2026届高考生物一轮复习讲义第29讲　中心法则、基因表达与性状的关系

第29讲　中心法则、基因表达与性状的关系 【课标要求】 1.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现； 2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。 考点1　中 心 法 则 考 点 透 析 1. 提出者：克里克。 2. 中心法则总表达式及例析 (1)总表达式 (2)例析(“信息流”，了解即可，重点关注识图分析) 　  解 疑 释 惑 (1)根据双链和单链，可判断图中①⑧为转录过程，②⑤⑨为翻译过程，③⑩为DNA复制过程，④⑥为RNA复制过程，⑦为逆转录过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为DNA病毒，如T2噬菌体；乙为复制型RNA病毒，如新冠病毒；丙为逆转录病毒，如HIV。 3. 中心法则功能 (1)信息传递功能：DNA复制过程体现了遗传信息的传递功能，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中；RNA复制是以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。 (2)信息表达功能：转录和翻译过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中；逆转录过程表示了部分以RNA作为遗传物质的病毒(如HIV)以RNA为模板合成DNA的过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行转录和翻译过程。逆转录酶伴随着病毒的RNA一起侵染宿主细胞。 典 题 说 法 考向1　对中心法则的理解 例1 (2024·南京五校联考)中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则，过程如图所示。下列相关过程的对应关系，错误的是(B) 选项 原料 酶 a链 b链 A 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNA DNA B 脱氧核苷酸 DNA连接酶 RNA DNA C 核糖核苷酸 RNA聚合酶 DNA RNA D 核糖核苷酸 RNA复制酶 RNA RNA 【解析】若a链为RNA，b链为DNA，则表示逆转录，原料是脱氧核苷酸，酶应为逆转录酶。  深 度 指 津 中心法则与基因表达的关系 考向2　结合病毒情境考查中心法则 例2 下图为四种病毒侵染人体相应细胞后的增殖过程，请回答下列问题： 单纯疱疹病毒(双链DNA病毒) 乙肝病毒(双链DNA病毒) 脊髓灰质炎病毒(正链RNA病毒) 艾滋病病毒(正链RNA病毒) (1)过程①需要的原料是脱氧核苷酸，催化过程②的酶是RNA聚合酶。 (2)乙肝病毒感染肝细胞后，一般很难根除，原因是乙肝病毒的DNA会整合到人体细胞的DNA中，难以清除。治疗乙肝时，通过药物抑制过程③比抑制过程④的副作用小，这是因为过程③是乙肝病毒增殖过程中所特有的，而过程④在人体蛋白质合成过程中都存在。 (3)脊髓灰质炎病毒的＋RNA除了参与病毒组成外，还具有的功能有翻译和复制的模板。假设脊髓灰质炎病毒基因组＋RNA含有a个碱基，其中G和C占碱基总数的比例为b。则以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA，共需要含碱基A和U的核糖核苷酸2a(1－b)个。 (4)逆转录酶在过程⑤⑥中发挥重要作用，由此可判断逆转录酶的作用有①③(填标号)。 ①催化DNA链的形成　②催化RNA单链的形成　③切割DNA分子 变式 (2025·淮安一联)研究表明猪内源性逆转录病毒(PERV)能够将自己的基因整合到猪基因组中，如图是PERV的生活史示意图。有关叙述正确的是(D) A. 受体与PERV结合说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 B. 过程①②③④都需要模板、原料、能量和酶 C. 分别用35S和32P标记PERV的蛋白质和RNA以探究其遗传物质 D. 过程④需要猪细胞提供的核糖体和tRNA等 【解析】PERV没有细胞结构，不能说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，A错误；过程②是病毒的DNA整合到宿主细胞的DNA上，属于基因重组，不需要模板等，B错误；该病毒是逆转录病毒，逆转录酶和RNA都会进入细胞，因此无法探究其遗传物质是RNA还是蛋白质，C错误；PERV没有细胞结构，只能寄生在活细胞中，过程④是翻译，需要宿主细胞提供核糖体和tRNA等，D正确。 考点2　基因表达与性状的关系 考 点 透 析 知识1　 基因表达产物与性状的关系 1. 基因对性状的两个控制途径 2. [连线]实例 (1)囊性纤维化是一种遗传病，病因是转运蛋白——CFTR蛋白基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸，使得该蛋白质结构变化，导致Cl－转运异常，从而使患者支气管黏液增多、堵塞。 (2)白化病的致病机理是编码酪氨酸酶的基因异常，导致缺乏酪氨酸酶，不能合成黑色素。 (3)豌豆皱粒性状的形成是因为编码淀粉分支酶的基因被一段外来DNA序列插入打乱，淀粉酶异常，导致具有保水作用的淀粉含量降低。 知识2　基因的选择性表达与细胞分化 1. 基因类型：①在所有细胞中都能表达的基因，即管家基因；②只在某类细胞中特异性表达的基因，即奢侈基因。 2. 细胞分化的本质：基因的选择性表达。(详见第20讲) 3. 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 4. 细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成不同种类的细胞。 知识3　表观遗传 1. 概念：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。 2. 实例：柳穿鱼花形的遗传、某种小鼠毛色的遗传、蜂王和工蜂。 3. 类型：表观遗传的现象有很多，已知的有DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑、染色体失活、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性和RNA编辑等。  深 度 指 津 (1)表观遗传普遍存在于生物的生长、发育和衰老的整个生命过程中。 (2)表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。表观遗传不遵循(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 (3)表观遗传属于变异，但是可逆转的，如甲基化←→去甲基化，乙酰化与去乙酰化。 (4)表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 (5)与表型模拟的比较 ①相同点：都是由环境改变引起的性状改变，遗传信息都没有改变。 ②不同点：表观遗传的表型是可遗传的，表型模拟引起的性状改变是不可遗传的。 知识4　基因与性状的关系 1. 基因和性状之间不是简单的一一对应关系 (1)由图示看出，基因在染色体上呈线性排列。 (2)基因与性状的数量关系 ①由图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号基因分别控制性状A、B、C可判断，多数情况下，一个基因控制一种性状。 ②由图中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号基因共同控制性状D看出，一种性状可受到多个基因影响。 ③由图中基因Ⅷ控制性状E、F、G、H可知，一个基因可控制多个性状。 (3)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。 2. 基因表达与性状关系的复杂性 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状。 典 题 说 法 考向1　基因对性状的控制 例1 (2024·江苏卷)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是(B) A. 基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B. 在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C. 衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D. 若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 【解析】体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件，基因的调控和表达模式的改变，使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞，A正确； 胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只有在胰岛细胞中才会表达，所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因，B错误；胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素以降低血糖，所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素，以确保其能够正常发挥功能，才可用于移植治疗糖尿病，C正确；凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，也就是发生细胞凋亡，D正确。 变式1 (2024·宿迁泗阳中学)白化病和黑尿病都是因为酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析不正确的是(C) A. 并非人体所有细胞都含有酶B B. 黑尿病患者酶D存在缺陷，酶B和酶C正常 C. 白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的D. 图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制 【解析】不同细胞基因表达情况不同，因此并非人体所有细胞都含有酶B，A正确；黑尿病患者酶D存在缺陷，导致尿黑酸不能转化为乙酰乙酸，酶B和酶C正常，B正确；白化病和黑尿病都是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，C错误；由图中代谢过程可知，酶A缺乏可影响多个性状，即一个基因可影响多个性状，同时尿黑酸的合成受多个基因控制，即一个性状也可受多个基因控制，D正确。 考向2　表观遗传 例2 (2024·江苏卷)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是(D) A. PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B. 细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D. 图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 【解析】PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确。细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起；根据题意“基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，细胞增殖失控也可由染色质结构变化引起，B正确。DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确。原核细胞没有染色质，D错误。 变式2 (2024·浙江1月卷)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜和花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是(D) A. 花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化 B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 【解析】降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜、花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于雌性工蜂幼虫发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误；蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，C错误。 配套精练 第29讲　中心法则、基因表达与性状的关系 一、 单项选择题 1. (2024·南京、盐城一模)下列关于基因表达调控的叙述，正确的是(C) A. DNA甲基化通过改变互补碱基之间的氢键数目和配对方式影响基因转录 B．构成染色体的组蛋白若发生乙酰化或甲基化修饰，都能激活相应基因表达 C．一些非编码微RNA具有组织特异性和时序性，只在特定的组织或发育阶段调控基因表达 D．同卵双胞胎表型差异与蜂王和雄蜂表型差异均属于表观遗传现象 【解析】DNA甲基化未改变碱基序列，更未改变碱基间的氢键数及配对方式，A错误；组蛋白发生乙酰化一般激活基因表达，而且蛋白甲基化修饰可能抑制也可能激活相应基因表达，B错误；在不同组织、不同发育阶段，非编码微RNA的表达水平有显著差异，只在特定的组织或发育阶段调控基因表达，C正确；同卵双胞胎原则上基因完全相同，表型上具有的微小差异可能与表观遗传有关，同一蜂群中的蜂王由受精卵发育而来，而雄蜂是由卵细胞发育而来，它们在形态结构、生理和行为等方面的不同与它们的遗传物质不同有关，D错误。 2. (2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是(B) 碱基种类 A C G T U 含量/% 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2% B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 【解析】由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8%，A错误；逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确；病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误；进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 3. (2022·河北卷)下列关于中心法则相关酶的叙述，错误的是(C) 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 【解析】RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程，逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程，两个过程中均遵循碱基互补配对原则，且在DNA－RNA之间有氢键形成，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的，其合成场所是核糖体，B正确；转录过程不需要解旋酶，C错误；在适宜条件下，酶在体内、外均可发挥作用，如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶，D正确。 4. (2024·连云港一调)组蛋白乙酰化可破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合。下列相关叙述正确的是(B) A. 组蛋白乙酰化程度与基因转录活性负相关 B．组蛋白去乙酰化酶抑制剂可用于抑制肿瘤生长 C．组蛋白去乙酰化酶在启动子上的富集通常与转录激活有关 D．组蛋白乙酰化是原核生物中一种重要的蛋白质翻译后修饰方式 【解析】转录需要解旋，组蛋白乙酰化可破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合，所以组蛋白乙酰化程度与基因转录活性呈正相关，A错误；组蛋白去乙酰化抑制剂可使染色质处于疏松状态而不能形成染色体，影响细胞增殖，故可用于抑制肿瘤，B正确；组蛋白去乙酰化酶的富集使染色质中组蛋白和DNA保持紧密结合的状态，而转录需要解旋，所以组蛋白去乙酰化酶在启动子上的富集通常与转录活动被抑制有关，C错误；组蛋白染色质中的成分，原核生物中无染色质，D错误。 5. (2024·贵州卷)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是(D) A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录 B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化 C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素 D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分 【解析】由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化(去甲基化)，B正确；甲基化和去甲基化都可以遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化划分的，D错误。 6. (2024·南京六校联合调研)囊性纤维病由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发生突变引起，该突变使得CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使得离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，不正确的是(C) A．该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸，说明编码的基因发生了碱基对的缺失 C．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性 D．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升，致使细胞排出水分子受阻 【解析】CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子的载体蛋白，为结构蛋白，因此该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，A正确；CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸，其他氨基酸序列并没有发生改变，说明编码的基因发生了三个碱基对的缺失，B正确；编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的不定向性，C错误；离子在细胞内积累导致细胞内液渗透压上升，致使细胞易吸水，即排出水分子受阻，D正确。 7. (2024·黑吉辽卷)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(C) A. 酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 【解析】由图对比未加酶E和加酶E可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。 8. (2024·泰兴、兴化调研)胞嘧啶甲基化后的DNA能够结合MeCP2等蛋白质，影响基因的表达。TET酶能向甲基胞嘧啶上添加羟基形成5－羟甲基胞嘧啶，MeCP2蛋白不能再与之结合，含5－羟甲基胞嘧啶的基因被当作未甲基化的基因进行阅读。下列相关叙述错误的是(D) A．MeCP2的合成需要细胞核和细胞质协同完成 B．MeCP2等能阻止RNA聚合酶与启动子的结合 C．TET酶能提高胞嘧啶甲基化基因的表达水平 D．MeCP2不能结合到MeCP2基因上抑制其表达 【解析】MeCP2属于蛋白质，蛋白质的合成需要经过转录和翻译过程，其中转录通常发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，故MeCP2的合成需要细胞核和细胞质协同完成，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合位点，可用于驱动基因的转录，MeCP2等能阻止RNA聚合酶与启动子的结合，进而影响基因的表达，B正确；分析题意可知，TET酶能向甲基胞嘧啶上添加羟基形成5－羟甲基胞嘧啶，使MeCP2蛋白不能再与之结合，从而解除抑制作用，据此推测TET酶能提高胞嘧啶甲基化基因的表达水平，C正确；结合题意分析，胞嘧啶甲基化后的DNA能够结合MeCP2等蛋白质，MeCP2基因若发生胞嘧啶甲基化，MeCP2也能与MeCP2基因结合并抑制其表达，D错误。 9. (2024·南京、盐城期末)2023年10月2日，卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放，引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，具体过程如下图所示。下列叙述正确的是(D) A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰 B．碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序 C．碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成 D．碱基修饰mRNA既减少炎症反应，又增加相关蛋白质含量 【解析】修饰的是mRNA，RNA中没有胸腺嘧啶，A错误；碱基修饰不会改变碱基排列顺序，可能是对碱基进行甲基化修饰等，B错误；碱基修饰mRNA导致炎症反应几乎完全消失，说明不会指导炎症信号分子合成，C错误；将碱基修饰的mRNA输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，且对比两图可见，修饰后的树突状细胞的细胞膜表面蛋白质增多，说明碱基修饰的mRNA能增加相关蛋白质含量，D正确。 10. (2024·重庆卷)某种海鱼鳃细胞的NKA酶是一种载体蛋白，负责将细胞内的Na＋转运到血液中，为研究NKA与Na＋浓度的关系，研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中，按时间点分组取样检测，部分结果见下表。结合数据分析，下列叙述错误的是(A) 时间/h Na＋浓度(单位略) NKA表达(相对值) NKA酶的 相对活性 血液 鳃细胞 mRNA 蛋白质 0 320 15 1.0 1.0 1.0 0.5 290 15 1.5 1.0 0.8 3 220 15 0.6 1.0 0.6 6 180 15 0.4 0.4 0.4 12 180 15 0.2 0.2 0.4 A．NKA mRNA和蛋白质表达趋势不一致是NKA基因中甲基化导致的 B．本实验中时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素 C．NKA酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP D．与0 h组相比，表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大 【解析】NKA mRNA和蛋白质表达趋势之所以不一致，可能与NKA基因的转录和翻译不是同步的有关，而不是由NKA基因中甲基化导致的，A错误；依据题干信息，NKA酶是一种载体蛋白，负责将海鱼鳃细胞内的Na＋转运到血液中，将海鱼放在低于海水盐度的盐水中，随着时间的延长，血液中的Na＋浓度逐渐降低，说明NKA酶参与转运的Na＋减少，由此可推知，时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素，B正确；NKA酶介导的运输是一种主动运输，在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP，C正确；与0 h组相比，其他时间点的血液Na＋浓度降低，导致血浆渗透压下降，则红细胞会因吸水而体积增大，D正确。 二、 多项选择题 11. (2025·如皋期初)鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状，被甲基化修饰的基因不能表达。下列相关说法错误的有(AD) A．DNA甲基化多数发生在碱基鸟嘌呤上 B．基因印记在亲代减数分裂过程中建立 C．亲代雄鼠中的A基因来自其母方 D．子代小鼠表现为灰色∶褐色＝3∶1 【解析】DNA甲基化多数发生在碱基胞嘧啶上，A错误；观察图中配子中基因的情况，亲代雄鼠中的A基因来自其母方，C正确；雄配子中基因A和基因a都甲基化，无法表达，所以子代小鼠表现为灰色∶褐色＝1∶1，D错误。 12. (2024·海安期初)印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达，而来自另一亲本的则不表达的基因。小鼠常染色体上的等位基因A＋、A－的来源及表型如表所示，A＋对A－为显性。已知，A＋基因中的印记控制区碱基序列(ICR)甲基化后不能与CTCF蛋白结合，此时CTCF蛋白便与A＋基因的启动子结合，使基因表达。相关叙述错误的有(ABC) 小鼠基因来源 小鼠表型 雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同 雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同 A．CTCF蛋白直接参与了A＋基因的翻译过程 B．形成卵细胞时A＋基因中ICR会发生去甲基化现象 C．小鼠甲、乙交配得到F1，F1中表现为显性性状的小鼠占3/4 D．基因印记导致的遗传现象属于表观遗传，A＋和A－遵循基因的分离定律 【解析】CTCF蛋白与A＋基因的启动子结合，直接参与了A＋基因的转录过程，A错误；雌性小鼠甲(A＋A－)的表型与A＋基因纯合子表型相同，说明其A＋基因表达，应是形成卵细胞时A＋基因中ICR发生了甲基化现象，B错误；若让小鼠甲(A＋A－)、乙(A＋A－)交配得到F1，其中A＋基因来自卵细胞的小鼠表现为显性性状，其余为隐性性状，故F1中表现为显性性状的小鼠占1/2，C错误；表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达或表型发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化，而表型却发生了改变，A＋和A－遵循基因的分离定律，D正确。 13. (2024·盐城考前指导)细胞核内组蛋白乙酰化与去乙酰化过程处于动态变化中。组蛋白乙酰化或去乙酰化能改变组蛋白净电荷，影响DNA与核小体的结合状态及核小体结构，进而激活或抑制基因转录(如下图)。下列有关叙述正确的有(BCD) HAT：组蛋白乙酰化转移酶　HDAC：组蛋白去乙酰化酶 TF：转录因子　TATA框：启动子中RNA聚合酶结合位点　Ac：乙酰基 注：乙酰基为乙酸分子中去掉羟基后，剩下的负一价基团。 A．组蛋白乙酰化会使组蛋白所带正电荷增加，从而影响核小体结构 B．TATA框中含有较多的A－T碱基对，由于氢键数较少，易于解旋 C．胰岛A细胞中，呼吸酶基因处组蛋白乙酰化程度高于胰岛素基因处 D．HAT或HDAC的表达和活性异常均可能导致癌症的发生 【解析】根据题图中左侧含Ac基团及注释“乙酰基(Ac)为负一价基团”可知，组蛋白乙酰化会使组蛋白所带负电荷增加，A错误；A—T碱基对之间只有两个氢键，TATA框中氢键数较少，易于解旋，B正确；题图可见，组蛋白乙酰化激活基因表达，胰岛A细胞中会表达呼吸酶基因，而不表达胰岛素基因，因此呼吸酶基因处组蛋白乙酰化程度高于胰岛素基因处，C正确；HAT或HDAC的表达和活性异常，可能导致原癌基因高表达或抑癌基因不表达，从而导致癌症的发生，D正确。 三、 非选择题 14. (2024·盐城期中节选)如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。请回答下列问题： (1)真核生物中过程②需要的原料是核糖核苷酸。过程④和⑤的名称分别为逆转录、翻译。与过程①相比，过程③特有的碱基互补配对方式是A—U、U—A。根尖分生区细胞可以发生图示过程①②⑤(填图中序号)。 (2)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶(Dnmt)的作用下将甲基(—CH3)选择性地添加至DNA上的过程，是一种基本的表观遗传学修饰，DNA甲基化会抑制基因表达过程中的转录步骤，这种现象能(填“能”或“不能”)遗传给后代。 (3)已知蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，注射Dnmt siRNA能使Dnmt基因表达沉默，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 ①实验思路：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，B组注射适量的Dnmt_siRNA，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。 ②实验结果：A组发育为工蜂，B组发育为蜂王，从而验证上述实验结论。 【解析】图中A、B、C分别为DNA、RNA和肽链，结构X为染色体，①～⑤分别为DNA复制、转录、RNA复制、逆转录和翻译。为了验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，根据控制单一变量原则，对照组不作处理，实验组注射适量的Dnmt siRNA，其他条件适宜且相同。若基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，则A组发育为工蜂，B组发育为蜂王。 15. (2024·连云港考前模拟)表观遗传通过调控基因表达来影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现，表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA)调控异常等因素。据图分析，回答下列问题： (1)组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于RNA聚合酶识别并结合在启动子部位，进行转录；而当组蛋白去乙酰化酶的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而抑制相关基因的表达。 (2)miRNA通过碱基互补配对方式与靶向mRNA的序列结合，在转录后(填“转录前”“转录后”或“翻译后”)抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (3)在研究肿瘤发生机制时发现，基因的启动子区域高甲基化则可能导致抑癌基因的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变/碱基对替换、增添或缺失，都可引起肿瘤的发生。 (4)DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，该过程不会(填“会”或“不会”)改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测其可以治疗肿瘤的原因：降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性。 【解析】(1)RNA聚合酶识别并结合启动子，驱动基因的转录。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于转录。组蛋白去乙酰化酶的活性过高时，染色质会处于紧密状态，从而抑制基因的表达。(2)miRNA通过碱基互补配对与靶向mRNA的序列结合，导致靶向mRNA不能与核糖体结合，抑制翻译过程，减少蛋白质的合成。(3)基因的启动子高甲基化可能导致抑癌基因的表达被抑制，进而引起肿瘤，原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变也可引起肿瘤。(4)DNA甲基化不改变碱基序列，不改变生物体的遗传信息。生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，阿扎胞苷可以替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，降低了DNA接受甲基的能力。阿扎胞苷是DNA甲基化转移酶抑制剂，还可以抑制DNA甲基化转移酶活性，从而治疗肿瘤。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第29讲　中心法则、基因表达与性状的关系 【课标要求】 1.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现； 2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。 考点1　中 心 法 则 考 点 透 析 1. 提出者：克里克。 2. 中心法则总表达式及例析 (1)总表达式 (2)例析(“信息流”，了解即可，重点关注识图分析) 　  解 疑 释 惑 (1)根据双链和单链，可判断图中①⑧为 过程，②⑤⑨为 过程， 为DNA复制过程， 为RNA复制过程，⑦为 过程。 (2)若甲、乙、丙为病毒，则甲为 ，如T2噬菌体；乙为复制型RNA病毒，如新冠病毒；丙为 ，如HIV。 3. 中心法则功能 (1)信息传递功能： 过程体现了遗传信息的传递功能，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中； 是以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能。 (2)信息表达功能： 过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中；逆转录过程表示了部分以 作为遗传物质的病毒(如HIV)以RNA为模板合成DNA的过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤。此类生物营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主DNA中，再进行转录和翻译过程。逆转录酶伴随着病毒的RNA一起侵染宿主细胞。 典 题 说 法 考向1　对中心法则的理解 例1 (2024·南京五校联考)中心法则是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则，过程如图所示。下列相关过程的对应关系，错误的是( ) 选项 原料 酶 a链 b链 A 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNA DNA B 脱氧核苷酸 DNA连接酶 RNA DNA C 核糖核苷酸 RNA聚合酶 DNA RNA D 核糖核苷酸 RNA复制酶 RNA RNA  深 度 指 津 中心法则与基因表达的关系 考向2　结合病毒情境考查中心法则 例2 下图为四种病毒侵染人体相应细胞后的增殖过程，请回答下列问题： 单纯疱疹病毒(双链DNA病毒) 乙肝病毒(双链DNA病毒) 脊髓灰质炎病毒(正链RNA病毒) 艾滋病病毒(正链RNA病毒) (1)过程①需要的原料是 ，催化过程②的酶是 。 (2)乙肝病毒感染肝细胞后，一般很难根除，原因是 。治疗乙肝时，通过药物抑制过程③比抑制过程④的副作用小，这是因为 。 (3)脊髓灰质炎病毒的＋RNA除了参与病毒组成外，还具有的功能有 。假设脊髓灰质炎病毒基因组＋RNA含有a个碱基，其中G和C占碱基总数的比例为b。则以病毒基因组＋RNA为模板合成一条子代＋RNA，共需要含碱基A和U的核糖核苷酸 个。 (4)逆转录酶在过程⑤⑥中发挥重要作用，由此可判断逆转录酶的作用有 (填标号)。 ①催化DNA链的形成　②催化RNA单链的形成　③切割DNA分子 变式 (2025·淮安一联)研究表明猪内源性逆转录病毒(PERV)能够将自己的基因整合到猪基因组中，如图是PERV的生活史示意图。有关叙述正确的是( ) A. 受体与PERV结合说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 B. 过程①②③④都需要模板、原料、能量和酶 C. 分别用35S和32P标记PERV的蛋白质和RNA以探究其遗传物质 D. 过程④需要猪细胞提供的核糖体和tRNA等 考点2　基因表达与性状的关系 考 点 透 析 知识1　 基因表达产物与性状的关系 1. 基因对性状的两个控制途径 2. [连线]实例 (1)囊性纤维化是一种遗传病，病因是 蛋白——CFTR蛋白基因 3个碱基，导致CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸，使得该 变化，导致Cl－转运异常，从而使患者支气管黏液增多、堵塞。 (2)白化病的致病机理是编码酪氨酸酶的基因异常，导致缺乏 ，不能合成黑色素。 (3)豌豆皱粒性状的形成是因为编码淀粉分支酶的基因被一段 插入打乱，淀粉酶异常，导致具有保水作用的淀粉含量降低。 知识2　基因的选择性表达与细胞分化 1. 基因类型：①在 细胞中都能表达的基因，即管家基因；②只在 细胞中特异性表达的基因，即奢侈基因。 2. 细胞分化的本质： 。(详见第20讲) 3. 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 4. 细胞分化的标志 (1)分子水平：合成了某种细胞特有的 ，如唾液淀粉酶、胰岛素等。 (2)细胞水平：形成不同种类的 。 知识3　表观遗传 1. 概念：生物体基因的 保持不变，但基因表达和表型发生 变化的现象。 2. 实例：柳穿鱼花形的遗传、某种小鼠毛色的遗传、蜂王和工蜂。 3. 类型：表观遗传的现象有很多，已知的有 、组蛋白修饰、染色体重塑、染色体失活、基因组印记、母体效应、基因沉默、核仁显性和RNA编辑等。  深 度 指 津 (1)表观遗传普遍存在于生物的 的整个生命过程中。 (2)表观遗传可以通过有丝分裂和 传递被修饰的基因。表观遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。 (3)表观遗传属于变异，但是可逆转的，如甲基化←→去甲基化，乙酰化与去乙酰化。 (4)表观遗传一般是影响基因的 过程，进而影响蛋白质的合成。 (5)与表型模拟的比较 ①相同点：都是由 引起的性状改变， 都没有改变。 ②不同点：表观遗传的表型是可遗传的，表型模拟引起的性状改变是不可遗传的。 知识4　基因与性状的关系 1. 基因和性状之间不是简单的一一对应关系 (1)由图示看出，基因在染色体上呈 排列。 (2)基因与性状的数量关系 ①由图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号基因分别控制性状A、B、C可判断，多数情况下，一个基因控制一种性状。 ②由图中Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号基因共同控制性状D看出，一种性状可受到 基因影响。 ③由图中基因Ⅷ控制性状E、F、G、H可知，一个基因可控制 性状。 (3)生物的性状是 共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。 2. 基因表达与性状关系的复杂性 基因与基因、基因与 、基因与环境之间存在着复杂的 ，精细地调控着生物体的性状。 典 题 说 法 考向1　基因对性状的控制 例1 (2024·江苏卷)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( ) A. 基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B. 在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C. 衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D. 若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 变式1 (2024·宿迁泗阳中学)白化病和黑尿病都是因为酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析不正确的是( ) A. 并非人体所有细胞都含有酶B B. 黑尿病患者酶D存在缺陷，酶B和酶C正常 C. 白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的D. 图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制 考向2　表观遗传 例2 (2024·江苏卷)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是( ) A. PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B. 细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D. 图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 变式2 (2024·浙江1月卷)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜和花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( ) A. 花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化 B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 配套精练 第29讲　中心法则、基因表达与性状的关系 一、 单项选择题 1. (2024·南京、盐城一模)下列关于基因表达调控的叙述，正确的是( ) A. DNA甲基化通过改变互补碱基之间的氢键数目和配对方式影响基因转录 B．构成染色体的组蛋白若发生乙酰化或甲基化修饰，都能激活相应基因表达 C．一些非编码微RNA具有组织特异性和时序性，只在特定的组织或发育阶段调控基因表达 D．同卵双胞胎表型差异与蜂王和雄蜂表型差异均属于表观遗传现象 2. (2024·河北卷)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是( ) 碱基种类 A C G T U 含量/% 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2% B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 3. (2022·河北卷)下列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 4. (2024·连云港一调)组蛋白乙酰化可破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合。下列相关叙述正确的是( ) A. 组蛋白乙酰化程度与基因转录活性负相关 B．组蛋白去乙酰化酶抑制剂可用于抑制肿瘤生长 C．组蛋白去乙酰化酶在启动子上的富集通常与转录激活有关 D．组蛋白乙酰化是原核生物中一种重要的蛋白质翻译后修饰方式 5. (2024·贵州卷)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是( ) A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录 B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化 C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素 D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分 6. (2024·南京六校联合调研)囊性纤维病由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动转运氯离子的载体蛋白)的基因发生突变引起，该突变使得CFTR蛋白在第508位缺少了苯丙氨酸，进而导致氯离子运输障碍，使得离子在细胞内积累。下列有关该病的叙述，不正确的是( ) A．该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸，说明编码的基因发生了碱基对的缺失 C．编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式，体现了基因突变的随机性 D．氯离子在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升，致使细胞排出水分子受阻 7. (2024·黑吉辽卷)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( ) A. 酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 8. (2024·泰兴、兴化调研)胞嘧啶甲基化后的DNA能够结合MeCP2等蛋白质，影响基因的表达。TET酶能向甲基胞嘧啶上添加羟基形成5－羟甲基胞嘧啶，MeCP2蛋白不能再与之结合，含5－羟甲基胞嘧啶的基因被当作未甲基化的基因进行阅读。下列相关叙述错误的是( ) A．MeCP2的合成需要细胞核和细胞质协同完成 B．MeCP2等能阻止RNA聚合酶与启动子的结合 C．TET酶能提高胞嘧啶甲基化基因的表达水平 D．MeCP2不能结合到MeCP2基因上抑制其表达 9. (2024·南京、盐城期末)2023年10月2日，卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放，引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( ) A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰 B．碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序 C．碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成 D．碱基修饰mRNA既减少炎症反应，又增加相关蛋白质含量 10. (2024·重庆卷)某种海鱼鳃细胞的NKA酶是一种载体蛋白，负责将细胞内的Na＋转运到血液中，为研究NKA与Na＋浓度的关系，研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中，按时间点分组取样检测，部分结果见下表。结合数据分析，下列叙述错误的是( ) 时间/h Na＋浓度(单位略) NKA表达(相对值) NKA酶的 相对活性 血液 鳃细胞 mRNA 蛋白质 0 320 15 1.0 1.0 1.0 0.5 290 15 1.5 1.0 0.8 3 220 15 0.6 1.0 0.6 6 180 15 0.4 0.4 0.4 12 180 15 0.2 0.2 0.4 A．NKA mRNA和蛋白质表达趋势不一致是NKA基因中甲基化导致的 B．本实验中时间变化不是影响NKA基因转录变化的直接因素 C．NKA酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP D．与0 h组相比，表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大 二、 多项选择题 11. (2025·如皋期初)鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状，被甲基化修饰的基因不能表达。下列相关说法错误的有( ) A．DNA甲基化多数发生在碱基鸟嘌呤上 B．基因印记在亲代减数分裂过程中建立 C．亲代雄鼠中的A基因来自其母方 D．子代小鼠表现为灰色∶褐色＝3∶1 12. (2024·海安期初)印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达，而来自另一亲本的则不表达的基因。小鼠常染色体上的等位基因A＋、A－的来源及表型如表所示，A＋对A－为显性。已知，A＋基因中的印记控制区碱基序列(ICR)甲基化后不能与CTCF蛋白结合，此时CTCF蛋白便与A＋基因的启动子结合，使基因表达。相关叙述错误的有( ) 小鼠基因来源 小鼠表型 雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同 雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同 A．CTCF蛋白直接参与了A＋基因的翻译过程 B．形成卵细胞时A＋基因中ICR会发生去甲基化现象 C．小鼠甲、乙交配得到F1，F1中表现为显性性状的小鼠占3/4 D．基因印记导致的遗传现象属于表观遗传，A＋和A－遵循基因的分离定律 13. (2024·盐城考前指导)细胞核内组蛋白乙酰化与去乙酰化过程处于动态变化中。组蛋白乙酰化或去乙酰化能改变组蛋白净电荷，影响DNA与核小体的结合状态及核小体结构，进而激活或抑制基因转录(如下图)。下列有关叙述正确的有( ) HAT：组蛋白乙酰化转移酶　HDAC：组蛋白去乙酰化酶 TF：转录因子　TATA框：启动子中RNA聚合酶结合位点　Ac：乙酰基 注：乙酰基为乙酸分子中去掉羟基后，剩下的负一价基团。 A．组蛋白乙酰化会使组蛋白所带正电荷增加，从而影响核小体结构 B．TATA框中含有较多的A－T碱基对，由于氢键数较少，易于解旋 C．胰岛A细胞中，呼吸酶基因处组蛋白乙酰化程度高于胰岛素基因处 D．HAT或HDAC的表达和活性异常均可能导致癌症的发生 三、 非选择题 14. (2024·盐城期中节选)如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。请回答下列问题： (1)真核生物中过程②需要的原料是 。过程④和⑤的名称分别为 、 。与过程①相比，过程③特有的碱基互补配对方式是 。根尖分生区细胞可以发生图示过程 (填图中序号)。 (2)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶(Dnmt)的作用下将甲基(—CH3)选择性地添加至DNA上的过程，是一种基本的表观遗传学修饰，DNA甲基化会抑制基因表达过程中的 步骤，这种现象 (填“能”或“不能”)遗传给后代。 (3)已知蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，注射Dnmt siRNA能使Dnmt基因表达沉默，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。 ①实验思路：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，B组 ，其他条件 ；用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。 ②实验结果：A组 ，B组 ，从而验证上述实验结论。 15. (2024·连云港考前模拟)表观遗传通过调控基因表达来影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现，表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA)调控异常等因素。据图分析，回答下列问题： (1)组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于 识别并结合在启动子部位，进行转录；而当 的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而 相关基因的表达。 (2)miRNA通过 方式与靶向mRNA的序列结合，在 (填“转录前”“转录后”或“翻译后”)抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (3)在研究肿瘤发生机制时发现，基因的 区域高甲基化则可能导致 的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次 ，都可引起肿瘤的发生。 (4)DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，该过程 (填“会”或“不会”)改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测其可以治疗肿瘤的原因： 。 学科网（北京）股份有限公司 $$