河南省巩义市市直高级中学2022-2023学年高一下学期生物6月月考试卷

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名称 河南省巩义市市直高级中学2022-2023学年高一下学期生物6月月考试卷
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文件大小 608.4KB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-07-21 16:00:29

文档简介

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河南省巩义市市直高级中学2022-2023学年高一下学期生物6月月考试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023高一下·巩义月考)鸡的雄羽和母羽由常染色体上一对基因(H/h)控制,母鸡只有母羽一种表现型。表现型均为母羽的亲本交配,F1母羽母鸡:母羽公鸡:雄羽公鸡=4:3:1。据此判断(  )
A.母羽鸡亲本基因型为Hh和hh
B.F1雄羽公鸡存在部分致死现象
C.F1母鸡隐性纯合子表现为显性性状
D.雄羽和母羽性状的遗传与性别无关
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、亲本表现型均为母羽的鸡交配,F1出现雄羽公鸡,说明母羽相对雄羽为显性,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,A错误;
B、根据A可知,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,又因为F1母羽母鸡:母羽公鸡:雄羽公鸡=4:3:1,单从公鸡分析,在公鸡中基因型hh表型为雄羽,其余基因型表型为母羽,则F1公鸡中,母羽公鸡:雄羽公鸡=3:1,因此F1雄羽公鸡不存在部分致死现象,B错误;
C、亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,母鸡只有母羽一种表现型,因此三种基因型在母鸡中均表现为母羽,C正确;
D、控制鸡的雄羽和母羽的基因位于常染色体,但后代雌雄鸡的性状表现比例不相等,与性别相关联,属于从性遗传,D错误。
故答案为:C。
【分析】控制鸡的雄羽和母羽的基因位于常染色体,母鸡只有母羽一种表现型,即雌雄鸡的性状表现比例不相等,与性别相关联,属于从性遗传;亲本表现型均为母羽的鸡交配,F1出现雄羽公鸡,说明母羽相对雄羽为显性,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,母鸡只有母羽一种表现型;F1公鸡中,母羽公鸡:雄羽公鸡=3:1,在公鸡中基因型hh表型为雄羽,其余基因型表型为母羽。
2.(2023高一下·巩义月考)某昆虫体色的黄色对黑色为显性,翅形的长翅对残翅为显性,两种性状受两对独立遗传的等位基因控制。现有两纯合亲本杂交得F1,F1雌雄个体间相互交配得F2,F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅=2:3:3:1,下列相关分析,正确的是(  )
A.该昆虫种群中存在控制黄色和长翅的基因纯合致死现象
B.F1产生的具有受精能力的雌、雄配子的种类不同
C.F2个体存在5种基因型,其中纯合子所占比例为1/3
D.F2黄色长翅个体与黑色残翅个体杂交后代有3种表现型且比例为1:1:1
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若该昆虫种群中存在控制黄色和长翅的基因纯合致死现象,F2中黄色长翅的份数应为4,黄色残翅和黑色长翅中纯合个体也会死亡,因此F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅不等于2:3:3:1,结果与题干不符,A错误;
B、若F1产生的具有受精能力的雌、雄配子的种类不同,那么F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅不等于2:3:3:1,结果与题干不符,B错误;
C、若双显性AB型雌雄配子致死,F2个体存在基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、2AaBb、1aabb共6种,其中纯合子所占比例为1/3,C错误;
D、若双显性AB型雌雄配子致死,F2中黄色长翅个体(AaBb)与黑色残翅(aabb)杂交,后代表型及其比例为黄色残翅(Aabb):黑色长翅(aaBb):黑色残翅(aabb)=1∶1∶1,D正确。
故答案为:D。
【分析】 某昆虫体色的黄色对黑色为显性,翅形的长翅对残翅为显性,两种性状受两对独立遗传的等位基因控制,说明这两对性状的遗传遵循孟德尔的自由组合定律,设控制体色的基因为A/a,控制翅型的基因为B/b,则F1的基因型为AaBb,F1雌雄个体间相互交配得F2,理论上F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅=9:3:3:1,但实际上比例是2:3:3:1,这说明黄色长翅存在配子致死或者合子致死的现象;后代中只有双显性个体减少,由9变成2,雌雄配子中各有一种类型死亡,从基因型的组成1AABB+2AaBB+2AABb+4AaBb=9看,合子死亡无规律可言,不符合实际比例;若双显性AB型雌雄配子致死,则F2的表型及其比例符合实际,因此该昆虫群体中AB型雌雄配子致死。
3.(2023高一下·巩义月考)摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验证明了萨顿的假说,下列相关叙述错误的是(  )
A.萨顿通过类比推理,提出基因在染色体上的假说
B.控制红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律
C.摩尔根通过假说演绎法证明了白眼基因只在X染色体上
D.摩尔根果蝇眼色杂交实验中,F2白眼雄果蝇的产生是由于基因突变
【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿观察蝗虫减数分裂过程染色体和基因的情况,通过类比推理,提出基因在染色体上的假说,A正确;
B、基因的分离定律适用于一对等位基因的遗传情况分析,B正确;
C、摩尔根利用果蝇杂交实验通过假说演绎法,证明了白眼基因只在X染色体上,C正确;
D、摩尔根果蝇眼色杂交实验中,F2白眼雄果蝇的产生因为白眼基因只在X染色体上,该基因所在的X染色体与Y染色体结合,形成白眼雄果蝇,D错误。
故答案为:D。
【分析】摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体,进而认识到孟德尔遗传规律的本质。
4.(2023高一下·巩义月考)果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌雄果蝇杂交,其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=5:1:1:5.下列相关分析不正确的是(  )
A.B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁
B.雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换
C.若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换
D.若子代未出现bbdd个体,则子代中基因型为Bbdd的个体占1/24
【答案】B
【知识点】基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、 基因型为BbDd的雌果蝇,若B/b、D/d位于2对同源染色体上,雌果蝇减数分裂过程无论是否发生互换,产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=1:1:1:1,但现在的比例是5:1:1:5,说明B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁,而且减数分裂过程发生了互换,A正确;
B、由A的分析知该雌果蝇减数分裂过程有部分细胞发生了互换,重组型配子BD、bd各占1/12,一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞,也就是说BbDd发生互换形成的4种配子,最终只有一个发育形成卵细胞,因此该雌果蝇体内有1/12×4=1/3的卵原细胞发生互换,B错误;
C、亲本雌果蝇在减数分裂过程有部分性原细胞发生互换,产生bd的雌配子,因此若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换,C正确;
D、若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换,则子代中基因型为Bbdd的个体占1/12×1/2=1/24,D正确。
故答案为:B。
【分析】果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制,已知这两对基因都位于常染色体上,但是并不知道这两对基因的位置关系,若B/b、D/d位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,雌果蝇减数分裂过程无论是否发生互换,产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=1:1:1:1,但现在的比例是5:1:1:5,说明B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁,而且减数分裂过程发生了互换,重组型配子BD、bd各占1/12,一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞,也就是说BbDd发生互换形成的4种配子,最终只有一个发育形成卵细胞,因此该雌果蝇体内有1/12×4=1/3的卵原细胞发生互换。
5.(2023高一下·巩义月考)下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子两条链的方向是相反的
B.DNA分子的每一条链中A=T,G=C
C.每个碱基上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖
D.DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过氢键连接
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子的空间结构是两条反向平行的脱氧核苷酸长链连接的,A正确;
B、在DNA分子的两条链中碱基通过氢键连接排列在内侧,并且互补链之间A=T,G=C配对,B错误;
C、DNA分子上每个碱基上均连接着在一个脱氧核糖的1号碳上,C错误;
D、DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过磷酸二酯键连接,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、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的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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。
6.(2023高一下·巩义月考)将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,通过密度梯度离心技术将15N15N -DNA、14N14N-DNA、14N14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线,用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。假定1个DNA分子共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,下列相关叙述正确的是(  )
A.通常第2次复制后感光胶片上仍有15N15N-DNA的条带
B.感光胶片上可记录DNA条带的位置是因15N具有放射性
C.第n次复制需要游离的胞嘧定的数目是2n-2(m-2a)
D.复制后的DNA分配到两个子细胞时遵循基因分离定律
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、1个DNA分子经过第二次复制后,只有2个DNA分子其中1条链被15N标记的,1条链被14N标记;剩余2个DNA分子的2条链都是被14N标记,因此没有15N15N-DNA的条带,A错误;
B、N元素的同位素不具有放射性,感光胶片上可记录DNA条带的位置是因为不同的同位素标记的DNA分子相对分子质量不一样,密度梯度离心后会出现分层现象,B错误;
C、假定1个DNA分子共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,含有胞嘧啶(m/2-a)个,依据DNA半保留复制特点,第n次复制需要游离的胞嘧定的数目是2n-1(m/2-a)=2n-2(m-2a),C正确;
D、复制后的DNA位于同一条染色体上,在细胞分裂后期随着着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分配到两个子细胞,不遵循基因分离定律,D错误。
故答案为:C。
【分析】将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,第一次复制后形成2个DNA分子,4条链,每个DNA分子都有1条链被15N标记的,1条链被14N标记;第二次复制后,只有2个DNA分子是其中1条链被15N标记的,1条链被14N标记;剩余2个DNA分子的2条链都是被14N标记;密度梯度离心后,含有15N标记的的质量较重位于下层,不含15N标记的质量较轻位于上层。
7.(2023高一下·巩义月考)大多数tRNA为73~93个核苷酸折叠形成如图所示的三叶草形短链结构。相关叙述正确的是(  )
A.不同于mRNA,tRNA是含有碱基对的双链结构
B.细胞中tRNA共64种,3’端是其结合氨基酸的部位
C.tRNA比mRNA短小
D.密码子与反密码子之间的碱基配对方式有:A-T、C-G、A-U
【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、不同于mRNA的直链结构,tRNA是一条单链中部分碱基配对的形似三叶草的结构,A错误;
B、细胞中的密码子有64中,其中有2种终止密码不编码氨基酸,密码子与tRNA上的反密码子互补配对,因此tRNA共62种,3’端是其结合氨基酸的部位,B错误;
C、mRNA是翻译的模板,一条核糖核苷酸长链,tRNA是一条长度较短的核糖核苷酸链围成的三叶草结构,可以进入核糖体与其识别位点结合,因此tRNA比mRNA短小,C正确;
D、密码子与反密码子都在RNA上,二者之间的碱基配对方式有:A-U、C-G、A-U、G-C,D错误。
故答案为:C。
【分析】将氨基酸运送到"生产线"上去的“搬运工”,是另一种RNA——tRNA。tRNA的种类很多,但是,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
8.(2023高一下·淅川月考)基因甲基化修饰的方式有:①启动子的甲基化,使启动子与基因阻遏蛋白结合;②启动子的甲基化,改变启动子在基因中的原始构型;③DNA序列在甲基化酶的作用下促进胞嘧啶脱氨,再甲基化变成胸腺嘧啶。下列叙述错误的是(  )
A.这三种方式造成遗传性状的改变都属于表观遗传
B.方式①进行的基因甲基化修饰可能抑制基因的转录
C.方式③进行的基因甲基化修饰可能使翻译提前终止
D.生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关
【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传的DNA序列不发生改变,但是③胞嘧啶变成胸腺嘧啶,碱基对发生改变,不是表观遗传,故A错误;
B、①启动子的甲基化,使启动子与基因阻遏蛋白结合,是通过抑制基因的转录形成甲基化修饰,故B正确;
C、方式③进行的基因甲基化发生碱基对的改变,所以可能形成终止密码子使翻译提前终止,故C正确
D、由于甲基化是在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,特定的基因型与环境相互作用的结果会影响基因的表达,所以生物的性状差异会与相应基因甲基化程度有关,故D正确;
故答案为:A。
【分析】表观遗传:是指一个生物体可以观察到的性状或特征,是特定的基因型与环境相互作用的结果。包括个体形态、功能等各方面的表现,如身高、肤色、血型、酶活力、药物耐受力乃至性格等。是在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,从而导致表型发生可遗传的改变。
9.(2023高一下·巩义月考)非编码RNA是一大类不编码蛋白质,但在细胞中起着调控作用的环状RNA分子,其调控失衡与一系列重大疾病的发生、发展相关。下列叙述错误的是(  )
A.非编码RNA由DNA转录而来
B.非编码RNA分子中含有1个游离的磷酸基团
C.非编码RNA不能编码蛋白质可能是因为它缺乏起始密码子
D.非编码RNA可能与mRNA结合从而影响翻译过程,最终导致疾病的发生
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、细胞内的各种RNA都是由DNA转录形成的,A正确;
B、非编码RNA分子是环状的,不含游离的磷酸基团,B错误;
C、翻译过程由起始密码子开始至遇到终止密码子结束,则非编码RNA不能编码蛋白质可能是因为它缺乏起始密码子,C正确;
D、非编码RNA可能与mRNA通过碱基互补配对结合,阻止mRNA翻译形成蛋白质,进而该蛋白质控制的相应性状无法形成,最终导致疾病的发生,D正确。
故答案为:B。
【分析】转录是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
10.(2023高一下·巩义月考)已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性,且该对等位基因位于常染色体上。现用有尾鸡(甲群体)自由交配产生的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是(  )
A.甲群体×甲群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素
B.乙群体×乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素
C.甲群体×乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素
D.甲群体×乙群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、甲群体与甲群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,缺乏胰岛素的作用则后代是有尾鸡,A不可行,
B、乙群体与乙群体交配,孵化早期向卵内注射胰岛素,在胰岛素的作用下可能会再发生变异,应该不要添加胰岛素,B不可行;
C、甲群体与乙群体交配,孵化早期向卵内注射胰岛素,在胰岛素的作用下可能会再发生变异,应该不要添加胰岛素,C不可行;
D、甲群体与乙群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,若是基因突变引起的变异,则后代既有有尾,也有无尾且比例相等,反之则不是基因突变引起,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状是基因型与环境共同作用的结果。有尾鸡(甲群体)自由交配产生的受精卵基因型为aa,孵化出来的小鸡理论上是有尾,但是在胰岛素的作用下,表型为无尾;若是环境作用引起性状的改变,则该无尾鸡的基因型依旧是aa;若是基因突变引起,则该无尾鸡的基因型可能为Aa。通过杂交实验确定的话,选甲群体与乙群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,若是基因突变引起的变异,则后代既有有尾,也有无尾且比例相等;若后代全是有尾,则不是基因突变引起。
11.(2023高一下·淅川月考)如表所示为同卵双胞胎和异卵双胞胎间几种畸形同时发生率的调查统计结果。下列有关叙述错误的是(  )
性状 同时发生率(%)
同卵双生子 异卵双生子
幽门狭窄 22 2
唇裂 40 4
21三体综合征 100 0.001
A.表中数据表明,幽门狭窄、唇裂和21三体综合征都受环境因素的影响
B.许多唇裂患儿的亲属中也有人患唇裂,说明唇裂可能是一种多基因遗传病
C.异卵双胞胎之间表现出的性状差异可来源于基因重组及环境因素等
D.表中三种疾病不都是由基因异常导致的
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;染色体数目的变异;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、表中数据可以看出幽门狭窄、唇裂和21三体综合征与是否为同卵双生子和异卵双生子有关,无法看出与环境因素的关系,故A错误;
B、许多唇裂患儿的亲属中也有人患唇裂,说明唇裂可能是一种多基因遗传病,故B正确;
C、异卵双胞胎之间表现出的性状差异可来源于基因重组及环境因素等,造成性状的差异,故C正确;
D、21三体综合征为染色体结构变异,所以表中三种疾病不都是由基因异常引起的,故D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)唐氏综合征即21-三体综合征,是由染色体异常(多了一条21号染色体)而导致的疾病。
(2)常见遗传病
① 单基因遗传病
由染色体上的单个基因突变而引起的遗传性疾病。
按遗传方式不同,单基因病还可分为常染色体显性遗传性疾病、常染色体隐性遗传性疾病、X连锁显性遗传性疾病、X连锁隐性遗传性疾病和Y连锁遗传性疾病。
常见的单基因遗传病有多指(趾)、白化病、先天聋哑、小头白痴、血友病、色盲等。
②多基因遗传病
由多对基因控制的遗传病。这些基因单独对遗传性状作用小,称为微效基因,几种微效基因累加起来,就产生明显的表型效应。多基因遗传病受遗传因素和环境因素的双重影响,具有家族聚集现象,但没有单基因病遗传中所见到的系谱特点。
一些先天畸形和常见病(如原发性高血压、冠心病、糖尿病、无脑儿、先天性心脏病和精神分裂症等)。
③染色体病
由染色体结构或数目异常引起的一类疾病。所谓数目、结构异常,包括染色体数目的增多或减少,染色体部分断裂后重排时出现的易位、缺失、倒位、重复等。染色体的各种畸变,使所载基因发生数量上或排列组合上的改变,遗传物质失去正常状态而引起疾病,如唐氏综合征、猫叫综合征。
12.(2023高一下·淅川月考)某玉米的突变株表现为矮秆(hh),该突变基因可能位于3号或7号染色体上。为进行H/h基因的定位,进行了以下杂交实验:以矮秆突变株为父本,分别与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,结果如下。实验过程中不考虑突变,各种配子均能存活且受精机会均等;三体在减数分裂时,配对的两条染色体彼此分离,另一条染色体随机移向细胞一极;三体和二倍体存活机会相等。
亲本(♀) F2的表型及比例
矮秆 正常株高
3号染色体三体 99 101
7号染色体三体 34 171
下列叙述错误的是(  )
A.突变基因h位于7号染色体上
B.F1中7号染色体三体玉米所占的比例为1/2
C.F2中7号染色体三体正常株高玉米的基因型为HHh
D.可用光学显微镜观察法初步鉴定三体玉米
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;多倍体育种
【解析】【解答】A、矮秆突变株(hh)为父本,与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,3号染色体三体子二代矮秆与正常高杆为1:1,7号子二代矮秆与正常高杆不为1:1,所以推测突变基因h位于7号染色体上,故A正确;
B、7号染色三体(HHH)与矮秆个体(hh)杂交,子一代个体基因型为HHh:Hh=1:1,所以 F1中7号染色体三体玉米所占的比例为1/2,故B正确;
C、7号染色体子一代个体基因型为HHh:Hh=1:1,则子二代正常高杆玉米的基因型为HHh或Hh或Hhh,故C错误;
D、三倍体为染色体数目变异,可以通过光学显微镜观察法进行初步鉴定三体玉米,故D正确;
故答案为:C。
【分析】通过题中矮秆突变株(hh)为父本,与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,3号染色体三体子二代矮秆与正常高杆为1:1,7号子二代矮秆与正常高杆不为1:1,推测出突变基因h位于7号染色体上,求7号染色三体的子代表现型及比例通过分析子一代的基因型HHh:Hh=1:1,得出子二代的高杆玉米的基因型HHh或Hh或Hhh。
13.(2023·汕尾模拟)非洲干旱环境下生长的金合欢,是具有长达10厘米尖刺的高大树种,尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头,柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是(  )
A.金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现
B.生物适应性的形成离不开遗传、变异与环境的相互作用
C.非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代
D.当环境发生改变后,长颈鹿的适应性有可能变得不适应
【答案】C
【知识点】自然选择与适应
【解析】【解答】A、金合欢的尖刺减少水分散失适应非洲干旱环境,同时尖齿的存在也可以抵御动物的啃食,能够让自己生存下来,长颈鹿的长舌头可以轻松吃到金合欢嫩叶也是为了生存,适应环境的一种表现,A正确;
B、适应是环境与生物相互作用、协同进化的结果,适应的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选择作用,B正确;
C、尖刺对于金合欢是一种表现型,该表现型是由基因和环境共同作用的结果,非洲干旱环境起到选择作用,拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境,C错误;
D、当环境发生改变后,如果不再是干旱环境,金合欢的尖刺变短甚至退化,长颈鹿有长达45厘米的舌头和长长的脖子有可能变得不适应,D正确。
故答案为:C。
【分析】对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
14.(2023高一下·淅川月考)生活在美国南部的绿色蜥蜴善于奔跑猎食。当这一地区引入褐色蜥蜴后,褐色蜥蜴占据了森林地面上的地盘,把绿色蜥蜴赶到了树上生活。研究发现经过仅仅20年的时间,绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾,帮助它们在更高处的领地上定居。据此推测下列有关说法正确的是(  )
A.蜥蜴种群是发生进化的基本单位,突变和基因重组为其进化提供原材料
B.绿色蜥蜴为了适应环境而长出更大、黏性更强的护趾,其基因频率没有发生改变
C.绿色蜥蜴生活环境的改变导致其发生不定向变异
D.褐色蜥蜴的增长不受任何因素制约
【答案】A
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群是生物进化的单位,所以蜥蜴种群是发生进化的基本单位,突变和基因重组为其进化提供原材料,故A正确;
B、绿色蜥蜴为了适应环境而长出更大、黏性更强的护趾,其基因频率发生改变,故B错误;
C、生活环境只是对蜥蜴的变异其选择作用,所以绿色蜥蜴生活环境的改变不能导致其发生不定项变异,故C错误;
D、褐色蜥蜴的生长可能受其他外界环境等因素的影响,故D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)种群:指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。种群是进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库。
(2)进化:又称演化,在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异,进化的实质便是:种群基因频率的改变。
15.(2023高一下·巩义月考)在19世纪中期以前,英国的曼彻斯特地区桦尺蠖多为灰色,白天停歇在长满浅色苔藓的树干上,其天敌是鸟类。工业革命开始,树干上的苔藓被黑色的煤烟覆盖了。研究者采集到第一只黑色的桦尺蠖,随后两种桦尺蠖的数量发生了较大的变化,如图所示,a、b代表两种桦尺蠖。下列叙述正确的是(  )
A.黑色桦尺蠖的存在丰富了物种多样性
B.a代表灰色桦尺蠖,a、b之间存在捕食关系
C.工业污染环境加快了黑色桦尺蠖变异的发生
D.反污染法实施后,基因库中灰色基因的频率逐渐增加
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、黑色桦尺蠖和灰色桦尺蠖属于同一个物种,黑色桦尺蠖的存在丰富了基因多样性,A错误;
B、曲线图示实施反污染法后,b的数量相对值开始下降,因此b是黑色桦尺蠖,a代表灰色桦尺蠖,a、b之间存在种内竞争关系,B错误;
C、生物的遗传变异是普遍存在的,是种群进化的内因,工业污染环境加快了黑色桦尺蠖基因频率的增加,C错误;
D、曲线图示实施反污染法后,b的数量相对值开始下降,因此b是黑色桦尺蠖,a代表灰色桦尺蠖,因此基因库中灰色基因的频率逐渐增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的主要内容:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④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;生物多样性是协同进化的结果。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2023高一下·巩义月考)已知果蝇的直毛和非直毛是由一对等位基因控制的相对性状。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只,以这四只果蝇为材料进行实验。下列推断错误的是(  )
A.取两只相同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因是否位于性染色体上
B.取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因是否位于性染色体上
C.若基因仅位于X染色体上,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
D.若基因位于常染色体上,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
【答案】A,B,D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;交配类型及应用
【解析】【解答】A、要确定基因的位置,应该选择正反交实验,确定某性状的显隐性可选择若干只相同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,观察后代是否出现性状分离,A错误;
B、取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,数量过少,若其中一只死亡,则实验失败,且这种杂交方式也无法确定显隐性和基因的位置,B错误;
C、 若基因仅位于X染色体上,显性性状的个体基因型为XAXA、XAXa、XAY,隐性性状的个体基因型为XaY,XaXa,杂交过程果蝇都正常存活的话,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性,C正确;
D、若基因位于常染色体上,显性性状的个体基因型为AA、Aa,隐性性状的个体基因型为aa,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,若亲本为一杂合子和一隐性纯合子,根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】确定基因的位置或者某对相对性状的显隐性交配方法的选择:
交配类型 应用
杂交 ①通过杂交将不同优良性状集中到一起,得到新品种;
②通过后代性状分离比,判断性状的显、隐性;
自交 ①不断提高种群中纯合子的比例;
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定;
③判断性状的显、隐性;
测交 ①测定某个个体的基因型,产生配子的类型及比例;
②可用于动、植物纯合子、杂合子的鉴定;
正反交 ①常用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传;
②可用于判断基因在常染色体上还是在性染色体上;
17.(2023高一下·巩义月考) 科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。
实验一:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。
实验二:研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(RDNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。
下列有关叙述错误的是(  )
A.热变性处理破坏DNA分子的磷酸二酯键使得单链分离,故图a中出现2个峰
B.若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则图b中会出现1个峰
C.本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果若只有一个条带,则可排除全保留复制
D.图b与图a中两个峰的位置相同,故本研究能够证明DNA分子是半保留复制的
【答案】A,D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、热变性处理会破坏DNA分子的空间结构,导致双链间的氢键断裂,使得双链分离,图a中出现2个峰,A错误;
B、未进行热变性处理的F1每个DNA分子的其中一条链被 15N 标记,另一条是 14N 标记的,因此进行密度梯度离心,图b中会出现1个峰,位于中层,B正确;
C、若是全保留复制,则本实验双链的F12个DNA分子中,其中一个的两条链被14N标记,另一个DNA分子的两条链被15N标记,密度梯度离心结果有2条带,因此若只有一个条带,则可排除全保留复制,C正确;
D、图b与图a中两个峰的位置相同,说明F1的DNA分子既有被 15N 标记的,又有被 14N 标记的,无论是全保留复制,还是半保留复制,亲本DNA混合后密度梯度离心都会出现与图a相同的两个峰,因此本研究不能够证明DNA分子是半保留复制的,D错误。
故答案为:AD。
【分析】本实验若为全保留复制,将一个被15N标记的大肠杆菌DNA移到14N培养基中培养,新合成2个子代DNA分子中,一个全含15N,一个全含14N。热变性处理再进行密度梯度离心后,会出现2个条带;未进行热变性处理,密度梯度离心后也会出现2条带。
若为半保留复制,将一个被15N标记的大肠杆菌DNA移到14N培养基中培养,新合成的每个DNA分子的其中一条链被 15N 标记,另一条是 14N 标记的;热变性处理再进行密度梯度离心后,出现2条带;未进行热变性处理,密度梯度离心后只出现1条带。
18.(2023高一下·巩义月考)根据红细胞膜上所含抗原的不同,可将血型分为M型、N型和MN型。LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,MN型个体红细胞表面同时含有M、N抗原。若用神经氨酸酶将M抗原的1个氨基酸切去,则M抗原就会转变为N抗原。下列有关叙述错误的是(  )
A.若基因型为LMLN的个体和基因型为LMLM的纯合个体婚配,则可以从后代的表现型判断LM和LN基因的显隐性关系
B.LM和LN基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的
C.用神经氨酸酶处理,基因LM可以突变成基因LN
D.LM和LN基因的脱氧核苷酸的排列顺序是不同的
【答案】A,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因型为LMLN的个体和基因型为LMLM的纯合个体婚配,后代的血型及其比例为M型:MN型=1:1,无法确定LM、LN基因的显隐性关系,A错误;
B、LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,进而控制个体血型,体现了基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,B正确;
C、若用神经氨酸酶将M抗原的1个氨基酸切去,使得M抗原的蛋白质结构发生改变,M抗原无法形成,但基因并没有发生改变,C错误;
D、LM和LN基因是一对等位基因,二者脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确。
故答案为AC。
【分析】 根据红细胞膜上所含抗原的不同,可将血型分为M型、N型和MN型。LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,MN型个体红细胞表面同时含有M、N抗原,说明人的血型是受复等位基因控制,LM和LN这两个基因之间表现为共显性,再遗传过程中也遵循孟德尔的基因分离定律。
19.(2023高一下·巩义月考)吖啶橙是一种重要的诱变剂。在DNA复制时,吖啶橙可以插在模板链上,合成的新链中会有一个碱基与之配对;也可以插在新链中取代一个碱基,在下一轮复制前该诱变剂会消失。如图为一种吖啶橙的作用过程,下列关于吖啶橙引起变化的推测,正确的是(  )
A.一个吖啶橙分子的插入会导致基因中碱基的缺失或者增添
B.多个吖啶橙分子的插入可能会导致相应蛋白质中只改变一个氨基酸
C.吖啶橙会导致染色体上基因的数目增加或者减少,引起染色体变异
D.吖啶橙不是组成DNA的基本单位,其引起的这种变化属于表观遗传
【答案】A,B
【知识点】基因突变的类型
【解析】【解答】A、 在DNA复制时,吖啶橙可以插在模板链上,合成的新链中会有一个碱基与之配对,即增添了一个碱基;也可以插在新链中取代一个碱基,则该过程缺失一个碱基, 因此一个吖啶橙分子的插入会导致基因中碱基的缺失或者增添,A正确;
B、多个吖啶橙分子的插入位置不确定,若是相邻位置插入3个吖啶橙分子,使得增添了三个碱基,或者缺失3个碱基,则可能会导致相应蛋白质中只改变一个氨基酸,B正确;
C、吖啶橙的加入会导致基因中碱基的缺失或者增添,引起基因突变,但是不会导致染色体上基因的数目增加或者减少,C错误;
D、吖啶橙不是组成DNA的基本单位,其导致基因中碱基的缺失或者增添,属于基因突变,D错误。
故答案为:AB。
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变的结果是产生一个及以上的等位基因。
20.(2022高一下·常州期末)下列有关进化证据的叙述,正确的是(  )
A.从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据
B.从蝙蝠、鲸、猫等动物的前肢骨骼的适应性分化中,为生物进化提供了胚胎学证据
C.从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据
D.从比较真核细胞内的细胞色素c氨基酸序列的差异性,推测生物之间的亲缘关系远近
【答案】A,C,D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据,A正确;
B、胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,B错误;
C、从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据,C正确;
D、对细胞色素c的一级结构,并进行比较,结果发在进化上亲缘关系越近,其顺序同源性越大,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】生物有共同的祖先的证据:
(1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。
(3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。
(5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2023高一下·巩义月考)下图1是某动物原始生殖细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线图,图2、图3分别为处于某个分裂时期的细胞示意图。回答下列相关问题∶
(1)图1包含的细胞分裂方式分别是   ,图2所示细胞处于图1中的   (用字母表示)段。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是   ,图1中含有同源染色体的时间段是   (用字母表示)。
(3)图2与图3所示细胞分裂完成后形成的子细胞的差异是   (答出一点即可),图3所示细胞最终形成的子细胞的基因型是   。
(4)该动物的性别是   ,判断的依据是   。
【答案】(1)有丝分裂和减数分裂;ab
(2)着丝粒分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体;Od
(3)染色体的数目不同、图3所示细胞形成的子细胞无同源染色体、DNA的数量不同;AB、aB、Ab、ab
(4)雄性;图3所示细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂
【知识点】精子的形成过程;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)图1染色体的数目在a-c时间段,存在暂时性加倍后恢复的情况,在c-g时间段,染色体数目减半,说明图1包含有丝分裂和减数分裂;图2细胞姐妹染色单体已经分离,染色体数目加倍,存在同源染色体,属于有丝分裂后期细胞图像,位于图1的ab段。
故填:有丝分裂和减数分裂;ab。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是:着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极形成子染色体,同源染色体分离是在减数第一次分裂后期,则图1含有同源染色体的阶段是od。
故填:着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极形成子染色体(或着丝粒分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体);od。
(3)图2细胞分裂形成的子细胞所含染色体数与体细胞相同,有4条染色体,2对同源染色体,而图3细胞分裂形成的子细胞不含同源染色体,细胞内的染色体数为体细胞的一半,即含有2条非同源染色体。图3所示细胞非姐妹染色单体发生了互换,因此最终形成的子细胞的基因型有4种,分别是ab、Ab、AB、aB。
故填:染色体的数目不同、图3所示细胞形成的子细胞无同源染色体、DNA的数量不同;AB、aB、Ab、ab。
(4)图3所示细胞同源染色体位于细胞两极,细胞质均等分裂,是初级精母细胞,处于减数第一次分裂后期,因此该动物是雄性。
故填:雄性;图3所示细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂。
【分析】精子的形成过程:
1、在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
2、减数分裂Ⅰ的主要特征:同源染色体配对——联会;四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极。
3、减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
22.(2023高一下·巩义月考)阅读下面的科普文章,并回答问题。
生命“字母表”扩容--人类首次合成8碱基DNA
DNA的4碱基模式被认为是现今地球生命的基本存在形式,最近科学家将碱基的数量增加了一倍,首次合成出8个碱基的DNA。发表于《科学》杂志的这一研究成果表明,宇宙中或许存在其他生命形式。
合成生物学是从最基本的要素开始创造零部件,建立人工生命体系。生命体底层结构中最重要的“零部件”是构成DNA并储存遗传信息的碱基。
科学家通过调整G、C、A、T(见下图)的分子结构,合成出了相似的Z、P、S、B(见下图)四种碱基。碱基上的氢原子,会被对应的“拍档”身上的氮原子或氧原子吸引形成氢键进而结合为碱基对。通过调整这些分子,研究人员发现新碱基的配对方式为:Z-P和S-B。与天然的DNA相比,含Z和P的DNA链能够更好地与癌细胞结合。
研究人员制造了数百个合成DNA分子,发现新碱基可以按预期规则,与各自的“拍档”稳定成对。无论合成碱基在DNA中以何种顺序排列,都能保持DNA稳定的双螺旋结构。
新研究固然令人兴奋,但距离真正的8碱基合成基因系统还有很长的路,因为生命系统应该能完成自我延续,而现在8碱基DNA还需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能。离开实验室,8碱基DNA无法生存。
(1)DNA分子中   和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
(2)根据文中氢键的形成规则,在答题卡上用虚线一 -画出碱基ZP中的氢键。
(3)请你从DNA复制的条件与过程角度推测,8碱基DNA系统还不能实现自我延续的原因。
(4)综合文中信息,合成生物学的这项研究成果可应用于   。
【答案】(1)脱氧核糖
(2)
(3)DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶|8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能
(4)样例:新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
故填:脱氧核糖。
(2)碱基ZP中的氢键在内侧。
故填:。
(3)DNA的自我复制过程需要一定的条件:解旋酶,DNA聚合酶,能量,原料脱氧核苷酸;因此8碱基DNA系统还不能实现自我延续的原因是 DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶,8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能。
故填:DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶,8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能 。
(4)题干描述到:“零部件”是构成DNA并储存遗传信息的碱基,“宇宙中或许存在其他生命形式”,“与天然的DNA相比,含Z和P的DNA链能够更好地与癌细胞结合”因此合成生物学的这项研究成果可应用于新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症。
故填: 新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症 。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、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的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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。
23.(2023高一下·淅川月考)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生过程、个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。如图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。
(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列   ,表达水平发生可遗传变化的现象叫作   。
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其   (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是   。
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是   。
(4)亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型及比例为   。
【答案】(1)保持不变;表观遗传
(2)父方;雄配子中印记重建使A基因去甲基化,雌配子中印记重建使A基因甲基化,雌鼠的A基因未甲基化
(3)体细胞里发生甲基化的基因不同,且甲基化的基因不能表达
(4)生长正常鼠︰生长缺陷鼠=1︰1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;交配类型及应用;表观遗传
【解析】【解答】(1)雌配子中印记重建后,发生甲基化,A基因的碱基序列不发生改变,表达水平发生可遗传变化的现象叫做表观遗传。故答案为:保持不变;表观遗传;
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其父方,图中可知雄鼠发生去甲基化使A能正常表达,而雌鼠A基因发生甲基化,不能正常表达。故答案为:父方;雄配子中印记重建使A基因去甲基化,雌配子中印记重建使A基因甲基化,雌鼠的A基因未甲基化;
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,根据图中雄鼠、雌鼠发生重建的情况不同,甲基化也不同,所以表达也不相同。故答案为:体细胞里发生甲基化的基因不同,且甲基化的基因不能表达;
(4)亲代雌鼠(Aa)与亲代雄鼠(Aa)进行杂交,雄鼠发生的基因印记重建是a正常,A去甲基化。雌鼠印记重建是甲基化的a不变,未甲基化的A甲基化,所以子代生长正常鼠:生长缺陷鼠=1 : 1。故答案为:生长正常鼠︰生长缺陷鼠=1︰1 ;
【分析】甲基化
(1)概念:
甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物,或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸加工。
(2)类型:
甲基化包括DNA甲基化和蛋白质甲基化。
DNA甲基化:脊椎动物的DNA甲基化一般发生在DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点。
蛋白质甲基化:蛋白质甲基化一般指精氨酸或赖氨酸在蛋白质序列中的甲基化。某些组蛋白残基通过甲基化可以抑制或激活基因表达,从而形成为表观遗传。蛋白质甲基化是翻译后修饰的一种形式。
24.(2023高一下·巩义月考)某二倍体植物(2N=12)是闭花受粉植物,其杂种产量高、品质好、抗病性强。育种工作者培育出了某三体新品种(如图),该三体植株自交产生的F1可用以繁育杂种。同时还发现该类植物存在雄性不育株(即雄蕊发育异常,但雌蕊发育正常,能正常受精),研究人员欲利用这种雄性不育株繁育杂种。已知雄性可育基因为A,雄性不育基因为a,种子茶褐色基因为R,种子黄色基因为r(种子的颜色是从种皮透出的子叶的颜色,子叶由受精卵发育而来)。图示三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,在减数第一次分裂过程中随机移向细胞一极,含有较短染色体的雄配子不能完成受精过程。回答下列问题:
(1)鉴定F1中个体是否是三体最简捷的方法是   。
(2)在杂交育种中,选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行   。若要将F1作为实验材料来获得雄性不育植株,请设计实验,简要写出实验思路:   。
(3)图示三体植株的细胞在减数分裂时可形成   个正常的四分体。含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例理论上为   。
(4)进一步研究表明,图示三体植株自交,所结的种子中黄色种子占80%,且黄色种子发育成的植株均为雄性不育;其余为茶褐色种子,其发育成的植株为雄性可育。该结果说明三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是   这可能与较短的染色体在减数分裂时丢失有关。
【答案】(1)观察种子颜色
(2)人工去雄;选择F1中茶褐色的种子种植后使其进行自交
(3)6;1/2
(4)4:1
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体数目的变异;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)已知三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,在减数第一次分裂过程中随机移向细胞一极, 则图示植株产生AaRr型和ar型雌配子,雄配子只有ar型,因此AaRr型雌配子和ar型雄配子结合形成三体植株,基因型为AaaRrr,该三体植株含有R基因,种子表型为茶褐色,所以鉴定F1中个体是否是三体最简捷的方法是观察种子的颜色。
故填:观察种子的颜色。
(2)在杂交育种中,选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行人工去雄。若要将F1作为实验材料来获得雄性不育植株(aarr),可选择茶褐色(AaaRrr)的种子种植后进行自交,因为该植株可产生2种雌配子AaRr和ar,而雄配子只有ar一种,因此受精过程ar雌配子和ar雄配子结合,可以获得雄性不育系。
故填:人工去雄;选择F1中茶褐色的种子种植后使其进行自交。
(3)该二倍体植物正常体细胞中含有6对同源染色体,而三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,则在减数分裂时能形成6个正常的四分体。减数第一次分裂后期同源染色体分离,较短的染色体随机移向一极,因此含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为1/2。、
故填:6;1/2。
(4)该三体植株(AaaRrr)可以产生2种雌配子AaRr和ar,而雄配子只有ar一种,自交产生的后代表现型为黄色雄性不育(aarr)和茶褐色雄性可育(AaaRrr)。又因为所结的种子中黄色种子占80%,且黄色种子发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色雄性可育,则aarr:AaaRrr=4:1,因此含有6条染色体的可育雌配子(ar)和含有7条染色体的可育雌配子(AaRr)的比例是4:1,这可能与较短的染色体在减数分裂时丢失有关。
故填:4:1。
【分析】染色体数目的变异可以分为两类: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一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。三体是指细胞内某一对同源染色体数量对了一条。
25.(2023高一下·巩义月考)随着生命科学技术的不断发展,物种形成、生物多样性发展机制的理论也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他饲养环境条件一致。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于   (填“同一”或“不同”)种群。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变深,乙箱果蝇体色不变。将甲、乙品系果蝇混养时,发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配。以此推断,本实验中甲、乙品系果蝇是否属于同一物种?   (填“是”或“否”),理由是   。
(3)经过八代或更长时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成   ,当两箱中果蝇发生变异后,   不同,导致   发生改变,形成两个群体的体色差异很大。
(4)如表统计的是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T(T1、T2)/t、E/e]中显性基因频率的数据:
世代 甲箱 乙箱
果蝇数 A T1 E 果蝇数 A T2 E
第一代 20只 100% 0 64% 20只 100% 0 65%
第四代 350只 89% 15% 64.8% 285只 97% 8% 65.5%
第七代 500只 67% 52% 65.2% 420只 96% 66% 65.8%
第十代 560只 61% 89% 65% 430只 95% 93% 65%
第七代时,甲、乙两箱果蝇的基因库可能较大的是   ;频率基本稳定的基因是   ,第十代时,甲箱中果蝇的该对等位基因杂合的个体出现的频率是   %。
【答案】(1)不同
(2)否;甲、乙品系果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配,两品系果蝇之间出现了生殖隔离现象
(3)地理隔离(而不能进行基因交流);食物与选择;基因频率
(4)甲;E;45.5
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成;遗传平衡;种群的概念
【解析】【解答】(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇被箱子分隔开,即分布在不同的区域,则二者属于两个不同的种群。
故填:不同。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变深,乙箱果蝇体色不变;将甲、乙品系果蝇再混养时,发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配,这一现象说明两品系的果蝇之间基因无法进行交流,则两品系果蝇之间产生了生殖隔离,属于两个物种。
故填:否;甲、乙品系果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配,两品系果蝇之间出现了生殖隔离现象。
(3)两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,是因为两箱分养形成了地理隔离,当两箱中果蝇发生变异后,基因种类不同,无法进行基因交流,各箱中的食物与环境不同,导致基因频率向不同方向改变,最终形成的两品系体色差异很大。
故填:地理隔离(而不能进行基因交流);食物与选择;基因频率。
(4)一个种群中全部个体的所有基因的集合称为种群基因库,表中第七代甲箱和乙箱的果蝇数量比较,甲的种群数量较大,则甲箱果蝇的种群基因库可能较大;进一步观察比较表格中信息发现E基因频率在不同世代之间的变化不大,即E基因频率基本稳定;第十代时,甲箱中E的基因频率为65%,e的基因频率为1-65%=35%,因此该对等位基因杂合的个体出现的频率是2×65%×35%=45.5%。
故填:甲;E;45.5。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④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;生物多样性是协同进化的结果。
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河南省巩义市市直高级中学2022-2023学年高一下学期生物6月月考试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023高一下·巩义月考)鸡的雄羽和母羽由常染色体上一对基因(H/h)控制,母鸡只有母羽一种表现型。表现型均为母羽的亲本交配,F1母羽母鸡:母羽公鸡:雄羽公鸡=4:3:1。据此判断(  )
A.母羽鸡亲本基因型为Hh和hh
B.F1雄羽公鸡存在部分致死现象
C.F1母鸡隐性纯合子表现为显性性状
D.雄羽和母羽性状的遗传与性别无关
2.(2023高一下·巩义月考)某昆虫体色的黄色对黑色为显性,翅形的长翅对残翅为显性,两种性状受两对独立遗传的等位基因控制。现有两纯合亲本杂交得F1,F1雌雄个体间相互交配得F2,F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅=2:3:3:1,下列相关分析,正确的是(  )
A.该昆虫种群中存在控制黄色和长翅的基因纯合致死现象
B.F1产生的具有受精能力的雌、雄配子的种类不同
C.F2个体存在5种基因型,其中纯合子所占比例为1/3
D.F2黄色长翅个体与黑色残翅个体杂交后代有3种表现型且比例为1:1:1
3.(2023高一下·巩义月考)摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验证明了萨顿的假说,下列相关叙述错误的是(  )
A.萨顿通过类比推理,提出基因在染色体上的假说
B.控制红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律
C.摩尔根通过假说演绎法证明了白眼基因只在X染色体上
D.摩尔根果蝇眼色杂交实验中,F2白眼雄果蝇的产生是由于基因突变
4.(2023高一下·巩义月考)果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制。已知这两对基因都位于常染色体上。现有一对基因型均为BbDd的雌雄果蝇杂交,其中雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=5:1:1:5.下列相关分析不正确的是(  )
A.B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁
B.雌果蝇体内有20%的卵原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换
C.若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换
D.若子代未出现bbdd个体,则子代中基因型为Bbdd的个体占1/24
5.(2023高一下·巩义月考)下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(  )
A.DNA分子两条链的方向是相反的
B.DNA分子的每一条链中A=T,G=C
C.每个碱基上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖
D.DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过氢键连接
6.(2023高一下·巩义月考)将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,通过密度梯度离心技术将15N15N -DNA、14N14N-DNA、14N14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线,用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。假定1个DNA分子共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,下列相关叙述正确的是(  )
A.通常第2次复制后感光胶片上仍有15N15N-DNA的条带
B.感光胶片上可记录DNA条带的位置是因15N具有放射性
C.第n次复制需要游离的胞嘧定的数目是2n-2(m-2a)
D.复制后的DNA分配到两个子细胞时遵循基因分离定律
7.(2023高一下·巩义月考)大多数tRNA为73~93个核苷酸折叠形成如图所示的三叶草形短链结构。相关叙述正确的是(  )
A.不同于mRNA,tRNA是含有碱基对的双链结构
B.细胞中tRNA共64种,3’端是其结合氨基酸的部位
C.tRNA比mRNA短小
D.密码子与反密码子之间的碱基配对方式有:A-T、C-G、A-U
8.(2023高一下·淅川月考)基因甲基化修饰的方式有:①启动子的甲基化,使启动子与基因阻遏蛋白结合;②启动子的甲基化,改变启动子在基因中的原始构型;③DNA序列在甲基化酶的作用下促进胞嘧啶脱氨,再甲基化变成胸腺嘧啶。下列叙述错误的是(  )
A.这三种方式造成遗传性状的改变都属于表观遗传
B.方式①进行的基因甲基化修饰可能抑制基因的转录
C.方式③进行的基因甲基化修饰可能使翻译提前终止
D.生物性状的差异可能与相应基因甲基化程度有关
9.(2023高一下·巩义月考)非编码RNA是一大类不编码蛋白质,但在细胞中起着调控作用的环状RNA分子,其调控失衡与一系列重大疾病的发生、发展相关。下列叙述错误的是(  )
A.非编码RNA由DNA转录而来
B.非编码RNA分子中含有1个游离的磷酸基团
C.非编码RNA不能编码蛋白质可能是因为它缺乏起始密码子
D.非编码RNA可能与mRNA结合从而影响翻译过程,最终导致疾病的发生
10.(2023高一下·巩义月考)已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性,且该对等位基因位于常染色体上。现用有尾鸡(甲群体)自由交配产生的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是(  )
A.甲群体×甲群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素
B.乙群体×乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素
C.甲群体×乙群体,孵化早期向卵内注射胰岛素
D.甲群体×乙群体,孵化早期不向卵内注射胰岛素
11.(2023高一下·淅川月考)如表所示为同卵双胞胎和异卵双胞胎间几种畸形同时发生率的调查统计结果。下列有关叙述错误的是(  )
性状 同时发生率(%)
同卵双生子 异卵双生子
幽门狭窄 22 2
唇裂 40 4
21三体综合征 100 0.001
A.表中数据表明,幽门狭窄、唇裂和21三体综合征都受环境因素的影响
B.许多唇裂患儿的亲属中也有人患唇裂,说明唇裂可能是一种多基因遗传病
C.异卵双胞胎之间表现出的性状差异可来源于基因重组及环境因素等
D.表中三种疾病不都是由基因异常导致的
12.(2023高一下·淅川月考)某玉米的突变株表现为矮秆(hh),该突变基因可能位于3号或7号染色体上。为进行H/h基因的定位,进行了以下杂交实验:以矮秆突变株为父本,分别与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,结果如下。实验过程中不考虑突变,各种配子均能存活且受精机会均等;三体在减数分裂时,配对的两条染色体彼此分离,另一条染色体随机移向细胞一极;三体和二倍体存活机会相等。
亲本(♀) F2的表型及比例
矮秆 正常株高
3号染色体三体 99 101
7号染色体三体 34 171
下列叙述错误的是(  )
A.突变基因h位于7号染色体上
B.F1中7号染色体三体玉米所占的比例为1/2
C.F2中7号染色体三体正常株高玉米的基因型为HHh
D.可用光学显微镜观察法初步鉴定三体玉米
13.(2023·汕尾模拟)非洲干旱环境下生长的金合欢,是具有长达10厘米尖刺的高大树种,尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头,柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是(  )
A.金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现
B.生物适应性的形成离不开遗传、变异与环境的相互作用
C.非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代
D.当环境发生改变后,长颈鹿的适应性有可能变得不适应
14.(2023高一下·淅川月考)生活在美国南部的绿色蜥蜴善于奔跑猎食。当这一地区引入褐色蜥蜴后,褐色蜥蜴占据了森林地面上的地盘,把绿色蜥蜴赶到了树上生活。研究发现经过仅仅20年的时间,绿色蜥蜴就长出更大、黏性更强的护趾,帮助它们在更高处的领地上定居。据此推测下列有关说法正确的是(  )
A.蜥蜴种群是发生进化的基本单位,突变和基因重组为其进化提供原材料
B.绿色蜥蜴为了适应环境而长出更大、黏性更强的护趾,其基因频率没有发生改变
C.绿色蜥蜴生活环境的改变导致其发生不定向变异
D.褐色蜥蜴的增长不受任何因素制约
15.(2023高一下·巩义月考)在19世纪中期以前,英国的曼彻斯特地区桦尺蠖多为灰色,白天停歇在长满浅色苔藓的树干上,其天敌是鸟类。工业革命开始,树干上的苔藓被黑色的煤烟覆盖了。研究者采集到第一只黑色的桦尺蠖,随后两种桦尺蠖的数量发生了较大的变化,如图所示,a、b代表两种桦尺蠖。下列叙述正确的是(  )
A.黑色桦尺蠖的存在丰富了物种多样性
B.a代表灰色桦尺蠖,a、b之间存在捕食关系
C.工业污染环境加快了黑色桦尺蠖变异的发生
D.反污染法实施后,基因库中灰色基因的频率逐渐增加
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2023高一下·巩义月考)已知果蝇的直毛和非直毛是由一对等位基因控制的相对性状。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只,以这四只果蝇为材料进行实验。下列推断错误的是(  )
A.取两只相同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因是否位于性染色体上
B.取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性及基因是否位于性染色体上
C.若基因仅位于X染色体上,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
D.若基因位于常染色体上,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性
17.(2023高一下·巩义月考) 科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。
实验一:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。
实验二:研究人员将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(RDNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带对应图b中的两个峰。
下列有关叙述错误的是(  )
A.热变性处理破坏DNA分子的磷酸二酯键使得单链分离,故图a中出现2个峰
B.若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,则图b中会出现1个峰
C.本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果若只有一个条带,则可排除全保留复制
D.图b与图a中两个峰的位置相同,故本研究能够证明DNA分子是半保留复制的
18.(2023高一下·巩义月考)根据红细胞膜上所含抗原的不同,可将血型分为M型、N型和MN型。LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,MN型个体红细胞表面同时含有M、N抗原。若用神经氨酸酶将M抗原的1个氨基酸切去,则M抗原就会转变为N抗原。下列有关叙述错误的是(  )
A.若基因型为LMLN的个体和基因型为LMLM的纯合个体婚配,则可以从后代的表现型判断LM和LN基因的显隐性关系
B.LM和LN基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的
C.用神经氨酸酶处理,基因LM可以突变成基因LN
D.LM和LN基因的脱氧核苷酸的排列顺序是不同的
19.(2023高一下·巩义月考)吖啶橙是一种重要的诱变剂。在DNA复制时,吖啶橙可以插在模板链上,合成的新链中会有一个碱基与之配对;也可以插在新链中取代一个碱基,在下一轮复制前该诱变剂会消失。如图为一种吖啶橙的作用过程,下列关于吖啶橙引起变化的推测,正确的是(  )
A.一个吖啶橙分子的插入会导致基因中碱基的缺失或者增添
B.多个吖啶橙分子的插入可能会导致相应蛋白质中只改变一个氨基酸
C.吖啶橙会导致染色体上基因的数目增加或者减少,引起染色体变异
D.吖啶橙不是组成DNA的基本单位,其引起的这种变化属于表观遗传
20.(2022高一下·常州期末)下列有关进化证据的叙述,正确的是(  )
A.从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据
B.从蝙蝠、鲸、猫等动物的前肢骨骼的适应性分化中,为生物进化提供了胚胎学证据
C.从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据
D.从比较真核细胞内的细胞色素c氨基酸序列的差异性,推测生物之间的亲缘关系远近
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2023高一下·巩义月考)下图1是某动物原始生殖细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线图,图2、图3分别为处于某个分裂时期的细胞示意图。回答下列相关问题∶
(1)图1包含的细胞分裂方式分别是   ,图2所示细胞处于图1中的   (用字母表示)段。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是   ,图1中含有同源染色体的时间段是   (用字母表示)。
(3)图2与图3所示细胞分裂完成后形成的子细胞的差异是   (答出一点即可),图3所示细胞最终形成的子细胞的基因型是   。
(4)该动物的性别是   ,判断的依据是   。
22.(2023高一下·巩义月考)阅读下面的科普文章,并回答问题。
生命“字母表”扩容--人类首次合成8碱基DNA
DNA的4碱基模式被认为是现今地球生命的基本存在形式,最近科学家将碱基的数量增加了一倍,首次合成出8个碱基的DNA。发表于《科学》杂志的这一研究成果表明,宇宙中或许存在其他生命形式。
合成生物学是从最基本的要素开始创造零部件,建立人工生命体系。生命体底层结构中最重要的“零部件”是构成DNA并储存遗传信息的碱基。
科学家通过调整G、C、A、T(见下图)的分子结构,合成出了相似的Z、P、S、B(见下图)四种碱基。碱基上的氢原子,会被对应的“拍档”身上的氮原子或氧原子吸引形成氢键进而结合为碱基对。通过调整这些分子,研究人员发现新碱基的配对方式为:Z-P和S-B。与天然的DNA相比,含Z和P的DNA链能够更好地与癌细胞结合。
研究人员制造了数百个合成DNA分子,发现新碱基可以按预期规则,与各自的“拍档”稳定成对。无论合成碱基在DNA中以何种顺序排列,都能保持DNA稳定的双螺旋结构。
新研究固然令人兴奋,但距离真正的8碱基合成基因系统还有很长的路,因为生命系统应该能完成自我延续,而现在8碱基DNA还需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能。离开实验室,8碱基DNA无法生存。
(1)DNA分子中   和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
(2)根据文中氢键的形成规则,在答题卡上用虚线一 -画出碱基ZP中的氢键。
(3)请你从DNA复制的条件与过程角度推测,8碱基DNA系统还不能实现自我延续的原因。
(4)综合文中信息,合成生物学的这项研究成果可应用于   。
23.(2023高一下·淅川月考)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生过程、个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。如图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。
(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列   ,表达水平发生可遗传变化的现象叫作   。
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其   (填“父方”“母方”或“不确定”),理由是   。
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是   。
(4)亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型及比例为   。
24.(2023高一下·巩义月考)某二倍体植物(2N=12)是闭花受粉植物,其杂种产量高、品质好、抗病性强。育种工作者培育出了某三体新品种(如图),该三体植株自交产生的F1可用以繁育杂种。同时还发现该类植物存在雄性不育株(即雄蕊发育异常,但雌蕊发育正常,能正常受精),研究人员欲利用这种雄性不育株繁育杂种。已知雄性可育基因为A,雄性不育基因为a,种子茶褐色基因为R,种子黄色基因为r(种子的颜色是从种皮透出的子叶的颜色,子叶由受精卵发育而来)。图示三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,在减数第一次分裂过程中随机移向细胞一极,含有较短染色体的雄配子不能完成受精过程。回答下列问题:
(1)鉴定F1中个体是否是三体最简捷的方法是   。
(2)在杂交育种中,选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行   。若要将F1作为实验材料来获得雄性不育植株,请设计实验,简要写出实验思路:   。
(3)图示三体植株的细胞在减数分裂时可形成   个正常的四分体。含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例理论上为   。
(4)进一步研究表明,图示三体植株自交,所结的种子中黄色种子占80%,且黄色种子发育成的植株均为雄性不育;其余为茶褐色种子,其发育成的植株为雄性可育。该结果说明三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是   这可能与较短的染色体在减数分裂时丢失有关。
25.(2023高一下·巩义月考)随着生命科学技术的不断发展,物种形成、生物多样性发展机制的理论也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他饲养环境条件一致。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于   (填“同一”或“不同”)种群。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变深,乙箱果蝇体色不变。将甲、乙品系果蝇混养时,发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配。以此推断,本实验中甲、乙品系果蝇是否属于同一物种?   (填“是”或“否”),理由是   。
(3)经过八代或更长时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成   ,当两箱中果蝇发生变异后,   不同,导致   发生改变,形成两个群体的体色差异很大。
(4)如表统计的是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T(T1、T2)/t、E/e]中显性基因频率的数据:
世代 甲箱 乙箱
果蝇数 A T1 E 果蝇数 A T2 E
第一代 20只 100% 0 64% 20只 100% 0 65%
第四代 350只 89% 15% 64.8% 285只 97% 8% 65.5%
第七代 500只 67% 52% 65.2% 420只 96% 66% 65.8%
第十代 560只 61% 89% 65% 430只 95% 93% 65%
第七代时,甲、乙两箱果蝇的基因库可能较大的是   ;频率基本稳定的基因是   ,第十代时,甲箱中果蝇的该对等位基因杂合的个体出现的频率是   %。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、亲本表现型均为母羽的鸡交配,F1出现雄羽公鸡,说明母羽相对雄羽为显性,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,A错误;
B、根据A可知,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,又因为F1母羽母鸡:母羽公鸡:雄羽公鸡=4:3:1,单从公鸡分析,在公鸡中基因型hh表型为雄羽,其余基因型表型为母羽,则F1公鸡中,母羽公鸡:雄羽公鸡=3:1,因此F1雄羽公鸡不存在部分致死现象,B错误;
C、亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,母鸡只有母羽一种表现型,因此三种基因型在母鸡中均表现为母羽,C正确;
D、控制鸡的雄羽和母羽的基因位于常染色体,但后代雌雄鸡的性状表现比例不相等,与性别相关联,属于从性遗传,D错误。
故答案为:C。
【分析】控制鸡的雄羽和母羽的基因位于常染色体,母鸡只有母羽一种表现型,即雌雄鸡的性状表现比例不相等,与性别相关联,属于从性遗传;亲本表现型均为母羽的鸡交配,F1出现雄羽公鸡,说明母羽相对雄羽为显性,亲本母羽鸡的基因型都为Hh,则F1基因型及其比例为HH:Hh:hh=1:2:1,母鸡只有母羽一种表现型;F1公鸡中,母羽公鸡:雄羽公鸡=3:1,在公鸡中基因型hh表型为雄羽,其余基因型表型为母羽。
2.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若该昆虫种群中存在控制黄色和长翅的基因纯合致死现象,F2中黄色长翅的份数应为4,黄色残翅和黑色长翅中纯合个体也会死亡,因此F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅不等于2:3:3:1,结果与题干不符,A错误;
B、若F1产生的具有受精能力的雌、雄配子的种类不同,那么F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅不等于2:3:3:1,结果与题干不符,B错误;
C、若双显性AB型雌雄配子致死,F2个体存在基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、2AaBb、1aabb共6种,其中纯合子所占比例为1/3,C错误;
D、若双显性AB型雌雄配子致死,F2中黄色长翅个体(AaBb)与黑色残翅(aabb)杂交,后代表型及其比例为黄色残翅(Aabb):黑色长翅(aaBb):黑色残翅(aabb)=1∶1∶1,D正确。
故答案为:D。
【分析】 某昆虫体色的黄色对黑色为显性,翅形的长翅对残翅为显性,两种性状受两对独立遗传的等位基因控制,说明这两对性状的遗传遵循孟德尔的自由组合定律,设控制体色的基因为A/a,控制翅型的基因为B/b,则F1的基因型为AaBb,F1雌雄个体间相互交配得F2,理论上F2的表现型及比例为黄色长翅:黄色残翅:黑色长翅:黑色残翅=9:3:3:1,但实际上比例是2:3:3:1,这说明黄色长翅存在配子致死或者合子致死的现象;后代中只有双显性个体减少,由9变成2,雌雄配子中各有一种类型死亡,从基因型的组成1AABB+2AaBB+2AABb+4AaBb=9看,合子死亡无规律可言,不符合实际比例;若双显性AB型雌雄配子致死,则F2的表型及其比例符合实际,因此该昆虫群体中AB型雌雄配子致死。
3.【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿观察蝗虫减数分裂过程染色体和基因的情况,通过类比推理,提出基因在染色体上的假说,A正确;
B、基因的分离定律适用于一对等位基因的遗传情况分析,B正确;
C、摩尔根利用果蝇杂交实验通过假说演绎法,证明了白眼基因只在X染色体上,C正确;
D、摩尔根果蝇眼色杂交实验中,F2白眼雄果蝇的产生因为白眼基因只在X染色体上,该基因所在的X染色体与Y染色体结合,形成白眼雄果蝇,D错误。
故答案为:D。
【分析】摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体,进而认识到孟德尔遗传规律的本质。
4.【答案】B
【知识点】基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、 基因型为BbDd的雌果蝇,若B/b、D/d位于2对同源染色体上,雌果蝇减数分裂过程无论是否发生互换,产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=1:1:1:1,但现在的比例是5:1:1:5,说明B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁,而且减数分裂过程发生了互换,A正确;
B、由A的分析知该雌果蝇减数分裂过程有部分细胞发生了互换,重组型配子BD、bd各占1/12,一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞,也就是说BbDd发生互换形成的4种配子,最终只有一个发育形成卵细胞,因此该雌果蝇体内有1/12×4=1/3的卵原细胞发生互换,B错误;
C、亲本雌果蝇在减数分裂过程有部分性原细胞发生互换,产生bd的雌配子,因此若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换,C正确;
D、若子代未出现bbdd个体,说明雄果蝇减数分裂过程中未发生交叉互换,则子代中基因型为Bbdd的个体占1/12×1/2=1/24,D正确。
故答案为:B。
【分析】果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由等位基因B/b、D/d控制,已知这两对基因都位于常染色体上,但是并不知道这两对基因的位置关系,若B/b、D/d位于2对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,雌果蝇减数分裂过程无论是否发生互换,产生卵细胞的种类及比例是Bd:BD:bd:bD=1:1:1:1,但现在的比例是5:1:1:5,说明B/b、D/d位于一对同源染色体上,且在雌果蝇中B和d连锁,b和D连锁,而且减数分裂过程发生了互换,重组型配子BD、bd各占1/12,一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞,也就是说BbDd发生互换形成的4种配子,最终只有一个发育形成卵细胞,因此该雌果蝇体内有1/12×4=1/3的卵原细胞发生互换。
5.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子的空间结构是两条反向平行的脱氧核苷酸长链连接的,A正确;
B、在DNA分子的两条链中碱基通过氢键连接排列在内侧,并且互补链之间A=T,G=C配对,B错误;
C、DNA分子上每个碱基上均连接着在一个脱氧核糖的1号碳上,C错误;
D、DNA分子一条链上相邻的碱基A与T通过磷酸二酯键连接,D错误。
故答案为:A。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、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的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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。
6.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、1个DNA分子经过第二次复制后,只有2个DNA分子其中1条链被15N标记的,1条链被14N标记;剩余2个DNA分子的2条链都是被14N标记,因此没有15N15N-DNA的条带,A错误;
B、N元素的同位素不具有放射性,感光胶片上可记录DNA条带的位置是因为不同的同位素标记的DNA分子相对分子质量不一样,密度梯度离心后会出现分层现象,B错误;
C、假定1个DNA分子共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,含有胞嘧啶(m/2-a)个,依据DNA半保留复制特点,第n次复制需要游离的胞嘧定的数目是2n-1(m/2-a)=2n-2(m-2a),C正确;
D、复制后的DNA位于同一条染色体上,在细胞分裂后期随着着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分配到两个子细胞,不遵循基因分离定律,D错误。
故答案为:C。
【分析】将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,第一次复制后形成2个DNA分子,4条链,每个DNA分子都有1条链被15N标记的,1条链被14N标记;第二次复制后,只有2个DNA分子是其中1条链被15N标记的,1条链被14N标记;剩余2个DNA分子的2条链都是被14N标记;密度梯度离心后,含有15N标记的的质量较重位于下层,不含15N标记的质量较轻位于上层。
7.【答案】C
【知识点】RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、不同于mRNA的直链结构,tRNA是一条单链中部分碱基配对的形似三叶草的结构,A错误;
B、细胞中的密码子有64中,其中有2种终止密码不编码氨基酸,密码子与tRNA上的反密码子互补配对,因此tRNA共62种,3’端是其结合氨基酸的部位,B错误;
C、mRNA是翻译的模板,一条核糖核苷酸长链,tRNA是一条长度较短的核糖核苷酸链围成的三叶草结构,可以进入核糖体与其识别位点结合,因此tRNA比mRNA短小,C正确;
D、密码子与反密码子都在RNA上,二者之间的碱基配对方式有:A-U、C-G、A-U、G-C,D错误。
故答案为:C。
【分析】将氨基酸运送到"生产线"上去的“搬运工”,是另一种RNA——tRNA。tRNA的种类很多,但是,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
8.【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传的DNA序列不发生改变,但是③胞嘧啶变成胸腺嘧啶,碱基对发生改变,不是表观遗传,故A错误;
B、①启动子的甲基化,使启动子与基因阻遏蛋白结合,是通过抑制基因的转录形成甲基化修饰,故B正确;
C、方式③进行的基因甲基化发生碱基对的改变,所以可能形成终止密码子使翻译提前终止,故C正确
D、由于甲基化是在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,特定的基因型与环境相互作用的结果会影响基因的表达,所以生物的性状差异会与相应基因甲基化程度有关,故D正确;
故答案为:A。
【分析】表观遗传:是指一个生物体可以观察到的性状或特征,是特定的基因型与环境相互作用的结果。包括个体形态、功能等各方面的表现,如身高、肤色、血型、酶活力、药物耐受力乃至性格等。是在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,从而导致表型发生可遗传的改变。
9.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、细胞内的各种RNA都是由DNA转录形成的,A正确;
B、非编码RNA分子是环状的,不含游离的磷酸基团,B错误;
C、翻译过程由起始密码子开始至遇到终止密码子结束,则非编码RNA不能编码蛋白质可能是因为它缺乏起始密码子,C正确;
D、非编码RNA可能与mRNA通过碱基互补配对结合,阻止mRNA翻译形成蛋白质,进而该蛋白质控制的相应性状无法形成,最终导致疾病的发生,D正确。
故答案为:B。
【分析】转录是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
10.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、甲群体与甲群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,缺乏胰岛素的作用则后代是有尾鸡,A不可行,
B、乙群体与乙群体交配,孵化早期向卵内注射胰岛素,在胰岛素的作用下可能会再发生变异,应该不要添加胰岛素,B不可行;
C、甲群体与乙群体交配,孵化早期向卵内注射胰岛素,在胰岛素的作用下可能会再发生变异,应该不要添加胰岛素,C不可行;
D、甲群体与乙群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,若是基因突变引起的变异,则后代既有有尾,也有无尾且比例相等,反之则不是基因突变引起,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状是基因型与环境共同作用的结果。有尾鸡(甲群体)自由交配产生的受精卵基因型为aa,孵化出来的小鸡理论上是有尾,但是在胰岛素的作用下,表型为无尾;若是环境作用引起性状的改变,则该无尾鸡的基因型依旧是aa;若是基因突变引起,则该无尾鸡的基因型可能为Aa。通过杂交实验确定的话,选甲群体与乙群体交配,孵化早期不向卵内注射胰岛素,若是基因突变引起的变异,则后代既有有尾,也有无尾且比例相等;若后代全是有尾,则不是基因突变引起。
11.【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;染色体数目的变异;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、表中数据可以看出幽门狭窄、唇裂和21三体综合征与是否为同卵双生子和异卵双生子有关,无法看出与环境因素的关系,故A错误;
B、许多唇裂患儿的亲属中也有人患唇裂,说明唇裂可能是一种多基因遗传病,故B正确;
C、异卵双胞胎之间表现出的性状差异可来源于基因重组及环境因素等,造成性状的差异,故C正确;
D、21三体综合征为染色体结构变异,所以表中三种疾病不都是由基因异常引起的,故D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)唐氏综合征即21-三体综合征,是由染色体异常(多了一条21号染色体)而导致的疾病。
(2)常见遗传病
① 单基因遗传病
由染色体上的单个基因突变而引起的遗传性疾病。
按遗传方式不同,单基因病还可分为常染色体显性遗传性疾病、常染色体隐性遗传性疾病、X连锁显性遗传性疾病、X连锁隐性遗传性疾病和Y连锁遗传性疾病。
常见的单基因遗传病有多指(趾)、白化病、先天聋哑、小头白痴、血友病、色盲等。
②多基因遗传病
由多对基因控制的遗传病。这些基因单独对遗传性状作用小,称为微效基因,几种微效基因累加起来,就产生明显的表型效应。多基因遗传病受遗传因素和环境因素的双重影响,具有家族聚集现象,但没有单基因病遗传中所见到的系谱特点。
一些先天畸形和常见病(如原发性高血压、冠心病、糖尿病、无脑儿、先天性心脏病和精神分裂症等)。
③染色体病
由染色体结构或数目异常引起的一类疾病。所谓数目、结构异常,包括染色体数目的增多或减少,染色体部分断裂后重排时出现的易位、缺失、倒位、重复等。染色体的各种畸变,使所载基因发生数量上或排列组合上的改变,遗传物质失去正常状态而引起疾病,如唐氏综合征、猫叫综合征。
12.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;多倍体育种
【解析】【解答】A、矮秆突变株(hh)为父本,与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,3号染色体三体子二代矮秆与正常高杆为1:1,7号子二代矮秆与正常高杆不为1:1,所以推测突变基因h位于7号染色体上,故A正确;
B、7号染色三体(HHH)与矮秆个体(hh)杂交,子一代个体基因型为HHh:Hh=1:1,所以 F1中7号染色体三体玉米所占的比例为1/2,故B正确;
C、7号染色体子一代个体基因型为HHh:Hh=1:1,则子二代正常高杆玉米的基因型为HHh或Hh或Hhh,故C错误;
D、三倍体为染色体数目变异,可以通过光学显微镜观察法进行初步鉴定三体玉米,故D正确;
故答案为:C。
【分析】通过题中矮秆突变株(hh)为父本,与3号染色体三体纯合正常株高玉米和7号染色体三体纯合正常株高玉米杂交,选择F1中的三体与矮秆玉米杂交得到F2,3号染色体三体子二代矮秆与正常高杆为1:1,7号子二代矮秆与正常高杆不为1:1,推测出突变基因h位于7号染色体上,求7号染色三体的子代表现型及比例通过分析子一代的基因型HHh:Hh=1:1,得出子二代的高杆玉米的基因型HHh或Hh或Hhh。
13.【答案】C
【知识点】自然选择与适应
【解析】【解答】A、金合欢的尖刺减少水分散失适应非洲干旱环境,同时尖齿的存在也可以抵御动物的啃食,能够让自己生存下来,长颈鹿的长舌头可以轻松吃到金合欢嫩叶也是为了生存,适应环境的一种表现,A正确;
B、适应是环境与生物相互作用、协同进化的结果,适应的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选择作用,B正确;
C、尖刺对于金合欢是一种表现型,该表现型是由基因和环境共同作用的结果,非洲干旱环境起到选择作用,拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境,C错误;
D、当环境发生改变后,如果不再是干旱环境,金合欢的尖刺变短甚至退化,长颈鹿有长达45厘米的舌头和长长的脖子有可能变得不适应,D正确。
故答案为:C。
【分析】对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
14.【答案】A
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群是生物进化的单位,所以蜥蜴种群是发生进化的基本单位,突变和基因重组为其进化提供原材料,故A正确;
B、绿色蜥蜴为了适应环境而长出更大、黏性更强的护趾,其基因频率发生改变,故B错误;
C、生活环境只是对蜥蜴的变异其选择作用,所以绿色蜥蜴生活环境的改变不能导致其发生不定项变异,故C错误;
D、褐色蜥蜴的生长可能受其他外界环境等因素的影响,故D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)种群:指同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。种群是进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库。
(2)进化:又称演化,在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状是指基因的表现,在繁殖过程中,基因会经复制并传递到子代,基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异,进化的实质便是:种群基因频率的改变。
15.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、黑色桦尺蠖和灰色桦尺蠖属于同一个物种,黑色桦尺蠖的存在丰富了基因多样性,A错误;
B、曲线图示实施反污染法后,b的数量相对值开始下降,因此b是黑色桦尺蠖,a代表灰色桦尺蠖,a、b之间存在种内竞争关系,B错误;
C、生物的遗传变异是普遍存在的,是种群进化的内因,工业污染环境加快了黑色桦尺蠖基因频率的增加,C错误;
D、曲线图示实施反污染法后,b的数量相对值开始下降,因此b是黑色桦尺蠖,a代表灰色桦尺蠖,因此基因库中灰色基因的频率逐渐增加,D正确。
故答案为:D。
【分析】现代生物进化理论的主要内容:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④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;生物多样性是协同进化的结果。
16.【答案】A,B,D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;交配类型及应用
【解析】【解答】A、要确定基因的位置,应该选择正反交实验,确定某性状的显隐性可选择若干只相同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,观察后代是否出现性状分离,A错误;
B、取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,数量过少,若其中一只死亡,则实验失败,且这种杂交方式也无法确定显隐性和基因的位置,B错误;
C、 若基因仅位于X染色体上,显性性状的个体基因型为XAXA、XAXa、XAY,隐性性状的个体基因型为XaY,XaXa,杂交过程果蝇都正常存活的话,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,根据子代的表型可判定这对相对性状的显隐性,C正确;
D、若基因位于常染色体上,显性性状的个体基因型为AA、Aa,隐性性状的个体基因型为aa,任取两只不同性状的雌雄果蝇进行多次杂交,若亲本为一杂合子和一隐性纯合子,根据子代的表型不可判定这对相对性状的显隐性,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】确定基因的位置或者某对相对性状的显隐性交配方法的选择:
交配类型 应用
杂交 ①通过杂交将不同优良性状集中到一起,得到新品种;
②通过后代性状分离比,判断性状的显、隐性;
自交 ①不断提高种群中纯合子的比例;
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定;
③判断性状的显、隐性;
测交 ①测定某个个体的基因型,产生配子的类型及比例;
②可用于动、植物纯合子、杂合子的鉴定;
正反交 ①常用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传;
②可用于判断基因在常染色体上还是在性染色体上;
17.【答案】A,D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、热变性处理会破坏DNA分子的空间结构,导致双链间的氢键断裂,使得双链分离,图a中出现2个峰,A错误;
B、未进行热变性处理的F1每个DNA分子的其中一条链被 15N 标记,另一条是 14N 标记的,因此进行密度梯度离心,图b中会出现1个峰,位于中层,B正确;
C、若是全保留复制,则本实验双链的F12个DNA分子中,其中一个的两条链被14N标记,另一个DNA分子的两条链被15N标记,密度梯度离心结果有2条带,因此若只有一个条带,则可排除全保留复制,C正确;
D、图b与图a中两个峰的位置相同,说明F1的DNA分子既有被 15N 标记的,又有被 14N 标记的,无论是全保留复制,还是半保留复制,亲本DNA混合后密度梯度离心都会出现与图a相同的两个峰,因此本研究不能够证明DNA分子是半保留复制的,D错误。
故答案为:AD。
【分析】本实验若为全保留复制,将一个被15N标记的大肠杆菌DNA移到14N培养基中培养,新合成2个子代DNA分子中,一个全含15N,一个全含14N。热变性处理再进行密度梯度离心后,会出现2个条带;未进行热变性处理,密度梯度离心后也会出现2条带。
若为半保留复制,将一个被15N标记的大肠杆菌DNA移到14N培养基中培养,新合成的每个DNA分子的其中一条链被 15N 标记,另一条是 14N 标记的;热变性处理再进行密度梯度离心后,出现2条带;未进行热变性处理,密度梯度离心后只出现1条带。
18.【答案】A,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因型为LMLN的个体和基因型为LMLM的纯合个体婚配,后代的血型及其比例为M型:MN型=1:1,无法确定LM、LN基因的显隐性关系,A错误;
B、LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,进而控制个体血型,体现了基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状,B正确;
C、若用神经氨酸酶将M抗原的1个氨基酸切去,使得M抗原的蛋白质结构发生改变,M抗原无法形成,但基因并没有发生改变,C错误;
D、LM和LN基因是一对等位基因,二者脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确。
故答案为AC。
【分析】 根据红细胞膜上所含抗原的不同,可将血型分为M型、N型和MN型。LM基因控制合成M抗原,LN基因控制合成N抗原,MN型个体红细胞表面同时含有M、N抗原,说明人的血型是受复等位基因控制,LM和LN这两个基因之间表现为共显性,再遗传过程中也遵循孟德尔的基因分离定律。
19.【答案】A,B
【知识点】基因突变的类型
【解析】【解答】A、 在DNA复制时,吖啶橙可以插在模板链上,合成的新链中会有一个碱基与之配对,即增添了一个碱基;也可以插在新链中取代一个碱基,则该过程缺失一个碱基, 因此一个吖啶橙分子的插入会导致基因中碱基的缺失或者增添,A正确;
B、多个吖啶橙分子的插入位置不确定,若是相邻位置插入3个吖啶橙分子,使得增添了三个碱基,或者缺失3个碱基,则可能会导致相应蛋白质中只改变一个氨基酸,B正确;
C、吖啶橙的加入会导致基因中碱基的缺失或者增添,引起基因突变,但是不会导致染色体上基因的数目增加或者减少,C错误;
D、吖啶橙不是组成DNA的基本单位,其导致基因中碱基的缺失或者增添,属于基因突变,D错误。
故答案为:AB。
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变的结果是产生一个及以上的等位基因。
20.【答案】A,C,D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位,古生物化石提供了最直接的证据,A正确;
B、胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,B错误;
C、从鱼类、鸟类、哺乳类动物的早期胚胎中均有鳃裂这一事实中,得到胚胎学的证据,C正确;
D、对细胞色素c的一级结构,并进行比较,结果发在进化上亲缘关系越近,其顺序同源性越大,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】生物有共同的祖先的证据:
(1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。
(3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。
(5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
21.【答案】(1)有丝分裂和减数分裂;ab
(2)着丝粒分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体;Od
(3)染色体的数目不同、图3所示细胞形成的子细胞无同源染色体、DNA的数量不同;AB、aB、Ab、ab
(4)雄性;图3所示细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂
【知识点】精子的形成过程;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)图1染色体的数目在a-c时间段,存在暂时性加倍后恢复的情况,在c-g时间段,染色体数目减半,说明图1包含有丝分裂和减数分裂;图2细胞姐妹染色单体已经分离,染色体数目加倍,存在同源染色体,属于有丝分裂后期细胞图像,位于图1的ab段。
故填:有丝分裂和减数分裂;ab。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是:着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极形成子染色体,同源染色体分离是在减数第一次分裂后期,则图1含有同源染色体的阶段是od。
故填:着丝粒分裂,姐妹染色单体移向细胞两极形成子染色体(或着丝粒分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体);od。
(3)图2细胞分裂形成的子细胞所含染色体数与体细胞相同,有4条染色体,2对同源染色体,而图3细胞分裂形成的子细胞不含同源染色体,细胞内的染色体数为体细胞的一半,即含有2条非同源染色体。图3所示细胞非姐妹染色单体发生了互换,因此最终形成的子细胞的基因型有4种,分别是ab、Ab、AB、aB。
故填:染色体的数目不同、图3所示细胞形成的子细胞无同源染色体、DNA的数量不同;AB、aB、Ab、ab。
(4)图3所示细胞同源染色体位于细胞两极,细胞质均等分裂,是初级精母细胞,处于减数第一次分裂后期,因此该动物是雄性。
故填:雄性;图3所示细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂。
【分析】精子的形成过程:
1、在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
2、减数分裂Ⅰ的主要特征:同源染色体配对——联会;四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极。
3、减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
22.【答案】(1)脱氧核糖
(2)
(3)DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶|8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能
(4)样例:新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】(1)DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架。
故填:脱氧核糖。
(2)碱基ZP中的氢键在内侧。
故填:。
(3)DNA的自我复制过程需要一定的条件:解旋酶,DNA聚合酶,能量,原料脱氧核苷酸;因此8碱基DNA系统还不能实现自我延续的原因是 DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶,8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能。
故填:DNA自我复制需要DNA聚合酶,天然体系里没有与8碱基DNA对应的DNA聚合酶,8碱基DNA需要人为地添加碱基和蛋白质来维持功能 。
(4)题干描述到:“零部件”是构成DNA并储存遗传信息的碱基,“宇宙中或许存在其他生命形式”,“与天然的DNA相比,含Z和P的DNA链能够更好地与癌细胞结合”因此合成生物学的这项研究成果可应用于新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症。
故填: 新碱基的发现,为探寻外星生命提供了新的思路;碱基数目增加意味着可以储存更多的遗传信息;治疗癌症 。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、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的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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。
23.【答案】(1)保持不变;表观遗传
(2)父方;雄配子中印记重建使A基因去甲基化,雌配子中印记重建使A基因甲基化,雌鼠的A基因未甲基化
(3)体细胞里发生甲基化的基因不同,且甲基化的基因不能表达
(4)生长正常鼠︰生长缺陷鼠=1︰1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;交配类型及应用;表观遗传
【解析】【解答】(1)雌配子中印记重建后,发生甲基化,A基因的碱基序列不发生改变,表达水平发生可遗传变化的现象叫做表观遗传。故答案为:保持不变;表观遗传;
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其父方,图中可知雄鼠发生去甲基化使A能正常表达,而雌鼠A基因发生甲基化,不能正常表达。故答案为:父方;雄配子中印记重建使A基因去甲基化,雌配子中印记重建使A基因甲基化,雌鼠的A基因未甲基化;
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,根据图中雄鼠、雌鼠发生重建的情况不同,甲基化也不同,所以表达也不相同。故答案为:体细胞里发生甲基化的基因不同,且甲基化的基因不能表达;
(4)亲代雌鼠(Aa)与亲代雄鼠(Aa)进行杂交,雄鼠发生的基因印记重建是a正常,A去甲基化。雌鼠印记重建是甲基化的a不变,未甲基化的A甲基化,所以子代生长正常鼠:生长缺陷鼠=1 : 1。故答案为:生长正常鼠︰生长缺陷鼠=1︰1 ;
【分析】甲基化
(1)概念:
甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物,或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸加工。
(2)类型:
甲基化包括DNA甲基化和蛋白质甲基化。
DNA甲基化:脊椎动物的DNA甲基化一般发生在DNA序列中胞嘧啶后紧连鸟嘌呤的位点。
蛋白质甲基化:蛋白质甲基化一般指精氨酸或赖氨酸在蛋白质序列中的甲基化。某些组蛋白残基通过甲基化可以抑制或激活基因表达,从而形成为表观遗传。蛋白质甲基化是翻译后修饰的一种形式。
24.【答案】(1)观察种子颜色
(2)人工去雄;选择F1中茶褐色的种子种植后使其进行自交
(3)6;1/2
(4)4:1
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体数目的变异;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】(1)已知三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,在减数第一次分裂过程中随机移向细胞一极, 则图示植株产生AaRr型和ar型雌配子,雄配子只有ar型,因此AaRr型雌配子和ar型雄配子结合形成三体植株,基因型为AaaRrr,该三体植株含有R基因,种子表型为茶褐色,所以鉴定F1中个体是否是三体最简捷的方法是观察种子的颜色。
故填:观察种子的颜色。
(2)在杂交育种中,选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行人工去雄。若要将F1作为实验材料来获得雄性不育植株(aarr),可选择茶褐色(AaaRrr)的种子种植后进行自交,因为该植株可产生2种雌配子AaRr和ar,而雄配子只有ar一种,因此受精过程ar雌配子和ar雄配子结合,可以获得雄性不育系。
故填:人工去雄;选择F1中茶褐色的种子种植后使其进行自交。
(3)该二倍体植物正常体细胞中含有6对同源染色体,而三体植株细胞中较短的染色体不能正常参与联会,则在减数分裂时能形成6个正常的四分体。减数第一次分裂后期同源染色体分离,较短的染色体随机移向一极,因此含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为1/2。、
故填:6;1/2。
(4)该三体植株(AaaRrr)可以产生2种雌配子AaRr和ar,而雄配子只有ar一种,自交产生的后代表现型为黄色雄性不育(aarr)和茶褐色雄性可育(AaaRrr)。又因为所结的种子中黄色种子占80%,且黄色种子发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色雄性可育,则aarr:AaaRrr=4:1,因此含有6条染色体的可育雌配子(ar)和含有7条染色体的可育雌配子(AaRr)的比例是4:1,这可能与较短的染色体在减数分裂时丢失有关。
故填:4:1。
【分析】染色体数目的变异可以分为两类: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一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。三体是指细胞内某一对同源染色体数量对了一条。
25.【答案】(1)不同
(2)否;甲、乙品系果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配,两品系果蝇之间出现了生殖隔离现象
(3)地理隔离(而不能进行基因交流);食物与选择;基因频率
(4)甲;E;45.5
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成;遗传平衡;种群的概念
【解析】【解答】(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇被箱子分隔开,即分布在不同的区域,则二者属于两个不同的种群。
故填:不同。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变深,乙箱果蝇体色不变;将甲、乙品系果蝇再混养时,发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配,这一现象说明两品系的果蝇之间基因无法进行交流,则两品系果蝇之间产生了生殖隔离,属于两个物种。
故填:否;甲、乙品系果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配,两品系果蝇之间出现了生殖隔离现象。
(3)两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,是因为两箱分养形成了地理隔离,当两箱中果蝇发生变异后,基因种类不同,无法进行基因交流,各箱中的食物与环境不同,导致基因频率向不同方向改变,最终形成的两品系体色差异很大。
故填:地理隔离(而不能进行基因交流);食物与选择;基因频率。
(4)一个种群中全部个体的所有基因的集合称为种群基因库,表中第七代甲箱和乙箱的果蝇数量比较,甲的种群数量较大,则甲箱果蝇的种群基因库可能较大;进一步观察比较表格中信息发现E基因频率在不同世代之间的变化不大,即E基因频率基本稳定;第十代时,甲箱中E的基因频率为65%,e的基因频率为1-65%=35%,因此该对等位基因杂合的个体出现的频率是2×65%×35%=45.5%。
故填:甲;E;45.5。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④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;生物多样性是协同进化的结果。
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