6.16.5 遗传与转基因技术 同步练习——2026-2027学年北师大版生物八年级上册
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
本练习以“遗传与转基因技术”为核心,分四层梯度设计,从基础概念到跨情境实践,覆盖核心知识点,培养科学思维与探究能力,适配新授课分层巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础训练|遗传物质、转基因技术等单一概念|7道选择题,直接考查核心定义,如太空育种原理|
|A组巩固|基因控制性状、变异类型等知识应用|7道选择题,结合抗虫棉、耐盐碱水稻等案例辨析|
|B组提高|遗传规律、实验分析等综合知识|4道非选择题,通过大熊猫毛色遗传、杂交实验推导基因传递|
|C组拓展|跨学科实践与科技前沿|2道材料分析题,如太空小鼠实验、遗传病防控,融合生态保护与科学探究|
内容正文:
【北师大版】生物八年级上册6.16.5 遗传与转基因技术 同步练习
一、基础训练
1.我国利用卫星搭载牧草、月季等种子进入太空,借助太空特殊环境诱导种子发生变异,待种子返回地球后,再精心选育出优质新品种。这种方法能够成功,是因为从根本上改变了农作物的
A.形态特征 B.生活习性 C.营养成分 D.遗传物质
2.我国在棉花育种方面走在世界前列,科学家将苏云金杆菌抗虫蛋白基因转入普通棉花,培育出抗虫棉。“转入”过程运用的技术是
A.克隆技术 B.转基因技术
C.杂交育种 D.植物组织培养
3. 胰岛素能治疗糖尿病,科学家培育出能产生人胰岛素的大肠杆菌,部分培育过程如下图。下列叙述错误的是
A.①由 DNA 和蛋白质组成 B.①在生殖细胞中成对存在
C.基因是②上有遗传效应的片段 D.该过程应用了转基因技术
4.在探究花生果实大小的变异实验中,制定和实施计划时采取的措施不正确的是( )
A.对花生果实进行随机取样
B.选取的样品数量少于10粒
C.选择并设计合适的测量工具与测量方法
D.用曲线图或直方图呈现测量结果
5.生物学家把一种荧光基因植入斑马鱼体内,这样荧光斑马鱼就诞生了。这个事实告诉我们( )
A.基因就是性状 B.基因控制性状
C.环境影响性状 D.性状控制基因
6. 早在1999年,我国神舟号已开始搭载植物种子进入太空,利用宇宙射线或微重力育种,这种获得新品种的方式是( )
A.选育 B.杂交 C.诱变 D.基因工程
7.同一品种的结球甘蓝(圆白菜),在北京栽培,长成的叶球重1~3千克;引种到西藏后,叶球的重量普遍增加,最大的竟达到6.5千克。推测对结球甘蓝性状表现起作用的是( )
A.环境 B.基因 C.海拔高度 D.基因和环境
二、A组巩固知识精练
8.男性性别决定和第二性征的形成过程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.男性第二性征的形成与SRY基因有关
B.男性精子中的性染色体组成为XY
C.T基因决定着睾丸的形成和发育
D.男性精子的产生与Y染色体无关
9.我国科学家将猪的α1、3GT基因转入新城疫病毒中,改造的病毒感染人体癌细胞后,能触发超急性排斥反应,导致癌组织血管栓塞、坏死。以下相关说法错误的是( )
A.此研究运用了转基因技术
B.新城疫病毒属于细菌病毒
C.新城疫病毒由蛋白质和遗传物质组成
D.人体免疫系统将被感染的癌细胞识别为抗原
10.乳糖是乳汁中特有的糖,能被乳糖酶分解为葡萄糖和半乳糖。有些人因缺乏乳糖酶,喝牛奶后常出现腹胀、腹泻等现象,这种现象被称为乳糖不耐受。为解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,使奶牛分泌的乳汁中乳糖含量降低,而其他营养成分不受影响。材料中用到的生物技术是( )
A.克隆技术 B.转基因技术 C.杂交技术 D.发酵技术
11.我国拥有近1亿公顷盐碱地,培育耐盐碱作物是保障国家粮食安全的重要途径。一种培育耐盐碱水稻的方法是将高粱的耐盐碱基因分离出来,导入水稻细胞中,使水稻获得耐盐碱特性。这个事实说明
A.基因控制生物的性状 B.基因有显性和隐性之分
C.DNA是主要的遗传物质 D.高粱与水稻间可实现杂交
12.人间四月,风吹稻浪,稻香十里,2023年海南的南繁试验田又迎来实验稻的采收季节。“杂交水稻之父”袁隆平院士高度重视杂交水稻育种推广工作,并为此奋斗一生,是我们敬仰、学习的楷模。请你判断下列说法错误的是( )
A.杂交水稻的传粉方式为异花传粉,生殖方式为有性生殖
B.袁隆平院士培育出水稻的优良品种,这里的优良是指性状的优良
C.利用野生水稻与普通水稻杂交培育出高产的杂交水稻利用了基因的多样性
D.高产的杂交水稻因为管理不善,导致产量降低,该低产性状会遗传给下一代
13. 航天育种利用太空微重力等处理种子。此处理的目的是从根本上改变种子的
A.生活环境 B.遗传信息 C.形态结构 D.生理特征
14.我省中阳县黑木耳菌种冻干粉(含孢子)搭载卫星遨游太空后顺利落地,科研人员从中选育出耐旱、抗病虫害的新品种。这一育种方法从根本上改变了黑木耳的( )
A.生理特征 B.形态结构 C.生活环境 D.遗传物质
三、B组走进重高巧练
15.大熊猫是中国的国宝,其黑白色毛发相间的经典图案广为人知,随着陕西秦岭棕白色大熊猫“七仔”(如图1)的出现,激发了人们对大熊猫毛色遗传的好奇心。请回答:
(1)“七仔”父母的体色都是黑白色,而“七仔”为棕白色大熊猫,这种现象在遗传学上被称为 。
(2)大熊猫的性别决定方式和人类相似,据图2判断“七仔”的性别为 ,依据是 。
(3)为了解大熊猫生殖过程中染色体和控制毛色的基因的传递规律,生物兴趣小组运用模拟的方式进行了探究。具体步骤如下:
步骤一:用两条相同白色纸条、两条相同灰色纸条分别模拟“七仔”父亲、母亲体细胞中的一对染色体;
步骤二:在每条纸条上标注表示控制毛色的基因,基因符号用A、a表示;
步骤三:用硬卡纸和剪刀制作5个圆盘,分别模拟“七仔”父母的体细胞、精子和卵细胞及受精卵;
步骤四:模拟生殖过程中染色体在亲子代间的传递并记录。
请分析回答。
①模拟“七仔”父母体细胞的染色体要用两条纸条,理由是 。
②步骤三中,模拟精子或卵细胞的圆盘中应放1条纸条,在该模拟实验中,“七仔”的父亲能产生 种精子。
③请依据该模拟实验,补充绘制下图中的染色体和基因,正确表示“七仔”诞生遗传物质的传递过程 。
④通过模拟实验可以知道“七仔”父母再生一个棕白色大熊猫的概率为 。
(4)我国科学家研究发现,“七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,说明“七仔”的棕毛属于 (填“可遗传”或“不遗传”)变异。
(5)“七仔”是全球唯一一只人工圈养的棕色大熊猫,若计划将其放归自然,从生态保护的角度分析,需要考虑哪些问题? (答出一点即可)。
(6)研究机构尝试利用“七仔”繁育更多棕白色大熊猫个体,现选择一只黑白色异性大熊猫与之交配,后代能否生出棕白色大熊猫? 。
16.小黑麦是小麦与黑麦杂交形成的,具有小麦的丰产性以及黑麦的抗逆性强等特点,是一种很有前途的粮饲兼用型作物。
(1)小黑麦有甘农 7 号、藏饲 1 号、甘农 4 号等多个品种,这体现了生物多样性中的 多样性。
(2)小黑麦是通过小麦与黑麦杂交和染色体加倍重组而形成的,遗传物质发生了变化,这属于 (填“可遗传”或“不遗传”)的变异。
(3)科研人员发现,某小黑麦品种对白粉病具有抗性。为探究其遗传机制,将抗病小黑麦与感病小黑麦进行杂交,子一代全部表现为抗病。控制抗病的基因用A表示,控制感病的基因用a表示。如图所示:
①子一代抗病小黑麦的基因组成是
②将子一代中的抗病小黑麦进行自花传粉,得到子二代,理论上子二代中出现感病个体的概率为 。
(4)科研人员为探究小黑麦种子萌发期的耐盐能力,选取了多个小黑麦品种,包括甘农7号、藏饲1号等,在5个不同盐浓度下进行萌发实验,测量了相对芽长等指标,相对芽长数值越高,其耐盐作用越明显。分析图表如下:
①某地区土壤盐浓度为160mmol/L,根据上表,最适合在该地区种植的小黑麦品种是 (填“藏饲1号”或“甘农7号”)。
②最适合在盐浓度为200mmol/L的地区种植的小黑麦品种是 (填“藏饲1号”或“甘农7号”)。
17. 我国科学家通过对番茄进行基因改造,培育出柱头外露且不产生花粉的品种A。研究团队还研发了辅助育种的智能机器人,将其用于花粉采集和授粉,得到杂交后代,并进一步选育获得新品种(如图)。该育种技术可大幅提高番茄育种效率,加速新品种选育。
回答下列问题:
(1)品种B的花粉位于 (填“花药”或“花丝”)中。机器人采集品种B的花粉后,将其涂抹至品种A 雌蕊的 上进行授粉。
(2)经过基因改造后获得的品种A,其表现出不产生花粉等新性状。这说明了基因 性状。
(3)科学家成功选育出具有双亲优良性状组合的番茄新品种,新品种的产生体现了遗传和 的生物学原理。
(4)欲验证该育种技术是否普遍适用于作物育种,后续的研究思路是 。
18.我国科学家致力于研究水稻耐热性产生的原理,并创制出具有耐热性的水稻新种质,为应对全球变暖导致的粮食安全问题提供新的解决方案。某科研团队在进行水稻杂交育种时发现水稻耐热性主要由B、b基因控制,他们进行了如下实验。回答下列问题。
实验一
亲代:耐热×耐热
↓
子代:耐热 不耐热
713粒 236 粒
实验二
亲代:耐热×不耐热
↓
子代:耐热 不耐热
480粒 475 粒
实验三
亲代:不耐热×不耐热
↓
子代:耐热 不耐热
0粒 921粒
(1)控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的 片段。
(2)若要尽可能多地获得耐热水稻,应选择实验 中子代耐热个体作亲本进行自花传粉。
(3)理论上实验三中子代不会有耐热个体出现,请解释其中原因 。
(4)我国科学家利用基因编辑技术,增强耐热信号传导基因,敲除耐热抑制基因,成功培育出耐热高产的水稻新品种,使高温下水稻产量大幅提升。
①利用基因编辑技术获得耐热性状,从根本上改变了水稻的 ,属于可遗传的变异。
②与传统杂交育种相比,利用基因编辑技术育种能对特定基因进行精准修饰,能 改良作物性状(填“定向”或“不定向”)。
四、C组拓展思维优练
19.阅读材料,回答问题。
2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船成功发射,除搭载三名航天员外,还有两雌两雄4只特殊“乘客”——小鼠随飞船入驻中国空间站,参与空间生命科学实验。空间站内模拟了地球的部分生存条件,科研人员会定期监测小鼠的生长发育、细胞增殖及繁殖能力等指标,旨在探究微重力环境对哺乳动物生命活动的影响,为人类长期驻留太空的生命保障体系建设提供科学依据。实验过程中,科研人员发现,微重力环境下小鼠的骨骼代谢、肌肉生长速率与地面对照组存在明显差异。
(1)小鼠的性别决定方式与人类相同,则雄性小鼠体细胞的性染色体组成是
(2)在细胞分裂的整个过程中,染色体的变化规律是先 ,再精确地平均分配到新细胞中,以维持物种的遗传稳定性。
(3)小鼠的骨骼和肌肉参与构成其运动系统,当肌肉受到神经传来的刺激收缩时,能牵动所附着的骨绕 活动。
(4)空间站能为小鼠提供氧气,当小鼠吸入空间站内的氧气时,其体内的膈肌状态与人类吸气时的膈肌状态相同,处于 (填“收缩”或“舒张”)状态。
(5)划线部分说明生物的性状表现是由基因组成和 共同决定的。该实验设置地面对照组的目的是排除其他因素的干扰,确保实验结果是由 引起的。
20.材料一:白化病是一种隐性遗传病,表现为皮肤、头发和眼睛的部分或全部色素脱失的一种先天性皮肤病。
材料二:唐氏综合征又叫21三体综合征,患者多有智力障碍、畸形等症状。调查发现该病的发病率随着母亲生育年龄的增大而增加,因此提倡适龄生育。
材料三:亚灿米是一种天然健生、不施化学肥料、无污染、安全环保的稻米,主要在云浮市罗定市种植,获得“金奖大米”等三项荣誉。亚灿米水稻稻壳顶端有的有芒,有的无芒。无芒有利于收割、脱粒及稻谷的加工。为研究水稻有芒和无芒的遗传规律,研究人员进行以下两组杂交实验,如下表:
组别
①组
②组
亲代
有芒
无芒
有芒
无芒
子一代
全部有芒
有芒和无芒
(1)根据材料一,白化病是一种隐性遗传病,基因组成用aa表示。当近亲婚配时,夫妻虽然肤色表现正常,但很可能携带相同的致病基因,即父亲、母亲的基因型分别为 和 ,致病基因通过 传递给孩子,可导致孩子患白化病。父母再生一个健康孩子的概率为 。
(2)根据材料二,如图可知该患者的性别是 ,其体细胞中共有 条染色体。
(3)根据材料三,如表,水稻杂交后代中出现了有芒和无芒,这种现象叫 (选填“遗传”或“变异”)。实验可得,应选择【 】组后代的类型符合生产实际的需求,这种变异属于 (填“可遗传”或“不可遗传”)变异。如果用B表示“有芒”的基因,那么【②】组中亲代“有芒”的基因型为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A:形态特征是生物外在表现,由遗传物质决定,太空诱变不是直接改变形态,不符合题意。
B:生活习性是外在行为表现,并非变异产生新品种的根本原因,不符合题意。
C:营养成分为性状表现,属于外表特征,不是根本改变对象,不符合题意。
D:太空环境中的辐射、失重等特殊条件,会诱发种子细胞内遗传物质(DNA)发生改变,这种可遗传的变异能稳定传递给后代,从而选育出优质新品种,是根本层面的改变,符合题意。
故答案为:D。
【分析】1. 育种原理:太空特殊环境诱导遗传物质发生基因突变,属于可遗传变异;
2. 根本改变:遗传物质发生改变,后代才能稳定保留新性状;
3. 区分:形态、习性、营养成分都属于由遗传物质控制的性状,是遗传物质改变后才出现的外在表现,并非根本改变对象。
2.【答案】B
【知识点】转基因技术及其应用
【解析】【解答】A:克隆技术,核心是无性繁殖,复制完整生物体,不涉及不同物种间基因转移,不符合题意。
B:转基因技术,指把一种生物的特定基因提取出来,转入另一种生物体内,使其表现出新性状。本题将苏云金杆菌抗虫基因转入棉花培育抗虫棉,完全符合转基因技术定义,符合题意。
C:杂交育种,是同种生物不同品种间交配,依靠自然基因重组,不人工跨物种导入外源基因,不符合题意。
D:植物组织培养,依靠植物细胞全能性快速繁育植株,仅增殖原有植株,不改变基因,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】转基因技术核心:外源基因跨物种导入受体生物,定向获得目标性状;抗虫棉是典型转基因应用实例。
3.【答案】B
【知识点】基因、DNA和染色体的关系;转基因技术及其应用;染色体的概述
【解析】【解答】A、①是染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成,A正确;
B、通常,染色体在体细胞中是成对存在的,在生殖细胞中是成单存在的,B错误;
C、②是DNA,基因是DNA上具有特定遗传信息的片段,C正确;
D、科学家把控制合成人胰岛素的基因转入大肠杆菌内,并利用大肠杆菌大量生产人胰岛素,该过程应用了转基因技术,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质两种物质组成。
(2)染色体在体细胞中是成对存在的,在生殖细胞中是成单存在的。
(3)基因是DNA上具有特定遗传信息的片段。
(4)转基因技术是指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。
(5)题图中:①是染色体,②是DNA。
4.【答案】B
【知识点】变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】 A. 随机取样能够避免人为挑选带来的主观误差,保证取样的客观性,是本实验正确的操作,A 正确。
B. 样本数量过少时,偶然因素对实验结果影响大,实验误差偏大,探究花生变异实验样品一般不少于 30 粒,少于 10 粒的做法不正确,B 错误。
C. 选择合适的测量工具与测量方法,可以精准测量花生果实大小,利于数据统计,C 正确。
D. 用曲线图或直方图整理、呈现测量数据,能够直观反映花生果实大小的变异规律,D 正确。
故选 B。
【分析】抽样时随机取样:减少人为误差;样本数量:样本越多,偶然误差越小,生物抽样实验通常样本≥30;数据处理:用统计图(直方图、折线图)直观体现变异分布。
5.【答案】B
【知识点】基因、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的 DNA 片段,性状是生物表现出的形态、生理特征,二者概念不同,A 错误。B、将荧光基因转入斑马鱼后,斑马鱼表现出荧光性状,说明基因控制生物的性状,B 正确。
C、题干没有体现环境对性状的影响,C 错误。
D、逻辑关系颠倒,是基因控制性状,不是性状控制基因,D 错误。
故选B。
【分析】基因与性状的关系:基因控制性状,性状是基因的外在表现。
转基因技术原理:把一种生物的某个基因,转入另一种生物体内,使其表现出该基因控制的性状。
6.【答案】C
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、选育一般指从自然变异群体中直接选择优良个体进行繁殖,不涉及人为诱导基因突变,不符合题意。
B、杂交是通过不同品种间的交配,将优良性状组合到一起,原理是基因重组,和宇宙射线诱导的基因突变无关,不符合题意。
C、诱变利用物理因素(如宇宙射线、紫外线)或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,进而培育新品种。太空育种正是利用宇宙射线、微重力等太空环境因素诱导种子发生基因突变,属于诱变育种,正确。
D、基因工程是按照人的意愿,把一种生物的某个基因转入另一种生物体内,定向改造生物性状,和太空环境诱导的随机突变完全不同,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】太空育种(航天诱变育种):属于物理诱变育种,利用太空特殊环境(强辐射、微重力、高真空)诱发种子基因突变,再返回地面选育新品种。
常见诱变育种方式:物理诱变(射线、紫外线、激光)、化学诱变(亚硝酸、硫酸二乙酯)。
诱变育种的特点:提高突变率、扩大变异范围,但突变是不定向的,需要多代筛选才能获得优良品种。
7.【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系
【解析】【解答】 A. 同一品种的结球甘蓝,说明遗传基因没有发生改变,只是种植的地域环境不同,在北京和西藏生长出的叶球重量差异明显,这种性状变化仅由外界环境条件引起,A 正确。
B. 甘蓝属于同一品种,体内遗传基因相同,基因没有发生改变,不会造成叶球重量的明显差异,B 错误。
C. 海拔高度只是环境因素中的一项,不能单独作为决定性状表现的根本因素,表述片面,C 错误。
D. 本题中甘蓝基因没有改变,性状差异只由环境引起,不需要基因和环境共同作用,D 错误。
故选 A。
【分析】 基因是有遗传效应的DNA片段。基因决定生物的性状。除此之外性状还受环境的影响,因此生物的性状是由基因和环境共同作用的结果。
8.【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系;染色体组成和性别遗传;男性生殖系统
【解析】【解答】A.SRY 基因促使睾丸发育,睾丸分泌雄性激素,雄性激素直接驱动第二性征出现,因此男性第二性征的形成与 SRY 基因有关,A正确。
B.男性体细胞性染色体为 XY;精子是生殖细胞,分裂后只含一条性染色体,精子性染色体为X 或 Y,不会同时存在 XY,B错误。
C. 根据图示,SRY基因指导合成睾丸决定因子,睾丸决定因子促使形成睾丸,而不是T基因,C错误。
D.根据图示和常识,Y染色体上的SRY基因在男性性别决定中起关键作用,因此男性精子的产生与Y染色体有关,D错误。
故选A。
【分析】男性体细胞染色体:22 对常染色体 + XY;精子:22 条 + X 或 22 条 + Y;
SRY 基因(Y 染色体)是睾丸发育的关键基因,睾丸分泌雄性激素,调控男性第二性征;
第二性征的根本源头是 SRY 基因,直接调控物质是雄性激素。
9.【答案】B
【知识点】病毒的种类;转基因技术及其应用;抗原和抗体;病毒的形态结构
【解析】【解答】A.将猪的 α1、3GT 基因转入新城疫病毒体内,把一种生物的基因转移到另一种生物体内,属于转基因技术,A正确。
B.新城疫病毒侵染禽类(动物),属于动物病毒;细菌病毒是噬菌体,专门侵染细菌,B错误。
C.病毒没有细胞结构,通常由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,新城疫病毒也符合这一结构特点,C正确。
D.抗原是能引起人体免疫反应的“非己”物质,被病毒感染的癌细胞属于人体的“非己”成分,会被免疫系统识别为抗原,D正确。
故答案为:B。
【分析】病毒分类:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体);
病毒基本结构:蛋白质外壳 + 内部遗传物质,无细胞结构;
转基因技术:将一种生物的特定基因导入另一生物体内,改变其遗传特性。
10.【答案】B
【知识点】转基因技术及其应用
【解析】【解答】A、克隆技术是无性繁殖,只复制完整生物体,不转入外源基因,例如克隆羊多莉,和题干导入外源基因的操作不同,不符合题意。
B、转基因技术定义:把一个生物体的特定基因,转入另一个生物体的基因组中,使其表现出新性状。本题将肠乳糖酶基因转入奶牛,让奶牛乳汁乳糖降低,符合题意。
C、杂交技术依靠生物交配繁殖,通过雌雄配子结合重组基因,不直接人工导入外源基因,多用于农作物育种,不符合题意。
D、发酵技术依靠微生物的呼吸作用制造产品(如酿酒、制酸奶),和基因转移无关,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】转基因技术关键词:外源基因导入另一生物基因组,定向改造生物性状。
克隆:复制完整个体,无外源基因转入;杂交:有性生殖育种;发酵:微生物代谢加工。
11.【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系;生物变异的应用
【解析】【解答】A、将高粱耐盐碱基因转入水稻细胞后,水稻获得耐盐碱这一性状,说明基因能够控制生物的性状,符合题意。
B、题干实验没有涉及显性、隐性基因的对比实验,无法得出该结论,不符合题意。
C、实验仅体现基因与性状的关系,没有验证 DNA 是主要遗传物质,不符合题意。
D、该技术是转基因技术,并非杂交育种,高粱和水稻不能直接杂交,不符合题意。
故答案为:A
【分析】转基因技术核心知识点:
原理:把一种生物的特定基因提取出来,导入另一种生物细胞内,使受体生物表现出该基因对应的性状;
核心结论:该实验直接证明基因控制生物的性状;
区分技术:转基因≠杂交,杂交依靠有性生殖,转基因直接转移外源基因。
12.【答案】D
【知识点】传粉及其类型;植物的有性生殖;变异的类型、原因和意义;生物变异的应用;生物多样性的内涵
【解析】【解答】A.水稻属于两性花,杂交水稻依靠异花传粉完成受精,过程中存在精子和卵细胞两性生殖细胞结合形成受精卵,属于有性生殖,A正确。
B.品种的优良指生物表现出的优良性状,如高产、抗倒伏、抗病虫等,性状由基因控制,B正确。
C.基因的多样性又叫遗传的多样性,它是生物多样性中最基本、起决定作用的多样性,利用野生水稻与普通水稻杂交培育出高产的杂交水稻利用了基因的多样性,C正确。
D.由环境引起的变异没有改变生物的遗传物质是不能遗传的,高产的杂交水稻因为管理不善,导致产量降低,该低产性状不会遗传给下一代,D错误。
故选D。
【分析】(1)水稻生殖:杂交水稻异花传粉,经过两性生殖细胞结合,属于有性生殖。
(2)性状:品种优良指生物表现出高产、抗倒伏等优良性状,基因控制性状。
(3)基因多样性应用:野生稻与普通稻杂交育种,利用基因(遗传)多样性。
(4)变异分类
可遗传变异:遗传物质改变,能传给后代(杂交育种);
不可遗传变异:仅环境影响、遗传物质不变,不能遗传(管理差导致低产)。
13.【答案】B
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、航天育种利用太空微重力等处理种子,虽然种子所处的环境发生了变化,但这并不是处理的目的,且题干强调的是从根本上改变,生活环境的改变并非根本改变,A错误;
B、太空微重力等特殊环境会使种子的遗传物质发生改变,也就是从根本上改变了种子的遗传信息,从而可能产生新的性状,这正是航天育种的目的,B正确;
C、种子的形态结构是由遗传信息决定的,太空处理主要是改变遗传信息,而不是直接改变形态结构,C错误;
D、生理特征也是由遗传信息控制的,太空处理先改变遗传信息,进而可能影响生理特征,而不是直接改变生理特征,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)航天育种是利用太空特殊的环境,如微重力、高辐射等因素,使种子的遗传物质发生改变。
(2)遗传信息是生物体遗传的基础,它决定了生物体的形态结构、生理特征等。
(3)当遗传信息改变时,生物体可能会表现出与原来不同的性状。
14.【答案】D
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、生理特征是生物外在表现出的耐旱、抗病虫害等性状,是遗传物质改变后体现出的结果,并非从根本上改变的对象,不符合题意。
B、形态结构是生物外观、组织器官的形态,属于性状表现,不是根本改变的内容,不符合题意。
C、太空育种只是诱变菌种基因,黑木耳种植的生活环境没有发生改变,不符合题意。
D、太空环境中的宇宙射线、微重力等会诱发孢子内遗传物质发生基因突变,遗传物质的改变是新品种性状出现的根本原因,该育种方式从根本上改变了黑木耳的遗传物质,叙述正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】太空育种(诱变育种)原理:太空特殊辐射环境诱导生物遗传物质发生变异;遗传物质改变是内因,耐旱、抗虫等生理、形态特征是遗传物质改变后表现出的外在性状。
15.【答案】(1)变异
(2)雄性;图2中七仔的性染色体为XY
(3)在生物的体细胞中,染色体是成对存在的;2;;25%(1/4)
(4)可遗传
(5)野外捕食和避敌的能力,长期人工圈养可能削弱其捕食、避敌等本能,需通过野化训练(如觅食、攀爬等)确保其适应野外环境;人工环境与野外病原体差异大,需提前接种疫苗并隔离观察,防止将圈养疾病传播给野生种群;评估与其他野生大熊猫的竞争关系,避免因毛色差异导致群体排斥(合理即可)
(6)若该黑白色大熊猫基因组成为AA,则后代无法生出棕白色大熊猫;若该黑白色大熊猫基因组成为Aa,则后代生出棕白色大熊猫概率为50%
【知识点】基因在亲子代间的传递;染色体组成和性别遗传;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义;生物的变异现象
【解析】【解答】(1)父母都是黑白毛色,而 “七仔” 为棕白色,这种亲子间的性状差异在遗传学上称为变异。
(2)大熊猫性别决定方式与人类相似(XY 型),图 2 中 “七仔” 的性染色体为XY,因此性别为雄性。
(3)①体细胞中染色体成对存在,控制性状的基因也成对存在,因此一对染色体需要用两条纸条模拟。
②七仔是隐性棕白色(基因型aa),可推出父母基因型均为Aa,因此父亲能产生含A、含a共2种精子。
③ 棕白色是隐性性状,七仔基因型为aa,因此父母的生殖细胞都需要提供a,受精卵的基因型为aa,如图所示:
④七仔父母基因组成是Aa×Aa,后代隐性性状aa的概率为1/4(25%),遗传图解如图:
(4) 根据是否遗传分可遗传的变异和不可遗传的变异:可遗传的变异:这种变异是由遗传物质的变化引起的,能够遗传给后代。不可遗传的变异:这种变异仅由环境变化引起,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因此不能遗传给后代。 “七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,遗传物质发生了改变,所以“七仔”的棕毛属于可遗传变异。
(5)从生态保护角度,放归人工圈养个体需要考虑放归地环境、生物适应性、对原有生态/种群的影响等。
(6) 七仔基因型为aa,只能提供a基因;黑白色大熊猫基因型为AA或Aa:若为Aa则可以生出棕白色aa后代,若为AA后代全为黑白色Aa,因此不一定能生出棕白色后代。
【分析】基因控制生物的性状,相对性状有显性性状和隐性性状之分。显性基因是控制显性性状发育的基因,隐性基因,是支配隐性性状的基因;生物体的某些性状是由一对基因控制的,当细胞内控制某种性状的一对基因一个是显性、一个是隐性时,只有显性基因控制的性状才会表现出来;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。
(1)亲代与子代之间,以及子代个体之间的差异性是变异,因此“七仔”父母的体色都是黑白色,而“七仔”为棕白色大熊猫,这种现象在遗传学上被称为变异。
(2)大熊猫的性别决定方式和人类相似,人类男性性染色体为XY,女性为XX。观察“七仔”体细胞的染色体组成图,其性染色体为XY,所以“七仔”的性别为雄性。
(3)①体细胞中染色体成对存在,控制性状的基因也成对存在,因此一对染色体需要用两条纸条模拟。
②七仔是隐性棕白色(基因型aa),可推出父母基因型均为Aa,因此父亲能产生含A、含a共2种精子。
③ 棕白色是隐性性状,七仔基因型为aa,因此父母的生殖细胞都需要提供a,受精卵的基因型为aa,如图所示:
④七仔父母基因组成是Aa×Aa,后代隐性性状aa的概率为1/4(25%),遗传图解如图:
(4)变异分为可遗传变异和不可遗传变异,可遗传变异是由遗传物质改变引起的,能遗传给后代;不可遗传变异是由环境因素导致,遗传物质未发生改变,不能遗传给后代。 “七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,遗传物质发生了改变,所以“七仔”的棕毛属于可遗传变异。
(5)从生态保护角度,放归人工圈养个体需要考虑放归地环境、生物适应性、对原有生态/种群的影响等。
(6) 七仔基因型为aa,只能提供a基因;黑白色大熊猫基因型为AA或Aa:若为Aa则可以生出棕白色aa后代,若为AA后代全为黑白色Aa,因此不一定能生出棕白色后代。
16.【答案】(1)遗传(或基因)
(2)可遗传
(3)Aa;1/4(或 25%)
(4)甘农 7 号;藏饲 1 号
【知识点】基因在亲子代间的传递;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义;生物多样性的内涵
【解析】【解答】(1)生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性。遗传(基因)多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化。小黑麦有甘农7号、藏饲1号、甘农4号等多个品种,这些不同品种之间存在基因的差异,体现了遗传(或基因)多样性。
故填:遗传(或基因)。
(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;不遗传的变异是由环境改变引起的,遗传物质没有发生改变,不能遗传给后代。小黑麦是通过小麦与黑麦杂交和染色体加倍重组而形成的,其遗传物质发生了变化,这种变异是可以遗传给后代的,所以属于可遗传的变异。
故填:可遗传。
(3)①将抗病小黑麦与感病小黑麦进行杂交,子一代全部表现为抗病。控制抗病的基因用A表示,控制感病的基因用a表示。感病小黑麦的基因组成是aa,它能产生含a的生殖细胞,而子一代全部抗病,说明子一代至少含有一个A基因,又因为它从感病亲本那里获得了a基因,所以子一代抗病小黑麦的基因组成是Aa。
故填:Aa。
②子一代(Aa)进行自花传粉,其遗传图解如下:
从遗传图解可以看出,子二代中基因组成及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,其中感病个体(aa)的概率为1/4,也就是25%。
故填:1/4(或25%)。
(4)①从图表中可知,在盐浓度为160mmol/L时,甘农7号的相对芽长数值比藏饲1号高,相对芽长数值越高,耐盐作用越明显,所以最适合在该地区种植的小黑麦品种是甘农7号。
故填:甘农7号。
②同样从图表中可以看出,在盐浓度为200mmol/L时,藏饲1号的相对芽长数值比甘农7号高,说明藏饲1号在这个盐浓度下耐盐作用更明显,所以最适合在盐浓度为200mmol/L的地区种植的小黑麦品种是藏饲1号。
故填:藏饲1号。
【分析】(1)生物的多样性包括生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。
(2)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,遗传物质没有发生改变,是不遗传的变异,不能遗传给后代。
(3)生物体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。
17.【答案】(1)花药;柱头
(2)控制
(3)变异
(4)选取多种不同农作物,重复该基因改造 + 机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种
【知识点】基因、环境与性状的关系;生物变异的应用
【解析】【解答】(1)在花的结构中,花药是产生花粉的地方,所以品种B的花粉位于花药中;当进行授粉时,需要将花粉涂抹到雌蕊的柱头上,这样花粉才能萌发出花粉管,完成受精过程,所以机器人采集品种B的花粉后,将其涂抹至品种A雌蕊的柱头上进行授粉。
故填:花药;柱头。
(2)基因是具有遗传效应的DNA片段,生物体的性状是由基因控制的。经过基因改造后获得的品种A,其表现出不产生花粉等新性状,这充分说明了基因控制性状。
故填:控制。
(3)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。科学家成功选育出具有双亲优良性状组合的番茄新品种,新品种与亲代之间既有相似性(遗传),又有不同之处(变异),所以新品种的产生体现了遗传和变异的生物学原理。
故填:变异。
(4)要验证该育种技术是否普遍适用于作物育种,需要进行广泛的实验验证。选取多种不同农作物,重复该基因改造+机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种。如果在多种不同农作物上都能成功高效选育出优良新品种,那么就可以说明该育种技术普遍适用于作物育种;反之,则说明该技术可能存在一定的局限性。
故填:选取多种不同农作物,重复该基因改造+机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种。
【分析】(1)花的主要结构包括雄蕊和雌蕊,雄蕊由花药和花丝组成,花药能产生花粉;雌蕊由柱头、花柱和子房组成,柱头是接受花粉的部位。
(2)基因控制生物的性状,基因的改变会导致生物性状的改变。
(3)遗传和变异是生物界普遍存在的现象,遗传使物种保持相对稳定,变异为生物进化提供了原材料。
(4)科学探究中,要验证某一结论是否具有普遍性,需要进行大量的重复实验,且实验对象要具有多样性。
18.【答案】(1)DNA
(2)一
(3)不耐热是隐性性状(耐热是显性性状),亲代的基因组成均为bb;亲代只产生含b基因的生殖细胞,子代基因组成均为bb,不会出现耐热个体
(4)遗传物质;定向
【知识点】基因在亲子代间的传递;基因、DNA和染色体的关系;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】(1) 基因是控制生物性状的基本遗传单位,从分子层面来讲,基因并非独立的生物大分子,而是DNA分子上能够发挥遗传作用、携带遗传信息的特定片段,DNA分子上不具备遗传功能的片段不能称作基因,因此控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的DNA片段。
(2) 实验一中两个耐热亲本杂交,子代出现耐热和不耐热两种性状,且数量比例约为3:1,这是一对等位基因杂合子自交产生的典型性状分离结果,据此可判断耐热为显性性状,不耐热为隐性性状,该组亲代均为杂合子。实验一的子代耐热个体包含显性纯合子和杂合子,显性纯合子自交后代全部为耐热水稻,杂合子自交后代也以耐热个体为主,能够繁育出大量目标植株。实验二为耐热个体与不耐热个体杂交,子代性状比例接近1:1,属于测交组合,该组子代耐热个体全部为杂合子,杂合子自交后会发生性状分离,产生大量不耐热个体,无法满足育种需求。实验三亲代均为不耐热个体,不耐热是隐性性状,亲代均为隐性纯合,子代也全部表现为不耐热,没有可利用的耐热亲本。综合对比,想要尽可能多地获得耐热水稻,需要选择实验一中的子代耐热个体作为亲本进行自花传粉。
(3) 结合遗传规律可确定不耐热为隐性性状,隐性性状只有在基因纯合时才能表现出来,因此实验三中所有不耐热亲代的基因型都是隐性纯合。隐性纯合个体在减数分裂形成生殖细胞的过程中,只能产生携带隐性基因的一种配子。雌雄配子完成结合后,子代的基因型依旧为隐性纯合,全部表现为不耐热,所以理论上该组子代不会出现耐热个体。
(4) ① 生物的变异分为可遗传变异和不可遗传变异,两类变异的根本区分依据是遗传物质是否发生改变。基因编辑技术直接对水稻内部的基因进行修饰和改造,改变了水稻原本的遗传物质,这种由遗传物质改变引发的变异可以传递给后代,属于可遗传变异。
② 传统杂交育种依托基因重组实现性状改变,基因重组产生的变异没有固定方向,育种过程需要从大量子代中筛选目标个体。基因编辑技术可以精准识别并修饰生物体内的特定基因,能够按照人为需求改变生物性状,因此该技术可以定向改良作物性状。
【分析】(1) 基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本遗传单位,染色体主要由DNA和蛋白质组成,一个DNA分子上通常包含多个基因。
(2) 在一对相对性状的遗传中,若表现型相同的亲本杂交,子代出现亲本没有的新性状,则新出现的性状为隐性性状,亲本的性状为显性性状。
(3)生物变异分为可遗传变异和不可遗传变异,由遗传物质改变引起的变异属于可遗传变异,能够遗传给后代;仅由环境因素引起、遗传物质未发生改变的变异属于不可遗传变异,不能遗传给后代。
(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,故控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的DNA片段。
(2)实验一子代耐热与不耐热比例约为3:1,符合杂合子自交的性状分离比,说明亲代耐热水稻为杂合子,子代耐热个体包含纯合子和杂合子,纯合子自交后代全为耐热个体,能稳定遗传耐热性状;实验二子代耐热与不耐热比例约为1:1,亲代耐热个体为杂合子,子代耐热个体均为杂合子,自交后代会出现不耐热个体;实验三亲代均为不耐热,子代也全为不耐热,子代无耐热个体。因此选择实验一子代耐热个体作亲本进行自花传粉可获得更多耐热水稻。
(3)不耐热是隐性性状,耐热是显性性状,实验三中亲代不耐热的基因组成均为bb;亲代只产生含b基因的生殖细胞,子代基因组成均为bb,都表现为不耐热,故不会出现耐热个体。
(4)①可遗传变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代。基因编辑技术从根本上改变了水稻的遗传物质(基因组成),因此属于可遗传变异。
②基因编辑技术能对特定基因进行精准修饰,从而定向改良作物性状,而传统杂交育种的性状改良具有不定向性。
19.【答案】(1)XY
(2)复制(或加倍)
(3)关节
(4)收缩
(5)环境因素(或环境);微重力(或微重力环境)
【知识点】基因、环境与性状的关系;染色体组成和性别遗传;细胞分裂;肺与外界的气体交换;骨、关节和肌肉的配合
【解析】【解答】(1)人类的性别决定方式是XY型,雄性体细胞的性染色体组成为XY,雌性体细胞的性染色体组成为XX。因为小鼠的性别决定方式与人类相同,所以雄性小鼠体细胞的性染色体组成也是XY。
故填:XY。
(2)细胞分裂时,染色体先进行复制加倍,然后随着细胞分裂的进行,染色体精确地平均分配到两个新细胞中,使新细胞与原细胞所含的遗传物质相同,从而维持物种的遗传稳定性。
故填:复制(或加倍)。
(3)哺乳动物的运动系统由骨骼和肌肉组成。骨骼肌有受刺激而收缩的特性,当骨骼肌受神经传来的刺激收缩时,就会牵动它所附着的骨,绕着关节活动,于是躯体就会产生运动。
故填:关节。
(4)人体吸气时,肋间肌和膈肌收缩,胸廓容积扩大,肺随之扩张,肺内气压低于外界大气压,外界气体进入肺。小鼠吸入空间站内的氧气时,其体内的膈肌状态与人类吸气时的膈肌状态相同,即处于收缩状态。
故填:收缩。
(5)生物的性状表现是由基因组成和环境因素共同决定的。在该实验中,科研人员探究的是微重力环境对哺乳动物生命活动的影响,设置地面对照组,是为了排除其他因素的干扰,确保实验结果是由微重力环境引起的。
故填:环境因素(或环境);微重力(或微重力环境)。
【分析】(1)哺乳动物的性别决定方式主要是XY型,雄性个体的性染色体组成为XY,雌性个体的性染色体组成为XX。
(2)细胞分裂过程中,染色体的变化最为明显,先复制加倍,再平均分配到两个新细胞中。
(3)运动系统由骨、关节和肌肉组成,骨骼肌收缩,牵动骨绕关节活动,产生运动。
(4)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,吸气时,膈肌和肋间肌收缩;呼气时,膈肌和肋间肌舒张。
(5)生物的性状是基因和环境共同作用的结果,在探究实验中,设置对照实验可以排除无关因素的干扰,使实验结果更具说服力。
20.【答案】(1)Aa;Aa;生殖细胞;75%
(2)男性;47
(3)变异;②;可遗传;Bb
【知识点】基因在亲子代间的传递;染色体组成和性别遗传;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】(1)白化病属于隐性遗传病,其对应的基因组成用 aa 表示。在一对相对性状的遗传过程中,若子代个体出现了亲代从未表现的性状,那么这种新出现的性状必然是隐性性状,且亲代的基因组成均为杂合子。一对肤色正常的夫妇生育了一名白化病患儿,这表明该夫妇除各携带一个控制正常肤色的显性基因外,还均携带一个控制白化病的隐性基因,即夫妇双方的基因组成都是 Aa。在有性生殖过程中,父亲产生的精子与母亲产生的卵细胞,是基因在亲子代之间传递的重要桥梁,因此亲代会通过生殖细胞将基因传递给子代。结合遗传规律推算,这对父母再生一个健康孩子的概率为 75%。(2)图中第 23 对性染色体的大小与形态存在差异,该对染色体为 XY 染色体,由此可判断其性别为男性。人体体细胞内含有 23 对(共 46 条)染色体,而唐氏综合征患者的体细胞比正常人多 1 条染色体,所以其体细胞内染色体总数为 47 条。
(3)遗传指的是亲子代之间在性状表现上的相似性,变异则是指亲子代之间以及子代不同个体之间在性状上的差异。水稻杂交后代中同时出现有芒和无芒的性状,这一现象体现了性状上的差异,属于变异现象。根据题意可知,无芒性状有利于收割、脱粒及稻谷加工,②组后代中出现了无芒植株,因此选择②组后代的无芒类型更符合生产实际需求。由遗传物质发生改变引发的变异,能够传递给下一代,这类变异被称为可遗传变异;由环境因素导致、遗传物质未发生变化的变异,无法传递给下一代,属于不可遗传变异。有芒与无芒品种杂交获得无芒植株的过程,因遗传物质发生改变,属于可遗传变异。若用 B 表示 “有芒” 的显性基因,则无芒植株的基因组成应为 bb(隐性纯合),由此可推断亲代 “有芒” 植株的基因型是 Bb。
【分析】生物的性状由一对基因控制,当控制某一性状的一对基因均为显性,或一个为显性、一个为隐性时,生物体会表现出显性基因所控制的性状;只有当控制该性状的一对基因均为隐性时,隐性基因控制的性状才会显现出来。
(1)白化病是一种隐性遗传病,基因组成用aa表示。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。一对肤色正常的夫妇生了一个白化病患儿,说明这对夫妇除含有一个控制正常肤色的基因外,都含有一个控制白化病的隐性基因,即夫妇双方的基因组成都是Aa,这对基因的遗传图解如图所示:
在有性生殖过程中,父亲产生的精子与和母亲产生的卵细胞就是基因在亲子代间传递的桥梁,所以在生殖时,亲代会通过生殖细胞将基因传递给子代。父母再生一个健康孩子的概率为75%。
(2)图中的第23对性染色体大小形态不同,是XY染色体,因此性别是男性。人体细胞内有23对(46条)染色体,而唐氏综合征比正常人多1条染色体,故其体细胞中有47条染色体。
(3)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在性状上的差异。水稻杂交后代中出现了有芒和无芒,这种现象体现了性状的差异,属于变异。由题意可知,无芒有利于收割、脱粒及稻谷的加工。②组后代出现无芒植株,因此,应选择②组后代的类型符合生产实际的需求。由遗传物质发生改变而引起的变异能够遗传给下一代,这种变异叫做可遗传的变异,由环境因素引起的变异,由于遗传物质没有发生变化,这种变异不能遗传给下一代,属于不可遗传的变异。有芒和无芒品种杂交获得无芒植株的过程属于可遗传变异。如果用B表示“有芒”的基因,则无芒植株的基因组成是bb,可见亲代“有芒”植株的基因型是Bb,遗传图解如图所示:
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【北师大版】生物八年级上册6.16.5 遗传与转基因技术 同步练习
一、基础训练
1.我国利用卫星搭载牧草、月季等种子进入太空,借助太空特殊环境诱导种子发生变异,待种子返回地球后,再精心选育出优质新品种。这种方法能够成功,是因为从根本上改变了农作物的
A.形态特征 B.生活习性 C.营养成分 D.遗传物质
【答案】D
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A:形态特征是生物外在表现,由遗传物质决定,太空诱变不是直接改变形态,不符合题意。
B:生活习性是外在行为表现,并非变异产生新品种的根本原因,不符合题意。
C:营养成分为性状表现,属于外表特征,不是根本改变对象,不符合题意。
D:太空环境中的辐射、失重等特殊条件,会诱发种子细胞内遗传物质(DNA)发生改变,这种可遗传的变异能稳定传递给后代,从而选育出优质新品种,是根本层面的改变,符合题意。
故答案为:D。
【分析】1. 育种原理:太空特殊环境诱导遗传物质发生基因突变,属于可遗传变异;
2. 根本改变:遗传物质发生改变,后代才能稳定保留新性状;
3. 区分:形态、习性、营养成分都属于由遗传物质控制的性状,是遗传物质改变后才出现的外在表现,并非根本改变对象。
2.我国在棉花育种方面走在世界前列,科学家将苏云金杆菌抗虫蛋白基因转入普通棉花,培育出抗虫棉。“转入”过程运用的技术是
A.克隆技术 B.转基因技术
C.杂交育种 D.植物组织培养
【答案】B
【知识点】转基因技术及其应用
【解析】【解答】A:克隆技术,核心是无性繁殖,复制完整生物体,不涉及不同物种间基因转移,不符合题意。
B:转基因技术,指把一种生物的特定基因提取出来,转入另一种生物体内,使其表现出新性状。本题将苏云金杆菌抗虫基因转入棉花培育抗虫棉,完全符合转基因技术定义,符合题意。
C:杂交育种,是同种生物不同品种间交配,依靠自然基因重组,不人工跨物种导入外源基因,不符合题意。
D:植物组织培养,依靠植物细胞全能性快速繁育植株,仅增殖原有植株,不改变基因,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】转基因技术核心:外源基因跨物种导入受体生物,定向获得目标性状;抗虫棉是典型转基因应用实例。
3. 胰岛素能治疗糖尿病,科学家培育出能产生人胰岛素的大肠杆菌,部分培育过程如下图。下列叙述错误的是
A.①由 DNA 和蛋白质组成 B.①在生殖细胞中成对存在
C.基因是②上有遗传效应的片段 D.该过程应用了转基因技术
【答案】B
【知识点】基因、DNA和染色体的关系;转基因技术及其应用;染色体的概述
【解析】【解答】A、①是染色体,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成,A正确;
B、通常,染色体在体细胞中是成对存在的,在生殖细胞中是成单存在的,B错误;
C、②是DNA,基因是DNA上具有特定遗传信息的片段,C正确;
D、科学家把控制合成人胰岛素的基因转入大肠杆菌内,并利用大肠杆菌大量生产人胰岛素,该过程应用了转基因技术,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质两种物质组成。
(2)染色体在体细胞中是成对存在的,在生殖细胞中是成单存在的。
(3)基因是DNA上具有特定遗传信息的片段。
(4)转基因技术是指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。
(5)题图中:①是染色体,②是DNA。
4.在探究花生果实大小的变异实验中,制定和实施计划时采取的措施不正确的是( )
A.对花生果实进行随机取样
B.选取的样品数量少于10粒
C.选择并设计合适的测量工具与测量方法
D.用曲线图或直方图呈现测量结果
【答案】B
【知识点】变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】 A. 随机取样能够避免人为挑选带来的主观误差,保证取样的客观性,是本实验正确的操作,A 正确。
B. 样本数量过少时,偶然因素对实验结果影响大,实验误差偏大,探究花生变异实验样品一般不少于 30 粒,少于 10 粒的做法不正确,B 错误。
C. 选择合适的测量工具与测量方法,可以精准测量花生果实大小,利于数据统计,C 正确。
D. 用曲线图或直方图整理、呈现测量数据,能够直观反映花生果实大小的变异规律,D 正确。
故选 B。
【分析】抽样时随机取样:减少人为误差;样本数量:样本越多,偶然误差越小,生物抽样实验通常样本≥30;数据处理:用统计图(直方图、折线图)直观体现变异分布。
5.生物学家把一种荧光基因植入斑马鱼体内,这样荧光斑马鱼就诞生了。这个事实告诉我们( )
A.基因就是性状 B.基因控制性状
C.环境影响性状 D.性状控制基因
【答案】B
【知识点】基因、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的 DNA 片段,性状是生物表现出的形态、生理特征,二者概念不同,A 错误。B、将荧光基因转入斑马鱼后,斑马鱼表现出荧光性状,说明基因控制生物的性状,B 正确。
C、题干没有体现环境对性状的影响,C 错误。
D、逻辑关系颠倒,是基因控制性状,不是性状控制基因,D 错误。
故选B。
【分析】基因与性状的关系:基因控制性状,性状是基因的外在表现。
转基因技术原理:把一种生物的某个基因,转入另一种生物体内,使其表现出该基因控制的性状。
6. 早在1999年,我国神舟号已开始搭载植物种子进入太空,利用宇宙射线或微重力育种,这种获得新品种的方式是( )
A.选育 B.杂交 C.诱变 D.基因工程
【答案】C
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、选育一般指从自然变异群体中直接选择优良个体进行繁殖,不涉及人为诱导基因突变,不符合题意。
B、杂交是通过不同品种间的交配,将优良性状组合到一起,原理是基因重组,和宇宙射线诱导的基因突变无关,不符合题意。
C、诱变利用物理因素(如宇宙射线、紫外线)或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,进而培育新品种。太空育种正是利用宇宙射线、微重力等太空环境因素诱导种子发生基因突变,属于诱变育种,正确。
D、基因工程是按照人的意愿,把一种生物的某个基因转入另一种生物体内,定向改造生物性状,和太空环境诱导的随机突变完全不同,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】太空育种(航天诱变育种):属于物理诱变育种,利用太空特殊环境(强辐射、微重力、高真空)诱发种子基因突变,再返回地面选育新品种。
常见诱变育种方式:物理诱变(射线、紫外线、激光)、化学诱变(亚硝酸、硫酸二乙酯)。
诱变育种的特点:提高突变率、扩大变异范围,但突变是不定向的,需要多代筛选才能获得优良品种。
7.同一品种的结球甘蓝(圆白菜),在北京栽培,长成的叶球重1~3千克;引种到西藏后,叶球的重量普遍增加,最大的竟达到6.5千克。推测对结球甘蓝性状表现起作用的是( )
A.环境 B.基因 C.海拔高度 D.基因和环境
【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系
【解析】【解答】 A. 同一品种的结球甘蓝,说明遗传基因没有发生改变,只是种植的地域环境不同,在北京和西藏生长出的叶球重量差异明显,这种性状变化仅由外界环境条件引起,A 正确。
B. 甘蓝属于同一品种,体内遗传基因相同,基因没有发生改变,不会造成叶球重量的明显差异,B 错误。
C. 海拔高度只是环境因素中的一项,不能单独作为决定性状表现的根本因素,表述片面,C 错误。
D. 本题中甘蓝基因没有改变,性状差异只由环境引起,不需要基因和环境共同作用,D 错误。
故选 A。
【分析】 基因是有遗传效应的DNA片段。基因决定生物的性状。除此之外性状还受环境的影响,因此生物的性状是由基因和环境共同作用的结果。
二、A组巩固知识精练
8.男性性别决定和第二性征的形成过程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.男性第二性征的形成与SRY基因有关
B.男性精子中的性染色体组成为XY
C.T基因决定着睾丸的形成和发育
D.男性精子的产生与Y染色体无关
【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系;染色体组成和性别遗传;男性生殖系统
【解析】【解答】A.SRY 基因促使睾丸发育,睾丸分泌雄性激素,雄性激素直接驱动第二性征出现,因此男性第二性征的形成与 SRY 基因有关,A正确。
B.男性体细胞性染色体为 XY;精子是生殖细胞,分裂后只含一条性染色体,精子性染色体为X 或 Y,不会同时存在 XY,B错误。
C. 根据图示,SRY基因指导合成睾丸决定因子,睾丸决定因子促使形成睾丸,而不是T基因,C错误。
D.根据图示和常识,Y染色体上的SRY基因在男性性别决定中起关键作用,因此男性精子的产生与Y染色体有关,D错误。
故选A。
【分析】男性体细胞染色体:22 对常染色体 + XY;精子:22 条 + X 或 22 条 + Y;
SRY 基因(Y 染色体)是睾丸发育的关键基因,睾丸分泌雄性激素,调控男性第二性征;
第二性征的根本源头是 SRY 基因,直接调控物质是雄性激素。
9.我国科学家将猪的α1、3GT基因转入新城疫病毒中,改造的病毒感染人体癌细胞后,能触发超急性排斥反应,导致癌组织血管栓塞、坏死。以下相关说法错误的是( )
A.此研究运用了转基因技术
B.新城疫病毒属于细菌病毒
C.新城疫病毒由蛋白质和遗传物质组成
D.人体免疫系统将被感染的癌细胞识别为抗原
【答案】B
【知识点】病毒的种类;转基因技术及其应用;抗原和抗体;病毒的形态结构
【解析】【解答】A.将猪的 α1、3GT 基因转入新城疫病毒体内,把一种生物的基因转移到另一种生物体内,属于转基因技术,A正确。
B.新城疫病毒侵染禽类(动物),属于动物病毒;细菌病毒是噬菌体,专门侵染细菌,B错误。
C.病毒没有细胞结构,通常由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,新城疫病毒也符合这一结构特点,C正确。
D.抗原是能引起人体免疫反应的“非己”物质,被病毒感染的癌细胞属于人体的“非己”成分,会被免疫系统识别为抗原,D正确。
故答案为:B。
【分析】病毒分类:动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体);
病毒基本结构:蛋白质外壳 + 内部遗传物质,无细胞结构;
转基因技术:将一种生物的特定基因导入另一生物体内,改变其遗传特性。
10.乳糖是乳汁中特有的糖,能被乳糖酶分解为葡萄糖和半乳糖。有些人因缺乏乳糖酶,喝牛奶后常出现腹胀、腹泻等现象,这种现象被称为乳糖不耐受。为解决这一问题,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,使奶牛分泌的乳汁中乳糖含量降低,而其他营养成分不受影响。材料中用到的生物技术是( )
A.克隆技术 B.转基因技术 C.杂交技术 D.发酵技术
【答案】B
【知识点】转基因技术及其应用
【解析】【解答】A、克隆技术是无性繁殖,只复制完整生物体,不转入外源基因,例如克隆羊多莉,和题干导入外源基因的操作不同,不符合题意。
B、转基因技术定义:把一个生物体的特定基因,转入另一个生物体的基因组中,使其表现出新性状。本题将肠乳糖酶基因转入奶牛,让奶牛乳汁乳糖降低,符合题意。
C、杂交技术依靠生物交配繁殖,通过雌雄配子结合重组基因,不直接人工导入外源基因,多用于农作物育种,不符合题意。
D、发酵技术依靠微生物的呼吸作用制造产品(如酿酒、制酸奶),和基因转移无关,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】转基因技术关键词:外源基因导入另一生物基因组,定向改造生物性状。
克隆:复制完整个体,无外源基因转入;杂交:有性生殖育种;发酵:微生物代谢加工。
11.我国拥有近1亿公顷盐碱地,培育耐盐碱作物是保障国家粮食安全的重要途径。一种培育耐盐碱水稻的方法是将高粱的耐盐碱基因分离出来,导入水稻细胞中,使水稻获得耐盐碱特性。这个事实说明
A.基因控制生物的性状 B.基因有显性和隐性之分
C.DNA是主要的遗传物质 D.高粱与水稻间可实现杂交
【答案】A
【知识点】基因、环境与性状的关系;生物变异的应用
【解析】【解答】A、将高粱耐盐碱基因转入水稻细胞后,水稻获得耐盐碱这一性状,说明基因能够控制生物的性状,符合题意。
B、题干实验没有涉及显性、隐性基因的对比实验,无法得出该结论,不符合题意。
C、实验仅体现基因与性状的关系,没有验证 DNA 是主要遗传物质,不符合题意。
D、该技术是转基因技术,并非杂交育种,高粱和水稻不能直接杂交,不符合题意。
故答案为:A
【分析】转基因技术核心知识点:
原理:把一种生物的特定基因提取出来,导入另一种生物细胞内,使受体生物表现出该基因对应的性状;
核心结论:该实验直接证明基因控制生物的性状;
区分技术:转基因≠杂交,杂交依靠有性生殖,转基因直接转移外源基因。
12.人间四月,风吹稻浪,稻香十里,2023年海南的南繁试验田又迎来实验稻的采收季节。“杂交水稻之父”袁隆平院士高度重视杂交水稻育种推广工作,并为此奋斗一生,是我们敬仰、学习的楷模。请你判断下列说法错误的是( )
A.杂交水稻的传粉方式为异花传粉,生殖方式为有性生殖
B.袁隆平院士培育出水稻的优良品种,这里的优良是指性状的优良
C.利用野生水稻与普通水稻杂交培育出高产的杂交水稻利用了基因的多样性
D.高产的杂交水稻因为管理不善,导致产量降低,该低产性状会遗传给下一代
【答案】D
【知识点】传粉及其类型;植物的有性生殖;变异的类型、原因和意义;生物变异的应用;生物多样性的内涵
【解析】【解答】A.水稻属于两性花,杂交水稻依靠异花传粉完成受精,过程中存在精子和卵细胞两性生殖细胞结合形成受精卵,属于有性生殖,A正确。
B.品种的优良指生物表现出的优良性状,如高产、抗倒伏、抗病虫等,性状由基因控制,B正确。
C.基因的多样性又叫遗传的多样性,它是生物多样性中最基本、起决定作用的多样性,利用野生水稻与普通水稻杂交培育出高产的杂交水稻利用了基因的多样性,C正确。
D.由环境引起的变异没有改变生物的遗传物质是不能遗传的,高产的杂交水稻因为管理不善,导致产量降低,该低产性状不会遗传给下一代,D错误。
故选D。
【分析】(1)水稻生殖:杂交水稻异花传粉,经过两性生殖细胞结合,属于有性生殖。
(2)性状:品种优良指生物表现出高产、抗倒伏等优良性状,基因控制性状。
(3)基因多样性应用:野生稻与普通稻杂交育种,利用基因(遗传)多样性。
(4)变异分类
可遗传变异:遗传物质改变,能传给后代(杂交育种);
不可遗传变异:仅环境影响、遗传物质不变,不能遗传(管理差导致低产)。
13. 航天育种利用太空微重力等处理种子。此处理的目的是从根本上改变种子的
A.生活环境 B.遗传信息 C.形态结构 D.生理特征
【答案】B
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、航天育种利用太空微重力等处理种子,虽然种子所处的环境发生了变化,但这并不是处理的目的,且题干强调的是从根本上改变,生活环境的改变并非根本改变,A错误;
B、太空微重力等特殊环境会使种子的遗传物质发生改变,也就是从根本上改变了种子的遗传信息,从而可能产生新的性状,这正是航天育种的目的,B正确;
C、种子的形态结构是由遗传信息决定的,太空处理主要是改变遗传信息,而不是直接改变形态结构,C错误;
D、生理特征也是由遗传信息控制的,太空处理先改变遗传信息,进而可能影响生理特征,而不是直接改变生理特征,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)航天育种是利用太空特殊的环境,如微重力、高辐射等因素,使种子的遗传物质发生改变。
(2)遗传信息是生物体遗传的基础,它决定了生物体的形态结构、生理特征等。
(3)当遗传信息改变时,生物体可能会表现出与原来不同的性状。
14.我省中阳县黑木耳菌种冻干粉(含孢子)搭载卫星遨游太空后顺利落地,科研人员从中选育出耐旱、抗病虫害的新品种。这一育种方法从根本上改变了黑木耳的( )
A.生理特征 B.形态结构 C.生活环境 D.遗传物质
【答案】D
【知识点】生物变异的应用
【解析】【解答】A、生理特征是生物外在表现出的耐旱、抗病虫害等性状,是遗传物质改变后体现出的结果,并非从根本上改变的对象,不符合题意。
B、形态结构是生物外观、组织器官的形态,属于性状表现,不是根本改变的内容,不符合题意。
C、太空育种只是诱变菌种基因,黑木耳种植的生活环境没有发生改变,不符合题意。
D、太空环境中的宇宙射线、微重力等会诱发孢子内遗传物质发生基因突变,遗传物质的改变是新品种性状出现的根本原因,该育种方式从根本上改变了黑木耳的遗传物质,叙述正确,符合题意。
故答案为:D。
【分析】太空育种(诱变育种)原理:太空特殊辐射环境诱导生物遗传物质发生变异;遗传物质改变是内因,耐旱、抗虫等生理、形态特征是遗传物质改变后表现出的外在性状。
三、B组走进重高巧练
15.大熊猫是中国的国宝,其黑白色毛发相间的经典图案广为人知,随着陕西秦岭棕白色大熊猫“七仔”(如图1)的出现,激发了人们对大熊猫毛色遗传的好奇心。请回答:
(1)“七仔”父母的体色都是黑白色,而“七仔”为棕白色大熊猫,这种现象在遗传学上被称为 。
(2)大熊猫的性别决定方式和人类相似,据图2判断“七仔”的性别为 ,依据是 。
(3)为了解大熊猫生殖过程中染色体和控制毛色的基因的传递规律,生物兴趣小组运用模拟的方式进行了探究。具体步骤如下:
步骤一:用两条相同白色纸条、两条相同灰色纸条分别模拟“七仔”父亲、母亲体细胞中的一对染色体;
步骤二:在每条纸条上标注表示控制毛色的基因,基因符号用A、a表示;
步骤三:用硬卡纸和剪刀制作5个圆盘,分别模拟“七仔”父母的体细胞、精子和卵细胞及受精卵;
步骤四:模拟生殖过程中染色体在亲子代间的传递并记录。
请分析回答。
①模拟“七仔”父母体细胞的染色体要用两条纸条,理由是 。
②步骤三中,模拟精子或卵细胞的圆盘中应放1条纸条,在该模拟实验中,“七仔”的父亲能产生 种精子。
③请依据该模拟实验,补充绘制下图中的染色体和基因,正确表示“七仔”诞生遗传物质的传递过程 。
④通过模拟实验可以知道“七仔”父母再生一个棕白色大熊猫的概率为 。
(4)我国科学家研究发现,“七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,说明“七仔”的棕毛属于 (填“可遗传”或“不遗传”)变异。
(5)“七仔”是全球唯一一只人工圈养的棕色大熊猫,若计划将其放归自然,从生态保护的角度分析,需要考虑哪些问题? (答出一点即可)。
(6)研究机构尝试利用“七仔”繁育更多棕白色大熊猫个体,现选择一只黑白色异性大熊猫与之交配,后代能否生出棕白色大熊猫? 。
【答案】(1)变异
(2)雄性;图2中七仔的性染色体为XY
(3)在生物的体细胞中,染色体是成对存在的;2;;25%(1/4)
(4)可遗传
(5)野外捕食和避敌的能力,长期人工圈养可能削弱其捕食、避敌等本能,需通过野化训练(如觅食、攀爬等)确保其适应野外环境;人工环境与野外病原体差异大,需提前接种疫苗并隔离观察,防止将圈养疾病传播给野生种群;评估与其他野生大熊猫的竞争关系,避免因毛色差异导致群体排斥(合理即可)
(6)若该黑白色大熊猫基因组成为AA,则后代无法生出棕白色大熊猫;若该黑白色大熊猫基因组成为Aa,则后代生出棕白色大熊猫概率为50%
【知识点】基因在亲子代间的传递;染色体组成和性别遗传;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义;生物的变异现象
【解析】【解答】(1)父母都是黑白毛色,而 “七仔” 为棕白色,这种亲子间的性状差异在遗传学上称为变异。
(2)大熊猫性别决定方式与人类相似(XY 型),图 2 中 “七仔” 的性染色体为XY,因此性别为雄性。
(3)①体细胞中染色体成对存在,控制性状的基因也成对存在,因此一对染色体需要用两条纸条模拟。
②七仔是隐性棕白色(基因型aa),可推出父母基因型均为Aa,因此父亲能产生含A、含a共2种精子。
③ 棕白色是隐性性状,七仔基因型为aa,因此父母的生殖细胞都需要提供a,受精卵的基因型为aa,如图所示:
④七仔父母基因组成是Aa×Aa,后代隐性性状aa的概率为1/4(25%),遗传图解如图:
(4) 根据是否遗传分可遗传的变异和不可遗传的变异:可遗传的变异:这种变异是由遗传物质的变化引起的,能够遗传给后代。不可遗传的变异:这种变异仅由环境变化引起,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因此不能遗传给后代。 “七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,遗传物质发生了改变,所以“七仔”的棕毛属于可遗传变异。
(5)从生态保护角度,放归人工圈养个体需要考虑放归地环境、生物适应性、对原有生态/种群的影响等。
(6) 七仔基因型为aa,只能提供a基因;黑白色大熊猫基因型为AA或Aa:若为Aa则可以生出棕白色aa后代,若为AA后代全为黑白色Aa,因此不一定能生出棕白色后代。
【分析】基因控制生物的性状,相对性状有显性性状和隐性性状之分。显性基因是控制显性性状发育的基因,隐性基因,是支配隐性性状的基因;生物体的某些性状是由一对基因控制的,当细胞内控制某种性状的一对基因一个是显性、一个是隐性时,只有显性基因控制的性状才会表现出来;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。
(1)亲代与子代之间,以及子代个体之间的差异性是变异,因此“七仔”父母的体色都是黑白色,而“七仔”为棕白色大熊猫,这种现象在遗传学上被称为变异。
(2)大熊猫的性别决定方式和人类相似,人类男性性染色体为XY,女性为XX。观察“七仔”体细胞的染色体组成图,其性染色体为XY,所以“七仔”的性别为雄性。
(3)①体细胞中染色体成对存在,控制性状的基因也成对存在,因此一对染色体需要用两条纸条模拟。
②七仔是隐性棕白色(基因型aa),可推出父母基因型均为Aa,因此父亲能产生含A、含a共2种精子。
③ 棕白色是隐性性状,七仔基因型为aa,因此父母的生殖细胞都需要提供a,受精卵的基因型为aa,如图所示:
④七仔父母基因组成是Aa×Aa,后代隐性性状aa的概率为1/4(25%),遗传图解如图:
(4)变异分为可遗传变异和不可遗传变异,可遗传变异是由遗传物质改变引起的,能遗传给后代;不可遗传变异是由环境因素导致,遗传物质未发生改变,不能遗传给后代。 “七仔”棕白色毛发的棕色是由1号染色体上的隐性基因控制的性状,遗传物质发生了改变,所以“七仔”的棕毛属于可遗传变异。
(5)从生态保护角度,放归人工圈养个体需要考虑放归地环境、生物适应性、对原有生态/种群的影响等。
(6) 七仔基因型为aa,只能提供a基因;黑白色大熊猫基因型为AA或Aa:若为Aa则可以生出棕白色aa后代,若为AA后代全为黑白色Aa,因此不一定能生出棕白色后代。
16.小黑麦是小麦与黑麦杂交形成的,具有小麦的丰产性以及黑麦的抗逆性强等特点,是一种很有前途的粮饲兼用型作物。
(1)小黑麦有甘农 7 号、藏饲 1 号、甘农 4 号等多个品种,这体现了生物多样性中的 多样性。
(2)小黑麦是通过小麦与黑麦杂交和染色体加倍重组而形成的,遗传物质发生了变化,这属于 (填“可遗传”或“不遗传”)的变异。
(3)科研人员发现,某小黑麦品种对白粉病具有抗性。为探究其遗传机制,将抗病小黑麦与感病小黑麦进行杂交,子一代全部表现为抗病。控制抗病的基因用A表示,控制感病的基因用a表示。如图所示:
①子一代抗病小黑麦的基因组成是
②将子一代中的抗病小黑麦进行自花传粉,得到子二代,理论上子二代中出现感病个体的概率为 。
(4)科研人员为探究小黑麦种子萌发期的耐盐能力,选取了多个小黑麦品种,包括甘农7号、藏饲1号等,在5个不同盐浓度下进行萌发实验,测量了相对芽长等指标,相对芽长数值越高,其耐盐作用越明显。分析图表如下:
①某地区土壤盐浓度为160mmol/L,根据上表,最适合在该地区种植的小黑麦品种是 (填“藏饲1号”或“甘农7号”)。
②最适合在盐浓度为200mmol/L的地区种植的小黑麦品种是 (填“藏饲1号”或“甘农7号”)。
【答案】(1)遗传(或基因)
(2)可遗传
(3)Aa;1/4(或 25%)
(4)甘农 7 号;藏饲 1 号
【知识点】基因在亲子代间的传递;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义;生物多样性的内涵
【解析】【解答】(1)生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性。遗传(基因)多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化。小黑麦有甘农7号、藏饲1号、甘农4号等多个品种,这些不同品种之间存在基因的差异,体现了遗传(或基因)多样性。
故填:遗传(或基因)。
(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;不遗传的变异是由环境改变引起的,遗传物质没有发生改变,不能遗传给后代。小黑麦是通过小麦与黑麦杂交和染色体加倍重组而形成的,其遗传物质发生了变化,这种变异是可以遗传给后代的,所以属于可遗传的变异。
故填:可遗传。
(3)①将抗病小黑麦与感病小黑麦进行杂交,子一代全部表现为抗病。控制抗病的基因用A表示,控制感病的基因用a表示。感病小黑麦的基因组成是aa,它能产生含a的生殖细胞,而子一代全部抗病,说明子一代至少含有一个A基因,又因为它从感病亲本那里获得了a基因,所以子一代抗病小黑麦的基因组成是Aa。
故填:Aa。
②子一代(Aa)进行自花传粉,其遗传图解如下:
从遗传图解可以看出,子二代中基因组成及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,其中感病个体(aa)的概率为1/4,也就是25%。
故填:1/4(或25%)。
(4)①从图表中可知,在盐浓度为160mmol/L时,甘农7号的相对芽长数值比藏饲1号高,相对芽长数值越高,耐盐作用越明显,所以最适合在该地区种植的小黑麦品种是甘农7号。
故填:甘农7号。
②同样从图表中可以看出,在盐浓度为200mmol/L时,藏饲1号的相对芽长数值比甘农7号高,说明藏饲1号在这个盐浓度下耐盐作用更明显,所以最适合在盐浓度为200mmol/L的地区种植的小黑麦品种是藏饲1号。
故填:藏饲1号。
【分析】(1)生物的多样性包括生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。
(2)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,遗传物质没有发生改变,是不遗传的变异,不能遗传给后代。
(3)生物体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。
17. 我国科学家通过对番茄进行基因改造,培育出柱头外露且不产生花粉的品种A。研究团队还研发了辅助育种的智能机器人,将其用于花粉采集和授粉,得到杂交后代,并进一步选育获得新品种(如图)。该育种技术可大幅提高番茄育种效率,加速新品种选育。
回答下列问题:
(1)品种B的花粉位于 (填“花药”或“花丝”)中。机器人采集品种B的花粉后,将其涂抹至品种A 雌蕊的 上进行授粉。
(2)经过基因改造后获得的品种A,其表现出不产生花粉等新性状。这说明了基因 性状。
(3)科学家成功选育出具有双亲优良性状组合的番茄新品种,新品种的产生体现了遗传和 的生物学原理。
(4)欲验证该育种技术是否普遍适用于作物育种,后续的研究思路是 。
【答案】(1)花药;柱头
(2)控制
(3)变异
(4)选取多种不同农作物,重复该基因改造 + 机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种
【知识点】基因、环境与性状的关系;生物变异的应用
【解析】【解答】(1)在花的结构中,花药是产生花粉的地方,所以品种B的花粉位于花药中;当进行授粉时,需要将花粉涂抹到雌蕊的柱头上,这样花粉才能萌发出花粉管,完成受精过程,所以机器人采集品种B的花粉后,将其涂抹至品种A雌蕊的柱头上进行授粉。
故填:花药;柱头。
(2)基因是具有遗传效应的DNA片段,生物体的性状是由基因控制的。经过基因改造后获得的品种A,其表现出不产生花粉等新性状,这充分说明了基因控制性状。
故填:控制。
(3)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。科学家成功选育出具有双亲优良性状组合的番茄新品种,新品种与亲代之间既有相似性(遗传),又有不同之处(变异),所以新品种的产生体现了遗传和变异的生物学原理。
故填:变异。
(4)要验证该育种技术是否普遍适用于作物育种,需要进行广泛的实验验证。选取多种不同农作物,重复该基因改造+机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种。如果在多种不同农作物上都能成功高效选育出优良新品种,那么就可以说明该育种技术普遍适用于作物育种;反之,则说明该技术可能存在一定的局限性。
故填:选取多种不同农作物,重复该基因改造+机器人授粉育种实验,观察能否高效选育优良新品种。
【分析】(1)花的主要结构包括雄蕊和雌蕊,雄蕊由花药和花丝组成,花药能产生花粉;雌蕊由柱头、花柱和子房组成,柱头是接受花粉的部位。
(2)基因控制生物的性状,基因的改变会导致生物性状的改变。
(3)遗传和变异是生物界普遍存在的现象,遗传使物种保持相对稳定,变异为生物进化提供了原材料。
(4)科学探究中,要验证某一结论是否具有普遍性,需要进行大量的重复实验,且实验对象要具有多样性。
18.我国科学家致力于研究水稻耐热性产生的原理,并创制出具有耐热性的水稻新种质,为应对全球变暖导致的粮食安全问题提供新的解决方案。某科研团队在进行水稻杂交育种时发现水稻耐热性主要由B、b基因控制,他们进行了如下实验。回答下列问题。
实验一
亲代:耐热×耐热
↓
子代:耐热 不耐热
713粒 236 粒
实验二
亲代:耐热×不耐热
↓
子代:耐热 不耐热
480粒 475 粒
实验三
亲代:不耐热×不耐热
↓
子代:耐热 不耐热
0粒 921粒
(1)控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的 片段。
(2)若要尽可能多地获得耐热水稻,应选择实验 中子代耐热个体作亲本进行自花传粉。
(3)理论上实验三中子代不会有耐热个体出现,请解释其中原因 。
(4)我国科学家利用基因编辑技术,增强耐热信号传导基因,敲除耐热抑制基因,成功培育出耐热高产的水稻新品种,使高温下水稻产量大幅提升。
①利用基因编辑技术获得耐热性状,从根本上改变了水稻的 ,属于可遗传的变异。
②与传统杂交育种相比,利用基因编辑技术育种能对特定基因进行精准修饰,能 改良作物性状(填“定向”或“不定向”)。
【答案】(1)DNA
(2)一
(3)不耐热是隐性性状(耐热是显性性状),亲代的基因组成均为bb;亲代只产生含b基因的生殖细胞,子代基因组成均为bb,不会出现耐热个体
(4)遗传物质;定向
【知识点】基因在亲子代间的传递;基因、DNA和染色体的关系;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】(1) 基因是控制生物性状的基本遗传单位,从分子层面来讲,基因并非独立的生物大分子,而是DNA分子上能够发挥遗传作用、携带遗传信息的特定片段,DNA分子上不具备遗传功能的片段不能称作基因,因此控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的DNA片段。
(2) 实验一中两个耐热亲本杂交,子代出现耐热和不耐热两种性状,且数量比例约为3:1,这是一对等位基因杂合子自交产生的典型性状分离结果,据此可判断耐热为显性性状,不耐热为隐性性状,该组亲代均为杂合子。实验一的子代耐热个体包含显性纯合子和杂合子,显性纯合子自交后代全部为耐热水稻,杂合子自交后代也以耐热个体为主,能够繁育出大量目标植株。实验二为耐热个体与不耐热个体杂交,子代性状比例接近1:1,属于测交组合,该组子代耐热个体全部为杂合子,杂合子自交后会发生性状分离,产生大量不耐热个体,无法满足育种需求。实验三亲代均为不耐热个体,不耐热是隐性性状,亲代均为隐性纯合,子代也全部表现为不耐热,没有可利用的耐热亲本。综合对比,想要尽可能多地获得耐热水稻,需要选择实验一中的子代耐热个体作为亲本进行自花传粉。
(3) 结合遗传规律可确定不耐热为隐性性状,隐性性状只有在基因纯合时才能表现出来,因此实验三中所有不耐热亲代的基因型都是隐性纯合。隐性纯合个体在减数分裂形成生殖细胞的过程中,只能产生携带隐性基因的一种配子。雌雄配子完成结合后,子代的基因型依旧为隐性纯合,全部表现为不耐热,所以理论上该组子代不会出现耐热个体。
(4) ① 生物的变异分为可遗传变异和不可遗传变异,两类变异的根本区分依据是遗传物质是否发生改变。基因编辑技术直接对水稻内部的基因进行修饰和改造,改变了水稻原本的遗传物质,这种由遗传物质改变引发的变异可以传递给后代,属于可遗传变异。
② 传统杂交育种依托基因重组实现性状改变,基因重组产生的变异没有固定方向,育种过程需要从大量子代中筛选目标个体。基因编辑技术可以精准识别并修饰生物体内的特定基因,能够按照人为需求改变生物性状,因此该技术可以定向改良作物性状。
【分析】(1) 基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本遗传单位,染色体主要由DNA和蛋白质组成,一个DNA分子上通常包含多个基因。
(2) 在一对相对性状的遗传中,若表现型相同的亲本杂交,子代出现亲本没有的新性状,则新出现的性状为隐性性状,亲本的性状为显性性状。
(3)生物变异分为可遗传变异和不可遗传变异,由遗传物质改变引起的变异属于可遗传变异,能够遗传给后代;仅由环境因素引起、遗传物质未发生改变的变异属于不可遗传变异,不能遗传给后代。
(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,故控制水稻耐热性的基因是具有遗传效应的DNA片段。
(2)实验一子代耐热与不耐热比例约为3:1,符合杂合子自交的性状分离比,说明亲代耐热水稻为杂合子,子代耐热个体包含纯合子和杂合子,纯合子自交后代全为耐热个体,能稳定遗传耐热性状;实验二子代耐热与不耐热比例约为1:1,亲代耐热个体为杂合子,子代耐热个体均为杂合子,自交后代会出现不耐热个体;实验三亲代均为不耐热,子代也全为不耐热,子代无耐热个体。因此选择实验一子代耐热个体作亲本进行自花传粉可获得更多耐热水稻。
(3)不耐热是隐性性状,耐热是显性性状,实验三中亲代不耐热的基因组成均为bb;亲代只产生含b基因的生殖细胞,子代基因组成均为bb,都表现为不耐热,故不会出现耐热个体。
(4)①可遗传变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代。基因编辑技术从根本上改变了水稻的遗传物质(基因组成),因此属于可遗传变异。
②基因编辑技术能对特定基因进行精准修饰,从而定向改良作物性状,而传统杂交育种的性状改良具有不定向性。
四、C组拓展思维优练
19.阅读材料,回答问题。
2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船成功发射,除搭载三名航天员外,还有两雌两雄4只特殊“乘客”——小鼠随飞船入驻中国空间站,参与空间生命科学实验。空间站内模拟了地球的部分生存条件,科研人员会定期监测小鼠的生长发育、细胞增殖及繁殖能力等指标,旨在探究微重力环境对哺乳动物生命活动的影响,为人类长期驻留太空的生命保障体系建设提供科学依据。实验过程中,科研人员发现,微重力环境下小鼠的骨骼代谢、肌肉生长速率与地面对照组存在明显差异。
(1)小鼠的性别决定方式与人类相同,则雄性小鼠体细胞的性染色体组成是
(2)在细胞分裂的整个过程中,染色体的变化规律是先 ,再精确地平均分配到新细胞中,以维持物种的遗传稳定性。
(3)小鼠的骨骼和肌肉参与构成其运动系统,当肌肉受到神经传来的刺激收缩时,能牵动所附着的骨绕 活动。
(4)空间站能为小鼠提供氧气,当小鼠吸入空间站内的氧气时,其体内的膈肌状态与人类吸气时的膈肌状态相同,处于 (填“收缩”或“舒张”)状态。
(5)划线部分说明生物的性状表现是由基因组成和 共同决定的。该实验设置地面对照组的目的是排除其他因素的干扰,确保实验结果是由 引起的。
【答案】(1)XY
(2)复制(或加倍)
(3)关节
(4)收缩
(5)环境因素(或环境);微重力(或微重力环境)
【知识点】基因、环境与性状的关系;染色体组成和性别遗传;细胞分裂;肺与外界的气体交换;骨、关节和肌肉的配合
【解析】【解答】(1)人类的性别决定方式是XY型,雄性体细胞的性染色体组成为XY,雌性体细胞的性染色体组成为XX。因为小鼠的性别决定方式与人类相同,所以雄性小鼠体细胞的性染色体组成也是XY。
故填:XY。
(2)细胞分裂时,染色体先进行复制加倍,然后随着细胞分裂的进行,染色体精确地平均分配到两个新细胞中,使新细胞与原细胞所含的遗传物质相同,从而维持物种的遗传稳定性。
故填:复制(或加倍)。
(3)哺乳动物的运动系统由骨骼和肌肉组成。骨骼肌有受刺激而收缩的特性,当骨骼肌受神经传来的刺激收缩时,就会牵动它所附着的骨,绕着关节活动,于是躯体就会产生运动。
故填:关节。
(4)人体吸气时,肋间肌和膈肌收缩,胸廓容积扩大,肺随之扩张,肺内气压低于外界大气压,外界气体进入肺。小鼠吸入空间站内的氧气时,其体内的膈肌状态与人类吸气时的膈肌状态相同,即处于收缩状态。
故填:收缩。
(5)生物的性状表现是由基因组成和环境因素共同决定的。在该实验中,科研人员探究的是微重力环境对哺乳动物生命活动的影响,设置地面对照组,是为了排除其他因素的干扰,确保实验结果是由微重力环境引起的。
故填:环境因素(或环境);微重力(或微重力环境)。
【分析】(1)哺乳动物的性别决定方式主要是XY型,雄性个体的性染色体组成为XY,雌性个体的性染色体组成为XX。
(2)细胞分裂过程中,染色体的变化最为明显,先复制加倍,再平均分配到两个新细胞中。
(3)运动系统由骨、关节和肌肉组成,骨骼肌收缩,牵动骨绕关节活动,产生运动。
(4)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,吸气时,膈肌和肋间肌收缩;呼气时,膈肌和肋间肌舒张。
(5)生物的性状是基因和环境共同作用的结果,在探究实验中,设置对照实验可以排除无关因素的干扰,使实验结果更具说服力。
20.材料一:白化病是一种隐性遗传病,表现为皮肤、头发和眼睛的部分或全部色素脱失的一种先天性皮肤病。
材料二:唐氏综合征又叫21三体综合征,患者多有智力障碍、畸形等症状。调查发现该病的发病率随着母亲生育年龄的增大而增加,因此提倡适龄生育。
材料三:亚灿米是一种天然健生、不施化学肥料、无污染、安全环保的稻米,主要在云浮市罗定市种植,获得“金奖大米”等三项荣誉。亚灿米水稻稻壳顶端有的有芒,有的无芒。无芒有利于收割、脱粒及稻谷的加工。为研究水稻有芒和无芒的遗传规律,研究人员进行以下两组杂交实验,如下表:
组别
①组
②组
亲代
有芒
无芒
有芒
无芒
子一代
全部有芒
有芒和无芒
(1)根据材料一,白化病是一种隐性遗传病,基因组成用aa表示。当近亲婚配时,夫妻虽然肤色表现正常,但很可能携带相同的致病基因,即父亲、母亲的基因型分别为 和 ,致病基因通过 传递给孩子,可导致孩子患白化病。父母再生一个健康孩子的概率为 。
(2)根据材料二,如图可知该患者的性别是 ,其体细胞中共有 条染色体。
(3)根据材料三,如表,水稻杂交后代中出现了有芒和无芒,这种现象叫 (选填“遗传”或“变异”)。实验可得,应选择【 】组后代的类型符合生产实际的需求,这种变异属于 (填“可遗传”或“不可遗传”)变异。如果用B表示“有芒”的基因,那么【②】组中亲代“有芒”的基因型为 。
【答案】(1)Aa;Aa;生殖细胞;75%
(2)男性;47
(3)变异;②;可遗传;Bb
【知识点】基因在亲子代间的传递;染色体组成和性别遗传;基因的显隐性及其性状遗传;变异的类型、原因和意义
【解析】【解答】(1)白化病属于隐性遗传病,其对应的基因组成用 aa 表示。在一对相对性状的遗传过程中,若子代个体出现了亲代从未表现的性状,那么这种新出现的性状必然是隐性性状,且亲代的基因组成均为杂合子。一对肤色正常的夫妇生育了一名白化病患儿,这表明该夫妇除各携带一个控制正常肤色的显性基因外,还均携带一个控制白化病的隐性基因,即夫妇双方的基因组成都是 Aa。在有性生殖过程中,父亲产生的精子与母亲产生的卵细胞,是基因在亲子代之间传递的重要桥梁,因此亲代会通过生殖细胞将基因传递给子代。结合遗传规律推算,这对父母再生一个健康孩子的概率为 75%。(2)图中第 23 对性染色体的大小与形态存在差异,该对染色体为 XY 染色体,由此可判断其性别为男性。人体体细胞内含有 23 对(共 46 条)染色体,而唐氏综合征患者的体细胞比正常人多 1 条染色体,所以其体细胞内染色体总数为 47 条。
(3)遗传指的是亲子代之间在性状表现上的相似性,变异则是指亲子代之间以及子代不同个体之间在性状上的差异。水稻杂交后代中同时出现有芒和无芒的性状,这一现象体现了性状上的差异,属于变异现象。根据题意可知,无芒性状有利于收割、脱粒及稻谷加工,②组后代中出现了无芒植株,因此选择②组后代的无芒类型更符合生产实际需求。由遗传物质发生改变引发的变异,能够传递给下一代,这类变异被称为可遗传变异;由环境因素导致、遗传物质未发生变化的变异,无法传递给下一代,属于不可遗传变异。有芒与无芒品种杂交获得无芒植株的过程,因遗传物质发生改变,属于可遗传变异。若用 B 表示 “有芒” 的显性基因,则无芒植株的基因组成应为 bb(隐性纯合),由此可推断亲代 “有芒” 植株的基因型是 Bb。
【分析】生物的性状由一对基因控制,当控制某一性状的一对基因均为显性,或一个为显性、一个为隐性时,生物体会表现出显性基因所控制的性状;只有当控制该性状的一对基因均为隐性时,隐性基因控制的性状才会显现出来。
(1)白化病是一种隐性遗传病,基因组成用aa表示。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。一对肤色正常的夫妇生了一个白化病患儿,说明这对夫妇除含有一个控制正常肤色的基因外,都含有一个控制白化病的隐性基因,即夫妇双方的基因组成都是Aa,这对基因的遗传图解如图所示:
在有性生殖过程中,父亲产生的精子与和母亲产生的卵细胞就是基因在亲子代间传递的桥梁,所以在生殖时,亲代会通过生殖细胞将基因传递给子代。父母再生一个健康孩子的概率为75%。
(2)图中的第23对性染色体大小形态不同,是XY染色体,因此性别是男性。人体细胞内有23对(46条)染色体,而唐氏综合征比正常人多1条染色体,故其体细胞中有47条染色体。
(3)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在性状上的差异。水稻杂交后代中出现了有芒和无芒,这种现象体现了性状的差异,属于变异。由题意可知,无芒有利于收割、脱粒及稻谷的加工。②组后代出现无芒植株,因此,应选择②组后代的类型符合生产实际的需求。由遗传物质发生改变而引起的变异能够遗传给下一代,这种变异叫做可遗传的变异,由环境因素引起的变异,由于遗传物质没有发生变化,这种变异不能遗传给下一代,属于不可遗传的变异。有芒和无芒品种杂交获得无芒植株的过程属于可遗传变异。如果用B表示“有芒”的基因,则无芒植株的基因组成是bb,可见亲代“有芒”植株的基因型是Bb,遗传图解如图所示:
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