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2025人教版生物必修2
第2節　基因表達與性狀的關系
A組 必備知識基礎練
1.[教材第71頁問題探討]同一株水毛茛,空氣中的葉和浸在水中的葉表現出兩種不同形態,該現象說明(　　)
A.空氣中的葉和水中的葉基因組成不同
B.葉片基因組成相同,性狀一定相同
C.葉片形態是基因與環境相互作用的結果
D.葉片的基因和性狀是一一對應的關系
2.如圖為人體內基因對性狀的控制過程,據圖分析,下列相關敘述正確的是(　　)
A.基因1和基因2一般不會出現在人體內的同一個細胞中
B.圖中過程①需要RNA聚合酶的催化,過程②不需要tRNA的協助
C.過程④⑤的結果存在差異的根本原因是血紅蛋白結構的不同
D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀
3.(2024北京海淀高一期中)基于對基因與生物體性狀關系的理解,判斷下列表述正確的是(　　)
A.生物體的性狀主要是由基因決定的
B.每種性狀都是由一個特定的基因決定的
C.基因都是通過控制酶的合成來控制性狀的
D.基因的堿基序列相同,該基因決定的性狀一定相同
4.[教材第74頁圖示]黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交,產生的F1(Aa)不同個體出現了不同體色。研究表明,不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)現象出現,甲基化不影響基因DNA復制。下列有關分析錯誤的是(　　)
A.F1個體體色的差異與A基因甲基化程度有關
B.甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結合
C.堿基甲基化不影響堿基互補配對過程
D.甲基化是引起基因結構改變的常見方式
5.(2024北京東城一模)西北牡丹在白色花瓣基部呈現色斑,極具觀賞價值。研究發現,紫色色斑內會積累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途徑中關鍵酶的合成。分別提取花瓣紫色和白色部位的DNA,經不同處理后PCR擴增PrF3H基因的啟動子區域,電泳檢測擴增產物。分析實驗結果可以得出的結論是(　　)
注:McrBC只能切割DNA的甲基化區域,對未甲基化區域不起作用。
A.花瓣紫色與白色部位PrF3H基因的堿基序列存在差異
B.白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高于紫色部位
C.PrF3H基因啟動子甲基化程度高有利于花色素苷合成
D.啟動子甲基化可調控基因表達說明性狀并非由基因控制
6.[教材第75頁思維訓練]正常培養條件下,20 ℃時基因型為AA的藏報春開紅花,基因型為aa的藏報春開白花。其他條件不變的情況下,培養溫度為30 ℃時,基因型為AA的藏報春開白花,基因型為aa的藏報春也開白花。這個現象說明(　　)
A.基因型是表型的外因
B.表型相同基因型一定相同
C.基因型相同表型一定相同
D.表型是基因與環境相互作用的結果
7.在一個蜂群中,少數幼蟲一直取食蜂王漿而發育成蜂王,而大多數幼蟲以花粉和花蜜為食將發育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉移酶,能使DNA某些區域添加甲基基團。敲除DNMT3基因后,取食花粉和花蜜的幼蟲將發育成蜂王,這與取食蜂王漿有相同的效果。下列敘述錯誤的是(　　)
A.蜂群中蜜蜂幼蟲是否發育成蜂王可能與體內重要基因甲基化有關
B.DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對DNA部分區域的識別和結合
C.發生甲基化的DNA片段中儲存的遺傳信息改變,使生物體的性狀發生改變
D.如圖所示,胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以與鳥嘌呤(G)配對
8.(2024江蘇宿遷高一期中)白化病和尿黑酸癥都是因為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變為乙酰乙酸,排出的尿液中因含有尿黑酸,遇空氣后氧化變黑。下圖表示人體內與之相關的一系列生化過程,據圖分析錯誤的是(　　)
A.若一個皮膚角質層細胞控制酶B合成的基因異常,不會導致白化病
B.尿黑酸癥患者酶D存在缺陷,酶B和酶C正常
C.白化病和尿黑酸癥說明基因是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀
D.圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀,一個性狀也可受多個基因控制
9.柳穿魚是一種園林花卉,其花的形態結構與Lcyc基因的表達直接相關。花呈左右對稱的植株(品系M),其Lcyc基因在開花時表達,花呈輻射對稱的植株(品系N),其Lcyc基因由于被高度甲基化不表達。品系M與品系N雜交得F1,F1的花與品系M相似,F1自交產生的F2中大部分植株的花與品系M相似,少部分植株的花與品系N相似。下列敘述錯誤的是(　　)
A.品系M和品系N的基因型不同
B.品系M和品系N的Lcyc基因的堿基序列相同
C.甲基化可能會影響基因的轉錄和翻譯,進而影響生物體的性狀
D.根據題意可推測DNA甲基化可遺傳給下一代
10.囊性纖維化是北美白種人中常見的一種遺傳病,由一對等位基因控制,其致病機理如圖所示。請回答下列有關問題。
(1)據圖分析,①過程需要　　　　酶參與催化反應,②過程發生的場所在　　　　上。
(2)異常CFTR蛋白在第508位缺失一個氨基酸(苯丙氨酸)的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,缺失氨基酸后,CFTR蛋白的空間結構　　　　(填“改變”或“不變”)。
(3)囊性纖維化的實例表明,基因表達產物與性狀的關系是　　　　　　　　　　　。
(4)一對表型正常的夫婦生育了一個患囊性纖維化的女兒,推測CFTR基因位于　　　　　　　　(填“常染色體”或“性染色體”)上。該夫婦第二胎生下一對表型均正常的“龍鳳胎”,則這對“龍鳳胎”均為攜帶者的概率為　　　　　　。
B組 能力素養提升練
11.(多選)(2024河北石家莊二模)下列關于基因表達與性狀關系的敘述,正確的是(　　)
A.白化病患者由于基因異常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素
B.Lcyc基因的甲基化可抑制該基因的表達,進而影響柳穿魚花的形態結構
C.基因與性狀并不是簡單的一一對應關系,一個性狀可以受到多個基因的影響
D.基因與基因、基因與環境間相互作用形成的復雜網絡即可調控生物體的性狀
12.(多選)基因印記是因親本來源不同而導致等位基因表達差異的一種遺傳現象,DNA甲基化是基因印記的重要方式之一,胞嘧啶發生甲基化后轉變為5-甲基胞嘧啶印記是在配子發生和個體發育過程中獲得的,在下一代配子形成時重建。IGF-2是某小鼠正常發育必需的一種蛋白質,缺乏IGF-2時小鼠表現為個體矮小,位于常染色體上的A基因能編碼IGF-2,a基因無此功能。基因的啟動子被甲基化時不能表達,如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.基因型相同的小鼠,表型不一定相同
B.圖中所示雄鼠表現為個體矮小,雌鼠表現為個體正常
C.基因甲基化未改變堿基對的排列順序,不可遺傳
D.將上圖中的雄鼠和雌鼠雜交,F1中正常∶矮小=1∶1
13.(多選)(2024天津河東區二模)兩種柳穿魚植株雜交,F1均開兩側對稱花,F1自交產生的F2中有34株開兩側對稱花,有5株開輻射對稱花。進一步研究發現,兩種柳穿魚植株的Lcyc基因堿基序列相同,只是在開兩側對稱花植株中表達,在開輻射對稱花植株中不表達,二者Lcyc基因的部分片段甲基化情況如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.控制兩側對稱花和輻射對稱花的基因互為等位基因
B.Lcyc基因甲基化后,導致其表達的蛋白質結構發生改變
C.圖示Lcyc基因的片段可能是啟動子所在位置
D.推測甲基化的程度與Lcyc基因的表達程度呈負相關
14.(2024山東棗莊高一期中)基因組印記是指由于親本來源不同而導致等位基因表達差異的一種遺傳現象,后代某基因是否表達取決于其遺傳自哪一個親本,這樣的基因稱為印記基因。小鼠常染色體上的等位基因A+、A-的來源及表型如表所示,回答下列問題。
比較項目 小鼠基因來源 小鼠表型
雌性小鼠甲 母源A+ 父源A- 與A+基因純合子表型相同
雄性小鼠乙 母源A- 父源A+ 與A-基因純合子表型相同
(1)據表可知,小鼠A+基因的遺傳　　　　(填“符合”或“不符合”)基因組印記的特征,判斷依據是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)研究發現,A+基因的表達是由印記控制區堿基序列(ICR)甲基化決定的,ICR甲基化后不能與CTCF蛋白結合。此時,CTCF蛋白便與A+基因的啟動子結合,使基因發揮作用。
①印記控制區堿基序列(ICR)甲基化不改變A+基因的堿基序列,但基因表達發生可遺傳變化的現象叫作　　　　　　　　　。
②父源A+基因在小鼠子代體內不表達,推測原因是　　　　　　　　　　　　 　。
③假設ICR的甲基化能穩定遺傳,且A+基因對A-基因為顯性。若讓小鼠甲、乙交配得到F1,則F1中表現為顯性性狀的小鼠占　　　　。
答案：
1.C　解析 基因型相同的空氣中的葉和浸在水中的葉表現出兩種不同的形態,說明性狀是基因和環境條件相互作用的結果,C項符合題意。
2.D　解析 人體細胞由同一個受精卵增殖、分化而來,基因1和基因2可出現在同一個細胞中,A項錯誤;圖中過程①為轉錄,需要RNA聚合酶的催化,過程②為翻譯,需要tRNA的協助,B項錯誤;過程④⑤的結果存在差異的直接原因是血紅蛋白結構的不同,C項錯誤。
3.A　解析 生物體的性狀主要是由基因決定的,另外還受環境因素的影響,A項正確;基因與性狀之間不是簡單的一一對應的關系,有些性狀可能由多對基因控制,有些基因也可能會影響多種性狀,B項錯誤;基因可以通過控制酶的合成來控制生物的代謝過程,進而控制生物體的性狀,基因還可以通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀,C項錯誤;基因的堿基序列相同,該基因決定的性狀不一定相同,另外還受環境因素的影響,D項錯誤。
4.D　解析 根據對題干信息的分析可知,F1個體的基因型都是Aa,A基因的堿基序列相同,但A基因上二核苷酸胞嘧啶有不同程度的甲基化現象,說明F1個體體色差異與A基因甲基化程度有關,A項正確;RNA聚合酶與基因的結合是基因表達的關鍵環節,而A基因甲基化會影響其表達過程,B項正確;由題意可知,堿基甲基化不影響DNA復制,DNA復制過程中有堿基互補配對現象,C項正確;基因中堿基甲基化后堿基序列沒有改變,D項錯誤。
5.B　解析 花瓣紫色部位和白色部位PrF3H基因的堿基序列相同,只是甲基化程度不同;根據電泳結果,白色部位加入McrBC后沒有出現電泳條帶,而McrBC只能切割DNA的甲基化區域,說明白色部位PrF3H基因的啟動子甲基化程度高于紫色部位;白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高于紫色部位,但其色素表達少,因此可以推測PrF3H基因啟動子甲基化程度高不利于花色素苷合成;啟動子甲基化屬于表觀遺傳,說明生物性狀是由基因決定的。
6.D　解析 生物體的性狀表現受基因的控制,基因型是決定生物體性狀的內因,A項不符合題意;表型相同基因型不一定相同,如培養溫度為30 ℃時,基因型為AA的藏報春開白花,基因型為aa的藏報春也開白花,B項不符合題意;由于生物的表型還會受環境的影響,故基因型相同表型不一定相同,C項不符合題意;在20 ℃的條件下正常培養,基因型為AA的藏報春開紅花,若把開紅花的藏報春移到30 ℃條件下培養,則基因型為AA的藏報春開白花,說明表型是基因與環境相互作用的結果,D項符合題意。
7.C　解析 由題干信息可推知,敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼蟲體內不能翻譯出DNMT3蛋白,DNA某些區域沒有被甲基化,蜜蜂幼蟲沒有發育成工蜂(將發育成蜂王),因此蜂群中蜜蜂幼蟲發育成蜂王可能與體內重要基因甲基化有關,A項正確;DNA甲基化后可能干擾了RNA聚合酶等對DNA部分區域的識別和結合,導致轉錄和翻譯過程變化,使生物表現出不同的性狀,B項正確;DNA的甲基化不改變DNA序列,不改變其中儲存的遺傳信息,但是會導致相關基因轉錄沉默,使生物體性狀發生改變,C項錯誤;胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶結構相似,在DNA分子中都可以與鳥嘌呤配對,D項正確。
8.C　解析 一個皮膚角質層細胞(已經高度分化的細胞)控制酶B合成的基因發生突變,表現突變的范圍較小,不會導致白化病,A項正確;尿黑酸癥患者酶D存在缺陷,導致尿黑酸不能轉化為乙酰乙酸,酶B和酶C正常,B項正確;白化病和尿黑酸癥都是通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀,而非直接控制,C項錯誤;由圖中代謝過程可知酶A缺乏可影響多個性狀,即一個基因可影響多個性狀,同時尿黑酸的合成受多個基因控制,即一個性狀也可受多個基因控制,D項正確。
9.A　解析 由題干分析可知,品系M和品系N的表型不同與它們的Lcyc基因是否高度甲基化有關,故品系M和品系N的基因型相同,A項錯誤;品系M和品系N的Lcyc基因的堿基序列相同,B項正確;由題干分析可知,甲基化可能會影響基因的轉錄和翻譯,進而影響生物體的性狀,C項正確;由F1的花與品系M相似,F1自交產生的F2中大部分植株的花與品系M相似,少部分植株的花與品系N相似,可推測DNA甲基化可遺傳給下一代,D項正確。
10.答案 (1)RNA聚合　核糖體
(2)正常CFTR基因缺失了3個堿基對,成為異常CFTR基因　改變
(3)基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀
(4)常染色體　4/9
解析 (1)圖示①過程表示轉錄,需要RNA聚合酶參與催化反應,②過程表示翻譯,發生的場所在核糖體上。(2)據圖分析,異常CFTR蛋白在第508位缺失一個氨基酸,推測異常CFTR基因比正常CFTR基因缺少3個堿基對,異常CFTR蛋白的氨基酸數目減少,其空間結構和功能發生改變。(3)囊性纖維化實例說明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。(4)由一對表型正常的夫婦生育了一個患囊性纖維化的女兒,可推測CFTR基因位于常染色體上。“龍鳳胎”是異卵雙胞胎,二者均是攜帶者的概率為2/3×2/3=4/9。
11.ABC　解析 白化病患者由于酪氨酸酶基因異常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素,A項正確;Lcyc基因的甲基化可抑制該基因的表達,進而影響柳穿魚花的形態結構,B項正確;基因與性狀并不是簡單的一一對應關系,一個性狀可以受到多個基因的影響,C項正確;基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環境間相互作用形成的復雜網絡精細地調控生物體的性狀,D項錯誤。
12.ABD　基因型相同的小鼠,表型不一定相同,如親代雌、雄鼠的基因型均為Aa,但表型不同,原因是體細胞內發生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表達,A項正確;圖示雄鼠表現為個體矮小,因為其A基因被甲基化,而a基因又無法正常編碼IGF-2,雌鼠則表現為個體正常,B項正確;基因甲基化雖未改變堿基對的排列順序,但是可遺傳給后代,C項錯誤;親代雌鼠基因型為Aa,產生的配子及比例為甲基化A'∶甲基化a'=1∶1,雄鼠基因型為Aa,產生的配子及比例為未甲基化A∶未甲基化a=1∶1,由于被甲基化的基因不能表達,所以子代小鼠基因型及比例為AA'(生長正常鼠)∶Aa'(生長正常鼠)∶A'a(生長矮小鼠)∶aa'(生長矮小鼠)=1∶1∶1∶1,即子代小鼠的表型及比例為生長正常鼠∶生長矮小鼠=1∶1,D項正確。
13.CD　兩種柳穿魚的Lcyc基因序列相同,但表達情況不同,控制兩側對稱花與輻射對稱花的基因所含遺傳信息相同,因此不是等位基因,A項錯誤;Lcyc基因甲基化后,其基因不會表達出蛋白質,B項錯誤;Lcyc基因甲基化影響了基因的表達,因此圖示Lcyc基因的片段可能是啟動子所在位置,C項正確;控制輻射對稱花的Lcyc基因的甲基化程度相對較高,兩側對稱花植株的Lcyc基因表達而輻射對稱花植株不表達,推測甲基化程度與Lcyc基因的表達程度呈負相關,D項正確。
14.答案 (1)符合　母源A+基因能表達,父源A+基因不能表達
(2)表觀遺傳　父源A+基因的ICR未甲基化,與CTCF蛋白結合后導致CTCF蛋白不能與A+基因的啟動子結合,使該基因不能發揮作用　1/2
解析 (1)若一對等位基因中的一個基因表達而另一個基因不表達,則相關的基因稱為印記基因,題表中母源A+基因能表達,父源A+基因不能表達,可見小鼠A+基因的遺傳符合基因組印記的特征。(2)①印記控制區堿基序列(ICR)甲基化不改變A+基因的堿基序列,但基因表達發生可遺傳變化的現象叫作表觀遺傳。②根據題意可推測,父源A+基因在小鼠子代體內不表達,說明父源A+基因的ICR未甲基化,因而能與CTCF蛋白結合,結合后會抑制A+基因表達。③ICR的甲基化能穩定遺傳,且A+基因對A-基因為顯性。若讓小鼠甲、乙(均為A+A-)交配得到F1,其中A+基因來自卵細胞受精產生的小鼠表現為顯性性狀,其余為隱性性狀,故表現為顯性性狀的小鼠占1/2。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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