第六單元課時練31基因的表達

一、選擇題

1.下列關于圖中①②兩種核酸分子的敘述，正確的是（）

A.①②中的喋吟堿基數都等于嚏咤堿基數

B.遺傳基因在①上，密碼子位于②上

C.②是由①轉錄而來的

D.肺炎鏈球菌和T2噬菌體均含①和②

2.（2023?邯鄲高三模擬）如圖表示細胞內遺傳信息的傳遞過程，下列有關敘述錯誤的是（）

A.相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A—T

B.真核細胞由過程②形成的mRNA和tRNA都需要加工

C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是由a到b

D.圖示tRNA可以搬運密碼子為CCA的氨基酸

3.（2023?全國乙，5）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）

中發現含有該氨基酸的蛋白質。研究發現這種情況出現的原因是：這些古菌含有特異的能夠

轉運甲的tRNA（表示為tRNA，和酶E,酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表

示為甲一tRNA甲）,進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA中可以識別大腸桿菌mRNA

中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈,

則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿菌細胞內的是（）

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖體

⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因

A.②⑤⑥B.①②⑤C.③④⑥D.②④⑤

4.（2021?浙江1月選考，22）如圖是真核細胞遺傳信息表達中某過程的示意圖。某些氨基酸的

部分密碼子（5’一端一3’一端）是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；

精氨酸AGA。下列敘述正確的是（）

A.圖中①為亮氨酸

B.圖中結構②從右向左移動

C.該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂

D.該過程可發生在線粒體基質和細胞核基質中

5.（2023?浙江1月選考，15）核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核

糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構一多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同

種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖

體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（）

A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3,一端向5,一端移動

B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對

C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯

D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化

6.（2024.廣州高三月考）Rous肉瘤病毒是誘發癌癥的一類RNA病毒，如圖表示其致病原理,

下列敘述正確的是（）

宿主癌變一^—宿主細胞

Rous肉復制（）廖合

，子代

瘤病毒魚就：^XDN《@+RNARous

的+RNA酶AI核糖核昔酸肉瘤病毒

A.過程①發生在宿主細胞內，需要宿主細胞提供逆轉錄酶

B.過程②的目的是形成雙鏈DNA,其中酶A是一種RNA聚合酶

C.過程③是以+DNA為模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的過程

D.Rous肉瘤病毒致癌的過程中，宿主細胞的遺傳信息發生改變

7.（2024.南京高三模擬）心肌細胞過量凋亡易引起心力衰竭。如圖為心肌細胞中凋亡基因ARC

表達的相關調節過程，miR-223是一種非編碼RNA。下列相關敘述正確的是（）

基因ARC基因加以-223

\0①/

正在合成的肽鏈

凋亡抑制因子承一?抑制細胞凋亡

A.過程①需DNA聚合酶識別并結合啟動子

B.過程②正在合成的肽鏈的氨基酸序列相同

C.基因加R—223過度表達，可能導致心力衰竭

D.若某RNA能與miR—223競爭性結合ARCmRNA,則有望成為減緩心力衰竭的新藥物

8.（2024?日照高三期末）翻譯過程可分為如圖所示的三個階段，①?④表示參與翻譯的物質或

結構，其中④是能引起肽鏈釋放的蛋白質。據圖分析，下列敘述正確的是（）

A.通常，每種①通過自身的反密碼子識別并轉運一種氨基酸

B.翻譯過程中，②將會沿③的a端（5'一端）向b端（3'一端）移動

C.④通過堿基互補配對識別終止密碼子UAA引起肽鏈釋放，翻譯過程終止

D.為提高翻譯效率，通常③上會相繼結合多個②，同時進行多條肽鏈的合成

9.真核生物的基因中含有外顯子和內含子。細胞核內剛剛轉錄而來的RNA為前體mRNA,

前體mRNA中的內含子在RNA自身以及其他蛋白復合物的作用下被剪切，形成mRNA運出

細胞核。如圖為前體mRNA的剪切示意圖，下列相關敘述正確的是（）

5'?n3'

mRNA

A.圖中的a、c分別為啟動子和終止子

B.前體mRNA能與核糖體直接結合進行翻譯過程

C.蛋白質復合物具有識別特定核糖核甘酸序列的功能

D.前體mRNA加工形成mRNA的過程發生在細胞質基質中

二、非選擇題

10.miRNA能調控基因表達，一種miRNA可調節多個基因的功能，對細胞代謝產生多重影

響。細胞內miRNA的合成及調控基因表達的機制如圖所示，已知RISC是一種蛋白復合體。

回答下列問題：

完全互補||部分互補

mRNA形成雙鏈

(1)核基因轉錄生成miRNA的場所是,參與該過程的酶主要是o催

化過程①和過程②的酶都能作用于(填化學鍵)，使之斷開。

(2)據圖分析，某種成熟的miRNA可通過完全互補、部分互補途徑分別抑制基因H與基因X

的功能，使這兩個基因編碼的蛋白質明顯減少，其機理分別是和

同一種miRNA可調節多個基因的功能，原因可能是。

(3)阿爾茨海默病(AD)是一種神經系統退行性疾病，與膜蛋白APP的代謝障礙有關。APP被p

—分泌酶水解為N片段和p片段，后者被丫一分泌酶水解成Ap蛋白。Ap蛋白濃度較高時易

在神經元中沉積形成淀粉樣塊，引發細胞毒性。目前，miRNA用于AD防治在動物模型中已

取得進展。綜合以上信息，提出一個用miRNA防治AD的新思路：

11.(2024?開封高三期末)轉鐵蛋白(Tf)能與細胞膜上的轉鐵蛋白受體(TfR)結合，介導含鐵的

蛋白質從細胞外進入細胞內。細胞內轉鐵蛋白受體mRNA(TfR-mRNA)的穩定性受Fe3+含量

的調節(如圖)，鐵反應元件是TfR—mRNA上一段富含堿基A、U的序列，當細胞中Fe?+濃

度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe3+而不能與鐵反應元件結合，導致TfR-mRNA易水解。回

答下列問題：

鐵反應元件富含區

TfR-A-U

……YAA。QQX

mRNAAIUIIGIIIIIII

Fe打

八濃度感一鐵調節蛋白

(A鐵調節蛋白//(無活性)

(有活性)Fe"x

濃度低、

AUGUAA?^6^6)難水解

注:AUG為起始密碼子，UAA為終止密碼子。

(1)若轉鐵蛋白受體由n個氨基酸組成，指導其合成的mRNA的堿基數遠大于3小主要原因

是mRNA中有。

若楸基因中某堿基對發生缺失，會導致合成的肽鏈變短，其原因是

(2)鐵調節蛋白與Fe3+結合會改變鐵調節蛋白的,當細胞中Fe3+不足時,TfR

-mRNA將,其生理意義是o

(3)原核生物的mRNA通常在轉錄完成之前便可啟動蛋白質的翻譯，但真核生物的核基因必

須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質，針對這一差異，從細胞結構的角度給予合理的解釋

12.(2024?南通高三調研)人禽流感是感染禽流感病毒后引起的以呼吸道癥狀為主的臨床綜合

征。禽流感病毒的遺傳物質為單鏈一RNA,如圖為禽流感病毒入侵細胞后的增殖示意圖。請

回答下列問題：

(1)禽流感病毒通過(方式)進入細胞。由于內涵體pH較低，導致囊膜蛋白

改變，內涵體的兩層膜發生融合，釋放病毒衣殼進入細胞質。

(2)過程②需要催化形成多種mRNA；過程③利用作為原料，參

與該過程的RNA除了mRNA外還有。

(3)在________________(場所)合成的病毒蛋白進入細胞核與病毒一RNA結合，初步裝配形成

核蛋白核心；另一些病毒蛋白需經過加工后轉移到細胞膜上。

(4)病毒的一條一RNA共含有m個堿基，其中腺喋吟、尿喀咤的數量分別為a、b,則以該一

RNA為模板合成一條子代一RNA,共需要消耗個胞喀咤核糖核甘酸。

(5)已知禽流感病毒基因中一個堿基發生替換,導致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密

碼子為GAA或GAG)變成賴氨酸(密碼子為AAA或AAG),請推測禽流感病毒基因中堿基的

變化情況是。

(6)蛋白H是病毒基因組復制過程中的關鍵蛋白。科研人員將能與蛋白H的mRNA完全配對

的干擾RNA導入宿主細胞，可起到抗病毒的效果，其機理是

課時練31基因的表達

i.c

2.D［因為反密碼子從tRNA的3'一端―5'一端讀取，即UGG,故圖示tRNA可以搬運

密碼子為ACC的氨基酸，D錯誤。］

3.A［根據題干信息“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”，說明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸桿菌提

供，①③④不符合題意；據題意可知，甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中

發現含有該氨基酸的蛋白質，所以要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，必須往大腸桿菌細胞

內轉入甲，②符合題意；古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA和酶E,酶E催化甲與tRNA,

結合生成攜帶了甲的tRNA甲，進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，所以大腸桿菌細胞內要含

有tRNA中的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細胞內也要含有酶E的基因以便合成酶E,催

化甲與tRNA,結合，⑤⑥符合題意。故選A。］

4.B

5.B［圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'一端向3,一端移動，A錯誤；該過程中，

mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶

相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體結合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始

密碼子開始進行翻譯，識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束的，C錯誤；

若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目可能會減少，D錯誤。］

6.D【過程①表示逆轉錄過程，病毒是營寄生生活的生物，過程①發生在宿主細胞內，由

病毒提供逆轉錄酶，A錯誤；據圖分析，過程②表示DNA分子的復制，目的是形成雙鏈DNA,

根據由酶A催化得到的產物是核糖核昔酸，判斷酶A是將RNA水解的酶，B錯誤；據圖分

析，-DNA與+RNA發生堿基互補配對，故過程③是以一DNA為模板合成大量Rous肉瘤

病毒+RNA的過程，C錯誤；Rous肉瘤病毒是逆轉錄病毒，由圖可知，Rous肉瘤病毒是將

病毒的RNA逆轉錄形成的DNA整合到宿主細胞的DNA上，導致宿主細胞的遺傳信息發生

改變，D正確。］

7.C

8.D［①tRNA與氨基酸的正確識別靠的是一種酶（氨基酰-tRNA合成酶），氨基酸中不含堿

基，反密碼子不能識別氨基酸，A錯誤；根據延伸過程中肽鏈的轉移可知，核糖體移動的方

向是由b-a,即②核糖體將會沿③mRNA的b端（5'一端）向a端（3'一端）移動，B錯誤；

④是能引起肽鏈釋放的蛋白質，不含堿基，因此不能通過堿基互補配對識別終止密碼子UAA,

C錯誤；為提高翻譯效率，通常③（mRNA）上會相繼結合多個②（核糖體），同時進行多條肽鏈

的合成，D正確。］

9.C［啟動子和終止子為基因上的調控序列，圖中的a、c均為前體mRNA上的片段，不是

啟動子和終止子，A錯誤；前體mRNA需要經過加工形成mRNA后，才能與核糖體結合進

行翻譯過程，B錯誤；蛋白質復合物具有識別特定核糖核甘酸序列的功能，進而剪切前體

mRNA,C正確；前體mRNA加工形成mRNA的過程發生在細胞核中，形成的mRNA運出

細胞核進入細胞質基質中，D錯誤。］

10.（1）細胞核RNA聚合酶磷酸二酯鍵（2）基因H的！nRNA降解，缺乏模板鏈不能翻譯

合成蛋白質基因X的mRNA與miRNA結合形成雙鏈，阻止mRNA與核糖體結合，不能

翻譯合成蛋白質不同基因有與同種miRNA互補配對的堿基序列（3）設計miRNA靶向抑制

丫一分泌酶（或0—分泌酶）的合成

解析（1）核基因存在于細胞核中，其轉錄生成miRNA的場所是細胞核，轉錄過程需要的酶

是RNA聚合酶，過程①和過程②是對核基因轉錄形成的RNA進行修飾、剪切，作用的化學

鍵是核甘酸之間的磷酸二酯鍵。（2）某種成熟的miRNA可通過完全互補、部分互補途徑分別

抑制基因H與基因X的功能，由圖可知，miRNA與mRNA完全互補時，使mRNA降解，

使細胞內缺乏模板鏈不能翻譯合成H蛋白；miRNA與mRNA部分互補時，mRNA與miRNA

結合形成雙鏈，阻止mRNA與核糖體結合，不能翻譯合成X蛋白。由于不同基因有能與同

種miRNA互補配對的堿基序列，因此導致miRNA能與多個基因轉錄形成的mRNA發生堿

基互補配對，進而調節多個基因的功能。（3）AD與AP蛋白積累有關，AP蛋白的代謝需要［3

一分泌酶和丫一分泌酶的作用，由于miRNA能與細胞內mRNA互補而抑制翻譯過程，因此

可設計miRNA靶向抑制丫一分泌酶（或0一分泌酶）的合成，減少神經元中Ap蛋白的濃度和

毒性，用于防治AD。

11.（1）大量不翻譯的堿基序列基因突變導致mRNA上終止密碼子提前出現（2）空間結構

難被水解，能指導合成更多的轉鐵蛋白受體（TfR）有利于細胞從外界吸收更多的Fe3+,以滿

足生命活動的需要（3）原核細胞沒有核膜，可以邊轉錄邊翻譯；真核生物有核膜，mRNA需

要在細胞核形成，通過核孔運出細胞核后才能與核糖體結合進行翻譯

解析（1）指導鐵蛋白合成的mRNA的堿基序列上存在不能決定氨基酸的密碼子，即大量不

翻譯的堿基序列，故合成的鐵蛋白mRNA的堿基數遠大于3”；基因內部堿基對的增添、缺

失或替換可能導致mRNA上終止密碼子提前出現，進而使翻譯成的肽鏈變短。（2）據圖分析

可知，鐵調節蛋白與Fe3+結合會改變鐵調節蛋白的空間結構。根據題意，當細胞中Fe3+濃度

低時，TfR—mRNA將難水解，能指導合成更多的轉鐵蛋白受體，有利于細胞從外界吸收更

多的Fe#,以滿足生命活動的需要。

12.（1）胞吞空間結構（2）RNA聚合酶氨基酸tRNA、rRNA（3）核糖體內質網和高

爾基體（4）m—a—b（5）C-U（6）抑制翻譯過程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的復制

從而阻止其增殖

解析（1）由題圖可知，禽流感病毒通過胞吞進入細胞。高溫、過酸、過堿會改變蛋白質的空