1-3-基因选择性表达导致细胞的差异化(分层练)-高二生物同步课堂(解析版)

第三节基因选择性表达导致细胞的差异化【基础巩固练】（合格考必做）一、单选题1．关于表观遗传的理解，下列说法正确的是（

）A．DNA的甲基化与环境因素无关 B．DNA甲基化影响基因的翻译过程C．DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变 D．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律【解答】表观遗传是指DNA的基因序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。A、环境因素会影响DNA的甲基化，A错误；B、DNA的甲基化影响基因的转录过程，B错误；C、DNA的甲基化不会导致基因的碱基序列改变，C错误；D、表观遗传是指基因型未发生变化而表现型却发生了改变，这种遗传现象不符合孟德尔遗传定律，D正确。故选D。2．下列关于表观遗传的叙述，错误的是（

）A．表观遗传中，表型以及基因中的遗传信息均发生了改变B．DNA甲基化可以导致表观遗传现象的发生C．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D．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【解答】A、表观遗传中生物体基因的碱基序列没有发生改变，及遗传信息未改变，A错误；B、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，导致表观遗传现象的发生，B正确；C、表观遗传现象在生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中普遍存在，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，C正确；D、基因组成相同的同卵双胞胎的遗传物质是一样的，那么他们所具有的微小差异可能与表观遗传有关，D正确；故选A。3．DNA甲基化是真核细胞中的一种基因表达调控机制，其作用通常是（

）A．启动转录过程B．终止DNA复制C．阻碍基因表达D．促进RNA聚合酶与启动子的结合【解答】表观遗传是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。包括DNA的甲基化，组蛋白乙酰化等。DNA甲基化不改变基因中碱基序列，通过影响基因表达来影响遗传性状，因此C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．表观遗传现象产生的原因不包括（

）A．RNA干扰 B．基因突变C．构成染色体的组蛋白发生甲基化 D．构成染色体的组蛋白发生乙酰化【解答】A、RNA干扰会影响基因的表达，从而产生表观遗传，A错误；B、基因突变属于可遗传变异，而表观遗传的遗传物质不变，因此不属于表观遗传，B正确；C、如果构成染色体的组蛋白发生甲基化，可能影响基因的表达，从而产生表观遗传，C错误；D、构成染色体的组蛋白发生乙酰化，可能会影响基因的表达，从而产生表观遗传，D错误。故选B。5．基因的表达受到严格调控。下列调控方式中，能够促进基因表达，从而增加蛋白质分子数量的是（

）A．阻止RNA聚合酶与启动子结合 B．促进mRNA的降解C．促进核糖体与mRNA的结合 D．增强组蛋白与DNA的结合【解答】A、阻止RNA聚合酶与启动子结合，导致转录不能启动，不能产生mRNA，不能促进基因表达，从而增加蛋白质分子数量，A错误；B、促进mRNA的降解，降低mRNA数量，降低翻译效率，减少蛋白质分子数量，B错误；C、促进核糖体与mRNA的结合，能加快翻译速率，从而增加蛋白质分子数量，C正确；D、增强组蛋白与DNA的结合，影响基因转录，抑制基因表达，从而减少蛋白质分子数量，D错误。故选C。6．表观遗传现象产生的原因不包括（）A．RNA干扰 B．DNA中基因的碱基序列改变C．构成染色体的组蛋白发生甲基化 D．构成染色体的组蛋白发生乙酰化【解答】A、RNA干扰会影响基因的表达，从而产生表观遗传，A错误；B、DNA碱基序列改变属于基因突变，因此不属于表观遗传，B正确；C、如果构成染色体的组蛋白发生甲基化影响基因的表达，从而产生表观遗传，C错误；D、构成染色体的组蛋白发生乙酰化影响基因的表达，从而产生表观遗传，D错误。故选B。7．蜂王和工蜂均为二倍体，雄蜂由蜂王的卵细胞直接发育而来。以蜂王浆为食的幼虫发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂。幼虫发育成蜂王的机理如下图所示，下列叙述不正确的是（

）A．蜂王的卵细胞发育成雄蜂说明卵细胞具有全能性B．推测花粉、花蜜中的物质会抑制Dnmt3的活性C．DNA甲基化的过程中对DNA中的碱基序列没有影响D．食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变【解答】A、卵细胞直接发育成新个体，说明卵细胞具有全能性，A正确；B、由题图示可知，蜂王浆可通过抑制幼虫D-mt3基因表达使其发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂而不是蜂王，即花粉、花蜜中物质不会抑制Dnmt3的活性，B错误；C、甲基化不影响DNA中的碱基序列，只影响基因的表达和表型，C正确；D、蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，即食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。故选B。8．在一个蜂群中，少数幼虫以蜂王浆为食发育成蜂王，大多数幼虫以花粉和花蜜为食发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图所示。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列叙述错误的是（

）A．被甲基化的DNA片段中碱基序列改变，从而使生物的性状发生改变B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合D．胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对【解答】A、DNA甲基化并没有改变基因的碱基序列，A错误；B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA基些区域添加甲基基团，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼中将发育成蜂王，说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；C、DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，从而影响基因的转录，C正确；D、由图可知，部分被甲基化的片段中，5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，D正确。故选A。【能力提升练】（等级考加练）9．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【解答】A、DNA甲基化是指某些碱基被添加甲基基团，而不影响DNA的碱基排列顺序，且可以遗传给后代，A正确；B、启动部位的甲基化使得转录被抑制，更难暴露转录模板链的碱基序列，B错误；C、细胞内存在原癌基因和抑癌基因，抑癌基因的表达产物能抑制细胞的不正常增殖，C正确；D、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，因此抑制相关基因甲基化可以作为抗癌药物研发的候选对象，D正确。故选B。10．下列不属于表观遗传机制调控基因表达的案例的是（

）A．矮牵牛的花色实验B．喂食不同蜂蜜的蜜蜂幼虫发育过程C．暴露在尼古丁环境中的小鼠及其后代学习能力严重退化D．人体内某一基因序列改变导致相应疾病产生【解答】A、矮牵牛花色实验中，基因的碱基序列不变，但矮牵牛的花色不同，属于表观遗传，A错误；B、喂食不同蜂蜜的蜜蜂幼虫最终发育不同的个体，例如蜂王和工蜂，它们的形态、结构、生理和行为等方面不同，属于表观遗传，B错误；C、暴露在尼古丁环境中的小鼠及其后代学习能力严重退化，遗传物质并未改变，但基因表达情况变化，小鼠表型也发生变化，属于表观遗传，C错误；D、表观遗传中基因的碱基序列不变，人体内某一基因序列改变导致相应疾病产生不属于表观遗传，D正确。故选D。11．下列不属于表观遗传机制的是（

）A．RNA干扰 B．RNA

复制C．组蛋白修饰 D．DNA甲基化【解答】A、RNA干扰指的是，将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA(dsRNA)导入细胞，可以使mRNA发生特异性的降解，导致其相应的基因沉默的现象，该现象属于表观遗传，A不符合题意；B、RNA复制是正常的遗传信息传递过程，不属于表观遗传，B符合题意；C、组蛋白修饰是指组蛋白在相关酶作用下发生甲基化、乙酰化、磷酸化等修饰的过程，该过程会影响基因的表达，属于表观遗传，C不符合题意；D、DNA分子碱基连接多个甲基基团，出现甲基化，会影响基因的表达，属于表观遗传，D不符合题意。故选B。12．小鼠常染色体上的Igf2基因存在促生长的A和无此功能的a两种类型。DNA甲基化修饰通常会抑制基因的表达。甲基化修饰对Igf2基因传递的影响如下图。对该图的分析不正确的是（

）A．雌鼠的A基因来自它的父本 B．雌雄鼠基因型相同表型不同C．雌雄鼠杂交子代的表型比例为3：1 D．甲基化不改变Igf2基因碱基序列【解答】A、由于雌鼠产生的雌配子中A基因发生了甲基化，而雄鼠产生的雄配子中A基因没有甲基化，因此雌鼠中没有发生甲基化的A基因来自它的父本，A正确；B、雄鼠中A基因发生了甲基化，不能表达，但a基因可以表达，雌鼠中a基因发生了甲基化，不能表达，但A基因能表达，A基因具有促生长作用，a基因无此功能，因此雌雄鼠基因型相同表型不同，B正确；C、设甲基化的基因用1标记，则A1a雄鼠产生的雄配子为A∶a=1∶1，Aa1雌鼠产生的雌配子为A1∶a1=1∶1，因此雌雄鼠杂交子代的基因型和比例为AA1∶A1a∶Aa1∶aa1=1∶1∶1∶1，发生甲基化的A基因不能表达，因此子代表型比例为1∶1，C错误；D、DNA甲基化修饰通常会抑制基因的表达，但不改变Igf2基因碱基序列，D正确。故选C。二、综合题13．图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。(1)图中结构X是_____________，可被碱性染料______________染成深色。(2)过程④的名称是_____________，真核生物中发生过程②发生所需要的原料是_______________。(3)若A的模板链序列为5'-GGACTGATT-3'，则B的序列为_____A．5'-CCUGACUAA-3' B．5'-AAUCAGUCC-3'C．5'-UUAGUCAGG-3' D．5'-GGACUGAUU-3'(4)如果过程①中出现差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，但产生的C没有发生改变，其原因可能是A．多种氨基酸可以由--种密码子编码B．不同的密码子可能决定同一种氨基酸C．过程①②⑤所需要的酶没有发生变化D．A序列的改变不可能影响C的序列．(5)图中各过程在造血干细胞和高度分化的肌肉细胞内能发生的过程是A．前者有①②⑤，后者有②⑤ B．两者都有①C．两者都有①②⑤ D．两者都只有②⑤DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。(6)请据题干和图所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有A．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变B．一个DNA分子可能连接多个甲基C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对【解答】据图分析，图示表示遗传信息在生物大分子间的传递规律，其中结构X是染色体，其组成成分为DNA和蛋白质；A是DNA分子，具有双螺旋结构；B是mRNA分子，为单链结构；C是蛋白质分子；①表示DNA的复制过程；②表示转录过程；③表示RNA复制过程；④表示逆转录过程；⑤表示翻译过程（1）根据以上分析已知，图中结构X为染色体，其可被碱性染料龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液染成深色。（2）根据以上分析已知，图中②表示转录过程，④表示逆转录过程，其中②转录需要的原料是四种游离的核糖核苷酸。（3）据图分析，B是由A的模板链转录形成的，它们之间遵循碱基互补配对原则，且方向相反，因此若A的模板链序列为5'-GGACTGATT-3'，则B的序列为5'-AAUCAGUCC-3'，故选B。（4）A、一种密码子只能编码一种氨基酸或不编码氨基酸，A错误；B、①表示DNA的复制过程，若该过程出现了差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，则转录形成的密码子也发生了改变，但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸，即密码子具有简并性，因此产生的C（蛋白质）可能没有改变，B正确；C、过程①②⑤所需要的酶没有发生变化与该现象的产生没有关系，C错误；D、A序列的改变会导致形成的mRNA上的密码子发生改变，进而可能导致C（蛋白质）的氨基酸序列发生改变，D错误。故选B。（5）造血干细胞和高度分化的肌肉细胞都能够进行基因的表达，因此都能够进行②⑤过程；造血干细胞可以进行DNA复制过程（①），而高度分化的肌肉细胞不能进行DNA复制。综