内容正文:
6.2.2 基因在亲子代间的传递
1. 控制生物体的性状,性状的遗传实质上是亲代通过 把 传递给子代。在有性生殖过程中, 就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。
2.迄今为止,人们发现除部分病毒外,其他生物都是以DNA为遗传物质的,因此,DNA是
遗传物质。在细胞中, 位于遗传物质——DNA分子上。DNA分子主要存在于 中,是长长的 结构,它上面分布着许多有遗传功能的片段,不同的片段含有不同的遗传信息,控制着生物的性状。这些片段就是基因。所以说,基因是 的DNA片段。细胞核中的DNA也不是独立存在的,而是与一些 结合在一起,形成染色体。一条染色体含有 DNA分子和 球状的蛋白质分子。
3.一般情况下,在生物的体细胞(除生殖细胞外的细胞)中,染色体是 的,基因也是 的,分别位于 染色体上。例如,人的体细胞中有23对染色体,含有 DNA分子,有2万多对 ,决定着人体可遗传的 。
4.1890—1891年,科学家通过对多种生物的观察研究,证实了在形成生殖细胞的细胞分裂过程中,染色体数目都会 。例如,在形成精子时,每对染色体中 进入同一个精子,因此,精子的染色体数目是体细胞的 。在有性生殖过程中,亲代可以产生 的生殖细胞。经过受精作用形成的受精卵,以及由这些受精卵发育成的新个体也会多种多样。这是有性生殖的后代发生 的重要原因。
一、选择题(本题共18个小题,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.小莉和妈妈的脸上都长有可爱的酒窝,妈妈将相关基因传递给女儿的“桥梁”是( )
A.血液 B.卵细胞 C.母乳 D.体细胞
2.染色体是存在于真核细胞细胞核中的重要结构,染色体的主要成分是( )
A.蛋白质和脂肪 B.蛋白质和DNA C.DNA和基因 D.基因和脂肪
3.正常情况下,人体的体细胞中染色体的数量是( )
A.23条 B.23对 C.46对 D.不确定
4.人的指纹重复概率极小,常被用来鉴别身份,被称为“人体身份证”。所以《中华人民共和国居民身份证法》规定,居民身份证登记的项目包括指纹信息。控制人的指纹信息的具体结构是( )
A.蛋白质 B.DNA C.基因 D.染色体
5.基因是生物体结构和功能的蓝图,下列有关说法错误的是( )
A.基因是控制性状的基本遗传单位
B.不同的基因含有控制不同性状的遗传信息
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.同一个体,形态、结构和生理功能不同的细胞所携带的基因不同
6.下列关于染色体、DNA和基因的叙述,正确的是( )
A.每条染色体上一般有多个DNA分子
B.DNA分子都位于细胞质中
C.1个DNA分子上含有1个基因
D.生物体细胞中的基因成对存在
7.遗传具有一定的物质基础。如图表示细胞核、染色体、DNA、基因之间的关系,相关叙述错误的是( )
A.①表示细胞核,是细胞生命活动的控制中心
B.②表示染色体,一条染色体中有多个 DNA 分子
C.④表示 DNA,是生物体的主要遗传物质
D.⑤表示基因,是包含遗传信息的DNA 片段
8.华裔科学家钱永健等将绿色荧光蛋白基因植入小鼠基因中,在特制的显微镜下,能看到其皮肤、脑部、肺部发出绿色荧光。关于具有绿色荧光蛋白基因的小鼠,下列说法正确的是( )
A.基因主要位于细胞内的染色体上
B.小鼠的细胞内基因数目很少
C.生物的基因是无法改变的
D.只有高等生物才有基因
9.关于细胞、细胞核、染色体、DNA的叙述错误的是( )
A.生物都是由细胞构成的 B.细胞核是细胞的控制中心
C.染色体是遗传物质的载体 D.DNA是遗传物质
10.如图是染色体组成示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①在同种生物的体细胞内数目相同、形态相似
B.图中①的化学成分主要包括②和③
C.图中③是由一条长链盘旋而成的规则的双螺旋结构
D.图中④是与遗传特征相关的片段,叫做基因
11.下列图示能正确表示细胞核、染色体、DNA、基因(基因是具有遗传效应的 DNA 片段)四者之间关系的是( )
12.下列关于生殖细胞中染色体数量的叙述中,正确的是( )
A.在形成精子的分裂过程中,染色体的任意一半进入精子
B.在形成卵细胞的分裂过程中,每对染色体中的一条进入卵细胞
C.在形成精子或卵细胞的分裂过程中,染色体减少了任意一半
D.在形成精子或卵细胞的过程中,染色体不一定减少一半
13.如图是染色体和DNA的关系示意图。下列叙述正确的是( )
A.1条染色体一般有一个DNA,一个DNA上有1个基因
B.染色体是由②蛋白质和①DNA组成的
C.人体所有细胞中染色体都是成对存在的
D.图中这条染色体一半来自父方,一半来自母方
14.图为人体细胞中的某一对染色体上的一对基因示意图。以下叙述中正确的是( )
A.如果B来自父方,则b来自母方
B.该细胞中的每条染色体一半来自父方,一半来自母方
C.基因b控制的性状不能遗传给后代
D.这对染色体上只可能有这一对基因
15.如图所示为与遗传有关的结构示意图,相关叙述不正确的是( )
A.伞藻嫁接实验证明:①细胞核是遗传的控制中心
B.同种生物的体细胞中,②染色体数目相同、形态相似
C.③的分子呈双螺旋结构,是主要的遗传物质
D.④是与遗传特征相关的③片段,在细胞中成对存在
16.下列关于基因、DNA和染色体的叙述中,错误的是( )
A.基因是控制生物性状的基本遗传单位
B.DNA是遗传信息的携带者
C.每条染色体上有多个DNA分子
D.一个DNA分子上包含多个基因
17.正常玉米体细胞内染色体数目为20条,经过太空诱变后,玉米种子细胞内染色体数目加倍,若将太空玉米种子进行播种,其体细胞和配子中的染色体数目分别是( )
A.20条、20条 B.20条、10条 C.20对、10条 D.20对、20条
18.某同学运用模拟的方式,探究染色体和基因在亲子代间的传递。步骤如下:①用两条相同灰色纸条模拟父方体细胞染色体,两条相同白色纸条模拟母方体细胞染色体;②在每条纸条上标注A或a、B或b,表示染色体上的基因(如下图)。则下列说法不正确的是( )
A.父方能产生两种精子,基因组成是ab或AB
B.母方能产生两种卵细胞,基因组成是Ab或aB
C.该模拟实验能产生4种基因组成不同的受精卵
D.该模拟实验能产生基因组成为AAbb的受精卵
二、非选择题(本大题共4个小题)
19.阅读以下三段材料,分析并回答问题。
材料一:研究结果表明,每一个染色体含有一个脱氧核糖核酸(DNA)分子,每个DNA分子含有很多个基因,一个基因是DNA分子的一部分。现代遗传学认为,基因是具有遗传效应的DNA分子片段。
材料二:通常说,遗传是由基因决定的。当细胞分裂时,核内的染色体能准确无误地复制出一套新的染色体,其脱氧核苷酸排列顺序、结构和母细胞的完全相同,所以父母的遗传信息全盘且正确地传递至子代。
材料三:青霉菌能产生青霉素,人们把青霉菌中有关的基因切下来,用生物技术转入大肠杆菌中,依靠大肠杆菌的快速繁殖产生大量的青霉素。
(1)阅读材料一,把染色体、基因、DNA所含的信息量按从大到小排序: 。
(2)我们知道,细胞分裂后子细胞和母细胞中的染色体形态和数目 ,阅读材料二后可知这是染色体 的缘故。
(3)材料三说明:“大肠杆菌产生青霉素”应用的是 技术,由此可以说明基因与性状的关系是 。
20.人的体细胞中有46条染色体。下图表示人的生殖和发育过程及染色体数目的变化,请根据图回答有关问题。
(1)a、b分别表示父母的体细胞,它们的染色体数均为 条。
(2)A表示父母产生生殖细胞的过程,生殖细胞c、d的染色体数均为 条,比a、b减少了 。
(3)B过程叫做受精,形成的细胞e叫做 ,细胞e的染色体数为 条;f是女儿的体细胞,染色体数是 条。
(4)由上述过程可以看出,人类亲代的体细胞中染色体数目是 的,生物体细胞中的每对染色体都是一条来自 ,一条来自 。因此,后代个体具有 的遗传物质。
21.小雅同学运用模拟实验的方式,探究染色体和基因在亲子代间的传递。方法步骤如下:
步骤一:用两个圆盘分别模拟双亲的体细胞,其中一个放入两条相同的白色纸条,另一个放入两条相同的灰色纸条,在每条纸条上标注A或a、B或b,如图所示。
步骤二:每次随机从父方、母方体细胞中各拿出1条纸条,模拟有性生殖过程中染色体和基因的传递。每次结束后放回,重复多次。
请根据以上模拟实验回答问题:
(1)纸条模拟 ,圆盘中要放入两条相同的纸条,因为在体细胞中染色体是 (填“成对”或“成单”)存在的。
(2)在该模拟实验中,父方产生的精子类型有下图中的 ,精子和卵细胞结合形成的受精卵有 种。
(3)为什么同一双亲生出的后代个体之间性状会有不同?
22.生物老师带领同学们运用模拟的方式探究有性生殖过程中基因的传递。
步骤一:准备一对红色纸条,一对黄色纸条,分别模拟父母体细胞中的一对染色体;
步骤二:在每个纸条上标注1个基因;
步骤三:准备3个圆盘,分别模拟父亲体细胞、母亲体细胞和受精卵,如图;
步骤四:从代表父亲体细胞的圆盘中任意取出一条红色纸条,从代表母亲体细胞的圆盘中任意取出一条黄色纸条,一起放入代表受精卵的圆盘中,并做好记录。记录纸条上的字母后,再将纸条放回,重复步骤四。记录表如下。
体细胞的基因组成
生殖细胞可能的基因组成
受精卵可能的基因组成
父亲
Aa
② 、a
AB、 ③
母亲
①
B
请回答下列问题。
(1)表格中的①②③分别是:① 、② 和③ 。
(2)由表可知,生殖细胞内染色体数目是体细胞内的 。
(3)通过模拟可知,基因是随着 由亲代传递到子代的。
(4)假设(3)的结论不成立,则在这个模拟实验中,从代表父母体细胞的圆盘中随机取出纸条 组合模拟受精卵时,就不会出现有规律的基因组合情况。但实际上,我们通过实验发现子代受精卵的基因组合是有规律的。因此 。
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6.2.2 基因在亲子代间的传递
1.基因控制生物体的性状,性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。在有性生殖过程中,精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。
2.迄今为止,人们发现除部分病毒外,其他生物都是以DNA为遗传物质的,因此,DNA是主要的遗传物质。在细胞中,基因位于遗传物质——DNA分子上。DNA分子主要存在于细胞核中,是长长的链状结构,它上面分布着许多有遗传功能的片段,不同的片段含有不同的遗传信息,控制着生物的性状。这些片段就是基因。所以说,基因是有遗传效应的DNA片段。细胞核中的DNA也不是独立存在的,而是与一些蛋白质结合在一起,形成染色体。一条染色体含有一个DNA分子和许多球状的蛋白质分子。
3.一般情况下,在生物的体细胞(除生殖细胞外的细胞)中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上。例如,人的体细胞中有23对染色体,含有46个DNA分子,有2万多对基因,决定着人体可遗传的性状。
4.1890—1891年,科学家通过对多种生物的观察研究,证实了在形成生殖细胞的细胞分裂过程中,染色体数目都会减少一半。例如,在形成精子时,每对染色体中各有一条进入同一个精子,因此,精子的染色体数目是体细胞的一半。在有性生殖过程中,亲代可以产生基因组成不同的生殖细胞。经过受精作用形成的受精卵,以及由这些受精卵发育成的新个体也会多种多样。这是有性生殖的后代发生变异的重要原因。
一、选择题(本题共18个小题,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.小莉和妈妈的脸上都长有可爱的酒窝,妈妈将相关基因传递给女儿的“桥梁”是( )
A.血液 B.卵细胞 C.母乳 D.体细胞
【答案】B
【解析】基因控制生物体的性状,性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。在有性生殖过程中,精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。小莉和妈妈的脸上都长有可爱的酒窝,妈妈将相关基因传递给女儿的“桥梁”是卵细胞,故选择B。
2.染色体是存在于真核细胞细胞核中的重要结构,染色体的主要成分是( )
A.蛋白质和脂肪 B.蛋白质和DNA C.DNA和基因 D.基因和脂肪
【答案】B
【解析】染色体主要由DNA和蛋白质构成的,选项B符合题意,故选择B。
3.正常情况下,人体的体细胞中染色体的数量是( )
A.23条 B.23对 C.46对 D.不确定
【答案】B
【解析】正常情况下,人体的体细胞中染色体的数量是23对,46条,选项B符合题意,故选择B。
4.人的指纹重复概率极小,常被用来鉴别身份,被称为“人体身份证”。所以《中华人民共和国居民身份证法》规定,居民身份证登记的项目包括指纹信息。控制人的指纹信息的具体结构是( )
A.蛋白质 B.DNA C.基因 D.染色体
【答案】C
【解析】基因控制生物的性状,人的指纹性状是由基因控制的,选项C符合题意,故选择C。
5.基因是生物体结构和功能的蓝图,下列有关说法错误的是( )
A.基因是控制性状的基本遗传单位
B.不同的基因含有控制不同性状的遗传信息
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.同一个体,形态、结构和生理功能不同的细胞所携带的基因不同
【答案】D
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段,是控制性状的基本遗传单位,每个DNA分子上有许多基因,这些基因分别控制着不同的性状,选项A、B、C均表述正确;在同一个体中,尽管不同细胞在形态、结构和生理功能上存在显著差异,但所有体细胞均来源于同一个受精卵,通过有丝分裂增殖,遗传物质被均等分配,因此基因组一致,它们所携带的基因(即DNA序列)是相同的。这种差异的根本原因在于基因的选择性表达,而非基因本身不同。例如:红细胞表达血红蛋白基因,而神经细胞不表达;但两者DNA序列完全相同。选项D表述错误。故选择D。
6.下列关于染色体、DNA和基因的叙述,正确的是( )
A.每条染色体上一般有多个DNA分子
B.DNA分子都位于细胞质中
C.1个DNA分子上含有1个基因
D.生物体细胞中的基因成对存在
【答案】D
【解析】每条染色体上一般有一个DNA分子,选项A表述错误;在真核细胞中,DNA分子主要位于细胞核内,部分位于细胞质中(线粒体、叶绿体),选项B表述错误;基因是有遗传效应的DNA片段,1个DNA分子上往往含有多个基因,选项C表述错误;在生物的体细胞中,染色体通常是成对存在,染色体上的基因也是成对存在,选项D表述正确。故选择D。
7.遗传具有一定的物质基础。如图表示细胞核、染色体、DNA、基因之间的关系,相关叙述错误的是( )
A.①表示细胞核,是细胞生命活动的控制中心
B.②表示染色体,一条染色体中有多个 DNA 分子
C.④表示 DNA,是生物体的主要遗传物质
D.⑤表示基因,是包含遗传信息的DNA 片段
【答案】B
【解析】读图分析可知:①细胞核、②染色体、③蛋白质、④DNA、⑤基因。由题干图知,①表示细胞核,是细胞生命活动的控制中心,选项A表述正确;②表示染色体,染色体包括④DNA和③蛋白质,一条染色体中有一个DNA分子,选项B表述错误;④DNA是生物体的主要遗传物质,少数生物体的遗传物质是RNA,选项C表述正确;⑤表示基因,是包含遗传信息的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,选项D表述正确。故选择B。
8.华裔科学家钱永健等将绿色荧光蛋白基因植入小鼠基因中,在特制的显微镜下,能看到其皮肤、脑部、肺部发出绿色荧光。关于具有绿色荧光蛋白基因的小鼠,下列说法正确的是( )
A.基因主要位于细胞内的染色体上
B.小鼠的细胞内基因数目很少
C.生物的基因是无法改变的
D.只有高等生物才有基因
【答案】A
【解析】小鼠等生物体由细胞组成,而细胞的细胞核中有携带遗传物质的结构一染色体,染色体上的遗传物质是DNA,每个DNA上有多个基因,基因是控制性状的基本遗传单位。因此,基因主要位于细胞内的染色体上,选项A表述正确;小鼠的细胞内基因数目很多,选项B表述错误;生物的基因是可以被改变的,选项C表述错误;除病毒外生物体都是由细胞构成的,生物体的各种性状都是由基因控制的,即使低等的生物各性状也是由基因控制的,选项D表述错误。故选择A。
9.关于细胞、细胞核、染色体、DNA的叙述错误的是( )
A.生物都是由细胞构成的 B.细胞核是细胞的控制中心
C.染色体是遗传物质的载体 D.DNA是遗传物质
【答案】A
【解析】病毒没有细胞结构,除病毒外,生物都是由细胞构成的,选项A表述错误;细胞核内有遗传物质,能传递遗传信息,控制生物的发育和遗传,是细胞的控制中心,选项B表述正确;染色体由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传物质,所以染色体是遗传物质的载体,选项C表述正确;DNA是主要的遗传物质,储存着生物的遗传信息,选项D表述正确。故选择A。
10.如图是染色体组成示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中①在同种生物的体细胞内数目相同、形态相似
B.图中①的化学成分主要包括②和③
C.图中③是由一条长链盘旋而成的规则的双螺旋结构
D.图中④是与遗传特征相关的片段,叫做基因
【答案】C
【解析】读图分析可知:①染色体、②蛋白质、③DNA、④基因。①表示染色体,同种生物个体,染色体在形态、数目保持一定,即每一种生物的体细胞内,染色体的形态和数目都是一定的,但形态不一定相同,如人的性染色体男女不同,选项A表述错误;①染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成,选项B表述正确;③表示DNA是遗传信息的载体,主要存在于细胞核中,DNA分子为双螺旋结构,像螺旋形的梯子,选项C表述正确;图中④是DNA上决定生物性状的小单位,叫基因。基因决定生物的性状,选项D表述正确。故选择A。
11.下列图示能正确表示细胞核、染色体、DNA、基因(基因是具有遗传效应的 DNA 片段)四者之间关系的是( )
【答案】B
【解析】细胞核中能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的,DNA是主要的遗传物质,它由两条长长的、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。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,选项B符合题意。故选择B。
12.下列关于生殖细胞中染色体数量的叙述中,正确的是( )
A.在形成精子的分裂过程中,染色体的任意一半进入精子
B.在形成卵细胞的分裂过程中,每对染色体中的一条进入卵细胞
C.在形成精子或卵细胞的分裂过程中,染色体减少了任意一半
D.在形成精子或卵细胞的过程中,染色体不一定减少一半
【答案】B
【解析】体细胞中染色体数目是成对存在的,在形成精子和卵细胞的细胞分裂过程中,成对的染色体都要分开,染色体都要减少一半.而且不是任意的一半,是每对染色体中各有一条进入精子和卵细胞。生殖细胞中的染色体数是体细胞中的一半,不成对存在。当精子和卵细胞结合形成受精卵时,染色体又恢复到原来的水平,一对染色体中一条来自父方,一条来自母方。因此,生殖细胞中所含的染色体数目,是体细胞中染色体数目的一半而且不成对。故选择B。
13.如图是染色体和DNA的关系示意图。下列叙述正确的是( )
A.1条染色体一般有一个DNA,一个DNA上有1个基因
B.染色体是由②蛋白质和①DNA组成的
C.人体所有细胞中染色体都是成对存在的
D.图中这条染色体一半来自父方,一半来自母方
【答案】B
【解析】一条染色体上包含一个DNA分子,一个DNA分子上包含有多个基因(DNA上具有特定遗传效应的片段),因此①DNA的每个片段就是一个基因,选项A不符合题意;染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,染色体是由①DNA和②蛋白质两种物质组成,选项B符合题意;生物体细胞中的染色体是成对存在的,在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体要两两分开,分别进入不同的生殖细胞中,即生殖细胞中的染色体是成单存在的。通过受精作用,精子与卵细胞相融合,受精卵中的染色体一条来自父方,一条来自母方,所以受精卵中的染色体也是成对存在的。而题图示的是一条染色体,选项C、D均不符合题意。故选择B。
14.图为人体细胞中的某一对染色体上的一对基因示意图。以下叙述中正确的是( )
A.如果B来自父方,则b来自母方
B.该细胞中的每条染色体一半来自父方,一半来自母方
C.基因b控制的性状不能遗传给后代
D.这对染色体上只可能有这一对基因
【答案】A
【解析】生物体中的体细胞是由受精卵分裂分化形成的,受精卵中的一对基因,一个来自父方,另一个来自母方。如果B来自父方,则b一定来自母方,选项A表述正确;染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,而且每一种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的,体细胞中,每对染色体一条来自父方,一条来自母方,选项B表述错误;当两个隐性基因bb在一起时,基因b控制的性状就能得到表现,因此基因b控制的性状可以遗传给后代,选项C表述错误;DNA分子含有许多有遗传功能的片段,其中不同的片段含有不同的遗传信息,分别控制不同的性状,这些片段就是基因,一对染色体上有多对基因,选项D表述错误。故选择A。
15.如图所示为与遗传有关的结构示意图,相关叙述不正确的是( )
A.伞藻嫁接实验证明:①细胞核是遗传的控制中心
B.同种生物的体细胞中,②染色体数目相同、形态相似
C.③的分子呈双螺旋结构,是主要的遗传物质
D.④是与遗传特征相关的③片段,在细胞中成对存在
【答案】D
【解析】伞藻的细胞核位于假根内,伞藻嫁接后的性状是由细胞核控制的,因此实验证明:①细胞核是遗传的控制中心,选项A表述正确;②染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,而且每一种生物体细胞内染色体的形态和数目都是一定的,选项B表述正确;DNA分子主要存在于细胞核中,是长长的双螺旋结构,外形很像一个螺旋形的梯子,DNA是主要的遗传物质,选项C表述正确;④基因是DNA分子含有的许多有遗传功能的片段,通常核基因在体细胞中成对存在,在生殖细胞中成单存在,选项D表述错误。故选择D。
16.下列关于基因、DNA和染色体的叙述中,错误的是( )
A.基因是控制生物性状的基本遗传单位
B.DNA是遗传信息的携带者
C.每条染色体上有多个DNA分子
D.一个DNA分子上包含多个基因
【答案】C
【解析】基因控制性状,是基本的遗传单位,选项A表述正确;DNA是遗传信息的载体,选项B表述正确;每条染色体上一般有一个DNA分子,选项C表述错误;一个DNA分子上线性排列着很多个基因,选项D表述正确。故选择C。
17.正常玉米体细胞内染色体数目为20条,经过太空诱变后,玉米种子细胞内染色体数目加倍,若将太空玉米种子进行播种,其体细胞和配子中的染色体数目分别是( )
A.20条、20条 B.20条、10条 C.20对、10条 D.20对、20条
【答案】D
【解析】正常玉米体细胞染色体数目为20条(即10对)。经过太空诱变,染色体数目加倍,所以太空玉米体细胞中染色体数目变为20×2=40条,也就是20对。在形成配子(生殖细胞)时,细胞会进行减数分裂,染色体数目会减半。太空玉米体细胞染色体为20对(40条),所以其配子中的染色体数目为20条(20对的一半,即20条)。综上,太空玉米体细胞染色体数目是20对,配子中染色体数目是20条,选项D符合题意,故选择D。
18.某同学运用模拟的方式,探究染色体和基因在亲子代间的传递。步骤如下:①用两条相同灰色纸条模拟父方体细胞染色体,两条相同白色纸条模拟母方体细胞染色体;②在每条纸条上标注A或a、B或b,表示染色体上的基因(如下图)。则下列说法不正确的是( )
A.父方能产生两种精子,基因组成是ab或AB
B.母方能产生两种卵细胞,基因组成是Ab或aB
C.该模拟实验能产生4种基因组成不同的受精卵
D.该模拟实验能产生基因组成为AAbb的受精卵
【答案】D
【解析】从图中可以看出,父方的两条染色体上分别标注有a、b和A、B,在形成精子时,成对的基因分开,分别进入不同的精子中,所以父方能产生两种精子,基因组成是ab或AB,选项A表述正确;由图可知,母方的两条染色体上分别标注有A、b和a、B,在形成卵细胞时,成对的基因分开,分别进入不同的卵细胞中,所以母方能产生两种卵细胞,基因组成是Ab或aB,选项B表述正确;父方产生的精子基因组成是ab或AB,母方产生的卵细胞基因组成是Ab或aB。受精卵是由精子和卵细胞结合形成的,其基因组成有ab与Ab结合形成的Aabb、ab与aB结合形成的aaBb、AB与Ab结合形成的AABb、AB与aB结合形成的AaBB,共4种,选项C表述正确;父方产生的精子基因组成是ab或AB,母方产生的卵细胞基因组成是Ab或aB,无论哪种精子和卵细胞结合,都不可能产生基因组成为AAbb的受精卵,选项D表述错误。故选择D。
二、非选择题(本大题共4个小题)
19.阅读以下三段材料,分析并回答问题。
材料一:研究结果表明,每一个染色体含有一个脱氧核糖核酸(DNA)分子,每个DNA分子含有很多个基因,一个基因是DNA分子的一部分。现代遗传学认为,基因是具有遗传效应的DNA分子片段。
材料二:通常说,遗传是由基因决定的。当细胞分裂时,核内的染色体能准确无误地复制出一套新的染色体,其脱氧核苷酸排列顺序、结构和母细胞的完全相同,所以父母的遗传信息全盘且正确地传递至子代。
材料三:青霉菌能产生青霉素,人们把青霉菌中有关的基因切下来,用生物技术转入大肠杆菌中,依靠大肠杆菌的快速繁殖产生大量的青霉素。
(1)阅读材料一,把染色体、基因、DNA所含的信息量按从大到小排序: 。
(2)我们知道,细胞分裂后子细胞和母细胞中的染色体形态和数目 ,阅读材料二后可知这是染色体 的缘故。
(3)材料三说明:“大肠杆菌产生青霉素”应用的是 技术,由此可以说明基因与性状的关系是 。
【答案】(1)染色体、DNA、基因;(2)不变;复制和均分;(3)转基因;基因控制生物的性状。
【解析】(1)从材料一可知,染色体包含DNA,一个DNA分子又包含很多个基因。所以从包含关系上看,染色体所含信息量最大,因为它包含了DNA及相关蛋白质;DNA次之,它包含众多基因;基因信息量最小,它是DNA分子的片段。故按从大到小排序为染色体、DNA、基因。(2)细胞分裂的重要特征就是子细胞和母细胞中的染色体形态和数目不变。从材料二可知,这是因为细胞分裂时,核内的染色体能准确无误地复制出一套新的染色体,然后进行均分,保证了染色体在亲子代细胞间的稳定性。(3)材料三中把青霉菌中有关的基因切下来,转入大肠杆菌中,让大肠杆菌产生青霉素,这种将一种生物基因转入另一种生物的技术就是转基因技术。原本大肠杆菌不能产生青霉素,转入青霉菌相关基因后能产生青霉素,说明基因控制生物的性状,即生物的某个性状是由特定的基因决定的。
20.人的体细胞中有46条染色体。下图表示人的生殖和发育过程及染色体数目的变化,请根据图回答有关问题。
(1)a、b分别表示父母的体细胞,它们的染色体数均为 条。
(2)A表示父母产生生殖细胞的过程,生殖细胞c、d的染色体数均为 条,比a、b减少了 。
(3)B过程叫做受精,形成的细胞e叫做 ,细胞e的染色体数为 条;f是女儿的体细胞,染色体数是 条。
(4)由上述过程可以看出,人类亲代的体细胞中染色体数目是 的,生物体细胞中的每对染色体都是一条来自 ,一条来自 。因此,后代个体具有 的遗传物质。
【答案】(1)46;(2)23;一半;(3)受精卵;46;46;(4)相同(一样);父方;母方;亲代双方。
【解析】(1)人的体细胞染色体数为46条,a、b作为父母的体细胞,染色体数均为46条;(2)生殖细胞(精子、卵细胞)是通过减数分裂产生的,染色体数目为体细胞的一半,因此c(精子)、d(卵细胞)的染色体数为23条,比体细胞减少了一半;(3)B过程是精子与卵细胞结合的受精作用,形成的细胞e叫受精卵,受精卵的染色体数是精子(23条)加卵细胞(23条),即46条;女儿的体细胞f染色体数与体细胞一致,为46条;(4)子代体细胞染色体数目与亲代相同(均为46条),因为每对染色体一条来自父方(精子提供)、一条来自母方(卵细胞提供),因此后代具有亲代双方的遗传物质。
21.小雅同学运用模拟实验的方式,探究染色体和基因在亲子代间的传递。方法步骤如下:
步骤一:用两个圆盘分别模拟双亲的体细胞,其中一个放入两条相同的白色纸条,另一个放入两条相同的灰色纸条,在每条纸条上标注A或a、B或b,如图所示。
步骤二:每次随机从父方、母方体细胞中各拿出1条纸条,模拟有性生殖过程中染色体和基因的传递。每次结束后放回,重复多次。
请根据以上模拟实验回答问题:
(1)纸条模拟 ,圆盘中要放入两条相同的纸条,因为在体细胞中染色体是 (填“成对”或“成单”)存在的。
(2)在该模拟实验中,父方产生的精子类型有下图中的 ,精子和卵细胞结合形成的受精卵有 种。
(3)为什么同一双亲生出的后代个体之间性状会有不同?
【答案】(1)染色体;成对;(2)②③;4;(3)在有性生殖的过程中,亲代可以产生基因组成不同的生殖细胞,不同的生殖细胞随机结合形成的受精卵基因组成不同,所以后代个体之间性状会有不同。
【解析】(1)在人的体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上;在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体分开,每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中,基因也随着染色体的分离而进入不同的生殖细胞中。纸条模拟染色体,圆盘中要放入两条相同的纸条,因为在体细胞中染色体是成对存在的。(2)在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体要减少一半,每对染色体中的一条分别进入不同的精子或卵细胞中。染色体上的基因随着这对染色体的分开而分离,分别进入到不同的精子或卵细胞中。可见,在该模拟实验中,父方的染色体分开后,能产生两种精子,基因组成是Ab或ab,对应②③,母方的染色体分开后,能形成2种卵细胞,基因组成是AB或ab,所以,受精卵有四种,双基因组成是AABb、Aabb、AaBb、aabb。(3)在有性生殖的过程中,亲代可以产生基因组成不同的生殖细胞,不同的生殖细胞随机结合形成的受精卵基因组成不同,所以后代个体之间性状会有不同。
22.生物老师带领同学们运用模拟的方式探究有性生殖过程中基因的传递。
步骤一:准备一对红色纸条,一对黄色纸条,分别模拟父母体细胞中的一对染色体;
步骤二:在每个纸条上标注1个基因;
步骤三:准备3个圆盘,分别模拟父亲体细胞、母亲体细胞和受精卵,如图;
步骤四:从代表父亲体细胞的圆盘中任意取出一条红色纸条,从代表母亲体细胞的圆盘中任意取出一条黄色纸条,一起放入代表受精卵的圆盘中,并做好记录。记录纸条上的字母后,再将纸条放回,重复步骤四。记录表如下。
体细胞的基因组成
生殖细胞可能的基因组成
受精卵可能的基因组成
父亲
Aa
② 、a
AB、 ③
母亲
①
B
请回答下列问题。
(1)表格中的①②③分别是:① 、② 和③ 。
(2)由表可知,生殖细胞内染色体数目是体细胞内的 。
(3)通过模拟可知,基因是随着 由亲代传递到子代的。
(4)假设(3)的结论不成立,则在这个模拟实验中,从代表父母体细胞的圆盘中随机取出纸条 组合模拟受精卵时,就不会出现有规律的基因组合情况。但实际上,我们通过实验发现子代受精卵的基因组合是有规律的。因此 。
【答案】(1)BB、A、aB;(2)一半;(3)染色体;(4)该假设不成立,从而得出基因是随着染色体由亲代传递到子代的结论
【解析】(1)根据题目补充的图片信息,母亲体细胞是一对黄色纸条(对应基因BB),因此①为BB;父亲体细胞基因组成是Aa,生殖细胞基因是体细胞的一半(成单存在),故生殖细胞可能的基因是A或a,因此②为A;受精卵由父亲生殖细胞(A或a)与母亲生殖细胞(B)结合而成,可能的基因组合为AB(A+B)或aB(a+B),因此③为aB。(2)父亲体细胞有2条染色体(基因Aa),生殖细胞有1条(A或a);母亲体细胞有2条染色体(基因BB),生殖细胞有1条(B),可见生殖细胞内染色体数目是体细胞的一半。(3)实验中纸条模拟染色体,基因标注在纸条上,说明基因位于染色体上,因此基因随着染色体由亲代传递到子代。(4)若假设“基因不是随着染色体传递”成立,则受精卵基因组合无规律,但实验中组合有规律,故假设不成立,从而验证基因随染色体传递的结论。
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