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第20讲　基因的表达
第2课时　中心法则及基因表达与性状的关系
考点一　中心法则(固本·识记类)
1.中心法则的提出及发展
(1)提出者:　　　　　。
(2)补充后的内容图解
①　　　　　　;②　　　　　;③　　　　　;④　　　　　　;⑤　　　　　,每一个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循　　　　　　　　　　　。
(3)生命是物质、能量和信息的统一体
①DNA、RNA是信息的　　　　。
②蛋白质是信息的　　　　　　。
③　　　　为信息的流动提供能量。
2.各种生物遗传信息的传递途径
(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递: 。
(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递:　　 　
　　　　。
(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递: 。
(4)高度分化的细胞遗传信息的传递:　　　　 　　　　　　　　　
　　　　　　　　。
[提醒]病毒的中心法则过程发生在宿主细胞中。
1.[河北卷] 关于中心法则相关酶的叙述,错误的是 (　)
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
2.下图是劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒,携带病毒癌基因)的增殖和致癌过程,其中原病毒是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.劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质种类和增殖方式相同
B.①③过程需要的原料种类均相同
C.整合形成原病毒的机理和其诱导宿主细胞癌变的机理相同
D.②过程需要RNA酶的参与,④过程需要多种RNA参与
考点二　基因表达与性状的关系(迁移·提能类)
1.基因表达产物与性状的关系
(1)间接途径:基因　　　　　 　　　　　 生物体的性状。
实例:
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
(2)直接途径:基因　　　 生物体的性状。
实例:囊性纤维化
2.基因的选择性表达与细胞分化
(1)细胞分化的本质:　　　　　　　　　　。
(2)细胞分化的结果:由于基因的选择性表达,来自同一个体的体细胞中　　　　和　　　　　不完全相同,从而导致细胞具有不同的　　　　　 　　
　　 　　。
(3)表达的基因的类型
①在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是　　 　　　　　　　　
　 ,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
(4)基因的选择性表达与基因表达的　　　　有关。
3.表观遗传
[提醒]吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也有影响,从而导致精子活力下降。
4.基因与性状的关系
(1)基因与性状的数量对应关系:在大多数情况下,基因与性状的关系并不都是简单的　　　　　　的关系。
①一对基因控制一种性状。
②一个基因影响　　　　　　。
③　　　　　　控制一种性状,如人的身高由多个基因决定。
(2)生物的性状是　　　　　　　共同作用的结果。基因型相同,表型可能不同,如同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态;基因型不同,表型也可能相同,如基因型为DD和Dd的豌豆均表现为高茎。
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、　　　　　之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
深挖教材·拓思维
1.玉米株高与两对等位基因A、a和B、b有关。基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮。根据以上信息,从基因与性状的关系分析,能得出的结论是①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　 　　　　　。
2.研究发现,某基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用,进而引起植物性状的改变,这种变化不属于基因突变,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　
　。
表观遗传的几种类型:
(1)DNA甲基化:指在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰。
(2)基因(组)印记:指某些基因因亲本来源不同(父源或母源)而呈现差异性表达的表观遗传现象,DNA甲基化就是基因组印记的重要方式之一。在印记基因中,来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生;但在子一代的原始生殖细胞中,甲基化都会被清除,然后形成配子时,甲基化模式都会重新设定。
(3)组蛋白修饰
①组蛋白乙酰化修饰一般与基因转录激活相关,而组蛋白去乙酰化则与基因沉默相关。
②组蛋白甲基化修饰既与基因的转录抑制相关,又与转录激活相关,这取决于被修饰的氨基酸残基所处的位置、被修饰的程度,以及甲基转移酶的性质。
(4)RNA 干扰:主要靠直接结合特异的靶标RNA,从而阻止该RNA进行翻译,或者导致靶标RNA的稳定性下降。
(5)X染色体失活:是“强制性的男女平等”。雌性动物体细胞中X染色体的失活遵循n-1规律:不管有多少条X染色体,除了一条以外其余的都失活。染色体失活是一个与基因沉默相关的过程。这些变化使失活的X染色体形成巴氏小体。虽然在体细胞中失活的X染色体非常稳定,但在正常发育过程中的一些情况下,整条染色体还可以再被激活。例如,在发育中的原始生殖细胞内,可以激活失活的X染色体。
命题角度一　基因表达与性状的关系
1.[2025·湖北卷] 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
2.[2025·云南卷] 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
命题角度二　表观遗传
3.[2025·河南卷] 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
4.[2025·江苏卷] 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
经典真题·明考向
1.[2025·广东卷] 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基因表达的蛋白质序列
2.[2025·陕青宁晋卷] 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
3.[2025·四川卷] 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
4.[2024·安徽卷] 真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是 (　)
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、 28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
注:各类rRNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁
第20讲　基因的表达
第2课时　中心法则及基因表达与性状的关系
考点一
● 必备知识
1.(1)克里克
(2)DNA的复制　转录　翻译　RNA的复制　逆转录　碱基互补配对原则
(3)①载体　②表达产物　③ATP
2.(1)
(2)
(3)
(4)DNARNA蛋白质(性状)
● 典型例题
1.C　[解析] RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两个过程中均遵循碱基互补配对原则,且在DNA和RNA之间有氢键的形成,A正确;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质,蛋白质是由核酸控制合成的,其合成场所是核糖体,B正确;以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程,该过程不需要解旋酶,C错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,从而起催化作用,在适宜条件下,酶在体内外均可发挥作用,如PCR技术中需用到耐高温的DNA聚合酶,D正确。
2.D　[解析] 劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质都是RNA,但增殖方式不同,劳氏肉瘤病毒为逆转录病毒,烟草花叶病毒(TMV)为自我复制型病毒,A错误;①的原料为脱氧核糖核苷酸;③的原料为核糖核苷酸,B错误;原病毒是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”,变异原理属于基因重组,而该病毒诱导宿主细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致,机理不同,C错误;②过程为RNA水解,需要RNA酶的参与,④过程含有翻译过程,需要mRNA、tRNA和rRNA参与,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)酶的合成　代谢过程　①酪氨酸酶　黑色素　不能将酪氨酸转化为黑色素　②淀粉分支酶　淀粉含量　皱粒　淀粉分支酶　圆粒　(2)蛋白质的结构　缺失3个　CFTR蛋白结构
2.(1)基因的选择性表达　(2)mRNA　蛋白质　形态、结构和功能　(3)维持细胞基本生命活动所必需的　(4)调控
3.保持不变　基因表达和表型　甲基化修饰　遗传
4.(1)一一对应　多个性状　多个基因
(2)基因和环境　(3)基因与环境
【深挖教材】
1.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　基因与性状之间不是一一对应关系
2.基因内部的碱基序列未发生变化(或遗传物质未发生改变)
● 典型例题
1.A　[解析] 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,即一个基因可以影响多个性状,A错误;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,B正确;ATT基因的表达产物可以调控赤霉素的生物合成,因此调节ATT基因的表达可调控赤霉素水平,C正确;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。
2.D　[解析] 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;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,从而延缓鲜花褪色,B正确;昼夜温差大时,白天光照强促进光合作用生成糖类,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,有利于呈色,C正确;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,所以鲜花中花青素苷的含量与紫外光受体基因表达水平呈正相关,D错误。
3.C　[解析] 组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列,但能使染色质结构变得松散,激活基因转录,促进基因的表达,进而影响个体表型,A正确;需要经过DNA转录,及转录后加工才能形成具有生物活性的tRNA,B正确;编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同,会影响翻译的效率,但不会影响翻译的准确度,C错误;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。
4.D　[解析] 据图可知,甲基化发生在 mRNA上,不是抑制转录过程,而是通过影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达,A 错误;由图可知,甲基化发生在 mRNA 上,故图中甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上,B 错误;从图中得出未与蛋白Y结合的甲基化的 mRNA 会降解,而与蛋白Y结合后,甲基化的 mRNA可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进其表达,C错误;表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D 正确。
经典真题·明考向
1.D　[解析] 该突变将DNA编码区中的CCA变为CCG,原互补链GGT变为GGC,胸腺嘧啶变为胞嘧啶,嘧啶数目未发生改变,A错误;突变后CCA(编码脯氨酸)变为CCG(编码脯氨酸),不同密码子编码同一氨基酸,体现了密码子的简并性,B错误;转录起始由启动子调控,突变发生在编码区,不影响转录起始,C错误;该突变导致合成的mRNA变短,相当于使翻译提前终止,表达的蛋白质序列发生改变,D正确。
2.A　[解析] 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,A符合题意;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细胞中编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异可导致产生的乙醛脱氢酶含量不同,进而造成不同部位的羽色有红黄差异,B不符合题意;不同细胞中乙醛脱氢酶活性可能存在一定的差异,可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;不同部位鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异可能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。
3.B　[解析] 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(由dsRNA加工而成)能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合,说明siRNA是单链RNA小片段,其嘌呤与嘧啶之比不确定,因此siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA不一定相同,A错误。由上述分析可知,dsRNA加工成siRNA的过程中会发生氢键的断裂,B正确。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。用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治,D错误。
4.C　[解析] 线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体,由表格可知,三类RNA聚合酶都定位在细胞核内,故线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶,A正确;若基因的DNA发生甲基化修饰,导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程,则会影响基因表达,B正确;分析表格可知,RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但两种酶催化形成的rRNA种类不同,且酶具有专一性,故两种酶识别的启动子序列不同,C错误;RNA聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质,其表达时先在细胞核内转录形成mRNA,mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译,产物最终定位在核仁,D正确。(共84张PPT)
第20讲
基因的表达
02
第2课时
中心法则及基因表达与性状的
关系
考点一 中心法则（固本·识记类）
考点二 基因表达与性状的关系（迁移·提能类）
经典真题·明考向
备用习题
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一 中心法则(固本·识记类)
1.中心法则的提出及发展
(1)提出者:________。
(2)补充后的内容图解
克里克
①____________;②______;③______;④____________;⑤________,每一
个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循__________________。
的复制
转录
翻译
的复制
逆转录
碱基互补配对原则
(3)生命是物质、能量和信息的统一体
①、 是信息的______。
②蛋白质是信息的__________。
③_____为信息的流动提供能量。
载体
表达产物
2.各种生物遗传信息的传递途径
(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等 病毒遗传信息的传递：
_ _____________________________。
(2)具有复制功能的 病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递：
_ ___________________________。
(3)具有逆转录功能的 病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递：
_ __________________________________。
(4)高度分化的细胞遗传信息的传递：
_ ______________________________。
蛋白质(性状)
［提醒］病毒的中心法则过程发生在宿主细胞中。
1.[河北卷]关于中心法则相关酶的叙述，错误的是( )
A. 聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成
氢键
B.聚合酶、 聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下，聚合酶以单链为模板转录合成多种
D.聚合酶和 聚合酶均可在体外发挥催化作用
√
[解析] 聚合酶催化 的转录过程，逆转录酶催化
的逆转录过程，两个过程中均遵循碱基互补配对原则，
且在和之间有氢键的形成，A正确；聚合酶、 聚合
酶和逆转录酶的本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的，其
合成场所是核糖体，B正确；以单链为模板转录合成多种 是
转录过程，该过程不需要解旋酶，C错误；酶的作用机理是降低化学
反应的活化能，从而起催化作用，在适宜条件下，酶在体内外均可
发挥作用，如技术中需用到耐高温的 聚合酶，D正确。
2.下图是劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒，携
带病毒癌基因)的增殖和致癌过程，其中
原病毒是病毒的遗传信息转移到 后
A.劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒 的遗传物质种类和增殖方式相同
B.①③过程需要的原料种类均相同
C.整合形成原病毒的机理和其诱导宿主细胞癌变的机理相同
D.②过程需要酶的参与，④过程需要多种 参与
插入宿主的核 中形成的“病毒”。相关叙述正确的是 ( )
√
[解析] 劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒
的遗传物质都是 ，但增殖方式
不同，劳氏肉瘤病毒为逆转录病毒，烟草
花叶病毒 为自我复制型病毒，A错误；①的原料为脱氧核糖核
苷酸；③的原料为核糖核苷酸，B错误；原病毒是病毒的遗传信息转
移到后插入宿主的核 中形成的“病毒”，变异原理属于基因
重组，而该病毒诱导宿主细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因
突变所致，机理不同，C错误；②过程为水解，需要 酶的参
与，④过程含有翻译过程，需要、和 参与，D正确。
【题后归纳】
“三看法”判断中心法则各过程
(都遵循碱基互补配对原则)
考点二 基因表达与性状的关系(迁移·提能类)
1.基因表达产物与性状的关系
(1)间接途径：基因____________________ 生物
体的性状。
实例：
酶的合成
代谢过程
①白化病致病机理图解
酪氨酸酶
黑色素
不能将酪氨酸转化为黑色素
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
淀粉分支酶
淀粉含量
皱粒
淀粉分支酶
圆粒
(2)直接途径：基因______________ 生物体的性状。
实例：囊性纤维化
蛋白质的结构
缺失3个
蛋白结构
2.基因的选择性表达与细胞分化
(1)细胞分化的本质:__________________。
基因的选择性表达
(2)细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，来自同一个体的体细胞
中_______和________不完全相同，从而导致细胞具有不同的_______
___________。
蛋白质
形态、
结构和功能
(3)表达的基因的类型
①在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是______________
_________________,如核糖体蛋白基因、 合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
维持细胞基本
生命活动所必需的
(4)基因的选择性表达与基因表达的______有关。
调控
3.表观遗传
保持不变
基因表达和表型
甲基化
修饰
遗传
［提醒］吸烟会使人的体细胞内
甲基化水平升高,对染色体上
的组蛋白也有影响,从而导致精子
活力下降。
4.基因与性状的关系
(1)基因与性状的数量对应关系:在大多数情况下,基因与性状的关系并
不都是简单的__________的关系。
①一对基因控制一种性状。
一一对应
②一个基因影响__________。
③__________控制一种性状,如人的身高由多个基因决定。
多个性状
多个基因
(2)生物的性状是____________共同作用的结果。基因型相同,表型可能
不同,如同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两
种不同的形态;基因型不同,表型也可能相同,如基因型为和 的豌豆
均表现为高茎。
基因和环境
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、____________之间存在着复杂
的相互作用,这种相互作用形成一个错综复杂的网络,精细地调控着生
物体的性状。
基因与环境
【深挖教材·拓思维】
1.玉米株高与两对等位基因A、和B、 有关。基因A能编码一种催化
油菜素内酯合成的关键酶,基因 不能;基因B能控制油菜素内酯受体的
合成,基因 不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变
矮。根据以上信息,从基因与性状的关系分析,能得出的结论是①_____
__________________________________________________;②________
_________________________。
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
基因与
性状之间不是一一对应关系
2.研究发现,某基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用,
进而引起植物性状的改变,这种变化不属于基因突变,原因是_________
___________________________________________。
基因内部
的碱基序列未发生变化(或遗传物质未发生改变)
表观遗传的几种类型:
(1)甲基化:指在碱基上增加甲基基团的化学修饰。
(2)基因(组)印记:指某些基因因亲本来源不同(父源或母源)而呈现差异
性表达的表观遗传现象,甲基化就是基因组印记的重要方式之一。
在印记基因中,来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有丝分裂中保持终
生；但在子一代的原始生殖细胞中,甲基化都会被清除,然后形成配子
时,甲基化模式都会重新设定。
(3)组蛋白修饰
①组蛋白乙酰化修饰一般与基因转录激活相关,而组蛋白去乙酰化则与
基因沉默相关。
②组蛋白甲基化修饰既与基因的转录抑制相关,又与转录激活相关,这
取决于被修饰的氨基酸残基所处的位置、被修饰的程度,以及甲基转移
酶的性质。
(4)干扰：主要靠直接结合特异的靶标，从而阻止该 进行
翻译，或者导致靶标 的稳定性下降。
(5)染色体失活：是“强制性的男女平等”。雌性动物体细胞中 染色体
的失活遵循规律:不管有多少条 染色体,除了一条以外其余的都失
活。染色体失活是一个与基因沉默相关的过程。这些变化使失活的
染色体形成巴氏小体。虽然在体细胞中失活的 染色体非常稳定,但在
正常发育过程中的一些情况下,整条染色体还可以再被激活。例如,在
发育中的原始生殖细胞内,可以激活失活的 染色体。
命题角度一 基因表达与性状的关系
1.[2025·湖北卷]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，发现该基因编码 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 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. 基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节 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
√
[解析] 题干中 基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和耐热两种性
状，即一个基因可以影响多个性状，A错误；基因编码 氧
化酶，通过控制酶的合成调控代谢过程，进而影响性状，B正确；
基因的表达产物可以调控赤霉素的生物合成，因此调节 基因
的表达可调控赤霉素水平，C正确；克隆 基因后，可通过转基因
技术培育耐碱—耐热水稻，D正确。
2.[2025·云南卷]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
√
[解析] 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；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
鲜花褪色，B正确；昼夜温差大时，白天光照强促进光合作用生成糖
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，有利于呈色，C正确；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，所以鲜花中
花青素苷的含量与紫外光受体基因表达水平呈正相关，D错误。
【题后归纳】
基因与性状的联系
命题角度二 表观遗传
3.[2025·河南卷]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 的形成涉及转录和转录后加工过程
C.编码组蛋白的 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
√
[解析] 组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能使染色质结构
变得松散，激活基因转录，促进基因的表达，进而影响个体表型，A
正确；需要经过 转录，及转录后加工才能形成具有生物活性的
，B正确；编码组蛋白的 上结合的核糖体数量不同，会影
响翻译的效率，但不会影响翻译的准确度，C错误；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。
4.[2025·江苏卷]甲基化读取蛋白 识别甲基化
修饰的 ，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.蛋白可结合甲基化的 并抑制表达
D.若图中 的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
√
[解析] 据图可知，甲基化发生在 上，
不是抑制转录过程，而是通过影响 的
翻译或稳定性来调控基因表达，A错误；由
图可知，甲基化发生在 上，故图中甲
基化的碱基位于核糖核苷酸链上，B错误；
从图中得出未与蛋白 结合的甲基化的会降解，而与蛋白结合
后，甲基化的 可以表达，说明蛋白结合甲基化的 并促进
其表达，C错误；表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化
引起，图中 的碱基甲基化也可引起表观遗传效应，D正确。
经典真题·明考向
1.[2025·广东卷]基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某
(编码脯氨酸)变成(编码脯氨酸)，导致合成的 变短，引发
综合征。该突变( )
A.改变了 序列中嘧啶的数目
B.没有体现密码子的简并性
C.影响了 基因的转录起始
D.改变了 基因表达的蛋白质序列
√
[解析] 该突变将编码区中的变为，原互补链 变为
，胸腺嘧啶变为胞嘧啶，嘧啶数目未发生改变，A错误；突变后
(编码脯氨酸)变为 (编码脯氨酸)，不同密码子编码同一氨基
酸，体现了密码子的简并性，B错误；转录起始由启动子调控，突变
发生在编码区，不影响转录起始，C错误；该突变导致合成的
变短，相当于使翻译提前终止，表达的蛋白质序列发生改变，D正确。
2.[2025·陕青宁晋卷]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 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
√
[解析] 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，A符合题意；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细胞中编码乙醛
脱氢酶 量的差异可导致产生的乙醛脱氢酶含量不同，进而造
成不同部位的羽色有红黄差异，B不符合题意；不同细胞中乙醛脱氢
酶活性可能存在一定的差异，可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；不同部位鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差
异可能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。
3.[2025·四川卷]为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的 菌
进行改造，使其能释放特定的双链 。进入瓦螨体内的
被加工成后，能与瓦螨目标基因的 特异性结合使其
降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是( )
A.的嘌呤与嘧啶之比和 相同
B.加工成 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 菌来杀死瓦螨属于化学防治
√
[解析] 为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比
为；(由加工而成)能与瓦螨目标基因的 特异性
结合，说明是单链 小片段，其嘌呤与嘧啶之比不确定，因
此的嘌呤与嘧啶之比和 不一定相同，A错误。由上述分
析可知，加工成 的过程中会发生氢键的断裂，B正确。
根据题干信息，能与瓦螨目标基因的 特异性结合使其降
解，导致瓦螨死亡，所以 直接抑制的是翻译过程，C错误。用
改造后的 菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。
4.[2024·安徽卷]真核生物细胞中主要有3类 聚合酶,它们在细胞内定
位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的
聚合酶。下列叙述错误的是( )
种类 细胞内定位 转录产物
聚合酶Ⅰ 核仁 、、
聚合酶Ⅱ 核质
聚合酶Ⅲ 核质 、
注:各类 均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有,两者的基因转录时使用各自的 聚合酶
B.基因的发生甲基化修饰，抑制 聚合酶的结合,可影响基因表达
C.聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有 ,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码 聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位
在核仁
√
[解析] 线粒体和叶绿体中都含有 和核糖体，由表格可知，三类
聚合酶都定位在细胞核内，故线粒体和叶绿体基因转录时使用
的是各自的聚合酶,A正确；若基因的 发生甲基化修饰，导
致 聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程,则会影
响基因表达,B正确；分析表格可知, 聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有
,但两种酶催化形成的 种类不同,且酶具有专一性,故两种酶
识别的启动子序列不同,C错误； 聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质，
其表达时先在细胞核内转录形成， 再通过核孔进入细胞
质中进行翻译，产物最终定位在核仁，D正确。
备用习题
1.单链RNA病毒有三种类型:正义RNA病毒可直接将RNA作为mRNA
进行翻译，反义RNA病毒需先以自身RNA为模板合成出新的RNA再
进行翻译，逆转录RNA病毒则需先逆转录出DNA再进行转录、翻译。
下列叙述错误的是( )
A.正义RNA病毒遗传信息流动过程中碱基配对方式为A—U、G—C
B.反义RNA病毒遗传信息流动过程中需要逆转录酶参与
C.逆转录RNA病毒的遗传信息可由RNA流向DNA再流向RNA
D.上述三种病毒的遗传物质彻底水解产物均含有核糖
√
[解析] 正义RNA病毒可直接将RNA作为mRNA进行翻译，该过程中
存在mRNA和tRNA之间的碱基互补配对，碱基配对方式为A—U、
G—C，A正确;反义RNA病毒需先以自身RNA为模板合成出新的RNA
再进行翻译，该过程不存在RNA→DNA的逆转录过程，不需要逆转
录酶参与，B错误;逆转录RNA病毒存在RNA→DNA的逆转录过程和
DNA→RNA的转录过程，故遗传信息可由RNA流向DNA再流向RNA，
C正确;上述三种病毒的遗传物质都是RNA，彻底水解产物是磷酸、
核糖和含氮碱基，即遗传物质彻底水解产物均含有核糖，D正确。
2.如图为人某种遗传病的致病机理示意图。据图
分析，下列有关叙述正确的是( )
A.图中a、b、c链的右侧分别为3'端、5'端、5'端
B.过程①需要RNA聚合酶的催化，该酶与RNA一
端的特定序列相结合
C.过程②中核糖体自右向左移动直至遇到终止子
停止
D.此图可表示镰状细胞贫血的致病机理
√
[解析] 由于mRNA的延伸方向是5'→3'，图中b链为
mRNA，故b链的右端为5'端，mRNA和a链互补配对，
故a链的左侧为5'端，核糖体从mRNA的5'端向3’端移动
参与翻译，故c链的右端为5’端，即图中a、b、c链的右
侧分别为3'端、5'端、5’端，A正确;过程①以DNA的一条链为模板合
成RNA，为转录，转录需要RNA聚合酶的催化，该酶与DNA上的特
定序列相结合，B错误;
②为翻译过程，由图中肽链的长短可知，翻译过程中
核糖体自右向左移动，直至遇到终止密码子停止，C
错误;据图可知，图中合成的蛋白质为膜蛋白，因此不
是血红蛋白，血红蛋白位于红细胞内部，而非位于红细胞的细胞膜
上，成熟红细胞除了细胞膜外没有其他生物膜结构，D错误。
3.有研究表明尼古丁(或吸烟)可改变细胞内的表观遗传，研究者让雄
鼠在性成熟阶段摄入低剂量的尼古丁，其精子中的多巴胺D2基因所
在染色体发生了组蛋白去乙酰化，导致子代小鼠出现认知障碍。下
列叙述错误的是( )
A.若组蛋白发生甲基化，也可能会导致子代小鼠出现认知障碍
B.组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了生物的遗传物质
的结构
C.组蛋白乙酰化可能影响基因的转录
D.避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯都能够在一定程度上减
少表观遗传的改变
√
[解析] 组蛋白发生甲基化，也属于表观遗传，可能会导致子代小鼠
出现认知障碍，A正确;组蛋白去乙酰化未改变生物遗传物质DNA的
结构，B错误;组蛋白乙酰化属于表观遗传，可能影响基因的转录，
C正确;避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯可降低基因的甲基
化水平和对组蛋白的影响，在一定程度上可减少表观遗传的改变，
D正确。
作业手册
题组一 中心法则及基因与性状的关系
1.[2025·广东广州三模]研究表明： 蛋白
在神经细胞中异常聚合，严重影响神经细
A. 蛋白的合成与细胞质中的②、③过程密切相关
B.神经细胞中一般不会发生①④⑤过程
C.③过程中一个 分子上可相继结合多个核糖体
D. 蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键
胞功能，结合中心法则示意图，对 蛋白的相关分析错误的是( )
√
[解析] 蛋白的合成与图中的②③过程密切相关，但②是转录过程，
发生在细胞核中，A错误；神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，
也不能进行逆转录和 复制，所以一般不会发生①④⑤过程，B正
确；③为翻译过程，该过程中一个 分子上可相继结合多个核
糖体，提高翻译效率，C正确；氨基酸之间能形成氢键，使肽链盘曲、
折叠形成有一定空间结构的 蛋白，D正确。
2.[2025·福建漳州模拟]环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。
有关叙述错误的是( )
A.①可引起 的碱基序列改变
B.②可调节③水平的高低
C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D.④可引起蛋白质结构或功能的改变
√
[解析] ①诱变可引起 的碱基序列改变，产生新基因，A正确；
②甲基化修饰的启动子，导致 聚合酶不能与启动子结合，
使③转录过程无法进行，故②可调节③水平的高低，B正确；②引起
的变异为 甲基化，属于表观遗传，是可遗传变异，能为生物进
化提供原材料，C错误；④环境因素如温度、 可影响蛋白质空间
结构，结构决定功能，功能也会随之改变，D正确。
3.[2025·湖北武汉模拟]由逆转录产生的单链 称为第一链
，以第一链为模板合成的单链称为第二链 。下列
叙述正确的是( )
A.第一链可以单独作为 反应体系的模板
B.第一链与其模板 序列互补、方向相同
C.第二链不能与转录该的 进行杂交
D.第二链与其模板 的碱基序列和组成均相同
√
[解析] 第一链可以单独作为反应体系的模板，进行 扩
增，A正确；第一链与其模板 序列互补、方向相反，B错
误；第二链与转录该的 的碱基互补，能进行杂交，
C错误；第二链与其模板 的碱基组成不同，前者含有A、
、C、，后者含有A、、C、 ，故二者碱基序列也不完全相同，
D错误。
4.[2025·江苏盐城模拟]乙肝病毒
的基因组是一个有部分单
A.的环状 中每个脱氧核糖连接着一个或两个磷酸
B.过程③为逆转录过程，与过程①④所需的原料不同
C.乙肝患者治愈之后再次复发可能与体内残留的 有关
D.用标记的侵染未标记的肝细胞，子代均不含
链区的环状双链，侵入人体后其基因组 复制过程如图所
示，过程①得到的共价闭合环状 能在细胞核内存在数月
至数年。下列说法错误的是( )
√
[解析] 的 为有部分单链区
的环状双链 分子，每个脱氧核
糖连接着 一个或两个磷酸，A正确；
过程③是由合成 的过程，为逆转录，需要的原料是游离的脱
氧核苷酸，过程①④是 复制过程，需要的原料也是游离的脱氧核
苷酸，所以过程③与过程①④所需的原料相同，B错误；因为
能在细胞核内存在数月至数年，所以乙肝患者治愈之后再次复发可
能与体内残留的 有关，C正确；
的基因组是一个有部分单链区
的环状双链，由题图可知，
子代 环状的形成需经过复制、转录、逆转录、复制过程，
用 标记的侵染未标记的肝细胞，在合成子代 时，原料来
自肝细胞，模板为,所以子代均不含 ，D正确。
题组二 表观遗传
5.[2025·安徽合肥模拟]某种 型的二倍体动物，其控制毛色的等位基
因、只位于染色体上，仅表达时为黑色，仅 表达时为灰色，二
者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，、 来自父本时才表达。
某雄性个体与杂合子雌性个体作为亲本杂交，获得4只基因型互不相
同的，则亲本与 组成的群体中，黑色个体所占比例可能有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
√
[解析] 、只位于染色体上，则该雄性个体的基因型可能是 或
，杂合子雌性个体的基因型为，若该雄性的基因型为 ，
的基因型为、、、，、 来自父本时才表达，
中2只雌性个体都有来自父本的基因，均表现为黑色， 中2只雄
性个体的染色体都是来自母本，、 都不表达，均表现为白色，父
本的基因来自于其母亲，因此 基因不表达，该父本表现白色，
当母本的基因来自于其父亲时， 基因表达，表现为灰色，当
母本的基因来自于其父亲时， 基因表达，表现为黑色，因此母本
表型可能为灰色或黑色，因此，在亲本杂交组合为和 的情
况下，在亲本与组成的群体中，黑色个体所占比例为或 ；
若该雄性的基因型为，则的基因型为、、 、
，、 来自父本时才表达，因此2只雌性个体均表现为灰色，2只
雄性个体的染色体都是来自母本，、 都不表达，均表现为白色，
由上面的分析可知，父本为白色，母本为黑色或灰色，因此，在亲
本杂交组合为和的情况下，在亲本与 组成的群体中，黑
色个体所占比例为或0，综上所述，亲本与 组成的群体中，黑
色个体所占比例可能为0、、、 ，共4种，C正确，A、B、
D错误。
6.[2025·河北石家庄精英中学模拟]操纵子是原核
细胞中基因表达调控的一种结构。下图为大肠
杆菌乳糖操纵子模型，其中、、 为
三种结构基因，在其上游有三个对结构基因起
A.序列的表达产物与 序列结合会抑制结构基因的表达
B.①和②过程中的碱基互补配对方式相同
C.该模型中的三种结构基因在染色体上呈线性排列
D.序列中有能与 聚合酶结合的起始密码子
调控作用的核苷酸序列、、，序列中含有 聚合酶结合位点，
阻遏蛋白与序列结合会抑制聚合酶与 序列的结合。下列叙述正
确的是( )
√
[解析] 由题意可知， 序列的表达产物阻遏蛋
白与序列结合，会抑制聚合酶与 序列
的结合，无法起始转录，结构基因不能表达，
A正确；①和②分别表示转录和翻译过程，两过程中的碱基互补配对
分别发生在与、与 之间，碱基互补配对方式
不完全相同，B错误；题图为大肠杆菌乳糖操纵子模型，大肠杆菌是
原核生物，没有染色体，C错误；起始密码子分布在上， 序
列中有能与 聚合酶结合的启动子，D错误。
7.[2025·辽宁大连二模]染色质由 、
组蛋白等组成。组蛋白乙酰化引起染色
质结构松散，有关基因进行表达；组蛋
白去乙酰化，有关基因表达受到抑制，如
图所示。下列叙述正确的是( )
A.只有进行细胞分化的细胞中才存在组蛋白乙酰化
B.组蛋白乙酰化修饰使得更容易被转录因子和 酶结合
C.组蛋白乙酰化和去乙酰化过程通过改变 序列调控基因的表达
D.图中 酶能识别、结合基因的特定部位并催化磷酸二酯键断裂
√
[解析] 组蛋白乙酰化使染色质结构松散，
有利于基因的表达，只要进行基因表达的
细胞都可能存在组蛋白乙酰化，A错误；
由题图可知，组蛋白乙酰化修饰有利于基
因转录，酶为 聚合酶，转录时与模板链结合，故乙酰化修饰使
得更容易被转录因子和 酶结合，B正确；组蛋白乙酰化使染色
质结构松散，组蛋白去乙酰化使染色质结构紧致，这两个过程都属
于表观遗传现象，都没有改变序列，C错误；转录过程需要
聚合酶，图中酶为 聚合酶，能识别、结合基因的特定部位并催
化氢键断裂，还能够催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，D错误。
8.[2025·浙江杭州模拟]多数动物体内存在，它与 蛋白结合形
成的复合物能锁定目标并对其切割，蛋白还对核 进行
甲基化修饰，下列叙述错误的是( )
A.与 蛋白的复合物可导致基因突变
B.与 蛋白结合后影响基因表达
C.通过碱基互补配对识别目标
D.蛋白可进入细胞核对核 进行甲基化修饰，抑制了基因表达
√
[解析] 由题意可知，与蛋白的复合物能锁定目标 ，
并对其进行切割，蛋白还可进入细胞核，对 进行甲基化修
饰，抑制基因表达，因此与 蛋白的复合物可影响基因的表
达，不会导致基因突变，A错误，B、D正确；与 蛋白结
合形成的复合物能锁定目标，说明 可通过碱基互补配对
识别目标 ，C正确。
9.[2025·广东雷州二中模拟]转录
激活因子通过促进
A.可以提高 基因的转录水平
B.通过碱基互补识别
C.从转录水平调控 的功能
D. 高表达促进小细胞肺癌细胞的转移
(一种小分子)的合成而抑制糖基化修饰酶基因 的表
达，减少小细胞肺癌细胞 糖基化修饰进而抑制其转移，其机制如
图。下列叙述错误的是( )
√
[解析] 由题意可知，转录激活因子
促进(一种小分子 )
的合成，转录激活因子作用于转录过程，所以 可以提高
基因的转录水平，A正确；从图中可以看出 通
过碱基互补识别，B正确；由图可知 与
结合后导致其降解，这是在翻译水平上调控
的功能是翻译的模板，通过影响 来影响翻译
过程进而影响基因功能 ，C错误；
题干表明通过抑制 的
表达，减少小细胞肺癌细胞 糖
基化修饰进而抑制其转移，那么反过来可以推出， 高表达
会促进小细胞肺癌细胞的转移，D正确。
10.[2025·山东肥城模拟]某品系小鼠的雄性个体有白色和黑色两种毛色，
雌性个体有白色、黑色和黑白嵌合三种毛色，毛色由位于 染色体上
的一对等位基因B(黑色)和 (白色)控制。黑白嵌合雌鼠是由于胚胎发
育早期体细胞的两条 染色体中有一条随机失活造成的，研究表明，
雌鼠的染色体随机失活与甲基化密切相关(不考虑、 染色体同
源区段)。下列说法错误的是( )
A.表观遗传现象中基因的碱基序列未发生改变，但性状的改变可以遗
传给后代
B.雌鼠的染色体上的 甲基化而使其随机失活是一种表观遗传现象
C.黑白嵌合雌鼠体内一部分细胞表达黑色基因，一部分细胞表达白色
基因
D.黑白嵌合雌鼠和黑色雄鼠杂交产生的子代中黑白嵌合雌鼠占比为
√
[解析] 表观遗传现象中基因的碱基序列没有改变，基因功能发生了
可遗传的变化，并最终导致了表型的变化，属于可遗传变异，A正确；
研究表明，雌鼠的染色体随机失活与 甲基化密切相关，雌鼠的
染色体上的 甲基化而使其随机失活是一种表观遗传现象，B正
确；雌性小鼠黑白嵌合表型产生的原因是细胞内 甲基化水平升
高，进而导致雌性小鼠的有些细胞中有一条 染色体失活，对于基因
型为的小鼠来说，细胞中和 基因随机表达，从而使一部分
细胞表达黑色基因，一部分细胞表达白色基因，C正确；根据题意可
知，黑白嵌合雌性小鼠的基因型是，黑白嵌合雌性小鼠
和黑色雄鼠 杂交后代的毛色表型及比例为黑色雌鼠∶黑白嵌合
雌鼠∶黑色雄鼠∶白色雄鼠 ，子代中黑白嵌合雌性小鼠占比
为 ，D错误。
综合应用练
11.[2025·河南九师联盟模拟] 骨关节炎
是一种创伤后或退行性关节疾病。
是一类特殊的环状，其上富
含与 结合的位点。 是人
丝氨酸蛋白酶抑制剂2基因的转录产物，
研究表明增加 的表达对关节炎
的治疗有积极意义，其作用机理如图所示。
回答下列问题：
(1)过程①所需的原料是_________________。
(四种)核糖核苷酸
[解析] 是人丝氨酸蛋白酶
抑制剂2基因的转录产物，过程①为
转录，所需的原料是4种核糖核苷酸。
(2)过程②的产物出现了茎环结构，这
一结构的出现主要是由于___________
_______形成“茎”，而______________
____________突出形成“环”。
加工成
的过程需要用到
一种酶，推测 酶的作用是
催化__________键断裂。
碱基配对的
双链区
碱基不能配对
的单链区部分
磷酸二酯
[解析] 过程②的产物由于 部
分区域碱基互补配对，出现了茎环结
构，这一结构的出现主要是由于碱基
配对的双链区形成“茎”，而碱基不能
配对的单链区部分突出形成“环”。由
题意可知， 加工
成的过程需要用
到一种 酶，根据题图可以推测 酶的作用是催化磷酸二
酯键断裂。
(3)图示表明当表达增多，
的表达量______，导致和
的产生量分别____________，
从而使得到缓解。图中 (白
细胞介素)通过__________________
_______________________________
_____________________________途径
影响关节炎的进展。
增大
增多和减少
促进、
和途径，抑制、
途径以及直接作用
[解析] 由图可知，当 表达
增多，与
结合增多，与结合减
少，使 的表达量增大，能促
进产生，抑制 产生，故
的产生量增多， 的产生量
减少，从而使得到缓解。图中
(白细胞介素) 通过促进 、和途径，抑制
、 途径以及直接作用影响关节炎的进展。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(二十八)　中心法则及基因表达与性状的关系
题组一　中心法则及基因与性状的关系
1.[2025·广东广州三模] 研究表明:tau蛋白在神经细胞中异常聚合,严重影响神经细胞功能,结合中心法则示意图,对tau蛋白的相关分析错误的是 (　)
A.tau蛋白的合成与细胞质中的②、③过程密切相关
B.神经细胞中一般不会发生①④⑤过程
C.③过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体
D.tau蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键
2.[2025·福建漳州模拟] 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是 (　)
A.①可引起DNA的碱基序列改变
B.②可调节③水平的高低
C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D.④可引起蛋白质结构或功能的改变
3.[2025·湖北武汉模拟] 由mRNA逆转录产生的单链DNA称为第一链cDNA,以第一链cDNA为模板合成的单链DNA称为第二链cDNA。下列叙述正确的是 (　)
A.第一链cDNA可以单独作为PCR反应体系的模板
B.第一链cDNA与其模板mRNA序列互补、方向相同
C.第二链cDNA不能与转录该mRNA的DNA进行杂交
D.第二链cDNA与其模板mRNA的碱基序列和组成均相同
4.[2025·江苏盐城模拟] 乙肝病毒(HBV)的基因组是一个有部分单链区的环状双链DNA,HBV侵入人体后其基因组DNA复制过程如图所示,过程①得到的共价闭合环状DNA(cccDNA)能在细胞核内存在数月至数年。下列说法错误的是 (　)
A.HBV的环状DNA中每个脱氧核糖连接着一个或两个磷酸
B.过程③为逆转录过程,与过程①④所需的原料不同
C.乙肝患者治愈之后再次复发可能与体内残留的cccDNA有关
D.用32P标记的HBV侵染未标记的肝细胞,子代HBV均不含32P
题组二　表观遗传
5.[2025·安徽合肥模拟] 某种XY型的二倍体动物,其控制毛色的等位基因E、e只位于X染色体上,仅E表达时为黑色,仅e表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,E、e来自父本时才表达。某雄性个体与杂合子雌性个体作为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1,则亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例可能有 (　)
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
6.[2025·河北石家庄精英中学模拟] 操纵子是原核细胞中基因表达调控的一种结构。下图为大肠杆菌乳糖操纵子模型,其中lacZ、lacY、lacA为三种结构基因,在其上游有三个对结构基因起调控作用的核苷酸序列R、P、O,P序列中含有RNA聚合酶结合位点,阻遏蛋白与O序列结合会抑制RNA聚合酶与P序列的结合。下列叙述正确的是 (　)
A.R序列的表达产物与O序列结合会抑制结构基因的表达
B.①和②过程中的碱基互补配对方式相同
C.该模型中的三种结构基因在染色体上呈线性排列
D.P序列中有能与RNA聚合酶结合的起始密码子
7.[2025·辽宁大连二模] 染色质由DNA、组蛋白等组成。组蛋白乙酰化引起染色质结构松散,有关基因进行表达;组蛋白去乙酰化,有关基因表达受到抑制,如图所示。下列叙述正确的是 (　)
A.只有进行细胞分化的细胞中才存在组蛋白乙酰化
B.组蛋白乙酰化修饰使得DNA更容易被转录因子和X酶结合
C.组蛋白乙酰化和去乙酰化过程通过改变DNA序列调控基因的表达
D.图中X酶能识别、结合基因的特定部位并催化磷酸二酯键断裂
8.[2025·浙江杭州模拟] 多数动物体内存在piRNA,它与Piwi蛋白结合形成的复合物能锁定目标mRNA并对其切割,Piwi蛋白还对核DNA进行甲基化修饰,下列叙述错误的是 (　)
A.piRNA与Piwi蛋白的复合物可导致基因突变
B.piRNA与Piwi蛋白结合后影响基因表达
C.piRNA通过碱基互补配对识别目标mRNA
D.Piwi蛋白可进入细胞核对核DNA进行甲基化修饰,抑制了基因表达
9.[2025·广东雷州二中模拟] 转录激活因子TAZ通过促进miR 29a(一种小分子RNA)的合成而抑制O 糖基化修饰酶基因(GALNT18)的表达,减少小细胞肺癌细胞O 糖基化修饰进而抑制其转移,其机制如图。下列叙述错误的是 (　)
A.TAZ可以提高miR 29a基因的转录水平
B.miR 29a通过碱基互补识别GALNT18 mRNA
C.miR 29a从转录水平调控GALNT18的功能
D.GALNT18高表达促进小细胞肺癌细胞的转移
10.[2025·山东肥城模拟] 某品系小鼠的雄性个体有白色和黑色两种毛色,雌性个体有白色、黑色和黑白嵌合三种毛色,毛色由位于X染色体上的一对等位基因B(黑色)和b(白色)控制。黑白嵌合雌鼠是由于胚胎发育早期体细胞的两条X染色体中有一条随机失活造成的,研究表明,雌鼠的X染色体随机失活与DNA甲基化密切相关(不考虑X、Y染色体同源区段)。下列说法错误的是 (　)
A.表观遗传现象中基因的碱基序列未发生改变,但性状的改变可以遗传给后代
B.雌鼠的X染色体上的DNA甲基化而使其随机失活是一种表观遗传现象
C.黑白嵌合雌鼠体内一部分细胞表达黑色基因,一部分细胞表达白色基因
D.黑白嵌合雌鼠和黑色雄鼠杂交产生的子代中黑白嵌合雌鼠占比为1/2
综合应用练
11.[2025·河南九师联盟模拟] 骨关节炎(OA)是一种创伤后或退行性关节疾病。circRNA是一类特殊的环状RNA,其上富含与miRNA结合的位点。SERPINE2是人丝氨酸蛋白酶抑制剂2基因的转录产物,研究表明增加SERPINE2的表达对关节炎的治疗有积极意义,其作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)过程①所需的原料是　　　　　　　。
(2)过程②的产物出现了茎环结构,这一结构的出现主要是由于　　　　　 　
形成“茎”,而　　　　　　　　　　　　　　突出形成“环”。pri RNA(pri miR)加工成pre RNA(pre miR)的过程需要用到一种Drosha酶,推测Drosha酶的作用是催化　　　　　　键断裂。
(3)图示表明当SERPINE2表达增多,ERG的表达量　　　　,导致SOX9和MMP3的产生量分别　　　　　　　　,从而使OA得到缓解。图中IL 1(白细胞介素)
通过　　　　　 　　　　　　　　途径影响关节炎的进展。
课时作业(二十八)　中心法则及
基因表达与性状的关系
1.A　[解析] tau蛋白的合成与图中的②③过程密切相关,但②是转录过程,发生在细胞核中,A错误;神经细胞是高度分化的细胞,不再分裂,也不能进行逆转录和RNA复制,所以一般不会发生①④⑤过程,B正确;③为翻译过程,该过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,提高翻译效率,C正确;氨基酸之间能形成氢键,使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的tau蛋白,D正确。
2.C　[解析] ①诱变可引起DNA的碱基序列改变,产生新基因,A正确;②甲基化修饰DNA的启动子,导致RNA聚合酶不能与启动子结合,使③转录过程无法进行,故②可调节③水平的高低,B正确;②引起的变异为DNA甲基化,属于表观遗传,是可遗传变异,能为生物进化提供原材料,C错误;④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构,结构决定功能,功能也会随之改变,D正确。
3.A　[解析] 第一链cDNA可以单独作为PCR反应体系的模板,进行PCR扩增,A正确;第一链cDNA与其模板mRNA序列互补、方向相反,B错误;第二链cDNA与转录该mRNA的DNA的碱基互补,能进行杂交,C错误;第二链cDNA与其模板mRNA的碱基组成不同,前者含有A、G、C、T,后者含有A、G、C、U,故二者碱基序列也不完全相同,D错误。
4.B　[解析] HBV的DNA为有部分单链区的环状双链DNA分子,每个脱氧核糖连接着一个或两个磷酸,A正确;过程③是由RNA合成DNA的过程,为逆转录,需要的原料是游离的脱氧核苷酸,过程①④是DNA复制过程,需要的原料也是游离的脱氧核苷酸,所以过程③与过程①④所需的原料相同,B错误;因为cccDNA能在细胞核内存在数月至数年,所以乙肝患者治愈之后再次复发可能与体内残留的cccDNA有关,C正确;HBV的基因组是一个有部分单链区的环状双链DNA,由题图可知,子代HBV环状DNA的形成需经过复制、转录、逆转录、复制过程,用32P标记的HBV侵染未标记的肝细胞,在合成子代HBV时,原料来自肝细胞,模板为mRNA,所以子代HBV均不含32P,D正确。
5.C　[解析] E、e只位于X染色体上,则该雄性个体的基因型可能是XEY或XeY,杂合子雌性个体的基因型为XEXe,若该雄性的基因型为XEY,F1的基因型为XEXE、XEXe、XEY、XeY,E、e来自父本时才表达,F1中2只雌性个体都有来自父本的E基因,均表现为黑色,F1中2只雄性个体的X染色体都是来自母本,E、e都不表达,均表现为白色,父本XEY的E基因来自于其母亲,因此E基因不表达,该父本表现白色,当母本XEXe的e基因来自于其父亲时,e基因表达,表现为灰色,当母本的E基因来自于其父亲时,E基因表达,表现为黑色,因此母本表型可能为灰色或黑色,因此,在亲本杂交组合为XEY和XEXe的情况下,在亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例为1/2或1/3;若该雄性的基因型为XeY,则F1的基因型为XeXe、XEXe、XEY、XeY,E、e来自父本时才表达,因此2只雌性个体均表现为灰色,2只雄性个体的X染色体都是来自母本,E、e都不表达,均表现为白色,由上面的分析可知,父本为白色,母本为黑色或灰色,因此,在亲本杂交组合为XeY和XEXe的情况下,在亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例为1/6或0,综上所述,亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例可能为0、1/6、1/3、1/2,共4种,C正确,A、B、D错误。
6.A　[解析] 由题意可知,R序列的表达产物阻遏蛋白与O序列结合,会抑制RNA聚合酶与P序列的结合,无法起始转录,结构基因不能表达,A正确;①和②分别表示转录和翻译过程,两过程中的碱基互补配对分别发生在DNA与mRNA、mRNA与tRNA之间,碱基互补配对方式不完全相同,B错误;题图为大肠杆菌乳糖操纵子模型,大肠杆菌是原核生物,没有染色体,C错误;起始密码子分布在mRNA上,P序列中有能与RNA聚合酶结合的启动子,D错误。
7.B　[解析] 组蛋白乙酰化使染色质结构松散,有利于基因的表达,只要进行基因表达的细胞都可能存在组蛋白乙酰化,A错误;由题图可知,组蛋白乙酰化修饰有利于基因转录,X酶为RNA聚合酶,转录时与模板链结合,故乙酰化修饰使得DNA更容易被转录因子和 X酶结合,B正确;组蛋白乙酰化使染色质结构松散,组蛋白去乙酰化使染色质结构紧致,这两个过程都属于表观遗传现象,都没有改变DNA序列,C错误;转录过程需要RNA聚合酶,图中X酶为RNA聚合酶,能识别、结合基因的特定部位并催化氢键断裂,还能够催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成,D错误。
8.A　[解析] 由题意可知,piRNA与Piwi蛋白的复合物能锁定目标mRNA,并对其进行切割,Piwi蛋白还可进入细胞核,对DNA进行甲基化修饰,抑制基因表达,因此piRNA与Piwi蛋白的复合物可影响基因的表达,不会导致基因突变,A错误,B、D正确;piRNA与Piwi蛋白结合形成的复合物能锁定目标mRNA,说明piRNA可通过碱基互补配对识别目标mRNA,C正确。
9.C　[解析] 由题意可知,转录激活因子TAZ促进miR 29a(一种小分子RNA)的合成,转录激活因子作用于转录过程,所以TAZ可以提高miR 29a基因的转录水平,A正确;从图中可以看出miR 29a通过碱基互补识别GALNT18 mRNA,B正确;由图可知miR 29a与GALNT18 mRNA结合后导致其降解,这是在翻译水平上调控GALNT18的功能(mRNA是翻译的模板,通过影响mRNA来影响翻译过程进而影响基因功能),C错误;题干表明TAZ通过抑制GALNT18的表达,减少小细胞肺癌细胞O 糖基化修饰进而抑制其转移,那么反过来可以推出,GALNT18高表达会促进小细胞肺癌细胞的转移,D正确。
10.D　[解析] 表观遗传现象中基因的碱基序列没有改变,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,属于可遗传变异,A正确;研究表明,雌鼠的X染色体随机失活与DNA甲基化密切相关,雌鼠的X染色体上的DNA甲基化而使其随机失活是一种表观遗传现象,B正确;雌性小鼠黑白嵌合表型产生的原因是细胞内DNA甲基化水平升高,进而导致雌性小鼠的有些细胞中有一条X染色体失活,对于基因型为XBXb的小鼠来说,细胞中XB和Xb基因随机表达,从而使一部分细胞表达黑色基因,一部分细胞表达白色基因,C正确;根据题意可知,黑白嵌合雌性小鼠的基因型是XBXb,黑白嵌合雌性小鼠(XBXb)和黑色雄鼠(XBY)杂交后代的毛色表型及比例为黑色雌鼠∶黑白嵌合雌鼠∶黑色雄鼠∶白色雄鼠=1∶1∶1∶1,子代中黑白嵌合雌性小鼠占比为1/4,D错误。
11.(1)(四种)核糖核苷酸
(2)碱基配对的双链区　碱基不能配对的单链区部分　磷酸二酯
(3)增大　增多和减少　促进MMP3、MMP13和Adamts4途径,抑制SOX9、Aggrecan途径以及直接作用
[解析] (1)SERPINE2是人丝氨酸蛋白酶抑制剂2基因的转录产物,过程①为转录,所需的原料是4种核糖核苷酸。(2)过程②的产物由于pri miR部分区域碱基互补配对,出现了茎环结构,这一结构的出现主要是由于碱基配对的双链区形成“茎”,而碱基不能配对的单链区部分突出形成“环”。由题意可知,pri RNA(pri miR)加工成pre RNA(pre miR)的过程需要用到一种Drosha酶,根据题图可以推测Drosha酶的作用是催化磷酸二酯键断裂。(3)由图可知,当SERPINE2表达增多,miR 1271与CircSERPINE2结合增多,miR 1271与ERG结合减少,使ERG的表达量增大,ERG能促进SOX9产生,抑制MMP3产生,故SOX9的产生量增多,MMP3的产生量减少,从而使OA得到缓解。图中IL 1(白细胞介素)通过促进MMP3、MMP13和Adamts4途径,抑制SOX9、Aggrecan途径以及直接作用影响关节炎的进展。

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