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易错点 19 关于基因的表达的遗传题
关于基因的表达的遗传题,多数以选择题形式考查转录、翻译及基因控制性状的途径、
中心法则等知识,常常与遗传规律、三种可遗传变异联系在一起,这类试题跨度较大,具有较
强的综合性。而没有全面且熟练掌握相关知识、不能准确获取已知有效信息等是失分的主要原
因。在复习备考中,需要加强练习,寻找规律,提高审题和解题能力。注意以下细微易错陷阱,
对提高这类题的解题能力有所帮助。
易错陷阱1:原核生物和真核生物基因表达的异同。没有掌握原核生物没有核膜,转录和翻译
过程同时在细胞质基质进行,而真核生物的转录和翻译过程进行场所不同造成错误判断。
易错陷阱2:基因突变与肽链长度的关系。忽略终止密码和密码的简并性造成错误判断;混淆
起始密码与启动子、终止密码与终止子造成错误。
易错陷阱3:基因表达过程相关计算。不理解氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基个数
之间的对应关系“1-3-6”, 造成相关计算错误;审题不仔细例如碱基数目的单位是“对”还
是“个”、是“至少”还是“最多” 等关键词,从而掉进陷阱。
易错陷阱4:中心法则。没有掌握复制、转录、逆转录、翻译的异同点,错误判断复制、转录、
逆转录、翻译的模板、酶、碱基配对方式、遗传信息传递方向等。
易错陷阱5:核糖体移动方向的判定。没有掌握判断方法而答错。
易错陷阱6:转录模板链与编码链。误以为基因的两条链均可以作转录模板,误以为所有基因
的转录模板链相同,混淆编码链和转录模板链与密码子的碱基互补关系。
例题1、(2022湖南卷·T14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖
体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结
合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
例题2、(2021八省联考辽宁生物·T8) 吖啶橙是一种诱变剂,能够使DNA分子的某一位置
上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是( )A. 突变基因表达的肽链延长
B. 突变基因表达的肽链缩短
C. 突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变
D. 突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
一、原核生物和真核生物基因表达的异同。
原核生物没有核膜,转录和翻译过程同时在细胞质基质进行,而真核生物的转录场所主要
在细胞核,翻译过程进行场所主要在细胞质,先进行转录,mRNA从核孔出来后,与核糖体结合
完成翻译过程。相同点原核生物和真核生物的一个RNA上可以同时结合多个核糖体,同时翻译
出多个相同的多肽链,以提高翻译效率。
二、基因突变与肽链长度、密码简并性的关系
由于终止密码没有对应的密码子,不编码氨基酸,所以当基因突变导致终止密码提前出现
时,则肽链长度缩短;当基因突变导致终止密码延后出现时,则肽链长度延长;当基因突变导
致终止密码位置不变时,则肽链长度不变。由于密码具有简并性,基因突变可能造成密码子改
变,翻译出的氨基酸不变,蛋白质不变,性状不变。
三、启动子与起始密码、终止子与终止密码、反密码子
比较
项目 存在位置 碱基数量 作用 联系
启动 位于基因的上游,紧 一段特殊序列结 是RNA聚合酶识别
子 挨着转录的起始位点 构的DNA片段 和结合的部位
终止 一段特殊序列结 使转录终止 mRNA和
位于基因的下游
子 构的DNA片段 tRNA是基因
一个密码子决定一个 的编码区通
氨基酸,起始密码决 过转录形成
定翻译起始或决定一 的;反密码
密码
mRNA上 三个相邻的碱基 个氨基酸 子与对应的
子
终止密码决定翻译终 密码子可以
止(特殊情况下也可 通过碱基互
决定一个氨基酸) 补配对识别
反密 三个相邻的碱基 能与mRNA上对应
位于tRNA上
码子 密码子互补配对
四、基因转录和翻译过程中相关计算不考虑终止密码、内含子、启动子、终止子等非编码序列时,氨基酸个数、密码子碱基个
数与基因中碱基个数之间的对应关系是“1-3-6”, 氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱
基对数之间的对应关系是“1-3-3”;已知基因中碱基数目为m个,则不考虑终止密码等非编码
序列时,最多能翻译出m/6个氨基酸;已知有n个氨基酸,则不考虑终止密码等非编码序列时,
基因中至少有6n个碱基。
五、转录模板和核糖体移动方向的判定。
一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定相同。
DNA双链(或基因中)中一条为编码链,一条为转录模板链。
tRNA离开核糖体释放出去的一端为翻译的起始方向;一条mRNA上有多个核糖体时,肽链
最短的一端为翻译的起始方向。
六、复制、转录、翻译、逆转录的比较
比较 逆转录
DNA复制 转录 翻译
项目
有丝分裂的间期 病毒侵染宿主细胞
时间 和减数第一次分裂 生物个体发育的整个过程(分裂期不能进行) 时
前的间期
真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和 宿主细胞
场所 核糖体
叶绿体;原核细胞在细胞质或拟核
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA RNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 4种脱氧核苷酸
解旋酶、DNA 聚合 逆转录酶
条件 RNA聚合酶、ATP 酶、ATP、tRNA
酶、ATP
DNA 边解旋边以 DNA解旋,以一条链
tRNA一端的反密码子与
两条链为模板,按 为模板,按碱基互补配 以 RNA 链为模板,
mRNA上的密码子配对,
碱基互补配对原 对原则形成 mRNA(单 按碱基互补配对原
过程 另一端携带相应氨基
则,合成两条子链, 链 rRNA、tRNA),mRNA 则形成DNA
酸,合成具有一定氨基
子链与对应母链螺 进入细胞质与核糖体
酸序列的多肽链
旋化 结合
产物 2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链 DNA
模板 分别进入两个子 恢复原样,重新组成
水解成单个核糖核苷酸
去向 代DNA分子中 双螺旋结构
DNA整合到宿主细
两个子代 DNA 在 翻译产物多肽链经盘曲
胞的DNA上,跟随
产物 细胞分裂过程中分 转录产物mRNA与核 折叠形成特定的空间结
着宿主DNA一起转
去向 别进入两个子细胞 糖体结合 构,到达细胞各个需要
录,翻译出病毒的
中 的部位发挥功能
蛋白质
一个 mRNA 上可结合多
边解旋边复制;
特点 边解旋边转录 个核糖体,同时进行多
半保留复制
条肽链的合成
碱 基 A—T,U—A,
A—T,T—A, A—U,T—A, A—U,U—A,
互 补 C—G,G—C
C—G,G—C C—G,G—C C—G,G—C
配对
表达遗传信息,
复制遗传信息,使 使逆转录病毒表达
意义 遗传信息从亲代传 表达遗传信息,使生物体表达出各种遗传性状 出各种遗传性状
递到子代1. (2022 浙江6月卷· T16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图
如下。下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为 RNA 聚合酶
B.a 链上任意 3 个碱基组成一个密码子
C.b 链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从 DNA 向 RNA 传递
2. (2022福建福州市5月质检·T15)酪氨酸酶基因(A) 有3种隐性突变基因(a、a、a),均
1 2 3
能使该基因失效导致白化病。下图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的
突变位点及碱基变化。下列叙述不正确的是
A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性,三种突变基因之间互为等位基因
B. a 基因与A基因的表达产物相比,多一个甘氨酸而其它氨基酸不变
1
C. a 和a 基因都只替换一个碱基对,表达的产物只有一个氨基酸差异
2 3
D.对白化病患者父母(表型正常)进行基因检测,可含其中三种基因
3. (2021河北省·T8)关于基因表达的叙述,正确的是( )
A. 所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B. DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C. 翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D. 多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
1. (2022届T8联考1·T6)图甲所示为某生物基因表达的过程,图乙为中心法则,①~⑤表示
相关生理过程。下列叙述正确的是( )图甲
图乙
A.在光学显微镜下,核糖体呈现微小的悬滴状,由大、小两个亚基组成
B.一种tRNA只能转运一种氨基酸,在转运过程中有磷酸生成
C.核糖体沿着mRNA从左向右移动,并读取mRNA上的遗传密码
D.图乙中真核细胞遗传信息的传递过程有①②③,④⑤过程只发生在原核细胞和一些病毒中
2.(2022 山东卷·T2)液泡膜蛋白 TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶
病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种 TI203 中 TOM2A 的编
码序列缺失 2 个碱基对,被 TMV 侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203 无感病症状。
下列说法错误的是( )
A.TOM2A 的合成需要游离核糖体
B.TI203 中 TOM2A 基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV 核酸复制酶可催化 TMV 核糖核酸的合成
D.TMV 侵染后,TI203 中的 TMV 数量比易感病烟草品种中的多
3. 胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,其中A链中的氨基酸有m个,B链中的氨基
酸有n个(不考虑终止密码子)。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m+n)
B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
C.胰岛素mRNA中至少含有m+n个密码子
D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的
4.(2021八省联考河北卷·T11)生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作
用。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达B. RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始
C. RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在
D. DNA与RNA的结合可发生在HIV中
5.(2021八省联考河北卷·T12) DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,此种
变化可影响基因的表达,对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后,会抑制该基
因的转录,如图所示。研究发现,多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙
述错误的是( )
A. 细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B. 甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C. 抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D. 某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
6.(2022届广东联考·T14)链孢霉是一种真核生物,科学家常常使用它作为遗传学研究的实验材
料。野生型链孢霉在基本培养基上可以正常生长,经X射线处理后,在缺少鸟氨酸的培养基上不
能生长,添加鸟氨酸后该链孢霉可以生长。如图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程。下列相
关叙述错误的是( )
A.X射线照射可能使野生型链孢霉发生了基因突变
B.该图说明生物体的基因都位于染色体上,呈线性排列
C.X射线照射后的链孢霉可能无法合成酶1
D.该实验说明基因可以通过控制酶的合成,进而控制生物代谢的过程,最终控制生物的性状
7.(2022常德临澧一中月考三·T10)如图是科学家提出的一种基因表达调控假设,大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因,包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA,
操纵基因对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的转录,调节基因能够调节操
纵基因状态,从而对“开关”起着控制作用,以下分析正确的是( )
图1
图2
A.图1中阻遏蛋白的mRNA在细胞核内加工后转移到细胞质中
B.图2中体现了一个mRNA上只有一个起始密码子
C.图2中RNA聚合酶通过碱基互补配对原则与基因的启动部位准确结合
D.比较图1、图2可得,在缺乏乳糖的环境中,乳糖代谢所需酶类的基因不表达
8.(2022福建部分地市4月联考·T15)大肠杆菌色氨酸操纵子控制色氨酸合成酶的合成,
包含启动子、操纵基因和五个色氨酸合成途径所需酶的编码基因(A、B、C、D、E),结
构如下图所示。缺乏色氨酸时,调节基因编码的阻遏蛋白失活,不能与操纵基因结合,操
纵子中的编码基因正常转录,色氨酸正常合成;色氨酸存在时,其与阻遏蛋白结合,激活
阻遏蛋白并结合到操纵基因上,从而抑制编码基因转录,色氨酸停止合成。下列分析错误
的是A、若调节基因突变,阻遏蛋白合成异常,则存在色氨酸时,色氨酸合成路径不关闭
B、若启动子突变,RNA 聚合酶无法与之结合,则缺乏色氨酸时,色氨酸合成路径不开启
C、若操纵基因突变,阻遏蛋白无法与之结合,则存在色氨酸时,色氨酸合成路径不关闭
D、若编码基因 B突变,酶2合成异常,则缺乏色氨酸时,合成的其他酶也异常
9. (2021浙江卷 · T22)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分
密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下
列叙述正确的是( )
A. 图中①为亮氨酸
B. 图中结构②从右向左移动
C. 该过程中没有氢键的形成和断裂
D. 该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
10. (2022湖南省三湘名校联盟高三3月大联考
·T16)细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物(tmRNP),可参与翻
译出错的多肽产物降解,SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现,当mRNA
受损后,肽链不能从核糖体上脱离,tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点,该核糖体
就转移到tmRNA上,沿着tmRNA继续翻译,直到翻译终止,这样出错的肽链上增加了一段降
解酶作用的标签肽,从而使错误的蛋白质降解。下列叙述错误的是(不定项)
A、tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸,其组成元素中含有C、H、O、N、P
B、若mRNA缺失终止密码子,则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C、从tmRNA对出错肽链的作用分析,含标签肽的肽链会比正常mRNA翻译出的肽链长
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂,则该细胞在肽链合成会被抑制
11.(2020全国卷Ⅱ·T29)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽
链)。回答下列问题:
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是______________、______________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就
细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是____________,作为mRNA执行
功能部位的是______________;作为RNA聚合酶合成部位的是______________,作为RNA聚
合酶执行功能部位的是______________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为
UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有
3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为
______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC