【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 课时练27 基因的表达（课时精练）（学生版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 课时练27 基因的表达（课时精练）（学生版），共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
选择题1～4题，每小题4分，5～14题，每小题5分，共66分。
一、选择题
1.下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确的是( )
A．①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数
B．遗传基因在①上，密码子位于②上
C．②是由①转录而来的
D．肺炎链球菌和T2噬菌体均含①和②
2．(2024·安徽，11)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( )
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
3．如图为真核细胞核仁中形成rRNA的DNA片段进行转录的状况示意图。下列有关叙述错误的是( )
A．b段是此时该DNA未被转录的区段
B．RNA聚合酶的移动方向是由左向右
C．d是转录产物rRNA的5′端
D．核仁与核糖体的形成有关
4．DNA转录时作为模板功能的链叫作反义链，另一条叫作有义链。如图是DNA分子中某些基因有义链和反义链示意图。下列说法错误的是( )
A．不同基因可能同时复制，但不能同时转录
B．根据启动子和终止子的相对位置可判断哪条链作为反义链
C．DNA分子的一条链对不同基因来说，有的是有义链，有的是反义链
D．基因的转录和翻译并不都是沿着模板的3′端到5′端进行的
5．(2023·全国乙，5)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．②⑤⑥B．①②⑤
C．③④⑥ D．②④⑤
6．(2023·江苏，6)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
7．(2023·海南，13)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是( )
A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′
C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
8．一个基因的转录产物在个体的不同组织细胞、发育阶段和生理状态下，通过不同的剪接方式可以得到不同的mRNA和翻译产物，称为选择性剪接。如图为鼠降钙素基因在不同组织细胞中表达的过程。据图分析，下列叙述正确的是( )
A．RNA聚合酶以基因一条链为模板转录合成多种前体RNA
B．选择性剪接过程需要酶催化磷酸二酯键和氢键的断裂和形成
C．鼠降钙素基因表达形成不同的蛋白质，是因为对翻译的调控不同
D．不同组织细胞通过选择性剪接，可以满足机体对不同代谢活动的需要
9．(2022·河北，9)下列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
10．(2024·武汉月考)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．核糖开关的化学本质是RNA，RBS段与1段的碱基序列互补
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翻译过程
D．SAM阻止RBS与核糖体结合，使核糖体无法向mRNA的5′端移动
11．(2025·南京模拟)细胞中的氨基酸有两个来源：一是从细胞外摄取，二是在细胞内利用氨基酸合成酶自己合成。当细胞缺乏氨基酸时，某种RNA无法结合氨基酸(空载)，空载的该种RNA与核糖体结合后引发RelA利用GDP和ATP合成ppGpp(如图1)，ppGpp是细胞内的一种信号分子，可提高A类基因或降低B类基因的转录水平，也可直接影响翻译过程(如图2)。下列叙述错误的是( )
A．翻译的模板是mRNA，缺乏氨基酸导致空载的RNA属于tRNA
B．可推测rRNA基因属于A类基因，氨基酸合成酶基因属于B类基因
C．图2所示的翻译过程中，核糖体在mRNA上的移动方向为从右往左
D．ppGpp调节机制属于负反馈调节，能缓解氨基酸缺乏造成的影响
12．大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β­半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。如图是大肠杆菌乳糖代谢基因在转录水平上受到调控的模型。下列说法不正确的是( )
A．阻遏蛋白与操纵基因结合会抑制结构基因的转录
B．基因LacZ、LacY、LacA共用一套启动子和终止子
C．图示的2个mRNA都有1个起始密码子和1个终止密码子
D．葡萄糖耗尽时β­半乳糖苷酶基因被诱导表达，这种调节可以减少物质和能量的浪费
13．(2024·双鸭山模拟)原核生物DNA的转录经常会出现提早终止现象，产生不完整的mRNA，并翻译形成很多无效的蛋白质。不完整的mRNA可能导致参与翻译的核糖体不能正常脱离并重新投入使用，从而极大地影响基因表达。针对这类问题，研究者设计了一套蛋白质翻译质量改善系统(PrQC)(如图所示)，通过开关序列与其互补序列的设计，使mRNA在完整时才能打开茎环结构并完成翻译。下列叙述正确的是( )
A．原核生物的DNA转录时，需要RNA聚合酶识别起始密码子
B．核糖体不能从不完整的mRNA上正常脱离，是因为该mRNA上缺少终止子
C．若与开关序列互补的序列出现突变，可能导致完整的mRNA不能正常翻译
D．通过PrQC的优化，不完整的mRNA依然会翻译产生少量无效的蛋白质
14．(2024·广州模拟)Rus肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒，如图表示其致病原理，下列叙述正确的是( )
A．过程①发生在宿主细胞内，需要宿主细胞提供逆转录酶
B．过程②的目的是形成双链DNA，其中酶A是一种RNA聚合酶
C．过程③是以＋DNA为模板合成大量Rus肉瘤病毒＋RNA的过程
D．Rus肉瘤病毒致癌的过程中，宿主细胞的遗传信息发生改变
二、非选择题
15．(14分)(2024·咸宁期末)转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合，介导含铁的蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR－mRNA)的稳定性受Fe3＋含量的调节(如图)，铁反应元件是TfR－mRNA上一段富含碱基A、U的序列，当细胞中Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而不能与铁反应元件结合，导致TfR－mRNA易水解。回答下列问题：
(1)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有________________________________________________________。若TfR基因中某碱基发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)铁调节蛋白与Fe3＋结合会改变铁调节蛋白的____________，当细胞中Fe3＋不足时，TfR－mRNA将_______________________，其生理意义是________________________________。
(3)(4分)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异，从细胞结构的角度给予合理的解释________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．(20分)人禽流感是感染禽流感病毒后引起的以呼吸道症状为主的临床综合征。禽流感病毒的遗传物质为单链－RNA，如图为禽流感病毒入侵细胞后的增殖示意图。请回答下列问题：
(1)禽流感病毒通过______(方式)进入细胞。由于内含体pH较低，囊膜蛋白____________改变，内含体的两层膜发生融合，释放病毒衣壳进入细胞质。
(2)过程②需要________________催化形成多种mRNA；过程③利用__________作为原料，参与该过程的RNA除了mRNA外还有__________________________________________。
(3)在________________(场所)合成的病毒蛋白进入细胞核与病毒－RNA结合，初步装配形成核蛋白核心；另一些病毒蛋白需经过________________________加工后转移到细胞膜上。
(4)病毒的一条－RNA共含有m个碱基，其中腺嘌呤、尿嘧啶的数量分别为a、b，则以该－RNA为模板合成一条子代－RNA，共需要消耗____________________个胞嘧啶核糖核苷酸。
(5)已知禽流感病毒基因中一个碱基发生替换，导致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA或GAG)变成赖氨酸(密码子为AAA或AAG)，请推测禽流感病毒基因中碱基的变化情况是__________。
(6)蛋白H是病毒基因组复制过程中的关键蛋白。科研人员将能与蛋白H的mRNA完全配对的干扰RNA导入宿主细胞，可起到抗病毒的效果，其机理是__________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
1．C [①是双链DNA，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，②是tRNA，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等，A错误；②是tRNA，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，B错误；tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA转录而来的，C正确；T2噬菌体是DNA病毒，自身没有RNA，D错误。]
2．C [线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自主细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；DNA发生甲基化修饰，会抑制RNA聚合酶与DNA的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；由表格信息可知，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聚合酶的化学本质是蛋白质，据表格信息可知，RNA聚合酶Ⅰ定位在核仁中，因此编码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。]
3．B [据图可知，b段没有RNA产物，所以b段是此时该DNA未被转录的区段，A正确；根据RNA的长度可知，RNA聚合酶的移动方向是由右向左，B错误；基因的转录是从RNA链的5′端向3′端延伸，据RNA的长度可知，在a区段，d较长，是rRNA基因转录产物的5′端，C正确；核仁与某种RNA的合成和核糖体的形成有关，D正确。]
4．A [不同的基因位置不同，可能同时复制，也可能同时转录，A错误；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录，因此根据启动子和终止子的相对位置可以判断哪条链作为反义链，B正确；不同基因的有义链和反义链不同，因此DNA分子的一条链对不同基因来说，有的是有义链，有的是反义链，C正确；基因的转录是沿着模板的3′端到5′端进行的，翻译是沿着模板的5′端到3′端进行的，D正确。]
5．A [根据题干信息“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”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；据题意可知，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，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌细胞内转入甲，②符合题意；古菌含有特异的能够转运甲的tRNA和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。故选A。]
6．D [tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A错误；反密码子为5′－CAU－3′的tRNA只能与密码子3′－GUA－5′配对，只能携带一种氨基酸，B错误；mRNA中有终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA结合，C错误；由题意可知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这种配对方式增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。]
7．B [根据图示信息，D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；分析图示信息，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5′－GTACGC－3′，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5′－GCGTAC－3′，B正确；噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同，D错误。]
8．D [RNA聚合酶以基因一条链为模板转录合成一种前体RNA，A错误；通过不同的剪接方式可以得到不同的mRNA和翻译产物，选择性剪接过程不需要氢键的断裂和形成，B错误；通过不同的剪接方式可以得到不同的mRNA和翻译产物，即鼠降钙素基因表达形成不同的蛋白质，是选择性剪接的结果，是一种转录后调控机制不是对翻译调控不同引起的，C错误。]
9．C [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化学本质都是蛋白质，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；酶起催化作用，作用机理是降低化学反应的活化能，在适宜条件下，酶在体内、体外均可发挥作用，如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到热稳定DNA聚合酶，D正确。]
10．D [核糖开关的化学本质为RNA，分析题图可知，2段与3段碱基序列互补，1段与2段碱基序列互补，3段与RBS段之间碱基序列互补，由此可知，RBS段与1段的碱基序列互补，A正确；由题图可知，核糖开关的构象发生改变的过程，2段和3段之间的氢键断裂，1段和2段、3段和RBS段之间的氢键形成，故核糖开关的构象发生改变涉及了氢键的断裂和形成，B正确；SAM与核糖开关结合，RBS段与3段碱基互补配对，不能与核糖体结合，可能会抑制基因表达的翻译过程，C正确；翻译时核糖体的移动方向是从mRNA的5′端到3′端，D错误。]
11．B [翻译的模板是mRNA，能识别并结合氨基酸的RNA是tRNA，故缺乏氨基酸导致空载的RNA属于tRNA，A正确；细胞缺乏氨基酸时，空载的tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加，进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平，或抑制翻译的过程，可推测A类基因属于促进产生氨基酸的基因，B类基因属于促进消耗氨基酸的基因，故氨基酸合成酶基因属于A类基因，rRNA基因转录形成的rRNA是构成核糖体的结构，有利于翻译，因此rRNA基因属于B类基因，B错误；图2所示左侧核糖体上的肽链长于右侧核糖体上的肽链，说明左侧的核糖体先进行翻译的过程，故核糖体的移动方向为从右往左，C正确；细胞缺乏氨基酸时，空载的tRNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加，进而提高A类基因或降低B类基因的转录水平，以缓解氨基酸缺乏造成的影响，此为负反馈调节，D正确。]
12．C [图示的调节基因转录出的mRNA有1个起始密码子和1个终止密码子，而结构基因转录出的mRNA有3个起始密码子和3个终止密码子，C错误；葡萄糖耗尽时β-半乳糖苷酶基因被诱导表达，从而将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用，这种调节可以减少物质和能量的浪费，D正确。]
13．C [原核生物的DNA转录时，需要RNA聚合酶识别启动子，A错误；核糖体不能从不完整的mRNA上正常脱离，是因为该mRNA上缺少终止密码子，B错误；若与开关序列互补的序列出现突变，可能导致开关序列不能正常发挥作用，从而导致完整的mRNA不能正常翻译，C正确；由题图可知，通过PrQC的优化，不完整的mRNA不会翻译产生无效的蛋白质，D错误。]
14．D [过程①表示逆转录过程，病毒是营寄生生活的生物，过程①发生在宿主细胞内，由病毒提供逆转录酶，A错误；据图分析可知，过程②表示DNA分子的复制，目的是形成双链DNA，根据由酶A催化得到的产物是核糖核苷酸，判断酶A是将RNA水解的酶，B错误；据图分析可知，－DNA与＋RNA发生碱基互补配对，故过程③是以－DNA为模板合成大量Rus肉瘤病毒＋RNA的过程，C错误；Rus肉瘤病毒是逆转录病毒，由题图可知，Rus肉瘤病毒是将病毒的RNA逆转录形成的DNA整合到宿主细胞的DNA上，导致宿主细胞的遗传信息发生改变，D正确。]
15．(1)大量不翻译的碱基序列 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现 (2)空间结构 难被水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR) 有利于细胞从外界吸收更多的Fe3＋，以满足生命活动的需要 (3)原核细胞没有核膜，可以边转录边翻译；真核生物有核膜，mRNA需要在细胞核形成，通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译
解析 (1)指导转铁蛋白受体合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子，即大量不翻译的碱基序列，故合成的转铁蛋白受体mRNA的碱基数远大于3n；基因内部碱基对的增添、缺失或替换可能导致mRNA上终止密码子提前出现，进而使翻译成的肽链变短。(2)据图分析可知，铁调节蛋白与Fe3＋结合会改变铁调节蛋白的空间结构。根据题意可知，当细胞中Fe3＋浓度低时，TfR－mRNA将难水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体，有利于细胞从外界吸收更多的Fe3＋，以满足生命活动的需要。
16．(1)胞吞 空间结构 (2)RNA聚合酶 氨基酸
tRNA、rRNA (3)核糖体 内质网和高尔基体
(4)m－a－b (5)C→U (6)抑制翻译过程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的复制从而阻止其增殖
解析 (4)以－RNA为模板合成一条子代－RNA，需要先以－RNA为模板合成一条＋RNA，再以这条＋RNA为模板合成－RNA。－RNA与＋RNA是碱基互补配对关系，以－RNA为模板合成一条子代＋RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的数目等于－RNA中鸟嘌呤的数目，以这条＋RNA为模板合成－RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的数目等于＋RNA中鸟嘌呤的数目，也就是－RNA中胞嘧啶的数目，因此整个过程中需要的胞嘧啶核糖核苷酸的数目为－RNA中鸟嘌呤核糖核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸数目之和，即m－a－b。(5)已知禽流感病毒基因中一个碱基发生替换，导致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA或GAG)变成赖氨酸(密码子为AAA或AAG)，密码子中的G变为A，根据碱基互补配对原则，那么基因模板中的碱基变化应该是C变为U。
种类
细胞内定位
转录产物
RNA聚合酶Ⅰ
核仁
5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ
核质
mRNA
RNA聚合酶Ⅲ
核质
tRNA、5S rRNA