江蘇專版2024-2025學(xué)年新教材高中生物第二章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)遺傳信息控制生物的性狀第2課時(shí)中心法則細(xì)胞分化的本質(zhì)和表觀遺傳分層作業(yè)蘇教版必修2

第三節(jié)第2課時(shí)中心法則、細(xì)胞分化的本質(zhì)和表觀遺傳必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.[2024·江蘇淮安高一期末]下圖為中心法則圖解,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.a表示DNA復(fù)制 B.c表示翻譯C.e表示RNA復(fù)制 D.d表示轉(zhuǎn)錄2.[2024·江蘇南通海安高級(jí)中學(xué)高一期中]下圖是中心法則的示意圖,①~⑤表示過程,其中以脫氧核苷酸為原料合成大分子有機(jī)物的過程是()A.①② B.②③ C.①③ D.④⑤3.如圖為人體中肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生過程的模式圖,據(jù)圖推斷關(guān)于這三類細(xì)胞的敘述,正確的是()A.含有的遺傳信息相同B.含有的mRNA完全相同C.含有的蛋白質(zhì)種類完全不相同D.形成的根本緣由是基因發(fā)生選擇性丟失4.[2024·江蘇鹽城伍佑中學(xué)高二合規(guī)性考試模擬]下列有關(guān)表觀遺傳的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.生物體基因的堿基序列發(fā)生變異B.表觀遺傳在肯定條件下可遺傳給后代C.蜂王和工蜂的異型分化是一種表觀遺傳現(xiàn)象D.基因組表觀遺傳修飾有DNA甲基化和組蛋白修飾兩種重要形式5.豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r限制的相對(duì)性狀,當(dāng)R基因插入一段外來DNA片段時(shí)就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)朝氣制如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題。(1)過程a稱為,須要用到的酶為,過程b發(fā)生的場(chǎng)所是。

(2)若淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸,則過程b最多會(huì)有種tRNA參加。r基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)比淀粉分支酶的氨基酸數(shù)目明顯削減,推想出現(xiàn)此種狀況可能的緣由:。

(3)已知蔗糖甜度比淀粉高,所以簇新豌豆選擇(填“圓?！被颉鞍櫫！?豌豆口味更佳。圖示過程體現(xiàn)了基因與性狀的關(guān)系是

。

關(guān)鍵實(shí)力提升練6.(多選)人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異樣引起的疾病,如圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中能得出的結(jié)論是()A.基因可以通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來限制生物的性狀B.基因可以通過限制酶的合成來限制生物的性狀C.一個(gè)基因可以限制多種性狀D.一特性狀可以由多個(gè)基因限制7.[2024·江蘇連云港高一期末]下圖為遺傳信息傳遞的過程,下表為幾種抗生素的作用機(jī)制。結(jié)合圖表分析,下列敘述正確的是()抗菌藥物抗菌機(jī)制青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成環(huán)丙沙星抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性(可促進(jìn)DNA螺旋化)紅霉素能與核糖體結(jié)合利福平抑制RNA聚合酶的活性A.環(huán)丙沙星和紅霉素均能抑制②③過程B.青霉素和利福平均不能抑制細(xì)菌的①過程C.結(jié)核桿菌的①②過程均發(fā)生在細(xì)胞核中D.①~⑤過程可發(fā)生在人體的健康細(xì)胞中8.[2024·江蘇揚(yáng)州高一期末]DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMTS)的催化下,將甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移到胞嘧啶上的修飾方式(如下圖)。相關(guān)敘述正確的是()A.DNA甲基化阻礙RNA聚合酶與起始密碼子結(jié)合B.DNA甲基化不變更基因堿基序列仍可遺傳給子代C.人體蒼老細(xì)胞中全部基因均會(huì)發(fā)生甲基化而緘默D.DNA甲基化不利于生物個(gè)體的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖9.[2024·江蘇淮安、宿遷七校高一期中聯(lián)考](多選)蜂王和工蜂都是由受精卵發(fā)育而來,以蜂王漿為食的幼蟲將發(fā)育成蜂王,而以花粉、花蜜為食的幼蟲則發(fā)育成工蜂,幼蟲發(fā)育成蜂王的機(jī)理如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.蜂王和工蜂的性狀差異與表觀遺傳有關(guān)B.DNA甲基化水平是發(fā)育成蜂王的關(guān)鍵要素C.DNA甲基化削減是Dnmt3活性降低導(dǎo)致的D.DNA甲基化使基因堿基序列變更而導(dǎo)致性狀變更10.[2024·江蘇宿遷沭陽(yáng)高一期中](多選)蜂群中能持續(xù)獲得蜂王漿的雌性幼蟲會(huì)發(fā)育成蜂王。蜂王漿中含有豐富的microRNA,這些microRNA被幼蟲攝入后與Dnmt3基因的mRNA結(jié)合而抑制其表達(dá),從而顯著降低幼蟲體內(nèi)dynactinp62基因的甲基化水平。下列說法錯(cuò)誤的是()A.蜂王漿中的microRNA可以不經(jīng)分解而被蜜蜂幼蟲汲取B.microRNA通過干擾Dnmt3基因的轉(zhuǎn)錄來抑制其表達(dá)C.Dnmt3基因的表達(dá)產(chǎn)物可能是一種DNA甲基化酶D.抑制幼蟲的dynactinp62基因表達(dá)可以使其發(fā)育成蜂王11.下圖表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞過程。請(qǐng)據(jù)圖回答問題。(1)科學(xué)家克里克提出的中心法則包括圖中字母所示的遺傳信息的傳遞過程。B過程須要的原料是。

(2)D過程表示tRNA運(yùn)輸氨基酸參加翻譯,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC,某tRNA上的反密碼子是AUG,則該tRNA所攜帶的氨基酸是。

(3)假如圖中④的相對(duì)分子質(zhì)量為2778,氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110,考慮終止密碼子,則編碼④的基因長(zhǎng)度至少有對(duì)堿基。

(4)已知B過程是以DNA的一條鏈為模板合成RNA,若該鏈的一個(gè)堿基被替代,那么對(duì)①~④所代表的結(jié)構(gòu)的影響可能是

。

12.[2024·河北石家莊五校高一期中]遺傳印記是因親原來源不同而導(dǎo)致等位基因表達(dá)差異的一種遺傳現(xiàn)象,DNA甲基化是遺傳印記重要的方式之一。印記是在配子發(fā)生過程中獲得的,在個(gè)體發(fā)育過程中得以維持,在下一代配子形成時(shí)印記重建。如圖為遺傳印記對(duì)轉(zhuǎn)基因鼠的IGF-2基因(存在功能型A和無功能型a兩種基因)表達(dá)和傳遞影響的示意圖,被甲基化的基因不能表達(dá)。(1)雌配子中印記重建后,A基因堿基序列,表達(dá)水平發(fā)生可遺傳變更的現(xiàn)象叫做。

(2)由圖中配子形成過程中印記發(fā)生的機(jī)制,可以斷定親代雌鼠的A基因來自它的(填“父方”“母方”或“不確定”),理由是。

(3)親代雌、雄鼠的基因型均為Aa,但表型不同,緣由是。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練13.表現(xiàn)遺傳是指DNA序列不變更,而表型發(fā)生可遺傳的變更的現(xiàn)象。DNA甲基化是表現(xiàn)遺傳中最常見的現(xiàn)象之一。某些基因在啟動(dòng)子(啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和起先轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列)上存在富含雙核苷酸“CG”的區(qū)域,稱為“CG島”。其中的胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉(zhuǎn)變成了5-甲基胞嘧啶,但仍能與鳥嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。細(xì)胞中存在兩種DNA甲基化酶(如圖1所示),從頭甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;維持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位點(diǎn),使其全甲基化。請(qǐng)回答。圖1圖2(1)由上述材料可知,DNA甲基化(填“會(huì)”或“不會(huì)”)變更基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的堿基序列。

(2)由于圖2中過程①的方式是,所以其產(chǎn)物都是甲基化的,因此過程②必需經(jīng)過的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。

(3)小鼠的A基因可編碼胰島素生長(zhǎng)因子-2(IGF-2),a基因無此功能(A、a位于常染色體上)。IGF-2是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質(zhì),缺乏時(shí)小鼠表現(xiàn)為個(gè)體矮小。在小鼠胚胎中,來自父本的A基因能夠表達(dá),來自母本的則不能表達(dá)。檢測(cè)發(fā)覺,這對(duì)基因的啟動(dòng)子在精子中是非甲基化的,在卵細(xì)胞中則是甲基化的。若純合矮小雌鼠與純合正常雄鼠雜交,則F1的表型應(yīng)為。F1雌雄個(gè)體間隨機(jī)交配,則F2的表型及其比例應(yīng)為。

(4)5-氮雜胞苷(AZA)常用于臨床上治療DNA甲基化引起的疾病。推想AZA可能的作用機(jī)制之一是AZA在過程中摻入DNA分子,導(dǎo)致與DNA結(jié)合的甲基化酶活性降低,從而降低DNA的甲基化程度。另一種可能的機(jī)制是AZA與“CG島”中的競(jìng)爭(zhēng)甲基化酶,從而降低DNA的甲基化程度。

第2課時(shí)中心法則、細(xì)胞分化的本質(zhì)和表觀遺傳1.Dd表示以RNA為模板形成DNA的過程,為逆轉(zhuǎn)錄過程,b為轉(zhuǎn)錄,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.C①是DNA的復(fù)制,②是轉(zhuǎn)錄,③是逆轉(zhuǎn)錄,④是RNA的復(fù)制,⑤是翻譯。以脫氧核苷酸為原料合成的大分子有機(jī)物為DNA,則合成DNA的途徑有DNA的復(fù)制,還有RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA,對(duì)應(yīng)的過程有①③。3.A肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵分裂而來的,含有的遺傳信息相同,A項(xiàng)正確;肌肉細(xì)胞、未成熟紅細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞是細(xì)胞分化形成的,而細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),所以這三類細(xì)胞遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不完全相同,BD項(xiàng)錯(cuò)誤;這三類細(xì)胞含有的蛋白質(zhì)也有相同的,如呼吸酶等,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.A表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變更,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的變更,即基因型未發(fā)生變更而表型卻發(fā)生了變更,A項(xiàng)錯(cuò)誤。5.答案(1)轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶核糖體(2)61合成的mRNA中提前出現(xiàn)終止密碼子(3)皺?；蛲ㄟ^限制酶的合成限制代謝過程,進(jìn)而限制生物體的性狀解析(1)由分析可知,a是轉(zhuǎn)錄過程,須要RNA聚合酶的催化作用;b是翻譯過程,發(fā)生在核糖體上。(2)b是翻譯過程,翻譯過程須要tRNA作為運(yùn)輸氨基酸的工具,淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸,最多會(huì)有61種tRNA參加翻譯過程;由題意知,與R基因相比,r基因的長(zhǎng)度增加,r基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)比淀粉分支酶的氨基酸數(shù)目明顯削減,可能的緣由是插入一個(gè)DNA片段后,合成的mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn)。(3)由題圖可知,蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉后,淀粉吸水實(shí)力強(qiáng),豌豆種子表現(xiàn)為圓粒,因此皺粒種子蔗糖含量高,口味好;該圖體現(xiàn)了基因通過限制酶的合成限制代謝過程,進(jìn)而限制生物體的性狀。6.BCD該圖表示的是基因通過限制酶的合成限制代謝進(jìn)而限制生物的性狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;基因1發(fā)生變更,會(huì)影響黑色素和多巴胺的合成,同時(shí)苯丙酮酸的含量增加,由此可以推出,一個(gè)基因可以限制多種性狀,C項(xiàng)正確;黑色素的形成是由基因1和基因2共同限制的,多巴胺是由基因1和基因4共同限制的,由此可以推出一特性狀可由多個(gè)基因限制,D項(xiàng)正確。7.B環(huán)丙沙星能抑制細(xì)菌DNA解旋酶的活性,因此會(huì)抑制細(xì)菌的①過程,而紅霉素能與核糖體結(jié)合,因此會(huì)抑制細(xì)菌的③過程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;青霉素能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,與①過程無關(guān),利福平能抑制RNA聚合酶的活性,因此會(huì)抑制細(xì)菌的②過程,不會(huì)抑制①過程,B項(xiàng)正確;①為DNA的復(fù)制過程,②為轉(zhuǎn)錄過程,對(duì)真核生物來說,這兩個(gè)過程均可發(fā)生在細(xì)胞核,但結(jié)核桿菌是原核生物,沒有細(xì)胞核,C項(xiàng)錯(cuò)誤;④為RNA的復(fù)制過程,⑤為逆轉(zhuǎn)錄過程,④⑤過程只能發(fā)生在少數(shù)病毒中,在人體的健康細(xì)胞中不會(huì)出現(xiàn)④⑤過程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.B在轉(zhuǎn)錄過程中,DNA甲基化阻礙轉(zhuǎn)錄,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分析題圖可知,DNA甲基化不變更基因堿基序列,只是發(fā)生了化學(xué)基團(tuán)的修飾,可以遺傳給子代,B項(xiàng)正確;人體蒼老細(xì)胞中仍有一些基因會(huì)正常地表達(dá),并非都發(fā)生甲基化而緘默,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在正常生命歷程中,細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性表達(dá),說明特定基因的甲基化導(dǎo)致其緘默,是有利于生物個(gè)體的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.CD由題意可知,以蜂王漿為食的幼蟲將發(fā)育成蜂王,而以花粉、花蜜為食的幼蟲則發(fā)育成工蜂,據(jù)圖可推想蜂王漿中的物質(zhì)會(huì)抑制Dnmt3基因的表達(dá),從而導(dǎo)致DNA甲基化削減,C項(xiàng)錯(cuò)誤;表觀遺傳中堿基序列未變更,D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.BD由題干信息“microRNA被幼蟲攝入后與Dnmt3基因的mRNA結(jié)合”,可知蜂王漿中的microRNA被雌性幼蟲攝入后不經(jīng)分解而被蜜蜂幼蟲汲取,A項(xiàng)正確;microRNA與Dnmt3基因的mRNA結(jié)合,從而使Dnmt3基因的翻譯受抑制,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Dnmt3基因的mRNA的翻譯受抑制后,顯著降低幼蟲體內(nèi)dynactinp62基因的甲基化水平,可知Dnmt3基因的表達(dá)產(chǎn)物可能是一種DNA甲基化酶,C項(xiàng)正確;顯著降低幼蟲體內(nèi)dynactinp62基因的甲基化水平,可以促進(jìn)幼蟲的dynactinp62基因表達(dá),可以使其發(fā)育成蜂王,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案(1)A、B、C游離的4種核糖核苷酸(2)酪氨酸(3)93(4)結(jié)構(gòu)不變或變更肽鏈中一個(gè)氨基酸或肽鏈長(zhǎng)度變更或肽鏈無法合成解析(1)科學(xué)家克里克提出的中心法則包括DNA自我復(fù)制、DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯,圖中用A、B、C表示。B過程是DNA的轉(zhuǎn)錄,須要的原料是游離的4種核糖核苷酸。(2)tRNA上的反密碼子(AUG)與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì),密碼子是UAC,代表的氨基酸是酪氨酸。(3)假設(shè)氨基酸的個(gè)數(shù)為m個(gè),則m×110-18×(m-1)=2778,求得m=30,據(jù)題意考慮終止密碼子,則編碼④的基因長(zhǎng)度至少有30×3+3=93對(duì)堿基。(4)由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,所以若該鏈的一個(gè)堿基被替代,那么對(duì)①~④所代表的結(jié)構(gòu)的影響可能是結(jié)構(gòu)不變或變更肽鏈中一個(gè)氨基酸或肽鏈長(zhǎng)度變更或肽鏈無法合成。12.答案(1)保持不變表觀遺傳(2)父方雄配子中印記重建去甲基化,雌配子中印記重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化(3)體細(xì)胞里發(fā)生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表達(dá)解析(1)雌配子中印記重建后,A基因僅僅發(fā)生了甲基化,其堿基序列保持不變,但表達(dá)水平發(fā)生可遺傳變更的現(xiàn)象叫做表觀遺傳。(2)由圖中配子形成過程中印記發(fā)生的機(jī)制(雄配子中印記重建是將等位基因A、a全部去甲基化;雌配子中印記重建是將等位基因A、a全部甲基化),親代雌鼠的A基因未甲基化,說明該A基因來自它父方。(3)親代雌、雄鼠的基因型均為Aa