1、微专题五微专题五 基因表达相关的题型及解题方法基因表达相关的题型及解题方法 微考点 1 遗传信息、密码子与反密码子的关系 典例 1 (2019 四合庄中学月考)人的遗传信息、遗传密码、反密码子分别位于 ( ) A.DNA、RNA、RNA B.RNA、DNA、RNA C.蛋白质、DNA、RNA D.RNA、RNA、DNA 解析 人的遗传物质是 DNA， 遗传信息是指 DNA 分子中的碱基排列顺序； 遗传 密码是指 mRNA 中决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基，因此遗传密码在 mRNA 上；反密码子是指 tRNA 一端的 3 个碱基，能与密码子互补配对，因此反密码子 在 tRNA 上，A 正确。
2、 答案 A 对点练 1 (2019 龙岩期末)在同一生物体内，下列有关叙述错误的是( ) A.不同的基因储存的遗传信息不同 B.不同的 rRNA 可能携带相同的氨基酸 C.不同的密码子可能翻译出相同的氨基酸 D.不同的 mRNA 分子中可能含有相同的密码子 解析 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段，不同的基因储存的遗传信息不同， A 正确；rRNA 是核糖体的组成成分，不携带氨基酸，B 错误；一个氨基酸可能 由多个不同的密码子决定， 因此不同的密码子可能翻译出相同的氨基酸， C 正确； 密码子是 mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基，不同的 mRNA 分子中可 能含有相同的密码
3、子，如起始密码子与终止密码子，D 正确。 答案 B 微考点 2 复制、转录和翻译的比较 , , , , , , , 遗传信息的传递 遗传信息的表达 复制 转录 翻译 时间 有丝分裂前的间期和减 数分裂前的间期, 个体生长发育的整个过程 场所, 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质中的 核糖体上 能量 ATP 提供 原料 4 种游离的脱氧核苷酸 4 种游离的核糖核 苷酸 21 种氨基酸 模板 DNA 的两条链 DNA 的一条链 mRNA 模板去向 子代 DNA 分子中 与 DNA 非模板链 重新聚合 降解成核糖核苷酸 产物 完全相同的两个 DNA 分 子 mRNA、rRNA、 tRNA 蛋白质(多
4、肽) 产物去向 传递到两个子细胞或子 代 主要通过核孔进入 细胞质 作为细胞的结构蛋 白或功能蛋白 碱基配对 TA、GC AU、TA、G C UA、GC 特点 半保留复制 边解旋边复制 多起点复制 边解旋边转录，转 录后 DNA 双链恢 复原状 一条 mRNA 上可 相继结合多个核糖 体，同时合成多条 相同肽链 信息传递 DNADNA DNARNA mRNA蛋白质 典例 2 (2019 佛山一中期中)下列有关 DNA 复制、转录、翻译的叙述中，正确 的是( ) A.DNA 复制只以 DNA 分子的一条链为模板，所以称为半保留复制 B.转录需要以信使 RNA 为模板，以核糖核苷酸为原料 C.翻译
5、过程中，遗传信息从 RNA 流向蛋白质 D.复制、转录和翻译时，都遵循 A 与 T 配对，G 与 C 配对的方式 解析 DNA 复制时以 DNA 分子的两条链为模板，形成的子代 DNA 分子含有一 条原来的母链和一条新合成的子链，所以称为半保留复制，A 错误；转录是以 DNA 分子中一条特定的链为模板， 原料是核糖核苷酸， B 错误； 翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程，因此遗传信息从 RNA 流向了蛋白质，C 正确；RNA 分子中不含有碱基 T， 所以只有复制时遵循 A 与 T 配对， G 与 C 配对， D 错误。 答案 C 微考点 3 原核细胞与真核细胞基因表达过程的区别 原核细
6、胞内的基因，其编码蛋白质的碱基序列是连续的，一经转录就产生了成熟 的 mRNA，可以直接指导核糖体翻译形成蛋白质，且没有核膜的阻隔，所以在 进行基因表达时可以边转录边翻译。 真核细胞细胞核内的基因， 其编码蛋白质的碱基序列被很多称为内含子的不能编 码蛋白质的碱基序列分隔开，在转录时，先形成了不成熟的前体 mRNA，然后 经过剪切加工，去掉内含子对应的转录片段，再把其他片段连接起来，才形成成 熟的 mRNA，才能指导核糖体翻译形成蛋白质，再加上真核细胞核膜的阻隔， 所以在进行表达时只能先转录后翻译。 典例 3 (2019 龙岩市质检)下图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递过程， 下列相关叙述正
7、确的是( ) A.细胞甲可表示大肠杆菌细胞内遗传信息的表达过程 B.细胞甲中多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 C.细胞乙中和过程都有 TA 碱基配对现象 D.细胞乙中核糖体从 mRNA 的 3端向 5端移动 解析 细胞甲中转录与翻译过程同时进行，是原核生物细胞，A 正确；细胞甲中 多个核糖体同时与一条 mRNA 结合，可以在短时间内合成大量相同的多条多肽 链，B 错误；细胞乙中为 DNA 转录成 RNA 过程，为翻译过程，存在密码 子与反密码子的配对， 是 RNA 与 RNA 的配对， 只有在转录中有 TA 碱基配对 现象，C 错误；一条 mRNA 可同时结合多个核糖体，核糖体上合成的肽链越
8、短 说明翻译用时越少，细胞乙中核糖体从 mRNA 的 5端向 3端移动，D 错误。 答案 A 典例 4 (2019 广东省实验中学期末)关于图示生理过程的说法(不考虑细胞器)， 正确的是( ) A.能发生图示生理过程的细胞有以核膜为界限的细胞核 B.mRNA 上所含有的密码子均能在 tRNA 上找到与其相对应的反密码子 C.该图表示的是转录和翻译 D.该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供 解析 分析图示可知：图中所示的转录和翻译过程同时进行，表明相关的细胞为 原核细胞，没有以核膜为界限的细胞核，A 错误；mRNA 上所含有的终止密码 子一般不能编码氨基酸，因此不能在 tRNA 上找到
9、与其相对应的反密码子，B 错 误；该图表示的是转录和翻译，C 正确；该图示相关的细胞为原核细胞，而原核 细胞没有线粒体，所以该图表示的生理过程所需要的能量不能由线粒体提供，D 错误。 答案 C 对点练 2 多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列 隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成 的成熟 mRNA 中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内 含子，进行了下面的实验： 步骤：获取该基因的双链 DNA 片段及其 mRNA； 步骤： 加热 DNA 双链使之成为单链， 并与步骤所获得的 mRNA 按照碱基配 对原则形成双链分子； 步
10、骤：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。 请回答： (1)图中凸环形成的原因是_ _ ， 说 明 该 基 因 有 _个内含子。 (2)如果现将步骤所获得的 mRNA 逆转录得到 DNA 单链， 然后该 DNA 单链与 步骤中的单链 DNA 之一按照碱基配对原则形成双链分子，理论上也能观察到 凸环，其原因是逆转录得到的 DNA 单链中不含有_序列。 (3)DNA 与 mRNA 形成的双链分子中碱基配对类型有_种，分别是 _。 答案 (1)DNA 中有内含子序列， mRNA 中没有其对应序列， 变性后形成的 DNA 单链之一与 mRNA 形成双链分子时，该单链 DNA 中无法与 mRNA 配对
11、的序列 能形成凸环 7 (2)内含子 (3)3 AU、TA 和 CG 微考点 4 与基因表达相关的计算 典例 5 (2019 桂林一中期中)某蛋白质由 n 条肽链组成，氨基酸的平均相对分子 质量为 a，控制该蛋白质合成的基因含 b 个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量 最多为( ) A.2/3ab6b18n B.1/3ab6b C.1/318 D.1/3ab(1/3bn)18 解析 控制某蛋白质合成的基因含 b 个碱基对，则该蛋白质最多由 b/3 个氨基酸 脱水缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为 a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相 对分子质量为 1/3ab；由于氨基酸经脱水缩合形成 n 条肽链，进
12、而组成该蛋白质 共脱去(b/3n)水分子，相对分子质量减少(1/3bn)18。即该蛋白质的相对分 子质量最多为 1/3ab(1/3bn)18。答案选 D。 答案 D 对点练 3 (2019 太原五中月考)一个 mRNA 分子有 m 个碱基，其中 GC 有 n 个；由该 mRNA 合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板 DNA 分子的 AT 的个 数、合成蛋白质时能脱去的最多的水分子数分别(不考虑侧链基团脱水)是( ) A.m，m/31 B.m，m/32 C.2(mn)，m/31 D.2(mn)，m/32 解析 mRNA 分子有 m 个碱基，其中 GC 有 n 个，则 AU 为 mn 个，根据 碱基
13、互补配对原则， 其模板链中 AT 为 mn 个， 模板 DNA 分子的两条链中 A T 的个数相等，共有 AT 数为 2(mn)；一个 mRNA 分子有 m 个碱基，该 mRNA 共可决定 m/3 个氨基酸，由该 mRNA 合成的蛋白质有两条多肽链，则合 成蛋白质时能脱去的最多的水分子数 m/32，选 D。 答案 D 对点练 4 (2019 榆林期末)某 DNA 分子共有 1 200 对碱基，其中 AT 占 46%， 其中一条链中 G 和 T 分别占 22%和 28%，则由该链转录的信使 RNA 中 G 所占 比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是( ) A.32%、400 B.32%、2
14、00 C.18%、200 D.22%、400 解析 已知 DNA 分子中 AT 占整个 DNA 分子碱基总数的 46%，根据碱基互 补配对原则：AT、CG，所以 AT23%，则 CG50%23%27%。 又已知其中一条链中 G 和 T 分别占 22%和 28%，即 G122%，则在双链 DNA 分子中，G(G1G2)/2，则 G232%，故 C132%，而 mRNA 中的 G 与 DNA 模板链中的 C 配对，所以其含量与模板链中的 C 含量相等，为 32%；该 DNA 分 子共有 1 200 对碱基，则翻译产物中含氨基酸的数目最多 1 200 3400。 答案 A “复习与提高”参考答案 一
15、、选择题 1.D 2.D 3.C 4.A 5.C 二、非选择题 1.(1)在视网膜细胞的细胞核中，编码这两种蛋白质的基因分别转录出相应的 mRNA，mRNA 通过核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出蛋白质。 (2)否。家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来，因此所有的细胞都含有这两个基 因，但这两个基因只在部分细胞(如视网膜细胞)中特异性表达，不会在所有细胞 中都表达。 (3)无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体，可能导致家鸽无法“导航”， 失去方向感。 以 A、B 分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因(基 因敲除)，组别为去除 A 基因，去除 B 基因，同时去除 A 基因和 B
16、 基因， 不去除基因的家鸽(对照组)；分别测定 4 组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆 状蛋白质多聚体，如果有，进一步测定含量；然后在同一条件下放飞 4 组家鸽， 观察它们的定向运动能力；实验要重复多次，确保可重复性。 2.(1)缺乏酶，会使人患白化病；缺乏酶，会使人患尿黑酸症。 (2)提示：由这个例子可以看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因所引起的， 这些基因的表达产物可能是参与营养物质代谢途径的重要的酶。 基因可以通过控 制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 (3)为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食 物问题。不仅使苯丙酮尿症患儿得到救助，还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕 见病群体的关注。这些政策是党和政府对国民健康状况的关怀，彰显了我国社会 主义制度的优越性。