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(共78张PPT)
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生物
模块二　遗传与进化　
第六单元　遗传的分子基础　
第29课时　基因表达与性状的关系
内容索引
考点一　基因表达产物与性状的关系　
考点二　基因的选择性表达与细胞分化　
第一部分
第二部分
必备知识梳理
01
核心素养达成
02
课时作业
第五部分
必备知识梳理
01
核心素养达成
02
真题演练 感悟高考
第四部分
考点三　表观遗传　
第三部分
必备知识梳理
01
核心素养达成
02
1.举例说明生物的性状主要通过蛋白质表现。2.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。3.概述某些基因中碱基序列不变，但表型改变的表观遗传现象。
考点一 基因表达产物与性状的关系
第
分
部
一
必备知识梳理
(1)控制途径
(2)实例
①豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
②白化病致病机理图解
2.直接控制
(1)控制途径
(2)实例
(1)乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水；ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状。(2023·湖南卷)(　　)
(2)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。(　　)
(3)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。(　　)
√
×
×
(4)人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的。(　　)
(5)(必修2 P72“相关信息”)囊性纤维化患者肺功能严重受损，大部分该病患者患病的直接原因是____________________，根本原因是_____________
_______________________。
×
CFTR蛋白结构异常
白的基因缺失了3个碱基对
编码CFTR蛋
核心素养达成
D
考向　基因控制性状的方式
1.(2024·湖北武汉一模)大部分囊性纤维化患者编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。下列叙述错误的是(　　)
A．该实例可以说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B．编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有1 524个碱基对
C．编码CFTR蛋白的基因所发生的改变属于可遗传变异中的基因突变
D．大部分囊性纤维化患者的根本病因是CFTR蛋白中的氨基酸数量减少
解析：题中实例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；根据“CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸”可知，编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有508×3＝1 524个碱基对，B正确；据题意可知，编码CFTR蛋白的基因中缺失了3个碱基对，这种变异属于基因突变，C正确；大部分囊性纤维化患者的根本病因是编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基对，D错误。
2.(2025·四川成都模拟)青蒿素是一种脂质类药物，主要用于治疗疟疾，如图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程(涉及基因均为核基因)。下列相关叙述正确的是(　　)
D
A．若细胞中FPP合成酶基因不表达，则ADS基因也不表达
B．图示体现了基因通过控制酶的合成，直接控制生物的性状
C．①②过程发生在细胞核内，但碱基互补配对的方式有差异
D．抑制SQS基因的表达是提高青蒿素产量的途径之一
解析：基因是相对独立的，若细胞中FPP合成酶基因不表达，则ADS基因也可以表达，A错误；图示体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物的性状，B错误；①表示转录，发生在细胞核内，②表示翻译，发生在细胞质的核糖体上，转录和翻译的碱基互补配对方式有差异，C错误；据图分析，抑制SQS基因的表达可以减少中间产物FPP转化为其他萜类化合物，从而更多地转化为青蒿素，D正确。
考点二　基因的选择性表达与细胞分化
第
分
部
二
必备知识梳理
1.细胞中表达的基因类型
基因类型 所有细胞中都表达 某类细胞中______表达
合成蛋白 质的类型 维持细胞基本生命活动所______ 不是维持细胞基本生命活动所必需的
举例 核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因 ________基因、______基因
特异性
必需的
卵清蛋白
胰岛素
2.细胞分化的本质：________________。
注　灰色代表表达的基因，即处于活动状态，白色代表不表达的基因，即处于关闭状态。
基因的选择性表达
3.细胞分化的标志
4.细胞分化的结果
基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中的mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(1)卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达。(2024·黑吉辽卷)(　　)
(2)帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化。(2023·湖南卷)(　　)
(3)多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变。(2022·福建卷)(　　)
(4)肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中。(2022·河北卷)(　　)
√
√
×
√
(5)人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。(　　)
(6)肺炎链球菌R型和S型的差异是基因选择性表达的结果。(　　)
(7)细胞的分化导致基因选择性表达，产生新的蛋白质，细胞具有新的功能。(　　)
(8)(必修2 P72“思考·讨论”)鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因，但每种细胞中只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了__________________。
×
×
×
基因存在选择性表达
核心素养达成
B
考向　围绕基因的选择性表达考查科学思维
1.(2025·重庆万州区模拟)ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是(　　)
果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根
绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透 － ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋ － － ＋ －
注　“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。
A．该实验的直接检测对象是ACC合成酶在不同组织细胞中的含量
B．橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多
C．绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其表达产物，体现了基因的选择性表达
D．果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者
解析：该实验的直接检测对象是ACC合成酶基因转录形成的mRNA的含量，A错误；橙红和亮红的果实细胞中该基因表达水平高，转录产物可能相对较多，B正确；绿果、雌蕊、叶片和根中含有与果实相同的核基因，C错误；果实细胞和叶片细胞均属于高度分化的细胞，该基因表达水平高低不能说明分化程度的高低，D错误。
C
2.(2024·黑龙江哈尔滨三模)棕色脂肪细胞的主要功能是通过氧化脂肪来产热、供能，维持体温平衡。已知棕色脂肪细胞的线粒体中可合成血红素(非蛋白质)，并通过黄体酮受体膜组分2(PGRMC2)运输至细胞核。研究发现，脂肪组织特异性PGRMC2敲除小鼠(PATKO)与对照组相比，低温耐受性降低，适应性产热能力出现明显缺陷。检测PATKO棕色脂肪细胞中转录因子的稳定性，发现转录因子Rev Erba的表达水平上调，进而影响了线粒体的功能。下列有关叙述错误的是(　　)
A．血红素的合成可能受到线粒体中基因的影响
B．PATKO的线粒体中可能堆积了大量的血红素
C．转录因子Rev Erba可能抑制血红素的表达
D．相同条件下，PATKO比正常小鼠更易发胖
解析：血红素不是蛋白质，但能在棕色脂肪细胞的线粒体中合成，可能是线粒体中的基因能控制合成与血红素合成有关的酶，A正确；PATKO缺乏PGRMC2，线粒体中的血红素无法被运出，会造成血红素在线粒体中积累，B正确；依题意可知，PATKO的线粒体中血红素无法运出，引起细胞中转录因子Rev Erba的表达水平上调，说明血红素可能抑制转录因子Rev Erba的表达，C错误；相同条件下，PATKO的线粒体功能受到影响，氧化脂肪的能力减弱，脂肪易积累，因而比正常小鼠更容易发胖，D正确。
考点三　表观遗传
第
分
部
三
必备知识梳理
1.表观遗传
一种性状
多种性状
多个基因
一种性状
(2)生物体的性状也不完全由基因决定，____对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用。
(3)结论：生物的性状是__________、__________________、__________共同作用的结果。
环境
基因与基因
基因与基因表达产物
基因与环境
(1)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性低，原因可能是酶基因启动子甲基化。(2023·天津卷)(　　)
(2)染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达。(2023·河北卷)(　　)
(3)表观遗传不是由基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代。(　　)
(4)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达。(　　)
×
×
×
√
(5)DNA的甲基化仅通过影响翻译过程进而影响表型。(　　)
(6)(必修2 P73“思考·讨论”)基因型为Avya的小鼠毛色为什么不是黄色，而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？
提示：因为小鼠的Avy基因的前端有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，当这些位点发生甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制，并且甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制就越明显，小鼠的毛色就越深。
×
核心素养达成
D
考向　围绕表观遗传考查生命观念和科学思维
1.(2023·河北卷)DNA中的胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶。下列叙述错误的是(　　)
A．启动子被甲基化后可能影响RNA聚合酶与其结合
B．某些甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
C．胞嘧啶的甲基化能够提高该位点的突变频率
D．基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后，不影响该基因转录产物的碱基序列
解析：启动子被甲基化后，可能影响RNA聚合酶与其结合，从而影响转录过程，A正确；甲基化不改变基因的碱基序列，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，B正确；胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶，能够提高该位点的突变频率，C正确；基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后变为胸腺嘧啶，对应的转录产物中鸟嘌呤会变为腺嘌呤，所以会影响该基因转录产物的碱基序列，D错误。
2.(2024·海南卷)某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是(　　)
A．卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制
B．卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列
C．该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原
D．卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象
A
解析：启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；甲基化的DNA无法转录，不能形成mRNA，B错误；该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中有卵黄蛋白原，C错误；除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化(而非基因乙酰化)修饰也可产生表观遗传现象，D错误。
真题演练 感悟高考
第
分
部
四
1.(2024·广东卷)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(　　)
A．基因突变 B．染色体变异
C．基因重组 D．表观遗传
解析：由题干可知，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传，D正确。
D
2.(2024·贵州卷)大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是(　　)
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
D
解析：由题干可知，甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A正确；细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正确；甲基化可以遗传，所以处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C正确；题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否发生甲基化划分的，D错误。
3.(2024·浙江卷)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是(　　)
A．花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B．蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C．蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D．DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
D
解析：降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，工蜂不会发育成蜂王，因此花蜜、花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于工蜂发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误；蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，C错误；甲基化不利于工蜂发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。
4.(2024·吉林卷)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(　　)
C
A．酶E的作用是催化DNA复制
B．甲基是DNA半保留复制的原料之一
C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
解析：由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。
课时作业29
第
分
部
五
B
一、选择题(每小题4分，共40分)
1.(2024·湖南益阳一模)5- 氮杂胞苷(5 -azaC)是一种原型核苷衍生物，常被用作DNA甲基化抑制剂。用5- azaC处理某植物后，该植物开花提前，且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是(　　)
A．DNA甲基化水平较低可使该植物开花提前
B．5 -azaC处理会引起该植物DNA碱基序列发生改变
C．5- azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变
D．5- azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传
解析：由题可知，5- azaC是DNA甲基化抑制剂，用5 -azaC处理某植物后，甲基化水平降低，该植物开花提前，说明DNA甲基化水平较低可能是该植物开花的前提，A正确；5 -azaC处理抑制DNA甲基化，但不改变DNA碱基序列，B错误；5 -azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变，从而影响基因的表达，C正确；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，5- azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传，D正确。
C
2.(2024·陕西西安一模)表观遗传中DNA甲基化机制在癌症发生中有重要影响，改变正常的DNA甲基化水平可能导致细胞癌变。DNA甲基转移酶(DNMT)催化DNA甲基化水平升高，通常会抑制基因表达。下列叙述错误的是(　　)
A．表观遗传能够使基因碱基序列保持不变而表型发生可遗传变化
B．抑癌基因甲基化水平过高，可引发细胞癌变
C．某药物抑制DNMT活性，使DNA甲基化水平升高，可用于癌症治疗
D．吸烟使DNA甲基化水平异常，增加肺癌发病风险
解析：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，A正确；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因甲基化水平过高会导致抑癌基因功能受阻，可引发细胞癌变，B正确；DNA甲基转移酶(DNMT)催化DNA甲基化水平升高，通常会抑制基因表达，某药物抑制DNMT活性，会使DNA甲基化水平降低，C错误；吸烟使DNA甲基化水平异常，导致原癌基因和抑癌基因异常，增加肺癌发病风险，D正确。
B
3.(2024·安徽合肥一模)有研究发现，人类基因的三分之一都存在与吸烟相关的甲基化位点，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。下列有关叙述错误的是(　　)
A．在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化
B．吸烟者易患肺癌，不可能是原癌基因和抑癌基因甲基化的结果
C．基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传
D．一般情况下，DNA发生甲基化，基因表达受抑制；DNA去甲基化，则被抑制表达的基因会重新激活
解析：在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化，A正确；吸烟者易患肺癌，癌症的发生有可能是原癌基因和抑癌基因甲基化的结果，B错误；表观遗传是基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，C正确；一般情况下，DNA发生甲基化，基因沉默，DNA去甲基化，则沉默的基因会重新激活，D正确。
4.(2024·广西南宁一模)科学家利用来自不同育种环境的白菜型冬油菜为材料，通过半致死温度处理并测定分析其抗寒性与环境的关系，并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5 azaC处理，分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响，结果表明抗寒能力受DNA去甲基化的调控。下列叙述正确的是(　　)
A．油菜相关基因的甲基化过程是可逆的
B．油菜DNA甲基化水平改变引起的表型改变，属于基因突变
C．低温条件下的去甲基化会引起碱基序列的改变
D．被甲基化修饰的抗寒基因不会影响细胞的增殖和分化
A
解析：题干中提到抗寒能力受DNA去甲基化的调控，说明油菜相关基因的甲基化过程是可逆的，A正确；油菜DNA甲基化水平改变引起的表型改变，不属于基因突变，因为基因突变是指基因的碱基序列发生改变，而DNA甲基化不改变碱基序列，B错误；低温条件下的去甲基化不会引起碱基序列的改变，只是影响基因的表达，C错误；被甲基化修饰的抗寒基因会影响其表达，从而可能影响细胞的增殖和分化，D错误。
D
5.(2024·河北石家庄一模)RNA干扰技术是指小分子双链RNA(dsRNA)可以特异性地降解或抑制同源mRNA表达，从而抑制或关闭特定基因表达的现象，下图是其作用机制，其中Dicer是具有特殊功能的物质，RISC是一种复合体。下列有关分析错误的是(　　)
A．siRNA和dsRNA分子中的嘧啶数量等于嘌呤数量
B．Dicer和RISC断裂的化学键相同，都是磷酸二酯键
C．RISC能够将mRNA剪切，最可能依赖于RISC中的蛋白质
D．RNA干扰技术是指在转录水平上对特定基因表达的抑制
解析：dsRNA与siRNA都是双链RNA，根据碱基互补配对原则可知，二者的嘧啶和嘌呤的数量都是相等的，A正确；Dicer将dsRNA分子的磷酸二酯键断开，形成多个siRNA，而RISC识别mRNA序列后将其降解成多个片段，故RISC也是将磷酸二酯键断开，Dicer和RISC断裂的化学键相同，B正确；RISC是由siRNA与一种蛋白质结合而成的，其能够将mRNA剪切，最可能依赖于RISC中的蛋白质(可能起相应酶的作用)，C正确；RNA干扰使mRNA被降解，而mRNA是翻译过程的模板，故RNA干扰技术是在翻译水平上对特定基因表达的抑制，D错误。
C
6.(2024·山西晋中一模)Nono是一类RNA结合蛋白，在小鼠胚胎干细胞中，Nono可作为染色质调控因子参与细胞全能性的调控，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．Nono是在细胞质中合成，可影响细胞核基因表达的生物大分子
B．Nono通过核孔进入细胞核中，与某种RNA结合而发挥作用
C．若Nono正常，则其可能会抑制某些基因的转录，使细胞处于不分化状态
D．小鼠胚胎干细胞可分化为多种细胞，这是细胞中基因选择性表达的结果
解析：Nono是一类RNA结合蛋白，蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体，据图可知，Nono可进入细胞核中影响基因的表达，A正确；据图分析，Nono通过核孔进入细胞核中，与某种RNA结合而促进基因的表达过程，进而促进细胞分化，B正确，C错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，D正确。
C
7.(2024·河北衡水一模)大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)
注　色氨酸操纵子为一段可以编码色氨酸的DNA序列。
A．色氨酸基因转录调控机制属于正反馈调节
B．该复合物需要穿过核孔才能结合色氨酸操纵子
C．该过程体现了大肠杆菌基因的表达具有选择性
D．大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成色氨酸
解析：当培养基中有足量的色氨酸时，色氨酸与阻遏蛋白结合，即色氨酸操纵子自动关闭，色氨酸不能合成，缺乏色氨酸时，色氨酸不与阻遏蛋白结合，使色氨酸操纵子正常转录，色氨酸合成，由以上分析可知，色氨酸基因转录调控机制属于负反馈调节，A错误；大肠杆菌没有由核膜包被的细胞核，也没有核孔这一结构，B错误；据图分析，当色氨酸不足时，阻遏蛋白不能与色氨酸操纵子结合，色氨酸被合成，当色氨酸足量时，色氨酸和阻遏蛋白的复合物与操纵子结合，阻止RNA聚合酶与操纵子结合，从而导致色氨酸不能合成，说明大肠杆菌基因的表达具有选择性，C正确；大肠杆菌DNA在RNA聚合酶的作用下合成mRNA，D错误。
8.(2024·福建福州一模)海龟体内雄性基因表达的调控机制如下：环境温度较高时，钙离子大量流入性腺细胞，经过一系列信号转导，抑制Kdm6B酶的活性；Kdm6B有利于组蛋白H3的合成，组蛋白H3与DNA结合紧密，导致雄性基因不表达，使得受精卵更易发育为雌性。下列叙述错误的是(　　)
A．Kdm6B酶催化Kdm6B的合成
B．温度影响到了雄性基因的转录过程
C．相同基因型的受精卵在分别发育成雄性和雌性后，体内的RNA和蛋白质不完全相同
D．不同温度条件下海龟发育为雄性或雌性都离不开基因的选择性表达
A
解析：从题干可以推知，Kdm6B较多时更易发育为雌性。根据题意，环境温度较高时，受精卵更易发育为雌性，所以此时Kdm6B会较多，而此时Kdm6B酶的活性受抑制，即Kdm6B酶活性受抑制时会导致Kdm6B含量增多，说明Kdm6B酶催化Kdm6B的分解，而不是催化Kdm6B的合成，A错误。从“组蛋白H3与DNA结合紧密，导致雄性基因不表达”可以推出，温度影响到了雄性基因的转录过程，B正确。由于基因的选择性表达，雌性和雄性个体中的RNA和蛋白质不完全相同，C正确。不同温度条件下海龟个体的发育都离不开基因的选择性表达，D正确。
C
9.(2025·四川绵阳模拟)炭疽杆菌引起的柿树炭疽病对柿子树生长及产业发展带来了巨大阻碍。木质素是植物细胞壁的主要成分，故可通过诱导细胞壁木质化抵御病原菌侵染。柿树利用光合作用产物苯丙氨酸合成木质素的部分途径如图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．炭疽杆菌和柿树细胞的遗传物质主要是DNA，体现了细胞的统一性
B．该过程和豌豆皱粒形成机制中基因对生物性状的控制方式不同
C．苯丙氨酸等非糖物质代谢形成的某些产物可以进一步形成葡萄糖
D．诱导基因PAL和基因DkCAD1的甲基化都能提高柿树炭疽病抗性
解析：炭疽杆菌和柿树细胞的遗传物质都是DNA，体现了细胞的统一性，A错误；该过程和豌豆皱粒形成机制都体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢，从而控制生物性状，B错误；苯丙氨酸等非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸的中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖，C正确；诱导基因PAL和基因DkCAD1的甲基化会抑制这两种基因表达，从而使苯丙氨酸不能转化为木质素，故不能提高柿树炭疽病抗性，D错误。
10.(2024·河南安阳一模)基因组内某些胞嘧啶在DNA甲基化转移酶的作用下结合甲基基团发生甲基化。遭遇干旱胁迫时，植物甲的M基因表达量增大使表型发生改变，以适应干旱环境。正常种植条件下，用DNA甲基化转移酶的抑制剂处理植物甲，M基因启动子区域的甲基化水平降低，M基因的表达量增大。下列推测不合理的是(　　)
A．干旱胁迫条件下，植物甲表型改变产生的新性状可遗传
B．DNA甲基化转移酶的作用结果不会改变基因组的碱基序列
C．干旱胁迫降低了M基因启动子的甲基化程度，M基因的转录量增大
D．遭遇极度干旱时，可给植物甲施加DNA甲基化转移酶帮助植物抵御干旱
D
解析：表观遗传(DNA的甲基化)可以遗传给后代，A不符合题意；DNA甲基化转移酶的作用结果不会改变基因组的碱基序列，B不符合题意；正常种植条件下，用DNA甲基化转移酶的抑制剂处理植物甲，M基因启动子区域的甲基化水平降低，M基因的表达量增大，因此干旱胁迫降低了M基因启动子的甲基化程度，M基因表达量增大(M基因的转录、翻译量增大)使表型发生改变，以适应干旱环境，C不符合题意；遭遇极度干旱时，可给植物甲施加DNA甲基化转移酶的抑制剂，能使M基因表达量增大，表型发生改变，以适应干旱环境，D符合题意。
二、非选择题(共10分)
11.(10分)(2025·河南焦作模拟)基因组印记是一种表观遗传现象，细胞中等位基因的表达有亲本选择性，若1对等位基因中的一个表达而另一个不表达，则相关的基因称为印记基因。小鼠常染色体上的等位基因A＋、A－的来源及表型如表所示。回答下列问题：
项目 小鼠基因来源 小鼠表型
雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同
雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同
(1)等位基因A＋与A－的共同点是_____________________________________
______，二者的根本区别是__________________。
解析： A＋与A－为等位基因，因此二者位于同源染色体相同的位置上，控制着同一性状。等位基因的根本区别是碱基排列顺序的不同。
控制同一性状、位于同源染色体的相同位
置上
碱基的排列顺序不同
(2)据表可知，小鼠A＋基因的遗传____(填“符合”或“不符合”)基因组印记的特征，判断依据是________________________________________。
解析：若1对等位基因中的一个表达而另一个不表达，则相关的基因称为印记基因，表中母源A＋基因能表达，父源A＋基因不能表达，可见小鼠A＋基因的遗传符合基因组印记的特征。
符合
母源A＋基因能表达，父源A＋基因不能表达
(3)研究发现，A＋基因的表达是由印记控制区碱基序列(ICR)甲基化决定的，ICR甲基化后不能与CTCF蛋白结合。CTCF蛋白能与A＋基因的启动子结合，使基因发挥作用。
①据此分析，父源A＋基因在小鼠子代体内不表达，原因是______________
________________________________________________________。
解析：根据题意可推测，父源A＋基因在小鼠子代体内不表达，说明父源A＋基因的ICR甲基化，因而不能与CTCF蛋白结合，A＋基因不能表达。
ICR甲基化，不能与CTCF蛋白结合，A＋基因不能表达
父源A＋基因的
②ICR的甲基化能稳定遗传，且A＋基因对A－基因为显性。若让小鼠甲、乙交配得到F1，则F1中表现为显性性状的小鼠占______。
解析： ICR的甲基化能稳定遗传，且A＋基因对A－基因为显性。若让雌性小鼠甲(A＋A－)、雄性小鼠乙(A－A＋)交配得到F1，F1中A＋基因来自卵细胞的受精卵发育成的小鼠表现为显性性状，其余为隐性性状，可见，表现为显性性状的小鼠占1/2。
1/2

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