2027届高考生物人教版一轮复习练习基因表达与性状的关系

**基本信息** 聚焦基因表达调控全层次，整合转录、表观遗传及翻译调控机制，通过真题模拟题强化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| |----|-----------|----------|----------| |转录调控|3题（如双向启动子、RNA聚合酶结合）|机制分析、图表解读|启动子功能→转录方向→RNA合成逻辑链| |表观遗传|4题（如甲基化、组蛋白修饰）|概念辨析、案例推理|DNA/组蛋白修饰→染色质结构→基因表达调控| |翻译调控|3题（如核糖体开关、RNA干扰）|过程分析、功能判断|mRNA构象变化→翻译起始抑制→基因沉默机制| |综合应用|3题（如非编码RNA调控、乳糖操纵子）|跨模块综合、计算推理|多水平调控（转录前-转录-翻译）协同作用网络|

基因表达与性状的关系 同步练习-2026-2027学年高三生物学一轮复习 一、选择题（本大题共11小题） 1 [2025湖南卷]基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是（　　） A.蛋白W在细胞核中发挥调控功能 B.敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量 C.在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量能提高其抗虫性 D.蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用 2 [2026山东校际联考]DNA甲基转移酶基因中一个碱基发生改变，会使密码子CGA（精氨酸）变为UGA（终止密码子），从而使DNA甲基转移酶活性降低、基因组甲基化程度降低，过度激活转录因子基因myc，最终导致细胞恶性增殖，引发癌症。下列分析错误的是（　　） A.基因组甲基化不会改变基因的碱基序列 B.从功能上分析，基因myc属于原癌基因 C.该突变不能改变DNA序列中嘧啶碱基的占比 D.该突变导致DNA甲基转移酶基因的转录产物变短 3 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（　　） A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B.细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 4 [2026安徽合肥期中]双向启动子可以双向启动上下游的基因的转录。如图为某双向启动子及其上下游的两个基因。下列说法正确的是（　　） A.基因M和基因N的转录都是以①链为模板 B.双向启动子是RNA聚合酶和解旋酶识别与结合的位点 C.基因N转录时的mRNA延伸的方向为3′→5′ D.基因M转录出的mRNA的序列为5′—AUGCUGUAUGCG…—3′ 5 [2026山东期中]某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖体开关，SAM通过与mRNA结合来进行调节基因表达，其机制如图所示（RBS为mRNA上的核糖体结合位点）。下列相关叙述错误的是（　　） A.RBS与核糖体结合后，核糖体将向mRNA的3′端移动 B.核糖体开关构象发生改变过程涉及氢键和磷酸二酯键的断裂和形成 C.SAM与核糖体开关的结合，可能会抑制基因表达的翻译过程 D.核糖体开关的本质是RNA，RBS段与1段的碱基序列互补 6 [2026扬州期中]下图表示组蛋白乙酰化使染色质结构开放，促进了基因表达，反之则抑制表达。下列叙述错误的是（　　） A.a、b过程互为可逆反应 B.c过程中存在氢键的断裂和形成 C.d过程中存在U—A、G—C的碱基配对方式 D.组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶、转录因子与DNA结合 7 [2026苏州开学考]以RNA干扰技术为原理，研制的新型农药dsRNA（双链RNA）进入害虫细胞后，经过一系列蛋白质的作用引发RNA干扰，导致与害虫生长的相关基因被“沉默”，直至死亡。用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子 A.重组质粒上只需其中一个T7启动子转录就可得到dsRNA B.dsRNA可以通过降解mRNA来实现害虫相关基因的“沉默” C.马铃薯甲虫不会对该dsRNA农药产生抗性 D.dsRNA农药不会对其他害虫产生毒害作用 8 （多选）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1所示），图2是被甲基化的DNA片段。若雌蜂幼虫持续取食花蜜和花粉会发育为工蜂，若持续取食蜂王浆或抑制其DNMT3基因的表达，则发育成蜂王。下列叙述错误的有（　　） 图1 图2 A.5′甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对 B.DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶与相应片段的结合 C.蜂王浆通过促进DNMT3基因表达，提高DNA甲基化程度 D.雌蜂幼虫能否发育成蜂王，主要取决于其基因型是否与蜂王相同 9 （多选）[2026江苏部分学校联考]心肌细胞中存在许多非编码RNA（如miR223、HRCR），基因ARC可在该细胞中特异性表达（产生的凋亡抑制蛋白定位在细胞质和线粒体），它们共同参与调控细胞凋亡，相关过程如图，①～④表示生理过程，下列相关叙述错误的有（　　） A.过程①②③④遵循的碱基互补配对原则完全相同 B.过程④的发生，不利于基因ARC的表达，促进心肌细胞的凋亡 C.基因ARC、miR223、HRCR所含的游离磷酸基团数量分别为2、1、0 D.过程②中核糖体向右移动，产生的凋亡抑制蛋白不需要内质网和高尔基体加工 10 （多选）[2026南京中华中学期中]色氨酸合成酶基因的mRNA的5′端有一段调控该基因表达的序列，包含4个特殊区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响，作用机制如图所示。下列叙述错误的有（　　） A.色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关 B.2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列 C.此过程发生在原核细胞内，转录模板链的3′端位于右侧 D.色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，导致转录无法进行 11 （多选）[2026徐州期中]下图为大肠杆菌在有、无乳糖时，通过乳糖操纵子的调控来合理利用营养物质的示意图。下列相关叙述错误的有（　　） A.一个mRNA可以控制多种蛋白质的合成 B.①和②可同时进行且其碱基配对方式不完全相同 C.RNA聚合酶沿着DNA模板链的5′→3′方向移动 D.无乳糖时结构基因表达被抑制，有乳糖时调节基因表达被抑制 二、非选择题（本大题共1小题） 12 [2026南通如皋质量检测]细胞中基因的表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种不同的调控方式，请分析并回答下列问题。 图1 图2 （1） 已分化的B细胞中C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过如图1所示方式，实现产生不同的受体，基因的这种选择性表达，属于________调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程________（填“需要”或“不需要”）消耗能量；据图2分析当细胞中缺乏氨基酸时，空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）来抑制基因的表达过程，属于____________调控。 （2） 已知图2中过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%，该mRNA链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、19%，则该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。 （3） RNA介导的基因沉默即RNA干扰（RNAi）是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA，作用机制如图3。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。 图3　 ①图3中miRNA基因的基本单位为_________，“RNAi免疫途径”中，过程④为________过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能，siRNA作为分子向导，可通过____________原则，靶向结合病毒基因组；而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是__________________________________ ______________________________________________________________________。 ②研究发现，RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的，这________（填“属于”或“不属于”）表观遗传，理由是______________________________________。 ·参 考 答 案· 1 C　敲除基因W后，P和M能正常表达，有助于提高水稻抗虫性和产量，B正确；在基因P缺失突变体水稻中，基因W的表达量高低与抗虫性无关，C错误；转录起始需要RNA聚合酶识别基因的启动子，蛋白W能抑制核基因P和M转录起始，可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用，D正确。 2 D　原癌基因是细胞中正常存在的基因，过度激活会导致细胞恶性增殖（致癌），B正确；密码子由CGA（mRNA）变为UGA（mRNA），DNA模板链的G→A（G、A均为嘌呤碱基），嘧啶碱基的总数未发生改变，因此嘧啶碱基占比不变，C正确；“转录产物” 是指mRNA，转录的终止由DNA上的转录终止位点决定，而终止密码子（UGA）是翻译的终止信号，仅会导致翻译出的多肽链提前终止（变短），但不会改变mRNA（转录产物）的长度，D错误。 3 D　由图可知，有PcG时组蛋白甲基化和染色质凝集，PcG缺失时组蛋白去甲基化和染色质松散，PcG缺失时基因表达促细胞分裂蛋白，可推测PcG抑制了基因表达，A、C正确；细胞增殖失控可由原癌基因等基因突变引起，也可由染色质结构紧密程度变化引起，B正确；原核细胞没有染色质，D错误。 4 D　基因M以①链为模板向左转录，而基因N的转录以②链为模板向右转录，A错误；双向启动子是 RNA聚合酶识别与结合的位点，不需要解旋酶，B错误；RNA聚合酶结合在启动子区域，沿模板链的 3′→5′方向移动，转录出的 mRNA延伸的方向为5′→3′，C错误；基因M以①链为模板转录，mRNA的序列为 5′—AUGCUGUAUGCG…—3′，D正确。 5 B　核糖体开关的构象改变，是通过氢键的断裂与重新形成实现的（RNA分子内碱基配对的改变），但不会涉及磷酸二酯键的断裂和形成，B错误；从图中可知，SAM与核糖体开关结合后，RBS（核糖体结合位点）的构象发生改变，可能导致核糖体无法与RBS结合，从而抑制翻译过程，C正确；核糖体开关是mRNA上的一段序列，本质是RNA，从图中 “开” 的状态可看出，RBS段与1段的碱基能配对（形成双链区），说明二者碱基序列互补，D正确。 6 A　a、b过程不属于可逆反应，A错误；c是转录过程，该过程中，RNA聚合酶结合DNA时，会解开 DNA双链（断裂氢键），合成mRNA时，核糖核苷酸与DNA模板链碱基配对（A—U、T—A、G—C、C—G），会形成新的氢键，B正确；d是翻译过程，该过程以mRNA为模板，tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对，配对方式包括U—A、G—C（tRNA的G对应mRNA的C），C正确；题干明确 “组蛋白乙酰化使染色质结构开放”，染色质结构开放后，DNA更易被RNA聚合酶、转录因子识别并结合，从而促进基因表达，D正确。 7 B　由于dsRNA是双链，需要DNA两条链分别作为模板进行转录获得，因此需要两个T7启动子，A错误；dsRNA可任意与目标mRNA特异性结合并降解，来实现害虫相关基因的“沉默”，以达到防治目的，B正确；由于马铃薯甲虫存在变异，通过dsRNA农药的选择，导致无法被“沉默”的相关基因频率升高，从而产生抗药性，C错误；dsRNA特异性与某类mRNA结合影响基因的表达，此类基因可能也会出现在其他害虫体内，从而对其也产生毒害作用，D错误。 8 ACD　5′甲基胞嘧啶只是在胞嘧啶基础上加了甲基，其碱基配对能力并未改变，仍能与鸟嘌呤正常配对，A错误；DNA甲基化通常发生在基因启动子区域，会改变染色质结构或阻碍RNA聚合酶的结合，从而抑制基因转录，B正确；由题意可知，持续取食蜂王浆或抑制DNMT3基因表达，发育成蜂王，说明吃蜂王浆的效果等同于抑制DNMT3表达，即蜂王浆应是降低甲基化水平，C错误；雌蜂幼虫的发育情况由环境（食物）调控，D错误。 9 AB　过程②为翻译，存在mRNA与tRNA之间的碱基互补配对，过程③存在miR223与mRNA之间的碱基互补配对，过程④存在HRCR与mRNA之间的碱基互补配对，所以遵循的碱基互补配对原则应完全相同，但①是转录过程，为A—U、T—A、C—G、G—C，A错误；HRCR吸附miR-223，使miR-223与基因ARC转录的mRNA结合减少，有利于过程②进行，即应导致基因ARC的表达增多，抑制心肌细胞的凋亡，B错误；基因ARC为双链DNA、miR-223为单链RNA、HRCR为环状单链RNA，所以三者所含的游离磷酸基团数量应分别为2、1、0，C正确；过程②为翻译，从图中mRNA上结合的核糖体上已合成的多肽链长度来看，T1最短，T3最长，所以核糖体应向右移动，由题干可知“产生的凋亡抑制蛋白定位在细胞质和线粒体”，属于胞内蛋白，因此不需要内质网和高尔基体加工，D正确。 10 BCD　色氨酸不足时转录正常进行，色氨酸含量高时转录停止，说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关，A正确；图中2区段和4区段的序列均能与3区段的序列互补配对，说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列，而不是脱氧核苷酸序列，B错误；RNA聚合酶从转录模板链的3′端向5′端移动并催化mRNA合成，图中RNA聚合酶向右移动，说明转录模板链的3′端位于左侧，C错误；据图分析，色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，即翻译缓慢，但RNA聚合酶会继续移动，转录继续进行，D错误。 11 CD　从图中可以看到，结构基因转录形成的一个mRNA上有多个编码区，因此一个mRNA可以控制多种蛋白质的合成，A正确；①是转录过程，②是翻译过程，大肠杆菌是原核生物，没有核膜，转录和翻译可同时进行，二者碱基配对方式不完全相同，B正确；RNA聚合酶沿着DNA模板链的3′→5′方向移动，催化RNA沿5′→3′方向合成，C错误；无乳糖时，阻遏蛋白与操纵序列结合，结构基因表达被抑制，有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白不能与操纵序列结合，结构基因得以表达，但调节基因始终在表达，并没有被抑制，D错误。 12 （1） 转录前　需要　转录、翻译　（2） 27.5%　（3） 脱氧核糖核苷酸　RNA复制　碱基互补配对　RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点，分别阻止siRNA的产生和RISC的装配　属于　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 解析：（2） 已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤（G）与尿嘧啶（U）之和占碱基总数的46%，该mRNA链中G占26%，则U占46%－26%＝20%，其模板链中C占26%，A占20%，又因为模板链中G占19%，所以模板链中T占1－26%－19%－20%＝35%，根据DNA双链中A与T配对，该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤（A）所占的碱基比例为（20%＋35%）÷ 2＝27.5%。（3） ①miRNA基因是具有遗传效应的DNA片段，其基本单位为脱氧核糖核苷酸，“RNAi免疫途径”中，过程④由单链RNA变为双链RNA，为RNA复制过程。RISC复合体中siRNA作为分子向导，可通过碱基互补配对原则，靶向结合病毒基因组；AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA（水解）酶的作用。为了加强病毒的侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点，分别阻止siRNA的产生和RISC的装配，不能装配形成RISC复合体，抑制“RNAi免疫途径”。 页） 学科网（北京）股份有限公司 $