第21讲 基因表达及其与性状关系（高效培优讲义）（26年高考真题+2大高频考点+思维训练）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

该高中生物学高考复习讲义聚焦基因表达及性状关系核心考点，涵盖转录翻译过程、表观遗传调控、基因控性状途径等内容，按“过程辨析-调控机制-性状关系”逻辑架构知识网络。通过考情解读定位高频难点，考点聚焦模块整合高分突破策略与易错辨析，实战应用环节设置分层训练与真题演练，系统构建复习路径。 讲义突出核心素养导向，如用“原核真核表达差异表”强化结构与功能观，通过“移码突变情境推演”培养科学思维。设计思维建模训练与错题归类复盘，结合代谢通路等真题情境提升探究实践能力，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生解题效率与应考能力。

第21讲 基因表达及其与性状关系（培优讲义） 内容导航 考情・靶向定标（命题规律 考情解读 备考策略） 考点・高频聚焦（高频脉络 高频深挖 易错辨析） 考点01 基因指导蛋白质的合成 高分聚焦：细遗传信息的转录和翻译过程 易错辨析：6个易错易混判断辨析 思维建模：思维训练与应用 考点02 基因对性状的控制途径 高分聚焦：基因对性状的控制途径 易错辨析：3个易错易混判断辨析 思维建模：思维训练与应用 实战・思维应用（限时训练 能力进阶 真题实战） 考情·靶向定标 命题规律·考情解读 考点分类 命题规律 考情解读 2026 2025 2024 考点01 基因指导蛋白质的合成 2026•河北卷T4； 2026•湖北卷T8 2025•湖南卷T12； 2025•安徽卷T13 2024•河北卷T4； 2024•贵州卷T7 本讲内容是属于高频拉分核心内容。选择题新高考卷全覆盖，每年必有综合非选择题，三年必考热点排序是表观遗传＞基因控性状两条途径＞转录翻译过程辨析＞多层次表达调控＞基因与性状的数量关系（一因多效、多因一效）。命题集中在基础过程辨析如复制 / 转录 / 翻译模板、场所、酶、原料、碱基配对、链延伸方向（5'→3' 必考）；原核生物、真核生物的表达差异，如边转录边翻译、mRNA 加工、单 / 多顺反子；密码子、反密码子、简并性、终止密码功能；突变（插入 / 缺失 / 替换）对 mRNA、肽链长度、氨基酸序列的影响；及三类 RNA的（mRNA/tRNA/rRNA）功能辨析。纯记忆试题逐年减少，全部依托DNA 序列、代谢通路图、突变情境推理；培优难点集中在移码突变、链延伸方向、原核真核时空差异。表观遗传是近三年最热难点，培优区分度最高的内容，多层次调控融合命题，跨模块综合加强，说理类开放设问增多，术语规范成为得分关键。 考点02 基因对性状的控制途径 2026•黑吉蒙辽卷T12 2026・湖南卷T5 2025•海南卷T14; 2025•陕晋青宁卷T20; 2024•全国课标卷T8； 2024•广东卷T10 备考策略 高考定位：本讲是是新高考卷的必考内容，承接中心法则、基因突变，衔接细胞分化、表观遗传、育种与遗传病，兼具基础性和综合性。 备考核心：备考的核心是聚焦必考、易混、拉分核心内容，精准突破重难点。记牢厘清基因表达核心过程；背诵理解基因控制性状两大途径；掌握基因与性状的复杂关系的三大核心逻辑——一因多效、多因一效和性状=基因型+环境，结合真题情境分析同一基因型不同表型、基因突变引发多性状异常的机制；夯实吃透多层次基因表达调控+表观遗传，如转录水平调控、翻译水平调控和表观遗传核心。 备考锦囊：固化基础差异表：熟记原核与真核基因表达差异、三种核酸功能、三大遗传过程核心区别；错题归类复盘：将错题按“过程辨析、途径判断、调控层次、表观遗传”四类整理，精准定位薄弱点；构建完整逻辑网络串联“基因（突变/修饰）→转录→mRNA调控→翻译→蛋白质→代谢/结构→性状（基因+环境）”；强化情境推演能力：针对代谢通路、RNA干扰、诱导型基因表达等真题高频情境，专项训练图文信息提取、逻辑推导能力；规范长句说理训练：针对“分析机制、说明理由、阐述过程”类设问，做到逻辑分层、术语精准、表述完整，杜绝口语化、要点缺失。 考点・高频聚焦 考点01 基因指导蛋白质的合成 高分聚焦 基因指导蛋白质的合成 RNA的结构、种类和功能 元素组成 C、H、O、N、P 基本单位：核糖核苷酸 种类 mRNA：蛋白质合成的直接模板 tRNA：识别密码子，转运氨基酸 rRNA：核糖体的组成成分 病毒RNA：RNA病毒的遗传物质 酶：少数酶为RNA，起催化作用 结构 一般是单链，长度比DNA短，能通过核孔从细胞核转移到细胞质 转录 概念：在细胞核中，在RNA聚合酶的作用下，以DNA一条链为模板合成RNA的过程 场所 主要在细胞核，在线粒体、叶绿体也能进行 过程：以mRNA合成为例 解旋：在RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，暴露碱基 原则：碱基互补配对 （A-U、U-A，G-C、C-G） 模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶 结果：一个基因形成一个mRNA 释放：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双螺旋恢复 产物 mRNA、tRNA、rRNA 翻译 概念：细胞质中的各种游离氨基酸，以mRNA为模板在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 条件： 场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶 核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRMA 多种酶 过程： 起始：mRNA与核糖体结合 运输：tRNA携带氨基酸进入特定位点 延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应氨基酸加到延伸中的肽链上 停止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止 脱离：肽链合成后，从核糖体上与mRNA复合物上脱离 产物 肽链 盘曲折叠→蛋白质 特别说明 1.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 （1）相关概念及联系：除RNA病毒外，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序；遗传密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基；反密码子是tRNA一端与密码子互补配对的3个相邻碱基。 （2）三者之间的数量关系 ①每种生物都有自己独特的遗传信息，不同生物的遗传信息不完全相同；密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。 ②有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。 ③有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ④通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ⑤每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。 2.真核细胞、原核细胞基因的表达 (1)原核生物基因的表达：转录形成的mRNA不经剪切直接直接作为模板翻译 (2)真核生物基因的表达：转录形成的mRNA需要经剪切成为成熟的mRNA，才能作为模板翻译蛋白质。 (3)“两看法”判断真核细胞、原核细胞的基因表达过程 ①一看细胞结构：若有细胞核或核膜（左图），则为真核细胞，若无细胞核或核膜（右图），则为原核细胞； ②二看转录、翻译能否同时发生：若转录、翻译同时进行，说明该过程属于原核细胞的基因表达过程（右图），或线粒体、叶绿体内的基因表达过程；若转录、翻译不能同时进行，说明该过程属于真核细胞的基因表达过程（左图）。 3.多聚核糖体模型解读 ①图中c所指的3条链最终的氨基酸序列相同，因为这3条链的模板相同(均为a)。 ②图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 ③图中核糖体移动的方向为由左向右。 易错辨析 1.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成 2.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码 3.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录 4.DNA复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 5.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由3′端向5′端 6.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链 思维训练 【思维训练】下图为真核生物基因指导蛋白质合成的核心过程，某基因片段模板链序列为：3'—TAC GTT AGC TGA—5'。回答下列问题： (1) 该基因转录生成的mRNA碱基序列为________，转录过程中RNA聚合酶的具体功能是________。 (2) 翻译过程中，核糖体移动方向为________（填“5'→3'”或“3'→5'”），核糖体上具有________个功能性tRNA结合位点。 (3) 该基因片段翻译出的多肽链含有________个氨基酸，写出对应的密码子依次为________。（终止密码子不编码氨基酸） (4) 真核细胞中，转录和翻译不能同步进行的直接原因是________。 考点02 基因表达与性状的关系 高分聚焦 基因表达与性状的关系 基因控制生物性状的途径 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 基因的选择性表达与细胞分化、表观遗传 细胞分化的本质：基因的选择性表达 细胞中表达的基因类型 管家基因：在所有细胞中都能表达，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。如核糖体蛋白基因等 奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因的表达会使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定的差异。如胰岛素基因等。 表观遗传 概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和生物表型发生可遗传变化的现象 特征 可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代 不变性：基因的碱基序列保持不变 可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，如被甲基化的DNA可以发生去甲基化 机制：DNA甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰 基因与性状间的关系 基因与性状不是简单的一一对应的关系 一个基因一种性状(多数性状受单基因控制) 一个基因多种性状(如基因间相互作用) 多个基因一种性状(如身高、体重等) 生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响 易错辨析 1.小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。Avy基因的碱基序列发生改变 2.癌细胞来源的某种酶，比正常细胞来源的同种酶活性较低，原因可能是酶基因启动子发生甲基化 3.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达 思维训练 【思维训练】人体白化病、囊性纤维化是基因异常引发的典型遗传病，致病机理存在明显差异。结合基因控制性状的相关知识，回答下列问题： (1) 白化病患者因酪氨酸酶基因突变，无法合成功能性酪氨酸酶，导致黑色素不能合成，表现为皮肤、毛发白化。该致病机制属于基因________（直接/间接）控制性状，写出完整调控路径：________。 (2) 囊性纤维化患者的CFTR基因突变，导致细胞膜上转运氯离子的CFTR结构蛋白空间结构异常，转运功能丧失，引发肺部、汗液性状异常。该机制属于基因________（直接/间接）控制性状，判断依据是________。 (3) 相比于囊性纤维化，白化病的性状缺陷依赖________过程异常，说明该类性状主要由细胞代谢水平决定。 (4) 同一对父母生育的正常兄弟姐妹，肤色深浅存在差异，除基因差异外，还说明生物性状是________共同作用的结果。 实战・思维应用 突破演练 限时：20分钟 1．（2026·湖南长沙·三模）牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 2．（2026·湖南长沙·三模）真核生物细胞核、线粒体、叶绿体中遗传信息传递与表达，结合模板、催化酶、碱基配对综合分析，正确的是（     ） A．转录时RNA聚合酶特异性结合基因上游启动子；起始密码子位于mRNA，不参与转录起始调控 B．DNA复制仅发生在细胞核，线粒体、叶绿体的环状DNA不能自主完成复制 C．一种氨基酸可对应多种密码子，但只能由一种tRNA专一转运，无运输简并性 D．DNA复制、转录、翻译的碱基互补配对方式完全相同，不存在配对差异 3．（2026·广西柳州·模拟预测）“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 4．（2026·广西柳州·模拟预测）海龟缺乏性染色体，性别完全取决于胚胎发育的环境温度，这称为温度依赖型性别决定。我国研究团队以海龟为实验材料，研究发现去甲基化酶KDM6B在性腺分化前能快速响应温度变化，通过消除性别决定基因启动子区域的甲基化标记，促进基因的表达来决定海龟性别。下列相关说法错误的是（     ） A．甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息 B．海龟与蜜蜂均没有性染色体，但两者的性别决定方式不同 C．性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程 D．若甲基化发生在构成染色体的组蛋白上，则不会影响基因表达 5．（2026·广西柳州·模拟预测）Angiozyme是针对肾癌的一种药物，它能与血管内皮VEGFR-I基因的mRNA进行特异性结合并将其切割，从而抑制肿瘤血管的生成和肿瘤生长。据此分析，该药物抑制的生理过程属于（     ） A．转录 B．翻译 C．DNA复制 D．逆转录 6.（2026·浙江温州·模拟预测）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致肝脏内某种酶缺乏，造成苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸，从而开启旁路代谢，产生大量的苯丙酮酸，并在体内异常蓄积，导致疾病发生。一个患苯丙酮尿症的女孩，其父母和弟弟均正常。依据上述材料分析，下列叙述正确的是（　　） A．苯丙氨酸羟化酶基因中碱基对的缺失引发苯丙酮尿症 B．苯丙酮尿症的根本原因是苯丙酮酸在体内异常积累 C．基因突变具有有害性、稀有性、可逆性和多方向性 D．基因可通过控制酶的合成来控制生化反应从而控制性状 7．（2026·浙江温州·模拟预测）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致肝脏内某种酶缺乏，造成苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸，从而开启旁路代谢，产生大量的苯丙酮酸，并在体内异常蓄积，导致疾病发生。一个患苯丙酮尿症的女孩，其父母和弟弟均正常。依据上述材料分析，下列关于苯丙酮尿症遗传特点的分析，正确的是（　　） A．男性患者多于女性患者 B．女性患者多于男性患者 C．患病概率与性别无关 D．患者的后代一定患病 8．（2026·贵州贵阳·二模）规律运动诱导机体产生的鸢尾素，可激活组蛋白乙酰转移酶的活性，促进组蛋白乙酰化修饰，使染色质空间结构松散，进而促进抑癌基因p53的表达，驱动乳腺癌细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．乳腺细胞癌变通常是原癌基因和抑癌基因共同突变的结果 B．组蛋白乙酰化修饰不改变p53基因的碱基序列 C．乳腺癌细胞膜上的糖蛋白增多，且癌细胞间的黏着性显著降低 D．长期规律运动可能会降低机体乳腺癌发生和发展的风险 9．（2026·陕西西安·模拟预测）肺炎克雷伯菌能以非编码RNA 的局部为模板，通过多轮滚环逆转录产生单链DNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链DNA为模板合成双链DNA，然后表达出氨基酸序列重复的 Neo蛋白，该蛋白可抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。下列叙述正确的是（    ） A．细菌以非编码RNA 的局部为模板最终合成的双链DNA 具有遗传效应 B．翻译时 mRNA 上终止密码子5'-UAG-3'会和 tRNA 上5'-CUA-3'的反密码子配对 C．抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取细菌的氨基酸、DNA、能量等 D．逆转录过程中有磷酸二酯键的形成与断裂 10．（2026·湖南长沙·三模）中心法则涵盖生物体内遗传信息的传递全过程，下列关于真核生物遗传信息流动的叙述正确的是（     ） A．DNA复制只发生在细胞核，转录可发生在细胞核、线粒体、叶绿体中 B．转录过程中RNA聚合酶既能解开DNA双链，也能催化核糖核苷酸聚合 C．翻译过程中密码子与反密码子碱基互补配对，二者碱基种类完全相同 D．细胞内DNA复制、转录、翻译均遵循碱基互补配对原则，且配对方式完全一致 11．（2026·湖北十堰·模拟预测）肾上腺—脑白质营养不良（ALD）是ABCD1基因发生突变而导致的一种单基因遗传病。下图1是某ALD患者家系图，图2是该家系成员ABCD1基因中某一片段进行PCR，产物酶切后电泳的结果（正常基因只含一个酶切位点，致病基因中含有两个酶切位点）。回答下列问题： (1)根据以上信息判断ALD的遗传方式为_________________________。请在图 2 中将Ⅱ-3个体电泳检测结果补充完整（在答题卡上绘图）。现得知Ⅱ-2已怀孕，以下_______（不定项，填序号）措施可以在胎儿出生前，对其进行检测和诊断。 ①羊水检查    ②调查Ⅱ-1个体的家族病史    ③基因检测 (2)假设某人群男女比例约为1∶1且处于遗传平衡状态，男性中ALD的发病率为a，则女性正常纯合子在整个人群中所占比例为________________________。（用数字和字母表示） (3)进一步对这家族个体的ABCD1基因编码链（转录的非模板链）进行测序，结果如图3所示。 I-1    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ I-2    5’ - ATG…CAAGTTCGGGGAG…-3’ II-2    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ II-3    5’ - ATG…CAAGTTCCGGGAG…-3’ II-4    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ 由图3可知，该家族中患儿的ABCD1基因片段发生了碱基的_____________，使其表达的蛋白质中氨基酸发生的变化是_________________________，从而导致蛋白质结构出现异常。（可能用到的密码子：AUG 起始密码子； AGG、AGA、CGG 精氨酸； UCC、AGC 丝氨酸； GGG 甘氨酸∶ CAG 谷氨酰胺； UCG、UCA 亮氨酸； CCC 脯氨酸） (4)进一步研究发现，ABCD1 基因的表达受其上游区域调控，原理见图4.在成熟神经元中，SNHG14基因转录时会延伸至ABCD1基因，与ABCD1基因的转录发生碰撞，导致父源 ABCD1 基因无法产生全长成熟 mRNA 进而沉默。而母源的ABCD1 基因能够正常表达的原因________________________________________________________________________________。这种基因表达调控的方式是表观遗传的核心内涵，表观遗传指的是__________________________________________。 12．（2026·北京大兴·三模）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 (1)以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31—60% （中活力） 萌发率<30%（低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异_____（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据_____。_____为显性。 (2)将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为_____（仅考虑ZmPIMT1影响）。 (3)从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①_____→修复受损的PABP2→提高②_____→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 (4)为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 _____ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；_____ _____ 实验组2 _____ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E.种子萌发率“中” F.种子萌发率“高” 能力进阶 限时：15分钟 1．（2026·山东日照·模拟预测）某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响，控制该病的等位基因在精子中被甲基化，传给子代后在子代体内不表达，在卵细胞中会被去甲基化，传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离，结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变，下列推断错误的是（　　） A．父母双方都一定是杂合子 B．致病基因位于常染色体上 C．若儿子与正常女性生育后代有女性患病，则患病后代是杂合子的概率为2/3 D．若女儿与正常男性结婚，后代中女性患病的概率为1/2 2．（2026·湖南长沙·三模）下列关于遗传信息传递与表达的叙述，正确的是（　　） A．DNA复制时边解旋边复制，需要解旋酶和DNA聚合酶 B．转录时，RNA聚合酶结合起始密码子启动转录 C．翻译时，一种氨基酸只能由一种tRNA转运 D．真核细胞的mRNA必须在细胞核内加工成熟 3．（2026·甘肃武威·三模）研究发现，巨噬细胞在第一次接触到抗原后，会释放细胞因子，再次遇到相同抗原后，会产生更多的细胞因子，从而激发更强烈的免疫反应。这一现象被称为“免疫训练”，可能与巨噬细胞表观遗传学修饰有关。下列叙述正确的是（　　） A．“免疫训练”不依赖于T细胞、B细胞，是“第二道防线”的非特异性免疫 B．内源性抗原诱导的“免疫训练”可能导致自身免疫病的症状缓解 C．巨噬细胞表观遗传学修饰属于可遗传变异，可通过有性生殖传递给后代 D．再次遇到抗原后，巨噬细胞产生的细胞因子会与抗原发生特异性结合 4．（2026·广东佛山·模拟预测）乙肝病毒（HBV）为双链DNA病毒，感染后可引起人患乙型肝炎（简称“乙肝”）、肝硬化等疾病。HBV侵染人体肝细胞后遗传物质的复制过程如图所示，过程①得到的cccDNA能在细胞核内存在数月至数年。下列说法错误的是（　　） A．推测过程①需要DNA连接酶修补环状DNA的缺口 B．过程③为逆转录过程，该过程所需原料和酶由宿主细胞提供 C．某乙肝患者治愈之后再次复发可能与体内残留的cccDNA有关 D．治疗乙肝时通过药物抑制过程③比过程④的副作用可能更小 5．（2026·河北邢台·三模）科学家研究出番茄响应渗透胁迫的新机制：番茄通过介导乙烯与脱落酸（C15H20O4）之间的作用来调节活性氧自由基（ROS）量和气孔运动，从而提高番茄对渗透胁迫的适应性，过程如图所示。下列分析错误的是（　　） A．植物任何部位均可合成乙烯，在渗透胁迫下，乙烯增多会抑制ROS合成 B．渗透胁迫通过影响基因A的表达促进脱落酸合成，体现了基因对生物性状的直接控制 C．在调节番茄渗透胁迫下的适应过程中，乙烯和脱落酸起协同作用 D．ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭，进而引起番茄光合速率下降 6．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）研究发现，将雄性小鼠暴露于含有某种毒素的环境后，其精子的DNA甲基化水平发生改变，后代出现代谢异常；即使后代不再接触该毒素，这种代谢异常仍可持续传递3~4代后方消失。下列有关叙述错误的是（　　） A．DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA的结合从而导致基因不表达 B．该毒素通过影响基因的表达情况来影响子代性状 C．该毒素诱导的DNA甲基化改变属于表观遗传，可在一定世代内传递 D．该毒素诱导的代谢异常传递3~4代后消失，说明该变异是可逆的 7．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 8．（2026·广东广州·模拟预测）雄性小鼠闻苯乙酮气味并电击，使其建立恐惧记忆。后代初次闻到苯乙酮时，表现出更强的恐惧反应。父代精子中苯乙酮受体基因Olfr151启动子区域的甲基化水平显著降低。下列推测正确的是（　　） A．因Olfr151基因碱基序列发生改变，故该遗传现象属于表观遗传 B．父代精子Olfr151基因甲基化水平降低，促进了后代苯乙酮受体的量 C．环境因素直接改变了生殖细胞中DNA的核苷酸排列顺序 D．F1代隔离饲养后，F2代对该气味的恐惧反应会立即消失 9．（2026·陕西渭南·三模）2025年《细胞》杂志一项研究显示，水稻在经历几代低温胁迫后，能通过ACT1基因启动子区域的DNA去甲基化，提高该基因的表达水平，将获得的耐寒性状稳定遗传给后代。下列叙述正确的是（　　） A．该耐寒性状变异未改变DNA序列，不属于可遗传变异 B．启动子区域甲基化修饰影响基因转录，属于表观遗传 C．低温诱导水稻发生定向基因突变，进而产生耐寒性状 D．该耐寒性状仅与基因的表达水平有关，与环境因素无关 10．（2026·山西大同·三模）DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶，可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化，调控基因表达。DNMT3蛋白的合成和作用过程如图所示（部分密码子及其对应的氨基酸：5′GGC3′—甘氨酸；5′CCG3′—脯氨酸；5′GCC3′—丙氨酸；5′CGG3′—精氨酸）。下列叙述错误的是（   ） A．图中过程①需RNA聚合酶的参与，加工过程存在磷酸二酯键的断裂 B．若β链为模板链，框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′ C．图中物质a是含有3个碱基的tRNA，其所携带的氨基酸是精氨酸 D．p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代 11．（2026·山东烟台·二模）某植物花色的白色和红色受三对等位基因（A、a,B、b和D、d）控制，相关色素形成的代谢途径如图1。含A、B、D基因的植株花中可合成前体物但无前体物的积累，检测不到红色素；含A、B基因，无D基因的植株花中检测到大量红色素；含A基因、无B基因的植株花中检测到前体物的积累，无红色素。不考虑其他变异。 (1)据题分析，基因B控制_________（填“酶1”或“酶2”）的合成，基因D表达产物的作用可能是_________。 (2)为了确定三对基因的位置关系，科研人员用植株甲（纯合红花）与乙杂交获得F1，F1自交得F2。对甲、乙、F1和F2（1~9代表F2所有基因型）所含的基因A、a、B、b和D、d进行PCR扩增及电泳，结果如图2。已知条带H1代表基因B，推断基因A对应的条带可能是_________。若3号个体花色为红色，可确定三对基因具体的位置关系是_________。让F2中个体自交，观察后代发生性状分离的基因型有_________，不发生性状分离且为白花的有_________（均选填1~9）。 (3)从F2中任取两株基因型不同的白花植株杂交，所得子代出现红花植株的杂交组合有有_________种（不考虑正反交），各杂交组合产生子代中红花植株占比最大为_________。 12．（2026·天津·模拟预测）某二倍体植物的花瓣颜色有红色和白色，由两对等位基因A/a和B/b控制。研究发现，A、B基因同时存在时花瓣为红色。为探究该植物花色的遗传规律，研究人员进行了如表所示杂交实验（不考虑染色体互换），组合①②中的亲本均为纯合子，回答下列问题： 杂交组合 F1表型 F1自交，F2表型及比例 ①：突变体甲×红色 均为红色 红色∶白色＝3∶1 ②：突变体乙×红色 均为红色 红色∶白色＝3∶1 ③：组合①的F1×组合②的F1 均为红色 红色∶白色＝49∶15 (1)根据上述研究结果，组合①的F2中的红色植株自交，后代表型为白色植株的比例是_____。突变体甲和突变体乙的突变基因_____（填“属于”或“不属于”）等位基因。 (2)组合③中，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循_____定律遗传，若对组合③中的F1进行测交，则后代的表型及比例是_____。 进一步研究发现，有色花的花瓣在花蕾期无斑点，而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因D/d和E/e控制。为探究其斑点形成机制，研究人员提取了不同基因型个体1～5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表，其中D、E蛋白分别由D、E基因表达，两者的表达互不影响。 有斑个体 1（深紫色斑点） 2（浅紫色斑点） 无斑个体 3 4 5 D蛋白 ？ 斑点区 D蛋白 E蛋白 非斑点区 D蛋白 E蛋白 E蛋白 注：D蛋白含量与基因的数量无关，E蛋白含量与基因的数量有关。 (3)据表分析，_____蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测E蛋白对D蛋白存在_____（填“促进”或“抑制”）作用，作用特点是_____。 (4)1号的基因型可能是_____。5号“？”处为_____（填“有”或“无”）D蛋白。 (5)基因型为DDEE与ddee的个体杂交，F2盛花期花瓣的表型（只考虑斑点性状）及其比例为_____，F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占_____。 真题实战 限时：18~20分钟1. （2026•河北卷高考真题）某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（ ） A. 该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链 B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 2. （2026•安徽卷高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，获得1条能正常生长的F0代个体（RR-），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（　　） A. 选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B. 用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C. R-编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D. 突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 3.（2026•湖北卷高考真题）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 4. （2026•湖北卷高考真题）某基因的转录模板链部分序列为。下列叙述正确的是（ ） A. 若基因碱基序列发生改变，则生物体的性状发生改变 B. 转录产物部分序列为 C. DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 D. 该基因复制与转录都需要4种游离的脱氧核苷酸 5.（2026•黑吉辽蒙卷高考真题）玉米中有一种突变体，种子直接在植株的果穗上发芽。已知该性状是由于脱落酸合成受抑制或脱落酸受体功能异常导致。为确定该性状出现的原因，以下实验设计及结果分析合理的是（　　） 组别 实验设计 实验结果 结果分析 ① 测定突变体和野生型玉米种子中的脱落酸含量 突变体脱落酸含量与野生型一致 突变体脱落酸受体功能正常 ② 突变体脱落酸含量低于野生型 突变体脱落酸受体功能异常 ③ 给突变体玉米果穗施加适宜浓度的脱落酸溶液 果穗上种子不发芽 突变体脱落酸受体功能正常 ④ 果穗上种子发芽 突变体脱落酸合成受抑制 A．① B．② C．③ D．④ 6.（2026•新课标卷高考真题）下列关于基因表达（基因指导蛋白质合成）的叙述，错误的是（） A. 真核细胞转录主要发生在细胞核，翻译全程在细胞质核糖体完成 B. 翻译过程需要 mRNA（模板）、tRNA（转运氨基酸）、rRNA（构成核糖体）三类 RNA 共同参与 C. 密码子具有简并性，多种密码子可编码同一种氨基酸 D. 所有基因表达的最终产物均为蛋白质 7.（2026•全国卷高考真题）一段 DNA 双链序列： 5'-TCTACA……AGCTGT-3'（上链） 3'-AGATGT……TCGACA-5'（下链） 已知 M 基因转录方向由右向左，N 基因转录方向由左向右，下列说法正确的是（） A. M 基因以上链为转录模板链 B. N 基因转录的模板链读取方向为 5'→3' C. M 基因转录得到的 mRNA 5' 端序列为 5'-UGUAGA-3' D. 转录、翻译合成的核酸 / 多肽链延伸方向为 3'→5' 8.（2026•湖南卷高考真题）关于基因、蛋白质与性状关系，下列叙述正确的是（） A．基因碱基序列改变，生物性状一定改变 B．囊性纤维化，CFTR 蛋白结构异常，属于基因间接控制性状 C．豌豆皱粒，淀粉分支酶合成异常，属于间接控制性状 D．生物体一种性状只能由一个基因控制 9.（2025•湖南卷高考真题）基因 W 编码蛋白 W，蛋白 W 可直接抑制细胞核内基因 P、M 的转录起始；P 提升水稻抗虫性，M 提升产量。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 表达量能提高其抗虫性 D. 蛋白 W 可能通过阻碍 RNA 聚合酶识别 P、M 的启动子抑制转录 10．（2025•安徽卷高考真题）大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻，转录时共用一个启动子（P）。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体，但该突变体能合成另一种蛋白质，此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致，而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此，科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图，并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是（    ） A．缺失碱基数目是3的整倍数 B．缺失碱基数目是3的整倍数 C．缺失碱基数目是3的整倍数+1 D．缺失碱基数目是3的整倍数+2 11.（2024•河北卷高考真题）下列关于 DNA 复制和转录的叙述，正确的是（） A. DNA 复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B. 复制时，解旋酶使 DNA 双链由 5′端向 3′端解旋 C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将 DNA 双链解开 D. DNA 复制合成的子链和转录合成的 RNA 延伸方向均为由 5′端向 3′端 12．（2024•贵州卷高考真题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（    ） 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸    CAU、CAC：组氨酸    CCU：脯氨酸    AAG：赖氨酸     UCC：丝氨酸    UAA（终止密码子） A．①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端 B．若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C．若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D．碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 13.（2026•陕晋青宁卷高考真题）研究人员筛选天然抗虫蛋白时发现，棉铃虫取食过表达J蛋白的棉花植株后会死亡，然而棉花细胞核中积累过量的J蛋白会导致棉花不育。我国科学家运用基因工程技术，构建了一种新型抗虫棉。回答下列问题。 （1）当转入的外源J基因与棉花内源J基因序列相同时，可能会抑制J基因在细胞内的表达。为避免该问题，基于密码子的___________性，可设计与内源J基因序列不同但编码氨基酸序列相同的外源J基因(J*)。确定获得的J*基因是否与设计相符的方法是___________(选填序号：①PCR；②琼脂糖凝胶电泳；③测序并序列比对)。 （2）为解决过表达J蛋白导致的棉花不育问题，按照蛋白质工程的设计思路，利用下图所示载体，构建仅在棉铃虫啃食后才表达J*蛋白的抗虫棉。在该载体中，启动子P属于___________型启动子。棉铃虫啃食后，棉花细胞中的___________酶与启动子P结合，启动融合基因S-J*表达，之后检测到J*蛋白在细胞外积累，则S-J*融合蛋白中信号肽S的作用是___________。 （3）已合成的J*基因两端仅含有对应的限制酶识别序列，无额外碱基序列。为使J*基因插入载体并正确表达S-J*融合蛋白，需使用两种限制酶对载体进行酶切，限制酶识别序列如图，可选择的限制酶组合是___________或___________两种组合，原因是___________。 （4）为获得足够的重组质粒，需对转化成功的大肠杆菌振荡培养，振荡培养的原因是___________。可利用___________法将融合基因导入棉花茎尖细胞，进而获得植株。棉铃虫在啃食抗虫棉后，J*蛋白会进入肠道细胞核中，___________(填“促进”或“抑制”)组蛋白去乙酰化酶的活性，组蛋白乙酰化水平升高，诱导肠细胞凋亡，棉铃虫死亡。 14．（2026•广东卷高考真题）玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中，发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现，这对基因的序列长度存在差异（图a），且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制，开展如下研究。 回答下列问题： (1)将两个品系进行正反交，获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质，可知硬质为__________性状。 (2)根据这对基因的序列设计了3种引物（图a），便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶（延伸速度约为1000 bp/min）、缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核苷酸和__________，反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①～⑤（图c）中泳道_______________的带型。 (3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi（可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达）转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响，应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状，预测可得到下列结果（胚乳由极核和精子结合后发育而成，极核和卵细胞携带的基因相同）： ①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________； ②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。 (4)已知VW基因编码一种酶，在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设，并设计研究思路：对品系A植株进行诱变，筛选胚乳变为硬质的突变体，进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是：_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。 15.（2025•湖北卷高考真题）黄花蒿中 miR160 是微小 RNA，可与靶 ARF1 的 mRNA 结合并使其降解；ARF1 蛋白能激活青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的转录。SA、MeJA 激素调控 miR160 表达，进而影响青蒿素产量。回答下面的问题： (1) 青蒿素仅在腺毛细胞合成，根本原因是________；直接原因是腺毛细胞中 DBR2 基因可完成________两个过程合成关键酶。 (2) miR160 发挥作用的阶段是________（转录 / 翻译），判断依据：。 (3) 写出 SA→miR160→ARF1→DBR2→青蒿素完整调控通路（促进用→，抑制用⊣）。 (4) 若人为过量导入 miR160 基因，青蒿素含量会，简述分子机制。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因表达及其与性状关系（培优讲义） 答案版 实战・思维应用 突破演练 限时：20分钟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A D B D C C A B 11.(1)伴X染色体隐性遗传 ①③ (2)（1-a）2/2 (3)替换 精氨酸变为谷氨酰胺 (4)母源SNIHG14基因高度甲基化，无法转录，不会与ABCD1基因的转录发生碰撞，母源的ABCD1基因能产生全长成熟mRNA，可以正常表达 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 12.(1)符合 F2代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的比例接近1：2：1 Hap C7-2（对Hap Z58为显性） (2)1/20 (3)ZmPIMT1表达量高 玉米种子中mRNA稳定性与翻译效率 (4)BE 自然老化4天 CD 向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因；自然老化4天 能力进阶 限时：15分钟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A B B A B B B C 11.(1) 酶2 降解红色素（或促进红色素降解） (2) H3或H5基因 B与d连锁，b与D连锁，A、a位于另一对同源染色体上 2、3、4 5、6、7、8、9 (3) 5 1/2 12.(1)1/6 不属于 (2)自由组合 红色：白色=9：7 (3)D 抑制 E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关 (4) DDee或Ddee 无 (5)深紫色斑点：淡紫色斑点：无斑点=3：6：7 100% 真题实战 限时：18~20分钟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B B B B C D C C C B D C 13.（1）①. 简并性 ②. ③ （2） ①. 诱导 ②. RNA聚合 ③. 引导S-J*融合蛋白分泌到棉花细胞外，避免在细胞核内积累导致棉花不育 （3） ①. EcoR I和Kpn I ②. EcoR I和SaI I ③. 从EcoR I位点插入才能保证翻译正常进行，其余位点均会抑制翻译（即发生移码突变） （4）①. 增加培养液中的溶解氧，振荡使大肠杆菌与营养物质充分接触 ②. 农杆菌转化法 ③. 抑制 14.(1)显性 (2)模板DNA/玉米基因组DNA ① (3)（胚乳的）RNA 粉质 粉质：硬质=3：1 (4)VA基因表达量低，编码的催化酶合成不足，无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物；非极性胡萝卜素积累，导致形成粉质胚乳 15.(1) 基因的选择性表达；转录、翻译 (2) 翻译；miR160 结合 mRNA 使其降解，阻断 mRNA 作为翻译模板，不影响 DNA 转录过程 (3) SA⊣miR160⊣ARF1→DBR2→青蒿素 (4) 下降；大量 miR160 降解 ARF1 的 mRNA，ARF1 蛋白合成减少，DBR2 基因转录激活减弱，关键酶含量降低，青蒿素合成减少 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 基因表达及其与性状关系（培优讲义） 内容导航 考情・靶向定标（命题规律 考情解读 备考策略） 考点・高频聚焦（高频脉络 高频深挖 易错辨析） 考点01 基因指导蛋白质的合成 高分聚焦：细遗传信息的转录和翻译过程 易错辨析：6个易错易混判断辨析 思维建模：思维训练与应用 考点02 基因对性状的控制途径 高分聚焦：基因对性状的控制途径 易错辨析：3个易错易混判断辨析 思维建模：思维训练与应用 实战・思维应用（限时训练 能力进阶 真题实战） 考情·靶向定标 命题规律·考情解读 考点分类 命题规律 考情解读 2026 2025 2024 考点01 基因指导蛋白质的合成 2026•河北卷T4； 2026•湖北卷T8 2025•湖南卷T12； 2025•安徽卷T13 2024•河北卷T4； 2024•贵州卷T7 本讲内容是属于高频拉分核心内容。选择题新高考卷全覆盖，每年必有综合非选择题，三年必考热点排序是表观遗传＞基因控性状两条途径＞转录翻译过程辨析＞多层次表达调控＞基因与性状的数量关系（一因多效、多因一效）。命题集中在基础过程辨析如复制 / 转录 / 翻译模板、场所、酶、原料、碱基配对、链延伸方向（5'→3' 必考）；原核生物、真核生物的表达差异，如边转录边翻译、mRNA 加工、单 / 多顺反子；密码子、反密码子、简并性、终止密码功能；突变（插入 / 缺失 / 替换）对 mRNA、肽链长度、氨基酸序列的影响；及三类 RNA的（mRNA/tRNA/rRNA）功能辨析。纯记忆试题逐年减少，全部依托DNA 序列、代谢通路图、突变情境推理；培优难点集中在移码突变、链延伸方向、原核真核时空差异。表观遗传是近三年最热难点，培优区分度最高的内容，多层次调控融合命题，跨模块综合加强，说理类开放设问增多，术语规范成为得分关键。 考点02 基因对性状的控制途径 2026•黑吉蒙辽卷T12 2026・湖南卷T5 2025•海南卷T14; 2025•陕晋青宁卷T20; 2024•全国课标卷T8； 2024•广东卷T10 备考策略 高考定位：本讲是是新高考卷的必考内容，承接中心法则、基因突变，衔接细胞分化、表观遗传、育种与遗传病，兼具基础性和综合性。 备考核心：备考的核心是聚焦必考、易混、拉分核心内容，精准突破重难点。记牢厘清基因表达核心过程；背诵理解基因控制性状两大途径；掌握基因与性状的复杂关系的三大核心逻辑——一因多效、多因一效和性状=基因型+环境，结合真题情境分析同一基因型不同表型、基因突变引发多性状异常的机制；夯实吃透多层次基因表达调控+表观遗传，如转录水平调控、翻译水平调控和表观遗传核心。 备考锦囊：固化基础差异表：熟记原核与真核基因表达差异、三种核酸功能、三大遗传过程核心区别；错题归类复盘：将错题按“过程辨析、途径判断、调控层次、表观遗传”四类整理，精准定位薄弱点；构建完整逻辑网络串联“基因（突变/修饰）→转录→mRNA调控→翻译→蛋白质→代谢/结构→性状（基因+环境）”；强化情境推演能力：针对代谢通路、RNA干扰、诱导型基因表达等真题高频情境，专项训练图文信息提取、逻辑推导能力；规范长句说理训练：针对“分析机制、说明理由、阐述过程”类设问，做到逻辑分层、术语精准、表述完整，杜绝口语化、要点缺失。 考点・高频聚焦 考点01 基因指导蛋白质的合成 高分聚焦 基因指导蛋白质的合成 RNA的结构、种类和功能 元素组成 C、H、O、N、P 基本单位：核糖核苷酸 种类 mRNA：蛋白质合成的直接模板 tRNA：识别密码子，转运氨基酸 rRNA：核糖体的组成成分 病毒RNA：RNA病毒的遗传物质 酶：少数酶为RNA，起催化作用 结构 一般是单链，长度比DNA短，能通过核孔从细胞核转移到细胞质 转录 概念：在细胞核中，在RNA聚合酶的作用下，以DNA一条链为模板合成RNA的过程 场所 主要在细胞核，在线粒体、叶绿体也能进行 过程：以mRNA合成为例 解旋：在RNA聚合酶作用下，DNA双链解开，暴露碱基 原则：碱基互补配对 （A-U、U-A，G-C、C-G） 模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶 结果：一个基因形成一个mRNA 释放：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双螺旋恢复 产物 mRNA、tRNA、rRNA 翻译 概念：细胞质中的各种游离氨基酸，以mRNA为模板在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 条件： 场所 模板 原料 能量 搬运工具 酶 核糖体 mRNA 氨基酸 ATP tRMA 多种酶 过程： 起始：mRNA与核糖体结合 运输：tRNA携带氨基酸进入特定位点 延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应氨基酸加到延伸中的肽链上 停止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止 脱离：肽链合成后，从核糖体上与mRNA复合物上脱离 产物 肽链 盘曲折叠→蛋白质 特别说明 1.遗传信息、密码子与反密码子之间的联系 （1）相关概念及联系：除RNA病毒外，遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序；遗传密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基；反密码子是tRNA一端与密码子互补配对的3个相邻碱基。 （2）三者之间的数量关系 ①每种生物都有自己独特的遗传信息，不同生物的遗传信息不完全相同；密码子有64种，不同生物共用一套遗传密码。 ②有2种起始密码子：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。 ③有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ④通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ⑤每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并)，可由一种或几种tRNA转运。 2.真核细胞、原核细胞基因的表达 (1)原核生物基因的表达：转录形成的mRNA不经剪切直接直接作为模板翻译 (2)真核生物基因的表达：转录形成的mRNA需要经剪切成为成熟的mRNA，才能作为模板翻译蛋白质。 (3)“两看法”判断真核细胞、原核细胞的基因表达过程 ①一看细胞结构：若有细胞核或核膜（左图），则为真核细胞，若无细胞核或核膜（右图），则为原核细胞； ②二看转录、翻译能否同时发生：若转录、翻译同时进行，说明该过程属于原核细胞的基因表达过程（右图），或线粒体、叶绿体内的基因表达过程；若转录、翻译不能同时进行，说明该过程属于真核细胞的基因表达过程（左图）。 3.多聚核糖体模型解读 ①图中c所指的3条链最终的氨基酸序列相同，因为这3条链的模板相同(均为a)。 ②图中信息显示，一条mRNA分子上可结合多个核糖体，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 ③图中核糖体移动的方向为由左向右。 易错辨析 1.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成 2.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码 3.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录 4.DNA复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 5.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由3′端向5′端 6.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链 思维训练 【思维训练】下图为真核生物基因指导蛋白质合成的核心过程，某基因片段模板链序列为：3'—TAC GTT AGC TGA—5'。回答下列问题： (1) 该基因转录生成的mRNA碱基序列为________，转录过程中RNA聚合酶的具体功能是________。 (2) 翻译过程中，核糖体移动方向为________（填“5'→3'”或“3'→5'”），核糖体上具有________个功能性tRNA结合位点。 (3) 该基因片段翻译出的多肽链含有________个氨基酸，写出对应的密码子依次为________。（终止密码子不编码氨基酸） (4) 真核细胞中，转录和翻译不能同步进行的直接原因是________。 考点02 基因表达与性状的关系 高分聚焦 基因表达与性状的关系 基因控制生物性状的途径 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 基因的选择性表达与细胞分化、表观遗传 细胞分化的本质：基因的选择性表达 细胞中表达的基因类型 管家基因：在所有细胞中都能表达，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。如核糖体蛋白基因等 奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因的表达会使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定的差异。如胰岛素基因等。 表观遗传 概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和生物表型发生可遗传变化的现象 特征 可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代 不变性：基因的碱基序列保持不变 可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，如被甲基化的DNA可以发生去甲基化 机制：DNA甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰 基因与性状间的关系 基因与性状不是简单的一一对应的关系 一个基因一种性状(多数性状受单基因控制) 一个基因多种性状(如基因间相互作用) 多个基因一种性状(如身高、体重等) 生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响 易错辨析 1.小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。Avy基因的碱基序列发生改变 2.癌细胞来源的某种酶，比正常细胞来源的同种酶活性较低，原因可能是酶基因启动子发生甲基化 3.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达 思维训练 【思维训练】人体白化病、囊性纤维化是基因异常引发的典型遗传病，致病机理存在明显差异。结合基因控制性状的相关知识，回答下列问题： (1) 白化病患者因酪氨酸酶基因突变，无法合成功能性酪氨酸酶，导致黑色素不能合成，表现为皮肤、毛发白化。该致病机制属于基因________（直接/间接）控制性状，写出完整调控路径：________。 (2) 囊性纤维化患者的CFTR基因突变，导致细胞膜上转运氯离子的CFTR结构蛋白空间结构异常，转运功能丧失，引发肺部、汗液性状异常。该机制属于基因________（直接/间接）控制性状，判断依据是________。 (3) 相比于囊性纤维化，白化病的性状缺陷依赖________过程异常，说明该类性状主要由细胞代谢水平决定。 (4) 同一对父母生育的正常兄弟姐妹，肤色深浅存在差异，除基因差异外，还说明生物性状是________共同作用的结果。 【答案与提示】(1) 间接；酪氨酸酶基因异常→无法合成酪氨酸酶→黑色素合成代谢受阻→个体表现白化性状 (2) 直接；基因通过控制结构蛋白的空间结构，直接影响细胞结构和功能，进而改变生物性状，未通过代谢过程调控 (3) 细胞代谢 (4) 基因（基因型）和环境 实战・思维应用 突破演练 限时：20分钟 1．（2026·湖南长沙·三模）牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 【答案】D 【解析】据图可知，花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确；花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。 2．（2026·湖南长沙·三模）真核生物细胞核、线粒体、叶绿体中遗传信息传递与表达，结合模板、催化酶、碱基配对综合分析，正确的是（     ） A．转录时RNA聚合酶特异性结合基因上游启动子；起始密码子位于mRNA，不参与转录起始调控 B．DNA复制仅发生在细胞核，线粒体、叶绿体的环状DNA不能自主完成复制 C．一种氨基酸可对应多种密码子，但只能由一种tRNA专一转运，无运输简并性 D．DNA复制、转录、翻译的碱基互补配对方式完全相同，不存在配对差异 【答案】A 【解析】RNA聚合酶结合基因上游启动子启动转录；起始密码子在mRNA上，是翻译起点，与转录无关，A正确。真核细胞的DNA复制发生在细胞核，线粒体、叶绿体。线粒体、叶绿体含环状DNA，可自主完成DNA复制、转录，B错误；密码子具有简并性：一种氨基酸可以对应多种密码子，同时也可以由多种tRNA转运（多种反密码子转运同一种氨基酸），存在运输简并性，并非只能由一种tRNA转运，C错误；DNA 复制的碱基配对方式为 A-T、T-A、C-G、G-C，转录和翻译存在 A-U、U-A 配对，三者碱基互补配对方式并不完全相同。D错误。 3．（2024·广西柳州·模拟预测）“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 【解析】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；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；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；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。 4．（2024·广西柳州·模拟预测）海龟缺乏性染色体，性别完全取决于胚胎发育的环境温度，这称为温度依赖型性别决定。我国研究团队以海龟为实验材料，研究发现去甲基化酶KDM6B在性腺分化前能快速响应温度变化，通过消除性别决定基因启动子区域的甲基化标记，促进基因的表达来决定海龟性别。下列相关说法错误的是（     ） A．甲基化标记不改变海龟的基因组上所携带的遗传信息 B．海龟与蜜蜂均没有性染色体，但两者的性别决定方式不同 C．性别决定基因的甲基化修饰会影响基因表达中的转录过程 D．若甲基化发生在构成染色体的组蛋白上，则不会影响基因表达 【答案】D 【解析】甲基化属于表观遗传修饰，仅在DNA的碱基上额外结合甲基基团，不改变DNA的碱基序列，因此不会改变基因组携带的遗传信息，A正确；海龟无专门的性染色体，性别由环境温度决定；蜜蜂也无专门性染色体，性别由染色体组数决定（单倍体发育为雄蜂，二倍体发育为雌蜂），二者性别决定方式不同，B正确；启动子是RNA聚合酶识别并结合以启动转录的DNA序列，性别决定基因启动子区域的甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，进而影响基因的转录过程，C正确；组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰是表观遗传的常见类型，会改变染色质的松散或紧缩状态，进而调控基因的表达，D错误。 5．（2024·广西柳州·模拟预测）Angiozyme是针对肾癌的一种药物，它能与血管内皮VEGFR-I基因的mRNA进行特异性结合并将其切割，从而抑制肿瘤血管的生成和肿瘤生长。据此分析，该药物抑制的生理过程属于（     ） A．转录 B．翻译 C．DNA复制 D．逆转录 【答案】B 【解析】翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该药物切割目标mRNA后，翻译过程缺少模板无法正常进行，因此该药物抑制的是翻译过程，B正确，ACD错误。 6.（2026·浙江温州·模拟预测）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致肝脏内某种酶缺乏，造成苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸，从而开启旁路代谢，产生大量的苯丙酮酸，并在体内异常蓄积，导致疾病发生。一个患苯丙酮尿症的女孩，其父母和弟弟均正常。依据上述材料分析，下列叙述正确的是（　　） A．苯丙氨酸羟化酶基因中碱基对的缺失引发苯丙酮尿症 B．苯丙酮尿症的根本原因是苯丙酮酸在体内异常积累 C．基因突变具有有害性、稀有性、可逆性和多方向性 D．基因可通过控制酶的合成来控制生化反应从而控制性状 【答案】D 【解析】基因突变包含碱基对的增添、缺失、替换三种类型，题干仅说明苯丙酮尿症由苯丙氨酸羟化酶基因突变引发，未明确突变类型为碱基对缺失，A错误；苯丙酮尿症的根本原因是苯丙氨酸羟化酶基因突变，苯丙酮酸异常积累是直接致病原因，B错误；题干材料未涉及基因突变的可逆性、多方向性的相关信息，不符合“依据上述材料分析”的要求，C错误；题干中苯丙氨酸羟化酶基因突变导致对应酶缺乏，进而代谢通路异常引发疾病，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状的途径，D正确。 7．（2026·浙江温州·模拟预测）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致肝脏内某种酶缺乏，造成苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸，从而开启旁路代谢，产生大量的苯丙酮酸，并在体内异常蓄积，导致疾病发生。一个患苯丙酮尿症的女孩，其父母和弟弟均正常。依据上述材料分析，下列关于苯丙酮尿症遗传特点的分析，正确的是（　　） A．男性患者多于女性患者 B．女性患者多于男性患者 C．患病概率与性别无关 D．患者的后代一定患病 【答案】C 【解析】男性患者多于女性患者是伴X染色体隐性遗传病的特点，该病为常染色体遗传病，无该特点，A错误；女性患者多于男性患者是伴X染色体显性遗传病的特点，该病为常染色体遗传病，无该特点，B错误；常染色体遗传病的致病基因位于常染色体上，遗传与性别无关，因此患病概率与性别无关，C正确；该病为隐性遗传病，患者为隐性纯合子，若配偶携带显性正常基因，后代可获得显性基因表现为正常，因此后代不一定患病，D错误。 8．（2026·贵州贵阳·二模）规律运动诱导机体产生的鸢尾素，可激活组蛋白乙酰转移酶的活性，促进组蛋白乙酰化修饰，使染色质空间结构松散，进而促进抑癌基因p53的表达，驱动乳腺癌细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．乳腺细胞癌变通常是原癌基因和抑癌基因共同突变的结果 B．组蛋白乙酰化修饰不改变p53基因的碱基序列 C．乳腺癌细胞膜上的糖蛋白增多，且癌细胞间的黏着性显著降低 D．长期规律运动可能会降低机体乳腺癌发生和发展的风险 【答案】C 【解析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，通常是二者共同突变、多个突变累积的结果，A正确；组蛋白乙酰化修饰属于表观遗传调控，不改变基因的碱基序列，仅影响基因的表达水平，因此不会改变p53基因的碱基序列，B正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，C错误；由题干可知，规律运动产生的鸢尾素可促进抑癌基因p53的表达，驱动乳腺癌细胞凋亡，因此长期规律运动可能降低乳腺癌发生和发展的风险，D正确。 9．（2026·陕西西安·模拟预测）肺炎克雷伯菌能以非编码RNA 的局部为模板，通过多轮滚环逆转录产生单链DNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链DNA为模板合成双链DNA，然后表达出氨基酸序列重复的 Neo蛋白，该蛋白可抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。下列叙述正确的是（    ） A．细菌以非编码RNA 的局部为模板最终合成的双链DNA 具有遗传效应 B．翻译时 mRNA 上终止密码子5'-UAG-3'会和 tRNA 上5'-CUA-3'的反密码子配对 C．抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取细菌的氨基酸、DNA、能量等 D．逆转录过程中有磷酸二酯键的形成与断裂 【答案】A 【解析】该双链DNA可以指导Neo蛋白合成，能表达出相应性状，因此具有遗传效应，A正确；终止密码子没有对应的tRNA，不会发生和tRNA的配对，B错误；噬菌体侵染细菌后，以自身DNA为模板，利用细菌提供的氨基酸、脱氧核苷酸、能量等合成自身组分，不会直接从细菌获取现成的DNA，C错误；逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，该过程仅发生氢键（碱基互补配对）和磷酸二酯键（脱氧核苷酸连接）的形成，没有磷酸二酯键的断裂，D错误。 10．（2026·湖南长沙·三模）中心法则涵盖生物体内遗传信息的传递全过程，下列关于真核生物遗传信息流动的叙述正确的是（     ） A．DNA复制只发生在细胞核，转录可发生在细胞核、线粒体、叶绿体中 B．转录过程中RNA聚合酶既能解开DNA双链，也能催化核糖核苷酸聚合 C．翻译过程中密码子与反密码子碱基互补配对，二者碱基种类完全相同 D．细胞内DNA复制、转录、翻译均遵循碱基互补配对原则，且配对方式完全一致 【答案】B 【解析】真核生物的DNA不仅分布在细胞核，线粒体、叶绿体中也含有少量DNA，二者也可发生DNA复制，A错误；转录过程中，RNA聚合酶兼具解旋功能和催化功能，既可以解开DNA双链，也能催化核糖核苷酸聚合形成RNA链，B正确；密码子：位于mRNA上，碱基为A、U、C、G；反密码子位于tRNA上，碱基同样含A、U、C、G，但tRNA存在稀有碱基（如次黄嘌呤I），mRNA无；且终止密码子无对应的反密码子，二者碱基种类不完全相同，C错误；DNA复制、转录、翻译都遵循碱基互补配对，但配对方式不同：复制配对为A-T、T-A、G-C、C-G；转录为A-U、T-A、G-C、C-G；翻译为A-U、U-A、G-C、C-G，D错误。 11．（2026·湖北十堰·模拟预测）肾上腺—脑白质营养不良（ALD）是ABCD1基因发生突变而导致的一种单基因遗传病。下图1是某ALD患者家系图，图2是该家系成员ABCD1基因中某一片段进行PCR，产物酶切后电泳的结果（正常基因只含一个酶切位点，致病基因中含有两个酶切位点）。回答下列问题： (1)根据以上信息判断ALD的遗传方式为_________________________。请在图 2 中将Ⅱ-3个体电泳检测结果补充完整（在答题卡上绘图）。现得知Ⅱ-2已怀孕，以下_______（不定项，填序号）措施可以在胎儿出生前，对其进行检测和诊断。 ①羊水检查    ②调查Ⅱ-1个体的家族病史    ③基因检测 (2)假设某人群男女比例约为1∶1且处于遗传平衡状态，男性中ALD的发病率为a，则女性正常纯合子在整个人群中所占比例为________________________。（用数字和字母表示） (3)进一步对这家族个体的ABCD1基因编码链（转录的非模板链）进行测序，结果如图3所示。 I-1    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ I-2    5’ - ATG…CAAGTTCGGGGAG…-3’ II-2    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ II-3    5’ - ATG…CAAGTTCCGGGAG…-3’ II-4    5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’ 由图3可知，该家族中患儿的ABCD1基因片段发生了碱基的_____________，使其表达的蛋白质中氨基酸发生的变化是_________________________，从而导致蛋白质结构出现异常。（可能用到的密码子：AUG 起始密码子； AGG、AGA、CGG 精氨酸； UCC、AGC 丝氨酸； GGG 甘氨酸∶ CAG 谷氨酰胺； UCG、UCA 亮氨酸； CCC 脯氨酸） (4)进一步研究发现，ABCD1 基因的表达受其上游区域调控，原理见图4.在成熟神经元中，SNHG14基因转录时会延伸至ABCD1基因，与ABCD1基因的转录发生碰撞，导致父源 ABCD1 基因无法产生全长成熟 mRNA 进而沉默。而母源的ABCD1 基因能够正常表达的原因________________________________________________________________________________。这种基因表达调控的方式是表观遗传的核心内涵，表观遗传指的是__________________________________________。 【答案】(1)伴X染色体隐性遗传 ①③ (2)（1-a）2/2 (3)替换 精氨酸变为谷氨酰胺 (4)母源SNIHG14基因高度甲基化，无法转录，不会与ABCD1基因的转录发生碰撞，母源的ABCD1基因能产生全长成熟mRNA，可以正常表达 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 【解析】（1）Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，却生育了患病的Ⅱ-4（无中生有为隐性），且电泳结果中Ⅱ-4为患者，结合正常基因含一个酶切位点，致病基因含两个酶切位点，可推知致病基因位于X染色体上（若为常隐，Ⅰ-1和Ⅰ-2需为杂合子，电泳条带应一致，与题干不符），因此ALD的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ-3为正常男性，与Ⅰ-2的电泳条带相同，结果如图。羊水检查可通过羊水中的胎儿细胞进行基因检测；基因检测可直接检测胎儿是否携带致病基因；调查家族病史无法直接对胎儿进行诊断，①③正确。 （2）ALD为伴X隐性遗传（假设相关基因用A/a表示），男性只有1条X染色体，因此男性发病率等于致病基因a的基因频率，即致病基因Xa的频率为a，正常基因XA的频率为1−a。遗传平衡下，女性中正常纯合子XAXA的频率为(1−a)2；人群男女比例为1：1，女性占总人群的1/2，因此整个人群中女性正常纯合子的比例为1/2​×(1−a)2=(1−a)2​/2。 （3）Ⅰ-1的基因型为XAXa、Ⅰ-2的基因型为XAY，患儿Ⅱ-4的基因型为XaY，比较他们的基因编码链（转录的非模板链）的测序结果可知，Ⅰ-1和Ⅱ-4相同，说明他们代表的是a基因的序列，而Ⅰ-2和Ⅱ-4的序列不同，说明Ⅰ-2代表的是A基因的序列，比较Ⅰ-2和Ⅱ-4的序列，发现G替换为A，发生的变异类型为碱基的替换，对应的氨基酸由精氨酸（CGG）变为谷氨酰胺（CAG），从而导致蛋白质结构出现异常。 （4）母源SNHG14基因启动子区域高甲基化，抑制其转录，因此不会延伸至ABCD1基因区域，避免了与ABCD1转录的碰撞，从而保证母源ABCD1基因能正常转录并表达。表观遗传的核心内涵：在DNA碱基序列不变的前提下，通过甲基化、组蛋白修饰等机制调控基因表达，并产生可遗传的表型变化，表观遗传指的是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。 12．（2026·北京大兴·三模）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 (1)以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31—60% （中活力） 萌发率<30%（低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异_____（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据_____。_____为显性。 (2)将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为_____（仅考虑ZmPIMT1影响）。 (3)从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①_____→修复受损的PABP2→提高②_____→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 (4)为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 _____ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；_____ _____ 实验组2 _____ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E.种子萌发率“中” F.种子萌发率“高” 【答案】(1)符合 F2代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的比例接近1：2：1 Hap C7-2（对Hap Z58为显性） (2)1/20 (3)ZmPIMT1表达量高 玉米种子中mRNA稳定性与翻译效率 (4)BE 自然老化4天 CD 向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因；自然老化4天 【解析】（1）表格里F₂代中Hap C7-2（纯合）:Hap C7-2/Hap Z58（杂合）:Hap Z58（纯合）的植株数量分别是30、62、32，比例接近1:2:1，这符合孟德尔遗传定律中杂合子自交后代的基因型分离比。从萌发率数据来看，Hap C7-2纯合子的高活力（萌发率>60%）植株数量最多，Hap Z58纯合子低活力（萌发率<30%）植株数量最多，杂合子的表现偏向Hap C7-2，说明Hap C7-2是显性。 （2）F₂中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F₃代纯合Hap C7-2植株占1/4，根据表格中Hap C7-2（纯合）里萌发率>60%的植株占比是6/30=1/5，所以预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为1/4×1/5=1/20。 （3）因为Hap C7-2启动子无插入且甲基化低，根据题干信息，这种情况会驱动ZmPIMT1基因的表达量更高。题干里提到ZmPIMT1可修复受损的RNA结合蛋白PABP2，而PABP2的功能是维持mRNA稳定性与翻译效率，所以修复PABP2后就能提高这个能力，进而让种子萌发所需蛋白质正常合成，增强耐老化能力。 （4）这是一个验证实验，原理是ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力，实验材料是携带Hap Z58（种子耐老化能力弱）的玉米自交系Zong31。 对照组：未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天。因为Zong31本身耐老化弱，自然老化后，PABP2的mRNA结合能力会受损（但不是严重受损），种子萌发率为中，所以预期结果是BE。 实验组1：通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因，然后自然老化4天。敲除该基因后，无法修复受损的PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力严重受损，种子萌发率低，预期结果是CD。 实验组2：向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因，然后自然老化4天。导入了高表达的ZmPIMT1基因，能修复PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力正常，种子萌发率高，预期结果是AF。 能力进阶 限时：15分钟 1．（2026·山东日照·模拟预测）某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响，控制该病的等位基因在精子中被甲基化，传给子代后在子代体内不表达，在卵细胞中会被去甲基化，传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离，结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变，下列推断错误的是（　　） A．父母双方都一定是杂合子 B．致病基因位于常染色体上 C．若儿子与正常女性生育后代有女性患病，则患病后代是杂合子的概率为2/3 D．若女儿与正常男性结婚，后代中女性患病的概率为1/2 【答案】C 【解析】电泳图显示儿子和女儿均为两条带，说明二人都是杂合子Aa。 儿子患病（Aa）： 必须有一个表达的A才能患病，父亲精子中的A是甲基化的（不表达），所以儿子的A只能来自母亲（卵细胞去甲基化，表达），因此母亲传给儿子的是A，父亲传给儿子的是a → 母亲有A，父亲有a；女儿正常（Aa）： 女儿也有A基因但不患病，说明A不表达，母亲卵细胞中的A是去甲基化的（会表达），如果女儿从母亲得到A，女儿应该患病。因此女儿的A不能来自母亲，所以女儿的A来自父亲（精子甲基化，不表达），女儿的a来自母亲 → 父亲有A，母亲有a，综上： 父亲：Aa（A来自他的父亲/甲基化不表达，故父亲正常） 母亲：Aa（A来自她的父亲/甲基化不表达，故母亲正常） 儿子：Aa（A来自母，a来自父）→ 患病 女儿：Aa（A来自父，a来自母）→ 正常，A正确；儿子（男性）电泳显示两条带，说明该基因在儿子体内有两个等位基因。若基因在X或Y染色体上，男性通常只有一个拷贝，不会出现两条带（不考虑同源区段），B正确；儿子基因型为Aa（A来自母亲，表达） 要生出患病女性，该女性必须从母亲（正常女性）处获得A（因为父亲/儿子的A在精子中甲基化不表达） 因此该正常女性必须是Aa（且她的A来自其父亲，甲基化不表达，故她表现正常） 儿子（Aa）× 正常女性（Aa）： 母亲传A（概率1/2）时，后代才会患病 此时父亲（儿子）传A → 后代AA，患病 此时父亲（儿子）传a → 后代Aa，患病后代中，AA占1/2，Aa占1/2，C错误；女儿为Aa，产生卵细胞A:a = 1:1，且卵细胞中A去甲基化会表达，女性后代患病只需获得女儿的A即可（概率1/2），与父亲提供的基因无关（父亲精子中的A甲基化不表达，a也不致病） 无论正常男性基因型是aa还是Aa，女性后代患病概率均为1/2，D正确。 2．（2026·湖南长沙·三模）下列关于遗传信息传递与表达的叙述，正确的是（　　） A．DNA复制时边解旋边复制，需要解旋酶和DNA聚合酶 B．转录时，RNA聚合酶结合起始密码子启动转录 C．翻译时，一种氨基酸只能由一种tRNA转运 D．真核细胞的mRNA必须在细胞核内加工成熟 【答案】A 【解析】DNA复制为边解旋边复制，需要解旋酶和DNA聚合酶等参与，A正确；转录时RNA聚合酶结合启动子启动转录，起始密码子位于mRNA上，B错误；密码子具有简并性，一种氨基酸可由多种tRNA转运，C错误；线粒体、叶绿体中的mRNA在细胞器内加工，并非都在细胞核内成熟，D错误。 3．（2026·甘肃武威·三模）研究发现，巨噬细胞在第一次接触到抗原后，会释放细胞因子，再次遇到相同抗原后，会产生更多的细胞因子，从而激发更强烈的免疫反应。这一现象被称为“免疫训练”，可能与巨噬细胞表观遗传学修饰有关。下列叙述正确的是（　　） A．“免疫训练”不依赖于T细胞、B细胞，是“第二道防线”的非特异性免疫 B．内源性抗原诱导的“免疫训练”可能导致自身免疫病的症状缓解 C．巨噬细胞表观遗传学修饰属于可遗传变异，可通过有性生殖传递给后代 D．再次遇到抗原后，巨噬细胞产生的细胞因子会与抗原发生特异性结合 【答案】A 【解析】“免疫训练”是在巨噬细胞接受刺激后发生功能改变，使先天性免疫产生免疫记忆，因此不依赖于T细胞、B细胞，是“第二道防线”的非特异性免疫，A正确；内源性抗原若为自身抗原，诱导的“免疫训练”会使巨噬细胞再次接触该自身抗原时产生更强的免疫反应，攻击自身正常组织，会加重自身免疫病的症状，B错误；巨噬细胞表观遗传学修饰属于可遗传变异，但巨噬细胞是体细胞，体细胞发生的可遗传变异无法通过生殖细胞传递给后代，C错误；细胞因子可与免疫细胞膜表面的受体结合，但并不直接与抗原结合，D错误。 4．（2026·广东佛山·模拟预测）乙肝病毒（HBV）为双链DNA病毒，感染后可引起人患乙型肝炎（简称“乙肝”）、肝硬化等疾病。HBV侵染人体肝细胞后遗传物质的复制过程如图所示，过程①得到的cccDNA能在细胞核内存在数月至数年。下列说法错误的是（　　） A．推测过程①需要DNA连接酶修补环状DNA的缺口 B．过程③为逆转录过程，该过程所需原料和酶由宿主细胞提供 C．某乙肝患者治愈之后再次复发可能与体内残留的cccDNA有关 D．治疗乙肝时通过药物抑制过程③比过程④的副作用可能更小 【答案】B 【解析】过程①是将有缺口的HBV环状DNA修补为完整的环状cccDNA，DNA连接酶的功能是催化磷酸二酯键形成，可补齐DNA缺口，因此推测该过程需要DNA连接酶参与，A正确；过程③是以RNA为模板合成DNA，属于逆转录过程，该过程的原料（脱氧核苷酸）由宿主细胞提供，但逆转录酶是病毒自身携带的，宿主细胞无法提供逆转录酶，B错误；题干明确说明cccDNA可在细胞核内存在数月至数年，残留的cccDNA可再次启动病毒的复制和表达，因此乙肝患者治愈后复发可能和体内残留的cccDNA有关，C正确；逆转录过程是病毒特有的生理过程，人体正常细胞几乎不发生该过程，而过程④涉及DNA的加工等过程，与宿主细胞正常的DNA代谢过程相关性更高，因此抑制过程③对人体正常细胞的影响更小，副作用更小，D正确。 5．（2026·河北邢台·三模）科学家研究出番茄响应渗透胁迫的新机制：番茄通过介导乙烯与脱落酸（C15H20O4）之间的作用来调节活性氧自由基（ROS）量和气孔运动，从而提高番茄对渗透胁迫的适应性，过程如图所示。下列分析错误的是（　　） A．植物任何部位均可合成乙烯，在渗透胁迫下，乙烯增多会抑制ROS合成 B．渗透胁迫通过影响基因A的表达促进脱落酸合成，体现了基因对生物性状的直接控制 C．在调节番茄渗透胁迫下的适应过程中，乙烯和脱落酸起协同作用 D．ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭，进而引起番茄光合速率下降 【答案】B 【解析】乙烯在植物任何部位均可合成，据图可推知，在渗透胁迫下乙烯增多，通过一系列途径抑制ROS合成，A正确；据题干可知，脱落酸的化学本质不是蛋白质，故渗透胁迫通过影响A基因的表达促进相关酶的合成，进而促进脱落酸的合成，体现了基因对生物性状的间接控制，即基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢，进而控制生物性状，B错误；据图可知，在调节番茄渗透胁迫下适应的过程中，脱落酸通过促进气孔关闭来促进番茄产生渗透胁迫适应，乙烯通过一系列途径抑制ROS产生来促进番茄产生渗透胁迫适应，故在调节番茄渗透胁迫下适应的过程中，乙烯和脱落酸起协同作用，C正确；由图可知，ABA在渗透胁迫下会促进气孔关闭，从而减少水分散失，但气孔关闭可导致CO2供应减少，从而降低番茄光合速率，D正确。 6．（2026·海南省直辖县级单位·模拟预测）研究发现，将雄性小鼠暴露于含有某种毒素的环境后，其精子的DNA甲基化水平发生改变，后代出现代谢异常；即使后代不再接触该毒素，这种代谢异常仍可持续传递3~4代后方消失。下列有关叙述错误的是（　　） A．DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA的结合从而导致基因不表达 B．该毒素通过影响基因的表达情况来影响子代性状 C．该毒素诱导的DNA甲基化改变属于表观遗传，可在一定世代内传递 D．该毒素诱导的代谢异常传递3~4代后消失，说明该变异是可逆的 【答案】A 【解析】DNA甲基化是对DNA的化学修饰，通常阻碍RNA聚合酶与启动子结合，抑制转录过程，而核糖体与mRNA结合属于翻译阶段的过程，DNA甲基化不会直接影响该过程，A错误；该毒素会改变精子DNA的甲基化水平，DNA甲基化会调控基因的表达情况，进而使子代出现代谢异常的性状，B正确；DNA甲基化属于表观遗传的典型修饰，不改变基因碱基序列但可影响性状，题干信息显示该改变可在3~4代内传递，符合表观遗传可遗传的特点，C正确；该毒素诱导的代谢异常在3~4代后消失，说明DNA甲基化的修饰可以被清除，该变异是可逆的，D正确。 7．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 【答案】B 【解析】合成DNA的本质是脱氧核苷酸的聚合过程，相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，因此Drt3b催化DNA合成时会形成磷酸二酯键，A正确；碱基互补配对原则是指核酸合成过程中，新链与核酸模板链之间按照碱基配对规律结合，本题中Drt3b利用自身氨基酸侧链作为“分子模具”合成DNA，不存在核酸模板，因此该过程不遵循碱基互补配对原则，B错误；DNA→RNA→蛋白质是遗传信息传递的一般路径，题干中特殊DNA不编码蛋白质属于特殊情况，并未否定原有的普遍遗传信息传递路径，C正确；由题干可知，Drt3b依靠两个特定氨基酸的侧链形成精确的“分子模具”指导DNA合成，若改变这两个氨基酸的种类，其侧链结构改变会导致模具结构异常，可能使其无法合成DNA，D正确。 8．（2026·广东广州·模拟预测）雄性小鼠闻苯乙酮气味并电击，使其建立恐惧记忆。后代初次闻到苯乙酮时，表现出更强的恐惧反应。父代精子中苯乙酮受体基因Olfr151启动子区域的甲基化水平显著降低。下列推测正确的是（　　） A．因Olfr151基因碱基序列发生改变，故该遗传现象属于表观遗传 B．父代精子Olfr151基因甲基化水平降低，促进了后代苯乙酮受体的量 C．环境因素直接改变了生殖细胞中DNA的核苷酸排列顺序 D．F1代隔离饲养后，F2代对该气味的恐惧反应会立即消失 【答案】B 【解析】表观遗传的核心特征是基因的碱基序列不发生改变，题干仅涉及Olfr151基因启动子甲基化水平的变化，未改变基因碱基序列，A错误；基因启动子区域甲基化水平降低会减弱对基因转录的抑制作用，促进Olfr151基因表达，使后代苯乙酮受体含量升高，对苯乙酮更敏感，因此初次接触该气味就表现出更强的恐惧反应，B正确；环境因素仅改变了生殖细胞中DNA的甲基化修饰，并未改变DNA的核苷酸排列顺序（碱基序列），C错误；表观遗传的表型变化是可遗传的，F1代隔离饲养后，F2代仍可能保留对该气味的恐惧反应，不会立即消失，D错误。 9．（2026·陕西渭南·三模）2025年《细胞》杂志一项研究显示，水稻在经历几代低温胁迫后，能通过ACT1基因启动子区域的DNA去甲基化，提高该基因的表达水平，将获得的耐寒性状稳定遗传给后代。下列叙述正确的是（　　） A．该耐寒性状变异未改变DNA序列，不属于可遗传变异 B．启动子区域甲基化修饰影响基因转录，属于表观遗传 C．低温诱导水稻发生定向基因突变，进而产生耐寒性状 D．该耐寒性状仅与基因的表达水平有关，与环境因素无关 【答案】B 【解析】DNA甲基化的修饰可随配子遗传给后代，属于可遗传的变异，A错误；启动子是RNA聚合酶识别结合以启动转录的序列，其甲基化修饰不改变DNA序列，但会影响基因转录过程，且该修饰导致的性状改变可遗传，属于表观遗传，B正确；基因突变具有不定向的特点，低温不能诱导水稻发生定向突变，且本题耐寒性状来自DNA去甲基化修饰，并未发生基因突变，C错误；生物的性状是基因和环境共同作用的结果，该耐寒性状最初就是低温胁迫诱导产生的，与环境因素有关，D错误。 10．（2026·山西大同·三模）DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶，可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化，调控基因表达。DNMT3蛋白的合成和作用过程如图所示（部分密码子及其对应的氨基酸：5′GGC3′—甘氨酸；5′CCG3′—脯氨酸；5′GCC3′—丙氨酸；5′CGG3′—精氨酸）。下列叙述错误的是（   ） A．图中过程①需RNA聚合酶的参与，加工过程存在磷酸二酯键的断裂 B．若β链为模板链，框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′ C．图中物质a是含有3个碱基的tRNA，其所携带的氨基酸是精氨酸 D．p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代 【答案】C 【解析】图中过程①为转录过程，需RNA聚合酶的参与，加工过程使RNA变短，因此存在磷酸二酯键的断裂，A正确；若β链为模板链，框中DNA片段合成的RNA序列为5′UUGCCA3′，B正确；图中物质a是tRNA，其内不止3个碱基，其反密码子为3′GCC5′，对应的密码子是5′CGG3′，即其所携带的氨基酸是精氨酸，C错误；DNMT3蛋白作为DNA甲基化转移酶，可使p62基因启动部位的部分胞嘧啶甲基化，为表观遗传，因此p62基因启动部位部分胞嘧啶甲基化未改变DNA的碱基序列且可遗传给子代，D正确。 11．（2026·山东烟台·二模）某植物花色的白色和红色受三对等位基因（A、a,B、b和D、d）控制，相关色素形成的代谢途径如图1。含A、B、D基因的植株花中可合成前体物但无前体物的积累，检测不到红色素；含A、B基因，无D基因的植株花中检测到大量红色素；含A基因、无B基因的植株花中检测到前体物的积累，无红色素。不考虑其他变异。 (1)据题分析，基因B控制_________（填“酶1”或“酶2”）的合成，基因D表达产物的作用可能是_________。 (2)为了确定三对基因的位置关系，科研人员用植株甲（纯合红花）与乙杂交获得F1，F1自交得F2。对甲、乙、F1和F2（1~9代表F2所有基因型）所含的基因A、a、B、b和D、d进行PCR扩增及电泳，结果如图2。已知条带H1代表基因B，推断基因A对应的条带可能是_________。若3号个体花色为红色，可确定三对基因具体的位置关系是_________。让F2中个体自交，观察后代发生性状分离的基因型有_________，不发生性状分离且为白花的有_________（均选填1~9）。 (3)从F2中任取两株基因型不同的白花植株杂交，所得子代出现红花植株的杂交组合有有_________种（不考虑正反交），各杂交组合产生子代中红花植株占比最大为_________。 【答案】(1) 酶2 降解红色素（或促进红色素降解） (2) H3或H5基因 B与d连锁，b与D连锁，A、a位于另一对同源染色体上 2、3、4 5、6、7、8、9 (3) 5 1/2 【解析】（1）根据题干信息：含A、B基因，无D基因的植株花中检测到大量红色素；含A基因、无B基因的植株花中检测到前体物的积累，无红色素。说明B基因控制的酶能将前体物转化为红色素，对应图1里的酶2，所以基因B控制酶2的合成。 含A、B、D基因的植株花中可合成前体物但无红色素积累，而含A、B基因无D基因有红色素，说明D基因的表达产物会让红色素无法积累，作用可能是降解红色素（或促进红色素降解）。 （2）甲是纯合红花，红花基因型是A_B_dd，结合电泳图甲只有H₁、H₃、H₅条带，已知H₁代表基因B，所以基因A对应的条带可能是H₃或H₅基因，d对应H5或H3。甲基因型为AABBdd，乙基因型为aabbDD，F1应为AaBbDd，F2共有9种基因型，推测有两对基因位于同一对染色体上，3号个体花色为红色（A_B_dd），看电泳条带，3号有H₁（B）、H3、H5、H₆，H6应为a或b，B和H5总是伴随出现，和H3表现为自由组合，若A和B连锁，F2红花应为AABBdd和AaBbdd，应有三个或5个条带，B应和d连锁，b与D连锁，A、a位于另一对同源染色体上。F₂中自交后发生性状分离的是杂合子，2、3、4的条带显示为杂合状态，自交后代会出现性状分离，所以是2、3、4。 不发生性状分离且为白花的是纯合白花，5、6、7、8、9的条带显示为纯合状态，且基因型符合白花的条件，所以是5、6、7、8、9。 （3）红花基因型为 A_BBdd。由于B与d完全连锁，要产生BBdd子代，亲本必须能提供 Bd 配子。 F₂中白花植株的基因型为：2(AABbDd)、3(AaBbDd)、5(AAbbDD)、6(AabbDD)、7(aaBBdd)、8(aaBbDd)、9(aabbDD)。 能产生 Bd 配子 的白花只有： 2号（AABbDd）：配子为 ABd、AbD 3号（AaBbDd）：配子为 ABd、AbD、aBd、abD 7号（aaBBdd）：配子为 aBd 8号（aaBbDd）：配子为 aBd、abD。两株基因型不同的白花杂交，子代要出现红花（A_BBdd），至少一方提供A，且双方均能提供Bd。 其余组合（如含5、6、9号）因亲本无法产生Bd配子，子代不可能出现红花。 可产生红花的杂交组合共有 5 种。 各组合中，子代红花植株占比最大为 1/2（组合 2 × 7：AABbDd × aaBBdd）。 12．（2026·天津·模拟预测）某二倍体植物的花瓣颜色有红色和白色，由两对等位基因A/a和B/b控制。研究发现，A、B基因同时存在时花瓣为红色。为探究该植物花色的遗传规律，研究人员进行了如表所示杂交实验（不考虑染色体互换），组合①②中的亲本均为纯合子，回答下列问题： 杂交组合 F1表型 F1自交，F2表型及比例 ①：突变体甲×红色 均为红色 红色∶白色＝3∶1 ②：突变体乙×红色 均为红色 红色∶白色＝3∶1 ③：组合①的F1×组合②的F1 均为红色 红色∶白色＝49∶15 (1)根据上述研究结果，组合①的F2中的红色植株自交，后代表型为白色植株的比例是_____。突变体甲和突变体乙的突变基因_____（填“属于”或“不属于”）等位基因。 (2)组合③中，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循_____定律遗传，若对组合③中的F1进行测交，则后代的表型及比例是_____。 进一步研究发现，有色花的花瓣在花蕾期无斑点，而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因D/d和E/e控制。为探究其斑点形成机制，研究人员提取了不同基因型个体1～5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表，其中D、E蛋白分别由D、E基因表达，两者的表达互不影响。 有斑个体 1（深紫色斑点） 2（浅紫色斑点） 无斑个体 3 4 5 D蛋白 ？ 斑点区 D蛋白 E蛋白 非斑点区 D蛋白 E蛋白 E蛋白 注：D蛋白含量与基因的数量无关，E蛋白含量与基因的数量有关。 (3)据表分析，_____蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测E蛋白对D蛋白存在_____（填“促进”或“抑制”）作用，作用特点是_____。 (4)1号的基因型可能是_____。5号“？”处为_____（填“有”或“无”）D蛋白。 (5)基因型为DDEE与ddee的个体杂交，F2盛花期花瓣的表型（只考虑斑点性状）及其比例为_____，F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占_____。 【答案】(1)1/6 不属于 (2)自由组合 红色：白色=9：7 (3)D 抑制 E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关 (4) DDee或Ddee 无 (5)深紫色斑点：淡紫色斑点：无斑点=3：6：7 100% 【解析】（1）据题干信息可知，A、B基因同时存在时花瓣为红色，故其基因型为A_B_，组合①的亲本为纯合突变体甲 × 红色（AABB），F1均为红色，自交后代红：白 = 3：1，说明是一对等位基因杂合。 可推知 F1基因型为AABb（或AaBB），F2红色植株基因型及比例为：AABB：AABb=1：2(或AABB：AaBB=1：2)。 红色植株自交，只有AABb（AaBB）自交才会产生白色后代（AAbb/aaBB），概率为：2/3×1/4=1/6。若突变体甲和突变体乙的突变基因是等位基因，则组合③中F1为红色：白色=3：1，因此突变体甲和突变体乙的突变基因不属于等位基因。 （2）根据上述研究结果可知，突变体甲和突变体乙的突变基因遵循基因自由组合(分离)定律遗传。组合③中F1的基因型为1/4AaBb、1/4AaBB、1/4AABb、1/4AABB，F1测交，后代为白色为1/4×3/4+1/4×1/2×2=7/16，红色为1-7/16=9/16，所以红色：白色=9：7。 （3）所有有斑个体的斑点区都存在D蛋白，说明D蛋白是紫色斑点形成的必要条件。1号无E蛋白为深紫色，2号有E蛋白为浅紫色，说明E蛋白抑制D蛋白的作用。题干说明E蛋白含量与基因数量正相关，因此作用特点是：E蛋白表达量与其抑制作用呈正相关。 （4）1号有D蛋白、无E蛋白，说明基因型为DDee或Ddee。5号无E蛋白，且为无斑个体，若5号有D基因，应为有斑，因此5号为ddee，无D基因，因此无D蛋白。 （5）DDEE×ddee，F1​为DdEe，两对独立遗传，深紫色基因型为D_ee，比例3/16，浅紫色基因型为D_Ee，比例为3​/4×2/4​=6/16，无斑基因型为D_EE和dd_ _，比例为7/16，因此F2盛花期花瓣的表型及其比例为深紫色斑点：浅紫色斑点：无斑点=3：6：7。 无斑基因型为D_EE和dd_ _，能稳定遗传无斑点性状的占100%。 真题实战 限时：18~20分钟1. （2026•河北卷高考真题）某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（ ） A. 该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链 B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 【答案】B 【解析】DNA 聚合酶、逆转录酶合成核酸的方向均为 5'→3'，即沿着模板链的 3'→5' 方向延伸子链。逆转录以 RNA 为模板合成 DNA，沿 RNA 模板 3'→5' 方向合成 DNA 链，A正确；RNA/DNA双链的碱基配对规则为A-T、U-A、C-G、G-C，双链中嘌呤总数量（A+G）等于嘧啶总数量（U+C+T），B错误；病毒无核糖体、tRNA 等翻译系统，衣壳蛋白的翻译完全依赖宿主细胞的核糖体、tRNA 转运氨基酸，C正确；该病毒的脂质包膜来自宿主动物细胞膜，动物细胞膜的脂质成分包含胆固醇，因此包膜中含有胆固醇，D正确。 2. （2026•安徽卷高考真题）为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，获得1条能正常生长的F0代个体（RR-），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（　　） A. 选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B. 用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C. R-编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D. 突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 【答案】B 【解析】由于受精卵具有全能性，可发育为动物个体，因此选用受精卵进行基因敲除，可保证该受精卵形成的个体每个性原细胞都含有R-，从而保证R-可通过生殖细胞传递给子代，A正确；由于经过基因敲除后只获得了1条能正常生长的F0代个体（RR-），因此第一次杂交只能选择野生型个体与F0代个体（RR-）杂交，再从子一代中选择RR-个体杂交，从子二代中筛选纯合突变体，或者让子一代RR-个体与F0代个体（RR-）杂交，从子二代中筛选纯合突变体，因此最早可以在F2获得纯合突变体，B错误；由于基因敲除使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R-，因此R-转录形成的mRNA中会缺失4个连续的碱基，由于mRNA上每3个连续的碱基决定一个氨基酸，因此R-编码的氨基酸序列会发生改变，纯合突变体中缺少正常的R基因，其对应的突变性状是由于R基因功能缺失导致的，因此纯合突变体可用于R基因功能的研究，C正确；纯合突变体中缺少正常的R基因，由题意可知，与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色，即突变体有多种表型变异，这些变异性状是由于R基因功能缺失导致的，说明一个基因的功能可能影响多个性状，D正确。 3.（2026•湖北卷高考真题）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。 4. （2026•湖北卷高考真题）某基因的转录模板链部分序列为。下列叙述正确的是（ ） A. 若基因碱基序列发生改变，则生物体的性状发生改变 B. 转录产物部分序列为 C. DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 D. 该基因复制与转录都需要4种游离的脱氧核苷酸 【答案】B 【解析】基因碱基序列改变属于基因突变，由于密码子具有简并性、突变可能发生在非编码序列、隐性突变等情况，生物体性状不一定发生改变，A错误；转录时mRNA与模板链反向互补，遵循A配U、T配A、C配G、G配C的配对规则，模板链序列为5′−GGCTACATGC−3′，转录产物序列为5′−GCAUGUAGCC−3′ ，B正确；DNA的甲基化修饰属于表观遗传，相关性状是可以遗传给后代的，C错误；基因复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸，转录的原料是4种游离的核糖核苷酸，D错误。 5.（2026•黑吉辽蒙卷高考真题）玉米中有一种突变体，种子直接在植株的果穗上发芽。已知该性状是由于脱落酸合成受抑制或脱落酸受体功能异常导致。为确定该性状出现的原因，以下实验设计及结果分析合理的是（　　） 组别 实验设计 实验结果 结果分析 ① 测定突变体和野生型玉米种子中的脱落酸含量 突变体脱落酸含量与野生型一致 突变体脱落酸受体功能正常 ② 突变体脱落酸含量低于野生型 突变体脱落酸受体功能异常 ③ 给突变体玉米果穗施加适宜浓度的脱落酸溶液 果穗上种子不发芽 突变体脱落酸受体功能正常 ④ 果穗上种子发芽 突变体脱落酸合成受抑制 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】C 【解析】①组突变体脱落酸含量与野生型一致，但仍出现穗上发芽，说明脱落酸无法发挥作用，应为脱落酸受体功能异常，A错误；②组突变体脱落酸含量低于野生型，穗上发芽可能是脱落酸含量不足导致，无法确定受体功能是否异常，B错误；③组给突变体施加适宜浓度外源脱落酸后种子不发芽，说明脱落酸可正常发挥抑制萌发的作用，证明突变体脱落酸受体功能正常，C正确；④组施加外源脱落酸后种子仍发芽，说明脱落酸无法发挥作用，应为脱落酸受体功能异常，D错误。 6.（2026•新课标卷高考真题）下列关于基因表达（基因指导蛋白质合成）的叙述，错误的是（） A. 真核细胞转录主要发生在细胞核，翻译全程在细胞质核糖体完成 B. 翻译过程需要 mRNA（模板）、tRNA（转运氨基酸）、rRNA（构成核糖体）三类 RNA 共同参与 C. 密码子具有简并性，多种密码子可编码同一种氨基酸 D. 所有基因表达的最终产物均为蛋白质 【答案】D 【解析】 真核核基因转录在细胞核，转录产物 mRNA 经剪接、加帽加尾后通过核孔进入细胞质，结合核糖体进行翻译；线粒体、叶绿体基因转录翻译同步发生在细胞器内，A正确； mRNA 携带 DNA 的遗传密码，为翻译模板；tRNA 依靠反密码子识别密码子，特异性转运氨基酸；rRNA 与蛋白质组装成核糖体，作为翻译场所，三类 RNA 缺一不可，B正确；密码子简并性：一种氨基酸可对应 2~6 种密码子；优势：降低基因突变对蛋白质结构的影响，提升生物稳定性，C正确； 基因表达产物分为两类：①编码蛋白基因：转录→翻译，产物为多肽 / 蛋白质；②非编码 RNA 基因（tRNA、rRNA、miRNA）：仅完成转录，不进行翻译，产物仅为 RNA，不产生蛋白质，D错误。 7.（2026•全国卷高考真题）一段 DNA 双链序列： 5'-TCTACA……AGCTGT-3'（上链） 3'-AGATGT……TCGACA-5'（下链） 已知 M 基因转录方向由右向左，N 基因转录方向由左向右，下列说法正确的是（） A. M 基因以上链为转录模板链 B. N 基因转录的模板链读取方向为 5'→3' C. M 基因转录得到的 mRNA 5' 端序列为 5'-UGUAGA-3' D. 转录、翻译合成的核酸 / 多肽链延伸方向为 3'→5' 【答案】C 【解析】RNA 聚合酶沿模板链 3'→5' 移动，新 RNA 链沿 5'→3' 延伸。M 转录方向从右向左，模板链需 3' 端在右侧；下链 3' 端位于右侧，因此 M 以下链为模板，A错误；：所有转录读取模板链固定方向：3'→5'，不存在 5'→3' 读取模板，B错误；M 模板链右端序列 3'-AGATGT-5'，按 T-A、A-U、C-G 配对，转录 mRNA 5'-UGUAGA-3'，C正确；DNA 复制、转录、翻译，所有新链（DNA、RNA、多肽）均只能从 5' 向 3' 延伸，D错误。 8.（2026•湖南卷高考真题）关于基因、蛋白质与性状关系，下列叙述正确的是（） A．基因碱基序列改变，生物性状一定改变 B．囊性纤维化，CFTR 蛋白结构异常，属于基因间接控制性状 C．豌豆皱粒，淀粉分支酶合成异常，属于间接控制性状 D．生物体一种性状只能由一个基因控制 【答案】C 【解析】 密码子具有简并性，基因突变蛋白质不一定改变，性状可能不变，A 错误；CFTR蛋白是一种转运蛋白（属于结构蛋白），属于基因控制性状的直接途径，B 错误； 豌豆皱粒是豌豆DNA中插入了一段外来DNA序列，属于酶改变导致代谢改变进一步导致性状改变，属于基因控制性状的间接途径，C 正确；多因一效，一个性状可由多个基因共同控制，D 错误。 9.（2025•湖南卷高考真题）基因 W 编码蛋白 W，蛋白 W 可直接抑制细胞核内基因 P、M 的转录起始；P 提升水稻抗虫性，M 提升产量。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 表达量能提高其抗虫性 D. 蛋白 W 可能通过阻碍 RNA 聚合酶识别 P、M 的启动子抑制转录 【答案】C 【解析】P、M 是核基因，转录发生在细胞核，蛋白 W 抑制转录，作用场所为细胞核，A正确；W 表达产物抑制 P、M；敲除 W 后抑制消失，P、M 正常转录，抗虫、产量提升，B正确；突变体无完整基因 P，不存在 P 转录翻译过程；无论 W 表达量高低，都无法合成抗虫相关蛋白，不能提高抗虫性，C错误；转录起始关键步骤：RNA 聚合酶结合启动子；蛋白 W 阻断二者结合，直接抑制转录启动，D正确。 10．（2025•安徽卷高考真题）大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻，转录时共用一个启动子（P）。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体，但该突变体能合成另一种蛋白质，此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致，而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此，科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图，并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是（    ） A．缺失碱基数目是3的整倍数 B．缺失碱基数目是3的整倍数 C．缺失碱基数目是3的整倍数+1 D．缺失碱基数目是3的整倍数+2 【答案】B 【解析】已知突变体合成的蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致，羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。这说明转录是以Z基因起始 ，然后连接到Y基因进行转录的，所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是Z基因在前，Y基因在后，且共用一个启动子P ，转录时，模板链的方向是 3'→5' ，因此图示的方向应为3'- P - Z - Y-5'，符合该特征的是BC选项的图示，由于该蛋白质氨基端有Z蛋白的部分序列，羧基端有Y蛋白的部分序列，说明缺失突变后，转录形成的mRNA依然可以编码氨基酸，没有造成移码突变（移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变 ）。因为一个氨基酸由mRNA上的一个密码子（3个相邻碱基 ）决定，所以缺失的碱基数目应该是3的整倍数，这样才不会改变后续的阅读框，保证氨基端和羧基端的氨基酸序列分别与Z、Y蛋白部分序列一致，综上，B正确，ACD错误。 11.（2024•河北卷高考真题）下列关于 DNA 复制和转录的叙述，正确的是（） A. DNA 复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B. 复制时，解旋酶使 DNA 双链由 5′端向 3′端解旋 C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将 DNA 双链解开 D. DNA 复制合成的子链和转录合成的 RNA 延伸方向均为由 5′端向 3′端 【答案】D 【解析】脱氧核苷酸之间依靠磷酸二酯键连接；氢键只用于双链碱基配对，不连接核苷酸单体，A错误；DNA 双向解旋，从复制起点向两侧同时打开，不存在 “从 5′到 3′单向解旋” 的规律，B 错误；转录不需要单独解旋酶；RNA 聚合酶兼具解旋功能，可直接解开局部 DNA 双链，C错误；DNA 聚合酶、RNA 聚合酶只能从核酸链3′羟基端延伸链，因此新链、RNA 均沿 5′→3′合成，D正确。 12．（2024•贵州卷高考真题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（    ） 注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸    CAU、CAC：组氨酸    CCU：脯氨酸    AAG：赖氨酸     UCC：丝氨酸    UAA（终止密码子） A．①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端 B．若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C．若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D．碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 【答案】C 【解析】转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误；在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B错误；若在①链1号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；由于mRNA是翻译模板，但由于密码子的简并性，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。 13.（2026•陕晋青宁卷高考真题）研究人员筛选天然抗虫蛋白时发现，棉铃虫取食过表达J蛋白的棉花植株后会死亡，然而棉花细胞核中积累过量的J蛋白会导致棉花不育。我国科学家运用基因工程技术，构建了一种新型抗虫棉。回答下列问题。 （1）当转入的外源J基因与棉花内源J基因序列相同时，可能会抑制J基因在细胞内的表达。为避免该问题，基于密码子的___________性，可设计与内源J基因序列不同但编码氨基酸序列相同的外源J基因(J*)。确定获得的J*基因是否与设计相符的方法是___________(选填序号：①PCR；②琼脂糖凝胶电泳；③测序并序列比对)。 （2）为解决过表达J蛋白导致的棉花不育问题，按照蛋白质工程的设计思路，利用下图所示载体，构建仅在棉铃虫啃食后才表达J*蛋白的抗虫棉。在该载体中，启动子P属于___________型启动子。棉铃虫啃食后，棉花细胞中的___________酶与启动子P结合，启动融合基因S-J*表达，之后检测到J*蛋白在细胞外积累，则S-J*融合蛋白中信号肽S的作用是___________。 （3）已合成的J*基因两端仅含有对应的限制酶识别序列，无额外碱基序列。为使J*基因插入载体并正确表达S-J*融合蛋白，需使用两种限制酶对载体进行酶切，限制酶识别序列如图，可选择的限制酶组合是___________或___________两种组合，原因是___________。 （4）为获得足够的重组质粒，需对转化成功的大肠杆菌振荡培养，振荡培养的原因是___________。可利用___________法将融合基因导入棉花茎尖细胞，进而获得植株。棉铃虫在啃食抗虫棉后，J*蛋白会进入肠道细胞核中，___________(填“促进”或“抑制”)组蛋白去乙酰化酶的活性，组蛋白乙酰化水平升高，诱导肠细胞凋亡，棉铃虫死亡。 【答案】（1）①. 简并性 ②. ③ （2） ①. 诱导 ②. RNA聚合 ③. 引导S-J*融合蛋白分泌到棉花细胞外，避免在细胞核内积累导致棉花不育 （3） ①. EcoR I和Kpn I ②. EcoR I和SaI I ③. 从EcoR I位点插入才能保证翻译正常进行，其余位点均会抑制翻译（即发生移码突变） （4）①. 增加培养液中的溶解氧，振荡使大肠杆菌与营养物质充分接触 ②. 农杆菌转化法 ③. 抑制 【解析】（1）由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由多种密码子编码，所以可设计与内源J基因序列不同但编码氨基酸序列相同的外源J基因（J*），这样能避免转入的外源J基因与棉花内源J基因序列相同而抑制J基因表达的问题。要确定获得的J*基因是否与设计相符，需要对其进行测序并序列比对，所以选③。 （2）因为构建的是仅在棉铃虫啃食后才表达J蛋白的抗虫棉，所以在该载体中，启动子P属于诱导型启动子。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，棉铃虫啃食后，棉花细胞中的RNA聚合酶与启动子P结合，启动融合基因S-J*表达。之后检测到J*蛋白在细胞外积累，说明S-J*融合蛋白中信号肽S的作用是引导S-J*融合蛋白分泌到棉花细胞外，避免在细胞核内积累导致棉花不育。 （3）已合成的J*基因两端仅含有对应的限制酶识别序列，无额外碱基序列。为使J*基因插入载体并正确表达S-J*融合蛋白，需要用两种限制酶对载体进行酶切，且这两种限制酶切割后产生的黏性末端不同，这样可以避免自身环化和反向连接，可选择的限制酶组合是EcoR I和Kpn I或EcoR I和SaI I两种组合，原因是根据图中信号肽序列的核苷酸数量，从EcoR I位点插入才能保证翻译正常进行，其余位点均会抑制翻译（即发生移码突变）。 （4）为获得足够的重组质粒，对转化成功的大肠杆菌振荡培养，振荡培养的原因是增加培养液中的溶解氧，振荡使大肠杆菌与营养物质充分接触。将融合基因导入棉花茎尖细胞，可利用农杆菌转化法。棉铃虫在啃食抗虫棉后，J*蛋白会进入肠道细胞核中，抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，使组蛋白乙酰化水平升高，诱导肠细胞凋亡，棉铃虫死亡。 14．（2026•广东卷高考真题）玉米籽粒胚乳的粉质与硬质是具有重要农艺价值的一对相对性状。我国科学家在对玉米粉质品系A和硬质品系W两个纯合品系的研究中，发现等位基因VA和VW可能参与该性状的调控。进一步研究发现，这对基因的序列长度存在差异（图a），且在胚乳发育过程中VA的表达量显著低于VW的表达量。为明确这对基因参与性状调控的机制，开展如下研究。 回答下列问题： (1)将两个品系进行正反交，获得的F1籽粒胚乳均表现为硬质，可知硬质为__________性状。 (2)根据这对基因的序列设计了3种引物（图a），便于通过PCR技术进行区分。PCR反应体系中包括这3种引物、Taq DNA聚合酶（延伸速度约为1000 bp/min）、缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核苷酸和__________，反应参数见图b。预测品系W植株PCR产物电泳结果符合①～⑤（图c）中泳道_______________的带型。 (3)基于品系W构建了针对VW基因的RNAi（可通过切割靶基因mRNA显著降低其表达）转基因植株。鉴定转基因植株中VW基因表达是否受到影响，应提取植株_______________进行PCR检测。若VW基因参与调控玉米胚乳性状，预测可得到下列结果（胚乳由极核和精子结合后发育而成，极核和卵细胞携带的基因相同）： ①纯合转基因植株的籽粒胚乳性状为_________________； ②杂合转基因植株自交产生的籽粒胚乳性状及比例为____________________________。 (4)已知VW基因编码一种酶，在胚乳发育过程中催化非极性胡萝卜素转化为下游产物。研究人员据此对胚乳性状的产生提出了一个假设，并设计研究思路：对品系A植株进行诱变，筛选胚乳变为硬质的突变体，进而分析其中是否有非极性胡萝卜素合成途径的基因发生突变。推测研究人员提出的假设。最合理的是：_____________________________________是产生品系A粉质胚乳的原因。 【答案】(1)显性 (2)模板DNA/玉米基因组DNA ① (3)（胚乳的）RNA 粉质 粉质：硬质=3：1 (4)VA基因表达量低，编码的催化酶合成不足，无法有效催化非极性胡萝卜素转化为下游产物；非极性胡萝卜素积累，导致形成粉质胚乳 【解析】（1）粉质品系 A、硬质品系 W 为纯合品系，正反交F1籽粒胚乳全为硬质，说明硬质性状能完全掩盖粉质，硬质为显性性状。 （2）PCR反应体系除引物、Taq酶、缓冲液、脱氧核苷酸、水外，还需要模板DNA作为扩增的模板。品系W是纯合VWVW，Taq DNA聚合酶延伸速度约为1000 bp/min，引物1与引物2可扩增出100+196=296bp（约300bp）的片段，引物3延伸的子链至多延伸500bp，不能再作为引物1结合的模板，因此扩增产物对应图c的泳道①。 （3）要检测VW的表达是否受影响，需要检测转录产物，因此提取胚乳的RNA，通过逆转录PCR检测。 已知VW高表达对应硬质，低表达对应粉质。 ①纯合转基因植株的VW表达被RNAi显著降低，因此胚乳性状为粉质。 ②杂合转基因植株（V+V−，V+为正常VW，V−为表达被敲低的VW）自交，胚乳由两个基因型相同的极核+一个精子发育而来，仅纯合的VWVW表现为硬质，杂合转基因植株中VW表达被敲低，因此性状比例为粉质：硬质=3：1。 （4）据题干信息可知，VW编码的酶催化非极性胡萝卜素转化为下游产物，品系A的VA表达量低，酶量不足，因此推测：非极性胡萝卜素积累是产生品系A粉质胚乳的原因，若诱变后非极性胡萝卜素合成途径基因突变，非极性胡萝卜素合成减少不再积累，胚乳会变为硬质。 15.（2025•湖北卷高考真题）黄花蒿中 miR160 是微小 RNA，可与靶 ARF1 的 mRNA 结合并使其降解；ARF1 蛋白能激活青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的转录。SA、MeJA 激素调控 miR160 表达，进而影响青蒿素产量。回答下面的问题： (1) 青蒿素仅在腺毛细胞合成，根本原因是________；直接原因是腺毛细胞中 DBR2 基因可完成________两个过程合成关键酶。 (2) miR160 发挥作用的阶段是________（转录 / 翻译），判断依据：。 (3) 写出 SA→miR160→ARF1→DBR2→青蒿素完整调控通路（促进用→，抑制用⊣）。 (4) 若人为过量导入 miR160 基因，青蒿素含量会，简述分子机制。 【答案】(1) 基因的选择性表达；转录、翻译 (2) 翻译；miR160 结合 mRNA 使其降解，阻断 mRNA 作为翻译模板，不影响 DNA 转录过程 (3) SA⊣miR160⊣ARF1→DBR2→青蒿素 (4) 下降；大量 miR160 降解 ARF1 的 mRNA，ARF1 蛋白合成减少，DBR2 基因转录激活减弱，关键酶含量降低，青蒿素合成减少 【解析】（1）青蒿素仅在腺毛细胞合成的根本原因是基因选择性表达；基因指导蛋白质合成两大核心阶段：转录（DNA→mRNA）、翻译（mRNA→蛋白质），直接原因是腺毛细胞中 DBR2 基因可完成转录、翻译两个过程合成关键酶。 （2）miRNA 不结合 DNA，只靶向 mRNA，阻断翻译模板，作用于翻译水平调控；区分转录水平（启动子、甲基化）、翻译水平（miRNA、核糖体抑制）两类调控。 （3）SA 抑制 miR160，miR160 抑制 ARF1，ARF1 促进 DBR2 表达，DBR2 产物催化青蒿素合成。 （4）过量 miR160 加速靶 mRNA 降解，翻译产物 ARF1 减少，下游酶基因转录下调，代谢产物降低。 / 学科网（北京）股份有限公司 $