第32讲　基因表达与性状的关系（练习含解析）

第32讲基因表达与性状的关系(时间:30分钟满分:36分)基础强化练选择题:1~6题,每题2分。1.(基因表达产物与性状的关系|2024·常德模拟)某研究团队将蛛丝蛋白基因引入蚕的DNA中,利用基因编辑技术,在蚕的腺体里表达蛛丝蛋白,这些家蚕“吐出”的蛛丝纤维的韧性是制作防弹衣的凯夫拉纤维的6倍,这说明()[A]基因控制生物体的性状[B]性状决定基因[C]环境决定基因[D]环境影响基因2.(基因对性状控制综合|2024·广元月考)花青苷又名花色素苷,属黄酮类化合物,可赋予花不同的颜色。研究发现,花青苷的合成涉及多个基因,并受环境因素影响。下列有关该实例的叙述不合理的是()[A]该实例说明基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系[B]该实例说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状[C]该实例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]该实例说明基因与环境之间可能存在着复杂的相互关系3.(基因选择性表达与细胞分化|2024·攀枝花模拟)有人说“基因是导演,蛋白质是演员,性状是演员的表演作品”。结合所学,下列说法不合理的是()[A]基因中核苷酸序列多样性是蛋白质多样性的根本原因[B]同一个体的不同体细胞,细胞核中的DNA分子一般相同,但RNA和蛋白质有差异[C]同种生物不同个体间的性状差异是基因选择性表达的结果[D]某些基因可以通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状4.(基因表达产物与性状的关系|2024·房山模拟)研究表明,决定植物P对K+有效吸收特性的基因M同时对其高秆和抗性也有直接影响。下列说法正确的是()[A]基因M可能通过控制转运蛋白的合成而控制K+的吸收[B]高秆和抗性属于一对相对性状[C]1个基因只参与控制1个性状[D]理论上转移基因M至植物Q将增强其抗性5.(表观遗传|2024·北京二模)血橙因果肉富含花色素苷,颜色像血一样鲜红而得名。为避免血橙遭受极寒天气冻伤通常会提前采摘,此时果肉花色素苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色素苷合成和调节途径如图。下列分析不合理的是()[A]血橙果肉“血量”多少的变化体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状[B]低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多[C]同一植株不同高度的枝条上所结血橙的“血量”不同可能与光照有关[D]若提前采摘,可将果实置于低温环境中以提高“血量”6.(基因表达产物与性状的关系|2024·成都模拟)青蒿素是一种脂质类药物,主要用于治疗疟疾,如图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程(涉及基因均为核基因)。下列相关叙述正确的是()[A]若细胞中FPP合成酶基因不表达,则ADS基因也不表达[B]图示体现了基因通过控制酶的合成,直接控制生物性状[C]①②过程发生在细胞核内,但碱基互补配对的方式有差异[D]抑制SQS基因的表达是提高青蒿素产量的途径之一能力提升练选择题:7~9题,每题4分。7.(基因对性状的控制综合|2024·合肥三模)基因通过其表达产物——蛋白质来控制生物体的性状,在基因表达的过程中存在着复杂的调控机制。下列有关人体基因表达与性状的关系,描述正确的是()[A]一个人体内不同细胞的形态、结构和功能往往不同,其根本原因是RNA不同[B]人白化症状的产生表明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状[C]人的身高是由一个特定的基因决定的,后天的营养和体育锻炼对身高也有影响[D]吸烟可能会导致人体细胞内DNA甲基化水平升高,这种变化不会遗传给后代8.(表观遗传|2025·广东期中)VEGFA基因编码的蛋白质是一种重要的血管生成因子,能够促进血管内皮细胞的增殖、迁移和存活,从而诱导新血管的形成。科学研究发现,癌细胞的VEGFA基因的启动子区域存在大量的组蛋白乳酸化修饰,这导致VEGFA基因高度表达。乳酸化修饰是一种常见的表观遗传修饰。下列相关叙述正确的是()[A]乳酸化修饰会改变启动子区域的碱基序列[B]乳酸化修饰促进DNA聚合酶与启动子结合,启动转录[C]表观遗传中的分子修饰只发生在蛋白质上[D]抑制组蛋白乳酸化修饰可能不利于癌细胞的转移9.(基因表达与性状的关系综合|2025·陕晋青宁高考适应性考试)提高番茄中果糖的含量有助于增加果实甜度,我国科学家发现催化果糖生成的关键酶SUS3的稳定性受磷酸化的CDPK27蛋白调控,在小果番茄CDPK27基因的启动子区存在特定序列,可被RAV1蛋白结合而影响该基因表达。CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因(Fw/fw)高度连锁,不易交换,作用机制如图。下列叙述正确的是()[A]RAV1结合CDPK27基因编码起始密码子的序列从而抑制该基因表达[B]高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白更稳定,番茄果实甜度低[C]通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度[D]大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组获得大而甜的番茄果实10.(12分)(基因表达产物与性状的关系|2024·甘肃三模)每个血红蛋白分子含有4条珠蛋白肽链,成年人血红蛋白由两条α链和两条β链组成,血红蛋白病主要是由某个或多个珠蛋白基因异常引起α珠蛋白、β珠蛋白肽链合成减少或缺乏,导致珠蛋白链比例失衡,或血红蛋白的单个或两个氨基酸被异常替代,导致血红蛋白结构异常所引发的疾病。(1)图1为血红蛋白合成过程,参与该过程的RNA类型有,正在合成的肽链中四个氨基酸的排列顺序是(填序号)。

(2)有研究表明珠蛋白链比例失衡与DNA甲基化在珠蛋白表达中的调节作用有关,DNA的甲基化是指基因的没有变化,基因的(填“磷酸基团”“碱基”或“脱氧核糖”)部分发生甲基化修饰,从而抑制基因的表达。

(3)图2是一个家族中两病的遗传系谱图(甲病为镰状细胞贫血,控制基因为A与a;乙病的控制基因为B与b),Ⅱ6不携带乙病致病基因。请据图2回答下列问题。①镰状细胞贫血属于(填变异类型)导致的遗传病,该病例体现了基因对性状的控制方式为。

②若Ⅲ7和Ⅲ9结婚,所生的孩子同时为甲病和乙病携带者的概率是,只患一种病的概率是。

第32讲基因表达与性状的关系1.A将蛛丝蛋白基因引入蚕的DNA中,利用基因编辑技术,在蚕的腺体里表达蛛丝蛋白,这些家蚕“吐出”的蛛丝纤维的韧性是制作防弹衣的凯夫拉纤维的6倍,这表明是基因的变化导致了性状的改变,即基因控制生物体的性状。2.B分析题干实例,说明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系;花色素苷的化学本质不是蛋白质,所以该实例不能说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;该实例说明基因能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;该实例说明基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,精细地调控着生物体的性状。3.CDNA转录形成RNA,而mRNA经过翻译形成蛋白质,所以蛋白质的结构受到DNA和RNA的控制,而核酸的多样性主要由核苷酸的排列顺序决定,因此基因中核苷酸序列多样性是蛋白质多样性的根本原因;同一个体的不同体细胞,细胞核中的DNA分子一般相同,由于基因的选择性表达,RNA和蛋白质有差异;同种生物不同个体间的性状差异主要是由于不同个体基因不同,从而导致形成的蛋白质不同;基因可以通过控制蛋白质结构直接控制生物体的性状。4.A由题意可知,基因M促进植物P对K+的吸收能力,说明基因M可能通过控制转运蛋白的合成来控制K+的吸收;高秆和抗性属于不同性状,不是相对性状;由题意可知,基因M可能通过控制转运蛋白的合成来控制K+的吸收,同时基因M对高秆和抗性也有直接影响,说明一个基因可以影响多个性状;转移基因M至植物Q不一定增强其抗性。5.B基因通过转录和翻译得到的物质是蛋白质,但花色素苷不是蛋白质,因此可推测Ruby基因控制合成的是花色素苷合成的相关酶,体现了基因通过控制酶的合成而间接控制生物体的性状;由题图可知,低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多,T序列未改变;由题图可知,光照会促进HY5蛋白与G序列结合,激活Ruby基因,促进合成关键酶,进而增加“血量”,所以同一植株不同高度的枝条上所结血橙的“血量”不同可能与光照有关;由题图可知,低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因,所以若提前采摘,可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达以提高“血量”。6.D基因是相对独立的,细胞中FPP合成酶基因不表达,ADS基因也可以表达;题图体现了基因通过控制酶的合成控制代谢,从而间接控制生物性状;①表示转录,发生在细胞核内,②表示翻译,发生在细胞质的核糖体上,转录和翻译的碱基互补配对方式有差异,转录特有T—A,翻译特有U—A;据题图分析,抑制SQS基因的表达可以减少中间产物FPP转化为其他萜类化合物,从而更多地转化为青蒿素。7.A人体中的各种细胞来自同一个受精卵,基因组成一般是相同的,之所以会出现形态、结构和功能的不同,根本原因是基因的选择性表达,从而导致细胞中的RNA有所不同;白化病是由细胞中编码酪氨酸酶的基因异常引起的,该酶异常导致人体不能合成黑色素,从而表现出白化症状,这是基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状;人的身高是由多个基因共同决定的,每个基因都对身高起一定的作用;吸烟可能会导致人体细胞内DNA甲基化水平升高,这是表观遗传现象,是可以遗传给后代的。8.D乳酸化修饰属于表观遗传的一种类型,不改变碱基序列,只是影响基因的表达,进而导致遗传性状的改变;乳酸化修饰可能促进RNA聚合酶与启动子结合,启动转录,DNA聚合酶作用于DNA复制,不能启动转录;表观遗传中的分子修饰可发生在蛋白质上,也可发生在DNA上;题意显示,VEGFA基因编码的蛋白质能够促进血管内皮细胞的增殖、迁移和存活,从而诱导新血管的形成,且VEGFA基因的启动子区域发生组蛋白乳酸化修饰会导致VEGFA基因高度表达,推测抑制组蛋白乳酸化修饰可能不利于癌细胞的转移。9.C由题意可知,RAV1蛋白能结合在小果番茄的CDPK27基因的启动子区域,该区域属于调控序列,能被RNA聚合酶识别并结合,但不能转录出起始密码子;题图中磷酸化的CDPK27蛋白能促进SUS3磷酸化,磷酸化的SUS3容易降解,故高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白变得不稳定;若CDPK27蛋白不能磷酸化,则关键酶SUS3能稳定存在,有利于提高大果中果糖含量,增加甜度;由于决定番茄果实大小的基因(Fw/fw)与CDPK27基因高度连锁,不易交换,因此杂交种在减数分裂形成配子时小果番茄CDPK27基因(含启动子特定序列)难以与大果番茄相应基因交换,故难以通过基因重组获得大而甜的番茄果实。10.【答案】(除标注外,每空2分)(1)mRNA、tRNA、rRNA(1分)④③②①(2)碱基序列(1分)碱基(1分)(3)①基因突变(1分)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状②1/123/8【解析】(1)参与血红蛋白合成过程的RNA的类型有mRNA、tRNA、rRNA;根据mRNA的方向或tRNA携带氨基酸的状态可知,正在合成的肽链中四个氨基酸的排列顺序是④③②①。(2)DNA的甲基化是指基因的碱基序列没有变化,基因的碱基部分发生甲基化修饰,从而抑制基因的表达。(3)①镰状细胞贫血属于基因突变导致的遗传病,该病致病机理为突变基因控制合成的血红蛋白结构异常,进而导致功能异常,因此,该病例体现了基因对性状的控制方式为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。②据图2中双亲正常却生有患甲病的女儿可知,甲病(镰状细胞贫血)为常染色体隐性遗传病,由图2和题中信息Ⅱ6不携带乙病致病基因可判断,乙病为伴X染色体隐性遗传病。关于甲病,Ⅱ3和Ⅱ4