【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练29 基因表达和性状的关系(含答案)

中小学教育资源及组卷应用平台
2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练29　基因表达和性状的关系
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　基因与性状的关系
1.(2026·北京大兴模拟)下列关于真核生物“一对多”的描述,不正确的是(　　)
A.一个基因可能合成多种蛋白质
B.一个性状可受到多个基因的影响
C.一个基因可能有多种复制产物
D.一种氨基酸可能对应多种密码子
2.(2026·广西模拟)小麦籽粒颜色由3对独立遗传的等位基因(R1、R2、R3)调控,且颜色深浅与显性基因数量成正比关系。但在高温条件下,原花青素的合成受阻,籽粒颜色会不同程度地变浅。下列叙述错误的是(　　)
A.R1、R2、R3的遗传遵循孟德尔遗传规律
B.小麦籽粒颜色的深浅共有7种情况
C.由题干可知,基因与性状之间并非都是一一对应的
D.生物性状是基因与环境共同作用的结果
3.(2025·江西景德镇模拟)细胞通过精准的调控,实现了基因对性状的控制。请据图分析,下列有关叙述正确的是(　　)
A.过程①和过程②均需要模板、酶、原料、能量等条件
B.人的白化症状和囊性纤维化都是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状的
C.大肠杆菌、T2噬菌体和HIV都可以在人体细胞内进行①②这两个基本过程
D.DNA的甲基化修饰引起的表观遗传改变了遗传物质,从而使生物的性状发生改变
考点二　基因的选择性表达与细胞分化、表观遗传
4.(2024·黑吉辽卷)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(　　)
A.酶E的作用是催化DNA复制
B.甲基是DNA半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
5.(2024·浙江卷)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是(　　)
A.花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
6.(2023·海南卷)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不能表达。下列有关叙述正确的是(　　)
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同
C.植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
7.(2025·北京丰台一模)玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究者发现一矮秆玉米突变株(rr)所结籽粒变小。R基因编码的DNA去甲基化酶在本株玉米所结籽粒发育中起关键作用。据此推测下列叙述合理的是(　　)
A.DNA甲基化修饰会使基因碱基序列发生可遗传变化
B.突变株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于野生型
C.突变株R基因失活使胚乳中相关基因表达异常,籽粒变小
D.基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
8.(2025·福建漳州一模)红耳彩龟的卵在20~27 ℃条件下孵化为雄性,在30~35 ℃时孵化为雌性。研究表明,26 ℃时,若降低去甲基化酶基因Kdm6b的表达水平,可减少基因Dmrt1启动子的去甲基化程度,从而抑制启动子激活,导致胚胎从雄性发育轨迹转变为雌性发育轨迹。下列相关叙述错误的是(　　)
A.Dmrt1甲基化程度不影响其碱基序列,但影响其表达
B.26 ℃时,Dmrt1的表达量较高,红耳彩龟的卵孵化为雄性
C.34 ℃时,若提高Kdm6b的表达水平,红耳彩龟的卵孵化为雌性
D.基因与基因、基因与环境相互作用调控红耳彩龟的性别
9.(2025·辽宁丹东一模)研究表明,经常被母亲舔舐的幼鼠性情更好,舔舐会使NR3C1基因甲基化水平降低,该基因表达的蛋白质能降低体内应激激素(皮质醇)的浓度,从而使小鼠能够更好地应对压力。下列叙述错误的是(　　)
A.由舔舐引起的小鼠性状改变可能遗传给后代
B.NR3C1基因甲基化水平降低,其表达的蛋白质增多
C.促进小鼠NR3C1基因的表达,可使小鼠性情更好
D.NR3C1基因甲基化本质上属于基因突变
关键能力提升练
10.(2025·河南一模改编)西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑,极具观赏价值。研究发现,紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA,经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域,电泳检测扩增产物,如图所示。分析实验结果能得出的结论是(　　)
注:McrBC只能切割DNA的甲基化区域,对未甲基化区域不起作用;“+”表示加入McrBC,“-”表示未加入McrBC。
A.花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B.白色部位PrF3H基因启动子高度甲基化
C.PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D.启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
11.(10分)(2025·广东卷)在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变所导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题。
(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为　　　;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为　　　。
(2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图a进行杂交,P美臀有角羊应作为　　　　(填“父本”或“母本”),便于从F1中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在F2中选择亲本基因型为　　　　　　　　　。
图a
(3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图b)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于　　　　　　　　。GG基因型个体的体型正常,推测其原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
图b
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存　　　　　　,用于美臀无角羊的人工繁育。
参考答案
必备知识基础练
1.C　解析 一个基因可能通过选择性剪接等方式,合成多种蛋白质,A项正确。一个性状,比如身高,受到多个基因的共同作用,B项正确。基因的复制产物是DNA,一个基因复制后产生的是与原来基因相同的DNA分子,不会有多种复制产物,C项错误。由于密码子的简并,一种氨基酸可能对应多种密码子,D项正确。
2.B　解析 题目中明确3对等位基因独立遗传,独立遗传的等位基因遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律,A项正确。小麦籽粒颜色深浅由显性基因数量决定,若显性基因数量指显性等位基因的总数(每个显性等位基因计为1),则显性基因数量范围为0~6,共7种情况,但在高温条件下,原花青素的合成受阻,籽粒颜色会不同程度地变浅,故小麦籽粒颜色的深浅不止有7种情况,B项错误。题目中3对基因共同调控同一性状(籽粒颜色),说明基因与性状并非一一对应,C项正确。高温导致原花青素合成受阻,说明性状受基因和环境共同影响,D项正确。
3.A　解析 过程①是转录,是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化下,利用四种核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程,该过程需要能量;过程②是翻译,是以mRNA为模板,在多种酶的催化下,利用氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程也需要能量。因此,过程①和过程②均需要模板、酶、原料、能量等条件,A项正确。人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常,导致不能合成酪氨酸酶,进而不能将酪氨酸转变为黑色素,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状;囊性纤维化是由于编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白结构异常,使CFTR转运氯离子的功能异常,这体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B项错误。大肠杆菌是具有细胞结构的生物,T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它们都可以在人体细胞外的相应宿主细胞内进行①转录和②翻译这两个基本过程,HIV是逆转录病毒,在宿主细胞内进行的是逆转录(以RNA为模板合成DNA)、转录和翻译等过程,而不是只进行①转录和②翻译这两个基本过程,C项错误。DNA的甲基化修饰引起的表观遗传没有改变DNA的碱基序列,即没有改变遗传物质,但会使生物的性状发生改变,D项错误。
4.C　解析 由题图可知,经过酶E作用后,DNA的甲基化部位增多,推测酶E可催化DNA甲基化,而不是催化DNA复制,A项错误;DNA半保留复制的原料是四种游离的脱氧核苷酸,B项错误;由题干中“50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”可知,环境会引起DNA甲基化差异从而产生表观遗传现象,C项正确;DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物的表型,D项错误。
5.D　解析 降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜、花粉不能降低幼虫发育过程中DNA的甲基化,A项错误。甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B项错误。蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C项错误。甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D项正确。
6.D　解析 题中显示植株甲和乙的R基因的序列相同,因此所含的碱基种类也相同,A项错误。植株甲和乙的R基因的序列相同,但植株甲R基因未甲基化,能正常表达,植株乙R基因高度甲基化,不能表达,因而叶形不同,B项错误。甲基化相关的性状可以遗传,因此,植株乙自交,子一代的R基因会出现高度甲基化,C项错误。植株甲含有未甲基化的R基因,故植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同,与植株甲的叶形相同,D项正确。
7.C　解析 DNA甲基化属于表观遗传修饰,不会改变基因的碱基序列,仅影响基因表达,A项不合理。分析题意可知,R基因编码的DNA去甲基化酶在矮秆玉米突变株中起关键作用,R基因编码DNA去甲基化酶,突变株(rr)中R基因失活,DNA去甲基化酶无法正常发挥作用,胚乳中DNA甲基化水平应高于野生型,B项不合理。突变株(基因型是rr)的R基因失活导致DNA去甲基化酶无法正常发挥作用,胚乳中相关基因因甲基化水平升高而表达异常,最终导致胚乳发育受阻、籽粒变小,C项合理。R基因通过编码酶(间接控制代谢过程)影响性状,而非直接控制(如结构蛋白),D项不合理。
8.C　解析 DNA甲基化属于表观遗传修饰,不改变碱基序列,但会影响其基因表达,A项正确。26 ℃属于雄性温度范围,正常条件下Kdm6b高表达会促进Dmrt1启动子去甲基化,使其表达量升高,导致孵化为雄性,B项正确。34 ℃时可孵化为雌性,若提高Kdm6b表达,Dmrt1启动子去甲基化程度增加,可能激活其表达,促使孵化为雄性,而非维持雌性,C项错误。性别由温度(环境)与Kdm6b、Dmrt1等基因共同调控,体现基因与基因、基因与环境的相互作用,D项正确。
9.D　解析 由于基因甲基化水平的改变可能影响到生殖细胞中的基因状态,所以由舔舐引起的小鼠性状改变可能遗传给后代,A项正确。NR3C1基因甲基化水平降低,意味着基因的表达受到的抑制减弱,其表达的蛋白质增多,B项正确。因为该基因表达的蛋白质能降低体内应激激素的浓度,使小鼠更好地应对压力,所以促进小鼠NR3C1基因的表达,可使小鼠性情更好,C项正确。基因突变是指DNA分子中碱基的增添、缺失或替换,而基因甲基化是在不改变基因碱基序列的基础上对基因进行修饰,本质上不属于基因突变,D项错误。
关键能力提升练
10.B　解析 紫色部位和白色部位PrF3H基因的碱基序列相同,只是甲基化程度不同,A项不符合题意。根据电泳结果,白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带,而McrBC只能切割DNA的甲基化区域,说明白色区域的启动子高度甲基化,B项符合题意。白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高,而花色素苷表达少,因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成,C项不符合题意。启动子甲基化属于表观遗传,生物性状从根本上是由基因决定的,D项不符合题意。
11.答案 (1)1/2　1/4
(2)父本　GGrr(父本)和ggrr(母本)
(3)表观遗传　来自母本的G基因促进M基因表达,抑制D基因的高表达
(4)精液(或精子)
解析 (1)美臀公羊(基因型为Gg,且G来自父本)和野生型正常母羊(基因型为gg)杂交,父本产生G和g两种配子,母本产生g一种配子,根据基因的分离定律,子一代的基因型及比例为Gg∶gg=1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且G基因来源于父本时才会表现,所以子一代中美臀羊(Gg且G来自父本)的理论比例为1/2。子一代中的美臀羊(Gg,G来自父本)杂交,父本产生G和g两种配子,母本也产生G和g两种配子。G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,子二代中美臀羊的理论比例为1/4。
(2)因为母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,若P美臀有角羊作为父本,其产生的含G基因的配子与母本(正常无角羊)产生的配子结合,在F1中更容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本。所以P美臀有角羊应作为父本。欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体(Ggrr且G来自父本)。F2中选择GGrr(父本)和ggrr(母本)杂交,这种组合子代均为美臀无角个体。
(3)这种来自父本和母本的相同基因(G基因)由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因型个体中,两个G基因分别来自父本和母本,来自父本的G基因使D基因高表达,但来自母本的G基因促进M基因表达,M基因的表达抑制D基因的表达,所以D基因不能持续高表达,导致GG基因型个体的体型正常。
(4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存美臀无角羊的精液(或精子),用于美臀无角羊的人工繁育,通过人工授精的方式繁殖后代。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)