人教生物必修2 遗传与进化-同步练习(14)　基因表达与性状的关系(含答案）

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人教生物必修2 遗传与进化-同步练习
(14)　基因表达与性状的关系
1．下列关于基因、蛋白质和性状之间关系的叙述，不正确的是(　　 )
A．基因可以决定性状
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．蛋白质的功能可以控制性状
D　[蛋白质是生物体性状的直接体现者，但蛋白质是通过基因控制合成的，因此基因才是性状的控制者。基因可通过控制蛋白质的结构直接影响性状，也可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。]
2．人类镰状细胞贫血是由编码血红蛋白的基因异常引起的，这说明了(　　)
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.基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C．基因与环境相互作用共同调控生物体的性状
D．基因和性状间不是简单的线性关系
B　[人类镰状细胞贫血是由于编码血红蛋白的基因异常不能合成正常的血红蛋白，从而使红细胞形态结构异常，因此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。]
3．细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是(　　)
A．血红蛋白基因
B．ATP合成酶基因
C．DNA解旋酶基因
D．核糖体蛋白基因
A　[由题干中“细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果”可知，找出分化的细胞中特殊成分的基因即可，四个选项中B、C、D是所有活细胞中都表达的基因，而A中血红蛋白基因是分化后的红细胞才表达的基因。]
4．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成这种差异的主要原因是(　　 )
A．两者所处的细胞周期不同
B．两者合成的特定蛋白不同
C．两者所含有的遗传信息不同
D．两者核DNA的含量不同
B　[只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再继续分裂，因此两者都不具有细胞周期，A错误；同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同，源于基因的选择性表达，两者合成的特定蛋白不同，B正确；同一个体的不同体细胞是由同一个受精卵发育而来的，所以同一个体的不同体细胞中含有的遗传信息相同，核DNA含量相同，C、D错误。]
5．(2021·全国高一课时练习)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象(如图)出现，甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是(　　)
A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C．碱基甲基化不影响碱基互补配对过程
D．甲基化是引起基因结构改变的常见方式
D　[根据对题干信息的分析可知，F1个体的基因型都是Aa，而A基因碱基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象，说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节，而A基因甲基化会影响其表达过程，B正确；碱基甲基化不影响DNA复制过程，而DNA复制过程有碱基互补配对现象，所以碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C正确；基因中碱基甲基化后碱基种类和碱基排列顺序没有改变，因此基因结构(基因中碱基排列顺序)没有发生改变，D错误。]
6．(2021·辽宁瓦房店市高级中学高一期末)有关表观遗传的叙述，正确的是(　　)
A．表观遗传的现象只存在于某些动物的生命活动中
B．DNA的甲基化水平升高，会抑制某些基因的表达，进而对表型产生影响
C．DNA分子存在甲基化现象，但是其他大分子不会发生甲基化
D．表观遗传的性状，不能遗传给下一代
B　[表观遗传现象在生物体的生长发育过程中普遍存在，A错误；DNA的甲基化水平升高，会抑制某些基因的表达，进而对表型产生影响，B正确；DNA分子和蛋白质均存在甲基化现象，C错误；表观遗传的性状，也可以遗传给下一代，D错误。]
7．(2019·北京海淀区期末)许多基因的启动子(转录起始位点)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，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述，正确的是(　　)
A．在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B．胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C．胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D．基因的表达水平与基因的甲基化程度无关
C　[在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接，而是通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，A错误；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，C正确；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以与基因的甲基化程度有关，D错误。]
8．如表是人体内的红细胞(未成熟)、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况(“＋”表示该基因能表达，“－”表示该基因未表达)。下列有关说法正确的是(　　)
细胞 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 有氧呼吸酶基因
红细胞 ＋ － － ＋
胰岛B细胞 － ① － ＋
浆细胞 － － ② ③
A.①②③均表示“＋”
B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达
C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同
D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同
A　[胰岛B细胞合成并分泌胰岛素，胰岛素基因表达；浆细胞合成、分泌抗体，抗体基因表达；三种细胞都进行有氧呼吸，有氧呼吸酶基因都表达，A正确；题表说明细胞分化是基因选择性表达的结果，B错误；三种细胞中有氧呼吸酶基因都表达，C错误；三种细胞是同一个体中的体细胞，基因种类相同，只是表达的基因不同，D错误。]
9．(2020·山西大学附属中学期中)周期性共济失调是一种由常染色体上的基因(用A或a表示)控制的遗传病，致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，从而使正常钙离子通道的数量不足，造成细胞功能异常。该致病基因纯合会导致胚胎致死。患者发病的分子机理如图所示。请回答下列问题：
(1)图中①表示的生理过程是______，如细胞的________(填结构)被破坏，会直接影响图中结构C的形成。
(2)图中所揭示的基因控制性状的方式是________________________________________ _____________________________________________________________________________。
(3)一个患周期性共济失调的女性与正常男性结婚生了一个既患该病又患红绿色盲的孩子(色盲基因用b代表)。这对夫妇中，妻子的基因型是______，这对夫妇再生一个只患一种病的孩子的概率是________。
解析　(1)图中①过程表示以基因的一条链为模板合成物质B mRNA的转录过程。结构C为核糖体，而核仁与核糖体的形成有关，因此如果细胞的核仁被破坏，会直接影响结构C的形成。(2)图中的基因所编码的通道蛋白属于结构蛋白，因此图中所揭示的基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(3)周期性共济失调是一种由常染色体上的基因控制的遗传病，该致病基因纯合会导致胚胎致死，据此可推知该病的遗传方式为常染色体显性遗传。红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病。一个患周期性共济失调的女性与正常男性结婚生了一个既患该病又患红绿色盲的孩子，说明在该对夫妇中，妻子的基因型为AaXBXb，丈夫的基因型为aaXBY，这对夫妇再生一个只患一种病的孩子的概率是1/2Aa×3/4(XBXB＋XBXb＋XBY)＋1/2aa×1/4XbY＝1/2。
答案　(1)转录　核仁　(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状　(3)AaXBXb　1/2
10．ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，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(　　)
果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根
绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透
－ ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋＋ － － ＋ －
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.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异
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.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞的基因选择性表达
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
B　[该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段具有显著差异，A错误；绿果、雌蕊、叶片和根中含有该基因，只是未表达，C错误；该基因的表达水平高低不能用于果实与叶片分化程度高低的比较，D错误。]
11．(多选)纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，子一代小鼠却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，H基因上有一段特殊的碱基序列，该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时，H可正常表达，小鼠为黄色。反之，H基因表达就受到抑制，且发生甲基化的位点越多，基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息，下列叙述正确的是(　　)
A.纯种黄色体毛(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
B.基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)
C.甲基化修饰导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变，产生了不同的等位基因
D.此实验表明：基因型与表型之间是一一对应关系
AB　[纯种黄色体毛(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh，A正确；基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多而加深(黑)，B正确；据题干信息可知，甲基化修饰只是导致H基因的表达受到抑制，H基因的碱基对的排列顺序没有发生改变，C错误；此实验表明：基因型与表型之间的关系，并不是简单的一一对应关系，D错误。]
12．(多选)大肠杆菌中色氨酸的合成过程需要5种酶，控制这5种酶的基因在DNA上的排列和基因表达过程如下图所示。当环境中缺乏色氨酸时，大肠杆菌就会合成这5种酶，将前体物质逐步转化为色氨酸；当环境中存在色氨酸并进入大肠杆菌中，与色氨酸合成相关的5个基因的转录就会关闭。下列叙述错误的是(　　)
A.大肠杆菌中色氨酸的合成过程，需要的 ATP大多由线粒体提供
B.与大肠杆菌中色氨酸合成相关的5个基因协同表达与生物进化有关
C.上述5个基因转录出的一条 mRNA 翻译成的蛋白质的空间结构都相同
D.基因通过控制酶的合成控制代谢进程，直接控制了生物性状
ACD　[大肠杆菌为原核生物，只有一种细胞器核糖体，A错误；与大肠杆菌中色氨酸合成相关的5个基因协同表达是对不利环境的适应(色氨酸缺乏)，所以，这是生物进化的结果，B正确；基因不同，转录出的mRNA不同，最后翻译出的蛋白质不同，空间结构也不同，C错误；基因通过控制酶的合成控制代谢，属于间接控制生物性状，D错误。]
13．(2021·辽宁抚顺高一期末)图甲为基因对性状的控制过程，图乙表示细胞内合成某种酶的一个阶段。请回答下列问题：
甲
乙
(1)图甲中基因1和基因2________(填“可以”或“不可以”)存在同一细胞中。
(2)图甲中的b和图乙所示的过程在生物学上称为______，该过程形成的局部三肽，顺序为______，最终形成的蛋白质不同的根本原因是____________________________________ ____________________________________。
(3)图甲中基因1是通过控制___________________来控制人体性状的。
解析　分析图解：图甲表示遗传信息的转录和翻译过程，其中a表示转录，b表示翻译；图乙表示翻译过程中，图中①②表示tRNA，③表示核糖体，④表示mRNA。(1)同一个体的不同体细胞均由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成，含有的基因与受精卵一般相同，因此图甲中基因1和基因2可以存在同一细胞中。(2)图甲中的过程b和图乙所示的过程都是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此在生物学上均称为翻译；根据tRNA的移动方向(由左向右)可知该过程形成的局部三肽，顺序为MHW；基因决定蛋白质的合成，故最终形成的蛋白质不同的根本原因是基因不同(DNA中碱基排列顺序不同或遗传信息不同)。(3)图甲中基因1是血红蛋白基因，是通过控制蛋白质的结构控制人体性状的。
答案　(1)可以　(2)翻译　MHW　基因不同(DNA中碱基排列顺序不同或遗传信息不同)　(3)蛋白质的结构