第一章 人类探索遗传物质的历程
1.古代神话对生物遗传现象有很多很多荒谬的猜测和臆想。例如,古代神话认为长颈鹿是( )
A.梅花鹿变来 B.骆驼和豹杂交所生
C.上帝创造而成 D.斑马和豹杂交所生
答案:B
2.下列说法不正确的是( )
A.最初人们对遗传的认识仅停留在子代与亲代的长相方面
B.“泛生论”是由达尔文提出的
C.“种质论”是由魏斯曼提出的
D.遗传因子是由摩尔根提出的
答案:D
3.下列不属于孟德尔观点的是( )
A.性状是由遗传因子决定的
B.遗传因子能够传递性状
C.遗传因子在体细胞中成对存在
D.遗传因子在染色体上
解析:选D。D项观点是由沃尔特·萨顿提出来的,后被摩尔根所证实。
4.与证明DNA是遗传物质无关的实验是( )
A.格里菲斯的肺炎双球菌转化实验
B.烟草花叶病毒的拆合实验
C.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
D.噬菌体侵染细菌的实验
解析:选B。烟草花叶病毒属于RNA病毒,其拆合实验证明了RNA是遗传物质。
5.提出著名三联体密码学说的人是( )
A.沃森 B.克里克
C.迦莫夫 D.尼伦伯格
答案:C
6.首先把遗传现象缩小到细胞的范围,引导人们从细胞领域看待遗传问题的是( )
A.达尔文 B.魏斯曼
C.约翰逊 D.克里克
答案:B
7.达尔文根据假设“芽球”的作用,进一步的猜测是“芽球”中含有( )
A.营养物质 B.遗传物质
C.上帝的旨意 D.DNA
答案:B
8.最早提出生物性状与遗传因子对应关系的是( )
A.魏斯曼 B.孟德尔
C.萨顿 D.摩尔根
答案:B
9.最早发现生殖细胞内染色体数目是体细胞中的一半的是( )
A.孟德尔 B.萨顿
C.摩尔根 D.尼伦伯格
答案:B
10.最早利用同位素跟踪法进行遗传物质研究的是( )
A.摩尔根 B.艾弗里
C.赫希尔 D.富兰克林·科瑞特
答案:C
11.摩尔根的重要贡献是( )
A.首先提出基因就在染色体上
B.总结了遗传学上的三大定律
C.用实验证明基因位于染色体上
D.首先提出了基因一词
答案:C
12.下列关于生物的遗传物质的叙述中,不正确的是( )
A.核酸是一切生物的遗传物质(朊病毒除外)
B.绝大多数生物的遗传物质是DNA
C.除少数病毒外,生物的遗传物质都是DNA
D.生物细胞内DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质
解析:选D。因DNA能控制蛋白质的合成,进而控制遗传性状,故其为遗传物质。
13.遗传信息是指( )
A.DNA中4种核苷酸碱基的排列顺序
B.脱氧核苷酸
C.氨基酸序列
D.核苷酸
答案:A
14.经实验测定,得到下列两组数据:
(1)衣藻细胞中的DNA 84%在染色体上,14%在叶绿体上,1%在线粒体上,1%游离在细胞质中。
(2)豌豆细胞的染色体中,DNA占41.5%,RNA占9.6%,蛋白质占48.9%。
通过以上数据可以说明:
(1)_________________________ _______________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:第一组数据反映了细胞中DNA分子的分布特点:主要分布在细胞核内的染色体上,少数分布在细胞质中的线粒体、叶绿体和胞质溶胶中;第二组数据反映了染色体的化学组成特点,其中蛋白质和DNA所占比例最大。
答案:(1)DNA的主要载体是染色体 (2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质
[本节不设课时训练]
第2章 遗传信息传递的结构基础
2.1 染色体是遗传信息的载体
1.下面是有关染色体形态的叙述,其中不正确的是( )
A.在细胞分裂中期,染色体的形态最为清晰
B.染色体上的着丝粒区域,又叫做主缢痕
C.着线粒将染色体分为长臂和短臂两部分
D.果蝇的染色体是观察染色体形态、研究染色体结构变异的好材料
解析:选D。观察染色体形态、研究染色体结构变异的好材料为巨大染色体,而在果蝇体内,只有其唾腺细胞染色体属于巨大染色体,故D是错误的。
2.对巨大染色体的正确解释是( )
A.含有特别大的DNA分子
B.螺旋化程度远大于一般染色体
C.染色质丝多次复制而不分开所造成
D.含有较多的蛋白质
解析:选C。染色质丝多次复制不分开,必然使染色体变得较为粗大,以让人在显微镜下清晰易见。
3.在电镜下我们可以看到染色质丝呈念珠状,其中的这些小珠子叫做( )
A.遗传因子 B.着丝粒
C.核小体 D.芽球
答案:C
4.下面关于同源染色体的叙述中,正确的是( )
①同源染色体一条来自父方,一条来自母方
②同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体
③同源染色体的形状和大小一般都相同
④在减数分裂中配对的两条染色体
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析:选C。同源染色体是指在减数分裂中联会的两条染色体,一条来自父方,一条来自母方,形状和大小一般都相同;由一条染色体经复制形成的两条姐妹染色单体,分开后成为两条染色体,它们的来源是相同的。
5.下列有关四分体的叙述正确的是( )
A.一条染色体经复制后,含有四条脱氧核苷酸长链
B.一对联会的同源染色体含有四条染色单体
C.含染色单体的任意两条染色体
D.形状和大小相同的两条染色体含有四个DNA分子
解析:选B。减数分裂过程中,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫四分体。
6.下列一定不属于精子形成过程的是( )
解析:选C。首先要抓住精细胞要通过变形才能形成精子及在卵细胞形成过程的两次分裂后期细胞质的不均等分配这两大区别点来判断;其次是根据减数分裂过程染色体的变化特点,即减数第一次分裂同源染色体彼此分离,减数第二次分裂着丝粒一分为二导致染色单体彼此分离,来进行分析。
1.依据着丝粒部位的不同,可将染色体划分为几种类型( )
A.2 B.3
C.4 D.6
答案:B
2.在高倍镜下可见到什么上面有许多横纹( )
A.人的唾腺染色体
B.人体肌细胞染色体
C.玉米染色体
D.果蝇唾腺染色体
解析:选D。果蝇唾腺染色体为巨大染色体,其某些部位有许多横纹。
3.若让大鼠与小鼠杂交,其杂交后代体细胞中的染色体数目为几条( )
A.42 B.40
C.41 D.43
解析:选C。因大鼠、小鼠经减数分裂形成的生殖细胞内的染色体数目分别为21和20,故C符合题意。
4.下列关于减数分裂的叙述,正确的是( )
①减数分裂包括两次连续的细胞分裂 ②在次级卵母细胞中存在同源染色体 ③着丝粒在减数第一次分裂后期一分为二 ④减数分裂的结果,染色体数减半,DNA分子数不变 ⑤同源染色体的分离,导致染色体数目减半
⑥联会后染色体复制,形成四分体 ⑦染色体数目减半发生在减数第二次分裂末期
A.①②③ B.④⑤⑥
C.①⑤ D.⑥⑦
解析:选C。只有①和⑤正确,其余的叙述都是错误的。次级卵母细胞中不存在同源染色体,因为减数第一次分裂后期同源染色体分开;着丝粒是在减数第二次分裂后期一分为二的,不是在减数第一次分裂后期;减数分裂过程中,生殖细胞中的染色体数和DNA分子数都减少了一半;染色体的复制是在联会之前完成的;染色体数目的减半发生在减数第一次分裂末期。
5.同一生物细胞分裂图解,在动物卵巢中见不到的是( )
解析:选C。C所示的图解应为初级精母细胞减数第一次分裂后期图,故在卵巢中见不到。A为初级卵母细胞减数第一次分裂后期,B为有丝分裂后期,D为第一极体减数第二次分裂后期,故A、B、D均可在卵巢中见到。
6.在果蝇卵巢中不能观察到的细胞分裂图像是( )
解析:选D。果蝇含4对同源染色体,卵巢中既可以进行有丝分裂,也能进行减数分裂。A图可表示卵原细胞减数第一次分裂后期;B图可表示卵原细胞减数第二次分裂后期;C图可表示卵原细胞有丝分裂中期;D图因为不是8条染色体,不是有丝分裂的细胞,又因为含同源染色体,所以也不是减数分裂末期的细胞。
7.(2010年高考安徽卷)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息,正确的是( )
A.DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同
B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同
C.DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同
D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同
解析:选B。C1、C2是细胞有丝分裂形成的,而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,保持遗传物质的稳定性,所以C1和C2的遗传信息相同;而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞,减数第一次分裂的重要特征是同源染色体平均分配到子细胞,染色体数目减半,有染色单体,无同源染色体,所以遗传信息不同,且XY两条性染色体上的基因不同。
8.减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定具有十分重要的意义,原因是(多选)( )
A.减数分裂使配子中的染色体数目减半
B.受精作用使受精卵中染色体数目恢复
C.减数分裂过程中有染色体的交叉互换
D.受精作用进行时,精子只有头部进入卵细胞
解析:选AB。减数分裂使配子中的染色体数目减半,受精作用是精子和卵细胞结合成受精卵的过程,受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中染色体数目。这样,经过减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定。
9.(2010年高考江苏卷改编题)人类精子发生过程中,下列说法错误的是( )
A.细胞中染色单体数最多可达92条
B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前
D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223
解析:选D。人精子形成过程中,经过减数分裂,在减数第一次分裂过程中,染色体经过复制,染色单体可达到92条;姐妹染色单体可发生交叉互换,带的遗传信息可能不同;姐妹染色单体交叉互换发生在四分体时期,即同源染色体分开前;一个精原细胞产生两种类型4个精子。
10.下图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片,该时期(多选)( )
A.是减数分裂第一次分裂的前期
B.是减数分裂第一次分裂的中期
C.非姐妹染色单体发生了互换
D.结束后,同源染色体发生联会
解析:选AC。由图可判断此图处于减Ⅰ前期,此期发生了联会、四分体的交叉互换。
11.图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞,请据图回答下列问题。
(1)甲图表示__________细胞处于__________期,有____________条染色单体,分裂后产生的子细胞名称是____________________。
(2)乙图表示__________期细胞,有__________对同源染色体,产生的子细胞内有__________条染色体,细胞名称是__________。
(3)丙图表示____________________期细胞,细胞名称是__________。
(4)在右框中画出甲图最终产生的生殖细胞内的染色体组成图。
解析:三幅图均显示:染色体平均分布在细胞两极并且细胞正在伸长,可以判定它们均处于分裂后期。(1)甲图中发生细胞质不均等分配,且包含同源染色体,可以确定细胞处于减数第一次分裂后期,细胞名称是初级卵母细胞,其产生的细胞中体积小的为极体,体积大的为次级卵母细胞。(2)乙图中着丝粒分裂,且细胞的两极均有成对的同源染色体,可确定是体细胞有丝分裂后期图像。(3)丙图中染色体比乙图减少一半,且无姐妹染色单体,细胞质均等分配,又由甲图可知该动物为雌性个体,所以丙图为减Ⅰ形成的极体处于减数第二次分裂后期图像。(4)据图甲可知,减数第一次分裂后产生的次级卵母细胞染色体组成见图1,所以经过减数第二次分裂后产生的卵细胞内染色体组成见图2。
答案:(1)初级卵母 减数第一次分裂后 8 第一极体和次级卵母细胞
(2)有丝分裂后 4 4 体细胞
(3)减数第二次分裂后 减Ⅰ形成的极体
(4)如图
12.下图表示高等生物的生活史示意图,据图回答:
成体(Ⅰ)原始生殖细胞(Ⅱ)精子(Ⅲ)卵细胞(Ⅲ)受精卵(Ⅳ)
幼体(Ⅴ)
(1)过程A表示____________,它发生在哺乳动物的____________中。
(2)过程B表示____________,其实质是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果该图表示被子植物的生活史,那么个体发育的起点是从________开始的,主要进行________分裂。
(4)假设成体Ⅰ的染色体数目为20条,那么图中Ⅲ和Ⅳ的染色体数目依次为______________。
解析:生物体成熟后通过减数分裂产生有性生殖细胞,有性生殖细胞再通过受精作用形成受精卵,受精卵是高等生物个体发育的起点,再经过有丝分裂和细胞分化形成完整的生物个体。减数分裂和受精作用维持了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定。
答案:(1)减数分裂 睾丸或卵巢
(2)受精作用 精子细胞核与卵细胞细胞核融合
(3)受精卵 有丝
(4)10条和20条
13.下图中图1和图2分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图象,请分析回答:
(1)图1中a、b、c柱表示染色单体的是__________,图1中所对应的细胞中存在同源染色体的是________________________________________________________________________。
(2)图1中Ⅱ的数量关系对应于图2中__________,由Ⅱ变为Ⅲ,相当于图2中__________→__________的过程。
(3)图2中乙细胞产生的子细胞名称为__________。
(4)请在如图所示坐标中绘出该细胞在减数分裂过程中,每条染色体DNA分子含量的变化曲线。
解析:本题首先由图2中的乙确定是雌性动物。(1)判断染色单体,其技巧是数量可以为0,即可确定b柱表示染色单体。存在同源染色体则染色体数与正常体细胞相同,还得排除减数第二次分裂后期着丝粒分裂后的染色体暂时加倍。图1中的Ⅰ为原始生殖细胞卵原细胞、Ⅱ是初级卵母细胞,都含同源染色体。(2)图1的Ⅱ中有4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子,与图2中乙相对应。由Ⅱ变为Ⅲ染色体数目减半是因为初级卵母细胞(乙)中同源染色体分离形成次级卵母细胞和第一极体(丙)。(3)由(2)题知初级卵母细胞(乙)产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。(4)绘图的第一步是标出横、纵坐标的意义。本题绘图要特别注意纵坐标为每条染色体DNA分子含量,其中的关键变化点有:间期DNA分子复制,DNA含量逐渐加倍后,1条染色体上有2个DNA分子;减数第二次分裂后期着丝粒分裂后,1条染色体上有1个DNA分子。
答案:(1)b Ⅰ、Ⅱ
(2)乙 乙 丙
(3)次级卵母细胞、第一极体
(4)如图所示
2.2 DNA贮存遗传信息
1.肺炎双球菌的转化实验中,将加热杀死的有毒S型细菌和无毒R型细菌混合后注入小鼠体内,结果在小鼠体内找到了下列类型的哪种细菌( )
A.有毒R型
B.有毒S型
C.无毒S型
D.有毒S型和无毒R型
解析:选D。在肺炎双球菌的转化实验中,并非所有无毒R型细菌都转变成了有毒S型细菌,大多数R型细菌未得到转化,因此在小鼠体内两种菌都存在。
2.如图所示,下列叙述正确的是( )
A.上述处理中可得到S菌的是④⑤⑥
B.可得到S菌的是④⑤
C.除⑤外其余各项处均可得到R菌
D.可得到S菌的只有⑤
答案:D
3.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为同位素标记的方案应为( )
A.用14C和3H培养噬菌体,再去侵染细菌
B.用18O或32P培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳
解析:选D。S是蛋白质特有的元素,P是DNA的特有元素,而C、H、O是它们共有的元素,不能区分DNA和蛋白质。
4.(2010年高考上海卷)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体( )
A.一定有35S,可能有32P
B.只有35S
C.一定有32P,可能有35S
D.只有32P
解析:选A。被32P标记的噬菌体侵入大肠杆菌后,利用大肠杆菌中脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的DNA,根据半保留复制原则,新合成的全部DNA分子中将有两个DNA分子含有被32P标记的母链,而新合成的蛋白质全部由大肠杆菌中被35S标记的氨基酸合成,因此一定含有35S。
5.下面关于DNA分子结构的叙述中,错误的是( )
A.每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸
B.每个碱基分子上连接着一个磷酸和一个脱氧核酸
C.每个DNA分子中碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D.双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶,就一定会同时含有40个鸟嘌呤
解析:选B。在双链DNA分子内部,碱基之间通过氢键连结形成碱基对,对一个碱基来说,一侧连接着一个脱氧核糖,另一侧通过氢键和另一个碱基相连。
6.下列揭示基因化学本质的表述是( )
A.基因是遗传物质的功能单位
B.基因是有遗传效应的DNA片段
C.基因是蕴含遗传信息的核苷酸序列
D.基因在染色体上呈线性排列
解析:选B。从遗传学角度看,基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位;从细胞学角度看,基因在染色体上呈线性排列;从分子学角度看,基因是具有遗传效应的DNA片段,这也就揭示了基因的化学本质是DNA。
1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型细菌的DNA+DNA酶―→加入R型细菌―→注射入小鼠
②R型细菌的DNA+DNA酶―→加入S型细菌―→注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶―→高温加热后冷却―→加入S型细菌的DNA―→注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶―→高温加热后冷却―→加入R型细菌的DNA―→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A.存活,存活,存活,死亡
B.存活,死亡,存活,死亡
C.死亡,死亡,存活,存活
D.存活,死亡,存活,存活
解析:选D。①中DNA酶将S型细菌的DNA分解,转化因子不存在,R型细菌不能转化为S型细菌。②相当于直接将S型细菌注射到小鼠体内。③在高温加热过程中,R型细菌被杀死,虽加入了转化因子——S型细菌的DNA,也不能生成S型细菌。④中R型细菌的DNA不能转化S型细菌。通过以上分析可知,只有②中含有有毒性的S型细菌,导致小鼠死亡。
2.(2011年山东枣庄三中高一质检)下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质为DNA
解析:选B。豌豆的遗传物质是DNA,并非“主要是”;酵母菌是真核生物,细胞核内有染色体,遗传物质主要分布在染色体上,还有少量分布在线粒体内;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含硫元素;HIV的遗传物质是RNA。
3.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是( )
实验编号
实验过程
实验结果
病斑类型
病斑中分离出的病
毒类型
①
a型TMV―→感染植物
a型
a型
②
b型TMV―→感染植物
b型
b型
③
组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMA的RNA)―→感染植物
b型
a型
④
组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)―→感染植物
a型
a型
A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
解析:选C。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以由RNA控制其性状。③中的组合病毒感染植物后,病斑类型是b型,应分离出b型病毒。
4.能将小白鼠致死的肺炎双球菌的类型是( )
①R型活细菌 ②S型活细菌 ③加热杀死后的S型细菌 ④R型活细菌+加热杀死后的S型细菌
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:选B。该题考查肺炎双球菌的转化实验:
R型活细菌→没有毒性→小白鼠存活;
S型活细菌→有毒性→小白鼠死亡;
加热杀死后的S型细菌→失去毒性→小白鼠存活;
R型活细菌+加热杀死后的S型细菌→发生转化(R型菌转化为S型菌)→小白鼠死亡。
5.(2010年高考上海卷)右图是
某生物模式图,组成结构a的物质最有可能是( )
A.蛋白质
B.RNA
C.DNA
D.脂质
解析:选A。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。它主要包括蛋白质外壳及其内的遗传物质。结构a是噬菌体尾丝,由蛋白质构成。
6.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的放射性元素为( )
A.可在外壳中找到3H、15N、35S
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N、35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
解析:选B。3H、15N既可标记在噬菌体的DNA分子上,又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上,而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上,35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。因为噬菌体侵染细菌的过程中,只有其DNA进入了细菌细胞,蛋白质外壳没有进入,子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳大都以细胞的成分为原料合成,所以在产生的子代噬菌体结构成分中只能发现噬菌体的DNA分子上带有的3H、15N、32P,完全没有35S。故正确答案为B。
7.(2010年高考上海卷)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中( )
A.G的含量为30% B.U的含量为30%
C.嘌呤含量为50% D.嘧啶含量为40%
解析:选C。根据DNA的碱基互补配对原则得知,A=T=30%,则G=C=20%。双键DNA分子中嘌呤碱基数=嘧啶碱基数=50%。U是RNA中的特有碱基,DNA分子中无碱基U。
8.在DNA分子双螺旋结构中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键,胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品,根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是( )
A.含胸腺嘧啶32%的样品
B.含腺嘌呤17%的样品
C.含腺嘌呤30%的样品
D.含胞嘧啶15%的样品
解析:选B。DNA分子双螺旋结构中,A与T之间可以形成2个氢键,而G与C之间可以形成3个氢键,3个氢键稳定性强,因此,G和C含量多的生物,稳定性大于G与C含量少的生物。
9.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图,下列叙述正确的是( )
A.白眼基因片段中,含有成百上千个核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.白眼基因在常染色体上
D.基因片段中有5种碱基,8种核苷酸
解析:选B。S基因控制果蝇的白眼,所以是有遗传效应的DNA片段。白眼基因位于X染色体上,组成基因片段的基本单位是脱氧核苷酸,有4种碱基,4种脱氧核苷酸。故B正确。
10.一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则该DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的( )
A.28% B.24%
C.14% D.44%
解析:选A。已知A1+G1=(A+G+T+C)×24%,A1=140%G1,所以G1=10%(A+G+T+C),则A1=14%(A+G+T+C),又由于A1=T2,A2+T2+C2+G2=(A+T+G+C),所以T2=28%(A2+T2+G2+C2)。
11.下图为肺炎双球菌转化实验的图解。请回答:
(1)分析图A可以看出,加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒的细菌混合注入小鼠体内,小鼠将______,原因是
________________________________________________________________________。
(2)若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记,可选用下列哪一组( )
A.14C和18O B.35S和32P
C.14C和32P D.35S和18O
(3)分析图B可以看出,该实验获得成功的最关键设计是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)此题考查肺炎双球菌的转化实验和结论,分析图A可以看出,加热杀死的有毒S型细菌与活的R型无毒细菌混合后,可转化为有毒性的S型活细菌,小鼠将死亡。(2)蛋白质含有S,不含P元素,核酸含有P而不含S元素,因此可用35S和32P分别对蛋白质和DNA进行标记。(3)分析图B可知,加入S型细菌的DNA,R型无毒的细菌发生转化,表现了S型细菌的性状,这说明S型细菌的DNA进入了R型细菌细胞中,实现对其性状的控制,也说明DNA是遗传物质。该实验获得成功的最关键设计是设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。
答案:(1)死亡 S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌,使小鼠死亡 (2)B (3)设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用
12.下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题。
(1)根据上述实验对下列问题进行分析:锥形瓶中的培养液是用来培养____________,其内的营养成分中是否含有32P?________。
(2)对下列可能出现的实验误差进行分析:
①测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体__________,仍存在于________。
②当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中也有放射性,最可能的原因是复制增殖后的噬菌体
________________________________________________________________________。
(3)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验:
①配制适合培养大肠杆菌的培养基,在培养基中加入
________________________________________________________________________,
作为合成DNA的原料。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③在培养液中提取出所需要的T2噬菌体,其体内的______________被标记上32P。
解析:(1)大肠杆菌应培养在适宜的培养基中。用32P标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌,经搅拌离心后,放射性物质存在于沉淀物中,说明被32P标记的DNA进入了大肠杆菌细胞内。
(2)若培养时间较短,可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌,而存在于培养液中;若培养时间过长,大肠杆菌可能会裂解,释放出增殖的噬菌体。
(3)要给T2噬菌体标记上32P,首先要用含 32P的培养基培养大肠杆菌,然后让噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌,从而得到被32P标记的噬菌体。
答案:(1)大肠杆菌 不含有 (2)①没有侵入大肠杆菌
培养液中 ②从大肠杆菌体内释放出来
(3)①用32P标记的脱氧核苷酸 ②在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后再接种T2噬菌体,继续进行培养
③DNA
13.根据DNA分子结构模式图回答下列问题:
(1)写出①~⑥的名称:
①__________;②__________;③_________;④_________;⑤________;⑥________。
(2)分析这种结构的主要特点:
Ⅰ.构成DNA分子的两条链按________________盘旋成双螺旋结构。
Ⅱ.DNA分子的基本骨架由
________________________________________________________________________而成。
Ⅲ.DNA分子两条链上的碱基通过________连接成碱基对,并且遵循________________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种,碱基间配对方式有________种,但由于________________________________________,使DNA分子具有多样性;由于________________________,使DNA分子具有特异性。
解析:(1)根据脱氧核苷酸的结构及碱基互补配对原则可依次推断出①~⑥的名称。
(2)根据DNA的立体结构可知,DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,其外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的基本骨架;内侧是通过氢键连接而成的碱基对,碱基对的形成严格遵循碱基互补配对原则。
(3)DNA分子中的碱基共4种,配对方式共2种,即A-T、G-C,由于碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。
答案:(1)胸腺嘧啶 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 脱氧核糖 磷酸 (2)Ⅰ反向平行方式 Ⅱ脱氧核糖与磷酸交替连接 Ⅲ氢键 碱基互补配对 (3)4 2 不同DNA分子中碱基对排列顺序的千变万化 每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序
第3章 遗传信息的复制与表达
3.1 遗传信息的复制
1.关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.复制均在细胞核内进行
B.复制仅发生在有丝分裂的间期
C.复制过程先解旋后复制
D.碱基互补配对保证了复制的准确性
答案:D
2.下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制
B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
解析:选A。DNA的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期,随着染色体的复制而完成的,这是一个边解旋边复制的过程,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一段子链,复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。由此可见,B、C、D三项是错误的。
3.某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%。若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为( )
A.330 B.660
C.990 D.1320
解析:选C。该DNA片段共有碱基500×2=1000个,已知(A+T)/1000×100%=34%,所以C=G=1000×[(1-34%)/2]=330。复制2次后共有4条DNA片段,其中有3条相当于新合成的,所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×3=990。
4.(2011年泰州高一检测)某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制,从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的( )
A.间期 B.前期
C.中期 D.后期
答案:A
5.DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构( )
A.?—A B.○P —?
C.A—U D.G—C
解析:选D。DNA分子复制时,解旋酶的作用是使DNA碱基对间的氢键断开。在DNA中的碱基对有两种G—C,A—T。
6.PCR技术中所使用的DNA聚合酶与生物体内的DNA聚合酶相比,其突出特性是( )
A.耐高温 B.呈强酸性
C.催化效率特别高 D.呈强碱性
解析:选A。因生物体合成DNA的温度较低,而利用PCR技术合成DNA的温度较高,约为72 ℃,故A符合题意。
1.一个DNA分子复制完毕后,新形成的DNA分子子链( )
A.是DNA母链的片段
B.和DNA母链之一完全相同
C.和DNA母链稍有不同
D.和DNA母链相同,但T为U所代替
答案:B
2.DNA的复制不可能发生在( )
A.细胞核 B.叶绿体
C.线粒体 D.核糖体
解析:选D。细胞核、叶绿体、线粒体中都有DNA,均可发生复制,而核糖体中无DNA。
3.DNA分子复制不发生在( )
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
C.减数第二次分裂间期
D.精原细胞形成初级精母细胞的时期
解析:选C。DNA分子复制发生在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期,而精原细胞形成初级精母细胞的时期即为减数第一次分裂间期。
4.把培养在含轻氮(14N)环境中的一个细菌,转移到含重氮(15N)环境中,培养相当于繁殖一代的时间,然后全部放回原环境中培养相当于连续繁殖两代的时间后,细菌DNA组成分析表明( )
A.3/4轻氮型、1/4中间型
B.1/4轻氮型、3/4中间型
C.1/2轻氮型、1/2中间型
D.3/4重氮型、1/4中间型
解析:选A。轻氮(14N)环境中的一个细菌转移到重氮(15N)环境中培养相当于繁殖一代的时间后,DNA分子全为15N/14N,再返回轻氮(14N)环境中培养繁殖,产生8个DNA分子,3/4轻氮型、1/4中间型。
5.某DNA分子共有a个碱基,其中含胞嘧啶m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为( )
A.7(a-m) B.8(a-m)
C.7(a-m) D.8(2a-m)
解析:选C。DNA分子复制后,产生的子代DNA分子与亲代DNA分子是完全相同的,即碱基的种类、数量及排列顺序都是相同的,利用公式M=x×(2n-1),其中M为DNA分子复制过程中需要的某种游离的脱氧核苷酸的数量,x为亲代DNA分子中该种脱氧核苷酸的数目,n为DNA分子复制的次数。由题知亲代DNA分子中,T=(a-2m)/2,则该DNA分子复制后需碱基T为[(a-2m)/2]×(23-1)。
6.(2010年高考山东卷)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
解析:选B。由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以DNA分子一半含放射性,一半不含放射性,每个染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
7.下列关于DNA复制的叙述中,不正确的是( )
A.DNA的复制过程是边解旋边复制
B.在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中
C.DNA复制过程中,要消耗ATP并且需要酶的催化
D.DNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸
解析:选D。DNA复制需要的原料是脱氧核苷酸,脱氧核糖核酸指的就是DNA。细胞核、叶绿体、线粒体中DNA均可进行复制。
8.
右图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,下列各项正确的是(多选)( )
A.a和c的碱基序列互补
B.b和c的碱基序列相同
C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同
D.a链中(A+T)/(G+C)的比值与c链中同项比值相同
解析:选CD。a、d两条母链碱基互补,a、b两条链碱基互补,c、d两条链碱基互补,可推出a和c碱基序列相同,b和c碱基序列互补;两条互补链中的(A+T)/(G+C)相同。
9.实验室模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是( )
①酶 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子
⑤mRNA ⑥适宜的酸碱度 ⑦适宜温度 ⑧tRNA
A.①②③④⑤⑧ B.②③④⑤⑦⑧
C.②③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑥⑦
解析:选D。DNA的复制过程是重要的生理过程,离不开酶和能量。还需要DNA模板、游离的脱氧核苷酸等基本条件,而酶的作用受温度、酸碱度的影响。
10.“不知细叶谁裁出,二月春风似剪刀”,对于细叶的长出,其细胞分裂方式和DNA复制的场所是( )
A.减数分裂,细胞质
B.减数分裂,细胞核
C.有丝分裂,细胞核
D.有丝分裂,细胞核、线粒体、叶绿体
解析:选D。因细叶的长出靠得是体细胞的增殖,故其细胞分裂方式为有丝分裂;因细胞核、线粒体和叶绿体中均含有DNA,故在细胞增殖过程中,这三者内部均要进行DNA分子的复制。
11.如下图为DNA复制的图解,据图回答:
(1)“1”所示的过程是__________,该过程需要的酶是________。
(2)“2”所示的过程是________________,其中,相应两个碱基之间通过________________连接成碱基对,这一过程遵循________________原则。
(3)若在该DNA分子中,母链中的G+C之和占该单链碱基总数的46%,那么该DNA分子中A应占全部碱基总数的________。
答案:(1)解旋 解旋酶 (2)合成子链DNA 氢键 碱基互补配对 (3)27%
12.(2010年高考北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
14NH4Cl
14NH4Cl
繁殖代数
多代
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的子Ⅰ代
B的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心结果
仅为轻带(14N/14N)
仅为重带(15N/15N)
仅为中带(15N/14N)
1/2轻带(14N/14N)
1/2中带
(15N/14N)
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过________代培养,且培养液中的________是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第________组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第________组和第________组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是______________。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自________,据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果________(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置________,放射性强度发生变化的是________带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果中的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为________。
解析:本题主要考查DNA分子复制的相关知识,意在考查学生对同位素示踪技术与密度梯度离心方法的掌握情况。经过一代培养后,只能是标记DNA分子的一条单链,所以要想对所有的DNA分子全部标记,要进行多代培养;在探究DNA分子的复制方式为半保留复制的实验中,“重带”应为两条单链均被15N标记,“轻带”为两条单链均被14N标记,“中带”为一条单链被14N标记,另一条单链被15N标记。
答案:(1)多 15NH4Cl (2)3 1 2 半保留复制
(3)①B 半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④15N
13.回答下列问题:
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是________。
(2)PCR过程中复性温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定,下表为根据模板设计的两对引物序列。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?________________________________________________________________________。
引物对A
P1 AACTGAAATGTAGCTATC P2 TTAAGTCCATTACTCTAG
引物对B
S1 GTCCGACTAGTGGCTGTG
S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG
解析:(1)常规PCR方法中使用的是耐高温的DNA聚合酶,从而解决了高温导致DNA聚合酶失活的问题。
(2)由于G-C碱基对之间的氢键比A-T多,故G-C碱基对含量高的引物序列在PCR过程中复性温度就高与统一。比较引物对A和B中G-C碱基对的数目,可得知引物对B中G-C碱基数目多,故引物以B要求的温度较高。
答案:(1)耐高温 (2)引物对B
3.2 遗传信息的表达
1.下列哪一项不属于遗传信息转录所必需的条件( )
A.解旋酶 B.ATP
C.模板链 D.氨基酸
解析:选D。氨基酸是合成蛋白质的原料,而以氨基酸为原料合成蛋白质的过程是翻译,不是转录,故D项不是转录所必需的条件。
2.下列说法错误的是( )
A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸
B.一种氨基酸可以有多种密码子
C.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运
D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
解析:选D。一种氨基酸具有一种或多种不同的密码子,所以可由一种或几种tRNA转运,但一种tRNA只能转运一种氨基酸。
3.(2011年高考海南卷改编题)关于RNA的叙述,错误的是( )
A.有的RNA具有自我剪接功能
B.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C.mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸
解析:选B。有的RNA具有自我剪接功能;mRNA和tRNA主要在细胞核中经转录过程产生;mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫做密码子,tRNA上有反密码子与之对应,tRNA有61种,每种tRNA只能转运一种氨基酸。
4.tRNA与mRNA的碱基互补配对现象可出现在真核细胞的( )
A.细胞核中 B.核糖体上
C.核膜上 D.核孔处
解析:选B。转运RNA(tRNA)和信使RNA(mRNA)之间的碱基互补配对,发生在核糖体上蛋白质的合成(即翻译)过程中。
5.如果一个基因上有碱基1200个,则由它控制合成的蛋白质所具有的氨基酸数最多是( )
A.100个 B.200个
C.300个 D.400个
解析:选B。mRNA是以DNA中的一条链为模板合成的,一个氨基酸由mRNA上的3个相邻的碱基决定,故本题所述的基因控制合成的蛋白质最多含有200个氨基酸。
6.(2011年江苏盐城一中高一学情调查)下列有关原核细胞基因的叙述正确的是( )
A.主要位于染色体上
B.基因的非编码区位于编码区的上游
C.上游有与RNA聚合酶结合的位点
D.上游有与RNA聚合酶结合的起始密码
解析:选C。原核细胞中无染色体,DNA是裸露的,所以原核细胞的基因位于核区的大型环状DNA以及质粒上;编码区的上游和下游都有非编码区,上游的非编码区上有与RNA聚合酶结合的位点,它是mRNA开始转录的起始点,而起始密码位于信使RNA上,是翻译的起点。
1.经测定,甲、乙、丙三种生物的核酸碱基之比如下表,据表分析这三种生物的核酸分别为( )
组别
碱基
A
G
U
T
C
甲
25
24
0
33
19
乙
23
24
27
0
25
丙
31
19
0
31
19
A.双链DNA、单链DNA、单链RNA
B.单链DNA、双链DNA、双链RNA
C.双链DNA、双链RNA、单链DNA
D.单链DNA、单链RNA、双链DNA
解析:选D。甲生物的核酸含T不含U,且A+G≠T+C判定为单链DNA,乙生物的核酸含U不含T判断为RNA,丙生物的核酸含T不含U且A=T、G=C判断为双链DNA。
2.遗传信息的“转录”与“复制”过程相同的是( )
A.只以DNA的一条链为模板
B.以碱基U与碱基A配合成对
C.合成的产物是mRNA
D.按照碱基互补配对原则进行
解析:选D。转录时以DNA一条链为模板,而复制时是以DNA的两条链作模板;复制的产物是子代DNA,转录的产物为RNA;RNA中无碱基T,碱基U与A配对;复制和转录过程都遵循碱基互补配对原则。
3.有关中心法则的叙述,不正确的是( )
A.是由克里克最早提出来的
B.它表明了遗传信息的主要流动方向
C.逆转录和RNA的复制是对中心法则的发展和补充
D.此法则中的有些过程不遵循碱基互补配对原则
解析:选D。中心法则中的每一步过程都遵循碱基互补的原则,故D是错误的。
4.原核细胞的基因结构和真核细胞基因结构的不同之处是( )
A.原核细胞的基因结构没有编码区
B.原核细胞的基因结构没有调控遗传信息表达的核苷酸序列
C.原核细胞的基因结构没有RNA聚合酶的结合位点
D.原核细胞的基因结构中没有外显子和内含子
解析:选D。原核细胞基因的编码区是连续的,无外显子和内含子之分。
5.某条多肽的相对分子质量为2778,若氨基酸的平均相对分子质量为110,如考虑终止密码子,则编码该多肽的基因长度至少是( )
A.75对碱基 B.78对碱基
C.90对碱基 D.93对碱基
解析:选D。设该多肽由n个氨基酸组成,则110n-(n-1)×18=2778,得n=30,则编码该多肽的基因的长度至少为(3n+3)个碱基对,即93个碱基对。
6.(2010年高考上海卷)以“—GAATTG—”的互补链转录mRNA,则此段mRNA的序列是( )
A.—GAAUUG— B.—CTTAAC—
C.—CUUAAC— D.—GAATTG—
解析:选A。以已知DNA单链的互补链转录成的mRNA正好和已知链的碱基顺序基本相同,因mRNA中没有碱基T,而对应的是碱基U,因此把题干DNA单链中的T替换成U即可。
7.遗传密码和遗传信息分别存在于( )
A.DNA分子和信使RNA分子上
B.信使RNA分子和DNA分子上
C.信使RNA分子和转运RNA分子上
D.DNA分子和转运RNA分子上
解析:选B。
8.已知一段mRNA含有30个碱基,其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是( )
A.12 B.24
C.18 D.30
解析:选D。DNA转录mRNA过程中遵循碱基互补配对原则。由RNA中碱基数为30,则DNA中碱基数为60,其中C+T占1/2,即30个。
9.(2010年高考天津卷)根据下表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T
G
mRNA
tRNA反密码子
A
氨基酸
苏氨酸
A.TGU B.UGA
C.ACU D.UCU
解析:选C。密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。根据碱基互补配对原则和DNA上的碱基序列可知,苏氨酸的密码子前两个碱基分别是AC或UG,根据反密码子的碱基序列可知第三个碱基是U,结合选项可知,只有C项正确。解题过程中要注意mRNA上与反密码子中的碱基A配对碱基是U。
10.(2011年江苏盐城高一检测)中心法则包括下列遗传信息的传递过程,其中揭示生物遗传实质的是( )
A.从DNA→DNA的复制过程
B.从DNA→RNA的转录过程
C.从RNA→蛋白质的翻译过程
D.从RNA→DNA的逆转录过程
解析:选A。中心法则包括DNA的复制、转录和翻译,通过复制,使遗传信息在亲子代个体或细胞间传递,揭示生物遗传实质。
11.如图为蛋白质合成的一个过程,据图分析并回答问题:
(1)图示属于蛋白质合成过程中的________步骤,该过程的模板是[ ]________。
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为____________________。
(3)根据图并参考下表分析:[1]__________上携带的氨基酸是________,这个氨基酸与前接的氨基酸是通过______反应连接在一起的。
氨基酸
丙氨酸
苏氨酸
精氨酸
色氨酸
密码子
GCA
ACU
CGU
UGG
GCG
ACC
CGC
GCC
ACA
CGA
GCU
ACG
CGG
解析:(1)图示核糖体上蛋白质的合成过程,属于基因表达中的翻译过程,模板为mRNA;(2)DNA模板链上碱基的排列顺序与mRNA的互补配对;(3)tRNA上反密码子与mRNA上的密码子互补配对,通过查所给密码子表可知tRNA上携带的氨基酸的种类。tRNA搬运的氨基酸通过脱水缩合形成多肽。
答案:(1)翻译 3 信使RNA
(2)ACCCGATTTGGC
(3)转运RNA 丙氨酸 脱水缩合
12.(2010年高考江苏卷)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是____________,铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为______________________。
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____________________________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免__________对细胞的毒性影响,又可以减少____________________________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是______________________。
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由____________。
解析:从图中可以看出:甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密码子之前,其密码子应该为mRNA上的GGU:“”在mRNA上的碱基序列为:-GGUGACUGG-,所以对应模板链的DNA碱基序列应为-CCACTGACC-,Fe3+浓度较低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,阻止了核糖体在mRNA上的结合与移动,抑制了翻译的正常进行;当Fe3+浓度高时翻译能够正常进行,既能有效减小Fe3+对细胞的毒性,又不致造成细胞内物质和能量的浪费;图中显示:mRNA的碱基数量远远大于3n(n为氨基酸数),是因为mRNA两端存在不翻译氨基酸的碱基序列;要使色氨酸(密码子为UGG)变为亮氨酸(密码子为UUG),只要模板链上的ACC→AAC,即中间的碱基C→A。
答案:(1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)
(2)核糖体在mRNA上的结合移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C→A
13.下面为基因与性状的关系示意图,据图回答:
(1)通过①过程合成mRNA,在遗传学上称为__________,与合成DNA不同,这一过程的特点是____________________________________。
(2)②过程称为____________,需要的物质和结构有__________________________________________________。
(3)基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的。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________(直接/间接)控制。
(4)某人欲探究抗生素对细菌蛋白质合成的影响,设计如下实验:
①提出问题:抗生素能杀死细菌等病原体,原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质合成的哪一过程?
②作出假设:抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。
③请写出实验的基本思路。
④预期实验结果并得出结论。
⑤若上述假设不成立,请你再提出一种假说。
解析:(1)①为转录,与DNA的复制相比,模板、原料、产物等都不相同。
(2)②为翻译,其场所是核糖体,模板是mRNA,原料是氨基酸,条件有tRNA、酶、ATP等。
(3)白化病是由于缺乏酶而引起的,即基因通过控制酶的合成来控制性状,属于对性状的间接控制。
(4)要注意实验步骤的设置中要有对照实验,只有对照才使实验更有说服力。根据假设可以分析得出:设计实验的关键有两个方面,一方面要模拟细菌的翻译过程,另一方面实验组中的tRNA用抗生素处理,而对照组中的tRNA不用抗生素处理。
答案:(1)转录 以DNA的一条链为模板,以U替代T与A配对
(2)翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体
(3)间接
(4)③设置甲、乙两组实验,进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA,乙组加入等量未用抗生素处理的各种转运RNA,其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。④若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等,则抗生素不阻断细菌转运RNA的功能;若甲组中蛋白质的生成量少于乙组中蛋白质的生成量,则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。⑤抗生素能阻断细菌DNA的转录过程或抗生素能阻断细菌内核糖体的功能。
第4章 遗传信息的传递规律
4.1 基因的分离规律
1.用纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作杂交试验时,需要( )
A.以高茎作母本,矮茎作父本
B.以矮茎作母本,高茎作父本
C.对母本去雄,授以父本花粉
D.对父本去雄,授以母本花粉
解析:选C。豌豆的花为两性花且为自花传粉。故C项符合题意。
2.(2011年高考海南卷)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的试验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行试验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是( )
A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花
B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花
C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离
D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花
解析:选A。孟德尔遗传试验假设性状是由遗传因子控制的,遗传因子互不融合,在体细胞中成对存在,成对的遗传因子在形成配子时分离,受精时成单的遗传因子恢复成对状态。故F1应表现显性性状。
3.大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交试验中,能判定性状显隐性关系的是( )
①紫花×紫花―→紫花
②紫花×紫花―→301紫花+101白花
③紫花×白花―→紫花
④紫花×白花―→98紫花+107白花
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和③
解析:选D。性状表现相同的两个个体杂交,后代出现了性状分离,分离出的那种类型为隐性性状;两个具有相对性状的个体杂交,后代只有一种性状表现,此性状为显性性状。
4.在不知相对性状显、隐性关系的情况下,根据下列哪项可判断显性或隐性性状( )
A.黑色×黑色―→全是黑色
B.黑色×白色―→101黑色∶150白色
C.白色×白色―→全是白色
D.黑色×黑色―→3黑色∶1白色
解析:选D。因为黑色×黑色―→3黑色∶1白色,是典型的自交后代发生性状分离的现象,D项符合题意。
5.为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠纯合与否,应采用的简便遗传方法分别是( )
A.杂交、杂交 B.杂交、测交
C.自交、自交 D.自交、测交
解析:选D。鉴定一个显性个体是否是纯合子的方法有两种:对于大多数植物来说,由于它们是雌雄同体,可以自体受精,因此自交比较方便;对于大多数动物,它们都是雌雄异体,如果用自交的方法,根本无法找到一个杂合子和待测个体交配,因此只能用测交。
6.(2010年高考上海综合能力测试)人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状(见下图)。约翰是平发际,他的父母亲都是V形发尖。约翰父母生一个平发际女孩的概率是( )
A.1/4 B.1/2
C.1/16 D.1/8
解析:选D。根据题干可知约翰为平发际,他的父母都为V形发尖,说明V形发尖为显性性状,他的父母都为显性杂合子,所以再生一个平发际女儿的概率为1/4×1/2=1/8。
1.孟德尔选用豌豆作为遗传试验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是( )
①豌豆是闭花授粉植物 ②豌豆在自然状态下是纯种 ③用豌豆作试验材料有直接经济价值 ④各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状 ⑤开花期母本去雄,然后套袋 ⑥花蕾期母本去雄,然后套袋
A.①②③④⑥ B.①②⑤⑥
C.①②④⑥ D.②③④⑥
解析:选C。豌豆是闭花授粉植物,在进行异花传粉之前,必须保证雌花没有授粉,因此要在花蕾期去雄。
2.在孟德尔进行的一对相对性状的遗传试验中,具有1∶1比例的是(多选)( )
A.杂种自交后代的性状分离比
B.杂种产生配子类型的比例
C.杂种测交后代的性状分离比
D.杂种测交后代的遗传因子组成比例
解析:选BCD。一对相对性状的遗传试验中,杂种即杂合子,配子类型的比例是1∶1,杂种自交后代遗传因子组成有三种,比例是1∶2∶1,表现型有两种,比例是3∶1;杂种产生的配子有两种类型,比例是1∶1;测交后代遗传因子组成有两种,比例为1∶1,表现型有两种,比例是1∶1。
3.(2011年江苏海门一中高一学情调查)在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交试验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花A×白花B
全为红花
二
红花C×红花D
红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B.红花A的遗传因子组成为Rr
C.红花C与红花D的遗传因子组成不同
D.白花B的遗传因子组成为Rr
答案:A
4.如图是白化病遗传系谱图,图中Ⅲ2与有病的女性结婚,则生育有病男孩的概率是( )
A.1/4 B.1/3
C.1/8 D.1/6
解析:选D。由图可见,正常个体Ⅱ1、Ⅱ2生了一患病女孩Ⅲ1,所以白化病为隐性遗传病,推知Ⅱ1、Ⅱ2遗传因子类型均为Aa,所以Ⅲ2为AA或Aa,则Ⅲ2与有病女性结婚,则生育有病男孩的概率是Aa×aa×(性别概率)=。
5.控制蛇皮颜色的遗传因子遵循遗传规律进行传递,现进行下列杂交试验:
根据上述杂交试验,下列结论中不正确的是( )
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是隐性性状
C.甲试验中,F1黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
D.乙试验中,F2黑斑蛇遗传因子组成与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同
解析:选D。由题意可知:甲、乙两杂交试验中各个体遗传因子组成为:
即黑斑对黄斑为显性性状,甲杂交试验为测交,乙杂交试验为自交。
6.(2010年高考天津卷)食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:选A。根据这对夫妇的表现型可以确定男性的基因型为TLTS或者TSTS,女性的基因型一定为TSTS,又根据其孩子中既有长食指又有短食指,可以确定该男性的基因型一定为TLTS(如果是TSTS,则后代的基因型为TSTS,不论男孩还是女孩,都是短食指,与题干不符)。因此,后代的基因型为TLTS或TSTS,各占1/2,TSTS不论男孩还是女孩都是短食指,TLTS只有是女孩时才是长食指,因此,该夫妇再生一个孩子为长食指的概率为1/2×1/2=1/4。
7.(2011年宜昌第一次调研)若让某杂合子连续自交,那么能表示自交代数和纯合子比例关系的是( )
解析:选D。Aa自交n代,后代中杂合子的比例是(1/2)n,则纯合子的比例是1-(1/2)n,将n取值计算后描点连线即得D的曲线。
8.(2011年山东枣庄三中高一质检)南瓜果实的黄色和白色是由一对等位遗传因子(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的遗传因子组成是aa
解析:选D。据题中图示可看出,白果自交后代出现性状分离,为显性,所以亲本的白果遗传因子组成不可能是aa。F1中两种表现型各占1/2,自交后,aa占(1/2+1/4×1/2)=5/8,所以在F2中黄果与白果的理论比例是5∶3。
9.狗的卷毛(C)对直毛(c)是显性,要判断一只卷毛狗是否杂合,最好选用与它交配的狗是( )
A.纯种卷毛 B.直毛
C.杂种卷毛 D.A、B、C都对
解析:选B。测交法是鉴定杂合子的最佳方案,用直毛狗与该卷毛狗交配,如果后代出现了直毛狗,说明该卷毛狗是杂合的,即Cc,否则是纯种。故正确选项为B。
10.(2010年高考江苏卷)喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。下列分析正确的是( )
A.Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B.一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C.两性植株自交不可能产生雌株
D.两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高
解析:选D。基因型为Gg和Gg-的植株为雄株,它们之间不能进行杂交;两性植株的基因型有gg和gg-两种,因此最多可产生二种配子;如果两性植株的基因型是gg-自交后代可产生基因型为g-g-的雌株;由于两性植株中,g的基因频率高于g-,群体内随机传粉后代中有gg、gg-、g-g-三种基因型,因此其纯合子比例高于杂合子。
11.下图为豌豆的一对相对性状遗传试验过程图解,请仔细阅读后回答下列问题:
(1)该试验的亲本中,父本是________,母本是________。
(2)操作①叫________________,操作②叫________________;为了确保杂交试验成功,①的操作过程中应注意,时间上要在________________进行,操作过程中要__________________,操作后要______________。
(3)红花(A)对白花(a)为显性,则杂种种子播下去后,长出的豌豆植株开的花为____________色。
(4)若P皆为纯合子,让F1进行自交,F2的性状中,红花白花之比为______________,F2的遗传因子类型有________________,且比值为____________。
解析:豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉。不同性状的豌豆杂交时,应在花粉成熟前适时去雄,然后进行人工授粉。
答案:(1)矮茎 高茎 (2)去雄 人工授粉 花粉未成熟之前 干净、全部、彻底 套上纸袋 (3)红 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1
12.在豌豆中,高茎与矮茎的有关遗传因子为A、a,将A、B、C、D、E、F、G七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果:
杂交后代
杂交组合
高茎
矮茎
总植株数
①A×B
210
70
280
②C×D
0
250
250
③E×F
190
190
380
④G×D
300
0
300
请分析回答下列问题:
(1)豌豆性状遗传的实质是________________;在遗传过程中起桥梁作用的细胞是________________。
(2)上述试验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的________________%。
(3)豌豆G、C、A的遗传因子组成分别是__________。
(4)①、②、③的交配方式分别是____________________。
(5)高茎与矮茎遗传因子的遗传符合________________规律,其实质是________________________________________________________________________。
解析:本题以列表形式考查对遗传实质及分离规律的掌握及对试验数据的分析、归纳、处理能力。
(1)性状遗传的实质是亲子代之间遗传信息的传递,主要是亲代将遗传物质复制后传递给子代,配子是亲子代之间传递遗传物质的唯一媒介,起联系亲子代的桥梁作用。
(2)表中所给四组杂交组合,都属于一对相对性状的遗传。表中第一组杂交,后代高茎∶矮茎=210∶70=3∶1,由此判断,属于杂合子自交,矮茎属于隐性性状,由此可判断其他三组亲本遗传因子组成:②aa×aa,③Aa×aa,④AA×aa。所有子代中高茎纯合子=210×=70,占高茎总植株比例为×100%=10%。
(3)由(2)推知G、C、A遗传因子组成分别为AA、aa、Aa。
(4)①②③④的交配方式分别为杂合子自交、隐性纯合子自交、测交、纯合子杂交。
(5)高茎与矮茎遗传因子的遗传符合分离规律,其实质是成对的遗传因子随同源染色体的分开而分离。
答案:(1)亲代将遗传物质复制后传递给子代 配子
(2)10 (3)AA、aa、Aa
(4)杂合子自交、隐性纯合子自交、测交
(5)分离 成对的遗传因子随同源染色体的分开而分离
13.多指是一类由常染色体上的显性遗传因子(A)控制的人类遗传病。已知某女患者的家系图,试回答下列问题:
(1)写出女患者及父母的所有可能遗传因子:
女患者____________,父亲__________,母亲__________。
(2)如果该女患者与多指男患者结婚,其后代所有可能的遗传因子组成是______________。
(3)如果该女患者后代表现正常,女患者的遗传因子组成为______________。
(4)若该女患者手术切除多余手指,再与正常男子结婚,他们的后代一定正常吗?________________。患病率至少为____________。
解析:(1)多指是由位于常染色体上的显性遗传因子控制的遗传病。某女性为患者,其父母、祖父、外祖父都是患者,其祖母、外祖母正常,可确定其父母的遗传因子组成均为Aa,该女性患者的遗传因子组成不能确定,可能是AA,也可能是Aa。
(2)若该女患者与多指男患者结婚,根据分离规律,由于两亲本的遗传因子组成均有两种可能AA或Aa,故他们的后代可能的遗传因子组成有三种,即AA、Aa、aa。
(3)若该女患者后代表现型正常(遗传因子组成一定为aa),则该女患者的遗传因子组成一定是Aa。
(4)手术只改变表现型不改变女患者的遗传因子组成,当为AA时,后代全患,当为Aa时,后代有是患者。
答案:(1)Aa或AA Aa Aa
(2)AA、Aa、aa (3)Aa
(4)不一定
4.2 基因的自由组合规律
1.孟德尔将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交,并将F1黄色圆粒自交得到F2。为了查明F2的基因型及比例,他将F2中的黄色圆粒豌豆自交,预计后代不发生性状分离的个体占F2黄色圆粒的比例为( )
A.1/9 B.1/16
C.4/16 D.9/16
解析:选A。根据基因自由组合规律,可知两纯种亲本杂交所得F1黄色圆粒豌豆为双杂合子(YyRr),其自交所得F2中的黄色圆粒豌豆的基因型及比例为:1YYRR∶2YYRr∶2YyRR∶4YyRr。若让这些豌豆再自交,只有纯合子自交后代不会发生性状分离,这样的个体的基因型为YYRR,占F2黄色圆粒豌豆的比例为1/9。
2.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与F2的比例无直接关系的是( )
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶ 1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)
解析:选A。根据F2中有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表现型且比例为9∶3∶3∶1可知,F1的表现型为黄色圆粒。F1的这一表现型是具有黄(显)绿(隐)和圆(显)皱(隐)这两对相对性状的两个亲本杂交的结果。但两亲代的表现型不必是纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒,也可是纯种黄色皱粒和纯种绿色圆粒。故A项符合题意。
3.已知水稻高秆(T)对矮秆(t)为显性,抗病(R)对感病(r)为显性,这两对基因在非同源染色体上。现将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株,所得后代表现型是高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶感病=3∶1。根据以上试验结果,判断下列叙述错误的是( )
A.以上后代群体的表现型有4种
B.以上后代群体的基因型有9种
C.以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得
D.以上两株表现型相同的亲本,基因型不相同
解析:选D。具有两对相对性状的亲本(两对基因在非同源染色体上)进行杂交,且后代表现型有高秆∶矮秆=3∶1,抗病∶感病=3∶1,可推知两亲本的基因型为TtRr×TtRr,它们的后代群体有4种表现型、9种基因型,TtRr×TtRr亲本可以分别通过不同杂交组合获得。
4.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传规律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为( )
A.1/8 B.3/8
C.1/16 D.3/16
解析:选B。设抗病与感病由基因D和d控制,无芒与有芒由基因R和r控制,据题意可得:DDRR×ddrr―→F1DdRr?―→9 D-R-∶3ddR-∶3D-rr∶1ddrr,其中3D-rr和1ddrr被拔掉,剩余植株又套袋只能自交,所以理论上F3中感病植株dd- -的比例为DdRr?、DdRR?、ddR-?中所得dd- -的比例之和,即×+×+×1=。
5.(2011年高考大纲全国卷)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。
回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为
______________________________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为____________________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为________或__________,这位女性的基因型为________或________。若两个生育一个女儿,其所有可能的表现型为____________________________。
解析:由题意可知,男性秃顶的基因型是Bb和bb,非秃顶的基因型是BB;女性秃顶的基因型是bb,非秃顶的基因型是BB和Bb;褐色眼的基因型是DD和Dd,蓝色眼的基因型是dd。(1)非秃顶男性(BB)和非秃顶女性(BB、Bb)结婚,子代的基因型可能是BB和Bb,儿子可能是非秃顶,也可能是秃顶,女儿都是非秃顶。(2)非秃顶男性(BB)和秃顶女性(bb)结婚,子代的基因型是Bb,子代如果是男性,则一定是秃顶,如果是女性,则是非秃顶。(3)因为父亲是秃顶蓝色眼(基因型为Bbdd或bbdd),所以该秃顶褐色眼男性的基因型是BbDd或bbDd。非秃顶蓝色眼女性的基因型是BBdd或Bbdd。若两人生育一个女儿,则其所有可能的基因型是BBDd、BBdd、BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd,所有可能的表现型是非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼。
答案:(1)女儿全部为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶
(3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼
1.在两对相对性状独立遗传试验中,F2中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比例分别是( )
A.1/4和3/8 B.9/16和1/8
C.1/8和3/8 D.1/4和3/16
解析:选A。能稳定遗传的个体是纯合子,F2的四种表现型中都有1种是纯合子。F2中重组的新类型有两种,各占3/16。
2.向日葵大粒(B)对小粒(b)为显性,含油量少 (C)对含油量多(c)为显性,控制这对相对性状的等位基因分别各在一对同源染色体上。现已知BBCC×bbcc―→F1,F1自交后共得800株,请从理论上推算F1自交后代中大粒向日葵、含油量多的向日葵分别有多少株( )
①200 ②400 ③600 ④800
A.①③ B.②③
C.③① D.③②
因此,大粒向日葵占F2的12/16,800×12/16=600粒,含油量多的向日葵占F2的4/16,800×4/16=200粒。
3.基因的自由组合发生在( )
A.有丝分裂后期 B.四分体时期
C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
解析:选C。在减数第一次分裂过程中,位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体之间的自由组合而组合。
4.对黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验结果的叙述中,错误的是( )
A.F1能产生4种比例相同的雌配子和雄配子
B.F2圆粒和皱粒之比接近于3∶1,与分离规律相符
C.F2出现4种基因型
D.F2出现4种表现型且比例为9∶3∶3∶1
解析:选C。F1能产生4种比例相同的雌、雄配子,雌、雄配子随机结合可形成9种基因型。
5.对某植株进行测交,得到的后代基因型为Rrbb和RrBb,则该植株的基因型是( )
A.RRBb B.RrBb
C.rrbb D.Rrbb
解析:选A。测交是杂合子与隐性类型杂交的过程。由于隐性类型只能产生一种配子(rb),所以“某植株”产生的两种配子是Rb、RB,只有RRBb的个体才能产生以上两种配子。
6.(2011年山东省试验中学高一检测)下列有关遗传的叙述中,正确的是( )
A.位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的
B.两对相对性状遗传时分别符合基因分离规律,则这两对相对性状遗传一定符合基因自由组合规律
C.根据基因的分离规律,减数分裂过程中产生的雌、雄配子数目比为1∶1
D.杂交后代出现性状分离,且分离比为3∶1
解析:选A。只有位于非同源染色体上的非等位基因才遵循基因的自由组合规律。根据分离规律无法判断雌雄配子的数量多少。杂交后代分离比一定是3∶1。
7.孟德尔在豌豆杂交试验中,发现问题和验证假说所采用的试验方法依次是( )
A.自交、杂交和测交 B.测交、自交和杂交
C.杂交、自交和测交 D.杂交、测交和自交
解析:选C。盂德尔在豌豆杂交试验中,发现问题所用的试验方法是杂交和自交,但验证假说采用的是测交的试验方法。
8.某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用2个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
解析:选B。因测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc=1∶1∶1∶1,故可知A、a与C、c两对等位基因在同一对同源染色体上。
9.某生物的三对等位基因(A和a、B和b、E和e)分别位于三对同源染色体上,且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来,如图所示:
现有基因型为AaBbEe的两个亲本杂交,出现黑色子代的概率为( )
A.1/64 B.8/64
C.3/64 D.27/64
解析:选C。黑色个体的基因型是A-bbee,则AaBbEe×AaBbEe产生A-bbee的比例为3/4×1/4×1/4=3/64。
10.人类的每一条染色体上都有很多基因。如在人类的1号染色体上包括以下几种基因:
基因控制的性状
等位基因及其控制性状
产生淀粉酶
A:产生淀粉酶 a:不产生淀粉酶
Rh血型
D:Rh阳性 d:Rh阴性
红细胞形状
E:椭圆形细胞 e:正常细胞
若父、母1号染色体上的基因分别如图所示,不考虑染色体交叉互换,据此我们不能作出下列哪一个结论( )
A.他们的孩子可能出现椭圆形红细胞概率为1/2
B.他们的孩子不可能是Rh阴性
C.母亲正常减数分裂第一极体中的基因组成是aDe
D.他们有的孩子有可能不产生淀粉酶
解析:选C。从染色体上的基因可以得知父母的基因型分别是Aaddee和AaDDEe。他们的孩子出现椭圆形红细胞的概率为1/2,后代全部是Rh阳性。母亲正常减数分裂形成的第一极体基因型可能是aaDDee,但不可能是aDe。
11.(2010年高考全国卷Ⅰ)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个试验,结果如下:
试验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
试验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘∶圆∶长=9∶6∶1
试验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。综合上述试验结果,请回答:
(1)南瓜果形的遗传受____________________对等位基因控制,且遵循
________________________规律。
(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为__________________,扁盘的基因型为____________________,长形的基因型应为________________。
(3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对试验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有______________________的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘∶圆=1∶1,有____________________________的株系F3果形的表现型及其数量比为________________________________。
解析:本题主要考查遗传的基本规律。(1)根据试验1和试验2中F2的分离比9∶6∶1可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合规律。(2)根据试验1和试验2的F2的分离比9∶6∶1可以推测出,扁盘形应为A-B-,长形应为aabb,两种圆形为A-bb和aaB-。(3)F2扁盘植株共有4种基因型,其比例为:1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB,测交后代分离比分别为:1/9A-B-;2/9(1/2A-B-∶1/2A-bb);4/9(1/4A-B-∶l/4Aabb∶1/4aaBb∶1/4aabb);2/9(1/2A-B-∶1/2aaB-)。
答案:(1)2 基因的自由组合
(2)AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb
(3)4/9 4/9 扁盘∶圆∶长=1∶2∶1
12.(2010年高考新课标全国卷)某种自花授粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交试验,结果如下:
试验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红;
试验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白;
试验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
试验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述试验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传规律是______________。
(2)写出试验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将试验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及数量比为______________。
解析:本题主要考查自由组合规律的知识。(1)根据试验2和试验4的F2分离比可知,该生物花色的遗传是由两对等位基因控制的,且遵循自由组合规律;(2)分析试验2和试验4的结果可知,其F1的基因型均为AaBb,即当两个显性基因同时存在时表现为紫色(A-B-),红色为A-bb或aaB-,则试验1的亲本紫色基因型为AABB,红色基因型为AAbb或aaBB;(3)试验2中F2紫色植株的基因型为A-B-,其中AaBb占4/9,自交后代的表现型及比例同该组试验F2的自交后代,即为9紫∶3红∶4白。
答案:(1)自由组合规律
(3)9紫∶3红∶4白
13.白化病(由A或a控制)与某舞蹈症(由B或b控制)都是常染色体遗传病,在一家庭中两种病都有患者,系谱图如下,请据图回答:
(1)舞蹈症由______________基因控制,白化病由____________基因控制。(填“显性”或“隐性”)
(2)2号和9号的基因型分别是________________和______________。
(3)7号同时携带白化病基因的可能性是__________。
(4)若13号与14号再生一个孩子,则是两病兼发的女孩的可能性是______________。
解析:(1)由1、2不患白化病而5、6患白化病(或9、10―→16)知,白化病应由常染色体隐性基因控制;由3、4患舞蹈症而11号正常推知,舞蹈症为显性遗传病。
(2)2号基因型:对于舞蹈症应为Bb,对于白化病应为Aa(因5、6患白化);9号基因型:对于舞蹈症应为bb,对于白化病应为Aa(因16号患白化)。
(3)7号的父母1号及2号的白化病基因型均为Aa,故7号关于白化病的基因型应为AA、Aa。
(4)13号的基因型应为AaBb(因19号患白化,不患舞蹈症),14号的基因型应为Aabb(因19号患白化),故13号与14号再生一个两病兼发的女孩的可能性为:女孩率×白化率×舞蹈症率=。
答案:(1)显性 隐性 (2)AaBb Aabb (3) (4)
4.3 伴性遗传
1.在XY型性别决定中,起决定作用的是( )
A.精子 B.卵细胞
C.体细胞 D.环境条件
解析:选A。在XY型性别决定中,雄性个体产生两种配子:一种含有X染色体,另一种含有Y染色体;雌性个体只产生一种含有X染色体的配子。含有X染色体的雄配量与雌配子结合形成含有XX染色体的合子,发育成雌性个体;含有Y染色体的雄配子与雌配子结合形成含有XY染色体的合子,发育成雄性个体。因此,后代的性别主要决定于父本产生的精子。
2.人的性别决定是在( )
A.胎儿出生时 B.胎儿发育过程中
C.合子卵裂时 D.受精卵形成时
解析:选D。人的性别是由受精卵中的性染色体决定的,最终决定于参与受精的精子类型,若与卵细胞结合的为含X染色体的精子,将来发育成女性;若与卵细胞结合的为含Y染色体的精子,将来发育成男性。
3.(2011年高考江苏卷)某家系中有甲、乙两种单基因遗传传病(如下图),其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是(多选)( )
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12
解析:选ACD。甲病具有“有中生无”的特点,且Ⅱ-5患病,其女儿Ⅲ-7不患病,因此该病为常染色体显性遗传病。乙病具有“无中生有”的特点,故为伴X染色体隐性遗传病,A项正确。甲病(设相关基因为A、a):Ⅰ-1不患甲病,即无甲病致病基因,因此Ⅱ?3的致病基因只能来自Ⅰ-2。Ⅱ-2不患甲病,其基因型为aa。Ⅲ-7的基因型是aa,则Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型均为Aa,则Ⅲ-8的基因型是AA或Aa,Ⅲ?5的基因型是2/3Aa或1/3AA,Ⅲ-4的基因型是Aa,则Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一个不患甲病孩子的概率是2/3×1/4=1/6,则患甲病的概率是5/6。乙病(设相关基因为B、b):Ⅱ-3的基因型是XbY,致病基因只能来自Ⅰ-1,B项错误。因Ⅲ?2的基因型为XbXb,则Ⅱ-2的基因型是XBXb,因此Ⅱ-2的基因型一定是aaXBXb。Ⅱ-3的基因型为XbY,则Ⅲ-4的基因型是XBXb,Ⅲ-8的基因型是XBXb或XBXB,因此Ⅲ-8的基因型有AAXBXb或AAXBXB或AaXBXb或AaXBXB四种情况,C项正确。Ⅲ-5的基因型是XbY,Ⅱ-3的基因型是XbY,因此Ⅲ-4的基因型是XBXb,则Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚后子代患乙病的概率是1/2,因此子代患两种病的概率是5/6×1/2=5/12,D项正确。
4.红眼(R)雌果蝇和白眼(r)雄果蝇交配,F1全是红眼,F1雌雄个体相互交配所得的F2中红眼雌果蝇121只,红眼雄果蝇60只,白眼雌果蝇0只,白眼雄果蝇59只,则F2卵细胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是( )
A.卵细胞:R∶r=1∶1 精子:R∶r=3∶1
B.卵细胞:R∶r=3∶1 精子:R∶r=3∶1
C.卵细胞:R∶r=1∶1 精子:R∶r=1∶1
D.卵细胞:R∶r=3∶1 精子:R∶r=l∶1
解析:选D。本题旨在考查学生对基因与染色体的一致性及减数分裂和遗传规律,提高学生的综合运用能力。亲代红眼雌果蝇基因型可能为XRXR、XRXr,白眼雄果蝇基因型为XrY,因F1全为红眼个体,所以亲代红眼雌果蝇的基因型只能为XRXR,F1中红眼雄果蝇基因型为XRY,红眼雌果蝇的基因型为XRXr,两者交配,F2的基因型及其比例为XRXR∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1,其表现型及比例为红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1。F2中红眼雌果蝇产生两种类型的卵细胞R∶r=3∶1,F2中红眼雄果蝇和白眼雄果蝇产生含R、r两种类型的精子,其比例为1∶1。
5.遗传性佝偻病男子与正常女子结婚,如生女孩,则100%患病;如生男孩,则100%正常,这种遗传病属于( )
A.常染色体上隐性遗传病
B.X染色体上隐性遗传病
C.常染色体上显性遗传病
D.X染色体上显性遗传病
答案:D
6.一对夫妇生育的儿子中色盲与正常各占一半,则这对夫妇的基因型分别是( )
A.XbY和XBXB B.XBY和XbXb
C.XbY和XbXb D.XbY和XBXb
解析:选D。控制色盲的基因位于X染色体上,男孩的X染色体只能来自母亲,故D项符合题意。
1.果蝇的红眼为伴X染色体显性遗传,其隐性性状为白眼,在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代性别的一组是( )
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇
解析:选B。设控制眼色的基因为H、h,则XhXh×XHY→XhY、XHXh,可看出,表现出白眼性状的均为雄性,表现出红眼性状的均为雌性,故B项正确。其他三项都不能直接判断出子代性别。
2.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( )
A.红眼对白眼是显性
B.眼色遗传符合分离规律
C.眼色和性别表现自由组合
D.红眼和白眼基因位于X染色体上
解析:选C。由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红眼对白眼是显性;子代雌雄果蝇交配产生的后代,性状与性别有关,判断控制眼色的基因位于X染色体上,表现为性连锁遗传;由非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现自由组合。
3.(2011年西师附中高一质检)果蝇中,正常翅(A)对短翅(a)为显性,此对等位基因位于常染色体上;红眼(B)对白眼(b)为显性,此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交,你认为杂交结果正确的是(多选)( )
A.F1中无论雌雄都是红眼正常翅
B.F2雄果蝇的红眼基因来自F1的父方
C.F2雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D.F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
解析:选AC。据题意推出:亲本雄果蝇、雌果蝇基因型分别为:AAXbY、aaXBXB,因此F1的基因型为AaXBY、AaXBXb,无论雌雄都为红眼正常翅。F1中雌、雄果蝇自由交配产生F2,F2中的雄果蝇的基因型为1AAXBY∶2AaXBY∶1aaXBY∶1AAXbY∶2AaXbY∶1aaXbY,纯合子与杂合子之比为4∶4。F2中的雌果蝇的基因型为1AAXBXB∶2AaXBXB∶1aaXBXB∶1AAXBXb∶2AaXBXb∶1aaXBXb,正常翅与短翅的比例为3∶1。由于红眼基因、白眼基因位于X染色体上,所以雄果蝇中的红眼基因或白眼基因只能来自母方。
4.下列关于色盲遗传的叙述中,错误的是( )
A.男孩不存在携带者 B.表现为交叉现象
C.有隔代遗传现象 D.色盲男性的母亲必定色盲
解析:选D。色盲男性的母亲是色盲患者或是携带者。
5.(2011年山东德州一中高一质检)用纯系的黄果蝇和灰果蝇杂交得到下表结果,下列选项中正确的是( )
亲本
子代
灰雌性×黄雄性
全是灰色
黄雌性×灰雄性
所有雄性为黄色,所有雌性为灰色
A.灰色基因是伴X的隐性基因
B.黄色基因是伴X的显性基因
C.灰色基因是伴X的显性基因
D.黄色基因是常染色体隐性基因
解析:选C。据表格中灰雌性与纯系黄雄性杂交,后代全是灰色,推出灰色是显性性状,黄色是隐性性状。据纯系黄雌性与灰雄性杂交,后代所有雄性为黄色、所有的雌性为灰色,不同的性别性状不一样,说明该性状的遗传是伴性遗传。灰色基因是伴X的显性基因,黄色为伴X的隐性基因。
6.某男性色盲,他的一个次级精母细胞处于后期时,可能存在( )
A.两条Y染色体,两个色盲基因
B.一条X染色体,一条Y染色体,一个色盲基因
C.两条X染色体,两个色盲基因
D.一条Y染色体,没有色盲基因
解析:选C。此题涉及减数分裂的知识,男性色盲的基因型为XbY,初级精母细胞中X、Y染色体在后期分离,最后分到两个次级精母细胞中,因此,在次级精母细胞的后期时,染色单体分开后有可能有两条X染色体,或有两条Y染色体,又因为色盲基因位于X染色体上,因此答案选C。
7.下图为色盲患者的遗传系谱图,以下说法正确的是( )
A.Ⅱ3与正常男性婚配,后代都不患病
B.Ⅱ3与正常男性婚配,生有患病男孩的概率是1/8
C.Ⅱ4与正常女性婚配,后代都不患病
D.Ⅱ4与正常女性婚配,生育患病男孩的概率是1/8
解析:选B。由题可推知:设控制色盲的基因为B、b,Ⅱ3的基因型为1/2 XBXB、1/2XBXb,当基因型为XBXb时后代出现患者,若其与正常男性婚配,生有患病男孩的概率为1/2×1/2Xb×1/2Y=1/8XbY;Ⅱ4的基因型为XBY,而表现型正常的女性可能是携带者,后代有可能出现患者,若正常女性的基因型为XBXB,则后代不会出现患者。
8.(2011年江苏常热一中高一学情调查)人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同,但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如下图所示。若统计某种遗传病的发病率,发现女性患者多于男性,则该病的致病基因( )
A.位于Ⅰ片段上,为隐性基因
B.位于Ⅰ片段上,为显性基因
C.位于Ⅱ片段上,为显性基因
D.位于Ⅲ片段上,为隐性基因
解析:选B。在性染色体的非同源片段上基因控制的性状,表现为明显的伴性遗传。女性患者多于男性患者的疾病应属于X染色体的非同源区上的显性遗传病,即伴X显性遗传。
9.下图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ- 1 B.Ⅰ- 2
C.Ⅰ- 3 D.Ⅰ- 4
解析:选B。根据题意结合遗传系谱知,Ⅲ- 9患色盲且只有一条X染色体,而Ⅱ - 7不患色盲,则可判定Ⅲ - 9色盲基因来自Ⅱ- 6,Ⅱ- 6携带色盲基因但不患色盲,因此色盲基因一定来自Ⅰ- 2。
10.某雌雄异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。现有三组杂交试验,结果如下表:
杂交组合
亲代表现型
子代表现型及株数
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶243
阔叶119、
窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、
窄叶78
阔叶79、
窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
下列有关表格数据的分析,错误的是(多选)( )
A.仅根据第2组试验,即可判断两种叶型的显隐性关系
B.根据第1或3组试验可以确定叶型基因位于X染色体上
C.用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代性状分离比为3∶1
D.用第l组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代窄叶植株占1/8
解析:选AD。根据第1组试验可以看出,阔叶×阔叶→阔叶、窄叶两种类型,因此可以判断出阔叶是显性,窄叶是隐性。根据第1组或第3组试验可以确定叶型基因位于X染色体上。仅根据第2组试验,无法判断两种叶型的显隐性关系。用B表示阔叶基因,b表示窄叶基因。用第2组的子代阔叶雌株(XBXb)与阔叶雄株(XBY)杂交,后代的性状分离比为阔叶∶窄叶=3∶1。第1组子代的阔叶雌株的基因型是XBXB和XBXb,与窄叶雄株(XbY)杂交,后代窄叶植株占1/2×1/2=1/4。
11.如图示雌雄果蝇体细胞的染色体图解,请同答:
(1)甲和乙哪一个是雄果蝇的体细胞染色体图解?
________________________。
(2)在图上分别标出性染色体。
(3)果蝇体细胞中常染色体有______________对,分别是________________,性染色体是________________。
(4)雌雄果蝇减数分裂产生的卵细胞和精子中的染色体组合分别是__________,________________。
(5)若该雄果蝇的X染色体上有一白眼基因,则其下列哪些细胞中可能含白眼基因(多选)( )
A.消化道细胞 B.精原细胞
C.眼睛的细胞 D.腹部体细胞
解析:由图示可看出,乙中除含成对常染色体外还含2条异型性染色体,故乙应为雄性果蝇,经减数分裂所产生的子细胞中应只含每对同源染色体中的一条。(性染色体也属一对同源染色体)
答案:(1)乙 (2)略(甲、乙中不同的染色体为性染色体) (3)3 ⅡⅡ、ⅢⅢ、ⅣIV XX(或XY) (4)ⅡⅢⅣX ⅡⅢⅣX或ⅡⅢⅣY (5)ABCD
12.如图所示为患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图,据图回答:
(1)甲病致病基因在______________染色体上,为______________性遗传。
(2)从系谱图中可以看出甲病的遗传特点是________________;子代患病,则亲代之一必____________;若Ⅱ5与另一正常人婚配,则其子女患甲病的概率为__________。
(3)假设Ⅱ1不是乙病基因的携带者,则乙病的致病基因位于____________染色体上,为________________性基因。乙病的特点是呈________________遗传,Ⅰ2的基因型为______________,Ⅲ2的基因型为______________。假设Ⅲ1与Ⅲ5结婚生了一个男孩,则男孩患一种病的概率为________________,所以我国婚姻法禁止近亲婚配。
解析:从图中可以看出,甲病在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代都出现患者,同时Ⅱ5和Ⅱ6都患病,但他们生了一个正常的女儿Ⅲ3,因此甲病为常染色体显性遗传病。根据乙病表现为隔代遗传且男患者多的特点,可确定乙病为X染色体上的隐性遗传病。若只考虑甲病,则Ⅱ5为杂合子Aa,他与正常人婚配,子女患甲病的概率为。Ⅲ1和Ⅲ5为近亲婚配,其中Ⅲ5的基因型为aaXBY。就乙病而言,Ⅰ 2的基因型为XbY,因此Ⅱ2一定为乙病基因的携带者XBXb,那么Ⅲ1的基因型就有两种可能,即aaXBXb和aaXBXB,她和Ⅲ5婚配所生孩子只患乙病,不患甲病,因此男孩患一种病的概率为××1=。
答案:(1)常 显 (2)世代相传 患病
(3)X 隐 隔代交叉 aaXbY AaXbY
13.(2010年高考山东卷)100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
(1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线——表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点·表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为________________和________________。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为__________________。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于__________________和________________染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是__________________________。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示,F1雌雄果蝇的基因型分别为__________________和______________________。F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是____________________。
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交试验并预测最终试验结果。
试验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
结果预测:Ⅰ.如果
________________________________________________________________________,
则X染色体上发生了完全致死突变;
Ⅱ.如果
________________________________________________________________________,
则X染色体上发生了不完全致死突变;
Ⅲ.如果
________________________________________________________________________,
则X染色体上没有发生隐性致死突变。
解析:(1)根据亲本杂交的结果,可以判断控制体色和翅长度的基因位于一对常染色体上。根据F1的表现可以判断灰体、长翅为显性。所以两个亲本的相关基因型是,F1雄果蝇的基因型是,其产的配子基因型是。
(2)根据F1中刚毛性状可以判断,控制该性状的基因位于性染色体上,因为该性状的某一表现在雌雄个体中比例不同。又因为子代中雌果蝇的刚毛性状与亲代中的雄果蝇相同,雄果蝇的刚毛性状与亲代中的雌果蝇相同,所以可判断该基因位于X染色体上。控制翅形的基因位于常染色体上,因为F1雌雄果蝇表现型相同。根据题干信息可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是EeXDXd、EeXdY,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例=1/2×1/4=1/8。
(3)为了探究该果蝇的致死突变情况,可以选择该果蝇与正常雌果蝇杂交,得F1,再用F1互交(或F1雌蝇与正常雄蝇杂交),最后F2中雄蝇所占比例(或统计F2中雌雄蝇所占比例)。根据具体情况做出结果预测。因为题中已经交代了该突变基因位于X染色体上,设该隐性基因用f表示。若没有发生隐性致死突变,则F2中雌雄比例为1∶1;若发生完全致死突变,则F2中雌∶雄=2∶1;若发生不完全致死突变,则F2中雌∶雄在1∶1~2∶1之间。
答案:(1)
(2)X 常 刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或:交叉遗传) XDXdEe XdYEe 1/8
(3)①这只雄蝇与正常雌蝇杂交
②F1互交(或:F1雌蝇与正常雄蝇杂交)
③统计F2中雄蝇所占比例(或:统计F2中雌雄蝇比例)
结果预测:Ⅰ.F2中雄蝇占1/3(或:F2中雌∶雄=2∶1)
Ⅱ.F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:F2中雌∶雄在1∶1~2∶1之间)
Ⅲ.F2中雄蝇占1/2(或:F2中雌∶雄=1∶1)
4.4 环境对遗传信息表达的影响
1.已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表,下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表现型
有角
有角
无角
母羊的表现型
有角
无角
无角
A.若双亲无角,则子代全部无角
B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离规律
解析:选C。绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制,遵循基因的分离规律。无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊,其后代中1/2的基因型为Hh,如果是公羊,则表现为有角;有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊,其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角;若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1,HH的表现有角,hh表现为无角,Hh的公羊有角,母羊无角,有角与无角的数量比为1∶1。
2.(2011年南开中学高一检测)如果科学家通过转基因技术,成功改造了某女性血友病的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常,那么她与正常男性婚后所生子女中( )
A.儿子、女儿全部正常
B.儿子、女儿中各一半正常
C.儿子全部有病、女儿全部正常
D.儿子全部正常、女儿全部有病
解析:选C。尽管该女性通过转基因技术,使其造血干细胞行使正常生理功能,但产生卵细胞的初级卵母细胞中的性染色体并没有发生改变,仍为XbXb(b表示血友病基因),依据血友病的遗传病特点分析,C选项正确。
3.水毛茛生长在水中的叶呈丝状,水上的叶呈扁平状,这种性状差异说明了 ( )
A.环境因素可导致基因突变
B.环境因素可引起基因重组
C.环境因素导致染色体变异
D.环境条件可以影响表现型
解析:选D。生物的表现型是基因与环境共同作用的结果,水毛莨水中和水上的叶形状差异就是实例之一。
4.若已知单眼皮对双眼皮为隐性性状,一对夫妇均为单眼皮,经美容手术均变为双眼皮,则他们所生孩子一定是( )
A.双眼皮
B.单眼皮
C.一单眼皮一双眼皮
D.单眼皮的几率为1/4
解析:选B。美容手术并未改变人体生殖细胞中的基因,因此这对夫妇只能生下单眼皮的子女。
1.下列有关遗传因子组成与表现型关系的叙述不正确的是( )
A.表现型相同,遗传因子组成不一定相同
B.相同环境下,表现型相同遗传因子组成不一定相同
C.遗传因子组成相同,表现型一定相同
D.相同环境下,遗传因子组成相同,表现型一定相同
解析:选C。表现型是指生物个体表现出来的性状,遗传因子组成是与表现型有关的遗传因子组成。表现型既受遗传因子组成决定,又受环境的影响,表现型是遗传因子组成和环境共同作用的结果。故遗传因子组成相同的个体,若环境不同,则表现型不同。
2.(2010年高考广东卷)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是( )
A.环境因子不影响生物体的表现型
B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同
C.黄曲霉毒素致癌是表现型
D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型
解析:选D。表现型由基因型和环境因素共同决定。据题意可知,可致癌的黄曲霉毒素的合成不仅受多个基因控制,还受温度、pH等环境因素的影响,所以A选项错误;表现型相同,基因型不一定相同,B选项错误;表现型是指生物个体表现出来的性状,黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型,黄曲霉毒素不是生物,故其能致癌不是表现型,C选项错误,D选项正确。
3.喜马拉雅兔是白身黑爪,如果兔背上剃去一片白毛,在该处放上一块冰,就会长出黑毛。这个事例可以说明( )
A.基因对性状的表达起决定作用
B.基因对环境的反作用
C.环境对基因的表达有影响
D.基因的传递受环境的影响
解析:选C。表现型是基因型和环境条件相互作用的结果,基因型是内因,环境条件是外因,此事例说明环境对基因的表达有影响。
4.人类的秃顶由常染色体上的隐性基因b所控制,但只在男性中表现。一个非秃顶男性与一父亲非秃顶的女性婚配,他们生了一个男孩,后来在发育中表现为秃顶。则该女性的基因型为( )
A.BB B.Bb
C.bb D.Bb或bb
解析:选D。男孩基因型为bb,其中有一个b来自母亲(该女性),该女性的基因型为Bb或bb时均可提供b基因。
5.雄蛙和雌蛙的性染色体组成分别为XY和XX,假定一只正常的XX蝌蚪在外界环境的影响下,变成了一只能生育的雄蛙,用此雄蛙和正常雌蛙交配(抱对),其子代中的雌蛙(♀)和雄蛙(♂)的比例是( )
A.♀∶♂=1∶1 B.♀∶♂=2∶1
C.♀∶♂=3∶1 D.♀∶♂=1∶0
解析:选D。由于正常的XX蝌蚪性逆转而成的雄蛙,性染色体仍为XX,只产生一种含X染色体的精子,正常的雌蛙也只产生一种含X染色体的卵细胞,则其子代只有雌性个体而无雄性个体。
6.下列植物在发育早期不宜多施氮肥的是( )
A.水稻 B.黄瓜
C.西瓜 D.大麻
答案:D
7.将金鱼草的红花品种与象牙色花品种杂交产生的F1在高温条件栽培,其花色多为( )
A.红色 B.紫色
C.象牙色 D.白色
答案:C
8.基因型为Bb的男子均表现为秃顶,基因型为Bb的女子均表现为正常。该现象说明内环境中的________与秃顶性状的表现有重要的关系。( )
A.pH B.体温
C.性激素 D.性染色体
解析:选C。基因中遗传信息的表达受内环境因素的影响,而男子的内环境中含有丰富的雄性激素,女子内环境中含有丰富的雌性激素,故C符合题意。
9.人类的结肠息肉是一种晚发性遗传病。其主要原因是( )
A.基因突变 B.染色体变异
C.病菌感染 D.内环境变化
解析:选D。随着年龄的增大,机体代谢的内容和水平均有一定变化,进而使内环境发生一定变化,为结肠息肉基因的表达提供一定条件,故D为正确的答案。
10.下面有关工蜂的叙述中错误的是( )
A.工蜂的体形小于蜂王和雄蜂
B.工蜂在幼虫时期主要以花蜜为食
C.工蜂体内的性染色体组成与蜂王的相同
D.工蜂体内的性染色体组成与雄蜂的相同
解析:选D。蜂王和工蜂都是由受精卵发育而成,且含有相同的染色体组成,故可知D是错误的。
11.根据以下材料回答有关遗传问题,并设计试验验证。
材料:果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是,即使是纯合的长翅品系的幼虫,在试验室35 ℃条件下培养(正常培养温度为25 ℃),长成的果蝇仍为残翅。这种现象称为“表型模拟”。
回答以下问题:
(1)在正常情况下,果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,但残翅果蝇的数量不到长翅果蝇的5%。请分析原因。
(2)材料中模拟的表现性状能否遗传?为什么?
(3)现有一只残翅果蝇,请判断它是属于纯合子(vv)还是“表型模拟”(写出主要思路即可)。
解析:欲验证材料中模拟的性状能否遗传可让该残翅果蝇与正常情况下发育的残翅果蝇交配。据子代中是否出现长翅果蝇分析结果,得出结论。
答案:(1)由于残翅性状不利于果蝇生存,在自然选择的作用下,残翅基因的频率较低,因而残翅果蝇数量较少。
(2)不能。因为遗传物质没有改变。
(3)用异性残翅果蝇(vv)与这只残翅果蝇交配,将孵化出的幼虫放在25 ℃环境中培养,如果后代都是残翅果蝇,则所检果蝇为纯合子。如果后代出现了长翅果蝇,则所检果蝇为“表型模拟”。
12.生长在向阳处的蒲公英的叶片较大,叶缘缺刻小,大多数近于全缘(称为阳生叶),而生长在荫蔽处的蒲公英的叶片较小,叶缘缺刻大,大多数呈锯齿状(称为阴生叶)。为探究环境和遗传因素对蒲公英叶形的影响(提示:切取蒲公英的直根,可进行无性繁殖),同学们提出了多种假设,请分析后回答:
(1)你探究的假设是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)请写出你的试验方案。
(3)如果该假设成立,那么试验结果为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据题干信息可知,蒲公英叶形的不同可能受到多方面因素影响,如遗传因素,环境因素或二者共同作用等,试验假设选择其一即可。(2)该探究试验的单一变量是蒲公英生长环境不同(向阳处和荫蔽处)。因变量是叶形情况,无关变量有培养条件,如温度、水肥等。(3)探究试验的结果结论是不确定的。要根据理论知识预测所有可能性结果,并推理出相应结论,并对试验假设作判断。
答案:(1)蒲公英的叶形主要受环境因素的影响(或蒲公英的叶形主要受遗传因素的影响或蒲公英的叶形受遗传因素和环境因素的共同影响)(任答其一即可)
(2)取向阳处的蒲公英的直根随机平均分为A、B两组,分别在向阳处和荫蔽处种植;另取荫蔽处的蒲公英的直根随机平均分为C、D两组,分别种植在向阳处和荫蔽处,待直根长出叶片后,观察叶形。
(3)a.蒲公英的叶形主要受环境因素的影响。结果:A、C两组均长出阳生叶,B、D两组均长出阴生叶。
b.蒲公英的叶形主要受遗传因素的影响。结果:A、B两组均长出阳生叶,C、D两组均长出阴生叶。
c.蒲公英的叶形受遗传因素和环境因素的共同影响。结果:A长出阳生叶,D长出阴生叶, B、C两组叶形介于阳生叶和阴生叶之间。(从上面几种情况中任选一种,但要求与假设相符合)
13.我国的西北地区一直是荒凉的象征和代名词。这里有茫茫无边的大漠,这里有一望无际的戈壁。由于这里长年极度干旱少雨,只有胡杨、红柳等极少的生物能在这里生存生活。西北人民把它们誉为“沙漠脊梁”、“戈壁好汉”。这里的胡杨是一种乔木,因为该树上长有掌状叶和披针形叶两种叶子,故又叫异叶杨。有资料显示到,在夏秋时节的中午沙漠地表的温度约为80 ℃,地表上的10米处约为50 ℃。试想,胡杨的两种叶子在胡杨身上是如何分布的?两种叶子细胞内的基因组成是否相同?
答案:披针形叶子多长在胡杨树冠的下半部分,掌状叶多长在胡杨树冠的上半部分。两种叶子细胞内的基因组成是相同的。
第5章 遗传信息的改变
5.1基因突变
1.(2011年成都七中高一检测)吸烟有害健康,烟叶中有镭226、钋222、铅210等放射性物质,一个每天吸一包烟的人,其肺部所接受的放射性相当于200次X射线辐射,镭、钋、铅本身就是致癌物质,放射性辐射更是致癌的重要因素,放射性物质致癌的原因是( )
A.DNA中碱基对的改变 B.DNA中碱基对的减少
C.DNA中碱基对的增加 D.遗传物质结构的改变
答案:D
2.下列关于基因突变的叙述中,错误的是( )
A.在自然界中是普遍存在的
B.基因突变虽然能产生新的基因型,但是不能产生新的基因
C.基因突变可以产生生物进化的原始材料
D.基因突变可以发生在生殖细胞中,也可以发生在体细胞中
解析:选B。本题考查的是关于基因突变的相关知识。基因突变具有不定向性、随机性和普遍性,在自然状态下,基因突变的频率很低。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞中。基因突变可以产生新的基因,正是因为如此,基因突变可以为生物进化提供原始材料。故正确答案为B。
3.(2010年高考课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量
解析:选B。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。所以为了确定题干中的推测,最好应检测和比较红花植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。
4.一对脱氧核苷酸可以加到DNA分子上,或从DNA分子上除去,这种变化导致的生物DNA碱基顺序的改变属于( )
A.基因重组 B.基因突变
C.基因分离 D.基因互换
解析:选B。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
5.某个婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸改变而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因是( )
A.缺乏吸收某种氨基酸的能力
B.不能摄取足够的乳糖酶
C.乳糖酶基因有一个碱基对改变了
D.乳糖酶基因有一个碱基对缺失了
解析:选C。根据题意分析,这个婴儿不能消化乳类的直接原因是分解乳糖的酶失活了,而酶是由基因控制合成的,这说明控制合成乳糖酶的基因发生了基因突变。正确的应是C或者D,但是突变后的乳糖酶只有一个氨基酸和原来是不相同的,如果选择D,那么,突变位置后的氨基酸将会全部改变,因此,只能选择C。
6.诱变育种可以较快地改变生物的某些性状,这是因为( )
①后代性状稳定较快 ②提高突变率,增加变异类型③控制某些性状的基因突变成等位基因 ④有利突变体数目多
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析:选A。诱变育种的原理是基因突变,即人工利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变,性状可能发生改变。其优点是可以提高突变率,较短时间内获得更多的优良变异类型,从中选择、培育优良的生物品种,后代性状稳定较快。
1.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变,其突变的方式是基因内( )
A.碱基发生改变(替换)
B.增添或缺失某个碱基对
C.增添一小段DNA
D.缺失一小段DNA
解析:选A。基因突变是基因分子结构的改变,是组成基因的碱基对的增添、缺失或改变。人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制合成血红蛋白分子的基因中的一个碱基发生了突变,由T→A。
2.下列有关基因突变的说法,不正确的是( )
A.基因突变是遗传物质改变引起的
B.基因突变能产生新的基因
C.在自然条件下,基因突变的频率是很低的
D.人工诱导的基因突变都是有利的
解析:选D。基因突变实际上是染色体一个位点上的基因由一种状态转变成了另一种状态。一般而言,等位基因是由于基因突变而形成的。而基因突变是多方向的,且往往是有害的,有时甚至是致死的。
3.(2011年重庆八中高一检测)基因突变经常发生在细胞周期的( )
A.分裂间期
B.分裂期前期
C.分裂期后期
D.在分裂期的各个时期都有可能
解析:选A。基因突变发生于DNA分子复制过程中,而DNA分子的复制主要发生在细胞分裂间期。
4.育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状,其原因是诱变育种( )
A.提高了后代的出苗率
B.提高了后代的遗传稳定性
C.产生的突变大多是有利的
D.能提高突变率以供育种选择
解析:选D。诱变育种是用物理或化学的方法处理生物,提高突变率,获得较多的突变个体,从中选择具有所需性状的突变个体。其原理是基因突变,基因突变具有不定向性,且多数是有害的。
5.用紫外线照射红色细菌的培养液,几天后,出现了一个白色菌落,把这个白色菌落转移培养,长出的菌落全部是白色的,这属于( )
A.染色体变异 B.基因重组
C.自然突变 D.人工诱变
解析:选D。细菌进行无性生殖,在生殖过程中不进行减数分裂,因而细菌的变异不可能是由于基因重组而引起的。染色体变异是染色体结构和数目发生变化而引起的生物变异,它可以改变生物个体的基因含量、基因的相互关系,但不会产生新的基因,进而表现出新的性状,而且细菌是原核生物,无染色体。在紫外线的作用下,基因内部的碱基种类、数量和排列次序发生改变,产生新的基因,控制合成新的蛋白质,表现出新的性状。
6.若某基因原有303对碱基,现经过突变,成为300对碱基,则它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较,差异可能为( )
A.只相差1个氨基酸,其他顺序不变
B.除长度相差1个氨基酸外,其他顺序也有改变
C.长度不变,但顺序改变
D.A、B都有可能
解析:选D。由303对碱基构成的基因控制合成的蛋白质中,转录产生的mRNA中碱基为303个,经翻译产生的蛋白质中含氨基酸100个。由300对碱基构成的基因控制合成的蛋白质中,含有氨基酸99个。因此突变后,蛋白质分子中氨基酸总数肯定要减少,长度也将变短。缺少的3对碱基可以是相邻的3个碱基对,这时除少1个氨基酸外,其他氨基酸顺序不变;如果缺少的是起始密码子,也许会使该基因不能再被表达;也可能是在不同位点各缺失1对,则除少1个氨基酸外,其余部位的碱基序列全部被打乱,引起蛋白质中全部氨基酸排列顺序改变。
7.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
解析:选D。太空育种与诱变育种本质上都是基因突变,符合基因突变的特点。
8.能用于诱变处理的是( )
①射线 ②激光 ③亚硝酸 ④紫外线 ⑤微重力⑥吲哚乙酸
A.①②③ B.①②③⑤
C.①②③④⑤ D.①②④⑤
解析:选C。吲哚乙酸是植物激素,可用于培育无子果实。射线、激光、紫外线以及微重力都属于能够诱发基因突变的物理诱变因素。亚硝酸是一种化学试剂,能诱发基因突变。
9.根据研究,感冒病毒有多种变异类型,所以一个人患过感冒后虽然体内已具有了相应病毒的抗体,但对于发生变异的病毒来说无法发挥作用,所以我们可能多次感冒。感冒病毒能形成较多不同变异类型的根本原因是( )
A.环境变化 B.生理变化
C.蛋白质变化 D.基因突变
解析:选D。因为本题问的是感冒病毒变异的根本原因,而遗传物质决定着蛋白质,故D符合题意。
10.(2010年高考福建卷)如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
A.①处插入碱基对G—C
B.②处碱基对A—T替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—T
D.④处碱基对G—C替换为A—T
解析:选B。由题干分析得知,WNK4基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为AAG,基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中1169位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸,即氨基酸的类型发生了改变,而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化,因而只可能是WNK4基因中碱基对类型发生了替换,而非缺失或增添,经分析,②处碱基对A—T替换为G—C。
11.(1)基因突变,从发生突变的时间看,都发生在______________;从发生突变的概率来看,都是______________;从发生突变的方向来看,都是________________;从突变与生物的利害关系看,都是________________________________________________________________________。
(2)基因突变按照发生的部位可分为体细胞突变和生殖细胞突变,若是前者,应发生在______分裂的______期;若是后者,则发生在________分裂________期。
(3)一株世代都是开红花的植物,在一次突然性冰冻后,在一个枝条上出现了一朵白花,白花传粉后所结的种子种下去长成的植株都开白花。该白花是来自于________________,其原因是____________,使发育成该花芽的细胞在____________________________时发生差错,从而使________________的分子结构发生了改变。
答案:(1)细胞分裂间期 较低突变频率 不定向的 多数对生物有害,少数有利
(2)有丝 间 减数第一次 间
(3)基因突变 外界条件剧烈变化 细胞分裂过程中DNA分子复制 基因
12.淀粉酶可以通过微生物发酵生产,某科研小组为了提高酶的产量,欲利用诱变育种的方法,获得产生淀粉酶较多的菌株,请完成相关试验内容。
提示:菌株在含有淀粉的固体培养基上,随其生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。
(1)试验步骤
①将培养好的菌株分为两组,一组用________________处理,另一组________________作对照。
②制备含____________________的固体培养基。
③把________________接种于多个含________________的固体培养基上,同时接种对照组,________________下培养。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预期试验结果
①由于诱发突变率低,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②由于诱发突变的不定向性,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:此题主要考查试验设计中的对照试验,即诱变的菌株和未诱变的菌株进行对照,此过程涉及三个方面的知识:①对菌株分组,一组用诱变剂处理,另一组不处理;②培养基的制备;③接种(注意多个培养基同时接种),培养并观察现象(题目中提示根据透明圈的大小进行判断)。对结果预测,考查诱变育种的两大特点:突变率低,绝大多数菌株未突变,导致绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同;突变的不定向性,即发生突变的极少数菌株,其周围的透明圈与对照组相比较有的大,有的小。
答案:(1)①一定剂量的诱变剂 不处理 ②淀粉 ③诱变组的大量菌株 淀粉 相同条件 ④比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株
(2)①诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同
②诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小
13.人的凝血因子Ⅸ基因缺陷引起的血友病B,是一种严重的遗传疾病,临床上表现为后发性或轻微外伤后出血不止,常由于关节、肌肉的反复出血导致关节畸形而终生残废,或由于内脏或颅内出血而死亡。1991年7月,复旦大学与第二军医大学上海医院合作,从一批志愿接受基因治疗的患者中选择了两兄弟开始进行基因治疗的临床研究。他们将目的基因导入患者皮肤成纤维细胞,并将细胞回输。经几次回输后,两患者血液中凝血因子Ⅸ明显增加,且未见不良反应。1994年8月,该研究的基因治疗方案通过了国家卫生部的评审,同意扩大临床试验。1998年2月,我国宣布上海医学遗传研究所与复旦大学遗传所合作,成功地培育了5头含有用于治疗血友病的人凝血因子Ⅸ基因的转基因山羊。其中1996年10月出生的一头转基因山羊进入泌乳期,经检测其乳汁中含有凝血因子Ⅸ。
阅读以上材料,分析回答:
(1)血友病B的致病基因的变异来源是____________。具体地说是在细胞分裂的__________期__________染色体______________时发生了____________。
(2)血友病这种遗传病的特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请写出人凝血因子Ⅸ基因在山羊体内的表达过程
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)一对正常夫妇生了一个血友病男孩,再生一个血友病男孩的可能性为
________________________________________________________________________。
解析:由题意可知,凝血因子Ⅸ基因缺陷引起的血友病B,发生的根本原因是基因突变,基因突变常发生在细胞分裂的间期染色体复制时,此时的突变才能引起可遗传的变异。突变后的基因控制的是血友病症状,这个过程可由基因控制蛋白质的合成来体现。由于血友病是一种位于X染色体上的隐性遗传病,故其遗传特点是男性多于女性,且男性通过女儿传给他的外孙。由一对正常夫妇生了一个血友病男孩可知,双亲的基因型为XHXh和XHY,那么他们再生一个血友病男孩的概率为1/2×1/2=1/4。
答案:(1)基因突变 间 X 复制 差错
(2)患者中男性多于女性,男性通过女儿传给他的外孙
(3)DNA(凝血因子Ⅸ基因)―→mRNA―→凝血因子Ⅸ
(4)1/4
5.2 基因重组
1.下列关于基因重组的叙述,正确的是( )
A.有性生殖可导致基因重组
B.等位基因的分离可导致基因重组
C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组
D.无性生殖可导致基因重组
解析:选A。基因重组是指在生物有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。前提是在有性生殖过程中,发生原因有两个方面,即非同源染色体上非等位基因的自由组合以及同源染色体上非姐妹染色单体间的等位基因互换。
2.(2011年北京四中高一检测)下列情况引起的变异属于基因重组的是( )
①非同源染色体上非等位基因的自由组合
②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:C
3.下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组现象,又有可能发生基因突变现象的是( )
A.心肌细胞 B.成熟红细胞
C.根毛细胞 D.精原细胞
解析:选D。
―→D项。
4.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白基因的转基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指( )
A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
答案:B
5.下图表示限制酶切割某DNA分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是( )
A.CTTAAG,切点在C和T之间
B.CTTAAG,切点在T和A之间
C.GAATTC,切点在G和A之间
D.GAATTC,切点在C和T之间
解析:选C。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。该限制酶能专一性识别GAATTC,并在G和A之间将这段序列切开。
6.以下有关基因工程的叙述,正确的是( )
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类都是有益的
C.基因工程产生的变异属于人工诱变
D.基因工程育种的优点之一是目的性强
解析:选D。基因工程是在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组),然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物。但并不是所有的基因产物对人类都有益。
1.农业技术人员在大田中发现一株矮壮穗大的水稻,将这株水稻所收获的种子再种植下去,发育而成的植株之间总会有差异,这种差异主要来自( )
A.基因突变 B.基因缺失
C.基因重组 D.环境条件改变
解析:选C。进行有性生殖的生物的变异主要来源于基因重组。
2.下列有关基因重组的叙述,错误的是( )
A.只有真核生物存在基因重组
B.有性生殖过程中的基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源
C.基因工程实现了不同物种之间的基因重组
D.同源染色体上的非姐妹染色单体上的基因可以发生基因重组
解析:选A。细菌可以通过接合生殖实现基因重组,基因重组并不只发生在真核生物中。
3.如果将镰刀型细胞贫血症患者的血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人( )
A.基因产生突变,使此人患病
B.无基因重组,此人无病,其后代患病
C.基因重组将病遗传给此人
D.无基因突变,性状不遗传给此人
解析:选D。镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的,但是将患者的血液输入到正常人的身体中,不会对正常人造成任何影响,不会使正常人发生基因突变。
4.利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比,下列关于其变异来源的叙述正确的是( )
A.前者不会发生变异,后者有较大的变异性
B.前者一定不会产生基因重组,后者可能发生基因重组
C.前者一定不会发生基因突变,后者可能发生基因突变
D.前者一定不会因环境影响发生变异,后者可能因环境影响发生变异
解析:选B。扦插属于无性生殖,变异来源不可能是基因重组。用种子繁殖属于有性生殖,基因重组是其变异来源可能之一;扦插和种子繁殖的变异来源都有基因突变,还受环境的影响。
5.以下有关基因重组的叙述,错误的是(多选)( )
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
解析:选BC。基因重组是指生物在有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合,主要指减数分裂过程中因非同源染色体自由组合和四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换导致的控制不同性状的基因的重新组合。有性生殖过程中的可遗传的变异,主要来源是基因重组。纯合子自交后代不发生性状分离。
6.科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置,它们彼此能结合的依据是( )
A.基因自由组合规律
B.半保留复制原则
C.基因分离规律
D.碱基互补配对原则
答案:D
7.下列关于基因工程的成果及应用的概述,正确的是( )
①在医药卫生方面,主要用于基因药物的生产、基因诊断和治疗疾病;②在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物;③在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化;④用基因工程的方法培育的抗虫植物也能抗病毒
A.①②④ B.①②③
C.②③④ D.②③
答案:B
8.(2010年高考全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的是( )
A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株
D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
解析:选B。基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。选项中A项属于细胞工程,C项属于人工诱变,D项属于基因重组,只有B项符合基因工程的概念,其中人的干扰素基因是目的基因,质粒是运载体,大肠杆菌是受体细胞,人们需要的生物产品是人干扰素。
9.(2011年南开中学高一检测)能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A.单倍体育种 B.杂交育种
C.基因工程育种 D.多倍体育种
解析:选C。要让动物蛋白在植物体内表达,必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达,因此需要通过基因工程技术才能实现。单倍体育种的关键技术是花药离体培养,多倍体育种的关键技术是诱发染色体加倍。杂交育种一般是在种内进行的。
10.(2011年江苏徐州一中高一学情调查)美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞,获得高水平的表达。长成的植物体发亮,堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )
①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同
②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码
③烟草植物体内合成了荧光素
④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同
A.①和③ B.②和③
C.①和④ D.①②③④
答案:D
11.(2010年高考四川卷)为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交,在所得种子中,种皮含HVA基因的种子所占比例为__________,胚含HVA基因的种子所占比例为__________。
(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有如下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。
①将T0植株与非转基因小麦杂交:若子代高抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于图______类型;若子代高抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图______类型。
②让图C所示类型的T0植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例为________________。
解析:(1)T0植株含一个HVA基因,可以考虑为Aa,A代表HAV基因。自交,种皮是其体细胞,基因型全为Aa,胚为F1幼体,含A基因的比例为3/4。
(2)A图考虑为AA,而非转基因小麦考虑为aa,则A图杂交后代抗旱比例为100%。B图可考虑为Aa(因两个HAV基因都在一条染色体上),则B图杂交后代抗旱比例为50%,C图可考虑为AaBb(A,B任一都抗旱),此时非转基因小麦考虑为aabb,则C图杂交后代抗旱比例为15/16(仅aabb不抗旱)。
答案:(1)100% 75%
(2)①B A ②15/16
12.回答下列问题:
(1)水稻杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的______________通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。
(2)若这两个杂交亲本各具有期望的优点,则杂交后,F1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F1在____________________形成配子过程中,位于__________________基因通过自由组合,或者位于__________________基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
(3)从F2代起,一般还要进行多代自交和选择。自交的目的是____________________________;选择的作用是________________________。
解析:(1)杂交育种的原理是通过基因重组把两个或多个优良基因(优良性状)集合在一个个体身上,从而达到育种目的。
(2)F1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F1在减数分裂形成配子过程中,位于非同源染色体上的非等位基因通过自由组合,或者位于同源染色体上的等位基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
(3)进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体,还要经过选择才能得到所需的类型。
答案:(1)优良性状(或优良基因)
(2)减数分裂 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的等位
(3)获得基因型纯合的个体 保留所需的类型
13.(2010年高考江苏卷)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:
限制酶
BamH Ⅰ
Hind Ⅲ
EcoR Ⅰ
Sma Ⅰ
识别序
列及切
割位点
↓
GGATCC
CCTAGG
↑
↓
AAGCTT
TTCGAA
↑
↓
GAATTC
CTTAAG
↑
↓
CCCGGG
GGGCCC
↑
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有________________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越__________________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______________________________________________。
(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入____________________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:此题考查基因工程操作的基本过程。
(1)质粒分子是小型环状DNA分子,在酶切前没有游离的磷酸基团,酶切后形成一个DNA分子片段,在每端(5′端)各有一个游离的磷酸基团。
(2)在质粒中插入的SmaⅠ酶切位点越多,表明插入的C—G碱基对越多,因为C—G对中的氢键多于A—T对中的氢键,所以热稳定性将增加。
(3)由图可知外源DNA上的目的基因和质粒的抗生素抗性基因上有SmaⅠ酶切位点,若用SmaⅠ酶切质粒和外源DNA将破坏抗性基因和目的基因。
(4)只使用EcoRⅠ酶切质粒和外源DNA,由于露出的黏性末端相同,很容易使质粒和外源DNA自身连接起来形成环,用两种限制酶同时切质粒和外源DNA,因露出的黏性末端不同就可有效防止上述问题的发生。
(5)DNA连接酶可将具有相同黏性末端的DNA片断连接起来。
(6)重组质粒中的抗生素抗性基因属于标记基因,可用来鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
答案:(1)0、2 (2)高
(3)Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
(5)DNA连接
(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞
5.3 染色体变异
1.下列现象中,由染色体结构的变异引起的是( )
A.土壤肥沃的地块庄稼长势优于贫瘠的土地
B.人类的镰刀型细胞贫血症的发生
C.一对夫妇所生的四个孩子性状差异很大
D.人类的猫叫综合征
解析:选D。人类猫叫综合征的根本病因是患者第5号染色体发生了部分缺失,该染色体的结构发生了变化,故D符合题意。
2.(2011年高考海南卷)关于植物染色体变异的叙述,正确的是( )
A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
解析:选D。染色体组整倍性变化会使基因整倍性变化,但基因种类不会改变;染色体组非整倍性变化也会使基因非整倍性增加或减少,但基因种类不一定会改变;染色体片段的缺失和重复会导致基因的缺失和重复,缺失可导致基因种类减少,但重复只导致基因重复,种类不变;染色体片段的倒位和易位会导致其上的基因顺序颠倒。
3.已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下图列出的若干种变化中,未发生染色体结构变化的是( )
解析:选D。对比正常染色体,A中缺少了D、E 2个基因;B中增加了F;C中D、E位置颠倒;D中仍然是5个基因按正常顺序排列,只不过以等位基因形式出现,未发生染色体结构变化。
4.(2010年高考江苏卷)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )
A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体
B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体
解析:选D。本题考查多倍体育种方法操作,抑制第一次卵裂导致染色体加倍,培育而成的个体为四倍体,A项错误。用γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后形成的新个体为单倍体,B项错误。C项利用移植方法获得的个体为二倍体,C项错误。极体中含有一个染色体组,受精卵含有两个染色体组,含有极体的受精卵中含有三个染色体组,发育而成的个体为三倍体, D项正确。
5.下列关于染色体变异的叙述,错误的是( )
A.二倍体植物的受精极核是三倍体
B.六倍体小麦的配子发育成的个体是单倍体
C.在一个染色体组里不含有同源染色体
D.植物的配子中不一定只含有一个染色体组
解析:选A。二倍体植物的受精极核含有3个染色体组,但不能叫三倍体,故A项错误。因三倍体、多倍体等都是指生物个体。凡是由配子发育来的个体,无论含几个染色体组,都叫单倍体,故B项正确。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,故C项正确。多倍体植物的配子中不一定只含有一个染色体组,如六倍体小麦的配子含有3个染色体组,故D项正确。
6.关于单倍体、二倍体、三倍体和八倍体的叙述正确的是( )
A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体
B.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体
C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体
D.八倍体小麦的单倍体有四个染色体组
解析:选D。单倍体是细胞中含有本物种配子染色体数的个体,所以单倍体不一定只有一个染色体组。如普通小麦(六倍体)的单倍体体细胞中含有3个染色体组。由马铃薯(四倍体)产生的配子发育而成的个体、体细胞中含有两个染色体组,但不叫二倍体,而叫单倍体。
1.(2011年河南新郑一中高一质检)一条正常染色体的基因排列顺序为ABCD·EFGH,“·”表示着丝粒,字母代表不同基因,下列哪种基因的排列顺序发生了倒位,且倒位片段包含着丝粒( )
A.ABCFE·DGH B.ABCD·EFEFGH
C.CDAB·EFGH D.ABCD·GHEF
答案:A
2.如图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于( )
A.重组和易位 B.易位和易位
C.易位和重组 D.重组和重组
答案:A
3.下图为染色体结构变异的图解,下列依次排列正确的是( )
①缺失 ②倒位 ③重复 ④易位
A.①②③④ B.②①③④
C.①③②④ D.①③④②
解析:选C。本题考查染色体结构变异的主要类型以及对染色体结构变异的理解能力。图1为染色体丢失一段;图2为一条染色体上某一段的重复;图3为同一条染色体上某一段颠倒了180°;图4为染色体断裂的片段移到非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
4.(2011年衡水高一检测)下列变异中,属于染色体结构变异的是( )
A.果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与第Ⅲ号染色体上的片段发生交换
B.整个染色体组成倍增加或减少
C.人的红细胞β珠蛋白基因中碱基对A-T替换成T-A
D.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
解析:选A。A项,果蝇第Ⅱ号染色体和第Ⅲ号染色体属非同源染色体关系,发生交换称为易位,属于染色体结构变异;B项,整个染色体组成倍增加或减少属于染色体数目变异;C项,人的基因发生碱基替换属于基因突变。D项,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换属基因重组。因此,属于染色体结构变异的只有A项。
5.某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于( )
A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
解析:选C。从图a可看出有一组染色体是三条,另外两组染色体都是两条,说明二倍体中多了一条染色体成为三体。从图b中可看出上面的一条与下面的一条相比多了一段4片段,属于染色体片段的增加。图c中含有三个染色体组,属于三倍体。图d上下两条染色体相对比,下面的一条少了3、4片段,属于染色体结构的缺失。
6.下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞,其中含有染色体组数最多的是( )
解析:选D。本题考查染色体组的概念,形态、大小、结构相同的染色体有几条,就有几个染色体组。在染色体组内不存在同源染色体,A选项同源染色体有3条,应为3个染色体组;B选项同源染色体有3条,也应为3个染色体组;D选项同源染色体有4条(同源染色体最多),应为4个染色体组。
7.下列变异中,不属于染色体结构变异的是( )
A.染色体缺失某一片段
B.染色体中增加了某一片段
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.染色体某一片段的位置颠倒了180°
解析:选C。染色体结构变异包括:(1)缺失,(2)重复, (3)倒位,(4)易位。C项中,染色体中DNA的一个碱基发生了改变属于基因突变而不属于染色体结构变异。
8.下列植物可以确定为单倍体的是( )
A.高度不育的植株
B.无性繁殖生成的植株
C.花药离体培养长成的植株
D.利用秋水仙素处理过的植株
解析:选C。据单倍体的概念,花粉是减数分裂形成的,由它发育形成的植株肯定是单倍体。A项高度不育可以是单倍体和奇数染色体组的多倍体;B项无性繁殖个体的染色体组要视亲本的染色体组而定,所以有可能是二倍体或多倍体;D项用秋水仙素处理的植株幼苗是多倍体。
9.关于多倍体的叙述,正确的是( )
A.植物多倍体不能产生可育的配子
B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种
C.二倍体植株加倍为四倍体后,营养成分必然增加
D.多倍体在植物中比在动物中更为常见
解析:选D。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。与二倍体相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,果实和种子都比较大,糖类、蛋白质等物质的含量有所增加(不是营养成分的增加)。植物偶数染色体组的多倍体可产生可育的配子,奇数染色体组的个体,由于减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子。八倍体小黑麦是利用染色体数目变异创造的新品种。多倍体在植物中很常见,在动物中极少见。
10.为了观察到低温诱导植物染色体数目变化,制作洋葱根尖细胞分裂临时装片的程序是( )
A.选材―→固定―→解离―→漂洗―→染色―→制片
B.选材―→解离―→固定―→漂洗―→染色―→制片
C.选材―→解离―→漂洗―→固定―→染色―→制片
D.选材―→固定―→解离―→染色―→漂洗―→制片
解析:选A。制作洋葱根尖细胞分裂临时装片的程序是选材―→固定―→解离―→漂洗―→染色―→制片。
11.如图是两种由受精卵发育成生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请根据图回答:
(1)甲是______________倍体生物,乙是______________倍体生物。
(2)甲的一个染色体组含有____________条染色体,如果由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有____________个染色体组。
(3)图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配,其F1代最多有______________种表现型。
解析:由受精卵发育成生物的体细胞内含几个染色体组,就为几倍体。图甲相同形状的染色体有四条,则含四个染色体组,为四倍体生物,每个染色体组含三条染色体。由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有2个染色体组。图乙相同形状的染色体有两条,则含两个染色体组,为二倍体生物。基因型为AaBbCc与aabbcc的个体交配,F1代表现型最多为2×2×2=8。
答案:(1)四 二 (2)3 2 (3)8
12.已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性,有芒(B)对无芒(b)为显性,两对基因自由组合,体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。
(1)诱导单倍体所用的花药,应取自基因型为________________的植株。
(2)为获得上述植株,应采用基因型为______________和__________________的两亲本进行杂交。
(3)在培养过程中,单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株,该二倍体植株花粉表现________________(可育或不育),结实性为__________________(结实或不结实),体细胞染色体数为__________________。
(4)在培养过程中,一部分花药壁细胞能发育成为植株,该植株的花粉表现__________________(可育或不育),结实性为______________(结实或不结实),体细胞染色体数为__________________。
(5)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种,本试验应选以上两种植株中的________________植株,因为自然加倍植株______________,花药壁植株________________。
(6)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:选育的抗病、有芒水稻新品种的基因型为RRBB。诱导单倍体所用的花药应取自F1(RrBb)的植株,应选用的亲本基因型为RRbb和rrBB。水稻单倍体植株由于无法完成减数分裂不能产生正常的生殖细胞而表现为不育。二倍体水稻可育,可完成双受精过程,可结实。单倍体水稻植株染色体加倍后得到的是纯合子,纯合子自交后代不发生性状分离,杂合子自交后代会发生性状分离。
答案:(1)RrBb (2)RRbb rrBB (3)可育 结实 24条 (4)可育 结实24条 (5)自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 (6)将植株分别自交,子代性状表现一致的是自然加倍植株,子代性状分离的是花药壁植株
13.单倍体育种能明显缩短育种年限,在育种过程中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使植物细胞内的染色体加倍,那么,用一定时间的低温(4 ℃)处理萌发的种子或幼苗,是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢?请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同的问题进行试验探究。
材料用具:A小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种、B小麦的矮秆不抗锈病纯种、小烧杯或培养皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素、龙胆紫、显微镜。
(1)针对上面的问题作出假设:低温同秋水仙素一样可以诱导细胞内染色体数目的加倍。
(2)你提出此假设的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请根据你的假设写出设计方案
步骤①:P:高抗×矮不抗―→F1:高抗单倍体植株。
②a.____________________ ________________________________________________;
b.将三组生长状况相同的单倍体植株分别放入三个培养皿中,其中1号放在室温下,2号____________________,3号________________________,培养时间相同。
③制成装片在显微镜下观察。
(4)试验结果预测与结论:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查试验设计的对照性原则和试验结果预测及结论分析等有关试验的基本环节。低温影响酶的活性,秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,诱导细胞内染色体加倍。
答案:(2)低温能够影响酶的活性,使细胞不能正常进行有丝分裂
(3)②a.取三个洁净的培养皿,分别标号1、2、3
b.放在4 ℃的冰箱中 放在滴加了2%的秋水仙素的溶液中
(4)①若1号和2号相同,则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍,假设不成立;②若2号和3号相同,则低温可诱导细胞内染色体数目加倍,假设成立
第6章 遗传信息的有害变异——人类遗传病
6.1-6.2遗传病的类型 遗传病的防治
1.下列关于人类遗传病的叙述中正确的是( )
A.先天性心脏病都是遗传病
B.单基因遗传病是由一个致病基因引起的遗传病
C.人类基因组测序是测定人的46条染色体中的一半,即23条染色体的碱基序列
D.多基因遗传病是指受两对以上等位基因控制的人类遗传病
解析:选D。先天性疾病一般是指婴儿出生时就已经表现出来的疾病。先天性疾病可以由遗传物质的改变引起。现在已知的大多数遗传病都是先天性疾病。但是,也有不少在婴儿出生时就可以确诊的先天性疾病并不是遗传病,这些病并不是由于遗传物质发生改变而引起的,而是在胚胎发育过程中因环境因素造成的。例如,母亲在妊娠早期受风疹病毒感染,致使婴儿出生时患先天性心脏病或先天性白内障等。
2.下列关于人类遗传病的叙述,错误的是( )
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④
解析:选D。人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。一个家族仅一代人中出现过的疾病也可能是遗传病;一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是遗传病,也可能是由于环境、营养等因素造成的;携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如携带白化病基因的基因型为Aa的人并不患病;不携带遗传病基因的个体也可能会患遗传病,例如21三体综合征等。
3.(2011年山东潍坊四中高一质检)某男学生在体检时发现是红绿色盲患者,医生在询问该家族病史时得悉该生的母亲既是色盲又是血友病患者,而父亲性状正常。医生在未对该生作任何检查情况下就在体检单上记录了患有血友病,这是因为( )
A.血友病为X染色体上的隐性基因控制
B.血友病由X染色体上的显性基因控制
C.父亲是血友病基因携带者
D.血友病由常染色体上的显性基因控制
解析:选A。血友病是X染色体上隐性遗传病,母亲是血友病患者,基因型为XbXb,男孩从母亲获得Xb,从父亲获得Y染色体,其基因型为XbY,一定是血友病患者。
4.多基因遗传病是一类在人群中发病率较高的遗传病。以下疾病属于多基因遗传病的是( )
①哮喘病 ②21三体综合征 ③抗维生索D佝偻病④青少年型糖尿病
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:选B。多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常病和一些常见病,如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。
5.血友病是一种人类的遗传病。为了研究其发病率与遗传方式,正确的方法是(多选)( )
A.在人群中随机抽样调查并计算发病率
B.在人群中随机抽样调查研究遗传方式
C.在患者家系中调查并计算发病率
D.在患者家系中调查研究其遗传方式
解析:选AD。本题考查遗传病调查目的不同时调查对象的不同。发病率是指所有发病个体与所有个体的比例,所以在取样时应随机抽取,而对遗传方式的调查,是研究遗传病的传递规律,必须有患者,而不存在患者的家系对研究毫无意义。
6.“人类基因组计划”最新研究表明人体24条染色体上含有2.0~2.5万多个蛋白质编码基因,这一事实说明( )
A.基因是核酸中有遗传效应的片段
B.基因就是染色体
C.一个DNA分子上有许多个基因
D.基因只存在于染色体上
解析:选C。24条染色体有24个DNA分子,24条DNA分子上有2.0~2.5万多个蛋白质编码基因,则一个DNA分子上有许多个基因。
1.下列疾病肯定是遗传病的是( )
A.家族性疾病 B.先天性疾病
C.终生性疾病 D.遗传物质改变引起的疾病
解析:选D。遗传病是因遗传物质的改变而引起的疾病,而A、B、C不一定是遗传病。
2.单基因遗传病起因于( )
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体变异 D.环境因素
解析:选B。单基因遗传病起因于基因突变,在一对同源染色体上,可能其中一条含有突变基因,也可能同源染色体对应点都含有突变基因。
3.下列有关遗传病的叙述中,正确的是( )
A.仅基因异常而引起的疾病
B.仅染色体异常而引起的疾病
C.基因或染色体异常而引起的疾病
D.先天性疾病就是遗传病
解析:选C。本题考查对遗传病概念的理解。基因或者染色体异常都会引起遗传物质的改变,故由此引起的疾病为遗传病。
4.21三体综合征、软骨发育不全、性腺发育不良、苯丙酮尿症依次属于( )
①单基因病中的显性遗传病 ②单基因病中的隐性遗传病 ③常染色体病 ④性染色体病
A.②①③④ B.②①④③
C.③①④② D.③②①④
解析:选C。21三体综合征是患者的体细胞中多了一条21号染色体,属染色体异常遗传病中的常染色体病;软骨发育不全是单基因遗传病中的显性遗传病;性腺发育不良是染色体异常遗传病中的性染色体病;苯丙酮尿症属单基因遗传病中的隐性遗传病。故选C。
5.下列关于人类遗传病的叙述,错误的是( )
A.单基因突变可以导致遗传病
B.染色体结构的改变可以导致遗传病
C.近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险
D.环境因素对多基因遗传病的发病无影响
解析:选D。人类遗传病通常是指由于遗传物质发生改变而引起的疾病,主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,A、B选项正确;由于近亲婚配可使从同一祖先那里继承同一隐性致病基因的概率增加,所以近亲婚配会使隐性致病基因纯合的概率大大增加,C选项正确;多基因遗传病往往表现为家族聚集现象,且易受环境的影响,D选项错误。
6.某生物兴趣小组对某种皮肤病遗传的情况进行了调查,以下说法正确的是( )
A.要选择单个基因控制的皮肤遗传病进行调查
B.在调查该皮肤病的发病率时,选取的样本越多,误差越小
C.在调查该皮肤病的遗传方式时应注意随机取样
D.在调查该皮肤病的发病率时应选取患者家庭进行调查
解析:选B。皮肤病的发生遵从统计规律,故B项是正确的。
7.(2011年西师附中高一质检)下图的4个家系,带阴影的为遗传病患者,白色的表现正常。下列叙述不正确的是( )
A.可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙、丁
B.肯定不是抗维生素D佝偻病(伴X显性遗传病)遗传的家系是甲、乙
C.家系甲中,这对夫妇再生一患病孩子的概率为1/4
D.家系丙中,女儿不一定是杂合子
解析:选A。色盲是伴X隐性遗传病,特点是母患子必患,所以丁一定不是色盲遗传;家系甲中,不管是哪种方式的遗传病,这对夫妇再生一患病孩子的概率都为1/4;家系丙中,该遗传病有可能是常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病,也有可能是伴X隐性遗传病或伴X显性遗传病,所以家系丙中,女儿有可能是纯合子,也有可能是杂合子。
8.21三体综合征是体细胞中含有三条21号染色体所造成的染色体遗传病,自然人群中发病率高达1/600~1/800,两个21三体综合征的病人结婚可能生出正常的孩子,他们生正常孩子的可能性是( )
A.1/2 B.1/3
C.1/4 D.1/8
解析:选C。21三体综合征夫妇,产生正常精子、卵细胞的概率各为,正常精子与正常卵细胞结合,形成正常受精卵的概率为×=。
9.下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导,正确的是(双选)( )
遗传病
遗传方式
夫妻基因型
优生指导
A
红绿色盲症
X染色体隐性遗传
XbXb×XBY
选择生女孩
B
白化病
常染色体隐性遗传
Aa×Aa
选择生女孩
C
抗维生素D佝偻病
X染色体显性遗传
XaXa×XAY
选择生男孩
D
并指症
常染色体显性遗传
Tt×tt
产前基因诊断
解析:选ACD。白化病是常染色体隐性遗传病,若夫妻都是致病基因的携带者,生育有病孩子无性别之分。性(X)染色体上的遗传病,我们可以通过控制性别来避免生出患病的孩子。对于并指等常染色体显性遗传病,则需要做产前基因诊断。A组女孩基因型是XBXb,表现型正常;B组白化病为常染色体隐性遗传,患病者与性别无关,应做产前基因诊断;C组生男孩的基因型是XaY,表现型正常;D组后代有1/2患病,基因型为Tt。
10.21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如图所示,预防该遗传病的主要措施是( )
①适龄生育 ②基因诊断 ③染色体分析 ④B超检查
A.①③ B.①②
C.③④ D.②③
解析:选A。本题考查遗传病预防的相关知识及分析能力。
11.下图是某种病的遗传图解,请写出你分析该遗传病的思维方法:
(1)进行分析的关键个体是________的表现型,可排除染色体上显性遗传。
(2)________的表现型可以排除X染色体上的显性遗传。
(3)个体________的表现型可以排除Y染色体上的遗传。
解析:人类遗传病的遗传方式(或称为遗传病类型)的判断方法:首先确定遗传病是显性还是隐性遗传;然后确定是常染色体遗传还是伴性遗传。判断的依据是多种遗传方式的特点。
判断遗传类型的方法很多,结合该题系谱图,从Ⅲ7个体可以看出,其父母不患病,说明该病致病基因是隐性的。从Ⅰ代到Ⅱ代可以看出致病基因不在Y染色体上,并进一步证实是隐性的。
答案:(1)7 (2)5或7 (3)4或9或10
12.(2010年高考江苏卷)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式是________。
(2)乙病的遗传方式不可能是________。
(3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式,请计算:
①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________,女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________。
解析:本题综合考查人类遗传病方式的判定与遗传概率的计算,意在考查考生的判断能力和推理能力。(1)因一对正常的夫妇生了一个患甲病的女儿,故甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。(2)父亲患病,而女儿正常,儿子患病,故不可能是伴X染色体显性遗传,若是X染色体上的显性遗传则父亲患病女儿都患病。(3)①因Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,设甲病的致病基因为a,Ⅱ-3的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ-4的基因型为AA,则Ⅲ-1的基因型为1/3Aa;Ⅱ-5的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ-6的基因型为AA,则Ⅲ-2的基因型为1/3Aa;故Ⅲ-1和Ⅲ-2所生孩子患甲病的概率为1/3×1/3×1/4=1/36。Ⅳ-1和
Ⅳ-2为双卵双生,故同时患有甲种遗传病的概率为1/36×1/36=1/1296。②甲病的致病基因在常染色体上,双胞胎中男孩(Ⅳ-1)和女孩(Ⅳ-2)患甲病的可能性都为1/36。若Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,乙病的致病基因最可能是在Y染色体上,后代的男孩肯定患乙病,女孩肯定不患病,故双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率为1/36×1=1/36,故双胞胎中女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率为1/36×0=0。
答案:(1)常染色体隐性遗传 (2)伴X显性遗传(3)①1/1296 ②21/36 0
13.(2010年高考广东卷)克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩,该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答:
(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因类型(色盲等位基因以B和b表示)。
(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是:他的______________(填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行______________分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中,①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者?__________________;②他们的孩子中患色盲的可能性是多大?________________。
(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测__________________条染色体的碱基序列。
解析:(1)要求学生较为规范地画出遗传系谱图,准确地写出亲子代的基因型。表现型正常的夫妇生出患色盲的男孩,只能是其母亲为致病基因的携带者,基因型为XbXb。(2)在减数第二次分裂时染色体未分离,形成了基因型为XbXb的配子。(3)如果题中的夫妇染色体不分离只发生在体细胞中,则不会导致其孩子出现克氏综合征患者,但可能患色盲,因为夫妇双方的基因型分别为XBY、XBXb,他们的孩子(注意:不是男孩)患色盲的概率为1/4。(4)人类基因组测序应测24条染色体的碱基序列,即22条常染色体+X染色体+Y染色体。
答案:
(1)见右图
(2)母亲 减数
(3)①不会 ②1/4
(4)24
第7章 生物的进化
7.1 生物进化的证据
7.2 种群是进化的基本单位
1.家兔的血清注射到野兔体内具有________的作用。( )
A.营养 B.调节
C.抗原 D.T细胞
解析:选C。因家兔与野兔是不同种类的生物,故家兔血清中的蛋白质可刺激野兔体内产生相应的抗体,C符合题意。
2.长臂猿与________体内的生物大分子最相似。( )
A.鸡 B.猪
C.蜘蛛猴 D.狒狒
解析:选D。因为长臂猿与狒狒的亲缘关系最近,故其体内的生物大分子最相似。
3.研究生物亲缘关系的生物大分子一般不包括(多选)( )
A.DNA B.蛋白质
C.淀粉 D.无机盐
解析:选CD。淀粉和无机盐不具多样性和特异性,故C、D符合题意。
4.(2011年高考江苏卷)根据现代生物进化理论,下列说法正确的是( )
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
解析:选C。生物变异的方向是不定向的,而自然选择是定向的,故生物进化的方向是由定向的自然选择决定的,A项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是种群基因型频率的改变,B项错误;种群内基因频率的改变可在世代间逐渐变化,即在世代间具有连续性,C项正确;种群内基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的,D项错误。
5.某人随机从果蝇种群中抽测200只果蝇,灰身(AA)为70只,灰身(Aa)为120只,黑身(aa)为10只,请问A与a的基因频率是( )
A.0.95和0.05 B.0.35和0.65
C.0.65和0.35 D.0.6和0.4
解析:选C。A的基因频率为:=0.65;a的基因频率为:=0.35。
6.(2010年高考上海卷)某自花传粉植物种群中,亲代中AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是( )
A.55%和32.5% B.55%和42.5%
C.45%和42.5% D.45%和32.5%
解析:选B。本题考查等位基因频率和基因型频率的计算方法。据题干中的信息可知,该种群中Aa基因型的个体应占50%,所以亲代中A的等位基因频率为:30%+50%×=55%。由于该种群的植物自花传粉,所以F1中AA的基因型频率为:30%+50%×=42.5%。
1.将在人体血清刺激下获得的四等份家兔抗血清分别注入到猪、猫、狗、猴的体内均会产生一定量的沉淀物。这沉淀物的成分是( )
A.抗原 B.抗体
C.抗原、抗体复合物 D.细菌、抗体复合物
答案:C
2.下列动物胚胎发育过程与人的最相似的是( )
A.鱼 B.龟
C.鸡 D.兔
答案:D
3.由脊椎动物前肢与人上肢的比较解剖图可以看出人与脊椎动物有着( )
A.相同功能的上肢 B.共同的进化过程
C.共同的祖先 D.完全相同的遗传信息
答案:C
4.在DNA分子杂交试验过程中制取DNA单链依靠( )
A.DNA聚合酶 B.ATP水解酶
C.DNA解旋酶 D.高温加热
答案:D
5.下列哪种生物的细胞色素C与人类的相比氨基酸的差异数最大( )
A.黑猩猩 B.恒河猴
C.狒狒 D.家鸽
答案:D
6.2011年4月6日,国家地质工作者在山西太行山的中段山脉的中生代地层中发现了大量古代鱼类化石,又称古鳞石。由这些化石我们可知今天的太行山区原本是( )
A.一片山区 B.一片森林
C.一片海洋 D.一道河流
答案:C
7.(2011年成都七中高一检测)对种群概念的叙述,正确的是( )
A.不同空间中同种生物个体的总和
B.生活在一定区域的同种生物的一群个体
C.一片水田中的所有鱼的总和
D.一个生态环境中有相互关系的动植物的总和
解析:选B。种群是指生活在一定区域的同种生物的一群个体。其中的“种”是指动植物分类学中的门、纲、目、科、属、种的种。例如:一个湖泊中的全部鲤鱼才是一个种群,这里的鲤鱼可以是大鲤鱼、小鲤鱼,但必须是鲤鱼,不能是其他种的鱼。
8.某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )
A.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变
C.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大
解析:选C。随机交配的种群的等位基因频率(包括基因型频率)一代代稳定不变,保持平衡,符合哈迪—温伯格平衡规律。自交时,等位基因频率不变,AA基因型频率=16%+48%×1/4=28%,所以会增大。
9.下列有关生物进化的论述中,不正确的是( )
A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础
B.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的
C.变异经过长期的自然选择和积累,就可能产生出生物的新类型
D.环境改变使生物产生定向变异,以适应变化的环境
解析:选D。遗传和变异是生物进化的内因,变异是不定向的,为进化提供原材料;通过自然选择,不利的变异被淘汰,有利的变异被保存,并通过遗传积累起来,然后产生出生物的新类型。
10.科学家经过长期的观察发现,海洋生物的进化速度比陆地生物缓慢,其原因是( )
A.海洋环境比陆地环境相对稳定,新的变异基因不容易被选择
B.海洋环境比陆地环境稳定,生物变异少
C.海洋生物比陆地生物低等
D.海洋中生存斗争激烈,被淘汰的生物较多
解析:选A。与陆地环境相比,由于海洋环境中的无机环境条件相对温和,生物的生存空间和生活资源也比陆地环境充足,所以在海洋环境中的生物所面对的生存斗争相对较弱,使得具有有利变异的个体被选择出来的机会较少,其数量的增长受到限制,因而进化的速度较慢。相反,在生存斗争相对激烈的陆地环境中,不适应环境的个体及时被淘汰掉,使得生存下来的个体得到了更多的生存空间和生活资源而迅速发展进化。
11.青霉素是一种抗菌素,几十年来,由于反复使用,致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强。请回答:
(1)青霉素使用之前,细菌对青霉素的抗药性存在着____________;患者使用青霉素后,体内绝大多数细菌被杀死,这叫做______________。极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代,这叫做______________。青霉素的使用对细菌起了________________,这种作用是通过细菌与青霉素之间的__________________实现的。由于青霉素的反复使用,就会使得抗药性状逐代____________而加强。从这个过程可以看出,虽然生物的__________是不定向的,但______________在很大程度上是定向的。
(2)自然选择是把自然界中早就存在的______________变异选择出来,并使之逐代积累、加强,最终形成生物新品种。
(3)上述过程表明,自然选择是一个__________________的过程。
解析:对青霉素的抗药性来说,细菌个体间存在着差异,绝大多数是敏感的,变异个体中有的是对青霉素敏感性加强的、有的是敏感性减弱的,这些个体与非变异的个体一道都被杀灭;但是变异个体中还有对青霉素有耐药性的,在青霉素的筛选下,生存下来并成为优势群。即抗药性强的细菌通过生存斗争得以生存并繁衍后代,经逐代积累并加强,形成了抗药新类型,而抗药性差的细菌由于不适应环境而被淘汰。这种适者生存、不适者被淘汰的过程就是自然选择。
答案:(1)差异 不适者被淘汰 适者生存 选择作用 生存斗争 积累 变异 自然选择 (2)有利 (3)适者生存、不适者被淘汰
12.“蝴蝶泉头蝴蝶树,蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺,自树下垂疑花序。”每年的4、5月间,大理蝴蝶泉一带有一数量庞大的大丽王蝶种群,它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知,黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性,且亲代基因型及比例分别是AA(0.3)、Aa(0.6)、aa(0.1)。请根据孟德尔的分离规律计算,并回答问题:
(1)子代的基因型频率和等位基因频率分别是
________________________________________________________________________、
__________________。
(2)若要使蝴蝶后代的等位基因频率维持在这一理想状态下,除题干给出的特点外还应具备哪些条件?________________。
(3)近年发现该种群出现了突变型的白翅蝶,专家分析该种群的等位基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化?________________。
(4)近几年发现,该种群数量明显减少,使观赏价值降低。专家提出要加以保护,这是在__________________层次上保护生物的多样性。
解析:亲代基因型及比例是AA(0.3)、Aa(0.6)、aa(0.1),A的基因频率是0.3+0.3=0.6,a的基因频率是0.3+0.1=0.4,所以子代的基因型频率是AA 0.36,Aa 0.48,aa 0.16。要使基因频率在理想状态下维持不变,需要种群的数量足够大,没有迁入和迁出,种群中的个体随机交配,自然选择对翅色这一相对性状没有作用等。在生物的进化过程中,自然选择决定生物的进化方向,如果该性状适应环境,则等位基因频率会增大;如果该性状不适应环境,则等位基因频率会减小。
答案:(1)AA 0.36、Aa 0.48、aa 0.1 6 A 0.6、a 0.4
(2)没有迁入和迁出,自然选择对翅色这一相对性状没有作用
(3)如果该性状适应环境,则等位基因频率会增大;如果该性状不适应环境,则等位基因频率会减小
(4)物种
13.桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫,一般为浅色,它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区,黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同,进行了如下探究。请完成下列探究方案。
(1)假设:______________________。
(2)试验步骤:①选择工业污染区A和________________________地区B;
②收集桦尺蛾,并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾与浅色蛾若干;
③________________________________;
④一段时间后用诱蛾灯诱捕,记录、统计结果。
(3)试验结果:如下表。
桦尺蛾释放数和回收数表
地区
项目
浅色蛾
黑色蛾
工业污
染区A
释放数
400
500
回收数
32
150
B
释放数
500
600
回收数
60
30
根据表内数据在下面空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。
(4)结论:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)分析与讨论:
①人们观察到工业污染导致树皮变黑,从这个角度解释上述试验结果。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②已知桦尺蛾的体色由常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系,有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交,F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1∶1。请利用F1的蛾,在此基础上设计遗传试验完成探究。
a.试验步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b.结果与分析:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据试验题目可知,单一变量为工业污染区与非污染区;要做到随机分组和平均分配;树皮的颜色与蛾颜色一致时,就是一种保护性适应;探究显隐性时,要注意试验结果的全面性,黑色雌雄个体相交,后代可能全部为黑色,也可能全部为浅色,也可能黑色、浅色都有。
答案:(1)在工业污染区,黑色蛾数量占优势(合理即可)
(2)①非工业污染
③将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区
(3)见下图
(4)在工业污染区,黑色蛾数量占优势;在非工业污染区,浅色蛾数量占优势
(5)①不同污染程度区域的树皮颜色不同,使停歇在树干上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同,导致它们的存活率不同
②a.选择F1的雌雄黑色蛾杂交;观察、记录后代的体色
b.若后代出现浅色蛾,则黑色为显性性状;若后代全部是黑色蛾,则黑色为隐性性状(合理即可)
7.3 物种进化与生物多样性的形成
7.4 进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战
1.生物进化的证据不包括( )
A.生物化石 B.生物体内蛋白质结构
C.生物体的DNA分子结构 D.科学家的猜想
答案:D
2.人与________体内的生长激素结构最相似。( )
A.鲫鱼 B.蜥蜴
C.牛 D.青蛙
解析:选C。生长激素是本题所述四种动物都含有的一种生物大分子,由于其中牛与人的亲缘关系最近,故它们的生长激素结构最相似。
3.不能在胚胎发育后期长出五指型四肢的动物是( )
A.鲤鱼 B.壁虎
C.斑马 D.黑叶猴
答案:A
4.下面是某同学依据四种哺乳动物的血红蛋白基因的部分碱基序列作出的亲缘关系判断,其中正确的是( )
①TGACAAGAACA-GTTAGAG-TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
②TCACGAGAACA-GTTAGAG-TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
③TGACGAGAACAAGTTAGAG-TGTCCGAGGACCAACAGATGGGTACCTGGGTCTCCAAGAAACTG
④TGGTGATAACAAGACAGAGATATCCGAGGACCAGCAGATAGGAACCTGGGTCTCTAAGAAGCTA
A.①与②最远 B.①与②最近
C.③与④最近 D.①与③最近
解析:选B。因为①与②的血红蛋白基因中的碱基序列最为相似,故它们的亲缘关系最近。
5.与现代综合进化论不相符的叙述是( )
A.自然选择决定生物进化的方向
B.相关的著作有《物种起源》
C.突变、选择、隔离是物种形成和生物进化的机制
D.进化的实质是种群内等位基因频率的改变
解析:选B。现代综合进化论是达尔文进化论与孟德尔遗传学相结合的产物,而《物种起源》仅是达尔文进化论的代表性著作,故B是错误的。
6.(2011年雅安中学高一检测)下列哪组生物之间不能进行基因交流( )
A.京巴与缉毒犬 B.伊犁马与斑马
C.耕牛与肉牛 D.波斯猫与埃及猫
解析:选B。伊犁马与斑马是两个不同的物种,其间具有生殖隔离,故它们无法进行基因交流。
1.通过DNA—DNA杂交技术可以(多选)( )
A.比较两种生物基因组的相似程度
B.设计新物种的“蓝图”
C.比较两个物种间的亲缘关系
D.研究碱基的互补配对规律
解析:选AC。两个DNA分子在杂交时的互补程度的高低反映着它们的相似程度,而这种相似程度又反映着这两个DNA分子所属的生物间的亲缘关系,故AC符合题意。
2.下列哪组生物的共同祖先距离现在最久远?( )
A.鲸和金枪鱼 B.大猩猩和黑猩猩
C.蝙蝠和老鼠 D.白孔雀和绿孔雀
解析:选A。鲸和金枪鱼分别属于哺乳类和鱼类,体内的生物大分子的结构差别最大,故它们的共同祖先距今最久远。
3.有尾婴儿和多毛婴儿的出现所反映的生物学原理是( )
A.人类在胚胎时期容易发变异
B.不良的胚胎发育环境容易导致怪胎的形成
C.人类是由有尾和多毛动物进化而来的
D.不良的胚胎发育环境容易导致遗传病的发生
答案:C
4.(2011年山师大附中高一检测)有关基因库的正确叙述是( )
A.人体一个染色体组上所有的基因总和
B.雄果蝇体内8条染色体上所有基因的总和
C.微山湖内所有野鸭遗传信息的总和
D.泰山所有松树的遗传信息的总和
解析:选C。微山湖内的所有的野鸭为一个种群,故C符合题意。
5.与杜布赞斯基观点相符的是( )
A.生物个体是进化的单位
B.种群是生物进化的单位
C.突变会直接导致新物种的出现
D.多变复杂的环境导致生物多样性的形成
答案:B
6.下面哪个种群中较容易发生等位基因频率的改变( )
A.微山湖中的鲤鱼 B.宋村自然池塘中的白鲢
C.黄山上的松鼠 D.东海中的带鱼
答案:B
7.加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是( )
A.地理隔离→基因突变→物种形成
B.地理隔离→突变和重组→生殖隔离→物种形成
C.地理隔离→自然选择→物种形成
D.地理隔离→突变、重组、自然选择→生殖隔离→物种形成
解析:选D。加拉帕戈斯群岛上不同岛屿被海洋隔开,各个岛屿上的地雀之间存在地理隔离,不同种群出现不同的突变和基因重组,由于各个岛屿上环境有较大的差异,自然选择方向不同,这些种群基因库形成明显的差异,出现生殖隔离,形成不同的物种。
8.下列符合现代综合进化论的叙述是( )
A.物种的形成可以不经过隔离
B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D.自然选择通过作用于个体而影响种群的等位基因频率
解析:选D。新物种的形成必须要经过隔离,隔离是物种形成的必要条件,因此A错误;生物进化的实质在于种群等位基因频率的定向改变,因此B错误;生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有利变异所决定,因此C错误;自然选择通过作用于个体而影响种群的等位基因频率,因此D正确。
9.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀,用现代综合进化论解释错误的是( )
A.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在条件下的地雀物种
B.地理隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C.这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不同的突变和基因重组
D.自然选择对不同种群等位基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐步出现生殖隔离
解析:选B。现代综合进化论对群岛上各种地雀进化过程的正确解释是:经过长期的地理隔离,再经过生殖隔离后逐渐进化形成的。那些原属于同一物种的地雀,从南美大陆迁来后,在不同群岛上(地理隔离)出现不同的突变和基因重组。由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同,自然选择对不同种群等位基因频率的改变所起到的作用就有差别,在一个种群中,某些基因被保留下来,而在另一个种群中,被保留下来的可能是另一些基因。久而久之,这些基因库会变得很不相同,并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀就成了不同的物种。
10.下列叙述错误的是( )
A.进化论被广泛接受引起了人类思想观念的一场革命
B.中性学说和间断平衡理论丰富了进化论
C.形态进化与基因进化的机制从根本上讲是统一的
D.微进化是指种群内等位基因频率的改变
解析:选C。形态进化和基因进化存在着明显不同的机制,说明进化机制的探讨亟须形态和分子两个层次的结合。
11.图示为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,A、B、C、D为四种物种及演化关系图,据图回答:
(1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是________________和____________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种进化为同一物种的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:现代综合进化论认为,生物进化的内因是由于突变和基因重组使种群的等位基因频率发生变化,从而产生了生物进化的原材料,自然选择和隔离是生物进化的外因。生物进化的实质就是在自然选择的作用下,种群的等位基因频率发生定向改变的结果。常见的隔离有地理隔离和生殖隔离,不同种群间一旦产生生殖隔离,就不会再有基因的交流了。本题中A物种原先是同一自然区域的生物类群,后来这一物种的个体有的在甲岛上生活,有的在乙岛生活,由于甲、乙两岛的环境条件不同,使得同物种的两个种群的等位基因频率发生不同的定向改变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离,甲岛上生活的种群不能跟乙岛上生活的种群自由交配,使不同种群的基因库各不相同,所以,最后的进化结果是形成两个物种。甲岛上的B物种迁到乙岛后,由于各自种群的基因库已发生改变,加上二者的生殖隔离,因此B物种不会与C物种共同进化为一个相同的物种,而是各自独立进化,如迁到乙岛的B物种进化为D物种。迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是因为甲、乙两岛的环境条件不同,再加上由于地理隔离导致生殖隔离。
答案:(1)自然选择 地理隔离 (2)种群的基因库不同,两种群间存在着生殖隔离 (3)甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们等位基因频率的差别得到积累而形成了生殖隔离
12.(2010年高考天津卷)某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据图回答:
(1)R基因的出现是________________的结果。
(2)在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为4%和1%,此时R基因的频率为______________。
(3)1969年中期RR基因型几近消失,表明在__________的环境条件下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________________。
(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中,最终频率最高的基因型是____________________________,原因是________________________________________。
解析:(1)R基因是新产生的基因,只有基因突变能产生新的基因。(2)RR的基因型频率为95%,所以R基因的频率为(95×2+4)/200×100%=97%。(3)1969年时,RR的个体明显减少,说明在不使用杀虫剂的时候,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。(4)根据曲线的变化可以看出,在不使用杀虫剂后,RR个体越来越少,R的基因频率越来越低,SS个体越来越多,S的基因频率越来越高。
答案:(1)基因突变 (2)97% (3)不再使用杀虫剂 低 (4)SS 在不使用杀虫剂环境下,持续的选择作用使R基因频率越来越低
13.回答下列有关生物进化的问题。
图1
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程,X、Y、Z表示生物进化的基本环节,X、Y分别是__________________、____________________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成,这些个体的总和称为____________,这是生物进化的______________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的____________________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状,W代表蜥蜴脚趾的分趾基因:w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
图2
①由于蜥蜴过度繁殖,导致__________加剧。
②小岛上食物短缺,联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升,其原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③图2所示过程说明,自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化,其本质是因为蜥蜴群体内的________________发生了改变。
解析:(1)生物进化的基本环节是变异、自然选择和隔离;
(2)小岛上原有蜥蜴个体构成种群,是进化的基本单位;
(3)小岛上进行生殖蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库。
(4)蜥蜴过度繁殖导致生存斗争(种内斗争)加剧,使小岛上食物短缺而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物,适应环境,个体数逐渐增加,这种变化的本质是种群等位基因频率的变化。
答案:(1)突变(变异) 自然选择 (2)种群 基本单位(3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼,适合于游泳,可以从水中获取食物。因此,在岛上食物短缺时,联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可) ③等位基因频率
第7章 生物的进化
(时间:90分钟;满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.下列________组结构的相似能说明相应的两种生物具有共同的起源。( )
A.蝙蝠的翼手与蝴蝶的翅
B.人的手和鲸的“胸鳍”
C.鲤鱼的胸鳍和鲸的“胸鳍”
D.蝴蝶的翅和家鸽的翅
解析:选B。人的手和鲸的“胸鳍”具有较为相似的内部结构,即骨骼结构,故人和鲸具有共同的起源。
2.下列哪项叙述能说明人与鱼具有一定的亲缘关系( )
A.人的早期胚胎具有鳃
B.人的早期胚胎具蹼状肢
C.人的早期胚胎具有尾
D.人的早期胚胎具有三个胚层
解析:选A。因为鱼自胚胎时期到成体均有鳃,故A符合题意。
3.就目前的生态状况而言,____________的基因库最小。( )
A.大肠杆菌 B.藏羚羊
C.大熊猫 D.丹顶鹤
解析:选C。在本题涉及的四种生物中大熊猫的种群最小,而基因库是一个种群全部个体的遗传信息的总和,故大熊猫的基因库最小。
4.进化论中所说的突变( )
A.即基因突变 B.包括基因突变和基因重组
C.即性状变化 D.各种形式的遗传物质改变
答案:D
5.能较好地解释迁移概念的现象是(多选)( )
A.孤雁难熬 B.藏汉通婚
C.门当户对 D.千里姻缘一线牵
答案:BD
6.属于两个亚种的生物是( )
A.胡蜂和蜜蜂 B.华南虎和东北虎
C.水牛和黄牛 D.鹿驼和骆驼
解析:选B。ACD每组的两种生物之间均存在着生殖隔离,而B组的两种生物之间则不存在,故B符合题意。
7.狮虎兽虽然是狮子和老虎杂交产生的后代,但它的__________的特点仍能说明狮子与老虎之间不能进行基因交流。( )
A.花纹象老虎 B.毛发象狮子
C.性情凶猛 D.无生育能力
答案:D
8.能用趋同进化理论给予解释的( )
A.鸟的翅和蝙蝠的翼手相似
B.海豚与江豚的体形相似
C.山羊和鹿顶部有角
D.鱼和鲸的呼吸器官不同
答案:A
9.下列有关多倍体植物的形成的说法,正确的是( )
A.经过长期的地理隔离,进而形成生殖隔离
B.没经过隔离就形成新物种
C.多倍体的形成可不经过地理隔离
D.多倍体物种的形成不属于生物进化
解析:选C。多倍体育种是人工育种方法之一,因为染色体数目发生变化而直接形成了生殖隔离。
10. 下列说法错误的是( )
A.哺乳动物的进化是典型的分歧进化
B.鲨鱼和海豚外形相似属于趋同进化
C.适于解释化石记录中存在缺失的是遗传漂变
D.判断两种生物是否属于同一物种关键是彼此是否可以自由交配并产生可育后代
解析:选C。适于解释化石记录中存在缺失的是间断平衡理论,它认为新物种的变化主要发生在原始物种分出新物种的时候,物种存在的其余时间变化甚小,所以难以找到中间类型的化石记录,即物种形成是以“爆发”式进行的。
11.下图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述正确的是(多选)( )
A.自然选择过程中,直接受选择的是基因型,进而导致等位基因频率的改变
B.同一物种不同种群等位基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大,但生物没有进化
C.地理隔离能使种群基因库产生差别,但不一定导致生殖隔离
D.种群等位基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
解析:选AC。生物进化中自然环境的选择作用使某些基因型的个体生存,另一些基因型的个体被淘汰,使种群的等位基因频率发生改变;进化的实质就是等位基因频率的改变,等位基因频率发生改变就是生物的进化;地理隔离可以导致生物等位基因频率的改变。但不一定导致生殖隔离的产生,经地理隔离产生生殖隔离需要一个漫长的过程;有时生殖隔离的产生可以由染色体加倍等变异产生,种群的等位基因频率不一定改变。
12.下列叙述错误的是( )
A.身体结构也可以作为生物进化的证据
B.处于哈迪—温伯格平衡的种群也存在自然选择
C.北极熊与棕熊不属于同一物种是因为两者存在生殖隔离
D.间断平衡理论认为物种形成是以“爆发”式进行
解析:选B。处于哈迪—温伯格平衡的种群,不存在自然选择,也不存在进化。
13.下列关于隔离的叙述,不正确的是(多选)( )
A.阻止了种群间的基因交流
B.对所有的物种来说,地理隔离必然导致生殖隔离
C.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.不同的种群之间必然存在着生殖隔离
解析:选BD。地理隔离不一定导致生殖隔离,只有遗传物质的变化突破了物种的界限,才会产生生殖隔离。
14.突变的有利和有害是相对的,下列对这一问题的认识,哪一项是不正确的( )
A.突变的利与害可因生物的不同生存环境而异
B.突变的利与害可因人类的需求不同而异
C.突变对某些生物生存有害,但对生物进化有利
D.有利的变异对生物生存有利,对生物进化也有利
解析:选B。变异是不定向的,而自然选择是定向的,其结果是生物适应其生存的环境,因此,所谓的有利变异是指有利于生物适应环境,有利于生物生存的变异,与人类是否需求无关。
15.有关等位基因频率和生物进化的关系,以下说法正确的是( )
A.生物只要发生进化,等位基因频率就会改变
B.只有新物种形成时,才发生等位基因频率的改变
C.等位基因频率的改变不一定引起生物的进化
D.生物在进化的过程中不一定有等位基因频率的改变
解析:选A。生物进化的实质是等位基因频率的变化,只要等位基因频率改变就说明生物发生了进化,但不一定形成新物种。
16.某小岛上原有果蝇20000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1代中V的基因频率约是( )
A.43% B.48%
C.52% D.57%
解析:选B。从岛外入侵了部分果蝇后,实质上建立了一个新的种群,种群内的VV个体为20000×15%+2000=5000只,Vv个体数目为20000×55%=11000只,vv的个体为20000×30%=6000只,这个新种群中V的基因频率为(5000×2+11000)/22000×2=48%,由于随机交配后种群的等位基因频率不改变,所以F1代中V的基因频率仍是48%。
17.根据现代综合进化论,下列观点中正确的是( )
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D.受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
解析:选D。人工培育的新物种可在自然环境中生存。生物进化的方向取决于自然选择的方向,与变异方向无关。冬季来临植物叶中可溶性糖含量增高,是因为相关酶因温度降低活性降低而使可溶性糖不能转化成其他物质导致,而非为防冻害而产生的变异。受农药处理后种群的抗药性强的个体存活下来,与不抗药的个体相比,有更多机会通过繁殖将基因传递给后代。
18.下列说法正确的是( )
A.引起等位基因频率发生改变的只有遗传漂变、突变和选择
B.遗传漂变又叫偶然性进化改变,主要发生在小型种群中
C.物种进化的方式主要是分歧进化
D.进化中性学说和间断平衡理论否定了进化论
解析:选B。引起等位基因频率发生改变的因素除遗传漂变、突变、选择外,还有迁移等;物种进化的方式有多种,主要有分歧进化和趋同进化,进化中性学说和间断平衡理论丰富了进化论。
19.在北极的一个山脉中,原始的狼已经形成在体格和生活习性上不同的变种,其中一种狼的体重较轻、四肢发达而灵活,以猎鹿为主;另一种狼体重较重,足短而力强,常常攻击羊群。下列叙述错误的是( )
A.狼的性状分歧是自然选择的结果
B.在生存斗争中,捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
C.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
D.原始狼群由于食物来源不同,通过自然选择进化成不同的类型
解析:选C。在原始的狼群中,个体间在体格和生活习性上存在着差异,有些狼体重较轻,四肢较长而灵活,适于捕食鹿;有些狼体重较重,四肢较短而力量大,适于捕食羊。在生存斗争中,以猎鹿为生的狼,在捕食者与被捕食者的相互选择中,有利变异逐代积累,形成体重较轻、四肢发达而灵活的变种;同样,以猎羊为生的狼也形成体重较重、足短而力强的变种。狼的性状分歧是定向自然选择的结果。
20.现代综合进化论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的,现代综合进化论对自然选择学说的完善和发展表现在( )
①突变和基因重组产生进化的原材料 ②种群是进化的单位 ③自然选择是通过生存斗争实现的 ④自然选择决定生物进化的方向 ⑤生物进化的实质是等位基因频率的改变 ⑥隔离导致物种形成 ⑦适者生存,不适者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦ B.②③④⑥
C.①②⑤⑥ D.①②③⑤⑦
解析:选C。现代综合进化论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群等位基因频率的改变。突变和基因重组产生生物进化的原材料,隔离是新物种形成的必要条件,形成新物种的标志是产生生殖隔离。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(10分)原产某地的某种一年生植物a,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花时期如下图所示。请据图回答问题:
(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成________,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常授粉,说明已产生了________,它们与________、________共同构成了物种形成的三部曲。
(2)在对b植物的某一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化?__________。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:将同种生物引种到不同的区域,不同区域的生物就形成了地理上的隔离。生物之间不能发生基因交流,则说明已经发生了生殖上的隔离。植物生殖上的隔离形成的原因可以是由于繁殖器官的不匹配、繁殖季节的不同等因素造成的。而现代综合进化论认为物种形成的三部曲是:变异、选择和隔离。突变和基因重组可以产生进化的原材料,隔离是物种形成的必要条件,但自然选择决定了生物进化的方向。种群进化的实质是种群等位基因频率的改变。第一年基因型为DD和dd的植株比例分别为10%和70%,则Dd基因型的比例为20%,可得到D等位基因频率为0.2,d等位基因频率为0.8。第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%,则Dd基因型的比例为32%,可得到D等位基因频率为0.2,d等位基因频率为0.8。可以发现第二年虽然各种等位基因型的比例发生了改变,但是其等位基因频率却没有发生改变,因此该种群没有发生进化。
答案:(1)地理隔离 生殖隔离 变异 选择
(2)没有 该种群的等位基因频率没有发生变化
22.(13分)生物进化的实质是种群基因频率的改变,其中影响种群基因频率的因素有很多,如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响,选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行试验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性,基因位于常染色体上。他们的试验过程如下:
(Ⅰ)选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
(Ⅱ)让子一代果蝇连续自由交配5次,同时在每一代中都要除去残翅果蝇;
(Ⅲ)当子6代所有长翅果蝇自由交配后,统计子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;
(Ⅳ)根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。
请分析回答:
(1)该试验过程的设计是否科学?请说出你的理由。
________________________________________________________________________。
(2)若让你对此试验过程进行改进,请写出所改进后的步骤:
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:该题通过试验验证人工选择对种群基因频率的影响,要求设置对照试验,通过对比计算验证人工选择改变了种群的基因频率。这里需要强调的一点是人工选择不会改变基因突变频率,但会导致种群基因频率定向的改变。
答案:(1)不科学,没有对照试验 (2)②将子一代分成性状完全相同的甲、乙两组,让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次,同时将乙组每一代中的残翅果蝇都要除去 ③当子6代所有长翅果蝇自由交配后,分别统计甲、乙两组子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比 ④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比,分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率,比较得出结论
23.(13分)阅读下列与生物进化有关的概念图,回答问题。
(1)完成概念图。
1________________________________________________________________________,
2________________________________________________________________________,
3________________________________________________________________________,
4________________________________________________________________________,
5________________________________________________________________________,
6________________________________________________________________________。
(2)比较此概念图体现的进化理论与达尔文自然选择学说一致的观点有
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
解析:本题主要考查现代综合进化论的主要内容。种群是生物进化的基本单位,其中的所有基因组成了基因库;可遗传变异为生物进化提供原材料,经自然选择使基因频率定向改变即进化的实质;共同进化可导致生物多样性,生物多样性包括三个层次;新物种形成的标志为生殖隔离的形成;现代综合进化论继承了达尔文自然选择的观点,并加以改进。
答案:(1)种群 基因库 突变、基因重组、自然选择(缺一不可) 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性(缺一不可) 基因频率改变 隔离
(2)变异提供进化的原材料 自然选择决定进化的方向
24.(14分)科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种,而海岛棉从来没有出现过抗旱类型,有人打算也培育出抗旱的海岛棉品种。但是用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交,始终得不到子代,回答下列问题。
(1)出现上述现象的原因是抗旱的陆地棉和海岛棉是两个不同的物种,存在
______________。
(2)抗旱的陆地棉和海岛棉两个不同物种的形成具备哪些环节?
________________________________________________________________________?
(3)要达到上述目的你认为可以用哪些育种方法,写出思路即可。
①打破物种间生殖隔离的方法名称:
________________________________________________________________________。
思路方案:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②常规育种方法名称:
________________________________________________________________________。
思路方案:
________________________________________________________________________。
(4)假若海岛棉与抗旱的陆地棉杂交后产生了后代,其能否称为一个新物种,原因是什么?(已知海岛棉与抗旱的陆地棉均为二倍体生物)
________________________________________________________________________。
解析:(1)杂交后不能产生后代,或是后代高度不育,则说明存在生殖隔离。
(2)新物种的形成有两种方式,每种方式都少不了必备的三个环节。
(3)①打破物种界限的育种方式,目前学习的只有基因工程,它由四个步骤组成,还应该把受体细胞培育成植株。②若用常规育种,控制抗旱的基因只能从无到有,则诱发基因突变。
(4)物种指在自然状态下是能够交配并产生可育后代的一群生物。
答案:(1)生殖隔离
(2)突变和基因重组、自然选择、隔离
(3)①基因工程育种 将抗旱的陆地棉的抗旱基因导入到海岛棉的体细胞中,将其培育成完整的植株
②诱变育种 用物理方法(射线、电激)等处理海岛棉萌发的种子或幼苗,然后进行人工选择
(4)不能,杂交后代是高度不育的
第3章 遗传信息的复制与表达
(时间:90分钟;满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.DNA复制的结果是形成两个携带完全相同遗传信息的DNA分子,这两个相同DNA分子形成在( )
A.有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
B.有丝分裂前期和减数第一次分裂中期
C.减数第二次分裂前期
D.有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
解析:选A。两个相同DNA分子是DNA复制的结果,DNA复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2.体外进行DNA分子复制的实验,向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是( )
A.能生成DNA,DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致
B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板
C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联
D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
解析:选B。DNA复制的四个基本条件是模板、酶、ATP、原料。没加入模板DNA,所以无DNA生成。
3.某DNA分子中含有 1000个碱基对(P元素只是32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中,让其在适宜的条件下复制两次,则子代DNA的平均相对分子质量比原来( )
A.减少1500 B.增加1500
C.增加1000 D.减少1000
解析:选A。具有1000个碱基对的DNA分子连续复制两次,形成四个DNA分子,这四个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都是含31P,还有两个DNA分子都是一条链是31P,另一条链是32P。前两个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了4000,后两个DNA分子的相对分子质量比原来共减少了2000,这样四个DNA分子平均比原来减少了6000/4=1500。
4.用15N标记含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是( )
A.含有15N的DNA分子有两个
B.只含有14N的DNA分子占15/16
C.复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D.复制第5次时需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
解析:选C。15N标记的DNA分子,在14N的培养基中连续复制5次后,共产生25=32个DNA分子。15N标记的DNA分子的两条链最多只能进入到2个DNA分子中,只含14N的DNA分子为25-2=30个,所以比例为30/32=15/16。含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,则有腺嘌呤(腺嘌呤脱氧核苷酸)(200-2×60)×=40(个),故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(25-1)×40=1240(个)。第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸25-1×40=640(个)。
5.已知某DNA分子共含有1000个碱基对,其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制2次,共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( )
A.600个 B.900个
C.1200个 D.1800个
解析:选D。复制后的DNA分子中A、T、G、C四种碱基含量不变,每个DNA分子中,A=T=400个,G=C=600个,复制2次,共有4个DNA分子,相当于合成3个DNA分子,所以需要G为600×3=1800个。
6.有关大肠杆菌乳糖操纵子的叙述错误的是( )
A.它由一个基因和三种蛋白质组成
B.它含有一个操纵基因(O)及其他
C.在它的调控下可合成半乳糖苷酶
D.它的启动子可与RNA聚合酶结合
解析:选A。大肠杆菌的乳糖操纵子由一个操纵基因(O)、三个结构基因、启动子(P)和调节基因(I)组成,故A是错误的。
7.调节基因的调节作用最终是通过________实现的。( )
A.DNA B.RNA
C.操纵基因 D.调节蛋白
答案:D
8.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基中使其连续繁殖四代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N,如图所示这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析:选D。繁殖4代后得到24=16个DNA分子,其中2个DNA分子含有1条15N链和1条14N链,其余14个DNA分子中的2条链全部都含14N。
9.一个DNA分子可以转录成多少种多少个信使RNA( )
A.一种一个 B.一种多个
C.多种多个 D.无数种无数个
解析:选C。一个DNA分子上有很多个基因,因此可以转录出多种多个信使RNA,DNA分子上基因的数目是可以计数的。
10.如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸),下列叙述正确的是( )
A.该过程的模板是DNA
B.该过程合成的产物一定是酶或激素
C.有多少个密码子,就有多少个反密码子与之对应
D.该过程有水产生
解析:选D。翻译的直接模板是mRNA而不是DNA;翻译的产物是多肽,经加工后形成蛋白质,而酶与激素不都是蛋白质;终止密码子不与氨基酸对应,所以没有与终止密码子对应的反密码子;多肽是由氨基酸脱水缩合形成的。
11.已知某转运RNA一端的三个碱基顺序是GAU,它所转运的氨基酸是亮氨酸,那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪项转录来的( )
A.GAT B.GAA
C.GUA D.GTA
解析:选A。本题考查转录和翻译过程中的碱基配对规律。
转运RNA:GAU
↑
信使RNA:CUA
↑
DNA的一条模板链:GAT
12.如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,有利于提高该过程效率的是( )
①转录尚未结束,翻译已经开始 ②多个核糖体上共同完成一条多肽的合成 ③多条多肽链可以同时进行合成
④有些氨基酸具有多个密码子
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:选B。从图中可以看出,转录没有结束就开始了翻译过程,这样可以提高整个基因表达的效率。同时可以看到,多个核糖体上同时进行翻译过程,这样就可以在短时间内合成出多条肽链。
13.关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是( )
A.遗传密码是DNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
B.绝大多数生物通用一套遗传密码子
C.因为有20种氨基酸,所以遗传密码子也一定有20种
D.遗传密码的形成主要是在核糖体上
解析:选B。遗传密码是经DNA转录而形成的mRNA上的碱基序列。可见,其形成主要在细胞核中,存在于mRNA上。虽然氨基酸种类为20种,但同一种氨基酸可以有不同遗传密码子。
14.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排列顺序如下:A-U-U-C-G-A-U-G-A-C……(40个碱基)……C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.20个 B.17个
C.16个 D.15个
解析:选C。由题干可知:信使RNA的碱基排列顺序可知:从起始密码AUG到终止密码UAG共有51个碱基,能编码16个氨基酸。
15.下列叙述中正确的是(多选)( )
A.用32P、35S分别标记细菌的DNA、蛋白质,被噬菌体侵染后复制4次,则子代噬菌体100%含32P、35S
B.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第二次分裂
C.如果控制人的血红蛋白的基因中有一对碱基发生改变,则血红蛋白的结构一定发生改变
D.tRNA具有专一性,在蛋白质的翻译过程中,每种tRNA只能转运一种特定的氨基酸
解析:选AD。细菌中被标记的DNA、蛋白质为噬菌体在细菌内的增殖提供原料(脱氧核苷酸和氨基酸),所以全部的蛋白质都含有35S。每个DNA分子双链中至少一条链中含32P,所以A正确。减数分裂过程中,染色体的减半发生在减Ⅰ过程中,B错。由于密码子的简并性,所以某基因的一对碱基发生改变,血红蛋白的结构不一定改变,C错。tRNA具有专一性,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
16.根据下表内容分析,色氨酸的密码子是( )
双链DNA
C
G
信使RNA
G
转运RNA
A
氨基酸
色氨酸
A.ACG B.AGG
C.UCG D.UGG
解析:选D。本题考查密码子的概念以及转录和翻译过程。mRNA上三个相邻碱基称为密码子,而mRNA来自DNA的转录,密码子在翻译时与反密码子互补配对,根据碱基互补配对原则,即可推出mRNA上三个碱基是UGG。
17.如图表示DNA控制合成蛋白质的过程。下列有关说法不正确的是( )
A.遗传信息存在于②链上
B.密码子存在于③链上
C.氨基酸与tRNA在种类上是一一对应的关系
D.图中DNA片段最多可控制20种氨基酸来合成蛋白质
解析:选C。遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序,转录时作为模板的单链即为信息链。密码子是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,它只存在于mRNA上。一种氨基酸可由一种或几种tRNA来携带,但一种tRNA只能携带一种氨基酸。图中DNA片段有1000对碱基,最多能控制合成≈333个氨基酸,最多20种。
18.有关蛋白质合成的叙述,正确的是(多选)( )
A.终止密码子不编码氨基酸
B.每种tRNA只转运一种氨基酸
C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D.核糖体可在mRNA上移动
解析:选ABD。mRNA在细胞核内合成后,其碱基序列携带遗传信息,上面存在密码子;一种密码子只对应一种氨基酸,终止密码子不对应任何氨基酸;mRNA与核糖体结合后,tRNA携带氨基酸与mRNA碱基配对,tRNA上的三个碱基称为反密码子,所有生物体都有61种tRNA,反密码子不携带遗传信息;翻译过程中,核糖体在mRNA上移动;一种tRNA只携带一种氨基酸,一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。
19.基因含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达,下列诸项均是与此过程有关的叙述,其中正确的是( )
A.基因的碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的六倍
B.氨基酸的密码子指相应的转运RNA分子中的三个碱基
C.信使RNA分子的碱基数量大约是相应基因的碱基数量的1/2
D.以信使RNA为模板,通过逆转录,可获得目的基因的一条链
解析:选D。由于基因中含有非编码区,而且真核生物的基因的编码区中含有不表达的区段,因此,基因的碱基数应该是大于氨基酸数目的六倍。而密码子是指信使RNA上三个连续的碱基。
20.中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录
B.需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c,需要逆转录酶参与的过程是d
C.a、b、c过程只发生在真核细胞中,d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中
D.在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所相同,但需要的关键酶种类不同
解析:选C。图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制,其中c过程进行的场所是核糖体,在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸,a、b、c在细胞生物中均能发生,d、e只发生在RNA病毒中。在真核细胞中,a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核,但所需的关键酶不同,前者需要DNA聚合酶,而后者需要RNA聚合酶,两者都需要解旋酶。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(13分)下图为DNA分子复制图解,请据图回答。
(1)该过程主要发生在细胞的________(部位)。正常进行所需的条件是____________________。
(2)图中A′链与________链相同,B′链与________链相同,因此该过程形成的两个DNA分子完全相同,每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链,这种复制方式称为________________。
(3)假如经过科学家的测定,A链上的一段(M)中的A∶T∶C∶G为2∶1∶1∶3,能不能说明该科学家的测定是错误的?________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果以A链的M为模板,复制出的A′链碱基比例应该是____________________。
(5)15N标记的DNA分子,放在没有标记的培养基上培养,复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的________,标记的链占全部DNA单链的________。
解析:(1)DNA分子复制的主要场所是细胞核,在线粒体、叶绿体中也存在着DNA分子的复制,正常进行DNA分子复制所需要的条件是模板、酶、原料、能量等。
(2)DNA分子复制为半保留复制,在合成子链时遵循碱基互补配对原则,新合成的子链与另一条母链相同。
(3)在双链DNA分子中,A=T,G=C,但在单链DNA分子中A与T,G与C不一定相等。
(4)在以A链为模板合成的A′链中碱基比例为A∶T∶C∶G=1∶2∶3∶1。
(5)不论复制几次,含15N的DNA分子和DNA单链都是2,经复制三次后DNA分子数为8,DNA单链总数为16,因此标记的DNA分子占DNA分子总数的1/4,标记的链占全部DNA单链的1/8。
答案:(1)细胞核 酶、能量、模板、原料
(2)B A 半保留复制
(3)不能 在单链中不一定是A=T,G=C
(4)A∶T∶C∶G=1∶2∶3∶1
(5)1/4 1/8
22.(12分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,实验结果如图所示):
(1)为了证明DNA复制的特点为半保留复制,请设计完成实验三(用图示和有关文字补充在上图中),并画出结果C。
(2)该过程中,实验一、实验二起________作用。若用15N标记DNA的细菌,用含14N标记的培养基培养,在下图的坐标中画出连续培养细菌60 min过程中,15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
解析:(1)实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同,所以进行密度梯度离心后,会在离心管不同位置出现轻(14N/14N)、重(15N/15N)链,若要证明DNA为半保留复制,实验三中的DNA必须出现中间链(14N/15N),一条来自模板DNA链,另一条为新合成的,离心后应位于轻、重两链之间,所以可用14N标记DNA的细菌放在15N的培养基上培养,或是用15N标记DNA的细菌放在14N标记的培养基上培养,经过一次分裂,破碎细菌细胞提取DNA经离心后,只有中链出现,即可证明DNA复制为半保留复制。
(2)实验一、二为对照实验;细菌繁殖一个世代需20 min,60 min繁殖了三代,即DNA复制了三次,15N标记的DNA分子第一次为1,第二次为1/2,第三次为1/4。
答案:(1)
(2)对照 曲线如图
23.(13分)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题:
(1)完成过程①需要________________等物质从细胞质进入细胞核。
(2)从图中分析,核糖体的分布场所有________________________________________________________________________。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由________中的基因指导合成。
(4)用α—鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA含量显著减少,那么推测α—鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号),线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
解析:(1)过程①为转录,需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶。
(2)过程②表示翻译,场所核糖体,在细胞质基质;线粒体中能进行过程④翻译,所以线粒体中也存在核糖体。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④,但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的,而是由细胞核中的基因指导合成的。
(4)用α—鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少,所以抑制了转录合成RNA的过程①,线粒体由于前体蛋白减少,所以功能受影响。
答案:(1)ATP、核糖核苷酸、酶
(2)细胞质基质和线粒体
(3)核DNA(细胞核) (4)① 会
24.(12分)如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程,“→”表示物质转移的路径和方向,请仔细观察和分析图解,并回答下列问题:
(1)图中rbcs基因表达的产物是SSU,Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中,图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中V是叶绿体中的小型环状DNA,Ⅴ上的基因表达的产物是LUS,物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用,则Ⅵ是________________________________________________________________________。
(3)据图可知,基因表达过程中转录发生的细胞部位是________,翻译发生的细胞部位是__________________。
(4)据图可知,合成的LHCP参与光合作用的__________反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO2+C52C3反应的过程,则Rubisco存在于____________。
解析:(1)根据中心法则可知,Ⅱ物质为信使RNA,Ⅲ结构为核糖体,Ⅳ物质为多肽链。(2)能够催化DNA转录为RNA的酶是RNA聚合酶。(3)根据图示可知基因表达过程中转录发生的部位是细胞核和叶绿体基质,翻译发生的部位是细胞质基质和叶绿体基质。(4)图示合成的LHCP作用于基粒(或类囊体),所以LHCP参与光合作用的光反应阶段;Rubisco催化光合作用的暗反应过程,所以该物质存在于叶绿体基质中。
答案:(1)mRNA、核糖体、多肽链
(2)RNA聚合酶
(3)细胞核和叶绿体基质 细胞质基质和叶绿体基质
(4)光 叶绿体基质
第2章 遗传信息传递的结构基础
(时间:90分钟;满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.下面与孟德尔观点相符的是( )
A.豌豆的高茎性状是由生殖细胞内的微粒决定的
B.与豌豆红花相关的遗传因子在卵细胞中仅有一个
C.与豌豆绿色种皮相关的基因在卵细胞中仅有一个
D.豌豆体细胞中的染色体数目为生殖细胞的两倍
解析:选B。由于研究技术水平等多种原因所致,孟德尔仅猜测到生物性状是由遗传因子所控制的,而且遗传因子在体细胞内成对存在,在生殖细胞里单个存在,故B为正确答案。
2.摩尔根是一位伟大的遗传学家,曾获得1933年的诺贝尔生理学·医学奖。其突出的贡献是( )
A.发现了减数分裂
B.提出了染色体学说
C.实验证明染色体是基因的载体
D.成功提出了三联体密码学说
解析:选B。摩尔根通过大量的果蝇杂交实验表明:控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,染色体是基因的载体,基因在染色体上呈线性排列,故B符合题意。
3.在有丝分裂的分裂中期所见到的染色体由________螺旋折叠而成。( )
A.染色质丝 B.螺线管体
C.超级螺线体 D.核小体
答案:C
4.以下①~④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。
按分裂时期的先后排序,正确的是( )
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
解析:选B。减数第一次分裂和减数第二次分裂的中期和后期具有不同的特征,图①为减数第一次分裂后期(同源染色体分离,非同源染色体自由组合),图②为减数第一次分裂中期(同源染色体排列在赤道板上),图③为减数第二次分裂后期(姐妹染色单体分离,图④为减数第二次分裂的中期。(无同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上)。按分裂的先后排序为②→①→④→③。
5.对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是( )
A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析:选B。一个四分体中有两对同源染色体,四条染色单体。如果题中的两对等位基因位于同一对同源染色体上,则一个四分体中有两个A、两个a、两个B、两个b出现四个黄色和四个绿色荧光点。如果两对等位基因位于两对同源染色体上,则一个四分体中只能出现四个黄色荧光点或四个绿色荧光点。
6.下图为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图,正确的描述是( )
A.①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B.②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C.③同源染色体排列在赤道板上
D.④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
解析:选C。图①为减数第一次分裂后期,同源染色体分离且非同源染色体自由组合;图②表示两个处于减数第二次分裂后期的细胞,细胞中无同源染色体;图③表示减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板上;图④表示两个处于减数第二次分裂中期的细胞,染色体排列在赤道板上。
7.如下图所示,甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表( )
A.DNA分子数、染色体数、染色单体数
B.染色体数、DNA分子数、染色单体数
C.DNA分子数、染色单体数、染色体数
D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
解析:选A。据图分析,甲、丁中d的数目为零,而细胞中只有染色单体的数目才有可能为零,因此,d为染色单体数。乙、丙中b的数目为c的两倍,在细胞分裂过程中只有DNA分子数有可能为染色体数的两倍,因此b应为DNA分子数,c应为染色体数。
8.为了观察减数分裂各时期特点,实验材料选择恰当的是( )
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:选C。要想观察减数分裂的全过程,必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢能够完整地进行减数分裂;而桃花的雌蕊中减数分裂已经完成,形成了卵细胞,观察不到整个减数分裂的过程;动物的卵巢中的卵细胞的生成只能分裂到减数第二次分裂的中期,也观察不到整个过程。
9.下列关于受精作用的叙述,错误的是( )
A.是精子和卵细胞结合成受精卵的过程
B.使受精卵中染色体恢复到体细胞的数目
C.有性生殖特有的现象
D.精子全部进入到卵细胞内
解析:选D。受精作用是精子和卵细胞结合成受精卵的过程,是有性生殖特有的现象。精子和卵细胞各含体细胞染色体数目的一半,二者结合后,使受精卵中染色体恢复到体细胞的数目,在结合时,只有精子的头部进入卵细胞,尾部留在卵细胞外。
10.在被子植物的一生中,对维持染色体数目恒定和促进植物遗传多样性起关键作用的环节是( )
A.受精作用和种子萌发
B.开花和传粉
C.减数分裂和受精作用
D.精子和卵细胞的形成
解析:选C。对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
11.下列不属于减数分裂和受精作用意义的是( )
A.有利于生物的生存和进化
B.维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
C.能够基本保持亲本的一切遗传性状
D.对于生物的遗传和变异具有十分重要的意义
解析:选C。减数分裂过程中由于交叉互换和非同源染色体的自由组合,配子中的遗传物质发生变化,受精时雌雄配子随机结合,因此后代个体呈现多样性,不可能保持亲本的一切性状。
12.下图是“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是( )
A.①②④ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析:选D。实验①中活的R型细菌在S型细菌DNA作用下,转化为S型细菌,且该性状能遗传,说明了DNA是遗传物质,为了排除其他物质是遗传物质的可能性,需要设一系列对照实验。题中②③④均分别与①构成对照。说明S型细菌的DNA被水解后,以及S型细菌的蛋白质、多糖等都不能使R型细菌转化成S型细菌。即证明了DNA水解产物蛋白质和多糖等其他物质不是遗传物质。
13.在证明DNA是遗传物质的几个著名实验中,在实验设计思路中最关键的是( )
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要区分DNA和蛋白质,单独观察它们的作用
D.要得到噬菌体和肺炎双球菌
答案:C
14.噬菌体侵染细菌之后,合成噬菌体的蛋白质外壳需要( )
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
D.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
解析:选D。当噬菌体侵染细菌时,注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA,子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子都是在噬菌体DNA的指导下,用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
15.下图是对某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体( )
A.寄生于细胞内,通过RNA遗传
B.寄生于细胞间,通过蛋白质遗传
C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传
D.寄生于细胞间,通过RNA遗传
答案:A
16.组成DNA结构的基本成分是( )
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A.①③④⑤ B.①②④⑥
C.②③④⑤ D.②③④⑥
解析:选C。组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成。组成DNA的含氮碱基有A、T、G、C四种。
17.若一个双链DNA分子的G占整个DNA分子碱基的27%,并测得DNA分子一条链上的A占这条链碱基的18%,则另一条链上的A的比例是( )
A.9% B.27%
C.28% D.46%
解析:选C。这是一道碱基互补配对原则应用在DNA结构方面的计算题。解答此类题目须从以下三步分析:①搞清题中所给的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例,还是占DNA分子一条链的碱基比例;②画一个DNA分子的模式图,并在图中标出已知和未知的碱基,如图所示。
③根据碱基互补配对原则进行计算
据题意:G占整个DNA分子的27%,依碱基互补配对原则:G=C=27%,G+C=54%,那么A+T=1-54%=46%,又因为它的任何一条链中A+T=46%,其中A=18%,则此链中T=46%-18%=28%,另一条链中A=28%。
18.制作DNA分子的双螺旋结构模型时,会发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”与“扶手”之间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键、遵循的原则依次是( )
①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④中心法则
⑤碱基互补配对
A.①②③⑤ B.①③②⑤
C.③①②⑤ D.①②④⑤
解析:选B。从制作DNA双螺旋结构模型的实验中可以看出,位于最外面的“梯子”的“扶手”应该是磷酸和脱氧核糖,而“扶手”之间的“阶梯”应该是碱基对,连接“阶梯”的化学键应该是氢键,也就是说碱基和碱基之间是通过氢键相连接的,遵循的原则是碱基互补配对原则,即腺嘌呤和胸腺嘧啶相互配对,而鸟嘌呤和胞嘧啶相互配对。
19.做“DNA的粗提取”实验时,选用鸡血而不用猪血的原因是( )
A.鸡血的价格比猪血的价格低
B.猪的红细胞没有细胞核,不易取提到DNA
C.鸡血不凝固,猪血会凝固
D.用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便
解析:选B。DNA主要存在于细胞核中,而猪的红细胞无细胞核,故B项符合题意。
20.下列关于基因和染色体关系的叙述中,正确的是( )
A.基因全部在染色体上
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有一个基因
D.染色体就是由基因组成的
解析:选B。基因和染色体的关系包括:基因和染色体行为明显存在着平行关系,但细胞质中也有少量基因存在;基因在染色体上呈线性排列,这也说明一条染色体上有多个基因。染色体主要由DNA和蛋白质组成。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(12分)如图所示是细胞分裂过程中,染色体和DNA含量的变化情况。请根据图回答:
(1)图中表示的是________分裂过程中的染色体和DNA的变化曲线。
(2)图中表示染色体数目变化的曲线是________。
(3)图中表示DNA含量变化的曲线是________。
(4)写出DNA含量变化的规律________________。
(5)写出染色体数目变化的规律________________。
(6)处于C→D段的细胞名称是________,处于E→F段的细胞名称是________________。
解析:从图中甲曲线的数量变化可以看出两次减半,由此断定为减数分裂过程中DNA的变化曲线。分析如下:减数第一次分裂的间期完成复制,DNA含量增加一倍,经减数第一次分裂DNA含量减少一半,经减数第二次分裂DNA含量再次减少一半;而染色体的变化是经过减数第一次分裂同源染色体分开导致染色体数目减半,在减数第二次分裂的后期染色体数目暂时加倍,减数第二次分裂染色体数目不减半。
答案:(1)减数 (2)乙 (3)甲 (4)2a→4a→2a→a
(5)2N→N→2N→N (6)初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞
22.(14分)下图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解,请据图回答下列问题:
(1)该实验是在______________________实验的基础上进行的,其目的是证明________的化学成分。
(2)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是
________________________________________________________________________。
(3)依据上面图解的实验,可以作出________________的假设。
(4)为验证上面的假设,设计了下面的实验:
该实验中加DNA酶的目的是
________________________________________________________________________,
观察到的实验现象是
________________________________________________________________________。
(5)通过上面两步实验,仍然不能说明__________________________,为此设计了下面的实验:
观察到的实验现象是____________________;该实验能够说明____________________。
解析:此实验的目的是确定“转化因子”的成分,实验思路是把S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分开,单独地直接地观察它们各自的作用。最后排除蛋白质、多糖、DNA水解物是遗传物质的可能性,得出DNA是遗传物质。
答案:(1)格里菲思肺炎双球菌转化 “转化因子”
(2)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(3)DNA是遗传物质
(4)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌
(5)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
23.(13分)已知双链DNA分子中的一条链中(A+G)/(T+C)=m,求:
(1)在其互补链中的上述比例是__________,据此可得出的结论是
________________________________________________________________________。
(2)在整个DNA分子中上述比例为__________,据此可得出的结论是
________________________________________________________________________。
(3)如果在双链DNA分子的一条链中,(A+T)/(G+C)=n时,求:在其互补链中的上述比
例是________________________________________________________________________。
(4)在整个DNA分子中(3)中的比例为__________。据(3)和(4)可得出的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)设DNA双链分别为a链和b链,其中a链为已知链,则b链为互补链。根据碱基互补配对原则,在双链DNA分子中有如下关系:Aa=Tb,Ab=Ta,Ga=Cb,Gb=Ca;所以(Aa+Ga)/(Ta+Ca)=(Tb+Cb)/(Ab+Gb)=m,其互补链中(Ab+Gb)/(Tb+Cb)=1/m,即“两条互补链中这种碱基的比例互为倒数”。在实际解题过程中,可按如下简图形式“直观地”求解。
由图可知,两条链“上、下”对应的碱基数相等,故(T+C)/(A+G)=m,则该链中(A+G)/(T+C)=1/m。
(2)在双链DNA分子中,由于A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1,即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基数量之和等于嘧啶碱基数量之和”。
(3)根据以上分析可知,整个DNA分子中有:Aa+Ta=Tb+Ab,Ga+Ca=Cb+Gb,所以有(Aa+Ta)/(Ga+Ca)=(Ab+Tb)/(Gb+Cb)=n。
(4)整个DNA分子中的Aa=Tb,Ab=Ta,Ga=Cb,Gb=Ca,所以有(A+T)/(G+C)=[(Aa+Ab)+(Ta+Tb)]/[(Ga+Gb)+(Ca+Cb)]=2(Aa+Ta)/2(Ga+Ca)=n。
根据(3)和(4)知,整个DNA分子中,(A+T)/(G+C)与分子内任一链上的该比例相同。
答案:(1)1/m 两条互补链中该碱基比例互为倒数
(2)1 嘌呤碱基数量之和等于嘧啶碱基数量之和 (3)n
(4)n 在整个DNA分子中,(A+T)/(G+C)的比例与任一条链上的该比例相同
24.(11分)下图表示一个DNA分子上的三个片段A、B、C,请回答下列问题:
(1)片段A和片段C之所以称为基因,是因为它们都是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)片段A和片段C的不同之处是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)片段A和片段B的不同之处是
________________________________________________________________________。
(4)一般情况下,在一个DNA分子中类似于B的片段的长度要________(大于、小于、等于)
类似于A的片段的长度。
(5)在人类染色体DNA不表达的片段中有一部分是串连重复的序列,它们在个体之间具有显著的差异性,这种短序列应该位于图中的________________________。
(6)上题中所说的短序列可应用于________。(多选)
A.生产基因工程药物 B.侦查罪犯
C.遗传病的产前诊断 D.基因治疗
E.血亲鉴定
答案:(1)一段具有遗传效应的DNA片段,能控制一定的生物性状 (2)其内部的遗传信息即脱氧核苷酸的排列顺序或数目不同 (3)片段B中的碱基序列不携带遗传信息,不具有遗传效应 (4)大于 (5)基因间区域B
(6)BE
第6章 遗传信息的有害变异——人类遗传病
(时间:90分钟;满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.将纯种小麦播种于生产田,发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象的原因是( )
A.基因重组引起性状分离
B.环境引起性状变异
C.隐性基因突变成为显性基因
D.染色体结构和数目发生了变化
解析:选B。表现型是基因型与环境共同作用的结果,纯种小麦播种于生产田,边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好,这是一种不遗传的变异现象。出现这一现象的原因是环境因素发生了改变(水、肥丰富),并未涉及小麦遗传物质的改变。在题目给出的选项中,A、C、D三项都是由于遗传物质改变而引起的可遗传变异。
2.自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列,确定这三种突变基因中DNA分子的改变是( )
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
解析:选A。基因突变是指基因结构的改变,包括基因中碱基对的增添、缺失或改变等。基因中碱基对的增添和缺失必然会引起相应蛋白质分子中氨基酸序列的改变。突变基因1与正常基因决定的蛋白质分子中氨基酸的序列没有区别,说明发生该基因突变时只是改变了某一碱基对,而且这一变化并没有引起相应氨基酸种类的变化,因为决定一种氨基酸的遗传密码可以不止一个。突变基因2决定的蛋白质分子中仅一个氨基酸的种类发生了变化,说明发生该基因突变时也只是改变了某一碱基对,而且这一变化使相应的氨基酸种类发生了变化,但对其余部分不产生影响。突变基因3决定的蛋白质分子中氨基酸的序列发生了变化,说明基因中碱基对的数量发生了变化。
3.水稻的糯性;无子西瓜;黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆。这些变异的来源依次是( )
A.环境改变、染色体变异、基因重组
B.染色体变异、基因突变、基因重组
C.基因突变、环境改变、基因重组
D.基因突变、染色体变异、基因重组
解析:选D。水稻的糯性是由于基因突变而产生的新性状。无子西瓜是通过染色体变异培养的三倍体西瓜,因为三倍体在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,不能产生有效配子而无子。绿圆豌豆是通过基因重组产生新的基因型而出现的新的表现型。
4.有性生殖的后代与亲代总有差异,因为( )
A.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
B.同源染色体在四分体时期的互换
C.多种类型的配子间随机受精
D.以上三项
解析:选D。基因重组的类型有非同源染色体的自由组合和同源染色体在四分体时期的互换,形成的雌雄配子之间的随机结合。因此基因重组是生物变异的重要来源,对生物的进化具有重要的意义。
5.细菌和变形虫的变异来源分别是( )
①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异
A.①②和② B.①和①②
C.②③和①②③ D.①和①③
解析:选D。细菌是原核生物,没有染色体,也不进行减数分裂;变形虫是单细胞的原生动物,进行的是无性生殖。
6.细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程中的变异是( )
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
解析:选B。有丝分裂和减数分裂都会发生的变异是基因突变和染色体变异,而基因重组只能发生在减数分裂过程中。基因重组的主要类型是减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合。C中所述是基因突变,D项中所述是染色体变异。
7.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代( )
A.增加发生基因突变的概率
B.继承双亲全部的遗传性状
C.从双亲各获得一半的DNA
D.产生不同于双亲的基因组合
解析:选D。基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关,有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组,故有性生殖的后代具有更大的变异性,后代的核DNA从双亲中各获得一半,而质DNA来自于母本,即来自母本的DNA大于1/2。
8.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是( )
A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
解析:选B。应用DNA连接酶和限制性内切酶构建重组质粒,RNA聚合酶的功能是催化DNA转录为RNA,不用于重组质粒的构建;目的基因的检测应用质粒上的标记基因;目的基因的表达不一定能成功,有时还需对目的基因进行修饰。
9.基因工程育种区别于诱变育种的特点是( )
A.能够产生新基因
B.能够定向地改造生物
C.操作简便易行
D.不需要对处理对象进行筛选
解析:选B。基因工程将特定基因导入某生物体内,可定向改造生物体性状。
10. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因工程操作的步骤中,不进行碱基互补配对的是( )
A.人工合成目的基因
B.目的基因与运载体结合
C.将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的检测和表达
解析:选C。人工合成目的基因是将单个的核苷酸在相关的模板、酶、ATP的作用下,按照碱基互补配对原则合成双链DNA。目的基因与运载体结合的过程就是将黏性末端的碱基互补配对结合的过程。目的基因的检测和表达过程中,当然也要遵循碱基互补配对原则。但是,将目的基因导入受体细胞主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,与碱基互补配对原则没有关系。
11.现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoR Ⅰ酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp,用Kpn Ⅰ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用EcoR Ⅰ、Kpn Ⅰ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是( )
解析:选D。本题有创新性和推理性,解答时应综合考虑,特别是EcoR Ⅰ酶切后碱基对数量不变,长度不变,说明切割后仍是一个DNA分子,应考虑是最初DNA分子呈环状。
12.下列关于育种的叙述,错误的是(多选)( )
A.用物理因素诱变处理可提高突变率
B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C.三倍体植物不能由受精卵发育而来
D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状
解析:选BCD。物理因素可以提高基因的突变率;杂交育种的原理是基因重组,并没有形成新的基因;三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体,如三倍体无子西瓜;诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的。
13.用马铃薯的花粉离体培养出的单倍体植株,可以进行正常的减数分裂,且用显微镜可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是( )
A.三倍体 B.二倍体
C.四倍体 D.六倍体
解析:选C。只有具有偶数染色体组的单倍体才能产生正常的配子。
14.萝卜和甘蓝杂交得到的种子发育而成的植物一般是不育的,但偶尔也发现有个别的种子种下去后可产生可育的后代,产生这种现象可能的原因是( )
A.基因的自由组合
B.基因变化
C.染色体数目加倍
D.染色体结构变化
解析:选C。萝卜和甘蓝是两个不同的物种,染色体组的数目是不同的,故萝卜和甘蓝杂交得到的种子发育成的植物体一般是不育的。当个别种子细胞内的染色体组增加时,这样的种子发育成的植物体可能形成正常的配子,进而繁殖后代,故C项是正确的。
15.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟,生长整齐而健壮,果穗大,子粒多,因此这些植株可能是( )
A.单倍体 B.二倍体
C.三倍体 D.杂交种
解析:选D。由于普通玉米是一种雌雄同株异花的二倍体植物,所以它的单倍体植株和三倍体植株都不能进行正常的减数分裂,不能完成受精作用,所以也不结玉米。杂交种是两个表现型不同的亲本杂交产生的后代,在生长发育、繁殖力、产量、抗逆性等方面均优于双亲,满足题干中条件。
16.基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是( )
A.都能产生可遗传的变异
B.都能产生新的基因
C.产生的变异均对生物不利
D.产生的变异均对生物有利
解析:选A。基因重组、基因突变与染色体变异的共同点是都发生了遗传物质的变化,故产生的变异都是可遗传的。但产生的变异也有对生物有利的,也有对生物不利的。三者只有基因突变能产生新的基因。
17.在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异,甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( )
①甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性 ②乙图中出现的这种变异属于染色体变异 ③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 ④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析:选C。本题考查生物的变异类型,意在考查考生对染色体结构和数目变异的掌握情况。甲图为染色体结构变异,乙图为染色体数目变异。甲图的变化可发生在有丝分裂过程中,也可发生在减数分裂过程中。
18.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的试验,正确的叙述是( )
A.可能出现三倍体细胞
B.多倍体细胞形成的比例常达100%
C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
答案:C
19.下图所示系谱图中,A男子的奶奶和B女子的外公是表兄妹。根据我国婚姻法“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”的规定,判断A男子与B女子( )
A.属三代以内旁系血亲,不能婚配
B.属直系血亲,不能婚配
C.属三代以外旁系血亲,可以婚配
D.有亲缘关系,不能婚配
解析:选C。A男子的奶奶与B女子的外公虽是表兄妹,但他们并未婚配,而是各与毫无血缘关系的人婚配,其子女又分别与毫无血缘关系的人婚配,由此可知,A男子与B女子在图示的家谱中已属于第5代的旁系血亲,携带相同致病基因的几率极小,因此他们可以婚配。
20.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传疾病的根本途径是( )
A.口服化学药物
B.注射化学药物
C.利用辐射或药物诱发致病基因突变
D.采取基因疗法替换致病基因
解析:选D。遗传病是受基因控制的,要想彻底根治,只有通过基因工程技术,用正常的目的基因替换致病基因,这是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变,可以改变原有的基因。但在一般情况下,突变大多是有害的,很可能引起另一种新的疾病。A、B两项所讲的方法,只能治标,不能治本。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(13分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻,其自交后代中出现两种表现型,说明这种变异为______________突变。
(2)用EMS浸泡种子是为了提高__________,某一性状出现多种变异类型,说明变异具有________________。
(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化,而染色体的____________不变。
(4)经EMS诱变处理后,表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因,为了确定是否携带有害基因,除基因工程方法外,可采用的方法有________________、______________________。
(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测,通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)该题主要涉及自交后代表现型的类型判断,如果后代只有一种表现型,则为隐性突变,否则为显性突变。(2)该技术属于人工诱变,其目的是提高突变频率。当有多种类型出现时,说明EMS能诱导产生多种性状,体现了基因突变的不定向性。(3)由题意可知EMS主要与碱基发生改变有关,而与染色体变异所涉及的结构与数目无关。(4)是否含有有害基因,可以通过基因工程进行检测,也可以用自交或单倍体育种的方法培养出各种纯合体,如果携带有害基因,就可以表现出相应的有害性状。(5)该题主要涉及一株植物体上全部细胞的基因型几乎是相同的,从而进行判断。
答案:(1)显性 (2)基因突变频率 不定向性
(3)结构和数目 (4)自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体 (5)根、茎、叶中的细胞都是由一个受精卵发育而来,基因型相同
22.(13分)控制人血红蛋白的基因分别位于11号和16号染色体上,胎儿期和成年期基因的表达情况如图所示(注:α2表示两条α肽链)。
(1)人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,这是红细胞中不同基因____________的结果。图中α链由141个氨基酸组成,β链由146个氨基酸组成,那么成年期血红蛋白分子的肽键数是____________________。
(2)图中11号染色体上β—珠蛋白基因中一个碱基对的改变,会导致谷氨酸被缬氨酸替换(人类镰刀型细胞贫血症)。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变后的基因控制该氨基酸的相应片段的碱基组成是________________________________________________________________________。
(3)下列哪种方法不能用来确诊镰刀型细胞贫血症患者( )
A.显微镜下检测染色体的形态
B.显微镜下检测红细胞的形态
C.检测血红蛋白的氨基酸序列
D.利用基因探针进行分子杂交
(4)下图是一个镰刀型细胞贫血症的系谱图。由此可知,镰刀型细胞贫血症是______________遗传病。图中Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为______________。请用遗传图解来解释Ⅲ10的患病原因(基因用B、b表示)。
解析:(1)由图解可知,胎儿期和成年期合成的血红蛋白的组成不同,这是红细胞中不同基因选择性表达的结果。注意α链和β链都分别由2条链构成,所以肽键数目为:2×(141-1+146-1)=570(个)。(2)注意审题,要求写出的不是正常基因,也不是密码子,而是“突变后的基因”,要注意双链,不可以写成单链。(3)基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而引起的基因结构的改变,是微小突变,用显微镜检测染色体是检测不到的。(4)Ⅰ3、Ⅰ4均正常,Ⅱ9患病,则该病一定是常染色体隐性遗传病。Ⅱ6、Ⅱ7均无病,但是Ⅲ10患病,说明Ⅱ6、Ⅱ7均是携带者,再生一个患病孩子的可能性是1/4,生患病男孩的可能性是1/8。写遗传图解时注意不要遗漏必要的文字说明。
答案:(1)选择性表达 570
(2) (3)A
(4)常染色体隐性 1/8 如图所示
23.(14分)科学家通过基因工程培育抗虫棉时,需要从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因,“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来并发挥作用。请回答下列有关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是__________________,此工具主要位于____________________中,其特点是______________________________。
(2)苏云金芽孢杆菌的一个DNA分子上有许多个基因,获得抗虫基因的常用方法是“鸟枪法”。具体做法是:用________________将苏云金芽孢杆菌的DNA分子切成许多片段,然后将这些片段与________________结合,再通过________________导入不同的受体细胞,让它们在各个受体细胞中大量________________,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法将________________分离出来。
(3)进行基因操作一般要经过的四个步骤是__________;______________________;________________________;____________________________。
解析:获得目的基因的工具是限制酶,它主要存在于微生物中。这种酶具有专一性,一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点切割。鸟枪法的过程:供体细胞中的DNA DNA 片段载体受体细胞产生特定性状―→分离目的基因。
答案:(1)限制酶 微生物 只能识别特定的核苷酸序列 (2)多种限制酶 特定载体 载体 复制 带有目的基因的DNA片段 (3)提取目的基因 目的基因与载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与表达
24.(10分)生物研究性学习小组的同学在进行遗传病情况调查时,发现一位男生患有两种遗传病,进一步调查后画出其家族的遗传病系谱图如下(设甲病的显性基因为A、隐性基因为a;乙病的显性基因为B、隐性基因为b)。请据图分析并回答问题:
(1)从系谱图上可以看出甲病的遗传具有____________特点,其遗传方式属于________________。
(2)已知Ⅱ3不是乙病基因的携带者,第Ⅰ代将乙病基因传递给Ⅲ10个体的途径是(用数字和“→”表示)________________________________________,这种传递特点在遗传学上称为________________________________。
(3)Ⅱ7个体的基因型为________________;若Ⅲ9与Ⅲ12结婚,生育的儿子患病的概率为__________________。
解析:(1)甲病在该家族中每个世代中都有患者,所以具有世代连续的特点,且Ⅱ7和Ⅱ8都是甲病患者而生有Ⅲ11和Ⅲ13正常者,所以甲病为显性遗传病。又因Ⅱ7的女儿正常,所以可以排除是伴性遗传的可能,该遗传病为常染色体显性遗传。(2)Ⅱ3和Ⅱ4不患乙病而生有10号患者,所以乙病为隐性遗传病,又因Ⅱ3不是乙病基因的携带者,所以可以判断乙病为伴X遗传。Ⅲ10个体的致病基因来源是:Ⅰ2→Ⅱ4→Ⅲ10。这种现象叫交叉遗传。(3)Ⅱ7个体的父亲是乙病患者而其本身不患乙病,所以Ⅱ7个体的基因型是AaXBY。Ⅲ9的基因型是1/2aaXBXB、1/2aaXBXb,Ⅲ12的基因型是1/3AAXBY、2/3AaXBY,他们结婚所生儿子患甲病的概率为2/3,正常概率为1/3,患乙病的概率为1/4,正常的概率为3/4,所以Ⅲ9与Ⅲ12结婚生育的儿子患病的概率=1-1/3×3/4=3/4。
答案:(1)家族中世代相传(连续遗传) 常染色体显性遗传 (2)Ⅰ2→Ⅱ4→Ⅲ10 交叉遗传 (3)AaXBY 3/4
第4章 遗传信息的传递规律
(时间:90分钟;满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分)
1.下列各组生物性状中,属于相对性状的是( )
A.狗的长毛和卷毛
B.人的身高与体重
C.棉花的掌状叶和鸡脚叶
D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
解析:选C。掌状叶和鸡脚叶是棉花叶形的两种形式,属于相对性状。
2.根据如图所示试验,下列结论不正确的是( )
A.所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊
B.F1黑羊的遗传因子组成与亲代黑羊的遗传因子组成相同
C.F2黑羊的遗传因子组成都与F1黑羊相同
D.白色是隐性性状
答案:C
3.在性状分离比模拟试验中,若T代表叶腋花基因,t代表茎顶花基因,那么随机抛两枚硬币落地平稳后,正面字母组合能表示出叶腋花的概率是多少?( )
A.1/2 B.1/4
C.1/3 D.3/4
解析:选D。根据Tt1TT∶2Tt∶1tt能代表叶腋花的组合为TT(1/4)和Tt(1/2),两者的概率和为3/4。本试验模拟的是杂合子自交出现的性状分离比。
4.采用下列哪组方法,可以依次解决①~④中的遗传问题( )
①鉴定一只白羊是否纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因组成
A.杂交、自交、测交、测交
B.测交、杂交、自交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.杂交、杂交、杂交、测交
解析:选B。鉴定生物是否是纯种,对于植物来说可以用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法;对于动物来说,则只能用测交方法。要区分一对相对性状的显隐性关系,可以让生物进行杂交,有两种情况可以作出判断,若是两个相同性状的生物个体杂交,后代中有另一个新的相对性状产生,则亲本的性状为显性性状;若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状,则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因组成。
5.有一对夫妇均为双眼皮,他们各自的父亲都是单眼皮。这一对夫妇生了一个单眼皮的孩子,那么这对夫妇再生一个单眼皮孩子的概率为( )
A.100% B.0%
C.25% D.75%
解析:选C。夫妇均为双眼皮,能生一个单眼皮的孩子,所以双眼皮对单眼皮为显性(设遗传因子为A、a)。由于这对夫妇各自的父亲都是单眼皮,因此他们均为杂合子(Aa),遗传图解为:
所以这对夫妇再生一个单眼皮孩子的概率为(25%)。
6.人类Rh血型有Rh+和Rh-两种,分别由常染色体上显性基因R和隐性基因r控制。Rh+的人有Rh抗原,Rh-的人无Rh抗原。若Rh+胎儿的Rh抗原进入Rh-母亲体内且使母体产生Rh抗体,随后抗体进入胎儿体内则引起胎儿血液凝集和溶血;若这位Rh-母亲又怀一Rh+胎儿,下列对这两胎儿的相关基因型及血液凝集和溶血程度的分析中,正确的是( )
①相关基因型与父亲的一定相同 ②相关基因型与父亲的不一定相同 ③两胎儿血液凝集和溶血程度相同④第二胎儿血液凝集和溶血程度比第一胎儿严重[来源:学科网]
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:选D。Rh+为显性,所以Rh-的母亲怀有Rh+的胎儿,其父亲可能为纯合也可能为杂合;第二次怀有这样的胎儿,母体内已存在Rh抗体,相同的抗原再次刺激机体,发生二次免疫反应,会更加强烈。
7.如图是一个某遗传病的家谱图,3号和4号为异卵双生。他们遗传因子相同的概率是( )
A.5/9 B.1/9
C.4/9 D.5/16
解析:选A。由正常双亲1号和2号生出患病女儿5号可知,该遗传病为常染色体隐性遗传病。设此遗传病由A、a控制,则1号和2号的基因型均为Aa。3号和4号的基因型为AA或Aa,他们的基因型均为AA的概率为×=,均为Aa的概率为×=,故3号与4号基因型相同的概率为。
8.下列有关孟德尔豌豆杂交试验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花授粉的特性
解析:选D。孟德尔采用豌豆做试验材料,是因为豌豆具有自花传粉、闭花授粉的特性,自然状态下豌豆是纯种。人工授粉要对母本进行去雄处理,去雄要在花蕊成熟以前进行,所以孟德尔的试验需要考虑花蕊的发育程度,且要在开花前完成。显性个体有多种基因型,所以无法根据亲本中不同个体的表现型来判断亲本是否为纯合子。
9.已知A与a、B与b、C与c三对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
解析:选D。本题属于基因的自由组合规律问题,但需要用分离规律的方法解决。三对基因中每对基因的遗传仍遵循分离规律,故Aa×Aa杂交后代表现型有两种,其中aa出现的几率为1/4;Bb×bb后代表现型有两种,其中Bb出现的几率为1/2,Cc×Cc后代表现型有两种,其中Cc出现的几率为1/2,所以AaBbCc×AabbCc两个体后代表现型有2×2×2=8种,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
10. 小麦的粒色受不连锁的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色,r1和r2决定白色,R对r不完全显性,并有累加效应,所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2 r2)杂交得F1,F1自交得F2,则F2的表现型有( )
A.4种 B.5种
C.9种 D.10种
解析:选B。由题意可知,两对等位基因符合基因的自由组合规律,由于存在不完全显性,基因具有累加效应,所以性状的表达与显性基因的个数有关。当红粒(R1R1R2R2)和白粒(r1r1 r2 r2)杂交得到的F1的基因型是R1r1R2r2时,自交得到的F2的基因型有九种(R1R1R2R2)、(r1r1r2r2)、(R1R1R2r2、R1r1R2R2)、(R1r1R2r2、r1r1R2R2、R1R1r2r2)、(R1r1r2r2、r1r1R2r2),但是表现型为五种。
11.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因符合自由组合规律)。基因型为BbCc个体与“个体X”交配,子代的表现型有:直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色、卷毛白色,它们之间的比例为3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为( )
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc
解析:选C。由于子代中有卷毛白色(bbcc)的双隐性个体,故个体X至少含有一个b基因和一个c基因。根据给出的亲本之一的基因型BbCc和基因分离规律可知,直毛∶卷毛=1∶1,说明该对基因相当于测交,即Bb×bb;黑色∶白色=3∶1,交配方式为Cc×Cc,故个体X的基因型是bbCc。
12.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传,用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为( )
A.ddRR, B.ddRR,
C.ddRR,和ddRr, D.DDrr,和DdRR,
解析:选C。由题意可知,F1基因型为DdRr,F1自交后代F2中抗倒伏抗病的基因型及其比例为:ddRR=×=;ddRr=×=。解此题的关键是熟练应用自由组合规律及常见比例。
13.基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上,一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶1,则这个亲本基因型为( )
A.AABb B.AaBb
C.AAbb D.AaBB
解析:选A。基因型aabb的个体只能产生基因型为ab的配子,所以,要产生基因型为AaBb和Aabb的个体,还需要AB和Ab两种配子,而且其比例为1∶1,所以能产生AB和Ab基因型配子的个体的基因型只能是AABb。
14.豌豆中高茎(T)对矮茎(t)是显性,绿豆荚(G)对黄豆荚(g)是显性,这两对基因是自由组合的,则Ttgg与TtGg杂交后代的基因型和表现型的种类依次是 ( )
A.6,6 B.6,4
C.4,4 D.2,4
解析:选B。Tt×Tt―→1TT∶2Tt∶1tt,即有3种基因型,2种表现型;gg×Gg―→1Gg∶1gg,有2种基因型,2种表现型;所以后代基因型种数为3×2=6,表现型种数为2×2=4。
15.基因型为AaBB和aaBb的两个亲本杂交,下列不正确的叙述是( )
A.亲本各产生2种配子
B.F1中共有4种表现型
C.F1中共有4种基因型且比例为1∶1∶1∶1
D.亲本产生配子间有4种结合方式
解析:选B。Aa×aa―→1Aa∶1aa,即有2种基因型,2种表现型:BB×Bb―→1BB∶1Bb,有2种基因型,1种表现型,所以子一代表现型共有种类为:2×1=2。
16.已知某闭花授粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2植株自交收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传的基本规律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为( )
A.1/4 B.1/6
C.1/8 D.1/16
解析:选B。设红花由B基因控制,白花由b基因控制,F1基因型为Bb,F1自交得到F2,拔掉白花植株后,F2红花植株的基因型为1/3BB和2/3Bb,F2自交得到F3,只有基因型为Bb的植株自交能产生白花植株,因此理论上讲F3中白花植株的比例为:2/3 ×1/4=1/6。[来源:学科网ZXXK]
17.控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b和C/c,对果实重量的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果实重120克,AABBCC的果实重210克。现有果树甲和乙杂交,甲的基因型为AAbbcc,F1的果实重135~165克,则乙的基因型是 ( )
A.aaBBcc B.AaBBcc
C.AaBbCc D.aaBbCc
解析:选D。根据基因型为aabbcc个体的果重为120克,AABBCC的果重210克可以推测,与隐性纯合子相比,某个体的基因组成中每增加一个显性基因果重就增加15克;甲的基因型为AAbbcc与乙杂交的F1的果实重135~165克,则F1中最少含有一个显性基因,最多含有3个;而甲的配子中一定有一个显性基因,因此,乙个体配子中有不含显性基因的,有含1个显性基因的,也有含2个显性基因的,不存在3个显性基因。
18.如图是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是( )
A.该病是显性遗传病,Ⅱ4是杂合体
B.Ⅲ7与正常男性结婚,子女都不患病
C.Ⅲ8与正常女性结婚,儿子都不患病
D.该病在男性人群中的发病率高于女性人群
解析:选D。分析该遗传系谱图,由Ⅱ4患病而Ⅲ6正常可推知该病为伴X显性遗传病,而Ⅲ6、Ⅲ7都不患病,所以Ⅱ4一定是杂合体;Ⅲ7无致病基因,与正常无致病基因男性结婚,后代也不会患病。Ⅲ8的致病基因位于X染色体上,只能把致病基因传给女儿,不能传给儿子。伴X显性遗传病的特点是女性发病率高于男性。
19.假定基因A是视网膜正常所必需的,基因B是视神经正常所必需的。现有基因型均为AaBb的双亲,在他们所生后代中视觉正常的可能性是( )
A.7/16 B.3/16
C.9/16 D.4/16
解析:选C。视觉正常是视网膜与视神经均正常的结果,若视网膜与视神经有一方不正常,其视觉就不正常。因此对于基因型均为AaBb的个体可以把两对相对性状分解成两个一对相对性状。先考虑视网膜正常与不正常这一对相对性状的遗传,因双亲均为杂合子Aa,故后代中表现正常的概率为3/4;同理,双亲均为Bb的后代表现正常的概率也为3/4,所以后代中视觉正常的概率为3/4×3/4=9/16。
20.已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传,先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者,Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩,这个男孩患耳聋、色盲、既耳聋又色盲的可能性分别是( )
A.0、1/4、0 B.0、1/4、1/4
C.0、1/8、0 D.1/2、1/4、1/8
解析:选A。依系谱图可知,Ⅱ3的基因型为DdXBY,Ⅱ4的基因型为1/2DDXBXB、1/2DDXBXb,因此,后代男孩中患耳聋的概率为0,色盲的概率为1/4,既耳聋又色盲的概率为0。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
21.(10分)如图为白化病(用A、a表示)家系谱,Ⅱ3为白化病患者,分析回答:
(1)Ⅰ1、Ⅰ2的遗传因子组成分别是
________________________________________________________________________。[来源:Z_xx_k.Com]
(2)Ⅱ4的遗传因子组成可能是____________,是杂合子的概率是________________。
(3)Ⅰ1、Ⅰ2再生一个Ⅱ5,患白化病的概率是________,是白化病男孩的概率是____________,是正常女孩的概率是__________________。
解析:首先用逆推法,即据后代的表现型推测双亲遗传因子组成。Ⅱ3为白化病患者,而双亲表现型正常,则双亲一定都为杂合子。据Aa×Aa―→1AA∶2Aa∶1aa可推出Ⅱ4遗传因子组成为AA或Aa,是杂合子的概率为2/3。第(3)问求Ⅱ5的概率,是白化病男孩的概率,既要考虑是白化病的概率为1/4,还要考虑生男孩的概率为1/2,即1/2×1/4=1/8;Ⅱ5正常的概率为3/4,生女孩概率为1/2,则是正常女孩的概率是3/4×1/2=3/8。
答案:(1)Aa、Aa (2)AA或Aa 2/3 (3)1/4 1/8 3/8
22.(14分)鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组试验,结果如下表所示。
杂交[来源:学§科§网Z§X§X§K]
组合
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
康贝尔
鸭♀
×金定
鸭♂
金定鸭
♀×康贝
尔鸭♂
第1组
的F1
自交
第2组
的F1
自交
第2组
的F1
♀
×康贝
尔鸭♂
后代
所产
蛋(颜
色及
数目)
青
色
(枚)
26178
7628
2940
2730
1754
白
色
(枚)
109
58
1050
918
1648
请回答问题:
(1)根据第1、2、3、4组的试验结果可判断鸭蛋壳的______________色是显性性状。
(2)第3、4组的后代均表现出______________现象。比例都接近______________。
(3)第5组试验结果显示后代产青色蛋的概率接近__________________,该杂交称为________________,用于检验________________________________________。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的________________鸭群中混有杂合子。
(5)运用____________方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________________规律。
解析:根据表中第l组和第2组的杂交结果分析,康贝尔鸭和金定鸭不论是正交还是反交,得到的后代所产蛋均是青色蛋多白色蛋少,第3组和第4组的后代均表现出性状分离现象,并且青色蛋与白色蛋的比例约为3∶1,由此可判断青色蛋为显性性状,白色蛋为隐性性状。第5组为第2组的F1♀与康贝尔鸭♂(隐性纯合子)杂交,得到后代青色蛋与白色蛋的比例约为1∶1,因此这种杂交应为测交,可用于检测第2组中F1的遗传因子组成。第1组和第2组均为康贝尔鸭(隐性纯合子)和金定鸭杂交,根据少数后代产白色蛋可判断金定鸭中大多数为显性纯合子,少数为杂合子。将具体的数字转化成表现型比例,对遗传现象进行分析,运用的是统计学的方法,根据表中数据判断,鸭蛋颜色的遗传符合孟德尔的遗传因子分离规律。
答案:(1)青 (2)性状分离 3∶1 (3)1/2 测交 F1相关的遗传因子组成 (4)金定 (5)统计学 遗传因子分离
23.(13分)雄鸟的性染色体组成是ZZ,雌鸟的性染色体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因(A、a)和伴Z染色体基因(ZB、Zb)共同决定,其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。
基因组合
A不存在,不
管B存在与
否(aaZ-Z-
或aaZ-W)
A存在,B
不存在
(A-ZbZb或
A-ZbW)
A和B同时
存在
(A-ZBZ-或
A-ZBW)
羽毛颜色
白色
灰色
黑色
(1)黑鸟的基因型有______________种,灰鸟的基因型有__________________种。
(2)基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配,子代中雄鸟的羽色是__________,雌鸟的羽色是____________。
(3)两只黑鸟交配,子代羽毛只有黑色和白色,则母本的基因型为____________,父本的基因型为____________。
(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配,子代羽毛有黑色、灰色和白色,则母本的基因型为________________,父本的基因型为______________,黑色、灰色和白色子代的理论分离比为________________。
解析:(1)由题意及表中信息知,只有A、B同时存在时羽毛才表现为黑色,含A的基因型有AA、Aa两种,含B的基因型有ZBZB、ZBZb、ZBW三种,故黑鸟的基因型可能有6种;同理,灰鸟的基因型有4种。
(2)纯合的灰雄鸟的基因型为AAZbZb,杂合的黑雌鸟的基因型为AaZBW,两者交配后产生的子代基因型为:AAZBZb(黑雄)、AaZBZb(黑雄)、AAZbW(灰雌)、AaZbW(灰雌)。
(3)由题意知,亲本基因型为黑雄A-ZBZ-,黑雌A-ZBW,又知后代有白鸟(aa)出现,且无灰鸟(ZbZb、ZbW)出现,故母本的基因型为:AaZBW,父本的基因型为:AaZBZB。
(4)由题意知,亲本基因型为黑雄A-ZBZ-,灰雌A-ZbW,又知后代有白鸟(aa),灰鸟(ZbZb、ZbW)出现,故母本的基因型为AaZbW,父本的基因型为AaZBZb,子代中黑色的概率为:3/4A-×1/2Z-=3/8,灰色的概率为3/4A-×1/2ZBW(ZB -)=3/8,白色的概率为:1/4aa×Z-W(Z-Z-)=1/4。故黑色∶灰色∶白色=3∶3∶2。
答案:(1)6 4 (2)黑色 灰色
(3)AaZBW AaZBZB
(4)AaZbW AaZBZb 3∶3∶2
24.(13分)分析有关遗传病的资料,回答问题。
图1为某家族两种遗传病的系谱图,这两种单基因遗传病分别由位于常染色体上的基因A/a及性染色体上的基因B/b控制。
(1)Ⅲ-14的X染色体来自于第Ⅰ代中的____________。
(2)甲病的致病基因位于________________染色体上,是________________性遗传病。
(3)若Ⅲ-14与一个和图2中Ⅲ-15基因型完全相同的女子结婚,他们的后代患甲病的概率是______________。
(4)假定Ⅲ-11与Ⅲ-15结婚,若a卵与e精子受精,发育出的Ⅳ-16患两种病,其基因型是____________________。
若a卵与b精子受精,则发育出的Ⅳ-17的基因型是__________________,表现型是______________。若Ⅳ-17与一个双亲正常,但兄弟姐妹中有甲病患者的正常人结婚,其后代中不患病的概率是________________。
(5)采取______________措施,可估计遗传病的再发风险率并提出预防措施。
解析:从遗传系谱图可以得知甲病属于常染色体隐性遗传病(表现型正常的8和9生育出患甲病的13,且9号不是患者),乙病属于伴X染色体显性遗传病(该病为伴性遗传,且5号患病但有正常的儿子)。Ⅲ-14的X染色体来自9号,9的X染色体来自Ⅰ代中的3或4。对于甲病来说,Ⅲ-11的基因型是1/3AA和2/3Aa,图2中的Ⅲ-15的基因型为Aa,所以他们结婚生育出患甲病孩子的概率=2/3×1/4=1/6。如果图2中的Ⅲ-11与Ⅲ-15(AaXBXb)生有患两种病的后代Ⅳ-16,且可以看出Ⅳ-16的两条性染色体不同,所以该个体为男孩。又根据甲病和乙病的类型,可以得出Ⅲ-11的基因型是AaXbY,Ⅳ-16的基因型是aaXBY。由于Ⅳ-16是a卵和e精子受精的结果,根据Ⅳ-16和Ⅲ-11的基因型可以得知a卵的基因型是aXB,e精子的基因型是aY,从而推出b精子的基因型为AXb,所以a卵和b精子受精产生的后代Ⅳ-17的基因型是AaXBXb,该女性只患乙病。若Ⅳ-17与一个兄弟姐妹患有甲病但自身正常的男性结婚,该男性关于甲病的基因型是1/3AA、2/3Aa,则他们生育的孩子患甲病的概率=1/6,正常的概率=5/6。该男性关于乙病的基因型是XbY,则他们生育的孩子患乙病的概率为1/2,正常的概率也是1/2,所以这对夫妇结婚生育正常孩子的概率=5/6×1/2=5/12。采取遗传咨询可估计遗传病的再发风险率并提出预防措施。
答案:(1)Ⅰ-3或Ⅰ-4(3或4) (2)常 隐 (3)1/6(4)aaXBY AaXBXb 仅患乙病的女性 5/12
(5)遗传咨询