45 素养微专题7 科学思维3-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课件PPT

素养微专题7 科学思维3　基因表达的调控 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 下一页 上一页 返回导航 高考总复习 生物学 第五单元 遗传的物质基础 [素养必备] 1．基因的结构 (1)原核生物基因 (2)真核生物基因 [例1]　真核生物的某些基因的编码序列是不连续的，编码序列(外显子)被不编码序列(内含子)所间隔。如图是α－原肌球蛋白基因转录产物(前体mRNA)以不同方式进行剪切和拼接，产生不同mRNA的过程示意图。下列叙述错误的是(　　) A．α－原肌球蛋白基因在特定的细胞中表达，这体现了基因的选择性表达 B．基因和性状的关系并不都是简单的线性关系，一个基因也可能控制多个性状 C．由于内含子的碱基序列不编码蛋白质，所以内含子的碱基改变不属于基因突变 D．前体mRNA以不同方式进行剪切和拼接可以使真核生物产生更多种类的蛋白质 解析：C　[分析题图可知α－原肌球蛋白基因在横纹肌、平滑肌、脑以及成纤维细胞中表达，α－原肌球蛋白基因的表达具有选择性，A正确；从题图可看出，虽然都是由α－原肌球蛋白基因转录得到相同的mRNA前体，但是剪切和拼接之后形成的成熟mRNA的序列有所差异，导致翻译的模板有所差异，合成的蛋白质和所控制的性状也有所差异，故基因和性状的关系并不都是简单的线性关系，一个基因也可能控制多个性状，B、D正确；内含子也属于基因结构的一部分，内含子的碱基改变也会使得基因结构发生改变，所以内含子的碱基改变也属于基因突变，C错误。] 2．基因表达的调控 (1)转录水平的调控(以乳糖操纵为例) 无诱导物存在时(如图1) 阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚合酶与启动子的结合，使得结构基因不能正常转录 有诱导物(乳糖)存在时(如图2) 诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合酶结合到启动子上并启动结构基因的表达 (2)翻译水平的调控——RNA干扰 RNA干扰(RNAi)的机制：RNA干扰是有效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内源性或外源双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型缺失的现象。RNA干扰由转运到细胞质中的双链RNA激活，沉默机制可导致由小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA(shRNA)诱导实现靶mRNA的降解，或者通过小RNA(miRNA)诱导特定mRNA翻译的抑制。 [例2]　(2025·河南焦作高三模拟)基因表达的调控为某些疾病的治疗提供了新思路。miRNA是细胞内的一种单链小分子RNA，可与靶mRNA结合从而抑制靶mRNA的翻译过程。circRNA是一种环状的非编码RNA，可与靶mRNA竞争与miRNA的结合，从而调控靶基因的表达。下列说法错误的是(　　) A．靶mRNA合成时，RNA聚合酶使DNA解旋，并以DNA的一条链为模板 B．miRNA和circRNA均含有1个游离的磷酸基团，构成二者的单体相同 C．miRNA与靶mRNA结合后，可能会阻止核糖体与靶mRNA的结合 D．circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于表观遗传 解析：B　[RNA聚合酶与DNA上的启动子结合使DNA解旋，并以DNA的一条链为模板合成靶mRNA，A正确；构成miRNA和circRNA的单体相同，均为核糖核苷酸，circRNA为环状RNA，没有游离的磷酸基团，B错误；miRNA与靶mRNA结合后，可能会阻止核糖体与靶mRNA的结合，从而抑制其翻译过程，C正确；表观遗传是指基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程，是通过影响基因的转录和翻译过程实现的，属于表观遗传，D正确。] [素养专练] 1．(2025·重庆一中高三月考)西南大学罗克明团队揭示了高温抑制拟南芥花序茎中维管发育，导致植株细弱、易倒伏。如图所示，温度信号关键因子 PIF4通过抑制 MIR166 表达以释放转录因子HB15，抑制HD－ZIPIII基因表达，进而影响花序茎中的维管束数目和细胞壁形成。则下列说法错误的是(　　) A．高温还有可能通过降低解旋酶活性进而抑制基因表达影响生物性状 B．由图可知高温可导致维管束数目减少，推测维管束可能起机械支撑作用 C．高温时， PIF4 和 HB15 含量增加， HD－ZIPIII 基因表达产物促进维管束和细胞壁的形成 D．本研究可为遗传改良茎秆强壮、适宜高温地区栽种的作物新品种提供理论基础 解析：A　[基因表达过程不需要解旋酶参与，A错误；高温下维管束减少后植株易倒伏，推测维管束可以起支撑作用，B正确；高温条件下， PIF4含量增加， 抑制MIR166, 使MIR166减少， 则对HB15的抑制作用减弱， HB15 含量会增加， 则HB15 抑制HD－ZIPIII基因表达作用增强， HD－ZIPIII基因不表达使维管束数目减少，所以反推HD－ZIPIII基因是促进维管束和细胞壁形成，C正确；依据题图信息可知，本研究的价值可为遗传改良茎秆强壮、适宜高温地区栽种的作物新品种提供理论基础，D正确。] 2．(2025·山东青岛高三月考)二硫键异构酶(PDI)广泛存在于真核细胞的内质网中，参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程。若敲除PDI能够延缓干细胞的衰老，PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINEI基因的表达量。下列说法错误是(　　) A．PDI作用后的蛋白质中肽键数量没有改变 B．蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2 C．PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达，进而促进细胞衰老 D．PDI是由核糖体合成，内质网、高尔基体加工形成的一种分泌蛋白 解析：D　[PDI参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程，对蛋白质中肽键数量没有影响，A正确；结合题干“二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程”、“PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少”推测蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2，B正确；结合题干，敲除PDI能够延缓干细胞的衰老，PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少，进而下调与细胞衰老相关的SERPINEI基因的表达量，故PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达，C正确；PDI是由核糖体合成，在内质网中参与蛋白质氧化的蛋白质，不是分泌蛋白，D错误。] 3．(2025·江苏盐城高三模拟)常见的启动子可分为三类：组成型启动子，驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达；组织特异型启动子，调控基因只在某些特定的部位中表达；诱导型启动子，通常在光、盐等信号作用下，使目的基因的转录水平有所提高。下列相关叙述错误的是(　　) A．细胞分化与组织特异型启动子的调控和组成型启动子均有关 B．膀胱生物反应器的构建需要将目的基因连接在诱导型启动子的下游 C．真核生物细胞中，一般一个启动子只能启动一个基因的转录 D．强启动子可使基因高水平表达，启动子的强弱主要取决于其与RNA聚合酶的亲和性 解析：B　[根据题干信息“组成型启动子，驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达”，所以在细胞分化过程中，与组成型启动子有关，组织特异性启动子，调控基因只在某些特定的部位中表达，所以细胞分化与组织特异型启动子的调控也有关，A正确；组织特异性启动子，调控基因只在某些特定的部位中表达，而乳腺生物反应器需要将目的基因连接在组织特异性启动子的下游，导入细胞中，保证基因在乳腺细胞中表达，B错误；一般情况下，真核生物细胞中，一个启动子只能启动一个基因的转录，C正确；强启动子可使基因高水平表达，启动子的强弱主要取决于其与RNA聚合酶的亲和性，从而启动基因的转录，D正确。] 4．(2025·天津高三模拟)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列相关描述正确的是(　　) A．转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的5′端 B．前体mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成多种RNA C．circRNA是闭合环状RNA，其嘌呤数和嘧啶数一般相等 D．根据该项研究，可通过促进circRNA或miRNA的合成来治疗放射性心脏损伤 解析：B　[转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的3′端，A错误；前体mRNA是通过 RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA、mRNA等多种RNA，B正确；circRNA是闭合环状单链RNA，不存在嘌呤与嘧啶的配对，所以其嘌呤数和嘧啶数不一定相等，C错误；依据图示信息可知，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡，所以不能治疗放射性心脏损伤，D错误。] 5．(2025·河北秦皇岛高三开学考)铁是组成细胞的重要元素，转铁蛋白受体(TfR)参与细胞对Fe3＋的吸收，如图是细胞中Fe3＋含量对转铁蛋白受体mRNA(TfR－mRNA)稳定性的调节过程(图中铁反应元件是TfR－mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。已知：AUG为起始密码子，UAA为终止密码子。下列叙述正确的是(　　) A．核糖体沿着TfR－mRNA由3′端向5′端移动 B．铁反应元件是TfR基因的终止子序列，不影响TfR的氨基酸序列 C．mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子不是完全对应关系 D．Fe3＋浓度高时，有活性的铁调节蛋白与铁反应元件结合，使TfR－mRNA难水解 解析：C　[TfR－mRNA是翻译的模板，则a是核糖体，在mRNA上翻译的方向是5′→3′，则核糖体在mRNA上的移动方向是5′→3′，A错误； 铁反应元件位于TfR基因的mRNA终止密码子以后，不影响TfR的氨基酸序列，但终止子序列位于DNA上，B错误；mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子不是完全对应关系，例如终止密码子，没有反密码子，C正确；根据图示，Fe3＋浓度低时，有活性的铁调节蛋白与铁反应元件结合，使TfR－mRNA难水解，D错误。] $$