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精練12　聯(lián)系實際、明確思路,解決基因的傳遞規(guī)律問題 一、選擇題(每小題6分,共48分) 1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗是人類探索遺傳物質(zhì)過程中的兩個經(jīng)典實驗,下列相關(guān)的敘述中,正確的是(　　) A.S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng),R型菌都能轉(zhuǎn)化為S型菌 B.噬菌體吸收和利用培養(yǎng)基中含有35S的氨基酸從而被標記 C.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路相同而實驗技術(shù)不同 2.下圖甲、乙表示真核生物遺傳信息傳遞的兩個過程,圖丙為其中部分片段的放大示意圖。以下分析正確的是(　　) A.圖中酶1和酶2是同一種酶 B.圖丙中b鏈可能是構(gòu)成核糖體的成分 C.圖丙是圖甲的部分片段放大 D.圖乙所示過程在高度分化的細胞中不會發(fā)生 3.下圖為苯丙氨酸部分代謝途徑示意圖。苯丙酮尿癥是由苯丙氨酸羥化酶基因突變所致?；颊叩谋奖彼崃u化酶失活,苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為酪氨酸受阻,組織細胞中苯丙氨酸和苯丙酮酸蓄積,表現(xiàn)出智力低下、毛發(fā)與皮膚顏色較淺等癥狀。下列分析錯誤的是(　　) A.一個基因可能會影響多個性狀表現(xiàn) B.生物的一個性狀只受一個基因的控制 C.基因可通過控制酶的合成控制代謝過程,進而控制性狀 D.在嬰幼兒時期限制對苯丙氨酸的攝入可緩解患者的病癥 4.下圖是同種生物的四個個體的細胞示意圖,圖中所代表的個體兩兩雜交得到的子代有2種表現(xiàn)型、6種基因型的是(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.圖①、圖④ B.圖③、圖④ C.圖②、圖③ D.圖①、圖② 5.如圖為某高等動物個體的一組細胞分裂圖像。下列分析正確的是(　　) A.甲→乙和甲→丙的分裂過程可同時出現(xiàn)在同一器官中 B.乙細胞和丙細胞中染色體數(shù)目相同,DNA含量也相同 C.乙產(chǎn)生的子細胞基因型為AaBbCC,丙產(chǎn)生的子細胞基因型為ABC和abC D.丙細胞產(chǎn)生子細胞的過程中發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因的自由組合 6.杜氏肌營養(yǎng)不良是一種罕見的由位于X染色體上的隱性基因控制的遺傳病,患者的肌肉逐漸失去功能,一般在20歲之前死亡。已知一位表現(xiàn)型正常的女士,其哥哥患有此病,父母、丈夫均正常,那么她第一個兒子患病的概率是(　　) A.0　　　B.12.5%　　　C.25%　　　D.50% 7.已知桃樹中,樹體喬化與矮化為一對相對性狀(由等位基因A、a控制),蟠桃果形與圓桃果形為一對相對性狀(由等位基因B、b控制),以下是相關(guān)的兩組雜交實驗。 雜交實驗一:喬化蟠桃(甲)矮化圓桃(乙)→F1:喬化蟠桃∶矮化圓桃=1∶1 雜交實驗二:喬化蟠桃(丙)喬化蟠桃(丁)→F1:喬化蟠桃∶矮化圓桃=3∶1 根據(jù)上述實驗判斷,以下關(guān)于甲、乙、丙、丁四個親本的基因在染色體上的分布情況正確的是(　　) 8.如圖為某家族甲、乙兩種遺傳病的系譜圖。甲遺傳病由一對等位基因(A,a)控制,乙遺傳病由另一對等位基因(B,b)控制,這兩對等位基因獨立遺傳。已知Ⅲ-4攜帶甲遺傳病的致病基因,但不攜帶乙遺傳病的致病基因。下列敘述正確的是(　　) A.甲、乙兩病致病基因分別位于X染色體和常染色體上 B.Ⅲ-3與Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-4均為直系血親 C.該家族甲、乙兩種病的致病基因分別來自于Ⅰ-1和Ⅰ-2 D.若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一個孩子,則同時患兩病的概率是1/24 二、非選擇題(共52分) 9.(16分)如圖表示大腸桿菌細胞中組成核糖體的蛋白質(zhì)(簡稱RP)的合成及調(diào)控過程,圖中①和②表示相關(guān)的生理過程,mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點。請據(jù)圖回答: (1)①表示的生理過程是　　　　　。 (2)大腸桿菌細胞中RNA的功能有　　　(從a~d中選)。 a.作為遺傳物質(zhì) b.傳遞遺傳信息 c.轉(zhuǎn)運氨基酸 d.構(gòu)成核糖體 (3)細胞中缺乏rRNA時,RP1與RBS結(jié)合,干擾了　　　　　　　　　,從而抑制了翻譯的起始;當(dāng)細胞中rRNA濃度高時,RP1與　　　　結(jié)合,mRNA可以正常翻譯,通過這種調(diào)節(jié)機制,可以避免細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費。 (4)大豆中的“染料木黃酮”是一種抗癌藥物的成分,該物質(zhì)能抑制rRNA的形成,導(dǎo)致細胞中　　　　(填細胞器)數(shù)目減少,　　　　　　速率減慢,抑制癌細胞的生長和增殖。 10.(20分)普通有毛黃瓜莖葉表面生有短剛毛,果實表面有的有瘤,有的無瘤,但均有刺;無毛突變體黃瓜的莖葉表面光滑,果實表面無瘤無刺。研究者對無毛突變體進行了系列研究。用這兩種黃瓜進行雜交實驗的結(jié)果如下圖。 　P　　　　　純合普通黃瓜 有毛、無瘤、有刺　　無毛突變體黃瓜 無毛、無瘤、無刺 　F1　　　　　　　　　　　有毛、有瘤、有刺 　F2　有毛、有瘤、有刺　　有毛、無瘤、有刺　　無毛、無瘤、無刺 　　　　　　90株　　　　　　27株　　　　　　　　40株 (1)已知黃瓜有毛與無毛性狀由一對等位基因控制。由實驗結(jié)果分析,控制有毛性狀的基因為　　　 基因,據(jù)此判斷F1與無毛親本雜交,后代中有毛、無毛的性狀比為　　　。 (2)研究發(fā)現(xiàn),莖葉有毛黃瓜的果實表面均有刺,莖葉無毛黃瓜的果實表面均無刺,推測基因與性狀的關(guān)系。 推測①:這兩對性狀由　　　　　　　　控制,但在　　　　　　　　　 表現(xiàn)出的性狀不同。 推測②:這兩對性狀分別由位于　　　　　　　　上的兩對等位基因控制,且在F1產(chǎn)生配子的過程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)研究者通過基因定位發(fā)現(xiàn),控制普通黃瓜莖葉有毛和控制果實有刺的基因位于2號染色體同一位點,且在解剖鏡下觀察發(fā)現(xiàn)剛毛和果刺的內(nèi)部構(gòu)造一致,從而證實了推測　　　　(①/②),這說明性狀是　　　　　　　的結(jié)果。 (4)據(jù)雜交實驗結(jié)果分析,控制莖葉有無剛毛(相關(guān)基因用G、g表示)的基因與控制果實是否有瘤(相關(guān)基因用T、t表示)基因的遺傳符合　　　　　　　　 定律,兩親本的基因型分別為　　　　　。推測非等位基因存在著相互作用即　　　 基因會抑制　　　　基因發(fā)揮作用。 (5)為證實(4)推測,研究者分別從P、F1、F2的果實表皮細胞中提取核酸進行檢測,過程及結(jié)果如下圖(條帶代表有相應(yīng)的擴增產(chǎn)物)。比較　　　　　　(兩組)的結(jié)果即可為(4)的推測提供分子學(xué)證據(jù)。 11.(16分)摩爾根以果蠅為材料證明了基因在染色體上之后,多位科學(xué)家繼續(xù)以果蠅為材料進行了大量科學(xué)實驗,完善了遺傳學(xué)。 (1)果蠅性母細胞在減數(shù)分裂過程中,由于　　　　 染色體自由組合,其上的基因隨之自由組合;果蠅體細胞有4對同源染色體,在不發(fā)生突變的情況下,理論上雌果蠅可以形成　　　種卵子?？茖W(xué)家觀察發(fā)現(xiàn),實際上能夠重組的類型遠遠多于染色體的組合,荷蘭遺傳學(xué)家Hugode Vries認為這可能是同源染色體在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了部分互換,導(dǎo)致果蠅產(chǎn)生了更多種類的配子。 (2)為證明上述推測,美國遺傳學(xué)家Curt Stern以果蠅為材料研究了果蠅的眼色(R/r)和眼型(B/b)兩對相對性狀,選擇純合的父母本雜交,F1雌雄個體交配得到F2,結(jié)果如下表: 親本表現(xiàn)型 F1表現(xiàn)型 F2表現(xiàn)型及比例 父本紅眼正常眼 雌果蠅全部為 紅眼棒狀眼, 雄果蠅全部為 粉紅眼棒狀眼 雌果蠅:紅眼棒狀眼∶ 粉紅眼棒狀眼=1∶1 雄果蠅:紅眼正常眼∶ 粉紅眼棒狀眼=1∶1 母本粉紅 眼棒狀眼 科學(xué)家從F1中選擇了一只雌果蠅,體細胞的某對染色體組成及相關(guān)基因位置如圖,且通過顯微鏡可以觀察到兩條異常染色體的特征。根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測,圖中所示為　　　染色體,顯性性狀分別是　　　　　。 (3)讓該果蠅與粉紅眼正常眼雄果蠅雜交: ①若子代雌果蠅表現(xiàn)型及比例為　　　　　　　　　　　　　　　　　,說明該雌果蠅在產(chǎn)生配子的過程中沒發(fā)生交叉互換,雌果蠅每種表現(xiàn)型的細胞內(nèi)各有　　　條異常的染色體。 ②若子代雌果蠅表現(xiàn)型為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則說明該雌果蠅的相應(yīng)染色體在產(chǎn)生配子過程中可能發(fā)生了交叉互換。表現(xiàn)型為　　　　　的雌果蠅含有既重復(fù)又缺失的染色體。 答案全解全析 一、選擇題 1.D　S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng),一部分R型菌能轉(zhuǎn)化成S型菌,A錯誤;噬菌體是病毒,必須寄生在活細胞中,不能從培養(yǎng)基中獲取營養(yǎng)物質(zhì),B錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),C錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路相同,都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨地研究它們各自的作用,而用的技術(shù)不同,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗使用了分離提純技術(shù),而噬菌體侵染細菌的實驗利用了同位素標記技術(shù),D正確。 2.B　圖甲表示DNA的復(fù)制過程,圖乙表示轉(zhuǎn)錄過程,酶1為DNA聚合酶,酶2為RNA聚合酶,A錯誤;核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA構(gòu)成,B正確;圖丙應(yīng)是圖乙的部分片段放大,C錯誤;一般情況下,活細胞中都存在圖乙所示過程;D錯誤。 3.B　分析題圖可知,苯丙氨酸羥化酶基因突變,患者不能合成苯丙氨酸羥化酶,苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為酪氨酸的過程受阻,組織細胞中苯丙氨酸蓄積。蓄積的苯丙氨酸在尿黑酸氧化酶的催化下形成尿黑酸,導(dǎo)致尿黑酸尿癥;蓄積的苯丙氨酸在苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的催化下形成苯丙酮酸,導(dǎo)致苯丙酮尿癥;酪氨酸的減少使黑色素合成減少,導(dǎo)致頭發(fā)變白。故一個基因可能會影響多個性狀表現(xiàn),A正確;由上述分析可知,生物的一個性狀可受多個基因的控制,B錯誤;題圖表明,基因?qū)π誀畹目刂瓶梢酝ㄟ^控制酶的合成來控制代謝過程,進而間接控制生物的性狀,C正確;由上述分析可知,苯丙酮尿癥是由苯丙氨酸蓄積引起的,故在嬰幼兒時期限制對苯丙氨酸的攝入可緩解患者的病癥,D正確。 4.D　分析圖示可知,圖中A和a、B和b這兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律,①~④個體的基因型分別為AaBb、AABb、Aabb、AAbb。它們之間兩兩雜交,若得到的子代有2種表現(xiàn)型、6種基因型,說明其中的一對等位基因的雜交后代有1種表現(xiàn)型、2種基因型,另一對等位基因的雜交后代有2種表現(xiàn)型、3種基因型,由此可推出題圖中符合要求的兩個親本的基因型為AaBb和AABb,即圖①和圖②,A、B、C三項均錯誤,D正確。 5.A　乙圖為有絲分裂中期,丙圖為減數(shù)第二次分裂后期,生殖器官中可同時存在有絲分裂與減數(shù)分裂,A正確;乙細胞和丙細胞中染色體數(shù)目相同,但乙細胞中DNA含量是丙細胞中DNA含量的2倍,B錯誤;乙細胞產(chǎn)生的子細胞基因型為AaBbCC,丙細胞產(chǎn)生的子細胞基因型應(yīng)相同,C錯誤;等位基因的分離和非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,D錯誤。 6.C　正常女士的哥哥患此病,說明其母親是致病基因攜帶者,該女士是致病基因攜帶者的可能性是50%,其與正常男性結(jié)婚,第一個兒子患病的概率是1/21/2=1/4,C正確。 7.D　實驗二,親本都是喬化,后代出現(xiàn)矮化,說明喬化是顯性性狀,矮化是隱性性狀;親本都是蟠桃,后代出現(xiàn)圓桃,說明蟠桃是顯性性狀,圓桃是隱性性狀。實驗一,兩對相對性狀測交,后代表現(xiàn)型之比為1∶1,說明該兩對等位基因的遺傳不遵循自由組合定律,若遵循自由組合定律,測交后代四種表現(xiàn)型之比應(yīng)為1∶1∶1∶1。說明兩對等位基因位于同一對同源染色體上,分析實驗一、二可知,A與B位于一條染色體上,a與b位于該對同源染色體的另一條染色體上,D正確。 8.D?、?1、Ⅱ-2都正常,Ⅲ-2患甲病,說明甲為隱性遺傳病,如果為伴X染色體隱性遺傳病,則Ⅰ-1患病,Ⅱ-3一定患病,故甲病為常染色體隱性遺傳病;Ⅲ-3、Ⅲ-4都正常,Ⅳ-2患乙病,說明乙病為隱性遺傳病,如果為常染色體隱性遺傳病,則Ⅲ-3、Ⅲ-4都為攜帶者,由題干得Ⅲ-4不攜帶乙遺傳病的致病基因,故乙病為伴X染色體隱性遺傳病,A錯誤。Ⅲ-3與Ⅱ-1、Ⅱ-2均為直系血親,與Ⅲ-1為旁系血親,與Ⅲ-4無血緣關(guān)系,B錯誤。甲病致病基因來自Ⅰ-1和Ⅱ-1,乙病為伴X染色體隱性遺傳病,Ⅰ-2正常,Ⅳ-2致病基因來自于Ⅲ-3,而Ⅲ-3乙病致病基因來自Ⅱ-2,Ⅱ-2乙病致病基因來自Ⅰ-1,C錯誤。Ⅱ-1、Ⅱ-2關(guān)于甲病基因型都是Aa,故Ⅲ-3關(guān)于甲病基因型及比例為AA(1/3)或Aa(2/3),Ⅲ-4關(guān)于甲病基因型為Aa;Ⅲ-3關(guān)于乙病基因型為XBXb,Ⅲ-4關(guān)于乙病基因型為XBY。Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一個孩子,患甲病概率為2/31/4=1/6,患乙病概率為1/4,故同時患兩病的概率是1/61/4=1/24,D正確。 二、非選擇題 9.答案　(1)轉(zhuǎn)錄 (2)bcd (3)核糖體與mRNA的結(jié)合　rRNA (4)核糖體　蛋白質(zhì)的合成 (翻譯) 解析　(1)圖中①為以DNA為模板,合成mRNA的過程,即轉(zhuǎn)錄。(2)大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA,故a錯誤;遺傳信息可以由DNA傳遞給RNA,進而傳遞給蛋白質(zhì),故b正確;tRNA能夠轉(zhuǎn)運氨基酸,故C正確;rRNA是構(gòu)成核糖體的重要成分,故d正確。(3)分析題圖可知,當(dāng)細胞中缺乏rRNA時,RP1與RBS結(jié)合,干擾了核糖體與mRNA的結(jié)合,從而抑制了翻譯過程;當(dāng)細胞中rRNA濃度高時,RP1與rRNA結(jié)合,mRNA可以正常翻譯。(4)“染料木黃銅”能夠抑制rRNA的合成,而rRNA是核糖體的重要組成部分,因此“染料木黃銅”可使核糖體的形成受阻,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的合成速率減慢,從而抑制細胞增殖。 10.答案　(1)顯性　1∶1 (2)①同一對等位基因　黃瓜植株不同部位 ②一對同源染色體　兩對基因未因交叉互換而發(fā)生基因重組 (3)①　基因與環(huán)境共同作用 (4)基因的自由組合　GGtt和ggTT　g　T (5)2、3(或者2、4或者3、6或者4、6) 解析　(1)黃瓜有毛與無毛由一對等位基因控制,親本為純合有毛和無毛而F1都有毛,所以有毛為顯性性狀。若F1(朱合子)與無毛親本(隱性純合子)雜交,則后代中有毛、無毛 的性狀比為1∶1。(2)研究發(fā)現(xiàn),莖葉有毛的果實都有刺,莖葉無毛的果實都無刺,推測可能的原因有兩種:①這兩對性狀由同一對等位基因控制,只不過這對基因所表達的性狀在植物體的不同器官(不同類型的細胞)有差異。②莖葉有毛、無毛和果實有刺、無刺兩對性狀的控制基因是位于一對同源染色體上的兩對等位基因。莖葉有毛基因和果實有刺基因在同一條染色體上,莖葉無毛基因和果實無刺基因在該對同源染色體的另外一條染色體上,且減數(shù)分裂過程中兩對基因所在位點都沒有發(fā)生交叉互換。(3)由題可知,莖葉有毛基因和果實有刺基因位于2 號染色體同一位點,且在解剖鏡下觀察發(fā)現(xiàn)莖葉的剛毛和果實的刺內(nèi)部構(gòu)造是一樣的,從而證實了(2)中的推測①。同一基因在植物體不同部位表現(xiàn)的性狀有差異,說明性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。(4)由題知雜交實驗結(jié)果F2的性狀比為9∶3∶4,即9∶3∶(3+1),易推知控制莖葉有毛、無毛(G、g)和果實有瘤、無瘤(T、t)兩對基因的遺傳遵循自由組合定律,由F2表現(xiàn)型及對應(yīng)基因型為有毛、有刺、有瘤(G_T_), 有毛、有刺、無瘤(G_tt),無毛、無刺、無瘤(ggT_、ggtt),可推知g基因會抑制T基因的作用,兩親本的基因型為GGtt和ggTT。(5)題中對T基因PCR的結(jié)果如下,第2組:無毛無瘤P(ggTT),第6組:無毛無瘤F2(ggT_),第3組:有毛有瘤F1(GgTt),第4組:有毛有瘤F2(G_T_),可知比較2、3或者比較2、4或者比較6、3或者比較6、4的結(jié)果,都可以看出g基因?qū)基因的發(fā)揮有抑制作用。 11.答案　(1)非同源　16　(2)X　紅眼、棒狀眼　(3)①粉紅眼棒狀眼∶紅眼正常眼=1∶1　1?、诜奂t眼棒狀眼、紅眼正常眼、紅眼棒狀眼、粉紅眼正常眼　紅眼棒狀眼 解析　(1)基因自由組合定律的實質(zhì)是位于非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而發(fā)生自由組合;果蠅體細胞有4對同源染色體,在不發(fā)生突變和同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換的情況下,理論上雌果蠅可以形成2222=16(種)卵子。(2)由分析可知,控制眼色的基因位于X染色體上,控制棒狀眼和正常眼的基因與控制眼色的基因是連鎖關(guān)系,因此兩對基因都位于X染色體上,圖中的染色體是X染色體;分析可知,棒狀眼對正常眼是顯性性狀、紅眼對粉紅眼是顯性性狀。(3)①由題圖可知,果蠅的紅眼和棒狀眼位于一對同源染色體上,親本雌果蠅的基因型是XrBXrB,親本雄果蠅的基因型是XRbY,F1雌果蠅的基因型是XRbXrB,粉紅眼正常眼雄果蠅的基因型是XrbY,二者雜交如果沒有發(fā)生交叉互換,子代雌果蠅的基因型及比例是XRbXrb∶XrbXrB=1∶1,前者表現(xiàn)為紅眼正常眼,后者表現(xiàn)為粉紅眼棒眼;雌果蠅每種表現(xiàn)型的細胞內(nèi)各有1條染色體異常(缺失或重復(fù))。②如果雌果蠅在減數(shù)分裂過程中,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換,則雌果蠅產(chǎn)生四種類型的配子,雜交后代雌果蠅的表現(xiàn)型有四種,分別是粉紅眼棒狀眼、紅眼正常眼、紅眼棒狀眼、粉紅眼正常眼;表現(xiàn)型為紅眼棒狀眼的雌果蠅含有既重復(fù)又缺失的染色體。