专题10 基因的表达（知识梳理+2大考点精讲精练+实战训练）-2025年高中生物学业水平合格性考试总复习（全国通用）

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遗传信息的转录
1.RNA
①RNA适合做信使的原因：RNA的分子组成与DNA的很相似，且合成过程遵循碱基互补配对原则，使得RNA具备准确传递遗传信息的可能；RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
②DNA 和RNA 的比较
2.遗传信息的转录
①概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
②场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
③过程
④条件：
模板：DNA的一条链
原料：核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶
⑤产物：mRNA、rRNA、tRNA。
⑥配对原则：A-U T-A C-G G-C
⑦遗传信息的传递方向：DNA→mRNA
⑧mRNA的延伸方向：5，→3，
读取的模板链方向：3，→5，
①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。
②RNA聚合酶的结合部位：DNA模板链上启动子
③分裂细胞中发生DNA的复制，而一般的活细胞都可以转录
④转录的单位：基因（1个DNA分子可转录得到多个多种mRNA）
⑤一个细胞周期中转录和复制的发生次数？1次复制，多次转录
⑥转录的产物：mRNA、tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息。
遗传信息的翻译
1.概念：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的过程。
2.密码子
①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。
②种类：64种
③特点：简并性：一种氨基酸对应一种或几种密码子，一种密码子只能决定一种氨基酸，
通用性：地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码
3.反密码子：
①位置：tRNA
②特点：特异性：一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
③RNA并非仅由 3个核糖核苷酸(碱基)构成，而是含有多个核糖核苷酸(碱基)。
④RNA3，端为OH端，连接氨基酸。5，端为P端
⑤反密码子的读取方向：由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)。
⑥tRNA中含有碱基对，所以有氢键
4.密码子与反密码子的比较
5.过程
①时间：个体发育过程中
②条件：模板、原料、能量、酶、tRNA、核糖体（体外合成条件）
模板：mRNA
原料：21种氨基酸
能量：ATP
tRNA：运输氨基酸（运输氨基酸的物质：不一定是蛋白质）——翻译者
场所：核糖体
③翻译过程：需3种RNA：mRNA，tRNA，rRNA
④产物：多肽eq \(――――→,\s\up7(盘曲折叠))蛋白质。
⑤配对原则：A-U U-A C-G G-C
⑥遗传信息的传递方向：mRNA→蛋白质，读取的mRNA方向：5，→3，；
①翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。1个核糖体上有2个tRNA的结合位点。
②真核细胞的基因：先转录后翻译，转录的主要场所是细胞核；原核细胞的基因：边转录边翻译。
③一个mRNA可相继结合多个核糖体。这样少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
6.复制、转录、翻译的比较
三、中心法则
1.提出者：克里克：假说演绎法
2.补充后的内容图解
3.DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA复制的比较
①RNA复制和逆转录：只发生在被病毒寄生的细胞中，而在其他生物体内不能发生。
②RNA复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，但是该酶起初应在寄主细胞核糖体上，由寄主细胞提供原料合成
四、基因表达与性状的关系
1．基因对性状的控制
①直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
如囊性纤维病（CFTR蛋白结构异常）、镰状细胞贫血病（血红蛋白结构异常）等。
②间接途径：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
如白化病（无法合成酪氨酸酶）、豌豆粒形（淀粉酶异常）。
2.基因的选择性表达与细胞分化
基因种类：
①管家基因：所有细胞中都表达，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奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。
不是所有的基因都进行选择性表达，只有奢侈基因进行选择性表达。
③细胞分化的本质：基因的选择性表达
3.表观遗传
①概念：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。
②特点：a不发生DNA序列的变化。如同卵双胞胎具有完全相同的基因，但性状不完全相同。
b可遗传：DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代表现同样的表型。
c受环境影响
表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。
③类型：DNA甲基化；组蛋白甲基化、乙酰化
如部分碱基发生甲基化修饰，抑制基因的表达，进而影响表型。环境可以影响DNA的甲基化水平
例：基因组成相同的同卵双胞胎的微小差异；蜂群中蜂王和工蜂形态、结构、生理和行为的不同与表观遗传有关。
细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。
4.基因与性状的数量关系
数量关系：基因与性状并不都是简单的一一对应的关系。（一因一效，一因多效，多因一效）
生物的性状是基因与环境共同作用的结果。（基因型相同，环境不同，表现型不同）
练
考点01 基因指导蛋白质的合成
【典型例题1】（（2024高一下·河北·学业考试）红霉素能与细菌核糖体结合，抑制肽链的延伸从而达到抗菌效果。由此推测，红霉素直接影响的过程最可能是（ ）
A．DNA复制B．转录C．翻译D．逆转录
对点专攻1如图表示某细胞中的转录过程，相关叙述错误的是（ ）
A．a表示DNAB．b表示RNA
C．c表示RNA聚合酶D．图中有4种碱基
对点专攻2鸡的胰岛细胞中，遗传信息转录的产物有（ ）
A．血红蛋白mRNAB．性激素C．卵清蛋白D．胰岛素mRNA
【典型例题2】（（2024高一下·河北·学业考试）基因指导蛋白质合成过程中，密码子决定了氨基酸的种类以及翻译过程的起始和终止。密码子位于（ ）
DNAB．rRNAC．tRNAD．mRNA
易错提醒：密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
对点专攻1tRNA在基因指导蛋白质合成过程中发挥着重要作用。下列不属于tRNA功能的是（ ）
A．识别氨基酸
B．转运氨基酸
C．识别基因中的遗传信息
D．识别mRNA上的碱基序列
对点专攻2基因指导蛋白质的合成过程中，几乎所有的生物共用一套密码子。组成一个密码子的碱基数为（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
【典型例题3】（（2022高一下·福建·学业考试）成熟的正常植物叶肉细胞中，其遗传信息的传递情况最可能是（ ）
A．RNA→DNA→RNA→蛋白质
B．RNA→RNA→蛋白质
C．DNA→RNA→蛋白质
D．蛋白质→RNA
对点专攻1红霉素能与细菌的核糖体结合，抑制以mRNA为模板合成蛋白质的过程，进而抑制细菌的生长。红霉素发挥作用的环节是下图中的（ ）
A．复制B．转录C．翻译D．逆转录
对点专攻2如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A．人体细胞除成熟的红细胞外，都可以进行abc过程
B．a、b过程所需要的主要酶分别为DNA酶、RNA酶
C．已知新冠病毒为逆转录病毒，所以新冠病毒中可以进行dbc过程
D．不同生物遗传信息流动的途径可能不同，这与其所含酶不同有关
考点02 基因表达与性状的关系
【典型例题1】（（2024高一下·辽宁沈阳·学业考试）下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，正确的是（ ）
A．基因与性状之间是一一对应的关系
B．基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状
C．生物体的性状完全由基因控制
D．生物体的性状不受环境因素的影响
对点专攻1关于基因与性状的关系，下列叙述错误的是（ ）
A．基因能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．基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C．基因与性状的关系为一对一的关系，一个性状受一个基因的控制
D．表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变
对点专攻2基因控制性状表现的主要途径是（ ）
A．RNA蛋白质（性状）
B．DNARNA蛋白质（性状）
C．DNA蛋白质（性状）
D．RNADNA蛋白质（性状）
【典型例题2】（（2024高一下·河北·学业考试）小鼠AYY基因控制黄色体毛。经研究发现，该基因的碱基序列不变，但由于部分碱基发生了甲基化修饰而导致其毛色发生改变，并且这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。这种现象属于（ ）
A．表观遗传B．伴性遗传
C．融合遗传D．常染色体遗传
对点专攻1下列关于表观遗传的叙述正确的是（ ）
A．因基因碱基序列改变发生的遗传现象
B．不受环境因素影响的遗传现象
C．因染色体数目改变发生的遗传现象
D．可能因部分碱基甲基化发生的可遗传现象
对点专攻2水稻细胞中某一表观遗传相关酶基因表达异常，高温环境下该酶不能正常乙酰化修饰靶基因，导致水稻发育显著缺陷。下列说法不正确的是（ ）
A．该酶改变靶基因碱基排列顺序
B．该酶可影响靶基因的表达
C．环境和基因共同决定水稻性状
D．该酶导致的表型变化可遗传
1．mRNA分子上一个密码子表示为5′AUG3′，则对应tRNA上的反密码子是（ ）
A．5′UAC3′B．3′UAC5′C．3′CAU5′D．5′AUG3′
2．下列关于密码子的叙述，正确的是（ ）
A．基因上相邻的三个碱基决定一个氨基酸，这三个碱基叫做密码子
B．一个密码子只对应一个氨基酸，一个氨基酸也只对应一个密码子
C．密码子中碱基改变不一定会影响蛋白质的氨基酸序列
D．密码子可以与反密码子配对，也可以直接与氨基酸配对
3．下列关于转录的叙述，正确的是（ ）
A．转录是以DNA的两条链为模板
B．转录需要的原料是4种脱氧核苷酸
C．RNA聚合酶既可解旋也可合成RNA
D．转录得到的RNA功能都相同
4．如图是中心法则图解，图中①~⑤代表生理过程。环丙沙星可抑制细菌的DNA复制，由此可见该药物作用的生理过程发生在图中的（ ）
A．①B．②C．④D．⑤
5．在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫作信息流。转录过程中信息流的方向是（ ）
A．DNA→DNAB．DNA→RNAC．RNA→DNAD．RNA→RNA
6．基因在指导蛋白质的合成过程中，遗传信息最终翻译得到蛋白质。翻译的场所和原料分别是（ ）
A．核糖体、葡萄糖B．高尔基体、核苷酸
C．核糖体、氨基酸D．内质网、氨基酸
7．翻译过程中，游离在细胞质中的各种氨基酸以______为模板合成蛋白质。
A．DNA的一条链B．mRNAC．tRNAD．rRNA
8．如图表示遗传信息传递过程，成熟洋葱表皮细胞内遗传信息传递过程包括（ ）
A．①②③④⑤B．②③C．①②③④D．①②③⑤
9．瘾君子吸毒以后产生的后代，长大以后有可能步父母的后尘。父母因故情绪受到重创，子女有可能被多愁善感缠绕一生，研究发现一些不经意的习惯会通过DNA序列以外的方式遗传给后代，从而影响后代的性状。这种引起后代性状改变的现象属于（ ）
A．染色体变异B．表观遗传
C．基因突变D．基因重组
10．下列有关表观遗传的叙述，正确的是（ ）
A．基因的碱基序列保持不变
B．基因的表达不发生变化
C．不可以在亲子代之间遗传
D．不受环境因素的影响
11．一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为截然不同，这主要是由以下哪种生命现象发挥了重要作用（ ）
A．表观遗传B．细胞分化
C．细胞衰老D．细胞分裂
12．有人说，“基因是导演，蛋白质是演员，性状是演员的表演作品。”下列关于基因、蛋白质和性状的叙述，不合理的是（ ）
A．基因通过mRNA指导蛋白质的合成
B．生物体的性状不完全是由基因决定的
C．DNA甲基化导致基因碱基序列发生改变
D．细胞分化的本质是基因的选择性表达
13．下列有关基因与生物体性状关系的叙述，错误的是（ ）
A．基因通过控制蛋白质合成控制生物性状
B．生物体的性状与所处环境密切有关
C．一种基因可能影响生物体的多种性状
D．表现型相同的个体基因型一定相同
14．同一株水毛莨，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态，如图。下列关于以上两种不同形态叶的叙述，正确的是（ ）
A．其细胞的基因组成不同
B．其在形成过程中没有发生细胞分化
C．其形成只受环境影响，与基因无关
D．其形成过程体现了生物对环境的适应
15．下列关于基因与性状的关系说法错误的是（ ）
A．一个性状可以受到多个基因的影响
B．一个基因可以影响多个性状
C．性状是基因和环境共同作用的结果
D．基因与性状都是一一对应的关系
16．如图表示基因控制蛋白质合成的过程，回答下列问题：
(1)图中核苷酸共有 种。
(2)过程Ⅰ称为 ，过程Ⅱ称为 。
(3)过程Ⅱ中转运氨基酸的工具是 (填“tRNA”或“rRNA”)。若图中虚线方框内的“G—C”被替换成“C—G”，那么合成的肽链中相应的氨基酸会发生改变吗? 。(已知苯丙氨酸的密码子有UUU、UUC， 亮氨酸的密码子有UUG、UUA， 赖氨酸的密码子有AAA、AAG。)
17．真核生物基因的遗传信息从DNA传递到RNA之后，需要剪接体进行遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，该过程称为RNA剪接。如图是细胞核中S基因的表达过程。
(1)S基因是一段DNA分子，其基本骨架由 和 交替链接构成，两条链是 （填“反向”或“同向”）平行的。
(2)其中过程①和④分别需要 酶参与， （填序号）过程遵循碱基互补配对原则。
(3)过程③往往有若干个 串联在一个mRNA分子上，其意义是 。
18．图甲表示细胞内信息传递的相关过程，图乙所示图甲中某一信息传递环节的具体过程。请据图回答：
(1)植物根尖分生区细胞可进行图甲中的 过程（填序号）。③过程的原料是 ，催化②过程的酶为 ，其与编码蛋白质合成的一段 DNA（启动部位）结合，使DNA双链 启动 过程。
(2)图乙对应于图甲中的过程 （填序号），该过程发生的主要场所是 ，涉及的RNA有 种。图乙中甲硫氨酸对应的密码子是 ，甲硫氨酸与赖氨酸之间的化学键是 。
知识内容
考试目标层次
学考预测
A（了解、模仿、感受水平）
B（理解、独立操作、认同水平）
C（应用、领悟水平）
知识一 遗传信息的转录和翻译
√
从近三年高中学业水平试题来看，以选择题为主，简答题通常综合性较强，以中心法则为依托，考察DNA的复制、转录和翻译。
知识二 中心法则的提出和发展
√
知识三 基因、蛋白质与性状的关系
√
核酸
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构
通常是单链结构
基本单位
脱氧核苷酸（4种）
核糖核苷酸（4种）
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
存在部位
主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上
主要位于细胞质中
功能
储存遗传信息；
传递遗传信息（通过DNA复制）
表达遗传信息（通过转录、翻译）
①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板
②tRNA：运输特定氨基酸
③rRNA：核糖体的组成成分
④某些病毒的遗传物质；
⑤催化作用（酶）
项目
密码子
反密码子
位置
mRNA
tRNA
作用
直接决定蛋白质中氨基酸的序列
识别密码子，转运氨基酸
特点
与DNA模板链上的碱基互补
与mRNA中密码子的碱基互补
阶段
项目
复制
转录
翻译
时间
细胞细胞分裂前的间期
（分裂的细胞）
生长发育的连续过程（一般的活细胞）
进行场所
主要在细胞核、
还有叶绿体、线粒体
主要在细胞核、
还有叶绿体、线粒体
细胞质的核糖体中
模板
以DNA的两条链为模板
以DNA的一条链为模板
信使RNA（mRNA）
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
合成蛋白质的21种氨基酸
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
（DNA连接酶）
RNA聚合酶等
多种酶
产物
2个双链DNA
（3种）RNA
多肽链
特点
边解旋边复制；
半保留式复制
边解旋边转录
从起始密码开始，到终止密码结束；一个 mRNA上相继结合多个核糖体，顺次合成多条肽连
遗传信息的传递方向
亲代DNA→子代DNA
读取模板链方向：3，→5，
子链方向5，→3，
DNA→mRNA
读取模板链方向3，→5，
RNA延伸方向5，→3，
mRNA→蛋白质
沿mRNA移动5，→3，
模板链的去向
与子链螺旋形成新的DNA分子
与非模板链恢复双螺旋结构
mRNA被降解
配对原则
A-T,T-A,C-G,G-C
A-U,T-A,C-G,G-C
A-U,U-A,C-G,G-C
意义
复制遗传信息，使遗传信息从亲代传递到子代
表达遗传信息，使生物体表达出各种遗传性状
DNA复制
转录
翻译
逆转录
RNA复制
场所
主要细胞核
主要细胞核
核糖体
宿主细胞
宿主细胞
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
RNA
RNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
能量
ATP
碱基互补配对原则
G→C，C→G
A→T，T→A
A→U，T→A
A→U，U→A
A→T，U→A
A→U，U→A
产物
两个子代DNA
RNA
多肽链
DNA
RNA
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
RNA→DNA
RNA→RNA
意义
前后代之间传递遗传信息
表达遗传信息
表达遗传信息
通过宿主细胞传递遗传信息，合成蛋白质
前后代之间传递遗传信息