高中人教版 (2019)第2节 基因表达与性状的关系课堂检测

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[基础检查]

1.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,会导致基因碱基序列的改变
B.DNA甲基化,会导致mRNA合成受阻
C.DNA甲基化,可能会影响生物体的性状
D.DNA甲基化,可能会影响细胞分化
解析: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项错误;DNA甲基化,使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性,导致mRNA合成受阻,B项正确;DNA甲基化会导致mRNA合成受阻,进而导致蛋白质合成受阻,这样可能会影响生物体的性状,C项正确;细胞分化是基因选择性表达的结果,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,D项正确。
答案:A
2.有人把分化细胞中表达的基因形象地分为管家基因和奢侈基因,管家基因在所有细胞中都表达,是维持细胞基本生命活动所必需的;而奢侈基因只在某类细胞中特异性表达。下列属于奢侈基因表达产物的是( )
A.ATP水解酶 B.DNA聚合酶
C.膜蛋白 D.血红蛋白
解析:管家基因是指在所有细胞中都表达的基因,指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的;奢侈基因是只在某类细胞中特异性表达的基因,指导合成的蛋白质与细胞特定的功能有关。选项中属于奢侈基因表达产物的是血红蛋白。
答案:D
3.甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素,C细胞分泌三十二肽的降钙素,下列表述正确的是( )
A.滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同
B.滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因
C.控制降钙素合成的基因长度至少为192对碱基
D.在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈橘红色
解析:滤泡细胞和C细胞选择表达的基因不同,因此细胞中RNA和蛋白质种类有所差别,A项正确;滤泡细胞和C细胞是由同一个受精卵通过有丝分裂而来的,细胞中含有相同的基因,B项错误;控制降钙素合成的基因长度至少为32×3=96对碱基,C项错误;用双缩脲试剂检测蛋白质时,应该先加A液,混匀后再加B液,并且反应呈紫色,D项错误。
答案:A
4.玉米的基因A可控制叶绿素的合成,若无基因A或者无光照,则玉米均无法合成叶绿素。下列有关叙述错误的是( )
A.基因型为AA的个体均能合成叶绿素
B.基因型为Aa的个体在光下能合成叶绿素
C.叶绿素合成是基因A和环境条件共同作用的结果
D.在缺镁的土壤中,基因A控制合成的叶绿素的量会受影响
解析:基因型为AA的个体若在无光照的情况下也不能合成叶绿素,A项错误;基因型为Aa的个体在光下能合成叶绿素,B项正确;根据题干信息“若无基因A或者无光照,则玉米均无法合成叶绿素”可知,合成叶绿素是基因A和环境条件共同作用的结果,C项正确;镁是合成叶绿素的重要元素,因此在缺镁的土壤中,基因A控制合成的叶绿素的量会受影响,D项正确。
答案:A
5.(2023·广东一模)玉米是我国实施的“七大农作物育种”研发对象之一。已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子,籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜,支链淀粉含量越高则越具糯性。下图表示玉米籽粒中淀粉的合成途径,等位基因Sh2/sh2位于3号染色体,等位基因Wx1/wx1位于9号染色体,Sh2 酶和Wx1酶均由显性基因控制。某农科所用纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交培育超甜糯性玉米。回答下列问题(不考虑染色体变异、基因突变和交叉互换):
(1)F1的基因型是 。F1自交,得到的玉米棒(即F2)籽粒的甜度糯性一般,原因是玉米棒中非甜非糯籽粒的比例约占 。以F1玉米棒的籽粒为种子,通过多年的连续种植、自交、选育,可得到 种基因型的种子。
(2)品尝发现超甜糯性玉米的糯性比预期低,据图分析其原因是 。若要得到籽粒甜糯比例约为1∶1的玉米棒,则用于杂交的亲本组合的基因型是 。
(3)当Sh2基因缺失时,玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分,导致籽粒成熟后凹陷干瘪,这表明基因表达产物与性状的关系是 。
解析:(1)根据题干信息可知,Sh2酶和Wxl酶均由显性基因控制,故纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交培育F1的基因型是Sh2sh2Wxlwxl。F1自交,得到的玉米棒粒(即F2)的甜度糯性一般, 等位基因Sh2/sh2位于3号染色体,等位基因Wxl/wxl位于9号染色体,遵循自由组合定律,F2为Sh2_Wxl_(非甜非糯)∶Sh2_wxlwxl(非甜糯性)∶sh2sh2Wxl_(超甜非糯)∶sh2sh2wxlwxl(超甜糯性)=9∶3∶3∶1,所以非甜非糯籽粒所占比例为916,以F1 (两对基因均杂合)籽粒为种子,多年连续种植、自交、选育,可得到3×3=9种基因型种子。(2)超甜糯性玉米糯性比预期低,原因是缺失Sh2基因,不能合成Sh2酶,无法合成ADP-Glc,支链淀粉合成缺少底物,支链淀粉含量低。若要得到籽粒甜糯比例约为1∶1的玉米棒,则亲本应为Sh2sh2wxlwxl×sh2sh2wxlwxl。(3)“当Sh2基因缺失时,玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分,导致籽粒成熟后凹陷干瘪”,这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状。
答案:(1)Sh2sh2Wxlwxl 916 9 (2)缺失Sh2基因不能合成Sh2酶,无法合成ADP-Glc,支链淀粉合成缺少底物,支链淀粉含量低 Sh2sh2wxlwxl×sh2sh2wxlwxl (3)基因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
[拓展应用]
6.(2023·广东新高考学科综合素养评价高三期末考)2021年11月,某课题组利用未成熟卵母细胞原位显微注射技术,在斑马鱼里建立了DNA甲基转移酶的母源敲低(敲除)模型,证明了全基因组范围内大幅度降低斑马鱼早期胚胎的DNA甲基化水平会导致早期胚胎死亡。下列说法正确的是( )
A.卵母细胞中DNA甲基化会改变DNA的碱基序列
B.DNA甲基转移酶能够为DNA甲基化过程提供能量
C.提高卵母细胞中DNA甲基化水平有利于精子与卵细胞的结合
D.该研究表明适当提高DNA甲基化水平有利于斑马鱼早期胚胎正常发育
解析:卵母细胞中DNA甲基化不会改变DNA的碱基序列,但会影响基因表达,A项错误;酶在化学反应中起催化作用,原理是能降低化学反应的活化能,不能为反应提供能量,B项错误;该课题组的研究内容中并没有提及卵母细胞DNA甲基化水平与精卵结合的关系,所以不能得出该结论,C项错误;“适当提高DNA甲基化水平有利于斑马鱼早期胚胎正常发育”的描述,与题干中“全基因组范围内大幅度降低斑马鱼早期胚胎的DNA甲基化水平会导致早期胚胎死亡”的信息相一致,D项正确。
答案:D
7.(2023·广东高三四校联考)某种实验小鼠的体色受常染色体上的一对基因控制, 且黄色(B)对黑色(b)为显性。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,F1小鼠表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。 研究表明,B基因的某段序列具有多个可发生甲基化修饰的位点,其甲基化程度越高,B基因的表达水平越低。下列叙述错误的是( )
A.F1小鼠的基因型都是Bb
B.此实验表明:基因型与表型之间的关系,并不是简单的一一对应关系
C.甲基化修饰改变了B基因的碱基对排列顺序,从而导致性状改变
D.发生甲基化修饰的位点越多,B基因的表达受到的抑制越明显,体毛的颜色越深
解析:甲基化不影响基因碱基对的排列顺序,但影响该基因的表达,所以会使小鼠的毛色出现差异。
答案:C
8.果蝇是做遗传实验很好的材料,当培养温度为25 ℃时,经过12天就可以完成一个世代,每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组,在暑期饲养了一批纯合长翅红眼果蝇幼虫,准备做遗传实验,因当时天气炎热,气温高达35 ℃以上,他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中,调节室温至25 ℃培养。不料培养到第七天停电,空调停用一天,也未采取其他降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇(有雌有雄)。
(1)由以上事实可以得出,生物的性状不仅由 控制,同时还受_____
的影响。
(2)关于本实验中残翅变异的形成有两种观点:
①残翅是单纯温度变化影响的结果,其遗传物质没有发生改变。
②残翅的形成是温度变化引起遗传物质改变造成的。
请设计一个实验探究关于残翅形成的原因,简要写出你的实验设计思路,并对可能出现的结果进行分析。
实验设计思路:_________________________________________________
_____________________________________________________________。
实验结果分析:_________________________________________________
_______________________________________________________________。 解析:(1)本该发育为长翅果蝇的幼虫因放在环境温度为35 ℃下而发育为残翅,该事实说明生物的性状不仅由基因控制,同时还受环境的影响。(2)由分析可知,残翅性状的出现在遗传学上称为变异;产生变异的可能的原因有2种:①残翅是由单纯温度变化影响的结果,遗传物质没有发生改变;②残翅的形成是由遗传物质改变引起的。为了研究变异残翅是由哪种原因引起的,实验设计思路为将这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25 ℃下培养;实验结果分析:①如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生改变;②如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由温度变化导致遗传物质改变引起的。
答案:(1)基因 环境 (2)将这些残翅果蝇自由交配繁殖的幼虫在25 ℃条件下培养 如果后代全部是长翅,说明残翅是由温度变化引起的,遗传物质没有发生变化;如果后代全部是残翅或出现部分残翅,说明残翅是由温度变化导致遗传物质改变引起的