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课时规范练 31 基因表达和性状的关系
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一 基因与性状的关系
1.囊性纤维化是由编码细胞膜上CFTR蛋白(主动运输Cl-的载体蛋白)的基因发生突变引起的,该
突变导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,进而导致Cl-运输障碍,使得Cl-在细胞内积累。下
列有关该病的叙述,错误的是( )
A.该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B.CFTR蛋白缺少了苯丙氨酸说明编码的基因发生了碱基对的缺失
C.Cl-在细胞内积累会导致细胞内液渗透压上升使水分子出细胞受阻碍
D.编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式,体现了基因突变的随机性
2.皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp(碱基对)的Ips-r片段(如图
所示),从而使豌豆种子内淀粉合成受阻,使淀粉含量降低,当豌豆成熟时不能有效地保留水分,导
致种子皱缩。下列相关叙述正确的是( )
A.皱粒豌豆的出现是基因突变的结果
B.该实例说明基因可以通过控制酶的合成来直接控制生物体的性状
C.外来DNA序列的插入,导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中脱氧核苷酸数目增加
D.翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸,可能是因为mRNA中终止子提前出现
3.(2024·福建南安模拟)某植物花色的遗传受两对等位基因控制,且遵循基因自由组合定律,只有
两个显性基因(A和B)同时存在才能合成紫色素,否则均为白色。下列叙述正确的是( )
A.性状与基因是一一对应的关系
B.每种性状都由两个基因控制
C.基因与基因之间可以相互作用
D.基因在控制生物性状时互不影响
考点二 基因的选择性表达与细胞分化、表观遗传
4.(2025·湖南名校第一次联考)我国科研人员发现肠癌DNA甲基化调控的新机制(下图所示),为
肠癌的早期检测和治疗提供了新思路。多项研究表明,维生素C能够促进TET2的活性。下列
叙述错误的是( )
1甲
乙
A.肠癌DNA发生甲基化会使抑癌基因的碱基排列顺序改变
B.抑癌基因上游序列高度甲基化可能导致细胞失去控制而异常增殖
C.激活的β-catenin蛋白可能通过促进TET2发挥作用使抑癌基因甲基化水平降低
D.与单独使用β-catenin激活剂治疗相比,维生素C联用治疗肠癌效果更佳
5.(2024·湖南衡阳模拟)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二
者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,不能表达。
下列有关叙述错误的是( )
A.植株甲和乙的R基因的碱基种类相同
B.植株甲和乙的R基因的序列相同,但叶形不同
C.植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D.植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
6.(2024·安徽三模)染色质由DNA、组蛋白等构成,组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋
白和DNA之间的紧密结合。研究发现,多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高,阻止了控
制细胞正常活性的基因的表达。下列叙述错误的是( )
A.组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中
B.组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性呈负相关
C.组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排列顺序
D.组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻
27.(2024·重庆荣昌模拟)DNA甲基化修饰常发生于基因启动子中富含CG序列区域的CpG岛,是
通过DNA甲基转移酶将S-腺苷甲硫氨酸的甲基基团添加到CpG二核苷酸的胞嘧啶上形成甲基
胞嘧啶的过程。研究发现,迟发性的角膜内皮细胞中miR-199b基因的启动子高甲基化导致自身
表达下调,使其调控的靶基因Snail和ZEB的表达增加。下列说法错误的是( )
A.DNA甲基转移酶降低了DNA甲基化修饰的活化能
B.DNA甲基化修饰可能会干扰RNA聚合酶识别和结合启动子,从而抑制转录
C.DNA甲基化修饰不改变基因启动子的碱基排列顺序,确保了基因表达的稳态
D.miR-199b基因的启动子去甲基化可能会促进基因Snail和ZEB的表达
关键能力提升练
8.(2025·湖南长郡中学模拟)蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质,若缺乏蛋白D则表现为
侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白质合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段
DNA序列)的调控,如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代能正常表达;在形成卵
细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达。下列有关P序列、A基
因的叙述,正确的是( )
A.基因型为Aa的雄鼠,其子代为正常鼠的概率为1/2
B.P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变
C.DNA甲基化、组蛋白乙酰化会通过影响翻译来改变表型
D.可通过降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性来缓解侏儒症状
9.(不定项)(2024·山东潍坊质检)蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的,缺乏时表现为侏儒鼠。小
鼠体内的A基因(位于染色体上)能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受位于其上
游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态,传给子代则A基因正常表达;在卵细胞中
是甲基化状态,传给子代则A基因不能正常表达,如图所示。下列说法正确的是( )
A.基因是否表达与DNA甲基化有关,DNA甲基化对机体是不利的
B.基因型为Aa的个体不一定是正常鼠,若为AA则一般是正常鼠
C.降低甲基化酶的活性,发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D.基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
10.(9分)(2025·湖南部分学校高三月考)组蛋白是染色体的重要组成部分,是与核DNA紧密结合
的蛋白质。乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式,也是DNA转录调控的重要因素,组蛋白修饰
是表观遗传的重要机制。在染色质中,DNA高度缠绕压缩在组蛋白上,这一密致结构的基本单元
称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体,其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体
DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题。
3(1)细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了 化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋
白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论: 。
(2)过程c中RNA聚合酶的作用是 。
(3)染色体DNA上基因A和基因B (填“能”或“不能”)同时进行复制或转录,基因B
(填“能”或“不能”)同时进行复制和转录。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和
DNA复制的影响分别是 。
(4)染色质螺旋化为染色体时,核小体之间会进一步压缩,核小体排列紧密有利于维持
。脱氧核糖核酸酶只能作用于核小体之间的DNA片段,结合题干信息,推测组蛋白的作用可能
是 。
(5)重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基
因共有一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义
是 。
4参考答案
课时规范练 31 基因表达和性状的关系
必备知识基础练
1.D 解析 编码CFTR蛋白的基因存在多种突变形式,体现了基因突变的不定向性,D项错误。
2.A 解析 皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp(碱基对)的Ips-r
片段,属于基因突变中碱基的增添,A项正确;该实例说明基因可以通过控制淀粉合成酶1的合成
控制豌豆的粒形,说明基因可以通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状,B项错误;外来DNA
序列的插入,导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中核糖核苷酸数目增加,C项错误;翻
译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸,可能是因为mRNA中终止密码子提前出现,终止子是
DNA分子中基因末端的一段序列,D项错误。
3.C 解析 某植物花色的遗传受两对等位基因控制,说明性状与基因不是一一对应的关系,A项
错误;某植物花色的遗传受两对等位基因控制,但不能确定每种性状都由两对基因控制,B项错误;
某植物花色的遗传受两对等位基因控制,只有两个显性基因同时存在才能合成紫色素,说明基因
与基因之间可以相互作用,C项正确;某植物花色的遗传受两对等位基因控制,只有两个显性基因
同时存在才能合成紫色素,说明基因在控制生物性状时可以相互影响,D项错误。
4.A 解析 肠癌DNA发生甲基化属于表观遗传,不会使抑癌基因的碱基排列顺序改变,A项错误;
抑癌基因上游序列高度甲基化,导致抑癌基因不能发挥作用,从而使细胞失去控制而异常增殖,最
终导致肿瘤恶化,B项正确;激活的β-catenin蛋白对TET2起促进作用,使抑癌基因上游序列去甲
基化,抑癌基因甲基化水平降低引起肿瘤消退,C项正确;β-catenin激活剂能够促进TET2入核并
催化抑癌基因去甲基化,从而使肿瘤消退,维生素C能够促进TET2的活性,因此,β-catenin激活剂
和维生素C联用治疗肠癌效果更佳,D项正确。
5.C 解析 由题可知,植株甲和乙的R基因的序列相同,因此所含的碱基种类也相同,A项正确;植
株甲和乙的R基因的序列相同,但植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基化,
不能表达,因而叶形不同,B项正确;甲基化相关的性状可以遗传,植株乙自交,子一代的R基因会
出现高度甲基化,C项错误;植株甲含有未甲基化的R基因,故植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的
叶形不同,D项正确。
6.B 解析 组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合,据此可推测,
组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中,A项正确;组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性
呈正相关,即组蛋白乙酰化会促进基因的转录,B项错误;组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排
列顺序,但会影响基因的表达,C项正确;题意显示,多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高,
导致乙酰化水平下降,进而阻止了控制细胞正常活性的基因的表达,据此可推测,组蛋白乙酰化不
足可能使抑癌基因的表达受阻,进而可能诱发癌变,D项正确。
7.D 解析 DNA甲基转移酶能催化甲基化的发生,而根据酶作用的原理,DNA甲基转移酶降低
了DNA甲基化修饰的活化能,A项正确;根据题意,“迟发性的角膜内皮细胞中miR-199b基因的
启动子高甲基化导致自身表达下调”,因此DNA甲基化修饰可能会干扰RNA聚合酶识别和结
合启动子,从而抑制转录,B项正确;分析题意可知,DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化没有改
5变基因的碱基序列,C项正确;由题意可知,“迟发性的角膜内皮细胞中miR-199b基因的启动子高
甲基化导致自身表达下调,使其调控的靶基因Snail和ZEB的表达增加”,因此miR-199b基因的
启动子去甲基化可能抑制了基因Snail和ZEB的表达,D项错误。
关键能力提升练
8.A 解析 基因型为Aa的雄鼠,可以产生A∶a=1∶1的精子,A基因能控制蛋白D的合成,a基
因不能,卵细胞中无论是A基因还是a基因都无法表达,因此子代为正常鼠的概率为1/2,A项正
确;P序列在形成卵细胞时发生甲基化不会改变碱基序列,B项错误;DNA甲基化、组蛋白乙酰化
通过影响基因的转录来改变表型,C项错误;降低甲基化酶的活性,导致P序列甲基化程度降低,对
A基因表达的抑制作用降低,从而使得发育中的小鼠侏儒症状(基因型为Aa)能在一定程度上缓
解,但基因型为aa的小鼠侏儒症状无法缓解,D项错误。
9.BD 解析 DNA甲基化会影响基因的表达,但DNA甲基化对机体不一定是不利的,A项错误;P
序列在精子中是非甲基化状态,传给子代能正常表达,在卵细胞中是甲基化状态,传给子代不能正
常表达,基因型为Aa的个体若A基因来自母本,则是侏儒鼠,若基因型为AA,则必有一个A基因
来自父本,一定表现为正常鼠,B项正确;降低甲基化酶的活性,无法缓解基因型为aa小鼠的侏儒
症状,C项错误;基因组成相同的同卵双胞胎可能由于环境的影响而出现表观遗传,从而表现出微
小差异,D项正确。
10.答案 (1)去乙酰 组蛋白修饰后,基因的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导
致性状的改变,说明基因表达和表型发生了可遗传变化
(2)催化DNA双链解旋,催化核糖核苷酸聚合形成RNA
(3)能 不能 会影响基因A的表达,但不影响基因A的复制
(4)染色体结构的相对稳定 防止DNA被脱氧核糖核酸酶水解,对染色体的结构起支持作用
(5)可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息
解析 (1)细胞分化是基因选择性表达的结果,组蛋白乙酰化使染色质结构松散,有利于基因的表
达,若细胞分化受阻,则可能是组蛋白发生了去乙酰化;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,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,组蛋白修饰后,基因
的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导致性状的改变,说明基因表达和表型发生
了可遗传变化,故组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。
(2)过程c为转录,转录过程需要RNA聚合酶,RNA聚合酶可催化DNA双链解旋,催化核糖核苷
酸聚合形成RNA。
(3)染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因,在细胞核中,二者可以同时进行复制或转
录,而一个基因不能同时进行复制和转录;启动子位于基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的
部位,基因的启动子发生甲基化会影响基因的转录,进而影响翻译,但不影响基因的复制。
(4)核小体实现了DNA长度的压缩,进而有利于DNA的储存;在细胞分裂期,核小体之间会进一
步压缩,使染色质螺旋缩短变粗形成染色体,核小体排列紧密有利于维持染色体结构的相对稳
定;DNA缠绕在核小体上,脱氧核糖核酸酶只能作用于核小体之间的DNA片段,推测组蛋白的作
用可能是防止DNA被脱氧核糖核酸酶水解,对染色体的结构起支持作用。
(5)基因重叠是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,因此,基因重叠可使有限的DNA序
列包含更多的遗传信息。
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