内容正文:
高考总复习 生物学
教考衔接4 表现遗传
1. 深挖考点
(1)表观遗传的概念与特点
(2)表观遗传的常见类型及分子机制
类型 DNA甲基化 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化
图示
类型 DNA甲基化 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化
影响基因表达的原理及过程 DNA甲基化,转录就会被阻止,去甲基化后基因开启转录 组蛋白甲基化会促进组蛋白与DNA结合,使染色体螺旋化程度提高,从而抑制基因表达;组蛋白去甲基化,染色体螺旋化程度降低,有利于基因的表达 组蛋白乙酰化会促进基因的表达;去乙酰化则会抑制基因的表达
均为转录过程
2.考法指导
(1)直接考查表观遗传的概念。要准确把握表观遗传概念中的关键点:“基因碱基序列没有发生改变”“基因表达和表型发生可遗传的变化”。
(2)融合其他考点,对表观遗传的分子机制进行考查。要综合运用遗传物质的结构、基因表达及其调控等相关知识。
(3)与遗传的基本规律进行融合,考查对表观遗传现象和规律的分析与推理。需要深刻理解基因的分离定律、自由组合定律以及减数分裂的相关知识,利用假说—演绎的方法分析、推理。
考查1 对表观遗传的概念和遗传规律进行基础考查
1.(2024·广东卷)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zfhl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
D
解析:由题意可知,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zfhl的表达,导致肿瘤形成,基因型未发生变化而表型却发生了改变,即没有发生突变和基因重组,因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,A、B、C错误,D正确。
考查2 融合其他考点,考查表观遗传的分子机制
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,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。
考查3 表观遗传与遗传规律的综合创新考查
3.(2023·山东卷)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2
C.1/3 D.0
A
解析:G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自其母亲,g基因来自其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自母亲,G基因来自其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自父本,g基因来自
母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自其母亲,因此不表达,该父本呈现为白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;
F1中基因型为XGXg的个体,G基因来自母本,g基因来自父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。综合上述两种情况可知,B、C、D不符合题意,A符合题意。
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