四川省成都市名校2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单项选择题(下列每小题2分,共60分)
1.(2023高一下·成都期末)豌豆和玉米都是遗传学常用的实验材料。下列叙述错误的是( )
A.豌豆和玉米都属于雌雄同株的植物,自然状态下一般都是纯种
B.豌豆和玉米都能产生较多后代,可使统计数据更加真实可靠
C.豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果
D.豌豆和玉米分别进行杂交实验时,授粉后都要进行套袋处理
2.(2023高一下·成都期末)水貂的毛色由位于常染色体上的复等位基因P(深褐色)、Ps(银蓝色)、Pr(灰蓝色)控制。将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,有两组均表现为深褐色,有一组表现为银蓝色。下列叙述正确的是( )
A.基因P、Ps、Pr之间的显隐性顺序是P>Pr>Ps
B.让两个雌雄子代交配,后代的基因型最多有3种
C.可用纯合的银蓝色个体鉴定种群中深褐色个体的基因型
D.若每组子代数量基本相同,所有子代个体随机交配,后代纯合子约占1/3
3.(2023高一下·成都期末)R和r为控制鼠体色的一对等位基因,只存在于X染色体上。在细胞分裂(无互换)过程中,发生该等位基因分离的细胞是( )
A.初级精母细胞 B.精原细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
4.(2023高一下·成都期末)某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐①、②、③中模拟自由组合定律,如下图所示。以下是其他同学对该做法的评价,其中正确的是( )
A.同学甲认为从罐子①里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
B.同学乙认为罐子①中的白球和黑球的数量可不等,且从罐子①里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
C.同学丙认为罐子②、③分别代表雌雄生殖器官,分别从两罐中摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D.同学丁认为将罐子①的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
5.(2023高一下·成都期末)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个纯合矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F (高杆),F 自交得F ,发现F 中表型及其比例是高秆:矮秆∶极矮秆=9∶6∶1.若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F 高秆中纯合子所占比例为1/16
6.(2023高一下·成都期末)已知控制某种生物的四对不同性状的相关基因及其在染色体上的位置关系如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a的遗传遵循分离定律
B.基因型为BBDd的个体测交,可验证基因D/d的遗传遵循分离定律
C.基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D.基因型为AaEe的个体测交,可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律
7.(2023高一下·成都期末)某雌雄同株异花的二倍体植物的花色由两对独立遗传的基因B、b和D、d控制,不同基因影响不同色素形成,如下图所示。研究发现此植物存在某种基因型配子致死的现象。研究人员让纯合蓝花植株甲的花粉授予红花植株乙,得到的F1中有紫花和蓝花,让F1中的紫花植株自交获得足够多的F2,F2的表型及比例为紫花∶蓝花∶红花∶白花=7∶3∶1∶1。研究发现,高温(35℃)会阻抑基因D的表达,导致植株不能合成相关色素,但B基因不受影响。下列叙述错误的是( )
A.植株乙的基因型是bbDd
B.致死的配子是bD的雄配子
C.F1植株放在正常温度环境下自交,F2的蓝花占1/4
D.F1紫花植株放在35℃环境下自交,F2的表型及比例为蓝花:白花=5∶1
8.(2023高一下·成都期末)某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a,B/b,C/c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1,F1开红花,让F1与甲杂交得F2,F2中红花:白花=1∶7。若不考虑基因突变和染色体变异,下列说法正确的是( )
A.F2白花植株中纯合子占1/7
B.该花色的遗传只受3对等位基因控制
C.若让F1自交得子代,子代中红花基因型的种类数比白花的多
D.F2出现1∶7的条件之一是F1产生8种基因型的配子,且雌雄配子数量相同
9.(2022高一下·梅州月考)每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现遗传的多样性,下列有关遗传多样性原因叙述错误的是( )
A.同源染色体的非姐妹染色单体间的互换导致配子中染色体组合的多样性
B.受精卵的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,增加了子代遗传的多样性
C.非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性
D.卵细胞和精子的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性
10.(2023高一下·成都期末)现有某基因型为AaBB的自花传粉植株,下列相关叙述正确的是( )
A.若两对基因位于一对同源染色体上,则F1基因型比例可能为3:1
B.若两对基因位于两对同源染色体上,减数分裂及受精时会发生基因重组
C.若两对基因位于一对同源染色体上,减数分裂过程中可以发生染色体互换
D.若两对基因位于两对同源染色体上,减数分裂过程中不可能发生染色体互换
11.(2023高一下·成都期末)基因在生物进化中有“绝对自私性”。某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,A基因是一种“自私基因”,杂合子在产生配子时,A基因能“杀死”体内的部分雄配子。选择红花(AA)植株和白花(aa)植株杂交,F1全部开粉红花,F1植株自交,F2中红花∶粉红花∶白花=2∶3∶1。下列相关分析正确的是( )
A.该植物花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.基因型为Aa的植株中,A基因会抑制a基因的表达
C.F1产生的基因型为a的雄配子中有1/3被A基因“杀死”
D.若F2植株随机传粉,则后代中白花植株占5/36
12.(2023高一下·成都期末)如图是某植物(2n=20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是( )
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②处于减数第二次分裂中期
C.细胞④和⑤中均有染色体数目20条,一个染色体组
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离,则形成的四个花粉粒中一半异常
13.(2023高一下·成都期末)某生物兴趣小组观察了几种二倍体(染色体数为2N)生物处于不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列说法中正确的是( )
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现细胞板
B.乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,发生同源染色体的分离
C.乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体的着丝粒发生分裂
D.如果丙图表示睾丸内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并形成四分体
14.(2023高一下·成都期末)摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了萨顿的假说。如图为果蝇眼色杂交图解,下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说
B.控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律
C.因为只有雄果蝇出现白眼,摩尔根提出的假说是“控制白眼的基因位于Y染色体上”
D.果蝇种群中白眼性状的遗传具有“白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇”的特点
15.(2023高一下·成都期末)芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,则( )
A.公鸡甲的表型为芦花,母鸡乙的表型为非芦花
B.公鸡甲的表型芦花,母鸡乙的表型为芦花
C.公鸡甲的表型为非芦花,母鸡乙的表型为非芦花
D.公鸡甲的表型为非芦花,母鸡乙的表型为芦花
16.(2023高一下·成都期末)一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.可判断该致病基因位于X染色体上
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.该妇女自然生育患此病子女的概率是25%
D.极体1可能含有0或1或2个致病基因
17.(2023高一下·成都期末)枯草芽孢杆菌有能合成组氨酸(His+)和不能合成组氨酸(His-)两种类型。将His+菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理,再将处理后的提取液加入His-菌株的培养液中,一段时间后获得了His+菌株。上述酶不可能是( )
A.RNA酶 B.DNA酶
C.蛋白酶 D.组氨酸合成酶
18.(2023高一下·成都期末)端粒的3'端含有100~200个核苷酸的单链DNA,这段单链DNA可侵入端粒的双链区,并与其中的1条DNA链配对形成1个三链结构的置换环(D-loop,如图所示)。下列说法正确的是( )
A.在端粒的D-loop结构中,嘌呤数一定等于嘧啶数
B.端粒中DNA与蛋白质的结合遵循碱基互补配对原则
C.在有丝分裂过程中,每条染色体上含有2个或4个端粒
D.细菌中不含端粒结构,没有DNA和蛋白质形成的复合体
19.(2023高一下·成都期末)在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的30%,则另一条链上,胞嘧啶占该链碱基总数的( )
A.21% B.30% C.28% D.48%
20.(2023高一下·成都期末)将果蝇精原细胞(2n=8)的染色体DNA都被放射性元素标记后,转至不含放射性元素的培养液中继续培养,追踪某一个精原细胞连续经过一次有丝分裂和一次减数分裂后产生的有放射性标记的子细胞数,不可能的是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
21.(2023高一下·成都期末)下图为中心法则示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.病毒的遗传信息都会沿着④或⑤流动
B.减数分裂前的间期会发生过程①②③
C.除了③过程外,其他4个过程所需原料相同
D.过程①④所发生的碱基互补配对方式相同
22.(2023高一下·成都期末) 20世纪60年代,科学家应用有机化学和酶学技术制备了有规律的双核苷酸或多核苷酸重复序列,进行了一系列的实验,下表显示了部分实验结果。下列相关叙述错误的是( )
模板 产生的多肽序列
实验一 多聚UC(…UCUCUCUCUCUC…) …Leu-Ser-Leu-Ser…
实验二 多聚UCU(…UCUUCUUCUUCU…) …Phe-Phe-Phe… …Ser-Ser-Ser… …Leu-Leu-Leu…
注:Leu亮氨酸,Ser丝氨酸,Phe苯丙氨酸
A.以上系列实验的目的是破译遗传密码子
B.多聚核苷酸在实验中执行mRNA的作用
C.该实验体系中仅有模板与原料即可获得肽链
D.仅依据表中结果不能确定氨基酸对应的密码子
23.(2023高一下·成都期末)下列关于表观遗传的说法,错误的是( )
A.同卵双胞胎的微小差异与表观遗传有关
B.组蛋白发生乙酰化修饰与表观遗传有关
C.DNA序列及基因的表达水平均未改变
D.表观遗传导致的生物性状改变可以遗传
24.(2023高二下·联合期末)高危型人乳头状瘤病毒(HPV)持续感染是宫颈癌的主要病因,HPV(DNA病毒)基因组整合到人体基因组被认为是HPV持续感染的分子基础,也是引发宫颈癌的关键步骤。近期,浙江大学陆燕、刘鹏渊进行了研究,揭示了HPV在宫颈癌基因组中的精细整合结构及其新致癌机制。下列说法错误的是( )
A.HPV的整合可能会导致细胞发生基因突变
B.HPV的整合将导致原癌基因和抑癌基因表达受阻
C.基因整合过程中会有磷酸二酯键的断裂和形成
D.子宫颈细胞癌变后,细胞的形态结构会发生改变
25.(2023高一下·成都期末)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
遗传病类型 致病原因 预防措施
A 21三体综合征 染色体数目变异 产前染色体检查
B 囊性纤维化 基因发生碱基的替换 产前基因诊断
C 猫叫综合征 染色体某片段移接到另一条非同源染色体上 产前染色体检查
D 镰状细胞贫血 显性致病基因引起 孕妇血细胞检查
A.A B.B C.C D.D
26.(2023高一下·成都期末)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后,在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图,其中染色体上的小写字母代表染色体片段),并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式,产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况,下列关于该变异的说法,错误的是( )
A.变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到
B.邻近分离产生的配子均不育,交替分离产生的配子均可育
C.与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少
D.邻近分离产生的配子,有一部分的染色体数目会发生改变
27.(2023高一下·成都期末) 2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者万特·佩博在已灭绝古人类基因组和人类演化研究方面做出杰出贡献。如图为现代人类演化的部分路线,研究发现欧洲血统的现代人类中大约有1%至4%的基因来自尼安德特人。下列叙述正确的是( )
A.非洲人不具有上述1%至4%的尼安德特人的基因,说明他们没有共同的祖先
B.4万年前迁入欧洲的晚期智人与尼安德特人可能经历了激烈的生存斗争
C.基因测序是研究生物进化最直接、最重要的证据
D.线粒体DNA发生的突变不能为生物进化提供原材料
28.(2023高一下·成都期末)某兴趣小组按照“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验步骤,分别使用含相同浓度艾叶汁和氨苄青霉素的两种滤纸片对大肠杆菌进行选择培养,测量抑菌圈的直径变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落上挑取大肠杆菌
B.艾叶汁和氨苄青霉素使大肠杆菌发生定向突变
C.氨苄青霉素诱导产生耐药性突变的效果更好
D.艾叶汁的抑菌效果比氨苄青霉素更好
29.(2023高一下·成都期末)黑腹果蝇的灰身和黄身是一对相对性状,其中灰身是显性性状,由位于X染色体上的B和b基因控制。若亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY,每代果蝇随机交配,则各代雌、雄果蝇中b基因频率的变化曲线如下图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体,下列叙述中错误的是( )
A.图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等
B.图中雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值
C.子三代的雌性中b基因的频率为3/8,雄性中b基因的频率为1/4
D.在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率也会发生波动
30.(2023高一下·成都期末)东非维多利亚湖生活着500多种丽鱼,这些丽鱼由一个原始物种进化形成。湖中无任何地理障碍,数百种丽鱼快速形成的关键因素可能是性选择——不同体表颜色的雄鱼选择特殊颜色的雄鱼交配,以致形成了不同群体独特的摄食习性和色彩花纹独特的体表,最终导致新物种形成。下列叙述正确的是( )
A.大量丽鱼新物种的形成说明隔离不是物种形成的必要条件
B.性选择导致丽鱼颌部结构和体表特征发生了不定向的变异
C.维多利亚湖中各丽鱼种群基因库不断发生着变化
D.性选择体现了物种间相互影响协同进化
二、简答题(40分)
31.(2023高一下·成都期末)下面的系谱图表示了受一对等位基因控制的果蝇某种性状遗传,图中深色表示该种性状的表现者。在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为 (填“隐性”或“显性”)性状。
(2)控制该性状的基因 (填“可能”或“不可能”)位于Y染色体上。
(3)若控制该性状的基因位于常染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体除了I-2、Ⅱ-1还有 ;Ⅲ-2是杂合子的概率是 。
(4)已知控制该性状的基因位于常染色体上或只位于X染色体上,请以第Ⅲ代个体为材料设计实验验证属于哪一种情况。要求以第Ⅲ代某个体的形式写出亲本的杂交组合,并预期基因只位于X染色体上的实验结果: 。
32.(2023高一下·成都期末)回答下列与遗传有关的问题:
(1)蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,绿眼(N)对白眼(n)为显性,其性别决定方式为ZW型。两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配,子二代个体中,紫翅与黄翅的个体数比值为3:1,白眼与绿眼的个体数比值为1:3.据此,能否确定控制翅色与眼色的基因位于两对同源染色体上?试说明理由。
。
(2)若两对基因位于两对常染色体,则蝴蝶的基因型有 种;若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则雌性蝴蝶的基因型有 种。
(3)已知玉米子粒紫色基因(E)、白色基因(e)、非甜基因(F)、甜基因(f)均位于2号染色体上,E或F基因均纯合致死,现欲通过一代杂交得到紫色非甜玉米新品系(该品系自交后代不发生性状分离),将选择的两个亲本的基因在染色体上的位置绘制在下图中。
33.(2023高一下·成都期末)铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一,常见于烧伤、重症监护病房的病人。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体杀灭铜绿假单胞菌,将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组成重组噬菌体,重组噬菌体、噬菌体JG和噬菌体PaP1对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示,回答下列问题:
(1)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是 ,比较A、B、C三组的实验结果可知,噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其 (填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。
(2)重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌 (填“PAO1”或“PA1”),理由是 。
(3)铜绿假单胞菌的基因H和N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是 。基因N转录时以 链为模板。
34.(2023高一下·成都期末)类黄酮在植物应答各种环境胁迫和种皮发育调控中起着重要作用。通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变具有耐高盐特性的拟南芥,筛选获得1个拟南芥突变体。与野生型拟南芥(不耐高盐褐色种皮)相比,突变体成熟的种子颜色为黄色,其种皮性状由5号染色体上单基因控制。回答下列问题:
(1)研究发现,拟南芥黄色种子出现的原因是5号染色体上某基因的碱基C变为T,使得甘氨酸突变为谷氨酸。这种变异改变了基因的 (“种类”、“数量”或“种类和数量”)。将黄色种皮突变体与野生型拟南芥杂交,若子代的表型及比例为 ,说明该变异类型为隐性突变。
(2)正常情况下,植物体细胞内染色体数目是以 为基数成倍存在,如拟南芥(2n=10),若二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞进行有丝分裂时, ,会形成四倍体。
(3)染色体数目变异也可能由于细胞中个别染色体的增加或减少导致,如拟南芥5号染色体多一条称为5号染色体三体。现有不耐高盐(显性)的拟南芥三体(5号染色体多一条)纯合子、耐高盐的二倍体突变体。请你利用最简单的方法,设计实验确定耐高盐基因是否也位于5号染色体上:
①实验方案: ,统计F2的性状表现及比例。
②预期结果及结论:若F2表现型及比例为 ,则耐高盐基因不位于5号染色体上;若F2表现型及比例为 ,则耐高盐基因位于5号染色体上。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、玉米花是单性花,在自然状态下既能自交,也可以杂交,因此自然状态下不一定是纯种,A错误;
B、豌豆和玉米都能产生较多后代,可使统计数据更加真实可靠,B正确;
C、豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果,C正确;
D、豌豆和玉米分别进行杂交实验时,为避免其他花粉的干扰,授粉后都要进行套袋处理,D正确。
故答案为:A。
【分析】豌豆作为遗传学实验材料的优点:
①豌豆是严格的自花、闭花授粉植物,在自然状态下一般为纯种。
②豌豆具有多对肉眼就容易区分的相对性状,易于观察。
③豌豆的花属于两性花且花大,易于操作。
④豌豆生长期短,子代数量大,易于栽培。
2.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,基因型为基因型有PPs、PPr、PsPr,已知有两组均表现为深褐色,基因型为P-,有一组表现为银蓝色,基因型为Ps-,则推测基因P、Ps、Pr之间的显隐性顺序是P>Ps>Pr,A错误;
B、子代雌雄个体PPr与PsPr交配,产生的子代中有PPs、PPr、PsPr、PrPr共4种基因型,B错误;
C、深褐色个体的基因型有3种情况,即PP、PPs、PPr,若要确定深褐色个体具体的基因型,应选择测交实验,也就是选灰蓝色的个体与其交配,C错误;
D、 将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,基因型为基因型有PPs、PPr、PsPr;若每组子代数量基本相同,即PPs:PPr:PsPr=1∶1∶1,则这个群体产生的配子类型及比例为P:Ps:Pr=1:1:1,随机交配,后代纯合子PP、PsPs、PrPr比例为1/3×1/3+1/3×1/3+1/3×1/3=1/3,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】R和r为控制鼠体色的一对等位基因,只存在于X染色体上,即Y上没有其等位基因;那么在卵母细胞分裂(无互换)过程中,等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,因此发生该等位基因分离的细胞是初级卵母细胞,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂Ⅰ后期,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】AB、罐①里的球材质、大小相同,摸球的时候无法区分罐内不同颜色的小球,即无法区别两对等位基因,因此无论是摸几个球,都模拟不了自由组合定律,AB错误;
C、罐②和③内的小球颜色不同,即是不同的等位基因且只有一对等位基因,因此②、③分别代表雌雄生殖器官,分别摸一球并记录不能模拟自由组合定律,C错误;
D、把罐子①里的白球换成大球,则罐内的球大小不相同,在摸取时每次摸一大一小两球就分别摸取了A/a和B/b,即该方法取出的球为非等位基因,因此可以模拟自由组合定律,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状分离比模拟实验:
1、实验原理:①②③小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内的不同字母彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中到雌、雄配子的随机结合。
2、注意事项:要随机抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。抓取彩球前,一定要摇匀,抓取重复的次数要足够多。
5.【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、F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,是9:3:3:1的变形,说明控制两个矮秆突变体的基因遗传遵循自由组合定律,则高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,据此推断亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A正确;
B、由A分析可知,矮秆基因型为A_bb和aaB_,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;
C、由A分析可知,基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆,C正确;
D、F2矮秆基因型为1aaBB、1AAbb、2aaBb、2Aabb,则矮秆中纯合子所占比例为1/3;F2高秆个体基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB,则高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的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。
6.【答案】C
【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、基因型为AaDd的个体自交,子代性状分离比为3∶1,则可验证基因A/a的遗传遵循分离定律,A正确;
B、D和d为等位基因,基因型为BBDd的个体测交,子代性状分离比为1∶1,则可验证基因D/d的遗传遵循分离定律,B正确;
C、A、a和D、d是同源染色体上的非等位基因,二者连锁遗传,不遵循基因自由组合定律,C错误;
D、A、a和E、e是非源染色体上的非等位基因,基因型为AaEe的个体测交,子代的性状分离比为1:1:1:1,则可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
7.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、让纯合蓝花植株甲(BBdd)的花粉授予红花植株乙(bbD-),得到的F1中有紫花和蓝花,说明植株乙的基因型为bbDd,A正确;
B、F1中的紫花植株自交,理论上性状分离比为9:3:3:1,实际是 7∶3∶1∶1 ,缺少了两个紫花、两个红花个体;而群体中存在纯合蓝花BBdd和红花bbDd个体,说明Bd雄配子不致死、bD、bd雌配子不致死,那么应该是bD的雄配子致死,B正确;
C、由A分析知,亲本甲乙基因型分别为BBdd、bbDd,F1紫花:蓝花=BbDd:Bbdd=1:1;F1中的紫花植株自交,得F2表型及比例为紫花:蓝花:红花:白花=7∶3∶1∶1,蓝花Bbdd自交,F2蓝色个体比例为3/4,因此F1植株放在正常温度环境下自交,F2的蓝花占3/12×1/2+3/4×1/2=1/2,C错误;
D、F1紫花植株放在35℃环境下自交,高温(35℃)会阻抑基因D的表达,导致植株不能合成相关色素,则紫色全部变为蓝花,红花变为白花,因此F2的表型及比例为蓝花:白花=10:2=5:1,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
8.【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】A、已知当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花,说明表现为白色的个体至少含有一对隐性纯合基因。F2中红花:白花=1∶7,白花有7份,其中白花纯合子的基因型中每对基因都是隐性纯合,有1份,则所占比例1/7,A正确;
B、F1红花与甲杂交,若F1为杂合程度最高的杂合子,则F2中红花(A-B-C ……)所占的比例为(1/2)n,实际上F2红花所占的比例为1/8,即(1/2)3,说明该花色的遗传至少受3对等位基因控制,B错误;
C、该花色的遗传至少受3对等位基因控制,让F1自交得子代,子代基因型的种类数至少有3×3×3=27种,红花基因型的种类数至少2×2×2=8种,白花基因型的种类数至少27-8=19种,因此红花基因型的种类数比白花的少,C错误;
D、该花色的遗传至少受3对等位基因控制,F1是含3对等位基因的杂合子,因此会产生8种比例相等的配子,雌雄配子数量一般不相等,雄配子的数量远远大于雌配子的,D错误。
故答案为:A。
【分析】基因的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。
9.【答案】B
【知识点】配子形成过程中染色体组合的多样性;亲子代生物之间染色体数目保持稳定的原因;基因重组及其意义
【解析】【解答】 A、同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可导致配子中染色体组合的多样性,A不符合题意;
B、受精卵中核遗传物质一半来自母本,一半来自父本,而全部的细胞质遗传物质都来自母本。所以受精卵中超过一半的遗传物质来自母本,少于一半的遗传物质来自父本,B符合题意;
C、非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性 ;
D、 卵细胞和精子的随机结合,可增加了受精卵中染色体组合的多样性。
故答案为:B。
【分析】(1)受精时,几乎全部的细胞质遗传物质都来自母本。
(2)减数分裂产生配子过程中会发生基因重组,导致配子具有多样性。雌雄配子的随机结合可进一步增加受精卵中染色体组合的多样性。
10.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若两对基因位于一对同源染色体上,则AaBB能产生两种类型且比例相等的配子AB和aB,自交得F1性状分离比例为3∶1,基因型比例为AABB:AaBB:aaBB=1:2∶1,A错误;
B、受精时雌雄配子随机结合,不会发生基因重组,B错误;
C、若两对基因位于一对同源染色体上,则在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体之间的非姐妹染色单体可以发生互换,C正确;
D、若两对基因位于两对同源染色体上,则A、a所在同源染色体上的非姐妹染色单体之间也会发生互换,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
11.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、已知某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,说明该植物花色的遗传遵循孟德尔的分离定律,A错误;
B、A基因若抑制a基因,则Aa会表现为红花,但Aa的植株表现为粉红色,说明A对a的表现为不完全显性,B错误;
C、F1粉红花个体Aa自交,得F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,其中白花aa比例为1/6,a雌配子占1/2,则雄配子中a占1/3,说明F1产生的基因型为a的雄配子中有2/3被A基因“杀死”,C错误;
D、F2的基因型及其比例为AA:Aa:aa=2:3:1,随机授粉,则群体产生的雌配子A比例为2/6+3/6×1/2=7/12,a雌配子比例为5/12, 而Aa产生得雄配子种类及其比例为A:a=2:1,则F3中白花植株aa占5/12×1/3=5/36,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
12.【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、细胞③处于减数第二次分裂中期,染色体数为花粉母细胞得一半,是10条,DNA数为20条;而细胞⑤处于减数第二次分裂后期,染色体数和DNA数相同,都为20,因此细胞③和细胞⑤中染色体数目不同,A错误;
B、细胞②内每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,说明其处于减数第二次分裂中期,B正确;
C、细胞④和细胞⑤的染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极,说明其处于减数第二次分裂后期,④⑤都有20条染色体,2个染色体组,C错误;
D、若细胞①中有一对同源染色体未分离,移向了同一极,则形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,因此形成的4个花粉粒中染色体数目都异常,D错误。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程染色体的关键行为:
(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体两两联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能会互换;②中期:每对同源染色体成对的排列在赤道板两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂,细胞一分为二。
(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体的着丝点排列在赤道板上;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失,细胞质分裂,细胞一分为二。
13.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期,而细胞板是植物细胞在有丝分裂末期出现的,A错误;
BC、乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期,但有丝分裂中期着丝粒不分裂,B正确,C错误;
D、减数第一次分裂前期细胞内的同源染色体会两两发生联会,此时细胞中染色体数目为2N ,而丙中C组细胞的染色体数目为4N ,D错误。
故答案为:B。
【分析】图示解读:甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期。乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期。丙中A组细胞中染色体数为N,即染色体数目减半,可以表示减数第二次分裂的前期、中期、末期;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂的间期、前、中、末期,减数第一次分裂和减数第二次分裂后期;C组细胞中染色体数目为4N,是体细胞的两倍,可表示有丝分裂的后期。
14.【答案】C
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿通过观察蝗虫的减数分裂过程与受精作用后细胞内染色体的变化情况,类比推理出基因在染色体上的假说,A正确;
B、F1红眼雌雄果蝇杂交,F2性状分离为3:1,说明控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律,B正确;
C、因为只有雄果蝇出现白眼,摩尔根提出的假说是“控制白眼基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”,C错误;
D、果蝇眼色的遗传为伴X隐性遗传,而伴X隐性性状的遗传特点是雄性个体多于雌性个体,因此果蝇种群中白眼性状的遗传具有“白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇”的特点,D正确。
故答案为:C。
【分析】摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时,整个过程运用了假说—演绎法,其基本流程为:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题:F1 的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼∶白眼=3∶1,且白眼都是雄性,提出问题,果蝇眼色的遗传是否和性别相关;
②作出假设:白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因;
③演绎推理:控制眼色的基因只位于X染色体上,这样测交后代应该雄性既有红眼又有白眼;
④实验验证:设计测交实验白眼雌蝇与红眼雄蝇交配进行验证,结果确实与演绎推理一致,说明假说的内容正确;
⑤得出结论:控制果蝇眼色的基因在X染色体上。
15.【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,基因型为基因型为ZbZb,说明公鸡甲产生含Zb配子的概率为1/2,则母鸡乙产生含Zb配子的概率也为1/2;因此公鸡甲的基因型为ZBZb,表型为芦花,母鸡乙的基因型为ZbW,表型为非芦花,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹 ;这说明非芦花鸡的基因型为ZbZb、ZbW,芦花鸡的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW。
16.【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、该显性致病基因可以位于常染色体上,也可以位于X染色体上,现有信息无法确定其具体位置,A错误;
B、初级卵原细胞经过减数第一次分裂,等位基因随着同源染色体分离而分离,结果产生一个次级卵母细胞和一个第一极体,两者基因互补;次级卵母细胞经过减数第二次分裂相同的基因随着姐妹染色单体分离而分离,结果产生一个卵细胞和一个第二极体,两者基因相同;而卵细胞可用于受精,但极体最终退化消失,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;
C、设该显性遗传病由基因Aa控制,位于常染色体,则该患病妇女基因型为Aa,丈夫正常,基因型为aa,该夫妇自然生育患该病子女的概率是50%;若显性致病基因位于X染色体上,则患病妇女基因型为XAXa,丈夫的基因型为XaY,该夫妇自然生育患该病子女的概率也是50%,C错误;
D、患病妇女为杂合子,经过减数第一次分裂,等位基因随着同源染色体分离而分离,因此极体1可能含有0或2个致病基因,D错误。
故答案为:B。
【分析】一个卵原细胞通过减数分裂过程产生一个卵细胞和三个极体,极体最终会退化消失,即一个卵原细胞通过减数分裂最终产生一个卵细胞。
17.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】 将His+菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理,再将处理后的提取液加入His-菌株的培养液中,一段时间后获得了His+菌株 ;这说明获得的枯草杆菌中含有能够控制合成组氨酸的基因,则该物质应该是DNA,因此加入的酶不能是DNA酶,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】生物体的遗传物质是核酸,具有细胞结构的生物细胞内有2种核酸,病毒体内只有一种核酸,其中所有具有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质为DNA,RNA病毒的遗传物质为RNA。
18.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;染色体的形态结构
【解析】【解答】A、端粒3'端的这段单链DNA侵入端粒的双链区,形成D-loop结构,该结构也是呈单链,则嘌呤数不一定等于嘧啶数,A错误;
B、端粒中蛋白质与DNA的结合,不遵循碱基互补配对原则,B错误;
C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒,染色体复制后含有两条染色单体,因此每条染色体含有2个或4个端粒,C正确;
D、细菌的拟核中遗传物质DNA的复制过程,存在DNA和DNA聚合酶(本质为蛋白质)的结合形成的复合体,D错误。
故答案为:C。
【分析】端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
19.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】已知该DNA分子中A+T=42%,因为DNA单、双链中配对的碱基之和的比值相等,即DNA分子中每一条单链中均为A+T=42%,则其中一条链上C=30%,G=1-42%-30%=28%,因此在另一条链上,胞嘧啶占该链碱基总数的28%,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子中碱基的相关计算:
1、DNA双链中:嘌呤之和=嘧啶之和=总碱基数×50%,不配对碱基之和的比值等于1。
2、DNA单、双链中:配对的碱基之和的比值相等。
3、DNA双链中:互补的两条链中不配对的碱基之和的比值互为倒数。
20.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】果蝇的一个精原细胞内染色体DNA都被放射性元素标记后,转至不含放射性元素的培养液中继续培养, 经过一次有丝分裂后,产生的2个子细胞,细胞内每条染色体的DNA上都只有1条链被标记;这两个细胞各自经过一次减数分裂,复制后的同一条染色体的两条姐妹染色单体中一条被标记,一条不被标记,减数第一次分裂形成的次级精母细胞内4条染色体都只有一条被标记的染色单体,而减数第二次分裂后期染色单体随机移向细胞两极,因此产生的8个子细胞中,最少有4个细胞中的染色体被标记,A错误,BCD正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的复制方式为半保留复制,是以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,然后每条新链与模板链重新螺旋形成新的子代DNA分子,因此每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。
21.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、逆转录病毒的遗传信息会沿着④⑤流动,但一般的RNA病毒的遗传信息只会沿着⑤流动,A错误;
B、减数分裂前的间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,因此会发生①②③过程,B正确;
C、③是翻译过程,所需原料为氨基酸,①DNA复制和④逆转录的原料都是脱氧核苷酸,②⑤的原料是核糖核苷酸,C错误;
D、过程①DNA复制时碱基A总是与T配对,而④逆转录过程碱基A与T配对,U则与A配对,D错误。
故答案为:B。
【分析】中心法则图示解读:①是DNA分子的自我复制过程;②是以DNA为模板进行RNA的合成过程,表示转录;③是以RNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译;④是以RNA为模板进行DNA的合成过程,表示逆转录;⑤表示RNA的自我复制。
22.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、以上系列实验的目的是破译遗传密码子,A正确;
B、多聚核苷酸在实验中作为合成肽链的模板,执行mRNA的作用,B正确;
C、该实验体系不仅需要模板与原料,还需要能量、酶等条件,C错误;
D、一种氨基酸可以对应多种密码子,即密码子具有简并性,因此仅依据表中结果不能确定氨基酸对应的密码子,D正确。
故答案为:C。
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
23.【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同卵双胞胎的遗传物质相同,但表型具有微小差异,可能与表观遗传有关,A正确;
B、组蛋白乙酰化,遗传物质并没有改变,但会影响基因的表达,进而导致表型不同,属于表观遗传的一种,B正确;
C、表观遗传是基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,即基因的表达水平发生了改变,C错误;
D、表观遗传导致的生物性状改变可以遗传,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
24.【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、HPV的基因组整合到人体基因组,会引起人基因结构的改变,则可能会导致细胞发生基因突变,A正确;
B、细胞癌变本质是抑癌基因低表达,原癌基因高表达,因此HPV的整合将导致抑癌基因表达受阻,原癌基因表达过量,而引发细胞癌变,B错误;
C、HPV的基因组整合到人体基因组,基因之间通过磷酸二酯键进行连接,人体基因组的接入口涉及磷酸二酯键的断裂和形成,C正确;
D、子宫颈细胞癌变后,细胞的遗传物质发生改变,引起细胞的形态结构发生改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞癌变的本质原因是原癌基因和抑癌基因的突变,癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
25.【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、21三体综合征的病因是细胞中第21号染色体数目多了一条,属于染色体数目变异引起的遗传病,可通过产前染色体检查进行确诊,A正确;
B、囊性纤维化是基因中发生碱基的缺失引起的,B错误;
C、猫叫综合征病因是5号染色体臂间缺失一段引起的,属于染色体结构变异遗传病,可借助产前染色体检查进行确诊,C错误;
D、镰状细胞贫血病因是隐性致病基因发生碱基的替换引起的,无法通过孕妇血细胞检查确诊,D错误。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。产前诊断和遗传咨询可以在一定程度上预防遗传病的发生和发展。
26.【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、细胞在染色的情况下,可借助光学显微镜观察染色体的形态,因此变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到,A正确;
B、知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育,则邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整,均不可育;而交替分离产生的配子具有完整的染色体组,均可育,B正确;
C、正常生殖细胞产生的所有配子均可遗传给子代,但发生此变异后,邻近分离的配子不育,无法遗传给子代,能遗传给子代的只有交替分离产生的配子,因此与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少,C正确;
D、观察图示可知,邻近分离产生的配子,染色体数目均不会发生改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异,包括染色体数目变异或者结构变异。
①染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增加或减少、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。
②染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位、易位。
27.【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、欧洲血统的现代人类和非洲现代人类均是由直立人进化而来,说明他们有共同的祖先,A错误;
B、从时间上推断,4万年前迁入欧洲的晚期智人与生活于40~3万年前的尼安德特人存在交集,在有限的生存空间和资源条件下,可能经历了激烈的生存斗争,B正确;
C、研究生物进化最直接、最重要的证据是化石,C错误;
D、突变和基因重组是生物进化的原材料,因此线粒体DNA发生的突变也能为生物进化提供原材料,D错误。
故答案为:B。
【分析】种群是生物进化的基本单位;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。
28.【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、抑菌圈边缘可能存在具有耐药性的细菌,因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,A正确;
B、突变是不定向的,B错误;
C、细菌产生抗药性突变是内因,在繁殖过程普遍存在的,氨苄青霉素的诱导应该是一种环境对耐药性突变的选择作用,C错误;
D、艾叶汁的抑菌圈比氨苄青霉素的抑菌圈小,说明艾叶汁比氨苄青霉素的抑菌效果更差,D错误。
故答案为:A。
【分析】自然选择对种群基因频率变化的影响:
①原因:不断淘汰发生不利变异的个体,选择保留发生有利变异的个体。
②自然选择直接作用于个体的③表型,最终选择决定表型的基因。
③自然选择的结果:种群基因频率会发生定向改变,导致生物的性状朝一定的方向发生进化。
29.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、雄性b基因来自上一代的雌性,观察曲线图可知,雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等,A正确;
B、雌性个体b基因来自上一代的雄性或雌性,观察曲线图可知,雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值,B正确;
C、亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY,根据某基因频率=某基因总数/(2×雌性个体数+雄性个体数)×100%,则群体中b基因频率是1/(2+1)=1/3;子一代基因型为XBXb和XBY,同理用定义法计算可得群体中b基因频率=1/3;子二代为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,则群体中b基因频率为2/6=1/3;子三代基因型为XBXB:XBXb:XbXb:XBY:XbY=3:4:1:6:2,则子三代群体中b基因频率8/24=1/3,C正确;
D、每代果蝇随机交配,则产生的各代群体中b基因和B基因的频率从曲线图可知是不变,D错误。
故答案为:D。
【分析】“定义法”求解基因频率
(1)某基因频率=某基因总数/某基因和其等位基因的总数×100%
(2)若在常染色体上,某基因频率=某基因总数/(种群个体数×2)×100%
(3)若在X染色体上,某基因频率=某基因总数/(2×雌性个体数+雄性个体数)×100%
30.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、能进行性选择的个体可以交配并产生可育后代,不能进行的说明他们之间存在生殖隔离,是不同的物种,说明生殖隔离标志着新物种形成 ,因此隔离是物种形成的必要条件,A错误;
B、性选择决定了丽鱼颌部结构和体表特征形成的方向,变异具有不定向性,B错误;
C、 不同体表颜色的雄鱼选择特殊颜色的雄鱼交配,以致形成了不同群体独特的摄食习性和色彩花纹独特的体表,最终导致新物种形成 ,这说明维多利亚湖中各丽鱼种群基因库不断发生着变化,C正确;
D、能进行性选择的个体能进行交配且产生可育后代,说明这些个体不存在生殖隔离,是同一物种,因此性选择未体现物种间相互影响协同进化,D错误。
故答案为:C。
【分析】以自然选择学说为核心的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。
31.【答案】(1)隐性
(2)不可能
(3)Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4;2/3
(4)杂交组合:Ⅲ-3与Ⅲ-4交配。基因只位于 X染色体上的实验结果为:后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)观察系谱图,Ⅱ-1和Ⅱ-2不是深色,它们的后代Ⅲ-1是深色,“无中生有,有为隐,”说明深色为隐性性状。
故填:隐性。
(2)若控制该性状的基因只位于Y染色体上,则表现该性状个体的所有雄性后代的雄性亲本都表现该性状,雌性个体不会表现出该性状,但是Ⅲ-3表现出该性状,说明假设不成立,控制该性状的基因不可能位于Y染色体上。
故填:不可能。
(3)若控制该性状的基因为A、a位于常染色体上,则Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-3、Ⅲ-3基因型均为aa,因此图中一定是杂合子的个体有Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4。Ⅱ-1、Ⅱ-2都是杂合子,则Ⅲ-2基因型为AA或Aa,是杂合子的概率为2/3。
故填:Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4;2/3。
(4)若控制该性状的基因为A、a只位于X染色体上,则Ⅲ-3表现该性状,基因型为XaXa,Ⅲ-4是XAY,因此可让Ⅲ-3与Ⅲ-4多次交配,若基因只位于X染色体上,预期结果是后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性。
故填: 杂交组合:Ⅲ-3与Ⅲ-4交配。基因只位于X染色体上的实验结果为:后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性 。
【分析】遗传系谱图解读:Ⅱ-1和Ⅱ-2不是深色,它们的后代Ⅲ-1是深色,“无中生有,有为隐,”说明深色为隐性性状,现有信息无法确定基因具体的位置,需作可能性判断,可能位于X染色体,也可能位于常染色体。
32.【答案】(1)否,子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上
(2)9;6
(3)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上。
故填:否;子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上 。
(2)若两对基因位于两对常染色体,则蝴蝶的基因型有MMNN、MMNn、MMnn、mmNN、mmNn、MmNN、MmNn、Mmnn、mmnn共9种; 若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则雌性蝴蝶的基因型为NNZMW、NnZMW、NNZmW、NnZmW、nnZMW、nnZmW共6种。
故填:9;6。
(3)欲得到紫色非甜玉米新品系,基因型为EeFf,则应选择基因型为eeFf、Eeff的两个亲本进行杂交。
故填:
【分析】基因的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。
33.【答案】(1)噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体 PaP1主要侵染铜绿假单胞菌 PA1;蛋白质外壳
(2)PA1;重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1
(3)由GUC变为UUC;a
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)根据B、C组的实验结果可知,噬菌体JG对PAO1铜绿假单胞菌的吸附率较高,而噬菌体PaP1对PAl铜绿假单胞菌的吸附率高,说明噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体PaPI主要侵染铜绿假单胞菌PAI。比较A、B、C三组的实验结果可知,重组噬菌体由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成,其与噬菌体JG一样对铜绿假单胞菌的吸附率较高,因此噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于蛋白质外壳。
故填:噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体 PaP1主要侵染铜绿假单胞菌 PA1;蛋白质外壳。
(2)重组噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用菌体内的物质来合成自身的蛋白质外壳,而重组噬菌体的遗传物质是噬菌体PaP1的DNA,则合成的蛋白质与噬菌体PaP1的一样,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
故填:PA1;重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
(3)若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,根据碱基互补配对原则,其对应密码子由GUC变为UUC。基因N转录时以a链为模板,基因H转录时以b链模板。
故填:由GUC变为UUC;a。
【分析】1、噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。噬菌体侵染菌体后,就会在自身遗传物质的作用下,利用菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。
2、基因表达的过程包含转录和翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
34.【答案】(1)种类;全为褐色种皮
(2)一套完整的非同源染色体;染色体只复制未分离
(3)不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F ,将F 进行自交得F ;不耐高盐:耐高盐=3:1;不耐高盐:耐高盐=31:5
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;基因突变的类型;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】(1)拟南芥黄色种子出现的原因是5号染色体上某基因的碱基C变为T,这是基因突变引起生物遗传物质的改变,基因突变改变了基因的种类和结构,但是没有改变基因的数量。若该变异为隐性突变,则黄色种皮突变体与野生型拟南芥杂交,子代全部都是褐色种皮。
故填:种类;全为褐色种皮。
(2)正常情况下,植物体细胞内染色体数目是以一套完整的非同源染色体为基数成倍存在,如拟南芥(2n=10)。若二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞进行有丝分裂时,在分裂前期抑制纺锤体的形成,染色体复制后到分裂后期无法分离,会形成四倍体。
故填:一套完整的非同源染色体;染色体只复制未分离。
(3)染色体数目变异若是细胞中个别染色体的增加或减少导致,会导致出现非整倍体,单体、三体或者四体等。实验方案:将不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F1,将F1进行自交得F2,统计F2的性状表现及比例。设控制不耐高盐和耐高盐的基因为A、a,若耐高盐基因不位于5号染色体上,将不耐高盐的拟南芥三体纯合子基因型为AA和耐高盐的二倍体突变体基因型为aa进行杂交,得F1基因型为Aa,F1自交得F2,则F2表现型及比例为不耐高盐:耐高盐=3:1。若耐高盐基因位于5号染色体上,将不耐高盐的拟南芥三体纯合子基因型为AAA和耐高盐的二倍体突变体基因型为aa进行杂交,F1基因型为1/2Aa,1/2AAa,F1自交得F2,则F2的表型及比例为不耐盐:耐盐=31:5。
故填:不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F1,将F1进行自交得F2;不耐高盐:耐高盐=3:1;不耐高盐:耐高盐=31:5。
【分析】1、染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异,包括染色体数目变异或者结构变异。
①染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增加或减少、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。
②染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位、易位。
2、基因突变:是指DNA分子的碱基发生替换、增添或者缺失,引起基因结构的改变。
3、基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
1 / 1四川省成都市名校2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单项选择题(下列每小题2分,共60分)
1.(2023高一下·成都期末)豌豆和玉米都是遗传学常用的实验材料。下列叙述错误的是( )
A.豌豆和玉米都属于雌雄同株的植物,自然状态下一般都是纯种
B.豌豆和玉米都能产生较多后代,可使统计数据更加真实可靠
C.豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果
D.豌豆和玉米分别进行杂交实验时,授粉后都要进行套袋处理
【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、玉米花是单性花,在自然状态下既能自交,也可以杂交,因此自然状态下不一定是纯种,A错误;
B、豌豆和玉米都能产生较多后代,可使统计数据更加真实可靠,B正确;
C、豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果,C正确;
D、豌豆和玉米分别进行杂交实验时,为避免其他花粉的干扰,授粉后都要进行套袋处理,D正确。
故答案为:A。
【分析】豌豆作为遗传学实验材料的优点:
①豌豆是严格的自花、闭花授粉植物,在自然状态下一般为纯种。
②豌豆具有多对肉眼就容易区分的相对性状,易于观察。
③豌豆的花属于两性花且花大,易于操作。
④豌豆生长期短,子代数量大,易于栽培。
2.(2023高一下·成都期末)水貂的毛色由位于常染色体上的复等位基因P(深褐色)、Ps(银蓝色)、Pr(灰蓝色)控制。将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,有两组均表现为深褐色,有一组表现为银蓝色。下列叙述正确的是( )
A.基因P、Ps、Pr之间的显隐性顺序是P>Pr>Ps
B.让两个雌雄子代交配,后代的基因型最多有3种
C.可用纯合的银蓝色个体鉴定种群中深褐色个体的基因型
D.若每组子代数量基本相同,所有子代个体随机交配,后代纯合子约占1/3
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,基因型为基因型有PPs、PPr、PsPr,已知有两组均表现为深褐色,基因型为P-,有一组表现为银蓝色,基因型为Ps-,则推测基因P、Ps、Pr之间的显隐性顺序是P>Ps>Pr,A错误;
B、子代雌雄个体PPr与PsPr交配,产生的子代中有PPs、PPr、PsPr、PrPr共4种基因型,B错误;
C、深褐色个体的基因型有3种情况,即PP、PPs、PPr,若要确定深褐色个体具体的基因型,应选择测交实验,也就是选灰蓝色的个体与其交配,C错误;
D、 将三种毛色的纯合个体相互杂交得到的三组子代中,基因型为基因型有PPs、PPr、PsPr;若每组子代数量基本相同,即PPs:PPr:PsPr=1∶1∶1,则这个群体产生的配子类型及比例为P:Ps:Pr=1:1:1,随机交配,后代纯合子PP、PsPs、PrPr比例为1/3×1/3+1/3×1/3+1/3×1/3=1/3,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.(2023高一下·成都期末)R和r为控制鼠体色的一对等位基因,只存在于X染色体上。在细胞分裂(无互换)过程中,发生该等位基因分离的细胞是( )
A.初级精母细胞 B.精原细胞
C.初级卵母细胞 D.次级卵母细胞
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】R和r为控制鼠体色的一对等位基因,只存在于X染色体上,即Y上没有其等位基因;那么在卵母细胞分裂(无互换)过程中,等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,因此发生该等位基因分离的细胞是初级卵母细胞,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂Ⅰ后期,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.(2023高一下·成都期末)某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐①、②、③中模拟自由组合定律,如下图所示。以下是其他同学对该做法的评价,其中正确的是( )
A.同学甲认为从罐子①里摸出四个球并记录才能模拟自由组合定律
B.同学乙认为罐子①中的白球和黑球的数量可不等,且从罐子①里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
C.同学丙认为罐子②、③分别代表雌雄生殖器官,分别从两罐中摸一球并记录就能模拟自由组合定律
D.同学丁认为将罐子①的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】AB、罐①里的球材质、大小相同,摸球的时候无法区分罐内不同颜色的小球,即无法区别两对等位基因,因此无论是摸几个球,都模拟不了自由组合定律,AB错误;
C、罐②和③内的小球颜色不同,即是不同的等位基因且只有一对等位基因,因此②、③分别代表雌雄生殖器官,分别摸一球并记录不能模拟自由组合定律,C错误;
D、把罐子①里的白球换成大球,则罐内的球大小不相同,在摸取时每次摸一大一小两球就分别摸取了A/a和B/b,即该方法取出的球为非等位基因,因此可以模拟自由组合定律,D正确。
故答案为:D。
【分析】性状分离比模拟实验:
1、实验原理:①②③小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内的不同字母彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中到雌、雄配子的随机结合。
2、注意事项:要随机抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。抓取彩球前,一定要摇匀,抓取重复的次数要足够多。
5.(2023高一下·成都期末)某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个纯合矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F (高杆),F 自交得F ,发现F 中表型及其比例是高秆:矮秆∶极矮秆=9∶6∶1.若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F 高秆中纯合子所占比例为1/16
【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、F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,是9:3:3:1的变形,说明控制两个矮秆突变体的基因遗传遵循自由组合定律,则高秆基因型为A_B_,矮秆基因型为A_bb、aaB_,极矮秆基因型为aabb,据此推断亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb,A正确;
B、由A分析可知,矮秆基因型为A_bb和aaB_,因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种,B正确;
C、由A分析可知,基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆,C正确;
D、F2矮秆基因型为1aaBB、1AAbb、2aaBb、2Aabb,则矮秆中纯合子所占比例为1/3;F2高秆个体基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB,则高秆中纯合子所占比例为1/9,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因的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。
6.(2023高一下·成都期末)已知控制某种生物的四对不同性状的相关基因及其在染色体上的位置关系如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a的遗传遵循分离定律
B.基因型为BBDd的个体测交,可验证基因D/d的遗传遵循分离定律
C.基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D.基因型为AaEe的个体测交,可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【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、基因型为AaDd的个体自交,子代性状分离比为3∶1,则可验证基因A/a的遗传遵循分离定律,A正确;
B、D和d为等位基因,基因型为BBDd的个体测交,子代性状分离比为1∶1,则可验证基因D/d的遗传遵循分离定律,B正确;
C、A、a和D、d是同源染色体上的非等位基因,二者连锁遗传,不遵循基因自由组合定律,C错误;
D、A、a和E、e是非源染色体上的非等位基因,基因型为AaEe的个体测交,子代的性状分离比为1:1:1:1,则可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
7.(2023高一下·成都期末)某雌雄同株异花的二倍体植物的花色由两对独立遗传的基因B、b和D、d控制,不同基因影响不同色素形成,如下图所示。研究发现此植物存在某种基因型配子致死的现象。研究人员让纯合蓝花植株甲的花粉授予红花植株乙,得到的F1中有紫花和蓝花,让F1中的紫花植株自交获得足够多的F2,F2的表型及比例为紫花∶蓝花∶红花∶白花=7∶3∶1∶1。研究发现,高温(35℃)会阻抑基因D的表达,导致植株不能合成相关色素,但B基因不受影响。下列叙述错误的是( )
A.植株乙的基因型是bbDd
B.致死的配子是bD的雄配子
C.F1植株放在正常温度环境下自交,F2的蓝花占1/4
D.F1紫花植株放在35℃环境下自交,F2的表型及比例为蓝花:白花=5∶1
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、让纯合蓝花植株甲(BBdd)的花粉授予红花植株乙(bbD-),得到的F1中有紫花和蓝花,说明植株乙的基因型为bbDd,A正确;
B、F1中的紫花植株自交,理论上性状分离比为9:3:3:1,实际是 7∶3∶1∶1 ,缺少了两个紫花、两个红花个体;而群体中存在纯合蓝花BBdd和红花bbDd个体,说明Bd雄配子不致死、bD、bd雌配子不致死,那么应该是bD的雄配子致死,B正确;
C、由A分析知,亲本甲乙基因型分别为BBdd、bbDd,F1紫花:蓝花=BbDd:Bbdd=1:1;F1中的紫花植株自交,得F2表型及比例为紫花:蓝花:红花:白花=7∶3∶1∶1,蓝花Bbdd自交,F2蓝色个体比例为3/4,因此F1植株放在正常温度环境下自交,F2的蓝花占3/12×1/2+3/4×1/2=1/2,C错误;
D、F1紫花植株放在35℃环境下自交,高温(35℃)会阻抑基因D的表达,导致植株不能合成相关色素,则紫色全部变为蓝花,红花变为白花,因此F2的表型及比例为蓝花:白花=10:2=5:1,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
8.(2023高一下·成都期末)某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a,B/b,C/c……)控制,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1,F1开红花,让F1与甲杂交得F2,F2中红花:白花=1∶7。若不考虑基因突变和染色体变异,下列说法正确的是( )
A.F2白花植株中纯合子占1/7
B.该花色的遗传只受3对等位基因控制
C.若让F1自交得子代,子代中红花基因型的种类数比白花的多
D.F2出现1∶7的条件之一是F1产生8种基因型的配子,且雌雄配子数量相同
【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】A、已知当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花,说明表现为白色的个体至少含有一对隐性纯合基因。F2中红花:白花=1∶7,白花有7份,其中白花纯合子的基因型中每对基因都是隐性纯合,有1份,则所占比例1/7,A正确;
B、F1红花与甲杂交,若F1为杂合程度最高的杂合子,则F2中红花(A-B-C ……)所占的比例为(1/2)n,实际上F2红花所占的比例为1/8,即(1/2)3,说明该花色的遗传至少受3对等位基因控制,B错误;
C、该花色的遗传至少受3对等位基因控制,让F1自交得子代,子代基因型的种类数至少有3×3×3=27种,红花基因型的种类数至少2×2×2=8种,白花基因型的种类数至少27-8=19种,因此红花基因型的种类数比白花的少,C错误;
D、该花色的遗传至少受3对等位基因控制,F1是含3对等位基因的杂合子,因此会产生8种比例相等的配子,雌雄配子数量一般不相等,雄配子的数量远远大于雌配子的,D错误。
故答案为:A。
【分析】基因的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。
9.(2022高一下·梅州月考)每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现遗传的多样性,下列有关遗传多样性原因叙述错误的是( )
A.同源染色体的非姐妹染色单体间的互换导致配子中染色体组合的多样性
B.受精卵的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,增加了子代遗传的多样性
C.非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性
D.卵细胞和精子的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性
【答案】B
【知识点】配子形成过程中染色体组合的多样性;亲子代生物之间染色体数目保持稳定的原因;基因重组及其意义
【解析】【解答】 A、同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可导致配子中染色体组合的多样性,A不符合题意;
B、受精卵中核遗传物质一半来自母本,一半来自父本,而全部的细胞质遗传物质都来自母本。所以受精卵中超过一半的遗传物质来自母本,少于一半的遗传物质来自父本,B符合题意;
C、非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性 ;
D、 卵细胞和精子的随机结合,可增加了受精卵中染色体组合的多样性。
故答案为:B。
【分析】(1)受精时,几乎全部的细胞质遗传物质都来自母本。
(2)减数分裂产生配子过程中会发生基因重组,导致配子具有多样性。雌雄配子的随机结合可进一步增加受精卵中染色体组合的多样性。
10.(2023高一下·成都期末)现有某基因型为AaBB的自花传粉植株,下列相关叙述正确的是( )
A.若两对基因位于一对同源染色体上,则F1基因型比例可能为3:1
B.若两对基因位于两对同源染色体上,减数分裂及受精时会发生基因重组
C.若两对基因位于一对同源染色体上,减数分裂过程中可以发生染色体互换
D.若两对基因位于两对同源染色体上,减数分裂过程中不可能发生染色体互换
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若两对基因位于一对同源染色体上,则AaBB能产生两种类型且比例相等的配子AB和aB,自交得F1性状分离比例为3∶1,基因型比例为AABB:AaBB:aaBB=1:2∶1,A错误;
B、受精时雌雄配子随机结合,不会发生基因重组,B错误;
C、若两对基因位于一对同源染色体上,则在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体之间的非姐妹染色单体可以发生互换,C正确;
D、若两对基因位于两对同源染色体上,则A、a所在同源染色体上的非姐妹染色单体之间也会发生互换,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因的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。
11.(2023高一下·成都期末)基因在生物进化中有“绝对自私性”。某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,A基因是一种“自私基因”,杂合子在产生配子时,A基因能“杀死”体内的部分雄配子。选择红花(AA)植株和白花(aa)植株杂交,F1全部开粉红花,F1植株自交,F2中红花∶粉红花∶白花=2∶3∶1。下列相关分析正确的是( )
A.该植物花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.基因型为Aa的植株中,A基因会抑制a基因的表达
C.F1产生的基因型为a的雄配子中有1/3被A基因“杀死”
D.若F2植株随机传粉,则后代中白花植株占5/36
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、已知某种植物的花有红花、粉红花和白花三种颜色,受一对等位基因A/a控制,说明该植物花色的遗传遵循孟德尔的分离定律,A错误;
B、A基因若抑制a基因,则Aa会表现为红花,但Aa的植株表现为粉红色,说明A对a的表现为不完全显性,B错误;
C、F1粉红花个体Aa自交,得F2中红花:粉红花:白花=2:3:1,其中白花aa比例为1/6,a雌配子占1/2,则雄配子中a占1/3,说明F1产生的基因型为a的雄配子中有2/3被A基因“杀死”,C错误;
D、F2的基因型及其比例为AA:Aa:aa=2:3:1,随机授粉,则群体产生的雌配子A比例为2/6+3/6×1/2=7/12,a雌配子比例为5/12, 而Aa产生得雄配子种类及其比例为A:a=2:1,则F3中白花植株aa占5/12×1/3=5/36,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
12.(2023高一下·成都期末)如图是某植物(2n=20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同的细胞。下列叙述正确的是( )
A.细胞③和细胞⑤中染色体数目和核DNA数目相同
B.细胞②处于减数第二次分裂中期
C.细胞④和⑤中均有染色体数目20条,一个染色体组
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离,则形成的四个花粉粒中一半异常
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、细胞③处于减数第二次分裂中期,染色体数为花粉母细胞得一半,是10条,DNA数为20条;而细胞⑤处于减数第二次分裂后期,染色体数和DNA数相同,都为20,因此细胞③和细胞⑤中染色体数目不同,A错误;
B、细胞②内每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,说明其处于减数第二次分裂中期,B正确;
C、细胞④和细胞⑤的染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极,说明其处于减数第二次分裂后期,④⑤都有20条染色体,2个染色体组,C错误;
D、若细胞①中有一对同源染色体未分离,移向了同一极,则形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,因此形成的4个花粉粒中染色体数目都异常,D错误。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程染色体的关键行为:
(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体两两联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能会互换;②中期:每对同源染色体成对的排列在赤道板两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂,细胞一分为二。
(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体的着丝点排列在赤道板上;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失,细胞质分裂,细胞一分为二。
13.(2023高一下·成都期末)某生物兴趣小组观察了几种二倍体(染色体数为2N)生物处于不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列说法中正确的是( )
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现细胞板
B.乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,发生同源染色体的分离
C.乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体的着丝粒发生分裂
D.如果丙图表示睾丸内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并形成四分体
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期,而细胞板是植物细胞在有丝分裂末期出现的,A错误;
BC、乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期,但有丝分裂中期着丝粒不分裂,B正确,C错误;
D、减数第一次分裂前期细胞内的同源染色体会两两发生联会,此时细胞中染色体数目为2N ,而丙中C组细胞的染色体数目为4N ,D错误。
故答案为:B。
【分析】图示解读:甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期。乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期。丙中A组细胞中染色体数为N,即染色体数目减半,可以表示减数第二次分裂的前期、中期、末期;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂的间期、前、中、末期,减数第一次分裂和减数第二次分裂后期;C组细胞中染色体数目为4N,是体细胞的两倍,可表示有丝分裂的后期。
14.(2023高一下·成都期末)摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了萨顿的假说。如图为果蝇眼色杂交图解,下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说
B.控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律
C.因为只有雄果蝇出现白眼,摩尔根提出的假说是“控制白眼的基因位于Y染色体上”
D.果蝇种群中白眼性状的遗传具有“白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇”的特点
【答案】C
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿通过观察蝗虫的减数分裂过程与受精作用后细胞内染色体的变化情况,类比推理出基因在染色体上的假说,A正确;
B、F1红眼雌雄果蝇杂交,F2性状分离为3:1,说明控制果蝇红眼和白眼的一对等位基因的遗传遵循分离定律,B正确;
C、因为只有雄果蝇出现白眼,摩尔根提出的假说是“控制白眼基因在X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因”,C错误;
D、果蝇眼色的遗传为伴X隐性遗传,而伴X隐性性状的遗传特点是雄性个体多于雌性个体,因此果蝇种群中白眼性状的遗传具有“白眼雄果蝇多于白眼雌果蝇”的特点,D正确。
故答案为:C。
【分析】摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时,整个过程运用了假说—演绎法,其基本流程为:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题:F1 的红眼雌、雄果蝇相互交配,F2中红眼∶白眼=3∶1,且白眼都是雄性,提出问题,果蝇眼色的遗传是否和性别相关;
②作出假设:白眼基因只位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因;
③演绎推理:控制眼色的基因只位于X染色体上,这样测交后代应该雄性既有红眼又有白眼;
④实验验证:设计测交实验白眼雌蝇与红眼雄蝇交配进行验证,结果确实与演绎推理一致,说明假说的内容正确;
⑤得出结论:控制果蝇眼色的基因在X染色体上。
15.(2023高一下·成都期末)芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,则( )
A.公鸡甲的表型为芦花,母鸡乙的表型为非芦花
B.公鸡甲的表型芦花,母鸡乙的表型为芦花
C.公鸡甲的表型为非芦花,母鸡乙的表型为非芦花
D.公鸡甲的表型为非芦花,母鸡乙的表型为芦花
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】若公鸡甲与母鸡乙交配,所得子代中非芦花公鸡占1/4,基因型为基因型为ZbZb,说明公鸡甲产生含Zb配子的概率为1/2,则母鸡乙产生含Zb配子的概率也为1/2;因此公鸡甲的基因型为ZBZb,表型为芦花,母鸡乙的基因型为ZbW,表型为非芦花,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹,这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的,当它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹 ;这说明非芦花鸡的基因型为ZbZb、ZbW,芦花鸡的基因型为ZBZB、ZBZb、ZBW。
16.(2023高一下·成都期末)一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.可判断该致病基因位于X染色体上
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.该妇女自然生育患此病子女的概率是25%
D.极体1可能含有0或1或2个致病基因
【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、该显性致病基因可以位于常染色体上,也可以位于X染色体上,现有信息无法确定其具体位置,A错误;
B、初级卵原细胞经过减数第一次分裂,等位基因随着同源染色体分离而分离,结果产生一个次级卵母细胞和一个第一极体,两者基因互补;次级卵母细胞经过减数第二次分裂相同的基因随着姐妹染色单体分离而分离,结果产生一个卵细胞和一个第二极体,两者基因相同;而卵细胞可用于受精,但极体最终退化消失,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;
C、设该显性遗传病由基因Aa控制,位于常染色体,则该患病妇女基因型为Aa,丈夫正常,基因型为aa,该夫妇自然生育患该病子女的概率是50%;若显性致病基因位于X染色体上,则患病妇女基因型为XAXa,丈夫的基因型为XaY,该夫妇自然生育患该病子女的概率也是50%,C错误;
D、患病妇女为杂合子,经过减数第一次分裂,等位基因随着同源染色体分离而分离,因此极体1可能含有0或2个致病基因,D错误。
故答案为:B。
【分析】一个卵原细胞通过减数分裂过程产生一个卵细胞和三个极体,极体最终会退化消失,即一个卵原细胞通过减数分裂最终产生一个卵细胞。
17.(2023高一下·成都期末)枯草芽孢杆菌有能合成组氨酸(His+)和不能合成组氨酸(His-)两种类型。将His+菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理,再将处理后的提取液加入His-菌株的培养液中,一段时间后获得了His+菌株。上述酶不可能是( )
A.RNA酶 B.DNA酶
C.蛋白酶 D.组氨酸合成酶
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】 将His+菌株的细胞提取液去除掉绝大部分蛋白质、糖类后用酶处理,再将处理后的提取液加入His-菌株的培养液中,一段时间后获得了His+菌株 ;这说明获得的枯草杆菌中含有能够控制合成组氨酸的基因,则该物质应该是DNA,因此加入的酶不能是DNA酶,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】生物体的遗传物质是核酸,具有细胞结构的生物细胞内有2种核酸,病毒体内只有一种核酸,其中所有具有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质为DNA,RNA病毒的遗传物质为RNA。
18.(2023高一下·成都期末)端粒的3'端含有100~200个核苷酸的单链DNA,这段单链DNA可侵入端粒的双链区,并与其中的1条DNA链配对形成1个三链结构的置换环(D-loop,如图所示)。下列说法正确的是( )
A.在端粒的D-loop结构中,嘌呤数一定等于嘧啶数
B.端粒中DNA与蛋白质的结合遵循碱基互补配对原则
C.在有丝分裂过程中,每条染色体上含有2个或4个端粒
D.细菌中不含端粒结构,没有DNA和蛋白质形成的复合体
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;染色体的形态结构
【解析】【解答】A、端粒3'端的这段单链DNA侵入端粒的双链区,形成D-loop结构,该结构也是呈单链,则嘌呤数不一定等于嘧啶数,A错误;
B、端粒中蛋白质与DNA的结合,不遵循碱基互补配对原则,B错误;
C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒,染色体复制后含有两条染色单体,因此每条染色体含有2个或4个端粒,C正确;
D、细菌的拟核中遗传物质DNA的复制过程,存在DNA和DNA聚合酶(本质为蛋白质)的结合形成的复合体,D错误。
故答案为:C。
【分析】端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
19.(2023高一下·成都期末)在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%。若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的30%,则另一条链上,胞嘧啶占该链碱基总数的( )
A.21% B.30% C.28% D.48%
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】已知该DNA分子中A+T=42%,因为DNA单、双链中配对的碱基之和的比值相等,即DNA分子中每一条单链中均为A+T=42%,则其中一条链上C=30%,G=1-42%-30%=28%,因此在另一条链上,胞嘧啶占该链碱基总数的28%,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子中碱基的相关计算:
1、DNA双链中:嘌呤之和=嘧啶之和=总碱基数×50%,不配对碱基之和的比值等于1。
2、DNA单、双链中:配对的碱基之和的比值相等。
3、DNA双链中:互补的两条链中不配对的碱基之和的比值互为倒数。
20.(2023高一下·成都期末)将果蝇精原细胞(2n=8)的染色体DNA都被放射性元素标记后,转至不含放射性元素的培养液中继续培养,追踪某一个精原细胞连续经过一次有丝分裂和一次减数分裂后产生的有放射性标记的子细胞数,不可能的是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】果蝇的一个精原细胞内染色体DNA都被放射性元素标记后,转至不含放射性元素的培养液中继续培养, 经过一次有丝分裂后,产生的2个子细胞,细胞内每条染色体的DNA上都只有1条链被标记;这两个细胞各自经过一次减数分裂,复制后的同一条染色体的两条姐妹染色单体中一条被标记,一条不被标记,减数第一次分裂形成的次级精母细胞内4条染色体都只有一条被标记的染色单体,而减数第二次分裂后期染色单体随机移向细胞两极,因此产生的8个子细胞中,最少有4个细胞中的染色体被标记,A错误,BCD正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的复制方式为半保留复制,是以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,然后每条新链与模板链重新螺旋形成新的子代DNA分子,因此每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。
21.(2023高一下·成都期末)下图为中心法则示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.病毒的遗传信息都会沿着④或⑤流动
B.减数分裂前的间期会发生过程①②③
C.除了③过程外,其他4个过程所需原料相同
D.过程①④所发生的碱基互补配对方式相同
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、逆转录病毒的遗传信息会沿着④⑤流动,但一般的RNA病毒的遗传信息只会沿着⑤流动,A错误;
B、减数分裂前的间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,因此会发生①②③过程,B正确;
C、③是翻译过程,所需原料为氨基酸,①DNA复制和④逆转录的原料都是脱氧核苷酸,②⑤的原料是核糖核苷酸,C错误;
D、过程①DNA复制时碱基A总是与T配对,而④逆转录过程碱基A与T配对,U则与A配对,D错误。
故答案为:B。
【分析】中心法则图示解读:①是DNA分子的自我复制过程;②是以DNA为模板进行RNA的合成过程,表示转录;③是以RNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译;④是以RNA为模板进行DNA的合成过程,表示逆转录;⑤表示RNA的自我复制。
22.(2023高一下·成都期末) 20世纪60年代,科学家应用有机化学和酶学技术制备了有规律的双核苷酸或多核苷酸重复序列,进行了一系列的实验,下表显示了部分实验结果。下列相关叙述错误的是( )
模板 产生的多肽序列
实验一 多聚UC(…UCUCUCUCUCUC…) …Leu-Ser-Leu-Ser…
实验二 多聚UCU(…UCUUCUUCUUCU…) …Phe-Phe-Phe… …Ser-Ser-Ser… …Leu-Leu-Leu…
注:Leu亮氨酸,Ser丝氨酸,Phe苯丙氨酸
A.以上系列实验的目的是破译遗传密码子
B.多聚核苷酸在实验中执行mRNA的作用
C.该实验体系中仅有模板与原料即可获得肽链
D.仅依据表中结果不能确定氨基酸对应的密码子
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、以上系列实验的目的是破译遗传密码子,A正确;
B、多聚核苷酸在实验中作为合成肽链的模板,执行mRNA的作用,B正确;
C、该实验体系不仅需要模板与原料,还需要能量、酶等条件,C错误;
D、一种氨基酸可以对应多种密码子,即密码子具有简并性,因此仅依据表中结果不能确定氨基酸对应的密码子,D正确。
故答案为:C。
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
23.(2023高一下·成都期末)下列关于表观遗传的说法,错误的是( )
A.同卵双胞胎的微小差异与表观遗传有关
B.组蛋白发生乙酰化修饰与表观遗传有关
C.DNA序列及基因的表达水平均未改变
D.表观遗传导致的生物性状改变可以遗传
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同卵双胞胎的遗传物质相同,但表型具有微小差异,可能与表观遗传有关,A正确;
B、组蛋白乙酰化,遗传物质并没有改变,但会影响基因的表达,进而导致表型不同,属于表观遗传的一种,B正确;
C、表观遗传是基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,即基因的表达水平发生了改变,C错误;
D、表观遗传导致的生物性状改变可以遗传,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
24.(2023高二下·联合期末)高危型人乳头状瘤病毒(HPV)持续感染是宫颈癌的主要病因,HPV(DNA病毒)基因组整合到人体基因组被认为是HPV持续感染的分子基础,也是引发宫颈癌的关键步骤。近期,浙江大学陆燕、刘鹏渊进行了研究,揭示了HPV在宫颈癌基因组中的精细整合结构及其新致癌机制。下列说法错误的是( )
A.HPV的整合可能会导致细胞发生基因突变
B.HPV的整合将导致原癌基因和抑癌基因表达受阻
C.基因整合过程中会有磷酸二酯键的断裂和形成
D.子宫颈细胞癌变后,细胞的形态结构会发生改变
【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、HPV的基因组整合到人体基因组,会引起人基因结构的改变,则可能会导致细胞发生基因突变,A正确;
B、细胞癌变本质是抑癌基因低表达,原癌基因高表达,因此HPV的整合将导致抑癌基因表达受阻,原癌基因表达过量,而引发细胞癌变,B错误;
C、HPV的基因组整合到人体基因组,基因之间通过磷酸二酯键进行连接,人体基因组的接入口涉及磷酸二酯键的断裂和形成,C正确;
D、子宫颈细胞癌变后,细胞的遗传物质发生改变,引起细胞的形态结构发生改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞癌变的本质原因是原癌基因和抑癌基因的突变,癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
25.(2023高一下·成都期末)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
遗传病类型 致病原因 预防措施
A 21三体综合征 染色体数目变异 产前染色体检查
B 囊性纤维化 基因发生碱基的替换 产前基因诊断
C 猫叫综合征 染色体某片段移接到另一条非同源染色体上 产前染色体检查
D 镰状细胞贫血 显性致病基因引起 孕妇血细胞检查
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、21三体综合征的病因是细胞中第21号染色体数目多了一条,属于染色体数目变异引起的遗传病,可通过产前染色体检查进行确诊,A正确;
B、囊性纤维化是基因中发生碱基的缺失引起的,B错误;
C、猫叫综合征病因是5号染色体臂间缺失一段引起的,属于染色体结构变异遗传病,可借助产前染色体检查进行确诊,C错误;
D、镰状细胞贫血病因是隐性致病基因发生碱基的替换引起的,无法通过孕妇血细胞检查确诊,D错误。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。产前诊断和遗传咨询可以在一定程度上预防遗传病的发生和发展。
26.(2023高一下·成都期末)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后,在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图,其中染色体上的小写字母代表染色体片段),并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式,产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况,下列关于该变异的说法,错误的是( )
A.变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到
B.邻近分离产生的配子均不育,交替分离产生的配子均可育
C.与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少
D.邻近分离产生的配子,有一部分的染色体数目会发生改变
【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、细胞在染色的情况下,可借助光学显微镜观察染色体的形态,因此变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到,A正确;
B、知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育,则邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整,均不可育;而交替分离产生的配子具有完整的染色体组,均可育,B正确;
C、正常生殖细胞产生的所有配子均可遗传给子代,但发生此变异后,邻近分离的配子不育,无法遗传给子代,能遗传给子代的只有交替分离产生的配子,因此与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少,C正确;
D、观察图示可知,邻近分离产生的配子,染色体数目均不会发生改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异,包括染色体数目变异或者结构变异。
①染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增加或减少、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。
②染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位、易位。
27.(2023高一下·成都期末) 2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者万特·佩博在已灭绝古人类基因组和人类演化研究方面做出杰出贡献。如图为现代人类演化的部分路线,研究发现欧洲血统的现代人类中大约有1%至4%的基因来自尼安德特人。下列叙述正确的是( )
A.非洲人不具有上述1%至4%的尼安德特人的基因,说明他们没有共同的祖先
B.4万年前迁入欧洲的晚期智人与尼安德特人可能经历了激烈的生存斗争
C.基因测序是研究生物进化最直接、最重要的证据
D.线粒体DNA发生的突变不能为生物进化提供原材料
【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、欧洲血统的现代人类和非洲现代人类均是由直立人进化而来,说明他们有共同的祖先,A错误;
B、从时间上推断,4万年前迁入欧洲的晚期智人与生活于40~3万年前的尼安德特人存在交集,在有限的生存空间和资源条件下,可能经历了激烈的生存斗争,B正确;
C、研究生物进化最直接、最重要的证据是化石,C错误;
D、突变和基因重组是生物进化的原材料,因此线粒体DNA发生的突变也能为生物进化提供原材料,D错误。
故答案为:B。
【分析】种群是生物进化的基本单位;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。
28.(2023高一下·成都期末)某兴趣小组按照“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验步骤,分别使用含相同浓度艾叶汁和氨苄青霉素的两种滤纸片对大肠杆菌进行选择培养,测量抑菌圈的直径变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落上挑取大肠杆菌
B.艾叶汁和氨苄青霉素使大肠杆菌发生定向突变
C.氨苄青霉素诱导产生耐药性突变的效果更好
D.艾叶汁的抑菌效果比氨苄青霉素更好
【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、抑菌圈边缘可能存在具有耐药性的细菌,因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,A正确;
B、突变是不定向的,B错误;
C、细菌产生抗药性突变是内因,在繁殖过程普遍存在的,氨苄青霉素的诱导应该是一种环境对耐药性突变的选择作用,C错误;
D、艾叶汁的抑菌圈比氨苄青霉素的抑菌圈小,说明艾叶汁比氨苄青霉素的抑菌效果更差,D错误。
故答案为:A。
【分析】自然选择对种群基因频率变化的影响:
①原因:不断淘汰发生不利变异的个体,选择保留发生有利变异的个体。
②自然选择直接作用于个体的③表型,最终选择决定表型的基因。
③自然选择的结果:种群基因频率会发生定向改变,导致生物的性状朝一定的方向发生进化。
29.(2023高一下·成都期末)黑腹果蝇的灰身和黄身是一对相对性状,其中灰身是显性性状,由位于X染色体上的B和b基因控制。若亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY,每代果蝇随机交配,则各代雌、雄果蝇中b基因频率的变化曲线如下图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体,下列叙述中错误的是( )
A.图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等
B.图中雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值
C.子三代的雌性中b基因的频率为3/8,雄性中b基因的频率为1/4
D.在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率也会发生波动
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、雄性b基因来自上一代的雌性,观察曲线图可知,雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等,A正确;
B、雌性个体b基因来自上一代的雄性或雌性,观察曲线图可知,雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值,B正确;
C、亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY,根据某基因频率=某基因总数/(2×雌性个体数+雄性个体数)×100%,则群体中b基因频率是1/(2+1)=1/3;子一代基因型为XBXb和XBY,同理用定义法计算可得群体中b基因频率=1/3;子二代为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,则群体中b基因频率为2/6=1/3;子三代基因型为XBXB:XBXb:XbXb:XBY:XbY=3:4:1:6:2,则子三代群体中b基因频率8/24=1/3,C正确;
D、每代果蝇随机交配,则产生的各代群体中b基因和B基因的频率从曲线图可知是不变,D错误。
故答案为:D。
【分析】“定义法”求解基因频率
(1)某基因频率=某基因总数/某基因和其等位基因的总数×100%
(2)若在常染色体上,某基因频率=某基因总数/(种群个体数×2)×100%
(3)若在X染色体上,某基因频率=某基因总数/(2×雌性个体数+雄性个体数)×100%
30.(2023高一下·成都期末)东非维多利亚湖生活着500多种丽鱼,这些丽鱼由一个原始物种进化形成。湖中无任何地理障碍,数百种丽鱼快速形成的关键因素可能是性选择——不同体表颜色的雄鱼选择特殊颜色的雄鱼交配,以致形成了不同群体独特的摄食习性和色彩花纹独特的体表,最终导致新物种形成。下列叙述正确的是( )
A.大量丽鱼新物种的形成说明隔离不是物种形成的必要条件
B.性选择导致丽鱼颌部结构和体表特征发生了不定向的变异
C.维多利亚湖中各丽鱼种群基因库不断发生着变化
D.性选择体现了物种间相互影响协同进化
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、能进行性选择的个体可以交配并产生可育后代,不能进行的说明他们之间存在生殖隔离,是不同的物种,说明生殖隔离标志着新物种形成 ,因此隔离是物种形成的必要条件,A错误;
B、性选择决定了丽鱼颌部结构和体表特征形成的方向,变异具有不定向性,B错误;
C、 不同体表颜色的雄鱼选择特殊颜色的雄鱼交配,以致形成了不同群体独特的摄食习性和色彩花纹独特的体表,最终导致新物种形成 ,这说明维多利亚湖中各丽鱼种群基因库不断发生着变化,C正确;
D、能进行性选择的个体能进行交配且产生可育后代,说明这些个体不存在生殖隔离,是同一物种,因此性选择未体现物种间相互影响协同进化,D错误。
故答案为:C。
【分析】以自然选择学说为核心的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、简答题(40分)
31.(2023高一下·成都期末)下面的系谱图表示了受一对等位基因控制的果蝇某种性状遗传,图中深色表示该种性状的表现者。在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为 (填“隐性”或“显性”)性状。
(2)控制该性状的基因 (填“可能”或“不可能”)位于Y染色体上。
(3)若控制该性状的基因位于常染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体除了I-2、Ⅱ-1还有 ;Ⅲ-2是杂合子的概率是 。
(4)已知控制该性状的基因位于常染色体上或只位于X染色体上,请以第Ⅲ代个体为材料设计实验验证属于哪一种情况。要求以第Ⅲ代某个体的形式写出亲本的杂交组合,并预期基因只位于X染色体上的实验结果: 。
【答案】(1)隐性
(2)不可能
(3)Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4;2/3
(4)杂交组合:Ⅲ-3与Ⅲ-4交配。基因只位于 X染色体上的实验结果为:后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)观察系谱图,Ⅱ-1和Ⅱ-2不是深色,它们的后代Ⅲ-1是深色,“无中生有,有为隐,”说明深色为隐性性状。
故填:隐性。
(2)若控制该性状的基因只位于Y染色体上,则表现该性状个体的所有雄性后代的雄性亲本都表现该性状,雌性个体不会表现出该性状,但是Ⅲ-3表现出该性状,说明假设不成立,控制该性状的基因不可能位于Y染色体上。
故填:不可能。
(3)若控制该性状的基因为A、a位于常染色体上,则Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-3、Ⅲ-3基因型均为aa,因此图中一定是杂合子的个体有Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4。Ⅱ-1、Ⅱ-2都是杂合子,则Ⅲ-2基因型为AA或Aa,是杂合子的概率为2/3。
故填:Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅲ-4;2/3。
(4)若控制该性状的基因为A、a只位于X染色体上,则Ⅲ-3表现该性状,基因型为XaXa,Ⅲ-4是XAY,因此可让Ⅲ-3与Ⅲ-4多次交配,若基因只位于X染色体上,预期结果是后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性。
故填: 杂交组合:Ⅲ-3与Ⅲ-4交配。基因只位于X染色体上的实验结果为:后代雄性个体全部表现为该性状(隐性),雌性个体全部表现为显性 。
【分析】遗传系谱图解读:Ⅱ-1和Ⅱ-2不是深色,它们的后代Ⅲ-1是深色,“无中生有,有为隐,”说明深色为隐性性状,现有信息无法确定基因具体的位置,需作可能性判断,可能位于X染色体,也可能位于常染色体。
32.(2023高一下·成都期末)回答下列与遗传有关的问题:
(1)蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,绿眼(N)对白眼(n)为显性,其性别决定方式为ZW型。两纯合的蝴蝶杂交后代的雌雄个体交配,子二代个体中,紫翅与黄翅的个体数比值为3:1,白眼与绿眼的个体数比值为1:3.据此,能否确定控制翅色与眼色的基因位于两对同源染色体上?试说明理由。
。
(2)若两对基因位于两对常染色体,则蝴蝶的基因型有 种;若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则雌性蝴蝶的基因型有 种。
(3)已知玉米子粒紫色基因(E)、白色基因(e)、非甜基因(F)、甜基因(f)均位于2号染色体上,E或F基因均纯合致死,现欲通过一代杂交得到紫色非甜玉米新品系(该品系自交后代不发生性状分离),将选择的两个亲本的基因在染色体上的位置绘制在下图中。
【答案】(1)否,子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上
(2)9;6
(3)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上。
故填:否;子二代中的单性状的表现型及比例仅能说明两对基因分别符合基因的分离定律,本实验未统计性状组合的表现型及比例,即未证明两对等位基因是否互不干扰,因此无法推导出两对基因位于两对同源染色体上 。
(2)若两对基因位于两对常染色体,则蝴蝶的基因型有MMNN、MMNn、MMnn、mmNN、mmNn、MmNN、MmNn、Mmnn、mmnn共9种; 若控制翅色的基因位于Z染色体上,控制眼色的基因位于常染色体上,则雌性蝴蝶的基因型为NNZMW、NnZMW、NNZmW、NnZmW、nnZMW、nnZmW共6种。
故填:9;6。
(3)欲得到紫色非甜玉米新品系,基因型为EeFf,则应选择基因型为eeFf、Eeff的两个亲本进行杂交。
故填:
【分析】基因的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。
33.(2023高一下·成都期末)铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一,常见于烧伤、重症监护病房的病人。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体杀灭铜绿假单胞菌,将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组成重组噬菌体,重组噬菌体、噬菌体JG和噬菌体PaP1对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示,回答下列问题:
(1)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是 ,比较A、B、C三组的实验结果可知,噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其 (填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。
(2)重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌 (填“PAO1”或“PA1”),理由是 。
(3)铜绿假单胞菌的基因H和N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是 。基因N转录时以 链为模板。
【答案】(1)噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体 PaP1主要侵染铜绿假单胞菌 PA1;蛋白质外壳
(2)PA1;重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1
(3)由GUC变为UUC;a
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)根据B、C组的实验结果可知,噬菌体JG对PAO1铜绿假单胞菌的吸附率较高,而噬菌体PaP1对PAl铜绿假单胞菌的吸附率高,说明噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体PaPI主要侵染铜绿假单胞菌PAI。比较A、B、C三组的实验结果可知,重组噬菌体由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成,其与噬菌体JG一样对铜绿假单胞菌的吸附率较高,因此噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于蛋白质外壳。
故填:噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体 PaP1主要侵染铜绿假单胞菌 PA1;蛋白质外壳。
(2)重组噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用菌体内的物质来合成自身的蛋白质外壳,而重组噬菌体的遗传物质是噬菌体PaP1的DNA,则合成的蛋白质与噬菌体PaP1的一样,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
故填:PA1;重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
(3)若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,根据碱基互补配对原则,其对应密码子由GUC变为UUC。基因N转录时以a链为模板,基因H转录时以b链模板。
故填:由GUC变为UUC;a。
【分析】1、噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。噬菌体侵染菌体后,就会在自身遗传物质的作用下,利用菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。
2、基因表达的过程包含转录和翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
34.(2023高一下·成都期末)类黄酮在植物应答各种环境胁迫和种皮发育调控中起着重要作用。通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变具有耐高盐特性的拟南芥,筛选获得1个拟南芥突变体。与野生型拟南芥(不耐高盐褐色种皮)相比,突变体成熟的种子颜色为黄色,其种皮性状由5号染色体上单基因控制。回答下列问题:
(1)研究发现,拟南芥黄色种子出现的原因是5号染色体上某基因的碱基C变为T,使得甘氨酸突变为谷氨酸。这种变异改变了基因的 (“种类”、“数量”或“种类和数量”)。将黄色种皮突变体与野生型拟南芥杂交,若子代的表型及比例为 ,说明该变异类型为隐性突变。
(2)正常情况下,植物体细胞内染色体数目是以 为基数成倍存在,如拟南芥(2n=10),若二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞进行有丝分裂时, ,会形成四倍体。
(3)染色体数目变异也可能由于细胞中个别染色体的增加或减少导致,如拟南芥5号染色体多一条称为5号染色体三体。现有不耐高盐(显性)的拟南芥三体(5号染色体多一条)纯合子、耐高盐的二倍体突变体。请你利用最简单的方法,设计实验确定耐高盐基因是否也位于5号染色体上:
①实验方案: ,统计F2的性状表现及比例。
②预期结果及结论:若F2表现型及比例为 ,则耐高盐基因不位于5号染色体上;若F2表现型及比例为 ,则耐高盐基因位于5号染色体上。
【答案】(1)种类;全为褐色种皮
(2)一套完整的非同源染色体;染色体只复制未分离
(3)不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F ,将F 进行自交得F ;不耐高盐:耐高盐=3:1;不耐高盐:耐高盐=31:5
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;基因突变的类型;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】(1)拟南芥黄色种子出现的原因是5号染色体上某基因的碱基C变为T,这是基因突变引起生物遗传物质的改变,基因突变改变了基因的种类和结构,但是没有改变基因的数量。若该变异为隐性突变,则黄色种皮突变体与野生型拟南芥杂交,子代全部都是褐色种皮。
故填:种类;全为褐色种皮。
(2)正常情况下,植物体细胞内染色体数目是以一套完整的非同源染色体为基数成倍存在,如拟南芥(2n=10)。若二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞进行有丝分裂时,在分裂前期抑制纺锤体的形成,染色体复制后到分裂后期无法分离,会形成四倍体。
故填:一套完整的非同源染色体;染色体只复制未分离。
(3)染色体数目变异若是细胞中个别染色体的增加或减少导致,会导致出现非整倍体,单体、三体或者四体等。实验方案:将不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F1,将F1进行自交得F2,统计F2的性状表现及比例。设控制不耐高盐和耐高盐的基因为A、a,若耐高盐基因不位于5号染色体上,将不耐高盐的拟南芥三体纯合子基因型为AA和耐高盐的二倍体突变体基因型为aa进行杂交,得F1基因型为Aa,F1自交得F2,则F2表现型及比例为不耐高盐:耐高盐=3:1。若耐高盐基因位于5号染色体上,将不耐高盐的拟南芥三体纯合子基因型为AAA和耐高盐的二倍体突变体基因型为aa进行杂交,F1基因型为1/2Aa,1/2AAa,F1自交得F2,则F2的表型及比例为不耐盐:耐盐=31:5。
故填:不耐高盐的拟南芥三体纯合子和耐高盐的二倍体突变体进行杂交得 F1,将F1进行自交得F2;不耐高盐:耐高盐=3:1;不耐高盐:耐高盐=31:5。
【分析】1、染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异,包括染色体数目变异或者结构变异。
①染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增加或减少、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。
②染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位、易位。
2、基因突变:是指DNA分子的碱基发生替换、增添或者缺失,引起基因结构的改变。
3、基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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