《高考生物一轮复习讲义-第6单元第5课时基因表达与性状的关系.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习讲义-第6单元第5课时基因表达与性状的关系.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第5课时基因表达与性状的关系目标要求基因与性状的关系。1基因表达产物与性状的关系(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)基因蛋白质的结构生物体的性状(完善实例分析如下)(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)基因酶的合成代谢过程生物体的性状(完善实例分析如下)白化病致病机理图解豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解2基因与性状间的对应关系另外，生物体的性状还受环境条件的影响。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，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。(1)源于必修2 P70“细胞质基因”：线粒体和叶绿体中的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻
2、译控制某些蛋白质的合成。(2)源于P78“知识迁移”：四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合。考向基因表达产物与性状的关系分析1(2023宁夏银川高三模拟)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是()A花的颜色由多对基因共同控制B基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C生物性状由基因决定，受环境影响D若基因不表达，则基因和基因也不表达答案D解析由图可知，花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A不符合题意；基因分别通过控制酶1、酶2、酶3的合成
3、来控制花青素的合成，B不符合题意；花青素在酸性和碱性条件下显示不同的颜色，说明环境因素也会影响生物性状(即花色)，C不符合题意；基因的表达是相互独立的，D符合题意。2如图为皱粒豌豆形成的原因和囊性纤维病的病因图解。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DCFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译答案B解析由题图可知，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，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基缺失，使基因结构改变
4、，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CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后进行了转录和翻译，D错误。1(2020全国，1)关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是()A遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子答案B解析根据中心法则可知，DNA可以经过转录形成RNA，即遗传信息从DNA流向了RNA，RNA可以作为模板进行翻译，即遗
5、传信息从RNA流向了蛋白质，A正确；转录形成的RNA有三种，即mRNA、tRNA和rRNA，其中可以编码多肽的只有mRNA，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，所以细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，两者不相等，C正确；转录是以基因为单位进行的，一个DNA分子中含有多个基因，所以染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。2(2017全国，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()A两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决
6、定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的答案D解析表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。3(2020天津，8)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚
7、基的合成、装配及运输过程示意图，下列相关叙述正确的是()A上图所示过程可发生在有丝分裂中期B细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出答案D解析有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体，有丝分裂中期没有核仁，不会发生图示的过程，A项错误；细胞的遗传信息主要储存于核仁外组成染色体的DNA分子中，而rDNA中仅储存着合成rRNA的遗传信息，B项错误；核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白是在核糖体上合成的，核糖体蛋白合成后通过核孔进入细胞核，在核仁中与rRNA组装成核糖体的大、小亚基，C项错误；由图可知，核糖体的亚基在细胞核的核仁中完
8、成装配后由核孔运出，D项正确。4(2021天津，17)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在_(填“正”或“负”)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。(2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开_花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加_(填“乙烯抑制剂”或“乙烯利”)时，出现雌花。(3)现有FFMM、ffMM和FF
9、mm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。答案(1)正(2)两性乙烯利(3)母本：FFmm父本：ffMM乙烯抑制剂一、易错辨析1基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状()2基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的()3在一个细胞中所含的基因都一定表达()4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()二、填空默写1基因控制性状的两条途径：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；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。2基因与性状的数量对应关系：一对一、一对多、多对一。3基因通过其表达产物蛋白质来控制性状，细胞
10、内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。课时精练一、选择题1(2023江苏无锡高三检测)如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析，下列说法错误的是()A过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变C过程中需要多种tRNA，tRNA不同，所搬运的氨基酸也不同D人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致答案C解析为转录过程，该过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA，A正确；由于密码子具有简并性，基因突变不一定会导致其控制合成的蛋白质改变，B正确；tRNA具有专一性，
11、一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能由几种tRNA来转运，因此tRNA不同，其所搬运的氨基酸可能会相同，C错误；基因可通过控制蛋白质分子的结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症，D正确。2囊性纤维病是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发生突变引起，该突变使CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使得氯离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，不正确的是()A该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状BCFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失C氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍D
12、编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性答案D解析编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的不定向性，D错误。3当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图为缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是()A当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA使蛋白激酶失活，从而抑制基因表达B过程需要解旋酶和RNA聚合酶C过程中核糖体d比a更接近起始密码子D细胞核内的mRNA通过核膜进入细胞质答案C解析据图分析，当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，
13、也可以抑制基因的转录，A错误；为转录过程，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，这一过程不需要解旋酶，B错误；为翻译过程，该过程中核糖体是沿着mRNA移动的。根据多肽链的长短可判断出翻译的方向是从右向左，起始密码子在右端，所以核糖体d比a更接近起始密码子，C正确；细胞核内的mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，D错误。4心肌细胞不能增殖，ARC基因能在心肌细胞中特异性表达，抑制心肌细胞的凋亡，以维持其正常数量。对细胞中某些基因转录形成的前体RNA进行加工的过程中会产生许多小RNA，如miR223(链状)、HRCR(环状)，HRCR可以吸附miR223等，以达到清除它
14、们的目的(如图)。当心肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR223，导致心肌细胞凋亡，最终引发心力衰竭。下列相关分析错误的是()A过程可能发生在心肌细胞的细胞核中，且离不开RNA聚合酶的催化作用B过程需要氨基酸、mRNA、rRNA和tRNA等的参与C心肌细胞缺血、缺氧时，可能会导致过程增强，进而影响过程，最终引发心力衰竭D若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物就能有效地抑制心肌细胞凋亡答案D解析DNA主要存在于细胞核中，过程转录可能发生在心肌细胞的细胞核中，转录需要RNA聚合酶，A正确；过程翻译需要原料氨基酸、模板mRNA、rRNA和tRNA等的参与，B正确；分析可知，心
15、肌细胞缺血、缺氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR223，会导致过程增强，进而降低过程，导致心肌细胞内凋亡抑制因子减少，而使心肌细胞发生凋亡，最终引发心力衰竭，C正确；分析可知，miR223通过和ARC基因的mRNA结合，抑制ARC基因的mRNA的翻译，所以若某种药物可以促进ARC基因的转录，则该药物不一定能有效地抑制心肌细胞凋亡，D错误。5生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是()A蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达BRNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始CRNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在DDNA与RNA的结合可发生在HIV中答案C解析蛋
16、白质与DNA结合后不一定能调控基因表达，如组蛋白与DNA结合构成染色体，A错误；RNA聚合酶与启动子结合启动转录，不是起始密码子，B错误；RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在，如RNA与蛋白质结合构成核糖体在原核细胞和真核细胞中普遍存在，C正确；DNA与RNA的结合可发生在被HIV侵染的宿主细胞中，但不能发生在HIV中，D错误。6如图为人细胞内基因1、基因2与相关性状的关系简图，下列叙述错误的是()A通常情况下，同一个体正常体细胞中存在基因1与基因2B图中遗传信息传递途径为DNARNA蛋白质C白化病患者表现出白化症状的根本原因是图中的酪氨酸酶活性下降D控制镰刀型细胞贫血的基因是通过基因突变
17、产生的，基因突变能产生新基因答案C解析白化病是人体不能合成酪氨酸酶或所合成的酶活性低，导致黑色素不能合成或合成量少，患者患病的根本原因是体细胞中缺少能编码有活性酪氨酸酶的正常基因，C错误。7下图表示苯丙氨酸的代谢途径，人体若缺乏相应的酶会患代谢性遗传病。一个正常基因控制一种酶的合成，图中为苯丙酮尿症缺陷部位；为尿黑酸症缺陷部位；为白化病缺陷部位。下列分析错误的是()A苯丙酮尿症患者应减少摄入高苯丙氨酸的食物B上述遗传病说明生物的一个基因只能控制一种性状C白化病患者体内的儿茶酚胺浓度可能偏高D上述遗传病说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状答案B解析苯丙酮尿症患者是因为
18、酶缺乏，苯丙氨酸大量转化为苯丙酮酸，故应减少摄入高苯丙氨酸的食物，A正确；当处代谢异常时，甲状腺激素和黑色素的代谢都会受到影响，说明一个基因可以控制一种或多种性状，B错误；白化病患者因缺乏酶不能合成黑色素，体内的多巴会转化为儿茶酚胺，故儿茶酚胺浓度可能偏高，C正确。8(2023黑龙江哈尔滨师大附中高三模拟)如图为神经递质合成酶基因复制、表达的有关过程。下列相关分析错误的是()A过程需要模板、原料、酶和能量四个条件B若要提取该基因的mRNA，则可以选择口腔上皮细胞作实验材料C图中过程一定发生碱基互补配对D基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状答案B解析过程为DNA复制过程，该过程需要DN
19、A的两条链为模板，四种游离脱氧核苷酸为原料，并且需要能量(ATP)和酶(解旋酶和DNA聚合酶)，A正确；基因进行选择性表达，口腔上皮细胞中并不转录形成控制合成神经递质合成酶的mRNA，B错误；DNA复制、转录及翻译过程均发生碱基的互补配对，C正确。9(2023内蒙古包头高三模拟)如图所示，下列有关基因与性状关系的判断，错误的是()A由基因产物呈现的性状可知，同一个基因会影响多种性状B若为表达出的异常血红蛋白，呈现的性状为“红细胞呈镰刀状”，可说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图示可表明基因与性状并非简单的线性关系D生物体的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响
20、答案B解析由题图可知，性状由同一种基因产物呈现，说明同一基因会影响多种性状，A正确；若为表达出的异常血红蛋白，呈现的性状为“红细胞呈镰刀状”，可说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，B错误；性状由同一种基因产物呈现，而性状由三种基因产物呈现，表明基因与性状并非简单的线性关系，C正确；生物体的性状除了受基因控制外，还可能受环境条件的影响，即基因型环境条件生物体的性状，D正确。10正常情况下，内质网膜上的PERK(一种内质网腔异常蛋白质)与Bip结合后处于失活状态。但当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离使PERK恢复活性，最终引发细胞凋亡，其机理如图所示。下列分析不正确的
21、是()注Bax基因、Bcl2基因为细胞凋亡相关基因，()表示促进，(一)表示抑制。A与PERK相比，Bip更容易与异常蛋白结合B异常蛋白出现后会从转录和翻译水平影响细胞凋亡CBcl2基因与Bax基因的表达产物都可以促使细胞凋亡D通过药物提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生答案C解析由题干及图示信息可知，当内质网腔内出现异常蛋白时，Bip便与PERK分离并与异常蛋白结合，Bip更容易与异常蛋白结合，A正确；由图示信息可知，异常蛋白出现后，PERK恢复活性，并影响相关基因的转录和翻译，B正确；由图示信息可知，Bax基因会促进细胞的凋亡，Bcl2基因会抑制细胞的凋亡，C错误；由题干信息
22、可知，PERK恢复活性后可引发细胞凋亡，所以提高PERK活性可以促进细胞凋亡，进而抑制肿瘤发生，D正确。11研究发现，如果环境中缺乏色氨酸，细菌需要自己合成；如果环境中有充足的色氨酸，细菌会减少或停止色氨酸的合成。该过程中色氨酸合成相关酶的基因表达调控过程如图所示。下列叙述错误的是()A细菌转录时，DNARNA杂交区域最多会有8种核苷酸B当环境中色氨酸缺乏时，相关基因能正常表达出细胞中合成色氨酸所需要的酶C当环境中色氨酸充足时，色氨酸会结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录D基因表达调控对于细菌更好地适应环境、避免物质和能量的浪费等具有重要意义答案C解析细菌转录时，DNARNA杂交区域最多会
23、有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸，即8种核苷酸，A正确；据图分析，当环境中色氨酸缺乏时，阻遏物无法与RNA聚合酶结合位点结合，基因能够正常表达，B正确；据图可知，当环境中色氨酸充足时，色氨酸与阻遏物二聚体结合后，阻遏物二聚体结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录，C错误；基因表达调控如本题可以使细菌在色氨酸充足时减少或停止色氨酸的合成，避免物质和能量的浪费，使细菌更好地适应环境，D正确。二、非选择题12(2023陕西渭南高三期末)果绳的长翅(A)对残翅(a)为显性，且A、a基因位于常染色体上，遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ，将孵化后47 d的长翅果蝇幼虫放在
24、3537 的环境中处理624 h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。请分析回答下列问题：(1)翅的发育需要经过酶的催化反应，据此你对上述实验现象进行的解释是_。(2)这个实验说明影响表现型的因素有_。(3)现有一只残翅雄果蝇，请你设计一个简单可行的方案来确定它的基因型。该实验的方案：_。预期实验结果和结论：.若_，则该果蝇的基因型为aa。.若后代表现型均为长翅，则该果蝇的基因型为_。.若后代有的表现型为长翅，有的表现型为残翅，则该果蝇的基因型为_。答案(1)温度影响与翅发育有关的酶的合成和活性，但不改变遗传物质组成(2)基因型与环境(3)让该只残翅雄果
25、蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配，孵化的幼虫在正常的温度环境中培养，然后观察后代的表现型后代表现型均为残翅AAAa解析(1)根据题干信息“长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ，将孵化后47 d的长翅果蝇放在3537 的环境中处理624 h后，得到了一些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇”，再结合翅的发育需要经过酶催化的反应可知，温度影响与翅发育有关的酶的合成和活性，但不改变遗传物质组成。(3)现有一只残翅雄果蝇，其基因型可能为AA、Aa、aa，前两种由于环境的影响而表现出残翅性状，要确定该果蝇的基因型，可让这只果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配，将后代置于正常环境温度下发育 ，观察后代的表现型。