（新教材）2020生物同步导学人教第二册课后分层检测案13　基因表达与性状的关系 10页

课后分层检测案 13 基因表达与性状的关系 【合格考全员做】 1．下列关于基因与性状之间关系的叙述，错误的是( ) A．很多情况下一对基因决定一个性状 B．有的情况下多对基因决定一个性状 C．有的情况下一对基因决定多个性状 D．生物体的性状不会受到环境的影响 解析：生物体的性状是基因型和外界环境共同作用的结果， 生物体的性状受环境的影响。 答案：D 2．脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化 有关，甲基化使基因失活，相应的非甲基化能活化基因的表达， 以下推测正确的是( ) A．肝细胞和胰岛 B 细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态 B．肝细胞和胰岛 B 细胞的胰岛素基因均处于非甲基化状态 C．肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态 D．胰岛 B 细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化 状态 解析：分析题意可知，相应的非甲基化能活化基因的表达， 肝细胞和胰岛 B 细胞中均存在呼吸酶，表明呼吸酶基因均处于非 甲基化状态，肝细胞的胰岛素基因处于甲基化状态，胰岛 B 细胞 的胰岛素基因处于非甲基化状态，A、B、C 错误，D 正确。 答案：D 3．用链霉素和新霉素可使核糖体与单链 DNA 结合，这一单 链 DNA 就可以代替 mRNA 而完成翻译过程，这说明( ) A．遗传信息可由 RNA 流向 DNA B．遗传信息可由蛋白质流向 DNA C．遗传信息可由 DNA 流向蛋白质 D．遗传信息可由 RNA 流向蛋白质 解析：核糖体与单链 DNA 结合，这一单链 DNA 就可以代 替 mRNA 翻译成多肽，这说明遗传信息可由 DNA 流向蛋白质。 答案：C 4．生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质” 的历程。下面是几种与此有关的说法，不正确的是( ) A．DNA→RNA 主要在细胞核中完成 B．RNA→蛋白质在细胞质中完成 C．在同一个体不同的体细胞中 DNA 相同 D．在细胞的一生中，DNA、RNA 和蛋白质的种类和数量 是不变的 解析：DNA 是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同 一个体不同的体细胞中存在基因的选择性表达，因此不同细胞中 的 DNA 相同，而 RNA 和蛋白质却不一定相同。 答案：D 5．根据表中基因 1 和基因 2 的表达产物判断，下列相关叙 述正确的是( ) 基因 转录产物 翻译产物 基因 1 RNA1 血红蛋白 基因 2 RNA2 呼吸酶 A.人体体细胞中，RNA1 和 RNA2 不可能同时存在 B．人体体细胞中，RNA1 和 RNA2 一定同时存在 C．基因 1 通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 D．基因 1 和基因 2 表达过程所需的能量只能由线粒体提供 解析：一般来说，一个个体内的细胞中核基因都相同，但基 因进行选择性表达，血红蛋白基因只能在红细胞中表达，呼吸酶 存在于所有细胞中，可以在任何细胞中表达，所以，人体体细胞 中，RNA1 和 RNA2 可能同时存在。基因 1 和基因 2 表达过程所 需的能量可以来自线粒体和细胞质基质。 答案：C 6．如图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确 的是( ) A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核 糖体 B．镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因发生了改变 C．人体衰老引起白发增多的主要原因是图中的酪氨酸酶的 活性下降 D．该图反映了基因对性状的控制是通过控制酶的合成，进 而控制代谢活动来进行的 解析：正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构是正常 的，而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，说明基 因通过控制血红蛋白的结构直接控制生物性状；缺乏酪氨酸酶会 导致黑色素无法合成，说明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。 答案：D 7．囊性纤维病患者汗液中氯离子浓度高，常造成肺部感染 而危及生命。由于编码跨膜蛋白(CFTR 蛋白)的基因缺失了 3 个 碱基，导致 CFTR 蛋白缺少一个苯丙氨酸，影响 CFTR 蛋白的结 构，使氯离子的转运异常。该致病基因携带者表现正常。对该实 例的分析，正确的是( ) A．囊性纤维病是一种单基因显性遗传病 B．苯丙氨酸能够转运氯离子，方式为主动运输 C．控制囊性纤维病的显性基因和隐性基因均能表达 D．基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状 解析：根据“该致病基因携带者表现正常”可知，该病为隐 性遗传病，A 项错误；苯丙氨酸并不能够转运氯离子，而是 CFTR 蛋白作为载体蛋白能够运输氯离子，B 项错误；控制囊性纤维病 的显性基因和隐性基因均能表达，C 项正确；囊性纤维病患者体 内 CFTR 结构异常，转运氯离子功能异常，导致患者肺功能受损， 说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D 项错误。 答案：C 8．根据以下材料： ①藏报春甲(aa)在 20 ℃时开白花；②藏报春乙(AA)在 20 ℃ 时开红花；③藏报春丙(AA)在 30 ℃时开白花。下列有关基因型 和表现型相互关系的说法，错误的是( ) A．由材料①②可知生物的性状表现是由基因型决定的 B．由材料①③可知生物的性状表现是由基因型和环境共同 决定的 C．由材料②③可知环境影响基因型的表达 D．由材料①②③可知生物的性状表现是由基因型和环境共 同作用的结果 解析：①和②、②和③实验中，都只有一个变量，可以得出 相应结论。而①和③温度和基因型都不同，所以不能判断性状表 现是由温度还是基因型决定的，或是由它们共同决定的。 答案：B 9．长链非编码 RNA(lncRNA)是长度大于 200 个碱基，具有 多种调控功能的一类 RNA 分子。下图表示细胞中 lncRNA 的产 生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题： (1)关于 RNA 的叙述，正确的是( ) A．细胞内的 RNA 均在细胞核中合成 B．各种 RNA 的合成均以脱氧核苷酸为原料 C．催化 RNA 合成的酶在细胞核中合成 D．RNA 结构一般比较短小 (2)转录产生的 RNA 中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽 链 的是____________________， 此过 程中 还需 要 的 RNA 有 __________________。 (3)lncRNA 前体加工成熟后，有的与核内________(图示①) 中的 DNA 结合，有的能穿过________(图示②)与细胞质中的蛋 白质或 RNA 分子结合，发挥相应的调控作用。 (4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种 lncRNA，通过与相应 DNA 片段结合，调控造血干细胞的 ______________________，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等 吞 噬 细 胞 的 数 量 ， 该 调 控 过 程 的 主 要 生 理 意 义 是 __________________________。 解析：(1)细胞内的 RNA 也可能在线粒体、叶绿体中合成， A 项错误；各种 RNA 的合成均以核糖核苷酸为原料，B 项错误； 催化 RNA 合成的酶在细胞质中的核糖体上合成，C 项错误；RNA 结构一般比较短小，可以通过核孔进入细胞质，D 项正确。(2) 多肽链的合成过程中以 mRNA(信使 RNA)为模板，tRNA 运输相 应的氨基酸，在核糖体(主要成分是 rRNA 和蛋白质)上完成。(3) 据图分析，lncRNA 前体加工成熟后，有的与核内染色质中的 DNA 结合，有的能穿过核孔进入细胞质中。(4)血液中单核细胞、 中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞，故可推出 lncRNA 与相应 DNA 片段结合可调控造血干细胞的分化，血液中的这些 吞噬细胞都参与免疫过程，所以该调控过程可以增强人体的免疫 抵御能力。 答案：(1)D (2)mRNA(信使 RNA) tRNA 和 rRNA(转运 RNA 和核糖体 RNA) (3)染色质 核孔 (4)分化 增强人体的 免疫抵御能力 【等级考选学做】 10．MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为 22 个核苷酸的非编码单链 RNA 分子，某 miRNA 能使 W 基因控 制的蛋白质(W 蛋白)合成过程提前终止。如图是某真核细胞内该 miRNA 形成及发挥作用过程的示意图。下列叙述不正确的是 ( ) A．图中转录过程需要的原料是四种核糖核苷酸 B．图中核糖体移动的方向是从左至右 C．miRNA 与 W 基因 mRNA 结合过程发生了 A 与 T 之间的 配对 D．miRNA 主要在 W 基因表达过程的翻译阶段发挥作用 解析：图中转录的产物是 RNA，RNA 的基本组成单位是四 种核糖核苷酸，A 正确；根据题干信息可知，该 miRNA 能使 W 基因控制的蛋白质合成过程提前终止，结合图中信息可知， miRNA—蛋白质复合物在核糖体右侧发挥作用，故核糖体移动的 方向是从左至右，B 正确；miRNA 与 W 基因 mRNA 结合遵循碱 基互补配对原则，即 A 与 U、C 与 G 配对，C 错误；由题图信 息可知，该 miRNA 与蛋白质结合形成的 miRNA—蛋白质复合物 直接与 W 基因的 mRNA 结合，从而使翻译过程终止，D 正确。 答案：C 11．尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶 核糖核苷酸。如果选用含有 3H尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理 活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层 上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的( ) A．① B．② C．③ D．①和② 解析：小肠黏膜层上均有放射性出现是因为 3H尿嘧啶核糖 核苷被利用，说明合成了 RNA，即发生了转录过程。 答案：B 12．下图 1 中Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ表示哺乳动物一条染色体上相邻的 三个基因，a、b 为基因的间隔序列；图 2 为Ⅰ基因进行的某种 生理过程。下列叙述错误的是( ) A．Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ基因在不同的细胞中表达的情况可能不同 B．图 2 中甲为 RNA 聚合酶，丙中所含的五碳糖是核糖 C．若丙中(A＋U)占 36%，则丙对应的乙片段中 G 占 32% D．基因指导合成的终产物不一定都是蛋白质 解析：不同细胞的形成是细胞分化的结果，而细胞分化的根 本原因是基因的选择性表达，因此Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ基因在不同的细胞 中表达的情况可能不同，A 正确；图 2 表示转录过程，甲为 RNA 聚合酶，丙为转录的产物 mRNA，mRNA 中所含的五碳糖是核 糖，B 正确；依据碱基互补配对原则可推知，若丙所示的 mRNA 中(A＋U)占 36%，则丙所对应的乙(模板链)片段中(T＋A)占 36%，但不能确定 G 占 32%，C 错误；基因指导合成的终产物不 一定都是蛋白质，也可能是 RNA 或肽链等，D 正确。 答案：C 13．人体细胞中的 P21 基因控制合成的 P21 蛋白可通过调控 细胞周期来抑制细胞的恶性增殖。科研人员发现，与 P21 基因启 动子区某段 DNA 序列互补的 RNA 分子(saRNA)对 P21 基因的表 达有影响，并对此进行了研究。 (1)P21 基因的启动子区有________________酶的识别与结合 位点，此酶可催化相邻两个核苷酸分子的________________之间 形成化学键。 (2)脂质体是磷脂分散于水中时形成的具有______________ 层分子结构的球形囊泡，可与细胞膜融合，将物质送入细胞内部。 研究人员将包裹了人工合成的 saRNA 的脂质体转入人胆囊癌细 胞中，同时设置对照，对照组将包裹了________________的脂质 体转入同种细胞。一段时间后，检测 P21 基因的 mRNA 生成量及 胆 囊 癌 细 胞 的 存 活 率 ， 结 果 如 图 所 示 。 图 示 说 明 _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 (3)研究发现，P21 基因启动子区合成的 RNA 能募集一种蛋白 至此区域抑制转录过程，当 saRNA 转入细胞后，经处理并活化， 活化的 saRNA 能与上述 RNA 结合，使转录过程的抑制作用 ________________________，从而影响 P21 基因的表达，由此为 癌症的治疗提供了新的思路和方法。 解析：(1)启动子是 RNA 聚合酶识别与结合的位点，RNA 聚 合酶能催化相邻两个核苷酸分子的核糖和磷酸之间形成磷酸二 酯键。(2)由脂质体可与细胞膜融合可判断其应为具有双层磷脂分 子的球形囊泡。saRNA 是与 P21 基因启动子区某段 DNA 序列互 补的 RNA 分子，它可能会增强 P21 基因的转录，从而影响 P21 基 因的表达。实验设计需要遵循对照原则，实验组将包裹了人工合 成的 saRNA 的脂质体转入人胆囊癌细胞中，则对照组应将包裹 了与 saRNA 序列不同的 RNA 分子的脂质体转入同种细胞中，以 排除无关变量对实验的影响，一段时间后，检测 P21 基因的 mRNA 生成量及胆囊癌细胞的存活率，根据实验结果可知，saRNA 可 增强 P21 基因的表达且使癌细胞存活率降低。(3)P21 基因启动子区 合成的 RNA 能募集一种蛋白至此区域抑制转录过程，而活化的 saRNA 能与这种 RNA 结合，从而使转录过程的抑制作用减弱， 进而影响 P21 基因的表达。 答案：(1)RNA 聚合 核糖与磷酸 (2)双 与 saRNA 序列不 同的 RNA 分子 saRNA 可增强 P21 基因的表达且使癌细胞存活 率降低 (3)减弱 【素养达成练】 14．已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对 残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得 到不同的结果，如下表。请结合所学知识回答问题： 实验材料 实验处理 结果 长翅果蝇幼 虫 A 25℃条件 培养 长翅果 蝇 长翅果蝇幼 虫 B 35～37℃ 处理 6～24 h 培养 残翅果蝇 (1)请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，并进行解释。 ___________________________________________________ _____________________。 (2) 这 个 实 验 说 明 基 因 与 性 状 是 怎 样 的 关 系 ？ _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 (3) 果 蝇 B 的 残 翅 性 状 能 否 遗 传 ？ _______________________________________________________ _________________。其原因是 ___________________________________________________ _____________________。 (4)人们将果蝇 B 的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅 果蝇，如何判断它是否为表型模拟？请设计鉴定方案。 ①方法步骤： ___________________________________________________ _____________________ ___________________________________________________ _____________________。 ② 结 果 分 析 ： A. 若 后 代 均 为 残 翅 果 蝇 ， 则 _______________________________________________________ _________________ ___________________________________________________ _____________________。 B ． 若 后 代 有 长 翅 果 蝇 出 现 ， 则 _______________________________________________________ _________________。 解析：(1)生物体的性状不仅受基因的控制，还受环境的影响， 如酶的活性要受温度的影响，而酶是在基因指导下合成的，翅的 发育需要经过一系列酶的催化作用。(2)这个实验说明表现型＝基 因型＋环境。(3)残翅的形成是由环境改变而引起的，不是由遗传 物质改变引起的，属于不可遗传的变异。(4)可让该个体与常温下 发育的异性残翅果蝇(vv)交配，并让其后代在常温下发育，若后 代均为残翅，说明该果蝇为纯合子(vv)，若后代有长翅出现，则 该果蝇为表型模拟。 答案：(1)翅的发育过程需要酶的催化，而酶是在基因指导下 合成的，酶的活性受温度条件的影响 (2)基因控制生物的性状， 而性状的形成同时还受到环境的影响 (3)不能遗传 这种残翅 性状是单纯由环境条件的改变而引起的，其遗传物质(基因型)并 没有发生改变 (4)①A.让这只残翅果蝇与多只在正常温度条件 下发育成的异性残翅果蝇(基因型为 vv)交配；B.使其后代在正常 温度条件下发育 ②A.该果蝇为纯合子(vv)，它不是表型模拟 B．该果蝇为表型模拟