4.2 基因表达与性状的关系-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练习（人教版2019）

练 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 知识点一 基因表达产物与性状的关系 1. 下列有关基因控制生物性状的实例分析 ， 属于直接通过控制结构蛋白合成来控制生 物体性状的是 （ ） A． 白化病 B． 苯丙酮尿症 C． 囊性纤维化 D． 豌豆粒形 2. 如图为豌豆种子圆粒性状的产生机制 ， 据 图判断下列叙述有误的是 （ ） A. 淀粉分支酶基因 R 是豌豆种子细胞中 具有遗传效应的 DNA 片段 B. b 过程能发生碱基互补配对的物质是碱 基 A 与 T ， C 与 G C. 当 R 中插入一小段 DNA 序列后 ， 豌豆 不能合成淀粉分支酶 ， 而使蔗糖增多 ， 其基因发生了改变 D. 此图解说明基因通过控制酶的合成来 控制代谢途径进而控制性状 3. 如图为基因的作用与性状表现的流程示意 图 。 请据图分析 ， 下列说法不正确的是 （ ） A. ① 过程以 DNA 的一条链为模板 、 四种 核糖核苷酸为原料合成 RNA B. 某段 DNA 上发生了碱基对的替换 ， 但 形成的蛋白质不一定会改变 C. ② 过程中需要多种转运 RNA ， 转运 RNA 不同 ， 所搬运的氨基酸也不相同 D. 人的镰状细胞贫血症是基因对性状的 直接控制 ， 使结构蛋白发生变化所致 4. 下列有关人体细胞中基因与性状关系的叙 述 ， 错误的是 （ ） A. 基因分布于细胞核 、 线粒体 ， 只有核 中的基因能决定性状 B. 环境也能影响性状表现 ， 性状是基因 与环境共同作用的结果 C. 有些性状是由多个基因共同决定的 ， 有的基因可决定和影响多种性状 D. 一条染色体上分布有许多基因 ， 可决 定和影响人体的多种性状表现 5. 如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意 图 。 下列相关叙述正确的是 （ ） A． 精氨酸的合成只受一对基因的控制 B． 基因可通过控制酶的合成来控制代谢 过程 第 2 节 基因表达与性状的关系 基 础 练 习 蔗糖 淀粉 圆粒 吸水胀大 淀粉分支 酶基因 （ R ） 淀粉分 支酶 a b 某段 DNA rRNA mRNA ① 蛋白质 性状 ② 直接 间接 第 2 题图 第 3 题图 N- 乙酰鸟氨酸 → 鸟氨酸 → 瓜氨酸 → 精氨酰琥珀酸 → 精氨酸 基因 ① 酶 ① 基因 ② 酶 ② 基因 ③ 酶 ③ 基因 ④ 酶 ④ 第 5 题图 72 练 第 4章 基因的表达 不定项选择题 1. 下列有关生物体内遗传信息传递和表达的 描述 ， 错误的是 （ ） A. 遗传信息一定贮藏在 DNA 分子中 B. DNA 复制时 ， 氢键的断裂不消耗能量 C. 除了少数 RNA 病毒 ， 所有 RNA 分子 都来自 DNA 的转录 D. 翻译时每种氨基酸都可由多种密码子 提 升 练 习 C． 若基因 ② 不表达 ， 则基因 ③ 和 ④ 也不 表达 D． 四个基因位于同一条染色体上 知识点二 基因的选择性表达与细胞分化 6. 下列变化过程中 ， 细胞的遗传物质没有发 生改变的是 （ ） A. R 型细菌转化为 S 型细菌的过程 B. T 细胞合成淋巴因子的过程 C. 肝脏细胞癌变形成癌细胞的过程 D. 人体成熟红细胞的形成过程 7. OMP （ 胰岛素样生长因子 ） 是人体分泌的 具有促进骨形成和蛋白质合成的一种蛋白 质 。 研究表明奶粉中过量添加 OMP 能增 加患多种癌症的风险 。 下列叙述正确的是 （ ） A. OMP 可以在人体所有体细胞的核糖体 上合成 B. OMP 中的氮主要存在于 R 基中 C. OMP 具有调节代谢的功能 D. OMP 导致细胞癌变 ， 属于生物致癌因子 知识点三 表观遗传 8. 下列有关表观遗传的叙述 ， 错误的是 （ ） A． 亲代染色质上的组蛋白修饰会一定程 度上遗传给子代 B． 同卵双胞胎会因为 DNA 甲基化程度不 同 ， 表现出不同的性状 C． 构成染色体的组蛋白发生甲基化 、 乙 酰化等修饰也会影响基因的表达 D． 吸烟者精子中的 DNA 甲基化水平明显 升高 ， 说明发生了基因突变 9. 黄色小鼠 （ AA ） 与黑色小鼠 （ aa ） 杂交 ， 产生的 F 1 （ Aa ） 不同个体出现了不同体 色 。 研究表明 ， 不同体色的小鼠 A 基因 的碱基序列相同 ， 但 A 基因上二核苷酸 （ CpG ） 胞嘧啶有不同程度的甲基化 （ 如 图 ） 现象出现 ， 甲基化不影响基因 DNA 复制 。 有关分析错误的是 （ ） A. F 1 个体体色的差异与 A 基因甲基化程 度有关 B. 甲基化可能影响 RNA 聚合酶与该基因 的结合 C. 碱基甲基化不影响碱基互补配对过程 D. 甲基化是引起基因碱基序列改变的常 见方式 甲基化 C G H 3 C CH 3 G C C G G C 第 9 题图 73 练 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 决定 2. 如图表示基因的作用与性状的表现之间的 关系 ， 下列相关叙述错误的是 （ ） A． ① 过程与 DNA 复制的共同点是都以 DNA 的一条链为模板 ， 在 DNA 聚合 酶的作用下进行 B． ③ 过 程 直 接 需 要 的 物 质 或 结 构 有 mRNA 、 氨基酸 、 tRNA 、 核糖体 、 酶 、 ATP C． 人的囊性纤维化和苯丙酮尿症都是基 因通过控制蛋白质结构直接影响性状 表现的 D． HIV 、 大肠杆菌及 T2 噬菌体都可以在 人体细胞内进行 ①③ 这两个基因过程 3. 如图为遗传的中心法则图解 ， a～e 表示相 关生理过程 。 下列有关叙述错误的是 （ ） A. 图示 e 过程的发生需逆转录酶 B. 图示各过程都需要消耗能量 C. 过程 b 和 d 不可能发生在某一细胞同 一细胞器中 D. 若过程 a 出现差错 ， 则过程 d 所得蛋 白质的结构一定发生改变 4. DNA 甲基化通常发生在 DNA 的 CG 序列 密集区 ， 发生甲基化的 DNA 可以和甲基 化 DNA 结合蛋白结合 ， 使 DNA 链发生 高度紧密排列 ， 导致 RNA 聚合酶无法与 其结合 。 下列说法正确的是 （ ） A． 神经细胞中 ， 呼吸酶基因处于非甲基 化状态 B． 结构越不稳定的 DNA 越容易发生甲 基化 C． DNA 甲基化可导致基因的选择性表达 D． 对 DNA 去甲基化后其上的基因可以正 常表达 rRNA （ 核糖体 RNA ） 某 段 DNA ③ ① mRNA ② 蛋白质 直接 间接 性 状 第 2 题图 DNA RNA 蛋白质 b e d a c 第 3 题图 74 参考答案与解析 列为— AGACTTGTG —。 若该病毒的遗传物质 RNA 中有 尿嘧啶 128 个， 占总碱基数的 32% ， 说明 RNA 中含有的 碱基为 128÷32%＝400 ( 个 ) ， RNA 逆转录生成的双链 DNA 分子中碱基有 800 个， A 占总碱基数的 30% ， 由 于 A＋G＝50% ， 则该 DNA 分子中含鸟嘌呤 G 为 800× （ 50%－30% ） ＝160 ( 个 ) 。 4. （ 1 ） 双螺旋 磷酸和脱氧核糖交替连接 碱基的 排列顺序 （ 2 ） ATP 、 核糖核苷酸、 （ RNA 聚合） 酶 相邻的 3 个 （ 3 ） 蛋白质和 rRNA 右 → 左 （ 4 ） 一种氨基酸可能对应多种密码子 【解析】 （ 2 ） ③ 为 tRNA ， 通过转录形成， 合成物 质 ③ 时， 所需要的 ATP 、 核糖核苷酸、 酶等物质需要从 细胞质进入细胞核。 密码子是指物质 ②mRNA 上决定一 个氨基酸的相邻的 3 个碱基。 （ 3 ） 结构 ⑤ 是核糖体， 由蛋白质和 rRNA 组成， 根据翻译的肽链的长短可知， 图示过程中核糖体移动的方向是从右向左。 （ 4 ） 由于 一种氨基酸可能对应多种密码子， 所以若物质 ② 中某个 碱基发生改变， 翻译形成的物质 ④ 可能不变。 第 2节 基因表达与性状的关系 学习手册 知识点一 基因表达产物与性状的关系 知识梳理 1. 酶的合成 （ 1 ） 淀粉分支酶 淀粉分支酶 （ 2 ） 酪氨酸酶 酪氨酸酶 黑色素 2. 蛋白质的结构 苯丙氨酸 教材拓展 （ 1 ） ① 代表转录， ② 代表翻译， 两者合称基因的表达。 （ 2 ） 囊性纤维化的直接原因是 CFTR 蛋白结构异常； 根本原因是编码 CFTR 蛋白的基因缺失了 3 个碱基。 要点精析 变式训练 1 A 知识点二 基因的选择性表达与细胞分化 知识梳理 1. （ 1 ） 核糖体蛋白基因 ATP 合成酶基因 （ 2 ） 特异性 卵清蛋白基因 胰岛素基因 2. 基因的选择性表达 3. 基因的选择性表达 mRNA 蛋白质 教材拓展 1. 提示： 这三种细胞都属于同一只鸡的体细胞， 是 经过有丝分裂而来的， 因此基因组成相同， 但合成的蛋 白质种类不同。 2. 提示： 在高度分化的体细胞中， 基因是选择性表 达的。 3. 提示： 不是。 控制细胞基本生命活动的基因在所 有细胞中都能表达， 如核糖体蛋白基因、 ATP 合成酶基 因等。 要点精析 变式训练 2 C 知识点三 表观遗传 知识梳理 1. （ 1 ） 基因表达 表型 （ 2 ） 整个生命活动 （ 3 ） 甲基化 甲基化和乙酰化 2. （ 2 ） 环境条件 （ 3 ） 基因与基因表达产物 教材拓展 （ 1 ） 图中反映的途径是基因通过控制酶的合成来控 制代谢过程， 进而控制生物体的性状； 另一条途径是基 因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 （ 2 ） 不是。 牵牛花的颜色是由多对基因共同控制的。 （ 3 ） 生物体的性状也受环境因素的影响。 要点精析 变式训练 3 C 变式训练 4 A 练习手册 基础练习 1. C 【解析】 白化病、 苯丙酮尿症、 豌豆粒形都是 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程， 进而控制生物 体的性状， A 、 B 、 D 错误； 囊性纤维化属于基因直接通 过控制结构蛋白的合成来控制生物体的性状， C 正确。 2. B 【解析】 基因的本质是具有遗传效应的 DNA 片 段， A 正确 ； b 过程为翻译 ， 发生互补配对的物质是 mRNA 上的密码子对应的碱基与 tRNA 上的反密码子相 对应的碱基， 两种 RNA 上均没有 T ， B 错误； 当 R 中 插入一小段 DNA 序列后， 导致 R 基因的结构发生改变， 豌豆不能合成淀粉分支酶而使蔗糖增多， 影响了细胞代 谢， 属于基因突变， C 正确。 3. C 【解析】 3 种 RNA 均以 DNA 为模板转录形成， 原料为 4 种核糖核苷酸， A 正确； 即使 DNA 的碱基发 生改变， 导致 mRNA 发生改变， 但由于密码子的简并 性， 翻译时有可能与原来的密码子决定相同的氨基酸， B 正确； 不同的 tRNA 有可能搬运相同的氨基酸， C 错 误； 镰状细胞贫血症是血红蛋白基因改变导致血红蛋白 结构改变， 其为结构蛋白， 所以是基因对性状的直接控制。 4. A 【解析】 基因分布于人体的细胞核、 线粒体， 核基因和线粒体基因均能控制生物性状， A 错误； 性状 是由环境和基因共同决定的， B 正确； 性状可由一个或 多个基因共同决定， 有些基因可决定多种性状 ， C 正 确； 一条染色体上含一个或两个 DNA ， 一个 DNA 上含 有多种基因， 可决定人体多种性状， D 正确。 5. B 6. B 【解析】 R 型细菌转化为 S 型细菌过程中发生 了基因重组， A 错误； 肝细胞癌变时可发生基因突变， C 错误； 人体红细胞成熟过程中， 细胞核及其内部的遗 传物质消失， D 错误； T 细胞合成淋巴因子过程中未发 生遗传物质的改变， B 正确。 7. C 【解析】 由于基因的选择性表达， 不是人体所 有体细胞的核糖体上都合成 OMP ， A 错误； 蛋白质中的 氮主要存在于肽键中， B 错误； 根据题干信息 “ OMP 是 71 （人教版）高 中 生 物 必 修 2 人体自己能够分泌的具有促进骨形成和蛋白质合成等生 物学效应”， 故具有调节功能， C 正确； OMP 属于蛋白 质， 不是生物致癌因子， 属于化学致癌因子， D 错误。 8. D 【解析】 表观遗传可以遗传， 故亲代染色质上 的组蛋白修饰会一定程度上遗传给子代， A 正确； 基因 型相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传 有关， B 正确； 常见的修饰有 DNA 甲基化和组蛋白的 乙酰化等， 构成染色体的组蛋白发生甲基化、 乙酰化等 修饰会影响基因的表达， C 正确； 吸烟者精子中的 DNA 甲基化水平明显升高， 其基因的碱基序列不变， 是表观 遗传， 而基因突变是基因结构发生改变， D 错误。 9. D 【解析】 根据题意可知， 亲本杂交后后代 F 1 基 因型相同， 但是表型却不同， 研究发现 A 基因 DNA 碱 基排列顺序相同， 但是甲基化程度不同， 说明， A 基因 甲基化程度与不同体色有关系， A 正确； KNA 聚合酶与 该基因的结合属于基因表达的关键环节， 两 A 基因甲基 化会影响其表达过程， B 正确； 碱基甲基化不影响 DNA 复制过程， 而 DNA 复制过程有碱基互补配对过程， C 正确； 基因突变是基因中碱基对增添缺失或替换导致基 因结构改变， 而基因中碱基甲基化后仍属于该基因不属 于基因突变， D 错误。 提升练习 1. ABD 【解析】 遗传信息可能贮藏在 RNA 中， 以 RNA 做遗传物质的病毒就是用 RNA 储存遗传信息， A 错误； DNA 分子复制时 ， 氢键的断裂是消耗能量的 ， 需要解旋酶催化， 降低化学反应活化能， B 错误； 除了 RNA 病毒， 细胞中的 RNA 就是主要由 rRNA 、 mRNA 、 tRNA 构成， 确实都是转录来的， C 正确； 翻译时， 有 的氨基酸可以由多种 tRNA 转运， 也有只有一种 tRNA 转运的， D 错误。 2. ACD 【解析】 ① 过程是转录， 是以 DNA 的一条 链为模板， 在 RNA 聚合酶的作用下进行的； DNA 复制 以 DNA 双链为模板， 需要 DNA 聚合酶和解旋酶的参 与， A 错误； 苯丙酮尿症是患者体内某种酶的合成受阻 导致的， 是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而 控制生物体的性状的， C 错误； T2 噬菌体的宿主细胞是 大肠杆菌细胞， 不能侵染人体细胞， D 错误。 3. CD 【解析】 e 是逆转录过程， 该过程的发生需逆 转录酶， A 正确； 图示各过程都需要消耗能量 ， B 正 确； 过程 b 和 d 可能发生在某一细胞同一细胞器中， 如 线粒体和叶绿体， C 错误； 若过程 a 即 DNA 复制出现 差错， 但密码子存在简并性， 所以过程 d 所得蛋白质的 结构不一定发生改变， D 错误。 4. ACD 【解析】 “ DNA 甲基化通常发生于 DNA 的 CG 序列密集区”， 而 G 和 C 之间有三个氢键， 稳定性 较高， 故结构越稳定的 DNA 越容易发生甲基化， B 错误。 第 4章 章末测试 1． D 【解析】 由题图知， 性状 A 、 B 、 C 、 D 与同一 个基因产物有关， 说明一个基因可影响或控制多种性 状， 而性状 E 与多种基因产物有关， 说明多个基因可以 影响或控制同一个性状， A 错误； 基因控制合成的产物 不是 RNA 就是蛋白质， 不可能是糖类和脂类， B 错误； 生物的性状除了受基因控制外， 还可能受环境条件的影 响， 即基因 + 环境条件 = 生物的性状， C 错误； 由图可 知， 基因在染色体上呈线性排列， 控制性状 A 、 E 、 F 基 因在同一条染色体上， 它们的传递不遵循孟德尔自由组 合定律， D 正确。 2． C 【解析】 转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特 定碱基序列 （启动子）， A 正确； tRNA 识别密码子和转 运氨基酸， mRNA 是蛋白质合成的模板， rRNA 是核糖 体的组成成分之一， 而核糖体是蛋白质的合成场所， 故 tRNA 、 mRNA 和 rRNA 都参与了蛋白质的合成 ， B 正 确； tRNA 的反密码子只是相邻的三个碱基， 不携带氨 基酸序列遗传信息， mRNA 的密码子携带了氨基酸序列 的遗传信息， C 错误； 由于密码子的简并性， 有利于维 持生物的性状的稳定， 因此具有密码子简并性的氨基酸 使用频率通常较高， D 正确。 3． C 【解析】 胰岛 B 细胞为高度分化的细胞， 不能 增殖， DNA 也不进行复制， A 正确； 对于一个细胞来 说 ， 核 DNA 最多只能复制一次， 但多个基因可表达， 即可频繁转录， B 正确； 图甲过程产物为 DNA ， 图乙过 程产物是 RNA ， DNA 比 RNA 大得多 ， C 错误 ； 一个 DNA 分子上有多个基因， 不同基因的模板链可能不同， D 正确。 4． B 【解析】 双链 DNA 分子中碱基按照互补配对的 原则进行配对， A ( 腺嘌呤 ) 与 T ( 胸腺嘧啶 ) 配对， G ( 鸟嘌呤 ) 与 C ( 胞嘧啶 ) 配对， A 正确； RNA 中相邻两 个碱基通过核糖—磷酸—核糖进行连接， B 错误； tRNA 局部双链中腺嘌呤与尿嘧啶配对形成氢键， 形成三叶草 结构， D 正确。 5． A 【解析】 胰岛素的形成过程中既有肽键的形成 （氨基酸脱水缩合形成肽键） 也有肽键的水解 （修饰过 程中会发生肽键的水解）， A 正确； 胰岛素的合成包括 转录和翻译两个步骤， 其中转录的模板是 DNA 的一条 链， 翻译的模板是 mRNA ， B 错误； 胰岛素的氨基酸序 列是由 mRNA 的碱基序列直接决定的， C 错误； DNA 聚合酶促进 DNA 的复制过程， 胰岛素合成过程中不需 要该酶的参与， D 错误。 6． ABC 【解析】 图示一个基因在短时间内转录出四 条 mRNA 链， 每条 mRNA 链上结合多个核糖体， 可翻 译出多条多肽链， A 错误； RNA 聚合酶催化转录， 其结 合位点在 DNA 上， 而起始密码子在 mRNA 上， B 错误； 图中细胞边转录边翻译， 胰岛 B 细胞控制合成胰岛素的 基因在细胞核内， 转录发生在细胞核内， 翻译发生在细 胞质内， C 错误； 图中存在 DNA — RNA 杂交区域， 且 遵循碱基互补配对原则， D 正确。 7． D 【解析】 图一所示过程和图三的 ⑩ 过程均为转 72