第2课时 中心法则及基因表达
考点一
● 必备知识
1.(1)克里克
(2)DNA的复制 转录 翻译 RNA的复制 逆转录 碱基互补配对原则
(3)①载体 ②表达产物 ③ATP
2.(1)
(2)
(3)
(4)DNARNA蛋白质(性状)
【考点易错】
(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√
[解析] (3)产物相同,其模板不一定相同,如由于密码子具有简并性,形成相同蛋白质的模板(mRNA)可能不同。
● 典型例题
1.B [解析] 红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸,说明红霉素抑制的是③翻译过程,翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,A错误;环丙沙星能抑制细菌DNA的复制,①过程代表DNA的复制,DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性,B正确;利福平能抑制RNA聚合酶的活性,RNA聚合酶可以参与②转录过程,转录过程中RNA链合成的方向是5'→3',C错误;图中④⑤分别代表RNA的复制和逆转录过程,这两个过程都有氢键的断裂和生成,胰岛B细胞已经高度分化,不能进行①DNA的复制过程,D错误。
2.B [解析] 正义RNA病毒可直接将RNA作为mRNA进行翻译,该过程中存在mRNA和tRNA之间的碱基互补配对,碱基配对方式为A—U、G—C,A正确;反义RNA病毒需先以自身RNA为模板合成出新的RNA再进行翻译,该过程不存在RNA→DNA的逆转录过程,不需要逆转录酶参与,B错误;逆转录RNA病毒存在RNA→DNA的逆转录过程和DNA→RNA的转录过程,故遗传信息可由RNA流向DNA再流向RNA,C正确;上述三种病毒的遗传物质都是RNA,彻底水解产物是磷酸、核糖和含氮碱基,即遗传物质彻底水解产物均含有核糖,D正确。
考点二
● 必备知识
1.(1)酶的合成 代谢过程 ①酪氨酸酶 黑色素 不能将酪氨酸转化为黑色素 ②淀粉分支酶 淀粉含量 皱粒 淀粉分支酶 圆粒 (2)蛋白质的结构 缺失3个 CFTR蛋白结构
2.(1)基因的选择性表达 (2)mRNA 蛋白质 形态、结构和功能 (3)维持细胞基本生命活动所必需的 (4)调控
3.保持不变 基因表达和表型 甲基化修饰 遗传
4.(1)一一对应 ②多个性状 ③多个基因
(2)基因和环境 (3)基因与环境
【考点易错】
(1)× (2)√ (3)×
[解析] (1)基因型不同,表型可能相同,如豌豆的DD和Dd都表现为高茎。(3)人类白化病体现了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。
【长句拓展】
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状 基因与性状之间不是一一对应关系
2.基因内部的碱基序列未发生变化(或遗传物质未发生改变)
● 典型例题
1.D [解析] 白化病人由于酪氨酸酶基因异常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素,A正确;Lcyc基因的甲基化可抑制该基因的表达,进而影响柳穿鱼花的形态结构,B正确;基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个基因的影响,C正确;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境间相互作用形成的复杂网络可调控生物体的性状,D错误。
2.A [解析] 由于mRNA的延伸方向是5'→3',图中b链为mRNA,故b链的右端为5'端,mRNA和a链互补配对,故a链的左侧为5'端,核糖体从mRNA的5'端向3'端移动参与翻译,故c链的右端为5'端,即图中a、b、c链的右侧分别为3'端、5'端、5'端,A正确;过程①以DNA的一条链为模板合成RNA,为转录,转录需要RNA聚合酶的催化,该酶与DNA上的特定序列相结合,B错误;②为翻译过程,由图中肽链的长短可知,翻译过程中核糖体自右向左移动,直至遇到终止密码子停止,C错误;据图可知,图中合成的蛋白质为膜蛋白,因此不是血红蛋白,血红蛋白位于红细胞内部,而非位于红细胞的细胞膜上,成熟红细胞除了细胞膜外没有其他生物膜结构,D错误。
3.B [解析] DNA甲基化属于表观遗传,能遗传给后代,A错误;基因的部分碱基序列发生了甲基化,影响了基因的表达,因此控制的性状可能会发生改变,B正确;转录是以DNA的一条链为模板进行的,所以DNA甲基化程度不同,会影响转录过程,C错误;DNA甲基化不会导致碱基序列发生改变,D错误。
4.B [解析] 组蛋白发生甲基化,也属于表观遗传,可能会导致子代小鼠出现认知障碍,A正确;组蛋白去乙酰化未改变生物遗传物质DNA的结构,B错误;组蛋白乙酰化属于表观遗传,可能影响基因的转录,C正确;避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯可降低基因的甲基化水平和对组蛋白的影响,在一定程度上可减少表观遗传的改变,D正确。
经典真题·明考向
1.C [解析] 线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体,由表格可知,三类RNA聚合酶都定位在细胞核内,故线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶,A正确;若基因的DNA发生甲基化修饰,导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程,则会影响基因表达,B正确;分析表格可知,RNA聚合酶 Ⅰ 和 Ⅲ 的转录产物都有rRNA,但两种酶催化形成的rRNA种类不同,且酶具有专一性,故两种酶识别的启动子序列不同,C错误;RNA聚合酶 Ⅰ 的化学本质为蛋白质,其表达时先在细胞核内转录形成mRNA,mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译,产物最终定位在核仁,D正确。
2.C [解析] 由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基,B错误;“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”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;DNA甲基化不改变碱基序列,但可能会影响生物个体表型,D错误。
3.(1)自由基 (2)RNA聚合 miRNA (3)P蛋白能抑制细胞凋亡,miRNA表达量升高,与P基因mRNA结合并将其降解的概率上升,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡 (4)可通过增大细胞内circRNA的含量,circRNA靶向结合miRNA使其不能与P基因mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡
[解析] (1)放射刺激心肌细胞,可产生大量自由基,自由基会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程,以DNA的一条链为模板,通过碱基互补配对合成前体mRNA。由图可知,miRNA既能与mRNA结合使其降解,又能与circRNA结合,使miRNA不能与P基因的mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平,故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡,当miRNA表达量升高时,大量miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息,治疗放射性心脏损伤除了减少miRNA的表达之外,还可增大细胞内circRNA的含量,circRNA可靶向结合miRNA,使其不能与P基因的mRNA结合,从而提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡。第2课时 中心法则及基因表达
考点一中心法则(固本·识记类)
1.中心法则的提出及发展
(1)提出者: 。
(2)中心法则包括五个过程:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ,每一个过程都需要模板、原料、酶、能量,也都遵循 。
(3)生命是物质、能量和信息的统一体
①DNA、RNA是信息的 。
②蛋白质是信息的 。
③ 为信息的流动提供能量。
2.各种生物遗传信息的传递途径
(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递: 。
(2)具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递: 。
(3)具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递: 。
(4)高度分化的细胞遗传信息的传递: 。
[提醒]病毒的中心法则过程发生在宿主细胞中。
3.中心法则与基因表达关系
遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,通过转录,使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。mRNA直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序,反密码子则起到翻译的作用。
考点易错·明辨析
(1)遗传信息的传递都发生在生物大分子之间。()
(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质。()
(3)模板相同,其产物可能不同;产物相同,其模板一定相同。()
(4)[2022·河北卷]DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成。()
(5)[2022·全国甲卷]线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。()
(6)[2021·浙江卷]某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能。()
1.[2024·湖北武汉模拟]红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长。红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸;环丙沙星能抑制细菌DNA的复制;利福平能抑制RNA聚合酶的活性。下图是中心法则图解,下列有关叙述正确的是()
A.红霉素通过抑制③过程进而抑制细菌的生长,③过程中mRNA沿着核糖体移动
B.环丙沙星通过抑制①过程进而抑制细菌的生长,①过程能保持遗传信息的连续性
C.利福平通过抑制②过程进而抑制细菌的生长,②过程RNA链合成的方向是3'→5'
D.图中④⑤所代表的过程都有氢键的断裂和生成,胰岛B细胞中能进行①②③过程
2.[2024·辽宁沈阳三模]单链RNA病毒有三种类型:正义RNA病毒可直接将RNA作为mRNA进行翻译,反义RNA病毒需先以自身RNA为模板合成出新的RNA再进行翻译,逆转录RNA病毒则需先逆转录出DNA再进行转录、翻译。下列叙述错误的是()
A.正义RNA病毒遗传信息流动过程中碱基配对方式为A—U、G—C
B.反义RNA病毒遗传信息流动过程中需要逆转录酶参与
C.逆转录RNA病毒的遗传信息可由RNA流向DNA再流向RNA
D.上述三种病毒的遗传物质彻底水解产物均含有核糖
“三看法”判断中心法则各过程
(都遵循碱基互补配对原则)
考点二基因表达与性状的关系(固本·识记类)
1.基因表达产物与性状的关系
(1)间接途径:基因 生物体的性状。
实例:
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
(2)直接途径:基因 生物体的性状。
实例:囊性纤维化
2.基因的选择性表达与细胞分化
(1)细胞分化的本质: 。
(2)细胞分化的结果:由于基因的选择性表达,导致来自同一个体的体细胞中 和 不完全相同,从而导致细胞具有不同的 。
(3)表达的基因的类型
①在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是 ,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
(4)基因的选择性表达与基因表达的 有关。
3.表观遗传
[提醒]①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律,可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
②吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也有影响,从而导致精子活力下降。
4.基因与性状的关系
(1)基因与性状的数量对应关系:在大多数情况下,基因与性状的关系并不都是简单的 的关系。
①一对基因控制一种性状。
②一个基因影响 。
③ 控制一种性状,如人的身高。
(2)生物的性状是 共同作用的结果。基因型相同,表型可能不同,如同一水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态;基因型不同,表型也可能相同,如基因型为DD和Dd的豌豆均表现为高茎。
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、 之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。
考点易错·明辨析
(1)基因型不同,即使环境条件相同,表型也不相同。()
(2)同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关。()
(3)人类白化病体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。()
长句拓展·练思维
1.玉米株高与两对等位基因A、a和B、b有关。基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮。根据以上信息,从基因与性状的关系分析,能得出的结论是① ;② 。
2.研究发现,某基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用,进而引起植物性状的改变,这种变化不属于基因突变,原因是 。
命题角度一基因表达与性状的关系
1.[2024·河北石家庄模拟]关于基因表达与性状关系的叙述,错误的是()
A.白化病人由于基因异常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素
B.Lcyc基因的甲基化可抑制该基因的表达,进而影响柳穿鱼花的形态结构
C.基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个基因的影响
D.基因与基因、基因与环境间相互作用形成的复杂网络可调控生物体的性状
2.[2024·湖北荆州三模]如图为人某种遗传病的致病机理示意图。据图分析,下列有关叙述正确的是()
A.图中a、b、c链的右侧分别为3'端、5'端、5'端
B.过程①需要RNA聚合酶的催化,该酶与RNA一端的特定序列相结合
C.过程②中核糖体自右向左移动直至遇到终止子停止
D.此图可表示镰状细胞贫血的致病机理
基因与性状的联系
命题角度二表观遗传
3.[2024·河北保定模拟]细胞中有两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其上一个胞嘧啶结合甲基基团,出现半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,相关过程如图所示。下列叙述正确的是()
A.两种甲基化酶使DNA发生不同程度的甲基化,这种变化不能遗传给后代
B.基因的部分碱基序列发生了甲基化,其控制的性状可能发生改变
C.甲基化程度不同不会影响转录
D.不同甲基化酶的作用下,基因的碱基序列改变程度不同
4.[2024·安徽合肥三模]有研究表明尼古丁(或吸烟)可改变细胞内的表观遗传,研究者让雄鼠在性成熟阶段摄入低剂量的尼古丁,其精子中的多巴胺D2基因所在染色体发生了组蛋白去乙酰化,导致子代小鼠出现认知障碍。下列叙述错误的是()
A.若组蛋白发生甲基化,也可能会导致子代小鼠出现认知障碍
B.组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了生物的遗传物质的结构
C.组蛋白乙酰化可能影响基因的转录
D.避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯都能够在一定程度上减少表观遗传的改变
表观遗传类型的比较
类型 DNA 甲基化 组蛋白 甲基化 组蛋白 乙酰化
图示
(续表)
影响 基因 表达 的原 理及 过程 DNA甲基化,转录就会被阻止,去甲基化基因就开启转录 组蛋白甲基化会促进组蛋白与DNA结合,使染色体螺旋化程度提高,从而抑制基因表达;组蛋白去甲基化时,染色体螺旋化程度降低,有利于基因的表达 组蛋白乙酰化会促进基因的表达;去乙酰化则会抑制基因的表达
转录过程 转录过程 转录过程
经典真题·明考向
1.[2024·安徽卷]真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是()
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA、 28SrRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注:各类rRNA均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁
2.[2024·黑吉辽卷]下图表示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
3.[2023·广东卷]放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题:
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子,导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的,可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合,调节基因表达。
(3)据图分析,miRNA表达量升高可影响细胞凋亡,其可能的原因是 。
(4)根据以上信息,除了减少miRNA的表达之外,试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路: 。(共113张PPT)
第19讲
基因的表达
第2课时
中心法则及基因表达
考点一 中心法则（固本·识记类）
考点二 基因表达与性状的关系（固本·识记类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
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答案速查【作】
考点一 中心法则（固本·识记类）
1.中心法则的提出及发展
（1）提出者：________。
克里克
（2）中心法则包括五个过程:①____________;②______;③______;
④____________;⑤________,每一个过程都需要模板、原料、酶、能
量,也都遵循__________________。
的复制
转录
翻译
的复制
逆转录
碱基互补配对原则
（3）生命是物质、能量和信息的统一体
①、 是信息的______。
②蛋白质是信息的__________。
③_____为信息的流动提供能量。
载体
表达产物
2.各种生物遗传信息的传递途径
（1）能分裂的细胞生物及噬菌体等 病毒遗传信息的传递：
_ _____________________________。
（2）具有复制功能的 病毒（如烟草花叶病毒）遗传信息的传
递：_ ____________________________。
（3）具有逆转录功能的 病毒（如艾滋病病毒）遗传信息的传递：
_ __________________________________。
（4）高度分化的细胞遗传信息的传递：
_ _________________________________。
蛋白质（性状）
［提醒］病毒的中心法则过程发生在宿主细胞中。
3.中心法则与基因表达关系
遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序,通过转录,使遗传信息传递
到的核糖核苷酸的排列顺序上。 直接控制蛋白质分子中
氨基酸的排列顺序,反密码子则起到翻译的作用。
【考点易错】（明辨析）
（1）遗传信息的传递都发生在生物大分子之间。（ ）
√
（2）遗传信息可以从流向，也可以从 流向蛋白质。
（ ）
√
（3）模板相同,其产物可能不同;产物相同,其模板一定相同。（ ）
×
[解析] 产物相同,其模板不一定相同,如由于密码子具有简并性,形成
相同蛋白质的模板 可能不同。
（4）[2022·河北卷] 聚合酶、 聚合酶和逆转录酶均由核酸编
码并在核糖体上合成。（ ）
√
（5）[2022·全国甲卷] 线粒体中的 能够通过转录和翻译控制某些
蛋白质的合成。（ ）
√
（6）[2021·浙江卷] 某单链病毒的遗传物质是正链 。
复制出的子代具有 的功能。（ ）
√
1.[2024·湖北武汉模拟] 红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生
长。红霉素能与核糖体结合，抑制肽链的延伸；环丙沙星能抑制细菌的复制；
利福平能抑制 聚合酶的活性。下图是中心法则图解，下列有关叙述正确的是
（ ）
A.红霉素通过抑制③过程进而抑制细菌的生长，③过程中 沿着核糖体移动
B.环丙沙星通过抑制①过程进而抑制细菌的生长，①过程能保持遗传信息的连续性
C.利福平通过抑制②过程进而抑制细菌的生长，②过程链合成的方向是
D.图中④⑤所代表的过程都有氢键的断裂和生成，胰岛B细胞中能进行①②③过程
√
[解析] 红霉素能与核糖体结合，抑制肽链
的延伸，说明红霉素抑制的是③翻译过程，
翻译过程中核糖体沿着 移动，A错误；环丙沙星能抑制细菌
的复制，①过程代表的复制， 通过复制，将遗传信息
从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性，B正确；
利福平能抑制聚合酶的活性， 聚合酶可以参与②转录过程，
转录过程中链合成的方向是 ，C错误；图中④⑤分别代表
的复制和逆转录过程，这两个过程都有氢键的断裂和生成，胰
岛B细胞已经高度分化，不能进行 的复制过程，D错误。
2.[2024·辽宁沈阳三模] 单链病毒有三种类型：正义 病毒可直
接将作为进行翻译，反义病毒需先以自身 为模板
合成出新的再进行翻译，逆转录病毒则需先逆转录出 再
进行转录、翻译。下列叙述错误的是（ ）
A.正义病毒遗传信息流动过程中碱基配对方式为、
B.反义 病毒遗传信息流动过程中需要逆转录酶参与
C.逆转录病毒的遗传信息可由流向再流向
D.上述三种病毒的遗传物质彻底水解产物均含有核糖
√
[解析] 正义病毒可直接将作为 进行翻译，该过程中
存在和之间的碱基互补配对，碱基配对方式为 、
，A正确；反义病毒需先以自身 为模板合成出新的
再进行翻译，该过程不存在 的逆转录过程，不需要
逆转录酶参与，B错误；逆转录病毒存在 的逆转录
过程和的转录过程，故遗传信息可由流向 再流
向，C正确；上述三种病毒的遗传物质都是 ，彻底水解产物
是磷酸、核糖和含氮碱基，即遗传物质彻底水解产物均含有核糖，D
正确。
“三看法”判断中心法则各过程（都遵循碱基互补配对原则）
[题后归纳]
考点二 基因表达与性状的关系（固本·识记类）
1.基因表达产物与性状的关系
（1）间接途径：基因____________________ 生
物体的性状。
酶的合成
代谢过程
实例：
①白化病致病机理图解
酪氨酸酶
黑色素
不能将酪氨酸转化为黑色素
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
淀粉分支酶
淀粉含量
皱粒
淀粉分支酶
圆粒
（2）直接途径：基因______________ 生物体的性状。
实例：囊性纤维化
蛋白质的结构
缺失3个
蛋白结构
2.基因的选择性表达与细胞分化
（1）细胞分化的本质:__________________。
基因的选择性表达
（2）细胞分化的结果：由于基因的选择性表达，导致来自同一个体
的体细胞中_______和________不完全相同，从而导致细胞具有不同
的__________________。
蛋白质
形态、结构和功能
（3）表达的基因的类型
①在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是______________
________________,如核糖体蛋白基因、 合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
（4）基因的选择性表达与基因表达的______有关。
维持细胞基本生命活动所必需的
调控
3.表观遗传
保持不变
基因表达和表型
甲基化修饰
遗传
［提醒］①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律，可以通过有丝分裂和减
数分裂传递被修饰的基因。
②吸烟会使人的体细胞内 甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白
也有影响，从而导致精子活力下降。
4.基因与性状的关系
（1）基因与性状的数量对应关系:在大多数情况下,基因与性状的关系
并不都是简单的__________的关系。
①一对基因控制一种性状。
②一个基因影响__________。
③__________控制一种性状,如人的身高。
一一对应
多个性状
多个基因
（2）生物的性状是____________共同作用的结果。基因型相同,表型
可能不同,如同一水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了
两种不同的形态;基因型不同,表型也可能相同,如基因型为和 的豌
豆均表现为高茎。
基因和环境
（3）基因与基因、基因与基因表达产物、____________之间存在着
复杂的相互作用,这种相互作用形成一个错综复杂的网络,精细地调控
着生物体的性状。
基因与环境
【考点易错】（明辨析）
（1）基因型不同,即使环境条件相同,表型也不相同。（ ）
×
[解析] 基因型不同,表型可能相同,如豌豆的和 都表现为高茎。
（2）同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不
同与表观遗传有关。（ ）
√
（3）人类白化病体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体
的性状。（ ）
×
[解析] 人类白化病体现了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。
【长句拓展】（练思维）
1.玉米株高与两对等位基因A、和B、 有关。基因A能编码一种催化
油菜素内酯合成的关键酶,基因 不能;基因B能控制油菜素内酯受体的
合成,基因 不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变
矮。根据以上信息,从基因与性状的关系分析,能得出的结论是①_____
__________________________________________________;②________
________________________。
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状
基因与性状之间不是一一对应关系
2.研究发现,某基因常因其上游一段特殊的碱基序列甲基化而失去作用,
进而引起植物性状的改变,这种变化不属于基因突变,原因是_________
_____________________________________________。
基因内部的碱基序列未发生变化（或遗传物质未发生改变）
命题角度一 基因表达与性状的关系
1.[2024·河北石家庄模拟] 关于基因表达与性状关系的叙述，错误的是
（ ）
A.白化病人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，不能合成黑色素
B. 基因的甲基化可抑制该基因的表达，进而影响柳穿鱼花的形态
结构
C.基因与性状并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受到多个基
因的影响
D.基因与基因、基因与环境间相互作用形成的复杂网络可调控生物体
的性状
√
[解析] 白化病人由于酪氨酸酶基因异常而缺少酪氨酸酶，不能合成
黑色素，A正确； 基因的甲基化可抑制该基因的表达，进而影
响柳穿鱼花的形态结构，B正确；基因与性状并不是简单的一一对应
关系，一个性状可以受到多个基因的影响，C正确；基因与基因、基
因与基因产物、基因与环境间相互作用形成的复杂网络可调控生物
体的性状，D错误。
2.[2024·湖北荆州三模] 如图为人某种遗传病的致病机理示意图。据图
分析，下列有关叙述正确的是（ ）
A.图中、、链的右侧分别为端、端、 端
B.过程①需要聚合酶的催化，该酶与 一端
的特定序列相结合
C.过程②中核糖体自右向左移动直至遇到终止子停
止
D.此图可表示镰状细胞贫血的致病机理
√
[解析] 由于的延伸方向是 ，
图中链为，故链的右端为 端，
和链互补配对，故链的左侧为 端,
核糖体从的端向 端移动参与翻译，
故链的右端为端，即图中、、 链的
右侧分别为端、端、 端，A正确；过
程①以的一条链为模板合成，为转录，转录需要 聚合
酶的催化，该酶与 上的特定序列相结合，B错误；②为翻译过程，
由图中肽链的长短可知，翻译过程中核糖体自右向左移动，直至遇
到终止密码子停止，C错误；据图可知，图
中合成的蛋白质为膜蛋白，因此不是血红蛋
白，血红蛋白位于红细胞内部，而非位于红
细胞的细胞膜上，成熟红细胞除了细胞膜外
没有其他生物膜结构，D错误。
基因与性状的联系
[题后归纳]
命题角度二 表观遗传
3.[2024·河北保定模拟] 细胞中有两种 甲基化酶，从头甲基化酶只
作用于非甲基化的 ，使其上一个胞嘧啶结合甲基基团，出现半甲
基化；维持甲基化酶只作用于 的半甲基化位点，使其全甲基化，
相关过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.两种甲基化酶使 发生不同程度的甲基化，这种变化不能遗传给
后代
B.基因的部分碱基序列发生了甲基化，其控制的性状可能发生改变
C.甲基化程度不同不会影响转录
D.不同甲基化酶的作用下，基因的碱基序列改变程度不同
√
[解析] 甲基化属于表观遗传，能遗传给后代，A错误；基因的
部分碱基序列发生了甲基化，影响了基因的表达，因此控制的性状
可能会发生改变，B正确；转录是以 的一条链为模板进行的，所
以甲基化程度不同，会影响转录过程，C错误； 甲基化不会
导致碱基序列发生改变，D错误。
4.[2024·安徽合肥三模] 有研究表明尼古丁（或吸烟）可改变细胞内的
表观遗传，研究者让雄鼠在性成熟阶段摄入低剂量的尼古丁，其精子
中的多巴胺 基因所在染色体发生了组蛋白去乙酰化，导致子代小鼠
出现认知障碍。下列叙述错误的是（ ）
A.若组蛋白发生甲基化，也可能会导致子代小鼠出现认知障碍
B.组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了生物的遗传物质的
结构
C.组蛋白乙酰化可能影响基因的转录
D.避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯都能够在一定程度上减少
表观遗传的改变
√
[解析] 组蛋白发生甲基化，也属于表观遗传，可能会导致子代小鼠
出现认知障碍，A正确；组蛋白去乙酰化未改变生物遗传物质 的
结构，B错误；组蛋白乙酰化属于表观遗传，可能影响基因的转录，
C正确；避免尼古丁的摄入、改变不良的生活习惯可降低基因的甲基
化水平和对组蛋白的影响，在一定程度上可减少表观遗传的改变，D
正确。
表观遗传类型的比较
类型 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化
图示 ________________________________ _______________________________________________________ ____________________________________________________
[题后归纳]
类型 组蛋白甲基化 组蛋白乙酰化
影响 基因 表达 的原 理及 过程 组蛋白乙酰化会促
进基因的表达；去
乙酰化则会抑制基
因的表达
转录过程 转录过程 转录过程
（续表）
经典真题·明考向
1.[2024·安徽卷] 真核生物细胞中主要有3类 聚合酶,它们在细胞内
定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小
的 聚合酶。下列叙述错误的是（ ）
种类 细胞内定位 转录产物
核仁
核质
核质
注:各类 均为核糖体的组成成分。
A.线粒体和叶绿体中都有,两者的基因转录时使用各自的 聚合酶
B.基因的发生甲基化修饰，抑制 聚合酶的结合,可影响基因表达
C.聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有 ,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码 聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位
在核仁
√
种类 细胞内定位 转录产物
核仁
核质
核质
[解析] 线粒体和叶绿体中都含有 和核糖体，由表格可知，三类
聚合酶都定位在细胞核内，故线粒体和叶绿体基因转录时使用
的是各自的聚合酶,A正确；若基因的 发生甲基化修饰，导
致 聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程,则会影
响基因表达,B正确；分析表格可知, 聚合酶 Ⅰ 和 Ⅲ 的转录产物
都有,但两种酶催化形成的 种类不同,且酶具有专一性,故两
种酶识别的启动子序列不同,C错误； 聚合酶 Ⅰ 的化学本质为蛋
白质，其表达时先在细胞核内转录形成， 再通过核孔进
入细胞质中进行翻译，产物最终定位在核仁，D正确。
2.[2024· 黑吉辽卷] 下图表示
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
甲基化的差异普遍比3岁同卵双
A.酶的作用是催化 复制
B.甲基是 半保留复制的原料之一
C.环境可能是引起 甲基化差异的重要因素
D. 甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（ ）
√
[解析] 由图可知，酶 的作用是
催化甲基化，A错误； 半
保留复制的原料为四种脱氧核糖
核苷酸，没有甲基，B错误；“研
究发现，50岁同卵双胞胎间基因组 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 甲基化差异的重要因
素，C正确； 甲基化不改变碱基序列，但可能会影响生物个体表
型，D错误。
3.[2023·广东卷] 放射性心脏损伤是
由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡
产生的心脏疾病。一项新的研究表
明，可以通过调控 基
因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。 是细胞内一种单链
小分子，可与靶向结合并使其降解。 是细胞内一种
闭合环状，可靶向结合使其不能与 结合，从而提高
的翻译水平。回答下列问题:
（1）放射刺激心肌细胞产生的_____
___会攻击生物膜的磷脂分子，导致
放射性心肌损伤。
自由基
[解析] 放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，自由基会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）前体是通过__________酶以 的一条链为模板合成的，
可被剪切成等多种。和 在细胞质中通过对
________的竞争性结合，调节基因表达。
聚合
[解析] 聚合酶能催化转录过程，以 的一条链为模板，通过
碱基互补配对合成前体。由图可知，既能与 结合
使其降解，又能与结合，使不能与基因的 结
合，从而提高的翻译水平，故和 在细胞质中通
过对 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）据图分析， 表达量升高
可影响细胞凋亡，其可能的原因是___
________________________________
________________________________
________________________________
_____________________。
蛋白能抑制细胞凋亡，表达量升高，与基因结合并将其降解的概率上升，导致合成的蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
[解析] 蛋白能抑制细胞凋亡，当 表达量升高时，大量
与基因的结合，并将基因的 降解，导致合成的
蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
（4）根据以上信息，除了减少 的
表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损
伤的新思路：________________________
____________________________________
____________________________________
_______________________。
可通过增大细胞内的含量，靶向结合使其不能与基因结合，从而提高基因的表达量，抑制细胞凋亡
[解析] 根据以上信息，治疗放射性心脏损伤除了减少 的表达
之外，还可增大细胞内的含量，可靶向结合 ，
使其不能与基因的结合，从而提高 基因的表达量，抑制细
胞凋亡。
备用习题
√
1.研究表明,tau蛋白在神经细胞中异常聚合是造成阿尔茨海默病的重要原因,结合中心法则示意图,对tau蛋白的相关分析不正确的是 ( )
A.tau蛋白的合成与细胞质中的b、c过程密切相关
B.神经细胞中一般不会发生a、d、e过程
C.c过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体
D.tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能
[解析]图中a为DNA分子的复制过程,b为转录过程,c为翻译过程,d为逆转录过程,e为RNA的复制过程。tau蛋白的合成与细胞核中的转录和发生在细胞质中的翻译过程密切相关;神经细胞是高度分化的细胞,一般不会发生a过程,而d、e过程是发生在病毒侵染后的细胞中;tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能,进而引发阿尔茨海默病。故选A。
2.周期性共济失调症是一种因基因突变导致的遗传病,该突变基因转录成的mRNA长度不变,但合成的肽链缩短,从而使细胞膜上钙离子通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述,正确的是 ( )
A.翻译的肽链缩短说明编码该肽链的基因一定发生了碱基的缺失
B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状
D.该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现
√
[解析]由题干信息“转录成的mRNA长度不变”可知,相应基因发生了碱基的替换,A错误;基因突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变,B错误;该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状,C错误;该病可能是由于碱基的替换而导致终止密码子提前出现,D正确
3.促生长的A基因和无此功能的a基因是常染色体上的两种基因。DNA甲基化修饰通常会抑制基因表达。如图是两只小鼠产生配子过程中甲基化修饰对基因传递的影响。下列相关叙述正确的是 ( )
A.雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遗传信息均发生改变
B.雄配子A基因甲基化被去除,说明甲基化不能遗传
C.图中的雌、雄鼠的基因型均为Aa,且均能正常生长
D.图中雌雄配子随机结合产生的子代表型比例为1∶1
√
[解析]据图可知,雄鼠产生的雄配子中
A基因去甲基化,a基因没有甲基化,雌
鼠产生的雌配子中无论A还是a基因都
会发生甲基化,说明甲基化可以遗传。
DNA甲基化修饰通常会抑制基因表
达,但是不改变基因的遗传信息。图中雌雄配子随机结合产生的子代基因型是AA(甲基化)、Aa(甲基化)、A(甲基化)a、aa(甲基化),前两种基因型表现为能正常生长,后两种基因型不能正常生长,因此表型比例为1∶1,综上所述,D正确。
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 中心法则及基因与性状的关系
1.[2024·江西宜春模拟] 鼠肉瘤病毒是一种逆转录病毒。在
侵入宿主细胞后，宿主细胞内不会发生的是（ ）
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒
B.在聚合酶的作用下，以病毒为模板合成病毒
C.新合成的病毒 与宿主细胞的核糖体结合，合成病毒的蛋白质
D.病毒 与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
√
[解析] 鼠肉瘤病毒在宿主细胞内合成 的模板是由病毒自
身提供的，A符合题意；鼠肉瘤病毒 是一种逆转录病毒，能在
宿主细胞内在逆转录酶的作用下以病毒自身合成 ，再在
聚合酶的作用下，以病毒为模板合成病毒 ，B不符合题
意；鼠肉瘤病毒在宿主细胞内新合成的病毒 与宿主细胞的
核糖体结合，合成病毒的蛋白质，C不符合题意；鼠肉瘤病毒
在宿主细胞内合成病毒 与病毒的蛋白质后，在宿主细胞内组装
成子代病毒，D不符合题意。
2.[2024·河南洛阳模拟] 如图所示的中
心法则揭示了生物遗传信息由 向
蛋白质传递与表达的过程，下列相关
叙述正确的是（ ）
A.人体细胞除成熟的红细胞外，都可以进行、、 过程
B.、过程所需要的主要酶分别为酶、 酶
C.新型冠状病毒为逆转录病毒，所以新型冠状病毒中可以进行 过程
D.不同生物遗传信息流动的途径可能不同，这与其所含酶不同有关
√
[解析] 只有进行分裂的细胞才会进行 复制过程，高度分化的细
胞一般不再进行分裂，A错误；表示复制，需要解旋酶、
聚合酶催化，表示转录，需要 聚合酶催化，B错误；新型冠状
病毒不是逆转录病毒，其侵染宿主细胞后可进行、 过程，C错误；
不同生物遗传信息流动的途径可能不同，这与其所含酶不同有关，D
正确。
3.[2024·广东佛山模拟] 手足口病是一种儿童
常见的传染病，发病人群以5岁及以下儿童
为主，肠道病毒 是引起该病的主要病
原体之一，为单股正链 病毒，下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下列说法错误的是（ ）
A. 上含有多个基因，能表达多种蛋白质
B.物质的合成场所是宿主细胞的核糖体，至少有三种 参与
C.催化①②过程的物质 是蛋白质
D.图中 既是病毒的重要组分，也是复制、转录的模板
√
[解析] 肠道病毒是病毒，其 上
含有多个基因；据题图可知， 翻译出了一
条多肽链，然后 被加工成不同的蛋白质，A
正确。图中的 物质是一条多肽链，其合成的场所是宿主细胞的核
糖体，至少有三种、和参与，B正确。物质
是通过翻译得到的，①②过程是以为模板合成的过程， 在
该过程中起催化作用，因此物质是蛋白质，C正确。肠道病毒
侵入细胞后，先以为模板合成，再以 为模板合成
，没有转录过程，D错误。
4.[2024·浙江杭州质检] 生物体内存在一种 编辑现象。哺乳动物
基因的 在肝细胞中能翻译为含4536个氨基酸的蛋白质，但
该 在肠细胞中会被替换掉1个碱基，最终翻译为仅含2152个氨基
酸的蛋白质。下列叙述错误的是（ ）
A.肠细胞中 基因模板链发生相应改变
B. 编辑是转录后水平上的基因表达调控
C.该碱基替换可能导致终止密码子提前出现
D. 编辑可以实现1个基因表达出多种蛋白质
√
[解析] 根据题干知，肠细胞中基因模板链是 片段，没有改
变，转录出的在肠细胞中改变，A错误；该 在肠细胞中
会被替换掉1个碱基，最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白质，因此
编辑与 有关，是转录后水平上的基因表达调控，B正确；
基因在肝细胞中的表达产物比在肠细胞中的产物长，且相应
在肠细胞中会被替换掉1个碱基，据此可推测 基因的
中在肠细胞中提前出现了终止密码子，C正确；结合B选项，
编辑不会改变基因，但最终表达出不同的蛋白质，即可以实现1
个基因表达出多种蛋白质，D正确。
5.[2024·湖北武汉模拟] 血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，
颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提
前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成
和调节途径如图。
注：序列和序列是 基因启动子上的两段序列。
下列分析不合理的是（ ）
A.血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B.低温引起 序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C.同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D.若提前采摘，可将果实置于低温环境激活 基因表达
√
[解析] 由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控
制生物的性状，所以血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成
来调控的，A正确；由图可知，低温引起 序列去甲基化进而使血橙
“血量”增多，序列未改变，B错误；由图可知，光照会促进 蛋
白与序列结合，激活 基因，促进合成关键酶，使花色苷前体
转为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不
同可能与光照有关，C正确；由图可知，低温引起 序列去甲基化激
活基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活 基
因表达，D正确。
6.[2024·安徽合肥模拟] 细菌的大多数基因表达调控都是在转录水平上
进行的，当细菌内缺乏氨基酸时，会出现两种异常的核苷酸：鸟苷四
磷酸和鸟苷五磷酸，它们可以与 聚合酶结合，使酶的空间结构改
变， 合成停止。这两种核苷酸又称为魔斑核苷酸，是细菌生长
过程中在缺乏氨基酸供应时产生的应急产物。下列叙述正确的是
（ ）
A.细菌中基因的转录和翻译同时进行，多个核糖体共同合成一条多肽链
B.在转录过程中， 聚合酶能催化磷酸二酯键的形成，不能催化氢
键的断裂
C. 聚合酶空间结构改变，影响细菌线粒体中基因的转录
D.细菌中魔斑核苷酸的出现有利于细菌适应缺乏氨基酸的环境
√
[解析] 因细菌没有成形的细胞核，细菌中基因的转录和翻译同时进
行，多个核糖体可同时合成多条相同的肽链，A错误； 聚合酶具
有解旋功能，故可以催化双链间氢键的断裂， 聚合酶还能
催化 的合成，促进核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，B错误；
细菌为原核生物，细胞内没有线粒体，C错误；由题干信息可知，魔
斑核苷酸是细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的应急产物，
故细菌中魔斑核苷酸的出现有利于细菌适应缺乏氨基酸的环境，D正确。
题组二 表观遗传
7.[2024·浙江温州三模] 血糖升高可导致机体表观遗传改变，诱发糖尿
病肾病。组氨酸-赖氨酸甲基转移酶 可催化组蛋白的
甲基化,抑制表达，影响的发病概率。抑制 基因
表达或敲除基因可延缓 的发生和发展。下列叙述正确的是
（ ）
A.的表达量与 的发病概率呈负相关
B.组蛋白的甲基化改变了组蛋白基因的遗传信息
C.血糖升高引起的 不会遗传给子代
D.敲除 基因属于表观遗传改变
√
[解析] 因为会抑制的表达，而抑制 基因表达
或者敲除基因，的表达量增多，此时延缓 的
发生，说明的表达量越多， 就越不容易发生，即
的表达量与 的发病概率呈负相关，A正确；组蛋白
的甲基化是一种表观遗传修饰，它并不改变 序列，故不改变组
蛋白基因的遗传信息，B错误；由题意可知，血糖升高可导致表观遗
传改变，诱发，说明血糖升高引起 和表观遗传有关，表观
遗传修饰会给子代，C错误；敲除 基因改变了遗传物质，而表
观遗传通常指的是不改变 序列的情况下基因表达和表型的可遗
传变化，D错误。
8.[2025·湖南长沙月考] 是细胞内一种单链小分子 ，可与
靶向结合并使其降解。是细胞内一种闭合环状 ，可
靶向结合使其不能与结合，从而提高 的翻译水
平。蛋白具有抑制细胞凋亡的作用，可以通过调控
基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如下图。下列叙述正确的是
（ ）
A.是经转录后出核形成的，不是由 转录而来
B.增加细胞内 的含量则凋亡的细胞会减少
C.与 的碱基互补配对形式与基因的转录过程相同
D.核糖体读取基因的方向是到
√
[解析] 也是由 转录后加工而来，
A错误；增加细胞内 的含量，可靶
向结合使其不能与 结合，从
而提高的翻译水平，则表达出的 蛋
白增加， 蛋白具有抑制细胞凋亡的作用，凋亡的细胞会减少，B正
确；与的碱基互补配对形式有、 、
、，基因的转录过程的碱基互补配对形式有 、
、、，C错误；核糖体读取基因的方向是
到 ，D错误。
9.雌性哺乳动物细胞有两条 染色体，其中一条随机发生失活，因此仅
随机表达来自父本或母本的基因，这些被抑制未能表达的基因称为印
记基因，这种现象也属于表观遗传。下列说法正确的是（ ）
A.印记基因的化学本质是或 片段
B.印记基因在 染色体上呈线性排列
C. 染色体随机失活的现象是偶然出现且不可遗传的
D.印记基因发生基因突变一定会改变生物的性状
√
[解析] 分析题意，雌性哺乳动物细胞有两条 染色体，其中一条随
机发生失活，其上被抑制未能表达的基因称为印记基因，印记基因
的化学本质是 ，A错误；染色体是印记基因的载体，印记基因在
染色体上呈线性排列，B正确； 染色体随机失活的现象是表观遗
传，表观遗传属于可遗传变异，C错误；印记基因被抑制不能表达，
其发生基因突变，通常不会引起生物性状改变，D错误。
10.[2024·山东济南模拟] 拟南芥在盐胁迫条件下，会发生 甲基化
和 假尿嘧啶化修饰，产生较稳定的表型改变来应对环境变化。
当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变，该现象称为“胁迫跨代
记忆”。研究发现，假尿嘧啶化修饰使尿嘧啶核苷酸化学结构发生改变，
形成假尿嘧啶核苷酸，可提高 的稳定性和翻译速率。下列叙述
正确的是（ ）
A.“胁迫跨代记忆”改变了基因的碱基排列顺序
B.甲基化修饰可抑制 的复制与转录过程
C.含有假尿嘧啶核苷酸的密码子不能编码氨基酸
D.可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰来培育新品种
√
[解析] “胁迫跨代记忆”与甲基化修饰有关， 甲基化属于表
观遗传，表观遗传未改变基因的碱基排列顺序，A错误；甲基化修饰
可抑制的转录过程，不影响 的复制过程，B错误；由题意可
知，假尿嘧啶化修饰可以提高 的稳定性和翻译速率，故含有
假尿嘧啶核苷酸的密码子仍可以编码氨基酸，C错误；在逆境下，拟
南芥通过甲基化和 假尿嘧啶修饰对逆境作出应答，产生较
稳定的表型改变，因此可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰培育新品
种，D正确。
11.[2024·江西九江二模] 有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，
这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在
拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（ 蛋白）
介导开花抑制基因 沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自
母本，而非父本。下列说法正确的是（ ）
A.表观遗传使基因碱基序列发生改变，可传递给子代
B.蛋白通过修饰染色质，可能使聚合酶无法识别并结合 基因的
启动子
C.未经低温处理的拟南芥体内， 基因正常表达，促进植物开花
D.基因通过卵细胞传给子代，精细胞中缺失 基因
√
[解析] 表观遗传不改变基因的碱基序列，可传递给子代，A错误；
题干信息“长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（ 蛋白）
介导开花抑制基因沉默”，说明蛋白通过修饰染色质，可能使
聚合酶无法识别并结合基因的启动子，导致基因 沉默不表达，B
正确；低温处理的拟南芥，会导致开花抑制基因 沉默不表达，从而
促进开花，而未经低温处理的拟南芥体内， 基因正常表达，抑制植
物开花，C错误；题干中“子代的‘越冬记忆’来自母本，而非父本”,说
明基因通过卵细胞传递给子代，但无法判断精细胞中是否缺失 基
因，D错误。
综合应用练
12.[2024·湖北武汉模拟] 小鼠胰岛素样生长因子
2由11号染色体上的 基因控制合成，其不
仅参与血糖调节，也是调节生长发育的重要激素
之一。基因存在、两种形式， 基因突
变为后失去原有功能，产生矮小型小鼠。 基因是最早发现存
在基因印记现象的基因，即子代中来自双亲的等位或相同基因中只有
一方能表达，另一方被印记而不表达。回答下列问题：
（1）在调节小鼠生长发育方面，胰岛素样生长因子2和__________
（填激素名称）具有协同作用。根据基因印记现象，基因型为 的小
鼠表型为________（填“正常型”“矮小型”或“不确定”）。
生长激素
不确定
[解析] 据题干信息可知小鼠胰岛素样生长因子2是调节生长发育的重要激素之一，胰岛素样生长因子2在调节小鼠生长发育方面与生长激素具有协同作用；根据基因印记现象，基因型为 的小鼠表型是不确定的，这是因为若基因被印记而不表达，则小鼠表型为矮小型，若 基因未被印记而正常表达，则小鼠表型为正常型。
（2）甲基化修饰抑制相关基因表达，是基因印记的重要方式之一，
基因在雄鼠形成配子时印记重建为去甲基化，雌鼠形成配子时
印记重建为甲基化，如下图所示。
①亲代雌鼠 基因来自其______（填“父方”“母方”或“不确定”），理由
是__________________________________________________________
________________________________________________。
母方
亲代雌鼠基因存在甲基化，而雌配子形成过程中基因才会甲基化（或雄配子形成过程中基因去甲基化）
[解析] 据图可知，亲代雌鼠 基因存在甲基化，由题干信息可知雌配
子形成过程中基因才会甲基化，而雄配子形成过程中
基因去甲基化，亲代雌鼠 基因只能来自其母方。
②某科研小组欲利用杂交实验验证雌配子形成过程中 基因存在印记
重建。现有小鼠若干：纯合正常型雌鼠；杂合矮小型雌鼠 ；纯合矮
小型雌鼠；纯合正常型雄鼠；纯合矮小型雄鼠 。请选择一个杂交
组合并写出预期结果：
杂交组合（写字母） ______。
预期结果：____________________。
后代表型均为矮小型
[解析] 为验证雌配子形成过程中基因存在印记重建，即 基因存在
甲基化，可以选择纯合的正常雌鼠（基因型为 ）与纯合矮小型雄
鼠杂交得到，观察并统计的表型及比例，理论上， 基因
型为，表型为正常型，若来自雌配子的 基因发生印记重建
（甲基化），则 全为矮小型鼠。
③小鼠体色灰色（G）对白色 为显性，遗传过程不存在基因印记现
象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生， 雌
雄交配产生，若 小鼠的表型和比例为__________________________
________________________________________，可证明 不在11号染色
体上。
正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色
[解析] 已知小鼠体色不存在基因印记现象， 基因在11号染色体上
且雌配子中存在基因印记现象，让纯合正常型灰色雌鼠 与纯
合矮小型白色雄鼠交配产生，若 基因不在11号染
色体上，则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，若 雌雄交配
产生，在体色方面，表型及比例为灰色∶白色 ，在生长发
育方面，雌性基因型可表示为（ 表示基因甲基化），雄性基
因型表示为，则子代基因型为（正常型）（矮小型）
（正常型）（矮小型），即 表型及比例为正常型∶矮
小型，故 小鼠的表型和比例为正常型灰色∶矮小型灰色∶正
常型白色∶矮小型白色 。
13.[2025·湖南长沙月考] 乙酰化标
记是组蛋白修饰的常见方式，也是
转录调控的重要因素，组蛋白
修饰是表观遗传的重要机制。在染
色质中， 高度缠绕压缩在组蛋
白上，这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋
白的聚合体，其上缠着略不足两圈的分子。染色体 上基因A
和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题：
（1）细胞分化受阻可能是由于组蛋白
发生了________化。请根据表观遗传
的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传
的重要机制”这一结论：____________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
____________。
去乙酰
组蛋白修饰后，基因的碱基序列未发生改变，但影响特定基因的表达，进而导致性状的改变，说明基因表达和表型发生了可遗传变化
[解析] 细胞分化是基因选择性表达
的结果，组蛋白乙酰化使染色质结构
松散，有利于基因的表达，若细胞分
化受阻，则可能是组蛋白发生了去乙
酰化；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，组蛋
白修饰后，基因的碱基序列未发生改变，但影响特定基因的表达，
进而导致性状的改变，说明基因表达和表型发生了可遗传变化，故
组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。
（2）过程中 聚合酶的作用是
______________________________
________________。
催化双链解开，催化核糖核苷酸聚合形成
[解析] 过程 为转录，转录过程
需要聚合酶参与， 聚合
酶可催化双链解开，催化核糖核苷酸聚合形成 。
（3）染色体 上基因A和基因B
____（填“能”或“不能”）同时进行
转录或复制，基因B______
（填“能”或“不能”）同时进行转录
和复制。基因A的启动子发生甲基
能
不能
会影响基因A的表达，但不影响基因A的复制
化对该基因的表达和 复制的影响分别是______________________
___________________。
[解析] 基因A和基因B是两个相
邻的基因，在细胞核中，二者可
以同时进行复制或转录，而一个
基因不能同时进行转录和复制；
启动子位于基因的上游，是与
聚合酶结合的区域，基因的启动子发生甲基化会影响基因的转
录，进而影响翻译，但不影响基因的复制。
（4）染色质螺旋化为染色体时，
核小体之间会进一步压缩，核小体
排列紧密有利于维持____________
___________。脱氧核糖核酸酶Ⅰ只
能作用于核小体之间的 片段，
染色体结构的相对稳定
防止被脱氧核糖核酸酶水解
结合题干信息，推测组蛋白的作用可能是________________________
_______。
[解析] 染色质螺旋化为染色体时
核小体之间会进一步压缩，核小
体排列紧密有利于维持染色体结
构的相对稳定； 缠绕在核小
体上，脱氧核糖核酸酶 Ⅰ 只能作
用于核小体之间的片段，推测组蛋白的作用可能是防止 被
脱氧核糖核酸酶水解。
（5）重叠基因在病毒 、原核
生物、线粒体 中较为普遍，
是指两个或两个以上的基因共用一
段 序列，如大基因内包含小基
因、前后两个基因首尾重叠。根据
可使有限的序列包含更多的遗传信息
[解析] 基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段 序列，因
此，基因重叠可使有限的 序列包含更多的遗传信息。
信息推断其意义是_________________________________________。
快速核答案
考点一 中心法则（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）克里克 （2）的复制,转录,翻译,的复制,逆转录,碱基
互补配对原则 （3）①载体 ②表达产物 ③
2.（1）
（2）
（3）
（4） 蛋白质（性状）
<
考点易错·明辨析
（1）√ （2）√ （3）× （4）√ （5）√ （6）√
典型例题 提能力
1.B 2.B
考点二 基因表达与性状的关系（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）酶的合成,代谢过程 ①酪氨酸酶 黑色素 不能将酪氨酸转
化为黑色素 ②淀粉分支酶 淀粉含量 皱粒 淀粉分支酶 圆粒
（2）蛋白质的结构,缺失3个 蛋白结构
2.（1）基因的选择性表达 （2）,蛋白质,形态、结构和功能
（3）维持细胞基本生命活动所必需的 （4）调控
3.保持不变 基因表达和表型 甲基化修饰 遗传
4.（1）一一对应,多个性状,多个基因 （2）基因和环境 （3）基因
与环境
考点易错·明辨析
（1）× （2）√ （3）×
长句拓展·练思维
1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状,基因与
性状之间不是一一对应关系
2.基因内部的碱基序列未发生变化（或遗传物质未发生改变）
典型例题 提能力
命题角度一 基因表达与性状的关系
1.D 2.A
命题角度二 表观遗传
3.B 4.B
经典真题·明考向
1.C 2.C
3.（1）自由基 （2）聚合, （3）蛋白能抑制细胞凋
亡，表达量升高，与基因结合并将其降解的概率上升，
导致合成的蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 （4）可通过增大细胞内
的含量，靶向结合使其不能与基因结合，
从而提高基因的表达量，抑制细胞凋亡
题组一 中心法则及基因与性状的关系
1.A 2.D 3.D 4.A 5.B 6.D
题组二 表观遗传
7.A 8.B 9.B 10.D 11.B
综合应用练
12.（1）生长激素,不确定 （2）①母方,亲代雌鼠基因存在甲基化，
而雌配子形成过程中基因才会甲基化（或雄配子形成过程中
基因去甲基化） ②,后代表型均为矮小型 ③正常型灰
色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色
13.（1）去乙酰,组蛋白修饰后，基因的碱基序列未发生改变，但影响
特定基因的表达，进而导致性状的改变，说明基因表达和表型发生了
可遗传变化 （2）催化双链解开，催化核糖核苷酸聚合形成
（3）能,不能,会影响基因A的表达，但不影响基因A的复制
（4）染色体结构的相对稳定,防止被脱氧核糖核酸酶水解 （5）
可使有限的序列包含更多的遗传信息课时作业(二十八) 中心法则及基因表达
1.A [解析] 鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成DNA的模板是由病毒自身提供的,A符合题意;鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒,能在宿主细胞内在逆转录酶的作用下以病毒自身RNA合成DNA,再在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA,B不符合题意;鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质,C不符合题意;鼠肉瘤病毒(MSV)在宿主细胞内合成病毒RNA与病毒的蛋白质后,在宿主细胞内组装成子代病毒,D不符合题意。
2.D [解析] 只有进行分裂的细胞才会进行DNA复制过程,高度分化的细胞一般不再进行分裂,A错误;a表示DNA复制,需要解旋酶、DNA聚合酶催化,b表示转录,需要RNA聚合酶催化,B错误;新型冠状病毒不是逆转录病毒,其侵染宿主细胞后可进行e、c过程,C错误;不同生物遗传信息流动的途径可能不同,这与其所含酶不同有关,D正确。
3.D [解析] 肠道病毒EV71是RNA病毒,其+RNA上含有多个基因;据题图可知,+RNA翻译出了一条多肽链M,然后M被加工成不同的蛋白质,A正确。图中的M物质是一条多肽链,其合成的场所是宿主细胞的核糖体,至少有三种RNA(mRNA、tRNA和rRNA)参与,B正确。物质N是通过翻译得到的,①②过程是以RNA为模板合成RNA的过程,N在该过程中起催化作用,因此物质N是蛋白质,C正确。肠道病毒EV71侵入细胞后,先以+RNA为模板合成-RNA,再以-RNA为模板合成+RNA,没有转录过程,D错误。
4.A [解析] 根据题干知,肠细胞中ApoB基因模板链是DNA片段,没有改变,转录出的mRNA在肠细胞中改变,A错误;该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白质,因此RNA编辑与mRNA有关,是转录后水平上的基因表达调控,B正确;ApoB基因在肝细胞中的表达产物比在肠细胞中的产物长,且相应mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,据此可推测ApoB基因的mRNA中在肠细胞中提前出现了终止密码子,C正确;结合B选项,RNA编辑不会改变基因,但最终表达出不同的蛋白质,即可以实现1个基因表达出多种蛋白质,D正确。
5.B [解析] 由图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,所以血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的,A正确;由图可知,低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多,T序列未改变,B错误;由图可知,光照会促进HY5蛋白与G序列结合,激活Ruby基因,促进合成关键酶,使花色苷前体转为花色苷,增加“血量”,所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关,C正确;由图可知,低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因,所以若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达,D正确。
6.D [解析] 因细菌没有成形的细胞核,细菌中基因的转录和翻译同时进行,多个核糖体可同时合成多条相同的肽链,A错误;RNA聚合酶具有解旋功能,故可以催化DNA双链间氢键的断裂,RNA聚合酶还能催化RNA的合成,促进核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成,B错误;细菌为原核生物,细胞内没有线粒体,C错误;由题干信息可知,魔斑核苷酸是细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的应急产物,故细菌中魔斑核苷酸的出现有利于细菌适应缺乏氨基酸的环境,D正确。
7.A [解析] 因为EZH2会抑制E-cadherin的表达,而抑制EZH2基因表达或者敲除EZH2基因,E-cadherin的表达量增多,此时延缓DKD的发生,说明E-cadherin的表达量越多,DKD就越不容易发生,即E-cadherin的表达量与DKD 的发病概率呈负相关,A正确;组蛋白的甲基化是一种表观遗传修饰,它并不改变DNA序列,故不改变组蛋白基因的遗传信息,B错误;由题意可知,血糖升高可导致表观遗传改变,诱发DKD,说明血糖升高引起DKD和表观遗传有关,表观遗传修饰会给子代,C错误;敲除EZH2基因改变了遗传物质,而表观遗传通常指的是不改变DNA序列的情况下基因表达和表型的可遗传变化,D错误。
8.B [解析] miRNA也是由DNA转录后加工而来,A错误;增加细胞内circRNA的含量,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平,则表达出的P蛋白增加,P蛋白具有抑制细胞凋亡的作用,凋亡的细胞会减少,B正确;circRNA与miRNA的碱基互补配对形式有A—U、U—A、C—G、G—C,基因的转录过程的碱基互补配对形式有A—U、T—A、C—G、G—C,C错误;核糖体读取P基因mRNA的方向是5'到3',D错误。
9.B [解析] 分析题意,雌性哺乳动物细胞有两条X染色体,其中一条随机发生失活,其上被抑制未能表达的基因称为印记基因,印记基因的化学本质是DNA,A错误;染色体是印记基因的载体,印记基因在X染色体上呈线性排列,B正确;X染色体随机失活的现象是表观遗传,表观遗传属于可遗传变异,C错误;印记基因被抑制不能表达,其发生基因突变,通常不会引起生物性状改变,D错误。
10.D [解析] “胁迫跨代记忆”与DNA甲基化修饰有关,DNA甲基化属于表观遗传,表观遗传未改变基因的碱基排列顺序,A错误;甲基化修饰可抑制DNA的转录过程,不影响DNA的复制过程,B错误;由题意可知,假尿嘧啶化修饰可以提高mRNA的稳定性和翻译速率,故含有假尿嘧啶核苷酸的密码子仍可以编码氨基酸,C错误;在逆境下,拟南芥通过DNA甲基化和mRNA假尿嘧啶修饰对逆境作出应答,产生较稳定的表型改变,因此可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰培育新品种,D正确。
11.B [解析] 表观遗传不改变基因的碱基序列,可传递给子代,A错误;题干信息“长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P蛋白)介导开花抑制基因F沉默”,说明P蛋白通过修饰染色质,可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因的启动子,导致基因F沉默不表达,B正确;低温处理的拟南芥,会导致开花抑制基因F沉默不表达,从而促进开花,而未经低温处理的拟南芥体内,F基因正常表达,抑制植物开花,C错误;题干中“子代的‘越冬记忆’来自母本,而非父本”,说明F基因通过卵细胞传递给子代,但无法判断精细胞中是否缺失F基因,D错误。
12.(1)生长激素 不确定
(2)①母方 亲代雌鼠f基因存在甲基化,而雌配子形成过程中Igf-2基因才会甲基化(或雄配子形成过程中Igf-2基因去甲基化) ②a×e 后代表型均为矮小型 ③正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色=3∶3∶1∶1
[解析] (1)据题干信息可知小鼠胰岛素样生长因子2是调节生长发育的重要激素之一,胰岛素样生长因子2在调节小鼠生长发育方面与生长激素具有协同作用;根据基因印记现象,基因型为Ff的小鼠表型是不确定的,这是因为若F基因被印记而不表达,则小鼠表型为矮小型,若F基因未被印记而正常表达,则小鼠表型为正常型。(2)①据图可知,亲代雌鼠f基因存在甲基化,由题干信息可知雌配子形成过程中Igf-2基因才会甲基化,而雄配子形成过程中Igf-2基因去甲基化,亲代雌鼠f基因只能来自其母方。②为验证雌配子形成过程中F基因存在印记重建,即F基因存在甲基化,可以选择纯合的正常雌鼠a(基因型为FF)与纯合矮小型雄鼠e(ff)杂交得到F1,观察并统计F1的表型及比例,理论上,F1基因型为Ff,表型为正常型,若来自雌配子的F基因发生印记重建(甲基化),则F1全为矮小型鼠。③已知小鼠体色不存在基因印记现象,F/f基因在11号染色体上且雌配子中存在F基因印记现象,让纯合正常型灰色雌鼠(FFGG)与纯合矮小型白色雄鼠(ffgg)交配产生F1(FfGg),若G/g基因不在11号染色体上,则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,若F1雌雄交配产生F2,在体色方面,F2表型及比例为灰色∶白色=3∶1,在生长发育方面,F1雌性基因型可表示为F-f(F-表示基因甲基化),雄性基因型表示为Ff,则子代基因型为F-F(正常型)∶F-f(矮小型)∶Ff(正常型)∶ff(矮小型)=1∶1∶1∶1,即F2表型及比例为正常型∶矮小型=1∶1,故F2小鼠的表型和比例为正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色=3∶3∶1∶1。
13.(1)去乙酰 组蛋白修饰后,基因的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导致性状的改变,说明基因表达和表型发生了可遗传变化
(2)催化 DNA 双链解开,催化核糖核苷酸聚合形成 RNA
(3)能 不能 会影响基因A的表达,但不影响基因 A的复制
(4)染色体结构的相对稳定 防止DNA 被脱氧核糖核酸酶水解
(5)可使有限的 DNA序列包含更多的遗传信息
[解析] (1)细胞分化是基因选择性表达的结果,组蛋白乙酰化使染色质结构松散,有利于基因的表达,若细胞分化受阻,则可能是组蛋白发生了去乙酰化;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,组蛋白修饰后,基因的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导致性状的改变,说明基因表达和表型发生了可遗传变化,故组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。(2)过程c为转录,转录过程需要 RNA 聚合酶参与,RNA 聚合酶可催化 DNA 双链解开,催化核糖核苷酸聚合形成 RNA。(3)基因A和基因B是两个相邻的基因,在细胞核中,二者可以同时进行复制或转录,而一个基因不能同时进行转录和复制;启动子位于基因的上游,是与 RNA 聚合酶结合的区域,基因的启动子发生甲基化会影响基因的转录,进而影响翻译,但不影响基因的复制。(4)染色质螺旋化为染色体时核小体之间会进一步压缩,核小体排列紧密有利于维持染色体结构的相对稳定;DNA 缠绕在核小体上,脱氧核糖核酸酶 Ⅰ 只能作用于核小体之间的 DNA 片段,推测组蛋白的作用可能是防止 DNA 被脱氧核糖核酸酶水解。(5)基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段 DNA序列,因此,基因重叠可使有限的 DNA 序列包含更多的遗传信息。课时作业(二十八) 中心法则及基因表达
题组一 中心法则及基因与性状的关系
1.[2024·江西宜春模拟] 鼠肉瘤病毒(MSV)是一种逆转录病毒。在MSV侵入宿主细胞后,宿主细胞内不会发生的是 ( )
A.利用宿主细胞提供的原料、能量、模板等合成病毒DNA
B.在RNA聚合酶的作用下,以病毒DNA为模板合成病毒RNA
C.新合成的病毒RNA与宿主细胞的核糖体结合,合成病毒的蛋白质
D.病毒RNA与病毒的蛋白质在宿主细胞内组装成子代病毒
2.[2024·河南洛阳模拟] 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,下列相关叙述正确的是 ( )
A.人体细胞除成熟的红细胞外,都可以进行a、b、c过程
B.a、b过程所需要的主要酶分别为DNA酶、RNA酶
C.新型冠状病毒为逆转录病毒,所以新型冠状病毒中可以进行dbc过程
D.不同生物遗传信息流动的途径可能不同,这与其所含酶不同有关
3.[2024·广东佛山模拟] 手足口病是一种儿童常见的传染病,发病人群以5岁及以下儿童为主,肠道病毒EV71是引起该病的主要病原体之一,为单股正链RNA(+RNA)病毒,下图为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下列说法错误的是 ( )
A.+RNA上含有多个基因,能表达多种蛋白质
B.物质M的合成场所是宿主细胞的核糖体,至少有三种RNA参与
C.催化①②过程的物质N是蛋白质
D.图中+RNA既是病毒的重要组分,也是复制、转录的模板
4.[2024·浙江杭州质检] 生物体内存在一种RNA编辑现象。哺乳动物ApoB基因的mRNA在肝细胞中能翻译为含4536个氨基酸的蛋白质,但该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白质。下列叙述错误的是 ( )
A.肠细胞中ApoB基因模板链发生相应改变
B.RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控
C.该碱基替换可能导致终止密码子提前出现
D.RNA编辑可以实现1个基因表达出多种蛋白质
5.[2024·湖北武汉模拟] 血橙被誉为“橙中贵族”,因果肉富含花色苷,颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时,为避免血橙冻伤通常提前采摘,此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。
注:T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列。
下列分析不合理的是 ( )
A.血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B.低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C.同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D.若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达
6.[2024·安徽合肥模拟] 细菌的大多数基因表达调控都是在转录水平上进行的,当细菌内缺乏氨基酸时,会出现两种异常的核苷酸:鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸,它们可以与RNA聚合酶结合,使酶的空间结构改变,mRNA合成停止。这两种核苷酸又称为魔斑核苷酸,是细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的应急产物。下列叙述正确的是 ( )
A.细菌中基因的转录和翻译同时进行,多个核糖体共同合成一条多肽链
B.在转录过程中,RNA聚合酶能催化磷酸二酯键的形成,不能催化氢键的断裂
C.RNA聚合酶空间结构改变,影响细菌线粒体中基因的转录
D.细菌中魔斑核苷酸的出现有利于细菌适应缺乏氨基酸的环境
题组二 表观遗传
7.[2024·浙江温州三模] 血糖升高可导致机体表观遗传改变,诱发糖尿病肾病(DKD)。组氨酸-赖氨酸N-甲基转移酶(EZH2) 可催化组蛋白的甲基化,抑制E-cadherin 表达, 影响DKD 的发病概率。抑制EZH2基因表达或敲除EZH2基因可延缓DKD 的发生和发展。下列叙述正确的是 ( )
A.E-cadherin的表达量与DKD 的发病概率呈负相关
B.组蛋白的甲基化改变了组蛋白基因的遗传信息
C.血糖升高引起的DKD 不会遗传给子代
D.敲除 EZH2 基因属于表观遗传改变
8.[2025·湖南长沙月考] miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。P蛋白具有抑制细胞凋亡的作用,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如下图。下列叙述正确的是 ( )
A.circRNA是经转录后出核形成的,miRNA不是由DNA转录而来
B.增加细胞内circRNA的含量则凋亡的细胞会减少
C.circRNA与miRNA的碱基互补配对形式与基因的转录过程相同
D.核糖体读取P基因mRNA的方向是3'到5'
9.雌性哺乳动物细胞有两条X染色体,其中一条随机发生失活,因此仅随机表达来自父本或母本的基因,这些被抑制未能表达的基因称为印记基因,这种现象也属于表观遗传。下列说法正确的是 ( )
A.印记基因的化学本质是DNA或RNA片段
B.印记基因在X染色体上呈线性排列
C.X染色体随机失活的现象是偶然出现且不可遗传的
D.印记基因发生基因突变一定会改变生物的性状
10.[2024·山东济南模拟] 拟南芥在盐胁迫条件下,会发生DNA甲基化和mRNA假尿嘧啶化修饰,产生较稳定的表型改变来应对环境变化。当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变,该现象称为“胁迫跨代记忆”。研究发现,假尿嘧啶化修饰使尿嘧啶核苷酸化学结构发生改变,形成假尿嘧啶核苷酸,可提高mRNA的稳定性和翻译速率。下列叙述正确的是 ( )
A.“胁迫跨代记忆”改变了基因的碱基排列顺序
B.甲基化修饰可抑制DNA的复制与转录过程
C.含有假尿嘧啶核苷酸的密码子不能编码氨基酸
D.可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰来培育新品种
11.[2024·江西九江二模] 有的植物具有“越冬记忆”,表现为春化作用,这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中,长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P蛋白)介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现,子代的“越冬记忆”来自母本,而非父本。下列说法正确的是 ( )
A.表观遗传使基因碱基序列发生改变,可传递给子代
B.P蛋白通过修饰染色质,可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因的启动子
C.未经低温处理的拟南芥体内,F基因正常表达,促进植物开花
D.F基因通过卵细胞传给子代,精细胞中缺失F基因
综合应用练
12.[2024·湖北武汉模拟] 小鼠胰岛素样生长因子2由11号染色体上的Igf-2基因控制合成,其不仅参与血糖调节,也是调节生长发育的重要激素之一。Igf-2基因存在F、f两种形式,F基因突变为f后失去原有功能,产生矮小型小鼠。Igf-2基因是最早发现存在基因印记现象的基因,即子代中来自双亲的等位或相同基因中只有一方能表达,另一方被印记而不表达。回答下列问题:
(1)在调节小鼠生长发育方面,胰岛素样生长因子2和 (填激素名称)具有协同作用。根据基因印记现象,基因型为Ff的小鼠表型为 (填“正常型”“矮小型”或“不确定”)。
(2)甲基化修饰抑制相关基因表达,是基因印记的重要方式之一,Igf-2基因在雄鼠形成配子时印记重建为去甲基化,雌鼠形成配子时印记重建为甲基化,如下图所示。
①亲代雌鼠f基因来自其 (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是 。
②某科研小组欲利用杂交实验验证雌配子形成过程中F基因存在印记重建。现有小鼠若干:纯合正常型雌鼠a;杂合矮小型雌鼠b;纯合矮小型雌鼠c;纯合正常型雄鼠d;纯合矮小型雄鼠e。请选择一个杂交组合并写出预期结果:
杂交组合(写字母): 。
预期结果: 。
③小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因印记现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为 ,可证明G(g)不在11号染色体上。
13.[2025·湖南长沙月考] 乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式,也是DNA转录调控的重要因素,组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。在染色质中,DNA高度缠绕压缩在组蛋白上,这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体,其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题:
(1)细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了 化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论: 。
(2)过程c中RNA聚合酶的作用是
。
(3)染色体DNA上基因A和基因B (填“能”或“不能”)同时进行转录或复制,基因B (填“能”或“不能”)同时进行转录和复制。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和DNA复制的影响分别是 。
(4)染色质螺旋化为染色体时,核小体之间会进一步压缩,核小体排列紧密有利于维持 。脱氧核糖核酸酶Ⅰ只能作用于核小体之间的DNA片段,结合题干信息,推测组蛋白的作用可能是 。
(5)重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是 。
