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专题13 基因的表达及其与性状的关系
班级：___________姓名：____________
（共17 题，限时30 钟）
1．（2024·福建·高考真题）人肠道细胞中载脂蛋白B 基因转录后，其mRNA 上特定位置的碱基C 在相关
酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，该终止密码子对应的DNA 模
板链序列为（ ）
A．5'-TTG-3'
B．5'-ATT-3'
C．5'-GTT-3'
D．5'-TTA-3'
【答案】A
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程。mRNA 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸即为
一个密码子。
【详解】分析题意：人肠道细胞中载脂蛋白B 基因转录后，其mRNA 上特定位置的碱基C 在相关酶的作
用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，说明该终止密码子这里原来是5'-
CAA3'，那么其对应的DNA 模板链序列为5'-TTG-3'，BCD 错误，A 正确。
故选A。
2．（2024·浙江·高考真题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花
粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直
喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（ ）
A．花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA 的甲基化
B．蜂王DNA 的甲基化程度高于工蜂
C．蜂王浆可以提高蜜蜂DNA 的甲基化程度
D．DNA 的低甲基化是蜂王发育的重要条件
【答案】D
【分析】DNA 甲基化为DNA 化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA 序列的前提下，改变遗传表现。
大量研究表明，DNA 甲基化能引起染色质结构、DNA 构象、DNA 稳定性及DNA 与蛋白质相互作用方式
的改变，从而控制基因表达。
【详解】A、降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说
明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增
强幼虫发育过程中DNA 的甲基化，A 错误；
B、甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA 的甲基化程度低于工蜂，B 错误；
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C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA 的甲基化程度，使其发育成蜂王，C 错误；
D、甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA 的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D 正确。
故选D。
3．（2024·海南·高考真题）某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的
雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（ ）
A．卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制
B．卵黄蛋白原基因转录出的mRNA 中，含有甲基化区域序列的互补序列
C．该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原
D．卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象
【答案】A
【分析】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，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的
卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺
乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A 正确；
B、启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，甲基化的DNA 无法转录，不能形成
mRNA，B 错误；
C、该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟
中有卵黄蛋白原，C 错误；
D、除了DNA 的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D 错
误。
故选A。
4．（2024·湖南·高考真题）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。
葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1 在高尔基体膜上先后经S1 和S2 蛋白水解酶酶
切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG 能够通过膜转
运蛋白F5 进入高尔基体内，抑制S1 蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B．敲除F5 蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C．降低高尔基体内UDPG 量或S2 蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D．激活后的R1 通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
【答案】C
【分析】由题干信息可知，蛋白R1 需要经过S1 和S2 蛋白水解酶酶切后才被激活，进而启动脂肪酸合成
基因的转录，而糖原合成的中间代谢产物UDPG 抑制S1 蛋白水解酶的活性，据此可知糖原合成的中间代
谢产物UDPG 可抑制脂肪酸的合成。
【详解】A、由题干信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG 抑制S1 蛋白水解酶的活性，蛋白R1 需要
经过S1 和S2 蛋白水解酶酶切后才被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，据此可知糖原合成的中间代
谢产物UDPG 可抑制脂肪酸的合成，因此体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向
脂肪酸合成，A 正确；
B、由题干信息可知，中间代谢产物UDPG 通过F5 膜转运蛋白进入高尔基体内，抑制S1 蛋白水解酶的活
性，进而抑制脂肪酸的合成，因此敲除F5 蛋白的编码基因有利于脂肪酸的合成，会增加非酒精性脂肪肝
的发生率，B 正确；
C、由题干信息可知，中间代谢产物UDPG 进入高尔基体不利于脂肪酸的合成，降低高尔基体中UDPG 量
有利于脂肪酸的合成，从而会诱发非酒精性脂肪性肝病；蛋白R1 经S1、S2 蛋白水解酶酶切后被激活，进
而启动脂肪酸合成基因的转录，S2 蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不会诱发非酒精性脂肪性肝病，C 错误；
D、转录发生在细胞核中，因此R1 可通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录，D 正确。
故选C。
5．（2023·江苏·高考真题）翻译过程如图所示，其中反密码子第1 位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第
3 位碱基A、U、C 皆可配对。下列相关叙述正确的是（ ）
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A．tRNA 分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 可转运多种氨基酸
C．mRNA 的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I 与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
【答案】D
【分析】分析题干可知：反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有
一定自由度，如密码子第三个碱基A、U、C 都可以和反密码子第一个碱基次黄嘌呤（I）配对。
【详解】A、tRNA 链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A 错误；
B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 只能与密码子3'-GUA-5'配对，只能携带一种氨基酸，B 错误；
C、mRNA 中的终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA 结合，C
错误；
D、由题知，在密码子第3 位的碱基A、U 或C 可与反密码子第1 位的I 配对，这种摆动性增加了反密码子
与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D 正确。
故选D。
6．（2024·贵州·高考真题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。
细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞
苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是（ ）
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
【答案】D
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【分析】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，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱
基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A 正确；
B、细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B 正确；
C、甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处
理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C 正确；
D、题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化划分的，D 错误。
故选D。
7．（2023·河北·高考真题）哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞，获得的Fe2+通过膜上的铁输出
蛋白（FPN）进入血液，用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁
调素的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．由Fe 参与构成的血红蛋白具有运输功能
B．衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C．敲除铁调素编码基因，巨噬细胞会出现铁积累
D．长期炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
【答案】ABD
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，具有运输、调节、免疫、催化、组成化合物结构等功能。
【详解】A、血红蛋白具有运输氧的功能，Fe 是血红蛋白的组成成分。A 正确；
B、衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行胞吞，B 正确；
C、巨噬细胞中Fe2+的输出需要转运蛋白FPN 的参与，肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。敲除铁调素的
编码基因，抑制了肝脏合成分泌铁调素，FPN 不再被铁调素降解，巨噬细胞中的Fe2+输出不会受抑制，胞
内不会出现铁积累，C 错误；
D、长期炎症可以使铁调素的分泌增多，由于铁调素靶向降解FPN，使巨噬细胞FPN 转运蛋白输出Fe2+减
少，可影响红细胞的生成，从而导致贫血，D 正确。
故选ABD。
8．（2023·重庆·高考真题）科学家在基因型为mm 的普通玉米（2n=20）群体中发现了杂合雄性不育突变
体，并从中克隆了控制不育性状的显性基因M（编码蛋白质M）。研究发现，突变体玉米雄性不育与花粉
母细胞减数分裂异常密切相关（图1）：进一步研究发现，减数分裂细胞中影响染色体联会的R 蛋白量与
M 蛋白质有关（图2）。
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注：M-Del：敲除M 基因的突变体；①~⑤为依次发生的减数分裂Ⅰ或Ⅱ某时期：⑥为减数分裂Ⅱ结束后
形成的子细胞；⑦为花粉及可育率
(1)图1 中③所示的时期为 ，⑥中单个正常细胞内染色体数目为 。玉米减数分裂细胞中R 蛋白量
减少，植株的花粉可育率将 。推测玉米突变体中M 蛋白质影响减数分裂的机制为 。
(2)欲利用现有植株通过杂交方式获得种子用于M 基因的后续研究，杂交亲本的基因型分别应为 。
(3)M 基因与m 基因DNA 序列相比，非模板链上第1072 和1094 位的两个碱基突变为A，致使M 蛋白质的
第358 和365 位氨基酸分别变为x 和y（图3）；按5＇-3＇的方向，转运x（第358 位）的tRNA 上反密码
子第 位碱基必为U。如需用定点突变方法分析M 基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，可
采取的分析思路为 。
【答案】(1) 减数分裂Ⅰ中期（MⅠ中，减Ⅰ中） 10 条/十条 降低 M 蛋白使减数分裂细
胞中R 蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常
(2)母本（♀）：Mm 父本（♂）mm
(3) 3/三 分别研究M 基因两个突变位点A 突变为G 和两个A 分别突变为G 后，对花粉发育率的
影响
【分析】DNA 分子转录过程中只以其中的一条链为模板，即模板链，而按照碱基互补配对原则，形成的
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mRNA 与DNA 的非模板链序列是对应的；在DNA 分子转录过程中，RNA 聚合酶沿着子链的3'端延伸，形
成磷酸二酯键。
【详解】（1）图1 表示减数分裂，③细胞未分裂，染色体分布在赤道板的两侧，说明处于减数分裂Ⅰ中期；
⑥为减数分裂Ⅱ结束后形成的子细胞，染色体数目减半，细胞中染色体数目是10 条；图2 中mm、M-Del
以及突变体中R 蛋白含量依次降低，图1 中三者花粉可育率依次降低，说明玉米减数分裂细胞中R 蛋白量
减少，植株的花粉可育率将降低；根据图2 分析：显性基因M 可编码蛋白质M，突变体是杂合子，基因型
是Mm，mm 不含M 基因，不能合成M 蛋白；根据图1 分析，突变体植株图2 异常，即联会过程异常，故
可推测M 蛋白使减数分裂细胞中R 蛋白减少，影响染色体联会，造成同源染色体分离异常。
（2）现有植株通过杂交方式获得种子用于M 基因的后续研究，含有M 的个体雄性不育，只能做母本，且
不存在MM 个体，故选择的杂交组合为：母本（♀）Mm 和父本（♂）mm。
（3）M 基因与m 基因DNA 序列相比，非模板链序列，对应了mRNA 的序列，由于x 氨基酸是第358 位氨
基酸，mRNA 中每三个碱基决定一个氨基酸，358×3=1074，说明1072、1073、1074 共同决定了x 氨基酸，
即1072 位是是x 氨基酸在mRNA 的5'端第一个位置，对应按5＇-3＇的方向tRNA 上反密码子第3 位碱基
为U。如需用定点突变方法分析M 基因的两个突变位点对玉米花粉可育率的影响，则应该研究单独一个位
点突变及两个位点同时突变的影响，即分别研究M 基因两个突变位点A 突变为G 和两个A 分别突变为G
后，对花粉发育率的影响。
9．（2024·广东深圳·二模）1986 年，英国科学家钱伯斯发现了硒代半胱氨酸（非必需氨基酸），并提出硒
代半胱氨酸由密码子UGA 编码。最初，人们仅把UGA 视为多肽合成的终止密码子，现在发现它在某些情
况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是（ ）
A．硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA 种类发生改变，tRNA 的反密码子含有5’ACU 3’碱基序
列
B．正常情况下每个基因均含有终止密码子
C．多肽链中若含有1 个硒代半胱氨酸，则其mRNA 模板中含有两个UGA 序列
D．反密码子与密码子的配对方式不由tRNA 上结合的氨基酸决定
【答案】D
【分析】mRNA 上3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸，每3 个这样的碱基称做1 个密码子，共有64 种密码子，
其中有3 种终止密码子，UGA 在正常情况下是终止密码子，但在特殊情况下，UGA 可以编码硒代半胱氨
酸。
【详解】A、硒代半胱氨酸的出现使运载氨基酸的tRNA 种类发生改变，tRNA 的反密码子含有3’ACU5’
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碱基序列,A 错误；
B、密码子位于mRNA 上，正常情况下每个基因转录出的mRNA 均含有终止密码子，B 错误；
C、翻译的直接模板为mRNA，多肽链中硒代半胱氨酸需要UGA 序列，若该mRNA 的终止密码子为
UGA，则其直接模板中可能含有两个UGA 序列，不是一定含有两个UGA 序列，C 错误；
D、反密码子与密码子按碱基互补配对原则进行配对，与tRNA 上结合的氨基酸无关，D 正确。
故选D。
10．（2024·安徽·一模）有研究发现，人类基因的三分之一都存在与吸烟相关的甲基化位点，男性吸烟者
的精子活力下降，精子中DNA 的甲基化水平明显升高。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在DNA 碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA 甲基化
B．吸烟者易患肺癌，不可能是原癌基因和抑癌基因甲基化的结果
C．基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传
D．一般情况下，DNA 发生甲基化，基因表达受抑制；DNA 去甲基化，则被抑制表达的基因会重新激
活
【答案】B
【分析】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，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、在DNA 碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA 甲基化，A 正确；
B、吸烟者易患肺癌，癌症发生的机制有可能是原癌基因和抑癌基因甲基化的结果，B 错误；
C、表观遗传是基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，C 正确；
D、一般情况下，DNA 发生甲基化，基因沉默；DNA 去甲基化，则沉默的基因会重新激活，D 正确。
故选B。
11．（2024·广东清远·一模）染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构如图。下列叙述正确
的是（ ）
A．组蛋白乙酰化引起染色质结构松散，不利于生物的生存
B．组蛋白乙酰化与DNA 甲基化对基因表达具有相同的效应
C．组蛋白去乙酰化有利于RNA 聚合酶与启动子的结合
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D．组蛋白乙酰化酶抑制剂可用于抑制肿瘤生长
【答案】D
【分析】表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生了可遗传变化的现象，即基
因型未发生变化而表型却发生了改变，如DNA 的甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修
饰。
【详解】A、组蛋白乙酰化引起染色质结构松散，能够促进相关基因的表达，对于生物生存是有利的，A
错误；
B、组蛋白的乙酰化会弱化组蛋白和DNA 的相互作用，使得染色体结构松散，对相关基因的转录水平具有
促进作用，而DNA 的甲基化会抑制基因的转录过程，所以二者对基因表达的效应不同，B 错误；
C、据图可知，组蛋白去乙酰化会使染色体螺旋化程度增强，不利于RNA 聚合酶与启动子的结合，C 错误；
D、组蛋白乙酰化酶抑制剂能够阻止蛋白乙酰化，不利于基因的表达，从而实现对肿瘤生长大的抑制，D
正确。
故选D。
12．（2024·浙江绍兴·二模）下图表示真核生物的翻译过程。mRNA 甲基化的位点集中在mRNA 的5′端，
称5′帽子（5′cap），可使mRNA 免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200 个A 的特殊结构，
称polyA 尾，但对应基因的尾部却没有T 串序列。下列叙述正确的是（ ）
A．mRNA 的5′端甲基化会导致翻译产物的分子质量增加
B．polyA 尾不是对应基因直接转录形成的
C．据图可知，翻译从mRNA 的3′端开始
D．当终止密码子与相应的反密码子结合时，翻译过程终止
【答案】B
【分析】图示为真核生物进行的翻译过程，根据肽链的长度可知，翻译是从mRNA5′端开始的。
【详解】A、mRNA 的5′端甲基化后的碱基序列不会被翻译形成氨基酸，因此不会导致翻译产物的分子质
量增加，A 错误；
B、根据对应基因的尾部没有T 串序列，而在mRNA 的3′端有一个含100～200 个A 的特殊结构，因此可说
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明polyA 尾不是对应基因直接转录形成的，B 正确；
C、根据图中肽链的长短可知，翻译从mRNA 的5′端开始，C 错误；
D、终止密码子一般不对应氨基酸，因此没有反密码子与之对应，D 错误。
故选B。
13．（22-23 高三上·北京·开学考试）下图为遗传信息的表达示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B．相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C．分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是UUA
D．不同种类的tRNA 所携带的氨基酸种类可能相同
【答案】C
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制
蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。转录：转录是指以DNA 的一条链为模板，按照
碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。翻译是指以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白
质的过程。据图分析，①表示mRNA，②表示tRNA。
【详解】A、翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽氨基酸顺序相同，故通常状况下，核糖
体甲和乙合成的蛋白质相同，A 正确；
B、根据多肽链的长短，长的翻译在前，由图可知核糖体乙合成的肽链较长，故相对于①，图中核糖体的
移动方向是“从左向右”，B 正确；
C、②表示tRNA，该物质上有反密码子，没有密码子，故分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是
与其反密码子相互补的AAU，C 错误；
D、一种tRNA 只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA 来转运，所以②tRNA 不
同时，其携带的氨基酸种类可能相同，D 正确。
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故选C。
14．（2024·湖南永州·一模）铁蛋白是一种存在于人体细胞中的储铁（Fe3+）蛋白，它在细胞内的合成受游
离的Fe3+、铁调蛋白（IRP）、铁应答元件（IRE）等因素的调节。IRE 是位于铁蛋白mRNA 靠近5＇端非
翻译区的一段特异性序列，能与IRP 发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。IRE 与IRP 的结合又受到游离
Fe3+浓度的影响，调节机制如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．Fe3+浓度低时IRE 与IRP 结合，使铁蛋白mRNA 的翻译水平降低
B．Fe3+浓度高时IRE 与Fe3+结合，使铁蛋白mRNA 的翻译水平升高
C．一条mRNA 可相继结合多个核糖体，且均从5＇端向3＇端移动
D．铁蛋白合成的调节机制可以避免高浓度Fe3+对细胞的毒害作用
【答案】B
【分析】题图分析：铁应答元件是位于铁蛋白mRNA 起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特
异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合
能力，核糖体能与铁蛋白mRNA 一端结合，沿mRNA 移动，遇到起始密码后开始翻译。
【详解】A、结合图示可知，Fe3+浓度低时，IRP 不与Fe3+结合，因而会与IRE 结合，进而抑制铁蛋白
mRNA 翻译过程，使铁蛋白合成水平下降，A 正确；
B、Fe3+浓度高时，IRP（不是IRE）与Fe3+结合，导致IRE 与IRP 无法结合，使铁蛋白mRNA 的翻译水平
升高，B 错误；
C、一条mRNA 可相继结合多个核糖体，且均从5＇端向3＇端移动，完成翻译过程，提高了蛋白质合成的
效率，C 正确；
D、Fe3+浓度高时IRP 与Fe3+结合，导致IRE 与IRP 无法结合，使铁蛋白mRNA 的翻译水平升高，进而将
高浓度Fe3+储存起来，避免高浓度的Fe3+对细胞的毒害作用，D 正确。
故选B。
15．（24-25 高三上·河南·阶段练习）I 型巩膜胶原蛋白的主要成分是C1蛋白，与巩膜的发育密切相关。研
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究发现，近视的产生与C1基因甲基化修饰改变有关，实验小组用强光持续照射某小鼠单眼，并获得了单眼
近视眼。实验小组检测了单眼近视眼（MD-T）、对侧对照眼（MD-C，上述小鼠未受强光持续照射的另一
只眼）和正常眼（NC）细胞内C1基因mRNA 的含量，实验结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．此小鼠近视眼的形成可能与C1基因的甲基化程度升高有关
B．强光持续照射单眼时，会使对侧对照眼C1基因复制加快
C．C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄，从而引起小鼠近视
D．甲基化不改变DNA 碱基序列，但能对子代性状产生影响
【答案】B
【分析】表观遗传是指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。
【详解】A、由图可知，MD-T 组C1基因的mRNA 含量比NC 组的少，说明其C1基因表达受到抑制，可能
与基因的甲基化程度升高有关，A 正确；
B、对侧对照眼的C1基因mRNA 的含量升高，与C1基因的表达活跃有关，说明强光持续照射单眼会促进
对侧对照眼C1基因的表达，B 错误；
C、MD-T 组C1基因的mRNA 含量低，推测C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄，从而引起小鼠近视，C 正
确；
D、甲基化是一种表观遗传现象，甲基化不会改变DNA 的碱基序列，但是能对子代的性状产生影响，D 正
确。
故选B。
16．（2024·河南·一模）图1 为中心法则中遗传信息传递的部分过程，图2 为一组模拟实验，假设实验能
正常进行且5 支试管中都有产物生成。回答下列问题：
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(1)图1 中涉及的遗传信息传递过程分别是 。图1 所示过程不可能发生于真核细胞的细胞核中，理由
是 。
(2)图1 中的酶2 具有两项功能，分别是 、 。1 个mRNA 分子与多个核糖体结合的意义是
。放大部分过程中核糖体移动的方向是 （填“从左向右”或“从右向左”）。
(3)图1 中酶1 催化的过程对应图2 中 试管所模拟的过程；酶2 催化的过程对应图2 中 试管所
模拟的过程；图1 中放大部分进行的过程对应图2 中 试管所模拟的过程。
【答案】(1) DNA 复制、转录和翻译 细胞核是核基因表达过程中转录过程的场所，翻译过程发
生于细胞质中，两个过程不能同时发生于细胞核
(2) 解旋 催化（核糖核苷酸聚）合成RNA 使少量mRNA 可以迅速合成大量蛋白质 从
右向左
(3) A B E
【分析】基因通过转录和翻译来指导蛋白质的合成的过程称为基因的表达。转录与翻译能同时进行，可能
是原核细胞，真核细胞是先转录后翻译。1 个mRNA 分子与多个核糖体结合，这是多聚核糖体的现象，可
以使少量mRNA 可以迅速合成大量蛋白质。
【详解】（1）图1 中涉及基因的表达，有DNA 复制、转录和翻译三个过程。图中的转录和翻译同时发生，
真核细胞细胞核是核基因表达过程中转录过程的场所，翻译过程发生于细胞质中，两个过程不能同时发生
于细胞核。
（2）图1 中酶2 是RNA 聚合酶，该酶有两项生理功能：使得DNA 解旋和催化核糖核苷酸聚合成RNA，
从而进行转录。1 个mRNA 分子与多个核糖体结合，这是多聚核糖体的现象，使少量mRNA 可以迅速合成
大量蛋白质，提高翻译速率。根据放大部分多肽的长短及tRNA 上5'和3'的位置可知，翻译的方向是从右
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向左；
（3）图1 中的酶1 所催化的过程是DNA 的复制，图2 中的A 过程模拟的是该过程，酶2 所催化的过程是
转录，对应图2 中B 试管所模拟的过程；图1 中放大部分所进行的过程是翻译，对应图2 中E 试管所模拟
的过程。
17．（2024·江苏·模拟预测）下图表示两种不同生物细胞内遗传信息的部分传递过程，序号①~⑦表示相关
的物质或结构。请回答问题。
(1)与甲相比，乙在结构上的主要区别是 。
(2)图中①表示 分子，形成③和⑥所需的原料分别是 。
(3)甲中发生的遗传信息的传递过程主要有 ，核糖体在 mRNA 上的移动方向是
。
(4)乙中④需加工为成熟的⑦，才能转运到细胞质中发挥作用，说明 对大分子物质的转运具
有选择性。而物质⑦常与多个⑤结合的意义是 。
(5)甲、乙两种生物细胞基因表达的不同点是 。
【答案】(1)有以核膜为界限的细胞核
(2) DNA 核糖核苷酸、氨基酸
(3) DNA 复制、转录和翻译 从左向右（5' 到 3' 方向）
(4) 核孔 少量的 mRNA 可以迅速合成大量的蛋白质
(5)甲转录和翻译是同时进行的，边转录边翻译；乙转录和翻译在时间和空间上是分开的，先在细胞核中转
录，后在细胞质中翻译。
【分析】①表示DNA 分子，②表示细胞核，③表示mRNA，④表示未成熟的mRNA，⑤表示核糖体，⑥
表示肽链，⑦表示成熟的mRNA 分子。
【详解】（1）原核细胞与真核细胞在结构上的主要区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。从图中
可以看出乙有以核膜为界限的细胞核，甲没有，所以甲为原核细胞，与甲（原核细胞）相比，乙（真核细
胞）在结构上的主要区别是有以核膜为界限的细胞核。
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（2）图中①表示 DNA 分子，③是转录形成的 RNA，合成 RNA 的原料是核糖核苷酸；⑥是翻译形成的
多肽链，合成多肽链的原料是氨基酸。
（3）甲中发生的遗传信息的传递过程主要有 DNA 复制、转录和翻译。根据图中核糖体上肽链的长短，
肽链短的先合成，肽链长的后合成，所以核糖体在 mRNA 上的移动方向是从左向右（5' 到 3' 方向）。
（4）乙中④（mRNA 前体）需加工为成熟的⑦（mRNA），才能转运到细胞质中发挥作用，说明核孔对
大分子物质的转运具有选择性。物质⑦（mRNA）常与多个⑤（核糖体）结合的意义是少量的 mRNA 可
以迅速合成大量的蛋白质。
（5）甲、乙两种生物细胞基因表达的不同点是：甲（原核细胞）转录和翻译是同时进行的，边转录边翻
译；乙（真核细胞）转录和翻译在时间和空间上是分开的，先在细胞核中转录，后在细胞质中翻译。
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