易错点19 关于基因的表达的遗传题
关于基因的表达的遗传题，多数以选择题形式考查转录、翻译及基因控制性状的途径、中心法则等知识，常常与遗传规律、三种可遗传变异联系在一起，这类试题跨度较大，具有较强的综合性。而没有全面且熟练掌握相关知识、不能准确获取已知有效信息等是失分的主要原因。在复习备考中，需要加强练习，寻找规律，提高审题和解题能力。注意以下细微易错陷阱，对提高这类题的解题能力有所帮助。
易错陷阱1：原核生物和真核生物基因表达的异同。没有掌握原核生物没有核膜，转录和翻译过程同时在细胞质基质进行，而真核生物的转录和翻译过程进行场所不同造成错误判断。
易错陷阱2：基因突变与肽链长度的关系。忽略终止密码和密码的简并性造成错误判断；混淆起始密码与启动子、终止密码与终止子造成错误。
易错陷阱3：基因表达过程相关计算。不理解氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基个数之间的对应关系“1-3-6”， 造成相关计算错误；审题不仔细例如碱基数目的单位是“对”还是“个”、是“至少”还是“最多” 等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱4：中心法则。没有掌握复制、转录、逆转录、翻译的异同点，错误判断复制、转录、逆转录、翻译的模板、酶、碱基配对方式、遗传信息传递方向等。
易错陷阱5：核糖体移动方向的判定。没有掌握判断方法而答错。
易错陷阱6：转录模板链与编码链。误以为基因的两条链均可以作转录模板，误以为所有基因的转录模板链相同，混淆编码链和转录模板链与密码子的碱基互补关系。
例题1、（2022湖南卷·T14）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
【解析】
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，以提高翻译效率，A项正确；
B、从题干信息“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。”可知：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，而是与rRNA 分子结合，二者组装成核糖体，B项正确；
C、当细胞中缺乏足够的 rRNA 分子时，核糖体蛋白只能结合到自身 mRNA 分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身 mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C项正确；
D、大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的 mRNA 在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D项错误。
【答案】D
例题2、（2021八省联考辽宁生物·T8） 吖啶橙是一种诱变剂，能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因，不可能产生的结果是（ ）
A. 突变基因表达的肽链延长
B. 突变基因表达的肽链缩短
C. 突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变
D. 突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
【解析】
A、基因突变时，碱基对的增添、缺失和替换都有可能导致终止密码滞后出现，从而导致肽链延长，A项正确；
B、基因突变时，碱基对的增添、缺失和替换都有可能导致终止密码提前出现，从而导致肽链缩短，B项正确；
C、转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，突变基因碱基序列的改变会导致mRNA碱基序列发生改变，C项正确；
D、基因突变会产生新基因，但不会改变染色体上基因的位置和数量，染色体上不会增加或减少染色体片段，D项错误。
【答案】D
一、原核生物和真核生物基因表达的异同。
原核生物没有核膜，转录和翻译过程同时在细胞质基质进行，而真核生物的转录场所主要在细胞核，翻译过程进行场所主要在细胞质，先进行转录，mRNA从核孔出来后，与核糖体结合完成翻译过程。相同点原核生物和真核生物的一个RNA上可以同时结合多个核糖体，同时翻译出多个相同的多肽链，以提高翻译效率。
二、基因突变与肽链长度、密码简并性的关系
由于终止密码没有对应的密码子，不编码氨基酸，所以当基因突变导致终止密码提前出现时，则肽链长度缩短；当基因突变导致终止密码延后出现时，则肽链长度延长；当基因突变导致终止密码位置不变时，则肽链长度不变。由于密码具有简并性，基因突变可能造成密码子改变，翻译出的氨基酸不变，蛋白质不变，性状不变。
三、启动子与起始密码、终止子与终止密码、反密码子
比较项目 存在位置 碱基数量 作用 联系
启动子 位于基因的上游，紧挨着转录的起始位点 一段特殊序列结构的DNA片段 是RNA聚合酶识别和结合的部位 mRNA和tRNA是基因的编码区通过转录形成的；反密码子与对应的密码子可以通过碱基互补配对识别
终止子 位于基因的下游 一段特殊序列结构的DNA片段 使转录终止
密码子 mRNA上 三个相邻的碱基 一个密码子决定一个氨基酸，起始密码决定翻译起始或决定一个氨基酸
终止密码决定翻译终止（特殊情况下也可决定一个氨基酸）
反密码子 位于tRNA上 三个相邻的碱基 能与mRNA上对应密码子互补配对
四、基因转录和翻译过程中相关计算
不考虑终止密码、内含子、启动子、终止子等非编码序列时，氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基个数之间的对应关系是“1-3-6”， 氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基对数之间的对应关系是“1-3-3”；已知基因中碱基数目为m个，则不考虑终止密码等非编码序列时，最多能翻译出m/6个氨基酸；已知有n个氨基酸，则不考虑终止密码等非编码序列时，基因中至少有6n个碱基。
五、转录模板和核糖体移动方向的判定。
一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定相同。DNA双链（或基因中）中一条为编码链，一条为转录模板链。
tRNA离开核糖体释放出去的一端为翻译的起始方向；一条mRNA上有多个核糖体时，肽链最短的一端为翻译的起始方向。
六、复制、转录、翻译、逆转录的比较
比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录
时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 生物个体发育的整个过程(分裂期不能进行) 病毒侵染宿主细胞时
场所 真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在细胞质或拟核 核糖体 宿主细胞
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA RNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 4种脱氧核苷酸
条件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP RNA聚合酶、ATP 酶、ATP、tRNA 逆转录酶
过程 DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化 DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA(单链rRNA、tRNA),mRNA进入细胞质与核糖体结合 tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子配对,另一端携带相应氨基酸,合成具有一定氨基酸序列的多肽链 以RNA链为模板,按碱基互补配对原则形成DNA
产物 2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链 DNA
模板 去向 分别进入两个子代DNA分子中 恢复原样,重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸
产物 去向 两个子代DNA在细胞分裂过程中分别进入两个子细胞中 转录产物mRNA与核糖体结合 翻译产物多肽链经盘曲折叠形成特定的空间结构,到达细胞各个需要的部位发挥功能 DNA整合到宿主细胞的DNA上，跟随着宿主DNA一起转录，翻译出病毒的蛋白质
特点 边解旋边复制； 半保留复制 边解旋边转录 一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
碱基互 补配对 A—T,T—A, C—G,G—C A—U,T—A, C—G,G—C A—U,U—A, C—G,G—C A—T,U—A, C—G,G—C
意义 复制遗传信息,使遗传信息从亲代传递到子代 表达遗传信息,使生物体表达出各种遗传性状 表达遗传信息, 使逆转录病毒表达出各种遗传性状
1. （2022 浙江6月卷· T16）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．催化该过程的酶为 RNA 聚合酶
B．a 链上任意 3 个碱基组成一个密码子
C．b 链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从 DNA 向 RNA 传递
1.【答案】C
A、图示过程模板为RNA，产物为DNA，是逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A项错误；
B、a（RNA）链上能决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基，组成一个密码子，B项错误；
C、b 为单链 DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C项正确；
D、该过程为逆转录，遗传信息从 RNA 向 DNA 传递，D项错误。
2. （2022福建福州市5月质检·T15）酪氨酸酶基因(A) 有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。下图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化。下列叙述不正确的是
A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性，三种突变基因之间互为等位基因
B. a1基因与A基因的表达产物相比，多一个甘氨酸而其它氨基酸不变
C. a2和a3基因都只替换一个碱基对，表达的产物只有一个氨基酸差异
D.对白化病患者父母(表型正常)进行基因检测，可含其中三种基因
2.【答案】C
【解析】
A、基因突变具有不定向性，基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，因此三种突变基因之间互为等位基因，A项正确；
B、从已学知识可知，编码链与转录模板链互补，转录模板链与密码子所在的mRNA链互补，结合图中信息可知，A基因编码谷氨酸的序列GAG，也就是谷氨酸的密码子，而a1基因对应的片段是GGGGAG，与A基因序列相比，a1基因多了GGG，从密码表可知多一个甘氨酸而其它氨基酸不变，B项正确；
C、a2替换一个碱基对后，在精氨酸对应片段出现终止密码UGA，翻译提前停止，C项错误；
D、表型正常的白化病患者父母可能携带三种白化基因中的任意一种，可进行三种基因检测，D项正确。
3. （2021河北省·T8）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
3.【答案】C
【解析】
A、RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A项错误；
B、DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，终止密码子位于信使RNA上，B项错误；
C、翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C项正确；
D、没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D项错误。
1. （2022届T8联考1·T6）图甲所示为某生物基因表达的过程,图乙为中心法则,①～⑤表示相关生理过程。下列叙述正确的是( )
图甲
图乙
A.在光学显微镜下，核糖体呈现微小的悬滴状，由大、小两个亚基组成
B.一种tRNA只能转运一种氨基酸，在转运过程中有磷酸生成
C.核糖体沿着mRNA从左向右移动,并读取mRNA上的遗传密码
D.图乙中真核细胞遗传信息的传递过程有①②③,④⑤过程只发生在原核细胞和一些病毒中
1.【答案】B
A、核糖体在光学显微镜下不可见，属于细胞内的亚显微结构，A项错误；
B、一种tRNA只能转运一种氨基酸，由图甲可知，tRNA转运过程中需要能量，能量来自ATP的水解，ATP水解生成ADP和磷酸，B项正确；
C、由图甲可知，tRNA从左侧进入核糖体，右侧释放，右侧为翻译起始端，所以核糖体沿着mRNA从右向左移动，并读取mRNA上的遗传密码，C项错误；
D、正常情况下真核细胞和原核细胞遗传信息的传递过程有①DNA复制、②转录、③翻译，病毒是专性寄生，不能独立完成生命活动，④⑤过程可发生在一些被RNA病毒感染的宿主细胞中， D项错误。
2.（2022 山东卷·T2）液泡膜蛋白 TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种 TI203 中 TOM2A 的编码序列缺失 2 个碱基对，被 TMV 侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203 无感病症状。下列说法错误的是（ ）
A．TOM2A 的合成需要游离核糖体
B．TI203 中 TOM2A 基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV 核酸复制酶可催化 TMV 核糖核酸的合成
D．TMV 侵染后，TI203 中的 TMV 数量比易感病烟草品种中的多
2.【答案】D
【解析】
A、从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”，分泌蛋白合成与分泌过程：在游离的核糖体上合成多肽链→粗面内质网继续合成→内质网腔加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外。可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A项正确；
B、由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B项正确；
C、烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA（核糖核酸）的合成，C项正确；
D、TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D项错误。
3. 胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个(不考虑终止密码子)。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m+n)
B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
C.胰岛素mRNA中至少含有m+n个密码子
D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的
3.【答案】B
【解析】
A、 胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是m+n，依据“不考虑终止密码时，基因表达时氨基酸数目与基因中碱基数目的（1:6）对应关系”，则考虑终止密码时，基因中对应碱基数应大于6(m+n)，A项正确；
B、一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为模板链，B项错误；
C、形成的两条肽链中氨基酸共有m+n个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码子)可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有m+n个密码子，C项正确；
D、A、B两条肽链可能是翻译形成的一条肽链经蛋白酶作用使特定位置的一个肽键断裂后形成的，D项正确。
4.（2021八省联考河北卷·T11）生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达
B. RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始
C. RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在
D. DNA与RNA的结合可发生在HIV中
4.【答案】C
【解析】
A、DNA和DNA水解酶结合后无法调控基因表达，A项错误；
B、启动子位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合的序列，能启动基因转录过程，起始密码子与翻译起始有关，B项错误；
C、原核细胞和真核细胞都能进行基因的转录和翻译，均具有mRNA，tRNA和rRNA，rRNA与蛋白质组成核糖体，在翻译过程中mRNA、tRNA都至少与核糖体结合，所以RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在，C项正确；
D、HIV是艾滋病病毒，病毒没有细胞结构，是异养生物，病毒只有寄生在其他生物的活细胞中利用宿主细胞内的代谢系统和营养物质才能进行生命活动，所以DNA与RNA的结合发生在宿主细胞中，D项错误。
5.（2021八省联考河北卷·T12） DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B. 甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C. 抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D. 某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
5.【答案】B
【解析】
A、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A项正确；
B、从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部分，启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B项错误；
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C项正确；
D、某些DNA甲基化抑制剂，可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对象，D项正确。
6.(2022届广东联考·T14)链孢霉是一种真核生物,科学家常常使用它作为遗传学研究的实验材料。野生型链孢霉在基本培养基上可以正常生长,经X射线处理后,在缺少鸟氨酸的培养基上不能生长,添加鸟氨酸后该链孢霉可以生长。如图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程。下列相关叙述错误的是( )
A.X射线照射可能使野生型链孢霉发生了基因突变
B.该图说明生物体的基因都位于染色体上，呈线性排列
C.X射线照射后的链孢霉可能无法合成酶1
D.该实验说明基因可以通过控制酶的合成,进而控制生物代谢的过程,最终控制生物的性状
6.【答案】B
A、紫外线、X射线照射等物理因素容易诱发基因突变，A项正确；
B、真核生物的基因主要位于染色体上，少数基因位于细胞质中，如线粒体中的基因等，因此并不是所有的基因都位于染色体上，B项错误。
C.从题干信息可知“在缺少鸟氨酸的培养基上不能生长,添加鸟氨酸后该链孢霉可以生长”，从图中可知: 酶1可以催化鸟氨酸的合成，因此推测X射线照射后的链孢霉可能无法合成酶1，导致在缺少鸟氨酸的培养基上不能生长，C项正确；
D.从图中可知：基因1、2、3、4可以通过控制酶的合成,进而控制生物代谢的过程,最终控制生物的性状，D项正确。
7.(2022常德临澧一中月考三·T10)如图是科学家提出的一种基因表达调控假设,大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因,包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA,操纵基因对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的转录,调节基因能够调节操纵基因状态,从而对“开关”起着控制作用,以下分析正确的是( )
图1
图2
A.图1中阻遏蛋白的mRNA在细胞核内加工后转移到细胞质中
B.图2中体现了一个mRNA上只有一个起始密码子
C.图2中RNA聚合酶通过碱基互补配对原则与基因的启动部位准确结合
D.比较图1、图2可得，在缺乏乳糖的环境中，乳糖代谢所需酶类的基因不表达
7.【答案】 D
A、大肠杆菌为原核生物，无细胞核，A项错误；
B、图2中lacY基因控制合成的mRNA可翻译出三类不同的蛋白质，故推测一个mRNA上不只有一个起始密码子，B项错误；
C、RNA聚合酶的化学本质为蛋白质，无碱基，与基因的启动部位准确结合不是通过碱基互补配对原则，C项错误；
D、乳糖与阻遏蛋白结合，使其空间结构改变而失去功能，则结构基因表达，合成乳糖代谢所需酶类，在缺乏乳糖的环境中，乳糖代谢所需酶类的基因不表达，D项正确。
8.（2022福建部分地市4月联考·T15）大肠杆菌色氨酸操纵子控制色氨酸合成酶的合成，包含启动子、操纵基因和五个色氨酸合成途径所需酶的编码基因（A、B、C、D、E），结构如下图所示。缺乏色氨酸时，调节基因编码的阻遏蛋白失活，不能与操纵基因结合，操纵子中的编码基因正常转录，色氨酸正常合成；色氨酸存在时，其与阻遏蛋白结合，激活阻遏蛋白并结合到操纵基因上，从而抑制编码基因转录，色氨酸停止合成。下列分析错误的是
A、若调节基因突变，阻遏蛋白合成异常，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
B、若启动子突变，RNA 聚合酶无法与之结合，则缺乏色氨酸时，色氨酸合成路径不开启
C、若操纵基因突变，阻遏蛋白无法与之结合，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
D、若编码基因 B突变，酶2合成异常，则缺乏色氨酸时，合成的其他酶也异常
8.【答案】D
【解析】
A、若调节基因突变，阻遏蛋白合成异常，即使存在色氨酸，也不能形成阻遏蛋白-
色氨酸复合物结合到操纵子上，色氨酸合成正常进行，A 项正确。
B、启动子是RNA聚合酶的结合位点，若启动子突变，RNA 聚合酶无法与之结合，则缺乏色氨酸时，色氨酸合成路径不开启，B 项正确。
C、若操纵基因突变，阻遏蛋白无法与之结合，存在色氨酸时，色氨酸正常合成，C 项正确。
D、若编码基因B突变，酶2合成异常，则缺乏色氨酸时，合成酶1应该是正常的，其他酶3酶4 等可能正常也可能异常，D 项错误。
9. （2021浙江卷 · T22）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中①为亮氨酸
B. 图中结构②从右向左移动
C. 该过程中没有氢键的形成和断裂
D. 该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
9.【答案】B
【解析】分析图示可知，图示表示遗传信息表达中的翻译过程，①表示氨基酸，②表示核糖体，图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体，空载tRNA从右侧离开核糖体。
A、由题干信息可知，密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A项错误；
B、由图示可知，tRNA的移动方向是由左进入，从右侧释放，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B项正确；
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C项错误；
D、细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D项错误。
10. （2022湖南省三湘名校联盟高三3月大联考·T16）细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物（tmRNP），可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直到翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述错误的是（不定项）
A、tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B、若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C、从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链会比正常mRNA翻译出的肽链长
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞在肽链合成会被抑制
10.【答案】CD
【解析】
A、题干信息显示，tmRNP由 tmRNA和SmpB蛋白组成，RNA和蛋白质的基本单位分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA和蛋白质的组成元素分别为C、H、O、N、P和C、H、O、N、（S），则tmRNP的化学元素为C、H、O、N、P，A 项正确；
B、若mRNA缺失了终止密码子就变成了受损mRNA，则可能会导致以其为模板翻译的肽链因不能被终止而不能从核糖体上脱离，B项正确；
C、题干显示，在tmRNA的作用下，原先翻译出错的肽链上会增加了一段降解酶作用的标签肽，但受损mRNA可能有多种情况，如mRNA终止密码子提前或延后或缺失，导致受损mRNA翻译的肽链缩短或延长，则含标签肽的肽链不一定比正常mRNA翻译出的肽链长，C项错误；D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，SmpB蛋白活性被抑制，由于SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用，tmRNA活性会受到影响，而tmRNA参与的是错误肽链的降解标记过程，故SmpB蛋白活性抑制剂会影响该细胞中错误肽链降解过程，但该细胞正常肽链的合成不会因此受影响，D项错误。
11.（2020全国卷Ⅱ·T29）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是______________、______________。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是____________，作为mRNA执行功能部位的是______________；作为RNA聚合酶合成部位的是______________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是______________。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
10.【答案】
(1) rRNA tRNA
(2) 细胞核 细胞质 细胞质 细胞核
(3) 酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸 UAUGAGCACUGG
【解析】
（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子有组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。
（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板转录合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于转录合成RNA。
（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。易错点19 关于基因的表达的遗传题
关于基因的表达的遗传题，多数以选择题形式考查转录、翻译及基因控制性状的途径、中心法则等知识，常常与遗传规律、三种可遗传变异联系在一起，这类试题跨度较大，具有较强的综合性。而没有全面且熟练掌握相关知识、不能准确获取已知有效信息等是失分的主要原因。在复习备考中，需要加强练习，寻找规律，提高审题和解题能力。注意以下细微易错陷阱，对提高这类题的解题能力有所帮助。
易错陷阱1：原核生物和真核生物基因表达的异同。没有掌握原核生物没有核膜，转录和翻译过程同时在细胞质基质进行，而真核生物的转录和翻译过程进行场所不同造成错误判断。
易错陷阱2：基因突变与肽链长度的关系。忽略终止密码和密码的简并性造成错误判断；混淆起始密码与启动子、终止密码与终止子造成错误。
易错陷阱3：基因表达过程相关计算。不理解氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基个数之间的对应关系“1-3-6”， 造成相关计算错误；审题不仔细例如碱基数目的单位是“对”还是“个”、是“至少”还是“最多” 等关键词，从而掉进陷阱。
易错陷阱4：中心法则。没有掌握复制、转录、逆转录、翻译的异同点，错误判断复制、转录、逆转录、翻译的模板、酶、碱基配对方式、遗传信息传递方向等。
易错陷阱5：核糖体移动方向的判定。没有掌握判断方法而答错。
易错陷阱6：转录模板链与编码链。误以为基因的两条链均可以作转录模板，误以为所有基因的转录模板链相同，混淆编码链和转录模板链与密码子的碱基互补关系。
例题1、（2022湖南卷·T14）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
例题2、（2021八省联考辽宁生物·T8） 吖啶橙是一种诱变剂，能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因，不可能产生的结果是（ ）
A. 突变基因表达的肽链延长
B. 突变基因表达的肽链缩短
C. 突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变
D. 突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
一、原核生物和真核生物基因表达的异同。
原核生物没有核膜，转录和翻译过程同时在细胞质基质进行，而真核生物的转录场所主要在细胞核，翻译过程进行场所主要在细胞质，先进行转录，mRNA从核孔出来后，与核糖体结合完成翻译过程。相同点原核生物和真核生物的一个RNA上可以同时结合多个核糖体，同时翻译出多个相同的多肽链，以提高翻译效率。
二、基因突变与肽链长度、密码简并性的关系
由于终止密码没有对应的密码子，不编码氨基酸，所以当基因突变导致终止密码提前出现时，则肽链长度缩短；当基因突变导致终止密码延后出现时，则肽链长度延长；当基因突变导致终止密码位置不变时，则肽链长度不变。由于密码具有简并性，基因突变可能造成密码子改变，翻译出的氨基酸不变，蛋白质不变，性状不变。
三、启动子与起始密码、终止子与终止密码、反密码子
比较项目 存在位置 碱基数量 作用 联系
启动子 位于基因的上游，紧挨着转录的起始位点 一段特殊序列结构的DNA片段 是RNA聚合酶识别和结合的部位 mRNA和tRNA是基因的编码区通过转录形成的；反密码子与对应的密码子可以通过碱基互补配对识别
终止子 位于基因的下游 一段特殊序列结构的DNA片段 使转录终止
密码子 mRNA上 三个相邻的碱基 一个密码子决定一个氨基酸，起始密码决定翻译起始或决定一个氨基酸
终止密码决定翻译终止（特殊情况下也可决定一个氨基酸）
反密码子 位于tRNA上 三个相邻的碱基 能与mRNA上对应密码子互补配对
四、基因转录和翻译过程中相关计算
不考虑终止密码、内含子、启动子、终止子等非编码序列时，氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基个数之间的对应关系是“1-3-6”， 氨基酸个数、密码子碱基个数与基因中碱基对数之间的对应关系是“1-3-3”；已知基因中碱基数目为m个，则不考虑终止密码等非编码序列时，最多能翻译出m/6个氨基酸；已知有n个氨基酸，则不考虑终止密码等非编码序列时，基因中至少有6n个碱基。
五、转录模板和核糖体移动方向的判定。
一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定相同。DNA双链（或基因中）中一条为编码链，一条为转录模板链。
tRNA离开核糖体释放出去的一端为翻译的起始方向；一条mRNA上有多个核糖体时，肽链最短的一端为翻译的起始方向。
六、复制、转录、翻译、逆转录的比较
比较 项目 DNA复制 转录 翻译 逆转录
时间 有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 生物个体发育的整个过程(分裂期不能进行) 病毒侵染宿主细胞时
场所 真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体；原核细胞在细胞质或拟核 核糖体 宿主细胞
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA RNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 4种脱氧核苷酸
条件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP RNA聚合酶、ATP 酶、ATP、tRNA 逆转录酶
过程 DNA边解旋边以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化 DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则形成mRNA(单链rRNA、tRNA),mRNA进入细胞质与核糖体结合 tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子配对,另一端携带相应氨基酸,合成具有一定氨基酸序列的多肽链 以RNA链为模板,按碱基互补配对原则形成DNA
产物 2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链 DNA
模板 去向 分别进入两个子代DNA分子中 恢复原样,重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸
产物 去向 两个子代DNA在细胞分裂过程中分别进入两个子细胞中 转录产物mRNA与核糖体结合 翻译产物多肽链经盘曲折叠形成特定的空间结构,到达细胞各个需要的部位发挥功能 DNA整合到宿主细胞的DNA上，跟随着宿主DNA一起转录，翻译出病毒的蛋白质
特点 边解旋边复制； 半保留复制 边解旋边转录 一个mRNA上可结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
碱基互 补配对 A—T,T—A, C—G,G—C A—U,T—A, C—G,G—C A—U,U—A, C—G,G—C A—T,U—A, C—G,G—C
意义 复制遗传信息,使遗传信息从亲代传递到子代 表达遗传信息,使生物体表达出各种遗传性状 表达遗传信息, 使逆转录病毒表达出各种遗传性状
1. （2022 浙江6月卷· T16）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．催化该过程的酶为 RNA 聚合酶
B．a 链上任意 3 个碱基组成一个密码子
C．b 链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从 DNA 向 RNA 传递
2. （2022福建福州市5月质检·T15）酪氨酸酶基因(A) 有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。下图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化。下列叙述不正确的是
A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性，三种突变基因之间互为等位基因
B. a1基因与A基因的表达产物相比，多一个甘氨酸而其它氨基酸不变
C. a2和a3基因都只替换一个碱基对，表达的产物只有一个氨基酸差异
D.对白化病患者父母(表型正常)进行基因检测，可含其中三种基因
3. （2021河北省·T8）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
1. （2022届T8联考1·T6）图甲所示为某生物基因表达的过程,图乙为中心法则,①～⑤表示相关生理过程。下列叙述正确的是( )
图甲
图乙
A.在光学显微镜下，核糖体呈现微小的悬滴状，由大、小两个亚基组成
B.一种tRNA只能转运一种氨基酸，在转运过程中有磷酸生成
C.核糖体沿着mRNA从左向右移动,并读取mRNA上的遗传密码
D.图乙中真核细胞遗传信息的传递过程有①②③,④⑤过程只发生在原核细胞和一些病毒中
2.（2022 山东卷·T2）液泡膜蛋白 TOM2A 的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种 TI203 中 TOM2A 的编码序列缺失 2 个碱基对，被 TMV 侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203 无感病症状。下列说法错误的是（ ）
A．TOM2A 的合成需要游离核糖体
B．TI203 中 TOM2A 基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV 核酸复制酶可催化 TMV 核糖核酸的合成
D．TMV 侵染后，TI203 中的 TMV 数量比易感病烟草品种中的多
3. 胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个(不考虑终止密码子)。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A.胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m+n)
B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
C.胰岛素mRNA中至少含有m+n个密码子
D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的
4.（2021八省联考河北卷·T11）生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达
B. RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始
C. RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在
D. DNA与RNA的结合可发生在HIV中
5.（2021八省联考河北卷·T12） DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B. 甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C. 抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D. 某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
6.(2022届广东联考·T14)链孢霉是一种真核生物,科学家常常使用它作为遗传学研究的实验材料。野生型链孢霉在基本培养基上可以正常生长,经X射线处理后,在缺少鸟氨酸的培养基上不能生长,添加鸟氨酸后该链孢霉可以生长。如图表示野生型链孢霉几个基因的表达过程。下列相关叙述错误的是( )
A.X射线照射可能使野生型链孢霉发生了基因突变
B.该图说明生物体的基因都位于染色体上，呈线性排列
C.X射线照射后的链孢霉可能无法合成酶1
D.该实验说明基因可以通过控制酶的合成,进而控制生物代谢的过程,最终控制生物的性状
7.(2022常德临澧一中月考三·T10)如图是科学家提出的一种基因表达调控假设,大肠杆菌中直接编码乳糖代谢所需酶类的基因叫结构基因,包括基因lacZ、基因lacY、基因lacA,操纵基因对结构基因起着“开关”的作用,直接控制结构基因的转录,调节基因能够调节操纵基因状态,从而对“开关”起着控制作用,以下分析正确的是( )
图1
图2
A.图1中阻遏蛋白的mRNA在细胞核内加工后转移到细胞质中
B.图2中体现了一个mRNA上只有一个起始密码子
C.图2中RNA聚合酶通过碱基互补配对原则与基因的启动部位准确结合
D.比较图1、图2可得，在缺乏乳糖的环境中，乳糖代谢所需酶类的基因不表达
8.（2022福建部分地市4月联考·T15）大肠杆菌色氨酸操纵子控制色氨酸合成酶的合成，包含启动子、操纵基因和五个色氨酸合成途径所需酶的编码基因（A、B、C、D、E），结构如下图所示。缺乏色氨酸时，调节基因编码的阻遏蛋白失活，不能与操纵基因结合，操纵子中的编码基因正常转录，色氨酸正常合成；色氨酸存在时，其与阻遏蛋白结合，激活阻遏蛋白并结合到操纵基因上，从而抑制编码基因转录，色氨酸停止合成。下列分析错误的是
A、若调节基因突变，阻遏蛋白合成异常，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
B、若启动子突变，RNA 聚合酶无法与之结合，则缺乏色氨酸时，色氨酸合成路径不开启
C、若操纵基因突变，阻遏蛋白无法与之结合，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
D、若编码基因 B突变，酶2合成异常，则缺乏色氨酸时，合成的其他酶也异常
9. （2021浙江卷 · T22）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中①为亮氨酸
B. 图中结构②从右向左移动
C. 该过程中没有氢键的形成和断裂
D. 该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
10. （2022湖南省三湘名校联盟高三3月大联考·T16）细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物（tmRNP），可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直到翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述错误的是（不定项）
A、tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B、若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C、从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链会比正常mRNA翻译出的肽链长
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞在肽链合成会被抑制
11.（2020全国卷Ⅱ·T29）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是______________、______________。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是____________，作为mRNA执行功能部位的是______________；作为RNA聚合酶合成部位的是______________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是______________。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
