第6单元 第3讲 基因的表达(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习（广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“基因的表达”专题，依据新课标要求梳理转录、翻译、中心法则等核心考点，通过分析近五年高考真题明确转录翻译过程分析、数量计算等高频考点权重，归纳过程比较、图表分析等常考题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+考向突破+易错警示”策略，如结合2024河北卷真题解析转录与复制的差异，运用“两看法”突破真核原核表达辨析，培养科学思维与生命观念素养。通过数量关系6:3:1及“最多最少”计算技巧指导，帮助学生掌握答题方法，教师可据此高效规划复习，提升备考实效。

第3讲　基因的表达 第六单元　基因的本质与表达 高三总复习讲义 广东专版 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。 核心概念 基因的表达、转录、信使RNA、转运RNA、核糖体RNA、翻译、遗传密码、密码子、反密码子、中心法则 层级Ⅰ　根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅱ　要义深剖析——提升关键能力 知能快检窗——查落实·固基础 课时作业 内容索引 根基稳筑牢——夯实必备知识 层级Ⅰ 返回 一、基因指导蛋白质的合成 1.RNA的结构、种类和功能 必备知识 梳理 鸟嘌呤(G) 核糖 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 核孔 2.遗传信息的转录 细胞核 核糖核苷酸 mRNA分子 mRNA、rRNA、tRNA 3.遗传信息的翻译 mRNA tRNA mRNA tRNA 4.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 (1)相关概念及联系 (2)数量关系 ①密码子有64种，有2种起始密码子，有3种终止密码子。 ②通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ③每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。 1.下列关于基因指导蛋白质合成的叙述正确的是 ①DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的 ②一个DNA只能转录出1条、1种mRNA ③转录和翻译过程都存在G—C的碱基配对方式 ④DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上 ⑤DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶 ⑥密码子的简并有利于提高转录的效率 ⑦蛋白质的合成通常从起始密码子开始，到终止密码子结束 ⑧携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点 析概念·点易错·练表达 √ 析概念 √ √ 1.并非所有的RNA都不含氢键，tRNA含有氢键。 2.转录不是以DNA为单位进行的，转录是以基因为单位进行的，一个基因可被多次转录，形成一种多个mRNA。 3.不同基因转录的模板链不一定相同，一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上不同基因的模板链不一定相同。 4.转录的模板是具有1个或n个基因的DNA片段，而非整个DNA分子，因此转录时只解旋相关的DNA片段，其他部位不解旋。 5.转录需要DNA分子局部解旋，但不需要专门的解旋酶，因为RNA聚合酶不仅能催化RNA单链的合成，还具有解旋的作用。 点易错 6.并非tRNA只含3个碱基，一个tRNA分子的反密码子含3个碱基，其他区域也含有碱基。 7.终止密码子并非都不编码氨基酸，一般情况下，3个终止密码子(UAA、UAG、UGA)不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。 1.(必修2 P65正文归纳)RNA聚合酶是一个多功能酶，不仅可以打开DNA双链，还可以_____________________________________。 2.(必修2 P67表4-1)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但是成熟蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因：________________________________ ____________________________________。 3.(必修2 P67“思考·讨论”)几乎所有的生物体都共用一套密码子，这体现了密码子的________，说明____________________________。 练表达 把核糖核苷酸依次连接，形成RNA分子 翻译生成的多肽链往往需进行加工 修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉 通用性 当今生物可能有着共同的起源 二、中心法则 1.提出者：克里克。 2.补充后的内容图解 ①DNA的复制；②______；③翻译；④RNA的复制；⑤________。 转录 逆转录 3.不同生物遗传信息的传递过程 2.下列关于中心法则的叙述正确的是 ①少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA ②转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同 ③HIV中能完成逆转录过程 ④中心法则全部过程均可发生在正常人体细胞内 ⑤线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则 √ 析概念 √ 逆转录、RNA复制并非发生在病毒中，而是发生在被病毒感染的宿主细 胞中。 点易错 返回 要义深剖析——提升关键能力 层级Ⅱ 返回 下列有关遗传信息的转录和翻译的叙述正确的是 ①(2024·河北卷)DNA复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开。 ②(2024·河北卷)DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端。 ③(2024·贵州卷)碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。 ④(2024·湖北卷)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3'，则该序列所对应的反密码子是5'-CAU-3'。 ⑤(2023·江苏卷)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。 ⑥(2021·河北卷)所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码。 ⑦(2021·河北卷)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。 ⑧(2020·全国卷Ⅲ)tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成。 ⑨(2020·全国卷Ⅲ)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。 真题研磨 主题(一)　遗传信息的转录和翻译的综合分析 例 √ √ ①×　转录时不需要解旋酶，RNA聚合酶能催化DNA解旋。 ②√ ③×　由于密码子的简并，碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链有可能相同。 ④√ ⑤×　tRNA分子内部存在局部双链区，会发生碱基互补配对。 ⑥×　RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成。 ⑦×　DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录。 ⑧×　二者都是单链结构。 ⑨×　转录可产生mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA和rRNA不能编码多肽。 归纳总结 1.图示法分析复制、转录和翻译的过程 (1)复制与转录 (2)翻译 图一反映出：一个核糖体与mRNA结合形成2个tRNA结合位点，核糖体沿着mRNA移动的方向是由左往右。 图二反映出： ①mRNA与核糖体存在的数量关系是：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体； ②核糖体移动的方向是由左向右； ③多聚核糖体形成的意义是：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋 白质。 2.有义链和反义链 (1)反义链或模板链：基因中具有转录功能的链，即与有义链互补的链。 (2)有义链或编码链：基因中无转录功能的链，与转录产物mRNA碱基序列相同的那条链(除用T代替U外)。 在一个含有若干基因的DNA分子中，各个基因的有义链，并不一定都在同一条链上，也就是说，DNA双链中的一条链对某些基因来说是有义链，而对另一些基因来说则是反义链(如下图)。 考向突破 考向1　复制、转录和翻译的过程比较 1．(2025·广州一模)M为人体细胞中的一条核苷酸链片段。X(某种化合物或细胞结构)能与M形成复合体，完成特定的生理过程。下列说法错误的是 A．若该过程为DNA复制，X为DNA聚合酶，则X由M的3′向5′移动 B．若该过程为转录，则X为RNA聚合酶，具有特定的识别位点 C．若该过程为翻译，X为核糖体，则M移动，X读取密码子 D．若该过程为逆转录，则X为逆转录酶，催化底物为脱氧核苷酸 √ DNA复制时，DNA聚合酶沿模板链3′端→5′端方向移动，催化子链5′端→3′端合成，A正确；转录时，RNA聚合酶识别并结合启动子(特定识别位点)，启动RNA合成，B正确；翻译时，核糖体(X)沿mRNA(M)移动读取密码子，而非mRNA自身移动，C错误；逆转录以RNA为模板合成DNA，需逆转录酶催化脱氧核苷酸连接，D正确。 2.(2025·湖南卷)被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止 噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是 A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细 菌内 B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C.串联重复的双链DNA的两条链均可作 为模板指导蛋白Neo合成 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 √ 噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸 注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面， 这是噬菌体侵染细菌的特点，A正确； 细菌有核糖体，核糖体是“生产蛋白 质的机器”，所以蛋白Neo在细菌的 核糖体中合成，B正确；在转录过程 中，以DNA的一条链为模板合成 mRNA，进而指导蛋白质的合成，而 不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成，C错误； 因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo，说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。 考向2　真核细胞、原核细胞基因的表达 3.(2025·四川成都三模)DNA中的遗传信息可以通过复制、转录和翻译而流动，据图分析，以下说法错误的是 A.该DNA可能存在于原核细胞和 真核细胞中，酶B和酶C均能催化 DNA解旋 B.R环中存在5种含氮碱基和8种核 苷酸，且嘌呤总数与嘧啶总数相等 C.被32P标记的DNA在31P环境中复制3次，子代DNA中含31P的链占总链数的7/8 D.过程①②③中均存在氢键的断裂和碱基互补配对，且均有水的生成 √ 原核细胞中转录和翻译可同步进行；真核细胞的线粒体或叶绿体DNA复制、转录和翻译也可同步进行，符合图示过程。酶B(解旋酶)在复制中打开双链，酶C(RNA聚合酶)在转录中解开局部双链，A正确； 图示R环由DNA单链与DNA—RNA杂交链共同构成，含DNA的脱氧核苷酸和RNA的核糖核苷酸共8种，含A、T、C、G、U五种含氮碱基，杂交链的嘌呤与嘧啶在互补配对中数量相等，但另一条DNA单链中嘌呤和嘧啶数量不一定相等，B错误； 被32P标记的DNA在31P环境中复制3次，DNA复制为半保留复制，3次复制后共产生8个DNA分子，含32P的链仅有2条(原母链)，总链数为16条，含31P的链占14/16＝7/8，C正确；过程①②③分别为DNA复制、转录和翻译，均存在氢键的断裂和碱基互补配对，且均有水的生成，D 正确。 (1)原核生物基因的表达 题后悟法 真核生物、原核生物基因的表达 (2)真核生物基因的表达 (3)“两看法”判断真核生物、原核生物的基因表达过程 考向3　基因表达中的相关数量计算 4．某原核生物DNA一条链的序列为5′­ATCGATCGATCGATGGCT……GTATAACTAGCTAGCT­3′，共含70个碱基，该链为非转录模板链。起始密码子为：5′­AUG­3′，终止密码子为5′­UAA­3′，“……”处不含编码起始密码子和终止密码子的序列。该段DNA编码的多肽链含有的氨基酸数目最多为 A．12 B．15 C．18 D．24 √ 题目给出的DNA链为非转录模板链(编码链)，其序列为5′端→3′端。转录时，mRNA的序列与编码链大体相同且方向相同(仅T→U)；起始密码子对应DNA编码链的序列为ATG(转录为mRNA的AUG)。在给出的序列中，ATGGCT部分包含ATG(位置13～15)。终止密码子对应DNA编码链的序列为TAA(位置58～60)，因此终止密码子位于此处。起始密码子(13～15)与终止密码子(58～60)之间的碱基数目为：70－12－10＝48个碱基。由于每3个碱基编码1个氨基酸，终止密码子不编码氨基酸，编码的多肽链含有的氨基酸数目最多为(48－3)÷3＝15，A、C、D错误，B正确。 (1)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1 题后悟法 基因表达中的相关数量关系 (2)关注计算中的“最多”和“最少”问题 ①mRNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 ②DNA上的碱基数目与蛋白质中的氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还多。 ③不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。 (2025·贵州卷)下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是 A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是－OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 真题研磨 主题(二)　中心法则与生物类型的关系 例 √ 图中含有尿嘧啶和胸腺嘧啶，应该代表的是转录(或 逆转录)过程，图中箭头所指碳原子为脱氧核糖的2 号碳原子，其上连接的基团是－H，A错误；甲链 中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接，即核酸 中连接两个核苷酸的是磷酸二酯键，B正确；若图 中序列编码一个氨基酸，即图示过程为转录过程，则其密码子为5′-CAU-3′，因为密码子读取的方向是5′端→3′端，C错误；遗传信息通过转录过程从甲链流向乙链，还可通过逆转录过程从乙链流向甲链，D错误。 归纳总结 各种生物遗传信息的传递途径 (1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递： (2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递： (3)具有逆转录功能的RNA病毒(如HIV)遗传信息的传递： (4)高度分化的细胞遗传信息的传递： DNARNA蛋白质 考向突破 1.(2025·湖北卷)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 √ DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意；DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录和翻译(后者为生物体内表达遗传信息的过程，与数据存储无关)，B符合题意；DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意；DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意。 2.(2022·浙江6月选考)“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图。 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 √ 图示为以RNA为模板合成DNA的逆转录过程，逆转录过程需要逆转录酶，A错误；翻译形成多肽的mRNA上可决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子，该RNA是逆转录的模板，不是翻译的模板，B错误；b链为单链DNA，单链DNA分子中两个相邻的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，C正确；逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递，D 错误。 返回 知能快检窗——查落实·固基础 返回 1.下列关于基因表达的说法，正确的是 A.联系转录和翻译两个过程的中间媒介为mRNA B.转录时会形成DNA－RNA杂交区域 C.转录过程中某基因的两条链均可作为模板 D.转录的起点是起始密码子，转录的终点是终止密码子 E.转录得到的成熟产物中可能含有反密码子 F.一种氨基酸可以由多种密码子编码 G.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 H.翻译过程中运输氨基酸的工具是通过转录过程产生的 I.翻译时mRNA沿着核糖体移动，读取氨基酸的下一个密码子 J.翻译时，每种密码子都有与之对应的反密码子 K.一条mRNA上结合多个核糖体同时翻译可以提高每条多肽链的合成速度 √ √ √ √ √ √ 转录是以DNA的一条链为模板进行的，C错误；转录的起点是启动子，转录的终点是终止子，D错误；翻译时，核糖体沿mRNA移动，I错误；翻译时，终止密码子没有与之对应的反密码子，J错误；一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，能提高多肽链的合成速度，但每条多肽链的合成速度不变，K错误。 2．RNA的生物合成有两种方式，一种是转录，即以DNA为模板合成RNA；另一种是以RNA为模板合成RNA，即RNA的复制。参与这两个过程的酶分别是RNA聚合酶和RNA复制酶，下列叙述正确的是 A．两种酶起作用均需要模板，且所需模板链和产物均只有一条链 B．在RNA的合成过程中，两种酶催化形成的碱基对是完全相同的 C．两种酶只能在细胞中才能起作用，催化形成的化学键不完全相同 D．所有的RNA病毒增殖时均需在宿主细胞中进行RNA的复制 √ RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成单链RNA；RNA复制酶以单链RNA为模板合成RNA，产物也是单链RNA。因此两种酶均需模板，且所需模板链和产物均为单链，A正确。转录时碱基配对为A－U、T－A、G－C、C－G；RNA复制时配对为A－U、U－A、G－C、C－G，二者碱基对不完全相同，B错误。RNA聚合酶在细胞内起作用，但RNA复制酶可在某些RNA病毒的病毒颗粒内催化反应；两者均催化形成磷酸二酯键，C错误。逆转录病毒(如HIV)虽为RNA病毒，但其增殖时需先以RNA为模板合成DNA(逆转录)，而非直接进行RNA复制，D错误。 3.(2025·四川卷)为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA(dsRNA)。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是 A.siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B.dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂 C.瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D.用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 √ dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1∶1。siRNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1∶1，A错误；双链dsRNA加工成单链siRNA的过程会发生氢键的断裂，B正确；siRNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA直接抑制的是翻译过程，C错误；用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。 返回 课 时 作 业 返回 一、基因指导蛋白质的合成 1．(2025·广州三模)研究表明：tau蛋白在神经细胞中异常聚合，严重影响神经细胞功能，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析错误的是   A．tau蛋白的合成与细胞质中的②、③过程密切相关 B．神经细胞中一般不会发生①、④、⑤过程 C．③过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体 D．tau蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 tau蛋白的合成与图中的②、③过程密切相关，但②是转录过程，发生在细胞核中，A错误；神经细胞是高度分化的细胞，不再进行分裂(DNA复制)，也不能进行逆转录和RNA复制，所以一般不会发生①、④、⑤过程，B正确；③为翻译过程，该过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，提高翻译效率，C正确；氨基酸之间能形成氢键等，使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的tau蛋白，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 2.(2025·河南安阳二模)miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述错误的是 A.①过程所需模板为相应基因中 的一条链 B.②过程核糖体沿mRNA移动的 方向为右→左 C.②过程与③过程碱基互补配对方式完全相同 D.miRNA通过抑制翻译过程来实现特定基因沉默 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 ①过程为转录，其模板为基因 的一条链，A正确；②过程为 翻译，该过程中一条mRNA上 可相继结合多个核糖体形成多 聚核糖体，依据核糖体上肽链的长度(长的在前)可判断，核糖体沿mRNA的移动方向为左→右，B错误；②过程中tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对，③过程为miRNA与靶mRNA结合，故两过程都是RNA与RNA碱基互补配对，方式完全相同，C正确；miRNA与靶mRNA结合，导致靶mRNA不能作为翻译的模板，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 3．(2026·广东月考)研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)，进而调控相关基因的表达，过程如图所示，下列相关叙述错误的是   A．过程①涉及的两种核酸的嘌呤和嘧啶的比值不一定相同 B．过程②上核糖体的移动方向是从右向左，最终形成相同的多肽链 C．当氨基酸充足时，空载tRNA的5′端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA D．当缺乏氨基酸时，空载tRNA可以通过抑制过程①和②来抑制基因表达 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 图中过程①表示转录，模板DNA中嘌呤和嘧啶的 比值为1，而转录后产物RNA中嘌呤和嘧啶的比 值不一定为1，故过程①涉及的两种核酸的嘌呤 和嘧啶的比值不一定相同，A正确；根据肽链的 长度可知，翻译的方向是从右向左，由于这些核 糖体结合的模板相同，因此，最终形成的多肽链是相同的，B正确；题意显示，当氨基酸充足时，空载tRNA的3′端可能结合特定氨基酸后转变为负载tRNA，C错误；由图可知，细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA可以通过抑制细胞核中的转录过程，或通过抑制翻译过程来抑制基因表达，避免原料的不必要损耗，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 4.(2026·安徽合肥模拟)图甲表示细胞内合成RNA的酶促过程，图乙表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿着mRNA移动合成肽链的过程。下列相关叙述正确的是 A.图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—G B.图甲过程的模板是DNA的两条链，参与的酶是DNA聚合酶 C.图乙中核糖体沿箭头②的方向移动 D.活细胞均能发生图甲和图乙过程 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 图甲是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，即转录，转录时DNA模板链上的碱基与mRNA的相应碱基互补配对，即图甲碱基的配对方式为A－U、G－C、T－A、C－G；图乙是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，即翻译，翻译时tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，即图乙碱基的配对方式为A－U、G－C、U－A、C－G，图甲和图乙碱基配对的共有方式为A—U、G—C、C—G，A正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 图甲为转录，转录的模板是DNA的一条链，参与的酶是RNA聚合酶，B错误。图乙中最早与mRNA结合的核糖体是c，核糖体沿箭头①的方向移动，C错误。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也就没有DNA和核糖体，因此不能发生图甲和图乙过程，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 5.近期科学研究显示，巨型噬菌体φKZ的基因表达中存在程序性移码翻译机制，即除正常翻译外，在特定RNA序列的调控下，宿主核糖体在mRNA上会前移或后移一个碱基再进行氨基酸编码，从而使同一mRNA合成两种不同蛋白质。此外，该噬菌体在侵染后期会表达一种小RNA(sRNA)，与宿主mRNA互补结合，抑制宿主关键酶的合成，抢夺翻译资源。下列分析错误的是 A.移码翻译不会导致遗传信息丢失或错误，是一种精准调控机制 B.移码翻译可最大化地利用有限基因组资源，符合中心法则观点 C.sRNA具有特异性，抑制翻译的机制可能是双链RNA分子会阻止核糖体结合 D.噬菌体通过sRNA可保护自己，并能即时抢夺宿主的mRNA、核糖体等资源 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 程序性移码翻译是在特定RNA序列调控下的机制，虽然改变了读码框，但属于精准调控，并非随机错误，因此遗传信息并未丢失或错误，A正确；移码翻译允许同一mRNA编码两种蛋白质，提高了基因组资源利用率，符合中心法则即遗传信息传递至蛋白质，B正确；sRNA通过与宿主mRNA互补形成双链RNA，可阻止核糖体结合或移动，从而抑制翻译，C正确；sRNA的作用是抑制宿主mRNA翻译，使宿主资源(如核糖体、原料)优先用于噬菌体自身mRNA的翻译，而非直接“抢夺宿主的mRNA”，宿主mRNA未被噬菌体利用，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 6. (2025·广东惠州三模)核糖开关是位于某些mRNA非编码部分的结构，可以和特定物质结合，通过改变自身结构来调控基因表达。大肠杆菌赖氨酸核糖开关的基因表达调控方式如图所示，其中RBS可与核糖体结合并帮其正确定位到起始密码子上。下列分析合理的是 A.RBS序列能与tRNA发生碱基互补配对 B.核糖开关的构象发生改变的过程涉及氢键的断裂与形成 C.RBS的3'端下游区域中存在启动子，其是转录开始的位置 D.赖氨酸浓度高会抑制mRNA降解，减少赖氨酸的合成 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 核糖开关实质是某些RNA 非编码部分内的结构，故 RBS与核糖体结合时，不 会与tRNA发生碱基互补配对，A错误；核糖开关的构象发生改变的过程，RNA降解酶结合位点等部分的氢键发生了断裂和形成，B正确；RBS片段3'端区域中存在核糖体结合部位，核糖体结合后会从起始密码子开始翻译，所以RBS片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置，C错误；RNA降解酶结合位点位于RBS附近，高浓度赖氨酸可能使核糖开关构象变化，暴露出降解位点，促进mRNA降解，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 7.同一mRNA链上存在RNA聚合酶及多个核糖体，与RNA聚合酶最接近的核糖体为前导核糖体，RNA聚合酶合成产物的速度与前导核糖体的翻译速度始终保持一致，以保障转录和翻译的同步进行，这种同步完成转录和翻译的现象称为转录翻译偶联。下列叙述错误 的是 A.大肠杆菌细胞中可发生转录翻译偶联现象 B.同一mRNA链上的多个核糖体可以同时合成多个相同的蛋白质 C.核糖体首先结合在mRNA的5'端，随后启动翻译过程 D.RNA聚合酶既参与转录过程，也参与翻译过程 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 转录翻译偶联现象中的转录和翻译是同步发生的，原核细胞中的基因表达过程是转录和翻译同时进行的，所以大肠杆菌细胞中可发生转录翻译偶联现象，A正确；由于多个核糖体共用1个mRNA，所以合成的蛋白质都是同一种蛋白质，B正确；核糖体首先结合在mRNA的5'端，随后核糖体沿mRNA移动，启动翻译过程，C正确；RNA聚合酶参与转录过程，不参与翻译过程，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 二、中心法则 8.中心法则揭示了生物体内遗传信息的传递规律。下列叙述错误的是 A.蛙的红细胞在进行DNA复制时，两条子链延伸方向相反 B.参与转录和逆转录过程的酶种类不同 C.翻译过程中核糖体沿mRNA5'端→3'端的方向移动依次读取密码子 D.只有通过RNA的复制过程RNA病毒的遗传信息才能传递给子代 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 DNA复制时，由于DNA的两条链反向平行，且DNA聚合酶只能从5'端向3'端延伸子链，所以蛙的红细胞进行DNA复制时，两条子链延伸方向相反，A正确。转录过程需要RNA聚合酶，逆转录过程需要逆转录酶，参与这两个过程的酶种类不同，B正确。翻译过程中，核糖体在mRNA上，沿5'端→3'端的方向移动，依次读取密码子，进行肽链合成，C正确。RNA病毒分为逆转录病毒和非逆转录病毒。逆转录病毒如HIV，通过逆转录过程将遗传信息传递给子代；非逆转录病毒可通过RNA复制过程传递遗传信息给子代，并非只有通过RNA复制过程RNA病毒的遗传信息才能传递给子代，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 9.(2025·河北沧州一模)图甲是真核细胞遗传信息表达的某过程示意图，图乙是中心法则的示意图。下列相关叙述错误的是 A.图甲中②为核糖体，其 在mRNA上的移动方向为 5'端→3'端 B.图甲对应图乙中的c，甲 中①为氨基酸，结合于tRNA的3'端 C.图乙中d、e过程均存在碱基互补配对及氢键的形成和断裂 D.HIV感染人体过程的遗传信息流动途径同图乙中的a→b→c √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 翻译的场所是核糖体如图甲中结构②，翻译时，核糖体沿着mRNA移动，由图可知，核糖体移动方向是从右到左，即核糖体在mRNA上的移动方向为5'端→3'端，A正确；图甲表示翻译过程，以mRNA为模板合成蛋白质，对应图乙中c过程，图甲中①指蛋白质合成的原料氨基酸，在翻译过程中被tRNA转运至核糖体，tRNA上的3'端为tRNA结合氨基酸的部位，B正确； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 d过程表示逆转录，以RNA为模板，通过碱基互补配对合成DNA，e过程表示RNA复制，以RNA为模板，通过碱基互补配对合成RNA，两个过程中均伴随氢键的形成和断裂，C正确；逆转录病毒HIV侵染宿主细胞后，先发生逆转录，合成DNA，整合到宿主细胞的DNA上，然后随宿主细胞的DNA一起复制、转录和翻译，所以遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 10．HIV由核衣壳和包膜两部分组成，包膜的化学组成与细胞膜一致，核衣壳包括衣壳蛋白、两条单链RNA等，其具体结构和入侵宿主细胞及繁殖过程如下图所示。现参考噬菌体侵染实验的流程，以HIV和其宿主细胞为材料进行相关实验。下列叙述错误的是   2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4   A．用32P标记的HIV侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，能在宿主细胞的表面和细胞内检测到放射性 B．HIV在宿主细胞中遗传信息传递过程与肺炎链球菌的不完全相同 C．HIV逆转录得到的DNA片段以脱氧核糖和磷酸交替连接作为基本骨架 D．用32P标记的HIV侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，若沉淀物中放射性较强、上清液中几乎不含放射性，则说明HIV的遗传物质是RNA √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 32P标记HIV的包膜和RNA，由图可知HIV通 过包膜与宿主细胞的细胞膜相互融合的方式 侵入宿主细胞，因此用32P标记的HIV侵染未 标记的宿主细胞，搅拌离心后能在宿主细胞 的表面和细胞内检测到放射性，A正确；HIV为逆转录病毒，其在宿主细胞中遗传信息传递过程包括逆转录、DNA复制、转录和翻译过程，肺炎链球菌的遗传信息传递过程包括DNA复制、转录和翻译过程，即HIV在宿主细胞中遗传信息传递过程与肺炎链球菌的不完全相同，B正确； 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 HIV逆转录得到的DNA片段和其他DNA一样， 也是以脱氧核糖和磷酸交替连接形成的长链作 为基本骨架的，C正确；32P标记HIV的包膜和 RNA，由图可知HIV通过包膜与宿主细胞的细 胞膜相互融合的方式侵入宿主细胞，因此用32P标记的HIV侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后能在宿主细胞的表面和细胞内检测到放射性，不能说明HIV的遗传物质是RNA，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 11．(2025·东莞月考)某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳跃”到起点继续下一轮，每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白，过程如下图。相关叙述错误的是   A．滚环逆转录以4种脱氧核苷酸为原料 B．单链cDNA中存在多个重复序列 C．上述过程仅体现遗传信息由RNA向DNA流动 D．细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 滚环逆转录的产物是DNA，合成DNA的原料是脱氧核糖核苷酸，A正确；由题干信息“每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA”可知，单链cDNA中存在多个重复序列，B正确；上述过程中单链cDNA转录翻译出防御蛋白，会发生遗传信息由DNA向蛋白质流动，C错误；由题干信息“不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白”可知，细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 12.(2025·安徽黄山二模)tRNA不仅参与翻译过程，还对mRNA的降解起到调控作用。tRNA在细胞内可以被加工成各种tRNA片段，如tRFs和tiRNAs等。这些tRNA片段可以通过与mRNA的互补配对结合到特定的mRNA上，进而使mRNA降解为核苷酸，如招募核酸外切酶从mRNA的3'端开始进行降解。下列叙述错误的是 A.mRNA的降解与合成一样，都具有方向性，且都是从3'端开始向5'端进行的 B.核酸外切酶催化磷酸二酯键的水解，RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成 C.转录水平调控和mRNA降解调控，使细胞内的mRNA数量处于动态变化中 D.tRNA对mRNA降解的调控有助于实现基因选择性表达，保证细胞分化和个体正常发育 √ 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 根据题干信息“招募核酸外切酶从mRNA的3'端开始进行降解”可知，mRNA降解是从3'端开始，但题干未提及mRNA合成是从3'端向5'端进行，实际上mRNA合成是从5'端向3'端进行，A错误；核酸外切酶能将mRNA降解为核苷酸，可以催化磷酸二酯键的水解，RNA聚合酶催化核糖核苷酸依次连接形成RNA，催化磷酸二酯键的形成，B正确；转录水平调控可以控制mRNA的合成量，mRNA降解调控可以控制mRNA的减少量，二者使细胞内的mRNA数量处于动态变化中，C正确；tRNA对mRNA降解的调控可以影响mRNA是否能进行翻译，有助于实现基因选择性表达，保证细胞分化和个体正常发育，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 13.(16分)(2026·河南驻马店模拟)以下是有关基因表达的实验探索，请根据实验分析以下问题。 实验一：用RNA酶分解细胞中的RNA， 蛋白质的合成停止，再加入酵母RNA， 蛋白质合成有所恢复。 实验二：用红绿色染料分别标记DNA和 新合成的RNA，发现绿色总是先出现在 红色存在的部位。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 实验三：SP8噬菌体实验：从宿主细胞中分离出SP8的RNA，分别与噬菌体的2条DNA单链混合，发现只有一条 DNA单链可与RNA形成杂交分子，如 图所示。 实验四：α-鹅膏蕈碱实验：α-鹅膏蕈碱 是一种可抑制RNA聚合酶活性的物质， 且随着α-鹅膏蕈碱浓度和处理时间的增 加，转录进程逐渐被抑制。 请分析以上实验： 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (1)实验一说明蛋白质的合成可能与__________________________有关。 mRNA(或RNA或酵母RNA) RNA分解，蛋白质合成停止，加入RNA，蛋白质合成有所恢复，实验一说明蛋白质的合成可能与mRNA(或RNA或酵母RNA)有关。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (2)实验二得出的结论是____________________________________________ ________________。 RNA合成(转录)场所在细胞核内或RNA合成(转录) 场所在DNA附近 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 RNA总是出现在DNA附近，说明RNA合成(转录)场所在细胞核内或RNA合成(转录)场所在DNA附近。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (3)实验三中杂交分子形成的原理是___________________，由此可知RNA合成的模板是______。利用分子杂交技术可鉴定物种亲缘关系远近，原因是______________________________________________________________ ______________。 碱基互补配对原则 b链 形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明物种之间关系越近 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 实验三中杂交分子形成的原理是碱基 互补配对原则(A－U，G－C，T－A， C－G)。DNA单链可与RNA形成杂交 分子的是b链，其与RNA碱基互补配 对，因此RNA合成的模板是b链。形 成杂合双链区的部位越多，DNA碱 基序列的一致性越高，说明在生物进 化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，说明物种之间关系越近。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (4)实验四说明了转录过程所需的酶是____________。已知酵母菌的核基因和线粒体中的质基因均能编码蛋白质的合成，若用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的是 ________(填“核基因”或“质基因”)的转录过程。 RNA聚合酶 核基因 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 加入抑制RNA聚合酶的物质，转录进 程逐渐被抑制，说明转录过程需要 RNA聚合酶。用α-鹅膏蕈碱处理细胞 后发现，细胞质基质中RNA含量显著 减少，说明α-鹅膏蕈碱抑制的是核基 因的转录，核内形成的mRNA通过核 孔进入细胞质基质的RNA含量才显著 减少。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (5)四环素、链霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA的结合，请据以上事实说明这些抗生素可用于一些疾病治疗的道理：______________ ________________________________________________________________________ ____________________________________ ________________________。 抗生素通过干扰细菌核糖体的形成，或阻止tRNA和mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长，因此可用于治疗因细菌感染而引起的疾病 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质合成所不可缺少的。抗生素通过干扰细菌核糖体的形成，或阻止tRNA和mRNA的结合，来干扰细菌蛋白质的合成，抑制细菌的生长，因此可用于治疗因细菌感染而引起的疾病。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 14．(16分)(2025·江西卷)流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 注：“＋”表示有检出，“－”表示未检出。 回答下列问题： 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W ＋ ＋ 宿主E － － 工程菌 ＋ － 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行__________，但不能进行有效的__________。 转录 翻译 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W ＋ ＋ 宿主E － － 工程菌 ＋ － 结合表中数据可知，工程菌中含有AB基因的mRNA，说明AB基因在工程菌中能进行转录；工程菌中没有AB蛋白，说明该基因不能进行有效的翻译。 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏______________________。 该密码子所对应的tRNA 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 蛋白质合成过程中，需要tRNA转运氨基酸，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏该密码子所对应的tRNA。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为__________。 CGU 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制，AB基因的GC含量较高，精氨酸密码子CGG的GC含量高，精氨酸密码子还有CGU(GC含量降低，相关密码子在宿主E中的使用频率高，可使该基因在宿主E中高效表达)，要对精氨酸密码子CGG的使用进行优化，选择最佳密码子为CGU。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路__________________________________________________________________________________；②预测实验结果：__________________________ ______________________________________________________________ ________________________；③分析实验结果：____________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 取此人血清，与AB蛋白混合，观察是否发生抗原－抗体反应(或是否出现沉淀现象) 若发生抗原－抗体反应(出现沉淀)，此人有致病菌W感染史；若不发生抗原－抗体反应(不出现沉淀)，此人没有致病菌W感染史 若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 血清学诊断是利用抗原－抗体反应，AB蛋白可作为抗原，若有病菌W感染史，体内会产生相应抗体，能与AB蛋白发生特性结合，并形成沉淀，故实验思路为：取此人血清，与AB蛋白混合，观察是否发生抗原－抗体反应(是否出现沉淀)；若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀，若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀。 返回 2 3 5 6 7 8 9 10 1 11 12 13 14 4 谢 谢 观 看 第3讲　基因的表达 $