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第25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1　遗传信息的转录
考 点 剖 析
知识1　RNA的种类和功能
1．RNA的种类和功能
与基因表达有关的RNA主要包括__mRNA、tRNA和rRNA__三类，它们是由__核糖核苷酸__聚合而成的单链核酸，其结构和功能如下图所示：
? 深 度 指 津
RNA的其他功能：还有少部分RNA具有__催化__功能；RNA是某些病毒的__遗传物质__；此外，细胞中还有部分非编码RNA具有__调节__功能，参与基因表达的调控。
2．RNA与DNA的鉴别
知识2　遗传信息的转录
1．概念：以__DNA中基因的一条链__为模板，按碱基互补配对原则合成__RNA__的过程。
2．场所：主要在__细胞核__，在__叶绿体、线粒体__中也能发生转录过程。
3．过程
4．产物：__信使RNA(mRNA)__、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)等。
? 深 度 指 津
(1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后，才能通过__核孔__进入细胞质中作为__翻译__的模板。
(2)真、原核细胞基因的结构
(3)转录是以基因为单位进行的，而DNA分子中的基因是不连续的，因此一个DNA分子转录能生成__多__个RNA分子。而DNA复制的对象是整个DNA分子。
(4)一个DNA分子上的不同基因，在转录时模板链不一定是DNA分子的同一条链(与基因的本身结构有关，如启动子的方向性)。
思辨小练
1． 判断下列说法的正误：
(1)细胞内基因在转录时两条链均作模板。(　×　)
提示：基因在转录时只以其中一条链作模板。
(2)细胞内mRNA是转录的产物，tRNA不是转录的产物。(　×　)
提示：RNA都是转录的产物。
(3)基因转录时需要RNA聚合酶，不需要解旋酶。(　√　)
(4)一个DNA分子上的不同基因的模板链相同。(　×　)
2． 结合RNA的特点，思考mRNA适于作DNA信使的理由。
提示：它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位核苷酸连接而成的，也能储存遗传信息；在RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则，但U与A配对；RNA一般是单链，且比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中传递信息。
典 题 精 析
考向1　RNA的功能
(2025·南京二十九中)rRNA可与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机器”。核糖体中催化肽键合成的是rRNA，蛋白质只是维持rRNA构象，起辅助作用。下列相关叙述错误的是(　A　)
A．rRNA是一类小分子化合物
B．rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需要的活化能
C．在真核细胞中，rRNA的合成与核仁有关
D．rRNA是以DNA的一条链为模板转录来的
解析：rRNA是核糖体的主要成分，属于大分子物质，A错误；rRNA在核糖体中催化肽键的形成，其作用类似于酶，能够降低反应的活化能，B正确；真核细胞中，核仁参与rRNA的转录和核糖体组装，C正确；rRNA通过转录生成，以DNA的一条链为模板，D正确。
考向2　遗传信息的转录
(2025·扬州期末)下图为真核生物核基因的转录过程示意图，相关叙述正确的是(　B　)
A．转录出的RNA均可与核糖体结合，作为合成多肽链的模板
B．图示的转录方向为从左向右，a端为恢复双螺旋
C．该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键和磷酸二酯键的形成
D．在一个细胞周期中，每个核基因只能复制并转录一次
解析：核基因转录出的RNA有mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可与核糖体结合作为合成多肽链的模板，A错误；mRNA形成方向是从5′端到3′端，所以图示的转录方向是从左到右，合成的mRNA从DNA链上释放后，a端的DNA双链恢复，B正确；该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键的断开及磷酸二酯键的形成，C错误；在一个细胞周期中，每个核基因只能复制一次，但可转录多次或者不转录，D错误。
考点2　遗传信息的翻译
考 点 剖 析
1．翻译的概念
游离在细胞质中的各种氨基酸，以__mRNA__为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质(肽链)的过程。
2．密码子和反密码子的比较
项目 密码子 反密码子
位置 mRNA上__3个相邻__的碱基 __tRNA__上的3个相邻碱基(一个tRNA一般含70～90个核苷酸)
作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 识别密码子，转运__氨基酸__
种类 64种，有__61__种密码子负责氨基酸的编码，其中碱基序列为__AUG__的密码子不仅编码甲硫氨酸，而且是__真核__细胞唯一的__起始密码子__；另外三个(UAA、UAG、UGA)不编码任何氨基酸，是__终止__密码子 由于密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基之间的配对有一定的摆动性，故tRNA种类小于61种，且具有物种差异性
特点 与DNA模板链互补，具有简并性、通用性、专一性 与mRNA中密码子互补
? 解 疑 释 惑
(1)遗传信息、密码子和反密码子的关系
遗传信息一般存在于DNA分子中，DNA分子中脱氧核苷酸的__排列顺序__蕴藏着遗传信息。密码子存在于__mRNA__分子中，密码子的排列顺序直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。反密码子存在于tRNA分子中，决定tRNA携带的氨基酸放在核糖体的位置。
(2)密码子和氨基酸之间的关系
一般情况下，一种密码子(终止密码子除外)决定__一种氨基酸__，一种氨基酸可由__一种或多种密码子__决定。密码子的简并性，即几种密码子决定同一种氨基酸的现象，保证了翻译的蛋白质结构及遗传性状的稳定性，即提高了容错性；密码子的简并性不仅可以提高翻译速度，也可以提供进化优势，因为基因组可以在不改变蛋白质__(氨基酸)序列__的情况下进行变异，从而增加了基因组的多样性。
(3)区分复制原点、启动子与起始密码子、终止子与终止密码子
复制原点位于DNA上，复制时需要解旋，相应序列富含碱基对A—T(便于解旋)。启动子与终止子存在于基因(DNA)中，是与基因转录开始与结束有关的结构，但启动子本身不转录，转录起始位点在启动子的下游；起始密码子与终止密码子存在于mRNA上，是__翻译__开始与结束的信号，终止密码子一般不翻译，核糖体遇到它会脱落。
3．翻译过程
? 深 度 指 津
原核细胞和真核细胞基因表达的不同
　　
　　　　　　　　　图1　　　　　　　　　　图2
图1表示原核细胞的基因表达。由于没有核膜的存在，拟核和细胞质之间没有界限，且转录产生的RNA即可充当翻译的模板，一般不需要经过转录后加工处理(原核生物基因无内含子)，因此原核细胞的转录和翻译同时进行。图1中核糖体的移动方向是__从下到上__(判断依据是肽链的长度)；一个mRNA上可结合多个核糖体形成多聚核糖体，同时合成多条相同的肽链(这一特点适用于各种生物)的意义是__提高了翻译的效率__。
图2表示真核细胞的核基因表达。由于有核膜的存在，且转录产物需要经过__加工__处理(如将内含子所对应的部分RNA序列切除)后才能变为成熟的mRNA用于翻译，细胞核内转录生成的mRNA通过__核孔__出来，与细胞质中的核糖体结合，参与翻译过程，因此真核细胞的转录和翻译在时间上不同步进行。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)RNA具有作为遗传物质、催化、运输等多种功能。(　√　)
(2)翻译时，每种氨基酸仅由一种密码子决定。(　×　)
提示：一般一种密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。
(3)基因表达的数量关系(不考虑终止密码子等情况)可表示为DNA(基因)中碱基数∶mRNA中碱基数∶蛋白质中氨基酸残基数＝6∶3∶1。(　×　)
提示：基因中存在不转录序列、转录产生的前体RNA需要经过剪切才能变成mRNA、mRNA中存在不翻译序列、翻译产生的肽链需要经过剪切加工才能变成有活性的蛋白质，即基因表达涉及基因的转录后加工和翻译后加工。
(4)与终止密码子UAG配对的反密码子是AUC。(　×　)
提示：终止密码子无对应的反密码子。
2．与转录过程相比，翻译过程中特有的碱基配对方式是__U—A__。
3．密码子的通用性是指地球上几乎所有的生物共用一套遗传密码。这对你有何启示？
提示：生物界具有统一性，地球上的生物可能有着共同的起源。
典 题 精 析
考向1　密码子和反密码子
(2023·江苏卷)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(　D　)
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
解析：tRNA分子中存在局部双链，即存在碱基互补配对，A错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，B错误；终止密码子不决定氨基酸，不能结合相应的tRNA，C错误；次黄嘌呤(I)与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对，使得当基因发生碱基对替换时，可能不会导致翻译的蛋白质发生改变，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。
考向2　翻译的过程
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(　B　)
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
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。
考向3　基因的表达及调控
(2025·镇江开学考)apoB基因在人体的肝细胞和小肠细胞中可表达出两种结构不同的载脂蛋白，分别为B-100和B-48。下图是其表达机理，相关叙述正确的是(　D　)
A．①过程中内含子的切除导致产生的mRNA链的长度短于apoB基因
B．②过程中tRNA的5′端携带氨基酸并通过氢键与mRNA结合
C．B-48的相对分子质量小于B-100是由于RNA加工导致终止子提前出现
D．不同细胞中RNA加工导致的可遗传变异属于表观遗传
解析：①过程为转录，不涉及内含子的切除，内含子在DNA上，A错误；②过程为翻译，tRNA的3′端携带氨基酸并通过氢键与mRNA结合，B错误；B-48的相对分子质量小于B-100是由于RNA加工导致终止密码子提前出现，终止子在DNA上，C错误。
考向4　DNA复制、转录和翻译的综合
(2025·山东卷)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(　C　)
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：DNA复制、转录和翻译过程中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，豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核，B正确；DNA复制可通过产物序列确定其模板序列，转录产生的mRNA经过了剪切和加工，不能确定模板链的序列，翻译的产物是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，由于密码子具有简并性等，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RNA聚合酶沿着模板链的3′→5′移动，翻译时核糖体沿着mRNA的5′→3′移动，D正确。
情境剖析4　基因表达的调控
基因表达的调控可在多个层次上进行，包括转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平等。 请结合下面情境材料，回答相关问题。
材料1
大肠杆菌乳糖操纵子包括4类基因/元件：①结构基因、②启动子、③操纵子、④调节基因，其中结构基因能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶系统和结构蛋白。乳糖操纵子的3个结构基因：lacZ、lacY、lacA，分别产生图2中相对应的酶，而结构基因的上游有3个对结构基因起调控作用的序列，其中启动子P启动转录；操纵子O起着“开关”的作用，调控结构基因表达；调节基因(lacI)能够调节操纵子状态，从而对“开关”起着控制作用。在只含葡萄糖或乳糖的条件下，基因表达如图1和图2：
图1　只含葡萄糖条件下的基因表达
图2　只含乳糖条件下的基因表达
(1)在只含葡萄糖的条件下，阻遏蛋白会与操纵子结合，阻碍__RNA聚合酶__与启动子P结合，在__转录__水平上抑制结构基因的表达。
(2)在只含乳糖条件下，乳糖异构物与阻遏蛋白结合而使后者失活，造成__阻遏蛋白与操纵子不能结合__，可使结构基因__表达__(填“表达”或“不表达”)。
(3)启动子P属于调控序列，属于基因的__非编码区__(填“编码区”或“非编码区”)。
材料2
操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。
(1)RP基因操纵元的基本组成单位是__脱氧核苷酸__。①表示的生理过程是__转录__，合成的产物中相邻两个核苷酸分子之间形成的化学键叫作__磷酸二酯键__。过程②中核糖体在mRNA上的移动方向是__5′端→3′端__(填“3′端→5′端”或“5′端→3′端”)，该过程中还需要的RNA有__tRNA、rRNA__。
(2)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA不能与__核糖体__结合，进而终止核糖体蛋白质的合成。这种调节机制的意义是：既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少__物质和能量浪费__。
材料3
精神分裂症与脑源性神经营养因子(BDNF)有关，BDNF由两条肽链构成，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因的表达及调控过程。
图1
(1)图1中，甲过程需要的关键酶是__RNA聚合酶__。图1乙过程中用到的工具tRNA的功能是__识别密码子并转运相关氨基酸__，若反密码子序列为5′-GCU-3′，则密码子的序列为__5′-AGC-3′__。
(2)由题可知，miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的__翻译__阶段。请根据题意提出一种治疗精神分裂症的思路：__促进BDNF基因的翻译或抑制miRNA-195基因的转录__。
(3)图2是真核生物中普遍存在的mRNA “可变剪接”现象，图中①～⑥为某基因编码氨基酸的不同序列。“可变剪接”发生的场所主要在__细胞核__。下列对该现象的相关叙述，正确的是__acde__(填序号)。
图2
a．mRNA前体通过可变剪接产生不同的mRNA后再继续表达
b．该现象有利于增加氨基酸的多样性
c．该现象使得一个基因可以编码不同的蛋白产物
d．“可变剪接”依赖于mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同
e．该现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同蛋白质
材料4
染色质重塑是染色质结构的动态变化。下图为在染色质重塑因子(CR)的参与下，招募转录因子(TF)等进行染色质重塑的过程。
(1)核小体由 DNA 链缠绕组蛋白而成，是染色质的基本结构单位，其组装发生在__有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期__(填时期)。高倍镜下__不能__(填“能”或“不能”)观察到核小体。
(2)由图可知，染色质重塑依赖于__ATP__驱动CR定位核小体，使染色质的状态发生改变，即由__凝聚状态变为开放状态__，核小体的排列变得__疏松__(填“密集”或“疏松”)，TF、RNA 聚合酶Ⅱ等更易于接近并结合。
(3)染色质重塑过程__不会__(填“会”或“不会”)改变 DNA 序列，但会影响基因的表达，进而影响__表型__，因此属于表观遗传修饰。
一、 单项选择题
1．(2025·连云港期中)下列有关真核生物基因表达的叙述，正确的是(　B　)
A．转录过程中，一个基因的两条链都可以作为模板
B．转录不只发生在细胞核中，翻译只发生在核糖体上
C．转录遇到终止密码子时结束，RNA聚合酶从DNA上脱落下来
D．某染色体的DNA共含n个碱基，则其转录出的RNA含n/2个碱基
解析：转录是以DNA的一条链为模板进行的，A错误；转录主要发生在细胞核中，线粒体和叶绿体中也能发生，翻译只发生在核糖体上，B正确；转录遇到终止子时结束，RNA聚合酶从DNA上脱落下来，C错误；某染色体的DNA共含n个碱基，因DNA分子上有非编码序列，则其转录出的RNA少于n/2个碱基，D错误。
2．(2025·湖南卷)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(　C　)
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，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，且基因W会抑制基因P的转录，增加基因W的表达量也无法提高其抗虫性，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的，D正确。
3．(2024·福建卷)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(　A　)
A．5′-TTG-3′　 B．5′-ATT-3′
C．5′-GTT-3′　 D．5′-TTA-3′
解析：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，说明该终止密码子未转变前是5′-CAA-3′，那么其对应的DNA模板链序列为5′-TTG-3′。
4．(2025·镇江期中)下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是(　D　)
A．①上的四种脱氧核苷酸可组合成64种密码子，对应21种氨基酸
B．若①中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定发生改变
C．①上的一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运
D．①上相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，可以迅速合成大量的蛋白质
解析：①是mRNA，其上的4种碱基可组合成64种密码子，其中61种密码子决定21种氨基酸，A错误；若①中有一个碱基发生改变，会导致密码子改变，但不同密码子可能决定同一种氨基酸，合成的肽链结构不一定发生改变，B错误；①上的一个密码子，只决定一种氨基酸或不决定氨基酸，一种氨基酸可能对应多个密码子，则可能由多种tRNA转运，C错误；mRNA是翻译的模板，一个RNA分子上可以相继结合多个核糖体，这样可以同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，D正确。
5．(2025·河北卷)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(　C　)
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，所以M基因转录产物为5′-UGUAGA-3′，N基因转录产物为5′-AGCUGU-3′，②③正确。
6．(2026·如皋期初调研)基因重叠有多种重叠方式，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠(如图所示)。下列叙述错误的是(　C　)
A．基因A、E和F进行转录时的模板链不一定相同
B．基因A和F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同
C．基因A内部发生碱基对的缺失必然导致其表达产物发生改变
D．基因重叠可以让有限的DNA包含更多的遗传信息
解析：基因A、E、F是不同的基因，转录时模板链不一定相同，A正确；重叠基因中不同基因的转录模板链可能不同，故基因A和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同，B正确；基因包括内含子和外显子，发生在内含子区域内的缺失一般不会导致基因表达产物的改变，C错误；基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质，让有限的DNA包含更多的遗传信息，D正确。
7．(2025·苏州期末)图示真核生物的翻译过程。mRNA 5′端的特殊结构称5′cap，可使mRNA免受破坏；3′端含100～200个由A构成的特殊结构称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。下列相关叙述正确的是(　A　)
A．polyA尾不是对应基因直接转录形成的
B．据图可知，翻译从mRNA的3′端开始
C．mRNA上3个碱基叫作1个密码子，决定1个氨基酸
D．当终止密码子与相应的反密码子配对时，翻译终止
解析：polyA尾对应基因尾部无T串序列(无连续A模板)，故polyA尾不是基因直接转录形成，是转录后加工形成，A正确；翻译从mRNA的5′端开始(核糖体从5′→3′移动)，B错误；mRNA上3个相邻碱基是1个密码子，决定1个氨基酸，C错误；终止密码子无对应的反密码子，核糖体读取到终止密码子则翻译终止，D错误。
8．(2025·盐城期中)电子显微镜下可观察到原核生物转录时常出现羽毛状结构，如图甲所示。图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列叙述不正确的是(　D　)
甲
乙
A．RNA聚合酶从图甲中的左侧向右侧移动
B．图甲中RNA聚合酶催化核糖核苷酸相互连接
C．图乙过程②中有磷酸二酯键的断裂和形成
D．图乙中正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因完全相同
解析：观察图甲，由于转录形成的RNA链是从左到右逐渐变长的，所以RNA聚合酶从图甲中的左侧向右侧移动，A正确；RNA聚合酶在转录过程中催化核糖核苷酸相互连接形成RNA链，B正确；图乙过程②对RNA前体进行“剪断”与重新“拼接”，“剪断”涉及磷酸二酯键的断裂，“拼接”涉及磷酸二酯键的形成，C正确；图乙中S基因转录形成的RNA前体经过加工形成正常mRNA，正常mRNA逆转录形成的cDNA中没有内含子等序列，与S基因不相同，D错误。
9．(2025·如皋2.5适应考)科学家发现RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。研究发现，一种特殊酶类RECQL5可吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是(　C　)
A．真核细胞中可进行核基因的边复制边转录
B．相同的DNA在不同细胞中转录的起始位点不完全相同
C．RNA聚合酶与DNA聚合酶都需要引物才能延伸子链
D．RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率
解析：在真核细胞中，核基因可以边进行DNA复制，边进行转录过程，这是细胞内正常的生理活动，A正确；由于基因的选择性表达，相同的DNA在不同细胞中，转录起始位点不完全相同，不同细胞会转录出不同的mRNA，进而合成不同的蛋白质，执行不同的功能，B正确；DNA聚合酶需要引物才能延伸子链，它以DNA的一条链为模板，在引物的基础上进行DNA子链的合成，而RNA聚合酶不需要引物就能起始转录合成RNA，它直接与DNA的启动子结合，开始转录过程，C错误；因为RECLQ5与RNA聚合酶结合会减缓RNA聚合酶的运行速度，而RNA聚合酶参与转录过程，转录速度减慢会使mRNA的合成速度减慢，进而会减慢细胞内蛋白质的合成速率，D正确。
10．核糖体由大、小两个亚基组成，其上有3个供tRNA结合的位点，其中A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载的tRNA释放位点。下列叙述错误的是(　D　)
A．核糖体的移动方向为“→”
B．图中存在3种RNA，其中mRNA上含有密码子
C．图中P位点结合的tRNA上的反密码子是5′-CUG-3′
D．反密码子与终止密码子的碱基互补配对使肽链延伸终止
解析：根据题干信息，A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是延伸中的tRNA结合位点，E位点是空载tRNA结合位点，tRNA的移动顺序是A位点→P位点→E位点，说明核糖体的移动方向是“→”，A正确；图中存在3种RNA，rRNA参与构成核糖体，tRNA转运氨基酸，mRNA作为翻译的模板，其中mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个碱基叫作1个密码子，B正确；P位点结合的tRNA上的反密码子是5′-CUG-3′，和密码子(5′-CAG-3′)碱基互补配对，C正确；当核糖体遇到终止密码子时，翻译过程会终止，终止密码子不决定氨基酸，反密码子不会与终止密码子碱基互补配对，D错误。
二、 多项选择题
11．(2025·苏州期末)图示人体细胞内遗传信息传递过程。下列相关叙述错误的有(　CD　)
A．图中过程①②③可发生在造血干细胞内
B．过程②为转录，可产生不同类型的RNA
C．过程③为翻译，图中tRNA识别的密码子为5′-CCA-3′
D．人体细胞中基因表达均为先转录后翻译
解析：过程①是DNA复制，过程②是转录，过程③是翻译，这些过程均可发生在造血干细胞内，A正确；过程②为转录，转录的产物有tRNA、rRNA、mRNA，B正确；过程③为翻译，图中tRNA识别的密码子是5′-ACC-3′，C错误；人体细胞中线粒体内的基因可以边转录边翻译，D错误。
12．(2025·南通一模)无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子(PTC)序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷(U)到假尿苷(Ψ)的编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如图，下列相关叙述正确的有(　BC　)
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．ΨAA、ΨAG、ΨGA 与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行
D．经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
解析：无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的碱基发生改变，提前产生终止密码子，发生替换的不一定是第1位碱基，A错误；经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质，与原先的蛋白质相比，只改变了1个氨基酸，其功能有可能正常，也可能没有恢复，D错误。
13．(2025·苏北四市一调)大肠杆菌膜蛋白OmpF和OmpC的合成调节机制如图所示。下列相关叙述正确的有(　AC　)
A．渗透压发生变化时，OmpR蛋白的空间构象也会发生变化
B．基因micF和OmpC转录的模板链在同一条链上
C．micF通过阻止OmpF基因的翻译过程来减少OmpF蛋白的合成量
D．过程①②③均遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，G和C配对
解析：由图可知，在低渗透压和高渗透压下，OmpR蛋白与不同的启动子结合，说明渗透压发生变化时，OmpR蛋白的空间构象会发生变化，A正确；从图中可以看出，基因micF和OmpC转录方向不同，所以模板链不在同一条链上，B错误；micF通过与OmpF基因的mRNA结合，阻止OmpF基因的翻译过程，从而减少OmpF蛋白的合成量，C正确；过程①为转录，有T和A配对、A和U配对、G和C配对，过程②为翻译，过程③为RNA与RNA结合，过程②③有A和U配对、G和C配对，D错误。
三、 非选择题
14．(2025·丹阳期末)科学家研究发现，正常供氧时细胞内的一种蛋白质类低氧诱导因子(HIF)会被水解。在氧气供应不足时HIF会积累，并与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使促红细胞生成素(EPO)基因表达加快，促进EPO的合成，过程如图2所示。请回答下列问题：
图1
图2
(1)图1表示的是图2中的__④__(填序号)过程，图1中核糖体的移动方向是__从左向右__(填“从左向右”或“从右向左”)，核糖体甲和核糖体乙最终合成的产物__相同__(填“相同”或“不同”)，图1中不同种类的②所携带的物质种类__可能相同__(填“相同”“可能相同”或“不同”)。
(2)图2中的③过程需要__RNA聚合__酶，④过程中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是__能够较短的时间内合成大量的蛋白质__。
(3)据图分析，HIF可通过__核孔__(填结构)进入细胞核，在__转录__水平调控EPO基因的表达。
(4)在肿瘤微环境中通常缺氧，上述机制__有利于__(填“有利于”或“不利于”)癌细胞大量增殖。
解析：(1)图1是以mRNA为模板，利用氨基酸为原料合成蛋白质的翻译过程，对应图2中④翻译。根据图1中肽链和游离的氨基酸的位置可知，核糖体的移动方向是从左向右。翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽，氨基酸顺序相同，故通常情况下，核糖体甲和乙合成的物质种类相同。一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运，所以图1中②tRNA不同时，其携带的氨基酸种类可能相同。(2)图2中的③过程是转录，转录需要RNA聚合酶的作用。④过程中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是能够较短的时间内合成大量的相同蛋白质。(3)根据题干信息，“当机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成”，说明HIF通过核孔结构进入细胞核，在转录水平调控EPO基因的表达。(4)在肿瘤微环境中通常缺氧，HIF蛋白通过核孔进入细胞核内，通过神经系统调节呼吸频率和增加红细胞的数量来适应，有利于癌细胞大量增殖。

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