专题11 基因的表达（期末真题汇编，山东专用）高三生物上学期

专题11 基因的表达（期末备考试题） 4大高频考点概览 考点01 遗传信息的转录 考点02 遗传信息的翻译 考点03 中心法则 考点04 基因表达与性状的关系 地 城 考点01 遗传信息的转录 一、单项选择题（每题6分，共30分） 1．（2023届济南高三期末考试题改编）真核细胞与原核细胞的遗传信息传递机制存在差异，转录作为中心法则的关键环节，其过程在不同细胞中既有共性也有特性。某研究小组对比分析大肠杆菌（原核）和人体肝细胞（真核）的转录过程，得到系列结论。下列关于大肠杆菌和人体肝细胞转录过程的叙述，正确的是（ ） A．两者转录的原料均为脱氧核苷酸，遵循相同的碱基配对原则 B．大肠杆菌转录时RNA聚合酶可直接结合启动子，肝细胞则需转录因子辅助 C．两者转录过程均需解旋酶解开DNA双链，再由RNA聚合酶合成RNA D．肝细胞转录产物需经核孔运出细胞核，大肠杆菌则需经细胞膜分泌 2．（2024届青岛高三期末考试题改编）线粒体作为半自主性细胞器，其内部含有少量DNA和核糖体，可独立完成部分基因的表达过程。研究发现，线粒体转录过程与细胞核转录既有相似性，也存在独特调控机制。 下列关于线粒体转录过程的叙述，错误的是（ ） A．转录的模板为线粒体DNA的一条链，遵循A-U、T-A、C-G配对原则 B．转录过程需线粒体自身合成的RNA聚合酶催化，不需要细胞核提供酶 C．转录产物包括mRNA、tRNA和rRNA，均用于线粒体自身的翻译过程 D．转录过程中DNA双链局部解旋，转录结束后恢复双螺旋结构 3．（2024届烟台高三期末考试题改编）RNA聚合酶是转录过程的关键酶，其活性受多种因素调控。某实验小组通过体外实验探究RNA聚合酶的功能，发现其不仅能催化核苷酸聚合，还具有特定的核酸结合特性。下列关于RNA聚合酶功能的叙述，正确的是（ ） A．能识别DNA分子上的终止密码子，终止转录过程 B．能解开DNA双链间的氢键，为转录提供单链模板 C．能催化核糖核苷酸与DNA模板链形成磷酸二酯键 D．能结合mRNA分子，参与转录过程的反馈调节 4．（2025届潍坊高三期末考试题改编）基因转录过程中碱基配对的准确性直接影响转录产物的功能。某同学分析某基因的DNA模板链序列，尝试推导其转录形成的mRNA序列，过程中涉及碱基互补配对原则的应用。 已知某基因DNA模板链的部分序列为5'-TGCAGT-3'，则其转录形成的mRNA相应序列为（ ） A．5'-ACGUCA-3' B．3'-ACGUCA-5' C．5'-ACUGCA-3' D．3'-ACUGCA-5' 5．（2025届淄博高三期末考试题改编）真核细胞转录产物需经过加工才能形成成熟的RNA分子，其中mRNA的加工过程包括5'端加帽、3'端加尾和剪接等步骤。这些加工过程对mRNA的稳定性和翻译效率具有重要影响。下列关于真核细胞mRNA转录及加工过程的叙述，正确的是（ ） A．转录过程中RNA聚合酶结合起始密码子启动转录 B．转录产物的加工过程均在细胞核内完成 C．剪接过程去除的内含子序列不编码氨基酸 D．3'端poly(A)尾的作用是增强mRNA与核糖体的结合能力 二、不定项选择题（每题8分，共16分，多选、少选、错选均不得分） 6．（2024届临沂高三期末考试题改编）基因表达调控是细胞适应环境变化的重要机制，转录水平的调控是其中的关键环节。某研究发现，大肠杆菌中某基因的转录受转录因子X和Y的调控，当环境中存在物质A时，转录效率显著提高。下列关于该基因转录调控的叙述，合理的是（ ） A．转录因子X和Y可能通过结合基因的启动子区域调控转录 B．物质A可能通过激活转录因子X的活性增强转录 C．若基因的启动子序列突变，可能导致转录无法启动 D．转录因子调控转录的过程体现了基因表达的翻译水平调控 7．（2025届泰安高三期末考试题改编）DNA复制与转录是细胞内两种重要的核酸合成过程，二者在模板、原料、酶等方面存在差异，但也有一定的共性。某同学对比分析两种过程的异同点，绘制了相关特征对比表。下列关于DNA复制与转录过程的对比，正确的是（ ） A．均以DNA为模板，复制以两条链为模板，转录以一条链为模板 B．均需酶的催化，复制需解旋酶和DNA聚合酶，转录需RNA聚合酶 C．均遵循碱基互补配对原则，配对方式完全相同 D．均在细胞核内进行，原核细胞中均在细胞质中进行 三、非选择题（共54分） 8．（2023届济宁高三期末考试题改编）（18分）某生物体的心肌细胞中存在ARC基因、基因1、基因2等基因，基因1、基因2转录后得到前体RNA，前体RNA在相应酶的作用下形成miR－223、HRCR，从而参与细胞中的生命活动。如图为三种基因的部分生命活动图解。 (1)ARC基因转录时需要__________酶的作用，过程①发生的场所是_____________________________________________________________。 (2)分析题图可知，分裂旺盛的细胞中miR－223的量________。据图推测miR－223碱基数________(填“越多”或“越少”)越有利于被HRCR吸附。与基因2相比，核酸杂交分子2中特有的碱基对是________。 (3)构成HRCR的基本组成单位是________。当基因2过度表达时______(填“促进”或“抑制”)细胞的凋亡，研究人员认为HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，依据是_____________________________________________________。 9．（2024届枣庄高三期末考试题改编）（18分）某实验小组为探究转录过程的原料和产物，设计了如下实验：向含有DNA模板、RNA聚合酶、ATP等物质的体外转录体系中，分别加入不同放射性标记的核苷酸，保温一段时间后检测放射性产物的形成情况，实验分组及结果如下表。 实验组别 加入的放射性标记核苷酸 放射性产物检测结果 1 32P-脱氧核苷酸 无放射性产物 2 32P-核糖核苷酸 有放射性RNA产物 3 3H-尿嘧啶核糖核苷酸 有放射性RNA产物 4 3H-胸腺嘧啶脱氧核苷酸 无放射性产物 请结合实验结果，回答下列问题： （1）该实验的自变量是________，因变量是________。（4分） （2）实验组1和2的结果对比，可得出的结论是________；实验组3和4的结果对比，可得出的结论是________。（6分） （3）若在实验组2中加入DNA聚合酶，能否检测到放射性DNA产物？请说明理由。（4分） （4）若要进一步证明转录产物是mRNA，可采取的检测方法是________。（4分） 10.（2025届东营高三期末考试题改编）（18分）microRNA（miRNA）是一类小分子非编码RNA，其合成过程涉及转录及后续加工。首先，基因转录形成较长的初级miRNA（pri-miRNA），然后pri-miRNA经核酸酶剪切形成前体miRNA（pre-miRNA），pre-miRNA进一步加工为成熟miRNA。成熟miRNA可通过结合靶mRNA影响翻译过程，但不影响转录过程。请结合上述信息，回答下列问题： （1）pri-miRNA的合成过程属于转录，该过程的模板是________，催化该过程的酶是________，原料是________。（6分） （2）与pri-miRNA相比，成熟miRNA的碱基数量更________，其碱基序列与pri-miRNA的关系是________。（4分） （3）某研究发现，某miRNA通过抑制靶基因表达影响细胞增殖，若要证明该miRNA仅影响翻译过程而不影响转录过程，可设计哪些实验？请写出实验思路。（8分） 地 城 考点02 遗传信息的翻译 一、单项选择题（共4小题，每小题5分，共20分） 1．（2023届山东济南高三期末考试题）如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某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AUG、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 2．（2024届山东青岛高三期末考试题）真核生物的翻译过程需要多种因子参与，其中起始因子可协助核糖体小亚基与mRNA的起始密码子结合，延伸因子可促进tRNA进入核糖体的结合位点并推动肽链延伸。某药物可抑制延伸因子的活性，对起始因子无影响。向正在进行翻译的真核细胞提取液中加入该药物后，下列现象不会出现的是（ ） A. 核糖体小亚基可与mRNA起始密码子结合 B. 携带第一个氨基酸的tRNA可进入核糖体 C. 核糖体大亚基与小亚基可正常组装 D. 肽链可从2个氨基酸延伸至多个氨基酸 3．（2024届山东烟台高三期末考试题）1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的tRNAyAla和3H­丙氨酸，不但发现人工合成的tRNAyAla能携带3H­丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H­丙氨酸。下列相关叙述，错误的是(　　) A.tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸 B.tRNAyAla为单链结构，不含氢键 C.与丙氨酸对应的密码子具有四种 D.tRNAyAla存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子 4．（2025届山东潍坊高三期末考试题）线粒体中含有少量DNA，可自主进行转录和翻译过程，其翻译体系与原核生物类似，如核糖体大小亚基组成、起始密码子对应的氨基酸等。某线粒体基因编码的蛋白质含100个氨基酸。下列关于该蛋白质翻译过程的叙述，正确的是（ ） A. 翻译过程需要线粒体DNA提供模板 B. 该过程需要100种不同的tRNA参与 C. 翻译起始阶段结合的tRNA携带甲酰甲硫氨酸 D. 终止阶段需要释放因子识别起始密码子 二、不定项选择题（共3小题，每小题6分，共18分；每小题有一个或多个正确选项，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 5．（2023届山东淄博高三期末考试题）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。下列叙述正确的是(　　) 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 6．（2024届山东临沂高三期末考试题）某基因突变导致mRNA上的一个密码子由UUG变为UAG，该mRNA编码的蛋白质原本含50个氨基酸，突变后翻译过程发生改变。已知UUG编码亮氨酸，UAG为终止密码子。 试题内容：下列关于该突变影响的叙述，正确的是（ ） A. 该突变会导致翻译提前终止 B. 突变后合成的蛋白质含49个氨基酸 C. 突变后tRNA无法与该密码子结合 D. 突变前后编码的蛋白质氨基酸序列完全不同 7．（2025届山东济宁高三期末考试题）翻译过程的准确性至关重要，其依赖于tRNA反密码子与mRNA密码子的互补配对、氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA的特异性识别等机制。某氨酰-tRNA合成酶发生突变，导致其可将甘氨酸错误连接到原本携带丙氨酸的tRNA上。该突变会导致翻译过程出现的问题是（ ） A. mRNA上编码丙氨酸的密码子无法被识别 B. 合成的蛋白质中丙氨酸的位置会被甘氨酸替代 C. tRNA的反密码子会发生相应改变 D. 核糖体无法正常组装启动翻译 三、非选择题（共3小题，共62分） 8．（2023届山东泰安高三期末考试题）图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答： (1)图1中①过程的原料是______，涉及到的酶有______。图2过程能特异性识别密码子的分子是______（填名称）。图2中，核糖体移动的方向是向______。（填“左”或“右”）。 (2)图3的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生了图中的过程有______（填字母）。原核生物的遗传物质是______。过程c______（能/不能）发生在某些病毒体内。过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是______。 (3)已知图3中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链对应区域中腺嘌呤所占的比例为______。 (4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（L），再提取同一个人的胰岛B细胞中的全部mRNA与L配对，能互补的胰岛B细胞的mRNA包括编码______。 ①核糖体蛋白的mRNA：②胰岛素的mRNA③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA：④血红蛋白的mRNA。 (5)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG，在图4所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子是______（填序号）。 9．（2024届山东威海高三期末考试题）绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。 （1）从图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈___型。 （2）绿藻A属于_________（“真核生物”或“原核生物”），与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供_______（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是__________ （3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是_________。用________法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，该方法分离的原理是________________ （4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是________________________。 （5）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是____________________________________ 。 10.（2025届山东日照高三期末考试题）某病毒为RNA病毒，其遗传物质RNA可直接作为翻译的模板，编码病毒的外壳蛋白和复制酶等。该病毒感染宿主细胞后，利用宿主细胞的核糖体、tRNA等进行翻译过程，其翻译起始时核糖体可结合mRNA上的多个起始位点，合成多种蛋白质。 （1）该病毒的遗传物质RNA作为翻译模板时，其发挥的作用与真核生物翻译中的________相同，翻译过程中所需的能量由________（填“病毒”或“宿主细胞”）提供。（4分） （2）该病毒mRNA上有多个起始位点，可合成多种蛋白质，从密码子与氨基酸的对应关系角度分析，其原因是________；与真核生物一个mRNA通常只合成一种蛋白质相比，该病毒的这种翻译特点的优势是________。（6分） （3）若该病毒RNA的某片段序列为“...AUGUUCUAA...”，其中AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，则以该片段为模板合成的肽链含________个氨基酸；若该片段中“UUC”突变为“UUA”，则合成的肽链氨基酸序列________（填“会”或“不会”）改变，原因是________。（6分） （4）请设计实验验证该病毒的翻译过程依赖宿主细胞的核糖体，简要写出实验思路、预期结果和结论。（6分） 地 城 考点03 中心法则 一、单项选择题（每题6分，共24分） 1．（2023届山东省潍坊市高三期末考试题）HIV病毒是一种逆转录病毒，其侵染人体T淋巴细胞后，会利用宿主细胞的原料和场所完成自身遗传物质的复制和表达，进而破坏免疫系统。下列关于HIV增殖过程中遗传信息传递的叙述，正确的是（ ） A. 该过程涉及DNA复制、转录、翻译三个过程 B. 逆转录过程以HIV的RNA为模板合成互补DNA，原料是脱氧核苷酸 C. 转录过程在宿主细胞的细胞核内进行，模板是HIV的DNA D. 翻译过程的产物是HIV的核心蛋白质和逆转录酶，场所是宿主细胞的核糖体 2．（2024届山东省青岛市高三期末考试题）科学家在研究大肠杆菌DNA复制时，发现一种名为“DnaG”的蛋白质能催化RNA引物的合成，该引物是DNA复制顺利启动的关键。下列关于大肠杆菌DNA复制与转录的比较，错误的是（ ） A. 两者都以DNA为模板，都遵循碱基互补配对原则 B. 两者的产物不同，复制产物是DNA，转录产物是RNA C. 两者的酶不同，复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶 D. 两者的原料相同，都是四种脱氧核糖核苷酸 3．（2024届山东省济南市高三期末考试题）某tRNA的反密码子为CAU，该tRNA所携带的氨基酸对应的密码子是AUG。下列关于该过程的叙述，正确的是（ ） A. 该tRNA参与的过程是转录，场所是细胞核 B. 密码子AUG是起始密码子，只能编码甲硫氨酸 C. 反密码子与密码子的配对遵循A-U、U-A、G-C、C-G的原则 D. 一种tRNA只能携带一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种tRNA携带 4．（2025届山东省烟台市高三期末考试题）囊性纤维病是一种单基因遗传病，患者编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，进而影响其空间结构，使氯离子运输功能异常。下列关于该遗传病的叙述，正确的是（ ） A. 该变异属于基因突变，会导致基因的碱基序列发生改变 B. 该变异会影响转录过程，导致CFTR蛋白合成受阻 C. 该实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状 D. 患者的CFTR蛋白基因中缺失的3个碱基一定位于基因的编码区末端 二、不定项选择题（每题8分，共16分，多选、少选、错选均不得分） 5．（2023届山东省临沂市高三期末考试题）下图为中心法则及其拓展的图解，其中①~⑤表示相关过程。下列关于该图解的叙述，正确的是（ ） A. 图中①过程的模板是DNA的两条链，⑤过程的模板是mRNA B. 原核生物细胞中，①②⑤过程可同时进行，没有时空差异 C. 若某生物能进行③过程，则该生物一定是RNA病毒，且含有逆转录酶 D. 图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，且配对方式完全相同 6．（2025届山东省淄博市高三期末考试题）研究发现，真核生物的基因表达受多种因素调控，如某基因的启动子区域发生甲基化会抑制转录过程。此外，不同细胞中基因的表达具有选择性，如胰岛B细胞能表达胰岛素基因，而神经细胞不能。下列关于真核生物基因表达的叙述，正确的是（ ） A. 启动子区域甲基化会影响RNA聚合酶与DNA的结合，进而抑制转录 B. 胰岛B细胞和神经细胞中，相同基因的转录产物可能不同 C. 翻译过程中，核糖体移动的方向与mRNA的合成方向相同 D. 转录过程中，DNA分子的两条链可同时作为模板合成不同的RNA 三、非选择题（每题30分，共60分） 7．（2024届山东省青岛市高三期末考试题）下图为某真核细胞中基因表达的部分过程示意图，其中①~④表示相关结构或物质，a、b表示过程。请结合图示回答下列问题： （1）图中a过程的名称是________，该过程主要发生在细胞的________中，所需的酶主要是________。（6分） （2）图中②的名称是________，其合成的方向是________（填“从5'端到3'端”或“从3'端到5'端”），判断依据是________。（8分） （3）图中b过程的名称是________，①的主要组成成分是________，③的功能是________。（8分） （4）若图中DNA模板链的某段碱基序列为“-TACGTA-”，则②上对应的密码子序列为________，④中对应的氨基酸序列可通过________查询确定。若该DNA片段发生碱基对替换，导致②上的密码子由“UAC”变为“UAA”，则④的合成会________，原因是________。（8分） 8．（2025届山东省济南市高三期末考试题）脊髓灰质炎病毒是一种单链RNA病毒，其遗传信息传递过程较为特殊，下图为该病毒在宿主细胞内的遗传信息传递示意图。请结合图示及所学知识，回答下列问题： （1）脊髓灰质炎病毒的遗传物质是________，图中过程①的名称是________，该过程所需的酶是________，由________提供。（8分） （2）图中过程②的模板是________，产物是________，该过程与过程①的相同点是________（答出两点即可）。（8分） （3）与T2噬菌体相比，脊髓灰质炎病毒在遗传信息传递过程中特有的过程是________（填图中序号），两者共有的过程是________（填中心法则中的过程名称）。（6分） （4）若脊髓灰质炎病毒的RNA某位点发生碱基替换，导致其编码的蛋白质氨基酸序列改变，该变异属于________。研究发现，该病毒在增殖过程中变异率较高，原因是________。（8分） 地 城 考点04 基因表达与性状的关系 一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题6分，共24分） 1．（2024届济南高三期末考试题改编）DNA甲基化是表观遗传的重要形式，可通过影响基因转录调控性状。研究发现，肿瘤细胞中某些抑癌基因的启动子区域甲基化水平显著升高，导致肿瘤发生发展。下列关于DNA甲基化与性状关系的叙述，错误的是（ ） A. DNA甲基化不改变基因的碱基序列，属于表观遗传调控 B. 抑癌基因启动子甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合 C. 肿瘤细胞中抑癌基因甲基化导致其表达产物减少，细胞分裂失控 D. DNA甲基化引起的性状改变不能遗传给后代 2．（2023届青岛高三期末考试题改编）囊性纤维化是常见遗传病，患者肺部支气管上皮细胞中，控制氯离子转运载体蛋白合成的基因缺失3个碱基对，导致载体蛋白结构异常，氯离子转运障碍，肺部黏液堆积。下列关于囊性纤维化致病机理的叙述，正确的是（ ） A. 基因缺失3个碱基对属于染色体结构变异 B. 载体蛋白结构异常是细胞代谢紊乱的直接原因 C. 该实例体现基因通过控制蛋白质结构直接控制性状 D. 氯离子转运障碍导致肺部黏液堆积属于次级性状改变 3．（2025届烟台高三期末考试题改编）某真核生物基因表达过程如图所示，图中①②为关键过程，a、b、c分别为相关物质或结构。（图解描述：左侧为双链DNA，上方单链为模板链，箭头指向右侧单链mRNA（标注为b），此过程为①；mRNA右侧结合两个核糖体（标注为c），每个核糖体上合成一条多肽链（标注为a），核糖体沿mRNA从左向右移动，多肽链长度从左到右递增，此过程为②。）下列关于该过程的叙述，错误的是（ ） A. 过程①为转录，发生场所主要是细胞核，需要RNA聚合酶催化 B. 过程②为翻译，核糖体移动方向与多肽链合成方向一致 C. 物质b上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，具有简并性 D. 一个b分子结合多个c，可同时合成多条不同的a分子 4．（2024届潍坊高三期末考试题改编）涡虫再生能力极强，将其切成多份后，每一份均可发育为完整个体。研究发现，涡虫再生过程中，部分基因发生选择性表达，调控细胞增殖和分化。下列关于涡虫再生过程的叙述，正确的是（ ） A. 再生过程中涡虫细胞内的DNA种类发生改变 B. 基因选择性表达导致涡虫不同部位细胞的RNA种类不同 C. 再生过程仅涉及细胞分化，不涉及细胞衰老和凋亡 D. 涡虫再生能力强是因为其细胞均具有全能性 二、不定项选择题（每题有一个或多个正确答案，每题8分，共24分，多选、错选不得分，少选得4分） 5．（2023届临沂高三期末考试题改编）基因表达调控可发生在转录前、转录中、转录后、翻译和翻译后多个层次。原核生物主要通过操纵子调控，真核生物则通过表观遗传、转录因子等多种方式调控，以适应不同环境和发育需求。下列关于基因表达调控的叙述，正确的是（ ） A. 大肠杆菌乳糖操纵子中，乳糖作为诱导物结合阻遏蛋白，解除其对操纵基因的抑制 B. 真核生物组蛋白乙酰化会使染色质结构松弛，促进基因转录 C. 转录后调控中，miRNA可与靶mRNA结合使其降解，抑制翻译过程 D. 翻译后调控中，蛋白质的磷酸化修饰可改变其活性，直接影响性状 6．（2025届淄博高三期末考试题改编）蜜蜂的发育中，雌性幼虫持续食用蜂王浆可发育为蜂王，否则发育为工蜂。研究表明，蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达，减少DNA甲基化转移酶合成，导致核DNA甲基化水平降低。下列关于蜜蜂发育调控的叙述，正确的是（ ） A. 蜂王和工蜂的基因型相同，表型差异由表观遗传调控导致 B. DNA甲基化水平降低会使相关基因的转录效率提高 C. Dnmt3基因表达的产物在细胞质中合成，可进入细胞核发挥作用 D. 若向工蜂幼虫饲喂Dnmt3基因抑制剂，其可发育为蜂王 7．（2024届威海高三期末考试题改编）某植物花色由两对等位基因A/a、B/b控制，遵循自由组合定律。A基因控制合成酶A，B基因控制合成酶B，只有两种酶同时存在时，才能合成紫色素，表现为紫花；否则为白花。某紫花植株自交，后代紫花:白花=9:7。下列关于该植物花色遗传的叙述，正确的是（ ） A. 该实例体现基因通过控制酶的合成间接控制性状 B. 亲代紫花植株的基因型为AABB C. 后代白花植株中，纯合子所占比例为3/7 D. 基因A和基因B的表达具有协同作用 三、非选择题（共3题，52分） 8．（2024届济宁高三期末考试题改编）（18分）油菜产油率受基因调控，其体内中间代谢产物PEP可在酶A和酶B的催化下分别转化为油脂和蛋白质。酶A由基因A控制合成，酶B由基因B控制合成，两基因独立遗传。为提高产油率，科研人员诱导基因B的非模板链转录，形成双链mRNA，从而降低蛋白质合成量。相关代谢途径及基因转录调控如图所示（图解描述：左侧为PEP，箭头分别指向右侧“油脂”和“蛋白质”，指向油脂的箭头标注“酶A（基因A控制）”，指向蛋白质的箭头标注“酶B（基因B控制）”；下方为基因B结构，含模板链（α链）和非模板链（β链），正常情况下α链转录形成mRNA（标注为“正常mRNA，可翻译酶B”），诱导后β链也转录，形成的RNA与α链转录的RNA结合为“双链mRNA，不可翻译”）。请结合上述信息，回答下列问题： （1）基因A和基因B的表达过程包括________和________两个阶段，酶A和酶B的化学本质是________，两者结构不同的根本原因是________。（8分） （2）科研人员诱导基因B的β链转录，形成的双链mRNA不能参与翻译的原因是________。该调控方式发生在________（填“转录”或“翻译”）水平，体现了基因表达调控的________性。（6分） （3）若某油菜植株基因型为AaBb，其自交后代中，产油率最高的植株基因型为________，该基因型植株所占比例为________。（4分） 9．（2023届泰安高三期末考试题改编）（16分）细胞衰老过程中，某些抑癌基因的启动子区域发生甲基化，导致基因表达受抑，细胞癌变风险升高。阿扎胞苷是一种抗癌药物，属于胞嘧啶类似物，可替代胞嘧啶脱氧核苷酸参与DNA复制，从而抑制DNA甲基化转移酶的活性。请回答下列问题： （1）抑癌基因的作用是________，其启动子区域甲基化会导致该基因________过程受阻，原因是________。（6分） （2）阿扎胞苷通过抑制DNA甲基化转移酶活性，降低抑癌基因的甲基化水平，从而________（填“促进”或“抑制”）抑癌基因的表达。该过程中，阿扎胞苷参与DNA复制时，会与DNA甲基化转移酶结合，使其无法发挥作用，这体现了酶的________特性。（4分） （3）结合上述机制，推测阿扎胞苷治疗癌症的原理是________。（6分） 10.（2025届日照高三期末考试题改编）（18分）某科研小组探究miRNA对靶基因表达的影响，选取某基因（靶基因）及其对应的miRNA为研究对象，设置三组实验：对照组（不处理）、实验组1（转入miRNA模拟物，增加miRNA含量）、实验组2（转入miRNA抑制剂，降低miRNA含量），检测各组靶基因的mRNA和蛋白质含量，结果如下表： 组别 靶基因mRNA含量 靶基因蛋白质含量 对照组 +++ +++ 实验组1 +++ + 实验组2 +++ ++++ 请分析实验结果，回答下列问题： （1）该实验的自变量是________，因变量是________。实验设计遵循的原则有________（答出两点即可）。（6分） （2）根据实验结果推测，miRNA对靶基因表达的调控发生在________（填“转录”或“翻译”）水平，判断依据是________。（6分） （3）若要进一步验证上述推测，请设计后续实验思路（写出核心步骤即可）：________。（6分） 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 基因的表达（期末备考试题） 4大高频考点概览 考点01 遗传信息的转录 考点02 遗传信息的翻译 考点03 中心法则 考点04 基因表达与性状的关系 地 城 考点01 遗传信息的转录 一、单项选择题（每题6分，共30分） 1．（2023届济南高三期末考试题改编）真核细胞与原核细胞的遗传信息传递机制存在差异，转录作为中心法则的关键环节，其过程在不同细胞中既有共性也有特性。某研究小组对比分析大肠杆菌（原核）和人体肝细胞（真核）的转录过程，得到系列结论。下列关于大肠杆菌和人体肝细胞转录过程的叙述，正确的是（ ） A．两者转录的原料均为脱氧核苷酸，遵循相同的碱基配对原则 B．大肠杆菌转录时RNA聚合酶可直接结合启动子，肝细胞则需转录因子辅助 C．两者转录过程均需解旋酶解开DNA双链，再由RNA聚合酶合成RNA D．肝细胞转录产物需经核孔运出细胞核，大肠杆菌则需经细胞膜分泌 【答案】B 【解析】转录的原料为核糖核苷酸，A错误；原核细胞的RNA聚合酶可直接识别并结合启动子序列，真核细胞转录起始需转录因子与启动子结合后再招募RNA聚合酶，B正确；转录过程中RNA聚合酶兼具解旋和催化RNA合成的功能，无需解旋酶参与，C错误；大肠杆菌的转录产物在细胞质中直接参与翻译，无需经细胞膜分泌，D错误。 2．（2024届青岛高三期末考试题改编）线粒体作为半自主性细胞器，其内部含有少量DNA和核糖体，可独立完成部分基因的表达过程。研究发现，线粒体转录过程与细胞核转录既有相似性，也存在独特调控机制。 下列关于线粒体转录过程的叙述，错误的是（ ） A．转录的模板为线粒体DNA的一条链，遵循A-U、T-A、C-G配对原则 B．转录过程需线粒体自身合成的RNA聚合酶催化，不需要细胞核提供酶 C．转录产物包括mRNA、tRNA和rRNA，均用于线粒体自身的翻译过程 D．转录过程中DNA双链局部解旋，转录结束后恢复双螺旋结构 【答案】B 【解析】线粒体转录的模板为线粒体DNA的一条链，碱基配对时A与U、T与A、C与G配对，A正确；线粒体的RNA聚合酶由细胞核基因编码，在细胞质中合成后运入线粒体，B错误；线粒体转录产生的mRNA、tRNA和rRNA可满足自身翻译所需的模板、转运工具和核糖体组成成分，C正确；转录时DNA双链局部解旋，合成RNA后模板链与非模板链重新结合形成双螺旋，D正确。 3．（2024届烟台高三期末考试题改编）RNA聚合酶是转录过程的关键酶，其活性受多种因素调控。某实验小组通过体外实验探究RNA聚合酶的功能，发现其不仅能催化核苷酸聚合，还具有特定的核酸结合特性。下列关于RNA聚合酶功能的叙述，正确的是（ ） A．能识别DNA分子上的终止密码子，终止转录过程 B．能解开DNA双链间的氢键，为转录提供单链模板 C．能催化核糖核苷酸与DNA模板链形成磷酸二酯键 D．能结合mRNA分子，参与转录过程的反馈调节 【答案】B 【解析】RNA聚合酶识别的是DNA上的终止子序列，终止密码子位于mRNA上，A错误；RNA聚合酶具有解旋功能，可解开DNA双链局部的氢键，暴露模板链，B正确；其催化的是核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，而非与DNA模板链结合，C错误；RNA聚合酶结合的是DNA模板链，不结合mRNA，D错误。 4．（2025届潍坊高三期末考试题改编）基因转录过程中碱基配对的准确性直接影响转录产物的功能。某同学分析某基因的DNA模板链序列，尝试推导其转录形成的mRNA序列，过程中涉及碱基互补配对原则的应用。 已知某基因DNA模板链的部分序列为5'-TGCAGT-3'，则其转录形成的mRNA相应序列为（ ） A．5'-ACGUCA-3' B．3'-ACGUCA-5' C．5'-ACUGCA-3' D．3'-ACUGCA-5' 【答案】B 【解析】转录时遵循碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C），且mRNA的合成方向为5'→3'，与DNA模板链的方向相反。DNA模板链为5'-TGCAGT-3'，则mRNA序列从3'端开始配对：3'-ACGUCA-5'，B正确。 5．（2025届淄博高三期末考试题改编）真核细胞转录产物需经过加工才能形成成熟的RNA分子，其中mRNA的加工过程包括5'端加帽、3'端加尾和剪接等步骤。这些加工过程对mRNA的稳定性和翻译效率具有重要影响。下列关于真核细胞mRNA转录及加工过程的叙述，正确的是（ ） A．转录过程中RNA聚合酶结合起始密码子启动转录 B．转录产物的加工过程均在细胞核内完成 C．剪接过程去除的内含子序列不编码氨基酸 D．3'端poly(A)尾的作用是增强mRNA与核糖体的结合能力 【答案】C 【解析】RNA聚合酶结合的是DNA上的启动子，起始密码子位于mRNA上，A错误；mRNA加工主要在细胞核内完成，但部分加工过程可能在核孔运输过程中进行，B错误；内含子为转录产物中不编码氨基酸的序列，剪接过程会将其去除，C正确；3'端poly(A)尾主要提高mRNA的稳定性，5'端帽子结构有助于与核糖体结合，D错误。 二、不定项选择题（每题8分，共16分，多选、少选、错选均不得分） 6．（2024届临沂高三期末考试题改编）基因表达调控是细胞适应环境变化的重要机制，转录水平的调控是其中的关键环节。某研究发现，大肠杆菌中某基因的转录受转录因子X和Y的调控，当环境中存在物质A时，转录效率显著提高。下列关于该基因转录调控的叙述，合理的是（ ） A．转录因子X和Y可能通过结合基因的启动子区域调控转录 B．物质A可能通过激活转录因子X的活性增强转录 C．若基因的启动子序列突变，可能导致转录无法启动 D．转录因子调控转录的过程体现了基因表达的翻译水平调控 【答案】ABC 【解析】转录因子通常通过结合基因的启动子、增强子等调控区域影响RNA聚合酶的结合效率，A合理；物质A可能作为激活剂，与转录因子X结合使其激活，进而增强转录，B合理；启动子是RNA聚合酶的结合位点，其序列突变可能导致RNA聚合酶无法结合，转录无法启动，C合理；转录因子调控的是转录过程，属于转录水平调控，D不合理。 7．（2025届泰安高三期末考试题改编）DNA复制与转录是细胞内两种重要的核酸合成过程，二者在模板、原料、酶等方面存在差异，但也有一定的共性。某同学对比分析两种过程的异同点，绘制了相关特征对比表。下列关于DNA复制与转录过程的对比，正确的是（ ） A．均以DNA为模板，复制以两条链为模板，转录以一条链为模板 B．均需酶的催化，复制需解旋酶和DNA聚合酶，转录需RNA聚合酶 C．均遵循碱基互补配对原则，配对方式完全相同 D．均在细胞核内进行，原核细胞中均在细胞质中进行 【答案】AB 【解析】DNA复制以DNA双链为模板，转录以DNA的一条链（模板链）为模板，A正确；复制需解旋酶解开双链、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸聚合，转录需RNA聚合酶（兼具解旋和催化功能），B正确；复制的配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，转录为A-U、T-A、C-G、G-C，配对方式不完全相同，C错误；真核细胞中线粒体、叶绿体也可进行复制和转录，并非仅在细胞核内，D错误。 三、非选择题（共54分） 8．（2023届济宁高三期末考试题改编）（18分）某生物体的心肌细胞中存在ARC基因、基因1、基因2等基因，基因1、基因2转录后得到前体RNA，前体RNA在相应酶的作用下形成miR－223、HRCR，从而参与细胞中的生命活动。如图为三种基因的部分生命活动图解。 (1)ARC基因转录时需要__________酶的作用，过程①发生的场所是_____________________________________________________________。 (2)分析题图可知，分裂旺盛的细胞中miR－223的量________。据图推测miR－223碱基数________(填“越多”或“越少”)越有利于被HRCR吸附。与基因2相比，核酸杂交分子2中特有的碱基对是________。 (3)构成HRCR的基本组成单位是________。当基因2过度表达时______(填“促进”或“抑制”)细胞的凋亡，研究人员认为HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，依据是_____________________________________________________。 【答案】　(1)RNA聚合　核糖体　 (2)少　越少　A—U (3)核糖核苷酸　抑制　HRCR与miR－223形成核酸杂交分子，促进凋亡抑制因子增多，抑制心肌细胞的凋亡 【解析】(1)转录是以DNA的模板链为模板合成RNA的过程，该过程中需要RNA聚合酶与DNA的启动部位结合；过程①是翻译，是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 (2)由图可知，ARC基因转录出的mRNA可以通过①途径抑制细胞凋亡，若miR－223含量多，则消耗更多的mRNA与其结合，不利于细胞数目的增多，因此分裂旺盛的细胞中miR－223的量少；图中核酸分子杂交是RNA与RNA之间杂交，碱基互补配对方式为A－U、U－A、G－C、C－G，而基因2是一段DNA分子，碱基互补配对方式有A－T、T－A、G－C、C－G，故核酸杂交分子2中特有的碱基对是A－U。 (3)由图可知，HRCR能形成杂交分子2，故HRCR是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸；当基因2过度表达时，会有更多的HRCR与miR－223结合，使得ARC基因表达出更多的蛋白质更好地抑制细胞凋亡；HRCR与miR－223形成核酸杂交分子，促进凋亡抑制因子增多，抑制心肌细胞的凋亡，因此HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物。 9．（2024届枣庄高三期末考试题改编）（18分）某实验小组为探究转录过程的原料和产物，设计了如下实验：向含有DNA模板、RNA聚合酶、ATP等物质的体外转录体系中，分别加入不同放射性标记的核苷酸，保温一段时间后检测放射性产物的形成情况，实验分组及结果如下表。 实验组别 加入的放射性标记核苷酸 放射性产物检测结果 1 32P-脱氧核苷酸 无放射性产物 2 32P-核糖核苷酸 有放射性RNA产物 3 3H-尿嘧啶核糖核苷酸 有放射性RNA产物 4 3H-胸腺嘧啶脱氧核苷酸 无放射性产物 请结合实验结果，回答下列问题： （1）该实验的自变量是________，因变量是________。（4分） （2）实验组1和2的结果对比，可得出的结论是________；实验组3和4的结果对比，可得出的结论是________。（6分） （3）若在实验组2中加入DNA聚合酶，能否检测到放射性DNA产物？请说明理由。（4分） （4）若要进一步证明转录产物是mRNA，可采取的检测方法是________。（4分） 【答案】（1）放射性标记核苷酸的种类（或核苷酸的类型和放射性标记的碱基）、是否产生放射性产物及产物类型； （2）转录的原料是核糖核苷酸，不是脱氧核苷酸；转录产物中含有尿嘧啶，不含胸腺嘧啶（或转录产物是RNA）； （3）不能，因为体系中缺乏DNA复制所需的解旋酶，且RNA聚合酶不能催化DNA合成； （4）用特异性探针与产物杂交（或检测产物能否与核糖体结合进行翻译）。 【解析】（1）实验中人为改变的是放射性标记核苷酸的种类，故自变量为放射性标记核苷酸的种类；观察的指标是是否产生放射性产物及产物类型，为因变量。 （2）组1（脱氧核苷酸）无产物，组2（核糖核苷酸）有RNA产物，说明转录原料是核糖核苷酸；组3（尿嘧啶核糖核苷酸，RNA特有）有产物，组4（胸腺嘧啶脱氧核苷酸，DNA特有）无产物，说明产物是RNA。 （3）DNA复制需解旋酶和DNA聚合酶，体系中仅加入DNA聚合酶，缺乏解旋酶，且无DNA模板的复制条件，故不能产生DNA。 （4）用mRNA特异性探针进行核酸分子杂交，若出现杂交带则证明产物是mRNA。 10.（2025届东营高三期末考试题改编）（18分）microRNA（miRNA）是一类小分子非编码RNA，其合成过程涉及转录及后续加工。首先，基因转录形成较长的初级miRNA（pri-miRNA），然后pri-miRNA经核酸酶剪切形成前体miRNA（pre-miRNA），pre-miRNA进一步加工为成熟miRNA。成熟miRNA可通过结合靶mRNA影响翻译过程，但不影响转录过程。请结合上述信息，回答下列问题： （1）pri-miRNA的合成过程属于转录，该过程的模板是________，催化该过程的酶是________，原料是________。（6分） （2）与pri-miRNA相比，成熟miRNA的碱基数量更________，其碱基序列与pri-miRNA的关系是________。（4分） （3）某研究发现，某miRNA通过抑制靶基因表达影响细胞增殖，若要证明该miRNA仅影响翻译过程而不影响转录过程，可设计哪些实验？请写出实验思路。（8分） 【答案】（1）miRNA基因的一条链、RNA聚合酶、四种核糖核苷酸； （2）少、成熟miRNA的碱基序列是pri-miRNA碱基序列的一部分（或成熟miRNA由pri-miRNA剪切而来）； （3）实验思路：①取两组等量的同种细胞，一组转入该miRNA（实验组），另一组转入无关RNA（对照组）；②培养一段时间后，提取两组细胞的总RNA，通过RT-PCR检测靶基因mRNA的含量（或通过核酸分子杂交检测靶基因mRNA的含量）；③提取两组细胞的总蛋白质，通过Western blot检测靶基因编码蛋白质的含量；④若两组靶基因mRNA含量无显著差异，而实验组蛋白质含量显著低于对照组，则证明该miRNA仅影响翻译过程。 【解析】（1）转录以基因的一条链为模板，miRNA由miRNA基因转录形成，故模板是miRNA基因的一条链；转录的酶为RNA聚合酶，原料是四种核糖核苷酸。 （2）pri-miRNA经多次剪切形成成熟miRNA，故成熟miRNA碱基数量更少，碱基序列是pri-miRNA的一部分。 （3）证明miRNA不影响转录需检测靶基因mRNA含量，证明影响翻译需检测蛋白质含量，通过对照实验对比两组的mRNA和蛋白质水平即可得出结论。 地 城 考点02 遗传信息的翻译 一、单项选择题（共4小题，每小题5分，共20分） 1．（2023届山东济南高三期末考试题）如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某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AUG、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。 2．（2024届山东青岛高三期末考试题）真核生物的翻译过程需要多种因子参与，其中起始因子可协助核糖体小亚基与mRNA的起始密码子结合，延伸因子可促进tRNA进入核糖体的结合位点并推动肽链延伸。某药物可抑制延伸因子的活性，对起始因子无影响。向正在进行翻译的真核细胞提取液中加入该药物后，下列现象不会出现的是（ ） A. 核糖体小亚基可与mRNA起始密码子结合 B. 携带第一个氨基酸的tRNA可进入核糖体 C. 核糖体大亚基与小亚基可正常组装 D. 肽链可从2个氨基酸延伸至多个氨基酸 【答案】D 【解析】药物抑制延伸因子活性，对起始因子无影响。A选项，起始因子正常，核糖体小亚基可与mRNA起始密码子结合；B选项，起始阶段携带第一个氨基酸的tRNA进入核糖体不依赖延伸因子，可正常进行；C选项，核糖体大小亚基组装与起始因子相关，可正常组装；D选项，延伸因子促进肽链延伸，药物抑制后肽链无法从2个氨基酸延伸至多个氨基酸，故选D。 3．（2024届山东烟台高三期末考试题）1982年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的酵母丙氨酸转运核糖核酸(用tRNAyAla表示)。在兔网织红细胞裂解液体系中加入人工合成的tRNAyAla和3H­丙氨酸，不但发现人工合成的tRNAyAla能携带3H­丙氨酸，而且能将所携带的丙氨酸参与到蛋白质合成中去。此外还发现另外四种天然的tRNA携带3H­丙氨酸。下列相关叙述，错误的是(　　) A.tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸 B.tRNAyAla为单链结构，不含氢键 C.与丙氨酸对应的密码子具有四种 D.tRNAyAla存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子 【答案】B 【解析】每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，所以tRNAyAla只能识别并转运丙氨酸，A正确；tRNAyAla为单链结构，tRNA链经折叠成三叶草形，部分区域碱基配对存在氢键，B错误；由题干可知，发现四种天然的tRNA携带3H­丙氨酸，所以与丙氨酸对应的密码子具有四种，C正确；tRNAyAla能携带3H­丙氨酸，所以存在能与mRNA上的丙氨酸密码子配对的反密码子，D正确。 4．（2025届山东潍坊高三期末考试题）线粒体中含有少量DNA，可自主进行转录和翻译过程，其翻译体系与原核生物类似，如核糖体大小亚基组成、起始密码子对应的氨基酸等。某线粒体基因编码的蛋白质含100个氨基酸。下列关于该蛋白质翻译过程的叙述，正确的是（ ） A. 翻译过程需要线粒体DNA提供模板 B. 该过程需要100种不同的tRNA参与 C. 翻译起始阶段结合的tRNA携带甲酰甲硫氨酸 D. 终止阶段需要释放因子识别起始密码子 【答案】C 【解析】A选项错误，翻译的模板是线粒体DNA转录形成的mRNA，而非线粒体DNA本身；B选项错误，组成蛋白质的氨基酸约21种，故不需要100种tRNA；C选项正确，线粒体翻译体系与原核生物类似，起始密码子对应的氨基酸是甲酰甲硫氨酸；D选项错误，终止阶段需要释放因子识别终止密码子，起始密码子在起始阶段发挥作用。 二、不定项选择题（共3小题，每小题6分，共18分；每小题有一个或多个正确选项，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 5．（2023届山东淄博高三期末考试题）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。下列叙述正确的是(　　) 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】ABC 【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，其与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，核糖体蛋白可结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点，导致核糖体蛋白合成停止，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，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即可和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。 6．（2024届山东临沂高三期末考试题）某基因突变导致mRNA上的一个密码子由UUG变为UAG，该mRNA编码的蛋白质原本含50个氨基酸，突变后翻译过程发生改变。已知UUG编码亮氨酸，UAG为终止密码子。 试题内容：下列关于该突变影响的叙述，正确的是（ ） A. 该突变会导致翻译提前终止 B. 突变后合成的蛋白质含49个氨基酸 C. 突变后tRNA无法与该密码子结合 D. 突变前后编码的蛋白质氨基酸序列完全不同 【答案】AB 【解析】A选项正确，UAG为终止密码子，密码子由UUG变为UAG会导致翻译提前终止；B选项正确，原密码子UUG为第n个密码子（编码第n个氨基酸），突变后第n个密码子为终止密码子，翻译提前终止，合成的蛋白质含n-1=49个氨基酸；C选项错误，终止密码子可被释放因子识别，并非无法被识别；D选项错误，突变前前n-1个密码子未改变，故突变前后编码的蛋白质前49个氨基酸序列相同。 7．（2025届山东济宁高三期末考试题）翻译过程的准确性至关重要，其依赖于tRNA反密码子与mRNA密码子的互补配对、氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和tRNA的特异性识别等机制。某氨酰-tRNA合成酶发生突变，导致其可将甘氨酸错误连接到原本携带丙氨酸的tRNA上。该突变会导致翻译过程出现的问题是（ ） A. mRNA上编码丙氨酸的密码子无法被识别 B. 合成的蛋白质中丙氨酸的位置会被甘氨酸替代 C. tRNA的反密码子会发生相应改变 D. 核糖体无法正常组装启动翻译 【答案】B 【解析】A选项错误，mRNA上编码丙氨酸的密码子仍可被携带甘氨酸的该tRNA识别（反密码子未变）；B选项正确，该tRNA原本携带丙氨酸，突变后携带甘氨酸，会导致蛋白质中丙氨酸的位置被甘氨酸替代；C选项错误，tRNA的反密码子由自身基因决定，不会因氨酰-tRNA合成酶突变而改变；D选项错误，氨酰-tRNA合成酶突变不影响核糖体组装，翻译可正常启动。 三、非选择题（共3小题，共62分） 8．（2023届山东泰安高三期末考试题）图1表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向；图2中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答： (1)图1中①过程的原料是______，涉及到的酶有______。图2过程能特异性识别密码子的分子是______（填名称）。图2中，核糖体移动的方向是向______。（填“左”或“右”）。 (2)图3的各生理过程中，赫尔希和蔡斯实验发生了图中的过程有______（填字母）。原核生物的遗传物质是______。过程c______（能/不能）发生在某些病毒体内。过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是______。 (3)已知图3中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占29%，则模板链对应区域中腺嘌呤所占的比例为______。 (4)提取一个人的未成熟的红细胞的全部mRNA，并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA（L），再提取同一个人的胰岛B细胞中的全部mRNA与L配对，能互补的胰岛B细胞的mRNA包括编码______。 ①核糖体蛋白的mRNA：②胰岛素的mRNA③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA：④血红蛋白的mRNA。 (5)大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG，在图4所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子是______（填序号）。 【答案】(1)脱氧核苷酸 解旋酶和DNA聚合酶 tRNA 右 (2)a、b、e DNA 不能 U-A (3)25% (4)①③ (5)2 【解析】（1）图1中①表示DNA分子复制，原料是脱氧核苷酸，需要解旋酶解开DNA双链，同时需要DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接成长链，图2过程是翻译，特异性识别密码子的是tRNA，图2中根据tRNA的情况分析，脱水缩合后，肽链会在右侧的tRNA上，左侧的tRNA离开核糖体，核糖体向右移动。 （2）T2噬菌体侵染细菌的实验中发生了DNA分子的复制、转录和翻译，即图3中的a、b、e；原核生物是细胞结构生物，遗传物质是DNA。过程c是逆转录过程，某些病毒进入活细胞后可发生该过程，不能发生在病毒内。逆转录过程以RNA为模板合成DNA，故碱基互补配对原则是A-T、U-A、C-G、G-C。过程a为DNA复制过程，碱基互补配对原则是A-T、T-A、C-G、G-C，因此过程c遵循的碱基互补配对原则不同于过程a的是U-A。 （3）已知图3中b过程产生的mRNA链中鸟嘌呤（G）与尿嘧啶（U）之和占碱基总数的54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶（C）占29%，由于碱基互补配对原则，G与C配对，U与A配对，则mRNA分子中G所占的比例为29%，U所占的比例为25%，则模板链中腺嘌呤所占的比例为25%。 （4）未成熟的红细胞中含有的mRNA有①③④，而胰岛B细胞中含有的mRNA有①②③，所以将未成熟红细胞中的信使RNA逆转录后，只能与胰岛B细胞中的①③配对。 （5）密码子是mRNA上决定氨基酸的三个碱基，已知谷氨酸的密码子是GAG，则起始密码应该是从此密码子往前数若干个碱基，但一定是3的倍数直至起始密码子，故起始密码子为GUG，即序号2。 9．（2024届山东威海高三期末考试题）绿藻A是某种单细胞绿藻，能够合成物质W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A增殖及物质W累计的影响，将等量的绿藻A分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W的含量，结果如图。 （1）从图甲可知,在氮营养正常培养液的瓶中,绿藻A的种群增长曲线呈___型。 （2）绿藻A属于_________（“真核生物”或“原核生物”），与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供_______（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是__________ （3）若物质W是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是_________。用________法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，该方法分离的原理是________________ （4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是________________________。 （5）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是____________________________________ 。 【答案】（1）S （2）真核生物 葡萄糖 在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用 （3）萃取 纸层析 类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离 （4）培养基中的氮营养浓度 （5）先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养 【解析】（1）由甲图可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A的种群增长曲线呈S型。 （2）绿藻A属于真核生物；在黑暗下，绿藻不能进行光合作用合成糖类（有机物），需要吸收葡萄糖作为营养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用，因此，与在光照条件下相比，若要使绿藻A在黑暗条件下增殖，需要为其提供葡萄糖作为营养物质。 （3）类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂，因此提取胡萝卜素应该选择萃取法；用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是：类胡萝卜素和叶绿素在层析液（有机溶剂）中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离。 （4）该实验的目的是进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响，则该实验的自变量是培养基中的氮营养浓度。 （5）由甲图可知，正常氮营养液中绿藻增殖速度较缺氮营养液中绿藻增殖速度快；由乙图可知，正常氮营养液中物质W的含量较缺氮营养液中物质W含量低.因此，综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A获得尽可能多的物质W，可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养。 10.（2025届山东日照高三期末考试题）某病毒为RNA病毒，其遗传物质RNA可直接作为翻译的模板，编码病毒的外壳蛋白和复制酶等。该病毒感染宿主细胞后，利用宿主细胞的核糖体、tRNA等进行翻译过程，其翻译起始时核糖体可结合mRNA上的多个起始位点，合成多种蛋白质。 （1）该病毒的遗传物质RNA作为翻译模板时，其发挥的作用与真核生物翻译中的________相同，翻译过程中所需的能量由________（填“病毒”或“宿主细胞”）提供。（4分） （2）该病毒mRNA上有多个起始位点，可合成多种蛋白质，从密码子与氨基酸的对应关系角度分析，其原因是________；与真核生物一个mRNA通常只合成一种蛋白质相比，该病毒的这种翻译特点的优势是________。（6分） （3）若该病毒RNA的某片段序列为“...AUGUUCUAA...”，其中AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，则以该片段为模板合成的肽链含________个氨基酸；若该片段中“UUC”突变为“UUA”，则合成的肽链氨基酸序列________（填“会”或“不会”）改变，原因是________。（6分） （4）请设计实验验证该病毒的翻译过程依赖宿主细胞的核糖体，简要写出实验思路、预期结果和结论。（6分） 【答案】（1）mRNA；宿主细胞（每空2分，共4分） （2）不同起始位点开始的密码子序列不同，可编码不同的氨基酸序列；可在有限的mRNA长度上合成多种蛋白质，提高翻译效率（每空3分，共6分） （3）2；会；UUC编码苯丙氨酸，UUA编码亮氨酸，密码子改变导致对应的氨基酸改变（每空2分，共6分） （4）实验思路：取等量该病毒RNA，分别加入含宿主细胞核糖体的提取液（实验组）和不含宿主细胞核糖体但含其他翻译所需物质（tRNA、氨基酸、能量等）的提取液（对照组），在相同条件下培养一段时间后，检测两组是否合成病毒蛋白质。（3分） 预期结果：实验组检测到病毒蛋白质，对照组未检测到。（1分） 结论：该病毒的翻译过程依赖宿主细胞的核糖体。（2分） 【解析】（1）病毒RNA直接作为翻译模板，功能等同于真核生物的mRNA；病毒无独立代谢系统，翻译能量由宿主细胞提供。 （2）多个起始位点对应不同的密码子序列，可编码不同蛋白质；该特点可提高翻译效率，减少RNA合成的消耗。 （3）AUG为起始密码子，UAA为终止密码子，中间含UUC一个密码子，故肽链含2个氨基酸；UUC与UUA编码不同氨基酸，序列改变。 （4）实验设计遵循单一变量原则，自变量为是否含宿主核糖体，因变量为是否合成病毒蛋白质，通过对比结果验证结论。 地 城 考点03 中心法则 一、单项选择题（每题6分，共24分） 1．（2023届山东省潍坊市高三期末考试题）HIV病毒是一种逆转录病毒，其侵染人体T淋巴细胞后，会利用宿主细胞的原料和场所完成自身遗传物质的复制和表达，进而破坏免疫系统。下列关于HIV增殖过程中遗传信息传递的叙述，正确的是（ ） A. 该过程涉及DNA复制、转录、翻译三个过程 B. 逆转录过程以HIV的RNA为模板合成互补DNA，原料是脱氧核苷酸 C. 转录过程在宿主细胞的细胞核内进行，模板是HIV的DNA D. 翻译过程的产物是HIV的核心蛋白质和逆转录酶，场所是宿主细胞的核糖体 【答案】B 【解析】HIV增殖过程涉及逆转录、DNA复制、转录、翻译四个过程，A错误；逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，该过程的原料为脱氧核糖核苷酸，B正确；宿主细胞T淋巴细胞为动物细胞，其细胞核具有核膜，但HIV的DNA整合到宿主细胞染色体DNA后，转录过程可在细胞核内进行，但若HIV DNA未整合，也可在细胞质中进行转录，且模板是整合后的HIV DNA或游离的HIV DNA，C错误；翻译过程的产物包括HIV的核心蛋白质、逆转录酶、外壳蛋白质等多种蛋白质，D错误。 2．（2024届山东省青岛市高三期末考试题）科学家在研究大肠杆菌DNA复制时，发现一种名为“DnaG”的蛋白质能催化RNA引物的合成，该引物是DNA复制顺利启动的关键。下列关于大肠杆菌DNA复制与转录的比较，错误的是（ ） A. 两者都以DNA为模板，都遵循碱基互补配对原则 B. 两者的产物不同，复制产物是DNA，转录产物是RNA C. 两者的酶不同，复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶 D. 两者的原料相同，都是四种脱氧核糖核苷酸 【答案】D 【解析】大肠杆菌DNA复制以DNA的两条链为模板，转录以DNA的一条链为模板，两者都遵循碱基互补配对原则，A正确；DNA复制的产物是子代DNA，转录的产物是mRNA、tRNA、rRNA等RNA，B正确；DNA复制需要解旋酶解开双链，DNA聚合酶催化子链合成，转录需要RNA聚合酶（兼具解旋和催化RNA合成的功能），C正确；DNA复制的原料是四种脱氧核糖核苷酸，转录的原料是四种核糖核苷酸，两者原料不同，D错误。 3．（2024届山东省济南市高三期末考试题）某tRNA的反密码子为CAU，该tRNA所携带的氨基酸对应的密码子是AUG。下列关于该过程的叙述，正确的是（ ） A. 该tRNA参与的过程是转录，场所是细胞核 B. 密码子AUG是起始密码子，只能编码甲硫氨酸 C. 反密码子与密码子的配对遵循A-U、U-A、G-C、C-G的原则 D. 一种tRNA只能携带一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种tRNA携带 【答案】C 【解析】tRNA参与的过程是翻译，场所是核糖体，A错误；密码子AUG是起始密码子，通常编码甲硫氨酸，但在某些生物或特定情况下也可能编码其他氨基酸，B错误；反密码子与密码子的配对遵循RNA之间的碱基互补配对原则，即A-U、U-A、G-C、C-G，C正确；一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可能由多种tRNA携带（密码子的简并性），D错误。 4．（2025届山东省烟台市高三期末考试题）囊性纤维病是一种单基因遗传病，患者编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸，进而影响其空间结构，使氯离子运输功能异常。下列关于该遗传病的叙述，正确的是（ ） A. 该变异属于基因突变，会导致基因的碱基序列发生改变 B. 该变异会影响转录过程，导致CFTR蛋白合成受阻 C. 该实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状 D. 患者的CFTR蛋白基因中缺失的3个碱基一定位于基因的编码区末端 【答案】A 【解析】基因缺失3个碱基属于基因突变，基因突变的本质是基因碱基序列的改变，A正确；该变异是基因中碱基缺失，影响的是翻译过程中合成的蛋白质结构，而非转录过程，B错误；CFTR蛋白是转运蛋白，该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误；基因缺失3个碱基导致蛋白质缺少一个氨基酸，说明缺失的3个碱基位于基因的编码区，且为连续的3个碱基，但不一定在末端，D错误。 二、不定项选择题（每题8分，共16分，多选、少选、错选均不得分） 5．（2023届山东省临沂市高三期末考试题）下图为中心法则及其拓展的图解，其中①~⑤表示相关过程。下列关于该图解的叙述，正确的是（ ） A. 图中①过程的模板是DNA的两条链，⑤过程的模板是mRNA B. 原核生物细胞中，①②⑤过程可同时进行，没有时空差异 C. 若某生物能进行③过程，则该生物一定是RNA病毒，且含有逆转录酶 D. 图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，且配对方式完全相同 【答案】ABC 【解析】①为DNA复制，以DNA的两条链为模板；⑤为翻译，以mRNA为模板，A正确；原核生物没有核膜包被的细胞核，转录和翻译可同时进行，DNA复制在细胞分裂时进行，也可与转录、翻译同时发生，没有时空差异，B正确；③为逆转录过程，仅存在于逆转录病毒中，该类病毒含有逆转录酶，可催化RNA合成DNA，C正确；图中各过程都遵循碱基互补配对原则，但配对方式不完全相同，如①过程有A-T配对，②③④⑤过程有A-U配对，D错误。 6．（2025届山东省淄博市高三期末考试题）研究发现，真核生物的基因表达受多种因素调控，如某基因的启动子区域发生甲基化会抑制转录过程。此外，不同细胞中基因的表达具有选择性，如胰岛B细胞能表达胰岛素基因，而神经细胞不能。下列关于真核生物基因表达的叙述，正确的是（ ） A. 启动子区域甲基化会影响RNA聚合酶与DNA的结合，进而抑制转录 B. 胰岛B细胞和神经细胞中，相同基因的转录产物可能不同 C. 翻译过程中，核糖体移动的方向与mRNA的合成方向相同 D. 转录过程中，DNA分子的两条链可同时作为模板合成不同的RNA 【答案】AB 【解析】启动子是RNA聚合酶的结合位点，其甲基化会阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，从而抑制转录，A正确；胰岛B细胞和神经细胞中，部分基因可能发生选择性剪接，导致相同基因转录出不同的mRNA（如外显子拼接方式不同），B正确；翻译过程中核糖体沿mRNA从起始密码子向终止密码子移动，而mRNA的合成方向是从5'端向3'端，两者方向不一定相同，C错误；转录过程中，DNA分子只有一条链作为模板（模板链），另一条链不作为模板，D错误。 三、非选择题（每题30分，共60分） 7．（2024届山东省青岛市高三期末考试题）下图为某真核细胞中基因表达的部分过程示意图，其中①~④表示相关结构或物质，a、b表示过程。请结合图示回答下列问题： （1）图中a过程的名称是________，该过程主要发生在细胞的________中，所需的酶主要是________。（6分） （2）图中②的名称是________，其合成的方向是________（填“从5'端到3'端”或“从3'端到5'端”），判断依据是________。（8分） （3）图中b过程的名称是________，①的主要组成成分是________，③的功能是________。（8分） （4）若图中DNA模板链的某段碱基序列为“-TACGTA-”，则②上对应的密码子序列为________，④中对应的氨基酸序列可通过________查询确定。若该DNA片段发生碱基对替换，导致②上的密码子由“UAC”变为“UAA”，则④的合成会________，原因是________。（8分） 【答案】（1）转录；细胞核；RNA聚合酶 （2）mRNA；从5'端到3'端；多肽链④正在延伸，核糖体①在②上从5'端向3'端移动，说明②的合成方向与核糖体移动方向一致 （3）翻译；蛋白质和rRNA；携带氨基酸并识别密码子 （4）AUGCAU；密码子表；提前终止；UAA是终止密码子，会使核糖体停止翻译过程 【解析】（1）图中a过程以DNA为模板合成RNA，为转录过程；真核细胞中转录主要发生在细胞核内，所需的关键酶是RNA聚合酶，其可催化核糖核苷酸聚合形成RNA。 （2）②是转录的产物，且结合核糖体进行翻译，故为mRNA；根据多肽链④的延伸方向可知，核糖体①在mRNA上从5'端向3'端移动，而mRNA的合成方向与核糖体移动方向一致，因此②的合成方向是从5'端到3'端。 （3）b过程以mRNA为模板合成多肽链，为翻译过程；①为核糖体，主要由蛋白质和rRNA组成；③为tRNA，其功能是携带特定氨基酸，并通过反密码子与mRNA上的密码子配对，实现氨基酸的转运。 （4）DNA模板链碱基序列为“-TACGTA-”，根据碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C），mRNA上对应的密码子序列为“AUGCAU”；氨基酸序列可通过查询密码子表确定；密码子“UAA”为终止密码子，当mRNA上出现终止密码子时，核糖体将停止翻译，导致多肽链合成提前终止。 8．（2025届山东省济南市高三期末考试题）脊髓灰质炎病毒是一种单链RNA病毒，其遗传信息传递过程较为特殊，下图为该病毒在宿主细胞内的遗传信息传递示意图。请结合图示及所学知识，回答下列问题： （1）脊髓灰质炎病毒的遗传物质是________，图中过程①的名称是________，该过程所需的酶是________，由________提供。（8分） （2）图中过程②的模板是________，产物是________，该过程与过程①的相同点是________（答出两点即可）。（8分） （3）与T2噬菌体相比，脊髓灰质炎病毒在遗传信息传递过程中特有的过程是________（填图中序号），两者共有的过程是________（填中心法则中的过程名称）。（6分） （4）若脊髓灰质炎病毒的RNA某位点发生碱基替换，导致其编码的蛋白质氨基酸序列改变，该变异属于________。研究发现，该病毒在增殖过程中变异率较高，原因是________。（8分） 【答案】（1）RNA；RNA复制（或负链RNA合成）；RNA聚合酶；宿主细胞 （2）互补RNA（或-RNA）；病毒RNA（或+RNA）；都以RNA为模板、都需要RNA聚合酶、都遵循碱基互补配对原则（答出两点即可） （3）①②；翻译 （4）基因突变；该病毒的遗传物质是RNA，RNA是单链结构，稳定性较低，且RNA复制过程中没有校正机制 【解析】（1）由题意可知，脊髓灰质炎病毒是单链RNA病毒，其遗传物质是RNA；图中过程①以病毒RNA（+RNA）为模板合成互补RNA（-RNA），属于RNA复制的一部分，该过程需要RNA聚合酶催化，病毒自身不含酶，该酶由宿主细胞提供。 （2）过程②以互补RNA（-RNA）为模板合成病毒RNA（+RNA），产物是病毒的遗传物质RNA；过程①和②均为RNA复制相关过程，相同点包括都以RNA为模板、都需要RNA聚合酶、都遵循碱基互补配对原则、都发生在宿主细胞内等。 （3）T2噬菌体是DNA病毒，其遗传信息传递过程包括DNA复制、转录、翻译；脊髓灰质炎病毒是RNA病毒，特有的过程是①②（RNA复制），两者共有的过程是翻译。 （4）病毒RNA上的碱基替换导致蛋白质氨基酸序列改变，属于基因突变；RNA为单链结构，稳定性低于DNA，且RNA复制过程中没有类似DNA复制的校正机制，因此病毒增殖过程中变异率较高。 地 城 考点04 基因表达与性状的关系 一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题6分，共24分） 1．（2024届济南高三期末考试题改编）DNA甲基化是表观遗传的重要形式，可通过影响基因转录调控性状。研究发现，肿瘤细胞中某些抑癌基因的启动子区域甲基化水平显著升高，导致肿瘤发生发展。下列关于DNA甲基化与性状关系的叙述，错误的是（ ） A. DNA甲基化不改变基因的碱基序列，属于表观遗传调控 B. 抑癌基因启动子甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合 C. 肿瘤细胞中抑癌基因甲基化导致其表达产物减少，细胞分裂失控 D. DNA甲基化引起的性状改变不能遗传给后代 【答案】D 【解析】本题考查表观遗传中DNA甲基化的机制及影响。A选项，表观遗传的核心特征是不改变基因碱基序列但影响性状，DNA甲基化符合该特征，正确；B选项，启动子是RNA聚合酶结合位点，甲基化会遮挡结合位点，阻碍转录启动，正确；C选项，抑癌基因功能是抑制细胞异常分裂，其甲基化导致表达受抑、产物减少，细胞分裂失控引发肿瘤，正确；D选项，DNA甲基化若发生在生殖细胞中，可通过减数分裂遗传给后代，并非绝对不能遗传，错误。 2．（2023届青岛高三期末考试题改编）囊性纤维化是常见遗传病，患者肺部支气管上皮细胞中，控制氯离子转运载体蛋白合成的基因缺失3个碱基对，导致载体蛋白结构异常，氯离子转运障碍，肺部黏液堆积。下列关于囊性纤维化致病机理的叙述，正确的是（ ） A. 基因缺失3个碱基对属于染色体结构变异 B. 载体蛋白结构异常是细胞代谢紊乱的直接原因 C. 该实例体现基因通过控制蛋白质结构直接控制性状 D. 氯离子转运障碍导致肺部黏液堆积属于次级性状改变 【答案】C 【解析】本题考查基因控制性状的直接途径及变异类型判断。A选项，基因内部碱基对缺失属于基因突变，而非染色体结构变异，错误；B选项，基因结构改变是根本原因，载体蛋白结构异常是直接原因，细胞代谢紊乱是中间环节，错误；C选项，基因直接控制载体蛋白结构，进而影响性状，符合直接控制途径，正确；D选项，肺部黏液堆积是载体蛋白功能异常直接导致的表型，属于初级性状改变，错误。 3．（2025届烟台高三期末考试题改编）某真核生物基因表达过程如图所示，图中①②为关键过程，a、b、c分别为相关物质或结构。（图解描述：左侧为双链DNA，上方单链为模板链，箭头指向右侧单链mRNA（标注为b），此过程为①；mRNA右侧结合两个核糖体（标注为c），每个核糖体上合成一条多肽链（标注为a），核糖体沿mRNA从左向右移动，多肽链长度从左到右递增，此过程为②。）下列关于该过程的叙述，错误的是（ ） A. 过程①为转录，发生场所主要是细胞核，需要RNA聚合酶催化 B. 过程②为翻译，核糖体移动方向与多肽链合成方向一致 C. 物质b上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，具有简并性 D. 一个b分子结合多个c，可同时合成多条不同的a分子 【答案】D 【解析】本题考查转录和翻译的过程及特征。A选项，真核生物转录主要在细胞核进行，需RNA聚合酶解开DNA双链并催化核糖核苷酸聚合，正确；B选项，核糖体移动方向可通过多肽链长度判断，长肽链对应的核糖体移动距离更远，与合成方向一致，正确；C选项，密码子与反密码子互补配对，一种氨基酸可对应多种密码子，体现简并性，正确；D选项，一个mRNA分子结合多个核糖体，合成的多条多肽链模板相同，氨基酸序列一致，即合成相同的a分子，错误。 4．（2024届潍坊高三期末考试题改编）涡虫再生能力极强，将其切成多份后，每一份均可发育为完整个体。研究发现，涡虫再生过程中，部分基因发生选择性表达，调控细胞增殖和分化。下列关于涡虫再生过程的叙述，正确的是（ ） A. 再生过程中涡虫细胞内的DNA种类发生改变 B. 基因选择性表达导致涡虫不同部位细胞的RNA种类不同 C. 再生过程仅涉及细胞分化，不涉及细胞衰老和凋亡 D. 涡虫再生能力强是因为其细胞均具有全能性 【答案】B 【解析】本题考查基因选择性表达与细胞全能性。A选项，再生过程为体细胞增殖分化，DNA复制后平均分配，种类不变，错误；B选项，基因选择性表达的结果是不同细胞合成的mRNA种类存在差异，进而合成不同蛋白质，正确；C选项，再生过程中既有细胞增殖分化，也有衰老细胞清除（凋亡），维持个体稳态，错误；D选项，涡虫体细胞再生为完整个体体现细胞核全能性，而非细胞均具有全能性，且其再生能力强与特定基因表达调控直接相关，错误。 二、不定项选择题（每题有一个或多个正确答案，每题8分，共24分，多选、错选不得分，少选得4分） 5．（2023届临沂高三期末考试题改编）基因表达调控可发生在转录前、转录中、转录后、翻译和翻译后多个层次。原核生物主要通过操纵子调控，真核生物则通过表观遗传、转录因子等多种方式调控，以适应不同环境和发育需求。下列关于基因表达调控的叙述，正确的是（ ） A. 大肠杆菌乳糖操纵子中，乳糖作为诱导物结合阻遏蛋白，解除其对操纵基因的抑制 B. 真核生物组蛋白乙酰化会使染色质结构松弛，促进基因转录 C. 转录后调控中，miRNA可与靶mRNA结合使其降解，抑制翻译过程 D. 翻译后调控中，蛋白质的磷酸化修饰可改变其活性，直接影响性状 【答案】ABCD 【解析】本题考查基因表达的多层次调控机制。A选项，大肠杆菌乳糖操纵子的经典调控机制：无乳糖时阻遏蛋白结合操纵基因，阻止转录；有乳糖时，乳糖结合阻遏蛋白使其构象改变，脱离操纵基因，转录启动，正确；B选项，组蛋白乙酰化会削弱组蛋白与DNA的结合力，染色质松弛，便于RNA聚合酶结合，促进转录，正确；C选项，miRNA属于非编码RNA，转录后调控中，可与靶mRNA的互补序列结合，介导其降解或抑制核糖体结合，从而抑制翻译，正确；D选项，蛋白质磷酸化是常见翻译后修饰，可改变蛋白质空间结构和活性，进而影响性状，如酶的磷酸化激活其催化功能，正确。 6．（2025届淄博高三期末考试题改编）蜜蜂的发育中，雌性幼虫持续食用蜂王浆可发育为蜂王，否则发育为工蜂。研究表明，蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达，减少DNA甲基化转移酶合成，导致核DNA甲基化水平降低。下列关于蜜蜂发育调控的叙述，正确的是（ ） A. 蜂王和工蜂的基因型相同，表型差异由表观遗传调控导致 B. DNA甲基化水平降低会使相关基因的转录效率提高 C. Dnmt3基因表达的产物在细胞质中合成，可进入细胞核发挥作用 D. 若向工蜂幼虫饲喂Dnmt3基因抑制剂，其可发育为蜂王 【答案】ABC 【解析】本题考查表观遗传在发育中的应用。A选项，蜂王和工蜂均由雌性受精卵发育而来，基因型相同，表型差异由DNA甲基化等表观遗传因素导致，正确；B选项，DNA甲基化通常抑制基因转录，甲基化水平降低会解除抑制，提高转录效率，正确；C选项，Dnmt3基因表达产物为DNA甲基化转移酶，属于蛋白质，在细胞质核糖体合成，通过核孔进入细胞核作用于DNA，正确；D选项，蜂王发育还受营养、激素等多种因素调控，仅抑制Dnmt3基因表达可能无法完全诱导工蜂幼虫发育为蜂王，表述绝对化，错误。 7．（2024届威海高三期末考试题改编）某植物花色由两对等位基因A/a、B/b控制，遵循自由组合定律。A基因控制合成酶A，B基因控制合成酶B，只有两种酶同时存在时，才能合成紫色素，表现为紫花；否则为白花。某紫花植株自交，后代紫花:白花=9:7。下列关于该植物花色遗传的叙述，正确的是（ ） A. 该实例体现基因通过控制酶的合成间接控制性状 B. 亲代紫花植株的基因型为AABB C. 后代白花植株中，纯合子所占比例为3/7 D. 基因A和基因B的表达具有协同作用 【答案】ACD 【解析】本题考查基因间接控制性状及自由组合定律应用。A选项，基因通过控制酶的合成调控色素合成代谢过程，进而控制花色，符合间接控制途径，正确；B选项，紫花自交后代紫花:白花=9:7（9:3:3:1变式），说明亲代基因型为AaBb，而非AABB，AABB自交后代全为紫花，错误；C选项，后代基因型及比例为A_B_（紫花）:A_bb:aaB_:aabb（白花）=9:3:3:1，白花中纯合子为AAbb、aaBB、aabb，共3份，白花总7份，故纯合子比例3/7，正确；D选项，只有A、B基因均表达产生酶A和酶B，才能合成紫色素，体现两者表达的协同作用，正确。 三、非选择题（共3题，52分） 8．（2024届济宁高三期末考试题改编）（18分）油菜产油率受基因调控，其体内中间代谢产物PEP可在酶A和酶B的催化下分别转化为油脂和蛋白质。酶A由基因A控制合成，酶B由基因B控制合成，两基因独立遗传。为提高产油率，科研人员诱导基因B的非模板链转录，形成双链mRNA，从而降低蛋白质合成量。相关代谢途径及基因转录调控如图所示（图解描述：左侧为PEP，箭头分别指向右侧“油脂”和“蛋白质”，指向油脂的箭头标注“酶A（基因A控制）”，指向蛋白质的箭头标注“酶B（基因B控制）”；下方为基因B结构，含模板链（α链）和非模板链（β链），正常情况下α链转录形成mRNA（标注为“正常mRNA，可翻译酶B”），诱导后β链也转录，形成的RNA与α链转录的RNA结合为“双链mRNA，不可翻译”）。请结合上述信息，回答下列问题： （1）基因A和基因B的表达过程包括________和________两个阶段，酶A和酶B的化学本质是________，两者结构不同的根本原因是________。（8分） （2）科研人员诱导基因B的β链转录，形成的双链mRNA不能参与翻译的原因是________。该调控方式发生在________（填“转录”或“翻译”）水平，体现了基因表达调控的________性。（6分） （3）若某油菜植株基因型为AaBb，其自交后代中，产油率最高的植株基因型为________，该基因型植株所占比例为________。（4分） 【答案】（1）转录；翻译；蛋白质；基因的碱基序列不同（或脱氧核苷酸排列顺序不同）； （2）双链mRNA不能与核糖体结合（或核糖体无法识别双链RNA）；翻译；精细； （3）AAbb；1/16。 【解析】本题考查基因表达过程及代谢调控应用。（1）基因表达包括转录（DNA→mRNA）和翻译（mRNA→蛋白质）；酶A和酶B为蛋白质，其结构不同的直接原因是氨基酸序列等不同，根本原因是控制其合成的基因A和基因B的碱基序列不同。 （2）翻译的模板为单链mRNA，双链mRNA因结构稳定，无法与核糖体结合，导致翻译无法启动，该调控发生在翻译水平，通过诱导非模板链转录实现对蛋白质合成的精准调控，体现精细性。 （3）产油率最高需酶A活性高、酶B活性低，即基因A表达、基因B不表达，基因型为AAbb；AaBb自交，后代AAbb占1/4（AA）×1/4（bb）=1/16。 9．（2023届泰安高三期末考试题改编）（16分）细胞衰老过程中，某些抑癌基因的启动子区域发生甲基化，导致基因表达受抑，细胞癌变风险升高。阿扎胞苷是一种抗癌药物，属于胞嘧啶类似物，可替代胞嘧啶脱氧核苷酸参与DNA复制，从而抑制DNA甲基化转移酶的活性。请回答下列问题： （1）抑癌基因的作用是________，其启动子区域甲基化会导致该基因________过程受阻，原因是________。（6分） （2）阿扎胞苷通过抑制DNA甲基化转移酶活性，降低抑癌基因的甲基化水平，从而________（填“促进”或“抑制”）抑癌基因的表达。该过程中，阿扎胞苷参与DNA复制时，会与DNA甲基化转移酶结合，使其无法发挥作用，这体现了酶的________特性。（4分） （3）结合上述机制，推测阿扎胞苷治疗癌症的原理是________。（6分） 【答案】（1）阻止细胞不正常的增殖；转录；RNA聚合酶无法与启动子结合； （2）促进；专一性； （3）阿扎胞苷抑制DNA甲基化转移酶活性，降低抑癌基因甲基化水平，促进抑癌基因表达，其表达产物可阻止癌细胞不正常增殖，从而抑制癌症发展。 【解析】本题考查表观遗传与癌症治疗机制。（1）抑癌基因的核心功能是阻止细胞异常增殖；启动子是转录的关键位点，甲基化会遮挡该位点，使RNA聚合酶无法结合，导致转录受阻。 （2）甲基化抑制基因表达，降低甲基化水平会解除抑制，促进抑癌基因表达；阿扎胞苷与DNA甲基化转移酶特异性结合，使其失活，体现酶对底物的专一性。 （3）治疗原理需串联“药物作用→甲基化变化→基因表达变化→细胞增殖变化”：阿扎胞苷抑制DNA甲基化转移酶→抑癌基因甲基化水平降低→转录启动，基因表达增强→抑癌产物增加→阻止癌细胞异常增殖。 10.（2025届日照高三期末考试题改编）（18分）某科研小组探究miRNA对靶基因表达的影响，选取某基因（靶基因）及其对应的miRNA为研究对象，设置三组实验：对照组（不处理）、实验组1（转入miRNA模拟物，增加miRNA含量）、实验组2（转入miRNA抑制剂，降低miRNA含量），检测各组靶基因的mRNA和蛋白质含量，结果如下表： 组别 靶基因mRNA含量 靶基因蛋白质含量 对照组 +++ +++ 实验组1 +++ + 实验组2 +++ ++++ 请分析实验结果，回答下列问题： （1）该实验的自变量是________，因变量是________。实验设计遵循的原则有________（答出两点即可）。（6分） （2）根据实验结果推测，miRNA对靶基因表达的调控发生在________（填“转录”或“翻译”）水平，判断依据是________。（6分） （3）若要进一步验证上述推测，请设计后续实验思路（写出核心步骤即可）：________。（6分） 【答案】（1）miRNA的含量（或是否转入miRNA模拟物、抑制剂）；靶基因的mRNA含量和蛋白质含量；对照原则、单一变量原则； （2）翻译；三组实验的靶基因mRNA含量相同，而蛋白质含量不同； （3）取对照组和实验组1的mRNA，分别与核糖体、tRNA等翻译所需物质混合，在体外进行翻译实验，检测两组合成的蛋白质含量。 【解析】本题考查实验设计与基因表达调控分析。（1）实验通过转入模拟物或抑制剂改变miRNA含量，故自变量为miRNA含量；因变量是检测的靶基因mRNA和蛋白质含量；实验设置对照组和实验组，遵循对照原则，仅改变miRNA含量，遵循单一变量原则。 （2）转录调控会影响mRNA含量，翻译调控会影响蛋白质含量但不改变mRNA含量；三组实验mRNA含量一致，蛋白质含量随miRNA含量变化，说明调控发生在翻译水平。 （3）验证推测需排除转录影响，在体外翻译体系中（含mRNA、核糖体等），比较对照组和实验组1的蛋白质合成量，若实验组1蛋白质含量低，则直接证明miRNA抑制翻译过程。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $