热点02-表观遗传学-【热点必刷】2023年高考生物总复习热点必刷题(解析版)

热点02表观遗传学（碱基甲基化和组蛋白的乙酰化）2023新热点：碱基甲基化和组蛋白的乙酰化一、单选题1．已知酶Q是番茄合成色素的关键酶，缺少该酶的番茄花为白色，该酶的合成由隐性基因h控制（H对h为完全显性）。将HH与Hh杂交，子代中出现了一株正常花色的植株，其原因最不可能为（

）A．亲代中基因发生突变 B．亲代减数分裂Ⅰ同源染色体不分离C．子代中存在染色体缺失 D．子代发育过程中基因发生甲基化修饰【答案】B【分析】将HH与Hh杂交，后的基因型有HH、Hh,应该都表现为白色，但后代出现一株正常花色的植株，其可能原因是发生基因突变、染色体数目变异或发生甲基化修饰。【详解】A、出现一株正常花色的植株的原因可能是发生基因突变，即Hh突变形成hh，A正确；B、亲代减数分裂Ⅰ同源染色体不分离会导致H与h同时出现，不能合成酶Q，不会出现正常花色植株，B错误；C、出现一株正常花色的植株的原因可能是子代中存在染色体缺失，即基因型为Hh的个体中含有H的染色体缺失，导致能合成酶Q，C正确；D、出现一株正常花色的植株的原因可能是子代发育过程中基因发生甲基化修饰，即基因型为Hh的个体中H基因被甲基化修饰，H基因不能表达，导致能合成酶Q，D正确。故选B。2．天使综合征(简称AS)是与15号染色体上的UBE3A和SNRPN基因有关的表观遗传现象，某AS患儿从父亲获得的UBE3A基因DNA序列正常，但邻近的SNRPN基因产生了一段RNA(UBE3A—ATS)，干扰了父源UBE3A基因合成蛋白质，下列分析错误的是（

）A．SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同 B．反义RNA会抑制UBE3A基因的翻译C．双链RNA会被细胞内聚合酶识别后降解 D．开发可抑制SNRPN基因表达药物可治疗AS【答案】C【分析】分析题图可知，SNRPN基因转录形成的mRNA（反义RNA，即UBE3A-ATS）能与UBE3A基因转录形成的mRNA部分碱基互补配对，使UBE3A基因的翻译受阻；反义RNA与UBE3A基因的mRNA互补结合形成的双链RNA，能被细胞内RNA水解酶识别后降解，从而使UBE3A基因无法表达。【详解】A、据题意“邻近的SNRPN基因产生了一段RNA(UBE3A—ATS)，干扰了父源UBE3A基因合成蛋白质”，并结合题图可知，SNRPN基因转录形成的mRNA（反义RNA，即UBE3A-ATS）能与UBE3A基因转录形成的mRNA部分碱基互补配对，使UBE3A基因的翻译受阻，故SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同，A正确；B、SNRPN基因转录产生反义RNA，即UBE3A-ATS，与UBE3A基因的mRNA互补结合，结合后阻断UBE3A基因的翻译，B正确；CD、由图示可知，由SNRPN基因转录形成的反义RNA与UBE3A基因的mRNA互补结合形成的双链RNA，能被细胞内RNA水解酶识别后降解，从而使UBE3A基因无法表达，因此，开发可抑制SNRPN基因表达的药物有望治疗AS，C错误，D正确。故选C。3．高温热害会影响水稻产量，培育耐高温水稻具有重要意义。科学家为研究水稻中SL基因与耐热性的关系，对生长在28℃条件下的WT、sl和SL~OE水稻，45℃处理56h后，恢复到28℃条件生长10天，观察到水稻长势如题6图所示。下列叙述正确的是（

）A．45℃处理后，WT中SL基因的表达量高于SL-OEB．将SL基因导入sl水稻中可提高其耐热性C．WT与sl杂交后代的耐热性将高于WTD．水稻SL基因的甲基化修饰会增强水稻耐热性【答案】B【分析】题图分析，在28℃条件下，WT、sl和SL~OE水稻长势没有差异，而45℃处理56h后，恢复到28℃条件生长10天，SL~OE水稻长势优于WT水稻，WT水稻长势优于sl水稻，据此答题。【详解】A、水稻中SL基因与耐热性有关，45℃处理后，WT水稻长势不如SL-OE，WT中SL基因的表达量低于SL-OE，A错误；B、由图可知，sl水稻耐热性差，将SL基因导入sl水稻中，会提高SL基因的表达进而提高其耐热性，B正确；C、sl的耐热性最差，WT与sl杂交后代的耐热性不会高于WT，C错误；D、甲基化修饰会抑制相关基因的表达，水稻SL基因的甲基化修饰会抑制SL基因的表达，进而降低水稻的耐热性，D错误。故选B。4．研究发现，小鼠的生长发育与常染色体上的胰岛素样生长因子基因（B）有关，该基因发生突变后（b），小鼠发育迟缓表现为个体矮小。某小组选用纯合正常鼠与纯合矮小鼠进行如下实验：实验一：纯合正常雌鼠与纯合矮小雄鼠杂交，F1全表现为个体矮小。实验二：纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，F1全表现为正常。针对上述实验结果，有人提出假说：B基因在精子中处于非甲基化，而在卵细胞中处于甲基化。下列说法错误的是（

）A．DNA甲基化抑制了B基因表达，进而对表型产生影响B．若假说正确，则基因型为Bb雌鼠产生一种配子C．可通过F1中个体矮小雄鼠与纯合矮小雌鼠杂交来验证假说D．若假说正确，实验一、二的F1自交后代的表现型及比例完全一致【答案】B【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。【详解】A、DNA甲基化通过影响转录过程进而影响基因表达，实验一中F1基因型为Bb，但表现为个体矮小，推测ADNA甲基化抑制了B基因表达，进而对表型产生影响，A正确；B、若假说正确，则基因型为Bb的雌鼠可产生两种卵细胞，由于B基因在卵细胞中处于甲基化，因此B基因在卵细胞中不表达，B错误；C、F1中个体矮小雄鼠与纯合矮小雌鼠杂交，如果子代个体正常：个体矮小=1∶1，即F1中个体矮小雄鼠产生了B和b精子，则能验证假说（B基因在精子中处于非甲基化），C正确；D、实验一和实验二的F1基因型均为Bb，若假说正确，均产生基因型为B(不表达)和b的卵细胞，基因型为B和b的精子，F1自交后代的表现型既有个体正常也有个体矮小，且比例为1∶1，D正确。故选B。5．细胞中正常的mRNA合成后，其5′端会进行一定的修饰，如下图所示。m7G表示碱基G甲基化，m6Am代表碱基A和核糖均甲基化。下列相关分析，错误的是（

）A．图示磷酸基团间共形成了2个特殊的化学键B．据图分析，mRNA分子5′端添加了m7G—P～P的修饰C．mRNA分子5′端的修饰依靠RNA聚合酶催化完成D．利用“减法原理”可研究5′端修饰对mRNA稳定性的影响【答案】C【分析】甲基化：甲基化是指从活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内，甲基化是经酶催化的，这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸（RNA）加工。mRNA修饰：即在mRNA的5'-端加上m7GTP的结构。此过程发生在细胞核内，即对HnRNA进行加帽。加工过程首先是在磷酸酶的作用下，将5'-端的磷酸基水解，然后再加上鸟苷三磷酸，形成GpppN的结构，再对G进行甲基化。【详解】A、图示三个磷酸基团之间形成了2个特殊化学键，合称为磷酸二酯键，A正确；B、mRNA合成后，其5′端会进行一定的甲基化修饰，据图分析，mRNA分子5′端添加了m7G—P～P的修饰，B正确；C、mRNA分子5′端的甲基化修饰所需的酶是甲基化转移酶，C错误；D、可利用减法原理依次将5′端修饰的碱基去甲基化，从而研究5′端修饰对mRNA稳定性的影响，D正确。故选C。6．卵巢储备指的是卵泡形成和储备在女性胎儿时期完成，并且每一个卵泡中的卵母细胞都会停止发育，直至排卵后完成减数第一次分裂。卵巢储备建立的表观遗传机制的大致内容为：PRC1是E3泛素连接酶，通过对组蛋白进行泛素化修饰阻遏减数第一次分裂特定基因的表达。以下叙述错误的是（

）A．组蛋白泛素化修饰，不会改变卵母细胞基因碱基序列B．卵巢储备的表观遗传机制可说明基因的表达时间和空间受到调控C．排卵及减数第一次分裂过程在输卵管内完成，卵子一经排出就具备受精能力D．一个卵母细胞在减数分裂过程中产生的第一极体与第二极体染色体上的基因不完全相同【答案】C【分析】1、卵子的减数第一次分裂是雌性动物排卵前后完成的，卵子排到输卵管中继续完成减数第二次分裂；当进行到减数第二次分裂中期时发生受精作用，然后在受精作用过程中完成减数第二次分裂。2、排卵是指卵子从卵泡中排出，排出的卵是未成熟的初级卵母细胞或次级卵母细胞，成熟的卵子在受精作用时才形成。【详解】A、组蛋白泛素化修饰，属于表观遗传，不会改变卵母细胞基因碱基序列，A正确；B、卵巢储备的表观遗传机制，需要PRC1对组蛋白进行泛素化修饰，进而阻遏减数第一次分裂特定基因的表达，说明基因的表达时间和空间受到调控，B正确；C、排卵是指卵子从卵泡中排出，排出的卵是未成熟的初级卵母细胞或次级卵母细胞，故减数第一次分裂在卵巢内完成，且卵子只有发育到MⅡ才具备与精子受精的能力，C错误；D、减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故一个卵母细胞在减数分裂过程中产生的第一极体和次级卵母细胞的基因不完全相同，而第二极体是由次级卵母细胞产生，故两种极体染色体上的基因不完全相同，D正确。故选C。7．我国科学家通过基因编辑技术改变了小鼠未受精卵母细胞的基因甲基化情况，模拟正常受精卵中来自父亲和母亲的基因组状态，成功制备孤雌胚胎。通过胚胎工程相关技术，最终获得存活且可正常生殖的小鼠。下列有关基因甲基化说法正确的是（

）A．孤雌生殖使小鼠生殖方式转变为无性生殖B．人工改变的基因甲基化情况可能遗传给后代C．通过孤雌生殖产下的小鼠体细胞中只含有1个染色体组D．甲基化修饰改变了基因的碱基排列顺序导致小鼠表现型发生改变【答案】B【分析】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叫表观遗传。【详解】A、科学家从卵泡中取出未受精卵母细胞，改变小鼠的基因甲基化状况，模拟正常受精卵中来自父亲和母亲的基因组状态，进行早期胚胎培养、胚胎移植等，最终获得孤雌小鼠，小鼠生殖方式仍为有性生殖，A错误；B、基因甲基化是基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，可以遗传给后代，B正确；C、孤雌生殖产下的小鼠是未受精卵母细胞发育而来的，故孤雌生殖产下的小鼠体细胞中含有2个染色体组，C错误；D、甲基化的基因中的碱基序列保持不变，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，D错误。故选B。8．科学家用拟南芥研究了太空微重力对植物基因甲基化及其性状的影响。将微重力环境下生长11天的拟南芥幼苗带回地球后培养观察，发现根长增加等表型变化在F2代中仍有保留，其中参与硝酸盐信号传导的基因TGA4和TGA1甲基化水平升高，基因表达量显著增加。下列分析错误的是（

）A．DNA甲基化水平的变化影响了基因TGA4和TGA1的表达量B．根长等表型的遗传符合孟德尔遗传规律C．基因甲基化变化是拟南芥在微重力环境下发生的适应性变化D．TGA4和TGA1基因可能促进了后代氮吸收和主根的生长【答案】C【分析】DNA甲基化会改变基因的表达，导致基因控制的性状发生变化，这种甲基化对基因表达的影响还会遗传给后代。【详解】A、参与硝酸盐信号传导的基因TGA4和TGA1甲基化水平升高，基因表达量显著增加，所以DNA甲基化水平的变化影响了基因TGA4和TGA1的表达量，A正确；B、根长增加等表型变化在F2代中仍有保留，说明控制根长的基因遵循孟德尔遗传定律，B正确；C、基因甲基化变化并不是拟南芥为适应微重力环境而发生，适应是自然选择的结果，不是生物主动产生的变化，C错误；D、拟南芥根长增加，且基因TGA4和TGA1甲基化水平升高，基因表达量显著增加，说明TGA4和TGA1基因可能促进了后代氮吸收和主根的生长，D正确。故选C。9．研究人员发现，海龟体内的组蛋白H3甲基化会抑制雄性基因的表达。温度较高的环境中，钙离子能够大量流入性腺细胞中，促使信号转导和转录激活因子3（STAT3）发生磷酸化修饰，继而抑制一种赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性，该酶可特异性催化组蛋白H3的去甲基化。下列说法错误的是（

）A．该研究表明，环境温度较高最终会导致海龟雄性个体比例增加B．低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低C．高温条件下钙离子大量流入性腺细胞需要载体蛋白的帮助D．该过程说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状【答案】A【分析】温度高导致赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性降低，组蛋白H3不能去甲基化，抑制雄性基因的表达。【详解】A、环境温度较高促进了钙离子流入，促进了STAT3磷酸化，抑制了Kdm6B的活性，抑制了组蛋白H3的去甲基化，使得组蛋白H3甲基化程度高，进而抑制雄性基因表达，导致海龟雄性个体比例下降，A错误；B、温度高导致赖氨酸特异性去甲基化酶Kdm6B的活性降低，组蛋白H3不能去甲基化，故低温条件下海龟细胞中组蛋白甲基化程度比高温条件下要低，B正确；C、钙离子大量进入细胞可能是协助扩散，需要载体蛋白的帮助，C正确；D、该过程受温度影响，说明环境可通过影响基因表达影响生物体的性状，D正确。故选A。10．小鼠的H19基因和Igf2基因位于7号染色体上，它们控制胚胎的正常发育过程，图（a）和图（b）分别表示母本和父本中两种基因的表达情况，增强子与蛋白质X结合后可增强H19基因和Igf2基因的表达，CTCF与绝缘子结合后，可阻止增强子对基因Igf2的增强作用。从受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育。下列说法错误的是（

）A．H19基因的甲基化不会改变基因的碱基序列B．H19基因与Igf2基因共同表达是胚胎正常发育的必要条件C．用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵，胚胎能够正常发育D．增强子在转录水平上调控H19基因和Igf2基因的表达【答案】C【分析】1、生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。2、由图可知，增强子与蛋白质X结合后直接作用于H19基因和Igf2基因，调控基因的表达。【详解】A、甲基化不改变遗传信息，因此H19基因甲基化后其碱基序列不变，A正确。B、H19基因与Igf2基因控制胚胎的正常发育过程，从受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育，由图可知，母源H19基因表达，父源Igf2基因表达，两种基因均表达才能使胚胎正常发育，B正确；C、用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵，用去甲基化酶处理会使CTCF与绝缘子结合，抑制Igf2基因的表达，胚胎不能正常发育，C错误；D、由图可知，增强子与蛋白质X结合后直接作用于H19基因和Igf2基因，说明是在转录水平上调控对应基因的表达，D正确。故选C。11．DNA甲基化是在某些酶的催化下，将甲基基团可逆性转移到基因组特定碱基上。基因中特定序列上发生的DNA甲基化会抑制基因表达。在骨质疏松症（常表现出骨量减少）中，转录因子Runx2基因甲基化程度和Ⅰ型胶原基因表达量均发生了变化。研究人员探索了电针刺激穴位对雌性大鼠DNA甲基化的影响，结果如下表所示。下列说法错误的是（

）组号组别Runx2基因甲基化相对水平Ⅰ型胶原基因相对表达量1正常组0.341±0.102325.33±21.182骨质疏松模型鼠组0.503±0.126213.85±23.373电针刺激模型鼠穴位组0.373±0.123290.41±21.354电针刺激模型鼠非穴位组0.491±0.128256.73±26.445雌二醇处理模型鼠组0.372±0.120276.62±24.36A．DNA甲基化并不影响基因的碱基排列顺序，但可以使基因失活B．第2、3、4、5组应手术摘除卵巢，以排除内源雌二醇对结果的影响C．推测Runx2可抑制Ⅰ型胶原基因的表达，进而导致骨质疏松疾病的发生D．为确定电针刺激穴位对骨质疏松的治疗效果，还应测量其对骨量的影响【答案】C【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型【详解】A、DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，可以使基因失活，A正确；B、第2、3、4、5组是实验组，应手术摘除卵巢，以排除内源雌二醇对结果的影响，B正确；C、由表格信息可知，Runx2基因甲基化相对水平越低，Ⅰ型胶原基因相对表达量越高，故Runx2基因可促进Ⅰ型胶原基因的表达，C错误；D、骨质疏松症常表现出骨量减少，故为了确定电针刺激穴位对骨质疏松的治疗效果，还应测量其对骨量的影响，D正确。故选C。12．视网膜母细胞瘤（Rb）蛋白是一种被广泛研究的肿瘤抑制因子，该蛋白主要与E2F类转录激活因子相互作用，抑制靶基因（参与细胞周期调控）的转录活性。研究发现，与E2F类转录激活因子相结合的Rb能进一步募集去乙酰化酶（HDAC），使这类基因的启动子区发生特异性的去乙酰化反应，导致该区段染色质浓缩，靶基因转录活性消失（下图1）。有实验表明，DNA甲基化能影响组蛋白的去乙酰化作用，从而使靶基因转录受影响（下图2）。下列叙述错误的是（）A．负电DNA缠绕在正电蛋白质上形成紧密结构B．乙酰化和DNA甲基化未改变靶基因的碱基排序C．染色质浓缩抑制RNA聚合酶结合在该基因启动子D．DNA甲基化和Rb蛋白对组蛋白去乙酰化的作用是相反的【答案】D【分析】原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。【详解】A、带负电的DNA分子缠绕在正电蛋白质上，两者可以形成紧密结构，A正确；B、DNA甲基化不改变碱基序列，组蛋白的乙酰化修饰使得DNA分子片段缠绕力量减弱，从而促进转录，没有改变基因的碱基序列，属于表观遗传，B正确；C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，而转录是以DNA的一条链为模板进行的，染色质浓缩抑制RNA聚合酶结合在该基因启动子，进而影响转录过程，C正确；D、据图可知，DNA甲基化可去除Ac基因的作用，其最终效果和Rb蛋白对组蛋白去乙酰化的作用是相同的，D错误。故选D。二、多选题13．A基因能控制合成类胰岛素生长因子，影响小鼠的生长和体型的大小。正常小鼠含有A基因，矮小型突变小鼠则无A基因。研究发现，A和a发生甲基化后（分别写作A*、a*），失去控制合成相应蛋白质的能力，去甲基化后基因的功能可恢复。A和a的甲基化和去甲基化只发生在精子或卵细胞中，实验结果如下图。下列说法正确的是（

）A．A和A*的碱基序列相同B．A、a的甲基化只发生在卵细胞中C．该性状的遗传表现为母系遗传D．实验二中F2中正常鼠:矮小型鼠=1:1【答案】ABD【分析】分析题意，正常小鼠含有A基因，其基因型为A-，矮小型突变小鼠则无A基因，其基因型为aa，而A和a发生甲基化后失去控制合成相应蛋白质的能力，据此分析作答。【详解】A、A*是A基因甲基化的结果，是表观遗传现象，而表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，故A和A*的碱基序列相同，A正确；B、分析题意可知，A和a的甲基化和去甲基化只发生在精子或卵细胞中，实验一中正常鼠作母本，子一代均为矮小鼠，说明A基因发生了甲基化，而实验二中AA作父本，子代均为正常鼠，说明子代均为Aa，说明A基因正常表达，故推测A、a的甲基化只发生在卵细胞中，B正确；C、据实验二可知，子代中表现与父本相关，故不属于母系遗传，C错误；D、实验二的F1基因型为Aa，令其自交，则父本能产生A：a=1:1，结合实验一可知，母本的A甲基化为A*，只能产生正常表达的a一种配子，故实验二中F2中正常鼠Aa:矮小型鼠aa=1:1，D正确。故选ABD。14．研究发现，在高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠模型中，其成熟精子中存在一类高度富集的小RNA（tsRNA），可通过一定的修饰维持其稳定性，其可作为表观遗传信息的载体，将高脂诱导的父代代谢紊乱表型传递给子代，使子代体脂含量明显升高而引起体重增加。下列说法错误的是（

）A．该研究说明环境诱导引发的性状改变可经配子传递给后代B．该过程中，DNA序列不发生变化，但基因表达发生了可遗传的改变C．该类tsRNA遵循孟德尔遗传定律D．该类tsRNA的修饰过程发生在父代基因的复制过程中【答案】CD【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。【详解】A、据题意可知，高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠产生的成熟精子中存在tsRNA，作为表观遗传信息的载体，将高脂诱导的父代代谢紊乱表型传递给子代，该研究说明环境诱导引发的性状改变可经配子传递给后代，A正确；B、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，B正确；C、tsRNA可通过一定的修饰维持其稳定性，可作为表观遗传信息的载体，不遵循孟德尔遗传定律，C错误；D、该类tsRNA的修饰过程发生在父代基因的转录过程中，D错误。故选CD。15．哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，一标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式，这些标记区域称为印记控制区。在Igf2基因和H19基因之间有一印记控制区（ICR），ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF，进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述错误的是（

）A．被甲基化的印记控制区ICR不能向后代遗传B．父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序不同C．Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能在雌性中表达D．相同的基因，来自父方或母方产生的遗传效应可能不同【答案】ABC【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制。（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。2、一个个体的同源染色体（或相应的一对等位基因）因分别来自其父方或母方，而表现出功能上的差异，因此当它们其一发生改变时，所形成的表型也有不同，这种现象称为遗传印记或基因组印记、亲代印记。遗传印记一般发生在哺乳动物的配子形成期，并且是可逆的，它不是一种突变，也不是永久性的变化；它是特异性的对源于父亲或母亲的等位基因做一个印记，使其只表达父源或母源的等位基因。印记持续在一个个体的一生中，在下一代配子形成时，旧的印记可以消除并发生新的印记。【详解】A、被甲基化的印记控制区ICR也能遗传给后代，A错误；B、父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序相同，B错误；C、来源于雄性的Igf2基因和来源于雌性的H19基因可以在子代表达，而不是Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能在雌性中表达，C错误；D、相同的基因，由于甲基化情况不同，则来自父方或母方产生的遗传效应可能不同，D正确。故选ABC。16．核小体是染色体的基本组成单位，其组蛋白上某些位点的氨基酸残基发生甲基化修饰后，可以决定特定基因的表达，从而使亲子代均表现出一定的表型。在含有H2A．Z（一种组蛋白变体）的核小体中，其组蛋白的第20位氨基酸发生二甲基化修饰后，可帮助实现DNA复制起始位点的识别。下列说法错误的是（

）A．组成核小体的基本单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸B．组蛋白上氨基酸残基的修饰是表观遗传的重要机制C．DNA甲基化后碱基序列保持不变，因此不会影响与RNA聚合酶的识别与结合D．去除造血干细胞染色体上含H2A．Z的核小体后，能使增殖速率加快，细胞周期缩短【答案】CD【分析】染色体的主要成分是蛋白质和DNA，核小体是染色体的基本组成单位，则基本单位是氨基酸和脱氧核苷酸。据此分析作答。【详解】A、集合分析可知，核小体是染色体的基本单位，则组成核小体的基本单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸，A正确；B、生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，结合题意可知，组蛋白上某些位点的氨基酸残基发生甲基化修饰后，可以决定特定基因的表达，故组蛋白上氨基酸残基的修饰是表观遗传的重要机制，B正确；C、DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达，C错误；D、去除H2A.Z核小体后，细胞缺少二甲基化修饰的H2A.Z核小体，不能招募复制起始位点识别蛋白，无法对DNA复制起始位点进行识别，导致细胞无法进行DNA复制，细胞增殖速率降低，D错误。故选CD。三、综合题17．中心法则的建构过程说明：科学有时是在“建构—推翻—再建构”中曲折前行的。正当大家认为基因型决定表型的遗传奥秘已经被完全揭示的时候，科学家又发现自然界中还有很多生命现象难以用孟德尔的遗传规律去解释。正当许多人认为遗传学对生命现象和遗传本质的研究愈加清晰的时候，表观遗传学出现了。(1)尝试通过实例说明表观遗传现象。这些实例能说明表观遗传学动摇了中心法则的科学性吗？_____________(2)根据现阶段对表观遗传学的认识，大胆推测其进一步发展对现有“遗传规律”的影响_____________。【答案】(1)例如基因组成相同的同卵双胞胎仍具有一些微小差异，又如一个蜂群中蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但是它们的形态、结构、生理和行为等方面截然不同。这些例子不能说明表观遗传学动摇了中心法则的科学性(2)对中心法则进行补充和完善，提出新的“遗传规律”【分析】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，叫作表观遗传。【详解】（1）表观遗传中基因结构不变，但基因表达和表型发生可遗传变化，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，例如，基因组成相同的同卵双胞胎仍具有一些微小差异，又例如一个蜂群中蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但是它们的形态、结构、生理和行为等方面截然不同。这些例子只能说明基因表达过程中受到一些因素的调节，但是不能说明表观遗传学动摇了中心法则的科学性。（2）表观遗传说明细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的，表观遗传能使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变，据此可推测进一步发展可能会不断补充和完善中心法则的内容，并提出一些新的“遗传规律”。18．科学家以果蝇为模式生物，发现了生物昼夜节律的分子机制。他们认为PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。下图为PER蛋白的产生与调控过程（甲、乙代表生理过程，①、②代表分子）：请据图回答：(1)甲过程为_____，该过程所需的原料为_____。甲过程中产生的①往往需要在_____中加工成熟才能用于乙过程。除图示场所外，在果蝇细胞中的_____中也可发生甲过程。(2)乙过程中核糖体移动的方向为_____（填“从左向右”或“从右向左”），多个核糖体相继结合在②上的生物学意义是_____。该过程还需要_____来转运氨基酸。(3)甲和乙中涉及到碱基互补配对的是_____。(4)TM蛋白由TM基因控制合成，若阻止TIM基因表达，则果蝇_____（填“能”或“不能”）产生正常的昼夜节律。(5)PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。研究发现子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为_____。【答案】(1)转录核糖核苷酸细胞核线粒体(2)从右向左提高翻译（蛋白质/多肽合成）的效率tRNA（转运RNA）(3)甲、乙(4)不能(5)表观遗传【分析】分析题图，甲过程是以DNA为模板合成RNA的过程，属于转录过程。乙过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，属于翻译过程。【详解】（1）分析题图，甲过程是以DNA为模板合成RNA的过程，属于转录过程，该过程所需的原料为核糖核苷酸，转录产生的①RNA需要在细胞核中加工成熟才能用于乙翻译过程。线粒体上也含有少量DNA，故在果蝇细胞中的线粒体中也可发生甲转录过程。（2）根据肽链的长短可知，核糖体移动的方向为从右向左；在细胞质中，翻译是一个快速的过程，通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成，其生物学意义是：少量的mRNA分子就可迅速合成出大量的蛋白质（提高翻译（蛋白质/多肽合成）的效率）。翻译过程需要tRNA来转运氨基酸。（3）甲转录过程和乙翻译过程都涉及到碱基互补配对。（4）分析题干信息，PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律，故若阻止TIM基因表达，则果蝇不能产生正常的昼夜节律。（5）生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。由此可知，子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为表观遗传。19．2022未来科学大奖——生命科学奖授予了李文辉教授，因其发现乙型和丁型肝炎病毒感染人体的受体为钠离子——牛磺胆酸共转运蛋白（NTCP），这一重大发现有助于提高治疗乙肝和丁肝的有效性。请回答：(1)NTCP位于肝细胞膜上，肝细胞中NTCP经翻译后需要糖基化的加工，该过程可能发生在_____________，糖基化后的NTCP再经____________运输到细胞膜相应位置。(2)NTCP基因的表达受DNA甲基化影响，DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在相关酶的作用下，结合一个甲基基团的过程。由此可知DNA甲基化____________（填“能”或“不能”）改变NTCP基因的遗传信息，DNA甲基化对NTCP基因表达过程中的_____________阶段起调控作用。(3)乙肝病毒是一种DNA病毒，主要依靠病毒包膜上的相关蛋白与肝细胞膜上的NTCP结合而侵入肝细胞，其入侵及增殖过程如下图所示：I．请用文字和箭头表示乙肝病毒遗传信息的传递方向：____________。Ⅱ．目前用于抗乙肝病毒的药物主要是干扰素和核苷类似物。干扰素通过诱导细胞合成抗病毒蛋白发挥效应，但有效率低且有副作用；核苷类似物通过抑制病毒基因组复制抑制病毒繁殖，但疗程不确定且易耐药。请你结合图中信息为抗乙肝病毒药物的研发提出新思路：____________。【答案】(1)内质网、高尔基体囊泡(2)不能转录(3)Ⅱ．研发能与NTCP特异性结合的药物，阻碍乙肝病毒包膜特定分子与NTCP的结合，从而抑制乙肝病毒进入肝细胞；抑制病毒外壳的组装从而抑制病毒的繁殖【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。【详解】（1）翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，分析题意，NTCP位于肝细胞膜上，其合成过程与分泌蛋白的合成类似，故细胞中NTCP经翻译后需要糖基化的加工，该过程可能发生在内质网、高尔基体；大分子物质运输的方式是囊泡运输，故糖基化后的NTCP再经囊泡输到细胞膜相应位置。（2）DNA的遗传信息是指DNA分子中碱基对的排列顺序，DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在相关酶的作用下，结合一个甲基基团的过程，该过程没有改变碱基序列，故由此可知DNA甲基化不能改变NTCP基因的遗传信息；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA甲基化会影响DNA分子的功能，故DNA甲基化对NTCP基因表达过程中的转录阶段起调控作用。（3）I.分析题意，乙肝病毒是一种DNA病毒，结合题图可知，其DNA转录的RNA可正常翻译，也可进行逆转录过程，故乙肝病毒遗传信息的传递方向可表示为：。II.结合题意，NTCP是乙型和丁型肝炎病毒感染人体的受体为钠离子，故可研发能与NTCP特异性结合的药物，阻碍乙肝病毒包膜特定分子与NTCP的结合，从而抑制乙肝病毒进入肝细胞；抑制病毒外壳的组装从而抑制病毒的繁殖。20．2022年9月19日是克里克提出中心法则的65周年，后来经过不断完善补充形成了如图的中心法则。回答下列问题：(1)存在碱基互补配对的过程有_________（填序号）。(2)洋葱根毛细胞的遗传信息传递过程包括_________（填序号）。(3)DNA甲基化____________（填“会”或“不会”）改变基因转录产物的碱基序列。(4)很多研究证明在细胞内存在一类微RNA（又叫miRNA，是一类由细胞基因编码的非编码单链RNA分子）能通过抑制靶基因翻译过程对基因表达进行调控，请提出一种miRNA作用机制的猜想__________。(5)科学家发现哺乳动物的RNA片段可以被某种DNA聚合酶高效地写回DNA，这一新发现意味着人类细胞中存在着从RNA到DNA的遗传信息的逆向流动。在新型冠状病毒流行期间人类注射mRNA疫苗（是将含有编码抗原蛋白的mRNA导入人体，直接进行翻译，形成相应的抗原蛋白，从而诱导机体产生特异性免疫应答，达到预防免疫的作用）可能存在__________的风险。【答案】(1)①②③④⑤(2)②③(3)不会(4)miRNA可与翻译模板mRNA碱基互补配对，从而阻止翻译的过程(5)感染新冠病毒【分析】遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。少数生物（如一些RNA炳毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。【详解】（1）分析题图：①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为逆转录，⑤为RNA复制，其中存在碱基互补配对的过程有①②③④⑤。（2）洋葱根毛细胞的遗传物质是DNA，故没有④⑤，该细胞不再分裂所以也没有①，只有②③。（3）DNA甲基化是表现遗传中最常见的现象之一，而表现遗传是指DNA序列不改，而基因的表达发生可遗传的改变，所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。（4）miRNA能抑制翻译过程调控基因表达，推测miRNA可与翻译模板mRNA发生碱基互补配对，从而阻止翻译过程。（5）根据题意推测可：mRNA疫苗注射到人体后，可能会被某种DNA聚合酶高效地写回DNA，即发生了逆转录过程，DNA再经转录形成新冠病毒的RNA，这样就引起了新冠病毒感染，因此，可能存在感染新冠病毒的风险。21．正常小鼠体内，由于DNA聚合酶只能沿着特定方向对核苷酸链进行延伸，导致DNA分子复制时两条子链的形成过程有所差异，如下图1所示。请回答：(1)图中物质A是__________