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(共78张PPT)
第26讲　基因的表达
核心考点 考情分析
1.遗传信 息的转录 和翻译 1.命题特点：结合流程图示/表格考查遗传信息流动，侧重中心法则理解、各环节对比及突变对蛋白质影响的推理。
2.备考重点：掌握转录、翻译及中心法则；会进行核酸与氨基酸数目换算；能推断碱基变化对mRNA和蛋白质的影响
2.中心
法则
考点一 遗传信息的转录和翻译
必备知识·夯基
1. RNA的结构与功能
特别提醒：RNA适合作信使的主要原因是RNA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）场所：主要是 ，在 中也能发生转录 过程。
（2）条件
模板 原料 能量 酶
ATP
细胞核　
叶绿体、线粒体　
DNA的一条链
4种核糖核苷酸
RNA聚合酶
（3）过程（以mRNA为例）
特别提醒：①转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端（5'端） 为转录的起始方向。
②一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。
③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. 遗传信息的翻译
（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以 为模板合成具 有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）条件
场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶
核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRNA 多种酶
mRNA　
（3）过程
（4）产物：多肽 蛋白质
4. 遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系
（1）相关概念及联系
①密码子有64个。其中AUG既可以编码 ，又是起始密码子； GUG在 中，也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸，在 其他情况下，它编码缬氨酸；UGA在正常情况下是终止密码子，在特殊情 况下可以编码 。
②一个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每种氨基酸对应一个或几个密码子（密码子的简并），可由一种或几种 tRNA转运。
甲硫氨酸　
原核生物　
硒代半胱氨酸　
（2）明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
教材拾遗：〔必修2 P67“图4－6”〕tRNA含有氢键，一个tRNA分子中并 不是只有3个碱基。
1. 判断正误
提示：将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由存在于细胞质中的 氨酰-tRNA合成酶催化的。
提示：由于密码子的简并，碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能 相同。
×
×
提示：tRNA分子内部局部双链区存在碱基互补配对。
×
提示：终止密码子不能决定氨基酸，不能结合tRNA。
提示：转录可产生mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA和rRNA不能编码 多肽。
×
×
√
√
2. 规范表达
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往往会被剪切掉　
增
强密码子容错性，加快翻译的速率　
各种生物
都有一定的亲缘关系或者说生命本质上是统一的　
少量的mRNA分子就可以迅速
合成出大量的蛋白质　
A→B　
由c中三条链可看出越往B侧越长，可确认翻
译方向是A→B　
关键能力·提升
考向一　遗传信息、密码子、反密码子的关系
1. （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'
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。
√
考向二　考查转录和翻译的相关过程
2. （2025·河北高考6题）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：转录的方向为模板链DNA的3'→5'，由图可知，M转录的模板链 的部分序列为5'-TCTACA-3'，N转录的模板链的部分序列为5'-ACAGCT- 3'，因此，M转录产物的部分碱基序列为5'-UGUAGA-3'，N转录产物的部 分碱基序列为5'-AGCUGU-3'，C正确。
3. （2025·天津二模）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）。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。
考点二 中心法则
必备知识·夯基
1. 中心法则
（1）提出者： 。
（2）补充后的内容图解
克里克　
转录　
RNA的复制　
逆转
录　
（3）不同生物遗传信息的传递过程
2. DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较
项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制
场所 主要细胞核 主要细胞核 核糖体 宿主细胞 宿主细胞
模板 DNA的
两条链 DNA的
一条链 mRNA RNA RNA
原料





4种脱氧
核苷酸
4种核糖
核苷酸
21种
氨基酸
4种脱氧
核苷酸
4种核糖
核苷酸
项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制
酶 缩合反应
的酶 逆转录酶 RNA聚合酶
能量 ATP提供
碱基互 补
配对原 则 G—C、C—G
A—T、T— A
产物 两个子代 DNA RNA 多肽链 DNA RNA
信息传 递 DNA→
DNA DNA→
RNA mRNA→蛋 白质 RNA→
DNA RNA→RNA
解旋酶、
DNA　　
聚合酶　
RNA　
聚合酶　
A—U、　
T—A　
A—U、　
U—A　
A—T、　
U—A　
A—U、　
U—A　
3. 生命是物质、能量和信息的统一体
（1）DNA、RNA是 的载体。
（2）蛋白质是信息的 。
（3） 为信息的流动提供能量。
信息　
表达产物　
ATP　
1. 判断正误
提示：正常细胞中往往不会发生逆转录和RNA复制过程。
√
√
√
×
×
2. 规范表达
（1）〔必修2 P69“拓展应用”〕抗生素通过与 结合，抑制肽 链的延伸；或抑制细菌DNA的复制；或抑制细菌 的活性来 抑制转录，从而抑制细菌的生长。
（2）〔教材拓展〕柯萨奇病毒是一种单股正链RNA（＋RNA）病毒，是 引发婴幼儿手足口病的主要病毒之一。该病毒能与人体口、咽和肠道等上 皮细胞膜上的受体结合，病毒颗粒通过包膜的形式进入人体细胞。病毒进 入人体细胞后的复制途径如图所示。回答下列问题：
核糖体　
RNA聚合酶　
a、c、d　
U—A　
核糖
体　
作为遗传物质，指导－RNA的合成；作为翻
译的模板　
柯萨奇病毒复制时，＋RNA与－RNA会形成双
链结构，在囊泡内进行复制，可以避免被宿主细胞内的酶降解　
RNA为单链结构，不稳定，易发生基因突变
（或变异率高）　
关键能力·提升
考向一　考查中心法则的内容和过程
1. （2022·河北高考9题）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反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B. DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C. 在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
√
解析：RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程，逆转录酶催化 RNA→DNA的逆转录过程，两个过程中均遵循碱基互补配对原则，且存在 DNA—RNA之间的氢键形成，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录 酶的本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的，其合成场所是核糖 体，B正确；以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程，该过程不 需要解旋酶，C错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而起催 化作用，在适宜条件下，酶在体内外均可发挥作用，如体外扩增DNA分子 的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶，D正确。
2. （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残基之间能形成氢键
√
解析：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，不再分裂， 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；氨基酸残基之间能形成氢键，使肽链盘曲、折叠 形成有一定空间结构的tau蛋白，D正确。
规律方法：“三看法”判断中心法则各过程
考向二　综合考查遗传信息的传递和表达
3. （2025·山东高考5题）关于豌豆细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
√
解析：复制以DNA双链作为模板，通过A—T、G—C配对合成新链；转录以DNA一条链为模板通过A—U、T—A、G—C、C—G配对合成RNA；翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过A—U、G—C配对，三个过程均存在碱基互补配对，A正确；豌豆细胞核中淀粉酶基因的复制与转录均以DNA为模板，在细胞核内进行，而翻译是以mRNA为模板，在细胞质中的核糖体上进行，B正确；复制的产物子代DNA与模板DNA互补，可反向推导出模板序列，转录的产物RNA与DNA模板链互补，可推导出模板链序列，而翻译的产物是具有一定氨基酸序列的肽链，氨基酸序列由mRNA上的密码子决定，但由于密码子具有简并性，故无法确定mRNA序列，C错误；转录过程中，RNA聚合酶沿DNA模板链从3'→5'方向移动，合成RNA链的方向为5'→3'；翻译过程中核糖体沿mRNA模板从5'→3'方向移动，读取密码子并合成多肽链，因此，RNA聚合酶在DNA模板链上的移动方向（3'→5'）与核糖体在mRNA上的移动方向（5'→3'）不同，D正确。
4. 某蛋白质的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸 有m个，B链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中正确的是（　　）
A. 该蛋白质的肽键数为m＋n－1个
B. 编码该蛋白质合成的mRNA至少有m＋n＋1个密码子
C. 控制该蛋白质合成的DNA上至少有6（m＋n）个碱基
D. 基因的两条DNA单链分别编码该蛋白质的两条肽链
√
解析：因为肽键数＝氨基酸数－肽链数，则该蛋白质的肽键数为（m ＋n）－2个，A错误；该蛋白质中有（m＋n）个氨基酸，则合成蛋白质 的mRNA中至少含有的密码子为（m＋n）个，B错误；DNA（或基因） 中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，蛋白质中有（m＋ n）个氨基酸，则控制该蛋白质合成的基因中至少含有的碱基数是6（m＋ n），C正确；蛋白质基因的两条DNA单链中只有一条能作为模板转录形 成mRNA，再以mRNA为模板翻译形成蛋白质，A、B两条肽链是由蛋白质 基因的不同区段来编码的，不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，D 错误。
规律方法：基因表达中的相关数量关系
特别提醒：实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
①DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。
②在基因片段中，有的片段（如非编码区）起调控作用，不转录。
③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
④转录出的mRNA中有终止密码子，正常情况下，终止密码子不编码 氨基酸。
高考真题感悟
一、命题角度练
角度一 围绕基因转录和翻译，考查生命观念和科学思维
1. （2025·黑吉辽蒙高考14题）下列关于基因表达及其调控的叙述错误的 是（　　）
A. 转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同
B. 转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链
C. 某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型
D. 核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
√
解析：转录是以DNA为模板合成RNA的过程，存在A—T碱基配对方 式，翻译过程是tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，不存在 A—T碱基配对方式，故两过程中碱基互补配对的方式不同，A正确；RNA 聚合酶有解旋功能，在转录时打开DNA双链，B正确；DNA甲基化属于表 观遗传，DNA中部分碱基发生甲基化修饰，可能会抑制基因的表达，进而 对表型产生影响，C正确；核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结 合位点，D错误。
2. （2025·贵州高考5题）如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
√
解析：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 接两个核苷酸的碱基是磷酸二酯键，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'→3'，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。
3. （2025·湖南高考9题）基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录 起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是（　　）
A. 蛋白W在细胞核中发挥调控功能
B. 敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量
C. 在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量能提高其抗虫性
D. 蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用
√
解析：因为蛋白W能抑制核基因P和M的转录起始，转录发生在细胞核 中，所以蛋白W在细胞核中发挥调控功能，A正确；敲除基因W后，就不 会有蛋白W抑制核基因P和M的转录起始，P和M能正常表达，有助于提高 水稻抗虫性和产量，B正确；在基因P缺失突变体水稻中，本身就没有基因 P，增加基因W的表达量也无法提高其抗虫性，因为没有基因P来发挥提高 抗虫性的作用，C错误；转录起始需要RNA聚合酶识别基因的启动子，蛋 白W能抑制核基因P和M转录起始，可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P 和M的启动子而发挥作用，D正确。
角度二 围绕基因表达与蛋白质的关系，考查科学思维
4. （2025·广东高考9题）VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某 CCA（编码脯氨酸）变成CCG（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短， 引发VHL综合征。该突变（　　）
A. 改变了DNA序列中嘧啶的数目
B. 没有体现密码子的简并性
C. 影响了VHL基因的转录起始
D. 改变了VHL基因表达的蛋白序列
√
解析：该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧 啶数目（T→C）未改变，仅种类变化，A错误；突变后CCA（脯氨酸）变 为CCG（脯氨酸），不同密码子编码同一种氨基酸，体现了密码子的简并 性，B错误；转录起始由启动子调控，突变发生在编码区（外显子），不 影响转录起始，C错误；突变虽未改变脯氨酸，但导致mRNA变短，使翻 译提前终止，蛋白序列缩短，D正确。
二、长句表达练
5. （2023·广东高考17题节选）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量 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。
（1）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。
解析： 前体mRNA是通过转录形成的，转录是在RNA聚合酶的催化 下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。据图可知，P基因mRNA可 通过翻译过程合成P蛋白，P蛋白可抑制细胞凋亡。miRNA可以和P基因 mRNA结合，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而促 进细胞凋亡。circRNA可以和miRNA结合，使miRNA不能和P基因mRNA结 合，导致P蛋白合成增多，从而抑制细胞凋亡。可见，circRNA和mRNA在 细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。
RNA聚合
miRNA　
解析： 据图分析，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。
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
解析： 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。
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
课时跟踪检测
1. （2026·四川成都模拟）下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确 的是（　　）
A. ②是由①转录而来的
B. 遗传基因在①上，密码子位于②上
C. 肺炎链球菌和T2噬菌体均含①和②
D. ①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数
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解析：图中①为DNA分子，②为tRNA，tRNA、mRNA和rRNA都是由 DNA转录而来的，所以②是由①中特定的序列转录而来的，A正确；图中 ①为DNA分子，②为tRNA，基因通常是有遗传效应的DNA片段，密码子 位于mRNA上，B错误；T2噬菌体是DNA病毒，没有RNA，因此没有②， C错误；①是双链的DNA，嘌呤碱基（A、G）数与嘧啶碱基（C、T）数 相等；②是单链的tRNA，其链上部分互补的碱基间通过氢键相连，使其经 过折叠，看上去像三叶草的叶形，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等， D错误。
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2. （2025·广东湛江模拟）若土拨鼠某肽链中天冬氨酸的密码子是5'-AAC- 3'，则编码土拨鼠肽链天冬氨酸密码子的脱氧核糖核苷酸序列是（　　）
A. 5'-TTG-3' B. 5'-GTT-3'
C. 5'-AAC-3' D. 5'-CAA-3'
解析：某肽链中天冬氨酸的密码子是5'-AAC-3'，即mRNA上碱基的序 列为5'-AAC-3'，根据碱基互补配对原则，编码mRNA的模板链上的碱基序 列为3'-TTG-5'，即5'-GTT-3'，B正确。
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3. （2025·河北石家庄模拟）已知某段肽链为“—甲硫氨酸—组氨酸—色 氨酸—”，如图表示决定该段肽链的密码子和反密码子的配对情况。密码 子和反密码子配对的“摆动假说”认为，反密码子的第1位碱基与密码子 的第3位碱基的配对可在一定范围内变动，如当反密码子的第1位碱基为稀 有碱基次黄嘌呤（I）时，密码
子上对应的碱基可能是U、C或
A。下列说法错误的是（　　）
A. 决定该段肽链中色氨酸的基因模板链的碱基顺序是5'-CCA-3'
B. 根据摆动假说，反密码子的种类应少于62种
C. 携带组氨酸的tRNA上的反密码子不可能是3'-GUI-5'
D. 密码子和反密码子的碱基互补配对发生在核糖体
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解析：翻译是核糖体沿mRNA从5'向3'方向移动，因此色氨酸的密码子 为5'-UGG-3'，基因模板链为3'-ACC-5'，即基因模板链的碱基顺序是5'- CCA-3'，A正确；根据摆动假说，在密码子与反密码子的配对中，反密码 子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动，可以 “摆动”，因而使某些tRNA的反密码子可以识别1个以上的密码子，因此 反密码子的种类应少于62种，B正确；据图可知，组氨酸的密码子为5'- CAC-3'，当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤（I）时，密码子上 对应的碱基可能是U、C或A，因此携带组氨酸的tRNA上的反密码子可能 是3'-GUI-5'，C错误；翻译的场所是核糖体，故密码子与反密码子的碱基 互补配对发生在核糖体上，D正确。
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4. 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
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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。
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5. （2025·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
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解析：据图分析，图甲是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，为 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，为翻译，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。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。
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6. 如图为中心法则图解，①～⑤表示相关过程。下列分析正确的是 （　　）
A. ①②催化DNA解旋的酶相同
B. ③④⑤模板相同，均存在U、A间配对
C. 衰老和凋亡的细胞中不发生②和⑤
D. 抑菌药物的作用机理是抑制细菌中①～⑤的发生
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解析：①为复制过程，需要解旋酶解旋DNA双链。②为转录过程，需 要RNA聚合酶解旋DNA双链，A错误；③为逆转录过程，模板为RNA，合 成DNA，存在U、A间配对。④为RNA复制，模板为RNA，存在U、A间配 对。⑤为翻译过程，模板为RNA（mRNA），mRNA上的密码子与tRNA上 反密码子碱基互补配对，存在U、A间配对，B正确；衰老和凋亡的细胞都 存在基因的表达，会发生②（转录）和⑤（翻译），C错误；细菌为原核 生物，遗传物质为DNA，细菌自身不存在③（逆转录）和④（RNA复制） 过程，D错误。
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7. （2025·河南信阳期末）已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有 198个肽键，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25％（不考虑终 止密码子），则转录形成该mRNA的DNA分子中，C与G至少有（　　）
A. 600个 B. 700个
C. 800个 D. 900个
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解析：题述蛋白质分子由2条肽链组成，共有198个肽键，可知该蛋白 质由200个氨基酸组成，不考虑终止密码子，则翻译形成该蛋白质的mRNA 分子中至少含有600个碱基，转录形成该mRNA的DNA分子至少含有1 200 个碱基。mRNA中A和U共占25％，可知A＋U＝600×25％＝150（个）， 则转录形成该mRNA的DNA模板链上T＋A＝150（个），DNA分子中非模 板链上A＋T＝150（个），整个DNA分子中A＋T＝300（个），则该DNA 分子中C＋G＝1 200－300＝900（个）。
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8. （2025·陕西宝鸡模拟）中心法则中遗传信息的传递和表达都有明确的 方向性，某mRNA中有一密码子GGC，下列叙述错误的是（　　）
A. RNA聚合酶是由DNA模板链的3'端向5'端移动
B. 该mRNA模板链对应的碱基序列为5'…GCC…3'
C. 翻译时，核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动
D. 密码子GGC的反密码子为CCG，反密码子在tRNA上的读取方向为5'端 →3'端
√
解析：密码子GGC的读取方向为：5'…GGC…3'，该mRNA的模板 链与mRNA互补，对应碱基序列为5'…GCC…3'，B正确；密码子GGC 的反密码子为CCG，反密码子在tRNA上的读取方向与密码子相反，为 3'→5'，D错误。
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9. （2025·山东日照模拟）RNA相对容易被降解，因此RNA常被逆转录为cDNA再进行后续研究。真核细胞的RNA合成后会进行一系列的加工，如在其3'端添加多个腺嘌呤核糖核苷酸。如图是研究者开发的一种逆转录过程。下列说法错误的是（　　）
A. 成熟RNA 3'端的多个A是以DNA的一条链为模板合成的
B. 由图示过程可推测逆转录酶同时还具有RNA水解酶的功能
C. 上述过程所得cDNA包含模板RNA所携带的全部遗传信息
D. 逆转录酶会在新合成的cDNA链的3'末端添加胞嘧啶脱氧核苷酸
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解析：根据“真核细胞的RNA合成后会进行一系列的加工，如在其3' 端添加多个腺嘌呤核糖核苷酸”分析可知，成熟RNA 3'端的多个A不是以 DNA的一条链为模板合成的，A错误；逆转录过程中模板RNA被水解，可 推测逆转录酶同时还具有RNA水解酶的功能，B正确；cDNA是以RNA为 模板通过碱基互补配对合成的，故图示过程所得cDNA包含模板RNA所携 带的全部遗传信息，C正确；由题图分析，新合成的cDNA链的3'末端添加3 个胞嘧啶脱氧核苷酸，故逆转录酶会在新合成的cDNA链的3'末端添加胞嘧 啶脱氧核苷酸，D正确。
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10.细菌中一个正在转录的RNA在3'端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿，并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转
录产物的释放，如图所示。下列说
法不正确的是（　　）
A.图中RNA聚合酶移动方向为从左向右
B.图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对
C.转录终止的原因是遇到了茎环结构后面的终止密码子
D.转录产物易与模板分离的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少
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解析：转录过程中，RNA链的合成方向是5'→3'（新核苷酸不断添加到3'端）。题干图中，左侧mRNA已形成茎环结构（3'端），右侧mRNA仍在延伸（5'端方向），说明RNA聚合酶需向右侧移动以延长RNA链。因此，RNA聚合酶沿DNA模板链从左（模板链3'端）向右（模板链5'端）移动，A正确；题干提到茎环结构后面是连续的碱基U，RNA的U对应DNA模板链的A（A—U配对）；DNA双链中，模板链的连续A与编码链的连续T形成A—T碱基对（DNA中不存在U）；转录泡是DNA解旋后正在转录的区域，该区域内模板链的连续A与编码链的连续T形成连续的A—T配对，B正确；终止密码子（如UAA、UAG、UGA）存在于mRNA中，是翻译终止的信号，与转录终止无关；题干中转录终止的原因是茎环结构导致RNA聚合酶停顿，加上连续U与模板链A的弱氢键作用（非终止密码子作用），C错误；相比G—C配对（3个氢键），A－U配对的氢键数量少，相互作用弱，导致RNA链易与模板链分离，D正确。
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11.（2025·山东烟台期末）R-loop是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成，如图所示。细胞内存在RNA酶H可阻止R-loop的积累和持久存在。下列说法不正确的是（　　）
A.R-loop结构中的碱基A只能与碱基U进行配对
B.R-loop结构可能会阻碍RNA聚合酶的移动而使转录停止
C.RNA酶H会水解R-loop中的mRNA，使R-loop中的DNA恢复稳定的双螺旋结构
D.若R-loop结构中的DNA单链含4 000个碱基，其中A和T占该链碱基总数的30％，则该R-loop结构中的碱基G和C共有8 400个
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解析： R-loop由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成，R-loop结构中的碱基A可与T或U配对，A错误；RNA聚合酶催化转录过程，故R-loop结构可能会阻碍RNA聚合酶的移动而使转录停止，B正确；RNA酶H可以水解RNA，即作用于R-loop，使其中的mRNA链被水解，从而使两条DNA链重新恢复双螺旋结构，有助于维持细胞中基因结构的稳定，C正确；若该结构中的DNA单链含有4 000个碱基，其中A和T占该链碱基总数的30％，则C和G占该链碱基总数的70％，因此一条DNA单链上C和G的总和为2 800个，由于碱基的互补配对原则，另一条DNA单链和mRNA单链上也分别有C和G碱基2 800个，所以该结构G和C共有2 800×3＝8 400（个），D正确。
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12. （2025·江西南昌模拟）图1中①～⑤表示抑制细菌的5种抗生素，字母 a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图2是图1中某 过程的细节示意图。请回答下列问题：
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解析： 细菌的F为DNA，DNA的复制是半保留复制。将M个用31P标 记的DNA放在含32P的培养液中连续分裂n代，子代DNA的总数为M×2n 个。由于每一个子代DNA分子都含有新合成的含32P的子链，所以含32P的 细菌有M×2n个。抗生素③能大幅减少子代细菌的数量，DNA复制需要解 旋酶解开双链，DNA聚合酶催化子链的合成，所以其作用的酶可能是解旋 酶或DNA聚合酶。
M×2n
DNA聚
合酶（或解旋酶）
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（2）图1过程b可以为过程c提供的物质有 ，抗 生素⑤作用于参与过程c的某种细胞结构，则该结构是 。
解析： 图1中过程b为转录，过程c为翻译，
转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。故转
录可以为翻译提供的物质有mRNA、tRNA、
rRNA。翻译的场所是核糖体，抗生素⑤作用
于参与过程c的细胞结构，该结构是核糖体。
mRNA、tRNA、rRNA
核糖体
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（3）图2是图1中翻译的示意图。该过程区别于其他两个生理过程的特 有碱基配对的方式是 。结构②在图2中的移动方向是 （填“向左”或“向右”）。通常有多个结构②结合在同一条mRNA上，意义是 。
解析： 翻译区别于转录和复制的碱基配对方式
为U—A。翻译过程中核糖体沿着mRNA由5'端
向3'端移动，故结构②在图2中的移动方向是向 左，通常有多个结构②核糖体结合在同一条
mRNA上，意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。
U—A
向左
少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质
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（4）已知密码子UUA、AUU、AAU分别编码的是亮氨酸、异亮氨酸、天 冬酰胺，密码子UAA是终止密码子，则图2中的①处应是 的 残基。
解析： 图2中①处的密码子是AUU，编码的氨基酸是异亮氨酸，故图 2中的①处应是异亮氨酸的残基。
异亮氨酸
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