（新教材）2020新素养导学生物人教必修第二册素养练：第4章　第2节　基因表达与性状的关系

（新教材）2020新素养导学生物人教必修第二册素养练：第4章　第2节　基因表达与性状的关系

第 2 节 基因表达与性状的关系 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是( ) A.一对相对性状可由多对基因控制 B.基因可通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状 C.隐性基因控制的性状不一定得到表现 D.基因型相同,表型就相同 解析一对相对性状可由一对或多对基因控制,A 项正确;基因可通过控制酶或蛋白质的合成来控制生 物体的性状,B 项正确;隐性基因控制的性状可能被显性性状所掩盖,如 Aa 表现为 A 基因控制的性 状,C 项正确;基因型与环境条件共同决定生物性状,因此基因型相同,环境不同时,表型不一定相同,D 项错误。 答案 D 2.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于 DNA 损伤。深入研究后发现患者体内缺乏 DNA 修复酶,DNA 损伤后不能修复而引起突变。这说明一些基因 ( ) A.是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状 B.是通过控制蛋白质分子的结构,从而直接控制生物的性状 C.是通过控制酶的合成,从而直接控制生物的性状 D.可以直接控制生物的性状,发生改变后生物的性状随之改变 解析基因对性状的控制有两种途径:一是通过控制蛋白质的结构,从而直接控制生物性状;二是通过控 制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。 答案 A 3.下列关于表观遗传的说法,错误的是( ) A. 表观遗传现象的发现使“基因的碱基序列代表了全部的遗传信息”的观点受到挑战 B. 表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代,属于可以遗传的变异 C. DNA 的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象 D. 表观遗传现象仅出现在某些特定生命活动过程 解析传统观点认为,基因的碱基序列代表了遗传信息,碱基序列改变才会引起遗传信息改变,从而引起 生物的变异,但是表观遗传的发现,证明碱基序列没有改变,生物的性状也可能出现改变,A 项正确;表 观遗传导致的变异可以遗传给下一代,属于可以遗传的变异,B 项正确;DNA 的甲基化、组蛋白的甲 基化和乙酰化都会影响基因的表达,从而导致表观遗传现象,C 项正确;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,D 项错误。 答案 D 4.下列关于基因、性状以及二者关系的叙述,正确的是 ( ) A.基因在染色体上呈线性排列,基因的前端有起始密码子,末端有终止密码子 B.基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递 C.性状受基因的控制,基因改变,该基因控制的性状也必定改变 D.通过控制酶的合成从而直接控制性状是基因控制性状的途径之一 解析密码子存在于 mRNA 上。基因发生突变后,如果密码子决定的氨基酸没有改变,则性状也不会改 变。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,这是基因对生物性状的间接控制。 答案 B 5.研究发现,矮牵牛体内存在少量由紫色色素合成酶基因转录产生的微小 RNA(miRNA),这些 miRNA 能够与该基因转录的 mRNA 互补配对,导致翻译终止,这种现象称为 RNA 干扰。下列有关 RNA 干扰 的说法,错误的是( ) A. RNA 干扰引起的性状改变属于表观遗传 B. miRNA 可以编码少量的氨基酸 C.miRNA 能够与紫色色素合成酶基因的 mRNA 互补配对 D.RNA 干扰通过影响翻译过程从而影响生物性状 解析紫色色素合成酶基因的碱基序列没有改变,但是通过 miRNA 最终影响了生物的性状,属于表观 遗传,A 项正确;miRNA 能够与该基因转录的 mRNA 互补配对,导致翻译终止,不能编码氨基酸,B 项错 误,C、D 项正确。 答案 B 6.如图所示为来自同一人体的 3 种细胞,下列叙述正确的是( ) A.因为来自同一人体,所以各细胞中的 DNA、蛋白质种类相同 B.因为各细胞中携带的基因不同,所以形态、功能不同 C.虽然各细胞大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同 D.虽然各细胞的生理功能不同,但吸收葡萄糖的方式相同 解析图中三种细胞是受精卵分裂、分化的结果。细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质(基 因、DNA)不发生变化,但细胞的形态、功能发生稳定性差异,蛋白质的种类发生变化;虽然各细胞的 大小不同,但细胞中含量最多的化合物相同,都是水;葡萄糖进入不同细胞的方式可能不同,为协助扩 散或主动运输。 答案 C 7.理论上,同一个人的表皮细胞的细胞核与神经细胞的细胞核内所含 DNA 的量相同,但所含的蛋白质 的量不同,其原因不包括( ) A.不同细胞被活化的基因不一样多,所以合成的蛋白质不一样多 B.不同组织细胞内同一基因的差异性表达 C.不同细胞的基因数量不同,所以合成的蛋白质数量不同 D.不同细胞基因的表达具有特异性的调节机制,所以合成的蛋白质不同 解析体细胞由受精卵分裂、分化而来,所以同一生物体的不同细胞的基因数量是相等的。细胞分化 是基因在不同空间、时间选择性表达的结果,这种表达具有一定的调节机制。 答案 C 8.根据以下材料:①藏报春甲(aa)在 20 ℃时开白花;②藏报春乙(AA)在 20 ℃时开红花;③藏报春丙 (AA)在 30 ℃时开白花。在分析基因型和表型相互关系时,下列说法错误的是( ) A.由材料①②可知生物的性状表现是由基因型决定的 B.由材料①③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的 C.由材料②③可知环境影响基因型的表达 D.由材料①②③可知生物的性状表现是基因型和环境共同作用的结果 解析①和②、②和③实验中,都只有一个变量,而①和③中温度和基因型都不同,所以不能判断性状表 现是由温度和基因型决定的,还是由它们共同决定的。 答案 B 9.黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受温度、pH 等因 素影响。下列选项正确的是( ) A.环境因子不影响生物体的表型 B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同 C.黄曲霉毒素致癌是表型 D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表型 解析依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受 温度、pH 等因素影响”可知,环境因子可影响生物体的表型,A 项错误;由于是多基因控制的这一性状, 所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型可能不相同;依据表型的概念,可知黄曲霉毒素致癌不属于表型, 但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表型。 答案 D 10.如图代表人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。结合下图回答以下问题。 (1)某人是苯丙酮尿症患者,但肤色正常,其原因是食物中可能含 有 。 (2)防治苯丙酮尿症的有效方法是食疗,即要尽量减少饮食中的 的量。 (3)一对正常的夫妇生了一个既患苯丙酮尿症又患白化病的女儿和一个正常的儿子。这个正常儿子 的基因型是 。 (4)从苯丙酮尿症的患病机理可以看出基因与性状的关系 是 。 解析(1)苯丙酮尿症患者缺少酶 1,所以苯丙氨酸不能转化成酪氨酸,而有黑色素产生说明酪氨酸还有 其他来源,如食物。(2)由于缺乏酶 1,苯丙氨酸会转变为苯丙酮酸,对人体产生毒害,减少苯丙酮酸的含 量,则需要减少苯丙氨酸的摄入量。(3)由于双亲正常,但生了一个两病均患的女儿,则双亲基因型均为 AaBb,所以正常儿子只要满足 A_B_即可。(4)苯丙酮尿症是由缺乏酶 1 所致,根本原因是相应基因发 生改变。 答案(1)酪氨酸 (2)苯丙氨酸 (3)AABB 或 AABb 或 AaBB 或 AaBb (4)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 能力提升 1.下图表示基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关的叙述,正确的是( ) A.①过程与 DNA 复制的共同点是都以 DNA 单链为模板,在 DNA 聚合酶的作用下进行 B.③过程直接需要的物质或结构有 mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP C.人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的,苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现的 D.HIV 和 T2 噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程 解析①过程是转录,是以 DNA 一条链为模板,在 RNA 聚合酶的作用下进行的;苯丙酮尿症是患者体 内某种酶的合成受阻导致的,是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状;T2 噬菌体 的宿主细胞是大肠杆菌细胞,T2 噬菌体不能侵染人体细胞。 答案 B 2.如下图所示,红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成为它所需要的氨基酸。请据图分析,以 下叙述正确的是( ) A.若基因 a 被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能存活 B.若基因 b 被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能存活 C.若基因 b 不存在,则瓜氨酸仍可以由鸟氨酸合成 D.基因 c 不能控制酶 c 的合成 解析由图示可知,基因 a、b、c 分别控制酶 a、b、c 的合成,进而控制三个连续的生理过程。基因 a 被破坏,由原料合成鸟氨酸的途径被切断,若加入鸟氨酸,则后面的氨基酸可正常合成,则面包霉能存 活;同理若基因 b 被破坏或不存在,向培养基中加入鸟氨酸,鸟氨酸不能转化为瓜氨酸,面包霉不能存 活。 答案 A 3.(2019 浙江卷,14)同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误 的是( ) A.不会脱分化到受精卵的状态 B.细胞核中的染色体数目相同 C.功能不同是由于发生了细胞分化 D.功能差异是在减数分裂过程中形成的 解析生物体中的细胞不会脱分化到受精卵的状态,A 项正确;同一个体的神经细胞与巨噬细胞,都含有 本个体正常体细胞数目的染色体,B 项正确;神经细胞与巨噬细胞的功能不同是由于发生了细胞分化, 在分化过程中基因选择性表达产生了不同的蛋白质,C 项正确;神经细胞与巨噬细胞的形成是细胞分 裂和细胞分化的结果,其发生的细胞分裂为有丝分裂,D 项错误。 答案 D 4.(多选)下图为小分子 RNA 干扰基因表达过程导致基因“沉默”的示意图,下列叙述正确的是( ) A.ATP 分子中脱去两个磷酸基团可成为组成小分子 RNA 的基本单位 B.小分子 RNA 能使基因“沉默”的原因是影响了基因表达的翻译过程 C.图中③过程中碱基互补配对原则是 A—T、C—G、T—A、G—C D.正常基因表达从 DNA—RNA 有碱基的互补配对,从 RNA→蛋白质没有碱基的互补配对 解析 ATP 分子脱去两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸,是 RNA 的基本组成单位之一;图示信息 显示,小分子 RNA 能使基因“沉默”是影响基因表达的翻译过程;图示③过程是小分子 RNA 片段与 mRNA 之间的碱基互补配对,其配对原则是 A—U、C—G、U-A、G—C;翻译过程中 mRNA 与 tRNA 之间密码子和反密码子发生碱基的互补配对。 答案 AB 5.囊性纤维病的致病原因是基因中缺失 3 个相邻碱基,使控制合成跨膜蛋白的 CFTR 缺少一个苯丙氨 酸。CFTR 改变后,其转运 Cl-的功能发生异常,导致肺部黏液增多,细菌繁殖。下列关于该病的说法, 正确的是( ) A.CFTR 蛋白转运 Cl-体现了细胞膜的信息交流功能 B.该致病基因中缺失的 3 个碱基构成了一个密码子 C.合成 CFTR 蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程 D.该病例说明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 解析跨膜蛋白 CFTR 转运 Cl-属于物质的跨膜运输,没有体现细胞膜的信息交流功能,A 项错误;该致 病基因中缺失的 3 个碱基不能构成一个密码子,因为密码子位于 mRNA 上,B 项错误;蛋白质的合成过 程中,氨基酸脱水缩合形成肽链,一条或几条肽链盘曲、折叠形成有生物活性的蛋白质,C 项正确;该病 例说明基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状,D 项错误。 答案 C 6.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。 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 (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结果分桥:a.若后代均为残翅果蝇, 。 b.若后代有长翅果蝇出现, 。 解析(1)性状不仅受基因的控制,还受环境的影响,如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)这个实验说明表型=基因型+环境。(3)残翅的形 成是由环境改变引起的,不是遗传物质改变引起的,属于不可遗传的变异。(4)可让该个体与常温下发 育的异性残翅果蝇(vv)交配,并让其后代在常温下发育。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。 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于环境 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)①a.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;b.使其后代在正常温度条件下发育 ②a.则该 果蝇为纯合子(vv),不是表型模拟 b.则该果蝇为表型模拟