第4章 基因的表达（满分培优卷）-2024-2025学年高一生物基础与培优高效突破测试卷（人教版2019必修2）

学科网（北京）股份有限公司 第4章 基因的表达 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列有关基因的叙述，错误的是（    ） A．转录是以基因为单位进行的 B．DNA分子上的每一个片段都是基因 C．DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变 D．真核细胞的核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列 2．在蓝细菌中，不会发生的生命活动是（    ） A．ATP的合成与水解 B．肽键的形成与断裂 C．基因的转录与翻译 D．染色质与染色体的相互转换 3．甲肝病毒危害性极大，易感染儿童和青年。经检测该病毒的遗传物质中含有核糖，该病毒可能含有的基因有（　　） ①衣壳蛋白基因；②RNA复制酶基因；③核糖体蛋白基因；④特异性入侵宿主细胞的表面蛋白基因；⑤ATP合成酶基因 A．①②⑤ B．①②④ C．②④⑤ D．①③④ 4．TATAbox是真核细胞中基因的一段DNA序列，与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录。下列叙述正确的是（　　） A．TATAbox 彻底水解的产物是脱氧核苷酸 B．TATAbox与解旋酶、RNA聚合酶结合后开始转录 C．TATAbox上可能含有起始密码子 D．TATAbox的改变或缺失可能导致基因不能表达 5．如图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的是（    ） A．若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸 B．若表示病毒逆转录，则②是该病毒的遗传物质 C．若表示转录过程，则①为模板链，②为RNA D．若表示DNA复制，①为模板，则子链②从右向左延伸 6．水母的体内水母素与钙离子结合时发出蓝光，被其体内GFP蛋白质吸收后，则改发绿色荧光。美籍华人钱永健等三人由于发现和改造绿色荧光蛋白获得了诺贝尔奖。下列说法正确的是（    ） A．GFP蛋白基因中含有控制GFP蛋白合成的密码子 B．GFP蛋白基因进行转录时碱基配对情况为A-T、T-U、G-C C．转录形成的mRNA中所含的碱基数为GFP蛋白中氨基酸数目的3倍 D．在翻译形成GFP蛋白时，一种tRNA只能转运一种氨基酸 7．研究表明，某些与健康相关的基因启动子甲基化可以抑制一些老年疾病的发生，女性比男性人均寿命长与此有关。下列叙述正确的是（　　） A．女性与健康相关的基因启动子甲基化较男性多 B．基因启动子甲基化现象不能遗传给后代 C．基因启动子甲基化可改变基因的碱基序列 D．基因启动子甲基化可抑制mRNA的翻译过程 8．下列关于表观遗传的叙述，错误的是（    ） A．基因的碱基序列发生改变 B．基因的表达和表型发生可遗传的变化 C．同卵双胞胎的微小差异与表观遗传有关 D．表观遗传普遍存在于生物体的生命历程中 9．DNA甲基化是表观遗传的一种类型，通常发生在脊椎动物的CpG位点（胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤位点，即DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点）。在这个过程中，DNA甲基转移酶催化胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶。下列叙述正确的是（    ） A．DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量从而使生物的性状发生改变 B．DNA甲基化可能发生在基因间的连接序列处，从而抑制基因的表达 C．CpG位点发生甲基化会使DNA的热稳定性增强，碱基序列也发生改变 D．若DNA甲基化发生在基因的启动子序列，可能影响RNA聚合酶的识别 10．胚胎干细胞向心肌细胞分化时，某些基因相关的组蛋白H3的甲基化水平降低，乙酰化水平增加，这些修饰变化会使染色质结构变得更加松散。下列叙述正确的是（    ） A．胚胎干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的组织或细胞 B．组蛋白H3的表观遗传修饰改变了与分化相关基因的碱基序列 C．染色质结构处于松散状态可能有利于DNA分子的双链解旋 D．组蛋白H3发生的乙酰化修饰减弱了基因表达进而影响细胞分化 11．图1为人体细胞内基因工作过程的部分示意图，图2为图1中③过程的放大图，密码子ACC对应苏氨酸，CCA对应脯氨酸，下列相关描述正确的是（    ）    A．图2表示翻译过程，核糖体移动方向是从右向左，a端为5′端 B．据图1可知，tRNA的形成是基因转录过程，图中所示tRNA携带苏氨酸 C．若该基因发生甲基化，甲基化不改变相关基因的碱基序列，为不可遗传变异 D．图1中①②③过程可以发生在造血干细胞的细胞核内 12．如图表示不同情况下真核细胞中可能发生的遗传信息的流动方向，①-⑥表示生理过程，下列叙述正确的是（    ） A．图中生理过程发生在细胞核中的只有①②④ B．过程②发生时，mRNA认读DNA单链上的遗传密码 C．记忆B细胞受同种抗原刺激后，可发生的过程有①②③ D．新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤，也会发生过程④ 13．哺乳动物的骨髓造血干细胞可分化为幼红细胞，幼红细胞排出细胞核后形成网织红细胞，随后网织红细胞又丧失细胞器，最后形成成熟红细胞。下列叙述错误的是（    ） A．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 B．造血干细胞与幼红细胞的基因组成相同 C．幼红细胞与成熟红细胞的分化程度不同 D．网织红细胞不具备细胞全能性 14．下列有关图形（a、b、c为结构或物质，d、e为过程）的叙述正确的是（　　）    A．若表示分泌蛋白加工、运输过程，a是核糖体，b是内质网，d是脱水缩合 B．若表示物质跨膜运输过程，a是高浓度溶液，b是低浓度溶液，d是主动运输 C．若表示有氧呼吸过程，a是葡萄糖，b是丙酮酸，e在线粒体内膜完成 D．若表示基因表达过程，a是DNA，b是RNA，d是转录 15．翻译过程中，氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA（见图1）；氨酰-tRNA与核糖体结合的情况如图2所示，其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列叙述错误的是（    ）    A．图1中，氨基酸与tRNA的3'端结合 B．图2中，核糖体的移动方向是从左向右 C．据图分析，肽链合成时先形成游离的羧基端 D．tRNA与mRNA结合区域中两条链的方向相反 16．采用化学农药防治蚜虫不仅用药成本高，且长期使用易使蚜虫产生耐药性，还会误杀蚜虫天敌和传粉昆虫。科学家采用“人工诱导DNA甲基化”这一抗虫育种新方法帮助黄瓜产生“抗蚜记忆”，培育抗蚜品种。下列相关叙述正确的是（　　） A．“人工诱导DNA甲基化”的抗虫育种原理是基因突变 B．该抗虫有种方法让黄瓜产生“抗蚜记忆”的性状是可以遗传的 C．黄瓜是否产生“抗蚜的记忆”可利用基因测序的方式来鉴定 D．黄瓜的“抗蚜记忆”性状在育种过程中遵循孟德尔遗传定律 17．下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。相关叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．图中过程除了酶E外还需要RNA聚合酶 C．DNA的甲基化修饰可遗传给后代 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 18．瘦素是一种激素，其含量与糖尿病发病程度有关。研究发现母体瘦素基因的甲基化水平降低会使胎儿瘦素基因甲基化水平也降低从而提高胎儿患2型糖尿病的概率。下列有关叙述正确的是（    ） A．瘦素蛋白含量下降，可能导致机体患2型糖尿病 B．通过对瘦素基因碱基序列测定可判断其是否发生甲基化 C．胎儿成长过程中瘦素基因的甲基化修饰是不可逆的 D．被甲基化的瘦素基因的遗传信息能够传递给子代个体 19．组蛋白乙酰化可使染色质的DNA与组蛋白结合程度下降，结构变松散。异常Ht蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化，从而引起细胞凋亡。下列相关叙述错误的是（　　） A．异常Ht蛋白可促进染色质的DNA与组蛋白紧密结合 B．细胞凋亡是由异常Ht蛋白决定的自动结束生命的过程 C．组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶与启动子的结合 D．组蛋白乙酰化不会改变DNA的核苷酸序列 20．某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。让纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠交配，子一代小鼠基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。已知Avy基因前端的一段序列调控该基因表达水平，该段序列存在多个可发生甲基化位点。关于这种表观代际遗传现象的一种解释：以DNA甲基化为例，受精后受精卵至着床前早期胚胎的发育过程中，来源于精子和卵细胞的DNA甲基化修饰被去除，再进行DNA甲基化。下列关于上述现象的说法正确的是（    ） A．子代小鼠出现的过渡类型体现了基因选择性表达 B．早期胚胎DNA甲基化修饰被去除后，每个个体DNA再次甲基化程度不同符合融合遗传现象 C．子代中的黑色个体的Avy基因甲基化程度最高 D．上述现象说明DNA甲基化改变了基因序列从而改变性状 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（7分）油菜是我国南方一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息传递的示意图，图中①、②、③表示生理过程；该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图乙所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江省农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜，产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题： (1)图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是 、 。②过程所需的酶是 ，其发生的主要场所是 。 (2)请写出根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容： 。 (3)图乙所示基因是通过控制 进而控制生物的性状；据图分析，你认为提高油菜产油率的关键思路是 。 22．（11分）miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA(靶RNA)，进而调控基因的表达。请据图回答： (1)图甲中②过程的酶是 ，该过程中碱基配对方式为 。 (2)图乙对应于图甲中的 过程(填序号)，图中缬氨酸对应的密码子是 。核糖体沿mRNA移动的方向是 （填“→”或“←”）。 (3)推测miRNA是 过程（填名称）的产物。作用原理为：miRNA通过识别靶RNA并与之结合，通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影响靶RNA的稳定性，但干扰 （填物质名称）识别密码子，进而阻止 过程（填名称），如图乙所示。 (4)已知某基因片段碱基排列顺序如下图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 (填“甲”或“乙”)链为模板合成的。(注：脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。) (5)若该mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的40%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶依次分别占该链碱基总数的 和 。 23．（10分）人类X染色体上携带的基因远多于Y染色体，为平衡不同性别之间性染色体连锁基因的表达量，女性体细胞中的一条X染色体会随机失活。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症（俗称蚕豆病）是一种常见的伴X染色体不完全显性遗传病，相关基因G/g位于X染色体上。该病患者的G6PD的含量缺乏或活性降低，导致红细胞易发生氧化性损伤而出现溶血。请回答下列问题： (1)研究发现，X染色体失活包括启动、失活和维持3个步骤，并同时伴有组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等标志性现象。这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，属于 现象。请结合基因表达的过程分析，失活X染色体上大部分的基因无法正常表达的原因： 。 (2)研究发现，G基因存在GF和GS两种类型，对这两种基因在体外扩增后进行电泳，可形成F和S两种条带。现有一对夫妻，丈夫患G6PD缺乏症，妻子表型正常，其家庭相关基因的电泳结果如图所示。 ①若GF基因的长度为1200bp，GS基因的长度为2000bp，则进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔位于 （填“a端”或“b端”）。据图分析，妻子的基因型为 ，其未表现出相关症状的原因是 。 ②图中儿子的基因型为 ，其出现的可能原因是 。 24．（12分）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题： (1)如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为 （标明链的方向）。过程②发生的场所是 ，其模板是 。 (2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上，则会影响 与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的 过程。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能 （“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA） 能抑制 DNMT3 基因表达， 为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。 1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A 组 ① ② 其他条件相同且适宜 发育为③ B组 注射适量DNMT 3siRNA溶液 饲喂花粉和花蜜 发育为④ (5)综上所述，表观遗传指的是生物体基因的 ，但 发生可遗传变化的现象。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$第4章 基因的表达 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列有关基因的叙述，错误的是（    ） A．转录是以基因为单位进行的 B．DNA分子上的每一个片段都是基因 C．DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变 D．真核细胞的核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列 【答案】B 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，该片段中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息，决定了生物的某一性状。 【详解】A、遗传信息的表达（包括转录和翻译）是以基因为单位进行的，实质是对基因的表达，A正确； B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误； C、DNA分子的非基因结构发生改变，不会引起基因结构变化，C正确； D、染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确。 故选B。 2．在蓝细菌中，不会发生的生命活动是（    ） A．ATP的合成与水解 B．肽键的形成与断裂 C．基因的转录与翻译 D．染色质与染色体的相互转换 【答案】D 【分析】蓝细菌是原核生物，与真核生物最大的区别是有无核膜包被的细胞核。蓝细菌没有染色质（染色体），没有各种具膜的细胞器，可以进行光合作用和呼吸作用。 【详解】A、蓝细菌可通过细胞呼吸合成ATP，蓝细菌的生命活动也会消耗ATP，即发生ATP的合成和水解，A正确； B、蓝细菌体内可进行蛋白质的水解和合成，因此有肽键的形成和断裂，B正确； C、蓝细菌体内的基因可控制蛋白质的合成，因此能发生基因的转录和翻译，C正确； D、蓝细菌属于原核生物，其细胞中无染色质，因此不会发生染色质与染色体的相互转换，D错误。 故选D。 3．甲肝病毒危害性极大，易感染儿童和青年。经检测该病毒的遗传物质中含有核糖，该病毒可能含有的基因有（　　） ①衣壳蛋白基因；②RNA复制酶基因；③核糖体蛋白基因；④特异性入侵宿主细胞的表面蛋白基因；⑤ATP合成酶基因 A．①②⑤ B．①②④ C．②④⑤ D．①③④ 【答案】B 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。病毒只含有核酸中的一种，DNA或RNA，若其遗传物质中含有核糖，说明其遗传物质为RNA。 【详解】①甲肝病毒危害性极大，经检测病毒的遗传物质中含有核糖，说明该病毒的遗传物质是RNA，其中应该含有衣壳蛋白基因，①正确； ②甲肝病毒的遗传物质是RNA，其中应该含有RNA复制酶基因，因为宿主细胞中不能为其提供RNA复制酶，②正确； ③⑤核糖体蛋白基因和ATP合成酶基因在该病毒中不含有，因为该病毒寄生的宿主细胞中有核糖体蛋白基因和ATP合成酶基因，能为病毒提供相关的物质，③错误，⑤错误； ④病毒为专性寄生物，其应该含有特异性入侵宿主细胞的表面蛋白基因，进而可指导相应的蛋白质在宿主细胞中合成，为侵染新的宿主细胞做准备，④正确。 综上所述，①②④正确，③⑤错误。 故选B。 4．TATAbox是真核细胞中基因的一段DNA序列，与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录。下列叙述正确的是（　　） A．TATAbox 彻底水解的产物是脱氧核苷酸 B．TATAbox与解旋酶、RNA聚合酶结合后开始转录 C．TATAbox上可能含有起始密码子 D．TATAbox的改变或缺失可能导致基因不能表达 【答案】D 【分析】1、转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 2、翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】A、TATAbox的本质是一段DNA序列，彻底水解后得到的产物是磷酸、脱氧核糖和四种碱基，A错误； B、转录时需要RNA聚合酶的参与，不需要解旋酶的参与，B错误； C、密码子存在于mRNA上，TATAbox是真核细胞中基因的一段DNA序列，因此TATAbox上不可能含有起始密码子，C错误； D、TATAbox是真核细胞中基因的一段DNA序列，与RNA聚合酶牢固结合之后才能起始转录，因此TATAbox的改变或缺失可能导致基因不能转录（表达），D正确。 故选D。 5．如图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的是（    ） A．若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸 B．若表示病毒逆转录，则②是该病毒的遗传物质 C．若表示转录过程，则①为模板链，②为RNA D．若表示DNA复制，①为模板，则子链②从右向左延伸 【答案】D 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】A、DNA由4种脱氧核苷酸组成，若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸，A正确； B、若表示病毒逆转录，逆转录病毒的遗传物质为RNA，RNA中不存在碱基T，②是该病毒的遗传物质，①是逆转录来的DNA单链，B正确； C、转录是从模板链的3，端开始，若表示转录过程，则①为模板链（DNA单链），②为RNA，C正确； D、DNA聚合酶只能从3'开始，因此若为模板，则②表示子链在DNA聚合酶的作用下向右延伸，D错误。 故选D。 6．水母的体内水母素与钙离子结合时发出蓝光，被其体内GFP蛋白质吸收后，则改发绿色荧光。美籍华人钱永健等三人由于发现和改造绿色荧光蛋白获得了诺贝尔奖。下列说法正确的是（    ） A．GFP蛋白基因中含有控制GFP蛋白合成的密码子 B．GFP蛋白基因进行转录时碱基配对情况为A-T、T-U、G-C C．转录形成的mRNA中所含的碱基数为GFP蛋白中氨基酸数目的3倍 D．在翻译形成GFP蛋白时，一种tRNA只能转运一种氨基酸 【答案】D 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】A、密码子位于mRNA中，GFP蛋白基因为一段有遗传功能的DNA片段，不含密码子，A错误； B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，GFP蛋白基因进行转录时碱基配对情况为A-U、T-A、G-C，B错误； C、转录形成的mRNA还需进行剪切加工，因此其中所含的碱基数一般大于GFP蛋白中氨基酸数目的3倍，C错误； D、tRNA是搬运氨基酸的工具，一种tRNA只能转运一种氨基酸，D正确。 故选D。 7．研究表明，某些与健康相关的基因启动子甲基化可以抑制一些老年疾病的发生，女性比男性人均寿命长与此有关。下列叙述正确的是（　　） A．女性与健康相关的基因启动子甲基化较男性多 B．基因启动子甲基化现象不能遗传给后代 C．基因启动子甲基化可改变基因的碱基序列 D．基因启动子甲基化可抑制mRNA的翻译过程 【答案】A 【分析】表现遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。 【详解】A、依据题干信息，某些与健康相关的基因启动子甲基化可以抑制一些老年疾病的发生，女性比男性人均寿命长与此有关，故可推知，女性与健康相关的基因启动子甲基化较男性多，A正确； B、基因启动子甲基化现象属于表观遗传现象，可遗传给后代，B错误； C、基因启动子甲基化不改变基因的碱基序列，C错误； D、启动子的作用是启动转录，所以基因启动子甲基化可抑制基因的转录过程，D错误。 故选A。 8．下列关于表观遗传的叙述，错误的是（    ） A．基因的碱基序列发生改变 B．基因的表达和表型发生可遗传的变化 C．同卵双胞胎的微小差异与表观遗传有关 D．表观遗传普遍存在于生物体的生命历程中 【答案】A 【分析】生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，基因的表达和表型发生可遗传的变化现象。 【详解】A、表观遗传中基因的碱基序列不发生改变，A错误； B、表观遗传是指基因的表达和表型发生可遗传的变化，且这种变化不基于基因碱基序列的改变，B正确； C、同卵双胞胎基因相同，他们的微小差异可能是由于在发育过程中受到表观遗传因素的影响，比如DNA甲基化等，C正确； D、表观遗传在生物体的生长、发育和衰老等整个生命历程中普遍存在，对生物体的各种生命活动起到重要的调控作用，D正确。 故选A。 9．DNA甲基化是表观遗传的一种类型，通常发生在脊椎动物的CpG位点（胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤位点，即DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点）。在这个过程中，DNA甲基转移酶催化胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶。下列叙述正确的是（    ） A．DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量从而使生物的性状发生改变 B．DNA甲基化可能发生在基因间的连接序列处，从而抑制基因的表达 C．CpG位点发生甲基化会使DNA的热稳定性增强，碱基序列也发生改变 D．若DNA甲基化发生在基因的启动子序列，可能影响RNA聚合酶的识别 【答案】D 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达。 【详解】A、DNA甲基化不会改变DNA中碱基的数量，A错误； B、DNA甲基化可能发生在基因间的连接序列处，此时对基因的表达无影响，B错误； C、CpG位点甲基化不影响碱基序列，C错误； D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，若DNA甲基化发生在基因的启动子序列，可能影响RNA聚合酶的识别，D正确。 故选D。 10．胚胎干细胞向心肌细胞分化时，某些基因相关的组蛋白H3的甲基化水平降低，乙酰化水平增加，这些修饰变化会使染色质结构变得更加松散。下列叙述正确的是（    ） A．胚胎干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的组织或细胞 B．组蛋白H3的表观遗传修饰改变了与分化相关基因的碱基序列 C．染色质结构处于松散状态可能有利于DNA分子的双链解旋 D．组蛋白H3发生的乙酰化修饰减弱了基因表达进而影响细胞分化 【答案】C 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，A选项描述的是成体干细胞的特点，A错误； B、组蛋白H3的表观遗传修饰不会改变与分化相关基因的碱基序列，是通过对组蛋白的修饰来影响基因的表达，B错误； C、当染色质处于松散状态时，DNA分子更容易暴露，更有利于转录等过程中 DNA分子的双链解旋，使RNA聚合酶等更容易结合到DNA上启动转录等过程，C正确； D、组蛋白H3发生的乙酰化等修饰会使染色质结构变得松散，这一变化是增强了相关基因表达进而影响细胞分化，D错误。 故选C。 11．图1为人体细胞内基因工作过程的部分示意图，图2为图1中③过程的放大图，密码子ACC对应苏氨酸，CCA对应脯氨酸，下列相关描述正确的是（    ）    A．图2表示翻译过程，核糖体移动方向是从右向左，a端为5′端 B．据图1可知，tRNA的形成是基因转录过程，图中所示tRNA携带苏氨酸 C．若该基因发生甲基化，甲基化不改变相关基因的碱基序列，为不可遗传变异 D．图1中①②③过程可以发生在造血干细胞的细胞核内 【答案】B 【分析】图1中，①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译。 【详解】A、图2表示翻译过程，核糖体移动方向是从左向右，a端为5′端，A错误； B、据图1可知，tRNA的形成是基因转录过程，图中所示tRNA对应密码子为ACC，携带苏氨酸，B正确； C、若该基因发生甲基化，甲基化不改变相关基因的碱基序列，为可遗传变异，C错误； D、图1中①②过程可以发生在造血干细胞的细胞核内，③过程发生在细胞质，D错误。 故选B。 12．如图表示不同情况下真核细胞中可能发生的遗传信息的流动方向，①-⑥表示生理过程，下列叙述正确的是（    ） A．图中生理过程发生在细胞核中的只有①②④ B．过程②发生时，mRNA认读DNA单链上的遗传密码 C．记忆B细胞受同种抗原刺激后，可发生的过程有①②③ D．新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤，也会发生过程④ 【答案】C 【分析】图中①-⑥依次表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制、翻译过程。 【详解】A、图中生理过程发生在细胞核中的只有①②，③翻译发生在核糖体上，A错误； B、过程②转录发生时，RNA聚合酶认读DNA上的启动部位，B错误； C、记忆B细胞受同种抗原刺激后，发生分裂分化，可发生的过程有①②③，C正确； D、新冠病毒入侵的细胞中会发生过程⑤，不会发生过程④，D错误。 故选C。 13．哺乳动物的骨髓造血干细胞可分化为幼红细胞，幼红细胞排出细胞核后形成网织红细胞，随后网织红细胞又丧失细胞器，最后形成成熟红细胞。下列叙述错误的是（    ） A．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达 B．造血干细胞与幼红细胞的基因组成相同 C．幼红细胞与成熟红细胞的分化程度不同 D．网织红细胞不具备细胞全能性 【答案】A 【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 【详解】A、成熟红细胞衰老后细胞器、细胞核都退化消失，控制其凋亡的基因无法表达，A错误； B、造血干细胞与幼红细胞都是由同一个受精卵有丝分裂和分化形成，基因组成相同，B正确； C、幼红细胞与成熟红细胞的分化程度不同，成熟红细胞分化程度更高，C正确； D、网织红细胞不具备细胞全能性，不能发育成完整个体，D正确。 故选A。 14．下列有关图形（a、b、c为结构或物质，d、e为过程）的叙述正确的是（　　）    A．若表示分泌蛋白加工、运输过程，a是核糖体，b是内质网，d是脱水缩合 B．若表示物质跨膜运输过程，a是高浓度溶液，b是低浓度溶液，d是主动运输 C．若表示有氧呼吸过程，a是葡萄糖，b是丙酮酸，e在线粒体内膜完成 D．若表示基因表达过程，a是DNA，b是RNA，d是转录 【答案】D 【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程：在内质网上的核糖体上，以氨基酸为原料，经过脱水缩合反应形成肽链，进入内质网进行加工，由囊泡运输到高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装，由囊泡运输细胞膜，由细胞膜分泌到细胞外，该过程需要的能量主要由线粒体提供。 【详解】A、若表示分泌蛋白加工、运输过程，由于“加工、运输过程”应起始于内质网的初步加工，而非核糖体上的脱水缩合，因此a应为内质网，A错误； B、若a是高浓度溶液，b是低浓度溶液，图示d表示由高浓度向低浓度运输，故d不能是主动运输，可能是自由扩散或协助扩散，B错误； C、有氧呼吸过程中，葡萄糖（a）在细胞质基质分解为丙酮酸（b），丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解，e代表有氧呼吸第二、三阶段，第二阶段在线粒体基质完成，第三阶段在线粒体内膜完成，C错误； D、在基因表达过程中，以DNA（a）一条链为模板，通过转录（d）合成RNA（b），D正确。 故选D。 15．翻译过程中，氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA（见图1）；氨酰-tRNA与核糖体结合的情况如图2所示，其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列叙述错误的是（    ）    A．图1中，氨基酸与tRNA的3'端结合 B．图2中，核糖体的移动方向是从左向右 C．据图分析，肽链合成时先形成游离的羧基端 D．tRNA与mRNA结合区域中两条链的方向相反 【答案】C 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、在翻译过程中，氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA，结合图示可知，图1中，氨基酸与tRNA的3'端（-OH端）结合，A正确； B、在翻译过程中，核糖体沿着mRNA从5’端向3’端移动，即从左向右移动，B正确； C、在肽链合成过程中，氨基酸的氨基端（N端）与另一个氨基酸的羧基端（C端）脱水缩合形成肽键，因此肽链的合成是从氨基端向羧基端延伸的，而不是先形成游离的羧基端，C错误； D、tRNA的反密码子与mRNA的密码子结合时，两条链的方向是相反的，即5’端对3’端，D正确。 故选C。 16．采用化学农药防治蚜虫不仅用药成本高，且长期使用易使蚜虫产生耐药性，还会误杀蚜虫天敌和传粉昆虫。科学家采用“人工诱导DNA甲基化”这一抗虫育种新方法帮助黄瓜产生“抗蚜记忆”，培育抗蚜品种。下列相关叙述正确的是（　　） A．“人工诱导DNA甲基化”的抗虫育种原理是基因突变 B．该抗虫有种方法让黄瓜产生“抗蚜记忆”的性状是可以遗传的 C．黄瓜是否产生“抗蚜的记忆”可利用基因测序的方式来鉴定 D．黄瓜的“抗蚜记忆”性状在育种过程中遵循孟德尔遗传定律 【答案】B 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变 ，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。.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。 【详解】A、“人工诱导DNA甲基化”的抗虫育种原理是表观遗传，A错误； B、DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，因此该抗虫有种方法让黄瓜产生“抗蚜记忆”的性状是可以遗传的，B正确； C、培育该抗蚜品种只是“人工诱导DNA甲基化”，并未改变生物体基因的碱基序列，不可利用基因测序的方式来鉴定黄瓜是否产生“抗蚜的记忆”，C错误； D、人工诱导DNA甲基化后基因的表达受到影响，该基因的遗传符合孟德尔遗传定律，但对基因修饰之后所表达出的性状可能不符合孟德尔遗传定律，D错误。 故选B。 17．下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。相关叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．图中过程除了酶E外还需要RNA聚合酶 C．DNA的甲基化修饰可遗传给后代 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 【答案】C 【分析】甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团，故不会发生碱基对的缺失、增加或减少，甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会控制基因表达，可能会造成性状改变，DNA甲基化后可以遗传给后代。 【详解】A、据图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误； B、RNA聚合酶催化遗传信息转录过程，该过程不是转录过程，不需要RNA聚合酶，B错误； C、DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，C正确； D、DNA甲基化修饰改变生物个体表型，D错误。 故选C。 18．瘦素是一种激素，其含量与糖尿病发病程度有关。研究发现母体瘦素基因的甲基化水平降低会使胎儿瘦素基因甲基化水平也降低从而提高胎儿患2型糖尿病的概率。下列有关叙述正确的是（    ） A．瘦素蛋白含量下降，可能导致机体患2型糖尿病 B．通过对瘦素基因碱基序列测定可判断其是否发生甲基化 C．胎儿成长过程中瘦素基因的甲基化修饰是不可逆的 D．被甲基化的瘦素基因的遗传信息能够传递给子代个体 【答案】D 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 【详解】A、根据题意分析，瘦素基因的甲基化水平降低，会增加瘦素蛋白的含量，从而引发2型糖尿病，A错误； B、基因发生甲基化时基因的碱基序列不发生改变，因此不能通过碱基序列的测定判断基因是否发生甲基化，B错误； C、在个体的生长发育过程中，基因的甲基化是可逆的，甲基化的基因可以发生去甲基化，C错误； D、由题意可知，被甲基化的DNA遗传信息能够传递给子代个体，D正确。 故选D。 19．组蛋白乙酰化可使染色质的DNA与组蛋白结合程度下降，结构变松散。异常Ht蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化，从而引起细胞凋亡。下列相关叙述错误的是（　　） A．异常Ht蛋白可促进染色质的DNA与组蛋白紧密结合 B．细胞凋亡是由异常Ht蛋白决定的自动结束生命的过程 C．组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶与启动子的结合 D．组蛋白乙酰化不会改变DNA的核苷酸序列 【答案】B 【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 【详解】A、异常Ht蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化，可促进染色质的DNA与组蛋白紧密结合，抑制转录过程，A正确； B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不是由Ht蛋白决定的，B错误； B、组蛋白乙酰化可使染色质的DNA与组蛋白结合程度下降，结构变松散，因此，组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶与启动子的结合，有利于转录过程，C正确； D、组蛋白乙酰化属于表观遗传，不会改变DNA的核苷酸序列，D正确。 故选B。 20．某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。让纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠交配，子一代小鼠基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。已知Avy基因前端的一段序列调控该基因表达水平，该段序列存在多个可发生甲基化位点。关于这种表观代际遗传现象的一种解释：以DNA甲基化为例，受精后受精卵至着床前早期胚胎的发育过程中，来源于精子和卵细胞的DNA甲基化修饰被去除，再进行DNA甲基化。下列关于上述现象的说法正确的是（    ） A．子代小鼠出现的过渡类型体现了基因选择性表达 B．早期胚胎DNA甲基化修饰被去除后，每个个体DNA再次甲基化程度不同符合融合遗传现象 C．子代中的黑色个体的Avy基因甲基化程度最高 D．上述现象说明DNA甲基化改变了基因序列从而改变性状 【答案】C 【分析】小鼠毛色的改变是因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。 发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。甲基化程度越高，Avy基因的表达受到抑制越明显。 【详解】A、子代小鼠出现的过渡类型基因型都是Aa，却表现出不同的毛色，是A基因甲基化的结果，A错误； B、融合遗传是指两亲代的相对性状在杂交后代中融合而成为一种新的性状表现，即子代的性状是亲代性状的平均结果，每对亲本杂交后代只有一种表型,而早期胚胎DNA甲基化修饰被去除后，每个个体DNA再次甲基化，甲基化程度不同导致表型有多种，不符合融合遗传现象，B错误； C、子代基因型是Avya,表型为黑色,说明Avy基因的甲基化程度最高导致表达被抑制，C正确； D、DNA甲基化不改变基因序列， D错误。 故选D。 2、 非选择题：本题共4个小题，共40分。 21．（7分）油菜是我国南方一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细胞内遗传信息传递的示意图，图中①、②、③表示生理过程；该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图乙所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。浙江省农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜，产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题： (1)图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是 、 。②过程所需的酶是 ，其发生的主要场所是 。 (2)请写出根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容： 。 (3)图乙所示基因是通过控制 进而控制生物的性状；据图分析，你认为提高油菜产油率的关键思路是 。 【答案】 (1) DNA复制 转录 RNA聚合酶 细胞核 (2)DNA→RNA→蛋白质 (3) 控制酶的合成来控制代谢过程 促进酶a合成、抑制酶b合成 【分析】RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 【详解】（1）题图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是DNA复制、转录、翻译。②过程（转录）离不开RNA聚合酶的催化，其发生的主要场所是细胞核。 （2）根尖成熟区细胞不能分裂，不能进行DNA复制，可以进行基因的表达，故其遵循的中心法则的内容：DNA→RNA→蛋白质。 （3）题图乙显示：PEP在酶a的催化下转变为油脂，在酶b的催化下转变为氨基酸，而酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成，因此题图乙所示基因控制生物性状的类型是：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；在生产中，可通过促进酶a的合成、抑制酶b的合成来提高油菜产油率。 22．（11分）miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA(靶RNA)，进而调控基因的表达。请据图回答： (1)图甲中②过程的酶是 ，该过程中碱基配对方式为 。 (2)图乙对应于图甲中的 过程(填序号)，图中缬氨酸对应的密码子是 。核糖体沿mRNA移动的方向是 （填“→”或“←”）。 (3)推测miRNA是 过程（填名称）的产物。作用原理为：miRNA通过识别靶RNA并与之结合，通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影响靶RNA的稳定性，但干扰 （填物质名称）识别密码子，进而阻止 过程（填名称），如图乙所示。 (4)已知某基因片段碱基排列顺序如下图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。翻译上述多肽的mRNA是由该基因的 (填“甲”或“乙”)链为模板合成的。(注：脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。) (5)若该mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的40%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶依次分别占该链碱基总数的 和 。 【答案】 (1) RNA聚合酶 A—U、T—A、C—G (2) ④ GUC → (3) 转录 tRNA 翻译 (4)乙 (5) 35% 10% 【分析】分析图甲：①表示DNA的复制，②、③表示转录，④表示翻译。分析图乙：图乙表示翻译过程，翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运氨基酸的工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】（1）图甲中②过程是以DNA为模板合成RNA的转录过程，参与该过程的酶是RNA聚合酶，该过程中碱基配对方式为A—U、T—A、C—G。 （2）图乙是以mRNA为模板合成多肽的翻译过程，对应于图甲中的过程④。 图乙中携带缬氨酸的tRNA上的反密码子CAG。在翻译过程中，组成密码子的碱基与组成相应反密码子的碱基能够互补配对，据此可推知：图中缬氨酸对应的密码子是GUC。 图乙显示，tRNA携带氨基酸从右侧进入核糖体，因此核糖体沿mRNA移动的方向是从左向右，即“→”。 （3）由题意可知：miRNA是一类短序列RNA，而RNA是通过转录过程形成的，因此miRNA是转录过程的产物。 miRNA具有调控功能但不编码蛋白质，据此可推知其作用原理可能是：miRNA通过识别靶RNA并与之结合，通过引导沉默复合体使靶RNA降解；或者不影响靶RNA的稳定性，但干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程，如图乙所示。 （4）“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列对应的mRNA序列为“—CC_GA_GA_AA_—”，所以基因模板链中的碱基序列应含有“—GG_CT_CT _TT _—”，该序列出现在乙链的第3个碱基及后面，所以模板链应为乙链。 （5）若该mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的40%（A＋U＝40%），转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%（C＝25%）、胸腺嘧啶占30%（T＝30%）。根据碱基互补配对原则可推知，双链DNA分子的每一条单链中均为A＋T＝40%，因此该单链中的A＝40%－30%＝10%，G＝1－40%－25%＝35%，则另一条DNA单链中胞嘧啶C＝35%、胸腺嘧啶T＝10%。 23．（10分）人类X染色体上携带的基因远多于Y染色体，为平衡不同性别之间性染色体连锁基因的表达量，女性体细胞中的一条X染色体会随机失活。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症（俗称蚕豆病）是一种常见的伴X染色体不完全显性遗传病，相关基因G/g位于X染色体上。该病患者的G6PD的含量缺乏或活性降低，导致红细胞易发生氧化性损伤而出现溶血。请回答下列问题： (1)研究发现，X染色体失活包括启动、失活和维持3个步骤，并同时伴有组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等标志性现象。这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，属于 现象。请结合基因表达的过程分析，失活X染色体上大部分的基因无法正常表达的原因： 。 (2)研究发现，G基因存在GF和GS两种类型，对这两种基因在体外扩增后进行电泳，可形成F和S两种条带。现有一对夫妻，丈夫患G6PD缺乏症，妻子表型正常，其家庭相关基因的电泳结果如图所示。 ①若GF基因的长度为1200bp，GS基因的长度为2000bp，则进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔位于 （填“a端”或“b端”）。据图分析，妻子的基因型为 ，其未表现出相关症状的原因是 。 ②图中儿子的基因型为 ，其出现的可能原因是 。 【答案】 (1) 表观遗传 失活X染色体发生组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等，使得染色质结构改变，RNA聚合酶难以与DNA结合，从而无法进行转录，导致大部分基因无法正常表达 (2) b端 XGSXGF 妻子体内携带致病基因的X染色体失活 XGFY 母亲减数分裂过程中，X染色体发生交叉互换，产生了含XGF的卵细胞，与含Y染色体的精子结合 【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变；由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的；基因突变是随机发生的、不定向的；在自然状态下，基因突变的频率是很低的； 2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）这种基因产物的剂量补偿机制不涉及基因碱基序列的改变，但会影响基因表达，属于表观遗传现象；基因表达包括转录和翻译过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，失活X染色体发生组蛋白修饰、DNA甲基化及染色质凝缩等，使得染色质结构改变，RNA聚合酶难以与DNA结合，从而无法进行转录，导致大部分基因无法正常表达； （2）①DNA分子带负电，在电场中会向正极移动，长度越小的DNA分子在琼脂糖凝胶中移动速度越快，离点样孔越远。已知GF基因长度为1200bp，GS基因长度为2000bp，F条带对应的基因长度短，S条带对应的基因长度长，所以点样孔位于b端；妻子的电泳结果有F和S条带，说明妻子的基因型为XGSXGF。因为女性体细胞中的携带XGS基因的X染色体会随机失活，妻子体内G6PD的含量和活性正常，不表现出相关症状； ②丈夫患G6PD缺乏症，其基因型为XGSY或XGFY，妻子基因型为XGSXGF，儿子的电泳结果只有F条带，所以儿子的基因型为XGFY。儿子出现这种基因型可能是在母亲减数分裂过程中，X染色体发生交叉互换，产生了含XGF的卵细胞，该卵细胞与丈夫产生的含Y染色体的精子受精，从而形成XGFY的儿子。 24．（12分）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题： (1)如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为 （标明链的方向）。过程②发生的场所是 ，其模板是 。 (2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上，则会影响 与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的 过程。 (3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能 （“促进”或“抑制”）DNMT3蛋白活性。 (4)已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA） 能抑制 DNMT3 基因表达， 为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。 1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A 组 ① ② 其他条件相同且适宜 发育为③ B组 注射适量DNMT 3siRNA溶液 饲喂花粉和花蜜 发育为④ (5)综上所述，表观遗传指的是生物体基因的 ，但 发生可遗传变化的现象。 【答案】 (1) 5'-CUUGCCAGC-3' 核糖体 mRNA (2) RNA聚合酶 转录 (3)抑制 (4) 注射等量不含DNMT3 siRNA溶液（注射等量无关siRNA溶液） 饲喂花粉和花蜜 工蜂 蜂后/蜂王 (5) 碱基序列保持不变 基因表达和表型 【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加.上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化，那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的，如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用，蜜蜂幼虫就会发育成蜂王，和喂它蜂王浆的效果是一样的。 【详解】（1）过程①表示转录，若①以基因的β链为模板，根据碱基互补配对原则，以及RNA聚合酶的移动方向（沿着DNA链3'→5'方向移动），则虚线框中合成的RNA的碱基序列为5'-CUUGCCAGC-3'。过程②是以RNA为模板合成蛋白质的过程，表示翻译，翻译的场所是细胞质中的核糖体；翻译的模板是mRNA。 （2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，若DNA甲基化若发生在基因的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的转录过程。 （3）蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，由此可推测，蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT蛋白活性，幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂后。 （4）已知DNMT3siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，即抑制DNMT3基因表达。本实验的目的是验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，因此实验的自变量为是否注射适量的DNMT3siRNA抑制DNMT3基因表达DNMT3，因变量是雌蜂幼虫发育的结果，据此设计实验如下：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理作为对照组，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素。 （5）表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$