4.2 基因表达与性状的关系-2024-2025学年高一下学期生物课后练习

（人教版）2024-2025高一下学期生物课后练习 第4章 第2节 基因表达与性状的关系 一、单选题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 柳穿鱼的花有两侧对称和辐射对称两种类型。两种柳穿鱼杂交，子一代均为两侧对称。子一代自交，得到两侧对称植株34株，辐射对称植株5株。两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同，但表达情况不同，二者的甲基化情况如图。下列叙述错误的是（ ） A．控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同 B．F2性状分离比说明花型遗传遵循基因的分离定律 C．控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 D．推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度呈负相关 2. 心理学家常说：“被无条件爱过的童年，是一个人一生的底气。”研究人员利用大鼠研究关爱程度对皮质醇（激素）的分泌及其成长的影响，结果如下图。下列分析错误的是（ ） A．两种幼鼠遗传背景须相同的目的是控制无关变量 B．DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的翻译阶段 C．皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解 D．成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代 3. 斑马鱼胚胎中的原始生殖细胞（PGCs）具有分化的双重潜能，过程如图。药物5-Aza能通过调节DNA甲基转移酶1的活性调控DNA甲基化水平，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高。下列说法正确的是（ ） A．DNA甲基化会导致碱基序列发生改变 B．PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雌性 C．5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性 D．斑马鱼胚胎发育成雄性过程中不存在去甲基化 4. 蜜蜂的类型有蜂王、雄蜂和工蜂，蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王，而大多数雌性幼虫以花粉和花蜜为食则发育成工蜂。蜂王浆中含有丰富的microRNA，这些microRNA进入幼虫体内后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达，从而显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平（DNA甲基化水平升高通常会抑制基因表达）。下列叙述错误的是（ ） A．DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给下一代 B．促进幼虫的dynactinp62基因表达可以使其发育成蜂王 C．microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译抑制其表达 D．Dnmt3基因的表达产物会使dynactinp62基因发生突变 5. DNA甲基化是表观遗传的一种类型，通常发生在脊椎动物的CpG位点（胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤位点，即DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点）。在这个过程中，DNA甲基转移酶催化胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶。下列叙述正确的是（ ） A．DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量从而使生物的性状发生改变 B．DNA甲基化可能发生在基因间的连接序列处，从而抑制基因的表达 C．CpG位点发生甲基化会使DNA的热稳定性增强，碱基序列也发生改变 D．若DNA甲基化发生在基因的启动子序列，可能影响RNA聚合酶的识别 6. 湖南麻阳大力发展血橙种植产业，助力美丽乡村建设。血橙果肉“充血”变红的机制如下图，低温（4℃左右）处理可促进血橙“充血”。下列有关叙述错误的是（ ） A．花色苷主要分布在血橙果肉细胞的液泡中 B．花色苷的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的直接参与 C．基因通过控制酶的合成间接调控血橙的“充血”程度 D．将“充血”较少的血橙置于低温冷藏，可能促进其花色苷的积累 7. 乙肝病毒是一种包含部分双链环状DNA的病毒，其DNA可以进入宿主细胞核内转化为cccDNA。目前，所有抗病毒疗法都无法清除细胞核内的cccDNA，因此慢性乙型肝炎患者需长期服药。下列有关治疗慢性乙型肝炎的策略，最不合理的是（ ） A．诱导细胞核内的cccDNA发生甲基化修饰 B．反向导入cccDNA，抑制cccDNA的翻译过程 C．隐藏cccDNA的启动子，阻止其和RNA聚合酶结合 D．抑制细胞内RNA聚合酶的活性，阻止转录过程 8. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物，如下图所示。分析实验结果可以得出的结论是（ ） 注：McrBC只能切割 DNA的甲基化区域，对未甲基化区域不起作用；“+”表示加入 McrBC, “一”表示未加入 McrBC。 A．花瓣紫色与白色部位 PrF3H 基因的碱基序列存在差异 B．白色部位 PrF3H 基因启动子高度甲基化 C．PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 9. 羊水干细胞（AFSCs）作为一类新型多能干细胞，已被提出作为组织再生干细胞的替代来源。表观遗传修饰对AFSCs分化有重要影响，组蛋白去乙酰化酶作为转录抑制复合物的重要组成部分，可抑制细胞中脂肪生成。下列叙述正确的是（ ） A．DNA甲基化导致基因碱基序列发生改变 B．AFSCs在适宜条件下可分化为其他各种细胞 C．表观遗传修饰后，相关性状遵循孟德尔遗传规律 D．组蛋白去乙酰化不利于羊水干细胞相关基因的转录 10. 科学家通过小鼠低蛋白饮食与正常饮食的对比实验，发现亲代的低蛋白饮食可影响自身基因表达（其机理如图），且这种影响可遗传给子代。据图分析，下列说法正确的是（　　） A．自身基因表达和表型发生变化的现象，称为表观遗传 B．组蛋白甲基化水平增加，将导致相关基因表达水平降低 C．ATF7的磷酸化，将导致组蛋白表观遗传修饰水平提高 D．亲代的低蛋白饮食，会改变子代小鼠的DNA碱基序列 11. 图示细胞核内组蛋白乙酰化与去乙酰化的转变过程，其中TATA框为启动子中RNA聚合酶结合位点。下列相关叙述错误的是（ ） A．组蛋白乙酰化在间期的发生频率高于细胞分裂期 B．组蛋白乙酰化暴露TATA框利于RNA聚合酶与模板链结合 C．组蛋白乙酰化导致的基因表达水平的差异属于表观遗传 D．TATA框的上游发生碱基对的替换会改变起始密码子的位置 12. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是（　　） A．Y蛋白能识别甲基化修饰的N基因mRNA B．mRNA甲基化会影响其转录 C．mRNA甲基化后所含密码子序列改变 D．N基因表达会降低鱼类抗病能力 二、多选题：本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。 13. 脑源性神经营养因子（BDNF）由两条肽链构成，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程，下列说法正确的是（ ） A．图示生理过程中可进行的碱基配对方式有：A—T、T—A、G—C、C—G B．乙过程合成的两条肽链的氨基酸序列是相同的 C．miRNA-195是通过抑制翻译过程来调控BDNF基因的表达 D．可以开发与miRNA-195序列相同的药物来治疗精神疾病 14. Her-2/neu会在某些乳腺癌和卵巢癌细胞中过度表达，Her-2/neu蛋白的大量存在激活了 多种信号转导途径，从而引发爆发式的连锁反应。信号转导经细胞膜、细胞质至细胞核，激 活了相关基因，从而促进了这些癌细胞的异常分裂。研究表明，miRNA可通过使基因“沉 默”来减弱基因的功能，是参与细胞表观遗传调控的重要分子，miRNA 的产生和作用机制如 图所示。下列叙述错误的是（　　） A．Her-2/neu是在癌细胞中特异性表达的原癌基因 B．Her-2/neu的过度表达会使细胞的细胞周期延长 C．Dicer酶在细胞核内催化miRNA 前体水解产生双链RNA D．Her-2/neu 的翻译过程受阻，可以减缓相应癌细胞的增殖 15. 乙型肝炎病毒（HBV）感染是导致肝癌的重要原因，HBV基因编码的HBx蛋白能通过调控ALKBH5基因表达进而影响HBx的mRNA的m6A（常见的RNA甲基化修饰形式）水平，其中ALKBH5的高表达可促进肝癌的发生发展。图1、2表示HBx高表达及低表达的HBV体外感染模型中，ALKBH5表达水平及HBx的m6A水平，下列相关叙述正确的是（ ） A．ALKBH5可能是一种去甲基化酶 B．mRNA的m6A水平可能影响翻译效率 C．HBx促进DNA聚合酶与ALKBH5基因启动子结合 D．HBV通过负反馈调节机制促进肝癌的发展 16. 某种观赏花卉有白色、紫色、红色和粉红色四种花色。该植物花色由位于非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，其性状与基因的关系如图所示。相关人员将一株白花个体的花粉人工授粉到紫花植株上，发现F1均表现为粉红花，随即将F1自交得到F2，下列叙述错误的是（　　） A．A/a、B/b共同控制花色，可以说明性状与基因都不是——对应的关系 B．F2中白花：紫花：粉红花：红花的比例为4：3：6：3，纯合子占1/4 C．取F2中紫花、红花个体自由交配，子代中白花个体的比例为1/12 D．两种不同花色植株杂交，子代植株出现四种花色，则亲代植株的基因型为aabb、AaBb 17. 某种雌雄异株植物的花色有白色和蓝色两种，花色由等位基因A、a（位于常染色体）和B、b（位于性染色体上）控制，基因与花色的关系如图所示。基因型为AAXBXB的个体与基因型为aaXbY的个体杂交得F1，F1雌雄个体杂交得F2，下列相关叙述不正确的是（ ） A．与控制该植物花色有关的基因型共有12种 B．F1的基因型有AaXBXb和AaXBY C．开蓝花个体的基因型有aaXBY、aaXBXB D．F2种花色的表型及比例为白色：蓝色=15:1 三、非选择题：本题共5小题。 18. 研究发现小鼠毛色的遗传受多种因素调控，其中复等位基因Avy/A/a起着关键作用。A基因可使黑素细胞短暂地合成褐黑素，令小鼠毛色表现为胡椒色，a基因无此效果，令小鼠毛色表现为黑色。Avy基因是在A基因编码区上游的PS1A内插入IAP序列所得，IAP可作为启动子促使相关基因持续表达，令小鼠毛色表现为黄色，而其中的LTR区发生甲基化会使IAP的作用消失。具体机制如图所示，回答下列问题： (1)若Avy基因的IAP的LTR区处于低甲基化状态，则小鼠的毛色为_________；研究发现甲基化可以遗传数千代，这使生物进化理论得到进一步完善，即生物进化的原材料可来自______（答出4点）。 (2)给怀孕小鼠的膳食中添加叶酸、维生素B12、胆碱、甜菜碱等富含甲基的添加剂，会使基因型为Avya的子代小鼠毛色呈现从黄色到胡椒色的一系列过渡类型，其原因是_________。 (3)某种群中的小鼠基因型全为Avya，且雌雄比例相当，该种群中Avy基因LTR区高甲基化（简称甲基化，可视为IAP无作用）的比例为30%，未甲基化（包括低甲基化和未甲基化，可视为IAP作用完全）的比例为70%。小鼠随机交配，不考虑其他影响毛色的因素，则子代未甲基化的Avy基因的基因频率为_________，子代中黄色小鼠所占的比例为_________（注：基因甲基化与否不影响其遗传规律）。 (4)在小鼠胚胎发育过程中，Avy基因LTR区的甲基化状态会发生动态变化。利用绿色荧光蛋白基因构建转基因小鼠可实时监测LTR区的甲基化动态，该实验的设计思路为_________。 19. 某种雌雄同株异花的植物，花色有白色、红色、紫色和紫红色四种已知花色由A/a和B/b两对基因控制，其控制色素合成的生化途径如下图所示。（备注：当B、b同时存在时，既能合成紫色素，又能合成红色素；当细胞中同时含有紫色素和红色素时花色为紫红色：不考虑交叉互换）请回答下列问题： (1)基因型AaBb植株的花色是_____，其自交后代（F1）中白花植株所占比例是_____，由此_____（能/不能）判断两对基因是否遵循自由组合定律。 (2)①若AaBb植株的自交后代（F1）的表型及比例为_____，则两对基因遵循自由组合定律，请在答题卡“基因位置关系1”的图示中标出B、b基因的位置（在图中标出）_____。 ②若AaBb植株的自交后代（F1）中有一半是紫红花植株，说明A、a和B、b在染色体上的位置关系还有两种类型。请依据F1的表型及其比例进行分析，并在答题卡“基因位置关系2”_______和“基因位置关系3”的图示中标出B、b基因的位置（在图中标出）_____。 若F1的表型及其比例为_____，则为基因位置关系2。 若F1的表型及其比例为_____，则为基因位置关系3。 20. 某自花传粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制，这两对等位基因与花色的关系如图所示。此外，B/b还能影响花粉育性，含b的花粉可育；含B的花粉50%可育、50%不育，而雌配子均可育。若用基因型为AaBb的亲本进行自交，回答下列相关问题： (1)由图可知，基因可通过控制________，进而控制生物体的性状。 (2)基因型为AaBb的亲本产生可育雄配子数：不育雄配子数的比例为_____。其自交后代花色的表型及比例为_____。 (3)用基因型为AaBb和aabb的植株作为亲本，设计实验验证含B的花粉50%可育、50%不育，而雌配子均可育。请写出实验设计思路，并预期结果________。 21. 水稻雄性不育在杂交育种中有着广泛的应用。现有两个光周期依赖的雄性不育突变体甲和乙。研究发现，基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因，突变体甲（aaBB）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50％可育），在短日照条件下育性正常；突变体乙（aabb）在长日照条件下雄性半不育，在短日照条件下雄性完全不育。在相同光周期条件下，基因型为AAbb个体的育性与基因型为aaBB个体的相同，不考虑染色体互换，回答下列问题： (1)在短日照条件下，纯合野生型水稻与突变体乙杂交，则母本应为_______；在长日照条件下，纯合野生型水稻与突变体甲杂交，获得F1，F1随机受粉，F2的育性及比例为_______。 (2)将基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，获得F1并自交，得到F2。长日照条件下，若F2表型及比例为_______，可说明这两对基因位于非同源染色体上；若F2表型及比例为_______，可说明这两对基因位于同源染色体上。 (3)对基因A和基因a的碱基序列进行检测，检测结果如下图所示。 注：起始密码子为AUG、GUG；终止密码子为UAA、UAG、UGA。图中“____”代表无相应碱基，“■”代表终止。 图中氨基酸S的密码子是_______，a基因编码的多肽链比A基因编码的多肽链至少少了______个氨基酸。据此分析，在长日照条件下突变体甲雄性半不育的原因是_______。 (4)根据以上水稻雄性育性遗传研究结果分析，生物性状与基因、环境之间的关系是_______。 22. 毛色是识别家畜品种的主要特征之一，家马具有丰富的毛色多样性，这是因为家马的色素细胞产生真黑素和棕黑素两种色素，常染色体上基因E和基因A通过控制不同酶的合成来调控真黑素和棕黑素的合成，其基因和毛色关系如图，正常情况下细胞中还都存在bb基因，此时该基因不影响毛色。回答下列相关问题： (1)家马的毛色不同可说明基因与性状的关系是___________(写出2点)。 (2)骝色家马的基因型为___________。在一个繁殖季，雌家马一次一般只生产一个子代，现有一匹骝色雄马和一匹奶酪色雌马交配产下一匹小马，不考虑突变，该小马基因型为纯合子的概率为___________，该小马毛色为骝色的概率为___________。 (3)已知正常情况下细胞中还都存在bb基因，此时该基因不影响毛色，但研究发现，若该基因突变产生一个B基因，且B基因与A基因位于同一条染色体上时，B基因抑制A基因的表达；若B基因与A基因不在同一条染色体上时，则不影响A基因的表达。不考虑互换，现有基因型为AabbEe的雄家马，发现其产生的配子有1/2含B基因，1/2含b基因。为探究B基因是否在A/a所在染色体上，将这些配子与基因型为aabbee的雌马产生的卵细胞受精，若所有受精卵通过人工处理均发育为子代F₁，且F₁数量满足实验要求，则： ①若F₁毛色及比例为___________，则B基因的位置是___________。 ②若F₁毛色及比例为___________，则B基因的位置是___________。 参考答案 一、单选题 1. B 2. B 3. B 4. D 5. D 6. B 7. D 8. B 9. D 10. B 11. D 12. A 二、多选题 13. ABC 14. ABC 15. AB 16. ACD 17. AD 三、非选择题 18. (1)黄色；基因突变、基因重组、染色体变异、表观遗传 (2)怀孕小鼠摄入富含甲基的添加剂，会使Avy基因的IAP的LTR区甲基化程度升高，IAP作用减弱，A基因的表达受到影响，子代小鼠毛色呈现从黄色到胡椒色的一系列过渡类型 (3)70%；49% (4)将绿色荧光蛋白基因与Avy基因的LTR区连接构建基因表达载体，导入小鼠受精卵，培养并观察转基因小鼠胚胎发育过程中绿色荧光的变化，以此监测LTR区的甲基化动态 19. (1)紫红色；1/4；不能 (2)①白花：红花：紫花：紫红色=4:3:3:6；（基因位置关系1图中，B基因在A基因所在染色体的同源染色体上与A基因不相邻的位置，b基因在a基因所在染色体的同源染色体上与a基因不相邻的位置）②紫花：紫红色=1:1（基因位置关系2图中，B基因与A基因在同一条染色体上，b基因与a基因在同一条染色体上）；红花：紫红色=1:1（基因位置关系3图中，B基因与a基因在同一条染色体上，b基因与A基因在同一条染色体上） 20. (1)酶的合成来控制代谢过程 (2)1:1；白花：红花：紫花=4:9:3 (3)实验设计思路：将基因型为AaBb的植株作父本，基因型为aabb的植株作母本进行杂交，观察并统计子代的表型及比例。预期结果：子代中白花：红花：紫花=2:3:1 21. (1)突变体乙；育性正常：雄性半不育=3:1 (2)育性正常：雄性半不育：雄性完全不育=9:6:1；育性正常：雄性半不育=1:1 (3)UCU；2；a基因转录出的mRNA提前出现终止密码子，导致翻译提前终止，合成的蛋白质结构异常，影响花粉育性 (4)生物性状是基因和环境共同作用的结果 22. (1)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；一种性状可由多对等位基因控制 (2)AAEe或AaEe；1/2；0 (3)①骝色：黑色：奶酪色=1:1:2；B基因与A基因在同一条染色体上②骝色：黑色：奶酪色=1:2:1；B基因与A基因不在同一条染色体上 学科网（北京）股份有限公司 $$