2024年新高考生物一輪復(fù)習(xí)重難點訓(xùn)練專題08 基因的表達以及基因頻率的計算（含解析）

專專題分析題型解讀本專題考察時注重對學(xué)生理解能力的要求，從題干信息中找到核心落腳點，需要一定的推理判斷和思維能力。高考中常以選擇題為主，其中基因頻率的計算屬于一大計算型問題?？枷蚍治鰧ｎ}分析題型解讀本專題考察時注重對學(xué)生理解能力的要求，從題干信息中找到核心落腳點，需要一定的推理判斷和思維能力。高考中常以選擇題為主，其中基因頻率的計算屬于一大計算型問題?？枷蚍治鰢@基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯及表達的過程考查對課本的記憶，基因頻率及其計算考查邏輯思維能力。答題技巧作答本專題時，要以課本知識為理論基礎(chǔ)，各知識之間的邏輯關(guān)系為解答的依據(jù)，需多讀課本，理清思路。對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練一、單選題1．（2022·河南洛陽·統(tǒng)考二模）非編碼RNA是細胞中一類不編碼蛋白質(zhì)的RNA．近年來發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者血液中一種名為HSATIII的非編碼RNA，可作為胰腺癌的生物標(biāo)記，用于胰腺癌的早期診斷。下列表述錯誤的是（

）A．正常細胞中的RNA是以DNA的一條鏈為模板合成的B．rRNA和tRNA都屬于非編碼RNA，主要分布在細胞質(zhì)中C．非編碼RNA上無密碼子，不參與細胞中遺傳信息的翻譯過程D．若血液中出現(xiàn)大量HSATIII，胰腺中某些細胞膜上的糖蛋白會減少【答案】C【詳解】A、以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程是轉(zhuǎn)錄，所以正常細胞中的RNA是以DNA的一條鏈為模板合成的，A正確；B、rRNA是構(gòu)成核糖體的組成成分，tRNA可轉(zhuǎn)運氨基酸、識別密碼子，所以rRNA和tRNA都屬于非編碼RNA，主要分布在細胞質(zhì)中，B正確；C、非編碼RNA上無密碼子，但是參與細胞中遺傳信息的翻譯過程，如核糖體（含有rRNA）是翻譯的場所，tRNA可以轉(zhuǎn)運氨基酸，C錯誤；D、若血液中出現(xiàn)大量HSATⅢ，其為非編碼RNA，可作為胰腺癌的生物標(biāo)記，則說明胰腺中有發(fā)生癌變的細胞，則胰腺中某些細胞膜上的糖蛋白會減少，D正確。故選C。2．（2022秋·天津紅橋·高三統(tǒng)考）某細胞中有關(guān)物質(zhì)合成如下圖，①~⑤表示生理過程，Ⅰ、Ⅱ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。據(jù)圖分析錯誤的是（

）A．該細胞為真核細胞，遺傳信息的傳遞遵循中心法則B．物質(zhì)Ⅱ是DNA，此處基因的傳遞遵循孟德爾定律C．圖中③過程核糖體在mRNA上由右向左移動D．從圖中可知，線粒體功能的發(fā)揮需要核基因和線粒體基因共同控制【答案】B【詳解】A、該細胞有Ⅰ核膜為真核細胞，真核細胞的遺傳信息的傳遞遵循中心法則，A正確；B、物質(zhì)Ⅱ上的基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因，細胞質(zhì)基因的遺傳不遵循孟德爾定律，B錯誤；C、③表示翻譯，是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，據(jù)圖中肽鏈長短可知，核糖體在mRNA上由右向左移動，C正確；D、從圖中可知，線粒體功能的發(fā)揮需要蛋白質(zhì)1和蛋白質(zhì)2，蛋白質(zhì)1是核基因控制合成的，蛋白質(zhì)2是由線粒體基因控制合成的，D正確。故選B。3．（2022·貴州黔東南·統(tǒng)考一模）研究發(fā)現(xiàn)，缺氧會嚴重損傷人體細胞內(nèi)線粒體的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致多種疾病發(fā)生。在正常氧條件下，細胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子（H蛋白）會被蛋白酶降解；在低氧條件下，H蛋白能促進缺氧相關(guān)基因的表達，使細胞適應(yīng)低氧環(huán)境，從而減緩線粒體損傷。下列敘述錯誤的是（

）

A．正常氧條件下，細胞內(nèi)的H蛋白可能是被V蛋白（酶）降解的B．正常濃度的O2進入線粒體中可能同時發(fā)揮信息分子的作用C．在低氧條件下，H蛋白的活性增強可能有利于治療貧血等缺氧性疾病D．促進H蛋白合成的基因一定位于線粒體中【答案】D【詳解】A、分析題干和圖示，正常氧條件時，細胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子（H蛋白）與V蛋白結(jié)合，細胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子(H蛋白)會被蛋白酶降解，細胞內(nèi)的H蛋白有可能是被V蛋白(酶)降解的，A正確；B、正常濃度的O2進入線粒體中可能同時發(fā)揮信息分子的作用，使細胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子（H蛋白）與V蛋白結(jié)合，B正確；C、在低氧條件下，H蛋白與A蛋白結(jié)合，促進低氧調(diào)節(jié)基因的表達，使細胞適應(yīng)低氧環(huán)境，H蛋白的活性增強可能有利于治療貧血等缺氧性疾病，C正確；D、H蛋白能促進缺氧相關(guān)基因的表達，使細胞適應(yīng)低氧環(huán)境，從而減緩線粒體損傷，促進H蛋白合成的基因不一定位于線粒體中，也可能位于細胞核中，D錯誤。故選D。4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設(shè)計了引物1和引物2用于PCR擴增，PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。

下列敘述正確的是（）A．Gata3基因的啟動子無法控制GFP基因的表達B．翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號條帶的小鼠是野生型，4號條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子【答案】B【詳解】A、分析圖中可知，啟動子在左側(cè)，GFP基因整合Gata3基因的右側(cè)，啟動子啟動轉(zhuǎn)錄后，可以使GEP基因轉(zhuǎn)錄，Gata3基因的啟動子能控制GFP基因的表達，A錯誤；B、因啟動子在左側(cè)，轉(zhuǎn)錄的方向向右，合成的mRNA從左向右為5′→3′，剛好是翻譯的方向，所以翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正確；C、整合GFP基因后，核酸片段變長，2號個體只有大片段，所以是Gata3-GFP基因純合子，4號個體只有小片段，是野生型，C錯誤；D、用引物1和引物3進行PCR擴增，擴增出的片段大小差異較小，無法較好的區(qū)分片段，D錯誤。故選B。5．（2022·天津·統(tǒng)考模擬預(yù)測）我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)脫落酸（ABA）調(diào)控小麥種子休眠的機理如下圖所示：ABA調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子TaGATA1的活性，與DNA去甲基化酶TaELF6-A1共同作用，通過增強TaABI5基因的表達，從而增強小麥種子休眠的能力，提高穗發(fā)芽抗性。下列敘述正確的是（

）

A．高溫高濕環(huán)境下ABA被分解，容易導(dǎo)致小麥穗發(fā)芽B．轉(zhuǎn)錄因子TaGATA1的作用是促進TaABI5基因的翻譯C．若去甲基化酶TaELF6-A1失去活性，小麥穗發(fā)芽抗性將提高D．ABA會影響基因的表達，但其產(chǎn)生和分布不受基因調(diào)控【答案】A【詳解】A、脫落酸能夠抑制種子萌發(fā)，高溫高濕環(huán)境下ABA被分解，種子休眠被打破，容易導(dǎo)致穗發(fā)芽，A正確；B、轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，轉(zhuǎn)錄因子TaGATA1的作用是促進TaABI5基因的轉(zhuǎn)錄，B錯誤；C、由題圖可知，若甲基化酶TaELF6-A1失去活性，TaABI5基因的表達減弱，小麥休眠能力將減弱，C錯誤；D、ABA是植物激素，會影響基因的表達，但植物激素本身的產(chǎn)生和分布也受基因調(diào)控，D錯誤。故選A。6．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）某二倍體動物種群有100個個體，其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個等位基因。對這些個體的基因A1、A2、A3進行PCR擴增，凝膠電泳及統(tǒng)計結(jié)果如圖所示。該種群中A3的基因頻率是（）

A．52% B．27% C．26% D．2%【答案】B【詳解】分析電泳圖，含A3基因的個體有2個A3A3，15個A1A3，35個A2A3，所以A3的基因頻率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正確。故選B。7．（2023·山東青島·統(tǒng)考三模）黑腹果蠅的灰身和黃身是一對相對性狀，其中灰身是顯性性狀，由位于X染色體上的B和b基因控制。若親代果蠅的基因型為XBXB和XbY，每代果蠅隨機交配，則各代雌雄果蠅中b基因頻率的變化曲線如下圖所示。若每代能繁殖出足夠數(shù)量的個體，下列敘述中錯誤的是（）A．圖中雄性b基因的頻率總與上代雌性個體b基因的頻率相等B．圖中雌性個體b基因的頻率總是等于上代雌性與雄性b基因頻率的平均值C．子四代的雌性中b基因的頻率為5/16，雄性中b基因的頻率為3/8D．在隨機交配產(chǎn)生的各代群體中b基因和B基因的頻率也會發(fā)生波動【答案】D【詳解】A、雄性b基因來自上一代的雌性，則圖中雄性b基因的頻率總與上代雌性個體b基因的頻率相等，A正確；B、據(jù)圖可知，雌性個體b基因來自上一代的雄性，故雌性個體b基因的頻率總是等于上代雌性與雄性b基因頻率的平均值，B正確；C、據(jù)題分析，親代中XBXB和XbY，雌性個體b基因的頻率為0；雄性b基因頻率=1，群體中b基因頻率是1/3；子一代基因型為XBXb和XBY，雌性個體b基因的頻率=1/2，雄性b基因頻率=0，群體中b基因頻率=1/3；子二代為XBXB：XBXb：XBY：XbY=1:1:1:1，雌性個體b基因的頻率=1/4，雄性b基因頻率=1/2，群體中b基因頻率=1/3；子三代基因型為，XBXB：XBXb：XbXb:XBY：XbY=3:4:1:6:2，則子三代雌性中b基因的頻率為6/16=3/8，雄性中b基因的頻率為2/8，群體中b基因頻率=1/3；子四代中b基因的頻率為5/16，雄性中b基因的頻率為3/8，群體的b基因頻率=1/3，C正確；D、據(jù)圖可知，在隨機交配產(chǎn)生的各代群體中b基因和B基因的頻率不變，D錯誤。故選D。8．（2023·陜西咸陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測）剪秋羅雌雄異株（2n=24），有闊葉（B）、窄葉（b）兩種類型，控制這兩種性狀的基因只位于X染色體上，其中窄葉（b）基因會使花粉致死，用闊葉雄株與闊葉雜合雌株雜交得子一代，子一代再相互雜交得子二代。下列敘述正確的是（

）A．剪秋羅基因組測序，測定的是13條任意染色體的DNA序列B．子一代雌與雄比例為1∶1，子二代雌與雄比例為2∶1C．子二代雌株中B基因頻率為7/8，子二代雄株中b基因頻率為1/4D．子二代中闊葉雌株∶窄葉雌株：闊葉雄株∶窄葉雄株=2∶1∶3∶1【答案】C【詳解】A、剪秋羅雌雄異株（2n=24）基因組測序，測定的是11條非同源的常染色體和XY染色體，而不是任意13條染色體，A錯誤；B、子一代基因型為XBXB：XBXb：XBY：XbY=1：1：1：1，雌與雄比例為1∶1；由于窄葉（b）基因會使花粉致死，子一代產(chǎn)生的雄配子為XB：Y=1：2，因此子二代雌與雄比例為1∶2，B錯誤；C、子一代產(chǎn)生的雄配子為XB：Y=1：2，雌配子為XB：Xb=3：1，因此子二代雌株中B基因頻率為1/2+3/4=7/8，子二代雄株中b基因頻率為1/4，C正確；D、子二代的基因型及比例為XBXB：XBXb：XBY：XbY=3：1：6：2，表現(xiàn)及比例為闊葉雌株：闊葉雄株∶窄葉雄株=2：3：1，D錯誤。故選C。9．人工組建的雌雄數(shù)量相等的果蠅種群彼此間可以相互交配繁殖，第一年種群的基因頻率A為80%，a為20%，在此后5年中基因頻率保持不變。從第6年開始種群中A的基因頻率開始下降，a的基因頻率上升，第12年到第18年間種群A和a的基因頻率保持A的基因頻率為20%，a的基因頻率為80%。下列相關(guān)敘述正確的（）A．果蠅種群在18年間發(fā)生了進化且基因庫不斷發(fā)生改變，產(chǎn)生了新物種B．第6年開始環(huán)境對果蠅種群進行了選擇導(dǎo)致A、a的基因頻率發(fā)生改變C．第6~12年環(huán)境對果蠅個體進行定向選擇，導(dǎo)致種群基因型頻率發(fā)生改變D．第12~18年間種群多次繁殖，A、a的基因頻率不變，但基因型頻率有變化【答案】C【詳解】A、進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，果蠅種群在18年間，基因頻率發(fā)生了改變，說明種群發(fā)生了進化，但沒有產(chǎn)生新物種，A錯誤；BC、環(huán)境對果蠅的選擇作用一直存在，第6年環(huán)境發(fā)生了變化，對果蠅個體的選擇明顯增大，導(dǎo)致基因頻率和基因型頻率發(fā)生改變，B錯誤，C正確；D、在基因頻率穩(wěn)定期間，果蠅個體自由交配，后代的基因型頻率也保持相對穩(wěn)定，D錯誤。故選C。10．（2023·河南洛陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測）自然選擇三種類型建模如下圖所示。下列相關(guān)說法錯誤的是（

）

A．三種自然選擇類型都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變B．在較穩(wěn)定的生存環(huán)境中，圖1是自然選擇最常見的形式C．圖2中種群發(fā)生的可遺傳變異為進化提供了原始材料D．圖3中的自然選擇是不定向的，可能形成兩個物種【答案】D【詳解】A、自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，三種自然選擇類型都會導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變，A正確；B、①為穩(wěn)定選擇，若①與進化起點最相似，則進化過程中生存環(huán)境最穩(wěn)定的可能是①，B正確；C、可遺傳變異包括突變（基因突變和染色體變異）和基因重組，圖2中種群發(fā)生的可遺傳變異為進化提供了原始材料，C正確；D、自然選擇決定生物進化的方向，自然選擇是定向的，D錯誤。故選D。多選題1．（2023·河北石家莊·統(tǒng)考三模）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細胞中缺乏氨基酸時，負載tRNA（攜帶氨基酸的tRNA）會轉(zhuǎn)化為空載tRNA（沒有攜帶氨基酸的tRNA），進而調(diào)控相關(guān)基因的表達，過程如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．過程①與過程②中涉及到的堿基互補配對方式相同B．空載tRNA的3’端結(jié)合特定氨基酸后轉(zhuǎn)變?yōu)樨撦dtRNAC．過程②中終止密碼子與a距離最近，d結(jié)合過的tRNA最少D．當(dāng)缺乏氨基酸時，空載tRNA只能通過抑制轉(zhuǎn)錄來抑制基因表達【答案】BC【詳解】A、圖中過程①表示轉(zhuǎn)錄，過程②表示翻譯，轉(zhuǎn)錄特有的配對方式為T-A，翻譯特有的堿基配對方式為U-A，故兩個過程中堿基互補配對的方式不完全相同，A錯誤；B、據(jù)題意可知，負載tRNA是攜帶氨基酸的tRNA，空載tRNA是沒有攜帶氨基酸的tRNA，空載tRNA的3'端結(jié)合特定氨基酸后轉(zhuǎn)變?yōu)樨撦dtRNA，B正確；C、根據(jù)肽鏈的長度可知，翻譯的方向是從右向左，因此終止密碼子與a距離最近，d上的肽鏈最短，其結(jié)合過的tRNA最少，C正確；D、由圖可知，細胞缺乏氨基酸時，空載tRNA既抑制細胞核中的轉(zhuǎn)錄過程，又通過激活蛋白激酶來抑制翻譯過程，D錯誤。故選BC。2．（2023·江蘇·模擬預(yù)測）研究發(fā)現(xiàn)基因家族存在一類“自私基因”，可通過“殺死”不含這類基因的配子來改變分離比例。如E基因是一種“自私基因”，在產(chǎn)生配子時，能“殺死”體內(nèi)2/3不含該基因的雄配子。某基因型為Ee的親本植株自交獲得F1，F(xiàn)1隨機傳粉獲得F2。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．親本產(chǎn)生的雄配子中，E：e=3：1B．F1中三種基因型個體的比例為EE：Ee：ee=3：4：1C．F2中基因型為ee的個體所占比例為5/32D．從親本→F1→F2，e的基因頻率逐代降低【答案】C【詳解】A、E基因是一種“自私基因”，在產(chǎn)生配子時，能殺死體內(nèi)2/3不含該基因的雄配子，因此，基因型為Ee的植株產(chǎn)生的雄配子比例為3/4E和1/4e，A正確；B、基因型為Ee的植株產(chǎn)生的雄配子比例為3/4E和1/4e，雌配子比例為1/2E和1/2e，根據(jù)雌雄配子的隨機結(jié)合，可求出F1中三種基因型個體的比例為EE：Ee：ee=3：4：1，B正確；C、F1中三種基因型個體的比例為EE：Ee：ee=3：4：1，據(jù)此可求出F1產(chǎn)生的雄配子為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，雌配子比例為5/8E和3/8e，再根據(jù)雌雄配子的隨機結(jié)合可求出F2中三種基因型個體的比例為EE：Ee：ee=15：14：3，因此基因型為ee的個體所占比例為3/32，C錯誤；D、E基因是一種“自私基因”，在產(chǎn)生配子時，能殺死體內(nèi)2/3不含該基因的雄配子，因此從親本→F1→F2，基因e的頻率逐代降低，D正確。故選C。三、綜合題1．（2023·河北石家莊·統(tǒng)考三模）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細胞中缺乏氨基酸時，負載tRNA（攜帶氨基酸的tRNA）會轉(zhuǎn)化為空載tRNA（沒有攜帶氨基酸的tRNA），進而調(diào)控相關(guān)基因的表達，過程如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．過程①與過程②中涉及到的堿基互補配對方式相同B．空載tRNA的3’端結(jié)合特定氨基酸后轉(zhuǎn)變?yōu)樨撦dtRNAC．過程②中終止密碼子與a距離最近，d結(jié)合過的tRNA最少D．當(dāng)缺乏氨基酸時，空載tRNA只能通過抑制轉(zhuǎn)錄來抑制基因表達【答案】BC【詳解】A、圖中過程①表示轉(zhuǎn)錄，過程②表示翻譯，轉(zhuǎn)錄特有的配對方式為T-A，翻譯特有的堿基配對方式為U-A，故兩個過程中堿基互補配對的方式不完全相同，A錯誤；B、據(jù)題意可知，負載tRNA是攜帶氨基酸的tRNA，空載tRNA是沒有攜帶氨基酸的tRNA，空載tRNA的3'端結(jié)合特定氨基酸后轉(zhuǎn)變?yōu)樨撦dtRNA，B正確；C、根據(jù)肽鏈的長度可知，翻譯的方向是從右向左，因此終止密碼子與a距離最近，d上的肽