板块2 情境命题最前沿7 基因表达的调控（操纵子、RNAi、分子伴侣等-【备考最优解】2025版高考生物学二轮专题复习教用word

该高中生物学讲义聚焦基因表达调控核心考点，系统梳理转录（操纵子）、翻译（RNA干扰）、翻译后（分子伴侣）三个水平的调控机制，按原核到真核、机制到实例的逻辑架构知识网络。通过考点精析（如乳糖操纵子调控过程）、方法指导（miRNA作用阶段判断技巧）、真题训练（3道典型选择例题带解析），帮助学生构建完整知识体系，突破抽象概念理解难点。 资料以生命观念和科学思维为导向，创新采用“机制模型+实例分析”教学法，如用乳糖操纵子模型演示转录阻遏与激活，培养结构与功能观；通过RNAi特征归纳（特异性、高效性等），训练基于证据的逻辑判断能力。设置基础认知、能力应用、综合拓展分层练习，配合易错点警示，助力学生短时间内化考点，为教师精准把控复习进度、提升学生应考能力提供有力支持。

1．转录水平的调控——操纵子 (1)操纵子：原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的。操纵子通常由2个以上的编码蛋白质的结构基因与启动子、操纵基因以及其他调节基因成簇串联组成。 (2)调节过程(以乳糖操纵子为例) ①无诱导物存在时(如图一)，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。②诱导物(乳糖)存在时(如图二)，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 (1)RNA干扰(RNAi)：RNA干扰是有效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内源性或外源性双链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。 (2)RNAi具有的特征 ①是转录后(翻译)水平的基因沉默机制。②具有很高的特异性，只降解与之序列相应的单个内源基因的mRNA。③RNAi抑制基因表达具有很高的效率，而且相对很少量的dsRNA分子(数量远远少于内源 mRNA的数量)就能完全抑制相应基因的表达。④RNAi抑制基因表达的效应可以穿过细胞界限，在不同细胞间长距离传递和维持信号甚至传播至整个有机体，且可遗传。⑤dsRNA不得短于21个碱基，并且长链dsRNA也在细胞内被Dicer酶切割为21 bp左右的siRNA，并由siRNA来介导mRNA切割。 3．翻译后水平的调控——分子伴侣 (1)分子伴侣：是一类协助细胞内分子组装和协助蛋白质折叠的蛋白质，又称为伴侣蛋白。目前主要发现有热休克蛋白和伴侣蛋白两大类。 (2)分子伴侣的主要作用 ①参与新生肽链的折叠与装配。 ②参与蛋白运送。③修复热变性蛋白。 1．miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸。不同miRNA在个体发育的不同阶段产生。miRNA通过与靶mRNA结合或引起靶mRNA的降解，来特异性影响相应基因的表达。请根据材料判断下列相关说法正确的是(　　) A．miRNA指导合成的肽链最多含有8个氨基酸 B．miRNA的合成不需要RNA聚合酶的参与 C．miRNA在转录阶段特异性影响基因的表达过程 D．不同miRNA在个体发育不同阶段产生，与细胞分化有关 解析：选D。根据题意可知，miRNA是非编码RNA，故其不能作为模板指导合成肽链，A错误；RNA是通过转录合成的，转录过程需要RNA聚合酶的催化，故miRNA的合成需要RNA聚合酶的参与，B错误；miRNA可与靶mRNA结合或引起靶mRNA的降解，说明其影响的是翻译阶段，C错误；不同miRNA在个体发育的不同阶段产生，属于基因的选择性表达，与细胞分化有关，D正确。 2．CHD1L基因在肝癌细胞中的表达远高于在正常细胞中的。研究发现CHD1L基因的转录产物LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合，加速转录阻遏复合体的降解，具体过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．核糖体直接参与了LINC00624产生的过程 B．α链右端是5′端 C．β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C D．过量表达产生LINC00624会促进肝癌的进展 解析：选D。由题意可知，LINC00624是基因转录的产物，核糖体不参与转录，A错误；分析题图，由启动子所在的位置和转录产物片段可知，β链的右侧是5′端，DNA的两条链反向平行，故α链右端是3′端，B错误；β链与LINC00624结合部位中存在的碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，C错误；据题图可知，LINC00624能与CHD1L基因的转录阻遏复合体结合，加速转录阻遏复合体的降解，消除其对转录的抑制作用，加速CHD1L基因的转录即过量表达产生LINC00624，促进肝癌的进展，D正确。 3．操纵子是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白质的基因)、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关说法错误的是(　　) A．图中的基因进行①转录时，只能以β链为模板 B．过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录 C．细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合，阻止翻译的起始 D．过程①与②的碱基配对方式不完全相同 解析：选A。不同的基因在转录时模板链不相同，A错误；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，过程①(转录)中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因(基因1、基因2等)的转录，B正确；由题图分析可知，rRNA能与RP1、RP2以及其他核糖体蛋白结合形成核糖体，mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，C正确；过程①是转录，过程②是翻译，两过程的碱基互补配对的方式不完全相同，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $