四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高二上学期生物学开学考试试题
一、选择题(本题含18小题,每小题3分,共54分)
1.(2023高二上·仁寿开学考)在细胞的生命历程中,下列说法正确的是( )
A.在动物细胞的有丝分裂末期,可观察到细胞板
B.若在某细胞中发现胰岛素基因,说明此细胞已经发生了分化
C.端粒受损可能会导致细胞衰老
D.无丝分裂过程核膜会消失,但不会出现纺锤丝和染色体的变化
【答案】C
【知识点】细胞的无丝分裂;细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞分化及其意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、在植物细胞的有丝分裂末期,可以观察到细胞板,A错误;
B、人体细胞中都含有胰岛素基因,但是并不是所有的细胞中该基因都进行表达,也无法说明该细胞发生了分化,B错误;
C、端粒学说是一种细胞衰老的学说,C正确;
D、无丝分裂过程不会发生核膜消失,也不会出现纺锤体和染色体的变化,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)无丝分裂的过程:
①细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成为两个细胞核。
②整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)无丝分裂的特点:分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
(3)无丝分裂的实例:蛙的红细胞的无丝分裂。
2.(2023高二上·仁寿开学考)下列细胞分裂时,观察不到纺锤体的是( )
①细菌细胞②根的分生区细胞③蛙红细胞④人体肝细胞
A.①③ B.③④ C.②③ D.①④
【答案】A
【知识点】真核细胞的分裂方式;细胞的无丝分裂
【解析】【解答】 ①细菌细胞,分裂方式是二分裂,无法观察到纺锤体;②根的分生区细胞会发生有丝分裂,可以观察到纺锤体;③蛙红细胞进行的是无丝分裂,无法观察到纺锤体;④人体肝细胞可以进行有丝分裂,可以观察到纺锤体。A正确,B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】真核细胞分裂方式有:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种。受精卵、干细胞、癌细胞、分生区细胞、体细胞、原始生殖细胞进行有丝分裂,蛙的红细胞进行无丝分裂。减数分裂产生生殖细胞。原核细胞以二分裂方式进行增殖。
3.(2023高二上·仁寿开学考)下列不能判断出显隐性的是( )
A.高茎×矮茎→高茎:矮茎=1:1
B.用纯种高杆黄花和纯种矮杆白花杂交,F2出现的性状及比例为高杆黄花:高杆白花:矮杆黄花:矮杆白花=9:3:3:1
C.红花×红花→出现白花
D.一株豌豆自交,后代中黄色豌豆与绿色豌豆分别占3/4和1/4
【答案】A
【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;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 高茎×矮茎→高茎:矮茎=1:1,是无法判断显隐性的,A错误;
B、可以通过 F2 中高杆:矮杆=3:1;黄花:白花=3:1,由此可以推出高杆对矮杆是显性,黄花对白花是显性,B正确;
C、红花×红花→出现白花 ,可以判断白花是隐性性状,红花为显性性状,C正确;
D、一株豌豆自交,后代中黄色豌豆与绿色豌豆分别占3/4和1/4 ,可以判断黄豆对绿豆是显性,D正确;
故答案为:A。
【分析】杂交和自交法在判断性状显隐性中的应用:
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交 子代只显现一种性状 子代所显现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代显现不同性状 子代所显现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F2性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
(3)根据自交后性状是否分离判断
对于自花受粉的植物,自交后若性状发生分离,则亲本的性状为显性性状,子代新出现的性状为隐性性状;若不发生性状分离,则不能判断显隐性,需结合杂交实验进行判断。
4.(2023高二上·仁寿开学考)下列说法正确的是( )
A.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
B.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
C.形成100个受精卵,至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
D.初级精母细胞中染色单体数目和次级精母细胞后期染色体数目相同
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、次级精母细胞中不含有四分体,A错误;
B、在减数第一次分裂的前期,同源染色体会发生联会现象,B正确;
C、一个精原细胞经过减数分裂可以形成4个精子,所以形成100个受精卵理论上不需要100个精原细胞,C错误;
D、初级精母细胞中的染色体单体数目是次级精母细胞后期染色体数目的2倍,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)联会是同源染色体两两配对的过程,而四分体是联会的结果,是同源染色体的特殊存在形式。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
(2)减数分裂过程中染色体数、染色单体数与核DNA分子数含量变化:
①间期核DNA(染色体)复制,核DNA含量加倍,形成染色单体,但是染色体数目不变。
②减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体分配到两个子细胞中,每个细胞内核DNA和染色体、染色单体数目均减半。
③减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,染色单体消失,但是DNA含量不变。
④减数分裂Ⅱ结束后,由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中,核DNA和染色体数目再次减半。
5.(2023高二上·仁寿开学考)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
B.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
C.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
D.性染色体上的基因都与性别决定有关
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,A正确;
B、生殖细胞中含有整套的遗传基因,生殖细胞中不只表达性染色体上的基因,还需要表达常染色体上的基因,B错误;
C、次级精母细胞可能不含有Y染色体,C错误;
D、性染色体上基因不都与性别决定有关,D错误;
故答案为:A。
【分析】伴性遗传:性染色体上的基因所控制的性状遗传,与性别相关联的现象。
6.(2023高二上·仁寿开学考)下列关于DNA分子的说法正确的是( )
A.DNA复制合成的两条子链的碱基序列相同
B.洋葱根尖分生区细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制
C.一条DNA单链的序列是5′-GGTACAT-3′,则它的互补链的序列是5′-ATGTACC-3′
D.DNA分子的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA的两条单链上的碱基是互补配对的,所以DNA复制合成的两条子链的碱性序列是不同的,A错误;
B、洋葱根尖细胞分生区细胞在有丝分裂前的间期进行DNA复制,B错误;
C、DNA的两条链上的碱基是互补配对的,所以一条DNA单链的序列是5′-GGTACAT-3′,则它的互补链的序列是5′-ATGTACC-3′ ,C正确;
D、DNA分子的特异性是由碱基的排列顺序所决定的,D错误;
故答案为:C。
【分析】DNA 的结构特性
(1)多样性:DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种数:4n(n 为碱基对对数)。
(2)特异性:每个 DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。
(3)稳定性:DNA 中两条主链由磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,两条链间碱基互补配对的方式不变等。
7.(2023高二上·仁寿开学考)某被32P、35S、3H标记的1个T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌后,共释放出n个子代噬菌体,每个T2噬菌体DNA中含胞嘧啶m个,下列叙述正确的是( )
A.可在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H
B.噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌
C.整个过程共消耗鸟嘌呤m(n-1)个
D.可直接利用含32P、35S、3H的培养液培养出含32P、35S、3H的T2噬菌体
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、 用35S、3H标记的噬菌体外壳,由于噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入到大肠杆菌中,并且利用大肠杆菌内的原料进行增殖活动,而大肠杆菌是没有被任何元素标记的,所以无法在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H,A错误;
B、噬菌体在DNA复制的过程中的模板是其本身的DNA,B错误;
C、由题干可知,经过复制过程共释放了n个噬菌体,所以这个n个噬菌体共含有的胞嘧啶是nm个,去掉之前1个噬菌体DNA所含有的胞嘧啶,才是整个过程消耗的胞嘧啶,即m(n-1)个,C正确;
D、噬菌体是无法在培养基上直接进行培养的,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)因为T2噬菌体是细菌病毒,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养T2噬菌体,而不能直接用培养基培养T2噬菌体。
(2)S是噬菌体蛋白质特有的元素,P几乎都存在于DNA分子中,用放射性同位素32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,可以单独地观察它们各自的作用。
8.(2023高二上·仁寿开学考)下图表示真核细胞的翻译过程,据图分析不正确的是( )
A.图中1、2、3依次表示mRNA、多肽链、核糖体
B.相对于mRNA,核糖体的运动方向是从左向右
C.一个mRNA可同时作为多种蛋白质合成的模板
D.tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子是互补的
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示中1代表的是mRNA,2代表是多肽链,3是核糖体,A正确;
B、由图示中核糖体上的肽链的长短,可以说明核糖体是从左→右移动,B正确;
C、同一条mRNA上的密码子是相同的,所以同一个mRNA可以合成同一种蛋白质,C错误;
D、tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子是互补的,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)密码子:mRNA上决定1个氨基酸的是其上面的3个相邻的碱基组合。
(2)tRNA: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个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
(3)一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条多肽链,其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
9.(2023高一下·成都期末)南瓜果实的白色(W)对黄色(w)是显性,盘状(D)对球状(d)是显性,控制这两对性状的基因独立遗传。用南瓜甲与基因型为wwDd的南瓜乙杂交,子代表型的数量比是3∶3∶1∶1,则南瓜甲的基因型是( )
A.Wwdd B.WwDd C.WWDd D.WWDD
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】 用南瓜甲与基因型为wwDd的南瓜乙杂交,子代表型的数量比是3∶3∶1∶1 ,可知两对性状的分离比是(3:1)x(1:1),
A、Wwdd x wwDd,两对性状的分离比是(1:1)(1:1),与题干子代表型比不符合,A错误;
B、 WwDd x wwDd ,两对性状的分离比是(1:1)(3:1),与题干子代表型比相符合,B正确;
C、 WWDd x wwDd ,两对性状的分离比是1x(3:1),与题干子代表型比相符合,与题干不符合,C错误;
D、 WWDD x wwDd ,两对性状的分离比是1x(1:1),与题干子代表型比相符合,与题干不符合,D错误。
故答案为:B。
【分析】利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
10.(2018高三上·武威期末)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同.其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞中的tRNA种类相同,都有61种,A错误;
B、蛋白质是以mRNA为模板直接翻译形成的,所以组成这两种蛋白质的各种氨基酸排列顺序不同的原因是mRNA碱基序列不同,B正确;
C、参与这两种蛋白质合成的核糖体的成分相同,都是由蛋白质和rRNA组成,C错误;
D、一种密码子只能决定一种氨基酸,D错误.
故选:B.
【分析】蛋白质合成包括转录和翻译两个重要的过程,其中翻 译过程需要模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、能量和tRNA(识别密码子,并转运相应的氨基酸到核糖体上进行翻译过程),场所是核糖体.组成这两种 蛋白质的各种氨基酸排列顺序不同的根本原因是DNA中碱基序列不同,直接原因是mRNA中碱基序列不同.
11.(2023高一下·成都期末)如图表示细胞中发生的生理过程,下列叙述错误的是( )
A.若甲为DNA,乙为RNA,则上述过程会涉及到氢键的断裂和形成
B.若甲为RNA,乙为RNA,则正常的人体细胞中不会发生上述过程
C.若甲为RNA,乙为DNA,则过程中消耗的原料与基因转录时相同
D.若甲为RNA,乙为蛋白质,则该过程还需要其它种类的RNA参与
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、若甲为DNA,乙为RNA,该过程是DNA的反应过程,该过程会涉及到氢键的断裂和形成,A正确;
B、若甲为RNA,乙为RNA ,该过程可能是RNA的复制过程,该过程不会发生在人体的细胞中,B正确;
C、 若甲为RNA,乙为DNA,该过程是RNA的逆转录过程,该过程中消耗的原料与基因转录时不相同 ,C错误;
D、若甲为RNA,乙为蛋白质,该过程是翻译的过程,该过程还需要其它种类的RNA参与,D正确;
故答案为:C。
【分析】补充后的中心法则图解:
DNA产生途径有DNA的复制及逆转录,RNA的产生途径有RNA的复制及转录。
12.(2016高一下·黑龙江期中)一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差.但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力大大提高了.这说明( )
A.突变是不定向的
B.突变是随机发生的
C.突变的有害或有利取决于环境条件
D.环境条件的变化对突变体都是有利的
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】解:由题意知,一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差(基因突变的有害性),但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力大大提高了(有利性),这说明同一种变异在不同环境条件下对于生存能力的影响不同,即基因突变的有害或有利取决于环境条件.
故选:C.
【分析】本题是对基因突变的特点的考查,基因突变具有普遍性、随机性、不定向性和多害少利性.
13.(2023高一下·成都期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,严重威胁人类健康。下列叙述错误的是( )
A.正常结肠上皮细胞中也有原癌基因和抑癌基因
B.与正常细胞相比,癌细胞形态结构发生显著变化
C.远离致癌因子,就一定能避免癌症的发生
D.可用手术、化疗、放疗等方法来治疗结肠癌
【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、原癌基因和抑癌基存在于细胞中的染色体上,A正确;
B、与正常细胞相比,癌细胞形态结构发生显著变化 ,如细胞表面糖蛋白减少,B正确;
C、即使远离致癌因子,自身细胞的突变等原因也会导致癌症的发生 ,C错误;
D、可用手术、化疗、放疗等方法来治疗结肠癌,D正确;
故答案为:C。
【分析】人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因 。
(1)原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
(2)抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。
癌变原因:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
14.(2023高二上·仁寿开学考)用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上,使雌蚕都有斑纹。再将斑纹雌蚕与白体雄蚕交配,其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是( )
A.染色体结构变异 B.染色体数目变异
C.基因突变 D.基因重组
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】由题干“ 用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上 ”此变异属于染色体结构变异,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】染色体结构变异分类:
缺失:缺失某一片段 ;
重复:增加某一片段;
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上:
倒位:某一片段位置颠倒。
15.(2023高二上·仁寿开学考)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因独立遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是( )
A.人工诱变育种 B.转基因育种
C.单倍体育种 D.杂交育种
【答案】D
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、人工诱变存在不定向性,A错误;
B、转基因育种的操作性复杂,B错误;
C、单倍体育种比较复杂,而且不容易成功,C错误;
D、由题干可知,基因型aabb是隐性性状,可以通过简单的杂交实验得到该基因型,D正确;
故答案为:D。
【分析】在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
16.(2021高一下·宿迁期末)葡萄风信子是一种重要的观赏性球根植物。研究发现,葡萄风信子花瓣的蓝色主要由飞燕草色素决定,飞燕草色素的合成由A基因控制,a基因无法控制合成飞燕草色素,而B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解。A、a和B、b基因位于两对常染色体上。基因型为AaBb的葡萄风信子个体进行自交,后代花瓣白色和蓝色的比例为( )
A.15∶1 B.13∶3 C.9∶7 D.3∶1
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】亲代基因型为AaBb,自交后,基因型为A_bb的个体才为蓝色花瓣,既有合成飞燕草色素的A基因,又没有B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解,此基因型比率为:3/4的A_,1/4的bb,相乘后为3/16,则花瓣白色的概率为1-3/16= 13/16,故后代花瓣蓝色和白色的比例为3∶ 13,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 根据题干信息:A、a和B、b基因分别位于两对常染色体上,遵循基因自由组合定律。葡萄风信子花瓣的蓝色主要由飞燕草色素决定,飞燕草色素的合成由A基因控制,a基因无法控制合成飞燕草色素,而B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解,则花瓣蓝色的基因型为A_bb, 花瓣白色的基因型为A_B_、aaB_、aabb。
17.(2023高二上·仁寿开学考)人类常染色体上β-珠蛋白基因(A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致后代患地中海贫血。一对都患地中海贫血的夫妇生下不患地中海贫血的孩子,若不考虑男女性别差异,这对夫妇的基因型组合情况可能有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】A
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】有提供“ 一对都患地中海贫血的夫妇生下不患地中海贫血的孩子 ” 可以推出贫血对不贫血为显性性状,又因为“ (A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a) ”,由此可以推出,这两对夫妇可能存在的基因型组合是A+a和A+a,或A+a和Aa,或Aa和Aa这三种组合情况。A正确,B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】控制某一性状的等位基因的数目在两个以上的基因,称为复等位基因。
18.(2023高二上·仁寿开学考)下列有关叙述中,不需要遗传咨询的是( )
A.亲属中有艾滋病患者 B.亲属中有智力障碍患者
C.女方是先天性聋哑患者 D.亲属中有血友病患者
【答案】A
【知识点】人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、艾滋病属于传染病,不需要进行遗传咨询,A正确;
B、亲属中由智力障碍患者,该症状可能是由于遗传物质发生改变造成的,可能存在遗传因素,因此需要进行遗传咨询,B错误;
C、先天性聋哑患者属于常染色隐性遗传病,因此如果女方是先天性聋哑患者,需要进行遗传咨询,C错误;
D、血友病属于伴X隐性遗传病,因此亲属中有血友病患者,需要进行遗传咨询,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
(2)遗传咨询的内容和步骤:
二、非选择题(共46分)
19.(2023高二上·仁寿开学考)某种植物的粉花和白花是一对相对性状,现利用该植物进行了两组杂交实验,实验结果如下表。回答下列问题∶
组别 亲本 F1
① 白花×白花 白花∶粉花=3∶1
② 粉花×粉花 粉花∶白花=9∶7
(1)根据杂交实验的结果,推测该植株花色是由 (填“一对”或“两对”)基因控制,且遵循 定律,判断依据是 。
(2)取①组F1中的白花植株自交,子代中粉花植株占比为 。②组F1中的白花植株共有 种基因型。
(3)根据分析可知,①组两个亲本的基因型 (填“相同”或“不相同”),②组中的亲本均产生了 种比例相等的配子。
【答案】(1)两对;(基因的)自由组合;组中亲本杂交得到的F1的表型及比例为粉花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式
(2)0;5
(3)不相同;四
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由图表种的组别②的F1代的性状比例比例粉花∶白花=9∶7 ,该比例是9∶3∶3∶1的变式,由此可以判断该植株的花色由两对基因控制,这两对基因遵循基因的自由组合定律。
(2)由(1)分析可知,控制花色的两对性状由两对基因控制,假设该两对基因为A和a、B和b,由组别②的F1代的性状比例比例粉花∶白花=9∶7,可知粉红的基因型为A-B-,白花的基因型为aaB-和A-bb及aabb,所以 ②组F1中的白花植株共有5种;由图表可知组别①中,F1 代中白花∶粉花=3∶1,由于粉红的基因型为A-B-,由此可知A-的概率是1/2,B-的概率是1/2;由此可以推出组别①中白花的基因型为aaBb和Aabb,F1中白花的基因型有aaBb、Aabb、aabb,当F1中白花植株自交,子代中不会出现粉花植株。
(3)由(2)分析可知,组别①组两个亲本的基因型aaBb和Aabb,它们的基因型是不同的, ②组中的亲本的基因型为双杂合,所以均产生了四种比例相等的配子。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)“和”为 16 的特殊分离比成因——关于 9:3:3:1 的变式比
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1 测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现
9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
15:1 3:1
20.(2023高二上·仁寿开学考)苯丙酮尿症、白化病和尿黑酸症均为人类遗传病,其中苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙酮酸在血液中大量积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,同时患者尿液中苯丙酮酸含量远高于正常人。尿黑酸症是由于尿黑酸在人体中积累使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露于氧气会变成黑色。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
(1)据图分析,酪氨酸是人体的一种 (填“必需”、“非必需”)氨基酸。
(2)在此途径中表现正常的人,其基因型可能有 种。若酶2是由n个氨基酸、2条肽链组成的,则基因P的碱基数目至少为 。
(3)有些病人只出现尿黑酸症,其直接原因是缺少酶 (填数字),使尿黑酸积累过多;有些病人既患白化病又患苯丙酮尿症,其直接原因是酶 (填数字)合成受阻,没有酪氨酸和黑色素生成,同时苯丙酮酸增多,但这些患者可以通过 来预防黑色素合成受阻而出现白化病症状。
(4)从这个例子可以得出基因通过 ,进而控制生物体的性状。
【答案】(1)非必需
(2)4;6n
(3)5;2(或2和3);多食用富含酪氨酸的食物(或多补充酪氨酸)
(4)控制酶的合成来控制代谢过程
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)由图示可知,人体可以合成酪氨酸,因此酪氨酸是一种非必需氨基酸。
(2)由图示可知,表现正常的人必须同时具有基因P和基因E的存在,即其基因型为P-E-,所以表现正常的人,其基因型可能有4种。如果酶2由n个氨基酸组成,一个氨基酸对应mRNA的3个碱基,mRNA上的3个碱基对应DNA上的3对碱基对,因此合成酶2的对应的基因P上的碱基数量至少是6n个。
(3)有些病人只出现尿黑酸症 ,由图示可知,其直接原因是缺少了酶5,无法将尿黑酸通过酶5的作用转化成乙酰乙酸,最终使尿黑酸积累过多;有些病人既患白化病又患苯丙酮尿症 ,由图示可知,其直接原因是缺少了酶2或缺少了酶2和酶3,无法合成酪氨酸和黑色素,同时苯丙酮酸增多,但这些患者可以通过多食用富含酪氨酸的食物(或多补充酪氨酸)来预防黑色素合成受阻而出现的白化病症状。
(4)由上述的例子可知推出基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程,从而控制生物体的性状。
【分析】基因对性状的控制方式及实例
(1)间接控制:通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程,进而控制生物的性状。
(2)直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
21.(2023高二上·仁寿开学考)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物,我国小麦育种育种专家将偃麦草与普通小麦杂交,育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种-小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交,远缘杂交育种要解决杂交不亲和、杂交不育和后代“疯狂分离”等难题。
(1)普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育说明了什么? 。
(2)F1不育的原因是什么? 。
(3)要使F1可育,可采取什么方法? 。这样得到的后代是几倍体? 。
(4)一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是 (答出2点即可)。
【答案】(1)普通小麦与偃麦草属于不同的物种(或两者之间存在生殖隔离)
(2)F1在减数分裂过程中联会紊乱,形成可育配子的概率很小
(3)用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗,使其染色体数目加倍;八倍体
(4)茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,营养物质含量增加
【知识点】染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;多倍体育种
【解析】【解答】(1) 普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育 ,说明这两种小麦存在了生殖隔离,属于不同的物种。
(2)由于普通小麦是六倍体, 偃麦草是二倍体,它们杂交的F1 代中分别含有普通小麦的3个染色体组, 偃麦草的一个染色体组,所以F1在减数分裂过程中联会紊乱,形成可育配子的概率很小 。
(3)要使F1可育 ,就需要让染色体能在减数分裂的过程中能正常联合,因此可以采用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗,使其染色体数目加倍,通过这种方式得到的后代就是八倍体。
(4)一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,营养物质含量增加 。
【分析】(1)染色体组
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。
要构成一个染色体组应具备以下几条:
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制某个生物物种性状的一整套基因,但不能重复。
(2)人工诱导多倍体:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,抑制纺锤体形成,使染色体不分离,导致细胞中染色体加倍,再经过正常分裂、分化形成多倍体植物。
(3)隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
常见类型:
类型 发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 不能相互交配;即使交配成功,也不能产生可育后代
地理隔离 同种生物 使种群间不能发生基因交流
22.(2023高二上·仁寿开学考) 1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答:
(1)图甲中的RNA聚合酶是在 的核糖体上合成的,图甲中遗传信息的流动方向是 。
(2)图甲中的分子③④通常 (填“相同”或“不同”),分子①② (填“相同”或“不同”)。
(3)图甲所示过程中新形成的化学键有 (至少填写2个)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则子代噬菌体有 (少数/多数/全部)被32P标记,子代噬菌体的蛋白质标记情况是 。
(5)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有____。
A.传递遗传信息 B.作为遗传物质
C.转运氨基酸 D.构成核糖体
【答案】(1)大肠杆菌;DNAmRNA蛋白质(多肽)
(2)相同;不同
(3)磷酸二酯键、肽键、氢键
(4)少数;没有标记
(5)A;C;D
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)噬菌体必须在活细胞中进行生命活动, T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒,该病毒需要利用大肠杆菌的原材料进行其的复制,转录和翻译的过程,因此图甲中的RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上进行合成的,图中甲的遗传信息的流动方向是。
(2)由图甲中的RNA聚合酶可知,①和②是RNA,但是两种对于的DNA分子上的模板不同,所以①和②分子是不同的;图甲中的③④是细胞器-核糖体,在同一个生物里核糖体是没有差异的,因此③④是相同的。
(3)图甲中的过程涉及到DNAmRNA蛋白质的过程,所以该过程涉及到的化学键由磷酸二酯键,肽键,氢键。
(4) 32P 存在于噬菌体的DNA上, 35S 存在于噬菌体的蛋白质外壳上,DNA是噬菌体的遗传物质,所以用 32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,由于DNA的复制是半保留复制,所以则子代噬菌体中由少数具有亲代中被标记为32P的一条DNA链,噬菌体是利用大肠杆菌内的原料进行的蛋白质的合成,因此子代噬菌体的蛋白质都没有被标记。
(5)大肠杆菌内的RNA有mRNA,tRNA和rRNA,它们对于的功能是传递遗传信息,转移氨基酸,构成核糖体。故A、C、D正确,B错误。
【分析】(1)基因指导蛋白质的合成过程:
①转录过程如下:
②翻译过程如下:
(2)RNA的种类和作用:
①mRNA :是蛋白合成的直接模板;
②tRNA 能携带特定的氨基酸;
③rRNA 是核糖体的组成成分。
23.(2023高二上·仁寿开学考)近年来常有绿头鸭迁徙到宁德白水洋地质公园越冬,绿头鸭的美羽(A)对素羽(a)为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。雄鸭有美羽和素羽两种表型,雌鸭无论何种基因型,全为素羽。雄鸭的美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭,避免与近似鸭种交配使繁殖失败;而雄鸭的素羽则有利于躲避天敌,但不利于雌鸭的识别。下表是绿头鸭生活的不同生境情况。
生境 1 2 3 4
环境情况 近似鸭种多而天敌少 近似鸭种少而天敌多 食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少 食物比较贫乏,没有近似鸭种而天敌数量剧增
回答下列问题:
(1)宁德白水洋地质公园全部绿头鸭所含有的全部基因,是该种群的 。经调查发现该地区美羽雄鸭有80只,其中纯合子与杂合子比为1∶1,素羽雄鸭有20只,雌鸭有100只,全为杂合子。种群A的基因频率是 。
(2)下图为不同生境下绿头鸭等位基因A和a的基因频率变化曲线,则生境1、3分别对应下图中的 、 。
(3)经过一段时间后,生境 中A的基因频率最低。请用现代生物进化理论解释原因 。
【答案】(1)基因库;55%
(2)乙;甲
(3)4;生境4中天敌数量多且没有近似鸭,使美羽雄鸭被捕食机率增大(生存和繁殖机率减少),素羽雄鸭生存和繁殖机率增加
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 宁德白水洋地质公园全部绿头鸭所含有的全部基因,是该种群的基因库。由题干“ 绿头鸭的美羽(A)对素羽(a)为显性,由常染色体上的一对等位基因控制 ”所以某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%,由有“ 美羽雄鸭有80只,其中纯合子与杂合子比为1∶1,素羽雄鸭有20只,雌鸭有100只,全为杂合子 ”,可知AA的数量是40,Aa的数量是140,aa的数量是20,所以基因A的频率=[(40×2+140)÷(200×2)]×100%=55%。
(2)由题干“ 美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭,避免与近似鸭种交配使繁殖失败 ”,可知在生境1种美羽是有利性状,对应的基因为A,所以在生境1种A的基因频率是会上升的,a的基因频率是会下降的,对应图示中的乙。在生境3的条件下, 食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少 ,绿头鸭与近似鸭的生存竞争不激烈,所以生存环境对性状的选择不明显,故A和a的基因频率处于动态的变化中,对于图示中的甲。
(3)由上面4个图的A和a的基因频率的变化趋势可知,经过一段时间,生境4中A的基因频率是最低的,造成这种现象的原因是:生境4中天敌数量多且没有近似鸭,使美羽雄鸭被捕食机率增大(生存和繁殖机率减少),素羽雄鸭生存和繁殖机率增加。
【分析】(1)常染色体上基因频率和基因型频率的计算与关系
①已知基因型的个体数,求基因频率
某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%。
②已知基因型频率,求基因频率
某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
(2)自然选择对种群基因频率变化的影响
原因:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。
1 / 1四川省眉山市仁寿第一中学校2023-2024学年高二上学期生物学开学考试试题
一、选择题(本题含18小题,每小题3分,共54分)
1.(2023高二上·仁寿开学考)在细胞的生命历程中,下列说法正确的是( )
A.在动物细胞的有丝分裂末期,可观察到细胞板
B.若在某细胞中发现胰岛素基因,说明此细胞已经发生了分化
C.端粒受损可能会导致细胞衰老
D.无丝分裂过程核膜会消失,但不会出现纺锤丝和染色体的变化
2.(2023高二上·仁寿开学考)下列细胞分裂时,观察不到纺锤体的是( )
①细菌细胞②根的分生区细胞③蛙红细胞④人体肝细胞
A.①③ B.③④ C.②③ D.①④
3.(2023高二上·仁寿开学考)下列不能判断出显隐性的是( )
A.高茎×矮茎→高茎:矮茎=1:1
B.用纯种高杆黄花和纯种矮杆白花杂交,F2出现的性状及比例为高杆黄花:高杆白花:矮杆黄花:矮杆白花=9:3:3:1
C.红花×红花→出现白花
D.一株豌豆自交,后代中黄色豌豆与绿色豌豆分别占3/4和1/4
4.(2023高二上·仁寿开学考)下列说法正确的是( )
A.次级精母细胞中的四分体数是初级精母细胞中的1/2
B.同源染色体是在减数分裂过程中能联会的两条染色体
C.形成100个受精卵,至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
D.初级精母细胞中染色单体数目和次级精母细胞后期染色体数目相同
5.(2023高二上·仁寿开学考)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
B.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
C.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
D.性染色体上的基因都与性别决定有关
6.(2023高二上·仁寿开学考)下列关于DNA分子的说法正确的是( )
A.DNA复制合成的两条子链的碱基序列相同
B.洋葱根尖分生区细胞在减数分裂前的间期进行DNA复制
C.一条DNA单链的序列是5′-GGTACAT-3′,则它的互补链的序列是5′-ATGTACC-3′
D.DNA分子的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定
7.(2023高二上·仁寿开学考)某被32P、35S、3H标记的1个T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌后,共释放出n个子代噬菌体,每个T2噬菌体DNA中含胞嘧啶m个,下列叙述正确的是( )
A.可在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H
B.噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌
C.整个过程共消耗鸟嘌呤m(n-1)个
D.可直接利用含32P、35S、3H的培养液培养出含32P、35S、3H的T2噬菌体
8.(2023高二上·仁寿开学考)下图表示真核细胞的翻译过程,据图分析不正确的是( )
A.图中1、2、3依次表示mRNA、多肽链、核糖体
B.相对于mRNA,核糖体的运动方向是从左向右
C.一个mRNA可同时作为多种蛋白质合成的模板
D.tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子是互补的
9.(2023高一下·成都期末)南瓜果实的白色(W)对黄色(w)是显性,盘状(D)对球状(d)是显性,控制这两对性状的基因独立遗传。用南瓜甲与基因型为wwDd的南瓜乙杂交,子代表型的数量比是3∶3∶1∶1,则南瓜甲的基因型是( )
A.Wwdd B.WwDd C.WWDd D.WWDD
10.(2018高三上·武威期末)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同.其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
11.(2023高一下·成都期末)如图表示细胞中发生的生理过程,下列叙述错误的是( )
A.若甲为DNA,乙为RNA,则上述过程会涉及到氢键的断裂和形成
B.若甲为RNA,乙为RNA,则正常的人体细胞中不会发生上述过程
C.若甲为RNA,乙为DNA,则过程中消耗的原料与基因转录时相同
D.若甲为RNA,乙为蛋白质,则该过程还需要其它种类的RNA参与
12.(2016高一下·黑龙江期中)一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差.但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力大大提高了.这说明( )
A.突变是不定向的
B.突变是随机发生的
C.突变的有害或有利取决于环境条件
D.环境条件的变化对突变体都是有利的
13.(2023高一下·成都期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,严重威胁人类健康。下列叙述错误的是( )
A.正常结肠上皮细胞中也有原癌基因和抑癌基因
B.与正常细胞相比,癌细胞形态结构发生显著变化
C.远离致癌因子,就一定能避免癌症的发生
D.可用手术、化疗、放疗等方法来治疗结肠癌
14.(2023高二上·仁寿开学考)用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上,使雌蚕都有斑纹。再将斑纹雌蚕与白体雄蚕交配,其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是( )
A.染色体结构变异 B.染色体数目变异
C.基因突变 D.基因重组
15.(2023高二上·仁寿开学考)两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因独立遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是( )
A.人工诱变育种 B.转基因育种
C.单倍体育种 D.杂交育种
16.(2021高一下·宿迁期末)葡萄风信子是一种重要的观赏性球根植物。研究发现,葡萄风信子花瓣的蓝色主要由飞燕草色素决定,飞燕草色素的合成由A基因控制,a基因无法控制合成飞燕草色素,而B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解。A、a和B、b基因位于两对常染色体上。基因型为AaBb的葡萄风信子个体进行自交,后代花瓣白色和蓝色的比例为( )
A.15∶1 B.13∶3 C.9∶7 D.3∶1
17.(2023高二上·仁寿开学考)人类常染色体上β-珠蛋白基因(A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致后代患地中海贫血。一对都患地中海贫血的夫妇生下不患地中海贫血的孩子,若不考虑男女性别差异,这对夫妇的基因型组合情况可能有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
18.(2023高二上·仁寿开学考)下列有关叙述中,不需要遗传咨询的是( )
A.亲属中有艾滋病患者 B.亲属中有智力障碍患者
C.女方是先天性聋哑患者 D.亲属中有血友病患者
二、非选择题(共46分)
19.(2023高二上·仁寿开学考)某种植物的粉花和白花是一对相对性状,现利用该植物进行了两组杂交实验,实验结果如下表。回答下列问题∶
组别 亲本 F1
① 白花×白花 白花∶粉花=3∶1
② 粉花×粉花 粉花∶白花=9∶7
(1)根据杂交实验的结果,推测该植株花色是由 (填“一对”或“两对”)基因控制,且遵循 定律,判断依据是 。
(2)取①组F1中的白花植株自交,子代中粉花植株占比为 。②组F1中的白花植株共有 种基因型。
(3)根据分析可知,①组两个亲本的基因型 (填“相同”或“不相同”),②组中的亲本均产生了 种比例相等的配子。
20.(2023高二上·仁寿开学考)苯丙酮尿症、白化病和尿黑酸症均为人类遗传病,其中苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙酮酸在血液中大量积累,阻碍脑的发育,造成智力低下,同时患者尿液中苯丙酮酸含量远高于正常人。尿黑酸症是由于尿黑酸在人体中积累使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露于氧气会变成黑色。人体内苯丙氨酸的代谢途径如下图所示。
(1)据图分析,酪氨酸是人体的一种 (填“必需”、“非必需”)氨基酸。
(2)在此途径中表现正常的人,其基因型可能有 种。若酶2是由n个氨基酸、2条肽链组成的,则基因P的碱基数目至少为 。
(3)有些病人只出现尿黑酸症,其直接原因是缺少酶 (填数字),使尿黑酸积累过多;有些病人既患白化病又患苯丙酮尿症,其直接原因是酶 (填数字)合成受阻,没有酪氨酸和黑色素生成,同时苯丙酮酸增多,但这些患者可以通过 来预防黑色素合成受阻而出现白化病症状。
(4)从这个例子可以得出基因通过 ,进而控制生物体的性状。
21.(2023高二上·仁寿开学考)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物,我国小麦育种育种专家将偃麦草与普通小麦杂交,育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种-小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交,远缘杂交育种要解决杂交不亲和、杂交不育和后代“疯狂分离”等难题。
(1)普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育说明了什么? 。
(2)F1不育的原因是什么? 。
(3)要使F1可育,可采取什么方法? 。这样得到的后代是几倍体? 。
(4)一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是 (答出2点即可)。
22.(2023高二上·仁寿开学考) 1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答:
(1)图甲中的RNA聚合酶是在 的核糖体上合成的,图甲中遗传信息的流动方向是 。
(2)图甲中的分子③④通常 (填“相同”或“不同”),分子①② (填“相同”或“不同”)。
(3)图甲所示过程中新形成的化学键有 (至少填写2个)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则子代噬菌体有 (少数/多数/全部)被32P标记,子代噬菌体的蛋白质标记情况是 。
(5)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有____。
A.传递遗传信息 B.作为遗传物质
C.转运氨基酸 D.构成核糖体
23.(2023高二上·仁寿开学考)近年来常有绿头鸭迁徙到宁德白水洋地质公园越冬,绿头鸭的美羽(A)对素羽(a)为显性,由常染色体上的一对等位基因控制。雄鸭有美羽和素羽两种表型,雌鸭无论何种基因型,全为素羽。雄鸭的美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭,避免与近似鸭种交配使繁殖失败;而雄鸭的素羽则有利于躲避天敌,但不利于雌鸭的识别。下表是绿头鸭生活的不同生境情况。
生境 1 2 3 4
环境情况 近似鸭种多而天敌少 近似鸭种少而天敌多 食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少 食物比较贫乏,没有近似鸭种而天敌数量剧增
回答下列问题:
(1)宁德白水洋地质公园全部绿头鸭所含有的全部基因,是该种群的 。经调查发现该地区美羽雄鸭有80只,其中纯合子与杂合子比为1∶1,素羽雄鸭有20只,雌鸭有100只,全为杂合子。种群A的基因频率是 。
(2)下图为不同生境下绿头鸭等位基因A和a的基因频率变化曲线,则生境1、3分别对应下图中的 、 。
(3)经过一段时间后,生境 中A的基因频率最低。请用现代生物进化理论解释原因 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞的无丝分裂;细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞分化及其意义;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、在植物细胞的有丝分裂末期,可以观察到细胞板,A错误;
B、人体细胞中都含有胰岛素基因,但是并不是所有的细胞中该基因都进行表达,也无法说明该细胞发生了分化,B错误;
C、端粒学说是一种细胞衰老的学说,C正确;
D、无丝分裂过程不会发生核膜消失,也不会出现纺锤体和染色体的变化,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)无丝分裂的过程:
①细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成为两个细胞核。
②整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)无丝分裂的特点:分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
(3)无丝分裂的实例:蛙的红细胞的无丝分裂。
2.【答案】A
【知识点】真核细胞的分裂方式;细胞的无丝分裂
【解析】【解答】 ①细菌细胞,分裂方式是二分裂,无法观察到纺锤体;②根的分生区细胞会发生有丝分裂,可以观察到纺锤体;③蛙红细胞进行的是无丝分裂,无法观察到纺锤体;④人体肝细胞可以进行有丝分裂,可以观察到纺锤体。A正确,B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】真核细胞分裂方式有:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种。受精卵、干细胞、癌细胞、分生区细胞、体细胞、原始生殖细胞进行有丝分裂,蛙的红细胞进行无丝分裂。减数分裂产生生殖细胞。原核细胞以二分裂方式进行增殖。
3.【答案】A
【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;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 高茎×矮茎→高茎:矮茎=1:1,是无法判断显隐性的,A错误;
B、可以通过 F2 中高杆:矮杆=3:1;黄花:白花=3:1,由此可以推出高杆对矮杆是显性,黄花对白花是显性,B正确;
C、红花×红花→出现白花 ,可以判断白花是隐性性状,红花为显性性状,C正确;
D、一株豌豆自交,后代中黄色豌豆与绿色豌豆分别占3/4和1/4 ,可以判断黄豆对绿豆是显性,D正确;
故答案为:A。
【分析】杂交和自交法在判断性状显隐性中的应用:
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交 子代只显现一种性状 子代所显现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代显现不同性状 子代所显现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F2性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
(3)根据自交后性状是否分离判断
对于自花受粉的植物,自交后若性状发生分离,则亲本的性状为显性性状,子代新出现的性状为隐性性状;若不发生性状分离,则不能判断显隐性,需结合杂交实验进行判断。
4.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、次级精母细胞中不含有四分体,A错误;
B、在减数第一次分裂的前期,同源染色体会发生联会现象,B正确;
C、一个精原细胞经过减数分裂可以形成4个精子,所以形成100个受精卵理论上不需要100个精原细胞,C错误;
D、初级精母细胞中的染色体单体数目是次级精母细胞后期染色体数目的2倍,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)联会是同源染色体两两配对的过程,而四分体是联会的结果,是同源染色体的特殊存在形式。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
(2)减数分裂过程中染色体数、染色单体数与核DNA分子数含量变化:
①间期核DNA(染色体)复制,核DNA含量加倍,形成染色单体,但是染色体数目不变。
②减数分裂Ⅰ结束时,同源染色体分配到两个子细胞中,每个细胞内核DNA和染色体、染色单体数目均减半。
③减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,染色单体消失,但是DNA含量不变。
④减数分裂Ⅱ结束后,由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体分别分配到两个子细胞中,核DNA和染色体数目再次减半。
5.【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,A正确;
B、生殖细胞中含有整套的遗传基因,生殖细胞中不只表达性染色体上的基因,还需要表达常染色体上的基因,B错误;
C、次级精母细胞可能不含有Y染色体,C错误;
D、性染色体上基因不都与性别决定有关,D错误;
故答案为:A。
【分析】伴性遗传:性染色体上的基因所控制的性状遗传,与性别相关联的现象。
6.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA的两条单链上的碱基是互补配对的,所以DNA复制合成的两条子链的碱性序列是不同的,A错误;
B、洋葱根尖细胞分生区细胞在有丝分裂前的间期进行DNA复制,B错误;
C、DNA的两条链上的碱基是互补配对的,所以一条DNA单链的序列是5′-GGTACAT-3′,则它的互补链的序列是5′-ATGTACC-3′ ,C正确;
D、DNA分子的特异性是由碱基的排列顺序所决定的,D错误;
故答案为:C。
【分析】DNA 的结构特性
(1)多样性:DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样。排列种数:4n(n 为碱基对对数)。
(2)特异性:每个 DNA 分子的碱基排列顺序是特定的。
(3)稳定性:DNA 中两条主链由磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变,两条链间碱基互补配对的方式不变等。
7.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、 用35S、3H标记的噬菌体外壳,由于噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入到大肠杆菌中,并且利用大肠杆菌内的原料进行增殖活动,而大肠杆菌是没有被任何元素标记的,所以无法在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H,A错误;
B、噬菌体在DNA复制的过程中的模板是其本身的DNA,B错误;
C、由题干可知,经过复制过程共释放了n个噬菌体,所以这个n个噬菌体共含有的胞嘧啶是nm个,去掉之前1个噬菌体DNA所含有的胞嘧啶,才是整个过程消耗的胞嘧啶,即m(n-1)个,C正确;
D、噬菌体是无法在培养基上直接进行培养的,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)因为T2噬菌体是细菌病毒,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养T2噬菌体,而不能直接用培养基培养T2噬菌体。
(2)S是噬菌体蛋白质特有的元素,P几乎都存在于DNA分子中,用放射性同位素32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,可以单独地观察它们各自的作用。
8.【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示中1代表的是mRNA,2代表是多肽链,3是核糖体,A正确;
B、由图示中核糖体上的肽链的长短,可以说明核糖体是从左→右移动,B正确;
C、同一条mRNA上的密码子是相同的,所以同一个mRNA可以合成同一种蛋白质,C错误;
D、tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子是互补的,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)密码子:mRNA上决定1个氨基酸的是其上面的3个相邻的碱基组合。
(2)tRNA: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个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
(3)一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条多肽链,其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
9.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】 用南瓜甲与基因型为wwDd的南瓜乙杂交,子代表型的数量比是3∶3∶1∶1 ,可知两对性状的分离比是(3:1)x(1:1),
A、Wwdd x wwDd,两对性状的分离比是(1:1)(1:1),与题干子代表型比不符合,A错误;
B、 WwDd x wwDd ,两对性状的分离比是(1:1)(3:1),与题干子代表型比相符合,B正确;
C、 WWDd x wwDd ,两对性状的分离比是1x(3:1),与题干子代表型比相符合,与题干不符合,C错误;
D、 WWDD x wwDd ,两对性状的分离比是1x(1:1),与题干子代表型比相符合,与题干不符合,D错误。
故答案为:B。
【分析】利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路
(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
①9∶3∶3∶1→(3∶1)(3∶1)→(Aa×Aa)(Bb×Bb);
②1∶1∶1∶1→(1∶1)(1∶1)→(Aa×aa)(Bb×bb);
③3∶3∶1∶1→(3∶1)(1∶1)→(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);
④3∶1→(3∶1)×1→(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。
10.【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞中的tRNA种类相同,都有61种,A错误;
B、蛋白质是以mRNA为模板直接翻译形成的,所以组成这两种蛋白质的各种氨基酸排列顺序不同的原因是mRNA碱基序列不同,B正确;
C、参与这两种蛋白质合成的核糖体的成分相同,都是由蛋白质和rRNA组成,C错误;
D、一种密码子只能决定一种氨基酸,D错误.
故选:B.
【分析】蛋白质合成包括转录和翻译两个重要的过程,其中翻 译过程需要模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、能量和tRNA(识别密码子,并转运相应的氨基酸到核糖体上进行翻译过程),场所是核糖体.组成这两种 蛋白质的各种氨基酸排列顺序不同的根本原因是DNA中碱基序列不同,直接原因是mRNA中碱基序列不同.
11.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、若甲为DNA,乙为RNA,该过程是DNA的反应过程,该过程会涉及到氢键的断裂和形成,A正确;
B、若甲为RNA,乙为RNA ,该过程可能是RNA的复制过程,该过程不会发生在人体的细胞中,B正确;
C、 若甲为RNA,乙为DNA,该过程是RNA的逆转录过程,该过程中消耗的原料与基因转录时不相同 ,C错误;
D、若甲为RNA,乙为蛋白质,该过程是翻译的过程,该过程还需要其它种类的RNA参与,D正确;
故答案为:C。
【分析】补充后的中心法则图解:
DNA产生途径有DNA的复制及逆转录,RNA的产生途径有RNA的复制及转录。
12.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】解:由题意知,一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差(基因突变的有害性),但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力大大提高了(有利性),这说明同一种变异在不同环境条件下对于生存能力的影响不同,即基因突变的有害或有利取决于环境条件.
故选:C.
【分析】本题是对基因突变的特点的考查,基因突变具有普遍性、随机性、不定向性和多害少利性.
13.【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、原癌基因和抑癌基存在于细胞中的染色体上,A正确;
B、与正常细胞相比,癌细胞形态结构发生显著变化 ,如细胞表面糖蛋白减少,B正确;
C、即使远离致癌因子,自身细胞的突变等原因也会导致癌症的发生 ,C错误;
D、可用手术、化疗、放疗等方法来治疗结肠癌,D正确;
故答案为:C。
【分析】人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因 。
(1)原癌基因:主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
(2)抑癌基因:主要是阻止细胞不正常的增殖。
癌变原因:环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
14.【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】由题干“ 用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上 ”此变异属于染色体结构变异,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】染色体结构变异分类:
缺失:缺失某一片段 ;
重复:增加某一片段;
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上:
倒位:某一片段位置颠倒。
15.【答案】D
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、人工诱变存在不定向性,A错误;
B、转基因育种的操作性复杂,B错误;
C、单倍体育种比较复杂,而且不容易成功,C错误;
D、由题干可知,基因型aabb是隐性性状,可以通过简单的杂交实验得到该基因型,D正确;
故答案为:D。
【分析】在杂交育种中,人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
16.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】亲代基因型为AaBb,自交后,基因型为A_bb的个体才为蓝色花瓣,既有合成飞燕草色素的A基因,又没有B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解,此基因型比率为:3/4的A_,1/4的bb,相乘后为3/16,则花瓣白色的概率为1-3/16= 13/16,故后代花瓣蓝色和白色的比例为3∶ 13,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 根据题干信息:A、a和B、b基因分别位于两对常染色体上,遵循基因自由组合定律。葡萄风信子花瓣的蓝色主要由飞燕草色素决定,飞燕草色素的合成由A基因控制,a基因无法控制合成飞燕草色素,而B基因表达的产物会导致飞燕草色素的降解,则花瓣蓝色的基因型为A_bb, 花瓣白色的基因型为A_B_、aaB_、aabb。
17.【答案】A
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】有提供“ 一对都患地中海贫血的夫妇生下不患地中海贫血的孩子 ” 可以推出贫血对不贫血为显性性状,又因为“ (A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a) ”,由此可以推出,这两对夫妇可能存在的基因型组合是A+a和A+a,或A+a和Aa,或Aa和Aa这三种组合情况。A正确,B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】控制某一性状的等位基因的数目在两个以上的基因,称为复等位基因。
18.【答案】A
【知识点】人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、艾滋病属于传染病,不需要进行遗传咨询,A正确;
B、亲属中由智力障碍患者,该症状可能是由于遗传物质发生改变造成的,可能存在遗传因素,因此需要进行遗传咨询,B错误;
C、先天性聋哑患者属于常染色隐性遗传病,因此如果女方是先天性聋哑患者,需要进行遗传咨询,C错误;
D、血友病属于伴X隐性遗传病,因此亲属中有血友病患者,需要进行遗传咨询,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
(2)遗传咨询的内容和步骤:
19.【答案】(1)两对;(基因的)自由组合;组中亲本杂交得到的F1的表型及比例为粉花∶白花=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式
(2)0;5
(3)不相同;四
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由图表种的组别②的F1代的性状比例比例粉花∶白花=9∶7 ,该比例是9∶3∶3∶1的变式,由此可以判断该植株的花色由两对基因控制,这两对基因遵循基因的自由组合定律。
(2)由(1)分析可知,控制花色的两对性状由两对基因控制,假设该两对基因为A和a、B和b,由组别②的F1代的性状比例比例粉花∶白花=9∶7,可知粉红的基因型为A-B-,白花的基因型为aaB-和A-bb及aabb,所以 ②组F1中的白花植株共有5种;由图表可知组别①中,F1 代中白花∶粉花=3∶1,由于粉红的基因型为A-B-,由此可知A-的概率是1/2,B-的概率是1/2;由此可以推出组别①中白花的基因型为aaBb和Aabb,F1中白花的基因型有aaBb、Aabb、aabb,当F1中白花植株自交,子代中不会出现粉花植株。
(3)由(2)分析可知,组别①组两个亲本的基因型aaBb和Aabb,它们的基因型是不同的, ②组中的亲本的基因型为双杂合,所以均产生了四种比例相等的配子。
【分析】(1)自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(2)“和”为 16 的特殊分离比成因——关于 9:3:3:1 的变式比
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1 测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现
9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
15:1 3:1
20.【答案】(1)非必需
(2)4;6n
(3)5;2(或2和3);多食用富含酪氨酸的食物(或多补充酪氨酸)
(4)控制酶的合成来控制代谢过程
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)由图示可知,人体可以合成酪氨酸,因此酪氨酸是一种非必需氨基酸。
(2)由图示可知,表现正常的人必须同时具有基因P和基因E的存在,即其基因型为P-E-,所以表现正常的人,其基因型可能有4种。如果酶2由n个氨基酸组成,一个氨基酸对应mRNA的3个碱基,mRNA上的3个碱基对应DNA上的3对碱基对,因此合成酶2的对应的基因P上的碱基数量至少是6n个。
(3)有些病人只出现尿黑酸症 ,由图示可知,其直接原因是缺少了酶5,无法将尿黑酸通过酶5的作用转化成乙酰乙酸,最终使尿黑酸积累过多;有些病人既患白化病又患苯丙酮尿症 ,由图示可知,其直接原因是缺少了酶2或缺少了酶2和酶3,无法合成酪氨酸和黑色素,同时苯丙酮酸增多,但这些患者可以通过多食用富含酪氨酸的食物(或多补充酪氨酸)来预防黑色素合成受阻而出现的白化病症状。
(4)由上述的例子可知推出基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程,从而控制生物体的性状。
【分析】基因对性状的控制方式及实例
(1)间接控制:通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程,进而控制生物的性状。
(2)直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
21.【答案】(1)普通小麦与偃麦草属于不同的物种(或两者之间存在生殖隔离)
(2)F1在减数分裂过程中联会紊乱,形成可育配子的概率很小
(3)用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗,使其染色体数目加倍;八倍体
(4)茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,营养物质含量增加
【知识点】染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;多倍体育种
【解析】【解答】(1) 普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育 ,说明这两种小麦存在了生殖隔离,属于不同的物种。
(2)由于普通小麦是六倍体, 偃麦草是二倍体,它们杂交的F1 代中分别含有普通小麦的3个染色体组, 偃麦草的一个染色体组,所以F1在减数分裂过程中联会紊乱,形成可育配子的概率很小 。
(3)要使F1可育 ,就需要让染色体能在减数分裂的过程中能正常联合,因此可以采用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗,使其染色体数目加倍,通过这种方式得到的后代就是八倍体。
(4)一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,营养物质含量增加 。
【分析】(1)染色体组
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。
要构成一个染色体组应具备以下几条:
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制某个生物物种性状的一整套基因,但不能重复。
(2)人工诱导多倍体:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,抑制纺锤体形成,使染色体不分离,导致细胞中染色体加倍,再经过正常分裂、分化形成多倍体植物。
(3)隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
常见类型:
类型 发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 不能相互交配;即使交配成功,也不能产生可育后代
地理隔离 同种生物 使种群间不能发生基因交流
22.【答案】(1)大肠杆菌;DNAmRNA蛋白质(多肽)
(2)相同;不同
(3)磷酸二酯键、肽键、氢键
(4)少数;没有标记
(5)A;C;D
【知识点】RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)噬菌体必须在活细胞中进行生命活动, T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒,该病毒需要利用大肠杆菌的原材料进行其的复制,转录和翻译的过程,因此图甲中的RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上进行合成的,图中甲的遗传信息的流动方向是。
(2)由图甲中的RNA聚合酶可知,①和②是RNA,但是两种对于的DNA分子上的模板不同,所以①和②分子是不同的;图甲中的③④是细胞器-核糖体,在同一个生物里核糖体是没有差异的,因此③④是相同的。
(3)图甲中的过程涉及到DNAmRNA蛋白质的过程,所以该过程涉及到的化学键由磷酸二酯键,肽键,氢键。
(4) 32P 存在于噬菌体的DNA上, 35S 存在于噬菌体的蛋白质外壳上,DNA是噬菌体的遗传物质,所以用 32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,由于DNA的复制是半保留复制,所以则子代噬菌体中由少数具有亲代中被标记为32P的一条DNA链,噬菌体是利用大肠杆菌内的原料进行的蛋白质的合成,因此子代噬菌体的蛋白质都没有被标记。
(5)大肠杆菌内的RNA有mRNA,tRNA和rRNA,它们对于的功能是传递遗传信息,转移氨基酸,构成核糖体。故A、C、D正确,B错误。
【分析】(1)基因指导蛋白质的合成过程:
①转录过程如下:
②翻译过程如下:
(2)RNA的种类和作用:
①mRNA :是蛋白合成的直接模板;
②tRNA 能携带特定的氨基酸;
③rRNA 是核糖体的组成成分。
23.【答案】(1)基因库;55%
(2)乙;甲
(3)4;生境4中天敌数量多且没有近似鸭,使美羽雄鸭被捕食机率增大(生存和繁殖机率减少),素羽雄鸭生存和繁殖机率增加
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 宁德白水洋地质公园全部绿头鸭所含有的全部基因,是该种群的基因库。由题干“ 绿头鸭的美羽(A)对素羽(a)为显性,由常染色体上的一对等位基因控制 ”所以某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%,由有“ 美羽雄鸭有80只,其中纯合子与杂合子比为1∶1,素羽雄鸭有20只,雌鸭有100只,全为杂合子 ”,可知AA的数量是40,Aa的数量是140,aa的数量是20,所以基因A的频率=[(40×2+140)÷(200×2)]×100%=55%。
(2)由题干“ 美羽艳丽,易被天敌发现,但有利于吸引雌鸭,避免与近似鸭种交配使繁殖失败 ”,可知在生境1种美羽是有利性状,对应的基因为A,所以在生境1种A的基因频率是会上升的,a的基因频率是会下降的,对应图示中的乙。在生境3的条件下, 食物比较丰富,近似鸭种少天敌也少 ,绿头鸭与近似鸭的生存竞争不激烈,所以生存环境对性状的选择不明显,故A和a的基因频率处于动态的变化中,对于图示中的甲。
(3)由上面4个图的A和a的基因频率的变化趋势可知,经过一段时间,生境4中A的基因频率是最低的,造成这种现象的原因是:生境4中天敌数量多且没有近似鸭,使美羽雄鸭被捕食机率增大(生存和繁殖机率减少),素羽雄鸭生存和繁殖机率增加。
【分析】(1)常染色体上基因频率和基因型频率的计算与关系
①已知基因型的个体数,求基因频率
某基因的频率=[(纯合子个数×2+杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%。
②已知基因型频率,求基因频率
某基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+(1/2)×该基因杂合子的基因型频率。
(2)自然选择对种群基因频率变化的影响
原因:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会下降。
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