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第21 讲 基因的表达、基因与性状的关系
目录
01 考情透视·目标导航..................................................................................................................................2
02 知识导图·思维领航..................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..................................................................................................................................3
考点一 遗传信息的转录和翻译................................................................................................................3
知识点1 RNA 的结构和种类....................................................................................................................3
知识点2 遗传信息的转录..........................................................................................................................5
知识点3 遗传信息的翻译..........................................................................................................................7
知识点4 多聚核糖体................................................................................................................................11
考向1 围绕转录和翻译，考查科学思维...............................................................................................12
考向2 结合对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断，考查科学思维...................................13
考点二 中心法则..........................................................................................................................................13
知识点1 中心法则....................................................................................................................................13
知识点2 生命是物质、能量和信息的统一体.......................................................................................14
考向1 结合中心法则的过程，考查分析判断能力...............................................................................14
考点三 基因表达与生物性状的关系.....................................................................................................16
知识点1 基因控制生物性状的途径.......................................................................................................16
知识点2 基因的选择性表达与细胞分化...............................................................................................18
知识点3 表观遗传及基因与性状其他几种关系...................................................................................19
考向1 围绕表观遗传，考查科学思维...................................................................................................21
04 真题练习·命题洞见（含2024 年高考真题）........................................................................21
05 长句分析·规范作答................................................................................................................................24
一、教材知识链接...............................................................................................................................................24
二、教材深挖拓展...............................................................................................................................................24
三、长句规范作答...............................................................................................................................................24
1
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考点
由高考知核心知识点
预测
基因的
表达、
基因与
性状的
关系
考点一：遗传信息的转录和翻译
（3 年44 考，全国卷3 年4 考）
（2024 安徽、2024 湖北）基因表达
（2024 河北）基因表达、RNA
（2024 甘肃）基因与性状的关系
（2024 浙江）甲基化
（2023 广东、2023 湖南）基因表达
（2023 浙江、2023 湖南）基因表达
（2023 湖南、2023 山东）RNA
（2023 海南、2023 天津）甲基化
（2023 广东）中心法则
（2023 海南、2023 山东）基因与性
状的关系
（2023 全国、2023 浙江）基因与性
状的关系
（2022 广东、2022 福建）RNA
（2022 浙江、2022 河北）中心法则
题型：选择题、解答题
内容：分析近三年的高
考试题，可以发现高考
试题均考查遗传信息的
本质；复制机转录和翻
译过程；生物的变异内
容。2025 年高考很可能
在呈现现实中的问题情
景，让学生运用相关基
础知识，分析转录翻译
过程及变异类型发生的
原因及结果的推测。
考点二：中心法则
（3 年10 考，全国卷3 年0 考）
考点三：基因表达与生物性状的关系
（3 年9 考，全国卷3 年1 考）
课标要
求
1.概述DNA 上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成，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
2.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
新旧教
材对比
增：①mRNA 和tRNA 的3′端和5′端；②基因的选择性表达与细胞分化；③表观遗传。
改：①密码子表；②密码子的破译由选学变为“科学史话”。
删：细胞质基因。
2
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考点一 遗传信息的转录和翻译
知识点1 RNA 的结构和种类
1.基因的表达：即基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个过程。
【教材隐性知识】RNA 适合做信使的原因是：①RNA 由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息；
3
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②一般是单链，而且比DNA 短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
【特别注意】RNA 一般是单链，长度比DNA 短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
2.种类及功能：
（1）信使RNA（mRNA）：合成蛋白质的直接模板。
（2）转运RNA（tRNA)：识别密码子，转运氨基酸。
（3）核糖体RNA（rRNA)：与蛋白质构成核糖体。
【知识链接】核仁与rRNA 和核糖体的形成有关。
注意：病毒RNA：RNA 病毒的遗传物质；酶：少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能。（起催化作用）
3.DNA 和RNA 的主要区别
（1）DNA
①全称：脱氧核糖核酸
②基本单位：脱氧核糖核苷酸
③结构：DNA 一般为规则的双螺旋结构
④分布（真核细胞）：细胞核（主要）线粒体、叶绿体
（2）RNA
①全称：核糖核酸
②基本单位：核糖核苷酸
③结构：RNA 通常呈单链
④分布（真核细胞）：细胞质（主要）
【教材隐性知识】源于必修2 P67“图4－6”：tRNA 含有氢键，一个tRNA 分子中不是只有三个碱基。
【归纳总结】DNA 与RNA 的判断方法
4
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(1)若某核酸分子中有脱氧核糖，一定为
DNA
；有核糖一定为
R NA
。
(2)若含“T”，一定为
DNA
或其单位；若含“U”，一定为
R NA
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
R NA
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
R NA
)。
知识点2 遗传信息的转录（DNA→RNA）
1.概念：以DNA 的一条链为模板，合成RNA 的过程。
2.场所：主要在细胞核，也可以在线粒体和叶绿体（细胞质）中。
3.转录的过程：
【教材隐性知识】
一个基因转录时以基因的1 条链为模板，一个DNA 分子上的所有基因的模板链 不一定
(填“一定”或
“不一定”)相同。
转录方向的判定方法：
已合成的
mRNA
释放的一端
(5
′－端
)
为转录的起始方向。（从5′→3′延伸）
①时间：个体生长发育的整个过程
②原则：碱基互补配对；A－U、T－A、G－C、C－G
③产物：RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
④特点：边解旋边转录
⑤遗传信息传递的方向：DNA→RNA
⑥转录的意义：遗传信息从DNA 传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备。
⑦mRNA 的延伸方向：从子链5′-端到3′-端
提醒：每次转录的只是DNA 分子特定的基因片段（并非整个DNA）
【拓展延伸】有义链和反义链
（1）反义链或模板链：基因中具有转录功能的链， 即与有义链互补的链。
5
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（2）有义链或编码链：基因中无转录功能的链，与转录产物mRNA 碱基序列相同的那条链(除用T 代替U
外)。
在一个含有若干基因的DNA 分子中， 各个基因的有义链， 并不一定都在同条链上， 也就是说，
DNA 双链中的一条链对某些基因来说是有义链， 而对另一些基因来说则是反义链(如下图)。
【注意】转录是以基因为单位进行，在同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。
【问题1】转录与DNA 复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
复 制
转 录
时间
细胞分裂(有丝和减Ⅰ前的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
主要在细胞核(线粒体、叶绿体 )
模板
DNA 的两条链
DNA 的一条模板链
原料
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
酶
解旋酶、DNA 聚合酶
RNA 聚合酶
产物
两个双链DNA
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
特点
半保留复制（多起点边解旋边双向复
制）
边解旋边转录（原核细胞：边转录边翻译）
碱基配对
A－T、T－A、G－C、C－G
A－U、T－A、G－C、C－G
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
意义：碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性
知识点3 遗传信息的翻译（RNA→蛋白质）
1.概念：以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
2.场所：核糖体
3.密码子：mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。
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第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
U
苯丙氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
亮氨酸
丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
酪氨酸
酪氨酸
终 止
终 止
半胱氨酸
半胱氨酸
终止，硒代半胱氨酸
色氨酸
U
C
A
G
C
亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸
组氨酸
组氨酸
谷氨酰胺
谷氨酰胺
精氨酸
精氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
（起始）
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
G
缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸、甲硫氨酸
（起始）
丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
天冬氨酸
谷氨酸
谷氨酸
甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸
U
C
A
G
（1）密码子的特性
①（一般）一个密码子只对应一种氨基酸（专一性）
②一种氨基酸可对应一个或多个密码子（简并性）
注意：增加密码子的容错性、保证翻译的速度
③地球上几乎所有生物都共用一套密码子（通用性）
注意：生物有共同的起源、生命的统一性
（2）密码子的种类
①43=64 种
②2 个起始密码：AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸、甲硫氨酸）。
③3 个终止密码：（一般不决定氨基酸）UAA、UAG、UGA。
【特别注意】一般情况下3 个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA 可以编
码硒代半胱氨酸。一般情况下，决定氨基酸的密码子61 种，特殊情况下62 种。
4.转运工具：tRNA
（1）形态：三叶草形
【教材隐性知识】源于必修2 P67“图4－6”：tRNA 含有 (填“含有”或“不含有”)氢键，一个
tRNA 分子中 不是 (填“是”或“不是”)只有三个碱基。
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（2）tRNA 与氨基酸的对应关系：1 种tRNA 只能转运一种氨基酸，1 种氨基酸可以由一种或多种tRNA 运
输。
【特别注意】反密码子读取方向：3’→5’
5.翻译的过程：
（1）mRNA 进入细胞质，与核糖体结合。（形成两个位点），携带甲硫氨酸的tRNA ，通过与碱基AUG
互补配对，进入位点1。
（2）携带某个氨酸的tRNA 以同样的方式进入位点2。
（3）甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2 的tRNA 上。
（4）核糖体沿mRNA 移动，读取下一个密码子，原占位点1 的tRNA 离开核糖体，原位点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
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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。
①条件：
模板：mRNA
原料：21 种氨基酸
能量：由细胞呼吸提供
酶：多种酶
场所：细胞质的核糖体
转运工具：tRNA
特点：翻译结束后，mRNA 分解成单个核苷酸。
②原则：碱基互补配对：mRNA-tRNA，G－C、C－G、U－A、A－U。
③产物：具有特定氨基酸顺序的蛋白质。
④遗传信息传递的方向：DNA→RNA
6.真核生物与原核生物转录、翻译比较：
（1）真核生物
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先转录，后翻译
（2）原核生物
边转录边翻译
注：真核细胞中线粒体DNA 和叶绿体DNA 也是边转录边翻译。
7.基因中的碱基、RNA 中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算：
结论：基因的碱基 ：信使RNA 的碱基：氨基酸 =6：3：1
【说明】因为基因中存在启动子、内含子等片段，实际上基因(DNA)上所含有的碱基数要大于6n，或氨基
酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
【归纳总结】
1.遗传信息、密码子和反密码子的比较：
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2.密码子、tRNA 和氨基酸之间的对应关系：
3.DNA 复制、转录、翻译的区别与联系
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂前的间期
个体生长发育整个过程
场所
主要在细胞核，也可以在线粒体、叶绿体
核糖体
模板
DNA 的两条链
DNA 的一条链
mRNA 链
原料
4 种游离的脱氧核苷酸
4 种游离的核糖核苷酸
21 种氨基酸
能量
ATP
酶
解旋酶、DNA 聚合酶等
RNA 聚合酶
多种酶
产物
两个双链DNA
RNA
蛋白质
碱基互补配对方式
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
A-U、U-A、G-C、C-G
意义
传递遗传信息
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
知识点4 多聚核糖体
1.多聚核糖体：一条mRNA 链上结合多个核糖体。
2.分析DNA 转录和翻译过程
①图中翻译方向是 从左向右 ，判断依据是
多肽链的长短，长的翻译在前
。
②图示信息显示一条mRNA 可结合多个核糖体，其意义是 少量的
mRNA
分子可以迅速合成出大相同的多
肽链
。
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【易错辨析】
1．rRNA 是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。(必修2 P65 图43)( )
2．细菌的一个基因转录时两条DNA 链可同时作为模板，提高转录效率。(必修2 P65 图44)( )
3．tRNA 分子中的部分碱基两两配对由氢键连接。(必修2 P67 图46)( )
4．tRNA 分子中—OH 部位是结合氨基酸的部位，与氨基酸的—NH2 中的H 结合。(必修2 P67 图46)(
)
5．一个tRNA 上的反密码子只能与mRNA 上的一种密码子配对。(必修2 P68 图47)( )
考向1 围绕转录和翻译，考查科学思维
例1．RNA 合成发生在DNA 双链部分解开的区域内(见图)。下列相关叙述正确的是( )
A.RNA 与DNA 只有一种核苷酸有差异
B.与RNA 序列一致的链是模板链
C.RNA 聚合酶是结构复杂的RNA 大分子
D.转录时RNA 的延伸方向总是从5′→3′
【变式训练】如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是( )
A．相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A－T
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B．真核细胞由过程②形成的mRNA 和tRNA 都需要加工
C．过程③中核糖体在mRNA 上的移动方向是a 到b
D．图示tRNA 可以搬运密码子为CCA 的氨基酸
考向2 结合对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断，考查科学思维
例2．下列关于人体的RNA 和蛋白质的相互关系的叙述正确的是( )
A.目前发现组成人蛋白质的氨基酸有21 种，硒代半胱氨酸是最晚被发现的氨基酸
B.由于“UGA 是终止密码子，特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸”，因此人类不决定氨基酸的终止密码子
有2 个，密码子共有65 个
C.如果mRNA 上密码子是(5′—AUG—3′)，则tRNA 的反密码子是(5′—UAC—3′)
D.密码子的简并增加了基因突变的显现概率
【变式训练】图中甲表示酵母丙氨酸tRNA 的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，其中I 表示次
黄嘌呤，能够与A、U 或C 配对。下列有关叙述正确的是( )
A.图中tRNA 的P 端是结合氨基酸的部位
B.丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的
C.单链tRNA 分子内部不存在碱基互补配对
D.转录丙所示序列的双链DNA 片段含有3 个腺嘌呤
考点二 中心法则
知识点1 中心法则 （体现了遗传信息流向）
1.提出者：克里克
2.补充后的内容图解：
3.写出下列部分生物中心法则表达式
生物种类
举例
遗传信息的传递过程
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DNA 病毒
T2 噬菌体
RNA 病毒
烟草花叶病毒
逆转录病毒
艾滋病病毒
细胞生物
动物、植物、细菌、真菌等
请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式：
请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式：
知识点2 生命是物质、能量和信息的统一体
【归纳总结】(必修2 P69“拓展应用”)抗生素通过与 核糖体 结合，抑制肽链的延伸;或抑制细菌DNA
的复制;或抑制细菌
RNA
聚合酶
的活性来抑制转录，从而抑制细菌的生长。
考向1 结合中心法则的过程，考查分析判断能力
例1．染色质由DNA、组蛋白等组成。组蛋白乙酰化引起染色质结构松散，有关基因进行表达；组蛋白去
乙酰化，有关基因表达受到抑制(见下图)。下列有关叙述正确的是( )
A.组蛋白乙酰化可能发生在细胞分化过程中
B.过程c 需要解旋酶先催化DNA 双链解旋
C.一个DNA 分子通过过程c 只能合成一种mRNA 分子
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D.过程d 还需要核糖体、tRNA、核糖核苷酸、ATP 等参与
【变式训练】1.细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述不正确的是( )
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A 的表达效率高于基因B
B．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA、rRNA 和tRNA 都是以DNA 为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA 中含有与mRNA 上密码子互补配对的反密码子
【变式训练】2.已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基
酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA 甲)
和酶E，酶E 催化甲与tRNA 甲结合生成携带了甲的tRNA 甲(表示为甲－tRNA 甲)，进而将甲带入核糖体参与
肽链合成。已知tRNA 甲可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。
若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )
ATP
①
②甲 ③RNA 聚合酶 ④古菌的核糖体
⑤酶E 的基因 ⑥tRNA 甲的基因
A.
②⑤⑥
B.
①②⑤
C.③④⑥
D.②④⑤
考点三 基因表达与生物性状的关系
知识点1 基因控制生物性状的途径
1.间接控制途径：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。
基因――→酶的合成――→代谢过程――――――→生物体的性状
例如：豌豆的圆粒和皱粒、白化病等。
①白化病致病机理图解
控制酪氨酸酶的基因异常→酪氨酸酶不能正常合成→酪氨酸不能正常转化为黑色素→缺乏黑色素，表现白
化病。
结论：基因――→酶的合成――→代谢过程――――――→生物体的性状。
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
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2.直接接控制途径
例如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等。
注意：CFTR 基因缺失3 个碱基，血红蛋白基因中一对碱基被替换A-T→T-A，这两个过程都属于基因突变。
①镰刀型细胞贫血症致病机理图解
编码血红蛋白的基因中一个碱基对变化→血红蛋白的结构发生变化→红细胞成镰刀型，运输O2能力降→容
易破裂，患溶血性贫血。
结论：基因――→蛋白质的结构――――――→生物体的性状。
问题：酒量是天生的吗？能不能训练？
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【易错辨析】
1.下图表示人体内基因对性状的控制过程，判断如下分析：
(1)基因1 和基因2 一般不会出现在人体内的同一个细胞中。( )
(2)图中①过程需RNA 聚合酶的催化，②过程需tRNA 的协助。( )
(3)④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构不同。( )
(4)人体衰老引起白发的原因是图中酪氨酸酶不能合成。( )
(5)基因控制囊性纤维病与基因2 控制性状的方式相同。( )
知识点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 (如图所示)。
思考：细胞分化的“变”与“不变”
不变：
① ③ ④ ⑥
改变： ② ⑤ ⑦ ⑧
①DNA ②mRNA ③tRNA ④rRNA ⑤蛋白质的种类 ⑥细胞的数目 ⑦细胞的形态、结
构 ⑧细胞的生理功能。
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2.细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞（遗传物质相同）中 mRNA
和
蛋白质 不完全相同，从而导致细胞具有不同的 形态和功能 。
知识点3 表观遗传及基因与性状其他几种关系
1.表观遗传
（1）定义：生物体基因的碱基序列保持不变（属于可遗传变异），但基因表达和表型发生可遗传变化的
现象。
（2）存在时期：象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
（3）类型：①DNA 甲基化修饰；②非编码RNA 干扰（例如miRNA）；③组蛋白甲基化、乙酰化等。
（4）特征：可遗传性、可逆性、DNA 不变。
DNA 甲基化示意图
2.表观遗传的特征
（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 可以发生去甲基化。
（4）普遍性：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
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【教材隐性知识】必修2 P73“思考·讨论”：某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy 和a 的控制，Avy
为显性基因，表现为黄色体毛，a 为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛
的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类
型。请分析可能的原因。
【与社会的关系】
有研究表明：吸烟会使人的体细胞内DNA 的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。
不仅如此，还有研究发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA 的甲基化水平明显升高，请查阅相关
资料，结合表观遗传、烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识，向亲友和周围人群深入宣传戒烟的道
理。
【关于表观遗传的几点提醒】
（1）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。
（2）表观遗传一般是影响基因的转录过程,进而影响蛋白质的合成。
（3）可遗传变异一般是指会引起遗传信息发生改变的变异，如基因突变、基因重组和染色体变异，但
DNA 甲基化等表观遗传，遗传信息不变也能遗传给后代，也属于可遗传变异。
【教材隐性知识】
1.【教材隐性知识】必修2 P74：导致表观遗传现象发生的主要因素有
DNA
的甲基化，构成染色体的组蛋
白甲基化、乙酰化等修饰
。
2.【教材隐性知识】必修2 P74：研究表明，吸烟会影响后代的遗传性状，请分析其中的原因 吸烟会使
人的体细胞内
DNA
的甲基化水平提高，对染色体上的组蛋白也会产生影响
。
3.基因与性状间的对应关系
（1）一个基因――→一种性状 基因的特异性
如：红绿色盲、白化病等单基因遗传病
（2）多个基因――→一种性状(如身高、体重等) 多基因效应
如：人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。
（3）一个基因――→多种性状(如基因间相互作用) 基因的多效性
如：研究发现水稻中的Ghd7 基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量
都有重要的作用。
生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象，发生表型模拟的个体遗
传物质没有变化。
注意：基因与性状并不是简单的一一对应的关系。
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【易错辨析】
1．中心法则没有体现遗传信息的表达。(必修2 P69 正文)( )
2．豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(必修2 P71 正文)(
)
3．DNA 甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。(必修2 P74 正文)( )
4．基因与性状是一一对应关系。(必修2 P74 正文)( )
5．生物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。
(必修2 P74 正文)( )
考向1 围绕表观遗传，考查科学思维
例1．下列遗传现象，与其他三项不同的是( )
A.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异
B.一个蜂群中均由受精卵发育而来的蜂王和工蜂的差异
C.秃顶男性(BB)与正常女性(bb)结婚，儿子均为秃顶，女儿均为正常
D.纯种黄色体毛与纯种黑色体毛的小鼠杂交，F1表现出不同的毛色
【变式训练】组成染色体的组蛋白发生甲基化会影响基因的表达。如拟南芥FLC 基因(开花抑制基因)的表
达与其所在染色体中组蛋白的3 个赖氨酸有关，其中4 号赖氨酸发生甲基化会促进FLC 基因表达，9 号和
27 号赖氨酸发生甲基化会抑制FLC 基因表达。春化作用会使4 号赖氨酸去甲基化，同时使9 号和27 号赖
氨酸发生甲基化。下列说法正确的是( )
A.春化作用会促进拟南芥开花
B.春化作用会改变组蛋白的氨基酸序列
C.组蛋白甲基化后将影响染色体的复制
D.组蛋白甲基化会通过改变遗传信息来改变表型
【变式训练】某植物的叶形与R 基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R 基因的序列相同。
植株甲R 基因未甲基化，能正常表达；植株乙R 基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是(
)
A.植株甲和乙的R 基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R 基因的序列相同，故叶形相同
C.植株乙自交，子一代的R 基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
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一、单选题
1．（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＇
2．（2024·湖南·高考真题）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。
葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1 在高尔基体膜上先后经S1 和S2 蛋白水解酶酶
切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG 能够通过膜转
运蛋白F5 进入高尔基体内，抑制S1 蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B．敲除F5 蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C．降低高尔基体内UDPG 量或S2 蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D．激活后的R1 通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
3．（2024·甘肃·高考真题）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成。关于证明蛋白质和核酸哪一
种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S 型菌株的DNA 分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性
状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S 型菌DNA+DNA 酶”加入R
型活菌的培养基中，结果证明DNA 是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA 进入宿
主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA 分子
可使烟草出现花叶病斑性状
4．（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（ ）
种类
细胞内定
位
转录产物
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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
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
5．（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离
比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d
雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细
绳代表纺锤丝；DNA 分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA 序列的纸条等模
拟DNA 分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（ ）
A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D 和d 配子
B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
6．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是
（ ）
碱基种类
A
C
G
T
U
含量
（％）
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A．该病毒复制合成的互补链中G＋C 含量为51.2％
B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA 变异
C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D．病毒基因的遗传符合分离定律
7．（2024·吉林·高考真题）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
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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
二、非选择题
8．（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）
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
(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 。
一、教材知识链接
1.(必修2 P59)基因：通常是有遗传效应的DNA 片段。
2.(必修2 P65)转录：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。
3.(必修2 P66)密码子：mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫作一个密码子。
4.(必修2 P74)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，叫
作表观遗传。
5.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，通过32P、35S 分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实
验，证明了噬菌体中在前后代具连续性的物质为DNA。
6.(必修2 P71)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。
7.(必修2 P71)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
8.(必修2 P72)细胞分化的本质就是基因的选择性
表达
。
二、教材深挖拓展
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1．(必修2 P64～65)RNA 适合做信使的原因是
RNA
由核糖核苷酸连接而成，可以储存遗传信息；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
。
2．(必修2 P69)真核生物翻译时少量的mRNA 可迅速合成大量的蛋白质的原因是 一个
mRNA
分子可结
合多个核糖体同时进行翻译 。
三、长句规范作答
1.(科学探究)从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象
称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
2.(科学思维)RNA 和DNA 在化学组成上的区别在于：
RNA
中含有核糖和尿嘧啶，
DNA
中含有脱氧核糖
和胸腺嘧啶 。
3.(科学思维)起始密码子AUG 决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？
4.(科学思维)翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质
吗？
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