(完整)【原创】高考生物总复习第3讲基因的表达

第3讲 基因的表达⎪⎪⎪1.遗传信息的转录和翻译(B )2.基因与性状的关系(B )考点一 遗传信息的转录和翻译[思维导图·成一统][基础速练·固根基]1．判断下列叙述的正误(1)少数RNA 具有生物催化作用(√) (2)真核生物的tRNA 呈三叶草结构(√)(3)与DNA 相比，RNA 特有的物质是核糖和尿嘧啶(√) (4)每种tRNA 只转运一种氨基酸(√) (5)一个tRNA 分子中只有一个反密码子(√)(6)一个tRNA分子中只有三个碱基(×)(7)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(×)(8)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(×)(9)反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基(×)(10)转录和翻译都可在细胞核中发生(×)(11)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(×)(12)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×)(13)每种氨基酸仅由一种密码子编程(×)(14)转录和翻译过程都存在T－A、A－U、G－C碱基配对方式(×)2．填表比较密码子与反密码子1．遗传信息、密码子与反密码子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：[易错点拨]关注转录、翻译过程中的四个易错点(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)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。

[研透考情·备高考]考向一DNA与RNA的区别1．(2018·江苏高考)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：选D 原核细胞内DNA 的合成需要RNA 片段作为引物；真核细胞的线粒体DNA 和叶绿体DNA 的合成不在细胞核内完成；肺炎双球菌体外转化实验证实了DNA 是遗传物质；基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNA →RNA →蛋白质)的过程，需要DNA 和RNA 的参与。

2．(多选)下列有关核酸的叙述，错误的是( ) A ．DNA 彻底水解产物最多有5种小分子 B ．DNA 含有氢键，RNA 不含有氢键 C ．含RNA 的生物一定含DNAD ．同一个人不同细胞中可能含有相同的mRNA解析：选ABC DNA 彻底水解产物为含氮碱基(4种)、脱氧核糖和磷酸，故最多有6种小分子。

tRNA 中含有氢键。

对于具有细胞结构的生物来说，都含有DNA 和RNA ，但RNA 病毒不含DNA 。

与呼吸有关的酶的基因在人体各种细胞中都会表达，因此细胞中可能存在相同的mRNA 。

[归纳拓展] 关于核酸的三个判断 (1)DNA 和RNA 的判断：①含有碱基T 或脱氧核糖⇒DNA 。

②含有碱基U 或核糖⇒RNA 。

(2)单链DNA 和双链DNA 的判断： ①若：⎭⎪⎬⎪⎫A ＝T ，G ＝C 且A ＋G ＝T ＋C ⇒双链DNA 。

②若：嘌呤≠嘧啶⇒单链DNA 。

(3)DNA 和RNA 合成的判断：用放射性同位素标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸或尿嘧啶核糖核苷酸可判断DNA 和RNA 的合成量。

若大量消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸，可推断正发生DNA 的合成；若大量利用尿嘧啶核糖核苷酸，可推断正进行RNA 的合成。

考向二 遗传信息、密码子、反密码子的区别 3．下列相关说法正确的是( )A ．遗传信息蕴藏在基因的碱基排列顺序之中B ．rRNA 上相邻的3个碱基称作密码子C．tRNA上相邻的3个碱基叫作反密码子D．终止密码子位于DNA上，起到终止转录的作用解析：选A遗传信息是指基因中的碱基排列顺序；mRNA上相邻的3个碱基称作密码子；tRNA只有一端相邻的3个碱基称为反密码子；终止密码子位于mRNA上。

4．在试管内离体合成多肽时，若加入若干碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU……”的mRNA，合成的多肽中有缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸。

若加入若干碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU……”的mRNA，合成的多肽含有甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。

则缬氨酸的密码子是()A．GUG B．UGUC．GGU D．UGG解析：选A碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU……”的mRNA中含有GUG、UGU 两种密码子，编码缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸；碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU……”的mRNA中含有的密码子是GGU或GUG或UGG，编码甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。

因此，缬氨酸的密码子可能是GUG。

考向三DNA复制、转录和翻译的过程5．(2017·江苏高考，多选)在体外用14C标记半胱氨酸-tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNA Cys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNA Cys(见图，tRNA不变)。

如果该*Ala-tRNA Cys参与翻译过程，那么下列说法正确的是()A．在一个mRNA分子上可以同时合成多条被14C标记的多肽链B．反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C．新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD．新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys解析：选AC一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链；tRNA 上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*Ala-tRNA Cys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换。

6.(2015·江苏高考)如图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是()A．图中结构含有核糖体RNAB．甲硫氨酸处于图中ⓐ的位置C．密码子位于tRNA的环状结构上D．mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类解析：选A分析题干中关键信息“形成肽键”可知，图中正在进行脱水缩合反应，进而推知这是发生在核糖体中的翻译过程，图中的长链为mRNA，三叶草结构为tRNA，核糖体中含有核糖体RNA(rRNA)。

甲硫氨酸是起始氨基酸，图中ⓐ位置对应的氨基酸明显位于第2位。

密码子位于mRNA上，而不是tRNA上。

由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变时，肽链中的氨基酸不一定发生变化。

7．下图为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，所以转录和翻译可同时发生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′到3′端解析：选C图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录没有完成的时候翻译过程就开始了，两个过程能同时发生。

图甲、乙都表示转录和翻译过程，所以遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的。

原核生物没有线粒体，能量只能由细胞质基质提供；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。

模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是从核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的。

[归纳拓展]“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达考向四与基因表达的有关计算8．合成一条含1 000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是()A．1 000个、3 000个和3 000对B．1 000个、3 000个和6 000对C．300个、300个和3 000对D．1 000个、3 000个和1 000对解析：选A DNA分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目∶tRNA的个数∶信使RNA的碱基个数∶DNA的碱基对数＝1∶1∶3∶3，本题中即为1 000∶1 000∶3 000∶3 000。

9．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA 分子含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数及转录此mRNA的基因中碱基个数至少依次为()A ．33 11 66B ．36 12 72C ．12 36 72D ．11 36 66解析：选B 一条含有11个肽键的多肽，则含有12个氨基酸。

mRNA 中每3个相邻的碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种tRNA 来转运。

因此，mRNA 中至少含有36个碱基，至少需要12个tRNA ，DNA 中至少含有72个碱基。

[方法规律] 基因表达过程中的相关计算方法 (1)在不考虑非编码区和内含子的条件下：转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数∶mRNA 碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶3∶1，即：基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA 数目＝1/3 mRNA 的碱基数目＝1/6基因中的碱基数。

(2)基因中碱基与蛋白质相对分子质量之间的计算：若基因中有n 个碱基，氨基酸的平均相对分子质量为a ，合成含m 条多肽的蛋白质的相对分子质量＝n 6·a －18×⎝⎛⎭⎫n 6－m ；若改为n 个碱基对，则公式为n 3·a －18×⎝⎛⎭⎫n 3－m 。

考点二 中心法则及基因与性状的关系[思维导图·成一统][基础速练·固根基]1．判断下列叙述的正误(1)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则(√)(2)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(×)(3)原核生物的tRNA合成无需基因指导(×)(4)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(√)(5)基因与性状之间是一一对应的关系(×)2．据中心法则内容和图示填空(1)图示中①、⑧为转录过程；②、⑤、⑨为翻译过程；③、○10为DNA复制过程；④、⑥为RNA复制过程；⑦为逆转录过程。

(2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如噬菌体；乙为RNA病毒，如烟草花叶病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。