内容正文:
30.基因及其表达
一.知识整理:
二.真题练习:
1. (2025·7) 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵,培育出了转基因鲤鱼。下列关于基因的叙述正确的是( )
A. 基因只存在于染色体上 B. 只有真核生物才有基因
C. 基因的基本组成单位是氨基酸 D. 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段
2. (2024·7) 下列关于基因的叙述,正确的是( )
A. 不同的基因碱基数量都相同 B. 不同的基因碱基排列顺序相同
C. DNA中所有片段都具有遗传效应 D. 基因是有遗传效应的DNA片段
3. (2023·7) 在真核生物中,基因是有遗传效应的( )
A. mRNA 片段 B. tRNA 片段 C. DNA 片段 D. 蛋白质片段
4. (2023·3) 在高等生物中,基因通常是( )
A. DNA片段 B. 蛋白质片段 C. 有遗传效应的DNA 片段 D. 有遗传效应的蛋白质片段
5. (2022·1) 基因通常是指( )
A. 氨基酸序列 B. 有遗传效应的DNA片段
C. 脱氧核苷酸长链 D. DNA分子中的碱基排列顺序
6. (2021·7) 下列有关基因的叙述不正确的是( )
A. 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 B. 真核生物核基因染色体上呈线性排列
C. 性状的形成往往是基因与环境相互作用的结果 D. 一个 DNA分子上只有一个基因
7. (2025·7) 科学家预见了遗传信息传递的一般规律,提出并补充了中心法则。下图为中心法则图解,其中①和②代表的过程分别是( )
A. DNA 的复制、翻译
B. DNA 的复制、转录
C. RNA 的复制、逆转录
D. RNA 的复制、翻译
8. (2025·1) 利福平是一种抗菌药物,能够抑制细菌RNA 聚合酶的活性。利福平能够抑菌是因为它能抑制细菌的( )
A. 转录 B. 翻译 C. RNA 复制 D. DNA 甲基化修饰
9. (2024·7) 科学家通过推测与实验破解了遗传密码,编制了密码子表。密码子位于( )
A. DNA B. mRNA C. tRNA D. 多肽链
10. (2024·1) 从信息传递的角度看,真核细胞中遗传信息流向错误的是( )
A. DNA 流向 DNA B. DNA 流向 RNA C. RNA 流向蛋白质 D. 蛋白质流向RNA
11. (2023·3) 右图为中心法则图解,图中①、②、③过程依次是( )
A. 复制、转录、翻译
B. 转录、复制、翻译
C. 转录、翻译、复制
D. 翻译、复制、转录
12. (2021·7) 遗传密码子所在的分子为( )
A. DNA B. mRNA C. tRNA D. rRNA
答案解析
1. 答案:D
解析:A错,原核生物的基因在拟核DNA或质粒上;B错,原核生物也有基因;C错,基因的基本单位是脱氧核苷酸。
2. 答案:D
解析:A错,基因长度不同;B错,基因的特定性在于其独特的碱基序列;C错,DNA上有非基因片段(如非编码区)。
3. 答案:C
解析:对于真核生物和大多数原核生物,基因是有遗传效应的DNA片段。
4. 答案:C
解析:同第3题。
5. 答案:B
解析:基因的本质定义。
6. 答案:D
解析:一个DNA分子上有许多个基因。
7. 答案:B
解析:①是DNA→DNA(复制),②是DNA→RNA(转录)。
8. 答案:A
解析:RNA聚合酶催化转录过程(以DNA为模板合成RNA)。
9. 答案:B
解析:密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
10. 答案:D
解析:中心法则中,遗传信息不能从蛋白质流向RNA或DNA,这是中心法则的补充内容。
11. 答案:A
解析:同第7题,①复制,②转录,③翻译。
12. 答案:B
解析:同第9题,密码子在mRNA上。
三、 知识点总结
1.基因的概念与本质:基因通常是有遗传效应的DNA片段,是遗传的基本单位。
2. 基因的表达(转录与翻译):掌握中心法则的内容(DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录),明确密码子、反密码子的位置和作用。
四、 易错点与总结
1. 基因的本质:有遗传效应的DNA片段(对绝大多数生物而言)。RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
2. 中心法则:
1. 核心三过程:复制、转录、翻译。
2. 补充两过程:RNA复制、逆转录(某些病毒)。
3. 信息流向:DNA→DNA,DNA→RNA,RNA→蛋白质,RNA→RNA,RNA→DNA。蛋白质不能作为遗传信息的源头。
3. 密码子与反密码子:
4. 密码子:在mRNA上,决定氨基酸。
5. 反密码子:在tRNA上,识别密码子。
4. 基因与性状的关系:
6. 基因是控制性状的主要因素。
7. 性状是基因型与环境共同作用的结果。
8. 控制方式:直接(结构蛋白)和间接(代谢酶)。
31.基因与性状的关系
一.知识整理:
2. 真题练习:
1. (2024·7) 下列实例不属于表观遗传的是( )
A. 柳穿鱼花因Lcyc基因甲基化导致形态结构不同
B. 小鼠因Aᵛʸ基因甲基化修饰导致毛色深浅不同
C. 转基因鲤鱼与非转基因鲤鱼之间的差异
D. 吸烟使细胞内DNA的甲基化水平升高导致精子活力下降
2. (2023·7) 研究表明,男性吸烟者的体细胞和精子中 DNA 的甲基化水平明显升高,精子活力下降,这种DNA 甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样表型。该现象属于( )
A. 基因突变 B. 表观遗传 C. 基因重组 D. 染色体变异
3. (2023·1) 研究发现,某动物从少量摄取毒品到觅毒成瘾的过程中,与神经系统功能相关的某些基因碱基序列没有改变,但基因甲基化水平显著增加,从而引起基因表达发生改变,造成觅毒成瘾。这种由于基因甲基化修饰引起动物行为改变的现象属于( )
A. 表观遗传 B. 基因突变 C. 染色体变异 D. 基因重组
4. (2022·7) 发生表观遗传现象可能原因是( )
A. 基因甲基化 B. 基因缺失 C. 基因突变 D. 基因重组
5. (2022·1) 下列选项与同卵双胞胎(基因组成相同)所具有的微小差异有关的是( )
A. 表观遗传 B. 基因重组 C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
6. (2021·7) 下图所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同,其他方面基本相同。柳穿鱼花的形态结构与Lc yc 基因的表达直接相关,植株A的Lc yc 基因在开花时表达,植株 B的 Lcyc基因被高度甲基化不表达。下列相关叙述不正确的是( )
A. 植株 B 花的形态结构不能遗传给后代
B. 基因的表达与否是受到调控的
C. 图示植株 A、B 的现象属于表观遗传
D. 植株 A、B体内的Lcyc 基因的碱基序列相同
7. (2025·7) 下列关于基因与性状关系的叙述正确的是( )
A. 生物体的性状主要是由基因决定的
B. 基因碱基序列相同,该基因决定的性状一定相同
C. 基因与性状的关系只能是一对一的关系
D. 基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
8. (2023·3) 下列关于基因表达与性状关系的叙述,错误的是( )
A. 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B. 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. 细胞分化的本质就是基因的选择性表达
D. 生物表观遗传中基因的碱基序列发生改变
9. (2022·1) 从白化病症状发生机理可以看出,基因控制生物体性状的方式是( )
A. 通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B. 通过控制全部激素的合成控制生物体的性状
C. 通过控制全部核糖体的合成控制生物体的性状
D. 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
答案解析
1. 答案:C
解析:转基因鲤鱼与非转基因鲤鱼的差异是由于外源基因的插入导致的基因序列改变,属于基因工程,不属于表观遗传。表观遗传强调基因序列不变而表达改变。
2. 答案:B
解析:题干明确指出“DNA的甲基化水平明显升高”且“可以遗传给后代”,但“基因序列未变”,这符合表观遗传的定义。
3. 答案:A
解析:题干关键信息“基因碱基序列没有改变,但基因甲基化水平显著增加,从而引起基因表达发生改变”,这是典型的表观遗传现象。
4. 答案:A
解析:DNA甲基化是导致表观遗传现象最常见的原因之一。基因缺失、突变、重组都会改变DNA序列,不属于表观遗传。
5. 答案:A
解析:同卵双胞胎基因序列相同,其微小差异主要是由于环境等因素引起的表观遗传修饰(如甲基化)不同导致的。
6. 答案:A
解析:A选项错误。植株B的Lcyc基因被甲基化,这种修饰状态(导致花形态异常)是可以遗传给后代的,因此其花的形态结构可以遗传。B、C、D选项均正确描述了表观遗传的特点:基因表达受调控(甲基化)、基因序列相同但表型不同。
7. 答案:A
解析:B错,性状还受环境影响;C错,基因与性状并非简单的一一对应(如多基因遗传);D错,通过控制酶合成是间接控制方式。
8. 答案:D
解析:表观遗传是指基因的碱基序列不变,但基因表达发生可遗传变化的现象(如DNA甲基化)。
9. 答案:D
解析:白化病是由于酪氨酸酶基因异常,导致酪氨酸酶无法合成,黑色素代谢受阻,属于基因通过控制酶的合成间接控制性状。
三、 知识点总结
1. 基因对性状的控制:基因通过控制蛋白质的合成来控制性状,有两种方式:直接控制蛋白质结构;间接通过控制酶合成来控制代谢。
2.表观遗传的概念与实例:表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰等。
四、 易错点与总结
1. 特征:基因的碱基序列不发生改变,但基因的表达和功能发生可遗传的变化。
2. 主要机制:DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控等。选择题中最常考的是DNA甲基化。
3. 与经典遗传变异的区别: 表观遗传(序列不变,表达改变,可逆。)基因突变/重组/染色体变异(序列改变。)
4. 遗传性:表观遗传的改变本身(如甲基化模式)是可以遗传的,但可能不如DNA序列改变那样稳定。
5. 常见实例: 柳穿鱼花型(Lcyc基因甲基化),小鼠毛色(Aᵛʸ基因甲基化),同卵双胞胎的微小差异。
环境因素(如吸烟、饮食)引起的跨代遗传效应。
6.基因与性状的关系:
①基因是控制性状的主要因素。
②性状是基因型与环境共同作用的结果。
③控制方式:直接(结构蛋白)和间接(代谢酶)。
32.基因突变与重组
一.知识整理:
二.真题练习:
1. (2025·7) 我国科学家利用返回式卫星进行航天育种研究:将作物种子带入太空,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后选择优良的品种在地面进行培育。诱发基因突变的因素很多,属于物理因素的是( )
A. 紫外线 B. 某些病毒 C. 亚硝酸盐 D. 碱基类似物
2. (2024·7) 镰状细胞贫血是一种由碱基对替换导致的遗传病,碱基对替换引起的变异属于( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体变异 D. 基因分离
3. (2023·7) 基因突变是指由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。下列实例由基因突变引起的是( )
A. 太空诱变育种 B. 三倍体无子西瓜的培育
C. 21 三体综合征 D. 猫叫综合征
4. (2023·3) 人类的镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基替换引起血红蛋白结构改变所致,其发生的根本原因是( )
A. 基因突变 B. 染色体结构变异 C. 基因重组 D. 染色体数目变异
5. (2023·1) 下列不属于自然状态下基因突变特点的是( )
A. 随机性 B. 不定向性 C. 普遍性 D. 频率很高
6. (2022·7) 下列物质,不会使植物发生基因突变的是( )
A. 淀粉 B. 紫外线 C. 亚硝酸盐 D. 病毒
7. (2022·1) 不会使人体发生基因突变的是( )
A. 病毒 B. X射线 C. 葡萄糖 D. 亚硝酸盐
8. (2021·7) 为积极应对人口老龄化,国家提倡一对夫妇生育三个孩子。一对夫妇所生的多个子女在遗传上不完全相同,这种变异主要是( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
9. (2025·1) 一个基因型为 Aa Bb的雄性哺乳动物,减数分裂产生了基因型为 AB、Ab、aB、ab四种配子,其原因是在配子形成过程中发生了( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体片段的移接 D. 染色体片段位置颠倒
10. (2023·7) 异卵双生的兄弟或姐妹之间的性状总有些差异。这种变异主要来自( )
A. 基因突变 B. 基因重组 C. 基因分离 D. 染色体变异
11. (2023·1) 一对家猫所生的多只小猫毛色各异,造成这种现象的主要原因是( )
A. 基因重组 B. 染色体结构变异 C. 基因突变 D. 染色体数目变异
12. (2022·1) 基因突变、基因重组和染色体变异的共同特征是( )
A. 都能产生新基因 B. 都是可遗传变异
C. 产生的变异都有利 D. 产生的变异都有害
答案解析
1. 答案:A
解析:紫外线属于物理诱变因素。B、C、D分别属于生物、化学、化学因素。
2. 答案:A
解析:镰状细胞贫血是由于血红蛋白基因中一个碱基对(A/T→T/A)被替换,属于基因突变。
3. 答案:A
解析:太空诱变育种利用太空辐射等诱导基因突变。B是染色体数目变异,C是染色体数目变异(21号染色体多一条),D是染色体结构变异(5号染色体缺失)。
4. 答案:A
解析:同第2题,根本原因是基因突变。
5. 答案:D
解析:自然状态下,基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等特点。“频率很高”是错误的,突变频率很低。
6. 答案:A
解析:淀粉是营养物质,不是诱变剂。紫外线(物理)、亚硝酸盐(化学)、病毒(生物)都是常见的诱变因素。
7. 答案:C
解析:葡萄糖是能源物质,不是诱变剂。病毒(生物)、X射线(物理)、亚硝酸盐(化学)都是诱变因素。
8. 答案:B
解析:一对夫妇所生的多个子女,其遗传差异主要来源于减数分裂过程中的基因重组(非同源染色体自由组合、同源染色体非姐妹染色单体交叉互换),这是有性生殖中变异的主要来源。
9. 答案:B
解析:基因型为AaBb的个体,在减数分裂过程中,由于非同源染色体的自由组合(A和a、B和b位于非同源染色体上)或交叉互换,可以产生AB、Ab、aB、ab四种配子,这属于基因重组。
10. 答案:B
解析:异卵双生是由两个不同的受精卵发育而来,其遗传差异主要来源于父母双方配子形成时的基因重组以及受精过程的随机性,其中基因重组是根本原因。
11. 答案:A
解析:同第10题,有性生殖后代性状的多样性主要源于基因重组。
12. 答案:B
解析:A错,只有基因突变能产生新基因;B正确,三者都属于可遗传的变异;C、D错,变异可能有利、有害或中性。
三、 知识点总结
1. 基因突变:基因突变是DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失,导致基因结构改变。具有普遍性、随机性、不定向性、低频性等特点。
2.基因重组:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。主要发生在减数分裂过程中。
四、 易错点与总结
1. 基因突变:
1. 本质:基因内部碱基序列的改变。
2. 结果:产生新基因(等位基因)。
3. 特点:低频性、普遍性、随机性、不定向性、多害少利性。
4. 诱因:物理(紫外线、X射线等)、化学(亚硝酸盐、碱基类似物等)、生物(某些病毒)。
2. 基因重组:
12. 本质:原有基因的重新组合,不产生新基因。
12. 发生时期:减数分裂(减数第一次分裂前期和后期)。
12. 类型:非同源染色体自由组合、同源染色体非姐妹染色单体交叉互换。
12. 意义:有性生殖生物变异的主要来源,对生物进化具有重要意义。
3. 区分关键:
12. 是否产生新基因:基因突变(是);基因重组(否)。
12. 是否改变基因结构:基因突变(是);基因重组(否)。
12. 主要发生时期:基因突变(DNA复制时等);基因重组(减数分裂)。
4. 实例辨析:
12. 镰状细胞贫血、太空育种→基因突变。
12. 同卵双胞胎差异→表观遗传/环境。
12. 异卵双胞胎/同窝小猫差异→基因重组。
12. 三倍体无子西瓜、21三体综合征→染色体数目变异。
12. 猫叫综合征→染色体结构变异。
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