第六单元 第31讲 基因表达与性状的关系（复习讲义）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

该高中生物学讲义紧扣基因表达与性状关系高考核心考点，系统整合基因直接/间接控制性状、细胞分化的基因选择性表达、表观遗传等课标要求内容，按“分子机制—细胞分化—表型调控”逻辑架构知识网络。通过考点梳理、概念正误辨析、典例精讲、高考真题训练等环节，帮助学生突破表观遗传与基因突变辨析等难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义融合生命观念与科学思维，如对比囊性纤维化和白化病实例建模分析基因控制性状途径，结合2024年广东高考题探究表观遗传对原癌基因表达的影响。设置基础判断、能力提升题、高考真题分层练习，即时反馈巩固效果，助力教师精准把控节奏，提升学生解题规范性与应考能力。

第31讲　基因表达与性状的关系 课程标准 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。 考点一　基因表达产物与性状的关系 1.基因对性状的直接控制途径 （1）方式：基因通过控制　　　　　　　　　直接控制生物体的性状。 （2）实例：囊性纤维化，镰状细胞贫血等。 2.基因对性状的间接控制途径 （1）方式：基因通过控制　　　　　　　　　　　　　来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 （2）实例：皱粒豌豆的形成机制，白化病等。 1.（必修2 P71正文）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.（必修2 P71正文）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.（必修2 P71正文）基因表达的产物不可以参与基因的表达。（　　） 4.（必修2 P71正文）基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。（　　） 1.白化病与镰状细胞贫血是两种常见的人类单基因遗传病，发病机理如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A.①②分别表示转录、翻译，主要发生在细胞核中 B.②过程中发生碱基互补配对，完成该过程需要64种tRNA的参与 C.图中两基因对生物性状的控制方式相同 D.①②两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同 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表观遗传 1.基因的选择性表达与细胞分化 2.表观遗传 提醒 ①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。 ②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ③表观遗传可通过影响基因的转录（全）或翻译过程，进而影响蛋白质的合成。 3.基因与性状间的其他关系 （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　　　　　（多数性状受单基因控制）。 ②一个基因　　　　　（如基因间相互作用）。 ③多个基因一种性状（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.（必修2 P72正文）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.（必修2 P72正文）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。（　　） 3.（必修2 P74正文）DNA甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。（　　） 4.（必修2 P74正文）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于不可遗传的变异。（　　） 5.（必修2 P74相关信息）DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。（　　） 6.（必修2 P74与社会的联系）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。（　　） 1.（2025·河北邢台期中）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的mRNA进行了检测，结果见下表（注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子）。下列叙述错误的是（　　） 细胞种类 珠蛋白 mRNA 卵清蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 丙酮酸激 酶mRNA 红细胞 ＋ － － ＋ 输卵管细胞 － ＋ － ＋ 胰岛细胞 － － ＋ ＋ A.不同细胞合成的mRNA不完全相同 B.丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的 C.输卵管细胞中存在卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，没有珠蛋白基因和胰岛素基因 D.鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异的根本原因在于基因的选择性表达 2.（2024·湖南岳阳高三模拟）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 1.（2024·广东高考10题）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·贵州高考5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 3.（2024·浙江1月选考9题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（　　） A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化 B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 4.（2024·黑吉辽高考9题）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 溯源教材 （1）DNA复制以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料。（见必修2 P55正文） （2）表观遗传，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。（见必修2 P74正文） （3）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。（见必修2 P74正文） 　（1）癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是该酶基因启动子甲基化。 （2023·天津高考）（　　） （2）某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化。 （2023·海南高考）（　　） （3）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。 （2017·海南高考）（　　） （4）DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录。 （2024·江苏高考）（　　） 提示：完成课后作业　第六单元　第31讲 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 第31讲　基因表达与性状的关系 【破考点·抓必备】 考点一 知识梳理夯基 1.（1）蛋白质的结构 2.（1）酶的合成 概念检测 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，也就不能合成黑色素，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或肽链等。 典题演练应用 1.D　②是以RNA为模板，指导蛋白质的合成，表示翻译，翻译发生在细胞质中的核糖体上，A错误；②过程为翻译过程，由于一般存在3种终止密码子没有对应的tRNA，因此tRNA为61种，故该过程中最多需要61种反密码子的参与，B错误；前者是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，后者是基因通过控制蛋白质的结构，进而控制生物体的性状，C错误；①为转录过程，转录过程中的碱基互补配对的方式有T—A、A—U、G—C、C—G，而②翻译过程中碱基互补配对的方式有U—A、A—U、G—C、C—G，这两个过程中的碱基互补配对的方式不完全相同，D正确。 2.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基因发生了碱基对缺失，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。 考点二 知识梳理夯基 1.基因的选择性表达　mRNA　蛋白质 2.不变　可遗传　甲基化修饰 3.（1）①一种性状　②多种性状　（2）环境 概念检测 1.×　提示：胰岛B细胞也有抗体基因，只是抗体基因不表达。 2.×　提示：细胞凋亡过程中也有新蛋白质合成，也体现了基因的选择性表达。 3.√　4.×　5.√　6.√ 典题演练应用 1.C　由表可知，不同细胞合成的mRNA有的相同，有的不同，A正确；由表可知，丙酮酸激酶mRNA在所有细胞中都能合成，说明丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的，B正确；输卵管细胞中存在所有的基因，由于基因的选择性表达，表达了卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，C错误；鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异，即发生了细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，D正确。 2.B　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。 【研真题·扣教材】 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.D　降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误；蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，C错误；甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。 4.C　据DNA半保留复制和甲基化修饰过程可知，酶E的作用是催化DNA发生甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸，B错误；据题干“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”推测，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，但可能会影响基因表达，进而对生物个体表型产生影响，D错误。 真题重组练 　（1）√　（2）× （3）×　提示：基因与性状间存在一对一、一对多、多对一等关系。 （4）√ 学科网（北京）股份有限公司 $