1-3-基因選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的差異化(分層練)-高二生物同步課堂(解析版)

第三節(jié)基因選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的差異化【基礎(chǔ)鞏固練】（合格考必做）一、單選題1．關(guān)于表觀遺傳的理解，下列說法正確的是（

）A．DNA的甲基化與環(huán)境因素?zé)o關(guān) B．DNA甲基化影響基因的翻譯過程C．DNA的甲基化導(dǎo)致基因的堿基序列改變 D．表觀遺傳現(xiàn)象不符合孟德爾遺傳定律【解答】表觀遺傳是指DNA的基因序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變。這種改變是細(xì)胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其他可遺傳物質(zhì)發(fā)生的改變，且這種改變?cè)诎l(fā)育和細(xì)胞增殖過程中能穩(wěn)定傳遞。A、環(huán)境因素會(huì)影響DNA的甲基化，A錯(cuò)誤；B、DNA的甲基化影響基因的轉(zhuǎn)錄過程，B錯(cuò)誤；C、DNA的甲基化不會(huì)導(dǎo)致基因的堿基序列改變，C錯(cuò)誤；D、表觀遺傳是指基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變，這種遺傳現(xiàn)象不符合孟德爾遺傳定律，D正確。故選D。2．下列關(guān)于表觀遺傳的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．表觀遺傳中，表型以及基因中的遺傳信息均發(fā)生了改變B．DNA甲基化可以導(dǎo)致表觀遺傳現(xiàn)象的發(fā)生C．表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中D．基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異與表觀遺傳有關(guān)【解答】A、表觀遺傳中生物體基因的堿基序列沒有發(fā)生改變，及遺傳信息未改變，A錯(cuò)誤；B、DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾也會(huì)影響基因的表達(dá)，導(dǎo)致表觀遺傳現(xiàn)象的發(fā)生，B正確；C、表觀遺傳現(xiàn)象在生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中普遍存在，表觀遺傳機(jī)制在特定的時(shí)間通過調(diào)控特定基因的表達(dá)而影響細(xì)胞分裂、分化以及代謝等生命活動(dòng)，C正確；D、基因組成相同的同卵雙胞胎的遺傳物質(zhì)是一樣的，那么他們所具有的微小差異可能與表觀遺傳有關(guān)，D正確；故選A。3．DNA甲基化是真核細(xì)胞中的一種基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，其作用通常是（

）A．啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程B．終止DNA復(fù)制C．阻礙基因表達(dá)D．促進(jìn)RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合【解答】表觀遺傳是指基于非基因序列改變所致基因表達(dá)水平的變化，即環(huán)境變化引起的性狀改變，影響基因表達(dá)，但不改變DNA序列。包括DNA的甲基化，組蛋白乙?；?。DNA甲基化不改變基因中堿基序列，通過影響基因表達(dá)來影響遺傳性狀，因此C符合題意，ABD不符合題意。故選C。4．表觀遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不包括（

）A．RNA干擾 B．基因突變C．構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化 D．構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生乙?；窘獯稹緼、RNA干擾會(huì)影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，A錯(cuò)誤；B、基因突變屬于可遺傳變異，而表觀遺傳的遺傳物質(zhì)不變，因此不屬于表觀遺傳，B正確；C、如果構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化，可能影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，C錯(cuò)誤；D、構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生乙酰化，可能會(huì)影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，D錯(cuò)誤。故選B。5．基因的表達(dá)受到嚴(yán)格調(diào)控。下列調(diào)控方式中，能夠促進(jìn)基因表達(dá)，從而增加蛋白質(zhì)分子數(shù)量的是（

）A．阻止RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合 B．促進(jìn)mRNA的降解C．促進(jìn)核糖體與mRNA的結(jié)合 D．增強(qiáng)組蛋白與DNA的結(jié)合【解答】A、阻止RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄不能啟動(dòng)，不能產(chǎn)生mRNA，不能促進(jìn)基因表達(dá)，從而增加蛋白質(zhì)分子數(shù)量，A錯(cuò)誤；B、促進(jìn)mRNA的降解，降低mRNA數(shù)量，降低翻譯效率，減少蛋白質(zhì)分子數(shù)量，B錯(cuò)誤；C、促進(jìn)核糖體與mRNA的結(jié)合，能加快翻譯速率，從而增加蛋白質(zhì)分子數(shù)量，C正確；D、增強(qiáng)組蛋白與DNA的結(jié)合，影響基因轉(zhuǎn)錄，抑制基因表達(dá)，從而減少蛋白質(zhì)分子數(shù)量，D錯(cuò)誤。故選C。6．表觀遺傳現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不包括（）A．RNA干擾 B．DNA中基因的堿基序列改變C．構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化 D．構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生乙酰化【解答】A、RNA干擾會(huì)影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，A錯(cuò)誤；B、DNA堿基序列改變屬于基因突變，因此不屬于表觀遺傳，B正確；C、如果構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，C錯(cuò)誤；D、構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生乙酰化影響基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生表觀遺傳，D錯(cuò)誤。故選B。7．蜂王和工蜂均為二倍體，雄蜂由蜂王的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來。以蜂王漿為食的幼蟲發(fā)育成蜂王，以花粉、花蜜為食的幼蟲發(fā)育成工蜂。幼蟲發(fā)育成蜂王的機(jī)理如下圖所示，下列敘述不正確的是（

）A．蜂王的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂說明卵細(xì)胞具有全能性B．推測(cè)花粉、花蜜中的物質(zhì)會(huì)抑制Dnmt3的活性C．DNA甲基化的過程中對(duì)DNA中的堿基序列沒有影響D．食物可通過影響基因的表達(dá)而引起表現(xiàn)型的改變【解答】A、卵細(xì)胞直接發(fā)育成新個(gè)體，說明卵細(xì)胞具有全能性，A正確；B、由題圖示可知，蜂王漿可通過抑制幼蟲D-mt3基因表達(dá)使其發(fā)育成蜂王，以花粉、花蜜為食的幼蟲發(fā)育成工蜂而不是蜂王，即花粉、花蜜中物質(zhì)不會(huì)抑制Dnmt3的活性，B錯(cuò)誤；C、甲基化不影響DNA中的堿基序列，只影響基因的表達(dá)和表型，C正確；D、蜂王漿是食物，通過抑制Dnmt3基因表達(dá)，使受精卵發(fā)育成蜂王，即食物可通過影響基因的表達(dá)而引起表現(xiàn)型的改變，D正確。故選B。8．在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲以蜂王漿為食發(fā)育成蜂王，大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)，如下圖所示。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．被甲基化的DNA片段中堿基序列改變，從而使生物的性狀發(fā)生改變B．蜂群中蜜蜂幼蟲發(fā)育成蜂王可能與體內(nèi)重要基因是否甲基化有關(guān)C．DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對(duì)DNA部分區(qū)域的識(shí)別和結(jié)合D．胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對(duì)【解答】A、DNA甲基化并沒有改變基因的堿基序列，A錯(cuò)誤；B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA基些區(qū)域添加甲基基團(tuán)，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼中將發(fā)育成蜂王，說明蜂群中蜜蜂幼蟲發(fā)育成蜂王可能與體內(nèi)重要基因是否甲基化有關(guān)，B正確；C、DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對(duì)DNA部分區(qū)域的識(shí)別和結(jié)合，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄，C正確；D、由圖可知，部分被甲基化的片段中，5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對(duì)，D正確。故選A。【能力提升練】（等級(jí)考加練）9．基因啟動(dòng)部位被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型癌細(xì)胞的形成，與細(xì)胞的抑癌基因發(fā)生了過量甲基化有關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．DNA甲基化是一種可遺傳的DNA序列未變化的變異B．啟動(dòng)部位的甲基化更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列C．抑癌基因的表達(dá)產(chǎn)物能抑制細(xì)胞的不正常增殖D．某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對(duì)象【解答】A、DNA甲基化是指某些堿基被添加甲基基團(tuán)，而不影響DNA的堿基排列順序，且可以遺傳給后代，A正確；B、啟動(dòng)部位的甲基化使得轉(zhuǎn)錄被抑制，更難暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列，B錯(cuò)誤；C、細(xì)胞內(nèi)存在原癌基因和抑癌基因，抑癌基因的表達(dá)產(chǎn)物能抑制細(xì)胞的不正常增殖，C正確；D、多種類型癌細(xì)胞的形成，與細(xì)胞的抑癌基因發(fā)生了過量甲基化有關(guān)，因此抑制相關(guān)基因甲基化可以作為抗癌藥物研發(fā)的候選對(duì)象，D正確。故選B。10．下列不屬于表觀遺傳機(jī)制調(diào)控基因表達(dá)的案例的是（

）A．矮牽牛的花色實(shí)驗(yàn)B．喂食不同蜂蜜的蜜蜂幼蟲發(fā)育過程C．暴露在尼古丁環(huán)境中的小鼠及其后代學(xué)習(xí)能力嚴(yán)重退化D．人體內(nèi)某一基因序列改變導(dǎo)致相應(yīng)疾病產(chǎn)生【解答】A、矮牽?；ㄉ珜?shí)驗(yàn)中，基因的堿基序列不變，但矮牽牛的花色不同，屬于表觀遺傳，A錯(cuò)誤；B、喂食不同蜂蜜的蜜蜂幼蟲最終發(fā)育不同的個(gè)體，例如蜂王和工蜂，它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面不同，屬于表觀遺傳，B錯(cuò)誤；C、暴露在尼古丁環(huán)境中的小鼠及其后代學(xué)習(xí)能力嚴(yán)重退化，遺傳物質(zhì)并未改變，但基因表達(dá)情況變化，小鼠表型也發(fā)生變化，屬于表觀遺傳，C錯(cuò)誤；D、表觀遺傳中基因的堿基序列不變，人體內(nèi)某一基因序列改變導(dǎo)致相應(yīng)疾病產(chǎn)生不屬于表觀遺傳，D正確。故選D。11．下列不屬于表觀遺傳機(jī)制的是（

）A．RNA干擾 B．RNA

復(fù)制C．組蛋白修飾 D．DNA甲基化【解答】A、RNA干擾指的是，將與mRNA對(duì)應(yīng)的正義RNA和反義RNA組成的雙鏈RNA(dsRNA)導(dǎo)入細(xì)胞，可以使mRNA發(fā)生特異性的降解，導(dǎo)致其相應(yīng)的基因沉默的現(xiàn)象，該現(xiàn)象屬于表觀遺傳，A不符合題意；B、RNA復(fù)制是正常的遺傳信息傳遞過程，不屬于表觀遺傳，B符合題意；C、組蛋白修飾是指組蛋白在相關(guān)酶作用下發(fā)生甲基化、乙?；?、磷酸化等修飾的過程，該過程會(huì)影響基因的表達(dá)，屬于表觀遺傳，C不符合題意；D、DNA分子堿基連接多個(gè)甲基基團(tuán)，出現(xiàn)甲基化，會(huì)影響基因的表達(dá)，屬于表觀遺傳，D不符合題意。故選B。12．小鼠常染色體上的Igf2基因存在促生長(zhǎng)的A和無此功能的a兩種類型。DNA甲基化修飾通常會(huì)抑制基因的表達(dá)。甲基化修飾對(duì)Igf2基因傳遞的影響如下圖。對(duì)該圖的分析不正確的是（

）A．雌鼠的A基因來自它的父本 B．雌雄鼠基因型相同表型不同C．雌雄鼠雜交子代的表型比例為3：1 D．甲基化不改變Igf2基因堿基序列【解答】A、由于雌鼠產(chǎn)生的雌配子中A基因發(fā)生了甲基化，而雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因沒有甲基化，因此雌鼠中沒有發(fā)生甲基化的A基因來自它的父本，A正確；B、雄鼠中A基因發(fā)生了甲基化，不能表達(dá)，但a基因可以表達(dá)，雌鼠中a基因發(fā)生了甲基化，不能表達(dá)，但A基因能表達(dá)，A基因具有促生長(zhǎng)作用，a基因無此功能，因此雌雄鼠基因型相同表型不同，B正確；C、設(shè)甲基化的基因用1標(biāo)記，則A1a雄鼠產(chǎn)生的雄配子為A∶a=1∶1，Aa1雌鼠產(chǎn)生的雌配子為A1∶a1=1∶1，因此雌雄鼠雜交子代的基因型和比例為AA1∶A1a∶Aa1∶aa1=1∶1∶1∶1，發(fā)生甲基化的A基因不能表達(dá)，因此子代表型比例為1∶1，C錯(cuò)誤；D、DNA甲基化修飾通常會(huì)抑制基因的表達(dá)，但不改變Igf2基因堿基序列，D正確。故選C。二、綜合題13．圖是遺傳信息在生物大分子間傳遞的示意圖。圖中字母表示物質(zhì)，編號(hào)表示過程。(1)圖中結(jié)構(gòu)X是_____________，可被堿性染料______________染成深色。(2)過程④的名稱是_____________，真核生物中發(fā)生過程②發(fā)生所需要的原料是_______________。(3)若A的模板鏈序列為5'-GGACTGATT-3'，則B的序列為_____A．5'-CCUGACUAA-3' B．5'-AAUCAGUCC-3'C．5'-UUAGUCAGG-3' D．5'-GGACUGAUU-3'(4)如果過程①中出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致A分子上某基因的一個(gè)堿基對(duì)被替換，但產(chǎn)生的C沒有發(fā)生改變，其原因可能是A．多種氨基酸可以由--種密碼子編碼B．不同的密碼子可能決定同一種氨基酸C．過程①②⑤所需要的酶沒有發(fā)生變化D．A序列的改變不可能影響C的序列．(5)圖中各過程在造血干細(xì)胞和高度分化的肌肉細(xì)胞內(nèi)能發(fā)生的過程是A．前者有①②⑤，后者有②⑤ B．兩者都有①C．兩者都有①②⑤ D．兩者都只有②⑤DNA甲基化是指DNA序列上特定的堿基在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化會(huì)抑制基因表達(dá)。在多細(xì)胞的真核生物中，DNA甲基化多數(shù)發(fā)生在胞嘧啶堿基，甲基轉(zhuǎn)移酶將甲基選擇性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在細(xì)胞中普遍存在，對(duì)維持細(xì)胞的生長(zhǎng)及代謝等是必需的。(6)請(qǐng)據(jù)題干和圖所示信息及分析，下列有關(guān)DNA甲基化引起的表觀遺傳敘述正確的有A．被甲基化的DNA片段中遺傳信息發(fā)生改變，從而使生物的性狀發(fā)生改變B．一個(gè)DNA分子可能連接多個(gè)甲基C．DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對(duì)DNA部分區(qū)域的識(shí)別和結(jié)合D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對(duì)【解答】據(jù)圖分析，圖示表示遺傳信息在生物大分子間的傳遞規(guī)律，其中結(jié)構(gòu)X是染色體，其組成成分為DNA和蛋白質(zhì)；A是DNA分子，具有雙螺旋結(jié)構(gòu)；B是mRNA分子，為單鏈結(jié)構(gòu)；C是蛋白質(zhì)分子；①表示DNA的復(fù)制過程；②表示轉(zhuǎn)錄過程；③表示RNA復(fù)制過程；④表示逆轉(zhuǎn)錄過程；⑤表示翻譯過程（1）根據(jù)以上分析已知，圖中結(jié)構(gòu)X為染色體，其可被堿性染料龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液染成深色。（2）根據(jù)以上分析已知，圖中②表示轉(zhuǎn)錄過程，④表示逆轉(zhuǎn)錄過程，其中②轉(zhuǎn)錄需要的原料是四種游離的核糖核苷酸。（3）據(jù)圖分析，B是由A的模板鏈轉(zhuǎn)錄形成的，它們之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，且方向相反，因此若A的模板鏈序列為5'-GGACTGATT-3'，則B的序列為5'-AAUCAGUCC-3'，故選B。（4）A、一種密碼子只能編碼一種氨基酸或不編碼氨基酸，A錯(cuò)誤；B、①表示DNA的復(fù)制過程，若該過程出現(xiàn)了差錯(cuò)，導(dǎo)致A分子上某基因的一個(gè)堿基對(duì)被替換，則轉(zhuǎn)錄形成的密碼子也發(fā)生了改變，但是由于不同的密碼子可以決定同一種氨基酸，即密碼子具有簡(jiǎn)并性，因此產(chǎn)生的C（蛋白質(zhì)）可能沒有改變，B正確；C、過程①②⑤所需要的酶沒有發(fā)生變化與該現(xiàn)象的產(chǎn)生沒有關(guān)系，C錯(cuò)誤；D、A序列的改變會(huì)導(dǎo)致形成的mRNA上的密碼子發(fā)生改變，進(jìn)而可能導(dǎo)致C（蛋白質(zhì)）的氨基酸序列發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。故選B。（5）造血干細(xì)胞和高度分化的肌肉細(xì)胞都能夠進(jìn)行基因的表達(dá)，因此都能夠進(jìn)行②⑤過程；造血干細(xì)胞可以進(jìn)行DNA復(fù)制過程（①），而高度分化的肌肉細(xì)胞不能進(jìn)行DNA復(fù)制。綜