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第三章 第一、二节 细胞质遗传、基因的结构

一、选择题
1.细胞质基因与细胞核基因的不同之处是 (　　)
A.具有控制相对性状的基因
B.细胞质基因随机分配
C.基因结构分为编码区和非编码区
D.基因均等分配
解析：细胞质基因与细胞核基因均为真核细胞基因，其基因结构均分为编码区与非编码区，细胞质基因无控制相对性状的基因，细胞质基因的分配是随机、不均等的。
答案：B
2.如图表示真核细胞的基因结构，其中在原核细胞基因中不含有的结构是 (　　)

A.① B.② C.③ D.④
解析：原核细胞中基因的编码区是连续的，无外显子与内含子之分，故不应含②内含子。
答案：B
3.如图所示，大肠杆菌DNA中有相邻的a、c、e等基因，下列有关叙述中不正确的是 (　　)

①组成a、b、c的基本单位相同　②a、b、c中都有非编码区和编码区　③利用某药物阻止a基因的表达，b、c表达并不受影响　④图中b、d应为内含子　⑤图中b、d应为非编码区
A.①②⑤ B.②③ C.③④ D.④⑤
解析：a、c、e为三个相邻的基因，则b、d应为DNA中无遗传效应的片段。b、d不属基因结构片段，故⑤不正确，此外原核细胞基因结构中无内含子与外显子，故④中“内含子”说法不正确，基因a、c、e可相对独立，且a、c、e中均包括编码区与非编码区。
答案：D
4.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。对于真核生物来说，一般情况下一个基因所含碱基的数目与该基因控制合成蛋白质的氨基酸的数目之比远远大于6∶1，与此无关的是 (　　)
A.起始密码 B.终止密码
C.内含子 D.非编码区
解析：对于真核生物来说，一个基因所含碱基数目与该基因控制合成蛋白质的氨基酸数目之比远远大于6∶1与起始密码无关，但与终止密码尤其与内含子、非编码区均有关。
答案：A
5.关于细胞质基因的叙述正确的是 (　　)
A.细胞质基因中A＋T＝G＋C
B.细胞质基因中编码区是连续的
C.细胞质基因中A＋G＝T＋C
D.细胞质基因中有U无T
解析：细胞质基因为细胞质中DNA分子上有遗传效应的片段，故其内A＋G＝T＋C，但A＋T与G＋C在不同DNA中数量有特异性，不一定是等量关系；细胞质基因作为真核细胞的基因，其结构中编码区是不连续的，有内含子与外显子之分；细胞质基因中有T无U。
答案：C
6.真核细胞基因结构中，不能编码蛋白质的区段应位于 (　　)
①内含子　②外显子　③编码区上游的核苷酸序列
④编码区下游的核苷酸序列
A.①②③ B.②④
C.①③④ D.③④
解析：真核细胞基因结构中不能编码蛋白质的区段应包括编码区上游及下游的非编码区及编码区中的内含子。
答案：C
7.科学家发现人和猪的胰岛素仅相差一个氨基酸，于是便对猪的胰岛素基因作了适当的改造和修饰，使其在酵母菌细胞内表达出人的胰岛素；后因产量不理想，便对该基因进行进一步修饰，使其产量大幅度提高。对目的基因的结构的两次修饰分别依次发生在：①内含子　②外显子　③编码区　④非编码区 (　　)
A.③④ B.②④ C.③① D.②①
解析：第一次修饰使“相差一个氨基酸”的状况得以改变，故应发生于外显子中；第二次修饰使“产量大幅度提高”应为提高了基因表达水平，故修饰应发生于具调控作用的非编码区。
答案：B
8.内含子、RNA聚合酶、起始密码、RNA聚合酶结合位点，其基本组成单位依次是 (　　)
A.氨基酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
B.脱氧核苷酸、氨基酸、脱氧核苷酸、氨基酸
C.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸
D.脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸
解析：“内含子”属真核细胞基因结构编码区中“不能编码蛋白质”的区段，故其化学本质为脱氧核苷酸序列。“RNA聚合酶”作为生物催化剂——酶，其基本组成单位应为氨基酸。“起始密码”位于mRNA上，是mRNA上决定第一个氨基酸的密码子，故其基本组成单位应为核糖核苷酸。“RNA聚合酶结合位点”应位于基因结构的“非编码区”，故其化学本质也是脱氧核苷酸序列。
答案：D

9.紫茉莉的叶片有绿色、白色、花斑三种类型；
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，根据右图判
断，以下叙述正确的是 (　　)
A.①个体自交，后代全部为花斑叶
B.③个体有三种基因型，两种表现型
C.②能产生两种类型的配子
D.花色基因的遗传遵循孟德尔定律
解析：①个体自交，后代可能出现绿色、白色和花斑，③个体关于花色的基因型为Rr，表现型可能有绿色粉红花、白色粉红花和花斑粉红花3种，②为纯合子能产生一种类型的配子。花色基因为核基因遗传，遵循孟德尔定律。
答案：D
10.(2010·河南省实验中学)下列有关基因结构和功能的叙述中，错误的是 (　　)
A.非编码区是DNA上不具有遗传效应的片段
B.核基因和质基因都可以发挥遗传效应
C.编码区和非编码区碱基的改变都属于基因突变
D.RNA聚合酶结合的位点属于调控遗传信息表达的核苷酸序列
解析：基因是具有遗传效应的DNA片段，包括编码区和非编码区。编码区和非编码区碱基的改变都属于基因突变。
答案：A
11.下图示人体某蛋白基因与其信使RNA分子杂交的结果，与此相关的合理解释是 (　　)

(1)图中②④⑥⑧表示DNA/RNA的杂交体，①③⑤⑦⑨表示单链DNA部分　(2)若①端是编码区的上游，则该区域有RNA聚合酶结合的位点　(3)若某一初级卵母细胞的一条染色单体上的该基因发生了突变，则最终产生的卵携带该突变基因的概率是1/2　(4)DNA/RNA杂交体区域的碱基对组成只有A—U、G—C
A.只有(1)(2) B.只有(2)(3)
C.只有(1)(3)(4) D.只有(1)(2)(4)
解析：图中②④⑥⑧表示DNA/RNA的杂交体。①、⑨分别表示编码区上、下游的非编码区段，若①端为编码区的上游，则RNA聚合酶结合位点位于此区段。若某一初级卵母细胞的一条染色单体上的该基因发生了突变，则最终产生的卵细胞携带该突变基因的概率是1/4。DNA/RNA杂交体区域的碱基对组成有A—U、G—C、T—A，故①②正确。
答案：A
12.将具有条斑病叶水稻的花粉授在正常叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为正常叶；倘若将正常叶水稻的花粉授在条斑病叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为条斑病叶，控制这一对相对性状的基因最可能在 (　　)
A.某一对同源染色体上 B.水稻细胞的线粒体上
C.水稻细胞的叶绿体上 D.水稻细胞的核糖体上
解析：根据题意，此遗传为细胞质遗传，水稻叶为条斑病叶，说明控制此性状基因在叶绿体上，不在线粒体上
答案：C
二、非选择题
13.如图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)下表为细胞质遗传和细胞核遗传的比较(以一对相对性状的亲本杂交为例)请填出以下空白：
比较
细胞核遗传
细胞质遗传
物质基础
①　　　　
②　　　　
F1表现性状
③　　　　
④　　　　
杂交后代
性状比例
⑤　　　　
⑥　　　　
减数分裂形成的
子细胞中遗传物
质的分配
⑦　　的分离
⑧　　　分配
⑨　　　　

(3)正反交结果不同的，一定是细胞质遗传吗？为什么？
解析：从精子和卵细胞的体积大小可以知道：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，含有细胞质则极少。即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。细胞质遗传的另一特点是杂交后代都不出现一定的分离比。这是因为细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质，不像细胞核中染色体和DNA分子那样，进行有规律的分离，而是随机地分配到子细胞中去。
答案：(1)母系　受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞
(2)①DNA　②DNA　③显性性状　④母本性状
⑤呈现一定的分离比　⑥不呈现一定的分离比　⑦有规律　⑧均等　⑨随机地、不均等地分配
(3)不一定；性染色体上的遗传及常染色体遗传中胚乳的遗传正反交结果也不相同。
14.如图为某DNA分子片段图，请据图回答：

(1)若图示结构表示大肠杆菌DNA片段，则该片段可位于大肠杆菌　　　　　　　　结构中。
(2)若图示结构表示人体细胞的DNA片段，则该片段可位于人体细胞的　　　　　　　　　结构中，若该片段发生突变会引起人类某种遗传病，且该致病基因遗传时遵循“母系遗传”特点，则该片段位于人体细胞的　　　　　结构中，若某一患该病的男患者与一正常女性结婚，共生有两男一女，则三个孩子中有　　　　个为患者。
(3)若该DNA分子片段为根瘤菌细胞中的固氮基因(G)，则其分布部位及表示方法为(　　)
A.核区、G B.质粒、GG
C.质粒、G D.核糖体、GG
(4)DNA分子复制如果发生差错，则性状　　　　(会、不会、不一定)发生变异，原因是　
　 。
(5)若该DNA分子中A占20%，则由它转录成的mRNA分子中C＋G占　　　　。
(6)如图为某基因结构示意图，则下列说法正确的是 (　　)

A.此图可表示根瘤菌的固氮基因
B.若由此基因控制合成的蛋白质中氨基酸序列发生了改变，则此基因中可能发生变异的部位可能位于a处
C.图示中的a、b、d处应为“无用”序列，对基因来说是多余的
D.仅根据此基因控制的蛋白质中的氨基酸数，无法推知c区域内核苷酸对数
解析：图示结构为DNA双链结构，主要位于大肠杆菌的质粒和拟核中，位于人体的细胞核与线粒体中DNA分子复制出错，由于一个氨基酸可以由多个密码子决定，所以不一定会导致生物性状的改变；若该DNA分子中A占20%，则T占20%，C＋G占60%，则它的两条链中G＋C占60%，所以由它转录成的mRNA分子中C＋G占60%；根瘤菌为原核生物，其固氮基因位于质粒上，由于质粒上无其等位基因，则表示方法为G。
由图示可看出，该基因的编码区是连续的，应属原核细胞基因结构，故可表示根瘤菌的固氮基因(根瘤菌为原核生物)。若该基因控制合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变，则变异应发生于编码区(c区)。 图示中a、b、d处均为非编码区，非编码区往往具调控作用，因此不可称为“无用”片段。 由于原核细胞基因结构的编码区是连续的，不间隔的，故仅据该基因控制的蛋白质中氨基酸个数可推知编码区中的核苷酸对数即核苷酸对数＝氨基酸个数×3＋3(其中3为转录终止密码子的序列)。
答案：(1)拟核和质粒(缺一不可)
(2)细胞核和线粒体(缺一不可)　线粒体　0　(3)C
(4)不一定　因为一个氨基酸可以由多个密码子决定，不一定引起性状的改变
(5)60%　(6)A
15.自然界中玉米的绿色茎为稳定遗传，但在田间偶尔也会有紫色茎的玉米出现。
(1)请用绿茎玉米和紫茎玉米为材料，设计一个方案判断这一性状是否由质基因控制的，写出实验方案。
①实验方案：　 。
②预测结果并得出相应结论： 。
(2)若已证实这对性状为核基因A和a控制，选用绿茎纯合子玉米与紫茎玉米杂交，证明这对性状的显隐性关系：
①若子代表现型　　　　，则绿茎为显性；此株紫茎玉米的基因型为　　　　；
②若子代表现型全为紫茎，则绿茎为　　　　性，此株紫茎玉米的基因型为　　　　；
③若子代既有绿茎又有紫茎，则紫茎为　　　　性，此株紫茎玉米的基因型为　　　　。
解析：欲验证某基因是否为质基因，可进行正反交实验——若正反交结果一致，控制相关性状的基因为核基因，若正反交结果不一致，且均与母本相同，则相关基因为质基因。欲确认基因显隐性，可将两纯合亲本杂交——子代所表现的性状为显性性状，相应基因为显性基因。
答案：(1)①将绿茎玉米和紫茎玉米进行正交和反交，观察子代植株茎的颜色
②无论正交反交，两者子代茎的颜色一致，则为核基因控制；无论正交反交，两者子代茎的颜色都跟母本相同，则为质基因控制(正交、反交后代表现型全部与母本一致，说明是细胞质基因控制，否则就不是细胞质基因控制)
(2)①全为绿茎　aa　②隐　AA　③显　Aa