专题16 基因的表达（讲练）--2025年高考生物一轮复习知识点

这是一份专题16 基因的表达（讲练）--2025年高考生物一轮复习知识点，共11页。试卷主要包含了落实考点，学而不思则罔，思而不学则殆等内容，欢迎下载使用。
2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
知识清单16 基因的表达

考点1 遗传信息的转录
考点2 遗传信息的翻译
考点3 基因表达与性状的关系
易错点1 DNA与RNA的判断方法
(1)若某核酸分子中有脱氧核糖，一定为DNA；有核糖一定为RNA。
(2)若含“T”，一定为DNA或其单位；若含“U”，一定为RNA或其单位。因而用放射性同位素标记“T”或“U”可探知DNA或RNA．若细胞中大量利用“T”，可认为进行DNA的复制；若大量利用“U”，可认为进行RNA_的合成。
(3)若有T但T≠A或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA，因双链DNA分子中A=T、G=C、嘌呤（A+G）=嘧啶（T+C）。
(4)若发现嘌呤≠嘧啶，则肯定不是双链DNA（可能为单链DNA，也可能为RNA）。
易错点2 遗传信息、密码子和反密码子的比较
(1)遗传信息：遗传信息通常是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序；
(2)密码子：是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，也称三联体密码子；密码子共有64种密码子，编码21种氨基酸，一种氨基酸可以由多种密码子编码。
密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性
(3)反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基称为反密码子。
易错点3 真核细胞和原核细胞基因表达的区别
1．(2024·北京·高考真题)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是( )
果蝇X染色体上一些基因的示意图
A．所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B．所示基因在Y染色体上都有对应的基因
C．所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D．四个与眼色表型相关基因互为等位基因
[答案]A．[解析]A、 图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确；B、X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与 所示基因对应的基因，B错误；C、在性染色体上的基因(位于细胞核内)仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误；D、等位基因是指位于一对同源染色体相 同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上，其基因不是等位基因，D错误。故选A。
知识链接：基因在染色体上呈线性排列，果蝇的短硬毛和棒眼基因位于同一条染色体上。
2．(2024·河北·高考真题)下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是( )
A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B．复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C．复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D．DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
[答案]D．[解析]A、DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；B、复制时，解旋酶使得DNA双链从复制起点开始，以双向进行的方式解旋，这并不是从5′端到3′端的单向解旋，B错误；C、转录时不需要解旋酶，RNA聚合酶即可完成解旋，C错误；D、DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端，D正确；故选D。
知识链接：DNA分子复制的方式是半保留复制，且合成两条子链的方向是相反的；DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制。由图可知，DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP。
3．(2024·安徽·高考真题)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是( )
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B．基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C．RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D．编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
[答案]C．[解析]A、线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自助细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；B、基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；C、由表可知，RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，C错误；D、RNA 聚合酶的本质是蛋白质，编码 RNA 聚合酶I在核仁中，该基因在核内转录、细胞质(核糖体)中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D正确。故选C。
知识链接：RNA聚合酶的作用是识别并结合特定的DNA序列，启动基因的转录。
4．(2024·湖北·高考真题)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是( )
A．5＇—CAU—3＇B．5＇—UAC—3＇C．5＇—TAC—3＇D．5＇—AUG—3＇
[答案]A．[解析]若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，则mRNA碱基序列为5＇—AUG—3＇，该序列所对应的反密码子是5＇—CAU—3＇，A正确，BCD错误。故选A。
知识链接：DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链，与模板链配对的为编码链，因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近，只是不含T，用U代替。
5．(2024·河北·高考真题)细胞内不具备运输功能的物质或结构是( )
A．结合水B．囊泡C．细胞骨架D．tRNA
[答案]A．[解析]A、结合水是细胞结构的重要成分，不具备运输功能，A正确；
B、囊泡可运输分泌蛋白等，B错误；C、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，C错误；D、tRNA可运输氨基酸，D错误。故选A。
知识链接：细胞中的水以自由水和结合水的形式存在，结合水是细胞结构的主要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，是许多化学反应的介质，还参与细胞内的化学反应和物质运输。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。囊泡与分泌蛋白的分泌相关；tRNA在翻译过程中运输氨基酸。
6．(2024·浙江·高考真题)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
[答案]D．[解析]A、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；B、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；C、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；D、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。故选D。
知识链接：DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。
7．(2024·甘肃·高考真题)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实验，F1雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题(要求基因符号依次使用A/a，B/b)
(1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为 ；其中一对基因位于z染色体上，判断依据为 。
(2)正交的父本基因型为 ，F1基因型及表型为 。
(3)反交的母本基因型为 ，F1基因型及表型为 。
(4)下图为太阳鹦鹉眼色素合成的可能途径，写出控制酶合成的基因和色素的颜色 。
[答案](1) 6:2:3:5(3:5:3:5)是9:3:3:1的变式 正交、反交结果不同
(2) aaZBZB AaZBZb、AaZBW 表型均为棕色
(3) aaZBW AaZBZb、AaZbW 表型分别为棕色、红色
(4)①为基因A(或B)；②为基因B(或A)；③为红色；④为棕色
[解析](1)依据表格信息可知，无论是正交6:2:3:5，还是反交3:5:3:5，均是9:3:3:1的变式，故可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制；但正交和反交结果不同，说明其中一对基因位于z染色体上。
(2)依据正交结果，F2中棕眼：红眼=9:7，说明棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，鹦鹉为ZW型性别决定，在雄性个体中，棕眼为6/8=3/4×1，在雌性个体中，棕眼为3/8=3/4×1/2，故可推知，F1中的基因型为AaZBZb、AaZBW，表型均为棕色，亲本为纯系，其基因型为：aaZBZB(父本)、AAZbW(母本)。
(3)依据反交结果，结合第二小问可知，亲本的基因型为，AAZbZb、aaZBW，则F1的基因型为AaZBZb、AaZbW，对应的表型依次为棕色、红色。
(4)结合第二小问可知，棕眼性状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，故可知基因①为A(或B)，控制酶1的合成，促进红色前体物合成红色中间物，基因②为B(或A)，控制酶2的合成，促进红色中间物合成棕色产物。
知识链接：基因对性状的直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。内容概览
知识导图：感知全局，了解知识要点
考点清单：3大考点总结，梳理必背知识、归纳重点
易混易错：3个错混点梳理，高效查漏补缺
真题赏析：感知真题、知识链接、知己知彼
1．遗传信息的转录：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程称为转录。
(1) RNA的结构与功能
(2)转录的场所：真核生物的转录主要发生在细胞核内，原核生物的转录发生在细胞质内。
(3)转录过程
(4)结果：通过转录，DNA携带的遗传信息传递到mRNA上，mRNA通过核孔进入细胞质，指导蛋白质的合成。这样，遗传信息便由细胞核传递到细胞质。转录形成的RNA并非只有mRNA，还有tRNA和rRNA。tRNA携带氨基酸，参与合成多肽(含量相对稳定)；rRNA是核糖体的结构成分(含量相对稳定)。
注意说明：
不同的细胞由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量是不同的，但tRNA、rRNA的种类没有差异。
教材拾遗：
传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要解旋酶
1．遗传信息的翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
(1)场所：核糖体。
(2)条件：模板mRNA、氨基酸、ATP、酶、tRNA
(3)过程：
①mRNA进入细胞质与核糖体结合后，携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，核糖体移动，使占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。
⑤就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。
2．中心法则
(1)提出者：1957年，英国生物学家克里克提出中心法则。
(2)内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。如下图：
(3)中心法则的发展：随着研究的不断深入，科学家对中心法则做出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及RNA流向DNA(新的中心法则图解如下)。
知识小结：
遗传信息传递过程中都遵循碱基互补配对原则，真核生物中能进行碱基互补配对的场所有4个，即细胞核、叶绿体线粒体、核糖体。
1．基因控制性状的途径
(1)基因对性状的间接控制：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。如豌豆种子的形状和人的白化症状。
(2)基因对性状的直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如镰刀型细胞贫血症和囊性纤维病。
2．基因的选择性表达与细胞分化
(1)细胞分化的本质：基因的选择性表达。
(2)表达的基因的类型
①在所有细胞中都能表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
(3)基因选择性表达的原因：与基因表达的调控有关。
3．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的现象。
(1)实例：柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，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。
(2)特点
①可遗传：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可逆性：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。
④受环境影响
4．表观遗传的分子机制：
(1)DNA的甲基化
(2)构成染色体的组蛋白的乙酰化修饰
(3)RNA干扰
5．中心法则与基因表达的关系
注意说明：
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表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
细胞
区别
真核细胞
真核细胞的基因是先转录后翻译的，转录的主要场所是细胞核，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，翻译的场所是细胞质中的核糖体。
原核细胞
边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。
种类
细胞内定位
转录产物
RNA聚合酶I
核仁
5. 8SrENA、18SrFN4 、28SrRNA
RNA聚合酶II
核质
mRNA
RNA聚合酶Ⅲ
核质
tRNA、5SrRNA
表型
正交
反交
棕眼雄
6/16
3/16
红眼雄
2/16
5/16
棕眼雌
3/16
3/16
红眼雌
5/16
5/16