2020-2021学年高中生物新浙科版必修2生物体存在表观遗传现象作业

课时跟踪检测（十）生物体存在表观遗传现象[A级—基础层次·学考]1．下列关于表观遗传的叙述，错误的是()A．基因的甲基化会抑制相应基因的表达B．组蛋白的乙酰化会抑制相应基因的表达C．基因发生足够多的甲基化后，其转录会被阻止D．mRNA与单链核酸分子发生互补配对，会导致翻译的终止解析：选B基因的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，A正确；组蛋白的乙酰化会促进相应基因的表达，B错误；基因发生足够多的甲基化后，导致DNA分子不能解旋，其转录会被阻止，C正确；mRNA与单链核酸分子发生互补配对，导致核糖体无法与mRNA结合，进而造成翻译受阻，D正确。2．柳穿鱼是一种园林花卉，有甲、乙两品种。两品种花形态结构不同，与Lcyc基因表达有关。乙品种Lcyc基因有多个碱基甲基化，不能与RNA聚合酶结合，甲品种的Lcyc基因未甲基化。下列相关叙述不正确的是()A．甲乙品种具有相同遗传信息B．甲乙两品种形成的mRNA种类不同C．乙品种不能合成Lcyc蛋白D．甲乙两品种Lcyc基因是等位基因解析：选D甲、乙两品种都是柳穿鱼，属于同一种园林花卉，具有相同遗传信息，A正确；由于乙品种Lcyc基因不能表达，而甲品种Lcyc基因可以表达，故甲乙两品种形成的mRNA种类不同，B正确；由分析可知：乙品种不能合成Lcyc蛋白，C正确；甲乙两品种Lcyc基因是相同基因，D错误。3．DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程。甲基化不改变基因的遗传信息，但该基因表达受到抑制。下列说法错误的是()A．甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合B．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果C．若某基因发生了甲基化，则该基因所控制的性状不变D．若某蛋白参与DNA转录，则该蛋白可能是RNA聚合酶解析：选CDNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程，甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合，A正确；DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果，B正确；若某基因发生了甲基化，该基因表达受到抑制，则该基因所控制的性状会发生改变，C错误；若某蛋白参与DNA转录，则该蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。4．下列关于基因的表达和性状的关系，说法正确的是()A．某些基因能在各种分化后的细胞中都表达B．基因控制生物的性状都是通过控制酶的合成来进行C．表观遗传的出现是由DNA甲基化造成的D．表观遗传会受到环境影响，不能遗传解析：选A某些基因能在各种分化后的细胞中都表达，如控制合成呼吸酶的基因，A正确；基因控制生物的性状一方面是通过控制酶的合成来进行，另一方面可能通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状，B错误；表观遗传中生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达(转录和翻译)过程中发生变化，最终导致表型发生可遗传变化，表观遗传的出现不都是由DNA甲基化造成的，C错误；DNA甲基化修饰，可以通过配子遗传给后代，D错误。5．DNA分子中碱基上连接一个“—CH3”，称为DNA甲基化，基因甲基化可以导致其不能转录。这种变化可以在细胞间遗传。下列叙述正确的是()A．基因型相同的生物表型可能不同B．基因甲基化引起的变异属于基因序列改变C．基因甲基化一定属于不利于生物的变异D．原癌、抑癌基因甲基化不会导致细胞癌变解析：选A环境影响基因的表达，因此基因型相同的生物表型可能不同，A正确；基因甲基化未改变基因序列，B错误；变异的有利和有害取决于生物的生存环境，基因甲基化可能属于不利于生物的变异，也可能属于利于生物的变异，C错误；基因甲基化可以导致其不能转录，因此原癌、抑癌基因甲基化会导致细胞癌变，D错误。6．表观遗传是生物体中基因碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，回答下列问题：(1)DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基，是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使________酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的________发生改变。去甲基化后，该基因恢复功能。(2)研究发现：小鼠胚胎中只要来自父方的A、a基因均不会甲基化(原来甲基化的基因去甲基化)，来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的表型为________，F1雌雄个体随机交配，F2的表型及比例为________。解析：(1)转录需要RNA聚合酶的催化，故某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使RNA聚合酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的性状发生改变。(2)纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的基因型为Aa，其中来自父本的A未被甲基化，故子一代全部正常；子一代自由交配时，作为母本的Aa产生的配子A和a均被甲基化，而作为父本的Aa产生的A和a均未被甲基化，故子二代中正常∶矮小＝1∶1。答案：(1)RNA聚合表型(性状、基因表达)(2)全部正常(正常)正常∶矮小＝1∶1[B级—发展层次·选考]7．DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶(DNMTS)的催化下，将甲基基团转移到胞嘧啶上的一种修饰方式。DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，基因组总体甲基化水平低会导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活，从而使细胞癌变，据此分析下列说法正确的是()A．细胞癌变可能与原癌基因的高效表达有关B．抑制DNMTS酶活性会降低细胞癌变的机率C．DNA的甲基化会阻碍RNA聚合酶与基因上的密码子的结合D．DNA的甲基化改变了其脱氧核苷酸序列而导致原癌基因和抑癌基因突变解析：选A细胞癌变可能与原癌基因的高效表达有关，A正确；根据题干信息“DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，基因组总体甲基化水平低会导致一些在正常情况下受抑制的基因如原癌基因被激活，从而使细胞癌变”可知，抑制DNMTS酶活性会升高细胞癌变的机率，B错误；密码子位于mRNA上，RNA聚合酶与基因上的启动部位结合，C错误；DNA的甲基化改变了基因的表达状态，而不是改变其脱氧核苷酸序列，D错误。8．启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，RNA聚合酶与启动部位结合以后启动基因的转录。许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5­甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述中，正确的是()A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接B．胞嘧啶甲基化导致已表达的蛋白质结构改变C．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关D．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动部位结合解析：选D在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过磷酸＝酯键连接，A错误；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；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以基因的表达水平也与基因的甲基化程度有关，C错误；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聚合酶与启动部位结合，D正确。9．小鼠基因组与人类的相似度极高，因此在医学研究和临床实验研究中，常用它作为实验动物。请回答问题：(1)在研究人类自发性视网膜色素变性(视觉异常)、耳聋两种疾病时，科研人员发现：将视觉、听觉均正常的野生型小鼠与一只发生基因突变的纯合系小鼠进行杂交，结果显示F1小鼠的视觉和听觉功能与同龄对照组小鼠相比并无差异，推测致病基因为________性突变。F1雌雄小鼠交配，F2小鼠出现视觉正常—听觉异常∶视觉异常—听觉正常∶视觉正常—听觉正常∶视觉异常—听觉异常≈3∶3∶9∶1，由此可知，此突变小鼠为________(单/双)基因突变，且遵循____________定律。如继续让F2雌雄小鼠交配，正常情况下，F3小鼠有________种表型。(2)科研人员还研究了一种杀菌剂A对人类前列腺疾病的影响。将小鼠做如下处理：F0代正常怀孕小鼠(腹腔注射杀菌剂A)产崽F1(如图1)，F1与正常野生型小鼠交配，产崽F2，以此类推，每一代小鼠均与正常野生型小鼠交配，得到F3代、F4代等。①结果如图2所示，未受杀菌剂A影响的F3代小鼠患前列腺疾病的频率明显________对照组小鼠，且无典型的患病比例。推测此种疾病的患病方式可能异于自发性视网膜色素变性—耳聋疾病。进一步研究发现，杀菌剂A并未引起小鼠的核基因的碱基序列发生改变，但其DNA被甲基化，从而导致________发生了改变，并将这种改变遗传给未受杀菌剂影响的F3代或更多代，此种现象称为表观遗传。②为探究DNA甲基化对表观遗传的影响机制，研究人员对F3代小鼠的前列腺上皮细胞的关键DNA甲基化的水平和相应的mRNA的表达进行检测，发现其DNA甲基化位点的数量和mRNA表达情况明显异于对照组，结果如图3。通过比较可知，由于杀菌剂A的影响，亲本DNA的甲基化，通过________将其传递给生殖细胞，进而导致未受杀菌剂A影响的F3代小鼠体内______________________________等过程发生异常，最终影响表型。(3)请你结合表观遗传现象，谈谈农业生产中大量使用杀菌剂A对人类健康的危害________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)视觉、听觉均正常的野生型×视觉、听觉异常的突变性→视觉和听觉功能正常，即后代只出现一种性状，说明致病基因是隐性性状。F1雌雄小鼠交配，F2小鼠出现视觉正常—听觉异常∶视觉异常—听觉正常∶视觉正常—听觉正常∶视觉异常—听觉异常≈3∶3∶9∶1，F2小鼠出现“9∶3∶3∶1”的表型之比，由此可知，F1雌雄小鼠基因为双杂合子，这说明此突变小鼠是双基因突变且遵循基因的分离和自由组合定律。(2)①由坐标图形可知未受杀菌剂A影响的F3代小鼠患前列腺疾病的频率明显高于对照组小鼠并且没有表现出明显的患病比例。根据题目叙述杀菌剂A并未引起小鼠的核基因的碱基序列发生改变，但其DNA被甲基化，而子代的表型发生了改变并且将这种改变遗传给未受杀菌剂影响的F3代或更多代，此种现象称为表观遗传。表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而性状(表型)却发生了改变。②精细胞和卵细胞称之为生殖细胞，而生殖细胞是由原始生殖细胞经过减数分裂产生的。由此可知亲本DNA的甲基化，通过减数分裂传递给生殖细胞。基因对性状的控制通过①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，②基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状。因此未受杀菌剂A影响的F3代小鼠体内基因表达、新陈代谢等过程发生异常，最终影响表型。(3)表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变，即