基因表达与性状的关系（解析版）-2024-2025学年高一生物下学期同步教学讲义（人教版必修2）

第2节基因表达与性状的关系

►题型梳理

【题型1基因表达产物与性状的关系】

【题型2表观遗传】

＞举一反三

【题型1基因表达产物与性状的关系】

【紧扣教材】

1.基因对生物性状的间接控制

(1)实质：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。

⑵举例：

皱粒豌豆的形成人的白化病的形成

编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱控制编码酪氨酸酶的基因异常

淀粉分支酶异常，活性大大降低不能合成酪氨酸酶

淀粉合成受阻,含量降低酪氨酸不能转变为黑色素

淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩表现出白化症状

2.基因对生物性状的直接控制

(1)实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

(2)实例：囊性纤维化的形成

【题型突破】

【例1】

科学家研究红耳龟的温度依赖型性别决定模式（TSD模式）。下表为D基因在红耳龟温度依赖型性别决定

中的功能研究数据，据表分析错误的是（）

组别及相关处理总胚胎数睾丸卵巢睾丸卵巢的中间型

A组：26七孵化363600

B组：26°C+干扰D基因表达432338

C组:32K孵化370370

A.由此可见基因与环境之间存在复杂的相互作用，精细地调控生物体性状

B.正常情况下，26。（2孵化温度是产雄温度，32。（2孵化温度是产雌温度

C.D基因是红耳龟的TSD模式中启动未分化性腺向雄性分化的关键因子

D.D基因部分碱基被甲基化修饰后导致DNA序列发生变化并最终抑制了该基因的表达

【答案】D

【分析】据表分析：A组26。（3条件下，胚胎的性腺分化情况；B组26°C+干扰D基因表达的条件下，胚胎

的性腺分化情况；C组32。（2时，胚胎的性腺分化情况；③三组条件及结果相互对照进而得出结论。

【详解】A、26P+干扰D基因表达的条件下，与32。（2时胚胎发育情况相近，但出现了睾丸卵巢的中间型,

说明基因与环境之间存在复杂的相互作用，精细地调控生物体性状，A正确；

B、26（条件下胚胎全部发育成雄性；而32。（2时胚胎全部发育成雌性，B正确；

C、26。（2条件下性腺细胞中D基因正常表达，且胚胎全部发育成雄性，而32。（2时胚胎全部发育成雌性；26℃+

干扰D基因表达的条件下，与32。（2时胚胎发育情况相近，据此可以初步推测D基因是红耳龟的TSD模式

中启动未分化性腺向雄性分化的关键因子，C正确；

D、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致

了表型的变化，而甲基化修饰是表观遗传的一种方式，D错误。

故选D。

【变式1-1]

玉米是重要的粮食作物，含A基因时普通玉米蔗糖含量低，无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变

纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中，得到了两个超甜玉米品种甲（aabbDD）和乙

（aaBBdd））,其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。为验证甲、乙的基因型，分别与

普通玉米（AABBDD）杂交得Fi，再让F】自交得F?（不考虑互换）。下列叙述正确的是（）

基因B-------►

（位于3号染色体）

基因D------>

（位于4号染色体）

A.基因型aaBBDD的玉米微甜的原因是酶2催化蔗糖合成为淀粉

B.基因A/a和D/d的遗传遵循分离定律，具有甜味的玉米基因型最多有21种

C.若F2出现普通玉米：超甜玉米=3：1,则超甜玉米的基因型为aaBBdd

D.若F2出现普通玉米：微甜玉米=3：1,则超甜玉米的基因型为aabbDD

【答案】C

【分析】分析图示可知，在基因B和D的作用下，控制合成酶2,在酶2的作用下，蔗糖转化为淀粉：基

因a控制合成酶1,在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖。

【详解】A、基因a控制合成酶1,在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖，故基因型aaBBDD的玉米微甜的

原因是淀粉能合成为蔗糖，A错误；

B、基因型为A-—的无甜味，基因型共有2x3x3=18种，其他基因型为有甜味，具有甜味的玉米基因型最

多有3x3x3-18=9种，B错误；

CD、假设超甜玉米的基因型为aaBBdd,与普通玉米（AABBDD）杂交得Fl,Fl的基因型为AaBBDd,基

因A/a和D/d都位于4号染色体上，其遗传遵循分离定律，后代的基因型及比例为A-BBD-（普通玉米）：

aaBBdd（超甜玉米）=3：1；假设超甜玉米的基因型为aabbDD,与普通玉米（AABBDD）杂交得Fl,Fl

的基因型为AaBbDD,基因A/a和B/b的遗传遵循分离定律，后代的基因型及比例为A-B-DD（普通玉

米）：aaB-dd（微甜玉米）：A-bbDD（普通玉米）：aabbDD（超甜玉米）=9：3：3：1,由此可见，若F2

出现普通玉米：超甜玉米=3：1,则超甜玉米的基因型为aaBBdd,若F2出现普通玉米：微甜玉米：超甜玉

米=12：3：1,则超甜玉米的基因型为aabbDD,C正确，D错误。

故选C。

【变式1-2]

下图为白花三叶草叶片细胞内氧化物代谢途径，控制氧化物合成的两对等位基因独立遗传，现用两种叶片

不含氟的白花三叶草杂交，Fi叶片中均含氧，Fi自交产生F2。下列有关分析错误的是（）

前体物上5曳空.含恨精昔凶即L仅化物

A.叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氟化物

B.推测F2叶片不含鼠个体中能稳定遗传的占3/16

C.推测F2中叶片含氧个体的基因型可能有4种

D.该植株是否含氟与基因之间不是一一对应的关系

【答案】B

【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;

减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配

子遗传给子代。基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不

干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自

由组合。

【详解】A、由图示可知，D基因表达产生产氟糖甘酶，能催化前体物转化为含氧糖昔，H基因表达产生鼠

酸酶，能催化含氟糖昔转化为氟化物，因此叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氟化物，A正确；

B、控制氧化物合成的两对基因独立遗传，据题推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,Fl的基因型为DdHh,

F2中基因型为ddH_、D_hh、ddhh的个体，表型为不含氟化物，占7/16,不含氟个体中能稳定遗传的占

3/7,B错误；

C、F1的基因型为DdHh,F2中基因型为D_H_的个体，表型为含氟化物，基因型有4种，C正确；

D、该植株是否含氧是一对相对性状，受两对等位基因控制，性状与基因之间不是一一对应关系，D正确。

故选Bo

【变式1-3]

兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定，黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类，细胞中色素合成

过程如图所示。下列叙述错误的是（）

T基因真黑素

口『8酪氨酸酶

酪氨酸----->多巴醒

+半胱氨酸]B酶-B基因

褪黑素

A.该实例表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状

B.基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色均为黑色

C.一只兔子的毛囊细胞和成熟红细胞中的遗传物质相同

D.图中信息表明性状可受到多个基因的影响

【答案】C

【分析】基因控制生物性状的两种方式：一是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;

二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

【详解】A、据图可知，A、B、T基因分别控制不同酶的合成，不同酶控制不同反应的发生。因此，图中

信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状，A正确；

B、据图可知，A基因控制A酶合成，则a基因不能控制A酶合成，所以AA与Aa体现的毛色相同；T基

因控制酪氨酸酶合成，则t基因不能控制酪氨酸酶合成，所以TT与Tt体现的毛色相同；综合以上分析，基

因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同，且均为黑色，B正确；

C、由于哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，因此，一只兔子的毛囊细胞和成熟红细胞中的遗传物质不相同，

C错误；

D、据图可知，A/a、B/b及T/t这三对基因都与兔的毛色有关，因此，图中信息表明，性状可受到多个基因

的影响，D正确。

故选Co

【变式1-4]

如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析下列叙述正确的是（）

黑色素

基因1|■驾RNA1回＞酪氨酸酶雪\

酪氨酸

基因2声＞RNA2驾血红蛋白旦正常红细胞

镰刀®T细胞

A.基因1和基因2不能出现在人体内的同一个细胞中

B.白化病人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，不能合成黑色素

C.黑色素的形成过程说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状

D.图中①过程需DNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助

【答案】B

【分析】图示为人体基因对性状控制过程示意图，其中①表示转录过程，主要在细胞核中进行；转录形成

的mRNA,作为翻译的模板；②是翻译过程，在细胞质的核糖体上合成。

【详解】A、人体所有的体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的，含有相同的基因，因此基因1和

基因2同时存在于人体所有的体细胞中，A错误；

B、人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的，患者由于缺少酪氨酸酶不能将酪氨酸合成黑色素，

而表现出白化症状，B正确；

C、黑色素的形成过程需要经过①②③过程，表明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，C错误；

D、图中①过程表示转录过程，需RNA聚合酶的催化，②过程表示翻译过程，需tRNA运输氨基酸，DNA

聚合酶参与DNA复制过程，D错误。

故选B。

【题型2表观遗传】

【紧扣教材】

1.概念：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。

2.实例：柳穿鱼2①c基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制

了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。

3.基因与性状的关系

在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的二m的关系。

(1)一个性状可以受到多个基因的影响。

(2)一个基因也可以影响多个性状。

(3)生物体的性状也不完全是由基因决定的，如境对性状也有着重要影响。

【题型突破】

【例2】

蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白合成,

a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控，如图所示。P序列在形成精子时会去甲

基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与)，传给子代不能正

常表达。下列有关P序列、A基因的叙述正确的是()

甲基

P序歹」|因||P序列||A基因

~~~I-XIII

正常表达不能表达

A.基因型为Aa的雄鼠，其子代为正常鼠的概率为1/2

B.P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变

C.DNA甲基化、组蛋白乙酰化会通过影响翻译来改变表型

D.可通过降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性来缓解侏儒症状

【答案】A

【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲

基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基

化则其无法表达。

【详解】A、基因型为Aa的雄鼠，可以产生A:a=l:l的精子，A基因能控制蛋白D的合成，a基因不能，

卵细胞无论是A还是a都无法表达，因此子代为正常鼠的概率为1/2,A正确；

B、P序列在形成卵细胞时发生甲基化不会改变碱基序列，B错误；

C、DNA甲基化、组蛋白乙酰化都影响基因的转录，C错误；

D、降低甲基化酶的活性，导致P序列甲基化程度降低，对A基因表达的抑制作用降低，从而使得基因型

为Aa的发育中的小鼠侏儒症状能一定程度上缓解，但基因型为aa的症状无法缓解，D错误。

故选Ao

【变式2-1]

如图所示，染色质由DNA和组蛋白等物质构成，组蛋白乙酰化会调控基因的表达。下列有关说法不正确的

是（）

A.图乙所示过程对应图甲中过程d,c与d过程中碱基互补配对方式不完全相同

B.图乙中多个结构e沿着mRNA由m向n移动，可迅速合成大量相同的蛋白质

C.图甲中a过程属于表观遗传，普遍存在生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程

D.由图甲可知，a过程使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低，不利于相关基因的转录

【答案】D

【分析】1、转录过程以四种核糖核甘酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消

耗能量，合成RNA。

2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，以核糖体为场所，通过tRNA携带氨基酸,

消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。

3、表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表

现型却发生了改变，如DNA的甲基化。

【详解】A、图乙所示过程为翻译，对应图甲中过程d（翻译），c（转录）过程的碱基互补配对方式有

A-U、T-A、C-G,d（翻译）过程中的碱基互补配对方式有A-U、C-G,A正确；

B、根据肽链的长度可知，图乙中多个结构e（核糖体）沿着mRNA由m向n移动，可迅速合成大量相同

的蛋白质，大大提高翻译速率，B正确；

C、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表

现型却发生了改变，a过程发生了组蛋白的乙酰化，属于表观遗传，表观遗传普遍存在生物体生长、发育和

衰老的整个生命活动过程，C正确；

D、由图甲可知，a过程（组蛋白的乙酰化）使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低，利于相关基因的转录,

从而促进基因的表达，D错误。

故选D。

【变式2-2]

蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，

a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在精子中是非甲基化,

传给子代能正常表达；在卵细胞中是甲基化（甲基化需要甲基化酶的参与），传给子代不能正常表达。下

列有关叙述正确的是（）

甲基rIT

|.逼因

P序列P序列[逼因1

正常表达不能表达

A.基因型为Aa的侏儒鼠，A基因可能来自母本也可能来自父本

B.降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒症状一定程度上都能缓解

C.侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠一定是侏儒鼠

D.正常雌鼠与正常雄鼠交配，子代小鼠不一定是正常鼠

【答案】D

【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲

基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基

化则其无法表达。

【详解】A、P序列在精子中是非甲基化，传给子代能正常表达；在卵细胞中是甲基化，传给子代不能正常

表达，故基因型为Aa的侏儒鼠，A基因一定来自母本，A错误；

B、降低甲基化酶的活性，导致P序列甲基化程度降低，对A基因表达的抑制作用降低，从而使得发育中

的小鼠侏儒症状（基因型为Aa）能一定程度上缓解，但基因型为aa的症状无法缓解，可见侏儒症状一定程

度上不一定都能缓解，B错误；

C、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（Aa,其中A基因来自母方）杂交，雄鼠的精子正常，后代中基因型为

Aa的雌鼠生长发育均正常，故子代小鼠不一定是侏儒鼠，C错误；

D、若正常雌鼠（Aa）与正常雄鼠（Aa）杂交，后代中基因型为Aa的雌鼠中的A基因若来自母方，则表

现为侏儒鼠，aa的表型也为侏儒鼠，可见正常雌鼠与正常雄鼠交配，子代小鼠不一定是正常鼠，D正确。

故选D。

【变式2-3]

DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，它主要发生在DNA分子中的胞喀咤上。DNA甲基化可调控基因

的活性，即DNA甲基化会抑制基因表达，非甲基化使基因正常表达。据此分析，下列有关叙述正确的是

（）

甲基化H3C-CG-

*—GC——CH3

A.DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序，不可遗传给后代

B.骨骼肌细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态

C.DNA分子结构稳定性越差，越易发生DNA甲基化

D.基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合

【答案】B

【分析】DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所

谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核甘酸的胞喀咤5,碳位共价键结合一

个甲基基团。

【详解】A、甲基化的基因其碱基序列不会发生改变，但基因的表达却发生了可遗传的改变，可遗传给后代，

A错误;

B、骨骼肌细胞需要大量的能量，细胞呼吸强度大，呼吸酶基因正常表达，处于非甲基化状态，B正确；

C、DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核甘酸的胞嚏陡5,碳位共价键结合

一个甲基基团，即DNA分子结构与发生DNA甲基化关系不大，C错误；

D、甲基化的基因不能与RNA聚合酶相结合，故无法转录形成mRNA,也就无法进行翻译，最终无法合成

相应的蛋白质，从而抑制了基因的表达，D错误。

故选Bo

【变式2-4]

蛋白质D是某种小鼠正常发育所必需的，其缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，

a基因则不能。A基因的表达受A基因上游一段DNA序列（P序列）的调控，P序列甲基化（胞喀咤上添

加一CH3）后，A基因不能表达；P序列非甲基化时，A基因正常表达。已知P序列在精子中是非甲基化的，

传给子代后能正常表达；在卵细胞中是甲基化的，传给子代后不能表达。下列叙述正确的是（）

A.卵细胞中甲基化的P序列可使A基因发生突变，使子代中A基因无法表达

B.基因型为Aa的两鼠杂交，子代侏儒鼠的基因型为Aa、aa,侏儒鼠比例为1/2

C.若两侏儒鼠杂交，当子代数量足够多时，可能都为侏儒鼠，也可能都为正常鼠

D.A基因在精子中可正常表达，在卵细胞中不能表达，说明A基因为伴性遗传

【答案】B

【分析】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，叫作表观遗传，例

如，DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等。

【详解】A、根据题意，P序列甲基化（胞嚓咤上添加一CH3）是表观遗传的一种，表观遗传不改变基因的

碱基序列，不属于基因突变，A错误；

B、基因型为Aa的雌鼠会产生1/2A、l/2a的卵细胞，但由于P序列在卵细胞中是甲基化的，导致A、a基

因均不能表达，为便于区分，可用A\a，表示，基因型为Aa的雄鼠会产生1/2A、l/2a的精子，且在精子中

A、a基因均能正常表达，则雌雄配子结合后，子代基因型及表型比值为1/4AA，（正常）、1/4AT（正常）、

1/4A'a（侏儒）、l/4aa，（侏儒），子代侏儒鼠的基因型为Aa（A'a）,aa,侏儒鼠比例为1/2,B正确；

C、儒鼠的基因型可能是A，a、aa,两侏儒鼠杂交，若两者均为aa,则子代都是aa,表现为都是侏儒鼠，若

两者都是A，a,则子代也会出现aa个体，若两者分别是A，a、aa,自带也会有aa,侏儒鼠，即不可能都是正

常鼠，C错误；

D、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制

性状的遗传上总是和性别相关，A基因在精子中可正常表达，在卵细胞中不能表达，上述过程与性染色体

无关，不属于伴性遗传，D错误。

故选B。

一、单选题

i.下面关于基因、蛋白质和性状三者关系叙述错误的是（）

A.基因控制生物体的全部性状

B.基因通过控制蛋白质的合成控制性状

C.基因与性状之间不都是一一对应的关系

D.中心法则总结了遗传信息的传递规律

【答案】A

【分析】基因、蛋白质和性状的关系：是控制生物性状的基本单位，特定的基因控制特定的性状；基因对

性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆

的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。

【详解】A、生物的性状不仅受基因控制，同时也受环境的影响，即生物体的有些性状不受基因控制，A错

误；

B、基因通过控制蛋白质的合成，进而直接或间接控制性状，B正确；

C、基因与性状之间并不都是一一对应的关系，可能一种基因会影响多种性状，也可能一种性状受多对基因

控制，C正确；

D、中心法则是指遗传信息从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质，即完成遗传信

息的转录和翻译，遗传信息也可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA,该法则总结了遗传信息在细

胞内的传递规律，D正确。

故选Ao

2.基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个

错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。下列叙述错误的是（）

A.人体神经细胞和肌肉细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内的mRNA不同

B.人体细胞分化与ATP合成酶基因是否表达及表达水平直接相关

C.DNA甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化等修饰都会影响基因表达，进而对表型产生影响

D.表观遗传能够使生物在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的变异

【答案】B

【分析】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，叫作表观遗传。表

观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。

【详解】A、人体神经细胞和肌肉细胞的形态、结构和功能不同，直接原因是因为这两种细胞中含有的蛋白

质的种类不同，根本原因是因为这两种细胞内的mRNA不同，A正确；

B、人体细胞分化的本质是基因的选择性表达，而ATP合成酶基因在所有细胞中均会表达，可见，人体细

胞分化与ATP合成酶基因是否表达无直接关系，B错误；

C、DNA甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化等修饰都会影响基因表达，进而对表型产生影响，这属于表观

遗传，C正确；

D、表观遗传能够使生物在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的变异，其原因是DNA甲基化、组蛋

白的甲基化和乙酰化等修饰引起的，D正确。

故选Bo

3.I型巩膜胶原蛋白的主要成分是Ci蛋白，与巩膜的发育密切相关。研究发现，近视的产生与Ci基因甲基

化修饰改变有关，实验小组用强光持续照射某小鼠单眼，并获得了单眼近视眼。实验小组检测了单眼近视

眼（MD-T）、对侧对照眼（MD-C,上述小鼠未受强光持续照射的另一只眼）和正常眼（NC）细胞内C1

基因mRNA的含量，实验结果如下图所示。下列说法错误的是（）

2.0r

V

N

X.95

E

g

B

硼

D.5

01-------1-------------।———_L

MD-TMT-CNC

A.此小鼠近视眼的形成可能与G基因的甲基化程度升高有关

B.强光持续照射单眼时，会使对侧对照眼Ci基因复制加快

C.G基因表达减弱可能导致巩膜变薄，从而引起小鼠近视

D.甲基化不改变DNA碱基序列，但能对子代性状产生影响

【答案】B

【分析】表观遗传是指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。

【详解】A、由图可知，MD-T组C1基因的mRNA含量比NC组的少，说明其C1基因表达受到抑制，可

能与基因的甲基化程度升高有关，A正确；

B、对侧对照眼的C1基因mRNA的含量升高，与C1基因的表达活跃有关，说明强光持续照射单眼会促进

对侧对照眼Cl基因的表达，B错误；

C、MD-T组C1基因的mRNA含量低，推测C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄，从而引起小鼠近视，C

正确；

D、甲基化是一种表观遗传现象，甲基化不会改变DNA的碱基序列，但是能对子代的性状产生影响，D正

确。

故选Bo

4.某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除,

雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（）

A.卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制

B.卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列

C.该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原

D.卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象

【答案】A

【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化

而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生

mRNA,也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵

黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏

雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；

B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录，甲基化的DNA无法转录，不能形成

mRNA,B错误；

C、该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中

有卵黄蛋白原，C错误；

D、除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D错

误。

故选Ao

5.如图表示基因、蛋白质与性状的关系，从图中无法得出的是（）

A.同一个基因可影响多种性状，多个基因也可控制一种性状

B.有些基因只控制同一种性状，并且不受其他基因的干扰

C.基因与性状并不都是简单的线性关系

D.表型是基因型和环境共同作用的结果

【答案】D

【分析】题意显示，基因于性状之间不都是简单的一一对应关系，有一个基因控制合成的蛋白质参与多种

形状的形成，表现为一因多效，同时还表现出不同的基因表达的产物参与同一种形状的形成，即为多因一

效。

【详解】A、据图分析，同一个基因控制合成的产物与四种性状有关，不同基因控制合成的三种产物与同一

种性状有关，说明同一个基因可影响多种性状，多个基因也可控制同一种性状，不符合题意，A错误；

B、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，具有相对的独立性，有些基因只控制一种性状，并且不受其他

基因的干扰，不符合题意，B错误；

C、基因与性状并不都是简单的线性关系，可表现为多因一效，也可表现为一因多效，不符合题意，C错误;

D、图示只能体现基因与性状之间的关系，没有涉及环境的作用，因而不能得出表型是基因型和环境共同作

用的结果，符合题意，D正确。

故选D。

6.亚硝胺是一种DNA诱变剂，能使鸟噪吟发生甲基化，此甲基化的产物会与胸腺喀咤发生错配。下图显

示某发生甲基化的DNA片段，该片段所在基因以下方链为模板链进行转录。下列相关说法正确的是（）

甲基化

I

AGACTCGAT

TCTGAGCTA

A.该基因复制后发生了碱基对的增添

B.复制两次后，异常的DNA分子有三个

C.复制一次后，两个子代DNA的转录产物均改变

D.该基因的改变可能不会带来性状的改变

【答案】D

【分析】1、DNA的复制方式为半保留复制。

2、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现

该基因；②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性

状不会表现出来；③不同密码子可以表达相同的氨基酸；④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因

改变，但性状不一定表现。

【详解】A、该基因复制后发生了碱基对的替换，A错误；

B、复制两次后，共有DNA分子4个，其中由上方链为模板产生的DNA分子异常，异常的DNA分子有2

个，B错误；

C、复制一次后，两个子代DNA中以上方链为模板复制的子代DNA的转录产物改变，而下方链为模板复

制的子代DNA的转录产物不改变，C错误；

D、由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会引起生物性状的改变，D正确。

故选D。

7.研究发现，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而被降解，从而提

高了鱼类的抗病能力。下列说法正确的是（）

A.mRNA的甲基化修饰会抑制RNA聚合酶与mRNA的结合

B.Y蛋白识别mRNA并断开其氢键，从而降解mRNA

C.FTO蛋白基因表达增强有利于提高mRNA的稳定性

D.鱼类的抗病能力与N基因的转录无关，与翻译有关

【答案】C

【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依赖

于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。

【详解】A、RNA聚合酶参与转录过程，与DNA上的启动子结合，不会与mRNA结合，A错误；

B、mRNA降解断开的是磷酸二酯键，Y蛋白识别mRNA并断开其磷酸二酯键，从而降解mRNA,B错误;

C、题干信息：FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而被降解，可见

FTO蛋白基因表达增强有利于提高mRNA的稳定性，C正确；

D、N基因转录量增大可提高mRNA含量，有利于提高鱼类的抗病能力，可见鱼类的抗病能力与N基因的转

录有关，D错误。

故选C。

8.一个蜜蜂群体中，蜜蜂在雌性幼虫时期持续食用蜂土浆，蜂土浆能抑制Dnmt3基因表达合成甲基化转移

酶3（dnmt3）,从而导致核DNA甲基化减少，最终发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工

蜂。下列分析正确的是（）

A.蜜蜂幼虫发育成成虫涉及到细胞增殖、分化、衰老和凋亡

B.核DNA甲基化减少的细胞内相关基因的mRNA翻译水平增加

C.dnmt3在细胞质中需内质网和高尔基体的加工后，经核孔进入细胞核起作用

D.Dnmt3基因表达增强的雌性幼虫食用普通花蜜也能发育成蜂王

【答案】A

【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化

而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生

mRNA,也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

【详解】A、蜜蜂幼虫发育成成虫涉及到细胞增殖、分化、衰老和凋亡，这是生物体发育过程中常见的细胞

活动，A正确；

B、核DNA甲基化减少会导致相关基因的表达增加，但这并不一定直接说明mRNA翻译水平增加，翻译水

平还受其他因素调控，B错误；

C、dnmt3是甲基化转移酶，主要在细胞核中起作用，不需要内质网和高尔基体的加工，C错误；

D、根据题干信息，蜂王浆能抑制Dnmt3基因表达，从而导致核DNA甲基化减少，进而促使幼虫发育成蜂

王，因此雌性幼虫如果体内Dnmt3基因表达增强（即增加甲基化转移酶3的合成），会导致核DNA甲基

化增加，不会发育成蜂王，D错误。

故选Ao

9.表观遗传有多种调控机制，组蛋白乙酰化是其中一种。组蛋白乙酰化可促进基因转录，而去乙酰化则抑

制基因转录。组蛋白去乙酰化酶（HDAC）不仅可调控组蛋白乙酰化过程，还可参与多种生命活动。某科研

小组通过比较海参共附生菌核青霉三种菌株的分生抱子产量（104/cm2）、次级代谢产物含量（mg/cm2）等

变化，揭示了HDAC基因在海参共附生菌核青霉生长发育中的调控作用，部分结果如下图所示。下列相关

叙述错误的是（）

0.8□菌株1（野生型）

*200

世0.6B菌株2（敲除HDAC基因菌株）

卜150

■菌株3（HDAC基因过量表达菌株）

屈1000.4

却■

求500.2

00

图乙

A.组蛋白的去乙酰化影响基因表达，但并不改变基因的碱基序列，属于可遗传变异

B.图甲中菌株3的去乙酰化程度最高，控制分生抱子产量的基因的表达受到的抑制最强

C.图乙中菌株2的HDAC含量最低，促进次级代谢产物合成的相关基因可能过量表达

D.实验表明，海参共附生菌核青霉中控制相关性状的基因的去乙酰化程度与HDAC基因的表达程度相

关

【答案】D

【分析】表观遗传改变表现型，属于可遗传的变异，但是不改变碱基对的排列顺序。

【详解】A、组蛋白乙酰化会影响相关基因表达，但并不改变基因的碱基序列，属于可遗传变异，这种现象

是表观遗传，A正确；

B、图甲中菌株3的分生抱子产量最低，推测其原因是HDAC基因过量表达的菌株3中组蛋白的乙酰化程

度最高，染色体上控制分生抱子产量的基因的表达受到的抑制程度也最强，B正确；

C、图乙中菌株2为敲除HDAC基因菌株，其组蛋白的乙酰化程度最高，促进菌丝中次级代谢产物合成的

相关基因可能过量表达，C正确；

D、本实验研究的是HDAC基因的表达程度影响组蛋白去乙酰化程度，进而影响相关基因的表达，而非HDAC

基因的表达程度影响相关基因的去乙酰化程度，D错误。

故选D。

10.研究发现，小鼠胸腺淋巴瘤细胞的发生与pl6基因及其甲基化有关。pl6蛋白通过抑制Rb蛋白的磷酸

化阻断细胞周期Gi期（DNA合成前期）到S期（DNA合成期）的进程，从而影响淋巴瘤细胞的增殖。而

淋巴瘤细胞中P16基因启动子区域的CpG岛（C是胞嗓咤，p是磷酸，G是鸟嘿吟）处于高甲基化状态。

下列相关叙述错误的是（）

A.CpG岛是pl6基因启动子中富含C、G二核甘酸的特定区域

B.启动子区域的甲基化不会导致该基因的碱基序列发生改变

C.pl6基因高甲基化时，Rb蛋白磷酸化增强，导致淋巴瘤发生

D.启动子CpG岛甲基化导致DNA聚合酶无法对其进行识别和结合

【答案】D

【分析】表观遗传是指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。

【详解】A、CpG岛富含C和G,是pl6基因启动子中富含C、G二核甘酸的特定区域，A正确；

B、甲基化不会改变基因的碱基序列，B正确；

C、根据题意，pl6蛋白通过抑制Rb蛋白的磷酸化阻断细胞周期G1期到S期的进程，pl6启动子甲基化后，

P16基因表达减少，对Rb蛋白磷酸化的抑制作用减弱，从而导致淋巴瘤的发生，C正确；

D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，D错误。

故选D。

11.某植物的花色色素由前体白色物质通过下列两种途径合成紫色物质（如下图示），已知各种色素物质

均不是蛋白质。让基因型为AABBDD、aabbdd的亲本杂交得到Fi，Fi自交得到F2。下列叙述正确的是

（）

一基因A〜基因8一，桩因D

B版——一♦紫：......门色物山-~•紫5

A.F2紫花植株有23种基因型

B.F2中紫花植株占27/64

C.F2白花植株的基因型有5种

D.基因A、B、D通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状

【答案】C

【分析】自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减

数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

【详解】A、据图分析可知，当含有基因A和基因B时，表现为紫花，或者含有D基因时也表现为紫花，

即紫花的基因型可能是A_B___、aabbD_、aaB_D_、AbbDo让基因型为AABBDD、aabbdd的亲本杂交

得至ijFl的基因型为AaBbDd,Fl自交得到F2,因此F2中紫花植株有2x2x3+2+2x2+2x2=22种基因型，A

错误；

B、分析题意可知白花的基因型为aabbdd、A_bbdd、aaBdd,F2中白花的概率为（1/4）3+3/64+3/64=7/64,

因此紫花的概率为1-7/64=57/64,B错误；

C、白花的基因型为aabbdd、A_bbdd、aaBdd,共1+2+2=5种，C正确；

D、结合题干信息“某植物的花色色素由前体白色物质通过下列两种途径合成紫色色素物质”可知：基因A、

B、D通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接控制生物体的性状，D错误。

故选C。

12.血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色甘，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙

冻伤通常提前采摘，此时果肉花色昔含量极少而“血量”不足。血橙中花色昔合成和调节途径如下图，下列分

析不合理的是（）

花色茸前体

Ruby基因|促进合质关键酶:

----------,

花色苜

光照

注：T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列

A.血橙果肉“血量”的多少受多个基因的影响

B.去甲基化改变T序列的碱基序列进而使血橙“血量”增多

C.同一植株上层血橙果肉的“血量”一般多于下层血橙果肉

D.提前采摘的血橙果实置于低温环境可提高果肉“血量”

【答案】B

【分析】基因与性状的关系为：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，二是基因

通过控制蛋白质合成，直接控制生物的性状。

【详解】A、由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，所以血橙果肉“血量”多

少受到了多个基因的影响，A正确；

B、由图可知，低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T序列未改变，B错误；

C、由图可知，光照会促进HY5蛋白与G序列结合，激活Ruby基因，促进合成关键酶，使花色昔前体转

为花色背，增加“血量”，同一植株中上层光照多于下层光照强度，因此同一植株上层血橙果肉的“血量”一般

多于下层血橙果肉，C正确；

D、由图可知，低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby

基因表达从而提高果肉“血量”，D正确。

故选Bo

13.5-氮杂胞昔（5-azaC）是一种原型核昔衍生物，常被用作DNA甲基化抑制剂。用5-azaC处理某植物后，

该植物开花提前，且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是（）

A.DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提

B.5-azaC处理会引起该植物DNA碱基序列发生改变

C.5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变

D.5-azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传

【答案】B

【分析】1、DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的

表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。

2、表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表

现型却发生了改变，如DNA的甲基化。

【详解】A、由题意可知，5-azaC是DNA甲基化抑制剂，用5-azaC处理某植物后，甲基化水平较低，该植

物开花提前，说明DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提，A正确；

B、5-azaC处理抑制DNA甲基化，但不改变DNA碱基序列，B错误；

C、5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变，从而影响基因的表达，C正确；

D、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，5-azaC处理引发植物开花

提前的现象属于表观遗传，D正确。

故选B。

14.科学家将外源抗虫基因整合到烟草的叶绿体DNA中，获得了能产生抗虫蛋白的转基因烟草。下列有关

能产生抗虫蛋白的转基因烟草叙述不正确的是（）

A.光合作用受叶绿体DNA中遗传信息的控制

B.外源基因穿过叶绿体的内膜和外膜才能进入基质

C.将转基因烟草的花粉授给普通烟草，产生的后代也能抗虫

D.叶肉细胞中有多个叶绿体，有利于增加外源抗虫蛋白的含量

【答案】C

【分析】由于生物界共用一套遗传密码，所以将外源抗虫基因整合到烟草的叶绿体DNA中，该抗虫基因能

够随烟草的叶绿体DNA的复制而复制并控制合成抗虫蛋白，使转