高考生物复习基因的表达考点分析及训练.docx

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高考生物复习基因的表达考点分析及训练

高考生物复习——基因的表达考点分析及训练

考纲、考情——知考向

核心素养——提考能

最新考纲

1.遗传信息的转录和翻译（Ⅱ）

2.基因与性状的关系（Ⅱ）

生命

观念

结构与功能观：

结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子转录、翻译等过程

全国卷

考情

2017·全国卷Ⅲ

（1）、

2015·全国卷Ⅰ（5）、

2013·全国卷Ⅰ

（1）

科学

思维

建立模型：

运用中心法则，阐明DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质合成的过程

社会

责任

结合中心法则过程，关注抗生素治疗疾病的原理

考点一　遗传信息的转录和翻译

1.比较RNA和DNA

点悟：

DNA和RNA合成的判断

用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。

若大量消耗T，可推断正发生DNA的合成；若大量利用U，可推断正进行RNA的合成。

2.RNA功能

3.转录

（1）场所：

主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

（3）过程

（4）产物：

信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。

4.遗传信息的翻译

（1）场所或装配机器：

核糖体。

（2）条件

（3）过程

（5）产物：

多肽

蛋白质

教材

高考

1.高考重组　判断正误

（1）真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成（2018·江苏卷，3B）（　　）

（2）同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生（2017·全国卷Ⅲ，1B）（　　）

（3）人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中，会有氢键的断裂和形成（2016·四川卷，6B）（　　）

（4）rRNA能参与蛋白质的合成（2015·海南卷，11A）（　　）

（5）基因B1和由其突变而来的B2在指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码（2013·海南卷，22C）（　　）

提示　

（1）×　真核细胞的线粒体、叶绿体中也可合成DNA、RNA。

（2）√　（3）√　（4）√　（5）√

2.教材·拓展·拾遗

（1）（教材必修2P67右图改编）①图中a、b、c依次为何种物质或结构？

图中显示a、b间存在何种的数量关系？

其意义何在？

②图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？

③图中c所指的3条链其序列是否相同？

为什么？

提示　①amRNA　b核糖体　c肽链　图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义在于：

少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。

②由c中三条链越往B侧越延长，可确认翻译方向是A→B。

③图中c所指的三条链其模板相同（均为a），故其氨基酸序列均相同。

（2）（教材必修2P65思考与讨论，3及P67拓展1改编）组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？

这表明密码子具何种特性？

其对生物体的生存发展有何意义？

提示　20种氨基酸共对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，其意义主要表现为以下两方面：

（1）增强容错性：

当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。

（2）保证翻译速度：

当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。

[重点·串讲整合]

1.辨析遗传信息、密码子与反密码子

（1）界定遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子

（2）辨析氨基酸与密码子、反密码子的数量关系

①每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。

②除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。

③密码子有64种（3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子）；反密码子理论上有61种。

（3种终止密码子无与之对应的tRNA）

2.比较复制、转录和翻译

项目

复制

转录

翻译

场所

主要是细胞核

主要是细胞核

细胞质（核糖体）

模板

DNA的两条链

DNA的一条链

mRNA

原料

4种脱氧核糖核苷酸

4种核糖核苷酸

20种氨基酸

原则

A—T、G—C

T—A、A—U、G—C

A—U、G—C

结果

两个子代DNA分子

mRNA、tRNA、rRNA

蛋白质

信息传递

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

意义

传递遗传信息

表达遗传信息

3.基因表达中相关计算

（1）DNA模板链中A＋T（或C＋G）与mRNA中A＋U（或C＋G）相等，则（A＋T）总%＝（A＋U）mRNA%。

（2）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：

可见，蛋白质中氨基酸数目＝

mRNA碱基数目＝

DNA（或基因）碱基数目。

（未考虑终止密码）

　围绕转录、翻译过程及相关核心概念考查归纳概括的能力

1.（2013·全国卷Ⅰ，1）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（　　）

A.一种tRNA可以携带多种氨基酸

B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基

D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

解析　一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA携带；DNA聚合酶是蛋白质，蛋白质是在核糖体上合成的，核糖体分布在细胞质中；反密码子位于tRNA上。

答案　D

2.（2019·湖北重点中学第一次联考）如图表示蓝藻DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。

下列说法中正确的是（　　）

A.由图分析可知①链应为DNA的α链

B.DNA形成②的过程发生的场所是细胞核

C.酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG，CUA

D.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行

解析　根据碱基互补配对原则，可知①链是β链，A错误；蓝藻属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核，B错误；tRNA的一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA上，C错误；图中②与③配对的过程是翻译，需要在核糖体上进行，D正确。

答案　D

　围绕基因表达结合相关信息考查科学思维能力

3.某些基因转录过程中形成的mRNA分子难与模板链分离，会形成RNADNA杂交体，这时非模板链、RNADNA杂交体共同构成R环结构（如图所示）。

R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关。

下列相关叙述错误的是（　　）

A.R环结构的形成可能会影响DNA的复制、转录和基因的稳定性

B.该图最可能表示原核细胞R环结构的形成过程

C.推测R环结构相关片段中可能含有较多的G—C碱基对

D.乙为DNA聚合酶，在其作用下DNA双螺旋解开

解析　据题意分析可知，R环结构中的mRNA分子难与模板链分离，故R环结构的形成可能会影响DNA的复制、转录和基因的稳定性，A正确；从图示可以看出，转录和翻译是同时进行的，故该过程最可能发生在原核细胞内，B正确；因为G和C之间能形成3个氢键，因此若模板链与mRNA之间含有的G—C碱基对较多，则mRNA不易脱离模板链，从而形成R环结构，C正确；转录需要RNA聚合酶的催化，当RNA聚合酶与DNA启动子结合时，DNA片段的双螺旋解开，D错误。

答案　D

4.如图所示为M基因控制物质C的合成以及物质C形成特定空间结构的物质D的流程图解。

下列相关叙述，正确的是（　　）

A.图中①④过程参与碱基配对的碱基种类较多的是①过程

B.基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板

C.组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值大于1/6

D.图中经过⑤过程形成物质D时需依次经过高尔基体和内质网的加工与修饰

解析　分析图中信息可知，①过程表示转录，该过程参与配对的碱基有A、T、C、G、U5种，而④过程表示翻译，该过程参与配对的碱基有A、U、C、G4种，A正确；从图中信息可知，控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质B，而转录的产物是物质A，B错误；由于M基因转录形成的物质A还要剪切掉一部分片段才形成翻译的模板，所以组成物质C的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值小于1/6，C错误；核糖体合成的肽链应先经内质网初加工，再由高尔基体进一步修饰和加工，D错误。

答案　A

考点二　中心法则及基因与性状的关系

1.中心法则

（1）提出者：

克里克。

（2）补充后的内容图解

①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤RNA逆转录。

（3）分别写出下列生物中心法则表达式

①以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递

RNA

蛋白质

②具有RNA复制功能的RNA病毒（如烟草花叶病毒）

蛋白质

③具有逆转录功能的RNA病毒（如艾滋病病毒）

RNA

RNA

蛋白质

④高度分化的细胞

DNA

RNA

蛋白质

2．基因控制性状的途径

　不同生物，不同细胞其遗传信息表达方式可存在显著不同

（1）请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式

__________________________________________________________________

（2）请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式

____________________________________________________________________

提示　

（1）DNA

RNA

蛋白质

（2）

RNA

蛋白质

　围绕中心法则及基因对性状的控制过程考查生命观念

1．（2018·海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（　　）

A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA

B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶

C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸

D．细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板

解析　逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程，A正确；转录需要RNA聚合酶的催化，逆转录需要逆转录酶的催化，B正确；转录的原料是核糖核苷酸，逆转录的原料是脱氧核苷酸，C错误；DNA复制和转录都以DNA为模板，D正确。

答案　C

2．图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。

请结合所学知识分析，下列叙述正确的是（　　）

A．能发生图1所示过程的一定是原核细胞，其转录和翻译过程可同时进行

B．酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解

C．对比图2中过程c和d，二者的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同

D．两图体现了基因的复制和表达功能，图1体现了图2中a、b、c和e四个生理过程

解析　在真核细胞的线粒体或叶绿体中，转录和翻译过程也可同时进行，A错误；酶甲、酶乙和酶丙分别是DNA聚合酶、RNA聚合酶和解旋酶，其中解旋酶作用于氢键，B错误；过程c代表翻译过程，产物是多肽，过程d代表RNA复制，产物是RNA，二者均涉及RNA与RNA配对，因此，其碱基配对方式相同，均包括U—A、A—U、G—C、C—G，C正确；两图体现了基因的基本功能——复制和表达（包括转录和翻译），图1体现了图2中a（DNA复制）、b（转录）和c（翻译）三个生理过程，未体现e过程，D错误。

答案　C

中心法则各生理过程快速确定的三大依据

　结合新情境、新信息，全面考查科学思维能力

3．长链非编码RNA（lncRNA）是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。

如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：

（1）细胞核内各种RNA的合成都以　　　　为原料，催化该反应的酶是　　　　。

（2）转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是　　　　，此过程中还需要的RNA有　　　　。

（3）lncRNA前体加工成熟后，有的与核内　　　　（图示①）中的DNA结合，有的能穿过　　　　（图示②）与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。

（4）研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的　　　　，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。

该调控过程的主要生理意义是_____________________

___________________________________________________________________。

解析　

（1）合成RNA的原料是四种游离的核糖核苷酸，RNA合成过程需要RNA聚合酶的催化。

（2）多肽链的合成过程中以mRNA（信使RNA）为模板，tRNA运输相应的氨基酸，在核糖体（主要成分是rRNA和蛋白质）上完成。

（3）据图分析，lncRNA前体加工成熟后，有的与核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔进入细胞质中。

（4）血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞，故可推出lncRNA与相应DNA片段结合可调控造血干细胞的分化，血液中的这些吞噬细胞都参与免疫过程，所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。

答案　

（1）四种核糖核苷酸　RNA聚合酶　

（2）mRNA（信使RNA）　tRNA和rRNA（转运RNA和核糖体RNA）　（3）染色质　核孔

（4）分化　增强人体的免疫抵御能力

基因与性状的关系整合

（1）一个基因

一种性状（多数性状受单基因控制）

（2）一个基因

多种性状（如基因间相互作用）

（3）多个基因

一种性状（如身高、体重等）

图解如下

注意：

体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等，则该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因

酶的合成

产生该非蛋白质类物质的代谢过程

控制性状。

澄清易混易错·强化科学思维

[易错易混]

易错点1　不明晰DNA复制与转录的时间、模板及解旋等差异

点拨　比较如下：

易错点2　误认为逆转录酶同“其他酶及能量、场所、原料”一样，均由病毒的寄主细胞提供

点拨　教材必修2P69资料分析中有如下描述：

（1）“1965年，科学家在某种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，能对RNA进行复制”；

（2）“1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA”。

由此可见，RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身。

易错点3　如何准确界定真核生物、原核生物基因表达？

如何快速确认DNA复制、转录和翻译？

点拨　

（1）凡转录、翻译有核膜隔开或具“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。

（2）原核细胞基因的转录、翻译可“同时”进行。

注：

真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA及核糖体，其转录、翻译也存在“同时进行”的局面。

（3）快速确认复制、转录和翻译

[深度纠错]

1．下图中甲、乙分别表示人体细胞中发生的两种大分子的合成过程，相关叙述正确的是（　　）

A．图示甲为DNA复制，乙为转录

B．蛙的红细胞中只能进行乙过程，不能进行甲过程

C．甲过程需要解旋，乙过程不需解旋

D．甲、乙过程均只发生于“有遗传效应”的片段中

解析　题图甲为DNA复制，乙为转录；蛙的红细胞既进行DNA复制也进行转录；甲、乙过程均需解旋；甲过程发生于整个DNA分子中，乙过程发生于有遗传效应的基因片段中。

答案　A

2.如图表示的是两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述错误的是（　　）

A.图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同时发生在同一空间内

B.图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的

C.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料

D.图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5′端到3′

解析　甲细胞是原核细胞，原核细胞没有线粒体，能量不能由线粒体提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的，C错误。

答案　C

随堂·真题&预测

1.（2017·全国卷Ⅲ，1）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（　　）

A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来

B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生

C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生

D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补

解析　细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。

答案　C

2.（2018·经典高考）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（　　）

A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物

B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成

C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质

D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与

解析　原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物，A错误；真核细胞内DNA和RNA可在细胞核、线粒体、叶绿体中合成，B错误；肺炎双球菌转化实验只能证明DNA是遗传物质，C错误；原核细胞和真核细胞中基因的表达都包括转录和翻译过程，都需要DNA和RNA参与，D正确。

答案　D

3.（2020·高考预测）基因在表达过程中异常mRNA会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述中正确的是（　　）

A.异常mRNA的出现是基因突变的结果

B.图中①表示转录过程，②表示翻译过程

C.图中②过程使用的酶是逆转录酶

D.S基因转录出的前体RNA中存在不能翻译出多肽链的片段

解析　由题图可知，异常mRNA的出现是对前体RNA的剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果，A错误；图示②为对前体RNA剪切的过程，不需要逆转录酶，B、C错误；S基因转录形成的前体RNA需经过剪切才能翻译出多肽链，说明S基因转录出的前体RNA中存在不能翻译出多肽链的片段，D正确。

答案　D

（时间：

35分钟）

1.（2019·广东模拟）下列关于中心法则的叙述，一定正确的是（　　）

A.肽链的合成一定以RNA为模板，以氨基酸为原料

B.酶的合成一定以RNA为模板，以氨基酸为原料

C.RNA的合成一定以DNA为模板，以核糖核苷酸为原料

D.DNA的合成一定以DNA为模板，脱氧核苷酸为原料

解析　酶也可能为RNA，此时其原料为核糖核苷酸，B错误；若为RNA复制，则RNA合成以RNA为模板，C错误；若为逆转录，则合成DNA的模板为RNA，D错误。

答案　A

2.如图为基因表达过程中相关物质间的关系图，下列叙述错误的是（　　）

A.过程①②中均发生碱基互补配对

B.在原核细胞中，过程①②同时进行

C.c上的密码子决定其转运的氨基酸种类

D.d可能具有生物催化作用

解析　过程①②分别为DNA的转录和翻译，均发生碱基互补配对，A正确；在原核细胞中，转录和翻译同时进行，B正确；密码子在mRNA上，tRNA上有反密码子，C错误；d可能是具有生物催化作用的酶，D正确。

答案　C

3.（2019·湖北部分高中冲刺模拟卷）下列有关基因与性状的叙述，正确的是（　　）

A.生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定

B.血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变

C.生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用

D.囊性纤维病说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状

解析　生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，A错误；由于密码子的简并性（多个密码子编码同一种氨基酸），控制人的血红蛋白的基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白的结构不一定发生改变，B错误；生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境共同作用的结果，C正确；囊性纤维病说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，D错误。

答案　C

4.（2018·黑龙江八校联考）请根据中心法则判断下列说法正确的是（　　）

A.HIV在宿主细胞中可通过逆转录或RNA自我复制传递遗传信息

B.DNA转录可产生3种RNA，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补

C.转录和翻译过程都以核酸作为模板，都需要运载工具

D.根尖分生区细胞中可发生DNA复制与转录过程，需要核糖体的参与

解析　HIV的遗传物质为RNA，其属于逆转录病毒，在宿主细胞中通过逆转录、DNA复制和转录传递遗传信息，不进行RNA自我复制，A错误；DNA转录可产生tRNA、rRNA和mRNA3种RNA，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，B正确；转录与翻译的模板分别是DNA和mRNA，都是核酸；翻译过程需要tRNA作为运载工具，而转录不需要运载工具，C错误；根尖分生区细胞中DNA复制与转录过程不需要核糖体参与，核糖体参与翻译过程，D错误。

答案　B

5.如图为基因与性状的关系示意图，据图判断错误的是（　　）

A.一种基因可以影响和控制多种性状

B.多种基因可以影响和控制一种性状

C.所有基因都能控制表现出相应的性状

D.图中的产物可以是酶、激素或者抗体等

解析　由题图可知，性状a、b、c、d受同一种基因产物影响，说明一种基因可以影响和控制多种性状，A正确；性状e受三种基因产物影响，表明多种基因可以影响和控制一种性状，B正确；生物的性状除了受基因控制外，还受环境条件的影响，并非所有基因都能控制表现出相应的性状，C错误；多数酶、有些激素和抗体是蛋白质，可以是基因表达的产物，D正确。

答案　C

6.如图表示DNA及相关的生理活动，下列表述错误的是（　　）

A.过程a、b、c均可在胰岛B细胞核中发生

B.f和g过程可能通过反馈调节实现

C.过程a、b、c、d、e与碱基配对有关

D.某基因表达的产物可能影响另一个基因的表达

解析　据图分析，过程a表示DNA复制，而胰岛B细胞是成熟的动物细胞，细胞核中不能进行DNA的复制，且蛋白质的合成（c）也不能在细胞核中进行，A错误；若过程f和g中是某基因控制合成的某蛋白质反过来调控该基因的转录和翻译，则为反馈调节，B正确；过程a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制、逆转录，这些过程都遵循碱基互补配对原则，C正确；基因的表达过程包括转录和翻译，都需要酶的催化，而酶也是基因表达的产物，D正确。

答案　A

7.（2019·吉林第二次调研）下列有关图示生理过程的描述，错误的是（　　）

A.甲、丙两个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成

B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛B细胞核内进行

C.图乙表示翻译，多个核糖体可共同完成一条肽链的合成

D.图甲中若复制起始点增多，细胞可在短时间内完成DNA的复制

解析　图中甲为DNA分子的复制、乙为翻译过程、丙表示转录过程。

DNA双链解旋破坏氢键，DNA双链形成及转录时形成DNARNA区域有氢键形成，DNA复制和转录过程都存在氢键的破坏和氢键的形成，A正确；细胞核内进行的是DNA复制和转录过程，胰岛B细胞是高度分化的细胞，不可进行DNA复制过程，B正确；一条mRNA可以结合多个核糖体，合成多条氨基酸序列相同的肽链，C错误；若DNA复制时有多个起点，则可以在短时间内完成DNA的复制，D正确。

答案　C

8.图1是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图2是图1过程②的局部放大图，请据图回答：

（1）图1中过程①发生在人体的　　　　细胞中，在细胞的　　　　中发生，该细胞与人体其他细胞在形态、结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_