《2025年金版教程高考科学复习解决方案生物创新版》

[例 1] ($2023$·湖南，$12$)细菌$glg$基因编码的$UDPG$焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到$CsrAB$系统的调节。$CsrA$蛋白可以结合$glg mRNA$分子，也可结合非编码$RNA$分子$CsrB$，如图所示。下列叙述错误的是(C)


A.细菌$glg$基因转录时，$RNA$聚合酶识别和结合$glg$基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成$UDPG$焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿$glg mRNA$从$5'$端向$3'$端移动
C.抑制$CsrB$基因的转录能促进细菌糖原合成
D.$CsrA$蛋白都结合到$CsrB$上，有利于细菌糖原合成

答案： [例1]　C　[启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，核糖体会沿mRNA从5'端向3'端移动以合成肽链，B正确；抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，CsrA蛋白就会更多地与glgmRNA分子结合，使glgmRNA分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glgmRNA分子结合，glgmRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。]

[例 2] (不定项)($2023$·辽宁，$18$，改编)$DNA$在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，$RNA$聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入$mRNA$(如图 1)；如损伤较大，修复因子$Mfd$识别、结合滞留的$RNA$聚合酶，“招募”多种修复因子，$DNA$聚合酶等进行修复(如图 2)。下列叙述不正确的是(CD)

A.图 1 所示的$DNA$经复制后有半数子代$DNA$含该损伤导致的突变基因
B.图 1 所示转录产生的$mRNA$指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C.图 2 所示的转录过程是沿着模板链的$5'$端到$3'$端进行的
D.图 2 所示的$DNA$聚合酶催化$DNA$损伤链的修复，方向是从$m$到$n$

答案： [例2]　CD　[根据半保留复制可知，图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因，A正确；由题意可知，图1所示为损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA，因为密码子存在简并性，mRNA掺入腺嘌呤核糖核苷酸之后，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，B正确；转录时mRNA是由5'端到3'端进行的，沿模板链的3'端到5'端进行的，C错误；由mRNA的合成方向可知，图2中上侧为模板链，m是3'端，n是5'端，切除后DNA聚合酶会以下侧链为模板，根据DNA聚合酶合成子链方向可知，修复是从n向m进行的，D错误。]

[例 3] ($2025$·八省联考内蒙)$UUU$和$UUC$为苯丙氨酸($Phe$)密码子，$CCU$、$CCC$、$CCA$和$CCG$为脯氨酸($Pro$)密码子，$AAA$和$AAG$为赖氨酸($Lys$)密码子。以下模板链中，能表达出$Phe-Pro-Lys$三肽的是(A)

A.$5'-CTTCGGGAA-3'$
B.$5'-AAGGGCTTC-3'$
C.$5'-ATCCCGAAG-3'$
D.$5'-CAACGGGT-3'$

答案： [例3]　A　[模板链为5'-CTTCGGGAA-3'，根据碱基互补配对可知mRNA序列为3'-GAAGCCCUU-5'，翻译时核糖体沿着mRNA从5'端移向3'端，翻译出的三肽序列为Phe-Pro-Lys，A正确。]

[例 4] 斑点叶突变体是水稻在正常生长条件下在叶片或叶鞘上自发形成斑点的一类突变体，研究斑点叶突变体对揭示水稻的抗病反应机理具有重要意义。对野生型水稻进行诱变处理，获得一个水稻斑点叶突变体$S$。
【实验一】将突变体$S$与野生型水稻杂交，$F_{1}$植株均为野生表型。$F_{1}$自交产生的$F_{2}$植株中，野生表型与斑点叶表型的比例接近$3:1$。
【实验二】检测发现，突变体$S$出现斑点叶表型是水稻中$E$基因突变所致（记为$E^{S}$）。再对野生型与突变体$S$进行$PCR$扩增测序，测得相关基因和转录剪切后的$mRNA$的部分序列如图所示。

【实验三】进一步检测野生型和突变体$S$中$E$基因的相对表达量，发现突变体$S$中的表达量相较野生型显著下降。
回答下列问题：
（1）实验一$F_{2}$植株出现野生表型与斑点叶表型比例为$3:1$的原因是。
（2）实验二中，与野生型$E$基因序列相比，突变体$S$的$E^{S}$基因中碱基对发生的变化为。
（3）转录过程中通过酶的作用合成$mRNA$。真核生物中转录合成的$mRNA$在特定位点被识别后，部分序列在此会被剪切掉，其余序列加工形成成熟的$mRNA$。据此推测，突变体$S$成熟$mRNA$序列中只多出“$AUAG$”$4$个碱基的原因是。
（4）$E$基因表达水平的变化可通过分析水稻叶肉细胞中（填“$DNA$”或“$mRNA$”）含量得出。科学家发现突变体$S$表现出对白叶枯病很高的抗性，而白叶枯病是影响水稻产量的主要病害之一。根据实验三，提出一种预防水稻感染白叶枯病的方法为。

答案： [例4]　答案：
(1)在形成配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，受精时，雌雄配子随机结合，造成性状分离
(2)G-C被替换成A-T
(3)RNA聚合　GU位置被识别并在之前进行切割
(4)mRNA　抑制E基因的表达解析：
(1)根据突变体S与野生型杂交，F1都是野生型，F2中野生型:突变型≈3:1，说明这对相对性状的遗传是由一对等位基因控制的，遵循分离定律，且突变型是隐性性状。实验一F2植株出现野生表型与斑点叶表型比例为3:1的原因是在形成配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，受精时，雌雄配子随机结合，造成性状分离。
(2)由图可以直接看出，野生型E基因的碱基对，图中从左向右数第七位是G-C，Eˢ基因的碱基对图中从左向右数第七位是A-T，碱基对发生的变化为G-C被替换成A-T。
(3)转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，该过程需要的酶是RNA聚合酶。题图可知，G-C突变为A-T导致剪切识别位点改变，剪切位点后移，且识别位点为GU，突变体S成熟mRNA序列中只多出“AUAG”4个碱基的原因是GU位置被识别并在之前进行切割。
(4)基因表达包括转录和翻译过程，转录的产物是RNA，E基因表达水平的变化可通过分析水稻叶肉细胞中mRNA含量得出。由题目所给信息“突变体S中的表达量较野生型显著下降”和“突变体S表现出对白叶枯病很高的抗性”可推出抑制E基因的表达，可以预防水稻感染白叶枯病。