第28課時基因的表達

概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成。

考點一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

必備知識梳理?夯基班

1.RNA的結(jié)構(gòu)與功能

元素組成:C、HQ、N、P

/磷酸基團

基本單位:核糖核昔酸(4種)S含氨堿基:A、U、C、G

震人、核糖

種類功能

核糖核昔酸鏈

能將遺傳信息從組更邃傳遞到

I

mRNA細胞質(zhì)中

RNA(>IRNA識別密碼子,轉(zhuǎn)運氨基酸

(通常是單鏈)

rRNA核糖體的組成成分

除以上種類及功能外,RNA還是RNA病毒的遺傳物質(zhì)；部分晦的化學本質(zhì)也是RNA。

2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

⑴概念：通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板,合成RNA的過程。

(2)場所：真核生物主要發(fā)生在細胞核,在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。

(3)過程

雙鏈解開，叢露堿基

原則:堿基互補配對原則(A-_U、T-A、C-G、G-C)

模板?解開的DNA雙鏈中的一條鏈

原料:游離的4種核糖核芒酸

酶:RNA聚合一

結(jié)果:形成?個RNA分子

合成的RNA從DNA鏈上粽放

DNA雙螺旋恢復

(4)產(chǎn)物：信彳吏RNA、才亥糖體RNA、轉(zhuǎn)■運RNA。

(5)意義：將DNA的遺傳信息傳遞給RNAo

轉(zhuǎn)錄形成的RNA的堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列是互補的，與DNA的另一條

鏈的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U對應在DNA的另一條鏈上的堿基是T。

3.遺傳信息的翻譯

(I)概念：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序

的蛋白質(zhì)的過程。

(2)密碼子

上個相鄰的堿基決定個氨基

|概念|一mRNA31

酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子

64種，其中決定氨基酸的密碼子有62

[W]-種.終止密碼子有3種

與氨基一種密碼子只能決定凸氨基酸(終

酸的對止密碼子無對應的氨基酸)，一種氨基

應關系酸可能對應一種或幾種密碼子

①密碼子有64種，其中AUG既可以編碼甲硫氤酸，又是起始密碼子；GUG在原核

生物中，可以作為起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸，在其他情況下，它編碼嫌氨酸；UGA

在正常情況下是終止密碼子，在特殊情況下可以編碼硒弋半胱氨酸。

②一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。

③每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并)，可由一種或幾種IRNA轉(zhuǎn)運。

(3)場所(裝配機器)：核糖體。

(4)“搬運1L”——(RNAo

反密碼子:識別密碼子

(5)過程

[起始上mRNA與核糖體結(jié)合

宜接模板《

后看LtRNA攜帶氨基酸置

（核糖體沿著mRNA移

動，讀取下一個密碼

子，由對應IRNA運

延伸卜輸相應的氨基酸加到

延伸中的肽鏈上（一

個mRNA可以結(jié)合多

.個核精體）

]當核糖體到達mRNA

（核糖體在mRNA

濟止）-上的終止密碼子時，

上的移動方向）

合成語正

肽鏈合成后從核糖體

與mRNA的復合物上

脫離

⑹產(chǎn)物：多肽幽亙曳蛋白質(zhì)。

（7）mRNA與核糖體數(shù)量、翻譯速度的關系

核糖體

mRNA/

正常合成的多肽鏈

①數(shù)量關系：一個mRNA分子上可同時結(jié)合9個核糖體。

②意義：少量的mRNA分子可以迅速翻譯出大量的蛋白質(zhì)。

|辨析與表達，

（1）嚓吟是細胞合成DNA和RNA的原料。（2024?江蘇卷）（V）

（2）堿基序列不同的niRNA翻譯得到的肽逑不可能相同。（2024?貴州卷）（X）

（3）復制和轉(zhuǎn)錄時，在能量的驅(qū)動下解旋酶將DNA雙鏈解開。（2024?河北卷）（X）

（4）高爾基體、線粒體、核糖體、細胞核對真核細胞合成多肽鏈，作用最小的是高爾基

體。（2023?重慶卷）（V）

（5）細胞骨架和IRNA在細胞內(nèi)均具備運輸功能。（2024?河北卷）（J）

（6）金霉素（一種抗生素）可抑制（RNA與mRNA的結(jié)合，該作用直接影響逆轉(zhuǎn)錄過程。

（2021?廣東卷）（X）

（7）（必修2P69旁欄插圖）同一個mRNA分子結(jié)合的不同核糖體合成的肽鏈氨基酸序列是

相同的，原因是mRNA的堿基序列決定肽鏈的氨基限序列。

關鍵能力提升?研趨勢

【情境應用】已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）

中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是這些古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)

運甲的tRNA（表示為tRNA'）和晦E,酶E催化甲與tRNA’結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA’（表

示為甲一tRNA進而將甲帶入核糖體參與肽鏈的合成。已知tRNA’可以識別大腸桿菌

mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。

【問題探究】

（1）圖I中參與翻譯的有哪些RNA?來源和作用分別是什么？

提示：mRNA、［RNA、rRNA;三類RNA都是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物。作用：mRNA作為翻譯的

模板；IRNA能識別密碼子，轉(zhuǎn)運特定的氨基酸；rRNA參與構(gòu)成核糖體。

（2）圖2核糖體移動的方向是怎樣的？

提示：核糖體移動的方向是由右向左。

（3）若某大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈共198個氨基酸，則其基因中至少需要含有多少

個堿基？

提示：至少含有118B個堿基。

/歸納總結(jié)

基因表達中的堿基數(shù)與氨基酸數(shù)的關系

1.基本關系：基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：多肽鏈中氨基酸數(shù)=6:3：1（如下藥）。

DNA（基因）一,mRNA*蛋白質(zhì)

GCACGU

111密碼子精氨酸

CGT

堿基數(shù)目堿基數(shù)目氨基酸數(shù)目

2.mRNA上堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子不

決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。

3.DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)目關系：基因或DNA上的堿基數(shù)目是對

應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍多。

4.不能忽略“最多”或“最少”等關鍵詞：如mRNA上有〃個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基

因中至少有2〃個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有〃/3個氨基酸。

5.基因中堿基數(shù)與蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的關系：若基因中有〃個堿基，氨基酸的平均相

對分子廉量為〃，合成的含，"條多肽轆的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為n/6-fi—l8(n/6—/?)；若改

為n個堿基對，則公式為n/3-a—18(n/3—m)<?

核心素養(yǎng)達成/?破考向

考向I圍繞密碼子、反密碼子、遺傳信息等基本概念考查生命觀念

1.(2024?湖北卷)編碼某蛋白質(zhì)的基因有兩條鏈，一條是模板鏈(指導mRNA合成)，其互

補鏈是編碼鏈。若編碼鏈的一段序列為5，-ATG-3，，則該序列所對應的反密碼子是(A)

A.5'-CAU-3'B.5'-UAC-3'

C.5'-TAC-3'D.5'-AUG-3'

解析：若編碼鏈的一段序列為5'-ATG-3',則模板鏈的一段序列為3'-TAC-5',則mRNA

堿基序列為5'-AUG-3',該序列所對應的反密碼子是5，-CAU-3',A正確。

2.(2024.河南鄭州一模)科學家在研究終止密碼子時，向無細胞翻譯系統(tǒng)中加入多聚體

(UAGM(即UAGUAG……UAGUAG),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)中只含有由AGU編碼的絲氨酸和

由GUA編碼的緞氨酸，不含其他任何氨基酸，這說明遺傳密碼以非重疊方式閱讀，密碼子

之間不存在分隔符。根據(jù)上述結(jié)果，下列有關說法正確的是(D)

A.無細胞翻譯系統(tǒng)中應加入RNA聚合酶、氨基酸等物質(zhì)

B.核糖體都是在固定的位點與多聚體(UAG)〃相結(jié)今的

C.得到的蛋白質(zhì)中絲氨酸和綴氨酸可同時存在于一條肽鏈上

D.根據(jù)題中結(jié)果可以推測出UAG可能是一種終止密碼子

解析：RNA聚合酶參與轉(zhuǎn)錄過程，翻譯過程不需要RNA聚合酶的參與，A錯誤；核糖

體在不同的位點與多聚體［UAG品相結(jié)合，因此才會翻譯出含有不同氮基酸的肽鏈，B錯誤；

由于密碼子的閱讀是連續(xù)的，因此一條肽域上只存在一種氨基酸，絲氨酸和綴氨酸不可能同

時存在于一條肽鏈上，C錯誤；多聚體(UAG)〃(即UAGUAG……UAGUAG)有UAG、AGU

和GUA三種閱讀方式，而得到的蛋白質(zhì)中不存在UAG對應的氮基酸，說明UAG可能是一

種終止密碼子，D正確。

歸納總結(jié)

遺傳信息、密碼子和反密碼子

考向2結(jié)合基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯過程考查科學思維

3.（2024.安徽卷）真核生物細胞中主要有3類RNA聚合酶，它們在細胞內(nèi)定位和轉(zhuǎn)錄產(chǎn)

物見下表。此外，在線粒體和葉綠體中也發(fā)現(xiàn)了分子量小的RNA聚合酶。下列敘述錯誤的

是（C）

種類細胞內(nèi)定位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

5.8SrRNA、

RNA聚合酶I核仁18SrRNA、

28SrRNA

RNA聚合酶II核質(zhì)mRNA

RNA聚合酶IH核質(zhì)tRNA、5SrRNA

注各類rRNA均為核糖體的組成成分。

A.線粒體和葉綠體中都有DNA,兩者的基因轉(zhuǎn)錄時使用各自的RNA聚合酶

R,基因的DNA發(fā)生甲基化修飾，抑制RNA聚合海的結(jié)合，可影響基因表達

C.RNA聚合酶I和［II的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都有rRNA,兩種酶識別的啟動子序列相同

D.編碼RNA聚合酶I的基因在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄、細胞質(zhì)中翻譯，產(chǎn)物最終定位在核仁

解析：線粒體和葉綠體中都有DNA,二者均是半自主性細胞器，其基因轉(zhuǎn)錄時使用各

自的RNA聚合酶，A正確：基因的DNA發(fā)生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結(jié)合，從而

使基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制，進而影響基因表達，B正確：由表可知，RNA聚合酶【和H1的轉(zhuǎn)

錄產(chǎn)物都有rRNA,但種類不同，說明兩種酶識別的啟動子序列可能不同，C錯誤；RNA聚

合酹的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，RNA聚合酶I在核仁中發(fā)揮作用，其編碼基因在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄、細胞質(zhì)（核

糖體）中翻譯，D正確。

4.（2023?江蘇卷）翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃喋吟⑴，與密碼

子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關敘述正確的是（D）

A.IRNA分子內(nèi)部不發(fā)生堿基互補配對

B.反密碼子為5，-CAU3的tRNA可轉(zhuǎn)運多種筑基酸

C.mRNA的每個密瑪子都能結(jié)合相應的tRNA

D.堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性

解析：tRNA逑存在空間折登，其分子內(nèi)部可發(fā)生堿基互補配對，A錯誤；特定的tRNA

只能轉(zhuǎn)運一種氯基酸，B錯誤：mRNA的終止密碼子沒有相應的tRNA與之結(jié)合，C錯誤：

堿基1與密碼子中堿基配對的特點提高了翻譯的容錯率，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性，D

正確。

」方法技巧

“兩看法”判斷真核生物和原核生物基因表達過程圖

圖1圖2

一看細胞結(jié)構(gòu)匚》二看轉(zhuǎn)錄和翻譯能否同時發(fā)生

如果有細胞核或如果轉(zhuǎn)錄和賽譯能同時進行.說

核膜（如圖2）.則明該過程屬干原核生物的基因表

為真核生物;如果達過程（如圖1）、如果轉(zhuǎn)錄和翻譯

無細胞核或核膜不能同時進行（先轉(zhuǎn)錄后翻譯），說

（如圖1）.則為原明該過程屬于其核生物的夢因表

核生物達過程（如圖2）

考向3圍繞基因表達的相關計算考查科學思維

5.（2025?安徽蚌埠模擬）miRNA是真核細胞中具有謊控功能但不能編碼蛋白質(zhì)的小分子

RNA,乙烯合成酶是植物細胞合成乙烯的關鍵酶.科學家將乙烯合成酹反義基因?qū)敕?/p>

細胞獲得了耐貯存的轉(zhuǎn)基為番茄，轉(zhuǎn)基因番茄耐貯存的主要原理如圖所示。卜列有關分析正

確的是(B)

反義基因mRNA1：

)???

一一--------J

乙烯合成的基因乙烯合成除RNA雜合雙鏈區(qū)

mRNA

A.反義基因與乙烯合成酶基因中(A+T)/(G+C)的直相等

B.RNA雜合雙鏈區(qū)中的嗓吟堿基總數(shù)與唯唯堿基總數(shù)相等

C.乙烯合成酶mRNA編碼蛋白質(zhì)時一種tRNA可與多種氨基酸的密碼子互補配對

D.轉(zhuǎn)基因番茄耐貯存的原因是反義基因抑制了乙烯合成酶基因的轉(zhuǎn)錄

解析：反義基因與乙環(huán)合成酶基因轉(zhuǎn)錄的RNA部分互補，兩種基因中(A+T)/(G+C)

的值不一定相等，A錯誤；RNA雜合雙鏈區(qū)中A與U、G與C配對，因此嚅吟堿基總數(shù)(A

+G)與嘴唉堿基總數(shù)(C+U)相等，B正確；一種【RNA的反密碼子只與一種密碼子互補配對，

C錯誤；據(jù)圖分析可知，轉(zhuǎn)基因番茄時貯存的原因是反義基因抑制了乙怖合成酶基因的翻譯，

D錯誤。

考點二中心法則

必備知識梳理“夯息礎

1.提出者：克里克。

2.實質(zhì)：中心法則指內(nèi)是遺傳信息傳遞的一般規(guī)律。

3.完整的內(nèi)容圖解

廠^②一丁…、③

DNA....二、RNA—蛋白質(zhì)

①④

①DNA的復制；②一錄;③翻譯；④RNA的復制;⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。

4.生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體：DNA、RNA是信息的載體,蛋白質(zhì)是信息的表

達產(chǎn)物，而也為佶息的流動提供能量。

|辨析與表達,

(l)RNA逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是對中心法則的補充。(2023?廣東卷)(V)

(2)線粒體和葉綠體中遺傳信息的流動遵循中心法則。(2023?天津卷)(J)

(3)疊氮脫氧胸菩(AZT)可與逆轉(zhuǎn)錄酶結(jié)合并抑制其功能，故轉(zhuǎn)錄過程可直接被AZT阻

斷。(2023?浙江卷)(X)

(4)對月季色素合成酶基因進行編楫后，月季細胞內(nèi)遺傳信息的流動方向發(fā)生了改變。

(2021?浙江卷)(X)

(5)中心法則中，模板相同，其產(chǎn)物可能不同；產(chǎn)物相同，其模板一定相同。(X)

關鍵能力提升,?研趨勢

【情境應用】克里克提出的中心法則揭示了遺傳信息在DNA、RNA、蛋白質(zhì)間單向

傳遞的規(guī)律，隨著科學發(fā)展進步，逆轉(zhuǎn)錄和RNA復制現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，進一步補充、完善了中

心法則。如圖表示兩種病毒侵入宿主細胞后的增殖過程，其中新型晶狀病毒(SARS-CoV-2)

屬于單股正$連RNA病毒，埃博拉病毒(EBOV)屬于單股負鏈RNA病毒。

病*RNA3,色_m嬴

酶/|

3'-酶多種病毒蛋白

---------酶----------5''[

5、」-------3'—?組蓑次子代病毒

EBOV的增殖過程

【問題探究】

(1)單股正鏈RNA病庫完成+RNA-+RNA的過程消耗喋畛數(shù)與嘴咤數(shù)是否相等，為

什么？

提示：相等。單股正健RNA病毒完成+RNA->+RNA的過程，需要先以+RNA為模

板合成一RNA,再以一RNA為模板合成+RNA,根據(jù)堿基互補配對原則，前者消耗的喋吟

核昔酸數(shù)等于后者消耗的啥咬核甘酸數(shù)，前者消耗的喀噴核普酸數(shù)等于后者消耗的嚓吟核苦

酸數(shù)，由此可知，單股正犍RNA病毒完成+RNA—+RNA的過程消耗嚅吟數(shù)與喀咬數(shù)相

等。

(2)單股負鏈RNA病毒進入宿主細胞后完成一RNA-+RNA過程是否需要核糖體參與？

請說明原因。

提示：不需要。由圖可知，一RNA-+RNA為RNA復制過程，不需要在核糖體上進

行，因此單股負鏈RNA病毒進入宿主細胞后不需要與核糖體結(jié)合即可完成一RNA-+RNA

的過程。

(3)寫出兩種病毒得到對應的mRNA翻譯出病毒蛋白的過程。

提示：單股正鏈RNA病毒先以+RNA為模板合成一RNA,一RNA在酶的作用下合成

mRNA,mRNA可作為模板合成多種病毒蛋白；而單股負鏈RNA病毒的一RNA進入細胞,

可在酶的作用下合成mRNA,mRNA可作為模板合成多種病毒蛋白和酶。

（4）寫出這兩種病毒的遺傳信息傳遞過程。

提示：

復；''翻譯Y

制：RNA———....>蛋白質(zhì)

"知識拓展"

不同生物中心法則表達式

1.DNA病毒，例如T2噬菌體

。缶A些RNA箜

蛋白質(zhì)

2.RNA病毒，例如煙草花葉病毒

%蛋白質(zhì)

3.逆轉(zhuǎn)錄病毒，例如丈滋病病毒

RNA叫

/A老變*RNA曳七蛋白質(zhì)

制

4.細胞生物，例如動物、植物、細菌、真菌等

復

A老婁*RNA曳匕蛋白質(zhì)

制/

核心素養(yǎng)達成/?破考向

考向圍繞中心法則考查生命觀念

1.（2022?河北卷）關于中心法則相關陋的敘述，錯誤的是（C）

A.RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶催化反應時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵

B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶均由核酸編碼并在核糖體上合成

C.在解旋酶協(xié)助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNA

D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在體外發(fā)揮催化作用

解析：RNA聚合酶催化DNA-RNA的轉(zhuǎn)錄過程，逆轉(zhuǎn)錄酹催化RNA-DNA的逆轉(zhuǎn)錄

過程，兩個過程中均遵循堿,基互補配對原則，且形成氫鍵，A正確：DNA聚合酶、RNA聚

合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是由核酸控制合成的，其合成場所是核糖體，B

正確；以單鏈DNA為模板轉(zhuǎn)錄合成多種RNA是轉(zhuǎn)錄過程，該過程不需要解旋酶的參與，C

錯誤；酶的作用機理是降低化學反應的活化能，從而起傕化作用，在適宜條件下，酶在體內(nèi)、

外均可發(fā)揮作用，D正確，

2.（2022?浙江卷）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。

下列敘述正確的是（C）

a(RNA)

b(單鏈DNA)

A.催化該過程的酶為RNA聚合酶

B.a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子

C.b鏈的脫氧核甘酸之間通過磷酸二酯鍵相連

D.該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞

解析：圖示為逆轉(zhuǎn)錄過程，催化該過程的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；a（RNA）鏈上能決定

一個鼠基酸的3個相鄰堿基組成一個密碼子，B錯誤；b為單鏈DNA,相鄰的兩個脫氧核

甘酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；該過程為逆轉(zhuǎn)錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，

D錯誤。

歸納總結(jié)k

“三看法”判斷中心法則各過程

?[DNA-HRNAI

生理'

"諄武DNA復制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄RNA復制翻譯

座題鴻生

1.（2024?河北卷）下列關于DNA復制和轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是（D）

A.DNA復制時?，脫氧核甘酸通過氫鍵連接成子鏈

B.復制時，解旋酶使DNA雙鏈由5,端向3,端解旋

C.復制和轉(zhuǎn)錄時，在能量的驅(qū)動下解旋酶將DNA雙鏈解開

D.DNA復制合成的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA延伸方向均為由5,端向3,端

解析：DNA復制時，脫氧核昔酸通過磷酸二酯鍵連接成子鏈，A錯誤；復制時，解旋

牌使得DNA雙鏈從復制起點開始，以雙向進行的方式解旋，這并不是從5,端到3,端的單向

解旋，B錯誤；轉(zhuǎn)錄時不需要解旋晦，RNA聚合晦即可完成解旋，C錯誤：DNA復制合成

的子鏈和轉(zhuǎn)錄合成的RNA的延伸方向均為由5,端向3,端，D正確。

2.（2023?海南卷）噬菌體①X174的遺傳物質(zhì)為單鏈環(huán)狀DNA分子，部分序列如圖。

黎.Met：甲餐“俄

卜曾，始E基號終止val：爆猛峻

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T鑿慨［

D.起始D基因終止

下列有關敘述正確的是（B）

A.D基因包含456個堿基，編碼152個氨基酸

B.E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列，其互補DNA序列是5M3CGTAC3

C.噬菌體①XI74的DNA復制需要DNA聚合的和4種核糖核甘酸

D.E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，且重疊序列編碼的氨基酸序列相同

解析：根據(jù)困示信息，D基因編碼152個氨基酸，但D基因上包含終止密碼子對應序

列，故應包含459個堿基.A錯誤：分析圖示信息，E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的

堿基序列為5z-GTACGC-3\根據(jù)DNA分子兩條挺反向平行，其互補DNA序列是

5,-GCGTAC-3z,B正確：DNA的基本單位是脫氧核糖核昔酸，噬菌體①X174的DNA復制

需要DNA聚合酶和4種脫氧核糖核昔酸，C錯誤；E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分

重僉，但重疊序列編碼的氨基酸序列不相同，D錯誤。

3.（2023?湖南卷）細菌gig基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用。細菌

糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。CsrA蛋白可以結(jié)合gigmRNA分子，也可結(jié)合非

編碼RNA分子CsrB,如圖所示。下列敘述錯誤的是（C）

A.細菌gig基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別和結(jié)合gig基因的啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄

B.細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿gigmRNA從5,端向3,端移動

C.抑制Cs由基因的轉(zhuǎn)錄能促進細菌糖原合成

D.CsrA蛋白都結(jié)合到CsrB上，有利于細菌糖原合成

解析：基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別并結(jié)合到基因的啟動子區(qū)域從而啟動轉(zhuǎn)錄，A正

確；基因表達中的翻譯是核糖體沿著mRNA的夕端向T端移動，B正確；由題圖可知，抑

制CsrB基因轉(zhuǎn)求會使CsrB減少，使CsrA更多地與mRNA結(jié)合形成不穩(wěn)定構(gòu)求，最終

核糖核酸晦會降解g/gmRNA,而gig基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作

用，故抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能抑制細菌糖原合成，C結(jié)誤：由題圖及C項分析可知，若

CsrA都結(jié)合到CsrB上，則CsrA沒有與gigmRNA結(jié)合，從而使gigniRNA不被降解而正

常翻譯，有利于細菌糖原的合成，D正確。

4.(2023?廣東卷)放射性心臟損傷是由電離輻射誘導的大量心肌細胞凋亡產(chǎn)生的心臟疾

病。一項新的研究表明，circRNA可以通過miRNA調(diào)控P基因表達進而影響細胞凋亡，調(diào)

控機制見圖。miRNA是細胞內(nèi)一種單鏈小分子RNA,可與mRNA靶向結(jié)合并使其降解。

circRNA是細胞內(nèi)一種閉合環(huán)狀RNA,可靶向結(jié)合miRNA使其不能與mRNA結(jié)合，從而

提高mRNA的翻譯水平。

T抑制

DNA

X停止

P加因mRNA

甫體mRNAmiRNA------------------P蛋白T細胞崩亡

miRNA/、

,“安乩、miRNA

(eiivRNA)~-4circRN/Xliiuuii_______

出例-------P將因mRNA

細胞核，

回答下列問題：

(1)放射刺激心肌細胞產(chǎn)生的白電基會攻擊生物膜的璘脂分子，導致放射性心肌損傷。

(2)前體mRNA是通過因必重金酶以DNA的一條鏈為模板合成的，可被剪切成circRNA

等多種RNAocircRNA和mRNA在細胞質(zhì)中通過對幽幽&的競爭性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達。

(3)據(jù)圖分析，miRNA表達量升高可影響細胞凋亡，其可能的原因是P蛋白能抑制細胞

淵亡，miRNA表達量升高，與P基因的mRNA結(jié)合并將其降解的概,率上升，導致合成的P

蛋白減少，無法抑制細胞凋亡。

(4)根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達之外，試提出一個治療放射性心臟損傷的新

思路：

可通過增大細胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA使其不能與P基因的mRNA結(jié)

合，從而提高P基因的表達量，抑制細胞詞亡。

解析：(I)放射刺激心肌細胞可產(chǎn)生大量自由基，攻擊生物膜的磷脂分子，導致放射性

心肌損傷。(2)RNA聚合酶能催化轉(zhuǎn)錄過程，以DNA的一條鏈為模板，通過堿基互補配對

原則合成前體mRNA。由圖可知，miRNA既能與mRNA結(jié)合，降低mRNA的翻譯水平，

又能與circRNA結(jié)合，提高mRNA的翻譯水平，故circRNA和mRNA在細胞質(zhì)中通過對

miRNA的競爭性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達。(3)P蛋白能抑制細胞凋亡，當miRNA表達量升高

時，大量的miRNA與P基因的mRNA結(jié)合，并將P基因的mRNA降解，導致合成的P蛋

白減少，無法抑制細胞凋亡。(4)根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達之外，還能通過增

大細胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA,使其不能與P基因的mRNA結(jié)合，從而提高

P基因的表達量，抑制細胞凋亡。

課時作業(yè)28

（總分：50分）

一、選擇題（每小題3分，共36分）

1.遺傳信息的傳遞和表達是有方向性的，卜列敘述中錯誤的是（B）

A.DNA聚合峰催化新鏈沿5,端一3,端的方向延伸

B.啟動子和終止子分別位于模板鏈的5,端和3,端

C.起始密碼子在mRNA的5,端，終止密碼子在3,端

D.mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子反向堿基配對

解析：DNA復制時DNA聚合酶催化新鏈沿5'端一3,端方向延伸，A正確；啟動子和終

止子分別是轉(zhuǎn)錄的起點和終點，RNA合成時也是沿5‘端-3'端方向延伸，RNA延伸的方向

與模板鏈的方向相反，因比啟動子和終止子應該分別位于模板鏈的3'端和5'端，B錯誤；核

糖體在mRNA5,端的起始密碼子的位置與之結(jié)合，并沿著mRNA向其3,端移動，直至遇到

終止密碼子，翻譯才結(jié)束，C正確：核糖體沿著mRNA序列由5,端一3,端移動，攜帶氨基酸

的tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子反向堿基配對，D正確。

2.（2025?河北衡水模擬）rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA會參與核糖體的組裝。下列敘述正確的

是（B）

A.rRNA的堿基序列與rDNA?條鏈的堿基序列相同

B.細胞中的rRNA與rDNA都可以與某些蛋白質(zhì)結(jié)合

C.由rRNA參與組裝的核糖體均由核孔進入細胞質(zhì)中

D.與幼葉細胞相比，老葉細胞中rRNA的合成較舊盛

解析:rRNA的堿基序列與rDNA一條鏈的堿基序列不完全相同，因為前者含U不含T,

后者含T不含U,A錯誤；細胞中的rRNA可以與相關蛋勺組裝成核糖體的大、小亞基，rDNA

可以與RNA聚合酶（一種蛋白質(zhì)）結(jié)合，B正確；原核細胞不具有細胞核和核孔，C錯誤：

老葉細胞的代謝弱而幼葉細胞的代謝強，所以與幼葉細胞相比，老葉細胞中rRNA的合成不

旺盛.D錯誤。

3.（2025?河南濮陽模擬）遺傳信息通過DNA的復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復制

等過程在DNA、RNA和蛋白質(zhì)等大分子之間傳遞。下列敘述正確的是（B）

A.人體細胞中不可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄、RNA的復制

B.哺乳動物DNA的復制主要發(fā)生于細胞核中，該過程中遺傳信息可能會改變

C.轉(zhuǎn)錄和翻譯在一個細胞中不可能同時發(fā)生

D.遺傳信息只能儲存于DNA中，但可以傳遞給其他核酸分子

解析：當人體細胞感染某些病毒后會發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄、RNA反制過程，A錯誤；哺乳動物

DNA的復制主要發(fā)生于細胞核中，DNA復制過程可能發(fā)生基因突變，基因突變會導致遺傳

信息改變，B正確：原核細胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時進行，C錯誤；有些病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA,其遺傳信息儲存于RNA中，D錯誤。

4.（2025?江西上饒模擬）從單尾鰭鯉魚的成熟卵中提取一種RNA,注入雙尾鰭金魚的受精

卵中，由這些受精卵發(fā)育而成的幼小金魚中有一些出現(xiàn)單尾鰭性狀。這種RNA之所以對?性

狀遺傳有明顯作用，是因為（C）

A.這種RNA是魚類的遺傳物質(zhì)

B.這種RNA是核糖體的基本成分

C.這種RNA以密色的形式攜帶特定的遺傳信息

D.這是一種轉(zhuǎn)運特定氨基酸的tRNA

解析：鯉魚卵的RNA能使部分金魚尾鰭從雙尾變?yōu)閱挝?，是因為該RNA以密碼形式

攜帶特定遺傳信息，作為翻譯的模板合成蛋白質(zhì)，C正確。

5.遺傳信息的翻譯過程包括起始、延伸和終止。在延伸過程中，偶爾會出現(xiàn)核糖體一次

移動的不是三個堿基的,巨離”，而是兩個或者四個堿基的“距離”，此現(xiàn)象稱為核糖體移

框。下列相關敘述正確的是（C）

A.起始過程中，起始密碼子與RNA聚合酶結(jié)合開啟翻譯過程

B.延伸過程中，tRNA攜帶著氨基酸在mRNA上由5,端f3,端移動

C.核糖體移框機制可能會導致此次翻譯過程中的終止密碼子位置改變

D.核糖體移框機制屬于可遺傳變異，其有利于生物多樣性的形成

解析：起始過程中，mRNA上的起始密碼子與［RNA結(jié)合，開啟翻譯過程，A錯誤；延

伸過程中，tRNA攜帶著氨基酸用一端的反密碼子與mRNA上的密碼子配對，轉(zhuǎn)運氮基酸后

就離開核糖體，不會在mRNA上移動，B錯誤；核糖體移框會導致翻譯出的多肽筵的長度

變短或變長，與終止密碼子提前或延遲出現(xiàn)有關，C正確；核糖體移框機制不改變遺傳物質(zhì)，

不屬于可遺傳變異，D錯誤。

6.（2025?安徽六安模擬）Ml3噬菌體和T2噬菌體的遺傳信息都儲存于DNA中，前者的

DNA為單鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鳥喋吟約占全部堿基的20%,后者的DNA為雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，鳥喋

吟占全部堿基的24%。下列敘述正確的是（D）

A.M13噬菌體中胞嗜咤占全部堿基的20%

B.M13噬菌體中有轉(zhuǎn)錄mRNA的RNA聚合酶

C.T2噬菌體DNA分子的一條鏈中胸腺喀唯占該鏈堿基總數(shù)的26%

D.T2噬菌體DNA分子的一條鏈中（A+T）/（C+G）=13/12

解析：M13噬菌體為單鏈DNA,根據(jù)題干數(shù)據(jù)無法計算出胞喙唉所占比例，A錯誤；

M13噬菌體的轉(zhuǎn)錄是在宿主細胞中進行的，轉(zhuǎn)錄mRNA的RNA聚合酶來自宿主細胞，B

錯誤；根據(jù)已知信息，無法計算出T2噬菌體DNA分子的一條鏈中胸腺嘴噫的具體比例，C

錯誤；根據(jù)題干信息可知，T2噬菌體DNA中G占全部堿基的24%,則C=G=24%,A=

T=26%,根據(jù)堿基互補配對原則可知，雙逑DNA分子一條鏈中(A+T)/(C+G)的值與雙鏈

DNA分子中(A+T)/(C+G)的值相同，故T2噬菌體DNA分子的一條鏈中(A+T)/(C+G)=

52%/48%=13/12,D正確。

7.某科學家利用尿首通過堿基異構(gòu)化衍生出假尿件(明，V可以避免mRNA被細胞中的

RNA能降解，從而能提高mRNA穩(wěn)定性。同時還可以減少mRNA與細胞內(nèi)的抑制因子結(jié)

合，從而增強其翻譯效率，使mRNA疫苗的開發(fā)成為可能。下列有關敘述錯誤的是(C)

A.未經(jīng)修飾的mRNA易被環(huán)境中的RNA的降解

B.mRNA疫苗中的“能與IRNA中的A配對，翻譯出相關的蛋白質(zhì)

C.mRNA合成后均需要在細胞質(zhì)中進行加工修飾后發(fā)揮作用

D.在翻譯過程中，mRNA、tRNA、rRNA均參與發(fā)揮作用

解析：酶具有專一性，未經(jīng)修飾的mRNA易被環(huán)境中的RNA酶降解，A正確；分析題

意可知，尿昔通過堿基異構(gòu)化反應衍生出假尿昔(明，據(jù)此推測假尿昔(明能與tRNA中的A

配對，觥譯出相關的蛋白質(zhì)，B正確；IURNA合成后遂行加工修飾通常是在細胞核內(nèi)進行

的，C錯誤；在翻譯過程中，mRNA(作為翻譯的模板)、tRNA(轉(zhuǎn)運氨基酸)、rRNA(參與構(gòu)

成核糖體)均參與發(fā)揮作用，D正確。

8.(2025?遼寧沈陽模擬)P基因表達的P蛋白具有抑制細胞凋亡的功能。miRNA能與P

基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA靶向結(jié)合并使其降解。一項新研究表明,circRNA可靶向結(jié)合miRNA

使其不能與mRNA結(jié)合，從而調(diào)控細胞凋亡。這項研究為治療癌癥提供了新思路。下列敘

述錯誤的是(D)

A.miRNA通過氫鍵與P基因的mRNA結(jié)合，該過程遵循堿基互補配對原則

B.RNA聚合能催化合成的miRNA增多，會導致P蛋白合成量減少

C.circRNA和mRNA通過與miRNA競爭性結(jié)合，調(diào)控P基因表達

D.癌細胞可能通過抑制細胞內(nèi)circRNA的合成，避免細胞凋亡

解析：miRNA與P基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA靶向結(jié)合并使其降解，即miRNA通過氫鍵

與P基因的mRNA結(jié)合，該過程遵循堿基互補配對原則，A正確；P基因能表達形成P蛋

白，miRNA能與P基因轉(zhuǎn)■錄產(chǎn)生的mRNA靶向結(jié)合并使之降解，RNA聚合酶催化合成的

miRNA增多，會導致P蛋白合成量減少，B正確；由題意可知，circRNA可靶向結(jié)合miRNA

使其不能與mRNA結(jié)合，而miRNA能與P基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA靶向結(jié)合并使其降解，

即circRNA和mRNA通過與miRNA競爭性結(jié)合，調(diào)控P基因表達，C正確；由題意可知，

circRNA可靶向結(jié)合miRNA,促進P基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA翻譯出P蛋白，抑制細胞凋亡，

故癌細胞可能通過促進細胞內(nèi)circRNA的合成，避免細胞凋亡，D錯誤。

9.XBB毒株是新型冠狀病毒變異株奧密克戎的變異分支，屬于單股正鏈RNA(+ssRNA)

病毒，病毒的正鏈RNA(+ssRNA)可以行:使mRNA的功能，其增殖過程如圖所示，下列說

法正確的是（C）

子代病毒

—RNA聚合醐

+ssRNA—*一>（一）RNA->（+）RNAf結(jié)構(gòu)蛋白

A.XBB毒株的+ssRNA的復制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄的過程

B.XBB毒株利用宿主細胞的RNA聚合酶進行+ssRNA復制

C.XBB毒株的+ssRNA的復制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程

D.XBB毒株的+ssRNA只能翻譯出子代病毒的結(jié)陶蛋白

解析：XBB毒株的+ssRNA的復制是以RNA為模板合成RNA的過程，而逆轉(zhuǎn)錄是以

RNA為模板合成DNA的過程，A錯誤；XBB毒株所需的RNA聚合酶是由+ssRNA為模

板翻譯出來的，不是由宿主細胞提