2025-2026学年高一生物暑假作业-基因的本质和表达

**基本信息** 聚焦分子遗传与代谢调控的情境化综合训练，以结构与功能观、进化与适应观构建知识逻辑，融合科学思维与探究实践。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |分子遗传与调控|1,5,6题|结合基因突变、RNA调控等情境，考查碱基互补配对、密码子简并性等|从DNA突变→mRNA变化→蛋白功能异常的因果链，体现遗传信息传递逻辑| |代谢与表型|2,4,8题|以羽色渐变、花青素合成、噬菌体抗性为情境，关联酶活性、基因表达调控|通过环境因子（紫外光、糖）→基因表达→代谢产物→表型的调控路径，构建物质与能量观| |遗传规律与表观遗传|3,7,9,10题|涉及系谱分析、回复突变判断、线粒体遗传等，综合遗传定律与表观修饰|整合核质遗传、甲基化调控、遗传物质传递等，体现进化与适应观的应用|

2025-2026学年高一生物暑假作业-基因的本质和表达 1.VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变( ) A.改变了DNA序列中嘧啶的数目 B.没有体现密码子的简并性 C.影响了VHL基因的转录起始 D.改变了VHL基因表达的蛋白序列 2.金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于( ) A.乙醛脱氢酶基因序列的差异 B.编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异 C.乙醛脱氢酶活性的差异 D.鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异 3.某常染色体遗传病致病基因为H，在一些个体中可因甲基化而失活（不表达），又会因去甲基化而恢复表达。由于遗传背景的差异，H基因在精子中为甲基化状态，在卵细胞中为去甲基化状态，且都在受精后被子代保留。该病的某系谱图如下，Ⅲ1的基因型为Hh，不考虑其他表观遗传效应和变异的影响，下列分析错误的是( ) A.Ⅰ1和Ⅰ2均含有甲基化的H基因 B.Ⅱ1为杂合子的概率2/3 C.Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2 D.Ⅲ1的h基因只能来自父亲 4.云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。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均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( ) A.云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成 B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色 C.云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 D.鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关 5.下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是( ) A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C.某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型 D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点 6.TPP核糖开关是存在于细菌中的TPP合成相关基因的mRNA5′端非翻译区的一段序列，可特异性结合TPP。当TPP浓度较高时，TPP会与TPP核糖开关结合，使其构象改变并导致RNA聚合酶提前脱落。抗生素X的结构与TPP相似，可竞争性结合TPP核糖开关。下列说法正确的是( ) A.TPP核糖开关能与tRNA发生碱基互补配对 B.TPP核糖开关通过影响翻译过程来调控基因表达 C.TPP核糖开关调控TPP合成代谢的过程存在正反馈调节 D.细菌因基因突变使核糖开关无法结合TPP，则会对X产生耐药性 7.某大肠杆菌野生型菌株（m+）表群体中出现一种缺乏菌毛的菌株（m⁻），将m⁻菌株单独培养一段时间，后代中又出现野生型表型的菌株X。欲判断菌株X是m⁻基因回复突变为m+所致，还是m⁻基因所在DNA分子上的另一位点的抑制因子突变，掩盖了原来突变型的表型效应所致，某同学将菌株X与野生型菌株混合培养，观察子代表型。已知大肠杆菌菌株之间的DNA可能会发生同源重组，下列说法正确的是( ) A.菌株X产生的原理与肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理相同 B.若发生回复突变，菌株X的基因型为m+m+或m+m⁻ C.若子代大肠杆菌全为野生型表型菌株，可确定菌株X是回复突变所致 D.若子代大肠杆菌中出现突变型菌株，菌株X的产生很可能是抑制因子突变所致 8.2024年9月4日，清华大学基础医学院刘锦涛课题组发现细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬菌体的尾纤维蛋白，该蛋白能够特异性的识别并降解细菌表面的荚膜多糖（噬菌体感染细菌所必需的受体），因而导致细菌对噬菌体产生抗性。下列相关叙述正确的是( ) A.噬菌体的尾纤维蛋白的合成过程需要细菌细胞中的核糖体和生物膜系统的参与 B.细菌对噬菌体产生抗性的机制说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流 C.荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，可能与噬菌体无法吸附细菌有关 D.可通过对亲代噬菌体的尾纤维蛋白进行荧光标记的方式，对上述过程定量研究 9.多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( ) A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 10.真核细胞线粒体基因组DNA通常编码13种蛋白质，研究发现线粒体CYTB基因可通过双重翻译模式产生两种蛋白质： CYTB蛋白：由380个氨基酸组成，在线粒体基质内翻译，参与电子传递； C-187蛋白：由187个氨基酸组成，在细胞质基质中翻译后，通过氨基端 37个氨基酸序列靶向定位进入线粒体基质。C-187与核基因编码的磷酸转运蛋白SL结合，共同调控ATP合成。 回答下列问题： （1）合成CYTB蛋白的细胞器是线粒体基质中的_________。下列有关C-187蛋白的合成和转运，叙述错误的有_______(填序号)。 ①其mRNA翻译需线粒体tRNA参与 ②需线粒体DNA聚合酶催化转录 ③进入线粒体依赖内膜上的载体蛋白 （2）线粒体是有氧呼吸的主要场所，写出有氧呼吸的总反应式：__________。 有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2,在_______(答结构)生成水，生成大量ATP,该结构的显著特点是______，使其表面积大大增加。 （3）线粒体遗传密码与标准密码子有差异，如下表所示。 密码子 标准密码子编码 线粒体密码子编码 AUA 异亮氨酸 甲硫氨酸 AGA/AGG 精氨酸 终止密码子 UGA 终止密码子 色氨酸 可能用到的密码子：AUG（甲硫氨酸）、UAU（酪氨酸）、CCU（脯氨酸）、AGA（精氨酸）、UCC（丝氨酸）、GUA（缬氨酸） CYTB基因中某段模板链序列为3'-TACATAGGATCT-5'，若按标准密码子翻译，对CYTB蛋白的影响是_______。 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年高一生物暑假作业-基因的本质和表达 1.VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA（编码脯氨酸）变成CCG（编码脯氨酸），导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变( ) A.改变了DNA序列中嘧啶的数目 B.没有体现密码子的简并性 C.影响了VHL基因的转录起始 D.改变了VHL基因表达的蛋白序列 2.金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于( ) A.乙醛脱氢酶基因序列的差异 B.编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异 C.乙醛脱氢酶活性的差异 D.鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异 3.某常染色体遗传病致病基因为H，在一些个体中可因甲基化而失活（不表达），又会因去甲基化而恢复表达。由于遗传背景的差异，H基因在精子中为甲基化状态，在卵细胞中为去甲基化状态，且都在受精后被子代保留。该病的某系谱图如下，Ⅲ1的基因型为Hh，不考虑其他表观遗传效应和变异的影响，下列分析错误的是( ) A.Ⅰ1和Ⅰ2均含有甲基化的H基因 B.Ⅱ1为杂合子的概率2/3 C.Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2 D.Ⅲ1的h基因只能来自父亲 4.云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。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均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( ) A.云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成 B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色 C.云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色 D.鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关 5.下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是( ) A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C.某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型 D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点 6.TPP核糖开关是存在于细菌中的TPP合成相关基因的mRNA5′端非翻译区的一段序列，可特异性结合TPP。当TPP浓度较高时，TPP会与TPP核糖开关结合，使其构象改变并导致RNA聚合酶提前脱落。抗生素X的结构与TPP相似，可竞争性结合TPP核糖开关。下列说法正确的是( ) A.TPP核糖开关能与tRNA发生碱基互补配对 B.TPP核糖开关通过影响翻译过程来调控基因表达 C.TPP核糖开关调控TPP合成代谢的过程存在正反馈调节 D.细菌因基因突变使核糖开关无法结合TPP，则会对X产生耐药性 7.某大肠杆菌野生型菌株（m+）表群体中出现一种缺乏菌毛的菌株（m⁻），将m⁻菌株单独培养一段时间，后代中又出现野生型表型的菌株X。欲判断菌株X是m⁻基因回复突变为m+所致，还是m⁻基因所在DNA分子上的另一位点的抑制因子突变，掩盖了原来突变型的表型效应所致，某同学将菌株X与野生型菌株混合培养，观察子代表型。已知大肠杆菌菌株之间的DNA可能会发生同源重组，下列说法正确的是( ) A.菌株X产生的原理与肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理相同 B.若发生回复突变，菌株X的基因型为m+m+或m+m⁻ C.若子代大肠杆菌全为野生型表型菌株，可确定菌株X是回复突变所致 D.若子代大肠杆菌中出现突变型菌株，菌株X的产生很可能是抑制因子突变所致 8.2024年9月4日，清华大学基础医学院刘锦涛课题组发现细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬菌体的尾纤维蛋白，该蛋白能够特异性的识别并降解细菌表面的荚膜多糖（噬菌体感染细菌所必需的受体），因而导致细菌对噬菌体产生抗性。下列相关叙述正确的是( ) A.噬菌体的尾纤维蛋白的合成过程需要细菌细胞中的核糖体和生物膜系统的参与 B.细菌对噬菌体产生抗性的机制说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流 C.荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，可能与噬菌体无法吸附细菌有关 D.可通过对亲代噬菌体的尾纤维蛋白进行荧光标记的方式，对上述过程定量研究 9.多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( ) A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 10.真核细胞线粒体基因组DNA通常编码13种蛋白质，研究发现线粒体CYTB基因可通过双重翻译模式产生两种蛋白质： CYTB蛋白：由380个氨基酸组成，在线粒体基质内翻译，参与电子传递； C-187蛋白：由187个氨基酸组成，在细胞质基质中翻译后，通过氨基端 37个氨基酸序列靶向定位进入线粒体基质。C-187与核基因编码的磷酸转运蛋白SL结合，共同调控ATP合成。 回答下列问题： （1）合成CYTB蛋白的细胞器是线粒体基质中的_________。下列有关C-187蛋白的合成和转运，叙述错误的有_______(填序号)。 ①其mRNA翻译需线粒体tRNA参与 ②需线粒体DNA聚合酶催化转录 ③进入线粒体依赖内膜上的载体蛋白 （2）线粒体是有氧呼吸的主要场所，写出有氧呼吸的总反应式：__________。 有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2,在_______(答结构)生成水，生成大量ATP,该结构的显著特点是______，使其表面积大大增加。 （3）线粒体遗传密码与标准密码子有差异，如下表所示。 密码子 标准密码子编码 线粒体密码子编码 AUA 异亮氨酸 甲硫氨酸 AGA/AGG 精氨酸 终止密码子 UGA 终止密码子 色氨酸 可能用到的密码子：AUG（甲硫氨酸）、UAU（酪氨酸）、CCU（脯氨酸）、AGA（精氨酸）、UCC（丝氨酸）、GUA（缬氨酸） CYTB基因中某段模板链序列为3'-TACATAGGATCT-5'，若按标准密码子翻译，对CYTB蛋白的影响是_______。 答案以及解析 1.答案：D 解析：A、该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧啶数目（T→C）未改变，仅种类变化，A错误；B、突变后CCA（脯氨酸）变为CCG（脯氨酸），不同密码子编码同一氨基酸，体现密码子简并性，B错误；C、转录起始由启动子调控，突变发生在编码区（外显 子），不影响转录起始，C错误；D、突变虽未改变脯氨酸，但导致mRNA变短（如提前出现终止密码子），使翻译提前终止，蛋白序列缩短，D正确。故选D。 2.答案：A 解析：A、同一只鹦鹉的所有体细胞均由同一个受精卵有丝分裂而来，核基因序列完全相同，乙醛脱氢酶基因序列无差异，该现象不可能源于基因序列差异，A正确； B、不同部位细胞中基因选择性表达，编码乙醛脱氢酶的mRNA量不同，会导致酶含量不同，影响羽色，B错误； C、乙醛脱氢酶活性存在差异，会使鹦鹉黄素醛基转化速率不同，造成羽色渐变，C错误； D、鹦鹉黄素醛基转化为羧基数不同，会直接导致羽色由红到黄的渐变，D错误。 故选A。 3.答案：B 解析：A、Ⅲ1的基因型为Hh，该个体患病，说明H来自Ⅱ2，Ⅱ2不患病，说明其H来自Ⅰ1，Ⅰ1不患病，Ⅰ1含有甲基化的H基因；Ⅱ1患病，其H基因来自Ⅰ2，Ⅰ2不患病，说明Ⅰ2含有甲基化的H基因，A正确； B.Ⅲ1的基因型为Hh，其H来自Ⅱ2，Ⅱ2不患病，其H基因来自Ⅰ1，Ⅱ1患病，其H基因来自Ⅰ2，Ⅰ1和Ⅰ2均含有H基因且都不患病，基因型必定都为Hh，为了区分来自Ⅰ1和Ⅰ2的H基因，Ⅰ1基因型为H1h，Ⅰ2基因型为H2h，已知Ⅱ1患病，其H基因需要来自母亲，因此Ⅱ1的基因型为H1H2或H2h，杂合子的概率为1/2，B错误； C.已知Ⅱ2基因型为Hh，Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病只受母亲Ⅱ2的影响，因此子代获得H基因就患病，否则就不患病，因此Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2，C正确； D.Ⅲ1的基因型为Hh，该个体患病，说明H来自Ⅱ2，Ⅲ1的h基因只能来自父亲，D正确。 故选B。 4.答案：D 解析：A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,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,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确；D.紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。故选D。 5.答案：D 解析：A.转录过程的碱基配对是A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程的碱基配对是A-U、U-A、C-G、G-C，配对方式不完全相同，A正确； B.转录时，RNA聚合酶结合启动子并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成RNA，B正确； C.DNA甲基化是表观遗传的一种，甲基化可阻碍DNA与转录因子结合，从而抑制基因转录，影响蛋白质合成及生物表型，C正确； D.一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点，D错误。 故选D。 6.答案：D 解析：A、核糖开关是位于mRNA5′非翻译区的结构化RNA序列，其主要功能是通过结合特定小分子代谢物(如TPP)发生构象变化来调控基因表达，而非与tRNA直接相互作用。碱基互补配对通常发生在tRNA与mRNA的密码子-反密码子识别过程中，涉及翻译步骤，但核糖开关本身不参与此配对，A错误； B、根据题目描述，当TPP结合核糖开关时，会导致RNA聚合酶提前脱落，这直接作用于转录过程(RNA合成阶段)，B错误； C、据题干信息可知，高TPP浓度时，TPP结合核糖开关导致转录提前终止，从而抑制TPP合成相关基因的表达，形成负反馈调节(即产物积累抑制生产)，C错误； D、抗生素X通过与TPP竞争性结合核糖开关发挥作用，若基因突变使核糖开关无法结合TPP，则X也无法有效结合或模拟其效应，导致细菌对X不敏感，产生耐药性，D正确。 故选D。 7.答案：D 解析：A、分析题干信息可知，菌株X的出现是发生了突变，而肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理为基因重组，两者的原理不相同，A错误； B、大肠杆菌是原核生物，是单倍体，所以若发生回复突变，菌株X的基因型为m+，B错误； CD、若为回复突变，则菌株X的基因型为m+（单倍体），与野生型（m+）混合培养后，子代均为m+（野生型）；若为抑制因子突变，假设抑制因子为s⁺（野生型，不抑制）和s⁻（突变型，抑制m⁻表型），则菌株X的基因型为m⁻s⁻，野生型菌株为m⁺s⁺。混合培养时，可能发生同源重组：若m⁻和s⁻位于不同DNA区域，重组可能产生m⁺s⁻（野生型）和m⁻s⁺（突变型），若子代全为野生型，说明未发生重组或抑制因子突变与m⁻紧密连锁（难以分离），C错误，D正确。 故选D。 8.答案：C 解析：A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，细菌不含核膜和具膜细胞器，不具有生物膜系统，A错误； B、 噬菌体属于病毒，无细胞结构，细菌对噬菌体产生抗性的机制不能说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流，B错误； C、由题意可知，荚膜多糖是噬菌体感染细菌所必需的受体，所以荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，可能与噬菌体无法吸附细菌有关，C正确； D、细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬菌体的尾纤维蛋白，因此该过程不能进行定量分析，D错误。 故选C。 9.答案：D 解析： 选项 正误 S型肺炎链球菌的遗传物质主要位于拟核 A错误 水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质是DNA B错误 控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制传递遗传信息 C错误 烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,水解后可产生4种脱氧核苷酸 D正确 10.（1）答案：核糖体；①②③ 解析：蛋白质的合成地点一般位于核糖体，依据题干信息，CYTB蛋白是在线粒体基质内翻译，所以合成CYTB蛋白的细胞器是线粒体基质中的核糖体；根据题干信息，①C-187蛋白是在细胞质基质中翻译后，通过氨基端37个氨基酸序列靶向定位进入线粒体基质，所以C-187蛋白的mRNA翻译需要细胞质tRNA的参与，进入线粒体基质不一定需要线粒体内膜上的载体蛋白，①③错误；②转录需要RNA聚合酶，DNA聚合酶参与的DNA复制，②错误。 故选①②③。 （2）答案：；线粒体内膜；某些部位向线粒体内腔折叠形成嵴 解析：线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的总反应式： ，有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2，在线粒体内膜上反应生成水，产生大量的ATP，线粒体内膜的显著特点是其向线粒体内腔折叠形成嵴。 （3）答案：翻译终止延迟，肽链变长，蛋白质可能功能异常或无活性 解析：CYTB基因中某段模板链序列为3'-TACATAGGATCT-5'，则mRNA的碱基序列为5'-AUGUAUCCUAGA-3'，依据线粒体密码子表可知，对应的氨基酸序列为5'-甲硫氨酸-酪氨酸-脯氨酸-终止-3'，若按标准密码子翻译，则对应的氨基酸序列为5'-甲硫氨酸-酪氨酸-脯氨酸-精氨酸-3'，综上可知，若按标准密码子翻译，对CYTB蛋白的影响是翻译终止延迟，肽链变长，进而导致蛋白质功能异常或失活。 学科网（北京）股份有限公司 $