基因表达与性状的关系——高一生物学人教版(2019)必修二课时优化训练
一、单选题
1.蜜蜂蜂王和工蜂的发育机理如图所示。该现象与DNMT3基因有关,其表达产物(Dnmt3酶)能催化DNA分子甲基化。若敲除幼虫细胞中的DNMT3基因,幼虫都能发育成蜂王。下列有关叙述错误的是( )
A.工蜂发育过程中,细胞分化导致基因的选择性表达
B.蜜蜂个体发育过程中,表型差异与环境因素有关
C.DNA甲基化不会使DNA分子中的遗传信息发生改变
D.蜂王浆中可能含有某种抑制DNMT3基因表达的物质
2.真核生物mRNA中特定位点的腺嘌呤可发生甲基化修饰,会抑制mRNA与核糖体的结合。Foxm1基因的mRNA甲基化水平降低以及SOCS2基因的mRNA甲基化水平升高均会促进肿瘤的发生。下列叙述正确的是( )
A.mRNA发生甲基化修饰,会影响该基因的转录和翻译过程
B.Foxm1基因属于抑癌基因,其mRNA甲基化水平降低会导致该基因过度表达
C.SOCS2基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞的凋亡
D.Foxm1基因甲基化水平升高或者SOCS2基因的甲基化水平升高也会促进肿瘤发生
3.在DNA甲基转移酶(Dnmt)的作用下,基因启动子区发生5'胞嘧啶的甲基化可导致基因转录沉默。某植物用5-azaC处理后,5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,开花提前。当敲除Dnmt 基因时,甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化。下列说法正确的是( )
A. 5'胞嘧啶的甲基化导致启动子区的碱基序列发生改变
B. 5-azaC的去甲基化作用直接导致相应基因的基因频率升高
C. Dnmt基因通过控制Dnmt的合成直接控制生物的性状
D. 双链均甲基化的DNA在无Dnmt时,复制两次可得到去甲基化的DNA
4.关于基因、性状及环境之间关系的叙述,不正确的是( )
A.基因和环境共同决定生物体的性状
B.基因与性状的关系并不是简单的线性关系
C.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.性状的变化都是由基因的改变引起的
5.关于真核细胞中基因、DNA、染色体及性状的叙述正确的是( )
A.染色体基因在细胞中不都是成对存在的
B.一个DNA中的所有基因都是以同一条链为模板
C.真核细胞中DNA数与染色体数的比为1:1或1:2
D.基因和生物性状是一一对应关系
6.下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是( )
A.基因的甲基化可能影响生物体的相关性状
B.生物体的基因与性状是一一对应的关系
C.基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
7.小鼠AVY基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,导致基因表达和表型发生了可遗传变化。这种现象叫作( )
A.表观遗传 B.染色体变异 C.基因重组 D.基因突变
8.启动子位于基因的上游,是能与RNA聚合酶结合的DNA区域。许多基因的启动子内富含C-G重复序列,若其中部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶,基因的转录就会被抑制,下列有关推测合理的是( )
A.启动子上的DNA单链,相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合
C.胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制、转录和翻译等过程
D.胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构,该变异属不可遗传变异
9.科学家将在太空微重力环境下生长11天的拟南芥幼苗带回地球培育,观察发现拟南芥主根长度变化在F代中仍有保留,其中参与硝酸盐信号传导的基因TGA4和TGA1甲基化水平升高,基因表达量显著增加。下列说法错误的是( )
A.DNA甲基化可以在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
B.基因TGA4和TGA1的甲基化可能促进了RNA聚合酶对启动子的识别与结合
C.基因甲基化变化是拟南芥在微重力环境下发生的适应性变化
D.TGA4和TGA1基因可能促进了后代氮吸收和主根的生长
10.下列有关基因对性状的控制的说法,正确的是( )
A.囊性纤维病体现了基因对性状的直接控制
B.柳穿鱼花的不同形态是由于基因型不同导致的
C.人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异,体现了基因的选择性表达
D.DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息,不能遗传给下一代
11.如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确是( )
A.①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
B.基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C.生物体中一个基因只能决定一种性状
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成,直接控制生物体的性状
12.磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物,在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下,可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种,基本原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.产油率高的植株和产蛋白高的植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B.图示中过程①与过程②所需要的嘧啶碱基数量一定相同
C.该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率
D.图示表明基因是通过控制蛋白质和脂质的合成来控制性状的
13.下列关于基因表达与性状的关系,叙述不正确的是( )
A.基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状
B.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状
C.基因可在细胞分化过程中发生选择性丢失
D.表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象
14.表观遗传调控在机体适应运动过程中发挥着重要作用,通过表观遗传修饰来调节基因表达,进而促进骨骼肌适应,主要涉及关键的代谢基因。下列叙述正确的是( )
A.表观遗传调控是通过改变相关基因的碱基序列来影响细胞代谢
B.DNA甲基化、组蛋白修饰等各种表观遗传调控方式均会抑制转录
C.运动诱导的相关基因表观遗传修饰可能受环境影响
D.运动诱导的DNA甲基化修饰不能传递给下一代
15.兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B.基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同
C.图中A、B基因的表达产物分别是A酶和B酶
D.图中信息表明基因与性状是——对应的关系
二、多选题
16.在多细胞生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5—甲基胞嘧啶。下列相关叙述正确的是( )
A.基因被甲基化后,其分子结构发生改变
B.甲基化后的基因可以通过复制遗传给子代
C.抑癌基因被甲基化后,可能导致细胞发生癌变
D.甲基转移酶可以将DNA中的所有胞嘧啶甲基化
17.根据以下材料: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。分析下列有关基因型和表型相互关系的说法正确的是( )
A.由材料①②可知生物的性状表现是由基因型决定的
B.由材料①②可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的
C.由材料②③可知环境影响基因型的表达
D.由材料①②③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果
18.人的血红蛋白由4条肽链组成,控制人的血红蛋白的基因分别位于11号、16号染色体上,人的不同发育时期血红蛋白分子的组成不同。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成,下列分析正确的是( )
A.血红蛋白基因属于奢侈基因,在人的配子中均不表达
B.图中的多种血红蛋白基因之间均为非等位基因,其表达有时间顺序
C.基因与性状之间并不都是一一对应的关系,血红蛋白受多个基因控制
D.胎儿的红细胞中存在图中血红蛋白基因,但成年人的红细胞中不存在
19.细胞中有两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其上一个胞嘧啶结合甲基基团,出现半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.两种甲基化酶使DNA发生不同程度的甲基化,这种变化不能遗传给后代
B.基因的部分碱基序列发生了甲基化,其控制的性状可能发生改变
C.甲基化程度不同会影响DNA的复制,但不会影响转录
D.不同甲基化酶的作用下,基因的碱基序列改变程度不同
20.DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶(DNMT)的催化作用下添加甲基,高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5—甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图中所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的( )
A.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
B.一个DNA分子只能连接一个甲基
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D.胞嘧啶和5—甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
三、填空题
21.基因通过_______________直接控制生物性状。
22.某种动物的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),若突变为a基因则无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是该动物正常发育必需的一种蛋白质,缺乏IGF-2时该动物表现为个体矮小。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一,如胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。小鼠卵细胞形成时若A基因特定区域发生甲基化,会阻断该基因的转录,精子形成时无此现象。图2为中心法则,揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。根据上述材料,回答下列问题:
(1A基因和a基因是一对等位基因,它们的根本区别是_________
(2)A基因特定区域发生甲基化,会影响图2中的_________(填字母)过程,表型发生_________(填“可遗传”或“不可遗传”)变化。A基因的甲基化_____________(填“属于”或“不属于”)基因突变,原因是____________若某基因甲基化后仍可转录则甲基化________(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(3)基因型为Aa的小鼠可能表现为个体矮小,请解释原因:__________________
23.由于DNA上的“遗传因子”的遗传基本都是符合孟德尔遗传定律的,因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定,其原理是:首先获取被测试者的DNA,进行PCR扩增,然后取片段大小一定的DNA用限制酶切成特定的小片段,放进凝胶内,用电泳推动DNA小片段分离,再使用特定的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起,然后利用特别的染料在X光照射下,便会显示出由DNA探针凝聚在一起的黑色条码。每个人的条码一半与母亲的条码吻合,另一半与其父亲的条码吻合。
(1)人的“基因身份证”是否终身有效?_____(填“是”或“否”)。理由是_____。
(2)双胞胎或多胞胎的“基因身份证”是否一定完全相同?_____(填“一定”或“不一定”)。原因是_____。
(3)图示是某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图,请推测该小孩真正生物学上的父亲是_____,原因是_____。
(4)基因身份证上记录的是每个人的_____和_____,基因身份证可能会带来一些社会问题,试举一例:_____。
24.生物的性状是由基因控制的,科学家往往从生物体的异常性状着手,研究相关基因的作用,回答下列问题。
(1)摩尔根通过白眼这一异常性状采用假设演绎法发现了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。在研究过程中,他提出的问题是 ______。
(2)白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常,而不能将酪氨酸转变为黑色素,从而使人表现出白化症状。由此说明基因对性状控制的途径是 ______。
(3)人类的神经性肌肉衰弱、运动失调等遗传病与线粒体基因缺陷有关,这些遗传病的主要特点是 ______,写出线粒体基因的两项功能 ______。
(4)性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够 ______,说明控制该性状的基因发生了突变。
25.请阅读下列材料,回答问题:
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,从而影响基因对性状的控制。小鼠的毛色与毛囊黑素细胞合成的色素种类有关。研究发现,胞外信号分子M蛋白与黑素细胞膜表面受体MR结合,使细胞内B基因表达出相关酶,催化真黑色素(色素颗粒主要为黑色)的合成。细胞内另有A基因编码的A蛋白,可阻断M蛋白与MR结合,抑制真黑色素合成,此时细胞会通过另一条代谢途径合成褐色素。正常情况下,A基因在毛发生长周期第4~6天集中表达,所以野生型小鼠呈现真黑色与褐色相间的斑驳色(如图所示)。
小鼠的毛色也是一种与表观遗传机制有关的性状。有一种黄色突变体小鼠(AvyA),检测其基因序列发现,Avy基因是在A基因前端插入了一段IAP序列,该序列能调控A基因在毛发生长过程中持续表达。另一项研究发现,孕鼠食物成分不同会影响胎儿期Avya小鼠的毛色发育,其毛色可从单一的黄色到不均一的黄色、斑驳色,甚至黑色。若给孕期母鼠提供的食物含甲基越丰富,刚出生的子代小鼠毛色越深。这又是为什么呢?原来,插入的IAP序列容易发生不同程度的甲基化修饰,从而失去部分或全部的调控作用。因此,Avya小鼠可以作为环境生物反应指示器,用来研究能增加甲基化风险的环境因子,如乙醇、低剂量辐射和双酚A等对胎儿发育的影响。
(1)DNA发生甲基化和去甲基化修饰,会影响_____酶与基因的结合,使转录过程不能正常进行,从而影响_____的表达。
(2)Avy对A表现为_____(填“显性”或“隐性”),能合理解释AvyA小鼠不表现为黑色的是_____(填序号)。正常情况下,基因型为aaBB小鼠毛色为_____色。
(3)用Avya小鼠评估环境因子对胎儿发育的影响时,可以用_____作为评估指标。
参考答案
1.答案:A
解析:A、工蜂发育过程中,基因的选择性表达导致细胞分化,A错误。
2.答案:C
解析:mRNA发生甲基化修饰,会影响翻译过程,但不会影响该基因的转录过程,A错误;Foxml基因的mRNA甲基化水平降低会导致该基因表达增强,原癌基因过度表达导致相应蛋白质活性增强,可能引起细胞癌变,B错误;SOCS2基因的mRNA甲基化水平升高会抑制该基因表达,抑癌基因表达的蛋白质表达量减少会引起细胞癌变,故可判断SOCS2基因属于抑癌基因,其表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞的凋亡,C正确;Foxml基因的mRNA甲基化水平降低会促进肿瘤发生,所以Foxml基因甲基化水平升高不会促进肿瘤的发生,D错误。
3.答案:D
解析:A、DNA甲基化是表观遗传的一种类型,表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,故5'胞嘧啶的甲基化并未改变启动子区的碱基序列,A错误;
B、5-azaC的去甲基化作用只是解除了基因转录沉默,基因能够正常表达,但是基因的种类和数量并未发生改变,即5-azaC的去甲基化作用并不会导致相应基因的基因频率升高,B错误;
C、据题干,Dnmt基因合成DNA甲基转移酶(Dnmt),基因通过控制酶的合成影响代谢进而间接控制生物性状,C错误;
D、根据题干“ 当敲除Dnmt基因时,甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化”,结合DNA的半保留复制特点,以一个双链均甲基化的DNA复制为例,复制一次的时候,得到的两个DNA分子均为一条甲基化的链和一条正常的链;复制两次后会得到2个DNA分子其两条链均为正常链,无甲基化,另外2个DNA分子均为一条链甲基化,另一条链正常,D正确。
故选D。
4.答案:D
解析:A项,生物的性状由环境和基因共同决定,故A正确;B项,一对相对性状可能由一对等位基因控制,也可能多对,故B正确;C项,基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,也可以通过控制蛋白质的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,故C正确;D项,性状的改变可能是基因的变化引起的,也可能是环境改变导致的,故D错误。综上所述,本题的正确答案为D。
5.答案:A
解析:A、在二倍体生物的体细胞中,性染色体如X、 Y染色体,其上的基因在某些情况下不成对,A正确; B、一个DNA分子上的不同基因可以分别以两条链为模板进行转录,B错误; C、在细胞分裂的不同时期,DNA数与染色体数的比例不同。当染色体复制后姐妹染色单体未分离时,一条染色体上有两个DNA分子,此时DNA数与染色体数的比为2:1;当姐妹染色单体分离后,DNA数与染色体数的比为1:1, C错误; D、基因和生物性状并不是简单的一一对应关系,有的性状由多对基因控制,有的基因也可以影响多个性状,D错误。
故选:A。
6.答案:B
解析:A、基因的甲基化可影响基因的表达,进而影响生物体的相关性状,A正确;
B、基因与性状并非都是一一对应关系,有些性状有多对基因控制,B错误;
C、基因能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,C正确;
D、基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
故选B。
7.答案:A
解析:分析题意,小鼠AVY基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,即DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,属于表观遗传,表观遗传是可遗传的。故选A。
8.答案:B
解析:A、DNA单链之间相邻的碱基碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,A错误;
B、部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶,基因的转录就会被抑制,即胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合,B正确;
C、胞嘧啶甲基化会影响DNA转录,进而影响翻译,但不影响DNA的复制,C错误;
D、胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构,该变异属于表观遗传,是可遗传变异,D错误。
故选B。
9.答案:C
解析:A、DNA的甲基化导致基因无法表达,故可以在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控,A正确;B、据题意可知,参与硝酸盐信号传导的基因TGA4和TGA1甲基化水平升高,基因表达量显著增加,所以DNA甲基化水平的变化可能促进了RNA聚合酶对启动子的识别与结,影响了基因TGA4和TGA1的表达量,B正确;C、微重力环境将甲基化这一变化筛选出来,甲基化并不是适应性变化的结果,C错误;D、拟南芥根长增加,且基因TGA4和TGA1甲基化水平升高,基因表达量显著增加,说明TGA4和TGA1基因可能促进了后代氮吸收和主根的生长,D正确。
10.答案:A
解析:A、囊性纤维病的实例可以说明基因对性状的直接控制,即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,A正确;B、柳穿鱼花的形态结构不同,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,B错误;C、人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异,是基因不同,C错误;D、DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息,可以传给下一代,D错误。故选A。
11.答案:A
解析:由题图可知,①和⑤表示转录,②和⑥表示翻译,基因的表达包括转录和翻译,而题图中血红蛋白的形成只发生在红细胞中,酪氨酸酶在红细胞中不存在,A正确;基因1和基因2的遗传不一定遵循基因的自由组合定律,因为不明确这两个基因是否位于一对同源染色体上,B错误;生物体中一个基因可能参与多种性状的控制,C错误;⑤→⑥→⑦过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,间接控制生物体的性状,D错误。
12.答案:C
解析:A、根据图示,产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、Aabb和aaBB、aaBb,A错误;
B、图示中过程①与过程②分别以链1和链2为模板进行转录,所以需要的嘧啶碱基数量不一定相同,B错误;
C、由分析可知,该过程提高产油率是通过RNA干扰酶b的合成而提高产油率,C正确;
D、图示表明基因是通过控制酶的合成,控制生物的代谢,进而控制性状的,D错误。
故选:C。
13.答案:C
解析:A、由分析可知,基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状,A正确;B、由分析可知,基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状,B正确;C、基因可在细胞分化过程中发生选择性表达,C错误;D、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,D正确。故选C。
14.答案:C
解析:A、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,即基因的碱基序列不变而表现型却发生了改变,A错误;B、DNA甲基化、组蛋白修饰等各种表观遗传调控方式均因影响基因表达而影响表型,但不一定都是抑制转录,B错误;C、基因表达的过程还会受到其它基因的影响或环境的影响,运动诱导的相关基因表观遗传修饰可能受环境影响,C正确;D、运动诱导的DNA甲基化修饰可能传递给下一代,D错误。故选C。
15.答案:D
解析:A、据图可知,A、B、T基因分别控制不同酶的合成,不同酶控制不同反应的发生。因此,图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状,A正确;BC、据图可知,A基因控制A酶合成,则a基因不能控制A酶合成,所以AA与Aa体现的毛色相同;T基因控制酪氨酸酶合成,则t基因不能控制酪氨酸酶合成,所以TT与Tt体现的毛色相同;综合以上分析,基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同,BC正确;D、据图可知,A/a、B/b及T/t这三对基因都与兔的毛色有关,因此,图中信息表明,基因与性状不是一一对应的关系,D错误。故选D。
16.答案:BC
解析:A、基因被甲基化后,其双螺旋的分子结构没变,A错误;B、甲基化基因可通过复制随配子遗传给子代,属于可遗传的变异,B正确;C、抑癌基因被甲基化后,会抑制该基因的转录翻译过程,使抑癌基因无法抑制该细胞不正常的增殖,可能导致细胞发生癌变,C正确;D、甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,而不能将DNA中的所有胞嘧啶甲基化,D错误。故选BC。
17.答案:ACD
解析:A、材料①②中只有一个自变量就是基因型,可以得出结论生物的性状表现是由基因型决定的,A正确;
B、材料①②中只有一个自变量就是基因型,没有提及环境的影响,所以得不出此结论,B错误;
C、材料②③只有一个自变量就是温度(环境),基因型相同,但是生物的性状不同,所以可以得出环境影响基因型的表达这一结论,C正确;
D、通过分析材料①②③可以得出生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果的结论,D正确。
故选ACD。
18.答案:ABC
解析:A、6种血红蛋白基因只在红细胞中表达,属于奢侈基因,在人的配子中均不表达,A正确;B、等位基因是指在同源染色体上同一位置控制相对性状的不同基因,血红蛋白基因是位于同一染色体的不同位置或者非同源染色体上的非等位基因;人的不同发育时期表达的血红蛋白基因不同,B正确;C、从图示可以看出,基因与性状之间并不都是一一对应的线性关系,控制人的血红蛋白的基因有6种,C正确;D、人的成熟的红细胞中没有细胞核,故没有图中所示的任何基因;但未成熟的红细胞中含有细胞核,有图中所示的任何基因,D错误。故选ABC.
19.答案:ABD
20.答案:CD
21.答案:直接控制蛋白质的结构
解析:基因可以通过直接控制蛋白质的结构控制生物性状,这属于直接途径,如囊性纤维病。
22.答案:(1)碱基的排列顺序不同
(2)b;可遗传;不属于,甲基化不导致基因的碱基序列改变;不会
(3)若A基因来自母本,在产生卵细胞过程中发生了甲基化不能表达
解析:
(1)A和a是一对等位基因,A与a的根本区别是二者携带的遗传信息不同,遗传信息是指基因中的碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序不同。
(2)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,因此A基因特定区域发生甲基化,会影响图2中的b转录过程。DNA分子发生甲基化后,DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即表型发生可遗传的改变。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,导致基因结构的改变,基因甲基化不导致基因的碱基序列改变,因此不属于基因突变。若某基因甲基化后可转录则甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。
(3)小鼠卵细胞形成时若A基因特定区域发生甲基化,会阻断该基因的转录,精子形成时无此现象,基因型为Aa的小鼠若A基因来自母本,在产生卵细胞过程中发生了甲基化不能表达,进而可能表现为个体矮小。
23.答案:(1)是;因为每个人的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的,所以它具有高度的个体特异性和稳定性
(2)不一定;如果是异卵双胞胎或多胞胎,其遗传物质一般不同
(3)B;子代遗传物质一半来自父亲,一半来自母亲
(4)致病基因;易感基因;基因身份证可能泄露个人隐私,给受检者在人寿保险、信贷、就业、婚姻、人际关系等诸多方面带来歧视和心理压力
解析:(1)同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而来的,所以DNA相同,具有个体的特异性和稳定性,故基因身份证终身有效。
(2)同卵双胞胎或多胞胎DNA相同,但异卵双胞胎或多胞胎DNA不一定相同。
(3)对比DNA指纹图谱就会发现孩子的基因有一半与母亲相同,还有一半与B相同,所以B是孩子真正生物学上的父亲。
(4)基因身份证上记录的是每个人的致病基因和易感基因,基因身份证可能会带来一些社会问题,如可能泄露个人隐私,给受检者在人寿保险、信贷、就业、婚姻、人际关系等诸多方面带来歧视和心理压力。
24.答案:(1)为什么白眼性状的遗传总是与性别相关联?
(2)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
(3)只能由母亲遗传给下一代 贮存传递和表达遗传信息
(4)稳定遗传
解析:(1)根据摩尔根关于果蝇眼色的实验,红眼与白眼杂交,F1均为红眼,说明红眼相对于白眼是显性性状;F1红眼有雌性和雄性,白眼只有雄性,说明与性别相关联,因此他提出为什么白眼性状的遗传总是与性别相关联这样的问题。
(2)基因对性状的控制方式有2种,①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,②基因通过控制蛋白分子结构来直接控制性状,白化病患者的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的,这说明基因控制控制酶的合成影响代谢,进而间接控制生物的性状。
(3)人类神经性肌肉衰弱症、运动失调等遗传病的致病基因存在于线粒体的DNA上,属于细胞质遗传,严格上来说只能由母亲传下一代,也就是说不管父方是否患病,只要母方患病,后代就一定患病。DNA具有贮存、传递和表达遗传信息的功能,基因是有遗传效应的DNA片段,因此线粒体基因也具有贮存、传递和表达遗传信息的功能。
(4)性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够稳定遗传,说明控制该性状的基因发生了突变。
25.答案:(1)RNA聚合;基因
(2)显性;③;黑
(3)小鼠毛色
解析:(1)DNA发生甲基化和去甲基化修饰会影响基因的表达,基因的表达包括转录和翻译,基因表达中的转录是RNA聚合酶和基因中的一条链结合。
(2)A基因表达时小鼠的毛色为褐色,而突变体小鼠AvyA表现为黄色,由此可知Avy基因对A基因为显性。依据题干信息“胞外信号分子M蛋白与黑素细胞膜表面受体MR结合,使细胞内B基因表达出相关酶,催化真黑色素(色素颗粒主要为黑色)的合成。细胞内另有A基因编码的A蛋白,可阻断M蛋白与MR结合,抑制真黑色素合成,此时细胞会通过另一条代谢途径合成褐色素。”以及“Avy基因是在A基因前端插入了一段IAP序列,该序列能调控A基因在毛发生长过程中持续表达。”可知③能合理解释AvyA小鼠不表现为黑色。aaBB基因型的个体中,由于没有A基因的阻断,M蛋白与黑素细胞膜表面受体MR结合,使细胞内B基因表达出相关酶,催化真黑色素(色素颗粒主要为黑色)的合成,小鼠表现为黑色。
(3)由题干信息“若给孕期母鼠提供的食物含甲基越丰富,刚出生的子代小鼠毛色越深。这又是为什么呢?原来,插入的IAP序列容易发生不同程度的甲基化修饰,从而失去部分或全部的调控作用。”可知,用Avya小鼠评估环境因子对胎儿发育的影响时,可以用小鼠毛色作为评估指标。