第五单元 争分提升课(七) 基因表达的调控-（配套课件）【赢在微点·顶层设计】2027年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

该高中生物学课件聚焦高考核心考点“基因表达调控”，系统梳理染色质、转录（最主要调控方式）、翻译水平调控机制，对接高考评价体系，分析考点权重，归纳选择题、情境分析题等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题训练（含南京模拟题）与应试技巧指导，通过CRISPRi机制、miR-223调控等实例，培养科学思维（建模、逻辑分析）与生命观念（结构与功能观）。解析易错点（如核糖体tRNA容纳数量），帮助学生掌握答题逻辑，教师可精准把握学情，提升复习效率。

(七)基因表达的调控 争分提升课 2 　　基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制，使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达的调控可在多个层次上进行，主要表现包括染色质水平、转录水平和翻译水平的调控。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.染色质水平上的调控 　　基因转录前染色质结构需要发生一系列重要变化，这是基因转录的前提，真核生物的DNA与组蛋白和一些非组蛋白构成染色质结构，染色质又分为常染色质和异染色质。呈现不同凝聚状态的染色质结构，表现出不同的基因表达活性状态。常染色质结构比较松散, DNA局部序列暴露，基因表达处于活性状态。异染色质结构高度致密，DNA被组蛋白结合，染色质的基因表达活性处于阻遏状态。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.染色质主要由DNA和组蛋白 组成。组蛋白乙酰化会引起染 色质结构松散，使染色质上的 相关基因得以表达；组蛋白去 乙酰化则会使染色质上的相关 基因表达受到抑制，过程如图 所示。下列相关叙述错误的是(　　) 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.RNA聚合酶具有解螺旋的作用，有利于c过程的进行 B.c过程需要的原料是核糖核苷酸，该过程可发生在细胞核中 C.组蛋白乙酰化可能发生在细胞分化的过程中 D.进行d过程时，1个核糖体仅能容纳1个tRNA 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 c表示转录，需要RNA聚合酶将DNA双链解旋暴露模板链上的碱基，有利于转录的进行，A项正确；c表示转录，是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要的原料是核糖核苷酸，真核细胞中该过程可发生在细胞核中，B项正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，存在基因的表达，组蛋白乙酰化使染色体结构松散,有利于基因的表达，C项正确；d过程表示翻译，翻译过程中，1个核糖体中可以容纳2个tRNA，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.转录水平上的调控 　　该调控是最主要的基因调控方式。转录调控是指以DNA为模板合成RNA的调控，所有的细胞都具有大量序列特异的DNA结合蛋白,这些蛋白能准确地识别并结合到特异的DNA序列，在转录水平上起着开关的作用。该调控重点是在特定组织或细胞中、在特定的生长发育阶段、在特定的机体内外条件下，选择特定基因进行转录表达。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.为了便于对某特定基因的作用进行 研究，科学家开发出一种基因靶向抑 制工具CRISPRi，其作用机制如图所 示。其中dCas9是将Cas9(核酸酶)中 两个氨基酸替换得到的，失去了酶活 性，但仍保留结合DNA的能力。利用sgRNA的单链区域可结合DNA单链的功能将dCas9带到靶基因的位置，从而阻止RNA聚合酶的通过。下列说法正确的是(　　) 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.CRISPRi发挥作用时存在磷酸二酯键和氢键的断裂及重新形成 B.与编码Cas9的基因相比，编码dCas9的基因中碱基数目和种类发生了改变 C.若sgRNA单链区的序列为5'—CCGAUU—3'，则a链中与之互补的序列为5'—GGCTAA—3' D.CRISPRi可能通过使靶基因不能转录或者转录出的mRNA变短来发挥作用 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据题意可知，dCas9失去了酶活性，但仍保留结合DNA的能力,故题图中CRISPRi发挥作用时不存在磷酸二酯键的断裂及重新形成，A项错误；dCas9是将Cas9中两个氨基酸替换得到的，与编码Cas9的基因相比，编码dCas9的基因中碱基数目没有发生改变，B项错误；根据碱基互补配对原则，和两条链反向平行的特点，可知若sgRNA单链区的序列为5'—CCGAUU—3'，则a链中与之互补 解析 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 的序列为3'—GGCTAA—5'，C项错误；根据题干信息“利用sgRNA的单链区域可结合DNA单链的功能将dCas9带到靶基因的位置，从而阻止RNA聚合酶的通过”，可知，CRISPRi可能通过使靶基因不能转录或者转录出的mRNA变短来发挥作用，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.翻译水平上的调控 　　这是基因表达调控的重要环节。翻译的速率和细胞生长的速度之间是密切协调的。在肽链合成的起始、延伸和终止三个阶段中，对翻译起始速率的调控是最重要的，而在翻译的延伸和终止阶段也存在着调控因素。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2025·南京模拟)心肌细胞过量凋亡易引起心力衰竭。如图为心肌细胞中凋亡基因ARC表达的相关调节过程，miR⁃223是一种非编码RNA。下列相关叙述正确的是( ) 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.过程①需DNA聚合酶识别并结合启动子 B.过程②正在合成的肽链的氨基酸序列相同 C.基因miR⁃223过度表达，可能导致心力衰竭 D.若某RNA能与miR⁃223竞争性结合ARC mRNA，则有望成为减缓心力衰竭的新药物 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 过程①是转录，需RNA聚合酶识别并结合启动子，A项错误；过程②是翻译，存在多聚核糖体，最终合成的肽链的氨基酸序列相同, B项错误；基因miR-223过度表达产生RNA与ARC mRNA结合，从而抑制凋亡抑制因子的翻译过程，使凋亡抑制因子合成量降低，使心肌细胞过度凋亡，可能导致心力衰竭，C项正确；若某RNA 能与miR-223竞争性结合ARC mRNA，仍会抑制凋亡抑制因子的 表达，使心肌细胞过度凋亡，不能减缓心力衰竭，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.转铁蛋白(Tf)能与细胞膜上的转铁蛋白受体(TfR)结合，介导含铁的蛋白质从细胞外进入细胞内。细胞内转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA)的稳定性受Fe3+含量的调节(如图)，铁反应元件是TfR-mRNA上一段富含碱基A、U的序列，当细胞中Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合，导致TfR-mRNA易水解。回答下列问题： 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 [注]　AUG为起始密码子，UAA为终止密码子。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA中有_______________________。 若TfR基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是_________________________________________。 (2)铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的__________，当细胞中Fe3+不足时，TfR-mRNA将________________________________ _______________，其生理意义是____________________________ ______________________________。 大量不翻译的碱基序列 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现 空间结构 难被水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体(TfR) 有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+，以满足生命活动的需要 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异，从细胞结构的角度给予合理的解释：________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 原核细胞没有核膜，可以边转录边翻译；真核生物有核膜，mRNA需要在细胞核形成，通过核孔运出细胞核后才能与核糖体结合进行翻译 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)指导转铁蛋白受体合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子，即大量不翻译的碱基序列，故合成的转铁蛋白受体mRNA的碱基数远大于3n；基因内部碱基对的增添、缺失或替换可能导致mRNA上终止密码子提前出现，进而使翻译合成的肽链变短。(2)据题图分析可知，铁调节蛋白与Fe3+结合会改变铁调节蛋白的空间结构。根据题意，当细胞中Fe3+浓度低时，TfR-mRNA将难水解，能指导合成更多的转铁蛋白受体，有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+，以满足生命活动的需要。(3)见答案。 解析 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$