第4章 基因的表达【单元测试·提升卷】-2024-2025学年高一生物单元速记·巧练（人教版2019必修2）

第4章 基因的表达 能力提升卷 （满分100分，考试用时60分钟） 一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。 1．核糖体是蛋白质合成的场所。多聚核糖体可提高生物翻译的效率。下列叙述正确的是（　　） A．核糖体的合成与组装一定与核仁有关 B．翻译时核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 C．多聚核糖体边转录边翻译提高了基因表达的效率 D．mRNA合成的方向为模板链的3'端指向5'端 2．编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3'，则该序列所对应的密码子是（    ） A．5'—CAU—3' B．5'—AUG—3' C．5'—TAC—3' D．5'—UAC—3' 3．雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．Tsix序列转录的模板链是甲链，其启动子位于Xist右侧 B．Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程 C．XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活 D．XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团 4．RNA分子上存在一段M序列和SD序列，其中SD是核糖体的结合位点，如图所示。在配体不存在时，SD是自由的，核糖体可以与之结合并进行翻译，但当配体存在时，配体会与RNA结合阻断相应基因的表达。下列叙述错误的是（　　） A．图示RNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子 B．图中核糖体结合位点的关闭过程涉及氢键的断裂和形成 C．SD与核糖体结合后，在酶的催化下使翻译从右向左进行 D．配体存在时SD可与M结合，无法结合核糖体而阻断翻译 5．科研人员利用分子杂交技术发现了连接DNA与蛋白质的桥梁物质——mRNA。下图是有关mRNA的实验过程示意图，下列相关分析错误的是（    ） A．噬菌体RNA和细菌核糖体均含有 B．噬菌体的RNA是在细菌细胞内以噬菌体DNA为模板合成的 C．①与②处能形成双链杂交分子的是② D．子代噬菌体不含标记物 6．tRNA能与相应的氨基酸结合，并将氨基酸转运到核糖体参与多肽链的合成。下列叙述正确的是（    ） A．氨基酸与tRNA上的3'端特异性结合后被运输到核糖体 B．核糖体与mRNA的结合部位具有3个与tRNA结合的位点 C．1种tRNA能识别运输多种氨基酸，1种氨基酸只被1种tRNA识别 D．当tRNA与mRNA上的终止密码子碱基配对后，多肽链合成立即终止 7．下图为遗传信息的表达示意图，下列说法不正确的是（    ） A．通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同 B．相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右” C．不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同 D．分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是UUA 8．狂犬病毒（RV）外形呈弹状，核衣壳呈螺旋对称，表面具有包膜，内含有单链-RNA。RV与宿主细胞结合后，将其核酸蛋白复合体释放至细胞质，并通过如图途径进行增殖。下列相关推断正确的是（    ） A．狂犬病毒 RNA 的复制过程由①和③组成 B．图中-RNA 可作为病毒 RNA 复制和翻译外壳蛋白的模板 C．过程②发生在 RV 的核糖体上 D．过程①和③所需的模板、原料、能量和酶均来自宿主细胞 9．错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时引发内质网应激。正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网。内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态。下列叙述正确的是（    ） A．正常状态下，IRE1和Bip特异性结合使IRE1处于活化状态 B．若Bip基因发生突变，则错误折叠蛋白就无法运出内质网而积累 C．IRE1和错误折叠蛋白都能与Bip结合，两种结合均缓解了内质网应激 D．内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网 10．2024年11月21日Science重磅消息，科学家最新发现转运RNA(tRNA)能够决定信使RNA(mRNA)在细胞中的寿命，导致某些mRNA被稳定保存并翻译成更多的蛋白质，而另一些mRNA则被降解，且携带特定精氨酸密码子的mRNA更易被降解。下列叙述正确的是（　　） A．不同tRNA携带的氨基酸一定不同 B．tRNA只能提高蛋白质的生成量 C．不同密码子可能导致mRNA被降解的速度存在差异 D．翻译时，mRNA沿核糖体移动读取密码子 11．研究人员将大量14C标记的亮氨酸加入蛋白质体外合成体系中，发现体系中很快产生放射性亮氨酸-小RNA复合物。将该复合物转移到无放射性的蛋白质体外合成体系中，结果如图。相关叙述错误的是（    ） A．放射性亮氨酸-小RNA复合物中的小RNA是mRNA B．放射性亮氨酸从复合物转移到新合成的蛋白质中 C．蛋白质体外合成体系中具有核糖体、氨基酸和RNA D．亮氨酸与小RNA的结合具有特异性 12．大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 13．下图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述正确的是（　　） A．图中展示的是细胞核DNA的翻译过程 B．该过程发生在细胞质的线粒体中 C．除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA D．图中不同核糖体合成的蛋白质不同 14．增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质（转录因子）结合的序列，可增强多个基因的转录水平（如下图）。相关推测不合理的是（　　） A．增强子具有特定的碱基序列 B．增强子与启动子互补配对 C．增强子可以远距离发挥作用 D．A酶为RNA聚合酶 15．为研究某生物因子的作用，科学家将RNA聚合酶、DNA及用32Р标记的原料共同培养，一段时间后加入肝素（可与RNA聚合酶结合），然后再加入生物因子，结果发现加入该生物因子后产物中32P的放射性比没有加入时明显增加。下列有关叙述错误的是（    ） A．RNA聚合酶能识别DNA模板的特定序列 B．肝素可能通过影响转录过程来影响基因表达 C．对照组应向反应体系中加入不含该生物因子的缓冲液 D．实验结果表明该生物因子可加强肝素对基因表达的调控 16．埃博拉病毒能引起人类急性出血性传染病，死亡率高达90%。它是一种包膜病毒，核酸为单链负链RNA（其上信息与mRNA互补）。该病毒还可指导合成与其包膜上GP蛋白类似的sGP蛋白，过程如右图。下列叙述错误的是（    ） A．在①～④中有2个过程存在碱基互补配对 B．该病毒结构中含有以RNA为模板合成RNA的酶 C．sGP可作为诱饵抗原，与埃博拉病毒的抗体结合 D．GP合成过程中所需要的tRNA均来自于宿主细胞 17．为研究吸烟的危害，对年龄为33周岁男性的精液进行取样检查，结果如下。（注：a级：快速向前运动，b级：缓慢向前运动，精子运动快慢是决定能否与卵细胞结合的一个重要因素） 项目 不吸 烟组 吸烟组 日吸烟量（支） 轻度≤9 中度10-19 重度≥20 人数 297 739 231 302 206 精子密度（106/mL） 55.6 51.4 54.1 52.7 51.2 活率（%） 57.7 48.1 56.1 53.8 34.5 a级（%） 18.7 14.9 18.7 15.5 13.2 a+b级（%） 34.8 29.5 34.8 30.1 24.8 基因甲基化差异（个） 高甲基化 参照 121 低甲基化 参照 68 以下分析不合理的是（    ） A．吸烟组精子的密度、活率等均比不吸烟组低 B．随日吸烟量的增加，精子的密度、活率等依次变差 C．吸烟组基因的甲基化异常不会遗传给下一代 D．结果提示吸烟有造成成年男性不育的风险 18．在许多脊椎动物和无脊椎动物的未受精的卵细胞质中储存大量mRNA，科学家为探究mRNA作用的发挥与卵细胞受精与否的关系，用海胆的未受精的卵和受精卵作实验材料进行了如下实验。将未受精和受精的海胆卵分别在含有14C—亮氨酸的条件下培养，结果如图一(0时间表示受精的时刻)；放线菌素D是RNA合成的抑制剂，在有或没有放线菌素D存在的情况下，海胆受精卵对14C—亮氨酸的掺入数量比较实验结果如图二。下列有关叙述错误的是 A．海胆受精卵与未受精卵中放射性同位素掺入量变化与蛋白质合成量有关 B．受精12分钟后，放射性同位素相对掺入数量增加是由于新合成了大量mRNA C．受精5小时内，细胞中主要以储存的mRNA为模板合成蛋白质 D．卵细胞质中储存的mRNA对海胆胚胎的早期发育起重要作用 19．斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7。S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定 B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多 C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调 D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响 20．核小体是染色质的基本单位，由DNA缠绕在组蛋白上形成，在DNA复制、转录、修复等过程中，核小体的位置和排列的密集程度会随之变化下列叙述正确的是（    ） A．组蛋白在细胞核内合成后参与核小体的组装 B．DNA复制时，核小体排列会变得更密集 C．位于核小体排列密集区域的转录可能被抑制 D．核小体排列疏松不利于RNA聚合酶与启动子结合 21．研究者将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞，产生的反义RNA能与正常mRNA互补结合，使牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低，花青素不同程度减少，花色由紫红变为粉白相间或全白色。下列叙述正确的是（    ） A．反义基因干扰了花青素合成酶的转录 B．导入的反义基因数量可影响花青素含量 C．反义基因和反义RNA的核苷酸种类相同 D．这体现出生物的性状不完全由基因决定 22．研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同 B．DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控 C．第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素 D．两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关 23．研究发现，抑癌基因p15、p16等过度甲基化会导致细胞周期失常并最终引起骨髓增生异常综合征（MDS）。DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化，治疗MDS的药物地西他滨能抑制DNA甲基化转移酶活性。下列叙述错误的是（    ） A．DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列，但其表型可遗传 B．抑癌基因p15的甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与其启动子结合 C．药物地西他滨通过促进甲基化的DNA发生去甲基化来治疗MDS D．基因中的不同位置发生甲基化可能会对基因表达造成不同的影响 24．真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状（见下图），此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是（    ） A．b段是此时该细胞未被转录的区段 B．f是rRNA基因转录产物的5'末端 C．RNA聚合酶的移动方向是由右向左 D．新合成的RNA上附着大量核糖体 25．小鼠常染色体上的Igf2基因存在促生长的A和无此功能的a两种类型。DNA甲基化修饰通常会抑制基因的表达。甲基化修饰对Igf2基因传递的影响如下图。对该图的分析不正确的是（    ） A．雌鼠的A基因来自它的父本 B．雌雄鼠基因型相同表型不同 C．雌雄鼠杂交子代的表型比例为3：1 D．甲基化不改变Igf2基因碱基序列 二、非选择题：共5题，共50分。 26．成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 (1)父子传代效应可能由 改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体 不变，但 和表型发生可遗传变化的现象。 (2)科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得 。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在 水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 (3)水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明 。 (4)海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因： 。 27．大豆是重要的粮油作物，我国中、轻度干旱的潜在耕地面积较大，培育抗旱大豆新品种对确保粮食安全有重要意义。研究人员发现，在模拟干旱的环境中，大豆转录调控蛋白Gm的含量明显增高。 (1)表达Gm蛋白的过程包括转录和翻译，参与这一过程的RNA是 。 (2)基因CIPK9的表达产物直接调控气孔的关闭。研究人员通过一定技术改变植物体内Gm基因的表达量并检测CIPK9的mRNA含量，结果如图1所示。实验结果说明Gm蛋白可 CIPK9的转录。 (3)为证明Gm蛋白是通过与CIPK9基因上游的启动子区域结合调控其转录的（图2），研究人员设计了如下表的荧光素酶（催化荧光素氧化产生荧光）报告基因实验，通过在荧光素酶基因前插入不同的启动子序列来研究基因表达的调控。 组别 1 2 3 4 报告基因及前端序列       过表达Gm基因 - + - + ①实验应在 （选填“正常”或“干旱”）条件下进行。检测的指标为 。 ②请预期第2、3、4组的实验结果并补充在答题卡图中 。 (4)Gm基因的启动子与组蛋白相互缠绕，组蛋白特定位点的甲基化水平与缠绕的紧密程度呈正相关。检测不同条件下大豆细胞中Gm基因所缠绕的组蛋白甲基化的水平，同时检测去甲基化酶JMJ30在干旱胁迫下表达水平的变化，结果如图3所示。请结合上述所有实验结果，用箭头和文字构建大豆耐受干旱胁迫的通路 。 28．野生型果蝇眼色为红褐色（纯系），某实验室发现了亮红眼果蝇（眼色基因用B、b表示）。为揭示亮红眼的遗传特性，开展了系列实验。 (1)野生型果蝇与亮红眼果蝇正交、反交结果如下表。分析结果可知，亮红眼由位于 染色体上的 基因控制。 后代 正交（野生型♀×亮红眼♂） 反交（野生型♂×亮红眼♀） 野生型 亮红眼 野生型 亮红眼 290♂：329♀ 0 256♂:281♀ 0 110♂:105♀ 34♂：35♀ 131♂:132♀ 37♂：44♀ (2)已知果蝇长翅（V）对残翅（v）为显性，且v基因位于2号染色体上。果蝇灰体（E）对黑檀体（e）为显性，且e位于3号染色体上。为进一步确定亮红眼基因的位置，开展如下两组杂交实验。 ①图1中与亮红眼残翅果蝇进行 实验，结果说明两对基因的遗传符合 定律，即亮红眼基因 （是/不是）位于2号染色体上。 ②根据图2杂交实验结果，请在图3中标出红褐眼灰体两对基因的位置（图中竖线代表两对同源染色体）。假若子代中出现了少量红褐眼灰体和亮红眼黑檀体果蝇，说明减数分裂产生配子的过程中发生了 。 ③控制猩红眼的s基因位于3号染色体上，且猩红眼和亮红眼都是野生型突变而来。将亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，均表现为亮红眼，说明亮红眼基因与猩红眼基因 （是/不是）等位基因。请说明理由 。 (3)研究发现，亮红眼果蝇的眼黄素运输蛋白基因（基因）内部插入了片段，导致基因表达的翻译过程提前终止，产生的肽链无法形成正确的空间结构，从而导致果蝇眼色改变。请解释提前终止的原因 。 29．遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题： (1)如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为 。过程②发生的场所是 ，其模板是 。 (2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的 过程。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能 （“促进”或“抑制”）DNMT蛋白活性。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能抑制DNMT3基因表达，为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。 1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 ① ② 其他条件相同且适宜。 工蜂 B组 注射适量DNMT 3siRNA溶液 饲喂花粉和花蜜 ③ (5)综上所述，性状是 的结果。 30．启动子和增强子是基因中与基因表达相关的区域，转录因子可通过与启动子和增强子结合，调控基因的表达。 (1)基因表达分为 两个过程， 酶与基因的启动子区域结合后开启转录过程。 (2)科研人员开发基因表达调控体系：dCas9可分别与转录因子和gRNA结合形成复合物，gRNA遵循 原则与特定基因的某段脱氧核苷酸序列结合，从而确保该体系的特异性。 (3)科研人员利用该体系，对两种细胞的同一基因的表达进行调控。得到下表结果（数字为表达量相对值）。据表可知，对两种细胞的该基因均能提高表达量的gRNA结合位置为 。                  gRNA结合位置细胞种类 启动子 启动子+增强子m 启动子+增强子n U细胞 60 85 75 H细胞 20 18 100 (4)科研人员对同一细胞中的等位基因A、a 的表达调控进行研究，当gRNA－dCas9－转录因子复合物结合在基因的不同区域时（见图1），表达结果如图2 所示。 依据实验结果分析，显著提高 A 基因表达量的 gRNA－dCas9－转录因子复合物结合位点为 ，结合图 1 分析，其原因是 。 (5)综上所述，科研人员利用gRNA－dCas9－转录因子复合物体系研发治疗癌症的新药时，可借鉴的设计思路为 。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 基因的表达 能力提升卷 （满分100分，考试用时60分钟） 一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。 1．核糖体是蛋白质合成的场所。多聚核糖体可提高生物翻译的效率。下列叙述正确的是（　　） A．核糖体的合成与组装一定与核仁有关 B．翻译时核糖体从mRNA的3'端向5'端移动 C．多聚核糖体边转录边翻译提高了基因表达的效率 D．mRNA合成的方向为模板链的3'端指向5'端 【答案】D 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。 【详解】A、原核生物细胞无细胞核，核糖体的合成与组装一定与核仁无关，真核生物核糖体的合成主要与核仁有关，A错误； B、翻译时核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，B错误； C、多个核糖体串联在同一条mRNA上形成念珠状结构，同时进行多条肽链的合成，提高真核生物翻译的效率，C错误； D、mRNA合成的方向从5'端向3"端延对应为模板链的 3"端指向 5'端，D 正确。 故选D。 2．编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3'，则该序列所对应的密码子是（    ） A．5'—CAU—3' B．5'—AUG—3' C．5'—TAC—3' D．5'—UAC—3' 【答案】B 【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链，与模板链配对的为编码链，因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近，只是不含T，用U代替。 【详解】DNA的两条链反向平行，若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，转录以DNA模板链为模板，按照碱基互补配对原则形成RNA，因此mRNA碱基序列为5＇—AUG—3＇，密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，因此该序列所对应的密码子是5＇—AUG—3＇，B正确，ACD错误。 故选B。 3．雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．Tsix序列转录的模板链是甲链，其启动子位于Xist右侧 B．Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程 C．XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活 D．XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团 【答案】A 【分析】分析题图：X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后，XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚，从而导致X染色体失活。 【详解】A 、转录沿模板链的3'到5',根据图示，Tsix序列转录的模板链是甲链，从右向左转录的，因此其启动子位于Tsix右侧，A正确； B、Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的转录过程，B错误； C、Tsix形成的RNA与XistRNA 的碱基互补形成双链RNA，使得XistRNA无法包裹X染色体，使X 染色体保留活性，因此XistRNA与TsixRNA碱基互补能抑制X染色体失活，C错误； D、由于XistRNA是单链，因此，只含一个游离的磷酸基团，D错误。 故选A。 4．RNA分子上存在一段M序列和SD序列，其中SD是核糖体的结合位点，如图所示。在配体不存在时，SD是自由的，核糖体可以与之结合并进行翻译，但当配体存在时，配体会与RNA结合阻断相应基因的表达。下列叙述错误的是（　　） A．图示RNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子 B．图中核糖体结合位点的关闭过程涉及氢键的断裂和形成 C．SD与核糖体结合后，在酶的催化下使翻译从右向左进行 D．配体存在时SD可与M结合，无法结合核糖体而阻断翻译 【答案】C 【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所为核糖体。 【详解】A、分析题干信息可知，RNA分子上的SD是核糖体的结合位点，由此说明图示RNA为mRNA，mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子，A正确； B、分析题图可知，核糖体结合位点的关闭过程存在图示RNA的结构发生改变且有M序列和SD序列的碱基互补配对，该过程涉及氢键的断裂和形成，B正确； C、翻译是以mRNA为模板，核糖体在mRNA上从5’→3’方向移动，即SD与核糖体结合后，在酶的催化下使翻译从左向右进行，C错误； D、分析题图可知，当配体存在时，SD可与M结合，无法结合核糖体而阻断翻译，D正确。 故选C。 5．科研人员利用分子杂交技术发现了连接DNA与蛋白质的桥梁物质——mRNA。下图是有关mRNA的实验过程示意图，下列相关分析错误的是（    ） A．噬菌体RNA和细菌核糖体均含有 B．噬菌体的RNA是在细菌细胞内以噬菌体DNA为模板合成的 C．①与②处能形成双链杂交分子的是② D．子代噬菌体不含标记物 【答案】A 【分析】尿嘧啶（U）是组成RNA的特有碱基，培养基中的14C-U可以标记新合成的RNA。 【详解】A、培养基中的标记物是新合成的RNA，细菌核糖体不含，A错误； B、噬菌体的含标记的RNA是以噬菌体DNA为模板以细菌的核糖核苷酸为原料合成，用来在细菌细胞内合成噬菌体的蛋白质，B正确； C、细菌被噬菌体侵染后，噬菌体的DNA转录出mRNA，所以①处为不能形成双链杂交分子，②处能形成双链杂交分子，C正确； D、噬菌体为DNA病毒，主要成分为DNA和蛋白质，不含RNA，是组成RNA的特有碱基，因此子代噬菌体不含标记物，D正确。 故选A。 6．tRNA能与相应的氨基酸结合，并将氨基酸转运到核糖体参与多肽链的合成。下列叙述正确的是（    ） A．氨基酸与tRNA上的3'端特异性结合后被运输到核糖体 B．核糖体与mRNA的结合部位具有3个与tRNA结合的位点 C．1种tRNA能识别运输多种氨基酸，1种氨基酸只被1种tRNA识别 D．当tRNA与mRNA上的终止密码子碱基配对后，多肽链合成立即终止 【答案】A 【分析】1、翻译的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、能量、酶、tRNA。 2、关于tRNA： （1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键； （2）种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）； （3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运； （4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。 【详解】A、氨基酸与tRNA上的3'端特异性结合后被运输到核糖体，进行多肽链的合成，A正确； B、核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，B错误； C、1种tRNA能识别运输1种氨基酸，1种氨基酸可能被多种tRNA识别和转运，C错误； D、核糖体遇到mRNA上的终止密码子后，多肽链合成会立即终止，tRNA不与mRNA的终止密码子结合，D错误。 故选A。 7．下图为遗传信息的表达示意图，下列说法不正确的是（    ） A．通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同 B．相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右” C．不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同 D．分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是UUA 【答案】D 【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程，包括转录和翻译两个主要阶段。转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。据图分析，①表示mRNA，②表示tRNA。 【详解】A、翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽氨基酸顺序相同，故通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同，A正确； B、根据多肽链的长短，长的翻译在前，由图可知核糖体乙合成的肽链较长，故相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右”，B正确； C、一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运，所以②tRNA种类不同时，其携带的氨基酸种类可能相同，C正确； D、②表示tRNA，该物质上有反密码子，没有密码子，故分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是与其反密码子相互补的AAU，D错误。 故选D。 8．狂犬病毒（RV）外形呈弹状，核衣壳呈螺旋对称，表面具有包膜，内含有单链-RNA。RV与宿主细胞结合后，将其核酸蛋白复合体释放至细胞质，并通过如图途径进行增殖。下列相关推断正确的是（    ） A．狂犬病毒 RNA 的复制过程由①和③组成 B．图中-RNA 可作为病毒 RNA 复制和翻译外壳蛋白的模板 C．过程②发生在 RV 的核糖体上 D．过程①和③所需的模板、原料、能量和酶均来自宿主细胞 【答案】A 【分析】分析题图可知：①③过程为狂犬病毒RNA的复制过程，②为翻译过程。 【详解】A、由图可知：①③为狂犬病毒RNA复制的全过程，A正确； B、图中-RNA可作为病毒RNA复制的模板，+RNA作为翻译外壳蛋白的模板，B错误； C、过程②表示翻译，发生在宿主细胞的核糖体上，C错误； D、过程①和③组成狂犬病毒RNA的复制过程，所需的原料、能量和酶均来自宿主细胞，模板来自于狂犬病毒，D错误。 故选A。 9．错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时引发内质网应激。正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网。内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态。下列叙述正确的是（    ） A．正常状态下，IRE1和Bip特异性结合使IRE1处于活化状态 B．若Bip基因发生突变，则错误折叠蛋白就无法运出内质网而积累 C．IRE1和错误折叠蛋白都能与Bip结合，两种结合均缓解了内质网应激 D．内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网 【答案】D 【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．生物膜系统概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。 【详解】A、根据题意，正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合，内质网应激时，IRE1被活化，因此正常状态下，IRE1和Bip特异性结合并未使IRE1处于活化状态，A错误； B、根据题意，内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网，即正常状态下，内质网中的错误折叠蛋白的运出不需要依赖于Bip基因，B错误； C、正常状态下，内质网上的膜蛋白IRE1与Bip结合。内质网应激时，IRE1被活化，促进HacI蛋白的合成，该蛋白促进Bip基因表达，使错误折叠蛋白在Bip协助下运出内质网，因此正常状态下，IRE1与Bip结合，而应激状态下，Bip协助错误折叠蛋白运出内质网，但Bip不一定与错误折叠蛋白结合，C错误； D、根据题意，内质网应激时，线粒体有助于内质网恢复稳态，可能线粒体的有氧呼吸可以为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态，内质网中一定浓度的Ca2+可提高有氧呼吸酶活性，因此内质网中的Ca2+可促进线粒体的有氧呼吸，促进错误折叠蛋白运出内质网，D正确。 故选D。 10．2024年11月21日Science重磅消息，科学家最新发现转运RNA(tRNA)能够决定信使RNA(mRNA)在细胞中的寿命，导致某些mRNA被稳定保存并翻译成更多的蛋白质，而另一些mRNA则被降解，且携带特定精氨酸密码子的mRNA更易被降解。下列叙述正确的是（　　） A．不同tRNA携带的氨基酸一定不同 B．tRNA只能提高蛋白质的生成量 C．不同密码子可能导致mRNA被降解的速度存在差异 D．翻译时，mRNA沿核糖体移动读取密码子 【答案】C 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下，合成RNA，消耗能量。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、密码子具有简并性，一般一种氨基酸可以对应多种密码子，所以不同tRNA携带的氨基酸可能相同，A错误； B、题干信息可知，tRNA还可以决定信使RNA(mRNA)在细胞中的寿命，B错误； C、不同密码子可能导致mRNA被降解的速度存在差异，如携带特定精氨酸密码子的mRNA更易被降解，C正确； D、翻译时，核糖体沿mRNA移动读取密码子，D错误。 故选C。 11．研究人员将大量14C标记的亮氨酸加入蛋白质体外合成体系中，发现体系中很快产生放射性亮氨酸-小RNA复合物。将该复合物转移到无放射性的蛋白质体外合成体系中，结果如图。相关叙述错误的是（    ） A．放射性亮氨酸-小RNA复合物中的小RNA是mRNA B．放射性亮氨酸从复合物转移到新合成的蛋白质中 C．蛋白质体外合成体系中具有核糖体、氨基酸和RNA D．亮氨酸与小RNA的结合具有特异性 【答案】A 【分析】基因的表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用利用核糖核苷酸合成RNA的过程，翻译是以mRNA模板，核糖体沿着mRNA移动而翻译出具有一定氨基酸顺序的多肽，在此过程中密码子与反密码子碱基互补配对。 【详解】A、翻译时，转运RNA用来运输氨基酸，故与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，A错误； B、据题图分析可知，放射性最初出现在亮氨酸-小RNA复合物中，然后在新合成的蛋白质中检测到了放射性。这说明放射性亮氨酸从复合物中转移到了新合成的蛋白质中，B正确； C、蛋白质的合成是一个复杂的过程，需要多种成分的参与。其中，核糖体是蛋白质合成的场所，氨基酸是蛋白质的原料，而RNA（包括mRNA、tRNA和rRNA等）则在这个过程中起到了关键的作用。题目中提到的“蛋白质体外合成体系”应该包含了这些基本成分，C正确； D、在蛋白质合成过程中，氨基酸与特定的tRNA结合形成氨基酰-tRNA复合物，然后这个复合物根据mRNA上的密码子进行配对并加入到正在合成的蛋白质链中。由于密码子和反密码子的特异性配对关系以及tRNA对氨基酸的特异性识别作用，亮氨酸只能与特定的tRNA结合并加入到蛋白质中。因此，亮氨酸与小RNA的结合具有特异性，D正确。 故选A。 12．大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 【答案】B 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。 【详解】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确； B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误； C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确； D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。 故选B。 13．下图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述正确的是（　　） A．图中展示的是细胞核DNA的翻译过程 B．该过程发生在细胞质的线粒体中 C．除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA D．图中不同核糖体合成的蛋白质不同 【答案】C 【分析】分析题图可知，一条mRNA分子上相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，使少量的mRNA分子就可以合成大量的蛋白质。 【详解】AB、大肠杆菌是由原核细胞构成的原核生物，其细胞中没有细胞核，也没有线粒体，AB错误； C、图中展示的是翻译过程，除mRNA外，该过程还涉及rRNA和tRNA，C正确； D、图中不同核糖体结合在同一条mRNA分子上，由于模板相同，所以不同核糖体合成的蛋白质也相同，D错误。 故选C。 14．增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质（转录因子）结合的序列，可增强多个基因的转录水平（如下图）。相关推测不合理的是（　　） A．增强子具有特定的碱基序列 B．增强子与启动子互补配对 C．增强子可以远距离发挥作用 D．A酶为RNA聚合酶 【答案】B 【分析】根据题干分析可知：增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与特定蛋白质结合后，会加强基因的转录作用。 【详解】A、根据题意，增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质结合的序列，因此增强子具有特定的碱基序列；A正确； B、由图可知，增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质结合的序列，并不与启动子进行结合，因此并不与启动子互补配对，B错误； C、由图可知，增强子使所要作用基因所在的DNA链发生了弯折，距离所要作用的基因有一定的距离，因此增强子可以远距离发挥调控作用，C正确； D、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，图中A酶与启动子结合，因此A酶可能为RNA聚合酶，D正确。 故选B。 15．为研究某生物因子的作用，科学家将RNA聚合酶、DNA及用32Р标记的原料共同培养，一段时间后加入肝素（可与RNA聚合酶结合），然后再加入生物因子，结果发现加入该生物因子后产物中32P的放射性比没有加入时明显增加。下列有关叙述错误的是（    ） A．RNA聚合酶能识别DNA模板的特定序列 B．肝素可能通过影响转录过程来影响基因表达 C．对照组应向反应体系中加入不含该生物因子的缓冲液 D．实验结果表明该生物因子可加强肝素对基因表达的调控 【答案】D 【分析】根据题意分析：肝素可与RNA聚合酶结合，说明肝素可能通过影响转录过程来影响基因表达，加入生物因子，结果发现加入该生物因子后产物中32P的放射性比没有加入时明显增加，说明该生物因子可减弱肝素对基因表达的调控。 【详解】A、RNA聚合酶能识别DNA模板的特定序列，A正确； B、肝素可与RNA聚合酶结合，改变RNA聚合酶的空间结构，影响转录过程，从而影响基因表达，B正确； C、根据对照原则和单一变量原则，对照组应向反应体系中加入不含该生物因子的缓冲液，C正确； D、加入生物因子，结果发现加入该生物因子后产物中32P的放射性比没有加入时明显增加，说明该生物因子可减弱肝素对基因表达的调控，D错误。 故选D。 16．埃博拉病毒能引起人类急性出血性传染病，死亡率高达90%。它是一种包膜病毒，核酸为单链负链RNA（其上信息与mRNA互补）。该病毒还可指导合成与其包膜上GP蛋白类似的sGP蛋白，过程如右图。下列叙述错误的是（    ） A．在①～④中有2个过程存在碱基互补配对 B．该病毒结构中含有以RNA为模板合成RNA的酶 C．sGP可作为诱饵抗原，与埃博拉病毒的抗体结合 D．GP合成过程中所需要的tRNA均来自于宿主细胞 【答案】A 【分析】病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。病毒进入细胞后，利用自己的核酸作为模板，利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质。埃博拉病毒是一种十分罕见的病毒，是RNA病毒遗传物质是RNA，由RNA和蛋白质组成。图示为RNA自我复制过程及蛋白质合成过程。 【详解】A、在①～④中，①为病毒进入细胞过程，不存在碱基互补配对；②为(-)RNA合成(+)RNA的过程，存在碱基互补配对；③为类似翻译过程，也存在碱基互补配对；④为(+)RNA合成(-)RNA的过程，存在(-)RNA合成(+)RNA的过程，所以，共有3个过程存在碱基互补配对，A错误； B、②为(-)RNA合成(+)RNA的过程，④为(+)RNA合成(-)RNA的过程，都需要酶，即都存在以RNA为模板合成RNA的酶，B正确； C、sGP蛋白是该病毒包膜上GP蛋白类似的蛋白，可以被埃博拉病毒的抗体结合，进而帮助该病毒逃逸免疫系统，C正确； D、病毒没有细胞结构，利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质，包括tRNA，D正确。 故选A。 17．为研究吸烟的危害，对年龄为33周岁男性的精液进行取样检查，结果如下。（注：a级：快速向前运动，b级：缓慢向前运动，精子运动快慢是决定能否与卵细胞结合的一个重要因素） 项目 不吸 烟组 吸烟组 日吸烟量（支） 轻度≤9 中度10-19 重度≥20 人数 297 739 231 302 206 精子密度（106/mL） 55.6 51.4 54.1 52.7 51.2 活率（%） 57.7 48.1 56.1 53.8 34.5 a级（%） 18.7 14.9 18.7 15.5 13.2 a+b级（%） 34.8 29.5 34.8 30.1 24.8 基因甲基化差异（个） 高甲基化 参照 121 低甲基化 参照 68 以下分析不合理的是（    ） A．吸烟组精子的密度、活率等均比不吸烟组低 B．随日吸烟量的增加，精子的密度、活率等依次变差 C．吸烟组基因的甲基化异常不会遗传给下一代 D．结果提示吸烟有造成成年男性不育的风险 【答案】C 【分析】1、生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，基因的表达和表型发生可遗传的变化现象。 2、表观遗传学的主要特点： （1）可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传。 （2）可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。 （3）没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。 3、在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。 【详解】AB、吸烟对生殖功能的影响具体表现是：精子密度、活率、活动率明显降低，精子畸形率明显升高，且在一定范围内，吸烟程度越严重，影响越明显，AB正确； C、吸烟组基因的甲基化异常属于表观遗传，表观遗传能将性状遗传给下一代，C错误； D、根据表格数据可知，吸烟会导致精子密度、活率、活动率明显降低，所以吸烟有造成成年男性不育的风险，D正确。 故选C。 18．在许多脊椎动物和无脊椎动物的未受精的卵细胞质中储存大量mRNA，科学家为探究mRNA作用的发挥与卵细胞受精与否的关系，用海胆的未受精的卵和受精卵作实验材料进行了如下实验。将未受精和受精的海胆卵分别在含有14C—亮氨酸的条件下培养，结果如图一(0时间表示受精的时刻)；放线菌素D是RNA合成的抑制剂，在有或没有放线菌素D存在的情况下，海胆受精卵对14C—亮氨酸的掺入数量比较实验结果如图二。下列有关叙述错误的是 A．海胆受精卵与未受精卵中放射性同位素掺入量变化与蛋白质合成量有关 B．受精12分钟后，放射性同位素相对掺入数量增加是由于新合成了大量mRNA C．受精5小时内，细胞中主要以储存的mRNA为模板合成蛋白质 D．卵细胞质中储存的mRNA对海胆胚胎的早期发育起重要作用 【答案】B 【分析】分析曲线图一：未受精的卵细胞中14C-亮氨酸的掺入量变化很小，受精的卵细胞中14C-亮氨酸的掺入累积量较大。 分析曲线图二：图示是根据海胆受精卵在有放线菌素D和无放线菌素D存在情况下培养时，对14C标记的缬氨酸参与蛋白质合成的实验结果绘制的曲线图。受精后10小时前，随着时间的推移，蛋白质分子的放射性逐渐增强；受精后10小时后，对照组中蛋白质分子放射性短暂减弱后快速增强，而实验组先逐渐减弱后趋于平衡。 【详解】A、亮氨酸在细胞内用来合成蛋白质，图一中，海胆受精卵与未受精卵中放射性同位素掺入量变化与蛋白质合成量有关，A正确； B、受精12分钟后，受精的卵中放射性快速升高，而未受精的卵中放射性缓慢升高，这说明受精作用后可合成大量的蛋白质，B错误； C、图二中，在受精初期，加入放线菌素D的实验组和对照组的放射性无明显差别，说明细胞中主要以储存的mRNA为模板合成蛋白质，并不依赖新合成的mRNA，C正确； D、放线菌素D是RNA合成的抑制剂，图二中加入放线菌素D的组开始一段时间放射性同位素掺入量的变化与对照组一致，但一段时间后加入放线菌素D的组放射性同位素掺入量逐渐减弱，而对照组能合成新的mRNA，放射性逐渐增强，所以可说明卵细胞质中储存的mRNA对海胆胚胎的早期发育起重要作用，D正确。 故选B。 19．斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7。S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定 B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多 C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调 D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响 【答案】C 【分析】分析题图左图：实验自变量为不同温度，因变量为S1与S2基因的表达量，由图可知，相较于正常发育温度28℃，温度降低（23℃）会促进S1基因表达，抑制S2基因表达，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达；分析右图：实验自变量为发育温度与是否添加5-AZA，由图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，5-AZA则会在33℃的条件下促进S1基因表达。 【详解】A、根据题意以及题图结果可知，斑马鱼雌雄表型受基因S1、S2以及温度共同影响，A正确； B、由题左图可知，，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达，促使雄性数量偏多，B正确； C、由左图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，由右图可知，33℃的条件下，DNA甲基化抑制剂降低DNA甲基化水平，提高了S1基因的表达量，C错误； D、斑马鱼雌雄表型受环境温度的影响，因此全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响，D正确。 故选C。 20．核小体是染色质的基本单位，由DNA缠绕在组蛋白上形成，在DNA复制、转录、修复等过程中，核小体的位置和排列的密集程度会随之变化下列叙述正确的是（    ） A．组蛋白在细胞核内合成后参与核小体的组装 B．DNA复制时，核小体排列会变得更密集 C．位于核小体排列密集区域的转录可能被抑制 D．核小体排列疏松不利于RNA聚合酶与启动子结合 【答案】C 【分析】核糖体是蛋白质合成的场所，翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。真核基因启动子是在基因转录起始位点，其与RNA聚合酶结合后可以启动转录。 【详解】A、蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的，不是在细胞核中合成的，A错误； B、DNA复制时，需要解开双螺旋结构，因此推测核小体排列会变得更疏松，B错误； C、核小体排列密集不利于RNA聚合酶与启动子结合，从而可能抑制转录，C正确； D、核小体排列疏松有利于RNA聚合酶与启动子结合，进而启动转录，D错误。 故选C。 21．研究者将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞，产生的反义RNA能与正常mRNA互补结合，使牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低，花青素不同程度减少，花色由紫红变为粉白相间或全白色。下列叙述正确的是（    ） A．反义基因干扰了花青素合成酶的转录 B．导入的反义基因数量可影响花青素含量 C．反义基因和反义RNA的核苷酸种类相同 D．这体现出生物的性状不完全由基因决定 【答案】B 【分析】反义基因转录形成反义RNA，反义RNA能与正常mRNA互补结合，反义基因干扰了花青素合成酶的翻译，导致牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低。 【详解】A、反义RNA能与正常mRNA互补结合，故反义基因干扰了花青素合成酶的翻译，A错误； B、将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞，反义基因转录形成反义RNA，反义RNA能与正常mRNA互补结合，牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低，花青素不同程度减少，故导入的反义基因数量可影响花青素含量，B正确； C、反义基因的核苷酸是脱氧核苷酸，反义RNA的核苷酸是核糖核苷酸，C错误； D、反义RNA是由反义基因转录得到的，故不能体现出生物的性状不完全由基因决定，D错误。 故选B。 22．研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A．甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同 B．DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控 C．第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素 D．两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关 【答案】C 【分析】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。DNA分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。 【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序，A错误； B、由柱形图可知，DNA甲基化后，基因转录产物mRNA减少，因此甲基化影响转录过程，间接影响翻译过程，B错误； C、由第一幅图可知，相对于广灵大尾羊，湖羊组第33和63位点上的甲基化程度较高，导致AGPAT2基因mRNA较少，因此第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确； D、相对于广灵大尾羊，湖羊AGPAT2基因甲基化程度较高，转录受阻，该基因表达量较小，由此可知，两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D错误。 故选C。 23．研究发现，抑癌基因p15、p16等过度甲基化会导致细胞周期失常并最终引起骨髓增生异常综合征（MDS）。DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化，治疗MDS的药物地西他滨能抑制DNA甲基化转移酶活性。下列叙述错误的是（    ） A．DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列，但其表型可遗传 B．抑癌基因p15的甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与其启动子结合 C．药物地西他滨通过促进甲基化的DNA发生去甲基化来治疗MDS D．基因中的不同位置发生甲基化可能会对基因表达造成不同的影响 【答案】C 【分析】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。如甲基化会抑制基因的表达。 【详解】A、DNA甲基化是脱氧核苷酸的碱基上发生的甲基化修饰，不会改变相关基因的碱基序列，甲基化的DNA可遗传给下一代，其表型可遗传，A正确； B、若抑癌基因p15的甲基化正好发生在启动子部位，由于酶的专一性，可能会阻碍RNA聚合酶与其启动子结合，B正确； C、地西他滨能抑制DNA甲基化转移酶活性，抑制DNA的甲基化，而不是促进甲基化的DNA发生去甲基化，C错误； D、基因中的不同位置发生甲基化可能会对基因表达造成不同的影响，如发生在启动子会影响转录的起始、发生在终止子会影响转录的终止，D正确。 故选C。 24．真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状（见下图），此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是（    ） A．b段是此时该细胞未被转录的区段 B．f是rRNA基因转录产物的5'末端 C．RNA聚合酶的移动方向是由右向左 D．新合成的RNA上附着大量核糖体 【答案】D 【分析】遗传信息的转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化。 【详解】A、据图可知，b阶段是无RNA产物，故b段是此时该细胞未被转录的区段，A正确； B、基因的转录是从5'向3'端，据RNA的长度可知，f是rRNA基因转录产物的5'末端，B正确； C、据RNA的长度可知，RNA聚合酶的移动方向是由右向左，C正确； D、RNA合成后要经过加工才能成为成熟的RNA，故新合成的RNA无大量核糖体，D错误。 故选D。 25．小鼠常染色体上的Igf2基因存在促生长的A和无此功能的a两种类型。DNA甲基化修饰通常会抑制基因的表达。甲基化修饰对Igf2基因传递的影响如下图。对该图的分析不正确的是（    ） A．雌鼠的A基因来自它的父本 B．雌雄鼠基因型相同表型不同 C．雌雄鼠杂交子代的表型比例为3：1 D．甲基化不改变Igf2基因碱基序列 【答案】C 【分析】据图可知，雄鼠产生的雄配子中A基因去甲基化，a基因没有甲基化，雌鼠产生的雌配子中无论含有A还是a基因的都会发生甲基化。 【详解】A、由于雌鼠产生的雌配子中A基因发生了甲基化，而雄鼠产生的雄配子中A基因没有甲基化，因此雌鼠中没有发生甲基化的A基因来自它的父本，A正确； B、雄鼠中A基因发生了甲基化，不能表达，但a基因可以表达，雌鼠中a基因发生了甲基化，不能表达，但A基因能表达，A基因具有促生长作用，a基因无此功能，因此雌雄鼠基因型相同表型不同，B正确； C、设甲基化的基因用1标记，则A1a雄鼠产生的雄配子为A∶a=1∶1，Aa1雌鼠产生的雌配子为A1∶a1=1∶1，因此雌雄鼠杂交子代的基因型和比例为AA1∶A1a∶Aa1∶aa1=1∶1∶1∶1，发生甲基化的A基因不能表达，因此子代表型比例为1∶1，C错误； D、DNA甲基化修饰通常会抑制基因的表达，但不改变Igf2基因碱基序列，D正确。 故选C。 二、非选择题：共5题，共50分。 26．成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 (1)父子传代效应可能由 改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体 不变，但 和表型发生可遗传变化的现象。 (2)科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得 。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在 水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 (3)水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明 。 (4)海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因： 。 【答案】(1) 遗传物质 基因碱基序列 基因的表达 (2) 子代在高脂饮食时更容易肥胖 组织、细胞 (3)父本获得性肥胖，使子代小鼠的空间学习记忆能力下降 (4)高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降 【分析】可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，是不可遗传的变异，不能遗传给后代。 【详解】（1）父子传代效应是指由父亲遗传给子女的基因,它们可以影响子女的生理特征、行为习惯以及其他生物特征，基因这种现象可能是由遗传物质发生改变引起的，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体基因碱基序列不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象； （2）由题意“子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著”可知，父代获得性肥胖使得子代在高脂饮食时更容易肥胖，观察并比较各组小鼠肝脏切片，进一步在组织、细胞水平支持上述结论； （3）由图3可知，喂养相同天数时对照组小鼠找到平台的时间短，表明父本获得性肥胖使子代小鼠的空间学习记忆能力下降； （4）由图4可知，两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因是高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降。 27．大豆是重要的粮油作物，我国中、轻度干旱的潜在耕地面积较大，培育抗旱大豆新品种对确保粮食安全有重要意义。研究人员发现，在模拟干旱的环境中，大豆转录调控蛋白Gm的含量明显增高。 (1)表达Gm蛋白的过程包括转录和翻译，参与这一过程的RNA是 。 (2)基因CIPK9的表达产物直接调控气孔的关闭。研究人员通过一定技术改变植物体内Gm基因的表达量并检测CIPK9的mRNA含量，结果如图1所示。实验结果说明Gm蛋白可 CIPK9的转录。 (3)为证明Gm蛋白是通过与CIPK9基因上游的启动子区域结合调控其转录的（图2），研究人员设计了如下表的荧光素酶（催化荧光素氧化产生荧光）报告基因实验，通过在荧光素酶基因前插入不同的启动子序列来研究基因表达的调控。 组别 1 2 3 4 报告基因及前端序列       过表达Gm基因 - + - + ①实验应在 （选填“正常”或“干旱”）条件下进行。检测的指标为 。 ②请预期第2、3、4组的实验结果并补充在答题卡图中 。 (4)Gm基因的启动子与组蛋白相互缠绕，组蛋白特定位点的甲基化水平与缠绕的紧密程度呈正相关。检测不同条件下大豆细胞中Gm基因所缠绕的组蛋白甲基化的水平，同时检测去甲基化酶JMJ30在干旱胁迫下表达水平的变化，结果如图3所示。请结合上述所有实验结果，用箭头和文字构建大豆耐受干旱胁迫的通路 。 【答案】(1)rRNA、mRNA、tRNA (2)促进 (3) 正常 荧光强度    (4)干旱处理→JMJ30表达水平增高→Gm启动子缠绕的组蛋白甲基化水平降低→Gm 基因与组蛋白的缠绕变松散→Gm 基因的表达水平增高→（Gm 蛋白含量增高）→促进 CIPK9基因的表达→引起气孔关闭，减少水分散失→抵抗干旱胁迫 【分析】1 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；游离在细 胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 2 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。 【详解】（1）合成蛋白的场所，即翻译的场所是核糖体，核糖体由rRNA（核糖体RNA）和蛋白质组成，翻译的模板为mRNA（信使RNA），翻译过程的搬运工具是tRNA（转运RNA），可见表达Gm蛋白的过程包括转录和翻译，参与这一过程的RNA是rRNA、mRNA、tRNA。 （2）分析图1可知，与对照相比，Gm蛋白增多，则CIPK9基因的mRNA含量增多，Gm蛋白减少，则CIPK9基因的mRNA含量减少，可见Gm蛋白可促进CIPK9基因的转录。 （3）题干信息：在模拟干旱的环境中，大豆转录调控蛋白Gm的含量明显增高；为了验证为证明Gm蛋白是通过与CIPK9基因上游的启动子区域结合调控其转录，题表中提供了过表达Gm基因，实验应在正常条件下进行，研究人员设计了如下表的荧光素酶（催化荧光素氧化产生荧光）报告基因实验，通过在荧光素酶基因前插入不同的启动子序列来研究基因表达的调控，可见检测的指标为荧光强度。 分析题表可知，1组和2组中报告基因及前段序列为CIPK9启动子正常序列+荧光素酶基因，1组不加过表达Gm基因，2组加过表达Gm基因，可见1组和2组形成对照，根据实验验证的目的可知，1组荧光强度较低，2组荧光强度显著高于组1；3组和4组中报告基因及前段序列为CIPK9启动子突变序列+荧光素酶基因，3组不加过表达Gm基因，4组加过表达Gm基因，可见3组和4组形成对照，根据实验验证的目的可知，3组和4组荧光强度相同且低于组1或与组1相近。用柱形图表示如下： （4）分析图3可知，干旱条件下，Gm启动子区域组蛋白甲基化水平显著降低；在0-12小时内，随着干旱处理时间延长JMJ30基因表达水平增加增加，根据小问2和小问3的实验结果，可知大豆耐受干旱胁迫的通路为干旱处理→JMJ30表达水平增高→Gm启动子缠绕的组蛋白甲基化水平降低→Gm 基因与组蛋白的缠绕变松散→Gm 基因的表达水平增高→（Gm 蛋白含量增）→促进 CIPK9基因的表达→引起气孔关闭，减少水分散失→抵抗干旱胁迫。 28．野生型果蝇眼色为红褐色（纯系），某实验室发现了亮红眼果蝇（眼色基因用B、b表示）。为揭示亮红眼的遗传特性，开展了系列实验。 (1)野生型果蝇与亮红眼果蝇正交、反交结果如下表。分析结果可知，亮红眼由位于 染色体上的 基因控制。 后代 正交（野生型♀×亮红眼♂） 反交（野生型♂×亮红眼♀） 野生型 亮红眼 野生型 亮红眼 290♂：329♀ 0 256♂:281♀ 0 110♂:105♀ 34♂：35♀ 131♂:132♀ 37♂：44♀ (2)已知果蝇长翅（V）对残翅（v）为显性，且v基因位于2号染色体上。果蝇灰体（E）对黑檀体（e）为显性，且e位于3号染色体上。为进一步确定亮红眼基因的位置，开展如下两组杂交实验。 ①图1中与亮红眼残翅果蝇进行 实验，结果说明两对基因的遗传符合 定律，即亮红眼基因 （是/不是）位于2号染色体上。 ②根据图2杂交实验结果，请在图3中标出红褐眼灰体两对基因的位置（图中竖线代表两对同源染色体）。假若子代中出现了少量红褐眼灰体和亮红眼黑檀体果蝇，说明减数分裂产生配子的过程中发生了 。 ③控制猩红眼的s基因位于3号染色体上，且猩红眼和亮红眼都是野生型突变而来。将亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，均表现为亮红眼，说明亮红眼基因与猩红眼基因 （是/不是）等位基因。请说明理由 。 (3)研究发现，亮红眼果蝇的眼黄素运输蛋白基因（基因）内部插入了片段，导致基因表达的翻译过程提前终止，产生的肽链无法形成正确的空间结构，从而导致果蝇眼色改变。请解释提前终止的原因 。 【答案】(1) 常 隐性 (2) 测交 （基因）自由组合 不是 四分体（同源染色体）中的非姐妹染色单体互换 是 亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，F1均表现为亮红眼，说明亮红眼相对于猩红眼来说是显性性状，b和s基因为位于3号染色体相同位置的基因，即为等位基因。 (3)由于基因的插入突变，导致终止密码子提前出现，翻译提前终止 【分析】分析杂交试验，可知无论正交反交，F1都是野生型，F1雌雄个体相互交配，F2性状分离比都近似为3野生型：1亮红眼，而且与性别无关（雌雄比例都接近1：1），所以该变异符合基因分离定律，所以亮红眼的产生是隐性基因突变，而且位于常染色体上。 【详解】（1）分析杂交试验，可知无论正交反交，F1都是野生型，F1雌雄个体相互交配，F2性状分离比都近似为3野生型：1亮红眼，而且与性别无关（雌雄比例都接近1：1），所以该变异符合基因分离定律。所以亮红眼的产生是隐性基因突变，而且位于常染色体上。 （2）①纯合亮红眼长翅果蝇与纯合红褐眼残翅果蝇杂交F1都是红褐眼长翅果蝇，则亲本基因型为bbVV×BBvv，F1为BbVv，F1和亮红眼残翅果蝇杂交即BbVv×bbvv，为测交实验，测交结果为1：1：1：1，符合基因的自由组合定律，即亮红眼基因不位于2号染色体上； ②同①的方法分析，亲本基因型为bbEE×BBee，F1为BbEe，F1测交后代分离比不为1：1：1：1，说明这两对基因不符合基因自由组合定律．即Bb和Ee都位于同一条染色体上--3号．因亲本为bbEE和BBee，说明b和E在同一条染色体，B和e在同一条染色体，BbEe产生的配子中，bE、Be应该是多数，假若子代中出现了少量红褐眼灰体和亮红眼黑檀体果蝇，说明产生了BE、be配子，说明F1减数分裂产生配子的过程中发生了四分体（同源染色体）中的非姐妹染色单体互换； ③控制猩红眼的s基因位于3号染色体上，且猩红眼和亮红眼都是野生型突变而来。将亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，F1均表现为亮红眼，说明亮红眼基因与猩红眼基因是等位基因，原因是亮红眼果蝇与猩红眼果蝇杂交，F1均表现为亮红眼，说明亮红眼相对于猩红眼来说是显性性状，b和s基因为位于3号染色体相同位置的基因，即为等位基因。 （3）亮红眼果蝇的眼黄素运输蛋白基因（sc基因）内部插入了DNA片段，导致sc基因表达的翻译过程提前终止，是由于基因的插入突变，导致终止密码子提前出现，翻译提前终止。 29．遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题： (1)如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为 。过程②发生的场所是 ，其模板是 。 (2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的 过程。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能 （“促进”或“抑制”）DNMT蛋白活性。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能抑制DNMT3基因表达，为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。 1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 ① ② 其他条件相同且适宜。 工蜂 B组 注射适量DNMT 3siRNA溶液 饲喂花粉和花蜜 ③ (5)综上所述，性状是 的结果。 【答案】(1) CUUGCCAGC（或5’-CUUGCCAGC-3’） 核糖体 mRNA (2)转录 (3)抑制 (4) 注射等量不含DNMT3 siRNA溶液（注射等量无关siRNA溶液） 饲喂花粉和花蜜 蜂后（或蜂王） (5)基因和环境共同作用 【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加.上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化，那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的，如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用，蜜蜂幼虫就会发育成蜂王，和喂它蜂王浆的效果是一样的。 【详解】（1）过程①表示转录，若①以基因的β链为模板，根据碱基互补配对原则，以及RNA聚合酶的移动方向（沿着DNA链3'→5'方向移动），则虚线框中合成的RNA的碱基序列为5'-CUUGCCAGC-3'。过程②是以RNA为模板合成蛋白质的过程，表示翻译，翻译的场所是细胞质中的核糖体；翻译的模板是mRNA。 （2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，若DNA甲基化若发生在基因的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的转录过程。 （3）蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，由此可推测，蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT蛋白活性，幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。 （4）已知DNMT3siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，即抑制DNMT3基因表达。本实验的目的是验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，因此实验的自变量为是否注射适量的DNMT3siRNA抑制DNMT3基因表达DNMT3，因变量是雌蜂幼虫发育的结果，据此设计实验如下：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理作为对照组，B组注射适量的DNMT3siRNA，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。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素。 （5）如果没有蜂王浆中的蛋白的影响，雌性蜜蜂幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂，受基因控制，如果有蜂王浆中的蛋白的影响，蜂王浆蛋白导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后，该过程环境影响了基因的表达，综上所述，性状是基因和环境共同作用的结果。 30．启动子和增强子是基因中与基因表达相关的区域，转录因子可通过与启动子和增强子结合，调控基因的表达。 (1)基因表达分为 两个过程， 酶与基因的启动子区域结合后开启转录过程。 (2)科研人员开发基因表达调控体系：dCas9可分别与转录因子和gRNA结合形成复合物，gRNA遵循 原则与特定基因的某段脱氧核苷酸序列结合，从而确保该体系的特异性。 (3)科研人员利用该体系，对两种细胞的同一基因的表达进行调控。得到下表结果（数字为表达量相对值）。据表可知，对两种细胞的该基因均能提高表达量的gRNA结合位置为 。                  gRNA结合位置细胞种类 启动子 启动子+增强子m 启动子+增强子n U细胞 60 85 75 H细胞 20 18 100 (4)科研人员对同一细胞中的等位基因A、a 的表达调控进行研究，当gRNA－dCas9－转录因子复合物结合在基因的不同区域时（见图1），表达结果如图2 所示。 依据实验结果分析，显著提高 A 基因表达量的 gRNA－dCas9－转录因子复合物结合位点为 ，结合图 1 分析，其原因是 。 (5)综上所述，科研人员利用gRNA－dCas9－转录因子复合物体系研发治疗癌症的新药时，可借鉴的设计思路为 。 【答案】(1) 转录和翻译 RNA聚合 (2)碱基互补配对 (3)启动子+增强子n (4) 启动子+E1、启动子+E2或启动子+E4 A、a基因上的E1～E6增强子碱基序列不同，gRNA 能与E1、E2或E4增强子结合，提高A基因表达量 (5)设计转录因子复合物增强抑癌基因的表达，降低原癌基因的表达量 【分析】启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 【详解】（1）基因的表达分为转录和翻译两个过程，在DNA转录模板上存在启动子，启动子是RNA聚合酶结合位点，RNA聚合酶与启动子区域结合后启动转录。 （2）根据题意可知dCas9可分别与转录因子和gRNA结合形成复合物，dCas9与gRNA都是由核苷酸形成的产物，在形成复合物过程中，gRNA遵循了碱基互补配对原则与特定的某段脱氧核苷酸序列结合，对基因表达进行调控。 （3）对两种细胞的同一基因的表达进行调控后，根据表结果可知，gRNA同时与启动子和增强子m结合时，在U细胞中基因表达量提高，但是在细胞H中基因表达量受到抑制。gRNA与启动子和增强子n同时结合时，在U细胞和H细胞中，基因表达量均提高，因此两种细胞的该基因均能提高表达量时，gRNA结合位置为启动子和增强子n。 （4）分析图2可知，gRNA-dCas9-转录因子复合物结合位点为启动子+E1、启动子+E2或启动子+E4时，A基因表达量的显著提高，均远远大于50%；A、a基因上的E1～E6增强子碱基序列不同，gRNA 能与E1、E2或E4增强子结合，从而提高A基因表达量。 （5）利用gRNA-dCas9-转录因子复合物可以提高某基因的表达来研发治疗癌症的新药，其设计思路为设计转录因子复合物增强抑癌基因的表达，降低原癌基因的表达量，进而抑制癌细胞的增殖，达到治疗癌症的目的。 26 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$