1、第 4 章 基因的表达考纲内容能力要求命题分析1.遗传信息的转录和翻译2.基因与性状的关系1.本部分内容新课标卷主要以选择题的形式考查，内容包括转录、翻译的概念，反应的过程、条件和场所，以及对密码子概念和密码子简并性的理解。2.命题趋势：以选择题或非选择题的形式出现，选择题主要考查基本概念，非选择题主要考查中心法则、基因表达等相关内容。考纲导读思维网络第 1、2 节 基因指导蛋白质的合成、基因对性状的控制考点一基因的表达 考点梳理 一、基因是有遗传效应的 DNA 片段二、遗传信息的转录与翻译1.RNA 的结构和种类C、H、O、N、P核糖细胞核细胞质氨基酸核糖体2.基因的转录细胞核线粒体和叶绿体
2、(1)场所：主要是_，在_中也能发生转录过程。(2)过程信使 RNA、核糖体 RNA、转运 RNA(3)产物：_。3.基因的翻译(1)场所：_。(2)过程(3)产物：多肽蛋白质。核糖体遗传信息密码子反密码子区别概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA 中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA 中与mRNA 中密码子互补的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸特点DNA 两条链上的碱基互补与 DNA 模板链上的碱基互补与 mRNA 中密码子的碱基互补4.遗传信息、密码子与反密码子的关系遗传信息密码子反密码子联系基因中脱氧核苷酸的排列顺序决定 mRNA 中核糖
3、核苷酸的排列顺序mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补配对密码子和反密码子的碱基序列互补配对对应关系(续表)转录、翻译过程的注意点(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 AT，而是 AU。(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是 DNA 上的碱基对数还是个数，是 mRNA 上密码子的个数还是碱基个数，是合成蛋白质所需氨基酸的个数还是种类数。(5)翻译起点：起始
4、密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)即停止。(6)一个 mRNA 分子可相继与多个核糖体结合，同时进行多条相同的肽链的合成。(7)复制和转录发生在 DNA 存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等。基础测评 1.下列有关基因表达的叙述，正确的是()A.能进行 DNA 复制的细胞也能进行转录和翻译B.基因中发生碱基对的增添后，其控制合成的肽链一定变长C.多个核糖体结合到 mRNA 的不同位置，同时合成一条多肽链D.动物细胞内的 mRNA 均需要通过核孔后才能进行翻译答案：A2.在双链 DNA 中，已知其中一条(AG)/(TC)0.4，那么以它的互补
5、链为模板，转录成的 mRNA 中(AG)/(CU)应是()B.1D.1.25A.2.5C.0.4答案：C3.下列关于 DNA 分子的复制、转录和翻译的比较，正确的是()A.从时期上看，都只能发生在细胞分裂的间期B.从条件上看，都需要模板、原料、酶和能量C.从原则上看，都遵循相同的碱基互补配对原则D.从场所上看，都能发生在细胞核中答案：B考点二 中心法则 考点梳理 1.中心法则与生物种类的关系(1)噬菌体等 DNA 病毒的中心法则(2)烟草花叶病毒等 RNA 病毒的中心法则(3)HIV 等含逆转录酶的 RNA 病毒的中心法则(4)细胞生物(原核细胞、真核细胞)的中心法则2.基因控制性状的方式蛋白
6、质的结构酶间接(1)直接方式：基因通过控制_来直接控制生物体的性状。机理：基因蛋白质结构生物体性状。实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。(2)间接方式：基因通过控制_的合成来控制代谢过程，进而_控制生物体的性状。机理：基因酶的合成细胞代谢生物性状。实例：白化病、豌豆的圆粒和皱粒。3.基因与性状的关系(1)一般而言，一个基因决定一种性状。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与 50 多个不同基因有关。(3)有些基因可影响多种性状，如下图中基因 1 可影响 B 性状和 C 性状。基础测评 1.下列关于基因、性状以及二者关系的叙述，正确的是()A.基因在染色体上呈线性排
7、列，基因的前端有起始密码子，末端有终止密码子B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递C.性状受基因的控制，基因发生突变，该基因控制的性状也必定改变D.通过控制酶的合成从而直接控制性状是基因控制性状的途径之一答案：B2.下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述，正确的是()A.生物性状改变的直接原因一定是 mRNA 发生了改变B.在转录和逆转录过程中，所需的模板、原料、酶各不相同C.RNA 病毒感染宿主细胞后均可合成病毒的 DNAD.皱粒豌豆的形成说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状答案：B考向 1 复制、转录和翻译的过程典例 1(2018 年新课标卷)生物体内的 DNA 常与蛋
8、白质结合，以 DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是()A.真核细胞染色体和染色质中都存在 DNA蛋白质复合物B.真核细胞的核中有 DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与 DNA 复制，则该蛋白可能是DNA 聚合酶D.若复合物中正在进行 RNA 的合成，则该复合物中含有RNA 聚合酶解析真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由 DNA 和蛋白质组成，都存在 DNA蛋白质复合物，A 正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在 DNA蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA蛋白质复合物，如拟核 DNA 进行复制或者转录的
9、过程中都存在 DNA 与酶(成分为蛋白质)的结合，也能形成 DNA蛋白质复合物，B 错误；DNA 复制需要 DNA 聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是 DNA 聚合酶，C 正确；若复合物中正在进行 RNA 的合成，属于转录过程，转录需要 RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是 RNA 聚合酶，D 正确。答案B项目DNA 复制转录翻译场所细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)细胞质中核糖体上模板DNA 的两条链DNA 的一条链mRNA原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸条件酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和 ATP酶(RNA 聚合酶等)和 ATP酶、ATP 和t
10、RNADNA 复制、转录和翻译的比较项目DNA 复制转录翻译碱基配对方式AT TACG GCAU TACG GCAU UACG GC信息传递DNADNADNARNAmRNA蛋白质产物2 个相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列顺序的蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA 仍保留1 个 mRNA 分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度(续表)考向预测1.(2018 年浙江卷)miRNA 是一种小分子 RNA，某 miRNA能抑制 W 基因控制的蛋白质(W 蛋白)的合成。某真核细胞内形成该 miRNA 及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述正确的是(
11、)A.miRNA 基因转录时，RNA 聚合酶与该基因的起始密码相结合B.W 基因转录形成的 mRNA 在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译C.miRNA 与 W 基因 mRNA 结合遵循碱基互补配对原则，即 A 与 T、C 与 G 配对D.miRNA 抑制 W 蛋白的合成是通过双链结构的 miRNA 直接与 W 基因的 mRNA 结合所致解析：转录时 RNA 聚合酶与该基因的某一启动部位相结合，起始密码在 mRNA 上，A 错误；miRNA 与 W 基因 mRNA结合遵循碱基互补配对原则，为 A 与 U、C 与 G，C 错误；据图可知 miRNA 蛋白质复合物中 miRNA 为单链，D 错误。
12、答案：B2.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：根据中心法则，RNA 都是以 DNA 一条链为模板转录而来，A 正确；不同 RNA 形成过程中所用的的模板 DNA 是不同的片段，所以两种 RNA 的合成可以同时进行，互不干扰，B 正确；真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中也会发生 RNA 的合成，C 错误；转录产生 RNA 的过程是遵循碱基互补配对原则的，因此产生的 R
13、NA 链可以与模板链互补，D 正确。答案：C3.(2018 年安徽黄山八校联考)如图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递，下列相关叙述中不正确的是()A.细胞甲与细胞乙都有的细胞器有核糖体B.根据多肽链的长短可判断核糖体从 mRNA 的 5端向3端移动C.图中过程有碱基配对现象，而过程没有碱基配对现象D.细胞甲和乙中每条 DNA 上含有的游离磷酸基团数目不相等解析：据图可知，甲无成形的细胞核，为原核细胞；乙有成形的细胞核，为真核细胞，原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体，A 正确；根据多肽链的长短，长的翻译在前，核糖体在信使 RNA 上的移动的方向是 5端3端，B 正确；为转录过程，DNA
14、模板链上的碱基与 mRNA 上的碱基配对，为翻译过程，mRNA 上的碱基与 tRNA 上的碱基配对，C 错误；原核生物的拟核中的 DNA 是环形的，无游离的磷酸基团；而真核生物细胞核中的 DNA 是链状的，DNA 分子有两条链，每条链都有一个游离的磷酸基团，所以 DNA 分子中有 2 个游离的磷酸基团。因此细胞甲与细胞乙中每条 DNA 上含有的游离磷酸基团数目不相等，D 正确。答案：C4.下列关于转录与翻译的叙述，正确的是()A.RNA 聚合酶可催化两个氨基酸之间形成肽键B.由于密码子的简并性，每种氨基酸都由多个密码子决定C.转录过程中有氢键的形成，翻译过程中无氢键的形成D.转录可发生在叶绿体
15、内，翻译需要多种 RNA 参与解析：在 DNA 转录时需要 RNA 聚合酶进行解旋和催化两个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A 错误；由于密码子的简并性，所以一种氨基酸可以由一种或几种密码子决定，B 错误；转录是形成单链 mRNA，翻译是形成多肽链，都没有氢键形成，C 错误；叶绿体中含有少量的 DNA，也能控制某些蛋白质的合成，所以存在转录和翻译过程，翻译过程需要 mRNA、tRNA和核糖体参与，核糖体的主要成分是 rRNA 与蛋白质，D 正确。答案：D5.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.
16、过程中核糖体的移动方向是由左向右解析：分析图形可知，是 DNA 复制，是转录，两者碱基配对情况不完全相同，A 错误；是翻译，场所是核糖体，过程发生的场所是细胞核、线粒体或叶绿体，B 错误；过程所需要的酶不同，DNA 复制过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，转录需要 RNA 聚合酶，C 错误；由肽链的长短可判断出过程中核糖体的移动方向是由左向右，D 正确。答案：D典例 2(2018 年广西钦州三模)下列有关 DNA 复制、转录和翻译过程的叙述，错误的是()A.三个过程都属于“中心法则”的内容B.三个过程都需要消耗能量C.DNA 复制和转录只能在细胞核中进行，而翻译在细胞质中进行D.某段 DNA 有
17、 600 个碱基，由它控制合成的多肽链最多含氨基酸 100 个考向 2 基因表达中碱基配对方式及相关计算解析中心法则包括 DNA 的复制、转录、翻译、逆转录和RNA 复制，A 正确；DNA 的复制、转录和翻译都需要消耗能量，B 正确；DNA 复制和转录主要在细胞核中进行，此外在线粒体和叶绿体中也能进行，C 错误；DNA 中碱基数 mRNA 碱基数 氨基酸数6 3 1，某段 DNA 有 600 个碱基，由它控制合成的多肽链最多含氨基酸 100 个，D 正确。答案C比较内容数目基因中能编码氨基酸的碱基数6mmRNA 上的碱基数3m密码子数m参与转运氨基酸的 tRNA 数无法确定蛋白质中的氨基酸数m
18、蛋白质中的肽链数n蛋白质中的肽键数mn缩合失去的水分子数mn说明：上述数量关系是在只考虑编码氨基酸的碱基序列的前提下提出的。基因控制蛋白质合成过程中的几种数量关系考向预测6.(2018 年天津卷)某生物基因型为 A1A2，A1 和 A2 的表达产物 N1 和N2 可随机组合形成二聚体蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内 A2 基因表达产物的数量是 A1 的 2 倍，则由 A1 和 A2 表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1 型蛋白占的)比例为(A.1/3C.1/8B.1/4D.1/9解析：基因 A1、A2 的表达产物 N1、N2 可随机结合，组成三种类型的二聚体蛋白 N1
19、N1、N1N2、N2N2，若该生物体内 A2基因表达产物的数量是 A1 的 2 倍，则 N1 占 1/3，N2 占 2/3，由于 N1 和 N2 可随机组合形成二聚体蛋白，因此 N1N1 占 1/31/31/9。答案：D7.经测定，某 mRNA 分子中尿嘧啶占 26%，腺嘌呤占 18%，以这个 mRNA 反转录合成的 DNA 分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶)的比例分别是(A.18%、26%C.26%、18%B.28%、22%D.44%、8%解析：mRNA 中 U 占 26%，A 占 18%，以其为模板反转录的 DNA 中 TA26%18%44%，所以 TA22%，GC50%22%28%。答案：B8.
20、图分别表示人体细胞中发生的 3 种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：(1)细 胞 中 过 程 发 生 的 主 要 场 所 是 _、_、_。(2)请以流程图的形式表示图中涉及的遗传信息传递方向_。(3)能特异性识别 mRNA 上密码子的分子是_；一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作密码的_。(4)已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 29%、19%，则与链对应的 DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_。(5)人的白化症状是由基因异常导致 过程不能产生_引起的，该实例说明基因控制性状的方式是_。解析：(4)过程分别是 DNA 的复制、
21、转录和翻译，已知过程的链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54%，即GU54%。链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，说明 mRNA 中 G 为 29%，则 U 为 54%29%25%，模板链上 G 为 19%，说明 mRNA 中 C 为 19%，而 CA 应为154%46%，A 应为 46%19%27%。DNA 是两条链，腺嘌呤所占的比例应是(25%27%)226%。答案：(1)细胞核(2)复制细胞核 mRNA细胞质(核糖体)蛋白质(3)tRNA简并性(4)26%通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控(5)酪氨酸酶制生物的性状考向 3 中心法则典例 3结合下图分析，下列叙述
22、错误的是()A.生物的遗传信息储存在 DNA 或 RNA 的核苷酸序列中B.核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链解析核苷酸的排列顺序代表着遗传信息，A 项正确；由于密码子的简并性等原因，不同的核苷酸序列可表达出相同的蛋白质，B 项正确；基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C 项正确；构成基因的两条链是互补的，其碱基排列顺序不同，D 项错误。答案D中心法则各生理过程确认的三大依据考向预测9.下列关于生物的遗传物质和中心法则的说法，正确的是()A.所有生物的遗
23、传物质都是核酸；全部原核生物的遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是 DNA 或 RNAB.DNA 和 RNA 彻底水解共有 12 种组成成分C.转录时，mRNA 从 DNA 脱落是因为遇到了终止密码D.真核生物基因中，每相邻三个碱基构成一个密码子解析：核酸是遗传信息的携带者，所有生物的遗传物质都是核酸，全部原核生物和真核生物的细胞中，既有 DNA，又有RNA，因此原核生物和真核生物的遗传物质都是 DNA，病毒只含有一种核酸，因此病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，A 正确；DNA 彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和 A、T、C、G 四种碱基，RNA 彻底水解的产物是磷酸、核糖和 A、U、C、G
24、 四种碱基，即 DNA 和 RNA 彻底水解共有 8 种组成成分，B 错误；基因首端的启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA，基因尾端的终止子起到终止转录的作用。所以转录时，mRNA 从 DNA 脱落是因为遇到了终止子，C 错误；真核生物的 mRNA 中，决定氨基酸的三个相邻的碱基构成一个密码子，D 错误。答案：A10.(2018 年山东菏泽期末)如图是中心法则及其发展的内容，下列相关叙述错误的是()A.生物的遗传信息储存在 DNA 的脱氧核苷酸序列中B.a、e 过程所需的原料相同，b、c 所需的原料也相同C.遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D.b 过程需要
25、RNA 聚合酶催化，而 e 过程需要逆转录酶催化解析：据图可知，生物的遗传信息除了储存在 DNA 的脱氧核苷酸序列中，还可以储存在 RNA 的核糖核苷酸序列中，A错误；a、e 过程分别是 DNA 复制和 RNA 逆转录，都是合成DNA，所需的原料是脱氧核苷酸，b、c 过程分别是 DNA 转录和 RNA 复制，都是合成 RNA，所需的原料是核糖核苷酸，B正确；因蛋白质是生命活动的体现者和承担者，表现型是通过形态、结构和生理特征体现，这些都需要蛋白质作为基础，C正确；b 过程是 DNA 转录，合成 RNA，需要 RNA 聚合酶催化，而 e 过程是 RNA 逆转录，形成 DNA，需要逆转录酶催化，D正确。答案：A
