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第22 讲 基因的表达、基因与性状的关系
1．（湖南省怀化市2022-2023 学年高一下学期期末生物试题）下列关于DNA 复制和RNA 种类、功能的叙
述，正确的是（ ）
A．DNA 复制时，仅有一条脱氧核苷酸链可作为模板
B．真核细胞内的mRNA 和tRNA 都是在细胞质中合成的
C．细胞中有多种tRNA，—种tRNA 只能转运一种氨基酸
D．核糖核苷酸须在DNA 聚合酶参与下才能连接成新的子链
【答案】C
【分析】RNA 包括mRNA、tRNA、rRNA 三类，三者均是由DNA 转录形成，均参与翻译过程。
【详解】A、DNA 复制时，两条脱氧核苷酸链均可作为模板，A 错误；
B、真核细胞内的mRNA 和tRNA 主要是在细胞核中合成的，B 错误；
C、细胞中有多种tRNA，—种tRNA 只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA 转运，C 正
确；
D、核糖核苷酸须在RNA 聚合酶参与下才能连接成新的子链，D 错误。
故选C。
2．（四川省南充市2022-2023 学年高一7 月期末生物试题）下列有关转录过程的叙述错误的是（ ）
A．转录过程遵循碱基互补配对原则
B．一个DNA 转录可形成多种mRNA
C．转录时RNA 聚合酶首先会与DNA 结合
D．转录成的RNA 的碱基序列与DNA 模板链相同
【答案】D
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板、以4 种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA 的过程，其产物包括
tRNA、mRNA、rRNA 等。该过程需要RNA 聚合酶参与，其可以催化DNA 双链中氢键的断裂，同时可以
催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键。
【详解】A、转录是以DNA 一条链为模板合成RNA 的过程，该过程遵循碱基互补配对原则，A 正确；
B、一个DNA 上含有多个基因，转录是以基因为单位的，因此转录可形成多种mRNA，B 正确；
C、转录时RNA 聚合酶首先会与DNA 上的启动子部位结合，然后合成RNA 链，C 正确；
D、根据碱基互补配对原则可知，转录成的RNA 的碱基序列与DNA 模板链互补，而不是相同，D 错误。
故选D。
3．（2023 春·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习）如图表示人体内基因对性状的控制过程，下列分析
正确的是（ ）
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A．基因1 和基因2 一般不会出现在人体的同一个细胞中
B．图中①过程需RNA 聚合酶的催化，②过程需tRNA 的协助
C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
D．①②③过程表明基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的所有性状
【答案】B
【分析】分析题图可知：①过程表示转录，②过程表示翻译。④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是
基因突变。①②③过程体现了基因通过控制酶的合成来控制细胞的代谢过程，进而控制生物体的性状；
①②④⑤过程体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、同一个人体的不同体细胞均由同一个受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成，含有的基因与受
精卵相同，因此基因1 和基因2 一般会出现在人体的同一个细胞中，A 错误；
B、图中①过程表示转录，需要RNA 聚合酶的催化；②过程表示翻译，需tRNA 运输氨基酸，B 正确；
C、④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构不同，根本原因是控制血红蛋白合成的基因发生
了突变，C 错误；
D、①②③过程表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，但不是控制生
物体的所有性状；基因也能通过①②④过程即通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D 错误。
故选B。
4．（2023 春·山东日照·高一统考期末）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ ）
A．牝鸡司晨现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
B．同一株水毛茛出现两种叶形是由于细胞内的基因组成不同导致的
C．长翅果蝇幼虫在25℃下培养均为残翅，可能与温度影响酶活性有关
D．柳穿鱼花形态的遗传说明基因碱基序列不变，表型也能发生可遗传变化
【答案】B
【分析】生物的性状和基因并不都是简单的线性关系，基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存
在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状，即生物的
性状往往受遗传物质和环境因素共同影响。
【详解】A、“牝鸡司晨”是指下过蛋的母鸡，变成有鲜艳羽毛会鸣啼的公鸡，该现象现代生物学称之为
性反转，性反转的母鸡体内的性染色体仍为ZW，表明性别受遗传物质和环境因素共同影响，A 正确；
B、同一株水毛莨，细胞内的基因组成是相同的，但由于水和空气等环境条件的影响，会导致出现了两种
类型的叶，B 错误；
C、果蝇的长翅对残翅为显性，长翅果蝇的幼虫虽都含有显性基因，但在25℃下培养都是残翅，说明果蝇
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的性状与环境有关，可能是温度影响酶活性引起的，C 正确；
D、柳穿鱼花的基因序列相同，但由于环境不同，造成基因表达和表型发生可遗传变化的现象，属于表观
遗传，D 正确。
故选B。
5．（2023 年陕西省普通高中学业水平考试（样题）生物试题）下列有关DNA、基因、蛋白质和生物性状
的叙述，错误的是（ ）
A．一个DNA 分子上有许多基因
B．基因与性状之间都是一一对应的关系
C．基因是有遗传效应的DNA 片段
D．基因通过指导蛋白质的合成控制性状
【答案】B
【分析】基因是具有遗传效应的DNA 片段，是决定生物性状的基本单位；每个基因中含有成百上千个脱
氧核苷酸；基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息，不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的
排列顺序；
基因可以通过控制酶的合成进控制细胞代谢而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生
物的性状．
【详解】A、一个DNA 分子上有许多基因，基因通常是具有遗传效应的DNA 片段，A 正确；
B、基因与性状之间不是简单的一对一关系，B 错误；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA 片段，其中碱基对的排列顺序代表遗传信息，C 正确；
D、基因通过指导蛋白质的合成实现对性状的直接或间接控制，D 正确。
故选B。
6．（2024·江苏·高一南京市秦淮中学校考学业考试）关于密码子的叙述错误的是（ ）
A．存在mRNA 上
B．一个密码子只能编码一种氨基酸
C．有64 种
D．密码子与反密码子不是一一对应
【答案】B
【分析】密码子是指信使RNA 分子中每相邻的三个碱基。
【详解】A、密码子位于mRNA 上，A 正确；
B、在原核细胞中密码子GUG 作为起始密码子时编码甲硫氨酸，不作为起始密码子时编码缬氨酸，B 错误；
CD、密码子有64 种，其中有61 种编码氨基酸，另有三种终止密码子不编码氨基酸，反密码子有61 种，
故密码子与反密码子不是一一对应，CD 正确。
故选B。
7．（2023 春·四川成都·高一统考期末）图1 中m、n、l 表示某哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因，
a、b 为基因的间隔序列；图2 为1 基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是（ ）
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A．图1 中a、b、m、n、1 都能指导蛋白质的合成
B．m、n、1 基因在不同的细胞中表达情况可能不同
C．图2 中甲为RNA 聚合酶，转录的方向是从右向左
D．图2 中的丙与乙碱基的组成、排列顺序都相同
【答案】B
【分析】分析图解，图1 中，m、n、l 表示三个基因，a、b 为基因的间隔序列，即为无效序列；图2 表示
遗传信息的转录过程，其中甲是RNA 聚合酶，乙表示转录的模板链，丙表示转录形成的mRNA。
【详解】A、图1 中a、b 为基因的间隔序列，为无效序列，不能控制蛋白质的合成，A 错误；
B、不同的组织细胞会发生基因的选择性表达，因此m、n、l 基因在不同的细胞中表达情况可能不同，B
正确；
C、图2 表示转录过程，因此甲为RNA 聚合酶，丙表示转录形成的mRNA，其转录方向应是从左到右，C
错误；
D、乙表示转录的模板链，为DNA，丙表示转录形成的mRNA，二者之间碱基互补，故丙与乙的碱基组成
和排列顺序都不同，D 错误。
故选B。
8．（2023 春·福建三明·高一统考期末）红海中营群居生活的红鲷鱼有一种奇怪的现象，即在缺少雄性红鲷
鱼的雌鱼群体中，总会有一条雌鱼变成雄鱼，且身体也变得比其他雌鱼健壮。为解释这一现象，有人做了
如下两组实验（注：两组红鲷鱼生长状况、实验装置、条件及时间都相同）。该实验说明（ ）
第一组
第二组
A．环境因素对生物的性状表现起到决定性作用
B．生物的性状表现完全由遗传物质决定
C．生物的性状表现是基因型与环境相互作用的结果
D．鲷鱼的性别决定与遗传物质无关，与环境有关
【答案】C
【分析】第一组实验雌鱼和雄鱼虽然不在一个玻璃缸中，但是可以相互看到，与在同一个鱼缸中的作用是
类似的，没有产生雄鱼；第二组两个玻璃缸被木板隔开饲养一段时间后，产生了雄鱼，可以得出生物的性
状表现是基因型与环境相互作用的结果。
【详解】A、生物的性状表现主要由遗传物质决定，A 错误；
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B、生物的性状表现主要由遗传物质决定，此外还受到环境的影响，B 错误；
C、第一组实验雌鱼和雄鱼虽然不在一个玻璃缸中，但是可以相互看到，与在同一个鱼缸中的作用是类似
的，没有产生雄鱼；第二组两个玻璃缸被木板隔开饲养一段时间后，产生了雄鱼，可以得出生物的性状表
现是基因型与环境相互作用的结果，C 正确；
D、鲷鱼的性别是基因型与环境相互作用的结果，D 错误。
故选C。
9．（2023 春·广东东莞·高一统考期末）烟草花叶病毒是一种单链RNA 病毒，其在宿主细胞内增殖过程如
下图所示，有关叙述错误的是（ ）
A．烟草花叶病毒侵入细胞后，首先进行的是RNA 复制
B．烟草花叶病毒的单链RNA 可直接作为翻译的模板
C．过程①、②涉及的碱基互补配对方式完全相同
D．过程②、④均需要宿主细胞提供原料、能量
【答案】A
【分析】转录是以DNA 为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA 聚合酶的作用下合成mRNA。翻译是以
mRNA 为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。
【详解】AB、据图可知，烟草花叶病毒侵入细胞后，首先通过翻译过程合成RNA 复制酶，该过程中烟草
花叶病毒的单链RNA 可直接作为翻译的模板，此后再进行RNA 复制过程，A 错误，B 正确；
C、过程①、②均发生在RNA 之间，涉及的碱基互补配对方式完全相同，都是A-U、U-A、G-C、C-G，C
正确；
D、②是RNA 复制，④是翻译过程，②、④均需要宿主细胞提供原料、能量，D 正确。
故选A。
10．（2023 春·陕西渭南·高一统考期末）如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程，相关叙述正确的
是（ ）
A．豌豆的遗传物质主要是 DNA
B．②③过程发生的场所不可能相同
C．①②③三个过程中碱基配对情况不完全相同
D．③过程中不同核糖体合成的是同一种肽链，核糖体的移动方向是由右向左
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【答案】C
【分析】分析题图：图中①是DNA 的复制过程，②是转录过程，③是翻译过程，据此分析作答。
【详解】A、豌豆是细胞生物，细胞生物的遗传物质是DNA，而非主要是DNA，A 错误；
B、原核生物转录和翻译都在细胞质，B 错误；
C、①是DNA 的复制，②是转录，③是翻译，DNA 复制过程中碱基配对为：A-T、C-G、G-C、T-A，转录
过程中碱基配对为A-U、C-G、G-C、T-A，翻译过程中碱基配对为A-U、C-G、G-C、U-A，三个过程中碱
基配对情况不完全相同，C 正确；
D、③过程中由于翻译的模板mRNA 相同，故不同核糖体合成的是同一种蛋白质，根据图中肽链的长短可
知，核糖体的移动方向是由左向右，D 错误。
故选C。
11．（2023 春·陕西·高一西北工业大学附属中学校考期末）下图为α-原肌球蛋白基因在不同组织细胞中的
表达过程示意图。据图分析下列说法正确的是（ ）
A．不同细胞中同一基因可以控制合成不同的蛋白质
B．①②③④过程体现了不同组织细胞中基因的选择性表达
C．RNA 聚合酶与DNA 某一部位结合后对整个DNA 进行转录
D．氢键的断裂和形成在①④过程都可发生，且都需要酶的催化
【答案】A
【分析】图示是α-原肌球蛋白基因在不同组织细胞中的表达过程，①表示α-原肌球蛋白基因转录形成前体
RNA，②表示剪去前体RNA 无意义片段，③表示在不同细胞中进行选择性剪接形成成熟的mRNA，④表
示成熟的mRNA 翻译形成蛋白质。
【详解】A、不同的细胞中同一段基因转录形成的mRNA 有区别，因此同一基因可以控制合成不同的蛋白
质，A 正确；
B、③过程体现了不同组织细胞中基因的选择性表达，B 错误；
C、RNA 聚合酶与DNA 某一部位结合后对基因所存在的部分进行转录，C 错误；
D、①④过程均有氢键的断裂和形成，翻译过程不需要酶的催化，D 错误。
故选A。
12．（2023 春·河南信阳·高一校联考阶段练习）如图表示人体内与苯丙氨酸代谢有关的途径，白化病和尿
黑酸症都是因为苯丙氨酸代谢缺陷引起的人类遗传病。前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸
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转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下列叙述不正确的是（ ）
A．白化病和尿黑酸症分别与酶⑤和酶③的缺乏有关
B．若酶①异常，则患者可能同时患白化病和尿黑酸症
C．图示过程说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状
D．图示过程说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制
【答案】B
【分析】基因控制性状的两条途径：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。2.
基因通过指导蛋白质的合成，控制蛋白质结构进而直接控制生物体的性状。
【详解】A、白化病与酶⑤缺乏有关，缺乏酶③会使尿黑酸无法转变为乙酰乙酸排出，积累在尿液中呈现
黑尿，A 正确；
B、若酶①异常，酪氨酸不能生成，则患者不可能患白化病和尿黑酸症，B 错误；
C、结合图示可知，基因是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物体的性状，C 正确；
D、图示过程说明一个基因（如控制酶①的基因）可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制，D 正
确。
故选B。
13．（2023 春·湖南怀化·高二统考期末）蛋白D 是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。
小鼠体内的A 基因能控制该蛋白的合成，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 基因叙述错误的是（ ）
A．基因型为Aa 的侏儒鼠，其A 基因一定来自母本
B．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠不一定是侏儒鼠
C．基因型为Aa 的雄鼠，其子代为正常鼠的概率为1/2
D．降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒症状都能一定程度上缓解
【答案】D
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【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA 的
甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A 上游的P 序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P 序列被甲
基化则其无法表达。
【详解】A、P 序列在精子中是去甲基化，传给子代能正常表达；在卵细胞中是甲基化，传给子代不能正
常表达，故基因型为Aa 的侏儒鼠，其A 基因一定来自母本，A 正确；
B、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（Aa，其中A 基因来自母方）杂交，雄鼠的精子正常，后代中基因型为
Aa 的雌鼠生长发育均正常，故子代小鼠不一定是侏儒鼠，B 正确；
C、P 序列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，在精子中是
去甲基化，传给子代能正常表达，基因型为Aa 的雄鼠，可以产生A：a=1：1 的精子，A 基因能控制蛋白
D 的合成，a 基因不能，因此子代为正常鼠的概率为1/2，C 正确；
D、降低甲基化酶的活性，导致P 序列甲基化程度降低，对A 基因表达的抑制作用降低，从而使得发育中
的小鼠侏儒症状（基因型为Aa）能一定程度上缓解，但基因型为aa 的症状无法缓解，D 错误。
故选D。
14．（2023 春·广东东莞·高一统考期末）遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传
现象，DNA 甲基化是产生遗传印记的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，即子代中来
自双亲的基因中只有一方能表达，另一方被“印记”而不表达；在产生配子时形成印记重建。胰岛素样生
长因子2 基因是最早发现的印记基因，存在有功能型的A 基因和无功能型的a 基因，正常情况下，A 基因
能促进小鼠正常生长，而a 基因无此功能，即小鼠表现为生长缺陷。雌鼠形成配子时A 基因和a 基因印记
重建为甲基化，雄鼠形成配子时A 基因和a 基因印记重建为去甲基化，过程如图所示。回答问题：
(1)据题可知，基因型为AA、aa、Aa 的小鼠的表型分别为正常型、缺陷型和 （填“正常型”
“缺陷型”“不能确定”）。雌配子中印记重建会发生甲基化，雄配子中印记重建会发生 ，
可以断定图示亲代雌鼠的A 基因来自它的 （填“父方”“母方”“不确定”）。
(2)为确定一生长缺陷雄鼠的基因型，让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交，若后代 ，则其基因
型为aa；若后代 ，则其基因型为 。
(3)表观遗传的机制有很多，包括DNA 甲基化、组蛋白乙酰化、非编码RNA 调控等。非编码RNA 指不编
码蛋白质的RNA，其发挥作用的一种机制是RNA 干扰，即非编码RNA 能特异性地与相应mRNA 结合，
抑制mRNA 的功能。RNA 干扰技术可应用于研究基因的功能，其原理是 。
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【答案】(1) 正常型 去甲基化 父方
(2) 全为生长缺陷鼠 生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1 Aa
(3)RNA 干扰技术干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变
化而表现型却发生了改变，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。
【详解】（1）存在有功能型的A 基因和无功能型的a 基因，A 基因能促进小鼠正常生长，而a 基因无此功
能，即小鼠表现为生长缺陷，故Aa 为正常型。根据图示可知，雄配子中印记重建去甲基化，雌配子中印
记重建甲基化，由于雌鼠的A 基因未甲基化，可以断定亲代雌鼠的A 基因来自它的父方。
（2）让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交，若该生长缺陷雄鼠基因型为aa，则子代一定含有无功能型的a 基
因，又由于雌配子中印记重建会发生甲基化，即使雌配子含有A 基因也不表达，因此后代全为生长缺陷鼠；
若该生长缺陷雄鼠基因型为Aa，其产生配子类型为A：a=1：1，由于雄配子中印记重建会发生去甲基化，
因此后代生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1。
（3）由于RNA 是基因表达的媒介，科学家可通过向生物体内注入特定的非编码RNA，干扰生物体本身的
mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默，进而用于用于研究某个基因的功能。
15．（2023 春·福建三明·高一统考期末）脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成，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，则会导致精神分裂症。下图所示BDNF 基因
的表达及调控过程，回答下列问题：
(1)图2 中tRNA 所携带的氨基酸为 。（AGC：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸）
(2)图1 中甲过程需要 酶的催化，以 为原料，若mRNA 以图中DNA 片段整条链为模板进
行转录，测定发现mRNA 中C 占28%，G 占22%，则DNA 片段中T 所占的比例为 。乙过程为
，该过程中核糖体移动方向为 。
(3)由图1 可知，miRNA-195 基因调控BDNF 基因表达的机理是 ，从而使BDNF 基因的转录产物
mRNA 无法与核糖体结合，进而影响BDNF 的形成。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程
（填“减弱”或“不变”或“增强”），若甲过程反应强度不变，则BDNF 的含量将 （填“减
少”或“不变”或“增加”）。
【答案】(1)精氨酸
(2) RNA 聚合 （四种）核糖核苷酸 25% 翻译 由右向左
(3) miRNA-195 与BDNF 基因转录产物mRNA 形成局部双链结构 增强 减少
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【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。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。 翻译是在核糖体中以mRNA 为模板，按照碱基互补配对原则，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。
【详解】（1）图2 中tRNA 上的反密码子的读取方向是由右向左，即为GCU，则其对应的密码子为
CGA，根据密码子表可知，该密码子决定的氨基酸是精氨酸，因此其所携带的氨基酸为精氨酸。
（2）甲过程为转录过程，该过程需要RNA 聚合酶的催化，该过程的产物是mRNA，因此转录的原料是四
种核糖核苷酸，若mRNA 以图中DNA 片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA 中C 占28%，G 占
22%，显然mRNA 中C+G 的含量为50%，该比例在mRNA 中和与之互补的DNA 的两条链中是恒等的 ，
即DNA 中C+G 的含量也为50%，显然 DNA 分子中A+T=1-50%=50%，又因为在DNA 分子中A 和T 的数
量是相等，因此，该DNA 片段中T 所占的比例为50%÷2=25%。乙过程为翻译，由图中肽链的长度的可知，
核糖体的移动方向是由右到左。
（3）由图1 可知，miRNA-195 基因转录出的miRNA-95 与BDNF 基因转录出的mRNA 能够发生部分的碱
基互补配对，因而阻止了相应的mRNA 的翻译过程，即miRNA-195 基因调控BDNF 基因表达的机理是
miRNA-195 与BDNF 基因表达的mRNA 形成局部双链结构，从而使BDNF 基因表达的mRNA 无法与核糖
体结合导致的。若BDNF 基因表达受阻，则会导致精神分裂症，精神分裂症患者与正常人相比，丙过程增
强，若甲过程反应强度不变，则由于翻译过程受阻，BDNF 的含量将减少。
1．（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
【答案】B
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核
膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着
丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺
锤体和染色体消失。
【详解】A、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；
B、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；
C、mRNA 上3 个相邻的碱基构成一个密码子，C 错误；
D、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。
故选B。
2．（2022·重庆·统考高考真题）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint 基因表达，能影响另一基因inr 的表
达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（ ）
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WT：野生型果蝇幼虫
lintRi：降低lint 基因表达后的幼虫
A．lint 基因的表达对inr 基因的表达有促进作用
B．提高幼虫lint 基因表达可能使其体型变大
C．降低幼虫inr 基因表达可能使其体型变大
D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果
【答案】A
【分析】野生型果蝇幼虫inr 的相对表达量较低，降低了lint 基因表达后的果蝇幼虫，inr 基因的相对表达
量提高，说明lint 基因能抑制int 基因的表达；又当int 表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint 基因表达量
增加果蝇体型较大。
【详解】A、对比野生型果蝇幼虫的inr 的表达量可知，降低lint 基因表达后，幼虫体内的inr 基因的表达
量显著上升，说明lint 基因的表达对inr 基因的表达有抑制作用，A 错误；
BC、根据题干信息可知，inr 的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint 基因表达，inr
的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，B 正确，C 正确；
D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint 基因和inr 基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用
的结果，D 正确。
故选A。
3．（2022·辽宁·统考高考真题）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水
肿组织中3 种AQP 基因mRNA 含量，发现AQP1 和AQP3 基因mRNA 含量无变化，而水肿组织AQP5 基
因mRNA 含量是正常组织的2.5 倍。下列叙述正确的是（ ）
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP 蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP 蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
C．检测结果表明，只有AQP5 蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP 蛋白的数量有关
【答案】D
【分析】转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输（易化扩散），在运输过程中
并不与被运输的分子或离子相结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。
载体蛋白参与的有主动转运和易化扩散，在运输过程中与相应的分子特异性结合（具有类似于酶和底物结
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合的饱和效应），自身的构型会发生变化，并且会移动。通道蛋白转运速率与物质浓度成比例，且比载体
蛋白介导的转运速度更快。
【详解】A、AQP 基因有3 种，AQP 蛋白应该也有3 种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP 蛋白的氨基酸序
列不相同，A 错误；
B、AQP 蛋白一类细胞膜水通道蛋白，故不能与水分子结合，B 错误；
C、根据信息：AQP1 和AQP3 基因mRNA 含量无变化，而水肿组织AQP5 基因mRNA 含量是正常组织的
2.5 倍，可知AQP5 基因mRNA 含量在水肿组织和正常组织有差异，但不能说明只有AQP5 蛋白参与人唾
液腺水肿的形成，C 错误；
D、AQP5 基因mRNA 含量在水肿组织和正常组织有差异，故形成的AQP 蛋白的数量有差异，导致正常组
织与水肿组织的水转运速率不同，D 正确。
故选D。
4．（2022·河北·统考高考真题）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
【答案】C
【分析】中心法则包括DNA 分子的复制、转录和翻译等过程，此外还包括RNA 的复制和逆转录过程。
【详解】A、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，且存在DNA-RNA 之间的氢键形成，A 正确；
B、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；
C、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；
D、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，
如体外扩增DNA 分子的PCR 技术中可用到耐高温的DNA 聚合酶，D 正确。
故选C。
5．（2022·湖南·高考真题）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA 分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中
缺乏足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA 分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。
下列叙述错误的是（ ）
A．一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B．细胞中有足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA 分子
C．核糖体蛋白对自身mRNA 翻译的抑制维持了RNA 和核糖体蛋白数量上的平衡
D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA 才能与核糖体结合进行翻译
【答案】D
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA 的一条链）、原料（核糖核苷
酸）、酶（RNA 聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、tRNA 和能
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量。
【详解】A、一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效
率，A 正确；
B、细胞中有足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA 分子，与rRNA 分子结合，二者
组装成核糖体，B 正确；
C、当细胞中缺乏足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA 分子上，导致蛋白质合成停止，
核糖体蛋白对自身mRNA 翻译的抑制维持了rRNA 和核糖体蛋白数量上的平衡，C 正确；
D、大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA 在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，
D 错误。
故选D。
6．（2022·浙江·高考真题）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙
述正确的是（ ）
A．催化该过程的酶为RNA 聚合酶
B．a 链上任意3 个碱基组成一个密码子
C．b 链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D．该过程中遗传信息从DNA 向RNA 传递
【答案】C
【分析】分析题图，该过程以RNA 为模板合成DNA 单链，为逆转录过程。
【详解】A、图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A 错误；
B、a（RNA）链上能决定一个氨基酸的3 个相邻碱基，组成一个密码子，B 错误；
C、b 为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C 正确；
D、该过程为逆转录，遗传信息从RNA 向DNA 传递，D 错误。
故选C。
7．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1 蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA 转移。与野生型相
比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA 分布于（ ）
A．细胞核
B．细胞质
C．高尔基体
D．细胞膜
【答案】A
【分析】在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，转录得到的mRNA 会从核孔出去，与细胞质的核糖体结
合，继续进行翻译过程。
【详解】分析题意，野生型的拟南芥HPR1 蛋白是位于核孔协助mRNA 转移的，mRNA 是转录的产物，翻
译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞，
不能协助mRNA 转移，mRNA 会聚集在细胞核中，A 正确。
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故选A。
8．（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（ ）
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
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA 的一条链；（2）原料：四种核糖核苷
酸；（3）酶：RNA 聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选C。
9．（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。
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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
【分析】图示重叠基因的起始和终止位点不同，对应的氨基酸序列不同；DNA 分子的基本单位是脱氧核苷
酸；DNA 分子的两条链是反向平行的规则的双螺旋结构。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选B。
10．（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（ ）
ATP
①
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
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→
高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提
供能量。
【详解】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
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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。
故选A。
11．（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
【分析】基因的碱基序列没有改变，而基因的表达和表型发生了可遗传的变化，称为表观遗传。
题意分析：乙品种R 基因甲基化，不能表达，即无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成相
应的蛋白，甲品种的R 基因未甲基化，故可以合成相应的蛋白质。
【详解】A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选D。
12．（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
【分析】中心法则的证内容：信息可以从DNA 流向DNA，即DNA 的自我复制；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。 但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不
能从蛋白质流向RNA 或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA 流向RNA 以及从RNA 流向
DNA 这两条途径。
【详解】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，
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即D 正确。
故选D。
13．（2023·浙江·统考高考真题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串
联在一条mRNA 上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖
体都从mRNA 同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA
的长度决定。下列叙述正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的3'端向5'端移动
B．该过程中，mRNA 上的密码子与tRNA 上的反密码子互补配对
C．图中5 个核糖体同时结合到mRNA 上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。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大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的5'端向3'端移动，A 错误；
B、该过程中，mRNA 上的密码子与tRNA 上的反密码子互补配对，tRNA 通过识别mRNA 上的密码子携带
相应氨基酸进入核糖体，B 正确；
C、图中5 个核糖体结合到mRNA 上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结
束翻译，并非是同时开始同时结束，C 错误；
D、若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D 错误。
故选B。
14．（2022·天津·高考真题）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达
受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）
A．Avy基因的碱基序列保持不变
B．甲基化促进Avy基因的转录
C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D．甲基化修饰不可遗传
【答案】A
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变
化而表现型却发生了改变，如DNA 的甲基化，甲基化的基因不能与RNA 聚合酶结合，故无法进行转录产
生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、据题意可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不变，A 正确；
B、Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，基因表达包括转录和翻译，据此推
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测，应该是甲基化抑制Avy基因的转录，B 错误；
C、甲基化导致Avy基因不能完成转录，对已表达的蛋白质的结构没有影响，C 错误；
D、据题意可知，甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，即可以遗传，D 错误。
故选A。
16．（2022·北京·统考高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变
化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。
(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜
色及比例为 。
(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A 突变为a）果肉黄色，乙（基
因B 突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：
。
(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而
前体物质2 积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B 以及另一基因H 均编码与果肉颜色相关的酶，
但H 在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb 中前体物质2 积累、果肉呈橙色的原因是 。
(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A 并未突变，而调控A 表达的C 基因转录水平
极低。C 基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C 基因，其表型与M 相同。进一步研究发现M 中C
基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C 基因甲基化水平改变有关。欲为此
推测提供证据，合理的方案包括 ，并检测C 的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
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③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
【答案】(1)黄色∶无色＝3 1∶
(2)aaBB、aaBb
(3)基因A 突变为a，但果肉细胞中的基因H 仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B 突变为b，前
体物质2 无法转变为番茄红素
(4)①②④
【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的
独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，
独立的随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减
数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、甲、乙为两种单基因纯合突变体，甲（基因A 突变为a）果肉黄色，乙（基因B 突变为b）果肉橙色。
由图1 可知，F2比值约为为9：3：4，F1基因型为AaBb，红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为
A_bb、aabb，甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。
【详解】（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则
F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3 1∶。
（2）由图可知，F2比值约为为9：3：4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。
（3）由题意和图2 可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄
色，而前体物质2 积累会使果肉呈橙色，则存在A 或H，不在B 基因时，果肉呈橙色。因此，aabb 中前体
物质2 积累、果肉呈橙色的原因是基因A 突变为a，但果肉细胞中的基因H 仍表达出少量酶H，持续生成
前体物质2；基因B 突变为b，前体物质2 无法转变为番茄红素。
（4）C 基因表达的产物可以调控A 的表达，变异株M 中C 基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直
很高，欲检测C 的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C 去甲基化，
并检测C 的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C
的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测
野生型C 的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M 无法得到果实成熟与C 基因甲
基化水平改变有关，故选①②④。
17．（2022·重庆·统考高考真题）科学家用基因编辑技术由野生型番茄（HH）获得突变体番茄（hh），发
现突变体中DML2 基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2 等的表达及果实中乙烯含量
（如图I、II），导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题：
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(1)图I 中，基因h 是由基因H 编码区第146 位碱基后插入一个C（虚线框所示）后突变产生，致使h 蛋白
比H 蛋白少93 个氨基酸，其原因是 。基因h 转录形成的mRNA 上第49 个密码子为 。另
有研究发现，基因H 发生另一突变后，其转录形成的mRNA 上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基
酸序列和数量不变，原因是 。
(2)图II 中，t1～t2时段，突变体番茄中DML2 基因转录的mRNA 相对量低于野生型，推测在该时间段，H
蛋白对DML2 基因的作用是 。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为：H 突变为h 后，由于
DML2 基因的作用，果实中ACS2 基因 ，导致果实成熟期 （填“提前”或“延迟”）。
(3)番茄果肉红色（R）对黄色（r）为显性。现用基因型为RrHH 和Rrhh 的番茄杂交，获得果肉为红色、成
熟期为突变体性状的纯合体番茄，请写出杂交选育过程（用基因型表示）。
【答案】(1) 翻译的过程中提前遇见终止密码子 CCG 密码子具有简并性
(2) 促进DML2 基因的转录过程 延迟表达
延迟
(3)将RrHH×Rrhh 的番茄杂交，获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh 的F1代，然后让红果（RRHh、RrHh）
分别自交，基因型RRHh 自交，获得RRhh 得到RRH_，从中选出RRhh，红果且成熟期晚的就是RRhh。
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，
所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子；转录过程由RNA 聚合酶催化，以DNA 为模板，
产物为RNA，RNA 聚合酶沿着一段DNA 移动，留下新合成的RNA 链；翻译是以mRNA 为模板合成蛋白
质的过程，场所在核糖体。
【详解】（1）由图I 可知：基因h 是由基因H 编码区第146 位碱基后插入一个C 后突变产生，插入一个C
后导致基因h 后的碱基排列顺序发生改变，即终止密码子的位置提前，导致翻译过程提前终止，所以致使
h 蛋白比H 蛋白少93 个氨基酸；密码子是由位于mRNA 上的3 个相邻的碱基决定的，基因h 是由基因H 编
码区第146 位碱基后插入一个C 后突变产生，插入一个C 后就变成了147 位的碱基，所以基因h 转录形成
的mRNA（与非模板链碱基序列相似，只是U 取代了T）上第49 个密码子为CCG；由于密码子具有简并
性，当基因H 发生另一突变后，其转录形成的mRNA 上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列
和数量不变。
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（2）由图II 可知：t1~t2时段，野生型番茄（HH）中有H 蛋白，促进DML2 基因转录的mRNA 相对量高，
突变体（hh）番茄中没有H 蛋白，DML2 基因转录的mRNA 相对量低，说明H 蛋白促进DML2 基因的转
录过程；H 突变为h 后，突变体（hh）ACS2 基因转录的mRNA 相对量下降，所以推测由于DML2 基因的
作用，导致果实中ACS2 基因延迟表达，导致果实成熟期延迟。
（3）现用基因型为RrHH 和Rrhh 的番茄杂交，获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄，可
将RrHH×Rrhh 的番茄杂交，获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh 的F1代，让RRHh、RrHh 分别自交，基因
型RRHh 自交，获得RRHh 得到RRH_，从中选出RRhh，红果且成熟期晚的就是RRhh。
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