第29讲 基因的表达- 高考生物一轮复习情境教学精讲课件

第29讲基

因

的

表

达考点五年考情（2020-2024）命题趋势考点1DNA的结构与复制（5年4考）2024·贵州、浙江、河北、北京、湖北、吉林2023·山东、浙江、北京2022·重庆、河北、浙江、广东、海南

2021·北京、广东、海南、辽宁、山东、浙江从近五年全国各地的高考试题来看，

遗传的分子基础专题主要出现的考点有DNA的结构与复制，人类遗传物质的探索历程和基因表达，此部分内容在选择题和非选择题都有考察，非选择题一般会和遗传变异联系起来综合考查。

考点2DNA是主要的遗传物质（5年4考）2024·贵州、甘肃、湖南、湖北、北京2023·重庆、浙江、天津2022·海南、湖南、浙江、广东、山东2021·全国、浙江、广东2020·浙江考点3基因的表达与中心法则（5年5考）2024·贵州、湖南、安徽、河北、湖北、广东、甘肃、吉林、浙江2023·山东、浙江、湖南、广东、全国2022·湖南、广东、浙江2021·辽宁、湖南、海南、福建、河北、北京2020·全国、天津、山东、

课标要求核心素养1．概述遗传信息的转录和翻译。2．了解基因与性状关系的复杂性。3．概述细胞分化的实质是基因选择性表达的结果4．能够对表观遗传的实例进行分析。1．通过DNA双螺旋结构模型，理解DNA分子转录、翻译的过程，培养结构与功能观。2．运用中心法则，阐明DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质合成的过程。3．通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的逻辑分析能力。4．结合实例分析基因表达的异常情况，形成关注社会、关注人类健康的理念。课标要求

考点一基因指导蛋白质的合成考点情境NDN蛋白是一种神经元生长抑制因子，NDN基因突变成ndn则不能合成该抑制因子，从而导致人患PWS综合征（智力障碍一肥胖综合征）。人体神经细胞普遍能表达NDN基因，其表达过程如图所示。回答下列问题：考点情境基因如何指导蛋白质的合成？(1)图中参与过程①的酶是

,过程②需要tRNA参与运输氨基酸,有的氨基酸可以由几种tRNA进行转运,原因是

。(2)图中的翻译阶段

沿着

移动。（填“核糖体”、mRNA）移动方向是

（填“a到b”或“b到a”）(3)对比图,总结原核生物可以边转录边翻译的原因

。RNA聚合酶密码子具有简并性核糖体mRNAa到b原核细胞没有核膜1.RNA的结构与功能必备知识易错辨析考向突破归纳提示

元素组成基本单位核糖核苷酸链RNA(通常为单链)信使RNA(mRNA):转运RNA(tRNA):

核糖体RNA(rRNA):

运输特定氨基酸,识别密码子核糖体的组成成分氨基酸氢键核糖核苷酸C、H、O、N、P病毒RNA:酶:蛋白质合成的直接模板RNA病毒的遗传物质少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)项目名称组成基本单位结构存在部位功能核糖核酸脱氧核糖核酸核糖核苷酸脱氧（核糖）核苷酸一般为单链一般为双链主要存在于细胞质中主要存在于细胞核中C、H、O、N、P核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、UC、H、O、N、P脱氧核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、T传递遗传信息携带遗传信息DNARNA2.RNA和DNA的区别真核生物：原核生物：拟核、细胞质通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(1)概念：(2)场所：细胞核（主要）叶绿体和线粒体（基质）3.遗传信息的转录必备知识易错辨析考向突破归纳提示

（RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键）解旋配对连接释放RNA聚合酶DNA双螺旋的两条链解开原料：模板：能量：酶：RNA聚合酶DNA的一条链的某片段4种游离的核糖核苷酸由ATP提供原则：(A—U、T—A、C—G、G—C)(3)转录过程：碱基互补配对原则结果：形成一个RNA合成的mRNA从DNA链上释放酶：结果：DNA双螺旋恢复。(与DNA分子的某一启动部位结合)核糖核苷酸3.遗传信息的翻译必备知识易错辨析考向突破归纳提示

mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。(1)概念：(2)实质：mRNA核糖体多肽链反密码子必备知识易错辨析考向突破归纳提示

起始密码子mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入位点1。①起始核糖体移动方向E125’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA甲核糖体(3)翻译的过程：必备知识易错辨析考向突破归纳提示

E12②运输甲携带某个氨基酸的tRNA以同样的方法进入位点2。通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到位点2的tRNA上。组5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA(3)翻译的过程：必备知识易错辨析考向突破归纳提示

E12③延伸核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子精色半半甲组5’3’5’3’5’3’脯5’3’5’3’5’3’核糖体移动方向AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA(3)翻译的过程：原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。肽链合成后，从核糖体上脱离，最终盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。⑤脱离直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。(3)翻译的过程：④停止必备知识易错辨析考向突破归纳提示

4.遗传信息、密码子与反密码子辨析项目位置含义生理作用遗传信息密码子反密码子DNAmRNAtRNA碱基的排列顺序mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基tRNA上与密码子互补配对的三个碱基直接决定mRNA中碱基排列顺序间接决定氨基酸排列顺序直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序识别并转运氨基酸3'5'结合氨基酸的部位碱基配对密码子AUC反密码子UGA5.中心法则中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）④①蛋白质DNARNA逆转录②③⑤(1)提出者：________。(2)补充后的内容图解①

；②______；③

；④______________；⑤________。克里克转录RNA的复制逆转录必备知识易错辨析考向突破归纳提示

DNA的复制翻译必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成(

)(2)tRNA的种类很多，但是每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸也只能由一种tRNA转运(

)(3)反密码子是位于tRNA上任意相邻的3个碱基(

)(4)mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子(

)(5)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。()

(6)tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成()(7)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽()(8)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链()××××√××××××(4)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合

(

)(5)原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物(

)(6)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生(

)(7)HIV中能完成逆转录过程(

)(8)转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同(

)(9)中心法则全部过程均可发生在正常人体细胞内(

)×××必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考点一：转录和翻译过程的分析1.如图为基因产生特定的蛋白质的过程，请据图分析，下列说法正确的是（）A．核糖体在mRNA上的移动方向为B→AB．基因的表达是以E链和F链的任一条为模板产生特定的mRNAC．基因进行转录时需要DNA聚合酶的参与D．在翻译过程中发生碱基互补配对的是mRNA与tRNAD必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、过程②的碱基配对方式为：A-U、C-G、G-C、T-A，过程③的碱基配对方式为：A-U、C-G、G-C、U-A，过程①的碱基配对方式为：A-T、C-G、G-C、T-A，故相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-T，A正确；B、过程②为转录过程，真核细胞由转录形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正确；C、核糖体在mRNA上的移动方向为：从短肽链到长肽链，故过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b，C正确；D、因为反密码子从tRNA的3'→5'读取，即UGG，故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。故选D。【详解】A、不携带氨基酸的tRNA从A端离开，携带氨基酸的tRNA从B端进入，说明核糖体在mRNA上的移动方向为A→B，A错误；B、基因的表达是指基因通过转录和翻译产生蛋白质或者通过转录产生RNA的过程，E链和F链表示DNA单链，转录是只能以DNA双链中的特定的一条为模板合成mRNA，不是随机以任何一条链作为模板，B错误；C、基因进行转录时需要RNA聚合酶的参与，C错误；D、翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程中需要tRNA来转运氨基酸，因此发生碱基互补配对的是mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子，D正确。故选D。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2．如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是（）A.相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-TB.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到bD.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸考点一：转录和翻译过程的分析D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关说法错误的是（）A.过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录B.过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止子结束C.细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始D.该机制保证了rRNA与RP的数量平衡，同时也减少了物质与能量的浪费考点一：转录和翻译过程的分析B必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，过程①转录中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因（基因1、基因2等）的转录，A正确；B、过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止密码子结束，B错误；C、从图上看，rRNA能与RP1、RP2、和其他核糖体蛋白结合形成核糖体；mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA分子时，RPl不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，C正确；D、当细胞中缺乏rRNA分子时，核糖体蛋白RP1就会与mRNA分子上的RBS位点结合，这样会导致mRNA不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上保持平衡，又可以减少物质和能量的浪费，D正确。故选B。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

4.下图为某基因的表达过程,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程下列叙述正确的是（）A.过程Ⅰ中物质③为RNA聚合酶，可将游离的脱氧核苷酸连接形成④链B.过程Ⅱ中多个结构⑤沿着④链移动，可迅速合成大量不同的蛋白质C.除碱基T和U不同外，②链和④链上全部碱基的排列顺序也存在不同D.该图示可以表示人体胰腺细胞中胰蛋白酶基因的表达过程考点一：转录和翻译过程的分析C必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、过程Ⅰ中的③表示RNA聚合酶，可将游离的核糖核苷酸连接形成④链，A错误；B、过程Ⅱ中RNA结合多个⑤核糖体沿着④mRNA链，可迅速合成出多条相同的肽链，B错误；C、①为转录的模板链，②为非模板链，④是mRNA链，但是转录并不是模板链全部转录，因此除碱基T和U不同外，②④链的碱基排列顺序也不完全相同，C正确；D、胰腺细胞是真核细胞，真核细胞转录的主要场所是细胞核，翻译的主要场所是细胞质中的核糖体，真核细胞是先转录后翻译，而图示细胞为边转录、边翻译，故该图示不能表示人体胰腺细胞中胰蛋白酶基因的表达过程，D错误。故选C。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

第一步“三步”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译看转录和翻译是否同时进行，不同时进行的是真核细胞，同时进行的是原核细胞第二步若有细胞核，观察核内的生理过程有几条链，有4条链，则为DNA复制;有3条链，则为转录。原核生物也是依据相同的方法区分DNA复制和转录第三步找核糖体，确定翻译过程。由于核糖体的形态具有鲜明的特点，容易被发现必备知识易错辨析考向突破归纳提示

5.下图表示真核生物某核基因在有关酶的催化下，经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程。下列相关叙述正确的是（

）A．转录过程中，RNA的碱基A和DNA的碱基U互补配对B．得到该成熟mRNA的场所包括线粒体、叶绿体和细胞核C．该成熟mRNA进入细胞核后作为翻译的模板与核糖体结合D．得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸—蛋白质”复合物考点一：转录和翻译过程的分析D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，该过程中，DNA的碱基A和RNA的碱基U互补配对，A错误；B、图示为真核生物某核基因经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程，无法确定线粒体、叶绿体中的基因是否也能发生剪切和拼接，B错误；C、该成熟mRNA进入细胞质后，作为翻译的模板与核糖体结合，C错误；D、转录时模板是DNA，需要RNA聚合酶催化，故得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸一蛋白质＂复合物，D正确。故选D。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)基因的结构真、原核细胞基因的结构和表达原核生物基因真核生物基因必备知识易错辨析考向突破归纳提示

非编码区编码区非编码区外显子内含子启动子终止子RNA聚合酶结合位点①原核生物基因必备知识易错辨析考向突破归纳提示

原核生物基因非编码区编码区非编码区转录mRNA多肽链翻译(2)基因表达遗传信息②真核生物基因必备知识易错辨析考向突破归纳提示

真核生物基因非编码区编码区非编码区转录成熟mRNA多肽链前体mRNA外显子内含子(2)基因表达遗传信息加工考点二：遗传信息、密码子、反密码子的比较1．下图为蛋白质合成过程中的翻译过程，相关叙述正确的是（）A.tRNA分子由于存在碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数B.②是结合氨基酸的部位，该tRNA转运的氨基酸密码子为CUUC.一种氨基酸只能由一种转运RNA转运D.翻译过程也可发生于真核细胞的线粒体、叶绿体D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、tRNA分子只是部分位置存在碱基互补配对，故嘌呤数不一定等于嘧啶数，A错误；B、②是结合氨基酸的部位，故该tRNA转运的氨基酸密码子为GAA，B错误；C、一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由多种tRNA转运，C错误；D、真核细胞的线粒体、叶绿体也存在DNA，也可以发生转录和翻译的过程，D正确。2．细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（）A.一种反密码子可以识别不同的密码子B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变考点二：遗传信息、密码子、反密码子的比较必备知识易错辨析考向突破归纳提示

C【详解】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。故选C。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

项目遗传信息密码子反密码子作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的______序列识别______，转运______图解密码子

氨基酸

氨基酸

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考点三：基因表达中的有关计算1．已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，控制翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U共占25%，则控制转录该mRNA的DNA分子中，C与G应该共有(不考虑终止密码) (

)A．600B．700C．800 D．900D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】根据由2条肽链组成的蛋白质分子共有肽键198个，可知该蛋白质由200个氨基酸组成，则翻译形成该蛋白质的mRNA分子中含有600个碱基，转录该mRNA的DNA分子含有1200个碱基。mRNA中A和U共占25%，可知A＋U＝150(个)，则转录形成该mRNA的DNA模板链上T＋A＝150(个)，DNA分子中非模板链上A＋T＝150(个)，整个DNA分子中A＋T＝300(个)，则该DNA分子中C＋G＝1200－300＝900(个)。2.一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(不考虑终止密码) (

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

D．2(m－n)、(m/3)－2D考点三：基因表达中的有关计算【详解】mRNA分子中有m个碱基，其中G＋C的数目为n个，则A＋U的数目为(m－n)个，故模板DNA中A＋T数目为2(m－n)个。根据mRNA碱基数目:蛋白质中氨基酸数目＝3:1可知，氨基酸数目为m/3个。脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝(m/3)－2。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

基因表达中的相关数量关系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苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译ACU

GGA

UCUDNA1n3n6nmRNA蛋白质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

说明：因为基因中存在不编码蛋白质的片段，实际上基因(DNA)上所含有的碱基数要大于6n，而mRNA中也存在终止密码子等片段，所以实际上mRNA中所含有的碱基数也要大于3n。因此一般题目中带有“至少”字样才能使用这个比例关系。考点四：分析遗传信息传递过程必备知识易错辨析考向突破归纳提示

A1.研究表明,tau蛋白在神经细胞中异常聚合是造成阿尔茨海默病的重要原因,结合中心法则示意图,对tau蛋白的相关分析不正确的是 (

)A.tau蛋白的合成与细胞质中的b、c过程密切相关B.神经细胞中一般不会发生a、d、e过程C.c过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体D.tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]图中a为DNA分子的复制过程,b为转录过程,c为翻译过程,d为逆转录过程,e为RNA的复制过程。tau蛋白的合成与细胞核中的转录和发生在细胞质中的翻译过程密切相关;神经细胞是高度分化的细胞,一般不会发生a过程,而d、e过程是发生在病毒侵染后的细胞中;tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能,进而引发阿尔茨海默病。故选A。①如果原料为脱氧核苷酸，产物一定是DNA。②如果原料为核糖核苷酸，产物一定是RNA。③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质。解决中心法则问题的技巧(1)从模板分析①如果模板是DNA，生理过程可能是DNA复制或DNA转录。②如果模板是RNA，生理过程可能是翻译、RNA复制或RNA逆转录。(2)从原料分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒逆转录病毒(HIV)必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(3)从生物种类分析

考点二基因表达与性状的关系考点情境在一个蜂群中，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)据上述研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因是什么？蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。考点情境考点情境(2)DNA甲基化常发生于DNA的CG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？DNA甲基化影响了RNA聚合酶与该区域的结合，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成翻译过程，影响了相关性状的表达。基因如何控制生物性状？表观遗传信息是如何调控基因表达的？1.基因表达产物与性状的关系(1)直接控制途径CFTR蛋白的基因缺失3个碱基支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损CFTR蛋白结构异常508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白转运氯离子异常氨基酸蛋白质谷氨酸缬氨酸DNAmRNA正常血红蛋白异常血红蛋白基因通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状必备知识易错辨析考向突破归纳提示

实例一：囊性纤维化病的病因实例二：镰状型细胞贫血症的病因1.基因表达产物与性状的关系(2)间接控制途径①白化病致病机理图解正常人白化病人编码酪氨酸酶的基因异常酪氨酸不能转化为黑色素黑色素缺乏控制酪氨酸酶必备知识易错辨析考向突破归纳提示

酪氨酸酶酪氨酸编码酪氨酸酶的基因②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解

酶合成淀粉淀粉分支淀粉分支酶出现异常，活性降低淀粉含量降低蔗糖含量升高基因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编码淀粉分支酶的基因插入外来DNA序列吸水减少失水保水吸水膨胀催化合成1.基因表达产物与性状的关系(2)间接控制途径必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)实质：________________。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。(2)表达的基因分类：①在所有细胞中都表达的基因，如核糖体蛋白基因。②只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。(3)意义：生物体多种性状的形成，都是以_________为基础的。基因的选择性表达

细胞分化

2.基因的选择性表达与细胞分化必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.表观遗传(1)概念:生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

DNA甲基化示意图(2)实例:Lcyc基因正常植株A开花时表达Lcyc基因高度甲基化植株B开花时不表达×（杂交）F1（自交）F2柳穿鱼的花资料1：绝大部分植株的花与植株A相似少部分植株的花与植株B相似植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因部分碱基被甲基化,表达受到抑制，表现为隐性，F1植株与A相似；

F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，表达均受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似；必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.表观遗传(2)实例:实验小鼠的毛色资料2：纯种黄色体毛小鼠AvyAvy纯种黑色体毛小鼠aa科学家对比了亲本黄色小鼠（ＡvyＡvy)与Ｆ1伪灰色小鼠（Ａvyａ）的Ａｖy基因碱基序列，发现Ａvy

基因碱基序列并未改变。白色：未甲基化黑色：甲基化必备知识易错辨析考向突破归纳提示

白色：未甲基化黑色：甲基化①

：基因表达和表型可以遗传给后代。②不变性：

。③

：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。可遗传可逆性(3)表观遗传机制：(1)DNA甲基化修饰；*主要抑制转录；(2)组蛋白甲基化、乙酰化等；(4)表观遗传特点：必备知识易错辨析考向突破归纳提示

基因的碱基序列保持不变多种

2.基因与性状间的对应关系如红绿色盲、白化病等单基因遗传病。如研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。如人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。一个基因影响一个性状。一个基因可以影响多个性状。多个基因影响一个性状。基因控制生物体性状环境影响生物体性状生物体的性状还受

的影响。基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状必备知识易错辨析考向突破归纳提示

环境条件基因通过其表达产物——_________来控制性状，细胞内的_______________以及_______________都是受到调控的。细胞分化的实质是______________的结果，表观遗传能够使生物体在________________________的情况下发生________的性状改变。蛋白质

基因表达与否

表达水平的高低

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.基因与性状间的对应关系基因选择性表达

基因的碱基序列不变

可遗传

总结：√√(1)HIV的遗传信息传递中只有A—U的配对，不存在A—T的配对(

)(2)豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(

)(3)淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA，属于基因重组(

)(4)表观遗传是不依赖于DNA序列变化的遗传现象(

)(5)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 (

)(6)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定()(7)HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板()×××√√×√必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)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(

)(2)人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同(

)(3)肺炎链球菌R型和S型的差异是基因选择性表达的结果(

)(1)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(

)(2)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(

)(3)DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型(

)(4)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(

)×××√√×√必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考点一：基因表达产物与性状的关系D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.周期性共济失调症是一种因基因突变导致的遗传病,该突变基因转录成的mRNA长度不变,但合成的肽链缩短,从而使细胞膜上钙离子通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述,正确的是 (

)A.翻译的肽链缩短说明编码该肽链的基因一定发生了碱基的缺失B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状D.该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现[解析]由题干信息“转录成的mRNA长度不变”可知,相应基因发生了碱基的替换,A错误;基因突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变,B错误;该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,C错误;该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现,D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.如图表示野生型链孢霉细胞内发生的部分生理过程,据图分析,下列推断错误的是(

B

)A.染色体不是链孢霉基因的唯一载体B.遗传信息的复制和表达都是以基因为单位进行的C.生物体的性状不完全由基因决定,环境也有着重要影响D.生物体性状与基因之间不都是一一对应的关系[解析]真核细胞的基因主要位于染色体上,少数存在于细胞质中,A正确;遗传信息的表达是以基因为单位进行的,但遗传信息的复制不是以基因为单位进行的,B错误;生物体的性状受基因和环境条件共同影响,如光照影响叶绿素的合成,C正确;从图中可知,生物体性状与基因之间并不是简单的一一对应关系,如精氨酸的合成受多个基因的控制,D正确。3.囊性纤维病是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发生突变引起，该突变使CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使得氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，不正确的是(

)A．该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失C．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍D．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性D考点一：基因表达产物与性状的关系必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，A正确；CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失，B正确；氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升，使水分子出细胞受阻碍，C正确；编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的不定向性，D错误。考点二：基因的选择性表达与细胞分化1.人的胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中(

)A．只有胰岛素基因B．比人受精卵基因要少C．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因D．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因D【详解】胰岛细胞含有该个体全部的基因，A错误；胰岛细胞是由受精卵有丝分裂而来的，所含的基因与受精卵相同，B错误；胰岛细胞除了含有胰岛素基因，还有血红蛋白基因和其他基因，C错误，D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.分析下表数据，有关叙述错误的是(

)器官或细胞眼唾液腺皮肤甲状腺血细胞心脏所表达基因的估计数目193218630432381235059400A．人体各器官表达的基因数目有差异是基因选择性表达的结果B．血细胞所表达的基因数目最多是因为其遗传物质相对含量较高C．人体各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异D．不同的细胞表达的基因不全相同，与细胞具有的不同功能相适应考点二：基因的选择性表达与细胞分化B必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，其结果是形成不同的组织和器官，A正确；同一个体不同的体细胞所含的基因相同，但表达的基因不同，B错误；基因表达的结果是控制蛋白质的合成，所以各器官表达的基因数目有差异说明细胞中所含蛋白质有差异，C正确；不同功能的细胞表达的基因不全相同，这与细胞具有不同功能相适应，D正确。考点三：表观遗传与生物性状A必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.miRNA是真核细胞中参与基因转录后调控的小分子RNA,在生长发育过程中发挥重要作用。研究发现水稻细胞内的miRNA393直接作用于生长素受体基因OsTIR1和OsAFB2的mRNA,抑制它们的表达。进一步研究发现,miRNA393增多时水稻的生长素运输基因OsAUX1和分蘖抑制基因OsTB1的表达也显著降低,导致水稻分蘖数增加和抽穗提前。以下结论正确的是(

)A.miRNA是具有调控作用的非编码RNAB.miRNA393直接抑制转录过程,让OsTIR1基因和OsAFB2基因沉默C.miRNA393和mRNA结合形成的双链RNA区段中,嘌呤数不等于嘧啶数D.miRNA393增多可导致水稻对生长素的敏感程度增强必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]依据题干信息可知,miRNA本身不表达,而是调控其他基因的表达,所以miRNA是具有调控作用的非编码RNA,它能和转录出的相应的mRNA进行碱基互补配对,抑制翻译的过程,并非直接抑制基因的转录过程,A正确,B错误;根据碱基互补配对原则,miRNA393和mRNA结合形成的双链RNA区段中,A和U配对,G和C配对,所以嘌呤数等于嘧啶数,C错误;miRNA393直接作用于生长素受体基因的mRNA,抑制其表达,因此生长素的受体减少,导致水稻对生长素的敏感程度减弱,D错误。考点三：表观遗传与生物性状D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.

[2023·天津南开区一模]促生长的A基因和无此功能的a基因是常染色体上的两种基因。DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达。如图是两只小鼠产生配子过程中甲基化修饰对基因传递的影响。下列相关叙述正确的是

(

)A.雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遗传信息均发生改变B.雄配子A基因甲基化被去除,说明甲基化不能遗传C.图中的雌、雄鼠的基因型均为Aa,且均能正常生长D.图中雌雄配子随机结合产生的子代表型比例为1∶1必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]据图可知,雄鼠产生的雄配子中A基因去甲基化,a基因没有甲基化,雌鼠产生的雌配子中无论A还是a基因都会发生甲基化,说明甲基化可以遗传。DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达,但是不改变基因的遗传信息。图中雌雄配子随机结合产生的子代基因型是AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化),前两种基因型表现为能正常生长,后两种基因型不能正常生长,因此表型比例为1∶1,综上所述,D正确。3.(2023·山东东营高三模拟)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B考点三：表观遗传与生物性状【详解】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错误。构建网络主场所储存于转运蛋白质DNARNA逆转录转录模板原料产物细胞核DNA分子的一条链4种核糖核苷酸mRNAtRNArRNA主场所翻译模板原料产物核糖体21种氨基酸具有一定氨基酸顺序的肽链(蛋白质)mRNA遗传信息密码子编码氨基酸合成mRNArRNAtRNA性状酶细胞代谢结构蛋白细胞结构逆转录C经典真题1．（2024·贵州·高考真题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（

）注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸

CAU、CNC：组氨酸

CCU：脯氨酸

AAG：赖氨酸

UCC：丝氨酸

UAA（终止密码子）A．①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端B．若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长C．若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变D．碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同经典真题【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误；B、在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B错误；C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；D、由于mRNA是翻译模板，但由于密码子的简并性，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。A经典真题2．（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（

）A．5＇—CAU—3＇ B．5＇—UAC—3＇ C．5＇—TAC—3＇ D．5＇—AUG—3＇【详解】若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，则mRNA碱基序列为5＇—AUG—3＇，该序列所对应的反密码子是5＇—CAU—3＇，A正确，BCD错误。D经典真题3．（2024·贵州·高考真题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是（

）A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录

B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素

D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分【详解】A、由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；B、细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确；C、甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；D、题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化划分的，D错误。经典真题4．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（B）A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子经典真题【详解】A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；D、用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。经典真题5．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（

A

）①ATP

②