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第七单元 第二章 生物的遗传与变异
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一、选择题:(共10题,每题2分,共20分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
遗传学(Genetics)是研究生物的遗传与变异的科学,具体研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律。谈家桢是中国现代遗传学奠基人之一、国际著名遗传学家,他建立了中国第一个遗传学专业、第一个遗传学研究所和第一个生命科学学院,为中国的遗传学做出了巨大的贡献。据此完成下面1、2、3小题。
1.下列各组性状中,属于相对性状的是( )
A.绵羊的白毛和卷毛 B.人的有耳垂和无耳垂
C.苹果的红果和番茄的黄果 D.人的双眼皮和无酒窝
2.下列是与遗传有关的结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.基因是控制生物性状的基本单位 B.染色体是遗传物质的唯一载体
C.一条染色体上有一个DNA分子 D.人体内成熟红细胞内染色体是23对
3.学习了性状的遗传后,同学们议论纷纷,说法正确的是( )
甲:“在成对的基因中,基因组成相同,性状不一定相同”
乙:“若生物的性状表现相同,则它们的基因组成一定相同”
丙:“无论基因组成如何,隐性基因控制的性状一定被隐藏起来”
丁:“生物的变异普遍存在,由遗传物质的改变引起的变异是可遗传”
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.罕见病“黏宝宝”的特效药企业优惠政策停止引发舆论关注,“黏宝宝”即小儿黏多糖贮积症,是一种因基因突变导致溶酶体水解酶缺陷的染色体遗传病。下列相关叙述错误的是( )
A.人的体细胞中染色体成对存在 B.这是一种不可遗传的变异
C.染色体是遗传物质的载体 D.基因是染色体上的小片段
东北虎是我国一级保护动物,其性别决定方式与人类相同。图为某雄性东北虎体细胞染色体组成。请回答下列5、6小题。
5.理论上,一只雌东北虎产下雄性幼崽的机率为( )
A.0% B.50% C.100% D.没有规律
6.结合所学知识并据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.东北虎的染色体位于细胞核内
B.东北虎的染色体由蛋白质和DNA组成
C.东北虎体细胞内染色体数目为18对
D.东北虎精子内性染色体为X或Y
7.胚胎发育成男孩还是女孩是由“TDF”基因控制的。只要人的受精卵中的含有一个“TDF”基因,该受精卵就是发育成男孩,此基因在受精卵内通常位于( )
A.常染色体上 B.X染色体上
C.Y染色体上 D.常染色体和性染色体上
种子是农业的“芯片”。袁隆平是中国杂交水稻事业的奠基人之一,被誉为“世界杂交水稻之父”,为中国杂交水稻事业的发展做出了重要贡献。袁隆平院士用了50多年时间,把一粒野生稻种变成了世界受益的“超级稻”。阅读材料完成下列小题:
8.袁隆平院士培育出“超级稻”的过程,从根本上改变了水稻的( )
A.性状 B.生活习性 C.基因 D.生活环境
9.如果用长穗水稻与短穗水稻杂交,其后代都是短穗。如果控制水稻长穗和短穗的基因用B、b表示,亲代长穗和后代短穗的基因组成为( )
A.BB,bb B.bb,BB
C.bb,Bb D.Bb,bb
10.据不完全统计,自1987年以来,我国利用返回式卫星、神舟飞船等航天器已经培育出700余种太空作物品种,太空育种所采用的育种方法主要是( )
A.杂交育种 B.诱变育种
C.转基因技术育种 D.组织培养技术育种
二、填空题:(本题共4小题,除标注外,每空1分,共30分)
11.阅读资料,回答下列问题:
资料一:蜘蛛丝(蛛丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳,甚至还可被制成人造韧带和人造肌腱。
资料二:科学家利用生物作“生产车间”,生产人类所需要的某些物质,这就是“生物反应器”。具体的做法是他们先提取到蛛丝蛋白基因,将其注入山羊受精卵并整合到细胞核中的染色体上,培育出早期胚胎,再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中,等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力(如图所示)。
(1)具备“产丝”能力的“蜘蛛羊”的产生,利用了现代生物技术中的 技术。控制山羊产出特殊蛋白质的基因是 基因,该过程中利用 作“生产车间”,生产出人类所需要的物质。
(2)通过“蜘蛛羊”成功获取“蛛丝蛋白”这一事例,说明了基因与性状的关系是 。
(3)从遗传和变异角度分析,“产丝”这种特异功能 (填“可以”或“不可以”)遗传。若要通过利用“乳房生物反应器”来生产大量的“蜘蛛丝”,可推断“蜘蛛羊”的性别应为 性。
12.果蝇具有分布广、易饲养、繁殖周期短、繁殖能力强等特点。它的染色体数目少,是遗传学的模式生物。请分析并回答问题。
(1)果蝇的性别决定方式与人类相同。如图是雌雄果蝇体细胞染色体模式图,四对染色体中决定性别的一对染色体是 (填图中序号),甲果蝇这对染色体的组成及其性别分别是 。
(2)果蝇的体细胞中有四对染色体,包含 个DNA分子,DNA分子上具有遗传效应的片段叫 。除DNA外,染色体的组成物质还有 。
(3)果蝇的长翅和残翅由一对基因控制。正常情况下,一对长翅果蝇交配后产下的子代果蝇性状及数量如下表所示:
由表中数据可判断, 是隐性性状。长翅果蝇的后代还是长翅果蝇,这种现象在生物学上称为 。
(4)有人做过这样的实验:长翅果蝇的幼虫在25℃环境中发育成长翅果蝇,在35~37℃环境中,部分长翅果蝇的幼虫发育成残翅果蝇。由此可知,生物的性状表现 共同作用的结果。。
13.为探寻人的遗传和变异的奥秘,晓明同学调查了爸爸、妈妈、姐姐和自己的性状,记录如下表。
性状表现
父亲
母亲
姐姐
晓明
是否卷舌
是
是
是
否
发际线是否有美人尖
否
否
有
(1) 晓明发现家人中只有自己不能卷舌,这是 现象。若用B、b来表示控制是否卷舌的基因,则晓明姐姐的基因组成是bb的概率是 。
(2) 发际线有美人尖是显性性状(用A表示),无美人尖是隐性性状(用a表示),则晓明父亲的基因组成应为 ;针对该基因,晓明从父亲那里获得的精子类型是如图的 (填写序号)。
(3) 如果晓明的父母还想再生“三孩”,那么这个孩子是卷舌且无美人尖的概率是 。
(4) 晓明的父母儿女双全,令人羡慕。生儿生女是由什么决定的呢?让我们分组通过下面的实验来探究:将10枚黑棋子和10枚白棋子放入甲袋中,再将20枚白棋子放入乙袋中,从两个袋中各随机摸取一枚棋子,取完后的棋子送回原袋并摇匀。如此摸取10次,记录白白、黑白的组合数量如下表。
本实验中的白棋子代表的是 ,表格中的白白组合代表所生孩子的性别是 。通过分析表格数据,你得出的结论是 。
(5)通过上述模拟实验可知,晓明的男性性别是在精子和卵细胞结合形成受精卵时决定的,他的体细胞中的染色体组成表示为 。
14.阅读下列材料,分析并回答问题:斑马鱼,一般都生活在小溪、沟渠或者是静止的水中。长约3~4厘米,体形纤细,体侧从鳃盖后到尾末有数条纵纹,如同斑马一样,所以被称为斑马鱼。这种不起眼的生物,却是撬动许多学科发展的基础。斑马鱼的基因与人类基因的相似度达87%,故斑马鱼的中枢神经系统、内脏器官、血液以及视觉系统,在分子水平上85%与人类相同。其心血管系统的早期发育以及肿瘤发生情况与人类亦极为类似,故斑马鱼是研究心血管疾病基因、人类肿瘤的最佳实验动物。此外,斑马鱼繁殖能力强、周期短,卵和胚胎都是透明的。因此,斑马鱼被广泛应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中,与线虫、果蝇、小鼠一样,是常用的模式生物。
(1)根据材料分析,斑马鱼被选定为模式生物的原因有: (答出1点即可)。
(2)斑马鱼的品种约有27种,主要区别在条纹和色彩上。为研究斑马鱼条纹的遗传规律,某斜研小组用两种体表花纹不同的斑马鱼进行实验,如下表:
组别
亲代
子代
一
条纹×条纹
全部为条纹
二
条纹×条纹
244 尾条纹,80尾豹斑
三
条纹x豹斑
全部为条纹
四
条纹×豹斑
135尾条纹,138尾豹斑
五
豹斑×豹斑
全部为豹斑
Ⅰ.在遗传学,上、斑马鱼体表的条纹和豹斑属于一对 。
Ⅱ.从组别 可以推断, 为显性性状。
Ⅲ.用字母A、a表示控制斑马鱼体表花纹的基因。
Ⅳ. .科研小组想利用第二组子代中的一尾雌性条纹斑马鱼做更多的遗传实验,需先判定其体表花纹基因的组成。科研人员设计了以下方案:另取一尾雄性豹斑斑马鱼与它杂交。如果子代全是条纹,则它的基因组成为 ;如果子代 ,则它的基因组成是Aa。
(3)如果航天员成功地获取了一定数量的斑马鱼鱼卵,而你有幸被选中参与后续的研究。你最想用这些鱼卵做哪方面的研究? (写出一个即可)。
试卷第2页,共4页
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第七单元 第二章 生物的遗传与变异
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一、选择题:(共10题,每题2分,共20分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
遗传学(Genetics)是研究生物的遗传与变异的科学,具体研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律。谈家桢是中国现代遗传学奠基人之一、国际著名遗传学家,他建立了中国第一个遗传学专业、第一个遗传学研究所和第一个生命科学学院,为中国的遗传学做出了巨大的贡献。据此完成下面小题。
1.下列各组性状中,属于相对性状的是( )
A.绵羊的白毛和卷毛
B.人的有耳垂和无耳垂
C.苹果的红果和番茄的黄果
D.人的双眼皮和无酒窝
2.下列是与遗传有关的结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.基因是控制生物性状的基本单位
B.染色体是遗传物质的唯一载体
C.一条染色体上有一个DNA分子
D.人体内成熟红细胞内染色体是23对
3.学习了性状的遗传后,同学们议论纷纷,说法正确的是( )
甲:“在成对的基因中,基因组成相同,性状不一定相同”
乙:“若生物的性状表现相同,则它们的基因组成一定相同”
丙:“无论基因组成如何,隐性基因控制的性状一定被隐藏起来”
丁:“生物的变异普遍存在,由遗传物质的改变引起的变异是可遗传”
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】1.B 2.A 3.D
【分析】1.生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,同种生物同一性状的不同表现形式叫做相对性状。
2.细胞核中的染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,DNA是细胞生物的遗传物质,故染色体是遗传物质的主要载体。
【详解】1.A.“绵羊的白毛和卷毛”是同种生物的两种性状,不是相对性状,A错误。
B.“人的有耳垂和无耳垂”是同种生物同一性状的不同表现形式,属于相对性状,B正确。
C.“苹果的红果和番茄的黄果”是两种生物的性状,不是相对性状,C错误。
D.“人的双眼皮和无酒窝”是同种生物的两种性状,不是相对性状,D错误。
故选B。
2.A.通常,基因是包含遗传信息(具有遗传效应)的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,A正确。
B.染色体并不是遗传物质的唯一载体。除染色体外,线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,B错误。
C.染色体由DNA和蛋白质两部分组成,DNA是遗传信息的载体。一条染色体上通常有一个DNA分子,但在细胞分裂过程中,染色体复制完成时,一条染色体上会有两个DNA分子,C错误。
D.红细胞是数量最多的血细胞,成熟的红细胞没有细胞核。所以,人体内成熟红细胞内染色体是0对,D错误。
故选A。
3.A.生物体的性状由基因控制,但同时也受环境的影响。所以,在成对的基因中,基因组成相同,性状不一定相同,A错误。
B.生物的性状表现相同,但是它们的基因组成不一定相同。例如:基因组成为DD或Dd的豌豆都是高茎,B错误。
C.通常,在杂合子(Dd)中,隐性基因控制的性状不表现,但在隐形纯合子(dd)中,隐性基因控制的性状可以表现出来,C错误。
D.遗传和变异是生物界中一种普遍现象。生物的变异是由于遗传物质发生改变引起的,这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。生物的变异是由于环境条件引起的,遗传物质没有发生改变,这种变异一般不能遗传给下一代,称为不可遗传的变异,D正确。
故选D。
4.罕见病“黏宝宝”的唯一特效药的企业优惠政策停止引发舆论关注,“黏宝宝”即小儿黏多糖贮积症,是一种因基因突变导致溶酶体水解酶缺陷的染色体遗传病。下列相关叙述错误的是( )
A.人的体细胞中染色体成对存在
B.这是一种不可遗传的变异
C.染色体是遗传物质的载体
D.基因是染色体上的小片段
【答案】B
【分析】(1)生物的变异是由于遗传物质发生改变(遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等)引起的,这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。
(2)生物的变异是由于环境条件引起的,遗传物质没有发生改变,这种变异一般不能遗传给下一代,称为不可遗传的变异。
【详解】AC.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;染色体由蛋白质和DNA组成,是遗传物质的载体;体细胞中染色体是成对存在的,AC不符合题意。
B.“黏宝宝”即小儿黏多糖贮积症,是一种因基因突变导致溶酶体水解酶缺陷的染色体遗传病,可见,遗传物质发生了改变,故这是一种可遗传的变异,B符合题意。
D.一条染色体上包含一个DNA分子,基因是具有遗传效应的的DNA片段,一个DNA分子上有许多个基因;染色体是遗传物质的载体,大多数基因在染色体上呈线性排列。因此,基因是染色体上的小片段,D不符合题意。
故选B。
东北虎是我国一级保护动物,其性别决定方式与人类相同。图为某雄性东北虎体细胞染色体组成。请回答下列小题。
5.理论上,一只雌东北虎产下雄性幼崽的机率为( )
A.0% B.50% C.100% D.没有规律
6.结合所学知识并据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.东北虎的染色体位于细胞核内
B.东北虎的染色体由蛋白质和DNA组成
C.东北虎体细胞内染色体数目为18对
D.东北虎精子内性染色体为X或Y
【答案】5.B 6.C
【分析】人体细胞内有23对染色体,包括22对常染色体和一对性染色体;性染色体包括:X染色体和Y染色体;男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX。
5.在亲代的生殖细胞形成过程中,两条性染色体彼此分离,男性产生两种类型的精子—含X染色体的精子和含Y染色体的精子。女性则只产一种含X染色体的卵细胞。受精时,如果是含X的精子与卵子结合,就产生具有XX的受精卵并发育成女性;如果是含Y的精子与卵子结合,就产生具有XY的受精卵并发育成为男性。这说明男女的性别在受精卵形成时就已确定。由于男性可产生数量相等的X精子与Y精子,加之它们与卵子结合的机会相等,所以每次生男生女的概率是相等的,在整个人群中男女性别之比大致1:1。人的性别遗传如图:
因此,从图中也可以看出每次生男生女的概率是相等的,生男生女的概率各占50%。由于东北虎的性别决定方式与人相同。所以一只雌东北虎产下雄性幼崽的机率为50%。故选B。
6.A.细胞核内被碱性染料染成深色的物质叫染色体,所以东北虎的染色体位于细胞核内,故A不符合题意。
B.东北虎的染色体由蛋白质和DNA组成,DNA是主要的遗传物质,是双螺旋结构,具有遗传效应的DNA片段叫基因,基因控制生物的性状,故B不符合题意。
CD.通过图分析可知,东北虎体细胞内的染色体数目有19对,其中18对为常染色体,1对为性染色体,雄性东北的性染色体是XY,产生含X含精子和Y染色体的精子两种,雌性东北虎的性染色体是XX,产生一种含X的染色体的卵细胞,所以东北虎精子内性染色体为X或Y,故C符合题意、D不符合题意。
故选C。
【点睛】解题的关键是理解动物的性别遗传。
7.胚胎发育成男孩还是女孩是由“TDF”基因控制的。只要人的受精卵中的含有一个“TDF”基因,该受精卵就是发育成男孩,此基因在受精卵内通常位于( )
A.常染色体上 B.X染色体上
C.Y染色体上 D.常染色体和性染色体上
【答案】C
【分析】人的体细胞内的23对染色体,有一对染色体与人的性别有关,叫做性染色体。男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX。
【详解】一般情况下,当含有X染色体的精子与卵细胞结合时,形成的受精卵的染色体组成是XX,将来发育成女孩。当含有Y染色体的精子与卵细胞结合时,形成的受精卵的染色体组成是XY,将来发育成男孩。人的性别由性染色体决定。因此只要人的受精卵中含有一个“TDF”基因,该受精卵就会发育成男孩,此基因一定位于Y染色体上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
种子是农业的“芯片”。袁隆平是中国杂交水稻事业的奠基人之一,被誉为“世界杂交水稻之父”,为中国杂交水稻事业的发展做出了重要贡献。袁隆平院士用了50多年时间,把一粒野生稻种变成了世界受益的“超级稻”。阅读材料完成下列小题:
8.袁隆平院士培育出“超级稻”的过程,从根本上改变了水稻的( )
A.性状 B.生活习性 C.基因 D.生活环境
9.如果用长穗水稻与短穗水稻杂交,其后代都是短穗。如果控制水稻长穗和短穗的基因用B、b表示,亲代长穗和后代短穗的基因组成为( )
A.BB,bb B.bb,BB
C.bb,Bb D.Bb,bb
【答案】8.C 9.C
【分析】(1)生物多样性通常有三个层次的含义,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。
(2)生物的性状由基因控制,基因有显性和隐性之分;当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性基因或一个是显性、一个是隐性基因时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
8.A.性征是由基因决定的,A不符合题意。
BCD.基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化,不同物种(兔和小麦)之间基因组成差别很大,同种生物如野生水稻和栽培水稻之间基因也有差别。每个物种都是一个独特的基因库。我国动物、植物和野生亲缘种的基因多样性十分丰富,为动 植物的遗传育种提供了宝贵的遗传资源。因此,我国科学家袁隆平院士利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,从而改变了水稻的基 因,培育出产量很高的杂交水稻新品种。由此可见,袁隆平院士培育出“超级稻”的过程,从根本上改变了水稻的基因,C符合题意,BD不符合题意。
故选C。
9.在一对相对性状的遗传过程中,亲代有二种性状,而子代全部只有一种性状,子代表现的性状是显性性状,在子代中没有出现的是隐性性状。因此,如果用长穗水稻与短穗水稻杂交,其后代都是短穗,则短穗为显性性状,长穗为隐性性状;亲代长穗的基因组成为bb,亲代短穗的基因组成为BB,后代短穗的基因组成为Bb,其遗传图解如下图:
由此可见,ABD错误,C正确。
故选C。
10.据不完全统计,自1987年以来,我国利用返回式卫星、神舟飞船等航天器已经培育出700余种太空作物品种,太空育种所采用的育种方法主要是( )
A.杂交育种 B.诱变育种
C.转基因技术育种 D.组织培养技术育种
【答案】B
【分析】生物中的育种方式主要包括:杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种,它们利用的原理分别是:基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异。
【详解】诱变育种是指通过采用射线照射和药物处理等手段,使种子里的遗传物质发生改变而培育出新品种的方法。太空育种所采用的育种方法主要是:利用太空中射线的照射,进行诱变育种,使其发生基因突变,从而培育出新品种,故ACD错误,B正确。
故选B。
二、填空题:(本题共4小题,除标注外,每空1分,共30分)
11.阅读资料,回答下列问题:
资料一:蜘蛛丝(蛛丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳,甚至还可被制成人造韧带和人造肌腱。
资料二:科学家利用生物作“生产车间”,生产人类所需要的某些物质,这就是“生物反应器”。具体的做法是他们先提取到蛛丝蛋白基因,将其注入山羊受精卵并整合到细胞核中的染色体上,培育出早期胚胎,再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中,等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力(如图所示)。
(1)具备“产丝”能力的“蜘蛛羊”的产生,利用了现代生物技术中的 技术。控制山羊产出特殊蛋白质的基因是 基因,该过程中利用 作“生产车间”,生产出人类所需要的物质。
(2)通过“蜘蛛羊”成功获取“蛛丝蛋白”这一事例,说明了基因与性状的关系是 。
(3)从遗传和变异角度分析,“产丝”这种特异功能 (填“可以”或“不可以”)遗传。若要通过利用“乳房生物反应器”来生产大量的“蜘蛛丝”,可推断“蜘蛛羊”的性别应为 性。
【答案】(1) 转基因 蜘蛛丝蛋白 山羊
(2) 基因能控制生物的性状
(3) 可以 雌
【分析】转基因技术是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,培育出转基因生物,就可能表现出转基因所控制的性状。
【详解】(1)基因控制着生物的性状。具备“产丝”能力的蜘蛛羊的产生,是利用了现代生物技术中的转基因技术。结合题图可知,该过程是:先提取到蜘蛛丝蛋白基因,将其注入到山羊受精卵细胞核中的染色体上,培育出早期胚胎,再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中,等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力。所以,控制山羊产出特殊蛋白质的基因是蜘蛛丝蛋白质基因,该过程中利用山羊做生产车间,生产出人类所需要的物质。
(2)基因是DNA分子上控制生物性状的最基本单位。通过“蜘蛛羊”成功获取“蛛丝蛋白”这一事例,说明了基因与性状的关系是基因能控制生物的性状。
(3)“产丝”这种特异功能是由于基因发生改变,能遗传给后代,所以这种变异属于可遗传变异。“生物反应器”具体的做法是他们先提取到蜘蛛丝蛋白质基因,将其注入到山羊受精卵细胞核中的染色体上,培育出早期胚胎,再将胚胎移植到代孕母羊的子宫中,等山羊出生长大它就具备了“产丝”能力。从题干这句话“其乳汁中就可以分离出蛛丝蛋白”可推断蜘蛛羊的性别应为雌性,人们利用它的乳房生物反应器来获得所需的物质。
12.果蝇具有分布广、易饲养、繁殖周期短、繁殖能力强等特点。它的染色体数目少,是遗传学的模式生物。请分析并回答问题。
(1)果蝇的性别决定方式与人类相同。如图是雌雄果蝇体细胞染色体模式图,四对染色体中决定性别的一对染色体是 (填图中序号),甲果蝇这对染色体的组成及其性别分别是 。
(2)果蝇的体细胞中有四对染色体,包含 个DNA分子,DNA分子上具有遗传效应的片段叫 。除DNA外,染色体的组成物质还有 。
(3)果蝇的长翅和残翅由一对基因控制。正常情况下,一对长翅果蝇交配后产下的子代果蝇性状及数量如下表所示:
亲代性状
子代性状
子代数量/只
长翅
残翅
42
长翅
长翅
125
由表中数据可判断, 是隐性性状。长翅果蝇的后代还是长翅果蝇,这种现象在生物学上称为 。
(4)有人做过这样的实验:长翅果蝇的幼虫在25℃环境中发育成长翅果蝇,在35~37℃环境中,部分长翅果蝇的幼虫发育成残翅果蝇。由此可知,生物的性状表现 共同作用的结果。。
【答案】(1) Ⅳ XY、雄性
(2) 8 基因 蛋白质
(3) 残翅 遗传
(4) 基因和环境
【分析】1.果蝇的性别决定方式与人类相同,性染色体为决定性别的染色体。
2.染色体的组成包括DNA和蛋白质,基因是DNA上的特定遗传信息片段。
3.基因控制着生物的性状,显性基因用大写字母表示,隐性基因用小写字母表示。
4.生物性状的表现受遗传物质和环境因素的共同影响,性状的表现受基因和环境的调控。
【详解】(1)已知果蝇体细胞中有四对染色体,性别决定方式与人类相同,即3对常染色体+1对性染色体,四对染色体中决定性别的一对染色体是性染色体即IV,I、II、III为常染色体,雄性果蝇的性染色体是XY;雌性果的性染色体为XX,所以甲为雄性,乙为雌性。
(2)果蝇的体细胞中有四对染色体,每条染色体上有1个DNA分子,即包含8个DNA分子,染色体包括DNA和蛋白质。DNA是主要的遗传物质,在DNA上有许多具有特定遗传信息的片段,控制着不同的生物性状,这些包含特定遗传信息的DNA片段就是基因。
(3)从表中看出,一对长翅果蝇交配后产下的子代有残翅的,表明长翅是显性性状,残翅是隐性性状。显性基因用B表示,隐性基因用b表示,可推知长翅显性性状(基因组成为BB或Bb),残翅隐性性状(基因组成为bb)。残翅子代的基因组成是bb,一个b基因来自父方,一个b基因来自母方,因此长翅亲代的基因组成为Bb和Bb,遗传图解如图:
长翅果蝇的后代还是长翅果蝇,这是亲子代间的相似,这种现象在生物学上称为遗传。
(4)由于两组果蝇的基因型相同,所处的温度不同,导致表现型也不同,这个实验说明基因与性状的关系是基因控制生物的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响。由此可知,生物的性状表现是遗传物质和环境共同作用的结果。
13.为探寻人的遗传和变异的奥秘,晓明同学调查了爸爸、妈妈、姐姐和自己的性状,记录如下表。
性状表现
父亲
母亲
姐姐
晓明
是否卷舌
是
是
是
否
发际线是否有美人尖
否
否
有
(1) 晓明发现家人中只有自己不能卷舌,这是 现象。若用B、b来表示控制是否卷舌的基因,则晓明姐姐的基因组成是bb的概率是 。
(2) 发际线有美人尖是显性性状(用A表示),无美人尖是隐性性状(用a表示),则晓明父亲的基因组成应为 ;针对该基因,晓明从父亲那里获得的精子类型是如图的 (填写序号)。
(3) 如果晓明的父母还想再生“三孩”,那么这个孩子是卷舌且无美人尖的概率是 。
(4) 晓明的父母儿女双全,令人羡慕。生儿生女是由什么决定的呢?让我们分组通过下面的实验来探究:将10枚黑棋子和10枚白棋子放入甲袋中,再将20枚白棋子放入乙袋中,从两个袋中各随机摸取一枚棋子,取完后的棋子送回原袋并摇匀。如此摸取10次,记录白白、黑白的组合数量如下表。
1组
2组
3组
4组
5组
6组
7组
8组
9组
10组
合计
概率
白白
5
8
7
4
1
5
7
6
3
5
51
51%
黑白
5
2
3
6
9
5
3
4
7
5
49
49%
本实验中的白棋子代表的是 ,表格中的白白组合代表所生孩子的性别是 。通过分析表格数据,你得出的结论是 。
(5)通过上述模拟实验可知,晓明的男性性别是在精子和卵细胞结合形成受精卵时决定的,他的体细胞中的染色体组成表示为 。
【答案】(1) 变异 0
(2) Aa ④
(3)
(4) X染色体 女性 生男生女机会均等
(5) 22对常染色体+XY
【分析】生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。如人的单眼皮和双眼皮。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。
生物的性状由基因控制,基因有显性和隐性之分;当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
男、女体细胞中都有23对染色体,有22对染色体的形态、大小男女的基本相同,其中有一对染色体在形态、大小上存在着明显差异,这对染色体与人的性别决定有关,称为性染色体;女性体细胞中的性染色体形态大小基本相同,称为XX染色体,男性体细胞的性染色体中,较大的一条命名为X染色体,较小一条称为Y染色体。
【详解】(1)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;晓明发现家人中只有自己不能卷舌,这说明了亲子代之间在性状上的差异,属于变异现象。在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。晓明的父母均为卷舌,而自己不卷舌,表明不卷舌为隐性性状,卷舌是显性性状,若用B、b来表示控制是否卷舌的基因,则晓明的基因组成表示为bb,父母遗传给不卷舌晓明的基因一定是b,因此晓明父亲和母亲的基因组成分别为Bb、Bb。晓明的姐姐性状为卷舌,不可能为bb。
(2)根据发际线有美人尖是显性性状,发际线无美人尖是隐性性状,子女晓明有美人尖,姐姐有发际线无美人尖,孩子成对的基因分别来自于父亲和母亲,说明父母的基因组成中都带有隐性基因a;父亲表现为有美人尖,则父亲的基因组成一定是Aa,母亲无美人尖,则基因一定是aa,晓明的基因组成是Aa。晓明的父亲的基因组成应为Aa,其产生的精子时,成对的基因要分开,因此精子类型是A或a。针对该基因,晓明从父亲那里获得的精子类型是如图1的④。
(3)晓明父母遗传图解如下:
所以这个孩子是卷舌且无美人尖的概率是。
(4)男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX,男性产生的精子有两种类型即含X和含Y染色体的精子,女性产生的卵细胞只有一种含有X染色体的。“将10枚黑棋子和10枚白棋子放入甲袋中,再将20枚白棋子放入乙袋中”,因此实验中甲袋中的白色围棋子代表含X染色体的精子,乙袋中的白色围棋子代表含X染色体的卵细胞。白白组合则代表XX,是女性。实验数据表示,白白组合的平均值为5,黑白组合的平均值为5。说明生儿生女与父亲的精子类型有关,随机且机会均等。
(5)男性的体细胞内染色体组成表示为“22对常染色体+XY”。
14.阅读下列材料,分析并回答问题:斑马鱼,一般都生活在小溪、沟渠或者是静止的水中。长约3~4厘米,体形纤细,体侧从鳃盖后到尾末有数条纵纹,如同斑马一样,所以被称为斑马鱼。这种不起眼的生物,却是撬动许多学科发展的基础。斑马鱼的基因与人类基因的相似度达87%,故斑马鱼的中枢神经系统、内脏器官、血液以及视觉系统,在分子水平上85%与人类相同。其心血管系统的早期发育以及肿瘤发生情况与人类亦极为类似,故斑马鱼是研究心血管疾病基因、人类肿瘤的最佳实验动物。此外,斑马鱼繁殖能力强、周期短,卵和胚胎都是透明的。因此,斑马鱼被广泛应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中,与线虫、果蝇、小鼠一样,是常用的模式生物。
(1)根据材料分析,斑马鱼被选定为模式生物的原因有: (答出1点即可)。
(2)斑马鱼的品种约有27种,主要区别在条纹和色彩上。为研究斑马鱼条纹的遗传规律,某斜研小组用两种体表花纹不同的斑马鱼进行实验,如下表:
组别
亲代
子代
一
条纹×条纹
全部为条纹
二
条纹×条纹
244 尾条纹,80尾豹斑
三
条纹x豹斑
全部为条纹
四
条纹×豹斑
135尾条纹,138尾豹斑
五
豹斑×豹斑
全部为豹斑
Ⅰ.在遗传学,上、斑马鱼体表的条纹和豹斑属于一对 。
Ⅱ.从组别 可以推断, 为显性性状。
Ⅲ.用字母A、a表示控制斑马鱼体表花纹的基因。
Ⅳ. .科研小组想利用第二组子代中的一尾雌性条纹斑马鱼做更多的遗传实验,需先判定其体表花纹基因的组成。科研人员设计了以下方案:另取一尾雄性豹斑斑马鱼与它杂交。如果子代全是条纹,则它的基因组成为 ;如果子代 ,则它的基因组成是Aa。
(3)如果航天员成功地获取了一定数量的斑马鱼鱼卵,而你有幸被选中参与后续的研究。你最想用这些鱼卵做哪方面的研究? (写出一个即可)。
【答案】(1) 斑马鱼的基因与人类基因的相似度高达87%;斑马鱼的心血管系统、肿瘤发生情况等与人类极为类似;斑马鱼繁殖能力强、周期短,且卵和胚胎都是透明的
(2) 相对性状 二、三 条纹 AA 既有条纹,又有豹斑
(3) 用斑马鱼卵做关于斑马鱼胚胎发育过程中基因表达调控的研究
【分析】(1)生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状。当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表 现出来。
(2)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
【详解】(1)根据材料分析,斑马鱼被选定为模式生物的原因主要有以下几点:首先,斑马鱼的基因与人类基因的相似度高达87%,这使得斑马鱼在分子水平上与人类具有很高的相似性,为研究人类疾病提供了很好的模型;其次,斑马鱼的心血管系统、肿瘤发生情况等与人类极为类似,这进一步增强了斑马鱼在研究人类疾病中的价值;此外,斑马鱼繁殖能力强、周期短,且卵和胚胎都是透明的,这些特点使得斑马鱼在实验室条件下易于饲养、繁殖和观察,从而成为生命科学、健康科学和环境科学等领域研究中的重要工具。
(2)Ⅰ. 不同品种斑马鱼的条纹和颜色不同,这体现了生物具有基因(遗传)多样性。在遗传学上,斑马鱼体表的条纹和豹斑属于一对相对性状,即它们在同一性状上表现出不同的表现形式。
Ⅱ. 在组别二中,两个条纹亲本的后代出现了豹斑个体,说明条纹是显性性状,豹斑是隐性性状。或者,在组别三中,条纹和豹斑亲本的后代全为条纹个体,说明条纹是显性性状,豹斑是隐性性状。
Ⅲ. 若用字母A、a表示控制斑马鱼体表花纹的基因,则第三组中亲代条纹斑马鱼的基因组成为AA。由于子代全部为条纹,且亲代中有一方为豹斑(隐性性状aa),因此亲代条纹斑马鱼为AA(纯合子),若为Aa(杂合子)则子代还会出现豹斑个体。
Ⅳ. 为了判定第二组子代中一尾雌性条纹斑马鱼的体表花纹基因组成,可以另取一尾雄性豹斑斑马鱼与它杂交。如果子代全是条纹,说明该雌性条纹斑马鱼为纯合子(AA),因为只有当它携带两个显性基因时,才能确保后代全部表现为显性性状,遗传图解如下:
如果子代既有条纹又有豹斑,且比例接近1:1,则说明该雌性条纹斑马鱼为杂合子(Aa),因为杂合子在自交或测交时会产生性状分离,遗传图解如下:
(3) 如果航天员成功地获取了一定数量的斑马鱼鱼卵,可以用这些鱼卵做关于斑马鱼胚胎发育过程中基因表达调控的研究。斑马鱼作为模式生物,其胚胎发育过程相对较短且易于观察,同时其基因与人类具有很高的相似性。通过研究斑马鱼胚胎发育过程中基因的表达调控机制,我们可以更好地理解人类胚胎发育的分子机制,为相关疾病的研究和治疗提供新的思路和方法。
试卷第12页,共15页
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