高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因表达与性状的关系复习练习题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因表达与性状的关系复习练习题，共7页。
 [基础对点]知识点一　基因表达产物与性状的关系1.酪氨酸酶存在于正常人体的皮肤、毛囊等处的细胞中，它能将酪氨酸转变为黑色素，下列相关叙述正确的是(　　)A．人体的神经细胞中含有控制酪氨酸酶合成的基因B．白化病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C．酪氨酸是基因表达的产物D．老年人头发变白是由控制酪氨酸酶合成的基因异常引起的答案　A解析　人体所有细胞都是由同一个受精卵发育而来的，一般都含有该生物全部的基因，因此人体的神经细胞中含有控制酪氨酸酶合成的基因，A正确；人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常引起的，使人体缺乏酪氨酸酶，不能合成黑色素，从而表现出白化症状，这一实例说明基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，B错误；基因表达的产物是蛋白质，酪氨酸是一种氨基酸，不是基因表达的产物，C错误；老年人头发变白的原因是酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少，D错误。2．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出(　　)A．花的颜色由多对基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程C．生物的性状由基因决定，也受环境影响D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达答案　D解析　花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因①②③通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确；花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②③仍然能够表达，D错误。3．如图为人体内基因对性状的控制过程，下列说法错误的是(　　)A．基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中B．图中①过程需RNA聚合酶的催化，②过程需tRNA的协助C．过程①②④表明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状D．过程①②③表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答案　A解析　人体细胞都是由同一个受精卵发育而来，基因1和基因2在人体的几乎所有细胞中同时存在，A错误；①是转录，需要RNA聚合酶，②是翻译，需要tRNA携带氨基酸，B正确。知识点二　基因的选择性表达与细胞分化4.人的胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中(　　)A．只有胰岛素基因B．比人受精卵的基因数少C．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，但只存在胰岛素mRNAD．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因答案　C解析　胰岛B细胞由受精卵经分裂分化产生，故胰岛B细胞中既有胰岛素基因也有血红蛋白基因和其他基因，其能够产生胰岛素的原因是基因选择性表达，C正确。5．有人把能够在所有细胞中表达、维持细胞基本生命活动所必需的基因称为“管家基因”，而把只在特定细胞中表达的基因称为“奢侈基因”。以下相关说法正确的是(　　)A．ATP水解酶、膜蛋白、血红蛋白都是管家基因的表达产物B．叶绿素基因属于管家基因C．人的RNA聚合酶基因和抗体基因都属于管家基因D．细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果答案　D解析　ATP水解酶、部分膜蛋白(如水通道蛋白)是管家基因的表达产物，而血红蛋白基因只在红细胞中表达，部分膜蛋白(如一些激素受体)只存在于相应细胞膜的表面，因此血红蛋白和部分膜蛋白是奢侈基因表达的产物，A错误；叶绿素基因只在绿色植物的绿色部分表达，如叶肉细胞，根细胞中不表达，属于奢侈基因，B错误；人的RNA聚合酶基因可在所有细胞中表达，属于管家基因，而抗体基因只在浆细胞中表达，属于奢侈基因，C错误；细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果，D正确。知识点三　表观遗传6.下列关于表观遗传的叙述错误的是(　　)A．表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变B．生物体部分碱基发生甲基化修饰，可对表型产生影响，属于表观遗传C．我国古代记载的“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”，这种现象可以用表观遗传进行解释D．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动中答案　C解析　C项所述为环境因素对性状的影响，不能用表观遗传进行解释。7．下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)A．兄弟俩成年后的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关C．一个蜂群中，蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，与表观遗传有关D．圆粒豌豆的子代出现圆粒和皱粒，说明该相对性状是由环境决定的答案　D解析　豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状是由基因决定的，D错误。[能力提升]8．下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是(　　)A．皱粒豌豆的DNA中，编码淀粉分支酶的基因的碱基序列被打乱，不能合成淀粉分支酶，淀粉含量低B．囊性纤维病患者中，编码CFTR蛋白的基因增添了2个碱基，进而使CFTR蛋白的结构受到影响C．我国科学家发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质仅调控开花D．人的身高受多个基因控制，每个基因对身高都有一定作用，而且受环境的影响答案　D解析　皱粒豌豆中能合成淀粉分支酶，只是淀粉分支酶异常，活性大大降低，淀粉合成受阻，A错误；囊性纤维病患者中，编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，B错误；水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用，C错误。9．请回答下列有关遗传学的问题。图A、B表示某经济植物M的花色遗传、花瓣中色素的控制过程简图。植物M的花色(白色、蓝色和紫色)由常染色体上两对独立遗传的等位基因(A和a，B和b)控制，据图回答：(1)结合A、B两图可判断A图中甲、乙两植株的基因型分别为________________。(2)植物M的花色遗传体现了基因可以通过____________________________从而间接控制该生物的性状。有时发现，A或B基因碱基对改变后，该基因控制的性状并不会改变，请从基因表达的角度说明可能的原因_____________________________________________________________________。(3)若将A图F1紫花植株测交，产生的后代的表型及比例为______________________________。答案　(1)AAbb、aaBB(2)控制酶的合成来控制代谢过程　基因转录后不同的密码子可以控制相同的氨基酸(遗传密码子具有简并性或一种氨基酸可被多种密码子编码)(3)紫色∶蓝色∶白色＝1∶1∶2解析　(1)分析表格中图B可知，蓝色花基因型可表示为A_bb，紫色花基因型可表示为A_B_，白色花的基因型有aabb、aaB_。因为F1自交后代表型比例为9∶3∶4，推知F1的基因型为AaBb，所以亲代蓝花的基因型为AAbb，白花的基因型为aaBB。(2)基因控制生物的性状的方式有：基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状或基因通过控制酶的合成来控制细胞的代谢过程从而间接控制生物的性状。从图中可以看出M花色的控制属于第二种。基因突变后转录出的不同的密码子可以控制相同的氨基酸，所以碱基对改变不一定改变生物的性状。(3)AaBb(紫色)与aabb(白色)测交，后代AaBb(紫色)∶Aabb(蓝色)∶aaBb(白色)∶aabb(白色)＝1∶1∶1∶1，即紫色∶蓝色∶白色＝1∶1∶2。10．表观遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5­甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示)，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。(1)由上述材料可知，DNA甲基化________(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。(2)由于图2中过程①的复制方式是________________，所以其产物都是________甲基化的，因此过程②必须经过________________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)研究发现，启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制________________。(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子­2(IGF­2)，a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF­2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，来自母本的则不能表达。检测发现，这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1的表型应为____________。F1雌雄个体间随机交配，则F2的表型及其比例应为________________。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态，分析F2出现这种比例的原因是_________________________________________________________________________________________________________。(5)5­氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是：AZA在____________过程中掺入DNA分子，导致与DNA结合的甲基化酶活性降低，从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是：AZA与“CG岛”中的________竞争甲基化酶，从而降低DNA的甲基化程度。答案　(1)不会(2)半保留复制　半　维持甲基化酶(3)基因的表达(4)全部正常　正常∶矮小＝1∶1　卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达，并且含A的精子∶含a的精子＝1∶1(5)DNA复制　胞嘧啶解析　(1)由材料可知胞嘧啶在发生甲基化后仍能与鸟嘌呤互补配对，由此可知甲基化不会影响DNA转录时DNA与RNA的碱基互补配对，基因转录产物RNA的碱基序列不会发生变化。(2)①表示DNA复制，方式是半保留复制；因为半保留复制中新合成的DNA单链正常，则其产物为半甲基化的DNA；亲代DNA为全甲基化，②过程表示半甲基化转化为全甲基化过程，需要维持甲基化酶催化。(3)在转录过程中，RNA聚合酶需要与启动子相结合，催化RNA的合成，启动子中“CG岛”的甲基化会影响RNA聚合酶与启动子结合，从而影响基因的表达。(4)由于甲基化的存在，纯合矮小，小鼠的基因型为aa或A被完全甲基化的AA，由题干信息“这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中是非甲基化的”可知，基因型AA不可能表现为矮小，故雌鼠的基因型为aa，雄鼠的基因型为AA，则子一代的基因型为Aa，精子提供A，卵细胞提供a，故子一代的表型为正常；子一代雄鼠的精子中含A的精子∶含a的精子＝1∶1，且能正常表达，卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，子一代雌雄个体间随机交配、子二代的基因型为AA、Aa、aa由精子提供A的个体表现为正常，由精子提供a的个体表现为矮小，子二代的表型比例为正常∶矮小＝1∶1。(5)甲基化发生在碱基上，位于DNA双螺旋结构的内部，最可能是DNA复制中，DNA解旋，AZA在此过程中掺入DNA分子； “CG岛”中的胞嘧啶与甲基化酶结合，产生DNA甲基化，故AZA可能会与胞嘧啶竞争甲基化酶，降低DNA甲基化程度。