2027届高考生物人教版一轮复习课时跟踪练27　基因表达与性状的关系

**基本信息** 聚焦基因表达与性状关系，通过12道题整合表观遗传、基因选择性表达等核心知识，以科学实例考查生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|1-8题|结合TLPC分化、暹罗猫毛色等实例，考查基因选择性表达、甲基化对性状的影响|从基因表达调控（转录、翻译）到表观遗传机制（甲基化、组蛋白修饰），构建“基因-环境-性状”逻辑链| |综合应用|9-12题|联系味觉受体、肿瘤发生等情境，涉及遗传系谱分析与实验探究|整合分子机制与表型关系，体现结构与功能观、进化与适应观，强化科学思维与探究实践|

课时跟踪练27　基因表达与性状的关系 　(1-8题,每题4分) 1.(2026·河北保定二模)中国科学院研究团队发现了一种过渡性肝脏祖细胞(TLPC),该细胞具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双向分化潜能,可促进肝再生。下列叙述正确的是(　　) A.TLPC的分化程度和分裂能力均高于肝脏细胞的 B.TLPC分化为胆汁上皮细胞是细胞中的基因选择性表达的结果 C.胆汁上皮细胞和肝脏细胞的核酸相同,蛋白质不同 D.肝再生过程中,TLPC的全能性得以充分体现 解析:题意显示,肝脏祖细胞(TLPC)具有分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞的双向分化潜能,可促进肝再生,据此推测,TLPC的分化程度低于肝脏细胞,但分裂能力高于肝脏细胞,A错误;TLPC分化为胆汁上皮细胞的过程中细胞的形态、结构和功能发生了改变,是细胞中的基因选择性表达的结果,B正确;胆汁上皮细胞、肝脏细胞和过渡性肝脏祖细胞均是由同一个受精卵经过分裂、分化来的,因此其中的遗传物质DNA相同,但由于基因的选择性表达,其中的RNA不完全相同,蛋白质也不完全相同,C错误;肝再生过程中经过了细胞分裂和分化过程,即TLPC只是分化为胆汁上皮细胞和肝脏细胞,并不能显示该细胞的全能性,D错误。 答案:B 2.(2026·湖南长沙三模)暹罗猫体内某种酶能在毛皮中产生深色色素,因为体内TYR基因中发生“温度敏感型”突变,使得突变后产生的酶在一种温度下功能良好,但在其他不同温度(通常更高)下不起作用,导致了暹罗猫具有四足和尾等颜色深、其他大部分部位颜色浅的独特特点。请根据以上信息及基因与性状关系的相关内容,判断以下说法正确的是(　　) A.四足和尾等部位表现为深色是因为该基因在体温较低处无法表达 B.不同部位颜色不同表明,暹罗猫的TYR基因在不同部位存在差异 C.基因控制生物性状,而性状的形成同时受环境影响 D.此现象说明基因能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物性状 解析:四足和尾等部位表现为深色不是因为该基因在体温较低处无法表达,而是突变后产生的蛋白质在较低温度下功能良好,导致该处的毛皮中产生深色物质,A错误;同一生物体的所有体细胞中核DNA相同,TYR基因序列一致。颜色差异是由于环境(温度)影响了酶的功能,而非基因本身不同,B错误;生物的性状由基因控制,但受环境因素的影响,表型=基因+环境影响,C正确;基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,也可通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状,此现象说明了后者,D错误。 答案:C 3.科学家提取老鼠脑垂体某基因的mRNA并以此为模板得到一个cDNA克隆,以此为探针,与从胚性心脏(EH)、成年鼠心脏(AH)、胚性脑垂体(EP)、成年鼠脑垂体(AP)及睾丸(T)组织中提取的RNA进行杂交。结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.杂交结果表明,该基因在鼠的脑垂体细胞中表达,而在成年鼠心脏细胞中不表达 B.睾丸中该mRNA的大小与其他组织存在明显差异,可能是由于选择性剪接 C.此实验结果说明基因表达调控的复杂性,同一基因不可能表达出不同的产物 D.此实验过程需用到逆转录酶和DNA聚合酶 解析:由杂交结果分析,该基因在胚性心脏(EH)、胚性脑垂体(EP)、成年鼠脑垂体(AP)及睾丸(T)中表达,在成年鼠心脏(AH)中不表达,A正确;由题图可知,睾丸中该mRNA的大小是1.4 kb,和其他组织相比存在明显差异,可能是由于选择性剪接,B正确;该实验结果说明基因表达调控的复杂性,同一基因可以表达出不同的mRNA,进而可形成不同的蛋白质,C错误;以mRNA为模板得到cDNA的过程需要逆转录酶和DNA聚合酶,D正确。 答案:C 4.(2026·山西大同期末)2025年5月中国科学院曹晓风院士在《细胞》期刊发表研究表明,水稻在持续多代低温胁迫下,其抗寒基因ACT1启动子发生DNA去甲基化,导致该基因表达持续上调,后代无需低温刺激即可表现抗寒性状。以下对该现象的描述,错误的是(　　) A.表观遗传赋予的适应性优势是可以跨越世代累积的 B.低温胁迫改变ACT1基因的碱基序列,从而产生抗寒性状 C.表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中 D.ACT1基因启动子发生DNA甲基化,导致该基因表达受到抑制 解析:表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,但基因的表达及表型发生可遗传变化的现象,因此表观遗传赋予的适应性优势是可以跨越世代累积,A正确;低温胁迫引起的是ACT1基因启动子的去甲基化(表观遗传修饰),并未改变基因的碱基序列,B错误;表观遗传现象普遍存在于生物体的生命活动中,C正确;由题干信息可知,ACT1基因启动子去甲基化使其表达上调,说明DNA甲基化通常会抑制基因表达,D正确。 答案:B 5.(2026·陕西安康模拟)研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是(　　) A.mRNA的甲基化修饰不会改变相应的表型 B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达 C.FTO蛋白抑制剂提高鱼类的抗病能力 D.mRNA甲基化会使RNA聚合酶结合启动子的过程受到干扰 解析:mRNA的甲基化不会改变自身碱基序列,但可能会影响翻译过程,从而改变生物的表型,A错误;提高NOD基因mRNA的甲基化水平会抑制NOD基因的翻译,B正确;施用FTO蛋白抑制剂,使FTO蛋白不能发挥作用,即FTO蛋白不能擦除NOD基因mRNA的甲基化修饰,导致被YTHDF2蛋白质识别并降解的mRNA量增加,从而降低了鱼类的抗病能力,C错误;mRNA甲基化修饰主要影响mRNA相关过程,不影响RNA聚合酶与启动子结合,D错误。 答案:B 6.(2026·河北衡水三模)研究表明,吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是(　　) A.某基因的启动子发生了甲基化,其碱基序列不变,但会影响该基因的转录过程 B.吸烟者易患肺癌,一定是原癌基因和抑癌基因突变的结果 C.一般情况下,DNA去甲基化后,被抑制表达的基因会被重新激活 D.构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传 解析:某基因的启动子发生了甲基化,影响基因的转录过程,A正确;吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,可能影响抑癌基因的表达,导致抑癌基因沉默,从而增加患肺癌的风险,B错误;一般情况下,DNA去甲基化基因可以被正常转录,C正确;组蛋白的甲基化和乙酰化是常见的表观遗传修饰,这些修饰可以影响染色质的结构和基因的表达,D正确。 答案:B 7.(2026·湖北武汉三模)我国科学家研究发现,家蚕的幼虫发育为成虫的过程中,DNA甲基化水平会发生显著变化。通过基因编辑技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使在不适宜的环境(如低温)中,幼虫也能正常发育为成虫。下列叙述正确的是(　　) A.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 B.正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著高于发育停滞的幼虫 C.提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号 D.DNA高甲基化是家蚕适应不利环境的必要条件 解析:DNA甲基化属于表观遗传,不改变碱基序列,但会影响基因表达,进而影响生物个体表型,A错误;根据题意,降低DNA甲基化酶的表达后,在低温等不适宜环境中幼虫也能正常发育,说明正常发育时DNA甲基化程度较低,即正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著低于发育停滞的幼虫,B错误;提高DNA甲基化酶表达会使DNA甲基化水平升高,使幼虫不能发育为成虫,结合题意,在低温环境下,幼虫不能正常发育为成虫,因此提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号,C正确;由题可知,降低DNA甲基化酶表达,即降低DNA甲基化水平,家蚕能在不适宜环境中正常发育,说明DNA低甲基化是家蚕适应不利环境的条件,D错误。 答案:C 8.(2026·贵州模拟)人TGFB1基因的启动子区域甲基化水平下降,会使该基因的表达量显著升高,导致眼内小梁网纤维化,进而增加房水流出的阻力,导致青光眼的发生。下列叙述错误的是(　　) A.甲基化修饰没有改变碱基序列,但仍可能发生可遗传的性状改变 B.降低启动子区域甲基化水平可能利于RNA聚合酶与该区域的结合 C.启动子区域甲基化会使该基因编码的蛋白质结构发生改变 D.TGFB1基因启动子区域甲基化水平升高,能缓解此类青光眼的病情 解析:甲基化不改变碱基的排列顺序,但是会影响基因的表达,可能会发生可遗传的性状改变,A正确;降低启动子区域甲基化,基因的表达量显著升高,而启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,故推测降低启动子区域的甲基化可能有利于RNA聚合酶与该区域的结合,B正确;启动子区域甲基化不影响该基因编码的蛋白质的结构,但会影响该基因的表达量,C错误;根据题意可知,人TGFB1基因的启动子区域甲基化水平下降,会使该基因的表达量显著升高,会导致青光眼的发生,故TGFB1基因的启动子区域甲基化水平升高,使基因的表达量降低,能缓解此类青光眼的病情,D正确。 答案:C 　(9-11题,每题5分) 9.(2026·河北衡水模拟)味觉系统能帮助人们避免摄入有害物质。苦味、甜味和鲜味可由不同的味觉细胞的G蛋白偶联受体(一大类膜蛋白受体的统称,如图所示)介导。此外,肠绒毛顶部的细胞暴露到肠腔中摄取葡萄糖等甜味营养,同时激活甜味受体,能促进胰岛素的分泌。下列说法正确的是(　　) A.若T1R3蛋白基因缺失,只会影响人体对甜味的感受 B.在人体所有细胞中,都存在T1R3、T1R2、T2Rs(35)、T1R1蛋白的基因 C.在人体甜味味觉细胞和肠绒毛细胞中,都存在T1R3、T1R2蛋白基因表达出的mRNA D.若T1R2蛋白基因不能表达,不会影响机体细胞对葡萄糖的吸收和利用 解析:据图可知,T1R3蛋白基因在甜味和鲜味的产生过程中都有作用,若T1R3蛋白基因缺失,人体对甜味和鲜味的感觉都会受影响,A错误;由同一个受精卵发育而来的细胞,所含基因都相同,故在人体所有细胞中,都存在T1R3、T1R2、T2Rs(35)、T1R1蛋白的基因,B正确;分析题图可知,T1R3、T1R2蛋白与甜味有关,结合题意可知,在人体甜味味觉细胞和肠绒毛顶部的细胞(而非所有肠绒毛细胞)存在T1R3、T1R2蛋白基因表达出的mRNA,C错误;分析题意可知,肠绒毛顶部的细胞暴露到肠腔中摄取葡萄糖等甜味营养,同时激活甜味受体,而甜味与T1R2和T1R3都有关,故若T1R2蛋白基因不能表达,会影响机体细胞对葡萄糖的吸收和利用,D错误。 答案:B 10.(2026·北京开学考试)两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花的34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.控制两侧对称花和辐射对称花的基因的遗传效应相同 B.控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 C.F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律 D.推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度呈正相关 解析:根据题干信息,两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同,但表达情况不同,控制两侧对称花与辐射对称花的基因所含遗传信息相同,但遗传效应不同,A错误;根据图可知,控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,B正确;所得F2植株数较少,且性状比不是3∶1,所以F2性状分离比不能说明花型遗传遵循基因的分离定律,C错误;控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高,两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达,推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度呈负相关,D错误。 答案:B 11．已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰化转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质上的组蛋白被乙酰化后成为活性染色质、去乙酰化后成为非活性染色质，如图所示。下列相关推测不合理的是(　　) 　 A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化不属于可逆反应 B．HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制 C．激活因子、抑制因子可能改变了组蛋白的空间结构 D.活性染色质更便于DNA聚合酶与DNA的结合 解析：催化乙酰化与去乙酰化的酶不同，反应条件不同，故不是可逆反应，A正确；已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰化转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的，故HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制，B正确；蛋白质的结构决定功能，故激活因子、抑制因子使组蛋白乙酰化与去乙酰化，可能改变了组蛋白的空间结构，C正确；分析题意可知，在HAT复合物作用下染色质具有转录活性，更便于RNA聚合酶与DNA的结合，从而催化转录进行，D错误。 答案：D 12.(13分)(2026·四川绵阳三模)表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生,如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA)调控异常等因素。据图分析回答下列问题。 (1)组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛,有利于RNA聚合酶识别并结合在启动子部位,进行转录;而当　　　　　　　　　　的活性过高时,染色质处于紧密状态,从而　　　相关基因的表达。  (2)miRNA通过碱基互补配对方式与靶向mRNA的序列结合,通过抑制　　　　过程来抑制基因的表达,减少蛋白质的合成。在研究肿瘤发生机制时发现,抑癌基因的　　　　区域高度甲基化可能导致其表达被抑制,或原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变,都可引起肿瘤的发生。  (3)蚕豆病是一种单基因遗传病,其表现为红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏,使红细胞的抗氧化能力下降。 ①若仅根据图2判断,蚕豆病的遗传方式应为　　　　　　　　　　,判断依据是___________________________ 　。  ②进一步研究表明,控制合成G6PD的基因却位于X染色体上,GA、GB控制合成G6PD,而g不能控制合成G6PD,推测Ⅱ-7患病的原因可能是基因突变的结果,也可能是表观遗传。为探究Ⅱ-7患病的原因,现对患者家族部分成员的GA、GB、g进行相关检测,结果为图3电泳图谱,若Ⅱ-7的患病电泳图谱为　　　　　　　　　　,则为基因突变的结果;若Ⅱ-7的患病电泳图谱为　　　　　　　　　　　　　　　　,则为表观遗传的结果。  解析:(1)组蛋白乙酰化使染色体结构松弛利于转录,而组蛋白去乙酰化酶活性过高时,会让DNA与蛋白质结合紧密,阻碍RNA聚合酶与启动子部位结合,从而抑制基因表达。(2)miRNA与mRNA结合后,会阻碍核糖体在mRNA上的移动,抑制翻译过程。基因的启动子区域若高度甲基化,RNA聚合酶难以与之结合,就会导致抑癌基因转录受抑制,进而抑制其表达。(3)①根据“无中生有”判断为隐性遗传病,再依据女性患者(Ⅱ-7)的父亲正常,排除伴X隐性遗传,确定为常染色体隐性遗传。②由电泳结果可知Ⅰ-1基因型为XGBY,Ⅰ-2基因型为XGAXg。若Ⅱ-7因基因突变患病,基因型为XgXg,电泳应只存在g条带;若因表观遗传患病,基因型为XGBXg或XGAXGB,电泳应存在GB和g(或GA和GB)两条条带。 答案:(1)组蛋白去乙酰化酶　抑制　(2)翻译　启动子　(3)①常染色体隐性遗传　系谱图中Ⅰ-1、Ⅰ-2均无病,他们的女儿Ⅱ-7有病,推知该病为隐性遗传病,又因为Ⅱ-7有病,但其父亲表现正常,说明致病基因位于常染色体上　②只存在g一条电泳条带　存在GB和g(或GA和GB)两条电泳条带 学科网（北京）股份有限公司 $