2025人教版高中生物学必修2强化练习题--全书综合测评(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
全书综合测评
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.遗传学作为一门独立的学科诞生于100多年前,在众多科学家的不懈努力下,遗传学得到了飞跃式的发展。下列关于遗传学的相关说法,不正确的是(　　)
A.性状分离是指杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
B.等位基因位于同源染色体的相同位置上,控制着相对性状
C.基因在染色体上呈线性排列,与性状是一一对应的线性关系
D.位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是与性别相关联
2.科学家利用现代遗传学手段测定出某雄果蝇基因在染色体上的相对位置,如图所示。若不考虑基因突变和染色体互换,下列说法正确的是(　　)
A.减数分裂过程中3和4上的非等位基因自由组合
B.该雄果蝇基因型为BbVvRrXEY,能产生16种配子
C.该雄果蝇产生基因型为bVRY配子的比例是1/8
D.减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期均存在等位基因的分离
3.下列关于基因突变和基因重组的叙述,正确的是(　　)
A.DNA中碱基序列改变一定会引起基因突变
B.基因突变的结果一定会产生新基因和新性状
C.基因重组是生物变异的根本来源,为进化提供原材料
D.基因重组能够产生多种基因型,导致重组性状的出现
4.随着海水的升温,珊瑚虫易受到施罗氏弧菌感染,从而导致白化。科学家先用抗生素处理海水,杀死这些细菌,然后提高水箱里海水的温度,此时珊瑚虫就不会白化。10年后,重复以上实验珊瑚虫均白化。下列相关叙述错误的是(　　)
A.施罗氏弧菌对抗生素的抗性增强
B.珊瑚虫与施罗氏弧菌之间发生了协同进化
C.抗生素处理可能使施罗氏弧菌发生了定向变异
D.珊瑚虫与升温的海水之间发生了协同进化
5.图中甲、乙、丙表示三个在地理上分隔开来的地区,三个地区的气候条件差异明显。在甲地区生活有某种鸟类A,后来部分个体迁徙到乙、丙地区,经过若干年后演变成两个新的物种B、C,但发现物种B仍能与物种A杂交产生后代。下列推测不合理的是(　　)
A.乙、丙区域的自然选择方向不同使物种A向不同方向进化演变为物种B、C
B.物种A与物种B可以杂交产生后代,说明它们之间还没有产生生殖隔离
C.比较解剖学发现物种C和B的翼在形态上差别大,说明物种B和C的基因库有差别
D.测定物种A、B、C基因组序列,可以从分子水平为它们有共同的祖先提供证据
6.不少生物在生长发育和繁殖过程中可能出现一些“异常”的遗传现象,下列有关遗传现象的原因分析错误的是(　　)
A.短尾猫相互交配的子代中总是出现约1/3的长尾猫,其原因可能是短尾猫中显性纯合子致死
B.杂合子(Aa)豌豆植株自交时,子代基因型比例为2∶3∶1,其原因可能是含有隐性基因a的花粉50%致死
C.现有一只性染色体组成为XXY的不育雌果蝇,其原因可能是其父本产生配子时X、Y同源染色体未分离
D.纯合长翅(长翅对残翅为显性)果蝇幼虫在35℃条件下(正常温度为25℃)发育为残翅果蝇,其原因是温度升高改变了与翅型有关的基因型
7.将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合培养后,R型活细菌转化为S型活细菌的机理如图所示(capS为带有荚膜合成基因的DNA片段)。下列相关叙述错误的是(　　)
A.加热可使细菌的环状DNA断裂成许多片段并释放出来
B.用DNA酶处理加热致死的S型细菌提取物,会影响细菌转化
C.有荚膜的肺炎链球菌容易被小鼠体内吞噬细胞识别并杀灭
D.若提高capS的纯度可能会提高R型细菌转化为S型细菌的效率
8.如图为DNA复制过程的模式图,据图分析下列叙述正确的是(　　)
A.复制过程中DNA先进行全部解旋再进行复制
B.DNA在复制过程中需要引物及ATP提供能量
C.两条新合成的子链都是从3'方向往5'方向延伸
D.解旋酶能使双链DNA解开,破坏的是磷酸二酯键
9.科学家在体外进行蛋白质合成时,向每个试管分别加入一种氨基酸,并以人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸为模板,结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下图为蛋白质体外合成示意图。已知部分密码子及对应氨基酸:UAU和UAC对应酪氨酸,UUU和UUC对应苯丙氨酸,AGU和AGC对应丝氨酸,AAA和AAG对应赖氨酸。下列有关说法错误的是(　　)
A.试管中应加入除去DNA和mRNA的细胞提取液
B.该实验应该在适宜的温度下进行
C.若加入的是多聚腺嘌呤核苷酸,则④号试管中会出现肽链
D.根据实验结果可推测遗传密码由三个相邻的碱基组成
10.果蝇的多翅脉/正常翅脉、短刚毛/正常刚毛以及钝圆平衡棒/正常平衡棒三对相对性状受三对等位基因A/a、S/s和D/d控制。现用基因型为AaSsDd的多翅脉短刚毛钝圆平衡棒的雌果蝇与纯合隐性的雄果蝇进行杂交,得到下列表中所示基因型的后代,判断三对等位基因的位置关系是(　　)
基因型 A_S_D_ A_S_dd A_ssD_ A_ssdd aaS_D_ aaS_dd aassD_ aassdd
数目 38 101 99 40 41 100 102 39
　　　
11.为研究与植物生长相关的基因及其作用,科学家获得了基因A、B、C失活的多种突变体,电泳分析各植株中蛋白m和蛋白n的表达情况,结果如图。据图分析正确的是(　　)
A.基因A可能促进蛋白m和蛋白n的分解
B.基因B和C分别控制蛋白n和m的合成
C.基因C比基因B对植株生长的抑制更强
D.实验中a、e组是对照组,b、c、d组为实验组
12.下图表示某单基因遗传病(不考虑X、Y染色体的同源区段)的系谱图和家庭成员相关基因的检测结果,该遗传病只有在成年后才发病,由于采样时将样本弄混,无法区分家系成员的检测结果。下列叙述正确的是(　　)
A.若乙为3号个体检测结果,则可确定该病为常染色体隐性遗传病
B.若丁为3号个体检测结果,则4号和5号个体成年后可能会患病
C.若乙、甲分别为1号、2号个体检测结果,则该病为伴X染色体隐性遗传病
D.若丁、戊分别为1号、2号个体检测结果,则4号和5号个体不携带致病基因
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述正确的是(　　)
A.亲本雌、雄蝇的基因型分别是BbXRXr、BbXrY
B.F1中出现白眼长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的概率相同
D.F1中出现白眼残翅雌蝇的概率为1/8
14.apoB基因的表达产物在人体中主要有两种亚型,一种为约含4500个氨基酸残基的B-100蛋白,另一种为约含2100个氨基酸残基的B-48蛋白。图是apoB基因在不同细胞中表达的过程,下列说法正确的是(　　)
A.apoB基因表达过程中,氨基酸的脱水缩合发生在②过程
B.B-48蛋白的出现是apoB基因突变的结果
C.由图推测,肝、肾细胞合成的甲肽链是B-100蛋白
D.小肠细胞中mRNA经过编辑后导致终止密码子提前出现
15.某男孩的18号染色体中一条染色体变成环状,环状染色体的形成如图所示。不考虑其他变异,下列说法错误的是(　　)
A.该环状染色体可用显微镜进行观察
B.该男孩的染色体数目与正常人相同
C.染色体环状化必定伴随着基因突变
D.环状染色体可能由父方染色体形成
16.甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),如图为刚迁入时和若干年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。下列推测正确的是(　　)
A.若干年后,三个岛屿上的这种鸟既存在地理隔离,也存在生殖隔离
B.鸟类迁入新岛屿后会与其天敌和无机环境协同进化
C.甲、丙两个岛屿上的种群朝着不同方向进化
D.乙岛屿的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变,产生B1基因
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(12分)如图是关于某哺乳动物的细胞分裂信息,请分析回答:
　　
(1)由图甲可知,该动物的性别为　　　　性,判断依据是　　　　　　　　　　　　;细胞③的名称是　　　　　　　;图甲中,含有同源染色体的细胞有　　　　。
(2)图乙中①→②完成了图丙中　　　　(用字母表示)段的变化,图乙a、b、c中表示染色体的是　　　　。图甲中细胞①产生的子细胞内的c数量为　　　　。
(3)图丙中CD段形成的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　,该图可表示　　　　　　　　分裂方式。
(4)若某哺乳动物的卵细胞中含有23条染色体,该生物的体细胞中染色体最多有　　　　条。
18.(12分)图甲是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图,图乙是图甲中过程②的局部放大,请据图回答:
　
(1)图甲中过程①为　　　　,发生该过程的主要场所是　　　　。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是　　　　　　　　　　　　。
(2)由图乙可知,决定苏氨酸的密码子是　　　　,参与图乙过程的RNA有　　　　　　　　。
(3)已知过程①产生的mRNA中腺嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%,其模板链对应的区段中鸟嘌呤占26%,则对应的双链DNA分子中胞嘧啶所占的比例为　　　　。
(4)图甲过程②中,核糖体的移动方向是　　　　(填“从左到右”或“从右到左”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是　　　　　　　　　　　　。
19.(12分)玉米(2n=20)是一种雌雄同株的植物,是重要的粮食作物之一。请分析回答有关问题。
(1)测定玉米基因组DNA序列时,需测定　　　　条染色体上的DNA碱基序列。
(2)某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状。某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,其原因是在减数分裂过程中发生了　　　　　　。
(3)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因位于两对同源染色体上。如图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
①用方法Ⅰ培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为　　　　　　　　　,这种植株往往长得弱小,高度不育。若要获得可育植株,可采用　　　　　　　　处理,使染色体数目加倍。图中所示的三种方法(Ⅰ~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法　　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　。
②用方法Ⅱ培育优良品种时,先将基因型为HhRr的F1自交获得F2,若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉给这些高秆抗病植株随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占　　　　。
20.(12分)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。如图细胞中存在两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。据图回答下列问题:
　
(1)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化可能干扰了　　　　　　　酶与启动子的结合,进而降低转录水平。5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在　　　　　　过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的　　　　竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
(2)在DNA分子复制过程中,　　　　　　　原则保证了亲子代DNA分子碱基序列的一致性。由于图2中进行过程①的方式是　　　　　　　,所以其产物都是　　　　(填“半”或“全”)甲基化的,因此过程②必须经过　　　　　　　的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)某品系小鼠的毛色受Avy基因控制,Avy基因上游一段序列的甲基化程度影响Avy基因表达,甲基化程度越高,小鼠毛色越深。为证明“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰影响后代表型”,研究人员利用该品系小鼠设计了以下实验。
组别 实验动物及相关处理 检测指标
实验组 若干刚受孕的雌鼠,每天摄入一定量酒精 待小鼠产仔后,②　　　　　　　　
对照组 ①　　　　　　　　　　　　
请填写表格完善以上实验方案,并预期实验结果:
　。
21.(12分)已知某雌雄异株植物可产生氰化物,表现为抗逆性,但氰化物不能及时分解会对细胞产生毒害,导致植株矮小。该植物体内氰化物主要代谢途径如图所示,受B、b和H、h两对基因调控,B基因和H基因表达分别产生酶1、酶2。现有两对纯合亲本杂交,结果如下表(不考虑X、Y染色体同源区段)。
前体氰化物L-3氰丙氨酸
组合 P F1 F2(F1随机交配)
一 抗逆正常♀×抗逆矮株♂ 全为抗逆正常 抗逆正常♀∶抗逆矮株♀∶抗逆正常♂∶抗逆矮株♂=3∶1∶3∶1
二 抗逆矮株♀×不抗逆♂ 全为抗逆正常 抗逆正常♀∶抗逆矮株♀∶抗逆正常♂∶抗逆矮株♂∶不抗逆♂=6∶2∶3∶1∶4
(1)不抗逆植株的株高表现为　　　　。基因B、b位于　　　　(填“常”或“X”)染色体上,判断的理由是　　　　　　　　　　　　　。
(2)组合一F1中雄性植株可以产生　　　种类型配子。组合二F1中雌株的基因型为　　　,F2抗逆正常雌株中杂合子所占比例为　　　。
(3)若考虑X、Y染色体同源区段的遗传,任选纯合亲本为材料,设计实验判断基因B/b的位置。请简要写出实验设计方案及实验结果和结论。
附加题
1.单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系,以某志愿者的若干精子为材料,用以上4对等位基因的引物,以单个精子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中的相关基因,检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同;本研究中不存在致死现象,所有个体的染色体均正常,各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + + +
6 + + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注:“+”表示有;空白表示无
(1)表中等位基因A、a和B、b的遗传　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。据表分析,　　　　(填“能”或“不能”)排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
(2)已知人类个体中,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图:　　　　　　。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)
(3)本研究中,另有一个精子的检测结果是:基因A、a,B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中,未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析,导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)据表推断,该志愿者的基因e位于　　　　染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用,请用本研究的实验方法及基因E和e的引物,设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为:　　　　;②实验过程:略;③预期结果及结论:　
　。
2.《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧。现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　　。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是　　　　;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400 枚,理论上可获得　　　　只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于　　　　染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是　　　　　(如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由。
答案全解全析
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1.C　基因与性状并非简单的一一对应关系,C错误。
2.C　3和4是同源染色体,减数分裂过程中3和4上的非等位基因不能自由组合,A错误;由图可知,该雄果蝇的基因型为BbVvRrXEY,其中基因B/b和V/v连锁,所以产生的配子种类数为2×2×2=8,产生基因型为bVRY配子的比例是1/2×1/2×1/2=1/8,B错误,C正确;不考虑基因突变和染色体互换,等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,D错误。
3.D　DNA中碱基序列改变若发生在非基因片段,则不会引起基因突变,A错误;基因突变不一定表现出新的性状,如隐性突变,B错误;基因突变是生物变异的根本来源,C错误。
4.C　协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,珊瑚虫与施罗氏弧菌之间、珊瑚虫与升温的海水之间均发生了协同进化,B、D正确;变异在抗生素使用之前就已存在,不是抗生素诱导施罗氏弧菌发生变异,抗生素起选择作用而不起诱导作用,C错误。
5.B　由题意可知,物种A经过若干年后演变为新的物种B,而产生生殖隔离是新物种形成的标志,故物种A与物种B之间已产生生殖隔离,B错误。
6.D　短尾猫相互交配的子代中总是出现约1/3的长尾猫,说明短尾对长尾为显性,则长尾猫的比例不是1/4而是1/3的原因可能是短尾猫中显性纯合子致死,A正确;若含有隐性基因a的花粉50%致死,Aa植株产生的雄配子及比例为A∶a=2∶1,雌配子及比例为A∶a=1∶1,子代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=(2/3×1/2)∶(2/3×1/2+1/3×1/2)∶(1/3×1/2)=2∶3∶1,B正确;纯合长翅果蝇幼虫在35℃条件下(正常温度为25℃)发育为残翅果蝇,其原因是温度升高改变了与翅型有关的基因的表达,而不是改变了相关基因型,D错误。
7.C　DNA酶能水解DNA,用DNA酶处理加热致死的S型细菌提取物,会影响细菌转化,B正确;S型细菌有荚膜,不易被小鼠体内吞噬细胞识别并杀灭,C错误;capS为带有荚膜合成基因的DNA片段,若提高capS的纯度,可能会提高R型细菌转化为S型细菌的效率,D正确。
8.B　DNA在复制过程中,边解旋边复制,A错误。DNA聚合酶能将游离的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端,所以延伸子链前,需要引物结合到模板链的3'端,子链延伸的方向是5'→3',B正确,C错误。解旋酶能使双链DNA解开,破坏的是氢键,D错误。
9.D　图示实验中加入的细胞提取液应除去细胞原有的DNA和mRNA,防止对实验结果造成影响,即加入的细胞提取液中应不含有控制蛋白质合成的模板,A正确;该过程需要相关酶的催化,而酶需要适宜的温度,该实验应该在适宜的温度下进行,B正确;若在试管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸,则④号试管中会出现肽链,该肽链应该是由赖氨酸脱水缩合形成的,C正确;根据实验结果不能推测出遗传密码由三个相邻的碱基组成,D错误。
10.A　基因型为AaSsDd的多翅脉短刚毛钝圆平衡棒的雌果蝇与纯合隐性的雄果蝇进行杂交,属于测交组合,后代基因型及比例反映的是基因型为AaSsDd的个体产生的配子种类及比例,即ASD∶ASd∶AsD∶Asd∶aSD∶aSd∶asD∶asd=38∶101∶99∶40∶41∶100∶102∶39,其中AS∶As∶aS∶as≈1∶1∶1∶1,AD∶Ad∶aD∶ad≈1∶1∶1∶1,SD∶Sd∶sD∶sd=79∶201∶201∶79,由此推知,A/a与S/s自由组合,A/a与D/d自由组合,S/s与D/d为不完全连锁关系(即能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换),且S和d在一条染色体上,s和D在另一条染色体上,A正确。
11.A　实验中a组为野生型,作为对照组,b、c、d、e组发生突变,为实验组,D错误。a组和b组进行比较,A突变体含有蛋白m和n,野生型没有这两种蛋白质,说明基因A可能促进蛋白m和蛋白n的分解,A正确。c组基因B失活,蛋白m不能合成;d组基因C失活,蛋白n不能合成;e组基因B、C都失活,蛋白m和蛋白n都不能合成,说明基因B和C分别控制蛋白m和n的合成,B错误。c组基因B失活后植株高度比d组基因C失活高,说明基因B比基因C对植株生长的抑制更强,C错误。
12.C　根据遗传系谱图可知,1号和2号个体正常,3号个体患病,说明该遗传病为隐性遗传病,3号个体为隐性纯合子。若乙为3号个体检测结果,则条带b为隐性致病基因,条带a为显性正常基因。若该病为伴X染色体隐性遗传病,1号个体不含致病基因,2号个体为杂合子,4号和5号个体均含有1个显性正常基因,则丁为1号个体检测结果,乙为3号个体检测结果,甲、丙、戊可表示2号、4号和5号个体检测结果(但不能确定何种电泳结果对应几号个体),因此不能排除该致病基因位于X染色体上,A错误。若丁为3号个体检测结果,则条带a为隐性致病基因,条带b为显性正常基因,无论该遗传病为常染色体隐性遗传病还是伴X染色体隐性遗传病,甲、乙、丙和戊均至少含有1个显性正常基因,因此可确定4号、5号个体成年后都不发病,B错误。由以上分析可知,3号个体为隐性纯合子。当乙、甲分别为1号、2号个体检测结果时,若该病为常染色体隐性遗传病,则1号和2号个体应该都是杂合子,都含有条带a和条带b,与题意不符;若该病为伴X染色体隐性遗传病,则1号个体不含致病基因(对应乙),2号个体为杂合子(对应甲),且条带a为致病基因,条带b为正常基因,与题意相符,C正确。若丁、戊分别为1号、2号个体检测结果,1号、2号不都是杂合子,可排除该病为常染色体隐性遗传病,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,条带a为正常基因,条带b为致病基因,则乙为3号个体,甲和丙为4号、5号个体检测结果,即4号、5号个体都携带致病基因,D错误。
13.ABC　根据题意分析可知,红眼长翅果蝇与白眼长翅果蝇交配,F1雄果蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY),因此亲本有关翅型的基因型为Bb×Bb;1/8=1/4(bb)×1/2(XrY在雄蝇中的比例),故亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY,A正确。根据亲本的基因型推知,F1中出现白眼长翅雄蝇(B_XrY)的概率为3/4×1/4=3/16,出现白眼残翅雌蝇(bbXrXr)的概率为1/4×1/4=1/16,B正确,D错误。雌、雄亲本产生含Xr配子的概率均为1/2,C正确。
14.ACD　氨基酸的脱水缩合发生在翻译过程,即图中的②过程,A正确。由题图信息:甲的肽链较长和题干信息:B-100蛋白的氨基酸残基数目>B-48蛋白可知,甲是B-100蛋白,乙是B-48蛋白;小肠细胞中合成的B-48蛋白的氨基酸残基数目减少与mRNA经过编辑有关,mRNA上的一个密码子为CAA,经过编辑后变为UAA,而UAA为终止密码子,导致翻译提前终止,进而导致肽链变短,B-48蛋白的出现并不是因为apoB基因突变,而是因为mRNA上的一个胞嘧啶氧化脱氨基的结果,B错误,C、D正确。
15.C　图示为18号染色体中的一条染色体变成环状,该过程中染色体末端有片段丢失,属于染色体结构变异,可以在显微镜下观察到环状的染色体,A正确。图中只发生染色体结构变异,没有发生染色体数目变异,则该男孩的染色体数目与正常人相同,B正确。染色体的环化不一定会改变基因结构,所以不一定伴随基因突变,C错误。环状染色体可能由来自父方或母方的染色体形成,D正确。
16.BC　分析题图可知,甲岛屿上的鸟迁到乙、丙两岛屿若干年后,三个岛屿上的这种鸟存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,A错误;协同进化可发生在不同物种之间、生物与无机环境之间,因此鸟类迁入新岛屿后会与其天敌和无机环境协同进化,B正确;甲岛屿上的种群在进化过程中B基因的频率逐渐升高,b基因的频率逐渐降低,丙岛屿上的种群在进化过程中B基因的频率逐渐降低,b基因的频率逐渐升高,二者进化的方向不同,C正确;基因突变是不定向的,D错误。
17.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)雌　细胞②、③的细胞质不均等分裂　次级卵母细胞　①②(答出任意1个计1分,答全计2分,答错计0分)　(2)AB　a　4　(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开　有丝分裂、减数(2分,少答或错答均不计分)　(4)92
解析　(1)图甲中细胞②、③的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性;细胞③中着丝粒分裂,且不存在同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期,且该动物为雌性,其名称为次级卵母细胞;细胞①(有丝分裂中期)、②(减数分裂Ⅰ后期)中含有同源染色体。(2)图乙中①→②过程中出现b(从无到有)、c的数目加倍,表示DNA复制过程(对应图丙中AB段的变化),DNA复制过程中核DNA数目加倍,染色体数目不变,出现染色单体,则a是染色体,b是染色单体,c是核DNA。图甲中细胞①处于有丝分裂中期,含有4条染色体、8条染色单体、8个DNA,其产生的子细胞中染色体、染色单体、核DNA数量分别为4、0、4。(3)图丙中CD段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。(4)由于卵细胞是配子,其染色体数目是体细胞染色体数目的一半,所以该生物的体细胞中染色体有46条,当体细胞进行有丝分裂时,在有丝分裂后期染色体数目最多,有92条染色体。
18.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)转录(1分)　细胞核(1分)　基因的选择性表达(1分)　(2)ACU　mRNA、tRNA、rRNA(答出任意2个计1分,答全计2分)　(3)27%　(4)从右到左(1分)　少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
解析　(1)图甲中过程①表示以人体胰岛素基因为模板合成胰岛素mRNA的转录过程,转录主要发生在细胞核中。(2)密码子位于mRNA上,故决定苏氨酸的密码子是ACU。参与翻译过程的RNA有mRNA、tRNA、rRNA,其中mRNA是翻译的模板,tRNA能识别密码子并转运氨基酸,rRNA是合成核糖体的重要成分。(3)由题意可知:在mRNA中A+U=46%,其模板链中A+T=46%,双链DNA分子中A+T=46%,C+G=1-46%=54%,则双链DNA分子中胞嘧啶所占的比例为54%÷2=27%。
19.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)10(1分)　(2)染色体互换　(3)①花药离体培养　低温或秋水仙素　Ⅲ(1分)　基因突变的频率低、方向不确定　②4/27
解析　(2)已知S、s和M、m位于同一对染色体上,基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表现型,这是同源染色体的非姐妹染色单体之间互换的结果,属于基因重组。(3)②用方法Ⅱ培育优良品种时,基因型为HhRr的F1自交获得F2,F2高秆抗病植株H_R_中有1/9HHRR、2/9HHRr、2/9HhRR、4/9HhRr,产生基因型为hR的配子的概率为2/9×1/2+4/9×1/2×1/2=2/9,F2矮秆抗病植株hhR_中有1/3hhRR、2/3hhRr,产生基因型为hR的配子的概率为1/3+2/3×1/2=2/3,若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉给这些高秆抗病植株随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株(hhRR)占2/9×2/3=4/27。
20.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)RNA聚合　DNA复制　胞嘧啶　(2)碱基互补配对　半保留复制　半　维持甲基化酶　(3)相同数量的刚受孕的雌鼠,每天摄入等量的清水(2分)　观察子代小鼠毛色　实验组子代小鼠的毛色比对照组深,且毛色差异大于对照组(2分)
解析　(1)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,由于甲基化离不开甲基化酶,由此推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。胞嘧啶发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对,由此推测另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。(2)图2中过程①的模板链都含有甲基,而复制后子代DNA都只有一条链含有甲基(即半甲基化),说明进行过程①的方式是半保留复制。因为维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化,所以过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)
实验目的 证明“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰影响后代表型”
自变量 各组别小鼠酒精摄入情况,根据实验组的处理(若干刚受孕的雌鼠,每天摄入一定量酒精)、实验设计的对照原则和单一变量原则可知,对照组的处理是:相同数量的刚受孕的雌鼠,每天摄入等量的清水
因变量 子代小鼠毛色
实验原理 Avy基因上游一段序列的甲基化程度越高,小鼠毛色越深
实验结果 实验组子代小鼠的毛色比对照组深,且毛色差异大于对照组
21.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)正常　X　组合二的F2雌株均为抗逆,而雄株出现了不抗逆(或答“不抗逆均为雄株”,2分)　(2)4　HhXBXb　5/6(2分)　(3)实验设计方案:取多株纯合不抗逆雌株与纯合抗逆雄株杂交,统计子代性别与相关性状(2分,写出杂交方案计1分,写出观测对象计1分)。实验结果和结论:若后代雌株均为抗逆,雄株均为不抗逆,则基因B、b仅位于X染色体上(1分);若后代雌雄株均为抗逆,则基因B、b位于X、Y染色体同源区段上(1分)。(4分)
解析　(1)(2)组合一的F2中无论雌株还是雄株,均为正常株∶矮株=3∶1,该性状的遗传与性别无关,则与氰化物分解有关的H、h基因位于常染色体上,正常株为显性性状(H基因控制酶2的合成)。组合二的F2中抗逆∶不抗逆=(6+2+3+1)∶4=3∶1,说明抗逆为显性性状(B基因控制酶1的合成);又知雌株均为抗逆,雄株抗逆∶不抗逆=(3+1)∶4=1∶1,该性状的遗传与性别有关,故与氰化物形成有关的B、b基因位于X染色体上。组合一中F1基因型为HhXBXB、HhXBY(能产生4种配子),则亲本抗逆正常♀的基因型为HHXBXB,抗逆矮株♂的基因型为hhXBY。组合二中F1基因型为HhXBXb、HhXBY,则亲本抗逆矮株♀的基因型为hhXBXB,不抗逆♂的基因型为HHXbY。F2抗逆正常雌株(H_XBX-)中纯合子基因型为HHXBXB,所占比例为1/3×1/2=1/6,故杂合子所占比例为5/6。(3)若考虑X、Y染色体同源区段的遗传,可以选择经典雌隐雄显组合来判断基因B/b是位于X、Y染色体同源区段上还是仅位于X染色体上。
附加题
1.答案　(1)不遵循　只产生Ab和aB两种精子(或精子只有Ab和aB两种,且比例为1∶1;或未检测到AB和ab精子)　能　(2)　(3)这些基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ期间未分离(必须要强调出这些基因所在的同源染色体)　(4)X或Y　卵细胞　若在卵细胞中未检测到E或e基因,则证明基因位于Y染色体上;若在卵细胞中检测到E或e基因,则证明基因位于X染色体上
解析　解答本题的关键是根据题表分析精子的基因型:①分析A、a和B、b两对等位基因,该志愿者只产生Ab型和aB型配子,由此推测基因A和b位于一条染色体上,基因a和B位于其同源染色体上。②分析B、b和D、d两对等位基因,该志愿者产生的Bd型和bD型配子多于BD型和bd型配子,据(2)题中信息可推测,基因B、d位于一条染色体上,基因b、D位于其同源染色体上,且该对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。③分析E、e这对等位基因,该志愿者产生的配子中一半含有基因e,另一半不含基因E或e,说明E、e这对等位基因位于X或Y染色体。(1)根据前文分析可知等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,所以等位基因A、a和B、b的遗传不遵循自由组合定律。精子中不含基因E,且e在精子中出现的概率为1/2,说明e基因位于X或Y染色体的非同源区段,等位基因A/a和基因e自由组合,说明A、a一定在常染色体上。(2)某遗传病受等位基因B、b和D、d控制,且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配,预期生一个正常孩子的概率为17/18,则生一个患病孩子(bbdd)的概率为1/18,由题表可知,该志愿者产生bd型配子的概率为1/6,则该女性产生bd型配子的概率应为1/3,若该女性不含显性基因或只含一个显性基因,则其产生bd型配子的概率为1或1/2,故其应含两个显性基因,即该女性的基因型为BbDd,而该女性产生BD型配子的概率和产生bd型配子的概率应相等,故均为1/3,则该女性产生Bd和bD型配子的概率应均为1/6,说明bd和BD型配子均属于非重组型配子,两对基因在染色体上的位置关系见答案。(3)由①、②分析可知,基因A、a,B、b和D、d位于一对同源染色体上,正常情况下,每个精子只含有每对等位基因中的一个,而检测到有一个精子含有这3对等位基因,说明这3对等位基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ未分离。(4)根据分析可知,E、e这对等位基因位于X或Y染色体上。女志愿者的卵细胞含有X染色体不含Y染色体,通过题述研究的实验方法能够检测出卵细胞中是否含有基因E或e,若含有E或e基因,则证明基因位于X染色体上,若不含有E或e基因,则证明基因位于Y染色体上,据此可得出预期结果及结论。
2.答案　(1)协同进化　(2)3/64　50　(3)①常　②bbZWB　③Ⅲ组获得的子代黑壳卵雄蚕的基因型为bbZBZ,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,后代雌雄个体中均存在黑壳卵和白壳卵,因此无法通过卵壳的颜色持续区分性别。
解析　(1)协同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2)根据题干信息可知三对等位基因位于三对同源染色体上,又因为虎斑为显性,白茧为隐性,抗软化病为隐性,故三对基因均杂合的个体(假设为AaCcDd)相互交配,子代中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕(A_ccdd)所占比例为3/4×1/4×1/4=3/64;8对亲本,每对平均产400枚卵,共产生3200枚卵,其中虎斑、白茧、抗软化病纯合个体的基因型为AAccdd,所占比例为1/4×1/4×1/4=1/64,数量为3200×1/64=50。(3)①②Ⅰ组子代黑壳卵孵化的雌、雄个体比例相同,与性别无关,说明B基因转移到了其他常染色体上或未发生转移,与题图对应的遗传图解如下:
　　
　　BbZW　×　bbZZ
↓
　　BbZZ　BbZW　bbZZ　bbZW
　　黑♂　 黑♀　白♂　白♀
　　1　∶　1　∶　1　∶1
Ⅱ组孵化的黑壳卵全为雌性,推测B基因转移到了W染色体上,与题图对应的遗传图解如下:
　　　bbZWB× bbZZ
↓
　　　bbZZ　　bbZWB
　　　白♂　　黑♀
　　(雌性全为黑壳卵)
Ⅲ组孵化的黑壳卵全为雄性,推测B基因转移到了Z染色体上,与题图对应的遗传图解如下:
　　　bbZBW× bbZZ
↓
　　　　bbZBZ　bbZW
　　　　黑♂　 白♀
　　　(雄性全为黑壳卵)
③将Ⅲ组得到的黑壳卵雄蚕与白壳卵雌蚕杂交,遗传图解如下:
　　　　bbZBZ×bbZW
↓
　bbZBZ　bbZZ　bbZBW　bbZW
　黑♂　 白♂　 黑♀　　白♀
子代雌雄均有黑壳卵与白壳卵,所以Ⅲ组后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求。
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