2025届高中生物学二轮复习 专题五 课时3　基因表达的调控、基因频率计算、育种（课件 学案 练习共3份）

课时3　基因表达的调控、基因频率计算、育种
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热点 考情
DNA损伤的修复机制 ①2024·河北卷，3；①2023·辽宁卷，18；②2023·浙江6月选考，16
表观遗传 ①2024·贵州卷，5；②2024·湖南卷，5；③2024·黑吉辽卷，9；④2024·广东卷，10；⑤2024·甘肃卷，6；⑥2024·安徽卷，11；①2023·山东卷，7；②2023·海南卷，11；③2023·天津卷，6；④2023·河北卷，7；⑤2023·福建卷，7；⑥2023·广东卷，17；①2022·辽宁卷，16
雄性不育与三系法杂交水稻 ①2024·广东卷，14；②2024·全国甲卷，32；①2023·海南卷，15；②2023·北京卷，19；①2022·河北卷，20；②2022·湖南卷，19；①2019·北京卷，30
焦点1　表观遗传与基因表达的调控
【知识盘查】
1.表观遗传调节机制
DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合
组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。
2.真核细胞基因表达的调控
(1)基因表达的转录调控
①转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控。
②转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控。
(2)基因表达的转录后调控
①RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解。
②蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。
【曾经这样考】
1.(2024·广东卷，10)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfh1的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(　　)
A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.表观遗传
2.(2024·安徽卷，11)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(　　)
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
注：各类rRNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
3.(2024·甘肃卷，6)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是(　　)
A.在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达。表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
【还会这样考】
1.(2024·九省联考广西卷，6)启动子中CpG岛上的胞嘧啶发生甲基化修饰，会使启动子区高度螺旋化，还会导致(　　)
A.相关基因的表达受到影响
B.CpG岛的甲基化引发基因突变
C.相关基因编码区的碱基序列改变
D.单链中相邻的CG碱基之间氢键断裂
2.(2024·江苏徐州模拟)真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端，称5′帽子(5′cap)，可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。如图表示真核生物某翻译过程，有关分析错误的是(　　)
A.mRNA甲基化属于转录后水平上基因表达调控
B.5′帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的
C.帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合
D.可通过对mRNA加帽来提升mRNA疫苗效能
3.(2024·湖南雅礼中学调研)研究发现，蛋白质在内质网中进行加工时，错误折叠的蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”，正确折叠后方可离开，过程如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质会进入内质网腔中进行加工
B.伴侣蛋白与图中内质网膜表面的受体结合使受体被活化
C.若蛋白A是抗体，则还需高尔基体对其进一步加工
D.伴侣蛋白mRNA可运出细胞核，而伴侣蛋白基因不能运出细胞核
焦点2　基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用
【知识盘查】
1.利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
2.X染色体上基因频率和基因型频率的相关计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示)
(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系
应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。
(2)人群中色盲基因频率的关系
人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率
(3)色盲在男性和女性中发病率的关系
3.自交与自由交配中基因频率的计算
自交 杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐上升，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变
自由交配 在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率都保持不变
【曾经这样考】
1.(2022·重庆卷，17)人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是(　　)
A.该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6
2.(2024·湖北卷，14)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是(　　)
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变
【还会这样考】
1.(2024·武汉市模拟)甲岛上某种鸟类的羽毛颜色由B/b基因决定，且雌雄个体自由交配。如图为该岛上鸟类迁至乙、丙两海岛后相关基因的调查结果。下列叙述错误的是(　　)
A.若B/b基因位于常染色体上，甲岛雌鸟和雄鸟中bb个体占比均为4%
B.若B/b基因位于X染色体上，甲岛XbXb、XbY基因型频率为4%、20%
C.乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料
D.乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变
2.(2024·湖南雅礼中学调研)理想条件下，种群基因频率和基因型频率在遗传中保持不变的现象称为遗传平衡。囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，不同区域囊鼠深色表型频率及D基因频率如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.将浅色岩区的囊鼠种群转移到深色熔岩床区，该种群关于体色的遗传能保持遗传平衡
B.深色熔岩床区囊鼠种群中的d基因在该种群基因库中所占比例为30%
C.自然选择直接作用于不同个体的基因型，改变基因频率
D.单纯的基因重组不会引起囊鼠种群中D或d基因频率的改变
3.(2024·广东惠州调研)某果蝇种群有200个个体，控制红眼、白眼的等位基因B、b只位于X染色体上。对这些个体的有关基因扩增后，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中b的基因频率、XbY的基因型频率分别是(　　)
A.2.5%、2% B.3%、2%
C.4%、4% D.6.5%、4%
焦点3　育种
【知识盘查】
【曾经这样考】
1.(2024·北京卷，7)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，错误的是(　　)
A.F1体细胞中有21条染色体
B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本
D.两个亲本有亲缘关系
2.(2024·广东卷，14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
3.(2024·安徽卷，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是(　　)
①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
【还会这样考】
1.(2024·北京东城统考)芸薹属栽培种中二倍体种芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数目)。下列叙述错误的是(　　)
A.骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数目加倍
B.黑芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了染色体数目变异和基因重组
C.若甘蓝型油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体
D.若芥菜与甘蓝杂交，后代体细胞含3个染色体组，减数分裂中无法正常联会
2.(2024·北京大兴统考)家猪(2n＝38)群体中发现一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、1 7号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述错误的是(　　)
A.易位纯合公猪的减数分裂Ⅱ中期的细胞中含18条染色体
B.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
C.易位杂合子不可能产生染色体组成正常的配子
D.该变异是染色体结构和数目均异常导致的
课时3　基因表达的调控、基因频率计算、育种
焦点1
曾经这样考
1.D　[组蛋白修饰属于表观遗传的范畴，D符合题意。]
2.C　[线粒体和叶绿体中都含有DNA，线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶，A正确；若基因的DNA发生甲基化修饰，导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程，则会影响基因表达，B正确；分析表格可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但两种酶催化形成的rRNA种类不同，且酶具有专一性，故两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质，其表达时先在细胞核内转录形成mRNA，mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译，最终定位在核仁，D正确。]
3.D　[在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由于碱基的替换造成的，属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异，表明染色体变异可导致癌变，C正确；在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。]
还会这样考
1.A　[启动子中发生了甲基化修饰，不利于RNA聚合酶与启动子结合，影响相关基因的转录，最终影响相关基因的表达，没有发生基因突变，也不改变基因编码区的碱基序列，A正确，B、C错误；DNA单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接，D错误。]
2.B　[mRNA甲基化影响了翻译过程，属于转录后水平上基因表达调控，A正确；polyA尾对应基因的尾部没有T串序列，说明polyA尾不是对应基因直接转录形成的，B错误；5′帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，维持mRNA的稳定，则帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合，C正确；5′帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，则可通过对mRNA加帽来提升mRNA疫苗效能，D正确。]
3.B　[由图可知，附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质会进入内质网腔中进行加工，即内质网是蛋白质合成后加工的场所，A正确；题中显示，错误折叠的蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”，正确折叠后方可离开，可见伴侣蛋白在内质网腔中起作用，不参与内质网膜表面受体的活化，B错误；分泌蛋白的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的参与，最终可形成具有一定空间结构的蛋白质，抗体属于分泌蛋白，故若蛋白A是抗体，则还需高尔基体对其进一步加工，C正确；细胞核中的DNA不能运出细胞核，因此，伴侣蛋白的基因是不能运出细胞核的，而mRNA可通过核孔运出细胞核，D正确。]
焦点2
曾经这样考
1.B　[该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配，后代左型扣手的概率为1，A错误；根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64，分别是4/25、1/5、16/25，可知人群中A的基因频率＝0.16＋0.20×1/2＝13/50，则a的基因频率＝1－13/50＝37/50，该群体中两个右型扣手的人婚配，人群中右型扣手的杂合子所占概率为1/5÷(4/25＋1/5)＝5/9 ，二者后代左型扣手(基因型为aa)的概率为5/9×5/9×1/4＝25/324，B正确；由B选项分析可知，人群中A的基因频率＝13/50，a的基因频率37/50，根据遗传平衡定律，下一代AA基因型频率为(13/50)2＝169/
2 500＝0.067 6，aa基因型频率为(37/50)2＝0.547 6，C错误；根据遗传平衡定律，每一代的基因频率都不变，下一代A基因频率为(0.16＋0.20×1/2)＝0.26，a基因频率为1－0.26＝0.74，D错误。]
2.B　[分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以h的基因频率为10%，该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为(10%＋10%×10%)×1/2＝5.5%，A错误，B正确；只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体(ZhZh)减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。]
还会这样考
1.B　[甲岛上雌雄个体自由交配，若B/b基因位于常染色体上，B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则bb个体所占的比例为20%×20%＝4%，A正确；甲岛上雌雄个体自由交配，若B/b基因位于X染色体上，甲岛雌性个体中XbXb基因型频率为20%×20%＝4%，占所有个体的比例为2%；在雄性个体中XbY基因型频率为20%，占所有个体的比例为10%，B错误；基因突变可为生物进化提供原材料，所以乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料，C正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，自然选择是定向的，所以乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变，D正确。]
2.D　[将浅色岩区的囊鼠种群转移到深色熔岩床区，由于毛色与环境有较大差异，可能易被天敌捕食等，关于体色的遗传不能保持遗传平衡，A错误；深色熔岩床区d基因占基因D与d总数的比例为30%，但囊鼠种群基因库中还存在其他基因，B错误；自然选择作用于不同个体的表型，从而改变基因频率，C错误。]
3.B　[根据电泳图可知，XBXB有96个，XbXb有1个，XBXb有3个，XBY有96个，XbY有4个，B、b这对等位基因总共有300个，其中b有1×2＋3＋4＝9(个)，所以b的基因频率为9÷300×100%＝3%，XbY的基因型频率为4÷200×100%＝2%，B正确。]
焦点3
曾经这样考
1.A　[细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变异。通过显微照片可知，该细胞包括14个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。题图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误。]
2.C　[根据绿茎株中绝大多数雄性不育，紫茎株中绝大多数雄性可育，可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体，紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体，由控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传可知，缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此育种实践中绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记，A错误；子代雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为3∶1，B错误；由于基因A和基因F位于同一条染色体，基因a和基因f位于同一条染色体，子代中紫茎雄性可育株(A_F_)与绿茎雄性不育株(aaff)的比例约为3∶1，C正确；出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果，D错误。]
3.C　[甲是具有许多优良性状的纯合体，方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状，故选C。]
还会这样考
1.C　[低温可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂，使染色体数目加倍，A正确；黑芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，B正确；甘蓝型油菜染色体组成为AACC，黑芥染色体组成为BB，若甘蓝型油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞为ABC，不含同源染色体，C错误；芥菜AABB与甘蓝CC杂交，后代体细胞染色体组成为ABC，含3个染色体组，无同源染色体，故而减数分裂中无法正常联会，D正确。]
2.C　[图中变异是易位，属于染色体结构变异，考虑到13号、17号染色体重接成一条新的染色体，因此易位纯合公猪的体细胞中的染色体数目是36条，减数分裂Ⅱ中期的细胞染色体数目减半，因此含18条染色体，A正确；该易位变异涉及13号、17号染色体，易位杂合子减数分裂时，13号和17号染色体不能正常形成四分体，剩下的染色体(34条)可以正常形成四分体，即会产生17个正常的四分体，B正确；易位杂合子的13号、17号染色体各有一条是正常的，如果减数分裂时这两条正常的13号和17号染色体分配到一个次级精母细胞或次级卵母细胞中，则可能产生染色体组成正常的配子，C错误；图中变异是易位，属于染色体结构变异，考虑到13号、17号染色体重接成一条新的染色体，残片丢失，染色体数目也减少了1条，所以也存在染色体数目变异，D正确。](共52张PPT)
基因表达的调控、基因频率计算、育种
课 时 3
考情速览
热点 考情
DNA损伤的修复机制 ①2024·河北卷，3；①2023·辽宁卷，18；②2023·浙江6月选考，16
表观遗传 ①2024·贵州卷，5；②2024·湖南卷，5；③2024·黑吉辽卷，9；④2024·广东卷，10；⑤2024·甘肃卷，6；⑥2024·安徽卷，11；
①2023·山东卷，7；②2023·海南卷，11；③2023·天津卷，6；④2023·河北卷，7；⑤2023·福建卷，7；⑥2023·广东卷，17；
①2022·辽宁卷，16
热点 考情
雄性不育与三系法杂交水稻 ①2024·广东卷，14；②2024·全国甲卷，32；
①2023·海南卷，15；②2023·北京卷，19；
①2022·河北卷，20；②2022·湖南卷，19；
①2019·北京卷，30
目 录
焦点1
表观遗传与基因表达的调控
基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用
育种
重点2
焦点3
知识盘查
曾经这样考
焦点1　
表观遗传与基因表达的调控
还会这样考
1.表观遗传调节机制
DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合
组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。
2.真核细胞基因表达的调控
(1)基因表达的转录调控
①转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控。
②转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控。
(2)基因表达的转录后调控
①RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解。
②蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。
D
1.(2024·广东卷，10)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfh1的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(　　)
A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.表观遗传
解析　组蛋白修饰属于表观遗传的范畴，D符合题意。
C
2.(2024·安徽卷，11)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(　　)
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
注：各类rRNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
解析　线粒体和叶绿体中都含有DNA，线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶，A正确；若基因的DNA发生甲基化修饰，导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程，则会影响基因表达，B正确；分析表格可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但两种酶催化形成的rRNA种类不同，且酶具有专一性，故两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质，其表达时先在细胞核内转录形成mRNA，mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译，最终定位在核仁，D正确。
D
3.(2024·甘肃卷，6)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是(　　)
A.在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达。表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
解析　在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由于碱基的替换造成的，属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异，表明染色体变异可导致癌变，C正确；在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。
A
1.(2024·九省联考广西卷，6)启动子中CpG岛上的胞嘧啶发生甲基化修饰，会使启动子区高度螺旋化，还会导致(　　)
A.相关基因的表达受到影响
B.CpG岛的甲基化引发基因突变
C.相关基因编码区的碱基序列改变
D.单链中相邻的CG碱基之间氢键断裂
解析　启动子中发生了甲基化修饰，不利于RNA聚合酶与启动子结合，影响相关基因的转录，最终影响相关基因的表达，没有发生基因突变，也不改变基因编码区的碱基序列，A正确，B、C错误；DNA单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接，D错误。
B
2.(2024·江苏徐州模拟)真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端，称5′帽子(5′cap)，可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。如图表示真核生物某翻译过程，有关分析错误的是(　　)
A.mRNA甲基化属于转录后水平上基因表达调控
B.5′帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的
C.帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合
D.可通过对mRNA加帽来提升mRNA疫苗效能
解析　mRNA甲基化影响了翻译过程，属于转录后水平上基因表达调控，A正确；polyA尾对应基因的尾部没有T串序列，说明polyA尾不是对应基因直接转录形成的，B错误；5′帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，维持mRNA的稳定，则帽子结构有助于核糖体对mRNA的识别和结合，C正确；5′帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，则可通过对mRNA加帽来提升mRNA疫苗效能，D正确。
B
3.(2024·湖南雅礼中学调研)研究发现，蛋白质在内质网中进行加工时，错误折叠的蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”，正确折叠后方可离开，过程如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A.附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质会进入内质网腔中进行加工
B.伴侣蛋白与图中内质网膜表面的受体结合使受体被活化
C.若蛋白A是抗体，则还需高尔基体对其进一步加工
D.伴侣蛋白mRNA可运出细胞核，而伴侣蛋白基因不能运出细胞核
解析　由图可知，附着在内质网上的核糖体合成的蛋
白质会进入内质网腔中进行加工，即内质网是蛋白质
合成后加工的场所，A正确；题中显示，错误折叠的
蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”，
正确折叠后方可离开，可见伴侣蛋白在内质网腔中起
作用，不参与内质网膜表面受体的活化，B错误；分泌
蛋白的合成和加工需要核糖体、内质网和高尔基体的参与，最终可形成具有一定空间结构的蛋白质，抗体属于分泌蛋白，故若蛋白A是抗体，则还需高尔基体对其进一步加工，C正确；细胞核中的DNA不能运出细胞核，因此，伴侣蛋白的基因是不能运出细胞核的，而mRNA可通过核孔运出细胞核，D正确。
焦点2　基因频率的计算及其在遗传概率计算中的应用
知识盘查
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1.利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
2.X染色体上基因频率和基因型频率的相关计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示)
(1)男性中相关基因频率和基因型频率的关系
应用：当基因位于X染色体上时，在雄性个体中，某一基因的频率等于该基因型的频率，求出了相关的基因型频率，就等于求出了基因频率。
(2)人群中色盲基因频率的关系
人群中色盲基因的频率＝男性中色盲基因的频率＝女性中色盲基因的频率
(3)色盲在男性和女性中发病率的关系
3.自交与自由交配中基因频率的计算
自交 杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐上升，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变
自由交配 在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率都保持不变
B
1.(2022·重庆卷，17)人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是(　　)
A.该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6
解析　该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配，后代左型扣手的概率为1，A错误；根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64，分别是4/25、1/5、16/25，可知人群中A的基因频率＝0.16＋0.20×1/2＝13/50，则a的基因频率＝1－13/50＝37/50，该群体中两个右型扣手的人婚配，人群中右型扣手的杂合子所占概率为1/5÷(4/25＋1/5)＝5/9 ，二者后代左型扣手(基因型为aa)的概率为5/9×5/9×1/4＝25/324，B正确；由B选项分析可知，人群中A的基因频率＝13/50，a的基因频率37/50，根据遗传平衡定律，下一代AA基因型频率为(13/50)2＝169/2 500＝0.067 6，aa基因型频率为(37/50)2＝0.547 6，C错误；根据遗传平衡定律，每一代的基因频率都不变，下一代A基因频率为(0.16＋0.20×1/2)＝0.26，a基因频率为1－0.26＝0.74，D错误。
B
2.(2024·湖北卷，14)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是(　　)
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变
解析　分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以h的基因频率为10%，该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为(10%＋10%×10%)×1/2＝5.5%，A错误，B正确；只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体(ZhZh)减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。
B
1.(2024·武汉市模拟)甲岛上某种鸟类的羽毛颜色由B/b基因决定，且雌雄个体自由交配。如图为该岛上鸟类迁至乙、丙两海岛后相关基因的调查结果。下列叙述错误的是(　　)
A.若B/b基因位于常染色体上，甲岛雌鸟和雄鸟
中bb个体占比均为4%
B.若B/b基因位于X染色体上，甲岛XbXb、XbY基
因型频率为4%、20%
C.乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料
D.乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变
解析　甲岛上雌雄个体自由交配，若B/b基因位于常染色体上，B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则bb个体所占的比例为20%×20%＝4%，A正确；甲岛上雌雄个体自由交配，若B/b基因位于X染色体上，甲岛雌性个体中XbXb基因型频率为20%×20%＝4%，占所有个体的比例为2%；在雄性个体中XbY基因型频率为20%，占所有个体的比例为10%，B错误；基因突变可为生物进化提供原材料，所以乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料，C正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，自然选择是定向的，所以乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变，D正确。
D
2.(2024·湖南雅礼中学调研)理想条件下，种群基因频率和基因型频率在遗传中保持不变的现象称为遗传平衡。囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，不同区域囊鼠深色表型频率及D基因频率如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.将浅色岩区的囊鼠种群转移到深色熔岩床区，
该种群关于体色的遗传能保持遗传平衡
B.深色熔岩床区囊鼠种群中的d基因在该种群基
因库中所占比例为30%
C.自然选择直接作用于不同个体的基因型，改变基因频率
D.单纯的基因重组不会引起囊鼠种群中D或d基因频率的改变
解析　将浅色岩区的囊鼠种群转移到深色熔岩床区，由于毛色与环境有较大差异，可能易被天敌捕食等，关于体色的遗传不能保持遗传平衡，A错误；深色熔岩床区d基因占基因D与d总数的比例为30%，但囊鼠种群基因库中还存在其他基因，B错误；自然选择作用于不同个体的表型，从而改变基因频率，C错误。
B
3.(2024·广东惠州调研)某果蝇种群有200个个体，控制红眼、白眼的等位基因B、b只位于X染色体上。对这些个体的有关基因扩增后，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中b的基因频率、XbY的基因型频率分别是(　　)
A.2.5%、2% B.3%、2%
C.4%、4% D.6.5%、4%
解析　根据电泳图可知，XBXB有96个，XbXb有1个，XBXb有3个，XBY有96个，XbY有4个，B、b这对等位基因总共有300个，其中b有1×2＋3＋4＝9(个)，所以b的基因频率为9÷300×100%＝3%，XbY的基因型频率为4÷200×100%＝2%，B正确。
焦点3　育种
知识盘查
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A
1.(2024·北京卷，7)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，错误的是(　　)
A.F1体细胞中有21条染色体
B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本
D.两个亲本有亲缘关系
解析　细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变异。通过显微照片可知，该细胞包括14个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。题图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误。
C
2.(2024·广东卷，14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　)
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
解析　根据绿茎株中绝大多数雄性不育，紫茎株中绝大多数雄性可育，可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体，紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体，由控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传可知，缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此育种实践中绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记，A错误；子代雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为3∶1，B错误；由于基因A和基因F位于同一条染色体，基因a和基因f位于同一条染色体，子代中紫茎雄性可育株(A_F_)与绿茎雄性不育株(aaff)的比例约为3∶1，C正确；出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果，D错误。
C
3.(2024·安徽卷，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是(　　)
①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析　甲是具有许多优良性状的纯合体，方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状，故选C。
C
1.(2024·北京东城统考)芸薹属栽培种中二倍体种芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数目)。下列叙述错误的是(　　)
A.骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成
引起染色体数目加倍
B.黑芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了
染色体数目变异和基因重组
C.若甘蓝型油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体
D.若芥菜与甘蓝杂交，后代体细胞含3个染色体组，减数分裂中无法正常联会
解析　低温可以抑制纺锤体的形成，导致细
胞不能分裂，使染色体数目加倍，A正确；黑
芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了减数分裂、
受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基
因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，B正确；甘蓝型油菜染色体组成为AACC，黑芥染色体组成为BB，若甘蓝型油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞为ABC，不含同源染色体，含3个染色体组，故而减数分裂中无法正常联会， C错误，D正确。
C
2.(2024·北京大兴统考)家猪(2n＝38)群体中发现一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、1 7号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述错误的是(　　)
A.易位纯合公猪的减数分裂Ⅱ中期的细胞
中含18条染色体
B.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
C.易位杂合子不可能产生染色体组成正常的配子
D.该变异是染色体结构和数目均异常导致的
解析　图中变异是易位，属于染色体结构变异，
考虑到13号、17号染色体重接成一条新的染色
体，因此易位纯合公猪的体细胞中的染色体数
目是36条，减数分裂Ⅱ中期的细胞染色体数目
减半，因此含18条染色体，A正确；该易位变异涉及13号、17号染色体，易位杂合子减数分裂时，13号和17号染色体不能正常形成四分体，剩下的染色体(34条)可以正常形成四分体，即会产生17个正常的四分体，B正确；易位杂合子的13号、17号染色体各有一条是正常的，如果减数分裂时这两条正常的13号和17号染色体分配到一个次级精母细胞或次级卵母细胞中，则可能产生染色体组成正常的配子，C错误；图中变异是易位，属于染色体结构变异，考虑到13号、17号染色体重接成一条新的染色体，残片丢失，染色体数目也减少了1条，所以也存在染色体数目变异，D正确。限时练14 基因表达的调控、基因频率计算、育种
(时间：30分钟　分值：50分)
选择题：第1～5题，每小题4分，6～11题，每小题5分，共50分。
【精准强化】
焦点1　表观遗传与基因表达的调控
1.(2023·海南卷，11)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(　　)
植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同
植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化
植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
2.(2024·湖南雅礼中学调研)mRNA 5′端的N6－腺苷酸甲基化(m6A)修饰以及3′端的ployA修饰是一种重要的转录后基因表达调控方式。现已明确3′端ployA尾的长度随着翻译的进行逐渐变短。如图是真核细胞中翻译的示意图。下列叙述正确的是(　　)
一个mRNA上串联着多个核糖体，大大提高了每个核糖体的翻译速率
ployA修饰可能与维持mRNA的稳定、调控翻译过程等有关
mRNA的m6A修饰可通过DNA复制传递给下一代
mRNA 5′端的甲基化修饰通过RNA聚合酶催化完成
3.(2024·北京海淀区期中)人类胚胎干细胞分化存在如图所示的调控机制：H基因甲基化抑制其表达，从而促进胚胎干细胞分化。H基因转录产物为H－RNA，H－RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA甲基化的T酶。下列叙述正确的是(　　)
H基因甲基化可使胚胎干细胞的分化可逆
DNA甲基化属于变异类型中的基因突变
Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
DNA甲基化能够改变H基因的碱基序列
焦点2　基因频率相关的计算
4.(2024·江西卷，4)某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如表。据表分析，这1 000棵植株中W1的基因频率是(　　)
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
16.25% 32.50% 50.00% 67.50%
5.(2024·河北承德调研)在一个够大的、随机交配的种群中，在没有迁移、突变和自然选择作用的条件下，基因频率在世代间不发生变化，这样的种群叫作平衡群体。某种群中一对等位基因A、a在世代间的遗传情况如下图所示，下列叙述错误的是(　　)
该种群世代相传时不同基因型的雌雄个体间可以随机交配且后代存活率相同
仅考虑A、a这对等位基因，各世代基因频率不变，该种群属于平衡群体
图中“？”处代表F2的基因型及比例，推测应为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9
该种群另一对仅位于X染色体上的基因B、b也遵循上图中的遗传规律
6.(2024·西工大附中质检)大熊猫最初是食肉动物，但经过漫长进化过程，现其主要食物是竹子。现有一较大熊猫种群，雌雄数量相当，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中A基因频率为70%，a基因频率为30%，则下列有关说法正确的是(　　)
大熊猫种群中全部A和a基因构成其基因库
变化的环境使大熊猫控制食性相关的基因发生突变
若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为23%
若该对等位基因只位于X染色体上，则大熊猫群体中XaY的基因型频率为30%
焦点3　育种
7.(2024·河北衡水金卷)玉米的染色体组成为2n＝20，分为1号、2号……10号染色体。某一条染色体丢失则会产生相应的单体，正常情况下玉米均表现为正常叶。现有一个基因隐性突变纯合体aa，导致玉米叶片出现白色条斑，为确定该基因位于几号染色体，让此突变体分别与10种玉米单体品系杂交，下列分析错误的是(　　)
玉米10种单体的体细胞中都含有19条染色体，属于染色体数目变异
若突变体与1号单体杂交，F1都是正常叶，则F1自交后代正常叶∶白色条斑叶＝3∶1
若突变体与3号单体杂交，后代正常叶∶白色条斑叶＝1∶1，说明a在3号染色体上
突变体与单体的杂交后代在减数分裂过程中会出现联会紊乱，因此是高度不育的
8.(2024·安徽淮北模拟)水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对等位基因D/d和R/r独立遗传。现有纯合高秆抗稻瘟病水稻品种(甲品种)和纯合矮秆易感稻瘟病水稻品种(乙品种)，欲培育纯合抗倒伏抗稻瘟病的水稻新品种。下列实验思路最佳的是(　　)
甲品种×乙品种→F1F2→种植、据表型筛选
甲品种种子DdRRF1→种植、据表型筛选
甲品种×乙品种→F1幼苗二倍体植株→据表型筛选
乙品种幼苗四倍体植株×甲品种→F1→种群、据表型筛选
【综合提升】
9.(2023·广东湛江一模)多种恶性肿瘤的发生与细胞内结合GTP的RAS蛋白含量增加密切相关，与之相关的代谢过程如图所示，下列情况中不易导致恶性肿瘤产生的是(　　)
SOS基因启动子发生甲基化
野生型NF－1基因变为突变型
NF－1基因所在的染色体发生染色体缺失
RAS基因发生突变使RAS蛋白结合GTP的能力增强
10.(2024·黑吉辽卷，15)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是(　　)
相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
11.(2024·辽宁大连模拟)促生长的基因A和无此功能的隐性基因a是常染色体上的一对等位基因。DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达。如图表示基因型均为Aa的两只小鼠产生配子过程中，甲基化修饰对基因传递的影响，这两只小鼠均携带甲基化的基因。下列相关叙述错误的是(　　)
DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，但表型能遗传
雄鼠在减数分裂产生配子的过程中，可能出现了去甲基化
这两只小鼠的基因型相同，基因甲基化导致二者的表型不同
这两只小鼠进行交配，子代小鼠中不携带甲基化基因个体所占的比例为1/4
限时练14　基因表达的调控、基因频率计算、育种
1.D　[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正确。]
2.B　[一个mRNA上串联着多个核糖体，可以同时翻译多条肽链，提高了翻译效率，但不会提高每个核糖体的翻译速率，A错误；mRNA的m6A修饰不能通过DNA复制传递给下一代，C错误；RNA聚合酶的作用是催化合成RNA，与mRNA 5′端的甲基化修饰无关，D错误。]
3.C　[H基因甲基化使其表达受到抑制，从而促进胚胎干细胞分化，H基因甲基化并不能使胚胎干细胞的分化可逆，A错误；基因突变指的是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，DNA甲基化不会导致基因碱基序列发生改变，不属于基因突变，B、D错误；由题意可知，Y基因表达量降低→Y蛋白减少→招募的T酶减少→DNA去甲基化受到影响→DNA甲基化水平较高→H基因表达受到抑制→促进胚胎干细胞分化，C正确。]
4.A　[W1的基因频率为W1占全部等位基因数的比值，即[(211＋114)÷(1 000×2)]×100%＝16.25%，A正确。]
5.D　[亲本产生的配子A∶a＝2∶3，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9，则该种群世代相传时不同基因型的雌雄个体间可以随机交配且后代存活率相同，A正确；仅考虑A、a这对等位基因，A基因频率为0.4，a基因频率为0.6，各世代基因频率不变，该种群属于平衡群体，B正确；F1产生的配子A∶a＝2∶3，且不同基因型的雌雄个体间可以随机交配，计算可得F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝4∶12∶9，C正确；仅位于X染色体上的基因B、b与常染色体上基因的遗传规律不同，D错误。]
6.C　[基因库是一个种群中所有个体的全部基因的总和，因此，大熊猫种群中全部A和a基因不能构成大熊猫种群的基因库，A错误；突变发生在环境改变前，环境的变化只是起到选择的作用，B错误；若该对等位基因位于常染色体上，根据遗传平衡定律可知，显性个体(A_)＝AA＋Aa＝(70%)2＋2×70%×30%＝91%，则显性个体中出现杂合熊猫概率为(2×70%×30%)/91%≈46%，由于雌雄数量相当，故显性个体中出现杂合雌熊猫概率＝1/2×46%＝23%，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，因雌雄数量比为1∶1，则XaY的基因型频率为1/2×30%＝15%，D错误。]
7.D　[单体的形成是由于某一条染色体丢失，属于染色体数目变异，10种单体的体细胞中都含有19条染色体，A正确；若突变体与1号单体杂交，F1都是正常叶，说明1号单体的相关基因型为AA，F1基因型为Aa，其自交后代正常叶∶白色条斑叶＝3∶1，B正确；若突变体与3号单体杂交，后代正常叶∶白色条斑叶＝1∶1，说明3号单体的基因型为AO(O代表染色体缺失)，与aa杂交，杂交后代的基因型及比例为Aa∶aO＝1∶1，说明a在3号染色体上，C正确；该突变体是正常的二倍体植株，与单体杂交产生的后代中正常二倍体∶单体＝1∶1，正常二倍体后代育性无异常，单体后代在减数分裂过程中除缺失的染色体，其余同源染色体均可正常联会，能产生可育配子，D错误。]
8.C　[甲品种(DDRR)×乙品种(ddrr)→F1(DdRr)，F1自交得F2，F2会出现抗倒伏抗稻瘟病的表型(ddRR、ddRr)，但不能确定是纯合子还是杂合子，A错误；亚硝酸盐处理会导致基因突变，由于基因突变具有低频性和不定向性，甲品种(DDRR)诱变育种得到DdRR的概率很低，B错误；甲品种(DDRR)×乙品种(ddrr)→F1(DdRr)，经花药离体培养，秋水仙素处理后得到的二倍体植株表型共4种，且都是纯合子，根据表型筛选即可，C正确；乙品种幼苗秋水仙素处理后得到四倍体植株(ddddrrrr)，与甲品种(DDRR)杂交，得到的F1为三倍体，不育，D错误。]
9.A　[当染色体上的SOS基因启动子发生甲基化后，抑制了SOS基因的表达，使SOS蛋白减少，结合GTP的RAS蛋白含量减少，不易形成恶性肿瘤，A正确；染色体上的野生型NF－1基因变为突变型，导致有活性的NF－1蛋白减少，结合GTP的RAS蛋白含量增加，易形成恶性肿瘤，不符合题意，B错误；NF－1基因所在的染色体发生染色体缺失可能造成NF－1基因的缺失，使有活性的NF－1蛋白减少，结合GTP的RAS蛋白含量增加，易形成恶性肿瘤，不符合题意，C错误；RAS基因发生突变，其表达产物结合GTP的能力增强，导致与GTP结合的RAS蛋白含量增加，易导致恶性肿瘤发生，D错误。]
10.C　[相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状，B正确；
，
故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。]
11.D　[DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，但能遗传给子代，其表型也能遗传，A正确；雄鼠的A基因甲基化，产生的配子中A基因正常，推测其在产生配子的过程中，发生了去甲基化，B正确；两种小鼠的基因型相同，雄鼠由于A基因甲基化而表现为隐性性状，雌鼠表现出显性性状，因此二者的表型不同，C正确；若这两只小鼠进行交配，子代小鼠都携带甲基化基因，D错误。]