表观遗传学的试题例析
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
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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。
表观遗传学考试复习
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表观遗传学考试复习⼀、名词解释表观遗传DNA序列不发⽣改变但基因表达却发⽣了变化的⼀种有别于传统遗传学的遗传⽅式,主要原因包括:(1)基因选择性转录表达的调控,包括DNA甲基化,基因印记,组蛋⽩共价修饰,染⾊质重塑;(2)基因转录后的调控,包含基因组中⾮编码的RNA,如miRNA,siRNA等。
剂量补偿效应在⽣物的性别决定机制中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应,即在雌性和雄性细胞⾥,由X 染⾊体基因编码产⽣的酶或其他蛋⽩质产物在数量上相等或近乎相等。
染⾊质重塑基因表达调控过程中所出现的⼀系列染⾊质结构变化和位置改变的总称,研究内容包括基因表达的复制和重组等过程中,染⾊质的包装状态,核⼩体中的组蛋⽩以及对应的DNA 分⼦发⽣改变的分⼦机理。
RNA⼲扰⽣物体内通过双链RNA分⼦在mRNA⽔平上诱导具有特异性序列的转录后基因沉默的过程(如miRNA,siRNA等),是表观遗传学中的⼀种重要现象。
CpG 岛基因组中富含CpG的区域,长度500~ 1000bp,GC含量超过55%,常分布在持家基因和⼀些组织表达特异性基因的启动⼦区域,其中70% 的C是甲基化的,但总的来说G+C 丰富的CpG岛是⾮甲基化的。
CpG岛区域序列可以被HpaII酶(CCGG) 切成⼩⽚段,因此也叫HTF 岛。
CpG岛在基因转录调控过程中有重要作⽤,例如启动⼦区CpG被甲基化时转录是受抑制的。
Histone Crosstalk组蛋⽩的不同化学修饰之间相互作⽤,不仅表现为同种组蛋⽩不同残基的⼀种修饰能加速或抑制另⼀修饰的发⽣,并且在影响其他组蛋⽩残基的同时,也受到另外组蛋⽩残基修饰的调节。
泛素化修饰组蛋⽩赖氨酸残基与泛素分⼦羧基末端的⽢氨酸相互结合,可能会改变底物的结构,参与内吞作⽤、组蛋⽩的活性、DNA 修复等过程等。
组蛋⽩的泛素化修饰则会招募核⼩体到染⾊体、参与X染⾊体失活、影响组蛋⽩甲基化和基因的转录。
《表观遗传学》期末测试卷
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2009年《表观遗传学》期末试题班级:07生物技术一、DNA甲基化是如何抑制基因转录的?描述其可能的分子机制;并举例说明DNA甲基化的功能。
(15分)答:DNA甲基化抑制基因转录的机制:I.DNA甲基化抑制基因转录的直接机制某些转录因子的结合位点内含有CpG序列,甲基化以后干扰转录因子对DNA元件的识别和结合,将转录因子的DNA识别序列转变为阻抑物的识别序列直接影响了蛋白质因子的结合活性,不能起始基因转录。
II.II. 甲基化抑制转录的间接机制CpG甲基化,通过改变染色质的构象或者通过与甲基化CpG结合的蛋白因子间接影响转录因子与DNA的结合。
DNA 甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化, 使DNA 失去核酶ö限制性内切酶的切割位点, 以及DNA 酶的敏感位点, 使染色质高度螺旋化, 凝缩成团, 失去转录活性。
例如:在DNA 甲基化阻遏基因表达的过程中, 甲基化CpG 粘附蛋白起着重要作用。
作用于甲基化非敏感转录因子(SP1、CTF、YY1) , 使它们失活, 从而阻断转录甲基化DNA 结合域(MBD ) 的甲基化CpG 粘附蛋白。
其中M ECP2、MBD1、MBD2、MBD3 参与甲基化有关的转录阻遏;MBD1 有糖基转移酶活性, 可将T 从错配碱基对TöG 中移去,MBD4 基因的突变还与线粒体不稳定的肿瘤发生有关。
在MBD2 缺陷的小鼠细胞中, 不含M ECP1 复合物, 不能有效阻止甲基化基因的表达。
这表明甲基化CpG 粘附蛋白在DNA 甲基化方式的选择, 以及DNA 甲基化与组蛋白去乙酰化、染色质重组相互联系中的有重要作用。
二、什么叫“组蛋白密码”?请至少举出一个实例说明组蛋白密码是如何调控基因功能的。
(10分)在真核细胞的细胞核中,四种组蛋白(H2A,H2B,H3和H4)和缠绕于组蛋白的DNA共同组成了核小体。
每个组蛋白都有进化上保守的N端拖尾伸出核小体外。
表观遗传学题目
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表观遗传学题目表观遗传学是一门研究遗传物质表达变异的综合性学科,专注于研究基因在表达水平上的调控,了解基因如何控制细胞中RNA和蛋白质的数量和活性,以及这些调控是如何在细胞、器官和组织结构中形成复杂性状的。
表观遗传学的研究,从一个新的视角来看生命的形成过程。
通过研究基因表达的变化,可以更好地理解基因对发育、疾病发生及预后的作用和调控机理。
表观遗传学的研究方法表观遗传学的研究方法开发的日新月异。
目前,表观遗传学的研究方法主要包括:(1)靶向和非靶向性基因组分析:利用芯片技术分析基因表达谱,从而分析基因之间的关系。
(2)同工酶组学:通过识别和定位DNA修饰的位点,以揭示不同DNA序列的修饰差异,从而了解基因表达的形成和调控机制。
(3)转录组学:通过分析转录初始转录产物(mRNA)来了解基因表达和调控机制。
(4)蛋白质组学:研究蛋白质组可以用来定量分析和识别蛋白质组在各种不同状态下的变化,以了解蛋白质组在细胞和组织中的功能角色。
(5)外显子组学:通过分析基因外显子的表达,了解基因及其调控因子的功能,从而深入理解基因的表达调控机制。
以上就是表观遗传学的研究方法,将为研究遗传物质表达变异提供强大的研究支持。
表观遗传学在哪些领域中具有广泛的应用表观遗传学可以用于研究人类和其他生物的发育、疾病发生、预后和治疗等多种生物学问题,以及农业生物学、育种和环境生物学等多种应用领域。
(1)表观遗传学在发育遗传学中的重要性表观遗传学可以通过分析基因表达的变化,深入研究发育的比较、毕达哥拉斯、异质性以及多样性等。
这种新的视角因而使我们对发育过程更好地了解,从而帮助我们更好地预测发育异常疾病的发生。
(2)表观遗传学在疾病发生中的应用表观遗传学可以用于研究各种疾病的发生机制,如早产、神经系统疾病、肿瘤等。
通过分析基因表达的变化,可以更好地了解疾病发生的分子机理,从而帮助开发更有效的预防和治疗方法。
(3)表观遗传学在生物技术领域的应用表观遗传学可以帮助我们更深入地了解基因的表达和调控机制,更好地控制基因的表达水平,从而满足人们对基因工程的需求。
高中表观遗传试题及答案
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高中表观遗传试题及答案1. 表观遗传学是指研究基因表达调控的科学,以下哪些因素属于表观遗传修饰?A. DNA序列的改变B. 基因突变C. DNA甲基化D. 组蛋白修饰答案:C、D2. DNA甲基化在表观遗传学中的作用是什么?A. 增加基因的表达B. 减少基因的表达C. 改变基因的表达D. 与基因表达无关答案:C3. 组蛋白修饰中,组蛋白乙酰化通常与哪种基因表达状态相关?A. 基因沉默B. 基因激活C. 基因突变D. 基因复制答案:B4. 下列哪种RNA分子在表观遗传学中扮演重要角色?A. mRNAB. tRNAC. rRNAD. siRNA答案:D5. 表观遗传学中的印记基因是指什么?A. 只在特定组织中表达的基因B. 只在特定性别中表达的基因C. 只在特定发育阶段表达的基因D. 只在特定环境下表达的基因答案:B6. 以下哪种技术常用于研究表观遗传学?A. PCRB. DNA测序C. 基因克隆D. 染色质免疫沉淀答案:D7. 表观遗传学中,基因沉默的机制不包括以下哪一项?A. DNA甲基化B. 组蛋白去乙酰化C. 基因突变D. 组蛋白甲基化答案:C8. 以下哪种现象与表观遗传学相关?A. 基因突变B. 基因重组C. 基因表达调控D. 基因复制答案:C9. 表观遗传学中的“印记”是指:A. 基因在染色体上的特定位置B. 基因在DNA上的特定序列C. 基因表达的特定模式D. 基因在细胞中的特定功能答案:C10. 表观遗传学研究的主要内容不包括以下哪一项?A. DNA甲基化B. 组蛋白修饰C. 基因突变D. RNA干扰答案:C。
表观遗传竞赛题
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表观遗传竞赛题1.什么是表观遗传的可逆性?请举例说明。
2.简述表观遗传修饰在植物抗逆性中的作用。
3.如何检测特定基因位点的表观遗传状态?4.表观遗传调控与经典遗传调控在遗传信息传递上有哪些交互作用?5.请描述一种基于表观遗传学的疾病诊断方法。
6.组蛋白变体在表观遗传调控中有什么独特的作用?7.在神经发育过程中,表观遗传机制是如何影响神经元的分化和功能的?8.表观遗传变化如何影响基因的时空特异性表达?9.什么是亲代的表观遗传标记在子代中的重置机制?10.举例说明表观遗传调控在免疫反应中的作用。
11.如何利用CRISPR-Cas9技术研究表观遗传?12.表观遗传修饰在干细胞自我更新和分化中的平衡是如何维持的?13.描述表观遗传调控在生物钟调节中的作用。
14.不同类型的组蛋白乙酰化酶在表观遗传调控中的功能差异有哪些?15.请解释表观遗传漂移的概念及其对衰老的影响。
16.表观遗传调控在动物行为塑造中的作用机制有哪些?17.哪些表观遗传标记与基因沉默密切相关?18.组蛋白去甲基化酶的异常表达与哪些疾病有关?19.表观遗传在胚胎植入前发育中的动态变化规律是什么?20.如何研究环境污染物对表观遗传的长期影响?21.阐述表观遗传调控在心肌细胞发育和功能维持中的作用。
22.什么是表观遗传药物?请举例说明其作用机制。
23.组蛋白甲基化的不同修饰位点对基因表达有何不同影响?24.表观遗传在性染色体失活过程中起到了怎样的关键作用?25.请描述一种研究体内表观遗传动态变化的技术。
26.表观遗传调控如何影响代谢通路中的关键酶基因表达?27.非编码RNA是如何招募表观遗传修饰复合物的?28.表观遗传标记在细胞重编程中的变化规律是什么?29.在肿瘤转移过程中,表观遗传发生了哪些适应性改变?30.如何评估表观遗传疗法的有效性和安全性?31.表观遗传调控在视网膜发育和视觉功能中的作用机制是什么?32.组蛋白磷酸化在表观遗传调控中有哪些独特的意义?33.举例说明表观遗传在物种进化过程中的作用。
表观遗传题目
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表观遗传题目
(实用版)
目录
1.表观遗传的概念与重要性
2.表观遗传的调控机制
3.表观遗传在生物体中的作用
4.表观遗传研究的发展与应用前景
正文
1.表观遗传的概念与重要性
表观遗传学是一门研究基因表达调控的科学,它主要研究基因表达过程中,基因序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。
这种现象被称为表观遗传。
表观遗传在生物体的生长、发育、免疫反应以及肿瘤形成等方面具有非常重要的作用。
2.表观遗传的调控机制
表观遗传调控机制主要包括 DNA 修饰、组蛋白修饰、非组蛋白修饰、RNA 修饰等。
这些修饰可以影响染色质的结构和稳定性,从而影响基因的表达。
例如,DNA 甲基化是一种常见的表观遗传调控方式,它可以抑制基因的转录。
3.表观遗传在生物体中的作用
表观遗传在生物体中有多种作用,包括基因表达调控、基因稳定性维持、细胞分化和发育等。
例如,在细胞分化过程中,表观遗传可以调控某些基因的表达,从而使细胞具有特定的功能和形态。
在肿瘤形成过程中,表观遗传调控机制的异常可能导致基因表达的失控,从而促进肿瘤的发生。
4.表观遗传研究的发展与应用前景
随着科学技术的发展,表观遗传研究取得了重要进展。
研究者已经发现了许多表观遗传调控因子,并揭示了它们的作用机制。
这些研究成果为治疗一些疾病,如肿瘤、自身免疫疾病等提供了新的思路。
此外,表观遗传研究在植物育种和农业生产中也具有重要的应用价值。
总之,表观遗传是生物学研究的一个重要领域,它对于理解生命过程、疾病发生和治疗具有重要的意义。
高中表观遗传试题及答案
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高中表观遗传试题及答案一、单项选择题1. 表观遗传学是指基因表达调控的遗传变异,不涉及DNA序列的改变。
以下哪项不是表观遗传学研究的内容?A. DNA甲基化B. 组蛋白修饰C. 基因突变D. 染色质重塑答案:C2. 在表观遗传学中,DNA甲基化主要发生在哪个碱基上?A. 腺嘌呤(A)B. 胞嘧啶(C)C. 鸟嘌呤(G)D. 胸腺嘧啶(T)答案:B3. 组蛋白乙酰化是一种常见的组蛋白修饰,它对基因表达的影响是:A. 激活基因表达B. 抑制基因表达C. 无影响D. 取决于乙酰化的位置答案:A4. 以下哪种RNA分子在表观遗传调控中起着重要作用?A. mRNAB. rRNAC. tRNAD. siRNA答案:D5. 染色质重塑复合体的主要功能是:A. 改变DNA序列B. 改变组蛋白修饰C. 改变染色质结构D. 复制DNA答案:C二、多项选择题6. 表观遗传学调控机制包括哪些?A. DNA甲基化B. 组蛋白修饰C. 非编码RNA调控D. 基因突变答案:A、B、C7. 以下哪些因素可以影响DNA甲基化?A. 环境因素B. 营养状况C. 年龄D. 基因突变答案:A、B、C8. 组蛋白修饰中,哪些修饰通常与基因表达激活相关?A. 组蛋白H3K4甲基化B. 组蛋白H3K9甲基化C. 组蛋白H3K27甲基化D. 组蛋白H3K36甲基化答案:A、D9. 非编码RNA在表观遗传调控中的作用包括:A. 作为miRNA参与基因沉默B. 作为lncRNA参与染色质重塑C. 作为siRNA参与基因沉默D. 作为rRNA参与蛋白质合成答案:A、B、C10. 染色质重塑复合体的功能包括:A. 促进转录因子与DNA的结合B. 改变染色质的紧密程度C. 促进DNA复制D. 促进组蛋白的修饰答案:A、B三、填空题11. 表观遗传学是指基因表达调控的遗传变异,不涉及________的改变。
答案:DNA序列12. DNA甲基化通常发生在________碱基上,特别是在CpG岛上。
例析高中遗传试题中的表观遗传学概念
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第十六章表观遗传学(答).doc
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第十一章表观遗传学一、名词解释epigenetics;human epigenome project,HEP;histone code一、A 型题1、脆性X综合征是何基因发生重新甲基化而沉默导致?(D)A.H19基因 B.MeCP2基因 C.IGF2基因 D. FMR1基因2.对表观遗传的生物学意义的表述错误的是(D)A、补充了“中心法则”,阐明核酸并不是存储遗传信息的唯一载体。
B、“表观遗传修饰”可以影响基因的转录和翻译。
C、表观遗传学修饰的可遗传性在基因和环境的共同作用中起重要作用。
D、“表观遗传修饰”不能在个体世代间遗传。
3、Prader-Willi(PWS)综合征是由于印记基因缺失引起。
(A)A、父源15q11-q13 缺失B、母源15q11-q13 缺失C、父源和母源15q11-q13 缺失D、父源11P15.5缺失4、Amgelman(AS)综合征是由于印记基因缺失引起。
(B)A、父源15q11-q13 缺失B、母源15q11-q13 缺失C、父源和母源15q11-q13 缺失D、父源11P15.5缺失5、表观遗传学三个层面的含义不包括:(D)A、可遗传性,可在细胞或个体世代间遗传;B、基因表达的可变性;C、无DNA序列的变化。
D、可遗传性,可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传;6、siRNA相关沉默修饰的作用机制是:( A )A.与靶基因互补而降解靶基因 B.抑制靶mRNA 翻译C.去除靶mRNA的多聚腺苷酸尾巴,使其被3‘核酸外切酶水解D.互补而降解靶基因和抑制靶mRNA 翻译E.去除靶mRNA的多聚腺苷酸尾巴,使其被3‘核酸内切酶水解二、多选题1、表观遗传学信息主要包括等。
(A、B、C、D)A.DNA甲基化 B. 组蛋白修饰 C. RNA相关沉默 D. 遗传印记 E 以上都不是2、表观遗传的生物学意义包括。
(A、B、C、E)A.补充了“中心法则” B.表观遗传修饰可以影响基因的正常转录和翻译C.表观遗传修饰可以影响个体发育,而且可以遗传D. 表观遗传修饰可以影响个体发育,但不可以遗传E.表观遗传学修饰在基因和环境的相互作用中起重要作用3、肿瘤异常的DNA甲基化主要特点(A、B)A、肿瘤局部相关基因的高甲基化B、肿瘤中整体的低甲基化C、肿瘤局部相关基因的低甲基化D、肿瘤中整体的高甲基化E、肿瘤局部相关基因和肿瘤中整体基因均低甲基化4、表观遗传学三个层面的含义包括:(B、C、E)A、可遗传性,可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传。
表观遗传生物试题分析及答案
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表观遗传生物试题分析及答案表观遗传学是一门研究基因表达调控的科学,它涉及到DNA、RNA和蛋白质等分子层面的修饰,这些修饰可以在不改变DNA序列的情况下影响基因的活性。
以下是关于表观遗传生物试题的分析及答案。
一、选择题1. 表观遗传学中的“表观”指的是什么?A. 基因序列的改变B. 基因表达的改变C. 染色体结构的改变D. 细胞形态的改变答案:B2. 下列哪项不是表观遗传修饰?A. DNA甲基化B. 组蛋白乙酰化C. RNA干扰D. 基因重组答案:D二、简答题1. 简述DNA甲基化在基因调控中的作用。
答案:DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰,主要发生在胞嘧啶的5'位碳原子上,特别是在CpG岛上。
这种修饰可以抑制基因的表达,通常与基因沉默相关。
在发育过程中,DNA甲基化参与调控基因的时空表达,而在疾病状态下,异常的DNA甲基化模式可能与肿瘤发生发展有关。
2. 描述组蛋白修饰对染色质结构和基因表达的影响。
答案:组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化等多种形式,这些修饰可以改变组蛋白与DNA的相互作用,从而影响染色质的紧密程度。
例如,组蛋白H3和H4的乙酰化通常与染色质的开放状态和基因的激活表达相关,而组蛋白H3的赖氨酸9位点的甲基化则与基因沉默相关。
这些修饰通过招募特定的转录因子或染色质重塑复合体,进一步调控基因的表达。
三、论述题1. 论述RNA干扰在表观遗传学中的作用及其在疾病治疗中的潜在应用。
答案:RNA干扰(RNAi)是一种由小RNA分子介导的基因沉默机制,包括miRNA和siRNA两种主要类型。
在表观遗传学中,RNAi可以通过降解或抑制特定mRNA的翻译来调控基因表达。
此外,长链非编码RNA也可以通过与染色质重塑复合体相互作用,影响基因的表观遗传修饰状态。
在疾病治疗中,RNAi技术被广泛研究用于治疗遗传性疾病和癌症,通过特异性地降低致病基因的表达水平,达到治疗目的。
结束语:通过本试题的分析与解答,我们可以看到表观遗传学是一个多层面、多机制的调控网络,它在生物体的正常生理功能以及疾病的发生发展中扮演着重要角色。
部编版高中生物必修二第四章基因的表达带答案题型总结及解题方法
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(名师选题)部编版高中生物必修二第四章基因的表达带答案题型总结及解题方法单选题1、表观遗传学是指细胞内基因序列没有改变,但 DNA 发生甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象。
对此现象的叙述错误的是()A.若基因的启动部位被修饰,则可能遏制了RNA 聚合酶的识别B.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C.正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传D.同卵双胞胎之间的差异皆是由表观遗传引起2、关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述,错误的是()A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子3、研究发现,某些特定的行为和生活经历能够被遗传。
如小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时,会表现出恐惧。
下列与这个实例有关的是()A.小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症B.双胞胎的遗传信息基本相同,患病的可能性也相似C.亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印,并可传递下去D.果蝇的亲代用某种药物处理,使DNA(基因)发生改变,后代果蝇也表现出与亲代一样的变化4、下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是()A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子5、某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A vy和a的控制,A vy为显性基因,表现为黄色,a为隐性基因,表现为黑色。
纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是A vy a,却表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
研究表明,在A vy基因的前端有一段特殊的可发生DNA甲基化修饰的碱基序列。
A vy基因的表达受到DNA甲基化的抑制,甲基化程度越高小鼠体毛的颜色越深。
表观遗传学题目

表观遗传学是指细胞内基因序列没有改变,但基因的表达发生可遗传变化的现象。
对此现象的叙述错误的是()
A.同卵双胞胎之间的差异是由表观遗传引起的
B.细胞质中的调控因子对基因的表达起调节作用
C.正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传
D.若基因的启动部位被修饰,则可能遏制了RNA聚合酶的识别
答案解析
【答案】A
【解析】【分析】表观遗传学是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因的表达发生了可遗传变化,并最终导致了表型的变化。
主要原因包括:(1)基因选择性转录表达的调控,如DNA的甲基化。
(2)基因转录后的调控,包括基因组中非编码的
RNA。
【详解】A、同卵双胞胎来自同一个受精卵,拥有相同的遗传物质,同卵双胞胎之间的差异主要是由环境引起的,不属于可遗传的变异,不是由表观遗传引起的,A错误;B、在细胞质中存在一些物质对细胞核
内的基因的表达起着调控作用,B正确;C、正常的细胞分化的实质是基因的选择性表达,已分化的细胞的遗传物质通常没有改变,正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的
表观遗传,C正确;D、当RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合时,DNA 片段的双螺旋解开,所以当基因的启动部位被修饰而改变后,RNA聚合酶可能就无法
对其进行识别并结合了,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查表观遗传的有关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构。
融表观遗传学于生物学试题编制探析
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表观遗传学为人们理解遗传现象提供了全新视 角,成为“后基因组”时代的重要研究内容之一。同 时,表观遗传学作为一个前沿领域,将是高中生物学课 程内容的一部分[1]$笔者选取合适的素材,在相关试 题中渗透表观遗传学的考查,力求编制出题材新颖、紧 扣考点、巧妙设问、开拓思维的原创试题[2],以期为中 学生物学教学工作提供参考。 1染色质结构与组蛋白修饰
A. 大肠杆菌中没有染色体结构,其拟核中的DNA 从不与蛋白质结合
B. RNA聚合酶能识别DNA上的起始密码子并与 之结合,启动基因的转录
C. 猪成熟的红细胞在衰老时,控制其凋亡的基因 开始招募转录相关蛋白
D.特定的修饰状态可以决定组蛋白的活性,从而 决定基因的表达与沉默
解析:本题主要考查DNA的复制、转录、密码子、 细胞的结构以及组蛋白的修饰等知识点。大肠杆菌中 虽没有染色体结构,但从DNA的复制、基因的转录等 过程推理出拟核中的DNA有时会与蛋白质结合,如 DNA复制时DNA聚合酶要与之结合等。起始密码子 在mRNA上。猪成熟红细胞在教材中没有出现过,但 是,从哺乳动物成熟红细胞的结构可以推断出其不存 在凋亡基因。结合题干信息,特定的修饰状态可以决 定组蛋白的活性,从而决定基因的表达与沉默。参考 答案为D。 2 DNA甲基化与基因组印记
生物学教学2019年(第44卷)第10期
・53・
融表观遗传于生物学试题编制探析
廖乐祥(安徽省望江中学安庆246200)
摘要表观遗传学是近几年来生命科学领域迅速发展的前沿科学之一,极大地丰富了遗传学的内容,是遗传学向更高层次的发 展,有关内容即将纳入高中生物学课程。表观遗传包括组蛋白修饰、DNA甲基化、RNA介导的基因沉默等。选取合适的素材,在相 关试题中渗透表观遗传学的考查,做到新颖、真实、科学、恰当。设问有清晰的层次和严谨的逻辑,指向核心素养的不同水平。这样 的典型试题创作有利于学生理解科学本质,建立生命观念。 关键词表观遗传学试题编制组蛋白修饰DNA甲基化基因沉默
表观遗传学试题
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选择题表观遗传学主要研究的是哪种类型的遗传变化?A. DNA序列的改变B. 基因表达的可遗传变化,不涉及DNA序列的改变(正确答案)C. 染色体的数量变化D. 蛋白质的氨基酸序列变化下列哪项不是表观遗传学的常见研究内容?A. DNA甲基化B. 组蛋白修饰C. 非编码RNA的调控D. 基因突变(正确答案)DNA甲基化通常发生在DNA分子的哪个部位?A. 磷酸基团上B. 脱氧核糖上C. 碱基上的特定位置(正确答案)D. 氢键上组蛋白修饰中,哪种修饰通常与基因转录的激活相关?A. 甲基化B. 乙酰化(正确答案)C. 磷酸化D. 泛素化下列哪项不是非编码RNA在表观遗传调控中的作用?A. 参与基因转录的调控B. 影响染色体的结构C. 直接参与蛋白质的合成(正确答案)D. 调控基因的表达水平表观遗传标记是如何在细胞分裂过程中传递给子细胞的?A. 通过DNA复制过程直接传递B. 通过特定的酶催化过程传递(正确答案)C. 通过细胞质分裂传递D. 通过细胞间的直接接触传递下列哪种疾病与表观遗传学的改变密切相关?A. 先天性心脏病B. 糖尿病C. 癌症(正确答案)D. 遗传性失明在表观遗传学中,研究基因表达调控的“开关”机制通常涉及哪种分子?A. 转录因子B. 染色质蛋白(正确答案)C. 酶类D. 受体下列关于表观遗传学与经典遗传学的说法,哪项是正确的?A. 两者研究的内容完全相同B. 两者都是研究DNA序列变化的遗传学(正确答案:否)C. 表观遗传学关注基因表达的可遗传变化,不涉及DNA序列的改变;而经典遗传学主要研究DNA序列的改变(正确答案)D. 表观遗传学是经典遗传学的过时理论。
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表观遗传学的试题例析肖安庆1颜培辉2(1广东省深圳市盐田高级中学深圳518083;2广东省深圳市教育科学研究院深圳51800)摘要通过高考模拟试题例析了DNA甲基化、组蛋白修饰与染色质重塑、基因组印记、染色体失活和非编码RNA调控5种表观遗传学方式。
关键词表观遗传学例析高考模拟题表观遗传学是指生物体基因序列保持不变、但基因表达和表现型发生可遗传的现象。
该知识点是2017年版高中生物学课程标准新增加的重要概念,对学生形成正确的生命观念和科学思维具有重要意义。
笔者收集和改编了有关表观遗传的试题,分析了DNA 甲基化、组蛋白修饰与染色质重塑、基因组印记、染色体失活和非编码RNA调控这5种方式。
1DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶催化下,将DNA中的某些胞嘧啶甲基化的过程,是表观遗传学最常见的方式。
例1(北京市海淀区2018届高三第二次模拟考试第2题)许多基因的启动子内富含CG重复序列。
若其中部分胞嘧啶甲基化转化成5-甲基胞嘧啶,就会抑制基因的转录。
下列叙述中,正确的是(C)A.DNA单链上相邻的C和G之间通过氢键连接B.胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变C.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合D.基因的表达水平与基因的甲基化程度无关解析:本题以DNA甲基化抑制基因的转录为背景,考查了学生理解能力和获取信息的能力。
在DNA 单链上相邻的C和G之间通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”连接,而不通过氢键连接;胞嘧啶甲基化导致的是基因转录被抑制,不能指导蛋白质合成;由于基因的表达水平与基因的转录有关,所以与基因的甲基化程度有关;从题干中获取有效信息是解决本题C选项的关键。
题干中“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”这一信息,可理解为:阻碍RNA聚合酶与启动子结合,C正确'2组蛋白修饰与染色质重塑组蛋白是染色体上基本的结构蛋白。
组蛋白的修饰有甲基化、乙酰化与去乙酰化等方式。
这些修饰方式与基因的失活与开启、基因转录的调控、细胞周期和死亡等生理活动有关'染色质重塑是指染色质位置和结构的变化。
当染色质处于解螺旋状态,有利于RNA聚合酶与启动子结合,但在组蛋白修饰等方式作用下,发生染色体重塑。
例2(浙江省嘉兴市2017届高三9月模拟考试第33题改编)组蛋白去乙酰酶抑制剂MS-275是一种广谱抗肿瘤药物,已证实MS-275可以抑制膀胱癌。
研究发现,将MS-275与阿霉素(ADM)合用将产生更好的疗效。
通过测定对膀胱癌细胞的抑制率可判断疗效。
请根据以下材料用具,回答问题。
材料与用具:膀胱癌细胞,细胞培养液,浓度分别为91、叫的MS-275溶液,浓度为n1、n2的ADM溶液,培养皿若干,CO2培养箱等。
(1)分组设计如下表'表1MS-275与ADM联合抑癌实验分组表组别MS-275浓度ADM浓度1002m〔n1(2)实验思路:①取一定数量的培养皿分成若干组并编号;②每个培养皿中均加入等量的________和________,分别按上述分组设计加入相应试剂;③把培养皿放入_______中,培养适当时间;④分别测定各培养皿中癌细胞的抑制率,统计分析数据,得出结论。
(3)研究表明,MS-275可使癌细胞染色质难以螺旋化。
因此MS-275抑制癌细胞增殖,是通过MS-275使膀胱癌细胞停留在细胞周期的_______期。
解析:本题以组蛋白修饰为背景,考查学生的综合应用能力。
为验证MS-275与阿霉素合用对膀胱癌细胞的抑制率,题②中应设置细胞培养液对照组和膀胱癌细胞组。
为维持培养液的pH,题③中动物细胞培养应放在CO2培养箱中。
综合运用有丝分裂的知识,根据题干有关组蛋白修饰的信息,是分析本题(3)的关键。
题干“MS-275可使癌细胞染色质难以螺旋化”,可理解为:MS-275使膀胱癌细胞处于解螺旋状态,不进入分裂期,停留在间期。
参考答案:膀胱癌细胞细胞培养液CO2培养箱间。
3基因组印记基因组印记(遗传印记)是指来自父本或母本的等位基因发生了修饰,精卵结合后等位基因在生长发育过程中发生不同表达的现象。
有的印记基因只从父本染色体中表达,有的只从母本染色体中表达。
在形成生殖细胞时,来自亲本的印记全部消除,将产生新一轮印记。
例3(广东省惠州市2018届高三第三次调研考试第32题)胰岛素样生长因子2是小鼠细胞Igf-2基因控制合成的多肽分子,对个体生长发育具有重要作用。
If-2基因突变为If-2m后失去原有功能,可能产生矮小型小鼠。
(1)据资料显示,该对等位基因位于常染色体上,它们遗传时,出现有趣的“基因印迹”现象,即子代中来自双亲的两个等位基因中只有一方能表达,另一方被印迹而不表达。
据此推断基因型为Iff-2Igf-2、Iff-2Igf-2m、Iff-2m Igf-2m的小鼠表现型分别为________、_________、_________(填“正常型”、“矮小型”或“不能确定”)o(2)为了探究该基因印迹的规律,科学家设计了以下两组实验:8Ig匸2Igf-2x早Igf^2m Igf-2m?Ig「2Igf-2x£Igf^2m Igf-2mIgf-2Igf-2m Tgf-2Igf-2m正常型小鼠矮小型小鼠甲组杂交实验乙组杂交实验根据实验结果,得出的结论:总是被印迹而不表达的基因来自________(填“父“”或“母”)方,来自另一亲本的基因能表达。
由此规律推测:将上述甲组杂交实验的子代中的雌雄小鼠交配产生的子代表现型及比例为________o解析:本题以基因组印记为背景,考查对信息的理解和实验探究能力。
题(1)中,基因Igf-2的性状为正常型,Igf-2m为矮小型,基因型Igf-2Igf-2小鼠为正常型,Igf-2m Igf-2m为矮小型。
题(1)中“基因印迹现象,即子代中来自双亲的两个等位基因中只有一方能表达,另一方被印迹而不表达”这一信息中,来自亲本的两个等位基因,在基因能表达时是随机的,基因型Igf-2Igf-25的小鼠性状不能确定。
题(2)中,需根据甲乙实验现象和结果,通过观察分析的研究方法,作出结论和推测。
甲组和乙组的后代基因型相同,性状不同,与各自父本一致,说明被印迹而不表达的基因来自母方;甲组中后代产生Igf~2和Igf~25两种相同的雄配子,Igf~2和Igf—25两种相同的雌配子,由于后代性状由父方决定,因此后代表现型及比例为正常型:矮小型二1:1。
参考答案:(1)正常型不能确定矮小型(2)母正常型:矮小型二1:1。
4染色体失活X染色体失活是常见的染色体失活形式。
在XY性别决定中,雄性动物有1条X染色体,雌性动物有2条X 染色体。
为防止基因表达相互干扰,2条X染色体,只有1条具有活性,另一条X染色体的基因发生DNA甲基化或组蛋白修饰而浓缩失活,形成巴氏小体。
例4(山东省淄博市2012届高三第二次模拟考试第2题)雌性哺乳动物在胚胎发育早期,体细胞中的X染色体中有一条随机失活(部分基因不表达),造成某些性状异化,玳瑁猫即是典型的例子。
其毛色常表现为黄色和黑色(B/b基因控制),随机嵌合。
相关叙述不正确的是(D)A.玳瑁猫一般是雌猫,雄猫很罕见B.玳瑁猫皮肤不同毛色的区域,毛色基因的表达情况不同C.玳瑁雌猫的子代雄猫中黄色和黑色两种毛色大约各占一半D.玳瑁雄猫的产生都是由于初级卵母细胞减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的解析:本题以玳瑁猫染色体失活为背景,考查学生对已有信息的理解与分析能力。
根据题中信息“体细胞中的X染色体中有一条随机失活(部分基因不表达"”,可认为:猫在胚胎发育早期,雌猫体细胞中的2条X染色体中1条随机失活,表现为玳瑁猫,雄猫一般只有1条X染色体,罕见为玳瑁猫;由于X染色体随机失活,玳瑁雌猫皮肤不同毛色的区域,毛色基因的表达情况不同;玳瑁雌猫为杂合子,子代雄猫黄色和黑色的比例是1:1;玳瑁雄猫(X B X b Y)由含X B X b的卵细胞和含Y的精子结合形成,或由含X B的卵细胞和含X b Y 的精子结合形成,或由含X b的卵细胞和含X b Y的精子结合形成,因此玳瑁雄猫的产生可能是初级卵母细胞或者初级精母细胞减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的,D错误。
5非编码RNA调控虽然非编码RNA不编码蛋白质,但能在基因组水平对基因表达进行调控,如介导mRNA降解、转录后基因沉默、干扰细胞分化等形式。
例5(四川省大教育联盟2017届高三第三次诊断性考试第6题)真核细胞中的miRNA是一类由内源基因编码的RNA分子,它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达。
据此分析,下列生长素运输方式的相关概念辨析朱晓林(北京市潞河中学北京101149)摘要针对有关生长素(IEA)极性运输的不同认识,从概念的界定入手进行了相关概念的区分和辨析,并以概念图的形式建立了这些基本概念相互之间的联系,对中学生物学教学有一定指导意义。
关键词生长素极性运输非极性运输1植物形态学的上端和下端在植物形态学上,通常把植物分生迅速、向上或向下延伸的部分称为上端;而把分生缓慢、不延伸或延伸很少部分称为下端,“形态学上端”通常地上部分指茎尖、地下部分指根尖。
区别植物形态学上端和下端的最常用的方法就是看植物最先长出来的部分,新长出来的一端就是形态学上端,如:植物的茎尖和根尖的尖端即为形态学的上端,其对应的远离茎尖或根尖的部分就是形态学下端'2生长素在植物体内的运输方式研究发现,生长素在植物形态学上下端之间的运输方式至少有两种[1]:一种是经由维管束鞘薄壁组织细胞的单方向极性运输;二是经由维管束的非极性运输。
认为在植物的地上部分仅存在由形态学上端向下端的极性运输的观点是片面的,无论是根还是茎和叶都存在极性运输和非极性运输'2.1生长素极性运输的概念和特点生物体所谓的极性也是形态学概念,是指细胞、细胞群、组织或个体所表现的沿着一个方向的、各部分彼此相对两端具有某些不同的形态特征或者生理特征的现象。
无论动物还是植物在形态上都有极性现象' 在植物中存在着极性分化、生长、发育等生理现象,如维管组织的发生、植物的顶端优势以及向性生长等,生长素的极性运输与植物的极性分化、生长、发育等生理现象有紧密关系,这种运输方式对植物的生命活动调节更具意义[2]。
那么,何谓生长素的极性运输呢?生长素的极性说法正确的是(D)A.真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同B.根据miRNA的碱基类型,其结构只能是单链C.miRNA通过阻止靶基因转录来调控基因表达D.miRNA的调控作用将会影响细胞分化的方向解析:本题以非编码RNA调控基因的表达为背景,考查对题中信息的理解能力。
题中miRNA“能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合,从而调控基因的表达”,即miRNA与翻译模板mRNA发生碱基互补配对,阻止翻译,而不是阻止转录过程,最终影响细胞运输是指生长素在植物体内由形态学的上端向形态学的下端单向运输的现象。