第21讲 基因的表达及其与性状的关系（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以“真题情境—方法提炼—逻辑建构”为主线，融合科学思维与探究实践，系统覆盖基因表达全链条及调控机制。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3题（2026山东/贵州/湖南卷）|碱基互补推理法、实验逻辑分析法、通路推导法|从DNA碱基配对→转录翻译→基因调控，构建“分子机制—性状表现”线性逻辑| |进阶·强化演练|36题（含14情境/15图表/7实验）|结构定位法、生产逻辑分析法、表观遗传推导法|通过前沿科研情境（如环状RNA翻译）延伸知识边界，形成“基础—应用—拓展”三维网络| |拔高·限时模拟|20题（15选择+5填空）|综合运用法、信息迁移法|整合基因表达与变异、进化等跨模块知识，强化“现象—本质—规律”科学思维链|

第21讲 基因的表达及其与性状的关系（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 30 真题·命题感知 1．（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 命题情境 本题基因碱基突变微观分子情境，依托 DNA 与 mRNA 碱基互补配对、终止密码子功能命题，属于基因本质、转录经典微观文字图表题，贴合高考分子遗传基础命题风格。 考点解读 核心考点：DNA 碱基互补配对、密码子与终止密码、基因突变、基因的本质。 DNA 模板链与 mRNA 反向互补；原基因该处模板链 TGA 对应终止密码 UAA，突变后不能提前终止（氨基酸总数不变），因此模板链突变后转录产物不能是终止密码，反向推导 N 碱基类型。 解题方法 碱基互补推理法：根据 DNA 单链→mRNA 配对关系，结合终止密码功能排除会提前终止的碱基； 信息限定法：抓住 “氨基酸数目相同” 关键条件，锁定突变不能产生终止密码； 概念辨析法：区分 DNA 四种碱基与三类终止密码的对应模板序列。 答案：A 2.（2026·贵州·高考真题）1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 命题情境 本题科学史探究情境，还原 tRNA 功能验证经典体外实验，围绕基因表达翻译过程设计选项，贴合高考生物科学史实验考查趋势。 考点解读 核心考点：基因的表达（翻译）、tRNA 结构功能、核糖体翻译过程。 tRNA3’端结合氨基酸；核糖体以 mRNA 为翻译模板；实验标记氨基酸追踪 tRNA 转运过程，随翻译进行放射性会向微粒体升高。 解题方法 结构定位法：明确 tRNA 氨基酸结合末端； 实验逻辑分析法：分析同位素标记追踪对象、放射性变化趋势； 基础直判法：熟记翻译场所、模板、转运 RNA 核心知识点快速排除。 答案：D 3．（2026·湖南·高考真题）某miRNA调控水稻种子休眠的机制如图所示。我国科学家发现该miRNA缺失突变体水稻的种子中赤霉素含量和穗发芽率均低于野生型。穗发芽指作物在成熟期或收获前，种子在穗上萌发的现象。下列叙述错误的是（     ） A．C蛋白抑制赤霉素在种子中积累 B．赤霉素主要在植物的幼芽、幼根和未成熟种子中合成 C．生产上应尽量选育抗穗发芽的品种 D．该miRNA与C基因的mRNA靶向结合促进种子休眠 命题情境 本题农业育种科研情境，结合 miRNA 基因沉默、植物激素调控作物性状，以基因表达调控为核心，联系生产实际穗发芽问题，属于 “分子机制 + 农业应用” 综合题型。 考点解读 核心考点：基因的表达（翻译调控）、RNA 干扰、赤霉素合成与生理功能、基因本质。 miRNA 结合 mRNA 阻断翻译，减少 C 蛋白；C 蛋白抑制赤霉素，miRNA 增多则赤霉素上升、穗发芽加剧。 解题方法 通路推导法：沿 miRNA→C 基因 mRNA→C 蛋白→赤霉素→穗发芽逻辑链推导； 生产逻辑分析法：结合穗发芽危害判断育种方向； 概念区分法：区分 miRNA 对翻译的抑制作用。 答案：D 进阶·强化演练 情境探究类 1．【前沿免疫分子研究】特殊条件下，线粒体DNA可释放到细胞质基质中发挥信号分子作用，促进带负电的cGAMP合成，进而诱导细胞抗病毒蛋白基因表达。该表达产物分泌到胞外后，与邻近细胞的膜受体结合，启动这些细胞合成抑制病毒复制的蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞 B．推测导入细胞内的外源DNA可能具有信号分子的功能 C．上述细胞合成抑制病毒复制的蛋白涉及细胞之间的信息交流 D．释放线粒体DNA的细胞内抗病毒蛋白基因的表达水平恒定不变 2．【航天太空植物实验】我国神舟系列飞船、问天实验舱多次搭载拟南芥开展太空生命科学实验。太空微重力环境下，拟南芥细胞内与重力信号感知相关的细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量显著改变，开花关键基因GI-CO-FT通路表达受抑制，导致开花延迟。下列相关分析正确的是（  ） A．拟南芥基因表达的过程仅发生在细胞核中 B．微重力环境通过改变拟南芥的DNA碱基序列影响基因表达 C．GI、CO、FT三种基因共同调控拟南芥开花，体现多基因控制同一性状 D．拟南芥细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量异常，不可能是表观遗传 3．【生物控蚊绿色植保】我国科学家利用原核生物沃尔巴克氏菌灭蚊，该菌感染的雌蚊和雄蚊后分别产生CifA和CifB蛋白。雄蚊的CifB蛋白可阻断受精卵发育，导致与正常雌蚊交配后的受精卵不能孵化；雌蚊的CifA蛋白能与雄蚊的CifB结合解除阻断，与任何雄蚊交配后受精卵都发育成受感染的后代。下列叙述错误的是（    ） A．沃尔巴克氏菌是原核生物，其基因主要在拟核的DNA中 B．CifB蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体加工 C．沃尔巴克氏菌在雌蚊和雄蚊中合成不同蛋白质，体现了基因的选择性表达 D．感染的雄蚊后代体内沃尔巴克氏菌仍能合成CifB，可长期控制蚊子的数量 4．【肿瘤医学前沿研究】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 5．【蛋白质工程科研】2025年底，中国科学院研究人员开发出高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2。该蛋白研究团队以红色荧光蛋白mScarlet3为起始模板，根据已知的蛋白质三维结构信息，锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点，通过定点突变和系统性组合优化，获得光稳定性比原始蛋白提升29倍的突变体，为活细胞超分辨成像提供了更先进的标记工具。下列叙述错误的是（　　） A．该研究通过随机诱变产生大量突变体后再进行筛选 B．研究团队依据蛋白质的三维结构信息进行定点突变，这属于蛋白质工程的范畴 C．将合成mScarlet3 - S2的基因进行改造，然后再导入宿主细胞并表达获得该蛋白 D．高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2的合成过程依然遵循中心法则 6．【人体昼夜节律生理】褪黑素是哺乳动物重要的昼夜节律调节剂，视网膜中的感光细胞所受到的刺激会影响褪黑素的合成。图中①~④表示基因指导蛋白质合成的某些过程，mRNA和circ-RNA会竞争性结合相应的miRNA来调节褪黑素的合成，甲硫氨酸腺苷转移酶是合成褪黑素的关键酶之一，下列叙述错误的是（　　） A．图中①②③过程表示遗传信息的转录，④过程表示遗传信息的翻译 B．mRNA结合miRNA形成双链RNA后，mRNA仍能作为模板参与遗传信息的翻译 C．长期熬夜会干扰人体的昼夜节律，可能会导致睡眠障碍、情绪波动等问题 D．褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，通常在夜间达到高峰 7．【新型 RNA 翻译新发现】我国科学家发现环状RNA可进行3'→5'的“反向翻译”，产生一类全新的蛋白质(BT蛋白)。“反向翻译”中起始密码子为5'-GUA-3'。研究表明，BT蛋白的氨基酸序列及空间结构与传统“正向翻译”的蛋白质差异显著。下列相关叙述错误的是（　　） A．与转录过程相比，翻译过程特有的碱基配对方式是U—A B．“反向翻译”与传统“正向翻译”的起始密码子不同 C．BT蛋白独特的序列和空间结构可能使其具有独特的功能 D．“反向翻译”中遗传信息的流动过程不属于中心法则 8．【古文传统文化生物】“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”出自《晏子使楚》，该典故用于比喻环境对人的影响。但实际上枳和柑橘是同科不同属的两种植物，因枳耐寒性、耐旱性较强，根系较发达，常用作柑橘嫁接的砧木。以下相关说法中错误的是（     ） A．将淮南的柑橘移栽到淮北，柑橘会因为基因选择性表达而逐渐演化为枳 B．若某个柑橘植株发生基因突变产生了耐寒基因，不能表明柑橘发生了进化 C．橘“生于淮北则为枳”的原因可能是移栽嫁接植物不适应寒冷气候，只有砧木存活 D．柠檬与柑橘为同属植物，其DNA序列差异比枳与柑橘的差异小，三种植物都有共同祖先 9．【基因组肿瘤防控基础研究】(多选)研究发现，细胞中存在一种“守护者”蛋白KCTD10.当DNA复制与转录在同一条模板链上“相向而行”时，KCTD10可激活CUL3酶，促使转录机制暂时解离，从而避免DNA损伤。若细胞缺失KCTD10，基因组不稳定性升高，突变积累，肿瘤发生率显著上升。下列叙述错误的是（     ） A．KCTD10调控转录暂停，体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节 B．KCTD10缺失后，细胞中mRNA的种类和数量均不变，但DNA突变率升高 C．翻译过程也需要遵循碱基互补配对原则，且与复制共用同一模板链 D．KCTD10通过阻止DNA双链解开，降低复制与转录的“碰撞”概率 10．【水稻基因编辑热带育种（海南本地农业）】水稻抽穗期是决定其季节和区域适应性的关键农艺性状，直接影响水稻的产量与种植范围。Hd6基因编码酪蛋白激酶CK2α亚基，在长日照条件下会延迟开花时间。科研人员以优质食味但生育期偏长的晚粳稻品种“南粳46”（NJ46）为材料，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Hd6基因进行编辑，以缩短其生育期，扩展其种植区域。 (1)CRISPR/Cas9系统是一种常用的基因组编辑技术，其机制如图1所示，Cas9蛋白的作用相当于________酶。为将靶向Hd6基因的sgRNA编码序列插入图2所示载体，需在其两端添加________酶识别序列；图2载体中①为编码________的DNA序列。 注：LB、RB分别是T-DNA的左右边界；HP为潮霉素抗性基因；OsU3为启动子，主要驱动小RNA的转录 (2)通过________方法将CRISPR-Cas9重组Ti质粒导入水稻细胞，为了筛选成功转化的细胞，在培养基中添加________。 (3)研究人员对获得的突变类型进一步分析，发现有3种纯合突变类型，将其分别与野生型水稻杂交得F1，F1自交获得F2。各组F2中早抽穗∶正常抽穗均接近1∶3，据此判断该早抽穗突变性状为________；进一步对3种突变体的Hd6蛋白序列分析发现，突变体蛋白均短于野生型，推测可能的原因是：________________________________。 (4)若将CRISPR/Cas9编辑获得的Hd6功能缺失早抽穗水稻应用于大田生产与商业化推广，还需考虑的问题有：________________________。 11．【狂犬病毒转基因动物实验】狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。科研人员利用基因工程技术获得转EDAL基因小鼠，在被RABV入侵的转基因小鼠细胞内，RABV会被溶酶体降解释放出RNA，进而诱导EDAL基因产生一种长链非编码RNA（EDAL），EDAL能够显著抑制RABV的增殖，部分机制如图所示。其中EZH2是一种组蛋白甲基转移酶；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录。回答下列问题： (1)图中①过程为________，②过程中Pep411RNA的作用是_______。 (2)已知Pep411蛋白含有68个氨基酸，则Pcp411基因中碱基数量_______（填“大于”、“等于”或“小于”）414个。 (3)研究发现，EDAL，能够与EZH2特异性结合，从而遮掩EZH2的T309位点，影响T309位点的修饰。若携带T309位点氨基酸的tRNA上反密码子为5′－AGU－3′，则T309位点的氨基酸为_______。（相关密码子：UGA终止、硒代半胱氨酸；AGU、UCA丝氨酸；ACU苏氨酸） (4)据题意可知，③过程中Pep411基因的碱基序列_______（填“发生了”或“未发生”）改变，该基因的表达会受到_________（填“促进”或“抑制”）。 (5)综上分析，图中A、B两处的作用分别表现为_______、_______（填“促进”或“抑制”）。 12．【国产新冠疫苗工程技术】国内已上市新冠肺炎疫苗概况 Table 1 Overview of COVID-19 vaccines licensed in China 疫苗名称 Vaccine 类型 Type 研发单位 Developer 上市时间 Time to market 总体保护率 Overall protective fficacy 中/重症保护率Eficacy against moderate to severe diease 不良反应 Adverse reactions BBIBP-CorV 灭活苗 北京生物制品研究所 中国疾病预防控制中心 2020.12.30 79.34% 100% 注射部位疼痛红肿、疲劳、发热等，症状轻微。无与疫苗相关的严重不良事件 新冠肺炎灭活苗 活疫苗 武汉生物制品研究所 病毒研究所 2021.02.25 72.51% 100% Ad5-nCoV Ad5腺病毒载体疫苗 康希诺生物 军事医学科学院 2021.02.25 57.50% 91.70% CoronaVac 灭活苗 北京科兴中维 2021.02.05 67.00% 89.00% ZF2001 二聚体亚单位S疫苗 中国科学院微生物研究所、智飞生物 2021.03.10 81.43% 100% (1)如图疫苗制备途径1-4中，表1的BBIBP-CorV疫苗的制备途径是___________，ZF2001蛋白疫苗的制备途径可能是___________。 (2)Ad5-nCoV疫苗的制备采用了___________（填技术或工程名称），运载体是___________。注入人体后会在人体内表达新冠病毒S蛋白，因此该载体携带的目的基因是___________。 (3)美国辉瑞公司制备的BNT162b2疫苗为mRNA疫苗，即上图中的疫苗___________，其制备过程为___________（用图中数字编号）。分别描述Ad5-nCoV疫苗和BNT162b2疫苗在人体内表达的过程___________。 (4)已知S蛋白基因长度为4.5kb（1kb=1000碱基对），理论上其表达出的一条多肽链含有___________个氨基酸（考虑终止密码子）。 13．【生菜高产分子育种】生菜（2n）的株型与叶片之间的夹角有关，株型会影响光能捕获与空间利用，培育株型紧凑、耐密植的生菜品种可提高产量。为研究生菜叶夹角的遗传机制，科研人员用小叶角、大叶角的植株进行杂交，结果见图1。回答下列问题： (1)杂交结果说明，控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循________定律。缺体指缺失某一条染色体的植株。用纯合小叶角1~6号染色体缺体（每种缺体仅缺失1条染色体）分别与大叶角植株进行杂交，观察F1的表型，确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上，预期的杂交结果为_______。 (2)LsOFP6a 基因编码的OFP6蛋白能调控叶夹角。敲除LsOFP6a基因后植株从小叶角转变为大叶角，大叶角植株转入LsOFP6a基因后恢复为小叶角。OFP6蛋白对叶夹角的大小具有_______（填“正向”或“负向”）调节作用。对小叶角、大叶角植株的LsOFP6a基因进行测序，发现其中一个碱基发生改变，见图2。大叶角植株的OFP6蛋白功能失活，原因是_______。 注：AUG为起始密码子，UAA为终止密码子。 (3)LsCKX5a 基因能促进细胞分裂素的合成，LsYAB1基因能抑制叶片远轴面细胞的伸长。转录因子BLH2与启动子元件TGACAW结合后促进LsCKX5a基因的表达，同时也抑制LsYAB1基因的表达。研究发现，OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性，机制见图3。相比小叶角植株，大叶角植株叶片细胞分裂素的含量和叶片远轴面细胞的长度的变化分别是________（填“增多”或“减少”）、_______（填“变长”或“变短”），从而导致叶片散开。 (4)研究发现，水稻也有LsOFP6a基因。基于上述LsOFP6a基因功能与株型的研究，从调控基因表达的角度分析，________可能更有利于促进水稻生长，从而提高产量。 14．【水稻高产粒型遗传研究】水稻粒长和粒重是影响产量的重要性状，科研人员用突变型（长粒水稻）和野生型（正常粒水稻）进行粒长遗传机制的研究，杂交过程及结果如下图。 (1)长粒与正常粒是一对__________，F2的长粒中纯合子的比例为__________。 (2)将F1与野生型杂交，此杂交方式称为__________，由此可推知F1的__________。 (3)研究表明，水稻粒长同时受到基因C和基因Os的调控。科研人员推测，基因C的表达产物可降解基因Os的表达产物。为证实这一推测，科研人员以野生型水稻为实验材料，设计下表所示实验。 组别 处理方式 籽粒平均长度 1 不处理 正常长度 2 仅敲除基因C 比野生型短 3 仅敲除基因Os 比野生型长 上述结果表明，基因C的产物对水稻粒长起_____________作用。对上述组别还应检测的指标为__________，方可为推测提供支持证据。 (4)已知调控细胞周期的基因B可促进细胞分裂，基因Os的表达产物可结合基因B的启动子，进而调控其表达。综上所述，请阐述在突变型水稻粒长的调控过程中，基因C、基因Os和基因B的作用关系________________________________________。 图表分析类 1．【DNA 甲基化调控转录】研究发现，斑马鱼胚胎发育中dazl基因的启动子区域甲基化水平与其表达量呈负相关。为验证此发现，科研人员测定了不同发育阶段斑马鱼胚胎dazl基因启动子甲基化程度及mRNA含量，结果如表所示。进一步研究发现，用DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂处理受精后0小时的胚胎，dazl基因表达量显著升高。据此分析正确的是（    ） 胚胎发育阶段 甲基化程度（%） mRNA相对含量 受精后0小时 85.2 1.0 受精后6小时 72.4 3.8 受精后12小时 58.1 8.9 受精后24小时 41.3 16.5 A．甲基化直接改变dazl基因的碱基序列，导致其无法转录 B．甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，但不影响翻译产物的量 C．随着胚胎发育，dazl基因启动子甲基化程度降低，dazl基因表达增强 D．DNMT抑制剂处理后使dazl基因表达量显著升高，说明基因表达量由甲基化水平决定 2．【基因突变间接控性状】孟德尔的高茎性状由Le基因控制，该基因编码的赤霉素3β-羟化酶参与赤霉素活化，影响茎秆伸长。分析野生型Le、普通矮秆le、极矮秆led的基因序列及其编码的氨基酸序列如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．野生型Le基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制茎高性状 B．对比野生型，le基因的mRNA第229位密码子3'端的G变为A C．led突变体酶肽链变短的原因是mRNA上提前出现终止密码子 D．从表型推测，极矮秆led的赤霉素3β-羟化酶活性低于普通矮秆 3．【RNA 干扰抑制翻译】胰腺癌细胞中Collα1基因能表达出一种特异性胶原蛋白，若将特定的dsRNA（双链RNA）导入癌细胞，会导致该蛋白无法合成，从而减慢癌症进展，增强抗肿瘤免疫反应，如图为基本机理。下列叙述正确的是（　　） A．图中过程②作用的化学键是磷酸二酯键 B．图中过程①需RNA聚合酶为磷酸二酯键的形成提供活化能 C．dsRNA中的碱基序列与Collα1基因中的碱基序列完全相同 D．dsRNA通过影响基因的翻译，进而导致特异性胶原蛋白无法合成 4．【操纵子转录调控】某操纵子包含调节基因、启动子、操纵基因和两种酶的编码基因，如下图所示。有代谢物X时，调节基因所编码的阻遏蛋白不能与操纵基因结合，编码基因正常转录；缺乏代谢物X时，阻遏蛋白结合到操纵基因上，抑制编码基因转录。现有甲、乙、丙、丁四种该操纵子的单一位点突变体，分别有下表所示效应，“+”表示产生相应的酶，“—”表示不能产生相应的酶。下列说法错误的是（    ） 调节基因 启动子 操纵基因 编码酶1基因 编码酶2基因 有X 无X 个体类型 酶1 酶2 酶1 酶2 甲 — — — — 乙 + + + + 丙 + — — — 丁 — + — — 野生型 + + — — A．编码酶1、酶2的基因共用同一启动子 B．甲可能是启动子发生突变，突变后RNA聚合酶无法与该操纵子结合 C．乙一定是操纵基因发生突变，突变后阻遏蛋白不再与之结合 D．丙、丁分别为酶2基因和酶1基因发生突变 5．【光控基因表达系统】研究人员对乳糖操纵子进行改造后，阻遏蛋白结构能在蓝光调控下发生改变，如图所示。其中P为启动子，O为操纵基因，GFP为荧光蛋白基因。下列叙述正确的是（    ） A．蓝光调控的原理是蓝光改变了阻遏蛋白的氨基酸排列顺序 B．黑暗条件下阻遏蛋白与O结合，阻碍RNA聚合酶与P结合 C．蓝光条件下阻遏蛋白与O结合更紧密，GFP基因表达正常 D．在实际生产过程中，可将GFP基因换成某种目的蛋白基因 6．【环境引发表观遗传】研究发现，C1蛋白表达异常会引发近视。为探究其原因科学家做了如下实验：实验组小鼠做单眼形觉剥夺（MD）4周，出现近视眼（记作MD-T），再形觉剥夺恢复（1周），视觉有恢复，另一只眼为对侧对照眼（记作MD-C）。对照组小鼠同步常态饲养（记作NC51）。实验中检测了C1基因序列、甲基化水平及mRNA转录水平，部分结果如下。（单眼形觉剥夺是在视觉发育关键期内，单侧眼睛因物理遮挡导致正常视觉输入被阻断，引发视觉异常的现象）。下列分析错误的是（　　） 组别 甲基化水平（相对值） mRNA转录水平（相对值） MD-T（近视眼） 18.2±1.3 0.32±0.05 MD-C（对侧对照眼） 5.1±0.8 0.91±0.08 NC51组（野生型） 4.8±0.7 0.95±0.07 MD-T恢复视觉 5.3±0.9 0.88±0.06 A．若MD-T组与NC51组的C1基因序列相同，则可以排除基因突变的可能 B．C1基因甲基化水平影响其转录水平引发近视，说明近视眼属于表观遗传 C．MD-T组恢复视觉说明C1基因的表观遗传修饰是可逆的，假性近视可能恢复 D．单眼形觉剥夺引发近视的实验体现了环境对基因表达的调控 7．【乳糖操纵子协同表达】原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的，大肠杆菌乳糖操纵子依次包括调节基因、启动部位、操纵基因和3个结构基因（1acZ、lacY、lacA），如图所示，实验发现当存在乳糖时，细胞可表达出图示3种酶。据图分析错误的是 A．RNA聚合酶与DNA一个启动部位结合后，可能有多个基因会被同时转录 B．若阻断①过程，推测细胞内可表达出图示3种酶 C．③过程由tRNA来认读密码子 D．②③过程几乎同步发生 8．【植物基因选择性表达】乙烯是一种气体植物激素，其部分合成途径如图所示。某植物中存在4种编码ACC合成酶的ACS基因（ACS1、ACS2、ACS3、ACS4），研究人员检测了它们在该植物不同器官中及盐胁迫条件下根中的相对表达量，结果如表。下列叙述错误的是（    ） 基因 根 茎 叶 花 果实 盐胁迫 ACS1 1.2 0.8 0.5 3.5 2.8 1.8 ACS2 0.6 1.0 1.5 2.2 4.0 4.8 ACS3 2.0 0.7 0.6 0.9 1.1 1.2 ACS4 0.4 2.5 3.0 1.8 0.7 0.9 A．高等植物的各个器官都能产生乙烯 B．ACS基因表达产物能催化S-腺苷甲硫氨酸生成ACC C．由表可知，盐胁迫下ACS1、ACS2和ACS4基因在根中的相对表达量均升高 D．由表可知，果实中的这4种ACS基因相对表达量均大于叶中的 9．【复制转录互作调控基因】近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 10．【蛋白结构直接决定性状】囊性纤维化的根本原因是CFTR基因突变，导致细胞膜上CFTR蛋白结构和功能异常。正常CFTR蛋白可介导氯离子逆浓度梯度跨膜运输，使肺部黏液保持稀薄；异常CFTR蛋白无法正常转运氯离子，导致支气管黏液黏稠堵塞，引发反复感染。图1为CFTR蛋白运输氯离子的示意图，图2为CFTR基因片段突变前后的碱基及氨基酸序列变化。回答下列问题： (1)CFTR基因控制生物体性状的方式是________________________。 (2)由图2可知，CFTR基因发生的突变类型是碱基对的________；正常基因模板链对应位置的3个碱基序列为________，该突变会导致转录形成的mRNA中________，进而影响蛋白质的结构；若一段与该突变相关的mRNA序列为5′-GCCUCGAAU-GUUU……UGGUGACCGACG-3′（其中AUG为起始密码子，UGA为终止密码子，省略号处为48个连续碱基），则该序列最多能编码的氨基酸数目为________个。 (3)若某表型正常的夫妇，生育了一个患囊性纤维化的女儿，则该夫妇再生一个正常男孩的概率是________；囊性纤维化可由多个不同基因的突变引起，体现了基因突变具有________的特点；而CFTR基因可突变为多种不同的等位基因，体现了基因突变具有________的特点。 11．【单碱基编辑改造基因表达】蛋白激酶CaMKIIδ过度活化可导致某些心血管疾病。该酶过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸（Met）有关。可通过向导RNA引导，将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）精确定位至基因的待编辑位置，使基因相关位点①和②（如图1）的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，从而抑制CaMKIIδ的过度活化。科研人员设计两种向导RNA—sgRNA1和sgRNA6，以此构建了两种ABE，两者在机体心肌细胞中编辑CaMKIIδ基因的效率如图2。 回答下列问题： (1)CaMKIIδ的化学本质是________。 (2)实验中使用心肌特异性启动子来驱动ABE发挥作用，目的是______________。 (3)图1中sgRNA1序列为________（填标号）。 A．5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3' B．5'-GTCTGTGCATCATGGAAGC-3' C．5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3' D．5'-CGAAGGUACUACGUGUCUG-3' (4)由图2可知，以________为向导RNA的ABE编辑效果更好，理由是______________。 (5)镰状细胞贫血是一种遗传病，导致该病的根本原因是_________________；理论上，若用上述技术，需将碱基编辑器导入________（填细胞名称），从而实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 12．【突变抑制翻译致遗传病】SBC综合征是由CHD3基因突变引起的遗传病，患者表现为自闭症样行为，包括社交回避、认知迟钝、运动不协调等。为探究该病的发病机制、确定基因治疗的可行性，研究人员利用一种新型单碱基编辑（ABE）系统对携带该突变的小鼠脑区进行靶向修复。回答下列问题： (1)根据图1判断，该病的遗传方式不可能为___________（不考虑变异、伴Y染色体遗传等情况）。为进一步确定该病遗传方式，研究人员对图1家系中个体的CHD3基因相关序列进行扩增并用特定限制酶处理，已知正常基因无该酶切位点，而突变基因存在该酶切位点，电泳结果如图2所示。请在图2中补全Ⅰ-1实验结果___________。若Ⅲ-1与一位正常男性（不携带致病基因）结婚，生一个患病男孩的概率为___________。 (2)研究人员对CHD3基因进行了下列研究，结果如图3所示。该突变影响该基因表达的___________阶段，判断依据是___________。 (3)人类遗传疾病大多是由碱基C/G到T/A突变引起的，这种单碱基突变恰好可以通过ABE系统进行理想地修正，主要过程如图4所示。通过ABE系统进行定点突变修复时，可用___________作为载体将ABE系统基因导入突变体活体小鼠脑区细胞内。结合图4分析，主要修复机制是：首先，通过gRNA发挥___________的作用，将nCas9蛋白引导至靶位点；其次，在特定的T/A位点将碱基A脱氨基后成为碱基I；最后，进行“DNA错配修复”环节，即___________（答出碱基配对的先后顺序及具体方式），从而实现碱基T/A到C/G的定点突变。通过ABE系统修复CHD3基因点突变不会使DNA双链断裂，更加精准可控。 13．【温度调控工程菌基因表达】温度是影响微生物生长的重要因素， 科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 (1)大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌， 其原因包括________（写出2点）。 (2)为实现温度控制蛋白质合成， 科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1）， 将其导入大肠杆菌， 获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，_________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 (3)为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案 2中的载体（见图2）。与方案1相比， 方案2的主要优势是_________。 (4)为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3.依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 _______ _______ 红、绿 _______ (5)聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB 和4HB 随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5.请完善以下表格，通过改造方案 2 以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案 2表达载体的改造为：_______。 将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基， 灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：_______。 发酵48 小时，获得3HB 比例为25%的嵌段共聚物。 14．【DNA 甲基化调控植物基因】茉莉酸是植物体内调控生长发育、应对环境胁迫的重要信号分子。研究表明，大豆植株通过RdDM途径抑制自身茉莉酸的过量积累，进而促进细胞分裂，维持茎的正常伸长，其具体调控途径如图所示。 (1)由图可推知，PolⅣ酶和PolⅤ酶都属于_____酶。过程①②③中碱基互补配对方式相同的是_____（填序号）。 (2)DRM2蛋白是DNA甲基转移酶，可将甲基基团添加到茉莉酸合成酶基因上游的特定碱基上，导致PolⅣ酶无法与之结合，从而阻断基因表达的_____过程。该DNA甲基化_____（填“能”或“否”）改变DNA的碱基序列。 (3)图中的小分子RNA（siRNA）单链可与AGO4/6蛋白形成复合体，与PolⅤ酶催化生成的RNA发生_____，从而_____（填“促进”或“抑制”）DRM2发挥作用，最终维持茎的正常生长。 15．【病毒干扰宿主基因免疫表达】中疾控预警，2026年蚊媒活跃期提前且强度显著增强，基孔肯雅热等重点蚊媒传染病扩散的风险较往年上升，且易发生聚集性。图为基孔肯雅病毒（CHIKV）经伊蚊叮咬进入人体后，由细胞膜受体介导胞吞进入细胞繁殖的生命周期。读图分析回答： 注：GAG、MXRA8、DC-SIGN、TIM：为不同类型细胞表面识别分子； pE2：包膜蛋白2前体；ssRNA：单链RNA；nsP1-4前体：四种非结构蛋白前体 (1)体内CHIKV的完全清除需经机体的__________免疫。（填“体液”、“细胞”或“体液和细胞”） (2)成骨细胞和成纤维细胞细胞表面富含GAG和MXRA8，易被CHIKV侵染，研究表明，老年人和儿童由于机体免疫系统__________功能减弱，更容易引发持续性关节疼痛和骨质破坏。 (3)DC-SIGN和TIM普遍存在于树突状细胞、T淋巴细胞等表面，nsP1-4除参与病毒在细胞内繁殖过程外，还抑制了IFN-β（β干扰素）启动子激活，从而实现免疫逃逸，以至于现阶段很难研制特效药物和疫苗，IFN-β化学本质是__________，其生理功能为_____________。 (4)据图可知，CHIKV侵入细胞后发生与人体细胞自身截然不同的生理过程是__________，由此专家提出治疗基孔肯雅热的可行途径之一是通过药物抑制该过程，该治疗途径优点是不会干扰人体细胞正常代谢。 (5)研究表明，E1蛋白介导病毒包膜与宿主细胞膜融合；E2蛋白介导病毒附着、识别、结合相关受体，使病毒进入宿主细胞；E3蛋白可在E2-E1二聚体的形成中稳定其构象。α-倒捻子素是从山竹果皮中提取的黄酮类化合物，已用于治疗登革热等。研究表明，α-倒捻子素通过与E2-E1异二聚体糖蛋白结合，而后__________，发挥抗CHIKV作用。α-倒捻子素的作用效果一定范围内与浓度呈__________。该药物可以用于CHIKV的_______。（填“预防”、“治疗”或“预防和治疗”） (6)除去（4）（5）所示方法外，尝试根据图中信息及所学免疫学相关知识提出CHIKV的其他治疗途径（一种即可）______________________。 实验探究类 1．【表观遗传调控性别相关基因表达】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）。 2．【蛋白调控翻译，影响线粒体功能性状】肌少症和2型糖尿病等疾病中肌肉质量和力量的减少与线粒体功能下降有关。为研究运动与肌肉力量的关系，科研人员进行系列实验。 (1)细胞呼吸的实质是_______，其中有氧呼吸的第_______阶段在线粒体完成。 (2)P基因转录产物经选择性剪接可形成P1、P4等多种mRNA。P蛋白在细胞能量代谢中起关键作用。 ①通过转基因在小鼠骨骼肌中特异性过表达P1基因，检测S基因的表达，结果如图1。图1结果说明，P1蛋白_____。 ②已知运动能显著提高小鼠骨骼肌中P蛋白水平。研究人员进一步进行实验，过程及结果如下表。本实验的目的是探究_____。 组别 材料 处理 检测S蛋白含量 1 野生型小鼠 久坐 ++ 2 骨骼肌特异性敲除P基因小鼠 久坐 + 3 野生型小鼠 12周运动训练 ++++++++++ 4 骨骼肌特异性敲除P基因小鼠 12周运动训练 +++ 注：“+”数量代表S蛋白相对含量多少 (3)科研人员观察三组小鼠的肌肉细胞中线粒体形态，结果如图2。 ①图2显示，S基因敲除久坐组线粒体结构发生碎片化，将导致呼吸功能下降，说明线粒体结构的_____是其执行功能的重要基础。 ②综合以上所有研究，概述运动能够增加肌肉力量的原因：_______。（用关键词加箭头形式表示） 3．【病毒逆转录干扰宿主基因表达】乙型肝炎病毒（HBV）是一种部分双链DNA病毒，被归类为“泛逆转录病毒”。下图为HBV的生活史示意图，请回答下列问题： (1)HBV被定义为“泛逆转录病毒”的关键环节是A过程，请用文字和“→”表示出该环节遗传信息传递途径____________。A过程发生的具体场所是____________，P蛋白是一种多功能酶复合体，作为HBV复制的关键酶，参与图中B过程时作为____________酶。 (2)HBV的基因组rcDNA在肝细胞内可被P蛋白催化形成cccDNA，随后与组蛋白结合形成核小体，稳定存在于肝细胞核内。替诺福韦是治疗慢性乙肝的常用药，但不能彻底治愈，故患者需要长期服药，原因是___________（至少答一点）。 (3)为探究替诺福韦抗HBV机制，研究者设计以下实验：对照组：HBV感染肝细胞，不加药物；实验组：HBV感染肝细胞后，加入替诺福韦。培养48小时后检测细胞内的病毒pgRNA和病毒-DNA水平，结果如下表： 组别 病毒pgRNA水平 病毒-DNA水平 对照组 100% 100% 实验组 15% 5% ①根据结果推测，替诺福韦可能作用于病毒复制的___________阶段，请结合数据说明理由____________。 ②实时荧光定量PCR（qPCR）可通过荧光强度测定 DNA含量，为进一步探究替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性，请应用该技术，设计一个体外实验方案，请写出实验思路：____________。 4．【热应激表观遗传改变代谢基因表达】近年高温天气频发，给人类健康带来严峻挑战。研究发现，经热应激预处理的小鼠，更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题： (1)对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测，发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化，可形成持久的“热记忆”，该现象属于______________。 (2)蛋白组学筛查发现，热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用，研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除（KO）小鼠，实验结果见图1。 据图1分析，______________________________________（答组别+指标）存在显著差异，说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多，需增设一个实验组：_____________________________________________________________________________________。 (3)实验证明，热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息，补充图2调节通路中①、②效应 ___________（填“兴奋”或“抑制”）。 (4)该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路，提出一种干预热应激长期效应，且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。 5．【转录因子调控抗旱基因表达】水稻受到干旱胁迫时，体内ABA会迅速积累，进而诱导一系列防御反应。科研人员发现转录因子ZFP（蛋白质）能够调控水稻的耐旱性，ZFP基因的启动子和编码区如图甲所示，启动子含ABA响应元件（ABRE）。为探究ZFP在水稻抗旱中的功能，分别构建了FLAG-ZFP融合基因过表达载体和ZFP基因敲除载体，敲除载体构建过程如图乙所示。hSPCas9核酸内切酶切割的DNA序列中必须含有20 bp靶向序列和5'-NGG-3'（PAM）；hSPCas9在PAM上游3 bp处产生DNA双链断裂。向导RNA包含一段能与20 bp靶向序列互补配对的核苷酸以及一段与hSPCas9结合的支架序列。ATG和TGA分别对应起始密码和终止密码。回答下列问题 (1)在敲除载体构建时，若设计的正向序列为5'-CACCGTCACCTCAATGACTAGGG-3'，则反向序列应为5'-__________（填4个碱基）CCCTAGTCATTGGAGGT__________（填3个碱基）-3'；根据推测PAM不能包含在向导RNA的互补序列中，原因是__________（填“向导RNA”或“hSPCas9”或“支架序列”）能特异性识别PAM序列。 (2)研究发现，未导入敲除载体前，ZFP基因转录产物有两种：一种包含全部4个外显子（正常剪接），其表达出的多肽记作A；另一种跳过外显子2（可变剪接），产物只包含外显子1、3、4对应的RNA，其表达出的多肽记作B；将敲除载体导入水稻，若依据外显子2中的碱基序列设计靶向序列，则会导致翻译提前终止，既可得到多肽C，又可得到多肽B。图丙为A、B、C的电泳结果，B是__________条带。敲除载体水稻系中仍会得到多肽B的原因是__________。为避免敲除株系中保留功能性蛋白质，应依据__________的碱基序列设计靶向序列。 (3)研究发现，ZFP启动子中的ABRE突变会抑制ABA诱导的ZFP转录。ZFP下游基因NCED4编码ABA合成酶。干旱处理时，野生型中NCED4基因表达显著增强，而zfp突变体中增强效应减弱，过表达株系中增强效应增强。据此推测ZFP是水稻耐旱性的__________（填“正”或“负”）调控因子。初步推测ZFP调控耐旱的分子机制为__________。 6．【糖信号调控花青素合成基因】花青素是植物中普遍存在的一类水溶性黄酮类化合物，具有显著的抗氧化活性。研究发现糖在花青素合成过程中发挥重要作用。 注：图1纵坐标表示GLK1 mRNA水平；图2中Col表示野生型。 (1)糖作为_____，调节高等植物的生命活动。 (2)为了研究拟南芥转录因子GLK1是否参与对糖信号的反应，研究人员检测了外源蔗糖（S）和甘露醇（Man）对GLK1基因转录的影响，结果如图1所示。 ①结果显示，与甘露醇处理组相比，_____。 ②研究人员利用_____酶将GLK1基因的启动子与GUS基因（编码β-葡萄糖苷酸酶，该酶可将无色的X-Gluc水解，生成蓝色产物）拼接在一起。MS培养基中添加_____后，在转基因拟南芥幼苗的子叶和下胚轴中观察到较深的蓝色。该结果表明：_____。 (3)研究发现蔗糖是拟南芥花青素产生的强诱导剂。研究人员推测GLK1可能参与调控花青素的生物合成。为了证实该推测是否正确，构建了GLK1基因缺失突变体（glk1和glk2单突变体以及glk1-glk2的双突变体），检测结果如图2所示。结果显示，在有蔗糖存在下，_____。 (4)以前研究表明MYBL2作为一种转录抑制因子，对拟南芥花青素的生物合成进行负调控。在MYBL2基因敲除植株中，花青素含量_____。为了确定GLK1和MYBL2之间的作用关系，将MYBL2过表达植株（OEMYBL2）与GLK1过表达植株（OEGLK1）杂交，获得双过表达系，检测结果如图3所示。结果表明_____。 7．【mRNA 甲基化修饰调控发育基因表达】甲基转移酶介导的N6－甲基腺苷（m6A）修饰是小鼠肝脏发育所必需的，具体机制如图1所示，其中Mettl3基团是甲基转移酶复合物的重要组成元件，Hnf4a是核心转录因子，ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因。科学家分析了mRNA不同区域被m6A修饰的频率，结果如图2所示。请回答问题：    (1)腺苷由____结合而成，甲基转移酶复合物可以催化mRNA上的腺苷发生m6A修饰，影响ADOC3基因的表达过程，从而促进肝脏的发育和成熟。 (2)图1中，____通过与m6A特异性结合，维持Hnf4amRNA的稳定性，避免其被____水解，进而通过____过程产生Hnf4a，Hnf4a通过____（填细胞结构）进入核内发挥调控作用。 (3)由图2可知，m6A修饰的峰值发生在mRNA上的____附近，同时发现m6A修饰的碱基序列是“GGAC”，理论上mRNA上发生m6A修饰的概率是____。 (4)为了探究Mettl3基因在小鼠肝脏发育过程中的作用，科学家曾做了如下实验。 步骤一、选取遗传背景为C57BL/6J的小鼠作为对照组，特异性敲除____的C57BL/6J小鼠作为实验组。 步骤二、将对照组和实验组小鼠在相同且适宜的条件下饲养。 步骤三、提取Hnf4a等基因的RNA，经过____获取DNA，再通过PCR扩增和电泳进行含量检测。 步骤四、将小鼠肝脏细胞进行体外培养，然后在一定浓度的肝细胞悬液中加入Calcein－AM（活细胞绿色荧光染料）和PI（死细胞红色荧光染料），计算红色荧光与绿色荧光的面积比值，从而检测肝脏细胞的凋亡情况。根据图1，步骤四的实验结果应该是____。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．基因在转录时形成的mRNA分子与模板链结合难以分离，形成了RNA-DNA杂交体，称为R环结构。下图是R环结构及其对DNA复制、基因表达、基因稳定性等的影响。下列叙述正确的是（    ） A．图示过程发生在真核细胞的细胞核中，R环结构中嘌呤与嘧啶含量相等 B．过程①的特点包括边解旋边复制、半保留复制，酶A为RNA聚合酶 C．过程②中的酶C能使DNA双链发生解旋，也能催化磷酸二酯键的形成 D．R环结构的存在有利于核糖体与mRNA结合，使基因的表达正常进行 2．与正常细胞相比，衰老细胞会出现衰老相关分泌表型，如白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-8（IL-8）的分泌增多，而这些变化可能与线粒体DNA（mtDNA）有关。为研究这一问题，科研人员进行了相关实验，得到如图所示的实验结果。下列叙述不合理的是（    ） A．细胞衰老的过程会启动一系列基因的表达 B．细胞质基质中的mtDNA会抑制衰老相关分泌表型的出现 C．BAK/BAX能帮助mtDNA进入细胞质基质 D．可通过减少线粒体的损伤来延缓细胞衰老的进程 3．下图是人体某细胞的细胞核中发生的两个过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．基因1进行转录，a链延伸的方向是从5'→3' B．基因2进行复制，酶1为RNA聚合酶、酶2为DNA聚合酶 C．基因1和基因2在细胞核中不能同时进行转录和复制 D．甲基化不仅抑制基因1的表达，也能抑制基因2的复制 4．我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINEI基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列有关叙述正确的是（　　） A．PDI催化二硫键形成过程蛋白质相对分子质量不变 B．造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞 C．促进SERPINEI基因的表达可以加速细胞衰老 D．PDI通过直接作用于SERPINEI基因延缓细胞衰老 5．下列对甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法，正确的是（    ） A．甲图DNA放在含培养液中复制2代，子代含的DNA单链占总链的1/8 B．甲图②处的碱基对缺失可能导致基因突变，乙图中显示有5种核苷酸 C．丙图中RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从端到端，有4条多肽链正在合成 D．根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、线粒体和叶绿体 6．DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，它主要发生在DNA分子中的胞嘧啶上。DNA甲基化可调控基因的活性，即DNA甲基化会抑制基因表达，非甲基化使基因正常表达。据此分析，下列有关叙述正确的是（　　） A．DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序，不可遗传给后代 B．骨骼肌细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态 C．DNA分子结构稳定性越差，越易发生DNA甲基化 D．基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合 7．研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA），进而调控相关基因的表达，过程如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．过程①合成的RNA通过囊泡进入细胞质 B．过程②上核糖体的移动方向是从右向左 C．tRNA的3ˊ端结合特定的氨基酸 D．当缺乏氨基酸时，基因的表达过程被抑制 8．起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图如下，a、b代表两种氨基酸，下列叙述错误的是（    ） A．①的3'端携带氨基酸 B．a是甲硫氨酸 C．甲硫氨酸的密码子位于②上 D．①②上部分碱基能互补配对 9．大肠杆菌的lac基因可同时编码β-半乳糖苷酶和透过酶等酶。未加入乳糖时，检测到细胞中lacm RNA和两种酶的含量均极低。加入乳糖后再去掉乳糖，检测到三者的含量变化如下图所示。下列有关分析正确的是（    ）    A．乳糖为lac基因的表达过程直接提供能量 B．乳糖可能会促进RNA聚合酶与lac基因的启动子结合 C．去掉乳糖后，lacm RNA被降解，两种酶的合成过程会立刻停止 D．两种酶的含量变化比lac mRNA的慢，说明转录和翻译不能同时进行 10．噬菌体φX174属于微小噬菌体科微小噬菌体属，该噬菌体的遗传物质为单链环状DNA。1977年完成的基因组测序使其成为分子生物学领域的重要模式生物，其作为ISO16604国际标准指定病毒，在生物防护装备评价中发挥核心作用。40多年后的今天，斯坦福联手 Arc Institute团队，以噬菌体φX174为模板，用AI首次生成基因组。下图展示部分序列，下列有关叙述正确的是（　　） A．D基因表达一次至少需要大肠杆菌提供核苷酸459个、氨基酸152个 B．³²P标记的φX174 侵染大肠杆菌时，保温时间过长或过短都会增大上清液的放射性 C．噬菌体φX174的DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸 D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同 11．基因组印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，若父源等位基因不表达而母源等位基因表达，称为父系印记，反之则为母系印记。小鼠的M基因表达产物对小鼠的正常发育是必需的，M的突变基因m导致小鼠矮小，现以多只矮小型雌鼠与一只正常雄鼠为亲本进行杂交，得到的F1均为矮小型小鼠，将F1雌鼠和雄鼠分别与纯合正常小鼠杂交，得到的F2表型如下表，下列相关叙述正确的是（　　） 杂交组合 F1雌鼠×正常雄鼠 F1雄鼠×正常雌鼠 F2表型及比例 正常：矮小型=1：1 全部为正常 A．M/m基因表达受母系影响，为母系印记基因 B．亲本雄鼠的基因型可能为MM，也可能为Mm C．印记遗传属于基因突变，可以为生物进化提供原材料 D．若将F2中所有小鼠进行自由交配，得到的F3中矮小型小鼠比例为1/4 12．血橙果肉中富含具抗氧化性的花色苷，花色苷含量越高颜色越深。花色苷合成的调控机制如下图所示，HY5蛋白由H基因编码，T序列和G序列是Ruby基因（R基因）启动子，只有一条途径激活时表现为浅红色，都激活时表现为深红色。据此，以下选项正确的是（    ） A．血橙果肉颜色是基因通过控制蛋白质的结构直接控制的性状 B．低温胁迫通过改变了T序列的碱基序列诱导R基因表达 C．基因型为RRhh的血橙在常温光照下培养为果肉无色，在低温光照下培养为浅红色 D．基因型为RrHh的血橙自交的子代在光照常温环境下种植深红色的血橙占9/16 13．如图表示苯丙氨酸的代谢途径，人体若缺乏相应的酶会患代谢性遗传病。一个正常基因控制一种酶的合成，图中①为苯丙酮尿症缺陷部位；②为尿黑酸症缺陷部位；③为白化病缺陷部位。下列分析正确的是（　　） A．苯丙酮尿症患者应减少摄入高苯丙氨酸的食物 B．上述遗传病说明基因与性状是一一对应的关系 C．白化病患者体内的儿茶酚胺浓度可能偏低 D．上述遗传病说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状 14．miRNA是一种介导RNA沉默的小分子RNA。水稻miRNA的合成从细胞核中合成pri - miRNA开始，pri - miRNA被酶DCL1、HYL1剪切，被转运蛋白HASTY运输进入细胞质，再被Dicer剪切成miRNA - miRNA*。miRNA*随即被一种核酸酶降解，而成熟的miRNA则与水稻蛋白AGO1形成miRNA诱导的沉默复合体(miRISC)发挥作用。下列叙述正确的是（    ） A．合成pri - miRNA的①过程需要DNA聚合酶参与 B．DCL1、HYL1参与的剪切过程会破坏磷酸二酯键 C．miRISC主要通过影响基因的转录过程发挥作用 D．miRNA不改变基因的碱基序列，不具备遗传效应 15．在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以花粉和花蜜为食发育成工峰。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将直接发育成蜂王。下列分析错误的是（　　） A．蜂王浆可能通过抑制DNMT3基因的表达发挥作用 B．DNA甲基化后不会改变遗传信息，但会改变生物性状 C．敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的效果 D．胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制，不能遗传给后代 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共10分）水稻穗型的簇生和非簇生由等位基因A/a控制，杂合子为弱簇生；稻米非糯和糯性由B/b、C/c两对基因控制。科研人员以纯合簇生糯性、纯合非簇生糯性水稻为材料开展杂交实验，不考虑基因突变与交叉互换，配子存活率、育性均一致，回答下列问题： P F1 (F1相互交配获得的)F2 纯合簇生糯性×纯合非簇生糯性 弱簇生非糯性 簇生糯性∶弱簇生非糯性∶弱簇生糯性∶非簇生非糯性∶非簇生糯性=4∶6∶2∶3∶1 (1)等位基因A和a的本质区别是___________。 (2)科研小组随机抽取F2中8个基因型为aa和AA的个体，进行相关基因电泳，结果见图1、2，则水稻穗型和非糯性、糯性基因之间的具体位置关系是___________；亲本的基因型分别是___________。 (3)在(2)小题条件成立的前提下，水稻穗型中，A基因对应性状为非簇生，理由是若A基因表现为簇生，则F2的表型及比例为簇生糯性∶弱簇生非糯性∶弱簇生糯性∶非簇生糯性∶簇生非糯性=___________，这与实验结果不符。 (4)水稻的无香型与芳香型是一对相对性状，由位于8号染色体上的等位基因D和d控制。某研究小组在研究这对相对性状的过程中，发现一株8号染色体三体的水稻植株，经检测其基因型为Ddd，该水稻植株属于___________(填变异类型)，其自交后代中纯合子占___________。 (5)研究水稻叶片颜色时，发现了黄叶突变体丙。野生型水稻绿叶由基因Y控制，突变体丙的黄叶由Y突变为Y1所致，且Y1纯合致幼苗死亡。突变体丙连续自交两代，F2成熟植株中绿叶植株∶黄叶植株=___________。测序结果表明，基因Y₁转录产物的第727位碱基发生了改变，由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3'，结合表格分析，该突变使第___________位氨基酸突变为___________。 表：部分密码子及其对应的氨基酸 密码子 GAG AGA ACA CAG 氨基酸 谷氨酸 精氨酸 天冬氨酸 谷氨酰胺 17．（每空1分，共8分）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂王，若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化减少，进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。 回答下列问题： (1)图中②过程表示_________，参与该过程的RNA有__________________。 (2)如图所示，①过程以DNMT3基因的β链为模板，则α链的左侧为_________（填“5'”或“3'”）端，①过程中碱基配对方式是__________________（模板链书写在前）。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白质是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，根据题文信息，推测蜂王浆中的蛋白质可能_________（填“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性。这种由甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象，在遗传学上属于__________________。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能抑制DNMT3基因表达，为验证DN-MT3蛋白是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，平均分为A、B两组，如表所示。根据表格信息，表格中a代表__________________，b代表_________。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 a 饲喂适量 花粉和花蜜 其他条件相同且适宜 工蜂 B组 注射等量用生理盐水 溶解的DNMT3 siRNA溶液 b 其他条件相同且适宜 蜂王 18．（每空2分，共16分）小鼠的毛色由位于常染色体上且由独立遗传的基因A/a、B/b控制。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑色素，使小鼠表现为黑色，没有酪氨酸酶的小鼠表现为白色。A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含量下降，抑制黑色素的合成进而激活褐色素的合成，使小鼠表现为黄色。回答下列问题。 (1)题干信息表明，基因可通过控制______，进而控制小鼠的毛色。一只纯合黄色小鼠和一只纯合白色小鼠杂交得F1（多只），F1自由交配，后代中黄色小鼠占_______。 (2)小鼠还会表现为斑驳色（黑色和黄色混杂的毛色），进一步研究发现，这与A基因的甲基化（用Avy表示）有关，A基因的甲基化程度越高，推测产生的ASP越_______（填“多”或“少”）。小鼠斑驳色的遗传是一种表观遗传，表观遗传的特点有_______（答出两点即可）。 (3)研究人员选择B基因纯合的小鼠，进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠（Avya）与黑色小鼠进行了如图所示两组杂交实验。 据实验结果推测，在_______小鼠中，甲基化修饰才可遗传。若上述猜想正确，将两组杂交实验的亲本斑驳色小鼠杂交，后代中斑驳色小鼠占_______。 (4)为确定B基因在3号还是4号染色体上，利用3号、4号三体小鼠进行了如下两组杂交实验： 实验一：亲本（P）：白色隐性纯合二倍体（♂）×黑色纯合的3号染色体三体（♀）→子一代（F1）：二倍体和3号三体； 实验二：亲本（P）：白色隐性纯合二倍体（♂）×黑色纯合的4号染色体三体（♀）→子一代（F1）：二倍体和4号三体。 产生配子时，3条同源染色体中的任意2条移向同一极，另1条移向另一极，染色体异常的精子死亡而卵细胞能存活并完成受精。让两组杂交实验F1中的三体雌、雄个体分别自由交配得F2，若实验一和实验二中F2的表型及比例分别为_______、_______，则B基因在4号染色体上。 19．（除标注外，每空2分，共10分）在研究胰蛋白酶原合成与分泌的过程时，科学家进行的实验和结果如表所示。回答下列问题： 实验流程 给豚鼠静脉注射1mL含有3H-亮氨酸的生理盐水，在4min～4h的不同时间内对胰腺组织取样，固定后分别切片，用放射自显影技术辅以染色技术观察放射性颗粒分布的位置 实验结果 5min时，放射性颗粒主要出现在粗面内质网中；5～20min，放射性颗粒主要出现在内质网外围的囊泡内：20min后，内质网的放射性颗粒消失；20～60min，放射性颗粒集中分布在高尔基体和高尔基体外围的囊泡内；1～4h，放射性颗粒主要出现在细胞顶部，并且开始出现在胰腺腔内 (1)科学家选取多只豚鼠进行实验，给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸（不被3H标记）的生理盐水，设置该组的目的是________。 (2)胰腺细胞合成胰蛋白酶原时，以________为模板，以氨基酸为原料，在_________上发生脱水缩合反应合成多肽。 (3)5min时，放射性颗粒主要出现在粗面内质网中，说明_______。20min后，内质网的放射性颗粒消失的原因是______。根据上述结果，用文字和箭头的方式归纳胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构：______。 (4)研究发现，正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中，而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解，如图所示。细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原，其意义是_______。 20．（除标注外，每空1分，共11分）DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为_____，过程②需要的原料是_____。 (2)由图2可知发生甲基化后_____（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的识别，从而直接影响了_____的合成。 (3)已知注射DNMT3siRNA （小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组做不同处理，其他条件相同且适宜，饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，完成下表。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 不做处理 ②_____            相同且适宜 ③_____          B组 ①_____      饲喂花粉和花蜜 ④_____           第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因的表达及其与性状的关系（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 49 真题·命题感知 1．（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 命题情境 本题基因碱基突变微观分子情境，依托 DNA 与 mRNA 碱基互补配对、终止密码子功能命题，属于基因本质、转录经典微观文字图表题，贴合高考分子遗传基础命题风格。 考点解读 核心考点：DNA 碱基互补配对、密码子与终止密码、基因突变、基因的本质。 DNA 模板链与 mRNA 反向互补；原基因该处模板链 TGA 对应终止密码 UAA，突变后不能提前终止（氨基酸总数不变），因此模板链突变后转录产物不能是终止密码，反向推导 N 碱基类型。 解题方法 碱基互补推理法：根据 DNA 单链→mRNA 配对关系，结合终止密码功能排除会提前终止的碱基； 信息限定法：抓住 “氨基酸数目相同” 关键条件，锁定突变不能产生终止密码； 概念辨析法：区分 DNA 四种碱基与三类终止密码的对应模板序列。 答案：A 2.（2026·贵州·高考真题）1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 命题情境 本题科学史探究情境，还原 tRNA 功能验证经典体外实验，围绕基因表达翻译过程设计选项，贴合高考生物科学史实验考查趋势。 考点解读 核心考点：基因的表达（翻译）、tRNA 结构功能、核糖体翻译过程。 tRNA3’端结合氨基酸；核糖体以 mRNA 为翻译模板；实验标记氨基酸追踪 tRNA 转运过程，随翻译进行放射性会向微粒体升高。 解题方法 结构定位法：明确 tRNA 氨基酸结合末端； 实验逻辑分析法：分析同位素标记追踪对象、放射性变化趋势； 基础直判法：熟记翻译场所、模板、转运 RNA 核心知识点快速排除。 答案：D 3．（2026·湖南·高考真题）某miRNA调控水稻种子休眠的机制如图所示。我国科学家发现该miRNA缺失突变体水稻的种子中赤霉素含量和穗发芽率均低于野生型。穗发芽指作物在成熟期或收获前，种子在穗上萌发的现象。下列叙述错误的是（     ） A．C蛋白抑制赤霉素在种子中积累 B．赤霉素主要在植物的幼芽、幼根和未成熟种子中合成 C．生产上应尽量选育抗穗发芽的品种 D．该miRNA与C基因的mRNA靶向结合促进种子休眠 命题情境 本题农业育种科研情境，结合 miRNA 基因沉默、植物激素调控作物性状，以基因表达调控为核心，联系生产实际穗发芽问题，属于 “分子机制 + 农业应用” 综合题型。 考点解读 核心考点：基因的表达（翻译调控）、RNA 干扰、赤霉素合成与生理功能、基因本质。 miRNA 结合 mRNA 阻断翻译，减少 C 蛋白；C 蛋白抑制赤霉素，miRNA 增多则赤霉素上升、穗发芽加剧。 解题方法 通路推导法：沿 miRNA→C 基因 mRNA→C 蛋白→赤霉素→穗发芽逻辑链推导； 生产逻辑分析法：结合穗发芽危害判断育种方向； 概念区分法：区分 miRNA 对翻译的抑制作用。 答案：D 进阶·强化演练 情境探究类 1．【前沿免疫分子研究】特殊条件下，线粒体DNA可释放到细胞质基质中发挥信号分子作用，促进带负电的cGAMP合成，进而诱导细胞抗病毒蛋白基因表达。该表达产物分泌到胞外后，与邻近细胞的膜受体结合，启动这些细胞合成抑制病毒复制的蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞 B．推测导入细胞内的外源DNA可能具有信号分子的功能 C．上述细胞合成抑制病毒复制的蛋白涉及细胞之间的信息交流 D．释放线粒体DNA的细胞内抗病毒蛋白基因的表达水平恒定不变 【答案】D 【详解】A、cGAMP带负电，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，只有脂溶性物质、不带电的小分子可以通过自由扩散跨膜，带电荷的物质无法自由扩散通过细胞膜，因此外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞，A正确； B、题干显示线粒体DNA释放到细胞质基质后可作为信号分子发挥作用，由此可推测导入细胞内的外源DNA进入细胞质基质后，也可能具有信号分子的功能，B正确； C、首先受诱导的细胞分泌表达产物，该产物与邻近细胞的膜受体结合，启动邻近细胞合成抑制病毒复制的蛋白，该过程属于细胞间通过化学信号进行的信息交流，C正确； D、释放线粒体DNA的细胞内，线粒体DNA作为信号分子会促进cGAMP合成，进而诱导抗病毒蛋白基因表达，因此该基因的表达水平会升高，并非恒定不变，D错误。 2．【航天太空植物实验】我国神舟系列飞船、问天实验舱多次搭载拟南芥开展太空生命科学实验。太空微重力环境下，拟南芥细胞内与重力信号感知相关的细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量显著改变，开花关键基因GI-CO-FT通路表达受抑制，导致开花延迟。下列相关分析正确的是（  ） A．拟南芥基因表达的过程仅发生在细胞核中 B．微重力环境通过改变拟南芥的DNA碱基序列影响基因表达 C．GI、CO、FT三种基因共同调控拟南芥开花，体现多基因控制同一性状 D．拟南芥细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量异常，不可能是表观遗传 【答案】C 【详解】A、基因表达包括转录和翻译，转录主要在细胞核，翻译在细胞质核糖体，叶绿体、线粒体中也会发生基因表达，A错误； B、题干仅体现基因表达量改变，DNA碱基序列未发生变化，B错误； C、GI、CO、FT多个基因共同调控开花性状，属于多基因控制同一性状，C正确； D、基因表达量改变、碱基序列不变，有可能属于表观遗传，D错误。 3．【生物控蚊绿色植保】我国科学家利用原核生物沃尔巴克氏菌灭蚊，该菌感染的雌蚊和雄蚊后分别产生CifA和CifB蛋白。雄蚊的CifB蛋白可阻断受精卵发育，导致与正常雌蚊交配后的受精卵不能孵化；雌蚊的CifA蛋白能与雄蚊的CifB结合解除阻断，与任何雄蚊交配后受精卵都发育成受感染的后代。下列叙述错误的是（    ） A．沃尔巴克氏菌是原核生物，其基因主要在拟核的DNA中 B．CifB蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体加工 C．沃尔巴克氏菌在雌蚊和雄蚊中合成不同蛋白质，体现了基因的选择性表达 D．感染的雄蚊后代体内沃尔巴克氏菌仍能合成CifB，可长期控制蚊子的数量 【答案】C 【详解】A、沃尔巴克氏菌是原核生物，没有成形的细胞核，其遗传物质主要是拟核处的大型环状DNA，基因是有遗传效应的DNA片段，因此其基因主要位于拟核的DNA中，A正确； B、CifB是原核生物沃尔巴克氏菌合成的蛋白质，原核生物仅含核糖体这一种细胞器，没有内质网和高尔基体，因此该蛋白在核糖体合成后不需要经过内质网、高尔基体的加工，B正确； C、在雌蚊和雄蚊中的沃尔巴克氏菌是不同的个体，合成不同蛋白质不能体现基因的选择性表达，C错误； D、雌蚊的CifA蛋白能与雄蚊的CifB结合解除阻断，与任何雄蚊交配后受精卵都发育成受感染的后代，感染的雄蚊后代体内沃尔巴克氏菌仍能合成CifB，可长期控制蚊子的数量，D正确。 4．【肿瘤医学前沿研究】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。 5．【蛋白质工程科研】2025年底，中国科学院研究人员开发出高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2。该蛋白研究团队以红色荧光蛋白mScarlet3为起始模板，根据已知的蛋白质三维结构信息，锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点，通过定点突变和系统性组合优化，获得光稳定性比原始蛋白提升29倍的突变体，为活细胞超分辨成像提供了更先进的标记工具。下列叙述错误的是（　　） A．该研究通过随机诱变产生大量突变体后再进行筛选 B．研究团队依据蛋白质的三维结构信息进行定点突变，这属于蛋白质工程的范畴 C．将合成mScarlet3 - S2的基因进行改造，然后再导入宿主细胞并表达获得该蛋白 D．高性能红色荧光蛋白mScarlet3 - S2的合成过程依然遵循中心法则 【答案】A 【详解】A、题干明确说明研究人员是先锁定影响光稳定性的关键氨基酸位点，再进行定点突变和组合优化，并非通过随机诱变产生大量突变体后筛选，A错误； B、蛋白质工程以蛋白质的结构规律和功能关系为基础，通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造，该研究依据蛋白质三维结构信息进行定点突变，属于蛋白质工程的范畴，B正确； C、蛋白质工程的操作对象是基因，需要先对编码mScarlet3 - S2的基因进行改造，再导入宿主细胞中表达获得目标蛋白，C正确； D、高性能红色荧光蛋白的合成需要经过转录和翻译过程，遗传信息的传递路径依然遵循中心法则，D正确。 6．【人体昼夜节律生理】褪黑素是哺乳动物重要的昼夜节律调节剂，视网膜中的感光细胞所受到的刺激会影响褪黑素的合成。图中①~④表示基因指导蛋白质合成的某些过程，mRNA和circ-RNA会竞争性结合相应的miRNA来调节褪黑素的合成，甲硫氨酸腺苷转移酶是合成褪黑素的关键酶之一，下列叙述错误的是（　　） A．图中①②③过程表示遗传信息的转录，④过程表示遗传信息的翻译 B．mRNA结合miRNA形成双链RNA后，mRNA仍能作为模板参与遗传信息的翻译 C．长期熬夜会干扰人体的昼夜节律，可能会导致睡眠障碍、情绪波动等问题 D．褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，通常在夜间达到高峰 【答案】B 【详解】A、题图中①②③过程是以DNA为模板合成三种RNA的过程，即转录过程，④过程是以RNA为模板合成甲硫氨酸腺苷转移酶的过程，表示遗传信息的翻译过程，A正确； B、mRNA与miRNA结合形成双链RNA，阻止了核糖体与mRNA的结合，mRNA不能作为模板参与遗传信息的翻译，B错误； C、由题图可知长期熬夜，视网膜接受光刺激增加，会促进①过程，抑制③过程，导致合成的褪黑素减少，而由题意可知，褪黑素对昼夜节律调节具有关键作用，因此其减少会干扰人体的昼夜节律，可能导致睡眠障碍和情绪波动等问题，C正确； D、由题图可知，黑暗条件下，促进③过程，抑制①过程，使mRNA增多，促进甲硫氨酸腺苷转移酶的合成，使褪黑素合成增多：白天有光时，促进①过程，抑制③过程，使褪黑素的合成减少，与黑暗时刚好相反，即褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，在夜间分泌多，白天分泌少，通常在夜间达到高峰，D正确。 7．【新型 RNA 翻译新发现】我国科学家发现环状RNA可进行3'→5'的“反向翻译”，产生一类全新的蛋白质(BT蛋白)。“反向翻译”中起始密码子为5'-GUA-3'。研究表明，BT蛋白的氨基酸序列及空间结构与传统“正向翻译”的蛋白质差异显著。下列相关叙述错误的是（　　） A．与转录过程相比，翻译过程特有的碱基配对方式是U—A B．“反向翻译”与传统“正向翻译”的起始密码子不同 C．BT蛋白独特的序列和空间结构可能使其具有独特的功能 D．“反向翻译”中遗传信息的流动过程不属于中心法则 【答案】D 【详解】A、转录过程中碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程中碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，因此，与转录过程相比，翻译过程特有的碱基配对方式是U-A，A正确； B、“正向翻译”的起始密码子是5'-GUA-3'，与传统“正向翻译”的起始密码子为5'-AUG-3'不同，B正确； C、BT蛋白与传统“正向翻译”的蛋白质结构差异显著，由结构与功能可见知，BT蛋白独特序列和空间结构很可能使其有独特的功能，C正确； D、“反向翻译”是传递信息RNA流向蛋白质的过程，仍然需属于中心法则的内容，D错误。 8．【古文传统文化生物】“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”出自《晏子使楚》，该典故用于比喻环境对人的影响。但实际上枳和柑橘是同科不同属的两种植物，因枳耐寒性、耐旱性较强，根系较发达，常用作柑橘嫁接的砧木。以下相关说法中错误的是（     ） A．将淮南的柑橘移栽到淮北，柑橘会因为基因选择性表达而逐渐演化为枳 B．若某个柑橘植株发生基因突变产生了耐寒基因，不能表明柑橘发生了进化 C．橘“生于淮北则为枳”的原因可能是移栽嫁接植物不适应寒冷气候，只有砧木存活 D．柠檬与柑橘为同属植物，其DNA序列差异比枳与柑橘的差异小，三种植物都有共同祖先 【答案】A 【详解】A、枳和柑橘是同科不同属的两个不同物种，遗传物质存在显著差异，基因选择性表达是同一生物体内基因的选择性调控，不会改变生物的遗传物质本质，无法使柑橘演化为另一物种枳，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，仅单个柑橘植株发生基因突变，无法确定种群的基因频率是否发生改变，因此不能表明柑橘发生了进化，B正确； C、枳耐寒性强，作为柑橘嫁接的砧木，淮北温度较低，不耐寒的柑橘接穗易死亡，而耐寒的枳（砧木）可存活生长，因此“生于淮北则为枳”可能是该原因导致，C正确； D、生物分类单位越小，亲缘关系越近，DNA序列差异越小。柠檬与柑橘同属，亲缘关系比同科不同属的枳和柑橘更近，因此柠檬与柑橘的DNA序列差异更小，三种植物都由共同祖先进化而来，D正确。 9．【基因组肿瘤防控基础研究】(多选)研究发现，细胞中存在一种“守护者”蛋白KCTD10.当DNA复制与转录在同一条模板链上“相向而行”时，KCTD10可激活CUL3酶，促使转录机制暂时解离，从而避免DNA损伤。若细胞缺失KCTD10，基因组不稳定性升高，突变积累，肿瘤发生率显著上升。下列叙述错误的是（     ） A．KCTD10调控转录暂停，体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节 B．KCTD10缺失后，细胞中mRNA的种类和数量均不变，但DNA突变率升高 C．翻译过程也需要遵循碱基互补配对原则，且与复制共用同一模板链 D．KCTD10通过阻止DNA双链解开，降低复制与转录的“碰撞”概率 【答案】BCD 【详解】A、KCTD10可在DNA复制和转录出现相向运行的冲突时，调控转录暂时暂停，避免二者碰撞引发DNA损伤，保障两个过程有序进行，体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节，A正确； B、KCTD10缺失后，转录无法正常暂停，一方面转录过程会受复制的干扰，另一方面DNA突变率升高，突变的基因也会改变转录产物，因此细胞中mRNA的种类和数量会发生变化，并非保持不变，B错误； C、翻译过程的模板是mRNA，遵循mRNA与tRNA的碱基互补配对原则，DNA复制的模板是DNA的两条链，二者不存在共用模板链的情况，C错误； D、根据题干信息，KCTD10的作用是促使转录机制暂时解离以降低碰撞概率，并非阻止DNA双链解开，DNA复制和转录都需要解开DNA双链才能进行，D错误。 10．【水稻基因编辑热带育种（海南本地农业）】水稻抽穗期是决定其季节和区域适应性的关键农艺性状，直接影响水稻的产量与种植范围。Hd6基因编码酪蛋白激酶CK2α亚基，在长日照条件下会延迟开花时间。科研人员以优质食味但生育期偏长的晚粳稻品种“南粳46”（NJ46）为材料，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Hd6基因进行编辑，以缩短其生育期，扩展其种植区域。 (1)CRISPR/Cas9系统是一种常用的基因组编辑技术，其机制如图1所示，Cas9蛋白的作用相当于________酶。为将靶向Hd6基因的sgRNA编码序列插入图2所示载体，需在其两端添加________酶识别序列；图2载体中①为编码________的DNA序列。 注：LB、RB分别是T-DNA的左右边界；HP为潮霉素抗性基因；OsU3为启动子，主要驱动小RNA的转录 (2)通过________方法将CRISPR-Cas9重组Ti质粒导入水稻细胞，为了筛选成功转化的细胞，在培养基中添加________。 (3)研究人员对获得的突变类型进一步分析，发现有3种纯合突变类型，将其分别与野生型水稻杂交得F1，F1自交获得F2。各组F2中早抽穗∶正常抽穗均接近1∶3，据此判断该早抽穗突变性状为________；进一步对3种突变体的Hd6蛋白序列分析发现，突变体蛋白均短于野生型，推测可能的原因是：________________________________。 (4)若将CRISPR/Cas9编辑获得的Hd6功能缺失早抽穗水稻应用于大田生产与商业化推广，还需考虑的问题有：________________________。 【答案】(1) 限制酶 BsaI Cas9蛋白 (2) 农杆菌转化（法） 潮霉素 (3) 隐性性状 Hd6 基因发生突变，导致转录形成的 mRNA 提前出现终止密码子，翻译提前终止，形成短于野生型的蛋白质 (4)突变体的产量及其他农艺性状是否受到影响（如长势株高、食味值等）；基因编辑技术的安全性，如转基因植株是否含有外源基因、外源基因是否会扩散或对环境造成不良影响等 【详解】（1）Cas9蛋白可切割DNA特定序列，作用与限制性核酸内切酶（限制酶）一致；根据图2，sgRNA需要插入到驱动小RNA转录的OsU3启动子下游，该位置的酶切位点为BsaⅠ，因此目的片段两端需要添加BsaⅠ的识别序列；CRISPR/Cas9系统需要同时表达Cas9蛋白和sgRNA，OsU3负责驱动sgRNA转录，因此图中启动子驱动的①是Cas9蛋白的编码序列。 （2）将重组Ti质粒导入植物细胞，常用方法是农杆菌转化法；该载体的标记基因为潮霉素抗性基因，因此培养基中添加潮霉素即可筛选出成功转化的细胞。 （3）F2中早抽穗：正常抽穗≈1:3，符合一对等位基因的隐性性状分离比，因此早抽穗为隐性突变；蛋白质变短是因为基因编辑导致Hd6基因结构改变，mRNA提前出现终止密码子，翻译提前终止，最终肽链长度缩短。 （4）商业化推广基因编辑作物，需要从突变体的产量及其他农艺性状（如长势株高、食味值等）是否受到影响的角度考虑：需要确认基因编辑技术的安全性，如转基因植株是否含有外源基因、外源基因是否会扩散或对环境造成不良影响等。 11．【狂犬病毒转基因动物实验】狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。科研人员利用基因工程技术获得转EDAL基因小鼠，在被RABV入侵的转基因小鼠细胞内，RABV会被溶酶体降解释放出RNA，进而诱导EDAL基因产生一种长链非编码RNA（EDAL），EDAL能够显著抑制RABV的增殖，部分机制如图所示。其中EZH2是一种组蛋白甲基转移酶；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录。回答下列问题： (1)图中①过程为________，②过程中Pep411RNA的作用是_______。 (2)已知Pep411蛋白含有68个氨基酸，则Pcp411基因中碱基数量_______（填“大于”、“等于”或“小于”）414个。 (3)研究发现，EDAL，能够与EZH2特异性结合，从而遮掩EZH2的T309位点，影响T309位点的修饰。若携带T309位点氨基酸的tRNA上反密码子为5′－AGU－3′，则T309位点的氨基酸为_______。（相关密码子：UGA终止、硒代半胱氨酸；AGU、UCA丝氨酸；ACU苏氨酸） (4)据题意可知，③过程中Pep411基因的碱基序列_______（填“发生了”或“未发生”）改变，该基因的表达会受到_________（填“促进”或“抑制”）。 (5)综上分析，图中A、B两处的作用分别表现为_______、_______（填“促进”或“抑制”）。 【答案】(1) 转录 作为模板指导合成Pep4l1蛋白 (2)大于 (3)苏氨酸 (4) 未发生 抑制 (5) 抑制 促进 【分析】结合题图可知，被RABV入侵的转基因小鼠细胞内，RABV会被溶酶体降解释放出RABVRNA，进而诱导EDAL基因的转录，得到的EDAL会与E酶结合并抑制其被修饰，未经修饰的E酶会被降解。 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录，而甲基化会影响基因表达，结合题意可知，经修饰后的E酶进入细胞核后，通过促进P基因启动子甲基化，影响P基因的转录；P蛋白的合成需要以mRNA为模板，由于基因甲基化后mRNA的合成减少，故P蛋白的合成量降低，导致P蛋白对RABV释放（出芽）的抑制作用减弱，最终导致更多子代RABV成功逃逸，而转EDAL基因小鼠细胞内该过程明显减弱。 【详解】（1）由题意可知，EDAL是一种长链非编码RNA，因此可知①过程为转录过程。图中②过程为翻译，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，在该过程中，Pep4l1RNA作为模板指导合成Pep4l1蛋白，即这里的Pep4l1RNA起到了mRNA的作用。 （2）已知Pap411蛋白含有68个氨基酸，在考虑终止密码子的情况下，可知mRNA上含有69个密码子，密码子是指mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，因此可知mRNA上含有69×3=207个碱基，则其对应的DNA上的碱基数是207×2=414个。由于基因中存在非编码区（启动子、终止子等）以及编码区中内含子等不编码氨基酸的序列，所以Pap411基因中碱基数目大于414个。 （3）若携带T309位点氨基酸的tRNA上反密码子为5′－AGU－3′，根据碱基互补配对原则（反密码子与密码子互补配对），则T309位点的密码子为5′－UCA－3′，即5′－ACU－3′，对应的氨基酸为苏氨酸。 （4）从图中可知，②过程中Pep4l1基因的碱基序列没有发生改变（只是基因启动子区域发生了甲基化），所以Pep4l1基因未发生突变。基因启动子区域甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制基因的表达，所以其表达会受抑制。 （5）由图可知EZH2是一种组蛋白甲基转移酶，T309位点修饰后的EZH2可导致Pcp411基因启动子区域甲基化，因此B为促进作用。由题意可知，EDAL能够显著抑制RABV的增殖，而图中可知Pcp411蛋白可抑制RABV增殖，因此可知EDAL的作用是促进Pcp411基因的表达，可通过抑制Pcp411基因启动子区域甲基化，从而促进Pcp411基因的表达，即EDAL通过A（抑制)EZH2的修饰，抑制Pcp411基因甲基化。 12．【国产新冠疫苗工程技术】国内已上市新冠肺炎疫苗概况 Table 1 Overview of COVID-19 vaccines licensed in China 疫苗名称 Vaccine 类型 Type 研发单位 Developer 上市时间 Time to market 总体保护率 Overall protective fficacy 中/重症保护率Eficacy against moderate to severe diease 不良反应 Adverse reactions BBIBP-CorV 灭活苗 北京生物制品研究所 中国疾病预防控制中心 2020.12.30 79.34% 100% 注射部位疼痛红肿、疲劳、发热等，症状轻微。无与疫苗相关的严重不良事件 新冠肺炎灭活苗 活疫苗 武汉生物制品研究所 病毒研究所 2021.02.25 72.51% 100% Ad5-nCoV Ad5腺病毒载体疫苗 康希诺生物 军事医学科学院 2021.02.25 57.50% 91.70% CoronaVac 灭活苗 北京科兴中维 2021.02.05 67.00% 89.00% ZF2001 二聚体亚单位S疫苗 中国科学院微生物研究所、智飞生物 2021.03.10 81.43% 100% (1)如图疫苗制备途径1-4中，表1的BBIBP-CorV疫苗的制备途径是___________，ZF2001蛋白疫苗的制备途径可能是___________。 (2)Ad5-nCoV疫苗的制备采用了___________（填技术或工程名称），运载体是___________。注入人体后会在人体内表达新冠病毒S蛋白，因此该载体携带的目的基因是___________。 (3)美国辉瑞公司制备的BNT162b2疫苗为mRNA疫苗，即上图中的疫苗___________，其制备过程为___________（用图中数字编号）。分别描述Ad5-nCoV疫苗和BNT162b2疫苗在人体内表达的过程___________。 (4)已知S蛋白基因长度为4.5kb（1kb=1000碱基对），理论上其表达出的一条多肽链含有___________个氨基酸（考虑终止密码子）。 【答案】(1) 1 2和3 (2) 转基因技术/基因工程 Ad5腺病毒 S蛋白基因 (3) 4 ①②③⑦ Ad5-nCoV疫苗是DNA疫苗，在人体内需要先转录出RNA再翻译出病毒的抗原蛋白，而BNT16b2疫苗是RNA疫苗，可直接制译出抗原蛋白。 (4)1499 【分析】疫苗是将病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。 【详解】（1）表1的BBIBP-CorV疫苗属于灭活苗，图中获得全病毒后通过途径1可制备灭活病毒疫苗，说明BBIBP-CorV疫苗的制备途径是1。ZF2001蛋白疫苗属于二聚体亚单位S疫苗，获取病毒中的抗原蛋白，即S抗原蛋白，然后将其制备成疫苗，图中途径2和途径3制备的均为蛋白疫苗。 （2）Ad5-nCoV疫苗属于DNA疫苗，其制备流程为：以S蛋白基因为目的基因，Ad5腺病毒为载体，构建重组病毒，将重组病毒制成疫苗，注入人体后使得其以产生S蛋白，引起人体的特异性免疫，该制备过程采用了转基因技术（基因工程），运载体为Ad5腺病毒，携带的目的基因是S蛋白基因。 （3）BNT162b2疫苗为mRNA疫苗，即核酸疫苗，即图中的疫苗4，图中疫苗4的制备思路为直接将含有目的基因（S蛋白基因）的重组质粒直接注入到人体内，利用自身细胞合成S蛋白，刺激人体产生相应抗体，其制备过程为①②③⑦。Ad5-nCoV疫苗属于DNA疫苗，最终发挥作用的是S蛋白，BNT162b2疫苗属于mRNA疫苗，也需在人体内合成S蛋白才能发挥作用，因此两者在人体内表达区别是Ad5-nCoV疫苗需要在人体内先转录出RNA再翻译出病毒的抗原蛋白，而BNT16b2疫苗是RNA疫苗，可直接制译出抗原蛋白。 （4）已知S蛋白基因长度为4.5kb（1kb=1000碱基对），即模板链长度为4.5×1000个碱基，转录出的mRNA碱基数最多为4.5×1000个碱基，若考虑终止密码子，终止密码子不决定氨基酸，理论上其表达出的一条多肽链含有的氨基酸个数为4.5×1000÷3-1=1499个。 13．【生菜高产分子育种】生菜（2n）的株型与叶片之间的夹角有关，株型会影响光能捕获与空间利用，培育株型紧凑、耐密植的生菜品种可提高产量。为研究生菜叶夹角的遗传机制，科研人员用小叶角、大叶角的植株进行杂交，结果见图1。回答下列问题： (1)杂交结果说明，控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循________定律。缺体指缺失某一条染色体的植株。用纯合小叶角1~6号染色体缺体（每种缺体仅缺失1条染色体）分别与大叶角植株进行杂交，观察F1的表型，确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上，预期的杂交结果为_______。 (2)LsOFP6a 基因编码的OFP6蛋白能调控叶夹角。敲除LsOFP6a基因后植株从小叶角转变为大叶角，大叶角植株转入LsOFP6a基因后恢复为小叶角。OFP6蛋白对叶夹角的大小具有_______（填“正向”或“负向”）调节作用。对小叶角、大叶角植株的LsOFP6a基因进行测序，发现其中一个碱基发生改变，见图2。大叶角植株的OFP6蛋白功能失活，原因是_______。 注：AUG为起始密码子，UAA为终止密码子。 (3)LsCKX5a 基因能促进细胞分裂素的合成，LsYAB1基因能抑制叶片远轴面细胞的伸长。转录因子BLH2与启动子元件TGACAW结合后促进LsCKX5a基因的表达，同时也抑制LsYAB1基因的表达。研究发现，OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性，机制见图3。相比小叶角植株，大叶角植株叶片细胞分裂素的含量和叶片远轴面细胞的长度的变化分别是________（填“增多”或“减少”）、_______（填“变长”或“变短”），从而导致叶片散开。 (4)研究发现，水稻也有LsOFP6a基因。基于上述LsOFP6a基因功能与株型的研究，从调控基因表达的角度分析，________可能更有利于促进水稻生长，从而提高产量。 【答案】(1) 分离 用纯合小叶角2号染色体缺体与大叶角植株杂交后，F1中小叶角植株与大叶角植株的比例约为1：1（或F1 出现大叶角植株）；用其他缺体杂交后，F1全为小叶角植株 (2) 负向 大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换，使终止密码子提前出现，导致OFP6蛋白的氨基酸数量减少，其构象发生改变而失活 (3) 增多 变长 (4)促进水稻LsOFP6a基因的表达 【详解】（1）分析题图1，F1自交得到F2的表型比为3:1，说明控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循分离定律。亲本小叶角与大叶角进行杂交，F1全为小叶角，说明小叶角对大叶角为显性；若要确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上，可将2号染色体缺体的基因型可视为AO，与大叶角植株（aa）杂交，F1中小叶角植株与大叶角植株的比例约为1：1。其他缺体的2号染色体均正常，基因型可视为AA，与大叶角植株（aa）杂交，F1全为小叶角植株。 （2）敲除LsOFP6a基因会使小叶角植株（叶夹角较小）转变为大叶角（叶夹角较大），大叶角植株转入 LsOFP6a 基因可恢复紧凑株型，说明OFP6蛋白对叶夹角大小有负向调节作用。分析题图2可知，大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换，该位点突变为TAA，经转录后形成UAA，而UAA为终止密码子，故大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换，使终止密码子提前出现，导致OFP6蛋白的氨基酸数量减少，其构象发生改变而失活。 （3）OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性，大叶角植株的OFP6蛋白失活，不能与转录因子BLH2正常结合。大叶角植株内转录因子BLH2可促进LsCKX5a基因的表达，使叶片细胞分裂素的含量增多；转录因子BLH2对LsYAB1 基因表达的抑制作用增强，解除了叶片远轴面细胞伸长受到的抑制作用，所以叶片远轴面细胞的长度变长。 （4）LsOFP6a 基因表达会使植株表现为紧凑型、耐密植的株型。从调控基因表达的角度分析，促进水稻LsOFP6a 基因的表达可能更有利于促进水稻生长，提高产量。 14．【水稻高产粒型遗传研究】水稻粒长和粒重是影响产量的重要性状，科研人员用突变型（长粒水稻）和野生型（正常粒水稻）进行粒长遗传机制的研究，杂交过程及结果如下图。 (1)长粒与正常粒是一对__________，F2的长粒中纯合子的比例为__________。 (2)将F1与野生型杂交，此杂交方式称为__________，由此可推知F1的__________。 (3)研究表明，水稻粒长同时受到基因C和基因Os的调控。科研人员推测，基因C的表达产物可降解基因Os的表达产物。为证实这一推测，科研人员以野生型水稻为实验材料，设计下表所示实验。 组别 处理方式 籽粒平均长度 1 不处理 正常长度 2 仅敲除基因C 比野生型短 3 仅敲除基因Os 比野生型长 上述结果表明，基因C的产物对水稻粒长起_____________作用。对上述组别还应检测的指标为__________，方可为推测提供支持证据。 (4)已知调控细胞周期的基因B可促进细胞分裂，基因Os的表达产物可结合基因B的启动子，进而调控其表达。综上所述，请阐述在突变型水稻粒长的调控过程中，基因C、基因Os和基因B的作用关系________________________________________。 【答案】(1) 相对性状 1/3 (2) 测交 配子种类及其比例 (3) 促进 基因C和基因Os的表达产物量 (4)基因C的表达产物通过降解基因Os的表达产物，解除基因Os的表达产物对基因B表达的阻遏，进而促进细胞分裂，最终导致籽粒增大 【详解】（1）长粒与正常粒是同种生物同一性状的不同表现形式，根据相对性状的定义，可知长粒与正常粒是一对相对性状。 由F2中长粒：正常粒=3:1，可判断长粒为显性性状，F1为杂合子，设为Aa，那么F2的长粒基因型及比例为AA：Aa=1:2，其中纯合子AA的比例为1/3。 （2）将F1与野生型（隐性纯合子）杂交，这种杂交方式称为测交。 测交可用于推测F1产生配子的种类及比例，进而可推知F1的基因型（或基因组成）。 （3）根据组别2仅敲除基因C，籽粒平均长度比野生型短，可知基因C的产物对水稻粒长起促进作用。 因为科研人员推测基因C的表达产物可降解基因Os的表达产物，所以对上述组别还应检测的指标为基因C和基因Os的表达产物量，若敲除基因C的组基因Os表达产物量高于野生型，敲除基因Os的组基因Os表达产物量低于野生型，即可为推测提供支持证据。 （4）已知调控细胞周期的基因B可促进细胞分裂，基因Os的表达产物可结合基因B的启动子进而调控其表达，结合前面基因C对基因Os的作用，在突变型水稻粒长的调控过程中，基因C、基因Os和基因B的作用关系为：基因C的表达产物通过降解基因Os的表达产物，解除基因Os的表达产物对基因B表达的阻遏，进而促进细胞分裂，最终导致籽粒增大。 图表分析类 1．【DNA 甲基化调控转录】研究发现，斑马鱼胚胎发育中dazl基因的启动子区域甲基化水平与其表达量呈负相关。为验证此发现，科研人员测定了不同发育阶段斑马鱼胚胎dazl基因启动子甲基化程度及mRNA含量，结果如表所示。进一步研究发现，用DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂处理受精后0小时的胚胎，dazl基因表达量显著升高。据此分析正确的是（    ） 胚胎发育阶段 甲基化程度（%） mRNA相对含量 受精后0小时 85.2 1.0 受精后6小时 72.4 3.8 受精后12小时 58.1 8.9 受精后24小时 41.3 16.5 A．甲基化直接改变dazl基因的碱基序列，导致其无法转录 B．甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，但不影响翻译产物的量 C．随着胚胎发育，dazl基因启动子甲基化程度降低，dazl基因表达增强 D．DNMT抑制剂处理后使dazl基因表达量显著升高，说明基因表达量由甲基化水平决定 【答案】C 【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，不改变dazl基因的碱基序列，仅通过抑制启动子功能影响转录，A错误； B、甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，会导致转录产生的mRNA含量减少，mRNA是翻译的模板，因此翻译产物的量也会减少，B错误； C、由表格数据可知，随着胚胎发育时间增加，dazl基因启动子甲基化程度逐渐降低，对应的mRNA相对含量逐渐升高，说明dazl基因表达增强，C正确； D、DNMT抑制剂处理使dazl基因甲基化水平降低、表达量升高，只能说明甲基化水平是基因表达量的调控因素之一，基因表达量还受转录因子、环境等其他因素调控，并非由甲基化水平决定，D错误。 2．【基因突变间接控性状】孟德尔的高茎性状由Le基因控制，该基因编码的赤霉素3β-羟化酶参与赤霉素活化，影响茎秆伸长。分析野生型Le、普通矮秆le、极矮秆led的基因序列及其编码的氨基酸序列如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．野生型Le基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制茎高性状 B．对比野生型，le基因的mRNA第229位密码子3'端的G变为A C．led突变体酶肽链变短的原因是mRNA上提前出现终止密码子 D．从表型推测，极矮秆led的赤霉素3β-羟化酶活性低于普通矮秆 【答案】B 【详解】A、题意显示，孟德尔的高茎性状由Le基因控制，该基因编码的赤霉素3β-羟化酶参与赤霉素活化，影响茎秆伸长，说明基因通过控制酶的合成来影响代谢，进而影响茎高性状，A正确； B、根据题意，模板链的碱基编号从3 ′ 端开始计数，第229位氨基酸对应密码子的三个碱基，对应模板链位置为3×(229−1)+1=685位，即le突变的第685位碱基，是模板链上该密码子对应区域的3 ′ 端第一个碱基；根据碱基互补配对和反向平行的特点，模板链该位置对应mRNA第229位密码子5 ′ 端的碱基：模板链原碱基为C，对应mRNA为G，突变后模板链为T，对应mRNA为A，即密码子5 ′ 端的G变为A，B错误； C、led第376位缺失一个C，移码突变，导致后面读码改变，使mRNA上提前出现终止密码，所以肽链变短，C正确； D、Le基因编码的赤霉素3β-羟化酶参与赤霉素活化，影响茎秆伸长，据此推测，极矮秆led的赤霉素3β-羟化酶活性低于普通矮秆，因而赤霉素含量低，进而表现极矮杆，D正确。 3．【RNA 干扰抑制翻译】胰腺癌细胞中Collα1基因能表达出一种特异性胶原蛋白，若将特定的dsRNA（双链RNA）导入癌细胞，会导致该蛋白无法合成，从而减慢癌症进展，增强抗肿瘤免疫反应，如图为基本机理。下列叙述正确的是（　　） A．图中过程②作用的化学键是磷酸二酯键 B．图中过程①需RNA聚合酶为磷酸二酯键的形成提供活化能 C．dsRNA中的碱基序列与Collα1基因中的碱基序列完全相同 D．dsRNA通过影响基因的翻译，进而导致特异性胶原蛋白无法合成 【答案】D 【详解】A、图中过程②作用的化学键是氢键，A错误； B、酶的作用机制是降低化学反应的活化能，B错误； C、dsRNA最终是和Collα1基因转录出的mRNA互补结合，从而导致mRNA降解，所以dsRNA的碱基序列是和该基因的mRNA序列互补，和基因（DNA）的碱基序列是互补配对的关系，并非完全相同，C错误； D、dsRNA 最终导致Col1a1的 mRNA 被降解，mRNA 是翻译的模板，模板被降解后，翻译过程无法进行，胶原蛋白就无法合成，D正确。 4．【操纵子转录调控】某操纵子包含调节基因、启动子、操纵基因和两种酶的编码基因，如下图所示。有代谢物X时，调节基因所编码的阻遏蛋白不能与操纵基因结合，编码基因正常转录；缺乏代谢物X时，阻遏蛋白结合到操纵基因上，抑制编码基因转录。现有甲、乙、丙、丁四种该操纵子的单一位点突变体，分别有下表所示效应，“+”表示产生相应的酶，“—”表示不能产生相应的酶。下列说法错误的是（    ） 调节基因 启动子 操纵基因 编码酶1基因 编码酶2基因 有X 无X 个体类型 酶1 酶2 酶1 酶2 甲 — — — — 乙 + + + + 丙 + — — — 丁 — + — — 野生型 + + — — A．编码酶1、酶2的基因共用同一启动子 B．甲可能是启动子发生突变，突变后RNA聚合酶无法与该操纵子结合 C．乙一定是操纵基因发生突变，突变后阻遏蛋白不再与之结合 D．丙、丁分别为酶2基因和酶1基因发生突变 【答案】C 【详解】A、野生型有代谢物X时酶1、酶2同时产生，无X时同时不产生，说明两个编码基因的转录同步，共用同一启动子，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，若启动子突变导致RNA聚合酶无法结合，无论是否有X，下游基因都不能转录，两种酶都无法合成，与甲的表型一致，B正确； C、乙无论是否有X都能产生两种酶，说明阻遏机制失效，可能是操纵基因突变导致阻遏蛋白无法结合，也可能是调节基因突变导致合成的阻遏蛋白功能异常，无法结合操纵基因，C错误； D、丙有X时可合成酶1但不能合成酶2，丁有X时可合成酶2但不能合成酶1，说明二者的转录调控正常，仅对应酶的编码基因发生突变，即丙为酶2基因突变、丁为酶1基因突变，D正确。 5．【光控基因表达系统】研究人员对乳糖操纵子进行改造后，阻遏蛋白结构能在蓝光调控下发生改变，如图所示。其中P为启动子，O为操纵基因，GFP为荧光蛋白基因。下列叙述正确的是（    ） A．蓝光调控的原理是蓝光改变了阻遏蛋白的氨基酸排列顺序 B．黑暗条件下阻遏蛋白与O结合，阻碍RNA聚合酶与P结合 C．蓝光条件下阻遏蛋白与O结合更紧密，GFP基因表达正常 D．在实际生产过程中，可将GFP基因换成某种目的蛋白基因 【答案】D 【详解】A、蓝光仅改变阻遏蛋白的空间结构，不会改变阻遏蛋白的氨基酸排列顺序，A错误； B、黑暗条件下，阻遏蛋白不结合操纵基因O，下游基因正常表达，不会阻碍RNA聚合酶与P结合，B错误； C、蓝光条件下阻遏蛋白构象改变，会与O结合紧密，阻碍RNA聚合酶与P结合，GFP基因无法正常表达，C错误； D、该系统是蓝光调控的基因表达系统，GFP是报告基因，实际生产中可将GFP替换为目的蛋白基因，实现蓝光调控目的基因的表达，D正确。 6．【环境引发表观遗传】研究发现，C1蛋白表达异常会引发近视。为探究其原因科学家做了如下实验：实验组小鼠做单眼形觉剥夺（MD）4周，出现近视眼（记作MD-T），再形觉剥夺恢复（1周），视觉有恢复，另一只眼为对侧对照眼（记作MD-C）。对照组小鼠同步常态饲养（记作NC51）。实验中检测了C1基因序列、甲基化水平及mRNA转录水平，部分结果如下。（单眼形觉剥夺是在视觉发育关键期内，单侧眼睛因物理遮挡导致正常视觉输入被阻断，引发视觉异常的现象）。下列分析错误的是（　　） 组别 甲基化水平（相对值） mRNA转录水平（相对值） MD-T（近视眼） 18.2±1.3 0.32±0.05 MD-C（对侧对照眼） 5.1±0.8 0.91±0.08 NC51组（野生型） 4.8±0.7 0.95±0.07 MD-T恢复视觉 5.3±0.9 0.88±0.06 A．若MD-T组与NC51组的C1基因序列相同，则可以排除基因突变的可能 B．C1基因甲基化水平影响其转录水平引发近视，说明近视眼属于表观遗传 C．MD-T组恢复视觉说明C1基因的表观遗传修饰是可逆的，假性近视可能恢复 D．单眼形觉剥夺引发近视的实验体现了环境对基因表达的调控 【答案】B 【详解】A、若MD-T组与NC51组的C1基因序列相同，说明近视发生并非由基因突变引起，可排除该因素，A正确； B、表观遗传需满足"可遗传性"特征（即可传递给子代），实验中近视由环境因素（单眼形觉剥夺）引发，且恢复视觉后甲基化水平与转录水平均恢复正常，未涉及可遗传，不符合表观遗传特征，B错误； C、MD-T组恢复视觉后，甲基化水平（5.3）和mRNA转录水平（0.88）均恢复至接近NC51组（4.8和0.95），说明表观遗传修饰可逆，支持假性近视可恢复的观点，C正确； D、单眼形觉剥夺（环境因素）通过改变C1基因甲基化水平调控其转录，体现了环境对基因表达的调控作用，D正确。 故选B。 7．【乳糖操纵子协同表达】原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的，大肠杆菌乳糖操纵子依次包括调节基因、启动部位、操纵基因和3个结构基因（1acZ、lacY、lacA），如图所示，实验发现当存在乳糖时，细胞可表达出图示3种酶。据图分析错误的是 A．RNA聚合酶与DNA一个启动部位结合后，可能有多个基因会被同时转录 B．若阻断①过程，推测细胞内可表达出图示3种酶 C．③过程由tRNA来认读密码子 D．②③过程几乎同步发生 【答案】C 【分析】根据图示，①②为转录，③表示翻译，图中显示，调节基因表达形成的阻遏物会与操纵基因结合，从而阻断结构基因（lacZ、lacY、lacA）的转录，若存在乳糖，则乳糖与阻遏物结合，结构基因能正常转录，据此分析。 【详解】A. 当 RNA 聚合酶与启动部位相结合时，包括一个或者几个基因的 DNA 片段的双螺旋解开，因此可能启动多个基因同时转录，A正确； B. 若阻断①过程，则没有阻遏物的存在，结构基因能够正常表达出3种酶，B正确； C. ③为翻译过程，该过程中认读密码子的结构是核糖体，C错误； D. 原核细胞中，转录和翻译几乎同步发生，D正确。 【点睛】本题考查基因的表达，意在考查学生能从题干材料中获取相关信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力，解答本题的关键是正确理解图中基因表达过程和乳糖之间的关系。 8．【植物基因选择性表达】乙烯是一种气体植物激素，其部分合成途径如图所示。某植物中存在4种编码ACC合成酶的ACS基因（ACS1、ACS2、ACS3、ACS4），研究人员检测了它们在该植物不同器官中及盐胁迫条件下根中的相对表达量，结果如表。下列叙述错误的是（    ） 基因 根 茎 叶 花 果实 盐胁迫 ACS1 1.2 0.8 0.5 3.5 2.8 1.8 ACS2 0.6 1.0 1.5 2.2 4.0 4.8 ACS3 2.0 0.7 0.6 0.9 1.1 1.2 ACS4 0.4 2.5 3.0 1.8 0.7 0.9 A．高等植物的各个器官都能产生乙烯 B．ACS基因表达产物能催化S-腺苷甲硫氨酸生成ACC C．由表可知，盐胁迫下ACS1、ACS2和ACS4基因在根中的相对表达量均升高 D．由表可知，果实中的这4种ACS基因相对表达量均大于叶中的 【答案】D 【详解】A、乙烯广泛存在于多种植物的组织中，成熟的果实中更多，具有促进果实成熟的作用，即乙烯在植物的各个部位均可合成，A正确； B、从上方的乙烯合成途径图可以明确看到，ACC合成酶的作用是催化S-腺苷甲硫氨酸生成ACC，而ACS基因是编码ACC合成酶的基因，它的表达产物就是ACC合成酶，B正确； C、对比表格里“根”和“盐胁迫”列的数据：  ACS1：1.2→1.8，表达量升高，ACS2：0.6→4.8，表达量升高，ACS4：0.4→0.9，表达量升高，所以盐胁迫下ACS1、ACS2和ACS4基因在根中的相对表达量均升高，C正确； D、对比表格里“叶”和“果实”列的数据：  ACS1：0.5→2.8，果实中的表达量高于叶，ACS2：1.5→4.0，果实中的表达量高于叶，ACS3：0.6→1.1，果实中的表达量高于叶，ACS4：3.0→0.7，果实中的表达量低于叶，可见并不是4种ACS基因在果实中的相对表达量都大于叶中，D错误。 9．【复制转录互作调控基因】近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 【答案】C 【详解】A、图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶，用于DNA的复制，A正确； B、RNA中含有A、G、C、U，DNA中含有A、G、C、T，图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对，B正确； C、DNA的两条链是反向平行的，图中DNA核酸酶分别切除两条子链5'端和3'端的核苷酸链，C错误； D、DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性，可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果，D正确。 故选C。 10．【蛋白结构直接决定性状】囊性纤维化的根本原因是CFTR基因突变，导致细胞膜上CFTR蛋白结构和功能异常。正常CFTR蛋白可介导氯离子逆浓度梯度跨膜运输，使肺部黏液保持稀薄；异常CFTR蛋白无法正常转运氯离子，导致支气管黏液黏稠堵塞，引发反复感染。图1为CFTR蛋白运输氯离子的示意图，图2为CFTR基因片段突变前后的碱基及氨基酸序列变化。回答下列问题： (1)CFTR基因控制生物体性状的方式是________________________。 (2)由图2可知，CFTR基因发生的突变类型是碱基对的________；正常基因模板链对应位置的3个碱基序列为________，该突变会导致转录形成的mRNA中________，进而影响蛋白质的结构；若一段与该突变相关的mRNA序列为5′-GCCUCGAAU-GUUU……UGGUGACCGACG-3′（其中AUG为起始密码子，UGA为终止密码子，省略号处为48个连续碱基），则该序列最多能编码的氨基酸数目为________个。 (3)若某表型正常的夫妇，生育了一个患囊性纤维化的女儿，则该夫妇再生一个正常男孩的概率是________；囊性纤维化可由多个不同基因的突变引起，体现了基因突变具有________的特点；而CFTR基因可突变为多种不同的等位基因，体现了基因突变具有________的特点。 【答案】(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 (2) 缺失 3′-GAA-5′或3′-AGA-5′ 对应编码苯丙氨酸的密码子UUU缺失，导致后续氨基酸序列发生改变 19 (3) 3/8 随机性 不定向性 【详解】（1）CFTR基因通过控制CFTR蛋白的结构直接影响细胞膜的功能，进而控制生物体的性状，属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 （2）对比图2中正常与异常的CFTR基因序列，异常基因缺失了三个连续的碱基对，因此突变类型为碱基对的缺失。根据碱基互补配对原则，正常基因编码链对应位置的碱基序列为5′-CTT-3′或5′-TCT-3′，这三个碱基的缺失，都会导致异常编码链上对应的序列变为5′ATTGGT3′，因此模板链对应位置的碱基序列为3′-GAA-5′或3′-AGA-5′；该缺失突变导致转录形成的mRNA中对应编码苯丙氨酸的密码子UUU缺失，进而使后续编码的氨基酸序列发生改变，影响蛋白质的结构。mRNA序列5′-GCCUCGAAUGUUU……UGGUGACCGACG-3′中，AUG为起始密码子，UGA为终止密码子且不编码氨基酸，省略号处的碱基无终止密码子才能编码更多的氨基酸，48个碱基可构成16个密码子，对应16个氨基酸，结合AUG、UUU、UGG三个密码子，总计可编码1＋1＋16＋1=19个氨基酸。 （3）囊性纤维化为常染色体隐性遗传病，设致病基因为a。表型正常的夫妇生育了患病女儿（aa），说明夫妇双方的基因型均为Aa。他们再生一个正常孩子（A_）的概率为3/4，再生一个男孩的概率为1/2，因此再生一个正常男孩的概率为3/4×1/2=3/8。基因突变的随机性体现在突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上，因此囊性纤维化可由多个不同基因的突变引起；基因突变的不定向性体现在一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，因此CFTR基因可突变为多种不同的等位基因。 11．【单碱基编辑改造基因表达】蛋白激酶CaMKIIδ过度活化可导致某些心血管疾病。该酶过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸（Met）有关。可通过向导RNA引导，将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）精确定位至基因的待编辑位置，使基因相关位点①和②（如图1）的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，从而抑制CaMKIIδ的过度活化。科研人员设计两种向导RNA—sgRNA1和sgRNA6，以此构建了两种ABE，两者在机体心肌细胞中编辑CaMKIIδ基因的效率如图2。 回答下列问题： (1)CaMKIIδ的化学本质是________。 (2)实验中使用心肌特异性启动子来驱动ABE发挥作用，目的是______________。 (3)图1中sgRNA1序列为________（填标号）。 A．5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3' B．5'-GTCTGTGCATCATGGAAGC-3' C．5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3' D．5'-CGAAGGUACUACGUGUCUG-3' (4)由图2可知，以________为向导RNA的ABE编辑效果更好，理由是______________。 (5)镰状细胞贫血是一种遗传病，导致该病的根本原因是_________________；理论上，若用上述技术，需将碱基编辑器导入________（填细胞名称），从而实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 【答案】(1)蛋白质 (2)使ABE基因仅在心肌细胞中表达，避免影响其他细胞的正常生理功能 (3)C (4) sgRNA6 只有基因位点①和②的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，才能抑制CaMKⅡδ的过度活化，以sgRNA6为向导的ABE对位点①和②均有较高的编辑效率，而以sgRNA1为向导的ABE仅对位点①有较高编辑效率，对位点②编辑效率极低 (5) 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变 造血干细胞 【详解】（1）CaMKIIδ是一种蛋白激酶，由题干信息可知，蛋白激酶CaMKIIδ过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸有关，因此该酶的化学本质为蛋白质。 （2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质，因此为了驱动ABE仅在心肌细胞中表达，需要在编码ABE的基因的上游添加心肌特异性启动子，避免对其他组织细胞造成不必要的编辑，降低副作用。 （3）基因的转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，从模板链的3'端结合RNA聚合酶转录而来，由图示可知与sgRNA结合的向导DNA序列的编码链为5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3'，根据碱基互补配对原则,，且RNA中含U不含T，sgRNA1的碱基序列为5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3'，C符合题意，ABD不符合题意。 （4）由图2可知：含SgRNA1的ABE仅在位点①A→G转换效率高，位点②几乎无编辑效果；含sgRNA6的ABE在位点①和②的A-G转换效率均较高，可同时编辑第281和282位甲硫氨酸，更有效地抑制CaMKII8过度活化。 （5）镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，由血红蛋白基因中一个碱基对的替换（A/T→T/A）导致谷氨酸被缬氨酸替换，进而引起血红蛋白结构异常。血红蛋白只在红细胞中被选择性表达合成，红细胞由造血干细胞分化而来，因此将碱基编辑器导入造血干细胞，可使其分化产生正常的红细胞，实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 12．【突变抑制翻译致遗传病】SBC综合征是由CHD3基因突变引起的遗传病，患者表现为自闭症样行为，包括社交回避、认知迟钝、运动不协调等。为探究该病的发病机制、确定基因治疗的可行性，研究人员利用一种新型单碱基编辑（ABE）系统对携带该突变的小鼠脑区进行靶向修复。回答下列问题： (1)根据图1判断，该病的遗传方式不可能为___________（不考虑变异、伴Y染色体遗传等情况）。为进一步确定该病遗传方式，研究人员对图1家系中个体的CHD3基因相关序列进行扩增并用特定限制酶处理，已知正常基因无该酶切位点，而突变基因存在该酶切位点，电泳结果如图2所示。请在图2中补全Ⅰ-1实验结果___________。若Ⅲ-1与一位正常男性（不携带致病基因）结婚，生一个患病男孩的概率为___________。 (2)研究人员对CHD3基因进行了下列研究，结果如图3所示。该突变影响该基因表达的___________阶段，判断依据是___________。 (3)人类遗传疾病大多是由碱基C/G到T/A突变引起的，这种单碱基突变恰好可以通过ABE系统进行理想地修正，主要过程如图4所示。通过ABE系统进行定点突变修复时，可用___________作为载体将ABE系统基因导入突变体活体小鼠脑区细胞内。结合图4分析，主要修复机制是：首先，通过gRNA发挥___________的作用，将nCas9蛋白引导至靶位点；其次，在特定的T/A位点将碱基A脱氨基后成为碱基I；最后，进行“DNA错配修复”环节，即___________（答出碱基配对的先后顺序及具体方式），从而实现碱基T/A到C/G的定点突变。通过ABE系统修复CHD3基因点突变不会使DNA双链断裂，更加精准可控。 【答案】(1) 伴X隐性遗传病 1/4 (2) 翻译 野生型和突变体的mRNA水平无显著差异，但突变体的蛋白质水平显著降低 (3) 动物病毒 识别和结合DNA特定序列 先让碱基I与碱基C配对，再让碱基C与碱基G配对 【详解】（1）图1系谱中，Ⅰ-2（母亲）患病，Ⅰ-1（父亲）正常，所生儿子Ⅱ-1 正常。若为伴 X 隐性遗传，则患病母亲只能将 X 染色体传给儿子，儿子必带致病基因，因此该遗传方式不可能是伴X隐性遗传。电泳结果中，突变基因可被限制酶切为两个片段，正常基因无该酶切位点，故PCR产物酶切后，正常纯合子只有长片段（300bp），患病纯合子只有短片段（200bp和100bp），患病杂合子既有长片段（300bp）也有短片段（200bp 和 100bp），。由I-2可知，突变基因为显性，野生型基因为隐性，I-1表现为正常人，因此其电泳结果只有长片段（300bp），图示为：。Ⅲ-1 为杂合子，其与正常人(隐性纯合子婚配) 后代患病概率为1/2，生育男孩的概率为 1/2，因此生育患病男孩概率为1/4。 （2）图3左图显示mRNA水平在野生型与突变体之间无显著差异；右图显示蛋白水平突变体显著低于野生型，说明该突变影响该基因表达的翻译阶段，因为野生型和突变体的mRNA水平无显著差异，但突变体的蛋白质水平显著降低。 （3）将外源基因导入动物细胞（尤其是脑区）常用动物病毒作为载体，如腺病毒。据图分析，gRNA发挥识别和结合DNA特定序列的作用，并将nCas9蛋白引导至靶位点。碱基编辑的具体修复机制是：A 脱氨基变成 I， 先将碱基I当作G与C配对，再让碱基C与碱基G配对，实现A/T 到G/C的定点突变。通过ABE系统修复碱基突变不会产生双链断裂，仅在单碱基水平修饰，更精准、脱靶风险更低，更适合修复点突变。 13．【温度调控工程菌基因表达】温度是影响微生物生长的重要因素， 科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 (1)大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌， 其原因包括________（写出2点）。 (2)为实现温度控制蛋白质合成， 科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1）， 将其导入大肠杆菌， 获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，_________，因而大肠杆菌表达________荧光蛋白。 (3)为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案 2中的载体（见图2）。与方案1相比， 方案2的主要优势是_________。 (4)为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3.依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 _______ _______ 红、绿 _______ (5)聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB 和4HB 随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5.请完善以下表格，通过改造方案 2 以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案 2表达载体的改造为：_______。 将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配制培养基， 灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件：_______。 发酵48 小时，获得3HB 比例为25%的嵌段共聚物。 【答案】(1)遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等 (2) 抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制 绿色 (3)30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制 (4) 红、绿、红、绿 绿、红、绿 绿 (5) 将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因 30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时 【详解】（1）大肠杆菌是一种常见菌种，其结构简单，生理生化和遗传背景知识，尤其是其基因表达调控机制有了清楚的了解；大肠杆菌质粒又是最常用的质粒，基因克隆表达系统成熟完善，转基因操作简单；大肠杆菌繁殖速度快，易于大规模培养等。 （2）据图1分析可知，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。 （3）据图2分析可知，在N启动子之后增加了L蛋白基因，使其编码出L蛋白，进一步抑制启动子R，因此在30℃条件下，RFP基因无法表达出红色荧光蛋白，减弱因红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且进一步抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，降低对绿色荧光蛋白表达的抑制。 （4）据图分析可知，将工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制为37℃培养10小时，随后切换至30℃发酵14小时， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时，C基因编码的C蛋白没有形成二聚体，启动子R正常启动转录，F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制，使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制，同时RFP基因表达出红色荧光蛋白，培养温度为30℃时，培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为：环带1：红、绿、红、绿，环带2：绿、红、绿，环带3：红、绿，环带4：绿。 （5）据图分析获知，4HB由D酶、E酶催化合成，3HB由A酶、B酶催化合成，再经X酶催化合成嵌段共聚物，要想发酵48小时， 获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。对方案2表达载体的改造为：将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因构建表达载体并导入大肠杆菌， 获得工程菌，以葡萄糖为原料配制培养基，灭菌后加入获得的工程菌，将接种后的培养基在30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时，最后分离获取代谢产物。 14．【DNA 甲基化调控植物基因】茉莉酸是植物体内调控生长发育、应对环境胁迫的重要信号分子。研究表明，大豆植株通过RdDM途径抑制自身茉莉酸的过量积累，进而促进细胞分裂，维持茎的正常伸长，其具体调控途径如图所示。 (1)由图可推知，PolⅣ酶和PolⅤ酶都属于_____酶。过程①②③中碱基互补配对方式相同的是_____（填序号）。 (2)DRM2蛋白是DNA甲基转移酶，可将甲基基团添加到茉莉酸合成酶基因上游的特定碱基上，导致PolⅣ酶无法与之结合，从而阻断基因表达的_____过程。该DNA甲基化_____（填“能”或“否”）改变DNA的碱基序列。 (3)图中的小分子RNA（siRNA）单链可与AGO4/6蛋白形成复合体，与PolⅤ酶催化生成的RNA发生_____，从而_____（填“促进”或“抑制”）DRM2发挥作用，最终维持茎的正常生长。 【答案】(1) RNA聚合 ②③ (2) 转录 否 (3) 碱基互补配对 促进 【详解】（1）图中PolⅣ酶和PolⅤ酶的作用是以茉莉酸合成酶基因为模板合成RNA，所以属于RNA聚合酶；过程①为DNA转录为RNA，碱基互补配对方式：A−U、T−A、C−G、G−C，过程②为单链RNA形成双链RNA即RNA之间的碱基配对，方式为：A−U、U−A、C−G、 G−C，过程③为RNA单链与PolⅤ酶催化生成的RNA的碱基配对，方式为：A−U、U−A、C−G、G−C，，故②③的碱基互补配对方式相同。 （2）PolⅣ酶与基因结合是启动转录过程，当 DRM2蛋白将甲基基团添加到茉莉酸合成酶基因上游的特定碱基上，导致PolⅣ酶无法与之结合，就阻断了基因表达的转录过程；DNA甲基化是在碱基上添加甲基基团，并没有改变DNA分子的碱基序列。 （3）小分子RNA(siRNA)单链可与AGO4-6蛋白形成复合体，与PolⅤ酶催化生成的 RNA发生碱基互补配对； 该结合过程会促进DRM2（DNA甲基转移酶）发挥作用，使茉莉酸合成酶基因甲基化，抑制其转录，减少茉莉酸合成，最终维持茎的正常伸长。 15．【病毒干扰宿主基因免疫表达】中疾控预警，2026年蚊媒活跃期提前且强度显著增强，基孔肯雅热等重点蚊媒传染病扩散的风险较往年上升，且易发生聚集性。图为基孔肯雅病毒（CHIKV）经伊蚊叮咬进入人体后，由细胞膜受体介导胞吞进入细胞繁殖的生命周期。读图分析回答： 注：GAG、MXRA8、DC-SIGN、TIM：为不同类型细胞表面识别分子； pE2：包膜蛋白2前体；ssRNA：单链RNA；nsP1-4前体：四种非结构蛋白前体 (1)体内CHIKV的完全清除需经机体的__________免疫。（填“体液”、“细胞”或“体液和细胞”） (2)成骨细胞和成纤维细胞细胞表面富含GAG和MXRA8，易被CHIKV侵染，研究表明，老年人和儿童由于机体免疫系统__________功能减弱，更容易引发持续性关节疼痛和骨质破坏。 (3)DC-SIGN和TIM普遍存在于树突状细胞、T淋巴细胞等表面，nsP1-4除参与病毒在细胞内繁殖过程外，还抑制了IFN-β（β干扰素）启动子激活，从而实现免疫逃逸，以至于现阶段很难研制特效药物和疫苗，IFN-β化学本质是__________，其生理功能为_____________。 (4)据图可知，CHIKV侵入细胞后发生与人体细胞自身截然不同的生理过程是__________，由此专家提出治疗基孔肯雅热的可行途径之一是通过药物抑制该过程，该治疗途径优点是不会干扰人体细胞正常代谢。 (5)研究表明，E1蛋白介导病毒包膜与宿主细胞膜融合；E2蛋白介导病毒附着、识别、结合相关受体，使病毒进入宿主细胞；E3蛋白可在E2-E1二聚体的形成中稳定其构象。α-倒捻子素是从山竹果皮中提取的黄酮类化合物，已用于治疗登革热等。研究表明，α-倒捻子素通过与E2-E1异二聚体糖蛋白结合，而后__________，发挥抗CHIKV作用。α-倒捻子素的作用效果一定范围内与浓度呈__________。该药物可以用于CHIKV的_______。（填“预防”、“治疗”或“预防和治疗”） (6)除去（4）（5）所示方法外，尝试根据图中信息及所学免疫学相关知识提出CHIKV的其他治疗途径（一种即可）______________________。 【答案】(1)体液和细胞 (2)免疫监视（免疫防御） (3) 糖蛋白 干扰病毒复制 (4)RNA复制 (5) 干扰CHIKV膜融合和胞吞 正比（正相关） 预防和治疗 (6)阻止衣壳蛋白的合成；阻止pE2-6K-E1蛋白的合成及加工；阻止pE2-E1蛋白的合成及加工；阻止衣壳蛋白与+ssRNA的组装；阻止病毒从感染细胞中释放；使nsP1-4前体（四种非结构蛋白前体）无法加工成为复制酶；研制药物与病毒表面囊膜结合（或与受体GAG或MXRA8或DC-SIGN或TIM结合）使其无法识别侵染细胞等等 【详解】（1）CHIKV是胞内寄生病毒：清除胞内病毒需要细胞免疫裂解被感染的宿主细胞，释放病毒后需要体液免疫产生抗体结合、清除游离病毒，因此需要体液和细胞共同作用。 （2）免疫系统的免疫防御功能负责对抗外来病原体，老年人和儿童免疫监视和免疫防御功能减弱，无法有效抵御清除病毒，因此更易引发持续性病变。 （3）干扰素属于免疫活性物质，其化学本质是蛋白质（糖蛋白），nsP1-4抑制IFN-β（β干扰素）启动子激活，从而实现免疫逃逸，推测IFN-β（β干扰素）功能为抑制病毒增殖，同时增强免疫细胞对病毒感染细胞的杀伤能力，提高机体免疫能力。 （4）据图可知，CHIKV侵入细胞后发生RNA复制，这一过程在人体正常细胞中是不存在的。 （5）E2介导病毒识别结合宿主受体、E1介导膜融合帮助病毒入侵，α-倒捻子素结合E2-E1异二聚体后，会干扰CHIKV膜融合和胞吞，发挥抗病毒作用；一定范围内，该物质浓度越高，抗病毒效果越强，作用效果与浓度呈正相关；该药物可阻止病毒感染新细胞，也可抑制感染者体内病毒扩散，因此可用于预防和治疗。 （6）结合免疫学知识和题干信息，从阻断病毒感染、增强免疫清除、特异性抗病毒等角度提出合理方案即可，如：阻止衣壳蛋白的合成；阻止pE2-6K-E1蛋白的合成及加工；阻止pE2-E1蛋白的合成及加工；阻止衣壳蛋白与+ssRNA的组装；阻止病毒从感染细胞中释放；使nsP1-4前体（四种非结构蛋白前体）无法加工成为复制酶；研制药物与病毒表面囊膜结合（或与受体GAG或MXRA8或DC-SIGN或TIM结合）使其无法识别侵染细胞等。 实验探究类 1．【表观遗传调控性别相关基因表达】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。） 2．【蛋白调控翻译，影响线粒体功能性状】肌少症和2型糖尿病等疾病中肌肉质量和力量的减少与线粒体功能下降有关。为研究运动与肌肉力量的关系，科研人员进行系列实验。 (1)细胞呼吸的实质是_______，其中有氧呼吸的第_______阶段在线粒体完成。 (2)P基因转录产物经选择性剪接可形成P1、P4等多种mRNA。P蛋白在细胞能量代谢中起关键作用。 ①通过转基因在小鼠骨骼肌中特异性过表达P1基因，检测S基因的表达，结果如图1。图1结果说明，P1蛋白_____。 ②已知运动能显著提高小鼠骨骼肌中P蛋白水平。研究人员进一步进行实验，过程及结果如下表。本实验的目的是探究_____。 组别 材料 处理 检测S蛋白含量 1 野生型小鼠 久坐 ++ 2 骨骼肌特异性敲除P基因小鼠 久坐 + 3 野生型小鼠 12周运动训练 ++++++++++ 4 骨骼肌特异性敲除P基因小鼠 12周运动训练 +++ 注：“+”数量代表S蛋白相对含量多少 (3)科研人员观察三组小鼠的肌肉细胞中线粒体形态，结果如图2。 ①图2显示，S基因敲除久坐组线粒体结构发生碎片化，将导致呼吸功能下降，说明线粒体结构的_____是其执行功能的重要基础。 ②综合以上所有研究，概述运动能够增加肌肉力量的原因：_______。（用关键词加箭头形式表示） 【答案】(1) 分解有机物，释放能量 二、三 (2) 可促进S基因表达的翻译过程 运动训练能否通过上调P基因的表达增加S蛋白含量 (3) 完整性 【详解】（1）细胞呼吸的实质是分解有机物、释放能量，为生命活动供能；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二、三阶段均在线粒体中完成。 （2）①由图1可知，P1过表达组的S基因mRNA与野生型差异不明显，但P1过表达组的S蛋白含量明显高于野生型，说明P1蛋白可促进S基因的翻译。 ②本实验的自变量为是否携带P基因、是否进行运动训练，因变量是S蛋白含量，结合题干“运动能提高P蛋白水平”的信息，可知实验目的为运动训练能否通过上调P基因的表达增加S蛋白含量。 （3）①线粒体结构碎片化后功能下降，说明线粒体结构的完整性是其执行正常功能的基础。 ②根据所有实验结果，可以梳理出运动增加肌肉力量的逻辑链条，即。 3．【病毒逆转录干扰宿主基因表达】乙型肝炎病毒（HBV）是一种部分双链DNA病毒，被归类为“泛逆转录病毒”。下图为HBV的生活史示意图，请回答下列问题： (1)HBV被定义为“泛逆转录病毒”的关键环节是A过程，请用文字和“→”表示出该环节遗传信息传递途径____________。A过程发生的具体场所是____________，P蛋白是一种多功能酶复合体，作为HBV复制的关键酶，参与图中B过程时作为____________酶。 (2)HBV的基因组rcDNA在肝细胞内可被P蛋白催化形成cccDNA，随后与组蛋白结合形成核小体，稳定存在于肝细胞核内。替诺福韦是治疗慢性乙肝的常用药，但不能彻底治愈，故患者需要长期服药，原因是___________（至少答一点）。 (3)为探究替诺福韦抗HBV机制，研究者设计以下实验：对照组：HBV感染肝细胞，不加药物；实验组：HBV感染肝细胞后，加入替诺福韦。培养48小时后检测细胞内的病毒pgRNA和病毒-DNA水平，结果如下表： 组别 病毒pgRNA水平 病毒-DNA水平 对照组 100% 100% 实验组 15% 5% ①根据结果推测，替诺福韦可能作用于病毒复制的___________阶段，请结合数据说明理由____________。 ②实时荧光定量PCR（qPCR）可通过荧光强度测定 DNA含量，为进一步探究替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性，请应用该技术，设计一个体外实验方案，请写出实验思路：____________。 【答案】(1) RNA→DNA 肝细胞的细胞质 DNA聚合 (2)cccDNA稳定存在于肝细胞核内，替诺福韦难以进入细胞核去清除cccDNA，所以HBV能不断利用cccDNA进行复制，导致病毒无法被彻底清除。 (3) 转录和逆转录 结合数据，DNA下降幅度比RNA更大，说明药物可能抑制了从RNA到DNA的逆转录过程。 设计实验思路需遵循单一变量原则和对照原则。针对探究替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性的体外实验思路，对照组：含有逆转录酶、HBV的前基因组RNA（pgRNA作为模板）、逆转录所需的原料，不加替诺福韦；实验组：在与对照组相同的体系中，加入替诺福韦； 然后进行逆转录反应，最后用实时荧光定量PCR检测两组反应生成的DNA含量，比较两组DNA含量的差异，判断替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性。 【分析】中心法则是指遗传信息在生物体内的传递和表达规律，核心流向为“DNA→RNA→蛋白质”，同时包含特殊情况下的逆转录、RNA复制等过程。逆转录酶是RNA病毒特有的，DNA聚合酶不能催化RNA→DNA反应。原核生物转录和翻译可同时进行；真核生物需先转录再翻译。 【详解】（1）①因为HBV是逆转录病毒，前基因组RNA作为模板逆转录成DNA，因此A过程是逆转录，遗传信息传递途径是RNA→DNA。②逆转录过程发生的场所，病毒进入宿主细胞（肝细胞）后，逆转录在肝细胞的细胞质中进行，因为病毒的逆转录酶在细胞质里发挥作用。③因为DNA复制需要DNA聚合酶来合成新的DNA链，因此B过程是DNA的复制相关过程，P蛋白作为多功能酶复合体，参与DNA复制时，起到DNA聚合酶的作用。 （2）替诺福韦不能彻底治愈，需要长期服药的原因是：cccDNA稳定存在于肝细胞核内，替诺福韦难以进入细胞核去清除cccDNA，所以HBV能不断利用cccDNA进行复制，导致病毒无法被彻底清除。 （3）替诺福韦可能作用于转录和逆转录阶段，理由是：相对于对照组，实验组病毒pgRNA和DNA都显著下降，DNA水平下降幅度更大。②实验思路：设置两组体外反应体系，对照组：含有逆转录酶、HBV的前基因组RNA（pgRNA作为模板）、逆转录所需的原料，不加替诺福韦；实验组：在与对照组相同的体系中，加入替诺福韦； 然后进行逆转录反应，最后用实时荧光定量PCR检测两组反应生成的DNA含量，比较两组DNA含量的差异，判断替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性。 4．【热应激表观遗传改变代谢基因表达】近年高温天气频发，给人类健康带来严峻挑战。研究发现，经热应激预处理的小鼠，更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题： (1)对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测，发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化，可形成持久的“热记忆”，该现象属于______________。 (2)蛋白组学筛查发现，热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用，研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除（KO）小鼠，实验结果见图1。 据图1分析，______________________________________（答组别+指标）存在显著差异，说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多，需增设一个实验组：_____________________________________________________________________________________。 (3)实验证明，热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息，补充图2调节通路中①、②效应 ___________（填“兴奋”或“抑制”）。 (4)该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路，提出一种干预热应激长期效应，且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。 【答案】(1) 下丘脑 表观遗传 (2) B组与C组的血清KLK14含量 给皮肤KLK14基因敲除（KO）小鼠进行热应激处理，同时注射KLK14蛋白，检测L型星形胶质细胞的占比 (3)抑制、抑制 (4) 神经-体液 抑制KLK14蛋白的活性（或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用） 【详解】（1）小鼠的体温调节中枢位于下丘脑；表观遗传是指DNA碱基序列不改变，仅通过甲基化等化学修饰改变基因表达，产生可遗传的性状改变，基因去甲基化形成持久“热记忆”的现象属于表观遗传。 （2）据题图1信息可知，同为热应激处理，野生型B组和皮肤KLK14敲除的C组相比，血清KLK14含量显著更高，说明热应激引起的KLK14增多主要来源于皮肤。要进一步验证KLK14促进L型星形胶质细胞增多，需要在敲除KLK14的基础上补充KLK14，因此增设实验组为：对皮肤KLK14敲除小鼠做热应激处理，同时注射KLK14蛋白，检测L型星形胶质细胞占比。 （3）据题干信息可知，热应激短期效应是降低体温，需要增加皮肤散热，因此支配皮肤血管的交感神经被抑制，使血管舒张、散热增加；OXT神经元可激活支配脂肪组织的交感神经，而热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动，因此支配脂肪组织的交感神经被抑制，脂肪代谢减慢、脂肪积累，最终体重增加，符合长期效应。 （4）据题干信息可知，机体对热应激长期效应的调节通路既有神经系统（神经中枢、传入、传出神经）参与，又有KLK14蛋白通过体液运输发挥作用，因此属于神经-体液调节。基于上述调节通路可知，短期降温通路不依赖KLK14通路，因此仅阻断KLK14通路的任意环节，即可干预长期效应，同时不影响热应激的短期体温调节效应，故干预策略为抑制KLK14蛋白的活性（或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用）。 5．【转录因子调控抗旱基因表达】水稻受到干旱胁迫时，体内ABA会迅速积累，进而诱导一系列防御反应。科研人员发现转录因子ZFP（蛋白质）能够调控水稻的耐旱性，ZFP基因的启动子和编码区如图甲所示，启动子含ABA响应元件（ABRE）。为探究ZFP在水稻抗旱中的功能，分别构建了FLAG-ZFP融合基因过表达载体和ZFP基因敲除载体，敲除载体构建过程如图乙所示。hSPCas9核酸内切酶切割的DNA序列中必须含有20 bp靶向序列和5'-NGG-3'（PAM）；hSPCas9在PAM上游3 bp处产生DNA双链断裂。向导RNA包含一段能与20 bp靶向序列互补配对的核苷酸以及一段与hSPCas9结合的支架序列。ATG和TGA分别对应起始密码和终止密码。回答下列问题 (1)在敲除载体构建时，若设计的正向序列为5'-CACCGTCACCTCAATGACTAGGG-3'，则反向序列应为5'-__________（填4个碱基）CCCTAGTCATTGGAGGT__________（填3个碱基）-3'；根据推测PAM不能包含在向导RNA的互补序列中，原因是__________（填“向导RNA”或“hSPCas9”或“支架序列”）能特异性识别PAM序列。 (2)研究发现，未导入敲除载体前，ZFP基因转录产物有两种：一种包含全部4个外显子（正常剪接），其表达出的多肽记作A；另一种跳过外显子2（可变剪接），产物只包含外显子1、3、4对应的RNA，其表达出的多肽记作B；将敲除载体导入水稻，若依据外显子2中的碱基序列设计靶向序列，则会导致翻译提前终止，既可得到多肽C，又可得到多肽B。图丙为A、B、C的电泳结果，B是__________条带。敲除载体水稻系中仍会得到多肽B的原因是__________。为避免敲除株系中保留功能性蛋白质，应依据__________的碱基序列设计靶向序列。 (3)研究发现，ZFP启动子中的ABRE突变会抑制ABA诱导的ZFP转录。ZFP下游基因NCED4编码ABA合成酶。干旱处理时，野生型中NCED4基因表达显著增强，而zfp突变体中增强效应减弱，过表达株系中增强效应增强。据此推测ZFP是水稻耐旱性的__________（填“正”或“负”）调控因子。初步推测ZFP调控耐旱的分子机制为__________。 【答案】(1) AAAC GAC hSPCas9 (2) 2 可变剪接跳过了外显子2，产物只包含外显子1、3、4对应的RNA，细胞内会表达出外显子1、3、4对应的蛋白质 外显子1（外显子1、3、4任意一个即可） (3) 正 转录因子ZFP通过促进NCED4的表达，进而调控ABA的含量（答出“ZFP促进NCED4的表达”即可，答出“ZFP对NCED4的表达调控是正反馈”） 【详解】（1）在构建gRNA表达载体时，通常使用BsaI限制性内切酶产生粘性末端。正向寡核苷酸链的5'端添加CACC，反向链的5'端则添加AAAC，二者互补形成双链后，可与经BsaI酶切后的载体（突出端为CACC和AAAC）连接。因此，反向序列的前4个碱基应为AAAC。反向序列的3'端应与靶向序列编码链的5'端（3'-CTG-5'）互补，故反向序列的3'端最后3个碱基应为 GAC。PAM序列（5'-NGG-3'）是Cas9蛋白识别并切割DNA的必要条件，由hSPCas9蛋白特异性结合，而向导RNA仅通过与靶向序列互补配对引导Cas9至目标位置。因此，PAM不能包含在向导RNA的互补序列中，因为识别PAM的是hSPCas9蛋白本身。 （2）多肽A：由正常剪接（包含全部4个外显子）的mRNA翻译而成，分子量最大。多肽B：由可变剪接（跳过外显子2）的mRNA翻译而成，缺失外显子2编码的氨基酸，分子量居中。多肽C：由于靶向序列设计在外显子2，CRISPR/Cas9造成移码或提前终止，翻译产物截短，分子量最小。因此，电泳结果中从上到下（或从大到小）依次为A、B、C，B位于中间条带。可变剪接跳过了外显子2，使得外显子1直接与外显子3连接。靶向序列设计在外显子2上，仅破坏包含外显子2的转录本（即正常剪接产物），而对跳过外显子2的转录本无影响，因此B蛋白依然存在。为了彻底敲除ZFP基因的所有功能形式，需选择在所有剪接变体中都存在的外显子，如外显子1包含起始密码子ATG，破坏它可导致所有转录本无法正常翻译起始。 （3）实验证据：干旱处理时，野生型中NCED4（ABA合成酶基因）表达增强；而zfp突变体中增强效应减弱（说明缺乏ZFP导致NCED4诱导下降）；过表达ZFP中增强效应增强（说明ZFP促进NCED4表达）。结论：ZFP促进NCED4表达，进而促进ABA合成，增强抗旱能力，因此是正调控因子。ZFP是转录因子，其启动子含有ABA响应元件（ABRE），但这里ZFP本身受ABA诱导表达，然后ZFP又调控NCED4（ABA合成酶），形成正反馈。具体机制为ZFP可能直接结合NCED4启动子中的特定顺式元件（如ABRE或其他元件），进而调控ABA的含量。 6．【糖信号调控花青素合成基因】花青素是植物中普遍存在的一类水溶性黄酮类化合物，具有显著的抗氧化活性。研究发现糖在花青素合成过程中发挥重要作用。 注：图1纵坐标表示GLK1 mRNA水平；图2中Col表示野生型。 (1)糖作为_____，调节高等植物的生命活动。 (2)为了研究拟南芥转录因子GLK1是否参与对糖信号的反应，研究人员检测了外源蔗糖（S）和甘露醇（Man）对GLK1基因转录的影响，结果如图1所示。 ①结果显示，与甘露醇处理组相比，_____。 ②研究人员利用_____酶将GLK1基因的启动子与GUS基因（编码β-葡萄糖苷酸酶，该酶可将无色的X-Gluc水解，生成蓝色产物）拼接在一起。MS培养基中添加_____后，在转基因拟南芥幼苗的子叶和下胚轴中观察到较深的蓝色。该结果表明：_____。 (3)研究发现蔗糖是拟南芥花青素产生的强诱导剂。研究人员推测GLK1可能参与调控花青素的生物合成。为了证实该推测是否正确，构建了GLK1基因缺失突变体（glk1和glk2单突变体以及glk1-glk2的双突变体），检测结果如图2所示。结果显示，在有蔗糖存在下，_____。 (4)以前研究表明MYBL2作为一种转录抑制因子，对拟南芥花青素的生物合成进行负调控。在MYBL2基因敲除植株中，花青素含量_____。为了确定GLK1和MYBL2之间的作用关系，将MYBL2过表达植株（OEMYBL2）与GLK1过表达植株（OEGLK1）杂交，获得双过表达系，检测结果如图3所示。结果表明_____。 【答案】(1)信号分子 (2) 蔗糖处理组的GLK1 mRNA水平显著升高 限制酶和DNA连接 蔗糖和X-Gluc GLK1（可能）参与植物对糖信号的反应 (3)野生型和glk突变体中都有显著的花青素积累。glk突变体的花青素含量显著低于野生型（glk1-glk2双突变体花青素含量最低） (4) 升高（积累） GLK1在MYBL2的上游起作用 【详解】（1）糖除能源物质外，还可作为植物信号分子，传递糖信号，调控基因表达、花青素合成等生命活动。 （2）由图1可知，Man 组 GLK1 表达略高于对照，+S 组表达量远高于 Man 组，说明蔗糖诱导 GLK1 转录效果更强。先用同种限制酶切割启动子与GUS基因产生互补黏性末端，再用 DNA 连接酶连接片段。实验要检测蔗糖对 GLK1 启动子的激活，培养基需同时加蔗糖和显色底物 X-Gluc。蔗糖能够激活 GLK1 基因的启动子，促进 GLK1 基因转录，出现深蓝色，说明蔗糖存在时 GLK1 启动子驱动 GUS 大量表达，证明GLK1可能参与植物对糖信号的反应。 （3）图2显示，在有蔗糖存在时，野生型和glk1突变体中都有显著的花青素积累，glk2突变体的花青素含量显著低于野生型，glk双突变体的花青素含量最低，说明GLK1参与调控花青素的生物合成。 （4）MYBL2作为一种转录抑制因子，在MYBL2基因敲除植株中，GLK1的转录水平升高，花青素含量会升高。由图可知，col（野生型）：花青素中等水平；OEGLK1（GLK1 过表达）：花青素含量显著大幅上升，证明 GLK1 正向促进花青素合成；OEMYBL2（MYBL2 过表达）：花青素含量极低，证明 MYBL2 抑制花青素合成；OEGLK1/OEMYBL2（双过表达）：花青素含量有所回升，稍高于 OEMYBL2 组。因此推测，同时过量表达 GLK1 和 MYBL2 时，GLK1 可以抵消 MYBL2 的抑制效果，说明GLK1 作用通路位于 MYBL2 上游，能够抑制 MYBL2 的负调控功能，最终促进花青素合成。 7．【mRNA 甲基化修饰调控发育基因表达】甲基转移酶介导的N6－甲基腺苷（m6A）修饰是小鼠肝脏发育所必需的，具体机制如图1所示，其中Mettl3基团是甲基转移酶复合物的重要组成元件，Hnf4a是核心转录因子，ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因。科学家分析了mRNA不同区域被m6A修饰的频率，结果如图2所示。请回答问题：    (1)腺苷由____结合而成，甲基转移酶复合物可以催化mRNA上的腺苷发生m6A修饰，影响ADOC3基因的表达过程，从而促进肝脏的发育和成熟。 (2)图1中，____通过与m6A特异性结合，维持Hnf4amRNA的稳定性，避免其被____水解，进而通过____过程产生Hnf4a，Hnf4a通过____（填细胞结构）进入核内发挥调控作用。 (3)由图2可知，m6A修饰的峰值发生在mRNA上的____附近，同时发现m6A修饰的碱基序列是“GGAC”，理论上mRNA上发生m6A修饰的概率是____。 (4)为了探究Mettl3基因在小鼠肝脏发育过程中的作用，科学家曾做了如下实验。 步骤一、选取遗传背景为C57BL/6J的小鼠作为对照组，特异性敲除____的C57BL/6J小鼠作为实验组。 步骤二、将对照组和实验组小鼠在相同且适宜的条件下饲养。 步骤三、提取Hnf4a等基因的RNA，经过____获取DNA，再通过PCR扩增和电泳进行含量检测。 步骤四、将小鼠肝脏细胞进行体外培养，然后在一定浓度的肝细胞悬液中加入Calcein－AM（活细胞绿色荧光染料）和PI（死细胞红色荧光染料），计算红色荧光与绿色荧光的面积比值，从而检测肝脏细胞的凋亡情况。根据图1，步骤四的实验结果应该是____。 【答案】(1)腺嘌呤和核糖 (2) lgf2bpl RNA（水解）酶 翻译 核孔 (3) 终止密码子 1/256 (4) MettL3基因 逆转录 实验组红色荧光与绿色荧光的面积比值明显大于对照组 【分析】图1表示基因指导蛋白质的合成，即转录和翻译。从图中可知，对mRNA上的腺苷发生m6A修饰，会影响DNA中的ADOC3基因的选择性表达，ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因，从而促进肝脏的发育和成熟；图2是mRNA不同区域被m6A修饰的频率，考察知识的迁移能力。 【详解】（1）腺苷的组成包括一分子核糖和一分子含氮碱基腺嘌呤，故腺苷是由腺嘌呤和核糖结合而成。 （2） RNA（水解）酶能水解RNA，由图１可知，通过lgf2bpl与m6A特异性结合，维持 Hnf4amRNA 的稳定性，从而避免其被RNA酶水解。mRNA与核糖体结合通过翻译过程产生Hnf4a核心转录因子，Hnf4a核心转录因子是大分子，通过核膜上的核孔进入细胞核发挥调控作用。 （3）由图2可知，m6A修饰的峰值发生在mRNA3，端的翻译区附近即终止密码子附近；同时发现 m6A 修饰的碱基序列是“GGAC”，由于mRNA每个碱基位置出现不同碱基的可能性均有4种，故出现GGAC的概率是1/41/41/41/4=1/256，即理论上mRNA上发生m6A修饰的概率是1/256。 （4） 探究 Mettl3基因在小鼠肝脏发育过程中的作用，自变量为小鼠是否存在Mettl3基因，因此，实验组要敲除Mettl3基因； RNA通过逆转录合成DNA。 图１中，Mettl3基团会影响Hnf4a的合成，进而影响ADOC3基因的表达；ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因，实验组敲除了Mettl3基因的小鼠肝细胞成活率低，对照组小鼠肝细胞正常生活。因此实验结果实验组红色荧光与绿色荧光的面积比值明显大于对照组红色荧光与绿色荧光的面积比值。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．基因在转录时形成的mRNA分子与模板链结合难以分离，形成了RNA-DNA杂交体，称为R环结构。下图是R环结构及其对DNA复制、基因表达、基因稳定性等的影响。下列叙述正确的是（    ） A．图示过程发生在真核细胞的细胞核中，R环结构中嘌呤与嘧啶含量相等 B．过程①的特点包括边解旋边复制、半保留复制，酶A为RNA聚合酶 C．过程②中的酶C能使DNA双链发生解旋，也能催化磷酸二酯键的形成 D．R环结构的存在有利于核糖体与mRNA结合，使基因的表达正常进行 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知：左侧形成两个子代DNA分子，完成DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表解旋酶；右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。过程①表示DNA复制，过程②表示转录，过程③表示翻译。 【详解】A、图示过程是边转录边翻译，不可能存在于细胞核中，R环结构包括3条链，其中嘌呤与嘧啶含量不一定相等，A错误； B、过程①为DNA复制，特点是边解旋边复制、半保留复制，酶A为DNA聚合酶，B错误； C、过程②中的酶C是RNA聚合酶，能使DNA双链解旋，也能催化磷酸二酯键形成，C正确； D、R环结构的存在不利于基因表达的正常进行，D错误。 故选C。 2．与正常细胞相比，衰老细胞会出现衰老相关分泌表型，如白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-8（IL-8）的分泌增多，而这些变化可能与线粒体DNA（mtDNA）有关。为研究这一问题，科研人员进行了相关实验，得到如图所示的实验结果。下列叙述不合理的是（    ） A．细胞衰老的过程会启动一系列基因的表达 B．细胞质基质中的mtDNA会抑制衰老相关分泌表型的出现 C．BAK/BAX能帮助mtDNA进入细胞质基质 D．可通过减少线粒体的损伤来延缓细胞衰老的进程 【答案】B 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、由题意可知，与正常细胞相比，衰老细胞会出现衰老相关分泌表型，如IL-6和IL-8的分泌增多，这需要启动一系列基因的表达，A正确； B、由题图可知，未敲除BAK/BAX基因时，衰老细胞的细胞质基质中mtDNA的相对含量显著高于正常细胞，而衰老细胞会出现衰老相关分泌表型，由此可以推测细胞质基质中的mtDNA能够促进衰老相关分泌表型的出现，B错误； C、未敲除BAK/BAX基因的衰老细胞的细胞质某质中mtDNA的相对含量显著高于敲除BAK/BAX基因的衰老细胞，由此推测BAK/BAX能帮助mtDNA进入细胞质基质，C正确； D、结合上述推理可知若mtDNA释放到细胞质某质会促进细胞衰老，而mtDNA的释放与线粒体的损伤有关，因此减少线粒体的损伤能降低细胞质基质中mtDNA的含量，进而延缓细胞衰老的进程，D正确。 故选B。 3．下图是人体某细胞的细胞核中发生的两个过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．基因1进行转录，a链延伸的方向是从5'→3' B．基因2进行复制，酶1为RNA聚合酶、酶2为DNA聚合酶 C．基因1和基因2在细胞核中不能同时进行转录和复制 D．甲基化不仅抑制基因1的表达，也能抑制基因2的复制 【答案】A 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、无论转录还是复制，核苷酸延伸的方向都是从5'→3'，A正确； B、基因2进行复制，酶1为解旋酶、酶2为DNA聚合酶、酶3为RNA聚合酶，B错误； C、基因1和基因2在细胞核中可以同时进行，一个基因不能同时进行转录和翻译，C错误； D、甲基化抑制基因表达，不抑制基因的复制，D错误。 故选A。 4．我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINEI基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列有关叙述正确的是（　　） A．PDI催化二硫键形成过程蛋白质相对分子质量不变 B．造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞 C．促进SERPINEI基因的表达可以加速细胞衰老 D．PDI通过直接作用于SERPINEI基因延缓细胞衰老 【答案】C 【分析】蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命，氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 【详解】A、PDI催化蛋白质形成二硫键时会脱去两个-SH中的H而形成-S-S-，相对分子质量会减小，A错误； B、PDI在老年小鼠组织中表达量增加，PDI缺失会延缓衰老，因此PDI高表达会促进衰老。在衰老细胞中PDI表达量显著高于其他细胞，B错误； C、SERPINEI基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。激活SERPINEI基因表达，可以加速细胞衰老，C正确； D、PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。PDI通过调节H2O2调控SERPINE1基因的表达，并非直接作用，D错误。 故选C。 5．下列对甲、乙、丙三个与DNA分子有关的图的说法，正确的是（    ） A．甲图DNA放在含培养液中复制2代，子代含的DNA单链占总链的1/8 B．甲图②处的碱基对缺失可能导致基因突变，乙图中显示有5种核苷酸 C．丙图中RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从端到端，有4条多肽链正在合成 D．根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、线粒体和叶绿体 【答案】A 【分析】分析图甲：①为磷酸二酯键，是限制酶的作用位点；②为碱基对。分析图乙：图乙表示以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程或以RNA合成DNA的逆转录过程。分析图丙：图丙表示转录和翻译过程。 【详解】A、图甲DNA中一条模板链含14N，一条模板链含15N，放在含15N的培养液中复制2代，共形成4个DNA含8条链，根据DNA的半保留复制可知，其中含15N的DNA单链占总链的7/8，的DNA单链占总链的1/8，A正确； B、甲图②处的碱基对缺失可能导致基因突变，乙图中含有DNA和RNA，分别4种核苷酸，所以共有8种核苷酸，B错误； C、丙图中RNA聚合酶在DNA模板链上移动的方向是从3'端到5'端，有4条mRNA正在合成，C错误； D、根尖细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、线粒体，根尖细胞没有叶绿体，D错误。 故选A。 6．DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，它主要发生在DNA分子中的胞嘧啶上。DNA甲基化可调控基因的活性，即DNA甲基化会抑制基因表达，非甲基化使基因正常表达。据此分析，下列有关叙述正确的是（　　） A．DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序，不可遗传给后代 B．骨骼肌细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态 C．DNA分子结构稳定性越差，越易发生DNA甲基化 D．基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合 【答案】B 【分析】DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。 【详解】A、甲基化的基因其碱基序列不会发生改变，但基因的表达却发生了可遗传的改变，可遗传给后代，A错误； B、骨骼肌细胞需要大量的能量，细胞呼吸强度大，呼吸酶基因正常表达，处于非甲基化状态，B正确； C、DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团，即DNA分子结构与发生DNA甲基化关系不大，C错误； D、甲基化的基因不能与RNA聚合酶相结合，故无法转录形成mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应的蛋白质，从而抑制了基因的表达，D错误。 故选B。 7．研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA），进而调控相关基因的表达，过程如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．过程①合成的RNA通过囊泡进入细胞质 B．过程②上核糖体的移动方向是从右向左 C．tRNA的3ˊ端结合特定的氨基酸 D．当缺乏氨基酸时，基因的表达过程被抑制 【答案】A 【详解】A、过程①是转录（合成RNA），转录发生在细胞核（真核细胞），合成的RNA（如mRNA、tRNA 等）通过核孔进入细胞质，而不是 “囊泡”，A错误； B、过程②是翻译（核糖体结合mRNA合成蛋白质），核糖体的移动方向可通过 “肽链长度” 判断：右侧核糖体上的肽链更短，左侧核糖体上的肽链更长，说明核糖体是从右向左移动，B正确； C、tRNA（负载RNA / 空载RNA）的3' 端是 “氨基酸臂”，能结合特定的氨基酸（负载RNA就是结合了氨基酸的 tRNA），C正确； D、当缺乏氨基酸时，负载RNA转化为空载RNA，空载RNA会抑制转录（图中显示空载RNA抑制过程①），同时还会激活蛋白激酶、抑制翻译（过程②），最终导致基因的表达过程（转录 + 翻译）被抑制，D正确。 故选A。 8．起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图如下，a、b代表两种氨基酸，下列叙述错误的是（    ） A．①的3'端携带氨基酸 B．a是甲硫氨酸 C．甲硫氨酸的密码子位于②上 D．①②上部分碱基能互补配对 【答案】B 【分析】在DNA复制中遵循的是A-T、T-A，在转录时遵循的是A-U，T-A，在翻译时遵循的是A-U，U-A。 【详解】A、①是 tRNA，在翻译过程中，tRNA 的 3' 端携带氨基酸，通过反密码子与 mRNA 上的密码子进行碱基互补配对，将氨基酸运输到核糖体上参与多肽链的合成，A正确； B、甲硫氨酸对应的是起始密码子，图中翻译方向是向右进行的，所以应是处于图中b的位置，B错误； C、密码子是mRNA上能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，即甲硫氨酸对应的密码子位于②上，C正确； D、在翻译过程中，tRNA（①）上的反密码子与 mRNA（②）上的密码子会进行碱基互补配对，所以①②上部分碱基能互补配对，D正确。 故选B。 9．大肠杆菌的lac基因可同时编码β-半乳糖苷酶和透过酶等酶。未加入乳糖时，检测到细胞中lacm RNA和两种酶的含量均极低。加入乳糖后再去掉乳糖，检测到三者的含量变化如下图所示。下列有关分析正确的是（    ）    A．乳糖为lac基因的表达过程直接提供能量 B．乳糖可能会促进RNA聚合酶与lac基因的启动子结合 C．去掉乳糖后，lacm RNA被降解，两种酶的合成过程会立刻停止 D．两种酶的含量变化比lac mRNA的慢，说明转录和翻译不能同时进行 【答案】B 【详解】A、乳糖是诱导物，不是直接提供能量的物质，细胞的能量主要由ATP提供，A错误； B、加入乳糖后，lac mRNA含量快速上升，说明转录增强，推测乳糖可能促进RNA聚合酶与lac基因的启动子结合，启动转录，B正确； C、去掉乳糖后，lac mRNA含量逐渐减少，说明lac mRNA被降解，但已经合成的mRNA还能继续翻译，两种酶的合成不会立刻停止，C错误； D、大肠杆菌是原核生物，转录和翻译可以同时进行。两种酶的含量变化比lac mRNA的慢，只能说明酶的合成需要经过翻译过程，不能说明转录和翻译不能同时进行，D错误； 故选B。 10．噬菌体φX174属于微小噬菌体科微小噬菌体属，该噬菌体的遗传物质为单链环状DNA。1977年完成的基因组测序使其成为分子生物学领域的重要模式生物，其作为ISO16604国际标准指定病毒，在生物防护装备评价中发挥核心作用。40多年后的今天，斯坦福联手 Arc Institute团队，以噬菌体φX174为模板，用AI首次生成基因组。下图展示部分序列，下列有关叙述正确的是（　　） A．D基因表达一次至少需要大肠杆菌提供核苷酸459个、氨基酸152个 B．³²P标记的φX174 侵染大肠杆菌时，保温时间过长或过短都会增大上清液的放射性 C．噬菌体φX174的DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸 D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同 【答案】B 【详解】A、题目中的单链DNA 是从 5′开始，3′结束。而翻译也从5′开始，所以要先合成一段互补的-DNA，再转录出 mRNA做翻译的模板，D基因编码的氨基酸数为152个，因此D基因指导一次蛋白质的合成至少需要核苷酸153×6=918个，A错误； B、用32P标记的是噬菌体的 DNA侵染大肠杆菌时，保温时间过长，子代噬菌体释放出来，离心后上清液放射性会增大；但保温时间过短，噬菌体还未充分侵染大肠杆菌，离心后上清液中是未侵染的噬菌体，放射性也会增大，B正确； C、噬菌体φX174 的DNA是单链环状，其复制不需要解旋酶，C错误； D、E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。 故选B。 11．基因组印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，若父源等位基因不表达而母源等位基因表达，称为父系印记，反之则为母系印记。小鼠的M基因表达产物对小鼠的正常发育是必需的，M的突变基因m导致小鼠矮小，现以多只矮小型雌鼠与一只正常雄鼠为亲本进行杂交，得到的F1均为矮小型小鼠，将F1雌鼠和雄鼠分别与纯合正常小鼠杂交，得到的F2表型如下表，下列相关叙述正确的是（　　） 杂交组合 F1雌鼠×正常雄鼠 F1雄鼠×正常雌鼠 F2表型及比例 正常：矮小型=1：1 全部为正常 A．M/m基因表达受母系影响，为母系印记基因 B．亲本雄鼠的基因型可能为MM，也可能为Mm C．印记遗传属于基因突变，可以为生物进化提供原材料 D．若将F2中所有小鼠进行自由交配，得到的F3中矮小型小鼠比例为1/4 【答案】D 【详解】A、由杂交结果可知，父源等位基因不表达、仅母源等位基因表达，属于父系印记，并非母系印记，A错误； B、若亲本雄鼠基因型为Mm，F1会出现基因型为mm的个体，F1雌鼠与纯合正常雄鼠杂交的F2表型比例不会为1:1，因此亲本雄鼠基因型只能为MM，B错误； C、印记遗传属于表观遗传，基因的碱基序列未发生改变，不属于基因突变，不能为生物进化提供原材料，C错误； D、亲本MM×mm→F1 Mm，F1雌鼠和雄鼠分别与纯合正常小鼠杂交（Mm×MM），F2中基因型及比例为MM:Mm=1:1，自由交配时雌雄配子中M占3/4、m占1/4，矮小型个体包括雄M+雌m的Mm（3/4×1/4=3/16）和mm（1/4×1/4=1/16），合计占比1/4，D正确。 12．血橙果肉中富含具抗氧化性的花色苷，花色苷含量越高颜色越深。花色苷合成的调控机制如下图所示，HY5蛋白由H基因编码，T序列和G序列是Ruby基因（R基因）启动子，只有一条途径激活时表现为浅红色，都激活时表现为深红色。据此，以下选项正确的是（    ） A．血橙果肉颜色是基因通过控制蛋白质的结构直接控制的性状 B．低温胁迫通过改变了T序列的碱基序列诱导R基因表达 C．基因型为RRhh的血橙在常温光照下培养为果肉无色，在低温光照下培养为浅红色 D．基因型为RrHh的血橙自交的子代在光照常温环境下种植深红色的血橙占9/16 【答案】C 【详解】A、由图可知，血橙果肉颜色是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状，并非通过控制蛋白质的结构直接控制的性状，A错误； B、据图分析，低温胁迫促进T序列结合到Ruby基因启动子上诱导R基因表达，低温胁迫只是影响基因的表达过程，没有改变基因的碱基序列，所以此过程中T序列的碱基序列未发生改变，B错误； C、基因型为RRhh的血橙，由于h基因不能编码HY5蛋白，在常温光照下，G序列不能结合HY5蛋白，Ruby基因不能表达，无花色苷合成，果肉为无色，在低温光照下，T序列结合到Ruby基因启动子上诱导R基因表达，合成花色苷，表现为浅红色，C正确； D、基因型为RrHh的血橙自交，子代的基因型为R-H-、R-hh、rrH-和rrhh，由于在光照常温环境下种植，T序列不能结合到Ruby基因启动子上诱导R基因表达，只有G序列结合HY5蛋白（H基因编码），促进Ruby基因表达，表现为浅红色，深红色需要两条途径都激活，所以深红色的血橙占0，D错误。 故选C。 13．如图表示苯丙氨酸的代谢途径，人体若缺乏相应的酶会患代谢性遗传病。一个正常基因控制一种酶的合成，图中①为苯丙酮尿症缺陷部位；②为尿黑酸症缺陷部位；③为白化病缺陷部位。下列分析正确的是（　　） A．苯丙酮尿症患者应减少摄入高苯丙氨酸的食物 B．上述遗传病说明基因与性状是一一对应的关系 C．白化病患者体内的儿茶酚胺浓度可能偏低 D．上述遗传病说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状 【答案】A 【分析】1、基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。2、分析题图：图示表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，其中酶①能将苯丙氨酸转化为酪氨酸，若酶①缺乏，苯丙酮酸积累过多会引起苯丙酮尿症；酶②能将尿黑酸转化为乙酰乙酸，缺乏酶②会使人患尿黑酸症；缺乏酶③会使人无法合成黑色素而患白化病。 【详解】A、苯丙酮尿症患者是因为酶①缺乏，苯丙氨酸大量转化为苯丙酮酸，故应减少摄入高苯丙氨酸的食物，A正确； B、当①处代谢异常时，甲状腺激素和黑色素的代谢都会受到影响，说明一个基因可以控制一种或多种性状，B错误； C、白化病患者因缺乏酶③不能合成黑色素，体内的多巴会转化为儿茶酚胺，故白化病患者体内儿茶酚胺浓度可能偏高，C错误； D、上述遗传病的发病机理都是缺乏相应的酶引起的，说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状，D错误。 故选A。 14．miRNA是一种介导RNA沉默的小分子RNA。水稻miRNA的合成从细胞核中合成pri - miRNA开始，pri - miRNA被酶DCL1、HYL1剪切，被转运蛋白HASTY运输进入细胞质，再被Dicer剪切成miRNA - miRNA*。miRNA*随即被一种核酸酶降解，而成熟的miRNA则与水稻蛋白AGO1形成miRNA诱导的沉默复合体(miRISC)发挥作用。下列叙述正确的是（    ） A．合成pri - miRNA的①过程需要DNA聚合酶参与 B．DCL1、HYL1参与的剪切过程会破坏磷酸二酯键 C．miRISC主要通过影响基因的转录过程发挥作用 D．miRNA不改变基因的碱基序列，不具备遗传效应 【答案】B 【分析】合成pri−miRNA的①过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，属于转录过程，DCL1、HYL1参与的剪切过程是将pri−miRNA剪切成小分子RNA，破坏磷酸二酯键。 【详解】A、合成pri−miRNA的①过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，属于转录过程，该过程需要RNA聚合酶参与，而不是DNA聚合酶（DNA聚合酶用于DNA复制过程），A错误； B、DCL1、HYL1参与的剪切过程是将pri−miRNA剪切成小分子RNA，该过程会破坏RNA分子中的磷酸二酯键，B正确； C、由图可知，miRISC与mRNA结合后，会使mRNA降解，因此miRISC主要通过影响基因的翻译过程发挥作用，而不是转录过程，C错误； D、miRNA虽然不改变基因的碱基序列，但它可以通过与mRNA结合影响翻译过程，从而对生物的性状产生影响，具备一定的遗传效应，D错误。 故选B。 15．在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以花粉和花蜜为食发育成工峰。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将直接发育成蜂王。下列分析错误的是（　　） A．蜂王浆可能通过抑制DNMT3基因的表达发挥作用 B．DNA甲基化后不会改变遗传信息，但会改变生物性状 C．敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的效果 D．胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制，不能遗传给后代 【答案】D 【分析】蜜蜂幼虫取食蜂王浆发育成蜂王，而取食花蜜和花粉的幼虫发育成工蜂；DNMT3基因控制合成的DNMT3蛋白可以将DNA甲基化，进而影响基因的复制和表达，从而改变生物的性状，而不含DNMT3蛋白的幼虫直接就可以发育成蜂王。 【详解】A、取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3的幼虫都会发育成蜂王，因此可推测蜂王浆可能抑制DNMT3基因的表达，A正确； B、DNA甲基化后并没有改变基因的序列，即不会改变遗传信息，但会影响基因的表达过程，因此会改变生物的性状，B正确； C、题干中敲出DNMT3基因与取食蜂王浆都能令幼虫发育成蜂王的作用，因此对于幼虫的发育具有相同的作用，C正确； D、胞嘧啶甲基化不会影响DNA分子的复制，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共10分）水稻穗型的簇生和非簇生由等位基因A/a控制，杂合子为弱簇生；稻米非糯和糯性由B/b、C/c两对基因控制。科研人员以纯合簇生糯性、纯合非簇生糯性水稻为材料开展杂交实验，不考虑基因突变与交叉互换，配子存活率、育性均一致，回答下列问题： P F1 (F1相互交配获得的)F2 纯合簇生糯性×纯合非簇生糯性 弱簇生非糯性 簇生糯性∶弱簇生非糯性∶弱簇生糯性∶非簇生非糯性∶非簇生糯性=4∶6∶2∶3∶1 (1)等位基因A和a的本质区别是___________。 (2)科研小组随机抽取F2中8个基因型为aa和AA的个体，进行相关基因电泳，结果见图1、2，则水稻穗型和非糯性、糯性基因之间的具体位置关系是___________；亲本的基因型分别是___________。 (3)在(2)小题条件成立的前提下，水稻穗型中，A基因对应性状为非簇生，理由是若A基因表现为簇生，则F2的表型及比例为簇生糯性∶弱簇生非糯性∶弱簇生糯性∶非簇生糯性∶簇生非糯性=___________，这与实验结果不符。 (4)水稻的无香型与芳香型是一对相对性状，由位于8号染色体上的等位基因D和d控制。某研究小组在研究这对相对性状的过程中，发现一株8号染色体三体的水稻植株，经检测其基因型为Ddd，该水稻植株属于___________(填变异类型)，其自交后代中纯合子占___________。 (5)研究水稻叶片颜色时，发现了黄叶突变体丙。野生型水稻绿叶由基因Y控制，突变体丙的黄叶由Y突变为Y1所致，且Y1纯合致幼苗死亡。突变体丙连续自交两代，F2成熟植株中绿叶植株∶黄叶植株=___________。测序结果表明，基因Y₁转录产物的第727位碱基发生了改变，由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3'，结合表格分析，该突变使第___________位氨基酸突变为___________。 表：部分密码子及其对应的氨基酸 密码子 GAG AGA ACA CAG 氨基酸 谷氨酸 精氨酸 天冬氨酸 谷氨酰胺 【答案】(1)碱基对(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同 (2) 基因A和基因B位于同一条染色体上，(基因a和基因b位于其同源染色体上，)C和c位于另一对同源染色体上（2分） AABBcc、aabbCC (3)1∶6∶2∶4∶3 (4) 染色体(数目)变异 5/18 (5) 3∶2 243 谷氨酰胺 【详解】（1）等位基因之间的本质区别是碱基对的排列顺序不同。 （2）由题图1、图2可知，F2中基因型为aa的水稻植株都含基因b且都不含基因B，基因型为AA的水稻植株都含基因B且都不含基因b，说明基因A/a与B/b连锁，且基因A与B位于同一条染色体上，a与b位于同一条染色体上；对于所选取的植株来说，基因C/c的分布暂无明显规律，说明基因C/c位于与A/a不同的另一对同源染色体上。综合以上信息可知，基因A/a与C/c的遗传、基因B/b与C/c的遗传遵循自由组合定律。单独分析糯性与非糯性可知，由于A、B基因连锁，a、b基因连锁，所以可先确定亲本水稻基因型为AABB和aabb（C/c基因情况尚不确定）。F1均为非糯性，并且F1相互交配产生的F2中非糯性占半数以上，且发生性状分离，说明非糯性为显性性状，F1的基因型为BbCc，则亲本组合为BBcc×bbCC，则完整的基因型为AABBcc×aabbCC，当基因型为B_C_时稻米为非糯性，其余情况稻米为糯性。 （3）结合（2）所得信息分析，假设基因型为AA的水稻穗型表现为簇生，基因型为aa的水稻为非簇生，则亲本纯合簇生糯性水稻的基因型为AABBcc，纯合非簇生糯性水稻的基因型为aabbCC，考虑到A、B基因连锁且a、b基因连锁，则F1产生的配子应为ABC∶ABc∶abC∶abc＝1∶1∶1∶1，F2中，簇生糯性（AABBcc）所占比例为1/4（ABc）×1/4（ABc）＝1/16，弱簇生非糯性（AaBbCC、AaBbCc）所占比例为6/16，弱簇生糯性（AaBbcc）所占比例为2/16，非簇生糯性（aabbcc、aabbCC、aabbCc）所占比例为4/16，簇生非糯性（AABBCC、AABBCc）所占比例为3/16，即F2为簇生糯性∶弱簇生非糯性∶弱簇生糯性∶非簇生糯性∶簇生非糯性＝1∶6∶2∶4∶3，与题表所示信息不符，所以簇生的基因型应为aa，非簇生的基因型应为AA。 （4）水稻是二倍体生物，体细胞含2条8号染色体，若该水稻存在3条8号染色体，则说明其发生了染色体数目变异。该基因型为Ddd的水稻产生的配子基因组成及比例为D∶Dd∶d∶dd＝1∶2∶2∶1，自交后代中，纯合子的基因型包括DD、dd、ddd、dddd，共占1/6×1/6（DD）＋2/6×2/6（dd）+2×2/6×1/6（ddd）+1/6×1/6（dddd）＝5/18。 （5）由题目所给信息可知，丙的基因型为YY1，由于Y1基因纯合致死，所以丙自交一代产生的F1成熟植株的基因型及比例为YY∶YY1＝1∶2，这些F1自交，F2幼苗中，基因型为YY的幼苗所占比例为1/3×1+2/3×1/4＝1/2，基因型为YY1的幼苗占2/3×2/4＝1/3，这些幼苗成熟后，绿叶植株∶黄叶植株＝3∶2。由题表信息可知，谷氨酸的密码子为GAG，谷氨酰胺的密码子为CAG，对比Y1基因转录产物的变化可知，该突变使谷氨酸突变为谷氨酰胺，mRNA上每3个碱基构成一个密码子，第727位碱基由G突变为了C，该氨基酸所在位点是（727-1）÷3＝243。 17．（每空1分，共8分）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂王，若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化减少，进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。 回答下列问题： (1)图中②过程表示_________，参与该过程的RNA有__________________。 (2)如图所示，①过程以DNMT3基因的β链为模板，则α链的左侧为_________（填“5'”或“3'”）端，①过程中碱基配对方式是__________________（模板链书写在前）。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白质是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，根据题文信息，推测蜂王浆中的蛋白质可能_________（填“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性。这种由甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象，在遗传学上属于__________________。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能抑制DNMT3基因表达，为验证DN-MT3蛋白是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，平均分为A、B两组，如表所示。根据表格信息，表格中a代表__________________，b代表_________。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 a 饲喂适量 花粉和花蜜 其他条件相同且适宜 工蜂 B组 注射等量用生理盐水 溶解的DNMT3 siRNA溶液 b 其他条件相同且适宜 蜂王 【答案】(1) 翻译 mRNA、tRNA、rRNA (2) 5' A-U、T-A、C-G、G-C (3) 抑制 表观遗传 (4) 注射适量的生理盐水 饲喂等量花粉和花蜜 【分析】图中①过程是转录，②过程表示翻译。两者都需要模板、原料、能量和酶，都遵循碱基互补配对原则，但具体配对方式不同。表观遗传是指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。 【详解】（1）图中②过程是由RNA合成蛋白质的过程，所以②过程表示翻译。 参与翻译过程的RNA有mRNA（作为翻译的模板）、tRNA（转运氨基酸）、rRNA（构成核糖体的成分）。 （2）已知RNA聚合酶的移动方向是从左到右进行转录，转录时新合成的RNA链是从5'端向3'端延伸的，由于①过程以DNMT3基因的β链为模板，所以α链的左侧为5'端。 ①过程是转录过程，模板链（β链）为DNA链，合成的产物是RNA，所以碱基配对方式是A - U、T - A、G - C、C - G 。 （3）根据题意，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂王。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，由此可推测，蜂王浆中的蛋白质可能抑制DNMT蛋白活性，使幼虫DNA甲基化减少，甲基化水平高低影响蜜蜂幼虫发育的现象，在遗传学上称作表观遗传。 （4）已知DNMT3 siRNA能抑制DNMT3基因表达，实验的目的是验证雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，自变量为是否注射适量的DNMT3 siRNA，因此A组处理是注射适量的生理盐水。B组幼虫饲养方式应与A组相同，即饲喂等量花粉和花蜜。 18．（每空2分，共16分）小鼠的毛色由位于常染色体上且由独立遗传的基因A/a、B/b控制。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑色素，使小鼠表现为黑色，没有酪氨酸酶的小鼠表现为白色。A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含量下降，抑制黑色素的合成进而激活褐色素的合成，使小鼠表现为黄色。回答下列问题。 (1)题干信息表明，基因可通过控制______，进而控制小鼠的毛色。一只纯合黄色小鼠和一只纯合白色小鼠杂交得F1（多只），F1自由交配，后代中黄色小鼠占_______。 (2)小鼠还会表现为斑驳色（黑色和黄色混杂的毛色），进一步研究发现，这与A基因的甲基化（用Avy表示）有关，A基因的甲基化程度越高，推测产生的ASP越_______（填“多”或“少”）。小鼠斑驳色的遗传是一种表观遗传，表观遗传的特点有_______（答出两点即可）。 (3)研究人员选择B基因纯合的小鼠，进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠（Avya）与黑色小鼠进行了如图所示两组杂交实验。 据实验结果推测，在_______小鼠中，甲基化修饰才可遗传。若上述猜想正确，将两组杂交实验的亲本斑驳色小鼠杂交，后代中斑驳色小鼠占_______。 (4)为确定B基因在3号还是4号染色体上，利用3号、4号三体小鼠进行了如下两组杂交实验： 实验一：亲本（P）：白色隐性纯合二倍体（♂）×黑色纯合的3号染色体三体（♀）→子一代（F1）：二倍体和3号三体； 实验二：亲本（P）：白色隐性纯合二倍体（♂）×黑色纯合的4号染色体三体（♀）→子一代（F1）：二倍体和4号三体。 产生配子时，3条同源染色体中的任意2条移向同一极，另1条移向另一极，染色体异常的精子死亡而卵细胞能存活并完成受精。让两组杂交实验F1中的三体雌、雄个体分别自由交配得F2，若实验一和实验二中F2的表型及比例分别为_______、_______，则B基因在4号染色体上。 【答案】(1) 酶的合成来控制代谢过程 3/4或9/16 (2) 少 可遗传性、不改变DNA序列、受环境影响、可逆性等 (3) 雌性 1/4 (4) 黑色∶白色=3∶1 黑色∶白色=17∶1 【分析】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。 【详解】（1）小鼠的毛色由位于常染色体上且独立遗传的基因A/a、B/b控制。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑色素，使小鼠表现为黑色。由此可知，基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛色。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑色素，使小鼠表现为黑色，没有酪氨酸酶的小鼠表现为白色，A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含量下降，抑制黑色素的合成进而激活褐色素的合成，使小鼠表现为黄色，因此黄色为A_B_，黑色为aaB_，白色为A_bb、aabb。一只纯合黄色小鼠（AABB）和一只纯合白色小鼠（AAbb或aabb）杂交，F1的基因型为AABb或AaBb，F1自由交配，后代中黄色小鼠（A_B_）占1×3/4=3/4或3/4×3/4=9/16。 （2）小鼠表现出的斑驳色（黑色和黄色混杂的毛色与A基因的甲基化（用Avy表示）有关，而基因的甲基化会抑制基因的表达，因此A基因的甲基化程度越高，推测产生的ASP越少。小鼠斑驳色的形成属于表观遗传现象，表观遗传的特点有可遗传性、不改变DNA序列、受环境影响、可逆性等。 （3）研究人员选择B基因纯合的小鼠，进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠（Avya）与黑色小鼠进行了杂交实验。实验结果显示，只有斑驳色小鼠为母本时，子代才会出现斑驳色小鼠。据此推测，在雌性小鼠中，甲基化修饰才可遗传。若上述猜想正确，将两组杂交实验的亲本斑驳色小鼠杂交，后代中斑驳色小鼠（基因型为Avya）占1/4。 （4）假设B基因在4号染色体上，在实验一中，白色隐性纯合二倍体（♂）的基因型为aabb，黑色纯合的3号染色体三体（♀）的基因型为aaBB，二者杂交，F1三体的基因型为aaBb，F1三体雌雄个体自由交配，F2的表型及比例为黑色∶白色=3∶1。在实验二中，白色隐性纯合二倍体（♂）的基因型为aabb， 黑色纯合的4号染色体三体（♀）的基因型为aaBBB，二者杂交，F1三体的基因型为aaBBb。F1三体产生的卵细胞的基因型及比例为aBB∶aBb∶aB∶ab=1∶2∶2∶1，产生的可育的精子的基因型及比例为aB∶ab=2∶1。F1三体雌雄个体自由交配，F2的表型及比例为黑色∶白色=（1－1/6 ab×1/3ab）∶（1/6ab×1/3ab）=17∶1。 19．（除标注外，每空2分，共10分）在研究胰蛋白酶原合成与分泌的过程时，科学家进行的实验和结果如表所示。回答下列问题： 实验流程 给豚鼠静脉注射1mL含有3H-亮氨酸的生理盐水，在4min～4h的不同时间内对胰腺组织取样，固定后分别切片，用放射自显影技术辅以染色技术观察放射性颗粒分布的位置 实验结果 5min时，放射性颗粒主要出现在粗面内质网中；5～20min，放射性颗粒主要出现在内质网外围的囊泡内：20min后，内质网的放射性颗粒消失；20～60min，放射性颗粒集中分布在高尔基体和高尔基体外围的囊泡内；1～4h，放射性颗粒主要出现在细胞顶部，并且开始出现在胰腺腔内 (1)科学家选取多只豚鼠进行实验，给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸（不被3H标记）的生理盐水，设置该组的目的是________。 (2)胰腺细胞合成胰蛋白酶原时，以________为模板，以氨基酸为原料，在_________上发生脱水缩合反应合成多肽。 (3)5min时，放射性颗粒主要出现在粗面内质网中，说明_______。20min后，内质网的放射性颗粒消失的原因是______。根据上述结果，用文字和箭头的方式归纳胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构：______。 (4)研究发现，正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中，而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解，如图所示。细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原，其意义是_______。 【答案】(1)作为对照，排除无关变量的干扰，确保实验结果的可靠性和科学性 (2) mRNA （1分） 核糖体（1分） (3) 肽链合成时即进入粗面内质网中进行合成和加工 胰蛋白酶原转移到了囊泡和高尔基体中 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 (4)保证胰蛋白酶原空间结构和功能正常 【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 【详解】（1）科学家选取多只豚鼠进行实验，给其中一组豚鼠静脉注射1mL含亮氨酸（不被3H标记）的生理盐水，设置该组的目的是作为对照，排除无关变量的干扰，确保实验结果的可靠性和科学性。 （2）胰腺细胞合成胰蛋白酶原时，以mRNA为模板，以氨基酸为原料，在核糖体上发生脱水缩合反应合成多肽。 （3）5min时，放射性颗粒主要出现在粗面内质网中，说明肽链合成时即进入粗面内质网中进行合成和加工。20min后，内质网的放射性颗粒消失的原因是胰蛋白酶原转移到了囊泡和高尔基体中。根据上述结果可知，胰蛋白酶原从合成到分泌所经过的细胞结构为：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜。 （4）研究发现，正确折叠的胰蛋白酶原会进入囊泡中，而错误折叠的胰蛋白酶原会与内质网中的伴侣蛋白质结合重新折叠或降解，细胞通过这种机制处理错误折叠的胰蛋白酶原，其意义是保证胰蛋白酶原空间结构和功能正常。 20．（除标注外，每空1分，共11分）DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为_____，过程②需要的原料是_____。 (2)由图2可知发生甲基化后_____（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的识别，从而直接影响了_____的合成。 (3)已知注射DNMT3siRNA （小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组做不同处理，其他条件相同且适宜，饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，完成下表。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 不做处理 ②_____            相同且适宜 ③_____          B组 ①_____      饲喂花粉和花蜜 ④_____           【答案】(1) 转录 氨基酸 (2) 不会 mRNA (3) 注射适量的DNMT3siRNA （2分） 饲喂花粉和花蜜（2分） 发育为工蜂 （2分） 发育为蜂王 【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。 2、由题干可以理出一条逻辑线：DNMT3基因转录出某种mRNA后，翻译出DNMT3蛋白，能使DNA使某些区域甲基化程度高，结果雌蜂幼虫发育成工蜂。 【详解】（1）过程①是转录过程，其中DNMT3基因是核基因，因此过程①发生在细胞核内；过程②为翻译过程，发生在核糖体中，需要的原料为氨基酸。 （2）分析图2可知，基因甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子，从而影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，直接影响了mRNA的形成。 （3）根据题干可知DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默，基因的甲基化程度降低，雌蜂幼虫发育成蜂王。实验的自变量为有无DNMT3siRNA，因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；均用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因的表达及其与性状的关系（一轮培优练） 参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 A D D 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D C C B A B D A BCD 10.(1) 限制酶 BsaI Cas9蛋白 (2) 农杆菌转化（法） 潮霉素 (3) 隐性性状 Hd6 基因发生突变，导致转录形成的 mRNA 提前出现终止密码子，翻译提前终止，形成短于野生型的蛋白质 11.(1) 转录 作为模板指导合成Pep4l1蛋白 (2)大于 (3)苏氨酸 (4) 未发生 抑制 (5) 抑制 促进 12.(1) 1 2和3 (2) 转基因技术/基因工程 Ad5腺病毒 S蛋白基因 (3) 4 ①②③⑦ Ad5-nCoV疫苗是DNA疫苗，在人体内需要先转录出RNA再翻译出病毒的抗原蛋白，而BNT16b2疫苗是RNA疫苗，可直接制译出抗原蛋白。 (4)1499 13.(1) 分离 用纯合小叶角2号染色体缺体与大叶角植株杂交后，F1中小叶角植株与大叶角植株的比例约为1：1（或F1 出现大叶角植株）；用其他缺体杂交后，F1全为小叶角植株 (2) 负向 大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换，使终止密码子提前出现，导致OFP6蛋白的氨基酸数量减少，其构象发生改变而失活 (3) 增多 变长 (4)促进水稻LsOFP6a基因的表达 14.(1) 相对性状 1/3 (2) 测交 配子种类及其比例 (3) 促进 基因C和基因Os的表达产物量 (4)基因C的表达产物通过降解基因Os的表达产物，解除基因Os的表达产物对基因B表达的阻遏，进而促进细胞分裂，最终导致籽粒增大 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C B D C D B C D C 10.(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 (2) 缺失 3′-GAA-5′或3′-AGA-5′ 对应编码苯丙氨酸的密码子UUU缺失，导致后续氨基酸序列发生改变 19 (3) 3/8 随机性 不定向性 11.(1)蛋白质 (2)使ABE基因仅在心肌细胞中表达，避免影响其他细胞的正常生理功能 (3)C (4) sgRNA6 只有基因位点①和②的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，才能抑制CaMKⅡδ的过度活化，以sgRNA6为向导的ABE对位点①和②均有较高的编辑效率，而以sgRNA1为向导的ABE仅对位点①有较高编辑效率，对位点②编辑效率极低 (5) 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变 造血干细胞 12.(1) 伴X隐性遗传病 1/4 (2) 翻译 野生型和突变体的mRNA水平无显著差异，但突变体的蛋白质水平显著降低 (3) 动物病毒 识别和结合DNA特定序列 先让碱基I与碱基C配对，再让碱基C与碱基G配对 13.(1)遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等 (2) 抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制 绿色 (3)30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制 (4) 红、绿、红、绿 绿、红、绿 绿 (5) 将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因 30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时 14.(1) RNA聚合 ②③ (2) 转录 否 (3) 碱基互补配对 促进 15.(1)体液和细胞 (2)免疫监视（免疫防御） (3) 糖蛋白 干扰病毒复制 (4)RNA复制 (5) 干扰CHIKV膜融合和胞吞 正比（正相关） 预防和治疗 (6)阻止衣壳蛋白的合成；阻止pE2-6K-E1蛋白的合成及加工；阻止pE2-E1蛋白的合成及加工；阻止衣壳蛋白与+ssRNA的组装；阻止病毒从感染细胞中释放；使nsP1-4前体（四种非结构蛋白前体）无法加工成为复制酶；研制药物与病毒表面囊膜结合（或与受体GAG或MXRA8或DC-SIGN或TIM结合）使其无法识别侵染细胞等等 实验探究类 1.(1)体液和细胞 (2)免疫监视（免疫防御） (3) 糖蛋白 干扰病毒复制 (4)RNA复制 (5) 干扰CHIKV膜融合和胞吞 正比（正相关） 预防和治疗 (6)阻止衣壳蛋白的合成；阻止pE2-6K-E1蛋白的合成及加工；阻止pE2-E1蛋白的合成及加工；阻止衣壳蛋白与+ssRNA的组装；阻止病毒从感染细胞中释放；使nsP1-4前体（四种非结构蛋白前体）无法加工成为复制酶；研制药物与病毒表面囊膜结合（或与受体GAG或MXRA8或DC-SIGN或TIM结合）使其无法识别侵染细胞等等 2. (1) 分解有机物，释放能量 二、三 (2) 可促进S基因表达的翻译过程 运动训练能否通过上调P基因的表达增加S蛋白含量 (3) 完整性 3.(1) RNA→DNA 肝细胞的细胞质 DNA聚合 (2)cccDNA稳定存在于肝细胞核内，替诺福韦难以进入细胞核去清除cccDNA，所以HBV能不断利用cccDNA进行复制，导致病毒无法被彻底清除。 (3) 转录和逆转录 结合数据，DNA下降幅度比RNA更大，说明药物可能抑制了从RNA到DNA的逆转录过程。 设计实验思路需遵循单一变量原则和对照原则。针对探究替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性的体外实验思路，对照组：含有逆转录酶、HBV的前基因组RNA（pgRNA作为模板）、逆转录所需的原料，不加替诺福韦；实验组：在与对照组相同的体系中，加入替诺福韦； 然后进行逆转录反应，最后用实时荧光定量PCR检测两组反应生成的DNA含量，比较两组DNA含量的差异，判断替诺福韦是否直接抑制逆转录酶活性。 4.(1) 下丘脑 表观遗传 (2) B组与C组的血清KLK14含量 给皮肤KLK14基因敲除（KO）小鼠进行热应激处理，同时注射KLK14蛋白，检测L型星形胶质细胞的占比 (3)抑制、抑制 (4) 神经-体液 抑制KLK14蛋白的活性（或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用） 5. (1) AAAC GAC hSPCas9 (2) 2 可变剪接跳过了外显子2，产物只包含外显子1、3、4对应的RNA，细胞内会表达出外显子1、3、4对应的蛋白质 外显子1（外显子1、3、4任意一个即可） (3) 正 转录因子ZFP通过促进NCED4的表达，进而调控ABA的含量（答出“ZFP促进NCED4的表达”即可，答出“ZFP对NCED4的表达调控是正反馈”） 6.(1)信号分子 (2) 蔗糖处理组的GLK1 mRNA水平显著升高 限制酶和DNA连接 蔗糖和X-Gluc GLK1（可能）参与植物对糖信号的反应 (3)野生型和glk突变体中都有显著的花青素积累。glk突变体的花青素含量显著低于野生型（glk1-glk2双突变体花青素含量最低） (4) 升高（积累） GLK1在MYBL2的上游起作用 7.(1)腺嘌呤和核糖 (2) lgf2bpl RNA（水解）酶 翻译 核孔 (3) 终止密码子 1/256 (4) MettL3基因 逆转录 实验组红色荧光与绿色荧光的面积比值明显大于对照组 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A C A B A B B B 题号 11 12 13 14 15 答案 D C A B D 16．（除标注外，每空1分，共10分） (1)碱基对(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同 (2) 基因A和基因B位于同一条染色体上，(基因a和基因b位于其同源染色体上，)C和c位于另一对同源染色体上（2分） AABBcc、aabbCC (3)1∶6∶2∶4∶3 (4) 染色体(数目)变异 5/18 (5) 3∶2 243 谷氨酰胺 17．（每空1分，共8分） (1) 翻译 mRNA、tRNA、rRNA (2) 5' A-U、T-A、C-G、G-C (3) 抑制 表观遗传 (4) 注射适量的生理盐水 饲喂等量花粉和花蜜 18．（每空2分，共16分） (1) 酶的合成来控制代谢过程 3/4或9/16 (2) 少 可遗传性、不改变DNA序列、受环境影响、可逆性等 (3) 雌性 1/4 (4) 黑色∶白色=3∶1 黑色∶白色=17∶1 19．（除标注外，每空2分，共10分） (1)作为对照，排除无关变量的干扰，确保实验结果的可靠性和科学性 (2) mRNA （1分） 核糖体（1分） (3) 肽链合成时即进入粗面内质网中进行合成和加工 胰蛋白酶原转移到了囊泡和高尔基体中 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 (4)保证胰蛋白酶原空间结构和功能正常 20．（除标注外，每空1分，共11分） (1) 转录 氨基酸 (2) 不会 mRNA (3) 注射适量的DNMT3siRNA （2分） 饲喂花粉和花蜜（2分） 发育为工蜂 （2分） 发育为蜂王 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $