文档内容
专题 8 基因的表达和基因频率的计算
专题分析
题型解读
本专题考察时注重对学生理解能力的要求，从题干信息中找到核心落脚点，需要一定的
推理判断和思维能力。高考中常以选择题为主，其中基因频率的计算属于一大计算型问
题。
考向分析
围绕基因的转录、翻译及表达的过程考查对课本的记忆，基因频率及其计算考查逻辑思
维能力。
答题技巧
作答本专题时，要以课本知识为理论基础，各知识之间的逻辑关系为解答的依据，需多
读课本，理清思路。
对点训练
一、单选题
1．（2022·河南洛阳·统考二模）非编码RNA是细胞中一类不编码蛋白质的RNA．近年来发
现胰腺癌患者血液中一种名为HSATIII的非编码RNA，可作为胰腺癌的生物标记，用于胰腺癌
的早期诊断。下列表述错误的是（ ）
A．正常细胞中的RNA是以DNA的一条链为模板合成的
B．rRNA和tRNA都属于非编码RNA，主要分布在细胞质中
C．非编码RNA上无密码子，不参与细胞中遗传信息的翻译过程
D．若血液中出现大量HSATIII，胰腺中某些细胞膜上的糖蛋白会减少
【答案】C
【详解】A、以DNA的一条链为模板合成RNA的过程是转录，所以正常细胞中的RNA是以DNA
的一条链为模板合成的，A正确；
B、rRNA是构成核糖体的组成成分，tRNA可转运氨基酸、识别密码子，所以rRNA和tRNA都
属于非编码RNA，主要分布在细胞质中，B正确；C、非编码RNA上无密码子，但是参与细胞中遗传信息的翻译过程，如核糖体（含有rRNA）是
翻译的场所，tRNA可以转运氨基酸，C错误；
D、若血液中出现大量HSATⅢ，其为非编码RNA，可作为胰腺癌的生物标记，则说明胰腺中有
发生癌变的细胞，则胰腺中某些细胞膜上的糖蛋白会减少，D正确。
故选C。
2．（2022秋·天津红桥·高三统考）某细胞中有关物质合成如下图，①~⑤表示生理过程，
Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析错误的是（ ）
A．该细胞为真核细胞，遗传信息的传递遵循中心法则
B．物质Ⅱ是DNA，此处基因的传递遵循孟德尔定律
C．图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动
D．从图中可知，线粒体功能的发挥需要核基因和线粒体基因共同控制
【答案】B
【详解】A、该细胞有Ⅰ核膜为真核细胞，真核细胞的遗传信息的传递遵循中心法则，A正
确；
B、物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律，B错误；
C、③表示翻译，是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，据图中肽链长短可知，核糖体在mRNA
上由右向左移动，C正确；
D、从图中可知，线粒体功能的发挥需要蛋白质1和蛋白质2，蛋白质1是核基因控制合成
的，蛋白质2是由线粒体基因控制合成的，D正确。
故选B。
3．（2022·贵州黔东南·统考一模）研究发现，缺氧会严重损伤人体细胞内线粒体的结构和
功能，导致多种疾病发生。在正常氧条件下，细胞内的低氧诱导因子（H蛋白）会被蛋白酶
降解；在低氧条件下，H蛋白能促进缺氧相关基因的表达，使细胞适应低氧环境，从而减缓
线粒体损伤。下列叙述错误的是（ ）A．正常氧条件下，细胞内的H蛋白可能是被V蛋白（酶）降解的
B．正常浓度的O 进入线粒体中可能同时发挥信息分子的作用
2
C．在低氧条件下，H蛋白的活性增强可能有利于治疗贫血等缺氧性疾病
D．促进H蛋白合成的基因一定位于线粒体中
【答案】D
【详解】A、分析题干和图示，正常氧条件时，细胞内的低氧诱导因子（H蛋白）与V蛋白结
合，细胞内的低氧诱导因子( H蛋白)会被蛋白酶降解，细胞内的H蛋白有可能是被V蛋白
(酶)降解的，A正确；
B、正常浓度的O 进入线粒体中可能同时发挥信息分子的作用，使细胞内的低氧诱导因子（H
2
蛋白）与V蛋白结合，B正确；
C、在低氧条件下，H蛋白与A蛋白结合，促进低氧调节基因的表达，使细胞适应低氧环境，H
蛋白的活性增强可能有利于治疗贫血等缺氧性疾病，C正确；
D、H蛋白能促进缺氧相关基因的表达，使细胞适应低氧环境，从而减缓线粒体损伤，促进H
蛋白合成的基因不一定位于线粒体中，也可能位于细胞核中，D错误。
故选D。
4．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因
（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的
杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4
只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【详解】A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转
录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；
B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方
向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4
号个体只有小片段，是野生型，C错误；
D、用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D
错误。
故选B。
5．（2022·天津·统考模拟预测）我国科学家发现脱落酸（ABA）调控小麦种子休眠的机理
如下图所示：ABA调控转录因子TaGATA1的活性，与DNA去甲基化酶TaELF6-A1共同作用，通
过增强TaABI5基因的表达，从而增强小麦种子休眠的能力，提高穗发芽抗性。下列叙述正确
的是（ ）A．高温高湿环境下ABA被分解，容易导致小麦穗发芽
B．转录因子TaGATA1的作用是促进TaABI5基因的翻译
C．若去甲基化酶TaELF6-A1失去活性，小麦穗发芽抗性将提高
D．ABA会影响基因的表达，但其产生和分布不受基因调控
【答案】A
【详解】A、脱落酸能够抑制种子萌发，高温高湿环境下ABA被分解，种子休眠被打破，容易
导致穗发芽，A正确；
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，转录因子TaGATA1的作用是促进TaABI5基
因的转录，B错误；
C、由题图可知，若甲基化酶TaELF6-A1失去活性，TaABI5基因的表达减弱，小麦休眠能力将
减弱，C错误；
D、ABA是植物激素，会影响基因的表达，但植物激素本身的产生和分布也受基因调控，D错
误。
故选A。
6．（2023·湖北·统考高考真题）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有
A 、A 、A 三个等位基因。对这些个体的基因A 、A 、A 进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果
1 2 3 1 2 3
如图所示。该种群中A 的基因频率是（ ）
3
A．52% B．27% C．26% D．2%
【答案】B
【详解】分析电泳图，含A 基因的个体有2个A A ，15个A A ，35个A A ，所以A 的基因频
3 3 3 1 3 2 3 3
率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。
故选B。
7．（2023·山东青岛·统考三模）黑腹果蝇的灰身和黄身是一对相对性状，其中灰身是显性
性状，由位于X染色体上的B和b基因控制。若亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY，每代果蝇随
机交配，则各代雌雄果蝇中b基因频率的变化曲线如下图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体，下列叙述中错误的是（ ）
A．图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等
B．图中雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值
C．子四代的雌性中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为3/8
D．在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率也会发生波动
【答案】D
【详解】A、雄性b基因来自上一代的雌性，则图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基
因的频率相等，A正确；
B、据图可知，雌性个体b基因来自上一代的雄性，故雌性个体b基因的频率总是等于上代雌
性与雄性b基因频率的平均值，B正确；
C、据题分析，亲代中XBXB和XbY，雌性个体b基因的频率为0；雄性b基因频率=1，群体中b
基因频率是1/3；子一代基因型为XBXb和XBY，雌性个体b基因的频率=1/2，雄性b基因频率
=0，群体中b基因频率=1/3；子二代为XBXB：XBXb：XBY：XbY=1:1:1:1，雌性个体b基因的频
率=1/4，雄性b基因频率=1/2，群体中b基因频率=1/3；子三代基因型为，XBXB：XBXb：
XbXb:XBY：XbY=3:4:1:6:2，则子三代雌性中b基因的频率为6/16=3/8，雄性中b基因的频率
为2/8，群体中b基因频率=1/3；子四代中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为
3/8，群体的b基因频率=1/3，C正确；
D、据图可知，在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率不变，D错误。
故选D。
8．（2023·陕西咸阳·统考模拟预测）剪秋罗雌雄异株（2n=24），有阔叶（B）、窄叶
（b）两种类型，控制这两种性状的基因只位于X染色体上，其中窄叶（b）基因会使花粉致
死，用阔叶雄株与阔叶杂合雌株杂交得子一代，子一代再相互杂交得子二代。下列叙述正确
的是（ ）
A．剪秋罗基因组测序，测定的是13条任意染色体的DNA序列
B．子一代雌与雄比例为1∶1，子二代雌与雄比例为2∶1C．子二代雌株中B基因频率为7/8，子二代雄株中b基因频率为1/4
D．子二代中阔叶雌株∶窄叶雌株：阔叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶3∶1
【答案】C
【详解】A、剪秋罗雌雄异株（2n=24）基因组测序，测定的是11条非同源的常染色体和XY
染色体，而不是任意13条染色体，A错误；
B、子一代基因型为XBXB：XBXb：XBY：XbY=1：1：1：1，雌与雄比例为1∶1；由于窄叶（b）
基因会使花粉致死，子一代产生的雄配子为XB：Y=1：2，因此子二代雌与雄比例为1∶2，B
错误；
C、子一代产生的雄配子为XB：Y=1：2，雌配子为XB：Xb=3：1，因此子二代雌株中B基因频
率为1/2+3/4=7/8，子二代雄株中b基因频率为1/4，C正确；
D、子二代的基因型及比例为XBXB：XBXb：XBY：XbY=3：1：6：2，表现及比例为阔叶雌株：阔
叶雄株∶窄叶雄株=2：3：1，D错误。
故选C。
9．人工组建的雌雄数量相等的果蝇种群彼此间可以相互交配繁殖，第一年种群的基因频率A
为80%，a为20%，在此后5年中基因频率保持不变。从第6年开始种群中A的基因频率开始
下降，a的基因频率上升，第12年到第18年间种群A和a的基因频率保持A的基因频率为
20%，a的基因频率为80%。下列相关叙述正确的（ ）
A．果蝇种群在18年间发生了进化且基因库不断发生改变，产生了新物种
B．第6年开始环境对果蝇种群进行了选择导致A、a的基因频率发生改变
C．第6~12年环境对果蝇个体进行定向选择，导致种群基因型频率发生改变
D．第12~18年间种群多次繁殖，A、a的基因频率不变，但基因型频率有变化
【答案】C
【详解】A、进化的实质是种群基因频率的改变，果蝇种群在18年间，基因频率发生了改
变，说明种群发生了进化，但没有产生新物种，A错误；
BC、环境对果蝇的选择作用一直存在，第6年环境发生了变化，对果蝇个体的选择明显增
大，导致基因频率和基因型频率发生改变，B错误，C正确；
D、在基因频率稳定期间，果蝇个体自由交配，后代的基因型频率也保持相对稳定，D错误。
故选C。
10．（2023·河南洛阳·统考模拟预测）自然选择三种类型建模如下图所示。下列相关说法
错误的是（ ）A．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
B．在较稳定的生存环境中，图1是自然选择最常见的形式
C．图2中种群发生的可遗传变异为进化提供了原始材料
D．图3中的自然选择是不定向的，可能形成两个物种
【答案】D
【详解】A、自然选择可以使基因频率发生定向改变，三种自然选择类型都会导致种群基因频
率发生改变，A正确；
B、①为稳定选择，若①与进化起点最相似，则进化过程中生存环境最稳定的可能是①，B正
确；
C、可遗传变异包括突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，图2中种群发生的可遗传变
异为进化提供了原始材料，C正确；
D、自然选择决定生物进化的方向，自然选择是定向的，D错误。
故选D。
二、多选题
1．（2023·河北石家庄·统考三模）研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带
氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA），进而调控相关基因的表达，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①与过程②中涉及到的碱基互补配对方式相同
B．空载tRNA的3’端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
C．过程②中终止密码子与a距离最近，d结合过的tRNA最少
D．当缺乏氨基酸时，空载tRNA只能通过抑制转录来抑制基因表达
【答案】BC
【详解】A、图中过程①表示转录，过程②表示翻译，转录特有的配对方式为T-A，翻译特有
的碱基配对方式为U-A，故两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同，A错误；
B、据题意可知，负载tRNA是携带氨基酸的tRNA，空载tRNA是没有携带氨基酸的tRNA，空
载tRNA的3' 端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA，B正确；
C、根据肽链的长度可知，翻译的方向是从右向左，因此终止密码子与a距离最近，d上的肽
链最短，其结合过的tRNA最少，C正确；
D、由图可知，细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程，又通过激活蛋白
激酶来抑制翻译过程，D错误。
故选BC。
2．（2023·江苏·模拟预测）研究发现基因家族存在一类“自私基因”，可通过“杀死”不
含这类基因的配子来改变分离比例。如E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能“杀
死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F ，F 随机传粉获得
1 1
F 。下列相关叙述错误的是（ ）
2
A．亲本产生的雄配子中，E：e=3：1
B．F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1
1
C．F 中基因型为ee的个体所占比例为5/32
2D．从亲本→F →F ，e的基因频率逐代降低
1 2
【答案】C
【详解】A、E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内2/3不含该基因的雄配
子，因此，基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e，A正确；
B、基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e，雌配子比例为1/2E和1/2e，根据
雌雄配子的随机结合，可求出F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1，B正确；
1
C、F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1，据此可求出F 产生的雄配子为
1 1
e=4/8×1/2×1/3+1/8=5/24、E=3/8+4/8×1/2=5/8，即E：e=3：1，雌配子比例为5/8E和
3/8e，再根据雌雄配子的随机结合可求出F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=15：
2
14：3，因此基因型为ee的个体所占比例为3/32，C错误；
D、E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内2/3不含该基因的雄配子，因此
从亲本→F1→F2，基因e的频率逐代降低，D正确。
故选C。
三、综合题
1．（2023·河北石家庄·统考三模）研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带
氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA），进而调控相关基因的表达，
过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①与过程②中涉及到的碱基互补配对方式相同
B．空载tRNA的3’端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
C．过程②中终止密码子与a距离最近，d结合过的tRNA最少
D．当缺乏氨基酸时，空载tRNA只能通过抑制转录来抑制基因表达
【答案】BC【详解】A、图中过程①表示转录，过程②表示翻译，转录特有的配对方式为T-A，翻译特有
的碱基配对方式为U-A，故两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同，A错误；
B、据题意可知，负载tRNA是携带氨基酸的tRNA，空载tRNA是没有携带氨基酸的tRNA，空
载tRNA的3' 端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA，B正确；
C、根据肽链的长度可知，翻译的方向是从右向左，因此终止密码子与a距离最近，d上的肽
链最短，其结合过的tRNA最少，C正确；
D、由图可知，细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程，又通过激活蛋白
激酶来抑制翻译过程，D错误。
故选BC。
2．（2023·江苏·模拟预测）研究发现基因家族存在一类“自私基因”，可通过“杀死”不
含这类基因的配子来改变分离比例。如E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能“杀
死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Ee的亲本植株自交获得F ，F 随机传粉获得
1 1
F 。下列相关叙述错误的是（ ）
2
A．亲本产生的雄配子中，E：e=3：1
B．F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1
1
C．F 中基因型为ee的个体所占比例为5/32
2
D．从亲本→F →F ，e的基因频率逐代降低
1 2
【答案】C
【详解】A、E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内2/3不含该基因的雄配
子，因此，基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e，A正确；
B、基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为3/4E和1/4e，雌配子比例为1/2E和1/2e，根据
雌雄配子的随机结合，可求出F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1，B正确；
1
C、F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=3：4：1，据此可求出F 产生的雄配子为
1 1
e=4/8×1/2×1/3+1/8=5/24、E=3/8+4/8×1/2=5/8，即E：e=3：1，雌配子比例为5/8E和
3/8e，再根据雌雄配子的随机结合可求出F 中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=15：
2
14：3，因此基因型为ee的个体所占比例为3/32，C错误；
D、E基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内2/3不含该基因的雄配子，因此
从亲本→F1→F2，基因e的频率逐代降低，D正确。
故选C。
