内容正文:
课时跟踪检测(十三) 生物体存在表观遗传现象
一、选择题
1.(2025·温州知临中学期中)下列不是表观遗传特点的是 ( )
A.遵循孟德尔定律
B.基因的碱基序列不变
C.基因表达水平改变
D.可以遗传
2.(2025·教育绿色评价联盟联考)柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传都属于表观遗传,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过程中。下列有关叙述错误的是 ( )
A.表观遗传现象发生时基因碱基序列没有改变,但属于可遗传的变异
B.“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”可用表观遗传来解释
C.通过表观遗传传递下去的性状并不总是有利的
D.DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
3.(2025·杭嘉湖金四县月考)下列关于表观遗传的说法,错误的是 ( )
A.可能引起疾病
B.可能导致基因组碱基序列的改变
C.DNA的甲基化可导致表观遗传现象
D.表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代
4.(2025·浙江9+1联盟期中联考)DNA甲基化是生物体通过表观遗传修饰抑制基因表达的重要机制之一。下列叙述错误的是 ( )
A.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代
B.DNA甲基化会影响DNA解旋酶与该基因的结合
C.癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果
D.人们的身体和精神状况会影响DNA甲基化程度
5.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动中,下列有关叙述错误的是 ( )
A.基因的部分碱基发生了甲基化修饰,可能会抑制该基因的表达
B.构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰,也会影响基因的表达
C.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
D.表观遗传由于基因中碱基序列不变,故不能将性状遗传给下一代
6.(2025·台州期中)研究表明,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,会通过某种途径遗传给下一代,称为表观遗传。以下对表观遗传叙述错误的是 ( )
A.DNA序列不发生变化
B.表观遗传修饰对身体的影响不大
C.启动子被甲基化后不能启动相应的转录过程
D.遗传信息完全相同的两个个体经表观遗传修饰后可表现出完全不同的性状
7.(2025·稽阳联考)蜂群中雄蜂由未受精的卵细胞发育而来,雌蜂由受精卵发育而来,少数雌性幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数雌性幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。蜂王浆中富含microRNA,被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达,从而显著降低幼蜂体内dynactin p62基因的甲基化水平。结合所学知识,下列叙述正确的是 ( )
A.蜂群中各种性别蜜蜂的体细胞中染色体数目相同
B.dynactin p62基因甲基化可遗传
C.Dnmt3基因表达的产物是一种去除甲基化的酶
D.环境会影响基因修饰,从而调控基因复制,影响性状
8.(2025·杭州期末)基因启动部位被甲基化后,会抑制该基因的转录。研究发现,多种类型癌细胞的形成,与细胞的抑癌基因发生了过量甲基化有关。下列叙述错误的是 ( )
A.DNA甲基化是一种可遗传的DNA序列未变化的变异
B.启动部位的甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列
C.抑癌基因的表达产物能抑制细胞的不正常增殖
D.某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
9.(2025·浙江大学附属中学检测)在酿酒酵母中,组蛋白去乙酰化酶Sin3 HDAC以Rpd3S和Rpd3L两种多亚基复合物形式分别存在于基因编码区及启动子区域;在基因转录过程中,组蛋白甲基转移酶Set2被RNA聚合酶Ⅱ招募并甲基化H3K36位点,而Rpd3S通过识别H3K36me3修饰,跟随着RNA聚合酶Ⅱ行进并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基,从而抑制隐性基因转录。下列叙述正确的是 ( )
A.组蛋白甲基转移酶依赖于上游组蛋白乙酰化来防止隐性基因的转录
B.DNA甲基化、组蛋白乙酰化改变了基因的碱基排列顺序
C.Set2-Rpd3S通过联系DNA甲基化状态和组蛋白去乙酰化的进程来维持染色质的稳定性
D.RNA聚合酶识别并结合到mRNA的启动子区域
10.(2024·黑吉辽卷)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
11.(2025·萧山区第三高级中学检测)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,得到了一些长翅果蝇,这些长翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。下列关于这一现象的解释合理的是 ( )
A.上述31 ℃条件下培养的果蝇发生的变异是不可遗传的
B.上述实验现象可能是由于环境温度影响酶的活性所导致
C.上述实验现象是由于环境温度影响基因的表达所致
D.上述实验现象说明生物体的性状表现只受环境因素影响
二、非选择题
12.(2025·精诚联盟联考)如图表示小鼠细胞某DNA片段遗传信息的传递过程:①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)。
(1)在细胞分裂间期能发生的过程是 (填字母),参与c过程的RNA有 ,一段mRNA上相继结合多个核糖体,这种现象存在的意义是 。
(2)由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是 。
(3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个。
(4)IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。小鼠细胞中A基因控制IGF-2的合成,若突变为a基因则表达失效。有研究发现,小鼠卵细胞形成时,若A基因特定区域发生如下图的甲基化,会阻断该基因的转录,精子形成时则无此现象。
(填“能”“不能”)在上述卵细胞中检测到A基因的mRNA。某基因型为Aa的小鼠表现为个体矮小,请解释原因 。
课时跟踪检测(十三)
1.选A 表观遗传由于影响基因表达,不遵循孟德尔定律,A符合题意。
2.选D 表观遗传是指不通过DNA序列改变而影响身体的性状,有时能遗传给后代,属于可遗传变异,A正确;“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,体现了由于受到环境中的温度的影响而出现的表型变化,但遗传信息没有改变,属于表观遗传,B正确;通过表观遗传传递下去的性状并不总是有利的,C正确;在基因的转录过程中,RNA聚合酶需结合到DNA双链特定部位上(启动子),使DNA解旋,DNA甲基化可能导致RNA聚合酶与DNA双链的结合受到影响,抑制基因表达,D错误。
3.选B 表观遗传不改变基因组碱基序列,但会影响基因的表达,因此可能引起疾病,A正确,B错误;DNA甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,无法进行转录产生mRNA,因此可导致表观遗传现象,C正确;表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象,导致的性状改变可以遗传给下一代,属于可以遗传的变异,D正确。
4.选B 甲基化不影响基因的复制,所以不会影响DNA解旋酶与该基因的结合,B错误。
5.选D 表观遗传虽然碱基序列不变,但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代,D错误。
6.选B 表观遗传修饰会导致一些疾病,并遗传给后代,可能对身体产生较大影响,B错误。
7.选B 蜂群中的雄性蜜蜂由卵细胞直接发育而来,工蜂和蜂王由受精卵发育而来,它们体细胞中染色体数目不同,A错误;dynactin p62基因甲基化属于表观遗传,可以遗传,B正确;由题干信息“蜂王浆中富含microRNA,被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达,从而显著降低幼蜂体内dynactin p62基因的甲基化水平”可知,Dnmt3基因表达的产物可能为促进甲基化的酶,C错误;环境会影响基因修饰,从而调控基因表达,影响性状,D错误。
8.选B 由于基因启动部位被甲基化后,会抑制该基因的转录,所以启动部位的甲基化,则不易暴露转录模板链的碱基序列,B错误。
9.选C 组蛋白甲基转移酶Set2被RNA聚合酶Ⅱ招募并甲基化H3K36位点,而Rpd3S通过识别H3K36me3修饰,跟随着RNA聚合酶Ⅱ行进并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基,从而抑制隐性基因转录,因此,组蛋白甲基转移酶依赖于上游组蛋白去乙酰化(而不是乙酰化)来抑制隐性基因转录,A错误;DNA甲基化、组蛋白乙酰化影响基因的表达,但生物体基因的碱基序列保持不变,B错误;根据题干组蛋白甲基转移酶Set2甲基化H3K36位点,而Rpd3S通过识别H3K36me3修饰,跟随着RNA聚合酶Ⅱ行进并移除组蛋白尾巴赖氨酸的乙酰基,从而抑制隐性基因转录,因此推测Set2-Rpd3S通过联系DNA甲基化状态和组蛋白去乙酰化的进程来维持染色质的稳定性,C正确;RNA聚合酶与DNA上的启动子识别结合后,开始转录,能使DNA双链中的碱基得以暴露,让转录过程可以正确进行,D错误。
10.选C 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。
11.选B 31 ℃条件下培养的果蝇发生的变异是不可遗传的,但不能解释残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养,得到长翅果蝇的原因,A不符合题意;温度是影响酶活性的重要因素之一,据此可推测,这种实验现象可能是温度影响了酶的活性造成的,B符合题意;根据图中信息无法判断环境温度是否影响基因的表达,C不符合题意;该现象说明果蝇的翅型不仅由基因决定,同时也受环境的影响,即性状是基因和环境共同作用的结果,D不符合题意。
12.解析:(1)在细胞分裂间期发生DNA复制和有关蛋白质的合成,而蛋白质合成过程包括转录和翻译两个步骤,因此在细胞分裂间期能发生的过程是a(复制)、b(转录)、c(翻译),参与c过程的RNA有三种,分别为mRNA(翻译的模板)、tRNA(氨基酸的转运工具)、rRNA(核糖体的组成成分),一段mRNA上相继结合多个核糖体,可同时进行多条肽链的合成,这种合成方式大大提高了翻译的效率。
(2)由题图可知,②上的密码子依次是AUG、GCU、UCU、UUC,因此由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。
(3)图示mRNA中A+U的碱基比例是7/12,mRNA中A+U的碱基比例与转录该mRNA的DNA分子中的A+T的碱基比例相同,因此DNA分子中T+A=7/12,DNA分子是双链结构,所以DNA分子中A=T=7/12×1/2×24=7,DNA分子复制2次形成4个DNA分子,DNA分子复制三次形成8个DNA分子,第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为7×(8-4)=28个。
(4)题中显示,若A基因特定区域发生甲基化,会阻断该基因的转录,精子形成时则无此现象,据此可知,上述现象可发生在卵细胞中,因此在A基因特定区域发生甲基化的卵细胞中不能检测到A基因的mRNA,而该基因在精子中会正常表达。若某基因型为Aa的小鼠表现为个体矮小,说明A基因没有正常表达,则可推测该个体的A基因来自母本,且该基因发生了甲基化,而无法表达。
答案:(1)a、b、c mRNA、tRNA、rRNA 大大提高了翻译的效率 (2)甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸 (3)28 (4)不能 A基因来自母本,发生了甲基化不能表达
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