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第 4 章 基因的表达 （综合卷）
班级________ 姓名________ 分数________
说明：本试题卷共 21 题，全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
一、单项选择题(本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题的四个选项中，只有一个是符合题目要
求的。)
1．．(2023 下·四川成都·高一统考期末)RNA 是生物体内重要的物质基础之一，它与 DNA、蛋白质一起构成
了生命的框架。RNA 包括 tRNA、mRNA 和 rRNA 三种(如图)，下列有关说法正确的是( )
A．tRNA 上决定 1 个氨基酸的三个相邻碱基称作 1 个密码子
B．核糖体与 mRNA 的结合部位只能形成 1 个 tRNA 的结合位点
C．每种 tRNA 只能转运一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种 tRNA 转运
D．合成一条含 50 个氨基酸的肽链，模版 mRNA 至少含有 150 个碱基(不考虑终止密码)
2．(2024 上·北京大兴·高三统考期末)某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制 DNA 聚合酶的活性。关于该药物
的说法错误的是(　　)
A．可在细胞核中发挥作用
B．不宜与嘧啶类药物合用
C．可抑制 DNA 病毒的繁殖
D．可作为翻译过程的原料
3．(2023 上·陕西西安·高二长安一中校考期末)若如图表示的是原核细胞中 DNA 的复制和转录过程，下列有
关叙述正确的是( )
A．核仁与图中 rRNA 的合成以及核糖体的形成有关
B．中心法则中的遗传信息传递指的是 B 过程
C．三种 RNA 都是通过转录而来
D．图中 A 过程一定会发生基因突变
4．(2024 上·天津和平·高三统考期末)下图表示某真核生物细胞中基因表达的过程，下列有关叙述正确的是
(　　)
A．X 表示 RNA 聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成
B．图 2 中核糖体沿着 mRNA 从 3’端向 5’端移动
C．与图 1 相比，图 2 中特有的碱基配对方式是 A-U
D．图 2 过程可形成肽键，该过程需要水的参与
5．(2023 上·河北石家庄·高三校联考期末)植物细胞中现有某 mRNA 分子的一个片段,其碱基序列为
5'-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3'。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下：
下列相关叙述正确的是( )
A．该 mRNA 片段与相应模板链的碱基排列顺序相同
B．该 mRNA 片段在翻译过程中需要 10 种 tRNA 参与
C．该 mRNA 片段翻译过程中运输丙氨酸的 tRNA 上的反密码子可能是 5'-CGU-3'
D．遗传信息流 RNA→RNA 和 RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式相同
6．(2024 上·河北廊坊·高三校联考期末)人体内存在一种特殊的心脏细胞，负责为心跳设定节奏，被称为“生
物起搏器”。研究发现，蛋白质 TBX18 可将心室细胞重新编程为起搏器样细胞。以心跳过慢的大鼠为研究
对象，向其注射被化学修饰的表达 TBX18 蛋白质的 mRNA，使蛋白质 TBX18 大量合成，从而维持大鼠正
常的心跳。下列相关分析正确的是( )
A．修饰后的 mRNA 通过影响大鼠细胞中 DNA 的转录而发挥作用
B．合成 TBX18 蛋白质时，核糖体沿 mRNA 的 3'端向 5'端移动
C．TBX18 通过影响心脏细胞中部分基因的选择性表达来发挥作用
D．注射 mRNA 才能合成 TBX18 的原因是心室细胞不能发生基因转录
7．(2023 上·河北邯郸·高三统考期末)遗传密码的破译需要解决“碱基组合与氨基酸之间对应关系的规律”这
一难题。下图是遗传密码破译过程中的蛋白质体外合成实验示意图，下列叙述错误的是( )
A．实验中每个试管内只加入多个同种氨基酸作为翻译的原料，UUU……作为翻译的模板
B．图示实验操作需要在实验前除去细胞提取液中的 DNA 和 mRNA
C．图示实验添加多聚尿嘧啶核苷酸后，出现多聚苯丙氨酸，说明苯丙氨酸的密码子就是 UUU
D．图示实验中其他操作和成分不变，可用 GGG……代替 UUU……，来破解 GGG 决定的氨基酸种类
8．(2023·陕西铜川·统考一模)研究发现，在果蝇和人中存在重叠基因。重叠基因是指两个或两个以上的基因
共有一段 DNA 序列的不同可读框，可编码不同蛋白质。重叠基因有多种重叠方式，如大基因内包含小基因
(下图)、前后两个基因首尾重叠、几个基因的重叠等。下列相关叙述错误的是( )
A．这是一种充分利用碱基资源的机制
B．基因重叠可对基因表达具有调控作用
C．重叠基因的转录方向可能不是一致的
D．同一个基因中可存在多个起始密码子
9．(2023 上·新疆昌吉·高二校考期末)2019 新型冠状病毒，即“2019﹣nCoV”，因 2019 年武汉病毒性肺炎病
例而被发现，冠状病毒是一个大型病毒家族，已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(MERS)和严重急性呼吸
综合征(SARS)等较严重疾病。冠状病毒的核酸为非节段单链(+)RNA，长 27﹣31kb，是 RNA 病毒中最长的
RNA 核酸链，具有正链 RNA 特有的重要结构特征：即 RNA 链 5′端有甲基化“帽子”，3′端有 PolyA“尾巴”结
构。这一结构与真核 mRNA 非常相似。具体结构见图(M、E、S 和 N 为多种蛋白质)，下列相关叙述正确的
是(　　)
A．冠状病毒难以治疗的原因是病毒 RNA 可通过逆转录整合到人的 DNA 上
B．若冠状病毒一个单链(+)RNA 含有 30 千个核苷酸，经复制获得 2 个相同的(+)RNA 需要游离的核苷
酸 60 千个
C．冠状病毒的遗传信息在宿主细胞中传递时，会出现碱基 A 和 T 的配对
D．冠状病毒核衣壳蛋白 N 最可能是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点
10．(2024 上·云南昆明·高二昆明市第三中学校考期末)有研究发现，吸烟男性的精子活力下降，精子中 DNA
的甲基化水平明显升高。在甲基转移酶的作用下，某 DNA 分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程如图所
示。下列相关叙述错误的是( )
A．DNA 甲基化后基因的碱基序列保持不变
B．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
C．基因甲基化能使生物发生基因突变，有利于生物适应环境
D．环境因素可能会引起 DNA 甲基化水平的改变
11．(2023 上·山东菏泽·高三统考期中)在酿酒酵母中，组蛋白去乙酰化酶 Sin3 HDAC 以 Rpd3S 和 Rpd3L 两
种多亚基复合物形式分别存在于基因编码区及启动子区域；在基因转录过程中，组蛋白甲基转移酶 Set2 被
RNA 聚合酶Ⅱ招募并甲基化 H3K36 位点，而 Rpd3S 通过识别 H3K36me3 修饰，跟随着 RNA 聚合酶Ⅱ行进
并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基，从而抑制隐性基因转录。下列叙述正确的是( )
A．组蛋白甲基转移酶依赖于上游组蛋白乙酰化来防止隐性基因的转录
B．组蛋白甲基化、乙酰化改变了基因的碱基排列顺序
C．Set2-Rpd3S 通过联系组蛋白甲基化状态和去乙酰化的进程来维持染色质的稳定性
D．RNA 聚合酶识别并结合到 mRNA 的启动子区域
12．(2024 上·山东济南·高三统考期末)大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较
高温度下发育为雌性；剑尾鱼在 pH 为 7.2 时全部发育成雄性，而 pH 为 7.8 时绝大多数发育成雌性；鳗鲰
在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后，不再发生性别转变。下列叙述错误的是
( )
A．温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育
B．性别被确定后不再发生变化，体现了细胞分化的稳定性和不可逆性
C．随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性往往会逐渐降低，但遗传物质通常不发生改变
D．以上三种生物的性别由环境决定，细胞内不含有性染色体和与性别形成有关的基因
二、不定项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题的选项中，有一个或有一个以上选项符合
题目要求，全部选对得 4 分，选对但选不全的得 2 分，有选错的得 0 分)
13．(2023 上·山东聊城·高三统考期中)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。其过程如图所示。下列相关叙
述错误的是( )
A．过程①和过程②中涉及到的碱基互补配对方式相同
B．①过程中所需的嘧啶数与嘌呤数不一定相等
C．过程②中终止密码子与 a 距离最近，起始密码子与 d 最近
D．当细胞缺乏氨基酸时，空载 tRNA 可通过抑制转录或抑制蛋白激酶，从而抑制基因表达
14．(2023 下·河北石家庄·高二统考期末)如图是某基因(片段)的表达过程，其中起始密码为 AUG(甲硫氨酸)。
相关叙述正确的是(　　)
A．图中共有 5 种含氮碱基，8 种脱氧核苷酸
B．该基因转录的模板是 b 链，该链中嘌呤数总等于嘧啶数
C．转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定的碱基序列
D．若多肽链由 n 个氨基酸脱水缩合而成，则 mRNA 上碱基数总大于 3n
15．(2023 下·江苏南京·高三南京外国语学校校考期中)新型肺炎冠状病毒(SARS-CoV-2)是单股正链(＋RNA)
病毒，主要依靠其囊膜上刺突蛋白 S 识别呼吸道上皮细胞膜表面的 ACE2 受体蛋白，进而入侵人体肺泡及
呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示，下列相关分析错误的是(　　)
A．用 32P 标记的细菌培养 SARS-CoV-2，可使其核酸带上相应的放射性
B．SARS-CoV-2 的遗传信息在传递过程中可能发生碱基 A 与 T 的配对
C．SARS-CoV-2 在肺泡细胞内增殖时，所需的酶均由宿主细胞 DNA 指导合成
D．SARS-CoV-2 不能入侵皮肤表皮细胞，可能是皮肤表皮细胞膜上缺乏 ACE2 受体
16．(2023 上·河北衡水·高三期中)科研人员对控制某种观赏性植物花色的基因进行研究，发现其花色受 3 对
独立遗传的等位基因 A/a、B/b、D/d 控制，其控制机理如图所示。进一步研究发现，受精卵中来自花粉的 D
基因有甲基化现象，进而抑制 D 基因的表达，来自卵细胞的 D 基因无甲基化现象，下列相关叙述错误的是
( )
A．若黄花植株自交出现了性状分离，则其基因型为 aaBbdd
B．纯合白花植株与纯合黄花植株杂交，子代不会出现红花植株
C．该种植物白花植株的基因型有 18 种，黄花植株的基因型有 4 种
D．D 基因甲基化后，复制得到的子代 DNA 碱基排列顺序不变
三、非选择题(共 5 小题，共 60 分，每题 12 分)
17．(2024 上·山东滨州·高三统考期末)通过碱基修饰的新冠 RNA 疫苗可以降低炎症反应和增加刺突蛋白合
成。某新冠疫苗中常用 N1-甲基假尿苷修饰，但在少数情况下会导致 RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”(如
图)，合成“脱靶蛋白”。
注：CCU 脯氨酸；UGC 半胱氨酸；CUU 亮氨酸；GCC 丙氨酸
(1)N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列 (填“发生”或“未发生”)改变，经过修饰的 RNA 稳定性
提高，且可阻止免疫系统对其反应，有利于与 结合翻译出更多的刺突蛋白。
(2)翻译的实质是 。该过程由 携带氨基酸，通过其反密码子和新冠 mRNA 密码子之间的 ，进
而合成肽链。
(3)“脱靶蛋白”不能引发预期的免疫反应，据图分析原因是 。
18．(2023 下·江西·高一永修县第一中学校联考期末)丙酮酸是油菜中合成油脂的前体物质，该物质即可以在
PEP 酶的催化作用下合成油脂，也可以在 ACC 酶的催化作用下合成蛋白质(如图 1 所示)。某实验小组将 ACC
基因倒接到启动子上后，构建了反义 ACC 基因，转入反义的 ACC 基因能显著提高油菜中油脂的含量(如图
2 所示)，回答下列问题。
(1)分析图 2，反义 ACC 基因和 ACC 基因转录的模板链 (填“相同”或“不同”)，参与①过程的酶
是 。若 ACC 基因的一条链上 A+T 占该条链上碱基的比例为 42%，则 ACC 基因中 C+G 占总碱基的
比例为 。
(2)②过程中一条 mRNA 上可以结合多个核糖体，其意义是 。
(3)反义 ACC 基因能抑制 ACC 基因的表达，其机理是反义 ACC 基因转录产生的 RNA 能与 ACC 基因
产生的 mRNA 互补配对， ，从而抑制翻译过程。试阐述转入反义 ACC 基因能提高油脂产量的原因是
ACC 基因被抑制， ，从而使更多的丙酮酸转化为油脂。
19．(2023 上·河北衡水·高三河北武邑中学校考期中)Ⅰ.如图表示某种植物 DNA 片段遗传信息的传递过程，①
~④表示物质或结构。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨
酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU——丝氨酸、UAC——酪氨酸)
(1)过程Ⅰ的主要特点是 和 ，Ⅱ、Ⅲ的名称分别
是 。①~④结构中 (填序号)存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中 (填序号)中含有核糖结构，另外上图 中也含有核糖结构。
(3)由图可知，④所携带的氨基酸为 。
Ⅱ.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码 CFTR 蛋白的基因发生突变，
下图表示 CFTR 蛋白在 Cl 跨膜运输过程中的作用。请回答下列问题：
(4)图中所示的是目前被普遍接受的细胞膜的 模型。图中 Cl 跨膜运输的正常进行是
由膜上 决定的。
(5)在正常细胞内，Cl 在 CFTR 蛋白的协助下通过 方式转运至细胞外，随着 Cl 在细胞外浓度
逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度 ，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(6)研究表明，大约 70%的囊性纤维化患者，编码 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 个碱基，导致 CFTR 蛋白
在第 508 位缺少苯丙氨酸，进而使 CFTR 蛋白转运 Cl 的功能出现异常，这表明了基因能通过
控制生物体的性状。
20．(2023 上·山西·高三校联考期中)小鼠的毛色受一对等位基因 A 和 a 控制，其中 A 基因控制黄色，a 基
因控制黑色。 实验小组让纯合的黄色小鼠和黑色小鼠杂交，F 的小鼠表现介于黄色和黑色之间的一系列过
渡类型。实验小组从 F 中选择 3 只表型分别为黄色、斑驳色和伪黄色的小鼠，检测发现小鼠 A 基因的碱
基序列没有发生改变，3 只小鼠的 A 基因转录产生的 mRNA 和蛋白质的含量如下表所示。实验小组进一
步用 Msp Ⅰ和 HpaⅡ两种限制酶对 3 只小鼠的 A 基因切割后电泳(MspⅠ 和 Hpa Ⅱ的酶切位点相同，但 MspⅠ
对胞嘧啶的甲基化不敏感，HpaⅡ对胞嘧啶的甲基化敏感，DNA 的胞嘧啶甲基化后不能被Hpa Ⅱ识别和切割)，
结果如下图所示，请回答下列问题:
小鼠①(黄色) 小鼠②(斑驳色) 小鼠③(伪黄色)
A 基因转录产生的 mRNA ++++ ++ ？
A 基因表达的 ASP 蛋白 ++++ ++
注：“ +”越多表示相应物质的含量越多。
(1)小鼠控制毛色的基因 A 和 a 在遗传过程中遵循 定律。据表分析，F1的小鼠表现介于黄色和
黑色之间的 系列过渡类型的原因是 。
(2)根据电泳结果分析， 甲基化程度最高的小鼠是 ， 理由是 。 甲基化会
A 基因的表达。
(3)已知发生甲基化的基因可遗传给子代，现有伪黄色雄性小鼠若干只。请设计实验探究 A 基因的甲基
化是否能稳定地遗传给子代，要写出杂交的实验方案以及实验结果和相应的实验结
论： 。
21．(2023 上·山东聊城·高三山东聊城一中校考期中)1940 年，莫洛(J.L.Monod)发现：大肠杆菌在含葡萄糖和
乳糖的培养基上生长时，大肠杆菌先利用葡萄糖，葡萄糖用完后，才利用乳糖；在糖源转变期，细菌的生
长会出现停顿，即产生“二次生长曲线”。1960~1961 年，法国巴斯德研究所的莫洛和雅各布(P.Jacob)首次提
出“操纵子”学说，获得了 1965 年诺贝尔生理学或医学奖。图 1 表示大肠杆菌在有乳糖时基因表达的调节过
程，图中 I 为调节基因、P 为启动子、O 为操纵序列。图 2 表示在大肠杆菌培养基中加入诱导物与去除诱导
物后，测定大肠杆菌体内乳糖操纵子的结构基因转录产物(lacmRNA)水平、P—半乳糖苷酶水平变化的曲线。
请回答问题。
(1)在葡萄糖与乳糖都存在时，大肠杆菌先利用葡萄糖，原因是 。
(2)Z、Y、A 基因控制合成一个 mRNA，说明这 3 个基因共用 1 个 。
(3)如果培养基中加入诱导物，进入细胞后会与 结合，使其构象发生改变而不能与操纵子中的
结合，从而使操纵子表达。
(4)图 2 中甲、乙两曲线差异可以说明 (答出 2 点)。
(5)大肠杆菌这种调节方式的意义是 。第 4 章 基因的表达 （综合卷）
班级________ 姓名________ 分数________
说明：本试题卷共 21 题，全卷满分 100 分，考试时间 75 分钟。
一、单项选择题(本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题的四个选项中，只有一个是符合题目要
求的。)
1．．(2023 下·四川成都·高一统考期末)RNA 是生物体内重要的物质基础之一，它与 DNA、蛋白质一起构成
了生命的框架。RNA 包括 tRNA、mRNA 和 rRNA 三种(如图)，下列有关说法正确的是( )
A．tRNA 上决定 1 个氨基酸的三个相邻碱基称作 1 个密码子
B．核糖体与 mRNA 的结合部位只能形成 1 个 tRNA 的结合位点
C．每种 tRNA 只能转运一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种 tRNA 转运
D．合成一条含 50 个氨基酸的肽链，模版 mRNA 至少含有 150 个碱基(不考虑终止密码)
[答案]D．[解析]A、密码子位于 mRNA 上，tRNA 上含有反密码子，A 错误；B、核糖体与 mRNA 的
结合部位会形成 6 个碱基的位置，形成 2 个 tRNA 的结合位点，B 错误；C、一种 tRNA 只能转运一种氨基
酸，一种氨基酸由一至多种遗传密码决定，由一至多种 tRNA 转运，C 错误；D、不考虑终止密码，mRNA
上 3 个碱基形成 1 个密码子，决定 1 个氨基酸，故合成一条含 50 个氨基酸的肽链，模版 mRNA 至少含有
150 个碱基，D 正确。故选 D。
2．(2024 上·北京大兴·高三统考期末)某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制 DNA 聚合酶的活性。关于该药物
的说法错误的是(　　)
A．可在细胞核中发挥作用
B．不宜与嘧啶类药物合用
C．可抑制 DNA 病毒的繁殖
D．可作为翻译过程的原料
[答案]D．[解析]A、DNA 聚合酶催化 DNA 复制过程，细胞核中发生 DNA 复制过程。依题意，该药物
可抑制 DNA 聚合酶的活性，则推测该药物可在细胞核中发挥作用，A 正确；B、该药物是一种鸟嘌呤类似
物，若与嘧啶类药物合用，则可能会因为两种药物碱基互补配对而失效，B 正确；C、该药物可抑制 DNA
聚合酶的活性，可抑制 DNA 病毒的繁殖，C 正确；D、翻译的原料是氨基酸，该药物是一种鸟嘌呤类似物，
不可作为翻译过程的原料，D 错误。故选 D。
3．(2023 上·陕西西安·高二长安一中校考期末)若如图表示的是原核细胞中 DNA 的复制和转录过程，下列有
关叙述正确的是( )
A．核仁与图中 rRNA 的合成以及核糖体的形成有关
B．中心法则中的遗传信息传递指的是 B 过程
C．三种 RNA 都是通过转录而来
D．图中 A 过程一定会发生基因突变
[答案]C．[解析]A、图示是原核细胞中 DNA 的复制和转录过程，原核细胞没有核仁，A 错误；B、B
过程是转录，中心法则中的遗传信息传递指转录和翻译、DNA 和 RNA 的复制以及逆转录过程，B 错误；
C、三种 RNA 都是通过转录而来，C 正确；D、图中 A 过程即 DNA 复制过程中不一定发生基因突变，D
错误。故选 C。
4．(2024 上·天津和平·高三统考期末)下图表示某真核生物细胞中基因表达的过程，下列有关叙述正确的是
(　　)
A．X 表示 RNA 聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成
B．图 2 中核糖体沿着 mRNA 从 3’端向 5’端移动
C．与图 1 相比，图 2 中特有的碱基配对方式是 A-U
D．图 2 过程可形成肽键，该过程需要水的参与
[答案]A．[解析]A、据图可知，图 1 中以 DNA 的一条链为模板合成单链 RNA，表示转录过程。X 表
示 RNA 聚合酶，能催化磷酸二酯键的形成，A 正确；B、据图可知，图 2 表示翻译过程，核糖体沿着 mRNA
从 5′端→3′端移动，B 错误；C、图 1 表示转录，碱基互补配对原则是 A-U、T-A、C-G、G-C，图 2 表示
翻译，碱基互补配对原则是 A-U、U-A、C-G、G-C，因此图 2 中特有的碱基配对方式是 U-A，C 错误；D、
图 2 过程表示翻译，是氨基酸脱水缩合形成，此过程可形成肽键，能产生水，D 错误。故选 A。
5．(2023 上·河北石家庄·高三校联考期末)植物细胞中现有某 mRNA 分子的一个片段,其碱基序列为
5'-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3'。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下：
下列相关叙述正确的是( )
A．该 mRNA 片段与相应模板链的碱基排列顺序相同
B．该 mRNA 片段在翻译过程中需要 10 种 tRNA 参与
C．该 mRNA 片段翻译过程中运输丙氨酸的 tRNA 上的反密码子可能是 5'-CGU-3'
D．遗传信息流 RNA→RNA 和 RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式相同
[答案]D．[解析]A、该 mRNA 片段的形成过程是转录，与模板链碱基互补配对，A 错误；B、每种密
码子对应一种 tRNA，但终止密码子不对应氨基酸，该 mRNA 片段翻译过程中需要 9 种 tRNA 参与，B 错
误；C、该 mRNA 片段翻译过程中未涉及丙氨酸的转运，C 错误；D、遗传信息流 RNA→RNA 和 RNA→
蛋白质(密码子和反密码子配对)的过程中所涉及的碱基配对方式相同，即 A—U、U—A、G—C、C—G，D
正确。故选 D。
6．(2024 上·河北廊坊·高三校联考期末)人体内存在一种特殊的心脏细胞，负责为心跳设定节奏，被称为“生
物起搏器”。研究发现，蛋白质 TBX18 可将心室细胞重新编程为起搏器样细胞。以心跳过慢的大鼠为研究
对象，向其注射被化学修饰的表达 TBX18 蛋白质的 mRNA，使蛋白质 TBX18 大量合成，从而维持大鼠正
常的心跳。下列相关分析正确的是( )
A．修饰后的 mRNA 通过影响大鼠细胞中 DNA 的转录而发挥作用
B．合成 TBX18 蛋白质时，核糖体沿 mRNA 的 3'端向 5'端移动
C．TBX18 通过影响心脏细胞中部分基因的选择性表达来发挥作用
D．注射 mRNA 才能合成 TBX18 的原因是心室细胞不能发生基因转录
[答案]C．[解析]A、注射的 mRNA 通过直接参与翻译过程而发挥作用，A 错误；B、翻译过程中核糖
体沿 mRNA 的 5'端到 3'端移动，B 错误；C、TBX18 蛋白质发挥作用的结果是心室细胞重新编程为起搏器
样细胞，该过程是通过基因选择性表达实现的，C 正确；D、向心室细胞注射 mRNA 才可合成 TBX18，只
能说明心室细胞中不能发生 TBX18 蛋白合成基因的转录，并不意味着所有基因都不能转录，D 错误。故选
C。
7．(2023 上·河北邯郸·高三统考期末)遗传密码的破译需要解决“碱基组合与氨基酸之间对应关系的规律”这
一难题。下图是遗传密码破译过程中的蛋白质体外合成实验示意图，下列叙述错误的是( )
A．实验中每个试管内只加入多个同种氨基酸作为翻译的原料，UUU……作为翻译的模板
B．图示实验操作需要在实验前除去细胞提取液中的 DNA 和 mRNA
C．图示实验添加多聚尿嘧啶核苷酸后，出现多聚苯丙氨酸，说明苯丙氨酸的密码子就是 UUU
D．图示实验中其他操作和成分不变，可用 GGG……代替 UUU……，来破解 GGG 决定的氨基酸种类
[答案]C．[解析]A、每个试管中需要加入 1 种氨基酸作为原料，还需加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷
酸，即 UUU……作为翻译模板，A 正确；B、为了防止细胞提取液中的 DNA 转录出新的 RNA 和原有的
mRNA 干扰最终结果，保证翻译的模板只能是 UUU……，该实验中所用的细胞提取液需要除去 DNA 和
mRNA，B 正确；C、结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，这说明 mRNA 中的密
码子 UUU 编码的是苯丙氨酸，但不能说明苯丙氨酸的密码子就是 UUU，C 错误；D、图示实验中其他操作
和成分不变，可用 GGG……代替 UUU……，如果 GGG 决定某种氨基酸，则含有该氨基酸的试管，将会
出现一条肽链，D 正确。故选 C。
8．(2023·陕西铜川·统考一模)研究发现，在果蝇和人中存在重叠基因。重叠基因是指两个或两个以上的基因
共有一段 DNA 序列的不同可读框，可编码不同蛋白质。重叠基因有多种重叠方式，如大基因内包含小基因
(下图)、前后两个基因首尾重叠、几个基因的重叠等。下列相关叙述错误的是( )
A．这是一种充分利用碱基资源的机制
B．基因重叠可对基因表达具有调控作用
C．重叠基因的转录方向可能不是一致的
D．同一个基因中可存在多个起始密码子
[答案]D．[解析]A、根据题意，重叠基因里不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储
存的容量，因此这是一种充分利用碱基资源的机制，A 正确；B、重叠基因中的不同基因选择性表达，说明
基因的重叠可能对基因表达具有调控作用，B 正确；C、分析图可知：重叠基因有多种重叠方式，如大基因
内包含小基因，由此推测重叠基因的转录方向可能不是一致的，C 正确；D、起始密码子存在于 mRNA 中，
而不是基因的编码区，D 错误。故选 D。
9．(2023 上·新疆昌吉·高二校考期末)2019 新型冠状病毒，即“2019﹣nCoV”，因 2019 年武汉病毒性肺炎病
例而被发现，冠状病毒是一个大型病毒家族，已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(MERS)和严重急性呼吸
综合征(SARS)等较严重疾病。冠状病毒的核酸为非节段单链(+)RNA，长 27﹣31kb，是 RNA 病毒中最长的
RNA 核酸链，具有正链 RNA 特有的重要结构特征：即 RNA 链 5′端有甲基化“帽子”，3′端有 PolyA“尾巴”结
构。这一结构与真核 mRNA 非常相似。具体结构见图(M、E、S 和 N 为多种蛋白质)，下列相关叙述正确的
是(　　)
A．冠状病毒难以治疗的原因是病毒 RNA 可通过逆转录整合到人的 DNA 上
B．若冠状病毒一个单链(+)RNA 含有 30 千个核苷酸，经复制获得 2 个相同的(+)RNA 需要游离的核苷
酸 60 千个
C．冠状病毒的遗传信息在宿主细胞中传递时，会出现碱基 A 和 T 的配对
D．冠状病毒核衣壳蛋白 N 最可能是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点
[答案]A．[解析]A、冠状病毒难以治疗的原因是病毒 RNA 可通过逆转录形成双链 DNA 整合到人的 DNA
上，并随着人体细胞内 DNA 复制而复制，A 正确；B、若冠状病毒一个单链(+)RNA 含有 30 千个核苷酸，
其复制过程要先通过碱基互补配对复制出一个单链(﹣)RNA，单链(﹣)RNA再作为合成单链(+)RNA的模板，
因此经复制获得 2 个相同的(+)RNA 需要游离的核苷酸 30+30×2=90 千个，B 错误；C、冠状病毒为 RNA 复
制病毒，遗传信息储存在 RNA 中，通过 RNA 复制得到子代 RNA，因此在宿主细胞中传递遗传信息时，不
会出现碱基 A 和 T 的配对，C 错误；D、病毒表面的 S 蛋白是该病毒入侵人体细胞的关键，病毒通过 S 蛋
白与宿主细胞表面的 ACE2 受体特异性结合，而 N 蛋白位于外壳内部，不能与受体结合，D 错误。故选 A。
10．(2024 上·云南昆明·高二昆明市第三中学校考期末)有研究发现，吸烟男性的精子活力下降，精子中 DNA
的甲基化水平明显升高。在甲基转移酶的作用下，某 DNA 分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程如图所
示。下列相关叙述错误的是( )
A．DNA 甲基化后基因的碱基序列保持不变
B．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
C．基因甲基化能使生物发生基因突变，有利于生物适应环境
D．环境因素可能会引起 DNA 甲基化水平的改变
[答案]C．[解析]A、DNA 甲基化不改变 DNA 的碱基序列但影响基因的表达，并可随细胞分裂遗传下
去，A 正确；B、除了 DNA 甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，
B 正确；C、基因甲基化并没有改变基因的碱基序列，即没有改变基因的结构，则并未使生物发生基因突变，
C 错误；D、 DNA 甲基化是一类基因组核酸序列未改变的功能性修饰，环境因素可能会引起 DNA 甲基化
水平的改变，D 正确。故选 C。
11．(2023 上·山东菏泽·高三统考期中)在酿酒酵母中，组蛋白去乙酰化酶 Sin3 HDAC 以 Rpd3S 和 Rpd3L 两
种多亚基复合物形式分别存在于基因编码区及启动子区域；在基因转录过程中，组蛋白甲基转移酶 Set2 被
RNA 聚合酶Ⅱ招募并甲基化 H3K36 位点，而 Rpd3S 通过识别 H3K36me3 修饰，跟随着 RNA 聚合酶Ⅱ行进
并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基，从而抑制隐性基因转录。下列叙述正确的是( )
A．组蛋白甲基转移酶依赖于上游组蛋白乙酰化来防止隐性基因的转录
B．组蛋白甲基化、乙酰化改变了基因的碱基排列顺序
C．Set2-Rpd3S 通过联系组蛋白甲基化状态和去乙酰化的进程来维持染色质的稳定性
D．RNA 聚合酶识别并结合到 mRNA 的启动子区域
[答案]C．[解析]A、组蛋白甲基转移酶 Set2 被 RNA 聚合酶Ⅱ招募并甲基化 H3K36 位点，而 Rpd3S 通
过识别 H3K36me3 修饰，跟随着 RNA 聚合酶Ⅱ行进并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基，从而抑制隐性基因
转录，因此，组蛋白甲基转移酶依赖于上游组蛋白去乙酰化(而不是乙酰化)来抑制隐性基因转录，A 错误；
B、组蛋白是构成染色质的一类重要蛋白质，组蛋白通过乙酰化来影响基因的表达，生物体基因的碱基序列
保持不变，属于表观遗传，B 错误；C、根据题干组蛋白甲基转移酶 Set2 甲基化 H3K36 位点，并跟随着
RNA 聚合酶Ⅱ行进并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基，从而抑制隐性基因转录，因此推测 Set2-Rpd3S 通过
联系组蛋白甲基化状态和去乙酰化的进程来维持染色质的稳定性，C 正确；D、RNA 聚合酶与 DNA 上的启
动子识别结合后，开始转录，能使 DNA 双链中的碱基得以暴露让转录过程可以正确进行，D 错误。故选
C。
12．(2024 上·山东济南·高三统考期末)大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较
高温度下发育为雌性；剑尾鱼在 pH 为 7.2 时全部发育成雄性，而 pH 为 7.8 时绝大多数发育成雌性；鳗鲰
在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后，不再发生性别转变。下列叙述错误的是
( )
A．温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育
B．性别被确定后不再发生变化，体现了细胞分化的稳定性和不可逆性
C．随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性往往会逐渐降低，但遗传物质通常不发生改变
D．以上三种生物的性别由环境决定，细胞内不含有性染色体和与性别形成有关的基因
[答案]D．[解析]A、根据题意“大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较高
温度下发育为雌性；剑尾鱼在 pH 为 7．2 时全部发育成雄性，而 pH 为 7.8 时绝大多数发育成雌性；鳗鲰
在高密度养殖时雄性个体占有较高比例”，说明温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影
响生物的个体发育，A 正确；B、根据题意可知，三类个体完成发育后，不再发生性别转变，说明细胞分化
具有稳定性和不可逆性，B 正确；C、细胞分化的实质是基因选择性表达，分化后的细胞遗传物质不变，分
化后细胞的功能更具体，分化程度提高，但细胞全能性往往会降低，C 正确；D、性别也是一种表型，表型
由基因型和环境共同决定，如剑尾鱼有性染色体和与性别形成有关的基因，但性别分化主要与环境中 pH
有关，D 错误。故选 D。
二、不定项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题的选项中，有一个或有一个以上选项符合
题目要求，全部选对得 4 分，选对但选不全的得 2 分，有选错的得 0 分)
13．(2023 上·山东聊城·高三统考期中)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。其过程如图所示。下列相关叙
述错误的是( )
A．过程①和过程②中涉及到的碱基互补配对方式相同
B．①过程中所需的嘧啶数与嘌呤数不一定相等
C．过程②中终止密码子与 a 距离最近，起始密码子与 d 最近
D．当细胞缺乏氨基酸时，空载 tRNA 可通过抑制转录或抑制蛋白激酶，从而抑制基因表达
[答案]AD．[解析]A、①过程为转录，碱基互补配对方式为 A-U，T-A，G-C，C-G，过程②为翻译，
碱基互补配对方式 A-U，U-A，G-C，C-G，A 错误；B、①过程为转录，该过程中以 DNA 的一条链为模板，
该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定，因此转录过程中所需的嘌呤和嘧啶数也无法确定，B 正确；C、由图可
知，核糖体移动的方向是从右向左即 d→a，过程②中终止密码子与 a 距离最近，起始密码子与 d 最近，C
正确；
D、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，也可以抑制基因的转录，D 错误。
故选 AD。
14．(2023 下·河北石家庄·高二统考期末)如图是某基因(片段)的表达过程，其中起始密码为 AUG(甲硫氨酸)。
相关叙述正确的是(　　)
A．图中共有 5 种含氮碱基，8 种脱氧核苷酸
B．该基因转录的模板是 b 链，该链中嘌呤数总等于嘧啶数
C．转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定的碱基序列
D．若多肽链由 n 个氨基酸脱水缩合而成，则 mRNA 上碱基数总大于 3n
[答案]CD．[解析]A、a 为 DNA，b 为 RNA，含有 A、C、G、U、T 五种含氮碱基，DNA 中含有 4 种
脱氧核苷酸，RNA 中含有 4 种核糖核苷酸，共 8 种核苷酸，A 错误；B、转录出的 RNA 与模板链的碱基互
补配对，该基因转录的模板是 b 链，该链中嘌呤数不一定等于嘧啶数，B 错误；C、转录时 RNA 聚合酶能
识别 DNA 中特定的碱基序列 ，即启动子，与之结合，才能启动转录，C 正确；D、若多肽链由 n 个氨基
酸脱水缩合而成，由于存在不编码氨基酸的序列，如终止密码子，则 mRNA 上碱基数总大于 3n，D 正确。
故选 CD。
15．(2023 下·江苏南京·高三南京外国语学校校考期中)新型肺炎冠状病毒(SARS-CoV-2)是单股正链(＋RNA)
病毒，主要依靠其囊膜上刺突蛋白 S 识别呼吸道上皮细胞膜表面的 ACE2 受体蛋白，进而入侵人体肺泡及
呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示，下列相关分析错误的是(　　)
A．用 32P 标记的细菌培养 SARS-CoV-2，可使其核酸带上相应的放射性
B．SARS-CoV-2 的遗传信息在传递过程中可能发生碱基 A 与 T 的配对
C．SARS-CoV-2 在肺泡细胞内增殖时，所需的酶均由宿主细胞 DNA 指导合成
D．SARS-CoV-2 不能入侵皮肤表皮细胞，可能是皮肤表皮细胞膜上缺乏 ACE2 受体
[答案]ABC．[解析]A、根据题意可知，SARS-CoV-2 是侵染人的病毒，只能在人的宿主细胞内增殖，
故 32P 标记的细菌培养 SARS-CoV-2，不可使其核酸带上相应的放射性，A 错误；B、题图可知，SARS-CoV-2
其遗传信息在传递过程中不会发生碱基 A 与 T 的配对而是发生碱基 A 与 U 的配对，B 错误；C、由图可知，
SARS-CoV-2 入侵肺泡细胞过程中，所需的酶部分是由自身 RNA 合成的，如 RNA 复制酶，C 错误；D、
题干信息：SARS-CoV-2 主要依靠其囊膜上刺突蛋白 S 识别呼吸道上皮细胞膜表面的 ACE2 受体蛋白，进
而入侵人体肺泡及呼吸道上皮细胞，不入侵皮肤表皮等组织细胞的原因可能是表皮细胞膜上缺乏 ACE2 受
体，D 正确。故选 ABC。
16．(2023 上·河北衡水·高三期中)科研人员对控制某种观赏性植物花色的基因进行研究，发现其花色受 3 对
独立遗传的等位基因 A/a、B/b、D/d 控制，其控制机理如图所示。进一步研究发现，受精卵中来自花粉的 D
基因有甲基化现象，进而抑制 D 基因的表达，来自卵细胞的 D 基因无甲基化现象，下列相关叙述错误的是
( )
A．若黄花植株自交出现了性状分离，则其基因型为 aaBbdd
B．纯合白花植株与纯合黄花植株杂交，子代不会出现红花植株
C．该种植物白花植株的基因型有 18 种，黄花植株的基因型有 4 种
D．D 基因甲基化后，复制得到的子代 DNA 碱基排列顺序不变
[答案]ABC．[解析]A、由题图可知，白花植株的基因型有 21 种，因为受精卵中来自雄性亲本的 D 基
因有甲基化现象，进而抑制 D 基因的表达，因此若基因型为 aaB_Dd 的植株的 D 基因来自父本，该植株也
表现为黄花，即黄花植株的基因型共有 4 种(aaBBdd、aaBbdd、aaBBDd 和 aaBbDd)，A 错误；B、若基因
型为 aabbDD 的白花植株(作母本)与基因型为 aaBBdd 的黄花植株(作父本)杂交，子代的表型为红花，B 错
误；C、该种植物花色受 3 对独立遗传的等位基因 A/a、B/b、D/d 控制，故基因型应有 27 种，其中红花植
株的基因型为 aaB_D_，基因型共 4 种，即 aaBBDD、aaBbDd、aaBBDd(D 基因来自卵细胞)、aaBbDd(D
基因来自卵细胞)，黄花植株的基因型共有 4 种，即 aaBBdd、aaBbdd、aaBBDd(D 基因来自花粉)、aaBbDd(D
基因来自花粉)，且红花和白花植株有两种基因型相同，故红花和黄花植株的基因型共 6 种，则白花植株的
基因型共有 21 种，C 错误；D、表观遗传是指 DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改
变，D 基因甲基化后，该基因的遗传信息并未发生变化，即碱基的排列顺序并未发生变化，D 正确。故选
ABC。
三、非选择题(共 5 小题，共 60 分，每题 12 分)
17．(2024 上·山东滨州·高三统考期末)通过碱基修饰的新冠 RNA 疫苗可以降低炎症反应和增加刺突蛋白合
成。某新冠疫苗中常用 N1-甲基假尿苷修饰，但在少数情况下会导致 RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”(如
图)，合成“脱靶蛋白”。
注：CCU 脯氨酸；UGC 半胱氨酸；CUU 亮氨酸；GCC 丙氨酸
(1)N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列 (填“发生”或“未发生”)改变，经过修饰的 RNA 稳定性
提高，且可阻止免疫系统对其反应，有利于与 结合翻译出更多的刺突蛋白。
(2)翻译的实质是 。该过程由 携带氨基酸，通过其反密码子和新冠 mRNA 密码子之间的 ，进
而合成肽链。
(3)“脱靶蛋白”不能引发预期的免疫反应，据图分析原因是 。
[答案](1) 未发生 核糖体
(2) 将 mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 ｔRNA 碱基互补配对
(3)密码子发生了改变，合成“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同
[解析](1)分析图，N1-甲基假尿苷修饰后新冠 RNA 碱基序列未发生改变，但在少数情况下会导致 RNA
翻译过程中的“+1 核糖体移码”；翻译时，mRNA 和核糖体结合翻译出刺突蛋白。
(2)翻译的实质是将 mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列，该过程由ｔRNA 携带氨基酸，通
过其反密码子和新冠 mRNA 密码子之间的碱基互补配对，进而合成肽链。
(3)N1-甲基假尿苷修饰，但在少数情况下会导致 RNA 翻译过程中的“+1 核糖体移码”，结合图可知，
密码子发生了改变，合成“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同，因此脱靶蛋白”不能引发预期的免疫反应。
18．(2023 下·江西·高一永修县第一中学校联考期末)丙酮酸是油菜中合成油脂的前体物质，该物质即可以在
PEP 酶的催化作用下合成油脂，也可以在 ACC 酶的催化作用下合成蛋白质(如图 1 所示)。某实验小组将 ACC
基因倒接到启动子上后，构建了反义 ACC 基因，转入反义的 ACC 基因能显著提高油菜中油脂的含量(如图
2 所示)，回答下列问题。
(1)分析图 2，反义 ACC 基因和 ACC 基因转录的模板链 (填“相同”或“不同”)，参与①过程的酶
是 。若 ACC 基因的一条链上 A+T 占该条链上碱基的比例为 42%，则 ACC 基因中 C+G 占总碱基的
比例为 。
(2)②过程中一条 mRNA 上可以结合多个核糖体，其意义是 。
(3)反义 ACC 基因能抑制 ACC 基因的表达，其机理是反义 ACC 基因转录产生的 RNA 能与 ACC 基因
产生的 mRNA 互补配对， ，从而抑制翻译过程。试阐述转入反义 ACC 基因能提高油脂产量的原因是
ACC 基因被抑制， ，从而使更多的丙酮酸转化为油脂。
[答案](1) 不同 RNA 聚合酶 58%
(2)少数的 mRNA 可以短时间内合成大量的蛋白质
(3) 使核糖体无法和 mRNA 结合 ACC 酶合成减少
[解析](1)根据图示可知，ACC 基因和反义 ACC 基因转录产生的 RNA 可以发生互补配对，因此反义
ACC 基因和 ACC 基因转录的模板链不同。①表示转录过程，参与转录过程的酶是 RNA 聚合酶。若 ACC
基因的一条链上的 A+T 占该条链上碱基的比例为 42%，根据碱基互补配对原则可知，ACC 基因中 G+C 占
总碱基的比例为 58%。
(2)②过程中一条 mRNA 上可以结合多个核糖体，其意义是少数的 mRNA 可以短时间内合成大量的蛋
白质。
(3)根据图示过程可知，反义 ACC 基因转录产生的 RNA 能和 ACC 基因产生的 mRNA 互补配对，使核
糖体无法和 mRNA 结合，从而抑制翻译过程，因此反义 ACC 基因能抑制 ACC 基因的表达。导入反义 ACC
基因能提高油脂产量的原因是 ACC 基因被抑制，ACC 酶合成减少，从而使更多的丙酮酸转化为油脂。
19．(2023 上·河北衡水·高三河北武邑中学校考期中)Ⅰ.如图表示某种植物 DNA 片段遗传信息的传递过程，①
~④表示物质或结构。 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨
酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU——丝氨酸、UAC——酪氨酸)
(1)过程Ⅰ的主要特点是 和 ，Ⅱ、Ⅲ的名称分别
是 。①~④结构中 (填序号)存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中 (填序号)中含有核糖结构，另外上图 中也含有核糖结构。
(3)由图可知，④所携带的氨基酸为 。
Ⅱ.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码 CFTR 蛋白的基因发生突变，
下图表示 CFTR 蛋白在 Cl 跨膜运输过程中的作用。请回答下列问题：
(4)图中所示的是目前被普遍接受的细胞膜的 模型。图中 Cl 跨膜运输的正常进行是
由膜上 决定的。
(5)在正常细胞内，Cl 在 CFTR 蛋白的协助下通过 方式转运至细胞外，随着 Cl 在细胞外浓度
逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度 ，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(6)研究表明，大约 70%的囊性纤维化患者，编码 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 个碱基，导致 CFTR 蛋白
在第 508 位缺少苯丙氨酸，进而使 CFTR 蛋白转运 Cl 的功能出现异常，这表明了基因能通过
控制生物体的性状。
[答案](1) 半保留复制 边解旋边复制 转录、翻译 ①和④
(2) ②和④ 核糖体
(3)苯丙氨酸
(4) 流动镶嵌 功能正常的 CFTR 蛋白(或转运蛋白或跨膜蛋白)
(5) 主动运输 加快
(6)控制蛋白质的结构直接
[解析](1)过程Ⅰ为 DNA 的复制，DNA 复制的特点为半保留复制和边解旋边复制。Ⅱ表示转录，以 DNA
的一条链为模板合成 RNA，Ⅲ表示翻译，以 mRNA 为模板合成多肽链。①为双链 DNA 分子，存在碱基互
补配对；②为单链 mRNA 分子，不存在碱基互补配对；③为氨基酸分子，不存在碱基互补配对；④为
tRNA，存在局部双链结构，因此也存在碱基互补配对．所以①～④结构中，①和④存在碱基互补配对。
(2)①为 DNA 分子、②为 mRNA 分子、③为氨基酸分子、④为 tRNA，其中②mRNA 和④tRNA 中都
含有核糖。翻译的场所在核糖体，核糖体是由 RNA 和蛋白质组成，因此图中的核糖体也含有核糖结构。
(3)由图可知，④上的反密码子为 AAG，其对应的密码子 UUC，所携带的氨基酸为苯丙氨酸。
(4)图示为细胞膜的流动镶嵌模型。由图可知，功能正常的 CFTR 蛋白能协助氯离子进行跨膜运输，而
功能异常的 CFTR 蛋白不能协助氯离子进行跨膜运输，可见，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上功能正
常的 CFTR 蛋白决定的。
(5)氯离子的跨膜运输需要功能正常的 CFTR 蛋白协助，还需要消耗能量，属于主动运输，随着氯离子
在细胞外浓度逐渐升高，细胞外液浓度升高，分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液
被稀释。
(6)研究表明，大约 70%的患者中，编码一个 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 个碱基，导致 CFTR 蛋白在
第 508 位缺少苯丙氨酸，进而使 CFTR 转运氯离子的功能异常，这表明了基因能通过控制蛋白质的结构直
接控制生物体的性状。
20．(2023 上·山西·高三校联考期中)小鼠的毛色受一对等位基因 A 和 a 控制，其中 A 基因控制黄色，a 基
因控制黑色。 实验小组让纯合的黄色小鼠和黑色小鼠杂交，F 的小鼠表现介于黄色和黑色之间的一系列过
渡类型。实验小组从 F 中选择 3 只表型分别为黄色、斑驳色和伪黄色的小鼠，检测发现小鼠 A 基因的碱
基序列没有发生改变，3 只小鼠的 A 基因转录产生的 mRNA 和蛋白质的含量如下表所示。实验小组进一
步用 Msp Ⅰ和 HpaⅡ两种限制酶对 3 只小鼠的 A 基因切割后电泳(MspⅠ 和 Hpa Ⅱ的酶切位点相同，但 MspⅠ
对胞嘧啶的甲基化不敏感，HpaⅡ对胞嘧啶的甲基化敏感，DNA 的胞嘧啶甲基化后不能被Hpa Ⅱ识别和切割)，
结果如下图所示，请回答下列问题:
小鼠①(黄色) 小鼠②(斑驳色) 小鼠③(伪黄色)
A 基因转录产生的 mRNA ++++ ++ ？
A 基因表达的 ASP 蛋白 ++++ ++
注：“ +”越多表示相应物质的含量越多。
(1)小鼠控制毛色的基因 A 和 a 在遗传过程中遵循 定律。据表分析，F1的小鼠表现介于黄色和
黑色之间的 系列过渡类型的原因是 。
(2)根据电泳结果分析， 甲基化程度最高的小鼠是 ， 理由是 。 甲基化会
A 基因的表达。
(3)已知发生甲基化的基因可遗传给子代，现有伪黄色雄性小鼠若干只。请设计实验探究 A 基因的甲基
化是否能稳定地遗传给子代，要写出杂交的实验方案以及实验结果和相应的实验结
论： 。
[答案](1) 基因分离 不同小鼠 A 基因的表达能力存在差异，导致合成的黄色素的量不同
(2) 小鼠③ 小鼠③被 Hpa Ⅱ切割后电泳的片段最少，说明甲基化程度高，导致相应的位点不
能被 HpaⅡ识别和切割 抑制
(3)让伪黄色雄性小鼠和黑色雌性小鼠杂交，统计 F1的表型，若 F1除黑色小鼠外，全部为伪黄色，则
说明 A 基因的甲基化能稳定地遗传给子代；若 F1 除黑色小鼠外，还有黄色、斑驳色和伪黄色等过渡类型，
说明 A 基因的甲基化不能稳定地遗传给子代
[解析](1)小鼠控制毛色的基因 A 和 a 是一对等位基因，在遗传过程中遵循分离定律；分析题意，A 基
因控制黄色，a 基因控制黑色，结合表格可知，不同小鼠 A 基因的表达能力存在差异，导致合成的黄色素
的量不同，故 F1 的小鼠表现介于黄色和黑色之间的 系列过渡类型。
(2)分析题意，小鼠③被 Hpa Ⅱ切割后电泳的片段最少，说明甲基化程度高，导致相应的位点不能被
HpaⅡ识别和切割，故甲基化程度最高的小鼠是③；据表分析，小鼠③的甲基化程度最高，而 A 基因表达
的 ASP 蛋白最少，据此推测甲基化会抑制 A 基因的表达。
(3)本实验目的是探究 A 基因的甲基化是否能稳定地遗传给子代，可让伪黄色雄性小鼠和黑色雌性小鼠
杂交，统计 F1 的表型，若 F1 除黑色小鼠外，全部为伪黄色，则说明 A 基因的甲基化能稳定地遗传给子代；
若 F1除黑色小鼠外，还有黄色、斑驳色和伪黄色等过渡类型，说明 A 基因的甲基化不能稳定地遗传给子代。
21．(2023 上·山东聊城·高三山东聊城一中校考期中)1940 年，莫洛(J.L.Monod)发现：大肠杆菌在含葡萄糖和
乳糖的培养基上生长时，大肠杆菌先利用葡萄糖，葡萄糖用完后，才利用乳糖；在糖源转变期，细菌的生
长会出现停顿，即产生“二次生长曲线”。1960~1961 年，法国巴斯德研究所的莫洛和雅各布(P.Jacob)首次提
出“操纵子”学说，获得了 1965 年诺贝尔生理学或医学奖。图 1 表示大肠杆菌在有乳糖时基因表达的调节过
程，图中 I 为调节基因、P 为启动子、O 为操纵序列。图 2 表示在大肠杆菌培养基中加入诱导物与去除诱导
物后，测定大肠杆菌体内乳糖操纵子的结构基因转录产物(lacmRNA)水平、P—半乳糖苷酶水平变化的曲线。
请回答问题。
(1)在葡萄糖与乳糖都存在时，大肠杆菌先利用葡萄糖，原因是 。
(2)Z、Y、A 基因控制合成一个 mRNA，说明这 3 个基因共用 1 个 。
(3)如果培养基中加入诱导物，进入细胞后会与 结合，使其构象发生改变而不能与操纵子中的
结合，从而使操纵子表达。
(4)图 2 中甲、乙两曲线差异可以说明 (答出 2 点)。
(5)大肠杆菌这种调节方式的意义是 。
[答案](1)葡萄糖可以直接被大肠杆菌用于氧化分解，而利用乳糖时需要提供乳糖吸收与分解相关的酶
(β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶)
(2)启动子和终止子
(3) 阻遏蛋白 操纵序列
(4)加入诱导物后 lac mRNA 的合成早于 β-半乳糖苷酶合成；lac mRNA 的稳定性低于 β-半乳糖苷酶，
容易降解
(5)可以减少物质和能量的消耗，适应多变的营养环境
[解析](1)葡萄糖是细胞中生命的燃料，为小分子物质，因此，葡萄糖可以直接被大肠杆菌用于氧化分
解，乳糖属于二糖，需要分解为单糖才能被利用，且需要相关酶的催化，即大肠杆菌利用乳糖时需要提供
乳糖吸收与分解相关的酶，因此，在葡萄糖与乳糖都存在时，大肠杆菌先利用葡萄糖。
(2)Z、Y、A 基因控制合成一个 mRNA，说明这 3 个基因共用 1 个启动子和终止子，但翻译过程中可能
有多个起始密码和终止密码。　
(3)如果培养基中加入诱导物，进入细胞后会与阻遏蛋白结合，使其构象发生改变而不能与操纵子中的
操纵序列结合，从而使操纵子表达，进而启动相关基因的表达。
(4)图 2 中甲、乙两曲线差异表现在加入诱导物后 lac mRNA 的合成早于 β-半乳糖苷酶合成；lac mRNA
的稳定性低于 β-半乳糖苷酶，容易降解，该曲线说明乳糖的利用需要诱导物乳糖存在。
(5)当有诱导物存在时，诱导物可以和阻遏蛋白结合，进而驱动了相关基因的表达，当诱导物被分解后，
则相关基因表达终止，这种调节方式是大肠杆菌适应环境的结果，可以减少物质和能量的消耗，有利于适
应多变的营养环境。

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