第6单元 第28讲 基因表达与性状的关系(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物（鲁湘黑吉辽蒙版 不定项)

该高中生物学讲义聚焦基因表达与性状关系核心考点，涵盖中心法则的提出与发展、基因表达产物对性状的控制及表观遗传三大模块，按遗传信息传递逻辑梳理知识内在联系，通过考点填空梳理、方法指导（如“三看法”判中心法则）、真题训练（2023-2025年各地高考题）等环节，帮助学生系统突破难点。 资料以考情为导向，整合近年高频考点真题，结合教材情境设计探究活动（如蜜蜂发育与DNA甲基化分析）培养科学思维，设置基础巩固与能力提升分层练习，通过即时反馈保障复习效果，助力学生构建生命观念，提升解题能力，为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

第28讲　基因表达与性状的关系 课标 要求 1.描述中心法则的提出及发展。2.阐明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。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。 考情 分析 中心法则的提 出与发展 ①2025湖南T11　　②2022河北T9　　③2022浙江T16　　 基因表达产物 与性状的关系 ①2025陕晋宁青T10②2024山东T15③2023湖南T8④2022重庆T18 表观遗传 ①2025黑吉辽蒙T14②2025河南T14③2025江苏T15④2024广东T10 ⑤2024黑吉辽T9⑥2024浙江T9⑦2024甘肃T6⑧2023福建T7 ⑨2023河北T7⑩2023湖北T13⑪2023海南T11⑫2023浙江T5、6 考点一　中心法则的提出与发展 1．中心法则图解 ①DNA的复制；②______；③翻译；④____________；⑤________。　 2．不同生物遗传信息的传递过程 [易错提醒]　高度分化的细胞不可进行DNA复制过程，如神经元、叶肉细胞等。 [答案自填] 转录　RNA的复制　逆转录　 1．(2026·江苏南京高三检测)20世纪末人们发现的一种能诱发羊瘙痒症的朊粒，对下图所示的中心法则提出了挑战。研究发现，羊细胞核中的基因编码产生的正常糖蛋白PrPC一旦遇到PrPSC(朊粒)，其构象就会转变为PrPSC，从而使朊粒增殖。而PrPSC在神经细胞中沉积，最终会引发羊瘙痒症。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中表示的5个遗传信息流动方向遵循相同的碱基互补配对原则 B．不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物，其遗传物质可能是RNA C．羊心肌细胞中的遗传信息流动过程可表示为 D．朊粒的发现可使中心法则修正为 解析：选B。DNA复制过程中的碱基配对方式为A—T、T—A、G—C和C—G，转录过程中的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C和C—G，逆转录过程中的碱基配对方式为A—T、U—A、G—C和C—G，翻译和RNA的复制过程中的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C和C—G，所以题图中所示的5个遗传信息流动方向所遵循的碱基互补配对原则不同，A错误；病毒必须寄生在宿主的活细胞内才能生存和繁殖，即不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程，而病毒的遗传物质是DNA或RNA，B正确；羊心肌细胞为高度分化的细胞，其通常不具有细胞分裂的能力，一般不再进行DNA复制，C错误；由题意可知，朊粒是由正常蛋白质的空间构象发生变异而形成的，而中心法则是对生物遗传物质和性状关系的概括，所以朊粒的发现并未使中心法则有任何调整，D错误。 2．(不定项)不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。下图为某双链±RNA病毒基因表达示意图。这类病毒携带有RNA复 制酶，在该酶的作用下，－RNA作为模板复制出新的＋RNA，合成的＋RNA既可以翻译出病毒的蛋白质，又可以作为模板合成－RNA，最终形成±RNA。已知逆转录病毒的核酸为＋RNA。下列说法错误的是(　　) A．合成病毒蛋白的原料来源于宿主，酶来源于病毒本身 B．与DNA的复制不同，±RNA的双链可能都是新合成的 C．该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对 D．逆转录病毒与该病毒繁殖时均有＋RNA到－RNA的过程 解析：选ACD。病毒无细胞结构，该病毒是双链±RNA病毒，合成病毒所需的原料和部分酶来源于宿主，A错误；DNA分子是半保留复制，据题图可知，±RNA的双链可能都是新合成的，与DNA的复制不同，B正确；该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间，不存在A—T的配对，C错误；逆转录病毒不存在＋RNA到－RNA的过程，D错误。 “三看法”判断中心法则各过程 考点二　基因表达产物与性状的关系 1．基因控制性状的途径 (1)直接控制途径 基因__________________________生物体的性状 (2)间接控制途径 基因________________ (3)基因控制性状的实例[连一连] 提示：①—b　②—a　③—b　④—a　⑤—b　⑥—b 2．基因的选择性表达与细胞分化 (1)基因表达的调控直接影响性状 (2)表达的基因分类 在细胞中的表达情况 举例 所有细胞都要表达，指导合成的蛋白质是维持细胞_______________所必需的 如ATP合成酶基因 不同类型细胞中特异性表达，即__________________ 如卵清蛋白基因、胰岛素基因 (3)细胞分化的本质：__________________。 (4)基因的选择性表达：与基因表达的________有关。 [答案自填] 蛋白质的结构　酶的合成　代谢过程　开花　抑制　基本生命活动　基因的选择性表达　基因的选择性表达　调控 [高考·教材·情境] 高考速览 (1)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。(　　) (2)白化病是由基因异常而使酪氨酸酶合成变多导致的，酪氨酸酶能将黑色素转变为酪氨酸，酪氨酸酶增多使黑色素减少，从而表现出白化症状。(　　) (3)胰岛细胞有胰岛素基因而无珠蛋白基因，故可以产生胰岛素而不能产生珠蛋白。(　　) (4)基因表达的产物不可以参与基因的表达。(　　) (5)基因控制生物体性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 1．(2025·湖北选择考)我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是(　　) A．该研究表明基因与性状是一一对应关系 B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状 C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平 D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路 解析：选A。题干中提到该耐碱—耐热水稻突变株的培育涉及基因ATT，说明一个基因可影响多个性状，表明基因与性状不是简单的一一对应关系，A错误；基因ATT编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成，适宜浓度的赤霉素可调节SLR1蛋白的含量，从而减少碱性和高温环境对植物的损伤，说明ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状，可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平，B、C正确；科学家成功克隆出ATT基因，并揭示其在耐碱、耐热中的作用，这为培育相关水稻品种提供了新思路，D正确。 2．(2025·陕晋宁青选择考)金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于(　　) A．乙醛脱氢酶基因序列的差异 B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异 C．乙醛脱氢酶活性的差异 D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异 解析：选A。同一个体的不同细胞由一个受精卵发育而来，基因序列一般是相同的，A符合题意；改变乙醛脱氢酶的含量和活性、鹦鹉黄素醛基转化为羧基的数量均可能造成羽色差异，B、C、D不符合题意。 考点三　表观遗传 1．表观遗传 (必修2 P73思考·讨论)资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：资料1和资料2展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。基因的碱基序列保持不变，但性状发生改变，这表明基因的表达受到很多因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性 2．基因与性状间的对应关系 (1)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。 (2)基因与基因、基因与____________、基因与______之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。 [答案自填] 基因表达和表型　组蛋白　完全相同　多种性状　同一性状　一种性状 基因表达产物　环境 [高考·教材·情境] 1．高考速览 (1)(2023·浙江T6)某植物经5­azaC去甲基化处理后，基因的碱基排列顺序会发生显著改变。(　　) (2)(2023·河北T7)某些甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。(　　) (3)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。(　　) (4)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。(　　) (5)生物体的性状是基因和环境共同作用的结果，基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 2．(情境导悟) 在一个蜂群中，少数幼虫通过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，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(如下图所示)，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)据上述研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)结合上述信息分析DNA甲基化与基因突变引起表型改变的原理是否相同。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后，这段DNA和某些蛋白质的结合受到影响。推测DNA甲基化影响基因表达的机制。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：(1)以花粉和花蜜为食时，蜜蜂幼虫体内的Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶，造成重要基因被甲基化而不能表达，使幼虫发育成工蜂；以蜂王浆为食时，蜜蜂幼虫体内的Dnmt3基因不表达，重要基因正常表达，使幼虫发育成蜂王 (2)DNA甲基化不改变碱基序列，基因突变改变碱基序列，因此，DNA甲基化与基因突变引起表型改变的原理不同 (3)DNA某些区域甲基化影响了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 表观遗传的三种类型 类型 DNA甲基化 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化 图示 影响 基因 表达 的原 理 DNA甲基化后，转录会被阻止，去甲基化基因开启转录 组蛋白甲基化会促进组蛋白与DNA结合，使染色体螺旋化程度提高，从而抑制基因表达 组蛋白尾部乙酰基的加入弱化了组蛋白与DNA的相互作用，疏松了染色质结构，有利于转录的进行 [易错提醒]　(1)表观遗传中表型可能不遵循孟德尔的遗传规律。 (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，其基因遵循孟德尔的遗传规律。 (3)表观遗传一般是通过影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 1．(2025·河南选择考)构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是(　　) A．组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型 B．具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程 C．编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 D．组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达 解析：选C。组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但乙酰化的组蛋白与DNA结合的紧密程度降低，可影响基因的转录，从而影响个体表型，A正确；tRNA的合成需要经过转录过程，转录形成的tRNA需要经过加工、修饰等过程才具有生物活性，B正确；编码组蛋白的mRNA上可相继结合多个核糖体进行多条多肽链的合成，提高了翻译的效率，但不影响翻译的准确度，C错误；组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，组蛋白乙酰化可影响基因的转录，从而影响基因表达，D正确。 2．(2025·江苏选择考)甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．甲基化通过抑制转录过程调控基因表达 B．图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 C．蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达 D．若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应 解析：选D。题图中的甲基化发生在转录后的mRNA上，抑制翻译过程，A错误；mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，故题图中甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上，B错误；由题图可知，甲基化读取蛋白Y结合甲基化修饰的mRNA后，促进其翻译出肽链，C错误；DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应，D正确。 (1)通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。(必修2 P69小字部分) (2)DNA甲基化会引起表观遗传效应，这种甲基化修饰可以遗传给子代。(必修2 P73思考·讨论) (3)除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。(必修2 P74相关信息) 1．(2024·黑吉辽选择考)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。据题图可知，酶E的作用是催化DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸甲基化，A错误；DNA半保留复制后形成的子链并没有携带甲基基团，说明甲基不是DNA半保留复制的原料之一，B错误；由题意可知，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DNA的碱基序列，但可能影响基因的表达，进而影响生物个体表型，D错误。 2．(2024·贵州选择考)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。根据题意可知，细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列与细胞Ⅰ相同，但细胞Ⅱ中该基因的多个碱基被甲基化，细胞Ⅱ不能合成催乳素，而细胞Ⅰ能合成催乳素，故推测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；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后再培养可合成催乳素，这种变化可遗传给子代细胞，使子代细胞能合成催乳素，C正确；催乳素合成基因被甲基化可影响催乳素的合成，故可以通过催乳素合成量区分细胞Ⅰ和细胞Ⅱ，D错误。 3．(2024·1月浙江选考)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。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，因此花蜜花粉可增提高虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于工蜂幼虫发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误；分析题意可知，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；DNA甲基化不利于工蜂幼虫发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。 4．(2025·湖南选择考)被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是(　　) A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内 B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C．串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成 D．串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 解析：选C。噬菌体侵染细菌后，需要将核酸注入细菌内，用于指导子代噬菌体的合成，A正确；蛋白Neo在细菌的核糖体上合成，B正确；双链DNA中特定的一条链作为模板指导蛋白质的合成，C错误；若串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA中有终止密码子，则蛋白Neo中不可能含有多个串联重复肽段，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $