2019-2020年初中生物竞赛辅导教程 第七章 遗传和变异（解题指导）.doc

第7章 2019-2020年初中生物竞赛辅导教程 第七章 遗传和变异（解题指导）第一节 遗传的物质基础【解题指导】例1 用下列哪种情况的肺炎球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？ A 加热杀死的B 活的，但缺乏多糖荚膜C 加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物D 既缺乏多糖又加热杀死的析 A不对，因为加热杀死的肺炎球菌不会感染小鼠引起致病而死亡。B不对，无荚膜的肺炎球菌无致病性。C正确，当将加热杀死的肺炎球菌和活的无荚膜肺炎球菌相混合时，活的无荚膜肺炎球菌因吸收加热杀死有荚膜肺炎球菌的DNA，从而转化为有荚膜活的肺炎球菌，此菌具有致病性，当它感染小鼠时，则会引起小鼠致病死亡。D不对，无多糖荚膜的肺炎球菌本来就无致病性，再将它加热杀死后更不会感染小鼠。所以答案选C。例2 一条多肽链中有49个肽键，那么，控制合成该肽链的基因片段中至少有碱基数为 A 49个 B 98个 C 150个 D 300个析 两个氨基酸缩合成二肽，含有三个肽键，一条含49个肽键的多肽键应由50个氨基酸组成。转译多肽链的直接模板为mRNA，mRNA上三个相邻碱基决定一个氨基酸，故作为合成该肽链的mRNA分子至少有503150个碱基。由于转录mRNA的模板是DNA分子（基因）中的一条链来进行的，故用来转录含有150个碱基的mRNA的DNA片段至少应有1502300个碱基。所以答案D正确。例3 下图代表一个学生关于发生在动物细胞中的DNA合成的观点。箭头表示新合成的DNA。对此图的正确评价是 A 正确B 不正确，因为动物细胞中DNA的合成是单方向的C 不正确，因为DNA合成是沿35方向进行D 不正确，因为在两条链上DNA的合成都是沿错误方向进行的析 A正确。基因组中能独立进行复制的单位称复制子，每个复制子都含有一个控制复制起始的起点。上图是一个复制单位进行双向，对称复制的图解。大多数生物染色体DNA的复制都是双向对称的。B不对：动物细胞中DNA合成也是双向的。C不对：DNA合成是在DNA聚合酶催化下沿53方向进行，至今尚未发现催化沿35方向进行合成的聚合酶。D不对：图中两条链上DNA的合成方向均沿53方向是正确的。所以答案选A。第二节 遗传的基本规律【解题指导】例l 一对肤色正常的夫妇，他们生有一个正常儿子和一个白化病的女儿。该正常儿子长大后与一个白化女性患者婚配，生一个正常的子女的几率是 A 1/2 B 1/3 C 1/6 D 2/3析 白化病是常染色体隐性遗传病，只有隐性致病基因纯合时方能表现出病症。故此，生有一个白化病女儿的正常夫妇均为显性杂合体（致病基因的携带者），杂合体（Aa）双亲的正常儿子是携带者的几率为2/3（2/3Aa），当其与女患者（aa）婚配，生一个患病的子女的几率应为2/31/2l/3。那么，生一个正常的子女的几率理应是l1/32/3。故D正确。例2 某医院同一夜晚生出四个孩子，他们的血型分别为A型、B型、AB型和O型。由于工作人员疏忽，没有及时记录其父母的姓名。观测得四个孩子的父母的血型分别为：l号父母均为O型血，2号父母分别为AB和O型血，3号父母分别为A和B型血，4号父母均为B型血。请用有关遗传知识分别找出四个孩子的父母。l号父母的孩子为 ；2号父母的孩子为 ；3号父母的孩子为 ；4号父母的孩子为 。析 ABO血型是由三个复等位基因决定的，IA和IB间表现共显性，它们对 i表现为显性。所以，IA、IB、i之间可组成6种基因型，IAIB、IAi、IBIB、IBi、IAIA、ii，符合基因的分离规律遗传。故此，O型血的孩子肯定是一号父母所生；AB血型的孩子肯定是3号父母所生；B型血的孩子肯定是4号父母所生；A型血孩子肯定是2号父母所生。例3 在玉米中，AB/ab与AB/ab杂交后代中双隐性类型的数目为全部子代的16，这两个基因间的遗传图距是多少？析 进行杂交的雌雄个体因交换率相等，分别产生的雌、雄配子各有四种，它们是AB、ab、aB、Ab。双隐性类型个体（aabb）是由雌配子ab和雄配子ab受精结合成合子而发育来的个体，aabb个体在全部子代中的比例应是雌配子ab和雄配子ab各占雌、雄配子总数比例的乘积。因此，ab雌雄配子的比例均为 4/1040/100，由此推出：雌雄四种配子的比例应为AB40，ab40，aB10，Ab10，其中aB和Ab为重组型配子，交换率（1010）/10010020，去掉“”即为遗传图距。故答案应为20。例4 具有 TtGg（T高度，G颜色）基因型的 2个个体交配，其后代只有一种显性性状的概率是多少？A 9/16 B 7/16 C 6/16 D 3/16析 根据题意，首先明确一种显性性状是指T-gg和ttG-两种表型。产生 T-gg的概率是3/4T-1/4gg3/16T-gg；产生ttG-的概率也是1/4tt3/4G-3/16ttG-。而现在提出的问题是后代只有一种显性性状的概率是多少？显然，上述两种表型是两个互斥事件，故此，只有一种显性性状的概率应是两个互斥事件的概率之和，即3/163/166/16。故答案选C。第三节 性别决定和伴性遗传【解题指导】例1 父母色觉正常，弟弟色盲的正常女人和一个正常的男人结婚，生一个色盲儿子的几率是多少？ A 1/4 B 1/8 C 1/16 D 1/2析 隐性色盲致病基因和其正常显性基因都位于X染色体上。因此，色盲弟弟（XbY）的色盲致病基因来自于母亲，其父母表现正常，基因型分别为XBY和XBXb。据此推知，正常女子的基因型为XBXB和XBXb，当其为 XBXb时和正常男子婚配才有1/4的可能生出色盲的儿子。由于正常女子是XBXb的可能性为1/2，所以，生色盲儿子的总几率是1/21/41/8。答案选B。例2 分析其遗传类型，并回答问题：供选择项的符号：A 致病基因位于常染色体显性遗传病B 致病基因位于常染色体隐性遗传病C 致病基因位于X染色体显性遗传病D 致病基因位于X染色体隐性遗传病分析各遗传系谱，回答所属遗传类型。（1）甲遗传系谱所示遗传病可能是 。（2）乙遗传系谱所示遗传病可能是 。（3）丙遗传系谱所示遗传病可能是 。（4）丁遗传系谱所示遗传病可能是 。析 做这类题要从典型系谱入手进行判断，基因不是坐落在常染色体上就是在性染色体上。首先看甲系谱图，系谱中的8和9号个体表现正常却生有一个患病的女儿，判断其为常染色体隐性遗传病（双亲 均为携带者），可排除X隐性遗传。两系谱图中，11号女患者有正常的儿子，可排除件X隐性遗传；4号男患者有正常的女儿，可排除伴X显性遗传；10和11号都患病却生有一个正常的儿子，可判断该病为常染色体显性遗传病。丁系谱中，7号女患者有正常儿子，5号男患者有正常的女儿，同理，可排除伴X隐、显遗传病；8和9号表现正常却有患病的子女，同理，可判断为常染色体隐性遗传病。最后分析乙系谱图，从系谱中的亲手代表现型上分析，不能排除上述四种遗传病的任何一种，因此，动图谱可能是四种遗传病中的任何一种。答案 甲为B，已为A、B、C、D，丙为A，丁为B。例3 某种雌雄异株的植物有宽叶和窄叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，窄叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答：（1）若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为 。（2）若后代全为宽叶，雌、雄植株各半时，则其亲本基因型为 。（3）若后代全为雄株，宽、窄叶个体各半时，其亲本基因型为 。（4）若后代性比为11，宽叶个体占3/4，则其亲本基因型为 。析 首先，要了解可能涉及到的基因型即XBXB、XBXb（因Xb雄配子致死，故无 XbXb雌株）两种雌植株基因型：XBY、XbY两种雄植株基因型。根据题意：（1）后代全是宽叶雄株个体，其基因型应为XBY，XB来自母本，Y来自父本，说明雄雌亲本均产生了一种活性配子。所以，亲本基因型为XBXB、XbY。（2）后代全为宽叶，雌、雄各半。由于后代有雌雄株，说明雄性亲本产生两种活性配子，基因型应为XBY；后代没有窄叶雄株个体，说明雌性亲本没有产生带Xb的配子，所以，雌性亲本基因型应为XBXB。（3）后代全为雄株，宽、窄叶个体各半。后代无雌植株个体，说明雄性亲本基因型为XbY；后代宽、窄雄性个体各半，说明雄性亲本产生了XB和Xb两种比值相等的配子，可判断其基因型为XBXb。（4）后代性别比为11，说明后代有雌性个体，就判断雄性亲本基因型应为XBY；后代有宽窄叶个体（包括雌雄），可推知雌性亲本产生了两种配子：XB和Xb，其基因型应用XBXb。答案（l）XBXB、XbY；（2 XBXB、XB Y；（3）XBXb、XbY；（4）XBXb、XBY 第四节 细胞质遗传及其在育种上的应用【解题指导】例 一个玉米雄性不育植株，用对育性恢复基因（Rf）是纯合的粉授粉。杂交后产生的F1的基因型和表现型分别为 A （S）Rfrf和雄性可育 B （N）RfRf和雄性可育C （N）Rfrf和雄性不育 D （S）rfrf和雄性不育析 玉米雄性不育是核质互作的结果，只有其基因型为（S）rfrf时，植物个体才是雄性不育个体，育性恢复纯合体的基因型应为（N）RfRf。由于合子的细胞质几乎来自于母本，而核中的基因分别来自父母本。故此，（S）rfrf（）（N）RfRf（）（S）Rfrf（F1），为雄性可育。所以正确答案选A。第五节 生物的变异【解题指导】例1 下列因素中不是诱变剂的是 A 射线 B 紫外线 C 吖啶类染料 D 乙酸析 Y射线是能量极高的电离辐射，它可通过直接或间接的方式诱发突变。紫外线也可诱发突变，紫外线的最有效波长为270urn，它相当于核酸的吸收峰，因此可以引起DNA碱基对的突变和染色体的断裂。吖啶类染料不能和DNA结合而起到显示作用，但它能造成碱基对的增加或缺失，从而可以诱发移码突变。乙酸参与正常代谢，不是诱变剂，所以正确答案选D。例2 一株开粉花的植株种在一个孤岛上，它的基因型为Cc，它是一年生的自花授粉植物，一年结4粒种子。如果它的后代出现一株开白花的植株，这植株是 A 多倍体 B 隐性纯合子 C 是不完全显性的杂种 D 一种突变析 这株白花植株显然应当是隐性纯合子，虽然根据题意我们不能确定该性状是否为完全显性，也不能明确题中所述“它的后代”是指下一代还是以后的世世代代，但是，从4粒种子中出一粒隐性纯合子是合乎理论要求的。多倍体和突变都不会有这样高的比例，而且即使是多倍体也未必是开白花的。因此A、D答案均不对，C答案也不对，因为种在孤岛上的就是杂种，它是开粉花的，而不是白花。答案选B。例3 多一条染色体的真核细胞是 A 单体 B 单倍体 C 三体 D 多倍体析 染色体数目比二倍体增加一条染色体的细胞或个体为三体，比二倍体减少一条染色体的细胞或个体为单体，因此C是正确的。单倍体是指细胞中含本物种配子染色体数的细胞或个体。多倍体是指细胞中含三个或三个以上染色体组的细胞或个体。显然A、B和D都不对，答案选C。侧4 人类有很多染色体变异可引起疾病，下列患者属于基因缺失造成的是 A 先天愚型 B Klinefelter综合症 C 猫叫综合症 D Turner综合症析 A不对：先天愚型或唐氏综合症属21三体，多了一条对号染色体。B不对：该病是多了一条X染色体，核型为47，XXY。C对：该病是由于一条5号染色体短臂缺失造成的。D不对：该病是少了一条性染色体，核型为45，XO。所以正确答案选C。例5 甘蓝和萝卜杂交，得到的种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后，可产生能育的后代。出现这种现象的原因是 A 基因自由组合 B 染色体结构变异 C 基因突变 D 染色体加倍析 甘蓝和萝卜不是一个种的植物。有的种间杂交可得到后代，但后代减数分裂时因无同源染色体联会、分离的行为，则产生不育的配干。只有在减数分裂过程中，有同源染色体的两两配对，彼此分离，才能产生可育的配子。甘蓝和萝卜杂交产生的个别种子显然是染色体自然加倍后形成了可有的后代，因此D是正确的。A不对：杂交后代无同源染色体存在，就谈不上非同源染色体上基因的自由组合，自由组合增加后代变异与育性无关。B和C都不对：因题中可育是染色体的倍性增加的缘故。基因突变或染色体结构所引起的遗传效应多是有害的。答案选D。第六节 基因表达的调控【解题指导】例1 基因工程中DNA重组最常见的载体是 A 病毒DNA B 细菌染色体DNA C 植物DNA D 动物DNA析 A正确：因为在基因工程中DNA重组常利用病毒DNA，如大肠杆菌噬菌体入DNA，动物病毒SV40DNA以及逆转录病毒DNA等，经改造后作为载体DNA。B、C、D都不对，因为基因工程中不能用细菌染色体DNA、植物的或动物的DNA作DNA重组载体。例2 要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶A B C D 析 A正确，因用选定的限制酶同时切割运载体和目的基因，才能各自产生相同的粘性末端，当退火后，它们通过碱基互补配对交错相接。留下的缺口是在DNA连接酶的作用下封闭而形成一个完整的DNA分子，目的基因即被插入到运载体中。B、C、D都不对，因DNA重组不需解旋酶和还原酶。