2020年新教材高中生物 課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)十一 4.2 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系（含解析）新人教版必修2

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1、基因表達(dá)與性狀的關(guān)系 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分) 1.《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種動(dòng)物能否被馴化并和人類很好相處,取決于這種動(dòng)物的“馴化基因”。在生物體中,基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑是 (　　) A.RNA→蛋白質(zhì)(性狀) B.DNA→蛋白質(zhì)(性狀) C.RNA→DNA→蛋白質(zhì)(性狀) D.DNA→RNA→蛋白質(zhì)(性狀) 【解析】選D。DNA→RNA→蛋白質(zhì)是細(xì)胞生物基因控制性狀表現(xiàn)的主要途徑;只有少數(shù)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物以RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)或RNA→蛋白質(zhì)為控制性狀表現(xiàn)的途徑;DNA→蛋白質(zhì)(性狀)只在離體實(shí)驗(yàn)中

2、發(fā)現(xiàn),還沒(méi)有在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)。 2.蒜黃和韭黃是在缺乏光照的環(huán)境下培育的蔬菜,對(duì)形成這種現(xiàn)象的最好解釋是 (　　) A.環(huán)境因素限制了有關(guān)基因的表達(dá) B.兩種均為基因堿基序列的改變 C.葉子中缺乏形成葉綠素的基因 D.黑暗中植物不進(jìn)行光合作用 【解析】選A。蒜黃與韭黃的形成是由于缺乏光照,葉綠素不能合成,不是遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起的。 3.果蠅是遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的材料之一。如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因,下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.由圖可知,基因是DNA上任意一個(gè)片段 B.朱紅眼基因和深紅眼基因是一對(duì)等位基因 C.圖中所示的各個(gè)基因是同時(shí)并由同一個(gè)細(xì)胞完成表

3、達(dá)的 D.基因與性狀之間并非是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,基因表達(dá)是一個(gè)受多種因素影響的復(fù)雜過(guò)程 【解析】選D。基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,而不是任意片段,A錯(cuò)誤;等位基因是位于同源染色體上控制相對(duì)性狀的基因,朱紅眼基因和深紅眼基因位于同一條染色體上,不屬于等位基因,B錯(cuò)誤;個(gè)體的基因在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期、不同細(xì)胞中選擇性表達(dá),C錯(cuò)誤;基因的表達(dá)受內(nèi)部因素和外界因素的共同影響,D正確。 4.如圖為基因與性狀的關(guān)系示意圖,據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是 (　　) A.一種基因可以影響和控制多種性狀 B.多種基因可以影響和控制一種性狀 C.所有基因都能控制表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀 D.圖中的產(chǎn)物可以是酶、激

4、素或者抗體等 【解析】選C。由題圖可知,性狀a、b、c、d受同一種基因產(chǎn)物影響,說(shuō)明一種基因可以影響和控制多種性狀,A正確;性狀e受三種基因產(chǎn)物影響,表明多種基因可以影響和控制一種性狀,B正確;生物的性狀除了受基因控制外,還受環(huán)境條件的影響,并非所有基因都能控制表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀,C錯(cuò)誤;多數(shù)酶、有些激素和抗體是蛋白質(zhì),可以是基因表達(dá)的產(chǎn)物,D正確。 5.如圖為基因的作用與性狀的表現(xiàn)流程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖分析,下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　) A.①過(guò)程是轉(zhuǎn)錄,形成RNA B.③過(guò)程中只需要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成 C.基因控制性狀的兩條途徑均涉及轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程

5、D.rRNA的合成與核仁有關(guān) 【解析】選B。①過(guò)程是轉(zhuǎn)錄,以DNA的一條鏈為模板合成RNA,A項(xiàng)正確;③過(guò)程還需要tRNA識(shí)別、搬運(yùn)特定的氨基酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;基因控制性狀的兩條途徑均涉及蛋白質(zhì)的合成,涉及轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程,C項(xiàng)正確;rRNA的合成與核仁有關(guān),D項(xiàng)正確。 6.下列有關(guān)基因與性狀的敘述,正確的是 (　　) A.生物體中一個(gè)基因決定一種性狀,一種性狀由一個(gè)基因決定 B.血紅蛋白基因中有一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變,血紅蛋白結(jié)構(gòu)一定發(fā)生改變 C.生物的性狀由基因決定,同時(shí)受環(huán)境影響,二者共同對(duì)生物的性狀起作用 D.囊性纖維化說(shuō)明基因通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物性狀 【解析

6、】選C。生物體中,一個(gè)基因可能決定多種性狀,一種性狀可能由多個(gè)基因決定,A錯(cuò)誤;由于密碼子的簡(jiǎn)并性(多個(gè)密碼子編碼同一種氨基酸),控制人的血紅蛋白的基因中有一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變,血紅蛋白的結(jié)構(gòu)不一定發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;生物的性狀由基因決定,還受環(huán)境條件的影響,是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,C正確;囊性纖維化說(shuō)明基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀,D錯(cuò)誤。 7.如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖,從圖中能得出的是 (　　) A.一種物質(zhì)的合成只受一個(gè)基因的控制 B.基因可通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝 C.若基因②不表達(dá),則基因③和④也不表達(dá) D.若基因③不存在,則瓜氨酸仍可合成

7、精氨酰琥珀酸 【解析】選B?；蚩赏ㄟ^(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,從而控制生物的性狀。由題圖可知,精氨酸的合成需要酶①②③④的參與,而它們分別受基因①②③④的控制,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因具有一定的獨(dú)立性,基因②不表達(dá)時(shí),基因③④可能表達(dá),只是無(wú)法合成精氨酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若基因③不存在,酶③不能合成,則瓜氨酸→精氨酰琥珀酸的途徑不能進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.近來(lái)研究發(fā)現(xiàn),小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān),具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠與作為對(duì)照的小鼠,吃同樣多的高脂肪食物,一段時(shí)間后,對(duì)照組的小鼠變得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)鼠體重仍然保持正常,據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是 (　　) A

8、.此項(xiàng)研究表明肥胖與基因有關(guān),與環(huán)境無(wú)關(guān) B.HMGIC基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀 C.小鼠的胖和瘦是一對(duì)相對(duì)性狀 D.體重正常的小鼠HMGIC基因一定正常 【解析】選C。此項(xiàng)研究表明肥胖不僅與HMGIC基因有關(guān),而且與環(huán)境(吃較多的高脂肪食物)也有關(guān),A錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有證明HMGIC基因是通過(guò)控制相關(guān)酶的合成來(lái)控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀,B錯(cuò)誤;相對(duì)性狀是同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型,所以小鼠的胖和瘦是一對(duì)相對(duì)性狀,C正確;體重正常的小鼠HMGIC基因可能不正常,D錯(cuò)誤。 二、非選擇題(共2小題,共30分) 9.(12分)1970年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了致癌

9、的RNA病毒。該病毒感染人體細(xì)胞后,將其基因組整合到人的基因組中,從而誘發(fā)人的細(xì)胞癌變?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)RNA病毒進(jìn)入人體細(xì)胞后,以自身的RNA為模板,通過(guò)____________酶,合成DNA片段。在此過(guò)程中,存在的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式有__________,其原料為宿主細(xì)胞提供的________________________。? (2)若將同一人體胰島B細(xì)胞和漿細(xì)胞的全部的mRNA分別提取出來(lái),通過(guò)相關(guān)的酶反應(yīng)分別獲得多段DNA單鏈,通過(guò)堿基測(cè)序發(fā)現(xiàn)兩份DNA單鏈的序列____________(填“相同”“不同”或“不完全相同”); 說(shuō)明人體胰島B細(xì)胞和漿細(xì)胞的基因表達(dá)具有____

10、________。? 【解析】(1)以RNA為模板合成DNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化,原料是宿主細(xì)胞提供的脫氧核苷酸;該過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,具體為A-T、U-A、C-G、G-C。 (2)同一人體不同的細(xì)胞中含有的基因是相同的,但是基因是選擇性表達(dá)的,所以將胰島B細(xì)胞和漿細(xì)胞的全部的mRNA分別提取出來(lái),通過(guò)相關(guān)的酶反應(yīng)分別獲得多段DNA單鏈,檢測(cè)的結(jié)果是這些DNA單鏈的序列不完全相同。 答案:(1)逆轉(zhuǎn)錄　 A-T、U-A、C-G、G-C 4種脫氧核苷酸 (2)不完全相同　選擇性 10.(18分)豌豆的圓粒和皺粒是由等位基因R、r控制的相對(duì)性狀,當(dāng)R基因插入一段

11、外來(lái)DNA片段時(shí)就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產(chǎn)生機(jī)制如圖所示。據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題: (1)a過(guò)程被稱為_(kāi)_________,需要用到的酶為_(kāi)_______,與DNA復(fù)制相比,a過(guò)程特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是________。? (2)b過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是________,所需要的原料是________,它是通過(guò)________轉(zhuǎn)運(yùn)到核糖體中。若淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸,則過(guò)程b最多會(huì)有________種tRNA參與。? (3)已知蔗糖甜度比淀粉高,所以新鮮豌豆選擇________(填“圓?！被颉鞍櫫！?的口味更佳。圖示過(guò)程體現(xiàn)了基因通過(guò)______________,進(jìn)而控制生物性狀

12、。? 【解析】(1)a過(guò)程是由基因R形成單鏈RNA的過(guò)程,所以表示的是轉(zhuǎn)錄,用到的是RNA聚合酶。與DNA復(fù)制相比,此過(guò)程特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是A-U。(2)b過(guò)程是由mRNA形成淀粉分支酶即蛋白質(zhì)的過(guò)程,即翻譯,發(fā)生在核糖體上,該過(guò)程所需要的原料是氨基酸,運(yùn)載氨基酸的工具是tRNA。如果淀粉分支酶含有350個(gè)氨基酸,則過(guò)程b最多會(huì)有61種tRNA參與,因?yàn)閠RNA最多有61種。(3)由圖可知圓粒是因?yàn)榈矸畚鴿q大的,已知蔗糖甜度比淀粉高,所以新鮮豌豆選擇皺粒的會(huì)更甜。圖示過(guò)程體現(xiàn)的是基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物性狀。 答案:(1)轉(zhuǎn)錄　RNA聚合酶　A-U (2

13、)核糖體　氨基酸　tRNA　　61 (3)皺?！】刂泼傅暮铣蓙?lái)控制代謝過(guò)程 (10分鐘·30分) 1.(6分)SPL蛋白是植物中廣泛存在的一類調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的分子。不同植物的SPL蛋白結(jié)構(gòu)不同,但均有一個(gè)大約由80個(gè)氨基酸構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相同的功能區(qū),可識(shí)別并結(jié)合到某些基因的特定區(qū)域。SPL基因最初是從植物花序cDNA(由mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成)文庫(kù)中得到的。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A.SPL是80個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì) B.SPL可催化特定基因的翻譯過(guò)程 C.SPL基因能在花序細(xì)胞中表達(dá) D.SPL在不同植物中功能差異較大 【解析】選C。由題意知,不同植物的 SPL 蛋白結(jié)構(gòu)不同,

14、SPL 蛋白有大約 80 個(gè)氨基酸構(gòu)成的功能區(qū),所以該蛋白的氨基酸會(huì)多于80個(gè),A錯(cuò)誤;SPL 可識(shí)別并結(jié)合到某些基因的特定區(qū)域,可見(jiàn)其可催化特定基因的轉(zhuǎn)錄,B錯(cuò)誤;SPL 基因最初是從植物花序的 mRNA 逆轉(zhuǎn)錄得到的,本身 SPL是一種蛋白質(zhì),說(shuō)明 SPL 基因能在花序細(xì)胞中表達(dá),C正確;SPL在不同植物中功能類似,D錯(cuò)誤。 2.(6分)MicroRNA(miRNA)是一類由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,某miRNA能使W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)合成過(guò)程提前終止。如圖是某真核細(xì)胞內(nèi)該miRNA形成及發(fā)揮作用的過(guò)程示意圖。下列敘述不正確的是 (　　) A

15、.圖中轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要的原料是四種核糖核苷酸 B.圖中核糖體移動(dòng)的方向是從左至右 C.miRNA與W基因mRNA結(jié)合過(guò)程發(fā)生了A與T之間的配對(duì) D.miRNA主要在W基因表達(dá)過(guò)程的翻譯階段發(fā)揮作用 【解析】選C。圖中轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA,RNA的基本組成單位是四種核糖核苷酸,A正確;根據(jù)題干信息可知,該miRNA能使W基因控制的蛋白質(zhì)合成過(guò)程提前終止,結(jié)合圖中信息可知,miRNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物在核糖體右側(cè)發(fā)揮作用,故核糖體移動(dòng)的方向是從左至右,B正確;miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,即A與U、C與G配對(duì),C錯(cuò)誤;由題圖信息可知,該miRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的miRNA—蛋

16、白質(zhì)復(fù)合物直接與W基因的mRNA結(jié)合,從而使翻譯過(guò)程終止,D正確。 【實(shí)驗(yàn)·探究】 3.(18分)人體細(xì)胞中的P21基因控制合成的P21蛋白可通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期來(lái)抑制細(xì)胞的惡性增殖?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn),與P21基因啟動(dòng)子區(qū)某段DNA序列互補(bǔ)的RNA分子(saRNA)對(duì)P21基因的表達(dá)有影響,并對(duì)此進(jìn)行了研究。 (1)P21基因的啟動(dòng)子區(qū)有__________酶的識(shí)別與結(jié)合位點(diǎn),此酶可催化相鄰兩個(gè)核苷酸分子的____________之間形成化學(xué)鍵。? (2)脂質(zhì)體是磷脂分散于水中時(shí)形成的具有________________層分子結(jié)構(gòu)的球形囊泡,可與細(xì)胞膜融合,將物質(zhì)送入細(xì)胞內(nèi)部。研究人員將包裹

17、了人工合成的saRNA的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入人膽囊癌細(xì)胞中,同時(shí)設(shè)置對(duì)照,對(duì)照組將包裹了________________的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入同種細(xì)胞。一段時(shí)間后,檢測(cè)P21基因的mRNA生成量及膽囊癌細(xì)胞的存活率,結(jié)果如圖所示。圖示說(shuō)明__?__________________ __________________________________________________________________。? (3)研究發(fā)現(xiàn),P21基因啟動(dòng)子區(qū)合成的RNA能募集一種蛋白至此區(qū)域抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程,當(dāng)saRNA轉(zhuǎn)入細(xì)胞后,經(jīng)處理并活化,活化的saRNA能與上述RNA結(jié)合,使轉(zhuǎn)錄過(guò)程的抑制作用______

18、________,從而影響P21基因的表達(dá),由此為癌癥的治療提供了新的思路和方法。? 【解析】(1)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別與結(jié)合的位點(diǎn),RNA聚合酶能催化相鄰兩個(gè)核苷酸分子的核糖和磷酸之間形成磷酸二酯鍵。(2)由脂質(zhì)體可與細(xì)胞膜融合判斷其應(yīng)為具有雙層磷脂分子的球形囊泡。saRNA是與P21基因啟動(dòng)子區(qū)某段DNA序列互補(bǔ)的RNA分子,它可能會(huì)增強(qiáng)P21基因的轉(zhuǎn)錄,從而影響P21基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要遵循對(duì)照原則,實(shí)驗(yàn)組將包裹了人工合成的saRNA的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入人膽囊癌細(xì)胞中,則對(duì)照組應(yīng)將包裹了與saRNA序列不同的RNA分子的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)入同種細(xì)胞中,排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,一段時(shí)間后,檢測(cè)P21基因的mRNA生成量及膽囊癌細(xì)胞的存活率,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,saRNA可增強(qiáng)P21基因的表達(dá)且使癌細(xì)胞存活率降低。(3)P21基因啟動(dòng)子區(qū)合成的RNA能募集一種蛋白至此區(qū)域抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程,而活化的saRNA能與這種RNA結(jié)合,從而使轉(zhuǎn)錄過(guò)程的抑制作用減弱,進(jìn)而影響P21基因的表達(dá)。 答案:(1)RNA聚合　核糖與磷酸 (2)雙　與saRNA序列不同的RNA分子 saRNA可增強(qiáng)P21基因的表達(dá)且使癌細(xì)胞存活率降低 (3)減弱 - 8 -