第29講 基因的表達- 高考生物一輪復習情境教學精講課件

第29講基

因

的

表

達考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1DNA的結構與復制（5年4考）2024·貴州、浙江、河北、北京、湖北、吉林2023·山東、浙江、北京2022·重慶、河北、浙江、廣東、海南

2021·北京、廣東、海南、遼寧、山東、浙江從近五年全國各地的高考試題來看，

遺傳的分子基礎專題主要出現(xiàn)的考點有DNA的結構與復制，人類遺傳物質的探索歷程和基因表達，此部分內容在選擇題和非選擇題都有考察，非選擇題一般會和遺傳變異聯(lián)系起來綜合考查。

考點2DNA是主要的遺傳物質（5年4考）2024·貴州、甘肅、湖南、湖北、北京2023·重慶、浙江、天津2022·海南、湖南、浙江、廣東、山東2021·全國、浙江、廣東2020·浙江考點3基因的表達與中心法則（5年5考）2024·貴州、湖南、安徽、河北、湖北、廣東、甘肅、吉林、浙江2023·山東、浙江、湖南、廣東、全國2022·湖南、廣東、浙江2021·遼寧、湖南、海南、福建、河北、北京2020·全國、天津、山東、

課標要求核心素養(yǎng)1．概述遺傳信息的轉錄和翻譯。2．了解基因與性狀關系的復雜性。3．概述細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果4．能夠對表觀遺傳的實例進行分析。1．通過DNA雙螺旋結構模型，理解DNA分子轉錄、翻譯的過程，培養(yǎng)結構與功能觀。2．運用中心法則，闡明DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質合成的過程。3．通過模擬中心法則各過程實驗，提升對實驗結果的邏輯分析能力。4．結合實例分析基因表達的異常情況，形成關注社會、關注人類健康的理念。課標要求

考點一基因指導蛋白質的合成考點情境NDN蛋白是一種神經(jīng)元生長抑制因子，NDN基因突變成ndn則不能合成該抑制因子，從而導致人患PWS綜合征（智力障礙一肥胖綜合征）。人體神經(jīng)細胞普遍能表達NDN基因，其表達過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：考點情境基因如何指導蛋白質的合成？(1)圖中參與過程①的酶是

,過程②需要tRNA參與運輸氨基酸,有的氨基酸可以由幾種tRNA進行轉運,原因是

。(2)圖中的翻譯階段

沿著

移動。（填“核糖體”、mRNA）移動方向是

（填“a到b”或“b到a”）(3)對比圖,總結原核生物可以邊轉錄邊翻譯的原因

。RNA聚合酶密碼子具有簡并性核糖體mRNAa到b原核細胞沒有核膜1.RNA的結構與功能必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

元素組成基本單位核糖核苷酸鏈RNA(通常為單鏈)信使RNA(mRNA):轉運RNA(tRNA):

核糖體RNA(rRNA):

運輸特定氨基酸,識別密碼子核糖體的組成成分氨基酸氫鍵核糖核苷酸C、H、O、N、P病毒RNA:酶:蛋白質合成的直接模板RNA病毒的遺傳物質少數(shù)酶為RNA，可降低化學反應的活化能(起催化作用)項目名稱組成基本單位結構存在部位功能核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核苷酸脫氧（核糖）核苷酸一般為單鏈一般為雙鏈主要存在于細胞質中主要存在于細胞核中C、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、UC、H、O、N、P脫氧核糖、磷酸、含氮堿基：A、G、C、T傳遞遺傳信息攜帶遺傳信息DNARNA2.RNA和DNA的區(qū)別真核生物：原核生物：擬核、細胞質通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。(1)概念：(2)場所：細胞核（主要）葉綠體和線粒體（基質）3.遺傳信息的轉錄必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

（RNA聚合酶催化形成磷酸二酯鍵）解旋配對連接釋放RNA聚合酶DNA雙螺旋的兩條鏈解開原料：模板：能量：酶：RNA聚合酶DNA的一條鏈的某片段4種游離的核糖核苷酸由ATP提供原則：(A—U、T—A、C—G、G—C)(3)轉錄過程：堿基互補配對原則結果：形成一個RNA合成的mRNA從DNA鏈上釋放酶：結果：DNA雙螺旋恢復。(與DNA分子的某一啟動部位結合)核糖核苷酸3.遺傳信息的翻譯必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

mRNA合成以后，通過核孔進入細胞質中。游離在細胞質中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質。將mRNA的堿基序列翻譯為蛋白質的氨基酸序列。(1)概念：(2)實質：mRNA核糖體多肽鏈反密碼子必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

起始密碼子mRNA進入細胞質，與核糖體結合；攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與mRNA上的堿基互補配對進入位點1。①起始核糖體移動方向E125’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA甲核糖體(3)翻譯的過程：必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

E12②運輸甲攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣的方法進入位點2。通過脫水縮合形成肽鍵，甲硫氨酸被轉移到位點2的tRNA上。組5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA(3)翻譯的過程：必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

E12③延伸核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子精色半半甲組5’3’5’3’5’3’脯5’3’5’3’5’3’核糖體移動方向AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA(3)翻譯的過程：原占位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。肽鏈合成后，從核糖體上脫離，最終盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子。⑤脫離直至核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才告終止。(3)翻譯的過程：④停止必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

4.遺傳信息、密碼子與反密碼子辨析項目位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子DNAmRNAtRNA堿基的排列順序mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基tRNA上與密碼子互補配對的三個堿基直接決定mRNA中堿基排列順序間接決定氨基酸排列順序直接決定翻譯的起止和氨基酸排列順序識別并轉運氨基酸3'5'結合氨基酸的部位堿基配對密碼子AUC反密碼子UGA5.中心法則中心法則圖解（虛線表示少數(shù)生物的遺傳信息的流向）④①蛋白質DNARNA逆轉錄②③⑤(1)提出者：________。(2)補充后的內容圖解①

；②______；③

；④______________；⑤________。克里克轉錄RNA的復制逆轉錄必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

DNA的復制翻譯必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

(1)rRNA是核糖體的組成成分，原核細胞中可由核仁參與合成(

)(2)tRNA的種類很多，但是每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，一種氨基酸也只能由一種tRNA轉運(

)(3)反密碼子是位于tRNA上任意相鄰的3個堿基(

)(4)mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應的反密碼子(

)(5)每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子的簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉運。()

(6)tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成()(7)細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽()(8)多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈()××××√××××××(4)攜帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個tRNA結合位點結合

(

)(5)原核細胞內DNA的合成都需要DNA片段作為引物(

)(6)細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發(fā)生(

)(7)HIV中能完成逆轉錄過程(

)(8)轉錄與DNA復制都遵循堿基互補配對原則，且配對方式相同(

)(9)中心法則全部過程均可發(fā)生在正常人體細胞內(

)×××必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

考點一：轉錄和翻譯過程的分析1.如圖為基因產(chǎn)生特定的蛋白質的過程，請據(jù)圖分析，下列說法正確的是（）A．核糖體在mRNA上的移動方向為B→AB．基因的表達是以E鏈和F鏈的任一條為模板產(chǎn)生特定的mRNAC．基因進行轉錄時需要DNA聚合酶的參與D．在翻譯過程中發(fā)生堿基互補配對的是mRNA與tRNAD必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】A、過程②的堿基配對方式為：A-U、C-G、G-C、T-A，過程③的堿基配對方式為：A-U、C-G、G-C、U-A，過程①的堿基配對方式為：A-T、C-G、G-C、T-A，故相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A-T，A正確；B、過程②為轉錄過程，真核細胞由轉錄形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正確；C、核糖體在mRNA上的移動方向為：從短肽鏈到長肽鏈，故過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是a到b，C正確；D、因為反密碼子從tRNA的3'→5'讀取，即UGG，故圖示tRNA可以搬運密碼子為ACC的氨基酸，D錯誤。故選D。【詳解】A、不攜帶氨基酸的tRNA從A端離開，攜帶氨基酸的tRNA從B端進入，說明核糖體在mRNA上的移動方向為A→B，A錯誤；B、基因的表達是指基因通過轉錄和翻譯產(chǎn)生蛋白質或者通過轉錄產(chǎn)生RNA的過程，E鏈和F鏈表示DNA單鏈，轉錄是只能以DNA雙鏈中的特定的一條為模板合成mRNA，不是隨機以任何一條鏈作為模板，B錯誤；C、基因進行轉錄時需要RNA聚合酶的參與，C錯誤；D、翻譯是指以mRNA為模板合成蛋白質的過程，該過程中需要tRNA來轉運氨基酸，因此發(fā)生堿基互補配對的是mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子，D正確。故選D。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

2．如圖表示細胞內遺傳信息的傳遞過程，下列有關敘述錯誤的是（）A.相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A-TB.真核細胞由過程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是a到bD.圖示tRNA可以搬運密碼子為CCA的氨基酸考點一：轉錄和翻譯過程的分析D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

3.操縱元是原核細胞基因表達調控的一種結構形式，它由啟動子、結構基因(編碼蛋白基因)、終止子等組成。如圖表示大腸桿菌細胞中核糖體蛋(RP)的合成及調控過程，其中序號表示相關生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結合位點。下列有關說法錯誤的是（）A.過程①中RNA聚合酶與啟動子結合后相繼驅動多個基因的轉錄B.過程②中核糖體與mRNA結合后逐一閱讀密碼，直至終止子結束C.細胞中缺乏rRNA時，RP1與mRNA上的RBS位點結合阻止翻譯的起始D.該機制保證了rRNA與RP的數(shù)量平衡，同時也減少了物質與能量的浪費考點一：轉錄和翻譯過程的分析B必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】A、啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位，過程①轉錄中RNA聚合酶與啟動子結合后相繼驅動多個基因（基因1、基因2等）的轉錄，A正確；B、過程②翻譯中核糖體與mRNA結合后逐一閱讀密碼，直至終止密碼子結束，B錯誤；C、從圖上看，rRNA能與RP1、RP2、和其他核糖體蛋白結合形成核糖體；mRNA上的RBS是核糖體結合位點，當細胞中缺乏rRNA分子時，RPl不與rRNA結合而是與mRNA上的RBS位點結合，導致核糖體不能與mRNA結合，進而阻止翻譯的起始，C正確；D、當細胞中缺乏rRNA分子時，核糖體蛋白RP1就會與mRNA分子上的RBS位點結合，這樣會導致mRNA不能與核糖體結合，終止核糖體蛋白的合成。這種調節(jié)機制既保證細胞內rRNA與核糖體在數(shù)量上保持平衡，又可以減少物質和能量的浪費，D正確。故選B。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

4.下圖為某基因的表達過程,①~⑦代表不同的結構或物質,Ⅰ和Ⅱ代表過程下列敘述正確的是（）A.過程Ⅰ中物質③為RNA聚合酶，可將游離的脫氧核苷酸連接形成④鏈B.過程Ⅱ中多個結構⑤沿著④鏈移動，可迅速合成大量不同的蛋白質C.除堿基T和U不同外，②鏈和④鏈上全部堿基的排列順序也存在不同D.該圖示可以表示人體胰腺細胞中胰蛋白酶基因的表達過程考點一：轉錄和翻譯過程的分析C必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】A、過程Ⅰ中的③表示RNA聚合酶，可將游離的核糖核苷酸連接形成④鏈，A錯誤；B、過程Ⅱ中RNA結合多個⑤核糖體沿著④mRNA鏈，可迅速合成出多條相同的肽鏈，B錯誤；C、①為轉錄的模板鏈，②為非模板鏈，④是mRNA鏈，但是轉錄并不是模板鏈全部轉錄，因此除堿基T和U不同外，②④鏈的堿基排列順序也不完全相同，C正確；D、胰腺細胞是真核細胞，真核細胞轉錄的主要場所是細胞核，翻譯的主要場所是細胞質中的核糖體，真核細胞是先轉錄后翻譯，而圖示細胞為邊轉錄、邊翻譯，故該圖示不能表示人體胰腺細胞中胰蛋白酶基因的表達過程，D錯誤。故選C。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

第一步“三步”判斷真、原核細胞的DNA復制、轉錄及翻譯看轉錄和翻譯是否同時進行，不同時進行的是真核細胞，同時進行的是原核細胞第二步若有細胞核，觀察核內的生理過程有幾條鏈，有4條鏈，則為DNA復制;有3條鏈，則為轉錄。原核生物也是依據(jù)相同的方法區(qū)分DNA復制和轉錄第三步找核糖體，確定翻譯過程。由于核糖體的形態(tài)具有鮮明的特點，容易被發(fā)現(xiàn)必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

5.下圖表示真核生物某核基因在有關酶的催化下，經(jīng)轉錄、剪切、拼接得到成熟mRNA的過程。下列相關敘述正確的是（

）A．轉錄過程中，RNA的堿基A和DNA的堿基U互補配對B．得到該成熟mRNA的場所包括線粒體、葉綠體和細胞核C．該成熟mRNA進入細胞核后作為翻譯的模板與核糖體結合D．得到該成熟mRNA的過程中會形成“核酸—蛋白質”復合物考點一：轉錄和翻譯過程的分析D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】A、轉錄是以DNA為模板合成mRNA的過程，該過程中，DNA的堿基A和RNA的堿基U互補配對，A錯誤；B、圖示為真核生物某核基因經(jīng)轉錄、剪切、拼接得到成熟mRNA的過程，無法確定線粒體、葉綠體中的基因是否也能發(fā)生剪切和拼接，B錯誤；C、該成熟mRNA進入細胞質后，作為翻譯的模板與核糖體結合，C錯誤；D、轉錄時模板是DNA，需要RNA聚合酶催化，故得到該成熟mRNA的過程中會形成“核酸一蛋白質＂復合物，D正確。故選D。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

(1)基因的結構真、原核細胞基因的結構和表達原核生物基因真核生物基因必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子內含子啟動子終止子RNA聚合酶結合位點①原核生物基因必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

原核生物基因非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)轉錄mRNA多肽鏈翻譯(2)基因表達遺傳信息②真核生物基因必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

真核生物基因非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)轉錄成熟mRNA多肽鏈前體mRNA外顯子內含子(2)基因表達遺傳信息加工考點二：遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較1．下圖為蛋白質合成過程中的翻譯過程，相關敘述正確的是（）A.tRNA分子由于存在堿基互補配對，嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)B.②是結合氨基酸的部位，該tRNA轉運的氨基酸密碼子為CUUC.一種氨基酸只能由一種轉運RNA轉運D.翻譯過程也可發(fā)生于真核細胞的線粒體、葉綠體D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】A、tRNA分子只是部分位置存在堿基互補配對，故嘌呤數(shù)不一定等于嘧啶數(shù)，A錯誤；B、②是結合氨基酸的部位，故該tRNA轉運的氨基酸密碼子為GAA，B錯誤；C、一種tRNA只能轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可以由多種tRNA轉運，C錯誤；D、真核細胞的線粒體、葉綠體也存在DNA，也可以發(fā)生轉錄和翻譯的過程，D正確。2．細胞內有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤（I），含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式（Gly表示甘氨酸）。下列說法錯誤的是（）A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變考點二：遺傳信息、密碼子、反密碼子的比較必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

C【詳解】A、由圖示分析可知，I與U、C、A均能配對，因此含I的反密碼子可以識別多種不同的密碼子，A正確；B、密碼子與反密碼子的配對遵循堿基互補配對原則，堿基對之間通過氫鍵結合，B正確；C、由圖示可知，tRNA分子由單鏈RNA經(jīng)過折疊后形成三葉草的葉形，C錯誤；D、由于密碼子的簡并性，mRNA中堿基的改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，從圖示三種密碼子均編碼甘氨酸也可以看出，D正確。故選C。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

項目遺傳信息密碼子反密碼子作用控制生物的性狀直接決定蛋白質中的______序列識別______，轉運______圖解密碼子

氨基酸

氨基酸

必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

考點三：基因表達中的有關計算1．已知一個由2條肽鏈組成的蛋白質分子，共有肽鍵198個，控制翻譯該蛋白質分子的mRNA中A和U共占25%，則控制轉錄該mRNA的DNA分子中，C與G應該共有(不考慮終止密碼) (

)A．600B．700C．800 D．900D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】根據(jù)由2條肽鏈組成的蛋白質分子共有肽鍵198個，可知該蛋白質由200個氨基酸組成，則翻譯形成該蛋白質的mRNA分子中含有600個堿基，轉錄該mRNA的DNA分子含有1200個堿基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150(個)，則轉錄形成該mRNA的DNA模板鏈上T＋A＝150(個)，DNA分子中非模板鏈上A＋T＝150(個)，整個DNA分子中A＋T＝300(個)，則該DNA分子中C＋G＝1200－300＝900(個)。2.一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質時脫去的水分子數(shù)分別是(不考慮終止密碼) (

)A．m、(m/3)－1 B．m、(m/3)－2C．2(m－n)、(m/3)－1

D．2(m－n)、(m/3)－2D考點三：基因表達中的有關計算【詳解】mRNA分子中有m個堿基，其中G＋C的數(shù)目為n個，則A＋U的數(shù)目為(m－n)個，故模板DNA中A＋T數(shù)目為2(m－n)個。根據(jù)mRNA堿基數(shù)目:蛋白質中氨基酸數(shù)目＝3:1可知，氨基酸數(shù)目為m/3個。脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝(m/3)－2。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

基因表達中的相關數(shù)量關系A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AA—C—U—G—G—A—U—C—UUGA

CCU

AGA蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉錄翻譯ACU

GGA

UCUDNA1n3n6nmRNA蛋白質必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

說明：因為基因中存在不編碼蛋白質的片段，實際上基因(DNA)上所含有的堿基數(shù)要大于6n，而mRNA中也存在終止密碼子等片段，所以實際上mRNA中所含有的堿基數(shù)也要大于3n。因此一般題目中帶有“至少”字樣才能使用這個比例關系?？键c四：分析遺傳信息傳遞過程必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

A1.研究表明,tau蛋白在神經(jīng)細胞中異常聚合是造成阿爾茨海默病的重要原因,結合中心法則示意圖,對tau蛋白的相關分析不正確的是 (

)A.tau蛋白的合成與細胞質中的b、c過程密切相關B.神經(jīng)細胞中一般不會發(fā)生a、d、e過程C.c過程中一個mRNA分子上可相繼結合多個核糖體D.tau蛋白的異常聚合可能導致其不易被降解而影響神經(jīng)細胞的功能必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

[解析]圖中a為DNA分子的復制過程,b為轉錄過程,c為翻譯過程,d為逆轉錄過程,e為RNA的復制過程。tau蛋白的合成與細胞核中的轉錄和發(fā)生在細胞質中的翻譯過程密切相關;神經(jīng)細胞是高度分化的細胞,一般不會發(fā)生a過程,而d、e過程是發(fā)生在病毒侵染后的細胞中;tau蛋白的異常聚合可能導致其不易被降解而影響神經(jīng)細胞的功能,進而引發(fā)阿爾茨海默病。故選A。①如果原料為脫氧核苷酸，產(chǎn)物一定是DNA。②如果原料為核糖核苷酸，產(chǎn)物一定是RNA。③如果原料為氨基酸，產(chǎn)物一定是蛋白質。解決中心法則問題的技巧(1)從模板分析①如果模板是DNA，生理過程可能是DNA復制或DNA轉錄。②如果模板是RNA，生理過程可能是翻譯、RNA復制或RNA逆轉錄。(2)從原料分析必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

生物種類遺傳信息的傳遞過程以DNA作為遺傳物質的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作為遺傳物質的生物一般RNA病毒逆轉錄病毒(HIV)必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

(3)從生物種類分析

考點二基因表達與性狀的關系考點情境在一個蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表達的一種DNA甲基化轉移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(如圖所示)，DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。(1)據(jù)上述研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因是什么？蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，Dnmt3基因表達一種DNA甲基化轉移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，Dnmt3基因不表達，一些基因正常表達而發(fā)育成蜂王?？键c情境考點情境(2)DNA甲基化常發(fā)生于DNA的CG序列密集區(qū)，發(fā)生甲基化后，會影響這段DNA和某些蛋白相結合。推測甲基化程度影響基因表達的機制是什么？DNA甲基化影響了RNA聚合酶與該區(qū)域的結合，導致發(fā)生甲基化的DNA(基因)轉錄過程受到抑制，進而無法完成翻譯過程，影響了相關性狀的表達?；蛉绾慰刂粕镄誀睿勘碛^遺傳信息是如何調控基因表達的？1.基因表達產(chǎn)物與性狀的關系(1)直接控制途徑CFTR蛋白的基因缺失3個堿基支氣管黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，肺功能嚴重受損CFTR蛋白結構異常508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白轉運氯離子異常氨基酸蛋白質谷氨酸纈氨酸DNAmRNA正常血紅蛋白異常血紅蛋白基因通過蛋白質的結構直接控制生物體的性狀必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

實例一：囊性纖維化病的病因實例二：鐮狀型細胞貧血癥的病因1.基因表達產(chǎn)物與性狀的關系(2)間接控制途徑①白化病致病機理圖解正常人白化病人編碼酪氨酸酶的基因異常酪氨酸不能轉化為黑色素黑色素缺乏控制酪氨酸酶必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

酪氨酸酶酪氨酸編碼酪氨酸酶的基因②豌豆的圓粒和皺粒的形成機理圖解

酶合成淀粉淀粉分支淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性降低淀粉含量降低蔗糖含量升高基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀編碼淀粉分支酶的基因插入外來DNA序列吸水減少失水保水吸水膨脹催化合成1.基因表達產(chǎn)物與性狀的關系(2)間接控制途徑必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

(1)實質：________________?；虻倪x擇性表達與基因表達的調控有關。(2)表達的基因分類：①在所有細胞中都表達的基因，如核糖體蛋白基因。②只在某類細胞中特異性表達的基因，如胰島素基因。(3)意義：生物體多種性狀的形成，都是以_________為基礎的?；虻倪x擇性表達

細胞分化

2.基因的選擇性表達與細胞分化必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

3.表觀遺傳(1)概念:生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

DNA甲基化示意圖(2)實例:Lcyc基因正常植株A開花時表達Lcyc基因高度甲基化植株B開花時不表達×（雜交）F1（自交）F2柳穿魚的花資料1：絕大部分植株的花與植株A相似少部分植株的花與植株B相似植株A的Lcyc基因能夠表達，表現(xiàn)為顯性；植株B的Lcyc基因部分堿基被甲基化,表達受到抑制，表現(xiàn)為隱性，F(xiàn)1植株與A相似；

F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，表達均受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似；必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

3.表觀遺傳(2)實例:實驗小鼠的毛色資料2：純種黃色體毛小鼠AvyAvy純種黑色體毛小鼠aa科學家對比了親本黃色小鼠（ＡvyＡvy)與Ｆ1偽灰色小鼠（Ａvyａ）的Ａｖy基因堿基序列，發(fā)現(xiàn)Ａvy

基因堿基序列并未改變。白色：未甲基化黑色：甲基化必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

白色：未甲基化黑色：甲基化①

：基因表達和表型可以遺傳給后代。②不變性：

。③

：DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化，即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化。可遺傳可逆性(3)表觀遺傳機制：(1)DNA甲基化修飾；*主要抑制轉錄；(2)組蛋白甲基化、乙?；龋?4)表觀遺傳特點：必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

基因的堿基序列保持不變多種

2.基因與性狀間的對應關系如紅綠色盲、白化病等單基因遺傳病。如研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要的作用。如人的身高是由多個基因決定的，其中每個基因對身高都有一定的作用。一個基因影響一個性狀。一個基因可以影響多個性狀。多個基因影響一個性狀。基因控制生物體性狀環(huán)境影響生物體性狀生物體的性狀還受

的影響?；蚺c基因、基因與基因表達產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡,精細地調控著生物體的性狀必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

環(huán)境條件基因通過其表達產(chǎn)物——_________來控制性狀，細胞內的_______________以及_______________都是受到調控的。細胞分化的實質是______________的結果，表觀遺傳能夠使生物體在________________________的情況下發(fā)生________的性狀改變。蛋白質

基因表達與否

表達水平的高低

必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

2.基因與性狀間的對應關系基因選擇性表達

基因的堿基序列不變

可遺傳

總結：√√(1)HIV的遺傳信息傳遞中只有A—U的配對，不存在A—T的配對(

)(2)豌豆粒形的形成機理體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀(

)(3)淀粉分支酶基因中插入一段外來DNA，屬于基因重組(

)(4)表觀遺傳是不依賴于DNA序列變化的遺傳現(xiàn)象(

)(5)DNA甲基化會改變基因的表達，導致基因控制的性狀發(fā)生改變 (

)(6)生物體中，一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定()(7)HIV的遺傳物質可以作為合成DNA的模板()×××√√×√必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

(1)胰島B細胞有胰島素基因而無抗體基因，故可以產(chǎn)生胰島素而不能產(chǎn)生抗體(

)(2)人體肌細胞與幼紅細胞中基因、mRNA、蛋白質均不同(

)(3)肺炎鏈球菌R型和S型的差異是基因選擇性表達的結果(

)(1)吸煙會導致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(

)(2)柳穿魚Lcyc基因的部分堿基發(fā)生甲基化修飾，抑制了基因的表達(

)(3)DNA的甲基化僅通過影響翻譯過程進而影響表型(

)(4)表觀遺傳引起了表型的變化，又是可以遺傳的，所以屬于可遺傳變(

)×××√√×√必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

考點一：基因表達產(chǎn)物與性狀的關系D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

1.周期性共濟失調癥是一種因基因突變導致的遺傳病,該突變基因轉錄成的mRNA長度不變,但合成的肽鏈縮短,從而使細胞膜上鈣離子通道蛋白結構異常。下列有關該病的敘述,正確的是 (

)A.翻譯的肽鏈縮短說明編碼該肽鏈的基因一定發(fā)生了堿基的缺失B.突變導致基因轉錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變C.該病例說明了基因能通過控制酶的合成來控制生物的性狀D.該病可能是由于堿基的替換而導致終止密碼子提前出現(xiàn)[解析]由題干信息“轉錄成的mRNA長度不變”可知,相應基因發(fā)生了堿基的替換,A錯誤;基因突變不會導致基因轉錄和翻譯過程中堿基互補配對原則發(fā)生改變,B錯誤;該病例說明了基因能通過控制蛋白質的結構來控制生物的性狀,C錯誤;該病可能是由于堿基的替換而導致終止密碼子提前出現(xiàn),D正確。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

2.如圖表示野生型鏈孢霉細胞內發(fā)生的部分生理過程,據(jù)圖分析,下列推斷錯誤的是(

B

)A.染色體不是鏈孢霉基因的唯一載體B.遺傳信息的復制和表達都是以基因為單位進行的C.生物體的性狀不完全由基因決定,環(huán)境也有著重要影響D.生物體性狀與基因之間不都是一一對應的關系[解析]真核細胞的基因主要位于染色體上,少數(shù)存在于細胞質中,A正確;遺傳信息的表達是以基因為單位進行的,但遺傳信息的復制不是以基因為單位進行的,B錯誤;生物體的性狀受基因和環(huán)境條件共同影響,如光照影響葉綠素的合成,C正確;從圖中可知,生物體性狀與基因之間并不是簡單的一一對應關系,如精氨酸的合成受多個基因的控制,D正確。3.囊性纖維病是由編碼細胞膜上CFTR蛋白(主動轉運氯離子的載體蛋白)的基因發(fā)生突變引起，該突變使CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，進而導致氯離子運輸障礙，使得氯離子在細胞內積累。下列有關該病的敘述，不正確的是(

)A．該病例說明基因能通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸說明編碼的基因發(fā)生了堿基對的缺失C．氯離子在細胞內積累會導致細胞內液滲透壓上升使水分子出細胞受阻礙D．編碼CFTR蛋白的基因存在多種突變形式，體現(xiàn)了基因突變的隨機性D考點一：基因表達產(chǎn)物與性狀的關系必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】該病例說明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物性狀，A正確；CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸說明編碼的基因發(fā)生了堿基對的缺失，B正確；氯離子在細胞內積累會導致細胞內液滲透壓上升，使水分子出細胞受阻礙，C正確；編碼CFTR蛋白的基因存在多種突變形式，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，D錯誤?？键c二：基因的選擇性表達與細胞分化1.人的胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測胰島細胞中(

)A．只有胰島素基因B．比人受精卵基因要少C．有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因D．既有胰島素基因，也有血紅蛋白基因和其他基因D【詳解】胰島細胞含有該個體全部的基因，A錯誤；胰島細胞是由受精卵有絲分裂而來的，所含的基因與受精卵相同，B錯誤；胰島細胞除了含有胰島素基因，還有血紅蛋白基因和其他基因，C錯誤，D正確。必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

2.分析下表數(shù)據(jù)，有關敘述錯誤的是(

)器官或細胞眼唾液腺皮膚甲狀腺血細胞心臟所表達基因的估計數(shù)目193218630432381235059400A．人體各器官表達的基因數(shù)目有差異是基因選擇性表達的結果B．血細胞所表達的基因數(shù)目最多是因為其遺傳物質相對含量較高C．人體各器官表達的基因數(shù)目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異D．不同的細胞表達的基因不全相同，與細胞具有的不同功能相適應考點二：基因的選擇性表達與細胞分化B必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

【詳解】細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，其結果是形成不同的組織和器官，A正確；同一個體不同的體細胞所含的基因相同，但表達的基因不同，B錯誤；基因表達的結果是控制蛋白質的合成，所以各器官表達的基因數(shù)目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異，C正確；不同功能的細胞表達的基因不全相同，這與細胞具有不同功能相適應，D正確?？键c三：表觀遺傳與生物性狀A必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

1.miRNA是真核細胞中參與基因轉錄后調控的小分子RNA,在生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)水稻細胞內的miRNA393直接作用于生長素受體基因OsTIR1和OsAFB2的mRNA,抑制它們的表達。進一步研究發(fā)現(xiàn),miRNA393增多時水稻的生長素運輸基因OsAUX1和分蘗抑制基因OsTB1的表達也顯著降低,導致水稻分蘗數(shù)增加和抽穗提前。以下結論正確的是(

)A.miRNA是具有調控作用的非編碼RNAB.miRNA393直接抑制轉錄過程,讓OsTIR1基因和OsAFB2基因沉默C.miRNA393和mRNA結合形成的雙鏈RNA區(qū)段中,嘌呤數(shù)不等于嘧啶數(shù)D.miRNA393增多可導致水稻對生長素的敏感程度增強必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

[解析]依據(jù)題干信息可知,miRNA本身不表達,而是調控其他基因的表達,所以miRNA是具有調控作用的非編碼RNA,它能和轉錄出的相應的mRNA進行堿基互補配對,抑制翻譯的過程,并非直接抑制基因的轉錄過程,A正確,B錯誤;根據(jù)堿基互補配對原則,miRNA393和mRNA結合形成的雙鏈RNA區(qū)段中,A和U配對,G和C配對,所以嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),C錯誤;miRNA393直接作用于生長素受體基因的mRNA,抑制其表達,因此生長素的受體減少,導致水稻對生長素的敏感程度減弱,D錯誤?？键c三：表觀遺傳與生物性狀D必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

3.

[2023·天津南開區(qū)一模]促生長的A基因和無此功能的a基因是常染色體上的兩種基因。DNA甲基化修飾通常會抑制基因表達。如圖是兩只小鼠產(chǎn)生配子過程中甲基化修飾對基因傳遞的影響。下列相關敘述正確的是

(

)A.雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遺傳信息均發(fā)生改變B.雄配子A基因甲基化被去除,說明甲基化不能遺傳C.圖中的雌、雄鼠的基因型均為Aa,且均能正常生長D.圖中雌雄配子隨機結合產(chǎn)生的子代表型比例為1∶1必備知識易錯辨析考向突破歸納提示

[解析]據(jù)圖可知,雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因去甲基化,a基因沒有甲基化,雌鼠產(chǎn)生的雌配子中無論A還是a基因都會發(fā)生甲基化,說明甲基化可以遺傳。DNA甲基化修飾通常會抑制基因表達,但是不改變基因的遺傳信息。圖中雌雄配子隨機結合產(chǎn)生的子代基因型是AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化),前兩種基因型表現(xiàn)為能正常生長,后兩種基因型不能正常生長,因此表型比例為1∶1,綜上所述,D正確。3.(2023·山東東營高三模擬)DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團，此種變化可影響基因的表達，對細胞分化具有調控作用?；騿幼訁^(qū)域被甲基化后，會抑制該基因的轉錄，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型的癌細胞中發(fā)生了抑癌基因的過量甲基化。下列敘述錯誤的是()A.細胞的內外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化B.甲基化的啟動子區(qū)更易暴露轉錄模板鏈的堿基序列C.抑癌基因過量甲基化后會導致細胞不正常增殖D.某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對象B考點三：表觀遺傳與生物性狀【詳解】從圖中可以看出，基因包括啟動子、轉錄區(qū)域、終止子等部分，啟動子和轉錄區(qū)域為基因中不同的區(qū)段，基因啟動子區(qū)域被甲基化后，會抑制該基因的轉錄，因此甲基化的啟動子區(qū)不利于暴露轉錄模板鏈的堿基序列，B錯誤。構建網(wǎng)絡主場所儲存于轉運蛋白質DNARNA逆轉錄轉錄模板原料產(chǎn)物細胞核DNA分子的一條鏈4種核糖核苷酸mRNAtRNArRNA主場所翻譯模板原料產(chǎn)物核糖體21種氨基酸具有一定氨基酸順序的肽鏈(蛋白質)mRNA遺傳信息密碼子編碼氨基酸合成mRNArRNAtRNA性狀酶細胞代謝結構蛋白細胞結構逆轉錄C經(jīng)典真題1．（2024·貴州·高考真題）如圖是某基因編碼區(qū)部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸-組氨酸-脯氨酸-賴氨酸……下列敘述正確的是（

）注：AUG（起始密碼子）：甲硫氨酸

CAU、CNC：組氨酸

CCU：脯氨酸

AAG：賴氨酸

UCC：絲氨酸

UAA（終止密碼子）A．①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5'端，右側是3'端B．若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長C．若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變D．堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同經(jīng)典真題【詳解】A、轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程，由于起始密碼子是AUG，故①鏈是轉錄的模板鏈，轉錄時模板鏈讀取的方向是3'→5'，即左側是3'端，右側是5'端，A錯誤；B、在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，將會導致終止密碼子提前出現(xiàn)，故合成的肽鏈變短，B錯誤；C、若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，在起始密碼子之前加了一個堿基，不影響起始密碼子和終止密碼子之間的序列，故合成的肽鏈不變，C正確；D、由于mRNA是翻譯模板，但由于密碼子的簡并性，故堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈也可能相同，D錯誤。A經(jīng)典真題2．（2024·湖北·高考真題）編碼某蛋白質的基因有兩條鏈，一條是模板鏈（指導mRNA合成），其互補鏈是編碼鏈。若編碼鏈的一段序列為5＇—ATG—3＇，則該序列所對應的反密碼子是（

）A．5＇—CAU—3＇ B．5＇—UAC—3＇ C．5＇—TAC—3＇ D．5＇—AUG—3＇【詳解】若編碼鏈的一段序列為5＇—ATG—3＇，則模板鏈的一段序列為3＇—TAC—5＇，則mRNA堿基序列為5＇—AUG—3＇，該序列所對應的反密碼子是5＇—CAU—3＇，A正確，BCD錯誤。D經(jīng)典真題3．（2024·貴州·高考真題）大鼠腦垂體瘤細胞可分化成細胞Ⅰ和細胞Ⅱ兩種類型，僅細胞Ⅰ能合成催乳素。細胞Ⅰ和細胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細胞Ⅱ中該基因多個堿基被甲基化。細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素。下列敘述錯誤的是（

）A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄

B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C．處理后細胞Ⅱ的子代細胞能合成催乳素

D．該基因甲基化不能用于細胞類型的區(qū)分【詳解】A、由題意可知，細胞Ⅰ和細胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細胞Ⅱ中該基因多個堿基被甲基化，導致僅細胞Ⅰ能合成催乳素，說明甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄，A正確；B、細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素，說明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正確；C、甲基化可以遺傳，同理，細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素，這一特性也可遺傳，所以處理后細胞Ⅱ的子代細胞能合成催乳素，C正確；D、題中細胞Ⅰ和細胞Ⅱ兩種類型就是按基因是否甲基化劃分的，D錯誤。經(jīng)典真題4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某研究小組利用轉基因技術，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設計了引物1和引物2用于PCR擴增，PCR產(chǎn)物電泳結果如圖乙所示。下列敘述正確的是（B）A．Gata3基因的啟動子無法控制GFP基因的表達B．翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號條帶的小鼠是野生型，4號條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子經(jīng)典真題【詳解】A、分析圖中可知，啟動子在左側，GFP基因整合Gata3基因的右側，啟動子啟動轉錄后，可以使GEP基因轉錄，Gata3基因的啟動子能控制GFP基因的表達，A錯誤；B、因啟動子在左側，轉錄的方向向右，合成的mRNA從左向右為5′→3′，剛好是翻譯的方向，所以翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正確；C、整合GFP基因后，核酸片段變長，2號個體只有大片段，所以是Gata3-GFP基因純合子，4號個體只有小片段，是野生型，C錯誤；D、用引物1和引物3進行PCR擴增，擴增出的片段大小差異較小，無法較好的區(qū)分片段，D錯誤。經(jīng)典真題5．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為甲－tRNA甲），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿菌細胞內的是（

A

）①ATP

②