第五单元 第3课时 基因的表达（教师用书word）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（浙科版 浙江、桂（梧州））

第3课时　基因的表达 课标要求　概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 考点一　转录和翻译 1．RNA的结构、种类及功能 2．遗传信息的转录和翻译 (1)转录 ①以一个基因为单位进行，或者几个基因同时转录，同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。 ②场所：主要是细胞核，叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。 ③真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。 ④转录的产物是RNA，不仅仅有mRNA，还包含tRNA和rRNA等。(2)翻译 ①密码子和反密码子 a．密码子存在于mRNA上，共有64种。决定氨基酸的密码子有61种；终止密码子有3种，不决定氨基酸；起始密码子有2种(AUG、GUG)，决定氨基酸。 b．反密码子存在于tRNA上，若反密码子为3′UCG5′，则密码子序列为5′AGC3′。 c．除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的，这说明地球上所有的生物都来自共同的祖先。 ②翻译起点：起始密码子是翻译第一个氨基酸的密码子，编码的是甲硫氨酸；翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)，翻译停止。 提醒　DNA分子可以进行多起点复制。转录的起点为DNA分子上基因“上游”的启动子，翻译的起点为mRNA上的起始密码子。 (1)(必修2 P73)组成蛋白质的20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面： ①增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。 ②保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码这种氨基酸可以保证翻译的速度。 (2)(必修2 P74)翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，起始密码子AUG决定的甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉。翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。 3．遗传信息、遗传密码(密码子)与反密码子的比较 (1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。 (2)遗传信息通常指DNA(基因)中脱氧核苷酸的排列顺序；RNA病毒中指核糖核苷酸的排列顺序。 (3)遗传密码是指mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻的核苷酸。 (4)反密码子是指tRNA上与遗传密码互补配对的3个核苷酸序列。 1．(2024·杭州高三模拟)DNA转录过程如图所示，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲处DNA正发生氢键的破坏，乙处正发生氢键的形成 B．丙处，游离的核糖核苷酸加到RNA链3′端 C．产物RNA的碱基序列与α链的碱基序列相同 D．酶X是RNA聚合酶，能识别起始密码并开始转录 答案　B 解析　从RNA的位置可知，延伸方向是向右，因此乙处DNA正发生氢键的破坏，甲处正发生氢键的形成，A错误；转录时，RNA链的延伸方向是5′端→3′端，因此游离的核糖核苷酸加到RNA链3′端，B正确；产物RNA的碱基序列与α链的碱基序列存在U和T的差异，C错误；酶X是RNA聚合酶，能识别启动子并开始转录，D错误。 2．(2023·浙江1月选考，15)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是(　　) A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动 B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对 C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译 D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化 答案　B 解析　图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。 3．下列关于基因表达的叙述，正确的是(　　) A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码 B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录 C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性 D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息 答案　C 解析　绝大多数生物的遗传物质是DNA，其RNA和蛋白质均由DNA编码，也有某些病毒的遗传物质是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作为模板合成RNA和蛋白质，A错误；RNA聚合酶起始转录、移动到终止子时停止转录，终止密码子存在于mRNA上，B错误；翻译过程中，mRNA与tRNA的碱基互补配对，从而保证遗传信息传递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，核糖体读取mRNA上从起始密码子到终止密码子的碱基序列，而不是全部碱基序列信息，D错误。 考点二　中心法则 1．中心法则的内容 2．不同种类生物中心法则表达式举例 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 DNA病毒 T2噬菌体 RNA病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等 洋葱根尖分生区细胞 洋葱表皮细胞 DNARNA蛋白质 拓展提升　RNA病毒的种类 (1)正链RNA病毒，如新型冠状病毒，其RNA可直接作模板，进行复制并指导病毒蛋白质的合成。 (2)负链RNA病毒，如流感病毒，侵染细胞后，必须以其RNA为模板，在自身携带的RNA聚合酶的作用下合成mRNA，进而指导病毒蛋白质的合成。 (3)逆转录病毒，如HIV，侵染细胞后，需以病毒RNA为模板，在病毒自身所携带的逆转录酶作用下，合成病毒DNA，该DNA整合到宿主细胞染色质DNA上，以整合在染色质DNA上的病毒DNA片段为模板，合成新的病毒基因组RNA与病毒mRNA，mRNA可翻译出各种病毒蛋白质(如逆转录酶)，最后装配产生子代病毒。 4．(2023·浙江6月选考，4)叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是(　　) A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录 答案　D 解析　由题意可知，叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程，D正确。 5．(2022·浙江6月选考，16)“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　图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；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；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；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。 6．如图为遗传信息流的过程，即中心法则。下列叙述正确的是(　　) A．过程②和⑤发生的场所分别是细胞核和细胞质 B．过程①的进行往往伴随着细胞数目的增多 C．被HIV感染的细胞内会发生③④两个过程 D．烟草花叶病毒内可能发生过程④ 答案　B 解析　过程②为转录，过程⑤为翻译，DNA的转录和翻译也可以发生在叶绿体和线粒体中，A错误；过程①为DNA的复制，DNA复制常发生在细胞分裂前的间期，即过程①的进行往往伴随着细胞数目的增多，B正确；HIV是逆转录病毒，因此在宿主细胞中能发生过程③逆转录，但不会发生过程④ RNA的复制，C错误；病毒不能独立进行新陈代谢，只有在宿主细胞内才可能进行过程④，D错误。 1．(2023·全国乙，5)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是：这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(　　) ①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因 A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤ 答案　A 解析　根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；据题意可知，甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌细胞内转入甲，②符合题意；古菌含有特异的能够转运甲的tRNA和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。故选A。 2．(2023·山东，1)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是(　　) A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成 C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录 答案　B 解析　原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；在有丝分裂过程中，染色质形成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。 3．(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录 B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动 C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成 答案　C 解析　基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则没有CsrA与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译，有利于细菌糖原的合成，D正确。 4．(2021·浙江1月选考，22)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(　　) 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3′UAA5′，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；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；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；细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。 5．(2020·浙江1月选考，21)遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是(　　) A．劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA B．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代 C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代 D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成 答案　A 解析　亲代与子代之间传递的是遗传信息而不是遗传密码，B错误；果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，D错误。 课时精练 一、选择题 1．真核细胞基因编码区中的非编码片段称为内含子，编码片段称为外显子。mRNA前体中内含子转录片段会被剪接体(由蛋白质和小型RNA构成)切除，如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．剪接体可能是一种酶 B．剪接体内部的小型RNA的碱基序列可能互不相同 C．外显子1转录片段和外显子2转录片段连接过程中会形成磷酸二酯键 D．图示RNA剪接机制有利于转录过程的正常进行 答案　D 解析　mRNA前体中内含子转录片段会被剪接体切除，说明具有催化功能，即剪接体可能是一种酶，A正确；剪接体内部的小型RNA结合到RNA前体内含子的不同区域上，说明这些小型RNA的碱基序列可能不相同，B正确；外显子1转录片段和外显子2转录片段的本质是RNA，这两个片段的连接过程中会形成磷酸二酯键，C正确；剪接的结果是形成成熟的mRNA，是作为翻译的模板，有利于翻译过程的正常进行，D错误。 2．(2024·台州第一中学高三模拟)唾液腺细胞合成淀粉酶的局部过程如图所示，图中①表示某种细胞器，②表示某种大分子化合物。下列叙述错误的是(　　) A．图中的囊腔是内质网腔 B．①识别②上的启动子，启动多肽合成 C．多个①结合在②上合成同一种多肽，提高翻译效率 D．图示过程需三种RNA参与，三种RNA都是基因表达产物 答案　B 解析　淀粉酶最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，故图中的囊腔是内质网腔，A正确；①表示核糖体，②表示mRNA，翻译过程中，核糖体识别mRNA上的起始密码子，启动多肽合成，B错误；一条②mRNA分子能够结合多个核糖体，同时进行翻译过程，这样可以提高翻译的效率，C正确；翻译过程中有三种RNA的参与(mRNA作为翻译的模板，tRNA转运氨基酸，rRNA组成核糖体)，这些RNA都由基因转录而来，D正确。 3．(2024·杭州高级中学高三月考)如图为某一种tRNA分子，其中34～36号核苷酸构成反密码子，其碱基分别为I、G、C，I是次黄嘌呤，与U、C、A均能配对。根据密码子表，下列关于该tRNA的分析正确的是(　　) 密码子 丙氨酸 苏氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 脯氨酸 氨基酸 GCA ACG GCU GCC UCG CCG A.P端是tRNA的3′端 B．—OH端可结合多种氨基酸 C．它只与一种密码子配对 D．它只转运一种氨基酸 答案　D 解析　—OH端是tRNA的3′端，P端是tRNA的5′端，A错误；由题意“I是次黄嘌呤，与U、C、A均能配对”可知，含I的该反密码子3′CGI5′可以识别多种不同的密码子GCA、GCC、GCU；根据密码子表可知，GCA、GCC、GCU对应的氨基酸都是丙氨酸，故－OH端只可结合1种氨基酸，即该tRNA只转运一种氨基酸—丙氨酸，B、C错误，D正确。 (2024·嘉兴高三联考)阅读下列材料，完成第4、5小题。 在原核生物中，大多数基因表达的调控是通过操纵子实现的。如图表示大肠杆菌乳糖操纵子模型及其调节过程：大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖)以及启动子和操纵基因。没有乳糖存在时，调节基因编码的阻遏蛋白与操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，结构基因无法表达；有乳糖存在时，阻遏蛋白与乳糖结合后构象变化，失去与操纵基因的亲和力，从而使结构基因得以表达。 4．关于乳糖操纵子的叙述，错误的是(　　) A．乳糖操纵子包含多个基因 B．调节基因表达产生阻遏蛋白 C．没有乳糖时结构基因无法复制 D．RNA聚合酶在操纵子上的移动是有方向的 答案　C 解析　由题意“大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因以及启动子和操纵基因”可知，乳糖操纵子包含多个基因，A正确；由题意“调节基因编码的阻遏蛋白与操纵基因结合”可知，调节基因表达产生阻遏蛋白，B正确；没有乳糖存在时，结构基因无法表达，而非不能复制，C错误。 5．结构基因的表达及调控受环境中乳糖的影响，下列叙述正确的是(　　) A．结构基因转录时，α链和β链均可作为模板 B．酶a催化乳糖水解，可使结构基因的表达受抑制 C．阻遏蛋白与操纵基因的结合是一个不可逆的过程 D．当乳糖为唯一碳源时，结构基因不表达 答案　B 解析　转录时，双链DNA分子中只有一条链作为转录模板，指导转录生成RNA，此链称为模板链，A错误；由“其中酶a能够水解乳糖”以及“没有乳糖存在时，结构基因无法表达”可知，酶a催化乳糖水解，可使结构基因的表达受抑制，B正确；由题意可知，阻遏蛋白与操纵基因的结合是一个可逆的过程，C错误；有乳糖存在时，结构基因得以表达，当乳糖为唯一碳源时，结构基因可以正常表达，D错误。 6．(2024·杭州高三联考)在蛋白质合成过程中，第一步反应是氨基酸活化，氨基酸与ATP反应生成中间产物，然后在氨酰tRNA合成酶的催化作用下，中间产物与tRNA结合。已知一种氨基酸对应一种氨酰tRNA合成酶。下列叙述正确的是(　　) A．有的氨酰tRNA合成酶可以识别多种tRNA B．氨酰tRNA合成酶上有特定的密码子与反密码子结合 C．氨酰tRNA合成酶与tRNA结合过程发生在核糖体上 D．单位时间内氨基酸与tRNA的结合量即氨酰tRNA合成酶的活性 答案　A 解析　一种氨基酸可由多种tRNA转运，一种氨基酸对应一种氨酰tRNA合成酶，则有的氨酰tRNA合成酶可以识别多种tRNA，A正确；密码子位于mRNA上，B错误；氨酰tRNA合成酶催化中间产物与tRNA结合过程发生在细胞溶胶中，mRNA与tRNA结合过程发生在核糖体上，C错误；酶活性一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，且氨基酸不会直接与tRNA结合，是氨基酸与ATP反应生成的中间产物与tRNA结合，D错误。 7．(2024·温州中学高三模拟)mRNA 5′末端的N6－腺苷酸甲基化(m6A)修饰以及3′端的ployA修饰是一种重要的转录后基因表达调控方式。现已明确3′端ployA尾的长度随着翻译的进行逐渐变短。如图是真核细胞中翻译的示意图。下列叙述正确的是(　　) A．一个mRNA上串联着多个核糖体，大大提高了每个核糖体的翻译速率 B．ployA修饰可能与维持mRNA的稳定、调控翻译过程等有关 C．mRNA的m6A修饰可通过DNA复制传递给下一代 D．mRNA 5′端的甲基化修饰通过RNA聚合酶催化完成 答案　B 解析　一个mRNA上串联着多个核糖体，可以大大提高翻译的效率，但不会提高每个核糖体的翻译速率，A错误；mRNA的m6A修饰不能通过DNA复制传递给下一代，C错误；RNA聚合酶是催化合成RNA的酶，mRNA 5′端的甲基化修饰与其无关，D错误。 8．(2024·丽水高三调研)细胞中的RNA由特定的DNA序列经转录产生，如mRNA、tRNA、rRNA。若编码tRNA的DNA序列中某些碱基发生改变，可以产生一种新的分子——校正tRNA。例如，由于某种突变产生了一种携带甘氨酸的tRNA，但该tRNA可以识别精氨酸遗传密码。根据以上信息，下列叙述正确的是(　　) A．遗传信息表达的最终产物只能是蛋白质 B．tRNA分子上的反密码子决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序 C．新合成的多肽链中，原来甘氨酸的位置可被替换为精氨酸 D．校正tRNA分子的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 答案　D 解析　遗传信息表达的最终产物可能是蛋白质、RNA等，A错误；决定蛋白质中氨基酸排列顺序的为DNA中的碱基序列，B错误；某种突变产生了一种携带甘氨酸的tRNA，该tRNA还可以识别精氨酸遗传密码，因此新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸，C错误；校正tRNA分子有可能识别突变后的密码子，携带突变前的氨基酸，从而弥补某些突变引发的遗传缺陷，D正确。 9．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与mRNA互补，形成局部双链。由此推断，下列过程能直接被miRNA阻断的是(　　) A．转录 B．翻译 C．DNA复制 D．逆转录 答案　B 解析　miRNA能与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与tRNA配对结合，影响了翻译过程，真核生物细胞不进行逆转录，B正确。 10．(2024·宁波高三联考)利福霉素是一类广谱抗生素，它的作用机理是该物质特异性地与细菌的RNA聚合酶结合，从而起到抑菌和杀菌作用。下列相关叙述正确的是(　　) A．人体细胞在DNA聚合酶作用下合成RNA B．人体细胞和细菌的RNA聚合酶在结构上可能存在差异 C．RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌RNA上的启动部位 D．利福霉素通过抑制翻译过程来达到抑菌和杀菌的效果 答案　B 解析　人体细胞合成RNA是通过转录过程进行的，所需的酶是RNA聚合酶，A错误；利福霉素的作用机理是特异性地与细菌的RNA聚合酶结合，据此推测人体细胞和细菌的RNA聚合酶在结构上可能存在差异，B正确；RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌DNA中特定碱基序列，起始转录，C错误；RNA聚合酶可以催化转录过程，结合题意可知，利福霉素通过抑制转录过程来达到抑菌和杀菌的效果，D错误。 11．下列关于“中心法则”相关酶的叙述，错误的是(　　) A．RNA聚合酶和逆转录酶催化的反应均遵循碱基互补配对原则 B．逆转录酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶均由核酸编码并在核糖体上合成 C．无需解旋酶的协助，RNA聚合酶从模板单链DNA的3′端移向5′端 D．烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，病毒自身携带逆转录酶 答案　D 解析　RNA聚合酶催化RNA的合成，逆转录酶以RNA为模板合成DNA，则催化的反应均遵循碱基互补配对原则，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的化学本质都是蛋白质，因而都是以核酸编码并在核糖体上合成的，B正确；转录过程中，RNA聚合酶可以使DNA的双螺旋解开，不需要解旋酶的参与，以单链DNA为模板转录合成多种RNA，RNA链的合成由5′端向3′端延伸，RNA聚合酶从模板单链DNA的3′端移向5′端，C正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是逆转录病毒，没有逆转录酶，D错误。 12．(2023·嘉兴高三期末)图甲所示为某生物基因表达的过程，图乙为中心法则，①～⑤表示相关生理过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．在光学显微镜下，核糖体呈现微小的悬滴状，由大、小两个亚基组成 B．一种tRNA只能转运一种氨基酸，在转运过程中有磷酸生成 C．核糖体沿着mRNA从左向右移动，并读取mRNA上的遗传密码 D．图乙中真核细胞遗传信息的传递过程有①②③，④⑤过程只发生在原核细胞和一些病毒中 答案　B 解析　核糖体属于细胞内的亚显微结构，在光学显微镜下不可见，A错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，由图甲可知，tRNA转运过程中需要能量，能量来自ATP的水解，ATP水解生成ADP和磷酸，B正确；由图甲可知，核糖体沿着mRNA从右向左移动，并读取mRNA上的遗传密码，C错误；正常情况下，真核细胞和原核细胞遗传信息的传递过程有①DNA复制、②转录、③翻译，④(RNA复制)、⑤(逆转录)过程可发生在一些被RNA病毒感染的宿主细胞中，D错误。 二、非选择题 13．当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA—DNA杂交体，这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。请分析并回答下列问题： (1)酶C是________________。与酶A相比，酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化______断裂。 (2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上富含碱基G的片段中，R环中含有碱基G的核苷酸有__________________________________，富含G的片段容易形成R环的原因是_______________________________________________________________________________。 对这些基因而言，R环是否出现可作为____________________________________的判断依据。 (3)研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向而行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于____________________________。 R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上的胞嘧啶转化为尿嘧啶，经______次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为________的突变基因。 答案　(1)RNA聚合酶　氢键　(2)鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸　模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链　基因是否转录(或表达)　(3)R环阻碍解旋酶(或酶B)的移动　2　T—A 14．(2023·广东，17)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 回答下列问题： (1)放射刺激心肌细胞产生的________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 (2)前体mRNA是通过________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对________的竞争性结合，调节基因表达。 (3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是______________________ _______________________________________________________________________________。 (4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)自由基　(2)RNA聚合　miRNA　(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡　(4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡 解析　(1)放射刺激心肌细胞可产生大量自由基攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既能与P基因mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。 谢谢！ 学科网（北京）股份有限公司 $