第2章+基因和染色体的关系（非选择题）-高一下学期生物学人教版（2019）期末考前提分练

第2章基因和染色体的关系（非选择题）——高一下学期生物学人教版（2019）期末考前提分练1.图甲是基因型为AABb的某动物（2n=4）处于不同分裂时期图乙曲线表示该动物细胞中的细胞模式示意图，某结构或物质在不同分裂时期的数量变化。回答下列问题：（1）①细胞含有_____个染色体组，该细胞所处时期不发生基因重组，理由是_____。（2）②细胞存在于该动物的_____中，该细胞含有等位基因的原因是_____。（3）图乙曲线最可能表示以下哪种结构或物质的数量变化？_____。A.姐妹染色单体 B.纺锤体 C.四分体 D.核仁（4）科学研究发现，进行有丝分裂时细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝粒位置。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，据图丙推测，SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是______；若阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图示过程会______（填“提前”“不变”或“推后”）进行。2.萨顿运用类比推理的方法提出“基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和其他同事设计了果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：请回答下列问题：（1）根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体（3对常染色体，1对性染色体）的事实，摩尔根等人提出以下假设：_____，从而使上述遗传现象得到合理的解释（不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况）。（2）摩尔根等人通过测交等方法试图验证他们提出的假设。以下实验图解是他们完成的测交实验之一：①上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是_____。②为充分验证其假设，需在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。写出该实验中亲本的基因型：_____。预期子代的基因型：雌性_____，雄性_____。（提示：控制眼色的等位基因为B、b，亲本从上述测交子代中选取）3.果蝇的灰体和黑体受一对等位基因（E/e）控制，红眼和白眼受另一对等位基因（A/a）控制，果蝇的性别决定方式为XY型。现有纯合的黑体红眼果蝇和灰体白眼果蝇若干，有人做了如下正反交实验（不考虑突变和X、Y染色体的同源区段）：杂交组合甲：P纯合的黑体红眼雌蝇×纯合的灰体白眼雄蝇→F1灰体红眼雌蝇：灰体红眼雄蝇=1：1杂交组合乙：P纯合的灰体白眼雌蝇×纯合的黑体红眼雄蝇→F1灰体红眼雌蝇：灰体白眼雄蝇=1：1回答下列问题：（1）果蝇的灰体和黑体这对相对性状，________是显性性状，控制灰体和黑体的基因位于________染色体上，理由是________。（2）控制果蝇这两对相对性状的基因________（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是________。（3）若杂交组合甲的F1雌雄果蝇之间自由交配，F2中灰体红眼雌蝇的基因型为________。（4）若杂交组合乙的F1雌雄果蝇之间进行杂交，则得到的F2表型及比例为______（不用考虑性别）。4.用一定剂量的X射线对纯合野生型果蝇进行诱变处理，得到一只雄性突变型果蝇。进一步研究发现，突变性状是由某条染色体上的一个基因（可能位于常染色体、X染色体非同源区段或XY染色体同源区段）发生突变引起的，如图为果蝇染色体组成。（1）_______（填“能”或“不能”）直接比较突变前后基因的碱基对多少来判断是否发生基因突变，原因是______。（2）某学习小组根据分析，推测出若突变性状为隐性，则突变基因只能在________上；经过研究证明，该突变性状为显性，于是他们设计了杂交实验进一步确定突变基因所在染色体的位置。①

杂交实验方案：将该突变型果蝇与________果蝇杂交，统计子代表型及比例。②

预期结果与结论：Ⅰ.若________，则突变基因位于常染色体上；Ⅱ.若________，则突变基因位于XY染色体同源区段，且突变基因在Y染色体上；Ⅲ.若子代表型及比例为野生型雄果蝇：突变型雌果蝇=1∶1，则突变基因位于X染色体非同源区段或XY染色体同源区段，且该突变果蝇的基因型为（相关基因用A、a表示）________。5.图1~3分别表示某动物体内细胞分裂不同时期的示意图（仅表示部分染色体），图4表示细胞分裂过程中同源染色体对数的变化模式图（虚线前后表示不同的分裂方式）。回答下列问题：（1）通过图____可以判断该动物的性别，图2细胞的名称是____，图2、图3分别位于图4曲线的____段。（2）细胞分裂过程中，进行DNA分子复制的时期处于图4曲线中的____段。细胞中姐妹染色单体分离发生在图4曲线的____段，同源染色体的分离发生在图4曲线的____段。（3）某研究小组培养该动物细胞样本，使其分别进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂细胞样本甲、乙、丙、丁，统计样本染色体数和DNA数如下表。样本标记染色体数标记DNA数甲2040乙1020丙2020丁1010①从上表推断，该生物的正常体细胞的染色体数为_____，既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是_____。②若某细胞的染色体数为11，DNA数为11，则该细胞产生的最可能原因是_____。6.哺乳动物卵母细胞的分裂是一种不对称分裂，科研人员对细胞不对称分裂的机制进行研究。（1）卵原细胞经过MⅠ（减数第一次分裂）和MⅡ（减数第二次分裂）两次不对称分裂，产生_____。卵细胞中的染色体数目是卵原细胞的一半，减数分裂和受精作用保证了_____，维持了生物遗传的稳定性。（2）在卵母细胞减数分裂过程中，纺锤丝捕获染色体，纺锤体的一极定位到卵母细胞质膜内侧，使卵母细胞实现不对称分裂。研究发现，物质P在小鼠卵母细胞减数分裂过程中富集在细胞质膜上，对细胞的不对称分裂有一定促进作用。为了验证物质P对细胞不对称分裂的作用，科研人员利用小鼠卵母细胞进行了如图所示实验。①物质P合成基因被敲除导致实验组小鼠的纺锤体形成异常。为避免异常纺锤体的干扰，科研人员需要在MI的_____期取出异常的纺锤体和染色体，并将取自正常小鼠卵母细胞的纺锤体和染色体移入，构建EX细胞。②为排除移植操作对结果的影响，对照组的设计思路为_____。③显微镜下观察并比较EX细胞和对照组细胞的_____，确认物质P的作用。（3）受精后，受精卵开始进行分裂，根据上述研究比较受精卵与处于MⅡ时期的次级卵母细胞的细胞质膜上物质P的含量及纺锤体定位情况推测，受精卵出现的变化是_____。

答案以及解析1.答案：（1）4；细胞处于有丝分裂后期，此时期不发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合（2）卵巢；DNA复制时A基因突变为a（4）保护粘连蛋白不被水解酶破坏；提前解析：（1）图甲表示的是二倍体生物，细胞处于有丝分裂后期，因此有4个染色体组。因为有丝分裂后期不发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，所以该细胞所处时期不发生基因重组。（2）根据图甲②细胞质不均等分裂，细胞中不含同源染色体，判断它为次级卵母细胞，存在于该动物的卵巢中，由于DNA复制时，A基因突变为a（该动物基因型为AABb），因此该细胞含有等位基因。（3）姐妹染色单体在间期随着DNA复制而出现，间期数量变化为0→4n，与图示不符，A错误；前期纺锤体形成后只有一个，数量不是，与图示不符，B错误；四分体出现在减数第一次分裂的前期，配对的一对同源染色体构成一个四分体，因此四分体数量为，与图示相符，C正确；核仁在细胞分裂时周期性地消失和重现，存在时数量一般为一个，与图示不符，D错误。（4）根据题意分析，水解酶将黏连蛋白分解，但这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，说明存在于着丝粒位置的SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解酶破坏，当SGO蛋白被酶解后，着丝粒断裂；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则黏连蛋白将被水解酶破坏，导致图示染色单体分离的过程提前。2.答案：（1）控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上（2）①控制眼色的基因无论位于常染色体上还是位于X染色体上，测交实验结果皆相同；②XbXb、XBY；XBXb；XbY解析：（1）根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中的染色体组型的事实，摩尔根等人提出了控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因的假说，从而使图中F2出现的性状分离比在雌雄个体间不同的现象得到了合理的解释。（2）①分析题图中测交实验可知，测交后代在雌雄个体间的性状分离比相同，都是1︰1。假如基因位于常染色体上，测交（Bb×bb）后代在雌雄个体间的性状分离比相同，都是1︰1；如果基因位于X染色体上，测交（XBXb×XbY）后代在雌雄个体间的性状分离比也相同，都是1︰1，因此该实验不能证明摩尔根提出的“控制眼色的基因只位于X染色体上”的假说。②为了充分验证摩尔根提出的假说，应该选择白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行测交，亲本的基因型分别是XbXb、XBY，测交后代的基因型为XBXb（红眼雌果蝇）、XbY（白眼雄果蝇），且比例为1︰1。3.答案：（1）灰体；常；杂交组合甲、乙互为正反交，仅考虑果蝇的灰体和黑体这对相对性状，由于正反交结果相同，说明控制该对性状的基因位于常染色体上（2）遵循；仅考虑红眼和白眼这对相对性状，正反交结果不同，说明控制该对性状的基因位于X染色体上；又因为控制灰体和黑体的基因位于常染色体上，因此控制果蝇这两对相对性状的基因位于两对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律（3）EEXAXA、EEXAXa、EeXAXA、EeXAXa（4）灰体红眼：灰体白眼：黑体红眼：黑体白眼=3：3：1：1解析：（1）由题意可知，纯合的黑体果蝇与纯合的灰体果蝇杂交，F1全是灰体果蝇，则灰体是显性性状。杂交组合甲、乙互为正反交，仅考虑果蝇的灰体和黑体这对相对性状，由于正反交结果相同，说明控制该对性状的基因位于常染色体上。（2）仅考虑红眼和白眼这对相对性状，正反交结果不同，说明控制该对性状的基因位于X染色体上；又因为控制灰体和黑体的基因位于常染色体上，因此控制果蝇这两对相对性状的基因位于两对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。（3）杂交组合甲的亲本基因型为eeXAXA和EEXaY，F1基因型为EeXAXa和EeXAY，F1雌雄果蝇之间自由交配，F2中灰体红眼雌蝇的基因型为EeXAXA、EeXAXa、EEXAXA、EEXAXa。（4）杂交组合乙的亲本基因型为EEXaXa和eeXAY，F1基因型为EeXAXa和EeXaY，F1雌雄果蝇之间进行杂交，F2中两对相对性状的表型及比例分别为灰体：黑体=3：1、红眼：白眼=1：1，即在不考虑性别的情况下，F2表型及比例为灰体红眼：灰体白眼：黑体红眼：黑体白眼=3：3：1：1。4.答案：（1）不能；基因突变是碱基的增添、缺失或替换引起基因碱基序列的改变，碱基对的数量可能增加、减少或不变（2）X染色体（或X染色体非同源区段）①野生型雌②i.子代无论雌雄都表现为野生型：突变型=1：1ii.子代雄果蝇都是突变型，雌果蝇都是野生型iii.XAY或XAYa解析：（1）基因突变是碱基对的增添、缺失和替换引起基因结构的改变，碱基对数量可能增加、减少或不变，所以不能直接比较突变前后基因的碱基对多少。（2）如果突变为隐性，假如该基因位于X染色体上，只要一个基因突变就会变为突变型，而假如该基因位于常染色体上，需要两个基因都突变才能变为突变型，因此突变基因只能位于X染色体上，如果突变性状为显性，要用称交实验进一步确定突变基因所在染色体的位置，也就是说显隐关系已知，进一步判断基因位置，一般用雌隐雄显杂交组合，也就是该突变性果蝇与野生型雌果蝇杂交，如果后代无论雌雄野生型和突变型为1：1，则基因位于常染色体上如果后代雄果蝇全为突变型，雕果蝇都是野生型，则基因位于Y染色体上，如果后代表现型及比例为野生型雄性：突变型雌性=1：1，则突变基因位于X染色体上或XY同源区段，且该突变果蝇的基因型为XAY或XAYa。5.答案：（1）1；次级精母细胞；HI段，CD（2）AB段、FG；BC段、HI；FG（3）①20；甲、丙；②减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体没有分离，移向了细胞同一极；或者减数分裂Ⅱ后期，一对姐妹染色单体没有分离，移向了细胞同一极解析：（1）通过图1可以判断该动物的性别，图1细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，因此该细胞为雄性动物的初级精母细胞；图2细胞处于减数分裂Ⅱ后期，叫作次级精母细胞，位于图4曲线的HI段，图3为有丝分裂后期，位于图4曲线的CD段。（2）细胞分裂过程中，进行DNA分子复制的时期为有丝分裂前的间期、减数分裂前的间期，分别对应图4曲线中的AB段、G段。细胞中姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，分别对应图4中曲线的BC段和HI段。同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，对应图4曲线的FG段。（3）①题表中甲细胞标记染色体数为20、标记DNA数为40，乙细胞标记染色体数为10、标记DNA数为20，说明该生物的正常体细胞的染色体数为20，既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是甲（如有丝分裂前、中期或减数分裂Ⅰ）、丙（分裂间期的G1期或减数分裂Ⅱ后、末期）。②若某细胞的染色体数为11，DNA数为11，则该细胞为配子或（第二）极体，产生的最可能原因是减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体没有分离，移向了细胞同一极：或者减数分裂Ⅱ后期，一对姐妹染色单体没有分离，移向了细胞同一极。6.答案：（1）卵细胞和极体；生物前后代染色体数目的恒定（2）①中（或“前”）；②将两个MⅠ中（或“前”）期的正常小鼠卵母细胞进行纺锤体和染色体交换；③纺锤体是否有一极定位于细胞质膜内侧、细胞分裂是否对称（3）受精卵细胞质膜上物质P含量减少，不再是纺锤体的一极定位于细胞质膜内侧解析：（1）卵原细胞经过间期染色体复制形成初级卵母细胞，