第二章 第三节 第2课时 中心法则、细胞分化的本质、表观遗传-(课件PPT+Word教案)【步步高】2024-2025学年高一生物必修2遗传与进化教师用书(苏教版2019)
2025-04-16
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 遗传信息控制生物的性状 |
| 类型 | 备课综合 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 44.51 MB |
| 发布时间 | 2025-04-16 |
| 更新时间 | 2025-04-16 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2025-04-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51631561.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2课时 中心法则、细胞分化的本质、表观遗传
[学习目标] 1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。3.阐述表观遗传现象。
一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1.中心法则
2.基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
①直接途径
基因蛋白质的结构生物性状。
②间接途径
基因酶的合成代谢过程生物性状。
(2)基因与性状间的对应关系
①一个基因一般控制一个性状。
②有时多个基因控制一个性状,如人的身高受到多个基因的综合作用。
③有时一个基因影响多种性状,如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。
判断正误
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程( )
(2)遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质( )
(3)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则( )
(4)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状( )
(5)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,一个性状也可能由多个基因控制( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
提示 (2)遗传信息也能从RNA通过逆转录流向DNA。(3)DNA病毒中没有RNA,但其遗传信息的传递仍遵循中心法则。(4)基因也可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
任务一:中心法则及其发展
中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律,据图回答下列问题:
(1)过程②是转录过程,需要RNA聚合酶的参与;④表示逆转录过程,需要逆转录酶的参与。
(2)正常情况下,在人体细胞内能进行的过程是①②③(填序号,下同)。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是①②③④⑤。
(4)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是③。
(5)请写出劳斯肉瘤病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示
(6)请写出流行性感冒病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示 ,但要注意病毒遗传信息的传递过程发生于宿主细胞内。
任务二:基因表达产物与性状的关系
牵牛花的颜色主要由花青素决定,如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题:
(1)牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗?
提示 不是;由图可知,牵牛花的颜色由多个基因控制。
(2)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关,这说明什么?
提示 说明生物体的性状也受环境的影响。
(3)图中反映了基因是如何控制生物性状的?
提示 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
不同生物中心法则的体现
生物种类
举例
遗传信息的传递过程和图示
DNA病毒
T2噬菌体
RNA病毒
不含逆转录酶
烟草花叶病毒
含逆转录酶
艾滋病病毒
细胞生物
具有分裂能力的细胞
高度分化的细胞
DNARNA蛋白质
特别提醒
(1)逆转录需要逆转录酶。
(2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
(3)哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
1.(多选)关于如图所示的过程,下列叙述不正确的是( )
A.正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
B.噬菌体进行过程①,需在含有四种游离的脱氧核苷酸的溶液中进行
C.过程③④⑥常见于RNA病毒侵入细胞时
D.细胞中过程①④的发生都需要解旋酶
答案 BCD
解析 分析题图可知,①为DNA复制过程,②为转录过程,③为逆转录过程,④为RNA复制过程,⑤为翻译过程,⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA。噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中进行过程①,B错误;到目前为止在生物体内还没有发现过程⑥,C错误;细胞中过程①的发生需要解旋酶,过程④的发生不需要解旋酶,D错误。
2.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出( )
A.一种物质的合成只受一个基因的控制
B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达
D.若基因③不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸
答案 B
解析 通过题图可得出,精氨酸的合成是由基因①~④共同控制的,A错误;基因②表达与否,并不影响基因③和④的表达,C错误;若基因③不存在,则瓜氨酸因缺少酶③的催化,而无法合成精氨酰琥珀酸,D错误。
二、细胞分化的本质是基因选择性表达
1.在不同的体细胞中,虽然基因组序列都一样,但基因的表达却是有选择性的。
例如:鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(用“+”表示有;“-”表示无)
项目
输卵管细胞
红细胞
胰岛细胞
卵清蛋白
基因
+
+
+
mRNA
+
-
-
珠蛋白
基因
+
+
+
mRNA
-
+
-
胰岛素
基因
+
+
+
mRNA
-
-
+
2.基因选择性表达的机制非常复杂,涉及多种调控方式。
例如,不参与编码蛋白质的微RNA(简称miRNA)也能在转录后介导对mRNA的降解,一些miRNA具有组织特异性和时序性,即只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。
3.细胞分化是多细胞生物个体发育的基础。
特别提醒 (1)细胞分化的结果:基因的选择性表达导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同,从而导致细胞具有不同的形态、结构和功能。(2)同种生物的不同种细胞中,由于基因的选择性表达,mRNA的种类和数量是不同的,但tRNA、rRNA的种类没有差异。
判断正误
(1)经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转( )
(2)在一个细胞中所含的基因都一定表达( )
(3)同一个体的不同组织、细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果( )
(4)不同个体的不同组织、细胞形态、结构不同是基因不同造成的( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√
提示 (2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此在细胞中有的基因不表达。
任务三:分析细胞分化的本质
如图是同一人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)这三种细胞的基因组成是否相同?它们合成的mRNA、蛋白质种类是否相同?
提示 这三种细胞都属于同一人的体细胞,是经过有丝分裂而来的,因此基因组成相同;但合成的mRNA、蛋白质种类不完全相同。
(2)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因,在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是a,属于奢侈基因的是b、c、d。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子,则其杂交带状况如何?若将探针改为检测胰岛素基因的mRNA,其杂交带状况如何?
提示 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA。故用胰岛素基因作探针,三类细胞均可形成杂交带;但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。
细胞分化
3.下列有关细胞分化的分析,错误的是( )
A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因
答案 C
解析 细胞分化的过程中,细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异,故能够增加细胞的类型,A正确;细胞分化的过程中,细胞的功能会出现差异,细胞器的种类、数目均会发生改变,B正确;细胞分化过程中,各种细胞的遗传物质不发生改变,C错误;细胞分化的本质是基因的选择性表达,故蛋白质种类、数量的改变是细胞分化的直接原因,D正确。
4.人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同,其根本原因是这两种细胞的( )
A.DNA中的碱基排列顺序不同
B.核糖体不同
C.tRNA不同
D.mRNA不同
答案 D
解析 人体神经细胞与肝细胞是通过细胞分化形成的,二者细胞中DNA的碱基排列顺序相同,但二者的形态、结构和功能不同,其根本原因是在细胞分化的过程中基因的选择性表达。由于基因的选择性表达,不同的基因在转录过程中形成了不同的mRNA,进而通过翻译形成了不同的蛋白质。细胞分化过程中遗传物质不变,核糖体是翻译的场所,tRNA是翻译过程中运载氨基酸的工具,它们都不是导致人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同的根本原因。综上分析,A、B、C项均不符合题意,D项符合题意。
三、表观遗传
1.表观遗传的概念:生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象。
2.表观遗传修饰的形式
(1)DNA甲基化:主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上,它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合,被修饰为5-甲基胞嘧啶。
(2)组蛋白修饰:在生物体内不同酶的作用下,在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变染色质状态及其开放程度,进而调控基因的表达。
3.实例:蜂王和工蜂。
4.基因、环境和性状之间的关系:DNA序列信息、表观遗传信息和环境信息之间相互作用,共同调控着生物的各种生命活动。
判断正误
(1)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,因此生物体的性状也不会发生改变( )
(2)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因的表达( )
答案 (1)× (2)√
提示 (1)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但表型发生可遗传变化的现象。
任务四:表观遗传
1.DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基基团,是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后,使RNA聚合酶不能与之结合,抑制转录过程,从而导致生物的表型(性状、基因表达)发生改变。去甲基化后,该基因恢复功能。
2.研究发现:小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化(原来甲基化的基因去甲基化),来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则F1的表型为全部正常,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为正常∶矮小=1∶1。
5.(2024·石家庄高一月考)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分子碱基可能连接多个甲基基团
C.甲基化导致DNA碱基序列发生改变
D.可由组蛋白的某些修饰导致
答案 C
解析 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,A不符合题意;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,B不符合题意;甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变,但会抑制相关基因表达,进而对表型产生影响,C符合题意;除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达,D不符合题意。
6.(多选)下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述,错误的是( )
A.一个基因可能控制多个生物性状
B.生物性状是由基因与外界环境共同控制的
C.基因控制性状都是通过控制蛋白质的结构来实现的
D.基因碱基序列发生改变一定导致生物性状也发生改变
答案 CD
解析 一个基因可能控制多个生物性状,一个生物性状也可能受多个基因控制,A正确;生物性状不仅受基因控制,还受外界环境影响,B正确;基因还可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状,C错误;由于密码子的简并性,基因碱基序列发生改变后遗传密码发生了改变,但是控制合成的氨基酸的种类不一定发生改变,因此不一定导致生物性状发生改变,D错误。
课时对点练 [分值:100分]
第1题4分,第2~13题,每题5分,共64分。
题组一 中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1.如图表示遗传信息流动和基因对性状控制的途径。下列叙述正确的是( )
A.根尖分生区细胞遗传信息的传递途径为②⑤
B.白化病是缺乏合成黑色素的酶所致,体现了基因对性状的直接控制
C.②和③过程需要的模板不同,原料相同
D.真核细胞内,①②主要发生在细胞核内,⑤过程发生在细胞质中
答案 D
解析 根尖分生区细胞可以进行DNA复制、转录和翻译,所以遗传信息的传递途径为①②⑤,A错误;白化病体现了基因通过控制酶的合成控制生物性状,属于间接控制,B错误;②和③过程需要的模板不同,原料也不同,②以核糖核苷酸为原料,③以脱氧核苷酸为原料,C错误。
2.(2024·无锡高一期中)流感病毒是一种负链RNA病毒,它侵染宿主细胞后的增殖过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.流感病毒的RNA中储存着遗传信息
B.流感病毒增殖时会发生A-T间的碱基互补配对
C.流感病毒需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质
D.以+RNA为模板合成蛋白质的过程需要tRNA和rRNA参与
答案 B
3.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病,如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是( )
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 ②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 ③一个基因只能控制一种性状 ④一个性状可以由多个基因控制
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
答案 B
解析 由图可知,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关,而酶的合成是由基因控制的;基因1若发生变化,则多巴胺和黑色素的合成都受影响;多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
4.基因型为AA和Aa的玉米,在有光条件下发育成绿色幼苗,在无光条件下发育成白化幼苗;基因型为aa的玉米,无论有无光照均发育成白化幼苗,由此可见( )
A.性状完全由基因决定,与环境无关
B.性状完全由环境决定,与基因无关
C.性状不仅受基因的控制,还会受到环境的影响
D.无光条件下,基因决定性状;有光条件下,环境决定性状
答案 C
题组二 细胞分化的本质是基因选择性表达
5.如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是( )
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.细胞核内遗传物质不同
D.线粒体结构不同
答案 B
解析 题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的细胞核内遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同,只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。
6.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化( )
A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成
C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因
答案 C
题组三 表观遗传及其作用机制
7.(2023·南通高一期中)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。下列有关说法错误的是( )
A.DNA甲基化程度越高,基因的表达受到的抑制效果越明显
B.吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高,这说明发生了基因突变
C.DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
D.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
答案 B
解析 DNA甲基化属于表观遗传,基因的碱基序列保持不变,所以没有发生基因突变,B错误。
8.(2024·温州高一期中)瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素,与糖尿病发病呈高度相关性。研究表明,Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低,导致瘦素含量明显升高。进一步研究发现,母体瘦素基因的甲基化水平降低能遗传给胎儿,使胎儿患Ⅱ型糖尿病的概率增大。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化不会影响细胞分化
B.DNA甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对
C.瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促进该基因的转录
D.若基因的碱基序列不改变,个体表型的变化就无法遗传给后代
答案 C
解析 DNA甲基化会影响基因表达,因此会影响细胞分化,A错误;DNA甲基化不改变基因的碱基序列,因此不会影响DNA复制时碱基的互补配对,B错误;由“Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低,导致瘦素含量明显升高”可知,瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促使其与RNA聚合酶的结合,促进该基因的转录,C正确;DNA甲基化修饰等表观遗传现象不改变基因的碱基序列,但能使个体表型发生可遗传的变化,D错误。
9.DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体,是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化的,乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用,疏松染色质的结构。细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶,使组蛋白去乙酰化,进而调控基因的表达。下列说法错误的是( )
A.组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化
B.组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关
D.染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应
答案 D
解析 组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传的一种,可以遗传给子代,A正确;组蛋白去乙酰化会导致组蛋白与DNA紧密结合,从而抑制相关基因的转录,B正确;组蛋白去乙酰化酶影响组蛋白和DNA的相互作用,与染色体形态构建有关,C正确;染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化所需酶不同,不是可逆反应,D错误。
10.如表为四种不同物质或药物的主要作用机理,图示为中心法则。下列有关叙述错误的是( )
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
利福平
抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶的活性
A.羟基脲处理后,会使过程①⑤出现原料匮乏
B.青霉素对支原体感染有明显的治疗作用
C.利福平处理后,会影响细胞中过程②
D.阿糖胞苷处理后,会影响过程①子链延伸
答案 B
解析 青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,而支原体没有细胞壁,因而青霉素对支原体感染没有明显的治疗作用,B错误。
11.(多选)人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a,新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b,下列说法正确的是( )
A.①③④过程都有氢键的合成和断开
B.①和④过程均遵循碱基互补配对原则
C.②过程需要RNA聚合酶和解旋酶的参与
D.病毒蛋白的合成需人体细胞中核糖体和线粒体的参与
答案 ABD
解析 ②过程表示转录,需要RNA聚合酶参与,不需要解旋酶,C错误;病毒蛋白的合成场所为人体细胞的核糖体,合成过程需要线粒体提供能量,D正确。
12.(多选)不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种。乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张,则易脸红;而乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人身体中的血液会向肝脏集中,导致脸部血液减少而脸呈白色。以下说法正确的是( )
A.该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状
B.该实例表明基因能够通过控制酶的合成来控制代谢,进而影响生物体的性状
C.易脸红的人基因型有4种
D.缺少乙醇脱氢酶的人表现为脸色正常
答案 ABC
解析 由题图可知,饮酒后脸色表现这一性状由两对等位基因控制,因此该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状,A正确;催化乙醇生成乙酸的两种酶分别由基因A和b控制合成,体现了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,B正确;易脸红的人(乙醛积累)基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种,C正确;缺少乙醇脱氢酶的人不能分解乙醇,表现为脸呈白色,D错误。
13.(多选)蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王,而以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
B.花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化
C.DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变
D.该实例中的由食物引起的表型改变是可以遗传给后代的
答案 ACD
解析 据图可知,蜂王浆可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化,B错误。
14.(22分)(2024·泰州高一期中)编码在DNA分子上的遗传信息控制着生物性状,图示为生物体内遗传信息的传递与表达过程。请回答相关问题:
(1)细胞中图甲所示的过程为 ,该过程的特点是 (填一点即可)。
(2)比较图甲、乙所示过程,所需要的条件除模板有所不同之外,酶和 也不同,且乙过程相比于甲过程特有的碱基配对方式为 。
(3)图丙所示的过程是 ,进行的场所是 ,所需的原料是氨基酸。图丙所示的过程不可能发生在 (填字母)中。
A.神经元 B.肝细胞
C.心肌细胞 D.哺乳动物成熟的红细胞
(4)如图丁所示,过程②所需的酶是 ,过程④所需的原料是 。图丁中,能够发生A与U相互配对的过程有 (填序号)。
(5)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因是 的结果。
答案 (1)DNA复制 边解旋边复制、半保留复制 (2)原料 A—U (3)翻译 核糖体 D (4)逆转录酶 核糖核苷酸 ②③④⑤ (5)不同组织细胞中基因进行选择性表达
15.(14分)生物体内普遍存在dsRNA介导的RNA干扰现象调控基因表达,其部分原理如图所示。回答下列问题:
(1)dsRNA基因转录时, 酶与DNA结合,催化 连接形成Pri-miRNA。
(2)Pri-miRNA分子中存在一段双链区域,据此可推测dsRNA基因的模板序列的特点是 。RNA干扰主要抑制了基因表达的 过程。
(3)dsRNA介导的RNA干扰现象也可归为表观遗传,理由是 。
(4)(4分)在乙肝病毒(HBV)感染引起的慢性乙肝治疗研究中,可利用RNA干扰安全有效地抑制HBV基因表达,试说明设计思路: 。
答案 (1)RNA聚合 核糖核苷酸 (2)存在互补的碱基序列 翻译 (3)生物体基因的碱基序列保持不变,但表型(基因表达)发生可遗传的变化 (4)设计出与HBV基因的mRNA碱基互补配对的干扰RNA,再将该RNA注入患者细胞内
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第2课时
中心法则、细胞分化的本质、表观遗传
第二章 遗传的分子基础
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学习目标
1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。
2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。
3.阐述表观遗传现象。
内容索引
一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系
三、表观遗传
二、细胞分化的本质是基因选择性表达
课时对点练
中心法则诠释了基因与生物性状的关系
一
4
1.中心法则
DNA
梳理 教材新知
DNA
RNA
RNA
蛋白质
RNA
自我复制
自身
蛋白质
RNA
RNA
DNA
DNA
DNA
核酸
蛋白质
正常
折叠状态
2.基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
①直接途径
基因 的结构 生物性状。
②间接途径
基因 的合成 代谢过程 生物性状。
蛋白质
酶
(2)基因与性状间的对应关系
①一个基因一般控制 。
②有时 控制一个性状,如人的身高受到多个基因的综合作用。
③有时一个基因影响 性状,如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。
一个性状
多个基因
多种
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程( )
(2)遗传信息只能从DNA流向RNA,进而流向蛋白质( )
(3)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则( )
√
×
×
提示 遗传信息也能从RNA通过逆转录流向DNA。
提示 DNA病毒中没有RNA,但其遗传信息的传递仍遵循中心法则。
判断正误
9
(4)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状( )
(5)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,一个性状也可能由多个基因控制( )
√
×
提示 基因也可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
判断正误
10
任务一:中心法则及其发展
中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律,据图回答下列问题:
(1)过程②是 过程,需要 酶的参与;④表示 过程,需要逆转录酶的参与。
(2)正常情况下,在人体细胞内能进行的过程是 (填序号,下同)。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。
(4)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 。
探究 核心知识
转录
RNA聚合
逆转录
①②③
①②③④⑤
③
(5)请写出劳斯肉瘤病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示
(6)请写出流行性感冒病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示 ,但要注意病毒遗传信息的传递过程发生
于宿主细胞内。
任务二:基因表达产物与性状的关系
牵牛花的颜色主要由花青素决定,如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题:
(1)牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗?
提示 不是;由图可知,牵牛花的颜色由多个基因控制。
(2)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关,这说明什么?
提示 说明生物体的性状也受环境的影响。
(3)图中反映了基因是如何控制生物性状的?
提示 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
不同生物中心法则的体现
核心归纳
(1)从淋巴循环动力的角度
生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示
DNA病毒 T2噬菌体
RNA
病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒
含逆转录酶 艾滋病病毒
不同生物中心法则的体现
核心归纳
生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示
细胞生物 具有分裂能力的细胞
高度分化的细胞 DNA RNA 蛋白质
特别提醒
(1)逆转录需要逆转录酶。
(2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
(3)哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
1.(多选)关于如图所示的过程,下列叙述不正确的是
A.正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
B.噬菌体进行过程①,需在含有四种游离的脱氧核苷酸的溶液中进行
C.过程③④⑥常见于RNA病毒侵入细胞时
D.细胞中过程①④的发生都需要解旋酶
√
落实 思维方法
√
√
分析题图可知,①为DNA复制过程,②为转录过程,③为逆转录过程,④为RNA复制过程,⑤为翻译过程,⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA。噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中进行过程①,B错误;
到目前为止在生物体内还没有
发现过程⑥,C错误;
细胞中过程①的发生需要解旋酶,过程④的发生不需要解旋酶,D错误。
2.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出
A.一种物质的合成只受一个
基因的控制
B.基因可通过控制酶的合成
来控制代谢过程,进而控制生物性状
C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达
D.若基因③不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸
√
通过题图可得出,精氨酸的合成是由基因①~④共同控制的,A错误;
基因②表达与否,并不影响基因③和④的表达,C错误;
若基因③不存在,则瓜氨酸因缺少酶③的催化,而无法合成精氨酰琥珀酸,D错误。
二
细胞分化的本质是基因选择性表达
23
1.在不同的体细胞中,虽然 都一样,但 却是有选择性的。
例如:鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(用“+”表示有;“-”表示无)
梳理 教材新知
项目 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因 + + +
mRNA + - -
珠蛋白 基因 + + +
mRNA - + -
胰岛素 基因 + + +
mRNA - - +
基因组序列
基因的表达
2.基因选择性表达的机制非常复杂,涉及多种调控方式。
例如,不参与编码蛋白质的 (简称miRNA)也能在转录后介导对
的降解,一些miRNA具有组织 和 ,即只在特定的组织或 起着调控作用。
3. 是多细胞生物个体发育的基础。
微RNA
mRNA
特异性
时序性
某个发育阶段
细胞分化
特别提醒
(1)细胞分化的结果:基因的选择性表达导致来自同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同,从而导致细胞具有不同的形态、结构和功能。(2)同种生物的不同种细胞中,由于基因的选择性表达,mRNA的种类和数量是不同的,但tRNA、rRNA的种类没有差异。
(1)经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转( )
(2)在一个细胞中所含的基因都一定表达( )
(3)同一个体的不同组织、细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果( )
(4)不同个体的不同组织、细胞形态、结构不同是基因不同造成的
( )
√
×
√
√
提示 细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此在细胞中有的基因不表达。
判断正误
27
任务三:分析细胞分化的本质
如图是同一人体三种细胞内的
部分基因及它们的活动状态。
(1)这三种细胞的基因组成是否
相同?它们合成的mRNA、蛋
白质种类是否相同?
探究 核心知识
提示 这三种细胞都属于同一人的体细胞,是经过有丝分裂而来的,因此基因组成相同;但合成的mRNA、蛋白质种类不完全相同。
(2)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因,在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是 ,属于奢侈基因的是 。
a
b、c、d
(3)若用胰岛素基因作探针检
测A、B、C三类细胞的DNA
分子,则其杂交带状况如何?
若将探针改为检测胰岛素基
因的mRNA,其杂交带状况
如何?
提示 A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因,但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA。故用胰岛素基因作探针,三类细胞均可形成杂交带;但改为检测胰岛素基因的mRNA,则只有A细胞能产生杂交带。
细胞分化
核心归纳
3.下列有关细胞分化的分析,错误的是
A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各
不相同
D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是
细胞分化的直接原因
√
落实 思维方法
细胞分化的过程中,细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异,故能够增加细胞的类型,A正确;
细胞分化的过程中,细胞的功能会出现差异,细胞器的种类、数目均会发生改变,B正确;
细胞分化过程中,各种细胞的遗传物质不发生改变,C错误;
细胞分化的本质是基因的选择性表达,故蛋白质种类、数量的改变是细胞分化的直接原因,D正确。
4.人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同,其根本原因是这两种细胞的
A.DNA中的碱基排列顺序不同
B.核糖体不同
C.tRNA不同
D.mRNA不同
√
人体神经细胞与肝细胞是通过细胞分化形成的,二者细胞中DNA的碱基排列顺序相同,但二者的形态、结构和功能不同,其根本原因是在细胞分化的过程中基因的选择性表达。由于基因的选择性表达,不同的基因在转录过程中形成了不同的mRNA,进而通过翻译形成了不同的蛋白质。细胞分化过程中遗传物质不变,核糖体是翻译的场所,tRNA是翻译过程中运载氨基酸的工具,它们都不是导致人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同的根本原因。综上分析,A、B、C项均不符合题意,D项符合题意。
三
表观遗传
36
1.表观遗传的概念:生物体基因的碱基序列 ,而表型发生____
的现象。
2.表观遗传修饰的形式
(1) :主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上,它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合,被修饰为5-甲基胞嘧啶。
(2) :在生物体内不同酶的作用下,在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变 状态及其开放程度,进而调控基因的表达。
保持不变
梳理 教材新知
可遗
传变化
DNA甲基化
组蛋白修饰
染色质
3.实例:蜂王和工蜂。
4.基因、环境和性状之间的关系: 、表观遗传信息和____
之间相互作用,共同调控着生物的各种生命活动。
DNA序列信息
环境
信息
(1)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,因此生物体的性状也不会发生改变( )
(2)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因的表达
( )
提示 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但表型发生可遗传变化的现象。
×
√
判断正误
39
任务四:表观遗传
1.DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基基团,是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后,使
酶不能与之结合,抑制转录过程,从而导致生物的__________
发生改变。去甲基化后,该基因恢复功能。
2.研究发现:小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化(原来甲基化的基因去甲基化),来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则F1的表型为 ,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为 。
探究 核心知识
RNA聚合
表型(性状、
基因表达)
全部正常
正常∶矮小=1∶1
5.(2024·石家庄高一月考)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分子碱基可能连接多个甲基基团
C.甲基化导致DNA碱基序列发生改变
D.可由组蛋白的某些修饰导致
√
落实 思维方法
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,A不符合题意;
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,B不符合题意;
甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变,但会抑制相关基因表达,进而对表型产生影响,C符合题意;
除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达,D不符合题意。
6.(多选)下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述,错误的是
A.一个基因可能控制多个生物性状
B.生物性状是由基因与外界环境共同控制的
C.基因控制性状都是通过控制蛋白质的结构来实现的
D.基因碱基序列发生改变一定导致生物性状也发生改变
√
√
一个基因可能控制多个生物性状,一个生物性状也可能受多个基因控制,A正确;
生物性状不仅受基因控制,还受外界环境影响,B正确;
基因还可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状,C错误;
由于密码子的简并性,基因碱基序列发生改变后遗传密码发生了改变,但是控制合成的氨基酸的种类不一定发生改变,因此不一定导致生物性状发生改变,D错误。
网络构建
课时对点练
四
46
1
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13
14
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B B C B C B C
题号 9 10 11 12 13
答案 D B ABD ABC ACD
对一对
15
答案
1
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5
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13
14
14.
(1)DNA复制 边解旋边复制、半保留复制
(2)原料 A—U
(3)翻译 核糖体 D
(4)逆转录酶 核糖核苷酸
②③④⑤
(5)不同组织细胞中基因进行选择性表达
15
答案
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14
15.
(1)RNA聚合 核糖核苷酸
(2)存在互补的碱基序列 翻译
(3)生物体基因的碱基序列保持不变,但表型(基因表达)发生可遗传的变化
(4)设计出与HBV基因的mRNA碱基互补配对的干扰RNA,再将该RNA注入患者细胞内
15
答案
题组一 中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1.如图表示遗传信息流动和基因对性状控制的途径。下列叙述正确的是
A.根尖分生区细胞遗传信息的传递途径为②⑤
B.白化病是缺乏合成黑色素的酶所致,体现了基因对性状的直接控制
C.②和③过程需要的模板不同,原料相同
D.真核细胞内,①②主要发生在细胞核内,⑤过程发生在细胞质中
√
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14
答案
15
对点训练
根尖分生区细胞可以进行DNA复制、转录和翻译,所以遗传信息的传递途径为①②⑤,A错误;
白化病体现了基因通过
控制酶的合成控制生物
性状,属于间接控制,B错误;
②和③过程需要的模板不同,原料也不同,②以核糖核苷酸为原料,③以脱氧核苷酸为原料,C错误。
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14
答案
15
对点训练
2.(2024·无锡高一期中)流感病毒是一种负链RNA病毒,它侵染宿主细胞后的增殖过程如图所示。下列相关叙述错误的是
A.流感病毒的RNA中储存着
遗传信息
B.流感病毒增殖时会发生A-T间的碱基互补配对
C.流感病毒需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质
D.以+RNA为模板合成蛋白质的过程需要tRNA和rRNA参与
√
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答案
15
对点训练
3.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病,如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状 ②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状 ③一个基因只能控制一种性状 ④一个性状可以由多个基因
控制
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
√
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答案
15
对点训练
由图可知,苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关,而酶的合成是由基因控制的;基因1若发生变化,则多巴胺和黑色素的合成都受影响;多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
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答案
15
对点训练
4.基因型为AA和Aa的玉米,在有光条件下发育成绿色幼苗,在无光条件下发育成白化幼苗;基因型为aa的玉米,无论有无光照均发育成白化幼苗,由此可见
A.性状完全由基因决定,与环境无关
B.性状完全由环境决定,与基因无关
C.性状不仅受基因的控制,还会受到环境的影响
D.无光条件下,基因决定性状;有光条件下,环境决定性状
√
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答案
15
对点训练
题组二 细胞分化的本质是基因选择性表达
5.如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.细胞核内遗传物质不同
D.线粒体结构不同
√
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答案
15
对点训练
题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的细胞核内遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同,只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。
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答案
15
对点训练
6.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化
A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成
C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因
√
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答案
15
对点训练
题组三 表观遗传及其作用机制
7.(2023·南通高一期中)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。下列有关说法错误的是
A.DNA甲基化程度越高,基因的表达受到的抑制效果越明显
B.吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高,这说明发生了基因突变
C.DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
D.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
√
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答案
15
对点训练
DNA甲基化属于表观遗传,基因的碱基序列保持不变,所以没有发生基因突变,B错误。
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答案
15
对点训练
8.(2024·温州高一期中)瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素,与糖尿病发病呈高度相关性。研究表明,Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低,导致瘦素含量明显升高。进一步研究发现,母体瘦素基因的甲基化水平降低能遗传给胎儿,使胎儿患Ⅱ型糖尿病的概率增大。下列叙述正确的是
A.DNA甲基化不会影响细胞分化
B.DNA甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对
C.瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促进该基因的转录
D.若基因的碱基序列不改变,个体表型的变化就无法遗传给后代
√
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15
对点训练
DNA甲基化会影响基因表达,因此会影响细胞分化,A错误;
DNA甲基化不改变基因的碱基序列,因此不会影响DNA复制时碱基的互补配对,B错误;
由“Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低,导致瘦素含量明显升高”可知,瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促使其与RNA聚合酶的结合,促进该基因的转录,C正确;
DNA甲基化修饰等表观遗传现象不改变基因的碱基序列,但能使个体表型发生可遗传的变化,D错误。
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15
对点训练
9.DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体,是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化的,乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用,疏松染色质的结构。细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶,使组蛋白去乙酰化,进而调控基因的表达。下列说法错误的是
A.组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化
B.组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关
D.染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应
√
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15
对点训练
组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传的一种,可以遗传给子代,A正确;
组蛋白去乙酰化会导致组蛋白与DNA紧密结合,从而抑制相关基因的转录,B正确;
组蛋白去乙酰化酶影响组蛋白和DNA的相互作用,与染色体形态构建有关,C正确;
染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化所需酶不同,不是可逆反应,D错误。
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答案
15
对点训练
10.如表为四种不同物质或药物的主要作用机理,图示为中心法则。下列有关叙述错误的是
A.羟基脲处理后,会使过程①⑤
出现原料匮乏
B.青霉素对支原体感染有明显的
治疗作用
C.利福平处理后,会影响细胞中
过程②
D.阿糖胞苷处理后,会影响过程①子链延伸
√
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答案
15
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶的活性
综合强化
青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,而支原体没有细胞壁,因而青霉素对支原体感染没有明显的治疗作用,B错误。
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药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶的活性
综合强化
11.(多选)人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a,新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b,下列说法正确的是
A.①③④过程都有氢键的合成和断开
B.①和④过程均遵循碱基互补
配对原则
C.②过程需要RNA聚合酶和解
旋酶的参与
D.病毒蛋白的合成需人体细胞
中核糖体和线粒体的参与
√
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答案
15
√
√
综合强化
②过程表示转录,需要RNA聚合酶参与,不需要解旋酶,C错误;
病毒蛋白的合成场所为人体细胞的核糖体,合成过程需要线粒体提供能量,D正确。
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答案
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综合强化
12.(多选)不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种。乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张,则易脸红;而乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人身体中的血液会向肝脏集中,导致脸部血液减少而脸呈白色。以下说法正确的是
A.该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状
B.该实例表明基因能够通过
控制酶的合成来控制代谢,
进而影响生物体的性状
C.易脸红的人基因型有4种
D.缺少乙醇脱氢酶的人表现为脸色正常
√
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答案
15
√
√
综合强化
由题图可知,饮酒后脸色表现这一性状由两对等位基因控制,因此该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状,A正确;
催化乙醇生成乙酸的两种酶分别由基因A和b控制合成,体现了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,B正确;
易脸红的人(乙醛积累)
基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种,C正确;
缺少乙醇脱氢酶的人不能分解乙醇,表现为脸呈白色,D错误。
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答案
15
综合强化
13.(多选)蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王,而以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列相关叙述正确的是
A.DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
B.花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化
C.DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变
D.该实例中的由食物引起的表型改变是可以遗传给后代的
√
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答案
15
综合强化
据图可知,蜂王浆可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化,B错误。
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答案
15
综合强化
14.(2024·泰州高一期中)编码在DNA分子上的遗传信息控制着生物性状,图示为生物体内遗传信息
的传递与表达过程。请回
答相关问题:
(1)细胞中图甲所示的过程
为 ,该过程的
特点是 (填一点即可)。
DNA复制
边解旋边复制、半保留复制
1
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答案
15
综合强化
(2)比较图甲、乙所示过程,所需要的条件除模板有所不同之外,酶和
也不同,且乙过程相比于甲过程特有的碱基配对方式为 。
原料
1
2
3
4
5
6
7
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14
答案
15
A—U
综合强化
(3)图丙所示的过程是 ,进行的场所是 ,所需的原料是氨基酸。图丙所示的过程不可能发生在 (填字母)中。
A.神经元
B.肝细胞
C.心肌细胞
D.哺乳动物成熟的
红细胞
翻译
1
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14
答案
15
核糖体
D
综合强化
(4)如图丁所示,过程②所需的酶是 ,过程④所需的原料是
。图丁中,能够发生A与U相互配对的过程有 (填序号)。
逆转录酶
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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14
答案
15
核糖核苷酸
②③④⑤
综合强化
(5)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因是_______
的结果。
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答案
15
织细胞中基因进行选择性表达
不同组
综合强化
15.生物体内普遍存在dsRNA介导的RNA干扰现象调控基因表达,其部分原理如图所示。回答下列
问题:
(1)dsRNA基因转录时,
酶与DNA
结合,催化_________
连接形成Pri-miRNA。
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答案
15
RNA聚合
核糖核苷
酸
综合强化
(2)Pri-miRNA分子中存在一段双链区域,据此可推测dsRNA基因的模板序列的特点是 。RNA干扰主要抑制了基因表达的
过程。
(3)dsRNA介导的RNA干扰
现象也可归为表观遗传,
理由是_________________
_______________________
_______________________。
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答案
15
存在互补的碱基序列
翻译
生物体基因的碱基
序列保持不变,但表型(基
因表达)发生可遗传的变化
综合强化
(4)在乙肝病毒(HBV)感染引起的慢性乙肝治疗研究中,可利用RNA干扰安全有效地抑制HBV基因表达,试说明设计思路:___________________
。
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答案
15
mRNA碱基互补配对的干扰RNA,再将该RNA注入患者细胞内
设计出与HBV基因的
综合强化
第二章 遗传的分子基础
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