猜押06 基因表达与调控(3大热考点+情境猜押)(抢分专练)(江苏专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测
2026-05-18
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2份
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42页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.99 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 秀 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57499128.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“学考点→破情境”为框架,系统整合基因表达过程、遗传信息传递及调控机制,通过核心规律提炼与情境应用结合,强化生命观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|多起点、方向、基因突变对肽链影响|典型例题+情境题|多聚核糖体与多起点转录辨析、碱基突变效应规律|从转录翻译过程到突变影响,构建“过程-变异-结果”逻辑链|
|中心法则与变式|典型例题+情境题|不同生物遗传信息传递路径判读、关键酶与原料辨析|按生物类型递进,形成“细胞生物-病毒-朊病毒”路径网络|
|表观遗传与表达调控|典型例题+情境题|DNA甲基化/组蛋白修饰/非编码RNA调控机制|从分子修饰到表达效应,建立“修饰-结构-功能”调控模型|
内容正文:
猜押06 基因表达与调控
(学考点→破情境)
题型
考情分析
考向预测
考点 1
多起点、方向、基因突变对肽链影响
2025 江苏卷:考查翻译多起点、核糖体移动方向、密码子简并性对肽链影响2024 江苏卷:结合原核与真核表达差异,判断转录翻译时空特点
2023 江苏卷:考查基因突变对密码子、氨基酸序列与肽链长度的影响
1. 判定转录和翻译的起点、方向、多起点的意义
2. 分析碱基替换、缺失、插入对肽链的影响
3. 绘制细胞生物、DNA病毒、RNA病毒的中心法则路径
4. 辨析DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑
5. 理解非编码RNA的沉默 调控机制
考点 2
中心法则与变式
2025 江苏卷:考查不同生物的中心法则路径
2024 江苏卷:逆转录、RNA复制的模板、原料、酶判断
2023 江苏卷:结合PCR与逆转录,判断核酸合成方向
考点 3
表观遗传与表达调控
2025 江苏卷:DNA甲基化、组蛋白修饰对表达的影响
2024 江苏卷:考查非编码RNA(siRNA、miRNA)的调控机制
2023 江苏卷:考查表观遗传不改变碱基序列、可遗传、可逆转的特点
考点1 多起点、方向、基因突变对肽链影响
学考点
1.(2026·江苏无锡·一模)下列有关细胞中蛋白质合成过程的叙述,错误的是( )
A.游离的核糖体与mRNA结合并翻译,终止后转移至内质网上
B.高尔基体可以接收来自内质网的囊泡,体现了生物膜的流动性
C.部分线粒体内的蛋白质不需要核基因转录、翻译也可合成
D.欲研究抗利尿激素的分泌过程,可用3H标记下丘脑细胞内特定氨基酸R基
2.(2026·江苏无锡·一模)下列关于真、原核细胞内基因表达的相关叙述,错误的是( )
A.真核细胞转录出的rRNA与核糖体大小亚基组装在核仁处进行
B.大多数氨基酸可以被具有不同密码子的tRNA携带,体现密码子简并性
C.原核细胞mRNA合成后无需剪切、加工即可进行翻译
D.真、原核细胞几乎共用一套密码子表,体现生物界的统一性
核心类型
判读关键
抢分核心规律
多起点转录、翻译
转录:DNA上同时出现多条不等长 RNA 链
翻译:一条mRNA 结合多个核糖体
1. 多起点转录:同时启动、缩短总时长,真核核基因多起点,原核可多起点
2. 多聚核糖体:一条 mRNA 合成多条相同肽链,不改变肽链序列,仅提高翻译效率
3. 易错避坑:多聚核糖体≠多起点翻译,翻译起点只有 1 个(起始密码子)
核糖体移动方向
肽链长度:肽链越长,核糖体结合 mRNA 时间越早
1. 核糖体沿 mRNA 5′→3′ 单向移动,从短肽链端向长肽链端移动2. 原核生物:转录与翻译同方向同步进行,RNA 链延伸方向 = 核糖体移动方向
碱基突变对肽链影响
突变类型:替换、缺失 、插入;
突变位点:编码区、 非编码区
1. 碱基替换:仅改变 1 个密码子,3 种结果:
①氨基酸不变(简并性)
②氨基酸改变
③提前终止、肽链延长
2. 碱基缺失、插入(非 3 的倍数):移码突变,突变位点后所有氨基酸序列全变,肽链大概率缩短或延长
3. 抢分秒杀:终止密码子提前出现→肽链缩短;终止密码子消失→肽链延长
原核、真核表达差异
时空特点:转录翻译是否同步;
mRNA 是否加工
1. 原核生物:边转录边翻译(无核膜阻隔),mRNA 无需加工,转录翻译同场所
2. 真核生物:核内转录→mRNA 加工(加帽、加尾、剪接)→细胞质翻译,时空分离;线粒体和叶绿体可边转录边翻译
3. 易错避坑:真核生物不是所有基因都先转录后翻译,质基因可同步表达
破情境
3.(2026·江苏镇江·一模)当mRNA异常时,翻译速率减缓,尾随核糖体会与前导核糖体发生碰撞,形成“核糖体队列”结构,该结构能激活核糖体应激反应使异常mRNA降解。下列相关叙述错误的是( )
A.翻译过程中,游离的氨基酸将结合在tRNA的3’端
B.多个核糖体结合在一个mRNA上共同合成一条多肽链
C.核糖体翻译速率减缓可能与mRNA中终止密码子提前出现有关
D.核糖体队列激活的应激反应有助于防止异常蛋白质的积累
4.(2026·江苏·一模)转录过程中,合成的RNA不能与模板DNA单链分开会形成RNA-DNA杂交体,此杂交体再和一条DNA单链共同组成的三链核酸称为R-loop(R环结构,如下图),可以稳定存在于基因组中并调节基因表达。下列相关叙述错误的是( )
A.转录产生的RNA未及时脱离模板链促进了R-loop的形成
B.由图中R环结构可以判断出RNA的a侧是其5′端
C.R环结构中三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对原则相连
D.R环可能影响DNA复制和相关基因的表达
2026年重点关注:
1.转录与翻译的起点、方向判定:重点考查多聚核糖体的移动方向、多起点转录的生物学意义,严格区分多聚核糖体与多起点翻译的本质差异。
2.基因突变对肽链结构与功能的影响:聚焦碱基替换、插入、缺失三种突变类型,重点考查移码突变、终止密码子提前、延后出现对肽链长度和氨基酸序列的影响,结合密码子简并性分析突变的性状效应。
3.原核与真核生物基因表达的时空差异:围绕边转录边翻译与先转录后翻译的核心区别,考查核基因与质基因表达的异同,结合细胞结构特点分析表达过程的调控逻辑。
考点2 中心法则与变式
学考点
5.(2026·江苏徐州·一模)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列说法正确的是( )
A.mRNA分子的基本骨架与启动子相同
B.当细胞中缺乏rRNA分子时,RBS基因不能转录
C.原核细胞基因转录时,每次只转录一个基因
D.RP1与mRNA分子结合,避免细胞内物质和能量的浪费
6.(2025·江苏·模拟)某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖体开关,SAM通过与mRNA结合来进行调节基因表达,其机制如图所示(RBS为mRNA上的核糖体结合位点)。下列相关叙述错误的是( )
A.RBS与核糖体结合后,核糖体将向mRNA的3'端移动
B.核糖体开关构象发生改变过程涉及氢键和磷酸二酯键的断裂和形成
C.SAM与核糖体开关的结合,可能会抑制基因表达的翻译过程
D.核糖体开关的本质是RNA,RBS段与1段的碱基序列互补
核心生物类型
中心法则完整路径
抢分关键
细胞生物
1. 仅增殖细胞发生 DNA 复制,所有活细胞均可发生转录、翻译
2. 模板:DNA 复制(DNA 两条链)、转录(DNA 一条链)、翻译(mRNA)
3. 原料:DNA 复制(4 种 dNTP)、转录(4 种 NTP)、翻译(21 种氨基酸)
4. 关键酶:DNA 聚合酶、RNA 聚合酶
DNA 病毒
1. 全部过程利用宿主细胞的原料、核糖体、酶系统完成
2. 易错避坑:DNA 病毒无 RNA 复制、逆转录过程
逆转录 RNA 病毒
1. 特有过程:逆转录,关键酶逆转录酶
2. 模板:逆转录(病毒 RNA)、转录(整合后的病毒 DNA)
3. 原料:逆转录(4 种 dNTP)
4. 仅逆转录病毒能发生 RNA→DNA 的过程
RNA 复制病毒
1. 特有过程:RNA复制,关键酶RNA 复制酶
2. 正链RNA病毒:RNA可直接作为翻译模板,先翻译复制酶,再复制RNA
3. 易错避坑:无DNA环节,不发生逆转录、DNA复制
朊病毒
蛋白质→蛋白质
1. 无核酸,通过改变正常蛋白的空间结构实现增殖
2. 不遵循碱基互补配对原则,不发生复制、转录、翻译
破情境
7.(2022·江苏南通·二模)新型冠状病毒是+RNA病毒。下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是( )
A.+RNA和-RNA携带的遗传信息相同
B.-RNA能与核糖体结合完成翻译过程
C.酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶
D.该病毒在细胞外可以完成RNA的复制
8.(2025·江苏·模拟)某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌(工程菌),可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”,其监测原理如下图所示,天然大肠杆菌不含有图中所示基因。(GFP基因是绿色荧光蛋白基因)。下列有关说法正确的是( )
A.启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点,启动基因的转录过程
B.转基因工程菌中TetR基因的表达是GFP基因表达的前提条件
C.转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工
D.当环境中存在四环素时,大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光
2026年重点关注:
1.不同生物类型的中心法则完整路径判定:重点区分细胞生物、DNA 病毒、RNA 复制病毒、逆转录病毒的遗传信息传递差异,锁定逆转录、RNA 复制两大特有过程的模板、酶、原料与碱基配对规律。
2.原核生物操纵元的表达调控:围绕乳糖操纵子、核糖体蛋白操纵元等模型,考查转录水平的调控逻辑,结合启动子、操纵序列、阻遏蛋白的作用机制,分析环境信号对基因表达的影响。
3.基因工程工程菌的中心法则应用:以四环素监测工程菌、药用蛋白合成工程菌为模型,考查启动子的功能、目的基因的表达调控,结合原核生物表达特点分析工程菌的构建逻辑。
考点3 表观遗传与表达调控
学考点
9.(2025·江苏南通·一模)表观遗传现象广泛存在于生物体中,下列叙述错误的是( )
A.微小RNA (miRNA)与mRNA的结合属于表观遗传中转录后水平的调控
B.组蛋白乙酰化导致mRNA的合成受阻,进而影响基因的表达
C.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
D.体细胞与配子的甲基化存在显著差异,体细胞甲基化大多不会遗传给配子
10.(2024·江苏南京·一模)下列关于基因表达调控的相关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化通过改变互补碱基之间的氢键数目和配对方式影响基因转录
B.构成染色体的组蛋白若发生乙酰化或甲基化修饰都能激活相应基因表达
C.一些非编码微RNA具有组织特异性和时序性,只在特定的组织或发育阶段调控基因表达
D.同卵双胞胎表型差异与蜂王和雄蜂表型差异均属于表观遗传现象
核心调控类型
分子机制
表达效应
抢分避坑提示
DNA 甲基化
甲基基团共价结合到 DNA 上,多位于基因启动子区
抑制基因转录,导致基因沉默
1. 不改变 DNA 碱基序列,仅改变修饰状态
2. 可随细胞分裂稳定遗传给子代细胞
3. 可逆转:去甲基化可恢复基因转录
组蛋白乙酰化
乙酰基团结合到组蛋白上
染色质结构松散,促进基因转录
1. 乙酰化程度越高,染色质开放程度越高,转录活性越强
2. 去乙酰化会抑制转录,与基因沉默相关
组蛋白甲基化
甲基基团结合到组蛋白上
双向调控:位点不同,可激活或抑制转录
1. H3K4me3(启动子区)→激活转录
2. H3K9me3/H3K27me3→抑制转录、异染色质形成
3. 易错避坑:组蛋白甲基化≠DNA 甲基化,效应不唯一
非编码 RNA(miRNA/siRNA)
短链非编码 RNA 与靶 mRNA 互补结合
1. 降解靶 mRNA
2. 阻遏核糖体与 mRNA 结合,抑制翻译
1. 调控发生在翻译水平,不影响转录
2. 不改变基因序列,属于表观遗传调控
3. 易错避坑:非编码 RNA 不编码蛋白质,无翻译产物
染色质重塑
染色质的空间结构发生可逆性改变
开放染色质→促进转录;
闭合染色质→抑制转录
受 DNA 甲基化、组蛋白修饰共同调控,是表观遗传的核心结构基础
表观遗传核心特征
——
——
1. 本质:不改变 DNA 碱基序列,可稳定遗传
2. 关键:可逆转,受环境、发育阶段调控
3. 核心区分:基因突变改变碱基序列,表观遗传不改变
4. 典型场景:同卵双胞胎性状差异、植物春化作用、基因组印记
破情境
11.(2026·江苏·模拟)表观遗传的发现说明中心法则只包括了传统意义上的遗传信息传递,还有大量隐藏在DNA序列之外的遗传信息。如图表示三种表观遗传调控途径,下列叙述正确的是( )
A.转录启动区域甲基化后可能导致DNA聚合酶无法与其识别并结合
B.同一基因在不同细胞中的组蛋白与DNA结合程度应大致相同
C.RNA干扰过程有氢键的形成,也有磷酸二酯键的断裂
D.图中3种途径以不同方式影响转录过程,从而调控相应基因的表达
12.(2025·江苏·模拟)DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(如miRNA)调控等过程发生异常,均可导致癌症的发生,相关机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA甲基化改变了基因的碱基序列
B.组蛋白的乙酰化修饰能改变染色质的开放程度,进而调控基因的表达
C.miRNA与靶向mRNA结合抑制翻译过程,属于翻译水平的调控
D.表观遗传改变导致基因表达模式的改变也可能引发癌症
2026年重点关注:
1.表观遗传的核心本质与特征:严格区分表观遗传与基因突变的本质差异,结合可遗传性、可逆性两大特点分析调控效应。
2.表观遗传的核心调控机制:分维度考查 DNA 甲基化、组蛋白乙酰化 / 甲基化、非编码 RNA(miRNA/siRNA)干扰三大核心途径,明确不同修饰对转录、翻译过程的具体影响。
3.表观遗传的生物学应用:结合细胞分化、癌症发生、生物发育、基因组印记、环境对性状的影响等情境,分析表观遗传调控的生理与病理意义,贴合新课标 “生命观念、社会责任” 的素养考查要求。
1.(2025·江苏南京·模拟)大肠杆菌可以通过乳糖操纵子(下图)的调控实现优先利用环境中的葡萄糖,再利用乳糖。研究表明,当大肠杆菌利用葡萄糖分解供能时,识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性下降;当环境中无葡萄糖可供利用时,该RNA聚合酶的转录活性增强。另外,阻遏蛋白能与操纵序列(O)结合,阻止结构基因转录,而乳糖可以解除阻遏,进而利用乳糖。下列有关叙述错误的是( )
A.乳糖通过解除阻遏而诱导Z、Y、A酶的合成,利用乳糖
B.有葡萄糖和乳糖都存在时,大肠杆菌也能少量利用乳糖
C.有乳糖、无葡萄糖时,Z、Y、A酶合成量最高
D.结构基因共用同一个启动子,有利于细菌对环境的适应
2.(2025·江苏·模拟)将靶向害虫特定基因的双链RNA(dsRNA)喷施到植物表面后,害虫取食植物时会摄入dsRNA,导致其体内相关基因沉默,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.dsRNA分子中的嘧啶数量等于嘌呤数量
B.siRNA可抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程
C.siRNA识别并结合目标mRNA后,会激活RNA酶将其降解
D.长期使用dsRNA可能诱发害虫产生抗性突变
3.(2024·江苏·模拟)植物体内的许多生理过程需要脱落酸(ABA)参与调节,其信号转导的部分过程如下图所示,其中PP2C、SnRK2是植物信号转导过程中重要的酶。下列叙述正确的是( )
A.ABA的作用是促进植物在不利环境下的快速生长
B.ABA通过与受体结合参与细胞结构的组成,从而起到调节作用
C.PP2C中存在着直接与ABA和SnRK2结合的位点
D.SnRK2磷酸化后被激活,促进下游相应基因的表达
4.(2024·江苏盐城·模拟)常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异型启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞分化与组织特异型启动子和组成型启动子的调控均有关
B.膀胱生物反应器的构建需要将目的基因连接在诱导型启动子的下游
C.真核生物细胞中,一般一个启动子只能启动一个基因的转录
D.强启动子可使基因高水平表达,启动子的强弱主要取决于其与RNA聚合酶的亲和性
5.(2023·江苏徐州·模拟)真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5'端,称5'帽子(5'cap),可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏;3'端有一个含100~200个A的特殊结构,称polyA尾,但对应基因的尾部却没有T串序列。下图表示真核生物某翻译过程,有关分析错误的是( )
A.mRNA甲基化属于转录后水平上基因表达调控
B.5'帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的
C.帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合
D.可通过对mRNA加帽,提升mRNA疫苗效能
6.(2025·江苏无锡·模拟)下图表示基因表达调控中的三种类型:组蛋白修饰、DNA甲基化和miRNA调控(一种非编码RNA),它们中的任何异常变化都可能改变基因表达的结果。相关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化一般发生在起始密码子的位置
B.miRNA通过负反馈调节抑制mRNA的翻译
C.去乙酰化酶活性异常升高会促进细胞的癌变
D.上述调节方式均可通过改变遗传信息而导致表观遗传现象
7.(2025·江苏·模拟)表观遗传导致表型的改变可能通过多种机制,包括DNA的甲基化、遗传印记、X染色质失活和非编码RNA调控等。相关叙述错误的是( )
A.表观遗传不会改变基因的碱基序列,但基因的表达和表型发生可遗传变化
B.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中
C.一个蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面截然不同与表观遗传有关
D.DNA的甲基化引起的表现遗传主要是通过影响遗传信息的翻译过程实现的
8.(2026·江苏南通·二模)当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B.过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C.P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D.修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
9.(2026·江苏·一模)BRD4蛋白参与人类肿瘤细胞中细胞周期相关基因表达的调控,其存在的稳定性与ecDNA(细胞核内染色体外的无着丝粒环状DNA)的数量密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.BRD4基因仅在人类的肿瘤细胞中选择性表达
B.同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同
C.ecDNA携带的遗传信息的传递遵循孟德尔遗传规律
D.ecDNA的复制和转录过程中通常以同一条链为模板
二、多选题
10.(2025·江苏·模拟)基因表达调控包括转录水平、转录后水平和翻译水平等层次的调控。下图为乳糖诱导大肠杆菌中乳糖分解代谢途径相关基因表达的过程,下列叙述错误的有( )
A.乳糖的存在抑制了阻遏蛋白基因的表达
B.mRNA2可能含有多个启动子和终止子
C.上述调控过程属于转录后水平调控
D.lacZ-A成簇排列共同调控,利于对环境快速反应
11.(2023·江苏徐州·模拟)RNA干扰是小分子RNA介导的、一种抑制特殊基因表达的现象。RNA干扰通过形成并激活沉默复合体(RISC),降解靶基因mRNA使基因无法表达而沉默。利用人工合成的miRNA研究其作用原理如下图所示。相关分析正确的是( )
A.需依据靶基因的启动子序列设计miRNA
B.整个过程至少需要7种酶参与
C.沉默复合体中的miRNA可结合并降解靶基因mRNA
D.RNA干扰可防止外来的有害基因或病毒基因整合到生物基因组中
12.(2023·江苏泰州·一模)大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢的酶,其中酶a能够水解乳糖),以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时,调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合,导致RNA聚合酶不能与启动子结合,使结构基因无法转录;乳糖存在时,结构基因才能正常表达,调节过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.结构基因转录时只能以β链为模板,表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B.过程①的碱基配对方式与②不完全相同,参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C.若调节基因的碱基被甲基化修饰,可能导致结构基因持续表达,造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D.据图可知,乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达,该过程发生细胞的分化
13.(2023·江苏·模拟)遗传印记是一种区别父母等位基因的表观遗传过程,可导致父源和母源基因特异性表达;而DNA甲基化是遗传印记最重要的方式之一、DNA甲基化通常是给DNA的胞嘧啶加上甲基、被甲基化修饰的基因不能表达。鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状,遗传印记对亲代小鼠等位基因表达和传递的影响如图。下列相关叙述错误的是( )
A.每个印记基因的印记均是在亲代细胞有丝分裂过程中建立的
B.DNA甲基化阻碍RNA聚合酶与起始密码结合从而调控基因的表达
C.该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型比例为灰色:褐色=1:1
D.DNA甲基化使遗传信息发生改变,是生物变异的根本来源
14.(2026·江苏·一模)图示拟南芥通过合成siRNA(短链非编码RNA)介导的DNA甲基化途径。下列相关叙述正确的有( )
A.图中DNA片段的模板链5'端在b侧
B.PolⅣ、RDR2、PolⅤ均为RNA聚合酶
C.DCL3作用于磷酸二酯键将dsRNA切割为siRNA
D.AGO4-单链siRNA复合物能定位靶标RNA并促进DNA甲基化
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猜押06 基因表达与调控
(学考点→破情境)
题型
考情分析
考向预测
考点 1
多起点、方向、基因突变对肽链影响
2025 江苏卷:考查翻译多起点、核糖体移动方向、密码子简并性对肽链影响2024 江苏卷:结合原核与真核表达差异,判断转录翻译时空特点
2023 江苏卷:考查基因突变对密码子、氨基酸序列与肽链长度的影响
1. 判定转录和翻译的起点、方向、多起点的意义
2. 分析碱基替换、缺失、插入对肽链的影响
3. 绘制细胞生物、DNA病毒、RNA病毒的中心法则路径
4. 辨析DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑
5. 理解非编码RNA的沉默 调控机制
考点 2
中心法则与变式
2025 江苏卷:考查不同生物的中心法则路径
2024 江苏卷:逆转录、RNA复制的模板、原料、酶判断
2023 江苏卷:结合PCR与逆转录,判断核酸合成方向
考点 3
表观遗传与表达调控
2025 江苏卷:DNA甲基化、组蛋白修饰对表达的影响
2024 江苏卷:考查非编码RNA(siRNA、miRNA)的调控机制
2023 江苏卷:考查表观遗传不改变碱基序列、可遗传、可逆转的特点
考点1 多起点、方向、基因突变对肽链影响
学考点
1.(2026·江苏无锡·一模)下列有关细胞中蛋白质合成过程的叙述,错误的是( )
A.游离的核糖体与mRNA结合并翻译,终止后转移至内质网上
B.高尔基体可以接收来自内质网的囊泡,体现了生物膜的流动性
C.部分线粒体内的蛋白质不需要核基因转录、翻译也可合成
D.欲研究抗利尿激素的分泌过程,可用3H标记下丘脑细胞内特定氨基酸R基
2.(2026·江苏无锡·一模)下列关于真、原核细胞内基因表达的相关叙述,错误的是( )
A.真核细胞转录出的rRNA与核糖体大小亚基组装在核仁处进行
B.大多数氨基酸可以被具有不同密码子的tRNA携带,体现密码子简并性
C.原核细胞mRNA合成后无需剪切、加工即可进行翻译
D.真、原核细胞几乎共用一套密码子表,体现生物界的统一性
核心类型
判读关键
抢分核心规律
多起点转录、翻译
转录:DNA上同时出现多条不等长 RNA 链
翻译:一条mRNA 结合多个核糖体
1. 多起点转录:同时启动、缩短总时长,真核核基因多起点,原核可多起点
2. 多聚核糖体:一条 mRNA 合成多条相同肽链,不改变肽链序列,仅提高翻译效率
3. 易错避坑:多聚核糖体≠多起点翻译,翻译起点只有 1 个(起始密码子)
核糖体移动方向
肽链长度:肽链越长,核糖体结合 mRNA 时间越早
1. 核糖体沿 mRNA 5′→3′ 单向移动,从短肽链端向长肽链端移动2. 原核生物:转录与翻译同方向同步进行,RNA 链延伸方向 = 核糖体移动方向
碱基突变对肽链影响
突变类型:替换、缺失 、插入;
突变位点:编码区、 非编码区
1. 碱基替换:仅改变 1 个密码子,3 种结果:
①氨基酸不变(简并性)
②氨基酸改变
③提前终止、肽链延长
2. 碱基缺失、插入(非 3 的倍数):移码突变,突变位点后所有氨基酸序列全变,肽链大概率缩短或延长
3. 抢分秒杀:终止密码子提前出现→肽链缩短;终止密码子消失→肽链延长
原核、真核表达差异
时空特点:转录翻译是否同步;
mRNA 是否加工
1. 原核生物:边转录边翻译(无核膜阻隔),mRNA 无需加工,转录翻译同场所
2. 真核生物:核内转录→mRNA 加工(加帽、加尾、剪接)→细胞质翻译,时空分离;线粒体和叶绿体可边转录边翻译
3. 易错避坑:真核生物不是所有基因都先转录后翻译,质基因可同步表达
破情境
3.(2026·江苏镇江·一模)当mRNA异常时,翻译速率减缓,尾随核糖体会与前导核糖体发生碰撞,形成“核糖体队列”结构,该结构能激活核糖体应激反应使异常mRNA降解。下列相关叙述错误的是( )
A.翻译过程中,游离的氨基酸将结合在tRNA的3’端
B.多个核糖体结合在一个mRNA上共同合成一条多肽链
C.核糖体翻译速率减缓可能与mRNA中终止密码子提前出现有关
D.核糖体队列激活的应激反应有助于防止异常蛋白质的积累
4.(2026·江苏·一模)转录过程中,合成的RNA不能与模板DNA单链分开会形成RNA-DNA杂交体,此杂交体再和一条DNA单链共同组成的三链核酸称为R-loop(R环结构,如下图),可以稳定存在于基因组中并调节基因表达。下列相关叙述错误的是( )
A.转录产生的RNA未及时脱离模板链促进了R-loop的形成
B.由图中R环结构可以判断出RNA的a侧是其5′端
C.R环结构中三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对原则相连
D.R环可能影响DNA复制和相关基因的表达
2026年重点关注:
1.转录与翻译的起点、方向判定:重点考查多聚核糖体的移动方向、多起点转录的生物学意义,严格区分多聚核糖体与多起点翻译的本质差异。
2.基因突变对肽链结构与功能的影响:聚焦碱基替换、插入、缺失三种突变类型,重点考查移码突变、终止密码子提前、延后出现对肽链长度和氨基酸序列的影响,结合密码子简并性分析突变的性状效应。
3.原核与真核生物基因表达的时空差异:围绕边转录边翻译与先转录后翻译的核心区别,考查核基因与质基因表达的异同,结合细胞结构特点分析表达过程的调控逻辑。
【答案】1.A 2.B
【详解】1.A、需要内质网加工的蛋白质合成时,游离核糖体与mRNA结合翻译出一段信号肽后,就会在信号肽引导下转移至内质网上继续后续翻译过程,并非翻译终止后才转移到内质网,A错误;
B、高尔基体接收内质网来源的囊泡时,依赖囊泡膜与高尔基体膜的融合,该过程体现了生物膜具有一定流动性的结构特点,B正确;
C、线粒体是半自主性细胞器,自身含有小型环状DNA和核糖体,可独立转录、翻译合成部分线粒体内的蛋白质,该过程不需要核基因参与,C正确;
D、氨基酸脱水缩合时,氨基和羧基中的氢会参与生成水,标记氨基酸的R基可使放射性稳定保留在合成的蛋白质中,抗利尿激素由下丘脑的神经分泌细胞合成,因此可用³H标记下丘脑细胞内特定氨基酸的R基研究其分泌过程,D正确。
故选A。
【详解】2.A、真核细胞的核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,转录得到的rRNA会和相关蛋白质在核仁处组装成核糖体的大小亚基,A正确;
B、密码子简并性指一种氨基酸可对应多种不同的密码子,可被多种反密码子不同的tRNA转运,密码子位于mRNA上,而tRNA上对应的结构是反密码子,B错误;
C、原核细胞的基因没有内含子序列,且转录和翻译过程可同时同地进行,mRNA合成后无需剪切、加工就能直接结合核糖体进行翻译,C正确;
D、几乎所有真核、原核生物都共用一套密码子表,该特性是生物界具有统一性的证据之一,D正确。
故选B。
【答案】3.B
【详解】3.A、翻译过程中,tRNA的3'端存在氨基酸臂(CCA序列),游离氨基酸通过氨酰-tRNA合成酶结合于该位点,形成氨酰-tRNA,A正确;
B、多个核糖体可结合在同一mRNA上形成多聚核糖体,但每个核糖体独立合成一条多肽链,而非共同合成一条多肽链,B错误;
C、若mRNA中终止密码子提前出现,核糖体会提前终止翻译,导致后续核糖体碰撞,符合题干"翻译速率减缓"的描述,C正确;
D、核糖体队列激活的应激反应通过降解异常mRNA,阻止其继续翻译,从而减少异常蛋白质的产生和积累,D正确。
故选B。
【答案】4.C
【详解】4.A、根据题干信息,转录后RNA不能与模板DNA单链分离,才会形成RNA-DNA杂交体,进一步组装形成R环,因此RNA未及时脱离模板确实会促进R环形成,A正确;
B、转录过程中,RNA沿5'→3'方向延伸,新的核苷酸添加到3'端,RNA聚合酶在图中右侧(延伸端),因此远离RNA聚合酶的a侧是RNA先合成的5'端,B正确;
C、R环结构中,只有RNA和模板DNA单链之间遵循碱基互补配对,另一条游离的DNA单链没有和另外两条链发生碱基互补配对,因此“三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对相连”的叙述错误,C错误;
D、R环是稳定存在的特殊核酸结构,会阻碍DNA复制时的解链过程,且据题意可知,R环可以调节基因表达,因此R环可能影响DNA复制和相关基因的表达,D正确。
考点2 中心法则与变式
学考点
5.(2026·江苏徐州·一模)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列说法正确的是( )
A.mRNA分子的基本骨架与启动子相同
B.当细胞中缺乏rRNA分子时,RBS基因不能转录
C.原核细胞基因转录时,每次只转录一个基因
D.RP1与mRNA分子结合,避免细胞内物质和能量的浪费
6.(2025·江苏·模拟)某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖体开关,SAM通过与mRNA结合来进行调节基因表达,其机制如图所示(RBS为mRNA上的核糖体结合位点)。下列相关叙述错误的是( )
A.RBS与核糖体结合后,核糖体将向mRNA的3'端移动
B.核糖体开关构象发生改变过程涉及氢键和磷酸二酯键的断裂和形成
C.SAM与核糖体开关的结合,可能会抑制基因表达的翻译过程
D.核糖体开关的本质是RNA,RBS段与1段的碱基序列互补
核心生物类型
中心法则完整路径
抢分关键
细胞生物
1. 仅增殖细胞发生 DNA 复制,所有活细胞均可发生转录、翻译
2. 模板:DNA 复制(DNA 两条链)、转录(DNA 一条链)、翻译(mRNA)
3. 原料:DNA 复制(4 种 dNTP)、转录(4 种 NTP)、翻译(21 种氨基酸)
4. 关键酶:DNA 聚合酶、RNA 聚合酶
DNA 病毒
1. 全部过程利用宿主细胞的原料、核糖体、酶系统完成
2. 易错避坑:DNA 病毒无 RNA 复制、逆转录过程
逆转录 RNA 病毒
1. 特有过程:逆转录,关键酶逆转录酶
2. 模板:逆转录(病毒 RNA)、转录(整合后的病毒 DNA)
3. 原料:逆转录(4 种 dNTP)
4. 仅逆转录病毒能发生 RNA→DNA 的过程
RNA 复制病毒
1. 特有过程:RNA复制,关键酶RNA 复制酶
2. 正链RNA病毒:RNA可直接作为翻译模板,先翻译复制酶,再复制RNA
3. 易错避坑:无DNA环节,不发生逆转录、DNA复制
朊病毒
蛋白质→蛋白质
1. 无核酸,通过改变正常蛋白的空间结构实现增殖
2. 不遵循碱基互补配对原则,不发生复制、转录、翻译
破情境
7.(2022·江苏南通·二模)新型冠状病毒是+RNA病毒。下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是( )
A.+RNA和-RNA携带的遗传信息相同
B.-RNA能与核糖体结合完成翻译过程
C.酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶
D.该病毒在细胞外可以完成RNA的复制
8.(2025·江苏·模拟)某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌(工程菌),可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”,其监测原理如下图所示,天然大肠杆菌不含有图中所示基因。(GFP基因是绿色荧光蛋白基因)。下列有关说法正确的是( )
A.启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点,启动基因的转录过程
B.转基因工程菌中TetR基因的表达是GFP基因表达的前提条件
C.转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工
D.当环境中存在四环素时,大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光
2026年重点关注:
1.不同生物类型的中心法则完整路径判定:重点区分细胞生物、DNA 病毒、RNA 复制病毒、逆转录病毒的遗传信息传递差异,锁定逆转录、RNA 复制两大特有过程的模板、酶、原料与碱基配对规律。
2.原核生物操纵元的表达调控:围绕乳糖操纵子、核糖体蛋白操纵元等模型,考查转录水平的调控逻辑,结合启动子、操纵序列、阻遏蛋白的作用机制,分析环境信号对基因表达的影响。
3.基因工程工程菌的中心法则应用:以四环素监测工程菌、药用蛋白合成工程菌为模型,考查启动子的功能、目的基因的表达调控,结合原核生物表达特点分析工程菌的构建逻辑。
【答案】5.D 6.B
【详解】5.A、mRNA是RNA,其基本骨架是由磷酸和核糖交替连接构成;启动子是一段DNA序列,其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,A错误;
B、结合题图可知,rRNA能与RP1、RP2和其他核糖体蛋白结合形成核糖体,当细胞中缺乏rRNA分子时,RP1不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合,导致核糖体不能与mRNA结合,进而阻止翻译的起始,B错误;
C、原核细胞的基因编码区是连续的,原核细胞基因转录时,RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录,C错误;
D、当细胞中缺乏rRNA分子时,RP1与mRNA分子的结合可以避免在缺乏rRNA(核糖体的组成成分)的情况下,继续合成核糖体蛋白,从而避免细胞内物质和能量的浪费,D正确。
故选D。
6.A、核糖体与 mRNA 上的 RBS(核糖体结合位点)结合后,会沿 mRNA 的5'→3' 方向移动进行翻译,A正确;
B、核糖体开关的构象改变,是通过氢键的断裂与重新形成实现的(RNA 分子内碱基配对的改变),但不会涉及磷酸二酯键的断裂 / 形成,B错误;
C、从图中可知,SAM 与核糖体开关结合后,RBS(核糖体结合位点)的构象发生改变,可能导致核糖体无法与 RBS 结合,从而抑制翻译过程,C正确;
D、核糖体开关是 mRNA 上的一段序列,本质是 RNA;从图中 “开” 的状态可看出,RBS 段与 1 段的碱基能配对(形成双链区),说明二者碱基序列互补,D正确。
故选B。
【答案】7.C 8.D
【详解】7.A、新冠病毒遗传物质是+RNA,-RNA是+RNA在酶1的作用下形成,两者携带的遗传信息不相同,A错误;
B、新型冠状病毒的遗传物质是RNA(+RNA),-RNA是+RNA在酶1的作用下形成的,-RNA在酶2作用下可以形成信使RNA,再结合核糖体翻译形成多种病毒蛋白,B错误;
C、酶1、酶2和酶3都能催化形成RNA,所以酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶,C正确;
D、病毒只能过寄生生活,病毒的一切生命活动都要在宿主细胞内完成,因此该病毒不可能在细胞外完成RNA的复制,D错误。
故选C。
8.A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,启动基因的转录过程,A错误;
B、由图可知,TetR基因表达产生的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达,所以TetR基因的表达不是GFP 基因表达的前提条件,B错误;
C、大肠杆菌是原核生物,原核生物没有内质网等复杂的细胞器,C错误;
D、从图中可以看出,当环境中存在四环素时,四环素与TetR蛋白结合,使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除,从而GFP基因能够表达,大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光,D正确。
故选D。
考点3 表观遗传与表达调控
学考点
9.(2025·江苏南通·一模)表观遗传现象广泛存在于生物体中,下列叙述错误的是( )
A.微小RNA (miRNA)与mRNA的结合属于表观遗传中转录后水平的调控
B.组蛋白乙酰化导致mRNA的合成受阻,进而影响基因的表达
C.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
D.体细胞与配子的甲基化存在显著差异,体细胞甲基化大多不会遗传给配子
10.(2024·江苏南京·一模)下列关于基因表达调控的相关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化通过改变互补碱基之间的氢键数目和配对方式影响基因转录
B.构成染色体的组蛋白若发生乙酰化或甲基化修饰都能激活相应基因表达
C.一些非编码微RNA具有组织特异性和时序性,只在特定的组织或发育阶段调控基因表达
D.同卵双胞胎表型差异与蜂王和雄蜂表型差异均属于表观遗传现象
核心调控类型
分子机制
表达效应
抢分避坑提示
DNA 甲基化
甲基基团共价结合到 DNA 上,多位于基因启动子区
抑制基因转录,导致基因沉默
1. 不改变 DNA 碱基序列,仅改变修饰状态
2. 可随细胞分裂稳定遗传给子代细胞
3. 可逆转:去甲基化可恢复基因转录
组蛋白乙酰化
乙酰基团结合到组蛋白上
染色质结构松散,促进基因转录
1. 乙酰化程度越高,染色质开放程度越高,转录活性越强
2. 去乙酰化会抑制转录,与基因沉默相关
组蛋白甲基化
甲基基团结合到组蛋白上
双向调控:位点不同,可激活或抑制转录
1. H3K4me3(启动子区)→激活转录
2. H3K9me3/H3K27me3→抑制转录、异染色质形成
3. 易错避坑:组蛋白甲基化≠DNA 甲基化,效应不唯一
非编码 RNA(miRNA/siRNA)
短链非编码 RNA 与靶 mRNA 互补结合
1. 降解靶 mRNA
2. 阻遏核糖体与 mRNA 结合,抑制翻译
1. 调控发生在翻译水平,不影响转录
2. 不改变基因序列,属于表观遗传调控
3. 易错避坑:非编码 RNA 不编码蛋白质,无翻译产物
染色质重塑
染色质的空间结构发生可逆性改变
开放染色质→促进转录;
闭合染色质→抑制转录
受 DNA 甲基化、组蛋白修饰共同调控,是表观遗传的核心结构基础
表观遗传核心特征
——
——
1. 本质:不改变 DNA 碱基序列,可稳定遗传
2. 关键:可逆转,受环境、发育阶段调控
3. 核心区分:基因突变改变碱基序列,表观遗传不改变
4. 典型场景:同卵双胞胎性状差异、植物春化作用、基因组印记
破情境
11.(2026·江苏·模拟)表观遗传的发现说明中心法则只包括了传统意义上的遗传信息传递,还有大量隐藏在DNA序列之外的遗传信息。如图表示三种表观遗传调控途径,下列叙述正确的是( )
A.转录启动区域甲基化后可能导致DNA聚合酶无法与其识别并结合
B.同一基因在不同细胞中的组蛋白与DNA结合程度应大致相同
C.RNA干扰过程有氢键的形成,也有磷酸二酯键的断裂
D.图中3种途径以不同方式影响转录过程,从而调控相应基因的表达
12.(2025·江苏·模拟)DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(如miRNA)调控等过程发生异常,均可导致癌症的发生,相关机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA甲基化改变了基因的碱基序列
B.组蛋白的乙酰化修饰能改变染色质的开放程度,进而调控基因的表达
C.miRNA与靶向mRNA结合抑制翻译过程,属于翻译水平的调控
D.表观遗传改变导致基因表达模式的改变也可能引发癌症
2026年重点关注:
1.表观遗传的核心本质与特征:严格区分表观遗传与基因突变的本质差异,结合可遗传性、可逆性两大特点分析调控效应。
2.表观遗传的核心调控机制:分维度考查 DNA 甲基化、组蛋白乙酰化 / 甲基化、非编码 RNA(miRNA/siRNA)干扰三大核心途径,明确不同修饰对转录、翻译过程的具体影响。
3.表观遗传的生物学应用:结合细胞分化、癌症发生、生物发育、基因组印记、环境对性状的影响等情境,分析表观遗传调控的生理与病理意义,贴合新课标 “生命观念、社会责任” 的素养考查要求。
【答案】9.B 10.C
【详解】9.A、miRNA通过与mRNA结合抑制其翻译或促进降解,属于转录后水平的表观遗传调控,A正确;
B、组蛋白乙酰化会松弛染色质结构,促进RNA聚合酶与DNA结合,从而增强转录(mRNA合成),B错误;
C、同卵双胞胎基因相同,但表观遗传修饰(如甲基化)差异可能导致性状差异,C正确;
D、体细胞甲基化通常在配子形成时被清除,故体细胞的甲基化大多不会遗传给后代,D正确。
故选B。
10.A、DNA甲基化过程基因的碱基序列未发生变化,A错误;
B、基因表达包括转录和翻译,基因甲基化修饰,能抑制基因的表达,可能通过抑制转录过程来抑制基因表达,B错误;
C、一些非编码微RNA表达具有细胞和组织特异性,在不同组织、不同发育阶段,非编码微RNA的表达水平有显著差异,只在特定的组织或发育阶段调控基因表达,C正确;
D、同卵双胞胎原则上基因完全相同,表型上具有的微小差异可能与表观遗传有关;同一蜂群中的蜂王由受精卵发育而来,而雄蜂是由卵细胞发育而来,它们在形态结构、生理和行为等方面的不同与它们的遗传物质不同有关,与表观遗传无关,D错误。
故选C。
【答案】11.C 12.A
【详解】11.A、由图可知,转录启动区域甲基化会使基因不表达,而干扰RNA聚合酶与启动子结合,影响的是转录过程,DNA聚合酶是DNA复制所需的酶,A错误;
B、不同细胞中基因的表达情况不同,所以组蛋白与DNA结合程度在不同细胞中是不相同的,B错误;
C、途径3是利用RNA干扰,存在RNA与RNA之间碱基互补配对形成氢键,mRNA被切割成片段,存在磷酸二酯键的断裂,导致mRNA无法翻译,故RNA干扰过程有氢键的形成,也有磷酸二酯键的断裂,C正确;
D、由图可知,而途径3通过影响翻译过程进而影响基因的表达,D错误。
故选C。
12.A、DNA甲基化不改变基因的碱基序列,通过影响基因的转录进而影响基因的表达,A错误;
B、组蛋白乙酰化通常使染色质结构松散,促进RNA聚合酶与启动子结合,增强基因表达,B正确;
C、miRNA与靶向mRNA结合形成双链结构,从而阻止了mRNA与核糖体结合,进而抑制了翻译过程,属于翻译水平的调控,C正确;
D、一般来说,原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞的生长和分裂进程。其表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的不正常生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,细胞就会异常增殖,导致细胞癌变。因此少数癌细胞的基因组DNA序列并未改变,但由于表观遗传改变导致原癌基因和抑癌基因表达模式的改变,也会引起癌症的发生,D正确。
故选A。
1.(2025·江苏南京·模拟)大肠杆菌可以通过乳糖操纵子(下图)的调控实现优先利用环境中的葡萄糖,再利用乳糖。研究表明,当大肠杆菌利用葡萄糖分解供能时,识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性下降;当环境中无葡萄糖可供利用时,该RNA聚合酶的转录活性增强。另外,阻遏蛋白能与操纵序列(O)结合,阻止结构基因转录,而乳糖可以解除阻遏,进而利用乳糖。下列有关叙述错误的是( )
A.乳糖通过解除阻遏而诱导Z、Y、A酶的合成,利用乳糖
B.有葡萄糖和乳糖都存在时,大肠杆菌也能少量利用乳糖
C.有乳糖、无葡萄糖时,Z、Y、A酶合成量最高
D.结构基因共用同一个启动子,有利于细菌对环境的适应
【答案】B
【详解】A、根据题干信息“乳糖可以解除阻遏,进而利用乳糖”,而利用乳糖需要合成相关的酶即Z、Y、A酶,所以乳糖通过解除阻遏诱导Z、Y、A酶的合成,A正确;
B、当葡萄糖和乳糖都存在时,大肠杆菌优先利用葡萄糖,此时 RNA 聚合酶转录活性因葡萄糖存在而显著下降,且 CAP 蛋白不结合(葡萄糖存在时 cAMP 减少),导致乳糖操纵子几乎不转录,无法少量利用乳糖,B错误;
C、当环境中无葡萄糖可供利用时,识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性增强,且乳糖可以解除阻遏,此时结构基因可以正常转录合成Z、Y、A酶,所以有乳糖、无葡萄糖时,Z、Y、A酶合成量最高,C正确;
D、从图中可以看出,三个结构基因(lacZ、lacY、lacA)共用同一个启动子,这样当环境变化时,可以同时启动或关闭相关基因的表达,有利于细菌对环境的适应,D正确。
故选B。
2.(2025·江苏·模拟)将靶向害虫特定基因的双链RNA(dsRNA)喷施到植物表面后,害虫取食植物时会摄入dsRNA,导致其体内相关基因沉默,过程如图所示。下列分析错误的是( )
A.dsRNA分子中的嘧啶数量等于嘌呤数量
B.siRNA可抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程
C.siRNA识别并结合目标mRNA后,会激活RNA酶将其降解
D.长期使用dsRNA可能诱发害虫产生抗性突变
【答案】D
【详解】A、dsRNA是双链RNA,根据碱基互补配对原则,在双链核酸分子中,嘧啶碱基(C、T或U)与嘌呤碱基(A、G)是互补配对的,所以双链RNA分子中嘧啶数量等于嘌呤数量,A正确;
B、由图可知,dsRNA被剪切形成siRNA,siRNA形成复合体,然后与目标mRNA结合,导致目标mRNA被水解,从而使得相关基因不能通过翻译合成蛋白质,即siRNA可抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程,B正确;
C、从图中可以看出,siRNA识别并结合目标mRNA后,形成复合体,随后目标mRNA被水解,这是因为激活了RNA酶,将mRNA降解,C正确;
D、基因突变是随机发生的,且具有不定向性,长期使用dsRNA并不能诱发害虫产生抗性突变,只是起到选择作用,将具有抗性突变的个体选择出来,使其存活和繁殖的机会增加,D错误。
故选D。
3.(2024·江苏·模拟)植物体内的许多生理过程需要脱落酸(ABA)参与调节,其信号转导的部分过程如下图所示,其中PP2C、SnRK2是植物信号转导过程中重要的酶。下列叙述正确的是( )
A.ABA的作用是促进植物在不利环境下的快速生长
B.ABA通过与受体结合参与细胞结构的组成,从而起到调节作用
C.PP2C中存在着直接与ABA和SnRK2结合的位点
D.SnRK2磷酸化后被激活,促进下游相应基因的表达
【答案】D
【详解】A、ABA的作用是能提高植物在不利环境下的抗性,A错误;
B、ABA通过与受体结合,从而起到调节作用,ABA不是细胞的结构物质,B错误;
C、PP2C能抑制SnRK2的活性的,可能含有结合位点,ABA与受体结合以后,受体才能与PP2C结合,则PP2C不一定能与ABA结合,C错误;
D、SnRK2磷酸化后被激活,促进了转录因子的磷酸化,从而表达了相应的基因,D正确。
故选D。
4.(2024·江苏盐城·模拟)常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异型启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞分化与组织特异型启动子和组成型启动子的调控均有关
B.膀胱生物反应器的构建需要将目的基因连接在诱导型启动子的下游
C.真核生物细胞中,一般一个启动子只能启动一个基因的转录
D.强启动子可使基因高水平表达,启动子的强弱主要取决于其与RNA聚合酶的亲和性
【答案】B
【详解】A、根据题干信息“组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达”,所以在细胞分化过程中,与组成型启动子有关,组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达,所以细胞分化与组织特异型启动子的调控也有关,A正确;
B、组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达,而乳腺生物反应器需要将目的基因连接在组织特异性启动子的下游,导入细胞中,保证基因在乳腺细胞中表达,B错误;
C、一般情况下,真核生物细胞中,一个启动子只能启动一个基因的转录,C正确;
D、强启动子可使基因高水平表达,启动子的强弱主要取决于其与RNA聚合酶的亲和性,从而启动基因的转录,D正确。
故选B。
5.(2023·江苏徐州·模拟)真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5'端,称5'帽子(5'cap),可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏;3'端有一个含100~200个A的特殊结构,称polyA尾,但对应基因的尾部却没有T串序列。下图表示真核生物某翻译过程,有关分析错误的是( )
A.mRNA甲基化属于转录后水平上基因表达调控
B.5'帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的
C.帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合
D.可通过对mRNA加帽,提升mRNA疫苗效能
【答案】B
【详解】A、mRNA甲基化影响了翻译过程,则属于转录后水平上基因表达调控,A正确;
B、polyA尾对应基因的尾部却没有T串序列,则polyA尾不是对应基因直接转录形成的,B错误;
C、5'帽子结构可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏,维持mRNA的稳定,则帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合,C正确;
D、5'帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏,则通过对mRNA加帽,可提升mRNA疫苗效能,D正确。
故选B。
6.(2025·江苏无锡·模拟)下图表示基因表达调控中的三种类型:组蛋白修饰、DNA甲基化和miRNA调控(一种非编码RNA),它们中的任何异常变化都可能改变基因表达的结果。相关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化一般发生在起始密码子的位置
B.miRNA通过负反馈调节抑制mRNA的翻译
C.去乙酰化酶活性异常升高会促进细胞的癌变
D.上述调节方式均可通过改变遗传信息而导致表观遗传现象
【答案】C
【详解】A、DNA 甲基化发生在 DNA 分子上(如 CpG 岛等区域),而起始密码子是 mRNA 上的序列,因此 DNA 甲基化不会发生在起始密码子的位置,A 错误;
B、miRNA 通过与 mRNA 互补配对,抑制其翻译或导致其降解,但题干及图示未体现 “负反馈调节” 的机制,且 miRNA 的作用本身并非负反馈调节,B错误;
C、组蛋白乙酰化通常使染色质结构疏松,促进基因表达;去乙酰化则使染色质紧缩,抑制基因表达。若去乙酰化酶活性异常升高,会抑制抑癌基因的表达,从而促进细胞癌变,C正确;
D、表观遗传的核心是 DNA 序列不改变,但基因表达发生可遗传的改变。组蛋白修饰、DNA 甲基化和 miRNA 调控均不改变遗传信息(DNA 碱基序列), D错误。
故选 C。
7.(2025·江苏·模拟)表观遗传导致表型的改变可能通过多种机制,包括DNA的甲基化、遗传印记、X染色质失活和非编码RNA调控等。相关叙述错误的是( )
A.表观遗传不会改变基因的碱基序列,但基因的表达和表型发生可遗传变化
B.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中
C.一个蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面截然不同与表观遗传有关
D.DNA的甲基化引起的表现遗传主要是通过影响遗传信息的翻译过程实现的
【答案】D
【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,A正确;
B、表观遗传现象在生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中普遍存在,这是表观遗传的特点之一,B正确;
C、一个蜂群中的蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来,基因型相同,但在形态结构、生理和行为等方面截然不同,这与表观遗传有关,C正确;
D 、DNA 的甲基化引起的表观遗传主要是通过影响遗传信息的转录过程实现的,而不是翻译过程,D错误。
故选D。
8.(2026·江苏南通·二模)当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B.过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C.P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D.修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
【答案】D
【详解】A、过程①是转录,RNA 聚合酶与启动子序列特异性结合,A错误;
B、过程②是翻译过程,核糖体在mRNA上沿着5'→3'的方向移动,B错误;
C、P53蛋白可启动修复酶基因的表达,进行DNA修复,不能启动基因的复制过程,C错误;
D、修复酶可催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键,从而修复受损的DNA,D正确。
9.(2026·江苏·一模)BRD4蛋白参与人类肿瘤细胞中细胞周期相关基因表达的调控,其存在的稳定性与ecDNA(细胞核内染色体外的无着丝粒环状DNA)的数量密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.BRD4基因仅在人类的肿瘤细胞中选择性表达
B.同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同
C.ecDNA携带的遗传信息的传递遵循孟德尔遗传规律
D.ecDNA的复制和转录过程中通常以同一条链为模板
【答案】B
【详解】A、BRD4蛋白参与细胞周期相关基因的表达调控,正常细胞也需要调控细胞周期的运转,说明BRD4基因在正常细胞中也会表达,A错误;
B、ecDNA是无着丝粒的环状DNA,细胞分裂过程中,着丝粒是纺锤丝牵引DNA分配到子细胞的结构,无着丝粒的ecDNA会随机分配到子细胞中,因此同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同,B正确;
C、孟德尔遗传规律的适用对象是进行有性生殖的真核生物的细胞核染色体上的基因,ecDNA是染色体外的DNA,不随染色体的分离和自由组合而分配,其遗传不遵循孟德尔遗传规律,C错误;
D、DNA复制过程以DNA的两条链分别为模板合成子代DNA,转录过程以DNA的一条链为模板合成RNA,二者的模板链不相同,D错误。
二、多选题
10.(2025·江苏·模拟)基因表达调控包括转录水平、转录后水平和翻译水平等层次的调控。下图为乳糖诱导大肠杆菌中乳糖分解代谢途径相关基因表达的过程,下列叙述错误的有( )
A.乳糖的存在抑制了阻遏蛋白基因的表达
B.mRNA2可能含有多个启动子和终止子
C.上述调控过程属于转录后水平调控
D.lacZ-A成簇排列共同调控,利于对环境快速反应
【答案】ABC
【分析】转录过程以四种核糖核昔酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。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】AC、据图可知,乳糖与阻遏蛋白结合,改变其构象,使之不能与操纵基因结合,使得RNA聚合酶可以与启动子结合,使基因lacZ、lacY、lacA能够进行转录,故该调控过程属于转录水平调控,乳糖对阻遏蛋白基因的表达没有影响,AC错误;
B、启动子和终止子位于DNA(或基因)上,mRNA上没有启动子和终止子,B错误;
D、lacZ-A成簇排列,三个基因可同时编码出三种酶,半乳糖苷酶是能催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。半乳糖透性酶参与半乳糖进入细胞内的转运,从而葡萄糖和半乳糖能被细胞利用。转乙酰基酶将乙酰基团转移到相关基因上,使得基因不能表达,有利于大肠杆菌合理利用资源,减少营养成分的浪费,因此lacZ-A成簇排列共同调控,利于对环境快速反应,D正确。
故选ABC。
11.(2023·江苏徐州·模拟)RNA干扰是小分子RNA介导的、一种抑制特殊基因表达的现象。RNA干扰通过形成并激活沉默复合体(RISC),降解靶基因mRNA使基因无法表达而沉默。利用人工合成的miRNA研究其作用原理如下图所示。相关分析正确的是( )
A.需依据靶基因的启动子序列设计miRNA
B.整个过程至少需要7种酶参与
C.沉默复合体中的miRNA可结合并降解靶基因mRNA
D.RNA干扰可防止外来的有害基因或病毒基因整合到生物基因组中
【答案】BD
【分析】基因工程的工具:
(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、miRNA通过碱基互补配对的方式识别并与目标mRNA结合,需依据靶基因的碱基序列设计miRNA,A错误;
B、整个过程需要限制酶和DNA连接酶构建DNA表达载体,需要RNA聚合酶合成miRNA,需要逆转录酶合成DNA,需要DCL1和RNAseIII酶切割miRNA前体,然后利用RNA水解酶将mRNA降解,所以至少需要7种酶参与,B正确;
C、沉默复合体中的miRNA可结合靶基因mRNA,AGO2蛋白起到降解作用,C错误;
D、RNA干扰可降解侵入细胞的RNA,防止外来的有害基因或病毒基因整合到生物基因组中,D正确。
故选BD。
12.(2023·江苏泰州·一模)大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因(编码参与乳糖代谢的酶,其中酶a能够水解乳糖),以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时,调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合,导致RNA聚合酶不能与启动子结合,使结构基因无法转录;乳糖存在时,结构基因才能正常表达,调节过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.结构基因转录时只能以β链为模板,表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B.过程①的碱基配对方式与②不完全相同,参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C.若调节基因的碱基被甲基化修饰,可能导致结构基因持续表达,造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D.据图可知,乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达,该过程发生细胞的分化
【答案】BD
【分析】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 聚合酶的作用下消耗能量,合成 RNA 。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、据图分析,启动子位于结构基因左侧, RNA 聚合酶应从左向右移动,而转录时 RNA 聚合酶移动的方向为子链5'→3',可知 mRNA 的左侧为5'端,右侧为3'端,图示 a 链左侧为5'端,3链左侧为3'端, mRNA 应与模板链方向相反,故结构基因转录时以β链为模板,A正确;
B、根据图示,①为转录,②为翻译。①过程发生的碱基配对方式为 A - U 、 C - G 、 T - A 、 G - C ,②过程发生的碱基配对方式为 U - A 、 C - G 、 A - U 、 G - C ,②过程有的氨基酸可被多种 tRNA 转运,并不是都可被多种tRNA转运,B错误;
C、由图可知,若调节基因的碱基被甲基化修饰,阻遏蛋白不能与操纵基因结合,进而不能阻断结构基因的转录,可能会导致结构基因持续表达,造成大肠杆菌物质和能量的浪费,C正确;
D、据图可知,乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达,该过程没有发生细胞的结构等的变化,不属于细胞分化,D错误。
故选BD。
13.(2023·江苏·模拟)遗传印记是一种区别父母等位基因的表观遗传过程,可导致父源和母源基因特异性表达;而DNA甲基化是遗传印记最重要的方式之一、DNA甲基化通常是给DNA的胞嘧啶加上甲基、被甲基化修饰的基因不能表达。鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状,遗传印记对亲代小鼠等位基因表达和传递的影响如图。下列相关叙述错误的是( )
A.每个印记基因的印记均是在亲代细胞有丝分裂过程中建立的
B.DNA甲基化阻碍RNA聚合酶与起始密码结合从而调控基因的表达
C.该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型比例为灰色:褐色=1:1
D.DNA甲基化使遗传信息发生改变,是生物变异的根本来源
【答案】ABD
【分析】分析题图:雄配子中印记重建是:将等位基因A、a,全部甲基化;雌配子中印记重建是:将等位基因A、a,全部去甲基化。
【详解】A、据图可知:每个印记基因的印记均是在配子中建立的,即减数分裂过程中, 而不是有丝分裂过程中,A错误;
B、据题干信息“DNA甲基化通常是给DNA的胞嘧啶加上甲基,被甲基化修饰的基因不能表达”,可知:甲基化是DNA的变化,故是阻碍RNA聚合酶与启动子的结合从而调控基因的表达,而密码子位于mRNA上,B错误;
C、雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表达,因此该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型比例均为灰色:褐色=1:1,C正确;
D、生物变异的根本来源是基因突变,图示过程不是基因突变,而是由于甲基化修饰导致的子代表现型的不同,D错误。
故选ABD。
14.(2026·江苏·一模)图示拟南芥通过合成siRNA(短链非编码RNA)介导的DNA甲基化途径。下列相关叙述正确的有( )
A.图中DNA片段的模板链5'端在b侧
B.PolⅣ、RDR2、PolⅤ均为RNA聚合酶
C.DCL3作用于磷酸二酯键将dsRNA切割为siRNA
D.AGO4-单链siRNA复合物能定位靶标RNA并促进DNA甲基化
【答案】BCD
【详解】A、RNA的转录方向是5'→3',模板链的方向与转录方向相反。从图中Pol IV、Pol V的转录方向可知,DNA 模板链的5'端在a侧,3'端在b侧,A错误;
B、Pol IV、Pol V是植物特有的RNA聚合酶,以DNA为模板合成RNA;RDR2是RNA依赖的 RNA聚合酶,以 RNA为模板合成双链RNA(dsRNA),三者本质上都属于RNA聚合酶,B正确;
C、DCL3是核糖核酸酶,能够识别并切割双链RNA(dsRNA),作用于核苷酸之间的磷酸二酯键,将其切割为短链siRNA,C正确;
D、从图中可以看出,单链siRNA与AGO4结合形成复合物,该复合物能定位到Pol V转录的靶标RNA上,进而招募DRM2等酶,促进下游DNA序列发生甲基化修饰,D正确。
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