内容正文:
高考总复习
生物学
教考衔接4 表观遗传
第六单元 基因的本质和表达
(1)表观遗传的特点
①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性:基因的碱基序列保持不变。
③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
(2)表观遗传的常见类型及分子机制的比较
类型 DNA甲基化 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化
图示
影响基因表达的原理及过程 DNA甲基化,转录就会被阻止,去甲基化基因就开启转录 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;组蛋白去甲基化时,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
转录过程 转录过程 转录过程
续表
原型考查1 对表观遗传的概念与遗传特点进行基础考查
1.(2022·天津高考)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( )
A.Avy基因的碱基序列保持不变
B.甲基化促进Avy基因的转录
C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D.甲基化修饰不可遗传
A
解析:据题意可知,Avy基因上游有不同程度的甲基化修饰,但它的碱基序列保持不变,A正确;Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,基因表达包括转录和翻译,据此推测,应该是甲基化抑制Avy基因的转录,B错误;甲基化导致Avy基因不能完成转录,对已表达的蛋白质的结构没有影响,C错误;据题意可知,甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变,即可以遗传,D错误。
原型考查2 融合其他考点,对表观遗传的分子机制进行综合考查
2.(2024·吉林高考)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:据DNA半保留复制和甲基化修饰过程可知,酶E的作用是催化DNA发生甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸,B错误;据题干“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”推测,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,但可能会影响基因表达,进而对生物个体表型产生影响,D错误。
原型考查3 通过对表观遗传的迁移和应用进行创新考查
3.(2023·山东高考)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,两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。以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基因来自其母亲,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个体的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基因可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY个体的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。故选A。
(1)控制毛色的等位基因传递是伴性遗传。
(2)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。
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