人教版 (2019)第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系当堂检测题

第2节　基因表达与性状的关系

基础过关练

题组一　基因表达产物与性状的关系

1.豌豆淀粉分支酶是否异常,会决定豌豆表现为圆粒还是皱粒,这可以说明(　　)

A.基因型不同,性状一定不同

B.基因通过控制酶的合成,控制生物体的性状

C.基因通过控制激素的合成,控制生物体的性状

D.基因通过控制蛋白质结构,控制生物体的性状

2.(2020安徽合肥二中月考)如图是某细菌体内精氨酸的合成途径,下列叙述正确的是(　　)

A.若酶1基因发生异常,中间产物Ⅰ可能无法形成

B.精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的

C.基因通过控制蛋白质的形成直接控制精氨酸的合成

D.酶1基因不表达,则酶2基因和酶3基因也不表达

3.(2020河南林州一中高一月考)曼陀罗茎的颜色有紫色和绿色,由一对等位基因控制,紫色和绿色曼陀罗进行杂交,在夏季温度较高时,F1的茎为紫色,但在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,下列有关叙述错误的是(　　)

A.在夏季温度较高时,F1的茎为紫色,说明此时紫茎对绿茎为完全显性

B.在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,说明此时紫茎对绿茎为共显性

C.在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,但相应等位基因的遗传仍遵循分离定律

D.上述事实说明,基因与外界环境共同影响着等位基因的显隐性关系

题组二　基因的选择性表达与细胞分化

4.(2019江西南昌十中高一上期末)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是(　　)

A.二者所处的细胞周期不同

B.二者所合成的特定蛋白不同

C.二者所含的基因组不同

D.二者核DNA的复制方式不同

5.(2020北京35中高三上期中)喜马拉雅兔初生时全身的毛是白色的,随着成长身体各个末端的毛呈黑色。原因是机体深部温度较高导致合成黑色素相关的酶失去活性,身体末端的温度较低,合成黑色素相关的酶保持催化活性。下列相关叙述错误的是(　　)

A.喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响

B.较高温度破坏酶的空间结构使酶失活

C.与黑色素合成相关的酶的活性对温度敏感

D.基因选择性表达导致喜马拉雅兔毛色不同

6.(2020浙江台州五校高三上月考)下列对细胞分化不同水平的分析中,错误的是(　　)

A.从细胞水平分析,细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变

B.从细胞器水平分析,细胞分化时细胞器的数目、种类发生了改变

C.从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果

D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这也是细胞分化的根本原因

题组三　分析表观遗传

7.DNA甲基化发生于DNA的CG序列密集区。发生甲基化后,该段DNA和甲基化DNA结合蛋白相结合,DNA链发生高度紧密排列,无法与其他转录因子、RNA聚合酶结合,所以这段DNA的基因就无法得到表达。下列相关说法错误的是(　　)

A.DNA甲基化的修饰可遗传给后代

B.柳穿鱼的Lcyc基因高度甲基化导致Lcyc基因不表达

C.基因碱基序列的甲基化程度越高,基因表达受到的抑制作用越明显

D.吸烟会降低细胞内DNA的甲基化水平

8.(2020山东日照高三上期末)多组黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1中小鼠表现出不同的体色,是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型。经研究,不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同,但其上CpG二核苷酸有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制作用越明显。有关推测错误的是　(　　)

A.基因的甲基化使Avy基因的碱基序列发生改变

B.无法用孟德尔的遗传规律解释基因的甲基化现象

C.基因的甲基化程度越高,F1小鼠身体的颜色就越深

D.基因的甲基化可能阻止RNA聚合酶与该基因的结合

能力提升练

题组一　分析基因表达与性状之间的关系

1.(2020河北唐山一中高一月考,)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是(　　)

A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同

B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的

C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的

D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的

2.(2020河北张家口高三上月考,)研究发现,肌肉萎缩性侧索硬化症(即“渐冻症”)患者体内的某段基因发生了改变,导致神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。最新实验表明,利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述正确的是　(　　)

A.iPS细胞能分裂形成多种细胞,缘于其DNA和体细胞的不同

B.iPS细胞分化成的多种细胞中,DNA种类和数量完全相同

C.渐冻症体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状

D.临床上给渐冻症患者植入iPS细胞就能治愈该种疾病

3.(2019湖南衡阳一中高二月考,)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,下图为花青素的合成与颜色变化途径示意图,从图中不可以得出(　　)

A.花的颜色由多个基因共同控制

B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢

C.生物性状由基因决定,也受环境影响

D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达

4.(2019北京清华附中高二期末,)在某类兔子中,毛的黑色与白色是一对相对性状,黑色为显性性状(W),白色为隐性性状(w),如图显示两项交配,亲代兔子A、B、P、Q均为纯合子,则下列叙述不合理的是(　　)

A.比较兔C与兔D的表型,说明温度能影响兔子毛色

B.将兔D与兔S中的雌雄兔交配得到子代,在15 ℃中成长,表型最可能是黑色

C.将兔C与兔D中的雌雄兔交配得到子代,在30 ℃中成长,表型黑∶白=1∶1

D.将兔R与兔S中的雌雄兔交配得到子代,在15 ℃中成长,全部表现为白色

题组二　基因表达和表观遗传的综合

5.(不定项)(2020山东济南历城二中高三期中改编,)基因上游序列的胞嘧啶被甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,导致相应的基因失活而不能转录;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,下列分析错误的是　(　　)

A.甲基化直接抑制翻译过程从而使基因无法控制合成相应的蛋白质

B.基因B失活可能是因为甲基化的基因片段不能与DNA聚合酶结合

C.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例

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

6.(2020福建宁德高三上期末,)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,回答下列问题:

(1)DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基,是表观遗传中常见的现象之一。某些基因特定位点被甲基化,使　　　　酶不能与之结合,抑制转录过程,从而导致生物的　　　　发生改变。去甲基化后,该基因恢复功能。 

(2)研究发现:小鼠胚胎中只要来自父方的A、a基因均不会甲基化(原来甲基化的基因去甲基化),来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则F1的表型为　　　　,F1雌雄个体随机交配,F2的表型及比例为　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　基因型不同,性状有可能相同。基因可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,间接控制生物体的性状。豌豆淀粉分支酶是否异常,会决定豌豆表现为圆粒还是皱粒,说明豌豆基因通过控制淀粉分支酶的合成来影响豌豆种子的粒形。

2.A　控制酶1合成的基因发生异常,酶1不能合成,原料不能形成中间产物Ⅰ,A正确;细菌属于原核生物,没有染色体,也就没有等位基因,B错误;由题图可知,基因通过控制酶的合成间接控制精氨酸的合成,C错误;酶1基因、酶2基因、酶3基因的表达具有相对独立性,酶1基因不表达,不影响酶2基因和酶3基因的表达,D错误。

3.B　曼陀罗茎的颜色有紫色和绿色,在夏季温度较高时,F1的茎为紫色,说明此时紫茎对绿茎为完全显性;在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,说明此时紫茎对绿茎为不完全显性,A正确,B错误。在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,但相应等位基因的遗传仍遵循分离定律,C正确。题述事实说明,基因与外界环境共同影响着等位基因的显隐性关系,D正确。

4.B　细胞分化的本质是基因的选择性表达,动物个体的神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再进行分裂,故没有细胞周期,A错误;同一动物个体的神经细胞和肌细胞的基因的选择性表达情况不同,控制合成的特定蛋白不同,从而功能不同,B正确;同一动物个体的神经细胞和肌细胞来自同一个受精卵的有丝分裂和分化,所含核基因相同,C错误;同一动物个体的神经细胞和肌细胞核DNA的复制方式都是半保留复制,D错误。

5.D　由分析可知:喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响,A正确;酶的作用条件较温和,较高温度破坏酶的空间结构使酶失活,B正确;根据题意可知:与黑色素合成相关的酶的活性对温度敏感,C正确;由题可知,喜马拉雅兔毛色不同是受温度影响的结果,D错误。

6.D　从细胞水平分析,细胞分化时细胞形态、结构和功能发生了改变,A正确;从细胞器水平分析,细胞分化时细胞器的数目、种类发生了改变,B正确;从核酸角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果,C正确;从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,但这不是细胞分化的根本原因,D错误。

7.D　DNA甲基化引起的性状改变能在细胞或个体世代间遗传,A正确;根据题意可知,基因甲基化导致基因无法表达,所以柳穿鱼的Lcyc基因甲基化可导致Lcyc基因不表达,B正确;基因甲基化抑制基因的表达,甲基化程度越高,基因表达受到的抑制作用越明显,C正确;根据题干信息无法判断吸烟对细胞内DNA的甲基化水平的影响,有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,D错误。

8.A　根据题意不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同,因此基因的甲基化没有使Avy基因的碱基序列发生改变,A错误;基因的甲基化现象不遵循孟德尔的遗传规律,B正确;基因的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制作用越明显,F1小鼠身体的颜色就越深,C正确;基因的甲基化可能阻止RNA聚合酶与该基因的结合,抑制Avy基因的表达,D正确。

能力提升练

1.D　基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,反之,基因型不同的两个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A正确;在黑暗环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄,B正确;O型血夫妇的基因型均为ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血,这是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,子代出现了性状分离,该相对性状是由遗传因素决定的,D错误。

2.C　iPS细胞中的DNA和体细胞的相同,A错误;iPS细胞分化成的多种细胞中,核DNA种类和数量完全相同,但细胞质中DNA数量可能不同,B错误;渐冻症患者体内的某段基因发生了改变,导致神经元合成了某种毒蛋白,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状,C正确;题述中给渐冻症患者植入iPS细胞能够延长实验鼠寿命,并没有说明能治愈该疾病,D错误。

3.D　由题图可知,牵牛花的颜色由基因①、②、③共同控制,A正确;由题图可知,基因①、②、③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,即基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,B正确;牵牛花在酸性条件下呈现红色,碱性条件下呈现蓝色,说明环境会影响生物性状,C正确;基因具有独立性,若基因①不表达,基因②、③仍可能表达,D错误。

4.C　分析题图:兔A和兔B的基因型均为WW,所以兔C和兔D的基因型均为WW,该基因型的兔子在15 ℃环境中成长表现为黑色,在30 ℃环境中成长表现为白色;兔P和兔Q的基因型均为ww,所以兔R和兔S的基因型均为ww,该基因型的兔子在15 ℃和30 ℃环境中成长均表现为白色。由此可推测,在15 ℃环境中显性性状和隐性性状均能正常表现,而在30 ℃环境中只表现隐性性状。兔C与兔D在不同温度下成长的表型不同,说明温度能影响兔子毛色,A正确;兔D(WW)与兔S(ww)交配所得子代的基因型为Ww,根据以上分析,若子代在15 ℃环境中成长,则表型最可能为黑色,B正确;兔C(WW)与兔D(WW)交配所得子代的基因型为WW,根据以上分析,在30 ℃中成长,表型为白色,C错误;兔R(ww)与兔S(ww)交配所得子代的基因型为ww,根据以上分析,在15 ℃中成长,表型为白色,D正确。

5.ABC　甲基化直接抑制转录过程,从而使基因无法控制合成相应的蛋白质,A错误;基因B失活可能是因为甲基化的基因片段不能与RNA聚合酶结合,B错误;甲基化没有改变DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例,C错误;人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因不能表达,可能是与血红蛋白合成有关的基因被甲基化,D正确。

6.答案　(1)RNA聚合　表型(性状、基因表达)　(2)全部正常(正常)　正常∶矮小=1∶1

解析　(1)转录需要RNA聚合酶的催化,某些基因特定位点被甲基化,RNA聚合酶不能与之结合,抑制转录过程,从而导致生物的表型发生改变。(2)纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交,则F1的基因型为Aa,其中来自父本的A未被甲基化,故子一代全部正常;子一代随机交配时,作为母本的Aa产生的配子A和a均被甲基化,而作为父本的Aa产生的A和a均未被甲基化,故子二代中正常∶矮小=1∶1。