第21讲 基因表达、基因与性状的关系（5年考情+2大核心速记+2大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以北京考情为导向，构建"考情-知识-训练"三维体系，通过分层梳理与靶向训练深化基因表达与性状关系的生命观念和科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|5年真题统计+2大热点情境|考情分析四步法（频次/要点/情境/策略）|从新课标要求到北京命题规律，建立考点与情境的映射关系| |两大核心·主干速记|2大核心知识+6大考点对比表|知识结构化方法（一图串联+三级调控思维导图）|遵循"RNA结构→转录翻译→中心法则→基因与性状"的认知逻辑链| |分层专练·靶向攻关|3类题型（基础/情境/压轴）+2026年真题|分层训练策略（基础题抓概念辨析/情境题强信息转化/压轴题重综合应用）|从单一概念考查到复杂情境分析，体现科学探究能力的层级提升|

第21讲 基因表达、基因与性状的关系 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 基因的表达 核心知识02 基因与性状的关系 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 基因如何指导蛋白质的合成？ 2. 中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 3. 几乎所有生物共用同一套密码子的基本事实，给我们什么启示？ 4. 基因如何控制生物体的性状？ 5. 细胞分化与基因表达有什么关系？ 6. 表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 7. 怎样理解基因与性状关系的复杂性？ 2025年北京卷，基因表达综合分析 2024年北京卷，表观遗传 2022年北京卷，表观遗传 2021年北京卷，基因的转录与翻译 1．考查频次：近5年北京高考基本每年都会考查基因表达相关知识。该部分知识点在选择题和非选择题中均有考查，选择题中喜欢考查基因的转录、翻译过程，表观遗传等知识点。非选择题中该专题内容会与其他专题一起考查，比如与光合作用、动植物的生命调节等专题一起考查。 2．考查要点：考查内容聚焦两大板块：一是基因的表达；二是基因与性状的关系。 热点情境 情境1：北京农学院蔬菜团队针对夏季生菜高温提前抽薹减产问题，解析温度调控开花性状的基因通路 。高温环境通过翻译后修饰调控转录因子活性，改变下游开花基因表达；LsMAPK6、LsCO、LsFT 三基因协同决定 “抽薹早晚” 性状；敲除 LsCO 可培育耐热晚抽薹生菜品种。 对应知识点：基因的转录与翻译过程。 情境2：北京生命科学研究所 NIBS m⁶A 甲基化转录后调控精子发生（动物发育前沿）。真核 mRNA 存在 m⁶A（腺嘌呤甲基化）转录后修饰，北京生命科学研究所发现阅读蛋白PRRC2A调控雄性生殖细胞发育。 对应知识点：基因与性状的关系，基因表达调控。 备考策略 1.梳理完整中心法则，区分复制 / 转录 / 翻译场所、模板、酶、原料、产物、碱基配对，对比原核与真核表达差异（北京常考真核多级调控）。 2.分层整理基因表达三级调控，做成分层思维导图： （1）转录水平：启动子、RNA 聚合酶、转录因子、DNA 甲基化（表观） （2）转录后：mRNA 剪接、m⁶A 甲基化、mRNA 稳定性、核输出 （3）翻译后：磷酸化、泛素化、蛋白互作、蛋白降解 3.熟记基因控制性状两条途径，区分直接 / 间接途径典型实例。 4.吃透基因与性状 4 种复杂关系：一因多效、多因一效、基因 + 环境共同作用、表观遗传（基因型不变表型改变）。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：基因表达、基因与性状的关系。 一图串联 核心梳理 核心知识1 基因表达 考点1:RNA的结构、种类和功能 1.DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A T C G A U C G 结 构 通常呈双螺旋结构 多为单链结构 主要存在部位 细胞核 细胞质 2.RNA的结构与功能 mRNA(信使RNA）蛋白质合成的模板 rRNA (核糖体RNA）核糖体的组成部分 tRNA (转运RNA）氨基酸的运载工具 【注意】RNA作为DNA的信使传递信息的原因 （1）RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，具备准确传递遗传信息的可能。 （2）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 （3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 （4）RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 考点2：遗传信息的转录和翻译 一、转录 1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。 3.条件： （1）模板：DNA的一条链（模板链）； （2）原料：4种核糖核苷酸； （3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）； （4）酶：RNA聚合酶。 4. 过程 5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 【注意】真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。 【易错提醒】 （1）不是整个DNA单链都参与转录，而是基因的一条单链参与转录。不同的基因的模板链也不一定是同一条DNA单链。 （2）RNA聚合酶既有合成RNA的功能又有解旋的功能，故转录不需要解旋酶。 （3）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此细胞核中转录形成的RNA经核孔进入细胞质，跨膜层数为0。 （4）新形成的RNA与DNA模板链之间为互补关系；RNA与DNA非模板链在序列上基本相同，区别在于DNA非模板链上的T对应RNA上的U。 6.DNA复制与DNA转录的比较 比较项目 DNA复制 DNA转录 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 碱基互补配对原则 A-T；G-C A-U；T-A；G-C 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 产物 DNA RNA 二、遗传信息的翻译 1.概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所或装配机器：核糖体。 3.条件：模版：mRNA 原料：氨基酸 酶：多种酶 能量：ATP 搬运工具：tRNA 4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 比较项目 实质 联系 遗传信息 DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； 密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 反密码子 位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基 5.密码子 （1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 【注意】密码子认读：从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠。 （2）特点 ①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。 通常一种密码子决定1种氨基酸，一种tRNA只能转运1种氨基酸。 B.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。 6.tRNA （1）结构：比mRNA小，RNA单链经过折叠形成4环4臂的“三叶草形结构”，环的部分没有碱基互补配对，臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。一端是携带氨基酸的部位（3'-OH端），另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子。终止密码子一般没有与之对应的反密码子。 （2）功能：识别并转运氨基酸进入核糖体。 1种tRNA只能转运1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。 tRNA与氨基酸之间不是一一对应关系。 项目 密码子 反密码子 种类 64种 目前发现有很多种 位置 mRNA上 tRNA一端 实质 决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA上密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基 7.翻译过程 起始→mRNA与核糖体结合 运输→tRNA携带氨基酸进入特定位置 延伸→核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止→当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止 脱离→肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 【注意】分析蛋白质合成过程中的相关问题 （1）核糖体在mRNA上的移动方向为5′→3’。 （2）翻译过程需要三种RNA的参与，即mRNA作模板、tRNA作为转运氨基酸的工具、rRNA作为核糖体的组成成分。 （3）核糖体上合成的多肽链一般没有活性，需要在细胞质基质或内质网和高尔基体中加工才能形成有特定空间结构的蛋白质，然后运输到特定部位执行生命活动。 三、三种翻译模型比较 1.图甲模型分析 （1）I、Ⅱ、Ⅲ、IV分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 （2）一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。 （3）翻译起点：从起始密码子开始。 （4）翻译终点：识别到终止密码子时翻译终止。 （5）翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。 2.图乙模型分析 1是mRNA,6是核糖体，2、3、4、5表示正在合成的4条多肽链。 （1）数量关系：一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 （2）意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 （3）方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的多肽链翻译先开始。 （4）结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至细胞质基质或内质网。 （5）形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因：模板mRNA是相同的。 3.图丙模型分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA,在转录的同时在核糖体上进行翻译。 【注意】 （1）翻译能精确进行的原因 ①mRNA为翻译提供了精确的模板。 ②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。 (2)翻译能高效进行的原因 ①数量：在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，形成多聚核糖体。 ②核糖体移动方向：短肽链→长肽链. ③结果：合成多条氨基酸序列完全相同的肽链，因为其模板链相同。 ④意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 四、基因表达中的相关数量关系 1.理论上基因碱基数、mRNA碱基数与蛋白质氨基酸数的关系 （1）图示 （2）计算公式：蛋白质中的氨基酸数=1/3mRNA中碱基数=1/6基因中碱基数。 （1）基因中含有不编码氨基酸的序列，不进行转录。 （2）转录出的mRNA上有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。 （3）合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 3.基因表达过程中的“最多”或“最少”问题：如果mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中最少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。如果蛋白质中的氨基酸数为n,则对应的mRNA分子中的碱基数最少为3n,DNA(基因)中的碱基数最少为6n。 考点3：中心法则 1.提出者:克里克。 2.过程 3.各种生物遗传信息的传递途径 （1）能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递： （2）具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递 （3）具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递 （4）高度分化的细胞遗传信息的传递 4.生命是物质、能量和信息的统一体 （1）DNA、RNA是信息的载体。 （2）蛋白质是信息的表达产物。 （3）ATP为信息的流动提供能量。 核心知识2 基因与性状的关系 考点1：基因表达产物与性状的关系 1.直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 例子：镰刀型细胞贫血症 编码血红蛋白的基因中一个碱基变化→血红蛋白结构发生变化→红细胞形态呈镰刀状→红细胞容易破裂，患溶血性贫 2.间接控制：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。 例子：白化病：酪氨酸酶基因异常→酪氨酸酶不能合成→酪氨酸不能转为黑色素→白化病 考点2：基因的选择性表达与细胞分化 1.细胞中表达的基因分类： （1）管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。如：ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等。 （2）奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。如：胰岛素基因、血红蛋白基因等。 2.细胞分化的实质： （1）细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 （2）细胞分化的“不变”与“变” ①不变：DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目； ② 变：mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能。 3.基因的选择性表达的结果 （1）细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。 （2）细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。 （3）细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等。 （4）特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。 【注意】细胞分化的两种标志 1.分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等);细胞中mRNA种类、数量不完全相同。 2.细胞水平：形成不同种类的细胞，细胞形态、结构、功能发生改变。 考点3：表观遗传 1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 2.特点 ①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②不变性：基因的碱基序列保持不变。 ③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。 3.表观遗传调节机制 DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合 组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。 非编码RNA（主要抑制翻译） 非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA) 【注意】 【注意】 （1）表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。 （2）表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 （3）表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 考点4：基因和性状的关系 1.基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境）相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。 2.环境因素可使生物体的性状发生改变 环境因素可以通过表观遗传使生物体的性状发生改变，也可以通过改变遗传物质，使生物体的性状发生改变。 3.多数情况下，基因与性状不是简单的一一对应关系 （1）一个性状可以受到多个基因的影响。 例如，人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。 （2）一个基因也可以影响多个性状。 例如，我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。 （3）生物体的性状不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要的影响。 例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：基因的表达，基因与性状的关系 题型一：基因的表达 1．（2026·北京房山·二模）先天性肌强直是由CLCN1基因突变导致的遗传病，该基因编码骨骼肌细胞膜上的氯离子通道蛋白。下图为该基因非模板链部分片段，相关叙述错误的是（    ） 野生型5’……CTC CTC CCG CCG ACC CTC CTC……3’ 突变体5’……CTC CTC CCG TCG ACC CTC CTC……3’ 终止密码子：UAA、UAG、UGA A．突变个体的mRNA中对应密码子由CCG变为TCG B．该突变未改变构成氯离子通道蛋白的氨基酸数目 C．该突变可能导致氯离子通道蛋白空间结构改变 D．有遗传病史家庭可在孕期通过基因检测辅助诊断该病 2．（2026·北京西城·二模）玉米B基因决定性状的遗传机制如图所示。其中只有RNA聚合酶Ⅱ的转录产物能指导正常蛋白质合成，RNA依赖的甲基化酶能使DNA特定位置甲基化。相关叙述错误的是（    ） A．B′可使B表达被抑制 B．该机制属于表观遗传现象 C．BB′玉米表现为B决定的性状 D．RNA聚合酶的底物为核糖核苷酸 3．（2026·北京朝阳·二模）核桃同一植株上雌雄花开放时间不同。雌花先开型（G）对雄花先开型（g）为显性，机制如图。自然群体中雌花先开型与雄花先开型比例约为1∶1。 下列推理正确的是（    ） A．小片段RNA翻译出抑制T基因的蛋白 B．自然群体中GG基因型个体数量较多 C．雌花先开型植株的基因型多为Gg D．雌雄花异时开放不利于维持遗传多样性 4．（2026·北京朝阳·二模）果胶酶（PG）降解花药细胞壁使成熟花粉释放，R基因表达产物调控PG活性。某雄性不育西瓜细胞中M蛋白含量下降，PG活性降低，M蛋白促进R基因表达。以下分析错误的是（    ） A．R基因的表达需要RNA聚合酶 B．该西瓜花药壁中果胶含量积累 C．抑制R基因表达促进花粉释放 D．生物性状受多个基因共同调控 5．（2026·北京·三模）黄瓜细胞ACS2基因的某个位点突变会引起果实变长，调控机制如下图，下列叙述正确的是（　　） 现象 植株类型 ASC2基因某位点(非模板链) ACS2mRNA 甲基化修饰程度 翻译效率 表型 野生型 …GAC… 高 低 短果实 ASC2基因突变体 …GAT… 低 高 长果实 注：GAC、GAU均为天冬氨酸的密码子 A．该实例说明密码子的简并性可提升遗传信息表达的容错率 B．黄瓜短果实和长果实的遗传属于典型的表观遗传现象 C．mRNA的甲基化修饰程度越高，ACS2基因转录效率越高 D．该实例说明生物在基因表达水平的改变可影响性状 6．（2026·北京通州·一模）研究发现mRNA的甲基化可使mRNA降解，细胞中的YTHDF1蛋白可识别甲基化修饰的mRNA，调节基因表达，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．mRNA甲基化通过影响转录抑制基因的表达 B．YTHDF1蛋白是催化甲基化修饰的关键酶 C．YTHDF1的识别作用会降低翻译过程的效率 D．mRNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序 7．（2026·北京通州·一模）重金属镉会引发动物细胞内质网结构改变、高尔基体扩张、溶酶体膜易破裂，这些细胞器的改变不会直接影响（　　） A．胰岛素的合成与加工 B．mRNA与核糖体的结合 C．衰老细胞器的分解 D．抗原的加工与呈递 8．（2026·北京门头沟·一模）甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，具体过程如图所示。相关叙述正确的是（    ） A．发生甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 B．碱基甲基化通过影响翻译过程调控基因表达 C．蛋白Y可结合甲基化的mRNA促进其降解 D．碱基的甲基化可能会导致碱基种类发生改变 9．（2026·北京丰台·一模）人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 10．（2026·江西·模拟预测）2024年11月，中国科学院新疆生态与地理研究所宣布，环绕塔克拉玛干沙漠的3046公里绿色阻沙防护带全面“合龙”。该防护带采用“梭梭+沙拐枣”混交模式，两种植物根系交织且沙拐枣会分泌脯氨酸(一种氨基酸)促进梭梭生长；科研人员对防护带核心区新品种梭梭研究发现：①其叶片中编码抗旱蛋白P5CS的基因仅发生3处单碱基替换，导致mRNA上第89位密码子由GCU变为GCC、第123位密码子由UCU变为UCC、第156位密码子由AUA变为UUA(已知：丙氨酸--GCU、GCC；丝氨酸--UCU、UCC；异亮氨酸—AUA；UUA（亮氨酸)；②子代梭梭均能稳定遗传该抗旱性状，且叶片气孔导度显著降低、光合产物积累量增加。下列关于该研究的叙述，正确的是（　　） A．“梭梭+沙拐枣”混交模式中，二者为种间竞争关系，沙拐枣分泌脯氨酸的作用是抑制梭梭生长以争夺沙漠水分 B．编码P5CS蛋白的基因发生3处单碱基替换，导致mRNA上3种密码子改变，进而使P5CS蛋白出现3处氨基酸差异 C．子代梭梭能稳定遗传抗旱性状，该变异可能是基因重组导致，因“梭梭+沙拐枣”混交存在基因交流 D．核心区新品种梭梭叶片气孔导度降低，能减少水分蒸发以适应沙漠干旱环境，其光合产物积累量增加可能与呼吸作用消耗减少有关 题型二：基因与性状的关系 11．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 12．（2026·北京昌平·二模）月季花色深浅受花瓣中花青素含量影响，研究发现适度低温可提升浅色品种月季花青素合成酶的活性。相关叙述错误的是（　　） A．低温使浅色品种月季花瓣颜色变浅 B．温度影响花青素合成酶的空间结构 C．花青素合成酶降低花青素合成反应的活化能 D．月季花色是基因和环境共同作用的结果 13．（2026·北京西城·二模）导致同卵双胞胎之间性状差异的原因不包括（    ） A．基因重组 B．表观遗传 C．体细胞突变 D．成长环境 14．（2026·北京东城·二模）CLH2基因编码植物叶绿素水解酶，影响叶片颜色。诱变剂EMS能使DNA中碱基G发生烷基化修饰，导致与碱基T配对。EMS处理野生型浅绿色叶片大白菜种子，培养获得深绿色叶片的植株甲和黄色叶片的植株乙。下列叙述错误的是（　　） A．EMS会使CLH2基因中的G-C替换成A-T B．说明基因可以通过控制酶的合成控制生物性状 C．植株乙因CLH2基因突变导致酶失活，叶片变黄 D．植株甲、乙的出现体现了基因突变的不定向性 15．（2026·北京顺义·二模）研究发现, 肠道菌群代谢产物可抑制组蛋白去乙酰化酶活性, 改变肠上皮细胞染色质构象, 从而影响相关基因的表达, 使基因表达发生可遗传的变化。上述过程属于（    ） A．表观遗传 B．基因突变 C．自然选择 D．染色体变异 16．（2026·北京·三模）分属两个物种的猴面花甲（粉花）和猴面花乙（红花）分别由熊蜂和蜂鸟传粉。研究发现，红花表型是由于ROI1基因（编码一个转录抑制子）表达量极低所致，该基因在两种猴面花中的差异主要来自启动子序列。下列相关叙述错误的是（    ） A．ROI1基因表达量差异影响色素合成基因的转录水平 B．花色和传粉者的差异促进二者生殖隔离的形成 C．将猴面花甲的ROI1基因导入乙，后者花色会变浅 D．ROI1基因的表观遗传差异导致两种猴面花的花色不同 17．（2026·北京西城·二模）肠道上皮细胞的衰老与老年性结肠炎的发生密切相关。在老年人结肠上皮细胞中，酶NAT含量升高。NAT通过化学修饰来稳定D基因mRNA，促进蛋白D合成，进而驱动细胞衰老。相关叙述正确的是（    ） A．细胞衰老不是正常的生命现象 B．衰老的结肠上皮细胞中各种酶活性均下降 C．NAT促进D基因的转录 D．NAT抑制剂可能有利于缓解老年性结肠炎 18．（25-26高三下·北京海淀·期中）研究者将一个来自野生型拟南芥的接穗嫁接在砧木上（如下图）。砧木为另一株无法合成siRNA的突变体。一段时间后，在砧木中检测到来自接穗的siRNA及其诱导的DNA甲基化现象。下列叙述错误的是（　　） A．siRNA能够跨器官运输 B．砧木的DNA序列发生了改变 C．砧木的基因表达可发生改变 D．可用特定接穗改良砧木的性状 19．（2026·北京门头沟·一模）镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人（HH）的红细胞只含正常血红蛋白；携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。相关叙述错误的是（    ） A．引起镰状细胞贫血的基因突变为有害突变 B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失 C．基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞形态 D．基因h的功能体现了一个基因可以影响多个性状 20．（2026·北京朝阳·一模）下列关于基因与性状关系的理解，表述正确的是（　　） A．生物体的性状主要取决于基因 B．每种性状都由一个基因决定 C．基因都通过控制酶合成控制性状 D．相同基因序列在不同环境性状相同 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:AI，考察转录与翻译的过程(T1);单纯疱疹病毒（HSV），考查转录的过程（T2）;乳糖操纵子，考查基因表达的调控(T4);新冠病毒，考查中心法则(T9)；HSC的激活机制，考查基因表达调控（T12） 1．（2026·北京东城·一模）我国科学家使用AI工具预测并证实：在不改变终止密码子UGA上游7个密码子所编码氨基酸的前提下，将它们的第三位碱基统一替换为A或U，UGA的终止功能会被抑制，可继续参与翻译。下列叙述错误的是（    ） A．密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 B．密码子改变但编码氨基酸不变，体现了密码子的简并 C．UGA功能被抑制，核糖体可继续沿mRNA的3′端向5′端移动 D．该AI工具有助于加快遗传病相关基因治疗方案的设计 2．（2026·北京东城·一模）单纯疱疹病毒（HSV）的ICP22蛋白能够抑制宿主细胞RNA聚合酶的功能，从而抑制宿主细胞基因的转录，但不影响自身基因转录。下列叙述错误的是（    ） A．HSV能利用宿主细胞的酶和核糖体合成蛋白质 B．转录的原料是宿主细胞中4种游离的脱氧核苷酸 C．RNA聚合酶能与相关基因的启动子结合启动转录 D．研发ICP22蛋白抑制剂有望用于治疗HSV感染 3．（2026·北京·二模）科研团队采用AI人工智能模型根据蛋白质结构逆向设计基因序列。已知某蛋白质片段的部分氨基酸序列及其对应密码子的基因序列（模板链）如下表；下列叙述错误的是（　　） 氨基酸位置 氨基酸类型 对应密码子的基因模板链序列（5'→3'） 10 丝氨酸（Ser） TCT/TCC/TCA/TCG 11 精氨酸（Arg） CGT/CGC/CGA/CGG/AGA/AGG 12 亮氨酸（Leu） CTT/CTC/CTA/CTG/TTA/TTG 13 终止 TAA/TAG/TGA A．利用AI预测新型蛋白质的基因结构应依据碱基互补配对原则 B．位置10处的丝氨酸对应密码子有4种，说明密码子具有简并性 C．精氨酸对应密码子的基因序列富含C或G，G-C含量与DNA稳定性有关 D．若位置13设计为3'-TCC-5'，则相应mRNA翻译时对应的氨基酸为亮氨酸 4．（25-26高三上·北京昌平·期末）当氨基酸充足时，蛋白质合成正常进行。当氨基酸匮乏时，蛋白质合成受抑制，调节机制如下图。相关叙述错误的是（    ） A．tRNA与氨基酸的结合具有特异性 B．该调控过程发生在细胞质中 C．图中所示过程需要RNA聚合酶 D．该过程有利于维持细胞代谢稳态 5．（24-25高三上·北京·阶段检测）大肠杆菌的乳糖操纵子是由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（lacZ、lacY、lacA）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图甲、图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．操纵基因（O）是一段具有调控作用的DNA序列，不编码蛋白质 B．环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的结构调节乳糖代谢相关酶的合成 C．每个结构基因的首、尾端都存在起始密码子和终止密码子 D．上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 6．（2025·北京东城·二模）天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（    ） A．天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B．根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C．PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D．这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 7．（2025·北京东城·二模）如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ） A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 8．（24-25高三上·北京顺义·期末）某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳跃”到起点继续下一轮，每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白，过程如下图。相关叙述错误的是（    ） A．滚环逆转录以4种脱氧核苷酸为原料 B．单链cDNA中存在多个重复序列 C．上述过程仅体现遗传信息由RNA向DNA流动 D．细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因 9．（25-26高三·黑龙江辽宁·三轮复习）2025年1月，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所谭文杰团队在国际期刊《CellHost&Microbe》发表研究，解析了新冠病毒Omicron新变异株的亚基因组RNA（sgRNA）转录与翻译机制：新冠病毒为单股正链RNA（+ssRNA）病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板；病毒进入宿主细胞后，先翻译出RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp），再通过RdRp以基因组RNA为模板，经不连续转录产生多个长度不同的亚基因组RNA，每个亚基因组RNA可独立翻译出对应的结构蛋白与辅助蛋白，助力病毒逃逸宿主免疫。下列关于新冠病毒基因表达的相关叙述，正确的是（　　） A．新冠病毒的基因组RNA可直接进入宿主核糖体，完成翻译过程 B．病毒的RdRp可在宿主细胞内催化以RNA为模板的DNA合成过程 C．亚基因组RNA翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条RNA上，共同合成一条多肽链 D．该病毒的基因表达过程遵循中心法则，需要宿主细胞提供模板、原料和能量 10．（2026·海南海口·模拟预测）RNA杀虫剂利用RNA干扰原理抑制害虫特定基因表达。害虫取食喷有该杀虫剂的植物后，杀虫剂中的RNA进入细胞被切成小片段，这些片段结合害虫体内特定mRNA，使其无法合成关键蛋白而死亡。下列叙述错误的是（　　） A．RNA杀虫剂的作用依赖于碱基互补配对原则 B．RNA杀虫剂可抑制害虫关键蛋白的翻译过程 C．害虫肠道核酸酶易破坏RNA，可通过脂质体包裹提高RNA杀虫剂的有效性 D．喷洒RNA杀虫剂不会改变害虫种群的基因频率 11．（2026·北京西城·二模）编码血红蛋白β链的H基因突变成h1、h2等基因会引起β-地中海贫血。患者β链含量低，无法与α链以等比例结合形成足量的血红蛋白（HbA）。研究人员在患者中发现一个D基因的突变（D′），该类患者γ链基因表达增强，γ链与α链结合成胎儿血红蛋白（HbF），能一定程度上弥补HbA含量不足。图1为某患者家系图。 (1)由图可知，D基因位于_________染色体上。H、h基因和D、D′基因独立遗传，若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育，孩子患病程度与家系中症状最严重者一致的概率为_________。 (2)D基因编码一种DNA甲基化酶（D酶）。D酶由1616个氨基酸组成，突变导致D酶第878位的丝氨酸被苯丙氨酸取代，推测D基因发生了碱基对的_________。 (3)为明确突变的D酶特异性地使得γ链基因表达增强的原因，用超声波破碎造血干细胞DNA（与蛋白质结合区不易被超声波破碎），分别加入相应抗体，进行免疫沉淀。以沉淀下来的DNA为模板，根据相应启动子序列设计引物进行PCR，结果如图2。该实验中①②③处的抗体分别是_________。 (4)综合上述研究，解释Ⅱ-3和Ⅱ-4症状存在差异的原因_________。 12．（2026·北京西城·一模）肝脏中的肝星状细胞（HSC）被激活会引起肝纤维化，甚至发展为肝硬化、肝细胞癌。研究HSC的激活机制有助于防治相关疾病。 (1)HSC的激活和增殖依赖于有氧糖酵解代谢（图1）。在有氧条件下，葡萄糖在HSC的_____中被P酶等分解为丙酮酸，继而在L酶作用下被还原成乳酸。有氧糖酵解能更快产生中间代谢产物和ATP，以满足细胞快速增殖的需求。 (2)已有研究发现，Wnt蛋白与细胞膜上受体结合后，促进β连环蛋白进入细胞核，进而激活靶基因转录，该信号通路参与调节HSC有氧糖酵解。用Wnt蛋白处理HSC后，检测HSC中_____，结果如图2。研究者由此推测，Wnt/β连环蛋白信号通路对L酶基因表达进行直接调节，进而间接调节P酶基因表达。对L酶基因的进一步研究证实，L酶基因是β连环蛋白的直接靶基因。 (3)H蛋白是一种转录因子。用Wnt蛋白处理HSC，细胞中H蛋白总量及细胞核中H蛋白含量均提高。用蛋白质合成阻断剂环己亚胺处理HSC，检测细胞中H蛋白含量，结果如图3。该结果表明_____。 (4)L酶能与H蛋白结合并促进其进入细胞核，激活P酶基因和L酶基因转录。请综合以上信息，说明HSC能够被快速激活的主要原因_____。 (5)依据该研究结果推测，可利用_____来抑制HSC激活进而防治肝纤维化。 13．（2026·北京丰台·一模）学习下列材料，回答（1）～（4）题。 大肠杆菌转录调控机制的新认识 转录因子（TF）是一类可促进或抑制转录的蛋白质。过去认为强度有差异的启动子受同一TF调控时，转录量差异会更大。最近科学家发现某些TF不符合这一规律，在这些TF调控下，强度不同的组成型启动子（持续表达启动子）的最终转录量却无显著差异，科学家对此展开研究。LacI与CpxR是这类TF的代表，二者调控结果如图1。 图1： 注：不同虚线代表强度不同的组成型启动子，转录量频率为某转录水平的细胞所占比例 科学家建立数学模型解释上述现象：最终转录量由TF对启动子的调控能力（FC）与组成型启动子强度（C）共同决定，最终转录量=FC×C。图1结果显示，在CpxR或LacI的调节下，FC×C=常数，说明这类TF的调控能力FC与启动子强度C呈反比。以CpxR调控为例，强启动子基础转录水平高，在极少量CpxR促进下仅增长几倍就达到饱和转录水平，因此FC较小，而弱启动子相反。细胞内正常浓度的TF对强启动子已过饱和，而对弱启动子不饱和，弱启动子能更充分地利用TF的调控效果，使得不同启动子在TF调控下的转录量差异被“抹平”。 为将结果推向一般化，科学家进一步提出了适用于所有TF类型的FC定量计算公式： 其中[TF]是TF饱和程度（最小为0，最大为1），在同一个TF调节过程中，α和β是不变的。β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性，上文中LacI与CpxR均属此类；β<1时反之。因此可以计算出某一TF浓度下具体的FC，也可以推知随着TF浓度变化，FC的变化趋势。 该项研究拓展了人们对基因转录水平调控的认识。 (1)RNA聚合酶能识别并结合启动子、驱动基因________。该过程所需的原料是________。 (2)根据图1分析LacI和CpxR的作用效果，将选项填入表格中。 TF类型 启动子类型 LacI CpxR 弱启动子 ①________ ②________ 强启动子 ③________ ④________ a．激活作用强                                b．激活作用弱 c．抑制作用强                                d．抑制作用弱 (3)由FC计算公式推知，当β>1时，随TF浓度增加FC的变化趋势是________，可能与RNA聚合酶和启动子的结合情况有关。 (4)另发现一种促进型转录因子D，其β<1。现有两种不同强度的组成型启动子（X和Y）控制同一基因表达，无D时表达量如图所示。请运用文中信息与模型，预测并绘制D调控下的转录量结果（不考虑转录量频率）。 14．（2026·北京房山·二模）许多爬行动物的性别由孵化温度决定，红耳龟卵在温度低于26℃时全部发育为雄性，温度高于31℃时全部发育为雌性，研究者对温度决定性别机制进行研究。 (1)温度能作为_____调控爬行类动物的性别。 (2)D1基因是雄性性别决定基因，在一定条件下表达促进睾丸发育。K酶是一种去甲基化酶，据图1分析可知，K酶可通过促进D1基因的表达影响性别，理由是_____。 (3)为进一步确定K酶上游转录因子S3蛋白对K基因启动子的作用机理，进行图2、图3实验。 ①据图2所示，31℃_____（填“促进”或“抑制”）S3蛋白磷酸化过程。 ②用染色质免疫共沉淀技术检测S3蛋白、磷酸化S3蛋白与K基因启动子结合情况，结果如图3所示。 图3实验结果说明_____蛋白与RNA聚合酶_____结合K基因启动子，从而抑制K基因转录。 (4)结合上述研究成果，写出温度调控性别分化的机制_____。（从雌性和雄性两种性别决定机制任选其一，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 15．（2026·北京通州·一模）多细胞生物如何控制器官大小是生物学的基础问题，研究者揭示了细胞代谢在果蝇器官大小调控中的重要作用。 (1)Yki蛋白对于果蝇器官发育至关重要，细胞质中的Yki蛋白通过_______（细胞结构）进入细胞核，并启动促增殖基因的转录。 (2)遗传学筛选发现，dOg基因突变后果蝇的眼睛显著变小。dOg是细胞呼吸的关键酶，具有________酮戊二酸（KG）转化为琥珀酸的作用。研究者用外源的KG处理正常果蝇，检测Yki蛋白含量，结果如图1，请简要分析dOg基因突变导致眼睛变小的原因________。 (3)研究者推测，KG可以促进Yki蛋白质中特定氨基酸的修饰，从而影响蛋白质含量。研究者将Yki蛋白质的特定氨基酸进行改造，如YkiP353A代表第353位的P变为A，结果如图2，Yki被羟基化的位点是_______。 (4)进一步推测，KG通过酶PH4B发挥作用，而非直接作用于Yki。为了证实上述推测，请补充下表中的实验设计和预期结果。 对照组 实验组 果蝇 ________ ________ 实验处理 ________ ________ 检测指标：Yki蛋白质含量 实验组________对照组 A．野生型 B．PH4B缺失突变体 C．等量KG D．等量生理盐水 (5)与正常条件相比，果蝇在饥饿条件下KG水平增加约16倍。请结合上述信息，从物质与能量观角度简述这一变化的生物学意义________。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：基因的转录与翻译过程，表观遗传 1．（2021·北京·高考真题）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（　　） A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道 C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所 2．（2026·湖南·高考真题）某基因的转录模板链部分序列为。下列叙述正确的是（     ） A．若基因碱基序列发生改变，则生物体的性状发生改变 B．转录产物部分序列为 C．DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 D．该基因复制与转录都需要4种游离的脱氧核苷酸 3．（2026·江西·高考真题）某病毒RNA(可作为翻译模板)在翻译延伸阶段出现“程序性-1核糖体移码”现象(以下简称“移码”)。因RNA自身形成的特殊结构，核糖体会以一定的频率在特定位点向RNA的5’端移动一个碱基。下列推测合理的是（　　） A．“移码”中核糖体移动的原因是基因发生了突变 B．“移码”的发生使RNA的长度增加了1个核苷酸 C．“移码”产生的多肽链比未“移码”编码的更长 D．有无“移码”产生的两种多肽链N端氨基酸残基相同 4．（2026·山东·高考真题）果蝇的等位基因A、a的部分序列相关信息如表所示。基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相同。已知AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子。据表推断，基因a中N代表的碱基为（　　） 基因a 单链DNA ……TAC   ATT   TNA   CCA   GTA…… 基因A 单链DNA ……TAC   ATT   TGA   CCA   GTA…… mRNA ……AUG   UAA   ACU   GGU   CAU…… 多肽 ………… 注：“”表示对应位置的氨基酸 A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤或胸腺嘧啶 D．胞嘧啶或胸腺嘧啶 5．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 6．（2026·宁夏陕西·高考真题）心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 7．（2026·安徽·高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，获得1条能正常生长的F0代个体（RR-），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（　　） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R-编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 8．（2025·海南·高考真题）叶片遭受虫害时，植物细胞产生并释放的一类脂溶性小分子有机物茉莉素可作为信号分子诱导植物启动防御机制，如诱导表皮毛形成，以增强抗虫性。下列有关叙述正确的是（    ） A．茉莉素通过主动运输进入细胞 B．细胞产生的茉莉素传递给邻近细胞，体现了细胞间的信息交流 C．茉莉素可直接催化表皮毛细胞壁的纤维素合成 D．茉莉素诱导植物启动防御机制与细胞核的功能无关 9．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 10．（2025·云南·高考真题）RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是（　　） A．Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态 B．PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同 C．PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡 D．改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力 11．（2025·北京·高考真题）植物的光合作用效率与叶绿体的发育（形态结构建成）密切相关。叶绿体发育受基因的精细调控，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。 (1)实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为bg。图1是使用_________观察到的叶绿体亚显微结构。与野生型相比，可见突变体基粒（“[”所示）中的_________增多。 (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。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体__________相同，由此推测BG通过抑制GK的功能影响叶绿体发育。 (3)为进一步证明BG对GK的抑制作用并探索其作用机制，将一定浓度的GK蛋白与系列浓度BG蛋白混合后，再加入GK蛋白靶基因CAO的启动子DNA片段，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，结果如图2。分析实验结果可得出BG抑制GK功能的机制是___________。 (4)基于突变体bg的表型，从进化与适应的角度推测光响应基因BG存在的意义_______。 12．（2021·北京·高考真题）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。 (1)豌豆叶肉细胞通过光合作用在__________中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。 (2)细胞内T6P的合成与转化途径如下： 底物T6P海藻糖 将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株__________，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。 (3)本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因__________对种子发育产生的间接影响。 (4)在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果________。 ①U-R基因    ②U-S基因    ③野生型植株④U-P植株    ⑤突变体r植株 13．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_______。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_______。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_______，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 14．（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与___________相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为__________________。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制____。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。 15．（2025·江西·高考真题）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行___________，但不能进行有效的___________。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏___________。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为___________。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路：___________；②预测实验结果：___________；③分析实验结果：___________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因表达、基因与性状的关系 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 基因的表达 核心知识02 基因与性状的关系 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 基因如何指导蛋白质的合成？ 2. 中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 3. 几乎所有生物共用同一套密码子的基本事实，给我们什么启示？ 4. 基因如何控制生物体的性状？ 5. 细胞分化与基因表达有什么关系？ 6. 表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 7. 怎样理解基因与性状关系的复杂性？ 2025年北京卷，基因表达综合分析 2024年北京卷，表观遗传 2022年北京卷，表观遗传 2021年北京卷，基因的转录与翻译 1．考查频次：近5年北京高考基本每年都会考查基因表达相关知识。该部分知识点在选择题和非选择题中均有考查，选择题中喜欢考查基因的转录、翻译过程，表观遗传等知识点。非选择题中该专题内容会与其他专题一起考查，比如与光合作用、动植物的生命调节等专题一起考查。 2．考查要点：考查内容聚焦两大板块：一是基因的表达；二是基因与性状的关系。 热点情境 情境1：北京农学院蔬菜团队针对夏季生菜高温提前抽薹减产问题，解析温度调控开花性状的基因通路 。高温环境通过翻译后修饰调控转录因子活性，改变下游开花基因表达；LsMAPK6、LsCO、LsFT 三基因协同决定 “抽薹早晚” 性状；敲除 LsCO 可培育耐热晚抽薹生菜品种。 对应知识点：基因的转录与翻译过程。 情境2：北京生命科学研究所 NIBS m⁶A 甲基化转录后调控精子发生（动物发育前沿）。真核 mRNA 存在 m⁶A（腺嘌呤甲基化）转录后修饰，北京生命科学研究所发现阅读蛋白PRRC2A调控雄性生殖细胞发育。 对应知识点：基因与性状的关系，基因表达调控。 备考策略 1.梳理完整中心法则，区分复制 / 转录 / 翻译场所、模板、酶、原料、产物、碱基配对，对比原核与真核表达差异（北京常考真核多级调控）。 2.分层整理基因表达三级调控，做成分层思维导图： （1）转录水平：启动子、RNA 聚合酶、转录因子、DNA 甲基化（表观） （2）转录后：mRNA 剪接、m⁶A 甲基化、mRNA 稳定性、核输出 （3）翻译后：磷酸化、泛素化、蛋白互作、蛋白降解 3.熟记基因控制性状两条途径，区分直接 / 间接途径典型实例。 4.吃透基因与性状 4 种复杂关系：一因多效、多因一效、基因 + 环境共同作用、表观遗传（基因型不变表型改变）。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：基因表达、基因与性状的关系。 一图串联 核心梳理 核心知识1 基因表达 考点1:RNA的结构、种类和功能 1.DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A T C G A U C G 结 构 通常呈双螺旋结构 多为单链结构 主要存在部位 细胞核 细胞质 2.RNA的结构与功能 mRNA(信使RNA）蛋白质合成的模板 rRNA (核糖体RNA）核糖体的组成部分 tRNA (转运RNA）氨基酸的运载工具 【注意】RNA作为DNA的信使传递信息的原因 （1）RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，具备准确传递遗传信息的可能。 （2）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 （3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 （4）RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 考点2：遗传信息的转录和翻译 一、转录 1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。 3.条件： （1）模板：DNA的一条链（模板链）； （2）原料：4种核糖核苷酸； （3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）； （4）酶：RNA聚合酶。 4. 过程 5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 【注意】真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。 【易错提醒】 （1）不是整个DNA单链都参与转录，而是基因的一条单链参与转录。不同的基因的模板链也不一定是同一条DNA单链。 （2）RNA聚合酶既有合成RNA的功能又有解旋的功能，故转录不需要解旋酶。 （3）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此细胞核中转录形成的RNA经核孔进入细胞质，跨膜层数为0。 （4）新形成的RNA与DNA模板链之间为互补关系；RNA与DNA非模板链在序列上基本相同，区别在于DNA非模板链上的T对应RNA上的U。 6.DNA复制与DNA转录的比较 比较项目 DNA复制 DNA转录 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 碱基互补配对原则 A-T；G-C A-U；T-A；G-C 酶 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 产物 DNA RNA 二、遗传信息的翻译 1.概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所或装配机器：核糖体。 3.条件：模版：mRNA 原料：氨基酸 酶：多种酶 能量：ATP 搬运工具：tRNA 4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 比较项目 实质 联系 遗传信息 DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； 密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 反密码子 位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基 5.密码子 （1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 【注意】密码子认读：从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠。 （2）特点 ①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。 通常一种密码子决定1种氨基酸，一种tRNA只能转运1种氨基酸。 B.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。 6.tRNA （1）结构：比mRNA小，RNA单链经过折叠形成4环4臂的“三叶草形结构”，环的部分没有碱基互补配对，臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。一端是携带氨基酸的部位（3'-OH端），另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子。终止密码子一般没有与之对应的反密码子。 （2）功能：识别并转运氨基酸进入核糖体。 1种tRNA只能转运1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。 tRNA与氨基酸之间不是一一对应关系。 项目 密码子 反密码子 种类 64种 目前发现有很多种 位置 mRNA上 tRNA一端 实质 决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA上密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基 7.翻译过程 起始→mRNA与核糖体结合 运输→tRNA携带氨基酸进入特定位置 延伸→核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止→当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止 脱离→肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 【注意】分析蛋白质合成过程中的相关问题 （1）核糖体在mRNA上的移动方向为5′→3’。 （2）翻译过程需要三种RNA的参与，即mRNA作模板、tRNA作为转运氨基酸的工具、rRNA作为核糖体的组成成分。 （3）核糖体上合成的多肽链一般没有活性，需要在细胞质基质或内质网和高尔基体中加工才能形成有特定空间结构的蛋白质，然后运输到特定部位执行生命活动。 三、三种翻译模型比较 1.图甲模型分析 （1）I、Ⅱ、Ⅲ、IV分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 （2）一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。 （3）翻译起点：从起始密码子开始。 （4）翻译终点：识别到终止密码子时翻译终止。 （5）翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。 2.图乙模型分析 1是mRNA,6是核糖体，2、3、4、5表示正在合成的4条多肽链。 （1）数量关系：一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 （2）意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 （3）方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的多肽链翻译先开始。 （4）结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至细胞质基质或内质网。 （5）形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因：模板mRNA是相同的。 3.图丙模型分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA,在转录的同时在核糖体上进行翻译。 【注意】 （1）翻译能精确进行的原因 ①mRNA为翻译提供了精确的模板。 ②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。 (2)翻译能高效进行的原因 ①数量：在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，形成多聚核糖体。 ②核糖体移动方向：短肽链→长肽链. ③结果：合成多条氨基酸序列完全相同的肽链，因为其模板链相同。 ④意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 四、基因表达中的相关数量关系 1.理论上基因碱基数、mRNA碱基数与蛋白质氨基酸数的关系 （1）图示 （2）计算公式：蛋白质中的氨基酸数=1/3mRNA中碱基数=1/6基因中碱基数。 （1）基因中含有不编码氨基酸的序列，不进行转录。 （2）转录出的mRNA上有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。 （3）合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 3.基因表达过程中的“最多”或“最少”问题：如果mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中最少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。如果蛋白质中的氨基酸数为n,则对应的mRNA分子中的碱基数最少为3n,DNA(基因)中的碱基数最少为6n。 考点3：中心法则 1.提出者:克里克。 2.过程 3.各种生物遗传信息的传递途径 （1）能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递： （2）具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递 （3）具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递 （4）高度分化的细胞遗传信息的传递 4.生命是物质、能量和信息的统一体 （1）DNA、RNA是信息的载体。 （2）蛋白质是信息的表达产物。 （3）ATP为信息的流动提供能量。 核心知识2 基因与性状的关系 考点1：基因表达产物与性状的关系 1.直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 例子：镰刀型细胞贫血症 编码血红蛋白的基因中一个碱基变化→血红蛋白结构发生变化→红细胞形态呈镰刀状→红细胞容易破裂，患溶血性贫 2.间接控制：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。 例子：白化病：酪氨酸酶基因异常→酪氨酸酶不能合成→酪氨酸不能转为黑色素→白化病 考点2：基因的选择性表达与细胞分化 1.细胞中表达的基因分类： （1）管家基因：在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。如：ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因等。 （2）奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达会使细胞在形态、结构和功能上产生稳定的差异。如：胰岛素基因、血红蛋白基因等。 2.细胞分化的实质： （1）细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 （2）细胞分化的“不变”与“变” ①不变：DNA、tRNA、rRNA；细胞的数目； ② 变：mRNA、蛋白质的种类；细胞的形态、结构和功能。 3.基因的选择性表达的结果 （1）细胞形态的改变：如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。 （2）细胞结构的变化：细胞器的种类和数量发生变化。 （3）细胞功能的特化：执行特定的功能，如运动功能、反射功能、免疫功能等。 （4）特殊分子的合成：如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。 【注意】细胞分化的两种标志 1.分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等);细胞中mRNA种类、数量不完全相同。 2.细胞水平：形成不同种类的细胞，细胞形态、结构、功能发生改变。 考点3：表观遗传 1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 2.特点 ①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②不变性：基因的碱基序列保持不变。 ③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可能发生去甲基化。 3.表观遗传调节机制 DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合 组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。 非编码RNA（主要抑制翻译） 非编码RNA：不编码蛋白质的RNA。(除tRNA和rRNA) 【注意】 【注意】 （1）表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。 （2）表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 （3）表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 考点4：基因和性状的关系 1.基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响 性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境）相互作用的结果，并且环境能够通过对基因或染色体上其他成分的修饰，调控基因的表达，进而影响性状。 2.环境因素可使生物体的性状发生改变 环境因素可以通过表观遗传使生物体的性状发生改变，也可以通过改变遗传物质，使生物体的性状发生改变。 3.多数情况下，基因与性状不是简单的一一对应关系 （1）一个性状可以受到多个基因的影响。 例如，人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。 （2）一个基因也可以影响多个性状。 例如，我国科学家研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用。 （3）生物体的性状不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要的影响。 例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：基因的表达，基因与性状的关系 题型一：基因的表达 1．（2026·北京房山·二模）先天性肌强直是由CLCN1基因突变导致的遗传病，该基因编码骨骼肌细胞膜上的氯离子通道蛋白。下图为该基因非模板链部分片段，相关叙述错误的是（    ） 野生型5’……CTC CTC CCG CCG ACC CTC CTC……3’ 突变体5’……CTC CTC CCG TCG ACC CTC CTC……3’ 终止密码子：UAA、UAG、UGA A．突变个体的mRNA中对应密码子由CCG变为TCG B．该突变未改变构成氯离子通道蛋白的氨基酸数目 C．该突变可能导致氯离子通道蛋白空间结构改变 D．有遗传病史家庭可在孕期通过基因检测辅助诊断该病 【答案】A 【详解】A、基因的非模板链（编码链）序列与mRNA序列的区别仅为mRNA中用U替代DNA中的T，因此突变个体的mRNA中对应密码子应由CCG变为UCG，mRNA不含碱基T，不存在TCG序列，A错误； B、该突变对应的密码子由CCG变为UCG，二者均不属于题干给出的终止密码子，翻译不会提前终止，因此未改变氯离子通道蛋白的氨基酸数目，B正确； C、该突变导致氯离子通道蛋白对应位置的氨基酸种类发生改变，蛋白质的一级结构改变，可能进一步引起蛋白质的空间结构改变，C正确； D、该病为单基因遗传病，由CLCN1基因突变导致，有遗传病史的家庭可在孕期通过基因检测判断胎儿是否携带致病突变，辅助诊断该病，D正确。 2．（2026·北京西城·二模）玉米B基因决定性状的遗传机制如图所示。其中只有RNA聚合酶Ⅱ的转录产物能指导正常蛋白质合成，RNA依赖的甲基化酶能使DNA特定位置甲基化。相关叙述错误的是（    ） A．B′可使B表达被抑制 B．该机制属于表观遗传现象 C．BB′玉米表现为B决定的性状 D．RNA聚合酶的底物为核糖核苷酸 【答案】C 【详解】A、从图中可以看出，基因B'（被甲基化抑制表达）转录出的siRNA，会在RNA依赖的甲基化酶作用下，使正常的B基因发生DNA甲基化，从而抑制 B基因的表达。因此B'可使B表达被抑制，A正确； B、该机制是DNA甲基化修饰导致基因表达改变，不改变基因的碱基序列，属于表观遗传现象，B正确； C、在基因型为BB'的玉米中，B'会抑制B的表达，因此B基因无法正常合成蛋白质，玉米不能表现为B决定的性状，C错误； D、RNA聚合酶催化RNA的合成，RNA的基本单位是核糖核苷酸，因此RNA聚合酶的底物是核糖核苷酸，D正确。 3．（2026·北京朝阳·二模）核桃同一植株上雌雄花开放时间不同。雌花先开型（G）对雄花先开型（g）为显性，机制如图。自然群体中雌花先开型与雄花先开型比例约为1∶1。 下列推理正确的是（    ） A．小片段RNA翻译出抑制T基因的蛋白 B．自然群体中GG基因型个体数量较多 C．雌花先开型植株的基因型多为Gg D．雌雄花异时开放不利于维持遗传多样性 【答案】C 【详解】A、由题干机制可知，G转录的小片段RNA直接结合T基因特定位点发挥抑制作用，并未进行翻译过程，A错误； B、若自然群体中GG基因型个体数量较多，GG与其他个体交配的后代均为G_（雌花先开型），会导致雌花先开型占比远高于1/2，与题意不符，B错误； C、若雌花先开型植株基因型多为Gg，Gg与gg（雄花先开型）杂交后代为Gg∶gg=1∶1，刚好符合自然群体中两种表现型比例1∶1，C正确； D、雌雄花异时开放可避免同株自花传粉，促进异花传粉，增加后代基因重组的概率，有利于维持遗传多样性，D错误。 4．（2026·北京朝阳·二模）果胶酶（PG）降解花药细胞壁使成熟花粉释放，R基因表达产物调控PG活性。某雄性不育西瓜细胞中M蛋白含量下降，PG活性降低，M蛋白促进R基因表达。以下分析错误的是（    ） A．R基因的表达需要RNA聚合酶 B．该西瓜花药壁中果胶含量积累 C．抑制R基因表达促进花粉释放 D．生物性状受多个基因共同调控 【答案】C 【详解】A、基因表达包括转录和翻译两个阶段，转录过程需要RNA聚合酶催化完成，因此R基因的表达需要RNA聚合酶，A正确； B、该雄性不育西瓜PG活性降低，果胶降解速率下降，因此花药壁中果胶会出现积累，B正确； C、题意显示，M蛋白促进R基因表达，M蛋白含量下降，R基因表达受抑制，此时PG活性降低，果胶降解受阻，成熟花粉无法正常释放，即花粉释放受抑制，C错误； D、本题中花粉能否正常释放这一性状，受控制M蛋白合成的基因、R基因、控制PG合成的基因等多个基因共同调控，说明生物性状受多个基因共同调控，D正确。 5．（2026·北京·三模）黄瓜细胞ACS2基因的某个位点突变会引起果实变长，调控机制如下图，下列叙述正确的是（　　） 现象 植株类型 ASC2基因某位点(非模板链) ACS2mRNA 甲基化修饰程度 翻译效率 表型 野生型 …GAC… 高 低 短果实 ASC2基因突变体 …GAT… 低 高 长果实 注：GAC、GAU均为天冬氨酸的密码子 A．该实例说明密码子的简并性可提升遗传信息表达的容错率 B．黄瓜短果实和长果实的遗传属于典型的表观遗传现象 C．mRNA的甲基化修饰程度越高，ACS2基因转录效率越高 D．该实例说明生物在基因表达水平的改变可影响性状 【答案】D 【详解】A、密码子简并性的容错性是指基因突变后，密码子改变但氨基酸不变，蛋白质功能不变，性状不改变。本题中虽然氨基酸未改变，但翻译效率改变、性状发生了改变，所以该实例不能体现密码子简并性提升遗传信息表达的容错率，A错误； B、表观遗传的特点是DNA碱基序列不改变，仅通过基因表达的修饰改变性状。本题中ACS2基因的碱基序列已经发生了突变，不属于表观遗传，B错误； C、由表格可知，mRNA甲基化修饰程度越高，翻译效率越低，且甲基化修饰的是mRNA，mRNA是翻译的模板，不影响转录过程，C错误； D、该实例中，基因突变后mRNA甲基化水平改变，导致ACS2基因的翻译效率（基因表达水平）改变，最终性状由短果实变为长果实，说明基因表达水平的改变可影响性状，D正确。 6．（2026·北京通州·一模）研究发现mRNA的甲基化可使mRNA降解，细胞中的YTHDF1蛋白可识别甲基化修饰的mRNA，调节基因表达，机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．mRNA甲基化通过影响转录抑制基因的表达 B．YTHDF1蛋白是催化甲基化修饰的关键酶 C．YTHDF1的识别作用会降低翻译过程的效率 D．mRNA甲基化不改变基因的碱基排列顺序 【答案】D 【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，而mRNA甲基化发生在转录之后，不是通过影响转录来抑制基因的表达，而是通过促进mRNA的降解来抑制基因的表达，A错误； B、YTHDF1蛋白可识别甲基化修饰的mRNA，抑制其降解，使其表达生成肽链，而不是起到催化mRNA甲基化的酶，B错误； C、甲基化的mRNA会降解，YTHDF1作用于甲基化的mRNA，抑制其降解，使其表达生成肽链，从而能提高翻译过程的效率，C错误； D、mRNA甲基化是对mRNA分子上的碱基进行化学修饰（添加甲基），不改变DNA（基因）的碱基排列顺序，也不改变mRNA的碱基排列顺序，只是影响mRNA的稳定性和翻译效率，D正确。 7．（2026·北京通州·一模）重金属镉会引发动物细胞内质网结构改变、高尔基体扩张、溶酶体膜易破裂，这些细胞器的改变不会直接影响（　　） A．胰岛素的合成与加工 B．mRNA与核糖体的结合 C．衰老细胞器的分解 D．抗原的加工与呈递 【答案】B 【详解】A、胰岛素属于分泌蛋白，其合成与加工需要内质网、高尔基体参与，题干中内质网结构改变、高尔基体扩张会直接影响该过程，A错误； B、mRNA与核糖体的结合是翻译的起始步骤，发生在细胞质基质中，该过程不涉及内质网、高尔基体、溶酶体，B正确； C、溶酶体是“消化车间”，可分解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜易破裂会直接影响衰老细胞器的分解过程，C错误； D、抗原的加工与呈递过程需要溶酶体处理抗原，同时需要内质网、高尔基体参与抗原肽的转运和呈递，D错误。 8．（2026·北京门头沟·一模）甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，具体过程如图所示。相关叙述正确的是（    ） A．发生甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 B．碱基甲基化通过影响翻译过程调控基因表达 C．蛋白Y可结合甲基化的mRNA促进其降解 D．碱基的甲基化可能会导致碱基种类发生改变 【答案】B 【详解】A、题干明确说明甲基化修饰发生在mRNA上，mRNA的基本单位是核糖核苷酸，因此甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上，而非脱氧核糖核苷酸链，A错误； B、mRNA是翻译的模板，从题图可知，甲基化后的mRNA有两种去向：未被结合的发生降解无法翻译，被蛋白Y结合的可正常翻译，说明碱基甲基化通过影响翻译过程调控基因表达，B正确； C、题图显示蛋白Y结合甲基化的mRNA后，该mRNA可正常进行表达（翻译）产生肽链，并非促进其降解，C错误； D、碱基甲基化只是给碱基添加甲基修饰，不会改变碱基的种类，D错误。 9．（2026·北京丰台·一模）人类的cGAS蛋白会抑制DNA断裂后的修复，导致DNA损伤积累。但裸鼹鼠的cGAS蛋白却能促进DNA修复。研究发现两者的cGAS蛋白有4个氨基酸不同。下列叙述错误的是（　　） A．DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变 B．氨基酸不同会引起cGAS蛋白空间结构不同 C．裸鼹鼠与人类的cGAS基因上的密码子不同 D．通过基因工程可以改造人类的cGAS蛋白 【答案】C 【详解】A、细胞衰老的诱因包括DNA损伤长期积累，同时DNA损伤积累可能导致原癌基因、抑癌基因发生突变，进而诱发细胞癌变，因此DNA损伤积累可能会诱发细胞衰老和癌变，A正确； B、蛋白质的空间结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式共同决定，两种生物的cGAS蛋白存在氨基酸差异，会引起其空间结构不同，B正确； C、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，基因是有遗传效应的DNA片段，基因上不存在密码子，C错误； D、基因工程可定向改造目的基因，进而改造其表达的蛋白质，因此可通过基因工程改造人类的cGAS蛋白，D正确。 10．（2026·江西·模拟预测）2024年11月，中国科学院新疆生态与地理研究所宣布，环绕塔克拉玛干沙漠的3046公里绿色阻沙防护带全面“合龙”。该防护带采用“梭梭+沙拐枣”混交模式，两种植物根系交织且沙拐枣会分泌脯氨酸(一种氨基酸)促进梭梭生长；科研人员对防护带核心区新品种梭梭研究发现：①其叶片中编码抗旱蛋白P5CS的基因仅发生3处单碱基替换，导致mRNA上第89位密码子由GCU变为GCC、第123位密码子由UCU变为UCC、第156位密码子由AUA变为UUA(已知：丙氨酸--GCU、GCC；丝氨酸--UCU、UCC；异亮氨酸—AUA；UUA（亮氨酸)；②子代梭梭均能稳定遗传该抗旱性状，且叶片气孔导度显著降低、光合产物积累量增加。下列关于该研究的叙述，正确的是（　　） A．“梭梭+沙拐枣”混交模式中，二者为种间竞争关系，沙拐枣分泌脯氨酸的作用是抑制梭梭生长以争夺沙漠水分 B．编码P5CS蛋白的基因发生3处单碱基替换，导致mRNA上3种密码子改变，进而使P5CS蛋白出现3处氨基酸差异 C．子代梭梭能稳定遗传抗旱性状，该变异可能是基因重组导致，因“梭梭+沙拐枣”混交存在基因交流 D．核心区新品种梭梭叶片气孔导度降低，能减少水分蒸发以适应沙漠干旱环境，其光合产物积累量增加可能与呼吸作用消耗减少有关 【答案】D 【详解】A、沙拐枣分泌脯氨酸是促进梭梭生长，而非抑制，且二者不是竞争关系，A错误； B、第89位GCU→GCC（丙氨酸→丙氨酸）、第123位UCU→UCC（丝氨酸→丝氨酸）均为同义突变，氨基酸未改变；仅第156位AUA（异亮氨酸）→UUA（亮氨酸）发生氨基酸替换，故仅1处氨基酸差异，B错误； C、梭梭的抗早性状稳定遗传，是由基因突变（单碱基替换）导致的，不是基因重组。且梭梭和沙拐枣是不同物种，存在生殖隔离，不会发生基因交流，C错误； D、气孔导度降低可减少蒸腾作用，利于保水以适应干旱环境；光合产物积累量增加可能与呼吸作用消耗减少，降低代谢速率以适应逆境有关，D正确。 故选D。 题型二：基因与性状的关系 11．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 【答案】B 【详解】A、合成DNA的本质是脱氧核苷酸的聚合过程，相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，因此Drt3b催化DNA合成时会形成磷酸二酯键，A正确； B、碱基互补配对原则是指核酸合成过程中，新链与核酸模板链之间按照碱基配对规律结合，本题中Drt3b利用自身氨基酸侧链作为“分子模具”合成DNA，不存在核酸模板，因此该过程不遵循碱基互补配对原则，B错误； C、DNA→RNA→蛋白质是遗传信息传递的一般路径，题干中特殊DNA不编码蛋白质属于特殊情况，并未否定原有的普遍遗传信息传递路径，C正确； D、由题干可知，Drt3b依靠两个特定氨基酸的侧链形成精确的“分子模具”指导DNA合成，若改变这两个氨基酸的种类，其侧链结构改变会导致模具结构异常，可能使其无法合成DNA，D正确。 12．（2026·北京昌平·二模）月季花色深浅受花瓣中花青素含量影响，研究发现适度低温可提升浅色品种月季花青素合成酶的活性。相关叙述错误的是（　　） A．低温使浅色品种月季花瓣颜色变浅 B．温度影响花青素合成酶的空间结构 C．花青素合成酶降低花青素合成反应的活化能 D．月季花色是基因和环境共同作用的结果 【答案】A 【详解】A、适度低温提升浅色品种月季花青素合成酶的活性，会促进花青素合成，使花瓣中花青素含量升高，花色变深而非变浅，A错误； B、温度会影响酶的空间结构：高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活，低温会使酶的空间结构更稳定、活性被抑制，适度温度下酶的空间结构适宜、催化活性更高，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，花青素合成酶作为生物催化剂，可降低花青素合成反应的活化能，C正确； D、月季花色由控制色素合成的相关基因决定，同时受温度等环境因素的影响，因此是基因和环境共同作用的结果，D正确。 13．（2026·北京西城·二模）导致同卵双胞胎之间性状差异的原因不包括（    ） A．基因重组 B．表观遗传 C．体细胞突变 D．成长环境 【答案】A 【详解】A、基因重组发生在减数分裂形成配子、转基因技术的过程中，同卵双胞胎由同一个受精卵发育而来，发育过程只进行有丝分裂，不会发生基因重组，因此基因重组不是二者性状差异的原因，A符合题意； B、表观遗传是基因碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，同卵双胞胎核基因序列相同，表观遗传的差异会导致二者性状不同，B不符合题意； C、体细胞突变是个体发育过程中体细胞发生的基因突变，同卵双胞胎发育过程中各自的体细胞可能发生不同的突变，会导致性状出现差异，C不符合题意； D、性状是基因和环境共同作用的结果，即使基因完全相同，成长环境不同也会导致同卵双胞胎性状有差异，D不符合题意。 14．（2026·北京东城·二模）CLH2基因编码植物叶绿素水解酶，影响叶片颜色。诱变剂EMS能使DNA中碱基G发生烷基化修饰，导致与碱基T配对。EMS处理野生型浅绿色叶片大白菜种子，培养获得深绿色叶片的植株甲和黄色叶片的植株乙。下列叙述错误的是（　　） A．EMS会使CLH2基因中的G-C替换成A-T B．说明基因可以通过控制酶的合成控制生物性状 C．植株乙因CLH2基因突变导致酶失活，叶片变黄 D．植株甲、乙的出现体现了基因突变的不定向性 【答案】C 【详解】A、EMS使DNA中碱基G发生烷基化后与T配对，经过2次DNA复制后，原G-C碱基对会被替换为A-T碱基对，A正确； B、CLH2基因通过编码叶绿素水解酶，调控叶绿素的分解量进而控制叶片颜色，体现了基因可以通过控制酶的合成控制生物性状，B正确； C、叶绿素水解酶的功能是分解叶绿素，若该酶失活则叶绿素分解受阻，叶片会因叶绿素含量升高呈深绿色，黄色叶片植株乙是叶绿素被大量分解的结果，对应酶活性升高而非失活，C错误； D、EMS处理同一野生型种群，获得了深绿色、黄色两种不同性状的突变体，说明基因突变的方向是不确定的，体现了基因突变的不定向性，D正确。 15．（2026·北京顺义·二模）研究发现, 肠道菌群代谢产物可抑制组蛋白去乙酰化酶活性, 改变肠上皮细胞染色质构象, 从而影响相关基因的表达, 使基因表达发生可遗传的变化。上述过程属于（    ） A．表观遗传 B．基因突变 C．自然选择 D．染色体变异 【答案】A 【详解】表观遗传不改变基因内部的碱基序列，但会影响基因的表达，进而影响生物的性状。肠道菌群代谢产物可抑制组蛋白去乙酰化酶活性，改变肠上皮细胞染色质构象，从而影响相关基因的表达，使基因表达发生可遗传的变化，这种可遗传的变异为表观遗传，A正确，BCD错误。 16．（2026·北京·三模）分属两个物种的猴面花甲（粉花）和猴面花乙（红花）分别由熊蜂和蜂鸟传粉。研究发现，红花表型是由于ROI1基因（编码一个转录抑制子）表达量极低所致，该基因在两种猴面花中的差异主要来自启动子序列。下列相关叙述错误的是（    ） A．ROI1基因表达量差异影响色素合成基因的转录水平 B．花色和传粉者的差异促进二者生殖隔离的形成 C．将猴面花甲的ROI1基因导入乙，后者花色会变浅 D．ROI1基因的表观遗传差异导致两种猴面花的花色不同 【答案】D 【详解】A、ROI1基因编码转录抑制子，可调控下游色素合成相关基因的转录过程，因此其表达量差异会影响色素合成基因的转录水平，A正确； B、两种猴面花花色不同，传粉者分别为熊蜂和蜂鸟，可避免种间传粉，属于受精前的隔离，能促进二者生殖隔离的形成，B正确； C、猴面花乙为红花是因为自身ROI1基因表达量极低，导入猴面花甲的ROI1基因后，表达出的转录抑制子会抑制色素合成相关基因的表达，使乙的花色变浅，C正确； D、题干明确说明两种猴面花ROI1基因的差异来自启动子序列，即基因的碱基序列存在差异，而表观遗传是指基因碱基序列不发生改变的情况下，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，因此该差异不属于表观遗传差异，D错误。 17．（2026·北京西城·二模）肠道上皮细胞的衰老与老年性结肠炎的发生密切相关。在老年人结肠上皮细胞中，酶NAT含量升高。NAT通过化学修饰来稳定D基因mRNA，促进蛋白D合成，进而驱动细胞衰老。相关叙述正确的是（    ） A．细胞衰老不是正常的生命现象 B．衰老的结肠上皮细胞中各种酶活性均下降 C．NAT促进D基因的转录 D．NAT抑制剂可能有利于缓解老年性结肠炎 【答案】D 【详解】A、细胞衰老是细胞正常的生命历程，属于机体正常的生理现象，对细胞更新、稳态维持有积极意义，A错误； B、衰老细胞的特征是多种酶活性降低，但并非所有酶活性均下降，本题中与衰老相关的NAT酶在衰老结肠上皮细胞中含量升高，活性并未下降，B错误； C、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，题干明确NAT的作用是稳定已合成的D基因mRNA，促进翻译过程合成蛋白D，并未促进D基因的转录，C错误； D、由题干可知，NAT含量升高会驱动肠道上皮细胞衰老，与老年性结肠炎的发生密切相关，因此NAT抑制剂可抑制NAT的作用，减少肠道上皮细胞衰老，可能有利于缓解老年性结肠炎，D正确。 18．（25-26高三下·北京海淀·期中）研究者将一个来自野生型拟南芥的接穗嫁接在砧木上（如下图）。砧木为另一株无法合成siRNA的突变体。一段时间后，在砧木中检测到来自接穗的siRNA及其诱导的DNA甲基化现象。下列叙述错误的是（　　） A．siRNA能够跨器官运输 B．砧木的DNA序列发生了改变 C．砧木的基因表达可发生改变 D．可用特定接穗改良砧木的性状 【答案】B 【详解】A、分析题意可知，砧木为另一株无法合成siRNA的突变体，即砧木本身无法合成siRNA，却在嫁接后检测到siRNA，说明siRNA可以从接穗运输到砧木，能够跨器官运输，A正确； B、DNA甲基化属于表观遗传修饰，表观遗传不会改变DNA的碱基序列，B错误； C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA甲基化会影响基因的转录过程，因此可以改变砧木的基因表达，C正确； D、接穗的siRNA可以运输到砧木，改变砧木的基因表达，因此可以用特定接穗改良砧木的性状，D正确。 19．（2026·北京门头沟·一模）镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者（hh）的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人（HH）的红细胞只含正常血红蛋白；携带者（Hh）的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。相关叙述错误的是（    ） A．引起镰状细胞贫血的基因突变为有害突变 B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失 C．基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞形态 D．基因h的功能体现了一个基因可以影响多个性状 【答案】A 【详解】A、基因突变的有利或有害是相对的，由生存环境决定。虽然hh个体患镰状细胞贫血对生存不利，但Hh个体在疟疾流行区具有抗疟疾的生存优势，因此不能判定该突变绝对是有害突变，A错误； B、疟疾流行区，Hh携带者的生存能力强于HH和hh个体，h基因可通过杂合子在种群中保留，不会在进化历程中消失，B正确； C、基因h控制合成异常血红蛋白，直接导致红细胞形态变为镰刀状，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，C正确； D、基因h既可以影响血红蛋白结构、红细胞形态，又能使携带者获得抗疟疾能力，体现了一个基因可以影响多个性状的一因多效特点，D正确。 20．（2026·北京朝阳·一模）下列关于基因与性状关系的理解，表述正确的是（　　） A．生物体的性状主要取决于基因 B．每种性状都由一个基因决定 C．基因都通过控制酶合成控制性状 D．相同基因序列在不同环境性状相同 【答案】A 【详解】A、生物体的性状是基因和环境共同作用的结果，其中基因是性状的主要决定因素，A正确； B、基因与性状不是简单的一一对应关系，一种性状可由多个基因共同控制，一个基因也可影响多种性状，B错误； C、基因控制性状有两种途径，除通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制性状外，还可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误； D、性状是基因和环境共同作用的结果，相同基因序列在不同环境下，受环境因素影响，性状可能存在差异，D错误。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:AI，考察转录与翻译的过程(T1);单纯疱疹病毒（HSV），考查转录的过程（T2）;乳糖操纵子，考查基因表达的调控(T4);新冠病毒，考查中心法则(T9)；HSC的激活机制，考查基因表达调控（T12） 1．（2026·北京东城·一模）我国科学家使用AI工具预测并证实：在不改变终止密码子UGA上游7个密码子所编码氨基酸的前提下，将它们的第三位碱基统一替换为A或U，UGA的终止功能会被抑制，可继续参与翻译。下列叙述错误的是（    ） A．密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 B．密码子改变但编码氨基酸不变，体现了密码子的简并 C．UGA功能被抑制，核糖体可继续沿mRNA的3′端向5′端移动 D．该AI工具有助于加快遗传病相关基因治疗方案的设计 【答案】C 【详解】A、密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基，A正确； B、密码子的简并性是指一种氨基酸可对应多种密码子，因此密码子碱基改变但编码的氨基酸不变，体现了密码子的简并性，B正确； C、翻译过程中，核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动，即便UGA的终止功能被抑制，核糖体的移动方向也不会发生改变，C错误； D、部分遗传病是由基因突变导致mRNA上提前出现终止密码子，翻译提前终止、合成的蛋白质结构异常引发的，该AI工具可抑制终止密码子的终止功能，使翻译正常进行完成完整蛋白质的合成，有助于加快此类遗传病相关基因治疗方案的设计，D正确。 2．（2026·北京东城·一模）单纯疱疹病毒（HSV）的ICP22蛋白能够抑制宿主细胞RNA聚合酶的功能，从而抑制宿主细胞基因的转录，但不影响自身基因转录。下列叙述错误的是（    ） A．HSV能利用宿主细胞的酶和核糖体合成蛋白质 B．转录的原料是宿主细胞中4种游离的脱氧核苷酸 C．RNA聚合酶能与相关基因的启动子结合启动转录 D．研发ICP22蛋白抑制剂有望用于治疗HSV感染 【答案】B 【详解】A、HSV属于病毒，无细胞结构，无法独立完成代谢和增殖，必须寄生在宿主细胞内，利用宿主细胞的核糖体、酶和原料合成自身的蛋白质等物质，A正确； B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，所需原料是4种游离的核糖核苷酸，脱氧核苷酸是DNA复制的原料，B错误； C、转录过程中，RNA聚合酶可以识别并结合基因上的启动子序列，启动转录过程，C正确； D、ICP22蛋白会抑制宿主细胞的基因转录，保障HSV的增殖，研发ICP22蛋白抑制剂可解除其对宿主细胞转录的抑制，阻碍HSV增殖，因此可用于治疗HSV感染，D正确。 3．（2026·北京·二模）科研团队采用AI人工智能模型根据蛋白质结构逆向设计基因序列。已知某蛋白质片段的部分氨基酸序列及其对应密码子的基因序列（模板链）如下表；下列叙述错误的是（　　） 氨基酸位置 氨基酸类型 对应密码子的基因模板链序列（5'→3'） 10 丝氨酸（Ser） TCT/TCC/TCA/TCG 11 精氨酸（Arg） CGT/CGC/CGA/CGG/AGA/AGG 12 亮氨酸（Leu） CTT/CTC/CTA/CTG/TTA/TTG 13 终止 TAA/TAG/TGA A．利用AI预测新型蛋白质的基因结构应依据碱基互补配对原则 B．位置10处的丝氨酸对应密码子有4种，说明密码子具有简并性 C．精氨酸对应密码子的基因序列富含C或G，G-C含量与DNA稳定性有关 D．若位置13设计为3'-TCC-5'，则相应mRNA翻译时对应的氨基酸为亮氨酸 【答案】D 【详解】A、逆向设计基因序列时，基因的转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则，AI预测新型蛋白质的基因结构需要依据该原则保证合成的蛋白质序列正确，A正确； B、密码子简并性指一种氨基酸可对应多种密码子，位置10的丝氨酸对应4种密码子，体现了密码子的简并性，B正确； C、G-C碱基对之间含3个氢键，A-T碱基对之间含2个氢键，G-C含量越高DNA热稳定性越高，精氨酸对应的模板链序列富含C、G，符合该特点，C正确； D、基因模板链为3'-TCC-5'时，在表格中不对应所给氨基酸，D错误。 4．（25-26高三上·北京昌平·期末）当氨基酸充足时，蛋白质合成正常进行。当氨基酸匮乏时，蛋白质合成受抑制，调节机制如下图。相关叙述错误的是（    ） A．tRNA与氨基酸的结合具有特异性 B．该调控过程发生在细胞质中 C．图中所示过程需要RNA聚合酶 D．该过程有利于维持细胞代谢稳态 【答案】C 【详解】A、一种 tRNA 只能携带一种特定氨基酸，且只能识别 mRNA 上对应的一种密码子，因此 tRNA 与氨基酸的结合具有特异性，A 正确； B、图中过程涉及 tRNA 结合氨基酸、蛋白质合成的抑制，蛋白质合成场所（核糖体）和 tRNA 发挥作用的场所均在细胞质，故调控过程发生在细胞质，B 正确； C、RNA 聚合酶用于转录过程（合成 RNA），图中展示的是氨基酸浓度对蛋白质合成（翻译过程）的调控，不涉及转录，因此不需要 RNA 聚合酶，C 错误； D、当氨基酸匮乏时，该调控机制抑制蛋白质合成，避免细胞消耗过多能量合成无用蛋白质；氨基酸充足时正常合成，有利于维持细胞代谢稳态，D 正确。 故选 C。 5．（24-25高三上·北京·阶段检测）大肠杆菌的乳糖操纵子是由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（lacZ、lacY、lacA）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图甲、图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．操纵基因（O）是一段具有调控作用的DNA序列，不编码蛋白质 B．环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的结构调节乳糖代谢相关酶的合成 C．每个结构基因的首、尾端都存在起始密码子和终止密码子 D．上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 【答案】C 【详解】A、操纵基因（O）是 DNA 序列，不编码蛋白质，能结合阻遏蛋白等调控结构基因表达，A正确； B、环境富含乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合改变其结构，使其不能结合操纵基因，RNA 聚合酶可转录结构基因，合成乳糖代谢相关酶，B正确； C、起始密码子和终止密码子在 mRNA 上，结构基因是 DNA 序列，其首、尾端是启动子、终止子等调控序列，不是起始和终止密码子，C错误； D、无乳糖时，阻遏蛋白抑制结构基因表达，避免物质和能量浪费；有乳糖时，启动表达满足代谢需求，保证能量供应，D正确。 故选C。 6．（2025·北京东城·二模）天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（    ） A．天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B．根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C．PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D．这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 【答案】B 【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、不同氨基酸的差异在于R基不同，氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构，天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换会导致酶的空间结构改变，A正确； B、由于密码子的简并性，根据新的氨基酸序列推导出的基因编码序列不是唯一的，B错误； C、通过PCR技术可以对基因进行定点突变，从而实现对天然β - 淀粉酶基因的改造，C正确； D、蛋白质工程是通过设计并合成新蛋白质或对现有蛋白质进行改造的技术，题中通过对天然β - 淀粉酶基因改造获得耐高温的β - 淀粉酶属于蛋白质工程，D正确。 故选B。 7．（2025·北京东城·二模）如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ） A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 【答案】B 【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、DNA修复过程中，DNA双链需要重新配对，配对过程中会形成氢键，A正确； B、终止密码子在mRNA上，mRNA中不含T，B错误； C、如果细菌中存在跨损伤转录机制，即使荧光素酶基因中有损伤，细菌仍可能通过跨损伤转录产生荧光素酶，进而产生荧光。因此，检测到荧光可以说明细菌存在跨损伤转录机制，C正确； D、跨损伤转录和DNA修复都是细胞应对DNA损伤的机制，能够减少基因突变的发生，从而降低对细菌的不利影响，D正确。 故选B。 8．（24-25高三上·北京顺义·期末）某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录，即完成一轮逆转录后，RT“跳跃”到起点继续下一轮，每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白，过程如下图。相关叙述错误的是（    ） A．滚环逆转录以4种脱氧核苷酸为原料 B．单链cDNA中存在多个重复序列 C．上述过程仅体现遗传信息由RNA向DNA流动 D．细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因 【答案】C 【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。 【详解】A、滚环逆转录的产物是DNA，合成DNA的原料是脱氧核糖核苷酸，A正确； B、题干信息“每轮产生的cDNA片段不能编码蛋白质，但其不断串联形成的单链cDNA”可知，单链cDNA中存在多个重复序列，B正确； C、上述过程中单链cDNA转录翻译出防御蛋白，会发生遗传信息由DNA向RNA流动，C错误； D、题干信息“不断串联形成的单链cDNA可在噬菌体感染细菌时编码防御蛋白”可知，细菌基因组中原本不存在编码防御蛋白的基因，D正确。 故选C。 9．（25-26高三·黑龙江辽宁·三轮复习）2025年1月，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所谭文杰团队在国际期刊《CellHost&Microbe》发表研究，解析了新冠病毒Omicron新变异株的亚基因组RNA（sgRNA）转录与翻译机制：新冠病毒为单股正链RNA（+ssRNA）病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板；病毒进入宿主细胞后，先翻译出RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp），再通过RdRp以基因组RNA为模板，经不连续转录产生多个长度不同的亚基因组RNA，每个亚基因组RNA可独立翻译出对应的结构蛋白与辅助蛋白，助力病毒逃逸宿主免疫。下列关于新冠病毒基因表达的相关叙述，正确的是（　　） A．新冠病毒的基因组RNA可直接进入宿主核糖体，完成翻译过程 B．病毒的RdRp可在宿主细胞内催化以RNA为模板的DNA合成过程 C．亚基因组RNA翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条RNA上，共同合成一条多肽链 D．该病毒的基因表达过程遵循中心法则，需要宿主细胞提供模板、原料和能量 【答案】A 【详解】A、题干明确新冠病毒为单股正链RNA病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板，宿主细胞的核糖体可直接识别RNA上的起始密码子，完成翻译过程，A正确； B、RdRp是RNA依赖的RNA聚合酶，催化的是以RNA为模板合成RNA的过程（RNA复制）；催化以RNA为模板合成DNA的是逆转录酶，二者功能完全不同，B错误； C、翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条mRNA上，分别独立合成多条相同的多肽链，而非共同合成一条多肽链，C错误； D、病毒的基因表达过程遵循中心法则，但模板是病毒自身的基因组RNA，宿主细胞仅提供原料、能量、核糖体和酶等，模板并非宿主细胞提供，D错误。 10．（2026·海南海口·模拟预测）RNA杀虫剂利用RNA干扰原理抑制害虫特定基因表达。害虫取食喷有该杀虫剂的植物后，杀虫剂中的RNA进入细胞被切成小片段，这些片段结合害虫体内特定mRNA，使其无法合成关键蛋白而死亡。下列叙述错误的是（　　） A．RNA杀虫剂的作用依赖于碱基互补配对原则 B．RNA杀虫剂可抑制害虫关键蛋白的翻译过程 C．害虫肠道核酸酶易破坏RNA，可通过脂质体包裹提高RNA杀虫剂的有效性 D．喷洒RNA杀虫剂不会改变害虫种群的基因频率 【答案】D 【详解】A、杀虫剂的RNA小片段可与害虫特定mRNA结合，该结合过程遵循碱基互补配对原则，因此RNA杀虫剂的作用依赖碱基互补配对，A正确； B、mRNA是翻译过程的模板，小片段结合mRNA后会导致mRNA无法行使模板功能，因此抑制了害虫关键蛋白的翻译过程，B正确； C、核酸酶可以水解RNA导致杀虫剂失效，脂质体的主要成分是磷脂，和细胞膜成分相似，包裹RNA以避免RNA被核酸酶破坏，还能促进RNA进入害虫细胞，提高杀虫剂有效性，C正确； D、喷洒RNA杀虫剂后，对该杀虫剂有抗性的害虫存活、无抗性的害虫死亡，相当于对害虫种群进行定向选择，会使种群中抗性基因频率升高，因此会改变害虫种群的基因频率，D错误。 11．（2026·北京西城·二模）编码血红蛋白β链的H基因突变成h1、h2等基因会引起β-地中海贫血。患者β链含量低，无法与α链以等比例结合形成足量的血红蛋白（HbA）。研究人员在患者中发现一个D基因的突变（D′），该类患者γ链基因表达增强，γ链与α链结合成胎儿血红蛋白（HbF），能一定程度上弥补HbA含量不足。图1为某患者家系图。 (1)由图可知，D基因位于_________染色体上。H、h基因和D、D′基因独立遗传，若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育，孩子患病程度与家系中症状最严重者一致的概率为_________。 (2)D基因编码一种DNA甲基化酶（D酶）。D酶由1616个氨基酸组成，突变导致D酶第878位的丝氨酸被苯丙氨酸取代，推测D基因发生了碱基对的_________。 (3)为明确突变的D酶特异性地使得γ链基因表达增强的原因，用超声波破碎造血干细胞DNA（与蛋白质结合区不易被超声波破碎），分别加入相应抗体，进行免疫沉淀。以沉淀下来的DNA为模板，根据相应启动子序列设计引物进行PCR，结果如图2。该实验中①②③处的抗体分别是_________。 (4)综合上述研究，解释Ⅱ-3和Ⅱ-4症状存在差异的原因_________。 【答案】(1) 常 1/8 (2)替换 (3)抗D酶抗体、抗P蛋白抗体、抗D酶抗体 (4)Ⅱ-3存在D′基因，突变的D蛋白与γ链基因启动子结合变弱，γ链基因启动子甲基化程度变低，对γ链基因表达的抑制作用减弱，γ链增多，HbF蛋白增加，弥补了HbA的不足，相对于Ⅱ-4一定程度减轻了贫血症状。 【详解】（1）染色体判断与概率计算： Ⅰ-1的D'基因既可以传递给女儿也可以传递给儿子，排除性染色体的可能，因此D基因位于常染色体。 基因型分析：Ⅰ-1基因型为Hh1DD'，Ⅰ-2基因型为Hh2DD，两对基因独立遗传。症状最严重的个体为β链完全缺陷、且无缓解症状的D′基因，即基因型为h1h2DD。若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育，孩子患病程度与家系中症状最严重者一致的概率=1/4（h1h2）×1/2（DD）= 1/8。 （2）基因突变类型判断： 突变仅导致第878位的氨基酸改变，后续氨基酸序列没有变化，说明基因仅发生了碱基对的替换，若为碱基对增添/缺失会导致突变位点后所有氨基酸序列都改变，因此符合替换的特点。   （3）实验抗体分析： 本实验目的是验证突变D酶特异性结合γ链基因启动子：①γ链基因组使用抗D酶抗体，检测D酶是否结合γ启动子；②GAPDH是实验对照，已知P蛋白结合GAPDH启动子，因此②为抗P蛋白抗体，验证实验体系可靠；③β链基因组仍用抗D酶抗体，检测D酶是否结合β启动子，结果无明显产物，说明D酶不结合β启动子，符合实验结论。   （4） Ⅱ-3和Ⅱ-4的β链基因型都是h1h2，都存在β链合成不足、HbA不足的问题，二者的差异是Ⅱ-3携带缓解症状的D'基因，Ⅱ-4不携带。Ⅱ-3存在D′基因，突变的D蛋白与γ链基因启动子结合变弱，γ链基因启动子甲基化程度变低，对γ链基因表达的抑制作用减弱，γ链增多，HbF蛋白增加，弥补了HbA的不足，相对于Ⅱ-4一定程度减轻了贫血症状。 12．（2026·北京西城·一模）肝脏中的肝星状细胞（HSC）被激活会引起肝纤维化，甚至发展为肝硬化、肝细胞癌。研究HSC的激活机制有助于防治相关疾病。 (1)HSC的激活和增殖依赖于有氧糖酵解代谢（图1）。在有氧条件下，葡萄糖在HSC的_____中被P酶等分解为丙酮酸，继而在L酶作用下被还原成乳酸。有氧糖酵解能更快产生中间代谢产物和ATP，以满足细胞快速增殖的需求。 (2)已有研究发现，Wnt蛋白与细胞膜上受体结合后，促进β连环蛋白进入细胞核，进而激活靶基因转录，该信号通路参与调节HSC有氧糖酵解。用Wnt蛋白处理HSC后，检测HSC中_____，结果如图2。研究者由此推测，Wnt/β连环蛋白信号通路对L酶基因表达进行直接调节，进而间接调节P酶基因表达。对L酶基因的进一步研究证实，L酶基因是β连环蛋白的直接靶基因。 (3)H蛋白是一种转录因子。用Wnt蛋白处理HSC，细胞中H蛋白总量及细胞核中H蛋白含量均提高。用蛋白质合成阻断剂环己亚胺处理HSC，检测细胞中H蛋白含量，结果如图3。该结果表明_____。 (4)L酶能与H蛋白结合并促进其进入细胞核，激活P酶基因和L酶基因转录。请综合以上信息，说明HSC能够被快速激活的主要原因_____。 (5)依据该研究结果推测，可利用_____来抑制HSC激活进而防治肝纤维化。 【答案】(1)细胞质基质 (2)L酶基因和P酶基因的mRNA含量 (3)L酶能抑制H蛋白的降解 (4)L酶抑制H蛋白降解并促进其入核，H蛋白含量升高使L酶、P酶更快合成。Wnt/β 连环蛋白信号通路通过正反馈机制，迅速提高有氧糖酵解速率，进而快速激活HSC (5)β连环蛋白抑制剂/L酶抑制剂/H蛋白抑制剂 【详解】（1）葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，该过程无论有氧无氧都发生在细胞质基质中。 （2）本实验探究Wnt信号通路对P酶、L酶基因表达的调节作用，因此用Wnt蛋白处理后，需要检测L酶基因和P酶基因的mRNA含量，实验结果符合“Wnt直接调节L酶基因、间接调节P酶基因表达”的推测。 （3）环己亚胺阻断了新蛋白质的合成，因此H蛋白含量的降低仅由降解导致；图3结果显示：L酶表达量越高，处理后剩余H蛋白含量越高，说明L酶可抑制H蛋白的降解，从而提高细胞内H蛋白含量。 （4）Wnt通路激活后，β连环蛋白直接促进L酶基因表达，L酶抑制H蛋白降解并促进其入核，H蛋白含量升高使L酶、P酶更快合成。Wnt/β 连环蛋白信号通路通过正反馈机制，迅速提高有氧糖酵解速率，进而快速激活HSC。 （5）该通路持续激活会促进HSC激活进而引发肝纤维化，因此可通过β连环蛋白抑制剂或L酶抑制剂或H蛋白抑制剂，抑制通路激活，从而抑制HSC激活，防治肝纤维化。 13．（2026·北京丰台·一模）学习下列材料，回答（1）～（4）题。 大肠杆菌转录调控机制的新认识 转录因子（TF）是一类可促进或抑制转录的蛋白质。过去认为强度有差异的启动子受同一TF调控时，转录量差异会更大。最近科学家发现某些TF不符合这一规律，在这些TF调控下，强度不同的组成型启动子（持续表达启动子）的最终转录量却无显著差异，科学家对此展开研究。LacI与CpxR是这类TF的代表，二者调控结果如图1。 图1： 注：不同虚线代表强度不同的组成型启动子，转录量频率为某转录水平的细胞所占比例 科学家建立数学模型解释上述现象：最终转录量由TF对启动子的调控能力（FC）与组成型启动子强度（C）共同决定，最终转录量=FC×C。图1结果显示，在CpxR或LacI的调节下，FC×C=常数，说明这类TF的调控能力FC与启动子强度C呈反比。以CpxR调控为例，强启动子基础转录水平高，在极少量CpxR促进下仅增长几倍就达到饱和转录水平，因此FC较小，而弱启动子相反。细胞内正常浓度的TF对强启动子已过饱和，而对弱启动子不饱和，弱启动子能更充分地利用TF的调控效果，使得不同启动子在TF调控下的转录量差异被“抹平”。 为将结果推向一般化，科学家进一步提出了适用于所有TF类型的FC定量计算公式： 其中[TF]是TF饱和程度（最小为0，最大为1），在同一个TF调节过程中，α和β是不变的。β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性，上文中LacI与CpxR均属此类；β<1时反之。因此可以计算出某一TF浓度下具体的FC，也可以推知随着TF浓度变化，FC的变化趋势。 该项研究拓展了人们对基因转录水平调控的认识。 (1)RNA聚合酶能识别并结合启动子、驱动基因________。该过程所需的原料是________。 (2)根据图1分析LacI和CpxR的作用效果，将选项填入表格中。 TF类型 启动子类型 LacI CpxR 弱启动子 ①________ ②________ 强启动子 ③________ ④________ a．激活作用强                                b．激活作用弱 c．抑制作用强                                d．抑制作用弱 (3)由FC计算公式推知，当β>1时，随TF浓度增加FC的变化趋势是________，可能与RNA聚合酶和启动子的结合情况有关。 (4)另发现一种促进型转录因子D，其β<1。现有两种不同强度的组成型启动子（X和Y）控制同一基因表达，无D时表达量如图所示。请运用文中信息与模型，预测并绘制D调控下的转录量结果（不考虑转录量频率）。 【答案】(1) 转录 四种游离的核糖核苷酸 (2) d a c b (3)逐渐降低 (4) 【详解】（1）RNA聚合酶识别并结合启动子后，驱动基因进行转录，该过程以DNA为模板合成RNA，所需原料为四种核糖核苷酸（ATP、UTP、GTP、CTP）。 （2）LacI是乳糖操纵子的阻遏蛋白，通常对启动子起抑制作用。对于弱启动子，其抑制效果可能相对不明显，抑制作用弱；而对于强启动子，由于启动子活性高，LacI的抑制作用会更显著，抑制作用强。CpxR是一种应激反应调控蛋白，通常作为激活因子发挥作用。对于弱启动子，CpxR的激活作用可能较弱；而对于强启动子，其激活作用会更强。因此①d抑制作用弱；②a激活作用强；③c抑制作用强；④b激活作用弱。 （3）β是大于0的数，用来衡量TF调控RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数：当β>1时，TF会增强RNA聚合酶与启动子结合的稳定性参数，则随TF浓度增加FC逐渐降低。 （4）转录因子 D 是促进型转录因子，且其β<1（β 通常代表转录调控的放大系数 / 效率系数，β<1 说明促进作用有限，无法无限放大转录量，且对不同强度启动子的调控效果存在差异）。启动子 X、Y 为组成型启动子，无 D 时：X 的峰值转录量更低（约 4），Y 的峰值转录量更高（约 6），说明Y 的本底启动强度显著高于 X。促进型转录因子的核心作用：提升启动子的转录效率，使转录量整体上调，最终导致启动子 X、Y 的转录量分布曲线整体向右平移（转录量上调），峰值位置右移。D对强启动子Y的FC大，C也大，最终转录量大；对弱启动子X的FC小，C也小，最终转录量小。加入D会加大二者的差距，使强的更强，因此最终转录量如图所示。 14．（2026·北京房山·二模）许多爬行动物的性别由孵化温度决定，红耳龟卵在温度低于26℃时全部发育为雄性，温度高于31℃时全部发育为雌性，研究者对温度决定性别机制进行研究。 (1)温度能作为_____调控爬行类动物的性别。 (2)D1基因是雄性性别决定基因，在一定条件下表达促进睾丸发育。K酶是一种去甲基化酶，据图1分析可知，K酶可通过促进D1基因的表达影响性别，理由是_____。 (3)为进一步确定K酶上游转录因子S3蛋白对K基因启动子的作用机理，进行图2、图3实验。 ①据图2所示，31℃_____（填“促进”或“抑制”）S3蛋白磷酸化过程。 ②用染色质免疫共沉淀技术检测S3蛋白、磷酸化S3蛋白与K基因启动子结合情况，结果如图3所示。 图3实验结果说明_____蛋白与RNA聚合酶_____结合K基因启动子，从而抑制K基因转录。 (4)结合上述研究成果，写出温度调控性别分化的机制_____。（从雌性和雄性两种性别决定机制任选其一，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 【答案】(1)环境信号 (2)在各发育阶段中，与对照组相比，RNAi处理组中D1基因表达量明显降低，说明K酶被抑制会导致D1基因表达下降，表明K酶对D1基因的表达具有促进作用 (3) 促进 磷酸化S3 竞争 (4) 26℃（雄性）条件下的调控路径为：26°C→S3磷酸化减弱→磷酸化S3结合K基因启动子减弱→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合能力弱→K基因转录上升→K酶表达上升→D1基因甲基化被去除→D1表达增多→雄性发育。（或31℃（雌性）条件下的调控路径：31°C(高温)→S3磷酸化增多→磷酸化S3结合K基因启动子增强→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合→K基因转录下降→K酶表达减少→D1基因甲基化未被去除→D1表达减少→雌性发育。） 【详解】（1）温度可以作为外界环境信号调控爬行类动物的性别，因为红耳龟的性别由孵化温度决定，温度属于外界的环境信号。 （2）从图1可以看出，在各发育阶段中，与对照组相比，RNAi处理组中D1基因表达量明显降低，说明K酶被抑制会导致D1基因表达下降，表明K酶对D1基因的表达具有促进作用。 （3）① 图2中，31℃（雌性温度）下磷酸化S3蛋白的条带比26℃（雄性温度）更亮，说明31℃促进S3蛋白磷酸化过程。 ②由图3的染色质免疫共沉淀结果可知，31℃下，与K基因启动子结合的S3蛋白（或磷酸化S3蛋白）的量远高于26℃；磷酸化的S3蛋白与K基因启动子结合后，会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制K基因的转录。 因此，实验结果说明磷酸化S3蛋白与RNA聚合酶竞争结合K基因启动子，从而抑制K基因转录。 （4）26℃（雄性）条件下的调控路径为：26°C→S3磷酸化减弱→磷酸化S3结合K基因启动子减弱→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合能力弱→K基因转录上升→K酶表达上升→D1基因甲基化被去除→D1表达增多→雄性发育。（或31℃（雌性）条件下的调控路径：31°C(高温)→S3磷酸化增多→磷酸化S3结合K基因启动子增强→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合→K基因转录下降→K酶表达减少→D1基因甲基化未被去除→D1表达减少→雌性发育。） 15．（2026·北京通州·一模）多细胞生物如何控制器官大小是生物学的基础问题，研究者揭示了细胞代谢在果蝇器官大小调控中的重要作用。 (1)Yki蛋白对于果蝇器官发育至关重要，细胞质中的Yki蛋白通过_______（细胞结构）进入细胞核，并启动促增殖基因的转录。 (2)遗传学筛选发现，dOg基因突变后果蝇的眼睛显著变小。dOg是细胞呼吸的关键酶，具有________酮戊二酸（KG）转化为琥珀酸的作用。研究者用外源的KG处理正常果蝇，检测Yki蛋白含量，结果如图1，请简要分析dOg基因突变导致眼睛变小的原因________。 (3)研究者推测，KG可以促进Yki蛋白质中特定氨基酸的修饰，从而影响蛋白质含量。研究者将Yki蛋白质的特定氨基酸进行改造，如YkiP353A代表第353位的P变为A，结果如图2，Yki被羟基化的位点是_______。 (4)进一步推测，KG通过酶PH4B发挥作用，而非直接作用于Yki。为了证实上述推测，请补充下表中的实验设计和预期结果。 对照组 实验组 果蝇 ________ ________ 实验处理 ________ ________ 检测指标：Yki蛋白质含量 实验组________对照组 A．野生型 B．PH4B缺失突变体 C．等量KG D．等量生理盐水 (5)与正常条件相比，果蝇在饥饿条件下KG水平增加约16倍。请结合上述信息，从物质与能量观角度简述这一变化的生物学意义________。 【答案】(1)核孔 (2) 催化 dOg突变后KG含量增加→导致Yki含量降低→细胞增殖减弱， 细胞数量减少 (3)78 (4) A B C C 大于 (5)饥饿时，KG含量增加导致细胞增殖减弱，细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存 【详解】（1）蛋白质通过核孔进入细胞核。 （2）酶具有催化作用。结合题干信息和题图1可知，基因突变导致其催化的KG转化为琥珀酸的反应受阻，KG含量升高，KG处理正常果蝇后Yki蛋白含量降低，进而导致细胞增殖减弱， 细胞数量减少，所以果蝇的眼睛显著变小。 （3）分析题图2可知，YkiWT在KG处理下Yki蛋白质含量明显降低，说明KG促进Yki的修饰和降解，Ykiᴾ³⁵³ᴬ突变体在KG处理下Yki蛋白质含量仍降低，与野生型类似，说明该位点不影响KG的作用，而Ykiᴾ⁷⁸ᴬ突变体在KG处理下Yki蛋白质含量无明显变化，表明该位点突变阻断了KG的作用，即Yki被羟基化的位点是78。 （4）该实验为了验证KG通过酶PH4B发挥作用，而非直接作用于Yki，因此实验的自变量是酶PH4B的有无，因此对照组为野生型果蝇，实验组为PH4B缺失突变体果蝇，向对照组和实验组中添加等量的KG，检测Yki蛋白质含量。结合第（2）小问分析，KG处理后Yki蛋白含量降低，故实验组PH4B缺失突变体加入等量KG，由于缺少酶PH4B，KG无法发挥作用，Yki蛋白质含量应高于对照组。 （5）与正常条件相比，果蝇在饥饿条件下KG含量增加导致细胞增殖减弱，细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：基因的转录与翻译过程，表观遗传 1．（2021·北京·高考真题）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（　　） A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道 C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所 【答案】A 【分析】据图分析，1~4均为细胞核的结构，则1是染色质，2是核孔，3是核膜，4是核仁，据此分析作答。 【详解】A、1是染色质，细胞核是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，A错误； B、2是核孔，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确； C、3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确； D、4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。 故选A。 2．（2026·湖南·高考真题）某基因的转录模板链部分序列为。下列叙述正确的是（     ） A．若基因碱基序列发生改变，则生物体的性状发生改变 B．转录产物部分序列为 C．DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 D．该基因复制与转录都需要4种游离的脱氧核苷酸 【答案】B 【详解】A、基因碱基序列改变属于基因突变，由于密码子具有简并性、突变可能发生在非编码序列、隐性突变等情况，生物体性状不一定发生改变，A错误； B、转录时mRNA与模板链反向互补，遵循A配U、T配A、C配G、G配C的配对规则，模板链序列为5′−GGCTACATGC−3′，转录产物序列为5′−GCAUGUAGCC−3′ ，B正确； C、DNA的甲基化修饰属于表观遗传，相关性状是可以遗传给后代的，C错误； D、基因复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸，转录的原料是4种游离的核糖核苷酸，D错误。 3．（2026·江西·高考真题）某病毒RNA(可作为翻译模板)在翻译延伸阶段出现“程序性-1核糖体移码”现象(以下简称“移码”)。因RNA自身形成的特殊结构，核糖体会以一定的频率在特定位点向RNA的5’端移动一个碱基。下列推测合理的是（　　） A．“移码”中核糖体移动的原因是基因发生了突变 B．“移码”的发生使RNA的长度增加了1个核苷酸 C．“移码”产生的多肽链比未“移码”编码的更长 D．有无“移码”产生的两种多肽链N端氨基酸残基相同 【答案】D 【详解】A、基因突变的本质是遗传物质的碱基序列发生改变，“移码”是核糖体在RNA上的位置移动，RNA本身的碱基序列未发生改变，不属于基因突变，A错误； B、“移码”仅改变核糖体的读码位置，RNA自身的核苷酸数量不变，不会使RNA长度增加，B错误； C、“移码”会改变后续的读码框，可能使终止密码子提前出现，编码的多肽链可能更短，不一定比未移码的多肽链更长，C错误； D、“移码”发生在翻译延伸阶段，移码位点之前已经完成翻译的氨基酸序列（即多肽链N端部分）不受影响，因此有无“移码”产生的两种多肽链N端氨基酸残基相同，D正确。 4．（2026·山东·高考真题）果蝇的等位基因A、a的部分序列相关信息如表所示。基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相同。已知AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子。据表推断，基因a中N代表的碱基为（　　） 基因a 单链DNA ……TAC   ATT   TNA   CCA   GTA…… 基因A 单链DNA ……TAC   ATT   TGA   CCA   GTA…… mRNA ……AUG   UAA   ACU   GGU   CAU…… 多肽 ………… 注：“”表示对应位置的氨基酸 A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤或胸腺嘧啶 D．胞嘧啶或胸腺嘧啶 【答案】A 【详解】由表格可知，基因A的单链DNA与mRNA是碱基互补配对的，说明基因A的单链DNA是模板链，如果从左往右读，第二个UAA就是终止密码子，与能翻译出氨基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以mRNA右侧是5’端，左侧是3’端，而模板链左侧是5’端，右侧是3’端，基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，所以基因a也是模板链，左侧是5’端，右侧是3’端。将基因a中的5’TNA3’写成3’ANT5’，对应的密码子是5’UXA3’，X与N碱基互补配对。若N=A，则X=U，密码子是UUA，不是终止密码子，不会减少氨基酸的个数；若N=T，则X=A，密码子是UAA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数；若N=G，与碱基不一样相矛盾；若N=C，则X=G，密码子是UGA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数。基因a与A的单链序列编码多肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是N为A（腺嘌呤），A正确，BCD误。                                                                                                                 5．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（　　） A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 【答案】D 【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发，经结构设计、氨基酸序列推导最终改造对应基因，再通过基因表达获得改造蛋白，整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一般规律，A正确； B、酶的专一性指酶只能催化一种或一类化学反应，胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键，改造后的甲无其可作用的位点因此不能被水解，体现了酶的专一性，B正确； C、改造后甲仍保持抗体活性，第96位精氨酸未被替换，推测该位点可能与抗体的功能密切相关，替换后可能导致抗体活性丧失，C正确； D、密码子简并性是指同一种氨基酸可对应多种密码子，但本次改造中第27位、97位的氨基酸种类发生了改变，不同氨基酸对应的密码子存在差异，因此改造后编码甲的基因序列一定发生改变，D错误。 6．（2026·宁夏陕西·高考真题）心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 【答案】B 【详解】A、力学负荷通过上调组蛋白去甲基化酶基因的表达发挥作用，属于表观遗传调控，不改变DNA的碱基序列，仅影响基因的表达水平，A正确； B、核膜蛋白N2位于细胞自身的核膜上，力学负荷是通过肺癌细胞自身的核膜蛋白N2传递信号至核内抑制其增殖，仅降低心肌细胞的N2表达，不会影响肺癌细胞接收力学信号，因此肺癌细胞增殖不会加快，B错误； C、减法原理是指去除实验中的某一自变量以探究该变量的作用，与有搏动的心肌组织相比，无搏动心肌组织去除了力学负荷因素，符合减法原理的应用逻辑，C正确； D、题干显示力学负荷可抑制肺癌细胞增殖，因此力学刺激有潜力开发为治疗肺癌的物理手段，D正确。 7．（2026·安徽·高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，获得1条能正常生长的F0代个体（RR-），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（　　） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R-编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 【答案】B 【详解】A、由于受精卵具有全能性，可发育为动物个体，因此选用受精卵进行基因敲除，可保证该受精卵形成的个体每个性原细胞都含有R-，从而保证R-可通过生殖细胞传递给子代，A正确； B、由于经过基因敲除后只获得了1条能正常生长的F0代个体（RR-），因此第一次杂交只能选择野生型个体与F0代个体（RR-）杂交，再从子一代中选择RR-个体杂交，从子二代中筛选纯合突变体，或者让子一代RR-个体与F0代个体（RR-）杂交，从子二代中筛选纯合突变体，因此最早可以在F2获得纯合突变体，B错误； C、由于基因敲除使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，因此R-转录形成的mRNA中会缺失4个连续的碱基，由于mRNA上每3个连续的碱基决定一个氨基酸，因此R-编码的氨基酸序列会发生改变，纯合突变体中缺少正常的R基因，其对应的突变性状是由于R基因功能缺失导致的，因此纯合突变体可用于R基因功能的研究，C正确； D、纯合突变体中缺少正常的R基因，由题意可知，与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色，即突变体有多种表型变异，这些变异性状是由于R基因功能缺失导致的，说明一个基因的功能可能影响多个性状，D正确。 8．（2025·海南·高考真题）叶片遭受虫害时，植物细胞产生并释放的一类脂溶性小分子有机物茉莉素可作为信号分子诱导植物启动防御机制，如诱导表皮毛形成，以增强抗虫性。下列有关叙述正确的是（    ） A．茉莉素通过主动运输进入细胞 B．细胞产生的茉莉素传递给邻近细胞，体现了细胞间的信息交流 C．茉莉素可直接催化表皮毛细胞壁的纤维素合成 D．茉莉素诱导植物启动防御机制与细胞核的功能无关 【答案】B 【详解】A、茉莉素是脂溶性小分子有机物，可通过自由扩散（被动运输的一种）直接穿过细胞膜的磷脂双分子层进入细胞，无需载体蛋白和能量，因此不属于主动运输，A错误； B、茉莉素由植物细胞产生并释放后，传递给邻近细胞，与靶细胞上的特异性受体结合，触发细胞内信号转导途径，从而调控防御反应，这体现了细胞间的信息交流（如化学信号传递），B正确； C、茉莉素作为信号分子，其功能是传递信息并调控基因表达或代谢活动，而非直接催化化学反应；催化纤维素合成需依赖纤维素合酶等酶的作用，因此茉莉素不能直接催化该过程，C错误； D、茉莉素诱导的防御机制（如诱导表皮毛形成）涉及基因的选择性表达，该过程需在细胞核内完成转录（如合成相关mRNA）和调控，因此与细胞核的功能（如遗传信息储存和表达）密切相关，D错误。 故选B。 9．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误； B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误； C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确； D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合，已然无法发挥作用，即使去除F蛋白，X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白，不影响正常细胞原有的生命活动，即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录，则不会抑制正常细胞凋亡，D错误。 故选C。 10．（2025·云南·高考真题）RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是（　　） A．Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态 B．PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同 C．PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡 D．改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力 【答案】A 【分析】启动子是一段位于基因上游的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动基因的转录过程，其作用类似于“开关”，决定基因表达的起始时间和表达程度。 【详解】A、因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游启动基因asd转录，将好氧启动子PA置于基因asd下游启动互补链转录，在一定的氧浓度条件下，有可能同时满足PT和PA的启动条件，从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态，A正确； B、PT启动的是基因asd转录，PA启动的是基因asd互补链转录，所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的，不相同，B错误；    C、好氧环境中，PA转录效率高（与氧浓度成正比），产生的mRNA会与PT转录的mRNA互补形成双链，通过RNA干扰抑制asd基因表达。而asd是生存必需基因，其表达受抑制会导致Y菌死亡。因此，PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡，而非防止，C错误； D、改造X菌的目的是让Y菌无氧环境中，PT高效转录asd基因（Y菌存活），PA低效转录（无干扰），Y菌可杀伤肿瘤细胞；有氧环境中，PA高效转录引发干扰（Y菌死亡），减少对正常细胞的损伤。改造目的是提高靶向性，而非单纯增强无氧环境下的杀伤能力，D错误。 故选A。 11．（2025·北京·高考真题）植物的光合作用效率与叶绿体的发育（形态结构建成）密切相关。叶绿体发育受基因的精细调控，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。 (1)实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为bg。图1是使用_________观察到的叶绿体亚显微结构。与野生型相比，可见突变体基粒（“[”所示）中的_________增多。 (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。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体__________相同，由此推测BG通过抑制GK的功能影响叶绿体发育。 (3)为进一步证明BG对GK的抑制作用并探索其作用机制，将一定浓度的GK蛋白与系列浓度BG蛋白混合后，再加入GK蛋白靶基因CAO的启动子DNA片段，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，结果如图2。分析实验结果可得出BG抑制GK功能的机制是___________。 (4)基于突变体bg的表型，从进化与适应的角度推测光响应基因BG存在的意义_______。 【答案】(1) 电子显微镜 类囊体 (2)gk (3)BG 通过与 CAO 启动子 DNA 片段竞争结合 GK 蛋白，从而抑制 GK 与 CAO 启动子 DNA 片段的结合 (4)BG响应光照强度变化，调控植物叶绿体发育（叶绿素含量），以实现不同光照条 件下光合效率最大化 【分析】叶绿体是进行光合作用的场所，叶绿体是双层膜结构，其内部含有基粒，基粒是类囊体堆叠而成，类囊体膜上含有光合作用有关的色素和酶。 【详解】（1）观察叶绿体亚显微结构需要使用电子显微镜。因为光学显微镜的分辨率有限，无法观察到叶绿体内部的精细结构，而电子显微镜能够提供更高的分辨率，从而清晰地看到叶绿体的亚显微结构。基粒是由类囊体堆叠而成的结构。与野生型相比，突变体叶绿素含量升高，且 BG 基因功能缺失，观察可知突变体基粒中的类囊体（片层）增多。因为叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，类囊体增多可能是导致叶绿素含量升高的原因之一。 （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 功能缺失突变体 gk 叶绿素含量降低，若 BG 通过抑制 GK 的功能影响叶绿体发育，那么双突变体 bggk 中，由于 GK 本身功能缺失，BG 也无法发挥抑制 GK 的作用，此时双突变体的表型应该与 gk 突变体相同。 （3）观察图 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 片段逐渐减少，游离 DNA 片段逐渐增多。 这表明 BG 蛋白的存在阻碍了 GK 蛋白与 CAO 启动子 DNA 片段的结合 。因为 GK 蛋白要发挥功能，需要与靶基因 CAO 的启动子 DNA 片段结合来调控基因表达，而 BG 蛋白浓度越高，这种结合就越少。所以，BG 抑制 GK 功能的机制是 BG 通过与 CAO 启动子 DNA 片段竞争结合 GK 蛋白，从而抑制 GK 与 CAO 启动子 DNA 片段的结合。 （4）从进化与适应的角度来看，生物体内的基因存在必然是对生物的生存和繁衍有积极意义的。突变体 bg 由于缺乏光响应基因 BG，其表型可能在某些环境条件下不利于生存。而正常存在光响应基因 BG 时，植物可以通过 BG 对光信号做出响应，从而更好地调节自身的生理过程，例如，在光照过强时，BG 基因表达产物可能通过抑制 GK 功能，调节相关基因表达，避免植物因光照过强而受到伤害；在光照较弱时，可能通过调节使植物更好地利用有限的光能进行光合作用等。这使得植物在不同的光照环境中能够更有效地进行光合作用，获取能量，提高自身的生存和繁殖能力，以适应复杂多变的环境。 12．（2021·北京·高考真题）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。 (1)豌豆叶肉细胞通过光合作用在__________中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。 (2)细胞内T6P的合成与转化途径如下： 底物T6P海藻糖 将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株__________，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。 (3)本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因__________对种子发育产生的间接影响。 (4)在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果________。 ①U-R基因    ②U-S基因    ③野生型植株④U-P植株    ⑤突变体r植株 【答案】(1)叶绿体基质 (2)低 (3)在其他器官（过量）表达 (4)②⑤   与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩 ①④   与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒 ②④   与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒 【分析】1、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中光合作用的光反应阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行；暗反应阶段，在叶绿体基质上进行。 2、启动子是位于基因的首端，是一段特殊的DNA序列，用于驱动基因的转录。 【详解】（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用形成三碳糖是暗反应过程，该过程发生在叶绿体基质中。 （2）结合题意可知，P酶基因与启动子U结合后则可启动U基因表达，则P基因在种子中表达增高，P酶增多，T6P更多转化为海藻糖，故预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株低。 （3）结合题意可知，启动子U启动与之连接的基因仅在种子中表达，该过程可以排除由于目的基因在其他器官（过量）表达对种子发育产生的间接影响。 （4）分析题意可知，本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累，且结合（2）可知，U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下： ②（U-S基因，S酶可以较高表达）⑤ （R基因功能缺失突变体），与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩； ①（U-R基因，R基因表达较高）④ （U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒； ②（U-S基因，S酶可以较高表达）④ （U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。 【点睛】本题主要考查光合作用和基因的表达等知识点，要求学生掌握光合作用的过程以及物质变化和发生的场所，理解基因表达的过程和意义，能够正确获取有效信息是突破该题的关键。 13．（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。 (1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______。 (2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_______。 (3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_______。 (4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_______，并检测C的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 【答案】(1)黄色∶无色＝3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④ 【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3、甲、乙为两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。由图1可知，F2比值约为为9：3：4，F1基因型为AaBb，红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为A_bb、aabb，甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。 【详解】（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。 （2）由图可知，F2比值约为为9：3：4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。 （3）由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。 （4）C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。 14．（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 (1)研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与___________相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 (2)观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为__________________。 (3)已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制____。 (4)实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。 【答案】(1)野生型 (2)野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株 (3)母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用 (4) 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒，其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 正常籽粒：小籽粒=7：1 【详解】（1）若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同。 （2）野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。 （3）由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由组别3可知父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用。 （4）①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1。 15．（2025·江西·高考真题）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行___________，但不能进行有效的___________。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏___________。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为___________。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。①简要写出实验思路：___________；②预测实验结果：___________；③分析实验结果：___________。 【答案】(1) 转录 翻译 (2)稀有密码子所对应的tRNA (3)CGU (4) 取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（或是否出现沉淀现象） 阳性或阴性 若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，或致病菌W感染后经过较长时间，体内抗体被降解，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 【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。 【详解】（1）结合表中数据可知，工程菌中含有AB基因的mRNA，说明AB基因在工程菌中能进行转录。工程菌中没有AB蛋白，说明该基因不能进行有效的翻译。 （2）蛋白质合成过程中，需要tRNA搬运氨基酸，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏该密码子所对应的tRNA。 （3）进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制，AB基因的GC含量较高，精氨酸密码子CGG的GC含量高，精氨酸密码子还有CGU（GC含量降低，可使该基因在在宿主E中高效表达），要对精氨酸密码子CGG的使用进行优化，选择最佳密码子为CGU。 （4）血清学诊断是利用抗原-抗体反应，AB蛋白可作为抗原，若有病菌W感染史，体内会产生相应抗体，能与AB蛋白发生特性结合，并形成沉淀，故实验思路为：取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（是否出现沉淀）。若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，或致病菌W感染后经过较长时间，体内抗体被降解，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因表达、基因与性状的关系 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C C D D B B C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B A A C A D D B A A 二年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C C B B C A D 11．(1) 常 1/8 (2)替换 (3)抗D酶抗体、抗P蛋白抗体、抗D酶抗体 (4)Ⅱ-3存在D′基因，突变的D蛋白与γ链基因启动子结合变弱，γ链基因启动子甲基化程度变低，对γ链基因表达的抑制作用减弱，γ链增多，HbF蛋白增加，弥补了HbA的不足，相对于Ⅱ-4一定程度减轻了贫血症状。 12．(1)细胞质基质 (2)L酶基因和P酶基因的mRNA含量 (3)L酶能抑制H蛋白的降解 (4)L酶抑制H蛋白降解并促进其入核，H蛋白含量升高使L酶、P酶更快合成。Wnt/β 连环蛋白信号通路通过正反馈机制，迅速提高有氧糖酵解速率，进而快速激活HSC (5)β连环蛋白抑制剂/L酶抑制剂/H蛋白抑制剂 13．(1) 转录 四种游离的核糖核苷酸 (2) d a c b (3)逐渐降低 (4) 14．(1)环境信号 (2)在各发育阶段中，与对照组相比，RNAi处理组中D1基因表达量明显降低，说明K酶被抑制会导致D1基因表达下降，表明K酶对D1基因的表达具有促进作用 (3) 促进 磷酸化S3 竞争 (4) 26℃（雄性）条件下的调控路径为：26°C→S3磷酸化减弱→磷酸化S3结合K基因启动子减弱→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合能力弱→K基因转录上升→K酶表达上升→D1基因甲基化被去除→D1表达增多→雄性发育。（或31℃（雌性）条件下的调控路径：31°C(高温)→S3磷酸化增多→磷酸化S3结合K基因启动子增强→竞争性抑制(或阻碍)RNA聚合酶识别/结合→K基因转录下降→K酶表达减少→D1基因甲基化未被去除→D1表达减少→雌性发育。） 15．(1)核孔 (2) 催化 dOg突变后KG含量增加→导致Yki含量降低→细胞增殖减弱， 细胞数量减少 (3)78 (4) A B C C 大于 (5)饥饿时，KG含量增加导致细胞增殖减弱，细胞中的物质能量更多用于细胞呼吸等作用利于个体生存 五年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D A D B B B C A 11．(1) 电子显微镜 类囊体 (2)gk (3)BG 通过与 CAO 启动子 DNA 片段竞争结合 GK 蛋白，从而抑制 GK 与 CAO 启动子 DNA 片段的结合 (4)BG响应光照强度变化，调控植物叶绿体发育（叶绿素含量），以实现不同光照条 件下光合效率最大化 12．(1)叶绿体基质 (2)低 (3)在其他器官（过量）表达 (4)②⑤   与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩 ①④   与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒 ②④   与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒 13．(1)黄色∶无色＝3∶1 (2)aaBB、aaBb (3)基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素 (4)①②④ 14．(1)野生型 (2)野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株 (3)母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用 (4) 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒，其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 正常籽粒：小籽粒=7：1 15．(1) 转录 翻译 (2)稀有密码子所对应的tRNA (3)CGU (4) 取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（或是否出现沉淀现象） 阳性或阴性 若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，或致病菌W感染后经过较长时间，体内抗体被降解，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $