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第21讲 基因的表达、基因与性状的关系
目录 01 课标达标练 【题型一】遗传信息的转录 【题型二】遗传信息的翻译 【题型三】中心法则及其发展 【题型四】基因与性状的关系 【题型五】表观遗传 02 能力突破练（新角度+新情境+新考法） 03 高考溯源练（含2025年高考真题）
题型一 遗传信息的转录
1．下图是某植物细胞中一个DNA分子，其中a、b、c是基因，Ⅰ、Ⅱ是无遗传效应的序列。相关叙述正确的是（　　）
A．序列Ⅰ中部分碱基对缺失属于基因突变
B．起始密码子存在于基因模板链的起始端
C．基因c中碱基对变化不一定会引起个体性状改变
D．三个基因均发生突变体现了基因突变具有不定向性
2．下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是（ ）
A．④是游离的核糖核苷酸
B．RNA聚合酶的移动方向是从左向右，③的左端为5'端
C．转录遇到终止密码子时结束，合成的RNA从DNA链上释放
D．DNA共含n个碱基，其转录出的RNA的碱基小于n/2个
3．在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是：5'-TGCAGT-3'，则由它转录形成的mRNA的碱基序列是（ ）
A．3'-ACGTCA-5' B．3'-ACUGCA-5'
C．3'-ACGUCA-5' D．3'-ACTGCA-5'
4．miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①②④分别主要发生在细胞核、细胞质、细胞质
B．过程①②④中有氢键的形成，也有氢键的断裂
C．图中②过程中tRNA中的密码子决定其携带的氨基酸的种类
D．miRNA可以与靶mRNA特异性结合，促进其翻译过程
5．某细胞的基因表达过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该过程可发生于肺炎链球菌中
B．①表示转录过程，需要DNA聚合酶的参与
C．过程①产物可直接作为过程②的模板
D．过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则
题型二 遗传信息的翻译
6．人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，该终止密码子对应的DNA模板链序列为（ ）
A．5′-ATT-3 B．5′-GTT-3′ C．5′-TTG-3′ D．5′-TTA-3′
7．如图为细胞内某些重要物质的合成过程（不考虑真核生物的线粒体和叶绿体）。该过程发生在（ ）
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
8．如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律，以下有关说法正确的是（　　）
A．图1、图2所示的生理过程完全相同
B．图1表示细菌细胞内基因的表达过程，图2表示酵母菌细胞内核基因的表达过程
C．图2信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成，有利于提高蛋白质的合成效率
D．图1所示过程的方向是自右向左，②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链
9．下列关于图甲、乙、丙的说法中正确的是（ ）
A．正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
B．图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸
C．图甲所示过程相当于图丙的⑥过程，只能发生在细胞核中
D．图乙中②沿③进行移动，移动方向是从④短的一方到长的一边
10．神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程，下列说法错误的是（ ）
A．甲过程中，RNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成
B．乙过程中，mRNA的A端为3'端，核糖体从B端结合
C．与过程乙相比，甲过程中特有的碱基配对方式是T-A
D．该疾病患者的基因表达与正常人相比，丙过程减弱
题型三 中心法则及其发展
11．嘌呤霉素是一种抗生素，能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解，①~④表示相关生理过程，其中可被嘌呤霉素中断的过程是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
12．单链RNA病毒分为（+）RNA病毒和（-）RNA病毒。（+ ）RNA可以直接作为翻译的模板，而（-）RNA则需要先复制形成互补的（+）RNA才能进行翻译。新冠病毒属于（+）RNA病毒，下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．（+ ）RNA和（-）RNA携带的遗传信息相同
B．（+）RNA中含有决定氨基酸的密码子
C．新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式密切相关
D．新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供模板、原料、能量等条件
13．科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则；随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充，如图所示，①-⑥表示生理过程，下列叙述正确的是（ ）
A．硝化细菌中一般不会发生过程⑤⑥
B．酵母菌细胞中的过程①②只发生在细胞核中，过程③发生在细胞质中
C．过程①②③在洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂和减数分裂过程中均会发生
D．新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤，也会发生过程④
14．劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，携带病毒癌基因。如图是其增殖和致癌过程，其中原病毒是劳氏肉瘤病毒的遗传信息转移到 DNA 后插入宿主的核 DNA 中形成的“病毒”。相关叙述正确的是（　　）
A．劳氏肉瘤病毒在宿主细胞内形成子代的过程体现了中心法则的全过程
B．①过程中所需要的嘧啶碱基个数与③过程所需要的嘧啶碱基个数相等
C．劳氏肉瘤病毒引发的癌症可能传染，用逆转录酶抑制剂可以辅助预防
D．原病毒形成后不立即形成子代病毒颗粒，这种现象不利于病毒的生存
15．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，如图1所示，图2表示基因控制蛋白质合成的过程（⑤代表多肽链，不考虑终止密码子）。下列叙述错误的是（ ）
A．小麦根尖分生区细胞可发生图1中a、b、c过程
B．图1中d过程和e过程的碱基互补配对方式完全相同
C．图2中①含有脱氧核糖，组成②和③的单体不同
D．若图2过程最终形成含30个氨基酸的⑤，则③至少含90个碱基
题型四 基因与性状的关系
16．红色面包霉合成精氨酸的代谢过程至少需要分别由基因A、C、O控制合成的三种酶参与，现有三种氨基酸依赖型突变体：突变型a（A突变）、突变型c（C突变）、突变型o（O突变），它们在基础培养基上均不能生长，需添加某些氨基酸。如表为三种突变体能生长的氨基酸添加情况。
精氨酸 瓜氨酸 鸟氨酸
突变型a + - -
突变型c + - -
- + -
突变型o + - -
- + -
- - +
注：“+”表示添加，“-”表示不添加
推测三个基因在精氨酸合成途径中的作用顺序是（ ）
A．O→C→A B．A→C→O
C．O→A→C D．C→O→A
17．研究发现，N基因正常表达，能提高鱼类的抗病能力。N基因转录形成的mRNA甲基化后，易被Y蛋白识别并降解，而FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰。对此下列分析正确的是（　　）
A．增强Y基因表达会导致细胞中N基因mRNA的数量减少
B．N基因mRNA的甲基化水平升高会影响N基因的转录
C．基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
D．给鱼类饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高其抗病能力
18．如图为某二倍体植物与花色相关的基因及控制路径，当细胞同时合成蓝色物质和红色物质时，该植物开紫花。下列叙述错误的是（ ）
A．黄花植株有2种基因型，白花植株有9种基因型
B．蓝花植株和红花植株杂交可产生紫花植株
C．据图可知基因可通过控制酶的合成来控制生物性状
D．基因A不表达将导致基因B和基因C也不表达
19．下列关于基因与性状之间的关系的叙述错误的是（ ）
A．生物性状既受基因的控制，也受环境条件的影响
B．基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
D．基因与性状是一一对应的关系
20．牵牛花的颜色主要由花青素决定。下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图，相关分析正确的是（　　）
A．牵牛花颜色是由基因和环境共同决定的
B．牵牛花颜色与基因的关系是一一对应的
C．图中体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D．若基因①不表达，则基因②和基因③也都不能表达
题型五 表观遗传
21．玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究者发现一矮杆玉米突变株（rr）所结籽粒变小。R基因编码的DNA去甲基化酶在本株玉米所结籽粒发育中起关键作用。据此推测合理的是（ ）
A．DNA甲基化修饰会使基因碱基序列发生可遗传变化
B．突变株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于野生型
C．基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
D．突变株R基因失活使胚乳中相关基因表达异常，籽粒变小
22．柳穿鱼是一种园林花卉，其花形态结构的改变与Lcyc基因的部分碱基被甲基化修饰有关。下列有关柳穿鱼花形态结构改变的叙述，错误的是（　　）
A．Lcyc基因的表达受到了影响
B．Lcyc基因的碱基序列发生了改变
C．这种改变是可遗传的
D．这种改变与表观遗传有关
23．下列关于表观遗传和生物性状的叙述错误的是（ ）
A．基因的甲基化可能会影响RNA聚合酶与该基因的结合
B．柳穿鱼Lcyc基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化，导致相关基因表达和表型发生了可遗传变化，这种现象属于表观遗传
C．DNA的甲基化过程改变了碱基数量使细胞呈现多样化
D．一个性状可能受多个基因影响，一个基因也可能影响多个性状
24．染色体中组蛋白与DNA紧密结合，组蛋白乙酰化转移酶能促进组蛋白的乙酰化过程，使得染色体结构松散。下图是染色体组蛋白乙酰化过程示意图，相关叙述错误的是（　　）
A．组蛋白乙酰化会影响基因的转录过程
B．组蛋白乙酰化不会使基因的碱基序列发生改变
C．组蛋白乙酰化与DNA甲基化对基因表达具有相同的效应
D．组蛋白乙酰化引起的生物性状的改变能遗传给后代
25．某些基因存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”，其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，不能与RNA聚合酶结合，但仍能与鸟嘌呤互补配对。图1所示细胞中存在两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化，维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。下列说法正确的是（　　）
A．从头甲基化酶和维持甲基化酶均不会改变DNA分子的碱基序列
B．“CG岛”甲基化会抑制DNA分子的复制和转录过程
C．“CG岛”甲基化导致生物性状发生改变，改变后的该性状不能遗传
D．图2中完成过程①②的酶分别是RNA聚合酶、维持甲基化酶
1．（以微小RNA为情境）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国生物学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆，以表彰他们发现微小RNA（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用。如图为lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图，下列说法错误的是（　　）
A．lin-4miRNA在细胞核内产生，通过核孔进入细胞质与核糖体结合
B．lin-4miRNA的发现揭示了一种新的基因表达调控机制
C．lin-4基因转录的lin-4miRNA对lin-14基因的表达起负调控作用
D．lin-4miRNA的存在可能与基因的选择性表达有关
2．（2025·山东日照·三模）植物细胞被病原体感染后，产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开，胞内Ca2+浓度升高，上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累，最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯（BR）激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是（　　）
A．上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B．Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C．施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D．阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
3．（2025·江苏徐州·一模）如图为大肠杆菌拟核DNA的部分结构。基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为相邻基因， a、b、c为转录产物， 它们在蛋白质的合成过程中缺一不可。经测序发现， 大肠杆菌细胞中a的种类最多， b的种类最少。下列相关叙述正确的是（　　）
A．正在行使正常功能的c中不存在成对的碱基
B．b为多聚核糖核苷酸链， 其合成应该与核仁有关
C．RNA聚合酶在上述三个基因中都是从左到右移动
D．蛋白质合成过程中一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象
4．（2025·广东佛山·三模）细胞核内刚转录产生的RNA为前体mRNA。前体mRNA中的部分序列会被剪切，随后形成成熟的mRNA，成熟的mRNA被运出细胞核后再进行翻译，相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B．细胞增殖一次，基因1、2、3复制一次并表达一次
C．由图可知，细胞可在转录水平控制基因表达，这属于表观遗传现象
D．转录沿模板链从3'端到5'端的方向进行，翻译沿mRNA从5'端到3'端的方向进行
5．（2025·湖南长沙·三模）下图是人的红细胞在个体发育不同时期时珠蛋白（血红蛋白组成蛋白）基因表达的情况。下列叙述正确的是（　　）
A．ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．甲基化的启动子因其碱基排列顺序发生改变导致RNA聚合酶无法识别并结合
C．图中两个基因的选择性表达导致不同发育时期血红蛋白组成蛋白存在差异
D．ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因的根本区别是碱基种类和碱基排列顺序不同
6．（2025·四川巴中·三模）下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程，其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后（真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA，前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNP切除并快速水解，由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA）。下列叙述错误的是（ ）
A．剪接体 SnRNA 不能特异性识别前体 mRNA 序列，剪切内含子转录的 RNA 片段
B．由前体 mRNA 指导合成 Fγ 的过程中，一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C．促进 F 基因表达 Fγ，拟南芥不一定提前开花
D．拟南芥开花时间受环境和 mRNA 剪接形式的影响
7．（2025·安徽蚌埠·三模）某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖体开关，SAM通过与mRNA结合来进行调节基因表达，其机制如图所示（RBS为mRNA上的核糖体结合位点）。下列相关叙述错误的是（ ）
A．RBS与核糖体结合后，核糖体将向mRNA的3'端移动
B．核糖体开关的本质是RNA，RBS段与1段的碱基序列互补
C．SAM与核糖体开关的结合，可能会抑制基因表达的翻译过程
D．核糖体开关构象发生改变过程涉及氢键和磷酸二酯键的断裂和形成
8．（以无义突变为情境）无义突变是基因中编码氨基酸密码子的序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员利用Guide snoRNA设计单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，下列叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计Guide snoRNA主要依据是mRNA中过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．细胞中不存在与ΨAA、ΨAG、ΨGA碱基互补配对的反密码子
D．单碱基编辑技术翻译出的全长蛋白质一定具有正常功能
9．（2025·辽宁盘锦·三模）RNA在遗传信息的传递、转录、翻译以及调控等过程中发挥关键作用。下列叙述正确的是（ ）
A．被HIV侵染的T细胞中，RNA可来自转录和RNA复制
B．RNA一般呈单链结构，内部可能有氢键
C．合成RNA的过程不同，但碱基互补配对方式都相同
D．细胞内的基因转录过程，需要解旋酶、RNA聚合酶的催化
10．（2025·江苏·二模）某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳跃”到起点继续下一轮。当噬菌体感染时，会触发第二链cDNA的合成，最终编码防御蛋白，过程如图。相关叙述正确的是（ ）
A．过程①以4种脱氧核苷酸为原料，cDNA 的合成不需要引物的引导
B．图中的cDNA双链中不包含启动子序列
C．过程②需解旋酶、RNA聚合酶，产生的mRNA中无终止密码子
D．过程③形成螺旋状蛋白，其作用可能是抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制
11．（以脑源性神经营养因子为情境）脑源性神经营养因子（BDNF）是一种与促进和维持中枢神经系统正常生长发育有关的蛋白质。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。如图为BDNF基因的表达及相关调控过程，相关叙述正确的是（　　）
A．甲过程需要解旋酶和RNA聚合酶的催化作用
B．结合物中存在氢键，碱基互补配对方式有2种
C．mRNA的B端是3′端，核糖体由B向A端移动
D．与正常人相比，精神分裂症患者的过程丙受抑制
12．（2025·河北衡水·三模）研究表明，吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是（　　）
A．某基因的启动子发生了甲基化，其碱基序列不变，但会影响该基因的转录过程
B．吸烟者易患肺癌，一定是原癌基因和抑癌基因突变的结果
C．一般情况下，DNA去甲基化后，被抑制表达的基因会被重新激活
D．构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传
1．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（ ）
A．M基因和F基因都属于原癌基因
B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡
2．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（ ）
A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同
B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂
C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制
D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治
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下杀伤肿瘤细胞的能力
4．（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．蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用
5．（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，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，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（　　）
A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内
B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C．串联重复的双链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
6．（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序列中嘧啶的数目
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
7．（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
8．（2025·河北·高考真题）M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（ ）
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3'
② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3'
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
9．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（　　）
A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成
B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色
D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关
10．（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（　　）
A．该研究表明基因与性状是一一对应关系
B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
11．（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．对照组中也有衰老的细胞
B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛
12．（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（ ）
A．甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B．图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
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
13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于（ ）
A．乙醛脱氢酶基因序列的差异 B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C．乙醛脱氢酶活性的差异 D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
14．（2025·山东·高考真题）镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人（HH）的红细胞只含正常血红蛋白；携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是（ ）
A．引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变
B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失
C．基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞的形态
D．基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性
15．（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mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
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第21讲 基因的表达、基因与性状的关系
目录 01 课标达标练 【题型一】遗传信息的转录 【题型二】遗传信息的翻译 【题型三】中心法则及其发展 【题型四】基因与性状的关系 【题型五】表观遗传 02 能力突破练（新角度+新情境+新考法） 03 高考溯源练（含2025年高考真题）
题型一 遗传信息的转录
1．下图是某植物细胞中一个DNA分子，其中a、b、c是基因，Ⅰ、Ⅱ是无遗传效应的序列。相关叙述正确的是（　　）
A．序列Ⅰ中部分碱基对缺失属于基因突变
B．起始密码子存在于基因模板链的起始端
C．基因c中碱基对变化不一定会引起个体性状改变
D．三个基因均发生突变体现了基因突变具有不定向性
【答案】C
【解析】A、序列Ⅰ是无遗传效应的序列，不是基因，其部分碱基对缺失不属于基因突变，A错误；
B、起始密码子存在于mRNA上，基因模板链转录形成mRNA，B错误；
C、由于密码子的简并性等，基因c中碱基对变化不一定会引起个体性状改变，C正确；
D、三个基因均发生突变体现了基因突变具有随机性，D错误。
2．下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是（ ）
A．④是游离的核糖核苷酸
B．RNA聚合酶的移动方向是从左向右，③的左端为5'端
C．转录遇到终止密码子时结束，合成的RNA从DNA链上释放
D．DNA共含n个碱基，其转录出的RNA的碱基小于n/2个
【答案】C
【解析】A、图示表示真核细胞某基因的转录过程，原料是游离的核糖核苷酸，所以④是游离的核糖核苷酸，A正确；
B、从图中可以看到RNA聚合酶沿着DNA模板链移动，新合成的RNA链逐渐延长，根据转录方向可知RNA聚合酶的移动方向是从左向右，而子链的合成方向是从5'端向3'端延伸，因此③的左端为5'端，B正确；
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA上不存在终止密码子，终止密码子位于mRNA上，因此转录过程不会遇到终止密码子，C错误；
D、DNA共含n个碱基，因DNA分子上有非编码序列，则其转录出的RNA的碱基少于n/2个，D正确。
故选C。
3．在遗传信息传递过程中，若模板DNA的部分碱基序列是：5'-TGCAGT-3'，则由它转录形成的mRNA的碱基序列是（ ）
A．3'-ACGTCA-5' B．3'-ACUGCA-5'
C．3'-ACGUCA-5' D．3'-ACTGCA-5'
【答案】C
【解析】转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，该过程中遵循碱基互补配对原则，碱基互补配对原则发生在DNA和RNA之间，具体的碱基互补配对关系为：A-U、T-A、C-G、G-C，若模板DNA的部分碱基序列是：5'-TGCAGT-3'，则相应的碱基互补配对为T→A，G→C，C→G，A→U，G→C，T→A，且方向为3'→5'，对应mRNA的碱基序列为3'-ACGUCA-5'，C正确，ABD错误。
故选C。
4．miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①②④分别主要发生在细胞核、细胞质、细胞质
B．过程①②④中有氢键的形成，也有氢键的断裂
C．图中②过程中tRNA中的密码子决定其携带的氨基酸的种类
D．miRNA可以与靶mRNA特异性结合，促进其翻译过程
【答案】B
【解析】AB、过程①为转录，主要发生在细胞核；过程②为翻译，发生在细胞质；过程④为DNA复制，主要发生在细胞核。转录、翻译、DNA复制过程中都有氢键的形成，也有氢键的断裂，A错误，B正确；
C、图中②过程所示的翻译中，mRNA上的密码子通过与tRNA上的反密码子配对，决定了tRNA携带的氨基酸的种类，C错误；
D、由图可知，miRNA 与靶mRNA结合，导致靶mRNA 不能作为翻译的模板，抑制翻译过程，D错误。
故选B。
5．某细胞的基因表达过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．该过程可发生于肺炎链球菌中
B．①表示转录过程，需要DNA聚合酶的参与
C．过程①产物可直接作为过程②的模板
D．过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则
【答案】D
【解析】A、该图有核膜，表示真核细胞中的基因表达过程，而肺炎链球菌为原核生物，A错误；
B、①表示转录过程，需要RNA聚合酶的参与，DNA聚合酶用于DNA复制过程，B错误；
C、过程①产物需加工后，成熟的mRNA分子才作为过程②翻译的模板，C错误；
D、过程①转录是以DNA的一条链为模板合成RNA，存在碱基互补配对，过程②翻译中密码子与反密码子进行碱基互补配对，因此过程①和过程②均遵循碱基互补配对原则，D正确。
故选D。
题型二 遗传信息的翻译
6．人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，该终止密码子对应的DNA模板链序列为（ ）
A．5′-ATT-3 B．5′-GTT-3′ C．5′-TTG-3′ D．5′-TTA-3′
【答案】C
【解析】分析题意：人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，说明该终止密码子这里原来是5'-CAA-3'，那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3'，ABD错误，C正确。
故选C。
7．如图为细胞内某些重要物质的合成过程（不考虑真核生物的线粒体和叶绿体）。该过程发生在（ ）
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【答案】C
【解析】由图可知，基因的转录还未结束翻译就已经开始，符合原核细胞基因表达的特点。真核细胞由于核膜的存在，转录和翻译在时间和空间上是分开的，翻译时核糖体在mRNA上移动，C正确，ABD错误。
故选C。
8．如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律，以下有关说法正确的是（　　）
A．图1、图2所示的生理过程完全相同
B．图1表示细菌细胞内基因的表达过程，图2表示酵母菌细胞内核基因的表达过程
C．图2信息反映多个核糖体完成一条多肽链的合成，有利于提高蛋白质的合成效率
D．图1所示过程的方向是自右向左，②、③、④、⑤表示正在合成的多肽链
【答案】D
【解析】A、图1表示翻译过程，图2表示转录和翻译过程，A错误；
B、图1表示翻译过程，不能表示细菌细胞内基因的表达，细菌内转录和翻译同时进行；图2表示转录和翻译，不能发生在酵母菌细胞内核基因的表达，细胞核内只进行转录，B错误；
C、图2信息反映多个核糖体完成多条相同多肽链的合成，有利于提高蛋白质的合成效率，C错误；
D、图1中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左，D正确。
9．下列关于图甲、乙、丙的说法中正确的是（ ）
A．正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都不可能发生的是⑥⑦⑧过程
B．图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸
C．图甲所示过程相当于图丙的⑥过程，只能发生在细胞核中
D．图乙中②沿③进行移动，移动方向是从④短的一方到长的一边
【答案】B
【解析】A、正常情况下，图丙中在动、植物细胞中都可以发生⑥转录、⑨翻译，但一般不会发生⑦逆转录、⑧RNA复制，A错误；
B、图乙所示过程为翻译，相当于图丙中的⑨过程，原料为氨基酸，B正确；
C、图甲所示过程为转录，相当于图丙中的⑥过程，可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，C错误；
D、图乙中②表示mRNA，③表示核糖体，④表示多肽链，③核糖体沿②mRNA移动，移动方向是从④短的一方到长的一边，D错误。
10．神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程，下列说法错误的是（ ）
A．甲过程中，RNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成
B．乙过程中，mRNA的A端为3'端，核糖体从B端结合
C．与过程乙相比，甲过程中特有的碱基配对方式是T-A
D．该疾病患者的基因表达与正常人相比，丙过程减弱
【答案】D
【解析】A、甲过程由BDNF基因指导RNA的合成，为转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶可催化形成磷酸二酯键，A正确；
B、翻译时，核糖体沿着mRNA从5'端往3'端方向延伸，根据肽链的长短可知，翻译的方向是从右往左，故图中mRNA的A端是3'端，核糖体从B端结合，B正确；
C、过程乙是翻译过程，配对关系是A-U、U-A、G-C、C-G，过程甲是转录，配对关系是A-U、T-A、G-C、C-G，与过程乙相比，该过程中特有的碱基配对方式是T-A，C正确；
D、神经营养因子（BDNF）由两条肽链构成，能够维持和促进中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致患病。患者与正常人相比，丙过程增强，D错误。
题型三 中心法则及其发展
11．嘌呤霉素是一种抗生素，能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，使肽链从核糖体上提前释放。下图为中心法则图解，①~④表示相关生理过程，其中可被嘌呤霉素中断的过程是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【解析】图中①表示DNA复制，②表示转录，③表示逆转录，④表示翻译。核糖体是翻译的场所，嘌呤霉素能够模拟tRNA进入核糖体，与正在延伸的肽链形成肽键，从而使肽链从核糖体上释放。因此可被嘌呤霉素中断的过程是④，D正确，ABC错误。
故选D。
12．单链RNA病毒分为（+）RNA病毒和（-）RNA病毒。（+ ）RNA可以直接作为翻译的模板，而（-）RNA则需要先复制形成互补的（+）RNA才能进行翻译。新冠病毒属于（+）RNA病毒，下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．（+ ）RNA和（-）RNA携带的遗传信息相同
B．（+）RNA中含有决定氨基酸的密码子
C．新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式密切相关
D．新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供模板、原料、能量等条件
【答案】B
【解析】A、(＋)RNA 和(－)RNA 上的碱基序列互补，携带的遗传信息不同，A错误；
B、(＋)RNA 可以做翻译的模板，含有决定氨基酸的密码子，B正确；
C、新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式无关，与不稳定的单链形式有关，C错误；
D、新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供原料、能量等条件，模板由新型冠状病毒提供，D错误。
13．科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则；随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充，如图所示，①-⑥表示生理过程，下列叙述正确的是（ ）
A．硝化细菌中一般不会发生过程⑤⑥
B．酵母菌细胞中的过程①②只发生在细胞核中，过程③发生在细胞质中
C．过程①②③在洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂和减数分裂过程中均会发生
D．新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤，也会发生过程④
【答案】D
【解析】A、硝化细菌具有细胞结构，一般不会发生⑤RNA的复制，会发生⑥翻译过程，A错误；
B、①表示DNA复制，②表示转录，酵母菌细胞为真核细胞，①②过程主要发生在细胞核中，③翻译过程发生在细胞质中，B错误；
C、①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译，上述三个过程在有丝分裂和减数分裂过程中均会发生，但根尖分生区细胞不会进行减数分裂，只能进行有丝分裂，C错误；
D、新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤RNA复制，也会发生过程④逆转录，D正确。
14．劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，携带病毒癌基因。如图是其增殖和致癌过程，其中原病毒是劳氏肉瘤病毒的遗传信息转移到 DNA 后插入宿主的核 DNA 中形成的“病毒”。相关叙述正确的是（　　）
A．劳氏肉瘤病毒在宿主细胞内形成子代的过程体现了中心法则的全过程
B．①过程中所需要的嘧啶碱基个数与③过程所需要的嘧啶碱基个数相等
C．劳氏肉瘤病毒引发的癌症可能传染，用逆转录酶抑制剂可以辅助预防
D．原病毒形成后不立即形成子代病毒颗粒，这种现象不利于病毒的生存
【答案】C
【解析】A、中心法则包括 DNA 复制、转录、翻译、RNA 复制和逆转录等过程。劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，在宿主细胞内的增殖过程涉及逆转录、DNA 的复制，转录和翻译等过程，但没有体现 RNA 复制过程，因此没有体现中心法则的全过程，A 错误；
B、①过程是逆转录过程，以 RNA 为模板合成 DNA，③过程是转录过程，以 DNA 为模板合成 RNA。由于 RNA 中的碱基比例与 DNA 中的碱基比例不一定相同，所以①过程中所需要的嘧啶碱基个数与③过程所需要的嘧啶碱基个数不一定相等，B 错误；
C、由于劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，使用逆转录酶抑制剂可以抑制病毒的逆转录过程，从而辅助预防病毒感染，C 正确；
D、原病毒形成后不立即形成子代病毒颗粒，这种现象有利于病毒在宿主细胞内长期潜伏，有利于病毒的生存，D 错误。
15．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，如图1所示，图2表示基因控制蛋白质合成的过程（⑤代表多肽链，不考虑终止密码子）。下列叙述错误的是（ ）
A．小麦根尖分生区细胞可发生图1中a、b、c过程
B．图1中d过程和e过程的碱基互补配对方式完全相同
C．图2中①含有脱氧核糖，组成②和③的单体不同
D．若图2过程最终形成含30个氨基酸的⑤，则③至少含90个碱基
【答案】B
【解析】A、图1中a、b、c过程分别表示DNA复制、转录和翻译，小麦根尖分生区细胞可发生这三个过程，A正确；
B、图1中d过程（逆转录）和e过程（RNA复制）的碱基互补配对方式不完全相同，逆转录过程中的碱基配对方式为A-T、U-A、G-C、C-G，RNA复制过程中的碱基配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，B错误；
C、图2中①（DNA的一条链）含有脱氧核糖，组成②（DNA的一条链）和③（RNA）的单体不同，C正确；
D、若图2过程最终形成含30个氨基酸的⑤，不考虑终止密码子，则③至少含30×3=90个碱基，D正确。
题型四 基因与性状的关系
16．红色面包霉合成精氨酸的代谢过程至少需要分别由基因A、C、O控制合成的三种酶参与，现有三种氨基酸依赖型突变体：突变型a（A突变）、突变型c（C突变）、突变型o（O突变），它们在基础培养基上均不能生长，需添加某些氨基酸。如表为三种突变体能生长的氨基酸添加情况。
精氨酸 瓜氨酸 鸟氨酸
突变型a + - -
突变型c + - -
- + -
突变型o + - -
- + -
- - +
注：“+”表示添加，“-”表示不添加
推测三个基因在精氨酸合成途径中的作用顺序是（ ）
A．O→C→A B．A→C→O
C．O→A→C D．C→O→A
【答案】A
【解析】ABCD、根据突变型在不同培养基中的生长情况，突变型a在添加精氨酸的基本培养基中能正常生长，在添加瓜氨酸和鸟氨酸的基本培养基中不能生长，说明甲不能合成精氨酸，可以合成瓜氨酸、鸟氨酸，突变型c在添加精氨酸和瓜氨酸的基本培养基中能正常生长，在添加鸟氨酸的基本培养基中不能生长，说明乙不能合成瓜氨酸；突变型o在添加精氨酸、瓜氨酸和鸟氨酸的基本培养基中都能正常生长，说明丙不能合成鸟氨酸，由此可推断三种氨基酸的合成顺序为鸟氨酸→瓜氨酸→精氨酸，因此，代谢途径为O→C→A，A正确，BCD错误。
故选A。
17．研究发现，N基因正常表达，能提高鱼类的抗病能力。N基因转录形成的mRNA甲基化后，易被Y蛋白识别并降解，而FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰。对此下列分析正确的是（　　）
A．增强Y基因表达会导致细胞中N基因mRNA的数量减少
B．N基因mRNA的甲基化水平升高会影响N基因的转录
C．基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
D．给鱼类饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高其抗病能力
【答案】A
【解析】A、Y蛋白的功能是识别并降解甲基化的N基因mRNA。若Y基因表达增强，Y蛋白增多，会加速甲基化mRNA的降解，导致细胞中N基因mRNA数量减少，A正确；
B、mRNA的甲基化属于转录后的修饰，影响的是mRNA的稳定性或翻译过程，而非转录阶段，因此不会直接影响N基因的转录，B错误；
C、基因控制性状的途径包括直接控制结构蛋白（如血红蛋白）和间接通过酶调控代谢，因此“所有性状”的表述错误，C错误；
D、FTO蛋白抑制剂会抑制FTO蛋白功能，导致mRNA甲基化无法被擦除，更多mRNA被Y蛋白降解，N基因表达减少，抗病能力下降，D错误。
18．如图为某二倍体植物与花色相关的基因及控制路径，当细胞同时合成蓝色物质和红色物质时，该植物开紫花。下列叙述错误的是（ ）
A．黄花植株有2种基因型，白花植株有9种基因型
B．蓝花植株和红花植株杂交可产生紫花植株
C．据图可知基因可通过控制酶的合成来控制生物性状
D．基因A不表达将导致基因B和基因C也不表达
【答案】D
【解析】A、黄花植株的基因型为A-bbcc，有2种，白花植株的基因型为aa----，有1×3×3=9种，A正确；
B、蓝花植株（A-B-cc）和红花植株（A-bbC-）杂交，可能产生紫花植株（A-B-C-），B正确；
C、基因A、基因B、基因C分别通过控制酶A、B、C的合成来控制花的颜色（生物性状），C正确；
D、基因具有独立性，基因A不表达，基因B和基因C可能表达，D错误。
19．下列关于基因与性状之间的关系的叙述错误的是（ ）
A．生物性状既受基因的控制，也受环境条件的影响
B．基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
D．基因与性状是一一对应的关系
【答案】D
【解析】A、生物性状由基因控制，同时也受环境条件的影响，如光照、温度等环境因素可能影响表型，A正确；
B、基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状，如血红蛋白结构异常导致镰刀型细胞贫血症，B正确；
C、基因通过控制酶的合成调控代谢过程，间接控制性状，例如白化病因酪氨酸酶缺乏导致，C正确；
D、基因与性状并非一一对应，可能存在多因一效（多个基因共同影响一个性状）或一因多效（一个基因影响多个性状），D错误。
20．牵牛花的颜色主要由花青素决定。下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图，相关分析正确的是（　　）
A．牵牛花颜色是由基因和环境共同决定的
B．牵牛花颜色与基因的关系是一一对应的
C．图中体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D．若基因①不表达，则基因②和基因③也都不能表达
【答案】A
【解析】A、从图中可知，花青素的合成受基因①②③控制，同时花青素在酸性条件下显红色，在碱性条件下显蓝色，这表明牵牛花颜色不仅受基因控制，还受环境（pH 值）影响，是由基因和环境共同决定的，A 正确；
B、由图可见，牵牛花的颜色由基因①②③等多个基因共同控制，并非一一对应关系，B 错误；
C、图中基因①②③是通过控制酶 1、酶 2、酶 3 的合成来控制花青素的合成代谢过程，从而间接控制生物性状，而不是通过控制蛋白质的结构直接控制性状，C 错误；
D、基因①②③的表达具有相对独立性，基因①不表达，不影响基因②和基因③自身的表达调控，基因②和基因③仍可能表达，D 错误。
题型五 表观遗传
21．玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究者发现一矮杆玉米突变株（rr）所结籽粒变小。R基因编码的DNA去甲基化酶在本株玉米所结籽粒发育中起关键作用。据此推测合理的是（ ）
A．DNA甲基化修饰会使基因碱基序列发生可遗传变化
B．突变株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于野生型
C．基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
D．突变株R基因失活使胚乳中相关基因表达异常，籽粒变小
【答案】D
【解析】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，不改变碱基序列，但可影响基因表达，属于可遗传变异，A错误；
B、突变株（rr）的R基因失活，无法合成DNA去甲基化酶，导致胚乳中DNA甲基化水平升高，高于野生型，B错误；
C、R基因通过编码DNA去甲基化酶（间接控制代谢过程）影响性状，而非直接控制（如结构蛋白），因此属于基因间接控制性状的实例，C错误；
D、突变株R基因失活，导致DNA去甲基化酶缺失，胚乳相关基因因甲基化水平升高而表达异常，最终籽粒变小，D正确。
22．柳穿鱼是一种园林花卉，其花形态结构的改变与Lcyc基因的部分碱基被甲基化修饰有关。下列有关柳穿鱼花形态结构改变的叙述，错误的是（　　）
A．Lcyc基因的表达受到了影响
B．Lcyc基因的碱基序列发生了改变
C．这种改变是可遗传的
D．这种改变与表观遗传有关
【答案】B
【解析】A、甲基化修饰会抑制基因的转录，导致Lcyc基因的表达受到影响，A正确；
B、表观遗传中DNA的甲基化不会改变碱基序列，仅影响基因表达，B错误；
C、甲基化修饰属于可遗传的变异，可能通过细胞分裂传递给子代细胞，C正确；
D、基因的甲基化修饰是表观遗传的典型机制，D正确。
23．下列关于表观遗传和生物性状的叙述错误的是（ ）
A．基因的甲基化可能会影响RNA聚合酶与该基因的结合
B．柳穿鱼Lcyc基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化，导致相关基因表达和表型发生了可遗传变化，这种现象属于表观遗传
C．DNA的甲基化过程改变了碱基数量使细胞呈现多样化
D．一个性状可能受多个基因影响，一个基因也可能影响多个性状
【答案】C
【解析】A、基因的甲基化通常发生在启动子区域，可能阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制基因的转录，A正确；
B、柳穿鱼Lcyc基因的甲基化未改变碱基序列，但导致基因表达和表型发生可遗传变化，符合表观遗传的定义，B正确；
C、DNA甲基化是碱基（如胞嘧啶）的化学修饰，未改变碱基种类或数量，而是通过影响基因表达导致细胞分化或性状变化，C错误；
D、基因与性状的关系表现为多因一效（多个基因影响一个性状）和一因多效（一个基因影响多个性状），D正确。
24．染色体中组蛋白与DNA紧密结合，组蛋白乙酰化转移酶能促进组蛋白的乙酰化过程，使得染色体结构松散。下图是染色体组蛋白乙酰化过程示意图，相关叙述错误的是（　　）
A．组蛋白乙酰化会影响基因的转录过程
B．组蛋白乙酰化不会使基因的碱基序列发生改变
C．组蛋白乙酰化与DNA甲基化对基因表达具有相同的效应
D．组蛋白乙酰化引起的生物性状的改变能遗传给后代
【答案】C
【解析】A、组蛋白乙酰化使染色体结构松散，利于DNA解旋，会影响基因转录，A正确；
B、组蛋白乙酰化是蛋白质修饰，不改变基因碱基序列，B正确；
C、DNA甲基化一般抑制基因表达，组蛋白乙酰化利于基因表达，效应不同，C错误；
D、组蛋白乙酰化若发生在生殖细胞，引起的性状改变可遗传给后代 ，D正确。
25．某些基因存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”，其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，不能与RNA聚合酶结合，但仍能与鸟嘌呤互补配对。图1所示细胞中存在两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化，维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。下列说法正确的是（　　）
A．从头甲基化酶和维持甲基化酶均不会改变DNA分子的碱基序列
B．“CG岛”甲基化会抑制DNA分子的复制和转录过程
C．“CG岛”甲基化导致生物性状发生改变，改变后的该性状不能遗传
D．图2中完成过程①②的酶分别是RNA聚合酶、维持甲基化酶
【答案】A
【解析】A、由题意可知，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化，维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化，两种酶均不会改变DNA分子的碱基序列，A正确；
B、根据题干信息“CG岛中胞嘧啶在甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，不能与RNA聚合酶结合”，所以“CG岛”甲基化后可能会使DNA转录过程受阻 ，但不影响DNA分子的复制，B错误；
C、“CG岛”甲基化引起生物性状的改变，但遗传物质没有改变，属于表观遗传，改变后的该性状能遗传，C错误；
D、图中①催化的结果产生2个DNA分子，而②催化的结果子代都有甲基化，所以①是DNA聚合酶，②是维持甲基化酶，D错误。
1．（以微小RNA为情境）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国生物学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆，以表彰他们发现微小RNA（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用。如图为lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图，下列说法错误的是（　　）
A．lin-4miRNA在细胞核内产生，通过核孔进入细胞质与核糖体结合
B．lin-4miRNA的发现揭示了一种新的基因表达调控机制
C．lin-4基因转录的lin-4miRNA对lin-14基因的表达起负调控作用
D．lin-4miRNA的存在可能与基因的选择性表达有关
【答案】A
【解析】A、由题图可知，lin-4miRNA在细胞核内合成后进入细胞质不与核糖体结合，而是与lin-14基因转录的lin-14mRNA结合，A错误；
B、由题意可知，lin-4miRNA在转录后基因调控中发挥作用，这是一种新的基因表达调控机制，B正确；
C、由题图可知，lin-4基因产生的lin-4miRNA与lin-14基因转录的lin-14mRNA部分序列互补配对，会导致lin-14 mRNA不能翻译成相应的蛋白质，因此，这是一种负调控机制，C正确；
D、lin-4miRNA的存在会抑制细胞内某些蛋白质的合成，因此，与基因的选择性表达有关，D正确。
2．（2025·山东日照·三模）植物细胞被病原体感染后，产生的环核苷酸会使细胞膜上的Ca2+通道打开，胞内Ca2+浓度升高，上调NADPH氧化酶基因表达后引发H2O2积累，最终造成细胞损伤。受体激酶BAK1被油菜素内酯（BR）激活后可关闭Ca2+通道。下列说法错误的是（　　）
A．上述Ca2+运输速率由Ca2+通道数目和膜两侧浓度差决定
B．Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化
C．施加NADPH氧化酶的抑制剂可以降低细胞内Ca2+的浓度
D．阻断环核苷酸合成与施加BR均能减轻感染引起的细胞损伤
【答案】C
【解析】A、Ca2+通过通道蛋白运输属于协助扩散，其速率由通道数目和膜两侧浓度差决定，当浓度差足够大时，速率受限于通道蛋白数量，A正确；
B、通道蛋白介导的协助扩散不消耗能量，运输过程中无需载体磷酸化，且钙离子不会与通道蛋白结合，因而Ca2+通道在运输Ca2+过程中不会发生自身结构的磷酸化，B正确；
C、题意显示，NADPH氧化酶基因表达促进H2O2积累，该过程发生在Ca2+浓度升高之后。抑制NADPH氧化酶会减少H2O2生成，但不会直接影响Ca2+内流及其浓度，C错误；
D、阻断环核苷酸合成可减少Ca2+通道开放，施加BR激活BAK1可关闭通道，两者均能降低胞内Ca2+浓度，从而减轻细胞损伤，D正确。
3．（2025·江苏徐州·一模）如图为大肠杆菌拟核DNA的部分结构。基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为相邻基因， a、b、c为转录产物， 它们在蛋白质的合成过程中缺一不可。经测序发现， 大肠杆菌细胞中a的种类最多， b的种类最少。下列相关叙述正确的是（　　）
A．正在行使正常功能的c中不存在成对的碱基
B．b为多聚核糖核苷酸链， 其合成应该与核仁有关
C．RNA聚合酶在上述三个基因中都是从左到右移动
D．蛋白质合成过程中一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象
【答案】D
【解析】A、细胞中的RNA主要有三类，其中mRNA的种类最多，对应a，rRNA种类最少，对应b，则tRNA对应c，tRNA呈“三叶草”结构，其中存在成对的碱基，A错误；
B、大肠杆菌为原核生物，不存在核仁，B错误；
C、转录时，基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的模板链不一定相同，故转录时RNA聚合酶的移动方向不一定都是从左到右，C错误；
D、蛋白质合成过程中，核糖体（其中有rRNA）结合在mRNA上，tRNA携带氨基酸进入核糖体，因此，一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象，D正确。
4．（2025·广东佛山·三模）细胞核内刚转录产生的RNA为前体mRNA。前体mRNA中的部分序列会被剪切，随后形成成熟的mRNA，成熟的mRNA被运出细胞核后再进行翻译，相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B．细胞增殖一次，基因1、2、3复制一次并表达一次
C．由图可知，细胞可在转录水平控制基因表达，这属于表观遗传现象
D．转录沿模板链从3'端到5'端的方向进行，翻译沿mRNA从5'端到3'端的方向进行
【答案】D
【解析】A、图中仅包含了真核细胞基因的转录和翻译过程，没有涉及复制过程，A错误；
B、细胞增殖一次，基因1、2、3均复制一次，但基因1、2、3并不一定都表达，表达也并不一定是一次，B错误；
C、生物通过基因的转录和翻译形成蛋白质进而影响生物的性状，并不属于表观遗传现象，C错误；
D、转录沿DNA模板链从3′端到5′端的方向进行，翻译沿mRNA从5′端到3′端的方向进行，D正确。
5．（2025·湖南长沙·三模）下图是人的红细胞在个体发育不同时期时珠蛋白（血红蛋白组成蛋白）基因表达的情况。下列叙述正确的是（　　）
A．ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．甲基化的启动子因其碱基排列顺序发生改变导致RNA聚合酶无法识别并结合
C．图中两个基因的选择性表达导致不同发育时期血红蛋白组成蛋白存在差异
D．ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因的根本区别是碱基种类和碱基排列顺序不同
【答案】C
【解析】A、ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因位于一条染色体上，不遵循基因的自由组合定律，A错误；
B、甲基化的启动子，其碱基排列顺序并没有发生改变，只是由于甲基化修饰，导致RNA聚合酶无法识别并结合 ，B错误；
C、从图中可以看出，在个体发育的不同时期（6周和12周 ），ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因等存在选择性表达的情况，这种选择性表达使得不同发育时期血红蛋白组成蛋白存在差异 ，C正确；
D、ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因的根本区别是碱基排列顺序不同，碱基种类相同，D错误。
6．（2025·四川巴中·三模）下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程，其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后（真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA，前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNP切除并快速水解，由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA）。下列叙述错误的是（ ）
A．剪接体 SnRNA 不能特异性识别前体 mRNA 序列，剪切内含子转录的 RNA 片段
B．由前体 mRNA 指导合成 Fγ 的过程中，一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C．促进 F 基因表达 Fγ，拟南芥不一定提前开花
D．拟南芥开花时间受环境和 mRNA 剪接形式的影响
【答案】A
【解析】A、根据题干“前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SniRNP切除并快速水解”，可知剪接体SniRNP能特异性识别前体mRNA序列，从而剪切内含子转录的RNA片段，A错误；
B、由前体mRNA指导合成Fγ的过程中包含RNA分子的剪接和翻译过程，一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对，B正确；
C、影响拟南芥开花的因素还有温度，因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花，C正确；
D、由题可知，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，FγmRNA和FβmRNA，当Fγ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响，D正确。
7．（2025·安徽蚌埠·三模）某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖体开关，SAM通过与mRNA结合来进行调节基因表达，其机制如图所示（RBS为mRNA上的核糖体结合位点）。下列相关叙述错误的是（ ）
A．RBS与核糖体结合后，核糖体将向mRNA的3'端移动
B．核糖体开关的本质是RNA，RBS段与1段的碱基序列互补
C．SAM与核糖体开关的结合，可能会抑制基因表达的翻译过程
D．核糖体开关构象发生改变过程涉及氢键和磷酸二酯键的断裂和形成
【答案】D
【解析】A、翻译时核糖体的移动方向是从mRNA的5'端到3'端，RBS与核糖体结合后，核糖体将向mRNA的3'端移动，A正确；
B、核糖开关的化学本质为RNA，2段与3段碱基序列互补，1段与2段碱基序列互补，3段与RBS段之间碱基序列互补，由此可知，RBS段与1段的碱基序列互补，B正确；
C、SAM与核糖开关的结合，RBS与3段碱基互补配对，不能与核糖体结合，可能会抑制基因表达的翻译过程，C正确；
D、由图可知，核糖开关的构象发生改变的过程，2段3段之间的氢键断裂，1段2段、3段RBS段之间的氢键形成，由此可知核糖开关的构象发生改变的过程涉及了氢键的断裂和形成，D错误。
8．（以无义突变为情境）无义突变是基因中编码氨基酸密码子的序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员利用Guide snoRNA设计单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，下列叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计Guide snoRNA主要依据是mRNA中过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．细胞中不存在与ΨAA、ΨAG、ΨGA碱基互补配对的反密码子
D．单碱基编辑技术翻译出的全长蛋白质一定具有正常功能
【答案】B
【解析】A、无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，所以基因中的碱基替换不一定只发生第1位碱基的替换，A错误；
B、从图中及原理可知，设计GuidesnoRNA是为了精准定位到mRNA中的过早终止密码子区域，所以主要依据是mRNA中过早终止密码子两侧的部分碱基序列，通过碱基互补配对结合到相应位置，B正确；
C、根据题意可知，研究人员利用Guide snoRNA设计单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。说明细胞中存在与ΨAA、ΨAG、ΨGA碱基互补配对的反密码子，从而实现翻译过程，C错误；
D、依据题干信息，经过无义突变产生的是截短的无功能蛋白，设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达，所以可推知，经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质不一定具有正常功能，D错误。
故选B。
9．（2025·辽宁盘锦·三模）RNA在遗传信息的传递、转录、翻译以及调控等过程中发挥关键作用。下列叙述正确的是（ ）
A．被HIV侵染的T细胞中，RNA可来自转录和RNA复制
B．RNA一般呈单链结构，内部可能有氢键
C．合成RNA的过程不同，但碱基互补配对方式都相同
D．细胞内的基因转录过程，需要解旋酶、RNA聚合酶的催化
【答案】B
【解析】A、HIV为逆转录病毒，因此被HIV侵染的T细胞中，RNA的来源有转录，但没有RNA复制，A错误；
B、tRNA是单链RNA，其结构呈三叶草状，内部有氢键，B正确；
C、合成RNA的过程有转录和RNA复制，转录过程中碱基配对方式有T-A、A-U、C-G、G-C，RNA复制过程中碱基配对方式有U-A、A-U、C-G，G-C，C错误；
D、转录过程不需要解旋酶的催化，D错误。
10．（2025·江苏·二模）某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳跃”到起点继续下一轮。当噬菌体感染时，会触发第二链cDNA的合成，最终编码防御蛋白，过程如图。相关叙述正确的是（ ）
A．过程①以4种脱氧核苷酸为原料，cDNA 的合成不需要引物的引导
B．图中的cDNA双链中不包含启动子序列
C．过程②需解旋酶、RNA聚合酶，产生的mRNA中无终止密码子
D．过程③形成螺旋状蛋白，其作用可能是抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制
【答案】D
【解析】A、过程①合成双链DNA，该过程需要以4种脱氧核苷酸为原料来合成DNA，cDNA 的合成需要引物的引导，A错误；
B、从题干可知，当噬菌体感染时，会触发第二链cDNA的合成，最终编码防御蛋白，这意味着cDNA双链中包含能启动转录的有效启动子以及能编码防御蛋白的蛋白编码序列，B错误；
C、过程②是转录过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶，但不需要解旋酶（RNA聚合酶有解旋的功能）。由于最终要编码防御蛋白，所以产生的mRNA中应该有终止密码子来控制翻译的结束，C错误；
D、过程③形成螺旋状蛋白，结合题干中细菌在噬菌体感染时的一系列反应，这种蛋白可能通过抑制细菌生长，使得病毒缺乏适宜的生存环境，进而限制病毒的扩散，D正确。
11．（以脑源性神经营养因子为情境）脑源性神经营养因子（BDNF）是一种与促进和维持中枢神经系统正常生长发育有关的蛋白质。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。如图为BDNF基因的表达及相关调控过程，相关叙述正确的是（　　）
A．甲过程需要解旋酶和RNA聚合酶的催化作用
B．结合物中存在氢键，碱基互补配对方式有2种
C．mRNA的B端是3′端，核糖体由B向A端移动
D．与正常人相比，精神分裂症患者的过程丙受抑制
【答案】B
【解析】A、甲表示转录，转录过程中，RNA聚合酶具有解旋和聚合核糖核苷酸单体的作用，不需要解旋酶的参与，A错误；
B、miRNA-195与mRNA通过碱基互补配对形成的结合物，存在氢键，碱基互补配对有2种，C-G、A-U，B正确；
C、依据肽链的长短可知，mRNA的B端是5'端，核糖体由B向A移动，C错误；
D、由题干可知，若BDNF基因表达受阻会导致精神分裂症，而miRNA-195会与BDNF的mRNA结合形成结合物，导致其无法与核糖体结合，从而抑制BDNF基因的表达，所以与正常人相比，精神分裂症患者的过程丙（miRNA-195与BDNF的mRNA结合）增强，D错误。
12．（2025·河北衡水·三模）研究表明，吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是（　　）
A．某基因的启动子发生了甲基化，其碱基序列不变，但会影响该基因的转录过程
B．吸烟者易患肺癌，一定是原癌基因和抑癌基因突变的结果
C．一般情况下，DNA去甲基化后，被抑制表达的基因会被重新激活
D．构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传
【答案】B
【解析】A、某基因的启动子发生了甲基化，将会抑制RNA聚合酶的识别结合，从而影响基因的转录过程，A正确；
B、吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，可能影响抑癌基因的表达，导致抑癌基因沉默，从而增加患肺癌的风险，B错误；
C、一般情况下，DNA去甲基化可以消除RNA聚合酶不能识别结合启动子的障碍，从而使得基因可以被正常转录，C正确；
D、组蛋白的甲基化和乙酰化是常见的表观遗传修饰，这些修饰可以影响染色质的结构和基因的表达，是表观遗传调控的重要机制，D正确。
1．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（ ）
A．M基因和F基因都属于原癌基因
B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】C
【解析】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误；
B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误；
C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确；
D、由图可知，在正常细胞中去除M蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡，D错误。
2．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（ ）
A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同
B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂
C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制
D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治
【答案】B
【解析】A、dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1:1。siRNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A错误；
B、双链dsRNA加工成单链siRNA的过程会发生氢键的断裂，B正确；
C、根据题干信息，siRNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA直接抑制的是翻译过程，C错误；
D、用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。
故选B。
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下杀伤肿瘤细胞的能力
【答案】A
【解析】A、因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游启动基因asd转录，将好氧启动子PA置于基因asd下游启动互补链转录，在一定的氧浓度条件下，有可能同时满足PT和PA的启动条件，从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态，A正确；
B、PT启动的是基因asd转录，PA启动的是基因asd互补链转录，所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的，不相同，B错误；
C、好氧环境中，PA转录效率高（与氧浓度成正比），产生的mRNA会与PT转录的mRNA互补形成双链，通过RNA干扰抑制asd基因表达。而asd是生存必需基因，其表达受抑制会导致Y菌死亡。因此，PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡，而非防止，C错误；
D、改造X菌的目的是让Y菌无氧环境中，PT高效转录asd基因（Y菌存活），PA低效转录（无干扰），Y菌可杀伤肿瘤细胞；有氧环境中，PA高效转录引发干扰（Y菌死亡），减少对正常细胞的损伤。改造目的是提高靶向性，而非单纯增强无氧环境下的杀伤能力，D错误。
故选A。
4．（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．蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用
【答案】C
【解析】A、因为蛋白W能抑制核基因P和M的转录起始，转录发生在细胞核中，所以蛋白W在细胞核中发挥调控功能，A正确；
B、敲除基因W后，就不会有蛋白W抑制核基因P和M的转录起始，P和M能正常表达，有助于提高水稻抗虫性和产量，B正确；
C、在基因P缺失突变体水稻中，本身就没有基因P ，增加基因W的表达量也无法提高其抗虫性，因为没有基因P来发挥提高抗虫性的作用，C错误；
D、转录起始需要RNA聚合酶识别基因的启动子，蛋白W能抑制核基因P和M转录起始，可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用，D正确。
5．（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，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，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（　　）
A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内
B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C．串联重复的双链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
【答案】C
【解析】A、噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，这是噬菌体侵染细菌的特点，A正确；
B、细菌有核糖体，蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B正确；
C、在转录过程中，以DNA的一条链为模板合成mRNA，进而指导蛋白质的合成，而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成，C错误；
D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo，说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。
6．（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序列中嘧啶的数目
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
【答案】D
【解析】A、该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧啶数目（T→C）未改变，仅种类变化，A错误；
B、突变后CCA（脯氨酸）变为CCG（脯氨酸），不同密码子编码同一氨基酸，体现密码子简并性，B错误；
C、转录起始由启动子调控，突变发生在编码区（外显子），不影响转录起始，C错误；
D、突变虽未改变脯氨酸，但导致mRNA变短，使翻译提前终止，蛋白序列缩短，D正确。
7．（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
【答案】C
【解析】A、组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，可影响个体表型，A正确；
B、具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA转录，还需要转录后加工形成三叶草结构，B正确；
C、编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译效率，但不会影响翻译的准确度，C错误；
D、组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达，D正确。
故选C。
8．（2025·河北·高考真题）M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（ ）
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3'
② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3'
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】C
【解析】基因转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，其中模板链的方向为3'--5'，分析题图基因的转录方向可知，M基因以上面的链为模板，N基因以下面的链为模板，故M基因转录产物为5'-UGUAGA-3'，N基因转录产物为5'-AGCUGU-3'，②③正确，C正确。
故选C。
9．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（　　）
A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成
B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色
D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关
【答案】D
【解析】A、云南海拔高紫外光强，紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，A正确；
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关，糖类可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，从而延缓褪色，B正确；
C、昼夜温差大时，白天高温促进光合作用积累糖类，夜间低温减少呼吸消耗，积累更多糖类，糖类可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成，花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，所以昼夜温差大，有利于呈色，C正确；
D，紫外光受体被激活后，可促进相关基因表达，增加花青素苷合成，所以紫外光受体基因表达水平越高，花青素苷合成量应越多，两者应为正相关，D错误。
故选D。
10．（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（　　）
A．该研究表明基因与性状是一一对应关系
B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
【答案】A
【解析】A、题干中ATT基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和耐热两种性状，体现基因和性状不是简单的一一对应关系，A错误；
B、ATT基因编码GA20氧化酶，通过控制酶的合成调控代谢过程，进而影响性状，符合基因间接控制性状的途径，B正确；
C、ATT基因的表达产物是赤霉素合成的关键酶，调节其表达可改变赤霉素水平，C正确；
D、克隆ATT基因后，可通过转基因技术培育耐碱—耐热水稻，D正确；
故选A。
11．（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．对照组中也有衰老的细胞
B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛
【答案】C
【解析】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确；
B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确；
C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误；
D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。
故选C。
12．（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（ ）
A．甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B．图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
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
【答案】D
【解析】A、观察可知，甲基化是发生在 mRNA 上，不是抑制转录过程，而是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达，A 错误；
B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上，mRNA 是核糖核苷酸链，不是脱氧核糖核苷酸链，B 错误；
C、从图中可以甲基化的 mRNA 会降解，而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达，说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达，C 错误；
D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起，若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应，D 正确。
故选D。
13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于（ ）
A．乙醛脱氢酶基因序列的差异 B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C．乙醛脱氢酶活性的差异 D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异
【答案】A
【解析】A、同一只鹦鹉的体细胞由同一受精卵分裂分化而来，基因序列应相同，差异不可能来自乙醛脱氢酶基因序列，A符合题意；
B、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异，导致产生的乙醛脱氢酶含量变化，造成羽色由红到黄的能力改变，进而引起生物性状的变化，B不符合题意；
C、不同细胞中乙醛脱氢酶活性可能存在一定的差异，造成羽色由红到黄的能力改变，进而导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，C不符合题意；
D、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，可能是不同部位鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异，所以导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，D不符合题意。
14．（2025·山东·高考真题）镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人（HH）的红细胞只含正常血红蛋白；携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是（ ）
A．引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变
B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失
C．基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞的形态
D．基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性
【答案】A
【解析】A、患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年，说明引起镰状细胞贫血的基因突变为有害突变，A错误；
B、携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力，说明基因h在抗疟疾过程中发挥一定的作用，是能适应某些特定环境的，因此疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失，B正确；
C、正常红细胞和异常红细胞含有的血红蛋白不相同，血红蛋白的结构不同影响了红细胞的形态，因此说基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞的形态，C正确；
D、基因突变的不定向性指的是某一基因可以向多个方向突变，突变后控制的是同一性状的不同表现形式，基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性，D正确。
故选A。
15．（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mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
【答案】D
【解析】A、转录过程的碱基配对是A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程的碱基配对是A-U、U-A、C-G、G-C，配对方式 不完全相同，A正确；
B、转录时，RNA聚合酶结合启动子并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成RNA，B正确；
C、DNA甲基化是表观遗传的一种，甲基化可阻碍DNA与转录因子结合，从而抑制基因转录，影响蛋白质合成及生物表型，C正确；
D、一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点，D错误。
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