高三生物二輪復(fù)習(xí)練習(xí)：基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系練習(xí)一、選擇題1．囊性纖維化是編碼細(xì)胞膜上CFTR蛋白(主動轉(zhuǎn)運(yùn)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(jìn)而導(dǎo)致氯離子運(yùn)輸障礙，使得氯離子在細(xì)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(xì)胞內(nèi)積累會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)液滲透壓上升使水分子出細(xì)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(jī)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(shí)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(shí)例說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)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(xué)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(gè)基因一個(gè)酶的假說，后來又拓寬為一個(gè)基因一個(gè)蛋白質(zhì)。下列敘述錯誤的是()A．實(shí)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(gè)基因一個(gè)酶說明機(jī)體只能通過控制酶的合成控制生物體性狀4．在胚胎學(xué)研究中，人們注意到細(xì)胞間的相互作用對細(xì)胞分化和器官構(gòu)建有一定的影響，還有實(shí)驗(yàn)證明，改變細(xì)胞所處的位置可導(dǎo)致細(xì)胞分化方向發(fā)生改變。下列關(guān)于細(xì)胞分化的敘述不正確的是()A．細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞分化完全由基因決定B．已分化的細(xì)胞仍可具有細(xì)胞分裂能力C．人口腔上皮細(xì)胞的形成是細(xì)胞分裂、分化的結(jié)果D．改變細(xì)胞所處的位置可導(dǎo)致細(xì)胞分化方向發(fā)生改變，可能與周圍細(xì)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(dá)。在細(xì)胞分化過程中，細(xì)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(xì)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(xì)胞可通過改變DNA的甲基化水平實(shí)現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)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(dá)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(shí)表達(dá)，植株B的Lcyc基因不能表達(dá)，研究表明植株B的Lcyc基因不能表達(dá)的原因如圖2所示?？茖W(xué)家將這兩個(gè)植株作為親本進(jìn)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(dá)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(dá)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(jì)的基因，但在細(xì)胞內(nèi)并非所有的基因都表達(dá)，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(dá)。R蛋白通過使組蛋白去乙酰化來抑制相關(guān)基因的表達(dá)。在動物模型實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(xì)胞分化和個(gè)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(qiáng)rest基因的表達(dá)可能會使神經(jīng)興奮性降低D．抑制rest基因的表達(dá)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(dá)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(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，也就無法進(jìn)行翻譯最終合成Lcyc蛋白，從而抑制了基因的表達(dá)。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(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)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(dá)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阴；瘯趸M蛋白和DNA的相互作用，疏松了染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞內(nèi)還存在組蛋白去乙?；福菇M蛋白去乙?；?，進(jìn)而調(diào)控基因的表達(dá)。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(dá)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(gè)mRNA分子能翻譯出多個(gè)PER蛋白C．周期基因的表達(dá)與調(diào)控可能發(fā)生在垂體某些細(xì)胞中D．TIM與PER的結(jié)合物影響周期基因的表達(dá)11．已知組蛋白乙?；c去乙?；謩e是由HAT(組蛋白乙酰化轉(zhuǎn)移酶)和HDAC(去乙?；D(zhuǎn)移酶)催化的，組蛋白的乙?；龠M(jìn)轉(zhuǎn)錄，而去乙酰化則抑制轉(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酰化不屬于可逆反應(yīng)B．HDAC復(fù)合物使組蛋白去乙?；殡S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(xué)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(dá)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(tuán)，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)蜜蜂細(xì)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?yàn)開_______________。(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(jìn)而抑制基因的表達(dá)。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(xì)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(diǎn)即可)。(3)已知注射DNMT3siRNA(小干擾RNA)能使DNMT3基因表達(dá)沉默，蜂王的基因組甲基化程度低于工蜂的，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)間后，觀察并記錄幼蜂發(fā)育情況。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：____________________________________________________________________________________________________________________________________。13．番茄果實(shí)成熟涉及一系列生理生化過程，導(dǎo)致果實(shí)顏色及硬度等發(fā)生變化。果實(shí)顏色由果皮和果肉顏色決定。為探究番茄果實(shí)成熟的機(jī)制，科學(xué)家進(jìn)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(shí)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(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，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(dāng)番茄紅素量較少時(shí)，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(shí)中的表達(dá)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(shí)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(dá)的基因C轉(zhuǎn)錄水平極低?；駽在果實(shí)中特異性表達(dá)，敲除野生型中的基因C，其表型與M相同。進(jìn)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(shí)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(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因?qū)隡②敲除野生型中果實(shí)特異性表達(dá)的去甲基化酶基因③將果實(shí)特異性表達(dá)的甲基化酶基因?qū)隡④將果實(shí)特異性表達(dá)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(shí)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(qiáng)，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(yùn)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(xì)胞代謝進(jìn)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(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，結(jié)合題意，人們注意到細(xì)胞間的相互作用對細(xì)胞分化和器官構(gòu)建有一定的影響，由此可知細(xì)胞分化不完全由基因決定，A錯誤；隨著細(xì)胞分化程度的加深，細(xì)胞的分裂能力逐漸下降，已分化的細(xì)胞在特定條件下也可以分裂、分化，B正確；人口腔上皮細(xì)胞的形成是細(xì)胞分裂、分化的結(jié)果，C正確；由題意可知，改變細(xì)胞所處的位置可導(dǎo)致細(xì)胞分化方向改變，可能與周圍細(xì)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(xì)胞分化過程中，會發(fā)生基因的選擇性表達(dá)，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能均會發(fā)生改變，使細(xì)胞種類增多，功能趨向于專門化，B正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，甲基化可以調(diào)控基因的選擇性表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控分化細(xì)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(dá)情況并不相同，A錯誤；植株B并不是因?yàn)閴A基序列的變化而產(chǎn)生的變異，而是因?yàn)槟承A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(dá)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(dá)，而細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，故rest基因可能參與細(xì)胞分化和個(gè)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(dá)，基因的表達(dá)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(qiáng)，R蛋白是rest基因的表達(dá)產(chǎn)物，能抑制其他基因的表達(dá)，故增強(qiáng)rest基因的表達(dá)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(qiáng)以及更早死亡的現(xiàn)象，且R蛋白是rest基因的表達(dá)產(chǎn)物，故抑制rest基因的表達(dá)，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(xué)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(dá)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(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相關(guān)mRNA，也就無法進(jìn)行翻譯合成相關(guān)蛋白質(zhì)，從而抑制了基因的表達(dá)，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(dá)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(jìn)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(jìn)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(gè)mRNA分子可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，翻譯出多個(gè)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(dá)與調(diào)控可能發(fā)生在下丘腦某些細(xì)胞中，C錯誤；基因的表達(dá)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(dá)，D正確。11．D解析：催化乙?；c去乙?；拿覆煌?，反應(yīng)條件不同，故不是可逆反應(yīng)，A正確；HDAC催化去乙?；ヒ阴；种妻D(zhuǎn)錄，B正確；激活因子、抑制因子使組蛋白乙?；c去乙?；?，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(xì)胞核CUUGCCAGC(2)不會一個(gè)mRNA分子可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)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(xì)胞核內(nèi)，根據(jù)堿基互補(bǔ)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?yàn)镃UUGCCAGC。(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(dá)。在轉(zhuǎn)錄時(shí)，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(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速而高效的過程，通常一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)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(dá)，進(jìn)而降低基因的甲基化水平。故實(shí)驗(yàn)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