第六单元　第32课时　基因表达与性状的关系-2025年高中生物大一轮复习

第32课时基因表达与性状的关系课标要求1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。3.概述某些基因中碱基序列不变，但表型改变的表观遗传现象。考情分析1.基因表达产物与性状的关系2023·湖南·T82022·重庆·T182020·浙江1月选考·T82.基因选择性表达与细胞分化2022·河北·T142022·重庆·T63.表观遗传2023·海南·T112022·天津·T52022·辽宁·T162022·北京·T18考点一基因表达产物与性状的关系1．基因控制生物性状的间接途径(1)方式(用文字和箭头表示)：基因eq\o(→,\s\up7(控制))______________eq\o(→,\s\up7(控制))________________eq\o(→,\s\up7(间接控制))生物体的性状。(2)实例①白化病致病机理②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理2．基因控制生物性状的直接途径(1)方式：基因eq\o(→,\s\up7(控制))________________eq\o(→,\s\up7(直接控制))生物体的性状。(2)实例(囊性纤维化与镰状细胞贫血)(1)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物体的性状()(2)白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多，能将黑色素转变为酪氨酸，从而出现白化症状()(3)基因表达的产物不可以参与基因的表达()(4)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质()(5)下图为人体内基因对性状的控制过程，判断下列分析的正误：a．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中()b．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助()c．图中④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同()d．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体()油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。(1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)为什么基因B经诱导后转录出双链mRNA就能提高产油量？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)该过程体现了基因控制性状的哪种途径？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向一基因表达产物与性状的关系分析1．如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是()A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状2．如图1、2为皱粒豌豆形成原因和囊性纤维化病因的图解。下列叙述正确的是()A．淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组B．图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变C．淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察D．CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译考点二基因的选择性表达与细胞分化1．表达的基因类型2．细胞分化的本质：____________________(如图所示)。3．细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中的mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。4．细胞分化的标志(1)分子水平：合成了某种细胞特有的______，如唾液淀粉酶、胰岛素等。(2)细胞水平：形成不同种类的________。(1)在一个细胞中，所有的基因都一定表达()(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体()(3)人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同()(4)肺炎链球菌R型和S型的差异是基因选择性表达的结果()(5)细胞的分化导致基因选择性表达，产生新的蛋白质，细胞具有新的功能()(6)若某细胞中发生了基因的选择性表达，则该细胞一定发生了细胞分化()考向二基因选择性表达与性状间的关系3．(2021·湖南，13改编)细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述不正确的是()A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因BB．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子4．(2023·南京高三模拟)ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，如表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列相关分析正确的是()果实成熟的不同阶段叶片雌蕊雄蕊根绿果变红桃红橙红亮红红透－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－＋－注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。A．该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显B．橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C．绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞基因的选择性表达D．果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者考点三表观遗传、基因与性状间的关系1．表观遗传(1)概念：生物体基因的____________保持不变，但____________和__________发生可遗传变化的现象。(2)实例①柳穿鱼花的形态结构遗传a．F1的花与植株A的相似的原因：F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被______________，基因表达受到抑制。b．F1自交后，少部分植株的花与植株B的相似的原因：F2中有少部分植株含有两个来自植株______的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到________。②某种小鼠毛色的遗传F1代基因型相同而出现不同毛色小鼠的原因是在Avy基因前端(或称“上游”)的一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。这些位点甲基化程度越____，Avy基因的表达受到的________越明显，小鼠体毛的颜色就________。③蜂王和工蜂的发育与由来问题从外在看，因为蜂王幼虫吃的是蜂王浆，住的是大蜂巢；从内在看，蜂王浆、大蜂巢等减少了基因的甲基化水平，使幼虫得以发育成蜂王，而工蜂幼虫的甲基化程度太高，只能发育成工蜂，体型、生殖能力都与蜂王有差别。(3)机制：DNA的__________；________的甲基化和乙酰化等。(4)理解表观遗传应注意的三个问题①表观遗传中基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。②表观遗传中表型可能不遵循孟德尔遗传规律。③性状遗传具有不稳定性(被修饰的DNA可能发生去甲基化)。(5)与表型模拟的比较相同点表观遗传与表型模拟都是由__________引起的性状改变，______________都没有改变不同点表观遗传是________________，表型模拟引起的性状改变是______________2.基因与性状间的关系(1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。①一个基因eq\o(→,\s\up7(控制))______________(多数性状受单基因控制)；②一个基因eq\o(→,\s\up7(控制))____________(如基因间相互作用)；③____________eq\o(→,\s\up7(控制))______________(如身高、体重等)。(2)生物体的性状也不完全由基因决定，______对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。(1)表观遗传不是由于基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代()(2)DNA甲基化会改变基因的表达，导致基因控制的性状发生改变()(3)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达()(4)柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生甲基化修饰，抑制了基因的表达()(5)DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型()(6)表观遗传引起了表型的变化，又是可以遗传的，所以属于可遗传变异()在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)，DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。1．据上述研究分析，蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因是什么？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．结合上述信息分析：DNA甲基化与基因突变的关系是怎样的？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．DNA甲基化常发生于DNA的C—G序列密集区，发生甲基化后，会影响这段DNA和某些蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制是什么？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________考向三表观遗传5．(2022·天津，5)小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是()A．Avy基因的碱基序列保持不变B．甲基化促进Avy基因的转录C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变D．甲基化修饰不可遗传6．(2024·南昌高三质检)“RNA干扰”是由双链RNA诱发的高效特异性降解mRNA而导致基因沉默的现象，双链RNA(dsRNA)被Dicer酶切割成短的siRNA后被组装到沉默复合体(RISC)中，然后siRNA被解链成RNA单链并与细胞内特异mRNA结合，从而导致mRNA的降解(如图)。下列有关说法错误的是()A．在细胞中，除了dsRNA外，tRNA中也含有碱基对之间形成的氢键B．“RNA干扰”影响了基因的转录过程，进而使得相应的基因表达受阻C．过程②沉默复合体中siRNA单链与mRNA的结合遵循碱基互补配对原则D．mRNA的降解将导致细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质考向四基因与性状间的关系7．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图，从图中不能得出的结论是()A．花的颜色由多对基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C．生物体的性状由基因决定，受环境影响D．若基因①不表达，则基因②和基因③也不表达8．(2024·武汉高三期末)一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是()A．通常情况下，基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状C．若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，则一定是基因4发生了突变D．基因与基因之间存在着复杂的相互作用1．基因控制性状的两条途径：_________________________________________________________________________________