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河北省沧州市沧县风化店中学2022-2023学年高二上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·沧县开学考)孟德尔通过“假说—演绎法”发现遗传定律的过程中,用到了自交和测交。下列相关叙述不正确的是( )
A.根据自交和测交结果均可判断某显性个体的基因组成
B.根据测交结果可推知被测个体产生的配子数量及比例
C.自交和测交都可用来验证基因的自由组合定律
D.根据自交结果不一定能判断出某一相对性状的显隐性关系
2.(2022高二上·沧县开学考)模拟孟德尔杂交实验,甲同学分别从下图①、③烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学分别从③、④烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合,将抓取的小球分别放回原烧杯后摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( )
A.甲同学随机抓取的小球组合类型有16种
B.乙同学抓取小球的组合类型中Rr约占1/4
C.从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有9种
D.③中两种小球总数和③、④中小球总数都必须相等
3.(2022高二上·沧县开学考)人类秃顶受一对等位基因(B、b)控制,B、b位于常染色体上,但其表达受性别影响。其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。下列叙述错误的是( )
A.秃顶女性的一个初级卵母细胞中最多可以有4个b基因
B.秃顶男性的一个体细胞中最多可以有2个b基因
C.非秃顶男性与非秃顶女性结婚,所生儿子表现为非秃顶或秃顶
D.非秃顶男性与秃顶女性结婚,所生女儿全部表现为非秃顶
4.(2022高二上·沧县开学考)水稻体细胞有12对染色体,非糯性和糯性是一对相对性状,分别由B和b基因控制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色;而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。下列有关水稻的叙述正确的是( )
A.用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交得F1,F1自交得F2,取F2花粉加碘染色,显微镜下观察到蓝黑色花粉粒约3/4
B.为验证基因分离定律的实质,必须用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1自交,观察统计F2的性状及比例
C.对水稻进行基因组测序时,需要测定13条染色体上的碱基排列顺序
D.若含有b基因的花粉50%无受精能力,则杂合非糯性水稻自交后代中糯性水稻的比例为1/6
5.(2022高二上·沧县开学考)现用纯种白颖燕麦与纯种黑颖燕麦杂交,F1全为黑颖,F1自交得到的F2中黑颖:黄颖:白颖=9:6:1。下列相关说法中正确的是( )
A.燕麦颖色由两对基因控制,且位于一对同源染色体上
B.F1测交,后代表现型及比例为黑颖:黄颖:白颖=2:1:1
C.F2中非黑颖燕麦有5种基因型,其中杂合子约占4/7
D.F2中黄颖燕麦自交后代中纯合子约占1/2
6.(2022高二上·沧县开学考)如图为某基因型为AaBb的二倍体动物部分细胞的显微图像,下列叙述错误的是( )
A.细胞①有2对同源染色体,4条染色体,8个核DNA分子
B.细胞②所处时期发生基因重组现象
C.细胞③的基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb
D.细胞④中含有4条X染色体
7.(2022高二上·沧县开学考)下图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A.染色体的DNA上碱基的增添、缺失、替换都会导致基因突变
B.X染色体上的辰砂眼基因v、白眼基因w与性别决定有关
C.在减数分裂I后期,基因ca、cb、v、w可能出现在细胞的同一极
D.在减数分裂Ⅱ后期,基因ca、cb、v、w不可能出现在细胞的同一极
8.(2022高二上·沧县开学考)某种动物基因型为mm的个体在出生前会全部死亡,现有一个数量非常大的该动物种群,其中MM与Mm的比例为3:1。理论上该种群随机交配产生的子代中,Mm所占比例为( )
A.2/9 B.7/9 C.7/32 D.1/16
9.(2022高二上·沧县开学考)下列关于抗维生素D佝偻病、并指、红绿色盲、白化病这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是( )
A.抗维生素D佝偻病:男性患者的母亲是该病的患者
B.并指:通常会有隔代遗传现象
C.红绿色盲:发病率女性高于男性
D.白化病:发病率男性高于女性
10.(2022高二上·沧县开学考)下图为某二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图,据图分析正确的是( )
A.图中进行减数分裂的细胞有①②③④
B.图②细胞有2对同源染色体,含有两个染色体组
C.图③细胞染色体的着丝粒排列在赤道板,处于减数分裂I中期
D.图①④细胞中都可能发生了基因重组
11.(2022高二上·沧县开学考)果蝇的X、Y染色体有同源区段(如图区段I)和非同源区段(如右图区段Ⅱ-1,Ⅱ-2),某实验小组进行了以下3组杂交实验,如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
实验1 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1刚毛(♀):截毛(♂)=1:1
实验2 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1截毛(♀):刚毛(♂)=1:1
实验3 P刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部刚毛
A.通过实验1,可判断控制该性状的基因一定位于Ⅱ-1区段
B.通过实验2,可判断控制该性状的基因一定位于I区段
C.通过实验3,可判断截毛为隐性性状
D.X、Y染色体上基因的遗传遵循分离定律
12.(2022高二上·沧县开学考)如图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。下列叙述错误的是( )
A.此DNA片段存在两个游离的磷酸基团
B.①处化学键不能由RNA聚合酶催化形成,③处化学键的形成不需要酶催化
C.如果②处发生碱基对的替换,则一定导致基因突变的发生
D.若把该DNA放在含14N的培养液中复制两代,子代DNA中含15N的占1/4
13.(2022高二上·沧县开学考)如图甲、乙、丙分别表示人体细胞中遗传信息的传递和表达过程。有关叙述错误的是( )
A.参与甲过程的RNA有三类
B.乙图中若模板链上A+T=42%,则合成的子代DNA中C占29%
C.丙过程需要解旋酶打开氢键,RNA聚合酶催化RNA合成
D.甲、乙、丙三个过程均遵循碱基互补配对原则,均有氢键的断裂和形成
14.(2022高二上·沧县开学考)DNA分子中碱基上连接一个“—CH3”称为DNA甲基化,如图为二核苷酸(CpG)中胞嘧啶的甲基化过程。基因甲基化可导致其不能转录,且这种变化可以在亲子代细胞间传递。有研究表明,吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。男性吸烟者的精子中DNA甲基化水平明显升高,精子活力下降。下列叙述正确的是( )
A.吸烟者易患肺癌,癌症发生的机制不可能是抑癌基因甲基化的结果
B.基因甲基化能使基因发生基因突变,导致其所控制的性状发生改变
C.甲基化可直接导致其子代中该基因频率下降
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达
15.(2022高二上·沧县开学考)下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
A.豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA序列属于染色体结构变异
B.三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体
C.花药离体培养得到的植株可能有单倍体、二倍体、三倍体等
D.染色体变异一定会引起基因种类的改变,并在光学显微镜下可见
16.(2022高二上·沧县开学考)图1表示甲、乙两种单基因遗传病的家系(相关基因分别用A/a、B/b表示),图2表示家庭部分成员有关乙病致病基因的电泳条带。据图分析,下列推断错误的是( )
A.1号个体携带甲、乙两种遗传病的致病基因
B.3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb
C.3号个体和正常男性婚配,最好选择生男孩
D.根据电泳结果可判断7号个体的基因型为AAXBY或AaXBY
17.(2022高二上·沧县开学考)下列有关遗传、变异和进化的叙述中,不正确的是( )
A.突变和基因重组都属于可遗传变异,且是随机、不定向的,不能决定生物进化的方向
B.育种的目的可能是选育纯合子,也可能是杂合子;可能是同一物种,也可能是新物种
C.物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个环节
D.生物进化的过程实际上是生物与生物协同进化的过程
18.(2022高二上·沧县开学考)某生物的体色均表现为黑色,由于基因突变,该生物种群中出现了少数灰色个体,相关基因用A/a表示,如图为种群中基因频率的变化情况。以下叙述错误的是( )
A.自然选择是定向的,生物变异是不定向的
B.基因突变大约发生在第10代,为显性突变,随后携带A基因的个体逐渐增多
C.该种群的基因频率在变化,标志着该种群在进化,意味着产生了新物种
D.第24代时该种群的A基因频率为20%,则Aa的基因型频率为32%
19.(2022高二上·沧县开学考)为探究抗生素在细菌抗药性形成中的作用,某兴趣小组设计并完成了如下实验:将培养大肠杆菌的培养基划分为①~④四个区域,其中①区域放置不含抗生素的纸片,②放置含卡那霉素的纸片,③放置含有青霉素的纸片,④区域放置同时含卡那霉素和青霉素的纸片,如右图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.四个区域均会出现抑菌圈,且①的抑菌圈最大
B.②区域存活下来的大肠杆菌只能抗卡那霉素
C.卡那霉素或青霉素会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高
D.抗生素在细菌抗药性形成中起到了定向诱导作用,进而促进了耐药菌的产生
二、多选题
20.(2022高二上·沧县开学考)如图为某生物皮肤细胞内黑色素的合成过程(三对基因位于非同源染色体上,对性状的控制表现为完全显性)。下列叙述正确的是( )
A.若皮肤细胞中基因A不能表达,则基因b也不能表达
B.若皮肤细胞缺乏图中酶①,则物质甲不能合成,物质乙也不能合成
C.缺乏基因B或缺乏基因C都会导致皮肤细胞不影响合成黑色素
D.该图表示的基因对性状的控制方式与囊性纤维化的控制方式相同
21.(2022高二上·沧县开学考)现有具有亲子代关系的甲、乙两管果蝇,其中甲管果蝇既有长翅又有残翅,乙管果蝇只有长翅(甲、乙两管中的果蝇数量均足够多)。由于忘记贴标签,现在不知道甲管果蝇是亲代,还是乙管果蝇是亲代。已知果蝇长翅和残翅受常染色体上一对等位基因控制,下列叙述正确的是( )
A.不管哪一管果蝇为亲代,残翅果蝇均为纯合子
B.不管哪一管果蝇为亲代,甲管中的长翅果蝇一定有纯合子和杂合子
C.可用乙管果蝇相互交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代
D.可用甲管中长翅果蝇与残翅果蝇交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代
22.(2022高二上·沧县开学考)下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,不正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的DNA使R型肺炎链球菌转变成S型菌的变异类型为基因突变
B.艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验中,控制变量使用了“加法原理”
C.用35S、32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P,不含35S
D.蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实验,证明了DNA是遗传物质
23.(2022高二上·沧县开学考)现有一开紫花的豌豆植株,其一条染色体发生了片段缺失且多了一条该染色体,如图所示。研究发现无正常染色体的花粉不育(无活性),在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极。下列有关说法正确的是( )
A.该变异和基因突变都可以在光学显微镜下观察到
B.该植株减数分裂时三条染色体发生联会紊乱,不能产生正常的配子
C.若该植株作父本,正常植株作母本,杂交后代中染色体数目正常的个体占2/5
D.若该植株自交,其后代表型及比例为紫花:白花=29:1
24.(2022高二上·沧县开学考)下列关于表观遗传与可遗传变异、育种的说法正确的是( )
A.同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关
B.高温培养残翅果蝇幼虫得到接近正常果蝇成虫的现象属于表观遗传
C.基因突变一定改变遗传信息,但不一定改变生物性状
D.单倍体育种的原理是染色体变异,单倍体无法进行减数分裂产生配子
25.(2022高二上·沧县开学考)CRISPR/Cas9基因编辑技术是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行准确切割的技术,通过设计向导RNA中的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如右图)。下列相关叙述正确的是( )
A.向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成
B.向导RNA与DNA形成的双链区中碱基配对方式有A-U,C-G
C.a链剪切点附近的碱基序列与相应的识别序列互补
D.核酸内切酶Cas9在合成时需要以氨基酸为原料
三、综合题
26.(2022高二上·沧县开学考)甲、乙、丙分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成图及分裂过程中某物质或结构的数量变化。请据图回答问题:
(1)图甲中细胞④的子细胞名称是 ,该细胞中同时出现B、b基因是由于 引起的。
(2)图甲中细胞 处于图乙中的AB段,图甲中细胞 处于图乙HI阶段(填数字)。
(3)图甲中细胞 对应图丙Ⅱ时期,图丙中Ⅱ→I,完成了图乙中 段的变化。
(4)骡是马和驴杂交产生的后代,马和驴的体细胞中分别有32对和31对同源染色体,那么骡的体细胞中含有 条染色体。骡的睾丸或者卵巢中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。请从减数分裂过程中染色体的行为角度解释骡不能繁殖后代的原因: 。
27.(2022高二上·沧县开学考)人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交,若将F2中绿色圆粒豌豆自交,其子代中杂合子占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,这种变异类型属于 ,但r基因编码的淀粉支酶(无酶活性)比R基因编码的少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度解释,在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是 。
(2)摩尔根用灰身长翅(AABB)与黑身残翅(aabb)果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表型,且比例为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了 种配子,这种变异类型属于 ,若实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎链球菌中,S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SIⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌的出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法,现在正确的解释应该是SⅢ的DNA使R菌发生了 。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用 解释DNA分子的特异性。
28.(2022高二上·沧县开学考)根据下列图一至图五,回答有关问题。
(1)图一③过程叫 ,该过程需要的原料是 。
(2)图二、图三所示生理过程的产物合成方向均为 (填“5’→3’或3’→5’”)。图四所示的核糖体的移动方向是 (填“从右向左”或“从左向右”)。
(3)图五为 的结构示意图,每种氨基酸可对应 种该结构。
29.(2022高二上·沧县开学考)如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。回答下列问题:
(1)甲遗传病的遗传方式为 ,乙遗传病的遗传方式为 。
(2)I-1的基因型为 ,Ⅲ-1的基因型为 。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子正常的概率是 。
(4)高度近视是一种人类遗传病,为研究其发病率与遗传方式,正确的方法是____。
①在人群中随机抽样调查研究遗传方式②在人群中随机抽样调查并计算发病率③在患者家系中调查研究遗传方式④在患者家系中调查并计算发病率
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
四、实验题
30.(2022高二上·沧县开学考)某种鱼的性别决定方式为XY型,其具有多对相对性状,如正常眼/非正常眼、单尾鳍/双尾鳍等。
(1)研究发现,一条纯种雌性鱼的一条染色体上某基因发生了突变,使其由正常眼突变成为非正常眼,则隐性性状是 ,用上述鱼与正常眼雄鱼杂交,F1雌雄鱼中均有正常眼,也有非正常眼,据此 (填“能”或“不能”)确定控制眼型的基因在X染色体上还是在常染色体上。
(2)已知鱼的单、双尾鳍由一对等位基因控制,现有若干纯、杂合单尾、双尾鳍鱼,单尾鳍对双尾鳍为显性,请设计实验探究这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
实验思路: 。
预期实验结果及结论:
①若 ,则该等位基因位于常染色体上;
②若 ,则该等位基因位于X染色体上。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、根据自交可判断某显性个体的基因组成,若自交后代出现性状分离,则为杂合子,否则为纯合子,根据测交结果也能判断某显性个体的基因组成,若后代出现隐性个体,则为杂合子,否则为纯合子,A正确;
B、根据测交结果可推知被测个体产生的配子种类及比例,但不能推知被测个体产生配子的数量,B错误;
C、验证基因发的分离定律和自由组合定律均可采用自交或测交的方法,C正确;
D、根据自交结果不一定能判断出某一相对性状的显隐性关系,如自交后代的性状与亲本一致则无法进行判断,D正确。
故答案为:B。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。 ①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。 ②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。 ③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。 ④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
2.【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、甲同学随机抓取的小球组合类型有4种,即DR、Dr、dR、dr,A错误;
B、乙同学抓取小球的组合类型中Rr约占1/2×1/2×2=1/2,B错误;
C、从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有9种,代表9种基因型,C正确;
D、③中两种小球总数和③、④中小球总数不一定要相等,但③、④中两种小球的总数要相等,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔遗传规律: (1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、秃顶女性的基因型为bb,其一个初级卵母细胞中DNA经过复制后最多可以有4个b基因,A正确;
B、秃顶男性的基因型为Bb或bb,DNA复制后,其初级精母细胞中最多可以有2个或4个b基因,B错误;
C、非秃顶男性(BB)与非秃顶女性(B_)结婚,所生儿子(B_)全部为非秃顶或秃顶,C正确;
D、非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)结婚,所生女儿(Bb)全部为非秃顶,D正确。
故答案为:B。
【分析】人类的非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因B、b控制,这对相对性状的遗传遵循基因的分离定律。在男性中,BB表现为非秃顶,Bb和bb表现为秃顶。在女性中,BB和Bb表现为非秃顶,bb表现为秃顶。
4.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F1减数分裂时,等位基因分离进入不同的配子,两种花粉各占1/2,F1是杂合子,非糯性基因和糯性基因数量相等,自交获得的F2产生的非糯性基因和糯性基因数量仍然相等,所以取F2花粉加碘染色,变蓝黑色花粉粒占1/2,A错误;
B、为验证基因分离定律的实质,可用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1可产生含B、b基因的两种数量相等的花粉,然后取F1的花粉用碘液染色,用显微镜观察到花粉一半呈蓝黑色、一半呈橙红色,即可验证孟德尔的基因分离定律,B错误;
C、由于水稻无性染色体,所以对水稻进行基因组测序时,只需要测定12条染色体上的碱基排列顺序,C错误;
D、若含有b基因的花粉50%无受精能力,则杂合非糯性水稻(Bb)产生的雌配子B:b=1:1,雄配子B:b=2:1,自交后代中糯性水稻的比例为1/2×1/3=1/6,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因分离定律的验证:
常用方法 选育杂合子(如Aa) 结果预测
自交法 Aa自交 子代显:隐=3:1
测交法 Aaxaa 子代显:隐=1:1
花粉鉴定法 取杂合子的花粉,处理后用显微镜观察并计数 A花粉:b花粉=1:1
5.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F2中黑颖:黄颖:白颖=9:6:1,是9:3:3:1的变式,说明燕麦颖色由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,A错误;
B、F1为AaBb,其测交后代表现型比例为黑颖:黄颖:白颖=1:2:1,B错误;
C、F2中非黑颖有五种基因型,即1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中纯合体占3/7,杂合子占4/7,C正确;
D、F2中黄颖(1/6AAbb、1/3Aabb、1/6aaBB、1/3aaBb)自交后代中纯合体占1/6+1/3×1/2+1/6+1/3×1/2=2/3,则杂合体占1/3,D错误。
故答案为:C。
【分析】“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
6.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、细胞①处于减数第一次分裂中期,含有2对同源染色体,4条染色体,8个核DNA分子,A正确;
B、细胞②处于减数第二次分裂后期,不会发生基因重组现象,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,B错误;
C、细胞③处于减数第二次分裂前期,由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合,所以其基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb,C正确;
D、由于细胞②的细胞质不均等分裂,该动物为雌性个体,而细胞④处于有丝分裂后期,所以细胞④中含有4条X染色体,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
7.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;伴性遗传;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段,也就是说有一部分DNA并不是基因,当DNA发生的是非基因部分的替换增添,缺失时,是不会导致基因突变的,A错误;
B、X染色体上的辰砂眼基因v、白眼基因w遗传时与性别相关联,但与性别决定无关,B错误;
CD、由于非同源染色体的自由组合,图中常染色体和X染色体在减数分裂I后期会组合在一起,因此基因ca、cb、v、w可能出现在细胞的同一极,如果减数第一次分裂后期常染色体和X染色体组合在一起,那么减数第二次分裂后期,基因ca、cb、v、w也可能会出现在细胞的同一极,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。
3、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
8.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由于MM与Mm的比例为3:1,则M基因频率为7/8,m的基因频率为1/8,故随机交配得到的子一代中,MM为7/8×7/8=49/64,Mm=2×1/8×7/8=14/64,mm=1/8×1/8=1/64,由于mm的个体在出生前会全部死亡,故Mm所占比例为14/63=2/9,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】配子法:根据个体的基因型以及基因型所占的比例,推导产生配子的种类及比例,最后根据雌雄配子随机结合,计算后代的基因型及其比例。
9.【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病,男性只有一条X染色体且来自于自己的母亲,因此男性患者的母亲一定是该病的患者,A正确;
B、并指为常染色体显性遗传,与性别无关,一般存在代代遗传的现象,B错误;
C、红绿色盲为X染色体隐性遗传病,女性患者的两条X染色体上都携带红绿色盲基因,其中有1条X染色体遗传自父亲,另1条X染色体遗传自母亲,但母亲可能为携带者,因此红绿色盲女性发病率低于男性,C错误;
D、白化病为常染色体隐性遗传病,只有隐性致病基因纯合时才发病,与性别无关,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、伴X显性遗传特点:子正常双亲病;父病女必病,子病母必病;女性患者多于男性患者;具有连续遗传现象。 2、伴X隐性遗传病特点:男性患者多于女性;有交叉遗传和隔代遗传现象;女患者的父亲和儿子一定患病。 3、常染色体显性遗传病特点:男女患病概率相等;连续遗传。 4、常染色体隐性遗传病特点:男女患病概率相等;隐性纯合发病。 5、伴Y染色体遗传,只在男性中传递,父传子,子传孙。
10.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、图中③细胞中含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,进行减数分裂的细胞只有①②④,A错误;
B、图②细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,含有两个染色体组,B错误;
C、图③细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,C错误;
D、图①④细胞中都可能发生了基因重组,分别是交叉互换和自由组合,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
11.【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、若基因位于X、Y染色体非同源区段上,则亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XBY),F1为刚毛(XBXb):截毛(XbY)=1:1;若基因位于X、Y染色体同源区段上,则亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XBYb),F1为刚毛(XBXb):截毛(XbYb)=1:1,因此通过实验1可知基因位于X、Y染色体的非同源区段或同源区段都符合条件,A错误;
B、若要出现其后代比例,基因只能位于X、Y染色体同源区段上,且亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XbYB),F1为截毛(XbXb):刚毛(XbYB)=1:1,因此通过实验2可判断控制该性状的基因一定位于Ⅰ区段,B正确;
C、刚毛(♀)×截毛(♂)→子一代全部刚毛,判断刚毛对截毛为显性性状,设控制刚毛的基因为B,控制截毛的基因为b,C正确;
D、X、Y是一对同源染色体,其上基因的遗传遵循分离定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因定位:
2、性状显隐性的判断方法: (1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。 (2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
12.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA每一条链上有1个游离的磷酸基团,故该DNA含有2个游离磷酸基团,A正确;
B、①处化学键是磷酸二酯键,而该链是DNA的一条链,故①处化学键由DNA聚合酶催化形成,③处化学键的形成不需要酶催化,B正确;
C、如果②处发生碱基对的替换发生在非基因片段,则该DNA没有发生基因突变,C错误;
D、若把该DNA放在含14N的培养液中复制两代,共得到4个DNA,含有15N的DNA为1个,子代DNA中含15N的占1/4,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养,复制 n 次,则子代 DNA 共2n个: ①含15N的DNA分子:2个; ②只含15N的DNA分子:0个; ③含14N的DNA分子:2n个; ④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
13.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、参与甲翻译过程的RNA有三种,分别是mRNA、tRNA、rRNA,A正确;
B、乙图中若模板链上A+T=42%,则合成的子代中A+T=42%,G+C占58%,故DNA中C占29%,B正确;
C、丙过程为转录过程,不需要解旋酶,需要RNA聚合酶的催化,C错误;
D、甲、乙、丙三个过程分别是翻译、复制、转录,均遵循碱基互补配对原则,均有氢键的断裂和形成,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
3、 翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
14.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、据题意可知,基因甲基化可导致其不能转录,癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果,A错误;
B、表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,所以精子中的DNA的甲基化水平升高,只是基因的表达受影响,并没有发生基因突变,B错误;
C、甲基化可间接导致其子代中该基因频率下降,C错误;
D、构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰,也会影响基因的表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
15.【答案】B
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA序列属于基因突变,A错误;
B、三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体,B正确;
C、花药离体培养得到的植株都是单倍体,C错误;
D、染色体变异不一定会引起基因种类的改变,如倒位只会引起基因排列顺序的改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
16.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、甲病为常染色体隐性遗传病,关于甲病,3号的基因型为aa,故1号的基因型为Aa,乙病为伴X染色体隐性遗传病,关于乙病,6号基因型为XbY,故4号的基因型为XBXb,因此1号的基因型为XBXb,综合两种病,故1号的基因型为AaXBXb,携带甲、乙两种遗传病的致病基因,A正确;
B、2号的基因型为AaXBY,1号的基因型为AaXBXb,3号患甲病,故3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,B正确;
C、3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,与正常男性A_XBY婚配,生男孩可能携带乙病,故最好选择生女孩,C错误;
D、根据电泳结果可以判断7号个体不携带乙病致病基因,可判断7号个体的基因型为AAXBY或AaXBY,D正确。
故答案为:C。
【分析】遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
17.【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变和染色体变异统称为突变,突变和基因重组是随机、不定向的,不能决定生物进化的方向,自然选择决定生物进化的方向,A正确;
B、杂交育种可以将两个或多个品种的优良性状通过杂交而集中在一起,培育出新品种,因而可以获得纯种,也可能是获得杂合子以利用杂种优势;育种过程也可能得到基因库与原物种差异很大的新物种,B正确;
C、新物种形成的基本环节:突变和基因重组、自然选择及隔离,通过他们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成,C正确;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。 (1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。 (2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。 (3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
18.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、现代生物进化理论认为,自然选择是定向的,生物变异是不定向的,自然选择决定生物进化方向,A正确;
B、大约在第10代发生了基因突变,产生了新的A基因,为显性突变,随后携带A基因的个体逐渐增多,B正确;
C、生殖隔离是新物种形成的必要条件,图中基因频率的变化可知发生了生物进化,但没有形成新物种,C错误;
D、若第24代时该种群的A基因频率为20%,则a为80%,Aa的基因型频率为2×20%×80%=32%,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
2、遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
19.【答案】C
【知识点】变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、①位置不放置含抗生素的纸片,不能对细菌产生抑制作用,不会产生抑菌圈,A错误;
B、②区域放置含卡那霉素的纸片,存活下来的大肠杆菌是能抗卡那霉素的,不能确定是否抗青霉素,因此不一定是只能抗卡那霉素,B错误;
C、卡那霉素或青霉素是抗生素,能对细菌产生了定向的选择,会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高,C正确;
D、基因突变是自发的,且不定向,抗生素对细菌产生了定向的选择,使抗性基因频率提高,D错误 。
故答案为:C。
【分析】变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导基因突变。如喷洒杀虫剂只将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。
20.【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、若皮肤细胞中基因A不能表达,则不能形成物质甲,但这不影响基因b的表达,A错误;
B、若皮肤细胞缺乏图中酶①,则物质甲不能合成,物质乙合成需要物质甲作为原料,故物质乙也就不能合成,B正确;
C、黑色的基因型为A_B_C_,缺乏基因B或缺乏基因C都会导致皮肤细胞不能合成黑色素,C错误;
D、该图表示的基因对性状的控制方式与囊性纤维化的控制方式不相同,该图表示基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢进而控制生物体的性状,而囊性纤维化是基因控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因控制性状的方式:
21.【答案】A,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若甲管(既有长翅又有残翅)是亲代,乙管(只有长翅)是子代,则长翅为显性,残翅为隐性,甲管为纯合子(长翅AA×残翅aa),乙管为杂合子(Aa);若乙管为亲代,甲管为子代,则长翅为显性,残翅为隐性,乙管为杂合子(长翅Aa),甲管长翅为AA或Aa、残翅为aa,不管哪一管果蝇为亲代,残翅都是隐性性状,均为纯合子,A正确;
B、由上面分析可知,甲管果蝇长翅有两种可能,都是纯合子或既有纯合子又有杂合子,B错误;
C、乙管无论是亲代还是子代,长翅果蝇都为杂合子,相互交配后子代都是既有长翅又有残翅,故无法判断亲子代关系,C错误;
D、可用甲管中长翅果蝇与残翅果蝇交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代。若后代出现都是长翅,则甲管为亲代;若后代出现残翅,则乙管为亲代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】根据题意分析,甲管果蝇为亲本时,甲管中的长翅和残翅均为纯合子,乙管中的长翅为杂合子,乙管果蝇为亲本时,则乙管内果蝇为杂合子,甲管内长翅既有纯合子也有杂合子,两种情况中,甲管内都含有纯合子; 两种情况下,乙管内果蝇都为杂合子; 长翅为显性性状,残翅为隐性性状,因此不管哪一管是亲代也不会影响基因的显隐性;因两种情况下,乙管果蝇均为杂合子,所以无论乙管果蝇怎样杂交,结果都一样,不能判断甲、乙两管哪管果蝇是亲代。
22.【答案】A,B,C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型肺炎链球菌的DNA使R型肺炎链球菌转变成S型菌的变异类型为基因重组,A错误;
B、艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验中,控制变量使用了“减法原理”,B错误;
C、噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入,且利用的原料是大肠杆菌的原料,用35S、32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌,释放的子代噬菌体只有少数含32P,均不含35S,C错误;
D、蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实验,证明了DNA是遗传物质,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
23.【答案】C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由题图可知,题图中豌豆植株的染色体多了一条,同时还存在一条部分片段缺失的染色体,变异类型为染色体数目变异和染色体结构变异,无论是染色体数目变异还是染色体结构变异均可用光学显微镜观察到,但基因突变不可以在光学显微镜下观察到,A错误;
B、由于三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极,所以该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种配子且比例为1:2:2:1,故能产生正常的配子,B错误;
C、由于无正常染色体的花粉不育(无活性),则若以该植株为父本,产生雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,正常植株为母本(产生的配子只含有该对染色体中的一条),则与雄配子BB结合的子代一定含有缺失染色体,与雄配子Bb结合的子代一半含有缺失染色体,故杂交后代中有1/5+2/5×1/2=2/5的植株含缺失染色体,C正确;
D、如果该植株自交,雌配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1,雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1(由于无正常染色体的花粉不育,因此只含缺失染色体的花粉不育),后代开白花的比例为1/6×1/5=1/30,开红花的比例为1-1/30=29/30,所以后代的性状表型及比例一般是红花:白花=29:1,D正确。
故答案为:CD。
【分析】1、染色体结构变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、颠倒或易位等改变。染色体数目变异是指细胞内个别染色体的增加或减少,或细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套减少。
2、配子法:根据个体的基因型以及基因型所占的比例,推导产生配子的种类及比例,最后根据雌雄配子随机结合,计算后代的基因型及其比例。
24.【答案】A,C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;单倍体育种;表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关,A正确;
B、高温培养残翅果蝇幼虫得到接近正常果蝇成虫的现象说明表型是由基因型和环境共同作用的结果,不属于表观遗传,B错误;
C、基因突变是由DNA分子上碱基对的增添、缺失和改变引起的,基因突变一定改变遗传信息,但由于密码子的简并性等原因,不一定改变生物性状,C正确;
D、单倍体育种的原理主要是是染色体变异,单倍体在减数分裂过程可能会出现联会紊乱而无法形成可育配子,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
2、生物体的性状还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果。
3、单倍体育种: (1)基本原理:染色体数目变异。 (2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。 (3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
25.【答案】B,D
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、RNA(向导RNA)是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对的原则形成的,即通过转录形成的,A错误;
B、向导RNA与DNA中的双链区碱基对间遵循碱基互补配对原则,碱基配对方式为A-U、C-G,B正确;
C、由图可知,a链剪切点附近的碱基序列与相应的识别序列相同,C错误;
D、核酸内切酶Cas9成分是蛋白质,在核糖体中合成,合成时需要以氨基酸为原料,D正确。
故答案为:BD。
【分析】转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
26.【答案】(1)极体或第二极体;基因突变
(2)①;③④
(3)①②;BC
(4)63;骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,因此骡不能繁殖后代
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】(1)根据图甲中细胞②的细胞质不均等分裂,可判断该生物为雌性。图甲中细胞④不含同源染色体,细胞质均等分裂,所以名称是第一极体,其子细胞的名称是第二极体(极体)。由于该生物的基因型为AaBB,所以该图中同时出现B、b的原因是基因突变。
(2)图乙曲线表示细胞分裂过程中同源染色体对数的数量变化,细胞①为有丝分裂中期,处于图乙中的AB段。图乙HI阶段表示减数第二次分裂过程,不含同源染色体,所以图甲的③④可存在于乙图的HI阶段。
(3)图丙Ⅱ时期可代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂全过程,所以图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是①②,图丙中Ⅱ→Ⅰ表示着丝点分裂,由于Ⅰ可代表有丝分裂后期,所以可完成图乙中BC段变化。
(4)马和驴的体细胞中分别有32对和31对同源染色体,那么骡的体细胞中含有32+31=63条染色体。骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,由于骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,所以它们的睾丸或者卵巢中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
27.【答案】(1)1/3;基因突变;终止密码(子);显性基因表达,隐性基因不转录(或隐性基因只转录不翻译;或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低)
(2)4;基因重组;非同源染色体上非等位基因
(3)SⅢ;基因重组
(4)特定的碱基排列顺序
【知识点】DNA分子的结构;基因的自由组合规律的实质及应用;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交,子一代基因型为YyRr,子一代自交,所得子二代中绿色圆粒豌豆的基因型及比例为yyRR:yyRr=1:2,将其自交,其子代中杂合子占比为2/3×1/2=1/3。r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,属于碱基对的增添,这种变异类型属于基因突变。r基因碱基序列更长,但编码的无活性的淀粉支酶比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因对应的mRNA中终止密码子提前出现。在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1均为杂合子,其中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是显性基因表达,而隐性基因不转录(或隐性基因只转录不翻译;或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低)。
(2)灰身长翅(AABB)与黑身残翅(aabb)果蝇杂交,子一代基因型为AaBb;将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇(aabb)进行测交,子代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,对应四种表型,比例为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了4种配子,即AB、Ab、aB、ab,这种变异类型属于基因重组。若实验结果不符合自由组合定律,说明这两对等位基因不是非同源染色体上非等位基因。
(3)利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。由于基因突变具有不定向性,如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生,S型菌的类型不止一种,但该实验中出现的S型菌全为SⅢ,否定了这种说法,正确的解释应该是SⅢ的DNA使R菌发生了基因重组。
(4)DNA双螺旋结构模型用特定的碱基排列顺序解释DNA分子的特异性。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
3、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
28.【答案】(1)逆转录;脱氧核苷酸
(2)5’→3’;从左向右
(3)tRNA(转运RNA);1或多
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)图一所示全过程叫中心法则,其中的③以RNA为模板,合成DNA,表示逆转录,该过程的进行需要逆转录酶催化,需要以4种脱氧核苷酸为原料合成。
(2)据图可知,图二表示DNA分子复制过程,图三表示转录过程,由于生物体内的DNA聚合酶和RNA聚合酶只能催化DNA从5’→3’的方向合成,因此两者的产物合成方向均为5’→3’。随着翻译的延续,多肽链越来越长,故图四中核糖体的移动方向是从左向右。
(3)据图可知,图五为三叶草结构,是tRNA的结构示意图,生物体内氨基酸的种类有21种,tRNA有62种,因此每种氨基酸可对应1或多种该结构(tRNA)。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
29.【答案】(1)常染色体隐性;伴X染色体隐性
(2)aaXBXb;AAXBY或AaXBY
(3)5/8
(4)B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子(Ⅲ2),说明甲病是隐性遗传病,但Ⅰ1女患者的儿子正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病;Ⅲ3和Ⅲ4都不患乙病,但他们有患乙病的孩子,说明乙病是隐性遗传病,但Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)据I1患甲病可知,I1的基因型为aa,因为IV2患有乙病,其致病基因来自于III3,III3致病基因来自于II2,II2致病基因来自于I1,故I1为XBXb,故I1基因型为aaXBXb;根据Ⅲ2患甲病可知,Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,基因型都是Aa,可推知Ⅲ1的基因型为AA或Aa,Ⅲ1不患乙病,因此Ⅲ1基因型为AAXBY或AaXBY。
(3)从患甲病角度分析,Ⅲ3的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa,Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为Aa,可推知后代患甲病的几率为2/3×1//4=1/6,不患甲病的概率为5/6,从患乙病角度分析,Ⅲ3的基因型为XBXb,Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为XBY,可推知后代患乙病的几率为1/4,不患乙病的概率为3/4,因此这个孩子正常的概率是5/6×3/4=5/8。
(4)①③在人群中调查研究遗传方式应在患者家系中进行,而后绘制出遗传病系谱图,从而判断遗传病的遗传方式,①错误,③正确;
②④要调查发病率则应选择在人群中随机调查,使得到的数据准确,②正确,④错误。
综上所述,②③正确,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、人类遗传病的调查: (1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等; (2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样; (3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
30.【答案】(1)正常眼;不能
(2)取纯合双尾鳍的雌鱼与纯合单尾鳍的雄鱼,进行杂交,观察后代的表型;子代均为单尾鳍;子代雌鱼均为单尾鳍,雄鱼均为双尾鳍
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)纯种雌性鱼的一条染色体上某基因发生了突变,由正常眼突变成为非正常眼,说明正常眼是隐性性状。用上述鱼即Aa/XAXa与正常眼雄鱼aa/XaY杂交,无论控制该性状的基因位于常染色体还是X染色体上,F1雌雄鱼中均有正常眼,也有非正常眼,故不能确定控制眼型的基因在X染色体上还是在常染色体上。
(2)已知鱼的单、双尾鳍由一对基因控制,由于单尾鳍对双尾鳍为显性,可取纯合双尾鳍的雌鱼与纯合单尾鳍的雄鱼,进行杂交,观察后代的表型。若子代均为单尾鳍,没有性别差异,说明该等位基因位于常染色体上;若子代雌鱼均为单尾鳍,雄鱼均为双尾鳍,说明该等位基因位于X染色体上。
【分析】基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:
(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
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河北省沧州市沧县风化店中学2022-2023学年高二上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·沧县开学考)孟德尔通过“假说—演绎法”发现遗传定律的过程中,用到了自交和测交。下列相关叙述不正确的是( )
A.根据自交和测交结果均可判断某显性个体的基因组成
B.根据测交结果可推知被测个体产生的配子数量及比例
C.自交和测交都可用来验证基因的自由组合定律
D.根据自交结果不一定能判断出某一相对性状的显隐性关系
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、根据自交可判断某显性个体的基因组成,若自交后代出现性状分离,则为杂合子,否则为纯合子,根据测交结果也能判断某显性个体的基因组成,若后代出现隐性个体,则为杂合子,否则为纯合子,A正确;
B、根据测交结果可推知被测个体产生的配子种类及比例,但不能推知被测个体产生配子的数量,B错误;
C、验证基因发的分离定律和自由组合定律均可采用自交或测交的方法,C正确;
D、根据自交结果不一定能判断出某一相对性状的显隐性关系,如自交后代的性状与亲本一致则无法进行判断,D正确。
故答案为:B。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。 ①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。 ②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。 ③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。 ④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
2.(2022高二上·沧县开学考)模拟孟德尔杂交实验,甲同学分别从下图①、③烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学分别从③、④烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合,将抓取的小球分别放回原烧杯后摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( )
A.甲同学随机抓取的小球组合类型有16种
B.乙同学抓取小球的组合类型中Rr约占1/4
C.从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有9种
D.③中两种小球总数和③、④中小球总数都必须相等
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、甲同学随机抓取的小球组合类型有4种,即DR、Dr、dR、dr,A错误;
B、乙同学抓取小球的组合类型中Rr约占1/2×1/2×2=1/2,B错误;
C、从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有9种,代表9种基因型,C正确;
D、③中两种小球总数和③、④中小球总数不一定要相等,但③、④中两种小球的总数要相等,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔遗传规律: (1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.(2022高二上·沧县开学考)人类秃顶受一对等位基因(B、b)控制,B、b位于常染色体上,但其表达受性别影响。其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。下列叙述错误的是( )
A.秃顶女性的一个初级卵母细胞中最多可以有4个b基因
B.秃顶男性的一个体细胞中最多可以有2个b基因
C.非秃顶男性与非秃顶女性结婚,所生儿子表现为非秃顶或秃顶
D.非秃顶男性与秃顶女性结婚,所生女儿全部表现为非秃顶
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、秃顶女性的基因型为bb,其一个初级卵母细胞中DNA经过复制后最多可以有4个b基因,A正确;
B、秃顶男性的基因型为Bb或bb,DNA复制后,其初级精母细胞中最多可以有2个或4个b基因,B错误;
C、非秃顶男性(BB)与非秃顶女性(B_)结婚,所生儿子(B_)全部为非秃顶或秃顶,C正确;
D、非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)结婚,所生女儿(Bb)全部为非秃顶,D正确。
故答案为:B。
【分析】人类的非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因B、b控制,这对相对性状的遗传遵循基因的分离定律。在男性中,BB表现为非秃顶,Bb和bb表现为秃顶。在女性中,BB和Bb表现为非秃顶,bb表现为秃顶。
4.(2022高二上·沧县开学考)水稻体细胞有12对染色体,非糯性和糯性是一对相对性状,分别由B和b基因控制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色;而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。下列有关水稻的叙述正确的是( )
A.用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交得F1,F1自交得F2,取F2花粉加碘染色,显微镜下观察到蓝黑色花粉粒约3/4
B.为验证基因分离定律的实质,必须用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1自交,观察统计F2的性状及比例
C.对水稻进行基因组测序时,需要测定13条染色体上的碱基排列顺序
D.若含有b基因的花粉50%无受精能力,则杂合非糯性水稻自交后代中糯性水稻的比例为1/6
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F1减数分裂时,等位基因分离进入不同的配子,两种花粉各占1/2,F1是杂合子,非糯性基因和糯性基因数量相等,自交获得的F2产生的非糯性基因和糯性基因数量仍然相等,所以取F2花粉加碘染色,变蓝黑色花粉粒占1/2,A错误;
B、为验证基因分离定律的实质,可用纯种非糯性水稻和糯性水稻杂交,获得F1,F1可产生含B、b基因的两种数量相等的花粉,然后取F1的花粉用碘液染色,用显微镜观察到花粉一半呈蓝黑色、一半呈橙红色,即可验证孟德尔的基因分离定律,B错误;
C、由于水稻无性染色体,所以对水稻进行基因组测序时,只需要测定12条染色体上的碱基排列顺序,C错误;
D、若含有b基因的花粉50%无受精能力,则杂合非糯性水稻(Bb)产生的雌配子B:b=1:1,雄配子B:b=2:1,自交后代中糯性水稻的比例为1/2×1/3=1/6,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因分离定律的验证:
常用方法 选育杂合子(如Aa) 结果预测
自交法 Aa自交 子代显:隐=3:1
测交法 Aaxaa 子代显:隐=1:1
花粉鉴定法 取杂合子的花粉,处理后用显微镜观察并计数 A花粉:b花粉=1:1
5.(2022高二上·沧县开学考)现用纯种白颖燕麦与纯种黑颖燕麦杂交,F1全为黑颖,F1自交得到的F2中黑颖:黄颖:白颖=9:6:1。下列相关说法中正确的是( )
A.燕麦颖色由两对基因控制,且位于一对同源染色体上
B.F1测交,后代表现型及比例为黑颖:黄颖:白颖=2:1:1
C.F2中非黑颖燕麦有5种基因型,其中杂合子约占4/7
D.F2中黄颖燕麦自交后代中纯合子约占1/2
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F2中黑颖:黄颖:白颖=9:6:1,是9:3:3:1的变式,说明燕麦颖色由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,A错误;
B、F1为AaBb,其测交后代表现型比例为黑颖:黄颖:白颖=1:2:1,B错误;
C、F2中非黑颖有五种基因型,即1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中纯合体占3/7,杂合子占4/7,C正确;
D、F2中黄颖(1/6AAbb、1/3Aabb、1/6aaBB、1/3aaBb)自交后代中纯合体占1/6+1/3×1/2+1/6+1/3×1/2=2/3,则杂合体占1/3,D错误。
故答案为:C。
【分析】“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
6.(2022高二上·沧县开学考)如图为某基因型为AaBb的二倍体动物部分细胞的显微图像,下列叙述错误的是( )
A.细胞①有2对同源染色体,4条染色体,8个核DNA分子
B.细胞②所处时期发生基因重组现象
C.细胞③的基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb
D.细胞④中含有4条X染色体
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、细胞①处于减数第一次分裂中期,含有2对同源染色体,4条染色体,8个核DNA分子,A正确;
B、细胞②处于减数第二次分裂后期,不会发生基因重组现象,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,B错误;
C、细胞③处于减数第二次分裂前期,由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合,所以其基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb,C正确;
D、由于细胞②的细胞质不均等分裂,该动物为雌性个体,而细胞④处于有丝分裂后期,所以细胞④中含有4条X染色体,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
7.(2022高二上·沧县开学考)下图为一只果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A.染色体的DNA上碱基的增添、缺失、替换都会导致基因突变
B.X染色体上的辰砂眼基因v、白眼基因w与性别决定有关
C.在减数分裂I后期,基因ca、cb、v、w可能出现在细胞的同一极
D.在减数分裂Ⅱ后期,基因ca、cb、v、w不可能出现在细胞的同一极
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;伴性遗传;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段,也就是说有一部分DNA并不是基因,当DNA发生的是非基因部分的替换增添,缺失时,是不会导致基因突变的,A错误;
B、X染色体上的辰砂眼基因v、白眼基因w遗传时与性别相关联,但与性别决定无关,B错误;
CD、由于非同源染色体的自由组合,图中常染色体和X染色体在减数分裂I后期会组合在一起,因此基因ca、cb、v、w可能出现在细胞的同一极,如果减数第一次分裂后期常染色体和X染色体组合在一起,那么减数第二次分裂后期,基因ca、cb、v、w也可能会出现在细胞的同一极,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。
3、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
8.(2022高二上·沧县开学考)某种动物基因型为mm的个体在出生前会全部死亡,现有一个数量非常大的该动物种群,其中MM与Mm的比例为3:1。理论上该种群随机交配产生的子代中,Mm所占比例为( )
A.2/9 B.7/9 C.7/32 D.1/16
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由于MM与Mm的比例为3:1,则M基因频率为7/8,m的基因频率为1/8,故随机交配得到的子一代中,MM为7/8×7/8=49/64,Mm=2×1/8×7/8=14/64,mm=1/8×1/8=1/64,由于mm的个体在出生前会全部死亡,故Mm所占比例为14/63=2/9,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】配子法:根据个体的基因型以及基因型所占的比例,推导产生配子的种类及比例,最后根据雌雄配子随机结合,计算后代的基因型及其比例。
9.(2022高二上·沧县开学考)下列关于抗维生素D佝偻病、并指、红绿色盲、白化病这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是( )
A.抗维生素D佝偻病:男性患者的母亲是该病的患者
B.并指:通常会有隔代遗传现象
C.红绿色盲:发病率女性高于男性
D.白化病:发病率男性高于女性
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病,男性只有一条X染色体且来自于自己的母亲,因此男性患者的母亲一定是该病的患者,A正确;
B、并指为常染色体显性遗传,与性别无关,一般存在代代遗传的现象,B错误;
C、红绿色盲为X染色体隐性遗传病,女性患者的两条X染色体上都携带红绿色盲基因,其中有1条X染色体遗传自父亲,另1条X染色体遗传自母亲,但母亲可能为携带者,因此红绿色盲女性发病率低于男性,C错误;
D、白化病为常染色体隐性遗传病,只有隐性致病基因纯合时才发病,与性别无关,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、伴X显性遗传特点:子正常双亲病;父病女必病,子病母必病;女性患者多于男性患者;具有连续遗传现象。 2、伴X隐性遗传病特点:男性患者多于女性;有交叉遗传和隔代遗传现象;女患者的父亲和儿子一定患病。 3、常染色体显性遗传病特点:男女患病概率相等;连续遗传。 4、常染色体隐性遗传病特点:男女患病概率相等;隐性纯合发病。 5、伴Y染色体遗传,只在男性中传递,父传子,子传孙。
10.(2022高二上·沧县开学考)下图为某二倍体生物体内的一组细胞分裂示意图,据图分析正确的是( )
A.图中进行减数分裂的细胞有①②③④
B.图②细胞有2对同源染色体,含有两个染色体组
C.图③细胞染色体的着丝粒排列在赤道板,处于减数分裂I中期
D.图①④细胞中都可能发生了基因重组
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、图中③细胞中含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,进行减数分裂的细胞只有①②④,A错误;
B、图②细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,含有两个染色体组,B错误;
C、图③细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,C错误;
D、图①④细胞中都可能发生了基因重组,分别是交叉互换和自由组合,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
11.(2022高二上·沧县开学考)果蝇的X、Y染色体有同源区段(如图区段I)和非同源区段(如右图区段Ⅱ-1,Ⅱ-2),某实验小组进行了以下3组杂交实验,如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
实验1 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1刚毛(♀):截毛(♂)=1:1
实验2 P截毛(♀)×刚毛(♂)→F1截毛(♀):刚毛(♂)=1:1
实验3 P刚毛(♀)×截毛(♂)→F1全部刚毛
A.通过实验1,可判断控制该性状的基因一定位于Ⅱ-1区段
B.通过实验2,可判断控制该性状的基因一定位于I区段
C.通过实验3,可判断截毛为隐性性状
D.X、Y染色体上基因的遗传遵循分离定律
【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、若基因位于X、Y染色体非同源区段上,则亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XBY),F1为刚毛(XBXb):截毛(XbY)=1:1;若基因位于X、Y染色体同源区段上,则亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XBYb),F1为刚毛(XBXb):截毛(XbYb)=1:1,因此通过实验1可知基因位于X、Y染色体的非同源区段或同源区段都符合条件,A错误;
B、若要出现其后代比例,基因只能位于X、Y染色体同源区段上,且亲本基因型为截毛(XbXb)×刚毛(XbYB),F1为截毛(XbXb):刚毛(XbYB)=1:1,因此通过实验2可判断控制该性状的基因一定位于Ⅰ区段,B正确;
C、刚毛(♀)×截毛(♂)→子一代全部刚毛,判断刚毛对截毛为显性性状,设控制刚毛的基因为B,控制截毛的基因为b,C正确;
D、X、Y是一对同源染色体,其上基因的遗传遵循分离定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因定位:
2、性状显隐性的判断方法: (1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。 (2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
12.(2022高二上·沧县开学考)如图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。下列叙述错误的是( )
A.此DNA片段存在两个游离的磷酸基团
B.①处化学键不能由RNA聚合酶催化形成,③处化学键的形成不需要酶催化
C.如果②处发生碱基对的替换,则一定导致基因突变的发生
D.若把该DNA放在含14N的培养液中复制两代,子代DNA中含15N的占1/4
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA每一条链上有1个游离的磷酸基团,故该DNA含有2个游离磷酸基团,A正确;
B、①处化学键是磷酸二酯键,而该链是DNA的一条链,故①处化学键由DNA聚合酶催化形成,③处化学键的形成不需要酶催化,B正确;
C、如果②处发生碱基对的替换发生在非基因片段,则该DNA没有发生基因突变,C错误;
D、若把该DNA放在含14N的培养液中复制两代,共得到4个DNA,含有15N的DNA为1个,子代DNA中含15N的占1/4,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、 将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养,复制 n 次,则子代 DNA 共2n个: ①含15N的DNA分子:2个; ②只含15N的DNA分子:0个; ③含14N的DNA分子:2n个; ④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
13.(2022高二上·沧县开学考)如图甲、乙、丙分别表示人体细胞中遗传信息的传递和表达过程。有关叙述错误的是( )
A.参与甲过程的RNA有三类
B.乙图中若模板链上A+T=42%,则合成的子代DNA中C占29%
C.丙过程需要解旋酶打开氢键,RNA聚合酶催化RNA合成
D.甲、乙、丙三个过程均遵循碱基互补配对原则,均有氢键的断裂和形成
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、参与甲翻译过程的RNA有三种,分别是mRNA、tRNA、rRNA,A正确;
B、乙图中若模板链上A+T=42%,则合成的子代中A+T=42%,G+C占58%,故DNA中C占29%,B正确;
C、丙过程为转录过程,不需要解旋酶,需要RNA聚合酶的催化,C错误;
D、甲、乙、丙三个过程分别是翻译、复制、转录,均遵循碱基互补配对原则,均有氢键的断裂和形成,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
3、 翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
14.(2022高二上·沧县开学考)DNA分子中碱基上连接一个“—CH3”称为DNA甲基化,如图为二核苷酸(CpG)中胞嘧啶的甲基化过程。基因甲基化可导致其不能转录,且这种变化可以在亲子代细胞间传递。有研究表明,吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。男性吸烟者的精子中DNA甲基化水平明显升高,精子活力下降。下列叙述正确的是( )
A.吸烟者易患肺癌,癌症发生的机制不可能是抑癌基因甲基化的结果
B.基因甲基化能使基因发生基因突变,导致其所控制的性状发生改变
C.甲基化可直接导致其子代中该基因频率下降
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、据题意可知,基因甲基化可导致其不能转录,癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果,A错误;
B、表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,所以精子中的DNA的甲基化水平升高,只是基因的表达受影响,并没有发生基因突变,B错误;
C、甲基化可间接导致其子代中该基因频率下降,C错误;
D、构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰,也会影响基因的表达,D正确。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
15.(2022高二上·沧县开学考)下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
A.豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA序列属于染色体结构变异
B.三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体
C.花药离体培养得到的植株可能有单倍体、二倍体、三倍体等
D.染色体变异一定会引起基因种类的改变,并在光学显微镜下可见
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA序列属于基因突变,A错误;
B、三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体,B正确;
C、花药离体培养得到的植株都是单倍体,C错误;
D、染色体变异不一定会引起基因种类的改变,如倒位只会引起基因排列顺序的改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
16.(2022高二上·沧县开学考)图1表示甲、乙两种单基因遗传病的家系(相关基因分别用A/a、B/b表示),图2表示家庭部分成员有关乙病致病基因的电泳条带。据图分析,下列推断错误的是( )
A.1号个体携带甲、乙两种遗传病的致病基因
B.3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb
C.3号个体和正常男性婚配,最好选择生男孩
D.根据电泳结果可判断7号个体的基因型为AAXBY或AaXBY
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、甲病为常染色体隐性遗传病,关于甲病,3号的基因型为aa,故1号的基因型为Aa,乙病为伴X染色体隐性遗传病,关于乙病,6号基因型为XbY,故4号的基因型为XBXb,因此1号的基因型为XBXb,综合两种病,故1号的基因型为AaXBXb,携带甲、乙两种遗传病的致病基因,A正确;
B、2号的基因型为AaXBY,1号的基因型为AaXBXb,3号患甲病,故3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,B正确;
C、3号个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb,与正常男性A_XBY婚配,生男孩可能携带乙病,故最好选择生女孩,C错误;
D、根据电泳结果可以判断7号个体不携带乙病致病基因,可判断7号个体的基因型为AAXBY或AaXBY,D正确。
故答案为:C。
【分析】遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
17.(2022高二上·沧县开学考)下列有关遗传、变异和进化的叙述中,不正确的是( )
A.突变和基因重组都属于可遗传变异,且是随机、不定向的,不能决定生物进化的方向
B.育种的目的可能是选育纯合子,也可能是杂合子;可能是同一物种,也可能是新物种
C.物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个环节
D.生物进化的过程实际上是生物与生物协同进化的过程
【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变和染色体变异统称为突变,突变和基因重组是随机、不定向的,不能决定生物进化的方向,自然选择决定生物进化的方向,A正确;
B、杂交育种可以将两个或多个品种的优良性状通过杂交而集中在一起,培育出新品种,因而可以获得纯种,也可能是获得杂合子以利用杂种优势;育种过程也可能得到基因库与原物种差异很大的新物种,B正确;
C、新物种形成的基本环节:突变和基因重组、自然选择及隔离,通过他们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成,C正确;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。 (1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。 (2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。 (3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
18.(2022高二上·沧县开学考)某生物的体色均表现为黑色,由于基因突变,该生物种群中出现了少数灰色个体,相关基因用A/a表示,如图为种群中基因频率的变化情况。以下叙述错误的是( )
A.自然选择是定向的,生物变异是不定向的
B.基因突变大约发生在第10代,为显性突变,随后携带A基因的个体逐渐增多
C.该种群的基因频率在变化,标志着该种群在进化,意味着产生了新物种
D.第24代时该种群的A基因频率为20%,则Aa的基因型频率为32%
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、现代生物进化理论认为,自然选择是定向的,生物变异是不定向的,自然选择决定生物进化方向,A正确;
B、大约在第10代发生了基因突变,产生了新的A基因,为显性突变,随后携带A基因的个体逐渐增多,B正确;
C、生殖隔离是新物种形成的必要条件,图中基因频率的变化可知发生了生物进化,但没有形成新物种,C错误;
D、若第24代时该种群的A基因频率为20%,则a为80%,Aa的基因型频率为2×20%×80%=32%,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
2、遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中。没有基因突变、没有迁入迁出、没有自然选择的前提下,种群是基因频率逐代不变,则基因型频率将保持平衡:p2表示AA的基因型频率,2pq表示Aa的基因型频率,q2表示aa的基因型频率。其中p是A的基因频率,q是a的基因频率。基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
19.(2022高二上·沧县开学考)为探究抗生素在细菌抗药性形成中的作用,某兴趣小组设计并完成了如下实验:将培养大肠杆菌的培养基划分为①~④四个区域,其中①区域放置不含抗生素的纸片,②放置含卡那霉素的纸片,③放置含有青霉素的纸片,④区域放置同时含卡那霉素和青霉素的纸片,如右图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.四个区域均会出现抑菌圈,且①的抑菌圈最大
B.②区域存活下来的大肠杆菌只能抗卡那霉素
C.卡那霉素或青霉素会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高
D.抗生素在细菌抗药性形成中起到了定向诱导作用,进而促进了耐药菌的产生
【答案】C
【知识点】变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、①位置不放置含抗生素的纸片,不能对细菌产生抑制作用,不会产生抑菌圈,A错误;
B、②区域放置含卡那霉素的纸片,存活下来的大肠杆菌是能抗卡那霉素的,不能确定是否抗青霉素,因此不一定是只能抗卡那霉素,B错误;
C、卡那霉素或青霉素是抗生素,能对细菌产生了定向的选择,会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高,C正确;
D、基因突变是自发的,且不定向,抗生素对细菌产生了定向的选择,使抗性基因频率提高,D错误 。
故答案为:C。
【分析】变异在环境变化之前已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱导基因突变。如喷洒杀虫剂只将抗药性强的个体选择出来,使整个种群抗药性增强,而不是使害虫产生抗药性变异。
二、多选题
20.(2022高二上·沧县开学考)如图为某生物皮肤细胞内黑色素的合成过程(三对基因位于非同源染色体上,对性状的控制表现为完全显性)。下列叙述正确的是( )
A.若皮肤细胞中基因A不能表达,则基因b也不能表达
B.若皮肤细胞缺乏图中酶①,则物质甲不能合成,物质乙也不能合成
C.缺乏基因B或缺乏基因C都会导致皮肤细胞不影响合成黑色素
D.该图表示的基因对性状的控制方式与囊性纤维化的控制方式相同
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、若皮肤细胞中基因A不能表达,则不能形成物质甲,但这不影响基因b的表达,A错误;
B、若皮肤细胞缺乏图中酶①,则物质甲不能合成,物质乙合成需要物质甲作为原料,故物质乙也就不能合成,B正确;
C、黑色的基因型为A_B_C_,缺乏基因B或缺乏基因C都会导致皮肤细胞不能合成黑色素,C错误;
D、该图表示的基因对性状的控制方式与囊性纤维化的控制方式不相同,该图表示基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢进而控制生物体的性状,而囊性纤维化是基因控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D错误。
故答案为:B。
【分析】基因控制性状的方式:
21.(2022高二上·沧县开学考)现有具有亲子代关系的甲、乙两管果蝇,其中甲管果蝇既有长翅又有残翅,乙管果蝇只有长翅(甲、乙两管中的果蝇数量均足够多)。由于忘记贴标签,现在不知道甲管果蝇是亲代,还是乙管果蝇是亲代。已知果蝇长翅和残翅受常染色体上一对等位基因控制,下列叙述正确的是( )
A.不管哪一管果蝇为亲代,残翅果蝇均为纯合子
B.不管哪一管果蝇为亲代,甲管中的长翅果蝇一定有纯合子和杂合子
C.可用乙管果蝇相互交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代
D.可用甲管中长翅果蝇与残翅果蝇交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代
【答案】A,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若甲管(既有长翅又有残翅)是亲代,乙管(只有长翅)是子代,则长翅为显性,残翅为隐性,甲管为纯合子(长翅AA×残翅aa),乙管为杂合子(Aa);若乙管为亲代,甲管为子代,则长翅为显性,残翅为隐性,乙管为杂合子(长翅Aa),甲管长翅为AA或Aa、残翅为aa,不管哪一管果蝇为亲代,残翅都是隐性性状,均为纯合子,A正确;
B、由上面分析可知,甲管果蝇长翅有两种可能,都是纯合子或既有纯合子又有杂合子,B错误;
C、乙管无论是亲代还是子代,长翅果蝇都为杂合子,相互交配后子代都是既有长翅又有残翅,故无法判断亲子代关系,C错误;
D、可用甲管中长翅果蝇与残翅果蝇交配,根据实验结果判断哪管果蝇为亲代。若后代出现都是长翅,则甲管为亲代;若后代出现残翅,则乙管为亲代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】根据题意分析,甲管果蝇为亲本时,甲管中的长翅和残翅均为纯合子,乙管中的长翅为杂合子,乙管果蝇为亲本时,则乙管内果蝇为杂合子,甲管内长翅既有纯合子也有杂合子,两种情况中,甲管内都含有纯合子; 两种情况下,乙管内果蝇都为杂合子; 长翅为显性性状,残翅为隐性性状,因此不管哪一管是亲代也不会影响基因的显隐性;因两种情况下,乙管果蝇均为杂合子,所以无论乙管果蝇怎样杂交,结果都一样,不能判断甲、乙两管哪管果蝇是亲代。
22.(2022高二上·沧县开学考)下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,不正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的DNA使R型肺炎链球菌转变成S型菌的变异类型为基因突变
B.艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验中,控制变量使用了“加法原理”
C.用35S、32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P,不含35S
D.蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实验,证明了DNA是遗传物质
【答案】A,B,C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型肺炎链球菌的DNA使R型肺炎链球菌转变成S型菌的变异类型为基因重组,A错误;
B、艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验中,控制变量使用了“减法原理”,B错误;
C、噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入,且利用的原料是大肠杆菌的原料,用35S、32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌,释放的子代噬菌体只有少数含32P,均不含35S,C错误;
D、蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实验,证明了DNA是遗传物质,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
23.(2022高二上·沧县开学考)现有一开紫花的豌豆植株,其一条染色体发生了片段缺失且多了一条该染色体,如图所示。研究发现无正常染色体的花粉不育(无活性),在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极。下列有关说法正确的是( )
A.该变异和基因突变都可以在光学显微镜下观察到
B.该植株减数分裂时三条染色体发生联会紊乱,不能产生正常的配子
C.若该植株作父本,正常植株作母本,杂交后代中染色体数目正常的个体占2/5
D.若该植株自交,其后代表型及比例为紫花:白花=29:1
【答案】C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由题图可知,题图中豌豆植株的染色体多了一条,同时还存在一条部分片段缺失的染色体,变异类型为染色体数目变异和染色体结构变异,无论是染色体数目变异还是染色体结构变异均可用光学显微镜观察到,但基因突变不可以在光学显微镜下观察到,A错误;
B、由于三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极,所以该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种配子且比例为1:2:2:1,故能产生正常的配子,B错误;
C、由于无正常染色体的花粉不育(无活性),则若以该植株为父本,产生雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,正常植株为母本(产生的配子只含有该对染色体中的一条),则与雄配子BB结合的子代一定含有缺失染色体,与雄配子Bb结合的子代一半含有缺失染色体,故杂交后代中有1/5+2/5×1/2=2/5的植株含缺失染色体,C正确;
D、如果该植株自交,雌配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1,雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1(由于无正常染色体的花粉不育,因此只含缺失染色体的花粉不育),后代开白花的比例为1/6×1/5=1/30,开红花的比例为1-1/30=29/30,所以后代的性状表型及比例一般是红花:白花=29:1,D正确。
故答案为:CD。
【分析】1、染色体结构变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、颠倒或易位等改变。染色体数目变异是指细胞内个别染色体的增加或减少,或细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套减少。
2、配子法:根据个体的基因型以及基因型所占的比例,推导产生配子的种类及比例,最后根据雌雄配子随机结合,计算后代的基因型及其比例。
24.(2022高二上·沧县开学考)下列关于表观遗传与可遗传变异、育种的说法正确的是( )
A.同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关
B.高温培养残翅果蝇幼虫得到接近正常果蝇成虫的现象属于表观遗传
C.基因突变一定改变遗传信息,但不一定改变生物性状
D.单倍体育种的原理是染色体变异,单倍体无法进行减数分裂产生配子
【答案】A,C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;单倍体育种;表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关,A正确;
B、高温培养残翅果蝇幼虫得到接近正常果蝇成虫的现象说明表型是由基因型和环境共同作用的结果,不属于表观遗传,B错误;
C、基因突变是由DNA分子上碱基对的增添、缺失和改变引起的,基因突变一定改变遗传信息,但由于密码子的简并性等原因,不一定改变生物性状,C正确;
D、单倍体育种的原理主要是是染色体变异,单倍体在减数分裂过程可能会出现联会紊乱而无法形成可育配子,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
2、生物体的性状还受环境条件的影响,是生物的基因和环境共同作用的结果。
3、单倍体育种: (1)基本原理:染色体数目变异。 (2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。 (3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
25.(2022高二上·沧县开学考)CRISPR/Cas9基因编辑技术是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行准确切割的技术,通过设计向导RNA中的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如右图)。下列相关叙述正确的是( )
A.向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成
B.向导RNA与DNA形成的双链区中碱基配对方式有A-U,C-G
C.a链剪切点附近的碱基序列与相应的识别序列互补
D.核酸内切酶Cas9在合成时需要以氨基酸为原料
【答案】B,D
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、RNA(向导RNA)是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对的原则形成的,即通过转录形成的,A错误;
B、向导RNA与DNA中的双链区碱基对间遵循碱基互补配对原则,碱基配对方式为A-U、C-G,B正确;
C、由图可知,a链剪切点附近的碱基序列与相应的识别序列相同,C错误;
D、核酸内切酶Cas9成分是蛋白质,在核糖体中合成,合成时需要以氨基酸为原料,D正确。
故答案为:BD。
【分析】转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
三、综合题
26.(2022高二上·沧县开学考)甲、乙、丙分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成图及分裂过程中某物质或结构的数量变化。请据图回答问题:
(1)图甲中细胞④的子细胞名称是 ,该细胞中同时出现B、b基因是由于 引起的。
(2)图甲中细胞 处于图乙中的AB段,图甲中细胞 处于图乙HI阶段(填数字)。
(3)图甲中细胞 对应图丙Ⅱ时期,图丙中Ⅱ→I,完成了图乙中 段的变化。
(4)骡是马和驴杂交产生的后代,马和驴的体细胞中分别有32对和31对同源染色体,那么骡的体细胞中含有 条染色体。骡的睾丸或者卵巢中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。请从减数分裂过程中染色体的行为角度解释骡不能繁殖后代的原因: 。
【答案】(1)极体或第二极体;基因突变
(2)①;③④
(3)①②;BC
(4)63;骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,因此骡不能繁殖后代
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】(1)根据图甲中细胞②的细胞质不均等分裂,可判断该生物为雌性。图甲中细胞④不含同源染色体,细胞质均等分裂,所以名称是第一极体,其子细胞的名称是第二极体(极体)。由于该生物的基因型为AaBB,所以该图中同时出现B、b的原因是基因突变。
(2)图乙曲线表示细胞分裂过程中同源染色体对数的数量变化,细胞①为有丝分裂中期,处于图乙中的AB段。图乙HI阶段表示减数第二次分裂过程,不含同源染色体,所以图甲的③④可存在于乙图的HI阶段。
(3)图丙Ⅱ时期可代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂全过程,所以图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是①②,图丙中Ⅱ→Ⅰ表示着丝点分裂,由于Ⅰ可代表有丝分裂后期,所以可完成图乙中BC段变化。
(4)马和驴的体细胞中分别有32对和31对同源染色体,那么骡的体细胞中含有32+31=63条染色体。骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,由于骡的体细胞中的63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴,没有同源染色体,导致减数分裂过程中无法进行同源染色体的联会行为,导致生殖细胞无法形成,所以它们的睾丸或者卵巢中的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
27.(2022高二上·沧县开学考)人类对遗传的认知逐步深入:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交,若将F2中绿色圆粒豌豆自交,其子代中杂合子占 。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,这种变异类型属于 ,但r基因编码的淀粉支酶(无酶活性)比R基因编码的少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现 。试从基因表达的角度解释,在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是 。
(2)摩尔根用灰身长翅(AABB)与黑身残翅(aabb)果蝇杂交,将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交,子代出现四种表型,且比例为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了 种配子,这种变异类型属于 ,若实验结果不符合自由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“ ”这一基本条件。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎链球菌中,S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SIⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌的出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法,现在正确的解释应该是SⅢ的DNA使R菌发生了 。
(4)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,该模型用 解释DNA分子的特异性。
【答案】(1)1/3;基因突变;终止密码(子);显性基因表达,隐性基因不转录(或隐性基因只转录不翻译;或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低)
(2)4;基因重组;非同源染色体上非等位基因
(3)SⅢ;基因重组
(4)特定的碱基排列顺序
【知识点】DNA分子的结构;基因的自由组合规律的实质及应用;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交,子一代基因型为YyRr,子一代自交,所得子二代中绿色圆粒豌豆的基因型及比例为yyRR:yyRr=1:2,将其自交,其子代中杂合子占比为2/3×1/2=1/3。r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,属于碱基对的增添,这种变异类型属于基因突变。r基因碱基序列更长,但编码的无活性的淀粉支酶比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因对应的mRNA中终止密码子提前出现。在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1均为杂合子,其中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是显性基因表达,而隐性基因不转录(或隐性基因只转录不翻译;或隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低)。
(2)灰身长翅(AABB)与黑身残翅(aabb)果蝇杂交,子一代基因型为AaBb;将F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇(aabb)进行测交,子代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,对应四种表型,比例为1:1:1:1,说明F1中雌果蝇产生了4种配子,即AB、Ab、aB、ab,这种变异类型属于基因重组。若实验结果不符合自由组合定律,说明这两对等位基因不是非同源染色体上非等位基因。
(3)利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。由于基因突变具有不定向性,如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生,S型菌的类型不止一种,但该实验中出现的S型菌全为SⅢ,否定了这种说法,正确的解释应该是SⅢ的DNA使R菌发生了基因重组。
(4)DNA双螺旋结构模型用特定的碱基排列顺序解释DNA分子的特异性。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
3、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
28.(2022高二上·沧县开学考)根据下列图一至图五,回答有关问题。
(1)图一③过程叫 ,该过程需要的原料是 。
(2)图二、图三所示生理过程的产物合成方向均为 (填“5’→3’或3’→5’”)。图四所示的核糖体的移动方向是 (填“从右向左”或“从左向右”)。
(3)图五为 的结构示意图,每种氨基酸可对应 种该结构。
【答案】(1)逆转录;脱氧核苷酸
(2)5’→3’;从左向右
(3)tRNA(转运RNA);1或多
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)图一所示全过程叫中心法则,其中的③以RNA为模板,合成DNA,表示逆转录,该过程的进行需要逆转录酶催化,需要以4种脱氧核苷酸为原料合成。
(2)据图可知,图二表示DNA分子复制过程,图三表示转录过程,由于生物体内的DNA聚合酶和RNA聚合酶只能催化DNA从5’→3’的方向合成,因此两者的产物合成方向均为5’→3’。随着翻译的延续,多肽链越来越长,故图四中核糖体的移动方向是从左向右。
(3)据图可知,图五为三叶草结构,是tRNA的结构示意图,生物体内氨基酸的种类有21种,tRNA有62种,因此每种氨基酸可对应1或多种该结构(tRNA)。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
29.(2022高二上·沧县开学考)如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。回答下列问题:
(1)甲遗传病的遗传方式为 ,乙遗传病的遗传方式为 。
(2)I-1的基因型为 ,Ⅲ-1的基因型为 。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子正常的概率是 。
(4)高度近视是一种人类遗传病,为研究其发病率与遗传方式,正确的方法是____。
①在人群中随机抽样调查研究遗传方式②在人群中随机抽样调查并计算发病率③在患者家系中调查研究遗传方式④在患者家系中调查并计算发病率
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】(1)常染色体隐性;伴X染色体隐性
(2)aaXBXb;AAXBY或AaXBY
(3)5/8
(4)B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子(Ⅲ2),说明甲病是隐性遗传病,但Ⅰ1女患者的儿子正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病;Ⅲ3和Ⅲ4都不患乙病,但他们有患乙病的孩子,说明乙病是隐性遗传病,但Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)据I1患甲病可知,I1的基因型为aa,因为IV2患有乙病,其致病基因来自于III3,III3致病基因来自于II2,II2致病基因来自于I1,故I1为XBXb,故I1基因型为aaXBXb;根据Ⅲ2患甲病可知,Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,基因型都是Aa,可推知Ⅲ1的基因型为AA或Aa,Ⅲ1不患乙病,因此Ⅲ1基因型为AAXBY或AaXBY。
(3)从患甲病角度分析,Ⅲ3的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa,Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为Aa,可推知后代患甲病的几率为2/3×1//4=1/6,不患甲病的概率为5/6,从患乙病角度分析,Ⅲ3的基因型为XBXb,Ⅲ4不携带乙遗传病的致病基因,则Ⅲ4的基因型为XBY,可推知后代患乙病的几率为1/4,不患乙病的概率为3/4,因此这个孩子正常的概率是5/6×3/4=5/8。
(4)①③在人群中调查研究遗传方式应在患者家系中进行,而后绘制出遗传病系谱图,从而判断遗传病的遗传方式,①错误,③正确;
②④要调查发病率则应选择在人群中随机调查,使得到的数据准确,②正确,④错误。
综上所述,②③正确,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式: (1)父病子全病——伴Y遗传。 (2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。 (3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、人类遗传病的调查: (1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等; (2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样; (3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
四、实验题
30.(2022高二上·沧县开学考)某种鱼的性别决定方式为XY型,其具有多对相对性状,如正常眼/非正常眼、单尾鳍/双尾鳍等。
(1)研究发现,一条纯种雌性鱼的一条染色体上某基因发生了突变,使其由正常眼突变成为非正常眼,则隐性性状是 ,用上述鱼与正常眼雄鱼杂交,F1雌雄鱼中均有正常眼,也有非正常眼,据此 (填“能”或“不能”)确定控制眼型的基因在X染色体上还是在常染色体上。
(2)已知鱼的单、双尾鳍由一对等位基因控制,现有若干纯、杂合单尾、双尾鳍鱼,单尾鳍对双尾鳍为显性,请设计实验探究这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
实验思路: 。
预期实验结果及结论:
①若 ,则该等位基因位于常染色体上;
②若 ,则该等位基因位于X染色体上。
【答案】(1)正常眼;不能
(2)取纯合双尾鳍的雌鱼与纯合单尾鳍的雄鱼,进行杂交,观察后代的表型;子代均为单尾鳍;子代雌鱼均为单尾鳍,雄鱼均为双尾鳍
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)纯种雌性鱼的一条染色体上某基因发生了突变,由正常眼突变成为非正常眼,说明正常眼是隐性性状。用上述鱼即Aa/XAXa与正常眼雄鱼aa/XaY杂交,无论控制该性状的基因位于常染色体还是X染色体上,F1雌雄鱼中均有正常眼,也有非正常眼,故不能确定控制眼型的基因在X染色体上还是在常染色体上。
(2)已知鱼的单、双尾鳍由一对基因控制,由于单尾鳍对双尾鳍为显性,可取纯合双尾鳍的雌鱼与纯合单尾鳍的雄鱼,进行杂交,观察后代的表型。若子代均为单尾鳍,没有性别差异,说明该等位基因位于常染色体上;若子代雌鱼均为单尾鳍,雄鱼均为双尾鳍,说明该等位基因位于X染色体上。
【分析】基因定位:
(1)性状的显隐性未知,利用正反交实验通过一代杂交实验进行判断:
(2)性状的显隐性已知,可通过一次杂交实验进行判断:若子代中性状表现与性别无关,则基因位于常染色体或位于X、Y染色体同源区段上。若子代中性状表现与性别有关,雌性全为显性,雄性全为隐性,则基因位于X染色体上。
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