高中生物人教版（2019）必修二4.2基因表达与性状的关系 同步练习（A）
一、单选题
1．（基因、蛋白质与性状的关系）如图所示为植物水毛茛的生长现象．水毛茛的叶在水中与水面上性状不同，这说明（ ）
A．环境因素引起基因突变
B．基因型和环境条件共同决定表现型
C．环境因素引起染色体变异
D．环境因素引起基因重组
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解：表现型是基因型和环境共同作用的结果，同一植物体细胞的基因型相同，但由于叶所处的环境不同导致的表现型不同，即基因型和环境条件共同决定表现型．
故选：B．
【分析】生物的性状是由基因与环境因素共同作用的结果，水毛茛叶的遗传物质相同，而表达的性状不同，是由于外界环境的影响．
2．（2019高二上·合肥开学考）下列各项中，属于基因通过控制酶的合成间接控制生物性状的实例是（ ）
①人类的白化病 ②囊性纤维病③苯丙酮尿症 ④镰刀型细胞贫血症 ⑤豌豆的圆粒和皱粒
A．①②⑤ B．①⑤ C．①③⑤ D．②④
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】人类的白化病是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状的实例，①正确；
囊性纤维病是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例，②错误；
苯丙酮尿症属于基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物的性状的实例，③正确；
镰刀型细胞贫血症是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例，④错误；
豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成控制细胞代谢而间接控制生物的性状的实例，⑤正确。
因此，以上实例中属于基因通过控制酶的合成的间接控制生物性状的实例是①③⑤，C项正确。
故答案为：C。
【分析】基因对性状的控制有两种类型：①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物的性状，如白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒型等；②基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物的性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病等。
3．（2019高三上·长春期中）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；基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。下列所举实例中与事实不相符的是（ ）
A．控制生成黑色素的基因异常→黑色素结构异常→白化病
B．控制血红蛋白的基因异常→血红蛋白结构异常→运输氧的能力下降→贫血症
C．控制淀粉分支酶基因异常→不能合成淀粉分支酶→淀粉含量降低→产生皱粒豌豆
D．控制跨膜蛋白基因异常→跨膜蛋白结构异常→转运氯离子功能异常→囊性纤维病
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解：A、人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的，A符合题意；
B、异常血红蛋白基因编码的血红蛋白结构异常，使红细胞运输氧的能力下降而引起贫血症，B不符合题意；
C、淀粉分支酶基因异常，导致淀粉分支酶不能合成，使细胞内淀粉含量降低，豌豆因失水而显得皱缩，C不符合题意；
D、编码跨膜蛋白基因异常，影响了跨膜蛋白结构，使跨膜蛋白结构转运氯离子功能异常而引起囊性纤维病，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】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：如控制酪氨酸酶的基因异常而导致不能合成酪氨酸酶，则不能合成黑色素；淀粉分支酶基因异常，导致淀粉分支酶不能合成而使豌豆皱缩；基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状：如异常血红蛋白基因编码的血红蛋白结构异常而引起的贫血症；编码跨膜蛋白基因异常，影响了跨膜蛋白结构而引起的囊性纤维病。
4．（2020高二上·双鸭山开学考）下图为某人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是（ ）
A．老年人因缺少酪氨酸酶而导致头发变白
B．黑色素细胞中有基因1、基因2和X2、X1
C．过程①为转录，在细胞核中进行
D．该图说明基因不都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A.老年人因为细胞中酪氨酸酶活性降低而导致头发变白，A不符合题意；
B.黑色素细胞中有基因1和基因2，但只含有X2，没有X1，B不符合题意；
C.过程①是翻译过程，产物为蛋白质，在细胞质中进行，C不符合题意；
D.该图说明基因不都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状，D符合题意。
故答案为：D
【分析】基因对性状的控制方式
（1）基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。
（2）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。
5．（人教版生物必修2第四章第二节基因对性状的控制同步训练）下列有关基因对性状的控制的说法不正确的是（ ）
A．基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
B．性状受基因的控制,基因发生突变,其所控制的性状也必定改变
C．噬菌体的蛋白质是由噬菌体的DNA控制,利用细菌的原料和核糖体合成的
D．基因控制蛋白质的合成,符合中心法则,但与孟德尔的遗传规律无关
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【分析】基因发生突变后,如果密码子决定的氨基酸没有改变,则性状不会改变。
【点评】本题考查对于基因、蛋白质和性状之间关系的理解，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6．（2020·鹤壁模拟）下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，错误的是（ ）
A．生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关
B．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C．基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达
D．基因可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
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、生物体的性状是由基因与环境共同决定的，A错误；
B、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，如镰刀型细胞贫血症，B正确；
C、蛋白质是生命活动的体现者，基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达，C正确；
D、基因控制性状可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状，如白化病，D正确。
故答案为：A。
【分析】1.表现型=基因型+外界环境因素。2.基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
7．（2020高一下·海淀期末）基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是（ ）
A．生物体的性状主要是由基因决定的
B．每种性状都是由一个特定的基因决定的
C．基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D．基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、生物体的性状主要是由基因决定的，还受环境的影响，A正确；
B、基因与性状之间不是简单的一一对应的关系，有些性状可能由多对基因控制，有些基因也可能会影响多种形状，B错误；
C、基因也可以通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，C错误；
D、生物的特征是由遗传物质决定的，但也受环境因素的影响，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因主要位于细胞核中的染色体上，一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。2、基因控制生物的性状，但基因与生物体的性状并不是简单的线性关系。3、基因控制性状的方式：
①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；
②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
8．（2020高二下·渭滨期末）利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类需要的产品。下列各项中最能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是（ ）
A．番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
C．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
D．山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列
【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】目的基因表达的含义是控制合成相应的蛋白质。番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因，但抗冻蛋白基因不一定表达，A项错误；大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA，说明人胰岛素基因完成转录，但不一定合成人的胰岛素，B项错误；酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白，说明人的干扰素基因完成了表达，C项正确；山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列，说明山羊乳腺细胞中含有人凝血酶基因，但不能说明基因完成表达，D项错误。
【分析】 目的基因的检测和表达
1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术（原理是：碱基互补配对原则）；
2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交（DNA-RNA分子杂交技术，原理是：碱基互补配对原则）；
3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行抗原－抗体杂交；
4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
9．（2020高二下·洛阳期末）表观遗传是指生物基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，对此现象的理解错误的是（ ）
A．基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传
B．同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传无关
C．细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用
D．正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的启动部位被甲基化修饰，基因中脱氧核苷酸的排列顺序不变，但基因表达发生异常，属于表观遗传，A正确；
B、同卵双胞胎之间的较大的差异与环境有关，微小差异与表观遗传有关，B错误；
C、细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用，C正确；
D、细胞分化实质是基因的选择性表达，已经分化的细胞的遗传物质通常没有改变，正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传，D正确。
选B。
【分析】表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化，基因组印记，母体效应，基因沉默，核仁显性，休眠转座子激活和RNA编辑等。
10．（2020高三上·广东月考）基因通过表达来控制生物的性状，以下叙述有错误的是（ ）
A．基因上的碱基对序列是遗传信息
B．密码子在mRNA上
C．密码子有61种
D．反密码子有61种
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.基因上的碱基对序列是遗传信息，A不符合题意；
B.密码子在mRNA上，B不符合题意；
C.密码子有64种，C符合题意；
D.因为3种终止密码子没有相应的反密码子，所以反密码子有61种，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。
密码子与反密码子并不是一 一对应的，3种终止密码子没有相应的反密码子，也不会翻译出氨基酸。
11．（2020高一下·眉山期末）下列关于基因表达及对性状控制的叙述，正确的是（ ）
A．基因可通过控制蛋白质的结构间接控制生物体的性状
B．DNA复制过程中所需的酶与转录过程中所需的酶相同
C．基因的两条链中只有一条能作为合成mRNA的模板
D．同一生物个体不同种类的细胞中合成的mRNA相同
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A错误；
B、DNA复制过程中所需的酶与转录过程中所需的酶不相同，前者主要是DNA聚合酶，后者是RNA聚合酶，B错误；
C、基因的两条链中只有一条能作为合成mRNA的模板，C正确；
D、同一生物个体不同种类的细胞表达的基因不完全相同，因此细胞中合成的mRNA不完全相同，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、基因型是与表现型有关的基因组成，表现型是生物个体的性状表现，基因型决定表现型，表现型是基因型与环境共同作用的结果。2、基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。3、基因表达：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
12．（2020高一下·北京期末）判断下列有关基因的表达相关表述正确的是（ ）
A．DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的
B．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子
C．基因与性状之间是一一对应的关系
D．细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA转录形成的mRNA，与母链碱基是互补的，A与U配对、T与A配对，C与G配对、G与C配对，A错误；
B、一种氨基酸可以有一个或多个密码子，B错误；
C、基因与性状之间不一定是一一对应的关系，可以一对一、一对多、多对一，C错误；
D、细胞分化的实质在于基因的选择性表达，细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。（1）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录的场所：细胞核转录的模板：DNA分子的一条链；转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；与转录有关的酶：RNA聚合酶；转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。（2）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
13．（2020高一下·抚顺期末）下列关于表观遗传的说法，错误的是（ ）
A．表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战
B．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代
C．DNA的甲基化可导致表观遗传现象
D．表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】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，表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战，A正确；
B、表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，如DNA甲基化修饰，可以通过配子遗传给后代，B正确；
C、DNA的甲基化可导致表观遗传现象，C正确；
D、表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在，D错误。
故答案为：D。
【分析】表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。研究发现，组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰，可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态，从而影响其对性状的控制。
14．（2020高一下·聊城期末）以下不属于表观遗传特点的是（ ）
A．可以遗传 B．DNA序列没有发生改变
C．可能引起疾病 D．可能导致基因组碱基的改变
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A.表观遗传学可以遗传，A不符合题意；
B.表观遗传学基因组碱基序列不发生改变，B不符合题意；
C.表观遗传学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不符合题意；
D.表观遗传学没有DNA序列的改变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】表观遗传学的主要特点：1.可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传；2.可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能；3.没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
15．（2020·合肥模拟）某些基因的启动子中部分胞嘧啶发生甲基化，成为5-甲基胞嘧啶，则基因的转录被抑制。下列叙述错误的是（ ）
A．甲基化不改变基因碱基序列，可影响生物性状
B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构发生改变
C．基因表达水平的高低与基因的甲基化程度有关
D．胞嘧啶甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合
【答案】B
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因中的胞嘧啶发生甲基化，是指胞嘧啶被选择性地添加甲基，不改变基因的碱基序列，但基因的甲基化会抑制其转录过程，影响蛋白质的合成，进而可影响生物性状，A正确；
B、胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；
C、基因的甲基化会抑制基因的转录过程，而基因的表达水平与基因的转录有关，因此基因表达水平的高低与基因的甲基化程度有关，C正确；
D、根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。紧扣题目信息，“基因发生甲基化，基因的转录被抑制”合理分析进行答题 。
二、综合题
16．（2020高一下·内蒙古期末）下面为基因与性状的关系示意图，请据图回答下列问题：
（1）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为 。
（2）在真核细胞的细胞核中，①过程的mRNA通过 进入到细胞质中，与 结合在一起指导蛋白质的生物合成。
（3）进行②过程需要的物质和结构分别为 、
（4）在玉米的叶肉细胞中，能够进行过程①的细胞结构有 。
（5）基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的 （直接/间接）控制。
【答案】（1）转录
（2）核孔；核糖体
（3）mRNA，氨基酸、tRNA，酶、ATP；核糖体
（4）细胞核、叶绿体、线粒体
（5）间接
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）由分析可知，图中①是转录过程。（2）真核细胞中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合在一起指导蛋白质的生物合成。（3）②是翻译过程，该过程需要的物质有：mRNA，氨基酸、tRNA，酶、ATP，该过程发生的场所是核糖体。（4）玉米叶肉细胞能够进行①转录过程的细胞结构有细胞核、叶绿体和线粒体。（5）基因控制性状的方式一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，另一种是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状。白化病属于基因对性状的间接控制。
【分析】题图分析，基因通过基因表达控制生物的性状，即基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，进而控制生物的性状。图中①是转录过程，②是翻译过程。基因控制性状的方式有两种，一种是直接控制，另一种是间接控制。
17．（2020高一下·梅县月考）细胞的基因可分为管家基因（所有细胞中均要表达的基因）和奢侈基因（不同类型细胞中特异性表达的基因）两类，下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题：
项目 基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √
√
眼晶状体细胞（胚胎中） √ √ √ √
√
√
神经细胞 √ √ √ √
√ √
（1）四种基因中可能属于管家基因的是 。
（2）甲基因 （填“能”或“不能”）表示控制胰岛素合成的基因，理由是
（3）由以上分析可知，细胞分化的实质是 （填“管家基因”或“奢侈基因”）的选择性表达。细胞分化的结果是 。
（4）三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因 。三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结构方面分析其原因是
【答案】（1）丁
（2）能；胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达
（3）奢侈基因；形成结构和功能不同的细胞群
（4）人体细胞都来源于同一个受精卵；细胞器的种类和数量不同
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】（1）由题干知管家基因在所有细胞中都表达，只能是表中的丁基因，在三种细胞中均表达。
（2）表格中甲基因只在胰岛B细胞中表达，而胰岛素只在胰岛B细胞中合成，因此甲能表示控制胰岛素合成的基因。
（3）管家基因在所有细胞中均表达，而奢侈基因会在不同类型细胞中选择性地表达，因此细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达。分化的细胞中基因的表达不同，控制形成了具有不同结构和功能的细胞群，这就是细胞分化的结果。
（4）四种基因在三种细胞中都有，根本原因是人体细胞都由同一个受精卵经不断有丝分裂而来，故这些细胞中所含基因均与最初的受精卵相同。细胞依靠各种细胞器的协调配合，共同完成细胞形态的构建和功能的发挥，因此三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结构方面分析，原因就是细胞器的种类和数量不同。
故答案为：（1）丁；（2）能；胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达；（3）奢侈基因；形成结构和功能不同的细胞群；（4）人体细胞都来源于同一个受精卵；细胞器的种类和数量不同
【分析】由表格可看出，甲乙丙丁四种基因在三种细胞中均存在，其中甲仅在胰岛B细胞中表达，乙仅在眼晶状体细胞（胚胎中）表达，丙仅在神经细胞中表达，丁在三种细胞中均表达。
细胞分化的概念是：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程。在细胞分化过程中，细胞中基因组成不变，但会发生基因的选择性表达，这即是细胞分化的实质。
18．（2020高一下·平谷期末）阅读下面科普短文并回答问题。
基因与环境的“共舞”
生物体的细胞中有一本生命之书——基因组。人的生命源于一个受精卵，初始的全能或多能细胞中的DNA，在转录因子的协同作用下被激活或抑制，让细胞走向不同的“命运”，最终在细胞中表达“一套特定组合”的基因。
生命处于不断变化的环境中，亿万年的进化让生命之书中蕴藏了应对环境变化的强大潜力。细胞中基因的表达始于染色质的解螺旋，各种转录因子结合到DNA上，启动表达。研究发现，这些过程中都存在着调控，这种调控不改变DNA序列，但会对基因进行修饰，从而引起基因表达的变化及表型改变，并且有的改变是可遗传的，即表观遗传。例如DNA上结合一个甲基基团（甲基化），能引起染色质结构、DNA构象的改变，从而改变基因表达。表观遗传提供了基因何时、何处、合成何种RNA及蛋白的指令，从而更精确地控制着基因表达。
表观遗传是个体适应外界环境的机制，在环境变化时，生物可以通过重编程消除原有的表观遗传标记，产生适应新环境的表观遗传标记，这样既适应了环境变化，也避免了DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱。
表观遗传与人的发育和疾病密不可分。胚胎发育早期，建立与子宫内环境相适应的表观遗传修饰是胚胎发育过程的核心任务。母体的饮食、供氧、感染、吸烟等与后代的高血压、II型糖尿病等疾病密切相关。表观遗传改变增加了患有特定疾病的风险，但人体可在相当程度上忍受这些改变而不发病，经历十几年或者几十年的持续压力，表观修饰的弹性被耗尽，细胞或者组织再也无法正常行使功能，从而产生疾病。
生命本质上是物质、能量和信息的统一体，基因与环境的“共舞”，才会奏响生命与环境相适应、协同进化的美妙“乐章”。
（1）基因选择性表达和表观遗传共同作用，使全能或多能细胞走向不同“命运”的过程称为 。
（2）DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，引起的基因碱基序列的改变叫基因突变。表观遗传是否属于基因突变 ，依据是 。
（3）表观遗传在生物适应外界环境变化中的作用是 。
（4）人们用“病来如山倒”形容疾病的发生比较突然。请结合文中内容，用30字内的一句话，作为反驳这种观点的内容： 。
【答案】（1）细胞分化
（2）不属于；碱基序列没有改变（或基因没有碱基对的增添、缺失和改变）
（3）适应环境变化，也避免DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱
（4）疾病是环境因素持续作用下，表观修饰弹性被耗尽的结果
【知识点】细胞分化及其意义；基因、蛋白质、环境与性状的关系；诱发基因突变的因素
【解析】【解答】（1）全能或多能细胞走向不同“命运”的过程，即细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，为细胞分化。（2）表观遗传是指基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，对基因表达进行调控，从而引起基因表达的变化及表型改变，并且有的改变是可遗传的，故不属于基因突变。（3）由题干可知，表观遗传是个体适应外界环境的机制，在环境变化时，生物可以通过重编程消除原有的表观遗传标记，产生适应新环境的表观遗传标记，这样既适应了环境变化，也避免了DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱。（4）由题干“经历十几年或者几十年的持续压力，表观修饰的弹性被耗尽，细胞或者组织再也无法正常行使功能，从而产生疾病”，疾病是环境因素持续作用下，表观修饰弹性被耗尽的结果。
【分析】1、细胞的分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。2、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。
1 / 1高中生物人教版（2019）必修二4.2基因表达与性状的关系 同步练习（A）
一、单选题
1．（基因、蛋白质与性状的关系）如图所示为植物水毛茛的生长现象．水毛茛的叶在水中与水面上性状不同，这说明（ ）
A．环境因素引起基因突变
B．基因型和环境条件共同决定表现型
C．环境因素引起染色体变异
D．环境因素引起基因重组
2．（2019高二上·合肥开学考）下列各项中，属于基因通过控制酶的合成间接控制生物性状的实例是（ ）
①人类的白化病 ②囊性纤维病③苯丙酮尿症 ④镰刀型细胞贫血症 ⑤豌豆的圆粒和皱粒
A．①②⑤ B．①⑤ C．①③⑤ D．②④
3．（2019高三上·长春期中）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；基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。下列所举实例中与事实不相符的是（ ）
A．控制生成黑色素的基因异常→黑色素结构异常→白化病
B．控制血红蛋白的基因异常→血红蛋白结构异常→运输氧的能力下降→贫血症
C．控制淀粉分支酶基因异常→不能合成淀粉分支酶→淀粉含量降低→产生皱粒豌豆
D．控制跨膜蛋白基因异常→跨膜蛋白结构异常→转运氯离子功能异常→囊性纤维病
4．（2020高二上·双鸭山开学考）下图为某人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是（ ）
A．老年人因缺少酪氨酸酶而导致头发变白
B．黑色素细胞中有基因1、基因2和X2、X1
C．过程①为转录，在细胞核中进行
D．该图说明基因不都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
5．（人教版生物必修2第四章第二节基因对性状的控制同步训练）下列有关基因对性状的控制的说法不正确的是（ ）
A．基因能通过控制酶的合成来控制生物体的性状
B．性状受基因的控制,基因发生突变,其所控制的性状也必定改变
C．噬菌体的蛋白质是由噬菌体的DNA控制,利用细菌的原料和核糖体合成的
D．基因控制蛋白质的合成,符合中心法则,但与孟德尔的遗传规律无关
6．（2020·鹤壁模拟）下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，错误的是（ ）
A．生物体的一切性状完全由基因控制，与环境因素无关
B．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C．基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达
D．基因可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
7．（2020高一下·海淀期末）基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是（ ）
A．生物体的性状主要是由基因决定的
B．每种性状都是由一个特定的基因决定的
C．基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
D．基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同
8．（2020高二下·渭滨期末）利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类需要的产品。下列各项中最能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是（ ）
A．番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
C．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
D．山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列
9．（2020高二下·洛阳期末）表观遗传是指生物基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，对此现象的理解错误的是（ ）
A．基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传
B．同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传无关
C．细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用
D．正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传
10．（2020高三上·广东月考）基因通过表达来控制生物的性状，以下叙述有错误的是（ ）
A．基因上的碱基对序列是遗传信息
B．密码子在mRNA上
C．密码子有61种
D．反密码子有61种
11．（2020高一下·眉山期末）下列关于基因表达及对性状控制的叙述，正确的是（ ）
A．基因可通过控制蛋白质的结构间接控制生物体的性状
B．DNA复制过程中所需的酶与转录过程中所需的酶相同
C．基因的两条链中只有一条能作为合成mRNA的模板
D．同一生物个体不同种类的细胞中合成的mRNA相同
12．（2020高一下·北京期末）判断下列有关基因的表达相关表述正确的是（ ）
A．DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的
B．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子
C．基因与性状之间是一一对应的关系
D．细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异
13．（2020高一下·抚顺期末）下列关于表观遗传的说法，错误的是（ ）
A．表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战
B．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代
C．DNA的甲基化可导致表观遗传现象
D．表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程
14．（2020高一下·聊城期末）以下不属于表观遗传特点的是（ ）
A．可以遗传 B．DNA序列没有发生改变
C．可能引起疾病 D．可能导致基因组碱基的改变
15．（2020·合肥模拟）某些基因的启动子中部分胞嘧啶发生甲基化，成为5-甲基胞嘧啶，则基因的转录被抑制。下列叙述错误的是（ ）
A．甲基化不改变基因碱基序列，可影响生物性状
B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构发生改变
C．基因表达水平的高低与基因的甲基化程度有关
D．胞嘧啶甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合
二、综合题
16．（2020高一下·内蒙古期末）下面为基因与性状的关系示意图，请据图回答下列问题：
（1）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为 。
（2）在真核细胞的细胞核中，①过程的mRNA通过 进入到细胞质中，与 结合在一起指导蛋白质的生物合成。
（3）进行②过程需要的物质和结构分别为 、
（4）在玉米的叶肉细胞中，能够进行过程①的细胞结构有 。
（5）基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的 （直接/间接）控制。
17．（2020高一下·梅县月考）细胞的基因可分为管家基因（所有细胞中均要表达的基因）和奢侈基因（不同类型细胞中特异性表达的基因）两类，下表为人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。请回答下列问题：
项目 基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √
√
眼晶状体细胞（胚胎中） √ √ √ √
√
√
神经细胞 √ √ √ √
√ √
（1）四种基因中可能属于管家基因的是 。
（2）甲基因 （填“能”或“不能”）表示控制胰岛素合成的基因，理由是
（3）由以上分析可知，细胞分化的实质是 （填“管家基因”或“奢侈基因”）的选择性表达。细胞分化的结果是 。
（4）三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因 。三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结构方面分析其原因是
18．（2020高一下·平谷期末）阅读下面科普短文并回答问题。
基因与环境的“共舞”
生物体的细胞中有一本生命之书——基因组。人的生命源于一个受精卵，初始的全能或多能细胞中的DNA，在转录因子的协同作用下被激活或抑制，让细胞走向不同的“命运”，最终在细胞中表达“一套特定组合”的基因。
生命处于不断变化的环境中，亿万年的进化让生命之书中蕴藏了应对环境变化的强大潜力。细胞中基因的表达始于染色质的解螺旋，各种转录因子结合到DNA上，启动表达。研究发现，这些过程中都存在着调控，这种调控不改变DNA序列，但会对基因进行修饰，从而引起基因表达的变化及表型改变，并且有的改变是可遗传的，即表观遗传。例如DNA上结合一个甲基基团（甲基化），能引起染色质结构、DNA构象的改变，从而改变基因表达。表观遗传提供了基因何时、何处、合成何种RNA及蛋白的指令，从而更精确地控制着基因表达。
表观遗传是个体适应外界环境的机制，在环境变化时，生物可以通过重编程消除原有的表观遗传标记，产生适应新环境的表观遗传标记，这样既适应了环境变化，也避免了DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱。
表观遗传与人的发育和疾病密不可分。胚胎发育早期，建立与子宫内环境相适应的表观遗传修饰是胚胎发育过程的核心任务。母体的饮食、供氧、感染、吸烟等与后代的高血压、II型糖尿病等疾病密切相关。表观遗传改变增加了患有特定疾病的风险，但人体可在相当程度上忍受这些改变而不发病，经历十几年或者几十年的持续压力，表观修饰的弹性被耗尽，细胞或者组织再也无法正常行使功能，从而产生疾病。
生命本质上是物质、能量和信息的统一体，基因与环境的“共舞”，才会奏响生命与环境相适应、协同进化的美妙“乐章”。
（1）基因选择性表达和表观遗传共同作用，使全能或多能细胞走向不同“命运”的过程称为 。
（2）DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，引起的基因碱基序列的改变叫基因突变。表观遗传是否属于基因突变 ，依据是 。
（3）表观遗传在生物适应外界环境变化中的作用是 。
（4）人们用“病来如山倒”形容疾病的发生比较突然。请结合文中内容，用30字内的一句话，作为反驳这种观点的内容： 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解：表现型是基因型和环境共同作用的结果，同一植物体细胞的基因型相同，但由于叶所处的环境不同导致的表现型不同，即基因型和环境条件共同决定表现型．
故选：B．
【分析】生物的性状是由基因与环境因素共同作用的结果，水毛茛叶的遗传物质相同，而表达的性状不同，是由于外界环境的影响．
2．【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】人类的白化病是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状的实例，①正确；
囊性纤维病是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例，②错误；
苯丙酮尿症属于基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物的性状的实例，③正确；
镰刀型细胞贫血症是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例，④错误；
豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成控制细胞代谢而间接控制生物的性状的实例，⑤正确。
因此，以上实例中属于基因通过控制酶的合成的间接控制生物性状的实例是①③⑤，C项正确。
故答案为：C。
【分析】基因对性状的控制有两种类型：①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物的性状，如白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒型等；②基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物的性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病等。
3．【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】解：A、人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的，A符合题意；
B、异常血红蛋白基因编码的血红蛋白结构异常，使红细胞运输氧的能力下降而引起贫血症，B不符合题意；
C、淀粉分支酶基因异常，导致淀粉分支酶不能合成，使细胞内淀粉含量降低，豌豆因失水而显得皱缩，C不符合题意；
D、编码跨膜蛋白基因异常，影响了跨膜蛋白结构，使跨膜蛋白结构转运氯离子功能异常而引起囊性纤维病，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】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：如控制酪氨酸酶的基因异常而导致不能合成酪氨酸酶，则不能合成黑色素；淀粉分支酶基因异常，导致淀粉分支酶不能合成而使豌豆皱缩；基因也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状：如异常血红蛋白基因编码的血红蛋白结构异常而引起的贫血症；编码跨膜蛋白基因异常，影响了跨膜蛋白结构而引起的囊性纤维病。
4．【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A.老年人因为细胞中酪氨酸酶活性降低而导致头发变白，A不符合题意；
B.黑色素细胞中有基因1和基因2，但只含有X2，没有X1，B不符合题意；
C.过程①是翻译过程，产物为蛋白质，在细胞质中进行，C不符合题意；
D.该图说明基因不都是通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状，D符合题意。
故答案为：D
【分析】基因对性状的控制方式
（1）基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。
（2）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。
5．【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【分析】基因发生突变后,如果密码子决定的氨基酸没有改变,则性状不会改变。
【点评】本题考查对于基因、蛋白质和性状之间关系的理解，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6．【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、生物体的性状是由基因与环境共同决定的，A错误；
B、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，如镰刀型细胞贫血症，B正确；
C、蛋白质是生命活动的体现者，基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质得以表达，C正确；
D、基因控制性状可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状，如白化病，D正确。
故答案为：A。
【分析】1.表现型=基因型+外界环境因素。2.基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
7．【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、生物体的性状主要是由基因决定的，还受环境的影响，A正确；
B、基因与性状之间不是简单的一一对应的关系，有些性状可能由多对基因控制，有些基因也可能会影响多种形状，B错误；
C、基因也可以通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，C错误；
D、生物的特征是由遗传物质决定的，但也受环境因素的影响，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因主要位于细胞核中的染色体上，一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。2、基因控制生物的性状，但基因与生物体的性状并不是简单的线性关系。3、基因控制性状的方式：
①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；
②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
8．【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】目的基因表达的含义是控制合成相应的蛋白质。番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因，但抗冻蛋白基因不一定表达，A项错误；大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA，说明人胰岛素基因完成转录，但不一定合成人的胰岛素，B项错误；酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白，说明人的干扰素基因完成了表达，C项正确；山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列，说明山羊乳腺细胞中含有人凝血酶基因，但不能说明基因完成表达，D项错误。
【分析】 目的基因的检测和表达
1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术（原理是：碱基互补配对原则）；
2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交（DNA-RNA分子杂交技术，原理是：碱基互补配对原则）；
3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行抗原－抗体杂交；
4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
9．【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的启动部位被甲基化修饰，基因中脱氧核苷酸的排列顺序不变，但基因表达发生异常，属于表观遗传，A正确；
B、同卵双胞胎之间的较大的差异与环境有关，微小差异与表观遗传有关，B错误；
C、细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用，C正确；
D、细胞分化实质是基因的选择性表达，已经分化的细胞的遗传物质通常没有改变，正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传，D正确。
选B。
【分析】表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化，基因组印记，母体效应，基因沉默，核仁显性，休眠转座子激活和RNA编辑等。
10．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.基因上的碱基对序列是遗传信息，A不符合题意；
B.密码子在mRNA上，B不符合题意；
C.密码子有64种，C符合题意；
D.因为3种终止密码子没有相应的反密码子，所以反密码子有61种，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。
密码子与反密码子并不是一 一对应的，3种终止密码子没有相应的反密码子，也不会翻译出氨基酸。
11．【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A错误；
B、DNA复制过程中所需的酶与转录过程中所需的酶不相同，前者主要是DNA聚合酶，后者是RNA聚合酶，B错误；
C、基因的两条链中只有一条能作为合成mRNA的模板，C正确；
D、同一生物个体不同种类的细胞表达的基因不完全相同，因此细胞中合成的mRNA不完全相同，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、基因型是与表现型有关的基因组成，表现型是生物个体的性状表现，基因型决定表现型，表现型是基因型与环境共同作用的结果。2、基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。3、基因表达：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
12．【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA转录形成的mRNA，与母链碱基是互补的，A与U配对、T与A配对，C与G配对、G与C配对，A错误；
B、一种氨基酸可以有一个或多个密码子，B错误；
C、基因与性状之间不一定是一一对应的关系，可以一对一、一对多、多对一，C错误；
D、细胞分化的实质在于基因的选择性表达，细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同类型的细胞内基因的表达存在差异，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。（1）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录的场所：细胞核转录的模板：DNA分子的一条链；转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；与转录有关的酶：RNA聚合酶；转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。（2）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
13．【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】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，表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战，A正确；
B、表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，如DNA甲基化修饰，可以通过配子遗传给后代，B正确；
C、DNA的甲基化可导致表观遗传现象，C正确；
D、表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在，D错误。
故答案为：D。
【分析】表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。研究发现，组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰，可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态，从而影响其对性状的控制。
14．【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A.表观遗传学可以遗传，A不符合题意；
B.表观遗传学基因组碱基序列不发生改变，B不符合题意；
C.表观遗传学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不符合题意；
D.表观遗传学没有DNA序列的改变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】表观遗传学的主要特点：1.可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传；2.可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能；3.没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
15．【答案】B
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因中的胞嘧啶发生甲基化，是指胞嘧啶被选择性地添加甲基，不改变基因的碱基序列，但基因的甲基化会抑制其转录过程，影响蛋白质的合成，进而可影响生物性状，A正确；
B、胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；
C、基因的甲基化会抑制基因的转录过程，而基因的表达水平与基因的转录有关，因此基因表达水平的高低与基因的甲基化程度有关，C正确；
D、根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。紧扣题目信息，“基因发生甲基化，基因的转录被抑制”合理分析进行答题 。
16．【答案】（1）转录
（2）核孔；核糖体
（3）mRNA，氨基酸、tRNA，酶、ATP；核糖体
（4）细胞核、叶绿体、线粒体
（5）间接
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）由分析可知，图中①是转录过程。（2）真核细胞中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合在一起指导蛋白质的生物合成。（3）②是翻译过程，该过程需要的物质有：mRNA，氨基酸、tRNA，酶、ATP，该过程发生的场所是核糖体。（4）玉米叶肉细胞能够进行①转录过程的细胞结构有细胞核、叶绿体和线粒体。（5）基因控制性状的方式一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，另一种是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状。白化病属于基因对性状的间接控制。
【分析】题图分析，基因通过基因表达控制生物的性状，即基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，进而控制生物的性状。图中①是转录过程，②是翻译过程。基因控制性状的方式有两种，一种是直接控制，另一种是间接控制。
17．【答案】（1）丁
（2）能；胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达
（3）奢侈基因；形成结构和功能不同的细胞群
（4）人体细胞都来源于同一个受精卵；细胞器的种类和数量不同
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】（1）由题干知管家基因在所有细胞中都表达，只能是表中的丁基因，在三种细胞中均表达。
（2）表格中甲基因只在胰岛B细胞中表达，而胰岛素只在胰岛B细胞中合成，因此甲能表示控制胰岛素合成的基因。
（3）管家基因在所有细胞中均表达，而奢侈基因会在不同类型细胞中选择性地表达，因此细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达。分化的细胞中基因的表达不同，控制形成了具有不同结构和功能的细胞群，这就是细胞分化的结果。
（4）四种基因在三种细胞中都有，根本原因是人体细胞都由同一个受精卵经不断有丝分裂而来，故这些细胞中所含基因均与最初的受精卵相同。细胞依靠各种细胞器的协调配合，共同完成细胞形态的构建和功能的发挥，因此三种细胞形态、功能表现不同，从细胞结构方面分析，原因就是细胞器的种类和数量不同。
故答案为：（1）丁；（2）能；胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达；（3）奢侈基因；形成结构和功能不同的细胞群；（4）人体细胞都来源于同一个受精卵；细胞器的种类和数量不同
【分析】由表格可看出，甲乙丙丁四种基因在三种细胞中均存在，其中甲仅在胰岛B细胞中表达，乙仅在眼晶状体细胞（胚胎中）表达，丙仅在神经细胞中表达，丁在三种细胞中均表达。
细胞分化的概念是：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程。在细胞分化过程中，细胞中基因组成不变，但会发生基因的选择性表达，这即是细胞分化的实质。
18．【答案】（1）细胞分化
（2）不属于；碱基序列没有改变（或基因没有碱基对的增添、缺失和改变）
（3）适应环境变化，也避免DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱
（4）疾病是环境因素持续作用下，表观修饰弹性被耗尽的结果
【知识点】细胞分化及其意义；基因、蛋白质、环境与性状的关系；诱发基因突变的因素
【解析】【解答】（1）全能或多能细胞走向不同“命运”的过程，即细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程，为细胞分化。（2）表观遗传是指基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，对基因表达进行调控，从而引起基因表达的变化及表型改变，并且有的改变是可遗传的，故不属于基因突变。（3）由题干可知，表观遗传是个体适应外界环境的机制，在环境变化时，生物可以通过重编程消除原有的表观遗传标记，产生适应新环境的表观遗传标记，这样既适应了环境变化，也避免了DNA反复突变造成的染色体不稳定与遗传信息紊乱。（4）由题干“经历十几年或者几十年的持续压力，表观修饰的弹性被耗尽，细胞或者组织再也无法正常行使功能，从而产生疾病”，疾病是环境因素持续作用下，表观修饰弹性被耗尽的结果。
【分析】1、细胞的分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。2、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。
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