文档内容
第 18 讲 基因的表达
内容考情——知考向 核心素养——提考能
1.概述DNA分子上的遗传信 生命观 结合DNA双螺旋结构模
念 型，阐明基因表达过程
息通过RNA指导蛋白质的合
内容要求
成
科学思 运用中心法则，建立模
2.概述基因与性状的关系
维 型
模拟中心法则各过程的
2020·全国卷Ⅱ(29)、2020·全 科学探
实验，提升对实验结果
国卷Ⅲ(1，3)、 究
的分析能力
近三年考情 2019·全国卷Ⅰ(2)、2018·全
结合实例分析基因表达
国卷Ⅰ(2)、
社会责 异常情况，形成关注社
2018·全国卷Ⅲ(30) 任 会、关注人体健康的理
念
考点一 遗传信息的转录和翻译
1.RNA的结构与功能
提醒 DNA和RNA的区别
(1)正确判断DNA和RNA
①含有碱基T或脱氧核糖⇒DNA；②含有碱基U或核糖⇒RNA。
(2)DNA和RNA合成的判断：用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA
的合成。若大量消耗T，可推断正在进行DNA的合成；若大量利用U，可推断
正在进行RNA的合成。
2.转录 以基因为单位进行，在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。
(1)概念：以 DNA 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)过程
提醒 (1)一个DNA分子上有许多个基因，其中某个基因进行转录时，其他基
因可能转录也可能不转录，它们之间互不影响。
(2)真核生物的 DNA 转录形成的 mRNA 需要在细胞核加工处理成为成熟的
mRNA后才能作为翻译的模板。
(3)转录完成后，RNA从DNA上释放，原DNA恢复双螺旋结构。
3.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。 唯一场所
(3)过程
(4)产物：多肽――――――→蛋白质
4.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密码子有64种(3种终止密码子不决定氨基酸，决定氨基酸的密码子有61种)；
不同生物共用一套遗传密码。
②一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。
③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)在翻译过程中，tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸结合(√)
(2)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对(√)
(3)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子(×)
(4)蛋白质合成旺盛的细胞中，DNA分子较多，转录成的mRNA分子也较多(×)
(5)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率(×)1.起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫
氨酸？翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？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 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中往往会被
剪切掉。
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。
2.密码子的简并性有怎样的生物学意义？
提示 可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，
由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用
频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基
酸可以保证翻译的速度。
1.(科学思维)RNA和DNA在化学组成上的区别在于： RNA 中含有核糖和尿嘧啶 ，
DNA 中含有脱氧核糖和胸腺 嘧啶 。
2.(科学思维)真核生物翻译时少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质的原因是
一个 mRNA 分子可相继结合多个核糖体同时进行翻译 。1.常考图示解读
2.DNA复制、转录和翻译的比较3.相关数量关系
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。
提醒 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA
②在基因片段中，有的片段(如非编码区)起调控作用，不转录
③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸
④转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸
4.真核细胞和原核细胞基因表达过程的判断方法考向1 转录和翻译过程分析，考查科学思维能力
1.(2021·湖南四校联考)如表是真核生物细胞核内三种 RNA聚合酶的主要功能与
分布，下列说法错误的是( )
名称 RNA聚合酶Ⅰ RNA聚合酶Ⅱ RNA聚合酶Ⅲ
主要功能 合成rRNA 合成mRNA 合成tRNA
分布 核仁 核液 核液
A.三种RNA均以DNA为模板合成
B.三种酶发挥作用形成的产物均可参与翻译过程
C.RNA聚合酶的合成场所与其发挥作用的场所相同
D.任何一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成
答案 C
解析 三种RNA都是通过转录形成的，转录是以DNA的一条链为模板进行的，
A正确；蛋白质合成过程中，需要 mRNA为模板，tRNA为转运氨基酸的工具，还需要rRNA参与组成的核糖体作为合成场所，所以蛋白质合成过程中需要这
三种酶发挥作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与，B正确；RNA聚合
酶属于蛋白质，在核糖体中合成。据表可知，RNA聚合酶Ⅰ在核仁中起作用，
RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ在核液中起作用，所以这三种RNA聚合酶的合
成场所与其发挥作用的场所不同，C错误；任一种RNA聚合酶活性变化都会影
响翻译的正常进行，而RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，需要通过翻译合成，
因此任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成，D正确。
2.(2021·河南名校联盟质检)下图表示发生在某哺乳动物细胞内的遗传信息传递
过程，下列叙述错误的是( )
A.a、b过程可发生在细胞核和细胞质中，a、b、c过程都能产生水
B.b过程不需要专门的解旋酶，因为RNA聚合酶具有解旋作用
C.c过程所需的模板来自b过程，c过程可以迅速合成大量相同肽链
D.造血干细胞中a、b、c过程都能进行，胰岛B细胞中都不能进行
答案 D
解析 a是DNA复制，b是转录，c是翻译，a、b过程可发生在细胞核和细胞
质中，a、b、c过程都是小分子单体脱水形成大分子多聚体的过程，都能产生水，
A正确；转录过程不需要专门的解旋酶，因为 RNA聚合酶具有解旋作用，B正确；翻译的模板是mRNA，来自转录过程，一个mRNA可结合多个核糖体，可
同时进行多条相同肽链的合成，C正确；造血干细胞能进行有丝分裂，三个过
程都能进行，胰岛B细胞不能分裂，但能进行蛋白质的合成，D错误。
“三步”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译
3.(2020·全国卷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
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU 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)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，还需要 rRNA参与构
成核糖体、tRNA参与氨基酸的转运。(2)大豆细胞中，仅考虑细胞核和细胞质
这两个部位，mRNA的合成部位是细胞核，mRNA合成以后通过核孔进入细胞
质，与核糖体结合起来进行翻译过程；RNA聚合酶在细胞质中的核糖体上合成，
经加工后，通过核孔进入细胞核，与 DNA结合起来进行转录过程。(3)根据该
小肽对应的编码序列，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，该小肽的氨基酸
序列是酪氨酸－谷氨酸－组氨酸－色氨酸。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，结合表格中部分氨基酸的密码子可
知，谷氨酸、酪氨酸和组氨酸的密码子均有两个，且均为最后一个碱基不同，
因此应该是这三种氨基酸分别对应的密码子的最后一个碱基发生了替换，此时
编码小肽的RNA序列为UAUGAGCACUGG。
考向2 DNA复制、转录与翻译的关系
4.(2020·湖南名校联盟)图中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确
的是( )A.a过程需要的原料为四种核糖核苷酸
B.在不同功能细胞中b过程的产物存在差异
C.转运1号氨基酸的RNA含有起始密码子序列
D.分生区细胞能进行b和c过程，不能进行a过程
答案 B
解析 分析题图可知，a过程表示DNA复制，b过程表示转录，c过程表示翻译。
a过程为DNA复制，需要的原料为4种脱氧核糖核苷酸，A错误；在不同功能
细胞中b转录过程由于基因的选择性表达，形成的产物存在差异，B正确；转
运氨基酸的是tRNA，含有反密码子，密码子在mRNA上，C错误；分生区的
细胞通过有丝分裂进行增殖，故能进行b和c过程以及a过程，D错误。
5.(2021·湖北荆州调研)如图为蛋白质的合成过程，有关叙述正确的是( )
A.若抗生素可干扰核糖体的形成，则可以影响过程②
B.①②③过程中都存在碱基互补配对
C.DNA与RNA的化学组成相同
D.③过程的进行一定需要经过内质网与高尔基体的加工
答案 A解析 若抗生素可干扰核糖体的形成，则影响翻译过程，即②过程，A正确；
③过程是多肽链经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，不存在碱基
互补配对，B错误；DNA与RNA在化学组成上五碳糖不同(前者是脱氧核糖，
后者是核糖)和碱基种类不同(前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U)，C
错误；分泌蛋白在核糖体合成，需要通过内质网与高尔基体的加工与运输，而
胞内蛋白一般不需要，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)提出者：克里克。
(2)补充后的内容图解：
①DNA的复制；②转录；③翻译；④ RNA 的复制 ；⑤ RNA 逆转录 。
(3)分别写出下列生物中心法则表达式
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
DNA病毒 T 噬菌体
2
RNA病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒 艾滋病病毒
RNA ――→ ――→ RNA ――→ 蛋白质
动物、植物、细
细胞生物
菌、真菌等
(4)请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式
高度分化的细胞DNA ――→ RNA ――→ 蛋白质 。
(5)请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式
――→ RNA ――→ 蛋白质 。
2.基因控制性状的途径
(1)直接控制途径
①方式：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等
(2)间接控制途径
①方式：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
②实例：
a.白化病：
b.豌豆粒形：
3.基因与性状的关系
(1)一个基因――→一种性状(多数性状受单基因控制)
(2)一个基因――→多种性状(如基因间相互作用)(3)多个基因――→一种性状(如身高、体重等)
(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同，
基因型不同，表现型也可能相同。
“三看法”判断中心法则各过程
都遵循碱基互补配对的原则
(1)由逆转录酶催化的是RNA→DNA(√)
(2)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(√)
(3)中心法则没有体现遗传信息的表达功能(×)
(4)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为：
(√)
(5)豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性
状(×)
(6)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同；
基因型不同，表现型可能相同(√)
考向1 中心法则过程分析及模拟实验
1.(2020·华大新高考联盟)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来，全国人民同
舟共济、众志成城，打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战。经研究，该病毒是一
种单股正链RNA病毒，其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确
的是( )A.由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
答案 B
解析 由过程①和③可知，＋RNA能指导蛋白质的合成，而－RNA不能，因
此可判断＋RNA上有决定氨基酸的密码子，而－RNA上没有，A错误；过程②
和④都要遵循碱基互补配对原则，过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消
耗的嘌呤核苷酸的数量相等，B正确；抗生素类药物主要作用于细菌，不能抑
制病毒的增殖，C错误；HIV是逆转录病毒，增殖过程需要逆转录酶的作用，
不需要RNA复制酶的作用，D错误。
2.(2021·长沙雅礼中学)如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述
中合理的是( )
A.若X是RNA，Y是DNA，试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶
B.若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内必须加入氨基酸和其他RNAC.若X和Y都是DNA，则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶
D.若X是DNA，Y是RNA，则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶
答案 B
解析 若X是RNA，Y是DNA，则试管内模拟的是逆转录过程，必须加入逆
转录酶，A错误；若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内模拟的是翻译过程，
翻译需要以氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为运输工具，因此试管内必
须加入氨基酸和其他 RNA，B正确；若X与Y都是DNA，则试管内模拟的是
DNA 的复制过程，必须加入脱氧核苷酸和 DNA 聚合酶，C 错误；若 X 是
DNA，Y是RNA，则试管内模拟的是转录过程，试管内必须加入 RNA聚合酶
和核糖核苷酸，D错误。
考向2 基因对性状的控制
3.(2020·安徽省示范性高中联考)如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，据图分
析，叙述不正确的是( )
A.人体内合成多巴胺可能需要多个基因控制
B.基因1不正常而缺乏酶1可能引起苯丙酮尿症C.基因2突变而缺乏酶2将导致人患白化病
D.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
答案 D
解析 根据题意和图示分析可知：由苯丙氨酸合成多巴胺需要基因 1和基因4
表达，分别合成酶1和酶4，而食物中的蛋白质水解成苯丙氨酸的过程中需要酶
催化，故人体内合成多巴胺可能需要多个基因控制，A正确；基因1不正常而
缺乏酶1可能会引起苯丙酮尿症，B正确；基因2突变而缺乏酶2，则酪氨酸不
能转变成黑色素，将导致人患白化病，C正确；根据题意和图示分析可知：基
因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D错误。
4.(2021·南昌市摸底检测)如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解。
下列叙述正确的是( )
A.淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B.图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C.淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D.CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译
答案 B
解析 由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一
结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基
因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合
成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后进行了转录和翻译，D错
误。
重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
(1)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅲ，1C)( )
(2)每种氨基酸都至少有两种相应的密码子(2017·海南卷，25A)( )
(3)转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸(2018·海南卷，13C)( )
(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，1B)( )
(5)mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用(2015·全国卷Ⅱ，3B)( )
提示 (1)× 线粒体和叶绿体中也能合成RNA。
(2)× 色氨酸只有一种密码子与之对应。
(3)× 逆转录所需要的原料是脱氧核苷酸。
(4)√ (5)√
2.(2020·天津等级考，3)对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基
序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨
基酸的分子。该种分子后来被发现是( )
A.DNA B.mRNA
C.tRNA D.rRNA答案 C
解析 DNA通过转录和翻译可合成蛋白质，A错误；mRNA是蛋白质合成的直
接模板，不能运载特定氨基酸分子，B错误；tRNA主要是将其携带的氨基酸运
送到核糖体上，在mRNA指导下合成蛋白质，tRNA与mRNA是通过反密码子
与密码子相互作用而发生关系的，C正确；rRNA是组成核糖体的重要组成成分，
D错误。
3.(2020·全国卷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 根据图象可知，反密码子 CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补
配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子
的碱基互补配对，密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，
故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。
4.(2020·全国卷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 在真核生物中，遗传信息可以从 DNA流向DNA，也可以从 DNA流向
RNA，还可以从RNA流向蛋白质，A正确；细胞中以DNA的一条单链为模板
转录出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能编码多
肽，B错误；基因是有遗传效应的 DNA片段，由于真核细胞中的 DNA分子中
还存在非基因片段，故真核细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数
之和，C正确；基因在染色体上呈线性排列，一个DNA分子上有许多个基因，
转录是以基因为单位进行的，因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不
同的RNA分子，D正确。
5.(2020·天津等级考，8)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞
核糖体大、小亚基的合成、装配及运输的过程示意图，相关叙述正确的是()
A.如图所示过程可发生在有丝分裂中期
B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
答案 D
解析 有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；细胞的遗传信息储存于DNA分子
中，而不是主要储存于核仁中的 rDNA 中，B 错误；据图可知，核仁是合成
rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成是在细胞质中的核糖体上，C错误；据图分
析可知，核糖体亚基的组装部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子
物质交换的通道，核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。
6.(2019·全国卷Ⅰ，2)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
答案 C解析 蛋白质合成需要mRNA模板、游离的氨基酸、核糖体、tRNA以及相关
酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作为合成多肽链的模板；要获得同位素
标记的多肽链，需要使用同位素标记的氨基酸；除去了 DNA和mRNA的细胞
裂解液中含有核糖体、tRNA以及相关酶等，所以C符合题意。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
1.(2013·全国卷Ⅰ，1)关于蛋白质合成的叙述，正确的是( )
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
答案 D
解析 一种tRNA只能携带一种氨基酸，A错误；DNA聚合酶属于蛋白质，在
细胞质中的核糖体上合成，B错误；tRNA的一端有3个碱基，可以与 mRNA
上的密码子互补配对，因而这3个碱基叫做反密码子，C错误；线粒体属于半
自主复制的细胞器，其内部的DNA也能发生复制和表达，因此能控制某些蛋白质的合成，D正确。
2.(2021·安阳市调研)生命是物质、能量和信息的统一体。下列物质的生物合成
不需要信息分子作为合成模板的是( )
A.DNA和mRNA
B.mRNA和血红蛋白
C.胃蛋白酶和胃蛋白酶基因
D.ATP和NADPH
答案 D
解析 DNA、mRNA和蛋白质(胃蛋白酶也是蛋白质)的合成都需要核酸作为模
板；胃蛋白酶基因是具有遗传效应的DNA片段，其合成同样需要模板。ATP和
NADPH的合成则不需要模板。
3.(2021·河南天一大联考)下列有关基因表达的说法，正确的是( )
A.同一DNA分子在细胞发育的不同阶段转录形成的RNA可能不同
B.基因中部分碱基对的替换，都不会改变其控制合成的肽链的长度
C.RNA分子上都含有密码子，不同的密码子可能决定相同的氨基酸
D.胰岛素基因和RNA聚合酶基因不能在同一细胞中表达
答案 A
解析 由于基因的选择性表达，同一DNA分子在细胞发育的不同阶段表达的基
因是不完全相同的，因此转录得到的mRNA可能不同，A正确；基因中部分碱
基对的替换，可能改变mRNA上终止密码子的位置，导致其控制合成的肽链的
长度发生改变，B错误；只有mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基才能构成一个密码子(终止密码子不决定氨基酸)，C错误；胰岛素基因在胰岛B细胞
中表达，RNA聚合酶基因在所有细胞中均可表达，因此它们可在同一细胞中表
达，D错误。
4.(2021·重庆巴蜀中学检测)下列关于RNA分子的叙述，正确的是( )
A.线粒体中含有mRNA、tRNA和rRNA
B.ATP中的“A”在RNA分子中不存在
C.RNA分子中不含氢键，有的RNA具有催化功能
D.RNA可以在细胞内运输某种物质，还可以作为细菌的遗传物质
答案 A
解析 线粒体中含有少量的DNA和核糖体，能进行转录和翻译，通过转录可以
形成mRNA、tRNA和rRNA，A正确；ATP中的“A”是腺苷，是由腺嘌呤与核
糖构成的，RNA分子中也存在腺苷，B错误；tRNA中存在部分双链区域，双
链区域含有氢键，C错误；tRNA在翻译过程中运输氨基酸，细菌的遗传物质是
DNA，D错误。
5.(2021·安徽六安调研)有关遗传信息传递的叙述，错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上
B.乳酸菌的遗传信息传递都发生在生物大分子间
C.DNA复制、转录及翻译过程并非都遵循碱基互补配对原则
D.核基因转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中进行翻译
答案 C
解析 DNA聚合酶和RNA聚合酶都可与DNA结合，分别催化DNA复制和转录过程，A正确；乳酸菌的遗传信息传递方向是：DNA→DNA，DNA→RNA→
蛋白质，DNA、RNA和蛋白质都是生物大分子，B正确；DNA复制时存在T—
A、G—C、A—T、C—G的碱基互补配对，转录时存在A—U、C—G、G—C、
T—A的碱基互补配对，翻译时存在U—A、G—C、A—U、C—G的碱基互补配
对，C错误；核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中，与核糖体结合
后进行翻译过程，D正确。
6.(2021·河北唐山模拟)如图表示MUT酶的合成及作用途径，若图中的分解或转
化过程不能发生，则会形成甲基丙二酸等有害物质，使其在体内积累而患甲基
丙二酸尿症。下列说法正确的是( )
A.该图表明线粒体中的蛋白质都是在细胞核基因的指导下合成的
B.MUT酶基因中导肽M对应片段发生基因突变不影响MUT酶发挥作用
C.维生素B 缺乏或MUT酶基因突变均可能导致甲基丙二酸尿症
12
D.改变饮食结构或食用特殊奶粉都不能减轻甲基丙二酸尿症患者的症状
答案 C
解析 该图表明MUT酶在核基因的指导下合成，但不能说明线粒体中的其他
蛋白质都是在细胞核基因指导下合成的，A错误；据图可知，导肽 M可引导MUT酶进入线粒体，若该部分对应片段发生基因突变，则可能导致导肽M不
能合成进而不能引导MUT酶进入线粒体，从而影响 MUT酶发挥作用，B错误；
缬氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等物质的分解或转化过程需要 MUT酶以及维生素
B 的共同作用，维生素B 缺乏或MUT酶基因突变均可能导致甲基丙二酸尿症，
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C正确；改变饮食结构，减少食物中缬氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等氨基酸的摄
入，或食用不含这三种氨基酸的特殊奶粉，均可减少甲基丙二酸在线粒体内的
生成和堆积，从而减轻甲基丙二酸尿症患者的症状，D错误。
7.(2021·宁夏银川一中调研)豌豆的圆粒和皱粒是由等位基因R、r控制的相对性
状，当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆
粒性状的产生机制如图所示。下列分析错误的是( )
A.a过程被称为转录，需要用RNA聚合酶
B.R基因插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组
C.若淀粉分支酶含有350个氨基酸，则过程b最多会有61种tRNA参与
D.蔗糖甜度比淀粉高，所以新鲜豌豆选择皱粒豌豆口味更佳
答案 B
解析 图中a表示以DNA一条链为模板合成mRNA的转录过程，需要用RNA
聚合酶，A正确；根据题意可知，当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因，该变异为基因突变，B错误；tRNA上的反密码子是与mRNA
上的密码子互补的，mRNA上决定氨基酸的密码子有 61种，则tRNA也有61
种。因此，若淀粉分支酶含有 350个氨基酸，则过程 b(翻译过程)最多会有61
种tRNA参与，C正确；由题图可知，蔗糖转化成淀粉后，淀粉吸收水分，豌
豆种子表现为圆粒，因此皱粒豌豆种子蔗糖含量高，口感好，D正确。
8.(2019·海南卷，20)下列关于蛋白质合成的叙述错误的是( )
A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B.携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
答案 C
解析 蛋白质合成中，翻译的模板是mRNA，从起始密码子开始到终止密码子
结束，A正确；核糖体同时占据两个密码子位点，携带肽链的tRNA会先后占
据核糖体的2个tRNA结合位点，通过反密码子与密码子进行互补配对，B正确；
携带第一个氨基酸的tRNA与核糖体的位点1结合，其他都与核糖体的位点2结
合，C错误；最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸，
继续运输其他氨基酸，D正确。9.(2021·苏州市联考)下图为逆转录病毒的遗传信息的传递过程示意图，下列叙
述不正确的是( )
A.逆转录酶是在逆转录病毒的核糖体上合成的
B.逆转录得到的双链DNA整合到宿主细胞DNA上属于基因重组
C.逆转录病毒的遗传信息的传递过程有逆转录酶、RNA聚合酶等参与
D.逆转录病毒遗传信息的传递与真核生物的不完全相同
答案 A
解析 逆转录病毒没有细胞结构，没有核糖体，A错误；逆转录得到的双链
DNA整合到宿主细胞DNA上，是控制不同性状基因的重新组合，属于基因重
组，B正确；据图可知，逆转录病毒遗传信息的传递过程包括逆转录、转录等
过程，需要逆转录酶、RNA聚合酶等参与，C正确；逆转录病毒遗传信息的传
递包含逆转录过程，真核生物没有逆转录过程，D正确。
10.(2020·广深珠三校联考)HIV是逆转录病毒，其 RNA可在逆转录酶的作用下
合成cDNA。AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物，能取代T参与碱基配对，并且
AZT是逆转录酶的底物，可阻断新病毒的形成，但不是细胞中 DNA聚合酶的
合适底物。下列说法错误的是( )
A.AZT可作为治疗艾滋病的药物
B.AZT可与碱基A发生互补配对
C.AZT不会抑制细胞中DNA的复制
D.AZT可参与细胞中DNA的转录过程答案 D
解析 由题干信息 HIV 为逆转录病毒，其 RNA 可在逆转录酶的作用下合成
cDNA，AZT是逆转录酶的底物，能阻断新病毒的形成，推测AZT可作为治疗
艾滋病的药物，A正确；据题干信息“AZT(叠氮胸苷)是碱基T的类似物，能取
代T参与碱基配对”，可知AZT能够和碱基A配对，B正确；据题干信息AZT
不是细胞中DNA聚合酶的合适底物，可知AZT不会抑制细胞中DNA的复制，
C正确；DNA转录过程中需要A、U、G、C四种游离的碱基作为原料，而AZT
是碱基T的类似物，故AZT不参与细胞中DNA的转录过程，D错误。
11.(2021·中原名校联盟)研究发现，当在细胞外人工合成多肽时，起始密码子的
功能并非使翻译开始，而是充当定位翻译起始的位置信号。现有编码含5个氨
基酸的一条肽链的mRNA，有人测得其序列为AUGUUUAAAUUUAA(AUG为
甲硫氨酸密码子和起始密码子)。以下说法错误的是( )
A.可判断测得的这段mRNA序列是错误的
B.该多肽链合成过程最多涉及5种密码子
C.当在细胞外人工合成多肽时，mRNA若无起始密码子，翻译的起始点是不固
定的
D.细胞外的翻译系统中需加入酶、mRNA、ATP、tRNA、核糖体、氨基酸等
答案 B
解析 因为生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码子，所以基因转录的
mRNA 序列应为 3 的整数倍，A 正确；编码含 5 个氨基酸的一条肽链的mRNA，还应该有一个终止密码子，B错误；由题干“当在细胞外人工合成多
肽时，起始密码子的功能并非使翻译开始，而是充当定位翻译起始的位置信
号”推知，当在细胞外人工合成多肽时，若 mRNA序列没有起始密码子，其上
的碱基序列随机翻译，说明翻译的起始点是不固定的，C正确；翻译是在细胞
质中的核糖体上进行的，需要以酶作为催化剂、mRNA为模板、ATP提供能量、
20种氨基酸为原料，还需要tRNA运输氨基酸到核糖体，D正确。
12.(2021·安徽安庆模拟)真核细胞在执行功能时会形成很多“核酸—蛋白质”复
合体。回答下列问题：
(1)核糖体和染色体是真核细胞内典型的两种“核酸—蛋白质”复合体，其组成
成分中的不同点主要在于 。
(2)清华大学施一公教授研究团队通过冷冻电镜技术得到“剪接体”的三维结构，
“剪接体”是由RNA和蛋白质组成的复合物。很多疾病是由“剪接体”工作异
常，导致正常基因表达出不正常的蛋白质。进一步研究发现，在异常“剪接
体”和正常“剪接体”分别参与的基因表达过程中，初始mRNA相同，但作为
翻译的模板mRNA却不同。推测“剪接体”的功能可能是
。
(3)有人认为核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸—蛋白质”复合体。你
是否赞同这种说法？________(填“是”或“否”)，理由是
。
答案 (1)核糖体具有RNA，染色体具有DNA
(2)对转录的初始产物进行加工处理(使之成为成熟的mRNA)
(3)否 原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA—DNA聚合酶”复合体，转
录过程中会形成“DNA—RNA聚合酶”复合体(其他合理答案也可)解析 (1)核糖体主要由rRNA和蛋白质组成，染色体主要由DNA和蛋白质组成。
(2)基因的表达包括转录和转录后的加工、翻译及翻译后多肽的加工等过程。由
“很多疾病是由‘剪接体’工作异常，导致正常基因表达出不正常的蛋白质。
进一步研究发现……但作为翻译的模板mRNA却不同”可推测出“剪接体”的
功能可能是对转录的产物进行加工处理，使之成为成熟的 mRNA。(3)在原核细
胞中“核酸—蛋白质”复合体有多种，如 DNA 复制过程中出现的“DNA—
DNA聚合酶”复合体、转录过程中形成的“DNA—RNA聚合酶”复合体等。
13.(2021·湖北武汉调研)下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表
示物质或结构，a、b、c表示生理过程。据图回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息传递过程的是________(填字母)。a、b过程中碱基配对的
不同点是________________。
(2)由图可知过程c中决定丝氨酸的密码子是________。若在AUG后插入3个核
苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列无变
化。由此证明________________________。过程c中，一个mRNA上结合多个
核糖体的意义是 。
(3)在一个细胞周期中，a过程在每个起点一般起始________次。生物学中，经
常使用3H—TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究a过程的物质合成情况，原
因是
。答案 (1)a、b、c a过程有A—T，b过程有A—U (2)UCU 一个密码子是由
三个核苷酸组成的 多个核糖体同时翻译，使少量的 mRNA可以迅速合成出大
量的蛋白质(或多肽链) (3)一 3H—TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射
性强度变化来判断DNA的合成情况。
解析 (1)读图可知遗传信息的传递过程包括DNA的复制a、转录b及翻译c。
a、b过程中碱基配对的不同点在于a过程有A—T，b过程有A—U。(2)由图可
以看出，转运丝氨酸的转运 RNA上携带的反密码子是 AGA，根据碱基互补配
对原则，丝氨酸的密码子是 UCU。在AUG后加入三个核苷酸后，如果一个密
码子不是由三个核苷酸组成，则蛋白质中改变的是多个氨基酸，而事实上只在
加入的部位多了一个氨基酸，说明一个密码子是由三个核苷酸组成的。一个
mRNA上结合多个核糖体，使少量的 mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质(或
多肽链)。(3)a过程是DNA复制，在一个细胞周期中，DNA只复制一次，因此，
在每个起点一般起始一次。常用 3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷来研究 DNA的复
制情况，因为3H—TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判
断DNA的合成情况。
