PAGEPAGE12第2節(jié)基因表達與性狀的關系一、基因表達產(chǎn)物與性狀的關系基因限制性狀的途徑1．間接途徑(1)途徑：基因eq\o(→,\s\up7(限制))酶的合成eq\o(→,\s\up7(限制))細胞代謝eq\o(→,\s\up7(限制))生物體的性狀。(2)舉例①豌豆的圓粒與皺粒圓粒豌豆：淀粉含量高→成熟時吸水脹大；皺粒豌豆：編碼淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打亂→淀粉分支酶異樣，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低→成熟時失水皺縮。②人白化病的形成：限制酪氨酸酶的基因異樣→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能轉變?yōu)楹谏亍憩F(xiàn)出白化癥狀。2．干脆途徑(1)途徑：基因eq\o(→,\s\up7(限制))蛋白質的結構eq\o(→,\s\up7(限制))生物體的性狀。(2)舉例位缺少苯丙氨酸→CFTR蛋白結構與功能異樣→支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，最終使肺功能嚴峻受損。(1)基因只能通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀()(2)基因型相同的個體，其表型肯定相同()答案(1)×(2)×如圖表示基因與性狀之間的關系示意圖，下列相關說法中，錯誤的是________。A．過程①、②合稱基因表達B．基因限制生物的性狀有間接限制和干脆限制兩種方式，干脆限制是通過限制酶的合成實現(xiàn)的C．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上D．蛋白質結構具有多樣性的根本緣由是DNA上的遺傳信息千變?nèi)f化E．①過程是轉錄，它以DNA的兩條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成mRNAF．②過程中只須要mRNA、氨基酸、核糖體、酶、ATP即可完成提示BEF二、基因的選擇性表達與細胞分化和表觀遺傳1．基因類型(1)在全部細胞中都表達的基因：指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因。(2)只在某類細胞中特異性表達的基因，如卵清蛋白基因、胰島素基因。2．細胞分化的本質：基因的選擇性表達。3．表觀遺傳生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變更的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。4．基因與性狀間的對應關系(1)基因確定生物性狀eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①一個基因\o(→,\s\up7(限制))一種性狀,②一個基因\o(→,\s\up7(限制))多種性狀如基因間相互作用,③多個基因\o(→,\s\up7(限制))一種性狀如人的身高))(2)生物體的性狀還受環(huán)境條件的影響。(3)基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間借助困難的相互作用，形成一個錯綜困難的網(wǎng)絡，精細地調(diào)控著生物體的性狀。(1)在一個細胞中所含的基因都肯定表達()(2)基因的選擇性表達與基因表達的調(diào)控有關()(3)表觀遺傳現(xiàn)象比較少見，不能普遍存在于生物體整個生命活動過程中()(4)基因與性狀的關系是一一對應的關系()(5)生物體的一種性狀有時受多個基因的影響()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√牽?；ǖ念伾饕怯苫ㄇ嗨卮_定的，如圖為花青素的合成與顏色變更途徑示意圖：1．圖中反映了基因限制生物體性狀的哪條途徑？除此之外，另一條途徑是什么？提示圖中反映的途徑是基因可以通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀；另一條途徑是基因通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀。2．牽?；ǖ念伾侵挥梢粚蛳拗频膯?？提示不是。牽?；ǖ念伾啥鄬蚬餐拗啤?．牽?；ǖ念伾€與細胞中的pH有關，這說明什么？提示生物體的性狀也受環(huán)境影響。4．牽牛花的葉肉細胞中是否也含有基因①②③？也能全部表達嗎？提示牽?；ǖ娜~肉細胞中也含有基因①②③，但是由于細胞分化，基因進行選擇性表達，這3個基因不肯定能夠表達。1．如圖為脈孢霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。下列相關敘述正確的是()A．精氨酸的合成只受一對基因的限制B．基因可通過限制酶的合成來限制代謝過程C．若基因②不表達，則基因③和④也不表達D．四個基因位于同一條染色體上答案B2．(2024·鄭州一模)下列關于基因、蛋白質與性狀的關系的描述中，正確的是()A．中心法則總結了遺傳信息在細胞內(nèi)的基因(DNA)、RNA和蛋白質間的傳遞規(guī)律B．基因與基因之間是獨立的，不會相互作用C．基因限制性狀，基因變更則性狀也肯定隨之變更D．編碼CFTR蛋白的基因增加了3個堿基對，導致CFTR蛋白缺少一個苯丙氨酸而患囊性纖維化答案A解析基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境存在著困難的相互作用，共同調(diào)控著生物體的性狀，B錯誤；基因限制性狀，但是基因的變更不肯定引起性狀的變更，C錯誤；機體患囊性纖維化是編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基，從而導致CFTR蛋白缺少一個苯丙氨酸，D錯誤。3．下列關于基因、蛋白質和性狀關系的敘述，錯誤的是()A．基因可以通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，如白化病的發(fā)病機理B．基因可以通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀，如豌豆的圓粒和皺粒的形成C．基因中堿基排列依次發(fā)生變更不肯定會導致生物體性狀的變更D．生物體的性狀除了受基因限制外，還受環(huán)境因素的影響答案B解析白化病、豌豆粒形的性狀限制機理都是基因可以通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，A正確、B錯誤；由于密碼子的簡并，基因中堿基排列依次發(fā)生變更不肯定導致生物體性狀的變更，C正確；生物體的性狀是基因與環(huán)境因素共同作用的結果，D正確。4．豌豆種子有圓粒和皺粒兩種，如圖為圓粒種子形成機制的示意圖，下列相關說法不正確的是()A．圖中顯示了基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀B．當編碼淀粉分支酶的基因被打亂時，細胞內(nèi)淀粉的含量會上升C．皺粒種子中蔗糖含量相對更高，味道更甜蜜D．圖中①②過程中堿基互補配對的方式有差異答案B解析圖中顯示了基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，A正確；當編碼淀粉分支酶的基因被打亂時，會導致淀粉分支酶異樣，活性大大降低，從而使淀粉的含量下降，B錯誤；皺粒種子中淀粉含量相對較低，而蔗糖含量相對較高，種子的甜度增加，C正確；圖中①②過程分別為轉錄和翻譯，都會發(fā)生堿基互補配對，其中轉錄過程中有T和A配對，而翻譯過程中沒有，D正確。5．(2024·河北定州中學其次次月考)如圖為基因與性狀的關系示意圖，下列有關敘述錯誤的是()A．一種基因可以影響和限制多種性狀B．多種基因可以影響和限制一種性狀C．全部基因都能表現(xiàn)出相應的性狀D．圖中的產(chǎn)物可以是酶、激素等答案C解析分析題圖可知，A、B、C3種性狀由同一個基因限制，E性狀由多個基因限制，A、B正確；生物體的性狀除受基因限制外，還可能受環(huán)境影響，故有的基因不肯定能表現(xiàn)出相應的性狀，C錯誤；圖中產(chǎn)物可以是酶、激素等，D正確。6．果蠅的翅有長翅和殘翅兩種，分別由基因A和a限制。遺傳學家曾做過這樣的試驗：長翅果蠅幼蟲正常的培育溫度為25℃，將孵化后4～7天的長翅果蠅幼蟲放在35～37℃的環(huán)境中處理6～24小時后，得到了一些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍舊是長翅果蠅。請回答下列問題：(1)果蠅的長翅和殘翅是一對________性狀，限制這一性狀的基因互為____________。(2)長翅果蠅幼蟲經(jīng)處理后得到的殘翅果蠅的遺傳物質________(填“發(fā)生”或“未發(fā)生”)變更，因為_______________________________________________________________________。(3)溫度影響果蠅翅的發(fā)育，主要是因為溫度影響果蠅發(fā)育過程中________的活性。而這種物質又是由基因經(jīng)______________過程合成的。(4)此試驗說明生物體的性狀是由__________________作用的結果。答案(1)相對等位基因(2)未發(fā)生這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍舊是長翅果蠅(3)酶轉錄和翻譯(4)基因和環(huán)境共同解析(1)果蠅的殘翅和長翅是一對相對性狀，由一對等位基因限制。(2)殘翅果蠅的后代仍為長翅，這說明殘翅果蠅的遺傳物質未發(fā)生變更。(3)果蠅翅的發(fā)育過程須要酶的催化作用，而溫度又影響酶的活性，所以溫度上升會影響果蠅翅的發(fā)育。(4)由題意可知生物體的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果。A組基礎對點練題組一基因表達產(chǎn)物與性狀的關系1．白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉變?yōu)橐阴Ｒ宜幔懦龅哪蛞褐幸蚝心蚝谒?，遇空氣后氧化變黑。如圖表示人體內(nèi)與之相關的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()A．若一個皮膚角質層細胞限制酶B合成的基因異樣，不會導致白化病B．若一個胚胎干細胞限制酶D合成的基因異樣，可能會導致黑尿病C．白化病和黑尿病說明基因是通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體性狀的D．圖中代謝過程可說明一個基因可影響多特性狀，一特性狀也可受多個基因限制答案C解析白化病和黑尿病是基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而間接限制生物體性狀的，而非干脆限制，C項錯誤。2．(2024·山東高二期末)下列有關基因限制生物性狀的實例分析，屬于干脆通過限制結構蛋白合成來限制生物體性狀的是()A．白化病 B．苯丙酮尿癥C．囊性纖維化 D．豌豆粒形答案C解析白化病、苯丙酮尿癥、豌豆粒形都是基因通過限制酶的合成來限制代謝，進而限制生物體的性狀，故A、B、D不符合題意；囊性纖維化屬于基因干脆通過限制結構蛋白合成來限制生物體性狀的，C項符合題意。3．(2024·海南高一期末)基因對性狀限制的實現(xiàn)是通過()A．DNA的自我復制B．限制蛋白質的結構干脆限制性狀C．限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀D．B、C都是答案D解析基因對性狀的限制途徑有兩條：一是基因通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀；二是基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，故D正確。4．(2024·福建高考模擬)下列關于基因對性狀限制的敘述，錯誤的是()A．白化病患者缺乏酪氨酸酶，體現(xiàn)基因通過限制酶的合成間接限制生物體性狀B．同一株水毛茛在空氣和水中的葉形不同，體現(xiàn)性狀由基因和環(huán)境共同確定C．原發(fā)性高血壓與多對基因表達產(chǎn)物有關，體現(xiàn)基因與基因共同作用限制性狀D．抗生素阻擋細菌內(nèi)tRNA和mRNA的結合，體現(xiàn)基因產(chǎn)物通過影響轉錄而影響性狀答案D解析白化病患者由于缺乏酪氨酸酶影響了色素的合成，進而導致性狀發(fā)生變更，體現(xiàn)了基因通過限制酶的合成間接限制生物體的性狀，A正確；同一株水毛茛的細胞內(nèi)遺傳物質相同，但是在空氣和水中的葉形不同，體現(xiàn)了性狀由基因和環(huán)境共同確定，B正確；原發(fā)性高血壓與多對基因表達產(chǎn)物有關，體現(xiàn)該性狀與多對基因有關，因此該性狀體現(xiàn)了基因與基因共同作用限制性狀，C正確；抗生素阻擋細菌內(nèi)tRNA和mRNA的結合，體現(xiàn)基因產(chǎn)物通過影響翻譯的過程而影響性狀，D錯誤。題組二基因的選擇性表達與細胞分化和表觀遺傳5．(2024·廣西南寧三中高一期中)下列關于細胞分化的描述正確的是()A．老年人體內(nèi)沒有細胞分化B．細胞分化的方向是可逆轉的C．細胞分化使細胞功能趨向特地化D．細胞分化增加了細胞的數(shù)量和種類答案C解析老年人體內(nèi)也有細胞分化，A錯誤；細胞分化的方向不行逆轉，B錯誤；細胞分化使細胞功能趨向特地化，如胰島B細胞可以分泌胰島素，C正確；細胞分化增加了細胞的種類，未增加細胞的數(shù)量，D錯誤。6．下列有關表觀遺傳的敘述，不正確的是()A．生物表觀遺傳中基因表達發(fā)生變更B．生物表觀遺傳中表型發(fā)生變更C．生物表觀遺傳中基因的堿基序列發(fā)生變更D．生物表觀遺傳現(xiàn)象可以遺傳給下一代答案C解析生物表觀遺傳是指基因的堿基序列沒有變更，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，基因的表達和表型發(fā)生可遺傳的變更現(xiàn)象。7．基因型為AA和Aa的玉米，在有光條件下發(fā)育成綠色幼苗，在無光條件下發(fā)育成白化幼苗；基因型為aa的玉米，無論有無光照均發(fā)育成白化幼苗，由此可見()A．性狀完全由基因確定，與環(huán)境無關B．性狀完全由環(huán)境確定，與基因無關C．性狀不僅受基因的限制，也會受到環(huán)境的影響D．無光條件下，基因確定性狀；有光條件下，環(huán)境確定性狀答案C解析基因型為AA和Aa的玉米，在有光條件下發(fā)育成綠色幼苗，在無光條件下發(fā)育成白化幼苗，這說明性狀不僅受基因的限制，也會受到環(huán)境的影響，A、B、D項錯誤，C項正確。8．人類白化病和苯丙酮尿癥是由于代謝異樣引起的疾病，如圖表示在人體代謝中產(chǎn)生這兩類疾病的過程。由圖中不能得出的結論是()A．基因可以通過限制蛋白質的結構來限制生物體的性狀B．基因可以通過限制酶的合成來限制生物體的性狀C．一個基因可以限制多種性狀D．一特性狀可以由多個基因限制答案A解析苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的異樣與酶的合成有親密的關系，而酶的合成是由基因限制的；若基因1發(fā)生變更，則多巴胺和黑色素的合成都受影響；多巴胺和黑色素的合成也都受多個基因的限制。9．把能翻譯成兔子血紅蛋白的信使RNA加入到大腸桿菌的提取液中，結果能合成兔子的血紅蛋白，這說明()A．全部生物共用一套遺傳密碼B．兔子的DNA可以指導大腸桿菌的蛋白質合成C．限制兔子血紅蛋白合成的基因進入大腸桿菌D．蛋白質的合成很簡潔答案A解析兔子血紅蛋白的mRNA能在大腸桿菌中指導血紅蛋白的合成，這說明兔子和大腸桿菌共用一套遺傳密碼，A項正確；兔子的DNA只能指導合成兔子的蛋白質，B項錯誤；由題干信息可知，進入大腸桿菌的是兔子血紅蛋白的mRNA，而不是基因，C項錯誤；兔子血紅蛋白的mRNA能在大腸桿菌中指導血紅蛋白的合成，這說明兔子和大腸桿菌共用一套遺傳密碼，但不能說明蛋白質的合成很簡潔，D項錯誤。10．(2024·武昌區(qū)調(diào)研)如圖為人體某致病基因限制異樣蛋白質合成過程的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中過程①是________，此過程既須要____________作為原料，還須要____________進行催化。(2)圖中所示的基因限制性狀的方式是_____________________________________________；若圖中異樣多肽鏈中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—谷氨酸—”，攜帶絲氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、CUU，則物質a中模板鏈的堿基序列為________________。(3)致病基因與正?；蚴且粚___________；在細胞中由少量的物質b就可以短時間內(nèi)合成很多相同的蛋白質，其主要緣由是________________________________________________。答案(1)轉錄核糖核苷酸RNA聚合酶(2)基因通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀—AGACTT—(3)等位基因一個mRNA分子可相繼結合多個核糖體，同時合成多條多肽鏈解析(1)過程①是以致病基因的一條鏈為模板合成mRNA的過程，屬于轉錄。轉錄所須要的原料是核糖核苷酸，合成RNA須要RNA聚合酶的催化。(2)圖中顯示致病基因指導異樣蛋白質的合成，從而導致患病，這體現(xiàn)了基因通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀。依據(jù)兩個反密碼子AGA、CUU可以推知mRNA上相應的兩個密碼子為UCU、GAA，則DNA中模板鏈的堿基序列為—AGACTT—。(3)致病基因是由正常基因發(fā)生突變形成的，二者互為等位基因。在一分子mRNA上可以相繼結合多個核糖體，能相繼合成多條多肽鏈，從而提高了翻譯的效率。B組綜合強化練1～6題為選擇題，1～4題中只有一個選項符合題目要求，5、6題中有一個或多個選項符合題目要求。1．依據(jù)以下材料：①藏報春甲(aa)在20℃時開白花；②藏報春乙(AA)在20℃時開紅花；③藏報春丙(AA)在30℃時開白花。分析下列有關基因型和表型相互關系的說法中，錯誤的是()A．由材料①②可知，生物體的表型是由基因型確定的B．由材料①③可知，生物體的表型是由基因型和環(huán)境共同確定的C．由材料②③可知，環(huán)境影響基因型的表達D．由材料①②③可知，生物體的表型是由基因型和環(huán)境共同作用的結果答案B解析①和②、②和③試驗中，都只有一個變量，可以得出結論。而①和③試驗中溫度和基因型都不同，所以不能推斷表型是由溫度還是由基因型確定的，或是由它們共同確定的。2．細胞分化的本質是()A．遺傳物質的變更B．基因的選擇性表達C．細胞形態(tài)、結構、功能的變更D．細胞亞顯微結構的變更答案B解析細胞分化的本質是基因的選擇性表達。3．下列關于基因與性狀關系的敘述不正確的是()A．基因限制生物體的性狀是通過指導蛋白質的合成來實現(xiàn)的B．基因通過限制酶的合成，即可實現(xiàn)對生物體性狀的全部限制C．基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境共同調(diào)控著生物體的性狀D．有些性狀是由多個基因共同確定的，有的基因可確定或影響多種性狀答案B解析基因限制生物體的性狀是通過指導蛋白質的合成來實現(xiàn)的，A正確；基因通過限制酶的合成來限制代謝過程，進而限制生物體的性狀，基因還能通過限制蛋白質的結構干脆限制生物體的性狀，B錯誤；基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境共同調(diào)控著生物體的性狀，C正確；有些性狀是由多個基因共同確定的，有的基因可確定或影響多種性狀，D正確。4．菱生活在淡水中，它的葉有兩種形態(tài)：沉于水中的呈細絲狀，浮出水面的卻薄而寬敞。這個實例可以說明()A．基因對性狀的表現(xiàn)具有確定性作用B．環(huán)境對基因的表達有影響C．性狀的表現(xiàn)未必受基因的限制D．環(huán)境是性狀表現(xiàn)的確定因素答案B解析菱生活在不同環(huán)境中表型不同，說明環(huán)境對基因的表達有影響。5．下面是關于基因、蛋白質和性狀三者間關系的敘述，其中錯誤的是()A．一種基因可能限制多種生物性狀B．生物體的性狀由基因與外界環(huán)境共同限制C．基因限制性狀都是通過限制蛋白質的結構來實現(xiàn)的D．基因堿基序列發(fā)生變更肯定會導致性狀發(fā)生變更答案CD解析一種基因可能限制多種生物性狀，一種生物性狀也可能受多種基因限制，A正確；生物的性狀不僅受基因限制，還受外界環(huán)境影響，B正確；基因可以限制相關酶的合成，再由酶影響細胞的代謝進而影響生物的性狀，基因限制性狀也可通過限制蛋白質的結構來實現(xiàn)，C錯誤；由于密碼子的簡并，基因堿基序列發(fā)生變更后遺傳密碼發(fā)生了變更，但是限制的氨基酸的種類不肯定發(fā)生了變更，因此不肯定導致生物性狀發(fā)生變更，D錯誤。6．下列關于細胞分化的敘述正確的是()A．細胞分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中B．細胞分化是基因選擇性表達的結果C．一般細胞分化程度越高，其分裂實力越低D．細胞分化將導致遺傳物質發(fā)生變更答案ABC解析細胞分化是一種長久的變更，它發(fā)生在生物體的整個生命進程中，A正確；細胞分化的根本緣由是基因的選擇性表達，B正確；一般細胞分化程度越高，其分裂實力越低，C正確；細胞分化是基因選擇性表達的結果，細胞中遺傳物質沒有變更，D錯誤。7．鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)整與游離的Fe3＋、鐵調(diào)整蛋白、鐵應答元件等有關。鐵應答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)整蛋白發(fā)生特異性結合，阻遏鐵蛋白的合成。當Fe3＋濃度高時，鐵調(diào)整蛋白由于結合Fe3＋而丟失與鐵應答元件的結合實力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結合，沿mRNA移動，遇到起始密碼子后起先翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中甘氨酸的密碼子是__________________，鐵蛋白基因中確定“”的模板鏈堿基序列為________________________________________________________。(2)Fe3＋濃度低時，鐵調(diào)整蛋白與鐵應答元件結合干擾了_______________________，從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋濃度高時，鐵調(diào)整蛋白由于結合Fe3＋而丟失與鐵應答元件的結合實力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)整機制既可以避開________________對細胞的毒性影響，又可以削減______________________________________________________________________。(3)若鐵蛋白由n個氨基酸組成，指導其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n，主要緣由是________________________________________________________________________。(4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過變更DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn)，即由________變?yōu)開_______。答案(