专题10 基因的表达 ：【二轮复习】备战2023年高考生物必备知识大串讲

专题10 基因的表达

【考点梳理.逐个击破】

1. 转录和翻译过程的比较

例1：下列叙述正确的是(　　)。

A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中

B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中

C.mRNA合成于细胞核并在细胞核中传递遗传信息

D.DNA都是双螺旋结构而RNA是单链结构

2. 密码子(遗传密码)

（1）概念：  mRNA  上决定一个氨基酸的  三个相邻碱基  。

（2）种类：共  64  种，其中能决定氨基酸的密码子有  61/62  种。

①起始密码子：翻译的  起始  信号，有  2  种，   能   决定氨基酸。

②终止密码子：翻译的  终止  信号，有  3  种，  不能  决定氨基酸。

（3）特点：①除  终止  密码子外，每种密码子都只能决定  1 种氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应  一种或多  种密码子(简并性，可保证生物

③生物界所有生物共用一套密码子。     遗传性状  的稳定性)。

3. tRNA

（1）作用：识别mRNA上的  密码子 ，转运特定  氨基酸 到  核糖体 中。

（2）种类：有  61/62  种，因为  终止  密码子可能有对应的反密码子(tRNA)。

（3）特点：①每种tRNA只能识别并转运  1  种特定的氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应  一种或多  种tRNA。

例2：下列相关叙述正确的是(　　)。

A.密码子有64种,每个密码子都与一个反密码子相对应

B.反密码子位于mRNA上,密码子位于tRNA上

C.除原核生物外,一个密码子最多只能对应一个氨基酸

D.每种氨基酸可以对应多种tRNA,每种tRNA也可以对应多种氨基酸

4. 中心法则各过程比较

例3：下图表示中心法则及其补充的内容,有关说法正确的是(　　)。

A.①②③分别表示转录、复制、翻译

B.人体的所有细胞都具有过程①②③

C.在洋葱根尖分生区细胞中只有过程①

D.过程①②③④⑤均有碱基互补配对现象

5. 基因对性状的控制：基因控制生物体性状是通过控制  蛋白质  的合成来实现的，有两条途径：

（1）间接控制：基因通过控制  酶的合成  来控制  代谢  过程，进而控制生物体的性状。

实例：淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低，蔗糖含量高→皱粒豌豆

      酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白化病

（2）直接控制：基因通过控制  蛋白质的结构  直接控制生物体的性状。

实例：CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病

      血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症

6.基因的选择性表达与细胞分化

(1)同一生物体中不同类型的细胞， 基因都是相同的 ，而 形态、结构和功能 却各不相同。

(2)在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在 所有细胞 中都表达的基因；另一类是 某类细胞中特异性表达 的基因。

(3)细胞分化的本质就是 基因的选择性 。基因的选择性表达与 基因表达的调控有关 。

例4：牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:

从图中不能得出的结论是(　　)。

A.花的颜色由多对基因共同控制 　

B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢

C.牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制 　

D.若基因①不表达,则基因②③也不表达

7.表观遗传：生物体 基因的碱基序列  保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化 的现象，叫作表观遗传。

8. 细胞质基因

（1）分布：  线粒体  和  叶绿体  中。

（2）功能：①能进行  DNA复制  复制。②通过  转录  和  翻译  控制某些蛋白质的合成。

（3）遗传特点：①  母系  遗传，子代性状与  母本 相同。受精卵中的细胞质几乎全部来自  母方  ②  不遵循  孟德尔遗传规律，杂交后代无一定的性状  分离比  。

例5：DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。在甲基转移酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,进而使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是(　　)。

A.DNA甲基化,会导致基因碱基序列的改变

B.DNA甲基化,会导致mRNA合成受阻

C.DNA甲基化,可能会影响生物的性状

D.DNA甲基化,可能会影响细胞分化

【解题技巧】

1. 不同生物的遗传信息流动过程

【真题重现.精选精炼】

1．（2022·重庆·高考真题）基因编辑技术可以通过在特定位置加入或减少部分基因序列，实现对基因的定点编辑。对月季色素合成酶基因进行编辑后，其表达的酶氨基酸数量减少，月季细胞内可发生改变的是（       ）

A．基因的结构与功能 B．遗传物质的类型

C．DNA复制的方式 D．遗传信息的流动方向

2．（2022·重庆·高考真题）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、络氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是（       ）

A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板

B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体

C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸

D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸

3．（2022·湖南·高考真题）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

4．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（       ）

A．细胞核 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜

5．（2022·全国·高考真题）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（       ）

A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP

B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程

C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与

D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

6．（2021·江苏·高考真题）核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（       ）

A．组成元素都有C、H、O、N

B．细胞内合成新的分子时都需要模板

C．在细胞质和细胞核中都有分布

D．高温变性后降温都能缓慢复性

7．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（       ）

A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定

B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与

C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂

D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用

8．（2021·浙江·高考真题）某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（　　）

A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能

B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代

C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化

D．过程④在该病毒的核糖体中进行

9．（2021·河北·高考真题）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

10．（2022·全国·高考真题）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素的合成途径是：白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制，酶2的合成由基因B控制，基因A和基因B位于非同源染色体上、回答下列问题。

(1)现有紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为______；子代中红花植株的基因型是______；子代白花植株中纯合体占的比例为______。

(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交）来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。