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專題四 遺傳的分子基礎(chǔ)、變異與進(jìn)化 專題強(qiáng)化練 1．赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體與無32P標(biāo)記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后經(jīng)攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列敘述正確的是(　　) A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能檢測到少量的放射性 B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘故删w的蛋白質(zhì)外殼與噬菌體的DNA分開 C．如果離心前保溫時(shí)間過長，會導(dǎo)致上清液中的放射性降低 D．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，能控制蛋白質(zhì)的合成 答案　A 解析　由于32P只標(biāo)記DNA分子，而DNA分子注入了大腸桿菌體內(nèi)，所以32P主要集中在沉淀物中，但也有少量噬菌體的DNA沒有注入大腸桿菌，所以上清液中也能檢測到少量的放射性，A項(xiàng)正確；在噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)過程中，攪拌的目的主要是使吸附于大腸桿菌表面的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分開，而不是使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與DNA分開，B項(xiàng)錯誤；恰當(dāng)?shù)谋?培養(yǎng))時(shí)間，可保證多數(shù)噬菌體已侵染進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)且大腸桿菌尚未裂解，這一操作非常關(guān)鍵，若離心前保溫時(shí)間過長，則部分大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，會導(dǎo)致上清液中的放射性升高，C項(xiàng)錯誤；該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，并能控制蛋白質(zhì)的合成，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。 2．核基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸取決于自身氨基酸序列中是否包含了信號序列(引導(dǎo)蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)移)及信息序列的差異。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是(　　) A．①過程形成多聚核糖體，加快了多肽鏈合成的效率 B．③過程輸出的蛋白質(zhì)中信號序列被切除屬于對蛋白質(zhì)的加工 C．無信號序列參與的蛋白質(zhì)留在了細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D．蛋白質(zhì)經(jīng)⑥⑦過程進(jìn)入相應(yīng)結(jié)構(gòu)時(shí)無選擇性 答案　D 解析　一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)，A正確；題圖所示的蛋白質(zhì)中，只有⑤所示的胞質(zhì)可溶性蛋白不具有信號序列，此蛋白質(zhì)留在了細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，C正確；某些蛋白質(zhì)經(jīng)⑥過程進(jìn)入線粒體具有選擇性，某些蛋白質(zhì)經(jīng)⑦過程進(jìn)入細(xì)胞核是通過核孔進(jìn)入的，蛋白質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核也具有選擇性，D錯誤。 3．埋在土里的種子萌發(fā)時(shí)，為了防止出土過程中與土壤直接接觸而造成機(jī)械傷害，會形成一種“頂端彎鉤”的構(gòu)造。如圖所示是外源激素茉莉素、乙烯對“頂端彎鉤”形成的影響，MYC2和EIN3是協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子(其中“→”表示促進(jìn)，“―→ ”表示抑制)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．HLS1基因的表達(dá)受MYC2和EIN3的影響 B．茉莉素通過抑制EIN3的功能從而抑制“頂端彎鉤”的出現(xiàn) C．MYC2可以通過促進(jìn)EBF1基因的表達(dá)來促進(jìn)HLS1蛋白的合成 D．茉莉素和乙烯在“頂端彎鉤”形成過程中具有拮抗作用 答案　C 解析　分析題圖可知，MYC2抑制HLS1基因的表達(dá)，EIN3促進(jìn)HLS1基因的表達(dá)，故HLS1基因的表達(dá)受MYC2和EIN3的影響，A正確；茉莉素通過作用于協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子MYC2抑制EIN3的功能，從而抑制“頂端彎鉤”的出現(xiàn)，B正確；由題圖可知，協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子MYC2可通過促進(jìn)EBF1基因的表達(dá)來促進(jìn)EBF1蛋白的合成，進(jìn)而抑制HLS1蛋白的合成，C錯誤；由題圖可知，乙烯可促進(jìn)HLS1基因的表達(dá)，茉莉素可抑制HLS1基因的表達(dá)，故茉莉素和乙烯在“頂端彎鉤”形成過程中具有拮抗作用，D正確。 4．下圖所示為真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．①②過程中堿基配對情況相同 B．②③過程發(fā)生的場所相同 C．①②過程所需要的酶相同 D．③過程中核糖體的移動方向是由右向左 答案　D 解析　分析題圖可知，①是DNA復(fù)制，②是轉(zhuǎn)錄，兩者堿基配對情況不完全相同，A錯誤；③是翻譯，場所是核糖體，②過程發(fā)生的場所是細(xì)胞核、線粒體或葉綠體，B錯誤；①②過程所需要的酶不同，DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶，C錯誤；由肽鏈的長短可判斷出，③過程中核糖體的移動方向是由右向左，D正確。 5．性染色體形態(tài)學(xué)進(jìn)化學(xué)說認(rèn)為：性染色體是同形染色體部分轉(zhuǎn)移至同源染色體所致(如圖所示)。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．從變異類型來看，這種變化屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B．從題干及圖解信息可推測，這種變化可能會使原來的染色體上出現(xiàn)重復(fù)基因 C．從生物進(jìn)化的角度分析，性染色體的出現(xiàn)可能是常染色體變異所致 D．由于變異后的染色體形態(tài)、大小差異明顯，故減數(shù)分裂時(shí)不能正常聯(lián)會 答案　D 解析　從假說模型來看，兩條染色體經(jīng)過這種變化后，形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯差別，但染色體數(shù)目沒有發(fā)生變化，因此該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；同源染色體上可能攜帶完全相同的基因，經(jīng)過這種變化后，一條染色體上可能出現(xiàn)重復(fù)基因；發(fā)生變異后，雖然染色體的形態(tài)、大小有明顯差異，但它們?nèi)允峭慈旧w，在減數(shù)第一次分裂前期仍能正常聯(lián)會。 6．正常的水稻體細(xì)胞染色體數(shù)為2n＝24?，F(xiàn)有一種三體水稻，細(xì)胞中7號染色體有三條。該水稻細(xì)胞及其產(chǎn)生的配子類型如圖所示(6、7為染色體標(biāo)號；A為抗病基因，a為感病基因；①～④為四種配子類型)。已知染色體數(shù)異常的配子(①③)中雄配子不能參與受精作用，雌配子能參與受精作用。以下說法正確的是(　　) A．形成配子①的次級精母細(xì)胞中染色體數(shù)為13 B．正常情況下，配子②④可由同一個(gè)初級精母細(xì)胞分裂而來 C．以該三體抗病水稻作母本，與感病水稻(aa)雜交，子代抗病個(gè)體中三體植株占3/5 D．以該三體抗病水稻作父本，與感病水稻(aa)雜交，子代中抗病∶感?。?∶1 答案　C 解析　正確分析出三體水稻(AAa)產(chǎn)生的配子種類及比例為AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2是解題的關(guān)鍵，由此可推知配子④的7號染色體上的基因?yàn)锳。 A項(xiàng)，形成配子①的次級精母細(xì)胞，處于減數(shù)第二次分裂前、中期時(shí)染色體數(shù)為13，著絲點(diǎn)分裂后染色體數(shù)為26，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，配子②和④不可能來自同一個(gè)初級精母細(xì)胞，因?yàn)閬碜酝粋€(gè)初級精母細(xì)胞的兩個(gè)精子要么兩兩相同，要么兩兩互補(bǔ)，如②和①可來自同一個(gè)初級精母細(xì)胞，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)和D項(xiàng)，根據(jù)題干信息，配子①③中雄配子不能參與受精作用，當(dāng)AAa作父本時(shí)，產(chǎn)生的可參與受精作用的雄配子的種類及比例為A∶a＝2∶1，母本(aa)產(chǎn)生的雌配子為a，二者雜交，子代中抗病∶感?。?∶1。而當(dāng)AAa作母本時(shí)，產(chǎn)生的雌配子的種類及比例是AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，父本(aa)產(chǎn)生的雄配子為a，二者雜交，子代基因型及比例為AAa∶aa∶Aaa∶Aa＝1∶1∶2∶2，其中感病個(gè)體占1/6，抗病個(gè)體中三體植株占3/5。綜上分析可知，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯誤。 7．某地區(qū)男性中紅綠色盲患者占8%，若此地區(qū)紅綠色盲的遺傳符合遺傳平衡定律。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．該地區(qū)女性患紅綠色盲的概率為0.64% B．該地區(qū)女性是攜帶者的概率為14.72% C．該地區(qū)男性發(fā)病率比女性低 D．該地區(qū)男性正常的概率為92% 答案　C 解析　紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳，對于男性而言，每個(gè)男性只有一個(gè)X染色體，含致病基因即為患者，假設(shè)控制色覺的基因用B、b表示，根據(jù)題干信息可知，某地區(qū)男性中紅綠色盲患者占8%，說明男性中b的基因頻率＝8%，男性中B的基因頻率＝1－8%＝92%，男性的X染色體來自母親，因此女性中b的基因頻率＝8%，B的基因頻率＝92%，則該地區(qū)女性患色盲(XbXb)的概率為8%8%＝0.64%，故該地區(qū)男性發(fā)病率比女性高，A正確，C錯誤；女性是攜帶者(XBXb)的概率為92%8%2＝14.72%，B正確；該地區(qū)男性正常的概率為1－8%＝92%，D正確。 8．(2018江蘇，15)下列過程不涉及基因突變的是(　　) A．經(jīng)紫外線照射后，獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母 B．運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個(gè)基因中的特定堿基 C．黃瓜開花階段用2,4－D誘導(dǎo)產(chǎn)生更多雌花，提高產(chǎn)量 D．香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，增加患癌風(fēng)險(xiǎn) 答案　C 解析　基因突變是指由DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA，從而引起基因突變，A錯誤；運(yùn)用CRISPR/Cas9技術(shù)替換某個(gè)基因中的特定堿基能引起基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于基因突變，B錯誤；2,4－D屬于生長素類似物，其促進(jìn)黃瓜產(chǎn)生更多雌花不涉及基因突變，C正確；香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致抑癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于基因突變，D錯誤。 9．如圖為太平洋島嶼鳥類的分布情況，甲島分布著S、L兩種鳥，乙島的鳥類是S鳥的遷移后代。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．甲島所有的鳥類稱為一個(gè)種群 B．可遺傳變異為乙島鳥類進(jìn)化提供了可能 C．乙島的鳥類與S鳥可能具有生殖隔離 D．甲、乙島的自然條件決定了鳥類的進(jìn)化方向 答案　A 解析　種群是指在一定自然區(qū)域內(nèi)同種生物的全部個(gè)體，甲島分布著S、L兩種鳥，甲島所有的鳥類不能稱為一個(gè)種群，A錯誤；可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，可為生物進(jìn)化提供原材料，B正確；乙島的鳥類是S鳥的遷移后代，由于兩個(gè)島的環(huán)境不同，乙島的鳥類可能與甲島的S鳥產(chǎn)生生殖隔離，C正確；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，D正確。 10．(2018洛陽第一次質(zhì)量檢測)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的三種植物，下列敘述中正確的是(　　) A．a(chǎn)、c、f沒有地理隔離，也不會產(chǎn)生生殖隔離 B．a(chǎn)～j所含的全部基因，稱為種群基因庫 C．f～j在一段時(shí)間內(nèi)沒有產(chǎn)生新的基因，但該種群基因頻率有可能發(fā)生變化 D．該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物和周圍的無機(jī)環(huán)境之和稱為生態(tài)系統(tǒng)的多樣性 答案　C 解析　a、c、f生活在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)，沒有地理隔離，但它們屬于三種植物，所以存在生殖隔離，A錯誤；基因庫是一個(gè)種群中所有個(gè)體所含的全部基因，而圖中a～j不是一個(gè)種群，B錯誤；f～j在一段時(shí)期內(nèi)沒有產(chǎn)生新的基因，但也有可能因?yàn)樽匀贿x擇，種群的基因頻率發(fā)生變化，C正確；該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物和周圍的無機(jī)環(huán)境之和稱為生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。 11．閱讀下列材料，回答相關(guān)問題： 材料一　HPV(人乳頭瘤病毒)是小型DNA病毒，據(jù)2015年不完全統(tǒng)計(jì)，其亞型超過100種，其中至少13種亞型可引起癌變(又稱高風(fēng)險(xiǎn)類型)，而16型和18型引起的宮頸癌和宮頸癌癌前病變占全部的70%；宮頸癌是中國女性第二高發(fā)婦科癌癥，其在我國人群中的發(fā)病率逐年上升；僅2015年我國宮頸癌患者新增約98 900例，死亡約30 500例。 材料二　2006年，全世界第一支HPV疫苗正式獲準(zhǔn)上市，可幫適齡女性避免罹患宮頸癌；2017年7月31日，“二價(jià)”宮頸癌疫苗在中國內(nèi)地上市，接種對象為9～25歲女孩，“二價(jià)”疫苗主要針對HPV中的16型和18型，需要接種3次，三次接種時(shí)間間隔為0、2、6個(gè)月。 (1)HPV具有100多種亞型是____________的結(jié)果。HPV是引發(fā)宮頸癌的________________(填致癌因子類型)，人體宮頸細(xì)胞感染HPV后發(fā)生癌變而惡性增殖，原因是________________________________________________________________________。 (2)在該病毒核酸類型未知時(shí)，科研人員欲通過同位素示蹤法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，檢測HPV的核酸類型(假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換)。請寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測結(jié)果及結(jié)論。 ①實(shí)驗(yàn)思路：_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)人體參與防衛(wèi)HPV的免疫活性物質(zhì)主要有____________和________；從免疫學(xué)角度來說“二價(jià)”疫苗屬于________，接種“二價(jià)”疫苗可以預(yù)防宮頸癌發(fā)生的原因是________________________________________________________________________。 (4)HPV只有侵染宮頸細(xì)胞后才能繁殖子代，繁殖時(shí)親代HPV僅提供____________________________，其余均來自宿主細(xì)胞；在HPV增殖過程中遺傳信息傳遞過程為_______________________________________________________________。 答案　(1)基因突變　病毒致癌因子　該致癌因子能導(dǎo)致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變 (2)①分別用含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶的宿主細(xì)胞(甲組)和含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶的宿主細(xì)胞(乙組)培養(yǎng)HPV，一段時(shí)間后收集并檢測HPV病毒的放射性 ②若甲組收集到的病毒具有放射性，乙組無放射性，則HPV的核酸為RNA；若乙組收集到的病毒具有放射性，甲組無放射性，則HPV的核酸為DNA (3)淋巴因子　抗體　抗原　疫苗刺激人體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞 (4)DNA作為模板(或DNA) 解析　宮頸癌疫苗在中國內(nèi)地上市是惠及適齡女性的熱點(diǎn)新聞，無論是從人體健康角度還是從高考命題的角度來看，其相關(guān)內(nèi)容都是值得考生關(guān)注的好素材。本題以宮頸癌疫苗為媒介考查考生對病毒的遺傳物質(zhì)組成、病毒的變異、病毒致癌機(jī)理、人體免疫和中心法則等相關(guān)知識的理解和應(yīng)用，考查的知識跨度大，內(nèi)容綜合性高。本題第(1)小題側(cè)重考查基因突變，前者考查HPV自身的基因突變，后者考查HPV作為致癌因子時(shí)的致癌機(jī)理，同時(shí)考查了考生對教材的熟悉程度。第(2)小題以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的形式出現(xiàn)，其考查方式與2017年課標(biāo)全國Ⅰ卷的第29題高度吻合，可以較好地訓(xùn)練考生對此類情境試題的應(yīng)對能力。 12．回答下列有關(guān)真核細(xì)胞中遺傳信息及其表達(dá)的問題： (1)將同位素標(biāo)記的胸苷(胸腺嘧啶和脫氧核糖的結(jié)合物)加入動物細(xì)胞培養(yǎng)液中，在多數(shù)細(xì)胞處于有絲分裂________期時(shí)，可檢測到培養(yǎng)液中胸苷含量變化明顯。將同位素標(biāo)記的尿苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入動物細(xì)胞培養(yǎng)液中，不久在細(xì)胞核中可發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的物質(zhì)是________。 (2)將從細(xì)胞A中提取的核酸，通過一定技術(shù)轉(zhuǎn)移到另一種細(xì)胞B中。當(dāng)轉(zhuǎn)入________時(shí)，其遺傳信息可能在細(xì)胞B中得到表達(dá)并能夠復(fù)制傳給下一代。當(dāng)轉(zhuǎn)入________時(shí)，在細(xì)胞B中雖可能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，但性狀不會遺傳。 (3)某成熟多肽(經(jīng)加工后形成的一條含a個(gè)氨基酸殘基的肽鏈)的起始端氨基酸序列為“脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸……”。編碼該多肽的基因中對應(yīng)上述氨基酸序列的堿基排列如圖所示。 翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的________(填“①”或“②”)鏈轉(zhuǎn)錄而來的，該mRNA相應(yīng)起始密碼子與終止密碼子之間(含起始密碼子，但不含終止密碼子)的堿基數(shù)目________(填下列選項(xiàng))。[注：起始密碼子(甲硫氨酸)為AUG；起始密碼子(纈氨酸)為GUG；脯氨酸的密碼子為CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子為GAA、GAG；賴氨酸的密碼子為AAA、AAG] A．大于3a B．等于3a C．小于3a 答案　(1)間　RNA　(2)DNA　RNA　(3)②　A 解析　(1)胸苷(胸腺嘧啶和脫氧核糖的結(jié)合物)是合成DNA的物質(zhì)，而有絲分裂間期進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，故多數(shù)細(xì)胞處于有絲分裂間期時(shí)，培養(yǎng)液中胸苷含量變化明顯。尿苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)是合成RNA的物質(zhì)，因此將同位素標(biāo)記的尿苷加入動物細(xì)胞培養(yǎng)液中，不久在細(xì)胞核中可發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的物質(zhì)是RNA。(2)從細(xì)胞A中提取的核酸分為兩類，DNA和RNA，轉(zhuǎn)入的核酸能表達(dá)并能復(fù)制傳給下一代的是DNA，只能指導(dǎo)相應(yīng)的蛋白質(zhì)合成的是RNA。(3)②鏈中的GGA對應(yīng)的密碼子為CCU，對應(yīng)的氨基酸是脯氨酸，接下來的密碼子是GAA、GAG、AAG，對應(yīng)的氨基酸分別是谷氨酸、谷氨酸和賴氨酸，所以上述多肽的mRNA是由該基因的②鏈轉(zhuǎn)錄來的。因?yàn)樵搈RNA起始密碼子對應(yīng)的氨基酸為甲硫氨酸或纈氨酸，而轉(zhuǎn)錄的多肽起始端氨基酸為脯氨酸，說明轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過加工去掉了部分氨基酸殘基形成了含有a個(gè)氨基酸殘基的肽鏈，mRNA上三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，稱為密碼子，所以該mRNA相應(yīng)起始密碼子與終止密碼子之間的堿基數(shù)目大于3a。 13．在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用被32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上，上清液幾乎不含放射性，下層沉淀物具有很高的放射性；而實(shí)際的實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果顯示：離心后上清液也具有一定的放射性，而下層沉淀物的放射性比理論值略低。 (1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)方法是________________。 (2)理論上，上清液放射性應(yīng)該幾乎為0，其原因是________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間會有一定的差異，因此實(shí)驗(yàn)過程常常需要進(jìn)行誤差分析，請回答下列問題： ①在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)離心，這一段時(shí)間如果過長，會使上清液的放射性升高，其原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將________(填“是”或“不是”)誤差的來源，理由是______________________________________________。 (4)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了____________________________________________。 (5)上述實(shí)驗(yàn)中，________(填“能”或“不能”)用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是________________________________________________________________________。 答案　(1)同位素標(biāo)記法(或同位素示蹤法) (2)理論上講，所有噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼 (3)①噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后，大腸桿菌裂解，釋放出子代噬菌體，經(jīng)離心后分布于上清液中?、谑恰]有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液具有放射性　(4)DNA是遺傳物質(zhì)　(5)不能　DNA和蛋白質(zhì)中都含有N 解析　(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用32P、35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼并侵染細(xì)菌，采用了同位素標(biāo)記法(或同位素示蹤法)。(2)因?yàn)樵赥2噬菌體的化學(xué)組成中，P幾乎都存在于DNA分子中，故32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，理論上講，如果操作得當(dāng)，所有噬菌體都會將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而將蛋白質(zhì)外殼留在外面，因此離心后，含有32P標(biāo)記的大腸桿菌沉在底部，而噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中，所以理論上，上清液放射性應(yīng)該幾乎為0。(3)①在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)離心，這一段時(shí)間如果過長，產(chǎn)生的子代噬菌體會從大腸桿菌中被釋放出來，離心后出現(xiàn)在上清液中，使上清液的放射性升高。②在實(shí)驗(yàn)中，如果保溫時(shí)間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。(4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(5)因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)中均有N，所以不能用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA。 14．在一個(gè)海島上，一種海龜中有的腳趾是連趾(ww)，有的腳趾是分趾(Ww、WW)，連生的腳趾便于劃水，游泳能力強(qiáng)，分趾的游泳能力弱。開始時(shí)，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當(dāng)島上食物不足時(shí)，連趾的海龜更容易從海中得到食物。若干萬年后，基因頻率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8。 (1)該種群中所有海龜所含有的全部基因稱為該種群的________，基因頻率發(fā)生變化后，從理論上計(jì)算，分趾海龜中雜合子在整個(gè)種群中的比例為________。 (2)該種群中海龜有多種多樣的類型，其中可遺傳的變異主要來源于____________，但由于變異是不定向的，因此只是產(chǎn)生了進(jìn)化的原材料，進(jìn)化的方向是由__________決定的。 (3)海龜是否發(fā)生了進(jìn)化？________(填“是”或“否”)，理由是___________________。 (4)基因頻率的改變，能否表明該種群中產(chǎn)生了新的物種？________(填“能”或“不能”)，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)基因庫　32%　(2)基因重組　自然選擇　(3)是　種群的基因頻率發(fā)生了改變　 (4)不能　該種群中只是基因頻率發(fā)生改變，并不一定產(chǎn)生生殖隔離 解析　(1)種群基因庫是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。若干萬年后，該海島中海龜?shù)幕蝾l率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8，則WW的基因型頻率＝0.04，Ww的基因型頻率＝0.32，ww的基因型頻率＝0.64，所以基因頻率變化后，從理論上計(jì)算，分趾海龜中雜合子(Ww)在整個(gè)種群中的比例為32%。 (2)對于有性生殖的生物，其后代具有多樣性的主要原因是基因重組。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷變化，所以進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的。 (3)種群的基因頻率發(fā)生改變，則種群發(fā)生進(jìn)化。因?yàn)樵瓉韜和W的基因頻率各為0.5，若干萬年后，基因頻率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8，由此可知，種群的基因頻率發(fā)生了改變，故海龜發(fā)生了進(jìn)化。 (4)種群基因頻率改變并不代表產(chǎn)生了生殖隔離，而新物種形成的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離，所以不能說明產(chǎn)生了新的物種。 15．研究人員培育了體細(xì)胞含有兩個(gè)外源抗蟲基因(T)的某轉(zhuǎn)基因植物。這兩個(gè)基因在染色體上的整合位點(diǎn)如圖1所示(p、q表示一對同源染色體)。已知體細(xì)胞中含兩個(gè)及兩個(gè)以上抗蟲基因的植株表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，含一個(gè)抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的植株表現(xiàn)為不抗蟲，且1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡?；卮鹣铝袉栴}： (1)若該轉(zhuǎn)基因植物雌株的一個(gè)原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，染色體p的一條染色單體上含有基因T的片段與染色體q上的相應(yīng)同源區(qū)段發(fā)生交叉互換，則該過程發(fā)生的時(shí)期為________________________，由此產(chǎn)生的雌配子的基因組成為____________。(不含T基因則用T0表示，含有1個(gè)T基因則用T1表示，以此類推，下同) (2)若一轉(zhuǎn)基因植株與非轉(zhuǎn)基因普通植株雜交，產(chǎn)生的足量子代成熟個(gè)體中，不抗蟲植株∶弱抗蟲植株∶強(qiáng)抗蟲植株＝1∶196∶4，則該轉(zhuǎn)基因植株產(chǎn)生的配子的種類及比例為________________________________________________________________________。 (3)已知該植物紅花對白花為顯性(相關(guān)基因用R、r表示)。若培育的該轉(zhuǎn)基因植物中，有一雄株的體細(xì)胞中相關(guān)基因與染色體的位置如圖2所示，且該植株能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂。 ①由一棵普通植株得到該變異植株，涉及的變異類型有________________________。 ②該變異植株的一個(gè)處于減數(shù)第二次分裂過程的細(xì)胞中，最多可以含有________個(gè)T基因。 ③取該變異植株的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到的成熟紅花植株中，弱抗蟲個(gè)體所占的比例為________。 答案　(1)減數(shù)第一次分裂前期　T0或T1或T2 (2)T0∶T1∶T2＝1∶98∶1　(3)①基因重組和染色體(結(jié)構(gòu))變異　②4?、?/3 解析　(1)題中所述交叉互換的過程可用下圖所示： 顯然，該過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期(同源染色體聯(lián)會時(shí))。經(jīng)過同源染色體的分離(減Ⅰ)和姐妹染色單體分開(減Ⅱ)，形成的四個(gè)子細(xì)胞中相應(yīng)的染色體分別為p1、p2、q1、q2，對應(yīng)的基因組成分別為T0、T1、T1、T2。又由于這是一個(gè)雌株原始生殖細(xì)胞的減數(shù)分裂，所以最終產(chǎn)生的雌配子的基因組成為T0或T1或T2。(2)根據(jù)“子代成熟個(gè)體中，不抗蟲植株∶弱抗蟲植株∶強(qiáng)抗蟲植株＝1∶196∶4”和“1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡”這兩個(gè)信息可推知，雜交產(chǎn)生的受精卵的基因組成及比例為T0T0∶T1T0∶T2T0＝(14)∶(1962)∶4＝1∶98∶1，而普通植株產(chǎn)生的配子的基因組成只有T0一種，所以該轉(zhuǎn)基因植株產(chǎn)生的配子的種類及比例為T0∶T1∶T2＝1∶98∶1。(3)①據(jù)圖分析可知，圖2中插入了兩個(gè)T基因，屬于基因重組，q染色體一部分片段丟失，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。②將圖示細(xì)胞中R、T基因所在染色體記為m，r基因所在染色體記為n，則根據(jù)減數(shù)分裂過程中同源染色體分離、非同源染色體自由組合的規(guī)律可知，處于減數(shù)第二次分裂過程中的細(xì)胞的染色體組合可有pm、pn、qm、qn 4種，其中含有染色體pm的細(xì)胞中含T基因數(shù)目最多，為4個(gè)。③變異植株可產(chǎn)生的配子的基因組成共有4種：T2R、T1r、T1R、T0r。取花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得的單倍體成熟植株有T2R(強(qiáng)抗蟲紅花)、T1r(弱抗蟲白花)、T1R(弱抗蟲紅花)和T0r(不抗蟲白花)四種類型，結(jié)合“1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡”可知其比例為4∶2∶2∶1，所以成熟紅花植株中，弱抗蟲個(gè)體所占的比例為1/3。