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高中生物高考2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第6单元 第5课时 基因表达与性状的关系
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1．基因表达产物与性状的关系
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因eq \(――→,\s\up7(控制))蛋白质的结构eq \(――――→,\s\up7(直接控制))生物体的性状(完善实例分析如下)
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因eq \(――→,\s\up7(控制))酶的合成eq \(――→,\s\up7(控制))代谢过程eq \(――――→,\s\up7(间接控制))生物体的性状(完善实例分析如下)
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
2．基因的选择性表达与细胞分化
(1)eq \a\vs4\c1(基因,类型)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(在所有细胞中都能表达的基因,只在某类细胞中特异性表达的, 基因))
(2)细胞分化的本质：基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果
由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(4)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
3．表观遗传
(1)概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)特点
①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性：基因的碱基序列保持不变。
③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。
(3)理解表观遗传应注意的三个问题
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
(4)机制：DNA的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(5)实例：a.柳穿鱼花形的遗传；b.某种小鼠毛色的遗传；c.蜂王和工蜂。
4．基因与性状间的对应关系
另外，生物体的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
考向一 基因表达产物与性状的关系分析
1．如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症
B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同
C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系
D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
答案 D
解析 由题图可知，酶⑤缺乏，不能合成黑色素，患白化病，若酶③缺乏，尿黑酸不能转化成乙酰乙酸，患尿黑酸症，A正确；由题图可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的产物不同，B正确；该图体现了基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，D错误。
2．如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维化的病因图解。下列叙述正确的是( )
A．淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B．图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C．淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D．CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译
答案 B
解析 由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后进行了转录和翻译，D错误。
考向二 表观遗传的考查
3．下列关于表观遗传的说法，不正确的是( )
A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等
B．表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变
C．表观遗传现象与外界环境关系密切
D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
答案 B
解析 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误；外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。
4．(2022·重庆万州区高三模拟)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是其中的机制之一。研究发现小鼠体内一对等位基因A和a(完全显性)，位于卵子时均发生甲基化，且在子代不能表达；但A和a基因在精子中都是非甲基化的，传给子代后都能正常表达。下列有关叙述错误的是( )
A．DNA甲基化修饰后转录可能受阻
B．雄鼠体内可能存在相应的去甲基化机制
C．抑癌基因的过度甲基化修饰将抑制肿瘤的发生
D．基因型为Aa的小鼠随机交配，子代性状分离比约为1∶1
答案 C
解析 DNA甲基化修饰后，基因不能表达，可能是甲基化阻止了RNA聚合酶与基因的结合，从而影响了该基因的转录过程，A正确；含有等位基因A和a的卵子都是甲基化的，而所有雄鼠的精子都是非甲基化的，其原因可能是在雄鼠体内有去甲基化机制，B正确；抑癌基因过度甲基化导致基因不能表达，会导致细胞无限分裂出现肿瘤，C错误；卵细胞有A、a两种，精子有A、a两种，但是卵细胞的基因在子代都无法表达，故子代两种性状分离比约为1∶1，D正确。
重温高考 真题演练
1．(2017·全国Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( )
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析 表型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。
2．(2020·天津，8)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是( )
A．上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
答案 D
解析 有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体，有丝分裂中期没有核仁，不会发生图示的过程，A项错误；细胞的遗传信息主要储存于核仁外组成染色体的DNA分子中，而rDNA中仅储存着合成rRNA的遗传信息，B项错误；核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白是在核糖体上合成的，核糖体蛋白合成后通过核孔进入细胞核，在核仁中与rRNA组装成核糖体的大、小亚基，C项错误；由图可知，核糖体的亚基在细胞核的核仁中完成装配后由核孔运出，D项正确。
3．(2021·天津，17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在 (填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 (填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。
答案 (1)正 (2)两性 乙烯利 (3)母本：FFmm 父本：ffMM 乙烯抑制剂
一、易错辨析
1．基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状( × )
2．基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的( √ )
3．细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转( √ )
4．在一个细胞中所含的基因都一定表达( × )
5．表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变( × )
6．吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达( √ )
7．表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中( × )
二、填空默写
1．基因、蛋白质与性状的关系
(1)基因控制性状的两条途径：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)基因与性状的数量对应关系：一对一、一对多、多对一。
2．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。
3．有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
4．除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
5．基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
课时精练
一、选择题
1．表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中，下列有关表观遗传的叙述错误的是( )
A．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
B．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关
C．表观遗传现象发生在减数分裂产生配子的过程中，能遗传给后代
D．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
答案 C
解析 表现遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老整个生命活动过程中，C错误。
2．(2022·广东高三模拟)蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵发育形成，雄蜂由未受精的卵细胞发育形成。雌蜂是否有生育能力取决于幼虫时期吃蜂王浆的天数，如果幼虫时期能吃蜂王浆5天，它们就能长成可育的蜂王，如果幼虫时期只能吃蜂王浆2～3天，它们只能发育成不育的工蜂。下列说法错误的是( )
A．蜜蜂中的雄蜂属于单倍体
B．雄蜂在形成精子的过程中染色体数目减半
C．蜜蜂的性别和其体细胞中染色体的数目有关
D．在蜂王和工蜂的分化发育中表观遗传发挥着重要作用
答案 B
解析 蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，属于单倍体，A正确；雄蜂在形成精子的过程中染色体数目保持不变，B错误；蜜蜂的性别和其体细胞中染色体的数目有关，含一个染色体组的是雄蜂，含两个染色体组的是雌蜂，C正确；表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们的形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传在其中发挥了重要作用，D正确。
3．多细胞生物体生长发育，通过细胞中基因表达过程的复杂调控，实现细胞中基因在时间、空间上高度有序的选择性表达，进而形成生物体复杂的性状表现。蜂群受精卵发育的幼虫若取食蜂王浆最后发育成蜂王，这种幼虫若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。科学家发现蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，该蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)从而影响基因的表达。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。下列有关叙述错误的是( )
A．胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D．被甲基化的DNA片段中碱基序列发生了改变，从而使生物的性状发生改变
答案 D
解析 据图可知，胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；根据题意可知，蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，从而抑制DNA某些区域添加甲基基团，使该基因正常表达，则蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王，B正确；被甲基化的DNA片段中碱基序列不变，但生物的性状发生改变，D错误。
4．(2022·南京市第二十九中学高三月考)当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图为缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。相关叙述正确的是( )
A．当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA使蛋白激酶失活，从而抑制基因表达
B．①过程需要解旋酶和RNA聚合酶
C．②过程中核糖体d比a更接近起始密码子
D．细胞核内的mRNA通过核膜进入细胞质
答案 C
解析 据图分析，当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，也可以抑制基因的转录，A错误；①为转录过程，RNA是在细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程不需要解旋酶，B错误；②为翻译过程，该过程中核糖体是沿着mRNA移动的。根据多肽链的长短可判断出翻译的方向是从右向左，起始密码子在右端，所以核糖体d比a更接近起始密码子，C正确；细胞核内的mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，D错误。
5．心肌细胞不能增殖，ARC基因能在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞的凋亡，以维持其正常数量。对细胞中某些基因转录形成的前体RNA进行加工的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等，以达到清除它们的目的(如下图)。当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，导致心肌细胞凋亡，最终引发心力衰竭。下列相关分析错误的是( )
A．过程①可能发生在心肌细胞的细胞核中，且离不开RNA聚合酶的催化作用
B．过程②需要氨基酸、mRNA、rRNA和tRNA等的参与
C．心肌细胞缺血、缺氧时，可能会导致过程③增强，进而影响过程②，最终引发心力衰竭
D．若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物就能有效地抑制心肌细胞凋亡
答案 D
解析 DNA主要存在于细胞核中，过程①转录可能发生在心肌细胞的细胞核中，转录需要RNA聚合酶，A正确；过程②翻译需要原料——氨基酸、模板——mRNA、rRNA和tRNA等的参与，B正确；分析可知，心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，会导致过程③增强，进而降低过程②，导致心肌细胞内凋亡抑制因子减少，而使心肌细胞发生凋亡，最终引发心力衰竭，C正确；分析可知，miR－223通过和ARC基因的mRNA结合，抑制ARC基因的mRNA的翻译，所以若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物不一定能有效地抑制心肌细胞凋亡，D错误。
6．在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是( )
A．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变
B．DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻
C．DNA甲基化，可能会影响生物体的性状
D．DNA甲基化，可能会影响细胞分化
答案 A
解析 DNA甲基化是DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，不会导致基因碱基序列的改变，A错误。
7．如图为人细胞内基因1、基因2与相关性状的关系简图，下列叙述错误的是( )
A．通常情况下，同一个体正常体细胞中存在基因1与基因2
B．图中遗传信息传递途径为DNA→RNA→蛋白质
C．白化病患者表现出白化症状的根本原因是图中的酪氨酸酶活性下降
D．控制镰状细胞贫血的基因是通过基因突变产生的，基因突变能产生新基因
答案 C
解析 白化病是人体不能合成酪氨酸酶或所合成的酶活性低，导致黑色素不能合成或合成量少，患者患病的根本原因是体细胞中缺少能编码有活性酪氨酸酶的正常基因，C错误。
8．下图表示苯丙氨酸的代谢途径，人体若缺乏相应的酶会患代谢性遗传病。一个正常基因控制一种酶的合成，图中①为苯丙酮尿症缺陷部位；②为尿黑酸症缺陷部位；③为白化病缺陷部位。下列分析错误的是( )
A．苯丙酮尿症患者应减少摄入高苯丙氨酸的食物
B．上述遗传病说明生物的一个基因只能控制一种性状
C．白化病患者体内的儿茶酚胺浓度可能偏高
D．上述遗传病说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状
答案 B
解析 苯丙酮尿症患者是因为酶①缺乏，苯丙氨酸大量转化为苯丙酮酸，故应减少摄入高苯丙氨酸的食物，A正确；当①处代谢异常时，甲状腺激素和黑色素的代谢都会受到影响，说明一个基因可以控制一种或多种性状，B错误；白化病患者因缺乏酶③不能合成黑色素，体内的多巴会转化为儿茶酚胺，故儿茶酚胺浓度可能偏高，C正确。
9．在表观遗传中，DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。DNA甲基化和去甲基化对生物的遗传起着调控作用。CpG甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在胞嘧啶第5位碳原子以共价键结合一个甲基基团，在发生甲基化的胞嘧啶之后通常紧跟着一个鸟嘌呤碱基，通常称CpG甲基化。下列说法错误的是( )
A．CpG甲基化常常发生在基因5′－端的调控区段
B．甲基化不改变基因的碱基排列顺序，但能产生可遗传变异
C．甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能
D．男性吸烟者的精子中甲基化水平明显升高，可导致精子活力下降
答案 A
解析 CpG甲基化不一定发生在基因5′－端的调控区段，A错误；甲基化直接抑制基因的转录，从而使基因无法控制合成相应的蛋白质，故甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能，C正确；男性吸烟者的精子中DNA的甲基化水平升高，从而会抑制相关基因的表达，可导致精子活力下降，D正确。
10．真核细胞内的mRNA寿命极短，易被核酸酶降解。为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物才能稳定存在。通过调节这些蛋白质的含量就能调整mRNA的稳定性，从而控制翻译的过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．mRNA与蛋白质结合后，可能会将核酸酶的切点掩盖从而避免被降解
B．蛋白质作为翻译产物对mRNA的功能产生影响在一定程度上体现了反馈调节
C．mRNA与蛋白质形成的复合物可为蛋白质的合成提供场所
D．基因表达调控体现在多个方面，以共同维护遗传信息的稳定传递
答案 C
解析 根据题干信息“为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物才能稳定存在”推测，mRNA与蛋白质结合形成稳定结构避免被酶降解，可能是掩盖了核酸酶的切点，A正确；题中所指的翻译产物是蛋白质，蛋白质对mRNA的功能产生影响，一定程度上体现出反馈调节，B正确；蛋白质的合成场所为核糖体，核糖体的本质主要是rRNA和蛋白质，C错误；基因表达调控体现在多个方面，可使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应，以共同维护遗传信息的稳定传递，D正确。
11．正常情况下，内质网膜上的PERK(一种内质网腔异常蛋白质)与Bip结合后处于失活状态。但当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离使PERK恢复活性，最终引发细胞凋亡，其机理如图所示。下列分析不正确的是( )
注∶Bax基因、Bcl－2基因为细胞凋亡相关基因，(＋)表示促进，(一)表示抑制。
A．与PERK相比，Bip更容易与异常蛋白结合
B．异常蛋白出现后会从转录和翻译水平影响细胞凋亡
C．Bcl－2基因与Bax基因的表达产物都可以促使细胞凋亡
D．通过药物提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生
答案 C
解析 由题干及图示信息可知，当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离并与异常蛋白结合，Bip更容易与异常蛋白结合，A正确；由图示信息可知，异常蛋白出现后，PERK恢复活性，并影响相关基因的转录和翻译，B正确；由图示信息可知，Bax基因会促进细胞的凋亡，Bcl－2基因会抑制细胞的凋亡，C错误；由题干信息可知，PERK恢复活性后可引发细胞凋亡，所以提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生，D正确。
12．研究发现，如果环境中缺乏色氨酸，细菌需要自己合成；如果环境中有充足的色氨酸，细菌会减少或停止色氨酸的合成。该过程中色氨酸合成相关酶的基因表达调控过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌转录时，DNA－RNA杂交区域最多会有8种核苷酸
B．当环境中色氨酸缺乏时，相关基因能正常表达出细胞中合成色氨酸所需要的酶
C．当环境中色氨酸充足时，色氨酸会结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录
D．基因表达调控对于细菌更好地适应环境、避免物质和能量的浪费等具有重要意义
答案 C
解析 细菌转录时，DNA-RNA杂交区域最多会有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，即8种核苷酸，A正确；据图分析，当环境中色氨酸缺乏时，阻遏物无法与RNA聚合酶结合位点结合，基因能够正常表达，B正确；据图可知，当环境中色氨酸充足时，色氨酸与阻遏物二聚体结合后，阻遏物二聚体结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录，C错误；基因表达调控如本题可以使细菌在色氨酸充足时减少或停止色氨酸的合成，避免物质和能量的浪费，使细菌更好地适应环境，D正确。
二、非选择题
13．图甲、乙为真核细胞中蛋白质合成过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)图甲中过程①发生的场所主要是 。
这一致病基因通过控制 直接控制生物体的性状。过程②中核糖体移动的方向是 (填字母：A.从左到右 B．从右到左)。
(2)若图甲中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”，携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGU、AAG，则物质a中模板链的对应碱基序列为 。图乙过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序 (填“相同”或“不相同”)，判断的理由是
。
(3)某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型是Avya，预期的表型是 ，实际却表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。原因是决定Avy基因表达水平的一段碱基序列，具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。位点的甲基化程度越高，基因Avy的表达受到的抑制越明显，小鼠的体毛颜色就会趋向 。DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，这段DNA就可以和甲基化DNA结合蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制是
。
答案 (1)细胞核 蛋白质的结构 B (2)GGTAAG 相同 翻译过程的模板相同，生成的多肽氨基酸序列相同 (3)黄色体毛 黑色 甲基化DNA结合蛋白与RNA聚合酶竞争结合位点，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成表达过程，影响了相关性状的表达
解析 (1)图甲合成b的过程①为转录过程，场所主要是细胞核，这一致病基因控制形成的蛋白质是细胞膜上的异常蛋白质，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。根据图甲过程②核糖体上肽链的长短可知，核糖体移动的方向是由右向左，即B正确，A错误。(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”，携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGU、AAG，根据碱基互补配对原则可知，密码子分别为CCA、UUC，则物质a中模板链碱基序列为—GGTAAG—。图乙过程中不同核糖体结合了同一个mRNA，因为翻译过程的模板相同，故生成的多肽链氨基酸序列相同，所以最终合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同。(3)Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型是Avya，预期的表型为显性性状黄色体毛，实际却表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。原因是决定Avy基因表达水平的一段碱基序列，具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。位点的甲基化程度越高，基因Avy的表达受到的抑制越明显，小鼠的体毛颜色就会趋向黑色。DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，这段DNA就可以和甲基化DNA结合蛋白相结合。据此可推测甲基化程度影响基因表达的机制是甲基化DNA结合蛋白与RNA聚合酶竞争结合位点，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成表达过程，影响了相关性状的表达。
1．基因表达产物与性状的关系
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因eq \(――→,\s\up7(控制))蛋白质的结构eq \(――――→,\s\up7(直接控制))生物体的性状(完善实例分析如下)
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因eq \(――→,\s\up7(控制))酶的合成eq \(――→,\s\up7(控制))代谢过程eq \(――――→,\s\up7(间接控制))生物体的性状(完善实例分析如下)
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
2．基因的选择性表达与细胞分化
(1)eq \a\vs4\c1(基因,类型)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(在所有细胞中都能表达的基因,只在某类细胞中特异性表达的, 基因))
(2)细胞分化的本质：基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果
由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(4)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
3．表观遗传
(1)概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)特点
①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性：基因的碱基序列保持不变。
③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。
(3)理解表观遗传应注意的三个问题
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
(4)机制：DNA的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(5)实例：a.柳穿鱼花形的遗传；b.某种小鼠毛色的遗传；c.蜂王和工蜂。
4．基因与性状间的对应关系
另外，生物体的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
考向一 基因表达产物与性状的关系分析
1．如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症
B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同
C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系
D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
答案 D
解析 由题图可知，酶⑤缺乏，不能合成黑色素，患白化病，若酶③缺乏，尿黑酸不能转化成乙酰乙酸，患尿黑酸症，A正确；由题图可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的产物不同，B正确；该图体现了基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，D错误。
2．如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维化的病因图解。下列叙述正确的是( )
A．淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B．图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C．淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D．CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译
答案 B
解析 由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后进行了转录和翻译，D错误。
考向二 表观遗传的考查
3．下列关于表观遗传的说法，不正确的是( )
A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等
B．表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变
C．表观遗传现象与外界环境关系密切
D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
答案 B
解析 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化，染色体上的组蛋白发生甲基化、乙酰化等，A正确，B错误；外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C正确；DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。
4．(2022·重庆万州区高三模拟)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是其中的机制之一。研究发现小鼠体内一对等位基因A和a(完全显性)，位于卵子时均发生甲基化，且在子代不能表达；但A和a基因在精子中都是非甲基化的，传给子代后都能正常表达。下列有关叙述错误的是( )
A．DNA甲基化修饰后转录可能受阻
B．雄鼠体内可能存在相应的去甲基化机制
C．抑癌基因的过度甲基化修饰将抑制肿瘤的发生
D．基因型为Aa的小鼠随机交配，子代性状分离比约为1∶1
答案 C
解析 DNA甲基化修饰后，基因不能表达，可能是甲基化阻止了RNA聚合酶与基因的结合，从而影响了该基因的转录过程，A正确；含有等位基因A和a的卵子都是甲基化的，而所有雄鼠的精子都是非甲基化的，其原因可能是在雄鼠体内有去甲基化机制，B正确；抑癌基因过度甲基化导致基因不能表达，会导致细胞无限分裂出现肿瘤，C错误；卵细胞有A、a两种，精子有A、a两种，但是卵细胞的基因在子代都无法表达，故子代两种性状分离比约为1∶1，D正确。
重温高考 真题演练
1．(2017·全国Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( )
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析 表型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。
2．(2020·天津，8)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是( )
A．上图所示过程可发生在有丝分裂中期
B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
答案 D
解析 有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体，有丝分裂中期没有核仁，不会发生图示的过程，A项错误；细胞的遗传信息主要储存于核仁外组成染色体的DNA分子中，而rDNA中仅储存着合成rRNA的遗传信息，B项错误；核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白是在核糖体上合成的，核糖体蛋白合成后通过核孔进入细胞核，在核仁中与rRNA组装成核糖体的大、小亚基，C项错误；由图可知，核糖体的亚基在细胞核的核仁中完成装配后由核孔运出，D项正确。
3．(2021·天津，17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。
(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在 (填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。
(2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开 花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加 (填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。
(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。
答案 (1)正 (2)两性 乙烯利 (3)母本：FFmm 父本：ffMM 乙烯抑制剂
一、易错辨析
1．基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状( × )
2．基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的( √ )
3．细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转( √ )
4．在一个细胞中所含的基因都一定表达( × )
5．表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变( × )
6．吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达( √ )
7．表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中( × )
二、填空默写
1．基因、蛋白质与性状的关系
(1)基因控制性状的两条途径：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)基因与性状的数量对应关系：一对一、一对多、多对一。
2．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。
3．有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。
4．除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
5．基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
课时精练
一、选择题
1．表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中，下列有关表观遗传的叙述错误的是( )
A．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达
B．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关
C．表观遗传现象发生在减数分裂产生配子的过程中，能遗传给后代
D．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
答案 C
解析 表现遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老整个生命活动过程中，C错误。
2．(2022·广东高三模拟)蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵发育形成，雄蜂由未受精的卵细胞发育形成。雌蜂是否有生育能力取决于幼虫时期吃蜂王浆的天数，如果幼虫时期能吃蜂王浆5天，它们就能长成可育的蜂王，如果幼虫时期只能吃蜂王浆2～3天，它们只能发育成不育的工蜂。下列说法错误的是( )
A．蜜蜂中的雄蜂属于单倍体
B．雄蜂在形成精子的过程中染色体数目减半
C．蜜蜂的性别和其体细胞中染色体的数目有关
D．在蜂王和工蜂的分化发育中表观遗传发挥着重要作用
答案 B
解析 蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，属于单倍体，A正确；雄蜂在形成精子的过程中染色体数目保持不变，B错误；蜜蜂的性别和其体细胞中染色体的数目有关，含一个染色体组的是雄蜂，含两个染色体组的是雌蜂，C正确；表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们的形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传在其中发挥了重要作用，D正确。
3．多细胞生物体生长发育，通过细胞中基因表达过程的复杂调控，实现细胞中基因在时间、空间上高度有序的选择性表达，进而形成生物体复杂的性状表现。蜂群受精卵发育的幼虫若取食蜂王浆最后发育成蜂王，这种幼虫若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。科学家发现蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，该蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)从而影响基因的表达。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。下列有关叙述错误的是( )
A．胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D．被甲基化的DNA片段中碱基序列发生了改变，从而使生物的性状发生改变
答案 D
解析 据图可知，胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；根据题意可知，蜂王浆抑制DNMT3基因表达DNMT3蛋白，从而抑制DNA某些区域添加甲基基团，使该基因正常表达，则蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王，B正确；被甲基化的DNA片段中碱基序列不变，但生物的性状发生改变，D错误。
4．(2022·南京市第二十九中学高三月考)当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图为缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。相关叙述正确的是( )
A．当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA使蛋白激酶失活，从而抑制基因表达
B．①过程需要解旋酶和RNA聚合酶
C．②过程中核糖体d比a更接近起始密码子
D．细胞核内的mRNA通过核膜进入细胞质
答案 C
解析 据图分析，当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，也可以抑制基因的转录，A错误；①为转录过程，RNA是在细胞核中通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程不需要解旋酶，B错误；②为翻译过程，该过程中核糖体是沿着mRNA移动的。根据多肽链的长短可判断出翻译的方向是从右向左，起始密码子在右端，所以核糖体d比a更接近起始密码子，C正确；细胞核内的mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，D错误。
5．心肌细胞不能增殖，ARC基因能在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞的凋亡，以维持其正常数量。对细胞中某些基因转录形成的前体RNA进行加工的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等，以达到清除它们的目的(如下图)。当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，导致心肌细胞凋亡，最终引发心力衰竭。下列相关分析错误的是( )
A．过程①可能发生在心肌细胞的细胞核中，且离不开RNA聚合酶的催化作用
B．过程②需要氨基酸、mRNA、rRNA和tRNA等的参与
C．心肌细胞缺血、缺氧时，可能会导致过程③增强，进而影响过程②，最终引发心力衰竭
D．若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物就能有效地抑制心肌细胞凋亡
答案 D
解析 DNA主要存在于细胞核中，过程①转录可能发生在心肌细胞的细胞核中，转录需要RNA聚合酶，A正确；过程②翻译需要原料——氨基酸、模板——mRNA、rRNA和tRNA等的参与，B正确；分析可知，心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR－223，会导致过程③增强，进而降低过程②，导致心肌细胞内凋亡抑制因子减少，而使心肌细胞发生凋亡，最终引发心力衰竭，C正确；分析可知，miR－223通过和ARC基因的mRNA结合，抑制ARC基因的mRNA的翻译，所以若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物不一定能有效地抑制心肌细胞凋亡，D错误。
6．在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是( )
A．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变
B．DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻
C．DNA甲基化，可能会影响生物体的性状
D．DNA甲基化，可能会影响细胞分化
答案 A
解析 DNA甲基化是DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，不会导致基因碱基序列的改变，A错误。
7．如图为人细胞内基因1、基因2与相关性状的关系简图，下列叙述错误的是( )
A．通常情况下，同一个体正常体细胞中存在基因1与基因2
B．图中遗传信息传递途径为DNA→RNA→蛋白质
C．白化病患者表现出白化症状的根本原因是图中的酪氨酸酶活性下降
D．控制镰状细胞贫血的基因是通过基因突变产生的，基因突变能产生新基因
答案 C
解析 白化病是人体不能合成酪氨酸酶或所合成的酶活性低，导致黑色素不能合成或合成量少，患者患病的根本原因是体细胞中缺少能编码有活性酪氨酸酶的正常基因，C错误。
8．下图表示苯丙氨酸的代谢途径，人体若缺乏相应的酶会患代谢性遗传病。一个正常基因控制一种酶的合成，图中①为苯丙酮尿症缺陷部位；②为尿黑酸症缺陷部位；③为白化病缺陷部位。下列分析错误的是( )
A．苯丙酮尿症患者应减少摄入高苯丙氨酸的食物
B．上述遗传病说明生物的一个基因只能控制一种性状
C．白化病患者体内的儿茶酚胺浓度可能偏高
D．上述遗传病说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状
答案 B
解析 苯丙酮尿症患者是因为酶①缺乏，苯丙氨酸大量转化为苯丙酮酸，故应减少摄入高苯丙氨酸的食物，A正确；当①处代谢异常时，甲状腺激素和黑色素的代谢都会受到影响，说明一个基因可以控制一种或多种性状，B错误；白化病患者因缺乏酶③不能合成黑色素，体内的多巴会转化为儿茶酚胺，故儿茶酚胺浓度可能偏高，C正确。
9．在表观遗传中，DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。DNA甲基化和去甲基化对生物的遗传起着调控作用。CpG甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在胞嘧啶第5位碳原子以共价键结合一个甲基基团，在发生甲基化的胞嘧啶之后通常紧跟着一个鸟嘌呤碱基，通常称CpG甲基化。下列说法错误的是( )
A．CpG甲基化常常发生在基因5′－端的调控区段
B．甲基化不改变基因的碱基排列顺序，但能产生可遗传变异
C．甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能
D．男性吸烟者的精子中甲基化水平明显升高，可导致精子活力下降
答案 A
解析 CpG甲基化不一定发生在基因5′－端的调控区段，A错误；甲基化直接抑制基因的转录，从而使基因无法控制合成相应的蛋白质，故甲基化可以调控基因的选择性表达，调控分化细胞的功能，C正确；男性吸烟者的精子中DNA的甲基化水平升高，从而会抑制相关基因的表达，可导致精子活力下降，D正确。
10．真核细胞内的mRNA寿命极短，易被核酸酶降解。为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物才能稳定存在。通过调节这些蛋白质的含量就能调整mRNA的稳定性，从而控制翻译的过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．mRNA与蛋白质结合后，可能会将核酸酶的切点掩盖从而避免被降解
B．蛋白质作为翻译产物对mRNA的功能产生影响在一定程度上体现了反馈调节
C．mRNA与蛋白质形成的复合物可为蛋白质的合成提供场所
D．基因表达调控体现在多个方面，以共同维护遗传信息的稳定传递
答案 C
解析 根据题干信息“为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物才能稳定存在”推测，mRNA与蛋白质结合形成稳定结构避免被酶降解，可能是掩盖了核酸酶的切点，A正确；题中所指的翻译产物是蛋白质，蛋白质对mRNA的功能产生影响，一定程度上体现出反馈调节，B正确；蛋白质的合成场所为核糖体，核糖体的本质主要是rRNA和蛋白质，C错误；基因表达调控体现在多个方面，可使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应，以共同维护遗传信息的稳定传递，D正确。
11．正常情况下，内质网膜上的PERK(一种内质网腔异常蛋白质)与Bip结合后处于失活状态。但当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离使PERK恢复活性，最终引发细胞凋亡，其机理如图所示。下列分析不正确的是( )
注∶Bax基因、Bcl－2基因为细胞凋亡相关基因，(＋)表示促进，(一)表示抑制。
A．与PERK相比，Bip更容易与异常蛋白结合
B．异常蛋白出现后会从转录和翻译水平影响细胞凋亡
C．Bcl－2基因与Bax基因的表达产物都可以促使细胞凋亡
D．通过药物提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生
答案 C
解析 由题干及图示信息可知，当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离并与异常蛋白结合，Bip更容易与异常蛋白结合，A正确；由图示信息可知，异常蛋白出现后，PERK恢复活性，并影响相关基因的转录和翻译，B正确；由图示信息可知，Bax基因会促进细胞的凋亡，Bcl－2基因会抑制细胞的凋亡，C错误；由题干信息可知，PERK恢复活性后可引发细胞凋亡，所以提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生，D正确。
12．研究发现，如果环境中缺乏色氨酸，细菌需要自己合成；如果环境中有充足的色氨酸，细菌会减少或停止色氨酸的合成。该过程中色氨酸合成相关酶的基因表达调控过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌转录时，DNA－RNA杂交区域最多会有8种核苷酸
B．当环境中色氨酸缺乏时，相关基因能正常表达出细胞中合成色氨酸所需要的酶
C．当环境中色氨酸充足时，色氨酸会结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录
D．基因表达调控对于细菌更好地适应环境、避免物质和能量的浪费等具有重要意义
答案 C
解析 细菌转录时，DNA-RNA杂交区域最多会有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，即8种核苷酸，A正确；据图分析，当环境中色氨酸缺乏时，阻遏物无法与RNA聚合酶结合位点结合，基因能够正常表达，B正确；据图可知，当环境中色氨酸充足时，色氨酸与阻遏物二聚体结合后，阻遏物二聚体结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录，C错误；基因表达调控如本题可以使细菌在色氨酸充足时减少或停止色氨酸的合成，避免物质和能量的浪费，使细菌更好地适应环境，D正确。
二、非选择题
13．图甲、乙为真核细胞中蛋白质合成过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)图甲中过程①发生的场所主要是 。
这一致病基因通过控制 直接控制生物体的性状。过程②中核糖体移动的方向是 (填字母：A.从左到右 B．从右到左)。
(2)若图甲中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”，携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGU、AAG，则物质a中模板链的对应碱基序列为 。图乙过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序 (填“相同”或“不相同”)，判断的理由是
。
(3)某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型是Avya，预期的表型是 ，实际却表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。原因是决定Avy基因表达水平的一段碱基序列，具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。位点的甲基化程度越高，基因Avy的表达受到的抑制越明显，小鼠的体毛颜色就会趋向 。DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，这段DNA就可以和甲基化DNA结合蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制是
。
答案 (1)细胞核 蛋白质的结构 B (2)GGTAAG 相同 翻译过程的模板相同，生成的多肽氨基酸序列相同 (3)黄色体毛 黑色 甲基化DNA结合蛋白与RNA聚合酶竞争结合位点，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成表达过程，影响了相关性状的表达
解析 (1)图甲合成b的过程①为转录过程，场所主要是细胞核，这一致病基因控制形成的蛋白质是细胞膜上的异常蛋白质，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。根据图甲过程②核糖体上肽链的长短可知，核糖体移动的方向是由右向左，即B正确，A错误。(2)若图中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—脯氨酸—苯丙氨酸—”，携带脯氨酸和苯丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为GGU、AAG，根据碱基互补配对原则可知，密码子分别为CCA、UUC，则物质a中模板链碱基序列为—GGTAAG—。图乙过程中不同核糖体结合了同一个mRNA，因为翻译过程的模板相同，故生成的多肽链氨基酸序列相同，所以最终合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同。(3)Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型是Avya，预期的表型为显性性状黄色体毛，实际却表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。原因是决定Avy基因表达水平的一段碱基序列，具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。位点的甲基化程度越高，基因Avy的表达受到的抑制越明显，小鼠的体毛颜色就会趋向黑色。DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，这段DNA就可以和甲基化DNA结合蛋白相结合。据此可推测甲基化程度影响基因表达的机制是甲基化DNA结合蛋白与RNA聚合酶竞争结合位点，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成表达过程，影响了相关性状的表达。
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