2018届高考生物二轮复习 专题三 遗传的分子基础 8 基因的表达

②转录：DNA 与 RNA 之间： A—U 、T—A、G—C、
C—G。
③翻译：mRNA 与 tRNA 之间：A—U、 U—A 、G—C、
C—G。
(3)密码子、tRNA 和氨基酸之间的对应关系 [注意] 密码子共 64 种，3 种为终止密码子，不决定氨基酸。
2．基因表达过程中相关数量关系 (1)DNA 碱基数∶mRNA 碱基数∶氨基酸数＝ 6∶3∶1 。
[解析] 在 DNA 分子中 A＋T＝46%，C＋G＝54%，可知 A1＋T1＝46%，G1＝22%，T1＝28%，可知 C1＝32%，C1＝RNA 中 G＝32%，G1＝RNA 中的 C＝22%。
[答案] B
4．(2017·河北名校联考)如图为 tRNA 的结构示意图，以下 叙述错误的是( )
8．每种氨基酸仅由一种密码子编码( ) [答案] ×
9．DNA 复制就是基因表达的过程( ) [答案] × 10．真核细胞染色体 DNA 的复制发生在有丝分裂前期( ) [解析] 染色体 DNA 复制应发生于“间期”。 [答案] ×
11．真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶( ) [答案] √
[解析] 中心法则的内容包括 DNA 分子的复制、转录、翻译 过程，RNA 分子的复制和逆转录过程，中心法则遵循碱基互补 配对原则，由分析可知，中心法则总结了遗传信息在细胞内的传 递规律，①正确；转录过程中只能以 DNA 的一条链为模板，② 错误；转录和翻译都遵循碱基互补配对原则，③正确；病毒营寄 生生活，因此，DNA 病毒的遗传信息不能在无细胞条件下独立 表达，④错误。
[答案] A
3.(2016·江苏卷)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 ()
①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多 聚核糖体。
②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋 白质。
③方向：从右向左(见图 1)，判断依据是 多肽链的长短 ，长 的翻译在前。
④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送 至内质网、 高尔基体 等结构中进一步加工。
破题关键 有的细胞器，因此核糖体蛋白的 mRNA 能与
P-mRNA 互补，不能与 P-cDNA 互补的
L-mRNA 是只产生抗体蛋白的 mRNA。
[解析] 由题意知，能与 L-cDNA 互补的 mRNA 是在两种细 胞中均表达的基因转录的 mRNA，不能与 P-cDNA 互补的 mRNA 是由在浆细胞中表达，但在胰岛 B 细胞中不表达的基因转录的 mRNA，故选 A。
去向 分子中 新聚合
核苷酸
完全相同
产物 的两个 mRNA 蛋白质(多肽)
DNA 分子
碱基 配对
A—T、 T—A、 C—G、
A—U、 T—A、 A—U、U—A、 C—G、 C—G、G—C
G—C G—C
2.氨基酸、密码子和反密码子的对应关系 (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)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨 基酸)，且一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。 (3)基因、密码子和反密码子的对应关系
⑤形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板 mRNA。
(2)图 2 表示 原核细胞 的转录和翻译过程，图中①是 DNA 模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的 4 条 mRNA，在 核糖体上同时进行翻译过程。
[易错易混扫描] 1．(2015·海南卷，11A)rRNA 能参与蛋白质的合成( ) [答案] √ 2．DNA 复制需要消耗能量( ) [答案] √
考点二 基因与性状之间的关系(Ⅱ) [高考真题体验]
[答案] C
[核心知识整合] 1．基因表达的三个关键点 (1)表达过程 ①原核生物：转录和翻译同时进行，发生在 细胞质 中。 ②真核生物：先转录，发生在 细胞核 (主要)中；后翻译， 发生在 细胞质 中。
(2)碱基互补配对原则
①DNA 复 制 ： 亲 代 链 与 子 代 链 ：
A—T 、
T—A、 G—C 、C—G。
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。
3．翻译过程中两个多聚核糖体经典模式图
(1)图 1 表示真核细胞的翻译过程，其中①是 mRNA，⑥是 核糖体，②、③、④、⑤表示正在合成的 4 条多肽链，具体内容 分析如下：
A．图中 b 处两条链中间的化学键表示氢键 B．tRNA 携带氨基酸的部位在 a 处 C．tRNA 是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 D．c 处的反密码子可与 mRNA 上的密码子碱基互补配对
[解析] 图中 b 处 tRNA 链形成的化学键为氢键，A 项正确； 图中 tRNA 的 a 处是携带氨基酸的部位，B 项正确；tRNA 是由 多个核糖核苷酸连接成的单链分子，但 tRNA 反密码子端(c 处) 由三个相连的核苷酸组成，C 项错误；c 处的反密码子可以与 mRNA 上的密码子碱基互补配对，使肽链正确合成，D 项正确。
(2)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 要多分
专
题
遗传的分子基础
三
第8讲
基因的表达
核心考点突破
高频考点 点点突破
考点一 遗传信息的转录与翻译——基因控制蛋白质的合成(Ⅱ) [高考真题体验]
1．(2017·全国卷Ⅲ)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
相关知识。 逆转录的产物是 破题关键 DNA，而非 RNA。
[解析] Cas9 蛋白由相应基因转录出的 mRNA 指导在核糖 体中合成，A 项正确；向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则， B 项正确；逆转录是以 RNA 为模板合成 DNA，C 项错误；α 链 与向导 RNA 都与模板链互补配对，但二者所含碱基有所不同， D 项正确。
3．每种 tRNA 只转运一种氨基酸( ) [答案] √
4．真核细胞的转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料( ) [答案] ×
5．真核生物基因中每三个相邻的碱基组成一个反密码子
() [答案] ×
6．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( )
[答案] √
7．tRNA 上的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息( ) [答案] ×
[解析] 基因转录时，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接； DNA 双链中嘧啶数和嘌呤数比例为 1∶1，不管基因发生碱基对 缺失或增添，参与基因复制的嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸的比值始 终是 1∶1；密码子有 64 种，但有义密码子只有 61 种，故最多需 要 61 种转运 RNA 参与；核酸包括 DNA 和 RNA，核酸是遗传信 息的携带者，所以生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸 序列中。
12．密码子是由真核生物基因中每三个相邻的碱基组成的 ()
[答案] × 13．决定氨基酸的密码子有 64 种( )
[答案] ×
[考向突破提升] 考向 1 考查遗传信息的转录和翻译过程 1 ． (2017·深 圳 质 检 ) 下 列 关 于 基 因 表 达 的 叙 述 ， 正 确 的 是 () ①中心法则总结了生物的遗传信息在细胞内的传递规律 ②基因的两条链可同时转录，以提高蛋白质的合成效率 ③遗传 信息的转录及翻译都遵循碱基互补配对原则 ④DNA 病毒的遗 传信息可在无细胞条件下独立表达 A．①② B．②③ C．①③ D．③④
3．遗传信息传递和表达中一般规律和特殊现象 (1)复制和转录：并非只发生在细胞核中，凡 DNA 存在部位 均可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。 (2)转录的产物：除了 mRNA 外，还有 tRNA 和 rRNA，但 携带遗传信息的只有 mRNA，只有 mRNA 具有多样性，tRNA 和 rRNA 不具有多样性。 (3)翻译：并非所有密码子都能决定氨基酸，3 种终止密码子 不能决定氨基酸，也没有与之对应的 tRNA。
[答案] D
考向 2 综合考查 DNA 复制、转录和翻译及相关计算 3．(2017·广东中山模拟)在一个 DNA 分子中，腺嘌呤与胸腺 嘧啶之和占全部碱基数目的 46%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧 啶分别占该链碱基总数的 22%和 28%，则由该链转录的信使 RNA 中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的( ) A．24%,22% B．32%,22% C．26%,24% D．22%,28%
[答案] C
2．(2016·上海卷)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛 B 细胞(P) 分别提取它们的全部 mRNA(L-mRNA 和 P-mRNA)，并以此为模 板 在 逆 转 录 酶 的 催 化 下 合 成 相 应 的 单 链 DNA(L-cDNA 和 P-cDNA)。其中，能与 L-cDNA 互补的 P-mRNA 以及不能与 P-cDNA 互补的 L-mRNA 分别含有编码( )
[答案] C
[名师归纳]
1．比较 DNA 复制、转录和翻译
复制
转录
翻译
过程 图示
场所
主要是细 主要是细
胞核
胞核
只能发 生于核
糖体
亲代 DNA DNA 的一
模板
mRNA
的两条链 条链
原料
4 种游离的 4 种游离 脱氧核糖 的核糖核 核苷酸 苷酸
20 种氨 基酸
模板 子代 DNA DNA 链重 降解成核糖
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 链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC…… 则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……
[审题指导] 考查基因表达的
考向定位 相关知识。
基因表达的过程 考查知识 及产物；逆转录的
[答案] C
2．(2017·长沙模拟)关于基因的表达，下列的说法正确的是 ()
A．基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 B．若基因发生碱基对缺失，则参与该基因复制的嘧啶核苷 酸比例降低 C．基因表达过程中，因密码子只有 61 种，故最多需要 61 种转运 RNA 参与 D．生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中
①核糖体蛋白的 mRNA ②胰岛素的 mRNA ③抗体蛋白 的 mRNA ④血红蛋白的 mRNA
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
[审题指导]
考向定位
考查遗传信息的转录和翻译。
考查知识 转录和逆转录及相互关系。
根据基因的选择性表达可知，不同蛋白质的
RNA、DNA 不能互补，但核糖体是每个细胞都
[审题指导] 考向定位 考查基因的表达。 真核细胞中转录的过程及其特 考查知识 点。 真核细胞转录的主要场所是细 破题关键 胞核，另外在线粒体和叶绿体中 也能发生转录。
[解析] 细胞中的 tRNA、rRNA 和 mRNA 都是从 DNA 转 录而来的，A 项正确。在蛋白质合成旺盛的细胞中，大量合成 mRNA 的同时，也需要合成 rRNA 和 tRNA 来参与其翻译过程， B 项正确。植物细胞中存在线粒体 DNA 与叶绿体 DNA，它们也 可以转录合成 RNA，C 项错误。RNA 是由 DNA 模板链相应区 域依据碱基互补配对原则转录出来的，故 D 项正确。