2023-2024学年 人教版 必修二 基因表达与性状的关系 作业

基因表达与性状的关系(时间：30分钟)【基础对点】知识点1基因表达产物与性状的关系1.下列有关基因控制生物性状的实例分析，属于直接通过控制结构蛋白合成来控制生物体性状的是()A.白化病 B.苯丙酮尿症C.囊性纤维化 D.豌豆粒形答案C解析白化病、苯丙酮尿症、豌豆粒形都是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，A、B、D不符合题意；囊性纤维化属于基因直接通过控制结构蛋白的合成来控制生物体的性状，C符合题意。2.正常人体细胞中含有酪氨酸酶基因，若某人的酪氨酸酶基因异常，则其会表现出白化症状。下列有关分析正确的是()A.酪氨酸酶基因表达的场所只有细胞核B.酪氨酸酶基因在人体所有细胞内都能表达C.老年人头发变白也与酪氨酸酶基因异常有关D.囊性纤维化与白化症状的出现说明基因控制生物体性状的途径不同答案D解析基因表达一般包括转录和翻译两个过程，真核细胞进行转录和翻译的场所分别是细胞核(主要)和核糖体(细胞质)，A错误；正常人体的所有细胞中都含有酪氨酸酶基因，但酪氨酸酶基因只在皮肤、毛发等处的细胞内表达，B错误；老年人头发变白与毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低有关，C错误；囊性纤维化是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，白化症状是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。3.一对表型正常的夫妇生下一个正常的儿子和一个具有白化症状的女儿。下列有关叙述错误的是()A.母亲与儿子基因型相同的概率为2/3B.具有白化症状女儿的皮肤细胞内酪氨酸不能转变为黑色素C.该夫妇再生育一个具有白化症状女儿的概率为1/4D.白化症状的出现说明基因可通过控制酶的合成间接控制生物体的性状答案C解析人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。假设与白化症状有关的基因为A/a，依题意可知，该夫妇的基因型均为Aa，其儿子的基因型及比例为1/3AA、2/3Aa，儿子与母亲基因型相同的概率为2/3，A正确；具有白化症状女儿的皮肤细胞不能合成酪氨酸酶，不能将酪氨酸转变为黑色素，B正确；该夫妇再生育一个具有白化症状女儿的概率为1/4×1/2＝1/8，C错误；白化症状的出现说明基因可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，D正确。4.(2023·重庆重点中学高三诊断)豌豆的种子粒形状有圆粒(R)和皱粒(r)，进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉分支酶少了61个氨基酸，据此分析下列说法正确的是()A.r基因转录的mRNA的碱基数量比R基因转录的少B.碱基对的增添改变了r基因中的碱基配对方式C.R基因通过控制酶的结构直接控制种子的圆粒性状D.r基因编码蛋白质的mRNA上提前出现了终止密码子答案D解析由于r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，因此r基因转录的mRNA的碱基数量比R基因转录的多，A错误；R基因变成r基因是碱基对增添的结果，碱基对的增添并不会改变基因中碱基配对的方式，B错误；R基因控制淀粉分支酶的形成，是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而影响豌豆的性状的，因此是基因对性状的间接控制，C错误；r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉分支酶少了61个氨基酸，说明r基因编码蛋白质的mRNA上提前出现了终止密码子，D正确。知识点2基因的选择性表达与细胞分化5.同一个体的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，胰岛B细胞能分泌胰岛素。下列有关这两种细胞的叙述，正确的是()A.所含的DNA和mRNA相同，合成的蛋白质不完全相同B.所含的DNA相同，合成的mRNA和蛋白质不完全相同C.所含的DNA、mRNA和蛋白质完全相同D.所含的DNA、mRNA和蛋白质均不完全相同答案B解析同一个体的胰岛A细胞和胰岛B细胞都含有该个体的全套遗传物质(DNA)，在细胞分化过程中，由于基因的选择性表达，两种细胞所含的mRNA不完全相同，指导合成的蛋白质也不完全相同，B正确。6.科学家提取了同一只鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛B细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如表所示。下列相关叙述错误的是()检测的3种细胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因、核糖体蛋白基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA核糖体蛋白mRNA输卵管细胞＋＋＋＋＋－－＋红细胞＋＋＋＋－＋－＋胰岛B细胞＋＋＋＋－－＋＋注：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未发现相应的分子。A.分化后的不同种细胞可合成相同的蛋白质B.鸡的红细胞成熟后，仍能检测到卵清蛋白基因和胰岛素基因C.红细胞和胰岛B细胞中表达的基因不完全相同D.去除细胞中不表达的基因，不影响细胞的全能性答案D解析由表分析可知，分化后的三种细胞都能合成核糖体蛋白mRNA，即都能合成核糖体蛋白，则分化后的不同种细胞可合成相同的蛋白质，A正确；鸡的成熟红细胞中含有细胞核和各种细胞器，故鸡的红细胞成熟后，仍能检测到卵清蛋白基因和胰岛素基因，B正确；由表分析可知，红细胞和胰岛B细胞中表达的基因不完全相同，C正确；细胞具有全能性的根本原因是细胞中含有该生物体的全套遗传物质，若去除部分基因，则会影响细胞的全能性，D错误。知识点3表观遗传7.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。花呈左右对称的植株(品系M)，其Lcyc基因在开花时表达，花呈辐射对称的植株(品系N)，其Lcyc基因由于被高度甲基化，不表达。品系M与品系N杂交得F1，F1的花与品系M相似，F1自交产生的F2中大部分植株的花与品系M相似，少部分植株的花与品系N相似。下列有关叙述错误的是()A.品系M和品系N的基因型不同B.品系M和品系N的Lcyc基因的碱基序列相同C.甲基化可能会影响基因的转录和翻译，进而影响生物体的表型D.根据题意可推测DNA甲基化可遗传给下一代答案A解析由题分析可知，品系M和品系N的表型不同与它们的Lcyc基因是否被高度甲基化有关，故品系M和品系N的基因型相同，A错误；品系M和品系N的Lcyc基因的碱基序列相同，B正确；由题分析可知，甲基化可能会影响基因的转录和翻译，进而影响生物体的性状，C正确；由F1的花与品系M相似，F1自交产生的F2中大部分植株的花与品系M相似，少部分植株的花与品系N相似可推测，DNA甲基化可遗传给下一代，D正确。8.研究表明，脊椎动物的DNA甲基化一般发生在5′－CpG－3′位点，即其后与鸟嘌呤相连的胞嘧啶常发生甲基化，如图为人体内某DNA分子的一条链(片段)，下列最可能发生甲基化的是()A.① B.②C.③ D.④答案D解析由题意可知，脊椎动物的DNA甲基化最可能发生在其后与鸟嘌呤相连的胞嘧啶上。图中只有④处的胞嘧啶后连接鸟嘌呤，故④处最可能发生甲基化，D符合题意。9.表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中。下列有关叙述错误的是()A.表观遗传对生物种群的生存和繁衍不都是有利的B.染色体的组蛋白发生乙酰化修饰也可对生物体的表型产生影响C.一个蜂群中，蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关D.F1黄色圆粒豌豆自交，后代中出现绿色皱粒豌豆是表观遗传的结果答案D解析表观遗传对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的，A正确；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，进而对生物体的表型产生影响，B正确；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，表观遗传在其中发挥了重要作用，C正确；F1黄色圆粒豌豆自交，后代中出现绿色皱粒豌豆是基因自由组合的结果，D错误。【综合提升】10.（多选）同一个体中，在所有细胞中都表达的一类基因，称为管家基因，只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列相关叙述错误的是()A.管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的B.奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能C.所有细胞中都含有管家基因，但只有部分细胞含有奢侈基因D.管家基因能表达说明细胞已发生了分化答案CD解析管家基因在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，A正确；奢侈基因只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细胞中都含有管家基因和奢侈基因，奢侈基因只在特定细胞中表达，C错误；奢侈基因表达说明细胞已发生了分化，D错误。11.（多选）DNA分子甲基化是表观遗传中常见的现象，在哺乳动物的生殖细胞形成过程中和胚胎发育早期，某些基因可通过去甲基化和再甲基化进行重新编程，从而产生具有发育潜能的细胞。下列有关叙述正确的是()A.基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关B.DNA去甲基化药物可用于治疗DNA甲基化引起的疾病C.高度分化的细胞一般不再具有继续增殖的能力，不存在DNA甲基化修饰D.特定阶段细胞的DNA甲基化程度可能与其细胞全能性的大小有关答案ABD解析基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关，A正确；DNA去甲基化药物可用于治疗DNA甲基化引起的疾病，B正确；高度分化的细胞中也存在DNA甲基化修饰，C错误；由题分析可知，特定阶段细胞的DNA甲基化程度可能与其细胞全能性的大小有关，D正确。12.囊性纤维化是北美白种人中常见的一种遗传病，由一对等位基因控制，其致病机理如图所示。请回答下列有关问题：(1)据图分析，①过程需要________酶参与催化反应，②过程发生的场所是________。(2)异常CFTR蛋白在第508位缺失一个氨基酸(苯丙氨酸)的根本原因是________________________________________，缺失氨基酸后，CFTR蛋白的空间结构________(填“改变”或“不变”)。(3)囊性纤维化的实例表明，基因表达产物与性状的关系是________________________________________________________________________________________。(4)一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的女儿，推测CFTR基因位于________(填“常染色体”或“性染色体”)上。该夫妇第二胎生下一对表型均正常的“龙凤胎”，则这对“龙凤胎”均为携带者的概率为________。答案(1)RNA聚合核糖体(或细胞质)(2)正常CFTR基因缺失了3个碱基，成为异常CFTR基因改变(3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(4)常染色体4/9解析(1)据图分析，①过程表示转录，需要RNA聚合酶参与催化反应，②过程表示翻译，发生的场所是核糖体(或细胞质)。(2)据图分析，异常CFTR蛋白在第508位缺失一个氨基酸，推测异常CFTR基因比正常CFTR基因少3个碱基，异常CFTR蛋白的氨基酸数目减少，其空间结构和功能发生改变。(3)囊性纤维化实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。(4)由一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的女儿，可推测CFTR基因位于常染色体上。“龙凤胎”是异卵双胞胎，二者均是携带者的概率为2/3×2/3＝4/9。13.果蝇的正常翅对残翅为显性，由一对等位基因控制，果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将残翅果蝇幼虫放在31℃环境中培养，部分果蝇成虫表现为正常翅。请回答下列问题：(1)一对正常翅雌雄果蝇在25℃环境中随机交配，后代中有正常翅果蝇和残翅果蝇，这一现象称为________，该现象产生的原因是亲本正常翅果蝇为杂合子，在________过程中，同源染色体分离导致_________________________________。(2)针对部分残翅果蝇幼虫在31℃环境中发育成正常翅果蝇成虫的原因，现有两种假说：①果蝇翅形的改变仅是由温度条件改变引起的；②果蝇翅形的改变仅是由遗传物质改变引起的。为探究上述两种假说的正确性，请你以在31℃环境中发育成的正常翅果蝇成虫为材料，设计实验(简要写出实验思路、实验结果及结论)。实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结果及结论：___________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)性状分离减数分裂(形成配子的)等位基因分离(2)让在31℃环境中发育成的正常翅果蝇成虫随机交配，将子代幼虫在25℃环境中培养至成虫，观察子代表型若子代均为残翅，则说明果蝇翅形的改变仅是由温度条件改变引起的；若子代出现正常翅，则说明果蝇翅形的改变仅是由遗传物质改变引起的解析(1)杂合正常翅果蝇随机交配，后代中出现正常翅和残翅，这一现象称为性状分离，性状分离的原因是杂合子亲本在减数分裂过程中，同源染色体分离导致等位基因分离。(2)为探究题中两种假说的正确性，可以用在31℃环境中发育成的正常翅果蝇成虫为材料，让它们随机交配，并将子代幼虫在25℃环境中培养至成虫，观察子代表型。若子代均为残翅，则说明果蝇翅形的改变仅是由温度条件改变引起的；若子代出现正常翅，则说明果蝇翅形的改变仅是由遗传物质改变引起的。14.表观遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含CpG(二核苷酸)的区域，称为“CpG岛”，其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5－甲基胞嘧啶，但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示)，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。回答下列问题：(1)由上述材料可知，DNA甲基化________(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。(2)由于图2中过程①的方式是___________________________________________，所以其产物都是________甲基化的，因此过程②必须经过________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。(3)研究发现，启动子中“CpG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制____________________________________________________________。(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子－2(I