4.2 基因表达与性状的关系 课后训练-2024-2025学年高一下学期生物人教版2019必修2(含解析）

第4章　2 基因表达与性状的关系
[基础达标]
题组一　细胞分化与基因表达的关系
1．下列有关基因表达的叙述，正确的是(　　)
A．基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达
B．细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成进行了表达
C．蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA多，mRNA也多
D．细胞出现生理功能上稳定的差异，直接原因是基因表达的差异
2．下图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，下列有关叙述正确的是(　　)
A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高
B．过程①②中均发生了遗传物质的改变
C．T细胞与B细胞内所含的基因不同
D．细胞因子作用于膜受体体现了生物膜的信息交流功能
3．蓝细菌在氮源不足时，群体中 5%～10%的细胞会分化成“异形胞”。“异形胞”个体大，细胞壁厚， 无法正常进行光合作用，但可以将N2转化为NH3，以此提供氮源。下列叙述错误的是(　　)
A．“异形胞”细胞中的遗传物质与蓝细菌相同
B．“异形胞”中表达的基因与蓝细菌均不相同
C．环境可以影响细胞中的基因表达从而导致细胞分化
D．“异形胞”在形态、结构、功能上与蓝细菌有一定的差别
题组二　基因与性状间的关系
4．(2024·新疆乌鲁木齐期末)同卵双胞胎的某些微小差异与表现遗传有关。下列叙述错误的是(　　)
A．同卵双胞胎的不同体细胞中核基因一般相同
B．表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
C．DNA甲基化后直接影响翻译过程从而改变生物表型
D．可从表观遗传的角度对同卵双胞胎犯罪嫌疑人进行身份认定
5．(2024·湖北期末)暹罗猫因具有独特的毛色而深受人们喜爱。研究发现，暹罗猫体内负责编码酪氨酸酶的基因发生了“温度敏感型”突变，使得该酶在温度超过38 ℃时就会失活，从而导致黑色素无法形成。下列有关说法错误的是(　　)
A．上述基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B．由题干推测暹罗猫四肢、尾巴和面部这些部位因温度较低所以毛色比躯干更深
C．暹罗猫胚胎发育的温度稳定在38 ℃以上，小猫出生时会出现类似于白化病的症状
D．生物的性状不完全由基因决定，还受到环境因素的影响
6．(2024·辽宁大连期末)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．花的颜色由多对基因共同控制
B．基因通过控制酶的合成来控制代谢过程
C．生物性状不仅由基因决定也受环境影响
D．若基因①不表达，则基因②和基因③也不表达
7．(2024·吉林期末)血橙被誉为“橙中贵族”，因其果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图，其中T序列和G序列是Ruby基因上启动基因顺利表达的两个重要序列。下列分析合理的是(　　)
A．血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控代谢过程而实现的
B．T序列的甲基化不可以遗传给后代，是因为该修饰使基因的碱基序列发生改变
C．低温会抑制T序列的去甲基化，进而影响Ruby基因的表达
D．若提前采摘，可将果实置于低温环境使T序列甲基化来激活 Ruby基因表达
8．人类白化病和苯丙酮尿症是代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是(　　)
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状
③一个基因只能控制一种性状
④一个性状可以由多个基因控制
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
[能力提升]
9．有人参照孟德尔的实验方法开展了玉米种子的萌发实验。玉米幼苗的绿色(A)和黄色(a)是一对相对性状。他分别在光照和黑暗的条件下播种100粒种子，在其他条件适宜且相同的情况下，获得如下实验结果。相关分析正确的是(　　)
环境 绿色幼苗/株 黄色幼苗/株
黑暗 0 98
光照 72 25
A．生物性状由遗传物质决定，也受环境条件影响
B．两组实验对照，说明光是决定幼苗颜色的最根本原因
C．黑暗环境下全为黄色幼苗，说明该性状遗传不符合分离定律
D．光照条件下绿色幼苗∶黄色幼苗≈3∶1，说明该性状遗传符合分离定律
10．某种兔子的毛色黑色(W)和白色(w)是一对相对性状。两只黑色兔子交配得到的子代，放在－15 ℃环境中成长，表现为黑色；若放在30 ℃环境中成长，则表现为白色。这样的白色兔子产生的子代再放在－15 ℃环境中，依然表现为黑色。这种由于环境的影响导致表型与某种基因的表型相似的现象在遗传学中称为“表型模拟”。下列相关叙述错误的是(　　)
A．在“表型模拟”中，兔子毛色的相关基因并没有发生变异
B．子代白色兔子的出现，可能是在色素形成的过程中某些酶的活性受到影响
C．在30 ℃环境中成长的白色兔子都是纯合子
D．基因决定生物性状，而性状形成的同时还受到环境的影响
11．当人体细胞受到某些因素影响，其内的DNA 分子受损时，细胞会通过特殊途径修复或清除受损DNA。该过程的关键是一种核基因P53，它被称为细胞的“基因组卫士”。其相关过程如图，请据图回答问题：
(1)图中①指的是______________过程。此过程中可充当模板的有__________________。
(2)图中②过程需要__________酶，产生的lncRNA之所以称为非编码长链，是因为它不能用于______过程，只能起到调控作用。
(3)据图可知，P53蛋白还可以启动细胞内的修复酶基因。DNA分子进行修复所需要原料是四种______________，同时亦遵循________________原则。
(4)据图可知，P53蛋白还具有__________________的功能，进而阻止DNA的复制。
(5)若某DNA分子损伤未完全修复，导致某种酶无法正常合成，而影响到生物的性状，这种基因对性状的控制可称为______(填“直接”或“间接”)控制。除此之外，基因还可以通过控制________________来控制生物的性状。
参考答案
【基础达标】
1.【答案】A
【解析】基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达，A正确；细胞中的基因不一定通过控制蛋白质的合成进行表达，如转录形成tRNA和rRNA的基因，B错误；蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA不变，mRNA量增多，C错误；成熟细胞中的基因进行了选择性表达是细胞出现生理功能上稳定差异的根本原因，直接原因是合成了特定的蛋白质，D错误。
2.【答案】D
【解析】图中细胞甲的分裂能力最强，分化程度最低，A错误；在有丝分裂和细胞分化过程中，遗传物质并没有发生改变，B错误；T细胞与B细胞是由同一个细胞经有丝分裂而来的，因此细胞内所含的基因相同，C错误；细胞因子作用于膜受体体现了生物膜的信息交流功能，D正确。
3.【答案】B
【解析】细胞生物的遗传物质都是DNA，故“异形胞”细胞中的遗传物质与蓝细菌相同，都是DNA，A正确；“异形胞”中表达的基因与蓝细菌不完全相同，如蓝细菌能进行光合作用，但“异形胞”不能进行光合作用，但蓝细菌和“异形胞”都能进行细胞呼吸，都能合成呼吸酶，B错误；蓝细菌在氮源不足时，群体中 5%～10%的细胞会分化成“异形胞”，说明环境可以影响细胞中的基因表达从而导致细胞分化，C正确；“异形胞”个体大，细胞壁厚，无法正常进行光合作用，但可以将N2转化为NH3，说明“异形胞”在形态、结构、功能上与蓝细菌有一定的差别，D正确。
4.【答案】C
【解析】同卵双胞胎由同一个受精卵细胞发育而来，因此不同体细胞中核基因相同，A正确；表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中，B正确；DNA甲基化修饰一般直接影响基因的转录过程，C错误；同卵双胞胎的差异与表观遗传有关，所以可从表观遗传的角度对同卵双胞胎犯罪嫌疑人进行身份认定，D正确。
5.【答案】A
【解析】分析题意，暹罗猫体内负责编码酪氨酸酶的基因发生了“温度敏感型”突变，使得该酶在温度超过38 ℃时就会失活，从而导致黑色素无法形成，由此可知，上述基因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，A错误；分析题意，暹罗猫体内负责编码酪氨酸酶的基因发生了“温度敏感型”突变，使得该酶在温度超过38 ℃时就会失活，从而导致黑色素无法形成，由此可知，暹罗猫四肢、尾巴和面部这些部位因温度较低，不会影响黑色素的形成，故毛色比躯干更深，B正确；暹罗猫胚胎发育的温度稳定在38 ℃以上，会导致黑色素无法形成，故小猫出生时会出现类似于白化病的症状，C正确；分析题意可知，生物的性状由基因和环境因素共同决定，D正确。
6.【答案】D
【解析】结合图示可知，花的颜色由多对基因①②③共同控制，A正确；基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确；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，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。
7.【答案】A
【解析】据图所示，T序列和G序列激活Ruby基因，促进合成关键酶，调控花色苷前体转变为花色苷，说明血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控代谢过程而实现的，A正确；T序列的甲基化不改变基因的碱基序列且可遗传，B错误；图中低温会促进T序列的去甲基化，进而影响Ruby基因的表达，C错误；据图分析，低温胁迫使T序列去甲基化来激活Ruby基因表达，进而促进花色苷的形成，因此若提前采摘，可将果实置于低温环境使T序列去甲基化来激活Ruby基因表达，D错误。
8.【答案】B
【解析】由图可知，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
【能力提升】
9.【答案】A
【解析】生物的性状受遗传物质的控制，但同时也受环境因素的影响，如黑暗条件下100粒种子全部发育为黄色幼苗，但在光照条件下，有绿色个体的出现，说明A_的个体在黑暗条件下不能形成叶绿素，A正确；遗传物质是决定幼苗颜色的最根本原因，如aa的个体在光下和黑暗条件下均发育为黄色，B错误；黑暗条件只是影响个体的表型，对基因的传递规律不影响，仍符合分离定律，C错误；光照条件下绿色幼苗∶黄色幼苗≈3∶1，只能说明100粒种子中的基因型可能为AA、Aa、aa，其中A_的为72粒，而aa的为25粒，不能说明该性状遗传符合分离定律，D错误。
10.【答案】C
【解析】从题中实验内容可知，兔子的毛色发生了改变，是受到了环境的影响，其基因并没有发生改变，A正确；从题中可知，有可能是温度的变化改变了相关酶的活性，酶的作用受到了影响，从而改变了性状，B正确；性状虽然发生了改变，但基因并没有发生变化，在30 ℃环境中成长的白色兔子可能为Ww也可能是WW，C错误；同卵双生的两个个体基因完全一样，但在不同环境中生长，其性状表现也会有所差别，环境也会影响性状的表现，D正确。
11.【答案】(1)基因的表达(基因的转录和翻译)　P53基因以及其转录形成的mRNA
(2)RNA聚合　翻译　(3)脱氧核苷酸　碱基互补配对
(4)启动P21基因　(5)间接　蛋白质的结构
【解析】(1)图中①是基因控制蛋白质的合成过程，即基因的表达过程；基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录过程的模板是P53基因的一条链，翻译过程的模板是P53基因转录形成的mRNA。(2)图中②是以DNA为模板合成RNA的转录过程，该过程需要RNA聚合酶；该过程产生的lncRNA之所以称为非编码长链，是因为它不能用于翻译过程，只能起到调控作用。(3)DNA分子进行修复所需原料是4种脱氧核苷酸，同时亦遵循碱基互补配对原则。(4)据图可知，P53蛋白还具有启动P21基因的功能，进而阻止DNA的复制。(5)若某DNA分子损伤未完全修复，导致某种酶无法正常合成，而影响到生物的性状，这种基因对性状的控制可称为间接控制，即基因通过控制酶的合成影响代谢，进而控制生物体的性状。除此之外，基因还可以通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。