文档内容
第 4 章 基因的表达
第 1 节 基因指导蛋白质的合成
1.P 问题探讨：美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰
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富而新奇的科学幻想:各种各祥的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙
DNA还原而来的。讨论：
从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA,真的能够使它们复活吗?
2.P 思考•讨论：遗传信息的转录过程
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（1）转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义?
（2）与DNA复制相此，转录所需要的原料和酶各有什么不同?
（3）转录咸的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同?
3.P 思考•讨论：分析密码子的特点
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（1）从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作
密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义?
（2）几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么?4.P 练习与应用
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一、概念检测。
1.基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。
(1)DNA转录形成的mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。( )
(2)一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。( )
2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指( )
A.基因上3个相邻的碱基 B.DNA上3个相邻的碱基 C. tRNA上3个相邻的碱基 D. mRNA上3个相
邻的碱基
二、拓展应用
红霉索、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，它们的抗菌机制如下表所示，请结合本节内
容说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
第 2 节 基因表达与性状的关系
1.P 问题探讨：同一株水毛莨，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。讨论：
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（1）这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗?
（2）这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的?
2.P 思考•讨论：分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果
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（1）这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别?（2）3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的
mRNA,这一亭实说明了什么?
3.P 思考•讨论2：柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传
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资料1：柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。上图所示的两株柳穿鱼，它们体内 Lcyc基因
的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcye基因不表达。研究表明，植株B的
Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化( Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)了。
科学家将这两个植株作为亲本进行杂交，F的花与植株A的相似，F自交的F2中绝大部分植株的花与植株
A的相似，少部分植株的花与植株B的相似。
资料2：某种实验小鼠的毛色受 -对等位基因A"和a的控制，A"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都是
A"a,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
研究表明，在A"基因的前端(或称手“上游”) 有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平， 这段碱
基序列具有多个可发手生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，A"基因正常表达，小鼠表
现.为黄色; 当这些位点甲基化后，A"基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，AD 基因
的表达受到的抑制越明显，」小鼠体 毛的颜色就越深。
（1）上述资料中，柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么?
（2）分析资料1, F₁的花为什么与植株A的相似?在F₂中，为什么有些植株的花与植株B的相似?（3）资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点?这对你认识基因和性状的关系有什么启示?
4.P 批判性思维：你如何评价基因决定生物体的性状这一观点?
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5.P 思维训练：遗传学家曾做过这样的实验:果蝇幼虫正常的培
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养温度为25℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培
养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的
果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。
请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原
因提出假说，进行解释。（翅的发育是否经过酶催化的反应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温度的关系是
怎样的?）
6.P 练习与应用
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一、概念检测
1.个体的性状和细胞的分化都取决于基因的表达及其调控。判断下列相关表述是否正确。
(1)基因与性状之间是一对应的关系。 ( )
(2)细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异。( )
2.我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的
乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是( )
A.这项研究说明人和羊共用一套遗传密码 B.该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C.该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因 D.该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
二、拓展应用
1.有人说，“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品。”你认为这种说法有道理吗?为什么?
请你整理总结基因、蛋白质和性状三者之间的关系。2.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律，然而，与他同时代的一些生物学家利用某些
植物做一些性状的杂交实验时，并没有得出3:1和9:3:3: 1的数量比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆杂交实
验相同的结果。请回答下列问题。
(1)为什么利用这些植物进行某些性状的杂交实验时，难以得出 3:1和9:3:3:1的数量比?请运用所学知识对
可能的原因作出推测。
(2)你怎样看待科学实验的可重复性?
3.某种猫的雄性个体有两种毛色:黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色:黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫
的基因，发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因: ……请查找资料，寻找答案。
7.P 复习与提高
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一、选择题
1.已知一段双链DNA中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例是
( )A.10% B.20% C.40% D.无法确定
2.一条肽链有500个氨基酸，则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有(
)
A.500个和1000个 B.1000个和2 000个 C.1500个和1500个 D.1500个和3000个
3.基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译，下列相关叙述错误的是( )
A.转录和翻译都遵循碱基互补配对原则
B.转录以核糖核苷酸为原料，翻译以氨基酸为原料
C.遗传信息既可以从DNA流向蛋白质，也可以从蛋白质流向DNA
D.在真核细胞中，染色体上基因的转录和翻译是在细胞内的不同区室中进行的
4.基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是( )
A.生物体的性状主要是由基因决定的 B.每种性状都是由一个特定的基因决定的
C.基因都是通过控制酶的合成来控制性状的 D.基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
5.人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内( )
A.tRNA不同 B.rRNA不同 C.mRNA不同 D.DNA上的遗传信息不同
二、非选择题
1.我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界
磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。请回答下列问题。
(1)家鸽视网膜细胞表达这两种蛋白质的基本过程是
。
(2)家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因并进行表达 (答“是”或“否")， 判断的理由是
。
(3)如果这两个基因失去功能，家鸽的行为可能发生的变化是 。。要验证
你的推测，请设计实验来验证，写出你的实验思路:
2.在人群中，有多种遗传病是由苯丙氨酸的代谢缺陷所致。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。请回答下列问题。
(1)哪种酶的缺乏会导致人患白化病?尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空
气中会变成黑色，这是尿黑酸症的普遍表现。请分析缺乏哪种酶会使人患尿黑酸症。
（2）从这个例子可以看出，基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间有什么关系?
(3)苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之-一苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑中积
累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从2009年起，我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目，这
种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个项目的意义是什么?
