基因表达的调控难点（原卷版）-2026年高考生物二轮复习专练

重难05基因表达的调控难点

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■I重难考向聚焦

核心考点重难考向高考考情

（2025湖南卷）原核生物翻译的场所

（核糖体）；转录与翻译的模板链特

异性

原核与真核

（2025河北卷）基因转录方向与

基因表达调1.转录、翻译的过程差异

mRNA序列的关系；转录过程的碱基

控的差异及2.影响基因表达的因素

互补配对规则

机制

（2025山东卷）真核生物复制、转录、

翻译的场所差异；RNA聚合酶与核糖

体的移动方向区别：

（2025江苏卷）mRNA甲基化的转录

后调控机制；DNA甲基化与表观遗传

效应的关联

表观遗传调1.DNA甲基化与表观遗传效应的关联

（2025陕甘青宁卷）表观遗传对基因

控的分子机2.基因型与表型的表观遗传关联

表达的可逆调控：基因型与表型的表

制及应用3.基因表达调控的多级性

观遗传关联

（2025河南卷）表观遗传对表型的影

响；基因表达调控的多级性

（2025云南卷）启动子的环境响应特

性（氧浓度依赖性）；基因表达的双

向调控设计

基因表达多

1.基因表达的双向调控设计（2025云南卷）环境因素（紫外光、

级调控的实

2.基因敲除的表型效应预测糖类）对基因转录的诱导作用；基因

验分析

表达与性状（花色）的关联

（2025湖南、湖北卷）基因表达的负

调控机制；基因敲除的表型效应预测

重难要点剖析

1.基因表达过程中的方向问题总结（图中b链为该基因转录时的模板链）

mRNA

多肽链H2N-o—o-o-o-COOH

⑴基因启动子端是模板链的3'端。

（2）RNA链的合成方向跟DNA兔制一样也是5'-3'。

（3）密码子按照5'-3'的方向读取。核糖体按照5'-3'的方向在mRNA上移动，产生的多肽链则是从

氨基端开始到按基端结束。当核糖体移动到终止密码子时翻译结束。

2.基因表达中的数量问题

⑴肽链合成时，并不是只有一个核糖体和一个mRNA在工作，而是在一个mRNA分子上有若干个核糖体

同时进行翻译以提高翻译效率。

⑵在一个细胞周期中，核DNA复制一次：每个复制起点只起始一次；而在一个细胞周期中，基因可多次转

录，因此转录起点可多次起始。

3.表观遗传的常见类型

（l）DNA甲基化：在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰，DNA甲基化会抑制基因转录。

⑵组蛋白修饰

①组蛋白乙酰化修饰一般与基因转录激活相关，而组蛋白去乙酰化则与基因沉默相关。

②组蛋白甲基化修饰既与基因的转录抑制相关，又与转录激活相关，这取决于被修饰的氨基酸残基所处的

位置、被修饰的程度，以及甲基转移酶的性质。

（3）RNA干扰

主要靠直接结合特异的靶标mRNA,从而阻止该mRNA进行翻译或者导致靶标mRNA的稳定性下降。

（4）X染色体失活

是“强制性的男女平等”。雌性动物体细胞中X染色体的失活遵循〃-1规律：不管有多少条X染色体，

除了一条以外其余的都失活。染色体失活是一个与基因沉默相关的过程。这些变化使失活的X染色体形成

巴氏小体。虽然在体细胞中失活的X染色体非常稳定，但在正常发育过程中的一些情况下，整条染色体还

可以再被激活。例如，在发育中的原始生殖细胞内，可以激活失活的X染色体。

⑸基因（组）印记

指因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的•种遗传现象,DNA甲基化就是基因组印记的重要方式之%

在印记基因中，来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生；但在子一代的原始生殖细胞

中，甲基化都会被清除，然后形成配子时，甲基化模式都会重新设定。

口长难句剖析

1.基因表达就是基因转录及翻译的过程，在一定调节机制控制下，大多数基因经历基因激活、转录及翻译

等过程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，但并非所有基因表达过程都产生蛋白质，IRNA、rRNA

编码基因转录合成RNA的过程也属于基因表达（必修2P72）o

2.基因表达的时间特异性是指按功能需要，某•特定基因的表达对格按特定的时间顺序发生，多细胞生物基

因表达的时间特异性又称阶段特异性（必修2P73）。

3.原核生物的操纵子通常由2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇

串联组成（选择性必修3P45）。

4.顺式作用元件是指可影响自身基因表达活性的DNA序列，根据其位置、功能可分为启动子、增强子及沉

默子等（选择性必修3P46）.

5.DNA甲基化是指DNA分子中的胞喀唯被选择性地添加甲基基团的过程，这种修饰可以在不改变DNA

序列的情况下影响基因表达（选择性必修3P48）.

6.组蛋白乙酰化会使染色质的结构变得松散，从而促进基因的表达；而组蛋白的甲基化则可能抑制基因的表

达（选择性必修3P48）。

7.m.iRNA是一类长度较短的RNA分子，它可以与靶mRNA的特定序列结合，导致mRNA降解或抑制

其翻译，从而调控基因表达（选择性必修3P50）。

8.原核生物通过。因子决定RNA聚合酶对启动序列的特异性识别和结合能力，不同的。因子调控不同

基因的转录（选择性必修3P45）。

▲考向突破01原核与真核调控差异解题技巧

用解题技巧点拨

L机制定位法：题干出现“操纵子”“。因子”“多顺反子mRNA”可判定为原核调控；出现“染

色质”“甲基化”“转录因子协同”则为真核调控。如2024安徽卷11题,通过“RNA聚合酶I定

位核仁”直接关联真核转录特点，排除原核机制。

2.对•比排除法：牢记核心差异点一一原核无染色质调控、以转录为唯一关键阶段；真核多阶段调控且

依赖表观修饰。2025湖南卷3题中“细菌核糖体合成蛋白”属于原核翻译特征，“双链DNA仅一

条链为模板”为通用规则，可快速区分选项。

3.模型迁移法：将乳糖操纵子模型迁移到其他原核调控问题，如判断“缺乏诱导物时基因是否表达”，

可类比乳糖缺失时阻遏蛋白结合操纵序列的抑制效应。

1.（2025•江西景德镇•一模）柳穿鱼花形态受Lcyc基因调控。野生型花两侧对称，Lcyc基因正常表达；变

异型花辐射对称，Lcyc基因高度甲基化导致表达被抑制。野生型与变异型杂交，Fi花均两侧对称，Fi自交，

F2多数花两侧对称，少数辐射对称。变异型自交后代也偶现两侧对称花。下列相关叙述不正确的是（）

A.柳穿鱼花的形态结构可能与Lcyc基因的表达直接相关

B.被高度甲基化的Lcyc基因在遗传时遵循孟德尔遗传规律

C.变异型自交后代也偶尔出现两侧对称花，说明基因的甲基化可能会在某些情况下被解除

D.两株柳穿鱼花的差异是由于其基因序列不同

2.（2025•云南•模拟预测）青霉素和头施霉素是由特定霉菌（如产黄青霉）在发醉过程中产生的两种抗生

素，其生物合成途径及关键酶如图所示。因头胞霉素比吉霉素更稳定，且可以口服、过敏反应低、抗菌谱

广、病菌的耐药性低，其在临床上得到广泛应用。如果改造青霉素生产菌使其只生产头抱霉素，下列思路

最合理的是（）

ACV

（曲列）

竣化侑人旭碑泉

•系列酎促反应*取-的促反应

A.用基因编辑技术敲除酰基转移蜂基因B.用基因编辑技术破除段化附基因

C.将异构酶基因拷贝导入菌株D.将强启动子插入扩环酶基因的上游

3.（2025•广东•模拟预测）某种生物体内，存在两个基因G1和G2,它们分别编码两种关键酶E1和E2

基因G1和G2的转录过程均受同一转录因子TF的调控。现发现一个突变体生物，其体内E1和E2酶

的活性均显著降低，研究发现，该突变体生物中G1和G2基因的转录水平并未明显下降，但G2基因的

mRNA含量远低于正常水平，而G1基因的mRNA含量则接近正常。下列相关推测正确的是（）

A.突变体生物中G1和G2基因均发生了甲基化

B.突变体生物中G2基因的mRNA降解速率可能会加快

C.突变体生物中编码转录因子TF的基因发生了突变

D.突变体生物中G1和G2基因的编码区一定发生了突变

▲考向突破02表观遗传调控解题技巧

常解题技巧点拨

1.概念辨析法：明确表观遗传与基因突变的本质区别一一前者不改变碱基序列（如甲基化、组蛋白修

饰），后者碱基序列改变。

2.效应推导法：根据修饰类型推导表达结果：启动子甲基化一抑制转录（2024广西联考6题）；组蛋

白乙酰化一促进表达；miRNA结合mRNA-降解或抑制翻译。

3.实例联想：积累典型案例（如肿瘤发生中抑癌基因甲基化、亲本印记的甲基化差异）

1.（2025・重庆•模拟预测）2023年8月，我国科研人员发现肠癌DNA甲基化调控的新机制（如图），下列叙

述正确的是（）

去甲基化酶（TET2）

激活的

B-catenin

蛋白

\I上游了列I抑癌基因

、甲基化水平低/

、、、、（细胞核由旨

1细胞质

肿瘤消退

A.抑癌基因甲基化过程中碱基序列会发生改变

B.TET2从细胞质进入细胞核需要穿过4层磷脂分子

C.正常人体细胞中可能存在激活的*catenin蛋白促进TET2入核的机制

D.DNA甲基化引起表观遗传现象主要通过影响遗传信息翻译过程实现

2.（2025•四川成都•一模）科研工作者发现，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）参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的

相关过程，图中的①②③④表示过程。下列有关说法错误的是（）

A.DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化会影响图中的①过程

B.空载tRNA的3,端结合特定的氨基酸后转变为负载tRNA

C.根据图中多肽合成的过程判断核糖体的移动方向为从左向右

D.当细胞中缺乏氨基酸时，空载tRNA可参与对转录和翻译的抑制

3.（2025•四川泸州•一模）某野生型植物的愈伤组织中，A基因促进M基因表达，进而促进分化生芽。用

转基因方法使突变体（A基因功能缺失）过量表达M基因，获得材料甲，并进行相关实验、垢果如图，下

列结论正确的有（）

愈伤组织培养时间（小时）

①野生型愈伤组织分化生芽的过程，与A基因表达有密切关系

②A基因缺失，即使M基因表达增强，愈伤组织也不能分化生芽

③基因A、M相互作用，M基因表达的产物调控A基因的表达

④提高M基因的表达水平，可以缩短愈伤组织分化生芽的时间

A.①④B.①③C.②③D.③④

▲,考向突破03实验分析解题技巧

解题技巧点拨

1.变量控制法：探究调控因素时，明确自变量（如氧浓度、紫外光、转录因子有无）和因变量（基因表

达量、蛋白含量、表型）

2.结果解读法：若mRNA含最变化一转录调控；mRNA不变但蛋白减少一翻译调控（如miRNA干扰）；

蛋白存在但无功能一翻译后修饰问题。

3.对照设计法：验证转录因子功能时，设置“无转录因子的空载体组”为对照，通过mRNA水平差异

判断其促进/抑制作用

1.（2025•河南一模）果蝇（2n=8）的猩红眼和亮红眼、正常眼和棒状眼分别由B/b和E/e基因控制，两

对基因均不位于Y染色体上。现让猩红棒状眼雌果蝇与亮红棒状眼雄果蝇杂交，Fi雌果蝇中猩红棒状眼：

亮红棒状眼=2：1,雄果蝇中猩红棒状眼：猩红正常眼：亮红棒状眼：亮红正常眼=2：2：1：1.回答下列问

题。

⑴显性性状分别是、o亲本群体中猩红棒状眼雌果蝇的基因型及比例为O

（2旧雄果蝇中E的基因频率为。若F】中猩红棒状眼雌雄果蝇自由交配,则F2中猩红棒状眼果蝇占____。

⑶对果蝇猩红眼和亮红眼基因进行测序，基因CDNA（转录的非模板链）的部分序列如图所示。

第1位碱基第1320位碱基

B5'.......ATG........TTCTTGAAACAAATAGCAGTTTAG........3，

b5,…ATG……TTCTTGAAACTATAGCAGTTTAG……31

①对果蝇进行基因组测序，需检测条染色体中的DNA碱基序列。

②已知转录从第1位碱基开始，据图可知，b基因内发生了碱基对的,导致b基因控制合成的蛋白质

翻译到第位氨基酸后提前终止。（起始密码子：AUG,终止密码子：UAA、UAG、UGA）,

2.（2025•四川自贡•一模）科研人员将图1所示的一段人工合成的mRNA（AUG为起始密码子，UAA、UAG、

UGA为终止密码子）转入体外培养的人体细胞（实验组），一段时间后分别提取对照组和实验组细胞中的

蛋白质并通过特定抗体进行检测，结果如图2.下列有关叙述错误的是（）

图1：夕・...AUGGCUACUAACUGUUAGUUCGGCAU...9

图2：对照组实验组

A.核糖体与该mRNA的结合部位形成两个tRNA结合位点

B.以上述mRNA为模板翻译出的肽链中可能含有4个肽键

C.与该mRNA上第3个密码子对应的反密码子是9-AGU3

D.实验说明人体细胞自身缺乏该mRNA对应的基因组DNA

3.（2025•浙江•一模）部分植物种子需在光照条件下才能正常萌发。若置于无光环境中，这类种子不仅难

以萌发，即便其萌发同样无法正常进行光合作用。下图为光照等因素调控种子萌发过程的示意图，下列叙

述错误的是（）

A.若敲除编码ABA受体的基因，种子将在黑暗条件下萌发

B.光敏色素和叶绿素都能够吸收红光，进行能量转化，为生命活动提供能量

C.无光条件下ABA合成基因表达，ABA作用于靶细胞膜上受体，引起细胞内信号转导

D.无光条件下种子萌发后将无法进行光合作用，可能原因是无光条件下不能合成叶绿素

U重难提分必刷

（建议用时：30分钟）

1.（2025•湖南•高考真题）被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重更DNA,

再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Ne。，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细

胞资源。下列叙述错误的是（）

重复单元

=特定RNA

］逆转录

单链DNA

重复1重复2重复A

尸『双谯D、A

mRNA

A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内

B.蛋白Ne。在细菌的核糖体中合成

C.申联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成

D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子

2.（2025・湖北•高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数捱，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储

存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、

熊猫照片等文化数据写入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（）

A.DNA具有可复制性，有利于数据的传播

B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息

C.DNA长链中碱基排列的多样化，为大展•数据的存储提供可能

D.DNA作为存储介质体枳小，为数据携带和保存节约了大量空间

3.（2025•云南•高考真题）RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌

氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，

将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；

同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正

确的是（）

A.Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态

B.PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同

C.PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡

D.改造X菌目的是增强无氧环境卜.杀伤肿瘤细胞的能力

4.（2025・河南•高考真题）构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，

需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（）

A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型

B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程

C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率

D.组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达

5.（2025•广东•高考真题）VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG

（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变（）

A.改变了DNA序列中喀噬的数目

B.没有体现密码子的简并性

C.影响了VHL基因的转录起始

D.改变了VHL基因表达的蛋白序列

6.（2025•湖南•高考真题）基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高

水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是（）

A.蛋白W在细胞核中发挥调控功能

B.敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量

C.在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量能提高其抗虫性

D.率白W可能通过抑制RNA聚合能识别基因P和M的启动子而发挥作用

7.（2025•安徽•高考真题）大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻，转录时共用一个启动子（P）。科研小组

分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体，但该突变体能合成另一种蛋白质，此蛋白质氨基端的30个

氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列•致，而按基端的25个氨基酸序列与Y蛋白叛基端的序列•致。据此,

科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图，并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和

8.（2025・江苏•高考真题）甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变，如图所示。

下列相关叙述正确的是（）

DNAxmoo^ooaxwooooOooooa

B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核甘酸链上

C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达

D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应

9.（2025•山东•高考真题）关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下

列说法错误的是（）

A.三个过程均存在碱基互补配对现象

B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内

C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列

D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同

10.（2025•黑吉辽蒙卷•高考真题）下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是（）

A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同

B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链

C.某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型

D.核糖体与rnRNA的结合部位形成1f-tRNA结合位点

11.（2024•天津•高考真题）环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错•误•的是（）

环境因素①诱变③转录R：AI—H蛋耳质|＞性状

I②甲基化修*t④影响I

A.①可引起DNA的碱基序列改变

B.②可调节③水平的高低

C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料

D.④可引起蛋白质结构或功能的改变

12.（2025・广东汕尾•一模）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地与F蛋白或乙酰化修

饰的M蛋白结合，从而阻止F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是

()

TITY表示乙酰化修饰程度

有、,促进凋亡

进入细胞虔基因转录

命》，促进增殖

烂%入细胞/基因转录

正常细胞癌细胞

A.M基因是原癌基因，F基因是抑癌基因

B.M蛋白乙酰化后导致自身的氨基酸序列发生改变

C.正常细胞中F基因过量表达不会促进细胞增殖

D.在癌细胞中抑制M蛋白的乙酰化可减缓癌细胞的增殖

13.（2025・四川成都•一模）真核生物的基本启动子没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子与

基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达教体中的启动子，实际上包含增强子和基本

启动子。很多增强子具有如织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子.驱动相应基因在特定

组织中表达，如下图甲所示。下列说法正确的是（）

特定蛋白质

图例：

增强子基本内源基因终止子终止子内源基因基本1।一~►转录

启动子甲后动子…>激活

A.增强子的位置只能位于基本启动子的，游，从而激活启动子驱动基因转录

B.增强子通过与特定的基本启动子作用来调控基因表达

C.增强子在不同组织中的活性不同的根本原因是基因的选择性表达

D.增强子是含有特定碱基序列的DNA片段，能与RNA聚合酹结合激活启动子

15.（2024•四川成都•三模）如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图，下列说法错误的是（）

DNA

A酶

多肽

核糖体

A.该图可表示人体神经细胞核中，RNA聚合能以单链DNA为模板转录合成多种RNA

B.一种tRNA只能转运一种氨基酸，核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点

C.在RNA-DNA的杂交双链中，形成的碱基的配对方式是A-T、U-A、C-G、G-C

D.已知过程②的a链及其模板链中鸟喋吟分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺喋吟所

占的碱基比例为28%

16.（2024•天津河西•二模）重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。感染大肠杆菌的巾X174

噬菌体的遗传物质为环状