摘要:
**基本信息**
聚焦中心法则与表观遗传调控,以选择题构建从分子机制到疾病应用的知识网络,强化生命观念与科学思维
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|中心法则及酶|1,8,11|结合酶功能与病毒增殖考查过程理解|从DNA复制到RNA逆转录构建完整信息流|
|基因与性状|2,3|关联代谢途径与表型分析|基因表达→蛋白质功能→性状表现的因果链|
|表观遗传调控|4-7,9,10,12|以甲基化/组蛋白修饰为核心情境|环境信号→表观修饰→基因表达调控的动态关系|
|综合应用|3,7,9,12|依托实验数据解读生物学意义|基础理论→实验证据→健康/疾病应用的转化逻辑|
内容正文:
1.关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
解析:选C。RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两过程均遵循碱基互补配对原则,且DNA与RNA之间有氢键形成,A正确;DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质,蛋白质是由核酸控制合成的,其合成场所是核糖体,B正确;以单链DNA为模板合成多种RNA的转录过程不需要解旋酶,C错误;酶可降低化学反应的活化能,从而起催化作用,在适宜条件下,酶在体内、外均可发挥作用,D正确。
2.(2026·福建泉州高三检测)下列有关基因和性状的叙述,正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的致病性状受核基因表达产物的直接控制
B.基因可通过其转录产物控制代谢过程,进而控制生物体的性状
C.老年人白发是相关基因不能控制酪氨酸酶合成,导致黑色素不能正常合成引起的
D.环境相同的情况下,基因型相同的个体间不会发生可遗传的表型差异
解析:选B。S型肺炎链球菌的致病性状是受多糖类荚膜控制的,多糖不是基因表达的直接产物,A错误;基因可通过其表达产物——酶控制代谢过程,进而控制生物体的性状,有些酶的化学本质是RNA,属于转录的产物,B正确;老年人白发是毛囊中的黑色素细胞内的酪氨酸酶的活性降低,使黑色素合成减少导致的,C错误;环境相同的情况下,基因型相同的个体可能因为DNA甲基化、染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰,进而使个体间产生可遗传的表型差异,D错误。
3.(2026·广东六校高三联考)ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶,下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实成熟的不同阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列相关分析正确的是( )
果实成熟的不同阶段
叶片
雌蕊
雄蕊
根
绿果
变红
桃红
橙红
亮红
红透
-
+
++
++
++
++
++
++
+
-
-
+
-
注:“-”表示该基因不表达,“+”表示该基因表达,“+”的数目越多表示表达水平越高。
A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显
B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多
C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了细胞基因的选择性表达
D.果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者细胞的分化程度高于后者
解析:选B。根据题表可知,在番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段,ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异,A错误;橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平最高,故其细胞中该基因的转录产物可能相对较多,B正确;番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平不同,体现了不同细胞中基因的选择性表达,而绿果、雌蕊、叶片和根中都含有该基因,C错误;果实中ACC合成酶基因的表达水平高于叶片,说明该基因进行了选择性表达,但不能说明果实细胞的分化程度高于叶片细胞,D错误。
4.(2026·广东深圳高三模拟)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则该甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
解析:选D。T细胞被激活并快速增殖时,该“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少,据此推测,该甲基化修饰可以降低翻译效率,D符合题意。
5.研究表明,某些与健康相关的基因启动子甲基化可以抑制一些老年疾病的发生,女性比男性人均寿命长与此有关。下列叙述正确的是( )
A.基因启动子甲基化可抑制mRNA的翻译过程
B.基因启动子甲基化可改变基因的碱基序列
C.基因启动子甲基化现象不能遗传给后代
D.女性与健康相关的基因启动子甲基化较男性多
解析:选D。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,其作用为驱动转录,基因启动子甲基化不改变基因的碱基序列,但可抑制基因的转录过程,A、B错误;基因启动子甲基化现象可遗传给后代,C错误;由题干推知,女性与健康相关的基因启动子甲基化较男性多,D正确。
6.柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。柳穿鱼植株A和B的细胞内Lcyc基因序列相同,但是植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因被高度甲基化不表达,因此花的形态结构不同。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A.植株A和B的Lcyc基因携带相同的遗传信息
B.柳穿鱼花形态结构的遗传现象属于表观遗传
C.植株B的Lcyc基因表达的转录过程受到影响
D.F2少部分植株的花与植株B相似与细胞分化无关
解析:选D。甲基化不改变基因的碱基序列,因此植株A和B的Lcyc基因携带相同的遗传信息,A正确;植株B的Lcyc基因被高度甲基化不表达,因此花的形态结构与植株A的不同,这种遗传现象属于表观遗传,B正确;甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,影响了基因的转录,C正确;F2少部分植株体内是来自植株B的被甲基化的Lcyc基因,因此花的形态与植株B相似,植株的生长发育是细胞分裂、分化的结果,D错误。
7.(2026·河南天一小高考高三联考)SUV39H1/H2等组蛋白甲基转移酶可在组蛋白H3K9上添加甲基使其成为H3K9me3,H3K9me3与转录抑制关联而使基因沉默,ASB7蛋白能通过降解SUV39H1/H2等酶来降低H3K9me3的水平;在一些肿瘤中,ASB7蛋白活性过高。下列叙述错误的是( )
A.ASB7蛋白影响H3K9me3水平的方式属于表观遗传调控
B.H3K9me3可能通过影响DNA与RNA聚合酶结合来使基因沉默
C.肿瘤中ASB7蛋白活性过高会使更多的基因被甲基化而沉默
D.该成果为肿瘤治疗中相关基因表达调控机制的研究提供了新的思路
解析:选C。ASB7蛋白通过降解SUV39H1/H2等组蛋白甲基转移酶来降低H3K9me3的水平,属于不改变DNA序列的表观遗传调控,A正确;H3K9me3导致基因沉默,可能是通过改变染色质结构阻碍RNA聚合酶与DNA结合进而抑制转录过程实现的,B正确;ASB7蛋白活性过高会使SUV39H1/H2等酶的含量减少,导致H3K9me3水平降低,进而减少基因沉默,C错误;研究ASB7与H3K9me3的调控关系可为肿瘤治疗提供新方向,D正确。
8.丙型肝炎病毒(HCV)的感染,每年在世界范围内造成100多万人死亡,其是肝硬化和肝细胞癌的元凶之一。丙型肝炎病毒(HCV)是一种正链RNA(+RNA)病毒,主要侵染肝细胞,引发肝炎。下图表示丙型肝炎病毒的增殖和遗传信息表达过程。下列说法正确的是( )
A.HCV和支原体结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核
B.HCV的+RNA复制后才能指导蛋白质的合成
C.过程①消耗的嘧啶核苷酸数和过程②消耗的嘧啶核苷酸数一定相等
D.在体液免疫中HCV与B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号
解析:选D。HCV是病毒,支原体为原核生物,两者结构上的最大区别为是否具有细胞结构,A错误;据题图可知,HCV的+RNA可直接指导蛋白质的合成(过程③),B错误;由题图可知,HCV的+RNA为单链结构,其嘌呤核苷酸数和嘧啶核苷酸数不一定相等,过程①②均遵循碱基互补配对原则,但过程①消耗的嘧啶核苷酸数不一定等于过程②消耗的嘧啶核苷酸数,C错误;在体液免疫中,HCV与B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号,D正确。
9.WTAP是一类甲基转移酶,能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上,影响BMI1基因的表达,从而增强人胶质瘤细胞的异常增殖。研究人员检测了人正常脑神经胶质细胞(HEB)和人胶质瘤细胞系(U251)中BMI1蛋白的相对含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.BMI1基因控制细胞的正常生长和增殖,是原癌基因
B.WTAP不改变BMI1基因碱基序列,但会影响表型
C.WTAP通过促进mRNA的甲基化来抑制BMI1基因的表达
D.WTAP的含量可作为人胶质瘤患者发病情况的检测指标
解析:选C。WTAP是一类甲基转移酶,其能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上,并没有改变BMI1基因的碱基序列,但mRNA甲基化影响了基因的表达,进而影响了细胞的表型(如增强人胶质瘤细胞的异常增殖),B正确。WTAP能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上,增强人胶质瘤细胞的异常增殖;与HEB相比,U251的BMI1蛋白相对含量明显较高,说明WTAP通过促进mRNA的甲基化来促进BMI1基因的表达,原癌基因过量表达会引起细胞癌变,因此BMI1基因为原癌基因,C错误,A正确。由上述分析可知,WTAP含量可作为人胶质瘤患者发病情况的检测指标,D正确。
10.(2026·百师联盟高三联考)科学家在多种类型的肿瘤研究中发现,表观遗传调控异常可导致肿瘤发生,常见的调控异常因素:DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA,其可抑制翻译过程)。已知组蛋白乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一,组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛。下列相关分析正确的是( )
A.若组蛋白去乙酰化酶的活性过高,则染色体处于松弛状态,从而会促进相关基因表达
B.miRNA可能通过碱基互补配对方式与靶向mRNA序列结合,最终减少蛋白质的合成
C.DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上,从而改变了生物体的遗传信息
D.原癌基因或抑癌基因的甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
解析:选B。组蛋白去乙酰化酶活性过高时,染色体结构紧密,抑制基因的表达,A错误;mRNA是翻译的模板,miRNA可能通过碱基互补配对与靶向mRNA结合从而抑制翻译过程,减少蛋白质的合成,B正确;DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上,未改变基因的碱基序列,因此未改变生物体的遗传信息,C错误;起始密码子存在于mRNA上,RNA聚合酶结合的是DNA上的启动子部位,D错误。
11.(2026·安徽江南十校高三模拟)防御相关逆转录酶(DRT)系统在细菌抵抗噬菌体侵染方面发挥着重要作用,科研人员最新解析了肺炎克雷伯菌的DRT2系统抵御T5噬菌体侵染的机制,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.该研究表明细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因
B.抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、核酸、能量等
C.①、②过程都有氢键、磷酸二酯键的形成与断裂
D.图示过程包括了中心法则的所有内容
解析:选A。由题图可知,非编码RNA经过系列过程形成的DNA序列控制合成了Neo蛋白从而抑制细菌生长,说明Neo蛋白在细菌中无相应的控制基因,即细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因,A正确;噬菌体是一种病毒,增殖过程中会从细菌中获取相应的氨基酸、核苷酸、能量等,不获取细菌的核酸,B错误;①、②分别为转录、转录和翻译过程,基因转录和翻译过程中会有氢键的形成与断裂及磷酸二酯键的形成,无磷酸二酯键的断裂,C错误;题图过程没有RNA的复制,D错误。
12.(2026·四川成都高三检测)正己烷被认为是一种低毒的溶剂,广泛应用于食品、电子等行业。科研人员使用不同浓度的正己烷处理大鼠卵巢颗粒细胞(一种雌激素内分泌细胞),通过检测与细胞凋亡有关的基因Bax和Bcl2的甲基化水平及相应蛋白含量,评价正己烷对雌性大鼠生殖系统的影响,实验结果如下表所示。由实验结果不能推测出的结论是( )
正己烷
浓度
Bax
Bcl2
凋亡
率/%
Bax基
因甲基
化水平
Bax
蛋白量
Bcl2基
因甲基
化水平
Bcl2
蛋白量
对照
0.09
0.85
0.12
2.69
0.90
低剂量
0.10
1.95
0.36
2.13
3.31
中剂量
0.08
2.84
0.48
1.62
3.30
高剂量
0.09
3.93
0.73
0.95
9.30
A.正己烷导致Bcl2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达
B.Bax蛋白和Bcl2蛋白的功能分别是促进和抑制细胞凋亡
C.正己烷导致基因的甲基化并改变碱基序列具有普遍性
D.经常接触正己烷的女性工作者,其雌激素含量很可能偏低
解析:选C。由题表可知,与对照组相比,随正己烷浓度升高,Bcl2基因甲基化水平升高,Bcl2蛋白量减少,说明正己烷导致Bcl2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达,A不符合题意;与对照组相比,高剂量组Bax蛋白含量上升,Bcl2蛋白含量下降,细胞的凋亡率上升,因此可推测二者的功能分别是促进和抑制细胞凋亡,B不符合题意;基因甲基化不改变基因的碱基序列,C符合题意;实验结果表明,正己烷的使用会导致大鼠卵巢颗粒细胞凋亡率上升,因此推测,经常接触正己烷的女性工作者,其雌激素含量很可能偏低,D不符合题意。
学科网(北京)股份有限公司
$