1、课时规范练课时规范练 18 基因表达与性状的关系基因表达与性状的关系 一、基础练 1.囊性纤维病的致病原因是基因中缺失 3 个相邻碱基,使跨膜蛋白 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 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
2、。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 3.图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是 ( ) A.DNA 的结构不同 B.遗传信息的表达情况不同 C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同 4.下列关于细胞分化的说法,正确的是( ) 分化是稳定的,而且一般是不可逆的 细胞分化后,细
3、胞中的蛋白质不完全相同 会出现细胞 核遗传物质的改变 细胞分化是基因选择性表达的结果 A. B. C. D. 5.下列属于表观遗传现象的有( ) 果蝇的眼色基因所在的染色体区域,螺旋程度较高,出现红白相间的斑点状复眼 F1高茎豌豆自 交,F2出现高茎豌豆和矮茎豌豆 男性吸烟者精子中的 DNA 甲基化水平高,精子活力下降 编 码酪氨酸酶的基因异常,导致白化病 A. B. C. D. 6.下面关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中,错误的是 ( ) A.生物体的一切性状完全由基因控制,与环境因素无关 B.基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 C.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而
4、控制生物体的性状 D.基因的遗传信息可通过转录和翻译传递到蛋白质 7.下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出( ) A.一种物质的合成只受一个基因的控制 B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C.若基因不表达,则基因和也不表达 D.若基因不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸 8.油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其 中酶 a 和酶 b 分别由基因 A 和基因 B 控制合成。我国陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜,产 油率由原来的 34%提高到 58%。请回答下列问题。 (1)据图甲分析,你认为提高油菜产油量的基本思路是 。
5、 (2)图乙表示基因 B,链是转录的模板链,陈教授及助手诱导 链也能转录,从而形成双链 mRNA,试分 析回答下列问题。 控制酶 b 合成的基因的单位是 。 控制酶 a 与酶 b 合成的基因在结构上的本质区别是 。 转录出的双链 mRNA 与图乙基因在化学组成上的区别是 。 为什么基因 B经诱导后转录出双链 mRNA 就能提高产油量? 。 二、提升练 1.(2020 河北唐山海港高级中学高一期中)根据表中基因 1和基因 2 的表达产物,判断下列相关叙述不 正确的是 ( ) 基因 转录产 物 翻译产 物 基因 1 RNA1 血红蛋 白 基因 2 RNA2 呼吸酶 A.人体体细胞中,RNA1和 R
6、NA2 不可能同时存在 B.人体体细胞中,RNA1 和 RNA2 一定同时存在 C.基因 1 通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 D.基因 1 和基因 2表达过程所需的能量只能由线粒体提供 2.(2020 湖南长沙长郡中学高三开学考试)囊性纤维病的主要病因是编码 CFTR 蛋白的基因发生了基 因突变。如图表示 CFTR 蛋白在氯离子运输过程中的作用。下列相关叙述正确的是( ) A.正常 CFTR 蛋白基因和异常 CFTR 蛋白基因中(A+C)(T+G)的值相同 B.囊性纤维病患者呼吸道分泌物黏稠的原因是 CFTR 蛋白异常,氯离子运出过程受阻,导致氯离子在 细胞外浓度逐渐降低,水分子向膜外
7、扩散的速度变慢 C.该病的病因体现出基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D.若正常的 CFTR 蛋白由 1 500个氨基酸组成,则直接指导其合成的模板含 4 500 个核苷酸 3.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中,下列有关表观遗传的叙述,正确的是( ) A.柳穿鱼 Lcyc 基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了 Lcyc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与表观遗传有关 C.表观遗传现象发生在减数分裂产生配子的过程中,能遗传给后代 D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰不会影响基因的表达 4.(2020 山东临沂二模)在一个蜂群中,少数幼虫一直
8、取食蜂王浆才能发育成蜂王,大多数幼虫以花粉 和花蜜为食而发育成工蜂。DNMT3 蛋白是 DNMT3基因表达的一种 DNA甲基化转移酶,能使 DNA 某些区域添加甲基基团(如图所示)。敲除 DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将直接发育成蜂王。下列分析正 确的是( ) A.蜂王浆可能通过抑制 DNMT3基因的表达发挥作用 B.胞嘧啶甲基化会影响 DNA 复制,干扰 RNA聚合酶的结合 C.DNA甲基化后不会改变遗传信息,但会改变生物性状 D.敲除 DNMT3 基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的效果 5.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
9、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 3537 处理 624 h 培养 残翅果 蝇 (1)出现残翅果蝇的原因可能是 。 (2)这个实验说明基因与性状是怎样的关系? (3)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(要求写出实验方案,并估计预期结果)。 实验方案: 预期结果:a.若后代均为残翅果蝇, 。 b.若后代有长翅果蝇出现, 。 课时规范练 18 基因表达 与性状的关系 一、基础练 1.C 跨膜蛋白 CFTR 转运 Cl-
10、属于物质的跨膜运输,体现细胞膜控制物质进出细胞的功 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;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。 2.A 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,从而间接控制生物性状。题中着色性干皮症 是患者体内缺乏 DNA 修复酶导致的,体现基因对性状的间接控制。 3.B 甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们的遗
11、传物质相同,DNA的 结构相同,线粒体的结构也相同。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因 的选择性表达,即遗传信息的表达情况不同。 4.B 细胞分化一般是不可逆的;由于基因的选择性表达,分化后的细胞中的蛋白质不完 全相同;细胞分化不会引起遗传物质的改变;细胞分化是基因选择性表达的结果。 5.C 果蝇的眼色基因所在的染色体区域,螺旋程度较高,会抑制相关基因的表达,从而出 现红白相间的斑点状复眼,属于表观遗传;F1高茎豌豆自交,F2出现高茎豌豆和矮茎豌豆, 属于性状分离现象;DNA甲基化可导致表观遗传现象;编码酪氨酸酶的基因异常,导致白 化病,属于基因突变。 6.A 生物体的性状不仅受基
12、因控制,还受环境影响;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,也可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;基 因表达过程包含基因的转录和翻译过程。 7.B 由示意图可知,精氨酸的合成需要酶的参与,而它们分别受基因 的控制。说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。也可体现 一种物质的合成受多个基因控制。基因具有一定的独立性,基因不表达时,基因仍 可表达。若基因不存在,酶不能合成,则瓜氨酸精氨酸琥珀酸的途径不能进行。 8.答案:(1)抑制酶 b合成,促进酶 a合成 (2)脱氧核苷酸 碱基对的数量及排列顺序 不同 mRNA中含 U 不含 T,五碳糖为核糖
13、双链 mRNA不能翻译(不能与核糖体 结合),酶 b不能合成,而细胞能正常合成酶 a,有利于油脂合成 二、提升练 1.ABD 红细胞内能合成血红蛋白和呼吸酶,所以人体体细胞中,RNA1 和 RNA2 可能同 时存在,A项错误;基因的表达具有选择性,呼吸酶普遍存在于生物体的细胞中,而血红蛋 白只存在于红细胞内,所以人体体细胞中,RNA1 和 RNA2 不一定同时存在,B项错误;血 红蛋白是一种结构蛋白,说明基因 1通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,C 项正 确;基因 1 和基因 2表达过程所需的能量可由细胞质基质和线粒体提供,D 项错误。 2.ABC CFTR 蛋白基因是有遗传效应的一段双
14、链 DNA,所有双链 DNA中,A与 T的数 目相同,C 与 G的数目相同,所以(A+C)(T+G)的值为 1,A项正确;由图可知,囊性纤维病 患者呼吸道分泌物黏稠的原因是 CFTR 蛋白异常,氯离子运出的过程受阻,导致氯离子在 细胞外的浓度逐渐降低,水分子向膜外扩散的速度变慢,B项正确;该病的病因是编码 CFTR 蛋白的基因发生了基因突变,导致 CFTR 蛋白异常,体现出基因通过控制蛋白质的 结构直接控制生物体的性状,C 项正确;若正常的 CFTR 蛋白由 1 500 个氨基酸组成,则直 接指导其合成的模板(mRNA)至少(不考虑终止密码)含 4 500个核苷酸,D 项错误。 3.AB 柳穿
15、鱼 Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,会抑制 Lcyc 基因的表达,A项正 确;同卵双胞胎的基因组成相同,他们之间的微小差异可能与表观遗传有关,B项正确;表 观遗传现象在生物体的整个生命活动过程中均可发生,C 项错误;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,D项错误。 4.ACD 取食蜂王浆的幼虫和不含 DNMT3 基因的幼虫都会发育成蜂王,因此可推测蜂 王浆可能抑制 DNMT3 基因的表达,A项正确;胞嘧啶甲基化干扰 RNA聚合酶的结合,影 响转录过程,因基因甲基化的细胞在幼虫发育成蜂王的过程中会进行有丝分裂,说明基因 甲基化不影响 DNA复制过程,B项错误;DNA 甲基化后并没有改变基因的序列,但会影 响基因的表达过程,因此会改变生物的性状,C 项正确;题干中敲除 DNMT3 基因与取食蜂 王浆都能使幼虫发育成蜂王,因此这两种方式对于幼虫的发育具有相同的作用,D 项正确。 5.答案:(1)翅的发育过程需要酶的催化,酶的活性受温度条件的影响 (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)a.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,观 察并记录后代的表型。a.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
