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江苏省扬州市江都区2022-2023学年高一下学期期中生物试题
一、单选题
1.关于同源染色体的描述,最精准的是( )
A.形状和大小大体相同的两条染色体
B.一条染色体复制形成的两条染色体
C.分别来自父方和母方的两条染色体
D.减数分裂过程中配对的两条染色体
2.下列关于减数分裂的叙述,不正确的是( )
A.减数分裂过程中,着丝粒分裂一次,核DNA分子含量减半两次
B.初级精母细胞中染色体的数目和核DNA分子数目相同
C.任何一种哺乳动物细胞中,染色体数目与着丝粒数目始终相同
D.减数分裂过程中同源染色体彼此分离,是染色体数目减半的原因
3.图为二倍体(2N=4)生物的一个细胞减数分裂过程中某一时期的模式图,图中字母表示染色体,①~④表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第一次分裂前期,含有4个四分体
B.经复制形成的两个子代DNA分子,可存在于①和③
C.该细胞分裂时,E与F或F'可自由组合移向同一极
D.该细胞分裂形成的子细胞中只含有1对同源染色体
4.在细胞正常分裂情况下,人体细胞中一定含有两条Y染色体的是( )
A.有丝分裂后期的精原细胞
B.减数第一次分裂的初级精母细胞
C.有丝分裂前期的精原细胞
D.减数第二次分裂的次级精母细胞
5.某哺乳动物细胞在有丝分裂后期有48条染色体,则次级卵母细胞中四分体数为( )
A.6 B.12 C.24 D.0
6.下图表示进行有性生殖的高等动物的三个生理过程,其中①、②可以分别表示( )
A.有丝分裂、减数分裂 B.有丝分裂、受精作用
C.受精作用、减数分裂 D.减数分裂、受精作用
7.下图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.该图若为减数分裂,则cd段的细胞都含有23对同源染色体
B.该图若为减数分裂,则等位基因的分离发生在cd段的某一时期
C.该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体都出现在bc段
D.该图若为有丝分裂,则ef段的细胞都含有23条染色体
8.一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂。下列说法错误的是( )
A.若产生4种精子则可能是减数分裂Ⅰ后期基因自由组合的结果
B.基因组成为AAXBXB时细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
C.处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数相同
D.若产生了一个基因组成为AaXB的精子,则同时产生的3个精子可能为AaXB、Y、Y
9.如图所示的细胞最可能是( )
A.卵细胞 B.卵原细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
10.研究发现,小鼠的卵母细胞进行减数分裂时,一对同源染色体的着丝粒的大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)的星射线分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞(如下图)。下列说法正确的是( )
A.图中细胞含有4个四分体,8条染色体
B.图中细胞分裂后含有Tyr星射线的一端将形成次级卵母细胞
C.分裂结束后,与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多
D.图中非同源染色体上的非等位基因仍然遵循基因的自由组合定律
11.下列有关减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.高倍镜下可看到蝗虫的初级卵母细胞和某个次级卵母细胞后期含2条X染色体
B.蝗虫的精原细胞减数分裂过程中,非同源染色体自由组合时会出现着丝粒断裂
C.受精作用时,蝗虫的雌雄配子由于数量相等,因而彼此结合的机会也相等
D.卵细胞体积较大且便于观察,应选桃花的雌蕊作为观察减数分裂过程的材料
12.(2022高一下·镇江期末)如图是某植物根尖分生区细胞中的甲、乙两条染色体,两条染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
A.此图中一共有四条染色单体
B.图中甲、乙是一对同源染色体
C.此图说明基因在染色体上呈线性排列
D.此细胞中甲、乙两条染色体会发生联会配对
13.下列四对生物性状中,属于相对性状的是( )
A.狗的短毛和狗的卷毛 B.番茄的长果与圆果
C.羊的黑毛和兔的白毛 D.小麦的抗倒伏和抗锈病
14.在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①F1产生配子类型的比例②F1自交后代的表现型比例③F1自交后代的基因型比例
④F1测交后代的表现型比例⑤F1测交后代的基因型比例
A.①②③ B.①④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
15.孟德尔选用豌豆作为遗传实验的材料获得了成功,主要原因之一是( )
A.豌豆花瓣小,便于分离,有利于进行人工授粉
B.豌豆是单性花,易于操作
C.豌豆开花前就已经完成了受粉,自然情况下一般都是纯种
D.豌豆雌蕊的柱头只能接受本植株的花粉,无法进行人工授粉
16.水牛的有角与无角为一对相对性状,受一对常染色体上的等位基因H、h控制,但在表现型上受个体性别影响。有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角。一对有角水牛交配后生下了一只无角小牛,该无角小牛的性别与基因型应该为( )
A.雄性,Hh B.雌性,hh C.雌性,Hh D.无法确定
17.用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“一对相对性状杂交的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A.本实验主要目的是模拟生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.甲、乙两个小桶中小球的总数量一定要相等
C.统计40次,小球组合AA、Aa、aa数量应为10、20、10
D.每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同
18.(2022高一下·扬州期末)豌豆是两性花,自然条件下自花传粉。现有一批豌豆种子基因型及比例为AA∶Aa=1∶4。将这批种子播种后自然生长,结实率相同,子代中AA∶Aa∶aa的比例是( )
A.4∶4∶1 B.3∶2∶1 C.2∶2∶1 D.7∶6∶1
19.下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法,正确的是( )
A.研究两对相对性状,若每一对都遵循分离定律,那两对之间就一定遵循自由组合定律
B.分离定律发生在配子形成过程中,自由组合定律则发生在雌雄配子随机结合的过程中
C.多对等位基因遗传时,先发生等位基因的分离,后发生非等位基因的自由组合
D.两对等位基因遗传符合自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9:3:3:1的分离比
20.人类的性染色体存在如图所示的同源区段(I区)和非同源区段(II一1区、II—2区)。甲、乙、丙、丁4个系谱图中的致病基因均位于性染色体上(图中深色表示患者)。若不考虑变异,则致病基因一定在I区的系谱图是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
21.某种两性花的植物通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法正确的是( )
A.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代可能出现红花植株
B.在30℃的条件下生长的白花植株自交,后代在25℃条件下生长不会出现红花植株
C.若探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
D.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
22.某种植物的花色同时受 A、a 与 B、b 两对基因控制。基因型为 A_bb 的植株开蓝花, 基因型为 aaB_的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,F1出现红花和蓝花,取 F1红花植株自交得 F2。F2的表现型及其比例为:红花:黄花:蓝花:白花=7:3:1:1。据题分析下列有关说法不合理的是( )
A.上述基因的遗传规律遵循自由组合规律
B.F2 蓝花的基因型一定为 AAbb
C.F2出现的表现型及其比例可能原因是单方面配子致死
D.亲本的基因型一定为 AAbb (♀)和 aaBb(♂)
23.下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述不正确的是( )
A.仅研究红绿色盲,Ⅱ-2是纯合子的概率为1/2
B.Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb
C.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
D.Ⅲ-1携带Xb的概率为1/4
24.研究发现基因家族存在一类“自私基因”,可通过“杀死”不含这类基因的配子来改变分离比。如A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的亲本植株自交获得F1,F1随机传粉获得F2。下列相关叙述不正确的是( )
A.亲本产生的雄配子中,A:a=3:1
B.F1中显性个体:隐性个体=7:1
C.F2中基因型为AA的个体比Aa多
D.F2中基因型为aa的个体所占比例为7/32
25.(2021·哈尔滨模拟)在常染色体上的A,B,C三个基因分别对a,b,c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是( )
A. B.
C. D.
26.一种鱼的雄性个体不但生长快,而且肉质好,具有比雌鱼高得多的经济价值,科学家发现这种鱼 X染色体上存在一对等位基因 D—d,含有 D 的精子失去受精能力,若要使杂交子代全是雄鱼,可以选择的杂交组合 为( )
A.XDXD ×XD Y B.XDXD×XdY
C.XD Xd ×Xd Y D.XdXd ×XDY
27.天竺鼠身体较圆,唇形似兔,性情温顺,是一种鼠类宠物。该鼠的毛色由两对等位基因控制,这两对基因分别位于两对常染色体上,已知B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色)。现有一批基因型为BbCc的天竺鼠,雌雄个体随机交配繁殖后,子代中黑色:褐色:白色的理论比值为( )
A.9:3:4 B.9:4:3 C.9:6:1 D.9:1:6
28.生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神,下列有关科学研究与运用的科学方法的叙述正确的是( )
A.艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体内转化实验
B.沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构和半保留复制方式
C.摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上
D.赫尔希和蔡斯分别用含35S和32P的培养基培养噬菌体证明了DNA是遗传物质
29.下列是有关遗传物质的说法,正确的是( )
A.DNA的全称是脱氧核糖核苷酸
B.病毒的遗传物质是DNA和RNA
C.酵母菌的遗传物质是DNA,其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种
D.DNA复制时,DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来
30.下列四组肺炎链球菌转化实验中,培养皿中只有R型菌落的一组是( )
A. B.
C. D.
31.若DNA分子中一条链的碱基A:G:T:C=4:3:2:1,则另一条链和双链DNA上A:G:T: C的值分别为( )
A.2:1:4:3和2:3:2:3 B.2:1:4:3和3:2:3:2
C.4:2:3:1和3:7:3:7 D.4:3:2:1和3:3:7:7
32.如图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌
B.图甲和图乙现有的实验环节,均不能证明DNA是遗传物质
C.若用35S标记图乙中的细菌,则上清液中的放射性很低
D.图乙实验中,搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
33.在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )
材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基
A T C G
数量(个) 60 30 足量 15 10 5 15
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸
C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键
D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段
34.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2)。下列有关叙述正确的是( )
A.科学家采用同位素标记技术,利用差速离心法区分不同的DNA
B.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
C.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,得到的DNA分子中,离心后3/4的DNA分子出现在轻带
D.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是全保留复制
35.复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构,就称为复制叉。图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡,图2为DNA复制时,形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a-h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )
A.复制起点富含A-T碱基对,便于解旋酶催化氢键断裂
B.根据子链的延伸方向,可以判断图2中c处是模板链的5'端
C.图1显示有多个复制泡,说明DNA多起点复制,可加快复制速率
D.若某DNA复制时形成了n个复制泡,则该DNA上应有2n个复制叉
二、综合题
36.下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,以及细胞分裂图像。请分析并回答下列问题:
(1)图①中c柱表示的是 ,图①中的Ⅲ的数量关系对应于图②中的 。
(2)图①中一定不存在同源染色体的是 ,不一定存在同源染色体的是 。
(3)一对夫妇,妻子正常,丈夫患色盲,生了一个染色体组成为XXY的色盲儿子。可能原因是父亲产生精子时图②中 代表的细胞发生异常。
37.下图是某同学以玉米(2n=20)为材料,观察到的细胞减数分裂不同时期图像。据图回答:
(1)实验材料取自玉米雄蕊的 ,要观察细胞中染色体,需用 性染料染色。
(2)将图示的6个图像按细胞分裂顺序排序②→ →①→ 。
(3)细胞中非等位基因自由组合发生在图 所示细胞分裂时期。
38.如图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体,基因A、a分别控制灰身、黑身,基因R、r分别控制红眼、白眼。请回答下列问题:
(1)图中雄果蝇的基因型为 ;它能产生的配子有 。
(2)图中这一对雌雄果蝇交配,F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是 。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1自由交配得F2,F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为 ,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率是 。
39.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细读图后回答下列问题:(相关基因用A-a表示)
(1)在该实验的亲本中,母本是 。
(2)操作①叫 ,操作②叫 。
(3)若亲代皆为纯合体,让F1进行自交,F2的基因类型及比例为 。生物学上把这种现象称作 。
40.1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:
(1)图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序:B→ →C。
(2)由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是 (填“35S”或“32P”)。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要______________。
A.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA及其氨基酸 D.噬菌体的DNA及其氨基酸
(4)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体所占的比例 (用分数表示)。
(5)在35S组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
41.2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。小明同学想做一些关于尼安德特人方面的课题研究,他首先对DNA及其相关知识进行了研究,如图所示。图1所示的分子结构式为某种核苷酸;图2中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图2中某一片段放大后如图3所示。请分析回答下列问题:
(1)图1中核苷酸的名称是 。图3中④的名称是 。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ是 酶,Ⅱ酶的作用是催化形成 键。
(3)已知某双链DNA片段含有100个碱基对,其中一条链的A+T占60%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为 个。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系
【解析】【解答】A、形状和大小大体相同的两条染色体不一定是同源染色体,有可能是一条染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体,A错误;
B、一条染色体复制形成的两条染色体不是同源染色体,是相同的染色体,B错误;
C、分别来自父方和母方的两条染色体可能是同源染色体,也可能非同源染色体,C错误;
D、减数分裂过程中同源染色体才会两两配对形成四分体,所以减数分裂过程中配对的两条染色体一定是同源染色体,D正确。
故答案为:D。
【分析】同源染色体:减数分裂过程中配对的两条染色体(最重要的依据);形状和大小一般都相同;一定是一条来自父方,一条来自母方。特例X、Y染色体是同源染色体,但大小不同。
2.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、减数分裂过程中,只有减数第二次分裂后期着丝粒分裂,所以着丝点分裂一次。减数第一次分裂结束和减数第二次分裂结束核DNA都会减半,所以核DNA分子含量减半两次,A正确;
B、初级精母细胞中一条染色体由两条姐妹染色单体组成,则一条染色体上两个DNA,所以染色体的数目是核DNA分子数目的两倍,B错误;
C、染色体数目是按着丝点计数的,所以任何一种哺乳动物细胞中,染色体数目与着丝粒数目始终相同 ,C正确;
D、减数分裂过程中同源染色体彼此分离,是染色体数目减半的原因,D正确。
故答案为:B。
【分析】 减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
3.【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、该细胞中同源染色体两两配对,形成四分体,可判断该细胞处于减数第一次分裂前期。由于有2对同源染色体两两配对,所以含有2个四分体,A错误;
B、经复制形成的两个子代DNA分子,应该在姐妹染色单体上,所以可存在于①和②、③和④,B错误;
C、由于E与F或F'是非同源染色体,非同源染色体可以自由组合,所以该细胞分裂时,E与F或F'可自由组合移向同一极,C正确;
D、该细胞完成减数第一次分裂,同源染色体会彼此分裂,所以该细胞分裂形成的子细胞中不含同源染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】 减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
4.【答案】A
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、精原细胞中有X和Y染色体,有丝分裂不会使X、Y同源染色体分离,且有丝分裂后期染色体着丝点分裂,染色体数目加倍,所以有丝分裂后期的精原细胞一定含有两条Y染色体,A正确;
B、减数第一次分裂的初级精母细胞,同源染色体未分离,含有X、Y同源染色体,但是染色体着丝点未分裂,细胞内只有一条Y染色体,B错误;
C、有丝分裂前期的精原细胞,同源染色体不分离,含有X、Y同源染色体,但是染色体着丝点未分裂,细胞内只有一条Y染色体,C错误;
D、减数第二次分裂的次级精母细胞,同源染色体已分离,细胞内的性染色可能只有X染色体,也可能只有Y染色体,减数第二次分裂后期染色体着丝点分裂,可能含有两条Y染色体,但不是一定,D错误。
故答案为:A。
【分析】 人的体细胞内有23对染色体,有一对染色体与人的性别有关,叫做性染色体;男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX;在生殖过程中,男性产生两种类型的精子,含有X染色体的和含Y染色体的,女性只产生一种类型的卵细胞,是含有X染色体的。
5.【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】减数第一次分裂前期同源染色体两两配对形成四分体,所以只有减数第一次分裂前期会有四分体。该哺乳动物的处于减数第一次分裂前期的初级卵母细胞会有24个四分体。但是次级卵母细胞已经完成减数第一次分裂,细胞内不存在四分体,所以四分体数为0,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
6.【答案】C
【知识点】受精作用
【解析】【解答】结合题图,①为雌雄配子结合形成合子(受精卵),所以①表示受精作用。②为生物体产生配子,所以②表示减数分裂。③为由合子得到生物体,所以③表示生长发育。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】1、 有丝分裂是指一种真核生物分裂产生体细胞的过程。
2、减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
3、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
7.【答案】B
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】题图为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线,de段对应的变化应该是染色体着丝点分裂,所以减数分裂中de段为减二后期,有丝分裂中de段为有丝分裂后期。
A、该图若为减数分裂,则cd段是减二后期之前的时段,细胞可能含有23对同源染色体,也可能无同源染色体,A错误;
B、等位基因分离发生在减一前期,所以该图若为减数分裂,则等位基因的分离发生在cd段的某一时期,B正确;
C、有丝分裂前期纺锤体出现,有丝分裂末期细胞板出现,所以该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体不是都出现在bc段,C错误;
D、人体体细胞中有23对染色体,所以该图若为有丝分裂,则ef段的细胞都含有23对染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】有丝分裂、减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂不同分裂时期细胞的特点:
分裂时期 有丝分裂 减Ⅰ分裂 减Ⅱ分裂.
前期 有同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布 有同源染色体,联会,形成四分体,有染色单体,四分体随机分布 无同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布
中期 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板处排成两行 无同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行
后期 有同源染色体(看一极),无染色单体,着丝点分裂,染色体移向两极 有同源染色体(二极间),有染色单体,同源染色体分离,染色体移向两极 无同源染色体,无染色单体,着丝粒分裂,染色体移向两极
末期 有同源染色体(看一极),无同源染色体,染色体均分两极,在每极随机分布 有同源染色体(二极间),有染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布 无同源染色体,无染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布
8.【答案】A
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,正常情况下只产生2种精子。若产生4种精子则可能是减数分裂Ⅰ前期发生交叉互换的结果,A错误;
B、基因组成为AAXBXB时,细胞内无等位基因,说明同源染色体已分离,可判断该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、减数第一次分裂结束,同源染色体彻底分离,细胞内染色体数目减半,但是减二后期染色体着丝点分裂使染色体数加倍,所以处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数相同,C正确;
D、若产生了一个基因组成为AaXB的精子,可看出A、a所在同源染色体未正常分离,进入了同一个次级精母细胞,这个次级精母细胞完成减数第二次分裂,产生2个AaXB的精子。另一个次级精母细胞基因型为YY,完成减数第二次产生2个Y的精子,所以同时产生的3个精子可能为AaXB、Y、Y,D正确。
故答案为:A。
【分析】不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,来自于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同;来自于同一个初级精母细胞的两个次级精细胞中的染色体组成“互补”。
9.【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】该细胞染色体数为3条,细胞内无同源染色体,染色体散乱分布,可判断该细胞处于减数第二次分裂前期,可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
10.【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、图中一共有4个着丝点,共有4条染色体,且细胞中同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,可判断细胞处于减数第一次分裂后期。四分体是由同源染色体两两配对形成,出现在减一前期,所以该细胞中无四分体,A错误;
B、根据题干信息着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)的星射线分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞,由此可看出细胞分裂后含有dTyr星射线的一端将形成次级卵母细胞,B错误;
C、由于着丝粒较大的染色体与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞,所以分裂结束后,与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多,C正确;
D、由于着丝粒较大的染色体更多的机会进入卵细胞,并不符合自由组合规律,D错误。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
11.【答案】A
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程;受精作用
【解析】【解答】A、减数第二次分裂后期,染色体着丝点分裂,次级卵母细胞中会出现2条X染色体,所以高倍镜下可看到蝗虫的初级卵母细胞和某个次级卵母细胞后期含2条X染色体,A正确;
B、非同源染色体自由组合发生在减一前期,着丝粒断裂发生在减二后期,所以蝗虫的精原细胞减数分裂过程中,非同源染色体自由组合时不会出现着丝粒断裂,B错误;
C、由于一个精原细胞减数分裂产生4个精子,一个卵原细胞减数分裂产生1个卵细胞,所以蝗虫的雄配子远多于雌配子,C错误;
D、桃花的雌蕊中虽然存在细胞的减数分裂,但是由于卵细胞的形成过程是不连续的,不能统计各个时期的细胞且数量少,因此不选择该材料观察减数分裂,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
12.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、由图可知,甲和乙染色体已经完成了复制,此图中一共有四条染色单体,A正确;
B、甲乙染色体相同位置存在等位基因(如A与a、B与b),故甲、乙是一对同源染色体,B正确;
C、由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因,故此图说明基因在染色体上呈线性排列,C正确;
D、图是某植物根尖分生区细胞,分生区细胞能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,所以此细胞中甲、乙两条染色体不会发生联会配对,因为联会发生在减数分裂过程中,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
2、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因。
13.【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、狗的短毛属于狗毛长短的性状,狗的卷毛属于狗毛弯曲程度的性状,不属于相对性状,A错误;
B、番茄的长果与圆果都属于番茄果实形状的性状,属于相对性状,B正确;
C、羊的黑毛和兔的白毛是不同生物的性状,不属于相对性状,C错误;
D、小麦的抗倒伏属于小麦茎秆高度的性状,抗锈病属于小麦是否抗病的性状,不属于相对性状,D错误。
故答案为:B。
【分析】相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。一般包括显性性状和隐性性状。
14.【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】 在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,①F1为双杂合个体,产生4种类型的配子,比例是1:1:1:1;②F1自交后代的表现型比例是9:3:3:1;③F1自交后代的基因型有9种,基因型及比例为AABB:AABb:AAbb:AaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:1:2:4:2:1:2:1;④F1测交后代的表现型比例是1:1:1:1;⑤F1测交后代的基因型有4种,基因型及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1。 综上所述可知,在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是①④⑤,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】孟德尔自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
15.【答案】C
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆花瓣大,便于操作,A错误;
B、豌豆花中有雌蕊和雄蕊,所以豌豆是两性花,B错误;
C、豌豆开花前就已经完成了受粉,自然情况下一般都是纯种,是孟德尔豌豆杂交实验成功的原因之一,C正确;
D、豌豆花可以进行人工授粉,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔获得成功的原因:(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件;(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对;(3)对实验结果进行统计学分析;(4)运用假说—演绎法这一科学方法。
16.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】题干信息指出水牛的有角与无角为一对相对性状,受一对常染色体上的等位基因H、h控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,由此可知公牛有角基因型为HH或Hh,公牛无角基因型为hh,母牛有角基因型为HH,母牛无角基因型为Hh或hh。 一对有角水牛交配后生下了一只无角小牛,可以先确定亲本中有角母牛基因型为HH,有角公牛基因型为H_,则子代中无角小牛基因型必定是H_。若基因型为H_,又表现为无角,可确定子代无角小牛是雌性,基因型为Hh,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】从性遗传是指基因在常染色体上,但由于受到性激素的作用,基因在不同性别中表达不同。
17.【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、本实验主要目的是模拟子代的性状分离比,A错误;
B、甲、乙两个小桶中小球的总数量分别代表的是雌、雄配子数,可以不相等,B错误;
C、统计40次,理论上小球组合AA、Aa、aa数量应为10、20、10。但由于实验次数较少,误差会较大,实际中AA、Aa、aa数量不一定应为10、20、10,C错误;
D、甲、乙两小桶中A与a小球数一定要相等,所以每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状分离比的模拟实验
1.实验原理(模拟内容)
(1)两个小桶分别代表的是雌、雄生殖器官;
(2)两个小桶内的彩球分别代表雌、雄配子;
(3)用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机结合。
2.实验过程
(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个;
提示:同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等;不同小桶内的彩球数量不必一定相等。
(2)摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合;
(3)分别从两个小桶内随机抓取一个小球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合;
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)和(4)重复做30次以上。(切记不能将两个桶中的彩球相混)
3.结果与结论
(1)实验结果:彩球组合的类型有DD∶Dd∶dd三种,其数量比约为1∶2∶1。
(2)实验结论:彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈3∶1。
18.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】豌豆是自花传粉植物,而且是闭花受粉,所以AA的个体后代都是AA,Aa的个体后代会出现性状分离。根据题意分析可知:AA:Aa=1:4,AA占1/5,Aa占4/5,豌豆自然状态下通过自花传粉繁殖,子代AA占1/5+4/5╳1/4=2/5,Aa=4/5╳1/2=2/5,aa=4/5╳1/4=1/5
,所以AA:Aa:aa=2:2:1。
故答案为:C。
【分析】 基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,按照分离定律,基因型为Aa的个体产生的配子类型及比例是A:a=1:1,自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1。
19.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、研究两对相对性状,若每一对都遵循分离定律,那两对之间就不一定遵循自由组合定律,A错误;
B、分离定律发生在配子形成过程中,自由组合定律同样发生在配子形成过程中,B错误;
C、多对等位基因遗传时,等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合同时发生,C错误;
D、两对等位基因遗传符合自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9:3:3:1的分离比,也可能是9:3:3:1的变形,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质等位基因会随同源染色体的分开而分离。
2、基因的自由组合定律的实质非同源染色体上的非等位基因自由组合。
20.【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】图中Ⅰ区段为X、Y同源区段,若致病基因在Ⅰ区段,X、Y染色体上都可能存在致病基因;Ⅱ-1区段为X的非同源区段,若致病基因在Ⅱ-1区段,致病基因只可能在X染色上,是一种伴X遗传;Ⅱ-2区段为Y的非同源区段,若致病基因在Ⅱ-2区段,致病基因只可能在Y染色上,是一种伴Y遗传。
甲中父、母均患病,女儿不患病,可判断该病为显性遗传病且不可能在Ⅱ-1区段或Ⅱ-2区段,所以致病基因一定在Ⅰ区段。乙中父、母均正常,儿子患病,可判断该病为隐性遗传病且不可能在Ⅱ-2区段,所以致病基因可能在Ⅰ区段或Ⅱ-1区段。丙中父亲患病,母亲正常,儿子患病,所以致病基因可能在Ⅰ区段、Ⅱ-1区段或Ⅱ-2区段。丁中父亲患病,母亲正常,女儿患病,可排除致病基因在Ⅱ-2区段,所以致病基因可能在Ⅰ区段、Ⅱ-1区段。综上所述可知,A符合题意、B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 X、Y染色体是同源染色体,但是X、Y染色体的结构和常染色体有所不同,XY结构相同的区段是同源区段;X染色体上在Y染色体上找不到的区段是X染色体的非同源区段;Y 染色体上在X染色体上找不到的区段是Y染色体非同源区段,也就是X、Y染色体都有自己的同源区段和非同源区段。
21.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、在25℃的条件下生长的白花植株基因型为aa,自交产生的子代不可能出现红花植株,A错误;
B、在30℃的条件下生长的白花植株基因型可能是AA、Aa或aa,若基因型是AA或Aa,自交产生的子代在25℃条件下生长会出现红花植株,B错误;
C、若探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行测交实验,C错误;
D、不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】表现型是指具有特定基因型的个体,在一定环境条件下,所表现出来的性状特征的总和。一般环境条件的变化不易使基因型发生改变,表现型则容易受到 环境条件的影响。基因型相同的个体,但是在不同的环境条件下,可以显示出不同的表现型。基因型不同的个体,也可以呈现出同样的表现型。
22.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由于F2的表现型及其比例为:红花:黄花:蓝花:白花=7:3:1:1,是9:3:3:1的变形,可看出上述基因的遗传规律遵循自由组合规律,A不符合题意; B、F2蓝花的基因型可能为AAbb或Aabb,B符合题意; C:F2的性状分离比和为12,所以F2出现的表现型及其比例可能原因是单方面配子致死,C不符合题意; D、由于蓝花基因型为A_bb,黄花基因型为aaB_,将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,F1出现红花和蓝花(A_bb),没有出现黄花(aaB_),所以可确定亲本的基因型一定为 AAbb (♀)和 aaBb(♂),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】性状分离比9∶3∶3∶1的变式题的解题思路:(1)看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)将题中所给分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,并分析合并性状的类型。如比例9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即“4”为两种性状的合并结果。(3)若出现子代表现型比例之和小于16,则所少的比例可能由隐性纯合致死、显性纯合致死等引起。
23.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、红绿色盲是伴X隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患红绿色盲,Ⅱ-1患红绿色盲,可以确定Ⅰ-1基因型为XBY,Ⅰ-2XBXb,所以Ⅱ-2是纯合子的概率是1/2,A正确;
B、由题意可知Ⅰ-1血型为M型,血型基因型为LMLM,Ⅰ-2血型为N型,血型基因型为LNLN。综合A选项的分析可知,Ⅰ-1基因型为LMLMXBY,Ⅰ-2基因型为LNLNXBXb,所以Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,B正确;
C、由题意可知Ⅰ-3血型为M型,血型基因型为LMLM,Ⅰ-4血型为N型,血型基因型为LNLN,所以Ⅱ-4的血型基因型为LMLN,血型为MN型,C错误;
D、只考虑红绿色盲,由B选项分析可知Ⅱ-3的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-4的基因型为XBY,所以Ⅲ-3女孩携带Xb的概率为1/4,D正确。
故答案为:C。
【分析】伴X隐性遗传的遗传特点中:隐性致病基因及其等位基因只位于 X 染色体上;女患者的 儿子和父亲 一定患病(母病子必病,女病父必病);男性致病基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。这种遗传特点,遗传学上叫做交叉遗传。
24.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、题干信息指出A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子,所以亲本Aa产生的雄配子中A:a=3:1,A正确;
B、根据A选项分析可知,父本Aa产生的雄配子中A:a=3:1,母本Aa产生的雌配子中A:a=1:1,所以 F1中AA:Aa:aa=3:4:1,即显性个体:隐性个体=7:1,B正确;
C、由于a基因雄配子会2/3的概率被杀死,a基因频率会降低,所以F2中基因型为AA的个体比Aa多,C正确;
D、根据B选项分析可知,F1中AA:Aa:aa=3:4:1,其中雄配子比例为A:a=10:6×2/3=5:2,而雌配子比例为A:a=5:3,因此F1随机传粉获得F2,F2中aa个体所占比例为:2/7×3/8=3/28,D错误 。
故答案为:D。
【分析】配子致死:指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。
25.【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】已知隐性性状个体aabbcc与显性纯合个体AABBCC杂交得F1的基因型为AaBbCc,如果三个基因完全独立,那么测交结果应该有八种基因型,而测交结果只有4种基因型,说明有2对基因是连锁的。根据测交后代的基因型及比例为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,发现去掉隐性亲本提供的abc配子后,F1AaBbCc产生的4种配子是abc、ABC:aBc:AbC=1:1:1:1,不难发现其配子中A与C、a与c始终是在一起的,是连锁基因,它们与B、b之间是自由组合的。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb),测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
26.【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,自然界中不存在XDXD的个体,A不符合题意;
B、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XDXD×XdY杂交子代基因型为XDXd,XDY,子代有雄鱼和雌鱼,B不符合题意 ;
C、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XDXd×XdY杂交子代基因型为XDXd、XdXd、XDY、XdY,子代有雄鱼和雌鱼,C不符合题意;
D、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XdXd×XDY杂交子代基因型为XdY,子代全为雄鱼,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】选择亲本杂交,通过子代的毛色或眼色或叶型等性状区分子代性别时,实验设计:选两条性染色体同型(XX、ZZ)隐性性状亲本,另一亲本为显性杂交。
27.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题干信息可知,该鼠的毛色由两对等位基因控制,B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色),因此黑色基因型为B_C_,褐色基因型为bbC_,白色基因为B_cc、bbcc。由于两对基因分别位于两对常染色体上,遵循基因自由组合定律,BbCc的雌雄个体随机交配,子代中基因型比例为B_C_:bbC_:B_cc:bbcc=9:3:3:1,故表现型比例及比例为黑色:褐色:白色=9:3:4,A符合题意、B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】“三步法”巧解自由组合定律特殊分离比
1、第一步,判断是否遵循基因自由组合定律:若没有致死的情况,双杂合子自交后代的表型比例之和为16,则符合基因的自由组合定律,否则不符合基因的自由组合定律。
2、第二步,写出遗传图解:根据基因的自由组合定律,写出F2四种表型对应的基因型,并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1),然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表现型。
3、第三步,合并同类项:根据题意,将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。
28.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体外转化实验,A错误;
B、沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构,B错误;
C、摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,C正确;
D、噬菌体无细胞结构,不能用培养基直接培养,必须寄生在活细胞中,D错误。
故答案为:C。
【分析】 假说演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
29.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA的全称是脱氧核糖核酸,A错误;
B、病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误;
C、酵母菌的遗传物质是DNA,其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种,C正确;
D、DNA复制时,DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸与脱氧核苷酸片段连接起来,D错误。
故答案为:C。
【分析】绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有部分病毒(RNA病毒)的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。病毒(非细胞生物)的遗传物质是DNA或RNA。有细胞结构的生物(包括原核生物和真核生物)遗传物质是DNA。
30.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于S型菌提取物中含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,A不符合题意;
B、加入DNA酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于DNA酶会水解DNA,会使S型菌提取物中不含S型菌的DNA,没有S型菌的DNA无法使R型菌转化为S型菌,所以培养皿上只有R型菌,B符合题意;
C、加入RNA酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于RNA酶只会水解RNA,S型菌提取物中仍然含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,C不符合题意;
D、加入蛋白酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于蛋白酶只会水解蛋白质,S型菌提取物中仍然含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】艾弗里肺炎链球菌转化实验结果:
31.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】若DNA分子中一条链的碱基A:G:T:C=4:3:2:1,由于DNA分子中碱基对遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,则另一条链A:G:T: C=2:1:4:3,双链DNA分子中A:G:T: C=6:4:6:4=3:2:3:2。综上所述可知,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A一定与T配对,G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
32.【答案】D
【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、图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,一开始没有活的S型菌,后来加热杀死的S型菌会使部分R型菌转化为S型菌,转化后产生的S型菌会进行增殖,所以图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌,A正确;
B、图甲现有的实验环节,只能证明加热杀死的S型菌体内存在某种转化因子,使R型菌转化为S型菌;图乙现有的实验环节,只能证明噬菌体的蛋白质未侵入大肠杆菌,所以两个实验均不能证明DNA是遗传物质,B正确;
C、若用35S标记图乙中的细菌,搅拌、离心后细菌会沉淀在试管底部,所以上清液中的放射性很低,C正确;
D、图乙实验中,搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、格里菲思的体内转化实验结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
2、噬菌体侵染细菌的实验结果:(1)含35S的噬菌体+细菌→上清液的放射性高,沉淀物的放射性低。(2)含32P的噬菌体+细菌→上清液的放射性低,沉淀物的放射性高。
33.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖,但碱基是连在脱氧核糖上的,A错误;
B、一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基构成,且DNA分子中碱基对遵循碱基互补配对原则,首先结合题表中碱基数量可知,现有碱基只能组成10个A—T碱基对,5个G—C碱基对,且磷酸基团只有30个,所以制作出的DNA双链模型最多能含30个脱氧核苷酸,B错误;
C、根据B选项分析,制作的DNA分子中最多只有30个脱氧核苷酸,且最多有5个G—C碱基对,由于A—T碱基对之间2个氢键,G—C碱基对之间3个氢键,故制作的DNA双链模型最多能含2×10+3×5=35个氢键,C正确;
D、虽然制作出的DNA双链模型最多能含30个脱氧核苷酸,但是根据碱基对的配对情况,并不能保证每个位置都能选4种脱氧核苷酸,所以制作出的DNA双链模型小于430种DNA片段,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA结构特点:(1)由两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成的双螺旋结构。(2)外侧:由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。(3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对。碱基对的形式遵循碱基互补配对原则 ,即A一定和T配对(氢键有 2 个),G一定和C配对(氢键有 3 个)。
34.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、科学家采用同位素标记技术,利用密度梯度离心法区分不同的DNA,A错误;
B、第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,不能说明DNA复制方式一定是半保留复制,也可能是分散复制,B错误;
C、若DNA复制方式是半保留复制,一个大肠杆菌继续培养至第三代,得到的6个DNA分子中,2个DNA分子的双链均为14N15N,其余4个DNA分子的双链均为14N14N,所以离心后3/4的DNA分子出现在轻带,C正确;
D、结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是半保留复制,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA半保留复制的实验证据
1、实验方法:同位素标记技术和离心技术。科学家:梅塞尔森和斯塔尔
2、实验原理
(1)DNA的两条链都用15N标记,这样的DNA分子密度最大,离心时应该在试管的底部。
(2)DNA的两条链都没有被15N标记,离心时应该在试管的上部。
(3)DNA的两条链中只有一条单链被15N标记,这样的DNA分子离心时应该在试管的中部。
3、实验假设:DNA的复制方式为半保留复制。
4、实验结果
(1)立即取出,提取DNA→离心→全部重带。
(2)繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。
(3)繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
5、实验结果和预期的一致,说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。
35.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于A-T碱基对之间2个氢键,G-C碱基对之间3个氢键,所以复制起点富含A-T碱基对,便于解旋酶催化氢键断裂,A正确;
B、由于DNA复制中子链延伸方向为5'→3',图中h侧DNA子链的方向与其模板链方向相反,所以图2中c处是模板链的3'端,B错误;
C、图1显示有多个复制泡,每个复制泡处会进行DNA复制,由此说明DNA多起点复制,可加快复制速率,C正确;
D、结合图2可知,每个复制泡有2个复制叉,所以某DNA复制时形成了n个复制泡,则该DNA上应有2n个复制叉,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制的条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:4种游离的脱氧核苷酸;(3)能量;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
2、DNA复制过程:边解旋边复制,分为三个阶段:(1)解旋,提供模板母链;(2)以母链为模板,进行碱基互补配对,合成互补子链;(3)母链和子链盘绕,形成两个新的DNA分子。 即解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋。
36.【答案】(1)核DNA;乙
(2)Ⅲ、Ⅳ;Ⅰ
(3)丙
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图①中Ⅰ时b为0,可判断b为染色单体,Ⅱ时c与b相等,可判断c为核DNA;图①中的Ⅲ时染色体2条,核DNA4个,染色单体4个,所以图①中的Ⅲ的数量关系对应于图②中的乙。
故答案为:核DNA;乙。
(2)根据题干中信息可知该动物体属于二倍体,体细胞中有4条染色体,减数第二次分裂的细胞一定不存在同源染色体,图①中Ⅲ、Ⅳ时染色体数为2条,染色体数是体细胞的一半,所以Ⅲ、Ⅳ一定处于减数第二次分裂,细胞内一定不存在同源染色体。由于减数第二次分裂后期,染色体着丝点分裂,染色体数目加倍,减数第二次分裂后期染色体数与体细胞染色体数相等,但是无染色单体,所以图①中Ⅰ可能处于减数第二次分裂后期,不一定存在同源染色体。
故答案为:Ⅲ、Ⅳ;Ⅰ。
(3)题干信息指出一对夫妇,妻子正常,丈夫患色盲,生了一个染色体组成为XXY的色盲儿子,如果是父亲产生的异常精子造成的,那么父亲产生的异常精子为XbY,可能是减数第一次分裂后期初级精母细胞中X、Y同源染色体异常分离造成的,而图2中丙为减数第一次分裂后期,故可能对应图②中丙代表的细胞发生异常。
故答案为:丙。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
37.【答案】(1)花药;碱
(2)⑤→③;⑥→④
(3)③
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】题图中①有两个细胞且染色体散乱分布,为减数第二次分裂前期;②一个细胞中染色体两两配对,为减数第一次分裂前期;③一个细胞中染色体彼此分离,为减数第一次分裂后期;④两个细胞内都在发生染色体分离,为减数第二次分裂后期;⑤一个细胞染色体排列在赤道板处,为减数第一次分裂中期;⑥两个细胞内染色体都排列在赤道板处,为减数第二次分裂中期。
(1)题图表示细胞减数分裂,花粉是植物的精细胞,雄蕊的花药中产生花粉,所以实验材料取自玉米雄蕊的花药。要观察细胞中染色体,要用碱性染料染成深色。
故答案为:花药;碱。
(2)根据上述分析可知,将图示的6个图像按细胞分裂顺序排序②→⑤→③→①→⑥→④。
故答案为:⑤→③;⑥→④。
(3)细胞中非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图③所示细胞分裂时期。
故答案为:③。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
38.【答案】(1)AaXrY;AXr、AY、aXr、aY
(2)3/4/0.75
(3)3:1;1/18
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)雄果蝇的性染色体组成为XY,所以图中雄果蝇的基因型为AaXrY。由于基因A、a位于常染色体上,R、r位于性染色体上,两对基因位于两对同源染色体上,遗传遵循自由组合定律,所以该雄果蝇能产生4种配子,包括:AXr、AY、aXr、aY。
故答案为:AaXrY;AXr、AY、aXr、aY。
(2)图中雌果蝇基因型为AaXRXr,雄果蝇基因型为AaXrY,这一对雌雄果蝇交配,可以将基因一对、一对分析:Aa×Aa→纯合子(AA、aa)占1/2,杂合子(Aa)占1/2;XRXr×XrY→雌性中纯合子(XrXr)占1/2,杂合子(XRXr)占1/2。所以F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是1/2(第一对纯合)×1/2(第二对杂合)+1/2(第一对杂合)×1(第二对纯合、杂合皆可)=3/4。
故答案为:3/4(0.75)。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1的基因型为AaXRXr和AaXrY,F1自由交配得F2,F2中灰身红眼(A_XR_)占3/4×1/2=3/8,黑身白眼果蝇(aaXrXr或aaXrY)占1/4×1/2=1/8,所以F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3:1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交,将基因一对、一对分析:2/3Aa×2/3Aa→aa(黑色)占2/3×2/3×1/4=1/9;XRXr×XrY→XrXr和XrY(白色)占1/2,所以子代中出现黑身白眼果蝇的概率1/9×1/2=1/18。
故答案为:3:1;1/18。
【分析】基因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。
39.【答案】(1)高茎豌豆
(2)去雄;传粉
(3)AA:Aa:aa=1:2:1;性状分离
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1)人工异花授粉时,要对母本去雄,要将父本的花粉涂抹在母本的雌蕊柱头上,结合题图可知,高茎豌豆是母本。
故答案为:高茎豌豆。
(2)图中操作①为去雄,操作②为传粉。
故答案为:去雄;传粉。
(3)若亲代皆为纯合体,两亲本杂交的到的F1基因型为Aa,让F1进行自交,F2的基因类型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。由于F1全为高茎豌豆,F1自交产生的子代中有矮茎,也有高茎,所以生物学上把这种现象称作性状分离。
故答案为:AA:Aa:aa=1:2:1;性状分离。
【分析】人工异花传粉的步骤:(1)在花粉成熟前人工去雄(在花蕾期对作为母本的植株去掉雄蕊,且去雄要彻底)→(2)套上纸袋(避免外来花粉的干扰)→(3)人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉撒在去除雄花的雌蕊柱头上)→(4)套上纸袋,防止外来花粉的干扰。
40.【答案】(1)D→A→E
(2)35S
(3)B
(4)1/50
(5)④
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】噬箘体侵染细菌的过程包括:吸附→注入DNA→DNA复制和蛋白质合成→组装→释放子代噬菌体。结合图1可知,A为DNA复制和蛋白质合成,B为吸附,C为释放,D为注入,E为组装。图2中上清液放射性高,上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳,所以该组是用35S标记的噬菌体侵染细菌。
(1)根据上述分析可知,图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序:B→D→A→E→C。
故答案为:D→A→E。
(2) 根据上述分析可知,由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是35S。
故答案为:35S。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA指导合成,合成噬菌体蛋白质外壳的原料氨基酸由细菌提供,B选项符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
(4)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于DNA是半保留复制方式,含32P的这两条DNA链会分配到2个子代DNA中,新合成的DNA链不含32P,所以含32P的DNA分子只有2个。大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体所占的比例1/50。
故答案为:1/50。
(5)在35S组实验中,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,保温时间过短,噬菌体的DNA未注入大肠杆菌,保温时间过长,细菌会裂解释放子代噬菌体,都影响的只是噬菌体DNA的分布,但是对噬菌体蛋白质外壳的分布不会产生影响,综上所述,④符合题意,①、②、③不符合题意。
故答案为:④。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌过程中,只有亲代噬菌体的 DNA 进入大肠杆菌,并在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌内的物质(脱氧核苷酸、氨基酸)来合成身身的组成成分( DNA和蛋白质)。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 DNA 遗传的,所以 DNA 才是真正的遗传物质。
2、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中放射性也较高,可能原因搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
3、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现上清液中放射性也较高,可能原因是(1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中;(2)保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
41.【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
(2)解旋酶;磷酸二酯
(3)120
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)图1中核苷酸的五碳糖是核糖,含氮碱基是腺嘌呤,所以图1中核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸。图3为DNA分子平面图,④核苷酸的碱基与A配对,则④的碱基应为T,所以图3中④的名称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
故答案为:腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ与DNA的两条母链结合,所以Ⅰ是解旋酶。Ⅱ酶应该是DNA聚合酶,作用是催化形成磷酸二酯键。
故答案为:解旋酶;磷酸二酯键。
(3)由于DNA分子中碱基互补配对,DNA分子一条链的A+T占60%,G+C占40%,互补链中A+T占60%,G+C占40%。题干信息指出它的互补链中G与T分别占22%和18%,再结合上述分析可确互补链中C占40%-22%=18%,另一条链中C与互补链中G相等,则另一条链C占22%,因此整个DNA分子中C的数量为100×18%+100×22%=40。如果连续复制2次,共4个DNA,但亲代DNA的2条链是保留的,数量上而言,相当于产生了3个新的DNA,所以需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为3×40=120。
故答案为:120。
【分析】1、构成DNA的脱氧核糖核苷酸的脱氧核糖、磷酸是相同的,而碱基有四种,所以就有四种含有不同碱基的脱氧核糖核苷酸,即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。构成RNA的核糖核苷酸也有四种:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。
2、 DNA聚合酶:在DNA复制时起作用,将多个脱氧核苷酸催化聚合为脱氧核苷酸链(也就是DNA单链),此时形成的化学键是磷酸二酯键。DNA解旋酶:在DNA转录时起作用,将DNA的双链解开,作用对象是氢键,使氢键断裂。
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江苏省扬州市江都区2022-2023学年高一下学期期中生物试题
一、单选题
1.关于同源染色体的描述,最精准的是( )
A.形状和大小大体相同的两条染色体
B.一条染色体复制形成的两条染色体
C.分别来自父方和母方的两条染色体
D.减数分裂过程中配对的两条染色体
【答案】D
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系
【解析】【解答】A、形状和大小大体相同的两条染色体不一定是同源染色体,有可能是一条染色体的姐妹染色单体分离形成的子染色体,A错误;
B、一条染色体复制形成的两条染色体不是同源染色体,是相同的染色体,B错误;
C、分别来自父方和母方的两条染色体可能是同源染色体,也可能非同源染色体,C错误;
D、减数分裂过程中同源染色体才会两两配对形成四分体,所以减数分裂过程中配对的两条染色体一定是同源染色体,D正确。
故答案为:D。
【分析】同源染色体:减数分裂过程中配对的两条染色体(最重要的依据);形状和大小一般都相同;一定是一条来自父方,一条来自母方。特例X、Y染色体是同源染色体,但大小不同。
2.下列关于减数分裂的叙述,不正确的是( )
A.减数分裂过程中,着丝粒分裂一次,核DNA分子含量减半两次
B.初级精母细胞中染色体的数目和核DNA分子数目相同
C.任何一种哺乳动物细胞中,染色体数目与着丝粒数目始终相同
D.减数分裂过程中同源染色体彼此分离,是染色体数目减半的原因
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、减数分裂过程中,只有减数第二次分裂后期着丝粒分裂,所以着丝点分裂一次。减数第一次分裂结束和减数第二次分裂结束核DNA都会减半,所以核DNA分子含量减半两次,A正确;
B、初级精母细胞中一条染色体由两条姐妹染色单体组成,则一条染色体上两个DNA,所以染色体的数目是核DNA分子数目的两倍,B错误;
C、染色体数目是按着丝点计数的,所以任何一种哺乳动物细胞中,染色体数目与着丝粒数目始终相同 ,C正确;
D、减数分裂过程中同源染色体彼此分离,是染色体数目减半的原因,D正确。
故答案为:B。
【分析】 减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
3.图为二倍体(2N=4)生物的一个细胞减数分裂过程中某一时期的模式图,图中字母表示染色体,①~④表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第一次分裂前期,含有4个四分体
B.经复制形成的两个子代DNA分子,可存在于①和③
C.该细胞分裂时,E与F或F'可自由组合移向同一极
D.该细胞分裂形成的子细胞中只含有1对同源染色体
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、该细胞中同源染色体两两配对,形成四分体,可判断该细胞处于减数第一次分裂前期。由于有2对同源染色体两两配对,所以含有2个四分体,A错误;
B、经复制形成的两个子代DNA分子,应该在姐妹染色单体上,所以可存在于①和②、③和④,B错误;
C、由于E与F或F'是非同源染色体,非同源染色体可以自由组合,所以该细胞分裂时,E与F或F'可自由组合移向同一极,C正确;
D、该细胞完成减数第一次分裂,同源染色体会彼此分裂,所以该细胞分裂形成的子细胞中不含同源染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】 减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
4.在细胞正常分裂情况下,人体细胞中一定含有两条Y染色体的是( )
A.有丝分裂后期的精原细胞
B.减数第一次分裂的初级精母细胞
C.有丝分裂前期的精原细胞
D.减数第二次分裂的次级精母细胞
【答案】A
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、精原细胞中有X和Y染色体,有丝分裂不会使X、Y同源染色体分离,且有丝分裂后期染色体着丝点分裂,染色体数目加倍,所以有丝分裂后期的精原细胞一定含有两条Y染色体,A正确;
B、减数第一次分裂的初级精母细胞,同源染色体未分离,含有X、Y同源染色体,但是染色体着丝点未分裂,细胞内只有一条Y染色体,B错误;
C、有丝分裂前期的精原细胞,同源染色体不分离,含有X、Y同源染色体,但是染色体着丝点未分裂,细胞内只有一条Y染色体,C错误;
D、减数第二次分裂的次级精母细胞,同源染色体已分离,细胞内的性染色可能只有X染色体,也可能只有Y染色体,减数第二次分裂后期染色体着丝点分裂,可能含有两条Y染色体,但不是一定,D错误。
故答案为:A。
【分析】 人的体细胞内有23对染色体,有一对染色体与人的性别有关,叫做性染色体;男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX;在生殖过程中,男性产生两种类型的精子,含有X染色体的和含Y染色体的,女性只产生一种类型的卵细胞,是含有X染色体的。
5.某哺乳动物细胞在有丝分裂后期有48条染色体,则次级卵母细胞中四分体数为( )
A.6 B.12 C.24 D.0
【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】减数第一次分裂前期同源染色体两两配对形成四分体,所以只有减数第一次分裂前期会有四分体。该哺乳动物的处于减数第一次分裂前期的初级卵母细胞会有24个四分体。但是次级卵母细胞已经完成减数第一次分裂,细胞内不存在四分体,所以四分体数为0,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
6.下图表示进行有性生殖的高等动物的三个生理过程,其中①、②可以分别表示( )
A.有丝分裂、减数分裂 B.有丝分裂、受精作用
C.受精作用、减数分裂 D.减数分裂、受精作用
【答案】C
【知识点】受精作用
【解析】【解答】结合题图,①为雌雄配子结合形成合子(受精卵),所以①表示受精作用。②为生物体产生配子,所以②表示减数分裂。③为由合子得到生物体,所以③表示生长发育。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】1、 有丝分裂是指一种真核生物分裂产生体细胞的过程。
2、减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
3、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
7.下图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.该图若为减数分裂,则cd段的细胞都含有23对同源染色体
B.该图若为减数分裂,则等位基因的分离发生在cd段的某一时期
C.该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体都出现在bc段
D.该图若为有丝分裂,则ef段的细胞都含有23条染色体
【答案】B
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】题图为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线,de段对应的变化应该是染色体着丝点分裂,所以减数分裂中de段为减二后期,有丝分裂中de段为有丝分裂后期。
A、该图若为减数分裂,则cd段是减二后期之前的时段,细胞可能含有23对同源染色体,也可能无同源染色体,A错误;
B、等位基因分离发生在减一前期,所以该图若为减数分裂,则等位基因的分离发生在cd段的某一时期,B正确;
C、有丝分裂前期纺锤体出现,有丝分裂末期细胞板出现,所以该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体不是都出现在bc段,C错误;
D、人体体细胞中有23对染色体,所以该图若为有丝分裂,则ef段的细胞都含有23对染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】有丝分裂、减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂不同分裂时期细胞的特点:
分裂时期 有丝分裂 减Ⅰ分裂 减Ⅱ分裂.
前期 有同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布 有同源染色体,联会,形成四分体,有染色单体,四分体随机分布 无同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布
中期 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板处排成两行 无同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行
后期 有同源染色体(看一极),无染色单体,着丝点分裂,染色体移向两极 有同源染色体(二极间),有染色单体,同源染色体分离,染色体移向两极 无同源染色体,无染色单体,着丝粒分裂,染色体移向两极
末期 有同源染色体(看一极),无同源染色体,染色体均分两极,在每极随机分布 有同源染色体(二极间),有染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布 无同源染色体,无染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布
8.一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂。下列说法错误的是( )
A.若产生4种精子则可能是减数分裂Ⅰ后期基因自由组合的结果
B.基因组成为AAXBXB时细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
C.处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数相同
D.若产生了一个基因组成为AaXB的精子,则同时产生的3个精子可能为AaXB、Y、Y
【答案】A
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,正常情况下只产生2种精子。若产生4种精子则可能是减数分裂Ⅰ前期发生交叉互换的结果,A错误;
B、基因组成为AAXBXB时,细胞内无等位基因,说明同源染色体已分离,可判断该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、减数第一次分裂结束,同源染色体彻底分离,细胞内染色体数目减半,但是减二后期染色体着丝点分裂使染色体数加倍,所以处于减数分裂Ⅰ后期和处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数相同,C正确;
D、若产生了一个基因组成为AaXB的精子,可看出A、a所在同源染色体未正常分离,进入了同一个次级精母细胞,这个次级精母细胞完成减数第二次分裂,产生2个AaXB的精子。另一个次级精母细胞基因型为YY,完成减数第二次产生2个Y的精子,所以同时产生的3个精子可能为AaXB、Y、Y,D正确。
故答案为:A。
【分析】不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换,来自于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同;来自于同一个初级精母细胞的两个次级精细胞中的染色体组成“互补”。
9.如图所示的细胞最可能是( )
A.卵细胞 B.卵原细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】该细胞染色体数为3条,细胞内无同源染色体,染色体散乱分布,可判断该细胞处于减数第二次分裂前期,可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
10.研究发现,小鼠的卵母细胞进行减数分裂时,一对同源染色体的着丝粒的大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)的星射线分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞(如下图)。下列说法正确的是( )
A.图中细胞含有4个四分体,8条染色体
B.图中细胞分裂后含有Tyr星射线的一端将形成次级卵母细胞
C.分裂结束后,与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多
D.图中非同源染色体上的非等位基因仍然遵循基因的自由组合定律
【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、图中一共有4个着丝点,共有4条染色体,且细胞中同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,可判断细胞处于减数第一次分裂后期。四分体是由同源染色体两两配对形成,出现在减一前期,所以该细胞中无四分体,A错误;
B、根据题干信息着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)的星射线分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞,由此可看出细胞分裂后含有dTyr星射线的一端将形成次级卵母细胞,B错误;
C、由于着丝粒较大的染色体与去酪氨酸化(dTyr)的星射线结合,从而有更多的机会进入卵细胞,所以分裂结束后,与卵细胞同时形成的极体中着丝粒大的染色体较多,C正确;
D、由于着丝粒较大的染色体更多的机会进入卵细胞,并不符合自由组合规律,D错误。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
11.下列有关减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A.高倍镜下可看到蝗虫的初级卵母细胞和某个次级卵母细胞后期含2条X染色体
B.蝗虫的精原细胞减数分裂过程中,非同源染色体自由组合时会出现着丝粒断裂
C.受精作用时,蝗虫的雌雄配子由于数量相等,因而彼此结合的机会也相等
D.卵细胞体积较大且便于观察,应选桃花的雌蕊作为观察减数分裂过程的材料
【答案】A
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程;受精作用
【解析】【解答】A、减数第二次分裂后期,染色体着丝点分裂,次级卵母细胞中会出现2条X染色体,所以高倍镜下可看到蝗虫的初级卵母细胞和某个次级卵母细胞后期含2条X染色体,A正确;
B、非同源染色体自由组合发生在减一前期,着丝粒断裂发生在减二后期,所以蝗虫的精原细胞减数分裂过程中,非同源染色体自由组合时不会出现着丝粒断裂,B错误;
C、由于一个精原细胞减数分裂产生4个精子,一个卵原细胞减数分裂产生1个卵细胞,所以蝗虫的雄配子远多于雌配子,C错误;
D、桃花的雌蕊中虽然存在细胞的减数分裂,但是由于卵细胞的形成过程是不连续的,不能统计各个时期的细胞且数量少,因此不选择该材料观察减数分裂,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
12.(2022高一下·镇江期末)如图是某植物根尖分生区细胞中的甲、乙两条染色体,两条染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
A.此图中一共有四条染色单体
B.图中甲、乙是一对同源染色体
C.此图说明基因在染色体上呈线性排列
D.此细胞中甲、乙两条染色体会发生联会配对
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、由图可知,甲和乙染色体已经完成了复制,此图中一共有四条染色单体,A正确;
B、甲乙染色体相同位置存在等位基因(如A与a、B与b),故甲、乙是一对同源染色体,B正确;
C、由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因,故此图说明基因在染色体上呈线性排列,C正确;
D、图是某植物根尖分生区细胞,分生区细胞能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,所以此细胞中甲、乙两条染色体不会发生联会配对,因为联会发生在减数分裂过程中,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
2、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因。
13.下列四对生物性状中,属于相对性状的是( )
A.狗的短毛和狗的卷毛 B.番茄的长果与圆果
C.羊的黑毛和兔的白毛 D.小麦的抗倒伏和抗锈病
【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、狗的短毛属于狗毛长短的性状,狗的卷毛属于狗毛弯曲程度的性状,不属于相对性状,A错误;
B、番茄的长果与圆果都属于番茄果实形状的性状,属于相对性状,B正确;
C、羊的黑毛和兔的白毛是不同生物的性状,不属于相对性状,C错误;
D、小麦的抗倒伏属于小麦茎秆高度的性状,抗锈病属于小麦是否抗病的性状,不属于相对性状,D错误。
故答案为:B。
【分析】相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。一般包括显性性状和隐性性状。
14.在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是( )
①F1产生配子类型的比例②F1自交后代的表现型比例③F1自交后代的基因型比例
④F1测交后代的表现型比例⑤F1测交后代的基因型比例
A.①②③ B.①④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】 在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,①F1为双杂合个体,产生4种类型的配子,比例是1:1:1:1;②F1自交后代的表现型比例是9:3:3:1;③F1自交后代的基因型有9种,基因型及比例为AABB:AABb:AAbb:AaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:1:2:4:2:1:2:1;④F1测交后代的表现型比例是1:1:1:1;⑤F1测交后代的基因型有4种,基因型及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1。 综上所述可知,在孟德尔两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是①④⑤,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】孟德尔自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合
15.孟德尔选用豌豆作为遗传实验的材料获得了成功,主要原因之一是( )
A.豌豆花瓣小,便于分离,有利于进行人工授粉
B.豌豆是单性花,易于操作
C.豌豆开花前就已经完成了受粉,自然情况下一般都是纯种
D.豌豆雌蕊的柱头只能接受本植株的花粉,无法进行人工授粉
【答案】C
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆花瓣大,便于操作,A错误;
B、豌豆花中有雌蕊和雄蕊,所以豌豆是两性花,B错误;
C、豌豆开花前就已经完成了受粉,自然情况下一般都是纯种,是孟德尔豌豆杂交实验成功的原因之一,C正确;
D、豌豆花可以进行人工授粉,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔获得成功的原因:(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件;(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对;(3)对实验结果进行统计学分析;(4)运用假说—演绎法这一科学方法。
16.水牛的有角与无角为一对相对性状,受一对常染色体上的等位基因H、h控制,但在表现型上受个体性别影响。有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角。一对有角水牛交配后生下了一只无角小牛,该无角小牛的性别与基因型应该为( )
A.雄性,Hh B.雌性,hh C.雌性,Hh D.无法确定
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】题干信息指出水牛的有角与无角为一对相对性状,受一对常染色体上的等位基因H、h控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,由此可知公牛有角基因型为HH或Hh,公牛无角基因型为hh,母牛有角基因型为HH,母牛无角基因型为Hh或hh。 一对有角水牛交配后生下了一只无角小牛,可以先确定亲本中有角母牛基因型为HH,有角公牛基因型为H_,则子代中无角小牛基因型必定是H_。若基因型为H_,又表现为无角,可确定子代无角小牛是雌性,基因型为Hh,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】从性遗传是指基因在常染色体上,但由于受到性激素的作用,基因在不同性别中表达不同。
17.用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“一对相对性状杂交的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A.本实验主要目的是模拟生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
B.甲、乙两个小桶中小球的总数量一定要相等
C.统计40次,小球组合AA、Aa、aa数量应为10、20、10
D.每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、本实验主要目的是模拟子代的性状分离比,A错误;
B、甲、乙两个小桶中小球的总数量分别代表的是雌、雄配子数,可以不相等,B错误;
C、统计40次,理论上小球组合AA、Aa、aa数量应为10、20、10。但由于实验次数较少,误差会较大,实际中AA、Aa、aa数量不一定应为10、20、10,C错误;
D、甲、乙两小桶中A与a小球数一定要相等,所以每个桶中都有两种不同颜色的小球,并且两种颜色的小球数相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状分离比的模拟实验
1.实验原理(模拟内容)
(1)两个小桶分别代表的是雌、雄生殖器官;
(2)两个小桶内的彩球分别代表雌、雄配子;
(3)用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机结合。
2.实验过程
(1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个;
提示:同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等;不同小桶内的彩球数量不必一定相等。
(2)摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合;
(3)分别从两个小桶内随机抓取一个小球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合;
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)和(4)重复做30次以上。(切记不能将两个桶中的彩球相混)
3.结果与结论
(1)实验结果:彩球组合的类型有DD∶Dd∶dd三种,其数量比约为1∶2∶1。
(2)实验结论:彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈3∶1。
18.(2022高一下·扬州期末)豌豆是两性花,自然条件下自花传粉。现有一批豌豆种子基因型及比例为AA∶Aa=1∶4。将这批种子播种后自然生长,结实率相同,子代中AA∶Aa∶aa的比例是( )
A.4∶4∶1 B.3∶2∶1 C.2∶2∶1 D.7∶6∶1
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】豌豆是自花传粉植物,而且是闭花受粉,所以AA的个体后代都是AA,Aa的个体后代会出现性状分离。根据题意分析可知:AA:Aa=1:4,AA占1/5,Aa占4/5,豌豆自然状态下通过自花传粉繁殖,子代AA占1/5+4/5╳1/4=2/5,Aa=4/5╳1/2=2/5,aa=4/5╳1/4=1/5
,所以AA:Aa:aa=2:2:1。
故答案为:C。
【分析】 基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,按照分离定律,基因型为Aa的个体产生的配子类型及比例是A:a=1:1,自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1。
19.下列有关基因分离定律和基因自由组合定律的说法,正确的是( )
A.研究两对相对性状,若每一对都遵循分离定律,那两对之间就一定遵循自由组合定律
B.分离定律发生在配子形成过程中,自由组合定律则发生在雌雄配子随机结合的过程中
C.多对等位基因遗传时,先发生等位基因的分离,后发生非等位基因的自由组合
D.两对等位基因遗传符合自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9:3:3:1的分离比
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、研究两对相对性状,若每一对都遵循分离定律,那两对之间就不一定遵循自由组合定律,A错误;
B、分离定律发生在配子形成过程中,自由组合定律同样发生在配子形成过程中,B错误;
C、多对等位基因遗传时,等位基因的分离和非同源染色体上的非等位基因的自由组合同时发生,C错误;
D、两对等位基因遗传符合自由组合定律,双杂合子自交后代不一定出现9:3:3:1的分离比,也可能是9:3:3:1的变形,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质等位基因会随同源染色体的分开而分离。
2、基因的自由组合定律的实质非同源染色体上的非等位基因自由组合。
20.人类的性染色体存在如图所示的同源区段(I区)和非同源区段(II一1区、II—2区)。甲、乙、丙、丁4个系谱图中的致病基因均位于性染色体上(图中深色表示患者)。若不考虑变异,则致病基因一定在I区的系谱图是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】图中Ⅰ区段为X、Y同源区段,若致病基因在Ⅰ区段,X、Y染色体上都可能存在致病基因;Ⅱ-1区段为X的非同源区段,若致病基因在Ⅱ-1区段,致病基因只可能在X染色上,是一种伴X遗传;Ⅱ-2区段为Y的非同源区段,若致病基因在Ⅱ-2区段,致病基因只可能在Y染色上,是一种伴Y遗传。
甲中父、母均患病,女儿不患病,可判断该病为显性遗传病且不可能在Ⅱ-1区段或Ⅱ-2区段,所以致病基因一定在Ⅰ区段。乙中父、母均正常,儿子患病,可判断该病为隐性遗传病且不可能在Ⅱ-2区段,所以致病基因可能在Ⅰ区段或Ⅱ-1区段。丙中父亲患病,母亲正常,儿子患病,所以致病基因可能在Ⅰ区段、Ⅱ-1区段或Ⅱ-2区段。丁中父亲患病,母亲正常,女儿患病,可排除致病基因在Ⅱ-2区段,所以致病基因可能在Ⅰ区段、Ⅱ-1区段。综上所述可知,A符合题意、B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 X、Y染色体是同源染色体,但是X、Y染色体的结构和常染色体有所不同,XY结构相同的区段是同源区段;X染色体上在Y染色体上找不到的区段是X染色体的非同源区段;Y 染色体上在X染色体上找不到的区段是Y染色体非同源区段,也就是X、Y染色体都有自己的同源区段和非同源区段。
21.某种两性花的植物通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法正确的是( )
A.在25℃的条件下生长的白花植株自交,后代可能出现红花植株
B.在30℃的条件下生长的白花植株自交,后代在25℃条件下生长不会出现红花植株
C.若探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
D.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、在25℃的条件下生长的白花植株基因型为aa,自交产生的子代不可能出现红花植株,A错误;
B、在30℃的条件下生长的白花植株基因型可能是AA、Aa或aa,若基因型是AA或Aa,自交产生的子代在25℃条件下生长会出现红花植株,B错误;
C、若探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25℃条件下进行测交实验,C错误;
D、不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状,D正确。
故答案为:D。
【分析】表现型是指具有特定基因型的个体,在一定环境条件下,所表现出来的性状特征的总和。一般环境条件的变化不易使基因型发生改变,表现型则容易受到 环境条件的影响。基因型相同的个体,但是在不同的环境条件下,可以显示出不同的表现型。基因型不同的个体,也可以呈现出同样的表现型。
22.某种植物的花色同时受 A、a 与 B、b 两对基因控制。基因型为 A_bb 的植株开蓝花, 基因型为 aaB_的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,F1出现红花和蓝花,取 F1红花植株自交得 F2。F2的表现型及其比例为:红花:黄花:蓝花:白花=7:3:1:1。据题分析下列有关说法不合理的是( )
A.上述基因的遗传规律遵循自由组合规律
B.F2 蓝花的基因型一定为 AAbb
C.F2出现的表现型及其比例可能原因是单方面配子致死
D.亲本的基因型一定为 AAbb (♀)和 aaBb(♂)
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由于F2的表现型及其比例为:红花:黄花:蓝花:白花=7:3:1:1,是9:3:3:1的变形,可看出上述基因的遗传规律遵循自由组合规律,A不符合题意; B、F2蓝花的基因型可能为AAbb或Aabb,B符合题意; C:F2的性状分离比和为12,所以F2出现的表现型及其比例可能原因是单方面配子致死,C不符合题意; D、由于蓝花基因型为A_bb,黄花基因型为aaB_,将蓝花植株(♀)与黄花植株(♂)杂交,F1出现红花和蓝花(A_bb),没有出现黄花(aaB_),所以可确定亲本的基因型一定为 AAbb (♀)和 aaBb(♂),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】性状分离比9∶3∶3∶1的变式题的解题思路:(1)看F2的表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)将题中所给分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,并分析合并性状的类型。如比例9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即“4”为两种性状的合并结果。(3)若出现子代表现型比例之和小于16,则所少的比例可能由隐性纯合致死、显性纯合致死等引起。
23.下图为某红绿色盲家族系谱图,相关基因用XB、Xb表示。人的MN血型基因位于常染色体上,基因型有3种:LMLM(M型)、LNLN(N型)、LMLN(MN型)。已知I-1、I-3为M型,I-2、I-4为N型。下列叙述不正确的是( )
A.仅研究红绿色盲,Ⅱ-2是纯合子的概率为1/2
B.Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb
C.Ⅱ-4的血型可能为M型或MN型
D.Ⅲ-1携带Xb的概率为1/4
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、红绿色盲是伴X隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患红绿色盲,Ⅱ-1患红绿色盲,可以确定Ⅰ-1基因型为XBY,Ⅰ-2XBXb,所以Ⅱ-2是纯合子的概率是1/2,A正确;
B、由题意可知Ⅰ-1血型为M型,血型基因型为LMLM,Ⅰ-2血型为N型,血型基因型为LNLN。综合A选项的分析可知,Ⅰ-1基因型为LMLMXBY,Ⅰ-2基因型为LNLNXBXb,所以Ⅱ-3的基因型为LMLNXBXB或LMLNXBXb,B正确;
C、由题意可知Ⅰ-3血型为M型,血型基因型为LMLM,Ⅰ-4血型为N型,血型基因型为LNLN,所以Ⅱ-4的血型基因型为LMLN,血型为MN型,C错误;
D、只考虑红绿色盲,由B选项分析可知Ⅱ-3的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-4的基因型为XBY,所以Ⅲ-3女孩携带Xb的概率为1/4,D正确。
故答案为:C。
【分析】伴X隐性遗传的遗传特点中:隐性致病基因及其等位基因只位于 X 染色体上;女患者的 儿子和父亲 一定患病(母病子必病,女病父必病);男性致病基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。这种遗传特点,遗传学上叫做交叉遗传。
24.研究发现基因家族存在一类“自私基因”,可通过“杀死”不含这类基因的配子来改变分离比。如A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的亲本植株自交获得F1,F1随机传粉获得F2。下列相关叙述不正确的是( )
A.亲本产生的雄配子中,A:a=3:1
B.F1中显性个体:隐性个体=7:1
C.F2中基因型为AA的个体比Aa多
D.F2中基因型为aa的个体所占比例为7/32
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、题干信息指出A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子,所以亲本Aa产生的雄配子中A:a=3:1,A正确;
B、根据A选项分析可知,父本Aa产生的雄配子中A:a=3:1,母本Aa产生的雌配子中A:a=1:1,所以 F1中AA:Aa:aa=3:4:1,即显性个体:隐性个体=7:1,B正确;
C、由于a基因雄配子会2/3的概率被杀死,a基因频率会降低,所以F2中基因型为AA的个体比Aa多,C正确;
D、根据B选项分析可知,F1中AA:Aa:aa=3:4:1,其中雄配子比例为A:a=10:6×2/3=5:2,而雌配子比例为A:a=5:3,因此F1随机传粉获得F2,F2中aa个体所占比例为:2/7×3/8=3/28,D错误 。
故答案为:D。
【分析】配子致死:指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。
25.(2021·哈尔滨模拟)在常染色体上的A,B,C三个基因分别对a,b,c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是( )
A. B.
C. D.
【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】已知隐性性状个体aabbcc与显性纯合个体AABBCC杂交得F1的基因型为AaBbCc,如果三个基因完全独立,那么测交结果应该有八种基因型,而测交结果只有4种基因型,说明有2对基因是连锁的。根据测交后代的基因型及比例为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,发现去掉隐性亲本提供的abc配子后,F1AaBbCc产生的4种配子是abc、ABC:aBc:AbC=1:1:1:1,不难发现其配子中A与C、a与c始终是在一起的,是连锁基因,它们与B、b之间是自由组合的。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb),测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
26.一种鱼的雄性个体不但生长快,而且肉质好,具有比雌鱼高得多的经济价值,科学家发现这种鱼 X染色体上存在一对等位基因 D—d,含有 D 的精子失去受精能力,若要使杂交子代全是雄鱼,可以选择的杂交组合 为( )
A.XDXD ×XD Y B.XDXD×XdY
C.XD Xd ×Xd Y D.XdXd ×XDY
【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,自然界中不存在XDXD的个体,A不符合题意;
B、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XDXD×XdY杂交子代基因型为XDXd,XDY,子代有雄鱼和雌鱼,B不符合题意 ;
C、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XDXd×XdY杂交子代基因型为XDXd、XdXd、XDY、XdY,子代有雄鱼和雌鱼,C不符合题意;
D、题干中指出含有 D 的精子失去受精能力,XdXd×XDY杂交子代基因型为XdY,子代全为雄鱼,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】选择亲本杂交,通过子代的毛色或眼色或叶型等性状区分子代性别时,实验设计:选两条性染色体同型(XX、ZZ)隐性性状亲本,另一亲本为显性杂交。
27.天竺鼠身体较圆,唇形似兔,性情温顺,是一种鼠类宠物。该鼠的毛色由两对等位基因控制,这两对基因分别位于两对常染色体上,已知B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色)。现有一批基因型为BbCc的天竺鼠,雌雄个体随机交配繁殖后,子代中黑色:褐色:白色的理论比值为( )
A.9:3:4 B.9:4:3 C.9:6:1 D.9:1:6
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题干信息可知,该鼠的毛色由两对等位基因控制,B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色),因此黑色基因型为B_C_,褐色基因型为bbC_,白色基因为B_cc、bbcc。由于两对基因分别位于两对常染色体上,遵循基因自由组合定律,BbCc的雌雄个体随机交配,子代中基因型比例为B_C_:bbC_:B_cc:bbcc=9:3:3:1,故表现型比例及比例为黑色:褐色:白色=9:3:4,A符合题意、B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】“三步法”巧解自由组合定律特殊分离比
1、第一步,判断是否遵循基因自由组合定律:若没有致死的情况,双杂合子自交后代的表型比例之和为16,则符合基因的自由组合定律,否则不符合基因的自由组合定律。
2、第二步,写出遗传图解:根据基因的自由组合定律,写出F2四种表型对应的基因型,并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1),然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表现型。
3、第三步,合并同类项:根据题意,将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。
28.生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神,下列有关科学研究与运用的科学方法的叙述正确的是( )
A.艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体内转化实验
B.沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构和半保留复制方式
C.摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上
D.赫尔希和蔡斯分别用含35S和32P的培养基培养噬菌体证明了DNA是遗传物质
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体外转化实验,A错误;
B、沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构,B错误;
C、摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,C正确;
D、噬菌体无细胞结构,不能用培养基直接培养,必须寄生在活细胞中,D错误。
故答案为:C。
【分析】 假说演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
29.下列是有关遗传物质的说法,正确的是( )
A.DNA的全称是脱氧核糖核苷酸
B.病毒的遗传物质是DNA和RNA
C.酵母菌的遗传物质是DNA,其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种
D.DNA复制时,DNA聚合酶可催化两个游离的脱氧核苷酸连接起来
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA的全称是脱氧核糖核酸,A错误;
B、病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误;
C、酵母菌的遗传物质是DNA,其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种,C正确;
D、DNA复制时,DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸与脱氧核苷酸片段连接起来,D错误。
故答案为:C。
【分析】绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有部分病毒(RNA病毒)的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。病毒(非细胞生物)的遗传物质是DNA或RNA。有细胞结构的生物(包括原核生物和真核生物)遗传物质是DNA。
30.下列四组肺炎链球菌转化实验中,培养皿中只有R型菌落的一组是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于S型菌提取物中含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,A不符合题意;
B、加入DNA酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于DNA酶会水解DNA,会使S型菌提取物中不含S型菌的DNA,没有S型菌的DNA无法使R型菌转化为S型菌,所以培养皿上只有R型菌,B符合题意;
C、加入RNA酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于RNA酶只会水解RNA,S型菌提取物中仍然含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,C不符合题意;
D、加入蛋白酶的S型菌的提取物加入含R型菌的培养液,由于蛋白酶只会水解蛋白质,S型菌提取物中仍然含有S型菌的DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以培养皿上会有R型菌和S型菌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】艾弗里肺炎链球菌转化实验结果:
31.若DNA分子中一条链的碱基A:G:T:C=4:3:2:1,则另一条链和双链DNA上A:G:T: C的值分别为( )
A.2:1:4:3和2:3:2:3 B.2:1:4:3和3:2:3:2
C.4:2:3:1和3:7:3:7 D.4:3:2:1和3:3:7:7
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】若DNA分子中一条链的碱基A:G:T:C=4:3:2:1,由于DNA分子中碱基对遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,则另一条链A:G:T: C=2:1:4:3,双链DNA分子中A:G:T: C=6:4:6:4=3:2:3:2。综上所述可知,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A一定与T配对,G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
32.如图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌
B.图甲和图乙现有的实验环节,均不能证明DNA是遗传物质
C.若用35S标记图乙中的细菌,则上清液中的放射性很低
D.图乙实验中,搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
【答案】D
【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、图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,一开始没有活的S型菌,后来加热杀死的S型菌会使部分R型菌转化为S型菌,转化后产生的S型菌会进行增殖,所以图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌,A正确;
B、图甲现有的实验环节,只能证明加热杀死的S型菌体内存在某种转化因子,使R型菌转化为S型菌;图乙现有的实验环节,只能证明噬菌体的蛋白质未侵入大肠杆菌,所以两个实验均不能证明DNA是遗传物质,B正确;
C、若用35S标记图乙中的细菌,搅拌、离心后细菌会沉淀在试管底部,所以上清液中的放射性很低,C正确;
D、图乙实验中,搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、格里菲思的体内转化实验结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
2、噬菌体侵染细菌的实验结果:(1)含35S的噬菌体+细菌→上清液的放射性高,沉淀物的放射性低。(2)含32P的噬菌体+细菌→上清液的放射性低,沉淀物的放射性高。
33.在制作DNA双螺旋结构模型时,某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是( )
材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基
A T C G
数量(个) 60 30 足量 15 10 5 15
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸
C.制作出的DNA双链模型最多能含35个氢键
D.制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖,但碱基是连在脱氧核糖上的,A错误;
B、一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基构成,且DNA分子中碱基对遵循碱基互补配对原则,首先结合题表中碱基数量可知,现有碱基只能组成10个A—T碱基对,5个G—C碱基对,且磷酸基团只有30个,所以制作出的DNA双链模型最多能含30个脱氧核苷酸,B错误;
C、根据B选项分析,制作的DNA分子中最多只有30个脱氧核苷酸,且最多有5个G—C碱基对,由于A—T碱基对之间2个氢键,G—C碱基对之间3个氢键,故制作的DNA双链模型最多能含2×10+3×5=35个氢键,C正确;
D、虽然制作出的DNA双链模型最多能含30个脱氧核苷酸,但是根据碱基对的配对情况,并不能保证每个位置都能选4种脱氧核苷酸,所以制作出的DNA双链模型小于430种DNA片段,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA结构特点:(1)由两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋而成的双螺旋结构。(2)外侧:由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。(3)内侧:两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对。碱基对的形式遵循碱基互补配对原则 ,即A一定和T配对(氢键有 2 个),G一定和C配对(氢键有 3 个)。
34.科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2)。下列有关叙述正确的是( )
A.科学家采用同位素标记技术,利用差速离心法区分不同的DNA
B.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
C.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,得到的DNA分子中,离心后3/4的DNA分子出现在轻带
D.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是全保留复制
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、科学家采用同位素标记技术,利用密度梯度离心法区分不同的DNA,A错误;
B、第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,不能说明DNA复制方式一定是半保留复制,也可能是分散复制,B错误;
C、若DNA复制方式是半保留复制,一个大肠杆菌继续培养至第三代,得到的6个DNA分子中,2个DNA分子的双链均为14N15N,其余4个DNA分子的双链均为14N14N,所以离心后3/4的DNA分子出现在轻带,C正确;
D、结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是半保留复制,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA半保留复制的实验证据
1、实验方法:同位素标记技术和离心技术。科学家:梅塞尔森和斯塔尔
2、实验原理
(1)DNA的两条链都用15N标记,这样的DNA分子密度最大,离心时应该在试管的底部。
(2)DNA的两条链都没有被15N标记,离心时应该在试管的上部。
(3)DNA的两条链中只有一条单链被15N标记,这样的DNA分子离心时应该在试管的中部。
3、实验假设:DNA的复制方式为半保留复制。
4、实验结果
(1)立即取出,提取DNA→离心→全部重带。
(2)繁殖一代后取出,提取DNA→离心→全部中带。
(3)繁殖两代后取出,提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。
5、实验结果和预期的一致,说明DNA的复制是以半保留的方式进行的。
35.复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构,就称为复制叉。图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡,图2为DNA复制时,形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a-h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )
A.复制起点富含A-T碱基对,便于解旋酶催化氢键断裂
B.根据子链的延伸方向,可以判断图2中c处是模板链的5'端
C.图1显示有多个复制泡,说明DNA多起点复制,可加快复制速率
D.若某DNA复制时形成了n个复制泡,则该DNA上应有2n个复制叉
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于A-T碱基对之间2个氢键,G-C碱基对之间3个氢键,所以复制起点富含A-T碱基对,便于解旋酶催化氢键断裂,A正确;
B、由于DNA复制中子链延伸方向为5'→3',图中h侧DNA子链的方向与其模板链方向相反,所以图2中c处是模板链的3'端,B错误;
C、图1显示有多个复制泡,每个复制泡处会进行DNA复制,由此说明DNA多起点复制,可加快复制速率,C正确;
D、结合图2可知,每个复制泡有2个复制叉,所以某DNA复制时形成了n个复制泡,则该DNA上应有2n个复制叉,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制的条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:4种游离的脱氧核苷酸;(3)能量;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
2、DNA复制过程:边解旋边复制,分为三个阶段:(1)解旋,提供模板母链;(2)以母链为模板,进行碱基互补配对,合成互补子链;(3)母链和子链盘绕,形成两个新的DNA分子。 即解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋。
二、综合题
36.下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,以及细胞分裂图像。请分析并回答下列问题:
(1)图①中c柱表示的是 ,图①中的Ⅲ的数量关系对应于图②中的 。
(2)图①中一定不存在同源染色体的是 ,不一定存在同源染色体的是 。
(3)一对夫妇,妻子正常,丈夫患色盲,生了一个染色体组成为XXY的色盲儿子。可能原因是父亲产生精子时图②中 代表的细胞发生异常。
【答案】(1)核DNA;乙
(2)Ⅲ、Ⅳ;Ⅰ
(3)丙
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图①中Ⅰ时b为0,可判断b为染色单体,Ⅱ时c与b相等,可判断c为核DNA;图①中的Ⅲ时染色体2条,核DNA4个,染色单体4个,所以图①中的Ⅲ的数量关系对应于图②中的乙。
故答案为:核DNA;乙。
(2)根据题干中信息可知该动物体属于二倍体,体细胞中有4条染色体,减数第二次分裂的细胞一定不存在同源染色体,图①中Ⅲ、Ⅳ时染色体数为2条,染色体数是体细胞的一半,所以Ⅲ、Ⅳ一定处于减数第二次分裂,细胞内一定不存在同源染色体。由于减数第二次分裂后期,染色体着丝点分裂,染色体数目加倍,减数第二次分裂后期染色体数与体细胞染色体数相等,但是无染色单体,所以图①中Ⅰ可能处于减数第二次分裂后期,不一定存在同源染色体。
故答案为:Ⅲ、Ⅳ;Ⅰ。
(3)题干信息指出一对夫妇,妻子正常,丈夫患色盲,生了一个染色体组成为XXY的色盲儿子,如果是父亲产生的异常精子造成的,那么父亲产生的异常精子为XbY,可能是减数第一次分裂后期初级精母细胞中X、Y同源染色体异常分离造成的,而图2中丙为减数第一次分裂后期,故可能对应图②中丙代表的细胞发生异常。
故答案为:丙。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
37.下图是某同学以玉米(2n=20)为材料,观察到的细胞减数分裂不同时期图像。据图回答:
(1)实验材料取自玉米雄蕊的 ,要观察细胞中染色体,需用 性染料染色。
(2)将图示的6个图像按细胞分裂顺序排序②→ →①→ 。
(3)细胞中非等位基因自由组合发生在图 所示细胞分裂时期。
【答案】(1)花药;碱
(2)⑤→③;⑥→④
(3)③
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】题图中①有两个细胞且染色体散乱分布,为减数第二次分裂前期;②一个细胞中染色体两两配对,为减数第一次分裂前期;③一个细胞中染色体彼此分离,为减数第一次分裂后期;④两个细胞内都在发生染色体分离,为减数第二次分裂后期;⑤一个细胞染色体排列在赤道板处,为减数第一次分裂中期;⑥两个细胞内染色体都排列在赤道板处,为减数第二次分裂中期。
(1)题图表示细胞减数分裂,花粉是植物的精细胞,雄蕊的花药中产生花粉,所以实验材料取自玉米雄蕊的花药。要观察细胞中染色体,要用碱性染料染成深色。
故答案为:花药;碱。
(2)根据上述分析可知,将图示的6个图像按细胞分裂顺序排序②→⑤→③→①→⑥→④。
故答案为:⑤→③;⑥→④。
(3)细胞中非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图③所示细胞分裂时期。
故答案为:③。
【分析】减数分裂过程:(1)减Ⅰ间期:进行DNA复制和蛋白质合成;(2)减Ⅰ前期:同源染色体联会,形成四分体;(3)减Ⅰ中期:同源染色体排在赤道板两侧;(4)减Ⅰ后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;(5)减Ⅰ末期:细胞一分为二;(6)减Ⅱ前期:染色体散乱分布在细胞中;(7)减Ⅱ中期:染色体着丝点排列在赤道板上;(8)减Ⅱ后期:染色体着丝点分裂;(9)减Ⅱ末期:细胞一分为二。
38.如图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体,基因A、a分别控制灰身、黑身,基因R、r分别控制红眼、白眼。请回答下列问题:
(1)图中雄果蝇的基因型为 ;它能产生的配子有 。
(2)图中这一对雌雄果蝇交配,F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是 。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1自由交配得F2,F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为 ,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率是 。
【答案】(1)AaXrY;AXr、AY、aXr、aY
(2)3/4/0.75
(3)3:1;1/18
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)雄果蝇的性染色体组成为XY,所以图中雄果蝇的基因型为AaXrY。由于基因A、a位于常染色体上,R、r位于性染色体上,两对基因位于两对同源染色体上,遗传遵循自由组合定律,所以该雄果蝇能产生4种配子,包括:AXr、AY、aXr、aY。
故答案为:AaXrY;AXr、AY、aXr、aY。
(2)图中雌果蝇基因型为AaXRXr,雄果蝇基因型为AaXrY,这一对雌雄果蝇交配,可以将基因一对、一对分析:Aa×Aa→纯合子(AA、aa)占1/2,杂合子(Aa)占1/2;XRXr×XrY→雌性中纯合子(XrXr)占1/2,杂合子(XRXr)占1/2。所以F1的雌果蝇中杂合子所占的比例是1/2(第一对纯合)×1/2(第二对杂合)+1/2(第一对杂合)×1(第二对纯合、杂合皆可)=3/4。
故答案为:3/4(0.75)。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1的基因型为AaXRXr和AaXrY,F1自由交配得F2,F2中灰身红眼(A_XR_)占3/4×1/2=3/8,黑身白眼果蝇(aaXrXr或aaXrY)占1/4×1/2=1/8,所以F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3:1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交,将基因一对、一对分析:2/3Aa×2/3Aa→aa(黑色)占2/3×2/3×1/4=1/9;XRXr×XrY→XrXr和XrY(白色)占1/2,所以子代中出现黑身白眼果蝇的概率1/9×1/2=1/18。
故答案为:3:1;1/18。
【分析】基因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。
39.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细读图后回答下列问题:(相关基因用A-a表示)
(1)在该实验的亲本中,母本是 。
(2)操作①叫 ,操作②叫 。
(3)若亲代皆为纯合体,让F1进行自交,F2的基因类型及比例为 。生物学上把这种现象称作 。
【答案】(1)高茎豌豆
(2)去雄;传粉
(3)AA:Aa:aa=1:2:1;性状分离
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1)人工异花授粉时,要对母本去雄,要将父本的花粉涂抹在母本的雌蕊柱头上,结合题图可知,高茎豌豆是母本。
故答案为:高茎豌豆。
(2)图中操作①为去雄,操作②为传粉。
故答案为:去雄;传粉。
(3)若亲代皆为纯合体,两亲本杂交的到的F1基因型为Aa,让F1进行自交,F2的基因类型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。由于F1全为高茎豌豆,F1自交产生的子代中有矮茎,也有高茎,所以生物学上把这种现象称作性状分离。
故答案为:AA:Aa:aa=1:2:1;性状分离。
【分析】人工异花传粉的步骤:(1)在花粉成熟前人工去雄(在花蕾期对作为母本的植株去掉雄蕊,且去雄要彻底)→(2)套上纸袋(避免外来花粉的干扰)→(3)人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉撒在去除雄花的雌蕊柱头上)→(4)套上纸袋,防止外来花粉的干扰。
40.1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:
(1)图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序:B→ →C。
(2)由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是 (填“35S”或“32P”)。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要______________。
A.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA及其氨基酸 D.噬菌体的DNA及其氨基酸
(4)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体所占的比例 (用分数表示)。
(5)在35S组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
【答案】(1)D→A→E
(2)35S
(3)B
(4)1/50
(5)④
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】噬箘体侵染细菌的过程包括:吸附→注入DNA→DNA复制和蛋白质合成→组装→释放子代噬菌体。结合图1可知,A为DNA复制和蛋白质合成,B为吸附,C为释放,D为注入,E为组装。图2中上清液放射性高,上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳,所以该组是用35S标记的噬菌体侵染细菌。
(1)根据上述分析可知,图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序:B→D→A→E→C。
故答案为:D→A→E。
(2) 根据上述分析可知,由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是35S。
故答案为:35S。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA指导合成,合成噬菌体蛋白质外壳的原料氨基酸由细菌提供,B选项符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
(4)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于DNA是半保留复制方式,含32P的这两条DNA链会分配到2个子代DNA中,新合成的DNA链不含32P,所以含32P的DNA分子只有2个。大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体所占的比例1/50。
故答案为:1/50。
(5)在35S组实验中,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,保温时间过短,噬菌体的DNA未注入大肠杆菌,保温时间过长,细菌会裂解释放子代噬菌体,都影响的只是噬菌体DNA的分布,但是对噬菌体蛋白质外壳的分布不会产生影响,综上所述,④符合题意,①、②、③不符合题意。
故答案为:④。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌过程中,只有亲代噬菌体的 DNA 进入大肠杆菌,并在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌内的物质(脱氧核苷酸、氨基酸)来合成身身的组成成分( DNA和蛋白质)。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 DNA 遗传的,所以 DNA 才是真正的遗传物质。
2、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中放射性也较高,可能原因搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
3、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现上清液中放射性也较高,可能原因是(1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中;(2)保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
41.2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。小明同学想做一些关于尼安德特人方面的课题研究,他首先对DNA及其相关知识进行了研究,如图所示。图1所示的分子结构式为某种核苷酸;图2中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图2中某一片段放大后如图3所示。请分析回答下列问题:
(1)图1中核苷酸的名称是 。图3中④的名称是 。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ是 酶,Ⅱ酶的作用是催化形成 键。
(3)已知某双链DNA片段含有100个碱基对,其中一条链的A+T占60%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为 个。
【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
(2)解旋酶;磷酸二酯
(3)120
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)图1中核苷酸的五碳糖是核糖,含氮碱基是腺嘌呤,所以图1中核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸。图3为DNA分子平面图,④核苷酸的碱基与A配对,则④的碱基应为T,所以图3中④的名称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
故答案为:腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ与DNA的两条母链结合,所以Ⅰ是解旋酶。Ⅱ酶应该是DNA聚合酶,作用是催化形成磷酸二酯键。
故答案为:解旋酶;磷酸二酯键。
(3)由于DNA分子中碱基互补配对,DNA分子一条链的A+T占60%,G+C占40%,互补链中A+T占60%,G+C占40%。题干信息指出它的互补链中G与T分别占22%和18%,再结合上述分析可确互补链中C占40%-22%=18%,另一条链中C与互补链中G相等,则另一条链C占22%,因此整个DNA分子中C的数量为100×18%+100×22%=40。如果连续复制2次,共4个DNA,但亲代DNA的2条链是保留的,数量上而言,相当于产生了3个新的DNA,所以需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为3×40=120。
故答案为:120。
【分析】1、构成DNA的脱氧核糖核苷酸的脱氧核糖、磷酸是相同的,而碱基有四种,所以就有四种含有不同碱基的脱氧核糖核苷酸,即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。构成RNA的核糖核苷酸也有四种:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。
2、 DNA聚合酶:在DNA复制时起作用,将多个脱氧核苷酸催化聚合为脱氧核苷酸链(也就是DNA单链),此时形成的化学键是磷酸二酯键。DNA解旋酶:在DNA转录时起作用,将DNA的双链解开,作用对象是氢键,使氢键断裂。
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