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第21 讲 基因的表达、基因与性状的关系
目录
01 课标达标练
【题型一】遗传信息的转录和翻译
【题型二】中心法则及其发展
【题型三】基因表达与生物性状的关系
02 能力突破练（新情境+新考法+新角度）
03 高考溯源练
题型一 遗传信息的转录和翻译
1.在遗传信息传递过程中，若模板DNA 的部分碱基序列是：5'-TGCAGT-3'，则由它转录形成的mRNA 的碱基
序列是（ ）
A．3'-ACGTCA-5'
B．3'-ACUGCA-5'
C．3'-ACGUCA-5'
D．3'-ACTGCA-5'
2.下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是（ ）
A．④是游离的核糖核苷酸
B．RNA 聚合酶的移动方向是从左向右，③的左端为5'端
C．转录遇到终止密码子时结束，合成的RNA 从DNA 链上释放
D．DNA 共含n 个碱基，其转录出的RNA 的碱基小于n/2 个
3 某基因转录的模板链上编码2 个氨基酸的碱基序列为5′ −ACGGAT −3′，相关叙述正确的是（ ）
A.该基因转录时，RNA聚合酶移动的方向为模板链的5→3′
B.该基因表达时，mRNA上所有编码氨基酸的密码子均能被tRNA识别
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C.该基因转录和翻译过程均发生碱基互补配对，且配对方式完全相同
D.翻译时，运输该基因编码的2 个氨基酸的tRNA上的反密码子分别为5′ −GCA −3′和5−UAG−3′
4.有关动物细胞DNA复制、转录和翻译的叙述，正确的是（ ）
A.DNA复制和转录的模板均是DNA链，翻译的模板是tRNA
B.DNA复制和转录均遵循碱基互补配对原则，而翻译则不遵循
C.DNA复制和转录的场所均在细胞核，翻译的场所在核糖体
D.DNA复制和转录的过程均会发生DNA解旋，翻译则不会
5.某些动物的肝细胞中存在两种天然的能识别终止密码子UGA 的校正tRNA，这两种tRNA 的反密码子序列
分别为CmCA、NCA(Cm和N 为修饰碱基)，两者均携带色氨酸，其含量是总色氨酸tRNA 的1%～3%。正常色氨
酸的密码子为UGG。两种校正tRNA 均由含87 个碱基对的核基因编码合成。下列叙述正确的是( )
A.校正tRNA 在细胞质基质中生成，可携带氨基酸进入核糖体
B.反密码子与密码子的相互识别严格遵循碱基互补配对原则
C.密码子决定正常tRNA 与校正tRNA 所携带的氨基酸种类
D.校正tRNA 可使因UGA 提前出现而中断合成的肽链继续合成
6.如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程，下列叙述正确的是( )
A.DNA 转录形成c 过程发生在细胞核中
B.翻译时核糖体在c 上的移动方向是②→①
C.在DNA 解旋酶的作用下以b 链为模板合成c 链
D.图中tRNA 携带的天冬氨酸对应的密码子是5′UAG3′
7.原核生物的核糖体由大、小两个亚基组成，其上有3 个tRNA 结合位点，其中A 位点是新进入的tRNA 结
合位点，P 位点是延伸中的tRNA 结合位点，E 位点是空载tRNA 结合位点，如图所示。下列相关叙述错误的
是( )
A.翻译过程中的tRNA 会依次进入A 位点、P 位点、E 位点
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B.参与图示翻译过程的RNA 种类有mRNA、tRNA 和rRNA
C.反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
D.密码子的简并性能增强遗传密码的容错性并保证翻译的速度
8.细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述错误的是( )
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
B.真核生物核基因表达的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
9.1952 年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T 2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功
能。如图甲表示T 2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中④部分的放大。下列相关叙述错误的
是（ ）
A.通常情况下①、②不相同，③、④最终相同
B.图中苏氨酸的密码子是ACU
C.T 2噬菌体某些基因表达时转录和翻译同时进行
D.图甲中遗传信息的流动过程中新形成的化学键只有磷酸二酯键
题型二 中心法则及其发展
10.中心法则及其补充内容描述了遗传信息流动的方向，在不同生物或细胞中，遗传信息流动方向有一定
差异。下列有关叙述错误的是( )
A.不同的脱氧核苷酸序列可能编码出相同氨基酸序列的蛋白质
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B.以DNA 作为模板可以合成DNA，以RNA 作为模板也可以合成DNA
C.HIV 中含有逆转录酶，是由T 细胞中的基因表达合成的
D.核酸是信息的载体，蛋白质是信息表达的产物，ATP 为信息流动供能
11.关于下图，下列说法正确的是( )
①图中的过程可能需要逆转录酶；②图中的过程可能需要RNA 聚合酶；③图中的过程遵循碱基互补配
对原则；④图中共有6 种碱基；⑤图中显示的碱基间有14 个氢键；⑥图中共有5 种核苷酸
A.①②⑤ B.①②③ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
12.下图表示三种病毒合成自身蛋白质和核酸的过程，下列相关说法错误的是( )
A.图乙所示病毒RNA 要经过两次碱基互补配对才能合成子代病毒RNA
B.有些病毒侵染细胞时RNA 和部分蛋白质可进入细胞
C.图甲可表示T2 噬菌体侵染肺炎链球菌时遗传信息的传递过程
D.图乙和图丙过程是对克里克中心法则的补充
13.如图表示细胞内遗传信息的传递和表达，其中a 链表示模板链，b 表示新合成的子链。下列有关说法正
确的是( )
A.若a 链为RNA 链，则消耗的原料一定是脱氧核苷酸
B.若该酶为DNA 聚合酶，则该过程可发生在神经元中
C.若该酶为逆转录酶，则a 为RNA 链，b 为DNA 链
D.若该酶催化RNA 复制，则该过程可发生在健康细胞中
题型三 基因表达与生物性状的关系
14.皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1 蛋白的基因中插入了一段800 bp(碱基对)的Ips r 片段(如图所示)，
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从而使豌豆种子内淀粉合成受阻，使淀粉含量降低，当豌豆成熟时不能有效地保留水分，导致种子皱缩。
下列相关叙述正确的是( )
A.皱粒豌豆的出现是基因突变的结果
B.该实例说明基因可以通过控制酶的合成来直接控制生物体的性状
C.外来DNA 序列的插入，导致编码SBE1 蛋白的基因转录形成的mRNA 中脱氧核苷酸数目增加
D.翻译出的SBE1 蛋白缺少了61 个氨基酸，可能是因为mRNA 中终止子提前出现
15.落地生根是一种多年生肉质草本植物，其叶片肥厚多汁，叶缘细胞可以长出不定芽，不定芽基部可以
长出气生根。当被风吹动或轻轻触碰时不定芽可整体脱落，落地后扎根土壤长成一棵新的植株，故名“落
地生根”。以下有关落地生根的判断，错误的是( )
A.叶缘细胞属于已经分化的体细胞
B.不定芽的长出是基因选择性表达的结果
C.气生根细胞与叶缘细胞中的mRNA 种类相同
D.叶缘细胞发育成新植株体现了细胞的全能性
16.不同细胞的形态、结构或功能不同是因为不同细胞会合成一些不同的特殊蛋白——“奢侈蛋白”，如
表皮细胞合成的角蛋白、透镜状细胞合成的晶体蛋白等。除这些“奢侈蛋白”外，几乎所有细胞中合成的
蛋白质都是一些必需的蛋白质——“持家蛋白”。下列相关叙述正确的是( )
A.红细胞中的血红蛋白、输卵管细胞中的卵清蛋白都属于“奢侈蛋白”
B.“持家蛋白”基因在细胞的整个生命历程中都表达，使各细胞种类不同
C.表皮细胞不能合成晶体蛋白，可能是由于该细胞丢失了晶体蛋白的基因
D.角蛋白的合成是细胞内特有基因在一定的时期选择性表达实现的
17.一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，
而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是( )
A.通常情况下，基因是有遗传效应的DNA 片段，基因在染色体上呈线性排列
B.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
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C.若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，则一定是基因4 发生了突变
D.基因与基因之间存在着复杂的相互作用
18.（不定向选）人的血红蛋白由4 条肽链组成，控制人的血红蛋白的基因分别位于11 号、16 号染色体
上，人的不同发育时期血红蛋白分子的组成不同。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白
组成，下列分析正确的是( )
A.血红蛋白基因属于奢侈基因，在人的配子中均不表达
B.图中的多种血红蛋白基因之间均为等位基因，其表达有时间顺序
C.基因与性状之间并不都是一一对应的关系，血红蛋白受多个基因控制
D.胎儿的红细胞中存在图中血红蛋白基因，但成年人的红细胞中不存在
19.某种小鼠毛色受基因控制情况如图所示。真黑素和褐黑素比例不同会呈现不同毛色，且褐黑素有淡化
毛色的作用。在Avy基因(与a 是一对等位基因)“上游”有多个甲基化修饰位点。下列叙述正确的是( )
A.Avy基因“上游”甲基化后，碱基序列未发生变化，因此不可遗传给后代
B.Avy基因“上游”甲基化后，可能导致DNA 聚合酶不能与启动子结合
C.基因型为Avya 的不同个体毛色不同，Avy甲基化程度越高，小鼠毛色越浅
D.基因通过其表达产物来控制生物性状，基因与性状不是简单的线性关系
20.(不定向选)研究发现，AGPAT2 基因表达的下调会延缓脂肪生成，湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾
部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2 基因启动子区7 个位点的甲基
化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是( )
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A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2 基因的碱基序列不同
B.AGPAT2 基因的甲基化可遗传给后代，并改变DNA 分子中碱基配对方式
C.第33 和63 位点上的甲基化差异是影响AGPAT2 基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2 基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关
1.(不定向选)当细胞中缺乏氨基酸时，携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载
tRNA，进而调控相关基因表达，相应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.①过程中RNA 聚合酶催化mRNA 链的合成方向为5′→3′
B.①过程合成的mRNA 经过核孔运出细胞核，与核糖体d 最先结合
C.图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率
D.当缺乏氨基酸时，空载tRNA 通过③④两条途径来调控相应基因表达
2.不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。下图为某“双链±RNA 病毒”基因表
达示意图。这类病毒携带有RNA 复制酶，在该酶的作用下，－RNA 作为模板复制出新的＋RNA。合成的＋
RNA 既可以翻译出病毒的蛋白质，又可以作为模板合成－RNA，最终形成“±RNA”。已知逆转录病毒的核
酸为“＋RNA”。下列说法正确的是( )
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A.合成病毒蛋白的原料来源于宿主，酶来源于病毒本身
B.与DNA 的复制不同，±RNA 的双链可能都是新合成的
C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A－T、A－U 的配对
D.逆转录病毒与该病毒繁殖时均有＋RNA 到－RNA 的过程
3.RNA 相对容易被降解，因此RNA 常被逆转录为cDNA 再进行后续研究。真核细胞的RNA 合成后
会进行一系列的加工，如在其3′端添加多个腺嘌呤核苷酸。下图是研究者开发的一种逆转录过程。下列
说法错误的是( )
A.成熟RNA3′端的多个A 是以DNA 的一条链为模板合成的
B.由图示过程可推测逆转录酶同时还具有RNA 水解酶的功能
C.上述过程所得cDNA 包含模板RNA 所携带的全部遗传信息
D.逆转录酶会在新合成的cDNA 链的3′末端添加胞嘧啶核苷酸
4.已知斑马鱼体内的S1 和S2 分别为雌、雄性分化指示基因，斑马鱼幼鱼在28 ℃的环境中发育
成雌性或雄性的概率为50%。科研人员为了探究温度对斑马鱼幼鱼性别的影响以及5AZA(DNA 甲基化抑制
剂)对S1 表达量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
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A.斑马鱼幼鱼在23 ℃的环境中发育成雌性的概率大于50%
B.与28 ℃环境相比，33 ℃环境下S1 的甲基化程度提高
C.随着全球气温升高，斑马鱼种群的性别比例会发生变化
D.指示基因表达过程中，DNA 聚合酶会结合在基因的启动子区域
5.如图为大肠杆菌细胞中转录过程的示意图，其RNA 聚合酶是含多亚基的蛋白质，包括σ 因
子、核心酶(E)等，ρ 因子是一种特殊蛋白。转录中，DNA 分子的两条核苷酸链分别为模板链与编码链(非
模板链)。下列分析正确的是( )
A.大肠杆菌细胞转录产物包括多种RNA，其中rRNA 的合成发生在核仁
B.DNA 分子的一条链上具有某些基因的模板链和另一些基因的编码链
C.核心酶在σ 因子帮助下识别起始密码子并开始转录，然后以三磷酸核苷为原料延伸合成RNA
D.在ρ 因子帮助下转录终止，释放RNA、NusA 蛋白等转录产物及RNA 聚合酶、σ 因子
6.（不定向选）研究人员发现果蝇体内PER 蛋白与TIM 蛋白浓度呈周期性变化，且与昼夜节律
同步。白天PER 蛋白与TIM 蛋白都会被降解，晚上这两种蛋白结合产生复合物，进入细胞核调节PER 基因
表达，变化过程如图所示。①②③为基因表达过程。下列叙述错误的是( )
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A.①过程中DNA 聚合酶在模板链上不断移动
B.②过程中利用细胞核内核糖体识别mRNA 的起始密码子
C.每天傍晚PER 基因转录产生的mRNA 数量达到最多
D.TIM 基因缺失将导致PER 蛋白在白天不断积累
7.（不定向选）细菌中一个正在转录的RNA 在3′端自发形成茎环结构，导致RNA 聚合酶出现停
顿并进一步终止转录(如图)。茎环的后面是一串连续的碱基U，易与模板链分离，有利于转录产物释放。
下列叙述正确的是( )
A.图中的RNA 聚合酶的移动方向是从左到右
B.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A－T 碱基对
C.图中转录结束后，mRNA 将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D.转录产物释放的原因是核糖体读取茎环结构后的终止密码子
8.（不定向选）选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA 的
过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程，下列叙述错误的是( )
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A.当RNA 聚合酶移动到终止密码子时，过程①停止
B.过程②中，被转运的氨基酸与tRNA 的3′端结合
C.题中鼠降钙素基因表达的调控属于翻译水平的调控
D.相同基因的表达产物不同，这有助于蛋白质多样性的形成
9.如图表示甲基丙酰辅酶A 变位酶(MUT 酶，一种维生素B12依赖型的线粒体酶)的合成及作用途
径，若图示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，使其在血液中积聚而患甲基丙
二酸尿症。下列说法错误的是( )
A.图示翻译过程中核糖体从左到右读取mRNA 上的密码子
B.导肽M 对应的基因片段发生突变不影响MUT 酶发挥作用
C.推测维生素B12与MUT 酶结合后可改变MUT 酶的形状
D.改变饮食结构可减轻甲基丙二酸尿症患者的症状
1．（2025·山东·高考真题）关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列
说法错误的是（ ）
A．三个过程均存在碱基互补配对现象
B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D．RNA 聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
2．（2025·云南·高考真题）RNA 干扰原理是指mRNA 形成局部互补结构后阻断mRNA 翻译。X 菌是兼性厌
氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA 干扰原理改造X 菌获得Y 菌时，
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将厌氧启动子PT 置于X 菌生存必需基因asd 上游，启动基因asd 转录，PT 启动转录效率与氧浓度成反比；
同时将好氧启动子PA 置于基因asd 下游，启动互补链转录，PA 启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正
确的是（ ）
A．Y 菌存在asd 基因DNA 双链同时启动转录的状态
B．PT 和PA 分别启动转录得到的mRNA 相同
C．PA 的作用是防止有氧环境下Y 菌死亡
D．改造X 菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力
3．（2025·广东·高考真题）VHL 基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG
（编码脯氨酸），导致合成的mRNA 变短，引发VHL 综合征。该突变（ ）
A．改变了DNA 序列中嘧啶的数目
B．没有体现密码子的简并性
C．影响了VHL 基因的转录起始
D．改变了VHL 基因表达的蛋白序列
4．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040 年需一百万吨硅基芯片才能
储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA 来储存数据。我国科学家已经将汉代拓
片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA 可以作为存储介质的优点不包
括（ ）
A．DNA 具有可复制性，有利于数据的传播
B．可通过DNA 转录和翻译传递相应数据信息
C．DNA 长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能
D．DNA 作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间
5．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。
花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相
关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（ ）
A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成
B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色
D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关
6．（2025·河南·高考真题）构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，
需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（ ）
A．组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型
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B．具有生物活性的tRNA 的形成涉及转录和转录后加工过程
C．编码组蛋白的mRNA 上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率
D．组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达
7．（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因
ATT，发现该基因编码GA20 氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1 蛋白的
含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（ ）
A．该研究表明基因与性状是一一对应关系
B．ATT 基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C．可以通过调节ATT 基因的表达调控赤霉素的水平
D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
8．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是（ ）
A．转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同
B．转录时通过RNA 聚合酶打开DNA 双链
C．某些DNA 甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型
D．核糖体与mRNA 的结合部位形成1 个tRNA 结合位点
9．（2025·江苏·高考真题）真核细胞进化出精细的基因表达调控机制，图示部分调控过程。请回答下列问
题：
(1)细胞核中，DNA 缠绕在组蛋白上形成 。由于核膜的出现，实现了基因的转录和 在
时空上的分隔。
(2)基因转录时， 酶结合到DNA 链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA，直接参与蛋
白质肽链合成的有rRNA、mRNA 和 。分泌蛋白的肽链在 完成合成后，
还需转运到高尔基体进行加工。
(3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA 参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA 调控基因表达的主要机制有
。miRNA 与AGO 等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA 发挥的
调控作用有 。
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(4)外源RNA 进入细胞后，经加工可形成siRNA 引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的
RNA 生物农药。根据RNA 的特性及其作用机理，分析RNA 农药的优点有 。
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