2025秋高考生物复习必修2遗传与进化第六单元第3讲基因的表达课件(共92张PPT)

(共92张PPT)
第3讲　基因的表达
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现
2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 生命观念 结合DNA双螺旋结构模型，阐明基因表达过程
科学思维 运用中心法则，建立模型
社会责任 结合实例分析基因表达异常情况，形成关注社会、关注人体健康的理念
科学探究 模拟中心法则各过程的实验
［自主学习］
RNA的结构和种类
核糖核苷酸
A、U、C、G
单链
模板
密码子
氨基酸
核糖体
［自主检测］
（1）图中表示的是哪种RNA？该RNA是通过什么过程产生的？
　　　　　 　　　　　　　　　。
（2）该RNA的功能是什么？在什么过程参与？
　　　　　 　　　　　　　　　。
（3）该RNA中是否含有碱基对和氢键，其他两种RNA呢？
　　　　　　　　 　　　　　　。
提示：tRNA，是通过转录产生的
提示：识别复制，转运氨基酸，参与翻译过程
提示：含有，其他两种RNA（mRNA和rRNA）不含有
［自主学习］
1.过程
遗传信息的转录与翻译
DNA的一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
A—U
tRNA、rRNA
核糖体
mRNA
tRNA
U—A
2.辨析密码子与反密码子
项目 密码子 反密码子
位置 　　　　上 　　　　上
种类 　　　种，其中决定21种氨基酸的密码子有　　　种，　　　　　　有3种（UGA在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸） 　　种
功能 决定相应氨基酸 与mRNA上的　　　互补配对
mRNA
tRNA
64
62
终止密码子　
62
密码子　
［自主检测］
　（1）真核细胞中控制某种蛋白质合成的基因刚转录出来的mRNA含有900个碱基，而翻译后从核糖体上脱离下来的多肽链只由76个氨基酸组成，这说明了 　 。
提示：刚转录出来的mRNA需要加工　
（2）起始密码子AUG决定甲硫氨酸，而蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，原因是 。
（3）原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物的核基因表达的速度要快很多，原因是 。
提示：翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉　
提示：原核生物没有核膜，基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物有核膜，基因表达时先完成转录，再完成翻译
［自主学习］
1.不同生物的遗传信息传递过程
基因对性状的控制
用字母表示下列生物的遗传信息过程：
（1）噬菌体：　　　　。
（2）烟草花叶病毒：　　　　。
（3）烟草：　　　　　。
（4）艾滋病病毒：　　　 　。
a、b、c
d、c
a、b、c
e、a、b、c
2.基因对性状的控制途径（连线）
3.表观遗传
（1）概念。
生物体基因的碱基序列　　　　 ，但　　 　　和　　　　发生
　　　　变化的现象，叫作表观遗传。
（2）调控机制。
除了DNA甲基化，构成染色体的　　　　发生甲基化、　　　　等修饰也会影响基因的表达。
保持不变
基因表达
表型　
可遗传
组蛋白
乙酰化
［自主检测］
　在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如图所示），DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。
根据上述资料解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因： 　
　 。
提示：蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，使DNMT3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王
［深度讲解］
1.常考图示解读
DNA的复制、转录和翻译
2.DNA复制、转录和翻译的比较
3.相关数量关系
（1）理论上DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。
（2）计算中“最多”和“最少”的分析。
①mRNA中的碱基数目与蛋白质中氨基酸数目的关系：翻译时，mRNA上的终止密码子（UAA、UAG）不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA中的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②DNA中的碱基数目与蛋白质中氨基酸数目的关系：DNA中的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
［考向预测］
（一）密码子、反密码子、氨基酸间的关系 （素养目标：科学思维）
1.如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法中正确的是 （　　）
A.由图分析可知①链应为DNA的α链
B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核
C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
D
【解析】根据碱基互补配对原则，可知①链是DNA的β链，A错误；蓝细菌属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核，B错误；tRNA一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA上，C错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。
（二）考查细胞中DNA复制、转录和翻译的区别与联系 （素养目标：科学思维）
2.下列有关图示生理过程的描述，错误的是 （　　）
A.甲、丙两个过程均既有氢键的破坏也有氢键的形成
B.甲、乙、丙三个过程均能在胰岛B细胞的细胞核内进行
C.图乙表示翻译，多个核糖体最后合成出的多肽链相同
D.图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内完成DNA分子的复制
B　
【解析】图中甲表示DNA的复制、乙表示翻译过程、丙表示转录过程。DNA双链解旋破坏氢键，DNA双链形成及转录时形成DNA—RNA区域有氢键形成，故DNA复制和转录过程都存在氢键的破坏和氢键的形成，A正确；细胞核内进行的是DNA复制和转录过程，但胰岛B细胞是高度分化的细胞，其细胞核不能进行DNA复制过程，乙翻译过程发生在细胞质的核糖体上，B错误；一条mRNA可以结合多个核糖体，合成多条氨基酸序列相同的肽链，C正确；若DNA复制时有多个起点，则可以在短时间内完成DNA分子的复制，D正确。
（三）原核细胞和真核细胞中基因表达过程的区别（素养目标：科学思维）
3.如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述不正确的是 （　　）
A.图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同时发生
B.图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的
C.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料
D.图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5'端到3'端
C
【解析】图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录还没有完成翻译过程就已经开始，两个过程能同时发生。甲、乙细胞由都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。原核细胞没有线粒体，能量只能由细胞质提供；真核细胞和原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的。多聚核糖体翻译过程的模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译的方向是由5'端到3'端。
（四）基因表达中的相关计算（素养目标：科学思维）
4.下图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是 （　　）
A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核
B.已知过程②的α链及其模板链中鸟嘌呤分别
占27%、17%，该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为29%
C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同
D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同
D
【解析】造血干细胞中，含有DNA分子的有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生①DNA复制和②转录的场所有细胞核和线粒体，A错误；转录时α链及其模板链中鸟嘌呤（G）分别占27%、17%，根据碱基互补配对原则可得出模板链中的C占27%，则模板链C+G占44%，因此双链DNA中的C+G占44%，双链DNA分子中A+T占56%，双链中A=T，则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%，B错误；每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，因此同一种tRNA携带的氨基酸种类一致，C错误；相同DNA在不同细胞中可能出现基因的选择性表达，产生的mRNA可能不同，但是控制基本生命活动的基因（管家基因）在胰岛B细胞和肝细胞都会表达，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故产生的mRNA也可能相同，D正确。
三种翻译模型的分析判断
（1）图甲翻译模型分析：
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链；
②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点；
③翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸；
④翻译终点：识别到终止密码子（不决定氨基酸），翻译停止；
⑤翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
（2）图乙表示真核细胞的翻译过程，其中a是mRNA，f是核糖体，b、c、d、e表示正在合成的4条相同的多肽链，因为模板mRNA相同，一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体，迅速合成大量的蛋白质。
（3）图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。
［深度讲解］
1.判断中心法则各生理过程的三大依据
中心法则的内容与各种生物的信息传递
2.基因控制性状的途径
基因与性状关系的四个易混点
（1）一般而言，一个基因决定一种性状。
（2）生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。
（3）一个基因可影响多种性状，如 ，基因1可影响B和C性状。
（4）生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。
3.表观遗传的实例分析
（1）柳穿鱼花的形态结构的遗传。
项目 柳穿鱼植株A 柳穿鱼植株B
性状表现 开两侧对称花 开辐射对称花
Lcyc基因测序结果 植株A和植株B碱基组成及序列一样，没有差异
Lcyc基因表达情况检测 表达 不表达
Lcyc基因甲基化检测 与植株A相比，植株B的Lcyc基因高度甲基化
杂交实验 植株A与植株B作为亲本进行杂交，F1开两侧对称花，F1自交，F2绝大部分植株开两侧对称花，少部分植株开辐射对称花
（2）小鼠毛色的遗传（将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交）。
子一代小鼠基因型 子一代均为Avya
子一代小鼠表型 不同小鼠表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型
Avy基因甲基化检测 毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越高
根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会抑制该基因的表达，从而影响生物的性状；DNA的甲基化是可以遗传给下一代的。
病毒遗传信息的传递过程
（1）图甲为甲型流感病毒侵染人体细胞的过程示意图，请结合中心法则写出甲型流感病毒遗传信息的传递过程。
甲
（2）图乙为HIV侵染T淋巴细胞的过程示意图，请结合中心法则写出HIV遗传信息的传递过程。
乙
（3）HIV的遗传信息传递过程与甲型流感病毒有何不同？
（3）HIV是RNA逆转录病毒，甲型流感病毒是RNA病毒（无逆转录酶），甲型流感病毒没有逆转录、DNA的复制和转录过程。
［考向预测］
（一）考查中心法则的内容及补充（素养目标：生命观念）
1.（2024年广东茂名一模）中心法则描述的是生物从蓝图落实到建筑的过程，如图为中心法则模式图，下列叙述正确的是 （　　）
A.①均在细胞核内进行
B.②表明遗传信息可以从 DNA 流向 RNA
C.③以核糖核苷酸为原料
D.④遵循A-T，C-G的碱基互补配对原则
B　
【解析】①为DNA复制，主要发生在细胞核中，也可以发生在线粒体和叶绿体中，A错误；②为转录，遗传信息从DNA流向RNA，B正确；③为逆转录，是以RNA为模板合成DNA的过程，故逆转录的原料是脱氧核糖核苷酸，C错误；④为翻译，是以RNA为模板合成蛋白质的过程，该过程遵循A-U，C-G的碱基互补配对原则，D错误。
“三看法”判断中心法则各过程
（二）考查基因与性状的关系（素养目标：生命观念）
2.（2024年广东惠州一模）某二倍体植物花的色素由位于非同源染色体上的基因A和B编码的酶催化合成（其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白），如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代，下列相关叙述正确的是 （　　）
A.该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B.子一代的白色个体基因型均为aaBb或aaBB
C.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
D.子一代的表型及比例为红色∶白色∶黄色=9∶4∶3
D　
【解析】图示过程是通过酶的控制实现的，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，A错误；亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代，子代红色（A_B_）∶黄色（A_bb）∶白色（aa__）=9∶3∶4，子一代的白色个体基因型为aaBB、aaBb和aabb，B错误，D正确；子一代红色个体（A_B_）中能稳定遗传的基因型（AABB）占比为1/9，C错误。
3.（2024年新疆乌鲁木齐期末）小鼠常染色体上的 A 基因与生长发育有关，其无法表达会造成小鼠个体瘦小。A 基因的表达受其前端P序列的影响（如下图）。研究人员用正常雌鼠（AA）与瘦小雄鼠（aa）杂交，F1全表现为个体瘦小。下列叙述正确的是 （　　）
A.P序列甲基化使碱基序列发生改变，从而影响后代表型的现象属于表观遗传
B.上述实验结果说明基因可通过控制酶的合成来控制小鼠的性状
C.上述实验结果可能是卵细胞中A 基因前端的P序列甲基化造成的
D.F1雌雄小鼠相互交配，F2出现瘦小小鼠的原因均是A 基因前端的P序列甲基化
C　
【解析】P序列甲基化会影响A基因的表达，进而影响后代表型，该现象属于表观遗传，该现象不影响碱基序列，A错误；P序列甲基化后导致A基因无法表达，小鼠个体瘦小，但不能确定基因通过直接途径还是间接途径控制小鼠的性状，B错误；研究人员用正常雌鼠（AA）与瘦小雄鼠（aa）杂交，F1的基因型为Aa，全表现为个体瘦小，说明F1中的A基因不表达，A基因来自雌鼠，所以可能是卵细胞中A 基因前端的P序列甲基化造成的，C正确；F1雌雄小鼠相互交配，产生的F2中雌雄小鼠的基因型有AA、Aa、aa，F2出现瘦小小鼠的原因有的是不含A基因，有的是A 基因前端的P序列甲基化，D错误。
1.（2024年贵州卷）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是 （　　）
A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
D
【解析】由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确；甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化区分的，D错误。
2.（2024年湖南卷）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是 （　　）
A.体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B.敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C.降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D.激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
C
【解析】由题干信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG抑制S1蛋白水解酶的活性，蛋白R1需要经过S1和S2蛋白水解酶酶切后才被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，据此可知糖原合成的中间代谢产物UDPG可抑制脂肪酸的合成，因此体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成，A正确；中间代谢产物UDPG通过F5膜转运蛋白进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，进而抑制脂肪酸的合成，因此敲除F5蛋白的编码基因有利于脂肪酸的合成，会增加非酒精性脂肪肝的发生率，B正确；中间代谢产物UDPG进入高尔基体不利于脂肪酸的合成，降低高尔基体中UDPG量有利于脂肪酸的合成，从而会诱发非酒精性
脂肪性肝病，蛋白R1经S1、S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，S2蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不会诱发非酒精性脂肪性肝病，C错误；转录发生在细胞核中，因此R1可通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录，D正确。
3.（2024年安徽卷）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是 （　　）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D.编码 RNA 聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
C
【解析】线粒体和叶绿体中都有DNA，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；由表可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA 聚合酶的本质是蛋白质，编码 RNA 聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质（核糖体）中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D正确。
4.（2023年海南卷）噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是 （　　）
A.D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'
C.噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
B
【解析】D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5'-GTACGC-3'，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5'-GCGTAC-3'，B正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。
5.（2022年湖南卷）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是 （　　）
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
D
【解析】一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会与自身mRNA分子结合，而是与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
（本讲对应学生用书P368~370）
　　　 　　 A组　基础巩固练
1.如图为细胞中遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是 （　　）
A.口腔上皮细胞中可以发生图①②③所示过程
B.图④为染色体上的基因表达过程，需要多种酶参与
C.在分化过程中不同细胞通过②③过程形成的产物完全不同
D.图②③所示过程中均会发生碱基配对，但配对方式不完全相同
D
【解析】口腔上皮细胞是高度分化的细胞，不再进行①DNA复制过程，A错误；图④转录和翻译同时进行，是原核生物的基因表达过程，原核生物没有染色体，B错误；细胞分化过程中，不同细胞可能合成相同的蛋白质，如呼吸酶，C错误；与图③相比，图②中具有T-A配对，D正确。
2.线粒体中含有少量DNA，其存在形式与原核细胞的DNA相似，其上的基因能在线粒体内控制合成部分蛋白质。某线粒体基因中，鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占碱基总数的70%。下列相关叙述正确的是 （　　）
A.线粒体中的DNA与蛋白质紧密结合形成染色质
B.线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三类RNA
C.该基因转录合成的mRNA的碱基中U最多占15%
D.一个mRNA分子通过翻译只能合成一条多肽链
B　
【解析】线粒体中的DNA是裸露的，没有与蛋白质结合，A错误；线粒体内可以独立完成蛋白质的合成，说明线粒体内含有翻译所需要的mRNA、tRNA、rRNA，B正确；根据题意，某线粒体基因中鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占碱基总数的70%，在该基因中A+T占30%，所以基因每一条链上含A+T占30%，但是一条链中A和T并不是各占一半，所以其转录产生的mRNA中A和U也不是各占15%，C错误；一个mRNA可以结合多个核糖体，进而翻译合成多条相同的多肽链，D错误。
3.如图均表示某种多肽链的合成过程，下列相关说法错误的是 （　　）
A.图1中的④为图2中的a
B.图1中的①②③④是同时合成的4条肽链
C.图2中的b在图1中找不到
D.图2中bcde最终形成的物质结构相同
B　
【解析】分析题意可知，图1是以DNA链为模板合成mRNA后，mRNA与核糖体结合进行翻译的过程；①②③④是mRNA链，每条mRNA链上结合了若干个核糖体，同时合成多条肽链，⑤是DNA模板链。图2中a是一条mRNA链，f是核糖体，bcde是每个核糖体上同时合成相同的肽链。
4.（2024年广东江门二模）同一个体输卵管细胞与胰岛细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的 （　　）
A.DNA 的碱基排列顺序不同
B.tRNA 不完全相同
C.合成的蛋白质不完全相同
D.mRNA 不完全相同
D　
【解析】同一个体输卵管细胞与胰岛细胞由同一个受精卵分裂而来，细胞中DNA 的碱基排列顺序相同，A错误；tRNA 是氨基酸的搬运工，每个细胞中tRNA的种类是相同的，B错误；由于细胞分化过程中基因的选择性表达，mRNA 不完全相同，合成的蛋白质不完全相同，蛋白质是以mRNA为模板合成的，这两种细胞形态结构功能不同的根本原因是mRNA的不完全相同，直接原因是蛋白质不完全相同，C错误，D正确。
5.真核生物的核基因在转录过程中会先形成前体RNA，前体RNA经过加工才能形成作为翻译模板的成熟的mRNA，下图甲、乙是人的胰岛素基因分别与其前体RNA和mRNA杂交的结果示意图。下列相关叙述错误的是 （　　）
A.图中杂交带的形成遵循碱基互补配对原则
B.胰岛素基因的mRNA只存在于胰岛B细胞中
C.前体RNA和mRNA的形成都需要酶和ATP的参与
D.前体RNA中指导蛋白质合成的碱基序列是连续的
D
【解析】基因中的碱基要与RNA中的碱基互补配对才能出现杂交带，A正确；由于基因的选择性表达，胰岛素基因的mRNA只存在于胰岛B细胞中，B正确；前体RNA和mRNA的形成过程都需要酶和ATP参与，即需要RNA聚合酶并消耗能量，C正确；前体RNA中指导蛋白质合成的碱基序列是不连续的，所以需要再经过加工形成成熟的mRNA，而mRNA中指导蛋白质合成的碱基序列是连续的，D错误。
6.（2024年广东汕头一模）乙肝病毒（HBV）感染可导致乙型肝炎、肝纤维化、肝癌等疾病。HBV在宿主细胞内可通过circRNA（一种环状单链RNA）调控病毒的复制，相关机制如图所示。对于宿主细胞而言，下列不能作为靶点抑制HBV增殖的是 （　　）
A.激活线粒体自噬受体
B.促进Smc5/6蛋白复合体合成
C.增加X蛋白的表达量
D.RNA靶向抑制circRNA翻译
C
【解析】激活线粒体自噬受体，可以促进细胞自噬，使得病毒不能增殖，A不符合题意；破坏Smc5/6蛋白复合体，才会促进增殖，因此促进Smc5/6蛋白复合体合成，会抑制病毒的增殖，B不符合题意；增加X蛋白的表达量，会破坏Smc5/6蛋白复合体，进而促进增殖，C符合题意；RNA靶向抑制circRNA翻译，则可能导致图中后续都无法进行，可以抑制病毒的增殖，D不符合题意。
7.如图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，相关叙述错误的是 （　　）
A.一分子mRNA有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连
B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动部位转录形成的
C.一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质
D.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程
B　
【解析】一分子mRNA中磷酸和核糖交替连接，则起始端有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连， A正确；转录开始时， RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合，起始密码子在mRNA上，是由基因中模板链转录形成的，不是在启动子转录形成的，B错误；据图分析，一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质， C正确；细菌属于原核细胞，没有核膜包被的细胞核，则mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，即边转录边翻译，D正确。
8.20世纪末人们发现的一种能诱发羊瘙痒症的朊粒，对下图所示的中心法则提出了挑战。研究发现，羊细胞核中的基因编码产生的正常糖蛋白PrPC一旦遇到PrPSC（朊粒），其构象就会转变为PrPSC，从而使朊粒增殖。而PrPSC在神经细胞中沉积，最终就会引发羊瘙痒症。下列相关叙述正确的是 （　　）
A.图中表示的5个遗传信息流动方向遵循了相同的碱基互补配对原则
B.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物，其遗传物质可能是RNA
C.羊心肌细胞中的遗传信息流动过程可表示为
D.朊粒的发现，使中心法则可修正为
B　
【解析】DNA复制的碱基配对方式为A—T、T—A、G—C和C—G，转录的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C和C—G，所以中心法则所示的5个遗传信息流动方向的碱基互补配对原则不完全相同，A错误；病毒不能独立代谢，必须寄生在宿主活细胞内才能生存和繁殖，即不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程，而且病毒的遗传物质可能是DNA或是RNA，B正确；羊心肌细胞为高度分化的细胞，其通常不具有细胞分裂的能力，一般不再进行DNA复制，所以羊心肌细胞的遗传信息流动过程为DNA转录形成RNA，RNA翻译形成蛋白质，C错误；朊粒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具有感染性的因子，且朊粒是正常蛋白质的空间构象发生变异而形成的，而中心法则是对生物遗传物质和性状关系的概括，所以朊粒的发现并未使中心法则有任何调整，D错误。
B组　能力提升练
9.如图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法正确的是 （　　）
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA
C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间
D.③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上
C
【解析】DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，A错误；在浆细胞中可以表达多个基因，②过程转录出的α链不一定是合成抗体的mRNA，B错误；①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间，提高复制效率，C正确；③过程可以发生在位于细胞质基质和线粒体中的核糖体上，D错误。
10.如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是 （　　）
A.人体细胞中，无论在何种情况下都不会发生e、d过程
B.在真核细胞有丝分裂前的间期，a先发生，b、c过程后发生
C.能特异性识别信使RNA上密码子的分子是tRNA，后者所携带的分子是氨基酸
D.真核细胞中，a过程只发生在细胞核，b过程只发生在细胞质
C
【解析】某些RNA病毒侵入人体细胞时，RNA复制（e）、逆转录（d）过程也可发生在人体细胞内；在真核细胞有丝分裂前的间期，G1期进行RNA和蛋白质合成，随后S期主要进行DNA的复制，G2期合成少量RNA和蛋白质；真核细胞中，DNA复制（a）、转录（b）主要发生在细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生，C正确。
11.核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述正确的是 （　　）
B　
A.SAM可以抑制相关基因的转录来调节代谢过程
B.核糖开关与tRNA均存在碱基互补配对的区域
C.组成核糖开关的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D.RBS的下游区域中存在启动子，是翻译的起始位置
【解析】SAM是mRNA上的感受型核糖开关，RBS区是核糖体结合的位点，与翻译过程有关，故SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，与转录无关，A错误；由图可知核糖开关存在双链区域，tRNA的“三叶草”结构中也存在双链区域，故两者均存在碱基互补配对的区域，B正确；核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，属于RNA，其基本单位是核糖核苷酸，C错误；启动子是基因中RNA聚合酶识别结合的区域，而RBS为mRNA上的核糖体结合位点，不存在启动子，D错误。
12.（2024年广东阶段练习）小鼠胰岛素样生长因子2由Igf-2基因控制合成，不仅参与血糖调节，也是调节生长发育的重要激素之一。Igf-2基因的F形式发育正常，F基因突变为f后发育为矮小型小鼠。Igf-2基因在传递过程中存在基因印记现象，相关表达过程如图所示。下列叙述错误的是 （　　）
A.Igf-2基因的生理效应表明，基因与性状的关系不是一一对应的
B.基因印记现象属于表观遗传，基因的甲基化不会改变碱基序列
C.图中亲代雄鼠和雌鼠的基因型相同，但两者的表型不同
D.一对基因型为Ff的雌雄鼠杂交，子代的表型均为矮小型
D
【解析】Igf-2基因表达既能调控血糖，又能调控生长发育，说明基因和性状不是一一对应的，A正确；基因印记现象为DNA甲基化，属于表观遗传，基因的甲基化不改变碱基序列，B正确；图中的亲代雄鼠和雌鼠的基因型都是Ff，但是由于雄鼠的F被甲基化，不能表达，因此其表型与ff相同，即矮小型，雌性小鼠的f被甲基化，F可以正常表达，因此其体型为正常型，C正确；一对基因型为Ff的雌雄鼠杂交，若如图中所示子代雄鼠产生F和f配子的比例为1∶1，雌配子中F和f均被甲基化，相当于仅产生f一种雌配子，则子代正常型和矮小型的比例为1∶1，D错误。
C组　压轴培优练
13.（2024年广东佛山阶段练习）心肌细胞因高度分化而不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因形成的前体RNA在加工过程中会产生许多小RNA，如miR-223（链状）、HRCR（环状）。HRCR可以吸附miR-223，以达到清除它们的目的（如图）。回答下列问题：
（1）ARC基因和基因A、B的　　　　　　 　　　 　不同使得3种基因具有特异性。过程①中前体RNA是通过　　　　　 　酶以DNA的一条链为模板合成的。
（2）心肌缺血、缺氧时，会发生RNA干扰现象：基因A过度表达产生过多的miR-223，miR-223与ARC基因的mRNA结合，阻止了基因表达的
　　　 　过程，进而　　　　（填“促进”或“抑制”）心肌细胞的凋亡，引起心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是　　　　　　　　。
碱基排列顺序（和数量）
RNA聚合
翻译
促进
A-U
（3）根据题意，RNA除了具有为蛋白质合成提供模板外，还具有
　　　　　　　　　　 　　 　 功能（写出一种即可）。
（4）科研人员认为，HRCR有望开发成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　。
形成核酸杂交分子，调控基因表达的功能
HRCR与miR-223碱基互补配对，减少miR-223与基因ARC转录的mRNA结合，有利于基因ARC的成功表达，从而抑制心肌细胞的凋亡