专题07 遗传的分子基础（6年汇编）（湖北专用）2021-2026年高考生物真题分类汇编

**基本信息** 汇编湖北近6年高考真题及模拟题，聚焦遗传分子基础，以DNA数据存储、CRISPR编辑等科技前沿和番茄成熟调控、青蒿素合成等科研情境为载体，覆盖基因本质、表达及表观遗传三大核心考点。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13道|DNA结构与复制（2025湖北真题）、转录翻译（2024湖北反密码子计算）、表观遗传（2026湖北L基因定位）|跨学科融合（DNA与硅基存储对比），基础概念与情境应用结合| |非选择题|5道|基因表达调控（2026番茄MYB73调控）、病毒复制（2025昆虫病毒题）、表观编辑（2026水稻ACT1甲基化）|多问递进设计（如青蒿素合成通路分析），突出实验探究与逻辑推理，匹配高考命题趋势|

专题 07 遗传的分子基础 考点1 基因的本质 1.【答案】B 考点2 基因的表达 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】（1）电子显微镜      （2）细胞骨架     （3）防止细胞凋亡，有利于病毒的繁殖     （4）大肠杆菌复制原点 DNA     （5）哺乳动物细胞的 RNA 聚合酶无法识别该病毒基因的启动子     （6）溶解该病毒的包膜，使病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合      4.【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）① sgRNA6    ② 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）① 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变    ② 造血干细胞      5.【答案】（1）基因的选择性表达（基因的组织特异性表达）     （2）① 负    ② MeJA提高青蒿素含量     （3）编码ARF1蛋白的mRNA的含量（影响编码ARF1蛋白的mRNA的稳定性）     （4）SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素     （5）敲除miR160基因（过表达DBR2基因）      考点3 表观遗传 1.【答案】（1）聚乙二醇 PEG     （2）A、C、F     （3）2     （4）① 中    ② 有丝分裂中期每条染色体含有两条染色单体     （5）表观遗传      1.【答案】D 2.【答案】A 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】A 6.【答案】B 7.【答案】B 8.【答案】B 9.【答案】C 10.【答案】A 11.【答案】B 12.【答案】D 13.【答案】（1）a基因相对A基因发生碱基对替换，使对应密码子变为终止密码子，翻译提前终止，因此表达产物的肽链长度明显变短      （2）A基因可表达出有活性的A肽，能激活受体，促进豆荚发育相关基因表达，使豆荚饱满；a基因表达的A肽失活，无法激活受体，不能使豆荚饱满；杂合子Aa中，A表达的有活性A肽即可完成调控，使豆荚表现饱满，a的性状无法显现，因此a是隐性基因      （3）选取基因型为AABB（甲组）和aaBB（乙组）的豌豆，在豆荚发育时期，分别提取两组豆荚细胞的总RNA，观测指标：检测并比较两组中B基因转录的mRNA含量（或提取总蛋白质，检测比较B蛋白的含量）      （4）① 相互协同，共同进化    ② 会    ③ 生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因突变会改变种群的基因频率，因此种群会发生进化      14.【答案】（1）提高培养基的渗透压，导致植物细胞吸水困难从而模拟干旱胁迫的环境     （2）在干旱胁迫下，MnERF2能够促进植物根长增加（或根系伸长），从而增强植物从土壤深处获取水分的能力。同时MnERF2还能增加植物细胞中脯氨酸含量，提高植物细胞的渗透压，有利于植物吸水。     （3）根冠、萎蔫的叶片等     （4） （长期施用较多含硝酸盐的氮肥后，植物体内硝酸盐浓度增加，）硝酸盐与ABA竞争性结合NRT1.1B蛋白，抑制ABA与NRT1.1B的结合，从而抑制对SPX4蛋白的招募和降解，从而抑制转录因子NLP4的释放，进而难以激活抗旱基因的表达     （5）基因表达调控、激素调节和环境因素调节      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 07 遗传的分子基础 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 基因的本质 2025湖北(1题) · 情境设置：从科技前沿（数据存储、芯片材料）引入，体现DNA作为遗传物质的优势。 · 考查重点：DNA的结构、复制和作为信息载体的特性，对比硅基存储，突出生物学的应用。 · 命题趋势：跨学科融合，强调遗传物质的基本属性与信息存储功能，可能结合生物技术与工程。 考点2 基因的表达 2026湖北(2题)、2025湖北(2题)、2024湖北(1题) · 情境设置：常以科研进展或疾病治疗为背景，如心血管疾病、番茄成熟、药物合成等，强调真实问题。 · 考查重点：集中在对转录和翻译过程的调控机制，特别是转录因子、组蛋白修饰、基因表达调控元件的作用。 · 命题趋势：难度提升，注重将基因表达与表观调控、疾病机制结合，考查信息提取与推理能力。 考点3 表观遗传 2026湖北(1题) · 情境设置：以基因定位与功能研究为切入点，结合水解酶基因，强调实验探究。 · 考查重点：表观遗传的分子机制（如DNA甲基化、组蛋白修饰）对基因表达的调控及其在遗传中的作用。 · 命题趋势：关联经典遗传学与表观遗传，考查实验设计与推理，注重对基因表达调控的深层理解。 考点1 基因的本质 1.（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A. DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B. 可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C. DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D. DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 考点2 基因的表达 1.（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（       ） A. 5＇—CAU—3＇ B. 5＇—UAC—3＇ C. 5＇—TAC—3＇ D. 5＇—AUG—3＇ 2.（2026·湖北·高考真题）番茄果实成熟受多种激素和转录因子调控。研究发现，转录因子MYB73可与组蛋白去乙酰化酶HDAC3结合，抑制乙烯合成酶基因ACO1的表达。生长素响应因子ARF2A能结合MYB73基因启动子并抑制其转录。若敲除ARF2A基因，下列叙述正确的是（        ） A. MYB73表达下降，ACO1表达上升，果实成熟提前 B. MYB73表达上升，ACO1表达下降，果实成熟延迟 C. MYB73表达上升，ACO1表达上升，果实成熟提前 D. MYB73表达下降，ACO1表达下降，果实成熟延迟 3.（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： （1）要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是　　　　　　　　　。 （2）体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内　　　　　　　　　（填细胞结构名称）的改变。 （3）这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 　　　　　　　　　。 （4）该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入　　　　　　　　　序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 （5）用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是：　　　　　　　　　。 （6）采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是：　　　　　　　。 4.（2026·湖北·高考真题）（多选）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。 5.（2025·湖北·高考真题）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： （1）青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：　　　　　　　　　　。 （2）据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现　　　　　　　　　　相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是：　　　　　　　　　　　。 （3）基于上述材料，miR160通过直接影响　　　　　　　　　　，调控青蒿素的合成。 （4）请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）：　　　　　　　　　　。 （5）请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：　　　　　　　　　　。 考点3 表观遗传 1.（2026·湖北·高考真题）L基因编码一种水解酶，对人体消化营养物质非常重要。为研究L基因在染色体上的定位，科研人员进行了如下实验。 实验一：通过PCR技术从人—鼠融合细胞A～F（每个细胞保留了部分人染色体）中检测L基因，结果如图1。通过染色体分析确定了融合细胞中所含人染色体信息，结果如图2。 实验二：用荧光探针（特异性检测L基因的模板链）检测人细胞中L基因在染色体上的定位，结果如图3。 回答下列问题： （1）可用化学试剂　　　　　　　　诱导人细胞和鼠细胞融合。 （2）据图1可知，L基因存在于　　　　　　　（填A～F标号）融合细胞中。 （3）据图1、图2推测L基因定位在人　　　　　　　　号染色体上。 （4）实验二中，应选择有丝分裂　　　　　　　　期的细胞进行观察；图3中每条染色体上出现两个信号点的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）随着年龄的增长，大多数人的基因甲基化修饰程度增加，基因表达水平降低，这种遗传现象属于　　　　　　　　。 1.（2026·湖北宜昌·一调）科学家研究发现的下列事实，不能为“DNA是遗传物质”提供证据的是（　　） A. 诱导细菌和部分病毒发生基因突变的光谱和DNA的吸收光谱一致 B. 哺乳动物体细胞中蛋白质和RNA的含量差异很大，但DNA含量大致相同 C. 哺乳动物体细胞中DNA含量是精子中的两倍，且细胞中的DNA含量相对稳定 D. 将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内后，小鼠死亡且可分离出S型细菌 2.（2026·湖北黄石·一模）在大肠杆菌进行蛋白质合成时，多个核糖体会结合到同一条mRNA上，形成念珠状的多聚核糖体（如下图所示）。下列叙述正确的是（　　） A. 该过程需要mRNA、rRNA、tRNA的共同参与 B. 该过程碱基互补配对的方式与转录过程相同 C. 该mRNA上的不同核糖体上合成的肽链不同 D. 多聚核糖体的形成可缩减每条肽链的合成时间 3.（2026·湖北·二模）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述错误的是（       ） A. 图中箭头所指碳原子上连接的基团是—OH B. 甲链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键连接 C. 遗传信息可通过逆转录过程从乙链流向甲链 D. 若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为CAU 4.（2026·湖北孝感·二模）N6-腺嘌呤甲基转移酶（简称6mA甲基转移酶）可特异性催化真核生物DNA分子中腺嘌呤的N6-位点发生甲基化修饰。研究发现6mA甲基化广泛参与植物开花调控、动物胚胎发育进程等关键生物学过程，是真核生物表观遗传调控的新型方式。下列有关叙述正确的是（       ） A. 6mA甲基转移酶的作用，会导致基因的碱基序列改变 B. 6mA甲基化修饰仅存在于基因的编码序列 C. 6mA甲基化修饰主要通过影响翻译过程调控生物的表型 D. 细胞分化过程中基因的选择性表达可能与表观遗传密切相关 5.（2026·湖北宜昌·一调）真核细胞中某种tRNA的结构示意图如下，部分密码子及其决定的氨基酸如表。有关该tRNA的叙述，错误的是（　　） 组氨酸 缬氨酸 甲硫氨酸 酪氨酸 CAU GUA AUG UAC A. 只在细胞核的核仁处合成，结合氨基酸的部位在3′端 B. 总体为磷酸二酯键连成的单链，但有氢键连接形成的局部双链 C. 核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点 D. 只能识别并转运缬氨酸，但转运缬氨酸的tRNA可能不只这一种 6.（2026·湖北荆州·一调）RNA干扰技术是指利用人工合成的小分子双链RNA（siRNA）进入细胞后与细胞内特定mRNA结合，实现高效基因沉默。已知肝癌细胞中的迁移诱导基因7（MIG7）的表达水平显著升高，研究人员计划利用RNA干扰技术进行肝癌治疗，下列叙述正确的是（       ） A. MIG7基因转录时，RNA聚合酶沿着DNA模板链的5´端向3´移动 B. 肝癌细胞中MIG7的表达水平显著升高可能会导致癌细胞表面糖蛋白减少 C. siRNA是通过使转录的模板被降解从而蛋白质合成量下降来实现基因沉默 D. siRNA通过A-T、C-G碱基互补配对的方式与MIG7基因转录形成的mRNA结合 7.（2026·湖北·二模）我国科学家研究发现，多代低温胁迫可诱导水稻ACT1基因启动子区发生稳定的DNA甲基化变异，该变异能调控耐寒性，且低甲基化ACT1基因在高纬度地区分布频率显著提高。基于以上发现，科学家通过表观编辑技术改变其甲基化状态，定向调控水稻的耐寒性。下列叙述错误的是（       ） A. ACT1基因启动子区的高甲基化，可能抑制该基因转录，降低耐寒性 B. 表观编辑技术改变ACT1基因的碱基序列，创造出新的等位基因 C. 低温胁迫诱导的DNA甲基化变异导致的水稻耐寒性是可以遗传的 D. 低甲基化的ACT1基因频率在高纬度地区升高，是低温环境定向选择的结果 8.（2026·湖北黄石·一模）环境因素可通过表观遗传修饰影响生物性状。研究人员对比分析了长期吸烟者与不吸烟者的精子样本，获得如下数据。下列推断不合理的是（　　） 检测项目 不吸烟者 长期吸烟者 精子浓度（×10⁶/mL） 46.75±0.33 37.81±0.34 精子总活力（%） 47.89±0.34 43.81±0.21 DNA甲基化水平（相对值） 1.00 显著升高 A. 吸烟者精子DNA甲基化水平升高，可能会抑制某些基因的表达 B. 吸烟引起的DNA甲基化会改变基因的碱基序列，并可传递给子代 C. 烟雾中的尼古丁等有害物质可能会干扰精母细胞的减数分裂过程 D. 该研究从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据 9.（2026·湖北随州·二模）重叠基因是指共有同一段DNA序列的两个或多个基因。下图为某DNA序列及相关注释信息的示意图。数字表示对应位置核苷酸在整体序列中的序号。已知该DNA序列中包含基因的编码区及部分调控序列。下列相关叙述正确的是（　　） A. 据图可推测该基因转录时模板链的方向是由左向右 B. 若基因D内部发生了碱基对的替换，则其编码的蛋白质结构必然改变 C. 若该DNA序列为某真核细胞核基因的一部分，则其转录形成的mRNA需要经过加工才能参与翻译 D. 基因D和基因E表达的蛋白质具有相同的生物学功能 10.（2026·湖北荆州·一模）新冠病毒是一种单链RNA病毒，其基因组约3万个核苷酸。在细胞中，该病毒的RNA能够指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶。某药物通过抑制病毒RNA聚合酶活性并诱导RNA链突变；在流感防治中具有重要价值。下列叙述正确的是（       ） A. 新冠病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子 B. 新冠病毒只有在药物的作用下才会发生遗传信息的改变 C. 新冠病毒的遗传物质中嘌呤碱基数量和嘧啶碱基数量相等 D. 新冠病毒需利用自身核糖体和RNA模板合成RNA聚合酶 11.（2026·湖北十堰·一调）研究发现，表观遗传调控异常可导致结直肠癌发生。DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA（如miRNA）的作用机制如图所示，已知组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛。下列叙述正确的是（       ） 注：Mc表示甲基，Ac表示乙酰基，表示甲基化，表示抑制。 A. 抑癌基因启动子区域的DNA高度甲基化会促进抑癌基因转录 B. 组蛋白发生去乙酰化修饰后，往往会导致染色质DNA转录被抑制 C. miRNA通过特异性结合并降解原癌基因的碱基序列来发挥调控作用 D. 人结直肠癌细胞中发生的这些表观遗传改变通常会遗传给患者的下一代 12.（2026·湖北荆州·一模）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制Lin-14基因表达的机理如图所示。下列叙述正确的是（       ） A. 过程①和②都需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B. 可使用酪氨酸酶基因的microRNA来治疗白化病 C. lin-4基因表达的蛋白质会抑制Lin-14基因的表达 D. lin-4基因突变，可能导致Lin-14基因表达出更多蛋白质 13.（2026·湖北·二模）豌豆的豆荚饱满与不饱满是一对相对性状，由1号染色体上的基因A/a控制，且a是A突变的结果，具体碱基序列如图1所示。研究发现，豆荚中细胞的增殖、分化、细胞壁加厚能正常进行，则豆荚饱满，其分子机制如图2所示。除此之外，还发现了位于6号染色体上的B基因能促进豆荚细胞细胞壁加厚。回答下列问题： （1）a基因的表达产物与A相比，长度明显变短，结合图1信息，原因是　　　　　　　　。 （2）a相对A是隐性基因，结合图1、图2信息，解释二者显隐性关系的分子机制：　　　　　　　。 （3）由于B基因参与豆荚细胞细胞壁加厚，研究人员推测B基因位于A基因下游，即B基因的表达受A基因的调控。请设计观测指标为分子水平的实验验证该推测。写出实验的设计思路（包含所选豌豆的基因型、实验的组别和观测指标。注：各种基因型豌豆都存在）：　　　　　　　　。 （4）长期自然选择后，种群中a、b基因频率极低。从协同进化角度分析，A基因与B基因在调控豆荚发育过程中　　　　　　　，使豆荚饱满性状更具适应优势，因此a、b基因被逐渐淘汰。若该豌豆种群仅因A/a、B/b基因发生突变，无迁移、无自然选择，该种群　　　　　　　　（填“会”或“不会”）发生生物进化，判断依据是　　　　　　　　。 14.（2026·湖北荆州·一调）（多选）科研人员从桑树中克隆了抗旱基因MnERF2，将其转入野生型拟南芥中构建了转基因拟南芥（OE），以探究抗旱基因MnERF2在干旱胁迫响应中的作用。将野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥（OE）幼苗置于普通培养基和含有200mmol/L甘露醇的培养基上培养，实验结果如图1和图2。植物激素ABA是干旱胁迫下最重要的抗逆激素，其响应干旱的信号通路如图3，其中NRT1.1B既是运输硝酸盐的载体蛋白，也是ABA信号通路的受体蛋白。NRT1.1B结合ABA后，招募并降解抑制蛋白SPX4，从而释放转录因子NLP4以激活抗旱基因OsNAC52和OsHsfC2a表达。回答下列问题： （1）在培养基加入200mmol/L甘露醇的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）据实验结果推测，干旱胁迫下，MnERF2增强植物抗旱性的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在干旱胁迫下，植物体内ABA的含量会增加，其合成场所有　　　　　　　　　　　　　　　　（答两点）。 （4）在农业生产中，如果长期对作物施加较多含硝酸盐的氮肥，会导致作物抗旱能力减弱，推测其分子机制是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）综上所述，在干旱胁迫下，植物生长发育的调控是由　　　　　　　　共同完成的。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 07 遗传的分子基础 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 基因的本质 2025湖北(1题) · 情境设置：从科技前沿（数据存储、芯片材料）引入，体现DNA作为遗传物质的优势。 · 考查重点：DNA的结构、复制和作为信息载体的特性，对比硅基存储，突出生物学的应用。 · 命题趋势：跨学科融合，强调遗传物质的基本属性与信息存储功能，可能结合生物技术与工程。 考点2 基因的表达 2026湖北(2题)、2025湖北(2题)、2024湖北(1题) · 情境设置：常以科研进展或疾病治疗为背景，如心血管疾病、番茄成熟、药物合成等，强调真实问题。 · 考查重点：集中在对转录和翻译过程的调控机制，特别是转录因子、组蛋白修饰、基因表达调控元件的作用。 · 命题趋势：难度提升，注重将基因表达与表观调控、疾病机制结合，考查信息提取与推理能力。 考点3 表观遗传 2026湖北(1题) · 情境设置：以基因定位与功能研究为切入点，结合水解酶基因，强调实验探究。 · 考查重点：表观遗传的分子机制（如DNA甲基化、组蛋白修饰）对基因表达的调控及其在遗传中的作用。 · 命题趋势：关联经典遗传学与表观遗传，考查实验设计与推理，注重对基因表达调控的深层理解。 考点1 基因的本质 1.（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A. DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B. 可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C. DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D. DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 【答案】B 【解析】 DNA独特的双螺旋结构构成了DNA分子的稳定性；DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了DNA分子的多样性；不同的每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序，特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。遗传信息就储存在DNA分子碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序中。 【解析】 A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意； B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数据存储无关，B符合题意； C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意； D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意； 故选B。 考点2 基因的表达 1.（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（       ） A. 5＇—CAU—3＇ B. 5＇—UAC—3＇ C. 5＇—TAC—3＇ D. 5＇—AUG—3＇ 【答案】A 【解析】 DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链，与模板链配对的为编码链，因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近，只是不含T，用U代替，据此答题。 【解析】 若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，则mRNA碱基序列为5＇—AUG—3＇，该序列所对应的反密码子是5＇—CAU—3＇，A正确，BCD错误。 故选A。 2.（2026·湖北·高考真题）番茄果实成熟受多种激素和转录因子调控。研究发现，转录因子MYB73可与组蛋白去乙酰化酶HDAC3结合，抑制乙烯合成酶基因ACO1的表达。生长素响应因子ARF2A能结合MYB73基因启动子并抑制其转录。若敲除ARF2A基因，下列叙述正确的是（        ） A. MYB73表达下降，ACO1表达上升，果实成熟提前 B. MYB73表达上升，ACO1表达下降，果实成熟延迟 C. MYB73表达上升，ACO1表达上升，果实成熟提前 D. MYB73表达下降，ACO1表达下降，果实成熟延迟 【答案】B 【解析】 当ARF2A基因被敲除后，由于失去了ARF2A的抑制，MYB73基因得以大量转录，导致MYB73表达上升，根据“MYB73可抑制乙烯合成酶基因ACO1的表达”可知，MYB73表达量的上升会加强对ACO1转录的抑制，使得ACO1表达下降，ACO1是乙烯合成的关键酶基因，其表达下降会导致乙烯合成减少。因为乙烯能促进果实成熟，所以乙烯减少会导致果实成熟延迟，B符合题意，ACD不符合题意。 3.（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： （1）要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是　　　　　　　　　。 （2）体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内　　　　　　　　　（填细胞结构名称）的改变。 （3）这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 　　　　　　　　　。 （4）该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入　　　　　　　　　序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 （5）用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是：　　　　　　　　　。 （6）采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是：　　　　　　　。 【答案】（1）电子显微镜      （2）细胞骨架     （3）防止细胞凋亡，有利于病毒的繁殖     （4）大肠杆菌复制原点 DNA     （5）哺乳动物细胞的 RNA 聚合酶无法识别该病毒基因的启动子     （6）溶解该病毒的包膜，使病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合      【解析】 病毒的结构较为简单，无细胞结构，主要由核酸（DNA 或 RNA）和蛋白质外壳组成。有些病毒在核衣壳之外还有包膜结构。核酸是病毒的遗传物质，储存着病毒的遗传信息，控制着病毒的繁殖、变异等生命活动。蛋白质外壳则起到保护核酸的作用，同时还能介导病毒与宿主细胞的识别与结合。具有包膜的病毒，其包膜一般来源于宿主细胞膜或核膜，包膜上镶嵌着一些糖蛋白刺突，这些刺突有助于病毒吸附和侵入宿主细胞。 (1) 病毒个体极其微小，普通光学显微镜无法清晰观察其形态结构，需要使用电子显微镜才能清楚观察病毒的形态结构。 (2) 细胞骨架对于维持细胞的形态具有重要作用，体外培养的梭形昆虫细胞被病毒感染后转变为圆球形，很可能是病毒感染引起了昆虫细胞内细胞骨架的改变。 (3) 病毒需要在宿主细胞内进行生存和繁殖，细胞凋亡会导致宿主细胞死亡，不利于病毒的生存和繁殖。病毒基因组中含有的抗细胞凋亡基因可以抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 。 (4) 要使病毒 DNA 能在大肠杆菌中复制，需要在病毒 DNA 中插入大肠杆菌复制原点序列，这样才能利用大肠杆菌细胞内的复制系统进行复制。 (5) 转录需要特定的酶等条件，该病毒 DNA 能进入哺乳动物细胞，但无对应的转录产物，可能是因为病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子。 (6) 该病毒具有包膜结构，包膜的主要成分是脂质等，脂溶剂可以溶解病毒的包膜，蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内。 4.（2026·湖北·高考真题）（多选）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）① sgRNA6    ② 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）① 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变    ② 造血干细胞      【解析】(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① A→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。 5.（2025·湖北·高考真题）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： （1）青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：　　　　　　　　　　。 （2）据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现　　　　　　　　　　相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是：　　　　　　　　　　　。 （3）基于上述材料，miR160通过直接影响　　　　　　　　　　，调控青蒿素的合成。 （4）请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）：　　　　　　　　　　。 （5）请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：　　　　　　　　　　。 【答案】（1）基因的选择性表达（基因的组织特异性表达）     （2）① 负    ② MeJA提高青蒿素含量     （3）编码ARF1蛋白的mRNA的含量（影响编码ARF1蛋白的mRNA的稳定性）     （4）SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素     （5）敲除miR160基因（过表达DBR2基因）      【解析】 细胞中的基因是一样的，但在细胞分化过程中，不同细胞会有选择地表达某些基因，关闭另一些基因，这就是基因的选择性表达。就像在黄花蒿叶片腺毛细胞中，与青蒿素合成相关的基因表达，使得这些细胞能合成和积累青蒿素；而在其他细胞中，这些基因不表达，就不能合成青蒿素 。基因选择性表达受多种因素调控，它决定了细胞的功能和特性，是细胞分化、个体发育等生命过程的基础。 (1) 在细胞分化过程中，基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。 (2) ① 观察可知，miR160 基因过表达时，青蒿素含量降低；敲除 miR160 基因时，青蒿素含量升高，所以 miR160 的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ② 从图中看到，MeJA 处理组与对照组相比，miR160 表达量降低，而 miR160 表达量与青蒿素含量负相关，所以可以推测外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加。 (3) 已知 miR160 是一种微小 RNA，能与靶 mRNA 结合，引起后者降解，且 miR160 的一种靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白，所以 miR160 通过直接影响 ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达），调控青蒿素的合成。 (4) 根据题意，SA 和 MeJA 通过调控 miR160 的表达量，miR160 能影响 ARF1 蛋白（因为其靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白），ARF1 蛋白影响青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的表达，进而影响青蒿素合成。所以调控通路为：SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 （这里表示 SA 抑制 miR160 表达，miR160 抑制 ARF1 表达，ARF1 促进 DBR2 表达，DBR2 促进青蒿素合成 ） (5) 由于 miR160 的表达量与青蒿素含量呈负相关，所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因，或者抑制 miR160 基因的表达，从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。 考点3 表观遗传 1.（2026·湖北·高考真题）L基因编码一种水解酶，对人体消化营养物质非常重要。为研究L基因在染色体上的定位，科研人员进行了如下实验。 实验一：通过PCR技术从人—鼠融合细胞A～F（每个细胞保留了部分人染色体）中检测L基因，结果如图1。通过染色体分析确定了融合细胞中所含人染色体信息，结果如图2。 实验二：用荧光探针（特异性检测L基因的模板链）检测人细胞中L基因在染色体上的定位，结果如图3。 回答下列问题： （1）可用化学试剂　　　　　　　　诱导人细胞和鼠细胞融合。 （2）据图1可知，L基因存在于　　　　　　　（填A～F标号）融合细胞中。 （3）据图1、图2推测L基因定位在人　　　　　　　　号染色体上。 （4）实验二中，应选择有丝分裂　　　　　　　　期的细胞进行观察；图3中每条染色体上出现两个信号点的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）随着年龄的增长，大多数人的基因甲基化修饰程度增加，基因表达水平降低，这种遗传现象属于　　　　　　　　。 【答案】（1）聚乙二醇 PEG     （2）A、C、F     （3）2     （4）① 中    ② 有丝分裂中期每条染色体含有两条染色单体     （5）表观遗传      【解析】(1) 诱导动物细胞融合的化学试剂是聚乙二醇（PEG），所以可用化学试剂聚乙二醇（PEG）诱导人细胞和鼠细胞融合。 (2) 观察图1，其中显示了人细胞、鼠细胞以及人-鼠融合细胞A-F中L基因的检测结果，根据图1可知，人-鼠融合细胞的A、C、F中含有对应的条带，所以L基因存在于A、C、F融合细胞中。 (3) 结合图1中L基因存在的融合细胞以及图2中融合细胞含有人染色体情况，通过对两者信息的分析推测，L基因定位在人2号染色体上，原因是含L基因的A、C、F融合细胞均含有人2号染色体，不含L基因的B、D、E融合细胞均不含人2号染色体。 (4) 实验二中，因为有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，便于观察，所以应选择有丝分裂中期的细胞进行观察；图3中每条染色体上出现两个信号点，是由于DNA进行了复制，形成了姐妹染色单体，使得每条染色体上有两个DNA分子，即有丝分裂中期每条染色体含有两条染色单体，从而与荧光探针结合出现两个信号点。 (5) 随着年龄的增长，大多数人的基因甲基化修饰程度增加，基因表达水平降低，这种仅由基因甲基化修饰等引起的性状改变，遗传物质未发生改变的遗传现象属于表观遗传。 1.（2026·湖北宜昌·一调）科学家研究发现的下列事实，不能为“DNA是遗传物质”提供证据的是（　　） A. 诱导细菌和部分病毒发生基因突变的光谱和DNA的吸收光谱一致 B. 哺乳动物体细胞中蛋白质和RNA的含量差异很大，但DNA含量大致相同 C. 哺乳动物体细胞中DNA含量是精子中的两倍，且细胞中的DNA含量相对稳定 D. 将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内后，小鼠死亡且可分离出S型细菌 【答案】D 【解析】 A、诱导基因突变的光谱与DNA的吸收光谱一致，说明基因突变的发生和DNA直接相关，可作为DNA是遗传物质的证据，A不符合题意； B、遗传物质需要具备含量相对稳定的特点，同种哺乳动物不同体细胞的蛋白质、RNA含量差异很大，但DNA含量基本一致，符合遗传物质的特征，可作为证据，B不符合题意； C、精子是减数分裂产生的配子，染色体数为体细胞的一半，对应DNA含量也恰好是体细胞的一半，且细胞中DNA含量整体稳定，符合遗传物质的数量特征，可作为证据，C不符合题意； D、该实验是格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验，仅能证明加热致死的S型细菌中存在“转化因子”可以让R型活细菌转化为S型细菌，并没有证明转化因子的本质是DNA，不能为“DNA是遗传物质”提供证据，D符合题意。 2.（2026·湖北黄石·一模）在大肠杆菌进行蛋白质合成时，多个核糖体会结合到同一条mRNA上，形成念珠状的多聚核糖体（如下图所示）。下列叙述正确的是（　　） A. 该过程需要mRNA、rRNA、tRNA的共同参与 B. 该过程碱基互补配对的方式与转录过程相同 C. 该mRNA上的不同核糖体上合成的肽链不同 D. 多聚核糖体的形成可缩减每条肽链的合成时间 【答案】A 【解析】 A、该过程是翻译过程，mRNA作为翻译的模板，rRNA是核糖体的组成成分，tRNA可以转运氨基酸，A正确； B、转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA，翻译过程中是mRNA与tRNA进行碱基互补配对，翻译过程与转录过程碱基互补配对的方式不完全相同，B错误； C、该mRNA上的不同核糖体上合成的肽链相同，因为翻译的模板链相同，C错误； D、多聚核糖体是指一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，但每条肽链的合成时间不变，D错误。 3.（2026·湖北·二模）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述错误的是（       ） A. 图中箭头所指碳原子上连接的基团是—OH B. 甲链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键连接 C. 遗传信息可通过逆转录过程从乙链流向甲链 D. 若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为CAU 【答案】A 【解析】 A、图中箭头指的五碳糖是脱氧核糖，箭头指的是脱氧核糖的2'位碳原子其上连接的基团为-H，A错误； B、甲为DNA单链，其中相邻的两个核苷酸之间都通过磷酸二酯键连接，B正确； C、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，乙为RNA、甲为DNA，因此遗传信息可通过逆转录从乙链流向甲链，C正确； D、密码子是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基，若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为5’-CAU-3’，D正确。 4.（2026·湖北孝感·二模）N6-腺嘌呤甲基转移酶（简称6mA甲基转移酶）可特异性催化真核生物DNA分子中腺嘌呤的N6-位点发生甲基化修饰。研究发现6mA甲基化广泛参与植物开花调控、动物胚胎发育进程等关键生物学过程，是真核生物表观遗传调控的新型方式。下列有关叙述正确的是（       ） A. 6mA甲基转移酶的作用，会导致基因的碱基序列改变 B. 6mA甲基化修饰仅存在于基因的编码序列 C. 6mA甲基化修饰主要通过影响翻译过程调控生物的表型 D. 细胞分化过程中基因的选择性表达可能与表观遗传密切相关 【答案】D 【解析】 A、6mA甲基转移酶可特异性催化真核生物DNA分子中腺嘌呤的N6-位点发生甲基化修饰，是表观遗传调控的一种，不会改变基因的碱基序列，A错误； B、6mA甲基化修饰可存在于DNA的编码序列、非编码序列（如启动子区域）等位置，B错误； C、6mA甲基化修饰主要通过影响RNA聚合酶与DNA的结合，调控转录过程进而调控基因表达，C错误； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，表观遗传修饰可在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达，因此细胞分化过程中基因的选择性表达可能与表观遗传密切相关，D正确。 5.（2026·湖北宜昌·一调）真核细胞中某种tRNA的结构示意图如下，部分密码子及其决定的氨基酸如表。有关该tRNA的叙述，错误的是（　　） 组氨酸 缬氨酸 甲硫氨酸 酪氨酸 CAU GUA AUG UAC A. 只在细胞核的核仁处合成，结合氨基酸的部位在3′端 B. 总体为磷酸二酯键连成的单链，但有氢键连接形成的局部双链 C. 核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点 D. 只能识别并转运缬氨酸，但转运缬氨酸的tRNA可能不只这一种 【答案】A 【解析】 A、真核细胞中，核仁是 rRNA 的合成场所，不是 tRNA 的合成场所；tRNA的3' 端是结合氨基酸的部位，A错误； B、tRNA是单链RNA，核苷酸之间通过磷酸二酯键连接， 其部分区域通过碱基互补配对形成氢键连接的局部双链，B正确； C、核糖体有两个tRNA结合位点，在翻译过程中，核糖体与mRNA 的结合部位会同时容纳2个tRNA，C正确； D、该tRNA的反密码子对应密码子GUA，转运的是缬氨酸， 且一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由多种tRNA 转运，D正确。 6.（2026·湖北荆州·一调）RNA干扰技术是指利用人工合成的小分子双链RNA（siRNA）进入细胞后与细胞内特定mRNA结合，实现高效基因沉默。已知肝癌细胞中的迁移诱导基因7（MIG7）的表达水平显著升高，研究人员计划利用RNA干扰技术进行肝癌治疗，下列叙述正确的是（       ） A. MIG7基因转录时，RNA聚合酶沿着DNA模板链的5´端向3´移动 B. 肝癌细胞中MIG7的表达水平显著升高可能会导致癌细胞表面糖蛋白减少 C. siRNA是通过使转录的模板被降解从而蛋白质合成量下降来实现基因沉默 D. siRNA通过A-T、C-G碱基互补配对的方式与MIG7基因转录形成的mRNA结合 【答案】B 【解析】 A、转录过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链的3´端向5´端移动，新合成的mRNA按5´端向3´端方向延伸，A错误； B、MIG7为迁移诱导基因，其表达水平升高会促进癌细胞的迁移扩散，而癌细胞易扩散的结构基础是细胞膜表面糖蛋白减少、细胞间黏着性降低，因此MIG7表达升高可能导致癌细胞表面糖蛋白减少，B正确； C、根据题干信息，siRNA是通过与特定mRNA结合，阻断翻译过程实现基因沉默，并非降解转录的模板DNA，C错误； D、siRNA和mRNA都属于RNA，RNA中不含碱基T，二者的碱基互补配对方式为A-U、C-G，不存在A-T配对，D错误。 故选B。 7.（2026·湖北·二模）我国科学家研究发现，多代低温胁迫可诱导水稻ACT1基因启动子区发生稳定的DNA甲基化变异，该变异能调控耐寒性，且低甲基化ACT1基因在高纬度地区分布频率显著提高。基于以上发现，科学家通过表观编辑技术改变其甲基化状态，定向调控水稻的耐寒性。下列叙述错误的是（       ） A. ACT1基因启动子区的高甲基化，可能抑制该基因转录，降低耐寒性 B. 表观编辑技术改变ACT1基因的碱基序列，创造出新的等位基因 C. 低温胁迫诱导的DNA甲基化变异导致的水稻耐寒性是可以遗传的 D. 低甲基化的ACT1基因频率在高纬度地区升高，是低温环境定向选择的结果 【答案】B 【解析】 A、启动子是RNA聚合酶识别结合、启动转录的关键序列，ACT1基因启动子区高甲基化会阻碍RNA聚合酶结合，抑制该基因转录，因而可推知高甲基化会降低水稻耐寒性，A正确； B、表观编辑技术仅改变DNA的甲基化修饰状态，属于表观遗传调控，不会改变ACT1基因的碱基序列，B错误； C、题干明确该DNA甲基化变异是稳定的，表观遗传引发的性状改变属于可遗传变异，因此该甲基化变异导致的耐寒性可以遗传，C正确； D、高纬度地区低温环境对水稻耐寒性进行定向选择，携带低甲基化ACT1基因的耐寒个体更易存活和繁殖，因此该基因频率升高是低温环境定向选择的结果，D正确。 8.（2026·湖北黄石·一模）环境因素可通过表观遗传修饰影响生物性状。研究人员对比分析了长期吸烟者与不吸烟者的精子样本，获得如下数据。下列推断不合理的是（　　） 检测项目 不吸烟者 长期吸烟者 精子浓度（×10⁶/mL） 46.75±0.33 37.81±0.34 精子总活力（%） 47.89±0.34 43.81±0.21 DNA甲基化水平（相对值） 1.00 显著升高 A. 吸烟者精子DNA甲基化水平升高，可能会抑制某些基因的表达 B. 吸烟引起的DNA甲基化会改变基因的碱基序列，并可传递给子代 C. 烟雾中的尼古丁等有害物质可能会干扰精母细胞的减数分裂过程 D. 该研究从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据 【答案】B 【解析】 A、DNA甲基化是常见的表观遗传修饰，通常会阻碍RNA聚合酶与基因启动子的结合，从而抑制相关基因的表达，因此吸烟者精子DNA甲基化水平升高可能抑制某些基因的表达，A正确； B、DNA甲基化属于表观遗传修饰，表观遗传的特点是不改变基因的碱基序列，仅改变基因的表达状态，因此吸烟引起的DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，B错误； C、精子是精母细胞经减数分裂产生的，表格显示长期吸烟者的精子浓度、总活力均显著低于不吸烟者，可推测烟雾中的尼古丁等有害物质可能干扰了精母细胞的减数分裂过程，C正确； D、本研究发现吸烟会改变精子的DNA甲基化水平（表观遗传修饰），同时降低精子的浓度和活力，从表观遗传角度为“吸烟危害生殖健康”提供了科学依据，D正确。 9.（2026·湖北随州·二模）重叠基因是指共有同一段DNA序列的两个或多个基因。下图为某DNA序列及相关注释信息的示意图。数字表示对应位置核苷酸在整体序列中的序号。已知该DNA序列中包含基因的编码区及部分调控序列。下列相关叙述正确的是（　　） A. 据图可推测该基因转录时模板链的方向是由左向右 B. 若基因D内部发生了碱基对的替换，则其编码的蛋白质结构必然改变 C. 若该DNA序列为某真核细胞核基因的一部分，则其转录形成的mRNA需要经过加工才能参与翻译 D. 基因D和基因E表达的蛋白质具有相同的生物学功能 【答案】C 【解析】 A、因为该DNA序列中包含基因的编码区及部分调控序列，不能判断该链是转录时的模板链还是非模板链，故无法判断其方向，A错误； B、碱基替换可能导致蛋白质结构改变，但也可能因密码子简并性而不改变氨基酸序列，表述“必然改变”过于绝对，B错误； C、真核细胞核基因转录的mRNA需加工（加帽、加尾、剪接）后才可翻译，C正确； D、基因D和E共享部分序列，但蛋白质功能可能不同，D错误。 10.（2026·湖北荆州·一模）新冠病毒是一种单链RNA病毒，其基因组约3万个核苷酸。在细胞中，该病毒的RNA能够指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶。某药物通过抑制病毒RNA聚合酶活性并诱导RNA链突变；在流感防治中具有重要价值。下列叙述正确的是（       ） A. 新冠病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子 B. 新冠病毒只有在药物的作用下才会发生遗传信息的改变 C. 新冠病毒的遗传物质中嘌呤碱基数量和嘧啶碱基数量相等 D. 新冠病毒需利用自身核糖体和RNA模板合成RNA聚合酶 【答案】A 【解析】 A、起始密码子和终止密码子位于mRNA上，新冠病毒的遗传物质是RNA，其中含有起始密码子和终止密码子，A正确； B、新冠病毒遗传信息的改变不仅可以在药物作用下发生，还可能在自身复制等过程中自发发生，B错误； C、新冠病毒的遗传物质是单链RNA，单链RNA中嘌呤碱基数量和嘧啶碱基数量不一定相等，C错误； D、新冠病毒没有细胞结构，没有核糖体，需利用宿主细胞的核糖体和自身RNA模板合成RNA聚合酶，D错误。 故选A。 11.（2026·湖北十堰·一调）研究发现，表观遗传调控异常可导致结直肠癌发生。DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA（如miRNA）的作用机制如图所示，已知组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛。下列叙述正确的是（       ） 注：Mc表示甲基，Ac表示乙酰基，表示甲基化，表示抑制。 A. 抑癌基因启动子区域的DNA高度甲基化会促进抑癌基因转录 B. 组蛋白发生去乙酰化修饰后，往往会导致染色质DNA转录被抑制 C. miRNA通过特异性结合并降解原癌基因的碱基序列来发挥调控作用 D. 人结直肠癌细胞中发生的这些表观遗传改变通常会遗传给患者的下一代 【答案】B 【解析】 A、抑癌基因的启动子区域的DNA甲基化会抑制基因的转录，使其失活，A错误； B、组蛋白去乙酰化会使组蛋白与DNA结合更紧密，导致染色质结构紧缩，从而抑制基因转录，B正确； C、miRNA通过与靶mRNA部分序列互补结合来抑制其翻译或使其降解，进而在翻译水平调控基因表达。miRNA不直接降解DNA序列，C错误； D、表观遗传虽然不改变DNA序列，但部分修饰可遗传，由于题目所指的是体细胞（结直肠癌细胞）发生的表观遗传变异，故通常不会遗传给下一代，D错误。 12.（2026·湖北荆州·一模）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制Lin-14基因表达的机理如图所示。下列叙述正确的是（       ） A. 过程①和②都需要解旋酶和DNA聚合酶的催化 B. 可使用酪氨酸酶基因的microRNA来治疗白化病 C. lin-4基因表达的蛋白质会抑制Lin-14基因的表达 D. lin-4基因突变，可能导致Lin-14基因表达出更多蛋白质 【答案】D 【解析】 A、过程① ② 是转录，需要RNA 聚合酶（不是 DNA 聚合酶），且转录时时不需要解旋酶，A错误； B、白化病是因酪氨酸酶基因缺陷（无法表达酪氨酸酶）导致的。若使用酪氨酸酶基因的 microRNA，会抑制酪氨酸酶 mRNA 的表达，进一步减少酪氨酸酶，加重白化病，B错误； C、由图可知：lin-4 基因表达的是microRNA（不是蛋白质），通过与 Lin-14 mRNA 结合来抑制其表达，C错误； D、若 lin-4 基因突变，可能导致其无法合成正常的 microRNA，从而无法抑制 Lin-14 mRNA 的表达，使得 Lin-14 基因翻译出更多蛋白质，D正确。 故选D。 13.（2026·湖北·二模）豌豆的豆荚饱满与不饱满是一对相对性状，由1号染色体上的基因A/a控制，且a是A突变的结果，具体碱基序列如图1所示。研究发现，豆荚中细胞的增殖、分化、细胞壁加厚能正常进行，则豆荚饱满，其分子机制如图2所示。除此之外，还发现了位于6号染色体上的B基因能促进豆荚细胞细胞壁加厚。回答下列问题： （1）a基因的表达产物与A相比，长度明显变短，结合图1信息，原因是　　　　　　　　。 （2）a相对A是隐性基因，结合图1、图2信息，解释二者显隐性关系的分子机制：　　　　　　　。 （3）由于B基因参与豆荚细胞细胞壁加厚，研究人员推测B基因位于A基因下游，即B基因的表达受A基因的调控。请设计观测指标为分子水平的实验验证该推测。写出实验的设计思路（包含所选豌豆的基因型、实验的组别和观测指标。注：各种基因型豌豆都存在）：　　　　　　　　。 （4）长期自然选择后，种群中a、b基因频率极低。从协同进化角度分析，A基因与B基因在调控豆荚发育过程中　　　　　　　，使豆荚饱满性状更具适应优势，因此a、b基因被逐渐淘汰。若该豌豆种群仅因A/a、B/b基因发生突变，无迁移、无自然选择，该种群　　　　　　　　（填“会”或“不会”）发生生物进化，判断依据是　　　　　　　　。 【答案】（1）a基因相对A基因发生碱基对替换，使对应密码子变为终止密码子，翻译提前终止，因此表达产物的肽链长度明显变短      （2）A基因可表达出有活性的A肽，能激活受体，促进豆荚发育相关基因表达，使豆荚饱满；a基因表达的A肽失活，无法激活受体，不能使豆荚饱满；杂合子Aa中，A表达的有活性A肽即可完成调控，使豆荚表现饱满，a的性状无法显现，因此a是隐性基因      （3）选取基因型为AABB（甲组）和aaBB（乙组）的豌豆，在豆荚发育时期，分别提取两组豆荚细胞的总RNA，观测指标：检测并比较两组中B基因转录的mRNA含量（或提取总蛋白质，检测比较B蛋白的含量）      （4）① 相互协同，共同进化    ② 会    ③ 生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因突变会改变种群的基因频率，因此种群会发生进化      【解析】(1) 根据图1信息，A基因该位点密码子为编码氨基酸的AGA，a基因发生碱基替换后，对应密码子变为终止密码子UGA，导致翻译提前终止，肽链缩短。 (2) 显隐性的本质是杂合子中显性基因的性状能显现，隐性基因的性状被掩盖。显隐性关系的分子机制为A基因可表达出有活性的A肽，能激活受体，促进豆荚发育相关基因表达，使豆荚饱满；a基因表达的A肽失活，无法激活受体，不能使豆荚饱满；杂合子Aa中，A表达的有活性A肽即可完成调控，使豆荚表现饱满，a的性状无法显现，因此a是隐性基因。 (3) 验证“B基因表达受A基因调控”，实验自变量为A基因的有无，控制无关变量B基因型一致，分子水平的观测指标就是检测B基因的转录产物（mRNA）或翻译产物（蛋白质）的含量，符合实验设计的对照原则。 (4) 从协同进化角度，A和B功能相互配合，共同调控有利性状，协同进化，因此不适应的a、b被淘汰；生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因突变会产生新基因，改变种群的基因频率，因此即使无迁移、无自然选择，种群也会发生进化。 14.（2026·湖北荆州·一调）（多选）科研人员从桑树中克隆了抗旱基因MnERF2，将其转入野生型拟南芥中构建了转基因拟南芥（OE），以探究抗旱基因MnERF2在干旱胁迫响应中的作用。将野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥（OE）幼苗置于普通培养基和含有200mmol/L甘露醇的培养基上培养，实验结果如图1和图2。植物激素ABA是干旱胁迫下最重要的抗逆激素，其响应干旱的信号通路如图3，其中NRT1.1B既是运输硝酸盐的载体蛋白，也是ABA信号通路的受体蛋白。NRT1.1B结合ABA后，招募并降解抑制蛋白SPX4，从而释放转录因子NLP4以激活抗旱基因OsNAC52和OsHsfC2a表达。回答下列问题： （1）在培养基加入200mmol/L甘露醇的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）据实验结果推测，干旱胁迫下，MnERF2增强植物抗旱性的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在干旱胁迫下，植物体内ABA的含量会增加，其合成场所有　　　　　　　　　　　　　　　　（答两点）。 （4）在农业生产中，如果长期对作物施加较多含硝酸盐的氮肥，会导致作物抗旱能力减弱，推测其分子机制是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）综上所述，在干旱胁迫下，植物生长发育的调控是由　　　　　　　　共同完成的。 【答案】（1）提高培养基的渗透压，导致植物细胞吸水困难从而模拟干旱胁迫的环境     （2）在干旱胁迫下，MnERF2能够促进植物根长增加（或根系伸长），从而增强植物从土壤深处获取水分的能力。同时MnERF2还能增加植物细胞中脯氨酸含量，提高植物细胞的渗透压，有利于植物吸水。     （3）根冠、萎蔫的叶片等     （4） （长期施用较多含硝酸盐的氮肥后，植物体内硝酸盐浓度增加，）硝酸盐与ABA竞争性结合NRT1.1B蛋白，抑制ABA与NRT1.1B的结合，从而抑制对SPX4蛋白的招募和降解，从而抑制转录因子NLP4的释放，进而难以激活抗旱基因的表达     （5）基因表达调控、激素调节和环境因素调节      【解析】(1) 在培养基中加入200 mmol/L 甘露醇的目的是提高培养基渗透压，导致植物细胞吸水困难，模拟干旱胁迫环境，从而探究抗旱基因的作用。 (2) 从图1和图2可知，干旱胁迫下（甘露醇组），转基因株系（OE）的根长和细胞中脯氨酸含量均显著高于野生型（WT）。结合 ABA 信号通路推测MnERF2增强植物抗旱性的机理是：在干旱胁迫下，MnERF2能够促进植物根长增加（或根系伸长），从而增强植物从土壤深处获取水分的能力。同时MnERF2还能增加植物细胞中脯氨酸含量，提高植物细胞的渗透压，有利于植物吸水。 (3) 植物激素ABA（脱落酸）的合成场所主要有根冠、萎蔫的叶片等。 (4) NRT1.1B 既是硝酸盐转运蛋白，也是ABA受体蛋白。长期施用较多含硝酸盐的氮肥后，植物体内硝酸盐浓度增加，硝酸盐与ABA竞争性结合NRT1.1B蛋白，抑制ABA与NRT1.1B的结合，从而抑制对SPX4蛋白的招募和降解，从而抑制转录因子NLP4的释放，进而难以激活抗旱基因的表达。 (5) 在干旱胁迫下，植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $