新教材生物人教版必修2課時作業(yè)4-2基因表達與性狀的關(guān)系

課時作業(yè)11基因表達與性狀的關(guān)系1．《科技日報》報道，科學家發(fā)現(xiàn)一種動物能否被馴化并和人類很好相處，取決于這種動物的“馴化基因”。在生物體中，基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是(D)A．RNA→蛋白質(zhì)(性狀)B．DNA→蛋白質(zhì)(性狀)C．RNA→DNA→蛋白質(zhì)(性狀)D．DNA→RNA→蛋白質(zhì)(性狀)解析：DNA→RNA→蛋白質(zhì)是細胞生物基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑；只有少數(shù)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物以RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)或RNA→蛋白質(zhì)為控制性狀表現(xiàn)的途徑；DNA→蛋白質(zhì)(性狀)只在離體實驗中發(fā)現(xiàn)，還沒有在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)。2．蒜黃和韭黃是在缺乏光照的環(huán)境下培育的蔬菜，對形成這種現(xiàn)象的最好解釋是(A)A．環(huán)境因素限制了有關(guān)基因的表達B．兩種均為基因堿基序列的改變C．葉子中缺乏形成葉綠素的基因D．黑暗中植物不進行光合作用解析：蒜黃與韭黃的形成是由于缺乏光照，葉綠素不能合成，不是遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起的。3．果蠅是遺傳學實驗中常用的材料之一。如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個基因，下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．由圖可知，基因是DNA上任意一個片段B．朱紅眼基因和深紅眼基因是一對等位基因C．圖中所示的各個基因是同時并由同一個細胞完成表達的D．基因與性狀之間并非是簡單的線性關(guān)系，基因表達是一個受多種因素影響的復雜過程解析：基因通常是有遺傳效應的DNA片段，而不是任意片段，A錯誤；等位基因是位于同源染色體上控制相對性狀的基因，朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上，不屬于等位基因，B錯誤；個體的基因在個體發(fā)育的不同時期、不同細胞中選擇性表達，C錯誤；基因的表達受內(nèi)部因素和外界因素的共同影響，D正確。4.如圖為基因與性狀的關(guān)系示意圖，據(jù)圖判斷錯誤的是(C)A．一種基因可以影響和控制多種性狀B．多種基因可以影響和控制一種性狀C．所有基因都能控制表現(xiàn)出相應的性狀D．圖中的產(chǎn)物可以是酶、激素或者抗體等解析：由題圖可知，性狀a、b、c、d受同一種基因產(chǎn)物影響，說明一種基因可以影響和控制多種性狀，A正確；性狀e受三種基因產(chǎn)物影響，表明多種基因可以影響和控制一種性狀，B正確；生物的性狀除了受基因控制外，還受環(huán)境條件的影響，并非所有基因都能控制表現(xiàn)出相應的性狀，C錯誤；多數(shù)酶、有些激素和抗體是蛋白質(zhì)，可以是基因表達的產(chǎn)物，D正確。5．如圖為基因的作用與性狀的表現(xiàn)流程示意圖。請據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述不正確的是(B)A．①過程是轉(zhuǎn)錄，形成RNAB．③過程中只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成C．基因控制性狀的兩條途徑均涉及轉(zhuǎn)錄和翻譯過程D．rRNA的合成與核仁有關(guān)解析：①過程是轉(zhuǎn)錄，以DNA的一條鏈為模板合成RNA，A項正確；③過程還需要tRNA識別、搬運特定的氨基酸，B項錯誤；基因控制性狀的兩條途徑均涉及蛋白質(zhì)的合成，涉及轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，C項正確；rRNA的合成與核仁有關(guān)，D項正確。6．下列有關(guān)基因與性狀的敘述，錯誤的是(多選)(ABD)A．生物體中一個基因決定一種性狀，一種性狀由一個基因決定B．血紅蛋白基因中有一個堿基發(fā)生改變，血紅蛋白結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變C．生物的性狀由基因決定，同時受環(huán)境影響，二者共同對生物的性狀起作用D．囊性纖維化說明基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物性狀解析：生物體中，一個基因可能決定多種性狀，一種性狀可能由多個基因決定，A錯誤；由于密碼子的簡并性(多個密碼子編碼同一種氨基酸)，控制人的血紅蛋白的基因中有一個堿基發(fā)生改變，血紅蛋白的結(jié)構(gòu)不一定發(fā)生改變，B錯誤；生物的性狀由基因決定，還受環(huán)境條件的影響，是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，C正確；囊性纖維化說明基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，D錯誤。7．如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖，從圖中不能得出的是(多選)(ACD)A．一種物質(zhì)的合成只受一個基因的控制B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝C．若基因②不表達，則基因③和④也不表達D．若基因③不存在，則瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸解析：基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。由題圖可知，精氨酸的合成需要酶①②③④的參與，而它們分別受基因①②③④的控制，A項錯誤；基因具有一定的獨立性，基因②不表達時，基因③④可能表達，只是無法合成精氨酸，C項錯誤；若基因③不存在，酶③不能合成，則瓜氨酸→精氨酰琥珀酸的途徑不能進行，D項錯誤。8．1970年，科學家發(fā)現(xiàn)了致癌的RNA病毒。該病毒感染人體細胞后，將其基因組整合到人的基因組中，從而誘發(fā)人的細胞癌變?；卮鹣铝袉栴}：(1)RNA病毒進入人體細胞后，以自身的RNA為模板，通過逆轉(zhuǎn)錄酶，合成DNA片段。在此過程中，存在的堿基互補配對方式有A—T、U—A、C—G、G—C，其原料為宿主細胞提供的4種脫氧核苷酸。(2)若將同一人體胰島B細胞和漿細胞的全部的mRNA分別提取出來，通過相關(guān)的酶反應分別獲得多段DNA單鏈，通過堿基測序發(fā)現(xiàn)兩份DNA單鏈的序列不完全相同(填“相同”“不同”或“不完全相同”)；說明人體胰島B細胞和漿細胞的基因表達具有選擇性。解析：(1)以RNA為模板合成DNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，原料是宿主細胞提供的脫氧核苷酸；該過程遵循堿基互補配對原則，具體為A—T、U—A、C—G、G—C。(2)同一人體不同的細胞中含有的基因是相同的，但是基因是選擇性表達的，所以將胰島B細胞和漿細胞的全部的mRNA分別提取出來，通過相關(guān)的酶反應分別獲得多段DNA單鏈，檢測的結(jié)果是這些DNA單鏈的序列不完全相同。1．近來研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)，具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍然保持正常，據(jù)此判斷下列說法正確的是(C)A．此項研究表明肥胖與基因有關(guān)，與環(huán)境無關(guān)B．HMGIC基因是通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物的性狀C．小鼠的胖和瘦是一對相對性狀D．體重正常的小鼠HMGIC基因一定正常解析：此項研究表明肥胖不僅與HMGIC基因有關(guān)，而且與環(huán)境(吃較多的高脂肪食物)也有關(guān)，A錯誤；該實驗沒有證明HMGIC基因是通過控制相關(guān)酶的合成來控制代謝，進而控制生物的性狀，B錯誤；相對性狀是同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，所以小鼠的胖和瘦是一對相對性狀，C正確；體重正常的小鼠HMGIC基因可能不正常，D錯誤。2．SPL蛋白是植物中廣泛存在的一類調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的分子。不同植物的SPL蛋白結(jié)構(gòu)不同，但均有一個大約由80個氨基酸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相同的功能區(qū)，可識別并結(jié)合到某些基因的特定區(qū)域。SPL基因最初是從植物花序cDNA(由mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成)文庫中得到的。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．SPL是80個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)B．SPL可催化特定基因的翻譯過程C．SPL基因能在花序細胞中表達D．SPL在不同植物中功能差異較大解析：由題意知，不同植物的SPL蛋白結(jié)構(gòu)不同，SPL蛋白有大約80個氨基酸構(gòu)成的功能區(qū)，所以該蛋白的氨基酸會多于80個，A錯誤；SPL可識別并結(jié)合到某些基因的特定區(qū)域，可見其可催化特定基因的轉(zhuǎn)錄，B錯誤；SPL基因最初是從植物花序的mRNA逆轉(zhuǎn)錄得到的，本身SPL是一種蛋白質(zhì)，說明SPL基因能在花序細胞中表達，C正確；SPL在不同植物中功能類似，D錯誤。3．MicroRNA(miRNA)是一類由內(nèi)源基因編碼的長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，某miRNA能使W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)合成過程提前終止。如圖是某真核細胞內(nèi)該miRNA形成及發(fā)揮作用的過程示意圖。下列敘述正確的是(多選)(ABD)A．圖中轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是四種核糖核苷酸B．圖中核糖體移動的方向是從左至右C．miRNA與W基因mRNA結(jié)合過程發(fā)生了A與T之間的配對D．miRNA主要在W基因表達過程的翻譯階段發(fā)揮作用解析：圖中轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA，RNA的基本組成單位是四種核糖核苷酸，A正確；根據(jù)題干信息可知，該miRNA能使W基因控制的蛋白質(zhì)合成過程提前終止，結(jié)合圖中信息可知，miRNA—蛋白質(zhì)復合物在核糖體右側(cè)發(fā)揮作用，故核糖體移動的方向是從左至右，B正確；miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則，即A與U、C與G配對，C錯誤；由題圖信息可知，該miRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的miRNA—蛋白質(zhì)復合物直接與W基因的mRNA結(jié)合，從而使翻譯過程終止，D正確。4．豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r控制的相對性狀，當R基因插入一段外來DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機制如圖所示。據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)a過程被稱為轉(zhuǎn)錄，需要用到的酶為RNA聚合酶，與DNA復制相比，a過程特有的堿基互補配對方式是A—U。(2)b過程發(fā)生的場所是核糖體，所需要的原料是氨基酸，它是通過tRNA轉(zhuǎn)運到核糖體中。若淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b最多會有62種tRNA參與。(3)已知蔗糖甜度比淀粉高，所以新鮮豌豆選擇皺粒(填“圓?！被颉鞍櫫！?的口味更佳。圖示過程體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀。解析：a過程是由基因R形成單鏈RNA的過程，所以表示的是轉(zhuǎn)錄，用到的是RNA聚合酶。與DNA復制相比，此過程特有的堿基互補配對方式是A—U。(2)b過程是由mRNA形成淀粉分支酶即蛋白質(zhì)的過程，即翻譯，發(fā)生在核糖體上，該過程所需要的原料是氨基酸，運載氨基酸的工具是tRNA。如果淀粉分支酶含有350個氨基酸，則過程b最多會有62種tRNA參與，因為tRNA最多有62種。(3)由圖可知圓粒是因為淀粉吸水而漲大的，已知蔗糖甜度比淀粉高，所以新鮮豌豆選擇皺粒的會更甜。圖示過程體現(xiàn)的是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀。5．人體細胞中的P21基因控制合成的P21蛋白可通過調(diào)控細胞周期來抑制細胞的惡性增殖。科研人員發(fā)現(xiàn)，與P21基因啟動子區(qū)某段DNA序列互補的RNA分子(saRNA)對P21基因的表達有影響，并對此進行了研究。(1)P21基因的啟動子區(qū)有RNA聚合酶的識別與結(jié)合位點，此酶可催化相鄰兩個核苷酸分子的核糖與磷酸之間形成化學鍵。(2)脂質(zhì)體是磷脂分散于水中時形成的具有雙層分子結(jié)構(gòu)的球形囊泡，可與細胞膜融合，將物質(zhì)送入細胞內(nèi)部。研究人員將包裹了人工合成的saRNA的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入人膽囊癌細胞中，同時設置對照，對照組將包裹了與saRNA序列不同的RNA分子的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入同種細胞。一段時間后，檢測P21基因的mRNA生成量及膽囊癌細胞的存活率，結(jié)果如圖所示。圖示說明saRNA可增強P21基因的表達且使癌細胞存活率降低。(3)研究發(fā)現(xiàn)，P21基因啟動子區(qū)合成的RNA能募集一種蛋白至此區(qū)域抑制轉(zhuǎn)錄過程，當saRNA轉(zhuǎn)入細胞后，經(jīng)處理并活化，活化的saRNA能與上述RNA結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄過程的抑制作用減弱，從而影響P21基因的表達，由此為癌癥的治療提供了新的思路和方法。解析：(1)啟動子是RNA聚合酶識別與結(jié)合的位點，RNA聚合酶能催化相鄰兩個核苷酸分子的核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵。(2)由脂質(zhì)體可與細胞膜融合判斷其應為具有雙層磷脂分子的球形囊泡。saRNA是與P21基因啟動子區(qū)某段DNA序列互補的RNA分子，它可能會增強P21基因的轉(zhuǎn)錄，從而影響P21基因的表達