沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第五节 基因与性状的关系习题

这是一份沪科版 (2019)必修2《遗传与进化》第五节 基因与性状的关系习题，共14页。试卷主要包含了生物体存在表观遗传现象，表观遗传学揭示了许多遗传学现象等内容，欢迎下载使用。
【精挑】第五节基因与性状的关系-1优选练习一．单项选择1．生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。许多基因的启动子内富含CCG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成为5-甲基胞嘧啶，如图所示。相关叙述错误的是（    ）A．甲基化的胞嘧啶脱氨基后会变成胸腺嘧啶，则DNA的稳定性增强B．甲基化导致的碱基结构改变会使该部位的突变率增加C．胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，影响基因的转录D．基因型相同的同一个蜂群中的蜂王．工蜂性状的差异可能与表观遗传有关2．同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的，从理论上说，他们患病的类型和概率也是完全相同的。但是医生发现，有对同卵双胞胎中的一个患上红斑狼疮，另一个未患病且身体健康。下列叙述错误的是（    ）A．同卵双胞胎的不同表型可能是不同的生活环境和习惯造成的B．同卵双胞胎的不同表型可能是因为他们的DNA甲基化程度不同造成的C．遗传信息完全相同的两个个体，也会表现出完全不同的性状D．同卵双胞胎中患病个体的DNA序列一定发生了改变3．DNA甲基化是指 DNA 链上的胞嘧啶第5 位碳原子和甲基间的共价结合，胞嘧啶由此被修饰为5 甲基胞嘧啶（5mC），5mC 仍然能够与鸟嘌呤互补配对，该变化可以遗传且基因表达可能会受到影响。下列相关推测错误的是（    ）A．该过程不会改变基因转录产物的碱基序列B．DNA 经过该变化后仍可以进行自我复制C．该过程引起的变异不能为生物进化提供原材料D．DNA 甲基化可能会引起细胞癌变4．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5．表观遗传学揭示了许多遗传学现象。下列有关表观遗传学叙述正确的是（　　）A．表观遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平的变化B．染色体组蛋白的乙酰化会抑制相关基因的表达C．启动子中胞嘧啶的甲基化会促进相关基因的表达D．表观遗传学可用于解释同卵双胞胎的某些性状差异6．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7．生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。许多基因的启动子内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶，如图所示，从而导致某些基因表达受抑制。相关叙述错误的是（    ）A．若图中胞嘧啶突变成胸腺嘧啶，则DNA的稳定性增强B．胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，影响基因的转录C．表观遗传贯穿于生物体的生长，发育和衰老整个生命活动过程中D．基因型相同的同一个蜂群中的蜂王．工蜂性状的差异可能与表观遗传有关8．生物体存在表观遗传现象，下列叙述错误的是（　　）A．表观遗传现象可能是由于基因的部分碱基发生了甲基化修饰，从而抑制基因的表达B．表观遗传现象可能是由于构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，从而影响基因的表达C．表观遗传中，由于基因中碱基序列不变，故不能将性状遗传给下一代D．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律9．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10．DNA的甲基化是指在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5'-甲基胞嘧啶。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。真核细胞中DNA甲基转移酶发挥作用的示意图（如图1所示）。重新DNA甲基转移酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持DNA甲基转移酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化，下列说法正确的是（    ）
 A．图2中①过程需要重新DNA甲基转移酶，②过程需要维持DNA甲基转移酶B．图2过程可以说明DNA复制方式为半保留复制C．启动子区域甲基化程度较高，基因不表达的原因可能是与DNA聚合酶的结合受阻D．DNA的甲基化可以调控基因的表达，细胞朝不同方向分化，从而使其功能趋向全面化11．柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。研究表明，两株花型分别为非对称型和对称型的柳穿鱼A．B体内Lcyc基因的序列相同，但其中一植株体内的Lcyc基因被高度甲基化（如图所示：Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团），抑制了该基因的表达，进而对花型产生了影响。由此下列叙述错误的是（ ）A．Lcyc基因高度甲基化后其表达被抑制的原因可能是DNA聚合酶不能与该基因结合B．由题可知，生物体基因的碱基序列保持不变，其基因表达和表型也可发生变化C．若将A．B两植株作为亲本进行杂交，F1的花型与植株A相似，则说明植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化了D．将A．B两植株作为亲本进行杂交，F1自交，F2中会出现与植株B的花型相似的植株12．下列关于基因与性状关系及表观遗传的描述，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性状B．基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系C．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代D．生物表观遗传中基因的碱基序列发生改变13．DNA 甲基化修饰主要发生在胞嘧啶第5位碳原子上，在甲基化酶的作用下，胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶。Tet3基因控制合成Tet3蛋白，Tet3蛋白具有解除DNA甲基化的功能。利用 DNA 甲基化抗体对小鼠胚胎发育过程中的各期细胞进行免疫荧光检测，结果如下图。下列说法正确的是（    ）A．DNA甲基化后，基因中的碱基序列将发生改变B．受精卵中父源染色体与母源染色体的甲基化同步进行C．前3次卵裂时，第3次卵裂的子细胞中荧光强度最低D．与囊胚期相比，原肠胚期细胞内 Tet3基因表达增强14．柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。两株柳穿鱼，它们体内Lcyc基因的序列相同，但花的形态结构不同。研究表明，植株甲Lcyc基因在开花时表达了，植株乙 Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）。将这两个植株作为亲本进行杂交，F1的花与植株甲相似，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株甲相似，少部分植株的花与植株乙相似。对此现象的叙述，错误的是（    ）A．DNA甲基化过程导致基因中的遗传信息发生改变B．若基因的启动部位被修饰，可能遏制RNA聚合酶的作用而影响转录过程C．DNA甲基化修饰可以遗传给子代，使后代表现出同样的表现型D．同卵双胞胎之间的差异可由基因的甲基化引起15．NA甲基化是指在转移酶的作用下，甲基基团转移到DNA某些碱基上，结果如下图，DNA甲基化会影响基因的表达，使生物的性状发生改变。下列相关叙述正确的是（　　）A．DNA甲基化导致生物性状发生改变的原因是DNA的碱基序列发生了改变B．DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上，引起转录异常C．DNA甲基化转移酶催化甲基基团与碱基结合时表现出专一性D．在DNA复制过程中，甲基化的碱基仍可与子链中互补碱基形成磷酸二酯键16．DNA分子中碱基上连接-一个“-CH3”，称为DNA甲基化。甲基化不改变基因的遗传信息，但会抑制基因的表达，进而对表型产生影响。下列叙述正确的是（　　）A．基因甲基化引起的变异属于基因突变B．DNA甲基化对生物一定有害C．DNA甲基化一定会使生物的性状发生改变D．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果17．某种哺乳动物的毛色中黄色（B）对黑色（b）为显性，该对基因位于常染色体上。此种动物纯种黄毛个体与纯种黑毛个体杂交，F1表现出多种毛色（介于黄色和黑色之间一系列过渡类型）。研究表明，B基因的某段序列具有多个可发生甲基化修饰的位点，其甲基化程度越高，B基因的表达水平越低。下列叙述正确的是（    ）A．细胞内B基因表达时，tRNA上密码子与mRNA上反密码子识别时遵循碱基互补配对原则B．此动物F1不同个体出现不同毛色与控制毛色的基因组成中碱基对排列顺序不同有关C．F1某毛色个体中神经元和皮肤色素细胞中B基因甲基化程度相同，则B基因在两种细胞内表达情况也相同D．F1不同个体出现不同毛色与B基因表达水平差异有关，B基因控制合成的蛋白质空间结构在不同个体中相同18．在大鼠中，表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较少的焦虑行为，大脑海马区糖皮质激素受体（GR）含量也更多。通过比较两种雌鼠后代的gr基因，发现二者基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代。下列相关叙述不正确的是（    ）A．焦虑行为是否遗传给下一代主要由基因的碱基序列决定B．导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为C．不同的育婴行为影响了gr基因相关位点的甲基化水平D．gr基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】根据题干表观遗传的定义分析，生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。解答：A．DNA的稳定性与氢键的数目有关，G-C含三个氢键，A-T含2个氢键，甲基化的胞嘧啶脱氨基后会变成胸腺嘧啶，氢键数目减少，则DNA的稳定性减弱，A错误；B．甲基化导致碱基结构改变，如甲基化的胞嘧啶脱氨基后会变成胸腺嘧啶，则DNA中的G-C碱基对被A-T碱基对替换，易发生基因突变，B正确；C．启动子中胞嘧啶甲基化会，可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，影响基因的转录，C正确；D．基因型相同的同一个蜂群中的蜂王．工蜂，其生物体基因的碱基序列相同未发生变化，但性状的差异可能是甲基化修饰造成的，D正确。故选A。2．【答案】D【解析】表观遗传是生物体中基因碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。研究发现，组成染色体的DNA发生甲基化和去甲基化修饰，可使相关基因处于“关闭”或“打开”的状态，从而影响其对性状的控制。解答：A．生物体的表现型=基因型+环境影响，同卵双胞胎的基因型相同，其不同表型可能是不同的生活环境和习惯造成的，A正确；B．DNA甲基化可影响基因的表达，从而影响个体的表现型，同卵双胞胎的不同表型可能是因为他们的DNA甲基化程度不同造成的，B正确；C．DNA甲基化的程度不同，会导致基因的表达水平不同，所以遗传信息完全相同的两个个体，也会表现出完全不同的性状，C正确；D．由于甲基化会影响基因的表达，从而影响个体的表现型，所以同卵双胞胎中患病个体的DNA序列不一定发生了改变，D错误。故选D。3．【答案】C【解析】4．【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。5．【答案】D【解析】6．【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。7．【答案】A【解析】根据题干表观遗传的定义分析，生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。解答：A．DNA的稳定性与氢键的数目有关，G-C含三个氢键，A-T含2个氢键，甲基化的胞嘧啶脱氨基后会变成胸腺嘧啶，氢键数目减少，则DNA的稳定性减弱，A错误；B．启动子位于DNA上，所以RNA聚合酶与启动子结合后产物为RNA，该过程为转录，因此，胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，影响基因的转录，B正确；C．表观遗传是在基因表达过程中基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果，导致生物的表现型发生了改变，该现象可贯穿于生物体的生长，发育和衰老整个生命活动过程中，C正确；D．基因型相同的同一个蜂群中的蜂王．工蜂，其生物体基因的碱基序列相同未发生变化，但性状的差异可能是甲基化修饰造成的，D正确。故选A。8．【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．基因的部分碱基发生了甲基化修饰，会影响RNA聚合酶的结合影响基因的转录，可能会抑制该基因的表达，A正确；B．构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，会影响染色体上的DNA双链解旋，也会影响基因的表达，B正确；C．表观遗传虽然碱基序列不变，但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，C错误；D．表观遗传是指基因型未发生变化而表现型却发生了改变，这种遗传现象不符合孟德尔遗传定律，D正确。故选C。9．【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。10．【答案】B【解析】分析题文描述与题图：图1表示依次在重新DNA甲基转移酶．维持DNA甲基转移酶的作用下，使非甲基化的DNA分子半甲基化．进而全甲基化的过程。图2中的①过程表示DNA复制，②③均为半甲基化的DNA分子转变为全甲基化的DNA分子的过程。基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，能够抑制基因的表达，进而对细胞分化产生影响。解答：A．图2中的①过程表示DNA复制，需要解旋酶与DNA聚合酶，②过程表示半甲基化的DNA分子转变为全甲基化的DNA分子，需要维持DNA甲基转移酶，A 错误；B．图2中的①过程表示DNA复制，即以全甲基化的DNA分子为模板，形成2个半甲基化的DNA分子的过程，该过程可以说明DNA复制方式为半保留复制，B正确；C．基因的表达过程包括转录和翻译，转录的模板是DNA分子的1条链，若启动子区域甲基化程度较高，基因不表达的原因可能是与RNA聚合酶的结合受阻，C错误；D．DNA的甲基化可以调控基因的表达，细胞朝不同方向分化，从而使其功能趋向专门化，D错误。故选B。11．【答案】A【解析】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．Lcyc基因高度甲基化后不能表达，可能是不能与RNA聚合酶结合，无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Lcyc蛋白，A错误；B．由题可知，Lcyc基因高度甲基化后，其中的遗传信息并没有发生改变，但该基因无法表达，进而导致该基因控制的性状无法表达，显然可能出现生物体基因的碱基序列保持不变，但其基因表达和表型可发生变化，B正确；C．若将A．B两植株作为亲本进行杂交，F1的花型与植株A相似，说明植株A中的Lcyc基因进行了正常表达，同时说明植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化了，C正确；D．将A．B两植株作为亲本进行杂交，F1自交，由于F1中含有的两个Lcyc基因，一个是甲基化的，另一个是正常表达的基因，由于产生配子时，等位基因分离进入不同的配子中，经过雌雄配子随机结合进而发生性状分离，因此，F2中会出现与植株B的花型相似的植株，D正确。故选A。12．【答案】D【解析】13．【答案】C【解析】14．【答案】A【解析】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做表观遗传，引起表观遗传的原因：基因的碱基序列没有改变，但部分碱基发生了甲基化修饰．构成染色体的组蛋白发生甲基化．乙酰化等修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，并且DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。解答：A．DNA甲基化过程中基因的碱基序列并未改变，所以基因中的遗传信息未发生改变，A错误；B．若基因的启动部位被修饰，则可能遏制了RNA聚合酶的作用而影响转录过程，B正确；C．据信息知：DNA甲基化修饰可以遗传给子代，使后代表现出同样的表现型，C正确；D．同卵双胞胎之间的差异可由基因的甲基化引起，D正确。故选A。15．【答案】C【解析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表现型发生可遗传变化的现象。表观遗传形成的途径之一是分子内部分碱基甲基化，根据题意可知，DNA甲基化是指在转移酶的作用下，甲基基团转移到DNA某些碱基上，因此甲基化的发生并没有改变基因或者碱基的序列，而是影响基因的表达，使生物的性状发生改变。解答：A．根据以上分析可知，DNA甲基化没有改变碱基的排列顺序，因此生物性状的改变与遗传信息无关，A错误；B．在基因的转录过程中，RNA聚合酶需结合到DNA单链上，DNA甲基化可能导致RNA聚合酶的结合受到影响，引起转录异常，B错误；C．DNA甲基化转移酶催化甲基基团的结合具有一定的选择性，因为图示中的甲基均连接在胞嘧啶上，因此表现出专一性，C正确；D．在DNA复制过程中，甲基化的碱基仍可与子链互补碱基形成氢键，一条链上的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，D错误。故选C。16．【答案】D【解析】17．【答案】D【解析】根据题意分析，黄色小鼠（BB）与黑色小鼠（bb）杂交，F1基因型都为Bb，但小鼠毛色不同，关键原因B基因的某段序列具有多个可发生甲基化修饰的位点，甲基化不影响基因DNA复制，但影响该基因的表达，所以会影响小鼠的毛色出现差异。解答：A．细胞内B基因表达时，tRNA上反密码子与mRNA上密码子识别时遵循碱基互补配对原则，A错误；B．此动物F1不同个体的基因型均为Bb，故不同个体控制毛色的基因组成中碱基对排列顺序相同，B错误；C．F1个体中B基因在神经元中不进行表达，C错误；D．F1不同个体出现不同毛色与B基因表达水平差异有关，B基因控制合成的蛋白质空间结构在不同个体中相同，D正确。故选D。18．【答案】A【解析】根据题干信息“二者基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代”，说明较少育婴行为与甲基化有关。生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现发生可遗传的现象称为表观遗传。解答：A．根据分析，焦虑行为是一种表观遗传，与启动子的甲基化有关，不是由基因的碱基序列决定，A错误；B．根据题干信息“表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较少的焦虑行为”，说明导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为，B正确；C．根据题干信息“较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高”，说明不同的育婴行为影响了gr基因相关位点的甲基化水平，C正确；D．基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录，从而影响了基因的表达，进而影响生物的性质，D正确。故选A。