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2026届高考生物一轮基础复习训练30 基
因表达和性状的关系
一、单选题
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（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
（2025·湖南长郡中学模拟）蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，若缺乏蛋白D则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白质合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化（甲基化需要甲基化酶的参与），传给子代不能正常表达。下列有关P序列、A基因的叙述，正确的是（　　）
A. 基因型为Aa的雄鼠，其子代为正常鼠的概率为1/2
B. P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变
C. DNA甲基化、组蛋白乙酰化会通过影响翻译来改变表型
D. 可通过降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性来缓解侏儒症状
二、多选题
（2024·山东潍坊质检）蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因（位于染色体上）能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 基因是否表达与DNA甲基化有关，DNA甲基化对机体是不利的
B. 基因型为Aa的个体不一定是正常鼠，若为AA则一般是正常鼠
C. 降低甲基化酶的活性，发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D. 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
（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，下列叙述正确的是（　　）
A. 组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于RNA聚合酶与启动子结合
B. miRNA通过碱基互补配对与靶向mRNA结合，在转录后抑制基因表达
C. 抑癌基因启动子区域高甲基化会导致其表达被抑制，可能引发肿瘤
D. DNA甲基化改变了基因的碱基序列，属于可遗传的变异
（2025·湖南名校第一次联考）我国科研人员发现肠癌DNA甲基化调控的新机制（下图所示），为肠癌的早期检测和治疗提供了新思路。多项研究表明，维生素C能够促进TET2的活性。下列叙述正确的是(　　)
A. 肠癌DNA发生甲基化不会改变抑癌基因的碱基排列顺序
B. 抑癌基因上游序列高度甲基化可能导致细胞异常增殖
C. 激活的β-catenin蛋白可促进TET2使抑癌基因甲基化水平降低
D. 维生素C与β-catenin激活剂联用治疗肠癌效果更佳
三、非选择题
(2025·重庆市七校联盟)野生型虎毛色为黄色底黑条纹(黄虎)，此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异，科研人员对虎毛色形成机理进行研究。
(1)若白虎是由黄虎的基因突变引起的，基因突变是指___________________ _______________________________________。科研人员在图1所示家系中选择子代______________________________________________________________实验，若____________________________，则确定白色由常染色体上隐性基因控制。
若某一个种群的白虎隐性突变基因都位于3号染色体上，另有一个种群的白虎未知但隐性突变基因相同(不在性染色体上)，为探究两个种群中白虎是否为同一基因突变导致，让两个种群的白虎杂交，再让F1雌雄虎随机交配。
①若_______________，说明两突变基因为同一基因；②若________________，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因；③若________________，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因。
(2)虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。常染色体上S基因编码的S蛋白是某条褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径。白虎和几乎纯黄的金虎的毛色性状均为单基因隐性突变。
测序发现，白虎的S基因突变导致其功能丧失。从基因表达的角度分析，白虎性状出现的原因是：底色毛发中E基因不能表达，________________________，条纹毛发中__________________________________________________________。
（2025·湖南部分学校高三月考）组蛋白是染色体的重要组成部分，是与核DNA紧密结合的蛋白质。乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式，也是DNA转录调控的重要因素，组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。在染色质中，DNA高度缠绕压缩在组蛋白上，这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体，其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题。
（1）细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了______化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论：______。
（2）过程c中RNA聚合酶的作用是______。
（3）染色体DNA上基因A和基因B______（填“能”或“不能”）同时进行复制或转录，基因B______（填“能”或“不能”）同时进行复制和转录。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和DNA复制的影响分别是______。
（4）染色质螺旋化为染色体时，核小体之间会进一步压缩，核小体排列紧密有利于维持______。脱氧核糖核酸酶只能作用于核小体之间的DNA片段，结合题干信息，推测组蛋白的作用可能是______。
（5）重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍，是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是______。
一、单选题
答案：D
解析：
题干中PcG蛋白的抑制导致原癌基因表达，未涉及DNA碱基序列的改变（排除基因突变、染色体变异），也无基因重组发生。
该过程通过蛋白质修饰影响基因表达，属于表观遗传（基因表达调控改变表型但不改变碱基序列），故D正确。
答案：D
解析：
A项：细胞Ⅱ中催乳素基因甲基化且不能合成催乳素，说明甲基化抑制转录，A正确。
B项：氮胞苷处理后细胞Ⅱ可合成催乳素，推测其能去除甲基化，B正确。
C项：甲基化修饰可随细胞分裂遗传，处理后子代细胞仍能合成催乳素，C正确。
D项：细胞Ⅰ（无甲基化）和细胞Ⅱ（有甲基化）可通过该基因甲基化状态区分，D错误。
答案：D
解析：
降低DNA甲基化酶表达后，喂食花蜜花粉的幼虫发育为蜂王，说明低甲基化是蜂王发育的条件，D正确。
A项：花蜜花粉通常使甲基化程度高（否则无需蜂王浆），A错误；B项：蜂王甲基化程度应低于工蜂，B错误；C项：蜂王浆可能降低甲基化，C错误。
答案：C
解析：
A项：酶E催化甲基化（而非复制），A错误；B项：甲基不是复制原料，原料为脱氧核苷酸，B错误。
C项：同卵双胞胎基因相同，50岁时甲基化差异更大，推测环境影响甲基化，C正确。
D项：甲基化可能改变表型（如基因表达变化），D错误。
答案：B
解析：
A项：等位基因的根本区别是脱氧核苷酸排列顺序不同，A正确。
B项：插入外来DNA序列属于基因突变（基因内部碱基序列改变），而非染色体结构变异，B错误。
C项：淀粉分支酶基因异常导致酶合成受阻，体现“基因→酶→代谢→性状”的调控路径，C正确。
D项：皱粒豌豆淀粉合成少，吸水少而皱缩，与淀粉亲水性相关，D正确。
答案：A
解析：
细胞分化的实质是基因选择性表达，但受环境信号（如相邻细胞诱导）影响，并非完全由基因决定，A错误。
B项：如造血干细胞虽分化仍保留分裂能力，B正确；C项：口腔上皮细胞由受精卵经分裂、分化形成，C正确；D项：位置改变可能改变周围信号分子的影响，D正确。
答案：A
解析：
A项：DNA甲基化可通过减数分裂遗传给后代（如基因组印记），A错误。
B项：细胞分化伴随形态、结构和功能的稳定性差异，B正确；C项：甲基化水平改变可调控基因选择性表达，C正确；D项：受精卵去甲基化利于基因表达和全能性维持，D正确。
答案：C
解析：
该植物花色由两对等位基因（A/a、B/b）控制，只有A和B同时存在才表现紫色，说明基因间存在相互作用，C正确。
A项：性状与基因并非一一对应（此处为多基因控制一性状），A错误；B项：并非所有性状都由两个基因控制，B错误；D项：基因间可相互影响，D错误。
答案：B
解析：
A项：过程①（基因A→酶a）和③（基因B→酶b）为不同基因表达，所需酶种类不同，A正确。
B项：基因B（DNA）含碱基A、T、C、G，物质C（mRNA）含A、U、C、G，差别是T与U的替换，而非碱基种类完全不同（均含A、C、G），B错误。
C项：基因通过控制酶的合成影响PEP转化，间接控制性状，C正确；D项：过程④诱导b链转录可减少蛋白质合成，提高脂肪产量，D正确。
答案：C
解析：
A项：胚胎期基因1表达，中期基因2表达，体现时空选择性表达，A正确。
B项：启动子甲基化可能阻碍RNA聚合酶结合，抑制转录，B正确。
C项：转录模板链为3→5方向，基因1和基因2的模板链可能不同（图中a链和b链分别为模板），C错误。
D项：甲基化不改变碱基序列，属于表观遗传，D正确。
答案：A
解析：
杂交结果显示，该基因在胚性脑垂体（EP）、成年脑垂体（AP）及睾丸（T）中表达，胚性心脏（EH）、成年心脏（AH）中不表达，A错误（并非仅脑垂体表达，睾丸也表达）。
B项：睾丸中mRNA大小不同可能是选择性剪接导致，B正确；C项：同一基因可因剪接产生不同产物，体现调控复杂性，C正确；D项：cDNA合成需逆转录酶，克隆需DNA聚合酶，D正确。
答案：D
解析：
A项：基因型为Aa的雄鼠，A基因来自精子（P序列去甲基化，可表达），a基因不表达，子代基因型为AA（正常）、Aa（正常）、aa（侏儒），正常概率为3/4，A错误。
B项：甲基化不改变P序列的碱基序列，B错误；C项：DNA甲基化影响转录（而非翻译），C错误。
D项：侏儒鼠因母源A基因的P序列甲基化，降低甲基化酶活性可减少甲基化，缓解症状，D正确。
二、多选题
答案：BD
解析：
A项：甲基化是表观遗传的正常调控方式，并非绝对不利，A错误。
B项：Aa个体若A来自卵细胞（甲基化，不表达）则为侏儒；AA个体无论A来自父母，至少一个A可表达（父源A正常表达），一般为正常鼠，B正确。
C项：若侏儒鼠基因型为aa，降低甲基化酶活性无法缓解症状，C错误。
D项：同卵双胞胎的差异可能与表观遗传（如甲基化）有关，D正确。
答案：ABC
解析：
A项：组蛋白乙酰化使染色质疏松，利于转录因子结合，A正确。
B项：miRNA与靶mRNA互补配对，抑制翻译或促进降解，属于转录后调控，B正确。
C项：抑癌基因启动子高甲基化抑制其表达，可能导致细胞癌变，C正确。
D项：DNA甲基化不改变碱基序列，D错误。
答案：ABCD
解析：
A项：甲基化不改变碱基排列顺序，A正确；
B项：抑癌基因高度甲基化使其沉默，可能导致细胞异常增殖，B正确。
C项：激活的β-catenin促进TET2（去甲基化酶），降低抑癌基因甲基化，C正确。
D项：维生素C促进TET2活性，与β-catenin激活剂联用可增强去甲基化效果，治疗肠癌更佳，D正确。
三、非选择题
答案：
（1）DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变；
白虎与黄虎进行正反交；正反交结果相同（均为黄虎）。
① F 全为白虎，F 全为白虎；
② F 全为黄虎，F 中黄虎:白虎=9:7；
③ F 全为黄虎，F 中黄虎:白虎=1:1。
（2）S蛋白功能丧失，褐黑色素合成受阻，底色毛发呈白色；
E基因表达，真黑色素合成，但S蛋白功能丧失导致真黑色素合成途径受阻，条纹毛发呈白色。
解析：
（1）基因突变的定义为基因结构的改变。判断常染色体隐性遗传需正反交实验，若正反交结果一致（无性别差异），则为常染色体遗传。
① 若两突变基因为同一基因，白虎基因型为aa×aa，F 为aa（白虎），F 仍为白虎。
② 若为非同源染色体非等位基因（aaBB×AAbb），F 为AaBb（黄虎），F 中9A_B_（黄虎）:7（3A_bb+3aaB_+1aabb）（白虎）。
③ 若为同源染色体非等位基因（aB/aB×Ab/Ab），F 为aB/Ab（黄虎），F 交配产生aB/Ab（黄虎）:aB/aB（白虎）:Ab/Ab（白虎）=2:1:1，即黄虎:白虎=1:1。
（2）白虎S基因突变，S蛋白功能丧失。底色毛发中E基因不表达，褐黑色素合成依赖S蛋白，故底色呈白色；条纹毛发中E基因表达，但真黑色素合成需S蛋白辅助，S蛋白功能丧失导致条纹也呈白色。
答案：
（1）去乙酰；组蛋白修饰不改变基因的碱基序列，但可影响基因表达，且能通过细胞分裂遗传给子代细胞，符合表观遗传的特征。
（2）催化DNA转录形成RNA（或催化核糖核苷酸形成磷酸二酯键）。
（3）能；不能；抑制基因表达，不影响DNA复制。
（4）染色体结构的稳定性；保护核小体上的DNA不被脱氧核糖核酸酶水解。
（5）在有限的DNA序列中容纳更多的遗传信息，提高遗传信息储存效率。
解析：
（1）组蛋白去乙酰化使染色质紧密，抑制转录，可能阻碍细胞分化。表观遗传强调“不改变碱基序列但影响表达且可遗传”，组蛋白修饰符合此特征。
（2）RNA聚合酶催化转录过程，合成RNA。
（3）相邻基因可同时复制或转录；同一基因的复制（DNA解旋）和转录（DNA解旋）不能同时进行（模板链冲突）。启动子甲基化抑制转录，但不影响复制（复制无需启动子）。
（4）核小体排列紧密维持染色体结构稳定；组蛋白可保护其缠绕的DNA不被酶水解。
（5）重叠基因通过共享DNA序列提高遗传信息储存效率。

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