2026届高三生物学一轮复习作业25：基因表达与性状的关系

基因表达与性状的关系 一、选择题(本题9小题，每题2分，共18分) 1.(2025·广东东莞调研)囊性纤维化发生的一种主要原因是，患者肺部支气管上皮细胞转运氯离子的载体蛋白功能发生异常，这跟控制该蛋白质合成的基因缺失三个碱基对有关。下列叙述错误的是(　　) A.正常人载体蛋白在运输氯离子时发生的空间结构的改变是可逆的 B.患者支气管上皮细胞运载氯离子的载体蛋白结构异常导致其功能异常 C.该病例可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 D.囊性纤维化的直接原因是编码氯离子的载体蛋白基因突变 2.(2025·福建泉州期末)下列有关基因和性状的叙述，正确的是(　　) A.S型肺炎链球菌的致病性状受核基因表达产物的直接控制 B.基因可通过其转录产物控制代谢过程，进而控制生物体的性状 C.老年人白发是相关基因不能控制酪氨酸酶合成，导致黑色素不能正常合成引起的 D.环境相同的情况下，基因型相同的个体间不会发生可遗传的表型差异 3.(2023·福建三模)涡虫是一种再生能力较强的动物。科学研究发现，若将一只长约2 cm的涡虫切成279份，则每一份都会发育成为一条完整的涡虫。下列叙述错误的是(　　) A.涡虫不同部位的细胞内DNA和RNA的含量均相同 B.涡虫切块发育成完整涡虫的过程中有细胞的衰老和凋亡 C.涡虫切块发育成完整涡虫的过程伴随基因的选择性表达 D.研究涡虫的再生基因可能为延长人类寿命提供新思路 4.(2025·广东佛山调研)不同药物的抗菌机制如表所示，下列叙述正确的是(　　) 药物 抗菌机制 红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸 环丙沙星 抑制细菌DNA的复制 利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性 万古霉素 抑制细菌细胞壁的合成 A.红霉素起到抗菌作用的原因是阻断和抑制了细菌蛋白质的合成 B.环丙沙星可用于抑制艾滋病病毒、流感病毒在人体细胞内的增殖 C.利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性，阻断了细菌DNA的翻译过程 D.万古霉素阻断了构成细菌细胞壁的几丁质合成，从而抑制细菌增殖 5.(2025·广东湛江质检)一个蜜蜂群体中，蜜蜂在雌性幼虫时期持续食用蜂王浆，蜂王浆能抑制Dnmt3基因表达合成甲基化转移酶3(dnmt3)，从而导致核DNA甲基化减少，最终发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工蜂。下列分析正确的是(　　) A.蜜蜂幼虫发育成成虫涉及到细胞增殖、分化、衰老和凋亡 B.核DNA甲基化减少的细胞内相关基因的mRNA翻译水平增加 C.dnmt3在细胞质中需内质网和高尔基体的加工后，经核孔进入细胞核起作用 D.Dnmt3基因表达增强的雌性幼虫食用普通花蜜也能发育成蜂王 6.(2025·广东佛山调研)机体衰老的过程中，某些特定抑癌基因或DNA损伤修复基因的多个碱基发生甲基化，会对癌症的发生和发展起决定性作用。基于上述原因，老年癌症治疗方法不可能是(　　) A.敲除癌细胞中的特定抑癌基因或DNA损伤修复基因 B.诱导癌细胞中抑癌基因或DNA损伤修复基因的去甲基化 C.促进特定抑癌基因或DNA损伤修复基因的表达 D.使用抗癌药物联合甲基化抑制剂调控癌细胞的分裂 7.(2025·河南百师联盟联考)细胞内活性氧(ROS)的积累能激活热休克因子HSFA的表达，从而增强细胞对高温环境的适应性。研究发现高温能促使植物细胞合成一种小分子RNA——miRNA398，miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，其调节过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.HSFA对miRNA398的调节能维持ROS含量的相对稳定 B.miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD的表达 C.相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强 D.miRNA398调控植物对高温环境的适应可能是一种表观遗传 8.(2025·广东惠州模拟)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。下列叙述正确的是(　　) A.甲基化可以促进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.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分 D.处理后细胞Ⅱ的子代细胞也不能合成催乳素 9.(2025·安徽部分学校模拟)组蛋白乙酰化会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合，当其失调时不仅会引发乳腺癌，还会促进癌细胞转移。组蛋白与DNA的结合对转录表现为抑制作用。有研究发现原发性乳腺癌中的一种赖氨酸乙酰化酶P300表达显著升高。下列相关叙述正确的是(　　) A.组蛋白乙酰化程度与基因转录活性呈负相关 B.组蛋白去乙酰化酶抑制剂可用于抑制乳腺肿瘤的生长 C.组蛋白去乙酰化酶在启动子上的富集通常与转录激活有关 D.组蛋白乙酰化是所有生物中一种重要的蛋白质翻译后修饰方式 二、非选择题(共22分) 10.(22分)(2025·江苏连云港模拟)表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA)调控异常等因素。据图分析回答下列问题： (1)(6分)组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于______________识别并结合在启动子部位，进行转录；而当____________________的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而________相关基因的表达。 (2)(4分)miRNA通过____________方式与靶向mRNA的序列结合，在__________(填“转录前”“转录后”或“翻译后”)抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (3)(8分)在研究肿瘤发生机制时发现，基因的________区域高甲基化则可能导致____________的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次____________________________________，都可引起肿瘤的发生。 (4)(4分)DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，该过程________(填“会”或“不会”)改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测可以治疗肿瘤的原因：___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 参考答案 1.D　[正常人的载体蛋白在运输氯离子时发生的空间结构的改变是可逆的，这是蛋白质正常功能的一部分，以适应细胞的需要，A正确；由于基因突变，患者支气管上皮细胞运载氯离子的载体蛋白结构异常导致其功能异常，B正确；基因控制生物性状的方式有两种，一种是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，一种是基因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，该实例中基因控制生物体性状的方式是通过控制蛋白质的结构直接控制，C正确；囊性纤维化的直接原因是氯离子载体蛋白的结构和功能异常，编码氯离子的载体蛋白基因突变是导致这种异常的根本原因，基因突变影响了蛋白质的合成，进而影响了其功能，D错误。] 2.B　[S型肺炎链球菌的致病性状是受多糖类的荚膜控制的，它不是基因表达的直接产物，A错误；基因可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，有些酶的化学本质是RNA，属于转录产物，B正确；老年人白发是体内酪氨酸酶的活性减弱使黑色素合成减少导致的，C错误；环境相同的情况下，基因型相同的个体可能因为DNA甲基化、染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰，进而使个体间产生可遗传的表型差异，D错误。] 3.A　[涡虫个体发育的过程涉及细胞的分裂和分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此不同部位的细胞内DNA含量相同，但蛋白质和RNA的含量不同，A错误；发育成完整个体的过程中，会经历细胞分裂、分化、衰老和死亡(包括凋亡)，B正确；离体涡虫切块的细胞发育成完整涡虫的过程中会发生增殖分化，形成各种组织和器官，细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；涡虫是具有较强再生能力的动物，所以研究涡虫的再生基因利于寻找延缓人体器官衰老、延长人类寿命的方法，D正确。] 4.A　[红霉素与核糖体结合后，抑制肽链的延伸，从而抑制翻译过程，因此，红霉素起到抗菌作用的原因是阻断和抑制了细菌蛋白质的合成，A正确；艾滋病病毒、流感病毒的遗传物质是RNA，而环丙沙星抑制的是细菌DNA的复制，B错误；DNA的转录过程需要RNA聚合酶，利福平抑制细菌DNA的转录过程，C错误；几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，构成细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，D错误。] 5.A　[蜜蜂幼虫发育成成虫涉及到细胞增殖、分化、衰老和凋亡，这是生物体发育过程中常见的细胞生命历程，A正确；核DNA甲基化减少会导致相关基因的转录增加，但这并不一定直接说明mRNA翻译水平增加，翻译水平还受其他因素调控，B错误；dnmt3是甲基化转移酶，主要在细胞核中起作用，不需要内质网和高尔基体的加工，C错误；根据题干信息，蜂王浆能抑制Dnmt3基因表达，从而导致核DNA甲基化减少，进而促使幼虫发育成蜂王，因此如果雌性幼虫体内Dnmt3基因表达增强(即增加甲基化转移酶3的合成)，会导致其核DNA甲基化增加，不会发育成蜂王，D错误。] 6.A　[敲除癌细胞中的特定抑癌基因或DNA损伤修复基因不一定会引起多个碱基发生去甲基化，不能用来治疗老年癌症，A符合题意；由题意可知，某些特定抑癌基因或DNA损伤修复基因的多个碱基发生甲基化，会对癌症的发生和发展起决定性作用，因此诱导癌细胞中抑癌基因或DNA损伤修复基因的去甲基化，以及促进特定抑癌基因或DNA损伤修复基因的表达，都能用来治疗老年癌症，B、C不符合题意；抗癌药物联合甲基化抑制剂可以抑制某些特定的抑癌基因和DNA损伤修复基因的甲基化，可能是治疗老年癌症的方法，D不符合题意。] 7.A　[HSFA促进minRNA398的表达，从而抑制CSD基因的表达，而CSD基因能编码超氧化物歧化酶，催化超氧化物转化为氧气和过氧化氢，降低细胞内活性氧的积累，故HSFA对miRNA398的调节会导致细胞内ROS的积累，A错误；miRNA398表达会使其靶基因CSD的mRNA降解，所以miRNA398能在翻译水平上抑制其靶基因CSD的表达，B正确；相比正常植株，CSD基因缺失突变体对高温适应性更强，CSD基因缺失突变体无法生成超氧化物歧化酶，导致细胞内ROS积累，激活HSFA的表达，从而增强对高温的适应性，C正确。] 8.B　[由题意可知，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，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A错误；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；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按催乳素合成基因是否甲基化划分的，C错误；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，D错误。] 9.B　[转录需要解旋，组蛋白与DNA的结合对转录表现为抑制作用，组蛋白乙酰化可破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合，所以组蛋白乙酰化程度与基因转录活性呈正相关，A错误；组蛋白乙酰化导致染色质处于疏松状态，组蛋白去乙酰化酶使染色质处于紧密状态，组蛋白去乙酰化酶抑制剂使染色质处于疏松状态，故可用于抑制乳腺肿瘤的生长，B正确；组蛋白去乙酰化酶的富集使染色质中组蛋白和DNA保持紧密结合的状态，而转录需要解旋，所以组蛋白去乙酰化酶在启动子上的富集通常与转录被抑制有关，C错误；组蛋白乙酰化作用于染色质，可破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合，但原核生物中无染色质，故其不是所有生物中的蛋白质翻译后修饰方式，D错误。] 10.(1)RNA聚合酶　组蛋白去乙酰化酶　抑制　(2)碱基互补配对　转录后　(3)启动子　抑癌基因　基因突变/碱基的替换、增添或缺失　(4)不会　既降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性 解析　(1)组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动子部位结合，启动转录；组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合使染色质处于紧密状态，抑制相关基因的表达。(2)miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；mRNA是转录后的产物，转录产物mRNA与miRNA结合，抑制翻译过程。(3)启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基因的表达；原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变(或碱基的替换、增添或缺失引起基因碱基序列的改变)，都可引起肿瘤的发生。(4)DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，未改变基因的序列，因此不会改变生物体的遗传信息；生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿扎胞苷可能既降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性，从而可以治疗肿瘤。 学科网（北京）股份有限公司 $$