第六单元+必刷题+第26讲　基因的表达-2027届高三生物一轮复习

**基本信息** 聚焦“基因的表达”单元，融合教材核心概念与2026年模拟情境，通过选择、问答等题型覆盖转录翻译、中心法则等考点，适配一轮复习基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|6题|转录方向判断、密码子简并性、中心法则途径|结合+RNA病毒增殖情境，考查科学思维；改编教材图表（如核糖体A/P/E位点），强化结构与功能观| |非选择题|2题|tRNA功能、翻译过程分析|设置大豆蛋白合成实例，体现探究实践；通过串联重复DNA指导蛋白合成，培养创新应用能力|

第26讲　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　遗传信息的转录和翻译 1.RNA的结构与功能 提醒:RNA适合做信使的原因:RNA由核糖核苷酸连接而成,可以储存遗传信息;一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。 2.遗传信息的转录 (1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。 提醒:转录以基因为单位进行,在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。不同的基因转录使用的模板不一定在DNA的同一条链上。 (2)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生。 (3)过程 (4)产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 拓展:模板链与编码链:在转录的时候,会以DNA的一条链为模板,称为模板链,而另一条链称为编码链。DNA上含有多个基因,转录时可以以不同的链作为模板链,即对双链DNA分子中的一条链来说,其既是某些基因的模板链,又是另一些基因的编码链。 3.遗传信息的翻译 拓展:密码子的简并对生物体的生存发展的意义:当一个密码子中有一个碱基改变时,可能并不会改变其对应的氨基酸,增强了密码子的容错性;当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 1.rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。(必修2第65页图4-3)(×) 2.tRNA、mRNA、rRNA都是DNA分子转录的产物,转录的方向是5'→3'。(必修2第65页图4-4)(√) 3.转录过程中DNA双链解开,需要解旋酶。(必修2第65页正文)(×) 4.反密码子的读取方向为由氨基酸连接端(3'端)开始读(由长臂端向短臂端读取)。(必修2第67页图4-6)(√) 5.终止密码子一定不编码氨基酸。(必修2第67页表4-1注解)(×) 6.tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。(必修2第67页图4-6)(√) 7.翻译时,核糖体的移动方向是5'→3'。(必修2第68页图4-7)(√) 1.人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3'。(√) 2.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开。(×) 3.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。(√) 4.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.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同。(×) 1.大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。请根据所学知识回答下列问题。 (1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是　　　　、　　　　。  (2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,mRNA的合成部位是　　　　,mRNA执行功能的部位是　　　　;RNA聚合酶的合成部位是　　　　,RNA聚合酶执行功能的部位是　　　　。  提示:(1)rRNA　tRNA　(2)细胞核　细胞质　细胞质　细胞核 2.据图回答下列问题。 (1)图中a、b、c依次为何种物质或结构?图中显示a、b间存在何种数量关系?其意义是什么? 提示:a是mRNA,b是核糖体,c是肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。 (2)图示翻译方向是A→B还是B→A,判断依据是什么? 提示:A→B,由c中三条链越往B侧越长,可确认翻译方向是A→B。 (3)图中c所指的3条链的氨基酸序列是否相同?为什么? 提示:相同。图中c所指的3条链的模板相同(均为a),故其氨基酸序列均相同。 　遗传信息的转录 1.(2026)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列,其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是(　　) 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 ① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3' ② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3' A.①③　　　　　　　 B.①④ C.②③ D.②④ 解析:基因转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,其中模板链的方向为3'→5',分析题图基因的转录方向可知,M基因以上面的链为模板,N基因以下面的链为模板,故M基因的转录产物为5'-UGUAGA-3',N基因的转录产物为5'-AGCUGU-3',②③正确,C正确。 答案:C ·考教衔接· (1)转录的产物不只是mRNA,还有tRNA、rRNA,3种RNA都参与翻译过程,只是作用不同。 (2)转录过程中的碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G。 2．(2026)真核生物细胞中存在多种与核酸代谢相关的酶，它们在细胞内的定位及功能各有不同，如下表所示。已知线粒体中也含有少量DNA且能进行半自主复制，下列叙述正确的是(　　) 酶的种类 细胞内定位 主要功能 RNA聚合酶α 细胞核 参与DNA复制起始阶段，合成RNA引物 DNA聚合酶δ 细胞核 在DNA复制延伸阶段，催化脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链 RNA酶H 细胞核、线粒体 识别并降解DNA—RNA杂交双链中的RNA链 端粒酶 细胞核 以自身RNA为模板，合成端粒DNA，维持端粒长度 A.在细胞周期中，RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ的活性在G1期可能会显著升高 B．若细胞中RNA酶H功能异常，可能会影响DNA复制和基因表达过程 C．端粒酶的化学本质是蛋白质，其合成过程涉及转录和翻译 D．RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ都能催化磷酸二酯键的形成，二者识别的DNA序列相同 解析：在细胞周期中，DNA复制发生在S期，RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ主要在S期发挥作用，其活性在S期会显著升高，A错误；RNA酶H能识别并降解DNA—RNA杂交双链中的RNA链，在DNA复制过程中会有RNA引物与DNA模板链形成杂交双链，需要RNA酶H降解RNA引物以便完成DNA复制，在基因表达的转录过程中也可能会形成DNA—RNA杂交双链，若RNA酶H功能异常，会影响这些过程，B正确；端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA，说明端粒酶的化学本质是RNA和蛋白质的复合物，其合成过程涉及转录和翻译以及RNA的加工等过程，C错误；RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ都能催化磷酸二酯键的形成，但二者功能不同，在DNA复制中发挥作用的阶段不同，所以二者识别的DNA序列不相同，D错误。 答案：B 　遗传信息的翻译 3.(必修2第68页图4-7)核糖体上有A、P、E三个位点与蛋白质的合成密切相关(如图)。最新研究发现,当核糖体仅剩下一个位于P位点的tRNA时,CCR4-NOT复合物通过检测P位点的tRNA,以降解mRNA。下列叙述错误的是(　　) A.tRNA的5'端是携带氨基酸的部位 B.图中mRNA的b端为3'端,翻译进行时,核糖体从mRNA的a端向b端移动 C.当核糖体仅剩下一个位于P位点的tRNA时,mRNA的A位点为终止密码子 D.tRNA能转运氨基酸、能与mRNA碱基互补配对和参与调节mRNA的降解 解析:tRNA的3'端是携带氨基酸的部位,A错误;由图可知,翻译的方向是从左到右,且翻译的方向是从mRNA的5'端向3'端,因此a端为5'端,b端为3'端,翻译进行时,核糖体从mRNA的a(5')端向b(3')端移动,B正确;当核糖体仅剩下一个位于P位点的tRNA时,说明mRNA的A位点不能再结合tRNA了,因此A位点为终止密码子,C正确;tRNA在翻译过程中能转运氨基酸、能与mRNA碱基互补配对和参与调节mRNA的降解,D正确。 答案:A 4.(2026)如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是(　　) A.该图可表示人体神经细胞核中,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA B.一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点 C.在RNA—DNA的杂交双链中,碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C D.已知过程②的a链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28% 解析:该图是原核细胞转录、翻译过程图,不可表示人体神经细胞核中基因的转录和翻译,A错误;一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,B正确;RNA含有碱基A、G、C、U,DNA含有碱基A、G、C、T,在RNA—DNA杂交双链中,碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C,C正确;转录时a链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%,则模板链C+G占44%,因此双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤(A)所占的碱基比例为28%,D正确。 答案:A ·考教衔接· 真核细胞和原核细胞基因表达过程的差异 　密码子、反密码子、遗传信息 5.(2026)同一生物对决定相同氨基酸的不同密码子的使用频率有较大差异。密码子的优化是指利用基因工程技术,将基因序列中使用频率较低的密码子替换,优化后与优化前相比(　　) A.DNA分子中会出现尿嘧啶 B.转录形成的mRNA序列不变 C.翻译合成蛋白质的效率提高 D.RNA聚合酶更容易读取密码子 解析:DNA分子中的碱基为腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G),不含尿嘧啶(U),优化后DNA仍无U,A错误;密码子优化改变了基因的碱基序列,转录生成的mRNA序列随之改变,B错误;高频密码子对应的tRNA更丰富,翻译时更易与mRNA上的密码子识别,合成蛋白质效率提高,C正确;RNA聚合酶结合DNA的启动子区域催化转录,而非直接读取mRNA上的密码子,D错误。 答案:C 6.(2026)1986年,英国科学家钱伯斯发现了硒代半胱氨酸(非必需氨基酸),并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA编码。最初,人们仅把UGA视为多肽合成的终止密码子,现在发现它在某些情况下也可以编码硒代半胱氨酸。下列叙述正确的是(　　) A.硒代半胱氨酸的反密码子碱基序列为5'-ACU-3' B.正常情况下每个基因均含有终止密码子和氢键 C.多肽链中若含有1个硒代半胱氨酸,则其mRNA中含有两个UGA序列 D.反密码子与密码子的配对方式与tRNA上结合的氨基酸无关 解析:硒代半胱氨酸的密码子是5'-UGA-3',则tRNA上的反密码子碱基序列为5'-UCA-3',A错误;密码子位于mRNA上,正常情况下每个基因转录出的mRNA均含有终止密码子,B错误;翻译的直接模板为mRNA,多肽链中硒代半胱氨酸需要UGA序列,该mRNA的终止密码子可能是UGA,也可能是其他终止密码子,则其直接模板中可能含有两个UGA序列,不是一定含有两个UGA序列,C错误;反密码子与密码子按碱基互补配对原则进行配对,与tRNA上结合的氨基酸无关,D正确。 答案:D ·考教衔接· 遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系 (1)遗传信息、密码子与反密码子 (2)氨基酸与密码子、反密码子的数量关系 ①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子的简并),可由一种或几种tRNA转运。 ②一般情况下,一种密码子只能决定一种氨基酸;一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ③终止密码子并非不能编码氨基酸,如UGA在特殊情况下,可以编码硒代半胱氨酸;在原核生物中,GUG可以作起始密码子,此时它编码甲硫氨酸。 考点二　中心法则 1.提出者:克里克。 2.实质:中心法则指的是遗传信息传递的一般规律。 3.完整的内容图解 ①DNA的复制;②转录;③翻译;④RNA的复制;⑤逆转录。 4.生命是物质、能量和信息的统一体:DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量。 拓展:各种生物遗传信息的传递途径 (1)能分裂的细胞及噬菌体等DNA病毒 (2)高度分化的细胞(通常不具有细胞分裂能力) DNARNA蛋白质 (3)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒) (4)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒) 提醒:一部分RNA病毒自身携带RNA复制酶或逆转录酶,另一部分RNA病毒在入侵宿主细胞后,先通过翻译过程合成相应的酶,再完成RNA复制或逆转录。 1.由逆转录酶催化的是 RNA→DNA 。(必修2第69页图4-8)(√) 2.生命是物质、能量和信息的统一体。(必修2第69页正文)(√) 3.线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。(必修2第69页正文)(√) 4.模板相同,其产物可能不同;产物相同,其模板一定相同。(必修2第69页正文)(×) 1.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充。(√) 2.叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能,故转录过程可直接被AZT阻断。(×) 3.对月季色素合成酶基因进行编辑后,月季细胞内遗传信息的流动方向发生了改变。(×) 4.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质。(√) 　中心法则及其发展 1.(2026)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②③过程密切相关 B.神经细胞中一般不会发生①④⑤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 解析:tau蛋白的合成与图中的②③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,不再分裂,也不能进行逆转录和RNA复制,所以一般不会发生①④⑤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,使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的Tau蛋白,D正确。 答案:A 2.(2026)+RNA病毒是指其基因组为单链RNA且具有mRNA功能的病毒。下图为某+RNA病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A.相比T2噬菌体,+RNA病毒基因组稳定性较差 B.图中酶1、酶2和酶3催化的过程中,碱基互补配对方式都相同 C.未被病毒侵染的细胞中也存在酶1、酶2和酶3 D.该种病毒的子代病毒不能直接在培养基中培养获得 解析:T2噬菌体的遗传物质为双链DNA,+RNA病毒的遗传物质为单链RNA,单链RNA稳定性差,A正确;酶1、酶2和酶3都催化以RNA为模板形成RNA,碱基互补配对方式相同,都为A—U、U—A、C—G、G—C,B正确;催化以RNA为模板形成RNA的酶1、酶2和酶3,在正常细胞中不存在,C错误;病毒必须依赖活细胞才能进行增殖,子代病毒不能直接在培养基中培养获得,D正确。 答案:C 1.(2026)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 􀳀考点解码　DNA复制的模板是DNA的两条链,原料是四种游离的脱氧核苷酸,产物是DNA;转录的模板是DNA的一条链,原料是四种游离的核糖核苷酸,产物是RNA;翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是多肽。 解析:DNA复制、转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则,因此都存在碱基互补配对现象,A正确;翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,复制和转录的场所都是细胞核,B正确;DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子的简并,因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。 答案:C 2.(2026)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(　　) 种类 细胞内定位 转录产物 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA 注:各类RNA均为核糖体的组成成分 A.线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶 B.基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达 C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同 D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁 􀳀考点解码　RNA聚合酶的作用是识别并结合特定的序列,启动基因的转录。 解析:线粒体和叶绿体中都有DNA,二者均是半自主性细胞器,其基因转录时使用各自的RNA聚合酶,A正确;基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,从而影响基因的转录,可影响基因表达,B正确;由表可知,RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但种类不同,说明两种酶识别的启动子序列不同,C错误;RNA聚合酶的本质是蛋白质,编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质(核糖体)中翻译,产物最终定位在核仁发挥作用,D正确。 答案:C 3.(2026)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 解析: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,蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质,所以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。 答案:C 【温馨提示:课时跟踪练26】 学科网（北京）股份有限公司 $