课时作业(13) 生物体存在表观遗传现象（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

课时作业(13)　生物体存在表观遗传现象 [对应学生用书P164] 1.下列哪项不属于表观遗传的特点(　　) A．对表型的影响可遗传给后代 B．DNA分子的碱基可能连接多个甲基基团 C．甲基化导致DNA分子碱基序列发生改变 D．表观遗传影响基因表达 C　[表观遗传对表型的影响，可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，属于表观遗传的特点，A错误；一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，属于表观遗传的特点，B错误；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制基因表达，进而对表型产生影响，C正确；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制基因表达，所以表观遗传影响基因表达，属于表观遗传的特点，D错误。] 2．下列有关表观遗传的说法，不正确的是(　　) A．表观遗传可以在亲子代之间遗传 B．DNA的甲基化程度与基因的表达无关 C．染色体组蛋白的乙酰化修饰会影响基因的表达 D．表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中 B　[DNA甲基化程度越大，基因表达就越困难，所以DNA甲基化程度与基因的表达有关。] 3．下列关于基因表达与性状的关系，叙述不正确的是(　　) A．基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状 B．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状 C．基因可在细胞分化过程中发生选择性丢失 D．表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象 C　[基因可在细胞分化过程中发生选择性表达，不会丢失。] 4．DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化，在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是(　　) A．启动子甲基化影响其与核糖体结合 B．DNA甲基化可以抑制基因的转录 C．DNA甲基化可以影响细胞的分化 D．肌细胞中可能存在去甲基化的酶 A　[启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，A错误；因为基因组中转录沉默区常甲基化，若启动子甲基化，会影响启动子与RNA聚合酶结合，进而影响该基因的转录，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，C正确；由题意可知，将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，二者转录水平一致，因此可知肌细胞中可能存在去甲基化的酶，D正确。] 5．近来研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关，具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。据此判断下列说法正确的是(　　) A．此项研究表明肥胖与基因有关，与环境无关 B．HMGIC基因是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状 C．小鼠的胖和瘦是一对相对性状 D．体重正常的小鼠HMGIC基因一定正常 C　[该实验中没有涉及环境影响，因此不能说明性状与环境无关，A错误；该实验没有证明HMGIC基因是通过控制相关酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，B错误；相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型，所以小鼠的胖和瘦是一对相对性状，C正确；体重正常的小鼠HMGIC基因可能不正常，D错误。] 6．DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶(例如DNMT3蛋白)的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团(如图所示)。大量研究表明，DNA甲基化能引起DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达，这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。下列说法错误的是(　　) A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，但性状可能会发生改变 B．同卵双胞胎性状的微小差异，可能与他们体内某些DNA的甲基化程度不同有关 C．DNA甲基化后影响DNA的半保留复制从而抵制细胞分裂 D．DNMT3蛋白的合成过程中会涉及tRNA、mRNA、rRNA等 C　[DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，但是会引起DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达，会影响性状，A正确；同卵双胞胎的遗传物质相同，他们体内某些DNA的甲基化程度的不同可能引起了性状的微小差异，B正确；DNA甲基化修饰可以遗传给后代，所以不会影响DNA复制，也不会抑制细胞分裂，C错误；DNMT3蛋白的合成过程需要多种RNA(tRNA运输氨基酸、mRNA作为翻译的模板、rRNA构成核糖体)参与，D正确。] 7．DNA甲基化是生物体调控基因表达的重要机制之一，不影响基因的复制。如图所示某基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶的甲基化现象。有关分析错误的是(　　) A．生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关 B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合 C．DNA的甲基化会改变DNA中的碱基对排列顺序 D．DNA甲基化不影响碱基互补配对过程 C　[DNA的甲基化不改变DNA中的碱基对排列顺序，只是改变其表达。] 8．MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子，某miRNA能使W基因控制的蛋白质(W蛋白)合成过程提前终止。如图是某真核细胞内该miRNA形成及发挥作用的过程示意图。下列叙述不正确的是(　　) A．图中转录过程需要的原料是四种核糖核苷酸 B．图中核糖体移动的方向是从左至右 C．miRNA与W基因mRNA结合过程发生了A与T之间的配对 D．miRNA主要在W基因表达过程的翻译阶段发挥作用 C　[图中转录的产物是RNA，RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸，A正确；根据题干信息可知，该miRNA能使W基因控制的蛋白质合成过程提前终止，结合图中信息可知，miRNA—蛋白质复合物在核糖体右侧发挥作用，故核糖体移动的方向是从左至右，B正确；miRNA与W基因的mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，C错误；由题图信息可知，该miRNA与蛋白质结合形成的miRNA—蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合，从而使翻译过程终止，D正确。] 9．基因上游序列的胞嘧啶被甲基化后转变成5­甲基胞嘧啶，导致相应的基因失活而不能转录；未被甲基化的基因仍可以控制合成相应的蛋白质。DNA的甲基化可调控基因的表达，调控简图如下，下列分析正确的是(　　) A．甲基化直接抑制基因的翻译从而使基因无法控制合成相应的蛋白质 B．甲基化的基因片段不能解开双链并与DNA聚合酶结合 C．甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例 D．人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因可能被甲基化 D　[甲基化的基因由于失活而无法转录，从而调控基因的表达，A错误；DNA的甲基化起到调控基因表达的作用，但是细胞仍然可能进行增殖，DNA仍可进行复制，因此甲基化的基因片段可解开双链并与DNA聚合酶结合进行DNA的复制，B错误；甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成(C、H、O、N、P)和碱基中嘌呤的比例(仍为全部碱基的1/2)，C错误；人体肌细胞中不能合成血红蛋白，可能是因为与血红蛋白合成有关的基因被甲基化而无法表达，D正确。] 10．人体细胞中的P21基因控制合成的P21蛋白可通过调控细胞周期来抑制细胞的恶性增殖。科研人员发现，与P21基因启动子区某段DNA序列互补的RNA分子(saRNA)对P21基因的表达有影响，并对此进行了研究。 (1)P21基因的启动子区有RNA聚合酶的识别与结合位点，此酶可催化相邻两个核苷酸分子的核糖与磷酸之间形成化学键。 (2)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有双层分子结构的球形囊泡，可与细胞膜融合，将物质送入细胞内部。研究人员将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中，同时设置对照，对照组将包裹了与saRNA序列不同的RNA分子saRNA可增强P21的脂质体转入同种细胞。一段时间后，检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率，结果如图所示。图示说明基因的表达且使癌细胞存活率降低。 (3)研究发现，P21基因启动子区合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程，当saRNA转入细胞后，经处理并活化，活化的saRNA能与上述RNA结合，使转录过程的抑制作用减弱，从而影响P21基因的表达，由此为癌症的治疗提供了新的思路和方法。 解析　(1)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，RNA聚合酶能催化相邻两个核苷酸分子的核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键。(2)由脂质体可与细胞膜融合判断其应为具有双层磷脂分子的球形囊泡。saRNA是与P21基因启动子区某段DNA序列互补的RNA分子，它可能会增强P21基因的转录，从而影响P21基因的表达。实验设计需要遵循对照原则，实验组将包裹了人工合成的saRNA的脂质体转入人胆囊癌细胞中，则对照组应将包裹了与saRNA序列不同的RNA分子的脂质体转入同种细胞中，排除无关变量对实验的影响，一段时间后，检测P21基因的mRNA生成量及胆囊癌细胞的存活率，根据实验结果可知，saRNA可增强P21基因的表达且使癌细胞存活率降低。(3)P21基因启动子区合成的RNA能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程，而活化的saRNA能与这种RNA结合，从而使转录过程的抑制作用减弱，进而影响P21基因的表达。 学科网（北京）股份有限公司 $$