二、非選擇題(共3小題)
13.遺傳和變異是生物界的普遍現(xiàn)象,現(xiàn)運用你所學的有關知識回答下列有關遺傳和變異的問題:
某植物(2N=24)的正常植株(A)對矮生植株(a)為顯性。
(1)如圖為這種植物(基因型為Aa)__________分裂__________時期部分染色體的示意圖。圖中顯示了__________條染色體。如果1號染色單體上的基因為A,則2號最可能是__________。
(2)若該植物AA(♀)×aa(♂)時,A基因所在的那一對同源染色體在減數(shù)第一次發(fā)裂時不分離,則母本產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為__________或__________。若產(chǎn)生的卵細胞能順利受精并發(fā)育,則所結種子胚的基因型應該是__________或__________。此種變異類型屬于可遺傳變異中的____________________________。
(3)假設兩種純合突變體M和N都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的,檢測突變基因轉錄的mRNA,發(fā)現(xiàn)M第二個密碼子中的第二個堿基由C變?yōu)閁,N在第二個密碼子中的第二個堿基前多了一個U。與正常植株相比,突變體________的株高變化更大,因為_________。
解析:(1)由染色體的形態(tài)特點可知,此圖所示細胞正處于減數(shù)分裂四分體時期,并且染色體發(fā)生了交叉互換。如果1號染色單體上的基因為A,由于交叉互換,2號染色單體上的基因為a。圖中共有4個著絲點,4條染色體,8條染色單體。(2)正常進行減數(shù)分裂形成的配子的基因型為A,染色體為12條。如果A基因所在的那一對同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離,將形成基因型為AA或不含基因A的雌配子,對應的染色體數(shù)目為13條或11條。它們分別與雄配子(基因型為a)結合,形成的胚的基因型為AAa或a。(3)由題意可知,突變體M通常只改變一個氨基酸,突變體N可能從第二個氨基酸開始都發(fā)生了改變,即突變體N的蛋白質(zhì)結構改變的可能性更大,相應性狀改變的可能性也更大。
答案:(1)減數(shù) 四分體 4 a
(2)13 11 AAa a 染色體(數(shù)目)變異
(3)N 突變體M的蛋白質(zhì)通常改變1個氨基酸,而突變體N的蛋白質(zhì)其氨基酸序列可能從第二個氨基酸開始都會發(fā)生改變
14.如圖表示果蠅某正;蚱慰刂坪铣啥嚯牡倪^程。a~d表示4種基因突變。a丟失T—A,b由T—A變?yōu)镃—G,c由T—A變?yōu)镚—C,d由G—C變?yōu)锳—T。假設4種突變都單獨發(fā)生,請回答:
注:可能用到的密碼子:天冬氨酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸(AUG),終止密碼子(UAG)。
(1)圖中所示遺傳信息傳遞的場所是________________。
(2)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序為________________,在a突變點附近再丟失________個堿基對對性狀影響最小。
(3)圖中______突變對性狀無影響,其意義為________________。
(4)過程需要的酶主要有_____________________________。
(5)在過程中,少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì),原因是__________________________________________________________。
解析:(1)根據(jù)題圖可知,代表轉錄過程,主要發(fā)生場所為細胞核;代表翻譯過程,主要發(fā)生場所為細胞質(zhì)中的核糖體。(2)根據(jù)堿基互補配對關系,可以判斷該基因片段下面的單鏈為模板鏈,發(fā)生a突變后,mRNA上的堿基順序為GACUAUGGUAUG,合成的多肽鏈中氨基酸的順序為天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸;在a點附近再丟失2個堿基對,只會使合成的多肽鏈減少一個氨基酸或減少一個氨基酸的同時改變一個氨基酸,而其后氨基酸序列不變,對性狀影響最小。(3)若發(fā)生b突變,密碼子由GAU變?yōu)镚AC,對應的氨基酸仍是天冬氨酸,對性狀無影響,可見密碼子的簡并性有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定。(4)①為轉錄,該過程需要RNA聚合酶。(5)一個mRNA分子可以相繼結合多個核糖體,進行多條多肽鏈的合成,從而提高了蛋白質(zhì)合成的效率。
答案:(1)細胞核和細胞質(zhì)(核糖體)
(2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 2
(3)b 有利于維持生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定
(4)RNA聚合酶
(5)一個mRNA分子可以相繼結合多個核糖體,進行多條多肽鏈的合成
15.貓是XY型性別決定的二倍體生物,當貓細胞中存在兩條或兩條以上X染色體時,只有1條X染色體上的基因能表達,其余X染色體高度螺旋化失活成為巴氏小體,如下圖所示。請回答:
(1)利用顯微鏡觀察巴氏小體可用________染色。巴氏小體能用來區(qū)分正常貓的性別,理由是____________________________。
(2)性染色體組成為XXX的雌貓體細胞的細胞核中應有________個巴氏小體。高度螺旋化的染色體上的基因由于________過程受阻而不能表達。
(3)控制貓毛皮顏色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色體上,基因型為XAY的貓毛皮顏色是________,F(xiàn)觀察到一只橙黑相間的雄貓體細胞核中有一個巴氏小體,則該雄貓的基因型為________;若該雄貓的親本基因型為XaXa和XAY,則產(chǎn)生該貓是由于其________(填“父方”或“母方”)形成了異常的生殖細胞,導致出現(xiàn)這種異常生殖細胞的原因是______________________________________。
解析:(1)巴氏小體的本質(zhì)仍屬于染色體,所以仍可用染色體染色劑染色(醋酸洋紅、龍膽紫等)。貓是二倍體生物,體細胞中只能有兩條性染色體XY或XX,根據(jù)題意細胞只能保留一條X染色體,多出的X染色體變成巴氏小體,所以,正常雄貓體細胞中沒有巴氏小體,而雌貓體細胞中只有一條X染色體,另有一條X染色體轉變成為巴氏小體。(2)一個巴氏小體是一條X染色體轉變而來,性染色體組成為XXX的,則形成2個巴氏小體;虻谋磉_分為先轉錄后翻譯兩個階段,染色體異常必然影響轉錄過程。(3)雄貓的X染色體上基因能正常表達,所以XAY表現(xiàn)為橙色;橙黑相間的雄貓體細胞中有一個巴氏小體,說明體內(nèi)同時存在橙色和黑色基因,其基因型為XAXaY;由于母親只有Xa一種染色體,所以子代雄貓的三條性染色體XA、Xa、Y中XA、Y兩條染色體只能同時來自父親,故父方形成了異常精子,由于X、Y是一對同源染色體,故父方形成了異常精子,由于X、Y是一對同源染色體,故異常精子XAY的形成必然是減數(shù)第一次分裂后期,XA、Y染色體沒有分離造成的。
答案:(1)堿性染料(改良苯酚品紅染液、龍膽紫染液、醋酸洋紅染液) 正常雄貓體細胞中沒有巴氏小體,正常雌貓體細胞中有巴氏小體 (2)2 轉錄 (3)橙色 XAXaY 父方 減數(shù)第一次分裂時XA、Y染色體沒有分離