第5章 遗传信息的改变单元达标测试
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下表为人体不同细胞的寿命和分裂能力的比较,下列说法错误的是( )
细胞种类 小肠.上皮细胞 癌细胞 红细胞 白细胞
寿命 1~2天 不死性(无限增殖) 120天左右 5~7天
能否分裂 能 能 不能 大多数不能
A.白细胞的凋亡比红细胞快,可能与白细胞吞噬病原体有关
B.细胞的分裂能力越强,细胞的寿命就越长
C.癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果
D.小肠上皮细胞寿命最短,这与基因控制的细胞凋亡有关
2.生物多样性是地球生命的基础,也是人类生存发展的基础。下列细胞行为中与进行有性生殖的生物形成遗传多样性有关的是( )
①减数分裂间期,DNA分子复制时发生突变
②减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
③减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合
④减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开
⑤雌雄配子随机结合
A.①②③④ B.①②③⑤
C.②③④⑤ D.①③④⑤
3.由于某种原因,某生物体细胞内某条染色体上多了几个基因,这种变异属于
A.基因突变
B.非姐妹染色单体的交叉互换
C.染色体数目变异
D.染色体结构变异
4.细胞分裂周期激酶(CIC7)抑制剂能诱导p53基因(抑癌基因)突变的肝癌细胞衰老,而对正常细胞无衰老诱导作用。而抑郁症治疗药物“舍曲林”可以促进这些衰老的肝癌细胞凋亡,对其他细胞无此作用。这些发现有望为肝癌精准治疗提供新方法。下列相关叙述错误的是( )
A.p53基因突变后将无法阻止细胞的不止常增殖
B.CDC7抑制剂和“舍曲林”的作用均具有特异性
C.“舍曲林”处理后肝.癌细胞的凋亡不再受基因控制
D.肝癌细胞可能发生多个基因突变,黏着性下降
5.正常果蝇(2n=8)的体细胞中含四对同源染色体。现有一只雌蝇,其体内细胞中的X、Ⅱ号染色体发生如图变异。变异细胞在减数分裂时,所有染色体同源区段发生联会,随后均会相互分离。下列叙述错误的是( )
注:B/b、R/r表示染色体上的基因
A.该雌蝇所发生的变异类型属于染色体结构和数目变异
B.该雌蝇的细胞在联会时形成2个正常四分体
C.该雌蝇所形成的含有R基因的配子不一定同时含有b基因
D.该雌蝇与一只正常雄蝇杂交,子代中与该雌蝇染色体组成相同的占1/4
6.下列育种实例和育种原理不匹配的是( )
A.培育太空青椒和南瓜—基因重组
B.培育矮秆抗锈病小麦—基因重组
C.培育三倍体无子西瓜—染色体变异
D.选育含油量高的大豆品种—基因突变
7.在自然界中,生物变异处处发生,下面是几个变异的例子:
①正常人红细胞为圆饼状,镰刀型细胞贫血症患者红细胞为镰刀状
②R型活细菌在与S型细菌的DNA混合后转化为S型活细菌
③同卵双胞胎兄弟,哥哥长期在野外工作,弟弟长期在室内工作,哥哥比弟弟脸色黑
④一母生九子,九子各不同
上述四种变异的来源依次是( )
A.基因突变、基因重组、环境改变、基因重组
B.基因重组、基因突变、环境改变、基因重组
C.基因突变、基因重组、染色体变异、基因突变
D.基因突变、基因突变、环境改变、染色体变异
8.基因表达的细胞进程包括转录、翻译、mRNA降解和蛋白质降解,每个过程均受基因调控。mRNA非翻译区序列的变化能够影响mRNA的稳定性和蛋白质翻译效率。下列叙述错误的是( )
A.基因表达的调控是生命活动在分子水平稳态的体现
B.mRNA和蛋白质降解可防止蛋白质过量积累对细胞产生不利影响
C.RNA聚合酶的结合位点位于mRNA上的非翻译区序列
D.相关基因非编码序列发生突变可能会改变细胞的代谢速率
9.某果蝇(2n=8)的基因型为AaBb,甲、乙分别表示某卵细胞形成过程中不同时期的细胞分裂图(仅显示两对基因所在的染色体)。相关叙述错误的是
A.甲细胞为初级卵母细胞,含有3对常染色体
B.乙细胞中含1个染色体组,1条X染色体
C.形成乙细胞过程中发生了染色体变异
D.卵细胞基因型可能为aB或ab或Ab或AB
10.下列育种方法中可通过改变基因的结构达到育种目的是
A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.转基因育种
11.酿酒用的酵母菌既可进行有性生殖,又可进行出芽生殖,二者相比,前者特有的是( )
A.基因突变 B.不可遗传的变异 C.染色体变异 D.基因重组
12.遗传学家发现一种某基因的突变对该基因编码的多肽没有影响。这种突变最可能( )
A.替换了一个碱基对 B.缺失了一个碱基对
C.插入了一个碱基对 D.改变了起始密码子
二、多选题
13.科研人员观察家兔细胞的染色体组成时,发现其中一个正在分裂的细胞含有44条染色体,呈现22种不同的形态。下列说法正确的是( )
A.家兔体细胞含2个染色体组,每个染色体组有22条染色体
B.若该细胞正处于分裂前期,则不一定存在同源染色体联会
C.若该细胞存在染色单体,则不可能处于减数第二次分裂
D.若该细胞正处于分裂后期,则一定会发生基因重组
14.某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述正确的是( )
A.长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高
B.烟草中含有多种化学致癌因子,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低
C.肺部细胞中一个抑癌基因发生突变后,细胞开始无限增殖
D.肺部细胞癌变后,癌细胞表面糖蛋白减少,易在体内分散和转移
15.碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对。在含有5-Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述正确的是( )
A.5-Bu诱发突变主要发生在DNA分子复制过程中
B.该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高
C.在此培养基上至少繁殖2代,才能实现DNA分子某位点碱基对从T-A到C-G 的替换
D.很多位点发生T-A到C-G的替换后,DNA 分子结构的稳定性增强
16.如图是细胞异常蛋白质的形成过程,下列相关叙述正确的是( )
A.异常基因的产生是DNA中碱基对缺失导致的
B.异常基因的转录过程需要RNA聚合酶的催化
C.核糖体沿着b向右移动并合成相同的蛋白质
D.若该异常多肽链为异常血红蛋白,则人体将会患病
三、非选择题
17.遗传咨询是预防遗传病的重要措施。现有A(女性)、B(男性)一对夫妇进行遗传咨询,经咨询师询问后发现:A、B都没有患遗传病。A的家系中有甲病的遗传病史,其父亲、母亲,祖父、祖母,外祖父,外祖母都不患遗传病,但A的妹妹患有甲病;B的家系中有乙病的遗传病史,其父亲,母亲、,祖父、祖母,外祖父,外祖母都不患遗传病,但B的弟弟患有乙病。不考虑基因位于X、Y染色体同源区段的情况。回答下列问题:
(1)甲、乙两种病都属于 性遗传病,判断依据是 。
(2)甲病的致病基因位于 染色体上。若B的父亲不携带乙病致病基因,则乙病的遗传方式是 。B的弟弟的致病基因来自他的 (填“祖父”、“祖母”“外祖父”或“外祖母”)。
(3)若A、B都携带对方家族的致病基因,且B的父亲不携带乙病致病基因,则他们生一个健康孩子的概率为 。
18.女娄菜中存在一种金黄色植株突变体,但这种突变体只存在于雄株中,雌株中没有。研究发现,这一突变由a基因控制,该基因位于X染色体上。XaY为金黄色。XAXA和XAXa为绿色,控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因(B、b)也位于性染色体上,且宽叶为显性。根据以上信息回答下列问题:
(1)控制金黄色的基因a与A的表达产物相比少了21个氨基酸,则发生的变化可能是 。
(2)若探究控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因是在X、Y染色体的同源区段还是非同源区段,现有纯种宽叶植株和窄叶植株若干,选择的亲本组合应该是 ,若子代 ,则控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因是在X、Y染色体的同源区段;若子代 ,则控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因是在X、Y染色体的非同源区段。
(3)这种金黄色突变体只存在于雄株中的原因可能是 ,欲通过一次杂交实验,证明该假设正确。请以遗传图解简要说明。
19.白粉病是导致普通小麦减产的重要原因之一。长穗偃麦草某条染色体上携带抗白粉病基因,与普通小麦亲缘关系较近。下图是科研小组利用普通小麦和长穗偃麦草培育抗病新品种的育种方案,图中A、B、C、D代表不同的染色体组,每组有7条染色体。请回答下列问题:
(1)杂交后代①体细胞中含有 条染色体,在减数分裂时,形成 个四分体。
(2)杂交后代②A组染色体在减数分裂过程时易丢失,原因是减数分裂时这些染色体 。杂交后代②与普通小麦杂交所得后代体细胞中染色体数介于 之间。γ射线处理杂交后代③的花粉,使含抗虫基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为 。
(3)抗虫普通小麦,经一代自交、筛选得到的抗虫植株中纯合子占1/3,则经过第二代自交并筛选获得的抗虫植株中纯合子占 。
(4)图中“ ”处理的方法有 ,与多代自交、筛选相比,该育种方法的优势体现在 。
(5)除图示外,还可通过 (方法)培育抗虫新品种。
20.果蝇的红眼、白眼由一对等位基因H、h控制,长翅、残翅由另一对等位基因E、e控制,其中野生型果蝇表现为红眼长翅。两个纯系果蝇杂交结果如图所示,请据图回答下列问题。(提示:不考虑X与Y的同源区段)
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有 。
(2)设计实验一与实验二的主要目的是 。
(3)实验一的F1中野生型雌果蝇的基因型为 ,F1野生型雌雄果蝇互相交配产生F2,若选取F2中长翅果蝇进行测交,则子代中长翅:残翅= 。
(4)已知XY、XYY为雄性可育,XX、XXY为雌性可育,XO为雄性不育,其余性染色体组成异常的果蝇胚胎期致死。
①对实验二的F1某红眼果蝇体细胞镜检时发现有一条Y染色体,则该果蝇的基因型是 ,该变异最可能是亲本 (选填“雌”或“雄”)果蝇在 (填具体时期)发生异常造成的。
②在实验二的F1中偶然间出现了一只可育白眼雌果蝇,为探究其眼色变异原因是基因突变还是染色体数目变异,可用表现型为 的正常果蝇与其杂交。若该个体是染色体数目变异所致,则子代雌果蝇的表现型及比例为 。
21.水稻是二倍体雌雄同株植物,研究人员从野生型品系甲(++)中成功选育出两个纯合的突变品系,分别为抗虫品系乙(hh)和抗病品系丙(mm)。回答下列问题:
(1)将甲分别与乙、丙杂交,F1的表型都为野生型,则突变性状为 性状。在水稻杂交育种过程中,常使用雄性不育株做母本的优势是 。
(2)为探究抗虫基因h的作用机制,设计特异性引物,分别提取 品系的基因组,对+和h基因进行PCR电泳,发现h基因条带迁移距离较短。推测+基因发生了碱基对的 而突变为h基因,导致其表达蛋白质的 发生改变。
(3)为探究h基因和m基因是否位于两对同源染色体上,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
①实验思路:
第一步:选择 进行杂交获得F1, 。
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论:
I:若统计的表型及其比例为 ,则h基因和m基因位于一对同源染色体上。
II:若统计的表型及其比例为 ,则h基因和m基因位于两对同源染色体上。
参考答案:
1.B
【分析】细胞的分裂能力与分化程度有关,一般分化了的细胞不再分裂,未分化的细胞如分生组织的细胞具有很强的分裂能力,据图示数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,与细胞种类有关。
【详解】A、白细胞吞噬病原体,会被免疫细胞裂解,从表格中可以发现,白细胞的凋亡比红细胞快,A正确;
B、根据表格数据可知,细胞的寿命与分裂能力无关,B错误;
C、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,癌细胞的无限增殖是原癌基因和抑癌基因突变引起的,C正确;
D、细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,小肠上皮细胞寿命最短,与细胞凋亡有关,D正确。
故选B。
2.B
【分析】生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称,它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
【详解】①减数分裂间期,DNA分子复制时发生突变,可以产生新的基因,造成遗传多样性,①正确;
②减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,可以形成多种配子,属于基因重组,造成遗传多样性,②正确;
③减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,属于基因重组,可以形成多种配子,造成遗传多样性,③正确;
④减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开,与遗传多样性的形成无关,④错误;
⑤雌雄配子随机结合,可以形成多种基因型的个体,与遗传多样性的形成有关,⑤正确。
故选B。
3.D
【详解】基因突变使一个基因变成它的等位基因,并不能改变基因的数目,A错误;同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换可导致染色单体上的基因重组,但不能改变基因数目,B错误;染色体数目变异包括两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,但不会导致一条染色体上的基因数目发生变化,C错误;在染色体结构变异中,染色体中增加某一片段或者是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,均会引起某条染色体上多了几个基因,D正确。
4.C
【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
3、细胞衰老的特征:(1)水少:细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;(2)酶低:细胞内多种酶的活性降低;(3)色累:细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;(4)核大:细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
【详解】A、p53基因为抑癌基因,其具有阻止细胞不正常增殖的作用,突变后将无此功能,A正确;
B、从题中信息看CDC7抑制剂和“舍曲林”只能对肝癌细胞及衰老的肝癌细胞起作用,对正常细胞不起作用,说明它们的作用有特异性,B正确;
C、细胞凋亡是受基因控制的一种程序性死亡,“舍曲林”处理后肝癌细胞的凋亡仍受基因控制,C错误;
D、肝癌细胞可能发生多个基因突变,细胞表面的黏连蛋白减少,黏着性下降,D正确。
故选C。
5.D
【分析】染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、易位和到位,染色体片段缺失和重复是一条染色体上某一片段减少或增加,易位是发生在非同源染色体之间交换某一片段,倒位是一条染色体上染色体某片段旋转180°,使基因在染色体上的排列顺序发生改变。
【详解】A、据图分析,图示过程中X染色体的r基因移接到II号染色体上,说明该过程发生的变异是易位,同时染色体数目减少,发生了数目变异,A正确;
B、复制后的染色体两两配对成为一个四分体,该雌蝇染色体数目缺少一条,在联会时形成2个正常四分体和1个异常的四分体,B正确;
CD、该于基因型为BbXRXr的雌蝇发生了染色体变异,变异细胞在减数分裂时,所有染色体同源区段须联会且均相互分离,则该雌蝇产生的配子有BXr、bXR、b、BXrXR、XR、bBXr,所形成的含有R基因的配子不一定同时含有b基因,该雌蝇与一只正常雄蝇XY杂交,子代中与该雌蝇染色体组成相同(bBXrXR)的占1/6,C正确,D错误。
故选D。
6.A
【分析】四种育种方法的比较如下表:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
【详解】A、培育太空青椒和南瓜新品种的选育利用了诱变育种,其原理为基因突变,A错误;
B、培育矮秆抗锈病小麦新品种的选育利用了杂交育种,其原理为基因重组,B正确;
C、培育三倍体无子西瓜新品种的选育利用了多倍体育种,其原理为染色体变异,C正确;
D、选育含油量高的大豆品种新品种的选育利用了诱变育种,其原理为基因突变,D正确。
故选A。
【点睛】育种实际上是对遗传基本规律和变异知识的应用,考试中常以某一作物育种为背景,综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种的区别与联系,这部分需要重点记忆杂交育种的概念和原理以及诱变育种的原理。
7.A
【分析】基因突变是由于碱基对发生增添、缺失、替换导致基因结构的改变;基因重组是在有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合;生物性状是基因和环境共同作用的结果;可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异,而环境改变而改变的变异属于不可遗传的变异。
【详解】①镰刀型细胞贫血症患者红细胞为镰刀状,其直接原因是血红蛋白的结构改变,其根本原因是血红蛋白基因突变;
②R型活细菌在与S型细菌的DNA混合后转化为S型活细菌,是由于S型细菌的DNA片段整合到R型活细菌的DNA中,属于广义的基因重组;
③同卵双胞胎兄弟,其基因是相同的,哥哥长期在野外工作,弟弟长期在室内工作,哥哥比弟弟脸色黑是环境所引起的不可遗传的变异,是由于所处环境的不同而导致的生物性状改变,其基因没有改变;
④“一母生九子,九子各不同”是由于基因重组导致的后代多样性。A正确。
故选A。
【点睛】熟知常见的几种基因突变、基因重组的例子,并了解其根本原因,是解题的关键。
8.C
【分析】1、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。当细胞开始合成某种蛋白质时,编码这个蛋白质的一段DNA双链将解开,双链的碱基得以暴露,细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链的碱基互补配对,在RNA聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mRNA分子。
2、mRNA合成以后,就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
【详解】A、基因表达的调控,说明了生命活动在分子水平维持稳态,A正确;
B、mRNA降解可防止蛋白质过量合成,蛋白质降解可防止蛋白质过量积累,某些蛋白质含量过高可能对细胞产生不利影响,B正确;
C、RNA聚合酶的结合位点位于DNA上,C错误;
D、相关基因非编码序列发生突变可能会导致某些蛋白质含量变化,如果合成的是代谢所需的蛋白质,如呼吸酶等,将会影响细胞代谢速率,D正确。
故选C。
9.C
【分析】果蝇的染色体组成为2n=8,体细胞中含有3对常染色体和1对性染色体。图甲正在发生交叉互换,为减数第一次分裂过程,图乙不含同源染色体,含有姐妹染色单体,为减数第二次分裂过程。
【详解】A、甲细胞同源染色体两两配对,发生联会,处于减数第一次分裂,为初级卵母细胞,含有3对常染色体,1对性染色体,A正确;
B、乙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂,含1个染色体组,1条X染色体,B正确;
C、据图分析可知,形成乙细胞过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,属于基因重组,C错误;
D、果蝇的基因型为AaBb,形成的卵细胞基因型可能为aB或ab或Ab或AB,D正确。
故选C。
10.B
【详解】B、诱变育种的原理是基因突变,基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失,而引起的基因结构的改变,B项正确;
ACD、杂交育种和转基因育种的原理是基因重组、单倍体育种的原理均是染色体变异,三者只能改变生物的基因型,不能改变基因的结构, 故A、C、D项错误。
故选B。
【点睛】五种育种方法的比较
方法 原理 常用方法 优点 缺点 代表实例
杂交 育种 基因重组 杂交 操作简单,目的性强 育种年限长 矮秆抗病小麦
诱变 育种 基因 突变 辐射诱变、激光诱变等 提高突变率,加速育种进程 有利变异少,需大量处理实验材料 高产青霉菌株
多倍 体育 种 染色 体变 异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单,且能在较短的时间内获得所需品种 所得品种发育迟缓,结实率低;在动物中无法开展 无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍 体育 种 染色体变 异 花药离体培养后,再用秋水仙素处理 明显缩短育种年限 技术复杂,需要与杂交育种配合 “京花1号”小麦
基因 工程 育种 基因重组 将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中 能定向改造生物的遗传性状 有可能引发生态危机 转基因抗虫棉
11.D
【分析】基因突变、基因重组和染色体变异的比较:
项 目 基因突变 基因重组 染色体变异
适用范围 生物 种类 所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性 自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传 真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖
类 型 可分为自然突变和诱发突变, 也可分为显性突变和隐性突变 自由组合型、 交叉互换型 染色体结构的改变、 染色体数目的变化
【详解】出芽生殖属于无性生殖,有性生殖和无性生殖过程中都会发生基因突变,A错误;有性生殖和无性生殖过程中都会发生不可遗传变异,B错误;有性生殖和无性生殖过程中都会发生染色体变异,C错误;基因重组只能发生在有性生殖过程中,D正确。
12.A
【分析】基因突变对性状的影响:(1)基因突变改变生物性状:突变引起密码子改变,最终表现为蛋白质的功能改变,从而影响生物的性状,如镰刀型细胞贫血症;(2)基因突变不改变生物性状: ①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因; ②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因,并将该隐性基因传给子代,而子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来; ③根据密码子的简并性,有可能翻译出相同的氨基酸; ④性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果,在某些环境条件下,改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。
【详解】A、替换一个核苷酸对,由于密码子的简并性,编码的氨基酸可能不会发生改变,A正确;
BC、一种某基因的突变对该基因编码的多肽没有影响有可能是同义突变,虽然序列改变了,但是编码的氨基酸不变,缺失或者插入一个核苷酸对,会使后面的遗传密码发生改变,对编码的多肽是影响最大的,B、C错误;
D、改变起始密码可能会使第一个氨基酸发生改变,也可能使翻译不能进行,D错误。
故选A。
【点睛】
13.AB
【分析】1、在有丝分裂中,亲代细胞的染色体复制后平均分配到两个子细胞,保持了亲代与子代细胞之间遗传性状的稳定性。在有丝分裂前期,染色质成为染色体,核仁解体、核膜消失,形成纺锤体;在有丝分裂中期,纺锤丝附在着丝点(粒)两侧,牵引着染色体排列在赤道板上;在有丝分裂后期,每个着丝点(粒)分裂成两个,姐妹染色单体分开成染色体,由纺锤丝牵引分别移向细胞两极;在有丝分裂末期,染色体纺锤体消失,核仁、核膜重新出现,成为两个子细胞。
2、减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。
【详解】A、由“发现其中一个正在分裂的细胞含有44条染色体,呈现22种不同的形态”可知,家兔体细胞含2个染色体组,每个染色体组有22条染色体,A正确;
B、家兔细胞可进行有丝分裂和减数分裂,若该细胞正处于有丝分裂前期,则不存在同源染色体联会,若该细胞正处于减数分裂前期,则存在同源染色体联会,B正确;
C、减数第二次分裂前期和中期,染色体含有染色单体,C错误;
D、基因重组发生在减数分裂过程中,若该细胞正处于有丝分裂后期,则不会发生基因重组,D错误。
故选AB。
14.ABD
【分析】1、由曲线图分析可知,与不吸烟人群肺癌死亡累积风险相比,随着吸烟时间和年龄的增加,长期吸烟人群肺癌死亡累积风险越高。2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。3、癌细胞的主要特征:失去接触抑制,能无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致细胞间的黏着性降低。
【详解】A、由曲线图分析可知,与不吸烟、30岁戒烟、50岁戒烟人群肺癌死亡累积风险相比,长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高,A正确;
B、结合选项A分析推测,烟草中含有多种化学致癌因子,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低,B正确;
C、原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因,控制细胞生长和分裂的进程,当肺部细胞中原癌基因发生突变后可能导致细胞生长和分裂失控,C错误;
D、当肺部细胞癌变后,由于癌细胞膜糖蛋白减少,导致细胞黏着性降低,易在体内分散和转移,D正确。
故选ABD。
15.ABD
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
题意分析,5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,DNA复制时,5-溴尿嘧啶可与A互补配对,代替T作为原料,5-溴尿嘧啶还可与G互补配对,代替C作为原料,因此能得到突变的大肠杆菌。
【详解】A、基因突变主要发生在DNA复制过程中,据此可知,5-Bu诱发突变主要发生在DNA分子复制过程中,A正确;
B、碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对,使得碱基对发生改变,则该培养液中基因突变频率明显提高,B正确;
C、5-溴尿嘧啶可以与A配对,又可以和C配对,复制一次A-5-溴尿嘧啶,T-A,复制第二次时有5-溴尿嘧啶-G,复制第三次C-G,所以需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T-A到G-C的替换,C错误;
D、A-T之间2个氢键,C-G之间3个氢键,则很多位点发生T-A到C-G的替换后,DNA分子结构的稳定性增强,D正确。
故选ABD。
【点睛】
16.BD
【分析】1、过程①表示转录,转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、过程②表示翻译,翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量合成多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
3、图中a表示DNA、b表示mRNA、c表示核糖体。根据左边核糖体合成的肽链较长可知,核糖体是沿着b(mRNA)向左移动。
【详解】A、异常基因的产生是由于DNA中碱基对缺失、增添或替换而导致基因结构的改变,A错误;
B、异常基因的转录过程需要RNA聚合酶的催化,B正确;
C、据图可知,左边核糖体合成的肽链较长,因此核糖体沿着b向左移动并合成相同的蛋白质,C错误;
D、若该异常多肽链参与构成异常血红蛋白,则血红蛋白功能异常,人体将会患病,D正确。
故选BD。
17.(1) 隐 A、B父母都不患病,而生出了患病的孩子,出现了性状分离现象
(2) 常 伴X染色体隐性遗传 外祖母
(3)5/8
【分析】1、伴X染色体隐性遗传病的特点:患者中男性远多于女性;男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
2、伴X染色体显性遗传病的特点:患者中女性多于男性,但部分女性患者病症较轻;男性患者与正常女性婚配的后代中,女性都是患者,男性正常。
【详解】(1)由题意可知,A的父母、祖父母、外祖父母都不患甲病,A的妹妹患甲病,推出甲病的遗传方式为常染色体的隐性遗传。B的父母、祖父母、外祖父母都不患乙病,B的弟弟患乙病,推出乙病是隐性遗传病。因此,甲、乙两种病都属于隐性遗传病。判断的依据是:A、B的父母、祖父母、外祖父母都不患病,而A的妹妹、B的弟弟分别患甲、乙病,满足无中生有为隐性
(2)若甲病位于X染色体上,则A的妹妹患病,A的父亲一定患病,与题干矛盾,甲病的致病基因位于常染色体上。B的父亲没有乙病致病基因,B的弟弟患有乙病,则乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,若用B/b表示乙病相关基因,B的弟弟患有乙病,基因型为XbY,父母基因型应为XBY和XBXb,外祖父外祖母均不患病,则外祖父母的基因型为XBY和XBXb,故B弟弟的致病基因来自外祖母。
(3)若用A/a表示甲病相关基因,A的妹妹患病,基因型为aa,父母不患病,基因型均为Aa,则A的基因型为2/3Aa、1/3AA,B携带甲病的致病基因,基因型为Aa,因此A、B生育患甲病孩子的概率为2/3×1/4=1/6,不患甲病的概率为5/6;B的父亲没有乙病致病基因,即乙病为伴X染色体隐性遗传病,若用B/b表示乙病相关基因,B不患病,基因型为XBY,A携带乙病的致病基因,基因型为XBXb,因此因此A、B生育患乙病孩子的概率为1/2×1/2=1/4,不患乙病的概率为3/4,则两人生育健康孩子(不患甲病也不患乙病)的概率为5/6×3/4=5/8。
18. 基因突变导致转录时终止密码子提前出现(或DNA分子中碱基对缺少) 宽叶雄株和窄叶雌株 全部为宽叶(宽叶∶窄叶=1∶0) 雌株都是宽叶,雄株都是窄叶 Xa使花粉致死 遗传图解如图
【解析】探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上 适用条件:
已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
基本思路一:用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状。即:
【详解】(1)a基因变成A基因是基因突变的结果,控制金黄色的基因a与A的表达产物相比少了21个氨基酸,可能是基因突变导致转录时终止密码子提前出现,翻译合成的蛋白质上的氨基酸数目减少。
(2)据分析可知,宽叶为显性,窄叶为隐性,题干给的材料是纯种的宽叶和窄叶,所以要想探究基因位于X还是XY的同源区段的思路为用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状,即选纯合的宽叶雄和窄叶雌进行杂交,观察子代的表现型,若控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因是在X、Y染色体的同源区段,则亲本的基因型为XBYB和XbXb,因此后代全为宽叶;若控制女娄菜的宽叶和窄叶的基因是在X染色体上(XY的非同源区段),则亲本的基因型为XBY和XbXb,则后代雌株都是宽叶,雄株都是窄叶。
(3)据题意可知,金黄色为隐性,这种金黄色突变体只存在于雄株中的原因可能是Xa使花粉致死。遗传图解为:
【点睛】本题考查基因突变对生物性状的影响、探究基因位置的实验设计等知识,要求考生掌握基因突变对生物性状的影响,熟练运用探究基因位置的实验设计的公式,有一定的难度。
19.(1) 56 28
(2) 没有同源染色体配对 42和49 染色体结构变异
(3)3/5
(4) 低温诱导或秋水仙素处理 明显缩短育种年限且后代都是纯合子
(5)基因工程
【分析】杂交育种:杂交→自交→选优;诱变育种:物理或化学方法处理生物,诱导突变;单倍体育种:花药离体培养、秋水仙素加倍;多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;基因工程育种:将一种生物的基因转移到另一种生物体内。
【详解】(1)长穗偃麦草和普通小麦杂交得到杂交后代①,杂交后代①共8个染色体组,每组有7条染色体,体细胞共56条染色体。在减数分裂时,形成28个四分体。
(2)杂交后代②A组染色体在减数分裂过程时易丢失,原因是减数分裂时这些染色体没有同源染色体。杂交后代②配子中染色体数目为21-28,普通小麦配子中染色体数目为21,杂交所得后代体细胞中染色体数介于42和49之间。γ射线处理杂交后代③的花粉,使含抗虫基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种染色体片段转接的变异称为染色体结构变异。
(3)抗虫普通小麦,经一代自交、筛选得到的抗虫植株中纯合子占1/3,说明抗虫基因位于一条染色体上,则经过第二代自交并筛选获得的抗虫植株占2/3×3/4+1/3=5/6,纯合子抗虫植株占2/3×1/4+1/3=1/2,抗虫植株中纯合子占1/2÷5/6=3/5。
(4)图中“ ”处理后染色体加倍,因此“ ”处理的方法有低温诱导和秋水仙素处理,与多代自交、筛选相比,该育种方法的优势体现在明显缩短育种年限且后代都是纯合子。
(5)除图示外,还可通过基因工程的方法培育抗虫新品种。
【点睛】本题主要考查杂交育种、单倍体育种和减数分裂,识记和理解各种育种方式的过程和原理即可解答。
20.(1)具有易于区分的相对性状;子代数量多,便于数学统计分析;容易饲养,繁殖快;(答对两个即可得2分)
(2)判断基因在染色体上的位置以及相对性状的显隐性关系
(3) EeXHXh 2:1
(4) XHXhY 雄 减数第一次分裂后期 红眼雄果蝇 红眼:白眼=4:1
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)由于果蝇具有易于区分的相对性状;子代数量多,便于数学统计分析;容易饲养,繁殖快等优点,因此遗传学中常选用果蝇作为实验材料。
(2)实验一与实验二是一组正交与反交实验,通过子代表现型与性别的关系,可以判断基因在染色体上的位置与相对性状的显隐性关系。
(3)研究果蝇眼色遗传,实验一的子一代无论雌雄,均为野生型(红眼),而实验二的子一代中雌性为野生型,雄性为白眼,果蝇的红眼、白眼由一对等位基因H、h控制,长翅、残翅由另一对等位基因E、e控制,说明H、h位于X染色体上,且红眼对白眼为显性。研究果蝇翅形,无论正交、反交,子一代均表现为长翅,说明E、e位于常染色体上,且长翅对残翅为显性。可知实验一的亲代基因型为eeXHXH、EEXhY,故子一代中野生型雌果蝇的基因型为EeXHXh,野生型雄果蝇的基因型为EeXHY。子一代野生型雌雄果蝇交配,子二代中长翅果蝇的基因型及比例为EE:Ee=1:2,该群体产生的配子种类及比例为E:e=2:1,对其进行测交,则子二代中长翅:残翅=2:1。
(4)根据(3)中分析,可知实验二的亲代基因型为eeXHY、EEXhXh,故正常情况下子一代中雌果蝇的基因型为EeXHXh,雄果蝇的基因型为EeXhY。
①对实验二的F1某红眼果蝇为雌果蝇,说明该果蝇含有两条X染色体,又含有一条Y染色体,则该果蝇的基因型是XHXhY。结合亲代基因型分析,该变异最可能是亲本雄果蝇在减数第一次分裂后期X与Y染色体未正常分离造成的。
②结合上述分析,在实验二的F1中偶然间出现了一只可育白眼雌果蝇,若为基因突变造成的,则该果蝇的基因型为XhXh;若为染色体数目变异造成的,则该果蝇的基因型为XhXhY。可用表现型为红眼的正常果蝇与其杂交进行探究:若该个体是染色体数目变异所致,则该果蝇产生的配子种类及比例为Xh:XhY:XhXh:Y=2:2:1:1,红眼雄果蝇产生的配子种类及比例为XH:Y=1:1,雌雄配子随机结合,XY、XYY为雄性可育,XX、XXY为雌性可育,其余性染色体组成异常的果蝇胚胎期致死,所以子代雌果蝇的表现型及比例为红眼∶白眼=4∶1。
21.(1) 隐性 省去了母本去雄操作(防止自交)
(2) 甲、乙 增添(插入) 序列
(3) 乙、丙 F1自交获得F2 抗虫:野生型:抗病=1:2:1 野生型:抗虫:抗病:抗虫抗病=9:3:3:1
【分析】分离定律是自由组合定律的基础。两对(或两对以上) 基因在杂合状态时保持其独立性,互不干扰是基因得以自由组合的重要前提。两对(或两对以上)基因的分离或自由组合是互不干扰的,因而在等位基因分离的同时非等位基因自由组合。
【详解】(1)将甲分别与乙、丙杂交,F1的表型都为野生型,则突变性状为隐性性状。使用雄性不育株做母本的优势是省去了母本去雄操作。
(2)为探究抗虫基因h的作用机制,设计特异性引物,分别提取甲、乙品系的基因组,对+和h基因进行PCR电泳,发现h基因条带迁移距离较短。推测+基因发生了碱基对的增添而突变为h基因,导致其表达蛋白质的序列发生改变。
(3)①为探究h基因和m基因是否位于两对同源染色体上,第一步:选择乙、丙进行杂交获得F1,F1自交获得F2。F1的基因型为HhMh,若h基因和m基因位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,F2基因型为及比例为hhMM:HhMh:HHmm=1:2:2,表型及其比例为抗虫:野生型:抗病=1:2:1。h基因和m基因位于两对同源染色体上,则遵循自由组合定律,F2基因型为及比例为H_M_:H_mm:hhM_:hhmm=9:3:3:1,表型及其比例为野生型:抗虫:抗病:抗虫抗病=9:3:3:1。
②预测实验结果并分析讨论:
I:若统计的表型及其比例为抗虫:野生型:抗病=1:2:1,则h基因和m基因位于一对同源染色体上。
II:若统计的表型及其比例为野生型:抗虫:抗病:抗虫抗病=9:3:3:1,则h基因和m基因位于两对同源染色体上。