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第19讲基因的表达[梳理自测]一、基因指导蛋白质的合成1．RNA（2）种类。
①mRNA。
mRNA由________一条链转录而来，在________上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基为一个密码子。
密码子共有____种，其中决定氨基酸的密码子有____种。
②tRNA。
结构特点：形状像三叶草，一端有携带______的部位，另一端有3个碱基，可与密码子互补配对，称为______________________________________________________________。
种类：____种。
③rRNA。
由________转录形成，参与构成________。
2．转录（1）场所：主要是______。
（2）模板：________。
（3）原料：4种游离的__________。
（4）酶：解旋酶和________。
（5）产物：________（通过____到细胞质）3．翻译（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸以________为模板，合成具有______________的过程。
（2）场所：________。
（3）运载工具：________。
（4）模板：________。
（5）原料：________。
（6）碱基配对：A—U、________、C—G、G—C。
二、中心法则的提出及其发展1．中心法则的提出（1）提出人：______。
（2）内容：2．发展（1）RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向____。
（2）致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向____。
3．完善后的中心法则内容三、基因、蛋白质与性状的关系1．基因对性状的间接控制（1）机理：基因通过控制________来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）实例：白化病是由控制________的基因异常引起的。
2．基因对性状的直接控制（1）机理：基因通过控制__________直接控制生物体的性状。
（2）实例：囊性纤维病是由编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失3个碱基引起的。
第19讲基因的表达[最新考纲] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)。
2.基因与性状的关系(Ⅱ)。
考点一遗传信息的转录和翻译(5年11考)1.比较RNA与DNA2.转录(1)概念：以DNA 的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA 的过程。
(2)场所：主要是细胞核、在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。
(3)过程(见下图)3.翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)场所或装配机器：核糖体。
(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP 酶：多种酶搬运工具：tRNA(4)过程(5)产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质■助学巧记“三看法”判断中心法则各过程(1)图甲、图乙的过程判断①图甲DNA两条链都作为模板⇒复制。
②图乙DNA的一条链作为模板⇒转录。
(2)图丙的过程解读①翻译起点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。
②翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
③翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
(3)图丁的过程解读①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。
②意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。
④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
多聚核糖体中，每个核糖体合成的多肽链都相同。
(4)戊图解读①戊图是tRNA，“三叶草”结构，其内含有氢键(碱基配对)。
②一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，它的一端有三个碱基，叫反密码子(有61种)，另一端是携带氨基酸的部位，反密码子读取碱基顺序从长臂端即携带氨基酸的一侧开始读，如图为AUC，对应的密码子为UAG。
1.真题重组判断正误(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，1B)(√)(2)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015·全国卷Ⅱ，3B)(√)(3)密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上(2015·海南卷，20D)(×)(4)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014·全国卷Ⅱ，5A)(√)(5)DNA聚合酶是在细胞核内合成的(2013·全国卷Ⅰ，1B)(×)以上内容主要源自教材必修2 P62～67遗传信息的转录和翻译。
基因的表达(30分钟100分)一、选择题:此题共12小题,每题5分,共60分。
每题只有一个选项符合题目要求。
1.以下关于DNA和RNA的表达,正确的选项是 ( )A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与【解析】选D。
原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物,A错误;真核细胞的线粒体DNA 和叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成,B错误;肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质,C 错误;基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNA→RNA→蛋白质)的过程,需要DNA和RNA 的参与,D正确。
【方法技巧】DNA和RNA的区分(1)DNA和RNA的判断。
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA;②含有碱基U或核糖⇒RNA。
(2)单链DNA和双链DNA的判断。
①假设⇒一般为双链DNA;②假设嘌呤数≠嘧啶数⇒单链DNA。
(3)DNA和RNA合成的判断:用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。
①假设大量消耗T,可推断正在发生DNA的合成;②假设大量利用U,可推断正在进行RNA的合成。
2.以下关于真核细胞中转录的表达,错误的选项是 ( )、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补【解析】选C。
转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,RNA包括tRNA、rRNA和mRNA三种,A正确;不同的RNA由不同的基因转录而来,所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生,B正确;细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核内,在线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA,C错误;转录时遵循碱基互补配对原那么,所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补,D正确。
课时规范练19 基因的表达一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(广东,7)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是( )A.DNA复制B.转录C.翻译D.逆转录2.(山东烟台期中)下列有关遗传信息的传递和表达的说法,正确的是( )A.生物体内都可以进行DNA复制,经过复制才能将遗传信息传递给下一代B.真核生物的转录发生在细胞核中,转录产物为RNAC.生物界的所有遗传密码都是统一的,每个遗传密码都对应1个或多个氨基酸D.遗传信息可以从RNA传递到DNA,该过程称为逆转录3.(黑龙江哈尔滨期中)下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。
下列据图分析错误的是( )A.过程①表示转录,以一条链为模板,以脱氧核苷酸为原料B.过程②表示翻译,图中核糖体的移动方向是自右向左C.异常多肽中丝氨酸的反密码子为AGA,则物质a模板链相应碱基为AGAD.图中基因控制合成的蛋白质,可能导致膜功能的改变4.(河北,8)关于基因表达的叙述,正确的是( )A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息5.(广东第二次质量检测)如图为某生物细胞内某基因控制蛋白质合成的示意图,下列叙述错误的是( )A.①过程该基因的两条链可分别为模板以提高蛋白质合成的效率B.图示过程会出现在蓝藻细胞中,核糖体移动的方向是a→bC.②过程需要tRNA、mRNA、rRNA的参与,并且此过程会出现A—U配对D.①过程需要RNA聚合酶参与,此酶能识别DNA分子中特定的碱基序列6.(山东胶州期中)真核细胞中的miRNA是一类不编码蛋白质的短序列RNA,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。
第19讲基因的表达考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构和种类(1)基本单位:核糖核苷酸。
(2)组成成分:(3)结构:一般是单链,长度比DNA短;能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
(4)种类及功能(5)DNA与RNA的区别物质组成结构特点五碳糖特有碱基DNA 脱氧核糖T(胸腺嘧啶) 一般是双链RNA 核糖U(尿嘧啶) 通常是单链2.遗传信息的转录(1)概念:以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)转录过程(见图):3.遗传信息的翻译(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子。
②种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有61种,终止密码子有3种。
(3)翻译过程(4)过程图示[纠误诊断](1)一个tRNA分子中只有三个碱基,可以携带多种氨基酸。
( ×)提示:一个tRNA分子与密码子配对的碱基有三个,只携带一种氨基酸。
(2)rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。
( ×)提示:原核细胞无核仁。
(3)tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。
( √)(4)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板,提高转录效率。
( ×)提示:基因进行转录时是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA。
(5)一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。
( ×)提示:DNA上可能有不具有遗传效应的片段,且基因会选择性表达,因此mRNA分子的碱基数远小于n/2个。
(6)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。
( ×)提示:终止密码子无对应的反密码子。
(7)存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录,进而翻译出蛋白质。
( √)1.下图为两类细胞遗传信息表达示意图,据图思考:(1)肺炎双球菌为原核生物,只进行(填“图1”或“图2”)过程。
第 19 讲基因的表达考点 1遗传信息的转录和翻译1． RNA的构成、构造与功能2．遗传信息的转录3．遗传信息的翻译( 必修 2 P65“思虑与议论” T3改编)构成蛋白质的20 种氨基酸应付应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生计发展有何意义？答案： 20 种氨基酸共对应61 种密码子，其意义主要表现为以下双方面：(1)加强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，因为密码子的简并性，可能其实不会改变其对应的氨基酸，因此有利于蛋白质或性状的稳固。
(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频次高时，几种不一样的密码子都编码一种氨基酸能够保证翻译的速度。
【真题例证·体验】(2019 ·高考全国卷Ⅰ ) 用体外实验的方法可合成多肽链。
已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标志的多肽链，所需的资料组合是()①同位素标志的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标志的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除掉了 DNA和 mRNA的细胞裂解液A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤分析：选C。
体外合成同位素标志的多肽链需以标志的氨基酸( 同位素标志的苯丙氨酸等) 为原料，以RNA(人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸) 为模板，除掉了DNA和 mRNA的细胞裂解液既可防备DNA和 mRNA对体外多肽链合成过程的扰乱，又可供给翻译过程所需的核糖体、tRNA、酶等。
【考法纵览·诊疗】(1)mRNA上碱基改变即可改变肽链中的氨基酸序列[2018 ·全国卷Ⅲ，T30 节选改编 ]( ×)(2) 原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和 RNA的参加[2018 ·江苏卷， T3D]( √)(3) 真核细胞内DNA和 RNA的合成都在细胞核内达成[201 8·江苏卷， T3B]( ×)(4)tRNA 、 rRNA和 mRNA都从 DNA转录而来[2017 ·全国卷Ⅲ，T1A]( √)(5) 同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生[2017 ·全国卷Ⅲ，T1B]( √)(6)真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程[2017 ·海南卷，T25C]( ×)(7) 一个基因的两条DNA链可转录出两条同样的RNA[2017 ·海南卷，T25D]( ×)(8)DNA 双链不可以解开，则 DNA复制发生阻碍，此时，DNA转录仍可发生，蛋白质合成不受影响[2016 ·全国卷Ⅱ，T2 改编 ] ( ×)【长句应答·特训】认真察看下边两图，思虑并回答以下问题：(1)两图中 a～ f 分别表示的物质或构造是什么？．．．．．________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
理想和现实要结合起来，只说不行，要紧的是做。
条模板原料酶件能量工具产物原则碱基配对信息传递特点特别提醒：转录是以基因为单位的，当转录开始时，并不是整条DNA解旋，而是基因局部解旋。
这样可以保护其他不转录基因的安全，因为解旋后容易发生碱基的改变。
练一练1：金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（）A．DNA复制B．转录C．翻译D．逆转录【合作探究二】：请明确下图分别代表什么过程？图1 图2 图3 图4————————————————【合作探究三】DNA上的碱基数目，mRNA上的碱基数目，肽链中的氨基酸数目三者之间具有怎样的关系（结合画图进行解释）3、导练现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。
现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有( )A．130个B．260个C．313个D．无法确定拓展应用1.基因表达过程中的相关数量关系转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，即：基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝1/3mRNA的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。
2．实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因(1)基因中的内含子转录后被剪切。
(2)在基因中，有的片段(非编码区)起调控作用，不转录。
(3)合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
(4)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。
注：解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。
【课堂总结】思维导图【课后练用】对接高考1.(2022·浙江6月，16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
第六单元第19讲基因的表达1．下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是( )A．在细胞内存在的主要部位相同B．构成的五碳糖不同C．核苷酸之间的连接方式不同D．构成的碱基相同解析：B [DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中；二者的核苷酸的连接方式相同，都是靠磷酸二酯键连接；构成DNA和RNA的碱基不完全相同。
] 2．下图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，请据图分析，下面有关叙述不正确的是( )A．X为RNA聚合酶B．该图中最多含5种碱基、8种核苷酸C．过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行D．b部位发生的碱基配对方式可有T－A、A－U、C－G、G－C解析：C [由图可知，过程Ⅰ表示转录，X表示RNA聚合酶；该图中最多含A、T、C、G、U 5种碱基，DNA和RNA共含8种核苷酸；过程Ⅰ表示转录，过程Ⅱ表示翻译，过程Ⅰ和Ⅱ能同时进行，说明是在原核细胞中进行的；b部位发生的碱基配对方式可有T－A、A－U、C－G、G－C。
]3．下面的概念图表示了基因表达过程中相关物质间的关系。
则下列有关说法不正确的是( )A．①、④分别表示基因、tRNAB．②过程中的碱基配对方式有A—U、T—A、G—C、C—GC．③过程需要tRNA将氨基酸运输到核糖体D．可以根据蛋白质中氨基酸的排列顺序唯一确定基因中碱基的排列顺序解析：D [由于密码子具“简并性”即一个氨基酸可能对应多种密码子，故根据蛋白质中氨基酸序列所推测出的基因中脱氧核苷酸序列并不是“唯一”的。
]4．(2018·山东临沂期中检测)下列不能提高翻译效率的是( )A．多个核糖体参与一条多肽链的合成B．一条mRNA上结合多个核糖体C．一种氨基酸可能对应多种密码子D．一个细胞中有多条相同的mRNA解析：A [翻译过程中一般不会出现多个核糖体参与一条肽链的合成状况，倘若存在该状况，只会降低翻译效率。
]5．甲图表示的是遗传信息的模拟实验(X为模板)，乙图表示的是基因表达的某一过程。
下列相关叙述中。
正确的是( )A．如果X是RNA，则产物Y不可能是DNAB．若甲图模拟的是乙图表示的过程，则X为DNA，Y为mRNAC．乙图中完成全部过程后，②、③、④为同一种物质D．乙图中①为核糖体的主要成分之一解析：C [以RNA为模板，可以进行RNA复制，也可以进行逆转录形成DNA，A项错误；乙图表示翻译过程，如果甲图中模拟该过程，则X为mRNA，Y为多肽，B项错误；由于乙图中的翻译过程共用一条模板，所以完成翻译过程后，形成的产物②、③、④为同一种物质，C项正确；核糖体的主要成分是蛋白质和rRNA，①是mRNA，不属于核糖体的成分。
]6．(2018·宿州一模)下列有关基因、蛋白质和核酸之间关系的叙述，错误的是( ) A．同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，蛋白质和RNA不完全相同B．基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序C．蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子较多，转录成的mRNA分子也较多D．真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行解析：C [同一生物不同的体细胞中核DNA分子是相同的，但由于基因的选择性表达，蛋白质和RNA不完全相同；基因中的遗传信息通过mRNA决定蛋白质中的氨基酸排列顺序；蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子不变，转录成的mRNA分子较多；真核细胞中，转录主要在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。
]7．图甲、图乙表示细胞内相关的生理活动，下列表述不正确的是( )A．图甲所示生理活动涉及图乙中的a、b、c、f、g过程B．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为b、c、d、e过程C．遗传信息也可以由RNA传递给DNAD．可运用放射性同位素示踪技术研究a过程中的半保留复制解析：A [图甲表示原核细胞的转录和翻译过程，图乙体现了中心法则以及基因、蛋白质和性状之间的关系。
图甲表示遗传信息的转录和翻译过程，对应图乙中的b和c过程，A 错误。
图乙中涉及碱基A与U配对的过程有转录(b)、翻译(c)、逆转录(e)、RNA复制(d)，B正确。
分析图乙可知，遗传信息可以从RNA通过逆转录过程流向DNA，C正确。
运用同位素示踪技术可证明DNA分子的复制是半保留复制，D正确。
]8．如图为人体中基因对性状控制过程示意图，据图分析可以得出( )A．过程①②都主要发生在细胞核中B．基因1、2对生物性状的控制方式相同C．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中D．老年人头发变白的原因是头发基部的黑色素细胞中不含M2解析：C [过程①为转录，发生在细胞核中；过程②为翻译，发生在细胞质内的核糖体中。
基因1通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，基因2通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
M1和M2分别是基因1和基因2转录出的mRNA，由于基因的选择性表达，基因1在红细胞中处于表达状态，在皮肤细胞中处于关闭状态；基因2在皮肤细胞中处于表达状态，在红细胞中处于关闭状态，所以M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中。
老年人头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少。
]9．(2018·天津河西一模)对下列各图分析不准确的是( )A．图甲中的①②③均遵循碱基互补配对原则B．图乙中核糖体在mRNA上移动方向为从右到左，所用原料是氨基酸C．对于图丙，人体内的T淋巴细胞可以进行①②③⑤过程D．图丁中该段内有6种核苷酸解析：C [图甲中①②③过程分别为转录、翻译和DNA复制过程，都存在碱基互补配对，A正确；根据多肽链的长度可知，mRNA在核糖体上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸，B正确；图丙中①～⑤过程分别为DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA 复制过程，T细胞可增殖分化成效应T细胞和记忆细胞，可发生①②③过程，不可发生④⑤过程，C错误；图丁为转录过程，其中的DNA链中含有3种核苷酸，RNA链中也含3种核苷酸，共计6种核苷酸，D正确。
]10．下面是4种遗传信息的流动过程，对应的叙述正确的是( )A．甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传信息的传递方向B．能进行乙过程的生物也能进行丁过程C．丙可表示DNA病毒(如T2噬菌体)在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D．丙、乙、丁三幅图就已经全面涵盖了生物界遗传信息传递的情况解析：C [胰岛细胞内胰岛素合成过程中，遗传信息的传递方向不包括DNA复制，A 错误；逆转录病毒(HIV或某些致癌病毒)能进行乙过程，而烟草花叶病毒进行的是丁过程，B错误；生物界还有一种朊病毒，它的遗传信息传递情况可能是蛋白质流向蛋白质，D错误。
] 11．图甲为细胞内某些重要化合物的合成过程，图乙为中心法则。
据图回答有关问题：(1)图甲所示过程为图乙中的________(填数字)，发生在________(填“真核”或“原核”)生物中。
(2)图乙中2过程的发生需要的酶是________，此时DNA—RNA杂交区域中与A配对的碱基为________。
(3)人的神经细胞中能发生图乙中的________(填数字)过程。
(4)人类某基因经图乙2过程产生的RNA全长有4 500个碱基，而翻译成的蛋白质是由107个氨基酸组成的，这是因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲所示过程为转录(对应图乙2)和翻译(对应图乙5)同时进行，发生在原核生物中。
(2)2过程为转录，需RNA聚合酶参与，在转录杂交区域内A在DNA或RNA上，所以与A配对的应该是U或T。
(3)神经细胞中可发生基因表达，不会发生DNA复制。
(4)真核细胞转录的初始RNA要在细胞核内经过加工、剪切成为成熟的RNA，才运输到细胞质内进行翻译。
答案：(1)2、5 原核(2)RNA聚合酶U、T (3)2、5(4)人转录产生的RNA要经过加工才能进行翻译(其他答案合理也可)12．(2018·山东临沂期中检测)中国科学家屠呦呦获2016最新科技奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。
研究人员发现了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(实线方框所示)和酵母细胞产生合成青蒿酸的中间产物FPP的途径(虚线方框所示)如图。
请据图分析回答：(1)过程①需要________识别DNA 中特定的碱基序列，该过程在细胞的分裂期很难进行的原因是____________________________。
(2)在青蒿的不同组织细胞中，相同DNA 转录起点不完全相同的原因是________________________。
青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是____________________________________________。
(3)研究表明，相关基因导入酵母细胞后虽能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素却很少，据图分析原因可能是________________________。
为提高酵母菌合成青蒿素的产量，请你提出科学的解决方案。
__________________________________________________________。
(4)若FPP 合成酶基因含4 300个碱基对，其中一条单链中A ∶C ∶T ∶G ＝1∶2∶3∶4，则该基因连续复制3次至少需要________个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。
解析：(1)①为转录过程，该过程需要RNA 聚合酶识别DNA 中特定的碱基序列；分裂期的染色质高度螺旋化成染色体，DNA 难于解旋，因此转录过程在细胞分裂期很难进行。
(2)在青蒿的不同组织细胞中基因选择性表达，因此相同的DNA 转录起点不完全相同。
青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状。
(3)由图可知，酵母细胞中部分FPP 用于合成了固醇，因此即使相关基因正常表达，酵母菌合成的青蒿素仍很少，因此提高青蒿素产量的一个思路为控制ERG9酶的活性(或阻断ERG9酶基因的表达)。
(4)基因一条链中C ＋G 占610，则在该基因DNA 双链中G 占310，因此该基因中鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为4 300×2×310，复制3次需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸至少为4 300×2×310×(23－1)＝18 060个． 答案：(1)RNA 聚合酶 染色质高度螺旋化成染色体，DNA 难于解旋(2)不同组织细胞中的基因选择性表达 通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状(3)酵母细胞中的大部分FPP用于合成了固醇抑制ERG9酶的活性(或阻断ERG9酶基因的表达)(4)18 06013．操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。
