必修2 第四章 基因的表达(按章分类）-高中生物·2026年高考真题分类

**基本信息** 2026年高考生物真题按章分类汇编（必修2第四章“基因的表达”），含7道单选+3道非选择，覆盖转录翻译、表观遗传等核心知识，真题情境典型，适配一轮复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|病毒遗传物质类型、tRNA功能、逆转录过程等|如第3题结合1957年tRNA发现实验，考查翻译过程分析| |非选择题|3题|基因表达调控（如第8题细胞质雄性不育）、酶功能与光合曲线（第9题Rubisco）、实验探究（第10题低钾响应机制）|综合考查科学思维与探究实践，如第10题通过非洲爪蟾卵母细胞实验分析T1蛋白激活机制，符合高考命题趋势|

【 高中生物 】 2026年高考真题-按章分类 必修2 遗传与进化 第四章 基因的表达 7个单选题 + 0个多选题 + 3个非选择题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)生命绚丽多姿，遗传精彩纷呈。关于生物遗传，下列叙述错误的是( ) A.按照遗传物质的类型，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒 B.细菌获得的外源DNA片段，可以整合到自身DNA分子中 C.植物配子形成时非同源染色体自由组合，可增加基因数量 D.DNA甲基化修饰和组蛋白甲基化修饰都可影响基因的表达 2.(2026高考·湖北)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 3.(2026高考·贵州)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 4.(2026高考·河北)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 5.(2026高考·河北)同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构，下列选项与此描述不符的是( ) A.ATP：线粒体→溶酶体 B.mRNA：细胞核→核糖体 C.淀粉：叶绿体→线粒体 D.磷脂：内质网→高尔基体 6.(2026高考·山东)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 7.(2026高考·云南)结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是(　　) A.染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B.线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C.磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 二、解答题 8.(2026高考·江西)“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉，但雌蕊正常，其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示，遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞)，某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育，该性状可被核基因恢复。 回答下列问题： (1)研究表明，U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道，造成H+等小分子物质泄漏，会妨碍细胞的________呼吸，最终影响育性。 (2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合，其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。 杂交方式 F1表型比例 F2表型比例 ♀Ⅰ×♂Ⅳ 全为可育 可育∶不育=9∶7 ♀Ⅱ×♂Ⅳ 全为可育(植株Ⅵ) 可育∶不育=3∶1 (3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制)，结果如图甲；以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体蛋白质，结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合，可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前；②转录后翻译前；③翻译后加工前；④加工后运输前)。 注：图甲为mRNA检测结果，图乙为蛋白质检测结果；表示检测到少量mRNA或蛋白质 (4)结合表和图分析，植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本，不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性，但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性，可推测以植株Ⅴ为父本，植株Ⅵ(题表中)为母本杂交，后代的基因型及比例为________。 (5)综合上述，对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA；②完全清除U蛋白；③封闭一定量的U蛋白所形成的通道；④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。 9.(2026高考·广东)Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是____________________________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________(填“升高”“不变”或“降低”)；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________；在C区提高_____________________________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度) (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是______________________________________________________________________。 三、实验题 10.(2026高考·北京)钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 第四章 基因的表达 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.C 病毒仅含有一种核酸，遗传物质为DNA或RNA，因此按照遗传物质类型可分为DNA病毒和RNA病毒，A正确。例如肺炎链球菌转化实验中，R型菌可将S型菌的外源DNA片段整合到自身DNA分子中，获得相应的遗传性状，B正确。植物配子形成时非同源染色体自由组合属于基因重组，仅实现原有非等位基因的重新组合，不会改变基因的数量，C错误。DNA甲基化修饰和组蛋白甲基化修饰都属于表观遗传的调控机制，可在不改变DNA碱基序列的情况下影响基因的表达，D正确。 2.D 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。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。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。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。 3.D 图中a是氨基酸，b是tRNA，氨基酸确实连接在tRNA的3'端，A正确。微粒体是附着有核糖体的内质网，核糖体进行翻译时需要mRNA作为模板，因此微粒体上存在指导肽链合成的模板mRNA，B正确。依题意，本实验要测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，若对RNA(图中b)而非氨基酸(图中a)进行标记，则RNA的放射性强度不会随着氨基酸的转移而减弱，而微粒体的放射性也不会随着氨基酸的积累(肽链延伸)而增加，即两者放射性强度不会变化，无法完成实验。因此要对氨基酸(图中a)而非RNA(图中b)进行标记，随着tRNA将氨基酸转移给肽链，可以检测到偶联物的放射性降低、微粒体的放射性增强，符合题干表述的实验操作，C正确。tRNA携带标记的氨基酸到微粒体的核糖体上后，氨基酸会脱离tRNA，参与合成肽链，留在微粒体中，因此实验结果应该是微粒体的放射性强度逐渐升高，游离tRNA的放射性强度逐渐减小，D错误。 4.B 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。 5.C 线粒体是有氧呼吸的主要场所，可合成ATP为细胞生命活动供能，溶酶体执行水解功能需要消耗ATP，因此ATP可从线粒体运输到溶酶体，路径合理，A 不选。mRNA以细胞核内的DNA为模板转录合成后，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合作为翻译的模板，路径合理，B 不选。淀粉在叶绿体中合成后，需先在细胞质基质中水解为葡萄糖，葡萄糖进一步分解为丙酮酸后才能进入线粒体参与有氧呼吸，淀粉本身无法直接进入线粒体，路径不合理，C入选。内质网是脂质合成的场所，磷脂作为生物膜的重要组成成分，可通过囊泡从内质网运输到高尔基体，参与高尔基体膜的更新，路径合理，D 不选。 6.A 由表格可知，基因A的单链DNA与mRNA是碱基互补配对的，说明基因A的单链DNA是模板链，如果从左往右读，第二个UAA就是终止密码子，与能翻译出氨基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以mRNA右侧是5’端，左侧是3’端，而模板链左侧是5’端，右侧是3’端，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，所以基因a也是模板链，左侧是5’端，右侧是3’端。将基因a中的5’TNA3’写成3’ANT5’，对应的密码子是5’UXA3’，X与N碱基互补配对。若N=A，则X=U，密码子是UUA，不是终止密码子，不会减少氨基酸的个数；若N=T，则X=A，密码子是UAA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数；若N=G，与碱基不一样相矛盾；若N=C，则X=G，密码子是UGA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数。基因a与A的单链序列编码多肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是N为A(腺嘌呤)，A正确，BCD错误。 7.A 转录过程需要以DNA单链为模板，DNA需要解旋，染色质高度螺旋化形成染色体后，DNA难以解旋暴露模板链，不利于遗传信息的转录，A错误。线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了膜面积，同时内膜上附着有大量的有氧呼吸第三阶段相关的酶，是有氧呼吸第三阶段的反应场所，可实现有机物中的化学能到ATP中活跃的化学能的转化，为能量转化提供场所，B正确。细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，转运蛋白等蛋白质分子镶嵌或贯穿其中，该结构特点决定了细胞膜具有选择透过性，可保证物质的选择性运输，C正确。小肠上皮细胞面向肠腔一侧形成大量微绒毛，显著增大了细胞膜的接触面积，有利于增强对营养物质的吸收效率，D正确。 二、解答题 8.【答案】(1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4)(S)AABB；(S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③④ 【解析】(1)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度，妨碍有氧呼吸。 (2)由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ，F2可育:不育=9:7(9:3:3:1的变式)，可知育性由两对核基因控制，只有同时含两个显性基因才能恢复可育，且Ⅳ为纯合可育，基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ，F2可育:不育=3:1，说明F1只有一对核基因杂合，因此初步推测Ⅱ为纯合不育(细胞质为S)，基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。 (3)由图甲可知：有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb，U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段，完整的2.0kb的mRNA只有少量，相应的蛋白质也只有少量，说明A在U基因转录后(产生mRNA后)、翻译前(被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白)发挥作用，因此选②。 (4)根据上述推导，A蛋白在U基因转录后翻译前发挥作用，据图甲可知，Ⅳ中U基因的mRNA可被切割为1.4kb和0.6kb两段，且为纯合可育，所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A，所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB，Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1，基因型为(S)AaBB，作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1，细胞质均为S；根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ(S)aaBB的后代育性(说明Ⅴ不含核基因AA)，能恢复与Ⅲ(据图可知其基因型为(S)AAbb)的后代育性(说明Ⅴ含有核基因BB)”，故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB，产生的精子核基因型全为aB，后代细胞质全部来自母本，因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。 (5)①由图甲可知：Ⅱ(含B)的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整，说明B没有完全清除U的mRNA，①错误；②由图乙可知：Ⅱ(含B)仍能检测到U蛋白，说明B没有完全清除U蛋白，②错误；③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏，在有A基因的前提下，B不清除mRNA和蛋白，但可恢复育性，说明B可以封闭一定量的U蛋白通道，或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤，③④正确。 9.【答案】(1)细胞核；L基因编码的大亚基 (2)突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 (3)降低；光照强度；CO2浓度(二氧化碳浓度) (4)A；低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【解析】(1)S是核基因，真核生物的核基因转录发生在细胞核中；Rubisco由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成，S编码的小亚基进入叶绿体后，需要和叶绿体基因L编码的大亚基组装才能形成完整的Rubisco。 (2)突变体叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，说明单个Rubisco的催化能力不变；突变是S基因被编辑，S负责编码小亚基，因此S基因突变后，小亚基合成量减少，能组装得到的完整Rubisco总数量减少、总浓度降低，最终导致总催化活性显著下降。 (3)突变体Rubisco总活性更低，暗反应固定CO₂的能力更弱，较低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH就能满足减弱的暗反应需求，光合速率就会达到饱和，因此和野生型相比，突变体的光饱和点降低；达到光饱和点之前，净光合速率随光照强度升高而升高，说明此时光照强度是净光合速率的主要限制因素；C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO₂浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO₂浓度，因此提高CO₂浓度(二氧化碳浓度)后，暗反应速率提升，净光合速率先升高，CO₂饱和后趋于稳定。 (4)结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，此时限制光合作用的关键因素是光照强度：低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，曲线重合。 三、实验题 10.【答案】(1)核糖体；高尔基体 (2)③ (3)CB1 蛋白与 L 酶结合，激活 L 酶；L 酶磷酸化 T1，激活 T1 (4)避免单基因突变导致的低钾适应功能丧失 【解析】(1)T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白，属于膜蛋白，其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后，首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上，多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工(如折叠、糖基化)。内质网通过“出芽”形成囊泡，将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。 (2)L酶可促进钾吸收；L过表达植株吸收K⁺能力最强，培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间，培养液剩余K⁺浓度：①＞②＞③。曲线③吸收最强为L 过表达(大量 L 酶，吸钾最强，K⁺下降最快) (3)组1(只有T1)、组2(T1+L)、组3(T1+CB1)均无K⁺内流，说明单独存在T1，或者T1仅与L或CB1中的一种共存时，通道都不工作。组4(T1+L+CB1)有K⁺内流，说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时，T1通道才被激活。综合推导：在低钾胁迫下，植物为了生存，上调L基因表达。L酶合成后，必须与CB1蛋白结合才能具备活性，活化的L酶进而磷酸化T1蛋白，改变T1的构象使其开放，从而允许K⁺内流。 (4)CB1和CB9功能相似，单突变体(缺一个)表型正常，只有双突变体(两个都缺)才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的，即可以互相替补。进化意义是在自然界中，基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能，一旦该基因突变，生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因(如CB1和CB9)，当一个基因发生突变失效时，另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能(如适应低钾环境)，从而保证个体的生存和繁衍。 2 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 【 高中生物 】 2026年高考真题-按章分类 必修2 遗传与进化 第四章 基因的表达 7个单选题 + 0个多选题 + 3个非选择题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)生命绚丽多姿，遗传精彩纷呈。关于生物遗传，下列叙述错误的是( ) A.按照遗传物质的类型，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒 B.细菌获得的外源DNA片段，可以整合到自身DNA分子中 C.植物配子形成时非同源染色体自由组合，可增加基因数量 D.DNA甲基化修饰和组蛋白甲基化修饰都可影响基因的表达 1.C 病毒仅含有一种核酸，遗传物质为DNA或RNA，因此按照遗传物质类型可分为DNA病毒和RNA病毒，A正确。例如肺炎链球菌转化实验中，R型菌可将S型菌的外源DNA片段整合到自身DNA分子中，获得相应的遗传性状，B正确。植物配子形成时非同源染色体自由组合属于基因重组，仅实现原有非等位基因的重新组合，不会改变基因的数量，C错误。DNA甲基化修饰和组蛋白甲基化修饰都属于表观遗传的调控机制，可在不改变DNA碱基序列的情况下影响基因的表达，D正确。 2.(2026高考·湖北)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.D 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。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。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。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。 3.(2026高考·贵州)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 3.D 图中a是氨基酸，b是tRNA，氨基酸确实连接在tRNA的3'端，A正确。微粒体是附着有核糖体的内质网，核糖体进行翻译时需要mRNA作为模板，因此微粒体上存在指导肽链合成的模板mRNA，B正确。依题意，本实验要测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，若对RNA(图中b)而非氨基酸(图中a)进行标记，则RNA的放射性强度不会随着氨基酸的转移而减弱，而微粒体的放射性也不会随着氨基酸的积累(肽链延伸)而增加，即两者放射性强度不会变化，无法完成实验。因此要对氨基酸(图中a)而非RNA(图中b)进行标记，随着tRNA将氨基酸转移给肽链，可以检测到偶联物的放射性降低、微粒体的放射性增强，符合题干表述的实验操作，C正确。tRNA携带标记的氨基酸到微粒体的核糖体上后，氨基酸会脱离tRNA，参与合成肽链，留在微粒体中，因此实验结果应该是微粒体的放射性强度逐渐升高，游离tRNA的放射性强度逐渐减小，D错误。 4.(2026高考·河北)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 4.B 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。 5.(2026高考·河北)同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构，下列选项与此描述不符的是( ) A.ATP：线粒体→溶酶体 B.mRNA：细胞核→核糖体 C.淀粉：叶绿体→线粒体 D.磷脂：内质网→高尔基体 5.C 线粒体是有氧呼吸的主要场所，可合成ATP为细胞生命活动供能，溶酶体执行水解功能需要消耗ATP，因此ATP可从线粒体运输到溶酶体，路径合理，A 不选。mRNA以细胞核内的DNA为模板转录合成后，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合作为翻译的模板，路径合理，B 不选。淀粉在叶绿体中合成后，需先在细胞质基质中水解为葡萄糖，葡萄糖进一步分解为丙酮酸后才能进入线粒体参与有氧呼吸，淀粉本身无法直接进入线粒体，路径不合理，C入选。内质网是脂质合成的场所，磷脂作为生物膜的重要组成成分，可通过囊泡从内质网运输到高尔基体，参与高尔基体膜的更新，路径合理，D 不选。 6.(2026高考·山东)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 6.A 由表格可知，基因A的单链DNA与mRNA是碱基互补配对的，说明基因A的单链DNA是模板链，如果从左往右读，第二个UAA就是终止密码子，与能翻译出氨基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以mRNA右侧是5’端，左侧是3’端，而模板链左侧是5’端，右侧是3’端，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，所以基因a也是模板链，左侧是5’端，右侧是3’端。将基因a中的5’TNA3’写成3’ANT5’，对应的密码子是5’UXA3’，X与N碱基互补配对。若N=A，则X=U，密码子是UUA，不是终止密码子，不会减少氨基酸的个数；若N=T，则X=A，密码子是UAA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数；若N=G，与碱基不一样相矛盾；若N=C，则X=G，密码子是UGA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数。基因a与A的单链序列编码多肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是N为A(腺嘌呤)，A正确，BCD错误。 7.(2026高考·云南)结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是(　　) A.染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B.线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C.磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D.小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 7.A 转录过程需要以DNA单链为模板，DNA需要解旋，染色质高度螺旋化形成染色体后，DNA难以解旋暴露模板链，不利于遗传信息的转录，A错误。线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了膜面积，同时内膜上附着有大量的有氧呼吸第三阶段相关的酶，是有氧呼吸第三阶段的反应场所，可实现有机物中的化学能到ATP中活跃的化学能的转化，为能量转化提供场所，B正确。细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，转运蛋白等蛋白质分子镶嵌或贯穿其中，该结构特点决定了细胞膜具有选择透过性，可保证物质的选择性运输，C正确。小肠上皮细胞面向肠腔一侧形成大量微绒毛，显著增大了细胞膜的接触面积，有利于增强对营养物质的吸收效率，D正确。 二、解答题 8.(2026高考·江西)“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉，但雌蕊正常，其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示，遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞)，某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育，该性状可被核基因恢复。 回答下列问题： (1)研究表明，U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道，造成H+等小分子物质泄漏，会妨碍细胞的________呼吸，最终影响育性。 (2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合，其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。 杂交方式 F1表型比例 F2表型比例 ♀Ⅰ×♂Ⅳ 全为可育 可育∶不育=9∶7 ♀Ⅱ×♂Ⅳ 全为可育(植株Ⅵ) 可育∶不育=3∶1 (3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制)，结果如图甲；以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体蛋白质，结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合，可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前；②转录后翻译前；③翻译后加工前；④加工后运输前)。 注：图甲为mRNA检测结果，图乙为蛋白质检测结果；表示检测到少量mRNA或蛋白质 (4)结合表和图分析，植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本，不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性，但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性，可推测以植株Ⅴ为父本，植株Ⅵ(题表中)为母本杂交，后代的基因型及比例为________。 (5)综合上述，对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA；②完全清除U蛋白；③封闭一定量的U蛋白所形成的通道；④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。 8.【答案】(1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4)(S)AABB；(S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③④ 【解析】(1)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度，妨碍有氧呼吸。 (2)由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ，F2可育:不育=9:7(9:3:3:1的变式)，可知育性由两对核基因控制，只有同时含两个显性基因才能恢复可育，且Ⅳ为纯合可育，基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ，F2可育:不育=3:1，说明F1只有一对核基因杂合，因此初步推测Ⅱ为纯合不育(细胞质为S)，基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。 (3)由图甲可知：有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb，U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段，完整的2.0kb的mRNA只有少量，相应的蛋白质也只有少量，说明A在U基因转录后(产生mRNA后)、翻译前(被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白)发挥作用，因此选②。 (4)根据上述推导，A蛋白在U基因转录后翻译前发挥作用，据图甲可知，Ⅳ中U基因的mRNA可被切割为1.4kb和0.6kb两段，且为纯合可育，所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A，所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB，Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1，基因型为(S)AaBB，作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1，细胞质均为S；根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ(S)aaBB的后代育性(说明Ⅴ不含核基因AA)，能恢复与Ⅲ(据图可知其基因型为(S)AAbb)的后代育性(说明Ⅴ含有核基因BB)”，故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB，产生的精子核基因型全为aB，后代细胞质全部来自母本，因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。 (5)①由图甲可知：Ⅱ(含B)的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整，说明B没有完全清除U的mRNA，①错误；②由图乙可知：Ⅱ(含B)仍能检测到U蛋白，说明B没有完全清除U蛋白，②错误；③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏，在有A基因的前提下，B不清除mRNA和蛋白，但可恢复育性，说明B可以封闭一定量的U蛋白通道，或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤，③④正确。 9.(2026高考·广东)Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是____________________________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________(填“升高”“不变”或“降低”)；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________；在C区提高_____________________________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点(光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度) (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是______________________________________________________________________。 9.【答案】(1)细胞核；L基因编码的大亚基 (2)突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 (3)降低；光照强度；CO2浓度(二氧化碳浓度) (4)A；低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【解析】(1)S是核基因，真核生物的核基因转录发生在细胞核中；Rubisco由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成，S编码的小亚基进入叶绿体后，需要和叶绿体基因L编码的大亚基组装才能形成完整的Rubisco。 (2)突变体叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，说明单个Rubisco的催化能力不变；突变是S基因被编辑，S负责编码小亚基，因此S基因突变后，小亚基合成量减少，能组装得到的完整Rubisco总数量减少、总浓度降低，最终导致总催化活性显著下降。 (3)突变体Rubisco总活性更低，暗反应固定CO₂的能力更弱，较低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH就能满足减弱的暗反应需求，光合速率就会达到饱和，因此和野生型相比，突变体的光饱和点降低；达到光饱和点之前，净光合速率随光照强度升高而升高，说明此时光照强度是净光合速率的主要限制因素；C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO₂浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO₂浓度，因此提高CO₂浓度(二氧化碳浓度)后，暗反应速率提升，净光合速率先升高，CO₂饱和后趋于稳定。 (4)结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，此时限制光合作用的关键因素是光照强度：低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，曲线重合。 三、实验题 10.(2026高考·北京)钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 10.【答案】(1)核糖体；高尔基体 (2)③ (3)CB1 蛋白与 L 酶结合，激活 L 酶；L 酶磷酸化 T1，激活 T1 (4)避免单基因突变导致的低钾适应功能丧失 【解析】(1)T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白，属于膜蛋白，其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后，首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上，多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工(如折叠、糖基化)。内质网通过“出芽”形成囊泡，将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。 (2)L酶可促进钾吸收；L过表达植株吸收K⁺能力最强，培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间，培养液剩余K⁺浓度：①＞②＞③。曲线③吸收最强为L 过表达(大量 L 酶，吸钾最强，K⁺下降最快) (3)组1(只有T1)、组2(T1+L)、组3(T1+CB1)均无K⁺内流，说明单独存在T1，或者T1仅与L或CB1中的一种共存时，通道都不工作。组4(T1+L+CB1)有K⁺内流，说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时，T1通道才被激活。综合推导：在低钾胁迫下，植物为了生存，上调L基因表达。L酶合成后，必须与CB1蛋白结合才能具备活性，活化的L酶进而磷酸化T1蛋白，改变T1的构象使其开放，从而允许K⁺内流。 (4)CB1和CB9功能相似，单突变体(缺一个)表型正常，只有双突变体(两个都缺)才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的，即可以互相替补。进化意义是在自然界中，基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能，一旦该基因突变，生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因(如CB1和CB9)，当一个基因发生突变失效时，另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能(如适应低钾环境)，从而保证个体的生存和繁衍。 2 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $