4.2 基因表达与性状的关系 同步练习（含答案）

4.2 基因表达与性状的关系 同步练习
一、选择题
1．下列有关表观遗传的叙述，错误的是（　　）
A．在自然界中广泛存在 B．在一定条件下可遗传给后代
C．基因的碱基序列发生改变 D．组蛋白修饰可引起表观遗传
2．如图为洋葱根尖分生区细胞内某基因的结构示意图（①②表示化学键），该基因含有300对碱基，其中碱基C占30%。下列叙述正确的是（　　）
A．该基因具有一定的遗传效应，能在所有细胞中表达
B．该基因复制两次需要用游离的腺嘌呤360个
C．若①处右侧T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变
D．该基因进行转录时，解旋酶会断开②表示的化学键
3．酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶作用下再转化为乙酸，最终转化成和水。头孢类药物能抑制的活性。基因某突变导致活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足，而东亚人群中高达。下列叙述错误的是（　　）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
4．下列有关表观遗传的叙述，错误的是（　　）
A．表观遗传中基因表达会发生改变
B．表观遗传中表型会发生改变
C．表观遗传可能会遗传给下一代
D．表观遗传中基因的碱基序列会发生改变
5．FTO是近年来发现的一种与肥胖相关的基因，FTO可编码一种去甲基化酶，调节某些代谢相关的基因。体内FTO基因变异的人，肥胖几率会显著增加，用A、a分别表示突变前后的FTO基因，研究表明，在欧洲白人群体中a的频率逐渐增加。下列推测合理的是（　　）
A．a不存在于亚洲人群体中
B．a的出现可能决定欧洲白人群体超肥胖方向进化
C．AA、Aa和aa个体的脂肪含量可能依次增高
D．aa的个体可能由于去甲基化能力增强，进而增加了脂肪含量
6．研究表明，长期吸烟者大脑皮层细胞膜上相关受体减少，不能正常与多巴胺结合，导致戒烟过程中疲惫困乏等不适而使戒烟困难；又有研究发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。下列相关分析错误的是（　　）
A．推测长期吸烟导致大脑皮层细胞中某基因甲基化不能正常表达
B．长期吸烟者突触间隙的多巴胺浓度偏高
C．长期吸烟者的这种变化可能遗传给后代并影响生殖能力
D．相关基因甲基化的不可逆性是戒烟困难的主要原因
7．某研究团队利用基因编辑技术，对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写，并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中，成功创造了孤雌生殖的小鼠，操作过程见下图。下列叙述错误的有（　　）
A．上述甲基化重写没有改变卵母细胞的遗传信息
B．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
C．甲基化重写可能有利于次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ并与极体融合
D．子代小鼠一定为雌性，基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同
8．拟南芥为一年生植物，其开花过程受多种途径的调控。在光周期途径中，叶片中的光敏色素作为光受体接受光信号，经过信号转导，激活成花素基因的表达。成花素合成后经韧皮部运输至茎尖分生组织，发挥促进开花的作用。FLC基因产物是一种植物开花的负向调控因子。春化作用可通过低温诱导FLC基因所在染色体片段的组蛋白发生甲基化修饰，这种可逆性修饰在减数分裂时会被擦除。下列相关叙述正确的是（　　）
A．成花素的运输方向与生长素的运输方向一致，都消耗ATP
B．光敏色素主要吸收红光和远红光，分布在植物体的各个部位
C．春化作用的原理可能是低温通过促进FLC基因的表达，解除对开花过程的抑制
D．春化作用的效应能随种子遗传到下一代
9．中国圆田螺（又称“田螺”）属于常见的淡水食用螺类，在极端环境下能够迅速进入休眠状态。通过转录组测序技术发现，与正常有水养殖相比，干旱休眠时田螺体内的多种基因表达量出现差异，部分结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
基因名称 转录mRNA量 基因作用
Poc1b 减少 形成光感受器感觉纤毛和正常视力
FASN 减少 编码脂肪酸合成酶
MSTN 增加 抑制肌肉增长
SRCR 增加 负责对凋亡细胞的清除等
A．干旱休眠时田螺对光线的感知减弱，会增长肌肉、积累脂质
B．干旱休眠状态下田螺通过吞噬自身凋亡细胞可获取一定能量
C．干旱胁迫使田螺发生基因突变，改变自身性状适应不利环境
D．四种基因均通过控制蛋白质分子的结构直接影响田螺的性状
10．表型可塑性是指生物为响应不同的环境变化而产生不同表型，是进化过程中形成的一种比较常见的适应现象。下面不属于表型可塑性的是（　　）
A．生长在低海拔的泡沙参叶片气孔较大，生长在高海拔的气孔较小
B．某地既生活有黑白相间的猪，但也生活有纯白色和纯黑色的猪
C．春天出生的尺蠖形状像花序，而夏天出生的尺蠖形状像树枝
D．美丽鹿角珊瑚长在深水区会高而细长，而长在浅水区则矮而粗壮
11．DNA甲基化会抑制相关基因的表达。在细胞分化过程中，细胞内的DNA甲基化平会明显提高。下列叙述正确的是（　　）
A．DNA甲基化不改变基因的碱基序列，故不能遗传给后代
B．吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变
C．抑癌基因的过度甲基化修饰将抑制肿瘤的发生
D．被甲基化修饰的DNA在一定条件下可能发生去甲基化
12．脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应的非甲基化能活化基因的表达，以下推测正确的是（　　）
A．肌肉细胞和胰岛A细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态
B．肌肉细胞和胰岛A细胞的胰高血糖素基因均处于非甲基化状态
C．胰岛A细胞的呼吸酶基因和胰高血糖素基因均处于非甲基化状态
D．肌肉细胞的呼吸酶基因和胰高血糖素基因均处于非甲基化状态
13．DNA的甲基化是一种化学修饰，也是表观遗传变异的重要内容，研究发现，随着年龄的增长，同卵双胞胎之间在基因组范围内的DNA甲基化修饰和差异越来越大。下列叙述错误的是（　　）
A．环境条件使得同卵双胞胎之间出现了表观遗传修饰的差异，进而引起了表型的不同
B．DNA甲基化程度升高或降低可能会导致相关基因表达不足或无法被遏制
C．表观遗传不改变DNA的碱基序列，但会改变生物体的性状
D．DNA的甲基化等造成的表观遗传现象仅存在生物体生长发育的特定时期
14．2024年9月，武汉大学汪晖团队揭示父亲喝咖啡会跨代遗传，导致后代可能患上非酒精性脂肪性肝炎（NASH）。其机理是父亲在孕前咖啡因暴露会使精子中某种miRNA（属于一种非编码RNA）减少，从而导致后代患上NASH。下列相关叙述错误的是（　　）
A．父亲精子中的DNA碱基序列未发生改变
B．该miRNA减少可能原因是该基因的起始密码高度甲基化
C．该miRNA是不被翻译的，但也能参与性状表现
D．该miRNA可作为由父系环境不利因素引起的NASH的一种潜在治疗靶点
15．囊性纤维化患者由于其正常CFTR基因缺失了3个碱基对，CFTR蛋白错误折叠导致其空间结构异常而患病。人体细胞拥有一种伴侣蛋白，可直接修正CFTR蛋白的空间结构。下列相关叙述错误的是（　　）
A．囊性纤维化患者的CFTR基因结构发生了改变
B．伴侣蛋白翻译所需的mRNA出核孔时会消耗能量
C．伴侣蛋白修正CFTR蛋白空间结构时有肽键断裂与形成
D．CFTR基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状
16．下列关于表观遗传现象的叙述，错误的是（　　）
A．可发生于整个生命活动中
B．甲基化可导致表观遗传现象的发生
C．可以遗传给后代
D．生物体基因的碱基序列改变
17．人体细胞中P53基因编码的 P53蛋白是一种转录因子，其控制着细胞周期，参与DNA修复，维持细胞基因组的完整性，相关调控途径如图。下列叙述错误的是（　　）
A．在正常情况下 P53基因对细胞分裂起着监视的作用
B．P53蛋白的合成过程中存在反馈调节机制
C．抑制P53基因表达的药物具有抗癌细胞的作用
D．该过程体现了基因之间及基因与表达产物、环境存在复杂的相互关系
18．经典的CRISPR-Cas9系统可以通过敲除基因实现基因沉默。近日研究人员基于CRISPR系统开发了一个名为CRISPRoff的新型编辑器，可以将甲基（Me）添加在DNA链的特定位点上：研究人员还创建了功能相反的编辑器—CRISPRon，它能逆转基因沉默。下列叙述正确的是（　　）
A．新型编辑器对染色体DNA的效果强于染色质DNA
B．CRISPRoff利用基因突变来实现基因沉默
C．CRISPRoff对基因的影响不能遗传给后代
D．CRISPRon有助于基因与RNA聚合酶结合以恢复表达
19．生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型可发生遗传变化的现象称为（　　）
A．显性遗传 B．隐性遗传 C．表观遗传 D．伴性遗传
20．β—珠蛋白是构成人血红蛋白的重要蛋白，具有运氧功能，β一珠蛋白基因突变会导致镰状细胞贫血的发生。γ-珠蛋白是一种主要在胎儿时期表达的类β一珠蛋白，也具有运氧功能；胎儿出生后，γ-珠蛋白基因因甲基化而处于关闭状态。用药物X可激活镰状细胞贫血患者体内已关闭的γ-珠蛋白基因的表达，缓解临床症状。下列有关叙述正确的是（　　）
A．γ-珠蛋白基因因甲基化导致其碱基序列发生改变
B．β-珠蛋白与γ-珠蛋白基因均是红细胞特有的基因
C．镰状细胞贫血患者的β-珠蛋白基因可遗传给下一代
D．药物X能激活已关闭的基因体现了基因的选择性表达
二、非选择题
21．为研究癌-睾丸抗原14（CT14）在细胞分化和早期胚胎发育中的功能，科学家构建了可诱导表达人源CT14（HsCT14）、缺失CT14特异性中间序列（CIR）的截短突变体HsCT14acik的转基因线虫品系。研究人员运用PCR技术对CIR进行敲除，具体操作如图所示。请回答：
（1）PCR的原理是　 　，反应体系中需要加入含Mg2+的缓冲液，Mg2+的作用是　 　。PCR1和PCR2中不同的组分是　 　。
（2）HsCT14基因下链的部分序列见上图，引物2、3应分别选择下列选项中的　 　、　 　。
a.5’-GCCTGTACCTCACCAT-3’
b.5’-CGGACATGCTCACCAT-3’
c.5’-ATGGTGAGGTACAGGC-3’
d.5'-ATGGTGAGCATGTCCG-3’
（3）为保证缺失CIR序列的HsCT14基因和质粒定向连接，设计引物1和引物4时，需在引物的　 　（3'、5'）端分别添加序列　 　、　 　。过程②利用　 　（方法）将重组质粒导入线虫的生殖腺细胞中。
（4）研究人员对线虫虫卵孵化率、发育缺陷率及幼虫成虫率进行统计，结果如下图，结果表明：　 　。进一步实验发现转基因线虫中S期有关蛋白基因表达水平均显著下降，综合上述信息，推测HsCT14在细胞分化和早期胚胎发育中的功能是　 　。
22．实验室常用小鼠核型为2N=40，毛色受两对等位基因控制，A、a基因位于常染色体上，其中黑色系列是通过真黑素表现出来的，有三种表型：黑色（AA）、巧克力色（Aa）、肉桂色（aa）：当X染色体上存在R 基因时，真黑素的合成会受到抑制，表现为黄色系列； 当体细胞中存在两条X 染色体时：其中一条会随机失活，另一条X染色体上的基因表达。请回答：
（1）对小鼠进行基因组测序，则需要测　 　条染色体。雄鼠不会出现同时拥有黑黄两色的个体，而雌鼠则可以，其原因是　 　。从鼠的毛色遗传说明基因与性状间的数量关系是　 　。
（2）巧克力色鼠杂交，其后代总是表现为黑色：巧克力色：肉桂色=4：4：1，巧克力色雄鼠的基因型为　 　。出现这种表型及比例的原因可能是　 　，请设计实验证明（写出实验思路并预测结果　 　。
答案解析部分
1．C
2．B
3．D
4．D
5．C
6．D
7．B
8．B
9．B
10．B
11．D
12．C
13．D
14．B
15．C
16．D
17．C
18．D
19．C
20．C
21．（1）DNA复制；激活DNA聚合酶；引物和模板
（2）d；b
（3）5'；5'-CAGCTG -3'；5'-GAATTC-3'；显微注射法
（4）HsCT14组与野生型组和HsCT14acik组两组相比，发育缺陷率最高，虫卵孵化率及成虫率最低；HsCT14acik组与HsCT14组相比，虫卵孵化率及成虫率有显著增加，但依然低于野生型组，发育缺陷率显著下降，但依然高于野生型组。；抑制线虫细胞中DNA的复制过程，影响细胞的正常分裂，从而降低虫卵孵化率及成虫率
22．（1）21；雄鼠当其X染色体上存在R时，表现为黄色，否则表现为黑色（AA）、巧克力色（Aa）、肉桂色（aa），而雌鼠体细胞中存在两条X 染色体时：其中一条会随机失活，另一条X染色体上的基因表达，基因型为XRXr的个体，在有的细胞中R所在的X不失活，表现为黄色，有的细胞中R失活，表现为黑色（AA）、巧克力色（Aa）、肉桂色（aa），从而出现黄黑两色的个体；一对相对性状可能受一对或多对等位基因控制
（2）AaXrY；含a的配子1/2致死；实验思路：取巧克力鼠若Aa与肉桂色鼠aa测交，统计子代表型及比例。预期结果：子代巧克力鼠：肉桂色鼠=2：1