1、1微专题六 基因表达的相关题型突破学习目标 1.了解 DNA 的复制、转录和翻译的区别和联系。2.学会基因的表达的相关计算。一、DNA 复制、转录和翻译的比较例 1 如图所示，下列有关的叙述中，不正确的是( )A甲是 DNA，乙为 RNA，此过程要以甲为模板，酶为 RNA 聚合酶B甲是 DNA，乙为 DNA，此过程要以甲为模板，酶为 DNA 聚合酶和解旋酶C甲是 RNA，乙为 DNA，此过程为转录，原料为脱氧核苷酸D甲是 RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸答案 C解析 C 项中甲 RNA 是模板，产物是 DNA，所以模拟的应该是逆转录的过程，而不是转录。方法总结 1真核生物 DNA
2、 复制、转录和翻译的区别项目 复制 转录 翻译时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体模板 DNA 的两条单链 DNA 的一条链 mRNA原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸能量 都需要酶 解旋酶、DNA 聚合酶等 RNA 聚合酶 多种酶产物 2 个双链 DNA 分子 单链 RNA 多肽链(或蛋白质)产物去向 传递到 2 个子细胞或子代 主要通过核孔进入细胞质作为细胞结构或功能蛋白特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA 恢复原状翻译结束后，mRNA被降解成单体碱基配对 AT、TA AU、TA AU、UA2C
3、G、GC CG、GC CG、GC意义 传递遗传信息 表达遗传信息，使生物表现出各种性状2.DNA 复制、转录和翻译的联系变式 1 下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )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过程中核糖体的移动方向是由左向右答案 D解析 图中过程是 DNA 的复制，过程是转录，过程是翻译。复制是 DNADNA，转录是 DNAmRNA，不同的碱基配对方式是 AT、AU；核基因的转录场所主要是细胞核，翻译的场所是细胞质；过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，过程需要 RNA 聚合酶；从图可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽
4、链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。二、基因表达过程中有关数量变化例 2 已知一个蛋白质由两条多肽链组成，连接氨基酸的肽键共有 198 个，翻译该蛋白质的 mRNA 中有 A 和 G 共 250 个，则转录该 mRNA 的基因中 C 和 T 不少于( )A200 个 B400 个 C600 个 D800 个答案 C解析 已知该蛋白质由 200 个氨基酸组成，则 mRNA 中至少有 600 个碱基，转录该 mRNA 的基因至少有 1200 个碱基，而双链 DNA 中 C 和 T 占碱基总数的一半，故转录该 mRNA 的基因中 C 和 T 不少于 600
5、个。方法总结1基因表达过程中 DNA(基因)碱基数mRNA 碱基数多肽链氨基酸数631。图解如3下：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 条多肽链的蛋白质的相对分子质量 a18( m)；若改为 n 个碱基对，则公式为 a18( m)。n6 n6 n3 n3以上关系应理解为：每合成 1 个氨基酸至少需要 mRNA 中 3 个碱基，基因中 6 个碱基，其原因如下：(1)DNA 中有的片段无遗传效应，不能转录出 mRNA。(2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。(3)转录出的 mRNA 中有终止密码子，终止密码子不对应氨
6、基酸，所以基因或 DNA 上碱基数目比蛋白质氨基酸数目的 6 倍多。变式 2 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肽链，则相应 DNA 分子的 AT 数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是( )A m、 1 B m、 2m3 m3C2( m n)、 1 D2( m n)、 2m3 m3答案 D解析 DNA 模板链的碱基与 mRNA 的碱基互补，mRNA 中 GC n，则 AU m n，所以相应DNA 中 AT2( m n)，RNA 中有 m 个碱基，对应的氨基酸数最多为 ，形成的蛋白质有两m3条肽链，所以合成蛋白质时最多脱去的水分子数
7、是 2。m31(2017大理巍山一中高一期末)下列能正确表示 DNA 复制过程的是( )答案 B4解析 A 项，模板链中含有 U，是 RNA，属于逆转录，错误；B 项，模板链中不含有 U，子链中含有 T，是 DNA，可属于 DNA 复制，正确；C 项，模板链中不含有 U 或 T，子链中含有U，是 RNA，属于 RNA 复制或转录，错误；D 项，模板链和子链中都含有 U，是 RNA，属于RNA 复制，错误。2(2017广东东莞月考)如图是真核细胞中三种生命活动的示意图，关于下图的叙述错误的是( )A只有过程遵循碱基互补配对B过程都有酶参与催化C只有过程一定发生在细胞质中D过程一定都需要消耗能量答
8、案 A解析 从图示可知，为 DNA 复制过程，为翻译过程，为转录过程。DNA 复制和转录、翻译过程都遵循碱基互补配对原则，A 错误；DNA 复制、翻译、转录过程都需要相关酶的催化，B 正确；真核细胞中 DNA 复制、转录主要发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中，C 正确；DNA 复制、转录和翻译都需要消耗能量，D 正确。3(2018泉州期中)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 分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽对应的 tRNA 个数依次为( )A33 11B36 12C12 36D11 36答案 B解析 据题意可知，该多肽的氨基酸数肽键数肽链数
9、11112 个，氨基酸通过转运 RNA 的运输进入核糖体，则翻译时需 12 个 tRNA。mRNA 中三个碱基决定一个氨基酸，则mRNA 中至少含有的碱基数氨基酸数312336 个。4(2018河北衡水高三周测卷)下图表示人体基因 Y 的表达，表示过程，下列叙述正确的是( )A过程是转录，过程是翻译B过程在核糖体中进行C过程中有 2 种 RNA 参与D过程是 RNA 的加工，发生在细胞核内5答案 D解析 过程是转录，过程是 RNA 的加工，过程是翻译，A 错误；过程是肽链的加工，可发生在内质网和高尔基体中，B 错误；过程中有 3 种 RNA(mRNA、tRNA、rRNA)参与，C 错误；过程是
10、 RNA 的加工，发生在细胞核内，D 正确。5(2017淄博期末)下图表示发生在真核细胞内的两个生理过程，请据图回答问题：(1)过程中甲的名称为_，乙与丙在组成上的不同之处在于乙含_。(2)过程中 DNA 分子的两条链通过_结合，在图中方框内应该用_(填“”或“”)标出该过程进行的方向。(3)若过程的多肽链中有一段氨基酸序列为“丝氨酸谷氨酸” ，携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA、CUU，则物质中模板链碱基序列为_。若该多肽合成到 UGC 决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是_。(4)物质在同一生物体内不同细胞中表达得到的蛋白质_(填“相同” “不相同
11、”或“不完全相同”)，原因是_。答案 (1)RNA 聚合酶 脱氧核糖 (2)氢键 (3)AGACTT UAG (4)不完全相同 不同细胞内基因进行选择性表达解析 (1)分析过程中为 DNA 分子，为 RNA 分子，故为转录过程，该过程需要 RNA聚合酶的催化，因此图中甲为 RNA 聚合酶；乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丙为胞嘧啶核糖核苷酸，两者的五碳糖不同，前者五碳糖是脱氧核糖，后者的五碳糖是核糖。(2)DNA 分子的两条链通过氢键结合；根据 RNA 聚合酶的位置可知转录的方向是由右向左。(3)过程为翻译，为 mRNA，携带丝氨酸和谷氨酸的 tRNA 上的反密码子分别为 AGA、CUU，则丝氨酸和谷氨
12、酸的密码子为 UCU、GAA，密码子在 mRNA 上，mRNA 是以 DNA 的一条链为模板转录而来的，所以根据碱基互补配对原则，物质中供转录用的模板链碱基序列为AGACTT。若该多6肽合成到 UGC 决定的氨基酸后就终止合成，则 UGC 后一个密码子就是终止密码子，因此导致合成结束的终止密码子是 UAG。(4)同一生物体内不同细胞中选择表达的基因不同，因此物质在同一生物体内不同细胞中表达得到的蛋白质不完全相同。对点训练题组一 DNA 复制、转录和翻译的比较1下列关于转录和翻译的叙述，错误的是( )A转录以核糖核苷酸为原料B转录需要 RNA 聚合酶催化CmRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质D不
13、同密码子编码同种氨基酸可提高生物性状的稳定性答案 C解析 转录是以 DNA 的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料合成 RNA 的过程，A 正确；转录过程需要 RNA 聚合酶的催化，B 正确；以 mRNA 为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C 错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样即使由于差错导致密码子改变也不会导致对应氨基酸改变，从而保持生物性状的相对稳定，D 正确。2(2017吉林辽源期末)真核生物核基因上遗传信息表达的全过程发生在细胞的( )A细胞核中 B染色体上C核糖体上 D细胞核、核糖体上答案 D解析 基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段：转录是以 DNA 的一条链为模板
14、合成 mRNA 的过程，该过程主要发生在细胞核中；翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上。3如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是( )A图丙中含有 2 种单糖、5 种碱基、5 种核苷酸B图丙中 a 链为模板链，b 链为转录出的子链C图中所示酶 1、酶 2 和酶 3 是相同的D图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质中7答案 B解析 图丙中既有脱氧核苷酸，也有核糖核苷酸，故有 2 种单糖、5 种碱基、8 种核苷酸，A 错误；a 链含有碱基 T，为 DNA 链，即模板链，b 链
15、含有碱基 U，为转录产物，B 正确；酶1、酶 2 为 DNA 聚合酶，酶 3 为 RNA 聚合酶，C 错误；由图示可知，甲为 DNA 复制过程，乙为转录过程，这两个生理过程都主要发生在细胞核中，D 错误。4如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程，下列说法正确的是( )A图 1 所示过程主要发生于细胞核中，其原料为核糖核苷酸B图 2 所示过程主要发生于核糖体中，其原料为氨基酸C图 1 中是 DNA 聚合酶，图 2 中是 rRNAD图 2 所示多肽合成到 Gly 就终止，导致合成结束的终止密码子是 UAG答案 D解析 图 1 所示过程为 DNA 复制，其原料为脱氧核苷酸；图 2 所示过程为翻译，其
16、唯一场所为核糖体；图 1 中是解旋酶，图 2 中是 tRNA。5下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是( )ADNA 复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B核基因转录形成的 mRNA 穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程CDNA 复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸DDNA 复制和转录都是以 DNA 的一条链为模板，翻译则以 mRNA 为模板答案 D解析 DNA 复制时以 DNA 的两条链为模板，转录则是以 DNA 的一条链为模板，翻译是以mRNA 为模板。6如图是原核细胞中复制、转录和翻译的过程图解，下列说法正确的是( )A组成 DNA 和 mRNA 的化学元素种类
17、不同8B酶 a 和酶 b 的作用相同C结构 c 的形成与该细胞中的核仁密切相关DDNA 中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列答案 D解析 组成 DNA 和 mRNA 的化学元素都是 C、H、O、N、P，A 错误；酶 a 是 DNA 聚合酶，用于 DNA 复制，酶 b 是 RNA 聚合酶，用于转录，B 错误；由题干可知，该细胞是原核细胞，无核仁，C 错误；DNA 中的碱基序列决定了多肽链中的氨基酸序列，D 正确。题组二 基因表达过程中有关数量变化7一条多肽链中有氨基酸 1000 个，则作为合成该多肽链模板的信使 RNA 和用来转录该信使 RNA 的基因分别至少有碱基( )A3000 个和 30
18、00 个 B1000 个和 3000 个C1000 个和 4000 个 D3000 个和 6000 个答案 D8已知一段 mRNA 有 30 个碱基，其中 U 和 C 共有 14 个，那么转录出该 mRNA 的一段 DNA 分子中 G 和 A 的数目之和以及该 mRNA 经翻译而合成肽链时，应脱去的水分子数目分别是(不考虑终止密码子)( )A16 和 10 B30 和 10C16 和 9 D30 和 9答案 D解析 mRNA 是以 DNA 一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录而来的，故 DNA 双链中共有碱基 60 个，其中 G 和 A 共有 30 个；mRNA 上有 30 个碱基，可对应
19、10 个密码子，不考虑终止密码子，10 个密码子可以编码 10 个氨基酸，则脱水数目为 9。9(2017安徽六安期中)某 DNA 分子的一条链中碱基 C 占该链碱基的比例为 36%，则在以其为模板转录而成的 mRNA 中碱基 G 所占比例为( )A18%B36%C50%D64%答案 B解析 由于转录是以 DNA 的一条链为模板，现 DNA 分子的一条链中碱基 C 占该链碱基的比例为 36%，则以其为模板转录时，C 与 G 配对，因此，转录而成的 mRNA 中碱基 G 所占比例仍为 36%。10某 DNA 分子共有 1200 对碱基，AT 占 46%，其中一条链中 G 和 T 分别占 22%和
20、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( )A32% 400 个 B32% 200 个C18% 200 个 D22% 400 个答案 A9解析 DNA 分子中 AT 占 46%，则一条链中 AT 也占 46%，则 GC 占 54%，又知 G 和 T 分别占 22%和 28%，则 A 和 C 分别占 18%和 32%。若此链为转录模板，则 mRNA 中 G 占32%。DNA 碱基数目RNA 碱基数目氨基酸数目631，据此可算出多肽中氨基酸数目最多为 2 4006400(个)。11已知一个蛋白质分子由 4 条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键
21、共有 396 个，翻译成这个蛋白质分子的信使 RNA 中的 U 和 C 共 800 个，则转录成信使 RNA 的 DNA 分子中，G 和 A 最少共有( )A600 个 B1200 个C800 个 D1600 个答案 B解析 4 条肽链有 396 个肽键，说明共有 400 个氨基酸，则 mRNA 碱基数至少为 40031 200(个)，DNA 中碱基数至少为 400322 400(个)，又知 GA 之和为 DNA 总碱基数的一半，则 DNA 分子中 G 和 A 最少共有 1 200 个。综合强化12(2018天津高一检测)如图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题：(1)图 1 中发生在
22、细胞核中的过程是_。(2)图 1 中基因表达的最后一阶段是在 _上完成的，这一过程中还需要mRNA、氨基酸、_、_和_。(3)图 1 中称为_，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与 mRNA 上的遗传信息联系起来的物质是_。10(4)图 2 为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是( )AX 在 MN 上的移动方向是从左到右，所用原料是氨基酸B多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链C该过程直接合成的 T1、T 2、T 3三条多肽链中氨基酸的顺序相同D合成 MN 的场所在细胞核，而 X 一定附着在内质网上答案 (1)转录 (2) 核糖体 酶 tR
23、NA ATP (3)密码子 tRNA (4)D解析 (1)图 1 中发生在细胞核中的过程是转录。(2)基因表达的最后阶段是在核糖体上完成的，这一过程称为翻译，翻译需要 mRNA、氨基酸、ATP、tRNA 和酶。(3)为 mRNA 上相邻的三个碱基，属于密码子。由于 tRNA 一端存在反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以 tRNA 是将多肽链中氨基酸种类与 mRNA 上的遗传信息联系起来的物质。(4)图 2 表明，多聚核糖体是以 mRNA 为模板，以 20 种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，X 在 MN 上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链合成，这能够加
24、快蛋白质的合成速率；由于 T1、T 2、T 3的模板相同，都是 MN，因此其上氨基酸顺序也相同；mRNA 的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。13据图回答下列问题：(1)在生物体内图甲所示的过程是_，进行的主要场所是_，其所需的原料是_，产物是_。(2)图乙所示的过程是_，进行的场所是_，所需的原料是_，此原料的种类主要有_种，它们的共同特点是_。(3)图甲中的碱基分别为_、_、_，图乙中的、分别为_、_，若所示的三个碱基为 UAC，则此时所携带的氨基酸的密码子为_。(4)人体有的细胞不会发生图甲和图乙所示过程，如_，其原因是_。答案 (1)转录 细胞核 核糖核
25、苷酸 RNA (2)翻译 核糖体 氨基酸 20 至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(3)U G C 转运 RNA 核糖体 AUG (4)成熟的红细胞 该细胞中不存在 DNA解析 (1)DNA 的复制是以两条链为模板，而转录只以一条链为模板，复制和转录的主要场11所都是细胞核，但所需原料不同，前者是脱氧核糖核苷酸，后者是核糖核苷酸，产物也不同，前者是两个相同的 DNA 分子，后者是 RNA。(2)翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程，场所是核糖体，原料是氨基酸，产物是具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质。(3)根据碱基互补配对原则可以判断分别是 U、G、C，
26、在图乙中是 tRNA，是氨基酸的运载工具，其中的 UAC 为反密码子，与之对应的密码子是 AUG，是核糖体。(4)成熟的红细胞中无细胞核和众多细胞器，即不含 DNA，不可能进行转录和翻译。14如图表示真核细胞内的三个重要生理过程，据图回答下列问题：(1)甲图所示为_过程，从结果分析该过程的特点是_，在正常情况下，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是_。(2)在甲图所示的一个 DNA 分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的 44%，其中一条链(a)上的鸟嘌呤占该链碱基总数的 21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的鸟嘌呤占 b链碱基总数的比例是_。(3)在玉米的叶肉细胞中能发生乙过程的场所有_
27、；乙过程_(填“能”或“不能”)发生在哺乳动物成熟的红细胞中。(4)乙图中 f 的碱基种类与丙图中的_相同，乙图中的 RNA 聚合酶结合位点位于分子_上，起始密码和终止密码位于乙中的_分子上(填写字母)。(5)如果丙图中的 k 由 351 个基本单位构成，则对应合成完整的 n 链，最多需要脱掉_分子的水(不考虑终止密码子)。答案 (1)DNA 复制 半保留复制 a 和 c、b 和 d(2)35% (3)细胞核、线粒体、叶绿体 不能(4)k e f (5)116解析 (1)DNA 复制以 DNA 两条链为模板，转录以 DNA 的一条链为模板，翻译以 mRNA 为模板。故甲、乙、丙分别表示 DNA
28、 复制、转录、翻译过程。a 和 d 分别是亲代 DNA 分子的两条链，二者的碱基序列成互补关系。因此 a 和 c、b 和 d 上的碱基序列相同。(2)整个 DNA分子中 AT 占 44%，则 GC 占 56%，其中一条链上 GC 也占该链碱基总数的 56%，又因为其中一条链(a)上的 G 占该链碱基总数的 21%，所以与 a 链对应的互补链(b)上的 G 占 b链碱基总数的比例为 56%21%35%。(3)玉米的叶肉细胞中能发生转录的场所包括细胞核、线粒体和叶绿体；哺乳动物成熟红细胞内没有细胞核和众多细胞器，不会发生过程乙。(4)乙图中 f 是 RNA，丙图中 k 是 mRNA，二者碱基种类相同；转录时 RNA 聚合酶与 DNA 模板链上的特定位点结合启动转录过程，密码子位于 mRNA 上。(5)链 k 由 351 个基本单位构成，12则最多对应 117 个密码子，不考虑终止密码子，最多对应 117 个氨基酸，脱掉 116 个水分子。
