2023版高三一輪總復(fù)習(xí)生物人教版必修2 第6單元 第3講基因的表達(dá)

第3講基因的表達(dá)[課標(biāo)要求]1．概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)2．概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象[核心素養(yǎng)](教師用書獨(dú)具)1．結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子轉(zhuǎn)錄、翻譯的過(guò)程。(生命觀念)2．運(yùn)用中心法則，闡明遺傳信息的傳遞途徑；分析基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)與生物性狀關(guān)系的實(shí)例，認(rèn)識(shí)到生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)表現(xiàn)。(科學(xué)思維)3．模擬中心法則各過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，提高觀察能力及表達(dá)交流能力。(科學(xué)探究)4．通過(guò)分析吸煙會(huì)使人體細(xì)胞和精子細(xì)胞中DNA甲基化水平升高，認(rèn)識(shí)到吸煙有害健康。(社會(huì)責(zé)任)考點(diǎn)1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成一、RNA的結(jié)構(gòu)和種類1．基本單位核糖核苷酸。2．組成成分3．結(jié)構(gòu)一般是單鏈，長(zhǎng)度比DNA短；能通過(guò)核孔從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。4．種類及功能eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(信使RNAmRNA：蛋白質(zhì)合成的模板,轉(zhuǎn)運(yùn)RNAtRNA：識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,核糖體RNArRNA：核糖體的組成成分))5．DNA與RNA的區(qū)別物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)五碳糖特有堿基DNA脫氧核糖T(胸腺嘧啶)一般是雙鏈，相對(duì)分子質(zhì)量較大RNA核糖U(尿嘧啶)通常是單鏈，相對(duì)分子質(zhì)量較小二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1．概念在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程。2．轉(zhuǎn)錄的過(guò)程三、遺傳信息的翻譯1．密碼子與反密碼子的比較密碼子反密碼子種類64種目前發(fā)現(xiàn)有很多種位置mRNA上tRNA一端實(shí)質(zhì)決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基與mRNA上密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基2．過(guò)程四、中心法則1．圖解2．遺傳信息傳遞的途徑途徑遺傳信息的傳遞舉例①DNA復(fù)制從DNA流向DNA細(xì)胞生物、DNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒②轉(zhuǎn)錄從DNA流向RNA細(xì)胞生物、DNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒③翻譯從RNA流向蛋白質(zhì)所有生物④RNA自我復(fù)制從RNA流向RNA某些RNA病毒(如煙草花葉病毒)⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄從RNA流向DNA逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒(如HIV)1．tRNA分子中的部分堿基兩兩配對(duì)形成氫鍵。(√)2．mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對(duì)應(yīng)的反密碼子。(×)提示：終止密碼子無(wú)對(duì)應(yīng)的反密碼子。3．一種氨基酸只由一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(×)提示：一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。4．核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成3個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。(×)提示：應(yīng)是兩個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。5．核糖體從mRNA的3′-端向5′-端移動(dòng)，讀取密碼子。(×)提示：核糖體的移動(dòng)方向是從mRNA的5′-端向3′-端。6．存在于葉綠體和線粒體中的DNA都能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而翻譯出蛋白質(zhì)。(√)7．DNA病毒中沒(méi)有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。(×)提示：DNA病毒中沒(méi)有RNA，但其遺傳信息的傳遞仍遵循中心法則，包括DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過(guò)程。1．一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡(jiǎn)并性，密碼子的簡(jiǎn)并性有何意義？地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼子稱為密碼子的統(tǒng)一性，密碼子的統(tǒng)一性說(shuō)明了什么？(必修2P67“思考·討論”)提示：密碼子具有簡(jiǎn)并性，一方面可增強(qiáng)容錯(cuò)性，減少蛋白質(zhì)或性狀的差錯(cuò)；幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。密碼子的統(tǒng)一性說(shuō)明當(dāng)今生物可能有共同的起源，或者說(shuō)生命本質(zhì)上是統(tǒng)一的。2．圖示信息顯示一條mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體，其意義是什么？A端是mRNA的5′-端，還是3′-端？(必修2P69“插圖”)提示：其意義是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。A端是mRNA的5′-端。1．mRNA適于作DNA的信使的特點(diǎn)有__________________________________________________________________________________________________。提示：由核糖核苷酸連接而成，含有四種堿基可以攜帶遺傳信息；一般為單鏈，而且比DNA短，能夠通過(guò)核孔從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)2．原核生物的擬核基因表達(dá)速度往往比真核生物的核基因表達(dá)的速度要快很多，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。提示：原核生物沒(méi)有核膜，基因表達(dá)時(shí)轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進(jìn)行，真核生物有核膜，基因表達(dá)時(shí)先完成轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯作用傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸21種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多種酶產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈DNA分子一個(gè)單鏈RNA分子多肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到兩個(gè)細(xì)胞或子代通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀翻譯結(jié)束后，mRNA被降解成單體堿基配對(duì)A—T、T—A、C—G、G—CA—U、T—A、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C2．遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關(guān)系(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系①一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。②每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子(密碼子的簡(jiǎn)并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。3．基因表達(dá)過(guò)程中堿基數(shù)和氨基酸數(shù)之間的關(guān)系DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1?！咎貏e提醒】實(shí)際基因表達(dá)過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因：(1)DNA中有的片段無(wú)遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。(2)在基因中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。(3)合成的肽鏈在加工過(guò)程中可能會(huì)被剪切掉部分氨基酸。(4)轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸。1．油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運(yùn)向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。甲乙(1)據(jù)圖甲分析，寫出提高油菜產(chǎn)油量的基本思路。(2)圖乙表示基因B，α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，經(jīng)誘導(dǎo)β鏈也能轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)基因B的β鏈轉(zhuǎn)錄后，提高了產(chǎn)油量，請(qǐng)解析原因。提示：(1)抑制酶b合成(活性)，促進(jìn)酶a合成(活性)。(2)基因B的β鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA與α鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì)成雙鏈RNA，雙鏈RNA不能與核糖體結(jié)合，不能翻譯成酶b，而酶a正常合成，因此生成油脂的量增多。2．為了研究線粒體內(nèi)RNA聚合酶的合成，科學(xué)家采用溴化乙啶(能專一性抑制線粒體DNA的轉(zhuǎn)錄)完成了下表實(shí)驗(yàn)。分組實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)組用含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量很高對(duì)照組用不含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量正常從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看鏈孢霉線粒體內(nèi)的RNA聚合酶是由細(xì)胞核DNA控制合成的還是線粒體DNA控制合成？線粒體基因表達(dá)的產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞核基因的表達(dá)有沒(méi)有影響？提示：由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出鏈孢霉線粒體內(nèi)的RNA聚合酶由細(xì)胞核DNA控制合成，因?yàn)榫€粒體DNA的轉(zhuǎn)錄被抑制后，鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量很高。線粒體基因表達(dá)的產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞核基因的表達(dá)有反饋?zhàn)饔?，線粒體DNA轉(zhuǎn)錄不被抑制時(shí)，鏈孢霉線粒體RNA聚合酶含量正常?？疾檫z傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．(2021·徐州模擬)RNA合成發(fā)生在DNA雙鏈部分解開的區(qū)域內(nèi)(見下圖)。下列相關(guān)敘述正確的是()A．RNA與DNA只有一種核苷酸有差異B．與RNA序列一致的鏈?zhǔn)悄０彐淐．RNA聚合酶是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的RNA大分子D．轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA的延伸方向總是5′→3′D[RNA與DNA的四種核苷酸都不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；與RNA序列一致的鏈?zhǔn)欠悄０彐?，B項(xiàng)錯(cuò)誤；RNA聚合酶是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；RNA的延伸方向總是5′→3′，D項(xiàng)正確。]2．(2021·深圳一模)下圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過(guò)程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是()A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過(guò)程中沒(méi)有氫鍵的形成和斷裂D．該過(guò)程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中B[已知密碼子的方向?yàn)?′→3′，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子為UAA，與其互補(bǔ)配對(duì)的mRNA上的密碼子為AUU，因此氨基酸①為異亮氨酸，A錯(cuò)誤；由圖示可知，tRNA的移動(dòng)方向是由左向右，則結(jié)構(gòu)②核糖體移動(dòng)并讀取密碼子的方向?yàn)閺挠蚁蜃?，B正確；互補(bǔ)配對(duì)的堿基之間通過(guò)氫鍵連接，圖示過(guò)程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時(shí)有氫鍵的斷裂，C錯(cuò)誤；細(xì)胞核內(nèi)不存在核糖體，細(xì)胞核基質(zhì)中不會(huì)發(fā)生圖示的翻譯過(guò)程，D錯(cuò)誤。]3．(2021·河北選擇性考試)關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．所有生物基因表達(dá)過(guò)程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過(guò)程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性D．多肽鏈的合成過(guò)程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息C[絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼，也有某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作為模板合成RNA和蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從啟動(dòng)子開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，到終止子結(jié)束，終止密碼子存在于mRNA上，B錯(cuò)誤；翻譯過(guò)程中，mRNA與tRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，從而保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，C正確；多肽鏈的合成過(guò)程中，核糖體讀取mRNA上的密碼子，D錯(cuò)誤。]考查密碼子和反密碼子4．(2021·唐山摸底考試)1982年我國(guó)科學(xué)家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔網(wǎng)織紅細(xì)胞裂解液體系中加入人工合成的tRNAyAla和3H-丙氨酸，不但發(fā)現(xiàn)人工合成的tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，而且能將所攜帶的丙氨酸參與到蛋白質(zhì)合成中去。此外還發(fā)現(xiàn)另外四種天然的tRNA攜帶3H-丙氨酸。下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是()A．tRNAyAla只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸B．tRNAyAla為單鏈結(jié)構(gòu)，不含氫鍵C．與丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子具有四種D．tRNAyAla存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對(duì)的反密碼子B[每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，所以tRNAyAla只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸，A正確；tRNAyAla為單鏈結(jié)構(gòu)，tRNA鏈經(jīng)折疊成三葉草形，部分區(qū)域堿基配對(duì)存在氫鍵，B錯(cuò)誤；題干可知，發(fā)現(xiàn)四種天然的tRNA攜帶3H-丙氨酸，所以與丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子具有四種，C正確；tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，所以存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對(duì)的反密碼子，D正確。]5．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)細(xì)胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)時(shí)，存在如圖所示的配對(duì)方式(Gly表示甘氨酸)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子B．密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合C．tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D．mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變C[根據(jù)圖像可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補(bǔ)配對(duì)，說(shuō)明一種反密碼子可以識(shí)別不同的密碼子，A項(xiàng)正確；密碼子與反密碼子的堿基互補(bǔ)配對(duì)，密碼子與反密碼子的堿基之間通過(guò)氫鍵結(jié)合，B項(xiàng)正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結(jié)構(gòu)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于某些氨基酸可對(duì)應(yīng)多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D項(xiàng)正確。]考查中心法則6．(2021·唐山一中期中)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來(lái)，全國(guó)人民同舟共濟(jì)、眾志成城，打贏了一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的疫情阻擊戰(zhàn)，經(jīng)研究，該病毒是一種單股正鏈RNA病毒，其在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A．由圖示可知，＋RNA和－RNA上都含有決定氨基酸的密碼子B．過(guò)程②消耗的嘧啶核苷酸數(shù)等于過(guò)程④消耗的嘌呤核苷酸數(shù)C．可利用抗生素類藥物抑制新型冠狀病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖D．新型冠狀病毒和HIV的增殖過(guò)程都需要RNA復(fù)制酶的作用B[由過(guò)程①和③可知，＋RNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，而－RNA不能，因此可判斷＋RNA上有決定氨基酸的密碼子，而－RNA上沒(méi)有，A錯(cuò)誤；過(guò)程②和④都要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此過(guò)程②消耗的嘧啶核苷酸的數(shù)量與過(guò)程④消耗的嘌呤核苷酸的數(shù)量相等，B正確；抗生素類藥物主要作用于細(xì)菌，不能抑制病毒的增殖，C錯(cuò)誤；HIV是逆轉(zhuǎn)錄病毒，增殖過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的作用，不需要RNA復(fù)制酶的作用，D錯(cuò)誤。]7．(2021·廣東名校聯(lián)考)圖甲和圖乙是兩種RNA病毒的繁殖過(guò)程。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()甲乙A．兩種病毒繁殖過(guò)程中均有U和A間的堿基互補(bǔ)配對(duì)B．圖乙中的病毒DNA可能作為子代病毒的遺傳物質(zhì)C．兩種病毒繁殖所需的原料都來(lái)自宿主細(xì)胞D．兩種病毒翻譯時(shí)所需的酶均由宿主細(xì)胞提供B[兩種病毒繁殖過(guò)程中均存在U和A間的堿基互補(bǔ)配對(duì)，A正確；圖乙中的病毒是以RNA作為遺傳物質(zhì)，DNA只是繁殖過(guò)程中的一種中間物質(zhì)，B錯(cuò)誤；所有病毒繁殖所需的原料都來(lái)自宿主細(xì)胞，C正確；病毒翻譯時(shí)所需的酶是由宿主細(xì)胞提供的，D正確。]“三看法”判斷中心法則各過(guò)程考點(diǎn)2基因表達(dá)與性狀的關(guān)系一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1．基因控制性狀的兩種途徑(1)直接途徑：基因eq\o(→,\s\UP8(控制))蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\UP8(控制))生物體的性狀。(2)間接途徑：基因eq\o(→,\s\UP8(控制))酶的合成eq\o(→,\s\UP8(控制))代謝過(guò)程eq\o(→,\s\UP8(控制))生物體的性狀。2．基因?qū)π誀畹目刂茖?shí)例(連一連)提示：①②—b③④—a二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1．生物多種性狀形成的基礎(chǔ)細(xì)胞分化。2．表達(dá)的基因的分類(1)在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因——管家基因：指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，如核糖體蛋白基因，ATP合成酶基因。(2)只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因——奢侈基因：如卵清蛋白基因、胰島素基因。3．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)基因的選擇性表達(dá)?；虻倪x擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。三、表觀遺傳1．基因表達(dá)的調(diào)控基因在哪種細(xì)胞中表達(dá)、什么時(shí)候表達(dá)以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的，這種調(diào)控會(huì)直接影響性狀。2．表觀遺傳現(xiàn)象(1)表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。(2)存在時(shí)期：普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程中。(3)實(shí)例：同卵雙胞胎的微小差異，蜂王與工蜂在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為上的不同。(4)形成原因：DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化等修飾。3．基因與性狀間的對(duì)應(yīng)關(guān)系大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。(1)生物的有些性狀可以受到多個(gè)基因的影響，如人的身高。(2)一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀，如水稻中的Ghd7基因。(3)生物的性狀還受環(huán)境條件的影響，是生物的基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。1．豌豆粒形的形成機(jī)理體現(xiàn)了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(×)提示：豌豆粒形的形成機(jī)理體現(xiàn)了基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而間接控制生物體的性狀。2．淀粉分支酶基因中插入一段外來(lái)DNA，屬于基因重組。(×)提示：基因中插入一段外來(lái)DNA，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于基因突變。3．在一個(gè)細(xì)胞中所含的基因都一定表達(dá)。(×)提示：細(xì)胞中的基因是選擇性表達(dá)的。4．表觀遺傳現(xiàn)象由于基因的堿基序列沒(méi)有改變，因此生物體的性狀也不會(huì)發(fā)生改變。(×)提示：表觀遺傳現(xiàn)象中，雖然基因的堿基序列沒(méi)有改變，但由于部分堿基被甲基化，基因的表達(dá)受到了影響，生物體的性狀會(huì)改變。5．表觀遺傳現(xiàn)象是偶然現(xiàn)象，比較少見。(×)提示：表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的生命過(guò)程中。6．某些性狀由多個(gè)基因共同決定，有的基因可能影響多個(gè)性狀。(√)1．教材P73資料1中，柳穿魚植株A和植株B體內(nèi)的Lcyc基因的堿基序列是否相同？為什么植株A、B的花形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)差異？(必修2P73“思考·討論”)提示：柳穿魚植株A和植株B體內(nèi)的Lcyc基因的堿基序列是相同的，由于植株B體內(nèi)的Lcyc基因被高度甲基化，從而抑制表達(dá)。2．教材P73資料2中，F(xiàn)1小鼠基因型是Avya，小鼠毛色為什么不是黃色而是表現(xiàn)出介于黃色和黑色之間的一系列過(guò)渡類型？(必修2P73“思考·討論”)提示：因?yàn)樾∈蟮腁vya基因的前端有多個(gè)可發(fā)生甲基化的位點(diǎn)，當(dāng)Avya基因發(fā)生甲基化后表達(dá)受抑制，并且甲基化程度越高，表達(dá)受抑制越明顯，小鼠的毛色越深。3．果蠅幼蟲正常的培養(yǎng)溫度為25℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31℃的環(huán)境中培養(yǎng)，得到了一些翅長(zhǎng)接近正常的果蠅成蟲，這些翅長(zhǎng)接近正常的果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是殘翅果蠅。請(qǐng)?zhí)岢黾僬f(shuō)解釋這一現(xiàn)象。(必修2P75“思維訓(xùn)練提示：果蠅翅的發(fā)育需要經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。1．同一頭大蒜上的蒜瓣，種在大田里長(zhǎng)的葉片是綠色的，種在地窖里長(zhǎng)的蒜黃是黃色的，說(shuō)明葉綠素的合成需要光照，其機(jī)理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：光照誘導(dǎo)了與葉綠素合成相關(guān)酶的基因的表達(dá)2．在寒冷水域和溫暖水域中生活的章魚，二者K＋通道的基因序列相同，但在相同強(qiáng)度的刺激下，K＋通道靈敏度有很大差異，這一現(xiàn)象說(shuō)明_________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：生物的性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果1．在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會(huì)干擾RNA聚合酶的識(shí)別。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。據(jù)此研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因。提示：蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，使DNMT3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王。2．某兩種蛋白質(zhì)可以形成含鐵的桿狀多聚體，這種多聚體能識(shí)別外界磁場(chǎng)并自動(dòng)順應(yīng)磁場(chǎng)方向排列。編碼這兩種蛋白質(zhì)的基因，在家鴿的視網(wǎng)膜中共同表達(dá)。如果家鴿的這兩個(gè)基因失去功能，將無(wú)法“導(dǎo)航”，失去方向感。請(qǐng)利用基因敲除的方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一問(wèn)題，寫出實(shí)驗(yàn)思路。提示：以A、B分別代表編碼這兩種蛋白質(zhì)的基因。先設(shè)法去除家鴿的這兩個(gè)基因(基因敲除)，設(shè)置四組實(shí)驗(yàn)：組別為①去除A基因，②去除B基因，③同時(shí)去除A基因和B基因，④不去除基因的家鴿(對(duì)照組)；分別測(cè)定4組家鴿視網(wǎng)膜細(xì)胞中是否有含鐵的桿狀蛋白質(zhì)多聚體，如果有，進(jìn)一步測(cè)定含量；然后在同一條件下放飛4組家鴿，觀察它們的定向運(yùn)動(dòng)能力。考查基因的表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1．(2021·冀州中學(xué)期中)如圖所示為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^(guò)程，下列敘述正確的是()A．①②和⑦⑥都表示基因的表達(dá)過(guò)程，但發(fā)生在不同細(xì)胞中B．由題中信息判斷基因1和基因2的遺傳一定遵循自由組合定律C．生物體中一個(gè)基因只能決定一種性狀D．⑦→⑥→⑤過(guò)程說(shuō)明基因可通過(guò)控制酶的合成，直接控制生物的性狀A(yù)[由圖可知，①和⑦表示轉(zhuǎn)錄，②和⑥表示翻譯，基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，圖中的血紅蛋白的形成只發(fā)生在紅細(xì)胞中，酪氨酸酶在皮膚和眼睛等組織細(xì)胞中表達(dá)，A正確；僅由題中信息不能確定基因1和基因2的遺傳是否遵循自由組合定律，因?yàn)閮H由題中信息不能確定這兩個(gè)基因是否位于同一對(duì)同源染色體上，B錯(cuò)誤；生物體中一個(gè)基因可以參與控制多種性狀，C錯(cuò)誤；⑦→⑥→⑤過(guò)程說(shuō)明基因可通過(guò)控制酶的合成，間接控制生物的性狀，D錯(cuò)誤。]2．(2021·歷城二中檢測(cè))眼皮膚白化病(OCA)是一種與黑色素(合成時(shí)需要酪氨酸酶)合成有關(guān)的疾病，虹膜、毛發(fā)及皮膚呈現(xiàn)白色癥狀。該病的兩種類型OCA1(Ⅰ型)與OCA2(Ⅱ型)均是隱性突變?cè)斐傻模嘘P(guān)該病的介紹如下表。有一對(duì)患病的夫婦生下了兩個(gè)正常的孩子。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()類型染色體原因結(jié)果性狀Ⅰ型11號(hào)酪氨酸酶基因突變酪氨酸酶含量較低毛發(fā)均呈白色Ⅱ型15號(hào)P基因突變黑色素細(xì)胞中pH異常，酪氨酸酶含量正常患者癥狀較輕A．OCA兩種突變類型體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn)B．Ⅱ型患病原因可能是黑色素細(xì)胞中pH異常導(dǎo)致酪氨酸酶活性降低C．這對(duì)夫婦的基因型可能是純合的，但他們的兩個(gè)孩子都是雜合子D．OCA兩種突變類型都體現(xiàn)了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成直接控制生物性狀D[OCA兩種突變類型是不同的基因突變產(chǎn)生的，體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，A項(xiàng)正確；Ⅱ型患病原因是基因突變?cè)斐闪撕谏丶?xì)胞中pH異常，導(dǎo)致酪氨酸酶活性降低，B項(xiàng)正確；該病的兩種類型都是隱性突變?cè)斐傻?，因此這對(duì)夫婦的基因型是純合的，他們的兩個(gè)孩子是雙雜合子，C項(xiàng)正確；OCA兩種突變類型體現(xiàn)的都是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]考查細(xì)胞分化和基因的選擇性表達(dá)3．(2021·濰坊一模)管家基因是指所有細(xì)胞中均要穩(wěn)定表達(dá)的一類基因，奢侈基因是指不同類型的細(xì)胞特異性表達(dá)的基因?；虻倪x擇性表達(dá)與DNA的甲基化(將甲基從活性甲基化合物上轉(zhuǎn)移到特定部位的堿基上)有關(guān)，甲基化能抑制某些基因的活性。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．管家基因結(jié)構(gòu)應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定，且一般情況下持續(xù)表達(dá)B．管家基因表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)必需的C．有些奢侈基因的表達(dá)產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)D．DNA的甲基化過(guò)程改變了堿基種類與數(shù)量使細(xì)胞呈現(xiàn)多樣化D[DNA的甲基化過(guò)程沒(méi)有改變基因中的堿基排列順序，只是調(diào)控了基因的表達(dá)。]4．(2021·武漢質(zhì)檢)白水牛的皮膚呈粉紅色，被毛、角和蹄均為白色，而眼睛呈現(xiàn)黑色，是我國(guó)稀有且珍貴的畜禽遺傳資源。我國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)多年的研究，揭示了白水牛白毛色形成的分子機(jī)制。白水牛常染色體上一個(gè)名叫ASIP基因的基因，其上游插入了一段長(zhǎng)度為2809個(gè)核苷酸的特殊DNA片段，使得ASIP基因表達(dá)量相較于黑水牛提高了近10倍，而大量的ASIP基因表達(dá)產(chǎn)物的積累，會(huì)阻礙黑色素細(xì)胞的增殖分化和發(fā)育成熟，最終導(dǎo)致白水牛皮膚中缺乏成熟的黑色素細(xì)胞及黑色素顆粒。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．白水牛的變異類型為染色體數(shù)目變異B．白水牛白毛色與人類白化病的形成機(jī)制一樣C．基因表達(dá)水平的高低，會(huì)影響生物體的性狀D．白水牛稀有，據(jù)此推測(cè)白毛性狀受隱性基因控制C[白水牛的染色體數(shù)目沒(méi)有發(fā)生變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；人類的白化病是由于控制催化黑色素合成的酶的基因發(fā)生突變，造成黑色素不能合成造成的，與白水牛白毛色形成的機(jī)制不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；不能判斷白水牛的白毛性狀的顯隱性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]考查表觀遺傳5．(2021·河北選擇性考試模擬)DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，此種變化可影響基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用?；騿?dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型的癌細(xì)胞中發(fā)生了抑癌基因的過(guò)量甲基化。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化B．甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列C．抑癌基因過(guò)量甲基化后會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞不正常增殖D．某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對(duì)象B[DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化，從而影響基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞分化，A正確；從圖中可以看出，基因包括啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)域、終止子等部分，啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄區(qū)域?yàn)榛蛑胁煌膮^(qū)段，基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，因此甲基化的啟動(dòng)子區(qū)不利于暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列，B錯(cuò)誤；抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖，抑癌基因過(guò)量甲基化后，抑癌基因不能正常表達(dá)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞不正常增殖，C正確；某些DNA甲基化抑制劑，可以抑制抑癌基因過(guò)量甲基化，阻止細(xì)胞癌變，可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對(duì)象，D正確。]6．(2021·唐山摸底考試)柳穿魚是一種園林花卉，它的花有兩種形態(tài)結(jié)構(gòu)：左右對(duì)稱的(品種A)和中心對(duì)稱的(品種B)，花形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)與否直接相關(guān)。已知品種A和B的Lcyc的基因相同，品種A的Lcyc基因表達(dá)，品種B的Lcyc基因由于甲基化修飾不表達(dá)。品種A與品種B雜交，F(xiàn)1的花左右對(duì)稱，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中大部分植株的花左右對(duì)稱，少部分植株的花中心對(duì)稱。下列相關(guān)說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．Lcyc基因的DNA甲基化修飾可能阻礙了RNA聚合酶發(fā)揮作用B．品種A與品種B的花形態(tài)結(jié)構(gòu)不同是因?yàn)長(zhǎng)cyc基因堿基序列不同C．F2中少部分植株的花中心對(duì)稱說(shuō)明甲基化修飾的Lcyc基因可以遺傳D．F1的花左右對(duì)稱的原因是來(lái)自品種A的Lcyc基因表達(dá)，品種B的Lcyc基因不表達(dá)B[由分析可知，Lcyc基因的DNA甲基化修飾可能阻礙了RNA聚合酶發(fā)揮作用，A正確；由題可知品種A與品種B的Lcyc基因堿基序列完全相同，只存在能否表達(dá)的差異，B錯(cuò)誤；從A、B植株作為親本進(jìn)行雜交的F1和F2情況分析，植株B的Lcyc基因堿基與植株A相同，僅因被高度甲基化后不能表達(dá)，基因不表達(dá)會(huì)使其花的性狀與植株A的出現(xiàn)明顯差異，并且這種差異在F2中重新出現(xiàn)，說(shuō)明細(xì)胞中基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低會(huì)導(dǎo)致生物的性狀發(fā)生改變并遺傳下去，C正確；由題“左右對(duì)稱的品種A和中心對(duì)稱的品種B，品種A的Lcyc基因表達(dá)，品種B的Lcyc基因由于甲基化修飾不表達(dá)”可知，F(xiàn)1的花左右對(duì)稱的原因是來(lái)自品種A的Lcyc基因表達(dá)，品種B的Lcyc基因不表達(dá)，D正確。]1．核心概念(1)(必修2P65)轉(zhuǎn)錄：RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程叫作轉(zhuǎn)錄。(2)(必修2P66)翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過(guò)程叫作翻譯。(3)(必修2P66)密碼子：mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。(4)(必修2P67)反密碼子：tRNA的一端可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)堿基。(5)(必修2P74)表觀遺傳：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。2．結(jié)論語(yǔ)句(1)(必修2P69)遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。(2)(必修2P69)生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。(3)(必修2P71)基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀；基因還能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(4)(必修2P72)細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)。(5)(必修2P74)在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。(6)(必修2P77)一般來(lái)說(shuō)，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。1．(2021·湖南選擇性考試改編)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。相關(guān)敘述不正確的是()A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過(guò)程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過(guò)程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對(duì)的反密碼子D[由題圖可知，基因A表達(dá)過(guò)程中產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)都多于基因B表達(dá)過(guò)程中產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)，因此基因A的表達(dá)效率高于基因B的表達(dá)效率，A正確；真核生物的細(xì)胞核具有核膜，將核基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程分開，轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，B正確；人的mRNA、rRNA和tRNA都屬于RNA，都是以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成的，C正確；②為翻譯，該過(guò)程中tRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對(duì)的反密碼子，D錯(cuò)誤。]2．(2021·河北選擇性考試改編)許多抗腫瘤藥物通過(guò)干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述不正確的是()藥物名稱作用機(jī)理羥基脲阻止脫氧核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都出現(xiàn)原料匱乏B．放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都受到抑制C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法正常延伸D．將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對(duì)正常細(xì)胞的不利影響A[DNA復(fù)制的原料是脫氧核苷酸，DNA轉(zhuǎn)錄的原料是核糖核苷酸，羥基脲會(huì)阻止脫氧核苷酸的合成，故會(huì)抑制DNA復(fù)制，但不會(huì)影響DNA轉(zhuǎn)錄，A錯(cuò)誤；DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都需要DNA作為模板，故放線菌素D處理后，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程都會(huì)受到抑制，B正確；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶的活性，會(huì)使DNA復(fù)制過(guò)程中子鏈無(wú)法延伸，C正確；將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞會(huì)使藥物只殺傷腫瘤細(xì)胞，從而減弱對(duì)正常細(xì)胞的不利影響，D正確。]3．(2021·河北選擇考模擬)生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的tRNA。下列敘述正確的是()A．tRNA分子上的反密碼子決定了其攜帶的氨基酸B．新合成的多肽鏈中，原來(lái)精氨酸的位置可被替換為甘氨酸C．此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列D．校正tRNA分子的存在并不能彌補(bǔ)某些突變引發(fā)的遺傳缺陷B[mRNA分子上的密碼子決定了相應(yīng)的tRNA攜帶的氨基酸的種類，A錯(cuò)誤；題中顯示，某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的t