北师大版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 染色体是遗传信息的主要载体随堂练习题

第3章　遗传信息在亲子代之间传递

第一节　染色体是遗传信息的主要载体

基础巩固

1.下列关于染色质和染色体的叙述,错误的是(　　)。

A.染色质根据其形态分为四种类型

B.分布在细胞核中

C.是同一种物质在不同时期的两种形态

D.间期称染色质,分裂期称染色体

答案:A

2.下列有关果蝇幼虫唾液腺细胞染色体的叙述,正确的是(　　)。

A.含有特别大的DNA分子

B.螺旋化程度远大于一般染色体

C.是DNA多次复制而染色质丝不分开形成的

D.含有较多的蛋白质

答案:C

解析:果蝇幼虫唾液腺细胞染色体是DNA多次复制后,染色质丝没有分开形成的。

3.在电子显微镜下我们可以看到染色质丝呈念珠状,其中的这些小珠子是(　　)。

A.遗传因子,由DNA构成

B.着丝粒,不易被染色的区域

C.核小体,由DNA和蛋白质结合而成

D.蛋白球,进一步螺旋形成染色体

答案:C

4.下列关于人的体细胞染色体的叙述,正确的是(　　)。

①人的体细胞内的染色体是成对存在的,正常情况下是46条　②由一条染色体经过复制而形成的两条染色单体的形状和大小一般都相同　③在细胞分裂后期,两条姐妹染色单体分离　④复制后的DNA随着染色体进入两个子细胞

A.①②③ 

B.①②③④

C.①③ 

D.①②④

答案:B

解析:人的体细胞内的染色体共有46条,成对存在,①正确;由一条染色体经复制形成的两条姐妹染色单体的形状和大小一般都相同,②正确;在细胞分裂后期,两条姐妹染色单体分开后成为两条染色体并进入两个子细胞,同时复制后的DNA也随着分开,③④正确。

5.下列有关染色质和染色体的叙述,错误的是(　　)。

A.染色质和染色体的化学成分不同

B.染色质和染色体的存在状态不同

C.染色质和染色体存在的时期不同

D.染色质和染色体都易被碱性染料染成深色

答案:A

解析:染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质,A项错误。染色质是极细的丝状物,染色体呈圆柱状或杆状,B项正确。染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种存在形式,C项正确。染色质和染色体均易被碱性染料染成深色,D项正确。

6.在细胞核中,组成成分相同,在不同时期形态各异的物质是(　　)。

A.核基质和染色体 

B.核基质和核膜

C.染色质和染色体 

D.核仁和染色质

答案:C

解析:染色质和染色体的组成成分都是DNA和蛋白质,在细胞分裂期,染色质逐渐形成染色体,而染色质主要存在于细胞周期的间期。

7.几种动物和植物体内的染色体数目如下表所示,由此不能得出的结论是(　　)。

A.每一种生物都有一定数目的染色体

B.不同种生物的染色体数目往往不同

C.不同种生物的染色体大小和形态往往不同

D.染色体数目具有物种特异性

答案:C

8.下列关于人的体细胞中染色体的叙述,错误的是(　　)。

A.正常人的体细胞中含23对染色体

B.体细胞有丝分裂中期有92条染色体,92个DNA分子

C.体细胞内的遗传信息主要存在于染色体上

D.处于有丝分裂中期的染色体形态最易观察

答案:B

9.图3-1-1表示某生物体细胞有丝分裂中期染色体的结构。下列相关叙述错误的是(　　)。　

图3-1-1

A.分裂后期由于纺锤丝的牵引,着丝粒分裂

B.该图中染色单体与DNA分子的数量比为1∶1

C.并非有丝分裂各个时期都有图示结构

D.着丝粒的位置可以靠近染色体的端部

答案:A

解析:纺锤丝可以牵引着丝粒运动,但是不会使着丝粒分裂,A项错误。题图中有两条染色单体、两个DNA分子,因此染色单体与DNA分子的数量比为1∶1,B项正确。题图染色体上的姐妹染色单体在有丝分裂后期会消失,C项正确。不同染色体上着丝粒的位置可能不同,D项正确。

10.1879年,德国生物学家弗莱明经过实验发现:用某染料可以把细胞核内的微粒状物质染成深色,而且不会褪色。将这些微粒染色后,观察起来十分方便,他发现这些微粒先变成丝状,然后再断裂成数目相同的两半,一个细胞就变成了两个。后来,德国解剖学家瓦尔德-哈茨就把这种能染上色的微粒叫作“染色体”。请回答下列问题。

(1)上述材料中用到的染料为　　　　　　染料。 

(2)每一条染色体上都有一个不易着色的区域,称为　　　　　　。 

(3)染色体的主要成分为　　　　　　和　　　　　　　　　。 

(4)设计一个简单的实验方案,验证第(3)题的结论。

[实验原理]

蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应;DNA与二苯胺试剂沸水浴呈现蓝色。

材料用具:染色体提取液、稀释的蛋清水溶液、 DNA提取液等(其他材料用具自选)。

[实验步骤]

a.取洁净的试管4支,分别编号为1、2、3、4。

b.取1、2号试管,分别加入等量的染色体提取液和　　　　　　　　　　　　;取3、4号试管,分别加入等量的　　　　　　和　　　　　　　　　。 

c.在1、2号试管中滴加等量的　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在3、4号试管中滴加等量的　　　　　　　　　　　　　　,沸水浴加热。 

d.对比观察1号和2号、3号和4号试管中的颜色变化。

[实验结果]

1号和2号试管　　　　　　　　,证明染色体中含有　　　　　　　　　;3号和4号试管　　　　　　　　　,证明染色体中含有　　　　　　　　。 

答案:(1)碱性

(2)着丝粒

(3)DNA　蛋白质

(4)稀释的蛋清水溶液　染色体提取液　DNA提取液　双缩脲试剂　二苯胺试剂　变为紫色　蛋白质　变为蓝色　DNA

能力提升

1.下列有关染色质、染色体、核小体的叙述,错误的是(　　)。

A.染色质与染色体是同一种物质,但具有不同的形态结构

B.蛋白质与DNA结合形成核小体

C.DNA是染色体的基本结构单位

D.所有的近端着丝粒染色体都有短臂和长臂之分

答案:C

解析:染色质与染色体是同一种物质在细胞分裂不同时期的两种形态,间期呈染色质状态,分裂期变成光学显微镜下看得见的染色体,A项正确。染色体的主要成分是蛋白质和DNA,二者结合形成核小体,再进一步螺旋盘绕形成染色体,B项正确。DNA是染色体的主要成分之一,不是染色体的基本结构单位,C项错误。近端着丝粒染色体的着丝粒靠近一端,因此染色体的臂不等长,分为短臂和长臂,D项正确。

2.染色体是遗传信息的主要载体。下列哪些特征说明染色体的结构与功能相适应?(　　)

①染色体结构和数目相对稳定　②能够自我复制,使亲、子代之间保持连续性　③含有大量的蛋白质　④不同种生物的染色体数目往往不同

A.①②④ 

B.①②

C.①②③④ 

D.②③④

答案:B

解析:作为遗传信息的主要载体的条件:结构相对稳定,能够自我复制,使亲、子代之间保持一定的连续性,所以①②符合要求,③和④都不是染色体是遗传信息的主要载体的依据。

3.真核细胞的染色体由DNA、组蛋白、非组蛋白等组成,其蛋白质与相应DNA的质量比约为2∶1。由DNA和蛋白质组装成染色体需要一定的过程。下列有关组装过程的叙述,错误的是(　　)。

A.由DNA与蛋白质包装成核小体

B.核小体之间由DNA连接成一长串念珠状的染色质丝

C.由染色质丝进一步螺旋化形成中空管状结构

D.由染色质丝形成的中空管状结构就是光学显微镜下看到的染色体

答案:D

解析:在电子显微镜下观察由DNA到染色体的变化,包括DNA与蛋白质的结合、螺旋化和超螺旋化等。由DNA与蛋白质包装成核小体,核小体之间由DNA紧密连接成一长串念珠状的染色质丝,由染色质丝进一步螺旋化形成中空管状结构,这种中空管状结构要进一步螺旋折叠,才形成光学显微镜下可见的染色体。

4.研究发现,细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连。动物细胞内存在一种 SGO蛋白,能够保护粘连蛋白不被水解酶破坏,其主要集中在染色体的着丝粒位置,在染色体的其他位置也有分布,如图3-1-2、图3-1-3所示,两图都是正常的细胞分裂示意图。下列说法错误的是(　　)。

图3-1-2

图3-1-3

A.图3-1-2所示的变化过程中,染色体的主要行为变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开

B.在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白水解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的专一性

C.阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,细胞有可能出现染色体数目异常

D.图3-1-3中粘连蛋白的合成和水解不是基因选择性表达的结果

答案:D

解析:图3-1-2表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成为染色体,A项正确。在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白水解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的专一性,B项正确。SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则粘连蛋白将随时被水解酶破坏,而细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连,所以阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,可能导致细胞内染色体数目异常,C项正确。图3-1-2、图3-1-3都是正常的细胞分裂,正常代谢活动都是由基因直接或间接调控的,因此图3-1-3中粘连蛋白的合成和水解都是基因选择性表达的结果,D项错误。

5.细胞有丝分裂过程中将复制后的染色体精确地平均分配到两个子细胞中。下列哪项不是保证“精确平均分配”的关键因素?(　　)

A.染色质丝螺旋缠绕成不易断裂的染色体

B.分裂前期染色体散乱地分布在纺锤体的中央

C.细胞分裂期间,纺锤丝与着丝粒相连

D.在纺锤丝的牵引下染色体分别移向细胞的两极

答案:B

解析:染色质丝螺旋缠绕成不易断裂的染色体,这是保证“精确平均分配”的关键因素,A项不符合题意。分裂前期染色体散乱地分布在纺锤体的中央,这与“精确平均分配”无关,B项符合题意。在细胞分裂期,纺锤丝与着丝粒相连,分裂中期在纺锤丝的牵引下每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,这是保证“精确平均分配”的关键因素,C项不符合题意。在纺锤丝的牵引下染色体分别移向细胞的两极,这是保证“精确平均分配”的关键因素,D项不符合题意。

6.图3-1-4为果蝇幼虫唾液腺细胞染色体。下列有关图中结构的叙述,正确的是(　　)。

图3-1-4

A.该图表示一条染色体的显微结构

B.箭头所指处由一个DNA分子构成

C.染色体上一条横纹代表一个基因

D.根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇

答案:D

解析:果蝇幼虫唾液腺细胞染色体并不是一条染色体,是DNA经复制后染色质丝没分开形成的,因此题图表示多条染色体的显微结构,A项错误。箭头所指处应由多个DNA分子构成,B项错误。横纹是碱基的不同序列染色不同所致,不能代表一个基因,C项错误。横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着不同种果蝇的特征,D项正确。

7.果蝇幼虫唾液腺细胞在细胞周期的间期,DNA多次复制后染色质丝没有分开,形成了一种特殊的巨大染色体(质)(如图3-1-5所示)。在染色体上还可看到一些颜色不同的横纹和染色体解旋、膨大形成的胀泡。若将用3H标记的尿嘧啶掺入染色体,则发现在胀泡中3H含量较高,而且随着幼虫发育的进行,胀泡在同一染色体不同位点出现或消失。

图3-1-5

请分析回答下列问题。

(1)3H标记的尿嘧啶是合成　　　　　　的特有原料,胀泡部位3H含量较高,说明胀泡的形成与　　　　　　　　　　　过程有关。 

(2)用肠液、胰液处理果蝇幼虫唾液腺细胞染色体,得到连续的极细长的纤丝,此纤丝可能是　　　　　　。 

(3)《自然》期刊曾发布以下研究成果:中国科研人员将酵母菌的16条染色体创建为具有完整功能的单条巨大染色体,成功创建了具有正常细胞功能的单染色体酵母菌。此研究结果说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)RNA　遗传信息的表达(或DNA分子的转录、基因的转录)

(2)DNA

(3)酵母菌的染色体数目与其功能之间可能不存在直接的决定关系

解析:(1)3H标记的尿嘧啶是合成RNA的原料,而RNA是DNA转录产生的,在胀泡中3H含量较高,说明胀泡的出现与遗传信息的表达(DNA分子的转录、基因的转录)有关。(2)染色体的主要成分是蛋白质和DNA,肠液、胰液中含有蛋白酶,不含DNA酶,蛋白酶能把蛋白质水解,不能水解DNA,故用肠液、胰液处理果蝇幼虫唾液腺细胞染色体,得到连续的极细长的纤丝可能是DNA。(3)单染色体酵母菌的染色体由某酵母菌的全部染色体整合而成,即由16条染色体形成单条染色体。科研人员创建的单染色体酵母菌仍然具有正常细胞功能,说明酵母菌的染色体数目与其功能之间可能不存在直接的决定关系。

8.端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片段,功能是完成染色体末端的复制,防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制,除非有端粒酶的存在,因而随分裂次数的增加而缩短。端粒酶的主要成分是RNA和蛋白质,它能以自身 RNA为模板,合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,从而延长细胞的寿命。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶,染色体将随着细胞不断分裂而变得越来越短,细胞最终因必需基因的丢失而死亡。请据此回答下列问题。

(1)请指出端粒酶、端粒长度和细胞分裂次数的关系:　　　　　　　　　　　　。 

(2)正常人细胞的每条染色体　　　　　　　　　　　　(填“两端”或“一端”)都含有端粒,如果正常体细胞中不存在端粒酶,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗?　　　　　　　　　　　　。 

(3)据研究,癌细胞中存在使端粒延长的端粒酶,正常人的生殖细胞中也有。据此你认为体细胞不能无限分裂的根本原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案:(1)端粒酶可使端粒延长,端粒延长使细胞分裂次数增多(或“端粒酶使端粒延长,细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈正相关”)

(2)两端　不完全相同

(3)控制端粒酶合成的基因没有表达(或“基因的选择性表达”)

解析:(1)端粒酶可以使端粒延长,端粒延长可增加细胞分裂次数,细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈正相关。(2)可根据题干中信息“端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片段”得知染色体两端都有端粒;根据题干“研究表明:如果细胞中不存在端粒酶,染色体将随着细胞不断分裂而变得越来越短,细胞最终因必需基因的丢失而死亡”判断,新复制出的DNA与亲代DNA不完全相同。(3)体细胞不能无限分裂,因为细胞中没有端粒酶,但正常人的生殖细胞中有端粒酶,说明体细胞中存在控制端粒酶合成的基因,只是没有表达。