2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 035-课时作业22 基因表达与性状的关系（教用）

这是一份2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 035-课时作业22 基因表达与性状的关系（教用），共13页。
1．（2026·江苏南京师大附中模拟）大部分囊性纤维化患者编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基对，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实例可以说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B. 编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有1 524个碱基对
C. 大部分囊性纤维化患者的根本病因是CFTR蛋白中的氨基酸数量减少
D. 编码CFTR蛋白的基因所发生的改变属于可遗传变异中的基因突变
【答案】C
【解析】患者的根本病因是基因突变导致CFTR蛋白异常，氨基酸数量减少属于直接原因，C错误。
2．白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是（ ）
A. 人体肌肉细胞、神经细胞等都不含有控制酶B合成的基因
B. 控制酶D合成的基因发生突变可能导致黑尿病
C. 人体缺乏酶A会导致苯丙氨酸无法转变成酪氨酸，导致人患苯丙酮尿症
D. 图中代谢过程可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】A
【解析】人体的肌肉细胞、神经细胞等都是由同一个受精卵分裂、分化而来的，都含有控制酶B合成的基因，A错误。
3．（2026·云南联考）研究表明细胞内色氨酸含量较高时，色氨酸会与蛋白质甲结合形成一种复合物，并与操纵基因结合使RNA聚合酶不能与色氨酸合成酶基因上的启动子结合，抑制色氨酸合成酶基因的表达。而细胞内缺乏色氨酸时，蛋白质甲不能与操纵基因结合使色氨酸合成酶基因持续表达。下列叙述错误的是（ ）
A. 该研究可说明细胞内色氨酸的合成过程中存在反馈调节
B. 该研究可说明基因与基因的相互作用可调控生物的性状
C. 该研究可说明色氨酸含量较高时，可在翻译水平抑制色氨酸合成酶基因的表达
D. 该研究可说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
【答案】C
【解析】题干中色氨酸与蛋白质甲复合物阻止RNA聚合酶结合启动子，抑制的是转录过程，即转录水平而非翻译水平，C错误。
4．（2025·湖北武汉模拟）表观遗传是指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。下列案例与表观遗传无关的是（ ）
A. 同卵双胞胎所具有的微小差异
B. 男性吸烟者的精子活力下降
C. 同一株水毛茛，空气中的叶和水中的叶形态不同
D. 一个蜂群中的蜂王和工蜂在形态、结构、行为等方面截然不同
【答案】C
【解析】同一株水毛茛，空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态，这说明生物的性状是基因与环境相互作用的结果，与表观遗传无关，C符合题意。
5．（2025·湖北武汉段考）从健康人尿液中分离出的尿源性干细胞，分别在两种平滑肌细胞诱导分化培养基中诱导分化14d，其中A组含转化生长因子β1(TGF−β1)，B组含TGF−β1和血小板衍生生长因子(PDGF)。分别检测平滑肌细胞分化率和平滑肌特异性蛋白(α−SMA、SM22)的表达情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. PDGF比TGF−β1更能提高尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率
B. 尿源性干细胞比平滑肌细胞的分化程度低，而其全能性更高
C. 该实验可知尿源性干细胞的正确分化需要体内特定的生长因子诱导
D. TGF−β1和PDGF均能促进尿源性干细胞中的α−SMA基因和SM22基因的表达
【答案】A
【解析】据左图可知，与β1(TGF−β1)单独使用相比，TGF−β1与PDGF联合应用能显著提高尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率，但缺少PDGF单独处理组，因此不能比较PDGF和TGF−β1诱导尿源性干细胞分化为平滑肌细胞的效率，A错误。
6．基因表达的调控为某些疾病的治疗提供了新思路。miRNA是细胞内的一种单链小分子RNA，可与靶mRNA结合从而抑制靶mRNA的翻译过程。circRNA是一种环状的非编码RNA，可与靶mRNA竞争与miRNA的结合，从而调控靶基因的表达。下列说法错误的是（ ）
A. 靶mRNA合成时，RNA聚合酶使DNA解旋，并以DNA的一条链为模板
B. miRNA和circRNA均含有1个游离的磷酸基团，构成二者的单体相同
C. miRNA与靶mRNA结合后，可能会阻止核糖体与靶mRNA的结合
D. circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于表观遗传
【答案】B
【解析】构成miRNA和circRNA的单体相同，均为核糖核苷酸，circRNA为环状RNA，不含游离的磷酸基团，B错误。
7．（2026·重庆期末）真核生物的DNA中存在一种名为增强子的特殊片段。增强子与特定蛋白结合后可通过改变染色质结构的方式激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图1）。研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图2），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图3）。下列相关说法错误的是（ ）
A. 细胞分化的过程与增强子调控基因的表达有关
B. RNA聚合酶结合增强子后起始基因的转录过程
C. 由图可知一个增强子可以作用于多个基本启动子
D. 检测到报告基因的表达并不能说明增强子一定具有组织特异性
【答案】B
【解析】增强子与特定蛋白结合后可通过改变染色质结构的方式激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达，即增强子可使特定基因选择性表达，说明细胞分化的过程与增强子调控基因的表达有关，A正确；RNA聚合酶的结合位点是启动子，B错误；由图3可知，一个增强子可以作用于多个基本启动子，C正确；检测到报告基因的表达只能说明报告基因附近具有增强子，并不能说明增强子一定具有组织特异性，D正确。
8．（2024·黑吉辽卷·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
【答案】C
【解析】分析题图，可知酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；由题图可知，DNA半保留复制形成的子链中不含甲基，复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸，B错误；DNA甲基化虽不改变碱基排列顺序，但可以影响基因表达进而引起生物个体表型改变，D错误。
9．（2025·湖北卷·22）（18分）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合,引起后者降解)，影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题：
（1） 青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现_ _ _ _ 相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 基于上述材料，miR160通过直接影响_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，调控青蒿素的合成。
（4） 请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路。（用“→ ”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）
（5） 请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） 青蒿素合成相关基因主要在叶片腺毛中选择性表达
（2） 负；使青蒿素的含量增加
（3） ARF1mRNA的降解（或ARF1蛋白的合成或ARF1基因的表达）
（4） SA—|miR160—|ARF1→DBR2→ 青蒿素生物合成
（5） 敲除黄花蒿细胞中的miR160基因（或抑制miR160基因的表达）
【解析】
（1） 青蒿素合成相关基因在黄花蒿所有细胞中都有，但青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是青蒿素合成相关基因主要在叶片的腺毛中选择性表达。
（2） 由题中第二个图可知，当miR160基因过表达时，青蒿素含量下降，miR160基因敲除后青蒿素含量上升，故miR160的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。外源MeJA处理使miR160的相对表达量下降，因此外源MeJA处理会使青蒿素的含量增加。
（3） miR160通过降解ARF1蛋白的mRNA来调控青蒿素的合成，即miR160通过直接影响ARF1蛋白的合成（或ARF1基因的表达）来调控青蒿素的合成。
（4） 由图可知，SA处理后，miR160的相对表达量下降，所以SA抑制miR160基因的表达；miR160会降解ARF1蛋白的mRNA，所以miR160抑制ARF1蛋白的合成；ARF1基因过表达时DBR2表达量上升，所以ARF1蛋白促进DBR2基因（青蒿素合成关键酶基因）的表达，从而促进青蒿素的合成。
（5） 由前文分析可知，要提高青蒿素含量，可敲除miR160基因或抑制该基因的表达。