2024年人教版高考生物一轮复习：基因的表达

复习材料

第31课时基因的表达

课标要求概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。

2023•浙江1月选考-T152023•全国乙-T52023•江苏46

1.遗传信息2023•湖南-T12

的转录和翻2023•山东Fl2022•湖南-T142021•辽宁-T172021•河

译北-T8

考情分析

2021•广东-T72021•浙江1月选考-T22

2022•河北-T92022•浙江6月选考-T162021•浙江6月选

2.中心法则考-T19

2021•河北-T16

考点一遗传信息的转录和翻译

1.RNA的结构、种类和功能

【链接教材】必修2P67“图4—6"：tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子

中不是(填“是”或“不是”)只有3个碱基。

2.遗传信息的转录

【链接教材】必修2P65“图4—4”：

(1)一个基因转录时以基因的二条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定(填

“一定”或“不一定”)相同。

(2)转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端(5'一端)为转录的起始方向。

(3)源于必修2P6”65“正文”：RNA适合作为信使的原因：RNA由核糖核昔酸连接而成，可

以携带遗传信息；一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞

质中。

3.遗传信息的翻译

【拓展链接慎核细胞和原核细胞基因表达过程差异

4.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系

【链接教材】必修2P67“思考・讨论”：几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的

通用性，说明当今生物可能有着共同的起源。

明J断正误】

(1)一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA(X)

提示转录的单位是基因，一个DNA上可有许多个基因，不同基因转录出的RNA不同。

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(2)DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA±(X)

提示DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都位于DNA上。

(3)DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶(X)

提示DNA复制和转录过程中都需要解旋，但DNA复制过程需要解旋酶，转录过程不需要解

旋酶。

(4)每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子都决定一种氨基酸(X)

提示有的氨基酸只对应一个密码子，如甲硫氨酸；有的密码子不决定氨基酸，如终止密码子。

(5)密码子的简并有利于提高转录的速率(X)

提示遗传密码子的简并使得一种氨基酸可以由一种或几种tRNA转运，进而可以提高翻译的

速率。

⑹如图为某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，则过程I在细胞核内进行,

过程n在细胞质内进行(X)

提示图中转录和翻译同时进行，说明该细胞为原核细胞，原核细胞没有细胞核。

⑺如图为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，mRNA移动方向是从左到右，丙氨酸只能由该

tRNA转运(X)

提示图示为细胞通过翻译形成蛋白质的过程，根据tRNA进出核糖体情况确定核糖体的移动

方向是从左向右。又因为密码子具有简并性，丙氨酸还能由别的tRNA转运。

细胞中基因表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻

译调控和翻译后调控，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。请结合下面信息思考回

答相关问题：

1.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。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中

①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。

(1)7?尸基因操纵元的基本组成单位是脱氧核苴酸。①表示的生理过程是转重，合成的产物中

相邻两个核昔酸分子之间形成的化学键叫作磷酸二酯键。过程②中核糖体在mRNA上的移动

方向是5,一端一3'一端(填"3'一端一5'一端”或"5'一端一3'一端”)，该过程中还

需要的RNA有tRNA、rRNA。

(2)过程①②进行的场所与真核细胞的是否相同？并说明理由。

提示过程①进行的场所与真核细胞不同，过程①主要发生在拟核中，而真核细胞主要发生在

细胞核中；过程②进行的场所与真核细胞是相同的，都在核糖体中。

(3)RP1中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一组氨酸一谷氨酸一”，转运丝氨酸、组氨酸和谷

氨酸的tRNA上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列

的模板链碱基序列为一AGAGTGCTT—。

⑷图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS

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位点结合，从而导致mRNA不能与核糖体结合,进而终止核糖体蛋白质的合成。这种调节机

制的意义是什么？

提示既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少不必要的物质和能量浪费。

(5)由RP基因操纵元转录的原始RNA往往含有无效的核昔酸片段,需要经相关酶剪除后再与

核糖体结合，否则会形成异常的mRNA。若异常mRNA合成了蛋白质，则该蛋白质的氨基

酸数目不一定(填“一定”或“不一定”)比正常蛋白质的多，请说明理由。

提示未剪除的核甘酸片段可能会造成终止密码子提前出现。

2.如图是真核细胞内基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基

因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。则：

(1)图中基因2的两条链都可以作为转录的模板吗？为什么？图中基因1、2和3模板链一定

都在图示DNA分子的同一条链上吗？

提示基因2的两条链不可以都作为转录的模板；因为转录时只能以基因2的一条链为模板。

图中基因1、2和3模板链不一定都在图示DNA分子的同一条链上。

(2)图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同？为什么？

提示图中c所指的3条链最终的氨基酸序列相同；因为这3条链的模板相同(均为a)。

(3)图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，这有什么意义？图中核糖体移动

的方向是什么？

提示少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。图中核糖体移动的方向为由左向右。

(4)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸和终止的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的

成熟蛋白质吗？

提示翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到

mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的物质只能称之为多肽，其

必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。

(5)由图中信息可知，转录水平调控不仅控制基因能否转录,还控制转录次数。加工水平调控

为我们理解基因控制生物性状体现的一因多效(填“多因一效”“一因一效”或“一因多

效”)提供了理论依据。

考向一遗传信息、密码子、反密码子的分析

1.(2024•郑州高三月考)如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是0

A.DNA转录形成c过程发生在细胞核中

B.翻译时核糖体在c上的移动方向是②一①

C.在DNA解旋酶的作用下以b链为模板合成c链

D.图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5,一UAG—3,

答案B

解析大肠杆菌为原核生物，没有细胞核,A错误;翻译是沿着mRNA的5'一端-3'一端方向

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进行的，tRNA的3'一端是结合氨基酸的部位，tRNA能与mRNA上的密码子碱基互补配对,

推测c的②是5'一端，因此翻译时核糖体在c上的移动方向是②一①，B正确；在RNA聚

合酶的作用下，以b链为模版合成c链，C错误；图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子

是5'-GAU-3',D错误。

2.生物体中编码tRNA的DNA某些碱基改变后，可以产生被称为校正tRNA的分子。某种

突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA。tRNA上识别遗传密码的三个

碱基称为反密码子。下列叙述错误的是()

A.tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类

B.新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸

C.此种突变改变了编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列

D.校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷

答案C

解析根据题干信息可知，此种突变发生在编码tRNA的DNA序列上，且产生了校正tRNA分

子，并没有改变编码蛋白质氨基酸序列的遗传密码序列，C错误。

考向二转录和翻译过程的分析

3.发夹结构是指单链RNA分子的局部区域，由于存在二重对称区，通过自身回折使得互补

的碱基相遇结合而成的一种二级结构，发夹结构能阻止RNA聚合酶继续移动。如图表示某

mRNA的发夹结构及相应基因上相对应的碱基序列。下列叙述正确的是()

A.图中的T和A分别代表一种核昔酸

B.图中②链为转录的模板链

C.发夹结构的形成利于直接控制翻译而不是转录

D.发夹结构富含G—C碱基对，利于提高mRNA的稳定性

答案D

解析图中既有DNA又有RNA,其中T代表胸腺喀噫脱氧核苜酸，A代表腺喋吟脱氧核甘酸

或腺嘿吟核糖核甘酸，A错误；根据碱基互补配对原则可知，①链的碱基与③链的碱基互补

配对，故①链为转录的模板链，B错误；题中显示，发夹结构能阻止RNA聚合酶继续移动，

因此该结构的形成利于直接控制转录的终止，C错误；发夹结构富含G—C碱基对，G—C碱基对

之间有三个氢键，因而利于提高mRNA的稳定性，D正确。

4.(2023・江苏，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄喋吟(I),与密码子

第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是()

A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对

B.反密码子为5,-CAU—3'的tRNA可转运多种氨基酸

C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA

D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性

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答案D

解析tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A错误；反密码子为5,-CAU

一3'的tRNA只能与密码子3'—GUA—5'配对，只能携带一种氨基酸，B错误；mRNA

中有终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA结合,

C错误；由题意可知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这

种配对方式增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的

稳定性，D正确。

考向三基因表达中的有关计算

5.如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是0

A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核

B.已知过程②的a链及其模板链中鸟喋吟分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段

中腺喋吟所占的碱基比例为24%

C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同

D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同

答案D

解析造血干细胞中，含有DNA分子的有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生过程①DNA复

制和过程②转录的场所有细胞核和线粒体，A错误；转录时a链及其模板链中鸟嘿吟(G)分别

占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%,则模板链C+G占44%,

因此双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该a

链对应的双链DNA区段中腺嚓吟所占的碱基比例为28%,B错误；同一种tRNA的反密码

子一致，对应的密码子一致，所以携带的氨基酸种类一致，C错误；相同DNA在不同细胞

中可能出现基因的选择性表达，产生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活动的基因(管

家基因)在胰岛B细胞和肝细胞中都会表达，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基

因，故产生的mRNA也可能相同，D正确。

6.如图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链，其中/链含有21个氨基

酸，2链含有30个氨基酸，含有3个二硫键，(二硫键是由2个一SH连接而成)。下列说法

正确的是()

A.过程①以核糖核甘酸为原料，DNA聚合酶催化该过程

B.过程②发生在细胞质中，需要3种RNA参与

C.胰岛素基因的两条链分别控制/、8两条肽链的合成

D.51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了882

答案B

解析转录是以基因的一条链为模板，胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中/、8两条肽链

的合成，C错误；51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量=脱水数义18+形成的

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二硫键X2=49X18+3X2=888,D错误。

考点二中心法则的提出及其发展

1.遗传信息的传递过程

2.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较

项目DNA复制转录翻译逆转录RNA复制

场所主要细胞核主要细胞核核糖体宿主细胞宿主细胞

DNA的一条

模板DNA的两条链mRNARNARNA

链

4种核糖核背4种脱氧核昔4种核糖核昔

原料4种脱氧核甘酸21种氨基酸

酸酸酸

解旋酶、DNA聚

酶RNA聚合酶缩合反应的酶逆转录酶RNA聚合酶

合酶

能量ATP提供

G—C、C-G

碱基互补

A—U、T—A—T、U—A—U、U—

配对原则A—T、T—AA—U、U—A

AAA

产物两个子代DNARNA多肽链DNARNA

mRNA一蛋白

信息传递DNA—DNADNA-RNARNA-DNARNA-RNA

质

通过宿主细

前后代之间

前后代之间传递表达遗传信胞传递遗传

意义表达遗传信息传递遗传信

遗传信息息信息，合成蛋

息

白质

学J断正误】

(1)少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA(J)

(2)HIV中能完成逆转录过程(X)

提示HIV病毒是逆转录病毒，在宿主细胞中完成逆转录过程。

(3)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同(义)

提示转录和复制的过程都遵循碱基互补配对原则，转录过程中碱基互补配对的方式是A—U、

T—A、C—G和G—C,复制过程中碱基互补配对的方式是A—T、T-A、C—G和G—C。

(4)中心法则涉及的全部过程均可发生在正常人体细胞内(X)

提示正常细胞中往往不会发生逆转录和RNA复制过程。

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(5)如图表示中心法则，则过程⑤有半保留复制的特点，过程⑥发生在核糖体上(X)

提示过程⑤为RNA复制过程，不具有半保留复制的特点，过程⑥为翻译过程，发生在核糖

体上。

某种冠状病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒，其+RNA进入人体细胞后，既可以作为

合成一RNA的模板，也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模板，而一RNA又可以作为合

成+RNA的模板，最后组装成子代病毒颗粒，如图所示。

(1)图中过程③④⑤发生的场所？图中相关酶与RNA聚合酶的合成先后顺序是怎样的？并说

明理由。

提示过程③④⑤发生在宿主细胞的核糖体上；先合成相关酶，再合成RNA聚合酶；RNA聚

合酶的合成需要相关酶的催化。

(2)图中过程①所需的喋吟类核甘酸数目与过程②所需的喀咤类核昔酸数目有何特点？

提示所需的这两类核甘酸数目相等。

(3)图中+RNA的作用有哪些？

提示作为遗传物质，指导一RNA的合成；作为翻译的模板。

(4)某人感染这种病毒并痊愈后，在短时间内再次接触该病毒时，可能会再次感染该病。请说

明原因。

提示RNA为单链结构，不稳定，易发生基因突变(或变异率高)。

(5)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似于如图的过程。婴幼儿患病后，一般一周左右

会自愈。研究自愈机制时发现，该病毒正链RNA入侵后，在患者体内经过修饰后会生成双

链siRNA,随后正义链RNA(+RNA)被降解，反义链(一RNA)被保留，反义链与后来入侵的

正链RNA互补配对，并诱导正义链RNA被核糖核酸酶降解。从中心法则信息传递的角度分

析，患者自愈的原因是什么？

提示抑制了EV71的(+RNA的)复制和翻译过程。

(6)与HIV相比，烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现的碱基配对情况？在形成子代病毒的过

程中，HIV和烟草花叶病毒发生的遗传信息流动不完全一样，主要区别是什么？

提示烟草花叶病毒在繁殖过程中不会出现A—T的配对；HIV形成子代病毒时存在逆转录过

程，烟草花叶病毒形成子代病毒时没有逆转录过程。

考向四遗传信息传递过程分析

7.(2022•浙江6月选考，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。下列叙述正确的是0

A.催化该过程的酶为RNA聚合酶

B.a链上任意3个碱基组成一个密码子

C.b链的脱氧核昔酸之间通过磷酸二酯键相连

D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递

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答案C

解析题图所示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个

氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苔酸

之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错

、口

沃。

8.(2021•浙江6月选考，19)某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染

宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①〜④代表相应的过程。下列叙述正确的是()

A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能

B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代

C.过程①②③的进行需要RNA聚合酶的催化

D.过程④在该病毒的核糖体中进行

答案A

解析结合图示可以看出，以+RNA复制出的子代RNA为模板合成了蛋白质，因此+RNA复

制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正确；病毒蛋白基因是RNA,为单链结构，通过两

次复制过程将基因传递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代，B错误；过程①②是RNA

复制，原料是4种核糖核甘酸，需要RNA聚合酶的催化；而过程③是翻译，原料是氨基酸,

不需要RNA聚合酶的催化，C错误；病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细

胞的核糖体中进行，D错误。

9.(2021•河北，16改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表

为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述不正确的是()

药物名称作用机理

羟基版阻止脱氧核糖核昔酸的合成

放线菌素D抑制DNA的模板功能

阿糖胞昔抑制DNA聚合酶活性

A.羟基肥处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏

B.放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制

C.阿糖胞昔处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸

D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响

答案A

解析羟基腺阻止脱氧核糖核苜酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程

需要的原料是核糖核甘酸，不会受到羟基腺的影响，A错误；放线菌素D通过抑制DNA的

模板功能，可以抑制DNA复制和转录过程，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正

确；阿糖胞甘抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会

使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；将三种药物精准导入肿瘤细胞的

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技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准导入肿瘤细胞，因此，可以减弱它们对

正常细胞的不利影响，D正确。

1.RNA有三种，它们分别是mRNA、tRNA、rRNA；真核细胞中核仁受损会影响rRNA的

合成，进而影响核糖佳（细胞器）的形成。

2.mRNA上3个粗郑的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。

3.tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运二种氨基酸。tRNA分子比mRNA

小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基

可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。

4.通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，

少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。图示中核糖体移动的方向是从左向右。

5.转录的场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体;模板：DNA的一条链;原料：4种核糖核

昔酸;酶：RNA聚合酶;能量：ATP；遵循的原则：碱基互补配对（A与U、T与A、C与

G、G与C）；产物：单链RNA。

6.翻译的场所：核糖体;模板：mRNA；原料：氨基酸;转运工具：tRNA；酶；能量

（ATP）；遵循的原则：碱基互补配对（A与U、U与A、C与G、G与C）；产物：肽链。

7.脑源性神经营养因子（BDNF）由两条肽链构成，能够维持和促进中枢神经系统正常的生长

发育。若2DNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。如图为ADNF基因的表达及调控过程，

由图可知，加RM4—I95基因调控20NF基因表达的机理

是miRNA-195表达的mRNA与8DVF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF

基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程上1强（填“减

弱”“不变”或“增强”），若甲过程反应强度不变，则BDNF的含量将2或少（填“减少”“不

变”或“增加”）。

8.已知8c/—2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，Affl?一/5a基因

的转录产物miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,可调节8c/—2基因的表

达，如图所示。据图分析，miRNA调控24—2基因表达的机理是miRNA与基因转

录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链，阻断翻译过程。

9.研究发现，起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，

其原因是翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。

课时精练

一、选择题

1.下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确的是0

A.①②中的喋吟碱基数都等于喀咤碱基数

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B.遗传基因在①上，密码子位于②上

C.②是由①转录而来的

D.肺炎链球菌和T2噬菌体均含①和②

答案C

解析①是双链DNA,喋吟碱基数与喀咤碱基数相等，②是tRNA,喋吟碱基数与喀哽碱基数

不一定相等，A错误；②是tRNA,密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，B错误;

tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA转录而来的，C正确；T2噬菌体是DNA病毒，自身没

有RNA,D错误。

2.（2023・邯郸高三模拟）如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是（）

A.相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A—T

B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工

C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b

D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸

答案D

解析因为反密码子从tRNA的3'一端-5'一端读取，即UGG,故图示tRNA可以搬运密码

子为ACC的氨基酸，D错误。

3.（2023•全国乙，5）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）

中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是：这些古菌含有特异的能够

转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E,酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表

示为甲一tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA

中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,

则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（）

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因

A.②⑤⑥B.①②⑤

C.③④⑥D.②④⑤

答案A

解析根据题干信息“已知tRNA,可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖

体上参与肽链的合成”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供,

①③④不符合题意；据题意可知，甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现

含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌细胞内转

入甲，②符合题意；古菌含有特异的能够转运甲的tRNA和酶E,酶E催化甲与tRNA中结合

生成携带了甲的tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有

tRNA中的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E,催化

甲与tRNA中结合，⑤⑥符合题意。故选A。

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4.（2021•浙江1月选考，22）如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的

部分密码子（5'一端—3,一端）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、

AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是0

A,图中①为亮氨酸

B.图中结构②从右向左移动

C.该过程中没有氢键的形成和断裂

D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中

答案B

解析已知密码子的方向为5'一端一3'—端，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为

UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；互

补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互

补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；细胞核内不存在核糖

体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。

5.（2023•浙江1月选考，15）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核

糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同

种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖

体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（）

A.图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'一端向5'一端移动

B.该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对

C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译

D.若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化

答案B

解析图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'一端向3,一端移动，A错误；该过程中，

mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带

相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始

密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束的，C错误；

若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。

6.（2024•广州高三月考）Rous肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒，如图表示其致病原理,

下列叙述正确的是（）

A.过程①发生在宿主细胞内，需要宿主细胞提供逆转录酶

B.过程②的目的是形成双链DNA,其中酶A是一种RNA聚合酶

C.过程③是以+DNA为模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的过程

D.Rous肉瘤病毒致癌的过程中，宿主细胞的遗传信息发生改变

答案D

复习材料

解析过程①表示逆转录过程，病毒是营寄生生活的生物，过程①发生在宿主细胞内，由病毒

提供逆转录酶，A错误；据图分析，过程②表示DNA分子的复制，目的是形成双链DNA,

根据由酶A催化得到的产物是核糖核苔酸，判断酶A是将RNA水解的酶，B错误；据图分

析，-DNA与+RNA发生碱基互补配对，故过程③是以一DNA为模板合成大量Rous肉瘤

病毒+RNA的过程，C错误；Rous肉瘤病毒是逆转录病毒，由图可知，Rous肉瘤病毒是将

病毒的RNA逆转录形成的DNA整合到宿主细胞的DNA上，导致宿主细胞的遗传信息发生

改变，D正确。

7.（2024•南京高三模拟）心肌细胞过量凋亡易引起心力衰竭。如图为心肌细胞中凋亡基因/RC

表达的相关调节过程，miR-223是一种非编码RNA。下列相关叙述正确的是（）

A.过程①需DNA聚合酶识别并结合启动子

B.过程②正在合成的肽链的氨基酸序列相同

C.基因〃223过度表达，可能导致心力衰竭

D.若某RNA能与miR—223竞争性结合ARCmRNA,则有望成为减缓心力衰竭的新药物

答案C

解析过程①是转录，需RNA聚合酶识别并结合启动子，A错误；过程②是翻译，存在多聚

核糖体，最终合成的肽链的氨基酸序列相同，B错误；基因加尺一223过度表达产生RNA与

ARCmRNA结合，从而抑制凋亡抑制因子的翻译过程，使凋亡抑制因子合成量降低，使心肌

细胞过度凋亡，可能导致心力衰竭，C正确；若某RNA能与miR—223竞争性结合

ARCmRNA,仍会抑制凋亡抑制因子的表达，使心肌细胞过度凋亡，不能减缓心力衰竭，D

错误。

8.（2024・日照高三期末）翻译过程可分为如图所示的三个阶段，①〜④表示参与翻译的物质或

结构，其中④是能引起肽链释放的蛋白质。据图分析，下列叙述正确的是（）

A.通常，每种①通过自身的反密码子识别并转运一种氨基酸

B.翻译过程中，②将会沿③的a端（5'一端）向b端（3'一端）移动

C.④通过碱基互补配对识别终止密码子UAA引起肽链释放，翻译过程终止

D.为提高翻译效率，通常③上会相继结合多个②，同时进行多条肽链的合成

答案D

解析①tRNA与氨基酸的正确识别靠的是一种酶（氨基酰-tRNA合成酶），氨基酸中不含碱基,

反密码子不能识别氨基酸，A错误；根据延伸过程中肽链的转移可知，核糖体移动的方向是

由b-a,即②核糖体将会沿③mRNA的b端（5'一端）向a端（3'一端）移动，B错误；④是

能引起肽链释放的蛋白质，不含碱基，因此不能通过碱基互补配对识别终止密码子UAA,C

错误；为提高翻译效率，通常③（mRNA）上会相继结合多个②（核糖体），同时进行多条肽链的

合成，D正确。

9.真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的RNA为前体mRNA,

复习材料

前体mRNA中的内含子在RNA自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切，形成mRNA运出

细胞核。如图为前体mRNA的剪切示意图，下列相关叙述正确的是()

A.图中的a、c分别为启动子和终止子

B.前体mRNA能与核糖体直接结合进行翻译过程

C.蛋白质复合物具有识别特定核糖核昔酸序列的功能

D.前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞质基质中

答案C

解析启动子和终止子为基因上的调控序列，图中的a、c均为前体mRNA上的片段，不是启

动子和终止子，A错误；前体mRNA需要经过加工形成mRNA后，才能与核糖体结合进行

翻译过程，B错误；蛋白质复合物具有识别特定核糖核甘酸序列的功能，进而剪切前体

mRNA,C正确；前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞核中，形成的mRNA运出

细胞核进入细胞质基质中，D错误。

二、非选择题

10.miRNA能调控基因表达，一种miRNA可调节多个基因的功能，对细胞代谢产生多重影

响。细胞内miRNA的合成及调控基因表达的机制如图所示，已知RISC是一种蛋白复合体。

回答下列问题：

(1)核基因转录生成miRNA的场所是,参与该过程的酶主要是0

催化过程①和过程②的酶都能作用于(填化学键)，使之断开。

(2)据图分析，某种成熟的miRNA可通过完全互补、部分互补途径分别抑制基因H与基因X

的功能，使这两个基因编码的蛋白质明显减少，其机理分别是和

=同一种miRNA可调节多个基因的功能，原因可能

是O

(3)阿尔茨海默病(AD)是一种神经系统退行性疾病，与膜蛋白APP的代谢障碍有关。APP被p

—分泌酶水解为N片段和p片段，后者被丫一分泌酶水解成Ap蛋白。A0蛋白浓度较高时易

在神经元中沉积形成淀粉样块，引发细胞毒性。目前，miRNA用于AD防治在动物模型中已

取得进展。综合以上信息，提出一个用miRNA防治AD的新思路：

答案⑴细胞核RNA聚合酶磷酸二酯键(2)基因H的mRNA降解，缺乏模板链不能翻译合成

蛋白质基因X的mRNA与miRNA结合形成双链，阻止mRNA与核糖体结合，不能翻译合

成蛋白质不同基因有与同种miRNA互补配对的碱基序列(3)设计miRNA靶向抑制丫一分泌酶

(或p—分泌酶)的合成

解析(1)核基因存在于细胞核中，其转录生成miRNA的场所是细胞核，转录过程需要的酶是

RNA聚合酶，过程①和过程②是对核基因转录形成的RNA进行修饰、剪切，作用的化学键

是核苔酸之间的磷酸二酯键。(2)某种成熟的miRNA可通过完全互补、部分互补途径分别抑

复习材料

制基因H与基因X的功能，由图可知，miRNA与mRNA完全互补时，使mRNA降解，使

细胞内缺乏模板链不能翻译合成H蛋白；tniRNA与mRNA部分互补时，mRNA与miRNA

结合形成双链，阻止mRNA与核糖体结合，不能翻译合成X蛋白。由于不同基因有能与同

种miRNA互补配对的碱基序列，因此导致miRNA能与多个基因转录形成的mRNA发生碱

基互补配对,进而调节多个基因的功能。(3)AD与Ap蛋白积累有关,A0蛋白的代谢需要p一分

泌酶和丫一分泌酶的作用，由于miRNA能与细胞内mRNA互补而抑制翻译过程，因此可设

计miRNA靶向抑制丫一分泌酶(或［3—分泌酶)的合成，减少神经元中AP蛋白的浓度和毒性,

用于防治AD。

11.(2024・开封高三期末)转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合，介导含铁的

蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA)的稳定性受Fe3+含量

的调节(如图)，铁反应元件是TfR—mRNA上一段富含碱基A、U的序列，当细胞中Fe3+浓

度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合，导致TfR—mRNA易水解。回

答下列问题：

(1)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3”，主要原因

是mRNA中有o

若磔基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是

(2)铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的,当细胞中Fe3+不足时，TfR一

mRNA将,其生理意义是=

(3)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必

须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异，从细胞结构的角度给予合理的解释

答案(1)大量不翻译的碱基序列基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现(2)空间结构难被

水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR)有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命

活动的需要