資源簡介

第30講　基因的表達
一、選擇題
1.（2024·江西金溪模擬）下列關于基因的表達說法正確的是（　?。?br/>A.轉錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結構的功能
B.染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子
C.細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽
D.多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈
2.（2024·廣東佛山質檢）密碼子的破譯對于生物遺傳和變異研究具有重要意義。下列敘述錯誤的是（　　）
A.密碼子位于mRNA上且每個密碼子由3個相鄰的堿基組成
B.密碼子的簡并對于生物性狀的穩定具有重要意義
C.反密碼子在翻譯的過程中起攜帶氨基酸的作用
D.翻譯過程密碼子和反密碼子存在堿基互補配對
3.（2025·八省聯考河南卷）由mRNA逆轉錄產生的單鏈DNA稱為第一鏈cDNA，以第一鏈cDNA為模板合成的單鏈DNA稱為第二鏈cDNA。下列敘述正確的是（　?。?br/>A.第一鏈cDNA可以單獨作為PCR反應體系的模板
B.第一鏈cDNA與其模板mRNA序列互補、方向相同
C.第二鏈cDNA不能與轉錄該mRNA的DNA進行雜交
D.第二鏈cDNA與其模板mRNA的堿基序列和組成均相同
4.轉錄是DNA的遺傳信息被拷貝成RNA的遺傳信息的過程，如圖表示真核生物轉錄過程模式圖。下列敘述正確的是（　?。?br/>A.RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為5'→3'
B.RNA聚合酶識別并結合的DNA片段可轉錄為RNA
C.轉錄過程中游離的核糖核苷酸有序地與模板DNA鏈上的堿基碰撞并配對
D.轉錄產物的堿基順序與非模板鏈DNA的堿基序列一致（不考慮T、U的差別）
5.（2024·山東煙臺高三期末）下圖表示某生物細胞內發生的一系列生理變化，X表示某種酶，請據圖分析，下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A.X為RNA聚合酶
B.圖中最多含5種堿基、8種核苷酸
C.過程Ⅰ在細胞核內進行，過程Ⅱ在細胞質內進行
D.b部位發生的堿基互補配對方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
6.（2024·山東師大附中高三檢測）如圖為丙型肝炎病毒的增殖過程，下列相關敘述正確的是（　　）
A.該病毒和HIV的增殖過程都需要逆轉錄酶的參與
B.該病毒侵入宿主細胞后，③過程通常發生在④過程之后
C.③④⑤⑥過程都發生了堿基配對且配對方式完全相同
D.④⑤過程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的數目相同
7.（2024·山東濰坊模擬）如圖為某染色體上的基因內部和周圍DNA片段，長度為8千堿基對（單位：kb）。人為劃分a～g七個區間，轉錄生成的RNA中d區間所對應的區域會被加工切除。下列說法錯誤的是（　　）
A.在a、d、g中發生的堿基對改變不一定影響蛋白質產物
B.轉錄一次需要消耗6 300個游離的核糖核苷酸
C.核糖體會從b移動到c，讀取c、d、e區間的密碼子
D.該基因的轉錄發生在細胞核，翻譯發生在細胞質
8.（2024·江西南昌月考）我國科學家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸轉運核糖核酸（用tRNAyAla表示）。在兔網織紅細胞裂解液體系中加入人工合成的tRNAyAla和3H-丙氨酸，不但發現人工合成的tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，而且能將所攜帶的丙氨酸參與到蛋白質合成中去。此外還發現另外四種天然的tRNA可攜帶3H-丙氨酸。下列相關敘述不正確的是（　?。?br/>A.tRNAyAla只能識別并轉運丙氨酸
B.與丙氨酸對應的密碼子具有四種
C.遺傳信息發生改變一定導致表達產物改變
D.tRNAyAla存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子
9.（2025·河北張家口調研）基因Bax和Bd-2分別促進和抑制細胞凋亡。研究人員利用siRNA干擾技術降低TRPM7基因表達，研究其對細胞凋亡的影響，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A.基因表達受基因及基因產物的影響
B.可通過特異性抑制癌細胞中TRPM7基因的表達來治療相關癌癥
C.TRPM7基因表達促進Bax基因的表達
D.無功能siRNA對TRPM7基因表達基本無影響
二、非選擇題
10.（2024·河北唐山模擬）施一公院士團隊因“剪接體的結構與分子機理研究”榮獲2020年度陳嘉庚生命科學獎。該團隊研究發現真核細胞中的基因表達分三步進行，如圖所示。剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成?；卮鹣铝袉栴}。
（1）剪接現象的發現仍然是傳統中心法則的內容，剪接體的形成與基因　　　?。ㄌ睢坝嘘P”或“無關”）。剪接體徹底水解的產物有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）過程①轉錄時，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為　　　　。若某動物基因的非編碼區的堿基位點發生甲基化，使過程①無法完成，從而導致的結果是生物的　　　　發生改變。該動物的一條染色體上某一基因發生突變后，轉錄出的mRNA長度不變，而肽鏈變長。經測定發現某基因的第985位堿基對由T—A變成了C—G，導致正?；蜣D錄形成的mRNA上的相應密碼子發生改變，可能的變化情況是　　　　（用下表序號和箭頭表示）。
可能用到的密碼子
a.AGU （絲氨酸） b.UGC （半胱氨酸） c.CGU （精氨酸）
d.UGG （色氨酸） e.UAG （終止密碼子） f.UAA （終止密碼子）
（3）過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體，意義是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
若最終編碼的蛋白質結構發生了改變，不考慮變異，則可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第30講　基因的表達
1.B　轉錄過程中，RNA聚合酶兼具解開DNA雙螺旋結構的功能，因此轉錄過程不需要DNA解旋酶的參與，A錯誤；轉錄是以基因為單位進行的，一條染色體上含有多個基因，每個基因的序列并不相同，因此染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子，B正確；細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA可能有mRNA、rRNA、tRNA等，rRNA、tRNA并不編碼多肽，C錯誤；多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成多條相同多肽鏈，提高翻譯效率，D錯誤。
2.C　密碼子由位于mRNA上的決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基組成，A正確；由于密碼子的簡并，基因突變等原因會造成密碼子的改變，可能決定的氨基酸不會發生改變，從而性狀沒有發生變化，故密碼子的簡并對于生物性狀的穩定具有重要意義，B正確；反密碼子位于tRNA上，攜帶氨基酸的是tRNA，C錯誤；翻譯過程中，密碼子與反密碼子通過堿基的互補配對，實現肽鏈的延伸，D正確。
3.A　第一鏈cDNA可以單獨作為PCR反應體系的模板，進行PCR擴增，A正確；第一鏈cDNA與其模板mRNA序列互補、方向相反，B錯誤；第二鏈cDNA能與轉錄該mRNA的DNA進行雜交，堿基互補配對，C錯誤；第二鏈cDNA與其模板mRNA的堿基序列互補，組成相同，D錯誤。
4.D　RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為3'→5'，A錯誤；RNA聚合酶識別并結合的部位是啟動子，其是DNA片段的非編碼區，不轉錄RNA，B錯誤；轉錄過程中游離的核糖核苷酸的堿基無序地與DNA鏈上的堿基碰撞后并配對，C錯誤；轉錄產物的堿基順序與DNA的模板鏈堿基互補配對，DNA的模板鏈與DNA的非模板鏈也遵循堿基互補配對，則轉錄產物的堿基順序與非模板鏈DNA的堿基序列一致（不考慮T、U的差別），D正確。
5.C　由題圖可知，該細胞內能同時進行轉錄和翻譯過程，說明該細胞是原核細胞，過程Ⅰ（轉錄）和過程Ⅱ（翻譯）均在細胞質內進行，C錯誤。
6.C　由圖可以直接看出該病毒的增殖沒有逆轉錄過程，不需要逆轉錄酶的參與，A錯誤；④過程為RNA復制，需要RNA復制酶的催化，而宿主細胞中不含有RNA復制酶，故③過程通常發生在④過程之前，B錯誤；④⑤過程發生＋RNA和－RNA之間的配對，③⑥過程發生＋RNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子之間的配對，配對方式都是A—U、C—G，C正確；④過程合成的是－RNA，⑤過程合成的是＋RNA，兩者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的數目不一定相同，D錯誤。
7.C　在a、d、g中發生的堿基對改變不影響轉錄形成的成熟的mRNA的堿基序列，因此不影響蛋白質產物，A正確；由圖可知，轉錄形成的mRNA的長度為7.5－1.2＝6.3 kb，即轉錄一次需要消耗6 300個游離的核糖核苷酸，B正確；核糖體在mRNA上移動，不能直接認讀基因上的堿基序列，C錯誤；該基因為染色體上的基因，是真核細胞的核基因，其轉錄發生在細胞核，翻譯發生在細胞質，D正確。
8.C　每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，所以tRNAyAla只能識別并轉運丙氨酸；由題干可知，發現四種天然的tRNA可攜帶3H-丙氨酸，所以與丙氨酸對應的密碼子具有四種；由于密碼子具有簡并性，故遺傳信息發生改變，不一定導致表達產物改變；tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，所以存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子。
9.C　與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，siRNA干擾TRPM7基因實驗組Bax基因表達量明顯提高、Bd-2表達量明顯降低，說明基因Bax和Bd-2的表達受基因及基因產物的影響，A正確；與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，培養48小時后，siRNA干擾TRPM7基因實驗組細胞凋亡率明顯提高，說明TRPM7基因可抑制細胞凋亡。根據實驗結果，可通過特異性抑制癌細胞中TRPM7基因的表達來治療相關癌癥，B正確；與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，siRNA干擾TRPM7基因實驗組Bax基因表達量明顯提高，說明TRPM7基因表達抑制Bax基因的表達，C錯誤；無功能siRNA干擾組與空白對照組相比，培養48小時后的細胞凋亡率、基因Bax和Bd-2的表達量基本不變，所以無功能siRNA對TRPM7基因表達基本無影響，D正確。
10.（1）有關　氨基酸、核糖、磷酸和堿基（A、U、G、C）?。?）3'→5'　性狀　e→d?。?）少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質　剪接體剪接位置出現差錯，形成的mRNA與正常的mRNA不一樣，最終編碼的蛋白質結構有可能發生改變
解析：（1）剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成，蛋白質的合成需要基因的調控，RNA的合成是通過轉錄過程完成的，可見剪接體的形成與基因有關。由剪接體的成分可知，其徹底水解的產物有氨基酸、核糖、磷酸和四種堿基（A、U、G、C）。（2）過程①轉錄時，RNA延伸的方向為5'→3'，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為3'→5'。若某動物基因的非編碼區的堿基位點發生甲基化，使過程①無法完成，進而無法合成相應的蛋白質，導致生物的性狀發生改變。該動物的一條染色體上某一基因發生突變后，轉錄出的mRNA長度不變，肽鏈變長，說明基因突變導致該基因轉錄出的mRNA中的終止密碼子延后出現。經測定發現某基因的第985位堿基對由T—A變成了C—G，導致正常基因轉錄形成的mRNA上的相應密碼子發生改變，可能的變化情況是由原來mRNA上的e.UAG→d.UGG，即由原來的終止密碼子變成了色氨酸的密碼子，使肽鏈繼續延伸。（3）過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，從而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質，即提高了蛋白質合成的效率。若最終編碼的蛋白質結構發生了改變，不考慮變異，可能的原因是剪接體剪接位置出現差錯，形成的mRNA與正常的mRNA不一樣，最終編碼的蛋白質結構有可能發生改變。
2 / 3第30講　基因的表達
課程標準
　　概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成。
考點一　遺傳信息的轉錄和翻譯
1.RNA的結構與功能
2.遺傳信息的轉錄
提醒 ①一個基因轉錄時以基因的一條鏈為模板，一個DNA分子上的所有基因的模板鏈不一定相同。
②轉錄方向的判定方法：已合成的mRNA釋放的一端（5'端）為轉錄的起始方向。
③遺傳信息的轉錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程不需要解旋酶。
④轉錄是以基因為單位進行的，一個基因在細胞內可被多次轉錄。
3.遺傳信息的翻譯
（1）概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，就以　　　　為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
（2）條件
場所 模板 原料 能量 搬運工具 酶
核糖體 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多種酶
（3）過程
（4）產物　多肽蛋白質
【教材拾遺】 ①（必修2 P69插圖）圖示信息顯示一條mRNA可結合多個核糖體，其意義是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質，A端是mRNA的5'端。
②核糖體沿mRNA移動的方向為5'→3'，即從上圖左側向右側移動。也可根據肽鏈長短判斷核糖體移動方向，從肽鏈短的一側向肽鏈長的方向移動。
4.遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關系
提醒 ①密碼子有64種，不同生物共用一套遺傳密碼。
a.有2種起始密碼子：在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸。
b.有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號，但在特殊情況下，終止密碼子UGA可以編碼硒代半胱氨酸。
②通常一種密碼子決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。
③每種氨基酸對應一種或幾種密碼子（密碼子的簡并），可由一種或幾種tRNA轉運。
④密碼子的簡并，一方面可增強容錯性，減少蛋白質或性狀的差錯；幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
1.（必修2 P65正文）一個DNA轉錄只能轉錄出1條、1種mRNA。（　　）
2.（必修2 P65正文）遺傳信息轉錄的產物只有mRNA。（　?。?br/>3.（必修2 P65正文）DNA復制和轉錄過程中都需要經過解旋，因此都需要解旋酶。（　　）
4.（必修2 P67思考·討論）密碼子的簡并有利于提高轉錄的速率。（　?。?br/>5.（必修2 P67表4-1注解）終止密碼子一定不編碼氨基酸。（　　）
1.（2023·江蘇高考6題）翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤（I），與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關敘述正確的是（　?。?br/>A.tRNA分子內部不發生堿基互補配對
B.反密碼子為5'-CAU-3'的tRNA可轉運多種氨基酸
C.mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA
D.堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩定性
2.如圖1、2是兩種細胞中遺傳信息的主要表達過程。據圖分析，下列敘述中錯誤的是（　　）
A.圖1細胞中沒有核膜圍成的細胞核，可以邊轉錄邊翻譯
B.兩細胞中基因表達過程均由線粒體提供能量
C.真核生物細胞核中轉錄出的mRNA必須通過核孔后才能翻譯
D.圖中所示的遺傳信息的流動方向都是DNA→mRNA→蛋白質
方法技巧
“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程
3.某蛋白質的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的，其中A鏈中的氨基酸有m個，B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述中正確的是（　?。?br/>A.該蛋白質的肽鍵數為m＋n－1個
B.編碼該蛋白質合成的mRNA至少有m＋n＋1個密碼子
C.控制該蛋白質合成的DNA上至少有6（m＋n）個堿基
D.基因的兩條DNA單鏈分別編碼該蛋白質的兩條肽鏈
方法技巧
基因表達中的相關數量關系
提醒 實際基因表達過程中的數量關系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉錄出mRNA。
②在基因片段中，有的片段（如非編碼區）起調控作用，不轉錄。
③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。
④轉錄出的mRNA中有終止密碼子，正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸。
4.（2024·菏澤模擬）圖甲、乙、丙分別表示某真核細胞內與某一DNA分子相關的三種生理過程，請回答問題：
（1）甲、乙、丙三種生理過程中，發生在細胞核中的生理過程有　　　　，代表遺傳信息表達的是　　　　過程。圖中a、b、c、d、e、f、m、n所示的長鏈中，　　　　是核糖核苷酸長鏈。
（2）已知乙過程的e鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的54％，e鏈及其模板鏈對應區段的堿基中鳥嘌呤分別占30％、20％，則與e鏈對應的DNA區段中腺嘌呤所占的堿基比例為　　　　。
（3）甲過程所需要的酶主要有　　　　　　　　　　　　　　等；乙過程中，e是以　　　　　　　　為模板合成的；丙過程中能發生堿基互補配對的兩種物質是　　　　　，與f鏈結合的細胞器在f鏈上移動的方向是　　　　（填“A端→B端”或“B端→A端”）。
考點二　中心法則
1.提出者：　　　　。
2.補充后的中心法則內容圖解
3.各種生物遺傳信息的傳遞途徑
提醒 高度分化的細胞不可進行DNA復制過程，如神經元、葉肉細胞等。
4.生命是物質、能量和信息的統一體
（1）DNA、RNA是　　　　的載體。
（2）蛋白質是信息的表達產物。
（3）　　　　為信息的流動提供能量。
1.（必修2 P69正文）少數生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA。（　　）
2.（必修2 P69正文）中心法則涉及的全部過程均可發生在正常人體細胞內。（　?。?br/>3.（必修2 P69正文）線粒體中遺傳信息的傳遞也遵循中心法則。（　?。?br/>4.（必修2 P69正文）模板相同，其產物可能不同；產物相同，其模板一定相同。（　?。?br/>1.（2022·浙江6月選考16題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。
下列敘述正確的是（　?。?br/>A.催化該過程的酶為RNA聚合酶
B.a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子
C.b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連
D.該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞
題后歸納
判斷中心法則各生理過程的三大依據
2.（2025·遼寧沈陽二中階段測試）狂犬病毒（RV）外形呈彈狀，核衣殼呈螺旋對稱，表面具有包膜，內含有單鏈－RNA。RV與宿主細胞結合后，將其核酸蛋白復合體釋放至細胞質，并通過如圖途徑進行增殖。下列相關推斷錯誤的是（　?。?br/>A.過程②發生在宿主細胞的核糖體上
B.圖中＋RNA可作為病毒RNA復制和翻譯外殼蛋白的模板
C.狂犬病毒RNA的復制過程由①和③組成
D.過程①和③所需的原料、能量和酶均來自宿主細胞
1.（2024·湖北高考16題）編碼某蛋白質的基因有兩條鏈，一條是模板鏈（指導mRNA合成），其互補鏈是編碼鏈。若編碼鏈的一段序列為5'-ATG-3'，則該序列所對應的反密碼子是（　?。?br/>A.5'-CAU-3' B.5'-UAC-3'
C.5'-TAC-3' D.5'-AUG-3'
2.（2024·貴州高考7題）如圖是某基因編碼區部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸—組氨酸—脯氨酸—賴氨酸……下列敘述正確的是（　　）
注：AUG（起始密碼子）：甲硫氨酸　CAU、CNC：組氨酸　CCU：脯氨酸　AAG：賴氨酸　UCC：絲氨酸　UAA（終止密碼子）
A.①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5'端，右側是3'端
B.若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長
C.若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變
D.堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同
3.（2024·安徽高考11題）真核生物細胞中主要有3類RNA聚合酶，它們在細胞內定位和轉錄產物見下表。此外，在線粒體和葉綠體中也發現了分子量小的RNA聚合酶。下列敘述錯誤的是（　　）
種類 細胞內定位 轉錄產物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核質 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核質 tRNA、5SrRNA
注：各類rRNA均為核糖體的組成成分。
A.線粒體和葉綠體中都有DNA，兩者的基因轉錄時使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA發生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結合，可影響基因表達
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產物都有rRNA，兩種酶識別的啟動子序列相同
D.編碼RNA聚合酶Ⅰ的基因在核內轉錄、細胞質中翻譯，產物最終定位在核仁
4.（2023·全國乙卷5題）已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質。研究發現這種情況出現的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E。酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為甲-tRNA甲），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿菌細胞內的是（　?。?br/>①ATP　②甲?、跼NA聚合酶　④古菌的核糖體?、菝窫的基因?、辴RNA甲的基因
A.②⑤⑥　　　　　　　　 B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤
5.（2023·浙江1月選考15題）核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（　?。?br/>A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
?。?）tRNA分子內部不發生堿基互補配對。 （2023·江蘇高考）（　　）
（2）mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA。 （2023·江蘇高考）（　?。?br/>（3）在解旋酶協助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉錄合成多種RNA。 （2022·河北高考）（　　）
（4）編碼大腸桿菌核糖體蛋白的基因轉錄完成后，mRNA才能與核糖體結合進行翻譯。 （2022·湖南高考）（　　）
第30講　基因的表達
【破考點·抓必備】
考點一
知識梳理夯基
1. 核糖　 尿嘧啶（U）　 核糖核苷酸　 密碼子　 氨基酸　 核糖體　 核孔
2. 細胞核　 細胞質　 核糖核苷酸　 mRNA分子 mRNA、rRNA、tRNA
3.（1）mRNA　（3） tRNA　 mRNA　 tRNA　 終止密碼子
概念檢測
1.×　提示：轉錄的單位是基因，一個DNA上可有許多個基因，不同基因轉錄出的RNA不同。
2.×
3.×　提示：DNA復制和轉錄過程中都需要解旋，但DNA復制過程需要解旋酶，轉錄過程不需要解旋酶。
4.×　提示：遺傳密碼子的簡并使得一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉運，進而可以提高翻譯的速率。
5.×
典題演練應用
1.D　單鏈tRNA分子內部存在局部雙鏈區，雙鏈區會發生堿基互補配對，A錯誤；每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，B錯誤；mRNA上的終止密碼子不能決定氨基酸，C錯誤；反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤（I），與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對，這種特點是密碼子的簡并，而遺傳密碼的簡并可減少變異對個體生存帶來的影響，有利于保持物種遺傳的穩定性，D正確。
2.B　圖1細胞沒有以核膜為界限的細胞核，屬于原核細胞，可以邊轉錄邊翻譯，A正確；圖1細胞是原核細胞，沒有線粒體，B錯誤；真核生物細胞核DNA中的遺傳信息通過轉錄到mRNA中，mRNA必須通過核孔到細胞質中的核糖體上才能作為翻譯的模板，C正確；圖中表示遺傳信息的轉錄和翻譯過程，遺傳信息的流動方向為DNA→mRNA→蛋白質，D正確。
3.C　因為肽鍵數＝氨基酸數－肽鏈數，則該蛋白質的肽鍵數為（m＋n）－2個，A錯誤；該蛋白質中有m＋n個氨基酸，則合成蛋白質的mRNA中至少含有的密碼子為（m＋n）個，B錯誤；DNA（或基因）中堿基數∶mRNA上堿基數∶氨基酸個數＝6∶3∶1，蛋白質中有m＋n個氨基酸，則控制該蛋白質合成的基因中至少有堿基是6（m＋n），C正確；蛋白質基因的兩條DNA單鏈中只有一條能作為模板轉錄形成mRNA，再以mRNA為模板翻譯形成蛋白質，A、B兩條肽鏈是由蛋白質基因的不同區段來編碼的，不是兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈，D錯誤。
4.（1）甲、乙　乙、丙　e、f?。?）25％?。?）解旋酶和DNA聚合酶　DNA的一條鏈　mRNA與tRNA　A端→B端
解析：（1）分析題圖可知，圖中甲過程表示DNA復制，乙過程表示轉錄，丙過程表示翻譯，DNA復制和轉錄過程主要發生在細胞核中，遺傳信息的表達包括轉錄和翻譯兩個過程。乙過程轉錄形成的e和丙過程翻譯的模板f都是mRNA。（2）e鏈是mRNA，其中G占30％，則U占54％－30％＝24％，則其模板鏈中C占30％、A占24％，模板鏈中G占20％，則T占26％，則e鏈對應的DNA雙鏈區段中，A＋T＝24％＋26％＝50％，A占（24％＋26％）÷2＝25％。（3）DNA復制主要需要解旋酶和DNA聚合酶的催化；轉錄過程中，e（mRNA）是以DNA的一條鏈為模板合成的；翻譯過程中mRNA與tRNA能發生堿基互補配對。根據肽鏈n的長度大于m，可推測出該細胞器在f鏈mRNA上移動的方向是A端→B端。
考點二
知識梳理夯基
1.克里克
2.逆轉錄　翻譯
3.　
DNARNA蛋白質（性狀）
4.（1）信息?。?）ATP
概念檢測
1.√
2.×　提示：正常細胞中往往不會發生逆轉錄和RNA復制過程。
3.√　4.×
典題演練應用
1.C　圖中表示的是以RNA為模板合成DNA的過程，催化該過程的酶是逆轉錄酶，A錯誤；mRNA鏈上3個相鄰核苷酸排列而成的能決定氨基酸種類的三聯體才能稱為一個密碼子，B錯誤；DNA單鏈上的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連，C正確；逆轉錄過程中遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯誤。
2.B　過程②表示翻譯，發生在宿主細胞的核糖體上，A正確；圖中－RNA可作為病毒RNA復制的模板，＋RNA作為翻譯外殼蛋白的模板，B錯誤；①③為狂犬病毒RNA復制的全過程，C正確；過程①和③組成狂犬病毒RNA的復制過程，所需的原料、能量和酶均來自宿主細胞，D正確。
【研真題·扣教材】
1.A　DNA的雙鏈結構為反向平行，遵循堿基互補配對原則。若編碼鏈的一段序列為5'-ATG-3'，則模板鏈的序列為3'-TAC-5'，則對應的mRNA序列為5'-AUG-3'，則該序列所對應的反密碼子是3'-UAC-5'，A符合題意。
2.C　轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程，由于起始密碼子是AUG，故①鏈是轉錄的模板鏈，轉錄時模板鏈讀取的方向是3'→5'，即左側是3'端，右側是5'端，A錯誤；在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，將會導致終止密碼子提前出現，故合成的肽鏈變短，B錯誤；若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，在起始密碼子之前加了一個堿基，不影響起始密碼子和終止密碼子之間的序列，故合成的肽鏈不變，C正確；mRNA是翻譯模板，但由于密碼子的簡并，故堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈也可能相同，D錯誤。
3.C　線粒體和葉綠體中都有DNA，二者均是半自主細胞器，其基因轉錄時使用各自的RNA聚合酶，A正確；DNA發生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結合，從而影響基因的轉錄，可影響基因表達，B正確；由表可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產物都有rRNA，但種類不同，說明兩種酶識別的啟動子序列不同，C錯誤；RNA聚合酶的化學本質是蛋白質，編碼RNA聚合酶Ⅰ的基因在核仁中，該基因在核內轉錄、細胞質（核糖體）中翻譯，產物最終定位在核仁發揮作用，D正確。
4.A　據題意可知，若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，需要加入特殊的氨基酸——甲作為合成肽鏈的原料，加入tRNA甲的基因，該基因經轉錄后可產生轉運甲的tRNA，還需要加入酶E的基因，酶E的基因經表達后可產生酶E，酶E可催化甲與tRNA甲結合生成甲-tRNA甲，進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，故應加入②⑤⑥，A符合題意。
5.B　圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體依次結合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始密碼子開始進行翻譯，到識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束，C錯誤；若將細菌的某基因截短，mRNA長度縮短，由題干可知相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目會受到影響，D錯誤。
真題重組練
（1）×　提示：tRNA分子內部局部雙鏈區存在堿基互補配對。
（2）×　提示：終止密碼子不能決定氨基酸，不能結合tRNA。
（3）×?。?）×
8 / 8(共72張PPT)
第30講　基因的表達
高中總復習·生物
　　概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成。
課程標準
1. 破考點·抓必備
2. 研真題·扣教材
3. 驗收效·提能力
目錄
Contents
01
破考點·抓必備
梳理歸納， 鞏固基本知識
考點一　遺傳信息的轉錄和翻譯
1. RNA的結構與功能
c
c
c
c
c
c
c
2. 遺傳信息的轉錄
提醒 ①一個基因轉錄時以基因的一條鏈為模板，一個DNA分子上的所有基
因的模板鏈不一定相同。
②轉錄方向的判定方法：已合成的mRNA釋放的一端（5'端）為轉錄的起
始方向。
③遺傳信息的轉錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程不需要解旋酶。
④轉錄是以基因為單位進行的，一個基因在細胞內可被多次轉錄。
3. 遺傳信息的翻譯
（1）概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，就以 為模板合成具
有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
（2）條件
場所 模板 原料 能量 搬運工具 酶
核糖體 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多種酶
mRNA　
（3）過程
c
c
c
c
（4）產物　多肽 蛋白質
【教材拾遺】 ①（必修2 P69插圖）圖示信息顯示一條mRNA可結合多個核
糖體，其意義是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質，A端
是mRNA的5'端。
②核糖體沿mRNA移動的方向為5'→3'，即從上圖左側向右側移動。也可根
據肽鏈長短判斷核糖體移動方向，從肽鏈短的一側向肽鏈長的方向移動。
4. 遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關系
a.有2種起始密碼子：在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物
中，GUG也可以作為起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸。
b.有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常情況下，終止密碼子不編
碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號，但在特殊情況下，終止密碼子UGA可
以編碼硒代半胱氨酸。
提醒 ①密碼子有64種，不同生物共用一套遺傳密碼。
②通常一種密碼子決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸。
③每種氨基酸對應一種或幾種密碼子（密碼子的簡并），可由一種或幾種
tRNA轉運。
④密碼子的簡并，一方面可增強容錯性，減少蛋白質或性狀的差錯；幾種
不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
1. （必修2 P65正文）一個DNA轉錄只能轉錄出1條、1種mRNA。
（　×?。?br/>提示：轉錄的單位是基因，一個DNA上可有許多個基因，不同基因轉錄出
的RNA不同。
2. （必修2 P65正文）遺傳信息轉錄的產物只有mRNA。 （　×?。?br/>3. （必修2 P65正文）DNA復制和轉錄過程中都需要經過解旋，因此都需
要解旋酶。 （　×?。?br/>提示：DNA復制和轉錄過程中都需要解旋，但DNA復制過程需要解旋酶，
轉錄過程不需要解旋酶。
×
×
×
4. （必修2 P67思考·討論）密碼子的簡并有利于提高轉錄的速率。
（　×　）
提示：遺傳密碼子的簡并使得一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉運，進
而可以提高翻譯的速率。
5. （必修2 P67表4-1注解）終止密碼子一定不編碼氨基酸。 （　×?。?br/>×
×
1. （2023·江蘇高考6題）翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常
為次黃嘌呤（I），與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關敘述
正確的是（　?。?br/>A. tRNA分子內部不發生堿基互補配對
B. 反密碼子為5'-CAU-3'的tRNA可轉運多種氨基酸
C. mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA
D. 堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩定性
√
解析： 　單鏈tRNA分子內部存在局部雙鏈區，雙鏈區會發生堿基互補配
對，A錯誤；每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，B錯誤；mRNA上的
終止密碼子不能決定氨基酸，C錯誤；反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤
（I），與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對，這種特點是密碼子的簡
并，而遺傳密碼的簡并可減少變異對個體生存帶來的影響，有利于保持物
種遺傳的穩定性，D正確。
2. 如圖1、2是兩種細胞中遺傳信息的主要表達過程。據圖分析，下列敘述
中錯誤的是（　　）
A. 圖1細胞中沒有核膜圍成的細胞核，可以邊
轉錄邊翻譯
B. 兩細胞中基因表達過程均由線粒體提供能量
C. 真核生物細胞核中轉錄出的mRNA必須通過核孔后才能翻譯
D. 圖中所示的遺傳信息的流動方向都是DNA→mRNA→蛋白質
√
解析：　圖1細胞沒有以核膜為界限的細胞核，屬于原核細胞，可以邊轉
錄邊翻譯，A正確；圖1細胞是原核細胞，沒有線粒體，B錯誤；真核生物
細胞核DNA中的遺傳信息通過轉錄到mRNA中，mRNA必須通過核孔到細
胞質中的核糖體上才能作為翻譯的模板，C正確；圖中表示遺傳信息的轉
錄和翻譯過程，遺傳信息的流動方向為DNA→mRNA→蛋白質，D正確。
方法技巧
“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程
3. 某蛋白質的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的，其中A鏈中的氨基酸
有m個，B鏈中的氨基酸有n個。下列有關敘述中正確的是（　　）
A. 該蛋白質的肽鍵數為m＋n－1個
B. 編碼該蛋白質合成的mRNA至少有m＋n＋1個密碼子
C. 控制該蛋白質合成的DNA上至少有6（m＋n）個堿基
D. 基因的兩條DNA單鏈分別編碼該蛋白質的兩條肽鏈
√
解析：　因為肽鍵數＝氨基酸數－肽鏈數，則該蛋白質的肽鍵數為（m
＋n）－2個，A錯誤；該蛋白質中有m＋n個氨基酸，則合成蛋白質的
mRNA中至少含有的密碼子為（m＋n）個，B錯誤；DNA（或基因）中
堿基數∶mRNA上堿基數∶氨基酸個數＝6∶3∶1，蛋白質中有m＋n個氨
基酸，則控制該蛋白質合成的基因中至少有堿基是6（m＋n），C正確；
蛋白質基因的兩條DNA單鏈中只有一條能作為模板轉錄形成mRNA，再以
mRNA為模板翻譯形成蛋白質，A、B兩條肽鏈是由蛋白質基因的不同區段
來編碼的，不是兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈，D錯誤。
方法技巧
基因表達中的相關數量關系
④轉錄出的mRNA中有終止密碼子，正常情況下，終止密碼子不編碼
氨基酸。
提醒 實際基因表達過程中的數量關系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉錄出mRNA。
②在基因片段中，有的片段（如非編碼區）起調控作用，不轉錄。
③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。
4. （2024·菏澤模擬）圖甲、乙、丙分別表示某真核細胞內與某一DNA分
子相關的三種生理過程，請回答問題：
（1）甲、乙、丙三種生理過程中，發生在細胞核中的生理過程有
，代表遺傳信息表達的是 過程。圖中a、b、c、d、e、f、
m、n所示的長鏈中， 是核糖核苷酸長鏈。
解析： 分析題圖可知，圖中甲過程表示DNA復制，乙過程表示轉錄，丙過程表示翻譯，DNA復制和轉錄過程主要發生在細胞核中，遺傳信息的表達包括轉錄和翻譯兩個過程。乙過程轉錄形成的e和丙過程翻譯的模板f都是mRNA。
甲、
乙
乙、丙
e、f
（2）已知乙過程的e鏈中鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數的54％，e鏈及其
模板鏈對應區段的堿基中鳥嘌呤分別占30％、20％，則與e鏈對應的DNA
區段中腺嘌呤所占的堿基比例為 。
解析： e鏈是mRNA，其中G占30％，則U占54％－30％＝24％，則其模板鏈中C占30％、A占24％，模板鏈中G占20％，則T占26％，則e鏈對應的DNA雙鏈區段中，A＋T＝24％＋26％＝50％，A占（24％＋26％）÷2＝25％。
25％
（3）甲過程所需要的酶主要有 等；乙過程中，e
是以 為模板合成的；丙過程中能發生堿基互補配對的兩
種物質是 ，與f鏈結合的細胞器在f鏈上移動的方向
是 （填“A端→B端”或“B端→A端”）。
解析：DNA復制主要需要解旋酶和DNA聚合酶的催化；轉錄過程中，e（mRNA）是以DNA的一條鏈為模板合成的；翻譯過程中mRNA與tRNA能發生堿基互補配對。根據肽鏈n的長度大于m，可推測出該細胞器在f鏈mRNA上移動的方向是A端→B端。
解旋酶和DNA聚合酶
DNA的一條鏈
mRNA與tRNA
A端→B端
考點二　中心法則
1. 提出者： 。
2. 補充后的中心法則內容圖解
克里克　
3. 各種生物遺傳信息的傳遞途徑
提醒 高度分化的細胞不可進行DNA復制過程，如神經元、葉肉細胞等。
4. 生命是物質、能量和信息的統一體
（1）DNA、RNA是 的載體。
（2）蛋白質是信息的表達產物。
（3） 為信息的流動提供能量。
信息　
ATP　
1. （必修2 P69正文）少數生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從
RNA流向RNA以及從RNA流向DNA。 （　√　）
2. （必修2 P69正文）中心法則涉及的全部過程均可發生在正常人體細胞
內。 （　×?。?br/>提示：正常細胞中往往不會發生逆轉錄和RNA復制過程。
3. （必修2 P69正文）線粒體中遺傳信息的傳遞也遵循中心法則。
（　√?。?br/>4. （必修2 P69正文）模板相同，其產物可能不同；產物相同，其模板一
定相同。 （　×?。?br/>√
×
√
×
1. （2022·浙江6月選考16題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，
其中某過程的示意圖如下。
下列敘述正確的是（　?。?br/>A. 催化該過程的酶為RNA聚合酶
B. a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子
C. b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連
D. 該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞
√
解析：　圖中表示的是以RNA為模板合成DNA的過程，催化該過程的酶
是逆轉錄酶，A錯誤；mRNA鏈上3個相鄰核苷酸排列而成的能決定氨基酸
種類的三聯體才能稱為一個密碼子，B錯誤；DNA單鏈上的脫氧核苷酸之
間通過磷酸二酯鍵相連，C正確；逆轉錄過程中遺傳信息從RNA向DNA傳
遞，D錯誤。
題后歸納
判斷中心法則各生理過程的三大依據
2.（2025·遼寧沈陽二中階段測試）狂犬病毒（RV）外形呈彈狀，核衣殼呈螺旋對稱，表面具有包膜，內含有單鏈－RNA。RV與宿主細胞結合后，將其核酸蛋白復合體釋放至細胞質，并通過如圖途徑進行增殖。下列相關推斷錯誤的是（　　）
A.過程②發生在宿主細胞的核糖體上
B.圖中－RNA可作為病毒RNA復制和翻譯外殼蛋白的模板
C. 狂犬病毒RNA的復制過程由①和③組成
D. 過程①和③所需的原料、能量和酶均來自宿主細胞
√
解析：　過程②表示翻譯，發生在宿主細胞的核糖體上，A正確；圖中－RNA可作為病毒RNA復制的模板，＋RNA作為翻譯外殼蛋白的模板，B錯誤；①③為狂犬病毒RNA復制的全過程，C正確；過程①和③組成狂犬病毒RNA的復制過程，所需的原料、能量和酶均來自宿主細胞，D正確。
02
研真題·扣教材
探究分析， 培養核心技能
1. （2024·湖北高考16題）編碼某蛋白質的基因有兩條鏈，一條是模板鏈
（指導mRNA合成），其互補鏈是編碼鏈。若編碼鏈的一段序列為5'-ATG-
3'，則該序列所對應的反密碼子是（　?。?br/>A. 5'-CAU-3' B. 5'-UAC-3'
C. 5'-TAC-3' D. 5'-AUG-3'
解析：　DNA的雙鏈結構為反向平行，遵循堿基互補配對原則。若編碼
鏈的一段序列為5'-ATG-3'，則模板鏈的序列為3'-TAC-5'，則對應的mRNA
序列為5'-AUG-3'，則該序列所對應的反密碼子是3'-UAC-5'，A符合題意。
√
2. （2024·貴州高考7題）如圖是某基因編碼區部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸—組氨酸—脯氨酸—賴氨酸……下列敘述正確的是（　?。?br/>注：AUG（起始密碼子）：甲硫氨酸　CAU、CNC：組氨酸　CCU：脯氨
酸　AAG：賴氨酸　UCC：絲氨酸　UAA（終止密碼子）
A. ①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5'端，右側是3'端
B. 若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長
C. 若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變
D. 堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同
√
解析： 轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成
RNA的過程，由于起始密碼子是AUG，故①鏈是轉錄的模板鏈，轉錄時模
板鏈讀取的方向是3'→5'，即左側是3'端，右側是5'端，A錯誤；在①鏈5～6
號堿基間插入一個堿基G，將會導致終止密碼子提前出現，故合成的肽鏈
變短，B錯誤；若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，在起始密碼子之前加
了一個堿基，不影響起始密碼子和終止密碼子之間的序列，故合成的肽鏈
不變，C正確；mRNA是翻譯模板，但由于密碼子的簡并，故堿基序列不
同的mRNA翻譯得到的肽鏈也可能相同，D錯誤。
3. （2024·安徽高考11題）真核生物細胞中主要有3類RNA聚合酶，它們在
細胞內定位和轉錄產物見下表。此外，在線粒體和葉綠體中也發現了分子
量小的RNA聚合酶。下列敘述錯誤的是（　　）
種類 細胞內定位 轉錄產物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核質 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核質 tRNA、5SrRNA
注：各類rRNA均為核糖體的組成成分。
A. 線粒體和葉綠體中都有DNA，兩者的基因轉錄時使用各自的RNA聚合酶
B. 基因的DNA發生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結合，可影響基因表達
C. RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產物都有rRNA，兩種酶識別的啟動子序列相同
D. 編碼RNA聚合酶Ⅰ的基因在核內轉錄、細胞質中翻譯，產物最終定位在核仁
√
解析：　線粒體和葉綠體中都有DNA，二者均是半自主細胞器，其基因
轉錄時使用各自的RNA聚合酶，A正確；DNA發生甲基化修飾，抑制RNA
聚合酶的結合，從而影響基因的轉錄，可影響基因表達，B正確；由表可
知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產物都有rRNA，但種類不同，說明兩種酶識
別的啟動子序列不同，C錯誤；RNA聚合酶的化學本質是蛋白質，編碼
RNA聚合酶Ⅰ的基因在核仁中，該基因在核內轉錄、細胞質（核糖體）中翻
譯，產物最終定位在核仁發揮作用，D正確。
4. （2023·全國乙卷5題）已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，
迄今只在某些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質。研究發現這
種情況出現的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為
tRNA甲）和酶E。酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為
甲-tRNA甲），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大
腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要
在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿
菌細胞內的是（　?。?br/>①ATP?、诩住、跼NA聚合酶?、芄啪暮颂求w?、菝窫的基因?、辴RNA
甲的基因
A. ②⑤⑥ B. ①②⑤
C. ③④⑥ D. ②④⑤
√
解析：　據題意可知，若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，需要加入
特殊的氨基酸——甲作為合成肽鏈的原料，加入tRNA甲的基因，該基因經
轉錄后可產生轉運甲的tRNA，還需要加入酶E的基因，酶E的基因經表達
后可產生酶E，酶E可催化甲與tRNA甲結合生成甲-tRNA甲，進而將甲帶入
核糖體參與肽鏈合成，故應加入②⑤⑥，A符合題意。
5. （2023·浙江1月選考15題）核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋
白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核
糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA
同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。
多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度
決定。下列敘述正確的是（　?。?br/>A. 圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動
B. 該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C. 圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D. 若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不
會發生變化
√
解析： 　圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯
誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA
通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個
核糖體依次結合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始密碼子開始進行翻
譯，到識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束，C錯誤；
若將細菌的某基因截短，mRNA長度縮短，由題干可知相應的多聚核糖體
上所串聯的核糖體數目會受到影響，D錯誤。
（1）tRNA分子內部不發生堿基互補配對。?。?023·江蘇高考）（　?。?br/>提示：tRNA分子內部局部雙鏈區存在堿基互補配對。
（2）mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA?！。?023·江蘇高考）
（　×?。?br/>提示：終止密碼子不能決定氨基酸，不能結合tRNA。
（3）在解旋酶協助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉錄合成多種
RNA?！。?022·河北高考） （　×　）
×
×
×
（4）編碼大腸桿菌核糖體蛋白的基因轉錄完成后，mRNA才能與核糖體結
合進行翻譯?！。?022·湖南高考） （　×　）
×
03
驗收效·提能力
跟蹤訓練，檢驗學習效果
一、選擇題
1. （2024·江西金溪模擬）下列關于基因的表達說法正確的是（　?。?br/>A. 轉錄過程中，RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結構的功能
B. 染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子
C. 細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽
D. 多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
解析：　轉錄過程中，RNA聚合酶兼具解開DNA雙螺旋結構的功能，因
此轉錄過程不需要DNA解旋酶的參與，A錯誤；轉錄是以基因為單位進行
的，一條染色體上含有多個基因，每個基因的序列并不相同，因此染色體
DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子，B正確；細胞中以
DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA可能有mRNA、rRNA、tRNA等，
rRNA、tRNA并不編碼多肽，C錯誤；多個核糖體可結合在一個mRNA分子
上共同合成多條相同多肽鏈，提高翻譯效率，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. （2024·廣東佛山質檢）密碼子的破譯對于生物遺傳和變異研究具有重
要意義。下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A. 密碼子位于mRNA上且每個密碼子由3個相鄰的堿基組成
B. 密碼子的簡并對于生物性狀的穩定具有重要意義
C. 反密碼子在翻譯的過程中起攜帶氨基酸的作用
D. 翻譯過程密碼子和反密碼子存在堿基互補配對
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析： 　密碼子由位于mRNA上的決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基組
成，A正確；由于密碼子的簡并，基因突變等原因會造成密碼子的改變，
可能決定的氨基酸不會發生改變，從而性狀沒有發生變化，故密碼子的簡
并對于生物性狀的穩定具有重要意義，B正確；反密碼子位于tRNA上，攜
帶氨基酸的是tRNA，C錯誤；翻譯過程中，密碼子與反密碼子通過堿基的
互補配對，實現肽鏈的延伸，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3. （2025·八省聯考河南卷）由mRNA逆轉錄產生的單鏈DNA稱為第一鏈
cDNA，以第一鏈cDNA為模板合成的單鏈DNA稱為第二鏈cDNA。下列敘
述正確的是（　　）
A. 第一鏈cDNA可以單獨作為PCR反應體系的模板
B. 第一鏈cDNA與其模板mRNA序列互補、方向相同
C. 第二鏈cDNA不能與轉錄該mRNA的DNA進行雜交
D. 第二鏈cDNA與其模板mRNA的堿基序列和組成均相同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析： 　第一鏈cDNA可以單獨作為PCR反應體系的模板，進行PCR擴
增，A正確；第一鏈cDNA與其模板mRNA序列互補、方向相反，B錯誤；
第二鏈cDNA能與轉錄該mRNA的DNA進行雜交，堿基互補配對，C錯誤；
第二鏈cDNA與其模板mRNA的堿基序列互補，組成相同，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4. 轉錄是DNA的遺傳信息被拷貝成RNA的遺傳信息的過程，如圖表示真
核生物轉錄過程模式圖。下列敘述正確的是（　?。?br/>A. RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為5'→3'
B. RNA聚合酶識別并結合的DNA片段可轉錄為RNA
C. 轉錄過程中游離的核糖核苷酸有序地與模板DNA鏈上的堿基碰撞并配對
D. 轉錄產物的堿基順序與非模板鏈DNA的堿基序列一致（不考慮T、U的差別）
√
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解析： 　RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向為3'→5'，A錯誤；RNA
聚合酶識別并結合的部位是啟動子，其是DNA片段的非編碼區，不轉錄
RNA，B錯誤；轉錄過程中游離的核糖核苷酸的堿基無序地與DNA鏈上的
堿基碰撞后并配對，C錯誤；轉錄產物的堿基順序與DNA的模板鏈堿基互
補配對，DNA的模板鏈與DNA的非模板鏈也遵循堿基互補配對，則轉錄產
物的堿基順序與非模板鏈DNA的堿基序列一致（不考慮T、U的差別），D
正確。
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5. （2024·山東煙臺高三期末）如圖表示某生物細胞內發生的一系列生理
變化，X表示某種酶，請據圖分析，下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A. X為RNA聚合酶
B. 圖中最多含5種堿基、8種核苷酸
C. 過程Ⅰ在細胞核內進行，過程Ⅱ在細胞質內進行
D. b部位發生的堿基互補配對方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
√
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解析： 　由題圖可知，該細胞內能同時進行轉錄和翻譯過程，說明該
細胞是原核細胞，過程Ⅰ（轉錄）和過程Ⅱ（翻譯）均在細胞質內進
行，C錯誤。
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6. （2024·山東師大附中高三檢測）如圖為丙型肝炎病毒的增殖過程，下
列相關敘述正確的是（　?。?br/>A. 該病毒和HIV的增殖過程都需要逆轉錄酶的參與
B. 該病毒侵入宿主細胞后，③過程通常發生在④過程之后
C. ③④⑤⑥過程都發生了堿基配對且配對方式完全相同
D. ④⑤過程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的數目相同
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解析： 　由圖可以直接看出該病毒的增殖沒有逆轉錄過程，不需要逆轉
錄酶的參與，A錯誤；④過程為RNA復制，需要RNA復制酶的催化，而宿
主細胞中不含有RNA復制酶，故③過程通常發生在④過程之前，B錯誤；
④⑤過程發生＋RNA和－RNA之間的配對，③⑥過程發生＋RNA上的密碼
子和tRNA上的反密碼子之間的配對，配對方式都是A—U、C—G，C正
確；④過程合成的是－RNA，⑤過程合成的是＋RNA，兩者需要消耗的尿
嘧啶核糖核苷酸的數目不一定相同，D錯誤。
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7. （2024·山東濰坊模擬）如圖為某染色體上的基因內部和周圍DNA片
段，長度為8千堿基對（單位：kb）。人為劃分a～g七個區間，轉錄生成的
RNA中d區間所對應的區域會被加工切除。下列說法錯誤的是（　　）
A. 在a、d、g中發生的堿基對改變不一定影響蛋白質產物
B. 轉錄一次需要消耗6 300個游離的核糖核苷酸
C. 核糖體會從b移動到c，讀取c、d、e區間的密碼子
D. 該基因的轉錄發生在細胞核，翻譯發生在細胞質
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解析： 　在a、d、g中發生的堿基對改變不影響轉錄形成的成熟的mRNA
的堿基序列，因此不影響蛋白質產物，A正確；由圖可知，轉錄形成的
mRNA的長度為7.5－1.2＝6.3 kb，即轉錄一次需要消耗6 300個游離的核
糖核苷酸，B正確；核糖體在mRNA上移動，不能直接認讀基因上的堿基
序列，C錯誤；該基因為染色體上的基因，是真核細胞的核基因，其轉錄
發生在細胞核，翻譯發生在細胞質，D正確。
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8. （2024·江西南昌月考）我國科學家在世界上第一次用人工方法合成具
有生物活性的酵母丙氨酸轉運核糖核酸（用tRNAyAla表示）。在兔網織紅
細胞裂解液體系中加入人工合成的tRNAyAla和3H-丙氨酸，不但發現人工合
成的tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，而且能將所攜帶的丙氨酸參與到蛋白質合
成中去。此外還發現另外四種天然的tRNA可攜帶3H-丙氨酸。下列相關敘
述不正確的是（　?。?br/>A. tRNAyAla只能識別并轉運丙氨酸
B. 與丙氨酸對應的密碼子具有四種
C. 遺傳信息發生改變一定導致表達產物改變
D. tRNAyAla存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子
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解析：　每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，所以tRNAyAla只能識別并轉運丙氨酸；由題干可知，發現四種天然的tRNA可攜帶3H-丙氨酸，所以與丙氨酸對應的密碼子具有四種；由于密碼子具有簡并性，故遺傳信息發生改變，不一定導致表達產物改變；tRNAyAla能攜帶3H-丙氨酸，所以存在能與mRNA上的丙氨酸密碼子配對的反密碼子。
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9.（2025·河北張家口調研）基因Bax和Bd-2分別促進和抑制細胞凋亡。研究人員利用siRNA干擾技術降低TRPM7基因表達，研究其對細胞凋亡的影響，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是（　?。?br/>A. 基因表達受基因及基因產物的影響
B. 可通過特異性抑制癌細胞中TRPM7基因的表達來治療相關癌癥
C. TRPM7基因表達促進Bax基因的表達
D. 無功能siRNA對TRPM7基因表達基本無影響
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解析：　與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，siRNA干擾TRPM7基因實驗組Bax基因表達量明顯提高、Bd-2表達量明顯降低，說明基因Bax和Bd-2的表達受基因及基因產物的影響，A正確；與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，培養48小時后，siRNA干擾TRPM7基因實驗組細胞凋亡率明顯提高，說明TRPM7基因可抑制細胞凋亡。根據實驗結果，可通過特異性抑制癌細胞中TRPM7基因的表達來治療相關癌癥，B正確；與空白對照組及無功能siRNA干擾對照組相比較，siRNA干擾TRPM7基因實驗組Bax基因表達量明顯提高，說明TRPM7基因表達抑制Bax基因的表達，C錯誤；無功能siRNA干擾組與空白對照組相比，培養48小時后的細胞凋亡率、基因Bax和Bd-2的表達量基本不變，所以無功能siRNA對TRPM7基因表達基本無影響，D正確。
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二、非選擇題
10. （2024·河北唐山模擬）施一公院士團隊因“剪接體的結構與分子機理
研究”榮獲2020年度陳嘉庚生命科學獎。該團隊研究發現真核細胞中的基
因表達分三步進行，如圖所示。剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組
成?；卮鹣铝袉栴}。
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（1）剪接現象的發現仍然是傳統中心法則的內容，剪接體的形成與基
因 （填“有關”或“無關”）。剪接體徹底水解的產物有
。
解析： 剪接體主要由蛋白質和小分子的核RNA組成，蛋白質的合成
需要基因的調控，RNA的合成是通過轉錄過程完成的，可見剪接體的形成
與基因有關。由剪接體的成分可知，其徹底水解的產物有氨基酸、核糖、
磷酸和四種堿基（A、U、G、C）。
有關
氨基
酸、核糖、磷酸和堿基（A、U、G、C）
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（2）過程①轉錄時，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動方向
為 。若某動物基因的非編碼區的堿基位點發生甲基化，使過程①
無法完成，從而導致的結果是生物的 發生改變。該動物的一條染
色體上某一基因發生突變后，轉錄出的mRNA長度不變，而肽鏈變長。經
測定發現某基因的第985位堿基對由T—A變成了C—G，導致正?；蜣D錄
形成的mRNA上的相應密碼子發生改變，可能的變化情況是 （用
下表序號和箭頭表示）。
3'→5'
性狀
e→d
可能用到的密碼子
a.AGU（絲氨酸） b.UGC（半胱氨酸） c.CGU（精氨酸）
d.UGG（色氨酸） e.UAG（終止密碼子） f.UAA（終止密碼子）
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解析： 過程①轉錄時，RNA延伸的方向為5'→3'，RNA聚合酶在模板
DNA鏈上的移動方向為3'→5'。若某動物基因的非編碼區的堿基位點發生
甲基化，使過程①無法完成，進而無法合成相應的蛋白質，導致生物的性
狀發生改變。該動物的一條染色體上某一基因發生突變后，轉錄出的
mRNA長度不變，肽鏈變長，說明基因突變導致該基因轉錄出的mRNA中
的終止密碼子延后出現。經測定發現某基因的第985位堿基對由T—A變成
了C—G，導致正?；蜣D錄形成的mRNA上的相應密碼子發生改變，可能
的變化情況是由原來mRNA上的e.UAG→d.UGG，即由原來的終止密碼子
變成了色氨酸的密碼子，使肽鏈繼續延伸。
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（3）過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體，意義是
。
若最終編碼的蛋白質結構發生了改變，不考慮變異，則可能的原因是

。
解析：過程③中一條mRNA鏈可結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，從而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質，即提高了蛋白質合成的效率。若最終編碼的蛋白質結構發生了改變，不考慮變異，可能的原因是剪接體剪接位置出現差錯，形成的mRNA與正常的mRNA不一樣，最終編碼的蛋白質結構有可能發生改變。
少量的mRNA可
以迅速合成大量的蛋白質
剪
接體剪接位置出現差錯，形成的mRNA與正常的mRNA不一樣，最終編碼
的蛋白質結構有可能發生改變
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