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综合训练题

【优选】第2节 基因表达与性状的关系-1练习

一．单项选择

1．在蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（    ）

A．胞嘧啶和5＇甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对

B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关

C．甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变

D．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合

2．下列几种遗传现象与其发生的原因对应关系错误的是

A．皱粒豌豆——淀粉分支酶不能合成，导致淀粉含量低易失水显得皱缩

B．人的白化症——酪氨酸酶缺乏，导致不能合成黑色素

C．囊性纤维病——氯离子转运异常，导致支气管黏液增加，细菌易繁殖，肺部易受感染

D．苯丙酮尿症——缺乏某种酶导致不能合成苯丙氨酸，苯丙酮酸大量积累，并从尿液中

3．某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制，Avy为显性基因，表现为黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠的基因型都是Avya，却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，在Avy基因的前端(或称上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后（如下图所示），Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。这种现象叫做表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长．发育和衰老的整个生命活动过程中。下列相关说法正确的是（ ）

A．子一代小鼠出现介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型是基因突变的结果

B．发生表观遗传时，生物体基因的碱基序列．基因表达和表型均发生可遗传变化

C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关

D．一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态．结构．生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用

4．DNA甲基化可导致基因沉默（不能表达），DNA甲基化还能保存和遗传给子代。小鼠常染色体上的A/a基因控制某种性状，用纯合野生型（AA）与纯合突变型（aa）小鼠进行杂交实验，纯合野生型雄鼠与纯合突变型雌鼠杂交得到的子代表现为野生型，而纯合突变型雄鼠与纯合野生型雌鼠杂交得到的子代表现为突变型。研究发现，此现象是由基因的甲基化导致的。下列分析，合理的是（    ）

A．被甲基化的DNA片段中碱基序列发生了改变，从而使生物的性状发生改变

B．染色体组蛋白发生的甲基化．乙酰化不会影响基因的表达

C．此现象是小鼠精子中的a基因被甲基化导致的

D．此现象是小鼠卵细胞中的A基因被甲基化导致的

5．小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时，会表现出恐惧。这属于（    ）

A．隐性遗传 B．基因突变 C．表观遗传 D．共显性

6．如图表示红色面包霉的精氨酸合成过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．基因甲被破坏，培养此菌时加入鸟氨酸，面包霉能存活

B．基因乙被破坏，培养此菌时加入鸟氨酸，面包霉能存活

C．基因丙被破坏，培养此菌时加入精氨酸，面包霉不能存活

D．此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

7．下图所示的两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。柳穿鱼花的形态结构与Lcyc 基因的表达直接相关，植株 A的Lcyc 基因在开花时表达，植株 B的 Lcyc基因被高度甲基化不表达。下列相关叙述不正确的是（    ）

A．植株 B 花的形态结构不能遗传给后代

B．基因的表达与否是受到调控的

C．图示植株 A．B 的现象属于表观遗传

D．植株 A．B体内的Lcyc基因的碱基序列相同

8．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，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，但表型并不都是黄色，而是介于黄色和黑色之间的一系列过渡色，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是由表观遗传引起

9．DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化，在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是（　　）

A．启动子甲基化影响其与核糖体结合

B．DNA甲基化可以抑制基因的转录

C．DNA甲基化可以影响细胞的分化

D．肌细胞中可能存在去甲基化的酶

10．DNA 甲基化是生物体通过表观遗传修饰调控基因表达的重要机制之一，但不影响基因的复制。 下列相关分析最不合理的是（　　）

A．DNA 甲基化会影响 DNA 解旋酶和 DNA 聚合酶与该基因的结合

B．DNA 甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型

C．DNA 甲基化和组蛋白乙酰化一样都会影响基因的表达

D．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果

11．研究状明．给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮，同时进行电击，小鼠表现出惊恐栗抖；一段时间后，该小鼠只闻苯乙酮．不电击，也表现出惊恐栗抖。该小鼠与普通小鼠交配，F1小鼠只闻苯乙酮，易表现出坐立不安等情绪反应。检测发现：与普通小鼠相比，经电击的亲鼠和F1小鼠编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低．碱基序列未改变，苯乙酮受体增多。科研人员据此提出假说：小鼠受环境因素影响可引发其基因甲基化水平变化并遗传给子代。下列叙述错误的是（    ）

A．甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用

B．亲鼠只闻苯乙酮苹表现出惊恐栗抖，属于条件反射

C．F1小鼠闻苯乙酮导致Olfr15I基因甲基化水平降低

D．电击F2小鼠表现出惊恐栗抖，不能支持假说

12．生物体存在表观遗传现象，下列相关叙述错误的是（    ）

A．生物表观遗传中基因的碱基序列发生改变

B．DNA的甲基化影响基因的表达过程

C．表观遗传可能有害，也可能有利

D．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律

13．表观遗传是指生物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，对此现象的理解错误的是（    ）

A．基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传

B．同卵双胞胎之间的微小差异与表观遗传无关

C．表观遗传可解释为基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变

D．正常细胞的分化可体现出细胞层次上的表观遗传

14．蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王。蜂王浆中含有丰富的microRNA，这些microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平。下列说法错误的是（    ）

A．蜂王浆中的microRNA可以不经分解而被蜜蜂幼虫吸收

B．microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译抑制其表达

C．Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基化酶

D．抑制幼虫的dynactinp62基因表达可以使其发育成蜂王

15．DNA的甲基化是指在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5'-甲基胞嘧啶。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。真核细胞中DNA甲基转移酶发挥作用的示意图（如图1所示）。重新DNA甲基转移酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持DNA甲基转移酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化，下列说法正确的是（    ）

A．图2中①过程需要重新DNA甲基转移酶，②过程需要维持DNA甲基转移酶

B．图2过程可以说明DNA复制方式为半保留复制

C．启动子区域甲基化程度较高，基因不表达的原因可能是与DNA聚合酶的结合受阻

D．DNA的甲基化可以调控基因的表达，细胞朝不同方向分化，从而使其功能趋向全面化

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。

解答：

A．从图中可以看出，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶（添加了甲基的胞嘧啶）在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；

B．DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；

C．甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变，只是改变了基因的表达情况，从而使生物的性状发生改变，C错误；

D．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，使得基因的表达有差异，D正确。

故选C。

2．【答案】D

【解析】由于基因突变，淀粉分支酶不能合成，导致淀粉含量低。易失水显得皱缩，A正确:由于基因突变，酪氨酸酶缺乏，导致不能合成黑色素，因此患白化病，B正确；囊性纤维病是由于基因突变，导致跨膜蛋白基因异常，使氯离子转运异常，导致支气管黏液増加，细菌易繁殖，肺部易受感染，C正确；苯丙酮尿症也由于基因突变，不能合成某种酶，导致苯丙氨酸不能转变成酪氨酸，只能转变成苯丙酮酸，D错误。

3．【答案】CD

【解析】

结合题意可知，小鼠毛色的改变是因为Avy基因的前端有一段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。 发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。甲基化程度越高，Avy基因的表达受到抑制越明显。

解答：

A．结合题意干信息“Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深”可知，子一代小鼠出现介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型是甲基化的结果，A错误；

B．结合题意“子一代小鼠的基因型都是Avya”可知，发生表观遗传时，生物体基因的碱基序列不发生变化，但是基因的表达和表型可以发生变化，B错误；

C．表观遗传是指不改变基因组成，但是影响表型的遗传形式，同卵双胞胎的基因组成相同，其具有的微小差异可能与表观遗传有关，C正确；

D．一个蜂群中的蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，其基因型相同，但它们在形态．结构．生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用，D正确。

故选CD。

4．【答案】D

【解析】

5．【答案】C

【解析】

表观遗传现象是亲代的生活方式可以通过DNA序列以外的方式传递给后代的现象。

6．【答案】A　

【解析】略

7．【答案】A

【解析】

甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

ACD．图示植株 A．B Lcyc基因序列相同，只是植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化（如图所示），抑制了该基因的表达，进而对花型产生了影响，该现象属于表观遗传，植株 B 花的形态结构的性状能遗传给后代，A错误．C．D正确；

B．基因的表达与否和表达水平都是受到调控的，B正确。

故选A。

8．【答案】D

【解析】

9．【答案】A

【解析】

DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构．DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。

解答：

A．启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，A错误；

B．因为基因组中转录沉默区常甲基化，若启动子甲基化，会影响启动子与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，B正确；

C．细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，C正确；

D．由题意可知，将携带甲基化和非甲基化肌红蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，二者转录水平一致，因此可知肌细胞中可能存在去甲基化的酶，D正确。

故选A。

10．【答案】A

【解析】

甲基化不影响基因复制，甲基化可能影响RNA聚合酶与相应基因的结合，从而影响该基因的表达，据此答题。

解答：

A．甲基化不影响基因的复制，所以不会影响DNA解旋酶与该基因的结合，A符合题意；

B．DNA甲基化所引起的变异是可遗传的，能使后代出现同样的表型，B不符合题意；

C．基因的甲基化．组蛋白的乙酰化，都可能抑制该基因的表达，C不符合题意；

D．甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，抑制基因的表达，癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果，导致其无法正常发挥作用，不能抑制细胞无限增殖，D不符合题意。

故选A。

11．【答案】C

【解析】

12．【答案】A

【解析】

表观遗传现象是基于非基因序列改变所致的基因表达水平的改变，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。

解答：

A．表观遗传中，基因中碱基的排列顺序不发生改变，A错误；

B．DNA的甲基化可能会影响RNA聚合酶与启动子的结合，进而影响基因的转录过程，B正确；

C．表观遗传可能影响基因的表达，这对不同的环境来说可能有利也可能有害，C正确；

D．表观遗传现象受环境的影响，因此不符合孟德尔遗传定律，D正确。

故选A。

13．【答案】B

【解析】

14．【答案】D

【解析】

分析题干信息可知：蜂王浆中的microRNA能被幼虫直接摄入，摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合，说明两者可以碱基互补配对，而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，说明Dnmt3基因的mRNA翻译出的蛋白质与基因的甲基化有关。

解答：

A．由题干信息“microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合”，可知蜂王浆中的microRNA被雌性幼虫摄入后不经分解而被蜜蜂幼虫吸收 ，A正确；

B．microRNA与Dnmt3基因的mRNA结合，从而使Dnmt3基因的翻译受抑制，B正确；

C．Dnmt3基因的mRNA的翻译受抑制后，显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可知Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基化酶，C正确；

D．显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，可以促进幼虫的dynactinp62基因表达，可以使其发育成蜂王，D 错误。

故选D。

15．【答案】B

【解析】

分析题文描述与题图：图1表示依次在重新DNA甲基转移酶．维持DNA甲基转移酶的作用下，使非甲基化的DNA分子半甲基化．进而全甲基化的过程。图2中的①过程表示DNA复制，②③均为半甲基化的DNA分子转变为全甲基化的DNA分子的过程。基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，能够抑制基因的表达，进而对细胞分化产生影响。

解答：

A．图2中的①过程表示DNA复制，需要解旋酶与DNA聚合酶，②过程表示半甲基化的DNA分子转变为全甲基化的DNA分子，需要维持DNA甲基转移酶，A 错误；

B．图2中的①过程表示DNA复制，即以全甲基化的DNA分子为模板，形成2个半甲基化的DNA分子的过程，该过程可以说明DNA复制方式为半保留复制，B正确；

C．基因的表达过程包括转录和翻译，转录的模板是DNA分子的1条链，若启动子区域甲基化程度较高，基因不表达的原因可能是与RNA聚合酶的结合受阻，C错误；

D．DNA的甲基化可以调控基因的表达，细胞朝不同方向分化，从而使其功能趋向专门化，D错误。

故选B。