- 基因型和表现型
- 共1619题
（八）分析有关科学探究的资料，回答问题．
•某高山植物开红花，偶然发现了一株开白花的．
I．请设计实验来探究这株植物的白花性状是受环境影响还是基因突变的结果．
（1）实验步骤：第一步：取该株植物的茎尖，利用______技术，获得试管苗．第二步：______，观察并记录结果．
（2）预测结果及结论：若仍开白花，则______．
II．对该种植物进行了培养并记录如下表．
（3）本实验中共涉及哪些自变量（指研究者主动操纵的因素或条件）？______．实验结果说明了什么问题？______．
（4）在相同海拔，25℃突变率大于19℃突变率．从植物体本身来说，最可能是与其体内的______（物质）有关．
（5）为了探究在海拔为3 000m、25℃时该植物的突变率是否最高，你认为应如何进行实验？（简要步骤）
______
______
______
______．
正确答案
解：（1）植物性状的遗传可用无性生殖来体现，可采用植物组织培养技术，将植物茎尖放在相同且适宜条件下培养，观察记录结果，看亲子代表现型是否一致，来判断是否是遗传物质改变的结果．
（2）若白花性状的出现为基因突变的结果，则仍开白花．
（3）实验中探究了两个因素（海拔、温度）对突变率的影响．为了增强实验结果的说服力，应分开研究自变量，例如，在相同海拔下，研究不同温度对植物的影响，另一个是在相同温度下，研究不同海拔对植物的影响．在海拔相同，温度不同时，突变率差异较大；而温度相同，海拔不同时，突变率差不多．这说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大．
（4）温度是通过影响酶的活性来影响生物体的生命活动的，所以在相同海拔，25℃突变率大于19℃突变率，最可能是与其体内的酶有关．
（5）要想使实验结果有说服力，应设计较小梯度的温度来做实验，即将植株分成相等数量的几组；分别在25℃左右具有一定温度梯度下培养（如21℃、22℃、23℃、24℃、26℃、27℃、28℃、29℃）；最后记录突变率．
故答案：（1）植物组织培养 在相同且适宜条件下培养
（2）白花性状的出现为基因突变的结果
（3）海拔、温度 这说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大．
（4）酶
（5）将植株分成相等数量的几组 分别在25℃左右具有一定温度梯度下培养（如21℃、22℃、23℃、24℃、26℃、27℃、28℃、29℃） 记录突变率
解析
解：（1）植物性状的遗传可用无性生殖来体现，可采用植物组织培养技术，将植物茎尖放在相同且适宜条件下培养，观察记录结果，看亲子代表现型是否一致，来判断是否是遗传物质改变的结果．
（2）若白花性状的出现为基因突变的结果，则仍开白花．
（3）实验中探究了两个因素（海拔、温度）对突变率的影响．为了增强实验结果的说服力，应分开研究自变量，例如，在相同海拔下，研究不同温度对植物的影响，另一个是在相同温度下，研究不同海拔对植物的影响．在海拔相同，温度不同时，突变率差异较大；而温度相同，海拔不同时，突变率差不多．这说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大．
（4）温度是通过影响酶的活性来影响生物体的生命活动的，所以在相同海拔，25℃突变率大于19℃突变率，最可能是与其体内的酶有关．
（5）要想使实验结果有说服力，应设计较小梯度的温度来做实验，即将植株分成相等数量的几组；分别在25℃左右具有一定温度梯度下培养（如21℃、22℃、23℃、24℃、26℃、27℃、28℃、29℃）；最后记录突变率．
故答案：（1）植物组织培养 在相同且适宜条件下培养
（2）白花性状的出现为基因突变的结果
（3）海拔、温度 这说明植株的突变与培养温度有关，与所选海拔关系不大．
（4）酶
（5）将植株分成相等数量的几组 分别在25℃左右具有一定温度梯度下培养（如21℃、22℃、23℃、24℃、26℃、27℃、28℃、29℃） 记录突变率
请回答问题：
（1）图中的过程①②分别表示基因的______和______．通过①产生的物质B是______，这种物质的作用是______．结构C是合成______的场所．
（2）正常基因和致病基因转录出的mRNA长度一样，但致病基因控制合成的多肽链比正常多肽链短，原因是______．
（3）图中所揭示的基因控制性状的方式是______．
正确答案
解：（1）图中①是基因的转录过程，②是翻译过程．通过①转录产生的物质B是mRNA，这种物质的作用是合成多肽的直接模板．结构C核糖体是合成蛋白质（多肽）的场所．
（2）如果基因中的碱基发生替换，使对应的密码子变为终止密码子，则该基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短．
（3）由图可知，基因控制性状的方式是：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
故答案为：
（1）转录 翻译 mRNA 合成多肽的直接模板 蛋白质（多肽）
（2）基因中碱基发生替换，使对应的密码子变成终止密码子
（3）基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
解析
解：（1）图中①是基因的转录过程，②是翻译过程．通过①转录产生的物质B是mRNA，这种物质的作用是合成多肽的直接模板．结构C核糖体是合成蛋白质（多肽）的场所．
（2）如果基因中的碱基发生替换，使对应的密码子变为终止密码子，则该基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短．
（3）由图可知，基因控制性状的方式是：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状．
故答案为：
（1）转录 翻译 mRNA 合成多肽的直接模板 蛋白质（多肽）
（2）基因中碱基发生替换，使对应的密码子变成终止密码子
（3）基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
回答下列有关遗传病的问题
（1）如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径．
（1）酶缺乏会导致白化病的是酶______（填序号），苯丙酮尿症是因为酶______（填序号）发生了突变，该现象说明基因与营养物质代谢的关系是______．
（2）一对表现型正常的夫妇，生下一个红绿色盲和白化病兼患的儿子，下列示意图中，b是红绿色盲致病基因，a为白化致病基因，不可能存在于该夫妇体内的细胞是（不考虑基因突变）______，若要在分子水平检测表现型正常的夫妇是否携带治病基因，可使用的方法是______．
正确答案
解：（1）白化病是由与缺乏酪氨酸酶而导致机体不能合成黑色素；苯丙酮尿症由于体内缺乏酶①而使苯丙氨酸不能生成酪氨酸，而生成苯丙酮酸，导致苯丙酮尿症；图示基因与性状的关系为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，为间接控制．
（2）由于红绿色盲为伴X隐性遗传，白化病为常染色体隐性遗传病，可知这对夫妇的基因型为AaXBY，AaXBXb，因此该夫妇不可能含有AA基因型的体细胞，③为体细胞，有AA，故不可能存在．②也为体细胞，基因型为AaXBY，为男性体细胞；①④可能为次级卵母细胞，①为发生交叉互换所致．DNA分子杂交技术可在分子水平检测表现型正常的夫妇是否携带治病基因．
故答案为：
（1）⑤①基因通过酶的合成来控制代谢过程
（2）③DNA分子杂交技术
解析
解：（1）白化病是由与缺乏酪氨酸酶而导致机体不能合成黑色素；苯丙酮尿症由于体内缺乏酶①而使苯丙氨酸不能生成酪氨酸，而生成苯丙酮酸，导致苯丙酮尿症；图示基因与性状的关系为基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，为间接控制．
（2）由于红绿色盲为伴X隐性遗传，白化病为常染色体隐性遗传病，可知这对夫妇的基因型为AaXBY，AaXBXb，因此该夫妇不可能含有AA基因型的体细胞，③为体细胞，有AA，故不可能存在．②也为体细胞，基因型为AaXBY，为男性体细胞；①④可能为次级卵母细胞，①为发生交叉互换所致．DNA分子杂交技术可在分子水平检测表现型正常的夫妇是否携带治病基因．
故答案为：
（1）⑤①基因通过酶的合成来控制代谢过程
（2）③DNA分子杂交技术
（1）通过①过程合成mRNA，在遗传上称为______，与合成DNA不同，这一过程的特点是______；
（2）②过程称为______，需要的物质和结构有______；
（3）基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的．白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的______控制，白化病的根本原因是______．
正确答案
解：（1）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为转录，转录的产物是mRNA，与DNA的区别是含有碱基U，以DNA的一条链为模板，以U替代T与A配对．
（2）②过程产生了蛋白质，所以称为翻译，参与该过程必须的细胞器是核糖体，另外还需要模板mRNA，原料氨基酸，转运工具tRNA，酶，能量由ATP提供．
（3）因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的．白化症是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的间接控制．白化病的根本原因是（控制酷氨酸酶的基因）发生了基因突变．
故答案为：
（1）转录 以DNA的一条链为模板，以U替代T与A配对
（2）翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体
（3）间接 （控制酷氨酸酶的基因）发生了基因突变
解析
解：（1）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为转录，转录的产物是mRNA，与DNA的区别是含有碱基U，以DNA的一条链为模板，以U替代T与A配对．
（2）②过程产生了蛋白质，所以称为翻译，参与该过程必须的细胞器是核糖体，另外还需要模板mRNA，原料氨基酸，转运工具tRNA，酶，能量由ATP提供．
（3）因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的．白化症是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的间接控制．白化病的根本原因是（控制酷氨酸酶的基因）发生了基因突变．
故答案为：
（1）转录 以DNA的一条链为模板，以U替代T与A配对
（2）翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体
（3）间接 （控制酷氨酸酶的基因）发生了基因突变
图示豌豆种子圆粒性状的产生机制．请据图分析．
（1）图中b过程所需的原料是______，b过程能发生碱基互补配对的物质是______．豌豆种子细胞不能依靠渗透吸水的原因是缺少______（细胞器）．
（2）当R中插入一小段DNA序列后，豌豆不能合成淀粉分支酶，而使______ 增多．其发生的变异类型是______．
（3）纯种黄色圆粒豌豆（YYRR）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交得F1，F1自交得F2．F2中绿色圆粒的基因型有______种． F2的圆粒豌豆中Y基因的频率为______；若F2的全部绿色圆粒豌豆植株进行自交，所得到的F3中纯合绿色圆粒的比例为______．
正确答案
解：（1）图中b表示翻译过程，该过程以mRNA为模板，以氨基酸为原料，还需要tRNA识别mRNA上的密码子，并携带相应的氨基酸；豌豆种子细胞没有中央液泡（大液泡），不能依靠渗透吸水．
（2）淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，当R中插入一小段DNA序列后，豌豆不能合成淀粉分支酶，而使蔗糖增多．碱基对的增添属于基因突变．
（3）纯种黄色圆粒豌豆（YYRR）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交得F1（YyRr），F1自交得F2．F2中绿色圆粒的基因型有2种，即yyRR或yyRr．F2的圆粒豌豆（Y_R_、yyR_）中Y基因的频率为1/2；若F2的全部绿色圆粒（yyRR1/3或yyRr2/3）豌豆植株进行自交，所得到的F3中纯合绿色圆粒的比例为1/3+2/3×1/4=1/2．
故答案：（1）氨基酸 mRNA与tRNA 中央液泡（大液泡）
（2）蔗糖 基因突变
（3）2 1/2 1/2
解析
解：（1）图中b表示翻译过程，该过程以mRNA为模板，以氨基酸为原料，还需要tRNA识别mRNA上的密码子，并携带相应的氨基酸；豌豆种子细胞没有中央液泡（大液泡），不能依靠渗透吸水．
（2）淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，当R中插入一小段DNA序列后，豌豆不能合成淀粉分支酶，而使蔗糖增多．碱基对的增添属于基因突变．
（3）纯种黄色圆粒豌豆（YYRR）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交得F1（YyRr），F1自交得F2．F2中绿色圆粒的基因型有2种，即yyRR或yyRr．F2的圆粒豌豆（Y_R_、yyR_）中Y基因的频率为1/2；若F2的全部绿色圆粒（yyRR1/3或yyRr2/3）豌豆植株进行自交，所得到的F3中纯合绿色圆粒的比例为1/3+2/3×1/4=1/2．
故答案：（1）氨基酸 mRNA与tRNA 中央液泡（大液泡）
（2）蔗糖 基因突变
（3）2 1/2 1/2
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