课时训练7 基因的自由组合定律
一、非标准
1.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,具有1∶1∶1∶1比例的是( )。
①F1产生配子类型的比例 ②F2表现型的比例 ③F1测交后代类型的比例 ④F1表现型的比例 ⑤F2基因型的比例
A.②④ B.①③
C.④⑤ D.②⑤
解析:孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1基因型为YyRr,表现型只有一种,F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1∶1∶1∶1;F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种,表现型也为4种,比例为1∶1∶1∶1;F1自交得F2,其表现型为4种,比例为9∶3∶3∶1,基因型为9种,比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1。
答案:B
2.A、a和B、b表示两对基因,图中A、a和B、b能按自由组合定律遗传的是( )。
解析:按自由组合定律遗传的基因位于非同源染色体上,D项中的A、a和B、b位于非同源染色体上。
答案:D
3.甲、乙两只黑色短毛雌鼠,甲与一只白色短毛雄鼠丙交配,其后代三只全为黑短;乙与丙交配,后代三只全为黑长,丙鼠的基因型可能为(控制毛色的基因用C、c表示,控制毛长的基因用D、d表示)( )。
A.CcDd B.ccDd C.ccDD D.Ccdd
解析:“甲与一只白色短毛雄鼠丙交配,其后代三只全为黑短”可以推测黑色为显性,“乙与丙交配,后代三只全为黑长”可以推测长毛为隐性,且丙和乙对于毛长的基因型都为杂合子。由此,我们可以推出丙鼠的基因型为ccDd。
答案:B
4.基因型为aaBbCCDD和AABbCCDD的两种豌豆杂交,其子代中纯合子的比例为( )。
A.1/4 B.1/8
C.1/16 D.0
解析:由第一对等位基因的杂交aa×AA可以看出,其后代一定为杂合子,不可能为纯合子。
答案:D
5.现有子代基因型及比值如下:1YYRR,1YYrr,1YyRR,1Yyrr,2YYRr,2YyRr。已知上述结果是按自由组合定律产生的,则双亲的基因型是( )。
A.YYRR、YYRr B.YYRr、YyRr
C.YyRr、YyRr D.YyRR、YyRr
解析:从后代YY∶Yy=1∶1可推知亲本基因型为YY、Yy;从后代RR∶Rr∶rr=1∶2∶1可推知亲本基因型为Rr、Rr,所以双亲的基因型为YYRr、YyRr。
答案:B
6.YyRR基因型的个体与yyRr基因型的个体相交,其子代表现型的理论比为( )。
A.1∶1 B.1∶1∶1∶1
C.9∶3∶3∶1 D.42∶42∶8∶8
解析:Yy×yy的子代表现型比例为1∶1,RR×Rr的子代表现型只有1种,因此其子代表现型的理论比为1∶1。
答案:A
7.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因自由组合定律的最佳杂交组合是( )。
A.黑光×白光—18黑光∶16白光
B.黑光×白粗—25黑粗
C.黑粗×黑光—25黑粗∶8白粗
D.黑粗×白光—10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
解析:D项10∶9∶8∶11≈1∶1∶1∶1,该比例是杂交组合CcRr(黑粗)×ccrr(白光)典型的自由组合定律的性状分离比,所以D项杂交组合为测交,最能验证基因自由组合定律。
答案:D
8.香豌豆的花色有紫花和白花两种,显性基因C和P同时存在时开紫花。两个纯合白花品种杂交,F1开紫花;F1自交,F2的性状分离比为紫花∶白花=9∶7。下列分析错误的是( )。
A.两个白花亲本的基因型为CCpp与ccPP
B.F1测交结果紫花与白花的比例为1∶1
C.F2紫花中纯合子的比例为1/9
D.F2中白花的基因型有5种
解析:9∶7实质为9∶3∶3∶1的变式,即双杂合子自交子代性状分离比为9/16C_P_∶(3/16C_pp+3/16ccP_+1/16ccpp)=9∶7,所以F1测交结果紫花与白花的比例为1∶(1+1+1)=1∶3。
答案:B
9.让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,得到的F1自交,F2中得到白色甜玉米80株,那么从理论上来说F2中表现型不同于双亲的杂合子植株约为( )。
A.160株 B.240株 C.320株 D.480株
解析:根据自由组合定律实验分析,F2中不同于双亲的重组类型占3/16+3/16,其中杂合植株占4/16,双隐性(白色甜玉米)占1/16(80株),所以重组杂合植株为4×80=320株。
答案:C
10.设水稻的有芒(A)对无芒(a)为显性,非糯粒(B)对糯粒(b)为显性,这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,现有以下杂交和结果:
P 有芒糯粒×无芒非糯粒 无芒非糯粒×无芒非糯粒
↓ ↓
F1 有芒非糯粒36株 无芒非糯粒37株
无芒糯粒35株 无芒糯粒12株
那么,两亲本的基因型:有芒糯粒和无芒非糯粒依次是( )。
①AAbb ②AaBb ③Aabb ④aaBb
A.①② B.③④ C.②③ D.②④
解析:有芒糯粒与无芒非糯粒杂交的子代中有芒非糯粒和无芒糯粒的比例接近1∶1,那么有芒与无芒、糯粒与非糯粒均相当于进行的测交,所以有芒糯粒与无芒非糯粒的基因型分别为Aabb和aaBb。无芒非糯粒与无芒非糯粒杂交的子代中,非糯粒与糯粒的比例接近3∶1,相当于一个杂合子的自交,因此该组合中的无芒非糯粒基因型均为aaBb。
答案:B
11.下表是豌豆五种杂交组合的数据,根据表中的信息,回答下列问题。
亲本组合 后代的表现型及其株数
组别 表现型 高茎红花 高茎白花 矮茎红花 矮茎白花
甲 高茎红花×矮茎红花 627 203 617 212
乙 高茎红花×高茎白花 724 750 243 262
丙 高茎红花×矮茎红花 953 317 0 0
丁 高茎红花×矮茎白花 1 251 0 1 301 0
戊 高茎白花×矮茎红花 517 523 499 507
(1)上述两对相对性状中,显性性状为 。
(2)写出每一杂交组合中两个亲本植株的基因型,以A和a分别表示株高的显、隐性基因,B和b分别表示花色的显、隐性基因。则五组组合的亲本基因型分别为:
组合 亲本基因型
甲
乙
丙
丁
戊
(3)五组组合中后代隐性纯合子概率最高的是 。
解析:(1)根据后代性状分离比为显∶隐=3∶1,则双亲一定都是杂合子,则由题表的甲组合判断知红花为显性,由题表的乙组合判断知高茎为显性。
(2)根据题表中后代显隐性状比联系基因分离定律的Bb×Bb→3B ∶1bb,Bb×bb→1Bb∶1bb,BB×BB→BB、BB×Bb→1BB∶1Bb或BB×bb→Bb判断:甲组组合的亲本基因型是AaBb和aaBb;乙组组合的亲本基因型是AaBb和Aabb;丙组组合亲本基因型是AABb和aaBb;丁组组合的亲本基因型是AaBB和aabb;戊组组合的亲本基因型是Aabb和aaBb。
(3)由(2)中五组的基因型推出甲、乙两组后代中出现aabb的概率为1/8,丙、丁两组后代中出现aabb的概率为0,戊组后代中出现aabb的概率为1/4。
答案:(1)高茎和红花 (2)
组合 亲本基因型
甲 AaBb aaBb
乙 AaBb Aabb
丙 AABb aaBb
丁 AaBB aabb
戊 Aabb aaBb
(3)戊组
12.某种自花受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个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红 ,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红;
实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白;
实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。
综合上述实验结果,请回答下列问题。
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
(2)写出实验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,可将实验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 的株系F3花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。
解析:(1)由9紫∶3红∶4白想到花色由两对等位基因控制,且符合基因的自由组合定律。
(2)由9紫∶3红∶4白可知,占9份的紫花的基因型为A_B_。纯合紫花与纯合红花杂交,F1表现为紫花,F2表现为3紫∶1红,即F2中紫花(A_B_)占3/4,将3/4拆成3/4×1,结合F1全是紫花可知F1为AABb或AaBB,所以亲本是AABB和AAbb或AABB和aaBB。
(3)在实验2获得的紫花植株中,有4种基因型,即AABB、AABb、AaBB、AaBb,其比例为1∶2∶2∶4,AaBb个体所占比例为4/9,自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。
答案:(1)自由组合定律
(2)
P 紫 × 红
AABB AAbb
F1 紫
AABb
F2 紫 ∶ 红
AAB- AAbb
3 ∶ 1或答 P 紫 × 红
AABB aaBB
F1 紫
AaBB
F2 紫 ∶ 红
A-BB aaBB
3 ∶ 1
(3)4/9
13.科学家选用抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型 抗螟非糯性 抗螟糯性 不抗螟非糯性 不抗螟糯性
个体数 142 48 50 16
(1)分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于 染色体上,所选F1植株的表现型为 。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有 种。
(2)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。
(3)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。
① 。
② 。
解析:本题考查对遗传规律的应用能力、遗传实验的设计能力及获取与处理信息的能力。(1)从表中可以看出抗螟∶不抗螟≈3∶1,非糯性∶糯性=3∶1,且4种性状分离比接近9∶3∶3∶1,所以控制这两对性状的基因位于非同源染色体上,且非糯性和抗螟为显性。根据题意容易推测F1为AaBb(A、a对应非糯性、糯性),其亲本中抗螟非糯性的基因型可以是AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种。(2)检验是否为纯合子,可以用自交的方法,也可以用测交的方法。遗传图解需注明交配符号、亲本基因型和表现型、子代的基因型和表现型等。
答案:(1)非同源(两对) 抗螟非糯性 4
(2)如图
若F1均抗螟,说明该水稻为纯合子。若F1既有抗螟,又有不抗螟,说明该水稻为杂合子。
或
若F1均抗螟,说明该水稻为纯合子。若F1既有抗螟,又有不抗螟,说明该水稻为杂合子。
(3)①选取的F1是抗稻瘟病纯合子
②抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上课时训练12 DNA分子的复制
一、非标准
1.下列关于DNA分子的复制的叙述,错误的是( )。
A.复制发生在细胞分裂间期
B.边解旋边复制
C.复制需要氨基酸和酶
D.复制遵循碱基互补配对原则
解析:DNA分子的复制过程中不需要氨基酸,需要的原料是脱氧核苷酸。
答案:C
2.细菌大约每20分钟分裂一次,把不含32P的细菌培养在被32P标记的培养基上,40分钟后提取细菌的DNA并进行离心,其中位于重链带的DNA所占的比例约为( )。
A.1 B.1/2 C.3/4 D.0
解析:把细菌培养40分钟,细菌分裂了2次,其DNA复制了2次。由于复制DNA利用的原料含32P,且DNA的复制为半保留复制,所以第1次复制产生的子代DNA均为杂合链DNA,第2次复制产生的DNA有1/2为杂合链DNA,有1/2为重链DNA。
答案:B
3.一双链DNA分子在复制时,一条链上的G变成C,则DNA经n次复制,发生差错的DNA占( )。
A.1/2 B.1/2n-1 C.1/2n D.1/2n+1
解析:DNA复制时,一条链上的G变成了C,以该条链为模板合成的DNA分子与亲代DNA分子都不同,有一对碱基出现差错。因此,不管复制几次,产生的子代DNA分子中,均有一半发生差错。
答案:A
4.在亲代产生子代的过程中发生了DNA的复制。下列有关说法不正确的是( )。
A.个体产生个体的过程中需要进行DNA的复制
B.细胞产生细胞的过程中需要进行DNA的复制
C.通过DNA复制使亲代遗传信息传递给子代
D.DNA准确无误地复制只与DNA的双螺旋结构有关
解析:DNA准确无误地复制和其双螺旋结构及复制过程中的碱基互补配对有关。
答案:D
5.下图表示DNA片段,有关该图的叙述中,不正确的是( )。
A.②③④构成了DNA的基本组成单位
B.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
C.只有解旋酶才能使⑤处的化学键断裂
D.当DNA复制时,①的形成需要DNA聚合酶
解析:①②③④⑤分别代表磷酸二酯键、磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶、氢键;②③④构成了DNA的基本组成单位胞嘧啶脱氧核苷酸;DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息;解旋酶可使⑤处的化学键断裂,但高温也能使其断裂;DNA聚合酶的作用部位是磷酸二酯键,催化单个的核苷酸与DNA片段连接。
答案:C
6.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是( )。
A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATP
C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制
解析:DNA分子的复制是边解旋边复制。
答案:D
7.果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记,如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第几次细胞有丝分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:处在有丝分裂中期的每条染色体含有两个DNA分子,而后期的每条染色体只含有一个DNA分子,且后期染色体数量是中期的2倍。另外,每个DNA分子含有两条链,复制过程属于半保留复制。由此可以判断,在第2次有丝分裂过程中,每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体。
答案:B
8.将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养,该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是( )。
A.若子细胞中染色体数为2N,则其中含3H的染色体数一定为N
B.若子细胞中染色体数为N,则其中含3H的DNA分子数为N/2
C.若子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中会发生基因重组
D.若子细胞中有的染色体不含3H,则原因是同源染色体彼此分离
解析:因为题目中不能确定是进行有丝分裂还是减数分裂,所以都要考虑。要注意:若是有丝分裂,分裂两次,DNA复制2次,子细胞染色体数目保持2N;若是减数分裂,细胞分裂两次,DNA只复制1次,子细胞染色体数目减半为N。A项“若子细胞中染色体数为2N”,只能是有丝分裂。要注意第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链被标记,但第二次分裂后期半数染色体被标记,只是姐妹染色单体分开后,被标记的染色体是随机分配移向两极的,所以第二次分裂得到的子细胞被标记的染色体条数是在0~2N间随机的,A错误。B项“若子细胞中染色体数为N”只能是减数分裂。因为DNA只复制1次,所以子细胞的N条染色体都被标记,B错误。C项“若子细胞中染色体都含3H”该分裂是减数分裂,减数分裂的过程中会发生基因重组,C正确。D项,同源染色体分离只能发生在减数分裂过程中,而子细胞中有的染色体不含3H,进行的是有丝分裂,D错误。故选C。
答案:C
9.下图为DNA分子的复制图解,请据图回答下列问题。
(1)DNA分子的复制发生在 期。
(2)②过程称为 。
(3)③中的子链是 。
(4)③过程必须遵循 原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有 的特点。
(6)将一个细胞的DNA用15N标记,放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续分裂 4次,问:含14N的DNA分子的细胞占总细胞数的 ,含15N的DNA分子的细胞占总细胞数的 。
(7)已知原来DNA中有100个碱基对,其中含A 40个,则复制4次,在复制过程中将需要 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。
解析:DNA分子的复制发生在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期,复制过程包括解旋、合成相应子链、合成子代DNA分子。复制的方式是半保留复制,复制时严格遵循碱基互补配对原则,DNA分子复制4次,可获得24=16个DNA分子,其中有两个DNA分子含有原DNA分子的一条链。DNA分子中有100个碱基对,A为40个,则T有40个,C和G均为60个,复制4次需要C的数目为(24-1)×60=900(个)。
答案:(1)细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ (4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)100% 1/8 (7)900
10.下图为大肠杆菌的DNA分子结构示意图(片段)。请据图回答问题。
(1)1、2、3结合在一起的结构叫 。图中3有 种,中文名字分别是 。
(2)假定大肠杆菌某DNA片段含有200个碱基,其中碱基间的氢键共有260个。请回答下列问题。
①该DNA片段中共有腺嘌呤 个,C和G共 对。
②该片段复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸 个。
③在DNA分子稳定性的比较中, 碱基对的比例高,DNA分子稳定性高。
(3)假定大肠杆菌只含14N的一个DNA的相对分子质量为a;只含15N的一个DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的一个DNA培养到含14N的培养基中,子一代DNA的平均相对分子质量为 ,子二代DNA的平均相对分子质量为 。
解析:构成DNA的含氮碱基有C、G、A、T 4种,C与G配对,由3个氢键连接,A与T配对,由2个氢键连接,因此,图中3可能是C或G;可假设C与G构成m个碱基对,则A与T构成100-m个碱基对,可列出3m+2(100-m)=260,得出m=60,所以C与G构成60个碱基对,则A与T构成40个碱基对;复制4次,所需C为60×(24-1)=900;由于DNA是半保留复制,复制1次,得到的DNA分子为15N/14N,所以子一代DNA的平均相对分子质量为(a+b)/2,同样可算出子二代DNA的平均相对分子质量为(3a+b)/4。
答案:(1)脱氧核苷酸 2 鸟嘌呤、胞嘧啶
(2)①40 60 ②900 ③C和G
(3)(a+b)/2 (3a+b)/4
11.DNA分子的复制方式,可以通过设想来进行预测,可能的情况是:全保留复制(A)、半保留复制(B)、分散复制(C)。
请同学们设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤:
①在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14NDNA(对照)。
②在氮源为15N的培养基中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15NDNA(亲代)。
③将亲代15N大肠杆菌转移到含14N的培养基中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心方法分离。
实验预测:
①如果与对照(14N/14N)相比,子代Ⅰ能分辨出两条DNA带,分别是: 和 ,则可以排除 ,同时肯定是 ;
②如果子代 Ⅰ 只有一条 ,则可以排除 ,但不能肯定是 ;
③如果子代 Ⅰ 只有一条中密度带,再继续做子代 Ⅱ DNA密度鉴定,若子代 Ⅱ 可以分出 和 ,则可以排除 ,同时肯定 ;如果子代 Ⅱ 不能分出 密度两条带,则排除 ;同时肯定 。
解析:DNA分子复制方式如果是全保留复制,则由一个DNA分子复制一次形成的2个子代DNA分子中,有一个DNA分子的两条链全是亲代的,另一个DNA分子的两条链全是新形成的;如果是半保留复制,则新形成的2个子代DNA分子中,分别有一条链来自亲代,而另一条链是新形成的;如果是分散复制,则新形成的2个DNA分子均是每条链既有母链片段,又有新形成的片段。根据实验步骤,亲代DNA的两条链被15N标记,让它在含14N的培养基中连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ);若子代Ⅰ的两个DNA分子能分辨出一条轻密度带(14N/14N)和一条重密度带(15N/15N),则为全保留复制,可以排除半保留复制和分散复制;若子代Ⅰ的两个DNA分子中只有中密度带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制还是分散复制,继续做子代ⅡDNA密度鉴定,若有中密度带和轻密度带,就可以排除分散复制,而肯定是半保留复制;若不能分出中、轻密度带则肯定是分散复制而排除半保留复制。
答案:①一条轻密度带(14N/14N) 一条重密度带(15N/15N) 半保留复制和分散复制 全保留复制
②中密度带 全保留复制 半保留复制还是分散复制
③中密度带 轻密度带 分散复制 半保留复制 中、轻 半保留复制 分散复制课时训练19 生物进化和生物多样性
一、非标准
1.属于生物进化古生物学证据的是( )。
A.同源器官的比较
B.胚胎发育的比较
C.化石分析
D.生理生化比较
解析:A项属于比较解剖学的证据,B项属于系统发育学的证据,C项属于古生物学的证据,D项属于生理学的证据。
答案:C
2.把不同器官确定为同源器官的根据是( )。
A.器官的形态相似
B.器官的功能相同
C.器官的化学组成相似
D.器官的结构和部位相似
解析:同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同的器官。任何器官的化学组成都相似,同源器官的命名与器官的化学组成无关。
答案:D
3.据研究,原始大气的成分与现代大气成分大不相同,在完成原始大气向现代大气的演变过程中,起决定作用的是( )。
A.自养型细菌 B.异养型细菌
C.蓝藻 D.绿藻
解析:原始大气的成分无氧气。自蓝藻出现后,自然界开始通过光合作用产生氧气,促进了生物的进化。
答案:C
4.原始的生命起源于原始的海洋,并逐渐向陆地发展,那么决定生物由水生到陆生、由简单到复杂、由低级到高级的进化方向的是( )。
A.遗传 B.变异
C.生存斗争 D.自然选择
解析:自然选择是适者生存,不适者被淘汰的过程,决定生物进化的方向。
答案:D
5.真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义,这主要表现在( )。
①结构和功能更加复杂、完善 ②出现有丝分裂,为有性生殖的产生奠定了基础 ③通过有性生殖实现了基因重组,推动了生物的进化
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
解析:真核生物在生物进化历史上具有重要意义,这主要表现在:与原核细胞相比,真核细胞的结构和功能复杂得多;真核细胞通过有丝分裂增殖,这是减数分裂(特殊的有丝分裂)出现的前提,为有性生殖奠定了基础。
答案:D
6.银杉和大熊猫分别是植物界和动物界著名的“活化石”,从进化的角度分析,它们成为“活化石”的主要原因是( )。
A.它们基因突变的频率为0
B.它们不通过基因重组方式产生变异
C.它们已停止生物进化
D.它们的生活环境变化很小,进化速度非常缓慢
解析:“活化石”是指和古老的祖先相比,进化速度非常缓慢的活体生物,很慢的进化速度主要由非常稳定的环境所引起。
答案:D
7.对生物分界的五界系统没有解决的问题是( )。
A.生命发展史的阶段
B.生物进化的方向
C.细菌的归属
D.病毒的归属
解析:五界系统认为生物可分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界,细菌属于原核生物界,但病毒不属于其中的任何一界,所以五界系统没有解决病毒的归属。
答案:D
8.科学家经长期观察发现,海洋生物比陆地生物的进化速度缓慢,其原因是( )。
A.海洋环境比陆地环境相对稳定,生存斗争较缓和
B.海洋环境比陆地环境稳定,生物变异小
C.海洋生物一般比陆地生物低等
D.海洋中生存斗争激烈,很多生物被淘汰
解析:相对于陆地环境来说,海洋环境比陆地环境相对稳定,海洋生物中出现的新的变异基因不容易被选择,结果就导致进化速度缓慢。
答案:A
9.下图表示几种哺乳动物的起源情况,据图回答下列问题。
(1)图示表明,现存的各类哺乳动物具有共同的 。
(2)原始的哺乳动物(A)能进化成各种不同的哺乳动物,从内在原因看是由于 ,从外部原因看是因为 。
(3)本图示可以很好地体现生物界的 性和 性。
(4)如果改变上述动物的生活环境,具有 的动物就能在新的环境中生存下来,而 的个体则被淘汰。
解析:(1)各类哺乳动物都是由原始哺乳动物(A)进化而来的。(2)生物变异为生物进化提供原材料,而自然选择决定生物进化的方向。(3)题图中体现生物多样性的形成过程及各种生物对不同生存环境的适应性。(4)生物体经过生存斗争实现了适者生存,不适者被淘汰。
答案:(1)原始祖先
(2)生物的变异是不定向的 环境是多样的
(3)多样 适应
(4)适应新环境变异 没有适应新环境变异
10.从不同角度看,生物具有多样性的原因不同。
(1)从分子水平看,性状具有多样性的直接原因是 ;根本原因是 。
(2)从变异的来源看,生物性状具有多样性主要是由 造成的。
(3)从进化角度看,生物性状多样性是
的结果。
(4)从整个生物圈来看,不同的生态环境中分布着不同类型的群落,这反映了 水平的多样性。
(5)保护生物的多样性就是在 、 、 三个层次上采取保护战略和保护措施。其中重要而有效的手段是 。但对一些珍稀、濒危、繁殖能力很差的动物,如大熊猫,还需另外采用 等先进手段进行拯救。
解析:(1)生物性状的具体体现者是蛋白质,所以性状表现多样性的直接原因就是蛋白质的多样性,而蛋白质的合成是由DNA上的基因控制的,所以生物多样性的根本原因就是DNA上基因的多样性。(2)生物性状的多样性与变异有关,基因突变是生物变异的主要来源。(3)现存的每种生物都是长期自然选择的结果,从进化角度看,生物多样性的产生就是生物所生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择的结果。(4)从生物圈来看,生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体是生态系统,不同的生态环境中分布着不同类型的群落,构成不同的生态系统,反映了生态系统的多样性。(5)基因、物种、生态系统是生物多样性的三个层次,所以保护生物多样性就是从这三个层次上加以保护。无论哪个层次的保护,最有效的手段都是就地保护,即建立自然保护区。但对那些繁殖能力很差的动物,仅靠保护也很难使它们的数量增多,只能采取克隆、细胞培养等先进技术手段,使其数量逐渐增多。
答案:(1)蛋白质的多样性 DNA上基因的多样性
(2)基因突变
(3)生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择
(4)生态系统
(5)基因 物种 生态系统 就地保护,即建立自然保护区 克隆、细胞培养
11.图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型,A和a这对等位基因没有显隐性关系,共同决定甲虫的体色,甲虫体色的基因型和表现型如图2所示。请据图回答下列问题。
图1
图2
(1)在种群1中出现了基因型为A'A的甲虫,A'基因最可能的来源是 。A'A个体的出现将会使种群1基因库中的 发生改变,导致生物进化。
(2)由图1可知,种群1和种群2 (填“是”或“不是”)同一物种。
(3)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测种群2中具有基因型 的个体更能适应环境,基因A和a在该种群中出现的比例发生变化是 的结果。
(4)图2中的甲虫具有多种体色体现了生物的 多样性。
答案:(1)基因突变 基因频率
(2)是
(3)aa 自然选择
(4)遗传课时训练5 基因的分离定律
一、非标准
1.下面属于性状分离现象的是( )。
A.紫花×紫花→紫花
B.白花×白花→白花
C.紫花×白花→紫花
D.紫花×紫花→紫花、白花
解析:杂种后代中出现不同亲本性状的现象,称为性状分离,D项符合。
答案:D
2.下列能正确表示基因分离定律实质的是( )。
解析:基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
答案:C
3.对于孟德尔所做的豌豆一对相对性状的遗传实验来说,不必具备的条件是( )。
A.选用的一对相对性状要有明显的差异
B.实验选用的两个亲本一定是纯种
C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本
D.要让两个亲本之间进行杂交
解析:孟德尔一对相对性状的杂交实验中,亲本一定为纯合子且具有相对性状,但显性亲本与隐性亲本哪个为父本、哪个为母本与该实验结果无关。
答案:C
4.下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述,不正确的是( )。
A.彩球大小、形状、质地、重量等要一致
B.每次抓彩球以前必须摇动小罐,使彩球充分混合
C.每次抓彩球,统计的彩球不必放回罐内,重复进行多次即可
D.抓彩球时应双手同时进行,最好闭眼
解析:每次抓彩球,统计的彩球都要放回原来的小罐内,摇匀,保证罐内两种彩球数量相等,即模拟配子结合之前,产生的两种雌配子或两种雄配子数量相等。重复做50~100次,重复的次数越多,越接近理论比例。
答案:C
5.某生物的测交后代中只有两种表现型(1∶1),则此生物( )。
A.一定含有一对等位基因
B.一定不含有等位基因
C.不可能含有两对以上的等位基因
D.一定产生两种比值相等的配子
解析:测交后代的种类及比例取决于生物产生配子的种类及比例,测交后代中只有两种表现型(1∶1),表明该生物能产生两种比值相等的配子。
答案:D
6.在“性状分离比的模拟”实验中,某同学接连抓取三次小球的组合都是Aa,则他第4次抓取Aa的概率是( )。
A.1/4 B.1/2
C.0 D.1
解析:在性状分离比的模拟实验中,甲、乙两小罐分别放有等量的两种类型的小球,一种标有A,一种标有a。在抓取过程中从甲小罐中取A和a的几率都是1/2,从乙小罐中取A和a的几率都是1/2,则抓取组合为Aa的概率为1/2。
答案:B
7.下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述,正确的是( )。
①F1产生配子类型的比例为1∶1
②F1自交后代的性状分离比为1∶1
③F1自交后代的性状分离比为3∶1
④F1自交后代的基因组成比例为1∶1
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:孟德尔一对相对性状的遗传实验中,双亲为具有相对性状的纯合子,F1为杂合子,F1产生的含显性基因和隐性基因的配子比例为1∶1,因此,自交后代基因组成比例为1∶2∶1,性状分离比为3∶1。
答案:A
8.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )。
杂交组合 子代表现型及数量
① 甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生,99顶生
② 甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生,201顶生
③ 甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A.顶生;甲、乙
B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁
D.腋生;甲、丙
解析:根据甲(顶生)×丁(腋生)子代中全为腋生可判断腋生为显性性状。若等位基因用B、b表示,则甲的基因型可表示为bb,乙和丙的基因型均为Bb,丁的基因型为BB。
答案:B
9.羊的毛色白色对黑色为显性,两只杂合白羊为亲本,接连生下了3只白色小羊,若它们再生第4只小羊,其毛色( )。
A.一定是白色的
B.是白色的可能性大
C.一定是黑色的
D.是黑色的可能性大
解析:由于生每只羊是独立事件,小羊之间互不影响。因此,每只新出生小羊是白色的概率都是3/4,是黑色的概率都是1/4。即使连续生了3只白羊,第4只也是这样的概率。
答案:B
10.在家鼠中短尾(T)对正常(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相互交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1。则不能存活的类型的基因型可能是( )。
A.TT B.Tt
C.tt D.TT或Tt
解析:首先根据“一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同”推知这是一个测交过程,该短尾鼠基因型为Tt,能存活;其次,短尾鼠基因型有TT、Tt两种类型,而“短尾类型相互交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1”,由于子代出现了正常尾(tt),所以杂交的短尾鼠基因型一定是Tt,根据分离定律,后代基因型TT∶Tt∶tt=1∶2∶1;已知,Tt、tt个体能存活,则只有TT个体死亡,且后代满足短尾(Tt)∶正常(tt)=2∶1。
答案:A
11.豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为一对相对性状,仔细观察下列实验过程图解,回答相关问题。
(1)该实验的亲本中,父本是 ,母本是 。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是 种。
(2)操作①叫 ,此项处理必须在豌豆 之前进行。
(3)操作②叫 ,此项处理后必须对母本的雌蕊进行 ,其目的是 。
(4)在当年母本植株上所结出的种子为 代,其遗传因子组成为 ,若将其种下去,长成的植株表现为 茎。
(5)若要观察豌豆植株的性状分离现象,则至少需要到第 年对 代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为 ,所对应的基因型有 ,比例接近 。
解析:题图表示豌豆的杂交实验,由图知:种子由高茎豌豆产生,所以高茎豌豆为母本,矮茎豌豆为父本。①表示对母本人工去雄,②表示对母本人工授粉。人工去雄必须在自然传粉前进行,否则就失去了操作意义。一般情况下,一年只收获一代豌豆,进行杂交实验时,第1年在母本植株上能收获F1种子,第2年在F1植株上能收获F2种子,第3年把F2种子种下去能得到F2植株并可表现出性状分离。
答案:(1)矮茎豌豆 高茎豌豆 纯
(2)去雄 自然传粉
(3)人工授粉 套袋处理 防止其他豌豆花粉的干扰
(4)子一 Dd 高
(5)三 子二 3∶1 DD、Dd、dd 1∶2∶1
12.观赏植物藏报春是一种多年生草本植物,两性花、异花传粉。在温度为20~25 ℃的条件下,红色(A)对白色(a)为显性,基因型AA和Aa为红花,基因型aa为白花,若将开红花的藏报春移到30 ℃的环境中,基因型AA、Aa也表现为白花。试回答下列问题。
(1)根据基因型AA的藏报春在不同温度下性状表现不同,说明 ,温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了 。
(2)现有一株开白花的藏报春,如何判断它的基因型
①在人工控制的20~25 ℃温度条件下种植藏报春,选取开白花的植株作亲本甲。
②在 期,去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊,并套纸袋。
③待亲本乙的雌蕊成熟后, ,并套袋。
④收取亲本乙所结的种子,并在 温度下种植,观察 。
⑤结果预期:若杂交后代都开白花,则鉴定藏报春的基因型为 ;若杂交后代 ,则待鉴定藏报春的基因型为AA;若杂交后代既有红花,又有白花,则待鉴定藏报春的基因型为 。
解析:(1)基因型为AA、Aa的藏报春在不同温度下性状表现不同,说明其性状表现是基因和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性,间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中,去雄要在花蕾期完成,去雄的植株应作为母本,观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为20~25 ℃,排除温度对实验结果的影响;实验的预期结果有三种:一是杂交后代只开白花,说明待鉴定藏报春的基因型为aa;二是杂交后代只开红花,说明待鉴定藏报春的基因型为AA;三是杂交后代既有红花,又有白花,说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。
答案:(1)生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果(环境影响基因的表达) 酶的活性
(2)②花蕾 ③取亲本甲的花粉授给亲本乙 ④20~25 ℃ 花的颜色 ⑤aa 都开红花 Aa
13.豌豆花腋生和顶生是一对相对性状,受一对遗传因子B、b控制,下列是几组杂交实验结果。
杂交组合 亲本性状 后代性状
腋生 顶生
一 顶生×顶生 0 804
二 腋生×腋生 651 207
三 顶生×腋生 295 265
根据以上实验结果,分析回答下列问题。
(1)根据组合 可判断出豌豆花腋生和顶生中,显性性状是 (填“顶生”或“腋生”)。
(2)组合二亲本的遗传因子组成分别是 、 ,其后代中腋生豌豆中杂合子所占比例为 。
(3)组合三后代的腋生豌豆中杂合子占 。
解析:组合二中,相同性状的亲本杂交产生的后代发生性状分离,说明亲本性状(腋生)是显性,且双亲均是杂合子(Bb),杂交后代中BB占1/4,Bb占1/2,因此后代腋生中的杂合子比例为1/2÷(1/4+1/2)=2/3。组合三后代中腋生∶顶生≈1∶1,符合测交实验,则双亲的遗传因子组成是bb×Bb,后代中腋生豌豆(Bb)全是杂合子。
答案:(1)二 腋生
(2)Bb Bb 2/3
(3)100%课时训练13 从基因到蛋白质
一、非标准
1.下列关于mRNA翻译形成多肽链的生理过程的叙述,正确的是( )。
A.一种氨基酸只有一种与之对应的密码子
B.mRNA所携带的信息就是遗传信息
C.mRNA上的密码子都有与之对应的氨基酸
D.mRNA上的GGC在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸
解析:一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子;遗传信息一般位于基因上,而不是mRNA上;终止密码子没有与之对应的氨基酸。
答案:D
2.以下关于tRNA的叙述,正确的是( )。
A.作为模板指导蛋白质的合成
B.由碱基互补的两条链组成
C.只含有3个碱基
D.细胞中tRNA的个数一般比密码子的个数少
解析:A项:蛋白质合成的模板为mRNA。B项:tRNA为单链结构,但折叠形成复杂的三叶草状结构,单链的折叠部分具有碱基互补配对现象。C项:tRNA有3个碱基构成反密码子,但并非只有3个碱基。D项:一种tRNA只能转运一种氨基酸,但一个tRNA分子可以多次发挥作用,故细胞中tRNA的个数一般比密码子的个数少。
答案:D
3.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使RNA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 B.15 C.16 D.18
解析:从起始密码AUG开始翻译,到终止密码UAG停止翻译,起始密码决定一个氨基酸,而终止密码不决定氨基酸,因此该mRNA控制合成的蛋白质中共16个氨基酸。
答案:C
4.线粒体含有少量的DNA且线粒体内能合成蛋白质,据此作出的推测成立的是( )。
A.线粒体具有转录过程,没有翻译过程
B.线粒体没有转录过程,有翻译过程
C.线粒体既没有转录过程,又没有翻译过程
D.线粒体具有一定量的核糖体
解析:线粒体含有少量的DNA,说明具有转录过程;能合成蛋白质,说明具有翻译过程。翻译只能发生在核糖体中。
答案:D
5.美国科学家安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰现象,这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述,错误的是( )。
A.有的RNA具有生物催化作用
B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物
C.mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应
D.分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量均不同
解析:mRNA由成千上万个碱基组成,有许多密码子,而tRNA只有61种,且一个tRNA分子可以多次发挥作用。
答案:C
6.某条多肽的相对分子质量为2 778,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:设多肽是由m个氨基酸构成的,蛋白质的相对分子质量=110m-18(m-1)=2 778,则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸),则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基。
答案:D
7.下图为人体细胞核内转录过程,相关说法正确的是( )。
A.⑤和ATP中所含有的五碳糖都是核糖
B.启动该过程必需的有机物①和胰岛素、生长激素一样与双缩脲试剂反应均呈紫色
C.在合成人体该过程消耗的ATP时所需能量可由淀粉、蛋白质、脂肪氧化分解提供
D.核内形成的④需通过两层生物膜才能与细胞质中的核糖体结合
解析:⑤中所含有的五碳糖是脱氧核糖;在合成人体该过程消耗的ATP时所需能量可由糖类、蛋白质、脂肪氧化分解提供;核内形成的④(RNA)直接从核孔进到细胞质。
答案:B
8.原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质,针对这一差异的合理解释是( )。
A.原核生物的tRNA合成无需基因指导
B.真核生物tRNA呈三叶草结构
C.真核生物的核糖体可进入细胞核
D.原核生物的核糖体可以靠近DNA
解析:由题意可知原核生物的转录和翻译可以同步进行,翻译的场所核糖体与DNA靠得很近。
答案:D
9.图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )。
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
解析:据图可知,转录和翻译过程同时进行,由此判断该过程发生在原核细胞内,C项正确。真核细胞核内转录完成后,初始转录的mRNA经加工修饰后通过核孔进入细胞质,与核糖体结合完成翻译过程,转录和翻译不能同时进行,A、D两项错误。翻译是核糖体沿mRNA移动合成肽链的过程,而不是mRNA在核糖体上移动,B项错误。
答案:C
10.下图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程。请据图回答下列问题。
(1)图1所示过程发生的主要场所是 ,图2所示遗传信息的传递过程称为 。
(2)图1中①是 ;图2中②是 。
(3)图2所示多肽合成到Gly就终止,导致合成结束的终止密码是 。
(4)如果图2过程合成的一条多肽链由100个氨基酸组成,则作为合成该多肽链的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子片段至少分别有 、 个碱基。
解析:图1表示DNA复制,图2表示翻译,DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶。读图可知,导致多肽合成终止的终止密码是UAG。多肽链氨基酸(个)、mRNA 碱基(个)、DNA碱基(个)的比例是1∶3∶6。
答案:(1)细胞核 翻译
(2)解旋酶 tRNA
(3)UAG
(4)300 600
11.据图回答下列问题。
(1)在图中括号内标出字母所代表物质的名称。
(2)这是表示蛋白质合成中的 过程,是在 内进行的。
(3)由图中的mRNA链可知DNA模板链上对应的碱基序列为 。
(4)该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由mRNA上的 决定的,而mRNA上的这种顺序是由基因的 的排列顺序决定的。
(5)参与该段多肽链合成的tRNA有 个,图中一个正被运载的氨基酸是 ,其前接的一个氨基酸是 ,其中将要连接上的氨基酸是 (相关密码子如下表所示)。
氨基酸 丙氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸
密码子 GCA GAA AAA UGG
GCG GAG AAG
GCC
GCU
解析:(2)题图中有核糖体和mRNA,所以是翻译过程。(3)可按照碱基互补配对原则写出。(4)蛋白质合成模板是mRNA,mRNA上每三个相邻的碱基构成1个密码子。(5)mRNA上有四个密码子,对应的tRNA有四个。正在运载的氨基酸对应的密码子是GCU,查密码子表,应该为丙氨酸。其他的以此类推。
答案:(1)A.多肽链 B.氨基酸 C.tRNA D.mRNA
E.核糖体
(2)翻译 细胞质(核糖体)
(3)ACCCGATTTGCC
(4)密码子 脱氧核苷酸对(碱基对)
(5)4 丙氨酸 色氨酸 赖氨酸课时训练15 基因突变
一、非标准
1.下列有关基因突变的叙述,正确的是( )。
A.不同基因突变的频率是相同的
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变
D.细胞分裂的中期不发生基因突变
解析:基因突变是不定向性,环境对基因突变起选择作用。细胞分裂中期线粒体中也可以进行DNA的复制,可能发生基因突变。
答案:C
2.人类血管性假血友病基因位于X染色体上,长度180 kb。目前已经发现该病有20多种类型,这表明基因突变具有( )。
A.不定向性 B.可逆性
C.随机性 D.重复性
解析:由题意知,X染色体同一位点上控制人类血管性假血友病的基因有20多种类型,说明该位点上的基因由于突变的不定向性产生多个等位基因。
答案:A
3.吸烟有害健康,烟叶中有镭226、钋222、铅210等放射性物质,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中碱基对的替换
B.DNA中碱基对的缺失
C.DNA中碱基对的增加
D.遗传物质结构的改变
解析:基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等。放射性物质会引起脱氧核苷酸数量和排列顺序的改变,使基因所含的遗传信息发生改变。
答案:D
4.基因突变在生物进化中起重要作用,下列表述错误的是( )。
A.A基因突变为a基因,a基因还可能再突变为A基因
B.A基因可突变为A1,A2,A3……,它们为一组复等位基因
C.基因突变大部分是有害的
D.基因突变可以为进化提供原材料
解析:A基因突变为a基因,a基因还可以回复突变为A基因;基因突变具有不定向性,可以产生一组复等位基因;基因突变大多是中性的,既无害也无利,有利或有害的突变都是少数。
答案:C
5.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:太空育种产生的突变也具有不定向性,多害而少利的特点,与其他诱变方法在本质上是一样的。
答案:D
6.镰刀型细胞贫血症患者与正常人的血红蛋白比较,β链上第6位氨基酸发生了改变。下列分析错误的是( )。
A.造成β链上第6位氨基酸发生改变的根本原因是基因突变
B.通过分析异常基因与正常基因的碱基种类可以确定变异的类型
C.通过分析镰刀型细胞贫血症系谱图,可以推断该病的遗传方式
D.镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白合成异常
解析:β链第6位上氨基酸种类改变的根本原因是基因突变;分析异常基因与正常基因的碱基排列顺序可以确定变异类型;根据系谱图,可推断遗传病的遗传方式;镰刀型细胞贫血症患者红细胞中血红蛋白中氨基酸发生了改变,即血红蛋白合成异常。
答案:B
7.下图为大肠杆菌某基因的一条脱氧核苷酸链的碱基序列,以下变化对该基因所控制合成的多肽(以此链为模板)的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)( )。
—ATG GGC CTG CTG A…GAG TTC TAA—
1 4 7 10 13 100 103 106
A.第6位的C被替换为T
B.第9位与第10位之间插入1个T
C.第100、101、102位被替换为TTT
D.第103至105位之间缺失1个T
解析:A项属于碱基替换,由于密码子存在简并性,可能对氨基酸序列无影响;B项属于碱基的增添,自增添处之后合成的多肽序列将会全部改变;C项属于整个密码子被替换,只会引起多肽序列中一个氨基酸的改变;D项属于碱基缺失,自缺失处之后合成的多肽序列将会改变,但D项改变对氨基酸序列的影响比B项小。
答案:B
8.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:基因突变会导致DNA碱基对的增添、缺失或替换。分析花色基因是否突变,可比较花色基因的DNA序列。
答案:B
9.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能导致的后果是( )。
A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
解析:在中部缺失一个碱基对,只能导致移码突变。所以在突变位点前仍能正常转录与翻译,一定会有蛋白质产物。在突变位点后移码则可能立即或移码若干氨基酸后产生终止码或氨基酸序列改变,这样B、C、D三种情况都会发生。只有A是不可能发生的。
答案:A
10.用人工诱变方法使黄色短杆菌的质粒上的某基因模板链中的脱氧核苷酸序列发生如下变化:CCGCTAACG→CCGCGAACG(可能相关的密码子为:脯氨酸—CCG、CCA;甘氨酸—GGC、GGU;天冬氨酸—GAU、GAC;丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG;半胱氨酸—UGU、UGC),那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是( )。
A.基因突变,性状改变
B.基因突变,性状没有改变
C.基因和性状均没有改变
D.基因没变,性状改变
解析:由题意知,脱氧核苷酸序列中的一个碱基T变成了碱基G,故发生了基因突变,由此碱基转录成的密码子由正常的GAU变为GCU,从而引起所决定的氨基酸由天冬氨酸变成丙氨酸,故性状也发生了改变。
答案:A
11.20世纪50年代,科学家受到达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动植物育种研究,通过人工创造变异选育优良的新品种。人们将这一过程形象地称为“人工进化”。
(1)某农民在水稻田中发现一矮秆植株,将这株水稻连续种植几代,仍保持矮秆,这种变异主要发生在细胞分裂的 期。
(2)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种,用空间辐射等因素创造变异,这种变异类型可能属于 、 。
(3)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交,选育抗病矮秆品种,假设该植物具有3对同源染色体,用杂种一代花药离体培养获得单倍体,其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为 。
解析:题目中提到的矮秆性状能稳定遗传,为基因突变,发生在减数第一次分裂的间期DNA复制时。航天育种属于诱变育种,会发生基因突变,也会产生染色体变异。若涉及3对同源染色体,通过花药离体培养得到的单倍体,完全含有父本染色体的可能是1/8(可分析每一对同源染色体的情况然后乘积)。
答案:(1)减数第一次分裂的间 (2)基因突变 染色体变异 (3)1/8
12.某生物小组为了“验证基因突变的不定向性”,进行了下述实验。
实验1:将细菌A接种于一般的培养基上,结果出现了菌落。
实验2:用射线处理细菌A,得突变种a1。将a1接种于一般培养基上,不出现菌落;但在培养基中添加营养物质甲后,就出现菌落。
实验3:另用射线处理A,得突变种a2。将a2接种于一般培养基上,不出现菌落;但在培养基中添加营养物质乙后,就出现菌落。
分析实验,回答下列问题。
(1)细菌a1和a2分别接种于一般培养基上,均不能生长。其原因是:用射线处理导致细菌A发生了 ,从而缺乏合成营养物质甲或乙的 。
(2)实验1至3说明 。
解析:射线导致细菌发生了基因突变,影响了酶的合成,从而影响代谢。没有甲、乙物质,a1、a2不能生存,细菌a1、a2正常生长需分别加入甲和乙。实验1至3说明射线能引起基因突变,突变是不定向的。
答案:(1)基因突变 酶
(2)射线能引起基因突变,突变是不定向的
13.随着除草剂的广泛使用,杂草逐渐出现了抗药性。下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)品系的pbs基因和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列,以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。
抗除草剂品系 GCT精氨酸 CGT丙氨酸 TTC赖氨酸 AAC亮氨酸
敏感品系 GCT精氨酸 AGT丝氨酸 TTC赖氨酸 AAC亮氨酸
氨基酸位置 227 228 229 230
请分析回答问题。
(1)抗除草剂品系的出现,是由于正常的敏感品系发生了基因突变,导致 。
(2)从部分DNA碱基的变化,可推知密码子的变化是 。
(3)若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mRNA成分如下表,则mRNA中含有 个尿嘧啶,控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有 个,mRNA形成场所是 。
成分 腺嘌呤 鸟嘌呤 尿嘧啶 胞嘧啶
含量 x% y% z% 10%
数量 1 700 1 600
其他关系 x+y=30
解析:(1)抗除草剂品系的出现,是由于基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故,即第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)。(2)DNA转录形成了mRNA,根据部分DNA碱基的变化,可以推知密码子的变化。(3)根据mRNA中碱基数量关系知A+G=3 300,U=6 600,C=1 100,所以控制蛋白质合成的基因中A+G=mRNA中的所有碱基之和=11 000。
答案:(1)第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)
(2)UCA→GCA
(3)6 600 11 000 细胞核课时训练1 生物科学和我们
一、非标准
1.据联合国报告预测,到2050年世界人口将达到100亿。要确保这么多人口的生存,关键问题是( )。
A.能源 B.空间
C.粮食 D.空气
解析:要确保100亿人口的生存,首要的问题是吃饭问题,即粮食问题。
答案:C
2.粮食问题是当今世界面临的重大问题之一,造成粮食危机的主要原因是( )。
A.粮食减产,光合作用效率下降
B.粮食产量的增长赶不上人口的增长
C.耕地面积逐年减少,粮食减产
D.全球的温室效应
解析:造成粮食危机的主要原因是粮食产量不能满足人口需求,即粮食产量增长赶不上人口增长。
答案:B
3.下列生物科学项目的研究成果与指导农业生产关系密切的是( )。
①探索光合作用机理
②研究生物固氮机理
③培育农作物新品种
④微生物与发酵工程
A.①②③④ B.①②③
C.①③ D.②④
解析:指导农业生产所需的生物科学理论主要有阐明光合作用和生物固氮的机理,培育农作物新品种的理论。
答案:B
4.随着人口的增长,粮食问题成为当今世界面临的重大问题之一。下列有关说法,错误的是( )。
A.粮食问题是人类面临的重要问题之一
B.只要解决了粮食问题,人口就可以随之同幅增长
C.随着动物性食品数量的增加,人们直接食用的粮食将减少
D.今后中国人的食物构成趋势是中热量、高蛋白、低脂肪的模式
解析:粮食问题是人类面临的重大问题之一,但即使粮食问题解决了,其他如能源、空间等也是有限的,人口也不能无限增长。世界生产的粮食总量是有限的,如果动物性食品数量增加,那么人们直接食用的粮食将必然减少。
答案:B
5.中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员朱祯介绍,1999~2008年期间,我国抗虫棉累计推广了2.2亿亩(1亩≈0.067公顷),减少农药使用量80%以上,年节省农药4.5万吨;平均每亩增收220多元,经济效益高达400亿人民币。下面观点与朱祯的说法不太符合的是( )。
A.转基因生物具有生态价值
B.转基因生物具有经济价值
C.目前我国的大多数农作物都是转基因作物
D.我们可以提倡种植转基因农作物
解析:题干中“转基因抗虫棉能减少农药使用量”说明转基因生物具有生态价值。题干中“转基因抗虫棉平均每亩增收220多元,经济效益高达400亿人民币”说明转基因生物具有经济价值。转基因抗虫棉带来了生态、经济效益,说明种植转基因农作物值得提倡。题干中没有信息说明目前我国的大多数农作物都是转基因作物。
答案:C
6.运用转基因技术手段,将从苏云金杆菌中获取的抗虫基因Bt转移到优质油菜中,培育出能抗虫的油菜品种。这一品种能产生特异性的杀虫物质,对菜青虫有显著的抗性。根据以上信息分析,下列叙述正确的是( )。
A.含Bt基因的油菜不属于转基因植物
B.特异性的杀虫物质能杀灭多种害虫
C.普通油菜中存在Bt基因
D.抗虫油菜能大大减少农药的使用,可大幅度降低农业生产成本,且保护农业生态环境
解析:普通油菜中不含Bt基因,转基因油菜中的Bt基因是从苏云金杆菌中转移到油菜细胞中的,特异性的杀虫物质只能杀灭某些害虫。
答案:D
7.下列关于现代农业生物技术应用的叙述,错误的是( )。
A.我国还未进入转基因作物的大面积种植阶段
B.现代农业生物技术将在解决人类面临的诸多难题和可持续发展问题上发挥重要作用
C.生物技术的发展为人类社会带来明显的经济效益、社会效益和生态效益,因此应全面推广
D.通过基因工程来改良作物已成为农业发展的一个重要方向
解析:现代农业生物技术是一把双刃剑。人类社会所面临的诸多难题的解决有赖于生物科技的发展,同时其在现代社会中的应用也造成了一些危害。
答案:C
8.下列关于科学思维的基本过程,说法错误的是( )。
A.观察必须如实地反映所感知的事物
B.推论不一定完全正确
C.建立模型能帮助人们理解无法直接观察到的事物
D.根据差异点将事物划分为较大的不同类群,再根据共同点将事物划分为较小的类群
解析:根据共同点将事物划分为较大的不同类群,再根据差异点将事物划分为较小的类群,D项错误。
答案:D
9.下列属于科学思维中的建立模型过程的是( )。
A.将化石按年代排放
B.开会提出研究的设想
C.绘制生态系统组成示意图
D.达尔文发现甲虫无翅或翅不发达
解析:建立模型是用来显示事物或过程的表现手段,如画图、列表等。A项属于分类,B项属于交流,D项属于观察。
答案:C
10.交流是与他人交换看法、分享信息的过程。下列对其有关说法错误的是( )。
A.有效的交流需要许多技能,包括听说读写等
B.交流可以提高语言表达能力
C.交流可以扩大信息来源
D.建立模型是用来显示事物或过程的表现手段,对交流没有什么作用
解析:交流是与他人交换看法、分享信息的过程,通过交流来了解彼此的研究成果、信息和想法,有效的交流需要许多技能,包括建立模型的能力。
答案:D
11.苏云金杆菌含毒蛋白基因和毒蛋白,寄生在棉铃虫体内时会引起棉铃虫的死亡。科学家从苏云金杆菌中提取毒蛋白基因并导入棉花细胞而成功培育出转基因抗虫棉。有人为验证转基因抗虫棉的抗虫效果与棉铃虫种群密度的关系,设计了以下实验。请你把实验补充完整。
(1)实验步骤。
①实验组:将一定数量的 的棉铃虫幼虫放养在5株 上。
②对照组:将 相同的同种棉铃虫幼虫放养在等量且长势相同的 上。
(2)结果及结论。
结果:实验组 ,
对照组 。
结论: 。
(3)实验中自变量是 ,
因变量是 。
解析:据实验目的可确定是让转基因抗虫棉供棉铃虫采食还是让普通棉供棉铃虫采食是实验的自变量;棉铃虫的生活状况(用种群密度的变化表示)为因变量。为验证转基因抗虫棉的抗虫效果,应放养没有接触过转基因抗虫棉的棉铃虫。
答案:(1)①未接触过转基因抗虫棉 转基因抗虫棉 ②等量、生理状况 普通棉花植株
(2)棉铃虫种群密度降低 棉铃虫种群密度基本不变 转基因抗虫棉可杀死棉铃虫的幼虫,从而使棉铃虫种群密度降低
(3)供棉铃虫采食的棉花植株的种类 棉铃虫种群密度的变化
12.细菌对各种抗生素的药敏程度实验方法如下:将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制细菌生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(下图中里面的圈),结果如图所示。
(1)衡量本实验结果的指标是 。
(2)上述图中最有效的是 培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量变化,如下图所示。
①向培养基中加抗生素的时刻为 点。
②细菌种群的进化是定向的,而变异是 ,细菌的抗药性产生于环境变化之 (填“前”“中”或“后”),抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是 。
③尽管有抗药性基因存在,但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染,原因在于细菌种群中
。
解析:(1)衡量实验的指标即对实验结果的表述。本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果。(2)通过抑菌圈的大小来确定抗生素杀菌能力,即抑菌圈越大抗生素杀菌能力越强。(3)①抗生素会使不具抗药性的细菌死亡。②变异是不定向的,而在自然选择下进化是定向的,细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了,自然选择是性状的选择者,而不是诱导者。③在细菌种群中,含有抗药性基因的个体毕竟只占少数。
答案:(1)抑菌圈的大小 (2)B (3)①B ②不定向的
前 选择 ③有抗药性基因的个体占极少数课时训练10 探索遗传物质的过程
一、非标准
1.20世纪初,科学家猜测,生命的遗传物质应该是蛋白质,理由是( )。
A.蛋白质由C、H、O、N等元素组成
B.蛋白质由种类不同、数目不等的氨基酸组成,具有多样性
C.蛋白质具有热稳定性
D.蛋白质能自我复制
解析:作为遗传物质应具备贮存巨大数量遗传信息的能力,蛋白质具有多样性,符合该特点,蛋白质具有多样性是科学家们猜测蛋白质是遗传物质的主要理由。具有稳定性和自我复制能力也是遗传物质的特点,但蛋白质不具有这两个特点。元素组成不是遗传物质的条件。
答案:B
2.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )。
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
解析:培养噬菌体需用含细菌的培养基;被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间培养后,搅拌离心处理;该实验中,若搅拌不充分,噬菌体的外壳没有与细菌完全分离,沉淀物中存在少量放射性35S;噬菌体侵染细菌的实验仅能说明DNA是遗传物质,没有说明蛋白质不是遗传物质。
答案:C
3.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:
①R型细菌的DNA +DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 ②S型细菌的DNA + DNA酶→加入R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个实验中小鼠的情况依次是( )。
A.存活、存活、存活、死亡
B.死亡、存活、存活、存活
C.死亡、死亡、存活、存活
D.存活、死亡、存活、死亡
解析:①R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌,相当于加入了S型活细菌,小鼠死亡;②S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠,S型细菌的DNA被分解,不发生转化,相当于加入了R型活细菌,小鼠存活;③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA,④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA,这两组细菌都被加热杀死,小鼠存活。
答案:B
4.针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述,正确的是( )。
A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡
D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解
解析:噬菌体是专一寄生在细菌细胞中的一类病毒。在侵染过程中,噬菌体自身的核酸注入宿主细胞中,蛋白质外壳留在宿主细胞外。核酸进入宿主细胞后,噬菌体以自身的核酸为模板合成子代噬菌体的核酸,B项错误。由于噬菌体在细菌内大量增殖造成细菌的裂解死亡,C项错误。噬菌体的增殖方式为复制增殖,而二分裂是原核生物的增殖方式,D项错误。以自身核酸为模板,以宿主菌的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质,A项正确。
答案:A
5.下图表示“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( )。
含活
R型
细菌
的培
养基
A.①②④ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析:要证明“DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质”,就应单独检测DNA、蛋白质等各种组成物质能否使R型细菌转化成S型细菌,能的就是S型细菌的遗传物质,否则就不是。
答案:D
6.下列关于生物遗传物质的叙述,不正确的是( )。
A.牛的遗传物质是DNA
B.除部分病毒以外,生物的遗传物质都是DNA
C.绝大多数生物的遗传物质是DNA
D.生物细胞内DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质
解析:牛是真核生物,其细胞内既含DNA又含RNA,但只有DNA是遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA,其他有细胞结构的生物,其遗传物质是DNA,因此可以说绝大多数生物的遗传物质是DNA。“DNA是主要的遗传物质”中,“主要”二字的含义是“绝大多数”生物,不是指的DNA含量。
答案:D
7.下图是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.可单独生存,通过蛋白质遗传
C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传
D.可单独生存,通过RNA遗传
解析:由图分析知,这种病原体是RNA病毒,其遗传物质为RNA。病毒均营寄生生活,不能单独生存。
答案:A
8.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是( )。
A.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中
解析:32P标记的物质是噬菌体的DNA,DNA是遗传物质,在噬菌体的前后代具有连续性。对噬菌体侵染大肠杆菌的混合物离心后,上清液中含噬菌体,沉淀物中含大肠杆菌,上清液带有放射性的原因可能是部分噬菌体未侵入大肠杆菌,或大肠杆菌已释放出部分子代噬菌体。
答案:A
9.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验,在这些实验的设计思路中最关键的是( )。
A.要得到噬菌体或肺炎双球菌
B.要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
C.要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记
D.要设法区分DNA和蛋白质,并单独观察它们各自的作用
解析:无论是对肺炎双球菌的物质进行提纯和鉴定,还是利用蛋白质或DNA成分被标记的噬菌体侵染细菌,目的都是让相关物质单独起作用,以观察它们各自的作用。只有如此才能证明DNA是遗传物质,而其他成分不是。
答案:D
10.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:1个被32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,含32P标记的噬菌体DNA侵入大肠杆菌,以大肠杆菌内的物质为原料进行复制,故释放的噬菌体可能含32P;以大肠杆菌内的35S氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质,故释放的噬菌体一定含有35S。
答案:A
11.下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解,请据图回答下列问题。
图a
图b
图c
(1)该实验是 所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。
(2)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。
(3)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是 。
(4)依据图a所示实验,可以作出 的假设。
(5)为验证上面的假设,他们又设计了图b的实验:实验中加入DNA酶的目的是 ,他们观察到的实验现象是 。
(6)通过上面两步实验,仍然不能说明 ,为此他们设计了图c的实验:他们观察到的实验现象是 ,该实验能够说明 。
解析:(1)由实验图解可看出,这是在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA,是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型细菌打碎,分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入R型细菌培养基中。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验,可以证明DNA是遗传物质。(5)为了验证所作假设,将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌的DNA混合后加入培养基中,结果培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质,而蛋白质、多糖等不是遗传物质,还需将这些物质分别加入培养基中,看结果是不是只长R型细菌。
答案:(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思肺炎双球菌转化 转化因子
(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(4)DNA是遗传物质
(5)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌
(6)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
12.赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染大肠杆菌时,进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA,而不是它的蛋白质外壳,用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌,从而对此做出实验论证。据分析,噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计。
(1)实验室已制备好分别含3H、14C、32P、35S等放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记: 。
(2)你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记 请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。
。
(3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA
。
(4)若用32S标记噬菌体,35S标记大肠杆菌,则子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 元素,由此说明
;
子代噬菌体蛋白质都含有 元素,这是因为
。
解析:在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用32P和35S标记的目的是将DNA和蛋白质分开,单独地观察它们各自的作用。
(1)DNA上含P,蛋白质含S,只有标记各自特有元素才能区分开。
(2)噬菌体不能独立增殖,只有在宿主细胞内才增殖,所以先用32P和35S标记大肠杆菌,再让噬菌体去侵染分别被32P、35S标记的大肠杆菌。
(3)检测放射性的仪器不能区分是32P还是35S产生的放射性。
(4)噬菌体侵染大肠杆菌时,将DNA注入大肠杆菌体内,利用大肠杆菌内的氨基酸,合成自身的蛋白质,而亲代噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外部。
答案:(1)用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳
(2)先将大肠杆菌分别培养在含32P、35S的培养基上;然后用噬菌体去侵染分别被32P、35S标记的大肠杆菌。因为噬菌体专营寄生生活
(3)检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的,因此只能分开标记
(4)32S 噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳留在外面,没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是利用大肠杆菌内的氨基酸(含35S)为原料而合成的
13.下面是某中学生物兴趣小组所做的DNA粗提取和鉴定的实验。
第一步:将一定量的鲤鱼卵巢或 放在烧杯中,并加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,然后过滤,得到滤液;
第二步:对滤液进行去除杂质的处理;
第三步:将去杂处理的滤液进行再次过滤,得到新的滤液;
第四步:在新的滤液中加入等量的体积分数为95%的酒精溶液,静置2~3分钟,溶液中会析出一些 色丝状物;
第五步:利用这些析出物进行如下的鉴定性实验操作(如下表所示):
A试管 B试管
第1步 加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液5 mL
第2步 加丝状物并搅拌 不加丝状物
第3步 加4 mL二苯胺,混匀 加4 mL二苯胺,混匀
第4步 沸水浴5 min 沸水浴5 min
实验现象 ① ②
实验结论 ③
(1)完成实验步骤和表格中空白处的实验内容。
(2)对A试管,完成第1、2、3步的操作后溶液颜色如何 。
(3)在沸水中加热的目的是 ,
同时说明DNA较耐 温,待试管冷却后观察颜色的变化,冷却的目的是 。
(4)B试管在实验中的作用是什么 。
(5)A试管中溶液颜色的变化程度主要与 有关。
解析:(1)因为本实验是DNA的粗提取和鉴定,故所用生物材料必须是鱼卵、鸡血等DNA含量丰富的细胞组织。因为在新滤液中析出的丝状物主要成分是DNA,而DNA遇二苯胺在沸水浴条件下会被染成蓝色,故可知实验现象为:①溶液逐渐变蓝;②溶液不变蓝色。结论是:丝状物主要是DNA。(2)因为对A试管完成第1、2、3步的操作后,DNA仅少量溶解,故溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)。(3)因为在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,故需要对试管进行沸水浴加热,这也说明DNA比较耐高温。(4)因为B试管与A试管相比,仅是未加丝状物,其他处理均相同,故其在实验中起着对照作用。
答案:(1)鱼卵 白 ①溶液逐渐变蓝 ②溶液不变蓝色 ③丝状物主要是DNA
(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)
(3)加快染色的反应速度 高 有利于DNA析出
(4)作对照
(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少课时训练9 染色体变异及其应用
一、非标准
1.下图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因,下列选项的结果中,不属于染色体结构变异引起的是( )。
解析:根据图示信息得知,两条染色体上携带的基因分别为和。A选项表明①上面的b、C缺失,属于染色体结构变异;B选项表明上增加了b、C两个基因,属于染色体结构变异;C选项表明b基因被等位基因B置换,属于交叉互换或基因突变;D选项属于基因位置的颠倒,也属于染色体结构变异。
答案:C
2.基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )。
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析:AaXBY产生了AA型配子,该配子不含性染色体可能是因为减数第一次分裂时X染色体与Y染色体未分离,进入了同一次级精母细胞(含a),而另一次级精母细胞(含A)没有性染色体;也可能是因为减数第二次分裂时,次级精母细胞在减数第二次分裂时(含A的)性染色体未分离。不含性染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂中2号染色体的姐妹染色单体未分离,进入同一精细胞,从而具有两个A基因。
答案:A
3.普通小麦是六倍体,有42条染色体,科学家用花药离体培育出的小麦幼苗是( )。
A.三倍体、21条染色体
B.单倍体、21条染色体
C.三倍体、三个染色体组
D.单倍体、一个染色体组
解析:花药中的花粉是经过减数分裂并发育而成的,由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数减少一半,含三个染色体组,而体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,无论含几个染色体组都称之为单倍体。
答案:B
4.下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述,不正确的是( )。
A.由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体
B.由配子发育成的生物体,细胞中无论有几个染色体组都只能叫单倍体
C.单倍体一般高度不育,多倍体一般茎秆粗壮,果实、种子较大
D.单倍体都是纯种,多倍体等位基因至少有三个
解析:单倍体不一定是纯种,例如基因型为AAaaCccc的个体形成的单倍体的基因型有纯合体AAcc或aacc,也有杂合体AaCc或Aacc或AACc或aaCc。
答案:D
5.现有高秆抗病(DDTT)小麦和矮秆不抗病(ddtt)小麦两个品种(相对性状可以自由组合)。下列方法能尽快培育出能稳定遗传的矮秆抗病小麦新品种的是( )。
A.两亲本杂交→F1→F2→选不分离者→纯合子
B.两亲本杂交→F1→秋水仙素处理→纯合子
C.两亲本杂交→F1→秋水仙素处理→花粉离体培养→纯合子
D.两亲本杂交→F1→花粉离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
解析:单倍体育种能明显缩短育种年限,且得到的个体都是纯合子。单倍体育种常用的方法是花药离体培养,得到的单倍体幼苗用秋水仙素处理使细胞中染色体数目加倍。
答案:D
6.下图表示在不同处理时间内不同浓度的秋水仙素溶液对黑麦根尖细胞畸变率的影响。
注:细胞畸变率=×100%。
以下说法正确的是( )。
A.秋水仙素的浓度越高,黑麦根尖细胞畸变率越高
B.浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素均有致畸作用
C.黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间呈正相关
D.秋水仙素引起细胞畸变的时间为细胞分裂的间期
解析:从题图看出,浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素处理,细胞畸变率不为零,均有致畸作用。在一定范围内,秋水仙素的浓度越高,黑麦根尖细胞畸变率越高,而在另一范围,秋水仙素的浓度越高,黑麦根尖细胞畸变率越低。黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间有关,但不呈正相关。秋水仙素抑制纺锤体的形成,引起细胞畸变的时间为细胞分裂的前期。
答案:B
7.下图是两种生物的体细胞内染色体情况示意图,则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为( )。
A.甲:AaBb 乙:AAaBbb
B.甲:AaaaBBbb 乙:AaBB
C.甲:AaaaBbbb 乙:AaaBBb
D.甲:AaaBbb 乙:AaaaBbbb
解析:据甲、乙两图可知,甲应是四倍体,乙是三倍体,因此只有C选项符合。
答案:C
8.以下情况属于染色体变异的是( )。
①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条 ②非同源染色体之间发生了互换 ③染色体数目增加或减少 ④花药离体培养后长成的植株 ⑤非同源染色体之间自由组合
A.①②③④ B.①③④⑤
C.②③④⑤ D.②④⑤
解析:①③④属于染色体数目的变异 ,②属于染色体结构的变异(易位),而⑤不属于染色体的变异。
答案:A
9.下图是四种生物的体细胞示意图,A、B图中的每一个字母代表细胞的染色体上的基因,C、D图代表细胞的染色体情况,那么最可能属于多倍体的细胞是( )。
解析:一般情况下,细胞中具有同一形态的染色体有几条,或控制某一相对性状的基因有几个,则表示细胞含有几个染色体组,如图A、B、C、D中一般可认为分别具有4个、1个、2个、4个染色体组。但有丝分裂过程的前期和中期,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,而每条染色单体上含有相同的基因,则一对同源染色体可能具有相应的4个基因,如图A。故最可能属于多倍体的细胞是图D所示的细胞。
答案:D
10.将一粒花粉培育成幼苗,对它的茎尖用秋水仙素处理,长大后该植株能正常开花结果。该植株下列细胞中哪一细胞与其他三种细胞染色体数目不相同 ( )
A.根细胞 B.种皮细胞
C.子房壁细胞 D.果实细胞
解析:将一粒花粉培育成单倍体幼苗,对它的茎尖用秋水仙素处理,长大后该植株地上部分细胞中染色体加倍了,但根细胞染色体数未改变。
答案:A
11.下图为普通小麦(异源六倍体)的形成过程示意图。据材料分析有关问题。
(1)试分析甲、丁的染色体组数及可育性:
甲 、 ;丁 、 。
(2)在A、C过程(使染色体数目加倍)中常用的方法有:
物理方法: ;
化学方法: 。
解析:(1)一粒小麦和山羊草均为二倍体2n=14,是两个不同的物种。甲为二者杂交的子代,双亲分别为子代提供1个染色体组,甲为异源二倍体,没有同源染色体,因此不可育。二粒小麦和另一种山羊草也是两个不同的物种,前者为四倍体4n=28,后者为二倍体2n=14,二者杂交子代丁含有三个染色体组,减数分裂时因同源染色体联会紊乱不能产生正常的配子,所以不可育。
(2)低温处理、秋水仙素处理都可通过抑制纺锤体的形成,诱导植物细胞内染色体数目加倍,通过细胞融合,也会导致重组细胞中的染色体数目加倍。
答案:(1)二组 不育 三组 不育
(2)低温处理 秋水仙素处理
12.下面是三倍体西瓜育种及原理的流程图。
(1)无子西瓜的培育方法是 ,其理论基础是 ,秋水仙素的作用是 。
(2)四倍体西瓜授以二倍体西瓜的花粉,所结果实的染色体组数目是:果皮: ,种皮: ,胚: 。四倍体母本植株的吸水部位含 个染色体组。
(3)三倍体植株不可育的原因是 ,上述过程需要的时间周期为 。
解析:果皮、种皮都属于母本、胚属于子代,所以四倍体西瓜授以二倍体西瓜的花粉,所结果实的染色体组数目为果皮:4个、种皮:4个、胚:3个。四倍体植株的根仍然是普通的二倍体,具有吸水功能。由种植二倍体西瓜种子到四倍体西瓜结三倍体种子可在第1年完成;由种植三倍体西瓜种子到收获三倍体无子西瓜在第2年完成。
答案:(1)人工诱导多倍体育种 染色体变异 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(2)4个 4个 3个 2
(3)减数分裂时同源染色体联会紊乱 2年
13.科学家们用长穗偃麦草(二倍体)与普通小麦(六倍体)杂交培育小麦新品种——小偃麦。相关的实验如下,请回答有关问题。
(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交,F1体细胞中的染色体组数为 。长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F1不育,其原因是 ,可用 处理F1幼苗,获得可育的小偃麦。
(2)小偃麦中有个品种为蓝粒小麦(40W+2E),40W表示来自普通小麦的染色体,2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体。若丢失了长穗偃麦草的一条染色体则成为蓝粒单体小麦(40W+1E),这属于 变异。为了获得白粒小偃麦(1对长穗偃麦草染色体缺失),可将蓝粒单体小麦自交,在减数分裂过程中,产生两种配子,其染色体组成分别为 ,这两种配子自由结合,产生的后代中白粒小偃麦的染色体组成是 。
(3)为了确定白粒小偃麦的染色体组成,需要做细胞学实验进行鉴定。取该小偃麦的 作实验材料,制成临时装片进行观察,其中 期的细胞染色体最清晰。
解析:长穗偃麦草为二倍体,普通小麦为六倍体,两者杂交产生的后代的体细胞中染色体组数为1+3=4(个)。杂交得到的子一代高度不育,原因是子一代细胞中无同源染色体,无法进行同源染色体联会,故不能产生正常的配子。用秋水仙素处理子一代,可使子一代染色体数目加倍,成为可育品种。丢失了长穗偃麦草的一条染色体则成为蓝粒单体小麦,此变异为染色体数目变异。小偃麦根尖和芽尖细胞有丝分裂比较旺盛,故可以选择根尖或芽尖作为观察小偃麦染色体组成的材料。有丝分裂中期,染色体形态比较固定,数目比较清晰,此时期是观察染色体形态和数目的最佳时期。
答案:(1)4 无同源染色体,不能形成正常的配子(减数分裂时联会紊乱) 秋水仙素
(2)染色体数目 20W和20W+1E 40W
(3)根尖或芽尖 有丝分裂中课时训练3 生殖细胞的形成
一、非标准
1.1个卵原细胞经过减数分裂形成1个卵细胞和3个极体,极体与卵细胞的相同点为( )。
A.染色体的数目
B.染色体的组合
C.线粒体的数目
D.核糖体的数目
解析:和卵原细胞相比,卵细胞和极体的染色体数目均减半,但染色体的组合表现为:有两个极体相同,另1个极体和卵细胞相同。和卵细胞相比,极体很小,细胞质很少,各种细胞器的数目少。
答案:A
2.处于分裂过程中的动物细胞,排列在赤道板上的染色体的形态和大小各不相同,该细胞可能是( )。
A.体细胞
B.初级精母细胞或初级卵母细胞
C.卵细胞
D.次级精母细胞或次级卵母细胞
解析:该细胞内染色体的形态、大小各不相同,说明这个细胞内不存在同源染色体,因此不可能是体细胞、初级精母细胞或初级卵母细胞,又因为染色体的着丝点排列在赤道板上,可知这个细胞正处于分裂期的中期,因此不可能是卵细胞。
答案:D
3.如下图所示,卵原细胞内含有A和a、B和b两对同源染色体,已知此卵原细胞经减数分裂所形成的一个极体的染色体组成为Ab,则其所产生的卵细胞中染色体组成为( )。
A.Ab B.Ab或aB
C.AB或ab D.aB
解析:该极体若是第一极体分裂而来,那么该卵原细胞形成的卵细胞基因型为aB;若该极体和卵细胞来自同一个次级卵母细胞,则该卵原细胞形成的卵细胞的基因型为Ab。
答案:B
4.下图是某生物的精子,根据图中的染色体类型和数目,判断来自同一个次级精母细胞的是( )。
A.①② B.②④
C.③⑤ D.①④
解析:来自同一个次级精母细胞的精子染色体类型应相同,即②和④。
答案:B
5.下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )。
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级精母细胞
C.图丙为次级卵母细胞或极体
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
解析:图甲是减数第二次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,可能为次级精母细胞或第一极体;图乙是减数第一次分裂后期,其细胞质是均等分裂的,所以应是初级精母细胞;图丙为减数第二次分裂后期,其细胞质是不均等分裂,应是次级卵母细胞,不可能为极体;图丙中的M、m不是同源染色体,应是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。
答案:B
6.动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点是( )。
A.次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂
B.一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞
C.一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞
D.卵细胞也经过变形阶段
解析:卵细胞与精子的形成过程基本相同,其区别在于:①形成的性细胞数目不同:一个精原细胞经减数分裂形成四个精细胞,而一个卵原细胞只形成一个卵细胞。②细胞质分裂方式不同:精子形成过程中细胞质均等分配,而卵细胞形成过程中细胞质不均等分配。③精细胞必须经过变形才能成为精子,而卵细胞不需要变形。
答案:B
7.下列有关两个细胞分裂图像的说法正确的是( )。
A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞
B.①②中均含两对同源染色体
C.①能产生2个生殖细胞
D.②能产生1种类型的生殖细胞
解析:由细胞中染色体变化的规律可知,细胞①是初级精母细胞,正处于减Ⅰ后期,含两对同源染色体,其中非同源染色体已完成组合,它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞)。细胞②是次级卵母细胞,正处于减Ⅱ后期,不含同源染色体,只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。
答案:D
8.以下①~④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后顺序排列,正确的是( )。
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
解析:①为减数第一次分裂后期,原因是同源染色体分离;②为减数第一次分裂中期,理由是同源染色体排列在赤道板上;③为减数第二次分裂后期,没有同源染色体,且着丝点分裂,姐妹染色单体分开;④为减数第二次分裂中期,细胞中没有同源染色体,着丝点排列在赤道板上。所以按分裂时期的先后顺序排列为②①④③。
答案:B
9.下图表示某染色体组成为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)细胞图像D→F属于 分裂;D→A属于 分裂,判断的理由是 。
(2)图中C细胞叫做 细胞。A细胞叫做 细胞。
(3)写出一个D细胞经C细胞形成配子的染色体组成 。
(4)图D细胞在分裂产生配子时A与a的分离和a与a的分开分别发生在坐标G中的 。
(5)在坐标图G中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线。
解析:D为睾丸内即将发生分裂的细胞。由图可知D→F中亲代和子代细胞染色体数目相同,判断为有丝分裂;D→B→A经过同源染色体的分离,完成减数第一次分裂,形成次级精母细胞,再进行减数第二次分裂,得到子细胞染色体数目是亲代细胞的一半。图中C细胞的主要特点是同源染色体正在分离,为初级精母细胞。A细胞着丝点分裂,细胞中不存在同源染色体,为次级精母细胞。
答案:(1)有丝 减数 D→F中亲子代细胞染色体数目相同,D→B中子细胞染色体数目是亲代细胞的一半
(2)初级精母 次级精母
(3)aB和Ab
(4)1→2、3→4
(5)
10.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,产生的子细胞名称是 。
(3)丙图处于 期,名称是 ,有 对同源染色体。
(4)画出甲图细胞最终产生的生殖细胞染色体的组成图。
解析:(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)乙图中着丝点分裂,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,含4对同源染色体。(3)丙图中无同源染色体,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,所以丙图为极体,处于减数第二次分裂后期。(4)甲图减数第一次分裂产生的次级卵母细胞染色体组成如图一,再经减数第二次分裂产生的卵细胞内染色体组成如图二。
答案:(1)初级卵母 减数第一次分裂后 8 极体和次级卵母细胞
(2)有丝分裂后 4 体细胞
(3)减数第二次分裂后 极体 0
(4)
11.蟾蜍个体性成熟后,雌雄个体将生殖细胞排出体外进行受精,请设计实验证明受精能激活卵细胞的新陈代谢并能启动细胞分裂。
(1)实验材料:蟾蜍的受精卵和未受精卵若干。
(2)实验用具和药品:略
(3)实验原理:蟾蜍是在 进行受精的;受精卵在 中完成发育,进行新陈代谢和细胞分裂时会通过 向水中排出 使水的pH下降。
(4)实验步骤:
①取材:到水沟中采集200粒蟾蜍的受精卵,立即投入装有洁净蒸馏水的广口水槽中,编号为A组;从 剥取相同数量的成熟卵细胞,立即投入装有洁净蒸馏水的广口水槽中,编号为B组。
②培养:把广口水槽放在窗台上阳光直射不到的地方培养,向水中不断缓慢通入氧气。
③检测和观察:用pH试纸检测 ;用放大镜观察 。
④预测结果及结论:
结果 结论
A组 pH下降较快
B组 pH变化不大
解析:此题为实验设计和分析题,确定实验目的和实验自变量是解答此题的关键。通过实验问题可确定实验目的是证明受精能激活卵细胞的新陈代谢和分裂,实验自变量为卵细胞是否受精,同时可确定受精的一组为实验组,未受精的一组为对照组。
答案:(3)水中(或体外) 水 细胞呼吸 CO2
(4)①活蟾蜍体内
③水槽中水的pH的变化 细胞是否分裂
④预测结果及结论:
结果 结论
细胞在分裂
细胞不分裂课时训练11 DNA分子的结构
一、非标准
1.根据查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析所作出的猜想最可能成立的是( )。
A.DNA由一条链构成
B.DNA由两条链构成
C.DNA分子中碱基以配对的形式存在:A与A配对,T与T配对,C与C配对,G与G配对
D.DNA分子中碱基以配对的形式存在:A与T配对,C与G配对
解析:查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析是:A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量。A与T配对、C与G配对最能解释查哥夫关于DNA分子碱基组成的定量分析。
答案:D
2.某DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)=2,这种比例在其互补链和整个DNA分子中分别是( )。
A.都是2 B.0.5和2
C.0.5和1 D.2和1
解析:由碱基互补配对原则可知:在DNA分子中,A=T,C=G,因此,A+G=T+C。由于在DNA分子的单链中,一条链的A+G或T+C与互补链中的T+C或A+G相等,所以一条链的(A+G)/(T+C)=2,其互补链中的(A+G)/(T+C)的比值就是已知链比值的倒数,即1/2=0.5。
答案:C
3.某同学在制作DNA双螺旋结构模型的实验中,按要求制作含20个碱基对的DNA片段。那么该同学需要制作长方形、五边形、圆形塑料片的数量依次为( )。
A.20、20、20 B.30、30、30
C.40、40、40 D.20、30、40
解析:含20个碱基对的DNA片段包括40个脱氧核苷酸,长方形、五边形、圆形的塑料片依次代表碱基、脱氧核糖、磷酸,所以都需要40个。
答案:C
4.有人从甲、乙、丙3种生物体内提取了核酸,经分析它们的碱基比率如下:
生物 A G U T C
甲 25 24 32 19
乙 23 24 27 25
丙 31 19 31 19
以上分析表明( )。
A.丙是双链DNA,乙和甲都是RNA
B.甲和丙都是双链DNA,乙是RNA
C.甲是双链DNA,乙是RNA,丙是单链DNA
D.丙是双链DNA,乙是RNA,甲是单链DNA
解析:首先分析核酸类型,含有T碱基的是DNA,故甲和丙是DNA;含有U碱基的是RNA。由于甲中A与T、G与C数量不等,故甲是单链DNA。丙中A与T、G与C数量相等,两对碱基间遵循碱基互补配对原则,故丙是双链DNA。
答案:D
5.一个DNA分子中有腺嘌呤1 500个,腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3∶1,则这个DNA分子中含有脱氧核糖的数目为( )。
A.2 000 B.3 000
C.4 000 D.8 000
解析:DNA分子中脱氧核糖、磷酸、碱基的比例为1∶1∶1。由腺嘌呤有1 500个和腺嘌呤与鸟嘌呤之比为3∶1推知,嘌呤的总数为2 000,由于嘌呤等于嘧啶,所以嘧啶的总数为2 000,碱基的总数为4 000(即脱氧核糖的数量)。
答案:C
6.在含有4种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a个,占该区段全部碱基的比例是b,则( )。
A.b≤0.5 B.胞嘧啶为a(-1)
C.b≥0.5 D.胞嘧啶为b(-1)
解析:若该DNA中只含A、T两种碱基,则b=0.5,但该DNA由4种碱基构成,所以b不可能等于0.5,因此A、C项错误。经计算可以得出胞嘧啶的个数为(-2a)÷2=a(-1),故选B。
答案:B
7.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是( )。
A.35% B.29% C.28% D.21%
解析:整个DNA中的A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,则G+C占整个DNA碱基总数的56%,又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%,则G(a链上)+C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G+C占整个DNA分子碱基总数的56%,所以G(b链上)+C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%,推得G占b链碱基总数的35%,所以答案选A。
答案:A
8.马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体,但性状差异很大,原因是( )。
A.生活环境不同
B.DNA分子中碱基对排列顺序不同
C.着丝点数目不同
D.DNA分子中碱基配对方式不同
解析:马和豚鼠性状差异很大的根本原因是基因或遗传信息的不同,基因或遗传信息的不同取决于碱基对的排列顺序。
答案:B
9.下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(其中○表示磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )。
A.甲说:该图没有什么物质和结构上的错误
B.乙说:该图有一处错误,就是U应改为T
C.丙说:该图有三处错误,其中核糖应改为脱氧核糖
D.丁说:如果说他画的是RNA双链则该图就是正确的
解析:图中有三处错误。错误一:组成DNA 的五碳糖应该为脱氧核糖;错误二:碱基应为A、T、G、C四种,其中图中的U应改为T;错误三:单链中脱氧核苷酸之间的连接形式不应该是磷酸与磷酸之间,而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成。
答案:C
10.DNA分子的多样性和特异性分别决定于( )。
A.DNA分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性
B.碱基对的不同的排列顺序和特定的碱基排列顺序
C.细胞分裂的多样性和DNA复制的稳定性
D.碱基对有不同的排列顺序和碱基互补配对原则
解析:DNA分子的结构特点是多样性和特异性,碱基对的不同排列顺序决定了其多样性,对于每个DNA分子来说,其碱基对的排列顺序是特定的,这就决定了DNA分子的特异性。
答案:B
11.下面是双链DNA分子平面结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)图中1、2分别表示 、 ,1、2、3合称 。
(2)如果5是腺嘌呤(A),则6是 ,3代表 。
(3)DNA被彻底氧化分解后,能产生含氮废物的是(用图中数字表示) 。
解析:判断1、2、3、4、5、6所表示的基团名称是解题的关键。1是磷酸,2是脱氧核糖,3、4、5、6均表示碱基,DNA被彻底氧化分解后,碱基能产生含氮废物。
答案:(1)磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸
(2)胸腺嘧啶(T) 鸟嘌呤或胞嘧啶
(3)3、4、5、6
12.不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子有关碱基比率如下表:
生物或细胞 酵母菌 小麦 人 猪 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见,不同种生物的DNA分子的碱基比率显著不同,这一事实表明DNA分子结构具有 。
(2)牛的肾和肺的DNA碱基比率相同,原因是
;
但精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异,原因是
。
(3)表中所列生物的DNA分子中,的比值差异显著吗 。因为 。
(4)比较表中不同生物DNA的碱基比例, 中DNA分子热稳定性最高。原因是
。
解析:(1)的比值在不同DNA分子中是不同的,是DNA分子特异性的表现。(2)同一种生物不同器官的DNA相同,因为这些器官是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的。精子有的含X染色体,有的含Y染色体,由于X染色体和Y染色体上的DNA有差异,所以精子与肾或肺的DNA碱基比率稍有差异。(4)酵母菌的最低,说明G—C碱基对最多,其DNA所含氢键最多,热稳定性也最高。
答案:(1)特异性
(2)它们是由同一受精卵有丝分裂产生的体细胞构成的 精子是减数分裂的产物,虽然XY染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异
(3)不显著,比值均为1 双链DNA分子中,A=T,G=C
(4)酵母菌 酵母菌DNA分子中,G—C碱基对含量比例最高,热稳定性最大
13.DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦察犯罪等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA 指纹技术的问题。
(1)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是 。
(2)在进行DNA指纹鉴定时,DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的 原则和DNA分子规范的 空间结构。
(3)为什么用DNA做亲子鉴定,而不用RNA
解析:本题考查DNA分子中碱基排列顺序的多样性和特异性的应用。(1)观察图知,孩子的DNA指纹图谱一部分与母亲相同,另一部分应该与父亲的DNA指纹图谱相同,所以孩子的真正生物学父亲是B。(2)DNA分子结构非常稳定,这主要取决于DNA两条链之间的碱基互补配对原则和反向平行的双螺旋结构。(3)DNA是人类的遗传物质,所以用DNA做亲子鉴定。
答案:(1)B
(2)碱基互补配对 双螺旋
(3)因为DNA是人类的遗传物质课时训练4 有性生殖
一、非标准
1.小孢子、花粉粒和精子的发育关系是( )。
A.精子→花粉粒→小孢子
B.精子→小孢子→花粉粒
C.小孢子→精子→花粉粒
D.小孢子→花粉粒→精子
解析:花药壁中的一些细胞通过减数分裂形成小孢子,小孢子通过有丝分裂形成花粉,花粉传粉后通过有丝分裂形成精子。
答案:D
2.被子植物每个胚珠中参与双受精的细胞包括( )。
A.2个精子、1个卵细胞、2个极核
B.1个精子、1个卵细胞、1个极核
C.2个精子、2个卵细胞
D.2个精子、1个卵细胞、1个极核
解析:双受精是被子植物特有的受精方式,是指进入胚囊的2个精子分别与卵细胞(1个)和极核(2个)融合的过程。
答案:A
3.青蛙的精卵结合过程可分为以下几个步骤,其中体现受精实质的是( )。
A.精子与卵细胞接触并相互识别
B.精子的头部进入卵细胞内
C.卵细胞膜发生改变阻止其他精子进入
D.精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合
解析:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合后,使受精卵中染色体数目与体细胞中一致,并且一半来自父方,一半来自母方。
答案:D
4.下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间),其中正确的是( )。
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:蛙受精卵发育至囊胚的过程中,由于细胞不断分裂,故DNA的总量逐渐增多;细胞分裂所需的营养全部来自卵黄,并非来自外界,故分裂后的每个细胞体积越来越小,但所有细胞体积之和不变。由于细胞分裂等生命活动的消耗,其有机物总量会减少。
答案:A
5.玉米的体细胞含有20条染色体,在正常情况下,它的一个卵细胞、极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为( )。
A.10,10,20,20,20,20
B.10,10,30,30,20,20
C.10,10,20,30,20,20
D.10,20,20,30,20,20
解析:玉米的每个胚囊中含有一个卵细胞和两个极核,每个极核所含染色体数目与卵细胞的完全相同,都含有正常体细胞一半数目的染色体,即为10条。胚是由受精卵发育成的,而受精卵是一个卵细胞与一个精子经受精作用形成的,染色体数目与体细胞相同,为20条。胚乳细胞是由受精极核发育而来的,而受精极核是由一个精子与两个极核受精后形成的,染色体的数目应是30条。珠被细胞和子房壁细胞属于正常植株上的体细胞,与是否完成受精作用无关,其染色体的数目应为20条。
答案:C
6.下列有关脊椎动物胚胎发育和胚后发育的说法,错误的是( )。
A.胚胎发育是指从受精卵发育成幼体的过程
B.脊椎动物的胚后发育主要是指个体的成长和成熟
C.中胚层发育成的结构最多
D.原肠腔是由胚胎各部分的细胞均等分裂产生的
解析:原肠胚是由于囊胚不同部位细胞的不均等分裂逐渐形成的,原肠腔存在于原肠胚中,而不存在于囊胚中,原肠腔的形成与囊胚各部分细胞的不均等分裂有关。
答案:D
7.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法中正确的是( )。
A.图中①过程表示胚胎发育,②过程表示胚后发育
B.囊胚形成原肠胚的过程中,每个细胞的体积不断减小
C.爬行类、鸟类、哺乳类动物在个体发育过程中不会出现变态发育
D.囊胚期开始出现三胚层的分化
解析:胚胎发育是从受精卵到幼体,胚后发育是从幼体到性成熟的个体;两栖类动物存在变态发育,比它高等的动物没有变态发育现象;原肠胚开始出现三胚层的分化。
答案:C
8.以下是进行有性生殖生物的个体发育过程示意图,有关说法错误的是( )。
A.过程Ⅰ中染色体复制一次,细胞分裂两次
B.过程Ⅱ中精子的头部进入卵细胞,尾部留在卵细胞外
C.过程Ⅲ中是在减数分裂和细胞分化的基础上进行的
D.在地球出现能进行有性生殖的生物以后,生物进化的步伐大大加快了
解析:受精卵发育成一个个体是细胞分裂和细胞分化的共同结果;地球上出现有性生殖的生物之后,生物的变异类型增多,所以有性生殖使生物进化的步伐大大加快。
答案:C
9.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和受精作用会使后代( )。
A.增加发生遗传物质改变的概率
B.继承双亲全部的遗传物质
C.从双亲获得的遗传信息完全相同
D.产生不同于双亲的染色体组合
解析:双亲通过减数分裂产生的配子,并不包含双亲的全部染色体;经过受精作用产生的受精卵含有来自双亲的遗传物质,因此会产生不同于双亲任何一方的染色体组合。
答案:D
10.下图为蛙胚发育过程中某胚胎的结构图,根据图回答相关问题。
(1)该图表示蛙胚发育的 期,它是由 期发育而来的。
(2)填注名称:① ,② ,③ 。
(3)该期胚胎的主要特征是出现了 ,图中 以后发育成为消化管腔。
解析:本题考查两栖类胚胎发育的基本知识及识图能力。要正确回答本题,应掌握:①两栖类原肠胚的结构;②原肠胚的内、中、外三个胚层各发育成哪些组织和器官。动物的胚胎发育是一个由单细胞受精卵发育为完整幼体的过程。这是一个连续的、有规律的、从简单到复杂的演变过程,因此,要从原肠胚以前的胚体结构到原肠胚以后的胚体动态过程上去理解和识记各胚层的位置、来源及其演变。
答案:(1)原肠胚 囊胚
(2)缩小的囊胚腔 原肠腔 内胚层
(3)原肠腔和三个胚层 原肠腔
11.下图为植物开花、传粉、受精系列图,读图回答下列问题。
(1)图A中最重要的部分是 。
(2)雄蕊中产生花粉粒的结构是花药,花药中产生花粉粒的细胞分裂方式是 。
(3)卵细胞是在图A中 中产生的。
A.子房壁 B.花柱
C.胚珠 D.胚乳
(4)图E的结构名称为 ,图F的结构名称为 。
A.子房 B.雄蕊
C.胚珠 D.胚囊
(5)在被子植物中双受精发生在 。
A.花粉粒 B.胚珠
C.花粉管 D.雌蕊柱头
(6)图E发育为 。
A.种皮 B.果皮
C.种子 D.果实
解析:图A是一朵花,结构中最重要的部分是雄蕊和雌蕊;雄蕊产生花粉和雌蕊的胚珠中产生卵细胞的过程是减数分裂;在被子植物的个体发育中,子房发育成果实、子房壁发育成果皮、胚珠发育成种子、珠被发育成种皮、受精卵发育成胚、受精极核发育成胚乳。
答案:(1)花蕊(包括雄蕊和雌蕊)
(2)减数分裂
(3)C
(4)A D
(5)B
(6)D
12.某同学想设计一个实验来研究种子萌发所需要的外界条件。先按下图所示,将3粒大豆种子A、B、C用细绳分别系在部分插入烧杯内水中的玻璃棒上的a、b、c三处。经过一段时间后,发现三粒种子中只有B种子萌发。请分析后回答下列问题。
(1)本实验由 组对照实验组成,实验结果说明种子萌发的条件是 。
(2)种子正常萌发还与适宜的 等外界条件有关。
(3)这些种子在萌发过程中总质量在 ,有机物总量在 (填“增加”“不变”或“减少”)。
(4)这些种子在萌发过程中所利用的营养物质主要来自 。
解析:本实验共两组对照实验,A和B两种子对照,检验水分对种子萌发的影响,而B和C两种子进行对照,检验氧气对种子萌发的影响。另外种子萌发还需适宜的温度等条件。种子萌发需消耗能量,故有机物总量会减少,但种子总质量增加,因其在萌发过程中大量吸水,以保证新陈代谢的旺盛进行。大豆为双子叶植物,种子萌发过程中所需营养来自子叶储存的养料。
答案:(1)2 氧气和水分
(2)温度
(3)增加 减少
(4)子叶课时训练2 细胞的减数分裂
一、非标准
1.用显微镜观察细胞时,发现一个细胞中有8条形状、大小各不相同的染色体,并排列于赤道板上,此细胞处于( )。
A.有丝分裂中期
B.有丝分裂后期
C.减数分裂第一次分裂中期
D.减数分裂第二次分裂中期
解析:该细胞不含有同源染色体,又因排列在赤道板上,故所观察的细胞处于减数第二次分裂中期。
答案:D
2.一个动物的精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体,则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是( )。
A.4,8,8 B.2,4,8
C.8,16,16 D.8,0,8
解析:精原细胞中每一对同源染色体在减数第一次分裂前期时形成一个四分体,该动物的次级精母细胞进行减数第二次分裂,在中期染色体为4条,染色单体为8条,DNA分子为8个。
答案:A
3.如下图所示,横轴表示细胞周期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况,请分析图示,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )。
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④
解析:无论是有丝分裂还是减数分裂,在间期都进行DNA的复制,使DNA含量加倍。据图分析,①图中一个细胞周期结束后DNA含量又恢复原来的数目,为有丝分裂中DNA的变化。②图中细胞分裂结束后DNA含量减半,为减数分裂过程中DNA含量的变化。③④图为染色体数目变化。③图结果染色体数目减半,为减数分裂中染色体数目变化。④图结果染色体数目恢复原状,为有丝分裂中染色体的数目变化。
答案:B
4.某细胞中染色体数为2n,下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的是( )。
A.(1)(2) B.(2)(3)
C.(4)(2) D.(3)(4)
解析:细胞中染色体数目为2n,有丝分裂中期染色体数目为2n,染色单体数为4n,DNA分子数目为4n,符合图(4);经过减数第一次分裂,染色体数目减少为n,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目临时加倍为2n,此时染色单体数目为0,DNA分子数目为2n,符合图(2)。
答案:C
5.下图所示细胞可能来自下列哪项实验材料 ( )
A.大肠杆菌
B.人的造血干细胞
C.大蒜的根尖
D.雄性果蝇的精巢
解析:题图的特点是姐妹染色单体分离,每极没有同源染色体,应是减数第二次分裂后期。各选项中只有D项可以发生减数分裂。
答案:D
6.下列关于同源染色体的说法,最准确的是( )。
A.形态、大小相同的染色体
B.同源染色体中相同位置基因一定不同
C.减数分裂时联会的染色体
D.一条来自父方,一条来自母方的染色体
解析:同源染色体的形态、大小一般相同,但形态、大小相同的染色体不一定就是同源染色体,比如姐妹染色单体分开形成的两条子染色体形态、大小相同,但它们不是同源染色体;同源染色体在减数第一次分裂时会两两配对,即出现联会现象;一条来自父方,一条来自母方的染色体是同源染色体的必要条件,但不是充分条件。
答案:C
7.某二倍体动物的精细胞中有染色体16条,则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数分别是( )。
A.32,16,64,64 B.32,8,32,64
C.16,8,32,32 D.16,0,32,32
解析:初级精母细胞通过减数分裂形成精细胞,由精细胞有染色体16条推知该动物初级精母细胞有染色体32条。初级精母细胞存在同源染色体,32条染色体包含16对同源染色体,初级精母细胞可进行同源染色体的联会,联会的每对同源染色体构成一个四分体。初级精母细胞中每条染色体都含染色单体,每条染色单体含有1个DNA,32条染色体共含染色单体64条,DNA 64个。
答案:A
8.下列是动物减数分裂各期的示意图,正确表示分裂过程顺序的是( )。
A.③→⑥→④→①→②→⑤
B.⑥→③→②→④→①→⑤
C.③→⑥→④→②→①→⑤
D.③→⑥→②→④→①→⑤
解析:①图中着丝点已分裂,且无同源染色体,属于减Ⅱ后期。②图中同源染色体移向两极,且含有染色单体,属于减Ⅰ后期。③图中形成四分体,但四分体不在赤道板上,属于减Ⅰ前期。④图中有2个细胞,每个细胞中没有同源染色体,含有染色单体,染色体不在赤道板上,属于减Ⅱ前期。⑤图中有4个细胞,属于减Ⅱ末期。⑥图中含有四分体,且在细胞中央赤道板上,属于减Ⅰ中期。
答案:D
9.下列细胞中可能存在四分体的是( )。
A.精原细胞 B.第一极体
C.初级卵母细胞 D.受精卵
解析:存在四分体的时期为减数第一次分裂前期。精原细胞和受精卵为体细胞,不存在同源染色体联会现象,也就没有四分体。第一极体中同源染色体已分离,没有同源染色体,也就没有四分体。
答案:C
10.以下细胞中既有同源染色体,又含染色单体的是( )。
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数第二次分裂中期细胞 ⑤减数第一次分裂后期细胞 ⑥减数第二次分裂后期细胞
A.①③⑤ B.②④⑥
C.①②③ D.④⑤⑥
解析:在有丝分裂过程中,同源染色体始终存在。在减数分裂过程中,随着减数第一次分裂中同源染色体的分离,得到的次级性母细胞及极体中均无同源染色体。
答案:A
11.下图为甲、乙细胞分裂某一时期的示意图,据图回答下列问题。
(1)甲细胞处于 分裂时期,有染色体 条,有同源染色体 对,染色单体 条。
(2)甲细胞分裂后的一个子细胞中,有染色体 条。
(3)乙细胞处于 分裂 期,乙细胞中含染色体 条,其分裂后产生的一个子细胞中,有染色体 条。
解析:甲图中有四分体,该细胞应该是处于减数第一次分裂前期,而乙图细胞中有同源染色体且不存在姐妹染色单体,故为处于有丝分裂后期的细胞。
答案:(1)减数第一次 4 2 8
(2)2
(3)有丝 后 8 4
12.下图所示是细胞分裂过程中,染色体数(设体细胞染色体数为2n)和DNA含量的变化情况。请据图回答下列问题。
(1)图中表示的是 分裂过程中的染色体数和DNA含量的变化曲线。
(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: 。
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含量的变化曲线。分析如下:减数第一次分裂的间期完成复制,DNA含量加倍,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;而染色体数目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)2n→4n→2n→n (5)2n→n→2n→n
13.减数分裂包括两个连续的分裂过程,即减数第一次分裂和减数第二次分裂两个阶段。某生物小组要探究减数分裂两个阶段所占时间的长短,请帮助他们选择合适的材料和试剂,并完成实验。
供选材料及用具:小鼠的肝脏、睾丸、肾脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿染液、解离固定液。
(1)选材:用 作实验材料。
(2)制片:
①取少量组织低渗处理后,放在 中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量 。
③一定时间后加盖玻片, 。
(3)观察计算:
①观察多个视野,计数 及视野中细胞的总数。
②算出每个视野中不同分裂阶段细胞所占比例。
③最后,
,即可大体表示不同分裂阶段所占的时间比例。
解析:(1)小鼠的肝脏和肾脏内的细胞无法进行减数分裂,只有睾丸内的细胞才可发生减数分裂产生生殖细胞。
(2)制片时应遵循解离→漂洗→染色→制片的步骤。选择染色剂时应注意醋酸洋红染液可将细胞内的染色体染色,便于观察;而苏丹Ⅲ染液用于脂肪的鉴定,健那绿染液用于线粒体的染色。
(3)每个视野中每个分裂阶段中细胞数目占细胞总数的比例可以反映出该阶段持续时间的长短,为了增强结果的准确性,应求平均值。
答案:(1)小鼠睾丸
(2)①解离固定液 ②醋酸洋红染液 ③压片
(3)①每个视野中处于不同分裂阶段细胞的数目 ③求出不同视野中相同分裂阶段细胞所占比例的平均值课时训练16 基因重组和基因工程及其应用
一、非标准
1.下列情况引起的变异属于基因重组的是( )。
A.同源染色体上非等位基因的自由组合
B.一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
D.DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变
解析:基因重组有三种情况:一是在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换;二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合;三是基因工程。
答案:C
2.依据基因重组的概念,下列过程中没有发生基因重组的是( )。
解析:A中S型细菌的DNA进入R型细菌,导致R型细菌转化成S型细菌,原理是基因重组;B属于基因工程,原理是基因重组;C减数分裂中非同源染色体的自由组合属于基因重组;D属于人工诱变育种,原理是基因突变。
答案:D
3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )。
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻
②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉
③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛
A.① B.①② C.①②③ D.②③④
解析:超级水稻的培育属于杂交育种范畴,其原理是基因重组;抗虫棉是转基因植物,其原理是基因重组;太空椒的培育属于作物空间诱变育种,其原理是基因突变;克隆牛属于无性繁殖,其原理是动物细胞核的全能性。
答案:B
4.下列关于基因突变与基因重组的叙述,错误的是( )。
A.基因突变可产生新基因
B.基因重组可产生新染色体
C.基因重组可产生新的基因型
D.基因突变和基因重组产生的变异都能遗传
解析:基因突变是基因发生了分子结构的变化,使一个基因变成了另一个新的基因;而基因重组是控制不同性状的基因在有性生殖过程中的重新组合,其结果是产生了新的基因型。这两种变异都是可遗传的。
答案:B
5.下列关于转基因植物的叙述,正确的是( )。
A.转入到油菜的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因的植物,不会破坏生态平衡
C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
解析:本题考查了转基因技术的安全性问题。转入到油菜的基因,可以通过花粉传入环境中;转抗虫基因的植物可能会破坏生态平衡;动物生长激素基因转入植物后也能表达;转基因技术的安全性问题,要通过验证才能得到证实。
答案:A
6.控制不同性状的基因之间进行重新组合,称为基因重组。下列各选项中能够体现基因重组的是( )。
A.利用人工诱变的方法获得青霉素高产菌株
B.利用基因工程手段培育生产人干扰素的大肠杆菌
C.在海棠枝条上嫁接苹果的芽,海棠和苹果之间实现基因重组
D.二倍体与四倍体杂交后获得的三倍体无子西瓜
解析:青霉素高产菌株的获得是基因突变的结果;大肠杆菌生产人干扰素是通过转基因实现的,属于基因重组;在海棠枝条上嫁接苹果的芽,海棠和苹果的遗传物质均没有改变;无子西瓜的培育利用了染色体数目变异的原理。
答案:B
7.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是( )。
A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C.将重组DNA分子导入烟草原生质体
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
解析:限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割运载体,识别双链DNA的特定序列,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不能用限制性核酸内切酶切割;DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和载体;受体细胞可以是受精卵和体细胞,也可以是去除细胞壁的原生质体;目的基因为抗除草剂基因,所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力,筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞。
答案:A
8.如果科学家通过基因工程,成功地把一位女性血友病患者的造血细胞进行改造,使其凝血功能恢复正常。那么,她后来所生的儿子中( )。
A.全部正常 B.一半正常
C.全部有病 D.不能确定
解析:利用基因治疗的方法可以使很多的患者康复,但是基因治疗并没有改变人的基因型,更不会改变人的生殖细胞的基因,而血友病是伴X的隐性遗传病,女性患者的基因型为XbXb,所以她所生的儿子都继承了她的Xb基因,基因型为XbY,是患者。
答案:C
9.下列关于育种的叙述,正确的是( )。
A.培育无子西瓜是利用基因重组的原理
B.基因工程育种能定向改造生物的性状
C.诱变育种和杂交育种均可产生新的基因
D.培育单倍体植株的原理是基因突变
解析:培育无子西瓜实质是培育三倍体西瓜,该育种和培育单倍体植株依据的原理均为染色体数目的变异。诱变育种依据的原理是基因突变,可产生新的基因,而杂交育种依据的原理是基因重组,不产生新的基因。基因工程育种由于涉及对目的基因的选择,因而能定向改造生物的性状。
答案:B
10.基因工程又叫DNA重组技术。
(1)在该技术中,用人工合成方法获得目的基因的途径之一是:以目的基因转录的 为模板, 成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成 。
(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。
(3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体,并以同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因,将切割后的运载体与目的基因片段混合,并加入DNA连接酶。连接产物至少有 种环状DNA分子,它们分别是 。
解析:基因工程中,用人工合成方法获得目的基因的途径之一是:以目的基因转录的mRNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下合成双链DNA。基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、动植物细胞。假设以大肠杆菌质粒作为运载体,并以同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因,将切割后的运载体与目的基因片段混合,并加入DNA连接酶。连接产物至少有3种环状DNA分子,它们分别是运载体自连的、目的基因片段自连、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子。
答案:(1)信使RNA(mRNA) 逆转录(反转录) 双链DNA(目的基因) (2)动植物细胞 (3)3 运载体自连的、目的基因片段自连、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子
11.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊乳中含有人体蛋白质,下图表示这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—
—CCTAG↑G—,请回答下列问题。
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 ,人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中需要的酶是 。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
—G↓GATCC—
—CCTAG↑G—
(3)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中,原因是 ,人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是 。
(4)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指 。
(5)你认为此类羊产的奶安全可靠吗 理由是什么 。
解析:(1)目的基因的获取要用到限制性核酸内切酶,目的基因插入受体细胞时需要DNA连接酶。(2)根据切点写出切割后形成的黏性末端。(3)要求回答基因能够拼接的原因,不同生物的DNA化学组成和空间结构相同,即都具有相同的物质基础和结构基础。目的基因导入受体细胞需要先与运载体结合,最常用的运载体是质粒,也可以用动物病毒。(4)基因的表达是指基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,即通过转录和翻译过程合成相应的蛋白质。(5)转基因产品的安全性问题要辩证地分析,安全或不安全两个方面,都要说明理由。
答案:(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)—G↓GATCC—
—CCTAG↑G—
—G GATCC—
—CCTAG G—
(3)具有相同的物质基础和结构基础(有互补的碱基序列) 细菌质粒或动物病毒
(4)人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质
(5)安全;因目的基因导入受体细胞后,没有改变,控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全;因目的基因导入受体细胞后,可能由于羊细胞中的某些成分的影响,合成的人体蛋白质成分可能发生一定的改变)
12.利用遗传变异的原理培育作物新品种,在现代农业生产上得到广泛应用。请回答下面的问题。
(1)水稻的穗大(A)对穗小(a)为显性。基因型为Aa的水稻自交,子一代中,基因型为 的个体表现出穗小,应淘汰;基因型为 的个体表现出穗大,需进一步自交和选育;按照这种自交淘汰选育的育种方法,理论上第n代种子中杂合子的比例是 。
(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性,请回答利用现有纯合子水稻品种,通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种,选择的亲本基因型分别是 和 。两亲本杂交的目的是 。
②将F1所结种子种下去,长出的水稻中表现为大穗早熟的几率是 ,在这些大穗早熟植株中约有 是符合育种要求的。
解析:按照自交淘汰选育的育种方法,自交产生的第一代至第四代的杂合子的比例依次是,归纳可知第n代种子中杂合子的比例是。要想得到AAbb的纯种个体,选择的亲本是AABB、aabb,通过杂交可将A与b集中到同一个体中。F1自交,产生的A_bb的种子占F2的,其中AAbb符合要求,占A_bb的比例为。
答案:(1)aa AA或Aa (2)①AABB aabb 将基因A和b集中到同一个体中 ②课时训练18 生物进化理论
一、非标准
1.用达尔文进化学说不能解释的生物学事件是( )。
A.生物对环境的适应
B.现代犰狳的形成
C.加拉帕戈斯群岛不同岛屿上地雀的差异
D.物种大爆发
解析:达尔文进化学说认为,生物对环境的适应是自然选择的结果。达尔文进化学说认为,现代犰狳的形成和加拉帕戈斯群岛不同岛屿上地雀的差异都是生物长期进化的结果。达尔文坚持物种渐变论,因此其学说不能解释物种大爆发。
答案:D
2.腕足类动物海豆芽,从4亿年前出现至今面貌基本没变,又没有灭绝,对此现象的合理解释是( )。
A.自然选择对其不发生作用
B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化
C.海豆芽很少变异,适应性强
D.海豆芽的生活环境基本没有改变
解析:自然选择决定了生物进化的方向,该生物的“面貌基本没变”,说明其生存环境基本没变,基因频率也基本没变,所以性状基本没变。
答案:D
3.下图甲是根据对一个物种中两个亚种种群(种群数量较大)的某一性状测量的结果绘制的曲线图,如果将这两个亚种置于同一生态系统中,并使之随机交配而进行基因交流,在经过了相当长的时间后,下图乙所示4种根据预测的结果绘制成的曲线中你认为比较合理的是( )。
甲
乙
解析:从题中所给的曲线可知,一个物种中两个亚种种群生活在不同的环境中,两个种群之间因某种原因(如河流、高山的阻隔)不能进行基因交流,由于选择的方向不同,使得这两个种群在性状上已经出现了较大的分歧。如果将这两个亚种置于同一生态系统中,并使之随机交配而进行基因交流,在进行了相当长时间的基因交流后,这两个种群的基因库又融合在一起,性状也逐渐一致。
答案:B
4.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→自然选择→物种形成
C.地理隔离→突变和基因重组→生殖隔离→物种形成
D.地理隔离→突变、基因重组、自然选择→生殖隔离→物种形成
解析:物种形成必须经历的三个环节是突变和基因重组、自然选择及隔离。加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成是通过长期的地理隔离达到生殖隔离,从而形成新的物种。
答案:D
5.下列有关生物新物种形成的基本环节的分析,正确的是( )。
A.基因突变和基因重组为进化提供原材料
B.种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C.地理隔离是新物种形成的必要条件
D.自然选择的不定向性决定了生物的多样性
解析:生物进化的原材料包括基因突变、染色体变异和基因重组,其中前两者统称为突变。物种形成的其他两个环节为自然选择和隔离,其中自然选择是定向的,隔离是一定存在生殖隔离,而不一定经过地理隔离。
答案:B
6.下列关于隔离的叙述,正确的是( )。
A.只有生殖隔离能阻止种群间的基因交流
B.所有物种的形成都要经过长期的地理隔离
C.长期的地理隔离必然导致生殖隔离
D.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
解析:生殖隔离和地理隔离均可阻止种群间的基因交流,A错误。多倍体的形成可以不经过地理隔离,B错误。长期的地理隔离不一定导致生殖隔离,例如东北虎和华南虎的形成是长期地理隔离的结果,却没有产生生殖隔离,C错误。种群基因库产生较大差异后导致生殖隔离,D正确。
答案:D
7.南水北调工程可能导致南方水系中的血吸虫随水北上,专家担心血吸虫会在北方水系中形成新的亚种或物种,对北方人民的健康形成新的威胁。假如南方的部分血吸虫来到北方,相关叙述错误的是( )。
A.自然选择的方向不同
B.会因定向变异形成新的亚种或物种
C.可能与南方的血吸虫之间形成地理隔离
D.可能与南方的血吸虫之间形成生殖隔离
解析:北方和南方自然环境不同,自然选择的方向不同。变异是不定向的。南方的部分血吸虫来到北方后,先与南方的血吸虫之间形成地理隔离,后由于自然选择,两种群的基因频率逐渐发生差异,可能最终达到生殖隔离。
答案:B
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:由题意知,种群中A的基因频率为40%,a的基因频率为60%,随机交配产生的后代中AA个体的百分比:40%×40%=16%,aa:60%×60%=36%,Aa:48%,A的基因频率:16%+48%/2=40%,自交产生的后代中AA个体的百分比:16%+48%×1/4=28%,aa:36%+48%×1/4=48%,Aa:1-28%-48%=24%,A的基因频率:28%+1/2×24%=40%。
答案:C
9.在生物的进化过程中,有的物种只生存了极短的时间就灭绝了,这是因为( )。
A.该物种没有变异
B.该物种是进行无性繁殖的
C.缺乏有适应性价值的可遗传变异
D.人为因素造成其灭绝
解析:自然选择的实质是适者生存,不适者被淘汰。在生物进化过程中,物种只生存了极短时间就灭绝的原因是缺乏有适应性价值的可遗传变异。
答案:C
10.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,据资料显示,果蝇约有104对基因,现有一黑腹果蝇的野生种群,约有107个个体,请分析完成以下问题。
(1)已知果蝇白眼(b)为隐性基因,在该种群中每2 500只果蝇中才有一只白眼果蝇,那么白眼b基因的基因频率为 。
(2)假定残翅(v)的基因频率为10-5,由于在正常环境条件下,残翅果蝇难以生存,结果长翅果蝇(V)类型个体逐渐增多,V基因频率也随之升高,经过许多代后,长翅类型为该种群中常见类型,与其他突变类型相比,残翅个体要少得多,这一现象说明
。
(3)不同的果蝇种群之间,一旦发生了 隔离,就不会有 交流了。
(4)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是 ,生物进化的实质在于 。新物种形成的三个基本环节是 、 、 ;其中必要的条件是 , 使种群的基因频率定向改变并决定 的方向。
解析:生物进化的基本单位是种群,种群的全部个体所含有的全部基因统称为该种群的基因库;为生物进化提供原材料的是基因重组和突变,突变又包括基因突变和染色体变异,其中基因突变产生等位基因,进而使生物的基因型发生改变;决定生物进化方向的是自然选择,隔离是形成新物种的必要条件。
种群基因频率的改变是生物进化的实质。有关计算如下:bb基因型频率为,b基因频率为=0.02=2%。
答案:(1)2% (2)残翅是不利变异,经过长期的自然选择而不断地被淘汰,自然选择决定生物进化的方向 (3)生殖 基因 (4)种群 种群基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择 隔离 隔离 自然选择
生物进化
11.20世纪50年代,科学家受达尔文进化思想的启发,广泛开展了人工动植物育种的研究,通过人工创造变异选育优良的新品种。这一过程人们形象地称为“人工进化”。
(1)某农民在水稻田中发现一矮秆植株,将这株水稻连续种植几代,仍保持矮秆,这种变异主要发生在细胞分裂的 期。
(2)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种,用空间辐射等因素创造变异,这种变异类型可能属于 、 。与诱变育种方法相比,DNA重组技术最大的特点是 。
(3)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交,选育抗病矮秆品种,其依据的遗传学原理是 。假设该植物具有3对同源染色体,用杂种一代花药离体培养获得单倍体,其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为 。
(4)“人工进化”和自然界生物进化一样,它们的实质都是 。
解析:生物可遗传的变异有三个来源:一是基因突变,二是基因重组,三是染色体变异。人工选育新品种和自然进化一样,都涉及可遗传的变异,都是基因频率的改变。水稻田中偶然发现一株矮秆植株,最可能是由于基因突变,连续种植几代,仍保持矮秆,说明该突变发生在减数第一次分裂的间期。通过航天飞机搭载萌发的种子或幼苗,利用空间辐射等培育新品种,其变异类型是基因突变和染色体变异,与DNA重组技术相比,后者能够有目的地、定向地改造生物的遗传性状。杂交育种的原理是基因重组,3对同源染色体(AaBbCc),完全来自父方或母方(ABC或abc)的概率为(1/2)3=1/8。
答案:(1)减数第一次分裂的间 (2)基因突变 染色体变异 定向改造生物性状 (3)基因重组 1/8 (4)基因频率的改变
12.下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型:图中上为甲岛,下为乙岛,A、B、C、D为四个物种及其演化关系,请看图回答问题。
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是 ,外因是 ,进化的实质是 。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种发生基因交流,其原因是 。
(3)迁到乙岛的B物种可能会 。
(4)假设种群中有一对等位基因Aa,A的基因频率为0.1,a的基因频率为0.9,那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为 ;若环境的选择作用使a的频率逐渐下降,A的频率逐渐上升,则后代中aa基因型个体的变化趋势是 。
解析:本题以物理模型的形式综合考查隔离在物种形成中的作用。(1)A物种进化为B、C两个物种的内因是遗传变异,外因是甲、乙两岛环境条件的不同,并且有地理隔离,进化的实质是种群基因频率的改变。(2)两种群在同一环境中,其基因不能进行交流,说明这两个种群间已经出现了生殖隔离,成为两个物种。(3)根据遗传平衡原理,AA=0.1×0.1=0.01;Aa=2×0.1×0.9=0.18;aa=0.9×0.9= 0.81。
答案: (1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变
(2)已形成生殖隔离
(3)形成新的物种(答案合理即可)
(4)1%、18%、81% 逐渐下降课时训练8 性别决定和伴性遗传
一、非标准
1.以下细胞最可能含有2条Y染色体的是( )。
A.卵原细胞 B.初级精母细胞
C.次级精母细胞 D.精细胞
解析:卵原细胞为雌性动物细胞,Y染色体不可能存在于雌性动物细胞中。初级精母细胞的性染色体组成为XY,X染色体和Y染色体都含有姐妹染色单体,但姐妹染色单体不是独立的染色体。次级精母细胞和精细胞都仅含有X染色体或Y染色体,精细胞仅含有1条性染色体,而减数第二次分裂的后期,次级精母细胞含有2条同型的性染色体(2条X染色体或2条Y染色体)。
答案:C
2.一只正常的雌蝌蚪在外界条件的影响下,变成了一只能生育的雄蛙,用这只雄蛙与正常的雌蛙交配,其子代中( )。
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=2∶1
C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=1∶0
解析:虽然雌蝌蚪在外界条件的影响下,变成了一只能生育的雄蛙,但其性染色体仍为XX,其精子只有1种(含X染色体),用这只雄蛙与正常的雌蛙交配,其子代性染色体组成只能为XX,性别全为雌性。
答案:D
3.下图代表人类配子,如果该精子与该卵细胞相遇结合,下列对受精卵发育的叙述正确的是( )。
A.含46条性染色体,发育为男性
B.含44条常染色体,发育为女性
C.含44条常染色体,发育为男性
D.含46条常染色体,发育为女性
解析:由题图知,精卵结合成的受精卵含44条常染色体和X、Y两条性染色体,受精卵发育为男性。
答案:C
4.已知一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白化病又患色盲的男孩,且该男孩的基因型是aaXbY。请推测这对夫妇再生一个正常男孩,则该男孩的基因型及其概率分别是( )。
A.AAXBY,9/16
B.AAXBY,3/16
C.AAXBY,3/16或AaXBY,3/8
D.AAXBY,1/16或AaXBY,1/8
解析:表现型正常的双亲生出aaXbY的孩子,说明双亲为AaXBXb和AaXBY的基因型,这对夫妇再生的正常男孩基因型为AAXBY或AaXBY,概率分别为1/4×1/4=1/16或1/2×1/4=1/8。
答案:D
5.血友病的遗传属于伴性遗传。某男孩为血友病患者,但他的父母、祖父母、外祖父母都不是患者。血友病基因在该家庭中传递的顺序是( )。
A.外祖父→母亲→男孩 B.外祖母→母亲→男孩
C.祖父→父亲→男孩 D.祖母→父亲→男孩
解析:血友病属于伴X隐性遗传病,设该致病基因为h,该患病男孩为XhY,其父亲为XHY,母亲为XHXh,外祖父为XHY,外祖母为XHXh,因此致病基因来自外祖母。
XHY(外祖父) × XHXh(外祖母)
↓
XHY(父亲) × XHXh(母亲)
↓
XhY(男孩)
由遗传图解可以看出:该男孩的致病基因只能来自他母亲,所以他母亲一定是携带者XHXh,因为他外祖父、外祖母也正常,所以其母亲的致病基因一定来自其外祖母,其外祖母一定是携带者XHXh。
答案:B
6.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是( )。
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,其儿子正常、女儿患病
D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
解析:伴X染色体显性遗传病的遗传特点:患者中女性多于男性,连续、交叉遗传,表现为父病,女必病,子病母必病。女患者若为杂合子(设基因型为XAXa),与正常男子结婚,儿子和女儿均有一半的患病概率。正常个体不可能携带显性致病基因。
答案:D
7.决定猫的毛色基因位于X染色体上,含基因bb、BB和Bb的猫分别为黄、黑和虎斑色。现有虎斑色雌猫与黄色雄猫交配,生下三只虎斑色小猫和一只黄色小猫,它们的性别是( )。
A.全为雌猫或三雌一雄
B.全为雌猫或三雄一雌
C.全为雌猫或全为雄猫
D.雌雄各半
解析:由于基因B和b位于X染色体上,Y染色体上没有,所以含有B和b的只能是雌猫。基因型为XBXB是黑色雌猫,基因型为XbXb是黄色雌猫;基因型为XBXb是虎斑色雌猫,基因型为XbY是黄色雄猫;基因型为XBY是黑色雄猫。
(虎斑色雌猫)XBXb×XbY(黄色雄猫)
↓
XBXb XbXb XBY XbY
虎斑雌 黄雌 黑雄 黄雄
由此可见,三只虎斑色小猫为雌猫,黄色小猫可能是雌猫(XbXb),也可能是雄猫(XbY)。
答案:A
8.(双选)人类红绿色盲的基因位于X染色体上,秃顶的基因位于常染色体上。结合下表信息可预测,图中Ⅱ3和Ⅱ4所生子女是( )。
BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.非秃顶色盲儿子的概率为1/4
B.非秃顶色盲女儿的概率为1/8
C.秃顶色盲儿子的概率为1/8
D.秃顶色盲女儿的概率为0
解析:假设红绿色盲基因为a,根据Ⅰ1、Ⅰ2以及Ⅱ3的表现型可以判断Ⅱ3的基因型为BbXAXa,Ⅱ4的基因型为BBXaY, Bb×BB→Bb、BB基因型的个体,各占1/2, XAXa×XaY→XAXa 、XaXa 、XAY、XaY,各占1/4,据题目的条件,非秃顶色盲儿子的基因型为BBXaY,概率为1/2×1/4=1/8,A项错误;非秃顶色盲女儿的基因型为BBXaXa、BbXaXa,概率为1×1/4=1/4,B项错误;秃顶色盲儿子的基因型为BbXaY,概率为1/2×1/4=1/8,C项正确;秃顶色盲女儿的概率为0,D项正确。
答案:CD
9.菠菜是雌雄异株植物,性别决定方式为XY型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本,不抗霜抗病植株作为母本进行杂交,子代表现型及比例如下表,下列对杂交结果分析正确的是( )。
不抗霜抗病 不抗霜不抗病 抗霜抗病 抗霜不抗病
雄株 3/4 1/4 0 0
雌株 0 0 3/4 1/4
A.抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上
B.抗霜性状和抗病性状都属于显性性状
C.抗霜基因位于常染色体上,抗病基因位于X染色体上
D.上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性
解析:由表格信息可知,子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为3∶1,无性别差异,可判断出抗病基因位于常染色体上;再根据无中生有(亲本都为抗病个体,后代出现不抗病个体),可推出不抗病为隐性性状。子代中,雄株全表现为不抗霜性状,雌株全表现为抗霜性状,子代性状与性别相关,可判断出抗霜基因位于X染色体上;父本为子代雌性个体提供抗霜基因,母本为子代雌性个体提供不抗霜基因,而子代雌性个体全表现为抗霜性状,可推出不抗霜为隐性性状。
答案:B
10.下图为某家族甲(基因为A、a)、乙(基因为B、b)两种遗传病的系谱,其中一种为红绿色盲症。下列叙述正确的是( )。
A.Ⅱ6的基因型为BbXAXa
B.如果Ⅱ7和Ⅱ8生男孩,则表现完全正常
C.甲病为常染色体隐性遗传,乙病为红绿色盲症
D.若Ⅲ11和Ⅲ12婚配其后代发病率高达
解析:Ⅱ6的父亲色盲,女儿患甲病,可推出Ⅱ6的基因型为AaXBXb,A错误;根据题图可知,Ⅱ7的基因型为AaXbY,Ⅱ8的基因型为AaXBXb,Ⅱ7和Ⅱ8所生男孩可能患病,B错误;由Ⅱ5、Ⅱ6→Ⅲ10可推出甲病为常染色体隐性遗传病,由此可以确定乙病为红绿色盲症,C正确;Ⅲ11基因型为AaXBY或AAXBY,Ⅲ12的基因型为AaXBXb或AAXBXb,其后代发病率为,D错误。
答案:C
11.自然界中的大麻为雌雄异株植物,其性别决定方式为XY型。如图为其性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ片段),该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的(图中的Ⅱ1,Ⅱ2片段),该部分基因不互为等位基因。在研究中发现,大麻种群中的雌雄个体均有抗病和不抗病的个体存在,已知该抗病性状受显性基因B控制。
(1)由题目信息可知,控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于图中的 片段。
(2)大麻雄株在减数分裂形成配子过程中,不可能发生交叉互换的是图中的 片段。
(3)现有抗病的雌、雄大麻若干株,只做一代杂交实验,推测杂交子一代可能出现的性状,并以此为依据,对控制该性状的基因位于除第(1)问外的哪个片段做出相应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推断的结论) 。
(4)若通过实验已确定控制该性状的基因位于Ⅱ2片段,想通过杂交实验培育一批在生殖生长之前能识别雌雄的植株,则选择的亲本杂交后产生的子代中雄株表现型为 ,其基因型为 。
解析:解题时要重点理解图中的同源区段与非同源区段,再结合设问分析解答。(1)雌雄个体均有抗病和不抗病个体存在,因此控制大麻是否具有抗性的基因不可能位于Y染色体特有的片段,即Ⅱ1片段。(2)Ⅱ1和Ⅱ2片段无同源序列,因此不能通过互换发生基因重组。(3)有抗病的雌、雄大麻若干株,只做一代杂交实验。杂交后,根据后代性状比例分析即可得出结论。(4)可选用亲本XbXb和XBY杂交,后代雄株(XbY)均不抗病,雌株(XBXb)均抗病。
答案:(1)Ⅱ1
(2)Ⅱ1和Ⅱ2
(3)如果子一代中的雌、雄株中均表现为多数抗病,少数不抗病,则控制该性状的基因位于图中的Ⅰ片段;如果子一代中的雌株均表现为抗病,雄株多数抗病,少数不抗病,则控制该性状的基因位于图中的Ⅱ2片段
(4)不抗病 XbY
12.下图为甲病(A—a)和乙病(B—b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题。
(1)甲病属于 ,乙病属于 。
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.伴X染色体显性遗传病
D.伴X染色体隐性遗传病
E.伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ5为纯合子的概率是 ,Ⅱ6的基因型为 ,Ⅲ13的致病基因来自于 。
(3)假如Ⅲ10和Ⅲ13结婚,生育的孩子患甲病的概率是 ,患乙病的概率是 ,不患病的概率是 。
解析:(1)分析遗传系谱图,患甲病的夫妇生出一正常的女儿,甲病一定是常染色体显性遗传。均不患乙病的夫妇生出患乙病的孩子Ⅱ7,乙病为隐性遗传,结合题干所给条件分析,可判定乙病为伴X染色体隐性遗传。
(2)由图可推知个体1与2的基因型分别为aaXBXb和AaXBY,则Ⅱ5表现正常,其基因型为aaXBX-,为纯合子的概率是1/2,Ⅱ6的基因型为aaXBY,Ⅲ13的致病基因来自于Ⅱ8。
(3) 若只研究甲病,Ⅲ10的基因型为Aa(概率为2/3)或AA(概率为1/3),Ⅲ13的基因型为aa,则二者生育患甲病孩子的概率为2/3。若只研究乙病,由Ⅲ10的基因型为XBXB(概率为3/4)或XBXb(概率为1/4),Ⅲ13的基因型为XbY,则二者生育患乙病孩子的概率为1/8。Ⅲ10与Ⅲ13生不患病孩子的概率为(1-2/3)×(1-1/8),即7/24。
答案:(1)A D
(2)1/2 aaXBY Ⅱ8
(3)2/3 1/8 7/24
13.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)由题意可知黑鸟的基因型为A_ZBZ-或A_ZBW,其中A_ZBZ-可以是AAZBZB、AAZBZb、AaZBZb、AaZBZB,而A_ZBW可以是AAZBW和AaZBW。由此可推出黑鸟有6种基因型,同理可推出灰鸟基因型为AAZbZb、AaZbZb、AAZbW、AaZbW,共4种。(2)纯合的灰雄鸟基因型为AAZbZb,杂合的黑雌鸟基因型为AaZBW,则产生后代为AAZBZb∶AAZbW∶AaZBZb∶AaZbW=1∶1∶1∶1,则雄鸟为黑色,雌鸟为灰色。(3)两只黑鸟基因型为A_ZBZ-和A_ZBW,子代要有白色aaZ-Z-或aaZ-W,则亲本黑鸟必是AaZBZ-和AaZBW,又因后代中无灰鸟ZbW出现,则亲本雄鸟为AaZBZB。(4)黑雄鸟基因型A_ZBZ-,雌鸟基因型A_ZbW。因子代中有灰色和白色出现,则亲本的基因型为AaZbW和AaZBZb。利用分枝法可计算出后代黑色∶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课时训练14 基因对性状的控制和人类基因组计划
一、非标准
1.DNA通过复制传递遗传信息,通过转录和翻译表达遗传信息,下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是( )。
A.三个过程所需酶的种类相同
B.三个过程发生的场所都是细胞质
C.三个过程都要通过碱基互补配对来完成
D.复制和转录的模板相同,而与翻译的模板不同
解析:DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,而转录需要RNA聚合酶等。DNA复制和转录的主要场所是细胞核,而翻译在核糖体上进行。DNA复制时以DNA的两条链为模板,而转录只以DNA的一条链为模板,翻译的模板为mRNA。
答案:C
2.豌豆粒中,由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而不能合成淀粉分支酶,使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。此事实说明( )。
A.基因是生物体性状的载体
B.基因能直接控制生物体的性状
C.基因可以通过控制酶的合成控制生物体的性状
D.基因可以通过控制蛋白质结构来控制生物体的性状
解析:题干信息显示豌豆粒皱缩的原因源自“控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而不能合成淀粉分支酶,使得豌豆粒不能合成淀粉”,故符合“基因→酶→代谢→性状”的关系。
答案:C
3.下列关于RNA的叙述,错误的是( )。
A.少数RNA具有生物催化作用
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:真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核内合成的;少数RNA是酶,具有催化作用;mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子;tRNA具有特异性,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
答案:B
4.1983年科学家证实,引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流向”示意图是( )。
解析:HIV是以RNA为遗传物质的病毒,能控制宿主细胞合成逆转录酶,以RNA为模板逆转录成DNA,该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起,整合后的DNA分子在人体细胞又可以复制,还可以转录出RNA,以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。DNA可转录出RNA作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶,故HIV的RNA不能复制。
答案:D
5.下图为中心法则图解。下列有关的叙述中,正确的是( )。
A.过程③只发生在病毒中
B.转基因生物中能够体现①~⑤过程
C.①~⑤过程中都能发生碱基互补配对
D.③过程中碱基互补配对时,遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原则
解析:病毒只有在其宿主细胞中才能发生逆转录过程,在病毒中不能发生逆转录过程。现有的转基因生物是细胞生物,只能发生复制、转录和翻译过程,不能发生逆转录和RNA分子的复制过程。逆转录时,遵循A—T、U—A、C—G、G—C的配对原则。
答案:C
6.下图所示为红色面包霉(一种真菌)通过一系列酶将原料合成它所需要的氨基酸的过程。以下叙述正确的是( )。
A.若基因A被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能存活
B.若基因B被破坏,则向培养基中加入鸟氨酸,面包霉仍能存活
C.若基因B不存在,则瓜氨酸仍可由鸟氨酸合成
D.精氨酸是遗传信息传递的终端
解析:红色面包霉合成精氨酸的过程需要酶A、B、C的协同作用,某一基因被破坏则相应的酶不能合成,其所催化的反应不能进行。遗传信息的终端应为蛋白质,例如酶A、B、C。
答案:A
7.下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。正确的选项是( )。
A.①过程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质的合成而直接控制性状
D.若某段DNA上碱基序列发生了改变,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
解析:转录时以DNA的一条链为模板,A错误;②过程是翻译,翻译需要模板、原料、能量、酶,同时需要适宜的条件,B错误;碱基序列改变导致形成的密码子发生改变,不同的密码子也可能决定同一个氨基酸,因此形成的蛋白质不一定改变,D错误。
答案:C
8.下列关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )。
A.一种tRNA可以携带多种氨基酸
B.DNA聚合酶是在细胞核中合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基
D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
解析: tRNA的一端有三个碱基外露为反密码子,与mRNA 上的密码子进行碱基互补配对,另一端携带一种氨基酸到达核糖体上,通过发生脱水缩合形成肽键,合成多肽链,所以A、C错误。DNA聚合酶是蛋白质,在核糖体上合成,而细胞核内无核糖体,不能合成蛋白质,因而DNA聚合酶是在细胞质中合成的蛋白质类酶,通过核孔进入细胞核发挥作用,B错误。线粒体中不仅具有自己的DNA,而且还有核糖体,能够通过转录和翻译控制一部分蛋白质的合成,D正确。
答案:D
9.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:表现型受基因型控制,但是基因在表达过程中会受到环境因子的影响;菌株不能产生黄曲霉毒素可能是由基因型决定的,也可能是因为受到环境因子的影响;黄曲霉毒素致癌不是黄曲霉菌株的表现型,而是该化学物质的特点。能否产生黄曲霉毒素是黄曲霉菌的相对性状,属于表现型。
答案:D
10.人类基因组序列图绘制完成后,我国生物科学工作者又完成了水稻等生物的基因组测定。已知水稻有24条染色体,那么一个基因组包含的染色体条数是( )。
A.24 B.12 C.13 D.48
解析:水稻没有性染色体且为二倍体,所以水稻一个基因组包含的染色体为12条,即一个染色体组的染色体。
答案:B
11.科学家发现了存在于高等生物细胞中的nuc—1基因,该基因编码的蛋白质能使DNA降解,所以nuc—1基因又被称为细胞“死亡基因”。据此分析,下列叙述不正确的是( )。
A.靶细胞在效应T细胞的作用下死亡可能是nuc—1基因被激活的结果
B.在人胚胎发育过程中细胞中的nuc—1基因也会表达
C.该基因编码的蛋白质的运输需要内质网、高尔基体的协同作用
D.如果细胞发生癌变,nuc—1基因的表达可能会受阻
解析:该基因编码的蛋白质能使DNA降解,进而引起细胞死亡,所以该酶存在于细胞内,不需要高尔基体、内质网的运输;由题意可知,该基因与细胞死亡有关,在胚胎发育过程中有细胞死亡,所以A、B都正确;细胞发生癌变就获得了不死性,所以D正确。
答案:C
12.下图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图,请分析并回答下列问题。
(1)DNA分子的基本骨架由 交替排列构成,DNA分子的多样性体现在 。
(2)在图中④结构中完成的是 过程,即 。
(3)图中甘氨酸的密码子是 ,控制该蛋白质合成的基因中,决定“…—甘氨酸—异亮氨酸—缬氨酸—谷氨酸—……”的模板链是图中的 。
(4)基因控制胰岛素的合成,而胰岛素能调节血糖的浓度,这说明基因与性状的关系是 。
解析:④表示核糖体,在核糖体上发生的生理过程是翻译。确定基因中多肽链的模板链可将模板mRNA与基因的两条链进行比较,遵循碱基互补配对原则的那条链便是。确定某氨基酸的密码子可列出由甲硫氨酸开始的多肽链氨基酸顺序以及由起始密码开始的mRNA碱基序列,然后将肽链氨基酸序列与mRNA碱基序列进行比较。胰岛素的化学本质是蛋白质,胰岛素能调节血糖的浓度,所以基因控制胰岛素的合成说明基因通过控制蛋白质的合成控制生物性状。
答案:(1)磷酸和脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸(或“碱基对、碱基”)的数量和排列顺序
(2)翻译 以mRNA为模板合成有一定氨基酸顺序的多肽链
(3)GGC 甲链
(4)基因通过控制蛋白质的合成控制生物性状
13.乙肝被称为“中国第一病”,人们对乙肝疾病的机理研究较多。乙肝病毒的DNA有一条环状链和一条较短的半环链,侵染时先形成完整的环状,再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒。
(1)发生在宿主细胞核的过程有 ,发生在宿主细胞质内的过程有 。
(2)发生了碱基互补配对现象的有 过程。
(3)物质a的作用是 。同类的物质还具有的作用有 。
(4)过程⑤⑦的原料种类可能分别为 种,都存在 现象。
(5)过程②和过程⑤的产物都具有多样性特点,其原因分别是 和 。
答案:(1)③④ ⑤⑥⑦
(2)③④⑤⑦
(3)携带DNA遗传信息,作为翻译的模板 转运氨基酸,组成核糖体,作为RNA病毒的遗传物质等
(4)20、4 碱基互补配对
(5)4种碱基对的排列顺序多样 氨基酸的排列顺序多样、种类多和数目多及多肽链的空间结构千差万别课时训练6 孟德尔获得成功的原因和基因的分离定律的应用
一、非标准
1.孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是( )。
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:孟德尔在豌豆杂交实验中,通过杂交、自交发现了问题“F2出现了3∶1的性状分离比”,随后提出了“F1产生配子时,成对遗传因子彼此分离”的假说,最后用测交实验验证了假说。
答案:C
2.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植;有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的 F1是( )。
A.豌豆和玉米都有显性和隐性个体
B.豌豆都为隐性个体,玉米既有显性又有隐性
C.豌豆和玉米的显隐性比例都是 3∶1
D.玉米都为隐性个体,豌豆既有显性又有隐性
解析:豌豆在自然条件下是自花传粉、闭花受粉,不能接受外来花粉;玉米是雌雄同株,既可以接受同株玉米上的花粉,也可以接受异株玉米上的花粉。
答案:B
3.下列曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代,子代中显性纯合子所占比例的是( )。
解析:Aa自交后代中有的AA,的Aa,的aa;其后代再继续自交,由于AA、aa为纯合子,后代不发生性状分离,所以只需要计算Aa的后代性状分离比就可以。连续自交的结果会使得Aa所占比例逐渐趋于零,AA、aa则逐渐趋于。
答案:B
4.一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象。推测胚胎致死(不能完成胚胎发育)的基因型为( )。
①黑色×黑色→黑色 ②黄色×黄色→2黄色∶1黑色
③黄色×黑色→1黄色∶1黑色
A.显性纯合子
B.显性杂合子
C.隐性个体
D.不能确定
解析:由第二组可知,黄色为显性,黑色为隐性,且两亲本均为杂合子,所以杂合子和隐性个体均无致死现象,致死基因型为显性纯合子,与第一、三组结果相符。
答案:A
5.Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇的Rh血型都是Rh阳性,已生3个孩子中有一个是Rh阳性,其他两个是Rh阴性,再生一个孩子是Rh阳性的概率是( )。
A.
B.
C.
D.
解析:从夫妇都为Rh阳性,却生了两个Rh阴性的孩子,说明Rh阳性是显性性状,Rh阴性为隐性性状,且夫妇均为杂合子,故再生一个孩子是Rh阳性(显性)的概率是。
答案:D
6.给你一粒黄色玉米(玉米是雌雄同株、雌雄异花的植物),请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案( )。
A.观察该黄色玉米,化验其化学成分
B.让其与白色玉米杂交,观察果穗
C.进行同株异花传粉,观察果穗
D.让其进行自花受粉,观察果穗
解析:判断植物基因型可以借助自交方法:若后代出现基因分离,则亲本为杂合子;若后代未出现基因分离,则很可能是纯合子,纯合子自交后代还是纯合子。玉米是雌雄异花,所以其自交为同株异花传粉。
答案:C
7.下图是某家族性遗传病的系谱图(假设该病受一对基因控制,A是显性、a是隐性),则下列判断错误的是( )。
A.该遗传病是隐性遗传病
B.Ⅱ5和Ⅲ9的基因型分别是Aa和aa
C.Ⅲ10的基因型可能是杂合子的概率是
D.Ⅰ1和Ⅰ2至少有一个为杂合子
解析:Ⅱ5、Ⅱ6正常,Ⅲ9患病,因此该病是一种常染色体隐性遗传病。Ⅱ5、Ⅱ6都是杂合子(Aa),Ⅲ10正常,则Ⅲ10的基因型可能为AA或Aa,Ⅲ10为杂合子的概率是。Ⅱ5的a基因来自 Ⅰ1或 Ⅰ2其中之一,故 Ⅰ1和 Ⅰ2至少有一个为杂合子。
答案:C
8.番茄果实的颜色由一对基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )。
实验组 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
红果 黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
A.番茄的果色中,黄色为显性性状
B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验2的后代红果番茄均为杂合子
D.实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
解析:由实验3知双亲表现型相同,子代出现红果∶黄果≈3∶1的性状分离比,说明红果为显性性状,子代中红果的基因型可能是AA、Aa。实验1的子代表现型红果∶黄果≈1∶1,故亲本基因型分别为红果Aa、黄果aa。实验2的后代均为红果,说明亲本红果为显性纯合子,子代中红果的基因型为Aa。
答案:C
9.下列有关遗传定律的说法,正确的是( )。
A.受精时雌雄配子结合的机会是不均等的
B.若仅考虑一对等位基因,在一个生物群体中,有4种不同的交配类型
C.F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质
D.测交实验对推理过程中提出的假说进行了验证
解析:选项A,在受精时雌雄配子结合的机会是随机的;选项B,若仅考虑一对等位基因,一个生物群体中最多有6种不同的交配类型;选项C,测交实验中后代的性状分离比为1∶1,说明F1产生的配子比例为1∶1,揭示了基因分离定律的实质;选项D,测交实验是验证孟德尔假说的有力证据。
答案:D
10.人类多指是由显性基因(A)控制的一种常见畸形,下列叙述不正确的是( )。
A.只要亲代之一的基因型为AA,其子女均患多指
B.只要亲代之一含有基因A,其子女就有可能出现多指
C.双亲基因型均为Aa,其子女均患多指
D.双亲基因型均为aa,其子女患多指的概率是0
解析:多指是由显性基因控制,因此双亲一方基因型为AA时,子女均患多指。双亲一方只要含有显性基因A,其后代就有患多指的可能。双亲基因型均为Aa时,其子女患多指的概率是3/4。当双亲基因型均为aa时,其子女患多指的概率是0。
答案:C
11.有一种腿很短的鸡叫爬行鸡,由显性基因A控制,在爬行鸡的遗传实验中得到下列结果:
第一组:爬行鸡×爬行鸡→2 977只爬行鸡和995只正常鸡。
第二组:爬行鸡×正常鸡→1 676只爬行鸡和1 661只正常鸡。
根据上述结果分析完成下列问题。
(1)第一组两个亲本的基因型分别是 ,子代爬行鸡的基因型是 ,正常鸡的基因型是 。
(2)第二组后代中爬行鸡互交,在F2中共得小鸡6 000只,从理论上讲,有正常鸡 只,能稳定遗传的爬行鸡 只。
解析:(1)根据第一组子代中爬行鸡∶正常鸡≈3∶1,可推知亲本基因型均为Aa。基因型为Aa的两亲本相交,后代基因型及比例为1AA∶2Aa∶1aa。所以子代爬行鸡有AA、 Aa两种,正常鸡为aa。(2)由第二组子代的爬行鸡∶正常鸡=1∶1,可推知亲本基因型分别为Aa、aa。子代中爬行鸡基因型应是Aa,其互交产生的后代为1AA∶2Aa∶1aa,因此正常鸡占,能稳定遗传的爬行鸡占,数量均为1 500只。
答案:(1)Aa、Aa AA、Aa aa
(2)1 500 1 500
12.下图为一个家族白化病的遗传系谱图,Ⅱ6和Ⅱ7为同卵双生,即由同一个受精卵发育成的两个个体,Ⅱ8和Ⅱ9为异卵双生,即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答下列问题。
(1)控制白化病的是常染色体上的 基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因,则Ⅰ3、Ⅱ7和Ⅲ11个体的基因型依次为 、 、 。
(3)Ⅱ6为纯合子的概率为 ,Ⅱ9是杂合子的概率为 。
(4)Ⅱ7和Ⅱ8再生一个孩子有病的概率为 。
(5)如果Ⅱ6和Ⅱ9结婚,则他们生出有病孩子的概率为 ,若他们所生的第一个孩子有病,则再生一个孩子也有病的概率是 ,正常的概率是 。
解析:(1)依据Ⅰ3×Ⅰ4→Ⅱ10,即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制。(2)直接依据图中个体的性状,并进行相应的遗传分析即能得出结果,Ⅰ3、Ⅱ7和Ⅲ11的基因型分别是Aa、Aa、aa。(3)Ⅱ6与Ⅱ7是同卵双生,Ⅱ6和Ⅱ7为相同基因型,故Ⅱ6为纯合子的概率为0;Ⅱ9与Ⅱ8是异卵双生,是由不同受精卵发育而来的,Ⅱ9为杂合子的概率为2/3。(4)Ⅱ7基因型为Aa,Ⅱ8基因型为Aa,因此再生一个孩子有病的概率为1/4。(5)Ⅱ6基因型是Aa,Ⅱ9基因型为1/3AA、2/3Aa,因此他们生出病孩的概率为1×2/3×1/4=1/6;若他们所生的第一个孩子有病,则他们的基因型一定都是Aa,则再生一个孩子也有病的概率为1/4,正常的概率为3/4。
答案:(1)隐性
(2)Aa Aa aa
(3)0 2/3
(4)1/4
(5)1/6 1/4 3/4
13.豌豆是良好的遗传实验材料,回答下列相关问题。
Ⅰ.豌豆的花色由一对等位基因控制,下表是豌豆的三个花色组合的遗传实验结果。
组合 亲本性状表现 子代性状表现和植株数目
白花 紫花
1 紫花×白花 405 401
2 白花×白花 807 0
3 紫花×紫花 413 1 240
(1)由表中第 个组合实验可知 花为显性性状。
(2)表中第 个组合实验为测交实验。
(3)第3个组合中,子代的所有个体中,纯合子所占的比例是 。
Ⅱ.豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,将A、B、C、D、E、F、G 7种豌豆进行杂交,实验结果如下表。
杂交后代实验组合 高茎 矮茎 总数
A×B 210 70 280
C×D 0 250 250
E×F 190 190 380
G×D 300 0 300
(1)豌豆C的基因型是 ,豌豆G的基因型是 。
(2)上述实验结果所获得的高茎纯合子植株占高茎植株数的 。
(3)所得总株数中,性状能稳定遗传和不能稳定遗传的比例为 。
解析:Ⅰ.由表中第3个组合实验可知紫花为显性性状,其亲本均为杂合子,故其后代中纯合子占的比率为50%。表中第1个组合实验为测交实验。
Ⅱ.由表中数据分析知A、B、C、D、E、F、G的基因型依次为Dd、Dd、dd、dd、Dd(或dd)、dd(或Dd)、DD,因此只有A×B组合的高茎后代中有1/3的纯合子,其他组合中的高茎后代均为杂合子,则实验结果所获得的高茎纯合子植株占高茎植株数的比值为(210×1/3)/(210+190+300)=1/10(或10%)。纯合子的性状能稳定遗传,杂合子的性状不能稳定遗传,隐性性状均为纯合子,所以性状能稳定遗传和不能稳定遗传的比例为(210×1/3+70+250+190)/(210×2/3+190+300)=58/63。
答案:Ⅰ.(1)3 紫
(2)1
(3)(或50%)
Ⅱ.(1)dd DD
(2)1/10(或10%)
(3)58/63课时训练17 关注人类遗传病
一、非标准
1.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:所谓遗传病,是指生殖细胞或受精卵的遗传物质(染色体和基因)发生突变(或变异)所引起的疾病,是由遗传物质发生异常改变而引起的疾病,通常具有垂直传递的特征。若是一种隐性遗传病,则①中一个家族中仅一代人中出现过的疾病也有可能是遗传病,③中携带遗传病基因的个体可能不患此病。而②中一个家族几代人中都出现的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的,也可能是由环境引起的,因此不一定是遗传病。遗传病也可能是由染色体增添或缺失所引起的,如21三体综合征,21号染色体多了一条,而不是因为携带致病基因而患遗传病。
答案:D
2.获取胎儿的组织细胞后,通过镜检就容易确诊的疾病是( )。
A.白化病 B.红绿色盲
C.消化性溃疡 D.性腺发育不全综合征
解析:染色体遗传病可通过镜检观察和确诊,性腺发育不全综合征是由体细胞仅含1条X染色体引起的性染色体遗传病。白化病、红绿色盲和消化性溃疡均属于基因病,基因异常无法通过镜检观察。
答案:D
3.一对表现正常的夫妇,生了一个染色体组成为XbXbY的色盲男孩。该色盲男孩是由其亲代生殖细胞异常分裂造成的,异常配子的形成过程可用图中的哪种情况表示(图中仅表示性染色体组成) ( )
解析:由于是产生了XbXbY的个体,而且双亲均正常,所以两条X染色体均来自母方,由于两条X染色体上所含的基因是相同的,所以异常发生在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后形成的两条染色体移向了细胞的同一极;在卵细胞的形成过程中,无论是初级卵母细胞的减数第一次分裂还是次级卵母细胞的减数第二次分裂,细胞质均是不均等分裂。
答案:B
4.某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市,研究这种现象是否由遗传因素引起的方法不包括( )。
A.对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究
B.对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析
C.对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析
D.对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析
解析:对比畸形个体与正常人的基因组是否有明显差异可判断畸形是否由遗传因素引起。双胞胎为母亲同时孕育产生,子宫内环境相同,若表现不同,则最可能是由遗传因素引起的。血型与兔唇畸形无关。对患者家系进行调查统计分析,也可以确认兔唇是否由遗传因素引起。
答案:C
5.下图是人类某些遗传病的系谱图,在不涉及基因突变的情况下,下列根据图谱作出的判断中,错误的是( )。
A.图谱②肯定是显性遗传病
B.图谱①一定是常染色体隐性遗传病
C.图谱③一定不是细胞质遗传病
D.图谱④一定是X染色体隐性遗传病
解析:图谱①父母正常、女儿有病,说明是隐性遗传病,而且致病基因在常染色体上,因为若在X染色体上,她的父亲也应患病。图谱②父母双方有病,儿子正常,说明是显性遗传病。图谱③与②相反,为隐性遗传病,但不能判断致病基因在什么染色体上,更不可能是细胞质遗传病,因为细胞质遗传具有母系遗传的特征,而图谱③中儿子没有遗传母亲的性状。图谱④母亲和儿子都有病,不能判断是显性遗传还是隐性遗传,因此不能进一步分析。
答案:D
6.某学校的研究性学习小组以“研究××遗传病的遗传方式”为课题进行调查研究,最好选择调查何种遗传病以及采用的方法是( )。
A.白化病;在周围熟悉的4~10个家系调查
B.红绿色盲;在患者家系中调查
C.苯丙酮尿症;在学校内随机抽样调查
D.青少年型糖尿病;在患者家系中调查
解析:在调查遗传方式时,只能从患者家系的亲子代关系中寻找规律,而在非患者家系中无法获取与该遗传病相关的任何信息。青少年型糖尿病是多基因遗传病,无法调查其遗传方式。
答案:B
7.下列最需要进行遗传咨询的是( )。
A.亲属中生过先天畸形孩子的待婚青年
B.得过肝炎的夫妇
C.父母中有先天残疾的待婚青年
D.得过乙型脑炎的夫妇
解析:B、D中的疾病为传染病,遗传咨询的作用不大。A、C两种情况都有可能为遗传病,但影响力度最大的是父母,所以C最需要进行遗传咨询。
答案:C
8.21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如右图所示,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:21三体综合征是人类染色体异常遗传病,因此在进行遗传咨询和产前诊断时,要对胎儿进行染色体分析。从题中所给图示分析,当母亲年龄大于30岁后,随母亲年龄的增大,21三体综合征患儿的发病率迅速增大,所以预防此病要适龄生育。
答案:A
9.原发性高血压是一种人类遗传病,为研究其发病率与遗传方式,正确的方法是( )。
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系中调查并计算发病率
④在患者家系中调查研究遗传方式
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:发病率是指所有患者占所有被调查者的百分比,所以只能在广大人群中随机抽样调查。研究遗传方式需要通过性状表现分析致病基因的遗传路线,只能在患者家系中展开调查并进行分析。
答案:D
10.科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子——MTERF3,这一因子主要抑制线粒体DNA的表达,从而减少细胞能量的产生。此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种疾病的治疗。根据以上资料,下列相关叙述错误的是( )。
A.线粒体DNA也含有可以转录、翻译的功能基因
B.线粒体基因控制性状的遗传不符合孟德尔遗传定律
C.线粒体因子MTERF3直接抑制细胞呼吸中酶的活性
D.糖尿病、心脏病和帕金森氏症等疾病可能与线粒体功能受损有关
解析:线粒体中的DNA也能进行转录与翻译;线粒体中的基因是随细胞质随机分配的,所以不符合孟德尔遗传定律。
答案:C
11.人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示)。
(1)甲病的遗传方式为 ,乙病最可能的遗传方式为 。
(2)若Ⅰ3无乙病致病基因,请继续以下分析。
①Ⅰ2的基因型为 ;Ⅱ5的基因型为 。
②如果Ⅱ5与Ⅱ6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 。
③如果Ⅱ7与Ⅱ8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为 。
④如果Ⅱ5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为 。
解析:(1)由Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ1、Ⅱ2分别患乙病和甲病可知,甲病和乙病都属于隐性遗传病。由Ⅰ1正常、Ⅱ2患甲病可知,甲病是常染色体隐性遗传;由该两个家系中乙病患者都是男性,并且不具有世代连续性(可否定伴Y遗传)可以看出,该隐性遗传病具有隔代遗传、男性患者多于女性患者的特点,所以该病是伴X隐性遗传的可能性大。(2)①由Ⅱ2患甲病(基因型为hh)以及Ⅰ2正常,可推知Ⅰ2的有关基因型为Hh;由Ⅱ1患乙病(基因型为XtY)以及Ⅰ2正常,可推知Ⅰ2的有关基因型为XTXt,所以Ⅰ2的基因型是HhXTXt。根据Ⅱ2的基因型以及Ⅰ1的表现型可推知Ⅰ1的基因型是HhXTY,再结合Ⅰ2的基因型(HhXTXt)以及Ⅱ5的表现型可推知Ⅱ5的基因型是HHXTY或HhXTY。②Ⅱ9患两种病,基因型为hhXtY,由此可推出Ⅰ3和Ⅰ4的基因型分别是HhXTY和HhXTXt,进一步推出Ⅱ6的基因型为Hh的概率为2/3,基因型为XTXt的概率为1/2,Ⅱ5与Ⅱ6结婚,所生男孩患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9;所生男孩患乙病的概率为1/2×1/2=1/4;所以他们所生男孩同时患两种遗传病的概率为1/9×1/4=1/36。③根据Ⅰ3和Ⅰ4的基因型可推知Ⅱ7的基因型为Hh的概率为2/3,并且已知正常人群中Hh的基因型频率为10-4,所以Ⅱ7与Ⅱ8再生育一个女儿患甲病的概率为1/4×2/3×10-4=1/60 000。④Ⅱ5基因型为1/3HH、2/3Hh,与一个h基因携带者(基因型为Hh)结婚,生育的正常儿子的基因型及其比例为HH:1/2×1/3+1/4×2/3=1/3,Hh:1/2×1/3+1/2×2/3=1/2。所以儿子携带h基因(基因型为Hh)的概率为1/2/(1/2+1/3)=3/5。
答案:(1)常染色体隐性遗传 伴X隐性遗传
(2)①HhXTXt HHXTY 或HhXTY ②1/36 ③1/60 000 ④3/5
12.据报道深圳市发现一个庞大的“眼耳肾综合征”家系:有资料可查的血缘人口总共45人,从曾祖父到曾孙一共4代。45人中总共有15人患有“眼耳肾综合征”,其中4人已因尿毒症去世。现存的11名患者均已出现一种或数种症状,其中年龄最小的只有7岁!研究人员调查还发现:一是该病临床表现为“重男轻女”,即是说:男性患者症状较重,女性患者症状较轻;二是女性患者多于男性患者;三是遗传倾向有明显的选择性,即:母亲患病可以遗传给女儿也可以遗传给儿子,而父亲患病只遗传给女儿不遗传给儿子。
根据上述资料,回答下列问题。
(1)“眼耳肾综合征”最可能的遗传方式是 ,判断理由是 。
(2)基于这种病的遗传特征,负责基因研究的医生介绍了基因研究的意义:这个家庭中的女性怀孕后,可以通过基因检测确定胎儿是否存在遗传疾病,一旦检测出带有致病基因,可以采取措施终止妊娠,避免这个家族再次生出有遗传病的孩子。你认为医生建议的主要依据是 。
(3)由于基因检测需要较高的技术,你能否从性别鉴定角度给予咨询指导,说明在什么情况下不需要进行基因检测,什么情况下需要进行基因检测。
。
解析:(1)由女性患者多于男性患者和父亲患病只遗传给女儿不遗传给儿子两个特征可确定“眼耳肾综合征”最可能的遗传方式是伴X染色体显性遗传。(2)显性基因一旦出现,基因的携带者就会患病,所以医生提出一旦检测出胎儿带有致病基因可以采取措施终止妊娠的建议。(3)由于该病最可能属于显性遗传,所以表现正常的父母肯定不携带致病基因,对胎儿不需要进行基因检测。男患者的女儿一定是患者,所以确定其胎儿是女性时,一定要终止妊娠,不需要进行基因检测。女患者的基因型不确定,可能是显性纯合子,也可能是杂合子,所以其胎儿的基因型不确定,应通过基因检测确定是否带致病基因。
答案:(1)伴X染色体显性遗传 该病在家系中患病率高,患者中女性多于男性,男性患者只遗传给女儿不遗传给儿子
(2)某个体体细胞中只要含有显性基因,就能表现出显性性状,即患“眼耳肾综合征”
(3)当父母均正常时,不必担心后代会患病;当父亲患病时,若是女儿则应终止妊娠;当母亲患病时,则应进行基因检测
13.遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。某校生物学习小组开展对当地几种遗传病的调查。
(1)调查步骤。
①确定要调查的遗传病,掌握其症状及表现。
②设计表格并确定调查地点。
③多个小组进行汇总,得出结果。
(2)问题。
①其中一小组对乳光牙单基因遗传病的记录如下:
祖父 祖母 外祖父 外祖母 父亲 母亲 姐姐 弟弟 女性患者
√ √ √ √ √
(空格中“√”为乳光牙患者)
a.根据上表绘制遗传系谱图。
b.该病的遗传方式是 ,该女性患者与一个正常男性结婚后,生下正常男孩的可能性是 。
c.调查中一般不选择唇裂、青少年型糖尿病等多基因遗传病作为研究对象的原因是
。
d.若该地区的表兄妹婚配,后代患病的概率将增加,其原因是 。
e.除了禁止近亲结婚外,你还会提出怎样的建议来有效预防遗传病的发生
②21三体综合征是染色体异常引起的遗传病,经咨询了解到医院常用21号染色体上的短串联重复序列STR作为遗传标记(可理解为等位基因)对该病进行快速诊断。
若用“+”表示遗传标记,“-”表示无该遗传标记,现诊断出一个21三体综合征患儿,该遗传标记的基因型是“++-”,其父亲基因型是“+-”,母亲的基因型是“--”,那么这名患儿的病因是
。
解析:(2)①a.根据表格内容合理展示亲子代关系及性状。b.由第Ⅱ代双亲均为患者而生出一个正常的女儿,判定为常染色体显性遗传病。第Ⅲ代中女性患者基因型为AA或Aa,分别占1/3、2/3,与正常男子(aa)婚配,后代为正常男孩的可能性为1/2×1/2×2/3=1/6。c.多基因遗传病不易找遗传规律,所以调查中一般不选择唇裂、青少年型糖尿病等多基因遗传病作为研究对象。d.近亲结婚使同种隐性遗传病致病基因纯合的概率增大。e.就目前医疗水平来说,遗传病主要是预防,治疗是十分困难的。②父亲的标记基因型为“+-”,母亲为“--”,而后代三体为“++-”,说明“++”均来自父方,而父方只有一个“+”,形成“++”精子,则一定是减Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极所致。
答案:(2)①
a.
b.常染色体显性遗传 1/6 c.多基因遗传病由多对等位基因控制,不便于分析并找出遗传规律 d.两者是同种隐性遗传病携带者的概率较高 e.进行遗传咨询,产前诊断。
②父亲的21号染色体在减数第二次分裂后期移向同一极
