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通关卷 22 基因的表达、基因与性状的关系
（必备知识填空+优选试题精练）
考点01 基因指导蛋白质的合成
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟
1．RNA有三种，它们分别是mRNA、tRNA 和rRNA；核仁受损会影响rRNA 的合成，进而影响核糖体
的形成。（P65）
2．基因的表达包括转录和翻译过程；细胞分化是基因选择性表达的结果。（P65）
3．RNA是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶 以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。（P65）
4．mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。（P66）
5．tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA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。（P67）
6．核糖体是沿着mRNA 移动的。核糖体与mRNA的结合部位会形成2 个tRNA的结合位点。（P68）
7．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出大量的蛋白质。
8．科学家克里克于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从
DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
9．遗传信息、密码子和反密码子的区别
遗传信息指 DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序 。
密码子指 mRNA 上可以决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 。
反密码子指 tRNA 上与密码子互补配对的三个碱基 。
10．中心法则
（1）表示 DNA 复制 （2）表示转录 （3）表示翻译 （4）表示 RNA 复制 （5）表示逆转录。
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2023·湖南·统考高考真题）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（ ）
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
2．（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rRNA B．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
3．（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
4．（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
5．（2021·重庆·高考真题）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、
除去了DNA和mRNA的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪
氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是（ ）
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
6．（2022·湖南·高考真题）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中
缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。
下列叙述错误的是（ ）
A．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B．细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
7．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相
比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（ ）
A．细胞核 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜
8．（2023·贵州·校联考模拟预测）下列关于遗传信息传递的叙述，正确的是（ ）
A．DNA复制和转录过程中均需解旋酶解旋
B．转录和翻译过程中碱基的配对方式完全相同
C．转录过程中随机选择DNA的一条链作为模板
D．翻译过程中，tRNA只读取mRNA上的部分碱基序列信息二、综合题
9．（2023·广东·统考高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。
一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。
miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环
状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。
circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
10．（2023·浙江·统考模拟预测）科研工作者发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的
tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时tRNA
调控基因表达的相关过程，图中的①②③④表示过程。回答下列问题：
(1)DNA控制蛋白质的合成过程包括 （填数字编号），参与此过程的RNA有哪些？ 。
A．mRNA B．tRNA C．rRNA(2)根据图中多肽合成的过程，判断核糖体的移动方向为 （填“从左向右”或“从右向左”），
少量mRNA分子就可以迅速合成出大量蛋白质的原因是 。
(3)据图分析，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA会转化为空载tRNA，而空载tRNA通过 和
进而抑制翻译的过程来实现对蛋白质合成的抑制。
考点02 基因表达与性状的关系
知识填空
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1．基因、蛋白质与性状的关系
（1）基因控制性状的两条途径
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生
物性状
（2）基因与性状的数量对应关系： 一对一、一对多、多对一 。
2．柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰（如下图），抑制
了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
像这样，生物体基因的碱基序列保持不变 ，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
（P74）
3．除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。（P74“相
关信息”）
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2023·海南·高考真题）某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基
因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙
述正确的是（ ）
A．植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B．植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同
C．植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化
D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
2．（2022·天津·高考真题）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达
受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）A．Avy基因的碱基序列保持不变
B．甲基化促进Avy基因的转录
C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D．甲基化修饰不可遗传
3．（2023·湖南衡阳·校联考模拟预测）下列关于表观遗传的叙述正确的是（ ）
A．DNA甲基化可抑制DNA复制，使表型发生可遗传的变化
B．表观遗传通过改变DNA分子中的遗传信息来改变性状
C．细胞内的DNA甲基化水平不会影响染色体上的蛋白质
D．一般来说，DNA甲基化程度越高，转录被抑制程度越明显
4．（2023·江西·江西省乐平中学校联考一模）油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子
后有两条转变途径，如下图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜，产油率由原来的35%提高到了
58%。基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是（ ）
A．分析上图可知，油菜含油量提高的原因是物质C（双链RNA）的形成抑制了酶b合成过程中的翻译
阶段
B．在细胞质中②过程是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，主要是因为
一个mRNA上可以结合多个核糖体，共同合成一条肽链
C．在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①、②过程但不能发生③过程的
细胞有口腔上皮细胞、神经细胞
D．图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状
5．（2023·江苏南京·南京市中华中学校联考一模）如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，下列相关分析正
确的是（ ）A．基因2和基因4在不同细胞中表达，所以存在于人体内的不同细胞中
B．基因3不正常导致缺乏酶3可能引起苯丙酮尿症
C．酶2活性降低，会使老年人的头发变白
D．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
6．（2022·全国·校联考一模）黄瓜为雌雄同株异花的植物，其雌蕊、雄蕊的发育与基因M、N有关，其调
节过程见下图（未被乙烯抑制时，雄蕊正常发育），已知基因N的作用会造成乙烯持续积累。下列分析正
确的是（ ）
A．黄瓜雌蕊、雄蕊的发育直接受基因控制
B．乙烯能促进雌蕊发育、抑制雄蕊发育，体现了乙烯的两重性
C．基因M的表达对基因N的表达起到抑制作用
D．基因N的表达与乙烯产生之间存在正反馈
二、多选题
7．（2022·辽宁·统考高考真题）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移
酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水
平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传8．（2023·江苏苏州·统考三模）BDNF（脑源性神经营养因子）是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营
养因子。研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNFmRNA含量变化等有关。下图为
BDNF基因表达及调控过程。相关叙述错误的有（ ）
A．BDNF基因被甲基化不会改变其碱基序列
B．过程③与②相比，碱基配对方式不完全相同
C．与正常鼠相比，抑郁症小鼠的过程②一定增强
D．图示揭示基因与基因之间存在着复杂的相互作用
三、综合题
9．（2023春·贵州毕节·高一统考期末）DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传
给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。
研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基
基团，如图所示。回答下列问题：
(1)蜜蜂细胞中发生过程②的场所是 ，模板是 ；若①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为 。
(2)DNA甲基化若发生在基因的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗
传信息的 （填“转录”或“翻译”）过程。
(3)已知注射DNMT3siRNA（小干扰RNA）能抑制DNMT3基因表达，且蜂王基因组的甲基化程度低于工
蜂，为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。科研人员取多只生理状
况相同的雌蜂幼虫，平均分为A、B两组，A组不做处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同
且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，预期结果是 。
10．（2023春·新疆阿勒泰·高一统考期末）Ⅰ、图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图乙是图甲
中过程②的局部放大。根据图回答：
(1)图甲过程①所需的原料是 ，将两条链都含15N的DNA放入含14N的环境中同步复制3次，子代中
含15N的DNA分子占 。
(2)图甲过程①称为 。
(3)图乙中决定苏氨酸的密码子是 ，tRNA的作用是 。
(4)已知图甲过程①产生的mRNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应区域中胞嘧啶
占29%，则模板链中腺嘌呤所占比例为 。
Ⅱ、DNA甲基化是指在DNA甲基化酶（DNMT）的作用下将甲基基团（—CH）选择性地加至DNA上的
3
过程，是一种基本的表观遗传修饰。在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达，在多个生物学过程中
发挥重要作用。DNA异常甲基化与肿瘤的发生、发展以及细胞癌变有着密切的联系。请回答下列问题。
(5)若一个DNA分子中的一个C-G中的胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经
过n次复制后，所产生的子代DNA分子中正常的DNA占 。
(6)大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，且甲基化位点可随DNA的复制而遗传，这是因
为DNA复制后， 可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化，从而控制基因的正常表达。
