2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 034-课时作业21 基因的表达（教用）

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1．（2025·四川雅安二模）mRNA疫苗和微小RNA(micrRNA)的研究成果分别获得了2023和2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的说法，正确的是（ ）
A. micrRNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸
B. 所有生物的RNA均来源于DNA转录产生
C. mRNA合成时沿3′—5′方向延伸
D. DNA甲基化可能导致细胞中mRNA种类减少
【答案】D
【解析】部分病毒的遗传物质是RNA，这类病毒的RNA不是由DNA转录产生的，而是通过RNA复制等方式合成的，B错误；mRNA合成时，RNA聚合酶沿DNA模板链的3′→5′方向移动，mRNA沿5′→3′方向延伸，C错误。
2．（2024·湖北卷·16）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′
【答案】A
【解析】若编码链的一段序列为5′−ATG−3′，则根据碱基互补配对原则可知模板链的相应碱基序列为3′−TAC−5′，由于模板链指导mRNA合成，则mRNA上相应密码子的碱基序列为5′−AUG−3′，故tRNA上对应的反密码子序列为5′−CAU−3′，选A。
3．伽莫夫提出3个碱基编码1个氨基酸的设想，克里克用实验证明了这一观点，尼伦伯格和马太用蛋白质体外合成技术，发现苯丙氨酸的密码子是UUU之后，经过众多科学家的努力，破译出全部的密码子并编制了密码子表。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 读取基因单链中的密码子时要连续读取，不能重叠也不能跳跃
B. 密码子的简并现象是指一种氨基酸可能由多种密码子编码
C. 终止密码子不编码氨基酸，因而64种密码子只编码61种氨基酸
D. 携带氨基酸的tRNA依赖自身的密码子在核糖体中与反密码子配对
【答案】B
【解析】密码子在mRNA上，A错误；人体内构成蛋白质的氨基酸有21种，C错误；tRNA依赖自身的反密码子和mRNA上的密码子配对，D错误。
4．（2025·河北卷·6）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（ ）
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④
【答案】C
【解析】mRNA的延伸方向为5′→3′，mRNA的5′端与模板链的3′端碱基互补配对，根据转录方向可确定基因M和N的转录模板链，如图所示：
由图可知，基因M和N转录产物的碱基序列分别对应编号②和③，C正确。
5．（2026·河北石家庄开学考）如图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止异常蛋白的产生(AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子)，图中异常mRNA与正常mRNA长度相同。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. SURF复合物能识别异常mRNA的终止密码子
B. 异常mRNA产生的原因是DNA发生了碱基对的增加，使mRNA中终止密码子提前出现
C. 若异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较长的异常蛋白
D. NMD作用有助于人类对染色体异常遗传病的防治
【答案】A
【解析】因为图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，所以异常mRNA产生的原因可能是发生了碱基对的替换，使得mRNA中终止密码子提前出现，B错误；由图可知异常mRNA的终止密码子提前出现，若异常mRNA不发生降解，翻译会提前终止，细胞内将产生肽链较短的异常蛋白，C错误；NMD作用主要是阻止异常mRNA产生异常蛋白，对染色体异常遗传病的防治没有直接作用，染色体异常遗传病是由染色体结构或数目异常引起的，D错误。
6．（2025·湖北武汉期末）核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。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，即多聚核糖体。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，移动至相同的位置结束。下列叙述正确的是（ ）
A. 图示过程中，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上共同完成一条肽链的合成
D. 该过程能提高转录的效率，加快蛋白质合成的速度
【答案】B
【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；图中5个核糖体相继结合到mRNA上，可完成5条肽链的合成，C错误；该过程可提高翻译的效率，并不能提高转录的效率，D错误。
7．（2025·安徽合肥二模）细菌的核糖体由小亚基(30S)和大亚基(50S)组成，亚基由rRNA和蛋白质组成。mRNA的5′端特定序列被30S亚基识别并结合，然后结合50S亚基，共同构成合成蛋白质的生产线。核糖体内有2个氨酰—tRNA（携带氨基酸的tRNA）结合位点：P位和A位，如图所示。下列关于翻译过程的叙述，错误的是（ ）
A. 小亚基rRNA的碱基能与mRNA的碱基之间形成氢键
B. 氨酰—tRNA通过碱基互补配对结合到mRNA上
C. 大亚基能催化A位氨基酸与P位肽链之间形成肽键，并使A位氨基酸转移至P位
D. 肽链延伸过程中，核糖体沿着mRNA从5′端向3′端移动
【答案】C
【解析】在翻译过程中，是核糖体催化A位氨基酸与P位肽链之间形成肽键，并使A位氨基酸转移至P位，而不是大亚基单独起作用，C错误。
8．（2025·广东广州三模）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②③过程密切相关
B. 神经细胞中一般不会发生①④⑤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之间能形成氢键
【答案】A
【解析】tau蛋白的合成与图中的②③过程密切相关，但②是转录过程，发生在细胞核中，A错误。
9．（2025·广西贵港段考）劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，携带病毒癌基因。如图是其增殖和致癌过程，其中原病毒是劳氏肉瘤病毒的遗传信息转移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的。相关叙述正确的是（ ）
A. 劳氏肉瘤病毒在宿主细胞内形成子代的过程体现了中心法则的全过程
B. ①过程中所需要的嘧啶碱基个数与③过程所需要的嘧啶碱基个数相等
C. 劳氏肉瘤病毒引发的癌症可能传染，用逆转录酶抑制剂可以辅助预防
D. 原病毒形成后不立即形成子代病毒颗粒，这种现象不利于病毒的生存
【答案】C
【解析】劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，在宿主细胞内的增殖过程涉及逆转录、DNA的复制、转录和翻译等过程，但没有体现RNA复制过程，A错误。①过程是逆转录过程，以RNA为模板合成DNA，③过程是转录过程，以DNA为模板合成RNA，由于RNA中的碱基比例与DNA中的碱基比例不一定相同，所以①过程中所需要的嘧啶碱基个数与③过程所需要的嘧啶碱基个数不一定相等，B错误。原病毒形成后不立即形成子代病毒颗粒，这种现象有利于病毒在宿主细胞内长期潜伏，有利于病毒的生存，D错误。
10．（2025·湖南长沙模拟）+RNA病毒是指其基因组为单链RNA且具有mRNA功能的病毒。如图为某+RNA病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 相比T2噬菌体，+RNA病毒基因组稳定性较差
B. 图中酶1、酶2和酶3催化的过程中，碱基互补配对原则都相同
C. 未被病毒侵染的细胞中也存在酶1、酶2和酶3
D. 该种病毒的子代病毒不能直接在培养基中培养获得
【答案】C
【解析】T2噬菌体的遗传物质为双链DNA，+RNA病毒的遗传物质为单链RNA，单链RNA稳定性较差，A正确；酶1、酶2和酶3都催化以RNA为模板形成RNA的过程，碱基互补配对原则相同，都为A—U、U—A、C—G、G—C，B正确；酶1、酶2和酶3在正常细胞中不存在，C错误；病毒必须依赖活细胞才能进行增殖，子代病毒不能直接在培养基中培养获得，D正确。
11．（2025·江苏卷·20）（10分）真核细胞进化出精细的基因表达调控机制，图示部分调控过程。请回答下列问题：
（1） 细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成_ _ _ _ _ _ 。由于核膜的出现，实现了基因的转录和_ _ _ _ 在时空上的分隔。
（2） 基因转录时，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。分泌蛋白的肽链在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。
（3） 转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA调控基因表达的主要机制有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA发挥的调控作用有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 染色质；翻译
（2） RNA聚合；tRNA（或转运RNA）；粗面内质网上的核糖体
（3） 在细胞核内lncRNA与合成mRNA的模板链结合，实现转录水平的调控；也可在细胞质与靶mRNA结合，影响翻译；miRNA与AGO等蛋白形成的沉默复合蛋白，既可与lncRNA结合，又可与mRNA结合，并引导lncRNA和mRNA的降解
（4） RNA农药能够精准靶向特定基因，只针对特定病虫害起作用，特异性强，安全性高；RNA农药可降解成核苷酸，无残留，减少对环境的污染和生物富集现象（答案合理即可）
【解析】
（3） lncRNA与miRNA对基因表达的调控机理如图所示：
（4） RNA能够通过碱基互补配对原则精准靶向特定基因，避免对非靶向生物的影响，即特异性强、安全性高。RNA农药可降解成核苷酸等，被植物吸收利用，无化学残留，无食物链的富集效应，减少了对环境的污染，有利于保护环境。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′