2017-2018学年浙科版高中生物 必修2基因治疗和人类基因组计划 作业

基因治疗和人类基因组计划
一、单选题
1．人类基因组序列图绘制完成后,我国生物科学工作者又完成了水稻等生物的基因组测定。

已知水稻有24条染色体,那么一个基因组包含的染色体条数是。

A. 24
B. 12
C. 13
D. 48
【答案】B
【解析】根据题意分析，水稻有24条染色体，由于水稻是雌雄同体的高等植物，细胞中没有性染色体，因此水稻体内含有12对常染色体，则水稻的一个基因组包含了12条染色体，故选B。

2．编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。

下表显示了与酶X相
A.状况①说明基因结构没有发生改变
B.状况②是因为氨基酸数减少了50%
C.状况③可能是因为突变导致了终止密码子提前
D.状况④可为蛋白质工程提供思路
【答案】CD
【解析】题干中表明基因发生了碱基的替换，，表明发生了基因突变，基因结构发生了改变，状况①酶活性不变且氨基酸数目不变，可能是因为氨基酸序列没有变化，也可能是氨基酸序列虽然改变但不影响两种酶活性，A错误；状况②虽说酶活性变了，但氨基酸数目并没有改变， B错误；状况③碱基改变之后酶活性下降且氨基酸数目减少了，可能是因为突变导致了终止密码的位置提前了，C项正确；状况④酶的活性提高了，可为蛋白质工程提供思路，D正确。

3．甲、乙两图表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中部分片段的放大示意图。

以下分析正确的是（）
A．图中酶1和酶2是同一种酶
B．图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生
C．图甲中共有8种核苷酸参与
D．图丙中b链可能是构成核糖体的成分
【答案】D
【解析】DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程需要RNA聚合酶；酶1为DNA聚合酶，酶2为RNA聚合酶，A错误；图乙所示过程在高度分化的细胞中仍会发生，因为细胞的成分在不停地更新，需要蛋白质和酶，B错误；图甲为复制，DNA分子中只含有四种脱氧核苷酸，C错误；核糖体由RNA 和蛋白质构成，其rRNA也是通过转录形成，所以图丙中b链可能是构成核糖体的成分，D正确．
【考点定位】DNA分子的复制；遗传信息的转录和翻译．
4．人类基因组计划是第一阶段的主要任务是测定人类基因组中全部
A．DNA的碱基序列 B．RNA的碱基序列
C．rRNA的碱基序列 D．蛋白质的氨基酸序列
【答案】A
【解析】人类基因组计划中的测序，是指测定DNA的碱基排列顺序
【考点定位】基因组计划”
5．《科学》杂志称,水果长毛的原因是一种灰霉菌将一些小分子RNA送入植物细胞,这些小分子RNA能够与某种宿主蛋白结合,让有关基因“沉默”,从而使水果的免疫结构失效,据此分析正确的是
A.灰霉菌和植物都具有细胞壁和叶绿体
B.小分子RNA是灰霉菌的遗传物质
C.小分子RNA抑制了水果中与免疫有关的基因的表达
D.小分子RNA通过碱基互补配对与宿主蛋白结合
【答案】C
【解析】灰霉菌属于真菌,与高等植物一样具有细胞壁,其为异养生物,没有叶绿体,故A 错误;所有细胞的遗传物质都是DNA,故B错误;宿主蛋白的基本组成单位是氨基酸,没有碱基,无法与RNA通过碱基互补配对的方式结合,故D错误;根据题干信息可知,小分子RNA能够使与免疫相关的基因沉默,无法表达,C正确。

6．如图为中心法则图解，有关分析错误的是( )
A．e过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料
B．c过程需要tRNA和核糖体同时参与
C．d过程为逆转录，需要逆转录酶的参与
D．在叶绿体中可以发生a、b、c过程
【答案】A
【解析】本题难度较大，考查中心法则的相关知识。

e是RNA自我复制，该过程的产物是RNA，原料是4种游离的核糖核苷酸，故A不对；c是翻译过程，该过程的产物是蛋白质，过程中需要tRNA转运氨基酸，氨基酸在核糖体上发生脱水缩合形成多肽，故B 对；d是逆转录，模板是RNA，产物是DNA，该过程需要逆转录酶催化，故C对；线粒体和叶绿体中含有少量DNA，基因表达包括转录b和翻译c，且基因能发生DNA复制a，所以叶绿体中发生的过程有a、b、c，故D对。

7．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，患者的血红蛋白基因发生突变而导致血红蛋白的第六位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸。

图一是某家庭中该病的遗传系谱图(4号个体无致病基因)，图二表示人体血红蛋白基因的遗传信息传递过程。

下列叙述中不．正确的是( )
A．图一表明镰刀型细胞贫血症是常染色体隐性遗传病
B．图二中②过程发生在人体未成熟红细胞的细胞核中
C．图一中3号个体血红蛋白基因转录的mRNA的碱基序列与4号个体不同
D．图二中③过程可发生在图一中2号个体的心肌细胞中
【答案】D
【解析】选项A 正确，根据图一可知：1号个体与2号个体均不患镰刀型细胞贫血症却生育患此病的女儿，可知此病是常染色体上隐性基因控制的遗传病。

选项B 正确，图二中②过程为血红蛋白基因的转录，其应发生在人体未成熟红细胞(幼红细胞)的细胞核中。

选项C 正确，图一中3号个体与4号个体的血红蛋白基因不同，经过转录产生的mRNA 的碱基序列也不同。

选项D 错误，图二中③过程为血红蛋白基因转录产生的mRNA 在核糖体中翻译形成血红蛋白的过程；根据细胞分化的原理，心肌细胞中虽含血红蛋白基因，但此基因在人体心肌细胞中不进行表达(转录与翻译)。

8．某研究小组在我国首次发现了一种罕见的疾病——静脉血管畸形(VMCM),研究发现该病的发生与体内一种酶的分泌相关,如果相关基因异常,就会促使这种酶指导合成的蛋白质等异常堆积,最终导致发病。

下列说法正确的是( )
A.核糖体是该酶的加工场所
B.基因突变是静脉血管畸形发病的直接原因
C.上述事例说明基因可通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
D.mRNA 是翻译过程的模板
【答案】D
【解析】基因突变是静脉血管畸形这一疾病发病的根本原因;题述事例说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状;翻译过程的模板是mRNA,D 正确。

9．如图表示真核生物细胞中进行的一些生理活动。

下列叙述正确的是（ ）
A ．①②过程发生在细胞分裂间期，③过程发生在有丝分裂后期
B ．⑤过程表示遗传信息的翻译过程，图中缬氨酸的密码子是CAG
C ．遗传物质进行②过程与进行④过程所需的酶和原料都不同
D ．细胞核中只能进行①②③过程，线粒体中只能进行④⑤过程
【答案】C
【解析】
试题分析：选C 。

图中①表示染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝的过程，可发生在有丝分裂末期和减数第二次分裂末期，②过程染色质复制后逐渐螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，可发生在有丝分裂和减数第一次分裂间期，③过程表示着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体的过程，可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，故A 项错误；图中缬氨酸的密码子应该是mRNA 上相邻的3个碱基GUC ，CAG 是tRNA 上的反密码子，故B 项错误；遗传物质进行②过程需要解旋酶和DNA 聚合酶，原料是4种脱氧核苷酸，进行④过程需要RNA 聚合酶，原料是4种核糖核苷酸，故C 项正确；细胞核中也可进行④过程（转录），且③过程进行时着丝点分裂是在细胞质中进行，线粒体中没有染色体，只能进行④⑤过程（转录和翻译），故D 项错误。

10． 中心法则及其发展描述了遗传信息的流动方向。

下列叙述不正确的是
蛋白质 RNA c
A ．b 、d 所表示的两个过程分别是转录和逆转录
B ．需要mRNA 和核糖体同时参与的过程是c
C ．在真核细胞中，a 和b 两个过程发生的场所只有细胞核
D．e过程不能发生在病毒的体内
【答案】C
【解析】
试题分析：图中a是DNA复制，b是转录，c是翻译，d是逆转录，e是RNA复制，A正确；翻译过程需要mRNA和核糖体同时参与，B正确；在真核细胞中，DNA复制的主要场所是细胞核，翻译在细胞质中的核糖体，C错误；e过程不能发生在病毒的体内，发生在逆转录病毒寄主细胞内，D正确。

考点：本题考查中心法则的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。

11．人类基因组计划主要研究的染色体数目是（）
A. 23条
B. 46条
C. 24条
D. 48条
【答案】C
【解析】人类基因组计划主要研究的染色体是22条常染色体和1条X染色体、1条Y 染色体，数目共计24条，C正确。

【考点定位】人类基因组计划
12．下列有关说法全都正确的一组是
①种群既是生物繁殖的基本单位，又是生物进化的基本单位
②生物多样性主要包括基因多样性、个体多样性和生态系统多样性
③基因突变是生物变异的根本来源，是基因重组的基础
④基因突变发生在体细胞中则不能遗传
⑤调查人群中的遗传病最好选择发病率较高的单基因遗传病
⑥人类基因组计划需要测定24条染色体中的碱基序列
A. ①②⑤
B. ①⑤⑥
C. ②③④
D. ③④⑥
【答案】B
【解析】种群既是生物繁殖的基本单位，又是生物进化的基本单位，①正确；生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，②错误；基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料，③错误；基因突变发生在体细胞中，一般不能遗传，但可通过无性生殖遗传给后代，④错误；调查人群中的遗传病最好选择在群体中发病率较高的单基因遗传病，⑤正确；人类基因组计划需要测定22条常染色体、1条X染色
体和1条Y染色体，即24条染色体中的碱基序列，⑥正确。

综上分析，B正确，A、C、D均错误。

13．下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（）
A. tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来
B. 同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生
C. 细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D. 转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
【答案】C
【解析】真核细胞中DNA转录的产物包括tRNA、rRNA和mRNA，A项正确；三种RNA对应的基因不同，同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B项正确；真核细胞的线粒体、叶绿体中含有DNA，也可以通过转录合成RNA，C项错误；转录过程遵循碱基互补配对原则，转录出的RNA
链与模板链的相应区域碱基互补，D项正确。

14．“人类基因组计划”的主要工作是测定基因组的整体序列，其序列是指（）A．DNA的碱基排列顺序 B．mRNA的碱基排列顺序
C．tRNA的碱基排列顺序 D．蛋白质的氨基酸的排列顺序
【答案】A
【解析】人类基因组计划主要是测定人类22条常染色体和2条性染色体上的24个DNA 分子的碱基排列顺序，故选A。

考点：人类基因组计划
【名师点睛】人类基因组计划是指人类基因的测序并了解其组成、结构、功能和相互关系，英文简称HGP。

15．（2016届江西省南昌市高三第二次模拟考试理科综合生物试卷）在以mRNA为模板翻译出蛋白质的过程中，需要下列哪些物质或结构的参与
①tRNA ②氨基酸③ATP ④核糖体⑤DNA
A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】
试题分析：翻译的过程需要①tRNA转运氨基酸，②氨基酸提供原料，③ATP提供能量，④核糖体翻译的场所，⑤DNA不参与翻译过程，故选C。

考点：翻译的过程
16．在蛋白质合成过程中,同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合,同时合成若干条蛋白质多肽链,结合在同一条mRNA上的核糖体称为多聚核糖体。

下图所示为两个核糖体沿同一个mRNA分子移动翻译形成多肽链的过程。

对此过程的理解不正确的是( )。

A.此过程是在细胞质中进行的
B.核糖体移动的方向是从右向左
C.合成多肽链的模板是mRNA
D.两条多肽链中氨基酸的排列顺序相同
【答案】B
【解析】图示表示多聚核糖体合成蛋白质的翻译过程,该过程发生在细胞质中;根据与两个核糖体分别相连的多肽链的长度,可判断出核糖体移动的方向是从左向右;由于肽链的合成均以同一条mRNA为模板,故两条多肽链的氨基酸排列顺序相同。

17．已知果蝇的全翅（B）与残翅（b）为一对相对性状。

为了确定基因B是否突变为基因b，通过X射线处理一批雄性果蝇，然后与未经处理的雌性果蝇进行杂交。

若要通过F1的表现型分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的亲本杂交组合是
A. ♂全翅（BB）×♀残翅（bb）
B. ♂全翅（Bb）×♀残翅（bb）
C. ♂全翅（Bb）×♀全翅（Bb）
D. ♂全翅（BB）×♀全翅（BB）
【答案】A
【解析】♂全翅（BB）×♀残翅（bb），若发生突变，则突变雄性的基因型为Bb，后代会出现bb残翅类型，是测交类型，是检验雄性是Bb的最佳方法，A正确；♂全翅（Bb）×♀残翅（bb），雄性可能部分发生基因突变，后代仍然是有全翅和残翅，现象不明显，B错误；♂全翅（Bb）×♀全翅（Bb），无论雄性发不发生基因突变，后代都是有全翅和残翅，C错误；♂全翅（BB）×♀全翅（BB），无论雄性发不发生基因突变，后代全部是全翅，D错误。

18．下列关于染色体组的说法，正确的是（）
A. 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
B. 单倍体是由生殖细胞直接发育而成的个体
C. 体细胞中含有三个染色体组的生物就是三倍体
D. 人类基因组计划只需要对一个染色体组的全部染色体进行测序
【答案】B
【解析】【考点定位】
【名师点睛】
19．下列有关叙述正确的是（）
A．人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程
B．人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列
C．人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因
D．人类的基因库仅含有男性的全部基因
【答案】A
【解析】
试题分析：人类基因组计划要完成人类基因组约30亿个碱基对的测序，属于分子水平的研究工程，A正确，B错误。

人类的基因组文库包含人类全部的基因，C、D错误。

考点：本题考查人类基因组计划及人类基因组文库等知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力。

20．下列关于生物体内基因、DNA与染色体的叙述，正确的是
A. 基因只有在染色体上才能指导蛋白质合成
B. 生物体内的基因都分布在细胞核染色体的DNA上
C. 细胞核基因与染色体在减数分裂过程中的行为是平行的
D. 人类基因组计划测定的是23条染色体上基因的碱基序列
【答案】C
【解析】位于线粒体和叶绿体中的基因也可以指导蛋白质的合成，A错误；线粒体和叶绿体的DNA分子中也有基因，B错误；核基因的载体为染色体，所以基因与染色的行为是平行的，C正确；人类基因组计划是测定人类基因组（22条常染色体+X和Y两条性染色体）的全部DNA序列，D错误。

二、非选择题
21．秀丽隐杆线虫自由生活在土壤中，虫长约1mm，通体透明，大多数雌雄同体，自体受精繁殖，由受精卵到成体的发育50h可完成。

该线虫成体959个细胞，体细胞中含有12条染色体，性染色体为XX，大约每500个线虫中有1个是雄性，性染色体为XO 。

下图甲表示线虫受精卵发育过程中分裂产生的细胞及去向，图乙表示线虫发育的四细胞期。

研究发现如果从受精后的细胞后部移去25%的细胞质，细胞就失去了早期不均一分裂的特性，而在第二次卵裂中如果用玻璃针去推动或旋转未来的ABa细胞，则P1细胞分裂受影响，EMS细胞的位置被颠倒，以致于发育成的线虫背腹轴颠倒。

根据上述资料，回答下列问题：
（1）线虫发育过程中，细胞分化发生于第____________次卵裂后，细胞分化的原因除基因的选择性表达外，根据题目中资料分析影响分化的因素还有________________________。

（2）线虫受精卵发育过程中共产生1090个体细胞，而成体中只有959个细胞，一些细胞消失的过程称为________________，该过程是在_________控制下的细胞______________过程。

（3）线虫精子的染色体组成有__________种类型，对线虫基因组进行测序，需要测定___________条染色体上DNA的碱基序列。

（4）为了提取线虫较为纯净的DNA，实验前需准备的试剂包括______________
①2mol/L氯化钠溶液②95%酒精③蒸馏水④0.14 mol/L氯化钠溶液
【答案】1受精卵细胞质的影响,细胞间的相互作用细胞凋亡基因程序性死亡26①②③
【解析】试题分析：线虫是一个染色体数很少的二倍体，是一种模式生物，是生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象的生物。

因为线虫是理想的研究模式，有一组特殊的基因控制着线虫的细胞凋亡过程，因而线虫的发育可以作为一种新型的实验模型，具有恒定的细胞谱系，而且能与遗传分析联系起来。

（1）据图示可知，线虫发育过程中，细胞分化发生于第3次卵裂后，根据题目中资料分析，细胞分化的原因是基因的选择性表达，影响分化的因素还有受精卵细胞质的影响,细胞间的相互作用。

（2）细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程，受精卵发育过程中共产生1090
各体细胞，而成体中只有959各细胞，一些细胞消失的过程称为细胞凋亡。

（3）雄性线虫的性染色体为XO，精子的性染色体组成有X、O两种类型，线虫体细胞
中含有12条染色体，5对常染色体，1对性染色体，而性染色体只有X一种，故对线虫基因组进行测序，需要测定6条染色体上DNA的碱基序列。

（4）DNA可以溶于2.00mol/L的NaCl溶液， DNA在O.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，此时DNA会从溶液中析出，因此只需要用蒸馏水稀释2.00mol/L的NaCl溶液
即可，不需要准备0.14 mol/L氯化钠溶液，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可以
溶于酒精，因此利用体积分数为95%的酒精溶液，可提取较纯净的DNA，故实验前需准备的试剂包括①②③。

22．果蝇是遗传学研究中常用的实验材料。

结合所学知识回答下列问题：
（1）依甲图可知，果蝇的一个基因组有______________条染色体。

（2）乙图表示某果蝇Ⅱ号染色体上的部分基因，图中的褐色眼基因与朱砂眼基因是__________(填“等位基因”或“非等位基因”）。

（3）研究人员发现，果蝇群体中偶尔会出现Ⅳ——三体（Ⅳ号染色体多一条）的个体。

已知Ⅳ——三体的个体均能正常生活，且可以繁殖后代，则三体雄果蝇减数分裂过程中，三条同源染色体中的任意两条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同。

某Ⅳ——三体果蝇的一个次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有________条（写出全部可能性）。

（4）若已知果蝇控制眼色的红眼和白眼基因存在于X染色体上，红眼（W)对白眼（w)为显性，这种眼色基因可能会因为染色体片段的缺失而丢失（以X0表示，X0X0和X0Y 的个体没有眼色基因，无法存活）。

现有一红眼雄果蝇（X W Y)与一白眼雌果蝇（X w X w)杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇。

现欲利用一次杂交实验来判断这只果蝇的出现是染色体片段缺失造成的还是基因突变造成的，让这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌、雄果蝇数量比为_________________，则是基因突变造成的；如果子代中雌、雄果蝇数量比为_________________，则是染色体片段缺失造成的。

【答案】5非等位基因1、2、41:12:1
【解析】本题考查基因组计划与等位基因的概念、减数分裂过程、变异类型的实验判断等知识，要求考生理解等位基因的概念及基因组计划中染色体数目的计算方法，理解减数分裂过程的变化，能根据所学知识结合题意设计和分析实验，进行相关生物学现象的探究并得出正确结论的能力。

（1）依甲图可知，果蝇是XY型性别决定的生物，其体细胞内含有4对共8条染色体，故其一个基因组有3+X+Y共5条染色体。

（2）分析乙图可知，果蝇的褐色眼基因与朱砂眼基因均位于Ⅱ号染色体上，两者是连锁关系，属于一对非等位基因。

（3）果蝇体细胞内含有4对共8条染色体，正常的一个次级精母细胞中前期Ⅳ号染色体的数目为1，后期着丝点分裂其Ⅳ号染色体的数目为2；根据题意，果蝇Ⅳ——三体的个体均能正常生活，且可以繁殖后代，三体雄果蝇减数分裂过程中，三条同源染色体中的任意两条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成
机会和可育性相同，则某Ⅳ——三体果蝇的一个次级精母细胞中Ⅳ号染色体的数目可能有1、2、4条。

（4）根据题意，果蝇控制眼色的红眼和白眼基因存在于X染色体上，红眼（W)对白眼（w)为显性，这种眼色基因可能会因为染色体片段的缺失而丢失（以X0表示，X0X0和X0Y的个体没有眼色基因，无法存活；现有一红眼雄果蝇（X W Y)与一白眼雌果蝇（X w X w)杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，若欲利用一次杂交实验来判断这只果蝇的出现是染色体片段缺失造成的还是基因突变造成的，可让这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果是基因突变造成的，即这只白眼雌果蝇的基因型为X w X w，与红眼雄果蝇（X W Y）交配，则子代中雌、雄果蝇数量比为1:1；如果是染色体片段缺失造成的，即这只白眼雌果蝇的基因型为X0X w，与红眼雄果蝇（X W Y）交配，则子代的基因型及比例为X W X w：X W X0：X w Y：X0Y =1：1：1：1，由于X0Y的个体没有眼色基因，无法存活，因此子
代中雌、雄果蝇数量比为2：1。

【点睛】方法点拨：果蝇体细胞内含有4对共8条染色体，正常的一个次级精母细胞中前期Ⅳ号染色体的数目为1，后期着丝点分裂其Ⅳ号染色体的数目为2；若果蝇Ⅳ——三体可以繁殖后代，三体雄果蝇减数分裂过程中，三条同源染色体中的任意两条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，则Ⅳ——三体果蝇的一个次级精母细胞中在前期Ⅳ号染色体的数目可能是1条或2条，若减数第二次分裂前期Ⅳ号染色体的数目是1条，则对应的减数第二次分裂后期Ⅳ号染色体的数目是2条；若减数第二次分裂前期Ⅳ号染色体的数目是2条，则对应的减数第二次分裂后期Ⅳ号染色体的数目是4条。