高考生物真题分项汇编 三年（2021-2023）（全国通用）专题08+基因表达

专题08   基因表达

命题点1  转录和翻译

1．（2023·海南·高考真题）噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。

下列有关叙述正确的是（    ）

A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸

B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′

C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸

D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同

2．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（    ）

①ATP  ②甲  ③RNA聚合酶  ④古菌的核糖体  ⑤酶E的基因  ⑥tRNA甲的基因

A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤

3．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（    ）

A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成

C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录

4．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录

B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动

C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成

D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成

5．（2022·辽宁·统考高考真题）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水肿组织中3种AQP基因mRNA含量，发现AQP1和AQP3基因mRNA含量无变化，而水肿组织AQP5基因mRNA含量是正常组织的2.5倍。下列叙述正确的是（    ）

A．人唾液腺正常组织细胞中AQP蛋白的氨基酸序列相同

B．AQP蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP

C．检测结果表明，只有AQP5蛋白参与人唾液腺水肿的形成

D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP蛋白的数量有关

6．（2021·重庆·高考真题）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是（    ）

A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板

B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体

C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸

D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸

7．（2022·湖南·高考真题）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是（　　）

A．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链

B．细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子

C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡

D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译

8．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（    ）

A．细胞核 B．细胞质 C．高尔基体 D．细胞膜

9．（2022·全国·高考真题）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是（    ）

A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP

B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程

C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与

D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

10．（2021·江苏·高考真题）核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（    ）

A．组成元素都有C、H、O、N

B．细胞内合成新的分子时都需要模板

C．在细胞质和细胞核中都有分布

D．高温变性后降温都能缓慢复性

11．（2021·海南·高考真题）终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况（“-”表示一个碱基缺失）。下列有关叙述正确的是（    ）

A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸

B．②和③编码的氨基酸序列长度不同

C．②~④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近

D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸

12．（2021·海南·高考真题）研究发现，人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是（    ）

A．该酶的空间结构由氨基酸的种类决定

B．该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与

C．“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂

D．“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用

13．（2021·北京·统考高考真题）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（　　）

A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道

C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所

14．（2021·广东·统考高考真题）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（    ）

A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录

15．（2021·辽宁·统考高考真题）脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（　　）

A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响

B．图中Y与两个R之间通过氢键相连

C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种

D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程

16．（2021·湖南·统考高考真题）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因B

B．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中

C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物

D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子

17．（2021·河北·统考高考真题）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（    ）

A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏

B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制

C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸

D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响

18．（2023·广东·统考高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。

回答下列问题：

(1)放射刺激心肌细胞产生的_________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。

(2)前体mRNA是通过_________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对_________的竞争性结合，调节基因表达。

(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是_________。

(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路_________。

19．（2022·重庆·统考高考真题）科学家用基因编辑技术由野生型番茄（HH）获得突变体番茄（hh），发现突变体中DML2基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量（如图I、II），导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题：

(1)图I中，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C（虚线框所示）后突变产生，致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸，其原因是________。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为________。另有研究发现，基因H发生另一突变后，其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变，原因是________。

(2)图II中，t1～t2时段，突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型，推测在该时间段，H蛋白对DML2基因的作用是________。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为：H突变为h后，由于DML2基因的作用，果实中ACS2基因________，导致果实成熟期________（填“提前”或“延迟”）。

(3)番茄果肉红色（R）对黄色（r）为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交，获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄，请写出杂交选育过程（用基因型表示）。

命题点2  中心法则

1．（2023·浙江·统考高考真题）叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是（　　）

A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录

2．（2022·河北·统考高考真题）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

3．（2022·浙江·高考真题）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是（    ）

A．催化该过程的酶为RNA聚合酶 B．a链上任意3个碱基组成一个密码子

C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递

4．（2021·重庆·高考真题）基因编辑技术可以通过在特定位置加入或减少部分基因序列，实现对基因的定点编辑。对月季色素合成酶基因进行编辑后，其表达的酶氨基酸数量减少，月季细胞内可发生改变的是（   ）

A．基因的结构与功能 B．遗传物质的类型

C．DNA复制的方式 D．遗传信息的流动方向

5．（2021·浙江·统考高考真题）某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（　　）

A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能

B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代

C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化

D．过程④在该病毒的核糖体中进行

6．（2021·广东·统考高考真题）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（    ）

A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录

命题点3  基因表达与性状的关系

1．（2023·海南·高考真题）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

2．（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（    ）

A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．0

3．（2022·天津·高考真题）染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是（    ）

A．性状都是由染色体上的基因控制的

B．相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的

C．不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的

D．可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的

4．（2022·天津·高考真题）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。有关叙述正确的是（    ）

A．Avy基因的碱基序列保持不变

B．甲基化促进Avy基因的转录

C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变

D．甲基化修饰不可遗传

5．（2022·重庆·统考高考真题）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（    ）

WT：野生型果蝇幼虫

lintRi：降低lint基因表达后的幼虫

A．lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用

B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大

C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大

D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果

6．（2022·辽宁·统考高考真题）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（    ）

A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达

B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则

C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列

D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传

7．（2023·浙江·统考高考真题）某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。

回答下列问题：

(1)甲病的遗传方式是______，判断依据是______。

(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体______（填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。

(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为______。

(4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白______；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为______。

8．（2023·全国·统考高考真题）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。

实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的

①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。

②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。

③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。

实验二：确定甲和乙植株的基因型

将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。

回答下列问题。

(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_______（答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_______。

(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_______。

(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是_______。

9．（2022·河北·统考高考真题）某品种茶树叶片呈现阶段性白化：绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色，而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体（仅残留少量片层结构）。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题：

(1)从叶片中分离叶绿体可采用________法。

(2)经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是________（写出两点即可）。

(3)白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少________。

(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于________中的基因编码，通过特定的机制完成跨膜运输：其余蛋白质由存在于________中的基因编码。

10．（2022·北京·统考高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。

(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______。

(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_______。

(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是_______。

(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_______，并检测C的甲基化水平及表型。

①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M

②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因

③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M

④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型