高考生物19个必考点典例分析：【考点07】遗传信息的表达 5页

‎【考点7】遗传信息的表达 ‎1.（2011·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.（2011·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.（2011·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．（2011·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、(2011·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