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课时练习

【精挑】第2节 基因表达与性状的关系-1课时练习

一．单项选择

1．柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Layc基因的表达直接相关。图1所示两株柳穿鱼植株A和B花的形态结构不同，它们体内的Layc基因序列相同，只是植株A的Layc基因在开花时表达，植株B的Layc基因不能表达，研究表明植株B的Laye基因不能表达的原因如图2所示。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交，F1的花与植株A的相似，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似，少部分植株的花与植株B的相似。

根据资料分析以下描述正确的是（　　）

A．F1植株体内所含Laye基因的表达情况是相同的

B．植株B由于碱基序列发生变化而产生了可遗传的变异

C．植株B的Laye基因某些碱基连接了甲基而不能表达

D．柳穿鱼花的不同形态表明性状是基因与环境相互作用的结果

2．DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程。甲基化不改变基因的遗传信息，但该基因表达受到抑制。下列说错误的是（　　）

A．甲基转移酶发挥作用需要与DNA分子进行结合

B．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果

C．若某基因发生了甲基化，则该基因所控制的性状不变

D．构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达

3．经典遗传学是基于基因序列改变所致基因表达水平的变化，如基因突变等。而表观遗传学主要研究基因碱基序列不变，但表型改变的现象。这种表型改变可能通过多种机制，包括DNA甲基化．染色质重塑和非编码RNA调控等，调控基因的表达。下列有关表观遗传现象的叙述正确的是（    ）

A．表观遗传现象的发生是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变

B．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果

C．DNA甲基化可能影响DNA聚合酶与该基因的结合

D．同卵双胞胎之间的差异皆是由表观遗传引起的

4．柳穿鱼花的形态结构受Lcyc基因的控制。柳穿鱼植株A和植株B花的形态结构不同，原因是这两植株中的一株在开花时Lcyc基因未表达，它们其他方面基本相同。下列说法正确的是（    ）

A．这两株柳穿鱼植株体内的Lcyc基因的序列不同

B．两株柳穿鱼植株的Lcyc基因相同．表型不同是不可遗传的

C．植株A的Lcyc基因不表达的原因是该基因被高度甲基化了

D．植株A和植株B杂交得F1，F1自交产生的F2中花形与植株B相似的可能占1/4

5．下列关于表观遗传的叙述，错误的是（    ）

A．DNA甲基化可以导致表观遗传现象的发生

B．表观遗传可以发生于整个生命活动中

C．表观遗传是指遗传信息发生改变导致表型发生改变的现象

D．DNA的甲基化会影响基因的表达

6．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。这属于（    ）

A．隐性遗传 B．基因突变 C．表观遗传 D．共显性

7．蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王。蜂王浆中含有丰富的microRNA，这些microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平。下列说法错误的是（    ）

A．蜂王浆中的microRNA可以不经分解而被蜜蜂幼虫吸收

B．microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译抑制其表达

C．Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基化酶

D．抑制幼虫的dynactinp62基因表达可以使其发育成蜂王

8．DNA甲基化可导致基因沉默（不能表达），DNA甲基化还能保存和遗传给子代。小鼠常染色体上的A/a基因控制某种性状，用纯合野生型（AA）与纯合突变型（aa）小鼠进行杂交实验，纯合野生型雄鼠与纯合突变型雌鼠杂交得到的子代表现为野生型，而纯合突变型雄鼠与纯合野生型雌鼠杂交得到的子代表现为突变型。研究发现，此现象是由基因的甲基化导致的。下列分析，合理的是（    ）

A．此现象是小鼠精子中的A基因被甲基化导致的

B．此现象是小鼠精子中的a基因被甲基化导致的

C．此现象是小鼠卵细胞中的A基因被甲基化导致的

D．此现象是小鼠卵细胞中的a基因被甲基化导致的

9．生物体存在表观遗传现象。下列有关叙述错误的是（    ）

A．基于非基因序列的改变所致表达水平的变化

B．不改变DNA序列，但影响基因表达

C．DNA甲基化一般导致基因表达活性增强

D．生活习惯也可能会遗传给下一代

10．如图表示红色面包霉的精氨酸合成过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．基因甲被破坏，培养此菌时加入鸟氨酸，面包霉能存活

B．基因乙被破坏，培养此菌时加入鸟氨酸，面包霉能存活

C．基因丙被破坏，培养此菌时加入精氨酸，面包霉不能存活

D．此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

11．DNA甲基化修饰现象广泛存在于多种有机体中，主要发生在DNA分子中的胞嘧啶上。DNA甲基化可调控基因的活性，即DNA甲基化可使基因失活，非甲基化使基因正常表达。据此分析，下列有关叙述正确的是（    ）

A．DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基排列顺序

B．神经细胞中，呼吸酶基因处于甲基化状态

C．DNA甲基化后，生物的性状可能发生改变

D．DNA分子结构稳定性越差，越易发生DNA甲基化

12．在真核生物中组蛋白与DNA结合形成染色质。构成组蛋白的某些氨基酸残基可以发生乙酰化修饰，进而影响与组蛋白结合的DNA上基因的表达。组蛋白乙酰化是可逆的动态平衡过程，由组蛋白乙酰转移酶（使得特定赖氨酸被添加乙酰基）和组蛋白去乙酰化酶（消除赖氨酸上的乙酰基）共同完成。甲状腺癌是一种发病率较高的甲状腺恶性肿瘤。研究发现，与正常组织相比，甲状腺癌细胞的某类组蛋白的第9～14位以及第18位赖氨酸的乙酰化水平都偏高，而如果阻断细胞中此类组蛋白的第18位赖氨酸的乙酰化，则正常细胞不会发生癌变。下列说法错误的是（    ）

A．只要原癌基因和抑癌基因不发生基因突变，细胞就不会癌变

B．乙酰转移酶和去乙酰化酶能够特异性与组蛋白上赖氨酸识别

C．组蛋白乙酰化可能通过影响RNA聚合酶与启动子的结合调控基因的转录过程

D．已经发生乙酰化的癌细胞在一定条件下可能通过去除乙酰基团成为正常细胞或凋亡

13．DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（如DNMT3蛋白）的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团（如图所示）。大量研究表明，DNA甲基化能引起DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。下列说法正确的是（    ）

A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，因此性状也不会发生改变

B．同卵双胞胎性状的微小差异，可能与他们体内某些DNA的甲基化程度不同有关

C．DNA甲基化后影响DNA的半保留复制从而抑制细胞分裂

D．DNA片段甲基化导致相关的基因发生突变

14．DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基，是表观遗传中常见的现象之一。有研究表明，男性吸烟者精子中的甲基化水平明显升高，精子活力下降。下列相关推测不正确的是（    ）

A．DNA甲基化不改变基因的碱基序列

B．亲代DNA甲基化不会遗传给子代

C．DNA甲基化可能通过影响基因表达从而改变性状

D．性状是基因和环境共同作用的结果

15．DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化，在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是（　　）

A．启动子甲基化影响其与核糖体结合

B．DNA甲基化可以抑制基因的转录

C．DNA甲基化可以影响细胞的分化

D．肌细胞中可能存在去甲基化的酶

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。

解答：

A．题干中提到F1自交后其后代绝大部分的花与植株A相似，少部分植株的花与植株B相似，这说明F1植株体内所含Layc基因的表达情况并不相同，A错误；

B．植株B并不是因为碱基序列的变化而产生的变异，而是因为某些碱基连接了甲基，B错误；

C．根据图2，可以看出植株B的Layc基因不能表达的原因是某些碱基连接了甲基，C正确；

D．本题主要体现了基因对性状的影响，D错误。

故选C。

2．【答案】C

【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，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

3．【答案】B

【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，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。
 

解答：

A．根据题干信息分析可知，表观遗传的DNA序列不发生变化，即碱基序列并没有发生改变，A错误；

B．DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，因此癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果，B正确；

C．DNA甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合，C错误；

D．同卵双胞胎的基因型一般相同，因此它们之间的微小差异可能是由表观遗传引起的，但是也可能是发生了突变等其他原因，D错误。

故选B。

4．【答案】D

【解析】

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】C

【解析】

表观遗传现象是亲代的生活方式可以通过DNA序列以外的方式传递给后代的现象。

7．【答案】D

【解析】

分析题干信息可知：蜂王浆中的microRNA能被幼虫直接摄入，摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合，说明两者可以碱基互补配对，而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，说明Dnmt3基因的mRNA翻译出的蛋白质与基因的甲基化有关。

解答：

A．由题干信息“microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合”，可知蜂王浆中的microRNA被雌性幼虫摄入后不经分解而被蜜蜂幼虫吸收 ，A正确；

B．microRNA与Dnmt3基因的mRNA结合，从而使Dnmt3基因的翻译受抑制，B正确；

C．Dnmt3基因的mRNA的翻译受抑制后，显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可知Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基化酶，C正确；

D．显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可以促进幼虫的dynactinp62基因表达，可以使其发育成蜂王，D 错误。

故选D。

8．【答案】C

【解析】

9．【答案】C

【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，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

A．表观遗传是基于非基因序列的改变所致表达水平的变化，A正确；

B．结合分析可知，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，B正确；

C．DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，故一般不会导致基因表达活性的增强，C错误；

D．表观遗传具有可遗传性，即若生活习惯是由甲基化引起的，则可能会遗传给下一代，D正确。

故选C。

10．【答案】A　

【解析】略

11．【答案】AC

【解析】

DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。

解答：

A．DNA甲基化是将甲基添加到DNA上，并不改变DNA的碱基序列，A正确；

B．神经细胞需要大量的能量，所以细胞呼吸强度高，呼吸酶基因正常表达，处于非甲基化状态，B错误；

C．DNA甲基化可使基因失活，影响基因的转录，从而影响基因的表达，使生物性状可能发生变化，C正确；

D．DNA分子结构与发生DNA甲基化关系不大，D错误。

故选AC。

12．【答案】A

【解析】

13．【答案】B

【解析】

由题可知，甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团，故不会发生碱基对的缺失．增加或减少，甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会控制基因表达，可能会造成性状改变；DNA甲基化后可以遗传给后代，说明对DNA复制无明显影响。

解答：

A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，但是会引起DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达，会影响性状，A错误；

B．据题意可知，DNA甲基化会影响基因表达，引起性状的改变。同卵双胞胎的遗传物质相同，他们体内某些DNA的甲基化程度的不同可能导致了性状的微小差异，B正确；

C．由题可知，DNA甲基化修饰可以遗传给后代，所以不会影响DNA复制，也不会抑制细胞分裂，C错误；

D．甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团，故不会发生碱基对的缺失．增加或减少，甲基化不同于基因突变，D错误。

故选B。

14．【答案】B

【解析】

表型，又称性状，是指一个生物体（或细胞）可以观察到的性状或特征，是特定的基因型与环境相互作用的结果。包括个体形态．功能等各方面的表现，如身高．肤色．血型．酶活力．药物耐受力乃至性格等。经典遗传学是指由于基因序列改变（如基因突变等）所引起的基因功能的变化，从而导致表型发生可遗传的改变；而表观遗传学则是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。

解答：

A．DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基，不改变基因的碱基序列，A正确；

B．男性吸烟者精子中的甲基化水平明显升高，精子与后代相关，说明DNA甲基化可以遗传给子代，B错误；

C．DNA甲基化可能会导致mRNA合成受阻，进而导致蛋白质合成受阻，即DNA甲基化可通过影响基因表达从而改变性状，C正确；

D．生物的性状是基因和环境共同作用的结果，D正确。

故选B。

15．【答案】A

【解析】

DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构．DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。

解答：

A．启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，A错误；

B．因为基因组中转录沉默区常甲基化，若启动子甲基化，会影响启动子与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，B正确；

C．细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，C正确；

D．由题意可知，将携带甲基化和非甲基化肌红蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，二者转录水平一致，因此可知肌细胞中可能存在去甲基化的酶，D正确。

故选A。