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专题14 基因的表达
考 点 链 接
考点1 基因指导蛋白质的合成
1．与DNA 不同的是，组成RNA 的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖；RNA 的碱基组成中没有碱
基T（胸腺嘧啶），而替换成碱基U（尿嘧啶）；RNA 一般是单链，而且比DNA 短，因此能
够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
核糖和脱氧核糖的结构模式图
2．RNA 有三种，它们分别是mRNA、tRNA 和rRNA；核仁受损会影响rRNA 的合成，进而影响
核糖体的形成。
3．基因的表达包括转录和翻译过程；细胞分化是基因选择性表达的结果。
4．RNA 是在细胞核中，通过RNA 聚合酶以DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
5．mRNA 上3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸。每3 个这样的碱基叫作1 个密码子。
6．tRNA 的种类很多，但是，每种tRNA 只能识别并转运一种氨基酸。tRNA 比mRNA 小得多，
其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3 个相邻的碱基。每个tRNA 的这3 个碱基可以与
mRNA 上的密码子互补配对，叫作反密码子。
7．在正常情况下，UGA 是终止密码子，但在特殊情况下，UGA 可以编码硒代半胱氨酸。
在原核生物中，GUG 也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
8．核糖体是沿着mRNA 移动的。核糖体与mRNA 的结合部位会形成2 个tRNA 的结合位点。
（P68）
9．通常，一个mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，
少量的mRNA 分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。下面图示中核糖体沿mRNA 移动的方向
是从左向右移动
10．科学家克里克于1957 年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA 流向DNA，即DNA 的复
制；也可以从DNA 流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA 病毒）的遗
1
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传信息可以从RNA 流向RNA 以及从RNA 流向DNA。
中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）
11．遗传信息、密码子和反密码子的区别
遗传信息指DNA 分子中脱氧核苷酸的排列顺序。
密码子指mRNA 上可以决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
反密码子指tRNA 上与密码子互补配对的三个碱基。
考点2 基因表达与性状的关系
1．基因、蛋白质与性状的关系
（1）基因控制性状的两条途径
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状；基因通过控制蛋白质的
结构直接控制生物性状
（2）基因与性状的数量对应关系：一对一、一对多、多对一。
2．柳穿鱼Lcyc 基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰
（如下图），抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA 甲基化修饰可以遗传给
后代，使后代出现同样的表型。像这样，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的现象，叫作表观遗传。
3．除了DNA 甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的
表达。
真 题 回 顾
1．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起
关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB 系统的调节。CsrA 蛋白可以结合glg mRNA 分子，
也可结合非编码RNA 分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（ ）
2
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A．细菌glg 基因转录时，RNA 聚合酶识别和结合glg 基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG 焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA 从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB 基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA 蛋白都结合到CsrB 上，有利于细菌糖原合成
【答案】C
【解析】基因转录时，RNA 聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A 正确；
基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA 的5'端向3'端移动，B 正确；由题图可知，抑制
CsrB 基因转录会使CsrB 的RNA 减少，使CsrA 更多地与glg mRNA 结合形成不稳定构象，最
终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作
用，故抑制CxrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成，C 错误；由题图及C 选项分析可知，若
CsrA 都结合到CsrB 上，则CsrA 没有与glg mRNA 结合，从而使glg mRNA 不被降解而正常
进行，有利于细菌糖原的合成，D 正确。
2．（2023·湖南·统考高考真题）基因Bax 和Bd-2 分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员
利用siRNA 干扰技术降低TRPM7 基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下
列叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7 基因可能通过抑制Bax 基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7 基因可能通过促进Bcl-2 基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7 基因的表达来治疗相关癌症
【答案】D
3
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【解析】细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调
控，A 正确；据题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基因实验组的TRPM7 基因表达量下降，Bax 基
因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7 基因可能通过抑制Bas 基因的表
达来抑制细胞凋亡，B 正确；siRNA 干扰TRPM7 基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2 基因表达
量降低，而Bcl-2 基因抑制细胞凋亡，故TRPM7 基因可能通过促进Bel-2 基因的表达来抑
制细胞凋亡，C 正确；由题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基因实验组，Bax 基因表达量增加，
Bdl-2 基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7 基因表达来
治疗相关癌症，D 错误。
3．（2023·海南·高考真题）噬菌体ΦX174 的遗传物质为单链环状DNA 分子，部分序列
如图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．D 基因包含456 个碱基，编码152 个氨基酸
B．E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基序列，其互补DNA 序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA 聚合酶和4 种核糖核苷酸
D．E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
【答案】B
【解析】根据图示信息，D 基因编码152 个氨基酸，但D 基因上包含终止密码子对应序列，
故应包含459 个碱基，A 错误；分析图示信息，E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基
序列5′-GTACGC-3′，根据DNA 分子两条链反向平行，其互补DNA 序列是5′-
GCGTAC-3′，B 正确；DNA 的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA
聚合酶和4 种脱氧核糖核苷酸，C 错误；E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，但重
叠序列编码的氨基酸序列不相同，D 错误。
4．（2023·海南·高考真题）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。下列有关叙述正确的是（ ）
A．植株甲和乙的R 基因的碱基种类不同
B．植株甲和乙的R 基因的序列相同，故叶形相同
C．植株乙自交，子一代的R 基因不会出现高度甲基化
D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
【答案】D
【解析】题中显示植株甲和乙的R 基因的序列相同，因此所含的碱基种类也相同，A 错误；
4
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植株甲和乙的R 基因的序列相同，但植株甲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，因而叶形不同，B 错误；甲基化相关的性状可以遗传，因此，植
株乙自交，子一代的R 基因会出现高度甲基化，C 错误；植株甲含有未甲基化的R 基因，故
植株甲和杂交，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲的叶形相同，D 正确。
5．（2023·山东·高考真题）某种XY 型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因
G、g 只位于X 染色体上，仅G 表达时为黑色，仅g 表达时为灰色，二者均不表达时为白色。
受表观遗传的影响，G、g 来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个
体为亲本杂交，获得4 只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比
例不可能是（ ）
A．2/3
B．1/2
C．1/3
D．0
【答案】A
【解析】G、g 只位于X 染色体上，则该雄性基因型可能是XGY 或XgY，杂合子雌性基因型为
XGXg。若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在
亲本与F1组成的群体中，父本XGY 的G 基因来自于其母亲，因此G 不表达，该父本呈现白
色；当母本XGXg的G 基因来自于其母亲，g 基因来自于其父亲时，该母本的g 基因表达，表
现为灰色，当母本XGXg的g 基因来自于其母亲，G 基因来自于其父亲时，该母本的G 基因表
达，表现为黑色，因此母本表现型可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必定有一
个G 基因来自于父本，G 基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；XGXg个体中G 基因来
自于父本，g 基因来自于母本，因此G 基因表达，g 基因不表达，该个体表现为黑色；XGY
的G 基因来自于母本，G 基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY 个体的g 基因来自于母
本，因此g 基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XGY 和XGXg的情
况下，F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也为黑色时，该群体中黑色个体比例
为3/6，即1/2；当母本XGXg为灰色时，黑色个体比例为2/6，即1/3。若该雄性基因型为
XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，
父本XgY 的g 基因来自于其母亲，因此不表达，该父本呈现白色；根据上面的分析可知，
母本XGXg依然是可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXg的个体G 基因来自于母本，g 基因来
自于父本，因此g 表达，G 不表达，该个体表现为灰色；XgXg个体的两个g 基因必定有一个
来自于父本，g 可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY 的G 基因来自于母本，G 基因不表
达，因此该个体表现为白色；XgY 个体的g 基因来自于母本，因此g 基因不表达，该个体表
现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY 和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑
色，当母本XGXg为灰色时，该群体中黑色个体比例为0，当母本XGXg为黑色时，该群体中黑
色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知，BCD 不符合题意，A 符合题意。
6．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2 个亚基组成。在真核细胞的核仁
中，由核rDNA 转录形成的rRNA 与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（
）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA 上3 个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA
的转录
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【答案】B
【解析】原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA 和蛋白质组成，因此原核细胞能合成
rRNA，A 错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B 正
确；mRNA 上3 个相邻的碱基构成一个密码子，C 错误；细胞在有丝分裂分裂期染色质变成
染色体，核DNA 无法解旋，无法转录，D 错误。
7．（2023·湖南·统考高考真题）南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间
不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N 元素的质量分数高于C 元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA 和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【解析】帝企鹅蛋的卵清蛋白中N 元素的质量分数低于C 元素，A 错误；核酸、糖原、蛋白
质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B 正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及
基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA 和蛋白质种类的变化，C 正确；脂肪是良
好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D 正确。
8．（2023·浙江·统考高考真题）叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能。
下列过程可直接被AZT 阻断的是（ ）
A．复制
B．转录
C．翻译
D．逆转录
【答案】D
【解析】题中显示，叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程
需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷（AZT）可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和
翻译过程均不需要逆转录酶，即D 正确。
9．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只
在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，
这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA 甲）和酶E，酶E 催化甲与tRNA 甲结
合生成携带了甲的tRNA 甲（表示为甲－tRNA 甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已
知tRNA 甲可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若
要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是
（ ）
①ATP ②甲 ③RNA 聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E 的基因 ⑥tRNA 甲的基
因
A．②⑤⑥
B．①②⑤
C．③④⑥
D．②④⑤
【答案】A
【解析】①③④、根据题干信息“已知tRNA 甲可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子，
从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA 聚合
酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；②、据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，
迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含
有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；⑤⑥、古菌含有特异的能够
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转运甲的tRNA（表示为tRNA 甲）和酶E，酶E 催化甲与tRNA 甲结合生成携带了甲的tRNA 甲
（表示为甲－tRNA 甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有
tRNA 甲的基因以便合成tRNA 甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E 的基因以便合成酶E，催化甲
与tRNA 甲结合，⑤⑥符合题意。②⑤⑥组合符合题意，A 正确。
（2023·天津·统考高考真题）在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定
十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。
真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样
含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变
为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。
经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合
溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关
重要。
10．某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细
胞哪个细胞器？（ ）
A．线粒体
B．内质网
C．细胞质核糖体
D．中心体
11．下列说法或推断，正确的是（ ）
A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物
B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D．植物细胞叶绿体均由前质体产生
12．下列说法或推断，错误的是（ ）
A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体
B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用
C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体
D．溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
【答案】10．A 11．C 12．A
【分析】溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除
侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
10．据题意可知，线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相
似，某种抗生素对细菌（原核生物）核糖体有损伤作用，因此推测大量摄入会危害人体，
其最有可能危害人类细胞线粒体中核糖体，A 正确，BCD 错误。
故选A。
11．A、叶绿体基质可分解ATP，合成糖类、蛋白质、DNA、RNA 等有机物；线粒体基质可分
解丙酮酸，可以合成蛋白质、DNA、RNA 等有机物，所以叶绿体基质和线粒体基质能合成有
机物和分解有机物，A 错误；
B、内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，因此推测细胞分裂中期不可以
观察到高尔基体，B 错误；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，其基因表达包括转录和翻译，都遵循中心法则，C 正确；
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D、植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产
生，D 错误。
故选C。
12．A、高尔基体释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解
酶的酸性环境，构成溶酶体，不是囊泡进入前溶酶体，A 错误；
B、溶酶体含有大量的水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用或者排
出体外，B 正确；
C、溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要，若溶酶体功能异常，细胞内可能
积累异常线粒体，C 正确；
D、溶酶体属于酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH 不适宜，水解酶活性降低，
D 正确。
13．（2023·广东·统考高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋
亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA 调控P 基因表达进而影响
细胞凋亡，调控机制见图。miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使
其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA 使其不能与mRNA 结合，
从而提高mRNA 的翻译水平。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA 是通过 酶以DNA 的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA 等多
种RNA。circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路
。
【答案】(1)自由基
(2) RNA 聚合 miRNA
(3)P 蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA 表达量升高，与P 基因的mRNA 结合并将其降解的概率上
升，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合miRNA 使其不能与P 基因的mRNA 结合，
从而提高P 基因的表达量，抑制细胞凋亡
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【解析】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射
性心肌损伤。
（2）RNA 聚合酶能催化转录过程，以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前
体mRNA。由图可知，miRNA 既能与mRNA 结合，降低mRNA 的翻译水平，又能与circRNA 结
合，提高mRNA 的翻译水平，故circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，
调节基因表达。
（3）P 蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA 表达量升高时，大量的miRNA 与P 基因的mRNA 结合，
并将P 基因的mRNA 降解，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA 的含量，
靶向结合miRNA，使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基因的表达量，抑制细胞凋
亡。
14．（2023·全国·统考高考真题）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是
由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第
1 步由酶1 催化，第2 步由酶2 催化，其中酶1 的合成由A 基因控制，酶2 的合成由B 基因
控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研
磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A 或B 基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出
3 点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 ，乙的基因型是 ；若只将乙的
细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 。
【答案】(1)高效性、专一性、作用条件温和 空间结构
(2)一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红
色色素
(3) AAbb aaBB 白色
【解析】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。
高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。
（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb 或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混
合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一
种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
（3）实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成
了红色，可知甲并不是提供酶2 的一方，而是提供酶1 催化产生的中间产物，因此基因型
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为AAbb，而乙则是提供酶2 的一方，基因型为aaBB。
若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2 失活，无法
催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。
新 题 尝 鲜
1．（2023 春·河南周口·高一统考期末）动物每天从食物中摄取能量，并在肝脏和脂肪
组织中将多余的能量转变成脂肪储存起来。动物体脂沉积所需的脂肪酸大多来自脂肪酸的
从头合成，即由脂肪酸合成酶（FAS）催化乙酰辅酶A 和丙二酸单酰辅酶A 合成脂肪酸。饲
喂高碳水化合物的大鼠相关细胞中FASmRNA 的含量增加了3~5 倍。下列相关叙述错误的是
（ ）
A．FAS 基因可在肝脏细胞中表达
B．碳水化合物可调控基因表达的转录阶段
C．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在FAS 基因内侧
D．调控FAS 基因的表达可控制动物体脂的沉积
【答案】C
【解析】由题意可知，肝脏可以将多余的能量转变成脂肪储存起来，这个过程需要脂肪酸
合成酶（FAS）催化，所以FAS 基因可在肝脏细胞中表达，A 正确；由题意“饲喂高碳水化
合物的大鼠相关细胞中FASmRNA 的含量增加了3~5 倍”可知，碳水化合物可调控基因表达
的转录阶段，B 正确；DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，
碱基排列在内侧，所以脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在FAS 基因外侧，C 错误；由题意
可知，脂肪酸合成酶（FAS）催化乙酰辅酶A 和丙二酸单酰辅酶A 合成脂肪酸，且。动物体
脂沉积所需的脂肪酸大多来自脂肪酸的从头合成，所以调控FAS 基因的表达可控制动物体
脂的沉积，D 正确。
2．（2023 届湖南省娄底市普通高中学业水平合格性考试仿真（专家版三）生物试题）基
因指导蛋白质的合成过程包括转录和翻译，下列表述错误的是（ ）
A．转录和翻译分别都在细胞中的细胞核和核糖体上进行
B．转录以 DNA 的一条链为模板，翻译以 mRNA 为模板
C．转录和翻译都要发生碱基互补配对，都需要酶催化
D．转录的原料是核糖核苷酸，翻译的原料是氨基酸
【答案】A
【解析】真核生物，转录在细胞核进行，翻译在核糖体上进行，原核生物无细胞核，转录
在拟核，翻译在核糖体进行，A 错误； 转录时以DNA 的一条链作为模板进行的，翻译以
mRNA 为模板，B 正确；转录和翻译过程中，都按照碱基互补配对原则进行碱基的互补配对，
都需要酶的催化，C 正确；转录是在细胞核内，以DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对
原则，合成RNA 的过程，原料是核糖核苷酸，翻译是在核糖体中以mRNA 为模板，按照碱基
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互补配对原则，以tRNA 为转运工具以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程，原
料是氨基酸，D 正确。
3．（2023·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上
的PERK 蛋白结合，使PERK 蛋白失去活性，Bip 还能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。
细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK 蛋白恢复活性，通过调节相
关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。下列说法错误的是（ ）
A．Bip 参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠
B．Bip 结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累
C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制
D．推测最可能是通过促进BCL-2 基因表达来促进细胞凋亡
【答案】D
【解析】Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip 参与内质网腔中肽链的
盘曲和折叠，A 正确；Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip 结构异常，内质
网中的蛋白质不能完成加工，会导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B 正确；由图可知，
未折叠蛋白与Bip 结合后，会导致Bip 无法与PERK 蛋白结合，PERK 蛋白恢复活性，PERK
蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量
增加后细胞内翻译过程受抑制，C 正确；内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK 蛋白恢复
活性，抑制BCL-2 基因表达，促进Bax 基因表达，因此Bax 基因的表达产物能促进细胞凋
亡，而BCL-2 基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D 错误。
4．（2023 秋·高一课时练习）如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，
图中甲、乙、丙、丁、戊为各个时期的细胞，a、b 表示细胞所进行的生理过程。下列叙述
正确的是（ ）
①a 过程是有丝分裂，b 过程是细胞分化 ②乙和丙的染色体组成不同 ③丁与戊因遗传
物质不同而发生分化 ④甲、乙、戊中的蛋白质不完全相同
A．②③④
B．①②
C．①④
D．③④
【答案】C
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【解析】①a 过程使细胞数目增加，属于有丝分裂；b 过程使细胞种类增加，属于细胞分
化，①正确；
②有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，则染色体组成不变，所以乙和丙染色
体组成相同，②错误；
③丁与戊因基因的选择性表达而发生分化，丁与戊中遗传物质相同，③错误；
④由于基因的选择性表达，甲、丁、戊中信使RNA 和蛋白质不完全相同，④正确。
综上所述，①④正确，ABD 错误，C 正确。
5．（2023 秋·湖北·高三武汉市育才高级中学校联考开学考试）已知鼠的灰色（A）与褐
色（a）是一对相对性状，下图表示A、a 基因在雌雄配子产生过程中甲基化印记不同重建
结果及对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列说法错误的是（ ）
A．被甲基化的DNA 片段碱基序列不会发生改变，进而不影响接下来的基因的表达
B．若甲基化后基因不能表达，则图中雌雄鼠杂交产生子代的表型及比例为灰色：褐色
=1：1
C．DNA 甲基化可能会影响细胞分化的过程
D．除DNA 甲基化以外，构成染色体的组蛋白的甲基化、乙酰化也可以导致表观遗传
【答案】A
【解析】被甲基化的DNA 片段碱基序列不会改变，但会影响基因的表达，A 错误；雌鼠产
生的雌配子中的A 基因、a 基因均未被甲基化，都能表达，而雄鼠产生的雄配子中A 基因、
a 基因都发生了甲基化，都不能表达，因此该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型比例为灰
色：褐色=1：1，B 正确；DNA 甲基化会影响基因的表达因此可能会影响细胞分化，C 正确；
表观遗传的调节机制有DNA 修饰、组蛋白修饰、非编码RNA 调控、染色质重塑、核小体定
位等，表观遗传的主要原因是基因中部分碱基发生了甲基化修饰，除此之外，还有组蛋白
的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象，D 正确。
6．（2023 秋·湖北·高三武汉市育才高级中学校联考开学考试）棕色脂肪细胞的主要功
能是通过氧化脂肪来产热、供能，维持体温平衡。已知棕色脂肪细胞的线粒体中可合成血
红素（非蛋白质），通过黄体酮受体膜组分2（PGRMC2）运输至细胞核。研究人员发现，
脂肪组织特异性PGRMC2 敲除小鼠（PATKO）与对照组相比低温耐受性降低，适应性产热能
力出现明显缺陷。检测PATKO 棕色脂肪细胞中转录因子（蛋白质）的稳定性，发现转录因
子Rev-Erba 的表达水平上调，进而影响了线粒体的功能。下列说法错误的是（ ）
A．血红素的合成体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程
B．棕色脂肪细胞氧化脂肪产热的主要场所是细胞中线粒体
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C．PATKO 的变化说明血红素可能抑制Rev-Erba 的合成
D．敲除PGRMC2 基因后小鼠脂肪消耗增加，可用于研究肥胖的形成机制
【答案】D
【解析】血红素非蛋白质，基因通过影响血红素的合成影响线粒体的功能，体现了基因通
过控制酶的合成来控制代谢过程，A 正确；线粒体是细胞呼吸的主要场所，故是棕色脂肪
细胞氧化脂肪产热的主要结构，B 正确；PATKO 中血红素进入细胞核的量减少，而Rev-
Erba 的表达水平上调，说明血红素可能抑制转录因子Rev-Erba 的合成，C 正确；敲除
PGRMC2 基因后小鼠适应性产热能力下降，说明脂肪消耗减少，D 错误。
7．（2023 春·山东滨州·高一校联考期中）表现型是发育的结果，也是基因型与环境相
互作用的结果，下列有关性状，基因型，环境的相互关系，理解不准确的是（ ）
A．一个基因可以影响若干性状
B．一个性状可以受到若干基因的影响
C．生物体有些性状的发育是与环境条件无关的
D．生物体没有一个性状的发育是与遗传无关的
【答案】C
【解析】基因与基因之间并不是简单的一一对应关系，存在一因多效和多因一效的现象，
即一个基因可以影响若干性状，A 正确；基因与性状之间的关系存在多因一效的现象，即
一个性状可以受到若干基因的影响，B 正确；生物体的性状由基因控制，受环境影响，即
生物体的性状的发育是与环境条件有关，C 错误；生物体性状的形成与代谢有关，代谢过
程会受到环境的影响，因此，没有一个性状的发育是与遗传无关的，D 正确。
8．（2023 春·四川绵阳·高一绵阳南山中学实验学校校考阶段练习）蜂群中雄蜂由未受
精的卵细胞发育而来，雌蜂由受精卵发育而来，少数雌性幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂
王，而大多数雌性幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。蜂王浆中富含 microRNA，被幼虫
摄入后与Dnmt3 基因的mRNA 结合而抑制其表达，从而显著降低幼蜂体内dynactin p62 基
因的甲基化水平。结合所学知识，下列叙述正确的是（ ）
A．蜂群中各种性别蜜蜂的体细胞中染色体数目相同
B．dynactin p62 基因甲基化可遗传
C．Dnmt3 基因表达的产物是一种去除甲基化的酶
D．环境会影响基因修饰，从而调控基因复制，影响性状
【答案】B
【解析】蜂群中的雄性蜜蜂由卵细胞直接发育而来，工蜂和蜂王由受精卵发育而来，它们
体细胞中染色体数目不同，A 错误；dynactin p62 基因甲基化属于表观遗传，可以遗传，B
正确；题干信息“蜂王浆中富含 microRNA，被幼虫摄入后与Dnmt3 基因的mRNA 结合而抑
制其表达，从而显著降低幼蜂体内dynactin p62 基因的甲基化水平。”显示，Dnmt3 基因
表达的产物可能为促进甲基化的酶 ，C 错误；环境会影响基因修饰，从而调控基因表达，
影响性状，D 错误。
9．（2023 春·山东滨州·高一校联考期中）重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一
段DNA 序列，或是指一段DNA 序列成为两个或两个以上基因的组成部分。噬菌体φX174 由
一个环状单链DNA 和蛋白质衣壳构成，在感染大肠杆菌时首先会形成复制型的双链DNA 分
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子，然后再控制相关蛋白质的合成。1977 年F·桑格在测定该噬菌体DNA 的全部核苷酸序
列时，却意外地发现基因D 中包含着基因E，如下图（图中Met、Ser、Gln 等表示氨基酸），
回答下列相关问题。
(1)噬菌体中φX174 的DNA 中含有游离的磷酸基团 个， 构成了其D
的特异性。据图分析，E 基因形成的复制型双链DNA 分子中含有 个核苷酸。
(2)携带Met 的tRNA 上的反密码子为 。在D 基因翻译的过程中一个mRNA 可以
与多个核糖体结合的意义是 。在大肠杆菌中分布的多聚核糖体常与DNA 结合在
一起，这说明 。
(3)D 基因和E 基因重叠部分编码的氨基酸 （填“是”或“否”）相同。据题分
析基因重叠在遗传学上的意义 （写出一点即可）。
【答案】(1) 0 DNA 中特定的碱基排列顺序 546
(2) AUG 在短时间可以合成大量蛋白质 原核细胞中的转录和翻译是同时同地
进行的
(3) 否 有效地利用DNA 遗传信息量；提高碱基利用的效率；可以节约碱基
【解析】（1）题意，该噬菌体的DNA 为环状，因此游离的磷酸基团为0 个；每个DNA 分子
具有特定的碱基排列顺序，构成了DNA 分子的特异性；据图可知，E 基因控制合成的蛋白
质中含有90 氨基酸，再加上一个终止密码子，因此E 基因中的脱氧核苷酸数目（噬菌体
φX174 由一个环状单链DNA）为91×3=273 个核苷酸，故E 基因形成的复制型双链DNA 分
子中含有91×3×2=546 个。
（2）Met 的编码碱基序列是ATG，对应的密码子是UAC，则携带Met 的tRNA 上的反密码子
为AUG；翻译的过程中一个mRNA 可以与多个核糖体结合，这样可以在短时间合成大量蛋白
质，提高了翻译的效率；在原核细胞中没有细胞核，所以分布的多聚核糖体常与DNA 结合
在一起，这说明原核细胞中的转录和翻译是同时进行的。
（3）分析图形，D 基因中虽然包含E 基因的序列，但是两基因编码蛋白质的起始位置不同，
而且相同的核苷酸序列编码氨基酸的密码子是错位的，故D 基因和E 基因重叠部分编码的
氨基酸不相同；基因重叠可以通过较短的 DNA 序列控制合成多种蛋白质，有效利用了DNA
的遗传信息量，提高了碱基的利用率，可以节约碱基等。
10．（2022 秋·山东泰安·高三统考期中）大白菜（2n）原产于中国，为两年生草本植物，
第一年以营养生长为主，第二年春季抽薹开花，是重要的蔬菜作物。研究大白菜抽薹的调
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控机制可为育种提供理论依据。
(1)两种早抽薹突变体甲和乙均由野生型大白菜的一对基因突变产生。将两种早抽薹突变体
甲和乙分别与野生型大白菜杂交，子代均为野生型，说明甲和乙的突变性状均由 基
因控制。
(2)欲探究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系，请设计一种实验方案，并预期实验结
果和结论。（不考虑互换）
实验方案： 。
预期实验结果和结论：
结果 ，结论甲、乙的突变基因为等位基因；
结果 ，结论甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非等位基因；
结果 ，结论甲、乙的突变基因为同源染色体上的非等位基因；
(3)研究发现突变体甲与一种甲基转移酶基因突变有关，其表达产物可通过催化染色体中组
蛋白的甲基化来影响F 基因的表达，F 基因是开花的主要抑制基因。
①分别测定突变基因和野生型基因表达出的甲基转移酶的分子量，发现突变基因表达出的
甲基转移酶的分子量较小。基因突变导致甲基转移酶的分子量变小的原因是
。
②染色体中组蛋白甲基化影响F 基因表达的现象称为 。
【答案】(1)隐性
(2) 将突变体甲和乙杂交得到F1，再让F1自交得到F2，观察并统计F2的表型及比例
F2全表现为早抽薹 F2中野生型：早抽薹=9:7 F2中野生型：早抽薹=1:1
(3) 由于甲基因突变后指导合成的mRNA 上的终止密码子提前出现，最终导致其表达出
的甲基转移酶中氨基酸数目减少，分子量变小 表观遗传
【解析】（1）因为突变体甲和乙均由野生型大白菜的一对基因突变产生，且两种早抽薹突
变体甲和乙分别与野生型大白菜杂交，子代均为野生型，说明甲和乙的突变性状均由隐性
基因控制。
（2）若甲乙突变基因受一对等位基因控制，设控制甲突变体的基因是a1、控制乙突变体的
基因是a2，控制野生型的是A。则甲的基因型是（a1a1），乙的基因型是（a2a2），甲
（a1a1）×乙（a2a2）→全为突变体早抽薹（a1a2），F1自交得到F2，其基因型和比例为
a1a1∶a1a2∶a2a2=1∶2∶1，全部表现早抽薹。若甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非
等位基因，位于非同源染色体非等位基因，甲基因型是aaBB，乙的基因型是AAbb，F1全为
AaBb（野生型），F1自交得到F2，F2中出现野生型和早抽薹比例是9∶7。若甲、乙的突变
基因为同源染色体上的非等位基因，设控制甲突变体的基因是a、控制乙突变体的基因是
b，则甲的基因型是（aaBB），a 与B 连锁，乙的基因型是（AAbb），A 与b 连锁，甲
（aaBB）×乙（AAbb）→F1全为野生型（AaBb）；F1自交得到F2，后代基因型为AAbb、
AaBb、aaBB，比例为1∶2∶1，野生型∶早抽薹=1∶1。
（3）①基因突变导致甲基转移酶的分子量变小的原因是应该是甲中的甲基转移酶基因突变
后指导合成的mRNA 上的终止密码子提前出现，最终导致其表达出的甲基转移酶中氨基酸数
目减少，因此分子量变小。
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②染色体中组蛋白甲基化影响F 基因表达，而F 基因是开花的主要抑制基因，因而突变体
表现为早开花的现象，该现象称为表观遗传。
过 关 检 测
一、选择题
1．（2023 春·重庆·高三重庆市育才中学校考期中）李斯特菌是一种兼性厌氧细菌，肉
类、蛋类、禽类、海产品、乳制品、蔬菜等都已被证实是李斯特菌的感染源，该菌是最致
命的食源性病原体之一。下列推测中不正确的是（ ）
A．与真核细胞相比，李斯特菌无成形细胞核及具膜细胞器，因此体积较小
B．李斯特菌转录出的mRNA 可与多个核糖体结合，指导合成所需蛋白质
C．李斯特菌中的质粒由DNA 缠绕着蛋白质组成，可作为基因工程的载体
D．李斯特菌置于蒸馏水中会渗透吸水，但不会因吸水过多而涨破
【答案】C
【解析】李斯特菌属于原核生物，其与真核细胞相比，无成形细胞核及具膜细胞器，因此
体积较小，A 正确；李斯特菌属于原核生物，其细胞中不存在核膜阻隔，因此转录出的
mRNA 可与多个核糖体结合，指导合成所需蛋白质，B 正确；李斯特菌中的质粒是双链环状
DNA 分子，不与蛋白质结合，C 错误；李斯特菌有细胞壁，将置于蒸馏水中会渗透吸水，但
不会因吸水过多而涨破，D 正确。
2．（2023 春·湖南怀化·高三湖南师大附中校联考开学考试）真核细胞的遗传信息在复
制、转录或翻译过程中出现差错时，绝大部分能被细胞及时发现并进行处理。如图是细胞
对剪切与拼接错误的异常mRNA 进行纠错过程的示意图。下列有关叙述中，错误的是（
）
A．①过程需要解旋酶、RNA 聚合酶的催化
B．③过程需要mRNA、rRNA、和tRNA 的参与
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C．②过程表示剪切和拼接，该过程涉及磷酸二酯键的断裂和形成
D．细胞纠错有利于维持细胞正常的生理功能
【答案】A
【解析】完成①转录过程所需的酶是RNA 聚合酶，该酶具有解旋功能，A 错误；③表示翻
译过程，需要三种核糖核酸，即mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成
核糖体的重要成分)的参与，B 正确；②过程表示前体mRNA 的剪切和拼接，该过程涉及磷
酸二酯键的断裂和形成，C 正确；细胞存在“纠错”机制的意义在于及时清除细胞内异常
的分子，维持细胞正常生命活动，D 正确。
3．（2023 秋·辽宁朝阳·高三统考期末）丙型肝炎病毒（HCV）是单股正链RNA 病毒，其
+RNA 上分布着许多有遗传效应的片段（基因），HCV 侵入人体细胞后的遗传信息传递如图
所示。下列相关分析错误的是（ ）
A．正常细胞的遗传信息不可能从RNA 流向RNA
B．HCV 外壳蛋白基因和酶基因的碱基排列顺序不同
C．①②③④过程所需要的酶都是由宿主细胞提供的病毒+RNA
D．②③过程中RNA 复制酶可催化磷酸二酯键的生成
【答案】C
【解析】正常细胞只能发生DNA 复制、转录和翻译，不能发生RNA 复制，A 正确；病毒外壳
蛋白基因和酶基因的种类不同，则它们的碱基排列顺序不同，B 正确；①④过程所需的酶
是由宿主细胞提供的，②③过程所需的酶是由病毒的基因在宿主细胞内合成的酶催化的，C
错误；②③过程是RNA 复制，RNA 复制酶可催化磷酸二酯键的生成，连接游离的核糖核苷
酸形成RNA 子链，D 正确。
4．（2023 春·河南·高三福建省永春第一中学校联考开学考试）Bax 和Bcl-2 基因分别伲
进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA 干扰技术降低TRPM7 基因表达，研究其对细胞凋
亡的影响，结果如图1 和图2。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞凋亡是由遗传机制决定的程序性死亡
B．分析图1，TRPM7 基因能显著抑制细胞凋亡
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C．分析图2， TRPM7 基因可能促进Bax 基因表达
D．分析图2， TRPM7 基因可能促进Bcl-2 基因表达
【答案】C
【解析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受到了严格的有遗传机制决
定的程序性凋亡，A 正确；由题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基因实验组，Bax 基因表达量增
加，Bdl-2 基因表达量减少，细胞凋亡率增加，B 正确；据题图可知，siRNA 干扰TRPM7 基
因实验组的TRPM7 基因表达量下降，Bax 基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得
出，TRPM7 基因可能通过抑制Bax 基因的表达来抑制细胞凋亡，C 错误；siRNA 干扰TRPM7
基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2 基因表达量降低，而Bcl-2 基因抑制细胞凋亡，故TRPM7
基因可能通过促进Bel-2 基因的表达来抑制细胞凋亡，D 正确。
5．（2023 秋·云南·高三校联考开学考试）蛋白D 是小鼠正常发育必需的蛋白，缺乏时
表现为侏儒鼠。A 基因能控制蛋白D 合成，a 基因则不能。A 基因的表达受上游P 序列调控，
如图所示。P 序列在精子中正常(可发生去甲基化)，只在卵细胞中甲基化。下列叙述错误
的是（ ）
A．甲基化不会改变基因的碱基序列
B．基因型为Aa 的个体可能是侏儒鼠
C．基因型为AA 的个体一般是正常鼠正常表达
D．雌雄侏儒鼠交配，子代都是侏儒鼠
【答案】D
【解析】甲基化不会改变基因的碱基序列，A 正确；基因型为Aa 的个体，若其A 基因甲基
化，则表现为侏儒鼠，B 正确；由于A 基因在精子中正常，基因型为AA 的个体，其1 个A
基因来自父本，能合成蛋白D，因此基因型为 AA 的个体一般是正常鼠，C 正确；雌雄侏儒
鼠(Aa Aa)交配，子代会出现正常小鼠(AA 或Aa)，D 错误。
6．（2023 春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）有的生物体在受到环境压力胁迫
时，产生适应性性状并遗传给后代，使后代不经历环境胁迫即可获得这些性状，中国科学
家利用线虫对相关机制进行研究：对线虫神经系统施加胁迫信号，有的线虫多种组织细胞
线粒体会出现应激反应（Rmt），不出现应激反应（Rmt）的线虫记为野生型。线虫的性别类
型有雌雄同体（，可自体交配产生子代）和雄性（♂），
⚥
gfp 为绿色荧光蛋白基因。出现
Rmt的细胞中h 基因高表达，科研人员构建用h-gfp 融合基因标记的Rmt线虫（T），将T 和
野生型线虫（N）进行如图的正反交实验正反交的父本均用咽部特异性表达的m-gfp 融合基
因标记。下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
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A．实验结果说明Rmt的遗传特点是母系遗传
B．实验用m-gfp 融合基因标记父本的目的是用于筛选杂交子代
C．对正反交实验中的F，的神经系统施加胁迫信号，均出现Rmt
D．T（）自体交配产生的子代也会出现
⚥
Rmt
【答案】C
【解析】正反交实验的F1性状均与母本相同，说明Rmt 的遗传特点为母系遗传，A 正确；
根据实验设计可知，实验用m-gfp 融合基因标记父本的目的是用于筛选杂交子代，B 正确；
正交实验中的F1的神经系统施加胁迫信号，出现Rmt，但反交实验的F1不会出现Rmt，C 错误；
因为亲本中母本均为雌雄同体，可自交，为排除自交后代的干扰，m−gfp 融合基因标记父
本，则子代咽部也呈现荧光的个体即为杂交子代。因为Rmt的遗传特点为母系遗传，T
（）自体交配产生的子代也会出现
⚥
Rmt，D 正确。
7．（2023 春·河南郑州·高三郑州市宇华实验学校校考开学考试）同卵双胞胎虽然具有
相同的基因组成，但行为习惯等却有细微的差别，这种现象的出现和表观遗传有关。下列
关于表观遗传的叙述，错误的是（ ）
A．孟德尔遗传定律能够解释表观遗传现象
B．
的甲基化、组蛋白甲基化或乙酰化等都会影响基因的表达
C．基因部分碱基发生甲基化修饰引起的表型改变不一定会遗传给后代
D．表观遗传与基因突变、基因重组和染色体变异等都属于可遗传变异
【答案】A
【解析】表观遗传不符合孟德尔遗传定律，用孟德尔遗传规律不能解释表观遗传现象，A
错误；DNA 的甲基化、组蛋白甲基化或乙酰化等修饰都会影响基因的表达，进而引起性状
的改变，B 正确；发生在生殖细胞中的DNA 甲基化修饰可能会遗传给子代，发生在体细胞
中的DNA 甲基化修饰不一定遗传给子代，C 正确；表观遗传和基因突变、基因重组、染色
体变异均属于可遗传变异，D 正确。
8．（2022·河南开封·开封高中校考一模）纯合黄色小鼠（RR）与黑色小鼠（m）杂交，
产生的F1 （Rr） 出现了不同体色，原因是R 基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，该变化
不影响DNA 复制，但会影响基因的表达和表型。有关分析错误的是（ ）
A．DNA 甲基化可以影响细胞的分化
B．DNA 甲基化改变了细胞内的遗传信息
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C．F1体色的差异与R 基因的甲基化程度有关
D．甲基化可能影响RNA 聚合酶与该基因的结合
【答案】B
【解析】DNA 甲基化是指DNA 序列上特定的碱基在酶的催化下，获得一个甲基基团的过程，
该过程没有改变DNA 中的碱基序列，所以不会改变细胞内的遗传信息，但会影响基因的表
达和表型，所以可以影响细胞的分化，A 正确、B 错误；RR 与rr 杂交，F1为Rr，体色的差
异与R 基因的甲基化程度有关，C 正确；RNA 聚合酶与该基因的启动子结合属于基因表达的
关键环节，但启动子部分甲基化可能会影响其表达过程，因此甲基化可能影响RNA 聚合酶
与该基因的结合，D 正确。
二、非选择题
9．（2023 春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图所示人类编码红、绿感光色
素的基因位于X 染色体上，若该类基因表达异常则会出现色弱或色盲。
(1)色弱或色盲的遗传总是与性别相关联的现象叫 。图甲是一个红绿色盲家
族系谱图，Ⅲ-2 和Ⅲ-3 是一对同卵双胞胎。该家系的遗传是否符合典型的伴X 染色体隐性
遗传病的特点并说明判断依据： 。
(2)X 染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因，只有完整的红色觉基因和距离
红色觉基因最近的绿色觉基因才能在视网膜中表达，因红绿色觉基因起源自同一祖先基因，
二者高度同源，可发生片段交换形成嵌合基因，从而影响色觉，机理如图乙所示。检测发
现I-1 和I-2 均为色觉正常的纯合子，Ⅲ-2 的色觉基因组成为
。请根据以上信息回答下列问题：
①根据Ⅲ-2 的色觉基因组成画出Ⅱ-1 的色觉基因组成为 ；
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②判断IV-2 的色觉（辨别红、绿颜色）具体表现为 ；
③从世代I 的个体推测IV-2 患病的根本原因是： 。
(3)色觉基因和基因DXS 均位于X 染色体，检测发现Ⅲ-2 和Ⅲ-3 的色觉基因序列无差异，
基因DXS 序列也无差异。扩增二人的DXS，用限制酶PstI 处理结果相同（图丙中P 组所
示），用限制酶Hap Ⅱ和PstI 混合处理（H 组）结果有差异。已知Hap Ⅱ对甲基化的DNA
无效，推测基因DXS 与色觉基因的关系是 。
【答案】(1) 伴性遗传 不符合，Ⅲ−2 色盲，Ⅳ−1、Ⅳ−3 正常
(2)
红色觉正常，绿色
盲或绿色弱 Ⅰ−2 减数分裂产生卵细胞时X 染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换
形成嵌合基因（嵌合基因传递给Ⅱ−1，Ⅱ−1 传递给Ⅲ−2，进而传递给Ⅳ−2，嵌合基因不
能正常表达，从而影响色觉）
(3)DXS 抑制色觉基因表达/甲基化的DXS 促进色觉基因表达/DXS 的甲基化解除了对色觉基
因表达的抑制
【解析】（1）人类编码红、绿感光色素的基因位于X 染色体上，性染色体上基因控制的性
状的遗传总是与性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。伴X 染色体隐性遗传病的特点是母
病子必病，但Ⅲ−2 色盲，其子Ⅳ−1 和Ⅳ−3 却正常，不符合典型的伴X 染色体隐性遗传病
的特点。
（2）Ⅲ−2 的色觉基因组成为
，Ⅲ−2 的两
条X 染色体，一条来自Ⅱ−1，Ⅱ−1 和Ⅲ−2 均患病，所以II−1 将
这条X 染色体传递给Ⅲ−2。Ⅲ−2
的儿子Ⅳ−2 的X 染色体也为
，所以
其色觉表现为红色觉正常，绿色盲或绿色弱。Ⅱ−1 患病，Ⅰ−1 和Ⅰ−2 均为色觉正常的纯
合子，说明是Ⅰ−2 减数分裂产生卵细胞时X 染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换形成
嵌合基因，传递给Ⅱ−1，并最终传递给Ⅳ−2。
（3）根据电泳图和遗传系谱图可知，Ⅲ−2 表达来自父方的色觉基因，则Ⅲ−2 来自父方的
DXS 甲基化，Ⅲ−3 表达来自母方的色觉基因，则Ⅲ−3 来自母方的DXS 甲基化，甲基化的
DXS，同一条染色体上的色觉基因就表达，所以DXS 的甲基化可能是解除了对色觉基因表达
的抑制。
10．（2023 秋·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末）图1 表示真核细胞中有关物
质的合成过程，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。微小 RNA（miRNA）是一类
由内源基因编码的非编码单链小分子 RNA，研究表明 miRNA 可导致基因“沉默”，是参与
细胞表观遗传调控的重要分子。图2 表示miRNA 的产生和作用机制。请据图回答问题：
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(1)图1 中过程②和 表示转录，该过程所需的酶是 。与①过程相比，②过程特有
的碱基互补配对方式是 。
(2)图1 过程涉及的RNA 分子的功能有：作为DNA 复制的 、参与组成核糖体合成蛋白
质、作为翻译的模板、转运氨基酸等。过程③的模板左侧是 （3'或5'）端。
(3)线粒体蛋白质99%由核基因控制合成，由图1 可推断线粒体中能进行蛋白质的合成和加
工，其基质中含有少量的Ⅱ 分子。
(4)图2 过程①需要的原料是 ，其产物能形成发夹结构（分子内双螺旋）是由于 。
(5)图2 过程②大分子的 miRNA 前体通过核孔， （填是或否）依赖于核孔的选择透过
性。过程③催化水解的化学键位于 （基团）之间。
(6)miRNA 使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的 能与靶基因 mRNA 发生碱
基互补配对，进而阻止了基因表达的 过程继续进行。
【答案】(1) ④ RNA 聚合酶 A—U
(2) 引物 3 ′
(3)环状DNA/DNA
(4) 4 种核糖核苷酸 RNA 分子内有两个片段碱基对称互补（或RNA 分子内碱基互
补片段通过氢键结合）
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(5) 是 磷酸与核糖
(6) miRNA 翻译
【解析】（1）DNA 复制是以亲代DNA 的两条链为模板合成子代DNA 的过程，转录是以DNA
的一条链为模板合成RNA 的过程，因此图1 中属于转录过程的是②、④，属于核DNA 复制
过程的是①。转录需要RNA 聚合酶参与催化。DNA 复制过程的碱基配对方式是A—T、T—
A、C—G、G—C，转录过程发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G。可见，与①
过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是A—U。
（2）在图1 中，①为核DNA 复制，②、④均为转录，③、⑤均为翻译。据此推测图1 过程
涉及的RNA 分子的功能有：作为DNA 复制的引物、参与组成核糖体合成蛋白质、作为翻译
的模板、转运氨基酸等。翻译时核糖体是从mRNA 的5' 端向移动3' 端移动。在过程③所
示的翻译中，一个mRNA 分子上相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，且先结合
的核糖体中合成的肽链最长，说明核糖体是从右侧向左侧移动，因此过程③的模板左侧是
3' 端。
（3）在图1 的线粒体中，④为转录，Ⅱ是转录的模板，说明Ⅱ为线粒体中的环状DNA 分子。
（4）图2 过程①是转录，需要的原料是游离的4 种核糖核苷酸，其产物能形成发夹结构
（分子内双螺旋）是由于RNA 分子内有两个片段的碱基对称互补（或RNA 分子内碱基互补
片段通过氢键结合）。
（5）图2 过程②表示miRNA 前体被转运出细胞核到达细胞质，大分子的 miRNA 前体通过
核孔时需要依赖于核孔的选择透过性才能到达细胞质。过程③表示miRNA 前体被Dicer 酶
剪切掉环形部分，成为成熟miRNA，此过程催化水解的化学键位于磷酸与核糖之间。
（6）分析图2 可知：沉默复合体中的miRNA 能与靶基因 mRNA 发生碱基互补配对，进而阻
止了基因表达的翻译过程继续进行，使相关基因“沉默”。
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