备考2024届高考生物一轮复习讲义第六章遗传的分子基础课时3基因的表达考点3基因表达与性状的关系

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1.基因表达产物与性状的关系
2.基因的选择性表达与细胞分化
3.表观遗传
提醒表观遗传的特点
（1）不遵循孟德尔遗传规律。
（2）可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
4.基因与性状的关系
基础自测
1.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。（× ）
2.一个细胞中所含的基因都一定表达。（× ）
3.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于不可遗传的变异。（× ）
4.DNA甲基化可以抑制基因的表达，进而对表型产生影响。（ √ ）
5.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。（× ）
6.DNA的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致出现表观遗传现象。（ √ ）
7.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。（ √ ）
深度思考
1.生长素、赤霉素等不是蛋白质，它们的合成仍受基因控制，基因通过什么途径来控制它们的合成？
提示 相关基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制它们的合成。
2.在DNA发生甲基化之后，其对应中心法则的哪些过程受到影响？
提示 DNA甲基化可遗传，说明DNA的复制过程可正常进行，而转录过程受到抑制，进而可影响翻译过程。
3.研究表明，吸烟会影响后代的遗传性状，结合表观遗传的知识，分析其原因是什么？
提示 吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平提高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。
研透高考 明确方向
命题点1 基因表达产物与性状的关系分析
1.[2023湖南]酗酒危害人类健康。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。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5％，而东亚人群中高达30％～50％。下列叙述错误的是（D ）
A.相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C.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
D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
解析 由题干可知，乙醇在人体内先转化为乙醛，ALDH2可以将乙醛转化为乙酸，乙酸再经过一系列反应最终转化成CO2和水。若ALDH2基因突变，则可导致ALDH2活性下降或丧失，高加索人群中该突变的基因频率不足5％，而东亚人群中高达30％～50％，所以相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确。头孢类药物能抑制ALDH2的活性，因此患者在服用头孢类药物期间，应避免摄入含酒精的药物或食物，B正确。ALDH2基因突变人群体内的ALDH2活性下降或丧失，对酒精耐受性下降，说明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，又知ALDH2的化学本质是蛋白质，此实例表明基因通过蛋白质控制生物性状，C正确。ALDH2酶制剂可将乙醛转化为乙酸，但口服ALDH2酶制剂（化学本质是蛋白质）后，ALDH2酶制剂会被消化道中的蛋白酶分解，因此饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛转化为乙酸，无法预防酒精中毒，D错误。
2.[2024唐山模拟]如图表示人体内基因对性状的控制，下列叙述错误的是（A ）
A.①过程需要解旋酶的催化，②过程需要tRNA的协助
B.基因1和基因2可出现在人体的同一个细胞中
C.④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换
D.图中过程体现了基因控制生物体性状的直接途径和间接途径
解析 ①过程为转录，需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，A错误；基因1和基因2可出现在人体的同一个细胞中，但是在不同的细胞中进行选择性表达，B正确；④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换，C正确；图中过程体现了基因控制生物体性状的直接途径（血红蛋白的合成）和间接途径（酶影响黑色素的合成），D正确。
3.[2023衡水三模]研究表明，普通白菜中的青梗菜持绿突变体nye的持绿性（衰老后叶片仍然保持绿色的特性）由隐性核基因Brnye1控制。其产生的机理是其正常基因的第二外显子（编码蛋白质的基因序列，图中“↑”所示位置）中插入了一段40bp的DNA片段，导致了移码突变，致使翻译提前终止，从而使叶绿素降解酶功能异常，不能催化叶绿素降解。下列叙述错误的是（A ）
A.Brnye1基因转录时以α链为模板，需要RNA聚合酶的参与
B.正常基因中发生碱基对的增添无法借助光学显微镜直接观察
C.移码突变导致叶绿素降解酶的功能异常，是基因控制性状的一种表现
D.青梗菜突变体nye持绿性基因的突变可增强其对环境的适应性
解析 Brnye1基因转录时以具有转录功能的β链为模板，需要RNA聚合酶的参与，A错误。正常基因中发生碱基对的增添属于分子水平的变化，无法借助光学显微镜直接观察，B正确。基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，移码突变导致叶绿素降解酶的功能异常，是基因控制性状的一种表现，C正确。青梗菜突变体nye持绿性基因突变，可以延长青梗菜的光合作用时间，提高其产量，延缓衰老，增强其对环境的适应性，D正确。
命题点2 表观遗传分析
4.[2023海南]某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（D ）
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同
C.植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
解析 甲基化会影响基因的表达，但不会改变基因的碱基序列，A错误。由题中信息可知，植株甲R基因未甲基化，则植株甲R基因可正常表达，植株乙R基因高度甲基化，则植株乙R基因不可正常表达，由于植株甲和植株乙的叶形与R基因的表达直接相关，故二者叶形不同，B错误。甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，因此植株乙自交，子一代的R基因会出现高度甲基化，C错误。植株甲、植株乙杂交，子一代中来自植株甲的R基因可正常表达，子一代叶形与植株甲相同，与植株乙不同，D正确。
5.[2022辽宁，不定项]视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'－甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（AB ）
A.线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B.高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
解析 DNA甲基化可抑制基因的转录过程，因此，线粒体DNA甲基化水平升高可抑制相关基因的表达，从而引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确。DNA分子复制过程都遵循碱基互补配对原则，B正确。DNA甲基化是特定碱基被甲基化，甲基化修饰不会改变DNA碱基序列，C错误。视网膜细胞是体细胞，糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平不会遗传给后代，后代不受影响，D错误。
6.[2023东莞模拟]DNA甲基化是指在有关酶的作用下，DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程，它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。细胞中存在两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化（如图所示）。下列有关叙述正确的是（D ）
A.甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式会发生改变
B.甲基基团与胞嘧啶结合导致基因突变，进而引起生物性状改变
C.从头甲基化酶与维持甲基化酶功能不同，但二者结构可能相同
D.从头甲基化酶不能作用于全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA
解析 甲基化是在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达，因此甲基化后的DNA复制时，碱基配对的方式不会发生改变，A错误；甲基化是DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团，从而调控基因的表达，进而引起生物性状改变，该过程没有发生基因突变，B错误；一般情况下，酶的结构不同，功能就不同，从头甲基化酶与维持甲基化酶的功能不同，所以它们的结构也不同，C错误；全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA都是半甲基化的，需要维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的全甲基化DNA，而从头甲基化酶不能作用于半甲基化的DNA，D正确。