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第31讲　基因表达与性状的关系
一、选择题
1.（2025·湖北高三校联考）豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状，皱粒豌豆的产生是由于在圆粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶不能正常合成，使淀粉合成受阻。下列叙述错误的是（　　）
A.控制圆粒和皱粒性状的基因根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
B.上述实例中插入一段外来DNA序列引起的变异类型是染色体结构变异
C.上述实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状
D.淀粉分支酶基因异常的豌豆表现为皱粒与淀粉的亲水性有关
2.（2025·四川泸州联考）在胚胎学研究中，人们注意到细胞间的相互作用对细胞分化和器官构建有一定的影响，还有实验证明，改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变。下列关于细胞分化的叙述不正确的是（　　）
A.细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化完全由基因决定
B.已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力
C.人口腔上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变，可能与周围细胞分泌的信号分子的诱导有关
3.（2025·湖北武汉校联考）DNA甲基化会抑制相关基因的表达。在细胞分化过程中，细胞内的DNA甲基化水平会明显提高。下列叙述错误的是（　　）
A.DNA甲基化不改变基因的碱基序列，故不能遗传给后代
B.细胞分化过程中，其形态、结构和生理功能均会发生改变
C.细胞可通过改变DNA的甲基化水平实现基因的选择性表达
D.受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化水平
4.（2025·福建南安市模拟）某植物花色的遗传受两对等位基因控制，且遵循基因自由组合定律，只有两个显性基因（A和B）同时存在才能合成紫色素，否则均为白色。下列叙述正确的是（　　）
A.性状与基因是一一对应的关系
B.每种性状都由两个基因控制
C.基因与基因之间可以相互作用
D.基因在控制生物性状时互不影响
5.下图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述错误的是（　　）
A.①②为基因表达过程，细胞中基因最终都会表达出蛋白质
B.较正常基因来说，基因1发生了碱基对的缺失导致囊性纤维化
C.镰状细胞贫血与囊性纤维化均体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D.④→⑤→⑥说明基因可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
6.（2025·肇庆高三一模）PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下，可转化为脂肪或蛋白质。某科研组研究出产油率更高的油菜品种，基本原理如下图所示。下列分析错误的是（　　）
A.图中过程①③所需酶的种类不同
B.基因B和物质C在物质组成上的差别是碱基种类不同
C.该过程中体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状
D.图中过程④是通过诱导b链的转录提高油菜出油率
7.（2025·辽宁大连模拟）在人类胚胎发育的不同时期，红细胞中的ε-珠蛋白基因（基因1）和γ-珠蛋白基因（基因2）的表达情况不同，具体如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达 B.启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别
C.a链为这两种珠蛋白基因转录的模板链 D.甲基化修饰是一种表观遗传调控方式
8.（2025·山东考前热身）科学家提取老鼠脑垂体某基因的mRNA并以此为模板得到一个cDNA克隆，以此为探针，与从胚性心脏（EH）、成年鼠心脏（AH）、胚性脑垂体（EP）、成年鼠脑垂体（AP）及睾丸（T）组织中提取的RNA进行杂交。结果如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.杂交结果表明，该基因在鼠的脑垂体细胞中表达，而在心脏细胞中不表达
B.睾丸中该mRNA的大小与其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接
C.此实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可能表达出不同的产物
D.此实验过程需用到逆转录酶和DNA聚合酶
9.已知组蛋白乙酰化与去乙酰化，分别是由组蛋白乙酰转移酶（HAT）和去乙酰化转移酶（HDAC）催化的。通常情况下，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质包括具有转录活性的活性染色质和无转录活性的非活性染色质，染色质上的组蛋白可以被乙酰化，如图表示部分乙酰化过程。下列相关推测合理的是（　　）
A.活性染色质由DNA和蛋白质组成，而非活性染色质无蛋白质
B.HDAC复合物使组蛋白乙酰化抑制相关基因的转录
C.激活因子使组蛋白发生乙酰化可改变染色质的活性
D.细胞中HAT复合物的形成不利于RNA聚合酶与DNA的结合
二、非选择题
10.（2025·江苏连云港模拟）表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等因素。据图分析回答下列问题：
（1）组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于　　　　　　识别并结合在启动子部位，进行转录；而当组蛋白去乙酰化酶的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而　　　　相关基因的表达。
（2）miRNA通过　　　　　　　　方式与靶向mRNA的序列结合，在　　　　（填“转录前”“转录后”或“翻译后”）抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。
（3）在研究肿瘤发生机制时发现，基因的　　　区域高甲基化则可能导致　　　　　　的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次　　　　　　　　　　　　　　　，都可引起肿瘤的发生。
（4）DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，该过程是否改变生物体的遗传信息？　　　　（填“是”或“否”）。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测可以治疗肿瘤的原因：　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第31讲　基因表达与性状的关系
1.B　皱粒豌豆的产生是由于在圆粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，该变异类型是基因突变，A正确，B错误；豌豆的圆粒和皱粒性状与淀粉含量有关，淀粉的合成受淀粉分支酶基因控制，该实例能说明基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，C正确；淀粉亲水性强，所以淀粉分支酶基因异常的豌豆淀粉合成受阻，淀粉含量低，亲水性差，表现为皱缩，D正确。
2.A　结合题意，人们注意到细胞间的相互作用对细胞分化和器官构建有一定的影响，由此可知细胞分化不完全由基因决定，A错误；随着细胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降，已分化的细胞在特定条件下也可以分裂、分化，B正确；人口腔上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，C正确；由题意可知，改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变，可能与周围细胞分泌的信号分子的诱导有关，D正确。
3.A　DNA甲基化是表观遗传的一种，该过程不改变基因的碱基序列，但属于可遗传变异，能遗传给后代，A错误；细胞分化过程中，会发生基因的选择性表达，其形态、结构和生理功能均会发生改变，使细胞种类增多，功能趋向于专门化，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，甲基化可以调控基因的选择性表达，进而调控分化细胞的功能，C正确；酶具有专一性，受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化水平，D正确。
4.C　某植物花色的遗传受两对等位基因控制，说明性状与基因不是一一对应的关系，A错误；某植物花色的遗传受两对等位基因控制，但不能确定每种性状都由两个基因控制，B错误；某植物花色的遗传受两对等位基因控制，只有两个显性基因同时存在才能合成紫色素，说明基因与基因之间可以相互作用，C正确；某植物花色的遗传受两对等位基因控制，只有两个显性基因同时存在才能合成紫色素，说明基因在控制生物性状时可以相互影响，D错误。
5.A　①②为基因表达过程，细胞中不是所有基因都会表达出蛋白质，A错误。
6.B　过程①为转录，需要RNA聚合酶，过程③为DNA复制，需要解旋酶和DNA聚合酶等，A正确；基因B为DNA，物质C为双链RNA，在物质组成上的差别是五碳糖和碱基种类不同，B错误；基因A控制酶a的合成，基因B控制酶b的合成，从而间接控制PEP的转化，进而控制油菜的产油率，C正确；过程④通过诱导b链转录形成的单链与基因B的a链转录形成的mRNA互补配对形成物质C，从而抑制经过程②形成酶b的过程，最终使PEP更多地形成脂肪，D正确。
7.C　据题图可知，胚胎发育早期，ε-珠蛋白基因表达，γ-珠蛋白基因不表达，而胚胎发育中期，ε-珠蛋白基因不表达，γ-珠蛋白基因表达，说明两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达，A正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的序列，因此启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别，B正确；在转录过程中，DNA模板链的转录方向是从3'端向5'端，RNA链的合成方向是从5'端向3'端，因此转录的模板链均是b链，C错误；甲基化修饰不影响基因中碱基序列，影响的是基因的转录，因此是一种表观遗传调控方式，D正确。
8.A　由杂交结果分析，该基因在胚性心脏（EH）、胚性脑垂体（EP）、成年鼠脑垂体（AP）及睾丸（T）中表达，在成年鼠心脏（AH）中不表达，A错误；由题图可知，睾丸中该mRNA的大小是1.4 kb，和其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接，B正确；该实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可以表达出不同的mRNA，进而可形成不同的蛋白质，C正确；以mRNA为模板得到cDNA的过程需要逆转录酶和DNA聚合酶，D正确。
9.C　活性染色质和非活性染色质都主要由DNA和蛋白质组成，只是染色质构象不同，导致活性染色质具有转录活性，而非活性染色质无转录活性，A错误；HDAC复合物使组蛋白去乙酰化，成为非活性染色质，从而无转录活性，伴随着对基因转录的抑制，B错误；在HAT复合物作用下染色质具有转录活性，RNA聚合酶与DNA结合便于转录，D错误。
10.（1）RNA聚合酶　抑制　（2）碱基互补配对　转录后　（3）启动子　抑癌基因　基因突变　（4）否　降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性
解析：（1）组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动部位结合，启动转录；组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合，染色质处于紧密状态，抑制基因的表达。（2）miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；mRNA是转录后的产物，转录的产物与miRNA结合，抑制翻译过程。（3）启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基因的表达；原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变（基因中碱基的替换、增添或缺失引起基因结构的改变），都可引起肿瘤的发生。（4）DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，未改变基因的碱基序列，因此未改变生物体的遗传信息；生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿扎胞苷可能降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性，从而可以治疗肿瘤。
2 / 3第31讲　基因表达与性状的关系
课程标准
1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。
2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。
3.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。
考点一　基因表达产物与性状的关系
1.基因对性状的直接控制途径
（1）方式：基因通过控制　　　　　　　　　直接控制生物体的性状。
（2）实例：囊性纤维化，镰状细胞贫血等。
2.基因对性状的间接控制途径
（1）方式：基因通过控制　　　　　　　　　　　　　来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）实例：皱粒豌豆的形成机制，白化病等。
1.（必修2 P71正文）豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物体的性状。（　　）
2.（必修2 P71正文）白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多，能将黑色素转变为酪氨酸，从而出现白化症状。（　　）
3.（必修2 P71正文）基因表达的产物不可以参与基因的表达。（　　）
4.（必修2 P71正文）基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。（　　）
1.白化病与镰状细胞贫血是两种常见的人类单基因遗传病，发病机理如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A.①②分别表示转录、翻译，主要发生在细胞核中
B.②过程中发生碱基互补配对，完成该过程需要64种tRNA的参与
C.图中两基因对生物性状的控制方式相同
D.①②两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同
2.如图1、2为皱粒豌豆形成原因和囊性纤维化病因的图解。下列叙述正确的是（　　）
A.淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B.图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C.淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D.CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译
考点二　基因的选择性表达与表观遗传
1.基因的选择性表达与细胞分化
2.表观遗传
提醒 ①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②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。
③表观遗传可通过影响基因的转录（全）或翻译过程，进而影响蛋白质的合成。
3.基因与性状间的其他关系
（1）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
①一个基因　　　　　（多数性状受单基因控制）。
②一个基因　　　　　（如基因间相互作用）。
③多个基因一种性状（如身高、体重等）。
（2）生物体的性状也不完全由基因决定，　　　　对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。
1.（必修2 P72正文）胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。（　　）
2.（必修2 P72正文）若某细胞中发生了基因的选择性表达，则该细胞一定发生了细胞分化。（　　）
3.（必修2 P74正文）DNA甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。（　　）
4.（必修2 P74正文）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于不可遗传的变异。（　　）
5.（必修2 P74相关信息）DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。（　　）
6.（必修2 P74与社会的联系）吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达。（　　）
1.（2025·河北邢台期中）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的mRNA进行了检测，结果见下表（注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子）。下列叙述错误的是（　　）
细胞种类 珠蛋白 mRNA 卵清蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 丙酮酸激 酶mRNA
红细胞 ＋ － － ＋
输卵管细胞 － ＋ － ＋
胰岛细胞 － － ＋ ＋
A.不同细胞合成的mRNA不完全相同
B.丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的
C.输卵管细胞中存在卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，没有珠蛋白基因和胰岛素基因
D.鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异的根本原因在于基因的选择性表达
2.（2024·湖南岳阳高三模拟）DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（　　）
A.细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B.甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C.抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D.某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
1.（2024·广东高考10题）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（　　）
A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传
2.（2024·贵州高考5题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是（　　）
A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
3.（2024·浙江1月选考9题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（　　）
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
4.（2024·黑吉辽高考9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
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
溯源教材
（1）DNA复制以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料。（见必修2 P55正文）
（2）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。（见必修2 P74正文）
（3）基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。（见必修2 P74正文）
　（1）癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是该酶基因启动子甲基化。 （2023·天津高考）（　　）
（2）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。植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化。 （2023·海南高考）（　　）
（3）生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。 （2017·海南高考）（　　）
（4）DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录。 （2024·江苏高考）（　　）
第31讲　基因表达与性状的关系
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1.（1）蛋白质的结构
2.（1）酶的合成
概念检测
1.×　提示：豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因可通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状。
2.×　提示：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。患者由于基因异常而无法合成酪氨酸酶，也就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。
3.×　提示：如RNA聚合酶就是基因表达的产物，其参与基因的转录过程。
4.×　提示：基因指导合成的终产物不一定都是蛋白质，也可能是RNA或肽链等。
典题演练应用
1.D　②是以RNA为模板，指导蛋白质的合成，表示翻译，翻译发生在细胞质中的核糖体上，A错误；②过程为翻译过程，由于一般存在3种终止密码子没有对应的tRNA，因此tRNA为61种，故该过程中最多需要61种反密码子的参与，B错误；前者是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，后者是基因通过控制蛋白质的结构，进而控制生物体的性状，C错误；①为转录过程，转录过程中的碱基互补配对的方式有T—A、A—U、G—C、C—G，而②翻译过程中碱基互补配对的方式有U—A、A—U、G—C、C—G，这两个过程中的碱基互补配对的方式不完全相同，D正确。
2.B　由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基对缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后并不影响转录和翻译的进行，D错误。
考点二
知识梳理夯基
1.基因的选择性表达　mRNA　蛋白质
2.不变　可遗传　甲基化修饰
3.（1）①一种性状　②多种性状　（2）环境
概念检测
1.×　提示：胰岛B细胞也有抗体基因，只是抗体基因不表达。
2.×　提示：细胞凋亡过程中也有新蛋白质合成，也体现了基因的选择性表达。
3.√　4.×　5.√　6.√
典题演练应用
1.C　由表可知，不同细胞合成的mRNA有的相同，有的不同，A正确；由表可知，丙酮酸激酶mRNA在所有细胞中都能合成，说明丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的，B正确；输卵管细胞中存在所有的基因，由于基因的选择性表达，表达了卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，C错误；鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异，即发生了细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，D正确。
2.B　从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部分，启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B错误。
【研真题·扣教材】
1.D　由题意可知，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传，A、B、C错误，D正确。
2.D　由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确；甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化划分的，D错误。
3.D　降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误；蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，C错误；甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。
4.C　据DNA半保留复制和甲基化修饰过程可知，酶E的作用是催化DNA发生甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸，B错误；据题干“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”推测，环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但可能会影响基因表达，进而对生物个体表型产生影响，D错误。
真题重组练
　（1）√　（2）×
（3）×　提示：基因与性状间存在一对一、一对多、多对一等关系。
（4）√
5 / 5(共60张PPT)
第31讲　基因表达与性状的关系
高中总复习·生物
1. 举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。
2. 概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。
3. 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。
课程标准
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一　基因表达产物与性状的关系
1. 基因对性状的直接控制途径
（1）方式：基因通过控制 直接控制生物体的性状。
蛋白质的结构　
（2）实例：囊性纤维化，镰状细胞贫血等。
2. 基因对性状的间接控制途径
（1）方式：基因通过控制 来控制代谢过程，进而控制生物
体的性状。
酶的合成　
（2）实例：皱粒豌豆的形成机制，白化病等。
1. （必修2 P71正文）豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白
质结构，直接控制生物体的性状。 （　×　）
提示：豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因可通过控制酶的合成控制代谢
过程，间接控制生物体的性状。
2. （必修2 P71正文）白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多，
能将黑色素转变为酪氨酸，从而出现白化症状。 （　×　）
提示：人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。患者由
于基因异常而无法合成酪氨酸酶，也就不能合成黑色素，从而表现出
白化症状。
×
×
3. （必修2 P71正文）基因表达的产物不可以参与基因的表达。
（　×　）
提示：如RNA聚合酶就是基因表达的产物，其参与基因的转录过程。
4. （必修2 P71正文）基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋
白质。 （　×　）
提示：基因指导合成的终产物不一定都是蛋白质，也可能是RNA或肽
链等。
×
×
1. 白化病与镰状细胞贫血是两种常见的人类单基因遗传病，发病机理如图
所示。下列有关说法正确的是（　　）
A. ①②分别表示转录、翻译，主要发生在细胞核中
B. ②过程中发生碱基互补配对，完成该过程需要64种tRNA的参与
C. 图中两基因对生物性状的控制方式相同
D. ①②两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同
√
解析：　②是以RNA为模板，指导蛋白质的合成，表示翻译，翻译发生
在细胞质中的核糖体上，A错误；②过程为翻译过程，由于一般存在3种终
止密码子没有对应的tRNA，因此tRNA为61种，故该过程中最多需要61种
反密码子的参与，B错误；前者是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，后者是基因通过控制蛋白质的结构，进而控
制生物体的性状，C错误；①为转录过程，转录过程中的碱基互补配对的
方式有T—A、A—U、G—C、C—G，而②翻译过程中碱基互补配对的方
式有U—A、A—U、G—C、C—G，这两个过程中的碱基互补配对的方式
不完全相同，D正确。
2. 如图1、2为皱粒豌豆形成原因和囊性纤维化病因的图解。下列叙述正确的是（　　）
A. 淀粉分支酶基因与外来DNA序列发生了基因重组
B. 图中CFTR基因和淀粉分支酶基因都发生了基因突变
C. 淀粉分支酶基因发生的结构变化可以用显微镜观察
D. CFTR基因结构异常后无法进行转录和翻译
√
解析：　由题图可知，插入外来DNA序列后，淀粉分支酶基因结构异常，从这一结果上来看，基因结构改变是发生了基因突变，而不是基因重组，A错误；CFTR基因发生了碱基对缺失，使基因结构改变，同样属于基因突变，B正确；基因突变不能在显微镜下观察到，C错误；由图中信息CFTR基因结构异常，合成的CFTR蛋白功能异常可知，CFTR基因结构异常后并不影响转录和翻译的进行，D错误。
考点二　基因的选择性表达与表观遗传
1. 基因的选择性表达与细胞分化
2. 表观遗传
②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。
③表观遗传可通过影响基因的转录（全）或翻译过程，进而影响蛋白质的
合成。
提醒 ①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
3. 基因与性状间的其他关系
（1）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关
系。
①一个基因 （多数性状受单基因控制）。
②一个基因 （如基因间相互作用）。
③多个基因 一种性状（如身高、体重等）。
一种性状　
多种性状　
（2）生物体的性状也不完全由基因决定， 对性状也有着重要影
响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。
环境　
1. （必修2 P72正文）胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生
胰岛素而不能产生抗体。 （　×　）
提示：胰岛B细胞也有抗体基因，只是抗体基因不表达。
2. （必修2 P72正文）若某细胞中发生了基因的选择性表达，则该细胞一
定发生了细胞分化。 （　×　）
提示：细胞凋亡过程中也有新蛋白质合成，也体现了基因的选择性表达。
×
×
3. （必修2 P74正文）DNA甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影
响。 （　√　）
4. （必修2 P74正文）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于
不可遗传的变异。 （　×　）
5. （必修2 P74相关信息）DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化
和乙酰化都会导致表观遗传现象。 （　√　）
6. （必修2 P74与社会的联系）吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升
高，从而影响基因的表达。 （　√　）
√
×
√
√
1. （2025·河北邢台期中）科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的mRNA进行了检测，结果见下表（注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子）。下列叙述错误的是（　　）
细胞种类 珠蛋白mRNA 卵清蛋白mRNA 胰岛素mRNA 丙酮酸激酶mRNA
红细胞 ＋ － － ＋
输卵管细胞 － ＋ － ＋
胰岛细胞 － － ＋ ＋
A. 不同细胞合成的mRNA不完全相同
B. 丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的
C. 输卵管细胞中存在卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，没有珠蛋白基因和
胰岛素基因
D. 鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异的根本原因在于基因的
选择性表达
√
解析：　由表可知，不同细胞合成的mRNA有的相同，有的不同，A正确；由表可知，丙酮酸激酶mRNA在所有细胞中都能合成，说明丙酮酸激酶基因的表达产物是维持鸡细胞的基本生命活动所必需的，B正确；输卵管细胞中存在所有的基因，由于基因的选择性表达，表达了卵清蛋白基因和丙酮酸激酶基因，C错误；鸡的不同细胞在形态、结构和功能上具有差异，即发生了细胞分化，其根本原因是基因的选择性表达，D正确。
2. （2024·湖南岳阳高三模拟）DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加
甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因
启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多
种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（　）
A. 细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B. 甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C. 抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D. 某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
√
解析：　从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部
分，启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化
后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链
的碱基序列，B错误。
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·广东高考10题）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具
有组蛋白修饰功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形
成。驱动此肿瘤形成的原因属于（　　）
A. 基因突变 B. 染色体变异
C. 基因重组 D. 表观遗传
√
解析：　由题意可知，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白（具有组蛋白修饰
功能）的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成，即基因型未
发生变化而表型却发生了改变，因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗
传，A、B、C错误，D正确。
2. （2024·贵州高考5题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类
型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相
同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养
可合成催乳素。下列叙述错误的是（　　）
A. 甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B. 氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C. 处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D. 该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
√
解析：　由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相
同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳
素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮
胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基
因的甲基化，B正确；甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理
后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子
代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因
是否甲基化划分的，D错误。
3. （2024·浙江1月选考9题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。
雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂
王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜
花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（　　）
A. 花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
√
解析：　降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工
蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主
要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增强幼虫发育过
程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA的
甲基化程度低于工蜂，B错误；蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，
使其发育成蜂王，C错误；甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA的低甲基
化是蜂王发育的重要条件，D正确。
4. （2024·黑吉辽高考9题）如图表示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
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
√
解析：　据DNA半保留复制和甲基化修饰过程可知，酶E的作用是催化
DNA发生甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸，B错
误；据题干“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”推测，环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，
C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但可能会影响基因表达，进而对生
物个体表型产生影响，D错误。
溯源教材
（1）DNA复制以细胞中游离的脱氧核苷酸为原料。　（见必修2 P55
正文）
（2）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。　（见必修2 P74正文）
（3）基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的
相互作用。　（见必修2 P74正文）
（1）癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可
能是该酶基因启动子甲基化。　（2023·天津高考） （　√　）
（2）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。植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲
基化。　（2023·海南高考） （　×　）
√
×
（3）生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。　
（2017·海南高考） （　×　）
提示：基因与性状间存在一对一、一对多、多对一等关系。
×
（4）DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录。　
（2024·江苏高考） （　√　）
√
03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2025·湖北高三校联考）豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状，皱粒豌
豆的产生是由于在圆粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编
码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶不能正常合成，使淀粉合成受阻。
下列叙述错误的是（　　）
A. 控制圆粒和皱粒性状的基因根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
B. 上述实例中插入一段外来DNA序列引起的变异类型是染色体结构变异
C. 上述实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体
性状
D. 淀粉分支酶基因异常的豌豆表现为皱粒与淀粉的亲水性有关
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
√
解析：　皱粒豌豆的产生是由于在圆粒豌豆的DNA中插入了一段外来
DNA序列，该变异类型是基因突变，A正确，B错误；豌豆的圆粒和皱粒
性状与淀粉含量有关，淀粉的合成受淀粉分支酶基因控制，该实例能说明
基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，C正确；淀粉
亲水性强，所以淀粉分支酶基因异常的豌豆淀粉合成受阻，淀粉含量低，
亲水性差，表现为皱缩，D正确。
1
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10
2. （2025·四川泸州联考）在胚胎学研究中，人们注意到细胞间的相互作
用对细胞分化和器官构建有一定的影响，还有实验证明，改变细胞所处的
位置可导致细胞分化方向发生改变。下列关于细胞分化的叙述不正确的是
（　　）
A. 细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化完全由基因决定
B. 已分化的细胞仍可具有细胞分裂能力
C. 人口腔上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D. 改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向发生改变，可能与周围细胞
分泌的信号分子的诱导有关
√
1
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3
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6
7
8
9
10
解析：　结合题意，人们注意到细胞间的相互作用对细胞分化和器官构
建有一定的影响，由此可知细胞分化不完全由基因决定，A错误；随着细
胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降，已分化的细胞在特定条件
下也可以分裂、分化，B正确；人口腔上皮细胞的形成是细胞分裂、分化
的结果，C正确；由题意可知，改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向
发生改变，可能与周围细胞分泌的信号分子的诱导有关，D正确。
1
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10
3. （2025·湖北武汉校联考）DNA甲基化会抑制相关基因的表达。在细胞
分化过程中，细胞内的DNA甲基化水平会明显提高。下列叙述错误的是
（　　）
A. DNA甲基化不改变基因的碱基序列，故不能遗传给后代
B. 细胞分化过程中，其形态、结构和生理功能均会发生改变
C. 细胞可通过改变DNA的甲基化水平实现基因的选择性表达
D. 受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化水平
√
1
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5
6
7
8
9
10
解析：　DNA甲基化是表观遗传的一种，该过程不改变基因的碱基序
列，但属于可遗传变异，能遗传给后代，A错误；细胞分化过程中，会发
生基因的选择性表达，其形态、结构和生理功能均会发生改变，使细胞种
类增多，功能趋向于专门化，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表
达，甲基化可以调控基因的选择性表达，进而调控分化细胞的功能，C正
确；酶具有专一性，受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化
水平，D正确。
1
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10
4. （2025·福建南安市模拟）某植物花色的遗传受两对等位基因控制，且
遵循基因自由组合定律，只有两个显性基因（A和B）同时存在才能合成紫
色素，否则均为白色。下列叙述正确的是（　　）
A. 性状与基因是一一对应的关系
B. 每种性状都由两个基因控制
C. 基因与基因之间可以相互作用
D. 基因在控制生物性状时互不影响
√
1
2
3
4
5
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10
解析：　某植物花色的遗传受两对等位基因控制，说明性状与基因不是
一一对应的关系，A错误；某植物花色的遗传受两对等位基因控制，但不
能确定每种性状都由两个基因控制，B错误；某植物花色的遗传受两对等
位基因控制，只有两个显性基因同时存在才能合成紫色素，说明基因与基
因之间可以相互作用，C正确；某植物花色的遗传受两对等位基因控制，
只有两个显性基因同时存在才能合成紫色素，说明基因在控制生物性状时
可以相互影响，D错误。
1
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10
5. 如图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述错误的是（　　）
A. ①②为基因表达过程，细胞中基因最终都会表达出蛋白质
B. 较正常基因来说，基因1发生了碱基对的缺失导致囊性纤维化
C. 镰状细胞贫血与囊性纤维化均体现了基因通过控
制蛋白质的结构直接控制性状
D. ④→⑤→⑥说明基因可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
√
解析：　①②为基因表达过程，细胞中不是所有基因都会表达出蛋白
质，A错误。
1
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10
6. （2025·肇庆高三一模）PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物，在两对
独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下，可转化为脂肪或蛋白质。某科研
组研究出产油率更高的油菜品种，基本原理如图所示。下列分析错误的是
（　　）
A. 图中过程①③所需酶的种类不同
B. 基因B和物质C在物质组成上的差别是碱基种类不同
C. 该过程中体现了基因可以通过控制酶的合成间接控制性状
D. 图中过程④是通过诱导b链的转录提高油菜出油率
√
1
2
3
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5
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10
解析：　过程①为转录，需要RNA聚合酶，过程③为DNA复制，需要解
旋酶和DNA聚合酶等，A正确；基因B为DNA，物质C为双链RNA，在物
质组成上的差别是五碳糖和碱基种类不同，B错误；基因A控制酶a的合
成，基因B控制酶b的合成，从而间接控制PEP的转化，进而控制油菜的产
油率，C正确；过程④通过诱导b链转录形成的单链与基因B的a链转录形成
的mRNA互补配对形成物质C，从而抑制经过程②形成酶b的过程，最终使
PEP更多地形成脂肪，D正确。
1
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7. （2025·辽宁大连模拟）在人类胚胎发育的不同时期，红细胞中的ε-珠蛋
白基因（基因1）和γ-珠蛋白基因（基因2）的表达情况不同，具体如图所
示。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达
B. 启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的识别
C. a链为这两种珠蛋白基因转录的模板链
D. 甲基化修饰是一种表观遗传调控方式
√
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10
解析：　据题图可知，胚胎发育早期，ε-珠蛋白基因表达，γ-珠蛋白基因
不表达，而胚胎发育中期，ε-珠蛋白基因不表达，γ-珠蛋白基因表达，说
明两种珠蛋白基因在不同时空进行了选择性表达，A正确；启动子是RNA
聚合酶识别和结合的序列，因此启动子甲基化可能影响RNA聚合酶对其的
识别，B正确；在转录过程中，DNA模板链的转录方向是从3'端向5'端，
RNA链的合成方向是从5'端向3'端，因此转录的模板链均是b链，C错误；
甲基化修饰不影响基因中碱基序列，影响的是基因的转录，因此是一种表
观遗传调控方式，D正确。
1
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10
8. （2025·山东考前热身）科学家提取老鼠脑垂体某基因的mRNA并以此
为模板得到一个cDNA克隆，以此为探针，与从胚性心脏（EH）、成年鼠
心脏（AH）、胚性脑垂体（EP）、成年鼠脑垂体
（AP）及睾丸（T）组织中提取的RNA进行杂交。
结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 杂交结果表明，该基因在鼠的脑垂体细胞中表达，而在心脏细胞中不表达
B. 睾丸中该mRNA的大小与其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接
C. 此实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可能表达出不同的产物
D. 此实验过程需用到逆转录酶和DNA聚合酶
√
1
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解析：　由杂交结果分析，该基因在胚性心脏（EH）、胚性脑垂体（EP）、成年鼠脑垂体（AP）及睾丸（T）中表达，在成年鼠心脏（AH）中不表达，A错误；由题图可知，睾丸中该mRNA的大小是1.4 kb，和其他组织存在明显差异，可能是由于选择性剪接，B正确；该实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可以表达出不同的mRNA，进而可形成不同的蛋白质，C正确；以mRNA为模板得到cDNA的过程需要逆转录酶和DNA聚合酶，D正确。
1
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9. 已知组蛋白乙酰化与去乙酰化，分别是由组蛋白乙酰转移酶（HAT）和去乙酰化转移酶（HDAC）催化的。通常情况下，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质包括具有转录活性的活性染
色质和无转录活性的非活性染色质，染色质上的
组蛋白可以被乙酰化，如图表示部分乙酰化过
程。下列相关推测合理的是（　　）
A. 活性染色质由DNA和蛋白质组成，而非活性染色质无蛋白质
B. HDAC复合物使组蛋白乙酰化抑制相关基因的转录
C. 激活因子使组蛋白发生乙酰化可改变染色质的活性
D. 细胞中HAT复合物的形成不利于RNA聚合酶与DNA的结合
√
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解析：　活性染色质和非活性染色质都主要由DNA和蛋白质组成，只是染色质构象不同，导致活性染色质具有转录活性，而非活性染色质无转录活性，A错误；HDAC复合物使组蛋白去乙酰化，成为非活性染色质，从而无转录活性，伴随着对基因转录的抑制，B错误；在HAT复合物作用下染色质具有转录活性，RNA聚合酶与DNA结合便于转录，D错误。
1
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10
二、非选择题
10. （2025·江苏连云港模拟）表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。
多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲
基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等因素。
据图分析回答下列问题：
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
（1）组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。
组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于 识别并结合
在启动子部位，进行转录；而当组蛋白去乙酰化酶的活性过高时，染色质
处于紧密状态，从而 相关基因的表达。
解析：组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动部位结合，启动转录；组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合，染色质处于紧密状态，抑制基因的表达。
RNA聚合酶
抑制
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
（2）miRNA通过 方式与靶向mRNA的序列结合，
在 （填“转录前”“转录后”或“翻译后”）抑制基因的表
达，减少蛋白质的合成。
解析：miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；mRNA是转录后的产物，转录的产物与miRNA结合，抑制翻译过程。
碱基互补配对
转录后
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
（3）在研究肿瘤发生机制时发现，基因的 区域高甲基化则可
能导致 的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多
次 ，都可引起肿瘤的发生。
解析：启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基因的表达；原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变（基因中碱基的替换、增添或缺失引起基因结构的改变），都可引起肿瘤的发生。
启动子
抑癌基因
基因突变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
（4）DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，该过程是否改变生物体
的遗传信息？ （填“是”或“否”）。研究DNA甲基化转移酶抑制
剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎
胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推
测可以治疗肿瘤的原因：
。
解析：DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，未改变基因的碱基序列，因此未改变生物体的遗传信息；生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿扎胞苷可能降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性，从而可以治疗肿瘤。
否
降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化
转移酶活性
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谢谢观看！

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