第4章 第1节 第2课时 遗传信息的翻译、中心法则-【名师导航】2026-2027学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版）

该高中生物学课件聚焦“基因表达与性状的关系”，涵盖基因控制性状的直接与间接途径、细胞分化的本质（基因选择性表达）及表观遗传现象，通过镰状细胞贫血、牵牛花颜色等实例导入，衔接基因表达知识，以判断题、材料分析为学习支架。 其亮点在于结合生命观念（结构与功能观）和科学思维（模型构建、逻辑推理），如通过柳穿鱼花形态、小鼠毛色案例解析表观遗传机制，设计蜜蜂发育实验探究，帮助学生构建知识网络，培养分析能力，教师可利用分层作业和丰富案例提升教学效率。

第2节　基因表达与性状的关系 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实现。 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。 知识点1　基因表达产物与性状的关系 1．基因对生物体性状的间接控制：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。 2．基因对生物体性状的直接控制：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 1．基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (　　) 2．基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的。 (　　) 3．人体衰老时头发变白，是因为控制黑色素形成的酪氨酸酶活性降低，而白化病患者头发变白是由于酪氨酸酶基因异常，使酪氨酸酶无法合成。 (　　) 提示：1．×　基因除了通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，还可以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。 2．√　3．√ 分析基因控制性状的直接和间接途径 材料1　镰状细胞贫血的出现是由于控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生变化，导致血红蛋白的结构发生变化，红细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。 材料2　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。 1．材料1反映了基因控制生物体性状的途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 2．控制血红蛋白合成的基因中碱基对的变化是如何改变蛋白质结构的？ 提示：基因中碱基对发生改变，导致转录形成的mRNA中密码子改变，进而导致翻译的蛋白质的结构发生改变。 3．材料2反映了基因控制生物体性状的途径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。 4．牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明牵牛花的性状是由基因和环境共同决定的。 如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析正确的是(　　) A．基因1和基因2不能出现在人体内的同一个细胞中 B．老年人头发变白的原因是基因1结构异常导致不能合成酪氨酸酶 C．黑色素的形成过程能看出基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状 D．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助 D　[人体所有的体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的，含有相同的基因，因此基因1和基因2能出现在人体内的同一个细胞中，A错误；老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低(但基因1结构没有发生改变)，黑色素的合成减少，B错误；黑色素的形成过程需要经过①②③过程，表明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，C错误；图中①过程表示转录过程，需RNA聚合酶的催化，②过程表示翻译过程，需tRNA运输氨基酸，D正确。] 知识点2　基因的选择性表达与细胞分化 1．细胞分化的意义：生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。 2．表达的基因分类 (1)在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。 (2)只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。 3．细胞分化的本质：基因的选择性表达。 4．细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，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和功能。 5．基因的选择性表达的原因：与基因表达的调控有关。 同一个体不同体细胞的形态、结构、功能不同的根本原因和直接原因分别是什么？ 提示：根本原因是基因的选择性表达，直接原因是合成了特定的蛋白质。 1．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．核糖体蛋白基因几乎在所有细胞中表达。 (　　) 3．同一个体的不同组织细胞的形态、功能不同是基因选择性表达的结果。 (　　) 4．不同生物的细胞的形态、结构不同是基因不同造成的。 (　　) 提示：1．√　2．√　3．√　4．√ 分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。 检测的3 种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － － 红细胞 ＋＋＋ － ＋ － 胰岛细胞 ＋＋＋ － － ＋ 说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。 1．这三种细胞的基因组成相同，合成的蛋白质种类不相同。 2．3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 提示：在细胞中，并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。 3．是不是这3种细胞中表达的基因完全不相同？如不是，请举例说明。 提示：不是；控制细胞基本生命活动的基因在所有细胞中都能表达，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。 [深化归纳] 1．细胞分化本质的模型分析 2．细胞分化的标志 (1)分子水平：基因通过选择性表达，合成了某种细胞特有的蛋白质，如卵清蛋白、胰岛素。 (2)细胞水平：形成不同种类的细胞。 3．细胞分化的“变”与“不变” (1)不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。 (2)改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。 　(链接P72思考·讨论)人体是由受精卵分裂分化形成的，体内有多种细胞，如红细胞、白细胞等。下表表示人体红细胞中血红蛋白基因的表达情况，表中A～F表示相关基因，“＋”表示表达，“－”表示不表达。下列有关细胞分化的说法，错误的是(　　) 发育时期 相关基因活性 A B C D E F 胚胎 ＋ ＋ ＋ － － － 胎儿 － － ＋ ＋ － － 成人 － － ＋ － ＋ ＋ A．细胞分化导致红细胞和白细胞的形态、结构和功能不同 B．细胞分化导致不同发育时期红细胞内表达的基因不完全相同 C．个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不完全相同 D．生长发育的不同时期，细胞中的基因会在特定的时间选择性表达 B　[细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化导致红细胞和白细胞的形态、结构和功能不同，A正确；细胞内基因的选择性表达引起细胞分化，而不是细胞分化引起细胞中基因发生选择性表达，B错误；在个体发育过程中，由于细胞分化，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同，C正确；表中自变量为人体生长发育的不同时期，因变量为红细胞中基因的表达情况，通过比较发现，不同发育阶段表达的基因种类不完全相同，D正确。] 知识点3　表观遗传及基因与性状的关系 1．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，叫作表观遗传。 (2)特性 ①普遍性：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。 ②可遗传性。 (3)类型：DNA甲基化，组蛋白甲基化、乙酰化等。 (4)实例：蜂王和工蜂等。 (P74与社会的联系)吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。另外，烟草中含有尼古丁会使人上瘾，吸烟产生的烟雾中还含有致癌的化学物质。 　表观遗传是否遵循孟德尔遗传规律？ 提示：不遵循。 2．基因与性状的关系 (1)基因控制生 物体的性状 (2)生物体的性状还受环境因素的影响。 (3)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，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 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。 (　　) 3．DNA甲基化，构成染色体的组蛋白的甲基化、乙酰化都会导致表观遗传现象。 (　　) 4．基因与性状的关系是简单的一一对应关系。 (　　) 5．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。 (　　) 提示：1．×　表观遗传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。 2．√　3．√ 4．×　大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。生物体的一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。 5．√ 模型突破柳穿鱼花形态结构和小鼠毛色的表观遗传机制 1．P73“思考·讨论”资料1中，柳穿鱼花形态结构的遗传现象如下图所示： 完善下图所示概念模型，解释资料中遗传现象发生的原因。 2．资料2中，小鼠的毛色遗传现象如下图所示： F1的基因型都是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型，完善下方概念模型，解释小鼠的毛色遗传现象。 3．资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ 提示：资料1和资料2展示的遗传现象都表现为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。 [深化归纳] 1．表观遗传的常见类型与机制 类型 影响基因表达的原理 DNA甲基化 基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基(通常为胞嘧啶)被甲基化修饰，导致基因无法被识别，失去转录活性，因而不能完成转录 组蛋白的甲基化 真核生物中组蛋白与DNA结合形成染色质(体)。组蛋白的特定氨基酸残基添加甲基基团，通过改变染色质结构来抑制转录 组蛋白的乙酰化 给组蛋白中的一些带正电的基团(—NH2)戴上一顶“帽子”。组蛋白的正电荷一旦减少，与带负电的DNA分子片段(某基因)缠绕的力就会减弱，随之松开，里面的信息就可以被读取，促进基因转录 非编码RNA调控 具有控制作用的功能性RNA分子通过某些机制实现对基因转录的调控，如RNA干扰(RNAi)，小分子双链RNA可以特异性降解或关闭特定基因的表达的现象 2．表观遗传对个体及种群的影响 (1)表观遗传机制可以使动物打破DNA序列变化缓慢的限制，使后代能迅速获得上一代对环境因素作出反应而发生的变化。 (2)表观遗传机制对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的。 3．基因与性状的关系 (1)一个基因决定一个性状(多数性状受单基因控制)。 (2)一个基因影响多个性状。 (3)多个基因控制一个性状(如身高、体重等)。 1．正常情况下，DNA甲基转移酶可将甲基基团连接到DNA分子的特定碱基上，从而调节基因表达。研究表明，长期压力和焦虑可以改变DNA甲基转移酶的活性，导致DNA甲基化过程异常。下列叙述错误的是(　　) A．DNA甲基转移酶会使DNA的碱基序列发生改变 B．DNA甲基化通过调控基因的转录来调控基因的表达 C．DNA甲基化可以遗传给后代，使后代出现相同的表型 D．缓解压力和焦虑有助于维持正常水平的DNA甲基化 A　[DNA甲基转移酶可将甲基基团连接到DNA分子的特定碱基上，未改变DNA的碱基序列，A错误；DNA甲基化通过影响RNA聚合酶与DNA的结合，调控基因的转录来调控基因的表达，B正确；DNA甲基化可以遗传给后代，使后代出现相同的表型，C正确；长期压力和焦虑可以改变DNA甲基转移酶的活性，导致DNA甲基化过程异常，因此缓解压力和焦虑有助于维持正常水平的DNA甲基化，D正确。 ] 2．(链接P75思维训练)遗传学家曾做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。下列分析中正确的是(　　) A．果蝇的正常翅长和残翅是由环境温度来决定的 B．残翅受显性基因控制，其性状不一定得到表现 C．残翅果蝇幼虫基因的碱基序列保持不变但表型发生了变化，符合表观遗传 D．翅长接近正常的果蝇的出现，可能与发育过程中某些酶的活性改变有关 D　[果蝇的正常翅长和残翅是由基因型和环境温度共同决定的，A错误；由题干信息无法得知残翅受显性性状控制，B错误；由题分析可知，残翅果蝇幼虫基因的碱基序列保持不变，是受到环境温度的影响，其表型发生了变化，不符合表观遗传，C错误；分析题意，“果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇”，由此可知，翅长接近正常的果蝇的出现，可能与发育过程中某些酶的活性改变有关，D正确。] 1．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。 2．基因控制生物体性状的两种方式： (1)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。 (2)通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 3．细胞分化的本质就是基因的选择性表达，生物体多种多样的性状都是以细胞分化为基础的。 4．一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。 5．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。 1．下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　) A．生物体的性状只受到基因的控制 B．囊性纤维化说明基因可以通过控制酶的合成间接控制生物体的性状 C．大多数情况下，基因与性状不是简单的一一对应的关系 D．基因的结构不发生改变就不会导致生物性状的改变 C　[生物体的性状不只受到基因的控制，还会受到环境的影响，A错误；囊性纤维化是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的，B错误；基因与性状之间并不都是一一对应的关系，一种性状可能会由多个基因控制，或一个基因可能会控制多个性状，C正确；基因的结构不发生改变也可能会导致生物性状的改变，如表观遗传现象，D错误。] 2．如图表示人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。下列叙述错误的是(　　) A．基因1、2、3在不同细胞中表达情况可能不同 B．苯丙酮尿症可能由酶2缺乏引起的 C．基因通过控制酶的合成间接控制性状 D．苯丙酮尿症患者必然患白化病 D　[同一个体不同细胞中基因一般相同，而基因表达情况可能不同，A正确；苯丙酮尿症(苯丙酮酸过多导致)患者可能是由酶2不表达或酶1过量表达，从而使苯丙酮酸过多引起的，B正确；由图可知，基因1、2、3分别控制酶1、2、3的合成，进而控制代谢过程，因此题图中基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状的，C正确；酪氨酸可能有其他合成途径，或依靠摄取食物补充，因此苯丙酮尿症患者可能通过其他途径获得酪氨酸，进而转化为黑色素，不一定患白化病，D错误。] 3．柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色都存在表观遗传的现象，该现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。下列有关叙述错误的是(　　) A．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 B．一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状 C．表观遗传属于可遗传变异，且不遵循孟德尔遗传定律 D．DNA甲基化可能导致RNA聚合酶不能与基因结合，导致翻译异常 D　[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，A正确；一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，B正确；表观遗传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，因此表观遗传属于可遗传变异，但其遗传并不遵循孟德尔遗传定律，C正确；DNA甲基化可能导致RNA聚合酶不能与基因结合，导致转录异常，D错误。] 4．(不定项)蜂王和工蜂尽管基因组相同，但生殖能力、形态、寿命和行为却截然不同。有科学家研究发现这与DNA分子上基因的甲基化有关。DNA的甲基化是由甲基化酶来催化完成的，如DNMT3。如果让雌蜂幼虫中这种酶失去作用，雌蜂幼虫就发育成蜂王，这与喂它蜂王浆的效果是一样的。下列叙述正确的是(　　) A．蜂王浆的作用可能是让控制DNA甲基化的酶不起作用 B．通过喂食蜂王浆使雌蜂幼虫发生了遗传信息的改变 C．如果设法干扰雌蜂幼虫中DNMT3基因的转录，雌蜂幼虫是有可能发育成蜂王的 D．蜂王与工蜂的区分是遗传物质与环境因素共同作用的结果 ACD　[甲基化酶失效与喂蜂王浆的效果是一样的，可以推断蜂王浆可能让控制DNA甲基化的酶不起作用，A正确；已经推知蜂王浆可能通过影响DNA的甲基化来影响幼虫的性状，甲基化并不改变DNA分子中的碱基排列顺序，也就没有造成遗传信息的改变，B错误；甲基化酶(DNMT3)失去作用与其基因无法正常转录的效果是一样的，都会造成雌蜂幼虫的甲基化水平降低，使其可能发育成蜂王，C正确；蜂王与工蜂在遗传物质组成上都属于正常二倍体的生物，但因为食物来源的不同，产生了不同的基因表达结果，说明是遗传物质与环境因素二者共同对蜂王与工蜂的发育起作用，D正确。] 课时分层作业(16)　基因表达与性状的关系 题组一　基因表达产物与性状的关系 1．下图为圆粒豌豆的产生机制，据图判断，下列叙述错误的是(　　) A．淀粉分支酶基因R是豌豆种子细胞中具有遗传效应的DNA片段 B．b过程能发生A与T、C与G的配对 C．R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多 D．此图解体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 B　[基因是有遗传效应的DNA片段，A正确；b表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、C—G，B错误；淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多，C正确；此图解说明基因能够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，D正确。] 2．正常人体细胞中含有酪氨酸酶基因，若某人的酪氨酸酶基因异常，则其会表现出白化症状。下列有关分析正确的是(　　) A．酪氨酸酶基因表达的场所只有细胞核 B．酪氨酸酶基因在人体所有细胞内都能表达 C．老年人头发变白也与酪氨酸酶基因异常有关 D．囊性纤维化与白化症状的出现说明基因控制生物体性状的途径不同 D　[基因表达一般包括转录和翻译两个过程，真核细胞进行转录和翻译的场所分别是细胞核(主要)和核糖体(细胞质)，A错误；正常人体细胞中含有酪氨酸酶基因，但酪氨酸酶基因只在皮肤、毛发等处的细胞内表达，B错误；老年人头发变白与毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低有关，C错误；囊性纤维化是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，白化症状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，D正确。] 题组二　基因的选择性表达与细胞分化 3．同一个体中，在所有细胞中都表达的一类基因，称为“管家基因”，只在某类细胞中特异性表达的基因称为“奢侈基因”。下列相关叙述错误的是(　　) A．“管家基因”指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的 B．“奢侈基因”表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能 C．所有细胞中都含有“管家基因”，但只有部分细胞含有“奢侈基因” D．“奢侈基因”表达说明细胞已发生了分化 C　[“管家基因”在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，A正确；“奢侈基因”只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细胞中都含有“管家基因”和“奢侈基因”，“奢侈基因”只在特定细胞中表达，C错误；“奢侈基因”表达说明细胞已发生了分化，D正确。] 4．如表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是(　　) 细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 有氧呼吸酶基因 红细胞 ＋ － － ＋ 胰岛B细胞 － ① － ＋ 浆细胞 － － ② ③ A．①②③均表示“＋” B．此表说明细胞分化导致基因的选择性表达 C．三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同 D．三种细胞的形态、结构和生理功能不完全相同的根本原因是核基因种类不完全相同 A　[胰岛B细胞能合成并分泌胰岛素，胰岛素基因能表达；浆细胞能合成、分泌抗体，抗体基因能表达；三种细胞都进行有氧呼吸，有氧呼吸酶基因都能表达，A正确。题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果，B错误。三种细胞中有氧呼吸酶基因都能表达，因此，三种细胞中mRNA和蛋白质种类不完全相同，C错误。三种细胞是同一个体中的体细胞，核基因种类相同，只是表达的基因不完全相同，导致这三种细胞的形态、结构和生理功能不完全相同，D错误。] 题组三　表观遗传及基因与性状的关系 5．根据材料：①藏报春甲(aa)在20 ℃时开白花；②藏报春乙(AA)在20 ℃时开红花；③藏报春丙(AA)在30 ℃时开白花。分析下列有关基因型和表型相互关系的说法，错误的是(　　) A．由材料①②可知基因型影响生物的性状 B．由材料①③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的 C．由材料②③可知环境影响基因型的表达 D．由材料①②③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果 B　[①和②、②和③实验中，都只有一个变量，可以得出结论。而①和③温度和基因型都不同，所以不能判断性状表现是由温度还是由基因型决定的，或是由它们共同决定的。] 6．(2024·海南卷)某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是(　　) A．卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制 B．卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列 C．该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原 D．卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象 A　[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，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；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，卵黄蛋白原基因可在成熟雌鸟中表达，转录形成的mRNA中不含甲基化区域序列的互补序列，B错误；该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中有卵黄蛋白原，C错误；除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化(而非基因乙酰化)修饰也可产生表观遗传现象，D错误。] 7．研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达(如图)，导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是(　　) WT：野生型果蝇幼虫。 lintRi：降低lint基因表达后的幼虫。 A．lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用 B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大 C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大 D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果 A　[对比野生型果蝇幼虫inr基因的表达量可知，降低lint基因表达后，幼虫体内的inr基因的表达量显著上升，说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用，A错误；根据题干信息可知，inr基因的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint基因表达，inr基因的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，B、C正确；由以上分析可知，果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。] 8．(不定项)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是(　　) A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达 B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则 C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列 D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传 ABD　[线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确；线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；甲基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传，D正确。] 9．(13分)DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题： (1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为________，过程②需要的原料是________。 (2)由图2可知发生甲基化后________(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的识别，从而直接影响了________的合成。 (3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，为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，取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组进行不同处理，其他条件相同且适宜，饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，完成下表。 组别 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果 A组 不处理 ②______ ________ 相同且 适宜 ③______ ________ B组 ①______ ________ ________ 饲喂花粉 和花蜜 ④______ ________ [解析]　(1)过程①是转录过程，过程②为翻译过程，需要的原料为氨基酸。(2)分析图2可知，基因甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子，从而影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，直接影响了mRNA的形成。(3)根据题干可知DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默，基因的甲基化程度降低，雌蜂幼虫发育成蜂王。实验的自变量为有无DNMT3siRNA，因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；均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。 [答案]　(除标注外，每空2分，共13分)(1)转录(1分)　氨基酸(1分)　(2)不会(1分)　mRNA　(3)注射适量的DNMT3siRNA　饲喂花粉和花蜜　发育为工蜂　发育为蜂王 (教师用书独具) 1．在自然界中，有些生物的基因型相同但是表型不同，有些生物表型相同但是相关基因型不同，下列关于基因与性状的关系的叙述，错误的是(　　) A．在相同的环境条件下，基因型相同的个体表型不一定相同 B．基因甲基化可能会影响基因的表达进而影响生物体的性状 C．环境的改变不会改变生物的遗传信息，但一定会改变生物体的性状 D．一个性状可能受多个基因控制，一个基因可能会影响多个性状 C　[在相同的环境条件下，基因型相同的个体表型不一定相同，如基因中部分碱基发生了甲基化修饰，可能会影响基因的表达进而影响生物体的性状，A、B正确；外界环境的变化可使生物的基因发生改变，从而导致生物出现变异，如核辐射等，C错误；生物与性状并不是简单的一一对应的关系，一个性状可以受多个基因的影响，如人的身高是由多个基因决定的，一个基因也可以影响多个性状，D正确。] 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．花蜜和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 D　[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，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，因此花蜜和花粉不能降低幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于其发育成蜂王，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；甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。] 3．DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。在甲基转移酶的催化作用下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述不正确的是(　　) A．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中 B．DNA甲基化，可能会影响生物的性状 C．DNA甲基化，可能会影响细胞分化 D．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变，这种改变是可以遗传的 D　[DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基序列的改变，D错误。] 4．(不定项)促生长的A基因(该基因正常表达时小鼠生长情况正常)和无此功能的a基因是常染色体上的等位基因。DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达。下图是两只小鼠产生配子过程中甲基化修饰对基因传递的影响。下列相关叙述不正确的是(　　) A．图中雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遗传信息均已发生改变 B．雄配子A基因甲基化被去除，但不能说明甲基化不能遗传 C．图中的雌、雄鼠的基因型均为Aa，且均能正常生长 D．图中小鼠的杂交子代的表型比例约为3∶1 ACD　[DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达，但是不改变基因的遗传信息，A错误；据图可知，雄鼠产生的雄配子中A基因去甲基化，a基因没有甲基化，雌鼠产生的雌配子中无论含有A基因还是a基因的都发生甲基化，说明可以遗传，B正确；根据题意，促进生长的是A基因，发生甲基化之后会被抑制，雄鼠的A基因发生甲基化，因此不能正常生长，C错误；促生长的A和无此功能的a是常染色体上的等位基因，DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达，图中雌雄配子随机结合产生的子代基因型是：AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化)，前两种基因型表现为能正常生长，后两种基因型不能正常生长，因此表型比例为1∶1，D错误。] 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $