4.2 第2课时 表观遗侍-【无敌原创】2025-2026学年高中生物必修第二册同步课时卷

生物学 第2节 基因表达与性状的关系 第2课时 表观遗传 基础过关) 1.下列不属于表观遗传特点的是 A.可以遗传 三 B.能导致基因组碱基的改变 C.可能引起某些疾病 D.DNA的序列没有发生改变 2.下列关于表观遗传的说法，错误的是 ( A.遗传信息能够保持稳定 B.基因表达过程受环境影响 C.白化病就是一种表观遗传 数 D.生物性状出现个体差异 3.下列实例中不属于表观遗传现象的是 A.基因组成相同的同卵双胞胎之间的微小差异 B.同一蜂群中蜂王的体型明显大于相同基因型的工蜂 如 0 C.基因型相同的柳穿鱼花的形态结构不同 D.长期吸烟的人，由于尼古丁等有害物质而罹患肺癌 4.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，相应的非甲基 化能活化基因的表达。以下推测正确的是 () 长 A.肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态 B.肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因均处于非甲基化状态 二 C.肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态 D.胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态 5.下列关于基因与性状之间的关系，叙述错误的是 A.生物体的性状不完全是由基因决定的，会受到环境的影响 部 B.基因与性状之间并不是简单的一一对应的线性关系 C.多对基因可决定同一性状，但一对基因不会影响多个性状 D.基因表达可能受到环境、基因表达产物及其他基因的影响 6.下列关于基因表达与性状的关系，叙述不正确的是 A.基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状 B.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状 C.基因可在细胞分化过程中发生选择性丢失 D.表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象 7.2013年，我国科学家发现斑马鱼子代胚胎可继承精子DNA甲基化模式，在世界上首次以实验证明 精子的表观遗传信息可以完整遗传。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 生命活动过程中。下列关于表观遗传的说法不正确的是 ( A.表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变 B.使生物体在基因碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变 C.表观遗传与细胞内基因是否表达以及表达水平高低有关系 D.表观遗传的调控机制只有DNA分子的甲基化 8.柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。如图表示两株体内Lcyc基因序列相同的柳穿 鱼植株A和植株B,除了花的形态结构不同，其他方面基本相同，两植株杂交，F1的花与植株A相 似，F1自交产生的F2中绝大多数与植株A相似，少部分与植株B相似。下列说法正确的是 ( 植株A 植株B A.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因 B.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因表达时期相同 C.两植株杂交，F1为Lcyc基因的杂合子，F2中没有与植株B相似的花 D.植株B的Lcyc基因不能表达的原因可能是它被高度甲基化了 9.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F(Aa)不同个体出现了不同体色。据研究表明，不同 体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸(CG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象 (如图)出现，甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是 A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关 5' 3 B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合 C.碱基甲基化不影响碱基互补配对过程 D.甲基化是引起基因结构改变的常见方式 10.微RNA(iRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如 CH 图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控1in-14基因表达的相关作用机制。请回 5'1 答下列问题： ○mmmr 茎环Pre-miRN .●mr Pre-miRNA CH. lin-14蛋白质 A↑ 编码基因 酶切割、组装 lin-4 mm命 lin-4基因 ,/RISC-miRNA复合物 ① 表达调控 日一四翻译被抑制 (1)过程A需要以 为原料，该过程还能发生在线虫细胞内的 中；在过程B 中能与①发生碱基互补配对的分子是 ,①上同时结合多个核糖体的意义 是 (2)图中最终形成的②③上氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)。图中涉及的遗传信息的传 递方向为 (3)由图可知，微RNA(lin-4)调控基因lin-l4表达的机制是RISC-miRNA复合物与 结 合，抑制」 过程。 31 。能力提升) 1.下列不能导致表观遗传现象的是 () A.组蛋白甲基化 B.DNA甲基化 C.组蛋白乙酰化 D.非同源染色体自由组合 2.下列有关表观遗传的说法，不正确的是 A.表观遗传现象可以在个体间遗传 B.某些RNA可能干扰其他正常基因的表达 C.染色体组蛋白的乙酰化能影响基因的转录 D.DNA的甲基化程度与基因的表达无关 3.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，失去转录活性。下列相关叙述不正确的是 () 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 4.许多基因的前端有一段特殊的碱基序列（富含CG重复序列）决定着该基因的表达水平，若其中的 部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列相关叙述正确的是 ( A.在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接 B.胞嘧啶甲基化导致已表达的蛋白质结构改变 C.基因的表达水平与基因的甲基化程度无关 D.胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与基因前端的特殊碱基序列结合 5.表观遗传学是指细胞内基因序列没有改变，但DNA发生甲基化、组蛋白修饰等，使基因的表达发 生可遗传变化的现象。对此现象的叙述错误的是 () A.若基因转录的启动部位被修饰，则可能遏制了RNA聚合酶的识别 B.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 C.果蝇眼色基因所在的染色体区域，螺旋程度较高，影响基因的表达 D.同卵双胞胎之间所表现的性状上的差异皆是由表观遗传引起的 6.研究发现，某些特定的行为和生活经历能够被遗传。如小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生 恐惧感的气味时，会表现出恐惧。下列与这个实例原理相近的是 () A.小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症 B.双胞胎的遗传信息基本相同，患病的可能性也相似 C.亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印，并可传递下去 D.果蝇的亲代用某种药物处理，使DNA序列发生改变，后代果蝇也表现出与亲代一样的变化 7.下列有关基因的表达及调控的叙述正确的是 A.细胞分化的本质是基因的选择性表达 B.ATP合成酶基因在各种细胞中均表达，不受调控 C.DNA发生甲基化修饰可直接抑制翻译过程 D.环境的变化对基因表达的影响均不可遗传 32无敌原创·同步课时卷生物学·必修2 8.某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培 养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是 A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍 C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用 9.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。高等生物某些基因在启动子（通常位于基因的上游，是一段特殊的碱基序列，能 够决定相关基因的表达水平)上存在富含CpG二核苷酸的序列，称为“CpG岛”。其中的胞嘧啶在 发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，但5-甲基胞嘧啶仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种 DNA甲基转移酶（如图1所示），从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化； 日常型甲基转移酶作用于半甲基化的DNA,使其全甲基化。请回答下列问题： CH 从头合成型 CH 甲基转移 ① H, CH -GC 日常型甲」 基转移酶c1 ③CH CH. CH. -CG -GC CH, CH CH, 图1 图2 (1)DNA甲基化 (填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。 (2)由于图2中过程①的方式是 ,所以其产物都是 的DNA,因此过程②必须经过 (填“从头合成型甲基转移酶”或“日常型甲基转移酶”)的催化才能获得与亲 代分子相同的甲基化状态。 (3)小鼠的A基因可编码胰岛素样生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)， GF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质，缺乏时小鼠表现为个体矮小。在小鼠胚胎中，来自 父本的A基因能够表达，来自母本的则不能表达。检测发现，这对基因的启动子在精子中是非 甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1的表型为 。F1雌雄个体间随机交配，则F2的表型及比例为 (4)临床上5-氮杂胞嘧啶核苷常用于治疗DNA甲基化引起的疾病。推测5-氨杂胞嘧啶核苷可能 的作用机制之一是5-氮杂胞嘧啶核苷在 过程中掺人DNA,导致与DNA结合的甲基 转移酶活性降低，从而降低DNA的甲基化程度；另一种可能的机制是5-氮杂胞嘧啶核苷与 “CpG岛”中的 竞争DNA甲基转移酶，从而降低DNA的甲基化程度。5.D【解析】正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构是正常 的，而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，说明 基因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物性状；缺乏酪氨 酸酶会导致黑色素无法合成，说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，故该图左右两部分分 别反映了基因对性状控制的两条途径。故选D。 6.D【解析】根据图知，花青素是由苯丙酮氨酸转化而来，其转化 需要酶1、酶2和酶3，花青素在不同的酸碱度下表现的颜色不 同。由图可知，花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正 确；基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的 合成，B正确：花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环 境因素也会影响花色，C正确；基因具有独立性，3个基因之间 的表达情况没有必然联系，D错误。故选D。 7.D【解析】ATP水解酶、膜蛋白、呼吸酶是管家基因的表达产 物，而肌球蛋白是奢侈基因表达的产物，A错误；氧气的跨膜 运输方式为自由扩散，不需要蛋白质的协助，故不涉及某些编 码特定蛋白质的奢侈基因表达，B错误；人的RNA聚合酶基 因属于管家基因，而抗体基因则属于奢侈基因，C错误；细胞 分化的过程本质上是奢侈基因在一定时间和空间上选择性表 达的结果，D正确。故选D。 8.B【解析】在所有细胞中都表达的基因，是维持细胞基本生命 活动所必需的，B错误。故选B。 9.D【解析】组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同， 但是由于基因的选择性表达，二者的RNA不同，A错误；组 织细胞是MSC细胞增殖分化形成的，因此组织细胞比MSC 细胞更容易衰老，B错误；当MSC中的基因都不能表达时，细 胞凋亡过程中的相关凋亡基因也无法表达，细胞凋亡也无法 进行，C错误；不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型 的细胞，D正确。故选D。 第2节基因表达与性状的关系 第2课时表观遗传 【基础过关】 1.B【解析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列（遗传信息）保 持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。故选B。 2.C【解析】表观遗传现象中基因的碱基序列不变，即遗传信息 保持稳定，A正确；环境因素可能影响基因表达过程，B正确； 白化病是受常染色体上的一对隐性基因决定的，不属于表观 遗传，C错误；由于表观遗传现象，生物的性状会出现个体差 异，D正确。故选C。 3.D 4.D【解析】分析题意可知，甲基化使基因失活，而相应的非甲基 化能活化基因的表达，肝细胞和胰岛B细胞中均存在呼吸酶， 表明呼吸酶基因均处于非甲基化状态，肝细胞的胰岛素基因 处于甲基化状态，胰岛B细胞的胰岛素基因处于非甲基化状 态，A、B、C错误，D正确。故选D。 5.C【解析】多数情况下，一个基因决定一个性状，但基因与性状 之间并非是简单的一一对应的线性关系，多个基因可以决定 同一性状，同一基因也可能影响多个性状，B正确、C错误；生 物体的性状由基因决定，同时会受到环境、基因表达产物及其 他基因的影响，A、D正确。故选C。 6.C【解析】基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状，A 正确；基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状，B正确； 基因可在细胞分化过程中发生选择性表达，C错误；表观遗传 是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可 遗传变化的现象，D正确。故选C。 7.D【解析】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，A正确；表观遗传具 有可遗传性，B正确；基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微 小差异与表观遗传有关，是其修饰调控的结果，C正确：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，D错误。故选D。 8.D【解析】根据题中信息，两株体内Lcyc基因序列相同的柳穿 鱼植株A和植株B,二者细胞内（叶肉细胞）存在Lcyc基因， A错误；两株柳穿鱼体内的Lcyc基因完全相同，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，B错 误；两植株杂交，F1的花与植株A相似，为Lcyc基因的杂合 子，F:自交的F2中绝大多数与植株A相似，少部分是与植株 B相似的花，C错误；植株B的Lcyc基因不能表达的原因可 能是它被高度甲基化了，不能与RNA聚合酶结合，无法转录 产生mRNA,无法翻译，D正确。故选D。 9.D【解析】根据题干信息，F1个体基因型都是Aa,而A基因碱 基序列相同，但A基因上二核苷酸(CG)胞嘧啶有不同程度 的甲基现象，说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度 有关，A正确；RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键 环节，而A基因甲基化会影响其表达过程，B正确；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，C正确；基因中碱基甲基化后碱基种类没有改变，因此 基因结构（基因中碱基排列顺序）没有发生改变，D错误。故 选D。 10.(1)核糖核苷酸线粒体tRNA少量mRNA迅速合成大 量的蛋白质 (2)相同DNA→RNA→蛋白质(3)mRNA翻译 【解析】(1)A是转录过程，转录过程除了需要酶的催化作用 外，还需要四种游离的核糖核苷酸为原料，以及由ATP提供 的能量等；线虫细胞是真核细胞，且是动物细胞，DNA存在 于细胞核和线粒体中，因此转录过程发生的场所是细胞核和 线粒体；过程B是翻译，翻译过程中mRNA上的密码子与 tRNA上的反密码子可进行碱基互补配对。①(mRNA)上 同时结合多个核糖体的意义是利用少量的mRNA在短时间 内合成大量的蛋白质。 (2)②③是以同一条RNA为模板合成的，因此最终形成的 肽链②③上氨基酸序列相同。图中包含了转录和翻译过程， 合成酶基因在各种细胞中均表达，表达的时间、数量等受调 故涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。 控，B错误；DNA发生甲基化修饰可使基因表达的转录过程 (3)分析题图可知，微RNA(Iin4)形成RISC-miRNA复合物 受到抑制，DNA不参与翻译过程，不会直接影响翻译过程，C 可与mRNA结合，抑制翻译过程进而调控基因lin-l4的 错误；环境发生变化会引起遗传信息发生改变，对基因表达的 表达。 影响就可以遗传，同时，环境造成的表观遗传现象是可遗传 【能力提升】 的，D错误。故选A。 1.D【解析】非同源染色体自由组合导致基因的自由组合，不属 8.C【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使 于表观遗传现象。故选D。 DNA双链不能解开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因 2.D【解析】表观遗传现象可以在个体间遗传，A正确；某些 此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D均 RNA可使mRNA发生降解或者与mRNA结合使翻译阻滞， 正确；因DNA分子的复制发生在细胞分裂前的间期，所以该物 从而千扰基因的表达，B正确；乙酰化修饰可以将组蛋白中的 质可将细胞周期阻断在分裂间期，C错误。故选C。 正电荷屏蔽掉，使组蛋白与带负电荷的DNA缠绕的力量减 9.(1)不会 弱，激活基因的转录，C正确；DNA的甲基化程度与基因的表 (2)半保留复制半甲基化日常型甲基转移酶 达有关，D错误。故选D。 (3)全部正常正常：矮小=1：1 3.A【解析】DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基不会导致基因 (4)DNA复制胞嘧啶 碱基序列的改变，A错误；DNA甲基化会使染色质高度螺旋 【解析】(1)分析题意可知，DNA甲基化不会改变基因转录产 化，失去转录活性，因此DNA甲基化会导致mRNA合成受 物的碱基序列。 阻，B正确；DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，进而导致 (2)DNA的复制方式为半保留复制。图2中①过程的产物都 蛋白质合成受阻，这样可能会影响生物的性状，C正确；细胞 是半甲基化的。从头合成型甲基转移酶作用于非甲基化的 分化的本质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致 DNA,使其半甲基化；日常型甲基转移酶作用于DNA的半甲 mRNA合成受阻，这会影响基因表达，因此DNA甲基化可能 基化位点，使其全甲基化，因此过程②必须经过日常型甲基转 会影响细胞分化，D正确。故选A。 移酶的催化才能获得与亲代相同的全甲基化状态。 4.D【解析】在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是 (3)若纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F,的 通过氢键连接的，而是通过“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核 基因型均为Aa,且其来自父本的A基因能够表达，因此F1的 糖一”连接的，A错误；胞嘧啶甲基化会抑制基因转录的过程， 表型全部正常。F1雌雄个体间随机交配，来自父本的A基因 对已经表达的蛋白质的结构没有影响，B错误；基因的表达水 能够表达，来自母本的A基因不能表达，则F2的表型及比例 平与基因的转录有关，而基因转录与基因甲基化程度有关，故 应为正常：矮小=1：1。 基因表达水平与基因的甲基化程度有关，C错误；根据胞嘧啶 (4)临床上5-氮杂胞嘧啶核苷常用于治疗DNA甲基化引起 甲基化会抑制基因的转录可推知胞嘧啶甲基化可能会阻碍 的疾病。甲基化离不开甲基转移酶，5-氮杂胞嘧啶核苷可能 RNA聚合酶与基因前端的特殊碱基序列结合，D正确。故 的作用机制之一是5-氮杂胞嘧啶核苷在DNA复制过程中掺 选D。 入DNA,导致与DNA结合的甲基转移酶活性降低，从而降低 5.D【解析】基因转录的启动部位是RNA聚合酶识别和结合的 DNA的甲基化程度；另一种可能的机制是5氨杂胞嘧啶核苷 位点，因此若基因转录的启动部位被修饰，则可能遏制了 与“CpG岛”中的胞嘧啶竞争甲基转移酶，从而降低DNA的 RNA聚合酶的识别，A正确；男性吸烟者的精子活力下降，精 甲基化程度。 子中DNA的甲基化水平明显升高，B正确；染色体螺旋程度 高，DNA解旋受抑制，进而影响基因的表达，C正确；同卵双 第5章 基因突变及其他变异 胞胎之间所表现的性状上的差异主要是由环境因素引起的， 可能是表观遗传现象，也可能是基因突变，D错误。故选D。 第1节 基因突变和基因重组 6.C【解析】小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症与遗传无 关，A错误；双胞胎的遗传信息基本相同，患病的可能性也相 【基础过关》 似，这是子代之间的遗传信息的联系，与亲代和子代的遗传无 1.C【解析】镰状细胞贫血是一种隐性遗传病，它发生的根本原 关，B错误；亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印， 因是碱基对发生了替换，这种遗传病可以表明基因与性状有 并可传递下去，与题目列举的相符，C正确；果蝇的亲代用某 着一定的关系，基因可以通过蛋白质的合成直接控制生物体 种药物处理，使DNA序列发生改变，后代果蝇也表现出与亲 的性状，因为镰状细胞贫血患者的红细胞是镰刀状的，是由蛋 代一样的变化，用药物处理，与题目列举不符，D错误。故 白质结构影响的。故选C。 选C。 2.B【解析】镰状细胞贫血的异常细胞是镰刀状的红细胞，能通 7.A【解析】细胞分化的本质是基因的选择性表达，A正确；ATP 过光学显微镜观察到，A错误；镰状细胞贫血的直接病因是组 63