資源簡(jiǎn)介

課時(shí)5　基因控制生物的性狀、中心法則與表觀遺傳　
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)　本課時(shí)的概念為“生物體存在基因堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象”，該概念的建構(gòu)需要以下基本概念或證據(jù)的支持。
(1)基因控制生物的性狀。(2)基因堿基序列不變，表型可能改變。(3)表觀遺傳現(xiàn)象是指父母的生活經(jīng)歷可以通過(guò)DNA序列以外的方式遺傳給后代的現(xiàn)象。
概念1　基因控制生物的性狀及遺傳信息流從DNA→RNA→蛋白質(zhì)
(閱讀教材P76～78，完成填空)
1.基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成控制生物的性狀
2.基因與性狀的關(guān)系
提醒　生物的性狀(或表型)是基因(或基因型)與環(huán)境共同作用的結(jié)果。
3.中心法則
(1)克里克提出的中心法則
(2)中心法則的發(fā)展
(3)中心法則的圖解
4.基因概述
[辨正誤]
(1)基因都是通過(guò)控制酶的合成進(jìn)而控制代謝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)性狀的控制。(　　)
(2)中心法則表示的是遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程。(　　)
(3)基因在不同生物的細(xì)胞中本質(zhì)不同，可能是一段具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，也可能是一段RNA片段。(　　)
1.(生活、學(xué)習(xí)與實(shí)踐情境)白化病患者體內(nèi)缺乏黑色素，全身皮膚呈乳白或粉紅色，毛發(fā)為白色或淡黃色，由于缺乏黑色素的保護(hù)，患者皮膚對(duì)光線高度敏感，日曬后易發(fā)生曬斑和各種光敏性皮炎，并可發(fā)生基底細(xì)胞癌或鱗狀細(xì)胞癌。白化病的患病原因是患者體內(nèi)的酪氨酸酶缺乏或功能減退，使得黑色素不能正常合成(如下圖)。
請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
(1)圖中①代表的生理過(guò)程是什么？在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行時(shí)主要需要哪種酶的參與？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)圖中②發(fā)生在哪種細(xì)胞器上？原料是什么？需要哪些RNA的參與？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)白化病的發(fā)生說(shuō)明了基因是如何控制生物性狀的？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
2.(生命科學(xué)史情境)1957年，克里克提出了遺傳信息流動(dòng)的中心法則：
后經(jīng)不斷補(bǔ)充和完善，其內(nèi)容可表示為：
(1)圖中實(shí)線和虛線的差異是什么？
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)在真核生物細(xì)胞中，過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所和過(guò)程②的原料分別是什么？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過(guò)程是　　　　(填序號(hào)，下同)；需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過(guò)程是　　　　。
不同生物遺傳信息流動(dòng)的過(guò)程
(1)真核生物、原核生物和DNA病毒(如T2噬菌體)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
(2)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV、勞氏肉瘤病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
(3)大部分RNA病毒(如煙草花葉病毒、流感病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
【典例應(yīng)用】
例1 牽牛花的顏色主要是由花青素直接決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖：
從圖中不能得出(　　)
A.若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③也不能表達(dá)
B.花的顏色由多對(duì)基因共同控制
C.基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀
D.生物的性狀受環(huán)境影響
例2 (2023·慈溪高一期末)20世紀(jì)60年代，遺傳信息的傳遞方向已基本清楚，克里克將其概括為“中心法則”。經(jīng)后人的補(bǔ)充和完善后，中心法則可用下圖表示。下列關(guān)于①～⑤過(guò)程的敘述，正確的是(　　)
A.②過(guò)程中RNA聚合酶與DNA上起始密碼子結(jié)合
B.人體正常細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生⑤過(guò)程
C.能發(fā)生“A—U、U—A”堿基互補(bǔ)配對(duì)方式的是②③④
D.③過(guò)程有三種RNA參與，此過(guò)程有氫鍵的形成和斷裂
“三看法”判斷中心法則的各個(gè)過(guò)程
概念2　生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象
(閱讀教材P80～83，完成填空)
1.基因序列不變，表型可能改變
2.改變了的表型有些可以遺傳
[辨正誤]
(1)表觀遺傳發(fā)生是因?yàn)楦淖兓蛐蛄性斐傻倪z傳性狀改變。(　　)
(2)DNA的甲基化或者組蛋白乙酰化都能在一定程度上改變基因的表達(dá)水平。(　　)
(3)DNA甲基化通常會(huì)促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄，而組蛋白的乙酰化通常會(huì)抑制mRNA的翻譯。(　　)
(生活、學(xué)習(xí)與實(shí)踐情境)表觀遺傳是指即使親代傳遞給后代的DNA序列沒有改變，親代在生活中由于生活環(huán)境或生活習(xí)慣的改變而引起的身體狀況變化，也會(huì)通過(guò)某種途徑遺傳給下一代的現(xiàn)象。
(1)DNA甲基化是指在基因的啟動(dòng)子中的胞嘧啶上添加甲基基團(tuán)，是表觀遺傳中常見的現(xiàn)象之一。某些基因的啟動(dòng)子位點(diǎn)被甲基化后，使　　　　　　　不能與之結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而導(dǎo)致生物的　　　　　　　　發(fā)生改變。去甲基化后，該基因恢復(fù)功能。
(2)研究發(fā)現(xiàn)：小鼠胚胎中只要來(lái)自父方的A、a基因均不會(huì)甲基化(原來(lái)甲基化的基因去甲基化)，來(lái)自母方的A、a基因均被甲基化。現(xiàn)有純合矮小雌鼠(aa)與純合正常雄鼠(AA)交配，則F1的表型為　　　　　　　　，F(xiàn)1雌雄個(gè)體隨機(jī)交配，F(xiàn)2的表型及比例為　　　　　　　　。
1.兩種重要的表觀遺傳修飾
2.表觀遺傳學(xué)與傳統(tǒng)遺傳學(xué)的比較
項(xiàng)目 表觀遺傳學(xué) (傳統(tǒng))遺傳學(xué)
基因序列 不改變DNA序列，屬于非基因序列改變所致基因表達(dá)水平的變化 基于基因序列改變所致基因表達(dá)水平的變化
遺傳性 可以遺傳 可以遺傳
【典例應(yīng)用】
例3 DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，此種變化可影響基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用。基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化
B.甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列
C.DNA甲基化干擾了RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合
D.被甲基化的DNA片段中其遺傳信息并未發(fā)生改變
例4 (2024·杭州周邊四校聯(lián)考)DNA甲基化是表觀遺傳修飾中常見的方式。某些基因部分堿基發(fā)生DNA甲基化后，該基因的轉(zhuǎn)錄會(huì)受到抑制，從而基因表達(dá)發(fā)生變化。下列敘述中正確的是(　　)
A.對(duì)于有性生殖的生物，其表觀遺傳現(xiàn)象只能發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中
B.部分堿基發(fā)生了甲基化的修飾，但因基因的堿基序列沒有變化，所以這種甲基化修飾不能遺傳給后代，只能對(duì)當(dāng)代表型產(chǎn)生影響
C.基因的轉(zhuǎn)錄受阻可能是該基因的起始密碼子發(fā)生甲基化后無(wú)法與RNA聚合酶結(jié)合
D.染色體發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾也會(huì)影響基因的表達(dá)
課時(shí)5　基因控制生物的性狀、中心法則與表觀遺傳
概念1
自主建構(gòu)
1.結(jié)構(gòu)　生物化學(xué)反應(yīng)
3.(1)DNA　DNA　DNA　RNA　RNA　蛋白質(zhì)　(2)逆轉(zhuǎn)錄　RNA　單鏈DNA　
4.遺傳信息　染色體　基本功能單位
辨正誤
(1)×　提示：有的基因是通過(guò)控制構(gòu)成生物體特定組織或器官的結(jié)構(gòu)蛋白，從而直接控制生物的性狀。
(2)√
(3)×　提示：細(xì)胞生物中，基因的本質(zhì)相同，都是一段具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
合作探究
1.(1)提示：轉(zhuǎn)錄；RNA聚合酶。
(2)提示：核糖體；氨基酸；mRNA、rRNA和tRNA。
(3)提示：說(shuō)明基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。
2.(1)提示：實(shí)線主要表示細(xì)胞生物(或DNA病毒)所進(jìn)行的遺傳信息傳遞和表達(dá)過(guò)程；虛線表示RNA病毒所進(jìn)行的遺傳信息傳遞和表達(dá)過(guò)程。
(2)提示：過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；過(guò)程②的原料是4種核糖核苷酸。
(3)③　④
典例應(yīng)用
例1　A　[基因之間相對(duì)獨(dú)立，基因①不表達(dá)，不影響基因②和基因③的表達(dá)。]
例2　D　[②過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，起始密碼子位于mRNA上，轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合，A錯(cuò)誤；人體正常細(xì)胞中一般不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程⑤，B錯(cuò)誤；②過(guò)程發(fā)生“A—U、T—A”堿基互補(bǔ)配對(duì)，C錯(cuò)誤；③翻譯過(guò)程，需tRNA、mRNA、rRNA的參與，且翻譯過(guò)程中有氫鍵的形成和斷裂，D正確。]
概念2
自主建構(gòu)
1.生活環(huán)境　生活習(xí)慣　基因序列　表型
2.DNA序列　DNA　組蛋白　轉(zhuǎn)錄　緩慢
辨正誤
(1)×　提示：不通過(guò)DNA序列改變而影響身體的性狀有時(shí)能遺傳給后代，這種變化稱為表觀遺傳修飾。
(2)√
(3)×　提示：DNA甲基化通常會(huì)抑制基因轉(zhuǎn)錄，而組蛋白乙酰化通常會(huì)激活基因轉(zhuǎn)錄。
合作探究
(1)RNA聚合酶　表型(或性狀或基因表達(dá))　(2)全部正常(或正常)　正常∶矮小＝1∶1
典例應(yīng)用
例3　B　[由圖可知，基因包括啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)域、終止子等部分，啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄區(qū)域?yàn)榛蛑胁煌膮^(qū)段，啟動(dòng)子和RNA聚合酶結(jié)合后，啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄，故基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，因此甲基化的啟動(dòng)子區(qū)不利于暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列，B錯(cuò)誤；啟動(dòng)子中含有RNA聚合酶識(shí)別的序列，基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，所以DNA甲基化干擾了RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合，C正確；被甲基化的DNA片段中其遺傳信息并未發(fā)生改變，只是影響了其表達(dá)，D正確。]
例4　D　[對(duì)于有性生殖的生物，其表觀遺傳現(xiàn)象不僅能發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，也可發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中，A錯(cuò)誤；部分堿基發(fā)生了甲基化的修飾，且基因的堿基序列沒有變化，但這種甲基化修飾會(huì)遺傳給后代并對(duì)后代表型產(chǎn)生影響，B錯(cuò)誤；基因的轉(zhuǎn)錄受阻可能是該基因的啟動(dòng)子發(fā)生甲基化后無(wú)法與RNA聚合酶結(jié)合，進(jìn)而使轉(zhuǎn)錄過(guò)程無(wú)法完成，即通過(guò)影響基因的表達(dá)引起了性狀的改變，起始密碼子位于mRNA上，C錯(cuò)誤；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)，進(jìn)而使性狀發(fā)生改變，D正確。](共33張PPT)
第三章　遺傳的分子基礎(chǔ)
課時(shí)5
基因控制生物的性狀、中心法則與表觀遺傳
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)
本課時(shí)的概念為“生物體存在基因堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象”，該概念的建構(gòu)需要以下基本概念或證據(jù)的支持。
(1)基因控制生物的性狀。
(2)基因堿基序列不變，表型可能改變。
(3)表觀遺傳現(xiàn)象是指父母的生活經(jīng)歷可以通過(guò)DNA序列以外的方式遺傳給后代的現(xiàn)象。
目錄 CONTENTS
1.基因控制生物的性狀及遺傳信息流從DNA→RNA→蛋白質(zhì)
2.生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象
自主建構(gòu)
合作探究
合作探究
課時(shí)概念圖
自主建構(gòu)
結(jié)構(gòu)
(閱讀教材P76～78，完成填空)
1.基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成控制生物的性狀
生物化學(xué)反應(yīng)
2.基因與性狀的關(guān)系
提醒　生物的性狀(或表型)是基因(或基因型)與環(huán)境共同作用的結(jié)果。
3.中心法則
(1)克里克提出的中心法則
DNA
DNA
DNA
RNA
RNA
蛋白質(zhì)
(2)中心法則的發(fā)展
逆轉(zhuǎn)錄
RNA
單鏈DNA
(3)中心法則的圖解
4.基因概述
遺傳信息
染色體
基本功能單位
×
[辨正誤]
(1)基因都是通過(guò)控制酶的合成進(jìn)而控制代謝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)性狀的控制。( )
提示：有的基因是通過(guò)控制構(gòu)成生物體特定組織或器官的結(jié)構(gòu)蛋白，從而直接控制生物的性狀。
(2)中心法則表示的是遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程。( )
(3)基因在不同生物的細(xì)胞中本質(zhì)不同，可能是一段具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，也可能是一段RNA片段。( )
提示：細(xì)胞生物中，基因的本質(zhì)相同，都是一段具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
√
×
1.(生活、學(xué)習(xí)與實(shí)踐情境)白化病患者體內(nèi)缺乏黑色素，全身皮膚呈乳白或粉紅色，毛發(fā)為白色或淡黃色，由于缺乏黑色素的保護(hù)，患者皮膚對(duì)光線高度敏感，日曬后易發(fā)生曬斑和各種光敏性皮炎，并可發(fā)生基底細(xì)胞癌或鱗狀細(xì)胞癌。白化病的患病原因是患者體內(nèi)的酪氨酸酶缺乏或功能減退，使得黑色素不能正常合成(如下圖)。
請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
(1)圖中①代表的生理過(guò)程是什么？在細(xì)胞內(nèi)
進(jìn)行時(shí)主要需要哪種酶的參與？
提示：轉(zhuǎn)錄；RNA聚合酶。
(2)圖中②發(fā)生在哪種細(xì)胞器上？原料是什么？需要哪些RNA的參與？
提示：核糖體；氨基酸；mRNA、rRNA和tRNA。
(3)白化病的發(fā)生說(shuō)明了基因是如何控制生物性狀的？
提示：說(shuō)明基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。
2.(生命科學(xué)史情境)1957年，克里克提出了遺傳信息流動(dòng)的中心法則：
后經(jīng)不斷補(bǔ)充和完善，其內(nèi)容可表示為：
(1)圖中實(shí)線和虛線的差異是什么？
提示：實(shí)線主要表示細(xì)胞生物
(或DNA病毒)所進(jìn)行的遺傳信息傳遞和表達(dá)過(guò)程；虛線表示RNA病毒所進(jìn)行的遺傳信息傳遞和表達(dá)過(guò)程。
(2)在真核生物細(xì)胞中，過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所和過(guò)程②的原料分別是什么？
提示：過(guò)程①發(fā)生的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體、葉綠體；過(guò)程②的原料是4種核糖核苷酸。
(3)需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過(guò)程是____ (填序號(hào)，下同)；需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與的過(guò)程是____。
③
④
●基因表達(dá)出RNA對(duì)性狀進(jìn)行控制的2種途徑
(1)表達(dá)功能性RNA參與性狀控制
基因與生物性狀不存在直接的聯(lián)系，需要借助RNA實(shí)現(xiàn)對(duì)性狀的控制與指導(dǎo)。某些基因表達(dá)的是功能性RNA，如tRNA、rRNA等，產(chǎn)生之后參與蛋白質(zhì)的合成或調(diào)整基因表達(dá)等。
(2)表達(dá)mRNA參與性狀控制
某些基因(如胰島素基因、唾液淀粉酶基因等)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的是mRNA，通過(guò)翻譯合成蛋白質(zhì)直接控制生物性狀，或通過(guò)控制酶的合成來(lái)調(diào)控生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，間接控制生物性狀。
不同生物遺傳信息流動(dòng)的過(guò)程
(1)真核生物、原核生物和DNA病毒(如T2噬菌體)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
(2)逆轉(zhuǎn)錄病毒(如HIV、勞氏肉瘤病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
(3)大部分RNA病毒(如煙草花葉病毒、流感病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息流動(dòng)過(guò)程：
A
例1 牽牛花的顏色主要是由花青素直接決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖：
從圖中不能得出(　　)
A.若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③也不能表達(dá)
B.花的顏色由多對(duì)基因共同控制
C.基因可以通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀
D.生物的性狀受環(huán)境影響
解析：基因之間相對(duì)獨(dú)立，基因①不表達(dá)，不影響基因②和基因③的表達(dá)。
D
例2 (2023·慈溪高一期末)20世紀(jì)60年代，遺傳信息的傳遞方向已基本清楚，克里克將其概括為“中心法則”。經(jīng)后人的補(bǔ)充和完善后，中心法則可用下圖表示。下列關(guān)于①～⑤過(guò)程的敘述，正確的是(　　)
A.②過(guò)程中RNA聚合酶與DNA上起始密碼子結(jié)合
B.人體正常細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生⑤過(guò)程
C.能發(fā)生“A—U、U—A”堿基互補(bǔ)配對(duì)方式的是②③④
D.③過(guò)程有三種RNA參與，此過(guò)程有氫鍵的形成和斷裂
解析：②過(guò)程為轉(zhuǎn)錄，起始密碼子位于mRNA上，轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合，A錯(cuò)誤；
人體正常細(xì)胞中一般不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程⑤，B錯(cuò)誤；
②過(guò)程發(fā)生“A—U、T—A”堿基互補(bǔ)配對(duì)，C錯(cuò)誤；
③翻譯過(guò)程，需tRNA、mRNA、rRNA的參與，且翻譯過(guò)程中有氫鍵的形成和斷裂，D正確。
A.②過(guò)程中RNA聚合酶與DNA上起始密碼子結(jié)合
B.人體正常細(xì)胞內(nèi)可發(fā)生⑤過(guò)程
C.能發(fā)生“A—U、U—A”堿基互補(bǔ)配對(duì)方式的是②③④
D.③過(guò)程有三種RNA參與，此過(guò)程有氫鍵的形成和斷裂
“三看法”判斷中心法則的各個(gè)過(guò)程
生活環(huán)境
(閱讀教材P80～83，完成填空)
1.基因序列不變，表型可能改變
生活習(xí)慣
基因序列
表型
2.改變了的表型有些可以遺傳
DNA序列
DNA
組蛋白
轉(zhuǎn)錄
緩慢
×
[辨正誤]
(1)表觀遺傳發(fā)生是因?yàn)楦淖兓蛐蛄性斐傻倪z傳性狀改變。( )
提示：不通過(guò)DNA序列改變而影響身體的性狀有時(shí)能遺傳給后代，這種變化稱為表觀遺傳修飾。
(2)DNA的甲基化或者組蛋白乙酰化都能在一定程度上改變基因的表達(dá)水平。( )
(3)DNA甲基化通常會(huì)促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄，而組蛋白的乙酰化通常會(huì)抑制mRNA的翻譯。( )
提示：DNA甲基化通常會(huì)抑制基因轉(zhuǎn)錄，而組蛋白乙酰化通常會(huì)激活基因轉(zhuǎn)錄。
√
×
(生活、學(xué)習(xí)與實(shí)踐情境)表觀遺傳是指即使親代傳遞給后代的DNA序列沒有改變，親代在生活中由于生活環(huán)境或生活習(xí)慣的改變而引起的身體狀況變化，也會(huì)通過(guò)某種途徑遺傳給下一代的現(xiàn)象。
(1)DNA甲基化是指在基因的啟動(dòng)子中的胞嘧啶上添加甲基基團(tuán)，是表觀遺傳中常見的現(xiàn)象之一。某些基因的啟動(dòng)子位點(diǎn)被甲基化后，使______________不能與之結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而導(dǎo)致生物的__________________________發(fā)生改變。去甲基化后，該基因恢復(fù)功能。
(2)研究發(fā)現(xiàn)：小鼠胚胎中只要來(lái)自父方的A、a基因均不會(huì)甲基化(原來(lái)甲基化的基因去甲基化)，來(lái)自母方的A、a基因均被甲基化。現(xiàn)有純合矮小雌鼠(aa)與純合正常雄鼠(AA)交配，則F1的表型為____________________，F(xiàn)1雌雄個(gè)體隨機(jī)交配，F(xiàn)2的表型及比例為____________________。
RNA聚合酶
表型(或性狀或基因表達(dá))
全部正常(或正常)
正常∶矮小＝1∶1
1.兩種重要的表觀遺傳修飾
2.表觀遺傳學(xué)與傳統(tǒng)遺傳學(xué)的比較
項(xiàng)目 表觀遺傳學(xué) (傳統(tǒng))遺傳學(xué)
基因 序列 不改變DNA序列，屬于非基因序列改變所致基因表達(dá)水平的變化 基于基因序列改變所致基因表達(dá)水平的變化
遺傳性 可以遺傳 可以遺傳
B
【典例應(yīng)用】
例3 DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，此種變化可影響基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用。基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化
B.甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列
C.DNA甲基化干擾了RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合
D.被甲基化的DNA片段中其遺傳信息并未發(fā)生改變
解析：由圖可知，基因包括啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)域、終止子等部分，啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄區(qū)域?yàn)榛蛑胁煌膮^(qū)段，啟動(dòng)子和RNA聚合酶結(jié)合后，啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄，故基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，因此甲基化的啟動(dòng)子區(qū)不利于暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列，B錯(cuò)誤；
啟動(dòng)子中含有RNA聚合酶識(shí)別的序列，基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，所以DNA甲基化干擾了RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合，C正確；
被甲基化的DNA片段中其遺傳信息并未發(fā)生改變，只是影響了其表達(dá)，D正確。
A.細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化
B.甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列
C.DNA甲基化干擾了RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合
D.被甲基化的DNA片段中其遺傳信息并未發(fā)生改變
D
例4 (2024·杭州周邊四校聯(lián)考)DNA甲基化是表觀遺傳修飾中常見的方式。某些基因部分堿基發(fā)生DNA甲基化后，該基因的轉(zhuǎn)錄會(huì)受到抑制，從而基因表達(dá)發(fā)生變化。下列敘述中正確的是(　　)
A.對(duì)于有性生殖的生物，其表觀遺傳現(xiàn)象只能發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中
B.部分堿基發(fā)生了甲基化的修飾，但因基因的堿基序列沒有變化，所以這種甲基化修飾不能遺傳給后代，只能對(duì)當(dāng)代表型產(chǎn)生影響
C.基因的轉(zhuǎn)錄受阻可能是該基因的起始密碼子發(fā)生甲基化后無(wú)法與RNA聚合酶結(jié)合
D.染色體發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾也會(huì)影響基因的表達(dá)
解析：對(duì)于有性生殖的生物，其表觀遺傳現(xiàn)象不僅能發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，也可發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中，A錯(cuò)誤；
部分堿基發(fā)生了甲基化的修飾，且基因的堿基序列沒有變化，但這種甲基化修飾會(huì)遺傳給后代并對(duì)后代表型產(chǎn)生影響，B錯(cuò)誤；
基因的轉(zhuǎn)錄受阻可能是該基因的啟動(dòng)子發(fā)生甲基化后無(wú)法與RNA聚合酶結(jié)合，進(jìn)而使轉(zhuǎn)錄過(guò)程無(wú)法完成，即通過(guò)影響基因的表達(dá)引起了性狀的改變，起始密碼子位于mRNA上，C錯(cuò)誤；
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)，進(jìn)而使性狀發(fā)生改變，D正確。課時(shí)精練13　基因控制生物性狀、中心法則及表觀遺傳
(時(shí)間：30分鐘分值：50分)
選擇題：第1～13題，每小題2分，共26分。答案P189
【對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化】
題型1　基因控制生物的性狀
1.基因控制生物的性狀，是通過(guò)控制哪種物質(zhì)的合成來(lái)完成的(　　)
糖類 油脂
蛋白質(zhì) 核酸
2.豌豆的某突變體中編碼淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打亂，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，無(wú)法催化蔗糖合成淀粉，造成種子中積累較多的甜度較淀粉高、親水能力較淀粉差的蔗糖，因而表現(xiàn)為甜和皺縮的新性狀。上述實(shí)例說(shuō)明(　　)
一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀
一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因的影響
性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果
基因和性狀之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系
3.如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。
下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
精氨酸的合成只受一對(duì)基因的控制
基因可通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而控制生物的性狀
若基因②不表達(dá)，則基因③和④也不表達(dá)
四個(gè)基因位于同一條染色體上
題型2　中心法則
4.1957年，克里克提出“中心法則”，隨著研究的不斷深入，科學(xué)家對(duì)中心法則作出了補(bǔ)充(如圖)，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
中心法則描述了生物界遺傳信息的傳遞過(guò)程
堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
圖中①～⑤過(guò)程都可以在被病毒侵染的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生
中心法則揭示了生物界共用同一套遺傳密碼
5.(2024·寧波九校高一聯(lián)考)下列關(guān)于中心法則的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
中心法則總結(jié)了遺傳信息流動(dòng)的規(guī)律
遺傳信息的流動(dòng)通常需要酶催化，能量驅(qū)動(dòng)
RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止密碼子時(shí)活動(dòng)停止
某些病毒會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄，如HIV
6.在其他條件具備的情況下，在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z，可得到相應(yīng)產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是(　　)
若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉(zhuǎn)錄酶
若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷酸
若X是RNA，Y是DNA，則Z是RNA復(fù)制酶
若X是mRNA，Y是核糖體上合成的生物大分子，則Z是氨基酸
題型3　表觀遺傳
7.(2024·東城區(qū)高一期末)丙烯酰胺在高溫烘焙的食物中廣泛存在。檢測(cè)丙烯酰胺飼喂的小鼠及其F2代(正常飲食)某基因的甲基化水平，發(fā)現(xiàn)均有一定程度下降，小鼠患病風(fēng)險(xiǎn)提高。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
此實(shí)驗(yàn)應(yīng)以正常飲食的小鼠及其F2代為對(duì)照組
此致病基因的甲基化程度與患病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)
實(shí)驗(yàn)組子代存在患病風(fēng)險(xiǎn)是由于堿基序列的改變
本實(shí)驗(yàn)提示生活中應(yīng)減少高溫烘焙食物的食用量
8.(2024·西城區(qū)高一期末)科學(xué)家將飽睡一宿后的志愿者，隨機(jī)分為正常睡眠組和睡眠干預(yù)組(在有燈光的房間內(nèi)一夜不睡覺)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)睡眠干預(yù)組一些基因甲基化水平改變：與脂肪合成、蛋白質(zhì)分解相關(guān)基因表達(dá)活躍，而產(chǎn)能基因表達(dá)降低。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
有燈光照射的房間模擬了白天的生活場(chǎng)景
甲基化不改變基因序列但生物表型可發(fā)生改變
基因甲基化造成的表型效應(yīng)不能遺傳給后代
該研究為熬夜會(huì)導(dǎo)致肥胖提供了證據(jù)支持
(2023·湖州高一期末)閱讀下列材料，回答第9～10題。
研究發(fā)現(xiàn)，基因序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)也會(huì)發(fā)生可遺傳的改變，最終導(dǎo)致基因型的變化，如小鼠在聞到以前給予它們父輩電擊而產(chǎn)生恐懼的氣味時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出恐懼。
9.上述材料中敘述的遺傳現(xiàn)象稱為(　　)
表觀遺傳 孟德爾遺傳
單基因遺傳 多基因遺傳
10.DNA分子中堿基上連接一個(gè)甲基基團(tuán)“—CH3”，稱為DNA甲基化，基因甲基化可以導(dǎo)致其不能轉(zhuǎn)錄。下列敘述正確的是(　　)
基因型相同的生物表型一定相同
DNA的甲基化改變了DNA的堿基序列
DNA甲基化可使同卵雙胞胎表現(xiàn)出不同的性狀
基因甲基化一定不利于生物種群的生存
11.(2024·浙江名校協(xié)作體高一聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)親代小鼠被連續(xù)喂以高脂食物而患肥胖癥時(shí)，其所生子代患肥胖癥的風(fēng)險(xiǎn)明顯增大，目前科學(xué)界普遍認(rèn)為這是一種表觀遺傳現(xiàn)象。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
親代小鼠的生活習(xí)慣可能影響子代小鼠的性狀
高脂飲食導(dǎo)致DNA的堿基排列順序發(fā)生改變
該現(xiàn)象可能與染色體組蛋白的乙酰化有關(guān)
表觀遺傳現(xiàn)象通常不符合孟德爾遺傳定律
12.染色質(zhì)由DNA、組蛋白等組成。組蛋白乙酰化引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，有關(guān)基因表達(dá)；組蛋白去乙酰化，有關(guān)基因表達(dá)受到抑制(如圖)。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
組蛋白乙酰化可能發(fā)生在細(xì)胞分化過(guò)程中
一個(gè)DNA分子可控制合成多種RNA
過(guò)程c需要解旋酶先催化DNA雙鏈解旋
過(guò)程d還需要核糖體、tRNA、氨基酸、ATP等參與
【綜合提升】
13.蜂王和工蜂由受精卵發(fā)育而來(lái)，它們發(fā)育的機(jī)理如圖所示，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
生物的性狀表現(xiàn)是由基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果
DNA甲基化水平是幼蟲發(fā)育成工蜂的關(guān)鍵
Dnmt3(酶)促進(jìn)幼蟲發(fā)育成蜂王
食物通過(guò)影響基因的表達(dá)而引起表型的改變
14.(12分)尿黑酸在人體內(nèi)積累會(huì)使人體內(nèi)的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會(huì)變成黑色，這種癥狀稱為尿黑癥。下圖表示與尿黑癥相關(guān)的一些代謝過(guò)程。
(1)(3分)過(guò)程①需要的原料是________，這些原料在________酶的催化作用下合成RNA分子。與DNA復(fù)制過(guò)程相比，過(guò)程①特有的堿基配對(duì)方式為________________。
(2)(3分)過(guò)程②表示________，發(fā)生的場(chǎng)所是______________，參與該過(guò)程的RNA有________________________________。
(3)(3分)若酶b有m個(gè)氨基酸，在不考慮終止密碼子的情況下，則控制酶b合成的基因至少含有________個(gè)堿基。酶b中有一段氨基酸序列為“—丙氨酸—亮氨酸—”，攜帶丙氨酸和亮氨酸的tRNA上的反密碼子分別為CGU、GAU，則控制酶b合成的基因中編碼鏈上相應(yīng)的堿基序列為____________________________。
(4)(2分)據(jù)圖分析，缺乏酶________(填字母)導(dǎo)致人患尿黑癥。由此體現(xiàn)了基因控制性狀的途徑是基因通過(guò)控制________來(lái)控制____________________________________，從而控制生物的性狀。
(5)(1分)生物的性狀除了受基因控制，還受環(huán)境因素影響。基因序列不變，由于環(huán)境變化引起的性狀改變，有些可以遺傳給后代的現(xiàn)象稱為________。
15.(12分)(2024·衢溫5＋1聯(lián)盟高一聯(lián)考)糖尿病是因?yàn)橐葝u素合成或作用受阻導(dǎo)致的血糖濃度升高，患者伴有“三多一少”的病癥。研究發(fā)現(xiàn)不良生活習(xí)慣如多食、缺乏鍛煉、長(zhǎng)期熬夜等會(huì)導(dǎo)致胰島β細(xì)胞中過(guò)量表達(dá)多種miRNA，從而影響胰島素的合成與分泌，進(jìn)而引發(fā)糖尿病。基因控制合成蛋白質(zhì)及miRNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)(2分)圖中過(guò)程①需要________酶參與，胰島素基因轉(zhuǎn)錄形成的初始mRNA需經(jīng)過(guò)加工成為成熟的mRNA后通過(guò)________進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。
(2)(2分)圖中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是________(填“從左向右”或“從右向左”)，當(dāng)核糖體到達(dá)________時(shí)多肽合成結(jié)束，除mRNA外參與此過(guò)程的RNA分子還有________。
(3)(4分)該mRNA上結(jié)合了3個(gè)核糖體，這3個(gè)核糖體上最終合成的三條肽鏈?zhǔn)欠裣嗤縚_____(填“是”或“否”)，請(qǐng)說(shuō)明理由__________________________
__________________________________________________________________。
(4)(2分)某人欲從肝臟細(xì)胞中提取mRNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲取人的胰島素基因，這種操作是否可行，請(qǐng)說(shuō)明理由________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)(2分)據(jù)圖推測(cè)，miRNA可能是通過(guò)抑制__________過(guò)程來(lái)調(diào)控胰島素基因表達(dá)的。這種影響雖然沒有改變基因序列，卻可遺傳給子代，生物學(xué)家將這種遺傳現(xiàn)象稱為________現(xiàn)象。
課時(shí)精練13　基因控制生物性狀、中心法則及表觀遺傳
1.C
2.A　[該基因被插入的DNA序列打亂后，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，無(wú)法催化蔗糖合成淀粉，影響了許多生化反應(yīng)，而且造成甜度增大，又有皺縮性狀，由此表明一個(gè)基因可以影響多個(gè)性狀。]
3.B　[精氨酸的合成受①②③④多對(duì)基因的控制，A錯(cuò)誤；基因之間相對(duì)獨(dú)立，基因②不表達(dá)不影響基因③④的表達(dá)，C錯(cuò)誤；由題圖信息無(wú)法確定四個(gè)基因是否位于同一條染色體上，D錯(cuò)誤。]
4.D　[中心法則中的每一步驟均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，B正確；圖中①表示轉(zhuǎn)錄，②表示逆轉(zhuǎn)錄，③表示DNA復(fù)制，④表示RNA復(fù)制，⑤表示翻譯，以上過(guò)程均可發(fā)生在被病毒侵染的細(xì)胞中，C正確；中心法則沒有揭示生物界共用同一套遺傳密碼，D錯(cuò)誤。]
5.C　[RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止子時(shí)結(jié)束轉(zhuǎn)錄，C錯(cuò)誤。]
6.D　[以DNA為模板合成RNA，屬于轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要RNA聚合酶的催化，需要消耗核糖核苷酸，A、B錯(cuò)誤；以RNA為模板，合成DNA，屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化，需要消耗脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)，屬于翻譯過(guò)程，需要消耗氨基酸，D正確。]
7.C　[實(shí)驗(yàn)組子代存在患病風(fēng)險(xiǎn)是因?yàn)槟郴虻募谆潭认陆担@屬于表觀遺傳現(xiàn)象，其DNA堿基序列不變，C錯(cuò)誤。]
8.C　[基因甲基化屬于表觀遺傳修飾，基因的堿基序列沒有變化，但這種甲基化修飾會(huì)遺傳給后代并對(duì)后代表型產(chǎn)生影響，C錯(cuò)誤。]
9.A
10.C　[基因型相同的生物表型可能不同，生物的性狀還受環(huán)境的影響，A錯(cuò)誤；DNA的甲基化不改變DNA的堿基序列，但生物表型會(huì)發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；基因甲基化不一定不利于生物種群的生存，比如柳穿魚花的甲基化，不影響其生存，D錯(cuò)誤。]
11.B　[表觀遺傳不改變DNA的堿基排列順序，B錯(cuò)誤。]
12.C　[組蛋白乙酰化使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，有關(guān)基因表達(dá)，而細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，A正確；一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，一個(gè)DNA分子可以控制合成多種RNA，B正確；c為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶，RNA聚合酶有催化DNA雙鏈解旋的功能，故不需要解旋酶，C錯(cuò)誤；過(guò)程d為翻譯，翻譯時(shí)游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的各種氨基酸由tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，以mRNA為模板在核糖體上合成具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)，此過(guò)程需要ATP提供能量，D正確。]
13.C　[Dnmt3（酶）促進(jìn)幼蟲發(fā)育成工蜂，C錯(cuò)誤。]
14.（1）核糖核苷酸　RNA聚合　A與U配對(duì)　（2）翻譯　核糖體　mRNA、tRNA、rRNA　（3）6m　GCACTA　（4）b　酶的合成　生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)　（5）表觀遺傳
解析　（1）過(guò)程①是轉(zhuǎn)錄，需要的原料是核糖核苷酸，這些原料在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA分子。DNA復(fù)制過(guò)程特有的堿基配對(duì)方式為A與T配對(duì)，轉(zhuǎn)錄過(guò)程特有的堿基配對(duì)方式為A與U配對(duì)。（2）過(guò)程②表示翻譯，發(fā)生的場(chǎng)所是核糖體，參與該過(guò)程的RNA有mRNA、tRNA、rRNA。（3）若酶b有m個(gè)氨基酸，在不考慮終止密碼子的情況下，則控制酶b合成的基因至少含有6m個(gè)堿基。酶b中有一段氨基酸序列為“—丙氨酸—亮氨酸—”，攜帶丙氨酸和亮氨酸的tRNA上的反密碼子分別為CGU、GAU，則控制酶b合成的基因中編碼鏈上相應(yīng)的堿基序列為GCACTA。（4）據(jù)圖分析，缺乏酶b導(dǎo)致人患尿黑癥，由此體現(xiàn)了基因控制性狀的途徑是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。（5）生物的性狀除了受基因控制，還受環(huán)境因素影響。基因序列不變，由于環(huán)境變化引起的性狀改變，有些可以遺傳給后代的現(xiàn)象稱為表觀遺傳。
15.（1）RNA聚合　核孔　（2）從左向右　終止密碼子　tRNA、rRNA　（3）是　三個(gè)核糖體翻譯所用的mRNA模板相同　（4）不可行，胰島素基因不在肝臟細(xì)胞中表達(dá)，不存在胰島素基因的mRNA　（5）翻譯　表觀遺傳
解析　（1）據(jù)圖可知，過(guò)程①表示以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶的參與；胰島素基因存在于細(xì)胞核中，以胰島素基因的一條鏈為模板可轉(zhuǎn)錄形成mRNA，mRNA是大分子物質(zhì)，因此成熟的mRNA通過(guò)細(xì)胞核的核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。（2）根據(jù)不同核糖體形成的肽鏈的長(zhǎng)度可知，最右側(cè)的肽鏈最長(zhǎng)，因此核糖體在mRNA上移動(dòng)的方向是從左向右；當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子時(shí)，翻譯過(guò)程停止，多肽合成就結(jié)束了；翻譯過(guò)程中的RNA分別為mRNA（作為翻譯的模板）、tRNA（運(yùn)載氨基酸）、rRNA（組成核糖體的重要成分），因此除mRNA外參與此過(guò)程的RNA分子還有tRNA、rRNA。（3）該mRNA上結(jié)合了3個(gè)核糖體，這3個(gè)核糖體翻譯所用的mRNA模板相同，因此3個(gè)核糖體上最終合成的三條肽鏈結(jié)構(gòu)是相同的。（5）據(jù)圖可知，mRNA是翻譯的模板，miRNA能與mRNA結(jié)合，進(jìn)而抑制翻譯過(guò)程來(lái)調(diào)控胰島素基因表達(dá)。這種影響雖然沒有改變基因序列，卻可遺傳給子代，生物學(xué)家將這種遺傳現(xiàn)象稱為表觀遺傳現(xiàn)象。(共31張PPT)
課時(shí)精練13 基因控制生物性狀、
中心法則及表觀遺傳
(時(shí)間：30分鐘　分值：50分)
C
題型1　基因控制生物的性狀
1.基因控制生物的性狀，是通過(guò)控制哪種物質(zhì)的合成來(lái)完成的(　　)
A.糖類 B.油脂
C.蛋白質(zhì) D.核酸
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
01
類題
02
03
04
05
06
07
類題
08
09
10
11
12
13
14
15
●下列實(shí)例中，能夠說(shuō)明基因能通過(guò)酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而控制生物性狀的是(　　)
A.鐮刀形細(xì)胞貧血癥　　　 B.果蠅的無(wú)眼
C.人的尿黑癥 D.支原體肺炎
C
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
01
類題
02
03
04
05
06
07
類題
08
09
10
11
12
13
14
15
2.豌豆的某突變體中編碼淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打亂，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，無(wú)法催化蔗糖合成淀粉，造成種子中積累較多的甜度較淀粉高、親水能力較淀粉差的蔗糖，因而表現(xiàn)為甜和皺縮的新性狀。上述實(shí)例說(shuō)明(　　)
A.一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀 B.一個(gè)性狀可以受多個(gè)基因的影響
C.性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果 D.基因和性狀之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系
A
解析：該基因被插入的DNA序列打亂后，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，無(wú)法催化蔗糖合成淀粉，影響了許多生化反應(yīng)，而且造成甜度增大，又有皺縮性狀，由此表明一個(gè)基因可以影響多個(gè)性狀。
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
01
類題
02
03
04
05
06
07
類題
08
09
10
11
12
13
14
15
3.如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的
合成途徑示意圖。
B
下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.精氨酸的合成只受一對(duì)基因的控制
B.基因可通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而控制生物的性狀
C.若基因②不表達(dá)，則基因③和④也不表達(dá)
D.四個(gè)基因位于同一條染色體上
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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解析：精氨酸的合成受①②③④多對(duì)基因的控制，A錯(cuò)誤；
基因之間相對(duì)獨(dú)立，基因②不表達(dá)不影響基因③④的表達(dá)，C錯(cuò)誤；
由題圖信息無(wú)法確定四個(gè)基因是否位于同一條染色體上，D錯(cuò)誤。
A.精氨酸的合成只受一對(duì)基因的控制
B.基因可通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而控制生物的性狀
C.若基因②不表達(dá)，則基因③和④也不表達(dá)
D.四個(gè)基因位于同一條染色體上
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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題型2　中心法則
4.1957年，克里克提出“中心法則”，隨著研究的不斷深入，科學(xué)家對(duì)中心法則作出了補(bǔ)充(如圖)，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
D
A.中心法則描述了生物界遺傳信息的傳遞過(guò)程
B.堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
C.圖中①～⑤過(guò)程都可以在被病毒侵染的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生
D.中心法則揭示了生物界共用同一套遺傳密碼
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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解析：中心法則中的每一步驟均遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，B正確；
圖中①表示轉(zhuǎn)錄，②表示逆轉(zhuǎn)錄，③表示DNA復(fù)制，④表示RNA復(fù)制，⑤表示翻譯，以上過(guò)程均可發(fā)生在被病毒侵染的細(xì)胞中，C正確；
中心法則沒有揭示生物界共用同一套遺傳密碼，D錯(cuò)誤。
A.中心法則描述了生物界遺傳信息的傳遞過(guò)程
B.堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
C.圖中①～⑤過(guò)程都可以在被病毒侵染的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生
D.中心法則揭示了生物界共用同一套遺傳密碼
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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5.(2024·寧波九校高一聯(lián)考)下列關(guān)于中心法則的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.中心法則總結(jié)了遺傳信息流動(dòng)的規(guī)律
B.遺傳信息的流動(dòng)通常需要酶催化，能量驅(qū)動(dòng)
C.RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止密碼子時(shí)活動(dòng)停止
D.某些病毒會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄，如HIV
解析：RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄，移動(dòng)到終止子時(shí)結(jié)束轉(zhuǎn)錄，C錯(cuò)誤。
C
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6.在其他條件具備的情況下，在試管中加入物質(zhì)X和物質(zhì)Z，可得到相應(yīng)產(chǎn)物Y。下列敘述正確的是(　　)
A.若X是DNA，Y是RNA，則Z是逆轉(zhuǎn)錄酶
B.若X是DNA，Y是mRNA，則Z是脫氧核苷酸
C.若X是RNA，Y是DNA，則Z是RNA復(fù)制酶
D.若X是mRNA，Y是核糖體上合成的生物大分子，則Z是氨基酸
D
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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解析：以DNA為模板合成RNA，屬于轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要RNA聚合酶的催化，需要消耗核糖核苷酸，A、B錯(cuò)誤；
以RNA為模板，合成DNA，屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶催化，需要消耗脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；
以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)，屬于翻譯過(guò)程，需要消耗氨基酸，D正確。
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題型3　表觀遺傳
7.(2024·東城區(qū)高一期末)丙烯酰胺在高溫烘焙的食物中廣泛存在。檢測(cè)丙烯酰胺飼喂的小鼠及其F2代(正常飲食)某基因的甲基化水平，發(fā)現(xiàn)均有一定程度下降，小鼠患病風(fēng)險(xiǎn)提高。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.此實(shí)驗(yàn)應(yīng)以正常飲食的小鼠及其F2代為對(duì)照組
B.此致病基因的甲基化程度與患病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)
C.實(shí)驗(yàn)組子代存在患病風(fēng)險(xiǎn)是由于堿基序列的改變
D.本實(shí)驗(yàn)提示生活中應(yīng)減少高溫烘焙食物的食用量
解析：實(shí)驗(yàn)組子代存在患病風(fēng)險(xiǎn)是因?yàn)槟郴虻募谆潭认陆担@屬于表觀遺傳現(xiàn)象，其DNA堿基序列不變，C錯(cuò)誤。
C
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●(2024·東城區(qū)高一期末)柳穿魚的花有
兩側(cè)對(duì)稱和輻射對(duì)稱兩種類型。兩種
柳穿魚雜交，子一代均為兩側(cè)對(duì)稱。
子一代自交，得到兩側(cè)對(duì)稱植株34株，輻射對(duì)稱植株5株。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，兩種柳穿魚的Lcyc基因序列相同，但表達(dá)情況不同，兩側(cè)對(duì)稱花植株Lcyc基因表達(dá)而輻射對(duì)稱花植株不表達(dá)，二者的甲基化情況如下圖。
C
下列敘述正確的是(　　)
A.控制兩側(cè)對(duì)稱與輻射對(duì)稱的基因所含遺傳信息不同
B.F2性狀分離比說(shuō)明花型遺傳遵循基因的分離定律
C.控制輻射對(duì)稱的Lcyc基因的甲基化程度相對(duì)較高
D.推測(cè)甲基化程度與Lcyc基因的表達(dá)程度呈正相關(guān)
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8.(2024·西城區(qū)高一期末)科學(xué)家將飽睡一宿后的志愿者，隨機(jī)分為正常睡眠組和睡眠干預(yù)組(在有燈光的房間內(nèi)一夜不睡覺)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)睡眠干預(yù)組一些基因甲基化水平改變：與脂肪合成、蛋白質(zhì)分解相關(guān)基因表達(dá)活躍，而產(chǎn)能基因表達(dá)降低。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.有燈光照射的房間模擬了白天的生活場(chǎng)景
B.甲基化不改變基因序列但生物表型可發(fā)生改變
C.基因甲基化造成的表型效應(yīng)不能遺傳給后代
D.該研究為熬夜會(huì)導(dǎo)致肥胖提供了證據(jù)支持
解析：基因甲基化屬于表觀遺傳修飾，基因的堿基序列沒有變化，但這種甲基化修飾會(huì)遺傳給后代并對(duì)后代表型產(chǎn)生影響，C錯(cuò)誤。
C
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(2023·湖州高一期末)閱讀下列材料，回答第9～10題。
研究發(fā)現(xiàn)，基因序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)也會(huì)發(fā)生可遺傳的改變，最終導(dǎo)致基因型的變化，如小鼠在聞到以前給予它們父輩電擊而產(chǎn)生恐懼的氣味時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出恐懼。
9.上述材料中敘述的遺傳現(xiàn)象稱為(　　)
A.表觀遺傳 B.孟德爾遺傳
C.單基因遺傳 D.多基因遺傳
A
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10.DNA分子中堿基上連接一個(gè)甲基基團(tuán)“—CH3”，稱為DNA甲基化，基因甲基化可以導(dǎo)致其不能轉(zhuǎn)錄。下列敘述正確的是(　　)
A.基因型相同的生物表型一定相同
B.DNA的甲基化改變了DNA的堿基序列
C.DNA甲基化可使同卵雙胞胎表現(xiàn)出不同的性狀
D.基因甲基化一定不利于生物種群的生存
C
解析：基因型相同的生物表型可能不同，生物的性狀還受環(huán)境的影響，A錯(cuò)誤；
DNA的甲基化不改變DNA的堿基序列，但生物表型會(huì)發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；
基因甲基化不一定不利于生物種群的生存，比如柳穿魚花的甲基化，不影響其生存，D錯(cuò)誤。
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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11.(2024·浙江名校協(xié)作體高一聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)親代小鼠被連續(xù)喂以高脂食物而患肥胖癥時(shí)，其所生子代患肥胖癥的風(fēng)險(xiǎn)明顯增大，目前科學(xué)界普遍認(rèn)為這是一種表觀遺傳現(xiàn)象。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.親代小鼠的生活習(xí)慣可能影響子代小鼠的性狀
B.高脂飲食導(dǎo)致DNA的堿基排列順序發(fā)生改變
C.該現(xiàn)象可能與染色體組蛋白的乙酰化有關(guān)
D.表觀遺傳現(xiàn)象通常不符合孟德爾遺傳定律
解析：表觀遺傳不改變DNA的堿基排列順序，B錯(cuò)誤。
B
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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12.染色質(zhì)由DNA、組蛋白等組成。組蛋白乙酰化引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，有關(guān)基因表達(dá)；組蛋白去乙酰化，有關(guān)基因表達(dá)受到抑制(如圖)。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
C
A.組蛋白乙酰化可能發(fā)生在細(xì)胞分化過(guò)程中
B.一個(gè)DNA分子可控制合成多種RNA
C.過(guò)程c需要解旋酶先催化DNA雙鏈解旋
D.過(guò)程d還需要核糖體、tRNA、氨基酸、ATP等參與
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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解析：組蛋白乙酰化使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，有關(guān)基因表達(dá)，而細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，A正確；
一個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，一個(gè)DNA分子可以控制合成多種RNA，B正確；
c為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶，RNA聚合酶有催化DNA雙鏈解旋的功能，故不需要解旋酶，C錯(cuò)誤；
過(guò)程d為翻譯，翻譯時(shí)游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的各種氨基酸由tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，以mRNA為模板在核糖體上合成具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)，此過(guò)程需要ATP提供能量，D正確。
A.組蛋白乙酰化可能發(fā)生在細(xì)胞分化過(guò)程中
B.一個(gè)DNA分子可控制合成多種RNA
C.過(guò)程c需要解旋酶先催化DNA雙鏈解旋
D.過(guò)程d還需要核糖體、tRNA、氨基酸、ATP等參與
對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化
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13.蜂王和工蜂由受精卵發(fā)育而來(lái)，它們發(fā)育的機(jī)理如圖所示，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
C
綜合提升
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A.生物的性狀表現(xiàn)是由基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果
B.DNA甲基化水平是幼蟲發(fā)育成工蜂的關(guān)鍵
C.Dnmt3(酶)促進(jìn)幼蟲發(fā)育成蜂王
D.食物通過(guò)影響基因的表達(dá)而引起表型的改變
解析：Dnmt3(酶)促進(jìn)幼蟲發(fā)育成工蜂，C錯(cuò)誤。
14.尿黑酸在人體內(nèi)積累會(huì)使人體內(nèi)的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會(huì)變成黑色，這種癥狀稱為尿黑癥。下圖表示與尿黑癥相關(guān)的一些代謝過(guò)程。
(1)過(guò)程①需要的原料是　　　　　　，這些原料在　　　　　酶的催化作用下合成RNA分子。與DNA復(fù)制過(guò)程相比，過(guò)程①特有的堿基配對(duì)方式為　　　　　　。
核糖核苷酸
RNA聚合
A與U配對(duì)
綜合提升
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(2)過(guò)程②表示　　　，發(fā)生的場(chǎng)所是　　　　，參與該過(guò)程的RNA有　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若酶b有m個(gè)氨基酸，在不考慮終止密碼子的情況下，則控制酶b合成的基因至少含
有　　　　個(gè)堿基。酶b中有一段氨基酸序列為“—丙氨酸—亮氨酸—”，攜帶丙氨酸和亮氨酸的tRNA上的反密碼子分別為CGU、GAU，則控制酶b合成的基因中編碼鏈上相應(yīng)的堿基序列為____________。
翻譯
核糖體
mRNA、tRNA、rRNA
6m
GCACTA
綜合提升
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(4)據(jù)圖分析，缺乏酶　　　　(填字母)導(dǎo)致人患尿黑癥。由此體現(xiàn)了基因控制性狀的途徑是基因通過(guò)控制　　　　來(lái)控制　　　　　　　　　　　　　　　　　　，從而控制生物的性狀。
b
酶的合成
生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)
表觀遺傳
(5)生物的性狀除了受基因控制，還受環(huán)境因素影響。基因序列不變，由于環(huán)境變化引起的性狀改變，有些可以遺傳給后代的現(xiàn)象稱為　　　　　　。
綜合提升
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解析：(1)過(guò)程①是轉(zhuǎn)錄，需要的原料是核糖核苷酸，這些原料在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA分子。DNA復(fù)制過(guò)程特有的堿基配對(duì)方式為A與T配對(duì)，轉(zhuǎn)錄過(guò)程特有的堿基配對(duì)方式為A與U配對(duì)。(2)過(guò)程②表示翻譯，發(fā)生的場(chǎng)所是核糖體，參與該過(guò)程的RNA有mRNA、tRNA、rRNA。(3)若酶b有m個(gè)氨基酸，在不考慮終止密碼子的情況下，則控制酶b合成的基因至少含有6m個(gè)堿基。酶b中有一段氨基酸序列為“—丙氨酸—亮氨酸—”，攜帶丙氨酸和亮氨酸的tRNA上的反密碼子分別為CGU、GAU，則控制酶b合成的基因中編碼鏈上相應(yīng)的堿基序列為GCACTA。
綜合提升
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(4)據(jù)圖分析，缺乏酶b導(dǎo)致人患尿黑癥，由此體現(xiàn)了基因控制性狀的途徑是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物體內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)，從而控制生物的性狀。(5)生物的性狀除了受基因控制，還受環(huán)境因素影響。基因序列不變，由于環(huán)境變化引起的性狀改變，有些可以遺傳給后代的現(xiàn)象稱為表觀遺傳。
綜合提升
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15.(2024·衢溫5＋1聯(lián)盟高一聯(lián)考)糖尿病是因?yàn)橐葝u素合成或作用受阻導(dǎo)致的血糖濃度升高，患者伴有“三多一少”的病癥。研究發(fā)現(xiàn)不良生活習(xí)慣如多食、缺乏鍛煉、長(zhǎng)期熬夜等會(huì)導(dǎo)致胰島β細(xì)胞中過(guò)量表達(dá)多種miRNA，從而影響胰島素的合成與分泌，進(jìn)而引發(fā)糖尿病。基因控制合成蛋白質(zhì)及miRNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
綜合提升
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類題
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類題
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(1)圖中過(guò)程①需要　　 　酶參與，胰島素基因轉(zhuǎn)錄形成的初始mRNA需經(jīng)過(guò)加工成為成熟的mRNA后通過(guò)　　 　進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。
(2)圖中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是　　 　　(填“從左向右”或“從右向左”)，當(dāng)核糖體到達(dá)　 　　　時(shí)多肽合成結(jié)束，除mRNA外參與此過(guò)程的RNA分子還有　　 　　。
(3)該mRNA上結(jié)合了3個(gè)核糖體，這3個(gè)核糖體上最終合成的三條肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?br/>______(填“是”或“否”)，請(qǐng)說(shuō)明理由____________________________
_____________。
RNA聚合
核孔
從左向右
終止密碼子
tRNA、rRNA
是
三個(gè)核糖體翻譯所用的mRNA
模板相同
綜合提升
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(4)某人欲從肝臟細(xì)胞中提取mRNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲取人的胰島素基因，這種操作是否可行，請(qǐng)說(shuō)明理由_______________________________________________
__________________________。
(5)據(jù)圖推測(cè)，miRNA可能是通過(guò)抑制　　　　過(guò)程來(lái)調(diào)控胰島素基因表達(dá)的。這種影響雖然沒有改變基因序列，卻可遺傳給子代，生物學(xué)家將這種遺傳現(xiàn)象稱為　　　　　　現(xiàn)象。
不可行，胰島素基因不在肝臟細(xì)胞中表達(dá)，不存
在胰島素基因的mRNA
翻譯
表觀遺傳
綜合提升
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解析：(1)據(jù)圖可知，過(guò)程①表示以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶的參與；胰島素基因存在于細(xì)胞核中，以胰島素基因的一條鏈為模板可轉(zhuǎn)錄形成mRNA，mRNA是大分子物質(zhì)，因此成熟的mRNA通過(guò)細(xì)胞核的核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。
(2)根據(jù)不同核糖體形成的肽鏈的長(zhǎng)度可知，最右側(cè)的肽鏈最長(zhǎng)，因此核糖體在mRNA上移動(dòng)的方向是從左向右；當(dāng)核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子時(shí)，翻譯過(guò)程停止，多肽合成就結(jié)束了；翻譯過(guò)程中的RNA分別為mRNA(作為翻譯的模板)、tRNA(運(yùn)載氨基酸)、rRNA(組成核糖體的重要成分)，因此除mRNA外參與此過(guò)程的RNA分子還有tRNA、rRNA。
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(3)該mRNA上結(jié)合了3個(gè)核糖體，這3個(gè)核糖體翻譯所用的mRNA模板相同，因此3個(gè)核糖體上最終合成的三條肽鏈結(jié)構(gòu)是相同的。
(5)據(jù)圖可知，mRNA是翻譯的模板，miRNA能與mRNA結(jié)合，進(jìn)而抑制翻譯過(guò)程來(lái)調(diào)控胰島素基因表達(dá)。這種影響雖然沒有改變基因序列，卻可遺傳給子代，生物學(xué)家將這種遺傳現(xiàn)象稱為表觀遺傳現(xiàn)象。
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