高三生物二輪復(fù)習練習：基因表達與性狀的關(guān)系

基因表達與性狀的關(guān)系練習一、選擇題1．囊性纖維化是編碼細胞膜上CFTR蛋白(主動轉(zhuǎn)運氯離子的載體蛋白)的基因發(fā)生突變引起的，該突變導(dǎo)致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，進而導(dǎo)致氯離子運輸障礙，使得氯離子在細胞內(nèi)積累。下列有關(guān)該病的敘述錯誤的是()A．該病例說明基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀B．CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸說明編碼的基因發(fā)生了堿基對的缺失C．氯離子在細胞內(nèi)積累會導(dǎo)致細胞內(nèi)液滲透壓上升使水分子出細胞受阻礙D．編碼CFTR蛋白的基因存在多種突變形式，體現(xiàn)了基因突變的隨機性2．豌豆的圓粒和皺粒是一對相對性狀，皺粒豌豆的產(chǎn)生是由于在圓粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能正常合成，使淀粉合成受阻。下列敘述錯誤的是()A．控制圓粒和皺粒性狀的基因根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同B．上述實例中插入一段外來DNA序列引起的變異類型是染色體結(jié)構(gòu)變異C．上述實例說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體性狀D．淀粉分支酶基因異常的豌豆表現(xiàn)為皺粒與淀粉的親水性有關(guān)3．DNA上的遺傳信息是如何控制生物體性狀的呢？最初科學家發(fā)現(xiàn)了基因和酶之間的特殊關(guān)系，于是就提出了一個基因一個酶的假說，后來又拓寬為一個基因一個蛋白質(zhì)。下列敘述錯誤的是()A．實際上許多蛋白質(zhì)是由兩條或多條相同或不同的多肽鏈構(gòu)成的B．有些基因編碼的產(chǎn)物是不同種類的RNA，如tRNA和rRNAC．基因是DNA上的一段編碼某種多肽鏈或RNA的序列D．一個基因一個酶說明機體只能通過控制酶的合成控制生物體性狀4．在胚胎學研究中，人們注意到細胞間的相互作用對細胞分化和器官構(gòu)建有一定的影響，還有實驗證明，改變細胞所處的位置可導(dǎo)致細胞分化方向發(fā)生改變。下列關(guān)于細胞分化的敘述不正確的是()A．細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，細胞分化完全由基因決定B．已分化的細胞仍可具有細胞分裂能力C．人口腔上皮細胞的形成是細胞分裂、分化的結(jié)果D．改變細胞所處的位置可導(dǎo)致細胞分化方向發(fā)生改變，可能與周圍細胞分泌的信號分子的誘導(dǎo)有關(guān)5．DNA甲基化會抑制相關(guān)基因的表達。在細胞分化過程中，細胞內(nèi)的DNA甲基化水平會明顯提高。下列敘述錯誤的是()A．DNA甲基化不改變基因的堿基序列，故不能遺傳給后代B．細胞分化過程中，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能均會發(fā)生改變C．細胞可通過改變DNA的甲基化水平實現(xiàn)基因的選擇性表達D．受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化水平6．柳穿魚是一種園林花卉，其花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達直接相關(guān)。圖1所示兩株柳穿魚植株A和B花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，但它們體內(nèi)的Lcyc基因序列相同，只是植株A的Lcyc基因在開花時表達，植株B的Lcyc基因不能表達，研究表明植株B的Lcyc基因不能表達的原因如圖2所示?？茖W家將這兩個植株作為親本進行雜交，F(xiàn)1的花與植株A的相似，F(xiàn)1自交得到的F2中絕大部分植株的花與植株A的相似，少部分植株的花與植株B的相似。根據(jù)資料分析以下描述正確的是()A．F1植株體內(nèi)所含Lcyc基因的表達情況是相同的B．植株B由于堿基序列發(fā)生變化而產(chǎn)生了可遺傳的變異C．植株B的Lcyc基因某些堿基連接了甲基而不能表達D．柳穿魚花的不同形態(tài)表明性狀是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果7．人類基因組中有數(shù)以萬計的基因，但在細胞內(nèi)并非所有的基因都表達，因此需要“關(guān)閉”部分基因。rest基因編碼的R蛋白能抑制其他基因的表達。R蛋白通過使組蛋白去乙酰化來抑制相關(guān)基因的表達。在動物模型實驗中發(fā)現(xiàn)，R蛋白含量降低的動物，會出現(xiàn)神經(jīng)興奮活動增強以及更早死亡的現(xiàn)象。下列推斷不合理的是()A．rest基因可能參與細胞分化和個體發(fā)育B．組蛋白的乙酰化會抑制相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄C．增強rest基因的表達可能會使神經(jīng)興奮性降低D．抑制rest基因的表達可能會導(dǎo)致動物壽命縮短8．表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因的表達卻發(fā)生了可遺傳的改變，即基因型未發(fā)生變化而表型卻發(fā)生了改變，如DNA的甲基化，甲基化的Lcyc基因不能與RNA聚合酶結(jié)合，故無法進行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，也就無法進行翻譯最終合成Lcyc蛋白，從而抑制了基因的表達。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．吸煙者精子中的DNA的甲基化水平明顯升高，這說明發(fā)生了基因突變B．DNA甲基化可在不改變基因堿基序列的前提下實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控C．基因型相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異可能與表觀遺傳有關(guān)D．DNA堿基序列的甲基化程度越高，基因的表達受到的抑制效果越明顯9．DNA纏繞在組蛋白周圍形成核小體，是染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。組蛋白的乙?；怯梢阴；复呋?，乙酰化會弱化組蛋白和DNA的相互作用，疏松了染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，細胞內(nèi)還存在組蛋白去乙?；?，使組蛋白去乙?；?，進而調(diào)控基因的表達。下列說法錯誤的是()A．組蛋白的乙?；墒股锉硇桶l(fā)生可遺傳變化B．組蛋白去乙?；殡S著對基因轉(zhuǎn)錄的抑制C．組蛋白去乙?；概c染色體形態(tài)構(gòu)建有關(guān)D．染色質(zhì)中的組蛋白乙?；腿ヒ阴；强赡娣磻?yīng)10．動物的晝夜節(jié)律與周期基因密切相關(guān)，該基因的表達及調(diào)控過程如圖所示，其編碼的蛋白質(zhì)PER在夜間累積而在白天降解。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．①過程中游離的核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相互連接B．②過程中一個mRNA分子能翻譯出多個PER蛋白C．周期基因的表達與調(diào)控可能發(fā)生在垂體某些細胞中D．TIM與PER的結(jié)合物影響周期基因的表達11．已知組蛋白乙?；c去乙酰化分別是由HAT(組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶)和HDAC(去乙酰化轉(zhuǎn)移酶)催化的，組蛋白的乙?；龠M轉(zhuǎn)錄，而去乙?；瘎t抑制轉(zhuǎn)錄。染色質(zhì)上的組蛋白被乙?；蟪蔀榛钚匀旧|(zhì)、去乙?；蟪蔀榉腔钚匀旧|(zhì)，如圖所示。下列相關(guān)推測不合理的是()A．染色質(zhì)中的組蛋白乙酰化與去乙?；粚儆诳赡娣磻?yīng)B．HDAC復(fù)合物使組蛋白去乙酰化伴隨著對基因轉(zhuǎn)錄的抑制C．激活因子、抑制因子可能改變了組蛋白的空間結(jié)構(gòu)D．活性染色質(zhì)更便于DNA聚合酶與DNA的結(jié)合二、非選擇題12．DNA甲基化是DNA化學修飾的一種形式，能影響表型，也能遺傳給子代。在蜂群中，雌蜂幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而以花粉和花蜜為食的幼蜂將發(fā)育成工蜂。研究發(fā)現(xiàn)，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團，如圖所示。回答下列問題。(1)蜜蜂細胞中DNMT3基因發(fā)生過程①的場所是________，若以基因的β鏈為模板，則虛線框中合成的RNA的堿基序列順序為________________。(2)DNA甲基化若發(fā)生在基因轉(zhuǎn)錄的啟動子序列上，則會影響RNA聚合酶與該序列的識別與結(jié)合，進而抑制基因的表達。據(jù)圖可知，DNA甲基化________(填“會”或“不會”)改變基因的堿基序列。在細胞內(nèi)，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)，原因是________________________________________________(答出1點即可)。(3)已知注射DNMT3siRNA(小干擾RNA)能使DNMT3基因表達沉默，蜂王的基因組甲基化程度低于工蜂的，請設(shè)計實驗驗證基因組的甲基化水平是決定雌蜂幼蟲發(fā)育成工蜂還是蜂王的關(guān)鍵因素。實驗思路：取多只________________________，均分為A、B兩組，A組不做處理，B組________________________，其他條件相同且適宜，用花粉和花蜜飼喂一段時間后，觀察并記錄幼蜂發(fā)育情況。實驗現(xiàn)象：____________________________________________________________________________________________________________________________________。13．番茄果實成熟涉及一系列生理生化過程，導(dǎo)致果實顏色及硬度等發(fā)生變化。果實顏色由果皮和果肉顏色決定。為探究番茄果實成熟的機制，科學家進行了相關(guān)研究。(1)果皮顏色由一對等位基因控制。果皮黃色與果皮無色的番茄雜交所得的F1果皮為黃色，F(xiàn)1自交所得的F2果皮顏色及比例為________________。(2)野生型番茄成熟時果肉為紅色?，F(xiàn)有兩種單基因純合突變體，甲(基因A突變?yōu)閍)果肉黃色，乙(基因B突變?yōu)閎)果肉橙色。用甲、乙進行雜交實驗，結(jié)果如圖1。據(jù)此，寫出F2中黃色的基因型：________________。(3)深入研究發(fā)現(xiàn)，成熟番茄的果肉由于番茄紅素的積累而呈紅色，當番茄紅素量較少時，果肉呈黃色，而前體物質(zhì)2積累會使果肉呈橙色，如圖2。上述基因A、B以及另一基因H均編碼與果肉顏色相關(guān)的酶，但H在果實中的表達量低。根據(jù)上述代謝途徑，aabb中前體物質(zhì)2積累、果肉呈橙色的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有一果實不能成熟的變異株M，果肉顏色與甲相同，但基因A并未突變，而調(diào)控基因A表達的基因C轉(zhuǎn)錄水平極低?；駽在果實中特異性表達，敲除野生型中的基因C，其表型與M相同。進一步研究發(fā)現(xiàn)M中基因C的序列未發(fā)生改變，但其甲基化程度一直很高。推測果實成熟與基因C甲基化水平改變有關(guān)。欲為此推測提供證據(jù)，合理的方案包括________，并檢測基因C的甲基化水平及表型。①將果實特異性表達的去甲基化酶基因?qū)隡②敲除野生型中果實特異性表達的去甲基化酶基因③將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)隡④將果實特異性表達的甲基化酶基因?qū)胍吧痛鸢福?．D解析：編碼CFTR蛋白的基因存在多種突變形式，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，D錯誤。2．B解析：皺粒豌豆的產(chǎn)生是由于在圓粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，控制圓粒和皺粒性狀的基因根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同，該變異類型是基因突變，A正確、B錯誤；豌豆的圓粒和皺粒性狀與淀粉含量有關(guān)，淀粉的合成受淀粉分支酶基因控制，該實例能說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，間接控制生物體的性狀，C正確；淀粉親水性強，所以淀粉分支酶基因異常的豌豆淀粉合成受阻，淀粉含量低，親水性差，表現(xiàn)為皺縮，D正確。3．D解析：有些蛋白質(zhì)由多條肽鏈構(gòu)成，這些肽鏈有的相同也有的不同，A正確；人類基因組中含有一些非編碼序列，可以轉(zhuǎn)錄出非編碼RNA，它們不能編碼蛋白質(zhì)，但有重要的生理和生化功能，如tRNA可以轉(zhuǎn)運氨基酸識別密碼子，rRNA組成核糖體，B正確；基因是DNA上的一段編碼某種多肽鏈或RNA的序列，C正確；基因可以通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物體的性狀，基因也可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，D錯誤。4．A解析：細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，結(jié)合題意，人們注意到細胞間的相互作用對細胞分化和器官構(gòu)建有一定的影響，由此可知細胞分化不完全由基因決定，A錯誤；隨著細胞分化程度的加深，細胞的分裂能力逐漸下降，已分化的細胞在特定條件下也可以分裂、分化，B正確；人口腔上皮細胞的形成是細胞分裂、分化的結(jié)果，C正確；由題意可知，改變細胞所處的位置可導(dǎo)致細胞分化方向改變，可能與周圍細胞分泌的信號分子的誘導(dǎo)有關(guān)，D正確。5．A解析：DNA甲基化是表觀遺傳的一種，該過程不改變基因的堿基序列，但能遺傳給后代，A錯誤；細胞分化過程中，會發(fā)生基因的選擇性表達，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能均會發(fā)生改變，使細胞種類增多，功能趨向于專門化，B正確；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，甲基化可以調(diào)控基因的選擇性表達，進而調(diào)控分化細胞的功能，C正確；酶具有專一性，受精卵中可能存在去甲基化酶，以降低DNA的甲基化水平，D正確。6．C解析：題干中提到F1自交后代絕大部分植株的花與植株A相似，少部分植株的花與植株B相似，這說明F1植株體內(nèi)所含Lcyc基因的表達情況并不相同，A錯誤；植株B并不是因為堿基序列的變化而產(chǎn)生的變異，而是因為某些堿基序列出現(xiàn)了甲基化，B錯誤；根據(jù)圖2可以看出，植株B的Lcyc基因不能表達的原因是某些堿基連接了甲基，C正確；柳穿魚花的不同形態(tài)主要體現(xiàn)了基因?qū)π誀畹挠绊懀珼錯誤。7．B解析：rest基因編碼的R蛋白能抑制其他基因的表達，而細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，故rest基因可能參與細胞分化和個體發(fā)育，A不符合題意；由題意可知，R蛋白通過使組蛋白去乙酰化來抑制相關(guān)基因的表達，基因的表達包括基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，故組蛋白的乙?；粫种葡嚓P(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，B符合題意；由題意可知，R蛋白含量降低的動物，會出現(xiàn)神經(jīng)興奮活動增強，R蛋白是rest基因的表達產(chǎn)物，能抑制其他基因的表達，故增強rest基因的表達可能會使神經(jīng)興奮性降低，C不符合題意；R蛋白含量降低的動物，會出現(xiàn)神經(jīng)興奮活動增強以及更早死亡的現(xiàn)象，且R蛋白是rest基因的表達產(chǎn)物，故抑制rest基因的表達，R蛋白含量會降低，可能會導(dǎo)致動物壽命縮短，D不符合題意。8．A解析：DNA甲基化為DNA化學修飾的一種形式，能夠在不改變DNA序列的前提下，改變遺傳表現(xiàn)，吸煙者精子中DNA的甲基化水平升高，只是基因的表達受影響，并沒有發(fā)生基因突變，A錯誤；DNA的甲基化不會改變基因的堿基序列，甲基化基因無法進行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相關(guān)mRNA，也就無法進行翻譯合成相關(guān)蛋白質(zhì)，從而抑制了基因的表達，B正確；基因組成相同的同卵雙胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表現(xiàn)出的微小差異可能與表觀遺傳有關(guān)，C正確；基因堿基序列的甲基化程度越高，RNA聚合酶越不容易與DNA結(jié)合，基因的表達受到的抑制越明顯，D正確。9．D解析：組蛋白的乙?；揎検沟肈NA分子片段纏繞力量減弱，從而促進轉(zhuǎn)錄，最終使生物表型發(fā)生可遺傳變化，A正確；組蛋白去乙?；芤种葡嚓P(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，進而影響性狀，B正確；組蛋白去乙?；赣欣谌旧w形態(tài)的構(gòu)建，C正確；催化組蛋白乙?；c去乙?；拿覆煌?，反應(yīng)條件不同，故不是可逆反應(yīng)，D錯誤。10．C解析：①過程表示轉(zhuǎn)錄，游離的核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相互連接，A正確；②過程表示翻譯，該過程中一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，翻譯出多個PER蛋白，B正確；下丘腦與動物的節(jié)律有關(guān)，因此周期基因的表達與調(diào)控可能發(fā)生在下丘腦某些細胞中，C錯誤；基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，由圖可看出，TIM與PER的結(jié)合物影響該基因的轉(zhuǎn)錄，故TIM與PER的結(jié)合物影響周期基因的表達，D正確。11．D解析：催化乙?；c去乙酰化的酶不同，反應(yīng)條件不同，故不是可逆反應(yīng)，A正確；HDAC催化去乙?；?，而去乙?；种妻D(zhuǎn)錄，B正確；激活因子、抑制因子使組蛋白乙?；c去乙酰化，可能改變了組蛋白的空間結(jié)構(gòu)，C正確；在HAT復(fù)合物作用下染色質(zhì)具有轉(zhuǎn)錄活性，更便于RNA聚合酶與DNA的結(jié)合，D錯誤。12．(1)細胞核CUUGCCAGC(2)不會一個mRNA分子可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈(3)生理狀況相同的雌蜂幼蟲注射適量的DNMT3siRNAA組發(fā)育成工蜂，B組發(fā)育成蜂王解析：(1)過程①是轉(zhuǎn)錄過程，其中DNMT3基因是核基因，因此過程①發(fā)生在細胞核內(nèi)，根據(jù)堿基互補配對原則，若以基因的β鏈為模板，則虛線框中合成的RNA的堿基序列順序為CUUGCCAGC。(2)分析題圖可知，基因甲基化不改變基因的堿基序列，但會影響轉(zhuǎn)錄，從而影響基因的表達。在轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶的作用是使DNA解螺旋、催化游離的核糖核苷酸生成RNA；在細胞質(zhì)中，翻譯是一個快速而高效的過程，通常一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，并且最終的產(chǎn)物相同，因此，少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)根據(jù)題干可知，DNMT3siRNA能與DNMT3基因轉(zhuǎn)錄出的RNA結(jié)合，阻礙翻譯過程，從而抑制DNMT3基因表達，進而降低基因的甲基化水平。故實驗思路為取多只生理狀況相同的雌蜂幼蟲，均分為A、B兩組；A組不做處理，B組注射適量的DNMT3siRNA，其他條件相同且適