第二章 生物的遗传与变异
1.资料分析阅读下面资料,分析回答问题。
棉花是重要的纺织原材料,新疆是我国棉花主产区。我们通常说的“棉花”其实是棉桃(果实)成熟开裂后绽出的棉纤维。传统农业中常用释放赤眼蜂破坏虫卵、耕地灭蛹、减少羽化等方法降低棉铃虫害。后来,我国科学家将细菌细胞内的毒蛋白基因转到棉花细胞内,成功培育出了抗虫棉。
(1)棉桃是由花的结构中的______发育而成的。棉纤维的主要组成物质是纤维素,它是由棉花叶片通过______合成的有机物转变成的。
(2)六月中旬晴朗的一天,从早上7点至傍晚7点(7点时摘下第一片叶子),每隔4个小时从棉花植株上摘下大小相同的一片叶子,并用打孔器各取下同样大小的一块圆片,烘干后称重。理论上最重的是第______片叶子中取下的圆片。
(3)棉花的绒长和绒短是一对______。新疆昼夜温差大,新疆长绒棉品质优良,这是因为__________________。
(4)传统农业生产中防治虫害的措施实际是阻断了棉铃虫的______发育过程。
(5)培育出抗虫棉主要运用了转基因技术,这利用的是______的多样性,棉花的抗虫变异属于______的变异。
2.阅读下列材料,结合图示,回答问题。
材料一海水稻(耐盐碱水稻),普遍生长在海边滩涂地区,有抗旱、抗倒伏、抗盐碱等特点。 以前的海水稻存在产量低、米质差等缺点,亩产只有100公斤左右。近年来,以袁隆平院士为首的 科研团队进行了高产攻关,利用杂交的优势提高产量。经过不断探索,最高亩产已超千斤,在曾经 寸草不生的盐碱地上,收获了一个又一个丰年。
材料二 海水稻稻壳顶端有的具有芒,有的没有芒。无芒有利于收割,脱粒及稻谷的加工。水稻扬花期间,雄蕊花药裂放的花粉粒自行飘落到雌蕊柱头,完成传粉。因海水的微量元素较高,所以海水稻的无机盐含量比普通稻的含量要高;氨基酸含量比普通精白米高出4.71倍;加上海水稻在恶劣的野生条件下生长,没有普通淡水稻的病虫害,其抗病性较强,不用施肥、打农药,海水稻还有耐盐碱基因,所以,海水稻的“体质”是相对不错的。
(1)袁隆平院士带领团队,通过杂交培育而来的海水稻,属于 _________变异(填“可遗传”或“不 可遗传”)。
(2)自然条件下,水稻的传粉方式是_________;海水稻米是红色的,因此又被称作“红米”。根据图中海水稻米的结构判断,一粒“红米”是由花内的_________发育而来的,种皮则是由_________ 发育 来的
(3)为研究海水稻有芒和无芒的遗传规律,进行了如图两组杂交实验。海水稻有芒和无芒是 一对_________性状,根据以上实验可判断无芒是_________(填“显性”或“隐性”)性状;若将实验一中子一代之间进行杂交获得子二代,则子二代中无芒海水稻所占的比例为_________。
(4)你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么?(答出一点即可)__________________
3.阅读下列材料
你听说过克隆羊多莉吗?它是1996年在英国出生的。与众不同的是,生它的母羊并不是它真正的母亲。原来,它不是受精卵发育而成的。它的父母到底是谁?请结合“小羊多莉的身世”过程图,回答问题:
(1)世界上第一只克隆羊“多莉”不是由受精卵发育而来的,而是英国科学家通过___________技术培育出来的。
(2)与它身世有关的羊有___________只,由示意图可知,A羊提供___________;B羊提供___________;融合细胞在体外培养成胚胎后移入C羊的___________内继续发育。
(3)如果母羊A为黑面绵羊,母羊B为白面绵羊,那么小羊“多莉”面部毛色为___________色。
(4)由此可知,遗传信息主要储存在细胞的___________结构中。
4.下表是对某个家庭某些性状的调查结果,请分析并回答问题。
性状 父亲 母亲 女儿
耳垂 有耳垂 有耳垂 无耳垂
酒窝 无酒窝 有酒窝 有酒窝
肤色 正常 正常 白化
(1)父亲有耳垂,女儿无耳垂,这种现象在遗传学上称为________。母亲有酒窝,女儿也有酒窝,这种现象在遗传学上称为________。
(2)在遗传学上,有酒窝与无酒窝是一对________,根据这个家庭中耳垂的遗传规律,可推知有耳垂是________性状。
(3)在生殖过程中,母亲产生的卵细胞中染色体的组成是________。
(4)若无酒窝父亲的基因组成是dd,有酒窝母亲的基因组成是DD,则有酒窝女儿的基因组成是________。
(5)人类的白化病是一种隐性遗传病。“二孩”政策虽然已经放开,但建议该家庭的父母不宜再生第二个小孩。原因是第二个小孩患白化病的概率是________。我国婚姻法规定:禁止近亲结婚,其原因是________。
5.阅读科普短文,回答下列问题。
蜜蜂是一种高度社会化的昆虫,一个完整健康的蜂群通常是由蜂王、雄蜂和工蜂组成的。蜂王是能够产卵的雌性个体,它产生的卵分为未受精卵和受精卵两种。未受精的卵发育成雄蜂,染色体数目是16条。受精卵发育成雌蜂,染色体数目是32条,而食物类型又决定了雌蜂是发育成蜂王还是工蜂。蜂王的个体大小约是工蜂的1.5倍,而寿命更是工蜂的20倍。所有蜜蜂幼虫最初的食物都是蜂王浆,产在普通尺寸的蜂房里的雌幼虫就会早早“断浆”,改吃普通蜂蜜和花粉,将发育为工蜂;产在较大蜂房中的雌幼虫,能获得足够蜂王浆,可以发育成蜂王。
为什么蜂王和工蜂有着相同的基因,发育结果却不同呢?研究表明,工蜂大脑细胞中约600个基因被甲基化,而蜂王大脑细胞中的基因没有甲基化。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由一种酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。饲喂幼虫蜂王浆,其基因甲基化水平都显著降低,幼虫发育成蜂王的比例显著提高。
(1)据资料分析可知,蜜蜂采蜜这一性状表现是由_____控制的。
(2)蜂王的体细胞中染色体数目为_____。染色体是由[B] _____和[C] _____组成。
(3)从遗传物质和环境两方面解释蜂王和工蜂的发育过程,以下说法错误的一项是_____。
A.蜂王和工蜂都是由雌幼虫发育而来,体内基因相同。
B.饲喂蜂蜜、花粉的雌幼虫,其体内的一种酶使其体内的某段DNA片段被甲基化,该雌幼虫将发育成工蜂。
C.饲喂蜂王浆的雌幼虫,会导致DNA片段甲基化的酶失去作用,基因甲基化水平升高,该雌幼虫将发育为蜂王。
6.“一带一路”战略揭开了欧亚国家发展的新篇章。我国作为丝绸之路经济带上古老的国家,养蚕织丝有着悠久的历史。小小的家蚕不仅同中华文明紧密相连,也促进了中外文化的交流。如图表示家蚕的不同发育时期,请据图回答问题:
(1)家蚕是一种“作茧自缚”的昆虫,其发育过程经历了__________(用序号和箭头表示)四个时期,属于___________发育。蝗虫的发育过程比蚕少了_______期,属于___________发育。
(2)家蚕一般每5~6天蜕皮一次,一生需要蜕皮4次,其蜕去的“皮”实际上是________。
(3)为了提高家蚕的吐丝量,人们通常在桑叶上喷洒一种人工合成的激素,应在_________期采取此措施。
(4)课外养蚕小组的同学发现,黄足蚕结黄茧,白足蚕结白茧。他们选用黄足蚕与黄足蚕杂交,后代出现白足蚕,如果控制相对性状的基因用B、b表示,则亲代蚕的基因组成是____________,子代黄足蚕的基因组成是_________________。
7.下图为经过整理后的人体成对染色体排序图,请分析回答:
(1)该图显示的是男性染色体还是女性染色体____?你的判断及理由分别是____?
(2) 在人类代代相传的过程中,每个正常人的体细胞中都只有23对染色体,请用图解方式表示这个遗传过程:___
(3)对先天性愚型患者进行染色体检查,可以看到患者比正常人多了一条21号染色体。遗传学上把这种现象叫做?___
8.阅读材料回答问题。
材料一:胎儿乙醇综合征是指新生儿具有乙醇中毒的中枢神经系统异常、发育障碍及颜面异常等表现。本病的病因是母亲孕期饮酒,孕期饮酒会对胎儿的发育产生各种不利影响。
材料二:白化病是一种隐性遗传性疾病,表现为皮肤、头发和眼睛的部分或完全的色素脱失的一种先天性皮肤病。
材料三:唐氏综合征又叫21三体综合征,患者多有智力障碍、畸形等症状。调查发现该病的发病率随着母亲生育年龄的增大而增加,因此提倡适龄生育。
材料四:优生学是研究如何利用有效手段降低胎儿疾病发生率的一门科学,优生对个人、家庭和社会有重要意义。婚前检查指的是结婚前对男女双方进行常规体格检查和生殖器官检查,以便发现疾病,保证婚后的婚姻幸福,达到优生目的。
(1)母亲妊娠期酗酒对胎儿造成的永久性出生缺陷,是因为母体内的酒精可通过______和脐带进入胎儿体内并影响其发育,因此,孕妇应该戒酒。
(2)白化病是一种隐性遗传病,基因组成用aa表示。当近亲婚配时,夫妻虽然肤色表现正常,但很可能携带相同的致病基因,即夫妇的基因组成分别为_____________,可导致所生育的孩子患白化病。因此,我国婚姻法禁止近亲结婚。
(3)如图为唐氏综合征患者的体细胞染色体排序图。由图可知,该患者的性别是________,在其体细胞中共有______条染色体。
(4)根据材料和所学知识,请阐述婚前检查的必要性。__________________
9.某些媒体报道“转基因食品对人类的健康不利”,也有专家说“转基因食品是安全的”。到底是否安全呢?果果同学针对这一问题进行了如下探究实验:
(1)实验器材:普通玉米、转基因玉米、小白鼠若干,两个规格一样且空间足够大的铁笼等。
(2)该同学提出问题:转基因食品对人类的健康是否有影响?
(3)请你为果果同学做出假设:______。
(4)实验过程:
①将两个铁笼分别贴上甲组和乙组标签,选取两只身体健康状况良好、大小一致、性别相同的小白鼠,分别置于甲、乙铁笼中。
②甲组饲喂普通玉米,乙组饲喂______(选填“等量”或“过量”)转基因玉米。
③饲喂一段时间后,观察并记录______。
④该同学设置甲组的目的是______。
(5)预测实验结果和结论:
①若两组小白鼠的生长状况有明显差异,则说明转基因食品对人类健康______(选填“有”或“无”)影响。
②本实验在实验过程中,有一处不合理,你认为应该如何改正?______。
10.分析下列材料回答问题
有如下一个特殊家庭,第一代的父亲和母亲是近亲结婚,他们一家的患病情况如下表,根据表中信息回答相关问题(A、B表示正常基因,a表示白化病基因,b表示先天性聋哑基因):
第一代 父亲(正常) 母亲(先天性聋哑)
第二代 儿子(白化病) 女儿(先天性聋哑)
第三代 孙儿(正常) 外孙(白化病)
(1)我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内旁系血亲之间禁止结婚。这个家庭第一代由于近亲结婚,导致后代多人患遗传病,说明近亲结婚产生__________的机会增加。
(2)根据表中信息分析白化病,第一代父母的基因组成都是__________,第二代儿子的基因组成是__________,第三代孙儿的基因组成是__________。
(3)根据表中信息分析先天性聋哑,第二代女儿和一个正常男性(基因组成为BB),则他们再生一个孩子患先天性聋哑的可能性为__________。
11.“海水稻”是耐盐碱水稻的俗称,相对于传统水稻能在较高盐碱浓度的水田里正常生长。1986年,陈日胜偶然在海水短期浸泡过的土地边发现了一株带芒的水稻,从那时开始,陈日胜每年一代代种植,不断对其进行繁殖、筛选,最终选育出名为“海稻86”的新品种。2014年,袁隆平团队参与改良“海稻86”,通过杂交试验和选育,获得了耐盐碱效果更高的海水稻。2019年秋,在青岛城阳区上马街道盐碱地“海水稻”种植区,水稻最高亩产达636.6公斤,口感香甜甘糯,且栽种过程不需要施用化肥。
(1)种植海水稻不需施用化肥,原因是______;“海水稻”口感香甜、一点也不咸,这是因为______。
(2)“海水稻”稻壳顶端有的具有芒,有的没有芒。无芒有利于收割,脱粒及稻谷的加工。为研究海水稻有芒和无芒的遗传规律,科研团队进行了以下三组杂交实验。请根据表格回答下列问题:
组别 亲本组合 后代性状表现和植株数目
有芒(株) 无芒(株)
1 有芒×有芒 2400 0
2 有芒×无芒 1185 1215
3 无芒×无芒 570 1830
①“海水稻”稻壳顶端有芒和无芒两种不同的表现形式,在遗传学上称为______,它们是由______控制的。
②若控制水稻稻壳顶端有芒、无芒性状的显性基因用T表示,隐性基因用t表示,推测第2组亲本组合中无芒的基因组成是______;在第3组后代的无芒植株中,基因组成为Tt的植株理论上应有______株。
③若“海水稻”叶肉细胞中含有N对染色体,则其根尖成熟区细胞中的染色体数是______条。
12.请阅读并分析下列资料。据图回答问题:
资料一:人类有肤色之别。根据肤色特征可分为白色人种、黄色人种、棕色人种和黑色人种。不同人种肤色的基因组成是不同的。但是长期晒太阳的非黑色人种,肤色也会变黑。
资料二:染色体、DNA和基因的关系示意图。
(1)肤色是一种性状,是由___________控制的。人类肤色的黄色、黑色等不同表现形式在遗传学中称为___________。
(2)白化病是隐性遗传病。一对肤色正常的夫妇生了一个白化病孩子,若这对夫妇肤色的基因组成均为Aa(如图),则这个白化病孩子肤色的基因组成是___________。这对夫妇想再生一个孩子,孩子肤色正常的概率是___________。为减少隐性遗传病出现的机会,我国婚姻法规定:禁止___________。
(3)这对夫妇在沙漠地区勘探考察两年,皮肤晒黑了,这种肤色的变异是___________(选填:可遗传、不可遗传)的变异。
(4)资料二中染色体主要由蛋白质和___________组成。
(5)人的性别也是一种性状,是由性染色体决定的。女性产生的卵细胞中,所含的性染色体是___________染色体。
(6)在有性生殖过程中,基因由亲代传递给子代的“桥梁”是___________。
13.分析图文资料回答问题。果蝇是研究生物遗传的常用材料。图1表示果蝇体细胞的染色体组成,果蝇的性别决定方式与人类一致;图2表示果蝇的发育过程;图3表示果蝇的长翅与残翅在亲代和子代的性状表现,用A、a表示控制显、隐性性状的基因。请分析回答:
(1)图一中,_____表示雄果蝇体细胞,它产生的生殖细胞的染色体有______条。
(2)图二中,果蝇经过发育过程的[ ]_____期,羽化出翅,成为成虫,与幼虫存在很大差距,这种发育方式称为______。
(3)根据图三的杂交实验可知,子代长翅果蝇中,基因组成是AA的几率是______。
(4)某同学捕捉到一只长翅雄果蝇,为确定该果蝇的基因组成是AA还是Aa,该同学设计了如下实验方案:
方案一:从图三实验的子代中随机选取一只残翅雌果蝇与该果蝇杂交。
方案二:从图三实验的子代中随机选取一只长翅雌果蝇与该果蝇杂交。
你认为方案_____ 是可行的,理由是:①若杂交后代全为______,则该果蝇的基因组成为_____;②若杂交后代一半为_____,一半为______,则该果蝇基因组成为_______。
(5)有人做过这样的实验:长翅果蝇的幼虫在25摄氏度环境下发育成长翅果蝇;在35~37摄氏度环境下,部分幼虫发育成残翅果蝇,由此可知,生物的性状表现是_______和_______共同作用的结果。
14.阅读科普短文,分析回答问题:
常见的双胞胎有同卵双胞胎和异卵双胞胎,同卵双胞胎是由一个受精卵发育而来,共用一个胎盘;异卵双胞胎是由两个不同的受精卵发有而来,有两个胎盘。
2014年来自澳洲的一名28岁女性,怀孕6周的超声波检查结果显示,她怀上了一对双胞胎,影像中可以清楚地看到只有一个胎盘,按照常理这对双胞胎应该是同卵双胞胎,但是14周的超声波检查让医生觉得困感:影像中显示了一个男孩和一个女孩,而这在一般情况下是不可能发生在同卵双胞胎中的。
如何解释这对奇怪的双胞胎呢?他们极有可能是一个卵细胞与两个精子受精融合而成的(如图所示)。
首先,两个精子进入同一个卵细胞,形成一个异常受精卵,经过特殊的细胞分裂之后,形成了三种细胞,其中A细胞包含来自两个精子的染色体,也就是说,它只包含来自父亲的遗传物质,没有来自母亲的遗传物质;而B、C两种细胞,既包含来自父亲的遗传物质又包含来自母亲的遗传物质。在发有过程中,A细胞死亡,B、C细胞继续分裂,之后分开为两个胚胎,形成了双胞胎,这称为“半同卵”双胞胎。目前全世界仅发现两例“半同卵”双胞胎,有关双胞胎遗传学的研究还在继续。
(1)自然状态下,人类的生殖从生殖方式上看属于______生殖。这主要是由于要经过______。
(2)文中提到的这一例“半同卵”双胞胎是由异常受精卵发育而成。由图二到图三过程中细胞核1分裂成4和5,2分裂成6和7,3分裂成8和9,在这个过程中,染色体的变化是______,这样能够确保新细胞核与原细胞核含有相同数目的染色体。
(3)图二异常受精卵中染色体的数目为______,如果图五中的乙是男孩,则其体细胞中的染色体组成为______。
(4)若甲体内的染色体来自4和9,那么乙体内的染色体来自______(填数字序号)。
(5)人的能卷舌(A)对不能卷舌(a)为显性,若妈妈能卷舌,孩子甲不能卷舌,乙能卷舌。则孩子甲的基因组成为______,据图分析可知,图二中细胞核1携带的基因为______,孩子乙能卷舌的A基因来自于父亲的概率为______。
15.2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球,成为近期热门的话题。但是同学们,你们知道吗?2019年登上月球的嫦娥四号曾进行了一系列生物实验。实验用的载荷罐是一个高度密封的容器,内部搭载棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物,它们形成了一个简单的微型生态系统。其中,果蝇是经典遗传学研究的实验材料,图一为果蝇体色的遗传图解(甲)和子代的数量关系(乙);图二为雄果蝇体细胞的染色体组成图。请据图分析回答问题:
(1)果蝇属于节肢动物,体表有坚韧的外骨骼,其作用是____。
(2)图一(甲)所示子代果蝇中出现与亲代不同的体色,这种现象在生物学上称为____。
(3)由图一(乙)子代的数量关系,可以推断亲代灰体的基因组成为____,子代中灰体个体的基因组成为_____(显性基因用“A”表示)。
(4)如图二所示,雄果蝇的体细胞中含有3对常染色体和1对性染色体。此果蝇产生的精子的性染色体组成是______。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 子房 光合作用 4 相对性状 白天光合作用强,制造的有机物多,夜晚呼吸作用弱,分解的有机物少 完全变态 基因(遗传) 可遗传
2.(1)可遗传
(2) 自花传粉 子房 珠被
(3) 相对 隐性 25%
(4)能开发盐碱地,变废为宝。
3. 克隆 3 无核卵细胞 细胞核 子宫 白 细胞核
4. 变异 遗传 相对性状 显性 22+X Dd 25% 近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大,近亲结婚所生的孩子患有遗传病的可能性较大
5. 基因 32条 蛋白质 DNA C
6.(1) ④→②→①→③ 完全变态 蛹 不完全变态
(2)外骨骼
(3)幼虫
(4) Bb和Bb BB或Bb
7. 男性 图中的染色体有Y染色体 (染色体)变异
8. 胎盘 Aa 、Aa 男性 47 通过婚前全面的体检,可以发现一些异常情况和疾病,有利于男女双方的健康,婚前体格检查对于预防传染病和遗传病的传播,保障婚姻家庭的幸福,保障民族后代的健康具有重要意义
9. 转基因食品对人类的健康有影响(或转基因食品对人类的健康没有影响) 等量 甲乙两组小白鼠的生长状况 形成对照试验 有 “两只”小白鼠改为“10只”小白鼠
10. 遗传病 Aa aa Aa 0
11. 盐碱地中含有多种无机盐 细胞膜可将多余的盐排出 相对性状 基因 Tt 1220 2N
12. 基因 相对性状 aa 75% 近亲结婚 不可遗传 DNA X 生殖细胞
13. 乙 4 ③蛹 完全变态发育 1/3 一 长翅果蝇 AA 长翅果蝇 残翅果蝇 Aa 遗传物质 环境
14.(1) 有性 受精卵
(2)复制
(3) 69条
22对+XY
(4)5、6或5、7##5、7或5、6
(5) aa a 100%
15. 保护和支持内部柔软的器官,防止体内水分的蒸发 变异 Aa、Aa AA或Aa X或Y
答案第1页,共2页
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