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2026届高考生物一轮基础复习训练29
基因的表达
一、单选题
（2023·江苏高考6题）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　）
A. tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B. 反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C. mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D. 碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
（2024·湖北高考16题）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（　　）
A. 5'-CAU-3'　　　B. 5'-UAC-3'　　　C. 5'-TAC-3'　　　D. 5'-AUG-3'
（2024·贵州高考7题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……下列叙述正确的是（　　）
注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸　CAU、CNC：组氨酸　CCU：脯氨酸　AAG：赖氨酸　UCC：丝氨酸　UAA（终止密码子）
A. ①链是转录的模板链，其左侧是5端，右侧是3端
B. 若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长
C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变
D. 碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
（2024·安徽高考11题）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rRNA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
（2023·全国乙卷5题）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
（2023·浙江1月选考15题）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
（2024·河北卷）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是(　　)
A. DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时，解旋酶使DNA双链由5端向3端解旋
C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. 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
（2025·八省联考内蒙古卷）UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子,CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子,AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中,能表达出Phe—Pro—Lys三肽的是(　　)
A. 5'-CTTCGGGAA-3'　　　B. 5'-AAGGGCTTC-3'
C. 5'-ATCCCGAAG-3'　　　D. 5'-CAACGGGTT-3'
（2024·甘肃模拟）20世纪50年代,科学家在研究DNA复制的酶促反应机制时,发现了一种从未见过的生物化学反应,这种反应需要酶对底物模板指令的绝对依赖。后经众多科学家的不断探索,最终揭示了遗传信息传递的一般规律——中心法则。下列叙述错误的是(　　)
A. DNA分子的碱基排列顺序构成了遗传信息的多样性
B. 遗传信息的复制、转录、翻译和逆转录都需要模板
C. 转录时,RNA聚合酶识别并结合RNA的特定序列
D. DNA复制与转录的过程中,碱基互补配对方式不同
（2025·黑龙江齐齐哈尔模拟）miRNA是一类由内源基因编码的长度为19~25个核苷酸的非编码单链小分子RNA,它主要通过与一个或多个靶mRNA的3端完全或不完全地互补结合,使mRNA降解或抑制mRNA翻译,从而发挥其转录后的调控功能。下列有关叙述正确的是(　　)
A. miRNA会使靶基因表达产物的量减少
B. miRNA与靶mRNA结合的过程中存在A与T的配对
C. miRNA的形成不需要RNA聚合酶的参与
D. miRNA内的嘌呤数一定等于靶mRNA内的嘧啶数
（2025·湖南名校联考入学考试）如图为中心法则模式图,序号表示相关过程。下列叙述正确的是(　　)
A. 过程①可能发生基因突变或基因重组
B. 过程②和④的碱基互补配对方式相同
C. HIV感染T细胞后进行过程③所需的模板和酶均来自HIV
D. 密码子和反密码子分别位于过程②的模板和产物上
（2025·湖南长郡中学月考）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),以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时,调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合,导致RNA聚合酶不能与启动子结合,使结构基因无法转录;乳糖存在时,结构基因才能正常表达,调节过程如下图所示。下列关于启动子的叙述正确的是（　　）
A. 启动子是DNA上与阻遏蛋白结合的部位
B. 启动子的碱基序列不会影响转录的启动
C. 启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位
D. 启动子的存在与否决定了结构基因能否复制
二、多选题
（2025·湖南部分学校高三月考）某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关,SAM通过与mRNA结合来进行调节,机制如图所示,RBS为mRNA上的核糖体结合位点。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 核糖开关的本质是RNA,RBS段与1段的碱基序列相同
B. 核糖开关的构象发生改变的过程涉及了氢键的断裂和形成
C. SAM与核糖开关的结合,可能会抑制基因表达的转录过程
D. SAM阻止RBS与核糖体结合,使核糖体无法向mRNA的5端移动
（2024·湖南郴州模拟）当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链未分离时,会形成RNA—DNA杂交体,此时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构,R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性。如图所示是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. 酶1、酶2、酶3分别是RNA聚合酶、解旋酶、DNA聚合酶
B. 翻译时,核糖体向着mRNA的5端读取密码子
C. 图示生理现象可发生在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中
D. R环中形成的碱基的配对方式有A—T、U—A、C—G
（2025·河北张家口模拟）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。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 细菌glg基因表达时，核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
B. 细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从3端向5端移动
C. 抑制CsrB基因的转录会抑制细菌糖原的合成
D. CsrA蛋白与glg mRNA结合后会导致其降解
三、非选择题
（2024·河北唐山模拟）施一公院士团队因“剪接体的结构与分子机理研究”荣获2020年度陈嘉庚生命科学奖。该团队研究发现真核细胞中的基因表达分三步进行，如图所示。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。回答下列问题。
（1）剪接现象的发现仍然是传统中心法则的内容，剪接体的形成与基因______（填“有关”或“无关”）。剪接体彻底水解的产物有______。
（2）过程①转录时，RNA聚合酶在模板DNA链上的移动方向为______。若某动物基因的非编码区的碱基位点发生甲基化，使过程①无法完成，从而导致的结果是______。该动物的一条染色体上某一基因发生突变后，转录出的mRNA长度不变，而肽链变长。经测定发现某基因的第985位碱基对由T—A变成了C—G，导致正常基因转录形成的mRNA上的相应密码子发生改变，可能的变化情况是______（用下表序号和箭头表示）。
可能用到的密码子 可能用到的密码子 可能用到的密码子
a.AGU （丝氨酸） b.UGC （半胱氨酸） c.CGU （精氨酸）
d.UGG （色氨酸） e.UAG （终止密码子） f.UAA （终止密码子）
（3）过程③中一条mRNA链可结合多个核糖体，意义是______。若最终编码的蛋白质结构发生了改变，不考虑变异，则可能的原因是______。
（2025·黑龙江齐齐哈尔高三阶段练习）下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，请回答相关问题。
（1）图示甲过程表示______的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在______和______中。
（2）生物学中，经常使用3（3标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究甲过程的物质合成情况，原因是______。
（3）丙过程在核糖体中进行，通过______上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经______和______（细胞结构）加工修饰的效果。
一、单选题
答案：D
解析：
A项：tRNA分子呈三叶草结构，内部存在碱基互补配对（如茎部的双链区域），故A错误。
B项：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，故B错误。
C项：终止密码子（如UAA、UAG、UGA）不编码氨基酸，无法结合tRNA，故C错误。
D项：反密码子第1位碱基I可与密码子第3位的A、U、C配对，增加了密码子与反密码子配对的容错性，有利于维持遗传稳定性，故D正确。
答案：A
解析：
DNA的双链结构为反向平行，遵循碱基互补配对原则。若编码链的一段序列为5'-ATG-3'，则模板链的序列为3'-TAC-5'，则对应的mRNA序列为5'-AUG-3'，则该序列所对应的反密码子是3'-UAC-5'，A符合题意。
答案：C
解析：
起始密码子为AUG，对应的DNA模板链序列为TAC。图中①链含TAC，故①为模板链，转录方向为3→5，因此左侧为3端，右侧为5端，A错误。
若①链5～6号碱基间插入G，可能导致后续密码子移位，提前出现终止密码子（如UAA），肽链变短，B错误。
若①链1号碱基前插入G，模板链起始序列仍含TAC（对应AUG），后续密码子不变，肽链长度不变，C正确。
密码子具有简并性，不同mRNA可能翻译出相同肽链，D错误。
答案：C
解析：
A项：线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，含DNA和自身的RNA聚合酶，A正确。
B项：DNA甲基化可抑制RNA聚合酶结合，阻碍转录，影响基因表达，B正确。
C项：RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ转录产物均含rRNA，但酶的种类不同，识别的启动子序列不同，C错误。
D项：RNA聚合酶Ⅰ的基因在细胞核转录，mRNA进入细胞质翻译，产物返回核仁发挥作用，D正确。
答案：A
解析：
大肠杆菌需合成含甲的肽链，需满足：①甲作为原料（②）；②tRNA甲转运甲（需tRNA甲的基因⑥表达）；③酶E催化甲与tRNA甲结合（需酶E的基因⑤表达）。
ATP、RNA聚合酶、核糖体大肠杆菌自身可提供，故需转入②⑤⑥，A正确。
答案：B
解析：
A项：翻译时核糖体沿mRNA从5→3移动（肽链越长离5端越远），A错误。
B项：翻译中mRNA密码子与tRNA反密码子互补配对，B正确。
C项：核糖体依次结合mRNA，并非同时开始或结束，C错误。
D项：基因截短导致mRNA变短，串联的核糖体数目减少，D错误。
答案：D
解析：
A项：DNA复制时脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，氢键用于碱基配对，A错误。
B项：解旋酶解开双链的方向与5→3无关，B错误。
C项：转录时RNA聚合酶兼具解旋功能，无需解旋酶，C错误。
D项：DNA复制和转录的子链/RNA延伸方向均为5→3，D正确。
答案：A
解析：
三肽Phe—Pro—Lys对应的密码子序列为：UUU/UUC—CCU/CCC/CCA/CCG—AAA/AAG。
mRNA与模板链互补，故模板链序列为：AAA/AAG—GGA/GGG/GGT/GGC—TTT/TTC（方向5→3）。
选项A（5'-CTTCGGGAA-3'　）对应的mRNA为5'-UUCCCGAAG-3'　，编码Phe（UUC）—Pro（CCC）—Lys（AAG），符合要求，A正确。
答案：C
解析：
A项：DNA碱基排列顺序的多样性决定遗传信息多样性，A正确。
B项：复制（DNA为模板）、转录（DNA为模板）、翻译（mRNA为模板）、逆转录（RNA为模板）均需模板，B正确。
C项：转录时RNA聚合酶结合DNA的启动子（而非RNA），C错误。
D项：DNA复制配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C；转录为A-U、T-A、C-G、G-C，配对方式不同，D正确。
答案：A
解析：
A项：miRNA使mRNA降解或抑制翻译，导致表达产物减少，A正确。
B项：RNA间配对为A-U、U-A，无A-T配对，B错误。
C项：miRNA由基因转录生成，需RNA聚合酶，C错误。
D项：miRNA与靶mRNA为不完全互补，嘌呤数与嘧啶数不一定相等，D错误。
答案：B
解析：
过程①为DNA复制，可能发生基因突变，基因重组发生在减数分裂，A错误。
过程②（转录）和④（RNA复制）的配对方式均为A-U、U-A、C-G、G-C，B正确。
HIV的逆转录酶来自病毒，模板为HIV的RNA，宿主细胞提供原料等，C错误。
密码子在mRNA（②的产物）上，反密码子在tRNA上，D错误。
答案：C
解析：
启动子是RNA聚合酶识别并结合的DNA序列，决定转录起始，C正确。
A项：阻遏蛋白结合操纵基因，而非启动子，A错误。
B项：启动子序列影响RNA聚合酶结合，进而影响转录启动，B错误。
D项：启动子与转录相关，与DNA复制无关，D错误。
二、多选题
答案：ACD
解析：
A项：RBS为核糖体结合位点，与1段碱基序列互补（形成双链），而非相同，A错误。
B项：核糖开关构象改变涉及碱基对的形成与断裂（氢键变化），B正确。
C项：SAM结合后RBS被遮蔽，抑制翻译而非转录，C错误。
D项：核糖体沿mRNA从5→3移动，SAM阻止核糖体结合，而非移动方向，D错误。
答案：ABC
解析：
酶1为解旋酶（解开DNA双链），酶2为DNA聚合酶（复制），酶3为RNA聚合酶（转录），A错误。
翻译时核糖体沿mRNA从5→3移动，B错误。
洋葱根尖分生区细胞无大液泡，且图示中DNA复制、转录、翻译同时进行，可能为原核细胞或真核细胞的线粒体/叶绿体，细胞核中转录与翻译不同步，C错误。
R环中DNA非模板链与模板链配对（A-T），模板链与mRNA配对（A-U、C-G），D正确。
答案：AC
解析：
A项：核糖体与mRNA结合部位有2个tRNA结合位点（A位和P位），A正确。
B项：核糖体沿mRNA从5→3移动，B错误。
C项：抑制CsrB转录，CsrA更多结合glg mRNA使其降解，抑制糖原合成，C正确。
D项：CsrA结合glg mRNA使其构象不稳定，被核糖核酸酶降解，而非直接导致降解，D错误。
三、非选择题
答案：
（1）有关；氨基酸、磷酸、核糖、4种含氮碱基（A、U、C、G）
（2）3→5；基因无法表达（不能合成相应蛋白质）；e→c 或 f→c
（3）短时间内合成大量蛋白质；翻译过程中氨基酸的种类、数量或排列顺序发生改变（如密码子简并性以外的错误配对）
解析：
（1）剪接体含蛋白质和核RNA，其成分由基因控制合成，故与基因有关。彻底水解产物包括蛋白质的水解产物（氨基酸）和RNA的水解产物（磷酸、核糖、4种碱基）。
（2）转录时RNA聚合酶沿模板链3→5移动（mRNA沿5→3合成）。非编码区甲基化抑制转录，导致基因无法表达。碱基对T—A→C—G，mRNA密码子由A→G（如终止密码子UAG→CGU或UAA→CGU），即e→c或f→c。
（3）多聚核糖体可在短时间合成大量蛋白质。翻译时氨基酸错误掺入可导致蛋白质结构改变。
答案：
（1）DNA复制；线粒体；叶绿体
（2） H-TdR是DNA合成的原料之一，可特异性标记DNA
（3）tRNA；内质网；高尔基体
解析：
（1）甲过程以DNA为模板合成DNA，为DNA复制。真核细胞中DNA复制还可发生在线粒体和叶绿体。
（2） H-TdR是DNA特有的原料（RNA含U不含T），可特异性标记DNA合成。
（3）tRNA通过反密码子识别密码子。分泌蛋白的起始甲硫氨酸经内质网和高尔基体加工切除，故第一个氨基酸可能改变。

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