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2026-2027学年高一下学期生物人教版必修二 4.2基因表达与性状的关系 模拟练习题
一、选择题
1 . 生物体的性状与基因和蛋白质有千丝万缕的联系。下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述，错误的是（ ）
A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状
C．生物体的性状完全由基因决定，不受环境影响
D．基因与性状之间不一定是一一对应的关系
2 . 藏报春花甲（aa）在20℃时开白花；藏报春乙（AA）在20℃时开红花；藏报春丙（AA）在30℃时开白花。下列叙述正确的是（ ）
A．生物的性状是由基因决定的
B．生物的性状是由环境决定的
C．生物的性状是由基因和环境共同决定的
D．环境对生物的性状表现起到决定性作用
3 . 表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。下列叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化会影响基因的表达，且可能遗传给后代
B．表观遗传不改变DNA的碱基序列，但能影响生物性状
C．同卵双胞胎的微小差异与环境因素引起的表观修饰有关
D．表观遗传只发生在DNA的碱基上，不会发生在组成染色体的蛋白质上
4 . DNA甲基化是表观遗传中常见机制。下列关于DNA甲基化的叙述，不正确的是（　　）
A．DNA甲基化是指甲基基团结合到DNA上，可以抑制基因的转录
B．基因转录水平与DNA甲基化水平呈负相关性
C．DNA甲基化不会对生物遗传信息和表型产生影响
D．DNA甲基化使肿瘤细胞中抑癌基因表达水平异常降低或沉默
5 . 研究发现，在盐碱土壤条件下，GhDMT7基因的表达下调，棉花的DNA甲基化水平会降低，减少膜损伤并提升抗氧化能力，显著增强了棉花耐盐性。下列分析错误的是（　　）
A．DNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序
B．盐碱环境下棉花通过改变DNA甲基化水平来改变表型
C．不同的土壤条件下，GhDMT7基因的表达不存在差异
D．可通过精准调控GhDMT7基因的表达或编辑其功能域来培育适应盐碱地的棉花品种
6. 表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命过程中，有DNA甲基化、组蛋白乙酰化等形式。表观遗传的异常修饰，可影响细胞的发育、转化、凋亡，可促进肿瘤发展。下列有关叙述正确的是（　　）
A．表观遗传不是基因的脱氧核苷酸序列发生变化造成的，属于不可遗传变异
B．DNA甲基化会改变DNA的碱基序列，具有可遗传性
C．DNA甲基化可能会使基因的转录过程受到抑制，影响细胞的分化
D．基因型相同的同一个蜂群中的蜂王、工蜂性状的差异可能与表观遗传无关
7 . 中科院科研团队研究发现，连续多代低温处理能使水稻某些基因的甲基化水平发生改变，这种改变能提高水稻的耐冷性。下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲基化改变了水稻相应基因的碱基序列
B．基因的甲基化修饰不会影响基因的表达
C．基因的甲基化引起的耐冷性提高不能遗传
D．基因甲基化引起的表型改变属于表观遗传
8 . 果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失可引起染色体结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．大肠杆菌细胞中也存在图中的表观遗传调控机制
B．PcG缺失使组蛋白去甲基化、染色体松散，促进了基因的转录
C．果蝇细胞还可能发生组蛋白的乙酰化和DNA的甲基化等表观遗传现象
D．组蛋白甲基化未改变基因的碱基序列，但生物性状有可能改变
二、填空题
9.
已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，Sh2基因控制合成相应酶催化果糖和葡萄糖合成淀粉，籽粒中的淀粉含量越低而果糖和葡萄糖含量越高则越甜。图1表示Sh2基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。请据图回答下列问题。
(1)当Sh2酶不能合成或合成减少时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪。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。结合图1分析得到的基因与性状的关系是__________________________________。
(2)图1中B过程中核糖体在mRNA上的滑行方向为________（填“从左向右”或“从右向左”），少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质是因为___________________________________________。miRNA抑制Sh2基因表达的机理是________________________________________________________________________________________。
(3)图1中在Sh2基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图2所示tRNA携带的氨基酸是_________。研究表明，DNA甲基化修饰也会影响基因的表达，但是基因的甲基化不会引起基因突变，原因是________________________________________________________。
5′-CGA-3′ 5′-AGC-3′ 5′-ACG-3′ 5′-GCA-3′
丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 半胱氨酸
10.
组蛋白乙酰化及去乙酰化均会影响基因的表达，如图1所示。V基因对拟南芥种子萌发过程中的耐盐性具有负调控作用，A基因通过调控V基因的表达进而影响耐盐性。为探究A基因对该过程的调控机制，科研人员对野生型及A基因低表达突变株的组蛋白乙酰化水平进行检测，结果如图2。
(1)组蛋白乙酰化导致生物性状出现可遗传变化的现象属于____________________，相关基因的碱基序列______（填“未发生”或“发生”）改变，从这个实例可以看出基因与性状不是一一对应关系，依据是______________。
(2)据图1分析，组蛋白去乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于____________________酶识别并结合DNA上的特殊序列，进行转录。
(3)据图2分析，A基因的表达产物为____________________（填“组蛋白乙酰化酶”或“组蛋白去乙酰化酶”），能______乙酰化水平，从而_________V基因的表达，进而正向调控拟南芥种子萌发过程中耐盐性。
答案
一、选择题
1 答案：C
解析：
A 选项：人教版必修二明确说明基因控制生物性状存在两种直接途径，第一种为直接控制蛋白质结构。典型实例是镰状细胞贫血，血红蛋白基因碱基改变，血红蛋白空间结构异常，红细胞形态直接出现病变，该过程没有酶参与，是基因直接决定蛋白质结构进而控制性状，因此 A 表述完全正确。
B 选项：基因控制性状的第二种途径是通过控制酶的合成来调控细胞代谢。以白化病为例，正常基因可合成酪氨酸酶，催化酪氨酸生成黑色素；基因异常则无法合成该酶，代谢中断，皮肤缺少黑色素表现白化，属于间接控制性状，B 表述正确。
C 选项：生物的性状不是仅由基因决定，基因只提供性状表达的内在基础，环境会显著影响性状表现。题干藏报春就是典型实例，相同 AA 基因，20℃开红花、30℃开白花，证明温度环境改变表型；除此之外水、光照、营养都会影响性状，因此 “完全由基因决定、不受环境影响” 说法绝对且违背教材内容，C 错误。
D 选项：基因与性状不是简单的一对一对应关系，存在两类情况：一是多因一效，一个性状由多个基因共同控制，如玉米籽粒甜度；二是一因多效，一个基因影响多个性状，因此二者不存在严格一一对应关系，D 表述正确。
2 答案：C
解析：
A 选项：仅依靠基因不能决定最终性状。乙、丙植株基因型均为 AA，基因完全相同，但 20℃开红花、30℃开白花，温度环境直接改变花色，证明单独基因无法确定表型，A 片面错误。
B 选项：仅依靠环境也无法产生特定性状。甲植株基因型 aa，无论 20℃还是 30℃均为白花，没有对应的显性基因，即便温度适宜也无法合成红色色素，环境不能脱离基因单独决定性状，B 片面错误。
C 选项：综合三组藏报春实验：相同基因型、不同温度表型不同；相同温度、不同基因型表型不同。说明性状形成需要基因提供遗传基础，环境调控性状最终表现，二者共同决定生物性状，完全匹配教材结论，C 正确。
D 选项：基因是决定性状的根本内在因素，环境仅起到修饰、改变表现程度的作用，不存在决定性作用。如果缺少对应基因，无论环境如何改变都无法出现对应性状，D 表述错误。
3 答案：D
解析：
A 选项：DNA 甲基化属于典型表观遗传修饰，甲基基团结合在 DNA 碱基外侧，使染色质高度螺旋缠绕，阻碍 RNA 聚合酶与基因启动区域结合，抑制基因转录、降低表达水平；该修饰会随细胞分裂传递给子代细胞，配子中发生的甲基修饰还可遗传给后代个体，A 正确。
B 选项：表观遗传的教材标准定义：生物体 DNA 碱基序列不发生改变，但基因表达和生物表型出现可遗传变化。DNA 甲基化、组蛋白修饰都符合该定义，不改动碱基但改变性状，B 正确。
C 选项：同卵双胞胎由同一个受精卵分裂发育而来，核 DNA 碱基序列 100% 完全一致，先天遗传物质无差别；成长过程中饮食、温度、压力等环境差异，会诱导 DNA 甲基化、组蛋白乙酰化等不同表观修饰，导致身高、肤色、体质等微小性状差异，C 正确。
D 选项：表观遗传修饰分为两大类别，第一类是 DNA 层面修饰（DNA 甲基化），第二类是染色体蛋白修饰（组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化）。染色体由 DNA 和组蛋白共同构成，组蛋白也会发生大量表观修饰，并非只发生在 DNA 碱基上，D 概念范围缺失，错误。
4 答案：C
解析：
A 选项：DNA 甲基化的分子机制：甲基基团共价结合在 DNA 胞嘧啶碱基上，染色质螺旋紧密，RNA 聚合酶难以结合模板链，直接抑制基因转录起始过程，是表观遗传最常见机制，符合教材描述，A 正确。
B 选项：甲基化数值越高，染色质缠绕越紧密，转录越难发生，基因转录产生的 mRNA 总量越低；甲基化数值越低，染色质松散，转录效率越高。二者变化趋势相反，呈负相关关系，B 正确。
C 选项：DNA 甲基化会显著改变基因的转录水平，直接改变细胞内蛋白质合成量，进而改变细胞、个体的形态、生理表型，属于能显著影响遗传表达与生物表型的修饰，“不会产生影响” 完全违背表观遗传核心概念，C 错误。
D 选项：抑癌基因正常表达可抑制细胞无限增殖；抑癌基因高度甲基化后转录沉默，蛋白无法合成，细胞增殖失去抑制，极易发生恶性肿瘤，临床肿瘤细胞中普遍存在抑癌基因甲基化现象，D 正确。
5 答案：C
解析：
A 选项：DNA 甲基化仅在 DNA 分子外部添加甲基基团，不会增删、替换脱氧核苷酸，DNA 内部碱基排列顺序完全不变，不属于基因突变，该知识点教材明确标注，A 正确。
B 选项：盐碱环境作为外界信号，下调 GhDMT7 基因表达，棉花整体 DNA 甲基化水平下降，细胞膜损伤减少、抗氧化能力提升，耐盐表型增强；证明环境可通过调控 DNA 甲基化修饰，改变生物外在性状，B 正确。
C 选项：题干原文明确给出 “盐碱土壤条件下，GhDMT7 基因的表达下调”，说明盐碱地与普通土壤中该基因表达量存在明显高低差异，选项表述 “不存在差异” 与题干实验信息完全矛盾，C 错误。
D 选项：GhDMT7 直接调控棉花 DNA 甲基化水平，人为精准调控该基因表达，或是通过基因编辑修改其功能区域，能够稳定改变棉花耐盐能力，培育适配盐碱地的新品种，育种思路科学合理，D 正确。
6 答案：C
解析：
A 选项：表观遗传修饰（DNA 甲基化、组蛋白修饰）可在减数分裂时进入配子，通过有性生殖传递给子代，子代表型随之改变，属于可遗传变异；“不可遗传变异” 判定错误，A 错误。
B 选项：DNA 甲基化仅外部附着甲基，不改变 DNA 内部 A、T、C、G 四种碱基的排列顺序，没有发生基因突变，B 错误。
C 选项：基因发生高度甲基化后，染色质紧密缠绕，RNA 聚合酶无法结合 DNA 模板，转录过程被抑制；基因表达量改变会直接影响细胞分化相关蛋白质合成，最终改变细胞分化方向，符合分子生物学基础知识点，C 正确。
D 选项：同一蜂群蜂王与工蜂受精卵 DNA 完全一致，幼虫阶段食物（蜂王浆 / 普通蜂粮）不同，会诱导组蛋白、DNA 产生不同表观修饰，最终发育为两种性状完全不同的个体，二者性状差异与表观遗传密切相关，D 错误。
7 答案：D
解析：
A 选项：甲基基团只附着在 DNA 外侧，不修改、替换基因内部碱基序列，不会造成基因突变，因此不会改变基因碱基序列，A 错误。
B 选项：基因甲基化使染色质螺旋化，阻碍转录进行，会显著降低基因表达水平，并非不影响表达，B 错误。
C 选项：连续多代低温诱导产生的基因甲基化修饰，能够通过水稻生殖细胞传递给子代，子代无需低温处理也具备更强耐冷性，该性状可以遗传，C 错误。
D 选项：表观遗传三大判定条件：①DNA 碱基序列不变；②化学修饰改变基因表达；③性状变化可遗传。低温诱导水稻甲基化完全满足三条标准，属于表观遗传现象，D 正确。
8 答案：A
解析：
A 选项：大肠杆菌属于原核生物，细胞内无细胞核、无染色体结构，不存在组蛋白；题干调控机制依靠组蛋白甲基化修饰实现，仅存在于具有染色体的真核细胞，大肠杆菌不具备该调控通路，A 错误。
B 选项：PcG 是基因沉默蛋白，正常情况下促进组蛋白甲基化、收紧染色质；PcG 缺失后，组蛋白发生去甲基化，染色质结构松散舒展，RNA 聚合酶更容易结合基因启动序列，基因转录效率大幅提升，B 正确。
C 选项：果蝇是典型真核生物，细胞内存在完整染色体（DNA + 组蛋白），教材列举的三类表观修饰（DNA 甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化）均可在果蝇细胞内发生，C 正确。
D 选项：组蛋白甲基化仅改变染色体缠绕松紧，不改变基因内部碱基排列；但染色质松紧直接调控基因转录，蛋白合成量改变后，细胞、个体性状会随之发生变化，D 正确。
二、填空题
9
(1) 一个性状可受多个基因共同调控（MIR-15a 基因通过调控 Sh2 基因的翻译过程，间接控制玉米籽粒甜度这一性状）
(2) 从右向左；一条 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时独立合成多条完全相同的多肽链，短时间大量产出蛋白质；成熟 miRNA 与 Sh2 基因转录生成的 mRNA 碱基互补配对，阻碍核糖体与 mRNA 模板结合，阻断翻译过程，抑制 Sh2 酶合成
(3) 精氨酸；DNA 甲基化仅在 DNA 分子外侧结合甲基基团，不会改变 DNA 内部脱氧核苷酸的排列顺序，而基因突变的本质是 DNA 碱基序列发生增添、缺失或替换
10
(1) 表观遗传；未；拟南芥耐盐性状先后受 A 基因、V 基因共同调控，说明单一性状并非只由一个基因控制
(2) RNA 聚合
(3) 组蛋白去乙酰化酶；降低；抑制

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