2025人教版高中生物学必修2强化练习题--4.2 基因表达与性状的关系(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
第2节　基因表达与性状的关系
基础过关练
题组一　基因与性状的关系
1.(2024辽宁鞍山月考)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图,从图中不能得出的结论是(　　)
A.若基因③不表达,则基因①和基因②也不能表达
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状
C.花的颜色由许多对基因共同控制
D.生物性状由基因决定,也受环境影响
2.(2024山西大同月考)如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析,下列相关叙述正确的是(　　)
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中
B.图中过程①需要RNA聚合酶的催化,过程②不需要tRNA的协助
C.过程④⑤的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同
D.过程①②③表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
题组二　基因选择性表达与细胞分化
3.(2024河北省实验中学月考)管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,而奢侈基因是指不同类型细胞中特异性表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.基因a属于管家基因
B.细胞B为胰岛细胞
C.与细胞A相比,细胞B中含有较多的高尔基体
D.三种细胞成熟后均含有基因a、b、c
题组三　表观遗传
4.(2024河南漯河月考)表观遗传是某些基因中碱基序列不变,而是通过影响基因表达各环节导致细胞与个体表型改变的现象。下列不可以用表观遗传进行解释的是(　　)
A.环境压力使雄性小鼠产生攻击性行为,其后代具有相同行为
B.某高山动物的毛色会随着季节的变化而变化
C.我国古代记载的“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”
D.高茎豌豆自交产生的子代出现高茎和矮茎
5.(2024山东泰安月考)PM2.5是大气中主要的环境污染物,是造成心血管疾病(CVD)的环境因素。PM2.5进入人体后可通过影响DNA甲基化水平导致CVD的发生,在CVD病变出现前就有DNA甲基化水平的改变。下列相关叙述错误的是(　　)
A.DNA甲基化不改变DNA分子中的碱基序列
B.DNA甲基化水平异常不会遗传给下一代
C.DNA甲基化水平的改变可能会影响细胞分化的方向
D.DNA甲基化水平可为CVD临床早期诊断提供依据
能力提升练
题组　基因与性状关系的分析
1.(2024河南郑州月考)家鸽体内某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,该多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,仅在家鸽的视网膜中共同表达。研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失。下列说法错误的是(　　)
A.在生物体中基因与性状是一一对应的关系
B.家鸽的其他体细胞中没有杆状多聚体,但都含有这两个基因
C.以上事例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.若要分别验证这两个基因对家鸽行为的影响,可运用减法原理设计实验
2.(不定项)(2024吉林白山期末)生物表观遗传与基因中部分胞嘧啶被甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,导致相应的基因不能转录而失活有关;未被甲基化的基因仍可以控制合成相应的蛋白质。DNA的甲基化可调控基因的表达,调控简图如下,下列分析正确的是(　　)
A.基因甲基化后可能不被RNA聚合酶识别而不转录
B.甲基化不改变基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比例
C.甲基化后的DNA不能与解旋酶结合也就不能解开双链
D.人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因可能被甲基化
3.(2024山东潍坊期中)胰岛素样生长因子2(IGF-2)是小鼠正常发育的一种必需蛋白质,由11号染色体上的Igf-2基因控制合成(如图甲),若该基因变为Igf-2m,小鼠由于缺乏该蛋白质而个体矮小。研究发现,该对等位基因遗传时存在“基因印记”现象,即子代中只有来自双亲中某一方的基因能表达,另一方被“印记”而不表达。
(1)图甲中①表示　　　　过程,核糖体的移动方向是　　　　。
(2)据图乙分析,被“印记”的基因来自　　　(填“父方”或“母方”),印记基因的遗传　　　　(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传规律。
(3)将图乙子代中正常型的雌雄小鼠自由交配,子代表型及比例为　　　　　　　　　。
(4)小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因“印记”现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,可证明G(g)不在11号染色体上。
答案与分层梯度式解析
第2节　基因表达与性状的关系
基础过关练
1.A　基因具有独立性,基因③不表达,基因①和基因②仍然能够表达,A错误;花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色,说明环境因素也会影响花色,D正确。
2.D　人体细胞由同一个受精卵增殖、分化而来,基因1和基因2可出现在同一细胞中,A错误;图中过程①为转录,需要RNA聚合酶的催化,过程②为翻译,需要tRNA的协助,B错误;过程④⑤的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同,C错误。
3.D　葡萄糖→丙酮酸,该过程属于细胞呼吸的第一阶段,而细胞呼吸是维持细胞基本生命活动所必需的,则基因a在所有细胞中均表达,属于管家基因,A正确;细胞B能表达胰岛素基因,胰岛素是由胰岛细胞分泌的,因此细胞B为胰岛细胞,B正确;细胞A能表达血红蛋白基因,血红蛋白是胞内蛋白,细胞B合成的胰岛素是分泌蛋白,因此与细胞A相比,细胞B中含有较多的高尔基体,C正确;细胞A能表达血红蛋白基因,为红细胞(有细胞核,还未成熟),人成熟的红细胞无细胞核,不含基因a、b、c,D错误。
4.D　杂合体的高茎豌豆自交产生的子代出现高茎和矮茎,这是性状分离现象,由基因型决定,不属于表观遗传,D符合题意。
5.B　DNA甲基化属于表观遗传,不会改变DNA分子中的碱基序列,可以遗传给后代,A正确,B错误;DNA甲基化会影响基因的表达,进而可能影响细胞分化的方向,C正确;根据题干信息“CVD病变出现前就有DNA甲基化水平的改变”可知,DNA甲基化水平可为CVD临床早期诊断提供依据,D正确。
能力提升练
1.A　杆状多聚体由两种蛋白结合而成,存在“多因一效”的现象,说明基因与性状的关系并非一一对应的关系,A错误;家鸽的所有细胞都由同一个受精卵增殖、分化而来,因此都含有题述两个基因,结合题干信息“编码这两种蛋白质的基因,仅在家鸽的视网膜中共同表达”可知,杆状多聚体只存在于家鸽的视网膜细胞中,B正确;题干信息“两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失”,说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C正确;若要分别验证这两个基因(假设用A、B表示)对家鸽行为的影响,可运用减法原理设计三组实验:单独A基因表达组、单独B基因表达组、A和B基因均表达组,D正确。
2.ABD　
DNA的甲基化(表观遗传)并不改变基因的碱基序列,不改变基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比例,B正确;人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因不能表达,可能被甲基化,D正确。
3.答案　(1)转录　由左向右　(2)母方　遵循　(3)正常型小鼠∶矮小型小鼠=1∶1　(4)正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色=3∶3∶1∶1
解析　(2)对图乙两组子代分析如下,可知被“印记”的基因来自母方;且印记基因遗传时,只是表型发生了改变,依然存在等位基因的分离,遵循孟德尔的遗传规律。
(3)图乙子代中正常型小鼠基因型为Igf-2 Igf-2m,产生的配子及比例为Igf-2∶Igf-2m=1∶1,但雌配子均被“印记”,对其子代分析如下:
Igf-2 Igf-2m
Igf-2(被“印记”,不表达) Igf-2 Igf-2(被“印记”)正常型小鼠 Igf-2(被“印记”)Igf-2m矮小型小鼠
Igf-2m(被“印记”,不表达) Igf-2 Igf-2m(被“印记”)正常型小鼠 Igf-2m Igf-2m(被“印记”)矮小型小鼠
纯合正常型灰色雌鼠(Igf-2 Igf-2 GG)×纯合矮小型白色雄鼠(Igf-2m Igf-2m gg)→F1(Igf-2 Igf-2m Gg)。若G/g基因不在11号染色体上,则两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,F1雌雄交配产生F2,分别对两对性状分析如下:
体色 Gg×Gg→灰色∶白色=3∶1
生长发育 Igf-2 Igf-2m×Igf-2 Igf-2m→正常型∶矮小型=1∶1[由(3)结果可知]
则F2小鼠的表型和比例为正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色=3∶3∶1∶1。
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