资源简介 第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传知识点一 中心法则诠释了基因与生物性状的关系1.下表中关于遗传信息的传递过程，正确的是（ ）选项 模板 原料 酶 产物A RNA 氨基酸 DNA聚合酶 多肽B DNA一条链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNAC DNA一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 RNAD RNA 核糖核苷酸 逆转录酶 DNA2.中心法则反映了遗传信息在细胞内的生物大分子间传递的基本法则，RNA病毒的发现丰富了经典中心法则的内容。以下说法正确的是（ ）A.人体所有细胞都有①②③过程B.冠状病毒颗粒内会发生③④过程C.①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则D.②过程以基因为单位进行，基因的两条链都可以作为该过程模板3.如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是（ ）A.生物体中一个基因只能决定一种性状B.基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律C.①②和⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同的细胞中D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状知识点二 细胞分化的本质是基因选择性表达4.下列有关细胞分化的叙述，正确的是（ ）A.同一生物个体不同的细胞中DNA、mRNA、蛋白质的种类和数量互不相同B.红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关C.细胞分化导致遗传物质发生改变，细胞功能随之改变D.细胞分化是基因在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上选择性表达的结果5.同一个体中，在所有细胞中都表达的一类基因，称为管家基因，只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列相关叙述错误的是（ ）A.管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的B.奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能C.所有细胞中都含有管家基因，但只有部分细胞含有奢侈基因D.奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化知识点三 表观遗传及其作用机制6.柳穿鱼植株A和植株B花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列叙述不正确的是（ ）A.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因的序列相同B.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因C.植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了D.两植株杂交，F2中有少部分的花与植株B相似7.黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸胞嘧啶（CpG）有不同程度的甲基化（如图）现象出现，甲基化不影响DNA复制。有关分析错误的是（ ）A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C.碱基甲基化不影响碱基互补配对过程D.甲基化是引起基因结构改变的常见方式8.（2024·睢宁一中高一月考）取同一个真核生物不同类型的正常体细胞，检测其核基因表达情况，结果如下图所示。下列叙述错误的是（ ）A.基因1～6中控制ATP合成酶的基因最可能是基因2B.细胞a～g中生理功能最为近似的可能是细胞b和细胞eC.不同细胞同种基因表达情况不同主要与DNA的甲基化有关D.图中a～g各个细胞中所含核基因的种类相同9.（多选）某种病毒是单股正链RNA病毒，以ss（＋）RNA表示，ss（＋）RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质，下图是该病毒的增殖过程示意图，有关叙述错误的是（ ）A.（＋）RNA进入宿主细胞后同时开始进行复制和翻译B.（＋）RNA和（－）RNA上都含有决定氨基酸的密码子C.（＋）RNA的嘧啶碱基数与（－）RNA的嘌呤碱基数相等D.合成病毒蛋白质时，涉及的RNA全由宿主细胞提供10.（多选）（2024·东海一中高一月考）如图为基因对性状的控制过程示意图。下列叙述错误的是（ ）A.图中过程b是转录和翻译B.最终形成的蛋白质结构和功能不同的根本原因是M1与M2中碱基序列不同C.图中基因1和基因2都是通过控制蛋白质的结构直接控制人性状的D.若基因2不能表达，人体会因缺乏酪氨酸酶导致酪氨酸不能形成黑色素，而患白化病11.（2024·南京江宁区高一月考）DNA甲基化是DNA修饰的一种形式，能影响表型，并能遗传给子代，在蜂群中，雌蜂幼虫若一直取食蜂工浆则发育成蜂王，而如果以花粉和花蜜为食则将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。回答下列问题：（1）过程①的名称是 ，DNMT3基因经过程①（虚线框中碱基序列）合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，则该过程是以基因的 （填“α”或“β”）链为模板，与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是 。（2）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。据图可知，DNA甲基化 （填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。（3）已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3的基因表达过程沉默，并且蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或者蜂王的关键因素。实验思路：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不做处理，B组 ，其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录 。实验预期结果： 组幼虫发育成蜂王，另一组幼虫发育成 。第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传1.C 以RNA为模板合成多肽的过程是翻译，该过程需要的原料是氨基酸，但不需要DNA聚合酶，A错误；以DNA的一条链为模板合成RNA的过程是遗传信息的转录，该过程需要的原料是核糖核苷酸，酶是RNA聚合酶，B错误，C正确；以RNA为模板合成DNA的过程是逆转录，该过程需要的原料是脱氧核苷酸，D错误。2.C 人体内高度分化的细胞不再分裂，不会发生DNA的复制，A错误；冠状病毒的③（翻译）和④（RNA分子复制）发生在宿主细胞内，而不是冠状病毒颗粒内，B错误；①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则，C正确；②（转录）过程以基因为单位进行，不是两条链都可以作为模板，是以其中一条链为模板，D错误。3.C 基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，A错误；据图无法判断基因1和基因2在染色体上的位置，因此无法判断它们的遗传是否遵循基因的自由组合定律，B错误；①②和⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同的细胞中，C正确；⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物的性状，D错误。4.D 同一生物个体的不同种类细胞中，基因进行选择性表达，所以不同细胞中的mRNA和蛋白质不完全不同，但DNA相同，A错误；红细胞的形成与基因表达有关，与细胞分化也有关，B错误；细胞分化过程中遗传物质不发生变化，但由于基因的选择表达，细胞中蛋白质的种类和数量发生改变，因此细胞的功能也发生改变，C错误；细胞分化是基因在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上选择性表达的结果，D正确。5.C 管家基因在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，A正确；奢侈基因只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细胞中都含有管家基因和奢侈基因，奢侈基因只在特定细胞中表达，C错误。6.B 柳穿鱼的所有体细胞都是由一个受精卵通过有丝分裂产生的，因此理论上均含有Lcyc基因。7.D 根据对题干信息的分析可知，F1个体的基因型都是Aa，而不同体色的小鼠A基因碱基序列相同，有不同程度的甲基化现象，说明F1个体体色差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节，而A基因甲基化会影响其表达过程，B正确；碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C正确；基因中碱基甲基化后碱基种类没有改变，因此基因结构（基因中碱基对排列顺序）没有发生改变，D错误。8.C 任何细胞都能进行细胞呼吸，都能合成ATP，所以细胞a～g中都能合成ATP合成酶，控制ATP合成酶的基因最可能是基因2，A正确；蛋白质是生命活动的承担者，功能越相似的细胞，含有的蛋白质种类越相似，表达的基因越相似，所以细胞b、e的功能最为相似，B正确；不同细胞同种基因表达情况不同主要是基因选择性表达的结果，也与DNA的甲基化有关，但不是主要的，C错误；细胞a～g来自同一生物体，都是由一个受精卵分裂、分化形成的，所以各个细胞中所含核基因的种类相同，D正确。9.ABD （＋）RNA进入宿主细胞后先以其为模板翻译形成RNA复制酶等，然后在RNA复制酶的作用下，再进行RNA复制，A错误；（＋）RNA可作为翻译的模板合成蛋白质，含有决定氨基酸的密码子，（－）RNA上不含决定氨基酸的密码子，B错误；根据碱基互补配对原则，（＋）RNA的嘧啶碱基数与（－）RNA的嘌呤碱基数相等，C正确；据图可知，RNA复制酶的合成是以最初的病毒（＋）RNA为模板的，RNA复制酶合成以后才能进行大量子代（＋）RNA的复制，故合成病毒蛋白质时，涉及的RNA不全由宿主细胞提供，D错误。10.ABC 图中的M1与M2均为mRNA，图中的过程b是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此在生物学上均称为翻译，A错误；基因控制蛋白质的合成，最终形成的蛋白质结构和功能不同的根本原因是基因1和2不同（或基因1和2中碱基序列不同），B错误；图中基因1是通过控制血红蛋白的结构直接控制人的性状的，若基因2不能表达，则人体就不能合成酪氨酸酶，故基因2是通过控制酶的合成来间接控制性状的，C错误；若基因2不能表达，人体缺乏酪氨酸酶，酪氨酸就不能形成黑色素，导致人患白化病，D正确。11.（1）转录 β U—A （2）不会 （3）注射适量的DNMT3 siRNA 幼蜂发育情况 B 工蜂解析：（1）过程①是以DNA为模板合成RNA的过程，为转录过程，DNMT3基因经过程①（虚线框中碱基序列）合成的RNA的碱基序列为—CUUGCCAGC—，根据碱基互补配对原则，转录的模板链为—GAACGGTCG—，则该过程是以基因的β链为模板；RNA中特有的碱基是U，所以过程②（为翻译过程）与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是U—A。（2）DNA甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。（3）实验是验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，实验的自变量为有无DNMT3 siRNA，因变量是幼蜂的发育情况。可取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不做处理（对照组），B组注射适量的DNMT3 siRNA（实验组），其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。3 / 3第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传导学 聚焦 1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。 2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 3.阐述表观遗传现象知识点（一） 中心法则诠释了基因与生物性状的关系1.中心法则的提出及发展（1）提出者： 。（2）中心法则内容根据图示，完成下表：项目 序号 生理过程 遗传信息传递过程最初 提出 ① 流向 ② 流向 ③ 流向 发展 补充 ④ 流向 ⑤ 流向 2.基因对性状的控制（1）基因控制性状的途径①直接途径基因 的结构生物性状。②间接途径基因 的合成代谢过程生物性状。（2）基因与性状间的对应关系①一个基因一般控制 。②有时 控制一个性状，如人的身高受到多个基因的综合作用。③有时一个基因影响 性状，如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。3.判断下列相关表述的正误（1）遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质是单向的。（ ）（2）白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。（ ）（3）基因可以通过控制蛋白质的结构间接控制生物体的性状。（ ）（4）某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。（ ）（5）两个个体的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。（ ）探讨一 分析中心法则与遗传信息传递，提高理解能力1.中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：（1）过程②是 过程，需要 酶的参与；过程④表示 过程，需要逆转录酶的参与。（2）正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 （填序号，下同）。（3）图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。（4）图中的遗传信息流动过程一般不会发生差错，其原因是什么？2.下列四个试管中分别模拟的是中心法则中的某个过程。（1）四个试管分别模拟中心法则中的哪个过程？（2）四个试管模拟的过程分别需要什么酶？探讨二 分析基因对性状的控制，提高理解能力3.镰状细胞贫血的出现是由于控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生变化，导致血红蛋白的结构发生变化，血细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。据图分析回答下列问题：（1）基因中碱基对的变化如何改变蛋白质的结构？（2）上述实例说明，基因如何控制生物体的性状？4.牵牛花的颜色主要由花青素决定，如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题：（1）牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗？（2）牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？（3）牵牛花的叶肉细胞中是否也含有基因①②③？如果有，也能全部表达吗？（4）图中反映了基因是如何控制生物体性状的？1.不同生物中心法则的体现生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示DNA病毒 T2噬菌体RNA 病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒含逆转录酶 艾滋病病毒细胞生物 具有分裂能力的细胞高度分化的细胞小提醒：（1）逆转录需要逆转录酶。（2）逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。（3）哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。2.中心法则体现了DNA的两大基本功能（1）传递遗传信息：通过DNA复制完成的，发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。（2）表达遗传信息：通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。3.基因与性状的关系中的注意点（1）体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等。（2）该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因酶的合成产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。1.（多选）（2024·新沂一中高一月考）某种病毒具有很强的传染力，其遗传物质为“＋RNA”，繁殖过程如下图。与大肠杆菌相比下列相关叙述正确的是（ ）A.完成遗传物质的复制均需RNA聚合酶B.遗传物质复制过程中所需的原料不同C.蛋白质的合成均需要宿主细胞的核糖体D.遗传物质复制均遵循碱基互补配对原则2.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出（ ）A.一种物质的合成只受一个基因的控制B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达D.若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸知识点（二） 细胞分化的本质是基因选择性表达1.基因选择性表达的概念在同一个体不同的体细胞中，虽然 都一样，但基因的表达却是有选择性的。2.基因选择性表达的机制（1）下列基因中能在所有细胞中都表达的基因有： ，只在某类细胞中特异性表达的基因有： 。①核糖体蛋白基因 ②ATP合成酶基因③卵清蛋白基因 ④胰岛素基因 ⑤呼吸酶基因（2）基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。例如，不参与编码蛋白质的微RNA（miRNA）也能在转录后介导对 的降解，一些miRNA具有 ，即只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。3.基因选择性表达的意义基因选择性表达造成了 ，形成了在形态、结构和功能上不同的细胞类型。不同类型的细胞形成了组织、器官（系统）和个体，因此， 是多细胞生物个体发育的基础。4.判断下列相关表述的正误（1）经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转。（ ）（2）基因的选择性表达只受基因的控制与影响。（ ）（3）每个细胞都有复杂的基因表达调控系统，各种蛋白质只有在需要时才合成。（ ）（4）人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。（ ）（5）胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。（ ）（6）ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。（ ）（7）一些miRNA只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。（ ）探讨 分析细胞分化的原理，提高理解能力科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛B细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。回答有关问题：检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － －红细胞 ＋＋＋ － ＋ －胰岛B细胞 ＋＋＋ － － ＋注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。（1）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因的原因是三种细胞都是由 形成的。（2）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中都只检测到一种mRNA的原因是什么？（3）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中含有的mRNA和蛋白质 （填“相同”“不同”或“不完全相同”）。1.管家基因和奢侈基因（1）管家基因：指所有细胞中都表达的一类基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。（2）奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。2.细胞分化1.如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是（ ）A.DNA的结构不同B.遗传信息的表达情况不同C.细胞核内遗传物质不同D.线粒体结构不同2.（多选）管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的，而奢侈基因是指不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。下列有关叙述正确的是（ ）A.基因a属于奢侈基因B.细胞B为胰岛细胞C.与细胞A相比，细胞B中含有较多的高尔基体D.三种细胞成熟后均含有基因a、b、c知识点（三） 表观遗传及其作用机制1.表观遗传概念：是指生物体基因的 保持不变，而表型发生 的现象。表观遗传在一定的条件下才能遗传给后代。2.表观遗传作用机制实例（1）对称花型的柳穿鱼，基因Lcyc ，基因 。（2）不对称花型的柳穿鱼，基因 发生了 ，引起基因表达水平 ，最终导致柳穿鱼的花器官由对称变成了不对称。3.基因组表观遗传修饰的类型（1）DNA甲基化：主要发生在基因组DNA上某些区域的 上，它的第5位碳原子和甲基之间通过 结合，被修饰为5-甲基胞嘧啶。（2） ：是指在生物体内不同酶的作用下，在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变 及其 ，进而调控基因的表达。4.基因、环境和性状之间的关系： 、表观遗传信息和 之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。5.判断下列相关表述的正误（1）表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中。（ ）（2）生物的性状都受基因控制。（ ）（3）吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高。（ ）（4）同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。（ ）（5）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变。（ ）（6）表观遗传是不可遗传的。（ ）探讨 分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传，提高理解能力生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象称为表观遗传，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）对称花型和不对称花型的柳穿鱼花的形态不同是基因不同导致的，还是基因的表达不同导致的？（3）导致不对称花型的柳穿鱼的Lcyc基因不表达的原因是什么？（4）研究发现：小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化（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 。（5）有研究表明，吸烟会使人的体细胞内 水平升高，而戒烟多年后， 水平会降低。1.表观遗传2.表观遗传与环境因素影响出现的性状差异的区别（1）受环境因素影响出现的性状差异在改变环境条件的情况下会发生变化。（2）表观遗传引起的性状差异不随环境变化而改变。1.（2024·灌云一中高一月考）下列哪项不属于表观遗传的特点（ ）A.对表型的影响可遗传给后代B.DNA分子碱基可能连接多个甲基基团C.甲基化导致DNA碱基序列发生改变D.可由组蛋白的某些修饰导致2.（多选）蜂群中的蜂王和工蜂是由拥有相同基因的雌性幼虫发育而来，只有食用充足蜂王浆的那个成为“女王”，其他的则沦为了“仆人”。下列叙述错误的是（ ）A.该现象属于表观遗传，在一定条件下可遗传给后代B.蜂王和工蜂出现差异的原因可能是DNA甲基化影响表达C.幼虫发育为蜂王的根本原因是蜂王浆导致其遗传物质改变D.该机制可以使后代迅速获得亲代应对环境变化做出的反应（1）基因控制生物体性状的两条途径是 。（2）基因与性状的关系并不总是线性，表现为 。（3）细胞分化的本质是 ，细胞分化是 的基础。（4）表观遗传是指 。（5）基因组表观遗传修饰具有 和 两种重要形式。第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传【核心要点·巧突破】知识点（一）自主学习1.（1）克里克 （2）①DNA复制 DNA DNA ②转录 DNA RNA ③翻译 RNA 蛋白质 ④RNA复制 RNA RNA ⑤逆转录 RNA DNA2.（1）①蛋白质 ②酶 （2）①一个性状 ②多个基因 ③多种3.（1）× 提示：遗传信息从DNA到RNA是双向的。（2）× 提示：白化病是病人体内不能合成酪氨酸酶造成的。（3）× （4）√ （5）√互动探究1.（1）转录 RNA聚合 逆转录 （2）①②③ （3）①②③④⑤（4）提示：有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则。2.（1）提示：a：DNA的复制；b：转录；c：RNA的复制；d：逆转录。（2）提示：a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶；d：逆转录酶。3.（1）提示：基因中碱基对发生改变，导致转录形成的mRNA中密码子改变，进而导致翻译形成的蛋白质的结构发生改变。（2）提示：基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。4.（1）提示：不是，牵牛花的颜色由多个基因控制。（2）提示：生物体的性状也受环境的影响。（3）提示：牵牛花的叶肉细胞中含有基因①②③，但由于细胞的分化，基因选择性表达，故这3个基因不一定都能表达。（4）提示：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。学以致用1.BD 图中某种病毒遗传物质的复制需要RNA聚合酶，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是DNA，复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，A错误；病毒的遗传物质是RNA，复制时需要的原料为四种核糖核苷酸，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是DNA，复制时所需原料为四种脱氧核苷酸，B正确；病毒的蛋白质的合成需要在宿主细胞的核糖体上进行，而大肠杆菌细胞内具有自己的核糖体结构，C错误；无论是RNA还是DNA的复制，其过程均遵循碱基互补配对原则，D正确。2.B 通过题图可得出，精氨酸的合成是由基因①～④共同控制的，A错误；基因②表达与否，并不影响基因③和④的表达，C错误；若基因③不存在，则瓜氨酸因缺少酶③的催化，而无法合成精氨酰琥珀酸，D错误。知识点（二）自主学习1.基因组序列2.（1）①②⑤ ③④ （2）mRNA 组织特异性和时序性3.细胞分化 细胞分化4.（1）√ （2）× （3）√（4）× 提示：人体肌细胞与幼红细胞中基因是相同的，mRNA、蛋白质不完全相同。（5）× 提示：胰岛B细胞有胰岛素基因，也有抗体基因，但抗体基因在胰岛B细胞中不表达。（6）× 提示：ATP合成酶基因在所有细胞中都表达。（7）√互动探究（1）受精卵经有丝分裂和细胞分化（2）提示：基因选择性表达。（3）不完全相同学以致用1.B 题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的，它们的细胞核内遗传物质相同，DNA的结构相同，线粒体的结构也相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。2.BC 基因a表达产生的酶催化葡萄糖→丙酮酸，葡萄糖→丙酮酸属于细胞呼吸的第一阶段，细胞呼吸是维持细胞基本生命活动所必需的，因此基因a属于管家基因，A错误；细胞B能表达胰岛素基因，胰岛素是胰岛细胞分泌的，因此细胞B为胰岛细胞，含有较多的高尔基体，B、C正确；细胞A表达血红蛋白基因，则细胞A为红细胞，人成熟的红细胞无细胞核，不含基因a、b、c，D错误。知识点（三）自主学习1.碱基序列 可遗传变化2.（1）甲基化水平低 正常表达 （2）Lcyc 高度甲基化 下降3.（1）胞嘧啶 共价键 （2）组蛋白修饰 染色质状态 开放程度4.DNA序列信息 环境信息5.（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）× （6）×互动探究（1）提示：RNA聚合 表型（2）提示：是基因的表达不同导致的。（3）提示：Lcyc基因被高度甲基化。（4）提示：全部正常 正常∶矮小＝1∶1（5）提示：DNA的甲基化 DNA的甲基化学以致用1.C 表观遗传对表型的影响，可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，B不符合题意；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D不符合题意。2.C 蜂王和工蜂是由拥有相同基因的雌性幼虫发育而来，但表型不同，这属于表观遗传，在一定条件下可遗传给后代，A正确；DNA甲基化影响表达，导致蜂王和工蜂表型不同，B正确；拥有相同基因的雌性幼虫发育为蜂王还是工蜂，是与食用蜂王浆的量有关，其遗传物质未改变，该现象属于表观遗传，C错误；环境会导致表观遗传，表观遗传可以遗传给下一代，该机制可以使后代迅速获得亲代应对环境变化做出的反应，D正确。【过程评价·勤检测】思维启迪（1）①基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状；②基因还能通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状（2）多个基因控制一个性状，一个基因影响多种性状（3）基因选择性表达 多细胞生物个体发育（4）生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象（5）DNA甲基化 组蛋白修饰7 / 7(共95张PPT)第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传导学 聚焦 1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。3.阐述表观遗传现象核心要点·巧突破01过程评价·勤检测02课时训练·提素能03目录CONTENTS核心要点·巧突破01精准出击 高效学习知识点（一） 中心法则诠释了基因与生物性状的关系1. 中心法则的提出及发展（1）提出者： 。（2）中心法则内容根据图示，完成下表：克里克 项目 序号 生理过程 遗传信息传递过程最初 提出 ① 流向 ② 流向 ③ 流向 发展 补充 ④ 流向 ⑤ 流向 DNA复制DNA DNA转录DNA RNA翻译RNA 蛋白质RNA复制RNA RNA逆转录RNA DNA（1）基因控制性状的途径①直接途径基因 的结构 生物性状。②间接途径基因 的合成 代谢过程 生物性状。蛋白质 酶 2. 基因对性状的控制（2）基因与性状间的对应关系①一个基因一般控制 。②有时 控制一个性状，如人的身高受到多个基因的综合作用。③有时一个基因影响 性状，如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。一个性状 多个基因 多种 3. 判断下列相关表述的正误（1）遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质是单向的。 （ × ）提示：遗传信息从DNA到RNA是双向的。（2）白化病是酪氨酸酶活性降低造成的。 （ × ）提示：白化病是病人体内不能合成酪氨酸酶造成的。（3）基因可以通过控制蛋白质的结构间接控制生物体的性状。（ × ）（4）某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。 （ √ ）（5）两个个体的身高相同，二者的基因型可能相同，也可能不同。 （ √ ）×××√√探讨一 分析中心法则与遗传信息传递，提高理解能力1. 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：（1）过程②是 过程，需要 酶的参与；过程④表示 过程，需要逆转录酶的参与。（2）正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 （填序号，下同）。转录 RNA聚合 逆转录 ①②③ （3）图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。（4）图中的遗传信息流动过程一般不会发生差错，其原因是什么？提示：有精确的模板，并严格遵守碱基互补配对原则。①②③④⑤ 2. 下列四个试管中分别模拟的是中心法则中的某个过程。（1）四个试管分别模拟中心法则中的哪个过程？提示：a：DNA的复制；b：转录；c：RNA的复制；d：逆转录。（2）四个试管模拟的过程分别需要什么酶？提示：a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶；d：逆转录酶。探讨二 分析基因对性状的控制，提高理解能力3. 镰状细胞贫血的出现是由于控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生变化，导致血红蛋白的结构发生变化，血细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。据图分析回答下列问题：（1）基因中碱基对的变化如何改变蛋白质的结构？提示：基因中碱基对发生改变，导致转录形成的mRNA中密码子改变，进而导致翻译形成的蛋白质的结构发生改变。（2）上述实例说明，基因如何控制生物体的性状？提示：基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。4. 牵牛花的颜色主要由花青素决定，如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题：（1）牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗？提示：不是，牵牛花的颜色由多个基因控制。（2）牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？提示：生物体的性状也受环境的影响。（3）牵牛花的叶肉细胞中是否也含有基因①②③？如果有，也能全部表达吗？提示：牵牛花的叶肉细胞中含有基因①②③，但由于细胞的分化，基因选择性表达，故这3个基因不一定都能表达。（4）图中反映了基因是如何控制生物体性状的？提示：基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。1. 不同生物中心法则的体现生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示DNA病毒 T2噬菌体RNA 病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒含逆转录酶 艾滋病病毒生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示细胞生物 具有分裂能力的细胞高度分化的细胞小提醒：（1）逆转录需要逆转录酶。（2）逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。（3）哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。2. 中心法则体现了DNA的两大基本功能（1）传递遗传信息：通过DNA复制完成的，发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。（2）表达遗传信息：通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。3. 基因与性状的关系中的注意点（1）体现某性状的物质并不一定是“蛋白质”，如甲状腺激素、黑色素、淀粉等。（2）该类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的，即基因 酶的合成 产生该非蛋白质类物质的代谢过程控制性状。1. （多选）（2024·新沂一中高一月考）某种病毒具有很强的传染力，其遗传物质为“＋RNA”，繁殖过程如图。与大肠杆菌相比下列相关叙述正确的是（ ）A. 完成遗传物质的复制均需RNA聚合酶B. 遗传物质复制过程中所需的原料不同C. 蛋白质的合成均需要宿主细胞的核糖体D. 遗传物质复制均遵循碱基互补配对原则解析： 图中某种病毒遗传物质的复制需要RNA聚合酶，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是DNA，复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，A错误；病毒的遗传物质是RNA，复制时需要的原料为四种核糖核苷酸，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是DNA，复制时所需原料为四种脱氧核苷酸，B正确；病毒的蛋白质的合成需要在宿主细胞的核糖体上进行，而大肠杆菌细胞内具有自己的核糖体结构，C错误；无论是RNA还是DNA的复制，其过程均遵循碱基互补配对原则，D正确。2. 如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出（ ）A. 一种物质的合成只受一个基因的控制B. 基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状C. 若基因②不表达，则基因③和④也不表达D. 若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸解析： 通过题图可得出，精氨酸的合成是由基因①～④共同控制的，A错误；基因②表达与否，并不影响基因③和④的表达，C错误；若基因③不存在，则瓜氨酸因缺少酶③的催化，而无法合成精氨酰琥珀酸，D错误。知识点（二） 细胞分化的本质是基因选择性表达1. 基因选择性表达的概念在同一个体不同的体细胞中，虽然 都一样，但基因的表达却是有选择性的。基因组序列 2. 基因选择性表达的机制（1）下列基因中能在所有细胞中都表达的基因有： ，只在某类细胞中特异性表达的基因有： 。①核糖体蛋白基因 ②ATP合成酶基因③卵清蛋白基因 ④胰岛素基因 ⑤呼吸酶基因（2）基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。例如，不参与编码蛋白质的微RNA（miRNA）也能在转录后介导对 的降解，一些miRNA具有 ，即只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。①②⑤ ③④ mRNA 组织特异性和时序性 3. 基因选择性表达的意义基因选择性表达造成了 ，形成了在形态、结构和功能上不同的细胞类型。不同类型的细胞形成了组织、器官（系统）和个体，因此， 是多细胞生物个体发育的基础。细胞分化 细胞分化 4. 判断下列相关表述的正误（1）经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转。 （ √ ）（2）基因的选择性表达只受基因的控制与影响。 （ × ）（3）每个细胞都有复杂的基因表达调控系统，各种蛋白质只有在需要时才合成。 （ √ ）√×√（4）人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。（ × ）提示：人体肌细胞与幼红细胞中基因是相同的，mRNA、蛋白质不完全相同。×（5）胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。 （ × ）提示：胰岛B细胞有胰岛素基因，也有抗体基因，但抗体基因在胰岛B细胞中不表达。（6）ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。 （ × ）提示：ATP合成酶基因在所有细胞中都表达。（7）一些miRNA只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。（ √ ）××√探讨 分析细胞分化的原理，提高理解能力科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛B细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。回答有关问题：检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白 mRNA 胰岛素mRNA输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － －红细胞 ＋＋＋ － ＋ －胰岛B细胞 ＋＋＋ － － ＋注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。（1）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因的原因是三种细胞都是由 形成的。（2）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中都只检测到一种mRNA的原因是什么？提示：基因选择性表达。（3）鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞中含有的mRNA和蛋白质 （填“相同”“不同”或“不完全相同”）。受精卵经有丝分裂和细胞分化 不完全相同 1. 管家基因和奢侈基因（1）管家基因：指所有细胞中都表达的一类基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。（2）奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。2. 细胞分化1. 如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是（ ）A. DNA的结构不同B. 遗传信息的表达情况不同C. 细胞核内遗传物质不同D. 线粒体结构不同解析： 题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的，它们的细胞核内遗传物质相同，DNA的结构相同，线粒体的结构也相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。2. （多选）管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的，而奢侈基因是指不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。下列有关叙述正确的是（ ）A. 基因a属于奢侈基因B. 细胞B为胰岛细胞C. 与细胞A相比，细胞B中含有较多的高尔基体D. 三种细胞成熟后均含有基因a、b、c解析： 基因a表达产生的酶催化葡萄糖→丙酮酸，葡萄糖→丙酮酸属于细胞呼吸的第一阶段，细胞呼吸是维持细胞基本生命活动所必需的，因此基因a属于管家基因，A错误；细胞B能表达胰岛素基因，胰岛素是胰岛细胞分泌的，因此细胞B为胰岛细胞，含有较多的高尔基体，B、C正确；细胞A表达血红蛋白基因，则细胞A为红细胞，人成熟的红细胞无细胞核，不含基因a、b、c，D错误。知识点（三） 表观遗传及其作用机制1. 表观遗传概念：是指生物体基因的 保持不变，而表型发生 的现象。表观遗传在一定的条件下才能遗传给后代。碱基序列 可遗传变化 （1）对称花型的柳穿鱼，基因Lcyc ，基因 。（2）不对称花型的柳穿鱼，基因 发生了 ，引起基因表达水平 ，最终导致柳穿鱼的花器官由对称变成了不对称。甲基化水平低 正常表达 Lcyc 高度甲基化 下降 2. 表观遗传作用机制实例3. 基因组表观遗传修饰的类型（1）DNA甲基化：主要发生在基因组DNA上某些区域的 上，它的第5位碳原子和甲基之间通过 结合，被修饰为5-甲基胞嘧啶。（2） ：是指在生物体内不同酶的作用下，在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变 及其 ，进而调控基因的表达。胞嘧啶 共价键 组蛋白修饰 染色质状态 开放程度 4. 基因、环境和性状之间的关系： 、表观遗传信息和 之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。DNA序列信息 环境信息 （1）表观遗传现象比较少见，不能普遍存在于生物体整个生命活动过程中。 （ × ）（2）生物的性状都受基因控制。 （ × ）（3）吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高。 （ √ ）（4）同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。 （ √ ）（5）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变。 （ × ）（6）表观遗传是不可遗传的。 （ × ）××√√××5. 判断下列相关表述的正误探讨 分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传，提高理解能力生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象称为表观遗传，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。提示：RNA聚合 表型（2）对称花型和不对称花型的柳穿鱼花的形态不同是基因不同导致的，还是基因的表达不同导致的？提示：是基因的表达不同导致的。（3）导致不对称花型的柳穿鱼的Lcyc基因不表达的原因是什么？提示：Lcyc基因被高度甲基化。（4）研究发现：小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化（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 。提示：全部正常 正常∶矮小＝1∶1（5）有研究表明，吸烟会使人的体细胞内 水平升高，而戒烟多年后， 水平会降低。提示：DNA的甲基化 DNA的甲基化1. 表观遗传2. 表观遗传与环境因素影响出现的性状差异的区别（1）受环境因素影响出现的性状差异在改变环境条件的情况下会发生变化。（2）表观遗传引起的性状差异不随环境变化而改变。1. （2024·灌云一中高一月考）下列哪项不属于表观遗传的特点（ ）A. 对表型的影响可遗传给后代B. DNA分子碱基可能连接多个甲基基团C. 甲基化导致DNA碱基序列发生改变D. 可由组蛋白的某些修饰导致解析： 表观遗传对表型的影响，可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，B不符合题意；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D不符合题意。2. （多选）蜂群中的蜂王和工蜂是由拥有相同基因的雌性幼虫发育而来，只有食用充足蜂王浆的那个成为“女王”，其他的则沦为了“仆人”。下列叙述错误的是（ ）A. 该现象属于表观遗传，在一定条件下可遗传给后代B. 蜂王和工蜂出现差异的原因可能是DNA甲基化影响表达C. 幼虫发育为蜂王的根本原因是蜂王浆导致其遗传物质改变D. 该机制可以使后代迅速获得亲代应对环境变化做出的反应解析： 蜂王和工蜂是由拥有相同基因的雌性幼虫发育而来，但表型不同，这属于表观遗传，在一定条件下可遗传给后代，A正确；DNA甲基化影响表达，导致蜂王和工蜂表型不同，B正确；拥有相同基因的雌性幼虫发育为蜂王还是工蜂，是与食用蜂王浆的量有关，其遗传物质未改变，该现象属于表观遗传，C错误；环境会导致表观遗传，表观遗传可以遗传给下一代，该机制可以使后代迅速获得亲代应对环境变化做出的反应，D正确。过程评价·勤检测02反馈效果 筑牢基础（1）基因控制生物体性状的两条途径是 。（2）基因与性状的关系并不总是线性，表现为 。（3）细胞分化的本质是 ，细胞分化是 的基础。①基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状；②基因还能通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状 多个基因控制一个性状，一个基因影响多种性状 基因选择性表达 多细胞生物个体发育 （4）表观遗传是指 。（5）基因组表观遗传修饰具有 和 两种重要形式。生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象 DNA甲基化 组蛋白修饰 【教师备用栏目】1. 用链霉素和新霉素可使核糖体与单链DNA结合，这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽，这说明（ ）A. 遗传信息可由RNA流向DNAB. 遗传信息可由蛋白质流向DNAC. 遗传信息可由DNA流向蛋白质D. 遗传信息可由RNA流向蛋白质解析： 核糖体与单链DNA结合，这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽，这说明遗传信息可由DNA流向蛋白质。2. 如图为圆粒豌豆的产生机制，请据图判断下列叙述错误的是（ ）A. 淀粉分支酶基因R是豌豆种子细胞中具有遗传效应的DNA片段B. b过程能发生A与T、C与G的配对C. R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多D. 此图解体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状解析： 豌豆种子细胞中，基因是有遗传效应的DNA片段，A正确；b表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、C—G、U—A、G—C，B错误；淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多，C正确；此图解说明基因能够通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。3. 人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（ ）A. DNA中的碱基排列顺序不同B. 核糖体不同C. tRNA不同D. mRNA不同解析： 人体神经细胞与肝细胞是受精卵通过细胞分裂和分化形成的，二者细胞中DNA的碱基排列顺序相同，但二者的形态、结构和功能不同，其根本原因是在细胞分化的过程中基因选择性表达。由于基因选择性表达，不同的基因在转录过程中形成了不同的mRNA，进而通过翻译形成了不同的蛋白质。细胞分化过程中遗传物质不变，核糖体是翻译的场所，tRNA是翻译过程中运载氨基酸的工具，它们都不是导致人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同的根本原因。综上分析，A、B、C均不符合题意，D符合题意。4. （多选）（2024·盱眙一中高二月考）组蛋白乙酰化可使染色质的DNA与组蛋白结合程度下降，结构变松散。异常Ht蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化，从而引起细胞凋亡。下列相关叙述正确的是（ ）A. 组蛋白乙酰化不会改变DNA的核苷酸序列B. 组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶与启动子的结合C. 异常Ht蛋白可促进染色质的DNA与组蛋白紧密结合D. 细胞凋亡是由异常Ht蛋白决定的自动结束生命的过程解析： 组蛋白乙酰化属于表观遗传，不会改变DNA的核苷酸序列，A正确；组蛋白乙酰化可使染色质的DNA与组蛋白结合程度下降，结构变松散，因此，组蛋白乙酰化有利于RNA聚合酶与启动子的结合，有利于转录过程，B正确；异常Ht蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化，可促进染色质的DNA与组蛋白紧密结合，抑制转录过程，C正确；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不是由Ht蛋白决定的，D错误。5. 如图表示真核细胞中遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题：（1）科学家克里克提出的中心法则包括图中字母 所示的遗传信息的传递过程。解析：科学家克里克提出的中心法则包括图中A所示的DNA复制过程、B所示的转录过程和C所示的翻译过程。A、B、C （2）D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是 。解析：已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC。某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸的密码子是UAC，UAC编码的是酪氨酸。酪氨酸 （3）如果图中④的相对分子质量为2 778，氨基酸的平均相对分子质量为110，若考虑终止密码子，则编码④的基因长度至少有 对碱基。93 解析：题图中④为一条肽链，其相对分子质量为2 778。若氨基酸的平均相对分子质量为110，假设④由m个氨基酸脱水缩合而成，则2 778＝110m－18×（m－1），解得m＝30。若考虑终止密码子，则翻译④的模板链mRNA上共有31个密码子、93个碱基，进而推知编码④的基因长度至少有93对碱基。（4）已知B过程是以DNA的一条链为模板合成的，若该链的一个碱基被替代，那么对①～④所代表的结构的影响可能是什么？ 。结构不变或改变肽链中一个氨基酸（但肽链长度不变）或肽链长度改变或肽链无法合成解析：①～④均为肽链。B过程表示转录。若转录时DNA模板链的一个碱基被替换，则对①～④所代表的肽链结构的影响可能有如下三种情况：a.由于一种氨基酸可对应多种密码子，可能导致其转录形成的密码子编码的氨基酸不变，所以控制合成的肽链的结构不变。b.若其转录形成的密码子编码的氨基酸改变，则导致其控制合成的肽链中一个氨基酸发生改变，但肽链长度不变。c.若转录形成的密码子变成终止密码子，则会导致肽链长度改变或肽链无法合成。课时训练·提素能03分级练习 巩固提升知识点一 中心法则诠释了基因与生物性状的关系1. 下表中关于遗传信息的传递过程，正确的是（ ）选项 模板 原料 酶 产物A RNA 氨基酸 DNA聚合酶 多肽B DNA一条链 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 DNAC DNA一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 RNAD RNA 核糖核苷酸 逆转录酶 DNA1234567891011解析： 以RNA为模板合成多肽的过程是翻译，该过程需要的原料是氨基酸，但不需要DNA聚合酶，A错误；以DNA的一条链为模板合成RNA的过程是遗传信息的转录，该过程需要的原料是核糖核苷酸，酶是RNA聚合酶，B错误，C正确；以RNA为模板合成DNA的过程是逆转录，该过程需要的原料是脱氧核苷酸，D错误。12345678910112. 中心法则反映了遗传信息在细胞内的生物大分子间传递的基本法则，RNA病毒的发现丰富了经典中心法则的内容。以下说法正确的是（ ）A. 人体所有细胞都有①②③过程B. 冠状病毒颗粒内会发生③④过程C. ①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则D. ②过程以基因为单位进行，基因的两条链都可以作为该过程模板1234567891011解析： 人体内高度分化的细胞不再分裂，不会发生DNA的复制，A错误；冠状病毒的③（翻译）和④（RNA分子复制）发生在宿主细胞内，而不是冠状病毒颗粒内，B错误；①②③④⑤遗传信息传递过程都遵循碱基互补配对原则，C正确；②（转录）过程以基因为单位进行，不是两条链都可以作为模板，是以其中一条链为模板，D错误。12345678910113. 如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是（ ）A. 生物体中一个基因只能决定一种性状B. 基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律C. ①②和⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同的细胞中D. ⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状1234567891011解析： 基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，A错误；据图无法判断基因1和基因2在染色体上的位置，因此无法判断它们的遗传是否遵循基因的自由组合定律，B错误；①②和⑥⑦都表示基因的表达过程，但发生在不同的细胞中，C正确；⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物的性状，D错误。1234567891011知识点二 细胞分化的本质是基因选择性表达4. 下列有关细胞分化的叙述，正确的是（ ）A. 同一生物个体不同的细胞中DNA、mRNA、蛋白质的种类和数量互不相同B. 红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关C. 细胞分化导致遗传物质发生改变，细胞功能随之改变D. 细胞分化是基因在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上选择性表达的结果1234567891011解析： 同一生物个体的不同种类细胞中，基因进行选择性表达，所以不同细胞中的mRNA和蛋白质不完全不同，但DNA相同，A错误；红细胞的形成与基因表达有关，与细胞分化也有关，B错误；细胞分化过程中遗传物质不发生变化，但由于基因的选择表达，细胞中蛋白质的种类和数量发生改变，因此细胞的功能也发生改变，C错误；细胞分化是基因在特定发育阶段、特定组织部位、特定细胞类型上选择性表达的结果，D正确。12345678910115. 同一个体中，在所有细胞中都表达的一类基因，称为管家基因，只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列相关叙述错误的是（ ）A. 管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的B. 奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能C. 所有细胞中都含有管家基因，但只有部分细胞含有奢侈基因D. 奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化1234567891011解析： 管家基因在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，A正确；奢侈基因只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细胞中都含有管家基因和奢侈基因，奢侈基因只在特定细胞中表达，C错误。1234567891011知识点三 表观遗传及其作用机制6. 柳穿鱼植株A和植株B花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列叙述不正确的是（ ）A. 两株柳穿鱼体内的Lcyc基因的序列相同B. 柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因C. 植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了D. 两植株杂交，F2中有少部分的花与植株B相似解析： 柳穿鱼的所有体细胞都是由一个受精卵通过有丝分裂产生的，因此理论上均含有Lcyc基因。12345678910117. 黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸胞嘧啶（CpG）有不同程度的甲基化（如图）现象出现，甲基化不影响DNA复制。有关分析错误的是（ ）A. F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关B. 甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C. 碱基甲基化不影响碱基互补配对过程D. 甲基化是引起基因结构改变的常见方式1234567891011解析： 根据对题干信息的分析可知，F1个体的基因型都是Aa，而不同体色的小鼠A基因碱基序列相同，有不同程度的甲基化现象，说明F1个体体色差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节，而A基因甲基化会影响其表达过程，B正确；碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C正确；基因中碱基甲基化后碱基种类没有改变，因此基因结构（基因中碱基对排列顺序）没有发生改变，D错误。12345678910118. （2024·睢宁一中高一月考）取同一个真核生物不同类型的正常体细胞，检测其核基因表达情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）A. 基因1～6中控制ATP合成酶的基因最可能是基因2B. 细胞a～g中生理功能最为近似的可能是细胞b和细胞eC. 不同细胞同种基因表达情况不同主要与DNA的甲基化有关D. 图中a～g各个细胞中所含核基因的种类相同1234567891011解析： 任何细胞都能进行细胞呼吸，都能合成ATP，所以细胞a～g中都能合成ATP合成酶，控制ATP合成酶的基因最可能是基因2，A正确；蛋白质是生命活动的承担者，功能越相似的细胞，含有的蛋白质种类越相似，表达的基因越相似，所以细胞b、e的功能最为相似，B正确；不同细胞同种基因表达情况不同主要是基因选择性表达的结果，也与DNA的甲基化有关，但不是主要的，C错误；细胞a～g来自同一生物体，都是由一个受精卵分裂、分化形成的，所以各个细胞中所含核基因的种类相同，D正确。12345678910119. （多选）某种病毒是单股正链RNA病毒，以ss（＋）RNA表示，ss（＋）RNA可直接作为mRNA翻译出蛋白质，如图是该病毒的增殖过程示意图，有关叙述错误的是（ ）A. （＋）RNA进入宿主细胞后同时开始进行复制和翻译B. （＋）RNA和（－）RNA上都含有决定氨基酸的密码子C. （＋）RNA的嘧啶碱基数与（－）RNA的嘌呤碱基数相等D. 合成病毒蛋白质时，涉及的RNA全由宿主细胞提供1234567891011解析： （＋）RNA进入宿主细胞后先以其为模板翻译形成RNA复制酶等，然后在RNA复制酶的作用下，再进行RNA复制，A错误；（＋）RNA可作为翻译的模板合成蛋白质，含有决定氨基酸的密码子，（－）RNA上不含决定氨基酸的密码子，B错误；根据碱基互补配对原则，（＋）RNA的嘧啶碱基数与（－）RNA的嘌呤碱基数相等，C正确；据图可知，RNA复制酶的合成是以最初的病毒（＋）RNA为模板的，RNA复制酶合成以后才能进行大量子代（＋）RNA的复制，故合成病毒蛋白质时，涉及的RNA不全由宿主细胞提供，D错误。123456789101110. （多选）（2024·东海一中高一月考）如图为基因对性状的控制过程示意图。下列叙述错误的是（ ）A. 图中过程b是转录和翻译B. 最终形成的蛋白质结构和功能不同的根本原因是M1与M2中碱基序列不同C. 图中基因1和基因2都是通过控制蛋白质的结构直接控制人性状的D. 若基因2不能表达，人体会因缺乏酪氨酸酶导致酪氨酸不能形成黑色素，而患白化病1234567891011解析：图中的M1与M2均为mRNA，图中的过程b是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此在生物学上均称为翻译，A错误；基因控制蛋白质的合成，最终形成的蛋白质结构和功能不同的根本原因是基因1和2不同（或基因1和2中碱基序列不同），B错误；图中基因1是通过控制血红蛋白的结构直接控制人的性状的，若基因2不能表达，则人体就不能合成酪氨酸酶，故基因2是通过控制酶的合成来间接控制性状的，C错误；若基因2不能表达，人体缺乏酪氨酸酶，酪氨酸就不能形成黑色素，导致人患白化病，D正确。123456789101111. （2024·南京江宁区高一月考）DNA甲基化是DNA修饰的一种形式，能影响表型，并能遗传给子代，在蜂群中，雌蜂幼虫若一直取食蜂工浆则发育成蜂王，而如果以花粉和花蜜为食则将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图所示。回答下列问题：1234567891011（1）过程①的名称是 ，DNMT3基因经过程①（虚线框中碱基序列）合成的RNA的碱基序列为CUUGCCAGC，则该过程是以基因的 （填“α”或“β”）链为模板，与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是 。转录 β U—A 1234567891011解析：过程①是以DNA为模板合成RNA的过程，为转录过程，DNMT3基因经过程①（虚线框中碱基序列）合成的RNA的碱基序列为—CUUGCCAGC—，根据碱基互补配对原则，转录的模板链为—GAACGGTCG—，则该过程是以基因的β链为模板；RNA中特有的碱基是U，所以过程②（为翻译过程）与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是U—A。1234567891011（2）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。据图可知，DNA甲基化 （填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。解析：DNA甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。不会 1234567891011（3）已知注射DNMT3 siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3的基因表达过程沉默，并且蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，请设计实验验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或者蜂王的关键因素。实验思路：取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不做处理，B组 ，其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录 。实验预期结果： 组幼虫发育成蜂王，另一组幼虫发育成 。注射适量的DNMT3 siRNA 幼蜂发育情况 B 工蜂 1234567891011解析：实验是验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，实验的自变量为有无DNMT3 siRNA，因变量是幼蜂的发育情况。可取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组，A组不做处理（对照组），B组注射适量的DNMT3 siRNA（实验组），其他条件相同且适宜，用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。1234567891011感 谢 观 看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第三节 第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传.docx 第三节 第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传.pptx 第三节 第2课时 中心法则、细胞分化的本质与表观遗传（练习，含解析）.docx
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