高中基因表达生物试题及解析

一、引言基因表达是遗传信息从DNA流向RNA再流向蛋白质的核心过程，涵盖转录、翻译及中心法则的拓展内容，是高中生物遗传模块的核心考点。通过针对性试题训练与深度解析，可帮助学生厘清转录、翻译的过程细节、物质变化及调控逻辑，夯实遗传信息传递的知识体系。二、专题试题（一）选择题1.下列关于真核生物基因转录的叙述，正确的是（）A.转录仅发生在细胞核中B.转录的模板链是DNA的任意一条链C.转录产物RNA的碱基序列与模板链互补D.转录需要的酶是DNA聚合酶2.在核糖体上进行的翻译过程，不需要的物质或结构是（）A.mRNAB.氨基酸C.解旋酶D.tRNA3.已知某tRNA的反密码子为UGA，与之配对的mRNA密码子是（）A.ACUB.ACTC.UGAD.TCA4.下列过程不属于中心法则范畴的是（）A.小麦细胞中DNA的复制B.流感病毒RNA指导RNA合成C.人体肝细胞中tRNA识别密码子D.艾滋病病毒逆转录合成DNA5.原核生物与真核生物基因表达的差异，不包括（）A.转录与翻译是否可同时进行B.基因结构中是否有内含子C.核糖体的大小亚基组成D.终止密码子的种类（二）非选择题6.图1为某真核细胞基因表达的部分过程示意图（①-⑤为相关结构或物质，Ⅰ-Ⅱ为过程阶段），请据图回答：（1）过程Ⅰ的名称是______，该过程需要的酶是______，原料是______。（2）结构⑤的主要组成物质是______，其与mRNA的结合部位有______个tRNA结合位点。（3）若①（DNA片段）中某碱基对发生替换，导致②（mRNA）的序列改变，但合成的蛋白质结构未变，原因可能是______。（4）过程Ⅱ中，碱基配对方式与过程Ⅰ的不同点是______。三、试题解析（一）选择题解析1.第1题选项A错误：真核生物的线粒体、叶绿体中也存在DNA，可发生转录；选项B错误：转录的模板链是DNA的一条特定链（模板链），而非任意一条，遵循碱基互补配对的特异性；选项C正确：转录以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C）合成RNA，因此RNA与模板链碱基互补；选项D错误：转录需要RNA聚合酶（催化核糖核苷酸聚合），DNA聚合酶用于DNA复制。2.第2题翻译的模板是mRNA（A需要），原料是氨基酸（B需要），tRNA负责转运氨基酸（D需要）；解旋酶用于DNA复制或转录时解开DNA双链，但翻译的模板是mRNA（单链），无需解旋酶（C不需要）。3.第3题tRNA的反密码子与mRNA的密码子遵循碱基互补配对（A-U、U-A、C-G、G-C）。反密码子为UGA（碱基序列：U-G-A），则密码子应为ACU（碱基序列：A-C-U）。需注意：密码子位于mRNA上，不含T（B、D含T，排除）；UGA为终止密码子，通常不编码氨基酸，且tRNA的反密码子若为UGA，对应的密码子需通过碱基互补推导（U→A、G→C、A→U），最终得ACU。4.第4题中心法则的范畴是遗传信息的传递过程，包括DNA复制（DNA→DNA）、转录（DNA→RNA）、翻译（RNA→蛋白质）、RNA复制（RNA→RNA）、逆转录（RNA→DNA）。A（DNA复制）、B（RNA复制）、D（逆转录）均属于中心法则；C中“tRNA识别密码子”是翻译过程中转运氨基酸的机制（非独立的信息传递过程），因此不属于中心法则的“过程”范畴。5.第5题选项A：原核生物无核膜，转录（拟核中）和翻译（核糖体）可同时进行；真核生物转录在细胞核，翻译在细胞质，不能同时进行（线粒体、叶绿体除外），属于差异；选项B：真核生物基因含内含子（非编码区），原核生物基因一般无内含子，属于差异；选项C：原核生物核糖体为70S（30S+50S），真核生物为80S（40S+60S），大小亚基组成不同，属于差异；选项D：终止密码子的种类（UAA、UAG、UGA）在原核和真核中完全相同，不属于差异。（二）非选择题解析（第6题）结合示意图（①为DNA、②为mRNA、③为RNA聚合酶、④为tRNA、⑤为核糖体；过程Ⅰ为转录，过程Ⅱ为翻译）：（1）过程Ⅰ是转录（以DNA一条链为模板合成RNA），需要的酶是RNA聚合酶（催化核糖核苷酸聚合），原料是四种游离的核糖核苷酸（A、U、C、G对应的核糖核苷酸）。（2）结构⑤是核糖体，主要组成物质是蛋白质和rRNA（核糖体RNA）；核糖体与mRNA的结合部位有2个tRNA结合位点（一个携带肽链，一个接受新的氨基酸）。（3）碱基对替换后蛋白质结构未变，原因是密码子的简并性（一种氨基酸可对应多种密码子，碱基替换后密码子改变，但编码的氨基酸不变）。（4）过程Ⅰ（转录）的碱基配对：DNA（模板链）与RNA之间（A-U、T-A、C-G、G-C）；过程Ⅱ（翻译）的碱基配对：mRNA与tRNA之间（A-U、U-A、C-G、G-C）。不同点是转录中有T-A配对，翻译中无（翻译的碱基配对无T参与，为U-A配对）。四、总结基因表达的试题核心围绕转录（模板、酶、原料、场所）、翻译（模板、工具、产物、密码子）、中