人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系练习

第2节　基因表达与性状的关系

合格考达标练

1.下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是(　　)

A.一对相对性状可由多对基因控制

B.基因可通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状

C.隐性基因控制的性状不一定得到表现

D.基因型相同,表型就相同

答案 D

解析 一对相对性状可由一对或多对基因控制,A项正确;基因可通过控制酶的合成或蛋白质的结构来控制生物体的性状,B项正确;隐性基因控制的性状可能被显性性状所掩盖,如基因型为Aa的个体表现为A基因控制的性状,C项正确;基因型与环境条件共同决定生物性状,因此基因型相同,表型不一定相同,D项错误。

2.下列有关生物体内基因与酶之间关系的叙述,正确的是 (　　)

A.绝大多数酶是基因转录的重要产物

B.酶和基因都是细胞内染色体的组成成分

C.基因控制生物性状可通过控制酶的合成来控制相应代谢过程实现

D.只要含有某种酶的基因,细胞中就有相应的酶

答案 C

解析 大多数酶的本质是蛋白质,其是基因翻译的产物,只有少数酶(RNA)才是基因转录的产物。染色体的组成成分是蛋白质和DNA,此处的蛋白质是结构蛋白,酶不是细胞内染色体的组成成分。基因表达具有选择性,含有某种基因并不一定能表达出相应的蛋白质。

3.下列关于表观遗传的说法,错误的是(　　)

A. 表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战

B.表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代,属于可遗传变异

C.DNA的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象

D.表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程中

答案 D

解析 传统观点认为,基因的碱基序列代表了遗传信息,碱基序列改变才会引起遗传信息改变,从而引起生物的变异,但是表观遗传的发现,证明了碱基序列没有改变,生物的性状也可能发生改变,A项正确;表观遗传导致的变异可以遗传给下一代,属于可遗传变异,B项正确;DNA的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会影响基因的表达,从而导致表观遗传现象,C项正确;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过程中,D项错误。

4.根据表中基因1和基因2的表达产物,判断下列相关叙述正确的是(　　)

A.人体体细胞中,RNA1和RNA2不可能同时存在

B.人体体细胞中,RNA1和RNA2一定同时存在

C.基因1通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状

D.基因1和基因2表达过程所需的能量只能由线粒体提供

答案 C

解析 一般一个个体内的体细胞中核基因都相同,由于基因的选择性表达,血红蛋白基因只在红细胞中表达,而呼吸酶存在于所有细胞中,呼吸酶基因可以在任何活细胞中表达,所以人体体细胞中,RNA1和RNA2可同时存在。基因1和基因2表达过程所需的能量可以来自线粒体和细胞质基质。

5.研究发现,矮牵牛体内存在少量由紫色色素合成酶基因转录产生的微小RNA(miRNA),这些miRNA能够与该基因转录的mRNA互补配对,导致翻译终止,这种现象称为RNA干扰。下列有关RNA干扰的说法,错误的是              (　　)

A.RNA干扰引起的性状改变属于表观遗传

B.miRNA可以编码少量的氨基酸

C.miRNA能够与紫色色素合成酶基因转录的mRNA互补配对

D.RNA干扰通过影响翻译过程从而影响生物性状

答案 B

解析 紫色色素合成酶基因的碱基序列没有改变,但是通过miRNA最终影响了生物的性状,属于表观遗传,A项正确;miRNA能够与紫色色素合成酶基因转录的mRNA互补配对,导致翻译终止,不能编码氨基酸,B项错误,C、D两项正确。

6.科学家深入研究发现,着色性干皮病是一种常染色体隐性遗传病,此病是由患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复而引起的。这说明一些基因(　　)

A.通过控制酶的合成,从而直接控制生物性状

B.通过控制蛋白质分子结构,从而直接控制生物性状

C.通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物的性状

D.可以直接控制生物性状,发生突变后生物性状随之改变

答案 C

解析 着色性干皮病是由患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复引起的,这说明一些基因通过控制酶的合成控制代谢过程,从而控制生物的性状。

7.下图所示为来自同一个体的3种细胞,下列叙述正确的是(　　)

A.因为来自同一个体,所以各细胞中的DNA、蛋白质种类相同

B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同

C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同

D.虽然人体各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同

答案 C

解析 图中3种细胞是同一受精卵分裂、分化而来的。细胞分化是基因选择性表达的结果,遗传物质(DNA)不发生变化,但细胞的形态、功能发生稳定性差异,蛋白质的种类发生变化;虽然各细胞的大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水;葡萄糖进入不同细胞的方式可能不同,如葡萄糖进入小肠上皮细胞属于主动运输,进入红细胞属于协助扩散。

8.分析下表数据,下列有关叙述不正确的是(　　)

A.人体各器官表达的基因数目有差异是基因选择性表达的结果

B.血细胞所表达的基因数目最多是因为其遗传物质相对含量较高

C.人体各器官表达的基因数目有差异,所以细胞中所含的蛋白质有差异

D.不同的细胞表达的基因不完全相同,这与细胞具有的不同功能相适应

答案 B

解析 细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,其结果是形成不同的组织和器官,A项正确;同一个体不同的体细胞所含的遗传物质相同,但表达的基因不同,B项错误;人体各器官表达的基因数目有差异,所以细胞中所含的蛋白质有差异,C项正确;不同的细胞表达的基因不完全相同,这与细胞具有的不同功能相适应,D项正确。

9.某研究小组研究藏报春开花情况后,得到的部分结果如下:①藏报春甲(aa)在20 ℃时开白花;②藏报春乙(AA)在20 ℃时开红花;③藏报春丙(AA)在30 ℃时开白花。在分析基因型和表型相互关系时,下列说法错误的是              (　　)

A.由①②可知生物的性状表现是由基因型决定的

B.由①③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的

C.由②③可知环境影响基因型的表达

D.由①②③可知生物的性状表现是基因型和环境共同作用的结果

答案 B

解析 ①和②、②和③实验中,都只有一个变量,而①和③中温度和基因型都不同,所以由①③不能判断性状表现是由温度或基因型决定的,还是由它们共同决定的。

10.下图代表人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。结合下图回答以下问题。

(1)某人是苯丙酮尿症患者,但肤色正常,其原因是食物中可能含有　　　　　　　。 

(2)防治苯丙酮尿症的有效方法是食疗,即要尽量减少饮食中的　　　　　　　的量。 

(3)一对正常的夫妇生了一个既患苯丙酮尿症又患白化病的女儿和一个正常的儿子。这个正常儿子的基因型是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)从苯丙酮尿症的患病机理可以看出基因与性状的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案 (1)酪氨酸　(2)苯丙氨酸　(3)AABB或AABb或AaBB或AaBb　(4)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

解析 (1)苯丙酮尿症患者缺少酶1,所以苯丙氨酸不能转化成酪氨酸,该病患者能产生黑色素说明酪氨酸还有其他来源,如食物。(2)由于缺乏酶1,苯丙氨酸会转变为苯丙酮酸,对人体产生毒害,为减少体内苯丙酮酸的含量,则需要减少苯丙氨酸的摄入量。(3)由于双亲正常,但生了一个两病均患的女儿,则双亲基因型均为AaBb,所以正常儿子的基因型只要满足A_B_即可。(4)苯丙酮尿症是缺乏酶1所致,根本原因是相应基因发生改变。这说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。

等级考提升练

11.下图表示基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关的叙述,正确的是(　　)

A.①过程与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行

B.③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP

C.苯丙酮尿症是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

D.HIV和T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程

答案 B

解析 ①过程是转录,是以DNA一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下进行的,而DNA复制的模板是DNA的两条链,在DNA聚合酶的作用下进行的;苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻导致的,是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状;T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌,T2噬菌体不能侵染人体细胞。

12.(多选)油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径,如下图所示(已知酶a能被蛋白酶水解)。科研人员根据这一机制培育出了高油油菜,其产油率由原来的35%提高到了58%。下列说法不正确的是(　　)

A.酶a和酶b结构的区别是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链形成的空间结构不同

D.油菜含油率高的原因是物质C的形成抑制了酶b合成过程中的转录阶段

C.模板链转录出mRNA的过程中碱基互补配对的方式为A—T、G—C

D.由图可知,基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状

答案 BCD

解析 酶a和酶b结构的区别是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链形成的空间结构不同,A项正确;由图可知,基因B的模板链转录出的mRNA既可指导酶b的合成,又可参与物质C(双链RNA)的合成,可推测油菜产油率高的原因是物质C的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段,B项错误;模板链转录出mRNA的过程中碱基互补配对的方式为A—U、G—C、T—A、C—G,C项错误;由图可知,基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状,D项错误。

13.(多选)ACC合成酶是植物体内乙烯合成途径的限速酶,下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析正确的是(　　)

注:“-”表示该基因不表达,“+”表示该基因表达,“+”的数目越多表示表达水平越高。

A.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了基因的选择性表达

B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多

C.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段有差异

D.果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者的分化程度高于后者

答案 BC

解析 番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段,ACC合成酶基因的表达水平不同,体现了基因的选择性表达。绿果、雌蕊、根和叶片中均有该基因,只是不表达,A项错误;橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平最高,故其细胞中ACC合成酶基因的转录产物可能相对较多,B项正确;根据表中信息可知,番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段,ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异,C项正确;果实中ACC合成酶基因的表达水平高于叶片,说明该基因进行了选择性表达,但不能说明果实的分化程度高于叶片,D项错误。

14.遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的表现方式之一。印记是在配子发生过程中获得的,在个体发育过程中得以维持,在下一代配子形成时印记重建。如下图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,甲基化会影响基因的表达。

(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列　　　　　　　　,表达水平发生可遗传变化的现象叫作　　　　　　　　。 

(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的　　　　(填“父方”“母方”或“不确定”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案 (1)保持不变　表观遗传　(2)父方　雄配子中印记重建发生去甲基化,雌配子中印记重建发生甲基化,雌鼠的A基因未甲基化,所以该A基因来自父方　

(3)体细胞里发生甲基化的等位基因不同,且甲基化会影响基因的表达　(4)生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1

解析 (1)雌配子中印记重建后,A基因仅仅发生了甲基化,其碱基序列保持不变,表达水平发生可遗传变化的现象叫作表观遗传。(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制(雄配子中印记重建是将等位基因A、a全部去甲基化;雌配子中印记重建是将等位基因A、a全部甲基化),可以断定亲代雌鼠的A基因未甲基化,说明该A基因来自它的父方。(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是体细胞里发生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因会影响表达。(4)亲代雌鼠(Aa)与雄鼠(Aa)杂交,根据印记重建机制可知:子代小鼠的表型及比例为,生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1。