人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 基因表达与性状的关系课后测评
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注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)
下列关于基因型和表现型关系的叙述,不正确的是
A. 基因型相同,表现型一定相同
B. 相同环境中,基因型相同,表现型相同
C. 相同环境中,表现型相同,基因型不一定相同
D. 基因型相同,表现型不一定相同
下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A. “牝鸡司晨”现象表明性别受遗传物质和环境因素共同影响
B. 患红绿色盲夫妇生的孩子均为色盲,说明该性状是由遗传因素决定的
C. 长翅果蝇的幼虫在35 ℃下培养都是残翅,可能与温度影响酶活性有关
D. 基因型相同的个体表现型都相同,表现型相同的个体基因型可能不同
运动员可以通过练习来提高速度和发展力量,但是并不能传递给下一代,原因是( )
A. 肌细胞不能携带遗传信息B. 体细胞发生的突变不能遗传
C. 生殖细胞没有携带全套遗传信息D. DNA碱基序列不因锻炼而改变
下列关于基因的表达和性状的关系,说法正确的是( )
A. 某些基因能在各种分化后的细胞中都表达
B. 基因控制生物的性状都是通过控制酶的合成来进行
C. 表观遗传的出现是由DNA甲基化造成的
D. 表观遗传会受到环境影响,不能遗传
真核生物中DNA的甲基化修饰普遍存在。以下关于DNA甲基化的描述错误的是( )
A. DNA的甲基化修饰不能遗传给后代,后代不会出现同样的表型
B. DNA的甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
C. 除了 DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
D. 外界因素会影响DNA的甲基化水平,如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高
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与活性的各个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
在甲基转移酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,进而使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA甲基化,使基因碱基序列发生改变
B. DNA甲基化,会导致mRNA的合成受阻
C. DNA甲基化,可能会影响生物的性状
D. DNA甲基化,可能会影响细胞的分化
生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。例如,将纯种黄色体毛的小鼠(AvyAvy)与纯种黑色体毛的小鼠(aa)杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,但表现型并不都是黄色,而是介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,这就是由于Avy基因的部分碱基发生了甲基化修饰而导致的一种表观遗传现象。据此推断,下列有关说法错误的是( )
A. Avy基因的碱基甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程
B. 子一代小鼠(Avya)毛色的深浅可能与Avy基因的甲基化程度有关
C. 细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异
D. 基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的差异都与表观遗传有关
可遗传变异是生物的遗传物质发生改变而导致的变异,但是科学家却发现一些特别的变异:虽然DNA的序列没有改变,但是变异却可以遗传给后代,把这种现象称为表观遗传。下列关于基因和性状的关系说法错误的是( )
A. 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可以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. 基因与基因,基因与基因产物,基因和环境之间相互作用,共同调控生物的性状
C. 表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递不再遵循孟德尔遗传规律
D. 表观遗传的一种解释:基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变
柳芽鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A,B两株柳芽鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同,只是植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基),开花时不能表达,从而导致A,B植株的花明显不同。将A,B植株作亲本进行杂交,F1的花与植株A相同,F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A相同,少部分植株的花与植株B相同,科学家将这种特殊的遗传方式称作表观遗传。据此判断,下列有关说法错误的是
A. 上述柳穿鱼的杂交情况说明植株B的Lcyc基因发生了隐性突变
B. 细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异
C. 表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变
D. 基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关
如图为基因对性状的控制过程示意图。下列有关说法错误的是( )
A. 图中过程b的过程在生物学上称为翻译
B. 最终形成的蛋白质不同的根本原因是DNA中碱基序列不同
C. 图中基因1是通过控制蛋白质的结构间接控制人的性状的
D. 若基因2不能表达,人体会缺乏酪氨酸酶,酪氨酸不能形成黑色素,导致白化病
豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状,皱粒豌豆的产生是由于在圆粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶不能合成。下列相关叙述错误的是
A. 豌豆的圆粒基因和皱粒基因在遗传时遵循分离定律
B. 皱粒豌豆的产生不属于基因重组和染色体结构变异
C. 插入的一段外来DNA序列会导致豌豆的基因数目增加
D. 豌豆的圆粒和皱粒性状能说明“基因→酶→性状”的关系
下列有关生物体内基因、酶与性状的关系,叙述正确的是()
A. 基因通过控制酶的合成来控制所有性状
B. 基因与性状之间是一一对应的关系
C. 基因控制性状可通过控制蛋白质的合成来实现
D. 细胞只要含有某种酶的基因就一定有相应的酶
白化病与镰刀型细胞贫血症是两种常见的人类单基因遗传病,发病机理如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. ①②分别表示转录、翻译,主要发生在细胞核中
B. ②过程中发生碱基互补配对,完成该过程需要64种tRNA的参与
C. 图中两基因对生物性状的控制方式相同
D. 调查白化病的发病率和遗传方式,选择调查对象的要求不完全相同
下列关于基因表达的说法,不正确的是( )
A. 在细胞质中,一个 mRNA 分子可以结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链
B. 科学家在某些 RNA 病毒中发现了 RNA 复制酶,它可以使遗传信息从 RNA 流向 RNA
C. 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,如镰刀型细胞贫血症、白化病
D. 同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是产生新的基因组合机会多
下列属于基因通过控制酶的合成间接控制生物性状的实例是( )
①人类的白化病 ②囊性纤维病 ③苯丙酮尿症
④镰刀型细胞贫血症 ⑤豌豆的圆粒和皱粒
A. ①②⑤B. ①③C. ①③⑤D. ②④
经研究发现,豌豆种子中含有的SBEI酶能够催化淀粉的合成,SBE I酶受SBE I基因控制合成。皱粒豌豆种子中SBE I基因中插入了少量碱基对导致SBE I酶不能合成,从而不能合成淀粉。下列有关叙述错误的是
A. 皱粒豌豆形成的原因是基因突变
B. SBE I基因的表达包括转录和翻译两个步骤
C. 该事例说明了基因对性状的直接控制
D. 圆粒和皱粒豌豆中相同密码子编码的氨基酸相同
下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述错误的是( )
A. 生物体的性状不受环境因素的影响
B. 蛋白质功能的改变可能导致生物体性状发生改变
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来控制生物体的性状
下图表示翻译过程。据图分析下列叙述正确的是( )
A. 决定色氨酸和丙氨酸的密码子分别是ACC和CGU
B. 甘氨酸和天冬氨酸对应的基因模板链中碱基序列是GGUGAC
C. 由图可知核糖体的移动方向是从左往右
D. mRNA上碱基序列的改变一定会造成蛋白质结构的改变
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. 据图可以判断,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,直接控制生物的性状
二、探究题(本大题共4小题,共60.0分)
已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状,且长翅(V)对残翅(v)为显性,但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫,得到不同的结果,如下表。请结合所学知识回答问题:
(1)请针对出现残翅果蝇的原因提出假说,并进行解释。
____________________________________________________________________________________。
(2)这个实验说明基因与性状是怎样的关系?
________________________________________________________________________。
(3)果蝇B的残翅性状能否遗传? ________________________。 原因是___________________________________________________________________。
(4)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟,若现有一残翅果蝇,如何判断它是否为表型模拟?请设计鉴定方案。
①方法步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②结果分析:A.若后代均为残翅果蝇,
________________________________________________________________________;
B.若后代有长翅果蝇出现,
________________________________________________________________________。
开两性花的二倍体陆地棉易得黄萎病,研究人员已从海岛棉分离出抗黄萎病基因(StVe,简称基因S),发现整合到陆地棉的2号染色体和线粒体上的基因S能表达出等效的抗性,但线粒体上的基因 S 表达的抗性会逐代减弱。请回答下列问题:
(1)符合长期种植要求的种子(幼苗)是下列图示中的 _____________。
(2)为了快速地获得更多的符合生产要求的种子,将上述6种幼苗全部种植,逐步进行如下操作:
①将所有具有抗性的植株自交得到自交系一代,同时还将这些具有抗性的植株作为父本(其精子内的线粒体不会进入卵细胞)与表现型为___________的植株杂交得到杂交系一代,将杂交系一代种子全部种植,检测其抗性。若同一株系的植株全部表现为_________,则其对应的自交系一代就是符合要求的种子。
②让所有有抗性的杂交系一代植株自交,得到自交系二代种子,这些种子类型是___________(种子类型用上图中的序号表示),对应的比例是_________。
果蝇是遗传学研究中的模式生物,其性别决定类型为XY型,当性染色体组成为XX、XXY时,表现为雌性,性染色体组成为XY、XO时,表现为雄性,不含X染色体或含有3条X染色体时,不能存活。已知果蝇红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(D)对截毛(d)为显性,h/a、D/d两对等位基因位于性染色体上。回答下列问题:
(1)果蝇作为遗传学研究的实验材料具有的优势有________(填两点即可)。
(2)研究发现果蝇红眼性状的出现,是因为其体内的相关基因表达出了相关酶,催化某白色物质转化为红色物质,由此表明基因控制性状的途径之一是________。红眼相关基因在果蝇的________(填“所有”或“部分”)体细胞中表达。
(3)若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行杂交,后代为白眼雄果蝇和红眼雌果蝇。但在某次杂交后代中出现了一只白眼雌果蝇,对该白眼雌果蝇进行染色体分析,发现其性染色体组成为XXY,则出现该白眼雌果蝇最有可能的原因是________________。
(4)若让某白眼截毛雌果蝇与野生型红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛。子代果蝇都为刚毛的原因可能是________________,若只考虑这两对相对性状,子一代雌果蝇的基因型为________________(不考虑变异)。
微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制,最终微RNA(lin-4)与mRNA形成双链。回答下列问题:
(1)过程A的模板是______,需要酶、______、______等物质,该过程还能发生在线虫细胞内的______中;在B过程中能与①发生碱基配对的分子是______。
(2)图中最终形成的③上的氨基酸序列______(选填“相同”或“不同”)。图中涉及到的遗传信息的传递方向为______(写表达式)。
(3)由图可知,lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制______过程。研究表明,线虫体内不同微RNA仅局限出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有______性。
(4)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了基因型和表现型之间的关系,意在考查考生的识记能力和理解能力。解答本题的关键是掌握基因型、表现型、环境之间的关系。
【解答】
AD.基因型相同,表现型不一定相同,如同卵双胞胎基因型相同,哥哥在野外工作较黑,弟弟在室内工作较白,A错误;D正确。
B.相同环境下,基因型相同,表现型一定相同,B正确;
C.相同环境下,表现型相同基因型不一定相同,如AA和Aa,C正确;
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了基因型和表现型之间的关系,考生要明确基因型相同表现型不一定相同,表现型相同基因型不一定相同;识记表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。
【解答】
A.性反转现象表明性别受遗传物质和环境因素共同影响,A正确;
B.患红绿色盲夫妇生的孩子均为色盲,说明该性状是由遗传因素决定的,B正确;
C.长翅果蝇的幼虫在35 ℃下培养都是残翅,可能与温度影响酶活性有关,C正确;
D.表现型是基因型和环境条件共同作用的结果,因此基因型相同的个体表现型不一定相同,表现型相同的个体基因型可能不同,如AA和Aa均表现为显性,D错误。
故选D。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查学生对基因与性状、遗传与变异等知识的理解,答题关键是识记相关知识点。
【解析】
A.肌细胞含有细胞核,有遗传信息,A错误;
B.运动员通过训练发展了肌肉力量,是锻炼的结果,是不可遗传变异,遗传物质没有发生改变,B错误;
C.肌肉力量的训练与生殖细胞无关,但生殖细胞携带了全套遗传信息,C错误;
D.肌肉力量的训练不会导致DNA碱基序列的改变,D正确。
故选D。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查基因与性状之间的关系,要求考生识记基因控制性状的两条途径,识记表观遗传的概念,能结合所学知识综合判断各选项,难度不大。
【解答】
A.某些基因能在各种分化后的细胞中都表达,如控制合成呼吸酶的基因,A正确;
B.基因控制生物的性状一方面是通过控制酶的合成来进行,另一方面可能通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状,B错误;
C.表观遗传中生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达(转录和翻译)过程中发生变化,最终导致表型发生可遗传变化,表观遗传的出现不都是由DNA甲基化造成的,C错误;
D.DNA甲基化修饰,可以通过配子遗传给后代,D错误。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查表观遗传对生物的影响的知识点,要求学掌握甲基化的含义和对基因表达的影响是解决问题的关键。
表观遗传机制在特定的时间通过调控特定基因的表达而影响细胞分裂、分化以及代谢等生命活动。研究发现,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,从而影响其对性状的控制。
【解答】
A.DNA的甲基化修饰可以通过配子传递给后代,使后代出现同样的表型,A错误;
B.DNA的甲基化可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正确;
C.除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达,C正确;
D.外界因素会影响DNA的甲基化水平,如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高,D正确。
故选A。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题依托表观遗传,意在考查考生能理解基因、环境和性状的知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.环境压力使雄性小鼠产生攻击性行为,其后代具有同样的行为,环境改变而基因没变,生物性状的改变,就是表观遗传,A不符合题意;
B.某高山动物的毛色会随着季节的变化而变化,环境改变而基因没变,生物性状的改变,就是表观遗传, B不符合题意;
C.我国古代记载的“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳“,环境改变而基因没变,生物性状的改变,就是表观遗传,C不符合题意;
D.高茎豌豆自交产生的子代出现高茎和矮茎,这是性状分离,基因改变引起的,D符合题意。
故选D。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查DNA甲基化、遗传信息的表达和基因与性状的关系相关知识,意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答】
A.DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基,这不会导致基因碱基序列的改变,A错误;
B.DNA甲基化,会使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性,即导致mRNA合成受阻,B正确;
C.DNA甲基化会导致mRNA合成受阻,进而导致蛋白质合成受阻,可能会影响生物的性状,C正确;
D.细胞的分化的实质是基因选择性表达,DNA甲基化会导致mRNA合成受阻,影响基因表达,因此DNA甲基化,可能会影响细胞的分化,D正确。
故选A。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因与性状的关系、遗传信息的转录和翻译,考查了学生获取信息的能力和分析理解能力,具有一定的难度。
【解答】
A.由“子一代小鼠的基因型都是Avya,但表现型并不都是黄色,而是介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型”可知Avy基因的碱基甲基化修饰可能阻碍了基因的转录过程,A正确;
B.由“子一代小鼠的基因型都是Avya,但表现型并不都是黄色,而是介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型”可知子一代小鼠(Avya)毛色的深浅可能与Avy基因的甲基化程度有关,B正确;
C.由“子一代小鼠的基因型都是Avya,但表现型并不都是黄色,而是介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型”可知,细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异,C正确;
D.基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的差异与表观遗传有关,但不是都与表观遗传有关,D错误。
故选D。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因与性状的关系,意在考查学生的识记理解能力。
【解答】
A.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可以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正确;
B.基因与基因,基因与基因产物,基因和环境之间相互作用,共同调控生物的性状,B正确;
C.表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律,C错误;
D.生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,D正确。
故选C。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题依托植物花色的遗传实验,意在考查考生的信息提炼能力和理解能力。
【解答】
A.植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基),开花时不能表达,从而导致A,B植株的花明显不同。将A、B植株作亲本进行杂交,F1的花与植株A相同,F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A相同,少部分植株的花与植株B相同,这种杂交情况说明植株B的Lcyc基因发生了隐性突变,A正确;
B.性状是由基因和环境共同作用的结果,B错误;
C.表观遗传指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,C错误;
D.基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的微小差异是由环境改变引起的不遗传变异,D错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】解:A、图中的M1与M2均为mRNA。图中的过程b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,A正确;
B、最终形成的蛋白质不同的根本原因是基因不同(或DNA中碱基序列不同),B正确;
CD、图中基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制人的性状的。若基因2不能表达,则人体就不能合成酪氨酸酶,人体缺乏酪氨酸酶,酪氨酸就不能形成黑色素,导致人患白化病,C错误,D正确。
故选:C。
1、基因对性状的控制方式: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,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
2、题图分析:图示为人体基因对性状控制过程示意图,其中a表示转录过程,主要在细胞核中进行;M1、M2是转录形成的mRNA,作为翻译的模板;b是翻译过程,在细胞质的核糖体上合成。
本题结合人体基因对性状控制过程示意图,考查遗传信息的转录和翻译、细胞衰老和细胞分化等知识,要求考生识记遗传信息转录和翻译过程,能准确判断图中各过程的名称及发生的场所;还要求考生识记细胞分化的实质,识记衰老细胞的特征。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查基因、酶和性状之间的关系,考查学生的理解能力。
【解答】
A.豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状,豌豆的圆粒基因和皱粒基因在遗传时遵循分离定律,A正确;
B.皱粒豌豆的产生不属于基因重组和染色体结构变异,B正确;
C.插入的一段外来DNA序列只是导致豌豆的圆粒基因突变为皱粒基因,不会改变豌豆的基因数目,C项错误;
D.豌豆的圆粒和皱粒性状能说明“基因→酶→性状”的关系,D正确。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因、蛋白质与性状的关系,要求考生识记基因的概念,掌握基因与性状的关系,能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.基因对性状的控制方式: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,如白化病、豌豆的粒形;②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病,A错误;
B.基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,一种性状可能由多种基因控制,B错误;
C.基因控制生物体的性状可通过控制蛋白质的合成来实现,C正确;
D.由于基因的选择性表达,细胞中含有某种酶的基因,但不一定会有相应的酶,D错误。
故选C。
14.【答案】D
【解析】
【解答】
A、①②分别表示转录、翻译,转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中的核糖体上,A错误;
B、由于3种终止密码子没有对应的tRNA,因此tRNA只有61种,B错误;
C、基因1是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,基因2通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状,C错误;
D、调查白化病的发病率和遗传方式,选择调查对象的要求不完全相同,调查发病率是在随机的群体中调查,调查遗传方式在患者家系中调查,D正确。
故选:D。
【分析】
1、分析图解:图中过程①表示转录,过程②表示翻译。
2、关于tRNA,考生可以从以下几方面把握:
(1)结构:单链,含有氢键;
(2)种类:61种(3种终止密码子没有对应的tRNA);
(3)特点:专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;
(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
3、若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
本题考查了遗传信息转录和翻译以及人类遗传病的有关知识,要求学生识记转录和翻译的过程、场所、条件等,识记基因控制生物性状的两种途径,掌握遗传病调查的方式等,再结合图解信息准确判断各项。
15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因表达相关知识,需要考生理解并掌握基因表达的过程、中心法则、基因控制生物性状的方式与实例、有性生殖的优势多个知识点的内容,然后分析选项逐一判断。
【详解】
A、在翻译过程,一个mRNA分子可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,由于模板相同,因此合成的多条肽链也相同,A正确;
B、科学家在某些RNA病毒中发现了RNA复制酶,它能对RNA进行复制,使遗传信息从RNA流向RNA,B正确;
C、基因可以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,如白化病、豌豆的圆粒和皱粒;基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病,C错误;
D、同无性生殖相比,有性生殖在形成配子时,可通过非同源染色体上非等位基因的自由组合或四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换等,产生多种多样的配子,使后代产生更多新的基因重组类型,具有更大的变异性,D正确。
故选C。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因、蛋白质和性状的关系,考生识记基因与蛋白质、性状的关系,掌握基因控制性状的类型和相关实例是解题的关键。
基因对性状的控制有两种类型:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物的性状,如白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒型等;②基因通过控制蛋白质结构,直接控制生物的性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病等。
【解答】
①人类的白化病是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物的性状的实例,①正确;
②囊性纤维病是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例,②错误;
③苯丙酮尿症属于基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物的性状的实例,③正确;
④镰刀型细胞贫血症是基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状的实例,④错误;
⑤豌豆的圆粒和皱粒是基因通过控制淀粉分支酶的合成控制细胞代谢,进而间接控制生物的性状的实例,⑤正确。
故选C。
17.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查基因对性状的控制以及基因突变的知识,意在考查学生获取信息能力,对相关知识的识记与理解能力。
【解答】
A.皱粒豌豆是由于其种子中SBEI基因插入了少量碱基对,故其形成的原因是基因突变,A项正确;
B.基因的表达包括转录和翻译,B项正确;
C.该事例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,体现了基因对性状的间接控制,C项错误;
D.密码子具有通用性,不同生物体内相同密码子编码的氨基酸相同,D项正确。
故选C。
18.【答案】A
【解析】
【分析】本题考查基因与性状的关系,要求考生识记基因的概念,掌握基因与性状之间的关系,明确基因与性状之间不是一一对应的关系,再根据题干要求做出准确的判断。
【解答】
A、生物体的性状受环境因素的影响,生物的性状是基因与环境共同作用的结果,A错误;
B、蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的功能改变可以导致生物性状改变,B正确;
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A。
1、基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:
(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状
(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因与性状之间不是一一对应的关系。
19.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查遗传信息的翻译过程的分析,考查学生的识记、识图和理解与分析能力。解答关键是准确识图结合知识要点回答。
【解答】
A.密码子存在于mRNA上,故决定色氨酸和丙氨酸的密码子分别是UGG和GCA,A错误;
B.甘氨酸密码子是GGU、天冬氨酸密码子GAC,而对应的基因模板链中碱基序列是CCA和CTG,B错误;
C.多肽链是从左边开始合成,故核糖体的移动方向是从左往右, C正确;
D.因为密码子具有简并性,即一种氨基酸有一个或多个密码子,故mRNA上碱基序列的改变,氨基酸不一定改变,故不一定造成蛋白质结构的改变,D错误。
故选C。
20.【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图解,考查基因、蛋白质和性状的关系,要求考生识记基因控制性状的方式;识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识,能准确判断图中各过程的名称,再结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,都属于基因的选择性表达过程,发生在不同细胞中,A正确;
B.据图无法判断,基因 1 和基因 2 是否位于一条染色体上,因此无法判断它们的遗传是否遵循基因的自由组合定律,B错误;
C.基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,C错误;
D.⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成,间接控制生物的性状,D错误。
故选A。
21.【答案】(1)翅的发育过程需要酶的催化,而酶是在基因指导下合成的,酶的活性受温度条件的影响
(2)基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响
(3)不能遗传;这种残翅性状是单纯由环境条件的改变而引起的,其遗传物质(基因型)并没有发生改变
(4)
①让这只残翅果蝇与多只在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为 vv)交配,使其后代在正常温度条件下发育
②
A.则该果蝇为纯合子(vv),它不是表型模拟
B.则该果蝇为表型模拟
【解析】
【分析】
本题考查基因和性状的关系的内容,意在考查学生的理解能力和实验探究能力。
根据题干中表格分析果蝇的长翅和残翅有基因控制但也受环境因素:温度的影响。而温度对性状表达的影响并没有改变果蝇的遗传物质。
【解析】
(1)由表可知,长翅果蝇的幼虫B,在35~37℃处理6~24h培养后,转变成残翅果蝇,这说明性状不仅受基因的控制,还受环境的影响。这是因为酶的活性要受温度的影响,而酶是在基因指导下合成的,翅的发育需要经过一系列酶的催化作用。
(2)由表可知,这个实验说明表现型=基因型+环境。
(3)通过对长翅果蝇幼虫A和长翅果蝇幼虫B不同处理后的结果比较可知,残翅的形成是单纯由环境改变而引起的,不是遗传物质改变引起的,属于不可遗传变异。
(4)要判断果蝇B的残翅性状是否为表型模拟,可采取测交的方法,让该个体与异性残翅果蝇(vv)交配,并让其后代在常温(25℃)下发育,若后代均为残翅,说明该果蝇为纯合子(vv),若后代有长翅出现,则该果蝇为“表型模拟”。
故答案为:
(1)翅的发育过程需要酶的催化,而酶是在基因指导下合成的,酶的活性受温度条件的影响
(2)基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响
(3)不能遗传;这种残翅性状是单纯由环境条件的改变而引起的,其遗传物质(基因型)并没有发生改变
(4)
①让这只残翅果蝇与多只在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为 vv)交配,使其后代在正常温度条件下发育
②
A.则该果蝇为纯合子(vv),它不是表型模拟
B.则该果蝇为表型模拟
22.【答案】(1)a、d
(2)①不抗黄萎病(无抗性);抗黄萎病(有抗性);
②d、e、f; 1:2:1
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查基因的自由组合定律的应用的相关知识。要运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断,得出正确的结论。
根据题意分析,抗黄萎病基因S整合到2号染色体和线粒体上的基因S都能表达出等效的抗性,但线粒体上的基因S表达的抗性会逐代减弱。分析图形:a中两条2号染色体和线粒体上都整合了抗黄萎病基因S;b中一条2号染色体和线粒体上都整合了抗黄萎病基因S;c中线粒体上整合了抗黄萎病基因S;d中两条2号染色体都整合了抗黄萎病基因S;e中一条2号染色体上整合了抗黄萎病基因S;f中两条2号染色体和线粒体上都没有整合抗黄萎病基因S。
【解答】
(1)由于线粒体上的基因 S 表达的抗性会逐代减弱,所以要长期种植,需要求幼苗是2号染色体上基因 S的纯合体,才能稳定遗传,a、d 符合。
(2)①从上述6种幼苗中选出稳定遗传的个体,进行自交,得到自交系一代,如果位于2号染色体上的S基因是纯合的,后代仍都有抗性,由于a、b、c植物线粒体中也有S基因,后代也会有抗性,所以还要将这些具有抗性的植株作为父本与表现型为不抗黄萎病的植株杂交得到杂交系一代,将杂交系一代种子全部种植,检测其抗性。若同一株系的植株全部表现为抗黄萎病,则其对应的自交系一代就是符合要求的种子。
②经以上处理后,让所有有抗性的杂交系一代植株自交,得到自交系二代种子,这些种子类型是d、e、f,有纯合、杂合、无抗性类型,对应的比例是1:2:1。
23.【答案】(1)易饲养,繁殖速度快;后代数量多;染色体组成简单;具有易于区分的相对性状(任答两点即可)
(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状;部分
(3)其母本在减数分裂过程中X染色体未正常分离(减数第一次分裂两条X染色体未正常分离或减数第二次分裂X染色体的姐妹染色单体未正常分离),导致其形成了XaXa类型的卵细胞,该卵细胞与含Y染色体的正常精子结合,形成的受精卵发育为该白眼雌果蝇
(4)D/d基因位于XY染色体的同源区段,亲代雄果蝇的基因型为XDYD;XADXad
【解析】
【分析】
本题考查伴性遗传、基因对性状的控制、细胞分裂等知识,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系形成知识网络,并学会根据题干信息结合所学知识进行推理、分析、综合解答问题。
【解答】
(1)果蝇易饲养,繁殖速度快;后代数量多;染色体组成简单;具有易于区分的相对性状,常作为遗传学研究的实验材料。
(2)研究发现果蝇红眼性状的出现,是因为其体内的相关基因表达出了相关酶,催化某白色物质转化为红色物质,由此表明基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状。由于基因的选择性表达,红眼相关基因在果蝇的部分体细胞中表达。
(3)若让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇进行杂交,后代为白眼雄果蝇和红眼雌果蝇。但在某次杂交后代中出现了一只白眼雌果蝇,对该白眼雌果蝇进行染色体分析,发现其性染色体组成为XXY,则出现该白眼雌果蝇最有可能的原因是其母本在减数分裂过程中X染色体未正常分离(减数第一次分裂两条X染色体未正常分离或减数第二次分裂X染色体的姐妹染色单体未正常分离),导致其形成了XaXa类型的卵细胞,该卵细胞与含Y染色体的正常精子结合,形成的受精卵发育为该白眼雌果蝇。
(4)让某白眼截毛雌果蝇与红眼刚毛雄果蝇进行杂交,子一代中雄果蝇表现为白眼刚毛,雌果蝇表现为红眼刚毛。据此推断控制刚毛、截毛的基因位于XY染色体的同源区段,控制红白眼的基因位于X染色体的非同源区段,亲本的基因型为XadXad和XADYD,子一代果蝇的基因型为XADXad和XadYD。
24.【答案】基因的一条链 核糖核苷酸 ATP 线粒体 tRNA 相同 DNA→转录RNA→翻译蛋白质 翻译 选择性(组织特异性) 基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
【解析】
【解答】
(1)图中A为转录过程,需要模板(基因的一条链)、酶(RNA聚合酶)、原料(核糖核苷酸),能量(ATP)等物质;在动物细胞中,转录主要发生在细胞核中,此外在细胞质的线粒体中也能发生;B是翻译过程,该过程中运输氨基酸的tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对。
(2)图中②③相同,因为它们是由同一条mRNA为模板控制合成的。图中遗传信息的传递方向为:DNA→转录RNA→翻译蛋白质。
(3)由图可知,lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制翻译过程。线虫体内不同微RNA仅局限出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有组织特异性。
(4)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是:基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
故答案为:
(1)基因的一条链 核糖核苷酸 ATP 线粒体 tRNA
(2)相同 DNA→转录RNA→翻译蛋白质
(3)翻译 选择性(组织特异性)
(4)基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
【分析】
分析题图:图示为线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制。图中A表示转录过程;B表示翻译过程;①是转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②和③都是翻译形成的肽链。lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制翻译过程。
本题以微RNA为素材,结合线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制图,考查遗传信息的转录和翻译、DNA分子结构的主要特点,要求考生识记遗传信息转录和翻译的场所、条件、过程及产物,能准确判断图中各过程及物质的名称;识记DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则,能运用其延伸规律答题。 实验材料
实验处理
结果
长翅果蝇幼虫A
25℃条件培养
长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B
35~37℃处理6~24 h培养
残翅果蝇
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系精品习题: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系精品习题,文件包含42基因表达与性状的关系学生版-高一生物同步精品讲义必修2docx、42基因表达与性状的关系教师版-高一生物同步精品讲义必修2docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共64页, 欢迎下载使用。
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