文档内容
夯基提能练 20 基因的表达
第一部分【夯实基础】
答案和解
析在卷尾
1．真核细胞的DNA聚合酶和RNA聚合酶有很多相似之处。下列叙述正确
的是( )
A．两者都只在细胞核内催化反应
B．两者都以脱氧核苷酸为底物
C．两者都以单链DNA为模板
D．两者都能催化氢键断裂反应
2．若基因转录所合成的RNA链不能与模板分开，会形成R环(由一条RNA
链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构)。下列有关说法错误的
是( )
A．R环的产生可能会影响DNA的复制
B．R环中未配对的DNA单链可以进行转录因而不会影响该基因的表达
C．杂合链中A—U/T碱基对的比例影响R环的稳定性
D．R环形成可导致RNA链不能被快速转运到细胞质中
3．(2021·河南六市高三第二次联考)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( )
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α链及其模板链中鸟嘌呤分别占 27%、17%，该α链对应
的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为29%
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
4．如图表示某种生物细胞内基因表达的部分过程(④代表核糖体，⑤代表多
肽链)。下列叙述正确的是( )
A．①②链之间和②③链之间的碱基配对方式完全不同
B．②链中的G和③链中的G都代表鸟嘌呤核糖核苷酸
C．基因中的遗传信息通过③链传递到⑤需要RNA参与
D．一个核糖体通常可结合多条③链以提高⑤的合成速率
5．(2019·全国卷Ⅰ)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码
子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是( )
①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A．①②④ B．②③④
C．③④⑤ D．①③⑤
6．(2019·天津高考)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，
可用于研究( )
A．DNA复制的场所
B．mRNA与核糖体的结合
C．分泌蛋白的运输
D．细胞膜脂质的流动
第二部分【能力提升】
7．(2018·江苏高考)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是( )
A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
8．(2017·全国卷Ⅲ)下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是( )A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
9．(2016·海南高考)某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某
种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质 Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制
该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是(
)
A．抑制该病毒RNA的转录过程
B．抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C．抑制该RNA病毒的反转录过程
D．抑制该病毒RNA的自我复制过程
10．(2020·海南选择性考试)下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，
正确的是( )
A．转录时基因的两条链可同时作为模板
B．转录时会形成DNA－RNA杂合双链区
C．RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D．翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
11．(2021·安徽江南十校一模)circRNA 是一类特殊的非编码闭合环状
RNA，广泛存在于生物体内，其形成过程如下图所示。有些circRNA具有多个
microRNA(微小RNA)的结合位点，进而解除microRNA对其靶基因的抑制作用，
升高靶基因的表达水平，因此在基因表达的调控中发挥着重要作用。下列相关
叙述错误的是( )
A．circRNA是环状分子，不含游离的磷酸基团
B．circRNA和microRNA通过磷酸二酯键结合成局部双链C．前体mRNA的形成需要RNA聚合酶作用
D．microRNA可以调控细胞中特定蛋白质的产生数量
12．(2021·河北选择性考试)DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲
基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子
区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌
细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是( )
A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
第三部分【综合拓展】
13．如图中甲～丁表示大分子物质或结构，①②代表遗传信息的传递过程。
请据图回答问题：
(1)①过程需要的原料是________________；①过程与②过程碱基配对方式
的区别是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________
_。
(2)若乙中含1000个碱基，其中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比
例是________，此DNA片段经三次复制，在第三次复制过程中需消耗________
个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3) 少 量 的 mRNA 能 在 短 时 间 内 指 导 合 成 大 量 蛋 白 质 的 原 因 是
______________________________________________________；②过程涉及的
RNA有________类。(4)在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是______________________
____________________(用流程图表示)，在分裂期此图所示过程很难进行，
原因是______________________________。
14．RNA病毒分为单链 RNA和双链RNA，其中病毒 RNA合成mRNA的
方式可表示如图，据图回答有关问题：
(1)脊髓灰质炎病毒属于正链RNA(＋RNA)病毒，RNA进入寄主细胞，就直
接作为 mRNA，翻译出所编码的蛋白质，其中蛋白质的合成场所是
________________。该病毒重新合成＋RNA的过程可用图中________(填图中
数字)过程表示。
(2)流感病毒含负链RNA单链(－RNA)，进入寄主后不能直接作为 mRNA，
而是先以负链 RNA为模板合成______________________，再以这个新合成的
RNA作为mRNA翻译出相关的蛋白质，并且可以以________________________
为模板从而合成更多的负链RNA，负链RNA与蛋白质组装成新的子代病毒。
(3)HIV是逆转录RNA单链病毒，其中逆转录过程可用图中________表示，
此过程是以RNA为模板，在________酶的作用下合成________，此过程所需原
料为______________________。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU，则
经此过程形成的产物对应片段中含胞嘧啶脱氧核苷酸________个，含嘌呤碱基
________个。
15．(2021·山东德州高三期中)真核生物核基因转录生成的RNA前体经过修
饰加工，在5′端加上5′cap；在3′端加上poly－A tail，再经过核孔进入细
胞质中完成翻译过程，部分过程如下图所示。(1)基因 C 对基因 A 的表达________(填“是”或“否”)有影响，理由是
________________________________。
(2)在A基因和B基因中间插入一段DNA序列后，发现B基因编码的氨基
酸序列并没有改变，其原因是________________________。
(3)研究者分别将等量的带有5′cap的RNA和无5′cap的RNA导入细胞，
一段时间后发现无 5′cap 的 RNA 大量减少，据此推测 5′cap 的作用是
________________________________。
(4)新冠病毒与HIV均属于RNA病毒，HIV病毒为逆转录病毒，而新冠病毒
的RNA有5′cap结构，能直接作为翻译的模板。据此推测 5′cap具有的功能
是________。
参考答案及解析
1. C解析 DNA聚合酶催化DNA的复制，DNA聚合酶可以在细胞核、
叶绿体和线粒体内起作用；RNA聚合酶催化基因的转录，RNA聚合酶可以在
细胞核、叶绿体和线粒体内起作用，A错误；DNA聚合酶催化DNA的复制，
以脱氧核苷酸为底物；RNA聚合酶催化基因的转录，以核糖核苷酸为底物，B错误；DNA聚合酶催化DNA的复制，RNA聚合酶催化基因的转录，两者都以
单链DNA为模板，C正确；DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，不能催化氢
键断裂，RNA聚合酶能催化氢键断裂，具有使DNA解旋的作用，D错误。
2. B解析 DNA复制是在解旋酶和DNA聚合酶的作用下，以 DNA分子
的两条链为模板，合成子代DNA分子的过程，R环的存在，可能会影响复制时
的解旋或模板的利用，A正确；R环上的RNA链与DNA模板链相结合，未配
对的DNA单链不能作为该基因转录的模板，B错误；杂合链中A—U/T碱基对
之间通过两个氢键相连，而G—C碱基对之间通过三个氢键相连，因此杂合链
中A—U/T碱基对的比例将影响R环的稳定性，C正确；R环的形成可能导致转
录成的RNA不能被及时转入细胞质中，D正确。
3. 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①DNA复制和②转录的场所有细胞核和线粒体，A错误；转录时α链
及其模板链中鸟嘌呤(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α链对应的双链DNA区段中
腺嘌呤所占的碱基比例为 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。
4. C解析 分析图示可知，①和②为DNA分子的两条链，③是mRNA分
子链。①②链之间的碱基配对方式是A与T、T与A、G与C、C与G配对，而
在②③链之间的碱基配对方式为A与U、G与C、T与A、C与G配对，因此，
①②链之间和②③链之间的碱基配对方式不完全相同，A错误；②链中的G为
鸟嘌呤脱氧核苷酸，而③链中的G为鸟嘌呤核糖核苷酸，两者不同，B错误；
基因中的遗传信息通过③链传递到⑤的过程，需要tRNA(识别密码子、运输氨
基酸)、核糖体RNA(核糖体的组成成分)和mRNA(蛋白质合成的直接模板)共同
参与，C正确；一条③链可相继结合多个核糖体以提高多肽合成速率，D错误。
5. C解析 在体外合成同位素标记的多肽链，需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA，人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸是能翻译为苯丙氨酸多肽链的
mRNA链；还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。
此外，合成该多肽链还需要核糖体、酶、能量、tRNA等，可由除去了DNA和
mRNA的细胞裂解液提供。
6. A解析 胸腺嘧啶是脱氧核苷酸特有的碱基，所以将含3H标记的胸腺
嘧啶脱氧核苷酸注入真核细胞后，可以用于研究与 DNA复制有关的过程，如
DNA的复制场所，A正确；mRNA与核糖体的结合、分泌蛋白的运输以及细胞
膜脂质的流动，均与胸腺嘧啶无关，B、C、D错误。
7. D解析 原核细胞内DNA的合成需要单链DNA或RNA片段作为引物，
A错误；真核细胞内DNA和RNA的合成主要在细胞核内完成，也可在线粒体、
叶绿体中完成，B错误；艾弗里的肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的 DNA是
遗传物质，C错误；原核细胞和真核细胞中基因的表达包括转录和翻译两个过
程，转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，翻译是在 mRNA、
tRNA、核糖体的参与下合成蛋白质的过程，故基因的表达需要DNA和RNA的
参与，D正确。
8. C解析 tRNA、rRNA和mRNA均由DNA转录而来，A正确；RNA的
合成以DNA的一条链为模板，边解旋边转录，同一细胞中可能有多个 DNA分
子同时发生转录，故两种RNA可同时合成，B正确；RNA的合成主要发生在
细胞核中，另外在线粒体、叶绿体中也可发生，C错误；转录时遵循碱基互补
配对原则，故转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
9. C解析 能整合到真核宿主的基因组中的物质应为DNA，说明RNA经
逆转录形成DNA，进行增殖，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，可能会在逆转录
过程中代替脱氧核苷酸的作用，从而抑制该病毒的逆转录过程。
10. B解析 转录是以DNA(基因)的一条链为模板的，A错误；转录是以
DNA的一条链为模板合成mRNA分子的过程，会形成DNA－RNA杂合双链区，
B正确；RNA聚合酶结合启动子启动转录过程，C错误；翻译产生的新生多肽
链还需要经过加工才能成为具有生物学活性的胃蛋白酶，D错误。
11. B解析 由题干信息可知，circRNA是环状RNA分子，不含游离的磷
酸基团，A正确；circRNA和microRNA通过氢键结合成局部双链，B错误；前体mRNA是通过转录形成的，需要 RNA聚合酶作用，C正确；microRNA对其
靶基因有抑制作用，可以调控细胞中特定蛋白质的产生数量，D正确。
12. B解析 DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞
的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞
分化，A正确；从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部分，
启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化后，会抑制
该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B
错误；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌
基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确；某些DNA甲基化抑制剂，
可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对
象，D正确。
13.答案 (1)核糖核苷酸 ①过程中T可与A配对，②过程中无T与A配对
(2)21% 2320
(3)一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成 三
(4) DNA处于高度螺旋化的染色体中，无法解旋
解析 (1)①②过程分别表示转录和翻译，前者发生DNA与RNA碱基配对，
后者发生mRNA与tRNA碱基配对。
(2)mRNA 中 C＋G＝58%，所以甲中 C＋G＝58%，则 T＝＝21%，C＝
1000×2×29%＝580，该DNA第三次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数为580×23－
1＝2320。
14.答案 (1)宿主细胞的核糖体 ①②
(2)与负链RNA互补的RNA 正链RNA(或“产生的互补RNA”)
(3)⑦⑥ 逆转录 DNA 游离的四种脱氧核苷酸 3 6
解析 (1)脊髓灰质炎病毒只由RNA和蛋白质组成，没有独立的代谢能力，
因此合成蛋白质时应以它的正链RNA为模板，在宿主细胞的核糖体上进行，其
中＋RNA先通过复制合成－RNA，再以－RNA为模板复制重新合成＋RNA，
如图中的①②过程所示。
(2)负链RNA进入宿主细胞后不能直接作为模板进行翻译，据图分析可知，
应首先以负链RNA为模板合成出正链 RNA，然后再以正链RNA作为mRNA翻译出蛋白质。此外，仍以正链 RNA为模板再合成更多的负链RNA作为子代
病毒的遗传物质，与翻译出的有关蛋白质组装成新的子代病毒。
(3)HIV的遗传物质RNA逆转录可以产生双链 DNA，因此包括图中的⑦⑥过程。
在逆转录酶的催化下，以RNA为模板逆转录产生DNA，而合成DNA需要相应
的四种脱氧核苷酸为原料。根据病毒RNA某片段碱基序列，按碱基互补配对原
则可以推断产物DNA的碱基比例。RNA某片段含C与G共3个，则逆转录产
生的DNA中C与G共6个，则胞嘧啶脱氧核苷酸有 3个；由于单链RNA有6
个碱基，则产生的DNA有12个碱基，含嘌呤碱基总数为6个。
15.答案 (1)是 基因C可指导合成tRNA，tRNA作为氨基酸运载体参与翻
译
(2)B基因的碱基序列没有改变
(3)保护RNA不被分解
(4)识别并结合核糖体
