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课堂检测

【优质】第2节 基因表达与性状的关系-1课时练习

一．单项选择

1．下列属于表观遗传现象的是（    ）

A．基因突变使小麦获得抗病能力

B．染色体片段位置颠倒使果蝇形成卷翅

C．碱基对替换导致人患镰状细胞贫血症

D．柳穿鱼Lcyc基因高度甲基化影响其表达

2．生物体存在表观遗传现象。下列有关叙述错误的是（    ）

A．基于非基因序列的改变所致表达水平的变化

B．不改变DNA序列，但影响基因表达

C．DNA甲基化一般导致基因表达活性增强

D．生活习惯也可能会遗传给下一代

3．柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。两株柳穿鱼，它们体内Lcyc基因的序列相同，但花的形态结构不同。研究表明，植株甲Lcyc基因在开花时表达了，植株乙 Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）。将这两个植株作为亲本进行杂交，F1的花与植株甲相似，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株甲相似，少部分植株的花与植株乙相似。对此现象的叙述，错误的是（    ）

A．DNA甲基化过程导致基因中的遗传信息发生改变

B．若基因的启动部位被修饰，可能遏制RNA聚合酶的作用而影响转录过程

C．DNA甲基化修饰可以遗传给子代，使后代表现出同样的表现型

D．同卵双胞胎之间的差异可由基因的甲基化引起

4．甲基化是指在酶的催化下，甲基由甲基化合物转移至其他化合物的过程。正常情况下，某害虫的基因CYP4C64可以表达合成少量杀虫剂解毒酶，但该基因某个位点发生突变，产生的mRNA经甲基化修饰后，促进翻译使抗性增强，有关机理如下图。以下说法正确的是（    ）

A．mRNA的碱基A甲基化后，改变了碱基排列顺序

B．mRNA甲基化可以促进该害虫体内合成更多杀虫剂解毒酶

C．抑制CYP4C64的过量表达可以降低害虫对杀虫剂的敏感性

D．敏感变为抗性的根本原因是mRNA上的碱基T突变为A

5．DNA甲基化是指 DNA 链上的胞嘧啶第5 位碳原子和甲基间的共价结合，胞嘧啶由此被修饰为5 甲基胞嘧啶（5mC），5mC 仍然能够与鸟嘌呤互补配对，该变化可以遗传且基因表达可能会受到影响。下列相关推测错误的是（    ）

A．该过程不会改变基因转录产物的碱基序列

B．DNA 经过该变化后仍可以进行自我复制

C．该过程引起的变异不能为生物进化提供原材料

D．DNA 甲基化可能会引起细胞癌变

6．NA甲基化是指在转移酶的作用下，甲基基团转移到DNA某些碱基上，结果如下图，DNA甲基化会影响基因的表达，使生物的性状发生改变。下列相关叙述正确的是（　　）

A．DNA甲基化导致生物性状发生改变的原因是DNA的碱基序列发生了改变

B．DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上，引起转录异常

C．DNA甲基化转移酶催化甲基基团与碱基结合时表现出专一性

D．在DNA复制过程中，甲基化的碱基仍可与子链中互补碱基形成磷酸二酯键

7．生物适应外界环境温度的变化有两种机制，一是通过DNA序列改变使基因功能变化，二是通过非DNA序列改变使基因表达水平变化，下列不属于第二种的是（    ）

A．染色体中蛋白质上的氨基酸发生磷酸化

B．染色体中蛋白质上的氨基酸添加甲基基团

C．DNA的C和G碱基上添加甲基基团

D．DNA序列中部分碱基种类发生突变

8．黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因中二核苷酸（CpG）的胞嘧啶有不同程度的甲基化（如图），而甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是（    ）

A．F1个体体色的差异可能与A基因甲基化程度有关

B．碱基甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合

C．碱基甲基化不影响小鼠遗传信息往子代的传递

D．碱基甲基化后DNA分子中（A+T)/(G+C)比值发生改变

9．蚕豆病是一种伴X染色体隐性基因控制的遗传病，一位女性患者和一位正常男结婚，却生下了一个患病的女儿。据研究，女儿患病的原因是其体内相关基因启动子中的胞嘧啶加上了甲基基团（-CH3），从而失去转录活性。下列叙述正确的是（    ）

A．该患病女儿不携带蚕豆病致病基因

B．患病女儿的RNA聚合酶无法与该相关基因结合

C．患病女儿细胞中的某条染色体无法解旋是患病的原因之一

D．该女儿患病的原因是X染色体隐性基因发生甲基化

10．DNA分子中碱基上连接-一个“-CH3”，称为DNA甲基化。甲基化不改变基因的遗传信息，但会抑制基因的表达，进而对表型产生影响。下列叙述正确的是（　　）

A．基因甲基化引起的变异属于基因突变

B．DNA甲基化对生物一定有害

C．DNA甲基化一定会使生物的性状发生改变

D．癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果

11．蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉．花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如下图所示，下列叙述不正确的是（    ）

A．蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来

B．DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素

C．推测花粉．花蜜中的物质会抑制Dmmt3的活性

D．食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变

12．同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的，从理论上说，他们患病的类型和概率也是完全相同的。但是医生发现，有对同卵双胞胎中的一个患上红斑狼疮，另一个未患病且身体健康。下列叙述错误的是（    ）

A．同卵双胞胎的不同表型可能是不同的生活环境和习惯造成的

B．同卵双胞胎的不同表型可能是因为他们的DNA甲基化程度不同造成的

C．遗传信息完全相同的两个个体，也会表现出完全不同的性状

D．同卵双胞胎中患病个体的DNA序列一定发生了改变

13．生物体存在表观遗传现象，下列叙述错误的是（　　）

A．表观遗传现象可能是由于基因的部分碱基发生了甲基化修饰，从而抑制基因的表达

B．表观遗传现象可能是由于构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，从而影响基因的表达

C．表观遗传中，由于基因中碱基序列不变，故不能将性状遗传给下一代

D．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律

14．DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（如DNMT3蛋白）的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团（如图所示）。大量研究表明，DNA甲基化能引起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。下列说法正确的是（    ）

A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，因此性状也不会发生改变

B．同卵双胞胎性状的微小差异，可能与他们体内某些DNA的甲基化程度不同有关

C．DNA甲基化后影响DNA的半保留复制从而抑制细胞分裂

D．DNA片段甲基化导致相关的基因发生突变

15．下列关于基因与性状关系及表观遗传的描述，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性状

B．基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系

C．表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代

D．生物表观遗传中基因的碱基序列发生改变

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

A．基因突变使小麦获得抗病能力，其DNA序列发生了改变，不属于表观遗传现象，A错误；

B．染色体片段位置颠倒使果蝇形成卷翅，其DNA序列发生了改变，不属于表观遗传现象，B错误；

C．碱基对替换导致人患镰状细胞贫血症，其DNA序列发生了改变，不属于表观遗传现象，C错误；

D．柳穿鱼Lcyc基因高度甲基化影响其表达，其基因型未发生变化而表现型却发生了改变，属于表观遗传现象，D正确。

故选D。

2．【答案】C

【解析】

表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

A．表观遗传是基于非基因序列的改变所致表达水平的变化，A正确；

B．结合分析可知，表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，B正确；

C．DNA的甲基化可导致基因表达的沉默，故一般不会导致基因表达活性的增强，C错误；

D．表观遗传具有可遗传性，即若生活习惯是由甲基化引起的，则可能会遗传给下一代，D正确。

故选C。

3．【答案】A

【解析】

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做表观遗传，引起表观遗传的原因：基因的碱基序列没有改变，但部分碱基发生了甲基化修饰．构成染色体的组蛋白发生甲基化．乙酰化等修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，并且DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。

解答：

A．DNA甲基化过程中基因的碱基序列并未改变，所以基因中的遗传信息未发生改变，A错误；

B．若基因的启动部位被修饰，则可能遏制了RNA聚合酶的作用而影响转录过程，B正确；

C．据信息知：DNA甲基化修饰可以遗传给子代，使后代表现出同样的表现型，C正确；

D．同卵双胞胎之间的差异可由基因的甲基化引起，D正确。

故选A。

4．【答案】B

【解析】

表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，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。如组蛋白乙酰化．DNA甲基化等。

解答：

A．mRNA的甲基化属于表观遗传现象，mRNA的碱基序列并没有改变，A错误；

B．由题图可知，mRNA的甲基化能促进翻译过程，能够促进杀虫剂解毒酶的合成量增加，B正确；

C．抑制CYP4C64的过量表达能够导致杀虫剂解毒酶的量减少，因而会增强害虫对杀虫剂的敏感性，C错误；

D．敏感变为抗性的原因是mRNA的甲基化，而mRNA的甲基化属于表观遗传现象，因而mRNA的碱基序列并没有改变，D错误。

故选B。

5．【答案】C

【解析】

6．【答案】C

【解析】

表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表现型发生可遗传变化的现象。表观遗传形成的途径之一是分子内部分碱基甲基化，根据题意可知，DNA甲基化是指在转移酶的作用下，甲基基团转移到DNA某些碱基上，因此甲基化的发生并没有改变基因或者碱基的序列，而是影响基因的表达，使生物的性状发生改变。

解答：

A．根据以上分析可知，DNA甲基化没有改变碱基的排列顺序，因此生物性状的改变与遗传信息无关，A错误；

B．在基因的转录过程中，RNA聚合酶需结合到DNA单链上，DNA甲基化可能导致RNA聚合酶的结合受到影响，引起转录异常，B错误；

C．DNA甲基化转移酶催化甲基基团的结合具有一定的选择性，因为图示中的甲基均连接在胞嘧啶上，因此表现出专一性，C正确；

D．在DNA复制过程中，甲基化的碱基仍可与子链互补碱基形成氢键，一条链上的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，D错误。

故选C。

7．【答案】D

【解析】

生物适应外界环境温度变化的两种机制的区别在于DNA序列是否发生改变。

解答：

A．染色体中蛋白质上的氨基酸发生磷酸化，DNA序列未发生改变，属于第二种情况，A错

误；

B．染色体中蛋白质上的氨基酸添加甲基基团，DNA序列未发生改变，属于第二种情况，B错误；

C．DNA的C和G碱基上添加甲基基团，DNA序列未发生改变，属于第二种情况，C错误；

D．DNA序列中部分碱基种类发生突变，使得DNA序列改变，不属于第二种情况，D正确。

故选D。

8．【答案】D

【解析】

根据题意和题图分析，基因型都为Aa的小鼠毛色不同，关键原因是A基因中二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化，甲基化不影响基因DNA复制，但影响该基因的表达，所以会影响小鼠的毛色出现差异。

解答：

A．F1（Aa）不同个体出现了不同体色，是由于A基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，因此个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，A正确；

B．RNA聚合酶与该基因的启动子结合，但是启动子部位甲基化可能会导致RNA聚合酶不能与该基因的结合，B正确；

C．由题意可知，甲基化不影响DNA复制，因此碱基甲基化不影响小鼠遗传信息往子代的传递，C正确；

D．DNA甲基化不影响DNA中的碱基配对，因此碱基甲基化后DNA分子中（A+T)/(G+C)比值不会发生改变，D错误。

故选D。

9．【答案】B

【解析】

用Aa表示控制该病的基因，女性患者基因型是XaXa，正常男性的基因型是XAY，子代女儿基因型是XAXa，表现正常，但生下了患病女儿，是由于内相关基因启动子中的胞嘧啶加上了甲基基团，从而失去转录活性。

解答：

A．根据分析，该女儿基因型是XAXa，携带了蚕豆病致病基因，A错误；

B．由于启动子中的胞嘧啶加上了甲基基团，从而失去转录活性，启动子是RNA聚合酶结合位点，所以RNA聚合酶无法与该相关基因结合，B正确；

C．患病女儿是由于RNA聚合酶无法和启动子结合，但细胞可以分裂，所以可以进行DNA复制，因此DNA可以解旋，染色体也可以解旋形成染色质，C错误；

D．该女儿患病的原因是X染色体上的正常基因（显性基因）发生甲基化，D错误。

故选B。

10．【答案】D

【解析】

11．【答案】C

【解析】

蜂王浆促进受精卵发育成蜂王的机理是：抑制Dnmt3基因表达，使DNA甲基化减少，发育成蜂王。

解答：

A．蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，为二倍体，A正确；

B．如图可知，DNA甲基化减少，幼虫发育成蜂王，所以DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，B正确；

C．由题意可知，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉．花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，据图可推测蜂王浆中的物质会抑制Dmmt3的活性，C错误；

D．蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，即食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。

故选C。

12．【答案】D

【解析】

表观遗传是生物体中基因碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。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．生物体的表现型=基因型+环境影响，同卵双胞胎的基因型相同，其不同表型可能是不同的生活环境和习惯造成的，A正确；

B．DNA甲基化可影响基因的表达，从而影响个体的表现型，同卵双胞胎的不同表型可能是因为他们的DNA甲基化程度不同造成的，B正确；

C．DNA甲基化的程度不同，会导致基因的表达水平不同，所以遗传信息完全相同的两个个体，也会表现出完全不同的性状，C正确；

D．由于甲基化会影响基因的表达，从而影响个体的表现型，所以同卵双胞胎中患病个体的DNA序列不一定发生了改变，D错误。

故选D。

13．【答案】C

【解析】

表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

解答：

A．基因的部分碱基发生了甲基化修饰，会影响RNA聚合酶的结合影响基因的转录，可能会抑制该基因的表达，A正确；

B．构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，会影响染色体上的DNA双链解旋，也会影响基因的表达，B正确；

C．表观遗传虽然碱基序列不变，但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，C错误；

D．表观遗传是指基因型未发生变化而表现型却发生了改变，这种遗传现象不符合孟德尔遗传定律，D正确。

故选C。

14．【答案】B

【解析】

由题可知，甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团，故不会发生碱基对的缺失．增加或减少，甲基化不同于基因突变。DNA甲基化后会控制基因表达，可能会造成性状改变；DNA甲基化后可以遗传给后代，说明对DNA复制无明显影响。

解答：

A．DNA片段甲基化后碱基对的排列顺序没有发生变化，但是会引起DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达，会影响性状，A错误；

B．据题意可知，DNA甲基化会影响基因表达，引起性状的改变。同卵双胞胎的遗传物质相同，他们体内某些DNA的甲基化程度的不同可能导致了性状的微小差异，B正确；

C．由题可知，DNA甲基化修饰可以遗传给后代，所以不会影响DNA复制，也不会抑制细胞分裂，C错误；

D．甲基化是指在DNA某些区域的碱基上结合一个甲基基团，故不会发生碱基对的缺失．增加或减少，甲基化不同于基因突变，D错误。

故选B。

15．【答案】D

【解析】