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专题五 遗传的分子基础
课时 16 基因的表达及对性状的控制
1．金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（
）
A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
【答案】C
【解析】分析题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA不能携带氨
基酸进入核糖体，从而直接影响翻译的过程，C正确。
2．关于基因表达的叙述，正确的是（ ）
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
【答案】C
【解析】RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解
开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过
程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；
没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部
碱基序列信息，D错误。
3．“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正
确的是（ ）
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶 B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D．该过程中遗传信息从DNA向
RNA传递
【答案】C
【解析】图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a（RNA）链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的
两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从
RNA向DNA传递，D错误。
4．下列关于图示中心法则的叙述，错误的是（ ）
A．图示中心法则的内容由克里克提出
B．在胰岛α细胞核内仅能发生②过程
C．①②③④⑤过程均有氢键的形成与断裂
D．①②过程由不同的酶催化DNA的解旋
【答案】A
【解析】克里克提出的中心法则包括①DNA复制、②转录和③翻译过程，④和⑤是后
人对中心法则的补充，A错误；胰岛α细胞属于高度分化的细胞，不能进行DNA分子
复制，细胞核中可以发生②转录过程，B正确；DNA的复制、转录过程，解旋有氢键
的断裂、以母链为模板形成子链有氢键的形成；翻译过程有碱基互补配对形成氢键，
tRNA离开核糖体有氢键断裂，RNA复制和逆转录过程也有氢键的形成与断裂，C正
确；①表示DNA复制，②表示转录，前者需要解旋酶催化DNA解旋，后者需要RNA
聚合酶催化DNA解旋，D正确。
5．表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基
因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能
与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc
蛋白，从而抑制了基因的表达。下列有关说法错误的是（ ）
A．吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变
B．DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
C．基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
D．发生了甲基化的DNA不一定会传递给后代
【答案】A
【解析】吸烟者精子中的DNA的甲基化水平升高，只是基因的表达受影响，并没有发
生基因突变，A错误；DNA的甲基化不会改变基因的碱基序列，甲基化基因无法进行
转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，因此DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控，B正确；基因
组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与表
观遗传有关，C正确；若发生甲基化的DNA在体细胞中，则不一定传递给子代个体，
D正确。
6．下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子
（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸
AGA。下列叙述正确的是（ ）
A．图中①为亮氨酸
B．图中结构②从右向左移动
C．该过程中没有氢键的形成和断裂
D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
【答案】B
【解析】已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为
UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错
误；
由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向
为从右向左，B正确；互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反
密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的
断裂，C错误；细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D
错误。
7．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
【答案】D
【解析】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，
以提高翻译效率，A正确；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，与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足
够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，
核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正
确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体
结合，开始翻译过程，D错误。
8．某蔬菜萌发的种子经诱变，编码淀粉分支酶的基因转录出的mRNA上提前出现了
终止密码子，使细胞内淀粉合成不足，引起叶的形态显著改变而成为新品种。下列叙
述错误的是（ ）
A．新品种的mRNA翻译所得肽链比原品种的短
B．新品种与原品种在合成蛋白质时共用一套密码子
C．该实例说明基因通过控制酶的结构直接控制性状
D．基因指导mRNA合成的过程需要RNA聚合酶参与
【答案】C
【解析】因为提前出现了终止密码，变异的淀粉分支酶基因转录出的mRNA翻译所得
肽链比原品种的短，A正确；遗传密码是通用的，新品种与原品种使用的遗传密码相
同，B正确；基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，C
错误；
D、生成mRNA的过程需要进行转录，转录的时候需要RNA聚合酶参与，D正确。
9．镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白β肽链第6位上的谷氨酸被缬氨酸所替代。研究发
现，该遗传病的致病基因携带者不表现患病症状。下列相关叙述错误的是（ ）
A．谷氨酸被缬氨酸替代与密码子具有简并性是不矛盾的
B．携带者红细胞内同时含有功能正常和功能异常的血红蛋白
C．表现正常的父母，生出患病孩子一定是基因突变的结果
D．该实例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
【答案】C
【解析】血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸替代是基因突变的结果，与密码子具有简并性是不矛盾的，因为密码子的简并性是指有的氨基酸可能有几个密码子，A正确；致病基
因携带者能同时含有功能正常和异常的血红蛋白，功能正常，B正确；表现正常的父
母可能都是携带者，子代可能患病，不一定是基因突变的结果，C错误；题干信息说
明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，D正确。
10．在体外用 14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-
tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala），得到*Ala-
tRNACys（如图，tRNA 不变）。如果该*Ala-tRNACys 参与翻译过程，那么下列说法
正确的是（ ）
A．一个 mRNA 分子上不能同时合成多条被 14C 标记的肽链
B．新合成的肽链中，原来 Cys 的位置会被替换为 14C 标记的 Ala
C．反密码子与密码子的配对由 tRNA 上结合的氨基酸决定
D．合成肽链过程中存在 A 与 T、C 与 G 碱基互补配对方式
【答案】B
【解析】一个mRNA可以结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的翻译过程，因此在
一个mRNA分子上可以同时合成多条被14 C标记的多肽链，A错误；*Cys-tRNACys可
以被无机催化剂镍还原成*Ala-tRNACys，因此新合成的肽链中，原来Cys的位置会被
替换为14C标记的Ala，B正确；反密码子与密码子根据碱基互补配对原则进行配对，
C错误；合成肽链过程中存在 A 与 U、C 与 G 碱基互补配对方式，D错误。
11．奥密克戎毒株是2019新型冠状病毒的变种，2022年2月以来全国爆发的新一轮疫
情主要是奧密克戎毒株引起的，该病毒进入人体后，其RNA直接指导合成两条超长复
制酶多肽，再剪切成多个多肽链，该病毒RNA才能利用这些剪切后形成的复制酶完成
催化复制。以下说法正确的是（ ）
A．该病毒复制酶的合成需要经过转录、翻译、加工B．复制酶催化复制的过程涉及的碱基互补配对包括A-U、C-G、A-T
C．超长复制酶多肽的氨基酸数目为RNA中碱基数目的1/3
D．能将两条超长复制酶多肽剪切成多个多肽链的酶是利用宿主细胞的核糖体合成的
【答案】D
【解析】该病毒复制酶的合成需要经过翻译和加工，不需要经过转录，A错误；复制
酶催化RNA复制的过程涉及的碱基互补配对包括A-U、C-G，B错误；由于RNA中含
有不对应氨基酸的终止密码，超长复制酶多肽的氨基酸数目小于RNA中碱基数目的
1/3，C错误；能将两条超长复制酶多肽剪切成多个多肽链的酶是限制性内切酶，本质
是蛋白质，利用宿主细胞的核糖体合成的，D正确。
12．为了破译遗传密码，早期的科学家采用蛋白质体外合成技术进行相关实验，即在
试管中加入 20 种足够数量的氨基酸，再加入去除了 DNA 和 mRNA 的细胞提取液，
以及人工合成的由重复的三核苷酸（AAGAAGAAGA……）构成的 mRNA 序列，重
复实验发现试管中可以合成三种类型的多肽：由单一赖氨酸组成的肽链、由单一精氨
酸组成的肽链和由单一谷氨酸组成的肽链。回答下列问题：
(1)密码子是指：__________________________________________________________
(2)在试管中加入去除 DNA 和 mRNA 的细胞提取液为翻译过程提供
______________________（至少例举 2 点）
(3)加入人工合成的 mRNA 的作用是________________________________
(4)重复实验发现，合成的肽链中都只有一种氨基酸，说明遗传密码的阅读是_______
（填“连续”或“不连续”）的；模板相同时，合成的肽链序列可能不同，其原因是
________________。
【答案】(1)mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基(2)能量（ATP）、酶、tRNA等
（至少答出2点）(3)作为肽链合成的模板(4) 连续 mRNA上翻译的起始部
位不同
【解析】
(1)密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2)该实验去除细胞提取液中的DNA和mRNA的目的是避免细胞中原有的DNA和
mRNA对蛋白质合成造成干扰，同时细胞中的物质可为翻译过程提供能量（ATP）、
酶、tRNA等。
(3)翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，故加入人工合成的 mRNA 的作用是作
为肽链合成的模板。
(4)重复实验发现，合成的肽链中都只有一种氨基酸，说明遗传密码的阅读是连续的；
模板相同时，合成的肽链序列可能不同，其原因是mRNA上翻译的起始部位不同。
