2025版新教材高中生物第4章基因的表達第2節(jié)基因表達與性狀的關(guān)系課時作業(yè)新人教版必修2

第2節(jié)基因表達與性狀的關(guān)系必備學(xué)問基礎(chǔ)練學(xué)問點1基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1.白化病與鐮狀細胞貧血是兩種常見的人類遺傳病，發(fā)病機理如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．由上圖可知，基因1和基因2的遺傳遵循基因的自由組合定律B．白化病的發(fā)病概率高于鐮狀細胞貧血C．上圖中兩種基因限制生物性狀的方式不相同D．白化病患者的細胞中有基因限制酶合成的過程，但鐮狀細胞貧血患者的細胞中沒有基因限制酶合成的過程學(xué)問點2基因的選擇性表達與細胞分化2.依據(jù)表中基因1和基因2的表達產(chǎn)物，推斷下列相關(guān)敘述正確的是()基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物翻譯產(chǎn)物基因1RNA1血紅蛋白基因2RNA2呼吸酶A.人體體細胞中，RNA1和RNA2不行能同時存在B.人體體細胞中，RNA1和RNA2肯定同時存在C．基因1通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物的性狀D.基因1和基因2的表達過程所需的能量只能由線粒體供應(yīng)3．下列有關(guān)細胞分化的分析中錯誤的是()A.在個體發(fā)育過程中，有序的細胞分化能夠增加細胞的類型B.從細胞器水平分析，細胞分化是細胞器的種類、數(shù)目變更的結(jié)果C.細胞分化使各種細胞的遺傳物質(zhì)有所差異，導(dǎo)致細胞的形態(tài)和功能各不相同D.從蛋白質(zhì)角度分析，細胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量變更的結(jié)果，這是細胞分化的干脆緣由學(xué)問點3表觀遺傳4.同卵雙胞胎所具有的微小差異與表觀遺傳有關(guān)，不考慮基因突變，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．同卵雙胞胎的不同體細胞中核基因相同B．同卵雙胞胎同一基因的表達程度可能不同C．甲基化的DNA傳遞給下一代仍可能存在甲基化D.DNA的甲基化僅通過影響翻譯過程進而影響表型5．下列關(guān)于表觀遺傳的說法不正確的是()A．表觀遺傳的分子生物學(xué)基礎(chǔ)是DNA的甲基化等B.表觀遺傳現(xiàn)象中，生物表型發(fā)生變更是由于基因的堿基序列變更C．表觀遺傳現(xiàn)象與外界環(huán)境關(guān)系親密D．表觀遺傳現(xiàn)象在生物體的生長發(fā)育過程中普遍存在關(guān)鍵實力綜合練6．下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯誤的是()A.兩個個體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變更是由環(huán)境造成的C．O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素確定的D．高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對性狀是由環(huán)境確定的7．下列關(guān)于基因與性狀之間的關(guān)系的敘述錯誤的是()A．基因與性狀是一一對應(yīng)的關(guān)系B．基因可通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來限制生物的性狀C．基因可通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物的性狀D．生物性狀既受基因的限制，也受環(huán)境條件的影響8．白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜?，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()A．酶A不能合成肯定會導(dǎo)致白化病B．酶D不能合成會導(dǎo)致黑尿病C．白化病和黑尿病說明基因通過限制酶的合成間接限制生物體性狀D．圖中代謝過程可說明一個基因可影響多特性狀，一特性狀也可受多個基因限制9．如圖為基因與性狀的關(guān)系示意圖，據(jù)圖推斷錯誤的是()A．一種基因可以影響和限制多種性狀B．多種基因可以影響和限制一種性狀C．全部基因都能限制表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀D．圖中的產(chǎn)物可以是酶、激素或者抗體等10．下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系的描述中，正確的是()A．皺粒豌豆種子中，編碼淀粉分支酶的基因被打亂，導(dǎo)致淀粉分支酶出現(xiàn)異樣，活性大大降低，淀粉含量低而蔗糖含量高B．人類白化病癥狀是基因通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀來實現(xiàn)的C．一個基因肯定對應(yīng)相應(yīng)的蛋白質(zhì)D．囊性纖維化患者中，編碼CFTR蛋白的基因增加了3個堿基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異樣11．結(jié)合基因與性狀的對應(yīng)關(guān)系。推斷下列說法正確的是()①生物的大多數(shù)性狀受核基因限制②一個基因只能限制一種性狀③有些性狀是由多個基因確定的④基因型相同的個體表型肯定相同⑤表型相同的個體基因型不肯定相同A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①③⑤12．(不定項)下列有關(guān)基因表達的敘述，錯誤的是()A．基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成而使遺傳信息得到表達B．細胞中的基因都通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成進行了表達C．蛋白質(zhì)合成旺盛的體細胞中，核DNA多，mRNA也多D．細胞出現(xiàn)生理功能上穩(wěn)定的差異，干脆緣由是基因表達的差異13．(不定項)如圖表示同一個體的5種細胞中5種基因的表達狀況，下列分析正確的是()A．此圖能說明細胞分化的本質(zhì)B．基因b可能限制RNA聚合酶的合成C．細胞中mRNA差異最大的是細胞2和4D．一般來說，這5種細胞的核遺傳物質(zhì)相同14．(不定項)某哺乳動物背部的皮毛顏色由基因A1、A2和A3限制，且A1、A2和A3任何兩個基因組合在一起，各基因都能正常表達，如圖表示基因?qū)Ρ巢科っ伾南拗脐P(guān)系。下列說法正確的是()A．體現(xiàn)了基因可以通過限制酶的合成來限制生物性狀B．該動物種群中關(guān)于體色的純合子有3種C．分析圖可知，該動物體色為白色的個體肯定為純合子D．若一白色雄性個體與多個黑色異性個體交配的后代有三種毛色，則其基因型為A2A315．(不定項)如圖表示紅色面包霉通常通過一套酶系統(tǒng)將原料合成它自身的氨基酸。依據(jù)圖作出的合乎邏輯的假設(shè)是()A．酶A催化由原料形成鳥氨酸的反應(yīng)B．若基因B不存在，則鳥氨酸可干脆形成精氨酸C．若基因A被破壞，則向培育基中加入鳥氨酸，面包霉仍能存活D．若基因B被破壞，則向培育基中加入酶B，面包霉仍能存活16．如圖甲為基因?qū)π誀畹南拗七^程，圖乙表示細胞內(nèi)合成某種酶的一個階段。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲中基因1和基因2________(填“可以”或“不行以”)存在于同一細胞中。(2)圖乙中①②③含有五碳糖的有________。確定絲氨酸(Ser)的密碼子對應(yīng)的DNA模板鏈上的三個堿基是________。若Gly是該多肽的最終一個氨基酸，則該多肽的終止密碼子是________。(3)圖甲中a和b所示的過程在生物學(xué)上分別稱為________和________，圖甲中最終形成的蛋白質(zhì)不同的根本緣由是________________________。原核生物發(fā)生a過程的場所在________。(4)圖甲中基因1是通過限制________干脆限制人的性狀。若基因2不能表達，則人會患________病，說明基因還可以通過限制________________，從而間接限制人的性狀。17．表觀遺傳是指DNA序列不變更，而基因的表達發(fā)生可遺傳的變更，DNA甲基化是表觀遺傳中最常見的現(xiàn)象之一。某些基因在啟動子(是RNA聚合酶識別、結(jié)合和起先轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列)上存在富含雙核苷酸“CG”的區(qū)域。稱為“CG島”，其中的胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉(zhuǎn)變成5－甲基胞嘧啶，但它仍能與鳥嘌呤互補配對。細胞中存在兩種DNA甲基化酶(如圖1所示)，從頭甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；維持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位點，使其全甲基化。(說明：甲基為—CH3)(1)由上述材料可知，DNA甲基化________(填“會”或“不會”)變更基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的堿基序列。(2)由于圖2中過程①的方式是________，所以其產(chǎn)物都是________(填“半”或“全”)甲基化的，因此過程②必需經(jīng)過________的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。(3)探討發(fā)覺，啟動子中“CG島”的甲基化會影響相關(guān)蛋白質(zhì)與啟動子的結(jié)合，從而抑制____________________。(4)小鼠的A基因編碼胰島素生長因子－2(IGF－2)，a基因無此功能(A、a位于常染色體上)。IGF－2是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質(zhì)，缺乏時小鼠個體矮小。在小鼠胚胎中，來自父本的A及a表達，來自母本的則不能表達。檢測發(fā)覺，這對基因的啟動子在精子中是非甲基化的，在卵細胞中則是甲基化的。若純合矮小雌鼠與純合正常雄鼠雜交，則F1的表型應(yīng)為________。F1雌雄個體間隨機交配，后代F2的表型及其比例應(yīng)為________________。(5)5－氮雜胞苷(AZA)常用于臨床上治療DNA甲基化引起的疾病。推想AZA可能的作用機制之一是：AZA在________過程中摻入DNA分子，導(dǎo)致與DNA結(jié)合的甲基化酶活性降低，從而降低DNA的甲基化程度。另一種可能的機制是：AZA與“CG島”中的________競爭甲基化酶，從而降低DNA的甲基。18．已知果蠅的長翅與殘翅是一對相對性狀，且長翅(V)對殘翅(v)為顯性，但遺傳學(xué)家在不同溫度下培育長翅果蠅幼蟲，得到不同的結(jié)果，如下表。試驗材料試驗處理結(jié)果長翅果蠅幼蟲A25℃條件培育長翅果蠅長翅果蠅幼蟲B35～37℃處理6～24h后培育殘翅果蠅注：25℃為正常溫度，且幼蟲A和B的基因型相同。(1)這個試驗說明基因與性狀是怎樣的關(guān)系：________________。(2)果蠅B的殘翅性狀________(填“能”或“不能”)遺傳，緣由是________________________________________________________________________。(3)人們將果蠅B的殘翅性狀稱為表型模擬，若現(xiàn)有一殘翅果蠅，如何推斷它是否是表型模擬？請設(shè)計鑒定方案，寫出方法步驟及結(jié)果分析。試驗設(shè)計：a.________________________________________________________________________；b.________________________________________________________________________。結(jié)果分析：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。第2節(jié)基因表達與性狀的關(guān)系1．答案：C解析：若基因1與基因2位于兩對同源染色體上，則其遺傳遵循基因的自由組合定律，假如位于一對同源染色體上則其遺傳不遵循自由組合定律，A錯誤；從圖中不能辨別白化病與鐮狀細胞貧血的發(fā)病概率凹凸，B錯誤；基因1通過限制酶的合成限制代謝過程間接限制生物體的性狀，基因2通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物體的性狀，C正確；各種活細胞中都須要酶來催化化學(xué)反應(yīng)的進行，都有基因限制酶合成的過程，D錯誤。2．答案：C解析：紅細胞內(nèi)能合成血紅蛋白和呼吸酶，所以人體體細胞中，RNA1和RNA2可能同時存在，A錯誤；基因的表達具有選擇性，呼吸酶普遍存在于生物體的細胞中，而血紅蛋白只存在于紅細胞內(nèi)，所以人體體細胞中，RNA1和RNA2不肯定同時存在，B錯誤；血紅蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白，說明基因1通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制生物的性狀，C正確；基因1和基因2的表達過程所需的能量可由細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體供應(yīng)，D錯誤。3．答案：C解析：在細胞分化的過程中，細胞會在形態(tài)、結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生穩(wěn)定性差異，故能夠增加細胞的類型，A正確；在細胞分化的過程中，細胞的功能會出現(xiàn)差異，細胞器的種類、數(shù)目均會發(fā)生變更，B正確；在細胞分化的過程中，各種細胞的核遺傳物質(zhì)不發(fā)生變更，C錯誤；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，故蛋白質(zhì)種類、數(shù)量的變更是細胞分化的干脆緣由，D正確。4．答案：D解析：同卵雙胞胎由同一個受精卵細胞發(fā)育而來，因此不同體細胞中核基因相同，A正確；同卵雙胞胎細胞中的核基因相同，但是同卵雙胞胎具有的微小差異與表觀遺傳有關(guān)，因此同一基因的表達程度可能不同，B正確；表觀遺傳中DNA發(fā)生甲基化修飾可以遺傳給后代，屬于可遺傳的變異，C正確；DNA的甲基化導(dǎo)致甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合，因此它是通過影響轉(zhuǎn)錄過程影響表型，D錯誤。5．答案：B解析：表觀遺傳是指生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變更的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象出現(xiàn)的緣由是DNA的甲基化、染色體上的組蛋白發(fā)生甲基化等，A正確、B錯誤；外界環(huán)境會引起細胞中DNA甲基化水平變更，從而引起表觀遺傳現(xiàn)象的出現(xiàn)，C正確；表觀遺傳現(xiàn)象在生物體的生長發(fā)育過程中普遍存在，D正確。6．答案：D解析：基因型完全相同的兩個人，可能會由于養(yǎng)分等環(huán)境因素的差異導(dǎo)致身高不同，反之，基因型不同的兩個人，也可能因為環(huán)境因素導(dǎo)致身高相同，A正確；在缺光的環(huán)境中，綠色幼苗由于葉綠素合成受影響而變黃，B正確；O型血夫婦的基因型均為ⅱ，兩者均為純合子，所以后代基因型仍舊為ⅱ，表現(xiàn)為O型血，這是由遺傳因素確定的，C正確；高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，是由于親代是雜合子，子代出現(xiàn)了性狀分別，是由遺傳因素確定的，D錯誤。7．答案：A解析：基因與性狀之間不是簡潔的一一對應(yīng)的關(guān)系，如人的身高是由多對基因限制的，A錯誤；基因?qū)π誀畹南拗品绞剑孩倩蛲ㄟ^限制酶的合成來影響細胞代謝，進而間接限制生物的性狀，如白化病、豌豆的粒形；②基因通過限制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來干脆限制性狀，如鐮狀細胞貧血、囊性纖維化，B、C正確；生物的性狀表現(xiàn)由基因確定，同時受環(huán)境條件影響，D正確。8．答案：A解析：通過圖示可知，沒有酶B，不能合成黑色素，才會導(dǎo)致白化病，故酶A不能合成不肯定會導(dǎo)致白化病，A錯誤；通過圖示可知，沒有酶D，不能合成乙酰乙酸，會導(dǎo)致黑尿病，B正確；白化病和黑尿病都是通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而間接限制生物體的性狀，C正確；圖中代謝過程可知酶A缺乏可影響多特性狀，即一個基因可影響多特性狀，同時尿黑酸的合成受多個基因限制，即一特性狀也可受多個基因限制，D正確。9．答案：C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限制多種性狀，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限制一種性狀，B正確；生物的性狀除了受基因限制外，還受環(huán)境條件的影響，并非全部基因都能限制表現(xiàn)出相應(yīng)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。10．答案：A解析：皺粒豌豆中，編碼淀粉分支酶的基因被打亂，導(dǎo)致淀粉分支酶出現(xiàn)異樣，活性大大降低，淀粉含量低而蔗糖含量高，A正確；人類白化病癥狀是基因通過限制酶的合成限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，B錯誤；基因不肯定對應(yīng)相應(yīng)的蛋白質(zhì)，如rRNA和tRNA對應(yīng)的基因，C錯誤；囊性纖維化患者中編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異樣，D錯誤。11．答案：D解析：基因通常是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA主要在細胞核中，故生物的大多數(shù)性狀受核基因限制，①正確；大多數(shù)狀況下，一個基因限制一特性狀，有時一個基因也可能影響多特性狀，②錯誤；大多數(shù)狀況下，一個基因限制一特性狀，有時一特性狀受多個基因的限制，③正確；表型由基因型和環(huán)境共同確定，基因型相同的個體表型不肯定相同，④錯誤；表型相同的個體基因型不肯定相同，如AA和Aa都表現(xiàn)為高莖，⑤正確。12．答案：BCD解析：基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成而使遺傳信息得到表達，A正確；細胞中的基因不肯定通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成進行表達，如轉(zhuǎn)錄形成tRNA和rRNA的基因，B錯誤；蛋白質(zhì)合成旺盛的體細胞中，核DNA不變，mRNA量增多，C錯誤；成熟細胞中的基因進行了選擇性表達是細胞出現(xiàn)生理功能上穩(wěn)定差異的根本緣由，干脆緣由是合成了特定的蛋白質(zhì)，D錯誤。13．答案：ABD解析：題圖顯示，同一個體的5種細胞中基因表達的狀況有差異，說明基因在不同細胞中選擇性表達，體現(xiàn)了細胞分化的本質(zhì)，A正確；5種細胞中都有相關(guān)基因表達，基因表達的轉(zhuǎn)錄過程中有RNA聚合酶參加，說明5種細胞中都有RNA聚合酶，基因b在5種細胞中都表達了，故其可能是限制RNA聚合酶合成的基因，B正確；細胞2和4中mRNA有2種不同，而3和4中mRNA有4種不同，C錯誤；5種細胞均來源于同一個受精卵，故它們細胞核中的遺傳物質(zhì)通常是相同的，D正確。14．答案：ABD解析：由圖知，基因A1、A2和A3分別限制酶1、酶2和酶3的合成，進而限制該動物的體色，能體現(xiàn)基因通過限制酶的合成來限制代謝從而限制性狀，A正確；A1、A2和A3任何兩個基因組合在一起，各基因都能正常表達，因此該動物種群中關(guān)于體色的純合子有3種：A1A1、A2A2、A3A3，B正確；圖中信息顯示：只要缺乏酶1，體色就為白色，因此白色個體的基因型有A2A2、A3A3和A2A3三種，而A2A3屬于雜合子，C錯誤；黑色個體的基因型只能是A1A3，該白色雄性個體與多個黑色異性個體交配，后代中出現(xiàn)的棕色個體的基因型為A1A2，說明該白色個體必定含有A2基因，其基因型為A2A2或A2A3，若為A2A2，子代只能有棕色(A1A2)和白色(A2A3)兩種類型，與題意不符，若為A2A3，則子代有棕色(A1A2)、黑色(A1A3)和白色(A2A3、A3A3)三種類型，與題意相符，D正確。15．答案：ACD解析：分析題圖可知，在酶A的催化作用下原料轉(zhuǎn)化為鳥氨酸，A正確；酶B催化鳥氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸，然后瓜氨酸在酶C的催化下轉(zhuǎn)化為精氨酸，若基因B不存在，則酶B不能合成，鳥氨酸不能干脆形成精氨酸，B錯誤；基因A被破壞，則該面包霉不能合成鳥氨酸，但在培育基中加入鳥氨酸后，面包霉可利用加入的鳥氨酸合成瓜氨酸、精氨酸，所以面包霉仍能存活，C正確；若基因B被破壞，不能合成酶B，加入酶B后，仍可保證精氨酸的合成，D正確。16．答案：(1)可以(2)①②③AGCUAG(3)轉(zhuǎn)錄翻譯基因不同(或DNA中堿基序列不同)擬核(4)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)白化酶的合成來限制代謝過程解析：(1)同一個體的不同體細胞均由同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂和細胞分化形成，含有的基因與受精卵相同，因此圖甲中基因1和基因2可以存在于同一細胞中。(2)圖乙中①、②、③分別表示核糖體、tRNA、mRNA，其中核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA組成，RNA含有的五碳糖是核糖，因此①②③都含有五碳糖。分析圖乙可知，確定絲氨酸(Ser)的密碼子為UCG，因此對應(yīng)的DNA模板鏈上的三個堿基是AGC；終止密碼子不編碼氨基酸，若Gly是該多肽的最終一個氨基酸，則該多肽的終止密碼子是UAG。(3)圖甲中基因通過轉(zhuǎn)錄過程合成出RNA，RNA再通過翻譯過程合成出蛋白質(zhì)，故a和b所示的過程在生物學(xué)上分別稱為轉(zhuǎn)錄和翻譯。最終形成的蛋白質(zhì)不同的根本緣由是基因不同(或DNA中堿基序列不同)，原核生物發(fā)生a過程(轉(zhuǎn)錄)的場所在擬核。(4)血紅蛋白為結(jié)構(gòu)蛋白，可見圖甲中基因1是通過限制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)干脆限制人的性狀的。若基因2不能表達，則人體就不能合成酪氨酸酶，人體缺乏酪氨酸酶，酪氨酸就不能形成黑色素，所以人會患白化病，此例說明基因還可以通過限制酶的合成來限制代謝過程，從而間接限制人的性狀。17．答案：(1)不會(2)半保留復(fù)制半維持甲基化酶(3)基因的表達(4)全部正常正?！冒。?∶1(5)DNA復(fù)制胞嘧啶(C)解析：(1)DNA甲基化是表觀遺傳中最常見的現(xiàn)象之一，而表觀遺傳是指DNA序列不變更，而基因的表達發(fā)生可遺傳的變更，所以DNA甲基化不會變更基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的堿基序列。(2)圖2中過程①的模板鏈都含甲基，而復(fù)制后都只含一個甲基，說明過程①的方式是半保留復(fù)制，所以其產(chǎn)物都是半甲基化的。因此過程②必