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专题 19 基因的表达
考点分布 重点难点 备考指南
理解并掌握RNA的结构和种类。
1.RNA的结构和种类
理解掌握遗传信息的转录。
2.遗传信息的转录
理解并掌握遗传信息的翻译过
3.遗传信息的翻译 1.遗传信息的转录和翻译
程。
4.中心法则 2.基因与性状的关系
理解掌握中心法则的过程。
5.基因控制性状的途径
熟记基因控制性状的途径
6.基因与性状的对应关系
明确基因与性状的对应关系
考点一 遗传信息的转录和翻译
1．RNA的结构与功能
（1）RNA的基本单位：核糖核苷酸。
（2）RNA的组成成分包括磷酸、核糖、含氮碱基。
（3）RNA一般是单链，能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
4.RNA的种类： mRN A 、 tRN A 、 rRN A。
2．遗传信息的转录
(1)概念：以 DN A 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，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(3)产物： 信使 RN A 、核糖体 RN A 、转运 RN A。
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)场所或装配机器：核糖体。
（3）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密码子与反密码子的比较
项目 密码子 反密码子
位置 mRNA tRNA
作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运氨基酸
特点 与 DN A 模板链 上的碱基互补 与 mRN A 中密码子 的碱基互补4.①tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中不是(填“是”或“不
是”)只有三个碱基。
②反密码子的读取方向为 由氨基酸连接端开始读 ( 由长臂端向短臂端读取 )。
1.转录过程
2.翻译过程
3．遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系
(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系
①一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
1.遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要解旋酶。
2.一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个 DNA分子上的所有基因的模板链不一定相
同。
3.转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端为转录的起始方向。
4．DNA复制、转录和翻译的区别
项目 复制 转录 翻译
作用 传递遗传信息 表达遗传信息
时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
能量 都需要
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶
产物 2个双链DNA分子 一个单链RNA 多肽链(或蛋白质)
组成细胞结构蛋白或功
产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质
能蛋白
边解旋边复制，半保留 边解旋边转录，转录后 翻译结束后，mRNA被
特点
复制 DNA恢复原状 降解成单体
A—T、T—A， A—U、T—A， A—U、U—A，
碱基配对
C—G、G—C C—G、G—C C—G、G—C
5.DNA分子结构的相关计算
（1）“三步法”解答关于基因表达中的计算题
第一步：作图。通常只需画出下图甲，但当涉及转录、逆转录、翻译时还要画出图乙。
①上述图甲代表的是一个DNA分子，α、β代表它的两条脱氧核苷酸链；图乙代表的是以
该DNA分子的α链为模板转录出的一个RNA分子。
②上述图甲中的A、G、C、T代表4种脱氧核苷酸(或碱基)，x、y、z、w代表数量；图乙中的U、C、G、A代表4种核糖核苷酸(或碱基)，x、y、z、w代表数量。
第二步：转换。即根据第一步做出的图，把题干给出的条件转换成数学等式。
第三步：计算。即根据题干的要求，结合第二步中的数学等式，求出相应的数值。
（2）关注计算中“最多”和“最少”问题。
①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定
氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋
白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③不能忽略“最多”或“最少”等字(忽略终止密码子)：如mRNA上有n个碱基，转录产生
它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
典例1.下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是(
)
A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同
B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同
C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同
D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同
【答案】D
【解析】遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。RNA分为mRNA、tRNA和rRNA，
mRNA上具有密码子，tRNA具有运载氨基酸的作用。构成DNA的碱基是A、T、G、C，构成
RNA的碱基是A、U、G、C，故它们的碱基构成不同。
典例2.下图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达过程，下列叙述正确的是( )
A．甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生
B．甲过程需要4种核糖核苷酸、酶、能量等条件
C．图乙所示碱基配对情况相同
D．图乙过程合成的肽链长度不同
【答案】A
【解析】甲图表示DNA的复制，乙图表示同时进行的转录和翻译，甲、乙所示过程可以发
生在原核细胞的同一场所，A正确；甲图表示DNA的复制，需要的原料是四种脱氧核苷酸，
B错误；图乙中的转录和翻译过程碱基配对情况不完全相同，C错误；图乙合成的各条肽链
是以同一条mRNA为模板合成的，其长度相等，D错误。考点二 中心法则及基因与性状的关系
1．中心法则
(1)内容图解：
(2)不同类型生物遗传信息的传递
①能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递
②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
④高度分化的细胞遗传信息的传递
2．基因控制性状的途径
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因――→蛋白质的结构――――→生物体的性状
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因――→酶的合成――→代谢过程――――→生物体的性状(完善实例分析如下)
3.线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋
白质的合成。
基因与性状的关系①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
③囊性纤维病致病机理典例1.新冠病毒(SARS－CoV－2)和肺炎双球菌均可引发肺炎，两者结构不同。新冠病毒是
具外套膜的正链单股RNA病毒，其遗传物质是目前所有RNA病毒中最大的，该病毒在宿主
细胞内的增殖过程如图所示，a～e表示相应的生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A．新冠病毒与肺炎双球菌均需利用人体细胞内的核糖体进行蛋白质合成
B．新冠病毒与肺炎双球菌二者的遗传物质都没有与组蛋白相结合
C．新冠病毒在宿主细胞内形成子代的过程可以体现中心法则的全过程
D．a～e过程均存在A—U的形成和解开，图中的mRNA与RNA(＋)序列相同
【答案】B
【解析】新冠病毒以人体为宿主，需要利用人体细胞的核糖体、原料、酶、能量等，但肺
炎双球菌为细菌，能够使用自身的核糖体合成蛋白质，可以独立生存不需要宿主细胞，A
错误；组蛋白是染色体中的主要组成成分，新冠病毒与肺炎双球菌均不含染色体，都没有
组蛋白，B正确；新冠病毒形成子代没有体现中心法则中RNA逆转录过程，C错误；a～e过
程均有A—U的碱基配对和碱基分开过程，图中mRNA序列比RNA(＋)短，D错误。
典例2.(2020·张家口市宣化第一中学高三月考)如图表示某些细菌合成精氨酸的途径，从
图中可以得出的结论是( )A．若产生中间产物Ⅰ为依赖型突变细菌，则可能是控制酶1合成的基因发生突变
B．这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上
C．这些细菌的精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的
D．若控制酶1合成的基因不表达，则控制酶2合成的基因和控制酶3合成的基因也不表达
【答案】A
【解析】若产生中间产物Ⅰ为依赖型突变细菌，其自身不能合成中间产物Ⅰ，说明可能是
控制酶1合成的基因发生突变，A正确。
1.有关转录和翻译的7点易错点
(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息和起始密码，3
种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。
(2)tRNA并非仅由 3个核糖核苷酸(碱基)构成，而是含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱
基)。
(3)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种 tRNA只能转运一种氨基酸；但是一种氨基酸可
对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。
(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码不决定氨基酸。
(5)转录和翻译过程中A不是与T配对，而是与U配对。
(6)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。
(7)真核生物首先在细胞核转录，后在细胞质中翻译，异地、先后进行；原核细胞是边转录、
边翻译，同地、同时进行。
2.有关中心法则及基因与性状关系的4点注意
(1)不同细胞中的中心法则途径：高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，如根尖
分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无
DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中无信息传递。RNA复制
和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。
(2)RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，但是该酶起初应在寄主细胞核糖体上，由寄主
细胞提供原料合成。
(3)体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”：如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，该类性状
往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因――→酶的合成――→产生该非蛋白
质类物质的代谢过程――→控制性状。
(4)基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系：基因与基因、基因与基因产物、基因
与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调
控着生物体的性状。总之，生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。1.(2020·全国Ⅲ，1)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是( )
A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子
【答案】B
【解析】根据中心法则可知，DNA可以经过转录形成RNA，即遗传信息从DNA流向了RNA，
RNA可以做模板进行翻译，即遗传信息从RNA流向了蛋白质，A项正确；转录形成的RNA有
三种，即mRNA、tRNA和rRNA，其中可以编码多肽的只有mRNA，B项错误；基因是有遗传效
应的DNA片段，所以细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，两者不相等，
C项正确；转录是以基因为单位进行的，一个DNA分子中含有多个基因，所以染色体DNA分
子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子，D项正确。
2.(2020·全国Ⅲ，3)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有
I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨
酸)。下列说法错误的是( )
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
【答案】C
【解析】由于某些tRNA分子的反密码子中含有I，可使一种反密码子识别不同的密码子，
例如题图中的一种反密码子可以识别三种不同的密码子，A项正确；密码子与反密码子的
结合是遵循碱基互补配对原则的，碱基之间通过氢键连接，B项正确；tRNA和mRNA都是单
链，tRNA分子可通过盘曲折叠形成三叶草形结构，C项错误；由于密码子具有简并性，所
以mRNA中碱基改变前后所编码的可能是同一种氨基酸，不一定造成所编码氨基酸的改变，
图中信息也可以说明，虽然密码子不同，但是对应的都是甘氨酸，D项正确。
3.（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁
中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（
）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNAB．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
【答案】B
【解析】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能
合成rRNA，A错误；
B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。
故选B。
4.（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因
G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。
受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个
体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F。亲本与F 组成的群体中，黑色个体所占比
1 1
例不可能是（ ）
A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．0
【答案】A
【解析】G、g只位于X染色体上，则该雄性基因型可能是XGY或XgY，杂合子雌性基因型
为XGXg。
若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在
亲本与F1组成的群体中，父本XGY的G基因来自于其母亲，因此G不表达，该父本呈现白
色；当母本XGXg的G基因来自于其母亲，g基因来自于其父亲时，该母本的g基因表达，
表现为灰色，当母本XGXg的g基因来自于其母亲，G基因来自于其父亲时，该母本的G基
因表达，表现为黑色，因此母本表现型可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必
定有一个G基因来自于父本，G基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；XGXg个体
中G基因来自于父本，g基因来自于母本，因此G基因表达，g基因不表达，该个体表现为
黑色；XGY的G基因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基
因来自于母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为
XGY和XGXg的情况下，F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也为黑色时，该
群体中黑色个体比例为3/6，即1/2；当母本XGXg为灰色时，黑色个体比例为2/6，即
1/3。
若该雄性基因型为XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY，在
亲本与F1组成的群体中，父本XgY的g基因来自于其母亲，因此不表达，该父本呈现白色；
根据上面的分析可知，母本XGXg依然是可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXg的个体G
基因来自于母本，g基因来自于父本，因此g表达，G不表达，该个体表现为灰色；XgXg个
体的两个g基因必定有一个来自于父本，g可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY的G基
因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自于母本，因
此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑色，当母本XGXg为灰色时，该群体中黑色个体比例为0，当母
本XGXg为黑色时，该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知，BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
5.（2022·辽宁·统考高考真题）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液
腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，
而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（ ）
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关
【答案】D
【解析】A、AQP基因有3种，AQP蛋白应该也有3种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋
白的氨基酸序列不相同，A错误；
B、AQP蛋白一类细胞膜水通道蛋白，故不能与水分子结合，B错误；
C、根据信息：AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常
组织的2.5倍，可知AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异，但不能说明只有
AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成，C错误；
D、AQP5基因mRNA含量在水肿组织和正常组织有差异，故形成的AQP蛋白的数量有差异，
导致正常组织与水肿组织的水转运速率不同，D正确。
故选D。
6.（2023·浙江·统考高考真题）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'端向5'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】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；
B、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；
C、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，C错误；
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可能会减少，D错误。
故选B。
7.（2023·全国·统考高考真题）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－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
（ ）
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基
因
A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤
【答案】A
【解析】①③④、根据题干信息“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肽链”，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；
②、据题意可知，氨基酸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，必须往大肠杆菌中转入氨基
酸甲，②符合题意；
⑤⑥、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－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甲的基因以便合成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甲结合，⑤⑥符合题意。
②⑤⑥组合符合题意，A正确。
故选A。
8.（2023·湖南·统考高考真题）基因Bax和Bd-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利
用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列
叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
【答案】D
【解析】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的
调控，A正确；
B、据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量
增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制
细胞凋亡，B正确；
C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑
制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bel-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；
D、由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bdl-2基因表达量减
少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错
误。
故选D。
9.(2020·全国Ⅱ，29)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽(短的肽链)。
回答下列问题：
(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参
与，它们是________、________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细
胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是__________，作为mRNA执行功能
部位的是________；作为RNA聚合酶合成部位的是________，作为RNA聚合酶执行功能部
位的是________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为
UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是____________________。若该小肽对应的DNA序
列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的 RNA序列为
______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
GAA
谷氨酸
GAG
UAC
酪氨酸
UAU
CAU
组氨酸
CAC
【答案】 (1)rRNA tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸—谷氨酸—
组氨酸—色氨酸 UAUGAGCACUGG
【解析】(1)以mRNA为模板翻译合成蛋白质时，还需要tRNA作为氨基酸的运载工具，另外，rRNA参与构成的核糖体为蛋白质的合成场所。(2)mRNA在细胞核中合成后，需经过核孔进
入细胞质中与核糖体结合，执行翻译功能。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，是在细胞质
中的核糖体上合成的，其合成后需经过核孔进入细胞核中参与转录过程。(3)小肽的编码序
列为mRNA的碱基序列，其上有决定氨基酸的密码子，因此编码序列中的UAC对应的氨基酸
是酪氨酸，GAA对应的氨基酸是谷氨酸，CAU对应的氨基酸是组氨酸，UGG对应的氨基酸是
色氨酸。因谷氨酸、酪氨酸和组氨酸不仅仅对应一种密码子，故若该小肽对应的 DNA序列
有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则对照已知的密码子表，可判断是该
小肽对应的mRNA上编码序列由UACGAACAUUGG变为UAUGAGCACUGG。
10.（2022·重庆·统考高考真题）科学家用基因编辑技术由野生型番茄（HH）获得突变体
番茄（hh），发现突变体中DML2基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2
等的表达及果实中乙烯含量（如图I、II），导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题：
(1)图I中，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C（虚线框所示）后突变产
生，致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸，其原因是 。基因h转录形成的mRNA上第
49个密码子为 。另有研究发现，基因H发生另一突变后，其转录形成的mRNA上有
一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变，原因是 。
(2)图II中，t～t 时段，突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型，推测在
1 2
该时间段，H蛋白对DML2基因的作用是 。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制
为：H突变为h后，由于DML2基因的作用，果实中ACS2基因 ，导致果实成熟期
（填“提前”或“延迟”）。
(3)番茄果肉红色（R）对黄色（r）为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交，获得
果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄，请写出杂交选育过程（用基因型表示）。
【答案】(1)翻译的过程中提前遇见终止密码子 CCG 密码子具有简并性
(2) 促进DML2基因的转录过程 延迟表达 延迟
(3)将RrHH×Rrhh的番茄杂交，获得基因型为 RRHh、RrHh、rrHh的F1代，然后让红果
（RRHh、RrHh）分别自交，基因型RRHh自交，获得RRhh得到RRH_，从中选出RRhh，红果
且成熟期晚的就是RRhh。
【解析】（1）由图I可知：基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生，插入一个C后导致基因h后的碱基排列顺序发生改变，即终止密码子的位置提前，导
致翻译过程提前终止，所以致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸；密码子是由位于mRNA上
的3个相邻的碱基决定的，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生，
插入一个C后就变成了147位的碱基，所以基因h转录形成的mRNA（与非模板链碱基序列
相似，只是U取代了T）上第49个密码子为CCG；由于密码子具有简并性，当基因H发生
另一突变后，其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数
量不变。
（2）由图II可知：t1~t2时段，野生型番茄（HH）中有H蛋白，促进DML2基因转录的
mRNA相对量高，突变体（hh）番茄中没有H蛋白，DML2基因转录的mRNA相对量低，说明H
蛋白促进DML2基因的转录过程；H突变为h后，突变体（hh）ACS2基因转录的mRNA相对
量下降，所以推测由于DML2基因的作用，导致果实中ACS2基因延迟表达，导致果实成熟
期延迟。
（3）现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交，获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯
合体番茄，可将RrHH×Rrhh的番茄杂交，获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh的F1代，让
RRHh、RrHh分别自交，基因型RRHh自交，获得RRHh得到RRH_，从中选出RRhh，红果且成
熟期晚的就是RRhh。
