高中生物人教版 (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课时作业

第2节　基因表达与性状的关系

课后·训练提升

合格考过关检验

1.囊性纤维化的实例可以说明(　　)

A.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

B.DNA中的某个碱基发生改变,生物体合成的蛋白质必然改变

C.基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状

D.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

答案D

解析在大约70%的囊性纤维化患者中,编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能出现异常,导致患病。该实例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

2.下图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。下列相关叙述正确的是(　　)

A.精氨酸的合成只受一对基因的控制

B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程

C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达

D.四个基因位于同一条染色体上

答案B

3.下列关于细胞分化的叙述,正确的是(　　)

A.老年人体内没有细胞分化

B.细胞分化的方向是可逆转的

C.细胞分化使细胞功能趋向专门化

D.细胞分化增加了细胞的数量和种类

答案C

解析老年人体内也有细胞分化,A项错误。生物体内细胞分化的方向不可逆转,B项错误。细胞分化使细胞功能趋向专门化,如胰岛B细胞可以分泌胰岛素,C项正确。细胞分化增加了细胞的种类,未增加细胞的数量,D项错误。

4.下列不属于在人体所有活细胞内都表达的基因的是 (　　)

A.核糖体蛋白基因 B.ATP合成酶基因

C.呼吸酶基因 D.卵清蛋白基因

答案D

解析卵清蛋白基因是某类细胞中特异性表达的基因。

5.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,属于可遗传的变异

C.DNA的甲基化可导致表观遗传现象

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。

6.下图所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同,其他方面基本相同。已知柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。下列说法错误的是(　　)

A.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因的序列相同

B.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因

C.植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了

D.两植株杂交,F2中有少部分植株的花与植株B的相似

答案B

解析柳穿鱼的所有细胞内都有Lcyc基因。

7.豌豆的某突变体中编码淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打乱,导致淀粉分支酶不能合成,无法催化蔗糖合成淀粉,造成种子中积累较多的蔗糖,因而表现为甜和皱缩的新性状。上述实例说明(　　)

A.一个基因可以影响多个性状

B.一个性状可以受多个基因的影响

C.性状是基因和环境共同作用的结果

D.基因和性状之间是一一对应的关系

答案A

8.下列关于基因、蛋白质与性状之间关系的叙述,错误的是 (　　)

A.基因可以控制性状

B.蛋白质的结构可以直接影响性状

C.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

D.蛋白质可以控制性状

答案D

解析生物体的形态、结构和生理等方面的性状主要由蛋白质体现,蛋白质合成又受基因控制,所以生物体的性状是由基因控制的。

9.下图为基因与性状的关系示意图。请据图回答下列问题。

(1)通过①过程合成mRNA,在遗传学上称为　　　　。 

(2)在真核细胞的细胞核中,①过程形成的mRNA 通过　　　　进入细胞质中,与　　　　　结合在一起指导蛋白质的生物合成。 

(3)②过程称为　　　　,需要的物质和结构有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在玉米的叶肉细胞中,能够进行①过程的细胞结构有　　　　　、　　　　　、　　　　。

(5)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由缺乏合成黑色素的酶导致的,这属于基因对性状的　　　　(填“直接”或“间接”)控制。 

(6)从图中可以分析得知,生物的性状具有多样性的直接原因是　　　　　　　　　　　,根本原因是　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)转录　(2)核孔　核糖体　(3)翻译　mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体　

(4)细胞核　叶绿体　线粒体　(5)间接　(6)蛋白质具有多样性　DNA具有多样性

等级考素养提升

1.根据下表中基因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体的性状

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

解析红细胞内能合成血红蛋白和呼吸酶,所以人体体细胞中,RNA1和RNA2可能同时存在,A项错误。基因的表达具有选择性,呼吸酶普遍存在于生物体的细胞中,而血红蛋白只存在于红细胞内,所以人体体细胞中,RNA1和RNA2不一定同时存在,B项错误。血红蛋白是一种结构蛋白,说明基因1通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C项正确。基因1和基因2表达过程所需的能量可由细胞质基质和线粒体提供,D项错误。

2.酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶,每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤,其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。

化合物甲化合物乙化合物丙化合物丁

现有三种营养缺陷型突变体,在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表所示。

根据上表可知,酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是(　　)

A.酶A、酶B、酶C B.酶 C、酶A、酶B

C.酶B、酶C、酶A  D.酶C、酶B、酶A

答案D

解析突变体a缺乏酶A,在基本培养基上添加化合物乙和丙均不能生长,说明酶A催化丙转化为丁的过程;突变体b缺乏酶B,在基本培养基上添加化合物乙不能生长,添加丙能生长,说明酶B催化乙转化为丙的过程;突变体c缺乏酶C,在基本培养基上添加化合物乙和丙均能生长,说明酶C催化甲转化为乙的过程。所以酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是酶C、酶B、酶A,D项正确。

3.真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21~23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA),它们能与相关基因转录出来的mRNA互补,形成局部双链,从而导致基因不能表达,这属于表观遗传。由此可以推断,miRNA抑制基因表达的分子机制是(　　)

A.阻断rRNA装配成核糖体　

B.妨碍双链DNA分子的解旋

C.干扰tRNA识别密码子　

D.影响RNA分子的远距离转运

答案C

解析由题干可知,miRNA能与相关基因转录出来的mRNA互补,说明miRNA能识别mRNA上的密码子并与之配对。而正常状态下,与mRNA上密码子配对的是tRNA上的反密码子。由此可以推断出miRNA通过干扰tRNA识别密码子来抑制基因表达。

4.在不同温度条件下培育具有相同基因型的棒眼果蝇,统计棒眼果蝇复眼中的小眼数,结果如下表所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A.温度和性别阻断了基因的转录

B.温度和性别是影响复眼中的小眼数的根本因素

C.影响复眼中小眼数的外界因素有温度、食物成分

D.果蝇复眼中的小眼数受温度的影响,也与性别有关

答案D

解析题表数据只体现了果蝇复眼中的小眼数在不同温度下和不同性别间的差异,不能说明温度和性别阻断了基因的转录或翻译,A项错误。影响复眼中小眼数的根本因素是基因(遗传物质)及其表达,温度属于外界因素,B项错误。该实验没有涉及食物成分这一自变量,不能说明食物成分影响复眼中的小眼数,C项错误。由题表数据可知,果蝇复眼中的小眼数在不同温度下表现出差异,不同性别间也存在差异,因此其受温度的影响,也与性别有关,D项正确。

5.着色性干皮病是一种常染色体隐性遗传病,起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复,从而引起突变。这说明一些基因(　　)

A.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.可以通过控制蛋白质的结构,从而直接控制生物体的性状

C.可以通过控制酶的合成,从而直接控制生物体的性状

D.可以直接控制生物体的性状,发生突变后生物的性状随之改变

答案A

解析基因控制生物体的性状有两种方式:一是通过控制蛋白质(非酶)的结构,从而直接控制生物体的性状;二是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。患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修复,导致性状发生改变。

6.下图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成过程的示意图。请据图回答下列问题。

(1)图中过程①是　　　　,此过程既需要　　　　　　　　作为原料,还需要　　　　　　　　进行催化。 

(2)图中所示的基因控制性状的方式是　　　　　　　　　　　　　　　　; 

若图中异常肽链中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则物质a中模板链的碱基序列为　　　　　　。 

(3)致病基因与正常基因是一对　　　　　　;在细胞中由少量的物质b就可以短时间内合成许多相同的蛋白质,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)转录　核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状　—AGACTT—　(3)等位基因　一个mRNA分子可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链

解析(1)过程①是以致病基因的一条链为模板合成mRNA的过程,属于转录。转录所需要的原料是核糖核苷酸,合成RNA需要RNA聚合酶的催化。(2)题图表示致病基因指导异常蛋白质的合成,从而导致患病,这体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。根据两个反密码子AGA、CUU可以推知mRNA上相应的两个密码子为UCU、GAA,则DNA中模板链的碱基序列为—AGACTT—。(3)致病基因是由正常基因发生突变形成的,二者互为等位基因。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,能相继合成多条肽链,从而提高翻译的效率。