第33课时细胞质遗传与基因结构.docx

第33课时细胞质遗传与基因结构.docx

《第33课时细胞质遗传与基因结构.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第33课时细胞质遗传与基因结构.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第33课时细胞质遗传与基因结构

第33课时细胞质遗传与基因结构

对应训练

1.下列是有关紫茉莉质体遗传的一系列杂交实验，根据实验结果所作的正确推测是（）

接受花粉的枝条

提供花粉的枝条

后代F1枝条

绿色

绿色

绿色

白色

花斑

白色

绿色

白色

白色

花斑

①F1的枝色与母本接受何种类型的花粉无关

②F1的枝色完全由母本的遗传物质决定

③实验表明紫茉莉枝条的绿色对白色呈显性

④紫茉莉枝条遗传符合基因分离规律

A.①②B.①②③C.①②④D.②③

答案A

解析紫茉莉质体遗传是由质体内的遗传物质控制的，属于细胞质遗传。

其中含叶绿素的质体是叶绿体，不含色素的质体是白色体。

只含叶绿体的枝条是绿色枝条，只含白色体的枝条是白色枝条，花斑枝条的叶中则含有3种不同的细胞，即只含叶绿体的细胞、只含有白色体的细胞、同时含有叶绿体和白色体的细胞。

由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，而与提供的花粉无关，因此枝色遗传与母本的表现型相同。

2.（2008年长沙质检）以紫茉莉花斑枝条作母本，与紫茉莉白色枝条（父本）进行杂交，F1代植株出现的类型是（）

A.全部为花斑枝条B.全部为绿色枝条

C.全部为白色枝条D.白、绿、花斑三种枝条

答案D

解析花斑枝条作母本时，减数分裂时母本细胞质不均等分配，所产生的卵细胞就有三种类型：

只含叶绿体的、只含白色体的、同时含有白色体和叶绿体的。

上述三种卵细胞在受精时，无论父本是哪种类型，它产生的F1代都会出现白色、绿色、花斑色三种类型的枝条。

3.细胞质基因和细胞核基因（）

A.载体是相同的B.增殖方式是相同的

C.遗传规律是相同的D.分离时机是相同的

答案B

解析细胞核内的DNA都位于染色体上，细胞质DNA不和蛋白质结合成染色体。

核基因遵循孟德尔遗传规律，细胞质基因是母系遗传，它们都能进行复制。

核基因的分离在细胞分裂的后期，质基因的分离是在末期。

4.下图为一个真核基因的结构示意图，根据图中所示，对该基因特点叙述正确的是（）

A.非编码区是外显子，编码区是内含子

B.非编码区对该基因转录不发挥作用

C.编码区是不连续的

D.有三个外显子和四个内含子

答案C

解析外显子和内含子都位于编码区；非编码区含有启动子、调节基因和操纵子等结构，对转录有控制作用；真核基因的编码区是不连续的，图示中有四个外显子和三个内含子。

5.人的凝血因子基因，含有186000个碱基对，有26个外显子，25个内含子，能编码2552个氨基酸，这个基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例为（）

A.4%B.51.76%C.1.3%D.25.76%

答案A

解析本题考查对基因结构的理解。

真核细胞的基因中，只有外显子才是能编码氨基酸序列的碱基序列。

已知能编码2552个氨基酸，每编码一个氨基酸需要3个碱基对，所以该基因中外显子的碱基对数就是2552×3=7656个，用此数除以186000即可得出答案。

6.材料人类基因组计划是人类历史上第一次由全世界各国不分大小、不分强弱，所有科学家一起执行的科研项目。

在实施过程中，各国科学家精诚合作、共享材料、共享数据，共同攻关。

“人类基因组计划”的目标是绘制四张图，具体情况如下：

一张图用遗传单位表示基因间的距离；一张图用核苷酸数目表示基因间的距离；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序；还有一张是基因转录图。

科学家宣布，已在人类的第22号染色体上定位679个基因，其中55%是新发现的。

这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关。

此外还发现第22号染色体上约有160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序。

参加这项计划的中国科学家宣布，在完成基因组计划之后，将重点转向研究中国人的基因，特别是与疾病相关的基因；同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术，测定出猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基顺序。

试根据以上材料回答下列问题：

（1）“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序，为什么不是测定23条染色体？

。

（2）在上述24条染色体中，估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10%。

试问平均每个基因最多含多少个碱基对？

。

（3）人类基因组计划就是分析和测定人类基因组的核苷酸序列，其主要内容包括绘制哪四张图？

。

（4）DNA分子只含有4种脱氧核苷酸，能构成人的3~5万个基因的原因是。

（5）研究发现：

水稻基因总数比人类多，几乎是人类的两倍。

下列叙述正确的是（）

A.生物越高等，基因数目一定越多

B.生物越高等，基因数目一定越少

C.水稻基因的功能较人类单一

D.一对基因只能控制一对性状

答案

（1）因为X、Y性染色体之间具有不相同的基因和碱基顺序，差异较大，所以一共测定24条染色体

（2）3000（3）遗传图、物理图、转录图、序列图

（4）碱基对的排列顺序多种多样（千变万化）（5）C

【例1】藏报春的叶片有绿色、白色、花斑三种类型，属于细胞质遗传；花色由一对核基因R、r控制，基因型RR为红色，Rr为粉红色，rr为白色。

（1）白花、花斑叶片植株①接受红花、绿色叶片植株②提供的花粉，杂交情况如图a所示。

根据细胞质遗传和细胞核遗传的特点，①向③传递，而②向③传递。

③的叶片类型可能是。

（2）假设图b中④个体自交，后代出现绿色叶片植株⑤∶花斑叶片植株⑥∶白色叶片植株⑦的比例是，这是因为细胞质遗传物质的分离具有的特点；后代出现红花、花斑叶片植株∶白花、花斑叶片植株的比例是。

答案

（1）细胞核和细胞质遗传物质细胞核遗传物质绿色叶片、花斑叶片、白色叶片

（2）不定的随机、不均等1∶1

解析对于藏报春来说，细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA分子，但是其分布的位置不同，细胞核遗传的遗传物质在细胞核中的染色体上，细胞质中的遗传物质在细胞质的线粒体和叶绿体中，各自有不同的遗传规律。

细胞质和细胞核的遗传都是通过配子传给子代，但是细胞核遗传雌、雄配子的核遗传物质相等，而细胞质的遗传物质主要存在于卵细胞中。

核遗传物质的载体（染色体）有均分机制，遵循三大遗传定律；细胞质遗传物质（具有DNA的细胞器如线粒体、叶绿体等）没有均分机制，是随机分配的。

细胞核遗传时，正反交相同，即子一代均表现显性亲本的性状；细胞质遗传时，正反交不同，子一代性状均与母本相同，即母系遗传。

本题中花色是不完全显性遗传，计算性状比例应注意这一点，即红花杂合子自交时，后代比例应为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1。

【例2】A、B两图分别是甲、乙两种遗传病在不同家族中的遗传系谱图，请分析回答：

（1）甲遗传病的致病基因最可能位于人体细胞的中，这种遗传属于遗传。

判断的依据是。

（2）乙遗传病的致病基因最可能位于上，这种遗传属于遗传，判断的依据是。

（3）某对夫妇中，妻子患有甲病，丈夫患有乙病，若第一胎生了一个儿子，则该儿子两病兼发的可能性是。

若第二胎生了一个女儿，则该女儿只患一种病的概率是。

答案

（1）线粒体细胞质只要母亲患病，后代就肯定患病，表现出明显的母系遗传

（2）Y染色体细胞核

父亲患病，后代中男孩全是患者，女孩全是正常，只有Y染色体才是传男不传女的（3）100%100%

解析本题考查的是细胞质遗传和细胞核遗传的特点。

在A图中，只要母亲患病，后代就肯定患病，表现出明显的母系遗传倾向，是细胞质遗传；在B图中，父亲患病，后代中男孩全是患者，女孩全是正常，说明这种基因是伴随着Y染色体进行遗传的，属于细胞核遗传。

变式训练

人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传病，如图所示的遗传系谱中，若Ⅰ-1号为患者（Ⅱ-3表现正常）图中患此病的个体是（）

A.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-7B.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-8C.Ⅱ-4、Ⅲ-7、Ⅲ-8C.Ⅱ-5、Ⅲ-7、Ⅲ-8

答案B

解析线粒体基因控制的遗传（细胞质遗传）表现为母系遗传，若Ⅰ-1患病，则其子女都患病（Ⅱ-4、Ⅱ-5），由此可以推出Ⅲ-8亦患有此病。

1.（2008年上海，23）阻止病人的致病基因传给子代的方法通常是将正常基因导入病人（）

A.体细胞的细胞质B.生殖细胞的细胞质

C.体细胞的细胞核D.生殖细胞的细胞核

答案D

解析亲代是靠配子把遗传物质传给子代，配子中含有致病基因，子代可能患病。

要阻止病人把致病基因传给子代，必须保证配子中不含有致病基因，所以要把正常基因导入生殖细胞的细胞核中，以替代原来的致病基因。

2.（2007年天津，1）下列关于细胞中基因复制与表达的叙述，正确的是（）

A一种密码子可以编码多种氨基酸

B.基因的内含子能翻译成多肽

C.编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸

D.DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1

答案D

解析一种密码子通常只能编码一种〖JP3〗氨基酸；内含子不参与翻译过程；编码区增加一个碱基对，如果是在转录区，可能会引起整个蛋白质氨基酸顺序的改变；双链DNA分子中，A=T，G=C，一定有（C+T）/（A+G）=1，所以D项正确。

3.（2006年江苏，23）人的线粒体基因突变所致疾病的遗传特点是（）

A.基因控制，遵循孟德尔遗传定律，男性和女性中均可表现

B.基因控制，但不遵循孟德尔遗传定律，男性和女性中均可表现

C.突变的基因属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律，只在女性中表现

D.突变的基因属于细胞质遗传，后代一定不出现性状分离

答案B

解析线粒体存在于细胞质中，表现为母系遗传现象，有性状分离，但无一定的分离比，不遵循孟德尔遗传定律，男女都可能得病。

4.甲性状和乙性状都为细胞质遗传。

下列四种组合中，能说明这一结论的是（）

①♀甲×♂乙→F1呈甲性状②♀甲×♂乙→F1呈乙性状

③♀乙×♂甲→F1呈甲性状④♀乙×♂甲→F1呈乙性状

A.①②B.③④C.①④D.A、B、C都对

答案C

解析细胞质遗传无论正交、反交，F1总是表现为母系遗传。

5.龙葵叶绿体DNA上的一个正常基因决定了植株对某除草剂表现敏感。

它的突变基因则决定了植株对该除草剂表现抗药性。

以敏感型龙葵（全部叶绿体含正常基因）为父本，以抗药型龙葵（全部叶绿体含突变基因）为母本进行杂交，所得F1植株将表现为（）

A.敏感型B.抗药型

C.抗药型∶敏感型=3∶1D.抗药型∶敏感型=1∶1

答案B

解析由于该基因在叶绿体上属细胞质遗传，故杂交后代应表现为母系遗传，而母本为抗药型，故应选B。

如何确定基因的位置？

样题细研

（2008年菏泽模拟）下面为果蝇三个不同的的突变品系与野生型正反交的结果，试分析回答问题：

组别

正交

反交

①

♀野生型×♂突变型a→野生型

♀突变型a×♂野生型→野生型

②

♀野生型×♂突变型b→野生型

♀突变型b×♂野生型→♀野生型、♂突变型b

③

♀野生型×♂突变型c→野生型

♀突变型c×♂野生型→突变型c

（1）①组的正交与反交结果相同，控制果蝇突变型a的基因位于染色体上，为性突变。

（2）②组的正交与反交结果不相同，用遗传图解说明这一结果（基因用B、b表示）。

（3）解释③组正交与反交不同的原因。

答案

（1）常隐

（2）由题意可知，该突变基因位于X染色体上，为隐性突变。

遗传图解如下：

（3）由题可推知，突变的基因可能位于细胞质中，属于细胞质遗传，表现出母系遗传的特点，即杂交所得的子代总表现出母本的性状

变式训练

以下为细胞核遗传和细胞质遗传比较示意图，据图回答：

（

（1）细胞质遗传总表现为遗传。

其原因是。

（2）细胞质遗传，杂交后代都一定的分离比。

原因是细胞质中的遗传物质随着细胞质到子细胞中去。

（3）正反交结果不同的一定是细胞质遗传吗？

为什么？

。

答案

（1）母系受精卵的细胞质几乎全部是卵细胞的细胞质

（2）不出现随机地、不均等地分配

（3）细胞质遗传时，正反交结果不同，但正反交结果不同的，却未必都是细胞质遗传。

因为若细胞核基因位于性染色体上，其遗传时将随性染色体进行传递，表现为与性别相联系，因而也会出现正反交结果不同的情况

解析从精子和卵细胞的体积大小就可以知道：

卵细胞体积大，含有大量的细胞质，而精子特别是它进入卵细胞的部分——头部，含有细胞质却极少。

这就是说，受精卵的细胞质几乎全部是卵细胞中的细胞质。

因此，细胞质遗传总是表现为母系遗传。

1.细菌的某个基因发生了突变，导致该基因编码的蛋白质肽链中一个氨基酸替换成了另一个氨基酸。

该突变发生在基因的（）

A.外显子B.编码区C.RNA聚合酶结合位点D.非编码区

答案B

解析细菌属原核生物，其基因是连续的，无外显子、内含子之分，其突变位置应为编码区。

2.下列有关细胞核遗传和细胞质遗传的叙述中，正确的是（）

①细胞质遗传中，两亲本杂交的后代也可能会出现性状分离

②红绿色盲遗传不表现为孟德尔遗传的分离比，属于细胞质遗传

③遗传物质分别是DNA和RNA

④胡萝卜根组织培养的繁殖过程不遵循孟德尔遗传定律

A.①③④B.③④C.④D.①④

答案D

解析核遗传和质遗传的遗传物质都是DNA，前者遵循孟德尔遗传定律，后者不遵循，后者的特点之一是杂交后代不出现一定的性状分离比；胡萝卜根组织培养是植物组织培养，属于无性繁殖，不遵循孟德尔遗传定律。

3.（2009年唐山模拟）下列说法不正确的是（）

A.基因非编码区发生突变可能使该基因不能表达

B.基因选择性表达可能是非编码区对编码区进行调控作用的结果

C.编码区的外显子发生基因突变可能导致形成多肽的氨基酸数目或排列顺序改变，或不能形成多肽

D.某基因的RNA聚合酶结合位点发生突变，对基因的表达无任何影响

答案D

4.（2008年洛阳模拟）下列关于细胞质遗传的叙述中，不正确的说法是（）

A.子代常表现为母本的性状

B.后代的性状不会出现一定的分离比

C.细胞质遗传和核遗传各自独立遗传

D.与细胞质遗传有关的细胞器有叶绿体和线粒体

答案C

解析对真核细胞来说，细胞质基因存在于叶绿体或线粒体中，细胞质遗传表现为母系遗传，即子代表现为母本性状，杂交的后代性状不出现一定的分离比。

细胞质基因的表达往往要受细胞核基因的影响，而不是独立遗传。

5.人体细胞中共有46条染色体，玉米体细胞中共有20条染色体，要测定人类基因组和玉米基因组的核苷酸序列，分别需要测定的染色体数为（）

A.46，20B.23，10C.22（常）+X+Y，10D.22（常）+X+Y，11

答案C

6.椎实螺外壳的螺旋方向，右旋对左旋是显性。

杂交实验发现，当右旋♀×左旋♂时，F1为右旋；当左旋♀×右旋♂时，F1为左旋。

则椎实螺外壳螺旋方向的遗传属于（）

A.伴性遗传

B.不完全显性遗传

C.不定遗传

D.细胞质遗传

答案D

7.关于花斑紫茉莉质体的遗传说法，不正确的是（）

A.花斑紫茉莉植株的形成说明有丝分裂时细胞质基因随机不均等分配

B.花斑紫茉莉植株白色枝条的体细胞中没有催化叶绿素合成酶的基因

C.花斑紫茉莉植株的枝条不一定都表现为花斑性状

D.花斑性状由质基因控制，遵循基因分离定律，但不遵循基因自由组合定律

答案D

解析花斑性状由质基因控制，后代会出现性状分离，但是不会出现一定的分离比，不遵循基因分离定律，也不遵循自由组合定律。

8.控制大肠杆菌抗药性的基因，控制根霉菌主要性状的基因，控制乙肝病毒抗原特异性的基因依次位于（）

①拟核DNA上②线粒体DNA上③细胞核染色体上④质粒上⑤蛋白质衣壳内的核酸上

A.①④⑤B.④③⑤C.②①③D.④①⑤

答案B

解析大肠杆菌是原核生物，其抗药性基因位于细胞质中的质粒DNA分子上；根霉是真核生物，控制其主要性状的基因位于核内染色体上；乙肝病毒是非细胞结构的生物，其抗原特异性决定基因位于其衣壳内的核酸上。

9.下列关于真核细胞基因结构的表述，正确的是（）

A.基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例很大

B.外显子所含碱基对一般多于内含子

C.内含子是不能转录、不能编码蛋白质的序列

D.非编码区对基因的表达起调控作用

答案D

解析真核细胞中，不同种类的蛋白质所含的外显子和内含子的数目是不相同的，长度也有差别，所以A、B两项说法均不准确。

真核生物的基因在转录过程中，内含子和外显子一同完成转录，但在随后的加工中，内含子的转录部分被切掉，仅将外显子转录的部分拼接起来，才能成为功能成熟的信使RNA。

10.下图为人体内某DNA分子结构示意图，其中a、b、c、d均为DNA分子中有遗传效应的片段，e、f、g、h、i不具有遗传效应，则e、f、g、h、i可称为（）

A.基因的非编码区B.内含子

C.e、i为非编码区，f、g、h为内含子D.A、B、C均不正确

答案D

解析基因是具有遗传效应的DNA片段，e、f、g、h、i不具遗传效应，因此不属于基因结构a、b、c、d为不同的基因。

11.科学工作者分离得到了某生物的基因A，将其解离成两条单链，用其中一条与基因A的信使RNA杂交配对，结果如右图所示，对此合理的解释是（）

A.基因A来自真核生物或原核生物

B.1~7代表了基因A中编码蛋白质的序列

C.1和7位于基因结构中的非编码区

D.2、4、6属非编码序列

答案D

解析原核生物基因结构的编码区无内含子和外显子，转录出mRNA，进而编码蛋白质，即原核细胞基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA应完全配对，不会形成突出状的环。

真核生物基因结构的编码区中有内含子和外显子，内含子和外显子虽都能转录为相应的RNA片段，但在形成mRNA时，内含子转录部分被切去，外显子转录部分拼接成mRNA，因此，真核生物基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA不能完全配对，内含子部分会突出形成环，由此可判断基因A来自真核生物。

图中2、4、6表示内含子部分，内含子属非编码序列。

只有编码区才能转录，因此，1～7都位于编码区内。

12.下列基因结构的认识中，正确的是（）

A.小麦细胞基因的编码区中存在非编码序列

B.花生细胞基因结构中内含子存在于编码区，是能编码蛋白质的序列

C.金黄色葡萄球菌的基因与RNA聚合酶结合位点位于编码区下游

D.乳酸菌与酵母菌基因结构中，都存在外显子和内含子〖ZK）〗

答案A

解析原核细胞的基因结构中，编码区是连续的，而真核细胞的基因结构中，编码区是不连续的、间隔的，或者说外显子被内含子隔开。

内含子存在于编码区，不能控制蛋白质的合成，是非编码序列。

原核细胞和真核细胞的基因结构中都有与RNA聚合酶结合的位点，位于编码区上游。

乳酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，只有酵母菌的基因结构中存在外显子和内含子。

13.（2009年徐州模拟）下图为果蝇某一条染色体上几个基因的示意图，其中说法正确的是（）

A.R中的全部脱氧核苷酸序列均能编码蛋白质

B.R、S、N中只有部分脱氧核苷酸序列被转录

C.片段M应是基因R或S的非编码区

D.每个基因中有一个碱基对被替换，都会引起生物性状的改变

答案B

解析果蝇是真核生物，R、S、N基因中含编码区和非编码区，编码区中有外显子和内含子，只有外显子能编码蛋白质。

M、Q应是非基因片段或其他基因。

基因中有一个碱基对被替换，如果是在外显子部分，则导致遗传密码子的改变，如果氨基酸也改变，则导致性状的改变；如果密码子改变，而氨基酸没有改变，则蛋白质分子结构没有改变，性状就没有改变。

14.有关紫茉莉植株的遗传，正确的是（）

A.由A、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸种类有7种

B.一个tRNA只有三个碱基并且只携带一个特定的氨基酸，携带氨基酸的转运RNA共有61种

C.一个标记为15N的双链DNA分子在含14N的培养基中复制两次后，所得的后代DNA分子中含14N和15N的脱氧核苷酸单链之比为3∶1

D.控制紫茉莉细胞核遗传和细胞质遗传的遗传物质分别是DNA和RNA

答案C

解析由A、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸种类有6种；1个tRNA有许多个碱基，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基；无论是细胞核遗传还是细胞质遗传，其遗传物质都是DNA。

15.下图是真核细胞基因结构示意图为外显子），请据图回答：

（1）转录开始的位置是。

（2）RNA聚合酶能识别的位置是。

非编码区的功能是。

（3）能编码蛋白质的核苷酸序列是。

（4）若a发生变异，则带来的结果是；若c~i外显子中的任意3个连续的碱基发生变化，带来的结果是。

（5）肽链是在核糖体上形成的，信使RNA是在中形成的。

（6）若该细胞发生分化，则是的结果，通常分化是的（填“可逆”或“不可逆”）。

答案

（1）c

（2）a调控编码区的转录（3）c、e、g、i

（4）RNA聚合酶无法与结合位点结合，转录无法进行基因突变可能导致性状改变（5）细胞核

（6）基因选择性表达不可逆

16.遗传学的发展史可以说是人类对基因的认识史。

随着研究的深入，人们对基因又有了新的认识。

阅读材料回答下列问题：

材料一真核生物（如人）的基因包含着外显子和内含子。

外显子被多个内含子一一隔开。

由基因指导而合成的RNA开始带有外显子和内含子的转录部分，称为前体信使RNA，其内含子转录部分被切下后，再重新将外显子转录部分拼接起来，才成为信使RNA，释放到细胞质中去指导蛋白质合成。

材料二内含子的转录部分的切除和外显子转录部分的拼接都需要能量和酶。

材料三科学家们用嗜热四膜虫作为实验对象进行了拼接实验。

他们惊奇地发现：

在不含任何蛋白质成分的四膜虫体信使RNA提取物中加入ATP，结果成功地完成了剪切和拼接。

（1）外显子的基本组成单位是，前体信使RNA的基本组成单位是。

（2）若某人的某基因编码区有n个碱基，其内含子中有m个磷酸基，则由它指导合成的信使RNA中有个核糖，该基因指导合成的蛋白质中最多有个氨基酸分子。

（3）根据材料二和材料三，可以得出什么结论？

。

（4）已知某人细胞的DNA分子上的一个碱基对（A—T）发生置换，但细胞表现一切正常，请对此作出三种合理的解释。

①