专题3 基因的表达调控与组蛋白修饰-【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章基因的表达 进 专题3基因的表达调控与组蛋白修饰 1.(2025·吉林卷)下列关于基因表达及其调控的 高（美臀）的个体。研究发现，美臀性状 叙述，错误的是()。 由单基因(G/g)突变所导致，以常染色 A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在 B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母 C,某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响 本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂 生物表型 合子再次表现美臀性状。回答下列问题： (1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂 D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA 交，子一代中美臀羊的理论比例为 结合位点 选择子一代中的美臀羊杂交，子二代中美臀 2.(2024·天津卷)环境因素可通过下图所示途径 羊的理论比例为 0 影响生物性状。下列叙述错误的是( (2)由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试 环境因素D诱变DNA 转季RNA *蛋白质→性状 培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色 ②平基化修饰于④形响 体上R基因的隐性突变导致无角性状产生， A.①可引起DNA的碱基序列改变 如图1进行杂交，P美臀有角羊应作为 (填“父本”或“母本”)，便于从F中 B.②可调节③水平的高低 选择亲本；若要实现F,中美臀无角个体比例 C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料 最高，应在F2中选择的亲本基因型为 D.④可引起蛋白质结构或功能的改变 3.[新情境](2024·吉林卷)下图表示DNA半保 P 美臀有角 正常无角 留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同 GeRR grr 卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比 车GgRr AGgRr 3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的 F 图1 是()。 (3)研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因 甲基 s'-e-ce so o- (图2)共同参与调控，其中D基因调控骨骼 3-GC-GC- 3-GC-GC- 5-CG-CG- 肌发育，其高表达使羊产生美臀性状：M基 3'-GC-GC 因的表达则抑制D基因的表达。来自父本 5-CG-CG-5'-CG-CG- --6 3-6-6C 的G基因使D基因高表达，而来自母本、具 A.酶E的作用是催化DNA复制 有相同序列的G基因只促进M基因的表 达，这种遗传现象属于 。 GG基因 B.甲基是DNA半保留复制的原料之一 型个体的体型正常，推测其原因为 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 D Gig M 图2 表型 (4)在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定 4.[新情境](2025·广东卷)在繁育陶赛特绵羊的 遗传，考虑到胚胎操作过程较烦琐，可采集并 过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量 保存 用于美臀无角羊的人工繁育。 43 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通过表达ASP蛋白抑制真黑素合成，从而淡化其毛色，体 因子结合，从而抑制基因转录，影响蛋白质合成及生物表型， 现了基因通过其表达产物间接控制生物的性状，D正确。] C正确：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个RNA 3.B[①是甲酶缺陷GSD患者，同时又患红绿色盲（为伴X染 的结合位点，D错误。] 色体隐性遗传病)，则可设①基因型是aaXY,双亲的是 2.C[①诱变可引起DNA的碱基序列改变，产生新基因，A正 AaXY,AaXX,则其父母再生育健康孩子的概率是3/4× 确：②甲基化修饰DNA的启动子，RNA聚合酶不能结合在 3/4=9/16,A错误。据题图2可推测乙酶缺陷GSD病是伴 启动子，使③转录过程无法进行，故②可调节③水平的高低， X染色体隐性遗传病，②是女性双亲均正常，则②一定不是 B正确；②引起的变异为DNA甲基化，属于表观遗传，是可 乙酶缺陷GSD病，②长期表现为低血糖，则可能是丙酶功能 遗传变异，能为生物进化提供原材料，C错误，④环境因素如 缺陷导致的，B正确。丙酶缺陷GSD病也是常染色体隐性 温度、pH可影响蛋白质空间结构，结构决定功能，功能会随 遗传病，设③的父亲基因型是Dd,丙酶缺陷GSD发病率是 之改变，D正确。] 1/10000,则d配子的概率是1/100，D配子的概率是 3.C[由题图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误； 99/100,因为母亲是正常的，则母亲可能的基因型是Dd、 DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基， DD,其中Dd的概率是2/101。故③患病的概率是2/101× B错误：“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化 1/4=1/202,C错误。三种GSD亚型患者体内的甲酶功能 的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能 缺陷会导致不能合成糖原，因此糖原含量下降，D错误。] 是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化 境优突破练 不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。] 1.(1)显性；由组合②或③可知，黄羽×红羽子代全为黄羽，黄 4.(1)1/2;1/4。 (2)父本；GGrr(父本)和ggrr(母本)。 羽×黄羽子代同时出现黄羽和红羽；1：3。(2)调控红色 (3)表观遗传：来自母本的G基因促进M基因表达，抑制D 素的合成；一套密码子；A基因的表达产物可催化红色素转 基因的高表达。(4)精液（或精子）。 变为黄色素，但该过程需要一定的时间，D基因调控形成的 [(1)美臀公羊（基因型为Gg,且G来自父本）和野生型正常 红色素在短时间内还没有完全转化为黄色素。(3)Aadd、 母羊（基因型为gg)杂交，父本产生G和g两种配子，母本产 aadd;3:3:2. 生g一种配子，根据基因的分离定律，子一代的基因型及比 [(1)由组合②或③可知，黄羽×红羽子代全为黄羽，黄羽× 例为Gg:gg=1:1。由于美臀性状仅在杂合子中且G基因 黄羽子代同时出现黄羽和红羽，若上述杂交组合的性状受一 来源于父本时才会表现，所以子一代中美臀羊(Gg且G来 对等位基因(A/a)控制，则黄羽为显性性状。纯种红羽鹦鹉 自父本)的理论比例为1/2。子一代中的美臀羊(Gg,G来自 aa与纯种黄羽鹦鹉AA杂交，子代Aa间相互交配，预期子 父本)杂交，父本产生G和g两种配子，母本也产生G和g 二代中红羽aa:黄羽A的比例是1：3。(2)由题表可知， 两种配子。子二代的基因型及比例为GG:Gg:gg=1:2: 有D基因在时，可形成色素，有A基因在时，红色素可转变 1,杂合子Gg占子二代的比例为1/2。G基因来源于父本时 为黄色素，无D基因时，无色素形成，说明D基因的功能是 才会表现，其中G来自父本的概率为1/2，母本来源的G基 调控红色素的合成。鹦鹉的基因能在酵母中表达，表明在翻 因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，所 译过程中共用一套密码子。酵母品系①中同时检测到红色 以子二代中美臀羊的理论比例为1/2×1/2=1/4。(2)因为 素和黄色素，用同样的方法检测鹦鹉的黄色胸羽（各种基因 母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次 型)，均可检测到黄色素和少量的红色素，说明A基因的表 表现美臀性状，若P美臀有角羊作为父本，其产生的含G基 达产物可催化红色素转变为黄色素，但该过程需要一定的时 因的配子与母本（正常无角羊）产生的配子结合，在F1中更 间，D基因调控形成的红色素在短时间内还没有完全转化为 容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本。所 黄色素。(3)红羽鹦鹉aaD和黄羽鹦鹉AD杂交，子代有 以P美臀有角羊应作为父本。欲在F?中获得尽可能多的美 红羽aaD、黄羽AaD、无红黄羽add三种类型，由于子代 臀无角个体(Ggr且G来自父本)。F2中选择GGr(父本)和 有dd,说明亲本均为Dd,由于子代有aa,说明亲本为aa和 ggr(母本)杂交，这种组合子代均为美臀无角个体。(3)这 Aa,即亲本为aaDd和AaDd,预期此组合的子代中红羽 种来自父本和母本的相同基因(G基因)由于来源不同而表 aaD：黄羽AD：无红黄羽dd的比例为3/4×1/2： 现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因型个 3/4×1/2:1/4×1=3:3:2。] 体中，两个G基因分别来自父本和母本，来自父本的G基因 专题3基因的表达调控与组蛋白修饰 使D基因高表达，但来自母本的G基因促进M基因表达，M 1.D[转录过程的碱基配对是A一U、T一A,CG、GC,翻 基因的表达抑制D基因的表达，所以D基因不能持续高表 译过程的碱基配对是A一U,U一A、CG、GC,两者配对 达，导致GG基因型个体的体型正常。(4)在育种过程中，较 方式不完全相同，A正确；转录时，RNA聚合酶结合启动子 难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较烦 并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成RNA,B正确； 琐，可采集并保存美臀无角羊的精液（或精子），用于美臀无 DNA甲基化是表观遗传的一种，甲基化可阻碍DNA与转录 角羊的人工繁育，通过人工授精的方式繁殖后代。] 27