高中生物学人教版（2019）必修二 4.2 基因表达与性状的关系 同步检测（含答案）

第第页高中生物学人教版（2019）必修二4.2基因表达与性状的关系同步检测一、单选题1．以下不属于表观遗传特点的是（）A．可以遗传 B．DNA序列没有发生改变C．可能引起疾病 D．可能导致基因组碱基的改变2．下列关于基因与性状的关系的叙述，错误的是（）A．基因与性状之间并不都是——对应的关系B．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的C．生物体的性状是由基因决定的，但会受到环境等因素的影响D．基因的结构不发生改变一定不会导致生物性状的改变3．下列有关表观遗传的叙述错误的是（）A．基因的甲基化、组蛋白的乙酰化，可能会抑制该基因的表达B．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关C．表观遗传由于基因中碱基序列不变，故不能将性状遗传给下一代D．外界因素会影响DNA的甲基化水平，如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高4．2013年，我国科学家发现斑马鱼子代胚胎可继承精子DNA甲基化模式，在世界上首次以实验证明精子的表观遗传信息可以完整遗传。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。下列关于表观遗传的说法错误的是（）A．表观遗传的调控机制只有DNA甲基化B．可遗传性是表观遗传的特点之一C．同卵双胞胎之间的微小差异是表观遗传修饰调控的结果D．表观遗传现象是指基因表达发生改变但基因的碱基序列不变5．研究发现，蚁群中的两种工蚁“守卫蚁”和“觅食蚁”从形体大小到角色分工都截然不同，但它们的基因却几乎一样。引起这些差异的不是基因的序列本身，而是对同一遗传指令的不同“解读”程度。某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食。下列分析错误的是（）A．两种工蚁的差异说明遗传信息的执行情况不同B．“守卫蚁”开始觅食是由于发生了基因突变C．药物使“守卫蚁”觅食表明外界因素干扰基因表达D．工蚁的行为转变现象有利于蚁群适应环境的变化6．在大鼠中，表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较少的焦虑行为，大脑海马区糖皮质激素受体（GR）含量也更多。通过比较两种雌鼠后代的gr基因，发现二者基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代。下列相关叙述不正确的是（）A．焦虑行为是否遗传给下一代主要由基因的碱基序列决定B．导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为C．不同的育婴行为影响了gr基因相关位点的甲基化水平D．gr基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录7．经典遗传学认为生物的变异是由于DNA碱基序列改变导致的，而表观遗传学是生物体基因的碱基序列保持不变，但表现型改变的现象。下列不能用表观遗传进行解释的是（）A．遗传信息组成相同的同卵双胞胎，患某种遗传病的可能性相似B．两株柳穿鱼的花形态结构不同，但该性状相关基因的序列相同C．由于喂食导致体型变化的线虫所生后代不接触该食物，但体型仍不变D．基因型相同的蜂王和工蜂，两者在体型、寿命、功能等方面存在差异8．①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。根据上述材料分析基因型和表型的关系，下列说法错误的是（）A．由①②可知生物的性状表现是由基因型决定的B．由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②③可知环境影响生物的性状表现D．由①②③可知生物的性状表现是基因型和环境共同作用的结果9．纯种黄色（HH）小鼠与纯种黑色（hh）小鼠杂交，子一代小鼠却表现出不同的毛色：介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明，H基因上有一段特殊的碱基序列，该序列有多个位点可发生甲基化修饰（如图所示）。当没有发生甲基化时，H可正常表达，小鼠为黄色。反之，H基因表达就受到抑制，且发生甲基化的位点越多，基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息，下列叙述错误的是（）A．此实验表明基因型与表现型之间的关系，并不是简单的一一对应关系B．甲基化修饰导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变，产生了不同的等位基因C．基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的増多而加深（黑）D．纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh10．下列关于基因表达与性状的关系，叙述不正确的是（）A．基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状B．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状C．基因可在细胞分化过程中发生选择性丢失D．表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象二、综合题11．果蝇是遗传实验常用材料，下图表示某果蝇体细胞染色体组成与部分基因的位置关系。请回答：（1）研究发现，A基因的表达产物是果蝇眼色表现所需的一种酶，这说明基因可以通过进而控制生物的性状。（2）果蝇的眼色受A、a和B、b两对完全显性的等位基因控制，调节机制如下图：用纯合红眼雌蝇与纯合白眼雄蝇交配，F1中雌蝇眼色表现为紫眼、雄蝇眼色表现为红眼。若进行上述实验的反交实验，则亲本组合的基因型为，F2的表现型（需具体到性别）及比例。（3）果蝇III号常染色体上有裂翅基因。将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交，F1表现型比例为裂翅：非裂翅=1：1，F1中非裂翅果蝇相互交配，F2均为非裂翅，由此可推测出裂翅性状由性基因控制（不考虑变异）。F1裂翅果蝇相互交配后代中，裂翅与非裂翅比例接近2：1，其原因最可能是。12．大麻是一种雌雄异株的植物，请回答以下问题：（1）在大麻体内，物质B的形成过程如图所示，基因M、m和N、n分别位于两对常染色体上。①据图分析，能产生B物质的大麻基因型可能有种。②如果两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F1全都能产生B物质，则亲本的基因型是和。F1中雌雄个体随机相互交配，后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为。（2）下图为大麻的性染色体示意图，X、Y染色体的同源部分（图中I片段）上的基因互为等位基因，非同源部分（图中Ⅱ1、Ⅱ2片段）上的基因不互为等位基因。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。请回答下列问题：①控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的片段。②请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能有的基因型。③现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交，请根据以下子代可能出现的情况，分别推断出这对基因所在的片段：如果子代全为抗病，则这对基因位于片段。如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于片段。如果子代雌性全为抗病，雄性全为不抗病，则这对基因位于片段。13．中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她及所在的团队研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如图中虚线方框内所示）。（1）在FPP合成酶基因表达过程中，mRNA通过进入细胞质，完成过程②需要的物质有、、等物质或结构的参与。（2）根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入和基因。（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是。（4）野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（ｂ）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.表观遗传学可以遗传，A不符合题意；B.表观遗传学基因组碱基序列不发生改变，B不符合题意；C.表观遗传学涉及染色质重编程和整体的基因表达调控，可能引起疾病，C不符合题意；D.表观遗传学没有DNA序列的改变，D符合题意。故答案为：D。【分析】表观遗传学的主要特点：1.可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传；2.可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能；3.没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。2．【答案】D【解析】【解答】A、基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，一种性状可能会由多个基因控制，或一个基因可能会控制多个性状，A正确；B、基因对性状的控制方式有两种：基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状；基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，B正确；C、生物的表现型是基因型和环境条件共同作用的结果，C正确；D、生物的性状既受基因控制，也受环境影响，基因的结构不发生改变也有可能导致生物性状的改变，D错误。故答案为：D。【分析】1、基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。2、基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。3．【答案】C【解析】【解答】A、基因的甲基化、组蛋白的乙酰化，可能会抑制基因的表达，进而对表型产生影响，A正确；B、基因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与表观遗传有关，B正确；C、表观遗传是基因表达和表型发生可遗传变化的现象，C错误；D、外界因素会影响DNA的甲基化水平，如吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，D正确；故答案为：C。

【分析】表观遗传是基因的核苷酸序列不发生改变，基因表达的可遗传的现象，常见的情形有甲基化。掌握表观遗传的概念是解题关键。4．【答案】A【解析】【解答】A、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，A错误；B、表观遗传具有可遗传性，B正确；C、基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关，是其修饰调控的结果，C正确；D、表观遗传是指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，D正确。故答案为：A。【分析】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合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点：

（1）可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传。

（2）可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。

（3）没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。5．【答案】B【解析】【解答】A、根据试题的分析，两种工蚁的差异是基因表达不同的结果，A正确；B、根据试题的分析，“守卫蚁”和“觅食蚁”的基因几乎一样，所以“守卫蚁”开始觅食不是发生了基因突变，B错误；C、某种药物的使用可使“守卫蚁”的行为发生转变开始觅食，可见基因的表达受外界因素的影响，C正确；D、由工蚁的行为转变现象来看，蚂蚁可以根据环境的变化改变基因的解读情况，有利于蚁群适应环境的变化，D正确。故答案为：B。

【分析】基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状。表现型是指具有特定基因型的个体，在一定环境条件下，所表现出来的性状特征的总和。基因型相同的个体，在不同的环境条件下，可以显示出不同的表现型。基因型不同的个体，也可以呈现出同样的表现型。表现型是基因型与环境共同作用的结果。6．【答案】A【解析】【解答】A、根据分析，焦虑行为是一种表观遗传，与启动子的甲基化有关，不是由基因的碱基序列决定，A错误；B、根据题干信息“表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较少的焦虑行为”，说明导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为，B正确；C、根据题干信息“较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高”，说明不同的育婴行为影响了gr基因相关位点的甲基化水平，C正确；D、基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录，从而影响了基因的表达，进而影响生物的性质，D正确。故答案为：A。

【分析】由题干“通过比较两种雌鼠后代的gr基因，发现二者基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代”可知，基因启动子位点上的甲基化影响了基因的转录，不影响基因的复制，基因也没有发生突变。7．【答案】A【解析】【解答】A、遗传信息组成相同的同卵双胞胎，患某种遗传病的可能性相似属于经典遗传学的范畴，A正确；B、柳穿鱼基因的序列相同，但花的形态结构不同，是由于环境改变引起的，属于表观遗传学的范畴，B错误；C、由于喂食不同导致体型变化的线虫，其后代没有接触食物，体型不变化，是由于食物导致的变异，所以属于表观遗传学的范畴，C错误；D、基因型相同的蜂王和工蜂，由于成长环境不同，两者在体型、寿命、功能等方面存在差异，属于表观遗传学的范畴，D错误。故答案为：A。

【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果。

2、表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。8．【答案】B【解析】【解答】A、由①②的变量是基因型，所以由①②可知生物的性状表现受基因型的控制，A正确；B、①和②、②和③中，都只有一个变量，而①和③中温度和基因型都不同，所以不能判断生物的性状表现是由温度决定的，还是由基因型决定的，或者是由温度和基因型共同决定的，B错误；C、由②③的变量是温度，所以由②③可知环境影响基因型的表达，C正确；D、由①②③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同作用的结果，D正确。故答案为：B。

【分析】生物的性状是基因与基因、基因与基因产物基因与环境共同作用的结果。由题意知，藏报春花的颜色受基因型与环境温度的影响，当温度为30℃时，基因型AA的红花植株也为白花。9．【答案】B【解析】【解答】A、此实验表明：基因型与表现型之间的关系，并不是简单的——对应关系，基因对性状的控制实际上是通过基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，形成了一个错综复杂的网络，精细地控制着生物体的性状，A正确；B、由题可知，甲基化修饰没有导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变，不产生等位基因，B错误；C、由题可知，基因型是Hh的小鼠随H基因发生甲基化的位点的增多，基因表达被抑制的效果越明显，h基因越能表达，其体毛颜色越加深（黑），C正确；D、纯种黄色体毛(HH）小鼠与纯种黑色（hh)小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh，D正确；故答案为：B。

【分析】表观遗传学则是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。根据题意可知，当H基因被甲基化时，H基因表达就受到抑制，且发生甲基化的位点越多，基因表达被抑制的效果越明显，隐性基因越容易表达。10．【答案】C【解析】【解答】A、由分析可知，基因可通过控制酶的合成影响代谢而控制性状，A正确；B、由分析可知，基因可通过控制蛋白质的结构直接控制性状，B正确；C、基因可在细胞分化过程中发生选择性表达，C错误；D、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，D正确。故答案为：C。

【分析】1、基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。

2、表现型=基因型+外界环境因素。

3、细胞分化的实质是基因的选择性表达。11．【答案】（1）控制酶的合成来控制代谢（2）AAXbY×aaXBXB；紫眼雌：紫眼雄：红眼雄：白眼雌：白眼雄=6：3：3：2：2（3）显；显性基因纯合致死【解析】【解答】（1）基因A控制酶的合成，从而控制了果蝇眼色，说明基因是控制酶的合成来控制代谢。（2）F1中雌蝇全为紫眼，雄蝇全为红眼，并结合图示过程可知，推测B和b基因位于X染色体上，可知白眼为aa__，紫眼为A_XB_，红眼为A_Xb_。亲本中纯合红眼雌蝇与纯合白眼雄蝇基因型为AAXbXb和aaXBY，反交实验表现型与性别互换，即纯合红眼雄蝇和纯合白眼雌蝇杂交，基因是aaXBXB和AAXbY，F1为AaXBXb和AaXBY，F2中紫眼雌蝇（A_XB_）为3/4×1/2=3/8，紫眼雄蝇（A_XBY）=3/4×1/4=3/16，红眼雄蝇（A_XbY）为3/4×1/4=3/16，白眼雌蝇（aa__）为1/4×1/2=1/8，白眼雌蝇（aa__）为1/4×1/2=1/8，故紫眼雌蝇：紫眼雄蝇：红眼雄蝇：白眼雌蝇：白眼雄蝇=6：3：3：2：2。（3）将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交，F1表现型比例为裂翅：非裂翅=l：l，F1中非裂翅果蝇相互交配，F2均为非裂翅，说明非裂翅是隐性纯合子，由此可以判断裂翅性状由显性基因控制的。假设相关基因为A、a，那么F1裂翅品系的基因型为Aa，理论上其自交后代的基因型为AA、2Aa、aa，表现型应该是裂翅品系与野生型为3：1．实际情况是裂翅品系与野生型比例接近2：1，那么从理论上产生的后代可以推知，最可能的原因是裂翅品系显性纯合体致死。【分析】理清基因控制性状的途径：

​12．【答案】（1）4；MMnn；mmNN；9：7（2）Ⅱ2；XDYD、XDYd、XdYD、XDY；Ⅰ；Ⅰ；Ⅰ或Ⅱ1【解析】【解答】（1）①据图分析，物质B的形成需要同时具有M和N基因，即能产生B物质的大麻基因型可能有MMNN、MMNn、MmNN、MmNn这4种。②由题意两个不能产生B物质的大麻品种杂交，F1全都能产生B物质，说明两个亲本分别具有一个基因是显性纯合，即两个亲本的基因型为：MMnn和mmNN，F1的基因型为MmNn，让F1雌雄个体随机相互交配，后代出现双显个体（能产生物质B的个体）的比例是3/4×3/4=9/16，所以不能产生物质B的个体的比例为7/16，故后代中能产生B物质的个体数和不能产生B物质的个体数之比应为9：7。（2）①由题意可知大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，而Ⅱ2片段是Y染色体上特有的片段，不会出现在雌性生物体内，故控制大麻抗病性状的基因不可能位于图中的Ⅱ2片段上。②由题意可知大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制，且雌雄个体都有抗病性状，所以D基因可能在Ⅰ或Ⅱ1片段上，故具有抗病性状的雄性大麻个体的基因型可能为：XDYD、XDYd、XdYD、XDY。③由题意可知是让雌性不抗病（隐性）和雄性抗病（显性）两个品种的大麻杂交，如果子代全为抗病，则这对基因位于同源区的Ⅰ片段上，双亲的基因型为：XdXd×XDYD；如果子代雌性全为不抗病，雄性全为抗病，则这对基因位于Ⅰ片段上，双亲的基因型为：XdXd×XdY