第3章 第5节 生物体存在表观遗传现象-【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（浙科版）

第五节　生物体存在表观遗传现象 |学|习|目|标| 1.举例说出表观遗传现象的概念。　　　　 2.比较表观遗传的类型。　　　　 3.说出表观遗传的意义。 [四层]学习内容1 落实必备知识 [四层]学习内容2 融通关键能力 课时跟踪检测 目录 [四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 [四层]学习内容1 落实必备知识 主干知识梳理 一、基因序列不变，表型可能改变 1.表观遗传现象的概念 指亲代传递给后代的____________没有改变，亲代在生活中由于__________或生活习惯的改变而引起的身体状况变化，也会通过某种途径遗传给下一代。 DNA序列 生活环境 2.表观遗传与传统遗传学的比较 项目 表观遗传 传统遗传学 基因序列 不改变__________，属于非基因序列改变所致基因表达水平的变化 基于_________改变所致基因表达水平的变化 遗传性 ___________ 可以遗传 DNA序列 基因序列 可以遗传 二、改变了的表型有些可以遗传 1.组蛋白的乙酰化 乙酰基把_____________上的正电荷屏蔽起来，组蛋白的正电荷减少，与带负电的________分子片段(某基因)缠绕的力量减弱，基因可以被读取、________。 氨基(—NH2) DNA 转录 2.DNA的甲基化 基因启动子中的_________加上甲基基团(—CH3)，会使染色质___________，凝缩成团，此时这个基因无法被识别，失去_____活性。 3.表观遗传机制的意义 打破______________的限制，使后代能迅速获得亲代应对___________做出的反应而发生的变化。 胞嘧啶 高度螺旋化 转录 DNA变化缓慢 环境因素 [预习效果自评] 1.判断下列叙述的正误 (1)表观遗传发生是因为改变基因序列造成的遗传性状改变。 ( ) (2)某些生活习惯可能也会在下一代中出现。 ( ) (3)DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化引起基因沉默。 ( ) √ × 提示:表观遗传指不改变基因序列而造成生物遗传性状改变。 提示:DNA的甲基化引起基因沉默，组蛋白的乙酰化则开启基因的表达。 × (4)基因甲基化后因核苷酸序列的改变而无法转录。 ( ) (5)表观遗传机制使生物因适应短期环境改变而形成的性状可迅速传递给后代，所以都是有利的。 ( ) × × 提示:基因甲基化不改变核苷酸序列。 提示:亲代经历的不良环境和生活习惯对后代健康会产生不利影响。 2.下列关于表观遗传的叙述错误的是 (　　) A.可以在亲子代间遗传 B.可能导致基因组碱基的改变 C.可能引起某些疾病的发生 D.DNA序列没有发生改变 √ 解析:表观遗传虽未改变生物的遗传物质，即不改变DNA序列，但是具有亲子代遗传特征，A、D正确；表观遗传基因组碱基序列不发生改变，B错误；表观遗传涉及染色质重编程和整体的基因表达调控，可能引起疾病，C正确。 3.思考题:脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，非甲基化能活化基因的表达。以下哪组推测正确，试分析原因。 组别 相关基因 肝细胞 胰岛β细胞 A 呼吸酶基因 甲基化 非甲基化 B 呼吸酶基因 非甲基化 非甲基化 C 胰岛素基因 非甲基化 甲基化 D 胰岛素基因 甲基化 甲基化 提示:B组。呼吸酶基因在肝细胞和胰岛β细胞中都表达，所以呼吸酶基因在肝细胞和胰岛β细胞中都应该非甲基化；胰岛素只能在胰岛β细胞合成，所以胰岛素基因只能在胰岛β细胞表达，因此该基因在胰岛β细胞中应该非甲基化，在肝细胞中甲基化。 一、知识体系建一建 [精要内容把握] 二、核心语句背一背 1.表观遗传修饰是发生在DNA序列外的变化，就是不通过DNA序列改变而影响身体的性状，有时能遗传给后代。 2.乙酰化是基因转录的前提，用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，乙酰化的组蛋白与DNA的缠绕减弱，利于信息读取；甲基化则是给启动子的胞嘧啶上加上甲基基团，使染色质高度螺旋化，凝缩成团，失去转录活性。 3.表观遗传机制打破了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。 [四层]学习内容2 融通关键能力 任务驱动 提能点　表观遗传现象 表观遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动部位上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5⁃甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示)，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化(图2)。 请思考并回答以下问题: (1)DNA甲基化是否会改变基因转录产物的碱基序列?试说明原因。 提示:不会。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，而表观遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。 (2)试从图2中过程①②变化，分析细胞是如何维持亲子代基因甲基化稳定的。 提示:图2中过程①的模板链都含甲基，而复制后都只含一个甲基，说明过程①的方式是半保留复制，所以其产物都是半甲基化的，因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 (3)启动部位中“CG岛”的甲基化对基因的表达有何影响? 提示:由于RNA聚合酶与启动部位结合，催化基因进行转录。启动部位中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质(RNA聚合酶)与启动部位的结合，不能合成mRNA，从而抑制基因的表达。 生成认知 对表观遗传修饰的深化理解 某些环境因素能够通过甲基化修饰、组蛋白乙酰化修饰或改变组蛋白的类型，影响染色质的结构与活性，从而改变基因的表达状态，最终影响到细胞与生物的性状。以上的这些变化并没有改变DNA分子的序列，属于表观遗传修饰。 1.组蛋白乙酰化 据测算人体细胞内的DNA分子总长度达到2 m，储存在直径不超过10 μm的细胞核内。在真核生物的细胞中，DNA分子与一些蛋白质分子结合在一起，DNA分子缠绕在蛋白质分子上盘绕成紧密的结构，使得基因无法进行转录。进行转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化。乙酰基团主要与组蛋白中的赖氨酸结合，使DNA分子与蛋白质分子松开，转录才能进行。细胞分化过程中基因选择性表达主要通过组蛋白乙酰化实现。 2.DNA(基因)甲基化 组蛋白乙酰化相当于基因打开转录的开关，DNA的甲基化则相当于关上基因转录的开关。基因上游有一段被称为启动子的序列，是RNA聚合酶识别并结合的部位，从这里开始转录。有些环境条件的变化会使某些基因的启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3)，会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，最终导致相应的基因无法被识别，失去转录活性，因而不能完成转录。该过程就是DNA的甲基化调控基因的表达，调控机理如下图所示: 3.表现遗传的意义和主要特点 (1)短时间提高子代适应环境的能力。表观遗传修饰往往是以染色质为基础的表观遗传变异，这种变异有些能够传递给子代，使子代在较短的时间内就适应变化了的环境。 (2)表观遗传修饰发生在生殖细胞可遗传。表观遗传修饰发生在体细胞，只影响亲代的性状表现，如果发生在生殖细胞则可以遗传。 (3)大部分表观遗传修饰是可逆的。在传代的过程中，形成的基因甲基化修饰、组蛋白乙酰化修饰等往往会被移除而恢复基因的原状。 [例1]　(2025·嘉兴秀州中学期末)表观遗传现象普遍存在生物体的生长、发育和衰老等生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述，错误的是 (　　) A.在表观遗传中，基因表达和表型的变化可以遗传给后代 B.在表观遗传机制中，生物体内基因的碱基序列保持不变 C.DNA分子中碱基的甲基化修饰是随机的，具有不可逆性 D.染色体上组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达 √ [解析]　表观遗传具有可遗传性，即基因表达和表型的变化可以遗传给后代，A正确；发生表观遗传时，基因的碱基序列保持不变，B正确；DNA中碱基的甲基化修饰不是随机的，常发生5'端—CG—序列的碱基C上，并且在相关酶的作用下，可发生去甲基化，即甲基化是可逆的，C错误；染色体上组蛋白会影响染色体的解旋，组蛋白的甲基化、乙酰化会影响基因的表达，D正确。 [例2]　黄色小鼠AA与黑色小鼠aa杂交，F1在相同环境下不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上胞嘧啶有不同程度的甲基化，且甲基化不影响DNA复制。下列叙述错误的是 (　　) A.甲基化导致表达的蛋白质结构改变 B.碱基甲基化不影响碱基互补配对过程 C.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合 D.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关 √ [解析]　基因甲基化可以导致其不能完成转录，不能表达蛋白质，A错误；碱基甲基化不影响DNA复制过程，而DNA复制过程有碱基互补配对现象，所以碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，B正确；RNA聚合酶与基因的启动子结合，但是启动子部位甲基化可能会导致RNA聚合酶不能与该基因结合，C正确；根据对题干信息的分析可知，F1个体的基因型都是Aa，而A基因碱基序列相同，但A基因上胞嘧啶有不同程度的甲基化，说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，D正确。 [易错提醒] 与表观遗传有关的几个注意点 (1)表观遗传修饰(如基因的甲基化)不改变DNA序列，这与基因突变引起的变异有本质区别。 (2)在有关表观遗传后代表型的概率计算时，一是注意一对等位基因都遵循基因的分离定律，二是注意经过甲基化修饰后基因失活不能表达相应性状。 (3)组蛋白乙酰化中，作用对象为组蛋白，用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，好像给组蛋白中的一些带正电的基团(—NH2)戴上一顶帽子，改变组蛋白的电荷分布，进而使组蛋白与DNA的结合能力减弱，以便于基因能被转录，提升基因的表达水平。 (4)DNA甲基化中，作用对象为DNA分子，为DNA分子的启动子中的胞嘧啶加上甲基基团，进而造成染色质的高度螺旋化，凝缩成团，失去转录活性，降低基因的表达水平。 跟踪训练 1.(2025·湖州期末)DNA 分子中碱基上连接一个甲基基团“—CH3”，称为 DNA 甲基化，基因甲基化可以导致其不能转录。下列叙述正确的是 (　　) A.基因型相同的生物表型一定相同 B.DNA的甲基化改变了DNA的碱基序列 C.抑癌基因的甲基化可能导致细胞癌变 D.基因甲基化一定不利于生物种群的生存　 √ 解析:因DNA甲基化的存在，基因型相同的生物表型可能不同，生物的性状还受环境的影响，A错误；DNA的甲基化不改变 DNA 的碱基序列，但生物表型发生改变，B错误；抑癌基因的甲基化，导致抑癌基因不能表达，可能导致细胞癌变，C正确；基因甲基化可能利于生物种群的生存，比如可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，D错误。 2.在甲基转移酶的催化下，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。下列相关叙述错误的是 (　　) A.DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变 B.DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻 C.DNA甲基化，可能会影响生物的性状 D.DNA甲基化，可能会影响细胞分化 √ 解析: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，A错误；DNA甲基化，会使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性，导致mRNA合成受阻，进而导致蛋白质合成受阻，这样可能会影响生物的性状，B、C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，D正确。 3.(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。 [四层]学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 思维拓展——表观遗传现象的实例——柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传 资料1　柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。上图所示的两株柳穿鱼，它们体内Lcyc基因的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达。研究表明，植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)了。 资料2　某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 研究表明，在Avy基因的前端(或称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。 素养训练 √ 1.(2025·温州十校联合体期中联考)生物体存在表观遗传现象，下列相关叙述错误的是 (　　) A.表观遗传能使生物体的基因序列保持不变的情况下发生可遗传的性状改变 B.表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律 C.DNA的甲基化一定会影响基因的表达过程 D.“表观遗传修饰”可以在个体世代间遗传　 解析:表观遗传不改变遗传序列，但可改变性状，且性状可遗传，A正确；表观遗传是指基因型未发生变化而表型却发生了改变，这种遗传现象不符合孟德尔遗传定律，B正确；DNA的甲基化不一定会影响基因的表达过程，与甲基化的程度有关，与细胞的种类也有关，如同样的甲基化可能只影响雌配子的表达，而不影响雄配子的表达，C错误；“表观遗传修饰”可以遗传，D正确。 (2023·浙江1月选考)阅读下列材料，回答第2~3题。 基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5⁃azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。 2.这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于 (　　) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.表观遗传 解析:DNA甲基化属于表观遗传。 √ 3.该植物经5⁃azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是 (　　) A.基因的碱基数量 B.基因的碱基排列顺序 C.基因的复制 D.基因的转录 √ 解析:由材料中信息可知，DNA甲基化不改变基因序列，只是会造成基因转录受阻，则去甲基化会促进基因的转录。 4.(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 (　　) 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。 5.阅读上面的材料“柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传”，简要回答相关问题: (1)资料1中，柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被________(Lcyc基因有多个___________________)了。  　碱基连接甲基基团 甲基化 解析:柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团)了。 (2)资料2的实验小鼠中，子一代的基因型均为Avya，却表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型，原因是__________________________________________________________ _______________________。 Avy基因前端甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显， 小鼠体毛的颜色就越深 解析:由分析可知，资料2的实验小鼠中，子一代的基因型均为Avya，却表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型，其原因是Avy基因前端甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。 (3)柳穿鱼Lcyc基因和小鼠Avy基因发生的甲基化修饰如图所示: 从图中看出，两种基因的__________没有改变，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。  碱基序列 解析:由分析可知，基因的甲基化修饰是在DNA碱基上增加甲基基团，并不会影响基因的碱基序列。 (4)有研究表明，吸烟会使人的体细胞__________的甲基化水平升高，对染色体上的__________也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中__________的甲基化水平明显升高。  DNA 组蛋白 DNA 解析:吸烟会使人的体细胞DNA甲基化水平升高，使基因表达受到抑制，进而影响染色体上的组蛋白。男性吸烟者也会使精子中DNA甲基化水平明显升高，基因的表达受到抑制从而影响精子的活力，使其活力下降。 课后习题参考答案(教材P83) 一、选择题 1.C　2.D 二、简答题 提示:真核细胞基因具有启动子，就像开关一样决定基因是否转录。如果启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3)会使染色质高度螺旋化，这个基因就无法被识别读取，不能被转录，这就是DNA甲基化，属于表观遗传修饰。这种方式可以调控基因转录，也属于细胞分化的分子基础，并能够使后代迅速获得亲代由于适应环境变化而发生的性状改变，利于生物种群的生存和繁衍，但是从长远看也会有不利的性状遗传。抑癌基因是正常细胞内存在的基因，可以抑制细胞增殖。如果抑癌基因被甲基化，其功能无法正常发挥，即可使细胞过度增殖导致癌变。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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 √ 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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　 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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　 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 解析: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 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 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 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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________________________。  a、b、c mRNA、tRNA、rRNA 大大提高了翻译的效率 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)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 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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。  28 解析: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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 _________ (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_____________________________________________。  不能　 A基因来自母本，发生了甲基化不能表达 解析: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。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $