39 必修2 第5单元 第28讲 基因表达与性状的关系-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习学生用书word（单选版）

第28讲　基因表达与性状的关系 考点1 澄清概念 1．×提示：豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状。 2．×提示：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。患者由于基因异常而无法合成酪氨酸酶，不能合成黑色素，从而表现出白化症状。 3．×提示：如RNA聚合酶就是基因表达的产物，其参与基因的转录过程。 4．×提示：基因指导合成的终产物不一定都是蛋白质，也可能是RNA等。 达成学科素养 提示：(1)抑制酶b合成(或降低酶b活性)，促进酶a合成(或提高酶a活性) (2)基因B的β链转录的mRNA与α链转录的mRNA互补配对成双链RNA，双链RNA不能与核糖体结合，不能翻译出酶b，而酶a正常合成，因此生成油脂的量增多 (3)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 评价迁移应用 1．B　[由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后并不影响转录和翻译的进行，D错误。] 2．D　[由题图可知，若酶⑤缺乏，不能合成黑色素，表现出白化症状，若酶③缺乏，尿黑酸不能转化成乙酰乙酸，会患尿黑酸症，A正确；由题图可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的产物不同，B正确；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，C正确；题图体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，D错误。] 考点2 教材隐性知识 提示：表型是基因型和环境共同作用的结果，不同的环境，比如温度，可以影响细胞内多种酶的活性，这些酶很可能参与了果蝇幼虫的发育，所以当温度改变时，果蝇的表型也发生改变 澄清概念 1．×提示：基因选择性表达导致细胞分化。 2．×提示：甲基化会导致基因型不变而表型改变，即改变发生在转录和翻译的过程中，所以DNA的甲基化可能会导致甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，影响转录过程，进而影响表型。 3．×提示：表观遗传中生物体基因的碱基序列没有发生改变，但基因表达和表型发生了可遗传的变化，但若发生在体细胞中，则一般不能遗传给后代。 4．×提示：表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的生命过程中。 5．√ 达成学科素养 提示：(1)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Dnmt3蛋白，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 (2)DNA甲基化可影响基因的表达，从而引起生物表型的改变；DNA甲基化不改变碱基序列，基因突变会导致基因的碱基序列发生改变。因此，DNA甲基化不是基因突变 (3)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 评价迁移应用 1．B　[ACC合成酶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明显，A错误；植物的所有细胞中都含有该基因，C错误；果实中该基因表达水平高于叶片，不能说明前者的分化程度高于后者，D错误。] 2．C　[由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；题干信息“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。] 3．D　[PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确。细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起；根据题意“基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，细胞增殖失控也可由染色质结构变化引起，B正确。DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确。原核细胞没有染色质，D错误。] 体验真题 1．D　[由题意可知，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传，A、B、C错误，D正确。] 2．D　[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；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；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；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。] 3．A　[启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，因为启动子区域在转录时不作为模板链，故转录出的mRNA中不含有甲基化区域序列的互补序列，B错误；该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中有卵黄蛋白原，C错误；除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化(而非基因乙酰化)修饰也可产生表观遗传现象，D错误。] 4．C　[①诱变可引起DNA的碱基序列改变，产生新基因，A正确；②甲基化修饰DNA的启动子，RNA聚合酶不能结合在启动子上，使③转录过程无法进行，故②可调节③水平的高低，B正确；②引起的变异为DNA甲基化，属于表观遗传，是可遗传变异，能为生物进化提供原材料，C错误；④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构，结构决定功能，功能也会随之改变，D正确。] 5．A 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第28讲　基因表达与性状的关系 　1．细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。　2．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。 考点1　基因表达产物与性状的关系 一、基因控制生物性状的间接途径 1．方式(用文字和箭头表示)：基因控制____________控制____________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 二、基因控制生物性状的直接途径 1．方式：基因控制________________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。 (　　) 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，写出提高油菜产油量的基本思路：　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，诱导基因B的β链转录后，提高了产油量，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)该过程体现了基因控制性状的途径是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 基因的表达产物与性状的关系 1．(链接人教版必修2 P71图4–9、P72正文)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 2．(链接人教版必修2 P78非选择题T2)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考点2　基因的选择性表达和表观遗传 一、基因的选择性表达与细胞分化 1．生物多种性状形成的基础 ____________。 2．表达的基因的分类 在细胞中的表达情况 举例 在所有细胞中都表达，指导合成的蛋白质是维持细胞________________所必需的 如ATP合成酶基因、________________ 只在某类细胞中特异性表达，即____________ 如卵清蛋白基因、胰岛素基因 3．细胞分化的本质 ________________。基因的选择性表达与________________有关。 4．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__________和__________不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。 5．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__________。 二、基因表达的调控和表观遗传 1．基因表达的调控直接影响性状 2．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 ②某种小鼠毛色的遗传 ③蜂王和工蜂的发育由来问题 (3)机制：DNA____________，构成染色体的组蛋白发生____________、____________等修饰。 (4)特点：①DNA序列__________；②可遗传给后代；③受__________影响、可逆性。 3．基因与性状间的对应关系 在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的____________的关系。 (1)生物的有些性状可以受到____________的影响，如人的身高。 (2)一个基因也可以影响__________性状，如水稻中的Ghd7基因。 (3)生物的性状还受环境条件的影响。一般来说，性状是__________和__________共同作用的结果。 (人教版必修2 P75思维训练)果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。对这一现象的解释是_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 1．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。 (　　) 2．DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型。 (　　) 3．表观遗传不是由基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代。 (　　) 4．表观遗传现象是偶然现象，比较少见。 (　　) 5．某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。 (　　) 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甲基化是基因突变吗？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 基因的选择性表达 1．(链接人教版必修2 P72思考·讨论拓展)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 表观遗传 2．(链接人教版必修2 P74图4–10、正文)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(　　) A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 3．(链接人教版必修2 P74相关信息)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是(　　) A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 1．(2024·广东卷)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(　　) A．基因突变　　　　　 B．染色体变异 C．基因重组 D．表观遗传 2．(2024·贵州卷)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 3．(2024·海南卷)某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是(　　) A．卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制 B．卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列 C．该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原 D．卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象 4．(2024·天津卷)环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是(　　) A．①可引起DNA的碱基序列改变 B．②可调节③水平的高低 C．②引起的变异不能为生物进化提供原材料 D．④可引起蛋白质结构或功能的改变 5．(2025·河南适应性考试)由mRNA逆转录产生的单链DNA称为第一链cDNA，以第一链cDNA为模板合成的单链DNA称为第二链cDNA。下列叙述正确的是(　　) A．第一链cDNA可以单独作为PCR反应体系的模板 B．第一链cDNA与其模板mRNA序列互补、方向相同 C．第二链cDNA不能与转录该mRNA的DNA进行杂交 D．第二链cDNA与其模板mRNA的碱基序列和组成均相同 [夯实必备知识]自主诊断 考点1 一、1．酶的合成　代谢过程　2．(1)黑色素　(2)正常　正常　正常　高　基因突变　基因重组　异常　降低　受阻　降低　失水 二、1．蛋白质的结构　2．缺失3个　A–T　T–A　缬氨酸　镰刀状　溶血性贫血 考点2 一、1．细胞分化　2．基本生命活动　核糖体蛋白基因　选择性表达　3．基因的选择性表达　基因表达的调控　4．mRNA　蛋白质　5．(1)蛋白质 (2)细胞 二、1．开花　抑制　2．(1)碱基序列　基因表达　表型　(2)表达　甲基化　不表达　植株A　植株A　植株B　aa　黄色与黑色　(3)甲基化　甲基化　乙酰化　(4)不变　环境　3．一一对应　(1)多个基因　(2)多个　(3)基因　环境 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$