内容正文:
课时跟踪检测(十三) 中心法则、细胞分化的本质和表观遗传
一、选择题
1.下列有关基因与性状关系的叙述,错误的是 ( )
A.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.基因可以通过控制蛋白质的结构间接控制生物体的性状
C.多数情况下,基因与性状并不是简单的一一对应的关系
D.生物的性状除了受基因控制外,还可能受环境条件的影响
2.下列关于表观遗传的说法,错误的是 ( )
A.表观遗传改变基因的碱基序列
B.DNA的甲基化可以遗传给子代
C.表观遗传能打破DNA变化缓慢的限制
D.DNA的甲基化与环境因素有关
3.(2025·镇江月考)着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于DNA损伤,深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补从而引起突变,这说明一些基因可以 ( )
A.控制蛋白质的合成,从而直接控制生物性状
B.控制蛋白质分子结构,从而直接控制生物性状
C.直接控制生物性状,发生突变后生物的性状随之改变
D.控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状
4.如图表示生物体内遗传信息传递过程的中心法则,下列叙述错误的是 ( )
A.图中①~⑥过程都要在细胞内完成
B.各过程遗传信息传递的准确性依赖于碱基互补配对原则
C.人的肌肉细胞发生①②③过程
D.线粒体中遗传信息的传递和表达也遵循中心法则
5.中心法则的全部内容包括:①DNA复制、②RNA复制、③转录、④逆转录、⑤翻译5个过程。下列相关叙述正确的是 ( )
A.④是指遗传信息由RNA→DNA→蛋白质的过程
B.①是指细胞核中遗传信息由DNA→DNA的传递
C.基因通过③⑤控制蛋白质的结构直接控制生物性状
D.5个过程都需核苷酸链作模板、碱基互补配对原则作保证
6.某小鼠的毛色受一对等位基因(A、a)控制,当A基因的部分碱基被甲基化修饰后,其表达受到抑制。下列叙述正确的是 ( )
A.该修饰会导致基因碱基序列的改变
B.该修饰会对生物的表型产生影响
C.该修饰不会遗传给后代
D.基因的表达不受环境因素的调控
7.下列关于基因、蛋白质与性状关系的描述,正确的是 ( )
A.男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高
B.人类白化症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状来实现的
C.基因与性状呈线性关系,即一种性状由一个基因控制
D.亲代和子代基因型相同,表型一定相同
8.(2025·扬州检测)新的生命体可以在实验室里被“创造”。世界首个“人造生命”就是由去除DNA的“山羊支原体”和一个含有381个基因片段的人造DNA构成,可通过分裂不断繁殖。下列关于该“人造生命”的叙述,错误的是 ( )
A.该“人造生命”的遗传物质是DNA
B.遗传信息的流向可运用同位素标记法进行全面研究
C.遗传信息可以从DNA流向子代DNA
D.遗传信息可以从人造DNA流向RNA,进而从RNA流向蛋白质
9.下图为脉胞霉菌体内精氨酸的合成途径示意图,下列说法错误的是 ( )
A.若基因①表达,一定能合成鸟氨酸,但不一定能合成瓜氨酸
B.精氨酸是最终产物,要合成精氨酸,需要基因①②③④同时表达
C.图中代谢过程说明,基因可以通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状
D.图中代谢过程说明,一个性状可以由多个基因共同控制
10.(2025·苏州月考)[多选]HIV侵入人体后,主要攻击人体的T细胞,使人体免疫能力下降。如图为HIV在人体细胞内增殖的过程。据图分析,下列叙述不正确的是 ( )
A.①过程需要的原料是四种核糖核苷酸
B.④过程需遵循碱基互补配对原则
C.②③过程均需要RNA聚合酶
D.⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由rRNA决定的
11.[多选]长期过量饮酒不仅危害身体健康,而且还能通过增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,间接对子代的性状造成一定的影响。研究发现组蛋白乙酰化和去乙酰化是一个动态的可塑过程,分别受组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶的双重调控,组蛋白的乙酰化促进转录,而去乙酰化则抑制转录。下列叙述错误的是 ( )
A.组蛋白的乙酰化能够降低基因的表达机会
B.长期过量饮酒能提高组蛋白去乙酰化酶的活性
C.表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变
D.对组蛋白去乙酰化酶基因甲基化,可以降低饮酒对子代造成的危害
二、非选择题
12.(2025·常州调研)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王,若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆会导致幼虫DNA甲基化减少,进而发育为蜂王。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,DNMT3基因的双链为α链和β链。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 。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 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,请根据题干信息推测蜂王浆中的蛋白可能 (填“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雌蜂幼虫,平均分为A、B两组,请根据提示完成表中内容。
组别
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
工蜂
B组
注射适量
DNMT3
siRNA溶液
饲喂花粉和花蜜
③
(5)综上所述,性状是 的结果。 课时跟踪检测(十三)
1.选B 基因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,A、C正确;基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B错误;生物的性状除了受基因控制外,还可能受环境条件的影响,D正确。
2.选A 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但表型却发生了可遗传的改变,A错误;DNA的甲基化是表观遗传的一种修饰方式,表观遗传可以遗传给子代,因此DNA的甲基化可以遗传给子代,B正确;表观遗传机制可以使生物打破DNA变化缓慢的限制,使后代能迅速获得亲代应对环境因素做出的反应而发生的变化,这对生物种群的生存和繁衍可能有利,C正确;环境因素可以通过表观遗传机制,如诱导DNA甲基化模式改变等,在不改变DNA序列的前提下,改变基因表达,从而引起表型发生变化,D正确。
3.选D 据题意可知,着色性干皮症是由于DNA损伤,导致体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补从而引起突变,由此说明一些基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。故选D。
4.选C 图中①~⑥过程为生物体内遗传信息的传递过程,都要在细胞内完成,A正确;各过程遗传信息传递的准确性依赖于碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同,如①过程有A—T、T—A、G—C、C—G的方式,而②过程有A—U、T—A、G—C、C—G的方式,B正确;人的肌肉细胞已高度分化,不再进行分裂,所以不会进行①过程,C错误;线粒体是半自主性细胞器,其中含有DNA和RNA,其中遗传信息的传递和表达也遵循中心法则,D正确。
5.选D ④是指遗传信息由RNA→DNA的过程,A错误;①是指遗传信息由DNA→DNA的传递,不一定发生在细胞核中,B错误;基因可通过③⑤控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可通过控制酶的合成,控制代谢过程,间接控制生物性状,C错误;5个过程都需核苷酸链作模板、碱基互补配对原则作保证,D正确。
6.选B 由题图可知,当A基因的部分碱基被甲基化修饰后,A基因的碱基序列没有发生改变,A错误;当A基因的部分碱基被甲基化修饰后,其表达受到抑制,进而会对生物的表型产生影响,B正确;A基因的部分碱基被甲基化修饰,能够遗传给后代,C错误;基因的表达过程(包括转录和翻译),离不开酶的催化,酶的活性受温度等环境因素的影响,因此,基因的表达受环境因素的调控,D错误。
7.选A 男性吸烟者的精子活力下降,与精子中DNA的甲基化水平明显升高有关,因为基因的甲基化水平影响基因的表达,A正确;人类白化症状体现的是基因对性状的间接控制,即基因通过控制酶的合成来控制代谢进而间接控制生物性状,B错误;基因与性状不是简单的线性关系,既有多个基因控制一种性状的情况,也有一个基因影响多种性状的情况,C错误;亲代和子代基因型相同,表型不一定相同,因为基因决定性状的同时,还会受到环境的影响,D错误。
8.选B 该“人造生命”是由去除DNA的“山羊支原体”和一个含有381个基因片段的人造DNA构成,其遗传物质是DNA,A正确;遗传信息的流向不可运用同位素标记法进行全面研究,因为遗传信息的流向包括遗传信息从DNA传递给RNA以及从DNA传递给DNA的过程,DNA与RNA的组成元素是相同的,B错误;该“人造生命”可通过分裂不断繁殖,可知其遗传信息可以从DNA流向子代DNA,C正确;该“人造生命”可通过分裂不断繁殖,结合中心法则,可知其遗传信息可以从人造DNA流向RNA,进而从RNA流向蛋白质,D正确。
9.选C 由图可知,若基因①表达,一定能合成鸟氨酸,但由于不确定基因②的表达情况,因此不一定能合成瓜氨酸,A正确;合成最终的精氨酸需要酶①、酶②、酶③、酶④的参与,则需要基因①②③④同时表达,B正确;图中代谢过程可说明,基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢过程,进而间接控制生物的性状,C错误;分析题图,精氨酸的合成与多种基因有关,说明基因与性状的关系并不都是简单的线性关系,一个基因可以影响多个性状,而一个性状可以由多个基因共同控制,D正确。
10.选ACD ①过程以RNA为模板合成单链DNA,所以原料应该是四种脱氧核苷酸,A错误;④为转录过程,所以需遵循碱基互补配对原则,B正确;②过程以单链DNA为模板合成双链DNA,需要DNA聚合酶,③过程为转录,需要RNA聚合酶,C错误;⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由mRNA中的核糖核苷酸序列来决定的,D错误。
11.选ABD 组蛋白的乙酰化可以促进转录,因此能够增加基因的表达机会,A错误;长期过量饮酒增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,能提高组蛋白乙酰转移酶的活性,B错误;表观遗传修饰对子代的影响不涉及基因序列的改变,是对DNA或蛋白质的修饰,从而影响基因表达,影响生物的性状,C正确;长期过量饮酒能通过增加机体细胞中组蛋白乙酰化的表观修饰作用,间接对子代的性状造成一定的影响,对组蛋白去乙酰化酶基因甲基化,会使得组蛋白去乙酰化酶减少,乙酰化增强,不能降低饮酒对子代造成的危害,D错误。
12.解析:(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(沿着模板链3′端→5′端方向移动),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甲基化减少,进而发育为蜂王。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DNMT3蛋白活性,使幼虫DNA甲基化减少,进而发育为蜂王。
(4)DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能抑制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DNMT3 siRNA,因变量是雌蜂幼虫发育的结果,据此补充实验过程见答案。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)如果没有蜂王浆中的蛋白的影响,雌蜂幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂,受基因控制;如果有蜂王浆中的蛋白的影响,蜂王浆中的蛋白导致雌蜂幼虫DNA甲基化减少,进而发育为蜂王,该过程中环境影响了基因的表达,综上所述,性状是基因和环境共同作用的结果。
答案:(1)5′-CUUGCCAGC-3′ 核糖体 mRNA (2)转录 (3)抑制 (4)①注射等量不含DNMT3 siRNA溶液的溶剂 ②饲喂花粉和花蜜 ③蜂王 (5)基因和环境共同作用
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