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4.2 基因表达与性状的关系（同步训练）
一、选择题(本题有14小题，每小题5分，共70分)
1.下列有关基因表达的叙述，正确的是(　　)
A.基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达
B.细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成进行了表达
C.蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA多，mRNA也多
D.细胞出现生理功能上稳定的差异，直接原因是基因表达的差异
2.豌豆粒由于其控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能合成淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。此事实说明了(　　)
A.基因能直接控制生物体的性状
B.基因是生物体性状的载体
C.基因可以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
D.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
3.关于基因、蛋白质与性状之间关系的叙述中不正确的是(　　)
A.生物体的性状完全由基因控制 B.蛋白质的功能可以体现生物性状
C.蛋白质的结构可直接影响生物性状 D.基因与性状不都是简单的线性关系
4.下图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中可得出(　　)
　　基因①　基因②　基因③　基因④
　 　↓　　　↓　　　↓　　　↓
　　酶①　　酶②　 　酶③　　酶④
　 　↓　　　↓　　　　↓　　　↓
N→乙酰鸟氨酸→鸟氨酸→瓜氨酸→精氨酰琥珀酸→精氨酸
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②不表达，则基因③和④也不表达
D.若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸
5.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.性状分离
6.牵牛花的颜色可随液泡中的酸碱度不同而发生变化，如液泡中的花青素在碱性时显蓝色，中性时显紫色，酸性时显红色，生理机制如下。则下列说法中正确的是(　　)
A.可以用牵牛花朵做实验材料观察细胞中的染色体形态和数目
B.图中a、b过程都遵循碱基互补配对原则且同时进行，也能够发生在原核细胞中
C.牵牛花在清晨时开蓝花，中午转为紫色，傍晚则可能为红色
D.蛋白R是一种载体蛋白，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
7.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
8.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是(　)
A.①过程是转录，它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.人的镰状细胞贫血是基因对性状的直接控制，使得结构蛋白发生变化所致
D.某段DNA上发生了基因突变，则形成的mRNA和蛋白质一定会改变
9.下图为豌豆种子圆粒性状的产生机制，请据图判断，下列叙述有误的是(　　)
A.淀粉分支酶基因R是豌豆种子细胞中具有遗传效应的DNA片段
B.b过程能发生碱基互补配对的物质是碱基A与T，C与G
C.当R中插入一小段DNA序列后，豌豆不能合成淀粉分支酶，而使蔗糖增多，其发生的变异是基因突变
D.此图解说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状
10.下列能说明人体细胞已经发生分化的是(　　)
A.存在胰岛素基因 B.产生RNA聚合酶
C.形成组织和器官 D.进行葡萄糖氧化分解
11.关于表观遗传的理解，下列说法正确的是(　　)
A.DNA的甲基化与环境因素无关 B.DNA的甲基化影响基因的翻译过程
C.表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律 D.DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变
12.下列有关细胞分化的分析中错误的是(　　)
A.在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
D.从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因
13.下列关于细胞分化的叙述,正确的是(　　)
A.老年人体内没有细胞分化 B.细胞分化的方向是可逆转的
C.细胞分化使细胞功能趋向专门化 D.细胞分化增加了细胞的数量和种类
14.下列不属于在人体所有活细胞内都表达的基因的是(　　)
A.核糖体蛋白基因 B.ATP合成酶基因
C.呼吸酶基因 D.卵清蛋白基因
二、非选择题(本题有2小题，共30分)
15.（15分）下面为基因与性状的关系示意图，请据图回答下列问题。
(1)通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为________。
(2)在真核细胞的细胞核中，①过程的mRNA通过________进入到细胞质中，与________结合在一起指导蛋白质的生物合成。
(3)②过程称为________，需要的物质和结构有________________________________。
(4)在玉米的叶肉细胞中，能够进行过程①的细胞结构有________、________、________。
(5)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的________(填“直接”或“间接”)控制。
(6)从图中可以分析得知，生物的性状具有多样性的直接原因是________________________，根本原因是________________________。
16.（15分）下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，请据图分析：
(1)上述基因属于管家基因的是____________，属于奢侈基因的是____________。
(2)这三种细胞“血红蛋白基因”均________(填“能”或“不能”)表达，所以这三种细胞不包括________；A细胞可产生“胰岛素”，应为________细胞；B细胞可产生“卵清蛋白”，应为________细胞。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三种细胞的DNA分子，检测结果如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其检测结果如何？
(4)造成细胞A、B、C在形态、结构和生理功能上出现差异的原因是什么？
参考答案及解析：
一、选择题
1.A　解析：基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达，A项正确；细胞中的基因不一定通过控制蛋白质的合成进行表达，如转录形成tRNA和rRNA的基因，B项错误；蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA不变，mRNA量增多，C项错误；成熟细胞中的基因进行了选择性表达是细胞出现生理功能上稳定差异的根本原因，直接原因是合成了特定的蛋白质，D项错误。
2.C　解析：控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来的DNA片段而不能表达淀粉分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩，说明基因可以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。
3.A　解析：生物性状由基因决定，另外受环境因素的影响，如植物幼苗在生长过程中，如果没有光照，就不能合成叶绿素，而出现白化苗；蛋白质的功能体现生物性状，如细胞膜载体影响物质跨膜运输；蛋白质的结构可以直接影响生物性状，如血红蛋白不正常，导致血液运输氧气功能改变；基因与生物性状之间并不完全是一一对应的关系，生物的许多性状是受多对基因控制的，如先天性高血压。
4.B　解析：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶①②③④的参与，而它们分别受基因①②③④的控制。基因具有一定的独立性，基因②不表达时，基因③④仍可表达，只是无法合成精氨酸。若基因③不存在，酶③不能合成，则瓜氨酸→精氨酰琥珀酸的途径不能进行。
5.A　解析：表观遗传的类型有DNA甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化等修饰、RNA介导的基因沉默。
6.D　解析：牵牛花朵已高度分化，细胞不再分裂，因此无法观察细胞中的染色体形态和数目；a表示转录，b表示翻译，在真核细胞中它们不是同时进行的；清晨，牵牛花经历了一个晚上，由于没有光，所以不能进行光合作用，只进行呼吸作用，氧化分解有机物，产生大量的二氧化碳，所以清晨的牵牛花含二氧化碳较多，二氧化碳溶于水呈酸性，故清晨时牵牛花中的花青素显红色；蛋白R是一种载体蛋白，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
7.D　 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。
8.C　 9.B　
10.C　 解析：人体所有细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有胰岛素基因，这与细胞分化无关；人体几乎所有细胞都能合成mRNA，因此都能产生RNA聚合酶；形成组织和器官的过程中发生了细胞分化；所有细胞均会进行细胞呼吸，分解葡萄糖。
11.C　 解析：环境因素会影响DNA的甲基化，A项错误；DNA的甲基化影响基因的转录过程，B项错误；表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律，C项正确；DNA的甲基化不会导致基因的碱基序列改变，D项错误。
12.C　 13.C 14.D
二、非选择题
15.答案:(1)转录　(2)核孔　核糖体　(3)翻译　mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体　
(4)细胞核　叶绿体　线粒体　(5)间接　(6)蛋白质的多样性　DNA的多样性
解析：题中图示包括了基因与性状的关系的几个方面：①基因通过基因表达控制生物体的性状，即基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，直接控制生物的性状。转录是以DNA的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料合成RNA的过程；翻译是以RNA为模板，以21种氨基酸为原料，合成蛋白质(肽链)的过程。②真核细胞中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合在一起指导蛋白质的生物合成。③玉米叶肉细胞能够进行转录的细胞结构有细胞核、叶绿体和线粒体。④基因控制性状的方式一种是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，另一种是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，前者为直接控制，后者为间接控制。⑤生物性状具有多样性的直接原因是蛋白质的多样性，而根本原因则是DNA的多样性。
16.答案：(1)a　b、c、d　(2)不能　红细胞　胰岛(B)　输卵管
(3)A、B、C三种细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三种细胞均可检测到胰岛素基因，若将探针改作胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能检测到胰岛素基因的mRNA。
(4)基因的选择性表达。

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