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文檔簡介
專題05非選擇題部分基因的傳遞規(guī)律考點(diǎn)1分離定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用考點(diǎn)2自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用考點(diǎn)3伴性遺傳特點(diǎn)及應(yīng)用減數(shù)分裂考點(diǎn)1減數(shù)分裂和有絲分裂綜合遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)考點(diǎn)1DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過程考點(diǎn)2基因的表達(dá)過程考點(diǎn)3表觀遺傳考點(diǎn)4肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)5噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)6煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)生物的變異與進(jìn)化考點(diǎn)1基因突變和基因重組考點(diǎn)2染色體變異及育種考點(diǎn)3變異類型判斷及基因定位(單體、三體)考點(diǎn)4現(xiàn)代生物進(jìn)化理論考點(diǎn)5探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用基因的傳遞規(guī)律考點(diǎn)1分離定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用例1:Ⅰ、豌豆種子中子葉的黃色與綠色由一對(duì)遺傳因子Y、y控制,現(xiàn)用豌豆進(jìn)行下列遺傳實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分析:(1)豌豆適合作遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有(答出兩點(diǎn))(2)實(shí)驗(yàn)二黃色子葉戊的遺傳因子組成為。實(shí)驗(yàn)一中黃色子葉丙與實(shí)驗(yàn)二中黃色子葉戊雜交,所獲得的子代黃色子葉個(gè)體中能穩(wěn)定遺傳的占。Ⅱ、暹羅貓的毛色受基因B和b控制,分別控制黑色、巧克力色、白色,顯隱性關(guān)系為B+>B>b,它們之間的關(guān)系如下圖,它們的遺傳遵循分離定律。選擇黑色和巧克力色暹羅貓作為親本進(jìn)行雜交,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。請(qǐng)分析并回答下列問題。(3)F1中黑色貓基因型是。讓F1中的黑色貓和讓F1中的巧克力色貓雜交,理論上,F(xiàn)2中白色貓出現(xiàn)的概率是,F(xiàn)2巧克力色貓中純合子占?!敬鸢浮?1)嚴(yán)格自花傳粉、閉花受粉植物,自然狀態(tài)下一般為純種;有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對(duì)性狀;豌豆花較大,易于做人工雜交實(shí)驗(yàn);豌豆種子較多,統(tǒng)計(jì)分析更可靠等(2)YY或Yy2/5(3)B+B、B+b1/81/3【解析】(1)豌豆作為遺傳學(xué)材料具有的優(yōu)點(diǎn)有:嚴(yán)格自花傳粉、閉花受粉植物,自然狀態(tài)下一般為純種;有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對(duì)性狀;豌豆花較大,易于做人工雜交實(shí)驗(yàn);豌豆種子較多,統(tǒng)計(jì)分析更可靠等。(2)由實(shí)驗(yàn)二可判斷黃色子葉丁自交產(chǎn)生綠色子葉,說明豌豆種子子葉的黃色和綠色這對(duì)相對(duì)性狀中,黃色是顯性性狀,親本黃色的遺傳因子組成是Yy,則自交產(chǎn)生的黃色子葉戊的遺傳因子組成為1/3YY或2/3Yy。實(shí)驗(yàn)一黃子葉甲與綠子葉乙雜交,后代黃子葉丙和綠子葉比例是1:1,說明是測(cè)交,黃子葉丙遺傳因子組成為Yy,實(shí)驗(yàn)一中黃色子葉丙(Yy,能產(chǎn)生配子為1/2Y、1/2y)與實(shí)驗(yàn)二中黃色子葉戊(1/3YY或2/3Yy,能產(chǎn)生配子為2/3Y、1/3y)雜交,所獲得的子代YY=1/2×2/3=2/6,Yy=1/2×1/3+1/2×2/3=3/6,yy=1/2×1/3=1/6,因此所獲得的子代黃色子葉個(gè)體中能穩(wěn)定遺傳的占2/5。(3)基因B+、B和b為一對(duì)復(fù)等位基因,遺傳符合基因的分離定律,黑色、巧克力色、白色,顯隱性關(guān)系為B+>B>b,根據(jù)F1的表現(xiàn)型及比例可知親本的基因型為Bb、B+b,則F1中黑色貓的基因型是B+B、B+b,比例為1:1,F(xiàn)1中的巧克力的基因型是Bb,兩者雜交后代白色貓bb所占的比例為1/2×1/4=1/8。F2中巧克力色的基因型及比例為1/4×1/2=1/8BB、2×1/4×1/2=2/8Bb,則巧克力色中純合子所占的比例為1/3。【變式11】某雌雄同花植物中紅果、黃果是一對(duì)相對(duì)性狀,D控制顯性性狀,d控制隱性性狀,如圖所示,根據(jù)遺傳圖解回答下列問題:(1)親代P的紅果植株與黃果植株雜交的操作過程為:去雄→套袋→傳粉→再套袋,去雄的個(gè)體做(填父本或母本),套袋的目的是。(2)紅果、黃果中顯性性狀是。判斷的理由是。(3)F2紅果的基因型是,F(xiàn)2代中紅果所占比例為。(4)親代P的兩個(gè)個(gè)體的雜交相當(dāng)于(交配類型)。(5)對(duì)F1中的一株紅果植株用某種試劑處理,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其花粉中含D基因的配子只有1/2有受精能力,將這種處理后的紅果植株自交,后代中能夠穩(wěn)定遺傳的紅果植株所占比例為。【答案】(1)母本防止其他花粉的干擾(2)紅果F1中紅果自交發(fā)生性狀分離(3)Dd3/8(4)測(cè)交(5)1/6【解析】(1)題中某植物為雌雄同花植物,則親代紅果植株與黃果植株雜交的操作過程為:去雄→套袋→授粉→再套袋;需要進(jìn)行去雄操作的個(gè)體作母本;套袋的目的是防止其他花粉的干擾,從而保證雜交的花粉只是由父本提供。(2)遺傳圖解顯示,F(xiàn)1紅果自交后代發(fā)生了性狀分離,則說明紅果對(duì)黃果為顯性,同時(shí)說明F1紅果為雜合子,基因型為Dd。(3)F1紅果的基因型為Dd,其自交產(chǎn)生的F2紅果的基因型是DD和Dd,根據(jù)F1個(gè)體的性狀可推測(cè)親本的基因型為Dd和dd,二者雜交產(chǎn)生的F1中紅果(Dd)和黃果(dd)的比例為1∶1,則F2代中紅果所占比例為1/2×3/4=3/8。(4)F1紅果的基因型為Dd,黃果的基因型為dd,因此,親代P的兩個(gè)個(gè)體的基因型為Dd和dd,即該雜交相當(dāng)于測(cè)交。(5)對(duì)F1中的一株紅果植株(Dd)用某種試劑處理,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其花粉中含D基因的配子只有1/2有受精能力,則精子中D∶d=1∶2,而卵細(xì)胞中D∶d=1∶1,將這種處理后的紅果植株自交,產(chǎn)生的后代的基因型和表現(xiàn)型的比例為(1/3×1/2)DD∶(1/3×1/2+2/3×1/2)Dd∶(2/3×1/2)dd=1∶3∶2,即后代中能夠穩(wěn)定遺傳的紅果植株(DD)所占比例為1/6。【變式12】水稻的育性由一對(duì)等位基因M和m控制,基因型為MM和Mm的個(gè)體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子,基因型為mm的個(gè)體只能產(chǎn)生正常的雌配子,表現(xiàn)為雄性不育,基因M可使雄性不育個(gè)體恢復(fù)育性。研究人員通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍(lán)色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個(gè)體中,并使其插入到一條不含m基因的染色體上,如下圖所示?;駾的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色,無基因D的種子呈現(xiàn)白色。請(qǐng)回答下列問題:(1)基因M與m的根本區(qū)別是。利用雄性不育個(gè)體(mm)進(jìn)行水稻育種的優(yōu)點(diǎn)是。(2)轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)產(chǎn)生可育的雄配子基因型為。轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)自交后得F1,F(xiàn)1個(gè)體之間隨機(jī)授粉,得到的種子中雄性不育種子所占比例為。(3)將轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)自交并收獲水稻種子,請(qǐng)寫出快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可有種子的方法:。若某轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)中的基因D由于發(fā)生突變而不能表達(dá),又該如何快速挑選出雄性不育種子?請(qǐng)以該突變轉(zhuǎn)基因個(gè)體和雄性不育個(gè)體為材料,設(shè)計(jì)一個(gè)可快速挑選出雄性不育種子的實(shí)驗(yàn)方案:(寫出雜交組合并說明挑選方法)。【答案】(1)脫氧核苷酸(或堿基對(duì))的排列順序不同無需去雄,操作簡便(2)m3/4(3)(觀察種子顏色)藍(lán)色為轉(zhuǎn)基因雄性可育,白色為雄性不育轉(zhuǎn)基因植株×雄性不育植株,挑選方法:雄性不育植株上所結(jié)的種子即為雄性不育種子【解析】(1)基因M與m的不同的根本原因是脫氧核苷酸(或堿基對(duì))的排列順序不同。雄性不育個(gè)體只會(huì)產(chǎn)生正常的雌性配子,所以進(jìn)行水稻育種時(shí),雄性不育個(gè)體無需去雄,操作簡便。(2)由圖可知,轉(zhuǎn)基因ADMmm個(gè)體產(chǎn)生的雄配子為m(含A的雄配子死亡),雌配子為m、mADM,二者比例為1:1,則轉(zhuǎn)基因個(gè)體自交,F(xiàn)1的基因型及比例為mm:mmADM=1:1,其中mmADM為雄性可育,mm為雄性不育;F1中mmADM和mm個(gè)體都能產(chǎn)生雌配子,且雌配子的種類及比例為m:mADM=(1/2×1/2+1/2):(1/2×1/2)=3:1,F(xiàn)1中只有mmADM個(gè)體能產(chǎn)生雄配子,其配子只有m(含A的雄配子死亡),F(xiàn)1個(gè)體之間隨機(jī)授粉,得到的種子中的基因型及比例為mm:mmADM=3:1,其中mm為雄性不育,所占比例為3/4。(3)將轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)自交并收獲水稻種子,由第(2)小題分析可知,得到的種子中的基因型為mm和mmADM,由于基因D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色,即mmADM轉(zhuǎn)基因雄性可育種子呈現(xiàn)藍(lán)色,無基因D的種子呈現(xiàn)白色,即mm雄性不育種子呈現(xiàn)白色,所以快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子的方法是(觀察種子顏色)藍(lán)色為轉(zhuǎn)基因雄性可育,白色為雄性不育。某轉(zhuǎn)基因個(gè)體(ADMmm)中的基因D由于發(fā)生突變而不能表達(dá),則不能通過顏色進(jìn)行篩選,為了快速挑選出雄性不育種子,需要的雜交組合是:轉(zhuǎn)基因植株(ADMmm)(父本)×雄性不育植株(mm)(母本),轉(zhuǎn)基因植株(ADMmm)(父本)產(chǎn)生雄配子,其配子只有m(含A的雄配子死亡),雄性不育植株(mm)(母本)只產(chǎn)生配子m,故種子的基因型為mm,表現(xiàn)為雄性不育,因此挑選出雄性不育植株上所結(jié)的種子即為雄性不育種子??键c(diǎn)2自由組合定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用例2:“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕煙”,中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)水稻科研做出了突出貢獻(xiàn):袁隆平院士被譽(yù)為“雜交水稻之父”,朱英國院士為我國雜交水稻的先驅(qū),農(nóng)民胡代書培育出了越年再生稻等。某興趣小組在科研部門的協(xié)助下進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn):取甲(雄蕊異常,雌蕊正常,表現(xiàn)為雄性不育)、乙(可育)兩個(gè)品種的水稻進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A對(duì)a完全顯性,B基因會(huì)抑制不育基因的表達(dá),反轉(zhuǎn)為可育。PF1F1個(gè)體自交單株收獲,種植并統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型甲與乙雜交全部可育一半全部可育另一半可育株:雄性不育株=13:3(1)水稻是雌雄同株兩性花的植物,雜交實(shí)驗(yàn)中,為了防止母本須進(jìn)行人工去雄。水稻的花非常小,人工操作難以實(shí)現(xiàn)。后來,科學(xué)家在自然界發(fā)現(xiàn)了雄性不育(雄蕊不能產(chǎn)生可育花粉)的水稻植株,其在雜交時(shí)只能做,這就免除了人工去雄的工作,因此作為重要工具用于水稻雜交育種。(2)不育系的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果。上述實(shí)驗(yàn)中控制水稻雄性不育的基因是,該興趣小組同學(xué)在分析結(jié)果后認(rèn)為A/a和B/b這兩對(duì)等位基因在遺傳時(shí)遵循基因的自由組合定律,其判斷理由是。(3)F2中可育株的基因型共有種;僅考慮F2中出現(xiàn)雄性不育株的那一半,該部分可育株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體所占的比例為。(4)若要利用F2中的兩種可育株雜交,使后代雄性不育株的比例最高,則雙親的基因型為。(5)現(xiàn)有各種基因型的可育水稻,請(qǐng)利用這些實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)一次雜交實(shí)驗(yàn),確定某雄性不育水稻丙的基因型。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出相應(yīng)結(jié)論。【答案】(1)自交(自花傳粉)母本(2)AF1個(gè)體自交單株收獲得到的F2中的一半表現(xiàn)的性狀分離比為可育株∶雄性不育株=13∶3,而13∶3是9∶3∶3∶1的變式,說明該性狀受兩對(duì)等位基因控制,遵循自由組合定律(3)7(4)aabb和AABb(5)水稻不育植株的基因型為A_bb,要確定水稻丙的基因型,可采用測(cè)交的方法,實(shí)驗(yàn)思路為:取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交,觀察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株,則丙基因型是AAbb;若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株,且比例為1∶1,則丙的基因型為Aabb?!痉治觥款}意分析,一半F個(gè)體自交得到F2代中,可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的變式,說明該性狀受兩對(duì)等位基因控制,遵循自由組合定律,且這部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因會(huì)抑制不育基因的表達(dá),反轉(zhuǎn)為可育,說明雄性不育株定不含B基因,進(jìn)而確定控制雄性不育的基因?yàn)锳,可育的基因型為A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是Abb;F,出現(xiàn)兩種情況,說明F的基因型有兩種且各占1/2,可確定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,子代基因型是AaBb、aaBb,aaBb自交后代全部可育,AaBb自交后代可育株:雄性不育株=13:3。【解析】(1)水稻是雌雄同株兩性花植株,自然狀態(tài)下會(huì)發(fā)生自交,故在做人工雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)需對(duì)母本去雄并套袋。雄性不育的水稻植株的雄蕊不能產(chǎn)生可育花粉,在雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)只能作為母本接受花粉,而不能作為父本。(2)B基因會(huì)抑制不育基因的表達(dá),反轉(zhuǎn)為可育,說明雄性不育株一定不含B基因,一半F1個(gè)體自交得到F2代中,可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的變式,可推測(cè)雄性不育株基因型是A_bb,可育的基因型為A_B_、aaB_、aabb,據(jù)此確定控制雄性不育的基因?yàn)锳。F1個(gè)體自交得到的F2中的一半出現(xiàn)可育株:雄性不育株=13:3,13:3是9:3:3:1的變式,說明該性狀受兩對(duì)等位基因控制,遵循自由組合定律,該比值的出現(xiàn)是基因重組(或自由組合)的結(jié)果。(3)根據(jù)F2的表現(xiàn)型及比例可知F1的基因型為1/2aaBb,1/2AaBb,可知甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB。aaBb自交后代的基因型共3種,為aaBB、aaBb、aabb;AaBb自交后代的基因型共9種,其中AAbb、Aabb表現(xiàn)為不育,因此可育株的基因型共有92=7種。僅考慮F2中出現(xiàn)雄性不育株的那一半,該部分可育株基因型及比例為1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/3aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離,其他均能穩(wěn)定遺傳,故該部分可育株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體所占的比例為12/134/13=7/13。(4)利用F2中的兩種可育株雜交,要使得得到雄性不育株A_bb的比例最高,可確定其中一個(gè)親本全部產(chǎn)生b的配子,則親本之一的基因型型一定是aabb,另一親本能產(chǎn)生A的配子,則另一親本的基因型為AABb,則所選個(gè)體的基因型為aabb和AABb。(5)水稻不育植株的基因型為A_bb,要確定水稻丙的基因型,可采用測(cè)交的方法,即取基因型為aabb的可育株與水稻丙雜交,觀察后代植株的育性;若后代全是雄性不育植株,則丙基因型是AAbb,若后代出現(xiàn)可育植株和雄性不育植株,且比例為1:1,則丙的基因型為Aabb?!咀兪?1】番茄的紫莖和綠莖是一對(duì)相對(duì)性狀,缺葉和馬鈴薯葉是一對(duì)相對(duì)性狀,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。利用三種不同基因型的番茄進(jìn)行雜交,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題。(1)紫莖和綠莖這對(duì)相對(duì)性狀中,顯性性狀為;缺刻葉和馬鈴薯葉這對(duì)相對(duì)性狀中,顯性性狀為。(2)如果用A、a表示控制紫莖、綠莖的基因,用B、b表示控制缺刻葉、馬鈴薯葉的基因,那么紫莖缺刻葉①、綠莖缺刻葉②、紫莖缺刻葉③的基因型依次、、。(3)紫莖缺刻葉①與紫莖缺刻葉③雜交的表型及比值分別為?!敬鸢浮孔锨o缺刻葉AABbaaBbAaBb紫莖缺刻葉:紫莖馬鈴尊葉=3:1【分析】分析題圖,由組1可知,缺刻葉對(duì)馬鈴薯葉為顯性,紫莖對(duì)綠莖為顯性,用A、a表示控制紫莖、綠莖的基因,用B、b表示控制缺刻葉、馬鈴薯葉的基因,則可推知,番茄①的基因型為AABb,番茄②的基因型為aaBb;由組2可知,番茄②③雜交后代中,紫莖:綠莖=1:1,缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1,由組1知番茄②的基因型為aaBb,則可推知番茄③的基因型為AaBb?!窘馕觥浚?)由組1中紫莖與綠莖番茄雜交后代均為紫莖可知,紫莖為顯性性狀;由組1中缺刻葉與缺刻葉番茄雜交后代中出現(xiàn)馬鈴薯葉可知,缺刻葉為顯性性狀;(2)分析組1可知,紫莖×綠莖→紫莖,可知紫莖①為AA,綠莖②為aa,缺刻葉×缺刻葉→缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1,可知缺刻葉①與缺刻葉②均為Bb,故①為AABb,②為aaBb;分析組2可知紫莖×綠莖→紫莖:綠莖=1:1,可知紫莖③為Aa,缺刻葉×缺刻葉→缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1,可知缺刻葉③為Bb,故③為AaBb;(3)紫莖缺刻葉①為AABb,紫莖缺刻葉③為AaBb,二者雜交后代中,均為紫莖,且有缺刻葉:馬鈴薯葉=3:1,故后代表現(xiàn)型為紫莖缺刻葉:紫莖馬鈴薯葉=3:1?!咀兪?2】薺菜的果實(shí)形狀有三角形和卵圓形兩種,該性狀的遺傳涉及兩對(duì)等位基因,分別用A、a和B、b表示。為探究薺菜果實(shí)形狀的遺傳規(guī)律,進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)(如下圖)。(1)圖中親本基因型為。F1測(cè)交后代的表型及比例為。另選兩種基因型的親本雜交,F(xiàn)1和F2的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同,推斷親本基因型為。(2)圖中F2結(jié)三角形果實(shí)的薺菜中,部分個(gè)體無論自交多少代,其后代表型仍然為三角形果實(shí),這樣的個(gè)體在F2結(jié)三角形果實(shí)的薺菜中的比例為;還有部分個(gè)體自交后發(fā)生性狀分離,它們的基因型是。(3)現(xiàn)有3包基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的薺菜種子,由于標(biāo)簽丟失而無法區(qū)分。根據(jù)以上遺傳規(guī)律,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定每包種子的基因型。有已知性狀(三角形果實(shí)和卵圓形果實(shí))的薺菜種子可供選用。實(shí)驗(yàn)步驟:①用3包種子長成的植株分別與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得F1種子。②F1種子長成的植株分別與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得F2種子。③F2種子長成植株后,按果實(shí)形狀的表型統(tǒng)計(jì)植株的比例。結(jié)果預(yù)測(cè):Ⅰ.如果,則包內(nèi)種子基因型為AABB;Ⅱ.如果,則包內(nèi)種子基因型為AaBB;Ⅲ.如果,則包內(nèi)種子基因型為aaBB?!敬鸢浮?1)AABB和aabb三角形果實(shí):卵圓形果實(shí)=3:1AAbb和aaBB(2)7/15AaBb、Aabb、aaBb(3)F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為3:1F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為5:3F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為1:1【分析】分析題圖:三角形果實(shí)個(gè)體和卵圓形果實(shí)個(gè)體雜交,后代所結(jié)果實(shí)皆為三角形,則三角形為顯性,F(xiàn)2代中三角形果實(shí):卵圓形果實(shí)≈15:1,符合孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中雙雜合子自交比例9:3:3:1的變形(9+3+3):1,可知純隱性(基因型為aabb)為卵圓形,其余皆為三角形。【解析】(1)F2中三角形:卵圓形=301:20≈15:1,是“9:3:3:1”的變式,說明薺菜果實(shí)形狀的遺傳受兩對(duì)等位基因控制,且它們的遺傳遵循基因的自由組合定律。由此還可推知F1的基因型為AaBb,三角形的基因型為A_B_、A_bb、aaB_,卵圓形的基因型為aabb,則親本的基因型是AABB和aabb。F1的基因型是AaBb,測(cè)交后代的基因型是AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1,其中AaBb、aaBb、Aabb表現(xiàn)為三角形果實(shí),aabb表現(xiàn)為圓形果實(shí),故測(cè)交后代三角形果實(shí):卵圓形果實(shí)=3:1。若另選兩種基因型的親本雜交,F(xiàn)1和F2的性狀表現(xiàn)及比例與圖中結(jié)果相同,說明F1的基因型仍然為AaBb,則可推斷親本基因型為AAbb和aaBB。(2)圖中F2三角形果實(shí)薺菜中,如果一對(duì)等位基因?yàn)轱@性純合,則無論自交多少代,其后代表現(xiàn)型仍然為三角形果實(shí),這樣的個(gè)體基因型為:AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,在F2三角形果實(shí)薺菜中的比例為1/15+2/15+2/15+1/15+1/15=7/15。個(gè)體自交后發(fā)生性狀分離,也就是自交后代會(huì)出現(xiàn)三角形和卵圓形,這樣個(gè)體基因型應(yīng)同時(shí)具有a和b,即AaBb、Aabb和aaBb。(3)基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的三角形個(gè)體與基因型為aabb的卵圓形個(gè)體雜交的F2代的表現(xiàn)型情況是有所不同的;基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的三角形個(gè)體與基因型為aabb的卵圓形個(gè)體雜交的子一代再與基因型為aabb的卵圓形個(gè)體雜交的后代情況也是有所不同的,據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。原理分析:若包內(nèi)種子基因型為AABB,則與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F1種子為AaBb,F(xiàn)1種子長成的植株再與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F2種子為AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,即F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為3:1。若包內(nèi)種子基因型為AaBB,則與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F1種子為AaBb:aaBb=1:1,F(xiàn)1種子長成的植株分別與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F2種子為AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:3:1:3,即F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為5:3。若包內(nèi)種子基因型為aaBB,則與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F1種子為aaBb,F(xiàn)1種子長成的植株分別與卵圓形果實(shí)種子長成的植株雜交,得到的F2種子為aaBb:aabb=1:1,即F2三角形果實(shí)與卵圓形果實(shí)植株的比例約為1:1??键c(diǎn)3伴性遺傳特點(diǎn)及應(yīng)用例3:家蠶是二倍體生物(2n=56),雌、雄個(gè)體性染色體組成分別是ZW、ZZ。某研究所在野生家蠶資源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了一些隱性純合突變體。這些突變體的表型、基因及基因所在染色體見表?;卮鹣铝袉栴}。突變體表型基因基因所在染色體第二隱性灰卵a(bǔ)12號(hào)第二多星紋b12號(hào)抗?jié)夂瞬15號(hào)幼蠶巧克力色eZ(1)幼蠶巧克力色的控制基因位于性染色體上,該性狀的遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象稱為。(2)表中所列的基因,不能與b基因進(jìn)行自由組合的是。(3)正常情況下,雌家蠶的1個(gè)染色體組含有條染色體,雌家蠶處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞含有條W染色體。(4)幼蠶不抗?jié)夂瞬。―)對(duì)抗?jié)夂瞬。╠)為顯性,黑色(E)對(duì)巧克力色(e)為顯性。為鑒定一只不抗?jié)夂瞬『谏坌杂仔Q的基因型,某同學(xué)將其飼養(yǎng)至成蟲后,與若干只基因型為ddZeW的雌蠶成蟲交配,產(chǎn)生的F1幼蠶全部為黑色,且不抗?jié)夂瞬∨c抗?jié)夂瞬€(gè)體的比例為1∶1,則該雄性幼蠶的基因型是。(5)家蠶的成蟲稱為家蠶蛾,已知家蠶蛾有鱗毛和無鱗毛這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制?,F(xiàn)有純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個(gè)體若干只,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上還是Z染色體上(不考慮Z、W同源區(qū)段),并判斷有鱗毛和無鱗毛的顯隱性。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論?!敬鸢浮?1)伴性遺傳(2)a(3)280或2(4)DdZEZE(5)實(shí)驗(yàn)思路:讓純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個(gè)體進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),得到F1,觀察并統(tǒng)計(jì)F1個(gè)體的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:若正反結(jié)果只出現(xiàn)一種性狀,則表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀,且控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上;若正反交結(jié)果不同,則控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于Z染色體上,且F1中雄性個(gè)體表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀?!痉治觥?、位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。2、性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式。性別決定的方式常見的有XY型和ZW型兩種。【解析】(1)位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫作伴性遺傳。(2)a與b基因都位于12號(hào)染色體上,位于同一對(duì)染色體上的基因不能發(fā)生自由組合。(3)家蠶是二倍體生物(2n=56),正常情況下,雌家蠶的1個(gè)染色體組含有28條染色體,減數(shù)分裂Ⅱ后期的細(xì)胞中染色體著絲粒分裂,含有W染色體的條數(shù)為0或2。(4)該只不抗?jié)夂瞬『谏坌杂仔Q與若干只基因型為ddZeW的雌蠶成蟲交配,產(chǎn)生的F1幼蠶全部為黑色,說明該雄性關(guān)于該性狀的基因型為ZEZE。且F1中不抗?jié)夂瞬∨c抗?jié)夂瞬€(gè)體的比例為1∶1,說明該雄性關(guān)于該性狀的基因型為Dd,綜上分析雄性幼蠶的基因型是DdZEZE。(5)需要通過實(shí)驗(yàn)來探究控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上還是Z染色體上(不考慮Z、W同源區(qū)段),但由于不知道顯隱關(guān)系,可以利用正反交實(shí)驗(yàn)來探究。實(shí)驗(yàn)思路:讓純合的有鱗毛和無鱗毛的家蠶蛾雌、雄個(gè)體進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),得到F1,觀察并統(tǒng)計(jì)F1個(gè)體的表現(xiàn)型及比例(假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a)。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:若控制有鱗毛和無鱗毛的基因是位于常染色體上,正反交分別為AA×aa、aa×AA,其子一代基因型都為Aa,只出現(xiàn)一種性狀,且子一代表現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀;若有鱗毛和無鱗毛的基因是位于Z染色體上,正反交分別為ZAZA×ZaW(后代雌雄全為顯性性狀)、ZaZa×ZAW(后代雄全為顯性性狀,雌性全為隱性性狀),則正反交結(jié)果不同,且F1中雄性個(gè)體表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。【變式31】昆蟲是生物學(xué)研究的常用材料,請(qǐng)回答下列問題:(1)分布于甘肅小隴山的三尾鳳蝶(2n=56)是性別決定方式為ZW型的昆蟲,是我國特有物種,國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物,對(duì)其進(jìn)行基因組測(cè)序需要測(cè)定條染色體。(2)科學(xué)家在甘肅臨夏炳靈石林新發(fā)現(xiàn)一種昆蟲,某生物興趣小組獲得了以下信息:該種昆蟲的圓眼對(duì)棒狀眼為顯性,且由位于性染色體上的一對(duì)等位基因(B/b)控制。他們想知道該昆蟲的性別決定方式(XY型或ZW型)?,F(xiàn)有純合的該種昆蟲若干,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)方案來判斷該昆蟲的性別決定方式(不考慮性染色體的同源區(qū)段)。實(shí)驗(yàn)思路:選擇雜交,觀察后代的表型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論:若,則性別決定方式為XY型;若。則性別決定方式為ZW型?!敬鸢浮?1)29(2)純合的圓眼雄與純合的棒眼雌雌性全為圓眼,雄性全為棒眼后代雌雄都為圓眼【分析】1、鳥類的性別決定是ZW型,雌鳥的性染色體組型是ZW,雄鳥的性染色體組型是ZZ。2、位于性染色體上的基因控制的性狀的遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián),叫伴性遺傳。伴性遺傳也遵循分離定律,是分離定律的特殊形式。【解析】(1)三尾鳳蝶含有28對(duì)同源染色體,其中包括一對(duì)性染色體,基因組測(cè)序需要測(cè)定27+2=29條染色體的DNA序列。(2)ZW型性別決定方式雌性個(gè)體是由兩條異型的性染色體ZW組成的,XY型性別決定方式雌性個(gè)體是由兩條同型的性染色體XX組成的,欲判斷該昆蟲的性染色組成,可將純合的圓眼雄和純合的棒眼雌進(jìn)行(XBY×XbXb或ZBZB×ZbW),觀察后代的表現(xiàn)型。若后代雌性都是圓眼,雄性都是棒眼,則性別決定方式為XY型;若后代雌雄都是圓眼,則性別決定方式為ZW型?!咀兪?2】以下兩對(duì)基因與雞羽毛的顏色有關(guān):蘆花羽基因B對(duì)全色羽基因b為顯性,位于Z染色體上,而W染色體上無相應(yīng)的等位基因;常染色體上基因T的存在是B或b表現(xiàn)的前提,tt時(shí)為白色羽。各種羽色表型見下圖。請(qǐng)回答下列問題:(1)雞的性別決定方式是型,其中ZZ為雞,ZW為雞。(2)雜交組合TtZbZb×ttZBW子代中出現(xiàn)了蘆花羽雄雞,其基因型為,在子代中蘆花羽雄雞所占比值為,用該蘆花羽雄雞與ttZBW雜交,預(yù)期子代中蘆花羽雌雞所占比值為。(3)一只蘆花羽雄雞與ttZbW雜交,子代表型及其比例為蘆花羽∶全色羽=1∶1,則該雄雞基因型為。(4)雛雞通常難以直接區(qū)分雌雄,蘆花羽雞的雛雞具有明顯的羽色特征(絨羽上有黃色頭斑)。如采用純種親本雜交,以期通過絨羽來區(qū)分雛雞的雌雄,則親本雜交組合有(寫出基因型):?!敬鸢浮?1)ZW雄雌(2)TtZBZb1/41/8(3)TTZBZb(4)TTZbZb×TTZBW,TTZbZb×ttZBW,ttZbZb×TTZBW【分析】伴性遺傳是指在遺傳過程中的子代部分性狀由性染色體上的基因控制,這種由性染色體上的基因所控制性狀的遺傳上總是和性別相關(guān),這種與性別相關(guān)聯(lián)的性別遺傳方式就稱為伴性遺傳。題意分析,與雞羽毛顏色有關(guān)的基因位于非同源染色體上,因此遵循基因的自由組合定律。根據(jù)基因的功能可以判斷:蘆花羽的基因型為T_ZBZ、T_ZBW;全色羽的基因型為T_ZbZb、T_ZbW;白色羽的基因型為tt__?!窘馕觥浚?)雞的性別決定方式是ZW型,其中ZZ為雄雞,ZW為雌雞。(2)雜交組合TtZbZb×ttZBW產(chǎn)生子代的基因型和表現(xiàn)型為TtZBZb(蘆花羽)、ttZBZb(白色羽)、TtZbW(全色羽)、ttZbW(白色羽),且比例均等,可見,其中出現(xiàn)的蘆花羽雄雞的基因型為TtZBZb,在子代中蘆花羽雄雞所占比值為1/4,用該蘆花羽雄雞與ttZBW雜交,預(yù)期子代中蘆花羽雌雞所占比值為1/2×1/4=1/8。(3)一只蘆花羽雄雞(T_ZBZ)與ttZbW雜交,子代表型及其比例為蘆花羽∶全色羽=1∶1,由于沒有白色羽出現(xiàn),且有全色羽出現(xiàn),因此,該蘆花羽雄雞的基因型一定為TTZBZb。(4)雛雞通常難以直接區(qū)分雌雄,蘆花羽雞的雛雞具有明顯的羽色特征(絨羽上有黃色頭斑)。如采用純種親本雜交,則需要選擇性染色體上相關(guān)基因?yàn)殡[性雄和顯性雌進(jìn)行雜交即可,因此選擇如下個(gè)體即可達(dá)到目的,分別為TTZbZb×TTZBW,TTZbZb×ttZBW,ttZbZb×TTZBW。減數(shù)分裂考點(diǎn)1減數(shù)分裂和有絲分裂綜合【例1】如圖甲是某動(dòng)物生殖細(xì)胞形成過程的簡圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖甲是在該動(dòng)物的器官中形成的,其中含同源染色體的細(xì)胞分裂圖像有(填序號(hào))。(2)圖甲中的②表示(填名稱)細(xì)胞;該細(xì)胞中核DNA數(shù)和染色體數(shù)之比為。若觀察到②細(xì)胞在前面某時(shí)期出現(xiàn)一對(duì)聯(lián)會(huì)的兩條染色體之間大小明顯不同,這一對(duì)同源染色體可能是(常/性)染色體。圖甲中的①所示的一個(gè)細(xì)胞能夠形成個(gè)⑦所示的細(xì)胞。(3)發(fā)生了圖乙中DE段變化的是圖甲中的(填序號(hào))細(xì)胞。在BC段,細(xì)胞核內(nèi)完成主要變化是。(4)若圖乙曲線表示減數(shù)分裂過程中的染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化,則基因的分離定律發(fā)生在圖乙中的段?!敬鸢浮?1)卵巢①②(2)初級(jí)卵母2∶1性1(3)⑤DNA復(fù)制(染色體復(fù)制)(4)CD【分析】1、甲圖中:①表示卵原細(xì)胞,②表示初級(jí)卵母細(xì)胞,③表示第一極體,④⑤表示次級(jí)卵母細(xì)胞,⑥表示第二極體,⑦表示卵細(xì)胞。2、圖乙中:BC段表示DNA的復(fù)制,CD段表示含有染色單體的時(shí)期,DE段表示著絲點(diǎn)的分裂?!窘馕觥浚?)根據(jù)②不均等分裂可知,該動(dòng)物為雌性,圖甲表示卵細(xì)胞的形成過程,在卵巢中進(jìn)行。①卵原細(xì)胞和②初級(jí)卵母細(xì)胞均含有同源染色體,其余減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞都不含有同源染色體。(2)②表示初級(jí)卵母細(xì)胞,處于減數(shù)第一次分裂的后期。該細(xì)胞中含有染色單體,核DNA:染色體數(shù)=8:4=2:1;若觀察到②初級(jí)卵母細(xì)胞在前面某時(shí)期即減數(shù)第一次分裂的前期出現(xiàn)一對(duì)聯(lián)會(huì)的兩條染色體之間大小明顯不同,說明這對(duì)同源染色體為性染色體。甲中①表示卵原細(xì)胞,⑦表示卵細(xì)胞,一個(gè)卵原細(xì)胞只能形成一個(gè)卵細(xì)胞。(3)圖乙DE段染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值由1/2變成1,說明每條染色體上的DNA數(shù)目從2個(gè)變成1個(gè),發(fā)生了著絲粒的分裂,對(duì)應(yīng)甲中的⑤減數(shù)第二次分裂的后期。BC段染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值由1變成1/2,說明每條染色體上的DNA數(shù)目從1個(gè)變成2個(gè),表示DNA的復(fù)制。(4)基因的分離和自由組合定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期,此時(shí)染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值為1/2,對(duì)應(yīng)圖乙的CD段?!咀兪?1】圖1是某雄性動(dòng)物體內(nèi)處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞模式圖,圖2表示分裂過程中姐妹染色單體a、b的切面變化及運(yùn)行軌跡,①→②→③表示a、b位置的變化路徑?;卮鹣铝袉栴}。(1)圖1中的核DNA數(shù)量是染色體數(shù)量2倍的細(xì)胞有。甲細(xì)胞的名稱為。(2)乙細(xì)胞中四分體有個(gè),四分體中的之間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段。(3)圖2中的姐妹染色單體a、b處于位置②時(shí),對(duì)應(yīng)圖1中的細(xì)胞有,此時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體的行為特征是。下一時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體的行為特征是,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)為條?!敬鸢浮?1)甲、乙、丙次級(jí)精母細(xì)胞(2)3非姐妹染色單體(3)甲、丙著絲粒整齊排列在赤道板上著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)6或12【分析】細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成開始至下一次分裂完成為止,稱為一個(gè)細(xì)胞周期。每個(gè)細(xì)胞周期又分為分裂間期和分裂期,分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備,完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時(shí)細(xì)胞有適度的生長,分裂期又分為前期、中期、后期、末期四個(gè)時(shí)期?!窘馕觥浚?)染色體復(fù)制以后每條染色體上有兩個(gè)染色單體,有兩個(gè)DNA分子,包括有絲分裂前期和中期,以及減數(shù)第一次分裂各時(shí)期,和減數(shù)第二次分裂前期和中期,則圖1中的核DNA數(shù)量是染色體數(shù)量2倍的細(xì)胞有甲、乙、丙,甲細(xì)胞沒有同源染色體,且著絲粒排列在赤道板上,則處于減數(shù)第二次分裂中期,此動(dòng)物是雄性動(dòng)物,則甲名稱是次級(jí)精母細(xì)胞。(2)乙細(xì)胞三對(duì)同源染色體配對(duì),則有3個(gè)四分體,四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段。(3)圖2中的姐妹染色單體a、b處于位置②時(shí),著絲粒排列在赤道板上,則處于有絲分裂中期或減數(shù)第二次分裂中期,對(duì)應(yīng)圖1中的甲、丙,下一時(shí)期是有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,此時(shí)細(xì)胞內(nèi)染色體著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)。此時(shí)細(xì)胞內(nèi)染色體暫時(shí)加倍為6或12。【變式12】圖1為某動(dòng)物(2N=4)在細(xì)胞增殖過程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目變化曲線;圖2表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系;圖3表示該生物體內(nèi)一組細(xì)胞分裂圖像?;卮鹣铝袉栴}:(1)圖1中A、B、C表示的生理過程分別是、、。其中含有同源染色體的是(填數(shù)字序號(hào))。A、B、C過程中均存在染色體數(shù)目加倍的時(shí)期,原因(填“完全”或“不完全”)相同。(2)圖2中CD段形成的原因是,圖3中細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖2中BC段。(3)圖3中甲、乙、丙分別對(duì)應(yīng)于圖1中(填數(shù)字序號(hào))。(4)根據(jù)圖3中細(xì)胞可判斷該動(dòng)物屬于(填“雌”或“雄”)性動(dòng)物。乙圖產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱為?!敬鸢浮?1)減數(shù)分裂受精作用有絲分裂①⑤⑥⑦不完全(2)著絲粒分裂乙、丙(3)⑥①②(4)乙雌次級(jí)卵母細(xì)胞和(第一)極體【分析】分析題圖可知,圖1中A表示減數(shù)分裂,B表示受精作用,C表示有絲分裂;圖2中AB段進(jìn)行DNA復(fù)制,BC段每條染色體上有2個(gè)DNA分子,有姐妹染色單體,CD段著絲粒分裂;圖3中甲圖處于有絲分裂后期,乙圖處于減數(shù)第一次分裂后期,丙處于減數(shù)第二次分裂中期。(1)根據(jù)染色體數(shù)目變化可知,圖1中A、B、C表示的生理過程分別是減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂。其中含有同源染色體的是①減數(shù)第一次分裂、⑤⑥⑦有絲分裂。A、C過程中均存在染色體數(shù)目加倍的時(shí)期,原因?yàn)橹z粒分裂;B染色體數(shù)目加倍原因?yàn)榫呀Y(jié)合,故原因不完全相同。(2)圖2中CD段形成的原因是著絲粒分裂,圖2中BC段每條染色體上有2個(gè)DNA分子,有姐妹染色單體,圖3中乙、丙細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖2中BC段。(3)圖3中甲圖處于有絲分裂后期,乙圖處于減數(shù)第一次分裂后期,丙處于減數(shù)第二次分裂中期。分別對(duì)應(yīng)于圖1中⑥①②(4)根據(jù)圖3中乙細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)不均分,可判斷該動(dòng)物屬于雌性動(dòng)物。乙圖產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱為次級(jí)卵母細(xì)胞和(第一)極體。遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)考點(diǎn)1DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過程【例1】如圖所示是某DNA分子的部分結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)圖回答:(1)DNA的基本組成單位是,其化學(xué)元素組成是。(2)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是,DNA的兩條單鏈的方向是,在外側(cè)形成基本骨架,在內(nèi)側(cè)。(3)堿基通過連接成堿基對(duì),遵循原則。若該DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)=0.5,那么在它的互補(bǔ)鏈中,(A+G)/(T+C)應(yīng)為,在整個(gè)DNA分子中上述比例為。(4)如圖所示的DNA分子片段中,游離的磷酸基團(tuán)有個(gè)。若圖中DNA分子中堿基G有X個(gè),占該DNA分子堿基總數(shù)的比例是Y,則該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)目是。【答案】(1)脫氧核苷酸/脫氧核糖核苷酸C、H、O、N、P(2)雙螺旋結(jié)構(gòu)反向平行磷酸—脫氧核糖堿基(3)氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)21(4)2/兩X+X/Y【分析】DNA呈雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA的兩條鏈反向平行,磷酸與脫氧核糖交替連接,排在外側(cè),構(gòu)成DNA分子的基本骨架,堿基排在內(nèi)側(cè),遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:A與T配對(duì),G與C配對(duì)?!窘馕觥浚?)DNA中文全稱為脫氧核糖核酸,組成DNA分子的基本單位為脫氧(核糖)核苷酸,由一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成,含有的元素為C、H、O、N、P。(2)DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA的兩條單鏈的方向是反向平行的,磷酸與脫氧核糖交替連接排在外側(cè)形成基本骨架,堿基在內(nèi)側(cè),遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:A與T配對(duì),G與C配對(duì),保證了DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。(3)堿基通過氫鍵連接成堿基對(duì),遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,A與T配對(duì),之間形成2個(gè)氫鍵,G與C配對(duì),之間形成3個(gè)氫鍵;非互補(bǔ)堿基之和的比例在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù),在整個(gè)DNA分子中為1,即若該DNA分子的一條鏈中(A+G)/(T+C)=0.5,那么在它的互補(bǔ)鏈中(A+G)/(T+C)應(yīng)為2,在整個(gè)DNA分子中上述比例為1。(4)如圖所示的DNA分子片段中,游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè),DNA由兩條鏈構(gòu)成,每一條鏈的5,端均含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán);若圖中DNA分子中堿基G有X個(gè),則C含有X個(gè),由于G有X個(gè),占該DNA分子堿基總數(shù)的比例是Y,意味著堿基的總數(shù)為X/Y,則A與T的數(shù)目相等均為(X/Y-2X)÷2,由于A與T之間形成2個(gè)氫鍵,G與C之間形成3個(gè)氫鍵,故該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)目是3X+(X/Y-2X)÷2×2=X+X/Y?!咀兪?1】下圖甲中的DNA分子有a和d兩條鏈,將甲圖中某一片段放大后如乙圖所示,結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題:(1)從甲圖可看出DNA復(fù)制的方式是。(2)甲圖中,A和B均是DNA分子復(fù)制過程中所需要的酶,其中B能將單個(gè)的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,從而形成子鏈,則A是酶,B是酶。(3)圖甲過程在綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所有。(4)乙圖中,5是,7是。若該DNA分子含有100個(gè)堿基對(duì),其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的30%,該DNA分子連續(xù)復(fù)制三次,共需要鳥嘌呤脫氧核苷酸個(gè)。(5)DNA指紋法在案件偵破工作中有著重要作用,從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)提取DNA樣品,可為案件偵破提供證據(jù),其依據(jù)的主要原理是不同DNA所含的不同?!敬鸢浮?1)半保留復(fù)制(2)解旋DNA聚合(3)細(xì)胞核、線粒體(4)脫氧核糖胸腺嘧啶脫氧核苷酸280(5)脫氧核苷酸(或堿基)排列順序(1)從甲圖可看出形成的新DNA分子中都含有一條模板鏈和一條子鏈,因此DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制。(2)A酶的作用是斷裂氫鍵,使DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解開,因此是解旋酶;B酶的作用是催化形成DNA子鏈進(jìn)而進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,是DNA聚合酶。(3)綠色植物根尖分生區(qū)細(xì)胞中DNA存在于細(xì)胞核、線粒體中,因此在細(xì)胞核、線粒體都能進(jìn)行DNA分子復(fù)制。(4)乙圖中含有堿基T,說明是DNA分子結(jié)構(gòu),所以5是脫氧核糖,7是胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸,一個(gè)DNA分子中有100個(gè)堿基對(duì),其中腺嘌呤占?jí)A基總數(shù)的30%,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,鳥嘌呤占?jí)A基總數(shù)的50%30%=20%,即鳥嘌呤數(shù)目為100×2×20%=40個(gè),DNA分子復(fù)制方式為半保留復(fù)制,因此該DNA分子連續(xù)復(fù)制三次,則第三次復(fù)制時(shí)需要的鳥嘌呤數(shù)量是(231)×40=280個(gè)。(5)不同DNA所含的脫氧核苷酸(或堿基)排列順序不同,所以從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)提取DNA樣品,可為案件偵破提供證據(jù)【變式12】在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子分別為14NDNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上,連續(xù)繁殖兩代(I和Ⅱ),用離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)分布在“中帶”的DNA分子含有的N元素類型是。第Ⅱ代大腸桿菌DNA的平均分子質(zhì)量為,若將所得大腸桿菌繼續(xù)在含14N的培養(yǎng)基上繁殖至第Ⅲ代,則得到的子代DNA分子中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例為。(2)DNA分子的復(fù)制發(fā)生在(填時(shí)期),DNA的兩條鏈按方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中,如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一種長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì),原因是。(4)在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,先將40個(gè)普通噬菌體(放在含32P的培養(yǎng)基中的大腸桿菌中)進(jìn)行標(biāo)記,只得到400個(gè)被標(biāo)記的噬菌體,利用它們進(jìn)行噬菌體侵染大腸桿菌(未被標(biāo)記)實(shí)驗(yàn),結(jié)果培養(yǎng)時(shí)間過長,細(xì)菌完全裂解,得到了4000個(gè)子代噬菌體,請(qǐng)問含有32P噬菌體所占比例最多為%。【答案】(1)14N、15N(3a+b)/41∶4(2)有絲分裂間期和減數(shù)分裂前的間期(或細(xì)胞分裂間期)反向平行(3)相同嘌呤與嘧啶互補(bǔ)配對(duì)(4)20【分析】DNA的復(fù)制:條件:a、模板:親代DNA的兩條母鏈;b、原料:四種脫氧核苷酸為;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一種,DNA復(fù)制都無法進(jìn)行。過程:a、解旋:首先DNA分子利用細(xì)胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把兩條扭成螺旋的雙鏈解開,這個(gè)過程稱為解旋;b、合成子鏈:然后,以解開的每段鏈(母鏈)為模板,以周圍環(huán)境中的脫氧核苷酸為原料,在有關(guān)酶的作用下,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。【解析】(1)圖示離心的結(jié)果是根據(jù)DNA分子分子量大小進(jìn)行檢測(cè)的,則分布在重帶的DNA分子只含有15N,分布在輕帶的DNA分子只含有14N,則圖中分布在“中帶”的DNA分子含有的N元素類型是14N、15N。第Ⅱ代大腸桿菌DNA共有4個(gè),2個(gè)DNA分子分布在輕帶,2個(gè)DNA分子分布在中帶,則這4個(gè)DNA分子的平均分子質(zhì)量為(2a+a+b)÷4=(3a+b)/4;若將所得大腸桿菌繼續(xù)在含14N的培養(yǎng)基上繁殖至第Ⅲ代,則得到的子代DNA分子(8個(gè))中含15N的DNA分子只有2個(gè),而所有的DNA分子均含14N,因此第Ⅲ代中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例為2/8=1/4。(2)DNA分子的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期,此時(shí)細(xì)胞中進(jìn)行的是DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;DNA的兩條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。(3)在DNA分子模型搭建實(shí)驗(yàn)中,如果用一種長度的塑料片代表A和G,用另一種長度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA雙螺旋的整條模型粗細(xì)相同(或均勻),這是因?yàn)闃?gòu)成DNA分子的兩條單鏈為互補(bǔ)關(guān)系,且堿基對(duì)由嘌呤與嘧啶互補(bǔ)配對(duì)產(chǎn)生。(4)在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,先將40個(gè)普通噬菌體(放在含32P的培養(yǎng)基中的大腸桿菌中)進(jìn)行標(biāo)記,只得到400個(gè)被標(biāo)記的噬菌體,利用它們進(jìn)行噬菌體侵染大腸桿菌(未被標(biāo)記)實(shí)驗(yàn),結(jié)果培養(yǎng)時(shí)間過長,細(xì)菌完全裂解,得到了4000個(gè)子代噬菌體,根據(jù)DNA復(fù)制半保留復(fù)制的特點(diǎn)可推測(cè),若要求的子代噬菌體中被放射性標(biāo)記的個(gè)體數(shù)目最多為多少,則這里需要假設(shè)親代噬菌體DNA的兩條鏈均被32P標(biāo)記,則子代噬菌體中帶有標(biāo)記的最多有800個(gè),因此,在子代噬菌體中含有32P噬菌體所占比例最多為800/40000=20%??键c(diǎn)2基因的表達(dá)過程【例2】圖1是人體胰島素基因控制合成胰島素的示意圖,圖2是圖1過程②的局部放大圖,請(qǐng)據(jù)圖回答:(1)圖1中過程①在胰島B細(xì)胞的中發(fā)生,催化過程①的酶是。(2)圖1中過程②稱為,場(chǎng)所是。該過程是以為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)過程。一種氨基酸可以有幾個(gè)密碼子,這一現(xiàn)象稱作密碼的。圖1中過程②核糖體移動(dòng)的方向是(填“從左到右”或“從右到左”)。(3)已知胰島素由兩條多肽鏈共51個(gè)氨基酸組成,指導(dǎo)其合成的基因中至少應(yīng)含堿基個(gè)。(4)圖1中過程②中,一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是。【答案】(1)細(xì)胞核RNA聚合酶(2)翻譯核糖體mRNA簡并性從右到左(3)306(4)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)【分析】分析圖1:①過程由DNA形成mRNA,表示轉(zhuǎn)錄過程,發(fā)生在細(xì)胞核中;②過程以mRNA為模板合成蛋白質(zhì),表示翻譯過程,發(fā)生在核糖體上。分析圖2:表示正在進(jìn)行的翻譯過程?!窘馕觥浚?)①過程由DNA形成mRNA,表示轉(zhuǎn)錄過程,發(fā)生在細(xì)胞核中。催化過程①(轉(zhuǎn)錄)的酶是RNA聚合酶。(2)②過程以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)過程,表示翻譯過程,發(fā)生在核糖體上。一種氨基酸可以有幾個(gè)密碼子,這一現(xiàn)象稱作密碼的簡并性。由肽鏈的長度可知,圖1中過程②核糖體移動(dòng)的方向是從右到左。(3)DNA(或基因)中堿基數(shù):mRNA上堿基數(shù):氨基酸個(gè)數(shù)=6:3:1。已知胰島素由兩條多肽鏈共51個(gè)氨基酸組成,指導(dǎo)其合成的基因中至少應(yīng)含堿基51×6=306(個(gè))。(4)過程②(翻譯)中,一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體,能迅速合成大量的蛋白質(zhì),保證了翻譯的高效性?!咀兪?1】如圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的相關(guān)生理過程(圖乙、丙、丁),請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖,其基本骨架由和(填序號(hào))交替連接構(gòu)成,④為。圖甲含個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)從圖乙可看出,DNA復(fù)制具有的特點(diǎn)。該過程是從多個(gè)起點(diǎn)開始復(fù)制的,從而可復(fù)制速率;圖乙中所示的酶作用于圖甲中的⑨,稱為酶。(3)圖丙中的酶1稱為,催化形成圖甲中的(填序號(hào))。圖丙中a鏈和d鏈的堿基序列是的(填“互補(bǔ)配對(duì)”或”“相同”)。(4)圖丁過程所需要的酶為,2稱為,5稱為?!敬鸢浮?1)①②胞嘧啶脫氧核苷酸/胞嘧啶脫氧核糖核苷酸2(2)邊解旋邊復(fù)制提高解旋酶(3)DNA聚合酶⑩互補(bǔ)配對(duì)(4)RNA聚合酶尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸/胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸【分析】題圖分析:甲圖:該圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)圖,①為磷酸,②為脫氧核糖,③為胞嘧啶,④為胞嘧啶脫氧核苷酸,⑤⑥⑦⑧為含氮堿基,⑨為氫鍵,⑩為磷酸二酯鍵。乙圖:乙圖表示DNA分子復(fù)制過程。丙圖:丙圖中DNA的兩條鏈都作為模板,故丙圖表示DNA分子復(fù)制過程。丁圖:圖丁過程只以DNA的一條鏈作為模板,故表示轉(zhuǎn)錄。【解析】(1)DNA鏈由脫氧核糖通過磷酸二酯鍵連接而成,①磷酸和②脫氧核糖構(gòu)成其基本骨架。④為胞嘧啶脫氧核苷酸/胞嘧啶脫氧核糖核苷酸,鏈狀DNA分子每條鏈的3,端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán),故圖甲含2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)DNA邊解旋邊復(fù)制,且可以從多個(gè)起點(diǎn)開始復(fù)制,從而提高復(fù)制的速率。⑨是氫鍵,復(fù)制過程水解氫鍵的是解旋酶。(3)圖丙中酶1是DNA聚合酶,催化⑩磷酸二酯鍵形成,兩條DNA鏈間通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成完整的分子。(4)圖丁是轉(zhuǎn)錄過程,所需要的酶是RNA聚合酶,2是尿嘧啶核糖核苷酸,5是胸腺嘧啶脫氧核苷酸或胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸?!咀兪?2】某些RNA病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA分子中,當(dāng)它們進(jìn)入宿主細(xì)胞后,
先以病毒的RNA分子為模板合成一個(gè)DNA分子,再以DNA分子的一條鏈為模板合成新的病毒RNA
(圖1所示)。R環(huán)(Rloop)是細(xì)胞內(nèi)一種特殊的三鏈核酸結(jié)構(gòu),由一條mRNA鏈、一條DNA模板鏈和一條DNA非模板鏈組成(圖2所示)。細(xì)胞內(nèi)存在某種RNA酶(酶X),
酶X可以作用于R1oop,
阻止它的積累和持久存在,有助于維持細(xì)胞中基因結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。(1)圖1中③過程是指能夠發(fā)生堿基A與U配對(duì)的過程有(填圖中序號(hào))。若病毒RNA分子中U:A:C:G=1:2:3:4,則形成的DNA分子的堿基比例為。(2)②過程中新產(chǎn)生的子鏈延伸方向?yàn)?①過程中攜帶氨基酸的結(jié)構(gòu)是。(3)R1oop形成于基因表達(dá)的過程中,該結(jié)構(gòu)中嘌呤堿基與嘧啶堿基的數(shù)量是否相等?。該結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)的含量下降,原因是。(4)酶X有助于維持細(xì)胞中基因結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,推測(cè)其原理是【答案】(1)逆轉(zhuǎn)錄①②③A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7(2)5'→3'tRNA(3)轉(zhuǎn)錄不一定相等該結(jié)構(gòu)影響了翻譯過程(4)酶X水解R1oop中的mRNA,使R1oop中的基因恢復(fù)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)【分析】轉(zhuǎn)錄是指通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過程叫做翻譯?!窘馕觥浚?)圖1中③過程是以RNA為模板合成DNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄,能夠發(fā)生堿基A與U配對(duì)的過程有①翻譯、②轉(zhuǎn)錄、③逆轉(zhuǎn)錄;若病毒RNA分子中U:A:C:G=1:2:3:4,則以RNA為模板合成的一條DNA鏈中T:A:G:C=1:2:3:4,和該DNA鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)的另一條DNA鏈中A:T:C:G=1:2:3:4,則形成的DNA分子的堿基比例為A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7。(2)②轉(zhuǎn)錄過程中新產(chǎn)生的子鏈延伸方向?yàn)?'→3',①翻譯過程中攜帶氨基酸的結(jié)構(gòu)是tRNA。(3)R環(huán)(Rloop)是細(xì)胞內(nèi)一種特殊的三鏈核酸結(jié)構(gòu),由一條mRNA鏈、一條DNA模板鏈和一條DNA非模板鏈組成,故R1oop形成于基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄過程中,該結(jié)構(gòu)中嘌呤堿基與嘧啶堿基的數(shù)量不一定相等;該結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)錄出的mRNA鏈和一條DNA模板鏈和一條DNA非模板鏈結(jié)合,影響了翻譯過程,故該結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)的含量下降。(4)細(xì)胞內(nèi)存在某種RNA酶(酶X),酶X可以作用于R1oop,故可推測(cè)酶X水解R1oop中的mRNA,使R1oop中的基因恢復(fù)穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu),從而有助于維持細(xì)胞中基因結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。考點(diǎn)3表觀遺傳【例3】如圖表示小鼠細(xì)胞某DNA片段遺傳信息的傳遞過程:①⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu),a、b、c表示生理過程。請(qǐng)據(jù)圖回答(可能用到的密碼子:AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG賴氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU絲氨酸、UAC酪氨酸)(1)在細(xì)胞分裂間期能發(fā)生的過程是(填字母),參與c過程的RNA有,一段mRNA上相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,這種現(xiàn)象存在的意義是。(2)由②指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是。(3)該DNA片段第三次復(fù)制需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為個(gè)。(4)IGF2是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質(zhì),缺乏時(shí)小鼠個(gè)體矮小。小鼠細(xì)胞中A基因控制IGF2的合成,若突變?yōu)閍基因則表達(dá)失效。有研究發(fā)現(xiàn),小鼠卵細(xì)胞形成時(shí),若A基因特定區(qū)域發(fā)生如下圖的甲基化,會(huì)阻斷該基因的轉(zhuǎn)錄,精子形成時(shí)則無此現(xiàn)象。①A基因的甲基化是否屬于基因突變?:為什么?。②(填“能”“不能”)在上述卵細(xì)胞中檢測(cè)到A基因的mRNA。某基因型為Aa的小鼠表現(xiàn)為個(gè)體矮小,請(qǐng)解釋原因?!敬鸢浮?1)a、b、cmRNA、tRNA、rRNA少量mRNA就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)(2)甲硫氨酸丙氨酸絲氨酸苯丙氨酸(3)28(4)不屬于因?yàn)榧谆粚?dǎo)致堿基(序列)的改變不能A基因來自母本,發(fā)生了甲基化不能表達(dá)【分析】轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi),以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過程。翻譯是在核糖體上以mRNA為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)工具、以細(xì)胞質(zhì)里游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程。題圖分析:圖中①是DNA,a表示DNA的自我復(fù)制過程,需要解旋酶和DNA聚合酶;②是mRNA,b表示轉(zhuǎn)錄過程;③是核糖體,④是多肽鏈,⑤是tRNA,c表示翻譯過程。【解析】(1)在細(xì)胞分裂間期發(fā)生的DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,而蛋白質(zhì)合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟,因此在細(xì)胞分裂間期能發(fā)生的過程是a復(fù)制、b轉(zhuǎn)錄、c翻譯,參與c過程的RNA有三種,分別為mRNA(翻譯的模板)、tRNA(氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)工具)、rRNA(核糖體的組成成分),一段mRNA上相繼結(jié)合多個(gè)核糖體,可同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成,因此在細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了少量mRNA就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(2)由題圖可知,②上的密碼子依次是AUG、GCU、UCU、UUC,因此由②指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸絲氨酸苯丙氨酸。(3)圖示mRN中A+U的堿基比例是A+U=7/12,mRNA中A+U的堿基比例與轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中的A+T的堿基比例相同,因此DNA分子中T+A=7/12,DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu),所以DNA分子中A=T=7/12×1/2×24=7,DNA分子復(fù)制2次形成4個(gè)DNA分子,DNA分子復(fù)制三次形成8個(gè)DNA分子,第三次復(fù)制需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目7×(84)=28個(gè)。(4)①A基因的甲基化不屬于基因突變,因?yàn)榛蛲蛔冎傅氖腔蛑邪l(fā)生堿基對(duì)替換、缺失或增添等變化,導(dǎo)致的基因結(jié)構(gòu)的改變,且該過程中基因中堿基的排列順序沒有發(fā)生改變。②題中顯示,若A基因特定區(qū)域發(fā)生如下圖的甲基化,會(huì)阻斷該基因的轉(zhuǎn)錄,精子形成時(shí)則無此現(xiàn)象,據(jù)此可知,上述現(xiàn)象可發(fā)生在卵細(xì)胞中,因此在卵細(xì)胞中不能檢測(cè)到A基因的mRNA,而該基因在精子中會(huì)正常表達(dá),若某基因型為Aa的小鼠表現(xiàn)為個(gè)體矮小,說明A基因沒有正常表達(dá),則可推測(cè)該個(gè)體的A基因來自母本,且該基因發(fā)生了甲基化,而無法表達(dá)?!咀兪?1】閱讀以下資料,回答相關(guān)問題。資料一:許多哺乳動(dòng)物在遺傳中具有基因印記現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為某些成對(duì)的基因中來源于父方和母方的兩個(gè)基因不具有相同的表達(dá)活性。在配子發(fā)生期間,有些基因會(huì)獲得標(biāo)志其來源的遺傳修飾,這種修飾常為DNA甲基化修飾,也包括組蛋白乙?;揎椀龋Y(jié)果導(dǎo)致后代體細(xì)胞中兩個(gè)親本來源的成對(duì)基因只有一個(gè)表達(dá),這種現(xiàn)象被稱為基因印記,具有這種現(xiàn)象的基因稱為印記基因。父源性印記基因是指來源于父方的印記基因,母源性印記基因則是指來源于母方的印記基因。大多數(shù)印記基因成簇存在。每個(gè)印記基因簇都由一個(gè)印記控制中心(ICE)控制,該區(qū)域具有親本特異性修飾,如DNA甲基化等。大部分印記基因簇都至少含有一個(gè)長鏈非編碼RNA(IncRNA)的編碼序列,該序列指導(dǎo)合成的IncRNA不編碼蛋白質(zhì),但能調(diào)控基因簇中印記基因的表達(dá)。下圖表示哺乳動(dòng)物1gf2r印記基因簇的組成和表達(dá)情況:
下圖表示在哺乳動(dòng)物的生殖發(fā)育中,基因印記的建立和擦除過程(以父源性印記基因?yàn)槔?:
資料二:DNA甲基化的基本原理是:在DNA的某些區(qū)段上存在富含雙核苷酸“CG”的區(qū)域,稱為“CG島”。其中的胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉(zhuǎn)變成5—甲基胞嘧啶但仍能與鳥嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。細(xì)胞中存在兩種DNA甲基化酶,從頭甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;維持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位點(diǎn),使其全甲基化。下圖表示其過程原理。(1)基因的表達(dá)通常包括和兩個(gè)階段。(2)基因印記導(dǎo)致的遺傳現(xiàn)象是否屬于表觀遺傳?(答“屬于”或者“不屬于”),判斷理由是。(3)根據(jù)資料一推測(cè),ICE是怎樣調(diào)控母源染色體上Sle22a2表達(dá)的?。(4)DNA甲基化酶在DNA上的作用部位體現(xiàn)了酶的一個(gè)重要特性是具有。由于圖3中①過程的方式是,導(dǎo)致其產(chǎn)物都是半甲基化產(chǎn)物。(5)結(jié)合上述材料,簡要說明DNA甲基化等修飾與細(xì)胞分化的關(guān)系:?!敬鸢浮?1)轉(zhuǎn)錄翻譯(2)屬于在基因印記的遺傳中,基因的堿基序列保持不變,但基因的表達(dá)和表型發(fā)生了可遺傳的變化(3)母源染色體上ICE被甲基化修飾,甲基化抑制了IncRNA基因的轉(zhuǎn)錄,由于沒有IncRNA的抑制,使Sle22a2基因得以轉(zhuǎn)錄(4)專一性半保留復(fù)制(5)DNA的甲基化或者去甲基化等調(diào)控,使不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá),從而導(dǎo)致細(xì)胞分化【分析】轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi),以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過程。翻譯是在核糖體中以mRNA為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,以tRNA為轉(zhuǎn)運(yùn)工具、以細(xì)胞質(zhì)里游離的氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程?!窘馕觥浚?)基因的表達(dá)是指基因控制蛋白質(zhì)合成的過程,通常包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。(2)基因印記導(dǎo)致的遺傳現(xiàn)象屬于表觀遺傳,因?yàn)榛蛴∮洓]有引起基因中堿基排列順序的改變,只是導(dǎo)致了基因表達(dá)和表型的改變,符合表觀遺傳的概念。(3)題意顯示,非編碼RNA(IncRNA)的編碼序列指導(dǎo)合成的IncRNA不編碼蛋白質(zhì),但能調(diào)控基因簇中印記基因的表達(dá),據(jù)此推測(cè),母源染色體上ICE被甲基化修飾,甲基化抑制了IncRNA基因的轉(zhuǎn)錄,由于沒有IncRNA的抑制,使Sle22a2基因得以轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)DNA甲基化酶在DNA上的作用部位體現(xiàn)了酶的專一性特征。圖3中①過程為DNA復(fù)制過程,該過程表現(xiàn)出半保留復(fù)制的特點(diǎn),因而DNA復(fù)制的產(chǎn)生的DNA都是半甲基化產(chǎn)物。(5)DNA的甲基化或者去甲基化等調(diào)控,使不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá),從而導(dǎo)致細(xì)胞分化,即基因的甲基化和去甲基化過程與細(xì)胞分化相關(guān)?!咀兪?2】人體中的促紅細(xì)胞生成素(EPO)主要由腎臟的部分細(xì)胞分泌,是一種能夠促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖分化為紅細(xì)胞的蛋白。研究發(fā)現(xiàn),在氧氣供應(yīng)不足時(shí),低氧誘導(dǎo)因子(HIF)可與促紅細(xì)胞生成素(EPO)基因的低氧應(yīng)答元件(非編碼蛋白質(zhì)序列)結(jié)合,使得促紅細(xì)胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促進(jìn)EPO的合成,最終導(dǎo)致紅細(xì)胞增多以適應(yīng)低氧環(huán)境,相關(guān)機(jī)理如圖所示,回答下列問題:(1)HIF基因的基本骨架是,其中一條脫氧核苷酸單鏈中含個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)過程①必需的酶是;除mRNA外,參與過程②的RNA還有。過程②中一個(gè)mRNA可以與多個(gè)核糖體結(jié)合的意義是。(3)若HIF基因上的某個(gè)堿基對(duì)缺失,導(dǎo)致合成的肽鏈變短,其原因是。(4)若EPO基因的部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄過程受到抑制,這種現(xiàn)象屬于表觀遺傳,其定義為。(5)HIF在(填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)水平調(diào)控EPO基因的表達(dá),促進(jìn)EPO的合成;此外,根據(jù)題干信息分析,細(xì)胞還可以通過來加快EPO合成的速度。(6)上述圖示過程反映了生物體基因與、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、之間存在著復(fù)雜的相互作用,共同精細(xì)的調(diào)控著生物體的生命活動(dòng)?!敬鸢浮?1)磷酸和脫氧核糖交替連接1(2)RNA聚合酶tRNA、rRNA少量mRNA可以合成大量蛋白質(zhì)(3)mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn)(4)基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象(5)轉(zhuǎn)錄增加核糖體的數(shù)量(6)基因基因與環(huán)境【分析】據(jù)圖分析:①為轉(zhuǎn)錄,需要RNA聚合酶的參與;②翻譯,翻譯過程除mRNA外,參與的RNA還有tRNA搬運(yùn)氨基酸、rRNA和蛋白質(zhì)組成核糖體,核糖體是翻譯的場(chǎng)所?!窘馕觥浚?)HIF基因的基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連接,一條脫氧核苷酸單鏈的5'端含有1個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)過程①為轉(zhuǎn)錄,需要RNA聚合酶的參與;過程②為翻譯,翻譯過程除mRNA外,參與的RNA還有tRNA搬運(yùn)氨基酸、rRNA和蛋白質(zhì)組成核糖體,核糖體是翻譯的場(chǎng)所;過程②中一個(gè)mRNA可以與多個(gè)核糖體結(jié)合的意義是少量mRNA可以合成大量蛋白質(zhì),提高翻譯的速度。(3)HIF基因上的某個(gè)堿基對(duì)缺失,可能導(dǎo)致mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn),翻譯終止,從而導(dǎo)致合成的肽鏈變短。(4)生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。(5)據(jù)題意“在氧氣供應(yīng)不足時(shí),低氧誘導(dǎo)因子(HIF)可與促紅細(xì)胞生成素(EPO)基因的低氧應(yīng)答元件(非編碼蛋白質(zhì)序列)結(jié)合,使得促紅細(xì)胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促進(jìn)EPO的合成”可知HIF在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控EPO基因的表達(dá)。由于核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成車間,細(xì)胞還可以通過增加核糖體的數(shù)量,提高翻譯速度來加快EPO的合成速度。(6)基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀??键c(diǎn)4肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)【例4】肺炎鏈球菌分為S型菌和R型菌,加熱滅活的S型菌會(huì)遺留下完整的細(xì)菌DNA的各個(gè)片段。下圖為肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì),據(jù)圖分析回答下列問題。(1)艾弗里等人選用肺炎鏈球菌作為實(shí)驗(yàn)材料具有的優(yōu)點(diǎn)有,在該實(shí)驗(yàn)中控制自變量采用的實(shí)驗(yàn)原理是。(2)據(jù)圖推測(cè)S基因的作用是,作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)有(答出2點(diǎn))。(3)已知S型菌分為SI、SII、SIII類型,R型菌分為RI、RII、RIII類型。R型菌可接受不同S型菌的S基因并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的S型菌;R型菌只可回復(fù)突變?yōu)橄鄳?yīng)類型的S型菌?,F(xiàn)有SI、RI、RII三種類型的肺炎鏈球菌,從中選擇合適的肺炎鏈球菌,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通過觀察細(xì)菌類型,探究R型菌是發(fā)生了轉(zhuǎn)化還是發(fā)生了回復(fù)突變。實(shí)驗(yàn)思路:。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:若則說明只發(fā)生了轉(zhuǎn)化;若則說明只發(fā)生了回復(fù)突變;若則說明發(fā)生了轉(zhuǎn)化和回復(fù)突變。【答案】(1)個(gè)體很小,結(jié)構(gòu)簡單,繁殖快減法原理(2)控制莢膜形成能自我復(fù)制、指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成、儲(chǔ)存遺傳信息、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(3)選取SI菌加熱殺死后和RⅡ菌混合培養(yǎng),一段時(shí)間后觀察細(xì)菌類型培養(yǎng)基中出現(xiàn)SI培養(yǎng)基中出現(xiàn)SII培養(yǎng)基中出現(xiàn)SI、SII【分析】1、R型和S型肺炎鏈球菌的區(qū)別是前者沒有莢膜(菌落表現(xiàn)粗糙),后者有莢膜(菌落表現(xiàn)光滑)。2、由肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可知,只有S型菌有毒,會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡,S型菌的
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