【考点7】遗传信息的表达

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【考点7】遗传信息的表达
1.（2010·山东高考·T1）下列实例与基因的作用无关的是
A.细胞分裂素延迟植物衰老
B.极端低温导致细胞膜破裂
C.过量紫外线辐射导致皮肤癌
D.细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B（浆）细胞
【命题立意】本题以实际生活实例为材料,体现高考对考生“将知识与实际相结合”的要求，主要考查考
生对基因与性状关系的理解。
【思路点拨】考虑所列事实是否与基因有关。具体思路如下：
前者 原因 后者
细胞分裂素 阻止核酸酶和蛋白酶等一些水解酶的产生 延迟植物衰老
极端低温 原因很多，如能够使蛋白质变性 细胞膜破裂
过量紫外线辐射 紫外线辐射可使基因突变 导致皮肤癌
B淋巴细胞 抗原刺激B细胞增殖、分化，B细胞增殖、分化过程中有蛋白质合成 形成效应B（浆）细胞

【规范解答】选B 。目前，以肯定的天然存在的细胞分裂素有31种，其中16种广泛存在于高等植物中。
细胞分裂素都是腺嘌呤的衍生物。细胞分裂素可延迟植物细胞衰老的原因是：（1）它能阻止核酸酶和蛋白
酶等一些水解酶的产生，从而保护核酸、蛋白质和叶绿素等不受破坏；（2）它还能吸引营养物质向其所在
部位运输。核酸酶和蛋白酶的产生与基因有关系，故不选A；正常细胞被过量紫外线辐射后，基因发生癌
变，导致皮肤癌的出现，故不选C；B淋巴细胞通过增殖、分化形成效应B（浆）细胞，该过程中基因指导
合成相关的蛋白质，故不选D；极端低温导致细胞膜破裂的原因很多，如极端低温能够导致PH降低呈酸性，
从而使蛋白质变性，加速细胞膜破裂，此过程与基因无关，B正确。
2.（2010·安徽高考·T3）大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成β-半乳糖苷酶将乳糖分解为
葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中，测定其细胞总数及细胞内β-
半乳糖苷酶的活性变化（如图）。据图分析，下列叙述合理的是
A．0～50min，细胞内无β-半乳糖苷酶基因
B．50～100min，细胞内无分解葡萄糖的酶
C．培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，β -半乳糖苷酶基因开始表达
D．培养基中葡萄糖缺乏时，β -半乳糖苷酶基因开始表达
【命题立意】本题通过对坐标曲线的分析，考查微生物通过控制基因的选择表达进而控制代谢过程。
【思路点拨】解答本题需要注意以下的关键点：
（1）细胞数目变化反映细胞能源物质的供应情况。
（2）在生物正常的生命活动过程中，遗传物质一般不会发生变化，只是不同的基因在不同的时间进行表
达。
【规范解答】选D。根据图示曲线，在0～50min，细胞数目不断增加，表明此时大肠杆菌以葡萄糖为能源
物质；50～100min，细胞数目最初保持不变，表明葡萄糖已经用尽，随后β -半乳糖苷酶活性增加，将乳
糖分解为葡萄糖和半乳糖，供大肠杆菌利用。β-半乳糖苷酶基因在细胞中一直存在，只是0～50min有葡
萄糖存在的时候β -半乳糖苷酶基因未表达，当培养基中缺乏葡萄糖时，β -半乳糖苷酶基因才开始表达。
3.（2010·天津高考·T2）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是

A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
【命题立意】本题以密码子判断为题，考查转录、翻译过程中碱基互补配对有关知识。
【思路点拨】解答本题要注意以下关键点：
（1）密码子是mRNA上相邻的三个碱基。
（2）ｍＲＮＡ上的碱基和ＤＮＡ模板链上的碱基互补配对。
（3）ｍＲＮＡ上的密码子和ｔＲＮＡ上的反密码子互补配对。
【规范解答】选C。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。据表
mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG_
另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC
链，则mRNA的密码子为UGU。
【类题拓展】
碱基互补配对原则的应用
（1）中心法则及其补充的几个过程中都涉及碱基互补配对。
（2）有关题型：
①ＤＮＡ中碱基数量的计算，分析时仅仅抓住两条链上相对应的互补碱基数量相等即可。
②基因表达过程中氨基酸数、ｍＲＮＡ上的碱基数、ＤＮＡ的碱基数量关系比为1：3：6。
4．（2010·海南高考·T12）下列关于遗传信息传递的叙述，错误．．的是

A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
【命题立意】本题考查了生物体内遗传信息的传递过程和规律。
【思路点拨】细胞核、线粒体、叶绿体以及DNA病毒中的DNA都能够进行复制以及转录和翻译从而完成遗
传信息的传递与表达，且均遵循中心法则。
【规范解答】选D。线粒体和叶绿体中也有少量的 DNA和RNA，其能够进行DNA 的复制、转录和翻译的过
程，遵循中心法则，A正确；DNA能够通过转录将遗传信息传递给mRNA，进一步通过翻译完成蛋白质的合
成，所以DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序，故B、C正确；DNA病毒中只有DNA，能进
行DNA复制、转录、翻译，故其遗传信息的传递遵循中心法则，D正确。
【类题拓展】
不同生物体内的遗传信息传递规律
（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递

（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递
①RNA复制病毒

②RNA逆转录病毒
5、(2010·江苏高考·T34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调
节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋
白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件
的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。
回答下列问题：

（1）图中甘氨酸的密码子是 ，铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为 。
（2）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调
节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免 -
对细胞的毒性影响，又可以减少 。
（3）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是 --。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通
过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 。
【命题立意】本题通过图示和文字展示了Fe3+、铁应答元件、铁调节蛋白调节翻译过程的机制，主要考查
比较、判断、推理、分析等综合思维能力以及识图能力。
【思路点拨】解答此题应注意以下关键点：
（1）基因表达的具体的过程。
（2）读图并提取、梳理与题目相吻合的信息。
【规范解答】（1）据图可知，甘氨酸的反密码子（tRNA上）是CCA，根据碱基互补配对原则，甘氨酸的密

码子是GGU。据图可知，编码 氨基酸序列的mRNA链碱基序列为„GGUGACUGG„，
根据碱基互补配对原则，转录该mRNA的DNA模板链碱基序列为„CCACTGACC„，也可以是„CCAGTCACCC„（转
录方向与前者相反）。
（2）铁应答元件存在于铁蛋白mRNA上，当Fe3+浓度低时，铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，
导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁
调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，这种调节机制既可以避免
Fe3+对细胞的毒性影响（铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白），又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
（3）指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在一些诸如铁应答元件、终止密码等不能编码氨基酸的密码
子，故指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n。
（4）色氨酸的密码子为UGG，亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，其中与色氨酸的密码
子相差一个碱基的是UUG，即可由UGG变为UUG，故DNA模板链上的碱基变化时由ACC→AAC，即一个碱基
由C→A。
【参考答案】
（1）GGU „CCACTGACC„（„CCAGTCACCC„）
（2）核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
（3）mRNA两端存在不翻译的序列
（4）C→A