4.1 基因指导蛋白质的合成-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册同步练习册（人教版）

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 A基础过关练 A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结 测试时间：5分钟 合gg基因的启动子并驱动转录 1.[重难点2](2024·湖北卷)编码某蛋白质的基 B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖 因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合 体沿glg mRNA从5'端向3'端移动 成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列 C.抑制CsB基因的转录能促进细菌糖原合成 为5'-ATG3',则该序列所对应的反密码子是 D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖 ()。 原合成 A.5'-CAU-3' B.5'-UAC-3' 2.[突破点1，题型2]大肠杆菌环状DNA复制起 C.5'-TAC-3' D.5'-AUG-3' 始于oiC,采用双向复制的方式进行。终止位 2.[重难点2、3](2025·山东卷)关于豌豆细胞核 点TerA、TerD、TerE是复制叉l的终点，终止 中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译 位点TerC、TerB、TerF是复制叉2的终点。 三个过程，下列说法错误的是( )。 Tus蛋白单体结合Ter位点，通过阻止解旋酶的 A.三个过程均存在碱基互补配对现象 作用，使复制终止。下列叙述正确的是()。 B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 复制叉2 C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板 Tus蛋白单体 序列 复制叉终点 D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向 不同 复制叉1 复制叉2终点 B综合提能练 。测试时间：15分钟 A.终止位点即为终止子，是基因转录停止的 1.[重难点2](2023·湖南卷)细菌glg基因编码 地方 的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作 B.一个终止区域只对一个方向的复制叉起作用 用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调 C.一个复制叉想要到达其对应的终点无须穿过 节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可 另一个复制叉的终点 结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙 D.Tus蛋白单体能够与Ter位点结合是因为两 述错误的是( 者能够碱基互补配对 3.[重难点2](2025·山东德州高三开学考试) 稳定构象 AAA重复序列RNA(AAAAAAAAA…)和 gig mRNA sr A AAG重复序列RNA(AAGAAGAAG…)均 可指导合成多聚赖氨酸。研究发现，三个相连的 CsrB 核糖核苷酸（三核苷酸）能够像mRNA一样，促 glg mRNA 不稳定构象 使携带特定氨基酸的tRNA与核糖体结合。为 核糖核酸酶 探究赖氨酸的密码子，科研人员将不同的三核苷 gig mRNA降解 酸和携带赖氨酸的tRNA(赖氨酰-tRNA)与核 糖体混合，检测结合赖氨酰-tRNA的核糖体数 39 铺重难点手册高中生物学必修2道传与进化RJ, 量，结果如图所示。下列说法错误的是( 阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如 表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素 生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表 15 达的实验结果对应表中的两组是 10 AAG 感 判断的依据是 深袋 ① 此外，还可以在 水平 ② 上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 5 10 15 20时问h A.AAG重复序列RNA可能会指导合成其他种 组1 组2 组3 组4 类的特定氨基酸多聚体 未阻止 B.①表示的三核苷酸为AGA或GAA,③表示 表达 的三核苷酸为AAA C.AAA和AAG两种密码子均可编码赖氨酸， 阻止 可保证翻译的速率并增强密码子容错性 表达 D.与反密码子为UUC的tRNA相比，反密码子 为UUU的tRNA与核糖体结合能力低 (3)为进一步研究P位点基因的功能，进行了相 C培优突破练 关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点 测试时间：10分钟 基因表达产生的mRNA总量，如图2所示， 1.[题型2](2024·浙江6月选考)瓢虫鞘 说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色 翅上的斑点图案多样而复杂。早期的 素的生成，判断的理由是 杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条 染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基 黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点 因(h、H、HS、HsP等)控制。HC、HS、HP等基 基因表达产生的mRNA总量，如图3所示， 因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别 图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P 使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的 位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交 0 试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、 序列等情况。回答下列问题： 黑底红点 (1)两个体杂交，所得F,的表型与两个亲本均不 同，如图1所示。 红底黑点 mRNA总量 mRNA总量 黑色 图2 图3 红色 黑色凸形 (4)进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层 HH HH 细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基 图1 因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑 F的黑色凸形是基因型为 亲本的 色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综 表型在F中的表现，表明该亲本的黑色斑是 合上述研究结果，下列对第(I)题中F(HH下) 性状。若F1雌、雄个体相互交配， 表型形成原因的分析，正确的是 则F2表型的比例为 A.F鞘翅上，H、H选择性表达 (2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个 B.F,鞘翅红色区域，H、H都不表达 基因位点，推测其中之一就是H基因位点。 C.F1鞘翅黑色凸形区域，H、H都表达 为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别 D.F鞘翅上，H、Hs只在黑色区域表达 40子链合成时，需要催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键形成， 位是氨基酸，由于密码子具有简并性，因此知道氨基酸序列 形成引物，再在引物的引导下，随后DNA聚合酶结合上去 不一定能准确知道RNA上的碱基序列，C错误；转录时需 催化子链的延伸。(2)由于RNA引物a位于冈崎片段Ⅱ的 要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶从模板链的3'→5'，翻 下游，冈崎片段Ⅱ往下游复制合成，是与引物a的序列基本 译时，核糖体从mRNA的5'→3'，移动方向不同，D正确。] 相同的，因此题图中甲链中RNA引物a被切除后，将以冈崎 小结 片段Ⅱ为引物合成DNA片段取代被切除的序列。(3)DNA DNA复制模板是DNA的两条链，原料是四种游离的 子链5'末端RNA引物被切除后，无法由DNA片段取代， 脱氧核苷酸，产物是DNA:转录的模板是DNA的一条链， 从而导致子链随复制次数的增加而逐渐缩短，端粒也是随 原料是四种游离的核糖核苷酸，产物是RNA:翻译的模板 着复制而逐渐缩短的，因此这可以用来解释关于细胞衰老 是mRNA,原料是氨基酸，产物是多肽。 的端粒学说。大肠杆菌的拟核DNA复制过程中子链该末 一段位于基因上游的DNA序列，能启动基国的 端切除RNA引物后，仍能以互补链为模板延伸，原因是大 踪合提能练转录过程，决定善因表达的起始时同和表达程友 肠杆菌的拟核DNA为环状。] 1.C[基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子 22.(1)①碱基：脱氧核糖（二者位置可换）；鸟嘌呤脱氧（核糖） 区域从而启动转录，A正确；基因表达中的翻译是核糖体沿 核苷酸。②不能：蛋白质和DNA中均有C元素，无法判断 着mRNA的5'端向3'端移动，B正确；由题图可知，抑制 子代中放射性的来源。③868：5%。(2)（一对）同源染色 CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与 体：减数第二次分裂后 glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解 [「(1)①一分子脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，因 glg mRNA,而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原 此DNA分子彻底水解可得到3类物质，除了磷酸分子外， 合成中起关键作用，故抑制CB基因的转录能抑制细菌糖 还有碱基和脱氧核糖。根据碱基互补配对原则可知，3所 原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到 DNA分子初步水解产物为4种脱氧核糖核苷酸 含的碱基为G,因此3的名称是鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸。 CsrB上，则CsrA没有与glg mRNA结合，从而使glg mRNA ②噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，不能选择碳元素进行标 不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。] 记研究，原因是蛋白质和DNA中均有C元素，无法判断子 2.B[终止位点是复制终止的位点，而终止子才是基因转录停 代中放射性的来源。③欲搭建含100个碱基对的DNA片 止的地方，A错误；一个终止区域只对一个方向的复制叉有 段模型，其中A/T为30对，G/C为70对，氢键数=30×2+ 生注意区分夏制终止位点，终止手和终止蜜码子 作用，即复制叉1终点只对复制叉1这个方向的复制起作 70X3=270:三种小分子连接成脱氧核苷酸共需要化学键 用，B正确；由题图可知，复制叉1要到达其终点须穿过复制 数200×2=400个，磷酸二酯键数=200一2=198个，则需 叉2的终点，C错误；Tus蛋白单体没有碱基，与Ter位点结 要连接物的总数为270十400十198=868个。在该模型中， 合不是因为两者能够碱基互补配对，D错误。] A/T为30对，则该链中A十T占30%，若一条链中A的比 3.D[AAG重复序列RNA有三种可能的阅读方式：AAG、 例为25%，那么该链中T的比例为5%，则另一条链中A AGA,GAA,所以AAG重复序列RNA可能会指导合成其 的比例是5%。(2)在制作减数分裂中染色体变化模型时， 他种类的特定氨基酸多聚体，A正确。从题图中可以看出， 一对大小形态相同的红色和蓝色橡皮泥代表（一对）同源染 ③促使结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量最多，说明③对应 色体；某同学模拟雄性个体减数分裂得到的精子中有2条 X染色体，可能是他在减数第二次分裂后期失误所致，着丝 的三核苷酸是编码赖氨酸的最有效密码子，已知AAA重复 粒分裂后产生的两条X染色体移向了细胞同一极。] 序列RNA和AAG重复序列RNA均可指导合成多聚赖氨 酸，所以③表示的三核苷酸为AAA。①促使结合赖氨酰 第4章基因的表达 tRNA的核糖体数量较少，结合选项A中AAG重复序列 第1节基因指导蛋白质的合成 RNA的阅读方式，可知①表示的三核苷酸为AGA或GAA, B正确。AAA和AAG两种密码子均可编码赖氨酸，这体现 基础过关练 了密码子的简并性。密码子的简并性一方面在一定程度上 1.A[若编码链的一段序列为5'一ATG一3'，则模板链的一段 当某一密码子使用频率高时，对应RNA数量多，可加 序列为3'一TAC-5',则mRNA碱基序列为5'一AUG-3', 快翻译速度 该序列所对应的反密码子是5'一CAU一3'，A正确，B、C、 保证了翻译的速率，另一方面增强了密码子容错性，C正确 D错误。] 基因突变导致密码子改变时，由于葡并性，对应 的意集酸可能不变 2.C[DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原 反密码子为UUC的tRNA对应的密码子是AAG,反密码子 则，因此都存在碱基互补配对现象，A正确；翻译发生在细胞 为UUU的tRNA对应的密码子是AAA,由题图可知，与 质中的核糖体上，豌豆细胞核中淀粉酶基因复制和转录的场 AAA对应的③促使结合赖氨酰-tRNA的核糖体数量比与 所都是细胞核，B正确；DNA复制和转录可以通过产物序列 AAG对应的AAG多，即反密码子为UUU的RNA与核糖 确定其模板序列，但翻译的产物是蛋白质，蛋白质的基本单 体结合能力强，D错误。] 25 优突破练 向也必然相反，B正确。在生物表观遗传中，除了DNA甲基 1.(1)HH;显性；1：2：1。(2)组3、组4：组3和组4表现 *DNA两条链及向平行 化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影 为全红，组1和组2表型不变；转录。(3)黑底红点P位点 响基因的表达，C错误；一个物种的染色体组数不一定与等 基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点；黑色斑点 位基因数目相等，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体 面积大小。(4)ABD。 女如复等位基国 [(1)由题图1分析可知，HH个体有黑色凸形，所以F,的 控制ABO血型的基因有三个，D错误。] 黑色凸形是基因型为HH亲本的表型在F,中的表现，表 说明 明该亲本的黑色斑是显性性状。F的基因型为HH,若 表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却 F雌、雄个体相互交配，F2基因型及比例为H:H下： 发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发 H下H卢=1：2：1，三种基因型对应的表型各不相同，所以表 生了改变，如DNA的甲基化。甲基化的基因不能与RNA 型比例为1：2：1。(2)为验证该推测，研究人员在翻译水 聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻 平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如题表 译最终合成蛋白，从而抑制了基因的表达 所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位 3.B[DNA复制和转录过程中都需要解旋，但只有DNA复 点，那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素 制一定需要DNA解旋酶，真核生物转录时，RNA聚合酶起 生成，对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因 到解旋的作用，A错误；DNA聚合酶只能向3'端延伸DNA 表达被阻止后，黑色素无法形成，表现为全红：组1和组2相 链，细胞中DNA复制时边解旋边复制，3链可以连续复制， 应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成，表型不变。此 α链不能连续复制，B正确；RNA聚合酶只能向3'端延伸 外，还可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型 RNA链，基因M转录时启动子在基因M右侧，基因N转录 的影响。(3)两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生 时启动子在基因N左侧，C错误；由于基因的选择性表达，因 的mRNA总量，如题图2所示，说明P位点基因的表达可以 此虽然基因M和基因N在一条DNA上，但在所有细胞中 促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是黑底红点P位点基因 不一定都同时表达，D错误。] 表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点。黑底红点鞘翅 4.B[由题图可知，光照会促进HY。蛋白与G序列结合，激 面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量， 活Rby基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转为花色苷， 如题图3所示，题图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明 增加“血量”，同一植株中上层光照多于下层光照强度，因此 P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。 同一植株上层血橙果肉的“血量”一般多于下层血橙果肉，A (4)P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑 错误：提前采摘的血橙果实置于低温环境，低温引起T序列 色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素，所以红色区域， 去甲基化，激活T序列，T序列促进基因表达，花色苷合成 H'、H都不表达，H、H只在黑色区域表达，根据题图1 增多，B正确；从题图中可以看出，血橙果肉“血量”多少是通 可知H控制黑色凸形生成，H5控制大片黑色区域生成，所 过基因控制酶的合成来调控的，C错误，T序列的甲基化现 以F,鞘翅上，H、HS选择性表达，黑色凸形区域H表达， 象属于表观遗传，属于可遗传变异，D错误。] A、B、D正确。 综合提能练 第2节基因表达与性状的关系 1.A[启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基 基础过关练 因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动 1.D[题中显示植株甲和乙的R基因的序列相同，因此所含 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 的碱基种类也相同，A错误。植株甲和乙的R基因的序列 甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋 相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表达：植株乙R基 白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制， 因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，B错误。甲基化相 A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱 关的性状可以遗传，因此，植株乙自交，子一代的R基因会 动基因的转录，甲基化的DNA无法转录，不能形成mRNA, 出现高度甲基化，C错误。植株甲含有未甲基化的R基因， B错误：该种雌鸟和雄鸟交配产生的堆、雄后代发育成熟后， 故植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲 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 的叶形相同，D正确。] 蛋白原，C错误；除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰 2.B[细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布 化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D错误。] 在同源染色体上，但在具有异型性染色体的个体细胞内，位： 2.B「由题图可知，小鼠毛色淡化过程中伴随着细胞中半胱氨 于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误。双螺 酸的大量消耗，生成更多的褐黑素，A正确：若细胞中A”基 旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链 因出现甲基化，则其转录过程受阻，而复制过程一般不受影 上的碱基遵循碱基互补配对原则一一对应。因此，组成 响，B错误；ASP蛋白使得黑素体中的酪氨酸转化为褐黑素 DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方 的比例升高，使小鼠的毛色淡化，C正确：该实例中A”基因 26