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解密10 基因的表达
考点热度 ★★★★★
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转录。(2021·
广东高考·T7C)
( × )
分析:金霉素可抑制tRNA 与mRNA 的结合,直接影响了翻译的过程。
2.染色体DNA 分子中的一条单链可以转录出不同的RNA 分子。(2020·全国卷Ⅲ·T1D)
(
√ )
3.一个tRNA 上的反密码子只能与mRNA 上的一种密码子配对。(2020·全国Ⅲ卷·T3A)
(
√ )
4.mRNA 中碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变。(2020·全国Ⅲ卷·T3A)
( √ )
5.mRNA 合成部位主要在细胞核,执行功能的部位主要是细胞质。(2020·全国Ⅱ卷·T29)
(
√ )
6.在真核细胞中,转录出的RNA 链与模板链的相应区域碱基互补。
( √ )
7.在翻译过程中, tRNA 分子转运相应的氨基酸。
( √ )
8.DNA 分子一般为双链,含有氢键,RNA 分子一般为单链,均不含氢键。
( × )
分析:tRNA 分子中含有氢键。
9.转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C 的碱基配对方式。
( × )
分析:由于翻译过程是密码子与反密码子进行碱基配对,不存在T—A,而是U—A。
10.一个mRNA 中含有多个密码子,一个tRNA 中只含有一个反密码子。
( √ )
11 结合在同一条mRNA 上的核糖体,最终合成的肽链在结构上各不相同。( × )
分析:结合在同一条mRNA 上的核糖体,最终合成的肽链是相同的。
易混1
A:密码子和反密码子的碱基之间通过氢键相连。
(√)
B:翻译时,只需要两种RNA 参与,即tRNA 和mRNA。(×)
易混2
A:细胞中遗传信息的传递方向包括从DNA→DNA、DNA→RNA 和RNA→蛋白
质。
(√)
B:植物叶肉细胞中遗传信息的传递方向包括从DNA→DNA、DNA→RNA 和
RNA→蛋白质。
(×)
易混3
A:DNA 复制时需要解旋酶解开双链,然后以每一条链为模板。
(√)
B:转录时也需要解旋酶解开双链,然后仅以一条链为模板。
(×)
1
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1.图解法解读复制、转录的过程:
图甲、乙的过程判断:
(1)图甲DNA 的两条链都作为模板——复制。
(2)图乙DNA 的一条链作为模板——转录。
2.读懂翻译过程的两个模型图:
(1)核糖体沿mRNA 移动:
(2)结合多个核糖体:
2
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3.中心法则的拓展图解:
【典例分析】(2021·浙江1 月选考)如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
( )
3
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A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②由右向左移动
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
【信息提取与转化】
关键信息
转化成解题突破口
密码子、反密码子
密码子方向从5'→3',①的密码子为AUU;反密码子翻译时与密码子
碱基互补配对形成氢键
翻译方向的判断
翻译过程中mRNA 并不移动,而是核糖体沿着mRNA 的5'→3'移动,
进而读取下一个密码子
基因表达的场所
基因表达包括转录和翻译过程,转录的场所在细胞核,翻译的场所主
要在细胞质(核糖体)
【答案】B
【解析】题图表示遗传信息表达中的翻译过程,①表示氨基酸,②表示核糖体,携带氨基酸的
tRNA 从左侧移向核糖体,空载tRNA 从右侧离开核糖体。已知密码子的方向为5'→3',则携带
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,氨基酸①为异
亮氨酸,A 错误;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由
右向左,B 正确;互补配对的碱基之间通过氢键连接, 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翻译过程,D 错误。
【真题探究1】（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
【答案】D
4
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【解析】
【分析】
基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA 的一条链）、原料（核
糖核苷酸）、酶（RNA 聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板（mRNA）、原料（氨基
酸）、酶、tRNA 和能量。
【详解】
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，以提高
翻译效率，A 正确；
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，与rRNA
分子结合，二者组装成核糖体，B 正确；
C、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；
D、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。
故选D。
【真题探究2】（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
【答案】A
【解析】
【分析】
在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，转录得到的mRNA 会从核孔出去，与细胞质的核
糖体结合，继续进行翻译过程。
【详解】
分析题意，野生型的拟南芥HPR1 蛋白是位于核孔协助mRNA 转移的，mRNA 是转录的产
物，翻译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功
能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA 转移，mRNA 会聚集在细胞核中，A 正确。
故选A。
【真题探究3】（2022·山东·高考真题）液泡膜蛋白TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同，
该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种
TI203 中TOM2A 的编码序列缺失2 个碱基对，被TMV 侵染后，易感病烟草品种有感病症
状，TI203 无感病症状。下列说法错误的是（ ）
A．TOM2A 的合成需要游离核糖体
B．TI203 中TOM2A 基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV 核酸复制酶可催化TMV 核糖核酸的合成
5
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D．TMV 侵染后，TI203 中的TMV 数量比易感病烟草品种中的多
【答案】D
【解析】
【分析】
分泌蛋白合成与分泌过程：在游离的核糖体上合成多肽链→粗面内质网继续合成→内质网
腔加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体
“出芽”形成囊泡→细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】
A、从“液泡膜蛋白TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同”，可知TOM2A 最初是在游离的
核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A 正确；
B、由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种T1203 中TOM2A 的编码序列缺失2 个碱基
对，并且被TMV 侵染后的表现不同，说明品种T1203 发生了基因突变，所以两个品种
TOM2A 基因表达的蛋白不同，B 正确；
C、烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV 的RNA
（核糖核酸）的合成，C 正确；
D、TMV 侵染后，T1203 品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是T1203 感
染的TMV 数量比易感病烟草品种中的少，D 错误。
故选D。
【真题探究4】（2022 年6 月浙江·高考真题）“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】
【分析】
分析题图，该过程以RNA 为模板合成DNA 单链，为逆转录过程。
【详解】
A、图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A 错误；
B、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；
C、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；
D、该过程为逆转录，遗传信息从RNA 向DNA 传递，D 错误。
6
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故选C。
【真题探究5】（2022 年1 月·浙江·高考真题）羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。
某些羊体内存在蛋白质PrPc，但不发病。当羊感染了PrPSc后，PrPSc将PrPc不断地转变为
PrPSc，导致PrPSc积累，从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到小鼠后，小鼠也会发病。
下列分析合理的是（ ）
A．动物体内的PrPSc可全部被蛋白酶水解
B．患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C．产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
D．给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc，小鼠不会发病
【答案】D
【解析】
【分析】
基因敲除是用含有一定已知序列的DNA 片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因
发生同源重组，整合至受体细胞基因组中并得到表达的一种外源DNA 导入技术。它是针
对某个序列已知但功能未知的序列，改变生物的遗传基因，令特定的基因功能丧失作用，
从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功能。
【详解】
A、由题干可知PrPSc可将PrPc不断地转变为PrPSc，导致PrPSc在羊体内积累，说明PrPSc不
会被蛋白酶水解，A 错误；
B、患病羊体内不存在指导PrPSc合成的基因，但存在指导蛋白质PrPc合成的基因，PrPc合
成后，PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc，导致PrPSc积累，从而使羊发病，B 错误；
C、由题干可知当羊感染了PrPSc后，PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc，导致PrPSc积累，从
而使羊发病，说明产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc不具有反馈抑制作用，C 错误；
D、小鼠的PrPc基因敲除后，不会表达产生蛋白质PrPc，因此小鼠接种PrPSc后，不会出现
PrPc转变为PrPSc，也就不会导致PrPSc积累，因此小鼠不会发病，D 正确。
故选D。
【真题探究6】（不定项）（2021·湖南高考真题）细胞内不同基因的表达效率存在差异，
如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A 的表达效率高于基因B
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B．真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA、rRNA 和tRNA 都是以DNA 为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA 中含有与mRNA 上密码子互补配对的反密码子
【答案】ABC
【分析】
基因的表达的产物是蛋白质，包括转录和翻译两个过程，图中①为转录过程，②为翻译过
程。
【详解】
A、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A 表达的蛋白质分子数量明显多于基
因B 表达的蛋白质分子，说明基因A 表达的效率高于基因B，A 正确；
B、核基因的转录是以DNA 的一条链为模板转录出RNA 的过程，发生的场所为细胞核，
翻译是以mRNA 为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中
的核糖体，B 正确；
C、三种RNA（mRNA、rRNA、tRNA）都是以DNA 中的一条链为模板转录而来的，C 正
确；
D、反密码子位于tRNA 上，rRNA 是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D 错误。
故选ABC。
【真题探究7】（不定项）（2021·河北高考真题）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA 合成及
功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（
）
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA 的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA 聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA 复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D 处理后，肿瘤细胞中DNA 复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA 复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
【答案】BCD
【分析】
根据表格中信息可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响DNA 复制过程中原
料的供应；放线菌素D 通过抑制DNA 的模板功能，可以影响DNA 复制和转录，因为
DNA 复制和转录均需要DNA 模板；阿糖胞苷通过抑制DNA 聚合酶活性而影响DNA 复制
过程。
8
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【详解】
A、据分析可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA 复制过程，
而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A 错误；
B、据分析可知，放线菌素D 通过抑制DNA 的模板功能，可以抑制DNA 复制和转录，因
为DNA 复制和转录均需要DNA 模板，B 正确；
C、阿糖胞苷抑制DNA 聚合酶活性而影响DNA 复制过程，DNA 聚合酶活性受抑制后，会
使肿瘤细胞DNA 复制过程中子链无法正常延伸，C 正确；
D、将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以抑制肿瘤细胞的增殖，由于三种药物是精准
导入肿瘤细胞，因此，可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D 正确；
故选BCD。
【真题探究8】（2021·6 浙江月选考）某单链RNA 病毒的遗传物质是正链 RNA
（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①-④代表相应的过
程。
下列叙述正确的是（ ）
A.+RNA 复制出的子代 RNA 具有mRNA 的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】A
【解析】
【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，
不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活
细胞，病毒就无法进行生命活动。
2、题图分析：图示①、②过程表示RNA 的自我复制过程，需要RNA 聚合酶，其中①是以
+RNA 为模板合成-RNA 的过程，②表示以-RNA 为模板合成+RNA 的过程。③④表示以
+RNA 为模板翻译出蛋白质的过程。
9
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【详解】A、结合图示可以看出，以+RNA 复制出的子代 RNA 为模板合成了蛋白质，因
此+RNA 复制出的子代 RNA 具有mRNA 的功能，A 正确；
B、病毒蛋白基因是RNA，为单链结构，通过两次复制过程将基因传递给子代，而不是通
过半保留复制传递给子代，B 错误；
C、①②过程是RNA 复制，原料是4 种核糖核苷酸，需要RNA 聚合酶；而③过程是翻译，
原料是氨基酸，不需要RNA 聚合酶催化，C 错误；
D、病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D 错误。
故选A。
【真题探究9】（2021 海南）15．终止密码子为UGA、UAA 和UAG。图中①为大肠杆菌
的一段mRNA 序列，②~④为该mRNA 序列发生碱基缺失的不同情况（“-”表示一个碱基
缺失）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．①编码的氨基酸序列长度为7 个氨基酸
B．②和③编码的氨基酸序列长度不同
C．②~④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
15．C
【分析】
密码子是指位于mRNA 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，终止密码子不编码氨基酸。
【详解】
A、由于终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6 个氨基酸，A 错误；
B、根据图中密码子显示：在该段mRNA 链中，②和③编码的氨基酸序列长度相同，B 错
误；
C、②缺失一个碱基，③缺失2 个碱基，④缺失一个密码子中的3 个碱基，因此②~④中，
④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C 正确；
D、密码子有简并性是指一种氨基酸可以有多个密码子对应，但一个密码子只能编码一种
氨基酸，D 错误；
故选C。
【真题探究10】（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以
稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C 控制。
10
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回答下列问题:
(1)突变型1 叶片为黄色，由基因C 突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1 连
续自交3 代，F3成年植株中黄色叶植株占______。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇
变为5＇-GACAG-3＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释
突变体叶片变黄的机理_____________________________________。（部分密码子及对应氨
基酸:GAG 谷氨酸;AGA 精氨酸;GAC 天冬氨酸;ACA 苏氨酸;CAG 谷氨酰胺）
(3)由C 突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1 叶片细胞中获取控制叶片颜色的
基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA 片段），其结果为
图中___（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)突变型2 叶片为黄色，由基因C 的另一突变基因C2所致。用突变型2 与突变型1 杂交，
子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______
（填“能”或“否”），用文字说明理由_____________________________________。
【答案】(1)2/9
(2) 243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄
(3)Ⅲ
(4) 能 若C2是隐性突变，则突变型2 为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2
表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2
（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符
【解析】
【分析】
（1）基因突变具有低频性，一般同一位点的两个基因同时发生基因突变的概率较低；
（2）mRNA 中三个相邻碱基决定一个氨基酸，称为一个密码子。
(1)突变型1 叶片为黄色，由基因C 突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死，说明突变型1
应为杂合子，C1对C 为显性，突变型1 自交1 代，子一代中基因型为1/3CC、2/3CC1，子
二代中3/5CC、2/5CC1，F3成年植株中黄色叶植株占2/9。
(2)突变基因C1转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-
GACAG-3＇，突变位点前对应氨基酸数为726/3=242，则会导致第243 位氨基酸由谷氨酸
突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因
控制性状的角度推测，基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄。
(3)突变型1 应为杂合子，由C 突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C 酶切、电泳
结果，II 应为C1酶切、电泳结果，从突变型1 叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，
用限制酶处理后进行电泳，其结果为图中Ⅲ。
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(4)用突变型2（C2_）与突变型1（CC1）杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占
50%。若C2是隐性突变，则突变型2 为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，
子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2 为显性突变，突变型2（C2C）与突
变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符。故C2是隐性突变。
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