第5单元 29 基因表达与性状的关系(Word练习)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习

二十九　基因表达与性状的关系 (30分钟　35分) 【基础过关练】 1.(2分)下列关于基因与生物体性状的叙述正确的是(　　) A.基因的表达包括转录和翻译两个过程 B.生物体的性状都是由基因决定的 C.基因与性状之间为一一对应的线性关系 D.基因都是直接控制生物的性状 【解析】选A。基因的表达包括转录(以DNA的一条链为模板合成RNA)和翻译(以mRNA为模板合成蛋白质)两个过程,A正确;生物体的性状是由基因和环境因素共同决定的,B错误;基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系,如有些性状由多对基因控制,C错误;基因也可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,如白化病、豌豆的粒形,D错误。 2.(2分)下图为人体内苯丙氨酸代谢的途径示意图(基因①和基因②位于非同源染色体上)。下列相关叙述正确的是(　　) A.苯丙酮尿症的发病原因说明基因可以控制蛋白质的合成,从而直接控制性状 B.苯丙酮尿症患者的细胞中tRNA与氨基酸的对应关系与健康人相同 C.基因①和基因②都参与控制黑色素形成,它们不遵循基因自由组合定律 D.老人头发变白是基因②不进行选择性表达的结果 【解析】选B。基因①通过控制酶①的合成来控制代谢,其异常会引起苯丙酮尿症,说明基因可通过控制酶的合成,从而控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,A错误;苯丙酮尿症患者细胞基因发生变化,tRNA与氨基酸的对应关系没有变化,B正确;基因①和基因②都参与控制黑色素形成,但它们位于非同源染色体上,所以两者遵循基因自由组合定律,C错误;老人头发变白的原因是酶②活性降低,黑色素合成减少,D错误。 3.(2分)(2025·扬州模拟)一种名为粗糙脉孢菌的真菌细胞中精氨酸的合成途径如图所示,其中精氨酸是细胞生活的必需物质,而鸟氨酸等中间代谢产物都不是必需物质。下列有关叙述错误的是(　　) A.通常情况下,基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列 B.基因可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 C.若某种粗糙脉孢菌突变体只能在添加了精氨酸的培养基上生长,则一定是基因4发生了突变 D.基因与基因之间存在着复杂的相互作用 【解析】选C。 A(√) 通常情况下,基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列 B(√) 题图可体现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 C(×) 1、2、3、4中任何一种或几种基因突变都无法合成精氨酸 D(√) 基因与基因之间存在着复杂的相互作用 4.(2分)(2025·荆门模拟)科学家对几种不同类型人体细胞中mRNA的检测结果如表所示。下列相关说法错误的是(　　) 细胞类型 呼吸酶 mRNA 珠蛋白 mRNA 葡萄糖转运蛋白 mRNA 胰岛素 mRNA 心肌细胞 + - + - 胰岛细胞 + - + + 红细胞 + + + - 注:“+”表示检测到相应分子,“-”表示未检测到相应分子。 A.心肌细胞中含有珠蛋白基因和胰岛素基因 B.珠蛋白基因和胰岛素基因属于非特异性表达基因 C.3种细胞中葡萄糖转运蛋白mRNA的碱基序列可能不同 D.细胞分化的实质就是基因的选择性表达 【解析】选B。心肌细胞中虽然珠蛋白基因和胰岛素基因没有表达,但其中含有这两种基因,A正确;分析表格知,珠蛋白基因只在红细胞中表达,胰岛素基因只在胰岛细胞中表达,其他细胞中没有表达,说明这两种基因只在特定细胞中特异性表达,B错误;3种细胞中葡萄糖转运蛋白mRNA的碱基序列可能不同,因为可变剪接的存在可使前体mRNA剪接成多个mRNA剪接异构体,C正确;在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,D正确。 【知识拓展】管家基因与奢侈基因 管家基因:在所有细胞中都表达的基因。 奢侈基因:只在某类细胞中特异性表达的基因。 5.(2分)(2025·益阳模拟)5-氮杂胞苷(5-azaC)是一种原型核苷衍生物, 常被用作DNA 甲基化抑制剂。用5-azaC处理某植物后,该植物开花提前,且这种表型改变能传递给后代。下列说法错误的是(　　) A.DNA 甲基化水平较低可使该植物开花提前 B.5-azaC 处理会引起该植物DNA 碱基序列发生改变 C.5-azaC 处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变 D.5-azaC 处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传 【解析】选B。由题意可知,5-azaC是DNA甲基化抑制剂,用5-azaC处理某植物后,甲基化水平较低,该植物开花提前,说明DNA甲基化水平较低可能使该植物开花提前,A正确;5-azaC处理抑制DNA甲基化,但不改变DNA碱基序列,B错误;5-azaC处理会导致该植物某些基因的转录水平发生改变,从而影响基因的表达,C正确;表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,5-azaC处理引发植物开花提前的现象属于表观遗传,D正确。 6.(2分)下列有关基因和表型的叙述正确的是(　　) A.表型与基因呈现一一对应关系 B.表观遗传现象仅发生于胚胎期 C.DNA分子的甲基化属于可遗传的变异 D.DNA的甲基化本质上是碱基序列的改变产生不同的等位基因,导致表型变化 【解析】选C。表型由基因型和环境共同决定,表型与基因不是简单的一一对应关系,表型还受环境影响,A错误;表观遗传现象比较常见,普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中,B错误;DNA分子的甲基化属于可遗传的变异,C正确;DNA的甲基化是指DNA的碱基被选择性地添加甲基,不会导致基因碱基序列的改变,D错误。 【思维进阶练】 7.(3分)(2025·岳阳模拟)某种小鼠体内的A基因能控制蛋白X的合成,a基因则不能。蛋白X是小鼠正常发育所必需,缺乏时表现为侏儒鼠。如图,A基因的表达受A基因上游一段DNA序列(P序列)的调控:P序列甲基化后,A基因不能表达;P序列非甲基化时,A基因正常表达。P序列在精子中会重置甲基化模式表现为非甲基化,传给子代后能正常表达,在卵细胞中也会重置甲基化模式表现为甲基化,传给子代后不能表达。下列说法错误的是(　　) A.基因型为AAa的三体小鼠,可能是侏儒鼠,也可能是正常鼠 B.侏儒鼠与侏儒鼠交配,子代可能出现正常鼠 C.若纯合侏儒雌鼠与纯合正常雄鼠杂交所得F1雌雄个体间随机交配,F2中正常∶侏儒=3∶1 D.甲基化除了可以发生在DNA中,还能发生在染色体的组蛋白中 【解析】选C。P序列在精子中是非甲基化的,传给子代后能正常表达;其在卵细胞中是甲基化的,传给子代后不能表达。基因型为AAa的三体小鼠,可能是侏儒鼠,也可能是正常鼠,因为其中的A基因可能来自父方,也可能来自母方,A正确;因为侏儒鼠可能产生含有 A的精子,则该精子参与受精产生的后代不表现侏儒,B正确;纯合侏儒雌鼠基因型应为aa,纯合正常雄鼠基因型为AA,二者杂交得F1,基因型为Aa,设雌鼠卵细胞中P序列甲基化的A基因表示为A-,F1雌雄个体间随机交配可表示为A-a×Aa,F2的基因型及比例为AA-(正常鼠)∶Aa (正常鼠)∶A-a(侏儒鼠)∶aa (侏儒鼠)=1∶1∶1∶1,因此F2的表型及比例为正常鼠∶侏儒鼠=1∶1, C错误;甲基化除了可以发生在DNA中,还能发生在染色体的组蛋白中,进而使表型和基因的表达发生可遗传的改变,D正确。 8.(8分)蚕豆病是受一对等位基因控制的遗传病,患者因红细胞中缺乏正常的G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶),常表现为进食新鲜的蚕豆后发生溶血性贫血,但并非所有的G6PD缺乏者吃蚕豆后都发生溶血,而且成年人的发病率显著低于儿童。研究表明,GA、GB、g互为等位基因,且位于X染色体上,GA、GB控制合成G6PD,而g不能控制合成G6PD。图1所示为某家族蚕豆病遗传系谱图,图1中Ⅱ-7为患者,推测Ⅱ-7患病的原因可能是基因突变,也可能是表观遗传。为探究Ⅱ-7患病原因,现对Ⅱ-7的GA、GB、g进行相关检测,结果为图2电泳图谱。 (1)(1分)根据上述材料可以推测蚕豆病的发生与哪些因素有关?___________________________。  【解析】(1)由题干信息可知,蚕豆病是一种单基因遗传病,患者进食新鲜蚕豆后可发生急性溶血。患者常表现为进食蚕豆后发生溶血性贫血,且成年人的发病率显著低于儿童,故蚕豆病的发生与基因、环境因素、年龄有关。 (2)(4分)正常情况下,图1中Ⅱ-6与Ⅱ-9结婚,下一代患病概率为_______。为探究Ⅱ-7患病的原因,现对Ⅱ-7的GA、GB、g进行基因检测,观察电泳图谱:  若_________________________________________________________________,  则为基因突变的结果; 若_________________________________________________________________,  则为表观遗传的结果。 【解析】(2)根据电泳结果可知,Ⅰ-1基因型为XGBY,Ⅰ-2基因型为XGAXg,则Ⅱ-6基因型为XGAY,Ⅰ-3基因型为XGAXg、Ⅰ-4基因型为XGAY,则Ⅱ-9基因型为1/2XGAXGA、1/2XGAXg,Ⅱ-6与Ⅱ-9结婚,下一代患病概率为1/2×1/4=1/8;Ⅰ-1的基因型为XGBY ,Ⅰ-2的基因型为XGAXg,理论上Ⅱ-7的基因型应为XGAXGB 或XGBXg ,若Ⅱ-7的患病原因为基因突变,则其基因型为XgXg,观察电泳图谱,应只存在g一条电泳条带,若Ⅱ-7的患病原因为表观遗传,则其基因型为 XGAXGB或 XGBXg,观察电泳图谱,应存在GB和g(或GA和GB)两条电泳条带。 (3)(3分)G6PD参与的部分生理过程如下图所示,已知还原型谷胱甘肽具有较强的抗氧化能力,回答下列问题: 新鲜蚕豆具有较强的氧化成分,由此推测,蚕豆病的发病机制可能是___________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。  蚕豆病的发病机制体现了基因可以通过_________________________________, 进而控制生物体的性状。  【解析】(3)结合题干和图示信息可知,蚕豆病患者红细胞中缺乏正常的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)导致细胞内GSH含量较低,抗氧化能力减弱,导致进食含较强的氧化成分的新鲜蚕豆后,红细胞易被氧化而发生溶血反应。上述机制体现了基因可以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。 答案:(1)基因、环境因素、年龄 (2)1/8　只存在g一条电泳条带　存在GB和g(或GA和GB)两条电泳条带 (3)红细胞中缺乏正常的G6PD导致细胞内GSH含量较低,使红细胞易被氧化而发生溶血反应　控制酶的合成来控制代谢过程 9.(12分)(2025·河南适应性演练)玉米(2n=20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株,表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙,两者的不育性状均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用;当植株可育时花粉均可育)。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1。回答下列问题。 (1)(4分)甲的雄性不育突变为_________(填“显性”或“隐性”)突变。丙自交的子代之间随机交配,后代中正常育性∶雄性不育=___________。  【解析】(1)甲表现为雄性不育,其形成是单基因突变所致,仅考虑这对等位基因,甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙为杂合子,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1,说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2,甲基因型为M2M2,纯合野生型玉米基因型为M1M1,丙的基因型为M1M2,丙自交子代基因型种类及比例为M1M1∶M1M2∶M2M2=1∶2∶1,丙自交的子代之间随机交配,利用配子法求解,三种基因型的自交子代都能产生雌配子,雌配子种类及比例为M1∶M2=1∶1,由于M2M2表现为雄性不育,不能产生雄配子,因此雄配子种类及比例为M1∶M2=2∶1,雌雄配子随机结合,雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3=1/6,正常育性的概率为1-1/6=5/6,即正常育性∶雄性不育=5∶1。 (2)(1分)甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对,结果如图。M2编码的多肽链长度为_________个氨基酸。  【解析】(2)已知UAA为终止密码子,M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1 386个核苷酸,并在插入的第60个核苷酸中引入了终止密码子,使得终止密码子提前出现,翻译提前终止,因此M2编码的多肽链长度为(232+59)/3=97个氨基酸。 (3)(2分)若甲、乙的雄性不育基因为同一基因,乙与丙杂交,后代的表型及比例是___________________________________________________________________。  【解析】(3)结合(1)分析,已知纯合野生型玉米基因型为M1M1,丙的基因型为M1M2,若甲、乙的雄性不育基因为同一基因,则乙的基因型为M2M2,乙和丙杂交,后代基因型及比例为M1M2∶M2M2=1∶1,后代的表型及比例是正常育性∶雄性不育=1∶1。 (4)(5分)若甲、乙的雄性不育基因为不同基因,且位于非同源染色体上,将乙与丙杂交: ①若F1均为正常育性,据此推测乙的雄性不育突变为_________(填“显性”或“隐性”)突变。仅考虑M1/M2这对等位基因,乙表达的多肽链长度为_______个氨基酸。F1自交所得F2的表型及比例是____________________。  ②若F1中正常育性∶雄性不育=1∶1,利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育的纯合子,原因是______________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  【解析】(4)①已知甲的雄性不育基因为隐性突变,假定控制该性状的两对基因分别为M1、M2和B、b,若乙的雄性不育基因也为隐性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1BB,甲的基因型为M2M2BB,乙的基因型为M1M1bb,丙的基因型为M1M2BB,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1,只要一种基因为隐性纯合子就表现为雄性不育,F1均为正常育性;若乙的雄性不育基因为显性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1bb,甲的基因型为M2M2bb,乙的基因型为M1M1BB或M1M1Bb,丙的基因型为M1M2bb,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1或M1M1Bb∶M1M1bb∶M1M2Bb∶M1M2bb=1∶1∶1∶1,基因型为M2M2__和__B_表现为雄性不育,F1均为雄性不育或正常育性∶雄性不育=1∶1。综上分析,若F1均为正常育性,据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变。仅考虑M1/M2这对等位基因,结合第(2)小题的分析可知,乙的基因组成为M1M1,因此乙转录出的mRNA长度为1 578个碱基,去除UAA后,还有1 575个碱基参与编码多肽链,其表达的多肽链长度为1 575/3=525个氨基酸。F1基因型种类及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1,M1M2Bb自交子代雄性不育(M2M2B_、M1_bb、M2M2bb)概率=1/4×3/4+1/4×3/4+1/4×1/4=7/16, M1M1Bb自交子代雄性不育M1M1bb的概率为1×1/4=1/4,因此F1自交所得F2中雄性不育的植株的概率为7/16×1/2+1/4×1/2=11/32,因此正常育性的比例为1-11/32=21/32,F1自交所得F2的表型及比例是正常育性∶雄性不育=21∶11。 ②由①可知,若F1中正常育性∶雄性不育=1∶1,说明乙的雄性不育为显性突变,现有材料基因型为M1M1Bb不育∶M1M1bb可育∶M1M2Bb不育∶M1M2bb可育=1∶1∶1∶1,利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育(若只考虑B/b的情况下,M1M1BB、M2M2BB)的纯合子,原因是F1中不育植株只能作为母本,与可育植株进行杂交,可育植株可自交或杂交,均不能获得上述不育纯合子。 答案:(1)隐性　5∶1 (2)97　(3)正常育性∶雄性不育=1∶1 (4)①隐性　525　正常育性∶雄性不育=21∶11 ②F1中不育植株只能作为母本,与可育植株进行杂交,可育植株可自交或杂交,均不能获得不育(BB)纯合子 - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $