高考生物热点题型和提分秘籍专题20 基因的表达解析版.docx

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高考生物热点题型和提分秘籍专题20基因的表达解析版

1．遗传信息的转录和翻译（Ⅱ）。

2．基因与性状的关系（Ⅱ）。

热点题型一遗传信息的传递与表达

例1、下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是（）

A．甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶

B．甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同

C．乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程

D．甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同

【答案】C

【解析】由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。

DNA复制过程中需要

【提分秘籍】

1.计算中“最多”和“最少”的分析

①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：

翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。

②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：

基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。

③注意“最多”或“最少”：

在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。

【方法技巧】转录、翻译过程中的六个关注点

（1）转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。

（2）翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。

（3）转录和翻译过程中的碱基配对不是A－T，而是A－U。

（4）解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。

（5）分析此类问题首先要明确mRNA链和多肽链的关系。

DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。

（6）真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。

【举一反三】

图示细胞内某些重要物质的合成过程。

该过程发生在（）

A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链

B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链

C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译

D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译

【答案】C

【解析】本题依据基因表达过程示意图，考查遗传信息的转录和翻译，细胞结构等知识，考查学生的识图及运用能力。

真核细胞有核膜，转录完成后，mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合才开始翻译，故D错误；由图示知，在RNA聚合酶作用下，细胞正在发生转录，产生的mRNA还未转录完毕，即开始与多个核糖体结合开始翻译，故该细胞应为原核细胞，C正确，A错误；翻译过程中，核糖体在mRNA上移动，从而合成肽链，B错误。

热点题型二基因与性状的关系

例2、右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。

下列相关叙述中合理的是（）

A．若X是RNA，Y是DNA，则试管内必须加入DNA连接酶

B．若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试管内必须加入逆转录酶

C．若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸

D．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA

【答案】D

【解析】若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，

【提分秘籍】基因与性状并不都是一对一的关系

①一般而言，一个基因决定一种性状。

②生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。

③有些基因可影响多种性状，如下图，基因1可影响B和C性状。

④生物的性状是基因和环境共同作用的结果。

基因型相同，表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。

【举一反三】

下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中不能得出的结论是（）

A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的

B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢

C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达

D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变

【答案】C

【解析】精氨酸的合成要受基因①②③④的共同影响，一个基因不表达，就不能合成精氨酸；基因可

【方法技巧】“三看法”判断中心法则的过程

（1）“一看”模板

①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。

②如果模板是RNA，生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。

（2）“二看”原料

①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA，生理过程可能是DNA复制或逆转录。

②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA，生理过程可能是DNA转录或RNA复制。

③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质（或多肽），生理过程是翻译。

（3）“三看”产物

①如果产物为DNA，生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。

②如果产物为RNA，生理过程可能是RNA复制或DNA转录。

③如果产物是蛋白质（或多肽），生理过程是翻译。

1.（2019上海卷.28）在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基（A有6个）的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为

A.58B.78C.82D.88

【答案】C

【解析】构成一个脱氧核苷酸需要2个订书钉，20个个脱氧核苷酸总共需要40个；一条DNA单链需要9个订书钉连接，两条链共需要18个；双链间的氢键数共有20

总共需要订书钉40

2.（2019上海卷.30）大量研究发现，很多生物密码子中的碱基组成具有显著地特异性。

图10A所示的链霉菌某一mRNA的部分序列整体大致符合图10B所示的链霉菌密码子碱基组成规律，试根据这一规律判断这段mRNA序列中的翻译起始密码子（AUG或GUG）可能是

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】若起始密码子为

，统计图中11个密码子中，第一位碱基为A和U所占比例为7/11，若起始

3.（2019海南卷.13）某种RNA病毒在增殖过程中，其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。

物质Y与脱氧核苷酸结构相似，可抑制该病毒的增殖，但不抑制宿主细胞的增殖，那么Y抑制该病毒增殖的机制是

A.抑制该病毒RNA的转录过程

B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程

C.抑制该RNA病毒的反转录过程

D.抑制该病毒RNA的自我复制过程

【答案】C

【解析】RNA病毒的遗传物质需要经逆转录形式成DNA，然后整合到真核宿主的基因组中，Y物质与脱氧核苷酸结构相似，应抑制该病毒的逆转录过程。

4.（2019新课标2卷.2）某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。

若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是

A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍

C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用

【答案】C

【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开，说明该物质会阻碍

DNA

5.（2019江苏卷.18）近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。

其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。

通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。

下列相关叙述错误的是

A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D.若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……

则相应的识别序列为……UCCACAAUC……

【答案】C

【解析】蛋白质由相应基因指导在核糖中合成，A正确；向导RNA中双链间遵循碱基互补配对原则，B正确；向导RNA可通过转录形成，逆转录酶以RNA为模板合成DNA，C错误；由于α链与识别序列的互补序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，D正确。

1.（2019·重庆卷.5）结合题5图分析，下列叙述错误的是（）

A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中

B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质

C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础

D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链

【答案】D

【解析】核苷酸的排列顺序代表遗传信息，有些生物的遗传物质是DNA，有些生物的遗传物质是RNA，

1．（2019·江苏，20）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（）

A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个

B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

【答案】D

【解析】并不是DNA的所有片段都能转录，非基因片段和基因的非编码区都不能转录，A项错误；转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互被配对原则，合成RNA的过程，B项错误；RNA聚合酶的结合位点在DNA上，C项错误；在细胞周期中，mRNA的种类和含量均在不断变化，D项正确。

2．（2019·江苏，6）研究发现，人类免疫缺陷病毒（HIV）携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。

依据中心法则（如图），下列相关叙述错误的是（）

A．合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节

B．侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞

C．通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上

D．科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病

【答案】B

【解析】HIV属于逆转录病毒，HIV侵染细胞时其携带的逆转录酶会随同RNA一起进入宿主细胞中；HIV的遗传物质指导蛋白质合成的过程应先进行逆转录后再进行转录和翻译；其逆转录合成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上伪装成宿主细胞的基因并进行表达；抑制逆转录酶的药物可以治疗艾滋病。

3．（2019·四川，3）将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。

下列叙述错误的是（）

A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸

B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA

C．连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1

D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

【答案】C

【解析】小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种，故含有5种碱基和8种核苷酸，A项正确；基

1．关于遗传信息及其传递过程，下列叙述正确的是（）

A．真核生物的遗传信息只能储存于细胞核中，通过复制传递给下一代

B．同一细胞在不同时期的转录产物可以不同

C．转录和翻译时的模板及碱基互补配对方式都相同

D．真核细胞与原核细胞的密码子有所不同

【答案】B

【解析】真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，但细胞质中也含少量的DNA；在同一细胞的幼嫩、成熟和衰老时期，表达的基因不同则转录的产物不同；转录和翻译的模板不同，且两者碱基互补配对的方式不完全相同；所有生物共用一套密码子。

2．如图表示细胞中发生的某一过程，下列相关叙述中错误的是（）

A．该过程表示的是翻译过程

B．该过程合成的产物可能不是酶

C．该过程遵循碱基互补配对原则

D．转运每种氨基酸的工具只有一种

【答案】D

【解析】图示为细胞质中核糖体上进行的翻译过程，其合成产物为蛋白质，但蛋白质并不都是酶，合成的产物还可能是蛋白质类激素、载体蛋白、受体蛋白等；在翻译的过程中tRNA和mRNA的碱基之间遵循碱基互补配对原则；每种氨基酸可由一种或几种tRNA运载。

3．如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。

下列叙述错误的是（）

A．②④过程分别需要RNA聚合酶、逆转录酶

B．RNA聚合酶可来源于进行⑤过程的生物

C．把DNA放在含15N的培养液中进行①过程，子一代含15N的DNA占100%

D．①②③过程均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同

【答案】B

【解析】②过程以DNA为模板合成RNA，为转录过程，需要RNA聚合酶；④过程以RNA为模板

4．基因对性状的控制过程如图，下列相关叙述正确的是（）

（基因）DNA

mRNA

蛋白质

性状

A．①过程是转录，它分别以DNA的两条链为模板合成mRNA

B．②过程是翻译，只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可

C．③过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的

D．基因中替换一个碱基对，往往会改变mRNA，但不一定改变生物的性状

【答案】D

【解析】转录的模板是DNA的一条链；翻译还需tRNA；基因还可以通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制性状；由于密码子的简并性，基因中替换一个碱基对，不一定改变生物的性状。

5．下列关于遗传信息传递和表达的叙述中，正确的是（）

①在细菌中DNA的复制只发生在拟核

②不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达

③不同核糖体中可能翻译出相同的多肽

④转运氨基酸的tRNA由3个核糖核苷酸组成

⑤基因突变不一定导致所表达的蛋白质结构发生改变

A．①②⑤B．②③⑤

C．③④⑤D．②③④

【答案】B

【解析】细菌中的DNA复制发生在拟核与质粒；基因有管家基因和奢侈基因，管家基因是控制细胞

6．如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质（甲、乙），下列有关叙述中正确的是（）

A．遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有64种

B．乙由三个核苷酸组成

C．显然，甲、乙的合成均需要RNA聚合酶的参与

D．一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运

【答案】C

【解析】遗传信息没有位于甲上，甲上能编码蛋白质的密码子有61种；乙由多个核苷酸聚合而成，其一端可以携带氨基酸，另一端有三个游离的碱基构成反密码子；一般一种tRNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸则可由多种tRNA转运。

7．HIV感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。

下列叙述正确的是（）

A．过程①②以边解旋边复制方式合成DNA分子

B．含有RNA的病毒并不都有①过程

C．过程④中遗传信息由mRNA先流向tRNA，再流向蛋白质

D．过程①在病毒内进行，过程②③④在人体内进行

【答案】B

【解析】DNA分子的复制特点是边解旋边复制，而RNA分子是单链，因此逆转录过程没有该特点，

8．图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①～⑤表示生理过程。

下列叙述正确的是（）

A．图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与

B．红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程

C．图甲所示过程为图乙中的①②③过程

D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤

【答案】D

【解析】图甲表示原核细胞中的蛋白质合成过程，没有染色体，故A错误；红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，应是影响基因的翻译过程，故B错误；图甲所示过程为图乙中的②③过程，故C错误；②③④⑤过程分别为转录、翻译、RNA的复制、逆转录，都涉及碱基A与U配对，故D正确。

9．下面为核糖体沿着mRNA链合成多肽链的示意图。

与之相关的叙述不正确的是（）

A．核糖体移动的方向是从mRNA的5′端→3′端

B．在原核细胞内，该过程与mRNA的合成可同时进行

C．mRNA上密码子并不都能决定氨基酸

D．亲子代遗传信息的表达均是通过翻译过程实现的

【答案】D

【解析】从题图可以看出核糖体合成的多肽链，右端的最长，说明是最先开始合成；在原核细胞内，转录和翻译过程可同时进行；mRNA上含有的终止密码子不决定氨基酸；遗传信息的表达是通过转录和翻译过程实现的。

10．下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是（）

A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核和细胞质中的核糖体

B．图中②过程需要mRNA、氨基酸、tRNA、RNA聚合酶及ATP

C．人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降

D．该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成和蛋白质结构来实现的

【答案】B

【解析】图中②为翻译过程，不需要RNA聚合酶。

11．如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。

据图回答：

（1）该图表示的过程发生在人体的________细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会________（填“增强”或“减弱”）。

（2）图中①表示的过程称为________，催化该过程的酶是________，②表示的物质是________。

（3）图中天冬氨酸的密码子是________，胰岛素基因中决定“

”的模板链的碱基序列为________________。

（4）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153，主要原因是______________________。

一个②上结合多个核糖体的意义是________________________________。

【答案】

（1）胰岛B增强

（2）转录RNA聚合酶mRNA

（3）GAC—CCACTGACC—

（4）mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列在短时间内合成大量的同种蛋白质（【答案】合理即可）

【解析】

（1）胰岛素是由人的胰岛B细胞合成分泌的。

饭后半小时血液中经消化吸收的葡萄糖增多，此时胰岛素分泌增加。

（2）图中①表示转录过程，需要RNA聚合酶的催化，转录形成的产物②是mRNA。

（3）

12．下面的左图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。

请回答下列问题：

（1）结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为：

________、________。

（2）完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是___________________。

（3）从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有______________。

（4）根据右上表格判断：

[Ⅲ]为________（填名称）。

携带的氨基酸是________。

若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第________阶段。

（5）用α－鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α－鹅膏蕈碱抑制的过程是________（填序号），线粒体功能________（填“会”或“不会”）受到影响。

（6）如图为上图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是_______________。

图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为_________________。

【答案】

（1）核膜线粒体DNA

（2）ATP、核糖核苷酸、酶（3）细胞核、线粒体（4）tRNA苏氨酸三（5）①会（6）前者含脱氧核糖，后者含核糖RNA聚合酶

【解析】

（1）如图可知，结构Ⅰ是双层膜结构的核膜，Ⅱ是线粒体DNA。

（2）过程①是核DNA转录合成RNA的过程。

需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和ATP。

它们都是在细胞质中合成的。

（3）核基因表达过程中的转录发生在细胞核中，线粒体DNA的表达场所是线粒体。

（4）Ⅲ是tRNA，上面的三个特定的碱基（反密码子）和mRNA上的密码子是互补配对的，即mRNA上的密码子是ACU，该tRNA携带的氨基酸是苏氨酸。

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其中第三阶段在线粒体内膜上进行，故蛋白质2应该是与有氧呼吸有关的酶。

（5）由图可知，细胞质基质中的RNA来自于核DNA的转录。

因此最有可能的是α－鹅膏蕈碱抑制了核DNA转录，使得细胞质基质中RNA含量显著减少。

由图可知，蛋白质1是核DNA表达的产物且作用于线粒体，核DNA表达受抑制必定会影响线粒体功能。

（6）图中过程①是核DNA的转录，其中b在DNA分子中，应该是胞嘧啶脱氧核苷酸，而d在RNA分子中，应该是胞嘧啶核糖核苷酸。

RNA聚合酶是催化转录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成RNA分子。