【精品解析】四川省西充中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试生物试题

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名称 【精品解析】四川省西充中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试生物试题
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科目 生物学
更新时间 2025-07-01 16:19:05

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四川省西充中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试生物试题
1.(2025高一下·西充期中)《诗经·小雅·都人士》中“彼君子女,绸直如发”与“彼君子女,卷发如蛋”描述人头发有的稠密而直,有的卷发犹如蝎尾翘。下列与直发和自然卷的遗传关系相同的是(  )
A.山羊的黑毛和卷毛 B.玉米的抗病和早熟
C.家兔的长毛和短毛 D.小麦的有芒和皱粒
【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】题目中“直发和自然卷”属于同一性状(头发形态)的不同表现类型,属于相对性状。
A、黑毛是毛色性状,卷毛是毛的形态性状,属于不同性状,A不符合题意;
B、抗病是抗性性状,早熟是熟期性状,属于不同性状,B不符合题意;
C、家兔的长毛和短毛均为毛的长度性状的不同表现,属于同一性状的不同类型,是相对性状,C符合题意;
D、有芒是芒的有无性状,皱粒是籽粒形态性状,属于不同性状,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状。
2.(2025高一下·西充期中)在番茄中,红果色(R)对黄果色(r)为显性,下列杂交可以产生2种基因型和2种表现型的是(  )
A.RR×rr B.Rr×rr C.Rr×Rr D.Rr×RR
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、RR×rr,后代基因型为Rr,表现为红果色,A不符合题意;
B、Rr×rr,后代基因型为Rr和rr,表现为红果色和黄果色,B符合题意;
C、Rr×Rr,后代基因型为RR、Rr、rr,表现为红果色和黄果色,C不符合题意;
D、Rr×RR,后代基因型为RR、Rr,表现为红果色,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.(2025高一下·西充期中)下列关于孟德尔一对相对性状的杂交实验,叙述正确的是(  )
A.在豌豆一对相对性状的杂交实验的观察和分析基础上提出问题
B.“成对的遗传因子彼此分离,雌雄配子数量相等”是假说的内容
C.测交实验中子代豌豆出现87株高茎和79株矮茎属于演绎推理
D.孟德尔运用类比推理法提出了基因的分离定律的实质
【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆一对相对性状(如高茎与矮茎)的杂交实验现象(如子一代全为显性性状,子二代出现性状分离且比例接近3:1),提出了“为什么子一代只表现显性性状?子二代中显性和隐性性状为何会重新出现并呈现特定比例?”等问题,这是其研究的起点,A符合题意;
B、成对的遗传因子彼此分离”是假说的核心内容之一(即分离定律的本质)。但“雌雄配子数量相等”并非假说内容。事实上,豌豆中雄配子(花粉)的数量远多于雌配子(卵细胞),孟德尔的假说仅强调“雌雄配子随机结合”,未涉及数量相等的假设,B不符合题意;
C、演绎推理是指基于假说进行逻辑推导,预测实验结果(如“若假说成立,则测交后代高茎:矮茎=1:1”)。测交实验的实际结果(87高:79矮)属于实验验证阶段,用于检验演绎推理的正确性,而非演绎推理本身,C不符合题意;
D、孟德尔运用的是假说—演绎法(观察现象→提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证),而非类比推理法。“基因的分离定律”中的“基因”是后来约翰逊提出的概念,孟德尔当时使用的是“遗传因子”,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.(2025高一下·西充期中)若某种植物的红花和白花是由一对等位基因控制的一对相对性状。某同学用红花植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一红花植株授粉,子代均为红花
③用植株甲给白花植株授粉,子代中红花与白花的比例为1:1
④用植株甲给另一红花植株授粉,子代中红花与白花的比例为3:1
能够判定植株甲为杂合子的实验是(  )
A.①或② B.②或④ C.①或④ D.③或④
【答案】C
【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;交配类型及应用
【解析】【解答】①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离。根据分离定律,杂合子自交后代会出现性状分离现象,即既有显性性状(红花)又有隐性性状(白花),所以可以判断植株甲是杂合子。
②用植株甲给另一红花植株授粉,子代均为红花。这种情况有可能植株甲和另一红花植株都是纯合子,不能就此确定植株甲一定是杂合子,所以仅根据②不能判定植株甲为杂合子。
③用植株甲给白花植株授粉,子代中红花与白花的比例为1:1。此实验有可能是测交,植株甲可能是杂合子,但也存在白花植株是杂合子的可能性,所以仅根据③不能肯定植株甲就是杂合子。
④用植株甲给另一红花植株授粉,子代中红花与白花的比例为3:1。这符合杂合子自交后代性状分离比为3:1的特点,所以可以判定植株甲为杂合子。
综上所述,能够判定植株甲为杂合子的实验是①④,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5.(2025高一下·西充期中)某哺乳动物皮毛的红色(H)和褐色(h)是一对相对性状,基因H/h位于常染色体上。让纯合亲本进行杂交实验,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
亲本 F1
红色(♀)×褐色(♂) 雌性个体均表现为红色, 雄性个体均表现为褐色
红色(♂)×褐色(♀)
A.基因H/h的遗传遵循分离定律
B.雌性和雄性个体的基因型相同
C.若让F1随机交配,则F2中红色:褐色=3:1
D.若让F1随机交配,则F2雄性个体中褐色个体所占比例为3/4
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、基因H/h位于常染色体上,控制皮毛颜色这一相对性状,在减数分裂形成配子时,等位基因会随同源染色体的分开而分离,所以基因H/h的遗传遵循分离定律,A不符合题意;
B、因为亲本是纯合子,且红色由H控制,褐色由h控制,所以亲本基因型为HH和hh。它们杂交产生的子一代基因型均为Hh。只不过Hh在雌性中表现为红色,在雄性中表现为褐色,即雌性和雄性个体的基因型相同但表现型不同,B不符合题意;
C、F1的基因型全部为Hh,随机交配时,根据基因分离定律,H和h的配子比例均为1/2。雌雄配子随机结合,F2的基因型及比例为:HH=1/2×1/2=1/4;Hh=2×1/2×1/2=2/4;hh=1/2×1/2=1/4。所以HH:Hh:hh=1:2:1。在子代雌性个体中,HH、Hh都表现为红色,hh表现为褐色,所以红色:褐色=3:1;在雄性个体中,HH表现为红色,Hh、hh表现为褐色,所以红色:褐色=1:3。综合起来,F2中红色:褐色=1:1,并非3:1,C符合题意;
D、由上述分析可知,F2雄性个体中,HH表现为红色,Hh、hh表现为褐色,褐色个体(Hh、hh)所占比例为2/4+1/4=3/4,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
6.(2025高一下·西充期中)如图为某植株自交产生后代过程的示意图。下列对此过程及结果的描述,正确的是(  )
:N种基因型,P种表现型(12∶3∶1)
A.A、a与B、b的自由组合发生在②
B.雌、雄配子在③过程随机结合
C.M、N和P分别为16、9和4
D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】①过程:基因型为AaBb的植株产生AB、Ab、aB、ab四种配子,此过程发生了基因的自由组合,即非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂后期。
②过程:表示雌、雄配子随机结合,形成受精卵。
③过程:受精卵发育成子代。
A、A、a与B、b的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,即①过程,而不是②过程,A不符合题意;
B、雌、雄配子在②过程随机结合,而不是③过程,B不符合题意;
C、①过程形成4种配子,雌、雄配子随机组合的方式M=4×4=16种;子代基因型种类N=3×3=9种;由子代表现型比例12∶3∶1可知,表现型种类P=3种,C不符合题意;
D、该植株测交,即AaBb×aabb,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,根据子代表现型比例12∶3∶1,可推知测交后代表现型比例为2∶1∶1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)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.(2025高一下·西充期中)在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a,b,c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】 用隐性个体(aabbcc)与显性纯合个体(AABBCC)杂交得F1(AaBbCc), F1测交(AaBbCc×aabbcc)结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,可见F1产生的配子是abc、ABC、aBc、AbC。
A、该图产生的配子是ABC、ABc、abC、abc,A不符合题意;
B、该图产生的配子是ABc、Abc、aBC、abC,B不符合题意;
C、该图产生的配子是ABC、AbC、aBc、abc,C符合题意;
D、该图产生的配子是AbC、Abc、aBC、aBc,D不符合题意。
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.(2025高一下·西充期中)小鼠皮毛中黑色素的形成是一个连锁反应,当R、C基因(R和r、C和c的遗传符合基因自由组合定律)同时存在时,才能产生黑色素,如图所示。现有基因型为CCRR和ccrr的两小鼠进行杂交得到F1,F1雌雄个体交配,则F2的表型及比例为(  )
A.黑色∶白色=3∶1 B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4 D.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶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】已知亲本基因型为CCRR和ccrr,两小鼠进行杂交,根据基因的分离定律和自由组合定律,CCRR×ccrr,F1的基因型为CcRr。
F1(CcRr)雌雄个体交配,根据基因自由组合定律,F2的基因型及比例为C-R-:C-rr:ccR-:ccrr=9:3:3:1。
黑色:由图可知,当R、C基因同时存在时,才能产生黑色素,表现为黑色,即基因型为C-R-的个体表现为黑色,其在F2中所占比例为9/16。
棕色:当只有C基因存在,R基因不存在时,能产生棕色素,表现为棕色,即基因型为C-rr的个体表现为棕色,其在F2中所占比例为3/16。
白色:当cc存在时,无论R基因是否存在,均表现为白色,即基因型为ccR-和ccrr的个体表现为白色,其在F2中所占比例为3/16+1/16=1/4。
所以F2的表现型及比例为黑色∶棕色∶白色=9:3:4,ABD不符合题意,C符合题意。
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。
9.(2025高一下·西充期中)家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有图所示两组杂交实验,下列分析错误的是(  )
A.实验一中F1的基因型是YyIi
B.黄茧的基因型是YYii或Yyii
C.实验二中亲本的基因型可能是YYIi、YYIi
D.实验一和实验二均可证明两对等位基因独立遗传
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、在实验一中,F2的表现型比例为白茧:黄茧=13:3,这是9:3:3:1的变形。根据基因自由组合定律,F1自交得到F2,F1的基因型为双杂合子,即YyIi。因为只有当F1为YyIi时,自交后代才会出现13:3这种9:3:3:1的变形比例。Y-I-:Y-ii:yyI-:yyii=9:3:3:1,其中Y-I-、yyI-、yyii表现为白茧,Y-ii表现为黄茧,A不符合题意;
B、由题可知,当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来,所以黄茧的基因型是Y-ii,即YYii或Yyii,B不符合题意;
C、在实验二中,F1白茧:黄茧=3:1。如果亲本的基因型是YYIi、YYIi,那么杂交后代的基因型及比例为YYII:YYIi:YYii=1:2:1,其中YYII和YYIi表现为白茧,YYii表现为黄茧,白茧:黄茧=3:1,C不符合题意;
D、实验一中F2出现13:3的性状分离比,是9:3:3:1的变形,能证明两对等位基因独立遗传;而实验二中亲本可能是YYIi与YYIi等情况,后代只涉及一对等位基因的分离(II:Ii:ii=1:2:1),不能证明两对等位基因独立遗传,D符合题意。
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。
10.(2025高一下·西充期中)如图表示某动物(2n)处于减数分裂不同时期的细胞,下列叙述正确的是(  )
A.该动物的性别一定是雄性
B.①细胞处于减数分裂Ⅰ前期
C.染色体的着丝粒分裂发生于③细胞的下一个时期
D.细胞①、②含同源染色体,细胞③、④不含同源染色体
【答案】C
【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、图④表示精细胞或卵细胞,所以该动物的性别可能是雄性也可能是雌性,并非一定是雄性,A不符合题意;
B、图①中存在同源染色体,且同源染色体排列在赤道板两侧,根据减数分裂各时期的特征,此细胞处于减数第一次分裂中期,并非减数分裂Ⅰ前期,B不符合题意;
C、图③中没有同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,这符合减数第二次分裂中期的特点。而在减数第二次分裂过程中,中期之后就是后期,后期的主要变化就是染色体的着丝粒分裂,所以染色体的着丝粒分裂发生于③细胞的下一个时期(减数第二次分裂后期),C符合题意;
D、图②中确实不含同源染色体,此时着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,并非含同源染色体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
11.(2025高一下·西充期中)进行有性生殖的生物,通常要经过减数分裂形成雌雄配子,并通过受精作用产生后代。以下有关此方面的叙述,正确的是(  )
A.受精卵中的遗传物质,一半来自精子,一半来自卵细胞
B.进行有性生殖的生物体产生的卵细胞中,性染色体是X染色体或Y染色体
C.如果只考虑细胞中染色体上的遗传物质,人体产生的精子总的种类最多只有223种
D.减数分裂和受精作用使得有性生殖的后代遗传物质组成多样,有利于生物的进化
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;配子形成过程中染色体组合的多样性;受精作用;无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,但细胞质遗传物质几乎全部来自卵细胞,所以受精卵中的遗传物质并非一半来自精子,一半来自卵细胞,A不符合题意;
B、进行有性生殖的生物体,如果是XY型性别决定,产生的卵细胞中,性染色体只能是X染色体;如果是ZW型性别决定,产生的卵细胞性染色体是Z染色体或W染色体,B不符合题意;
C、人体细胞中有23对染色体,若只考虑细胞中染色体上的遗传物质,不考虑交叉互换,人体产生的精子总的种类为223种,但在减数分裂过程中会发生交叉互换,这会使产生的精子种类远超过223种,C不符合题意;
D、减数分裂过程中会发生基因重组等可遗传变异,产生多种不同类型的配子,受精作用时雌雄配子随机结合,使得有性生殖的后代遗传物质组成多样,增加了生物变异的类型,为生物进化提供了丰富的原材料,有利于生物的进化,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物往往从一个受精卵开始,经历细胞分裂使细胞数目增多,通过细胞分化使细胞种类多样。受精卵中的核遗传物质,一半来自精子,一半来自卵细胞,细胞质中的遗传物质主要卵细胞。人类的性别由性染色体决定,女性的一对性染色体是同型的,用XX表示;男性的一对性染色体是异型的,用XY表示。
12.(2025高一下·西充期中)下图为某生物体各细胞分裂示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.图①处于减数第一次分裂的后期,细胞内有4条姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂的后期,细胞内有4条姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂的中期,该生物体细胞染色体数目可为8条
D.四幅图可排序为①③②④,出现在该动物精子或卵细胞的形成过程中
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、观察中的图①,细胞含有同源染色体,且同源染色体成对地排列在赤道板上,这是减数第一次分裂中期的特征。一对同源染色体含有4条姐妹染色单体,图①中有2对同源染色体,所以姐妹染色单体数量为2×4=8条,不是4条,A不符合题意;
B、看到图②,细胞不含同源染色体,并且着丝粒分裂,这表明处于减数第二次分裂后期。在着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,此时细胞中是没有染色单体的,B不符合题意;
C、对于图③,细胞不含同源染色体,且染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,此时细胞中有2条染色体。由于减数第二次分裂中期的染色体数目是体细胞染色体数目的一半,所以该生物体细胞中染色体数目为2×2=4条。在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,此时细胞内染色体数目就变为4×2=8条,C符合题意;
D、依据四幅图所处细胞分裂的时期,可排序为①③②④。从图①细胞质均分,能够判断该细胞为初级精母细胞,这意味着该生物为雄性,所以这四幅图只能出现在精子的形成过程中,而不是精子或卵细胞的形成过程中,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
13.(2025高一下·西充期中)如果精原细胞有三对同源染色体A和a,B和b,C和c。下列4个精子是来自于同一个精原细胞的是
A.AbC、aBC、Abc、abc B.aBc、AbC、aBc、AbC
C.abC、abc、aBc、ABC D.AbC、Abc、abc、ABC
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【分析】4个精子是来自于同一个精原细胞的一定是两两相同(2个来自同一个次级精母细胞,相同;另2个来自另1个次级精母细胞,相同),2种类型。据此判断:只有B.aBc、AbC、aBc、AbC 是2种类型:.aBc、AbC。故选B。
14.(2025高一下·西充期中)如图表示基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞
B.图甲中染色体①②组成一个四分体,二者在减数第一次分裂过程中分离
C.形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb
D.图甲可对应图丙的b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
【答案】C
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、含图甲染色体的初级精母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,这种互换增加了配子的遗传多样性。在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,再加上互换带来的基因重组,最终经减数分裂可产生4种精细胞,A不符合题意;
B、四分体是由同源染色体两两配对形成的,图甲中染色体①②是一对同源染色体,它们组成一个四分体。在减数第一次分裂过程中,同源染色体彼此分离,所以①②在减数分裂Ⅰ分离,B不符合题意;
C、该生物基因型为AaBb,在减数分裂前的间期,染色体进行复制,DNA含量加倍,基因也加倍,此时初级精母细胞的基因型变为AAaaBBbb。已知图乙所示次级精母细胞的基因型为Aabb,由于减数第一次分裂时同源染色体分离,分别进入不同的次级精母细胞中,所以形成的另一个次级精母细胞的基因型应该是AaBB,而不是Aabb,C符合题意;
D、图丙中b细胞染色体数等于体细胞的染色体数,且每条染色体含有两个DNA分子,符合减数分裂Ⅰ的细胞特征,可对应图甲细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA分子,是减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA分子,为精细胞。所以若b、d、e属于同一次减数分裂,它们出现的先后顺序是b→d→e,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
15.(2025高一下·西充期中) 萨顿认为基因与染色体的行为存在着明显的平行关系,下列不能为此结论提供证据的是(  )
A.体细胞中基因和染色体都是成对存在的
B.形成配子过程中,非等位基因和非同源染色体均自由组合
C.细胞中染色体有多对,等位基因也都有多对
D.体细胞中的1对等位基因和1对同源染色体均1个来自母方1个来自父方
【答案】C
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、体细胞中基因、染色体都是成对存在的,说明基因与染色体存在平行关系,A错误;
B、形成配子过程中,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体进行自由组合,说明基因与染色体存在平行关系,B错误;
C、细胞中染色体有多对,一条染色体上有许多基因,等位基因的对数与染色体的对数不存在对等关系,不能明基因与染色体存在平行关系,C正确;
D、体细胞中成对基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方,说明基因与染色体存在平行关系,D错误。
故答案为:C
【分析】
16.(2025高一下·西充期中)下列关于基因和染色体关系的表述,正确的是(  )
A.萨顿通过实验证明了基因就在染色体上
B.摩尔根通过研究,验证了基因的分离定律
C.有性生殖的生物,基因都是随染色体遗传给后代的
D.非等位基因都位于非同源染色体上
【答案】B
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿运用类比推理的方法,提出了基因在染色体上的假说,他并没有通过实验证明基因就在染色体上。而摩尔根通过果蝇杂交实验,运用假说-演绎法证明了基因在染色体上,A不符合题意;
B、摩尔根通过果蝇杂交实验,发现了基因的连锁互换定律,同时也验证了基因的分离定律。在其果蝇杂交实验中,比如红眼和白眼性状的遗传,符合基因分离定律中一对等位基因的遗传规律,B符合题意;
C、有性生殖的生物,核基因是随染色体遗传给后代的,但细胞质中的基因(如线粒体、叶绿体中的基因)并不在染色体上,它们通过细胞质遗传给后代,并不遵循染色体的遗传规律,C不符合题意;
D、非等位基因不仅包括位于非同源染色体上的非等位基因(遵循自由组合定律),还包括位于同源染色体上不同位置的非等位基因(它们之间不遵循自由组合定律),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体,进而认识到孟德尔遗传规律的本质。
17.(2025高一下·西充期中)如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段I上还是片段Ⅱ-1上,现用一只表型是隐性的雌果蝇与一只表型为显性的雄果蝇杂交,不考虑突变,若后代:①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①②两种情况下该基因分别位于(  )
A.片段I;片段I B.片段Ⅱ-1;片段I
C.片段I-1或片段I;片段I-1 D.片段Ⅱ-1或片段I;片段I
【答案】D
【知识点】伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】本题可通过分别假设基因位于片段I和片段Ⅱ-1上,分析杂交后代的表现型情况,从而确定答案。设相关基因为A、a。
假设基因位于片段Ⅱ-1上:此时雄性果蝇的Y染色体上没有对应的等位基因。隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAY,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaY(雄性为隐性),符合情况①。
假设基因位于片段I上:
情况一:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAYa,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaYa(雄性为隐性),符合情况①。
情况二:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XaYA,二者杂交后代的基因型为XaXa(雌性为隐性)、XaYA(雄性为显性),符合情况②。
情况三:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAYA,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaYA(雄性为显性),不符合情况①②。
所以,情况①时基因可能位于片段Ⅱ-1或片段I上;情况②时基因位于片段I上,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
18.(2025高一下·西充期中)如图表示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,不考虑Z、W染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是(  )
A.控制毛色的B、b基因位于W染色体上
B.由F1可知,芦花性状为显性性状,基因B对b为完全显性
C.亲本雄性芦花鸟基因型为ZBW,亲本雌性芦花鸟基因型为ZBZb
D.芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;基因型和表现型的关系;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、若控制毛色的B、b基因位于W染色体上,雌性个体的性状应只由W染色体上的基因决定,但从遗传图解中F1出现了不同性状分离,可知基因不位于W染色体上,A不符合题意;
B、亲本都是芦花,F1出现了非芦花,根据“无中生有”为隐性的原则,可知芦花性状为显性性状,且F1中芦花与非芦花的比例符合完全显性的分离比,所以基因B对b为完全显性,B符合题意;
C、鸟类的性别决定方式为ZW型,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性的性染色体组成为ZW。亲本雄性芦花鸟基因型应为ZBZb,亲本雌性芦花鸟基因型应为ZBW,C不符合题意;
D、芦花雄鸟(ZBZB或ZBZb)和非芦花雌鸟(ZbW)杂交,当芦花雄鸟基因型为ZBZB时,子代雌鸟均为芦花(ZBW),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
19.(2025高一下·西充期中)克氏综合征(Klinefelter综合征)患者染色体组成为XXY,表现为男性性腺功能低下、雄激素不足、生精功能受损等问题。分析该患者染色体异常的原因,你认为不可能是(  )
A.父亲精原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
B.父亲精原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
C.母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
D.母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
【答案】B
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、父亲精原细胞进行减数分裂Ⅰ时,若同源染色体未分离,会产生含XY染色体的精子。这种精子与正常含X染色体的卵细胞结合,就会形成染色体组成为XXY的个体,A不符合题意;
B、父亲精原细胞在减数分裂Ⅱ后期,若姐妹染色单体未分离,会产生含XX或YY染色体的精子。含XX染色体的精子与正常卵细胞结合会形成XXX个体,含YY染色体的精子与正常卵细胞结合会形成XYY个体,不会形成XXY个体,B符合题意;
C、母亲卵原细胞进行减数分裂Ⅰ时,若同源染色体未分离,会产生含两条X染色体的卵细胞。该卵细胞与正常含Y染色体的精子结合,会形成染色体组成为XXY的个体,C不符合题意;
D、母亲卵原细胞在减数分裂Ⅱ后期,若姐妹染色单体未分离,会产生含两条X染色体的卵细胞。该卵细胞与正常含Y染色体的精子结合,会形成染色体组成为XXY的个体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
20.(2025高一下·西充期中)某种遗传病受一对等位基因控制,下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是(  )
A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ4为纯合子
B.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
C.若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅲ2为纯合子
D.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ1为杂合子
【答案】D
【知识点】遗传系谱图
【解析】【解答】A、若该病为伴X染色体隐性遗传病,设致病基因为a。因为Ⅲ2患病,其基因型为XaXa,这两个Xa分别来自Ⅱ3和Ⅱ4,所以Ⅱ4的基因型为XAXa,是杂合子,A不符合题意;
B、若该病为常染色体显性遗传病,设致病基因为A。因为Ⅲ1不患病,其基因型为aa,这两个a分别来自Ⅱ1和Ⅱ2,所以Ⅱ2的基因型为Aa,Ⅱ3患病,其后代有不患病的个体,所以Ⅱ3的基因型为Aa,是杂合子,B不符合题意;
C、若该病为伴X染色体显性遗传病,设致病基因为A。因为Ⅲ1不患病,其基因型为XaY,其Xa来自Ⅱ1,Ⅱ1正常,基因型为XaXa,Ⅱ3患病,其基因型为XAY,所以Ⅲ2的基因型为XAXa,是杂合子,C不符合题意;
D、若该病为常染色体隐性遗传病,设致病基因为a。因为Ⅲ1不患病,其基因型为A-,Ⅱ2患病,其基因型为aa,所以Ⅲ1的基因型为Aa,Ⅱ1不患病,其后代有患病的个体,所以Ⅱ1的基因型为Aa,是杂合子,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.(2025高一下·西充期中)下列关于基因重组的叙述,不正确的是(  )
A.基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中
B.一对等位基因不存在基因重组,但一对同源染色体存在基因重组
C.R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
D.有丝分裂过程中一般不发生基因重组
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、基因重组发生在减数第一次分裂过程中,而不是精卵结合形成受精卵时,A符合题意;
B、基因重组指的是生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。一对等位基因只有一种基因,不存在基因重新组合情况,但一对同源染色体在减数分裂过程中,非姐妹染色单体可能发生交叉互换,就会导致基因重组,B不符合题意;
C、R型细菌转变为S型细菌,其实质是S型细菌的DNA片段插入到R型细菌的DNA分子上,这种变异符合基因重组的概念,C不符合题意;
D、基因重组发生在有性生殖过程且与减数分裂密切相关,有丝分裂不涉及减数分裂那样的过程,所以一般不发生基因重组,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因重组有两种类型:一是在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.(2025高一下·西充期中)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验大致步骤如下图所示,有关叙述错误的是(  )
A.不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体
B.噬菌体入侵后利用大肠杆菌中的物质合成自身的DNA和蛋白质
C.②过程中搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与其DNA分离
D.沉淀物中检测到较强的放射性表明噬菌体的DNA已注入大肠杆菌
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体没有细胞结构,不能独立生活,所以不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体,应该先培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,A不符合题意;
B、噬菌体入侵大肠杆菌后,以自身的DNA为模板,利用大肠杆菌中的物质合成自身的DNA和蛋白质,B不符合题意;
C、②过程中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,而不是让噬菌体的蛋白质外壳与其DNA分离,C符合题意;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,沉淀物中检测到较强的放射性表明噬菌体的DNA已注入大肠杆菌,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
23.(2025高一下·西充期中)M13 噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链 DNA 分子,长6407个核苷酸,含DNA 复制和噬菌体增殖所需的遗传信息,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2 噬菌体 类似。研究人员用M13噬菌体代替T2 噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述正确的是(  )
A.M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和 G碱基含量成正相关
B.用含有32P的培养基培养未被标记过的M13噬菌体,可获得32P 标记的噬菌体
C.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物的放射性与保温时间的长短有关
D.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液的放射性与搅拌是否充分关系不大
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、M13噬菌体的遗传物质是单链DNA,其碱基之间一般不形成氢键,而双链DNA中C-G碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,C和G碱基含量越高,热稳定性越强。但单链DNA不存在此规律,所以M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量不存在正相关关系,A不符合题意;
B、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,只能寄生在活细胞中。所以不能直接用含有32P的培养基培养未被标记过的M13噬菌体来获得32P标记的噬菌体,应该先用含有32P的培养基培养大肠杆菌,再用这些大肠杆菌培养M13噬菌体,B不符合题意;
C、用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳留在外面。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,沉淀物的放射性主要来自未与大肠杆菌分离的噬菌体蛋白质外壳,其放射性与搅拌是否充分有关,而与保温时间的长短关系不大,C不符合题意;
D、用32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌细胞内。搅拌的作用是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,上清液的放射性主要来自未侵染大肠杆菌的噬菌体或侵染后大肠杆菌裂解释放的子代噬菌体,与搅拌是否充分关系不大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
24.(2025高一下·西充期中)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析,下列说法错误的是(  )
A.本实验遵循了对照原则
B.实验过程中重组病毒的后代是HRV
C.若运用同位素标记法,不能选择15N标记
D.该实验说明HRV的遗传物质是主要是RNA
【答案】D
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、本实验中,a组(TMV单独侵染烟草)、b组(HRV单独侵染烟草)与e组(重组病毒侵染烟草)形成对照,遵循了对照原则,通过对比不同处理组的实验结果来探究HRV的遗传物质,A不符合题意;
B、重组病毒是由HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳组成,因为RNA是遗传物质,所以其后代是HRV,B不符合题意;
C、由于蛋白质和RNA都含有N元素,若用15N标记,无法区分标记的是蛋白质还是RNA,所以不能选择15N标记,C不符合题意;
D、该实验中,用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳组成的重组病毒侵染烟草,后代能提取到HRV,说明HRV的遗传物质是RNA,而不是“主要是RNA”,“主要是RNA”这种表述意味着还有其他物质也可作为主要遗传物质,与本实验结论不符,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】从烟草花叶病毒中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
25.(2025高一下·西充期中)人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是主要的遗传物质
C.赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草叶片出现感染病毒的症状
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验,只是发现加热杀死的S型菌中存在某种“转化因子”,能将R型菌转化为S型菌,但并没有证明这种“转化因子”就是DNA,是艾弗里等人后续的实验才证明了转化因子是DNA,A不符合题意;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,通过逐步去除S型菌细胞提取物中的各种物质,最终证明了DNA是遗传物质,但不能证明DNA是“主要”的遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”这一结论是通过对多种生物遗传物质的研究综合得出的,B不符合题意;
C、赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了噬菌体的遗传物质是DNA,而不是证明大肠杆菌的遗传物质是DNA,大肠杆菌的遗传物质本身就是DNA,这不是该实验所验证的内容,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,用其RNA感染烟草,RNA可以在烟草细胞中发挥遗传物质的作用,指导合成新的烟草花叶病毒,从而使烟草叶片出现感染病毒的症状,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(2)艾弗里的实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
(4)从烟草花叶病毒中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
26.(2025高一下·西充期中)用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质,将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后,从死亡的小鼠体内提取到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析,最可能的情况是(  )
A.部分R型细菌含有32P和35S
B.部分S型细菌含有32P,不含35S
C.所有S型细菌都含有32P,不含35S
D.所有R型细菌都含有35S,不含32P
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】S型肺炎链球菌的DNA能使R型活细菌转化为S型细菌。用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质,加热杀死后与未标记的R型活细菌混合注入小鼠体内。A、R型细菌在转化过程中,是吸收了S型细菌的DNA才转化为S型细菌,不会吸收S型细菌的蛋白质,所以R型细菌不会含有35S,A不符合题意;
B、部分R型细菌吸收了32P标记的S型细菌的DNA,转化为S型细菌,所以部分S型细菌含有32P;由于蛋白质外壳未进入R型细菌,所以新形成的S型细菌不含35S,B符合题意;
C、只有部分R型细菌会吸收S型细菌的DNA转化为S型细菌,不是所有S型细菌都含有32P,C不符合题意;
D、R型细菌本身未被标记,且不会吸收S型细菌的蛋白质,所以R型细菌不含35S,只有部分R型细菌吸收S型细菌的DNA后会含有32P,不是所有R型细菌都不含32P,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。另一种类型的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,叫作R型细菌。R型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。
27.(2025高一下·西充期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。下列相关说法正确的是(  )
A.DNA中4种核糖核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,可提供犯罪嫌疑人的信息
B.部分病毒的遗传信息也储存在DNA分子中,如HIV、烟草化叶病毒等
C.同一生物个体的不同细胞中DNA基本相同,RNA不完全相同
D.真核细胞内的遗传物质是DNA,原核细胞内的遗传物质是RNA
【答案】C
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;不同生命体中核酸、核苷酸和碱基的比较
【解析】【解答】A、DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,而非核糖核苷酸,DNA中4种脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,可用于提供犯罪嫌疑人的信息,A不符合题意;
B、HIV的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒的遗传物质也是RNA,它们的遗传信息储存在RNA分子中,而不是DNA分子中,B不符合题意;
C、同一生物个体的不同细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成的,有丝分裂过程中DNA复制后平均分配到子细胞中,所以不同细胞中DNA基本相同;但由于细胞分化过程中基因的选择性表达,转录形成的RNA不完全相同,C符合题意;
D、真核细胞和原核细胞内的遗传物质都是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】绝大多数生物的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
28.(2025高一下·西充期中)某DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补单链中和整个DNA分子中分别是(  )
A.0.4和0.4 B.0.4和0.6 C.0.6和0.1 D.2.5和1
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在DNA分子中,根据碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对。设已知单链为1链,其互补链为2链。已知1链中(A1+G1)/(T1+C1)=0.4,那么2链中(A2+G2)/(T2+C2)的值,因为A2=T1,G2=C1,T2=A1,C2=G1,所以(A2+G2)/(T2+C2)=(T1+C1)/(A1+G1)=1/0.4=2.5,而整个DNA分子中A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
29.(2025高一下·西充期中)下表为几种生物体内的DNA中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是(  )
生物 猪 牛
器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃
(A+T)/(C+G) 1.43 1.43 1.42 1.29 1.29 1.30
A.猪、牛DNA的多样性就是由(A+T)/(C+G)不同引起的
B.同种生物不同器官细胞的DNA中嘌呤、嘧啶比例约为1
C.同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同,说明DNA的碱基组成具有一致性
D.牛的肾脏细胞的核酸中(A+G)/(C+T)的值可能大于1
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA的多样性是由碱基对的排列顺序千变万化导致的,而不是由(A+T)/(C+G)不同引起的。(A+T)/(C+G)不同体现的是DNA的特异性,即每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性,A符合题意;
B、在DNA双链结构中,遵循碱基互补配对原则,即A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,所以嘌呤(A+G)与嘧啶(T+C)的数量是相等的,其比例为1。因此同种生物不同器官细胞的DNA中嘌呤、嘧啶比例约为1,B不符合题意;
C、(A+T)/(C+G)这个比值能反映碱基组成情况以及DNA分子的特异性。同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同,这表明同种生物的DNA在碱基组成方面具有一致性,C不符合题意;
D、牛的肾脏细胞中的核酸包括DNA和RNA。DNA为双链,遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,所以在DNA中(A+G)/(C+T)=1。但是RNA通常为单链,含A、U、G、C四种含氮碱基且它们的比例是未知的。当考虑细胞中的核酸(DNA和RNA)时,(A+G)/(C+T)的值就可能因为RNA中碱基的情况而大于1,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
30.(2025高一下·西充期中)若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的30%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的28%。下列有关叙述错误的是(  )
A.该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1
B.该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
C.该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占12%
D.该DNA分子共含有氢键240个
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、根据碱基互补配对原则,在DNA分子中,A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,所以A=T,G=C。那么嘌呤(A+G)总数和嘧啶(T+C)总数必然相等,即该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1,A不符合题意;
B、已知该双链DNA中腺嘌呤(A)占30%,因为A=T,所以胸腺嘧啶(T)也占30%,则A和T总共占双链的60%,那么每条单链中腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)共占60%。但是仅知道A和T在单链的总数,无法确切计算出单链上腺嘌呤(A)的具体比例,也就无法计算出单链上嘌呤(A+G)的比例,B符合题意;
C、已知某双链DNA片段中,A占30%,由于A+T+G+C=100%,且G=C,A=T,所以G=C=50%-30%=20%。又已知其中一条单链中的G占该单链的28%,根据双链DNA分子中,G=(G1+G2)/2(G1表示一条链上的G占比,G2表示另一条链上的G占比),则另一条链中的G占比为20%×2-28%=12%,C不符合题意;
D、该DNA片段含有100个碱基对,也就是200个碱基。已知A占30%,所以A有200×30%=60个,T也有60个,那么A-T碱基对有60个;G和C共有200-60×2=80个,所以G-C碱基对有40个。因为A-T碱基对之间有2个氢键,G-C碱基对之间有3个氢键,所以共有氢键60×2+40×3=120+120=240个,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
31.(2025高一下·西充期中)某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,AA表现为长翅、Aa表现为中翅、 aa表现为无翅; 翅的颜色受另一对等位基因B、b控制, 含B基因的昆虫表现为灰翅,其余表现为白翅。A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传。
(1)图甲表示为AaBb的雌虫处于细胞分裂不同时期的图像,其中属于有丝分裂过程的图有(填字母)   ,染色体与DNA的比例是1:2的图有(填字母)   。
(2)图甲中B处于   期,C细胞分裂后得到的子细胞为   。若图甲中C细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,则由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为   。
(3)图乙为该动物细胞分裂的不同时期染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。图乙细胞内不含同源染色体的区间是   (填数字标号)。甲图中的C细胞所处的分裂时期属于乙图中的   (填数字标号) 阶段。
(4)研究发现基因型为AB的雄配子不育,研究小组将基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,子代共有   种表型,其中表型为灰色中翅的比例理论上是   。
【答案】(1)A;B
(2)减数第一次分裂后;卵细胞和(第二)极体;AB、ab、ab
(3)5~8;6~7
(4)5;1/3
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)有丝分裂是体细胞增殖的方式,整个过程都有同源染色体。在图甲中,A图有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于分裂后期;B图同源染色体正在分离,染色体移向两极,处于减数第一次分裂后期;C图没有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于减数第二次分裂后期,所以属于有丝分裂过程的图有A。染色体与DNA的比例是1:2时,意味着染色体上有姐妹染色单体。观察图甲,AC图没有姐妹染色单体,染色体与DNA比例为1:1;B图存在姐妹染色单体,染色体与DNA比例为1:2。
(2)观察图甲中B细胞,同源染色体正在分离,细胞质不均等分裂,所以B处于减数第一次分裂后期。C细胞没有同源染色体和姐妹染色单体,且细胞质不均等分裂,所以C细胞是次级卵母细胞,其分裂后得到的子细胞为卵细胞和第二极体。一个卵原细胞经过减数分裂,若产生的生殖细胞(卵细胞)基因型为AB,因为减数第一次分裂同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,所以由同一个原始生殖细胞(卵原细胞)产生的另外三个细胞的基因型为AB(第一极体分裂产生的第二极体)、ab、ab。
(3)减数第一次分裂后期同源染色体分离,进入减数第二次分裂后细胞内不含同源染色体。观察图乙,5-8阶段是减数第二次分裂及分裂后的过程,所以图乙细胞内不含同源染色体的区间是5-8。甲图中的C细胞是次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期。观察图乙,6-7阶段染色体数目暂时加倍,是减数第二次分裂后期,所以甲图中的C细胞所处的分裂时期属于乙图中的6-7阶段。
(4)因为基因型为AB的雄配子不育,所以雄配子的种类有Ab、aB、ab,雌配子的种类有AB、Ab、aB、ab。子代的表现型有:灰色长翅(AAB-,由于AB雄配子不育,无法产生AAB-个体)、灰色中翅(AaB-)、灰色无翅(aaB-)、白色长翅(AAbb)、白色中翅(Aabb)、白色无翅(aabb),但是AA个体只能由雌配子AB与雄配子Ab结合产生,由于AB雄配子不育,所以不存在灰色长翅和白色长翅,实际共有5种表现型。计算灰色中翅(AaB-)的比例:先计算Aa的比例,雌配子A的概率为1/2,a的概率为1/2;雄配子A的概率为0(AB雄配子不育),a的概率为2/3。Aa的比例为1/2×2/3=1/3。再计算B-的比例,雌配子B的概率为1/2,雄配子B的概率为1/3。B-的比例为1-1/2×2/3=2/3。所以灰色中翅(AaB-)的比例为1/3×2/3=1/3。
【分析】(1)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(2)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(3)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。
(1)有丝分裂过程中,不会出现同源染色体分离等现象。A图中有同源染色体,并且着丝粒分裂,正在分离,处于有丝后期;B图中同源染色体位于赤道板两侧,并且正向两极移动,处于减数第一次分裂后期;C图中着丝粒分裂,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期。其中属于有丝分裂过程的图有A,染色体与DNA的比例是1:2的图有B。
(2)B图中同源染色体位于赤道板两侧,并且正向两极移动,处于减数第一次分裂后期;若C(AaBb)细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,说明C细胞在减数第二次分裂前期和中期时基因型为AABB,那么由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为AB、ab、ab。
(3)图乙细胞内不含同源染色体的区间是减数第二次分裂时期,为5~8;甲图中的C细胞所处的分裂时期处于减数第二次分裂后期,属于乙图中的6~7阶段,
(4)由于基因型为AB的雄配子不育,所以能产生的雄配子为Ab、aB、ab;雌配子为AB、Ab、aB、ab。后代AABb:AAbb:AaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb:Aabb=1:1:1:3:1:1:2:1:1长翅灰翅(A A B - )长翅白翅(A Abb)中翅灰翅(AaB - )中翅白翅(Aabb)无翅(aa - )子代共有5种表型,其中表型为灰色中翅的比例理论上是(AaB - )占4/12=1/3。
32.(2025高一下·西充期中)“DNA是遗传物质”的探索是一个漫长、复杂的过程,以下为探索过程的三个经典实验。1928年,格里菲思用肺炎链球菌在小鼠体内进行著名的转化实验(图1);紧接着艾弗里团队在体外证明“DNA是遗传物质”(图2);随后美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯完成了另一个有说服力的实验——T2噬菌体侵染细菌实验(图3)。回答下列问题。
(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种   ,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)在艾弗里的实验中,利用了   (填“加法”或“减法”)原理来控制自变量。图2实验中,   组(填序号)对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)在T2噬菌体侵染细菌实验中(如图3所示),试管a、b中保温时间和上清液放射性强度的关系分别为   。赫尔希和蔡斯利用   技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,实验的第一步:用   标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤:   。
(4)以上三组实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是   。
【答案】(1)转化因子
(2)减法;①⑤
(3)④②;放射性同位素标记;35S;先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌
(4)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内,小鼠死亡且能分离出S型活细菌,由此得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)艾弗里的实验中,通过分别去除加热杀死的S型细菌裂解产物中的某些成分(如蛋白质、多糖、DNA等),观察R型细菌是否发生转化,利用了减法原理来控制自变量。图2中①组用加热杀死的S型细菌裂解产物与R型活细菌混合培养,出现S型细菌;⑤组用加热杀死的S型细菌裂解产物经DNA酶处理后与R型活细菌混合培养,未出现S型细菌。①⑤组对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)用35S标记的噬菌体(试管a)侵染大肠杆菌,保温时间过长或过短对上清液放射性强度影响不大,对应④;用32P标记的噬菌体(试管b)侵染大肠杆菌,若保温时间过短,部分噬菌体的DNA未注入大肠杆菌,上清液放射性强度高;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,上清液放射性强度也高,对应②。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验。用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。由于噬菌体是寄生在细菌内的,所以先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,使大肠杆菌被标记,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌,从而实现对噬菌体蛋白质外壳的标记。
(4)以上三组实验最关键的实验设计思路是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应,即把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(2)艾弗里的实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌。
(3)赫尔希和蔡斯运用同位素标记特定物质的方法,将噬菌体进行标记,使其侵染大肠杆菌,通过追踪物质的去向,进一步明确发挥遗传作用的物质究竟是DNA还是蛋白质。
(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的实验中,利用酶解法,人为地去除某种物质,所以是利用了减法原理来控制自变量。图2实验中,①是对照组,含有DNA,⑤组加入了DNA酶,去除了DNA,①⑤组对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)a组用35S标记,标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,b组用32P标记,标记的是T2噬菌体的DNA,在T2噬菌体侵染细菌实验中,a组经过正常的保温、搅拌并离心后,35S分布在离心管的上层,对应于④;b组随保温时间的延长,上清液中的放射性会经历先下降(T2噬菌体侵染细菌,注入DNA),后上升(细菌裂解),对应于②。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,实验的第一步:噬菌体的蛋白质外壳用35S标记,若要实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记,经经过两步:先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。
(4)以上三组实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是设法分别研究DNA和蛋白质的作用。
33.(2025高一下·西充期中)如图是患有甲(由等位基因A、a控制,为常染色体遗传病)、乙(由等位基因B、b控制)两种单基因遗传病的家族系谱图,已知Ⅰ2不携带乙病的致病基因。请回答下列相关问题:
(1)人基因组测序时应测   条染色体,如果玉米体细胞有20条染色体则基因组测序时应测   条染色体。
(2)图中①表示   ,③表示   ;等位基因A、a和B、b的遗传符合   定律,理由是   。
(3)Ⅲ1的基因型为   。Ⅱ1和Ⅱ2再生育一个患甲、乙两病男孩的概率是   。
(4)若Ⅲ4与一位表现正常的女性(父亲患乙病,母亲患甲病)婚配,为了提高生育一个正常孩子的概率,他们向医生进行咨询,医生建议他们生育   (填“男孩”或“女孩”)。
【答案】(1)24;10
(2)患甲病男;患乙病男;自由组合;两对等位基因分别位于两对同源染色体上
(3)aaXbY;1/8
(4)女孩
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类基因组计划及其意义;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)人类基因组测序需测定22条常染色体和X、Y两条性染色体,共24条染色体。因为常染色体成对存在且同源染色体上基因有相似性,但X、Y染色体有非同源区段,基因不同,所以都要测。玉米是雌雄同株植物,没有性染色体,其体细胞有20条染色体,10对同源染色体,基因组测序时测10条染色体即可。
(2)根据系谱图及题目信息可知,无论是甲病还是乙病都是隐性遗传病(正常Ⅰ1和正常Ⅰ2→患病Ⅱ5;正常Ⅱ3和正常Ⅱ4→患病Ⅲ3),故甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为隐性遗传病,由于Ⅱ3、Ⅱ4正常,其子代Ⅲ3是女性患者,可知该病为常染色体隐性遗传病, 因此Ⅲ3患甲病,故Ⅱ5患乙病,则①表示患甲病男,③表示患乙病男。Ⅰ2不携带乙病致病基因,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ5患乙病,可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。可见图中等位基因A、a在常染色体上,B、b在X染色体上,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,所以它们的遗传符合自由组合定律。
(3)Ⅲ1患甲病又患乙病,甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病,所以其基因型为aaXbY。Ⅱ1和Ⅱ2生出患甲病孩子,所以Ⅱ1和Ⅱ2关于甲病基因型均为Aa;Ⅱ1不患乙病,Ⅱ2患乙病,所以Ⅱ1关于乙病基因型为XBXb,Ⅱ2关于乙病基因型为XbY。Ⅱ1基因型为AaXBXb,Ⅱ2基因型为AaXbY,再生育一个患甲病(aa)概率为1/4,患乙病男孩(XbY)概率为1/4,所以生育一个患甲、乙两病男孩概率是1/4×1/2=1/8。
(4)Ⅲ3患甲病,所以Ⅱ3和Ⅱ4关于甲病基因型均为Aa,Ⅲ-4关于甲病基因型为1/3AA、2/3Aa;Ⅲ4不患乙病,基因型为XBY,所以Ⅲ4基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY。表现正常女性父亲患乙病(XbY),母亲患甲病(aa),所以该女性基因型为AaXBXb。二者婚配,生育患甲病孩子概率为2/3×1/4=1/6,生育患乙病男孩概率为1/4,生育患乙病女孩概率为0。所以为提高生育正常孩子概率,建议生育女孩。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)人含有44条常染色体,2条性染色体XY,进行基因组测序时,需要测定22条常染色体和XY性染色体,共24条染色体。玉米体细胞中有20条染色体,无性染色体,进行基因组测序时,可以测10条染色体。
(2)由系谱图中Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ2、Ⅱ5都患病且所患疾病不同,可知甲、乙病都是隐性遗传病,Ⅱ3、Ⅱ4正常,其子代Ⅲ3是女性患者,可知该病为常染色体隐性遗传病,根据题干信息,该病为甲病。再由Ⅰ2不携带乙病的致病基因,可知乙病为伴X染色体隐性遗传病。根据上述分析可以判断,①表示患甲病男,②表示患甲病女,③表示患乙病男。两对等位基因位于非同源染色体上,因此二者的遗传遵循自由组合定律。
(3)Ⅲ1患两种病,其基因型为aaXbY。Ⅱ1、Ⅱ2的基因型分别为AaXBXb、aaXBY,二者再生育一个患两病男孩的概率为1/2×1/4=1/8。
(4) Ⅲ3关于甲病的基因型为aa,则Ⅱ3、Ⅱ4关于甲病的基因型都为Aa,Ⅲ4的基因型为1/3AA或2/3Aa,关于乙病的基因型为XBY。正常女性母亲患甲病,则该女性关于甲病的基因型为Aa,父亲患乙病,则关于乙病的基因型为XBXb。分析Ⅲ4和正常女性的基因型,关于甲病后代男女患病概率相同,关于乙病,后代女儿不患病,男孩可能患病,因此医生建议他们生育女孩。
34.(2025高一下·西充期中)已知红玉杏花朵的颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素的合成,且色素的颜色随液泡中细胞液的pH降低而变浅;B基因与细胞液的酸碱性有关。红玉杏花朵的基因型与表型的对应关系如下表,请回答下列问题:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
表型 深紫色 淡紫色 白色
(1)以纯合白色植株和纯合深紫色植株作为亲本杂交,F1全部是淡紫色植株,则杂交亲本的基因型组合是   。
(2)有人认为基因A、a和B、b在一对同源染色体上,也有人认为基因A、a和B、b分别在两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏植株(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,观察并统计子代的表型及比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上。
②若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和b在同一条染色体上。
③若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和B在同一条染色体上。
(3)若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,则淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,F1中白色红玉杏植株的基因型有   种,其中纯合个体占   。
【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2)深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1;淡紫色∶白色=1∶1
(3)5;3/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)纯合白色植株基因型有AABB、aaBB、aabb三种,纯合深紫色植株基因型为AAbb。F1全部是淡紫色植株(A_Bb),所以杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)①若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,根据基因自由组合定律,子代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。其中A_bb为深紫色,A_Bb为淡紫色,A_BB、aaB_、aabb为白色,所以表型及比例为深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7。
②若基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和b在同一条染色体上,AaBb产生配子为Ab∶aB=1∶1,自交后代基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,表型及比例为深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1。
③若基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和B在同一条染色体上,AaBb产生配子为AB∶ab=1∶1,自交后代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,表型及比例为淡紫色∶白色=1∶1。
(3)若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,F1中白色红玉杏植株基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb共5种。F1中白色个体占总数的7/16,其中纯合子(AABB、aaBB、aabb)占总数的3/16,所以白色植株中纯合个体占3/7。
【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。
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交,子一代全部是淡紫色植株(A_Bb),由此可推知亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB,所以该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,可根据题目所给结论,逆推实验结果。
①若A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上,则自交后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为:深紫色︰淡紫色︰白色=3︰6︰7。
②若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)植株产生的配子及其比例为Ab∶aB=1∶1,其自交子代红玉杏花色及比例为淡紫色(2AaBb)∶深紫色(1AAbb)∶白色(1aaBB)=2∶1∶1。
③若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)植株产生的配子及其比例为AB∶ab=1∶1,其自交子代红玉杏花色及比例为淡紫色(2AaBb)∶白色(1AABB+1aabb)=1∶1。
(3)若A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有5种,它们之间的比例为AABB∶aaBB∶aabb∶AaBB∶aaBb=1∶1∶1∶2∶2,其中纯种个体占3/7。
1 / 1四川省西充中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试生物试题
1.(2025高一下·西充期中)《诗经·小雅·都人士》中“彼君子女,绸直如发”与“彼君子女,卷发如蛋”描述人头发有的稠密而直,有的卷发犹如蝎尾翘。下列与直发和自然卷的遗传关系相同的是(  )
A.山羊的黑毛和卷毛 B.玉米的抗病和早熟
C.家兔的长毛和短毛 D.小麦的有芒和皱粒
2.(2025高一下·西充期中)在番茄中,红果色(R)对黄果色(r)为显性,下列杂交可以产生2种基因型和2种表现型的是(  )
A.RR×rr B.Rr×rr C.Rr×Rr D.Rr×RR
3.(2025高一下·西充期中)下列关于孟德尔一对相对性状的杂交实验,叙述正确的是(  )
A.在豌豆一对相对性状的杂交实验的观察和分析基础上提出问题
B.“成对的遗传因子彼此分离,雌雄配子数量相等”是假说的内容
C.测交实验中子代豌豆出现87株高茎和79株矮茎属于演绎推理
D.孟德尔运用类比推理法提出了基因的分离定律的实质
4.(2025高一下·西充期中)若某种植物的红花和白花是由一对等位基因控制的一对相对性状。某同学用红花植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一红花植株授粉,子代均为红花
③用植株甲给白花植株授粉,子代中红花与白花的比例为1:1
④用植株甲给另一红花植株授粉,子代中红花与白花的比例为3:1
能够判定植株甲为杂合子的实验是(  )
A.①或② B.②或④ C.①或④ D.③或④
5.(2025高一下·西充期中)某哺乳动物皮毛的红色(H)和褐色(h)是一对相对性状,基因H/h位于常染色体上。让纯合亲本进行杂交实验,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
亲本 F1
红色(♀)×褐色(♂) 雌性个体均表现为红色, 雄性个体均表现为褐色
红色(♂)×褐色(♀)
A.基因H/h的遗传遵循分离定律
B.雌性和雄性个体的基因型相同
C.若让F1随机交配,则F2中红色:褐色=3:1
D.若让F1随机交配,则F2雄性个体中褐色个体所占比例为3/4
6.(2025高一下·西充期中)如图为某植株自交产生后代过程的示意图。下列对此过程及结果的描述,正确的是(  )
:N种基因型,P种表现型(12∶3∶1)
A.A、a与B、b的自由组合发生在②
B.雌、雄配子在③过程随机结合
C.M、N和P分别为16、9和4
D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1
7.(2025高一下·西充期中)在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a,b,c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2025高一下·西充期中)小鼠皮毛中黑色素的形成是一个连锁反应,当R、C基因(R和r、C和c的遗传符合基因自由组合定律)同时存在时,才能产生黑色素,如图所示。现有基因型为CCRR和ccrr的两小鼠进行杂交得到F1,F1雌雄个体交配,则F2的表型及比例为(  )
A.黑色∶白色=3∶1 B.黑色∶棕色∶白色=1∶2∶1
C.黑色∶棕色∶白色=9∶3∶4 D.黑色∶棕色∶白色=9∶6∶1
9.(2025高一下·西充期中)家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有图所示两组杂交实验,下列分析错误的是(  )
A.实验一中F1的基因型是YyIi
B.黄茧的基因型是YYii或Yyii
C.实验二中亲本的基因型可能是YYIi、YYIi
D.实验一和实验二均可证明两对等位基因独立遗传
10.(2025高一下·西充期中)如图表示某动物(2n)处于减数分裂不同时期的细胞,下列叙述正确的是(  )
A.该动物的性别一定是雄性
B.①细胞处于减数分裂Ⅰ前期
C.染色体的着丝粒分裂发生于③细胞的下一个时期
D.细胞①、②含同源染色体,细胞③、④不含同源染色体
11.(2025高一下·西充期中)进行有性生殖的生物,通常要经过减数分裂形成雌雄配子,并通过受精作用产生后代。以下有关此方面的叙述,正确的是(  )
A.受精卵中的遗传物质,一半来自精子,一半来自卵细胞
B.进行有性生殖的生物体产生的卵细胞中,性染色体是X染色体或Y染色体
C.如果只考虑细胞中染色体上的遗传物质,人体产生的精子总的种类最多只有223种
D.减数分裂和受精作用使得有性生殖的后代遗传物质组成多样,有利于生物的进化
12.(2025高一下·西充期中)下图为某生物体各细胞分裂示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.图①处于减数第一次分裂的后期,细胞内有4条姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂的后期,细胞内有4条姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂的中期,该生物体细胞染色体数目可为8条
D.四幅图可排序为①③②④,出现在该动物精子或卵细胞的形成过程中
13.(2025高一下·西充期中)如果精原细胞有三对同源染色体A和a,B和b,C和c。下列4个精子是来自于同一个精原细胞的是
A.AbC、aBC、Abc、abc B.aBc、AbC、aBc、AbC
C.abC、abc、aBc、ABC D.AbC、Abc、abc、ABC
14.(2025高一下·西充期中)如图表示基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞
B.图甲中染色体①②组成一个四分体,二者在减数第一次分裂过程中分离
C.形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb
D.图甲可对应图丙的b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
15.(2025高一下·西充期中) 萨顿认为基因与染色体的行为存在着明显的平行关系,下列不能为此结论提供证据的是(  )
A.体细胞中基因和染色体都是成对存在的
B.形成配子过程中,非等位基因和非同源染色体均自由组合
C.细胞中染色体有多对,等位基因也都有多对
D.体细胞中的1对等位基因和1对同源染色体均1个来自母方1个来自父方
16.(2025高一下·西充期中)下列关于基因和染色体关系的表述,正确的是(  )
A.萨顿通过实验证明了基因就在染色体上
B.摩尔根通过研究,验证了基因的分离定律
C.有性生殖的生物,基因都是随染色体遗传给后代的
D.非等位基因都位于非同源染色体上
17.(2025高一下·西充期中)如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段I上还是片段Ⅱ-1上,现用一只表型是隐性的雌果蝇与一只表型为显性的雄果蝇杂交,不考虑突变,若后代:①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①②两种情况下该基因分别位于(  )
A.片段I;片段I B.片段Ⅱ-1;片段I
C.片段I-1或片段I;片段I-1 D.片段Ⅱ-1或片段I;片段I
18.(2025高一下·西充期中)如图表示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,不考虑Z、W染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是(  )
A.控制毛色的B、b基因位于W染色体上
B.由F1可知,芦花性状为显性性状,基因B对b为完全显性
C.亲本雄性芦花鸟基因型为ZBW,亲本雌性芦花鸟基因型为ZBZb
D.芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
19.(2025高一下·西充期中)克氏综合征(Klinefelter综合征)患者染色体组成为XXY,表现为男性性腺功能低下、雄激素不足、生精功能受损等问题。分析该患者染色体异常的原因,你认为不可能是(  )
A.父亲精原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
B.父亲精原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
C.母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
D.母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
20.(2025高一下·西充期中)某种遗传病受一对等位基因控制,下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是(  )
A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ4为纯合子
B.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
C.若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅲ2为纯合子
D.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ1为杂合子
21.(2025高一下·西充期中)下列关于基因重组的叙述,不正确的是(  )
A.基因重组发生在精卵结合形成受精卵的过程中
B.一对等位基因不存在基因重组,但一对同源染色体存在基因重组
C.R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
D.有丝分裂过程中一般不发生基因重组
22.(2025高一下·西充期中)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验大致步骤如下图所示,有关叙述错误的是(  )
A.不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体
B.噬菌体入侵后利用大肠杆菌中的物质合成自身的DNA和蛋白质
C.②过程中搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与其DNA分离
D.沉淀物中检测到较强的放射性表明噬菌体的DNA已注入大肠杆菌
23.(2025高一下·西充期中)M13 噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链 DNA 分子,长6407个核苷酸,含DNA 复制和噬菌体增殖所需的遗传信息,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2 噬菌体 类似。研究人员用M13噬菌体代替T2 噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述正确的是(  )
A.M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和 G碱基含量成正相关
B.用含有32P的培养基培养未被标记过的M13噬菌体,可获得32P 标记的噬菌体
C.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物的放射性与保温时间的长短有关
D.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液的放射性与搅拌是否充分关系不大
24.(2025高一下·西充期中)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析,下列说法错误的是(  )
A.本实验遵循了对照原则
B.实验过程中重组病毒的后代是HRV
C.若运用同位素标记法,不能选择15N标记
D.该实验说明HRV的遗传物质是主要是RNA
25.(2025高一下·西充期中)人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是主要的遗传物质
C.赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草叶片出现感染病毒的症状
26.(2025高一下·西充期中)用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质,将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后,从死亡的小鼠体内提取到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析,最可能的情况是(  )
A.部分R型细菌含有32P和35S
B.部分S型细菌含有32P,不含35S
C.所有S型细菌都含有32P,不含35S
D.所有R型细菌都含有35S,不含32P
27.(2025高一下·西充期中)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA,与犯罪嫌疑人的DNA进行比较,就有可能为案件的侦破提供证据。下列相关说法正确的是(  )
A.DNA中4种核糖核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,可提供犯罪嫌疑人的信息
B.部分病毒的遗传信息也储存在DNA分子中,如HIV、烟草化叶病毒等
C.同一生物个体的不同细胞中DNA基本相同,RNA不完全相同
D.真核细胞内的遗传物质是DNA,原核细胞内的遗传物质是RNA
28.(2025高一下·西充期中)某DNA分子的一条单链中(A+G)/(T+C)=0.4,上述比例在其互补单链中和整个DNA分子中分别是(  )
A.0.4和0.4 B.0.4和0.6 C.0.6和0.1 D.2.5和1
29.(2025高一下·西充期中)下表为几种生物体内的DNA中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是(  )
生物 猪 牛
器官 肝 脾 胰 肺 肾 胃
(A+T)/(C+G) 1.43 1.43 1.42 1.29 1.29 1.30
A.猪、牛DNA的多样性就是由(A+T)/(C+G)不同引起的
B.同种生物不同器官细胞的DNA中嘌呤、嘧啶比例约为1
C.同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同,说明DNA的碱基组成具有一致性
D.牛的肾脏细胞的核酸中(A+G)/(C+T)的值可能大于1
30.(2025高一下·西充期中)若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的30%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的28%。下列有关叙述错误的是(  )
A.该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1
B.该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
C.该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占12%
D.该DNA分子共含有氢键240个
31.(2025高一下·西充期中)某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,AA表现为长翅、Aa表现为中翅、 aa表现为无翅; 翅的颜色受另一对等位基因B、b控制, 含B基因的昆虫表现为灰翅,其余表现为白翅。A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传。
(1)图甲表示为AaBb的雌虫处于细胞分裂不同时期的图像,其中属于有丝分裂过程的图有(填字母)   ,染色体与DNA的比例是1:2的图有(填字母)   。
(2)图甲中B处于   期,C细胞分裂后得到的子细胞为   。若图甲中C细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,则由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为   。
(3)图乙为该动物细胞分裂的不同时期染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。图乙细胞内不含同源染色体的区间是   (填数字标号)。甲图中的C细胞所处的分裂时期属于乙图中的   (填数字标号) 阶段。
(4)研究发现基因型为AB的雄配子不育,研究小组将基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,子代共有   种表型,其中表型为灰色中翅的比例理论上是   。
32.(2025高一下·西充期中)“DNA是遗传物质”的探索是一个漫长、复杂的过程,以下为探索过程的三个经典实验。1928年,格里菲思用肺炎链球菌在小鼠体内进行著名的转化实验(图1);紧接着艾弗里团队在体外证明“DNA是遗传物质”(图2);随后美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯完成了另一个有说服力的实验——T2噬菌体侵染细菌实验(图3)。回答下列问题。
(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种   ,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)在艾弗里的实验中,利用了   (填“加法”或“减法”)原理来控制自变量。图2实验中,   组(填序号)对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)在T2噬菌体侵染细菌实验中(如图3所示),试管a、b中保温时间和上清液放射性强度的关系分别为   。赫尔希和蔡斯利用   技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,实验的第一步:用   标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤:   。
(4)以上三组实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是   。
33.(2025高一下·西充期中)如图是患有甲(由等位基因A、a控制,为常染色体遗传病)、乙(由等位基因B、b控制)两种单基因遗传病的家族系谱图,已知Ⅰ2不携带乙病的致病基因。请回答下列相关问题:
(1)人基因组测序时应测   条染色体,如果玉米体细胞有20条染色体则基因组测序时应测   条染色体。
(2)图中①表示   ,③表示   ;等位基因A、a和B、b的遗传符合   定律,理由是   。
(3)Ⅲ1的基因型为   。Ⅱ1和Ⅱ2再生育一个患甲、乙两病男孩的概率是   。
(4)若Ⅲ4与一位表现正常的女性(父亲患乙病,母亲患甲病)婚配,为了提高生育一个正常孩子的概率,他们向医生进行咨询,医生建议他们生育   (填“男孩”或“女孩”)。
34.(2025高一下·西充期中)已知红玉杏花朵的颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素的合成,且色素的颜色随液泡中细胞液的pH降低而变浅;B基因与细胞液的酸碱性有关。红玉杏花朵的基因型与表型的对应关系如下表,请回答下列问题:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
表型 深紫色 淡紫色 白色
(1)以纯合白色植株和纯合深紫色植株作为亲本杂交,F1全部是淡紫色植株,则杂交亲本的基因型组合是   。
(2)有人认为基因A、a和B、b在一对同源染色体上,也有人认为基因A、a和B、b分别在两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏植株(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,观察并统计子代的表型及比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上。
②若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和b在同一条染色体上。
③若子代的表型及比例为   ,则基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和B在同一条染色体上。
(3)若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,则淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,F1中白色红玉杏植株的基因型有   种,其中纯合个体占   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】题目中“直发和自然卷”属于同一性状(头发形态)的不同表现类型,属于相对性状。
A、黑毛是毛色性状,卷毛是毛的形态性状,属于不同性状,A不符合题意;
B、抗病是抗性性状,早熟是熟期性状,属于不同性状,B不符合题意;
C、家兔的长毛和短毛均为毛的长度性状的不同表现,属于同一性状的不同类型,是相对性状,C符合题意;
D、有芒是芒的有无性状,皱粒是籽粒形态性状,属于不同性状,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状。
2.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、RR×rr,后代基因型为Rr,表现为红果色,A不符合题意;
B、Rr×rr,后代基因型为Rr和rr,表现为红果色和黄果色,B符合题意;
C、Rr×Rr,后代基因型为RR、Rr、rr,表现为红果色和黄果色,C不符合题意;
D、Rr×RR,后代基因型为RR、Rr,表现为红果色,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆一对相对性状(如高茎与矮茎)的杂交实验现象(如子一代全为显性性状,子二代出现性状分离且比例接近3:1),提出了“为什么子一代只表现显性性状?子二代中显性和隐性性状为何会重新出现并呈现特定比例?”等问题,这是其研究的起点,A符合题意;
B、成对的遗传因子彼此分离”是假说的核心内容之一(即分离定律的本质)。但“雌雄配子数量相等”并非假说内容。事实上,豌豆中雄配子(花粉)的数量远多于雌配子(卵细胞),孟德尔的假说仅强调“雌雄配子随机结合”,未涉及数量相等的假设,B不符合题意;
C、演绎推理是指基于假说进行逻辑推导,预测实验结果(如“若假说成立,则测交后代高茎:矮茎=1:1”)。测交实验的实际结果(87高:79矮)属于实验验证阶段,用于检验演绎推理的正确性,而非演绎推理本身,C不符合题意;
D、孟德尔运用的是假说—演绎法(观察现象→提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证),而非类比推理法。“基因的分离定律”中的“基因”是后来约翰逊提出的概念,孟德尔当时使用的是“遗传因子”,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.【答案】C
【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;交配类型及应用
【解析】【解答】①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离。根据分离定律,杂合子自交后代会出现性状分离现象,即既有显性性状(红花)又有隐性性状(白花),所以可以判断植株甲是杂合子。
②用植株甲给另一红花植株授粉,子代均为红花。这种情况有可能植株甲和另一红花植株都是纯合子,不能就此确定植株甲一定是杂合子,所以仅根据②不能判定植株甲为杂合子。
③用植株甲给白花植株授粉,子代中红花与白花的比例为1:1。此实验有可能是测交,植株甲可能是杂合子,但也存在白花植株是杂合子的可能性,所以仅根据③不能肯定植株甲就是杂合子。
④用植株甲给另一红花植株授粉,子代中红花与白花的比例为3:1。这符合杂合子自交后代性状分离比为3:1的特点,所以可以判定植株甲为杂合子。
综上所述,能够判定植株甲为杂合子的实验是①④,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、基因H/h位于常染色体上,控制皮毛颜色这一相对性状,在减数分裂形成配子时,等位基因会随同源染色体的分开而分离,所以基因H/h的遗传遵循分离定律,A不符合题意;
B、因为亲本是纯合子,且红色由H控制,褐色由h控制,所以亲本基因型为HH和hh。它们杂交产生的子一代基因型均为Hh。只不过Hh在雌性中表现为红色,在雄性中表现为褐色,即雌性和雄性个体的基因型相同但表现型不同,B不符合题意;
C、F1的基因型全部为Hh,随机交配时,根据基因分离定律,H和h的配子比例均为1/2。雌雄配子随机结合,F2的基因型及比例为:HH=1/2×1/2=1/4;Hh=2×1/2×1/2=2/4;hh=1/2×1/2=1/4。所以HH:Hh:hh=1:2:1。在子代雌性个体中,HH、Hh都表现为红色,hh表现为褐色,所以红色:褐色=3:1;在雄性个体中,HH表现为红色,Hh、hh表现为褐色,所以红色:褐色=1:3。综合起来,F2中红色:褐色=1:1,并非3:1,C符合题意;
D、由上述分析可知,F2雄性个体中,HH表现为红色,Hh、hh表现为褐色,褐色个体(Hh、hh)所占比例为2/4+1/4=3/4,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
6.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】①过程:基因型为AaBb的植株产生AB、Ab、aB、ab四种配子,此过程发生了基因的自由组合,即非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂后期。
②过程:表示雌、雄配子随机结合,形成受精卵。
③过程:受精卵发育成子代。
A、A、a与B、b的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,即①过程,而不是②过程,A不符合题意;
B、雌、雄配子在②过程随机结合,而不是③过程,B不符合题意;
C、①过程形成4种配子,雌、雄配子随机组合的方式M=4×4=16种;子代基因型种类N=3×3=9种;由子代表现型比例12∶3∶1可知,表现型种类P=3种,C不符合题意;
D、该植株测交,即AaBb×aabb,后代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,根据子代表现型比例12∶3∶1,可推知测交后代表现型比例为2∶1∶1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)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;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】 用隐性个体(aabbcc)与显性纯合个体(AABBCC)杂交得F1(AaBbCc), F1测交(AaBbCc×aabbcc)结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,可见F1产生的配子是abc、ABC、aBc、AbC。
A、该图产生的配子是ABC、ABc、abC、abc,A不符合题意;
B、该图产生的配子是ABc、Abc、aBC、abC,B不符合题意;
C、该图产生的配子是ABC、AbC、aBc、abc,C符合题意;
D、该图产生的配子是AbC、Abc、aBC、aBc,D不符合题意。
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】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】已知亲本基因型为CCRR和ccrr,两小鼠进行杂交,根据基因的分离定律和自由组合定律,CCRR×ccrr,F1的基因型为CcRr。
F1(CcRr)雌雄个体交配,根据基因自由组合定律,F2的基因型及比例为C-R-:C-rr:ccR-:ccrr=9:3:3:1。
黑色:由图可知,当R、C基因同时存在时,才能产生黑色素,表现为黑色,即基因型为C-R-的个体表现为黑色,其在F2中所占比例为9/16。
棕色:当只有C基因存在,R基因不存在时,能产生棕色素,表现为棕色,即基因型为C-rr的个体表现为棕色,其在F2中所占比例为3/16。
白色:当cc存在时,无论R基因是否存在,均表现为白色,即基因型为ccR-和ccrr的个体表现为白色,其在F2中所占比例为3/16+1/16=1/4。
所以F2的表现型及比例为黑色∶棕色∶白色=9:3:4,ABD不符合题意,C符合题意。
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。
9.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】A、在实验一中,F2的表现型比例为白茧:黄茧=13:3,这是9:3:3:1的变形。根据基因自由组合定律,F1自交得到F2,F1的基因型为双杂合子,即YyIi。因为只有当F1为YyIi时,自交后代才会出现13:3这种9:3:3:1的变形比例。Y-I-:Y-ii:yyI-:yyii=9:3:3:1,其中Y-I-、yyI-、yyii表现为白茧,Y-ii表现为黄茧,A不符合题意;
B、由题可知,当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来,所以黄茧的基因型是Y-ii,即YYii或Yyii,B不符合题意;
C、在实验二中,F1白茧:黄茧=3:1。如果亲本的基因型是YYIi、YYIi,那么杂交后代的基因型及比例为YYII:YYIi:YYii=1:2:1,其中YYII和YYIi表现为白茧,YYii表现为黄茧,白茧:黄茧=3:1,C不符合题意;
D、实验一中F2出现13:3的性状分离比,是9:3:3:1的变形,能证明两对等位基因独立遗传;而实验二中亲本可能是YYIi与YYIi等情况,后代只涉及一对等位基因的分离(II:Ii:ii=1:2:1),不能证明两对等位基因独立遗传,D符合题意。
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。
10.【答案】C
【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、图④表示精细胞或卵细胞,所以该动物的性别可能是雄性也可能是雌性,并非一定是雄性,A不符合题意;
B、图①中存在同源染色体,且同源染色体排列在赤道板两侧,根据减数分裂各时期的特征,此细胞处于减数第一次分裂中期,并非减数分裂Ⅰ前期,B不符合题意;
C、图③中没有同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,这符合减数第二次分裂中期的特点。而在减数第二次分裂过程中,中期之后就是后期,后期的主要变化就是染色体的着丝粒分裂,所以染色体的着丝粒分裂发生于③细胞的下一个时期(减数第二次分裂后期),C符合题意;
D、图②中确实不含同源染色体,此时着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,并非含同源染色体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
11.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;配子形成过程中染色体组合的多样性;受精作用;无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞,但细胞质遗传物质几乎全部来自卵细胞,所以受精卵中的遗传物质并非一半来自精子,一半来自卵细胞,A不符合题意;
B、进行有性生殖的生物体,如果是XY型性别决定,产生的卵细胞中,性染色体只能是X染色体;如果是ZW型性别决定,产生的卵细胞性染色体是Z染色体或W染色体,B不符合题意;
C、人体细胞中有23对染色体,若只考虑细胞中染色体上的遗传物质,不考虑交叉互换,人体产生的精子总的种类为223种,但在减数分裂过程中会发生交叉互换,这会使产生的精子种类远超过223种,C不符合题意;
D、减数分裂过程中会发生基因重组等可遗传变异,产生多种不同类型的配子,受精作用时雌雄配子随机结合,使得有性生殖的后代遗传物质组成多样,增加了生物变异的类型,为生物进化提供了丰富的原材料,有利于生物的进化,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物往往从一个受精卵开始,经历细胞分裂使细胞数目增多,通过细胞分化使细胞种类多样。受精卵中的核遗传物质,一半来自精子,一半来自卵细胞,细胞质中的遗传物质主要卵细胞。人类的性别由性染色体决定,女性的一对性染色体是同型的,用XX表示;男性的一对性染色体是异型的,用XY表示。
12.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、观察中的图①,细胞含有同源染色体,且同源染色体成对地排列在赤道板上,这是减数第一次分裂中期的特征。一对同源染色体含有4条姐妹染色单体,图①中有2对同源染色体,所以姐妹染色单体数量为2×4=8条,不是4条,A不符合题意;
B、看到图②,细胞不含同源染色体,并且着丝粒分裂,这表明处于减数第二次分裂后期。在着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,此时细胞中是没有染色单体的,B不符合题意;
C、对于图③,细胞不含同源染色体,且染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,此时细胞中有2条染色体。由于减数第二次分裂中期的染色体数目是体细胞染色体数目的一半,所以该生物体细胞中染色体数目为2×2=4条。在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,此时细胞内染色体数目就变为4×2=8条,C符合题意;
D、依据四幅图所处细胞分裂的时期,可排序为①③②④。从图①细胞质均分,能够判断该细胞为初级精母细胞,这意味着该生物为雄性,所以这四幅图只能出现在精子的形成过程中,而不是精子或卵细胞的形成过程中,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
13.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【分析】4个精子是来自于同一个精原细胞的一定是两两相同(2个来自同一个次级精母细胞,相同;另2个来自另1个次级精母细胞,相同),2种类型。据此判断:只有B.aBc、AbC、aBc、AbC 是2种类型:.aBc、AbC。故选B。
14.【答案】C
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、含图甲染色体的初级精母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,这种互换增加了配子的遗传多样性。在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,再加上互换带来的基因重组,最终经减数分裂可产生4种精细胞,A不符合题意;
B、四分体是由同源染色体两两配对形成的,图甲中染色体①②是一对同源染色体,它们组成一个四分体。在减数第一次分裂过程中,同源染色体彼此分离,所以①②在减数分裂Ⅰ分离,B不符合题意;
C、该生物基因型为AaBb,在减数分裂前的间期,染色体进行复制,DNA含量加倍,基因也加倍,此时初级精母细胞的基因型变为AAaaBBbb。已知图乙所示次级精母细胞的基因型为Aabb,由于减数第一次分裂时同源染色体分离,分别进入不同的次级精母细胞中,所以形成的另一个次级精母细胞的基因型应该是AaBB,而不是Aabb,C符合题意;
D、图丙中b细胞染色体数等于体细胞的染色体数,且每条染色体含有两个DNA分子,符合减数分裂Ⅰ的细胞特征,可对应图甲细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA分子,是减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA分子,为精细胞。所以若b、d、e属于同一次减数分裂,它们出现的先后顺序是b→d→e,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
15.【答案】C
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、体细胞中基因、染色体都是成对存在的,说明基因与染色体存在平行关系,A错误;
B、形成配子过程中,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体进行自由组合,说明基因与染色体存在平行关系,B错误;
C、细胞中染色体有多对,一条染色体上有许多基因,等位基因的对数与染色体的对数不存在对等关系,不能明基因与染色体存在平行关系,C正确;
D、体细胞中成对基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方,说明基因与染色体存在平行关系,D错误。
故答案为:C
【分析】
16.【答案】B
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、萨顿运用类比推理的方法,提出了基因在染色体上的假说,他并没有通过实验证明基因就在染色体上。而摩尔根通过果蝇杂交实验,运用假说-演绎法证明了基因在染色体上,A不符合题意;
B、摩尔根通过果蝇杂交实验,发现了基因的连锁互换定律,同时也验证了基因的分离定律。在其果蝇杂交实验中,比如红眼和白眼性状的遗传,符合基因分离定律中一对等位基因的遗传规律,B符合题意;
C、有性生殖的生物,核基因是随染色体遗传给后代的,但细胞质中的基因(如线粒体、叶绿体中的基因)并不在染色体上,它们通过细胞质遗传给后代,并不遵循染色体的遗传规律,C不符合题意;
D、非等位基因不仅包括位于非同源染色体上的非等位基因(遵循自由组合定律),还包括位于同源染色体上不同位置的非等位基因(它们之间不遵循自由组合定律),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】摩尔根等人的果蝇杂交实验证明,染色体携带着基因,一条染色体上有许多个基因,它们在染色体上呈线性排列。这让人们认识到遗传因子是具有物质性的实体,进而认识到孟德尔遗传规律的本质。
17.【答案】D
【知识点】伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】本题可通过分别假设基因位于片段I和片段Ⅱ-1上,分析杂交后代的表现型情况,从而确定答案。设相关基因为A、a。
假设基因位于片段Ⅱ-1上:此时雄性果蝇的Y染色体上没有对应的等位基因。隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAY,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaY(雄性为隐性),符合情况①。
假设基因位于片段I上:
情况一:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAYa,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaYa(雄性为隐性),符合情况①。
情况二:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XaYA,二者杂交后代的基因型为XaXa(雌性为隐性)、XaYA(雄性为显性),符合情况②。
情况三:隐性雌果蝇基因型为XaXa,显性雄果蝇基因型为XAYA,二者杂交后代的基因型为XAXa(雌性为显性)、XaYA(雄性为显性),不符合情况①②。
所以,情况①时基因可能位于片段Ⅱ-1或片段I上;情况②时基因位于片段I上,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
18.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;基因型和表现型的关系;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、若控制毛色的B、b基因位于W染色体上,雌性个体的性状应只由W染色体上的基因决定,但从遗传图解中F1出现了不同性状分离,可知基因不位于W染色体上,A不符合题意;
B、亲本都是芦花,F1出现了非芦花,根据“无中生有”为隐性的原则,可知芦花性状为显性性状,且F1中芦花与非芦花的比例符合完全显性的分离比,所以基因B对b为完全显性,B符合题意;
C、鸟类的性别决定方式为ZW型,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性的性染色体组成为ZW。亲本雄性芦花鸟基因型应为ZBZb,亲本雌性芦花鸟基因型应为ZBW,C不符合题意;
D、芦花雄鸟(ZBZB或ZBZb)和非芦花雌鸟(ZbW)杂交,当芦花雄鸟基因型为ZBZB时,子代雌鸟均为芦花(ZBW),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
19.【答案】B
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、父亲精原细胞进行减数分裂Ⅰ时,若同源染色体未分离,会产生含XY染色体的精子。这种精子与正常含X染色体的卵细胞结合,就会形成染色体组成为XXY的个体,A不符合题意;
B、父亲精原细胞在减数分裂Ⅱ后期,若姐妹染色单体未分离,会产生含XX或YY染色体的精子。含XX染色体的精子与正常卵细胞结合会形成XXX个体,含YY染色体的精子与正常卵细胞结合会形成XYY个体,不会形成XXY个体,B符合题意;
C、母亲卵原细胞进行减数分裂Ⅰ时,若同源染色体未分离,会产生含两条X染色体的卵细胞。该卵细胞与正常含Y染色体的精子结合,会形成染色体组成为XXY的个体,C不符合题意;
D、母亲卵原细胞在减数分裂Ⅱ后期,若姐妹染色单体未分离,会产生含两条X染色体的卵细胞。该卵细胞与正常含Y染色体的精子结合,会形成染色体组成为XXY的个体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
20.【答案】D
【知识点】遗传系谱图
【解析】【解答】A、若该病为伴X染色体隐性遗传病,设致病基因为a。因为Ⅲ2患病,其基因型为XaXa,这两个Xa分别来自Ⅱ3和Ⅱ4,所以Ⅱ4的基因型为XAXa,是杂合子,A不符合题意;
B、若该病为常染色体显性遗传病,设致病基因为A。因为Ⅲ1不患病,其基因型为aa,这两个a分别来自Ⅱ1和Ⅱ2,所以Ⅱ2的基因型为Aa,Ⅱ3患病,其后代有不患病的个体,所以Ⅱ3的基因型为Aa,是杂合子,B不符合题意;
C、若该病为伴X染色体显性遗传病,设致病基因为A。因为Ⅲ1不患病,其基因型为XaY,其Xa来自Ⅱ1,Ⅱ1正常,基因型为XaXa,Ⅱ3患病,其基因型为XAY,所以Ⅲ2的基因型为XAXa,是杂合子,C不符合题意;
D、若该病为常染色体隐性遗传病,设致病基因为a。因为Ⅲ1不患病,其基因型为A-,Ⅱ2患病,其基因型为aa,所以Ⅲ1的基因型为Aa,Ⅱ1不患病,其后代有患病的个体,所以Ⅱ1的基因型为Aa,是杂合子,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的分离定律的实质是: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离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、基因重组发生在减数第一次分裂过程中,而不是精卵结合形成受精卵时,A符合题意;
B、基因重组指的是生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。一对等位基因只有一种基因,不存在基因重新组合情况,但一对同源染色体在减数分裂过程中,非姐妹染色单体可能发生交叉互换,就会导致基因重组,B不符合题意;
C、R型细菌转变为S型细菌,其实质是S型细菌的DNA片段插入到R型细菌的DNA分子上,这种变异符合基因重组的概念,C不符合题意;
D、基因重组发生在有性生殖过程且与减数分裂密切相关,有丝分裂不涉及减数分裂那样的过程,所以一般不发生基因重组,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。基因重组有两种类型:一是在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体没有细胞结构,不能独立生活,所以不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体,应该先培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,A不符合题意;
B、噬菌体入侵大肠杆菌后,以自身的DNA为模板,利用大肠杆菌中的物质合成自身的DNA和蛋白质,B不符合题意;
C、②过程中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,而不是让噬菌体的蛋白质外壳与其DNA分离,C符合题意;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,沉淀物中检测到较强的放射性表明噬菌体的DNA已注入大肠杆菌,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
23.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、M13噬菌体的遗传物质是单链DNA,其碱基之间一般不形成氢键,而双链DNA中C-G碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,C和G碱基含量越高,热稳定性越强。但单链DNA不存在此规律,所以M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量不存在正相关关系,A不符合题意;
B、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,只能寄生在活细胞中。所以不能直接用含有32P的培养基培养未被标记过的M13噬菌体来获得32P标记的噬菌体,应该先用含有32P的培养基培养大肠杆菌,再用这些大肠杆菌培养M13噬菌体,B不符合题意;
C、用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳留在外面。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,沉淀物的放射性主要来自未与大肠杆菌分离的噬菌体蛋白质外壳,其放射性与搅拌是否充分有关,而与保温时间的长短关系不大,C不符合题意;
D、用32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌细胞内。搅拌的作用是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,上清液的放射性主要来自未侵染大肠杆菌的噬菌体或侵染后大肠杆菌裂解释放的子代噬菌体,与搅拌是否充分关系不大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
24.【答案】D
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、本实验中,a组(TMV单独侵染烟草)、b组(HRV单独侵染烟草)与e组(重组病毒侵染烟草)形成对照,遵循了对照原则,通过对比不同处理组的实验结果来探究HRV的遗传物质,A不符合题意;
B、重组病毒是由HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳组成,因为RNA是遗传物质,所以其后代是HRV,B不符合题意;
C、由于蛋白质和RNA都含有N元素,若用15N标记,无法区分标记的是蛋白质还是RNA,所以不能选择15N标记,C不符合题意;
D、该实验中,用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳组成的重组病毒侵染烟草,后代能提取到HRV,说明HRV的遗传物质是RNA,而不是“主要是RNA”,“主要是RNA”这种表述意味着还有其他物质也可作为主要遗传物质,与本实验结论不符,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】从烟草花叶病毒中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
25.【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验,只是发现加热杀死的S型菌中存在某种“转化因子”,能将R型菌转化为S型菌,但并没有证明这种“转化因子”就是DNA,是艾弗里等人后续的实验才证明了转化因子是DNA,A不符合题意;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,通过逐步去除S型菌细胞提取物中的各种物质,最终证明了DNA是遗传物质,但不能证明DNA是“主要”的遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”这一结论是通过对多种生物遗传物质的研究综合得出的,B不符合题意;
C、赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了噬菌体的遗传物质是DNA,而不是证明大肠杆菌的遗传物质是DNA,大肠杆菌的遗传物质本身就是DNA,这不是该实验所验证的内容,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,用其RNA感染烟草,RNA可以在烟草细胞中发挥遗传物质的作用,指导合成新的烟草花叶病毒,从而使烟草叶片出现感染病毒的症状,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(2)艾弗里的实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
(4)从烟草花叶病毒中提取的蛋白质,不能使烟草感染病毒,但是,从这些病毒中提取的RNA,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中,RNA是遗传物质。
26.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】S型肺炎链球菌的DNA能使R型活细菌转化为S型细菌。用32P标记S型肺炎链球菌的DNA,35S标记其蛋白质,加热杀死后与未标记的R型活细菌混合注入小鼠体内。A、R型细菌在转化过程中,是吸收了S型细菌的DNA才转化为S型细菌,不会吸收S型细菌的蛋白质,所以R型细菌不会含有35S,A不符合题意;
B、部分R型细菌吸收了32P标记的S型细菌的DNA,转化为S型细菌,所以部分S型细菌含有32P;由于蛋白质外壳未进入R型细菌,所以新形成的S型细菌不含35S,B符合题意;
C、只有部分R型细菌会吸收S型细菌的DNA转化为S型细菌,不是所有S型细菌都含有32P,C不符合题意;
D、R型细菌本身未被标记,且不会吸收S型细菌的蛋白质,所以R型细菌不含35S,只有部分R型细菌吸收S型细菌的DNA后会含有32P,不是所有R型细菌都不含32P,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。另一种类型的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,叫作R型细菌。R型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。
27.【答案】C
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系;不同生命体中核酸、核苷酸和碱基的比较
【解析】【解答】A、DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸,而非核糖核苷酸,DNA中4种脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,可用于提供犯罪嫌疑人的信息,A不符合题意;
B、HIV的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒的遗传物质也是RNA,它们的遗传信息储存在RNA分子中,而不是DNA分子中,B不符合题意;
C、同一生物个体的不同细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成的,有丝分裂过程中DNA复制后平均分配到子细胞中,所以不同细胞中DNA基本相同;但由于细胞分化过程中基因的选择性表达,转录形成的RNA不完全相同,C符合题意;
D、真核细胞和原核细胞内的遗传物质都是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】绝大多数生物的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
28.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在DNA分子中,根据碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对。设已知单链为1链,其互补链为2链。已知1链中(A1+G1)/(T1+C1)=0.4,那么2链中(A2+G2)/(T2+C2)的值,因为A2=T1,G2=C1,T2=A1,C2=G1,所以(A2+G2)/(T2+C2)=(T1+C1)/(A1+G1)=1/0.4=2.5,而整个DNA分子中A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=1,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
29.【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA的多样性是由碱基对的排列顺序千变万化导致的,而不是由(A+T)/(C+G)不同引起的。(A+T)/(C+G)不同体现的是DNA的特异性,即每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性,A符合题意;
B、在DNA双链结构中,遵循碱基互补配对原则,即A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,所以嘌呤(A+G)与嘧啶(T+C)的数量是相等的,其比例为1。因此同种生物不同器官细胞的DNA中嘌呤、嘧啶比例约为1,B不符合题意;
C、(A+T)/(C+G)这个比值能反映碱基组成情况以及DNA分子的特异性。同种生物不同器官细胞的DNA中(A+T)/(C+G)基本相同,这表明同种生物的DNA在碱基组成方面具有一致性,C不符合题意;
D、牛的肾脏细胞中的核酸包括DNA和RNA。DNA为双链,遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,所以在DNA中(A+G)/(C+T)=1。但是RNA通常为单链,含A、U、G、C四种含氮碱基且它们的比例是未知的。当考虑细胞中的核酸(DNA和RNA)时,(A+G)/(C+T)的值就可能因为RNA中碱基的情况而大于1,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
30.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、根据碱基互补配对原则,在DNA分子中,A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对,所以A=T,G=C。那么嘌呤(A+G)总数和嘧啶(T+C)总数必然相等,即该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1,A不符合题意;
B、已知该双链DNA中腺嘌呤(A)占30%,因为A=T,所以胸腺嘧啶(T)也占30%,则A和T总共占双链的60%,那么每条单链中腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)共占60%。但是仅知道A和T在单链的总数,无法确切计算出单链上腺嘌呤(A)的具体比例,也就无法计算出单链上嘌呤(A+G)的比例,B符合题意;
C、已知某双链DNA片段中,A占30%,由于A+T+G+C=100%,且G=C,A=T,所以G=C=50%-30%=20%。又已知其中一条单链中的G占该单链的28%,根据双链DNA分子中,G=(G1+G2)/2(G1表示一条链上的G占比,G2表示另一条链上的G占比),则另一条链中的G占比为20%×2-28%=12%,C不符合题意;
D、该DNA片段含有100个碱基对,也就是200个碱基。已知A占30%,所以A有200×30%=60个,T也有60个,那么A-T碱基对有60个;G和C共有200-60×2=80个,所以G-C碱基对有40个。因为A-T碱基对之间有2个氢键,G-C碱基对之间有3个氢键,所以共有氢键60×2+40×3=120+120=240个,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
31.【答案】(1)A;B
(2)减数第一次分裂后;卵细胞和(第二)极体;AB、ab、ab
(3)5~8;6~7
(4)5;1/3
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)有丝分裂是体细胞增殖的方式,整个过程都有同源染色体。在图甲中,A图有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于分裂后期;B图同源染色体正在分离,染色体移向两极,处于减数第一次分裂后期;C图没有同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于减数第二次分裂后期,所以属于有丝分裂过程的图有A。染色体与DNA的比例是1:2时,意味着染色体上有姐妹染色单体。观察图甲,AC图没有姐妹染色单体,染色体与DNA比例为1:1;B图存在姐妹染色单体,染色体与DNA比例为1:2。
(2)观察图甲中B细胞,同源染色体正在分离,细胞质不均等分裂,所以B处于减数第一次分裂后期。C细胞没有同源染色体和姐妹染色单体,且细胞质不均等分裂,所以C细胞是次级卵母细胞,其分裂后得到的子细胞为卵细胞和第二极体。一个卵原细胞经过减数分裂,若产生的生殖细胞(卵细胞)基因型为AB,因为减数第一次分裂同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,所以由同一个原始生殖细胞(卵原细胞)产生的另外三个细胞的基因型为AB(第一极体分裂产生的第二极体)、ab、ab。
(3)减数第一次分裂后期同源染色体分离,进入减数第二次分裂后细胞内不含同源染色体。观察图乙,5-8阶段是减数第二次分裂及分裂后的过程,所以图乙细胞内不含同源染色体的区间是5-8。甲图中的C细胞是次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期。观察图乙,6-7阶段染色体数目暂时加倍,是减数第二次分裂后期,所以甲图中的C细胞所处的分裂时期属于乙图中的6-7阶段。
(4)因为基因型为AB的雄配子不育,所以雄配子的种类有Ab、aB、ab,雌配子的种类有AB、Ab、aB、ab。子代的表现型有:灰色长翅(AAB-,由于AB雄配子不育,无法产生AAB-个体)、灰色中翅(AaB-)、灰色无翅(aaB-)、白色长翅(AAbb)、白色中翅(Aabb)、白色无翅(aabb),但是AA个体只能由雌配子AB与雄配子Ab结合产生,由于AB雄配子不育,所以不存在灰色长翅和白色长翅,实际共有5种表现型。计算灰色中翅(AaB-)的比例:先计算Aa的比例,雌配子A的概率为1/2,a的概率为1/2;雄配子A的概率为0(AB雄配子不育),a的概率为2/3。Aa的比例为1/2×2/3=1/3。再计算B-的比例,雌配子B的概率为1/2,雄配子B的概率为1/3。B-的比例为1-1/2×2/3=2/3。所以灰色中翅(AaB-)的比例为1/3×2/3=1/3。
【分析】(1)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(2)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(3)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。
(1)有丝分裂过程中,不会出现同源染色体分离等现象。A图中有同源染色体,并且着丝粒分裂,正在分离,处于有丝后期;B图中同源染色体位于赤道板两侧,并且正向两极移动,处于减数第一次分裂后期;C图中着丝粒分裂,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期。其中属于有丝分裂过程的图有A,染色体与DNA的比例是1:2的图有B。
(2)B图中同源染色体位于赤道板两侧,并且正向两极移动,处于减数第一次分裂后期;若C(AaBb)细胞分裂产生的生殖细胞基因型为AB,说明C细胞在减数第二次分裂前期和中期时基因型为AABB,那么由同一个原始生殖细胞产生的另外三个细胞的基因型为AB、ab、ab。
(3)图乙细胞内不含同源染色体的区间是减数第二次分裂时期,为5~8;甲图中的C细胞所处的分裂时期处于减数第二次分裂后期,属于乙图中的6~7阶段,
(4)由于基因型为AB的雄配子不育,所以能产生的雄配子为Ab、aB、ab;雌配子为AB、Ab、aB、ab。后代AABb:AAbb:AaBB:AaBb:Aabb:aaBB:aaBb:aabb:Aabb=1:1:1:3:1:1:2:1:1长翅灰翅(A A B - )长翅白翅(A Abb)中翅灰翅(AaB - )中翅白翅(Aabb)无翅(aa - )子代共有5种表型,其中表型为灰色中翅的比例理论上是(AaB - )占4/12=1/3。
32.【答案】(1)转化因子
(2)减法;①⑤
(3)④②;放射性同位素标记;35S;先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌
(4)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内,小鼠死亡且能分离出S型活细菌,由此得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)艾弗里的实验中,通过分别去除加热杀死的S型细菌裂解产物中的某些成分(如蛋白质、多糖、DNA等),观察R型细菌是否发生转化,利用了减法原理来控制自变量。图2中①组用加热杀死的S型细菌裂解产物与R型活细菌混合培养,出现S型细菌;⑤组用加热杀死的S型细菌裂解产物经DNA酶处理后与R型活细菌混合培养,未出现S型细菌。①⑤组对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)用35S标记的噬菌体(试管a)侵染大肠杆菌,保温时间过长或过短对上清液放射性强度影响不大,对应④;用32P标记的噬菌体(试管b)侵染大肠杆菌,若保温时间过短,部分噬菌体的DNA未注入大肠杆菌,上清液放射性强度高;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,上清液放射性强度也高,对应②。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验。用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。由于噬菌体是寄生在细菌内的,所以先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,使大肠杆菌被标记,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌,从而实现对噬菌体蛋白质外壳的标记。
(4)以上三组实验最关键的实验设计思路是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应,即把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(2)艾弗里的实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌。
(3)赫尔希和蔡斯运用同位素标记特定物质的方法,将噬菌体进行标记,使其侵染大肠杆菌,通过追踪物质的去向,进一步明确发挥遗传作用的物质究竟是DNA还是蛋白质。
(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
(2)与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的实验中,利用酶解法,人为地去除某种物质,所以是利用了减法原理来控制自变量。图2实验中,①是对照组,含有DNA,⑤组加入了DNA酶,去除了DNA,①⑤组对照可以证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)a组用35S标记,标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,b组用32P标记,标记的是T2噬菌体的DNA,在T2噬菌体侵染细菌实验中,a组经过正常的保温、搅拌并离心后,35S分布在离心管的上层,对应于④;b组随保温时间的延长,上清液中的放射性会经历先下降(T2噬菌体侵染细菌,注入DNA),后上升(细菌裂解),对应于②。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,实验的第一步:噬菌体的蛋白质外壳用35S标记,若要实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记,经经过两步:先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌。
(4)以上三组实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是设法分别研究DNA和蛋白质的作用。
33.【答案】(1)24;10
(2)患甲病男;患乙病男;自由组合;两对等位基因分别位于两对同源染色体上
(3)aaXbY;1/8
(4)女孩
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类基因组计划及其意义;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)人类基因组测序需测定22条常染色体和X、Y两条性染色体,共24条染色体。因为常染色体成对存在且同源染色体上基因有相似性,但X、Y染色体有非同源区段,基因不同,所以都要测。玉米是雌雄同株植物,没有性染色体,其体细胞有20条染色体,10对同源染色体,基因组测序时测10条染色体即可。
(2)根据系谱图及题目信息可知,无论是甲病还是乙病都是隐性遗传病(正常Ⅰ1和正常Ⅰ2→患病Ⅱ5;正常Ⅱ3和正常Ⅱ4→患病Ⅲ3),故甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为隐性遗传病,由于Ⅱ3、Ⅱ4正常,其子代Ⅲ3是女性患者,可知该病为常染色体隐性遗传病, 因此Ⅲ3患甲病,故Ⅱ5患乙病,则①表示患甲病男,③表示患乙病男。Ⅰ2不携带乙病致病基因,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ5患乙病,可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。可见图中等位基因A、a在常染色体上,B、b在X染色体上,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,所以它们的遗传符合自由组合定律。
(3)Ⅲ1患甲病又患乙病,甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病,所以其基因型为aaXbY。Ⅱ1和Ⅱ2生出患甲病孩子,所以Ⅱ1和Ⅱ2关于甲病基因型均为Aa;Ⅱ1不患乙病,Ⅱ2患乙病,所以Ⅱ1关于乙病基因型为XBXb,Ⅱ2关于乙病基因型为XbY。Ⅱ1基因型为AaXBXb,Ⅱ2基因型为AaXbY,再生育一个患甲病(aa)概率为1/4,患乙病男孩(XbY)概率为1/4,所以生育一个患甲、乙两病男孩概率是1/4×1/2=1/8。
(4)Ⅲ3患甲病,所以Ⅱ3和Ⅱ4关于甲病基因型均为Aa,Ⅲ-4关于甲病基因型为1/3AA、2/3Aa;Ⅲ4不患乙病,基因型为XBY,所以Ⅲ4基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY。表现正常女性父亲患乙病(XbY),母亲患甲病(aa),所以该女性基因型为AaXBXb。二者婚配,生育患甲病孩子概率为2/3×1/4=1/6,生育患乙病男孩概率为1/4,生育患乙病女孩概率为0。所以为提高生育正常孩子概率,建议生育女孩。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)人含有44条常染色体,2条性染色体XY,进行基因组测序时,需要测定22条常染色体和XY性染色体,共24条染色体。玉米体细胞中有20条染色体,无性染色体,进行基因组测序时,可以测10条染色体。
(2)由系谱图中Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ2、Ⅱ5都患病且所患疾病不同,可知甲、乙病都是隐性遗传病,Ⅱ3、Ⅱ4正常,其子代Ⅲ3是女性患者,可知该病为常染色体隐性遗传病,根据题干信息,该病为甲病。再由Ⅰ2不携带乙病的致病基因,可知乙病为伴X染色体隐性遗传病。根据上述分析可以判断,①表示患甲病男,②表示患甲病女,③表示患乙病男。两对等位基因位于非同源染色体上,因此二者的遗传遵循自由组合定律。
(3)Ⅲ1患两种病,其基因型为aaXbY。Ⅱ1、Ⅱ2的基因型分别为AaXBXb、aaXBY,二者再生育一个患两病男孩的概率为1/2×1/4=1/8。
(4) Ⅲ3关于甲病的基因型为aa,则Ⅱ3、Ⅱ4关于甲病的基因型都为Aa,Ⅲ4的基因型为1/3AA或2/3Aa,关于乙病的基因型为XBY。正常女性母亲患甲病,则该女性关于甲病的基因型为Aa,父亲患乙病,则关于乙病的基因型为XBXb。分析Ⅲ4和正常女性的基因型,关于甲病后代男女患病概率相同,关于乙病,后代女儿不患病,男孩可能患病,因此医生建议他们生育女孩。
34.【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2)深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1;淡紫色∶白色=1∶1
(3)5;3/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)纯合白色植株基因型有AABB、aaBB、aabb三种,纯合深紫色植株基因型为AAbb。F1全部是淡紫色植株(A_Bb),所以杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)①若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,根据基因自由组合定律,子代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。其中A_bb为深紫色,A_Bb为淡紫色,A_BB、aaB_、aabb为白色,所以表型及比例为深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7。
②若基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和b在同一条染色体上,AaBb产生配子为Ab∶aB=1∶1,自交后代基因型及比例为AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,表型及比例为深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1。
③若基因A、a和B、b在一对同源染色体上,且基因A和B在同一条染色体上,AaBb产生配子为AB∶ab=1∶1,自交后代基因型及比例为AABB∶AaBb∶aabb=1∶2∶1,表型及比例为淡紫色∶白色=1∶1。
(3)若基因A、a和B、b分别在两对非同源染色体上,淡紫色红玉杏植株(AaBb)自交,F1中白色红玉杏植株基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb共5种。F1中白色个体占总数的7/16,其中纯合子(AABB、aaBB、aabb)占总数的3/16,所以白色植株中纯合个体占3/7。
【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。
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株(AAbb)杂交,子一代全部是淡紫色植株(A_Bb),由此可推知亲本中纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB,所以该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,可根据题目所给结论,逆推实验结果。
①若A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上,则自交后代出现9种基因型,3种表现型,其比例为:深紫色︰淡紫色︰白色=3︰6︰7。
②若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)植株产生的配子及其比例为Ab∶aB=1∶1,其自交子代红玉杏花色及比例为淡紫色(2AaBb)∶深紫色(1AAbb)∶白色(1aaBB)=2∶1∶1。
③若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)植株产生的配子及其比例为AB∶ab=1∶1,其自交子代红玉杏花色及比例为淡紫色(2AaBb)∶白色(1AABB+1aabb)=1∶1。
(3)若A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,则这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有5种,它们之间的比例为AABB∶aaBB∶aabb∶AaBB∶aaBb=1∶1∶1∶2∶2,其中纯种个体占3/7。
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