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第2節(jié)　基因重組 基礎(chǔ)鞏固 1基因重組發(fā)生在(　　) A.減數(shù)分裂形成配子的過程中 B.受精作用形成受精卵的過程中 C.有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中 D.通過嫁接,砧木和接穗愈合的過程中 解析：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中;嫁接屬于無性生殖,不發(fā)生基因重組。 答案：A 2進(jìn)行有性生殖的生物,其親子代之間總是存在著一定差異的主要原因是(　　) A.基因重組 B.染色體變異 C.基因突變 D.生活條件改變 解析：親代減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生基因重組,導(dǎo)致配子多樣化,又因?yàn)榕渥与S機(jī)組合,故子代會(huì)出現(xiàn)多樣化的基因型和表現(xiàn)型。 答案：A 3下列有關(guān)生物變異的說法,正確的是(　　) A.基因重組可以產(chǎn)生多對(duì)等位基因 B.發(fā)生在生物體內(nèi)的基因重組都能遺傳給后代 C.基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)表達(dá)為新的表現(xiàn)型 D.基因重組會(huì)改變基因中的遺傳信息 解析：基因重組屬于基因的重新組合,不會(huì)改變基因內(nèi)部的堿基序列,不可能產(chǎn)生新的基因,基因中的遺傳信息也不會(huì)改變。生物體內(nèi)經(jīng)過基因重組所產(chǎn)生的配子不一定能夠形成合子,所以不一定能夠傳遞給后代。 答案：C 4觀察下圖,下列說法不正確的是(　　) A.基因突變發(fā)生于Ⅰ過程,基因重組發(fā)生于Ⅱ過程 B.Ⅲ過程是在細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化基礎(chǔ)上進(jìn)行的 C.有性生殖實(shí)現(xiàn)了基因重組,增強(qiáng)了生物變異性 D.Ⅲ過程可能發(fā)生基因突變,不會(huì)發(fā)生基因重組 解析：圖中Ⅰ為減數(shù)分裂,可發(fā)生基因突變和基因重組;Ⅱ?yàn)槭芫饔?Ⅲ為細(xì)胞的分裂(有絲分裂)和分化,可能發(fā)生基因突變,不會(huì)發(fā)生基因重組。 答案：A 5下圖甲、圖乙所示分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于(　　) A.基因重組,不可遺傳變異 B.基因重組,基因突變 C.基因突變,不可遺傳變異 D.基因突變,基因重組 答案：D 6下列高科技成果中,根據(jù)基因重組原理進(jìn)行的是(　　) ①我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培養(yǎng)出超級(jí)水稻　②科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi),培育出抗蟲棉?、劭茖W(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒　④科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛 A.①④ B.①② C.①③ D.②④ 解析：基因重組指生物個(gè)體在減數(shù)分裂形成配子時(shí)控制不同性狀的基因進(jìn)行重新組合,是雜交育種的理論基礎(chǔ)。廣義的基因重組還包括基因工程。 答案：B 能力提升 7下圖中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理過程。下列說法正確的是(　　) A.只有a、b過程能發(fā)生基因突變 B.基因重組主要是通過c和d來實(shí)現(xiàn)的 C.b和a的主要差異之一是同源染色體的聯(lián)會(huì) D.d和b的主要差異之一是姐妹染色單體的分離 解析：過程a表示有絲分裂,過程b表示減數(shù)分裂,過程c表示受精作用,過程d表示個(gè)體發(fā)育過程(細(xì)胞分裂和分化)。基因突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,但主要集中在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異在于減數(shù)分裂過程中發(fā)生同源染色體的聯(lián)會(huì)、分離及其同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。 答案：C 8當(dāng)牛的精原細(xì)胞進(jìn)行自我增殖時(shí),細(xì)胞中不可能發(fā)生 (　　) A.基因重組 B.DNA的解旋 C.基因突變 D.蛋白質(zhì)合成 解析：精原細(xì)胞通過有絲分裂進(jìn)行自我增殖,不會(huì)出現(xiàn)基因重組。 答案：A 9科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),p53基因是一種遏制細(xì)胞癌變的基因。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)幾乎所有的癌細(xì)胞中都有p53基因異?，F(xiàn)象。現(xiàn)在通過動(dòng)物病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的方法,將正常的p53基因轉(zhuǎn)入到癌細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)能引起癌細(xì)胞產(chǎn)生“自殺現(xiàn)象”,這為癌癥治療提供了一個(gè)解決的方向。對(duì)于該基因療法,從變異的角度分析屬于(　　) A.基因突變 B.基因重組 C.染色體結(jié)構(gòu)變異 D.染色體數(shù)目變異 解析：據(jù)題意,正常的p53基因?qū)儆诨蚬こ痰哪康幕?導(dǎo)入癌細(xì)胞發(fā)揮作用,屬于基因治療,基因工程的原理是基因重組。 答案：B 10右圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是(　　) A.發(fā)生了基因突變 B.發(fā)生了染色單體互換 C.該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞 D.該細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞 解析：題圖中因無同源染色體,為減數(shù)第二次分裂的后期圖,又因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)均等分裂,故此細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體。姐妹染色單體形成的兩條染色體上的基因若不相同,只有兩種可能,一是發(fā)生了基因突變,二是同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換。 答案：C 11下圖表示正在分裂的某二倍體生物細(xì)胞,關(guān)于此圖的說法正確的是(　　) A.是次級(jí)精母細(xì)胞,處于減數(shù)第二次分裂后期 B.含同源染色體2對(duì)、DNA分子4個(gè)、染色單體0條 C.正在進(jìn)行等位基因分離、非等位基因自由組合 D.兩個(gè)子細(xì)胞中都無同源染色體,僅1個(gè)具有生殖功能 解析：由圖信息知道此圖是次級(jí)卵母細(xì)胞,無同源染色體,完成減數(shù)第二次分裂后形成一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體。 答案：D 12有性生殖生物的后代性狀差異,主要來自基因重組,下列哪些過程可以發(fā)生基因重組?(　　) A.①② B.①③ C.②③ D.③ 解析：基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中,主要包括兩種類型,一種是在四分體時(shí)期,位于同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換,另一種是在減數(shù)第一次分裂后期,位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合。所以應(yīng)為①②,而不是配子的隨機(jī)組合③。 答案：A 13采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?培育出了轉(zhuǎn)基因羊,但是,人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)該研究的敘述,正確的是(　　) A.人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目大于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍 B.人體細(xì)胞中凝血因子進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后,其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則 C.在轉(zhuǎn)基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞,而不存在于其他體細(xì)胞中 D.人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后,DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA 解析：由于真核生物基因的編碼區(qū)有內(nèi)含子,故人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目大于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍。中心法則適用于所有生物,人凝血因子進(jìn)入羊受精卵細(xì)胞后,其傳遞和表達(dá)也遵循中心法則。因?yàn)槿四蜃踊驅(qū)胧芫?故經(jīng)過有絲分裂,各種具核體細(xì)胞均含有該基因。轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶,催化合成mRNA。 答案：A 綜合應(yīng)用 14如下圖所示,科研小組用60Co照射棉花種子。誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變 Ⅰ 代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對(duì)基因(B、b)控制,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。 (1)兩個(gè)新性狀中,棕色是　　　　性狀,低酚是　　　　性狀。 (2)誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是　　　　　,白色、高酚的棉花植株基因型是　　　　　。 (3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種,研究人員將誘變 Ⅰ 代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域,從　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合體作為一個(gè)親本,再從誘變 Ⅰ 代中選擇另一個(gè)親本,設(shè)計(jì)一個(gè)方案,通過雜交選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。 解析：親代棕色、高酚,自交后代是棕色、高酚和白色、高酚,因此棕色是顯性;親代白色、高酚,自交后代是白色、低酚和白色、高酚,因此低酚是隱性。誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB,白色、高酚的棉花植株基因型是aaBb,純合體后代不發(fā)生性狀分離,因此應(yīng)從不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或沒有出現(xiàn)白色棉)的區(qū)域中選擇出純合棕色、高酚植株。 答案：(1)顯性　隱性 (2)AaBB　aaBb　 (3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉或不出現(xiàn)白色棉) P　　　　　棕色、高酚　　白色、低酚 基因型 AABB aabb 　　　　↓ F1 基因型　　　 　　棕色、高酚 　AaBb 　　　　↓?? 15下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。 (1)能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成①過程并說明理由。 (2)若A中共有a個(gè)堿基對(duì),其中鳥嘌呤有b個(gè),則③④⑤過程連續(xù)進(jìn)行4次,至少需要提供胸腺嘧啶　　　　　　個(gè)。 (3)通過圖中方法生產(chǎn)的胰島素可能不具備生物活性,因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (4)人的基因能與異種生物的基因拼接在一起,是因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? (5)利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單,甚至可能直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中,與利用乳汁提取藥物相比,利用轉(zhuǎn)基因牛、羊尿液生產(chǎn)提取藥物的優(yōu)越性是　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析：(1)過程①是從細(xì)胞中提取mRNA,雖然人的皮膚細(xì)胞內(nèi)含有胰島素基因,但在皮膚細(xì)胞中該基因不表達(dá),不能轉(zhuǎn)錄形成胰島素mRNA,因此不能利用人的皮膚細(xì)胞來完成過程①。 (2)A中共有a個(gè)堿基對(duì),即有2a個(gè)堿基,鳥嘌呤有b個(gè),則胸腺嘧啶為(a-b)個(gè),那么連續(xù)復(fù)制4次所需胸腺嘧啶為(24-1)(a-b)=15(a-b)個(gè)。 (3)人胰島素是蛋白質(zhì),需要經(jīng)過加工折疊成一定的空間結(jié)構(gòu)才具有生物活性,大腸桿菌體內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工。 (4)由于不同生物基因的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成是相同的,所以人的基因能和異種生物的基因拼接在一起。 (5)乳汁要發(fā)育到一定階段才能產(chǎn)生,而尿液從出生后就可以產(chǎn)生了,所以不受時(shí)間和性別的限制。 答案：(1)不能,皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)(或未轉(zhuǎn)錄),不能形成胰島素mRNA (2)15(a-b) (3)大腸桿菌中不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能對(duì)核糖體合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工 (4)兩者基因具有相同的結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))和化學(xué)組成 (5)不受時(shí)間和性別的限制