1、基因表达与性状的关系 (20分钟70分)一、选择题(共9小题，每小题5分，共45分)1.下面关于基因、蛋白质、性状之间的关系的叙述中，不正确的是()A.基因可以控制性状B.蛋白质的结构可以直接影响性状C.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状D.生物的性状完全由基因控制【解析】选D。基因可以控制性状，A正确；蛋白质的结构可以直接影响性状，B正确；基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状，C正确；生物的性状由基因控制，同时还受外界环境因素的影响，D错误。2.蒜黄和韭黄是在缺乏光照的环境下培育的蔬菜，对形成这种现象的最好解释是()A.环境因素限制了有关基因的表达B.两种均
2、为基因碱基序列的改变C.叶子中缺乏形成叶绿素的基因D.黑暗中植物不进行光合作用 【解析】选A。蒜黄与韭黄的形成是由于缺乏光照，叶绿素不能合成，不是遗传物质发生改变引起的。【误区警示】基因与性状的关系(1)基因与性状并非一一对应的关系。(2)环境也会影响生物的性状。3.基因对性状的控制过程如图，下列相关叙述正确的是()(基因)DNAmRNA蛋白质性状A.过程是转录，它分别以DNA的两条链为模板合成mRNAB.过程是翻译，只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C.过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的D.基因中替换一个碱基对，往往会改变mRNA，但不一定改变生物的性状【解
3、析】选D。转录的模板是DNA的一条链，A错误；翻译还需tRNA、适宜的温度和pH，B错误；基因还可以通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制生物的性状，C错误；由于密码子的简并性，基因中替换一个碱基对，不一定改变生物的性状，D正确。4.牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图，从图中不能得出的结论是()A.花的颜色由多对基因共同控制B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C.生物性状由基因决定，也受环境影响D.若基因不表达，则基因和基因不表达【解析】选D。花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确；基因分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素
4、的合成，B正确；花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确；基因具有独立性，基因不表达，基因和基因仍然能够表达，D错误。5.根据以下材料分析下列有关基因型和表型相互关系的说法，错误的是()藏报春甲(aa)在20 时开白花；藏报春乙(AA)在20 时开红花；藏报春丙(AA)在30 时开白花。A.由材料可知生物的性状表现是由基因型决定的B.由材料可知生物的性状表现是由基因型和环境共同决定的C.由材料可知环境影响基因型的表达D.由材料可知生物的性状表现是基因型和环境共同作用的结果【解析】选B。和、和实验中，都只有一个变量，可以得出结论。而和温度和基因型都不同，所以不能判断性
5、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。6.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中能得出的是()A.一种物质的合成只受一个基因的控制B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢C.若基因不表达，则基因和也不表达D.若基因不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸【解析】选B。基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。由题图可知，精氨酸的合成需要酶的参与，而它们分别受基因的控制，A项错误；基因具有一定的独立性，基因不表达时，基因可能表达，只是无法合成精氨酸，C项错误；若基因不存在，酶不能合成，则瓜氨酸精氨酰琥珀酸的途径不能进行，D项错误。7.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(a
6、a)杂交，产生的F1(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。下列有关分析错误的是()A.F1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.甲基化是引起基因突变的常见方式【解析】选D。 F1(Aa)不同个体出现了不同体色，A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与该基因的启动子结合，但是启动子部位甲基化可
7、能会导致RNA聚合酶不能与该基因结合，B正确；由图可知：碱基甲基化不影响碱基互补配对过程，C正确；A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现，但是其他基因没有甲基化现象，D错误。8.近来研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关，具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，据此判断下列说法正确的是()A.此项研究表明肥胖与基因有关，与环境无关B.HMGIC基因是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状C.小鼠的胖和瘦是一对相对性状D.体重正常的小鼠HMG
8、IC基因一定正常【解析】选C。此项研究表明肥胖不仅与HMGIC基因有关，而且与环境(吃较多的高脂肪食物)也有关，A错误；该实验没有证明HMGIC基因是通过控制相关酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，B错误；相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型，所以小鼠的胖和瘦是一对相对性状，C正确；体重正常的小鼠HMGIC基因可能不正常，D错误。9.下图为人体某早期胚胎细胞生长发育示意图，图中甲戊为各个时期的细胞，a 、b 表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是()A.丁与戊因遗传物质不同而发生分化B.乙和丙的染色体组成不同C.a 过程是有丝分裂，b过程是细胞分化D.甲、丁、戊中的蛋白质完全不相同
9、【解析】选C。a过程使细胞数目增加，属于有丝分裂，b过程使细胞种类增加，属于细胞分化，丁与戊的遗传物质相同，由于基因的选择性表达，细胞发生分化，A错误，C正确；有丝分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞染色体数目与母细胞相同，所以乙和丙的染色体组成相同，B错误；由于基因的选择性表达，甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同，D错误。【补偿训练】下列有关基因与性状的叙述，正确的是()A.生物体中一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定B.血红蛋白基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白结构一定发生改变C.生物的性状由基因决定，同时受环境影响，二者共同对生物的性状起作用D.囊性纤维化说明基因通
10、过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状【解析】选C。生物体中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，A错误；由于密码子的简并性(多个密码子编码同一种氨基酸)，控制人的血红蛋白的基因中有一个碱基对发生改变，血红蛋白的结构不一定发生改变，B错误；生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是基因和环境共同作用的结果，C正确；囊性纤维化说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，D错误。二、非选择题(共2小题，共25分)10.(10分)豌豆的圆粒和皱粒是由等位基因R、r控制的相对性状，当R基因插入一段外来DNA片段时就成为r基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。据图回答相
11、关问题：(1)a过程被称为_，需要用到的酶为_，与DNA复制相比，a过程特有的碱基互补配对方式是_。(2)b过程发生的场所是_，所需要的原料是_，它是通过_转运到核糖体中。(3)已知蔗糖甜度比淀粉高，所以新鲜豌豆选择_(填“圆粒”或“皱粒”)的口味更佳。图示过程体现了基因通过_，进而控制生物性状。【解析】(1)a过程是由基因R形成单链RNA的过程，所以表示的是转录，用到的是RNA聚合酶。与DNA复制相比，此过程特有的碱基互补配对方式是A-U。(2)b过程是由mRNA形成淀粉分支酶即蛋白质的过程，即翻译，发生在核糖体上，该过程所需要的原料是氨基酸，运载氨基酸的工具是tRNA。(3)由图可知圆粒是
12、因为淀粉吸水而涨大的，已知蔗糖甜度比淀粉高，所以新鲜豌豆选择皱粒的会更甜。图示过程体现的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。答案：(1)转录RNA聚合酶A-U(2)核糖体氨基酸tRNA(3)皱粒控制酶的合成来控制代谢过程11.(15分)在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种：叶片内含氰(HCN)的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：前体物含氰糖苷氰基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成，d、h无此功能。现有两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰，F1自交得F2，F2中有产氰的，也有不产氰的。用F2各表型的叶片的提取液做实验，实验时在
13、提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录如下表，据表回答问题：叶片表型提取液提取液中加入含氰糖苷提取液中加入氰酸酶叶片产氰含氰产氰产氰叶片不产氰不含氰不产氰产氰叶片不产氰不含氰产氰不产氰叶片不产氰不含氰不产氰不产氰(1)由生化途径可以看出基因与生物性状的关系是_。(2)亲本中两个不产氰品种的基因型是_，在F2中产氰和不产氰的理论比为_。(3)叶片叶肉细胞中缺乏_酶，叶片可能的基因型是_。(4)从代谢的角度考虑，怎样使叶片的提取液产氰？_，说明理由_。【解析】(1)可依据生化途径进行判断，但要全面。(2)由“两个不产氰的品种杂交，F1全部产氰”可知，两个不产氰的品种是纯合子
14、，基因型是DDhh和ddHH，F1基因型为DdHh，F2中产氰类型为9D_H_，不产氰的类型为3D_hh、3ddH_、1ddhh，故比值应为97。(3)叶片叶肉细胞提取液中加入氰酸酶后能够产氰，故含有含氰糖苷，缺乏的是氰酸酶；叶片因加入含氰糖苷后能产氰，故缺乏的是基因D控制的产氰糖苷酶，所以基因型可能为ddHH或ddHh。(4)依据在叶片提取液中加入含氰糖苷或氰酸酶都不能产生氰，推测叶片的基因型为ddhh，只有同时加入含氰糖苷和氰酸酶才能产氰。答案：(1)多个基因决定一个性状，基因通过控制酶的合成控制生物的代谢过程，进而控制生物体的性状(2)DDhh和ddHH97(3)氰酸ddHH或ddHh(
15、4)同时加入含氰糖苷和氰酸酶含氰糖苷在氰酸酶的作用下能产氰 (10分钟30分)1.(8分)(多选)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，相应的胞嘧啶非甲基化能活化基因的表达。以下推测不正确的是()A.肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于特定胞嘧啶的甲基化状态B.胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态C.肝细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态D.肝细胞和胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态【解析】选A、C、D。肝细胞和胰岛B细胞的呼吸酶基因均处于活跃状态，因此该基因都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，A
16、错误；胰岛B细胞的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于活跃状态，因此它们都处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，B正确；肝细胞的呼吸酶基因处于活跃状态，因此该基因处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，而肝细胞中的胰岛素基因处于休眠状态，即该基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，C错误；肝细胞中的胰岛素基因处于特定胞嘧啶的甲基化状态，而胰岛B细胞的胰岛素基因均处于特定胞嘧啶的非甲基化状态，D错误。【方法规律】关于“细胞分化”的总结(1)细胞分化是指在个体发育中，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。(2)细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。(3)细胞分化的实质：基因的选择性表达。
17、(4)细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。【实验探究】2.(22分)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。
18、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P2
19、1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，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
