专题二十一 遗传与变异的相关问题
考点解析☆目标分解
b级目标:说明遗传物质的作用,认识DNA、基因和染色体的关系;列举常见的遗传性疾病;列举遗传与变异在育种方面的应用,知道目前常见的育种技术。
c级目标:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用前景。
目标分解:
①遗传物质及常见的遗传性疾病
②遗传与变异在育种方面的应用
③遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
考点剖析☆聚焦高频
考点一:遗传物质及常见的遗传性疾病
1.下列传染病中,病原体是病毒且主要是通过性接触传播的是(??? )
A.?艾滋病??????????B.?严重急性呼吸道综合症????????????C.?肺结核????????????D.?疟疾
【答案】A
【解析】传染病是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。
A、艾滋病是一种病毒性传染病,艾滋病的传播途径有三个:性传播、血液传播、母婴传播;故A正确;
B、 严重急性呼吸道综合征属于呼吸道传染病,有细菌引起的,故B错误;
C、 肺结核属于呼吸道传染病,有细菌引起的,故C错误;
D、 疟疾属于消化道传染病,有细菌引起的,故D错误。
2.近期,“DNA 双螺旋结构的确定”被誉为生物防御领域的十大里程碑之一.下列有关DNA的叙述错误的是( )
A.?DNA是生物的主要遗传物质???????????????????????????????B.?DNA 由染色体和蛋白质组成
C.?DNA发生变化可引起遗传病???????????????????????????????D.?DNA上起遗传作用的片段称为基因
【答案】B
【解析】本题考查的是染色体、DNA、基因之间的关系和对遗传病的认识.染色体是由DNA和蛋白质组成,DNA是主要遗传物质,基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段.遗传病是指由于遗传物质发生变化而引起的疾病.
细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质称做染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成;DNA是主要遗传物质;DNA是由两条长长的、互相盘绕的链组成,构成双螺旋结构.上面有特定遗传效应的片段叫做基因.基因控制生物的性状.生物的各种性状都是分别由这些不同的基因控制的;遗传病是指由于遗传物质发生变化而引起的疾病.因此,选项B的叙述是错误的.
3.下列哪一组全部属于遗传病? (???? )
A.?白化病、色盲、先天性愚型????????????????????????????????B.?佝偻病、夜盲症、坏血病
C.?侏儒症、乙肝、先天性愚型????????????????????????????????D.?色盲、甲肝、乙肝、佝偻病
【答案】A
【解析】遗传病都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如,在智力缺陷的儿童中,有一类叫先天愚型,患儿生长迟缓,学会坐、立、走都很晚,智力低下,这种遗传病就是由于患儿细胞中第 21 号染色体多了一条而引起的。(2)构成大多数生物的遗传物质 DNA 具有相同的基本结构,生物体内的基因是可以改变的,而基因的改变往往会导致生物体性状的变化,如白化病患者不能合成黑色素,就是因为细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。(3)色盲也是一种遗传病。
A.白化病、色盲、先天性愚型都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的,都属于遗传病。A符合题意。
B.佝偻病、夜盲症、坏血病是体内维生素缺乏引起的,不属于遗传病。B不符合题意。
C.侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起,不属于遗传病;乙肝是由乙肝病毒传染引起的传染病。C不符合题意。
D.甲肝是由甲肝病毒传染引起的传染病;佝偻病是由于缺钙引起的营养缺乏症。D不符合题意。
4.人的有耳垂、无耳垂性状是由基因控制的,下列叙述错误的是( )
A.?有耳垂、无耳垂由相同的基因控制
B.?控制有耳垂、无耳垂的基因是DNA上的某个片段
C.?有耳垂的父母生出无耳垂的孩子属于变异现象
D.?无耳垂的父母生出无耳垂的孩子属于遗传现象
【答案】A
【解析】(1)生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性和隐性之分,显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状,当控制某个性状的基因一个是显性,一个是隐性时,只表现出显性基因控制的性状。
(2)生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,生物的性状传给后代的现象叫遗传;生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。
A、人类的有耳垂和无耳垂是由一对基因控制的,有耳垂是由显性基因控制,无耳垂是由隐性基因控制.因此,有耳垂、无耳垂由不同的基因控制的,A错误;
B、染色体是细胞核内能被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成.DNA是主要的遗传物质,呈双螺旋结构.基因就是具有特定的遗传功能的DNA片段,B正确;
C、有耳垂的父母生出无耳垂的孩子,是由于遗传物质发生改变引起的,因此是可遗传的变异,C正确;
D、无耳垂的父母生出无耳垂的孩子,体现了亲子代之间具有相同的性状,因此属于遗传现象,D正确。
5.阅读下列材料,回答有关问题:
材料一? 俗话说得好:“种瓜得瓜,种豆得豆.”“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞.”
材料二? 新疆吐鲁番的葡萄以粒大、甜度高、产量高而著称.有人将其引入其他地方种植,其果实的品质和产量大大降低.
(1)材料一所描述的现象叫做________?.材料二及材料三所描述的现象叫做________?.
(2)吐鲁番葡萄在其他地方种植品质降低的变异与红果皮扁形果和绿果皮圆形果的变异相比较,前者是________?的变异,后者是________?的变异.引起这种差异的根本原因是后者涉及到________?的改变.
【答案】(1)遗传;变异
(2)不可遗传;可遗传;遗传物质
【解析】(1)生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,遗传是指亲子间在性状上的相似性,变异是指亲子间和子代个体间的差异性即性状的差异. (2)可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代;仅由环境因素引起的,没有遗传物质的发生改变的变异,是不可遗传的变异,不能遗传给后代.
解:(1)“种瓜得瓜,种豆得豆.”“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞.”都体现了亲子代之间性状上的相似性,因此材料一所描述的现象叫做遗传.材料二及材料三所描述的现象,都体现了亲代与子代之间性状上的差异性,叫做变异.
(2)吐鲁番葡萄在其他地方种植品质降低的变异是由环境影响产生的不可遗传的变异,红果皮扁形果和绿果皮圆形果的变异是遗传物质改变引起的可遗传的变异,所以前者是不可遗传的变异,后者是可遗传的变异.引起这种差异的根本原因是后者涉及到遗传物质的改变.
考点二:遗传与变异在育种方面的应用
1.“杂交水稻之父”袁隆平正在研究将玉米的高产基因转入水稻,使水稻产量更高,这一项目已经取得阶段性成果。转基因技术的基本原理是(??????? )
A.?基因控制性状?????????B.?性状控制基因????????C.?基因就是性状???????D.?基因与性状无关
【答案】 A
【解析】转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质.利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种.也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”,所以“杂交水稻之父”袁隆平正在研究将玉米的高产基因转入水稻,使水稻产量提高,表明水稻产量高的性状是由高产基因控制的,故转基因技术的基本原理是基因控制性状。
2.(2016?湖州)将黑色美西螈的体细胞核移植到白色美西螈去核的体细胞中,形成重组细胞,然后重组细胞在适宜的环境中发育成美西螈个体,如图所示,据此,可以得出的结论是(? )
A.?细胞核控制美西螈体色????????????????B.?细胞质控制美西螈体色
C.?细胞是一个统一的整体????????????????D.?褐色美西螈和白色美西螈通过有性生殖产生后代
【答案】A
【解析】细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心.在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用,是遗传物质的主要存在部位.因此在克隆的过程中,谁提供了细胞核,克隆出来的生物就像谁.本题考查动物细胞核移植和胚胎移植技术,要求考生识记动物细胞核移植技术的概念、类型及原理,明确动物细胞的细胞核具有全能性.
黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中形成重组细胞,重组细胞发育形成的美西螈,全部都是黑色的,这说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的.
3.我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。其科学道理是(??? )
A.?防止遗传病的传播??????????????????????????????????????????????B.?防止遗传病的发生
C.?缩小遗传病的发生范围???????????????????????????????????????D.?减小遗传病的发生几率
【答案】D
【解析】遗传病都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的。在近亲结婚的夫妇所生的子女中,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。我国婚姻法规定,直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚。
在近亲结婚的夫妇所生的子女中,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。其科学道理是减小遗传病的发生几率。
4.中科院水生生物研究所鱼类转基因工程组的科学家们,在朱作言院士的领导下,将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵,培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼,它150天可长至1200克,生长速度比普通鲤鱼快140%以上,体积大。
(1)转基因鲤鱼的一些性状与其亲本明显不同,这种现象在遗传学上称为________;
(2)在这项研究中,被研究的性状是________,控制这个性状的基因是________;
(3)转基因鲤鱼的获得,说明性状与基因的关系是基因________;
(4)由此推论,在生物传种接代的过程中,上一代传递给下一代的是控制性状的________,而不是________;
(5)采用这种技术育种的方法称为???? 。
A.?杂交育种????????????B.?诱变育种?????????C.?转基因技术育种????????????D.?选择育种
【答案】(1)变异
(2)草鱼的大小;草鱼的生长激素基因
(3)控制
(4)基因;性状
(5)C
【解析】此题考查的是转基因技术,转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术.
(1)、生物学上把后代与亲代之间以及后代的个体之间存在的差异现象叫做变异.(2)、生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,在这项研究中,被研究的性状是草鱼的个体大小,控制这个性状的基因是草鱼生长激素基因.通过草鱼产生的过程可知,控制控制这个性状的基因是草鱼的生长激素基因.(3)生物的性状是由基因决定的,基因决定性状的表达,一个基因对应一个性状.将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵,培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼,它150天可长至1200克,生长速度比普通鲤鱼快140%以上,体积大.转基因鲤鱼与普通鲤鱼对照,表明基因决定性状.(4)由此推论,在生物传种接代的过程中,传下去的是亲代的性状是控制生物性状的基因.(5)转基因技术指的是:将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术.
考点三:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
1.斯波曼等科学家用转基因的方法培育出一种“食电”细菌,它“吃进”电能,把二氧化碳和水合成甲烷,能量转化率高达80%。下列说法正确的是( )
A.?转基因培育出来的细菌不属于生物???????????B.?这种细菌能把无机物转化成有机物
C.?这种方法能缓解能源问题???????????????????????????D.?细菌“食电”过程违背能量守恒定律
【答案】B
【解析】本题主要考查转基因技术.基因控制性状,把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,如果转入的基因进行表达,就有可能表现出转入基因所控制的性状,被称为转基因技术。
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术人们常说的“遗传工 程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”。只要能利用无机物合成有机物的,其营养方式就是自养,它就是生态系统中的生产者,所以科学家用转基因的方法培育出一种“食电”细菌,它“吃进”电能,把二氧化碳和水合成甲烷,这类细菌能把无机物转化成有机物,其营养方式为自养。但是能源问题是指:能源人均占有率低,能源使用效率低、自然能源分布不均衡等;这种方法很微弱,不能缓解能源问题,因此选项C错误。
2.20世纪70年代以来,生物科学的新进展、新成就如雨后春笋,层出不穷。为了解决不孕症,1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。为了证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性,1997年第一只克隆动物“多莉”问世。“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是(??? )
A.?都属于有性生殖? .?????????????????????????????????B.?前者属于有性生殖,后者属于无性生殖
C.?都属于无性生殖?????????????????????????????????????????D.?前者属于无性生殖,后者属于有性生殖
【答案】B
【解析】(1)试管婴儿是用人工方法让卵细胞和精子在体外受精并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。(2)克隆指一个母体经过无性繁殖得到具有完全相同遗传物质的后代的过程,通过克隆技术获得的后代称为克隆细胞或克隆个体。
试管婴儿”的生殖方式是有性生殖;克隆动物的生殖方式是无性生殖。
3.多莉绵羊的培育过程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)培育多莉绵羊的技术称为________?。
(2)图中重组细胞在体外培养过程通过_______生长和_______过程发育成早期胚胎。
(3)多莉绵羊的遗传性状与图中________?绵羊最相似。
(4)丙绵羊所起的主要作用是________ 。
(5)产生多莉绵羊的生殖类型属于________。
【答案】克隆技术;分裂;分化;甲;为胚胎发育提供场所;无性生殖
【解析】如图,多莉羊的所有性状和甲羊一模一样,就是因为B羊为它提供了细胞核,细胞核是遗传的控制中心,是遗传信息库,它里面含有遗传物质,能够传递遗传信息。里面含有控制性状的所有基因。
(1)培育多莉绵羊的技术称为克隆技术。
(2)图中重组细胞在体外培养过程通过分裂、生长和分化过程发育成早期胚胎。
(3)由分析知道:多莉绵羊的遗传性状与图中甲绵羊最相似。
(4)丙绵羊所起的主要作用是为胚胎发育提供场所。
(5)产生多莉绵羊的生殖无两性生殖细胞的结合,属于无性生殖。
4.作为一种常用的现代生物技术,转基因技术已被广泛应用于生产当中。你的生活中有转基因产品吗?你了解转基因产品的生产原理吗?你对转基因产品持什么态度?请阅读下面资料并回答问题。
资料1:苏云金芽孢杆菌是一种细菌,体内有“杀虫蛋白”基因(简称BT基因)。将该基因转入水稻中,可以生产出含有BT蛋白的大米,名为BT大米。BT蛋白能使食用它的昆虫幼虫死亡,能大大减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护农业生态环境。但目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显的毒害作用。
资料2:一般来说,DNA和蛋白质彻底分解成小分子物质后才能被吸收,即使食用了BT大米,人体内也不会有BT基因和蛋白。然而,近年来科学家发现,存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体的现象。
(1)利用转基因技术可以重组生物,培育新品种,依据的科学原理是________。
(2)“蛋白质彻底分解成小分子物质”,其中“小分子物质”是指________?。
(3)下列应用转基因技术的是(?? )
A.?杂交水稻???????????B.?克隆羊多莉?????????????C.?试管婴儿???????????????D.?抗虫棉
(4)根据上面的资料和你了解的信息,你对转基因大米的推广持怎样的观点?从文中找出支持你观点的证据________?。
【答案】 (1)基因控制生物性状
(2)氨基酸
(3)D
(4)言之有理即可。如:支持——利用转基因大米可以减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护环境。不支持——虽然目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显毒害作用,但近年来科学家发现存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体,可能大量使用BT对人体有危害。
【解析】生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状。生物的性状是由基因决定的,基因决定性状的表达,一个基因对应一个性状。所以转基因技术依据的科学原理是基因控制生物的性状。
(1)把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,就有可能表现出转入基因所控制的性状,这项技术叫做转基因技术;
(2)蛋白质在胃中开始被初步消化,最终在小肠中被消化成简单小分子物质氨基酸;
(3)A、杂交水稻指选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻;
B、 克隆羊多莉 用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出来的新个体;
C、试管婴儿是受精场所在试管中进行,发育场所在子宫中进行;
D、抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造,转到了棉花中,使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质,专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡,而对人畜无害的一种抗虫棉花;
(4) 言之有理即可。如:支持——利用转基因大米可以减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护环境。不支持——虽然目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显毒害作用,但近年来科学家发现存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体,可能大量使用BT对人体有危害。
考点过关☆专项突破
考点一:遗传物质及常见的遗传性疾病
1.魏武王曹操高陵已在河南安阳得到考古确认,但有人认为要是真正确定还要把墓中尸骨中的DNA与曹操后裔的DNA进行对比。下列有关遗传物质的说法正确的是(?? )
A.?DNA是生物的主要遗传物质,同一个家族每个人都相同
B.?DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状
C.?DNA分子呈双螺旋结构,由蛋白质组成
D.?染色体、DNA都是遗传物质,父子之间一模一样
2.下列有关生物遗传和变异的叙述正确的是 (???? )
A.?因为堂兄妹或表兄妹结婚,后代一定会患遗传病,所以我国禁止近亲结婚??????????
B.?人的体细胞中染色体、DNA和基因三者的数目是相同的
C.?一对夫妇生了一对女孩,如果他们再生一个孩子,是男孩的可能性更大??????????
D.?生物的遗传和变异是通过生殖和发育来实现的
3.遗传病发病的根本原因是( )
A.?食物中有毒物??????????B.?遗传物质发生了变化????????C.?感染了病原体????????D.?生理性病变
4.下列各组疾病中,都是由于遗传物质异常引起的是(??? )
A.?白化病和血友病???????????? ??B.?坏血病和佝偻病???????????
C.?狂犬病和巨人症????????? ?????D.?侏儒症和糖尿病
5.下列现象中,属于可遗传变异的是( )
A.?人由于经常锻炼而肌肉发达?????????????????????????
B.?人由于控制凝血因子的基因发生改变而引起的血友病
C.?水稻由于水肥充足而长得穗大饱满??????????????
D.?玉米植株由于长在阴暗处而叶色变黄
6.(2012·金华)人们对真菌与植物、动物关系认识的演变历程如下:
请回答有关问题:
(1)真菌的性状特征是由其DNA分子上的________?决定的;
(2)人们认识真菌与植物、动物关系的演变历程,体现出的科学本质是________?(填序号)。
A.科学知识不是一层不变,需要不断的完善和修正
B.对某一科学问题的认识受当时的科技发展水平的限制
C.对真菌与植物、动物关系的认识随着新证据的出现而改变
7.下图表示的是染色体、DNA和基因之间的关系,将A的一部分放大,用生物化学方法对其进行分离后,发现A是由B和D两部分组成的,其中C是D中有遗传效应的片段,试回答下列问题。
(1)写出下列字母分别表示的结构名称:A________,B________,C________,D________。
(2)生物体内遗传物质主要载体是________,生物体的主要遗传物质是________,遗传物质中具有遗传效应的片段是________。
考点二:遗传与变异在育种方面的应用
1.育种工作者用射线处理农作物的种子,再从中选出优质高产的新品种.这种育种方法之所以成功,是因为从根本上改变了农作物的( )
A.?生活环境?????????????????????B.?性状???????????????????C.?遗传物质???????????????????D.?生活习性
2.约翰和大卫曾在发生核泄漏事故的电厂附近生活过。最近发现约翰的儿子患有常染色体的隐性遗传病甲,大卫的女儿患有常染色他显性遗传病乙,约翰与大卫及他们的妻子都很正常。请根据上述材料来回答问题:
(1)约翰的儿子和大卫的女儿所患的病是遗传引起的还是变异引起的?你判断的理由是什么?________。
(2)从生物与环境的关系来考虑,为什么基因的突然改变一般来讲都是有害的?
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3.我国是杨梅的原产地,余姚和慈溪的“荸荠种”乌梅更是享誉国内外。
(1)乌梅汁多、味甜、核小的优良性状是由DNA上的________决定的;
(2)乌梅能开花、结果,这种生殖方式属于________(填“有性”或“无性”)生殖。
4.用种植了数十年而一直表现为白色种皮的非甜玉米品种与具有黄色种皮的甜玉米新品种间行种植,据此分析回答下列问题:
(1)若要在田野里研究如图甲所示传粉后能产生什么样的玉米,应进行什么样的操作?________。
(2)若只进行如图乙所示的传粉后,白玉米果穗上所结的玉米粒的种皮颜色是________(选填“全为黄色”、“全为白色”或“黄色与白色各占一半”)。
5.滥用抗生素易导致某些细菌抗药性增强,对人类的健康造成潜在威胁,某同学利用达尔文进化论的观点,对细菌抗药性增强的原因的解释如下:
(1)抗药性是细菌的一种性状,这种性状由细菌体内的________?决定;
(2)根据如图解释可知,细菌抗药性增强是________?的结果。
6.(2017?湖州)准妈妈们通过产前诊断、定期检查和孕期合理饮食,期待迎来一个健康的宝宝.请回答:
(1)产前诊断检查胎儿脱落细胞中染色体是否异常,可诊断胎儿是否患________病.
(2)孕妇合理饮食有利于胎儿健康发育,因为胎儿通过________从母体中获得营养物质和氧气,同时排出代谢废物.
(3)婴儿离开母体后,身上特有的棕色脂肪发挥作用,使他们能快速适应低于母体体温的新环境,这是人类进化过程中经过________形成的一种适应性.
7.? 1986年,陈日胜在海滩盐碱地发现一株1.6米高的海水稻。他取下这株海水稻的522粒 种子,在海边经过多年的育种、选种和试种,培育出了海水稻的优良品系。
(1)普通水稻在盐碱地很难存活的原因是:外界溶液浓度________根毛细胞液浓度时,细胞失水。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)优良稻种的培育是利用生物在生殖过程中存在的________现象,通过逐代的选择获得。
考点三:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
1.魏武王曹操高陵已在河南安阳得到考古确认,但有人认为要是真正确定还要把墓中尸骨中的DNA与曹操后裔的DNA进行对比。下列有关遗传物质的说法正确的是(?? )
A.?DNA是生物的主要遗传物质,同一个家族每个人都相同
B.?DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状
C.?DNA分子呈双螺旋结构,由蛋白质组成
D.?染色体、DNA都是遗传物质,父子之间一模一样
2.胰岛素是治疗糖尿病的良药,现在科学家研究将控制胰岛素合成的基因转移到能快速繁殖的大肠杆菌内,可获得更多的胰岛素,这种技术属于( ? ? ? )
A.?发酵技术????????????????B.?克隆技术? ?????????????C.?转基因技术? ????????????D.?组织培养技术
3.如图是培育转基因细菌的过程,请读图回答:
(1)大肠杆菌细胞和人体细胞在结构上的主要区别是:大肠杆菌没有________?。
(2)细菌通过________?繁殖,数量迅速增加,从而在短时间内合成大量人胰岛素。
(3)请结合基因工程相关知识?判断下列说法中正确的是 ________?。
A.基因工程作为尖端技术,不存在风险问题
B.基因工程在医药、农业等领域可以发挥积极作用
C.图中培育转基因细菌的过程,体现了基因的改变会导致生物体性状的变化
4.材料分析题:据报道:我国已经开发出一种具有广泛推广价值的抗虫水稻新品种,科学家将一种常见豆类作物的基因转移到水稻基因组中使其具备抗虫特性。由于昆虫不能消化水稻体内形成的一种蛋白质而使消化系统受损后死亡,但人食用该品种的大米后不会受到任何伤害。
(1)培育该水稻新品种利用的生物技术是________? 。
(2)该研究成果说明,性状是由________?控制的。
5.2017年会是基因科学收货颇丰的一年。据美国知名生物技术网站预测,基因技术将在新世纪大放异彩。目前,基因辅助临床治疗的做法刚刚起步,一些大型临床医疗中心已经开始用基因来实现个性化医疗。DNA液体活检测试:只做血检,就能筛查癌症。死亡癌细胞会将少量DNA排入患者血液,故可以轻松完成癌症早筛。
(1)死亡的癌细胞会发生细胞膜裂解,细胞核解体,人类的遗传物质主要位于细胞核中,染色体主要由________和________组成。
(2)基因检测是对DNA进行检测的技术,DNA的基本单位是________,其实相关的基因诊断技术1989年就已经开发成功,但因涉及筛选胚胎问题,引起了一些伦理上的争议。其中一种观点指出世界是丰富多彩的,生物基因是多种多样的,即使是疾病基因,也只能通过________(达尔文观点)来取舍。
6.运用现代科技手段,从某种生物中提取特定的基因,转入其他生物中,从而产生具有特定优良性状的新生物,这就是转基因技术。如图是转基因抗虫烟草的培育过程。
(1)从苏云金杆菌中提取的抗虫基因应导入到烟草细胞的 ________(填写细胞结构名称)中。
(2)抗虫烟草繁殖的后代________(选填“具有”或“不具有”)抗虫性状。
(3)转基因食品逐渐进入了人们的视线,目前人们对转基因褒贬不一。学校举行主题为“转基因利弊”的辩论赛,作为支持转基因的正方辩手,你应挑选下列观点中的________(选填序号)作为论据。
①转基因抗虫作物的推广,能减少对农药的依赖
②转基因技术改变了生物的基因组成,可能会影响人体正常的生理功能
③转基因技术在农业、工业、环保、医药等领域发挥了积极作用
④转基因生物可能成为外来物种而威胁其他生物的生存
⑤转基因食品短期看没什么坏处,长期的危险难以预料
7.阅读下列材料,回答有关问题。
材料一:科学工作者将一种矮秆(抗倒伏)但不抗锈病的小麦与另一种高杆(不抗倒伏? )但抗锈病的小麦做亲本进行杂交。后? 代中出现了矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病、高杆抗锈病和高杆不抗锈病四种类型,选矮秆抗锈病类型进行繁殖培育,经若干代后便获得了矮秆抗锈病小麦新品种。
材料二:科学家利用航天技术,通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通椒的种子,返回地面后再进行选育,培育成果实个大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三:新疆的哈密瓜以甜度大而著称,有人将其引进到山东种植,其果实? 甜度大大降低。
(1)材料中涉及到的小麦性状有哪些?________;性状从亲代传给子代的现象叫________;杂交后代中出现了矮秆抗锈病、高杆不抗锈病类型,这种现象叫作________。
(2)矮秆抗锈病小麦新品种的培育和太空椒的培育原理有所不同,前者是________育种,而后者是________育种。
(3)哈密瓜在山东种植甜度降低的变异同矮秆抗锈病的小麦、太空椒的变异,前者是________的变异,其根本原因是未涉及到________的改变。
8.如图是转基因超级鼠(也就是把小鼠培育成了大鼠)产生的详细示意图。
(1)步骤1中的鼠应是???________??????? (填“大”或“小”)鼠,此时受精卵的卵核与精核________? (“未”或“已”)融合。
(2)在步骤2中,显微注射器正在注入的是________?鼠的基因,注入到了受精卵的________?(填“精”或“卵”)核中。
(3)步骤4中出生的幼鼠的基因来源于?________?(填“小鼠”、“大鼠”或“大鼠和小鼠”)。
9.2017年会是基因科学收货颇丰的一年。据美国知名生物技术网站预测,基因技术将在新世纪大放异彩。目前,基因辅助临床治疗的做法刚刚起步,一些大型临床医疗中心已经开始用基因来实现个性化医疗。DNA液体活检测试:只做血检,就能筛查癌症。死亡癌细胞会将少量DNA排入患者血液,故可以轻松完成癌症早筛。
(1)死亡的癌细胞会发生细胞膜裂解,细胞核解体,人类的遗传物质主要位于细胞核中,染色体主要由________和________组成。
(2)基因检测是对DNA进行检测的技术,DNA的基本单位是________,其实相关的基因诊断技术1989年就已经开发成功,但因涉及筛选胚胎问题,引起了一些伦理上的争议。其中一种观点指出世界是丰富多彩的,生物基因是多种多样的,即使是疾病基因,也只能通过________(达尔文观点)来取舍。
专题二十一 遗传与变异的相关问题
考点解析☆目标分解
b级目标:说明遗传物质的作用,认识DNA、基因和染色体的关系;列举常见的遗传性疾病;列举遗传与变异在育种方面的应用,知道目前常见的育种技术。
c级目标:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用前景。
目标分解:
①遗传物质及常见的遗传性疾病
②遗传与变异在育种方面的应用
③遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
考点剖析☆聚焦高频
考点一:遗传物质及常见的遗传性疾病
1.下列传染病中,病原体是病毒且主要是通过性接触传播的是(??? )
A.?艾滋病??????????B.?严重急性呼吸道综合症????????????C.?肺结核????????????D.?疟疾
【答案】A
【解析】传染病是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。
A、艾滋病是一种病毒性传染病,艾滋病的传播途径有三个:性传播、血液传播、母婴传播;故A正确;
B、 严重急性呼吸道综合征属于呼吸道传染病,有细菌引起的,故B错误;
C、 肺结核属于呼吸道传染病,有细菌引起的,故C错误;
D、 疟疾属于消化道传染病,有细菌引起的,故D错误。
2.近期,“DNA 双螺旋结构的确定”被誉为生物防御领域的十大里程碑之一.下列有关DNA的叙述错误的是( )
A.?DNA是生物的主要遗传物质???????????????????????????????B.?DNA 由染色体和蛋白质组成
C.?DNA发生变化可引起遗传病???????????????????????????????D.?DNA上起遗传作用的片段称为基因
【答案】B
【解析】本题考查的是染色体、DNA、基因之间的关系和对遗传病的认识.染色体是由DNA和蛋白质组成,DNA是主要遗传物质,基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段.遗传病是指由于遗传物质发生变化而引起的疾病.
细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质称做染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成;DNA是主要遗传物质;DNA是由两条长长的、互相盘绕的链组成,构成双螺旋结构.上面有特定遗传效应的片段叫做基因.基因控制生物的性状.生物的各种性状都是分别由这些不同的基因控制的;遗传病是指由于遗传物质发生变化而引起的疾病.因此,选项B的叙述是错误的.
3.下列哪一组全部属于遗传病? (???? )
A.?白化病、色盲、先天性愚型????????????????????????????????B.?佝偻病、夜盲症、坏血病
C.?侏儒症、乙肝、先天性愚型????????????????????????????????D.?色盲、甲肝、乙肝、佝偻病
【答案】A
【解析】遗传病都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的。例如,在智力缺陷的儿童中,有一类叫先天愚型,患儿生长迟缓,学会坐、立、走都很晚,智力低下,这种遗传病就是由于患儿细胞中第 21 号染色体多了一条而引起的。(2)构成大多数生物的遗传物质 DNA 具有相同的基本结构,生物体内的基因是可以改变的,而基因的改变往往会导致生物体性状的变化,如白化病患者不能合成黑色素,就是因为细胞内控制黑色素合成的基因发生变异而引起的。(3)色盲也是一种遗传病。
A.白化病、色盲、先天性愚型都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的,都属于遗传病。A符合题意。
B.佝偻病、夜盲症、坏血病是体内维生素缺乏引起的,不属于遗传病。B不符合题意。
C.侏儒症是幼年时生长激素分泌不足引起,不属于遗传病;乙肝是由乙肝病毒传染引起的传染病。C不符合题意。
D.甲肝是由甲肝病毒传染引起的传染病;佝偻病是由于缺钙引起的营养缺乏症。D不符合题意。
4.人的有耳垂、无耳垂性状是由基因控制的,下列叙述错误的是( )
A.?有耳垂、无耳垂由相同的基因控制
B.?控制有耳垂、无耳垂的基因是DNA上的某个片段
C.?有耳垂的父母生出无耳垂的孩子属于变异现象
D.?无耳垂的父母生出无耳垂的孩子属于遗传现象
【答案】A
【解析】(1)生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性和隐性之分,显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状,当控制某个性状的基因一个是显性,一个是隐性时,只表现出显性基因控制的性状。
(2)生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,生物的性状传给后代的现象叫遗传;生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。
A、人类的有耳垂和无耳垂是由一对基因控制的,有耳垂是由显性基因控制,无耳垂是由隐性基因控制.因此,有耳垂、无耳垂由不同的基因控制的,A错误;
B、染色体是细胞核内能被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成.DNA是主要的遗传物质,呈双螺旋结构.基因就是具有特定的遗传功能的DNA片段,B正确;
C、有耳垂的父母生出无耳垂的孩子,是由于遗传物质发生改变引起的,因此是可遗传的变异,C正确;
D、无耳垂的父母生出无耳垂的孩子,体现了亲子代之间具有相同的性状,因此属于遗传现象,D正确。
5.阅读下列材料,回答有关问题:
材料一? 俗话说得好:“种瓜得瓜,种豆得豆.”“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞.”
材料二? 新疆吐鲁番的葡萄以粒大、甜度高、产量高而著称.有人将其引入其他地方种植,其果实的品质和产量大大降低.
(1)材料一所描述的现象叫做________?.材料二及材料三所描述的现象叫做________?.
(2)吐鲁番葡萄在其他地方种植品质降低的变异与红果皮扁形果和绿果皮圆形果的变异相比较,前者是________?的变异,后者是________?的变异.引起这种差异的根本原因是后者涉及到________?的改变.
【答案】(1)遗传;变异
(2)不可遗传;可遗传;遗传物质
【解析】(1)生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,遗传是指亲子间在性状上的相似性,变异是指亲子间和子代个体间的差异性即性状的差异. (2)可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代;仅由环境因素引起的,没有遗传物质的发生改变的变异,是不可遗传的变异,不能遗传给后代.
解:(1)“种瓜得瓜,种豆得豆.”“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞.”都体现了亲子代之间性状上的相似性,因此材料一所描述的现象叫做遗传.材料二及材料三所描述的现象,都体现了亲代与子代之间性状上的差异性,叫做变异.
(2)吐鲁番葡萄在其他地方种植品质降低的变异是由环境影响产生的不可遗传的变异,红果皮扁形果和绿果皮圆形果的变异是遗传物质改变引起的可遗传的变异,所以前者是不可遗传的变异,后者是可遗传的变异.引起这种差异的根本原因是后者涉及到遗传物质的改变.
考点二:遗传与变异在育种方面的应用
1.“杂交水稻之父”袁隆平正在研究将玉米的高产基因转入水稻,使水稻产量更高,这一项目已经取得阶段性成果。转基因技术的基本原理是(??????? )
A.?基因控制性状?????????B.?性状控制基因????????C.?基因就是性状???????D.?基因与性状无关
【答案】 A
【解析】转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质.利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种.也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”,所以“杂交水稻之父”袁隆平正在研究将玉米的高产基因转入水稻,使水稻产量提高,表明水稻产量高的性状是由高产基因控制的,故转基因技术的基本原理是基因控制性状。
2.(2016?湖州)将黑色美西螈的体细胞核移植到白色美西螈去核的体细胞中,形成重组细胞,然后重组细胞在适宜的环境中发育成美西螈个体,如图所示,据此,可以得出的结论是(? )
A.?细胞核控制美西螈体色????????????????B.?细胞质控制美西螈体色
C.?细胞是一个统一的整体????????????????D.?褐色美西螈和白色美西螈通过有性生殖产生后代
【答案】A
【解析】细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心.在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用,是遗传物质的主要存在部位.因此在克隆的过程中,谁提供了细胞核,克隆出来的生物就像谁.本题考查动物细胞核移植和胚胎移植技术,要求考生识记动物细胞核移植技术的概念、类型及原理,明确动物细胞的细胞核具有全能性.
黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈的去核卵细胞中形成重组细胞,重组细胞发育形成的美西螈,全部都是黑色的,这说明美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的.
3.我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。其科学道理是(??? )
A.?防止遗传病的传播??????????????????????????????????????????????B.?防止遗传病的发生
C.?缩小遗传病的发生范围???????????????????????????????????????D.?减小遗传病的发生几率
【答案】D
【解析】遗传病都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的。在近亲结婚的夫妇所生的子女中,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。我国婚姻法规定,直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚。
在近亲结婚的夫妇所生的子女中,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。我国婚姻法规定,直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。其科学道理是减小遗传病的发生几率。
4.中科院水生生物研究所鱼类转基因工程组的科学家们,在朱作言院士的领导下,将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵,培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼,它150天可长至1200克,生长速度比普通鲤鱼快140%以上,体积大。
(1)转基因鲤鱼的一些性状与其亲本明显不同,这种现象在遗传学上称为________;
(2)在这项研究中,被研究的性状是________,控制这个性状的基因是________;
(3)转基因鲤鱼的获得,说明性状与基因的关系是基因________;
(4)由此推论,在生物传种接代的过程中,上一代传递给下一代的是控制性状的________,而不是________;
(5)采用这种技术育种的方法称为???? 。
A.?杂交育种????????????B.?诱变育种?????????C.?转基因技术育种????????????D.?选择育种
【答案】(1)变异
(2)草鱼的大小;草鱼的生长激素基因
(3)控制
(4)基因;性状
(5)C
【解析】此题考查的是转基因技术,转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术.
(1)、生物学上把后代与亲代之间以及后代的个体之间存在的差异现象叫做变异.(2)、生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,在这项研究中,被研究的性状是草鱼的个体大小,控制这个性状的基因是草鱼生长激素基因.通过草鱼产生的过程可知,控制控制这个性状的基因是草鱼的生长激素基因.(3)生物的性状是由基因决定的,基因决定性状的表达,一个基因对应一个性状.将草鱼的生长激素基因注入鲤鱼的受精卵,培育出一种带有草鱼生长激素基因的转基因鲤鱼,它150天可长至1200克,生长速度比普通鲤鱼快140%以上,体积大.转基因鲤鱼与普通鲤鱼对照,表明基因决定性状.(4)由此推论,在生物传种接代的过程中,传下去的是亲代的性状是控制生物性状的基因.(5)转基因技术指的是:将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术.
考点三:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
1.斯波曼等科学家用转基因的方法培育出一种“食电”细菌,它“吃进”电能,把二氧化碳和水合成甲烷,能量转化率高达80%。下列说法正确的是( )
A.?转基因培育出来的细菌不属于生物???????????B.?这种细菌能把无机物转化成有机物
C.?这种方法能缓解能源问题???????????????????????????D.?细菌“食电”过程违背能量守恒定律
【答案】B
【解析】本题主要考查转基因技术.基因控制性状,把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,如果转入的基因进行表达,就有可能表现出转入基因所控制的性状,被称为转基因技术。
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术人们常说的“遗传工 程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”。只要能利用无机物合成有机物的,其营养方式就是自养,它就是生态系统中的生产者,所以科学家用转基因的方法培育出一种“食电”细菌,它“吃进”电能,把二氧化碳和水合成甲烷,这类细菌能把无机物转化成有机物,其营养方式为自养。但是能源问题是指:能源人均占有率低,能源使用效率低、自然能源分布不均衡等;这种方法很微弱,不能缓解能源问题,因此选项C错误。
2.20世纪70年代以来,生物科学的新进展、新成就如雨后春笋,层出不穷。为了解决不孕症,1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。为了证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性,1997年第一只克隆动物“多莉”问世。“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是(??? )
A.?都属于有性生殖? .?????????????????????????????????B.?前者属于有性生殖,后者属于无性生殖
C.?都属于无性生殖?????????????????????????????????????????D.?前者属于无性生殖,后者属于有性生殖
【答案】B
【解析】(1)试管婴儿是用人工方法让卵细胞和精子在体外受精并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。(2)克隆指一个母体经过无性繁殖得到具有完全相同遗传物质的后代的过程,通过克隆技术获得的后代称为克隆细胞或克隆个体。
试管婴儿”的生殖方式是有性生殖;克隆动物的生殖方式是无性生殖。
3.多莉绵羊的培育过程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)培育多莉绵羊的技术称为________?。
(2)图中重组细胞在体外培养过程通过_______生长和_______过程发育成早期胚胎。
(3)多莉绵羊的遗传性状与图中________?绵羊最相似。
(4)丙绵羊所起的主要作用是________ 。
(5)产生多莉绵羊的生殖类型属于________。
【答案】克隆技术;分裂;分化;甲;为胚胎发育提供场所;无性生殖
【解析】如图,多莉羊的所有性状和甲羊一模一样,就是因为B羊为它提供了细胞核,细胞核是遗传的控制中心,是遗传信息库,它里面含有遗传物质,能够传递遗传信息。里面含有控制性状的所有基因。
(1)培育多莉绵羊的技术称为克隆技术。
(2)图中重组细胞在体外培养过程通过分裂、生长和分化过程发育成早期胚胎。
(3)由分析知道:多莉绵羊的遗传性状与图中甲绵羊最相似。
(4)丙绵羊所起的主要作用是为胚胎发育提供场所。
(5)产生多莉绵羊的生殖无两性生殖细胞的结合,属于无性生殖。
4.作为一种常用的现代生物技术,转基因技术已被广泛应用于生产当中。你的生活中有转基因产品吗?你了解转基因产品的生产原理吗?你对转基因产品持什么态度?请阅读下面资料并回答问题。
资料1:苏云金芽孢杆菌是一种细菌,体内有“杀虫蛋白”基因(简称BT基因)。将该基因转入水稻中,可以生产出含有BT蛋白的大米,名为BT大米。BT蛋白能使食用它的昆虫幼虫死亡,能大大减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护农业生态环境。但目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显的毒害作用。
资料2:一般来说,DNA和蛋白质彻底分解成小分子物质后才能被吸收,即使食用了BT大米,人体内也不会有BT基因和蛋白。然而,近年来科学家发现,存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体的现象。
(1)利用转基因技术可以重组生物,培育新品种,依据的科学原理是________。
(2)“蛋白质彻底分解成小分子物质”,其中“小分子物质”是指________?。
(3)下列应用转基因技术的是(?? )
A.?杂交水稻???????????B.?克隆羊多莉?????????????C.?试管婴儿???????????????D.?抗虫棉
(4)根据上面的资料和你了解的信息,你对转基因大米的推广持怎样的观点?从文中找出支持你观点的证据________?。
【答案】 (1)基因控制生物性状
(2)氨基酸
(3)D
(4)言之有理即可。如:支持——利用转基因大米可以减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护环境。不支持——虽然目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显毒害作用,但近年来科学家发现存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体,可能大量使用BT对人体有危害。
【解析】生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状。生物的性状是由基因决定的,基因决定性状的表达,一个基因对应一个性状。所以转基因技术依据的科学原理是基因控制生物的性状。
(1)把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,就有可能表现出转入基因所控制的性状,这项技术叫做转基因技术;
(2)蛋白质在胃中开始被初步消化,最终在小肠中被消化成简单小分子物质氨基酸;
(3)A、杂交水稻指选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻;
B、 克隆羊多莉 用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出来的新个体;
C、试管婴儿是受精场所在试管中进行,发育场所在子宫中进行;
D、抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造,转到了棉花中,使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质,专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡,而对人畜无害的一种抗虫棉花;
(4) 言之有理即可。如:支持——利用转基因大米可以减轻害虫对水稻的危害,提高水稻产量,减少农药使用,保护环境。不支持——虽然目前尚未发现BT蛋白对哺乳动物有明显毒害作用,但近年来科学家发现存在未经消化的蛋白质被吸收进入人体,可能大量使用BT对人体有危害。
考点过关☆专项突破
考点一:遗传物质及常见的遗传性疾病
1.魏武王曹操高陵已在河南安阳得到考古确认,但有人认为要是真正确定还要把墓中尸骨中的DNA与曹操后裔的DNA进行对比。下列有关遗传物质的说法正确的是(?? )
A.?DNA是生物的主要遗传物质,同一个家族每个人都相同
B.?DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状
C.?DNA分子呈双螺旋结构,由蛋白质组成
D.?染色体、DNA都是遗传物质,父子之间一模一样
【答案】B
【解析】解题的关键是知道DNA的知识。染色体是细胞内具有遗传性质的物体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体;由蛋白质和DNA组成,是遗传物质基因的载体,每种生物的细胞内的染色体的数目都是一定的,一条染色体有一个DNA分子组成,一个DNA分子上有许多个基因,基因是具有特定遗传信息的DNA片段;
A、DNA是一种遗传物质,每种生物的细胞内的DNA的数目都是一定的,但每一个人是不同的,故A错误;
B、DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状,故B正确;
C、DNA分子呈双螺旋结构,由脱氧核苷酸组成,故C错误;
D、DNA是遗传物质,染色体是遗传物质的载体,故D错误;
2.下列有关生物遗传和变异的叙述正确的是 (???? )
A.?因为堂兄妹或表兄妹结婚,后代一定会患遗传病,所以我国禁止近亲结婚??????????
B.?人的体细胞中染色体、DNA和基因三者的数目是相同的
C.?一对夫妇生了一对女孩,如果他们再生一个孩子,是男孩的可能性更大??????????
D.?生物的遗传和变异是通过生殖和发育来实现的
【答案】D
【解析】(1)遗传物质的载体是染色体,染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。DNA 是决定生物体遗传性状的遗传物质。DNA 分子上一些特定的片段包含着遗传信息,能控制生物体的性状特征。起遗传作用的 DNA 片段称为基因。(2)遗传病都是由于人体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的。在近亲结婚的夫妇所生的子女中,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高。我国婚姻法规定,直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚。
A.因为堂兄妹或表兄妹结婚,白化病、先天性聋哑等多种遗传病的发病率较高,所以我国禁止近亲结婚。A不符合题意。
B.染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。起遗传作用的 DNA 片段称为基因。人的体细胞中染色体、DNA和基因三者的数目是不相同的。B不符合题意。
C.一对夫妇生了一对女孩,如果他们再生一个孩子,是男孩或是女孩的可能性一样大。C不符合题意。
D.生物的遗传和变异是通过生殖和发育来实现的。D符合题意。
3.遗传病发病的根本原因是( )
A.?食物中有毒物??????????B.?遗传物质发生了变化????????C.?感染了病原体????????D.?生理性病变
【答案】B
【解析】遗传病都是由于人 体内 DNA、基因或染色体发生变化而引起的,所以遗传病发病的根本原因是遗传物质发生了变化。其他因素如食物、环境、年龄、病菌等可能会间接影响遗传病发病。
A.食物中有毒物会引起食物中毒,可能引发遗传病,但不是遗传病发病的根本原因;A错误。
B.遗传病发病的根本原因是遗传物质发生了变化;B正确。
C.感染了病原体,可能引发遗传病,但不是遗传病发病的根本原因;C错误。
D.生理性病变,可能引发遗传病,但不是遗传病发病的根本原因;D错误。
4.下列各组疾病中,都是由于遗传物质异常引起的是(??? )
A.?白化病和血友病???????????? ??B.?坏血病和佝偻病???????????
C.?狂犬病和巨人症????????? ?????D.?侏儒症和糖尿病
【答案】A
【解析】所谓遗传病,是指由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生突变(或畸变)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.人类遗传病主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三类。
A、白化病和血友病 是由于体内遗传物质发生改变而引起的。符合题意。
B、坏血病是由于缺乏维生素C引起,佝偻病是由于缺乏钙和维生素D引起的。不符合题意。
C、狂犬病是由于感染了狂犬病毒引起的属于传染病。巨人症 是由于幼年时生长激素分泌过所引起的。不符合题意。?
D、侏儒症是由于幼年时生长激素分泌不足引起的。糖尿病是由于胰岛素分泌不足引起的。不符合题意。
5.下列现象中,属于可遗传变异的是( )
A.?人由于经常锻炼而肌肉发达?????????????????????????
B.?人由于控制凝血因子的基因发生改变而引起的血友病
C.?水稻由于水肥充足而长得穗大饱满??????????????
D.?玉米植株由于长在阴暗处而叶色变黄
【答案】B
【解析】ACD、“人由于经常锻炼而肌肉发达”、“水稻由于水肥充足而长得穗大饱满”、“玉米植株由于长在阴暗处而叶色变黄”,都是由环境因素引起的,遗传物质没有发生变化,因此都属于不可遗传的变异;
B、“人由于控制凝血因子的基因发生改变而引起的血友病”,是由遗传物质基因改变引起的变异,因此属于可遗传的变异.
可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代;仅由环境因素引起的,没有遗传物质的发生改变的变异,是不可遗传的变异,不能遗传给后代.
6.(2012·金华)人们对真菌与植物、动物关系认识的演变历程如下:
请回答有关问题:
(1)真菌的性状特征是由其DNA分子上的________?决定的;
(2)人们认识真菌与植物、动物关系的演变历程,体现出的科学本质是________?(填序号)。
A.科学知识不是一层不变,需要不断的完善和修正
B.对某一科学问题的认识受当时的科技发展水平的限制
C.对真菌与植物、动物关系的认识随着新证据的出现而改变
【答案】(1)基因
(2)ABC
【解析】解答此题的关键是明确生物的性状是由基因控制的,并了解人们认识真菌与植物、动物关系的演变历程,主要考查的是基因控制生物的性状的知识,还涉及对真菌的认识、分类、与植物、动物关系的演变历程,分析解答。
(1)染色体是细胞核内的染色质经过高度螺旋化形成的结构,它是由DNA和蛋白质组成的。基因一个是有特定遗传信息的DNA片段,一个DNA上有多个基因,生物的某个具体性状是由基因控制的,基因是决定生物性状的最小单位。据此可知,真菌的性状特征是由其DNA分子上的基因决定的。
(2)分析人们对真菌与植物、动物关系认识的演变历程可以看出,对真菌与植物、动物关系认识受到当时科技发展水平的限制,把真菌归为了植物,后又理解为近亲,随着分子遗传学研究等新证据的出现人们对其认识发生了改变,认为真菌与动物的关系密切,等等这些说明科学知识不是一成不变的,需要不断的完善和修正。故选:ABC。
7.下图表示的是染色体、DNA和基因之间的关系,将A的一部分放大,用生物化学方法对其进行分离后,发现A是由B和D两部分组成的,其中C是D中有遗传效应的片段,试回答下列问题。
(1)写出下列字母分别表示的结构名称:A________,B________,C________,D________。
(2)生物体内遗传物质主要载体是________,生物体的主要遗传物质是________,遗传物质中具有遗传效应的片段是________。
【答案】(1)染色体;蛋白质;基因;DNA
(2)染色体;DNA;基因
【解析】 (1)字母分别表示的结构名称是:A染色体,B蛋白质,C基因,D DNA.。(2)生物体内遗传物质主要载体是染色体,生物体的主要遗传物质是DNA,遗传物质中具有遗传效应的片段是基因。
本题主要考察染色体,DNA和基因的关系,细胞核中有一些容易被碱性染料染成深色的物质,这种物质叫染色体,染色体是由DNA和蛋白质组成的;DNA是遗传信息的载体,基因是有遗传效应的DNA片段。
考点二:遗传与变异在育种方面的应用
1.育种工作者用射线处理农作物的种子,再从中选出优质高产的新品种.这种育种方法之所以成功,是因为从根本上改变了农作物的( )
A.?生活环境?????????????????????B.?性状???????????????????C.?遗传物质???????????????????D.?生活习性
【答案】C
【解析】通过高能量、大剂量的γ射线照射或药物处理,使得种子的遗传物质发生变化,DNA分子中,氢键等最容易被γ光量子撞击离开原来的位置,虽然生物有自动修复的本领,但是,在大剂量高强度持续累积照射或药物刺激的情况下,修补速度慢于破坏速度,当停止照射或刺激后,生物分子通过化学反应试图重新变回原本的样子,但是,由于先前的照射或刺激的时间太长,DNA的双螺旋结构被打乱,要变回原来的样子的几率变得无限小起来,几乎不可能,这就导致了遗传变异,这样的变异有好也有坏,所以我们需要把种子种出来,研究它们的成长性状,记录,并通过两到三代的持续优化,从而筛选出优良的品种.因此育种工作者用射线处理农作物的种子,再从中选出优质高产的新品种.这种育种方法之所以成功,是因为从根本上改变了农作物的遗传物质.
遗传育种是通过系统选择、杂交、诱变等方法培育人类需要的动植物新品种.育种是通过创造遗传变异、改良遗传特性,以培育优良动植物新品种的技术,以遗传学为理论基础,并综合应用生态、生理、生化、病理和生物统计等多种学科知识,遗传育种对发展畜牧业和种植业具有十分重要的意义.
2.约翰和大卫曾在发生核泄漏事故的电厂附近生活过。最近发现约翰的儿子患有常染色体的隐性遗传病甲,大卫的女儿患有常染色他显性遗传病乙,约翰与大卫及他们的妻子都很正常。请根据上述材料来回答问题:
(1)约翰的儿子和大卫的女儿所患的病是遗传引起的还是变异引起的?你判断的理由是什么?________。
(2)从生物与环境的关系来考虑,为什么基因的突然改变一般来讲都是有害的?
________________________________________________。
【答案】(1)变异引起的,因为他们双方父母都正常,所以不存在遗传病问题
(2)因为现存的各种性状都适应现在的环境,而突变的基因表现出的性状一般不适应环境
【解析】约翰的儿子和大卫的女儿所患的病是变异引起的,因为他们双方父母都正常,所以不存在遗传病问题。从生物与环境的关系来考虑,因为现存的各种性状都适应现在的环境,而突变的基因表现出的性状一般不适应环境。
变异是指亲子间和子代个体间的差异。按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异。按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代;由环境改变引起的变异,是不遗传的变异,不能遗传给后代。
3.我国是杨梅的原产地,余姚和慈溪的“荸荠种”乌梅更是享誉国内外。
(1)乌梅汁多、味甜、核小的优良性状是由DNA上的________决定的;
(2)乌梅能开花、结果,这种生殖方式属于________(填“有性”或“无性”)生殖。
【答案】(1)基因
(2)有性
【解析】DNA上的基因决定着生物的性状表现,生物性状有差异,正是因为基因的差异。植物开花(雌雄配子相互结合)、结果,以种子进行繁殖的现象属于有性生殖,而植物通过扦插等方式进行繁殖的现象属于无性繁殖。
(1)乌梅汁多、味甜、核小的优良性状是由DNA上的基因决定的。(2)乌梅能开花、结果,以种子进行繁殖,这种生殖方式属于有性生殖。
4.用种植了数十年而一直表现为白色种皮的非甜玉米品种与具有黄色种皮的甜玉米新品种间行种植,据此分析回答下列问题:
(1)若要在田野里研究如图甲所示传粉后能产生什么样的玉米,应进行什么样的操作?________。
(2)若只进行如图乙所示的传粉后,白玉米果穗上所结的玉米粒的种皮颜色是________(选填“全为黄色”、“全为白色”或“黄色与白色各占一半”)。
【答案】(1)用白色种皮非甜玉米植物的花粉授粉到数株黄色种皮甜玉米的雌蕊上,同时对黄色种皮甜玉米的雄蕊进行套袋处理;观察黄色种皮甜玉米果穗上所结的玉米粒情况。
(2)全为白色
【解析】根据“控制变量法”设置对照实验的方法解题。
(1)要研究白非甜玉米的花粉授粉到黄色甜玉米的雌蕊上,实验中授粉的黄色种皮甜玉米不能受到黄色种皮甜玉米花粉的影响,所以要对黄色种皮甜玉米的雄蕊进行处理,简单操作可以进行套袋处理;观察黄色种皮甜玉米果穗上所结的玉米粒情况。(2)白色种皮的非甜玉米接受黄甜玉米或白色种皮的非甜玉米的花粉授精后能继续发育成果实,但此时白玉米果穗上所结的玉米粒的种皮颜色是由白玉米本身的珠被颜色决定的所以应该显白色,用这个杂交的玉米作种子结出的就不是白色了。
5.滥用抗生素易导致某些细菌抗药性增强,对人类的健康造成潜在威胁,某同学利用达尔文进化论的观点,对细菌抗药性增强的原因的解释如下:
(1)抗药性是细菌的一种性状,这种性状由细菌体内的________?决定;
(2)根据如图解释可知,细菌抗药性增强是________?的结果。
【答案】基因;自然选择
【解析】(1)抗生素刚被使用的时候,能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抗药性,不能被抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传 给下一代。因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受其的影响了。可见,细菌抗药性的产生是抗生素对细菌的变 异进行选择的结果。
(2)达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去,反之,具有不利变异的 个体,则容易在生存斗争中失败而死亡,这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的;自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程,由于生存斗争不断地 进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用。
(1)抗药性是细菌的一种性状,这种性状由细菌体内的基因决定;
(2)由分析知道:根据如图解释可知,细菌抗药性增强是自然选择的结果。
6.(2017?湖州)准妈妈们通过产前诊断、定期检查和孕期合理饮食,期待迎来一个健康的宝宝.请回答:
(1)产前诊断检查胎儿脱落细胞中染色体是否异常,可诊断胎儿是否患________病.
(2)孕妇合理饮食有利于胎儿健康发育,因为胎儿通过________从母体中获得营养物质和氧气,同时排出代谢废物.
(3)婴儿离开母体后,身上特有的棕色脂肪发挥作用,使他们能快速适应低于母体体温的新环境,这是人类进化过程中经过________形成的一种适应性.
【答案】(1)遗传 (2)胎盘和脐带
(3)自然选择
【解析】(1)遗传咨询在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展.胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率.(2)自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向.
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率.(2)胎儿通过胎盘和脐带从母体中获得营养物质及排出废物.(3)基因突变具有不定向性且能产生的新基因,所以基因突变不定向地改变了种群的基因频率,为生物进化提供原材料,对生物进化有重要意义.婴儿离开母体后,身上特有的棕色脂肪发挥作用,使他们能快速适应低于母体体温的新环境,这是人类进化过程中经过自然选择形成的一种适应性.
7.? 1986年,陈日胜在海滩盐碱地发现一株1.6米高的海水稻。他取下这株海水稻的522粒 种子,在海边经过多年的育种、选种和试种,培育出了海水稻的优良品系。
(1)普通水稻在盐碱地很难存活的原因是:外界溶液浓度________根毛细胞液浓度时,细胞失水。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)优良稻种的培育是利用生物在生殖过程中存在的________现象,通过逐代的选择获得。
【答案】(1)大于
(2)遗传和变异
【解析】(1)细胞的吸水或失水取决于细胞液浓度和外界溶液浓度的大小。当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,,就吸水;当细胞溶液的浓度小于细胞外界溶液的浓度时,细胞就失水。
(2)生物的遗传和变异现象是生物界普遍存在的,具有音遍性。
(1)盐碱地的浓度大于水稻细胞液的浓度,因此水稻细胞失水,水稻体内的水流盐碱地里,使普通水稻在盐碱地很难存活。
(2)遗传可以使子代能保的性状,利于保持生物的稳定性;变异能使生物个体产生新的性状。因此优良稻种的培育是利用生物在生殖过程中存在的遗传和变异现象,通过逐代的选择获得。
考点三:遗传与变异在有关前沿科技中的研究与应用
1.魏武王曹操高陵已在河南安阳得到考古确认,但有人认为要是真正确定还要把墓中尸骨中的DNA与曹操后裔的DNA进行对比。下列有关遗传物质的说法正确的是(?? )
A.?DNA是生物的主要遗传物质,同一个家族每个人都相同
B.?DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状
C.?DNA分子呈双螺旋结构,由蛋白质组成
D.?染色体、DNA都是遗传物质,父子之间一模一样
【答案】 B
【解析】解题的关键是知道DNA的知识。染色体是细胞内具有遗传性质的物体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体;由蛋白质和DNA组成,是遗传物质基因的载体,每种生物的细胞内的染色体的数目都是一定的,一条染色体有一个DNA分子组成,一个DNA分子上有许多个基因,基因是具有特定遗传信息的DNA片段;
A、DNA是一种遗传物质,每种生物的细胞内的DNA的数目都是一定的,但每一个人是不同的,故A错误;
B、DNA分子上有成千上万个基因,基因控制生物的性状,故B正确;
C、DNA分子呈双螺旋结构,由脱氧核苷酸组成,故C错误;
D、DNA是遗传物质,染色体是遗传物质的载体,故D错误;
2.胰岛素是治疗糖尿病的良药,现在科学家研究将控制胰岛素合成的基因转移到能快速繁殖的大肠杆菌内,可获得更多的胰岛素,这种技术属于( ? ? ? )
A.?发酵技术????????????????B.?克隆技术? ?????????????C.?转基因技术? ????????????D.?组织培养技术
【答案】C
【解析】转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
现在科学家将控制胰岛素合成的基因转到能快速繁殖的大肠杆菌内,可获得更多的胰岛素。这种技术属于转基因技术。
3.如图是培育转基因细菌的过程,请读图回答:
(1)大肠杆菌细胞和人体细胞在结构上的主要区别是:大肠杆菌没有________?。
(2)细菌通过________?繁殖,数量迅速增加,从而在短时间内合成大量人胰岛素。
(3)请结合基因工程相关知识?判断下列说法中正确的是 ________?。
A.基因工程作为尖端技术,不存在风险问题
B.基因工程在医药、农业等领域可以发挥积极作用
C.图中培育转基因细菌的过程,体现了基因的改变会导致生物体性状的变化
【答案】(1)(成形的)细胞核
(2)分裂
(3)BC
【解析】(1)细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域,没有成形的细胞核,没有叶绿体;真菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,没有叶绿体。
(2)基因工程是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质.利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种.也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
(1)大肠杆菌与人体细胞的主要区别在于人体细胞无细胞壁,有成形的细胞核,而大肠杆菌有细胞壁,无成形的细胞核,DNA的基本单位都是脱氧核苷酸。
(2)细菌通过分裂生殖的方式使细菌数量迅速增加。
(3)由分析知道:基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术.所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
4.材料分析题:据报道:我国已经开发出一种具有广泛推广价值的抗虫水稻新品种,科学家将一种常见豆类作物的基因转移到水稻基因组中使其具备抗虫特性。由于昆虫不能消化水稻体内形成的一种蛋白质而使消化系统受损后死亡,但人食用该品种的大米后不会受到任何伤害。
(1)培育该水稻新品种利用的生物技术是________? 。
(2)该研究成果说明,性状是由________?控制的。
【答案】(1)转基因技术
(2)基因
【解析】(1)培育该水稻新品种利用的生物技术是转基因技术。(2)该研究成果说明,性状是由基因控制的。
基因控制性状,把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,就有可能表现出转入基因所控制的性状,这项技术叫做转基因技术。因此科学家将一种常见豆类作物的基因移植到水稻基因组中使其具备抗虫特性。进而培育出抗虫水稻新品种,因此培育抗虫水稻新品种利用的生物技术是转基因技术。豆类作物的基因能够使水稻具有抗虫特性说明生物的性状受基因控制。
5.2017年会是基因科学收货颇丰的一年。据美国知名生物技术网站预测,基因技术将在新世纪大放异彩。目前,基因辅助临床治疗的做法刚刚起步,一些大型临床医疗中心已经开始用基因来实现个性化医疗。DNA液体活检测试:只做血检,就能筛查癌症。死亡癌细胞会将少量DNA排入患者血液,故可以轻松完成癌症早筛。
(1)死亡的癌细胞会发生细胞膜裂解,细胞核解体,人类的遗传物质主要位于细胞核中,染色体主要由________和________组成。
(2)基因检测是对DNA进行检测的技术,DNA的基本单位是________,其实相关的基因诊断技术1989年就已经开发成功,但因涉及筛选胚胎问题,引起了一些伦理上的争议。其中一种观点指出世界是丰富多彩的,生物基因是多种多样的,即使是疾病基因,也只能通过________(达尔文观点)来取舍。
【答案】(1)DNA;蛋白质
(2)脱氧核糖核苷酸;自然选择
【解析】(1)染色体是由DNA和蛋白质组成。真核细胞染色体由四类分子组成:即DNA,RNA,组蛋白(富有赖氨酸和精氨酸的低分子量碱性蛋白,至少有五种不同类型)和非组蛋白(酸性)。DNA和组蛋白的比例接近于1:1。主要由DNA和蛋白质构成!这里说的是物质组成。基因是编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列;(2)脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位,自然选择通过作用于生物表现型而间接改变其基因型,进而改变种群的基因频率。
(1)细胞核内能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体,是由DNA和蛋白质组成;
(2)脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位,自然选择通过对表型性状的选择而实现对基因的选择;
6.运用现代科技手段,从某种生物中提取特定的基因,转入其他生物中,从而产生具有特定优良性状的新生物,这就是转基因技术。如图是转基因抗虫烟草的培育过程。
(1)从苏云金杆菌中提取的抗虫基因应导入到烟草细胞的 ________(填写细胞结构名称)中。
(2)抗虫烟草繁殖的后代________(选填“具有”或“不具有”)抗虫性状。
(3)转基因食品逐渐进入了人们的视线,目前人们对转基因褒贬不一。学校举行主题为“转基因利弊”的辩论赛,作为支持转基因的正方辩手,你应挑选下列观点中的________(选填序号)作为论据。
①转基因抗虫作物的推广,能减少对农药的依赖
②转基因技术改变了生物的基因组成,可能会影响人体正常的生理功能
③转基因技术在农业、工业、环保、医药等领域发挥了积极作用
④转基因生物可能成为外来物种而威胁其他生物的生存
⑤转基因食品短期看没什么坏处,长期的危险难以预料
【答案】(1)细胞核(2)具有(3)①③
【解析】基因是具有遗传效应的DNA片段,位于细胞核中,所以基因工程将提取的DNA导入细胞核中,使其表达。导入到细胞核中的抗虫基因可以表达,其后代也携带有该基因,所以后代也具有抗虫性状。转基因抗虫棉可以减少弄药的使用,在农业、工业、环保、医药等领域发挥了积极作用。
(1)抗虫基因应导入到烟草细胞的细胞核中,基因才能表达。(2)抗虫基因应导入到烟草细胞的细胞核中,成为烟草的遗传物质,所以抗虫烟草繁殖的后代具有抗虫性状。(3)转基因抗虫棉可以减少弄药的使用,在农业、工业、环保、医药等领域发挥了积极作用。
7.阅读下列材料,回答有关问题。
材料一:科学工作者将一种矮秆(抗倒伏)但不抗锈病的小麦与另一种高杆(不抗倒伏? )但抗锈病的小麦做亲本进行杂交。后? 代中出现了矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病、高杆抗锈病和高杆不抗锈病四种类型,选矮秆抗锈病类型进行繁殖培育,经若干代后便获得了矮秆抗锈病小麦新品种。
材料二:科学家利用航天技术,通过返回式卫星、宇宙飞船、航天飞机等手段搭载普通椒的种子,返回地面后再进行选育,培育成果实个大、肉厚、口感好、产量高的太空椒。
材料三:新疆的哈密瓜以甜度大而著称,有人将其引进到山东种植,其果实? 甜度大大降低。
(1)材料中涉及到的小麦性状有哪些?________;性状从亲代传给子代的现象叫________;杂交后代中出现了矮秆抗锈病、高杆不抗锈病类型,这种现象叫作________。
(2)矮秆抗锈病小麦新品种的培育和太空椒的培育原理有所不同,前者是________育种,而后者是________育种。
(3)哈密瓜在山东种植甜度降低的变异同矮秆抗锈病的小麦、太空椒的变异,前者是________的变异,其根本原因是未涉及到________的改变。
【答案】(1)矮秆和高秆、抗锈病和不抗锈病;遗传;变异
(2)杂交;诱变
(3)不可遗传;遗传物质?
【解析】(1)材料一中涉及到的小麦性状有高秆与矮秆、抗锈病与不抗锈病;性状从亲代传给子代的现象叫遗传;杂交后代中出现了矮秆抗锈病、高秆不抗锈病类型,这种现象叫变异。(2)矮秆抗锈病小麦新品种的培育是利用了杂交育种,而太空椒的培育原理是利用太空环境诱变育种,因此前者是杂交育种,而后者是诱变育种。(3)哈密瓜在山东种植甜度降低的变异,是环境改变引起,遗传物质没有发生改变,属于不可遗传的变异;而矮秆抗锈病的小麦、太空椒的变异相比,是遗传物质改变引起的变异,属于可遗传的变异。
性状是指生物体所有特征的总和。遗传是指亲子间的相似性,变异是指亲子间和子代个体间的差异。按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异。有利变异对生物生存是有利的,不利变异对生物生存是不利的。按照变异的原因可以分为可遗传的变异和不遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代;由环境改变引起的变异,是不遗传的变异,不能遗传给后代。
8.如图是转基因超级鼠(也就是把小鼠培育成了大鼠)产生的详细示意图。
(1)步骤1中的鼠应是???________??????? (填“大”或“小”)鼠,此时受精卵的卵核与精核________? (“未”或“已”)融合。
(2)在步骤2中,显微注射器正在注入的是________?鼠的基因,注入到了受精卵的________?(填“精”或“卵”)核中。
(3)步骤4中出生的幼鼠的基因来源于?________?(填“小鼠”、“大鼠”或“大鼠和小鼠”)。
【答案】(1)小?;未??(2)大?;卵 ?(3)大鼠和小鼠
【解析】转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。
将小鼠培育成大鼠的亲本应来自小鼠。其操作过程步骤1表示来自小鼠的精子和卵子已经受精,但在其精核与卵核尚未融合时,将大鼠基因注入卵核,然后将受精卵注入小鼠输卵管中发育为胚胎。因此,该受精卵的基因,部分来自大鼠部分来自小鼠。幼鼠生长后显示出大鼠的性状。
9.2017年会是基因科学收货颇丰的一年。据美国知名生物技术网站预测,基因技术将在新世纪大放异彩。目前,基因辅助临床治疗的做法刚刚起步,一些大型临床医疗中心已经开始用基因来实现个性化医疗。DNA液体活检测试:只做血检,就能筛查癌症。死亡癌细胞会将少量DNA排入患者血液,故可以轻松完成癌症早筛。
(1)死亡的癌细胞会发生细胞膜裂解,细胞核解体,人类的遗传物质主要位于细胞核中,染色体主要由________和________组成。
(2)基因检测是对DNA进行检测的技术,DNA的基本单位是________,其实相关的基因诊断技术1989年就已经开发成功,但因涉及筛选胚胎问题,引起了一些伦理上的争议。其中一种观点指出世界是丰富多彩的,生物基因是多种多样的,即使是疾病基因,也只能通过________(达尔文观点)来取舍。
【答案】(1)DNA;蛋白质
(2)脱氧核糖核苷酸;自然选择
【解析】(1)染色体是由DNA和蛋白质组成。真核细胞染色体由四类分子组成:即DNA,RNA,组蛋白(富有赖氨酸和精氨酸的低分子量碱性蛋白,至少有五种不同类型)和非组蛋白(酸性)。DNA和组蛋白的比例接近于1:1。主要由DNA和蛋白质构成!这里说的是物质组成。基因是编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列;(2)脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位,自然选择通过作用于生物表现型而间接改变其基因型,进而改变种群的基因频率。
(1)细胞核内能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体,是由DNA和蛋白质组成;
(2)脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位,自然选择通过对表型性状的选择而实现对基因的选择;