【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 课时练28 基因表达与性状的关系（课时精练）（学生版）

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选择题1～9题，每小题6分，共54分。
一、选择题
1．(2024·大连调研)下列关于基因的表达和性状关系的说法，错误的是( )
A．基因可以通过控制酶的合成或蛋白质分子结构控制生物体的性状
B．即使生物体基因的碱基序列不发生改变也有可能发生可遗传性状的改变
C．X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状，在遗传上没有性别差异
D．某些基因在各种分化后的细胞中都能表达
2．科学家提取老鼠脑垂体某基因的mRNA并以此为模板得到一个cDNA克隆，以此为探针，与从胚性心脏(EH)、成年鼠心脏(AH)、胚性脑垂体(EP)、成年鼠脑垂体(AP)及睾丸(T)组织中提取的RNA进行杂交，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．杂交结果表明，该基因在鼠的脑垂体细胞中表达，而在心脏细胞中不表达
B．睾丸中该mRNA的大小与其他组织存在明显差异，可能是选择性剪接导致的
C．此实验结果说明基因表达调控的复杂性，同一基因可以表达出不同的产物
D．此实验过程需用到逆转录酶
3．(2024·黑吉辽，9)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )
A．酶E的作用是催化DNA复制
B．甲基是DNA半保留复制的原料之一
C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
4．(2024·贵州，5)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( )
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
5．(2024·武汉期末)血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图，下列分析不正确的是( )
注：T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列。
A．血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B．低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C．同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D．若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达
6．(2024·扬州期中)已知组蛋白乙酰化与去乙酰化，分别是由组蛋白乙酰转移酶(HAT)和去乙酰化转移酶(HDAC)催化的。通常情况下，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质包括具有转录活性的活性染色质和无转录活性的非活性染色质，染色质上的组蛋白可以被乙酰化，如图表示部分乙酰化过程。下列相关推测正确的是( )
A．活性染色质由 DNA 和蛋白质组成，而非活性染色质无蛋白质
B．HDAC复合物使组蛋白乙酰化抑制相关基因的转录
C．激活因子使组蛋白发生乙酰化可改变染色质的活性
D．细胞中HAT复合物的形成不利于 RNA聚合酶与DNA的结合
7．(2025·孝感质检)在胚胎发育的早期，哺乳动物的体细胞中X染色体失活中心(XIC)调控X染色体的失活过程，随机只允许一条X染色体保持活性，其余的X染色体高度浓缩化后失活形成巴氏小体。由于原始生殖细胞中XIC区域的基因会关闭，使得失活的X染色体恢复到活性状态，因此成熟的生殖细胞中没有巴氏小体。下列叙述错误的是( )
A．正常情况下若观察到某胎儿的细胞中出现巴氏小体，则该胎儿性别为雌性
B．若原始生殖细胞中XIC区域基因正常表达，则X染色体无法恢复活性
C．失活的X染色体高度螺旋化，基因不能表达，原因主要是翻译过程受阻
D．失活的X染色体可来自父方，也可来自母方
8．(2022·重庆，18)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( )
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
9．(2023·山东，7)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．2/3B．1/2 C．1/3 D．0
二、非选择题
10．(18分)(2022·江苏，21节选)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题：
(1)细胞核内RNA转录合成以______________为模板，需要__________的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明__________对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①：有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生__________，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成__________，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。
(3)机制②：有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9 mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9 mRNA被剪断，从而抑制细胞内的______________合成，治疗高胆固醇血症。
(4)机制③：mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)机制④：编码某冠状病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过____________修饰加工后输送出细胞，可作为__________诱导人体产生特异性免疫反应。
11．(12分)(2024·鄂州模拟)在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。回答下列问题：
(1)DNMT3基因经过程①(虚线框中碱基序列)合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，过程①发生的场所是________，相比过程①，过程②特有的碱基配对方式是__________。在细胞内，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，原因是_________________________
________________________________________________________________________。
(2)DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达。据图可知，DNA甲基化________(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。
(3)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂的，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。
实验思路：取多只生理状况相似的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不作处理，B组______________，其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况(幼虫发育成工蜂还是蜂王)。实验预期结果：____组幼虫发育成蜂王，另一组幼虫发育成工蜂。
12．(16分)(2024·福州模拟)基因印记是小鼠遗传过程中普遍存在的一种遗传现象，是指基因在发育过程中产生专性的加工修饰(如甲基化)从而不能表达，导致后代体细胞中源于两个亲本的基因有不同的表达活性。印记是在受精卵形成过程中获得的，在下一代配子形成时，基因印记会重建。如图是基因型为Aa的小鼠进行交配时基因的传递示意图。回答下列问题：
(1)亲代雌鼠表现为________(填“显性”或“隐性”)性状，其与亲代雄鼠基因型相同但表型不同，造成这种情况的原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由图示配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自其________(填“父方”“母方”或“不确定”)。雌配子中印记重建后，A基因碱基序列____________。
(3)(8分)请设计一次杂交实验确定一生长缺陷雄鼠的基因型，写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果及结论：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
1．C [X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状，也属于伴性遗传，在遗传上存在性别差异，例如Y染色体上的有关基因只能由父亲传给儿子，C错误。]
2．A [由杂交结果分析，该基因在EH、EP、AP及T中表达，在AH中不表达，A错误；以mRNA为模板得到cDNA的过程需要逆转录酶，D正确。]
3．C [由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为4种脱氧核苷酸，没有甲基，B错误；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。]
4．D [甲基化后基因序列虽然不变，但甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，因此甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确；甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化区分的，D错误。]
5．B [低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T序列未改变，B错误；由图可知，光照会促进HY5蛋白与G序列结合，激活Ruby基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关，C正确；由图可知，低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达，D正确。]
6．C [活性染色质和非活性染色质都主要由DNA和蛋白质组成，只是染色质构象不同，导致活性染色质具有转录活性，而非活性染色质无转录活性，A错误；HDAC复合物使组蛋白去乙酰化，成为非活性染色质，从而无转录活性，伴随着对基因转录的抑制，B错误；在HAT复合物作用下染色质具有转录活性，RNA聚合酶与DNA结合便于转录，D错误。]
7．C [正常情况下雌性胎儿的性染色体组成为XX，因此会出现巴氏小体，A正确；原始生殖细胞中XIC区域的基因会关闭，使得失活的X染色体恢复到活性状态，若原始生殖细胞中XIC区域基因正常表达，则X染色体无法恢复活性，B正确；失活的X染色体高度螺旋化，基因不能表达，原因主要是转录过程受阻，C错误；失活的X染色体是随机的，可能来自父方，也可能来自母方，D正确。]
8．A [对比野生型果蝇幼虫的inr基因表达量可知，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；由题图可知，inr的表达量增加后果蝇体型变小，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、C正确；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。]
9．A [由题意可知后代雄性一定是白色的，故后代一半是白色个体，亲本雄性一定是白色的，所以亲本与F1中白色个体占了1/2，黑色个体就不可能大于1/2，A符合题意。]
10．(1)DNA的一条链 RNA聚合酶 核孔 (2)基因突变 RNA双链 (3)PCSK9蛋白
(4)防止mRNA被降解，还可协助mRNA跨膜进入细胞 (5)高尔基体 抗原
11．(1)细胞核 U－A 一个mRNA分子可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
(2)不会 (3)注射适量的DNMT3 siRNA B
12．(1)显性 体细胞内发生甲基化的等位基因不同，且甲基化的基因不能表达 (2)父方 保持不变 (3)让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例 若后代全为生长缺陷鼠，则该生长缺陷雄鼠的基因型为aa；若后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1，则该生长缺陷雄鼠的基因型为Aa
解析 (1)亲代雌鼠的A基因可以正常表达，其表现为显性性状；亲代雄鼠的A基因发生甲基化，不能正常表达，因此与雌鼠的表型不同。(2)由题图可知，在雌雄配子印记重建过程中，所有雌配子中基因都会发生甲基化，因此子代中未甲基化的基因均来自父方。(3)若用“h”标记甲基化基因，则生长缺陷雄鼠的基因型为Aha或aa。在雌、雄配子印记重建过程中，所有的雄配子均正常，因此基因型为Aha的雄鼠可以产生正常雄配子A和a，基因型为aa的雄鼠可以产生正常雄配子a；在雌、雄配子印记重建过程中，所有雌配子中基因会发生甲基化，因此基因型为Aha的雄鼠和雌鼠交配，后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1；基因型为aa的雄鼠和雌鼠交配，后代全为生长缺陷鼠。