第2章 第3节 第2课时 中心法则、细胞分化的本质和表观遗传-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件PPT（苏教版）

第2课时 中心法则、细胞分化的本质和表观遗传 学习目标 1.根据结构和功能观，理解细胞分化的实质和表观遗传现象。　 2.通过分类与比较，明确中心法则各生理过程的异同；构建基因控制性状的模型，理解基因与性状的关系。　　 3.阐述表观遗传现象。 知识点（一） 中心法则诠释了基因 与生物性状的关系 知识点（二） 细胞分化和表观遗传 课时跟踪检测 目录 课堂小结与随堂训练 知识点（一） 中心法则诠释了 基因与生物性状 的关系 教材知识梳理 (一)中心法则的提出与完善 1.克里克提出的中心法则 内容 遗传信息可以从DNA流向_____ (DNA自我复制)，也可以从DNA流向____ (转录)，进而流向______ (翻译) 图示 (填图) DNA RNA 蛋白质 复制 转录 翻译 2.中心法则的完善 (1)事实 ①流行性感冒病毒等RNA病毒，在感染人体后，它们的RNA能够________并以自身为模板指导_______的合成。 ②劳斯肉瘤病毒等RNA病毒，能以_________为模板，反向合成一段_____，再以这段____为模板，互补合成病毒_____。 自我复制 蛋白质 自身RNA DNA DNA RNA ③朊病毒是一类不含_____而仅由______构成的具有感染性的因子。朊病毒与正常蛋白质接触后能改变其_________，将其变为朊病毒。 (2)基于以上事实，完善后的中心法则图示： ____________________________________________。 核酸 蛋白质 折叠状态 (二)基因与生物性状的关系 1.基因控制性状的两种途径 2.基因与性状间的对应关系 一个基因一般控制_____性状。但是，基因和性状之间的关系也不总是_______，有时多个基因控制一个性状，有时一个基因影响多种性状。 蛋白质的结构 酶的合成 一个 线性的 (一)归纳总结中心法则体现了DNA的两大基本功能 1.传递遗传信息：通过DNA复制完成，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 2.表达遗传信息：通过转录和翻译完成，发生在个体发育过程中(如图)。 核心要点点拨 (二)图解基因与性状的关系 生物的性状不仅由基因决定，还受环境的影响，是基因与环境共同作用的结果。 [典例]　(2025·南京质检)[多选]中心法则反映了遗传信息在细胞内的生物大分子间传递的基本法则。RNA病毒的发现丰富了经典中心法则的内容(如图)。以下说法错误的是 (　 ) A.①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则 B.病毒颗粒内会发生③④过程 C.人体所有细胞都有①②③过程 D.②过程以基因为单位进行，以基因的两条链作为该过程模板 经典考题探究 √ √ √ [解析]　①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则，A正确；病毒没有细胞结构，其体内不能发生③④过程，只有在宿主细胞中才能进行③④过程，B错误；只有分裂的细胞才能进行①DNA分子的复制过程，C错误；②过程为转录，转录以基因中的一条链为模板，D错误。 [方法规律] “三看法”判断中心法则各过程 (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)遗传信息流从DNA到RNA再到蛋白质是单向的。( ) (2)白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。 ( ) 层级训练评价 × × 提示：有些RNA病毒侵染宿主细胞后，能以自身RNA为模板，反向合成一段DNA。 提示：白化病是病人体内不能合成酪氨酸酶造成的。 (3)某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。 ( ) (4)两个个体的身高相同，二者与身高相关的基因型可能相同，也可能不同。( ) √ √ (二)落实知能 2.(2025·湖北高考)我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱-耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是(　 ) A.该研究表明基因与性状是一一对应关系 B.ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状 C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平 D.该研究成果为培育耐碱-耐热水稻新品种提供了新思路 √ 解析：根据题意，研究发现的ATT基因编码GA20氧化酶调控赤霉素合成，进而影响水稻耐碱性和耐高温两个方面的性状，说明一个基因可以影响多个性状，A错误。ATT基因编码GA20氧化酶，GA20氧化酶参与调控赤霉素的生物合成，从而影响水稻的相关性状，说明ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状，可以通过调节ATT基因的表达来调控GA20氧化酶的合成量，进而调控赤霉素的水平，B、C正确。成功定位并克隆出耐碱-耐热基因ATT，为培育耐碱-耐热水稻新品种提供了新思路，D正确。 3.[多选]如图所示的中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，下列相关叙述错误的是 (　 ) A.健康的人体细胞中，不会发生⑤过程，①②③④均可发生 B.在真核细胞中，①和②两个过程发生的主要场所是细胞核和细胞质 C.能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA，tRNA 所携带的分子是氨基酸 D.①过程只发生在真核细胞分裂前的间期 √ √ √ 解析：人体细胞中，正常情况下不会发生⑤(RNA复制)、④(逆转录)过程，若人体细胞被RNA病毒侵染，可以在被侵染的细胞内发生⑤④过程，A错误；在真核细胞中，①(DNA复制)和②(转录)过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行，B错误；翻译过程以mRNA为模板，以tRNA为运载氨基酸的工具合成蛋白质，tRNA一端的反密码子与mRNA上的密码子进行碱基互补配对，另一端携带氨基酸分子，C正确；①过程可发生在真核细胞分裂前的间期，也可发生在原核细胞的二分裂过程中，D错误。 4.[多选]如图为人体细胞内基因1、基因2与相关性状的关系简图，下列相关叙述错误的是 (　 ) A.同一个体正常体细胞中同时存在基因1与基因2 B.图中表现出的遗传信息传递途径为：DNA→RNA→蛋白质 C.老人白发增多的直接原因是图中的酪氨酸含量下降 D.基因1与基因2对性状的控制方式相同 √ √ 解析：通常情况下同一个体正常体细胞中同时存在基因1与基因2，因为人体内的所有细胞都是由同一受精卵发育而来的，A正确；图中包括转录和翻译过程，故遗传信息传递途径为：DNA→RNA→蛋白质，B正确；老人白发增多的直接原因是图中的酪氨酸酶活性下降，C错误；基因1通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状，基因2通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物性状，所以基因1与基因2对性状的控制方式不同，D错误。 (三)迁移应用 5.(2025·常州检测)图甲为人体内某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图，图乙为图甲某过程的放大图，图乙中①~⑤表示物质或结构。请回答： (1)图甲中过程①是_____，此过程既需要__________作为原料，还需要能与基因结合的____________进行催化，合成该异常蛋白的场所是_______，请用文字和箭头表示图甲中遗传信息的传递方向： ___________________________。  　　　核糖体 转录 核糖核苷酸 RNA聚合酶 解析：甲图中过程①是转录，催化该过程的酶是RNA聚合酶，以DNA一条链为模板合成RNA，所需的原料是核糖核苷酸；合成该异常蛋白的场所是核糖体；图甲中遗传信息的传递方向见答案。 (2)图乙过程中结构②的移动方向为__________。(填“从左向右”或“从右向左”)，④所运载的物质⑤的密码子是______。  　AAA 从左向右 解析：图乙过程中核糖体的移动方向为从左向右，朝着新运来氨基酸的tRNA的方向移动。④的反密码子显示是UUU，因此运载的氨基酸的密码子是AAA。 (3)若图甲中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链碱基序列为_____________。图中所揭示的基因控制性状的方式是___________________________________________。  基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 —AGACTT—　 解析：若图甲中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，那么对应的mRNA上的序列就是—UCUGAA—，对应的DNA中的模板链序列就是—AGACTT—。图中所揭示的基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 知识点（二） 细胞分化和表观 遗传 教材知识梳理 (一)细胞分化的本质是基因选择性表达 1.基因表达的选择性 在不同的体细胞中，虽然____________都一样，但基因的表达却是有选择性的。 例如，下表为鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(“+”表示有；“-”表示无) 基因组序列 项目 鸡的输卵管 细胞 红细胞 胰岛细胞 卵清 蛋白 基因 + + + mRNA + - - 珠蛋白 基因 + + + mRNA - + - 胰岛素 基因 + + + mRNA - - + 2.基因表达机制的复杂性 基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。例如，不参与编码蛋白质的_________ (miRNA)也能在转录后介导对________的降解，一些miRNA具有组织特异性和时序性，即只在特定的组织或_____________起着调控作用。 3.基因选择性表达是细胞分化的原因 基因选择性表达使细胞发生分化，__________是多细胞生物个体发育的基础。 微RNA mRNA 某个发育阶段 细胞分化 (二)表观遗传及其作用机制 1.表观遗传的概念：是指生物体基因的___________保持不变，而_____发生________变化的现象。 2.作用机制 基因组表观遗传修饰具有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式。 碱基序列 表型 可遗传 DNA 甲基化 主要发生在基因组DNA上某些区域的_______上，它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合，被修饰为5-甲基胞嘧啶 组蛋白 修饰 指在生物体内不同酶的作用下，在_______的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变_______状态及其开放程度，进而调控基因的表达 胞嘧啶 核小体 染色质 3.表观遗传现象实例 (1)柳穿鱼花型改变的表观遗传现象 对称花型的 柳穿鱼 基因Lcyc甲基化水平___，基因正常表达 不对称花型的 柳穿鱼 基因Lcyc发生了高度_______，引起基因表达水平下降，最终导致柳穿鱼的花器官由对称变成了不对称 低 甲基化 (2)蜂王与工蜂异型分化的表观遗传现象 营养 条件 在一个蜂群中，所有刚孵化出来的幼虫都能取食蜂王浆。3天后，只有为数极少的幼虫能继续取食蜂王浆，发育为蜂王；绝大多数幼虫只能取食花粉和花蜜，发育为工蜂 作用 机制 一些研究表明，Dnmt3蛋白是一种________________，它是Dnmt3基因的表达产物，能在没有被甲基化的DNA区域添加___________。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫发育为蜂王，这跟取食蜂王浆有相同的效果。这提示蜂王浆的作用之一应该与改变重要基因的_____________有关 DNA甲基转移酶 甲基基团 甲基化特征 4.基因、环境和性状之间的关系：_____________、表观遗传信息和__________之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。 DNA序列信息 环境信息 (一)建模分析细胞分化的本质 核心要点点拨 模 型 图 示 模 型 解 读 (1)分化前和分化后形成的各种细胞中DNA(基因)不变。 (2)表达的基因有两类：所有细胞中都表达的基因(如ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因)；只在某类细胞中特异性表达的基因(如胰岛素基因、血红蛋白基因)。 (3)分化形成的各种细胞中mRNA和蛋白质不完全相同。 续表 (二)分析表观遗传出现的意义及其可逆性 1.表观遗传机制可以使生物打破DNA序列变化缓慢的限制，使后代能迅速获得上一代生物对环境因素作出反应而发生的变化。 2.表观遗传状态的改变是可逆的。如人的不良生活习惯(吸烟等)会改变有关基因的表观遗传状态，但如果人为克制这些不良习惯，其导致的表观遗传的改变又会逐渐减弱甚至消失。 [典例]　(2025·江苏高考)甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述正确的是 (　 ) 经典考题探究 A.甲基化通过抑制转录过程调控基因表达 B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达 D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应 √ [解析]　由图可知，甲基化修饰发生在mRNA上，即图中甲基化的碱基位于核糖核苷酸链上，图中甲基化影响翻译过程，没有影响转录过程，A、B错误。由图可知，被蛋白Y结合的甲基化修饰mRNA可以正常表达出肽链，没有被蛋白Y结合的甲基化修饰mRNA则被降解，不能翻译产生蛋白质，C错误。DNA的碱基甲基化也属于表观遗传，也可引起表观遗传效应，D正确。 (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。( ) (2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，能产生胰岛素而不能产生抗体。( ) 层级训练评价 × × 提示：基因相同，mRNA和蛋白质不完全相同。 提示：人体的每个细胞的基因相同，表达有差异。 (3)ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。 ( ) (4)同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。( ) 提示：ATP合成酶基因在不同细胞中都表达。 × √ (二)落实知能 2.下列关于细胞分化的叙述，错误的是(　 ) A.细胞分化的实质是基因的选择性表达 B.细胞分化是生物个体发育的基础且贯穿于整个生命进程中 C.人体某细胞中存在血红蛋白说明已经发生了细胞分化 D.随着细胞分化的进行，细胞的全能性会逐渐丧失 √ 解析：细胞分化会形成不同形态、结构、功能的细胞，实质是基因的选择性表达，A正确；细胞分化能产生多种多样的细胞，是生物个体发育的基础且贯穿于整个生命进程中，B正确；血红蛋白基因只在红细胞中才表达，因此存在血红蛋白的细胞为红细胞，该细胞已经发生分化，C正确；随细胞分化的进行，细胞的全能性降低，但没有丧失，D错误。 3.DNA甲基化通常发生于DNA的CG序列密集区，DNA甲基化使DNA链发生高度紧密排列，导致RNA聚合酶无法与其结合，抑制了基因的表达。下列叙述错误的是 (　 ) A.DNA甲基化能够影响基因的转录过程 B.DNA甲基化导致的性状改变不可遗传 C.发生DNA甲基化的基因碱基序列不变 D.吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高 √ 解析：甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达，A正确；DNA甲基化导致的性状改变属于可遗传变异，B错误；DNA甲基化使DNA链发生高度紧密排列，不会改变基因的碱基序列，C正确；吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，D正确。 4.(2025·河南高考)构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是 (　 ) A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型 B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程 C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 D.组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达 √ 解析：组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，可影响个体表型，A正确；具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA转录，还需要转录后加工形成“三叶草”结构，B正确；编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译效率，但不会影响翻译的准确度，C错误；组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达，D正确。 (三)迁移应用 5.(2025·镇江测评)小鼠组织中的胰岛素样生长因子2(IGF-2)是一种单链多肽分子，对个体生长发育具有重要作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，图乙为研究基因组印记的有关杂交实验。 (1)Igf-2基因与Igf-2m基因的根本区别是_____________________ _______________。  DNA的碱基(脱氧核苷酸)序列不同 解析：Igf-2基因与Igf-2m基因的根本区别是DNA的碱基(脱氧核苷酸)序列不同。 (2)过程①在生物学上称为_____，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲所示过程中具有放射性标记的物质或结构有________________________________________________。  　mRNA、tRNA和rRNA(或mRNA、tRNA和核糖体) 转录 解析：过程①是以DNA为模板合成mRNA的过程，在生物学上称为转录，尿嘧啶是RNA特有的碱基，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲所示过程中具有放射性标记的物质或结构有mRNA、tRNA和rRNA(或mRNA、tRNA和核糖体)。 (3)图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是_________ (填“从左向右”或“从右向左”)，一个RNA结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是____________________________________________ _____________________。  　 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高了蛋白质合成的效率 从左向右 解析：根据肽链长短可知图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是从左向右，一个RNA结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高了蛋白质合成的效率。 (4)研究基因组印记发现，基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化，这种现象称为_________。DNA甲基化是基因组印记重要的方式之一，甲基化在体细胞中会保持终生，形成配子时甲基化模式会重新设定。DNA没有甲基化时基因正常表达，发生甲基化时基因表达受到抑制。据此解释图乙正反交实验结果不同的原因______________________________________________________________________________________________________________________。  　在雄鼠的精母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因未甲基化，基因正常表达，在雌鼠的卵母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因被甲基化不能表达 表观遗传 解析：表观遗传是指基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化的现象。在雄鼠的精母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因未甲基化，基因正常表达，在雌鼠的卵母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因被甲基化不能表达，故图乙正反交实验结果不同。 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 2.基因还能通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状。 3.细胞分化的本质是基因选择性表达，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础。 4.表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象。 5.基因组表观遗传修饰具有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式。 6.基因并不决定一切，许多现象不能简单地用基因型决定表型的遗传学理论来解释，而更可能是DNA序列信息、表观遗传信息和环境信息之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。 三、素养好题训练 1.“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　 ) A.催化该过程的酶为RNA聚合酶 B.a链上任意3个碱基组成一个密码子 C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递 √ 解析：图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。 2.(2025·苏州月考)红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌生长，它们的抗菌机制如下表所示，结合如图中心法则进行分析，下列有关说法错误的是 (　 ) 抗菌药物 抗菌机制 环丙沙星 抑制细菌DNA复制 红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸 利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性 A.环丙沙星抑制细菌的①过程，该过程需要DNA聚合酶 B.红霉素抑制细菌的③过程，该过程遵循碱基互补配对原则 C.利福平抑制细菌的①过程，该过程以核糖核苷酸为原料 D.④⑤过程所需的原料不同，所需的酶也不同 √ 解析：据图可知，①过程表示DNA复制，需要解旋酶和DNA聚合酶，因此环丙沙星抑制细菌的①过程，该过程需要DNA聚合酶，A正确；③过程表示翻译，存在tRNA和mRNA的碱基互补配对，B正确；细菌的①过程表示DNA复制，但利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性，抑制的是转录，不能抑制细菌的①过程，C错误；④表示RNA复制，需要的原料是核糖核苷酸，所需的酶是RNA复制酶，⑤表示逆转录，需要的原料是脱氧核苷酸，所需的酶是逆转录酶，D正确。 3.温度依赖型性别决定指的是生物性别由胚胎发育的孵化温度决定的现象，常见于龟、鳄鱼和蜥蜴等爬行动物。研究发现，这类生物中有一类去甲基化酶(Kdm6b)对性别决定基因(Dmrt1)的激活至关重要，能够引起雄性性腺分化，而高温环境则抑制Kdm6b的作用。下列有关叙述正确的是 (　 ) A.乌龟的性别决定与环境有关，与基因无关 B.可通过制作染色体组型图观察判断幼龟的性别 C.全球气候变暖可能造成自然界一些乌龟种群中雌龟比例上升 D.温度依赖型性别决定属于表观遗传现象，雄龟性腺细胞中Dmrt1基因因甲基化无法表达 √ 解析：乌龟的性别决定受基因(Dmrt1)和环境(温度)共同控制，A错误；由于龟的性别受温度的影响，通过制作染色体组型图观察不能判断幼龟的性别，B错误；高温环境抑制Kdm6b的作用，雄性性腺分化受到抑制，可能造成自然界一些乌龟种群中雌龟比例上升，C正确；由题意“这类生物中有一类去甲基化酶(Kdm6b)对性别决定基因(Dmrt1)的激活至关重要，能够引起雄性性腺分化”可知，雄龟性腺细胞中Dmrt1基因已经去甲基化，D错误。 4.(2025·湖南高考)被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是 (　 ) A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内 B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 √ 解析：噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，A正确；噬菌体是病毒，没有核糖体，蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B正确；对于某个基因而言，在转录过程中，以DNA的一条特定链为模板合成mRNA，进而指导蛋白质的合成，故串联重复的双链DNA的一条特定链可作为模板指导蛋白Neo合成，C错误；因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo，说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。 5.下表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞(可以产生抗体)内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“+”表示该基因表达，“-”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.①②均表示“+”，③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和蛋白质种类不完全相同 D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同 √ 解析：胰岛B细胞合成并分泌胰岛素，胰岛素基因表达；浆细胞合成、分泌抗体，抗体基因表达；三种细胞都能进行有氧呼吸，有氧呼吸酶基因都表达，所以表格中①②③均表示“+”，A错误。细胞分化是基因选择性表达的结果，B错误。表格中显示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况，三种细胞都存在血红蛋白基因、胰岛素基因、抗体基因和有氧呼吸酶基因，但血红蛋白基因只在红细胞中表达，胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，抗体基因只在浆细胞 中表达，而有氧呼吸酶基因在三种细胞中均表达，故三种细胞中mRNA和蛋白质种类不完全相同，C正确。三种细胞是同一个体中的体细胞，核基因种类相同，只是表达的基因不同，因此三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是基因选择性表达，D错误。 6.(2024·黑吉辽高考)如图表示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 √ 解析：据题图可知，酶E的作用是催化DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸甲基化，A错误；DNA半保留复制后形成的子代链并没有携带甲基基团，说明甲基不是DNA半保留复制的原料之一，B错误；由题意可知，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甲基化使相关脱氧核苷酸带上甲基基团，并没有改变DNA的碱基序列，但DNA甲基化可能影响基因的表达，进而影响生物个体表型，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 (　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 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 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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______。  　　mRNA 5'-CUUGCCAGC-3' 核糖体 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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。  转录 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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。  抑制 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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______ 注射等量 不含DNMT3 siRNA溶液 的溶剂 饲喂花 粉和花蜜 蜂王 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析： 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (5)综上所述，性状是____________________的结果。  基因和环境共同作用 解析：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。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $