第6单元 第31讲 基因表达与性状的关系（课件PPT）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

该高中生物学高考复习课件聚焦“基因表达与性状的关系”核心考点，依据新课标要求覆盖基因控制性状的直接与间接途径、细胞分化的本质及表观遗传等内容，通过典型案例分析、易错点辨析及近五年高考真题统计，明确考点权重与常考题型，体现高考备考的系统性和针对性。 课件亮点在于“真题引领+素养落实”，如结合2023湖南高考ALDH2基因突变案例，用科学思维拆解基因-蛋白质-性状的因果链，通过构建基因表达调控模型突破表观遗传难点，培养学生生命观念与科学探究能力。课下精练卷分层设计，助力教师精准教学，学生高效冲刺高考。

第六单元 基因的本质与表达 正禾一本通高三一轮总复习 生物学 基因表达与性状的关系 第31讲 01 考点一 基因表达产物与性状的关系 02 03 考点二　 基因的选择性表达与细胞分化 考点三　 表观遗传、基因与性状的关系 目录 04 课下巩固精练卷(三十一) 基因表达与性状的关系 3 考点一 基因表达产物与性状的关系 返回 4 整合必备知识 提升关键能力 落实素养题组 考点二 基因的选择 性表达与细 胞分化 返回 21 整合必备知识 落实素养题组 考点三 表观遗传、 基因与性 状的关系 返回 32 整合必备知识 提升关键能力 落实素养题组 课下巩固精练卷(三十一) 基因表达与性状的关系 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 谢谢观看 100 【课标要求】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。 代谢过程 1.基因控制生物性状的间接途径 (1)方式：基因 eq \o(――→,\s\up7(控制)) eq \o(――→,\s\up7(控制)) eq \o(――→,\s\up7(间接控制)) 生物体的性状。 酶的合成 酪氨酸不能 转变为黑色素 (2)实例 ①白化病致病机理 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 降低 正常 升高 高 受阻 ②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理 降低 低 失水 外来DNA序列 基因突变 基因重组 正常 正常 异常 2.基因控制生物性状的直接途径 (1)方式：基因 eq \o(――→,\s\up7(控制)) eq \o(――→,\s\up7(直接控制)) 生物体的性状。 蛋白质的结构 缬氨酸 呈镰刀状 溶血 性贫血 (2)实例(囊性纤维化与镰状细胞贫血) 缺失 3个 A—T T—A × × × 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)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。( ) (2)基因表达的产物不可以参与基因的表达。( ) (3)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。( ) 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。 提示：RNA聚合酶是基因表达的产物，其参与基因的转录过程。 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。 (4)下图为人体内基因对性状的控制过程，判断下列分析的正误： a．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中。( ) b.图中④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同。( ) 提示：除了成熟红细胞外，人体体细胞含有的基因都相同，故基因1和基因2可出现在同一细胞中，只不过不同细胞中基因表达情况不同。 × √ 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。图乙表示基因B。 (1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本思路是什么？ (2)图乙中α链是转录链，经诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是什么？ 提示：抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)。 提示：mRNA中不含T含U，五碳糖为核糖。 (3)为什么基因B经诱导后转录出双链mRNA就能提高产油量？ (4)该过程体现了基因控制性状的哪种途径？ 提示：双链mRNA不能翻译(不能与核糖体结合)合成酶b，而细胞能正常合成酶a，PEP在酶a的作用下更多地转化为油脂，从而提高了产油量。　 提示：基因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。 1.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 解析：选D。由题图可知，若酶⑤缺乏，则不能合成黑色素，表现出白化症状，若酶③缺乏，则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；该图体现了基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，D错误。 2.图1、图2分别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 解析：选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，是发生了基因突变，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；由图中信息可知，CFTR基因结构异常后并不影响转录和翻译的进行，只是合成的CFTR蛋白功能异常，D错误。 细胞基本生命活动 某类细胞 形态、结构和生理功能 1.表达的基因类型 2.细胞分化的本质： (如图所示)。 基因的选择性表达 3.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mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。 4.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 。 蛋白质 细胞 × 【正误辨析】　//////////////////////////// (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。( ) 提示：胰岛B细胞也有抗体基因，只是抗体基因不表达。 提示：人体肌细胞与幼红细胞中的mRNA、蛋白质不完全相同，但基因相同。 × × (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。( ) (4)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。( ) 提示：肺炎链球菌属于单细胞生物，没有细胞分化，S型细菌和R型细菌的差异是遗传物质中的遗传信息不同导致的。 提示：细胞凋亡过程中也有新蛋白质合成，发生了基因的选择性表达，但此时没有发生细胞分化。 × 1.(2025·四川德阳模拟)落地生根是一种多年生肉质草本植物，其叶片肥厚多汁，叶缘细胞可以长出不定芽，不定芽基部可以长出气生根。当被风吹动或轻轻触碰时不定芽可整体脱落，落地后扎根土壤长成一棵新的植株，故名“落地生根”。以下有关落地生根的判断，错误的是(　　) A.叶缘细胞属于已经分化的体细胞 B.不定芽的长出是基因选择性表达的结果 C.气生根细胞与叶缘细胞中的mRNA种类相同 D.叶缘细胞发育成新植株体现了细胞的全能性 解析：选C。叶缘细胞是一种已经分化的体细胞，A正确；不同种类细胞的形成是基因选择性表达的结果，因此不定芽的长出是基因选择性表达的结果，B正确；由于基因的选择性表达，气生根细胞与叶缘细胞中的mRNA种类不完全相同，C错误；叶缘细胞发育成新植株，起点是一个细胞，终点是一个完整的个体，体现了细胞的全能性，D正确。 2.细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高 于基因B B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中 C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物 D.②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子 解析：选D。基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B，说明基因A的表达效率高于基因B，A正确；真核生物核基因表达的①过程为转录，发生的场所为细胞核，②过程为翻译，发生的场所在细胞质中的核糖体上，B正确；三种RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。 基因表达 表型 一、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。 碱基序列 植株A 植株A 植株B 2.实例 (1)柳穿鱼花的形态结构遗传 表达 不表达 甲基化 [解读] ①F1的花与植株A的相似的原因：F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被 ，基因表达受到抑制。 ②F1自交后，少部分植株的花与植株B的相似的原因：F2中有少部分植株含有两个来自植株 的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到 。 甲基化 B 抑制 (2)某种小鼠毛色的遗传 AvyAvy aa 黄色与黑色 甲基化 组蛋白 [解读] F1代基因型相同而出现不同毛色小鼠的原因是在Avy基因前端(或称“上游”)的一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。这些位点甲基化程度越 ，Avy基因的表达受到的 越明显，小鼠体毛的颜色就 。 3.机制：DNA的 ； 的甲基化和乙酰化等。 高 抑制 越深 不可以 4.理解表观遗传应注意的三个问题 (1)可遗传性：基因表达和表型可以遗传给后代。 (2)不变性：基因的碱基序列保持不变。 (3)不稳定性：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。 5.与表型模拟的比较 相同点 表观遗传与表型模拟都是 改变， 不变 不同点 表观遗传是 遗传的，表型模拟引起的性状改变是 遗传的 性状 遗传物质 可以 一种性状 环境 二、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 eq \o(――→,\s\up7(控制)) (多数性状受单基因控制) (2)一个基因 eq \o(――→,\s\up7(控制)) (如基因间相互作用) (3) eq \o(――→,\s\up7(控制)) (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。 一种性状 多种性状 多个基因 [深挖教材](必修2 P74“批判性思维”)性状的形成往往是 相互作用的结果，并且环境可能会通过 ，调控基因的表达，进而影响性状。 内因(基因)与 外因(环境) 基因或染色体上其他成 分的修饰 × √ √ 【正误辨析】　//////////////////////////// (1)表观遗传不是由于基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代。 ( ) (2)DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型。 ( ) (3)表观遗传引起的表型的变化，是可以遗传的，所以属于可遗传变异。( ) (4)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。( ) 提示：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。 提示：表观遗传若发生在体细胞中，则一般不能遗传给后代。 × 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。请据图回答下列问题。 (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？ 提示：蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食时，Dnmt3基因表达Dnmt3蛋白，造成一些基因被甲基化而不能表达，进而发育成工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食时，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达，进而发育成蜂王。　 (2)结合上述信息分析DNA甲基化与基因突变的关系。 (3)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？ 提示：DNA甲基化可影响基因的表达，从而引起生物表型的改变，但并不改变碱基序列，因此，DNA甲基化不是基因突变。 提示：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现。 题组一　表观遗传 1.(2025·安徽合肥模拟)已知斑马鱼体内的S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，斑马鱼幼鱼在28 ℃的环境中发育成雌性或雄性的概率为50%。科研人员为了探究温度对斑马鱼幼鱼性别的影响以及5­AZA(DNA甲基化抑制剂)对S1表达量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.斑马鱼幼鱼在23 ℃的环境中发育成雌性的概率大于50% B.与28 ℃环境相比，33 ℃环境下S1的甲基化程度提高 C.随着全球气温升高，斑马鱼种群的性别比例会发生变化 D.指示基因表达过程中，DNA聚合酶会结合在基因的启动子区域 解析：选D。从图中信息可知，与28 ℃环境相比，斑马鱼幼鱼在23 ℃的环境中S1的表达量上升、S2的表达量下降，又因S1为雌性分化指示基因且斑马鱼幼鱼在28 ℃的环境中发育成雌性或雄性的概率为50%，所以斑马鱼幼鱼在23 ℃的环境中发育成雌性的概率大于50%，A正确；与28 ℃组相比，33 ℃组S1的相对表达量下降，但添加5­AZA＋33 ℃组S1的相对表达量上升，说明与28 ℃环境相比，33 ℃环境下S1的甲基化程度会提高，B正确；从图中信息可知，温度会影响斑马鱼幼鱼的性别分化，因此随着全球气温升高，斑马鱼种群的性别比例会发生变化，C正确；基因的表达包括转录和翻译，转录时RNA聚合酶结合在基因的启动子区域，启动转录，D错误。 2.(2023·山东高考)某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是(　　) A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0 解析：选A。由题干信息可知，该二倍体动物控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色，且G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达，故该动物雄性表型全为白色，该动物关于毛色的基因型及表型为XGXG(黑色)、XGXg(黑色或灰色)、XgXg(灰色)、XGY(白色)、XgY(白色)。题干中的杂交组合有两种情况，可用遗传图解表示。 (1)①若亲本中母本表型为黑色，则亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例为1/2。②若亲本中母本表型为灰色，则亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例为1/3。(2)①若亲本中母本表型为黑色，则亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例为1/6。②若亲本中母本表型为灰色，则亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例为0。综上所述，A符合题意，B、C、D不符合题意。 题组二　基因与性状间的关系 3.一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示，其中精氨酸是细胞生活的必需物质，而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是(　　) A.通常情况下，基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线 性排列 B.基因可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 C.若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，则一 定是基因4发生了突变 D.基因与基因之间存在着复杂的相互作用 解析：选C。由题图可知，基因1、2、3、4分别控制酶1、2、3、4的合成，逐步催化N­乙酸鸟氨酸生成精氨酸，体现出了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，B正确；若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长，说明其自身无法合成精氨酸，则有可能是酶1、2、3、4中任何一种或几种酶无法发挥作用，即有可能是基因1、2、3、4中任何一种或几种基因突变导致的，C错误；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状，D正确。 4.(多选)(2025·山东泰安模拟)玉米的蔗糖含量增加导致其甜度增加。这种甜度由三对等位基因控制，并且这些基因表现出完全显性，相关基因的位置以及控制物质合成的途径如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1 B.aaBBDD的玉米具有一定的甜度，原因是淀粉可转化为蔗糖 C.aaBBdd和aabbDD的玉米淀粉转化为蔗糖增加，甜度较高 D.AABBdd和aabbDD杂交得到F1，F1自交后代中甜度最高的玉米的占 比为3/32 解析：选ABC。基因a控制合成酶1，在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖，而含有基因A的玉米无法合成酶1，故玉米蔗糖含量低，A正确；基因a控制合成酶1，在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖，故基因型为aaBBDD的玉米具有一定的甜度，B正确；aaBBdd和aabbDD的玉米可以合成酶1，但不能合成酶2，故淀粉转化为蔗糖增加，甜度较高，C正确；AABBdd和aabbDD杂交得到F1为AaBbDd，由于基因A/a和D/d均位于4号染色体上，因此F1自交后代中甜度最高的玉米是aabbDD，其所占的比例为1/4×1/4＝1/16，D错误。 【高考真题·感悟试做】 考向一　基因表达产物与性状的关系 1.(2023·湖南高考)酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%～50%。下列叙述错误的是(　　) A.相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高 B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物 C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生 物性状 D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒 解析：选C。ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物，B正确；ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明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，C错误；目前可以通过微胶囊技术包裹酶形成酶制剂，使其不被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂能加速乙醛分解为乙酸，预防酒精中毒，D正确。 考向二　表观遗传、基因与性状的关系 2.(2024·海南高考)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 解析：选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；甲基化的DNA无法转录，不能形成mRNA，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。 3.(2024·天津高考)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 解析：选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，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。 4.(2024·贵州高考)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 解析：选D。由题意可知，细胞Ⅱ中催乳素合成基因多个碱基被甲基化，导致细胞Ⅱ不能合成催乳素，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。 知识点 较易题 中档题 较难题 基因表达产物与性状的关系 4 9 － 基因的选择性表达与细胞分化 3 － 11 表观遗传 1、2、5 7、8 12 基因与性状的关系 6 10 － 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2024·浙江1月选考)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的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 解析：选D。由题干信息“雌性工蜂幼虫的主要食物是……也会发育成蜂王”可知，雌性工蜂幼虫DNA甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，其不发育成蜂王，说明花蜜、花粉不能降低幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；DNA甲基化不利于幼虫发育成蜂王，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，使蜜蜂幼虫发育成蜂王，C错误；由上述分析可知，DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。 2.(2023·河北高考)DNA中的胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶。下列叙述错误的是(　　) A.启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与其结合 B.某些甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型 C.胞嘧啶的甲基化能够提高该位点的突变频率 D.基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后，不影响该基因转录产物的碱 基序列 解析：选D。启动子被甲基化后，可能影响RNA聚合酶与其结合，从而影响转录过程，A正确；甲基化修饰属于表观遗传，表观遗传的基因表达和表型是可以遗传的，B正确；胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶，能够提高该位点的突变频率，C正确；基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后变为胸腺嘧啶，对应的转录产物中鸟嘌呤会变为腺嘌呤，所以会影响该基因转录产物的碱基序列，D错误。 3.(2025·江西南昌模拟)不同细胞的形态、结构或功能不同是因为不同细胞会合成一些不同的特殊蛋白——“奢侈蛋白”，如表皮细胞合成的角蛋白、透镜状细胞合成的晶体蛋白等。除这些“奢侈蛋白”外，几乎所有细胞中合成的蛋白质都是一些必需的蛋白质——“持家蛋白”。下列相关叙述正确的是(　　) A.红细胞中的血红蛋白、输卵管细胞中的卵清蛋白都属于“奢侈蛋白” B.“持家蛋白”基因在细胞的整个生命历程中都表达，使各细胞种类不同 C.表皮细胞不能合成晶体蛋白，可能是由于该细胞丢失了晶体蛋白的基因 D.角蛋白的合成是细胞内特有基因在一定的时期选择性表达实现的 解析：选A。红细胞中的血红蛋白、输卵管细胞中的卵清蛋白都是特定基因在特定细胞中选择性表达的结果，都属于“奢侈蛋白”，A正确；合成“持家蛋白”的基因在所有细胞中都表达，不会使各细胞种类不同，B错误；表皮细胞不能合成晶体蛋白，是因为基因选择性表达，即在该细胞中指导晶体蛋白合成的基因未表达，而非丢失，C错误；细胞分化过程中遗传物质不变，合成角蛋白的基因不是细胞内特有的基因，若某细胞中含有角蛋白，则该个体几乎所有细胞都含有该基因，但并非该个体所有细胞都会含有角蛋白，这是角蛋白的基因选择性表达的结果，D错误。 4.皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp(碱基对)的Ips ­r片段(如图所示)，从而使豌豆种子内淀粉合成受阻，使淀粉含量降低，当豌豆成熟时不能有效地保留水分，导致种子皱缩。下列相关叙述正确的是(　　) A.皱粒豌豆的出现是基因突变的结果 B.该实例说明基因可以通过控制酶的合成来直接控制生物体的性状 C.外来DNA序列的插入，导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA 中脱氧核苷酸数目增加 D.翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸，可能是因为mRNA中终止 子提前出现 解析：选A。皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp(碱基对)的Ips ­r片段，属于基因突变中碱基的增添，A正确；该实例说明基因可以通过控制淀粉合成酶1的合成控制豌豆的粒形，说明基因可以通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状，B错误；外来DNA序列的插入，导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中核糖核苷酸数目增加，C错误；翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸，可能是因为mRNA中终止密码子提前出现，终止子是DNA分子中基因末端的一段序列，D错误。 5.(2024·黑吉辽高考)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 解析：选C。据图可知，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。 6.(2025·四川成都模拟)青蒿素是一种脂质类药物，主要用于治疗疟疾，如图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程(涉及基因均为核基因)。下列相关叙述正确的是(　　) A.若细胞中FPP合成酶基因不表达，则ADS基因也不表达 B.图示体现了基因通过控制酶的合成，直接控制生物性状 C.①②过程发生在细胞核内，但碱基互补配对的方式有差异 D.抑制SQS基因的表达是提高青蒿素产量的途径之一 解析：选D。基因是相对独立的，若细胞中FPP合成酶基因不表达，则ADS基因也可以表达，A错误；图示体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，从而间接控制生物性状，B错误；①表示转录，发生在细胞核内，②表示翻译，发生在细胞质的核糖体上，转录和翻译的碱基互补配对方式有差异，转录特有T—A，翻译特有U—A，C错误；据图分析，抑制SQS基因的表达可以减少中间产物FPP转化为其他萜类化合物，从而更多的转化为青蒿素，D正确。 7.(2024·江苏高考)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 解析：选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，根据题意可知，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。 8.(2025·河南郑州模拟)某种小鼠毛色受基因控制情况如图所示。真黑素和褐黑素比例不同会呈现不同毛色，且褐黑素有淡化毛色的作用。在Avy基因(与a是一对等位基因)“上游”有多个甲基化修饰位点。下列叙述正确的是(　　) A.Avy基因“上游”甲基化后，碱基序列未发生变化，因此不可遗传给后代 B.Avy基因“上游”甲基化后，可能导致DNA聚合酶不能与启动子结合 C.基因型为Avya的不同个体毛色不同，Avy甲基化程度越高，小鼠毛色越浅 D.基因通过其表达产物来控制生物性状，基因与性状不是简单的线性关系 解析：选D。甲基化可遗传给后代，A错误；与启动子结合的是RNA聚合酶，B错误；由图可知，Avy甲基化会抑制ASIP蛋白的合成，后者会抑制真黑素的合成，Avy甲基化程度越高，真黑素越容易合成，小鼠毛色越深，C错误；基因通过其表达产物来控制生物性状，基因与性状不是简单的线性关系，D正确。 二、选择题：每小题有一个或多个选项符合题目要求。 9.如图表示甲基丙酰辅酶A变位酶(MUT酶，一种维生素B12依赖型的线粒体酶)的合成及作用途径，若图示的分解或转化过程不能发生，则会形成甲基丙二酸等有害物质，使其在血液中积聚而患甲基丙二酸尿症。下列说法正确的是(　　) A.图示翻译过程中核糖体从左到右读取mRNA上的密码子 B.导肽M对应的基因片段发生突变不影响MUT酶发挥作用 C.推测维生素B12与MUT酶结合后可改变MUT酶的形状 D.改变饮食结构可减轻甲基丙二酸尿症患者的症状 解析：选ACD。根据多肽链的长度(长的在右，短的在左)可知，图示翻译过程中核糖体从左到右读取mRNA上的密码子，A正确；由题图可知，导肽M可引导MUT酶进入线粒体，若其对应的基因片段发生突变，则可能导致导肽M不合成或不能引导MUT酶进入线粒体，使MUT酶不能发挥作用，B错误；改变饮食结构，减少摄入含缬氨酸、异亮氨酸等的食物，可减轻甲基丙二酸尿症患者的症状，D正确。 10.(2025·山东潍坊模拟)某种野生植物有紫花和白花两种表型，由A、a和B、b两对等位基因控制，已知紫花形成的生化途径如图所示。现有基因型不同的两白花植株杂交，F1植株中紫花∶白花＝1∶1，若将F1中的紫花植株自交，所得F2中紫花∶白花＝9∶7。下列相关分析错误的是(　　) A.基因通常是具有遗传效应的DNA 片段 B.A、a和B、b这两对等位基因不遵循自由组合定律 C.据图可知，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 D.根据F1紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是AaBb， 其自交所得F2中，白花植株纯合子的基因型有4种 解析：选BD。对于遗传物质是DNA的生物而言，基因是具有遗传效应的DNA片段，对于遗传物质是RNA的生物而言，基因是有遗传效应的RNA片段，故基因通常是具有遗传效应的DNA 片段，A正确；据题意若将F1中的紫花植株自交，所得F2中紫花∶白花＝9∶7，满足9∶3∶3∶1的变式，故A、a和B、b这两对等位基因遵循自由组合定律，B错误；据图可知，基因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，C正确；根据题意可以推测F1紫花植株的基因型是AaBb，其自交得到F2基因型及比例为：9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb，其中3A_bb、3aaB_、1aabb决定的表型都是白花，纯合子的基因型是AAbb、aaBB、aabb，有3种，D错误。 11.人的血红蛋白由4条肽链组成，控制人的血红蛋白的基因分别位于11号、16号染色体上，人的不同发育时期血红蛋白分子的组成不同。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成，下列分析正确的是(　　) A.血红蛋白基因属于奢侈基因，在人的配子中均不表达 B.图中的多种血红蛋白基因之间均为等位基因，其表达有时间顺序 C.基因与性状之间并不都是一一对应的关系，血红蛋白受多个基因控制 D.胎儿的红细胞中存在图中血红蛋白基因，但成年人的红细胞中不存在 解析：选AC。6种血红蛋白基因只在红细胞中表达，属于奢侈基因，在人的配子中均不表达，A正确；等位基因是指在同源染色体上同一位置控制相对性状的不同基因，而血红蛋白基因是位于同一染色体的不同位置或者非同源染色体上的非等位基因，且人的不同发育时期表达的血红蛋白基因不同，B错误；从图示可以看出，基因与性状之间并不都是一一对应的线性关系，控制人的血红蛋白的基因有6种，C正确；人的成熟的红细胞中没有细胞核，故没有图中所示的任何基因；但未成熟的红细胞中含有细胞核，有图中所示的任何基因，D错误。 12.研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成，湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同 B.AGPAT2基因的甲基化可遗传给后代，并改变DNA分子中碱基配对方式 C.第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素 D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关 解析：选CD。甲基化会影响基因的表达，不会改变基因的碱基序列，A错误；AGPAT2基因的甲基化可遗传给后代，但不会改变DNA分子中碱基配对方式，B错误；结合图示可知，湖羊和广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区在第33和63位点上的甲基化存在差异，可以推测这是影响AGPAT2基因表达量高低的关键因素，C正确；湖羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较高，mRNA相对含量较小，广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较低，mRNA相对含量较大，两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D正确。 $