第4章 基因的表达单元学能测评-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册同步练习册（人教版）

第4章单元学能测评 录起始，可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启 1.A[由题干“人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后，其mRNA 动子而发挥作用，D正确。] 上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成 6.B[据题图可知，酶F最终可催化青蒿素的形成，而酶G催 该位置相应的密码子变为终止密码子UAA”,可知该终止密 化其他产物的形成，故为了较大地提高青蒿素产量，可促进 码子这里原来是5'-CAA-3',那么其对应的DNA模板链序 F基因表达，抑制G基因表达，A正确：酶的特异性不仅取决 列为5'-TTG-3',B、C、D错误，A正确。] 于底物，还取决于酶的活性位点的结构和化学性质，虽然酶 2.D[tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相 F和酶G催化的底物都是FPP,但这并不意味着它们的组成 连，A错误；反密码子为5'CAU-3'的tRNA只能与密码子 和结构都相同，故两种酶的组成和结构不一定相同，B错误； 3'-GUA5'配对，只能携带一种氨基酸，B错误；核糖体读取 ①③都是基因指导蛋白质合成的过程，代表转录和翻译，翻 到终止密码子时翻译结束，RNA中终止密码子没有相应 译时需要mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA 的tRNA结合，C错误；由题知，在密码子第3位的碱基A、 (参与构成核糖体)的参与，C正确：青蒿素的合成涉及多个 U或C可与反密码子第1位的I配对，这种摆动性增加了反 基因和酶，说明性状的形成通常是多个基因共同作用的结 密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持 果，而不是单一基因决定的，即性状与基因的关系并不都是 物种遗传的稳定性，D正确。] 一一对应的，D正确。] 3.D「云南海拔高紫外光强，紫外光激活的紫外光受体可促 7.B[据题干信息“真核细胞在应激时，mRNA和蛋白质相互 进相关基因表达，增加花青素苷合成，A正确：鲜切花褪色与 作用形成应激颗粒M,应激解除时会消失”可知，应激颗粒 M参与调控细胞的翻译过程，A错误：相分离形成的高浓度 花青素苷降解相关，糖类可促进相关基因表达，增加花青素 凝聚体是生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成的无膜 苷合成，从而延缓褪色，B正确；昼夜温差大时，白天高温促 结构，其形成和解聚高度动态且可逆，例如真核细胞在应激 进光合作用积累糖类，夜间低温减少呼吸消耗，可积累更多 糖类，糖类可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成， 时mRNA和蛋白质相互作用形成应激颗粒M,应激解除时 花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，所以 会消失，B正确；溶酶体是由单层膜包裹的小泡，内部含有多 昼夜温差大，有利于呈色，C正确；紫外光受体被激活后，可 种水解酶，这些水解酶通过核糖体合成，而不是通过弱相互 作用形成的高浓度凝聚体，C错误；大肠杆菌为原核生物，只 促进相关基因表达，增加花青素苷合成，所以紫外光受体基 有核糖体一种细胞器，无中心体，D错误。] 因表达水平越高，花青素苷合成量应越多，两者应为正相 8.B[OSAGO2基因发生突变会导致OSAGO2基因的碱基序 关，D错误。] 列发生变化，不会引起OsNAC300基因的碱基序列发生变 提示 化，A错误；由题干信息“突变型水稻与野生型水稻相比， 根据题意，花青素苷是决定花色（色彩呈现）的主要色 OSAGO2基因发生突变，会使叶片合成叶绿素的功能受损从 素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促 而诱发叶片早衰。OsAGO2蛋白结合到OsNAC300基因的 进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。 启动子部位，诱发DNA甲基化从而抑制了OsNAC3O0基因 4.D[由题意可知，细胞I和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱 的表达，OSNAC300蛋白可直接调控衰老基因OsNAP正常 基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅 表达，从而使叶片早衰”，可知野生型水稻中的OSAGO2蛋 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 白高表达，抑制了OsNAC300基因的表达，最终使衰老基因 的转录，A正确：细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳 OsNAP不能正常表达，使叶片不早衰，B正确；OSAGO2蛋 素，说明氨胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确：甲 白结合到OsNAC300基因的启动子部位，诱发DNA甲基化 基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成 从而抑制了基因转录过程的正常进行，C错误；敲除衰老基 催乳素，这一特性也可遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞 因OsNAP后，不会使叶片合成叶绿素的功能受损，但不一 能合成催乳素，C正确：题中细胞I和细胞Ⅱ两种类型就是 定可促进叶片合成叶绿素，D错误。] 按基因是否甲基化划分的，D错误。] 9.C「一种氨基酸可以对应一个或多个密码子，如Gu可对应 5.C[因为蛋白W能抑制核基因P和M的转录起始，转录发 GAG和GAA,A正确；基因E的终止密码子的2个碱基在 生在细胞核中，所以蛋白W在细胞核中发挥调控功能，A正 182号位的氨基酸上，起始密码子的第一个碱基是第164号 确；敲除基因W后，就不会有蛋白W抑制核基因P和M的 位，基因E的碱基数是182×3一2-163=381，每三个碱基 转录起始，P和M能正常表达，有助于提高水稻抗虫性和产 决定一个密码子，381/3=127，B正确：基因D和E均以该 量，B正确；在基因P缺失突变体水稻中，本身就没有基因 DNA单链的互补链为模板进行转录，C错误；基因重叠可使 P,因为没有基因P来发挥提高抗虫性的作用，增加基因W 有限的DNA储存更多的遗传信息，D正确。] 的表达量也无法提高其抗虫性，C错误；转录起始需要RNA:1O.A[由题图可知，早期pN蛋白和RNA聚合酶结合，使转 聚合酶识别基因的启动子，蛋白W能抑制核基因P和M转 录扩展至其他基因区段，说明pV是一种抗终止的调节蛋 28 白，A正确；由早期转录过程可知，N基因和c0基因都按 错误；启动子不被转录，因此易挥发基因转录出的RNA 照模板链3→5'的方向转录，RNA的延伸方向都是5'→ 中不含有启动子区域序列的互补序列，B错误：DNA甲基 3',但二者模板链不同，B错误；如果转录始终在t、2位点 化干扰了PolⅡ与启动子的结合从而抑制基因转录，并非直 终止，说明转录没有扩展到终止子下游，表明入噬菌体未侵 接抑制翻译，C错误；DNA甲基化属于表观遗传，表观遗传 染成功，C错误；入噬菌体的N基因和cro基因的终止子下 可遗传给后代，易挥发基因的甲基化修饰能通过番茄的有 游存在多种基因区段，多种基因区段不会只有两种蛋白质 性生殖遗传给下一代，D正确。] 表达，D错误。] 16.B[敲除染色体上METTL8基因，会使METTL8蛋白不 点拨 能合成，进而影响线粒体中mt-tRNATh的甲基化修饰，导 入噬菌体的N基因和c0基因如题图所示，两个基因的 致神经干细胞线粒体内的翻译及呼吸过程受阻。这体现的 终止子下游存在多种基因区段，结合题图可知，若转录跃迁 是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物 过2点，说明侵染成功。 性状，并非直接控制蛋白质结构，A错误。根据题意，神经 干细胞线粒体内的METTL8蛋白能催化线粒体DNA控 11.A[起始密码子存在于mRNA中，而不是基因的编码区， 制合成的mt-tRNAThr发生甲基化修饰，进而使其发挥正确 A错误；重叠基因中的不同基因选择性表达，说明基因的重 功能，即携带氨基酸到达核糖体参与遗传信息的翻译过程， 叠可能对基因表达具有调控作用，B正确；人类神经纤维病 B正确。METTL8基因位于染色体上，属于核基因，C错 I型基因内含子中含有3个小基因（由互补链编码），由此 误。药物P能增强METTL8基因的表达，使神经干细胞 推测重叠基因的转录方向可能不是一致的，C正确：根据题 线粒体内的翻译及呼吸过程正常进行，从而抑制神经干细 意，重叠基因里不同的基因共用了相同的序列，这样就增大 胞加速分化，维持神经干细胞的数目，而不是促进神经干细 了遗传信息储存的容量，因此这是一种充分利用碱基资源 胞的分裂来增加其数目，D错误。] 的机制，D正确。] 17.A[基因沉默是指相关基因无法表达，而CRISPRon能逆 12.A[RAV1结合CDPK27基因的启动子序列从而影响转 转基因沉默，即有助于基因与RNA聚合酶结合以恢复表 录过程，降低该基因表达，A正确；高表达CDPK27基因植 达，A正确：蛋白质分子一般不含碱基，因此组蛋白与DNA 株中SUS3蛋白更容易被降解，番茄果实甜度低，B错误； 分子间不能通过碱基互补配对结合，B错误；组蛋白发生修 通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点 饰影响基因表达也属于表观遗传，C错误；CRISPRoff没有 可增加大果实甜度，因为其促进SS3磷酸化效果减弱，C错 改变基因碱基序列，D错误。] 误；CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因(Fe/fw) 18.B[检测B珠蛋白mRNA的含量作为对照，可排除实验中 高度连锁，不易交换。不能发生基因重组，不能得到大而甜 细胞自身其他因素等无关变量对基因表达检测的影响， 的果实，D错误。] A正确；观察实验结果可知，引入增强子后，人α珠蛋白基 13.D[过程①为转录过程，该过程中，RNA聚合酶可断开氢 因全部甲基化时也没有恢复表达，B错误；CG甲基化后与 键并催化磷酸二酯键的形成，A错误；由题图可知，hnRNA MeCP1蛋白结合会招募阻遏物影响基因表达，即CpG与 MCPI蛋白结合能力越强，基因表达强度越弱，二者呈负 在一些剪接过程中，保留了部分内含子，B错误；剪接RNA 相关，C正确；增强子通过与BRD4蛋白结合增强基因启动 翻译出的蛋白质种类不完全相同，C错误；同种基因的表达 子活性，提高BRD4蛋白活性可促进其与增强子结合，进而 产物不同，这有助于蛋白质多样性的形成，同时也说明了基 促进相关基因表达，D正确。] 因与性状关系的复杂性，D正确。] 19.(1)RNA;下降。(2)HERVK DNA:炎症细胞因子。 14.A[①为转录过程，②为翻译过程，这两个过程中信息的 (3)HERVK病毒颗粒；病毒颗粒数与衰老细胞数呈正相 流动都需要ATP提供能量，A正确：过程①转录是以FPP 关，能反映机体中衰老细胞的数量，可以量化衰老程度，而 合成酶基因的一条链为模板进行的，而不是两条链，B错 炎症细胞因子在机体内存在其他炎症时也会大量产生，其 误；由题图可知，SQS基因表达会使FPP形成其他萜类化 数量不仅仅与细胞衰老相关。 合物，从而减少了青蒿素的合成原料，所以抑制SQS基因 [(1)HERVK属于逆转录病毒，其遗传物质是RNA。随着 表达才是提高青蒿素产量的有效途径之一，C错误；该过程 细胞衰老，HERVK DNA的甲基化修饰水平降低，导致其 中基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制 转录活性增强，合成相应的RNA和蛋白质，并组装成病毒 生物体的性状，而不是通过控制蛋白质的结构直接控制生 颗粒，从而“复活”。(2)逆转录酶抑制剂可以抑制HERVK 物体的性状，D错误。] RNA逆转录为DNA的过程，从而减少HERVK DNA和 15.D[由题图可知，冷藏会抑制DNA脱甲基酶(DMI2)的合 炎症细胞因子，进而缓解细胞衰老的相关表型。(3)选择血 成，导致易挥发基因启动子的DA甲基化水平提高，使其 浆中HERVK病毒颗粒作为对个体衰老程度进行量化评 表达沉默，进而获得缺少风味的番茄，所以促进DNA脱甲 估的观测指标，理由是：一方面，该颗粒与衰老细胞数呈正 基酶(DML2)的合成，会使易挥发基因甲基化水平降低，A 相关，可反映衰老细胞数量，量化衰老程度；另一方面，炎症 29 细胞因子量会受到其他因素影响，如机体感染其他病毒等 子反向平行特点可知，其复制产生的子链的序列为 发生炎症时会产生大量炎症细胞因子，其数量不一定反映 5'-AATCAGTCC3'。(2)葡萄糖是单糖，可直接被细胞吸 衰老程度。] 收利用，故将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳 20.(1)4:不同时期表达基因的种类和活性。 (2)B型地中海 糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是葡萄糖。(3)题 贫血症：患者的3肽链合成减少，α链和B结合后，多余的α 图2中②（翻译）过程除题图所示mRNA外，还需要tRNA 链能和更多的δ链结合，从而形成更多的HbA2。(3)能， (转运氨基酸)和rRNA(参与构成核糖体)两种RNA的参 因为该夫妇能生育流产儿，两个夫妇的2个α珠蛋白基因 与：转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，遵 都在一条染色体上，因此能生育含4个α珠蛋白基因的正 循碱基互补配对原则，若某RNA分子中U:A:C:G 常后代，且概率为1/4。 1:2:3:4,则形成该RNA的DNA模板链中A:T:G: [(1)结合题图分析可知，细胞中的一条16号染色体上含有 C=1:2:3:4,另一条链中T:A:C:G=1:2:3:4, 2个HBA基因，体细胞中含有2条16号染色体，因此婴儿 则DNA片段中碱基比例为T:A:C:G=3:3:7:7。 的正常体细胞中含有4个HBA基因；人的不同生长发育 (4)结合题图2可知，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只 时期血红蛋白的种类和比例不同主要与不同时期表达基因 剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于开启状态， 的种类和活性不同有关。(2)某地中海贫血症患者的HbA1 此时操纵子对结构基因的调控过程为：只有乳糖时，乳糖与 的含量显著低于正常值，HbA1由2条α链和2条B链组 阻遏蛋白结合成阻遏蛋白乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操 成，HbA2的含量高于正常值，HbA2由2条&链和2条6 纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因 链组成，HbF在正常值范围，HbF由2条α链和2条Y链 表达出阝-半乳糖苷酶。] 组成，三种珠蛋白肽链均含α链，说明该患者的α链合成是 22.(1)电子显微镜：类囊体。(2)gk。 (3)BG通过与CAO 正常的，则HbA1的含量显著低于正常值的原因是β链合 启动子DNA片段竞争结合GK蛋白，从而抑制GK与 成缺陷(3型地中海贫血症)，导致3链减少，细胞中α链与 CAO启动子DNA片段的结合。(4)使植物能够更好地 3链结合后，多余的α链能与更多的6链结合，从而形成更 响应光信号，调节自身生理过程，以适应不同光照环境，提 多的HbA2。(3)据题意可知，正常个体一条16号染色体 高生存和繁殖能力。 上含有2个α珠蛋白基因，则一对16号染色体上含4个 [(1)观察叶绿体亚显微结构需要使用电子显微镜，因为光 珠蛋白基因。某对夫妇都是中型《地中海贫血，因此这对 学显微镜的分辨率有限，无法观察到叶绿体内部的精细结 夫妇都含有2个正常的α珠蛋白基因，该夫妇能生育流产 构，而电子显微镜能够提供更高的分辨率，从而清晰地看到 胎儿（子代不含正常。基因），因此两个夫妇的2个α珠蛋 叶绿体的亚显微结构。基粒是由类囊体堆叠而成的结构。 白基因都在一条染色体上，均产生含有2个正常的α珠蛋 与野生型相比，突变体叶绿素含量升高，且BG基因功能缺 白基因或不含正常的a珠蛋白基因的配子，且比例为1：1， 失，观察可知突变体基粒中的类囊体增多。因为叶绿素主 因此这对夫妇再次怀孕能生育正常的后代，且生育后代正 要分布在类囊体薄膜上，类囊体增多可能是导致叶绿素含 常的概率是1/2×1/2=1/4.] 量升高的原因之一。(2)已知GK蛋白促进叶绿体发育相 关基因的转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。GK功能缺 分析厅 失突变体gk叶绿素含量降低，若BG通过抑制GK的功能 α肽链合成障碍所引起的疾病称为人类《型地中海贫 影响叶绿体发育，那么双突变体bggk中，由于GK本身功 血症（简称α地贫），说明基因通过控制蛋白质的结构而直 能缺失，BG也无法发挥抑制GK的作用，此时双突变体的 接控制性状：控制α珠蛋白链的基因位于第16号染色体 上，α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因 表型应该与gk突变体相同。(3)观察题图2可知，随着BG 蛋白与GK蛋白浓度比的增大，与GK蛋白结合的DNA片 共同控制。 段逐渐减少，游离DNA片段逐渐增多。这表明BG蛋白的 21.(1)1:15;5'-AATCAGTCC-3'。(2)葡萄糖。(3)tRNA 存在阻碍了GK蛋白与CAO启动子DNA片段的结合。因 和rRNA;T:A:C:G=3:3:7:7。(4)开启；只有乳 为GK蛋白要发挥功能，需要与靶基因CAO的启动子 糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白-乳糖复合物，阻遏 DNA片段结合来调控基因表达，而BG蛋白浓度越高，这 蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结 种结合就越少。所以，BG抑制GK功能的机制是BG通过 合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶（合理即可）。 与CAO启动子DNA片段竞争结合GK蛋白，从而抑制 [(1)一个双链均被2P标记的DNA分子，将其置于只含 GK与CAO启动子DNA片段的结合。(4)从进化与适应 有31P的环境中复制4次共得到16个DNA分子(32条单 的角度来看，生物体内的基因存在必然是对生物的生存和 链)，根据DNA半保留复制特点，子代中含2P的单链有 繁衍有积极意义的。突变体bg由于缺乏光响应基因BG, 2条，含1P的单链数目为30条，因此含2P的单链与含31P 其表型可能在某些环境条件下不利于生存。而正常存在光 的单链数目之比为1：15；某基因片段的模板链序列为 响应基因BG时，植物可以通过G对光信号作出响应，从而 5'GGACTGATT-3',则根据碱基互补配对原则及DNA分 更好地调节自身的生理过程，例如，在光照过强时，G基因 30 表达产物可能通过抑制GK功能，调节相关基因表达，避免 后期是姐妹染色单体未分离，则会形成基因型为XX或 植物因光照过强而受到伤害：在光照较弱时，可能通过调节 YY的精子，从而生出基因型为XYY的不患病男孩，B符合 使植物更好地利用有限的光能进行光合作用等。这使得植 题意：因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时 物在不同的光照环境中能够更有效地进行光合作用，获取能 SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因 量，提高自身的生存和繁殖能力，以适应复杂多变的环境。] 型为XY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变 成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，从而生出基因型 第5章基因突变及其他变异 为XY的患病男孩，D不符合题意。] 第1节基因突变和基因重组 2.CD「根据题表分析，纯合抗虫水稻亲本6个位点都是A/A, 纯合易感水稻亲本6个位点都是G/G,抗虫水稻1的位点1 基础过伏练 和2都变成了G/G,交换只会导致同源染色体的两条染色体 1.B[基因控制蛋白质的合成，基因突变是指DNA分子中碱 中一个位点碱基变化，易感水稻1的位点1变为A/G,则抗 基对的增添、替换或缺失而引起基因碱基序列的改变。基因 虫水稻1位点2~3之间未发生交换，易感水稻1一2之间可 突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降 能发生过交换，A、B错误；由题表分析可知，抗虫水稻在位点 低，A不符合题意。启动子是RNA聚合酶识别与结合的位 3~5中都至少有一条DNA有A一T碱基对，所以抗虫基因 点，用于驱动基因的转录，转录出的mRNA可作为翻译的模 可能位于2~6之间，或者说与位点3、4、5有关，C、D正确。] 板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基 3.(1)糖蛋白；大。(2)骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到 因的转录过程无法进行，不能合成酶，B符合题意。蛋白质 肺癌细胞中。(3)不支持。理由：野生型小鼠的肺癌细胞 的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的种类、数目、排列 中转移的线粒体多于Rho1基因敲除小鼠，但耗氧速率更 顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关。故若该酶中一个氨 低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多 基酸发生变化（氨基酸种类变化）或该酶在翻译过程中肽链 的能量。(4)①转入骨细胞线粒体且敲除GAS基因的肺 加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构变化而导致功能 癌细胞。②信号（或信息）。 改变，活性降低，C、D不符合题意。] 「(1)癌细胞间黏着性低是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减 2.C「转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原 少。将肺癌细胞注射到两组小鼠胫骨中，骨细胞消亡小鼠的 则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG,故①链是转 肿瘤体积增大，这说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 录的模板链，转录时模板链读取的方向是3’→5'，即左侧是 (2)观察题图1右图可知，肺癌细胞中含有被绿色荧光标记 RNA链合成的方向是5'→3/女 的线粒体，说明骨细胞中的线粒体能够通过纳米管转移到肺 3'-端，右侧是5'-端，A错误：在①链56号碱基间插入一个 癌细胞中。(3)该结果不支持转移的线粒体为肺癌细胞提供 碱基G,将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短， 了更多的能量。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒 B错误：若在①链1号碱基前插入一个碱基G,在起始密码 体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的 子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间 线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量。 的序列，故合成的肽链不变，C正确：由于密码子的简并性， (4)①为了验证转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反 故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同， 应，最终抑制肿瘤生长，实验的自变量为肺癌细胞中是否有 D错误。] 骨细胞的线粒体以及cGAS蛋白的有无，故结合题图2可 3.C[CGG重复次数发生在不编码蛋白质的区域，因此CGG 知，组3处应为“转入骨细胞线粒体且敲除GAS基因的肺 重复次数的多态性不影响FR1编码多肽链的长度，A错 癌细胞”。②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除 误；脆性X综合征由X染色体上的FMR1基因突变所致，因 了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间 此女性的前突变来自父亲或母亲，以后可能传递给她的儿子 (题中的肺癌细胞和骨细胞之间)传递信号（免疫相关信号 或女儿，男性的前突变来自母亲，以后只能传递给他的女儿， 等)的功能。] B错误，C正确：女性的前突变传递给下一代时，重复次数增 4.(1)基因重组：粒长。(2)使品系C和象牙香占的优良性状 加，可生出全突变的孩子，但是女性前突变传递给下一代时 集中在后代中；杂合子。(3)①无香型抗病：香型感病= 重复次数增加的具体数值未知，因此不能通过检测前突变女 3：1或无香型感病：无香型抗病：香型抗病=1：2：1。 性的CGG重复次数来推断后代是否患病，D错误。] ②无香型抗病：无香型感病：香型抗病：香型感病=9：3： 综合提能练 3：1。 1.B[假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为 [(1)分子标记为一段可被检测的DNA序列，与相应的目的 a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X染色 基因位于同一条染色体上。若一直使用同一分子标记，则可 体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y 能因为在杂交过程中目的基因发生基因重组导致检测到分 染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XYA的患病 子标记但其所在的染色体上已没有目的基因，因此在不同后 男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ： 代中交替使用2个不同的分子标记对GW?基因进行选择， 31铺重难点手册高中生物学必修2透传与进化凡J, 第4章单元学能测评 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本大题包括18小题，每小题2分， D.鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因 共36分。每小题只有一个选项符合题意) 表达水平呈负相关 1.(2024·福建卷)人肠道细胞中载脂蛋白B基因 4.(2024·贵州卷)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细 转录后，其mRNA上特定位置的碱基C在相关 胞I和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞I能合成催乳 酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密 素。细胞I和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基 码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应 序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基 的DNA模板链序列为()。 化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳 A.5'-TTG-3' B.5'-ATT-3 素。下列叙述错误的是()。 C.5'-GTT-3' D.5'-TTA-3' A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录 2.(2023·江苏卷)翻译过程如图所示，其中反密码子 B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化 第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱 C.处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素 基A、U、C皆可配对。下列叙述正确的是 D.该基因甲基化不能用于细胞类型的区分 ()。 5.(2025·湖南卷)基因W编码的蛋白W能直接 抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别 提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是 ( )。 A.蛋白W在细胞核中发挥调控功能 (O B.敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量 C.在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的 表达量能提高其抗虫性 A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对 D.蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因 B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种 P和M的启动子而发挥作用 氨基酸 6.青蒿素是从黄花蒿的茎叶中提取的一种小分子 C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA 化合物，主要具有抗疟疾、抗肿瘤、抗炎等作用。 D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保 下图为青蒿素合成相关的部分代谢过程，下列叙 持物种遗传的稳定性 述错误的是( )。 3.(2025·云南卷)云南省是著名的鲜花产地，所产 基因F 鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。 F 花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素 物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体 P即→印奇紫传陕树1二烯系列反华吉满表 均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合 一C司基因G 其他产物 成。下列说法错误的是()。 A.为了较大提高青蒿素的产量，可促进F基因 A.云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素 表达，抑制G基因表达 苷的合成 B.酶F和酶G催化的底物都是FPP,所以这两 B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中 种酶的组成和结构相同 添加适量糖可延缓鲜花褪色 C.①③均可代表转录和翻译，翻译时需要mRNA、 C.云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 tRNA、rRNA的参与 44 第4章基因的表达 进 D.青蒿素合成过程可以说明，性状与基因的关 E甚因编码起始 系并不都是一一对应的 Met Val Arg 7.(2025·重庆三模)相分离是指生物大分子通过 160 -T-G-A-G-T-CA- -G-T-T-T-A-T-G-G-T-A 弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程， Met Ser Gln Val Tyr Gly Tyr Leu 这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态，与周围基 质形成界限，但无膜结构。例如真核细胞在应激 「基因编码起始 E基因编码终止 时，mRNA和蛋白质相互作用形成应激颗粒M, Lys Glu 应激解除时会消失。下列叙述正确的是()。 G-T-G-A-T-G-T-A-A-T-C- L」L」L」L」 A.应激颗粒M可参与调控细胞的转录和翻译 Glu Gly Val Glu◆ 180 181 182 188D基囚编码终止 过程，以暂停某些非必需蛋白的合成 A.由图可知，有的氨基酸可由多个密码子编码 B.通过相分离形成的结构并非完全稳定，在细 B.基因E表达出的肽链中含有127个氨基酸 胞内可发生可逆性的动态变化 C.基因D和E均以该DNA单链为模板进行 C,溶酶体是各种水解酶通过弱相互作用形成的 转录 高浓度凝聚体，是细胞的“消化车间” D.基因重叠可使有限的DNA储存更多的遗传 D.大肠杆菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器 信息 的形成可能与相分离有关 10.(2025·浙江杭州阶段练习)λ噬菌体侵染细菌 8.研究人员发现，突变型水稻与野生型水稻相比， 分为即早期、迟早期、晚期三个阶段。入噬菌体 OsAGO2基因发生突变，会使叶片合成叶绿素 的N基因和cro基因如图所示，两个基因的终 的功能受损，从而诱发叶片早衰。OSAGO2蛋 止子下游存在多种基因区段，与迟早期、晚期复 白结合到OsNAC300基因的启动子部位，诱发 制和裂解细菌有关。已知pN蛋白能和RNA DNA甲基化，从而抑制了OsNAC300基因的 聚合酶结合。下列叙述正确的是( )。 表达，OsNAC300蛋白可直接调控衰老基因 启动子P、P: OsNAP正常表达，从而使叶片早衰。下列分析 NmRNAA ●终止子：t小2 正确的是( ). cro基压 A.OSAGO2基因发生突变可引起OsNAC300基 NwVW0◆0W N基因 因的碱基序列发生变化 P、￥\E。gRya B.野生型水稻中的OsAGO2蛋白高表达，最终 即早斯 影响衰老基因OsNAP正常表达 EN C.OsAGO2蛋白抑制了OSNAC300基因翻译 UAuu 过程的正常进行 wi ivinanv D.敲除OsNAP后可促进叶片合成叶绿素，从 而提高水稻产量 迟早期 9.(2025·四川达州一模)下图为大肠杆菌某段双 A.pV是一种抗终止的调节蛋白，可使转录扩 链DNA的部分单链，Met、Ser等表示基因表达 展至其他基因区段 后相应位置的氨基酸，其对应数字表示氨基酸的 B.N基因和cro基因都按照5'→3'的方向转录 排序，碱基上的数字表示碱基的排序，起始密码 且模板链相同 为AUG,终止密码为UAG、UAA。下列分析不 C.如果转录始终在t、2位点终止，则表明入 正确的是()。 噬菌体侵染成功 45 铺重难点手册高中生物学必修2透传与进化凡J, D.噬菌体在侵染细菌的不同阶段始终只表达 B.高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白 出两种蛋白质 更稳定，番茄果实甜度低 11.(2025·江西模拟预测)噬菌体的基因组比较 C.通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的 小，但又必须编码一些维持其生命和复制所必 特定磷酸化位点可降低大果甜度 需的基因，在选择的压力下，形成了重叠基因。 D.大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组 重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段 获得大而甜的番茄果实 DNA序列的不同可读框，编码不同的蛋白质。 13.核内不均一RNA(hnRNA)是由DNA转录产 重叠基因有多种重叠方式，例如，大基因内包含 生的，是在通过加工和剪接形成mRNA前存 小基因（如图）；前后两个基因首尾重叠；几个基 在的一种较大的RNA。同一种hnRNA的几 因的重叠等。近年来，在果蝇和人中也存在重 种不同的剪接方式如图所示，其中外显子可编 叠基因，例如人类神经纤维病I型基因内含子 码蛋白质，内含子通常无此功能。剪接过程由 中含有3个小基因（由互补链编码）。下列叙述 剪接体执行，可以做到精确切除并以正确次序 错误的是( )。 连接对应的RNA片段。下列叙述正确的是 起始密码子 。 用于蛋白质1的密妈子 内含子1 外显子 碱基OOOOOOODOCO■oba工 ￥⑦ hnRNA5'■ ②@ 用于蛋白质2的密码子 起始密码子 A.同一个基因的编码区中可能存在多个起始 密码子 B.基因的重叠可能对基因表达具有调控作用 A.过程①需要DNA聚合酶的参与，该酶可断 C.重叠基因的转录方向可能不是一致的 开氢键并催化磷酸二酯键的形成 D.这是一种充分利用碱基资源的机制 B.在hnRNA的所有剪接方式中剪接体均切除 12.提高番茄中果糖的含量有助于增加果实甜度， 了所有内含子序列并正确连接外显子对应 我国科学家发现催化果糖生成的关键酶SUS3 的RNA片段 的稳定性受磷酸化的CDPK27蛋白调控，在小 C.剪接RNA翻译出的蛋白质种类完全不相同 果番茄CDPK27基因的启动子区存在特定序 D.同种基因的表达产物不同，这有助于蛋白质 列，可被RAV1蛋白结合而影响该基因表达。 多样性的形成 CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因 14.(2025·福建宁德高一期末)青蒿素是一种脂质 (F/f®)高度连锁，不易交换，作用机制如图。 类药物，主要用于治疗疟疾，如图为黄花蒿产生 下列叙述正确的是( 青蒿素的代谢过程。下列叙述正确的是( )。 大果 小果 BP哈成葩其丙 -mRNA ADS基因表达 RAVD RAVD ③ VCDPK27 酶1 酶2 P 高表达 CDPK2低表运 乙酰辅酶A FPP ·青茼家 促进 蔗澭 ·其他萜类化合物 降解」 SUS3 SUS3 晦3 注：⊙表示蛋白质被磷酸化。 葡省糖+果糖 SQS基因表达 A.RAV1结合CDPK27基因的启动子序列从 A.ATP为①②过程中信息的流动提供能量 而降低该基因表达 B.过程①以FPP合成酶基因的两条链为模板 46 第4章基因的表达 tt 进 C.促进SQS基因表达是提高青蒿素产量的有 且在mt-tRNA的参与下合成 效途径之 D.药物P能增强METTL8基因的表达来促进 D.该过程说明基因可通过控制蛋白质的结构 神经干细胞的分裂，以增加神经干细胞的 直接控制生物体的性状 数目 15.在自然界中，植物不断受到干旱、高温、寒冷等 17.(2025·安徽三模)如图，CRISPRoff是一个新 非生物胁迫的挑战，表观遗传机制参与了植物 开发的编辑器，能将甲基(Me)添加在DNA链 应激反应相关基因的转录调控。番茄果实在冷 的特定位点上，使靶基因在被处理的细胞中持 藏过程中会失去风味，其调控机制如图所示，图 久性地保持沉默，另外依赖于CRISPRon能逆 中DML2表示DNA脱甲基酶，PolⅡ表示 转该类基因沉默。下列叙述正确的是( )。 RNA聚合酶Ⅱ。下列叙述正确的是( )。 蛋白质DNA Me. Me O PolⅡ 11 DML2 G98 合社 有风 CRISPRoff ."T S- 一味的 易挥发基因 番茄 A.CRISPRon有助于RNA聚合酶与基因结合 9 D 缺少 以逆转基因沉默 ●2回☑(+ 9992 风呋 易挥发基因 的番 B.组蛋白与DNA分子间通过碱基互补配对结 茄 合成染色质（体） A.促进编码DML2的基因转录会导致易挥发 C.表观遗传是指DNA发生修饰而使基因表达 基因甲基化水平提高 和表型发生变化的现象 B.易挥发基因转录出的mRNA中含有启动子 D.新型编辑器CRISPRoff通过改变基因碱基 区域序列的互补序列 序列实现持久性调控转录 C.易挥发基因甲基化通过干扰PolⅡ与启动 18.CpG二核苷酸是由一个胞嘧啶脱氧核苷酸和 子结合而直接抑制翻译 一个鸟嘌呤脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接而 D.易挥发基因的甲基化修饰可通过番茄的有 成的二核苷酸。在基因组中，CpG二核苷酸通 性生殖遗传给下一代 常成串出现在基因的启动子区域。CpG甲基 16.(2025·山东济南二模)神经干细胞线粒体内的 化后与MeCP1蛋白结合，从而招募细胞中的 METTL8蛋白能催化线粒体DNA控制合成 阻遏物影响基因表达。增强子是DNA上的一 的mt-tRNAThr发生甲基化修饰，进而使其发 段特殊序列，通过与BRD4蛋白结合，增强相应 挥正常功能。敲除染色体上METTL8基因会 基因启动子的活性。为探究CpG甲基化程度 使神经干细胞线粒体内的翻译及呼吸过程受 与启动子活性对基因表达的影响，科学家将人 阻，引起神经干细胞加速分化乃至数目减少，进 -珠蛋白基因、小鼠α珠蛋白基因和人Y-珠蛋 而导致某种神经退行性疾病。药物P可以通 白基因分别导人人HeLa细胞进行了如下实 过增强METTL8基因过表达或线粒体功能对 验。下列说法错误的是( )。 该疾病产生一定的疗效。下列说法正确的是 苹囚 人0珠蛋白基u山 小珠程白基囚人灯珠蛋白基业 ()。 增 甲基化程发 无部余未帝本 乐会未本 禾余未本 A.敲除METTL8基因导致神经退行性疾病 双珠居亡 体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制 序珠污亡 ■一 一 mRNA 生物性状 -珠蛋白 B.mt-tRNAThr甲基化修饰后才能携带氨基酸 注：“无”表示没有甲基化："部”表示部分甲基化："全”表示全部甲 梨化。+”表示有， ”表示无心 到达核糖体参与遗传信息的翻译过程 A.检测B珠蛋白mRNA的含量作为对照，用 C.METTL8蛋白是由线粒体内的DNA编码 于排除无关变量对基因表达的影响 47 铺重难点手册高中生物学必修2道传与进化RJ, B.无增强子时三种基因甲基化后均不能表达， 2条α链和2条B链组成)、HbA2(a2ò2，由2条 引入增强子后三种基因均恢复表达 α链和2条ò链组成)、HbF(a2Y2,由2条&链 C.CpG与MeCPl蛋白的结合能力与基因表达 和2条Y链组成)等类型，人的不同生长发育时 强度呈负相关 期血红蛋白的种类和比例不同。控制珠蛋白的 D.通过提高BRD4蛋白的活性可以促进相关 2种a珠蛋白基因(HBA1、HBA2)和5种B珠 基因的表达 蛋白基因(HBB、HBD、HBGI、HBG2、HBE) 二、非选择题（本大题包括4小题，共64分） 在染色体上的位置如图所示，珠蛋白基因缺陷 19.(16分)(2025·广东江门一模)世界人口老龄 会导致地中海贫血症，主要包括α型地中海贫 化日益严重，探究个体衰老的机制至关重要。 血症（α肽链合成缺陷）和3型地中海贫血症(3 人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的 肽链合成缺陷)。回答下列问题： 逆转录病毒，它们在进化过程中整合到了宿主 16号染色体 的基因组中，但长期处于沉默状态。人类鼠乳 d珠蛋白 基因家族 5 =3 腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员，它的“复 调控序列 HBA2 HBAI 珠蛋白 调控序列 活”与细胞衰老存在一定的相关性，其机理如图 5 HG2HG HBD HBB =3 基因家族 所示。 H■1口 11号染色体 衰老纽胞 年轻细胎 CH.CH.CH (1)结合图示分析，婴儿正常的体细胞中含有 NAWAM 恋六不 HERVK DNA HERVK DNA 个HBA系列基因，人的不同生长 分 HERVK RNA广病寿颗粒， 发育时期血红蛋白的种类和比例不同主要 米 与 有关。 天然免变 米血管 (2)对某地中海贫血症患者的血红蛋白成分进 行分析发现，其HbA1的含量显著低于正 注：cGAS能识别、结合过量的细胞DNA:炎症细胞因了能促进炎症反应、 常值，HbA2的含量高于正常值，HbF在正 加速细胞衰老。 回答下列问题： 常值范围，则该地中海贫血症患者的类型为 (I)HERVK的遗传物质是 随着细 ,该患者的HbA2含量高于正常 胞衰老，HERVK DNA的甲基化修饰水平 值的原因可能是 ,合成相应产物并组装成病毒颗 粒，HERVK“复活”。 (3)a型地中海贫血症（以下简称α地贫）患病 (2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制 和α肽链不能正常合成有关，α珠蛋白基因 剂，衰老细胞中的 含量 数量和表型的关系如表所示： 均降低，以及一系列衰老相关表型得到缓 基因数量/个 3 1 0 解，从而证实了图中的相关途径。 轻型c中型c重型a胎儿期 表型 正常 (3)为进一步探索如何延缓衰老，需对个体衰老 地贫地贫地贫流产 程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 某对夫妇都是中型α：地贫，这对夫妇怀孕期 (填“HERVK病毒颗粒” 间的胎儿因α：地贫而流产。这对夫妇再次 或“炎症细胞因子”)的数量更适宜，理由是 怀孕能否生育出正常的后代？若不能请说 明理由；若能请说明理由并说出生育正常后 20.(16分)人体正常的血红蛋白是由4个含铁的 代的概率： 血红素分子和4条珠蛋白肽链(2条α链和2条 21.(16分)细胞内多数基因的表达需要调控，基因 非a链)组成的四聚体，包括HbA1(a2B2,由 表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利 48 第4章基因的表达 进 用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠 22.(16分)(2025·北京卷)植物的光合 杆菌分解乳糖前合成阝半乳糖苷酶时有关基因 作用效率与叶绿体的发育（形态结构 的调控机制。回答下列问题： 建成)密切相关。叶绿体发育受基因 100 的精细调控，以适应环境。科学家对光响应基 因BG在此过程中的作用进行了研究。 50 开始利用乳糖 (1)实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥 时间 图1 突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命 名为bg。图1是使用 观察到的叶 阻遏蛋白 e 【RNA聚合晦) 绿体亚显微结构。与野生型相比，可见突变 mRNA 体基粒(“[”所示)中的 增多。 调节基因操纵基因 启动子 结构基因 操纵子关闭 矶遏蛋白 乳糖复合物 阝半乳糖苷晦 野牛型 突变体bg ② (RNA聚合酶) 图1 mRNA mRNA (2)已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的 调节基因操纵基因 启动子结构基因 转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。研究 操纵子开启 者构建了GK功能缺失突变体gk(叶绿素 图2 含量降低)及双突变体bggk。对三种突变 (1)若将某大肠杆菌的DNA双链均用2P标 体进行观察，发现双突变体的表型与突变体 记，置于只含有1P的环境中复制4次，子 相同，由此推测BG通过抑制GK 代中含2P的单链与含1P的单链数目之比 的功能影响叶绿体发育。 为 ;若某基因片段的模板链序列 为5'-GGACTGATT-3',则其复制产生的 (3)为进一步证明BG对GK的抑制作用并探 子链的序列为 索其作用机制，将一定浓度的GK蛋白与系 (2)分析图1，将一定数量的大肠杆菌接种在仅 列浓度BG蛋白混合后，再加入GK蛋白靶 含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最 基因CAO的启动子DNA片段，反应一段 先利用的糖类是 时间后，经电泳检测DNA所在位置，结果 (3)图2中②过程除图示mRNA外，还需要 如图2。分析实验结果可得出BG抑制GK 两种RNA的参与。若某 功能的机制是 RNA分子中U:A:C:G=1:2:3:4, 则形成该RNA的DNA片段中碱基比例为 BG蛋白 1.42.75.4(数字表示BG蛋白与 GK蛋白 GK蛋白的浓度比) CA(O启动子片段 (4)结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养 与GK蛋白结合的 泳 DNA片段 基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时， -游离的DNA片段 此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于 图2 状态，简述此状态下操纵子对结构 (4)基于突变体bg的表型，从进化与适应的角 基因的调控过程： 度推测光响应基因BG存在的意义： 49