2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业12　基因表达与性状的关系

2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业12　基因表达与性状的关系

课时分层作业(十二) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．下列关于基因与性状的关系的叙述，正确的是( ) A．基因与性状之间是一一对应的关系 B．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 C．基因结构的改变一定会导致生物性状的改变 D．生物体的性状完全由基因来决定 B [一般情况下，一个基因控制一个性状，有时一个性状受多个基因的控制， 一个基因也可能影响多个性状，A 项错误；基因通过控制蛋白质的结构直接控制 生物性状，或控制酶的合成间接控制生物体的性状，B 项正确；由于密码子具有 简并性，所以基因结构的改变不一定会导致生物性状的改变，C 项错误；生物性 状是基因与环境共同作用的结果，D 项错误。] 2．人类镰刀型细胞贫血症是由编码血红蛋白的基因异常引起的，这说明了 ( ) A．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 B．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 C．基因与环境相互作用共同调控生物体的性状 D．基因和性状间不是简单的线性关系 B [人类镰刀型细胞贫血症是由于编码血红蛋白的基因异常不能合成正常的 血红蛋白，从而使红细胞形态结构异常，因此体现了基因通过控制蛋白质的结构 直接控制生物体的性状。] 3．下列关于生物的性状与基因、环境的关系中，可能的是( ) ①一个基因决定一种性状 ②一个基因影响多种性状 ③多个基因决定一种 性状 ④环境对性状有影响 A．①② B．①③④ C．①④ D．①②③④ D [基因与性状的关系，即可能一个基因决定一种性状，也可能多个基因决 定一种性状，同时也存在一个基因对多种性状造成影响，并且基因对性状的控制 往往还受环境的影响，故①～④所述均有可能。] 4．人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。人群中，有若干种遗传病是由苯 丙氨酸的代谢缺陷所导致的。例如，苯丙氨酸的代谢产物之一苯丙酮酸在脑中积 累会阻碍脑的发育，造成智力低下。下列分析不正确的是( ) A．缺乏酶①可导致病人既“白(白化病)”又“痴” B．缺乏酶⑤可导致病人只“白”不“痴” C．缺乏酶⑥时，婴儿使用过的尿布会留有黑色污迹(尿黑酸) D．上述实例可以证明遗传物质通过控制酶的合成，从而控制新陈代谢和性状 C [该题中的每种酶只催化一种化学反应，缺乏酶①则不能合成酪氨酸，但 能合成苯丙酮酸，据题图可知此时该病人既“白”又“痴”；缺乏酶⑤只能引起酪 氨酸不能转变为黑色素，故只表现为白化病；而缺乏酶⑥时，只会引起不能合成 苯丙酮酸，但其他生理过程正常，故婴儿的尿布上不会有尿黑酸，尿黑酸最终被 分解为 CO2 和 H2O；该代谢过程可证明基因通过控制酶的合成来控制新陈代谢和 性状。] 5．分别用β珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶) 基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总 RNA 进 行分子杂交，结果见表(注：“＋”表示阳性，“－”表示阴性)。下列叙述不正确 的是( ) 探针 细胞总 RNA β珠蛋白基因 卵清蛋白基因 丙酮酸激酶基因 成红细胞 ＋ － ＋ 输卵管细胞 － ＋ ＋ 胰岛细胞 － － ＋ A．在成红细胞中，β珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状 态 B．输卵管细胞的基因组 DNA 中存在卵清蛋白基因，缺少β珠蛋白基因 C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要 D．上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关 B [根据题意和表中内容分析可知，β珠蛋白基因在成红细胞中表达，卵清 蛋白基因在输卵管细胞中表达，丙酮酸激酶基因在三种细胞中都能表达，说明在 成红细胞中β珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态，A 项正确。 由于鸡的体细胞是由一个受精卵分裂、分化而来的，体细胞中的遗传物质相同， 因此，输卵管细胞的基因组 DNA 中既有卵清蛋白基因，又有β珠蛋白基因，但β 珠蛋白基因在输卵管细胞中因关闭而无法表达，B 项错误。由于丙酮酸激酶基因 控制丙酮酸激酶的合成，与细胞呼吸有关，所以该基因的表达产物能够保障鸡的 正常细胞呼吸，对维持鸡的基本生命活动中能量的供应起重要作用，C 项正确。 同一生物体不同的体细胞中基因组成相同，功能不同是细胞中基因选择性表达的 结果，D 项正确。] 6．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，下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( ) 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．生物的性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 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；基因 ①②③通过控制酶 1、2、3 的合成来控制花青素的合成；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；基因具有独立性，基因①不表达， 基因②③仍然能够表达。] 7．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 C [一般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。] 8．下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 D [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。] 9．囊性纤维病患者汗液中氯离子浓度高，常造成肺部感染危及生命。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。下列对该实例的分析，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 C [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。] 10．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。分析下列有关基因型和表型相互关系的说法，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 B [①和②、②和③实验中，都只有一个变量，可以得出结论。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。] 11．下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，据图分析，下列说法不正确的是 ( ) A．基因 1 因不正常而缺乏酶 1 可能引起苯丙酮尿症 B．由苯丙氨酸合成黑色素需要多基因控制 C．基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 D．基因 2 因突变而缺乏酶 2 将导致人患白化病 C [基因 1 因不正常而缺乏酶 1，苯丙氨酸只能在细胞中代谢生成苯丙酮酸， 导致苯丙酮尿症，A 项正确；由苯丙氨酸合成黑色素需要酶 1、酶 2 的作用即由基 因 1、基因 2 控制，B 项正确；图中并未体现出“基因通过控制蛋白质分子结构来 直接控制性状”， C 项错误；基因 2 突变，导致酶 2 不能合成，从而不能形成黑 色素，使人患白化病，D 项正确。] 12．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 学知识回答下列问题： 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？ ________________________________________________________。 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， _____________________________________________________ _____________________________________________________。 b．若后代有长翅果蝇出现， _____________________________________________________。 [解析] (1)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.则该果蝇为纯合子(vv)，它不是表型模拟 b．则该果蝇为表型模拟 [等级过关练] 13．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( ) 图 1 图 2 A．Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ基因在不同的细胞中表达情况可能不同 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 C [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情况可能不同，A 项正确； 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 项正确；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 项错误；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 项正确。] 14．果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定，但是也受环 境温度的影响(如表 1)，现用 6 只果蝇进行 3 组杂交实验(如表 2)，且雄性亲本均 在室温 20 ℃条件下饲喂。下列分析错误的是( ) 表 1 饲喂条件 AA Aa aa 室温(20 ℃) 正常翅 正常翅 残翅 低温(0 ℃) 残翅 残翅 残翅 表 2 组别 雌性亲本 雄性亲本 子代饲喂条件 子代表现型及数量 Ⅰ ①残翅 ②残翅 低温(0 ℃) 全部残翅 Ⅱ ③正常翅 ④残翅 室温(20 ℃) 正常翅 91、残翅 89 Ⅲ ⑤残翅 ⑥正常翅 室温(20 ℃) 正常翅 152、残翅 49 A.亲代雌性果蝇中⑤一定是在低温(0℃)的条件下饲喂 B．亲代果蝇中③的基因型一定是 Aa C．若第Ⅱ组的子代只有 2 只果蝇存活，则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率为 1/2 D．果蝇翅型的遗传说明了生物性状是由基因与环境共同调控的 C [果蝇的翅型受基因和环境温度两方面的影响，低温全为残翅，室温时残 翅基因型为 aa。⑤与⑥杂交后代在室温条件下，子代果蝇出现正常翅∶残翅＝3∶1， 则亲本的基因型为 Aa。③与④杂交后代在室温条件下，子代果蝇出现正常翅∶残 翅＝1∶1，则亲本的基因型为 Aa 和 aa，若子代只有 2 只果蝇存活。由于子代果 蝇数目少，偶然性大，所以出现残翅果蝇的概率无法确定。] 15．果蝇的灰身、黑身是一对相对性状(相关基因用 A、a 表示)，长翅、残翅 是一对相对性状(相关基因用 B、b 表示)。在正常培养温度(25 ℃)下发育为长翅果 蝇的幼虫，如果在 35 ℃环境中培养，成体为残翅。现有两只亲代果蝇杂交，将 F1 幼虫随机均分为甲、乙两组。甲组在 25 ℃环境中培养，乙组在 35 ℃环境中培 养。甲组成体的表型与比例如下图所示。 请回答下列问题： (1)遗传实验中经常用果蝇作为实验材料的原因是_______________。 (2)A、a 和 B、b 这两对基因的遗传均遵循孟德尔的________定律。 (3)假设 A、a 和 B、b 这两对基因分别位于两对同源染色体上。 ①亲代雌、雄果蝇的表型分别为________。 请用遗传图解表示上述亲本杂交产生乙组 F1 的过程(形成配子的过程不作要 求)。 ②F1 中黑身长翅果蝇的基因型为________，F1 灰身残翅果蝇中纯合子所占比 例为________。 ③取 F1 中灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇杂交得到 F2，F2 幼虫在 25 ℃环 境中培养，则 F2 成体中灰身长翅果蝇所占比例为________。 [解析] (1)由于果蝇易于培养，繁殖周期短且后代数量多，因此果蝇是良好 的遗传实验材料。 (2)由题干及图分析可知，灰身和长翅为显性性状，由灰身和黑身比值接近 3∶1，长翅和残翅比值接近 3∶1 可知，A、a 和 B、b 这两对基因的遗传均遵循孟 德尔的分离定律。 (3)假设 A、a 和 B、b 这两对基因分别位于两对同源染色体上。则①亲代雌、 雄果蝇的表型分别为灰身长翅、灰身长翅。亲本杂交产生乙组 F1 的过程用遗传图 解表示如下图所示： ②F1 中黑身长翅果蝇的基因型为 aaBB、aaBb，F1 灰身残翅果蝇中纯合子所 占比例为 1/5。③取 F1 中灰身长翅雌果蝇与黑身残翅雄果蝇杂交得到 F2，F2 幼虫 在 25 ℃环境中培养，则 F2 成体中灰身长翅果蝇所占比例用配子(卵细胞和精子) 计算法，即卵细胞 4/9AB，2/9Ab，精子 3/5ab，2/5aB，算出符合要求的灰身长翅 为 8/15。 [答案] (1)果蝇易于饲养，繁殖周期短；后代数目多 (2)分离 (3)①灰身长翅、灰身长翅 遗传图解表示如下图所示： ②aaBB、aaBb 1/5 ③8/15