2021学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象练习2含解析浙科版必修2

第5节生物体存在表观遗传现象

1．可遗传变异是生物的遗传物质发生改变而导致的变异，但是科学家却发现一些特别的变异：虽然DNA的序列没有改变，但是变异却可以遗传给后代，把这种现象称为表观遗传。下列关于基因和性状的关系说法错误的是（）

A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以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

B．基因与基因，基因与基因产物，基因和环境之间相互作用，共同调控生物的性状

C．表观遗传中，核内遗传物质在亲子代之间传递不再遵循孟德尔遗传规律

D．表观遗传的一种解释：基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变

【答案】C

【解析】

A、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以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，A正确；

B、基因与基因，基因与基因产物，基因和环境之间相互作用共同调控生物的性状，B正确；

C、表观遗传中，核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律，C错误；

D、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达（转录和翻译）过程中发生变化导致表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传，D正确。

故选C。

2．下列关于表观遗传的说法不正确的是（）

A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等

B．表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变

C．表观遗传现象与外界环境关系密切

D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型

【答案】B

【解析】

AB、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等，A正确，B错误；

C、外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C 正确；

D、DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。

故选B。

3．研究表明：长翅果蝇幼虫在25℃的环境中培养，最终都表现为长翅。而将卵化后4~7天的长翅果蝇幼虫在35~37℃环境下处理6~24小时后，得到了某些残翅果蝇。此实验说明（）

A．此现象为静观遗传的体现

B．低温诱导果蝇的遗传物质改变

C．生物的性状只由遗传物质决定

D．一个基因可以控制多个性状

【答案】A

【解析】

AB、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，该过程中，低温并没有引起果蝇的遗传物质改变，只是基因的表达受影响，A正确、B错误；

C、生物的性状由遗传物质和环境共同决定，C错误；

D、该实验并没有反映出一个基因控制多个性状，D错误。

故选A。

4．关于表观遗传的理解，下列说法正确的是（）

A．DNA的甲基化与环境因素无关

B．DNA的甲基化影响基因的翻译过程

C．表现遗传现象不符合孟德尔遗传定律

D．DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变

【答案】C

【解析】

A、环境因素会影响DNA的甲基化，A错误；

B、DNA的甲基化影响基因的转录过程，B错误；

C、表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律，C正确；

D、DNA的甲基化不会导致基因的碱基序列改变，D错误。

故选C。

二、综合题

5．请阅读下面科普短文，并回答问题。

你知道吗？长期、持久的生活习惯或环境改变，可能会让我们的基因发生适应性的改变，而发生改变的基因，或许会遗传给下一代。你高于同伴的水下憋气能力，有可能是从父辈那里继承来的；你的祖辈经历过的“创伤”，会在你的身上“完美”地复制下来；你现在不良的生活方式，也会对基因产生绝对性的影响。也就是说，在一定程度上，你可以改变你的遗传特性。但这并不意味着我们的生命不是由基因决定的。实际上，遗传基因以我们无法想象的方式，影响和塑造着我们的生活。

分子生物学研究揭示，某些环境因素虽然没有改变基因的碱基序列，却会引起基因序列等的特定化学修饰，即表观修饰，进而影响基因表达，且这种表观修饰还可能传递给后代，使子代表现型发生变化，这通常被称为表观遗传。甲基化作用是一种常见的表观修饰，甲基化的工作原理，就是将由氢和碳组成的三叶草状的化合物（—CH3，甲基），附加在DNA上改变基因结构，通过这种方式使细胞按照我们所要求的形式存在和行动，或是继续秉承上一代的要求活动。甲基化作用“标记”对基因的开启或关闭会带来癌症、糖尿病或出生缺陷，也能影响基因表达而让我们更健康、更长寿。

正因为表观遗传学效应对生物演化、适应环境有着重要的作用，它造成的适应性状改变势必应该被遗传下来。内地人进入高原往往会产生严重的高原反应。研究发现，胚胎期或者发育期高原低氧有可能引起表观遗传的改变，导致机体对高原的长期适应。另一方面，一些环境造成的伤害也是遗毒甚远，哪怕当初的环境改变并没有持续。上世纪80年代，研究者追踪瑞典某小镇从小有暴食习惯的男性，发现他们孙辈的平均寿命竟比同龄正常进食男性的孙辈短32年。

案例表明，基因组似乎能够“记忆”它所接触的某些环境影响。表观遗传效应通常只影响成人的体细胞，关闭基因表达或调控基因活性；不过，有些表观遗传也能改变精子和卵细胞，

这样就能将获得性状遗传给后代。

（1）有人认为“表观遗传效应一定会将表观修饰遗传给后代”，请结合文中内容和你对遗传信息的理解，判断这一观点是否正确，并阐述理由。_______________

（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍，如何运用表观遗传学知识指导我们的生活？

___________

【答案】（1）不正确，表观遗传效应通常只影响成人的体细胞，关闭基因表达或调控基因活性；不过，如果这些表观遗传未能改变精子和卵细胞，表观修饰就不能遗传给后代（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍，我们可以通过改变不良的生活习惯，建立良好的生活习惯和树立积极向上的心态去影响和改变我们的表观遗传。

【解析】

（1）有人认为“表观遗传效应一定会将表观修饰遗传给后代”,这句话是不正确的，因为由题文可知，表观遗传效应通常只影响成人的体细胞，关闭基因表达或调控基因活性；不过，如果这些表观遗传未能改变精子和卵细胞，表观修饰就不能遗传给后代。

（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍，我们可以通过改变不良的生活习惯，建立良好的生活习惯和树立积极向上的心态去影响和改变我们的表观遗传。

6．阅读材料“柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传”，简要回答相关问题：

（1）资料1中，柳穿鱼是一种园林花卉。教材所示的两株柳穿鱼，除了花的________不同，其他方面基本相同。

（2）资料2中，某种小鼠实验中子一代的基因型均为A vy a，却表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型，原因是_____________________________。

（3）柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被________（Lcyc基因有多个________）了。

（4）柳穿鱼Lcyc基因和小鼠A vy基因发生甲基化修饰如下图：

从图中看出，两种基因的________没有改变，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。

（5）有研究表明，吸烟会使人的体细胞________的甲基化水平升高，对染色体上的________

也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中________的甲基化水平明显升高。

【答案】（1）形态结构（2） A vy基因前端甲基化程度越高，A vy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深（3）甲基化碱基连接甲基基团（4）碱基序列（5）DNA 组蛋白 DNA

【解析】

（1）由教材资料1可知，两株柳穿鱼除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。

（2）在A vy基因前端（或称“上游”）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，A vy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，A vy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，A vy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。

（3）柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是，这段基因的前端（或“上游”）具有多个可发生DNA甲基化修饰位点，当这些位点被甲基化后，Lcyc基因的表达就受到抑制。

（4）由分析可知基因的甲基化修饰是在DNA碱基上增加甲基基团，并不会影响基因的碱基序列。

（5）吸烟会使人的体细胞DNA甲基化水平升高，使基因表达受到抑制，进而影响染色体上的组蛋白。男性吸烟者也会使精子中DNA甲基化水平明显升高，基因的表达受到抑制从而影响精子的活力，使其活力下降。