【精品解析】贵州省黔东南州惠水民族中学2025-2026学年高二上学期开学检测生物试卷

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名称 【精品解析】贵州省黔东南州惠水民族中学2025-2026学年高二上学期开学检测生物试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-10-21 16:32:54

文档简介

贵州省黔东南州惠水民族中学2025-2026学年高二上学期开学检测生物试卷
1.(2025高二上·黔东南开学考)下列有关孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验的叙述,错误的是(  )
A.在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上提出问题
B.F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离属于假说内容
C.孟德尔依据减数分裂进行了“演绎推理”的过程
D.F1产生的雌雄配子各两种,且雌雄配子随机结合
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔先进行了豌豆纯合亲本杂交(如高茎×矮茎)和F1自交实验,观察到F1全为显性性状、F2出现3:1性状分离比的现象,进而基于这些实验结果提出问题,A不符合题意;
B、孟德尔的假说内容包括“生物的性状由遗传因子决定”“体细胞中遗传因子成对存在”“F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,分别进入不同配子”等,因此该表述属于假说内容,B不符合题意;
C、孟德尔提出遗传定律时,减数分裂的过程尚未被发现,他无法依据减数分裂进行“演绎推理”;其“演绎推理”是基于假说,预期测交实验(F1与隐性纯合子杂交)的结果,C符合题意;
D、根据孟德尔假说,F1(如Dd)会产生两种比例相等的雌雄配子(D和d),且受精时雌雄配子随机结合,这是F2出现3:1性状分离比的关键条件,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】孟德尔的研究始于实验观察(纯合亲本杂交和F1自交),基于观察提出问题,再通过假说解释现象,接着通过演绎推理预期测交结果,最后用测交实验验证假说。需明确“假说”是对实验现象的解释(如配子形成时遗传因子分离),“演绎”是基于假说推导测交结果,且孟德尔时代尚未发现减数分裂,其推理不依赖减数分裂知识。同时,F2性状分离比的出现,依赖于F1产生两种等量配子及雌雄配子随机结合这两个核心条件。
2.(2025高二上·黔东南开学考)下列各项性状中属于相对性状的是(  )
①玫瑰的黄花和重瓣花②牛的有角和无角③豌豆子叶黄色和种皮绿色④玉米的高茎和豌豆的矮茎⑤水稻的抗病和感病
A.②③ B.①⑤ C.②⑤ D.③⑤
【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】①“黄花”描述的是玫瑰花朵的颜色,“重瓣花”描述的是玫瑰花朵的花瓣层数,二者属于玫瑰的不同性状(颜色 vs 花瓣结构),不符合“同一性状”的条件,因此不属于相对性状。
②“有角”和“无角”均描述的是牛头部是否具有角这一同一性状,且针对的是同种生物(牛),符合相对性状的两个关键条件,因此属于相对性状。
③“子叶黄色”描述的是豌豆种子中子叶的颜色,“种皮绿色”描述的是豌豆种子外层种皮的颜色,二者属于豌豆种子的不同部位(子叶 vs 种皮)的颜色性状,不符合“同一性状”的条件,因此不属于相对性状。
④“高茎”和“矮茎”虽属于同一性状(植株高度),但针对的是不同种生物(玉米 vs 豌豆),不符合“同种生物”的条件,因此不属于相对性状。
⑤“抗病”和“感病”均描述的是水稻对病害的抵抗能力这一同一性状,且针对的是同种生物(水稻),符合相对性状的两个关键条件,因此属于相对性状。
综上,属于相对性状的是②和⑤,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】相对性状的判断需紧扣两个关键条件:一是“同种生物”,即比较的性状必须来自同一种生物;二是“同一性状”,即比较的是生物同一方面的特征(如颜色、有无某结构、抗性等)的不同表现类型,二者缺一不可。
3.(2025高二上·黔东南开学考)下图是孟德尔豌豆杂交实验的过程。与此有关的叙述正确的是(  )
A.杂交实验中雌、雄豌豆都要套袋处理
B.F1全为高茎,由一个显性遗传因子控制
C.F2中出现矮茎的现象称为性状分离
D.孟德尔从这一实验中得出了基因分离定律
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、杂交实验中,仅作为母本的豌豆需要套袋(防止外来花粉干扰),作为父本的豌豆无需套袋(需提供花粉),A不符合题意;
B、F1全为高茎,豌豆的株高性状由一对等位遗传因子(如D和d)控制,F1基因型为Dd,并非由“一个显性遗传因子”控制,B不符合题意;
C、性状分离指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,F1(高茎)自交产生的F2中,既有高茎也有矮茎,矮茎的出现是性状分离的表现,C符合题意;
D、孟德尔通过多对相对性状的杂交实验,结合假说-演绎法逐步推导,最终得出基因分离定律,并非仅从这一对相对性状的实验中直接得出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】豌豆性状由成对遗传因子控制,基因分离定律的得出是基于多组实验观察、假说构建与测交验证,并非单一实验的结果。
4.(2025高二上·黔东南开学考)下列相关叙述正确的是(  )
A.双亲为显性,杂交后代有隐性纯合子,则双亲一定都是杂合子
B.杂合子自交后代一定是杂合子
C.杂合子与纯合子遗传因子组成不同,性状表现也不同
D.为了验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、双亲表型为显性,说明双亲至少各含一个显性遗传因子(如A)。若杂交后代出现隐性纯合子(aa),则该隐性纯合子的两个隐性遗传因子(a)需分别来自父方和母方,因此双亲都必须含有隐性遗传因子(a)。结合“双亲表型为显性”,可推断双亲的遗传因子组成均为杂合子(如Aa),A符合题意;
B、杂合子(如Aa)自交时,产生的配子含A或a,受精时雌雄配子随机结合,后代基因型会出现AA(显性纯合子)、Aa(杂合子)、aa(隐性纯合子)三种类型,比例约为1:2:1。可见杂合子自交后代既有杂合子,也有纯合子,并非“一定是杂合子”,B不符合题意;
C、杂合子(如Aa)与显性纯合子(如AA)的遗传因子组成不同,但二者的表型通常相同。例如豌豆中,高茎的遗传因子组成可以是AA(显性纯合子)或Aa(杂合子),二者均表现为高茎;只有隐性纯合子(aa)才表现为矮茎,C不符合题意;
D、孟德尔为验证自己提出的“遗传因子分离假说”,设计并完成了测交实验——让F1杂合子(如Aa)与隐性纯合子(如aa)杂交,通过后代的表型及比例(若假说成立,后代高茎:矮茎应约为1:1)反向推导F1的遗传因子组成。正反交实验主要用于判断性状是否与性别相关(如伴性遗传),并非用于验证假说,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】显性性状由显性遗传因子控制,隐性性状由隐性遗传因子控制;杂合子(如Aa)含显性和隐性遗传因子,表型通常与显性纯合子(如AA)一致;纯合子(AA或aa)自交后代不发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离;孟德尔通过测交实验验证假说,而非正反交。
5.(2025高二上·黔东南开学考)两对基因(A—a、B—b)位于一对同源染色体上,两对基因(C—c、D—d)位于另外两对同源染色体,且独立遗传,不考虑交叉互换其他变异,让基因型为aaBBCCdd与AAbbccDD的水稻进行杂交,产生的F1自交,F2的基因型种类数和F1形成的配子种类数分别是(  )
A.81和16 B.27和8 C.27和16 D.81和8
【答案】B
【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】亲本基因型为aaBBCCdd和AAbbccDD,二者杂交后,F1的基因型为AaBbCcDd。A—a与B—b位于一对同源染色体上,由于亲本分别为aaBB(A为a、B为B)和AAbb(A为A、B为b),所以F1中A与b连锁、a与B连锁;C—c位于一对同源染色体上,F1基因型为Cc;D—d位于另一对同源染色体上,F1基因型为Dd。连锁组(A—a、B—b)因为没有交叉互换,只能产生两种配子,即含Ab的配子和含aB的配子;独立组1(C—c)遵循分离定律,能产生C和c两种配子;独立组2(D—d)也遵循分离定律,能产生D和d两种配子。所以总配子种类数为2(连锁组)×2(C—c)×2(D—d)=8种。
F1自交时,连锁组(A—a、B—b)中,F1(Ab//aB)自交,后代基因型只有3种,即AAbb(Ab//Ab)、AaBb(Ab//aB)、aaBB(aB//aB);独立组1(C—c)中,F1(Cc)自交,遵循分离定律,后代基因型为CC、Cc、cc,共3种;独立组2(D—d)中,F1(Dd)自交,遵循分离定律,后代基因型为DD、Dd、dd,共3种。所以总基因型种类数为3(连锁组)×3(C—c)×3(D—d)=27种。综上,F2的基因型种类数为27,F1形成的配子种类数为8,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因连锁指的是两对基因(A—a、B—b)位于一对同源染色体上,且没有交叉互换,这两对基因会视为一个“基因单元”,在遗传时随着同源染色体的分离而传递,不遵循自由组合定律;基因独立遗传指的是两对基因(C—c、D—d)分别位于另外两对同源染色体上,它们遵循自由组合定律,分析时可以单独计算每对基因的情况,之后再用“乘法原理”计算总的种类数。
6.(2025高二上·黔东南开学考)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的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是(  )
A.亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr
B.F1雄果蝇的白眼基因来自亲本雌蝇
C.F1长翅红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D.F1出现长翅雄果蝇的概率为3/8
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、母本需要为Bb(以提供b基因使后代出现bb个体),同时需要为X Xr(以提供Xr基因使后代出现XrY个体),且这样的基因型组合能使F1中白眼残翅雄果蝇的比例达到1/8,A不符合题意;
B、在伴X染色体遗传中,雄果蝇的性染色体组成为XY,其中X染色体只能来自母本,Y染色体来自父本。F1中白眼雄果蝇的基因型为XrY,其Xr染色体只能来自母本(亲本雌蝇BbX Xr),父本(BbXrY)提供的是Y染色体,不会传递Xr基因,B不符合题意;
C、亲本基因型为Bb×Bb,F1中长翅(B_)的基因型包括BB(概率1/3)和Bb(概率2/3),不存在纯合子占1/2的情况。亲本基因型为X Xr×XrY,F1雌果蝇的基因型为X Xr(红眼,概率1/2)或XrXr(白眼,概率1/2),即所有红眼雌果蝇的基因型均为X Xr,属于杂合子,不存在纯合的红眼雌果蝇。综合来看,F1长翅红眼雌果蝇(基因型为B_X Xr)均为杂合子,纯合子比例为0,C符合题意;
D、亲本基因型为Bb×Bb,根据分离定律,后代中B_(长翅)的概率为3/4(其中BB占1/4,Bb占2/4)。果蝇的性别由性染色体决定,后代中雌、雄果蝇的概率各为1/2。根据乘法原理,F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8,D不符合题意。
故答案为:C。
【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。
7.(2025高二上·黔东南开学考)下列相关叙述错误的是(  )
A.A细胞的名称为初级精母细胞 B.B细胞的名称为初级卵母细胞
C.C细胞的名称为次级卵母细胞 D.D细胞的名称为次级精母细胞
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、A细胞处于减数第一次分裂后期,细胞内可以观察到同源染色体分离的现象,同时细胞质分裂均等。根据减数分裂细胞的特征,减数第一次分裂后期且细胞质均等分裂的细胞,符合初级精母细胞的定义,初级卵母细胞在减数第一次分裂后期细胞质呈不均等分裂,A不符合题意;
B、B细胞处于减数第一次分裂后期,细胞内存在同源染色体分离的行为,并且细胞质分裂不均等,细胞一侧体积较大、一侧体积较小。减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞的典型特征,B不符合题意;
C、C细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内没有同源染色体,仅发生姐妹染色单体分离,同时细胞质分裂不均等,形成的子细胞体积差异明显(体积大的子细胞后续会发育为卵细胞,体积小的为第二极体)。减数第二次分裂后期细胞质不均等分裂的细胞,属于次级卵母细胞,第一极体在减数第二次分裂后期细胞质呈均等分裂,C不符合题意;
D、D细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内无同源染色体,仅进行姐妹染色单体分离,且细胞质分裂均等。但细胞质均等分裂的减数第二次分裂后期细胞,有两种可能的身份:既可能是次级精母细胞(由初级精母细胞分裂产生),也可能是第一极体(由初级卵母细胞分裂产生的第一极体再分裂形成),无法仅凭“细胞质均等分裂”就确定其一定是次级精母细胞,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】判断减数分裂中细胞名称,关键依据两点:一是细胞所处的减数分裂时期,减数第一次分裂后期存在同源染色体分离,减数第二次分裂后期无同源染色体、仅姐妹染色单体分离;二是细胞质分裂是否均等,初级卵母细胞、次级卵母细胞减数分裂时细胞质不均等分裂,初级精母细胞、次级精母细胞及第一极体分裂时细胞质均等分裂。结合这两点特征,可区分初级精母细胞、初级卵母细胞、次级精母细胞、次级卵母细胞和第一极体。
8.(2025高二上·黔东南开学考)如图所示为人体细胞的某些过程(细胞中的染色体并未全部画出),下列哪一个细胞完成相应细胞分裂过程后产生的子细胞中可能含有精子(  )
A.①④ B.② C.③④ D.②④
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】①细胞:含同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于有丝分裂后期。有丝分裂产生的子细胞为体细胞,不会产生精子。
②细胞:同源染色体两两配对(联会),且排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期。该细胞可能是初级精母细胞(若为雄性生殖细胞),经减数分裂后可产生次级精母细胞,进而形成精子。
③细胞:含同源染色体,染色体排列在赤道板上,着丝粒未分裂,处于有丝分裂中期。与①同理,有丝分裂不产生生殖细胞。
④细胞:不含同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,且细胞质均等分裂,处于减数第二次分裂后期。该细胞可能是次级精母细胞(若为雄性生殖细胞),分裂后可产生精细胞,精细胞变形后形成精子。
产生精子需经过减数分裂(初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞),故②④完成相应细胞分裂过程后产生的子细胞中可能含有精子,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)有丝分裂与减数分裂的关键区别:有丝分裂全程含同源染色体,无联会现象;减数第一次分裂有同源染色体联会、分离,减数第二次分裂无同源染色体。
(2)精子形成的细胞路径:精原细胞(有丝分裂增殖)→初级精母细胞(减数第一次分裂)→次级精母细胞(减数第二次分裂,细胞质均等分裂)→精细胞→精子。需注意,次级精母细胞与第一极体均为减数第二次分裂后期且细胞质均等分裂,但只有次级精母细胞能参与精子形成。
9.(2025高二上·黔东南开学考)某性别决定为XY型的二倍体需氧动物(2n=6),其雄性个体的基因型为AaBb,该雄性生物体内细胞减数分裂某时期示意图如下。下列叙述错误的是
A.该细胞的变异类型可通过光学显微镜进行观察
B.该细胞的变异发生在常染色体和性染色体之间
C.该细胞中总共含有6个染色体,12个DNA分子
D.该细胞分裂可形成基因型为aBX、aBXA、AbY、bY配子
【答案】C
【知识点】精子的形成过程;染色体结构的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该细胞的变异为染色体结构变异中的易位(非同源染色体之间交换片段),染色体的形态和结构变化可在光学显微镜下观察到(如染色体片段的位置改变),与基因突变(分子水平,不可见)不同,A不符合题意;
B、从图中及题意可知,细胞含1对性染色体(X、Y)和2对常染色体,易位发生在非同源染色体之间。结合雄性个体基因型AaBb及细胞中染色体片段的移接情况,可判断变异涉及常染色体(含A/a或B/b基因)与性染色体(X染色体),即发生在常染色体和性染色体之间,B不符合题意;
C、该细胞处于减数第一次分裂中期,染色体已完成复制但着丝粒未分裂,染色体数量与体细胞相同,为6个(3对同源染色体)。染色体上的DNA(核DNA)因复制变为12个(每个染色体含2个染色单体,即2个核DNA),但该动物为需氧动物,细胞内有线粒体,线粒体中含有少量DNA,因此细胞内总DNA分子数应大于12个,并非恰好12个,C符合题意;
D、该细胞处于减数第一次分裂中期,后续同源染色体分离、非同源染色体自由组合,结合染色体易位情况(如A基因片段移到X染色体上),其产生的次级精母细胞基因型可推导为:含aB的常染色体与X染色体(含A)组合,含Ab或b的常染色体与Y染色体组合,最终分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该动物为XY型性别决定,2n=6(体细胞含3对同源染色体,其中1对为性染色体X、Y,2对为常染色体);图中细胞同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,且存在染色体片段移接(非同源染色体间),属于染色体结构变异中的易位。
10.(2025高二上·黔东南开学考)野生番茄是二倍体植物(2n=24),科学家建立的MiMe番茄可产生染色体数未减半的克隆配子。野生型和MiMe番茄中配子的形成过程如下图。以下叙述错误的是(  )
A.两株MiMe番茄杂交后的子代为四倍体
B.图a中细胞为减数分裂Ⅰ前期,含有12个四分体
C.MiMe番茄的克隆配子中不具有同源染色体
D.MiMe番茄产生配子时细胞只分裂一次
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】野生番茄(2n=24)与MiMe番茄配子形成的差异:野生番茄通过减数分裂产生染色体数减半的配子(n=12),MiMe番茄通过类似有丝分裂的过程产生染色体数未减半的克隆配子(2n=24)。
A、MiMe番茄的配子含2个染色体组(2n=24),两株MiMe番茄杂交时,雌雄配子各提供2个染色体组,子代体细胞含4个染色体组,为四倍体,A不符合题意;
B、图a为野生型番茄减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体联会形成四分体。野生番茄2n=24,共12对同源染色体,故形成12个四分体,B不符合题意;
C、MiMe番茄通过类似有丝分裂的过程产生配子,有丝分裂不发生同源染色体分离,因此其克隆配子中仍含有同源染色体(与体细胞染色体组成一致,2n=24,含12对同源染色体),C符合题意;
D、MiMe番茄产生配子时,细胞仅进行一次分裂(类似有丝分裂的一次分裂),直接产生染色体数与体细胞相同的配子,而非减数分裂的两次分裂,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】减数分裂会发生同源染色体分离和染色体数减半(产生n配子),有丝分裂不发生同源染色体分离、染色体数不变(产生2n配子)。
11.(2025高二上·黔东南开学考)下列关于减数分裂和受精作用错误的是(  )
A.受精卵细胞中染色体与体细胞中染色体数目一致
B.受精卵中染色体一半来自父亲,一半来自母亲
C.受精卵中遗传物质一半来自父亲,一半来自母亲
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程;受精作用
【解析】【解答】A、减数分裂产生的配子(精子和卵细胞),染色体数目均为体细胞的一半。受精作用时,精子和卵细胞结合形成受精卵,受精卵的染色体数目由“精子染色体数+卵细胞染色体数”组成,恰好恢复为体细胞的染色体数目,A不符合题意;
B、染色体仅存在于细胞核中,精子的细胞核进入卵细胞后,与卵细胞的细胞核融合。受精卵细胞核中的染色体,一半来自精子(父亲),一半来自卵细胞(母亲),不存在其他来源,B不符合题意;
C、遗传物质包括细胞核遗传物质(染色体上的DNA)和细胞质遗传物质(如线粒体中的DNA)。核遗传物质一半来自父亲(精子细胞核),一半来自母亲(卵细胞细胞核); 细胞质遗传物质几乎全部来自母亲(卵细胞的细胞质中含有大量线粒体,精子头部进入卵细胞时,几乎不含细胞质,因此线粒体DNA主要来自母方)。 综上,受精卵的总遗传物质并非“一半来自父亲,一半来自母亲”,而是母方提供的遗传物质更多,C符合题意;
D、减数分裂使原始生殖细胞形成配子时,染色体数目减半(如体细胞染色体数为2n,配子为n);受精作用使配子(n)结合形成受精卵(2n),恢复为体细胞染色体数目。二者协同作用,确保生物前后代体细胞的染色体数目始终保持一致,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】受精卵的染色体来源与数量、遗传物质(核遗传物质与细胞质遗传物质)的来源差异——染色体仅存在于细胞核中,细胞质中的遗传物质(如线粒体DNA)几乎全部来自母方。
12.(2025高二上·黔东南开学考)下列疾病中不属于遗传病的是(  )
A.唇裂 B.流行性感冒
C.镰刀型细胞贫血症 D.特纳综合征
【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、唇裂由多对等位基因异常引起,同时受环境因素影响,属于多基因遗传病,A不符合题意;
B、流行性感冒由流感病毒感染引起,具有传染性,可在人群中传播,不属于由遗传物质改变导致的遗传病,B符合题意;
C、镰刀型细胞贫血症由基因突变引起,是常染色体隐性单基因遗传病,C不符合题意;
D、特纳综合征患者染色体组成为45,XO(缺少一条X染色体),属于染色体数目异常遗传病,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】遗传病的定义:由遗传物质(基因或染色体)改变引起的疾病,可遗传给后代,包括单基因遗传病(如镰刀型细胞贫血症)、多基因遗传病(如唇裂)和染色体异常遗传病(如特纳综合征)。
13.(2025高二上·黔东南开学考)下图是人类某一家族甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图。遗传病甲由一对等位基因(A、a)控制,遗传病乙由另一对等位基因(B、b)控制。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是(  )
A.甲病为伴X染色体的隐性遗传病,乙为常染色体的隐性遗传病
B.Ⅲ1的一个初级精母细胞中含有甲病致病基因的数量为2个
C.Ⅱ4和Ⅲ5基因型相同的概率为1/2
D.若Ⅲ2与一个只患乙病且携带甲病致病基因的男性结婚,生育一个两病兼患男孩的概率为1/16
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、Ⅰ1和Ⅰ2都不患乙病,子代Ⅱ2患乙病,符合“无中生有”,故乙病为隐性遗传病;又因为Ⅱ4(患乙病)的子代Ⅲ4不患乙病,若乙病为伴X隐性遗传病,Ⅱ4(X X )的儿子必为X Y(患乙病),与Ⅲ4不患乙病矛盾,因此乙病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ3和Ⅱ4都不患甲病,子代Ⅲ4患甲病,符合“无中生有”,故甲病为隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,需结合选项进一步验证,A不符合题意;
B、初级精母细胞是精原细胞经DNA复制形成的,DNA复制后基因数量会加倍,需结合甲病遗传方式分析:若甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ1患甲病,基因型为aa,DNA复制后初级精母细胞中致病基因(a)数量为4个;若甲病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ1患甲病,基因型为X Y,DNA复制后初级精母细胞中致病基因(X )数量为2个。由于甲病遗传方式不确定,初级精母细胞中致病基因数量可能为2个或4个,无法确定为2个,B不符合题意;
C、需结合甲病遗传方式分别推导Ⅱ4和Ⅲ5的基因型:若甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4患乙病(bb)、不患甲病但子代Ⅲ4患甲病(aa),故Ⅱ4基因型为Aabb;Ⅲ5患乙病(bb)、不患甲病,由Ⅱ3(Aa)和Ⅱ4(Aa)推导,Ⅲ5基因型为AAbb或Aabb(比例1:2),二者基因型相同的概率为2/3。若甲病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ4患乙病(bb)、不患甲病但子代Ⅲ4(男)患甲病(X Y),故Ⅱ4基因型为bbX X ;Ⅲ5患乙病(bb)、不患甲病,基因型为bbX X 或bbX X (比例1:1),二者基因型相同的概率为1/2。由于甲病遗传方式不确定,二者基因型相同的概率无法确定为1/2,C不符合题意;
D、男性“只患乙病且携带甲病致病基因”,乙病为常染色体隐性遗传病,故其乙病基因型为bb,携带甲病致病基因(隐性),故其甲病基因型为Aa,综合基因型为Aabb。Ⅲ2的父亲Ⅱ1患甲病(aa)、不患乙病(B_),母亲Ⅱ2患乙病(bb)、不患甲病(A_),Ⅲ2不患甲、乙病,因此Ⅲ2甲病基因型为Aa(从父亲处获得a,自身不患甲病故含A),乙病基因型为Bb(从母亲处获得b,自身不患乙病故含B),综合基因型为AaBb。再计算概率:生育两病兼患男孩需满足甲病aa(Aa×Aa→概率1/4)、乙病bb(Bb×bb→概率1/2)、性别为男孩(概率1/2),总概率为1/4×1/2×1/2=1/16,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。
14.(2025高二上·黔东南开学考)对于遗传物质的探究,众多科学家进行了无数的实验。下列有关科学家的实验及实验结论的叙述中,错误的选项是(  )
选项 实验材料 实验过程 实验结果与结论
一 R型和S型肺炎链球菌 将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养 培养基上只生长R型细菌,说明DNA被水解后失去了遗传效应
二 噬菌体和大肠杆菌 用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温 离心后获得的上清液中放射性很高,说明DNA是遗传物质
三 烟草花叶病毒和烟草 用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草 烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
四 大肠杆菌 将双链都用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中 经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、实验过程为“R型活细菌+S型细菌的DNA+DNA水解酶混合培养”,DNA水解酶会将S型细菌的DNA水解为无功能的片段。结果仅R型细菌生长,说明水解后的DNA无法使R型细菌转化为S型细菌,即DNA被水解后失去遗传效应,实验结果与结论一致,A不符合题意;
B、实验用35S标记噬菌体,而35S仅标记噬菌体的蛋白质外壳(DNA不含S元素)。短时间保温后离心,上清液(含未侵入细菌的噬菌体外壳)放射性高,说明噬菌体的蛋白质未进入大肠杆菌,但该实验仅能证明“蛋白质不进入宿主细胞”,无法证明“DNA是遗传物质”——证明DNA是遗传物质需用32P标记噬菌体DNA的对照实验,且需观察子代噬菌体是否携带放射性。此实验缺乏关键对照,结论推导不成立,B符合题意;
C、烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,实验仅用分离出的RNA侵染烟草,结果烟草出现病斑(表现出病毒感染症状),说明RNA能单独引发烟草的感染,即RNA可能承担遗传物质的功能(后续实验可进一步排除蛋白质的作用),实验结果支持“RNA可能是遗传物质”的结论,C不符合题意;
D、大肠杆菌的DNA双链被15N标记,培养在14N培养基中,DNA复制遵循半保留复制原则:第一次分裂后,所有DNA均为15N-14N(杂合链);第二次分裂后,2个DNA为15N-14N、2个为14N-14N;第三次分裂后,共8个DNA,其中2个为15N-14N、6个为14N-14N,含15N的DNA占比为2/8=1/4,与实验结果一致,证明DNA复制方式为半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
15.(2025高二上·黔东南开学考)为探究噬菌体吸附细菌至子代噬菌体释放所用的时间,研究人员分别将35S和32P标记的噬菌体与细菌混合保温30min,离心并对沉淀物和上清液进行分析,结果如表。下列说法正确的是(  )
标记噬菌体的同位素
35S 32P
沉淀物 上清液 沉淀物 上清液
87% 13% 45% 55%
A.实验前分别用含35S和32P的培养基直接培养噬菌体
B.35S标记组沉淀物放射性高是因为离心不充分
C.若用3H标记噬菌体进行上述实验,结果与35S标记组一致
D.噬菌体吸附细菌至子代噬菌体释放的时间小于30min
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒,无细胞结构,无法独立在培养基中增殖,必须依赖宿主细菌(如大肠杆菌)才能繁殖。因此,需先将大肠杆菌培养在含35S或32P的培养基中,使大肠杆菌被标记,再让噬菌体感染被标记的大肠杆菌,才能获得被标记的噬菌体,不能直接用培养基培养噬菌体,A不符合题意;
B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳不进入细菌细胞,仍留在细胞外。离心后,细菌细胞(含侵入的噬菌体DNA)因密度大沉淀,蛋白质外壳因密度小在上清液。若沉淀物放射性高,主要原因是搅拌不充分(蛋白质外壳未与细菌完全分离,随细菌沉淀),而非离心不充分(离心不充分会导致上清液和沉淀物放射性均偏低,无明显偏向),B不符合题意;
C、3H是氢的同位素,可同时标记噬菌体的蛋白质(含氢的氨基酸组成)和DNA(含氢的脱氧核苷酸组成),而35S仅标记蛋白质外壳。若用3H标记:蛋白质外壳(含3H)不进入细菌,离心后在上清液DNA(含3H)进入细菌,离心后在沉淀物。 因此,离心后上清液和沉淀物均会出现放射性,与35S标记组(仅上清液应含高放射性,沉淀物放射性低)的分布规律完全不同;,C不符合题意;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA会进入细菌细胞,离心后随细菌沉淀,正常情况下(未释放子代)沉淀物放射性应较高,上清液放射性较低。但实验结果中,32P标记组上清液放射性达55%,说明部分噬菌体已完成侵染过程(DNA进入细菌→合成子代→组装→释放),释放的子代噬菌体(含亲代32P标记的DNA)脱离细菌,随上清液分离,导致上清液放射性升高。由于保温仅30min就出现大量释放,表明噬菌体从吸附细菌到子代释放的时间小于30min,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
16.(2025高二上·黔东南开学考)卫星DNA是一类高度重复序列,2-10个核苷酸为一个重复单元,富含A、T碱基,主要分布在着丝粒、端粒周围区域,具有物种特异性。下列相关叙述正确的是(  )
A.组成卫星DNA的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基数量不等
B.卫星DNA的双链结构中,碱基的比例(A+C)/(T+G)>1
C.卫星DNA可能与细胞分裂过程中染色体的分离有关
D.根据卫星DNA容易发生变异的特点来进行亲子鉴定
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、卫星DNA属于DNA分子,其基本组成单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成。在DNA分子中,磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的数量始终相等(均等于脱氧核苷酸的数量),不存在数量不等的情况,A不符合题意;
B、DNA双链遵循碱基互补配对原则:A与T配对,C与G配对,因此DNA分子中A的数量等于T的数量,C的数量等于G的数量。由此可推导:A+C = T+G,故(A+C)/(T+G)= 1,与卫星DNA是否富含A/T无关,B不符合题意;
C、题干明确卫星DNA“主要分布在着丝粒、端粒周围区域”。在细胞分裂(有丝分裂、减数分裂)过程中,着丝粒是纺锤丝的附着位点,纺锤丝的牵引作用直接决定染色体能否准确分离到子细胞中。卫星DNA位于着丝粒周围,可能参与纺锤丝的附着或着丝粒的结构稳定,进而辅助染色体分离,该选项合理,C符合题意;
D、亲子鉴定的核心要求是遗传标记具有“个体特异性”和“稳定性”:个体特异性确保能区分不同个体,稳定性确保亲子代间的遗传一致性(变异会导致亲子代标记不匹配,干扰判断)。题干虽提到卫星DNA“具有物种特异性”,但未提及“容易发生变异”,且即使存在变异,也不符合亲子鉴定对稳定性的需求——若卫星DNA易变异,亲子代间差异可能过大,无法准确判断亲缘关系,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
17.(2025高二上·黔东南开学考)腺病毒DNA复制过程中先从一端启动一条新链合成,以此取代原来在双链中配对的DNA链。新链复制完成后,被替换的链会作为一条游离的单链被释放,随后它会被独立复制,具体过程见图。下列相关叙述错误的是(  )
A.腺病毒DNA的复制遵循碱基互补配对原则
B.腺病毒DNA的两条链不是同时进行复制的
C.腺病毒DNA的复制过程以半保留方式进行
D.腺病毒子代DNA存在链状和环状两种形态
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、无论何种生物的DNA复制,均需遵循碱基互补配对原则(A与T配对、C与G配对),这是保证DNA复制准确性的关键。腺病毒DNA复制时,新链合成需以母链为模板,按碱基互补配对原则添加脱氧核苷酸,题干中“新链合成取代原来配对的DNA链”也隐含这一过程,A不符合题意;
B、腺病毒DNA复制“先从一端启动一条新链合成”,待这条新链复制完成后,“被替换的链会作为一条游离的单链被释放,随后它会被独立复制”。这表明两条母链的复制存在先后顺序,并非同时启动,B不符合题意;
C、半保留复制的核心是“新DNA分子由一条母链和一条新链组成”。腺病毒复制时,第一条新链以一条母链为模板合成,形成的新DNA含“原母链+新链”;被替换的母链随后作为模板独立复制,形成的另一个新DNA同样含“该母链+新链”,符合半保留复制的定义,C不符合题意;
D、题干提到“被替换的链会作为一条游离的单链被释放”,该单链可能暂时呈环状结构,但这是复制过程中的中间状态,并非子代DNA的最终形态。随后这条环状单链会“被独立复制”,复制时仍以链状模板合成新链,最终形成的子代DNA均为双链链状结构(与亲代DNA形态一致),不存在环状的子代DNA,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
18.(2025高二上·黔东南开学考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是(  )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有2个DNA分子
B.在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、染色体确实是真核生物DNA的主要载体(少量DNA存在于线粒体、叶绿体中),但一条染色体上的DNA分子数量并非固定为2个:细胞分裂间期(DNA复制前)及分裂末期(染色体解螺旋后),一条染色体仅含1个DNA分子;分裂间期(DNA复制后)至分裂后期(着丝粒分裂前),一条染色体含2个DNA分子(姐妹染色单体) ,A不符合题意;
B、DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在DNA分子的外侧;碱基(A、T、C、G)排列在内侧,通过碱基互补配对形成碱基对,其排列顺序决定DNA的多样性和特异性,并非构成基本骨架,B不符合题意;
C、基因的本质是具有遗传效应的核酸片段,对于绝大多数生物(真核生物、原核生物、DNA病毒)而言,基因是具有遗传效应的DNA片段;少数RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段。同时,一个DNA分子(如人类染色体上的DNA)长度较长,可包含成百上千个基因(每个基因对应特定的遗传效应),C符合题意;
D、基因是DNA片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸,一个基因通常包含多个脱氧核苷酸。但基因的特异性并非由脱氧核苷酸的比例决定,而是由脱氧核苷酸的排列顺序决定——不同基因的脱氧核苷酸比例可能相似,但排列顺序不同,导致基因功能(遗传效应)存在差异;若排列顺序相同,即使比例相同,也属于同一基因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】染色体是DNA的主要载体,DNA是基因的载体,基因是具有遗传效应的DNA片段,脱氧核苷酸是DNA(及基因)的基本组成单位。
19.(2025高二上·黔东南开学考)胰腺癌临床症状隐匿且不典型,是诊断和治疗都很困难的消化道恶性肿瘤,手术死亡率较高。胰腺癌的病因是原癌基因和抑癌基因发生了突变。下列相关叙述正确的是(  )
A.正常人的DNA上不存在原癌基因和抑癌基因
B.原癌基因过量表达或突变会抑制癌细胞凋亡
C.胰腺癌细胞能无限增殖且易在机体内分散和转移
D.抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞正常的生长和增殖
【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、原癌基因和抑癌基因是人体细胞基因组中本来就存在的基因,并非癌细胞特有。原癌基因负责调控细胞正常的生长和分裂,抑癌基因负责阻止细胞不正常的增殖,二者共同维持细胞增殖的平衡。正常人的DNA中必然含有这两类基因,只是未发生突变,A不符合题意;
B、原癌基因的功能是促进细胞正常的生长、分裂和分化,当原癌基因过量表达或发生突变时,其功能异常激活,会导致细胞增殖失控(加速分裂),但这一过程与“抑制癌细胞凋亡”无直接关联。抑制癌细胞凋亡通常与抑癌基因失活(无法促进凋亡)或凋亡相关基因异常有关,而非原癌基因的作用,B不符合题意;
C、癌细胞具有两大核心特征:一是无限增殖,突破正常细胞的分裂次数限制(如正常体细胞约分裂50-60次),可长期无限分裂;二是易分散和转移,细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,导致癌细胞容易从原发部位脱落,随血液或淋巴液扩散到其他组织器官。胰腺癌细胞作为癌细胞的一种,同样具备这两个特征,C符合题意;
D、抑癌基因的功能是抑制细胞不正常的生长和增殖(如阻止异常细胞分裂),或促进受损细胞的凋亡,以维持细胞增殖的平衡;而促进细胞正常的生长和增殖是原癌基因的功能(如调控细胞周期)。二者功能相反,该选项混淆了原癌基因与抑癌基因的作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原癌基因和抑癌基因是正常细胞中调控细胞生长和分裂的关键基因,突变后可能导致细胞癌变;癌细胞具有无限增殖、易分散转移等典型特征。
20.(2025高二上·黔东南开学考)研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。如图所示,依据中心法则,下列相关叙述错误的是(  )
A.合成子代病毒的蛋白质外壳的完成过程至少要经过④②③环节
B.HIV的逆转录酶是由病毒自身合成的
C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的核DNA上
D.科学家可以通过研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、HIV是逆转录病毒,其携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板,需要经过逆转录过程形成DNA,然后再通过转录和翻译过程形成蛋白质外壳,即至少要经过图中的④逆转录、②转录、③翻译环节,A不符合题意;
B、HIV没有细胞结构,其逆转录酶是由宿主细胞的核糖体合成的,而不是病毒自身合成,B符合题意;
C、HIV通过逆转录形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C不符合题意;
D、因为HIV需要经过逆转录过程形成DNA,再经过转录和翻译形成病毒的蛋白质外壳,所以可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来抑制HIV的增殖,进而治疗艾滋病,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(2)病毒无细胞结构,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成;烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活,离开宿主细胞后无生命活动,如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
21.(2025高二上·黔东南开学考)有研究表明,人类卵母细胞由于缺乏KIFC1蛋白,在分裂过程中常出现多极纺锤体,而小鼠、牛等哺乳动物卵母细胞的纺锤体则总是很稳定。清除了小鼠和牛卵母细胞中的KIFC1蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体。根据该研究结果,下列相关推测不合理的是(  )
A.KIFC1蛋白的作用可能是在纺锤丝之间形成桥梁,有助于纺锤丝对齐并阻止它们解体
B.人类出现异常卵细胞的概率高于小鼠和牛等哺乳动物
C.将KIFC1蛋白导入人类卵母细胞可能是一种减少缺陷卵子的潜在方法
D.小鼠的KIFC1蛋白合成基因也可能在浆细胞中表达
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A 、剔除了小鼠和牛卵母细胞中的 KIFC1 蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体,说明 KIFC1 蛋白与纺锤体的稳定有关,A 正确;
B 、由于人类卵母细 胞纺锤体异常的概率高于小鼠、牛等哺乳动物,因此出现异常卵细胞的概率也高于小鼠、牛等哺乳 动物,B 正确;
C 、KIFC1 蛋白与卵母细胞纺锤体的形成有关,将 KIFC1 蛋白导入人类卵母 细胞,使卵母细胞形成纺锤体的错误率下降,可能是减少缺陷卵子的新方法,C 正确;
D 、浆细胞为高度分化的细胞,不会进行细胞的有丝分裂过程,故小鼠的KIFC1蛋白合成基因不能在浆细胞中表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂过程中形成的纺锤体可将后期分开后的姐妹染色体平均分向细胞两极,若分裂过程中常出现多极纺锤体,则会导致分裂时染色体分配异常。剔除了小鼠和牛卵母细胞中的KIFCI蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体,说明KIFCI蛋白与纺锤体的稳定有关。
22.(2025高二上·黔东南开学考)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中,在DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶,使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述错误的是(  )
A.线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达
B.高血糖环境中,线粒体DNA在复制时遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、基因甲基化通常会影响RNA聚合酶与启动子的结合,抑制基因转录过程,进而减少相关蛋白质的合成,因此线粒体DNA甲基化水平升高可抑制相关基因的表达,A不符合题意;
B、无论是高血糖环境还是正常环境,DNA复制都遵循碱基互补配对原则(A-T、G-C配对),这是DNA复制的基本规律,不受外界环境影响,B不符合题意;
C、高血糖引起的甲基化修饰,是在胞嘧啶上添加甲基(形成5'-甲基胞嘧啶),并未改变线粒体DNA的碱基种类和排列顺序(碱基序列),属于表观遗传修饰,而非碱基序列改变,C符合题意;
D、题干中甲基化发生在视网膜细胞(体细胞)的线粒体DNA上,生殖细胞(精子、卵细胞)的线粒体DNA未发生这种修饰,而只有生殖细胞的遗传物质能传递给后代,因此该甲基化水平不可遗传,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】表观遗传的关键特征是修饰(如甲基化)不改变DNA碱基序列,但会影响基因表达,且体细胞中的表观遗传修饰通常不遗传给后代(生殖细胞未受影响时)。DNA复制的稳定性体现在碱基互补配对原则是其核心,不受外界环境(如高血糖)干扰,能保证遗传信息准确传递。甲基化对基因表达的影响主要是,DNA甲基化多发生在基因启动子区域,阻碍转录相关酶(如RNA聚合酶)的结合,最终抑制基因表达,导致细胞功能异常(如线粒体损伤)。
23.(2025高二上·黔东南开学考)如图表示基因与性状之间的关系示意图,下列相关说法中,正确的是(  )
A.①过程与DNA复制的共同点,都是以DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行
B.②过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的
D.HIV和T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①②这两个基本过程
【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①过程为转录,DNA复制与转录的差异主要体现在酶和模板链数量上:DNA复制以DNA的两条链为模板(半保留复制),需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接;转录以DNA的一条链为模板(模板链),需要RNA聚合酶催化核糖核苷酸连接,而非DNA聚合酶。二者虽均可能以DNA单链为模板(复制时每条链分别作为模板),但催化酶不同,A不符合题意;
B、②过程为翻译,是在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程:mRNA作为模板提供氨基酸排列顺序信息;氨基酸是合成蛋白质的原料;tRNA作为转运工具,将氨基酸运至核糖体对应位置;核糖体是翻译的场所;酶(如肽酰转移酶)催化肽键形成;ATP提供能量,B符合题意;
C、基因控制性状的直接途径是“基因→蛋白质结构→性状”,镰刀型细胞贫血症的病因是基因突变导致血红蛋白分子结构异常(β-珠蛋白链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸),异常的血红蛋白直接导致红细胞呈镰刀状,进而引发贫血症状,属于基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,而非间接表现,C不符合题意;
D、病毒的增殖依赖特定宿主细胞:HIV是人类免疫缺陷病毒,主要侵染人体T淋巴细胞,可在人体细胞内先通过逆转录形成DNA,再进行转录(①)和翻译(②);T2噬菌体是专门侵染大肠杆菌的病毒,其宿主细胞是大肠杆菌,不能侵染人体细胞,因此无法在人体细胞内进行①②过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
24.(2025高二上·黔东南开学考)以下叙述中正确的是(  )
①突变基因翻译出的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变
②一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖只能发生基因突变或染色体变异
③观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
④一对同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合均可导致基因重组,但不是有丝分裂和减数分裂均可产生的变异
⑤基因突变的方向是由生物生存的环境决定的
⑥有性生殖的优越性体现在配子的多样性及配子结合的随机性
A.①③④⑥ B.①②④⑥ C.①②⑤⑥ D.②④⑤⑥
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】①密码子具有简并性(一种氨基酸可由多种密码子编码),若基因突变导致mRNA上的密码子改变,但改变后的密码子仍编码同一种氨基酸(如UUA→UUG,均编码亮氨酸),则翻译出的蛋白质中氨基酸排列顺序不变。因此该叙述正确。
②基因重组发生在减数分裂过程中,花药内的原始生殖细胞(如精原细胞)通过减数分裂产生精子,可发生基因重组(如减数第一次分裂前期交叉互换、后期自由组合);根尖细胞进行有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生基因重组,仅可能发生基因突变(DNA复制时)或染色体变异(如染色体数目/结构异常)。因此该叙述正确。
③基因突变是DNA分子水平的碱基对替换、增添或缺失,仅改变基因的内部结构,不会导致染色体形态或结构发生可见变化,在光学显微镜下无法观察到。因此通过观察中期染色体形态,无法判断基因突变的位置,该叙述错误。
④同源染色体非姐妹染色单体交叉互换(减数第一次分裂前期)和非同源染色体自由组合(减数第一次分裂后期),均是基因重组的重要来源;但基因重组仅发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中无同源染色体分离和交叉互换,不会发生基因重组。因此该叙述正确。
⑤基因突变具有不定向性,突变方向是随机的(如一个基因可向多个不同方向突变),环境仅能对已发生的突变进行选择(保留适应环境的突变,淘汰不适应的),不能决定基因突变的方向。因此该叙述错误。
⑥有性生殖中,减数分裂时同源染色体分离、非同源染色体自由组合,以及交叉互换,可产生遗传物质不同的配子(配子多样性);受精过程中,雌雄配子的结合是随机的(如一个卵细胞可与不同精子结合),二者共同导致后代基因型多样,增强生物对环境的适应能力,体现有性生殖的优越性。因此该叙述正确。
正确的叙述为①②④⑥,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)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。
(2)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(3)染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
25.(2025高二上·黔东南开学考)如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因A、a 仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述错误的是(  )
A.图①的变异类型,不会在花粉离体培养的过程中发生
B.图②是非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异
C.图③中发生的变异,可引起基因结构的改变
D.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失
【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、图①中的变异发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组(减数第一次分裂前期的交叉互换)。基因重组仅发生在减数分裂过程中(形成配子时),而花粉离体培养是将已形成的花粉(配子)培育为单倍体植株的过程,属于植物组织培养,不涉及减数分裂,因此不会发生基因重组,A不符合题意;
B、图②中两条染色体的形态、大小差异明显,属于非同源染色体,二者之间交换片段的变异类型为染色体结构变异中的易位(基因重组中的交叉互换仅发生在同源染色体之间)。易位属于染色体结构变异的一种,B不符合题意;
C、图③中基因A变为基因a,且题干明确“基因A、a仅有图③所示片段的差异”,推测该变异为基因内部碱基对的缺失(或替换、增添),属于基因突变。基因突变的本质是基因内部碱基对排列顺序发生改变,会直接导致基因结构改变,C不符合题意;
D、图④中显示一条染色体存在弯曲,弯曲部位的片段在其同源染色体上没有对应配对的片段,这种情况存在两种可能:一是该染色体多了一段未配对的片段(属于染色体结构变异中的重复),二是其同源染色体少了一段片段(属于染色体结构变异中的缺失)。仅从图中染色体的弯曲形态,无法确定变异一定是“缺失”,也可能是“重复”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因重组发生在同源染色体间,基因突变是基因内部碱基对改变,染色体结构变异涉及非同源染色体间片段交换或染色体片段增减。
26.(2025高二上·黔东南开学考)野生猕猴桃是一种多年生植株上所结的富含维生素C的二倍体(2n=58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程,下列分析正确的是(  )
A.整个培育过程中不可使用花药离体培养
B.③和⑦过程必须使用一定浓度的秋水仙素
C.经⑤过程培育成的AAA,亲本不是同一物种
D.经⑥过程培育成的AAAB为四倍体植株
【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、花药离体培养可用于单倍体育种或获取特定染色体组数的个体,在该培育过程中并非不可使用:例如,由Aa培育AA时,可先对Aa的花药进行离体培养获得单倍体A,再用秋水仙素处理使染色体加倍得到AA;培育三倍体AAA时,也可先通过体细胞杂交获得六倍体,再对六倍体的花药离体培养获得AAA单倍体植株,A不符合题意;
B、③和⑦过程的目的是诱导染色体数目加倍,秋水仙素是常用试剂(通过抑制纺锤体形成实现染色体加倍),但并非唯一方法。低温处理也能抑制纺锤体的形成,从而诱导染色体数目加倍,且效果与秋水仙素类似,B不符合题意;
C、物种的判断标准是“能否杂交产生可育后代”:⑤过程中,AAA的亲本应为AA(二倍体)和AAAA(四倍体)。AA与AAAA杂交可产生AAA(三倍体),但三倍体AAA的细胞内染色体组数为3,减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法产生可育配子,即AA与AAAA杂交后代不可育,说明二者存在生殖隔离,不属于同一物种,C符合题意;
D、⑥过程是将外源抗虫基因B导入三倍体AAA中,属于基因工程育种,其核心是引入外源基因,并未改变原有细胞的染色体组数。AAA本身为三倍体(3个染色体组),导入基因B后,染色体组数仍为3,因此AAAB属于三倍体植株,而非四倍体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)单倍体育种程序包括:用杂交方法获得杂种F1。将F1的花药放在人工培养基上进行离体培养,花粉细胞经多次分裂形成愈伤组织,诱导愈伤组织分化成幼苗。用秋水仙素处理幼苗,染色体加倍后成为可育的纯合植株。
(2)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。
(3)在人为干预下,利用物理因素(如紫外线、X射线、激光)、化学因素(如亚硝酸盐、碱基类似物)、生物因素(如病毒、细菌)处理生物,生物发生基因突变的频率就会明显提高。这种利用人为因素诱发基因产生突变的方式称为人工诱变。
27.(2025高二上·黔东南开学考)人类的XY染色体有同源区段和非同源区段,同源区段可以有等位基因,如图1;图2是人类某种位于性染色体上的单基因(A/a)遗传病的患者家系图。下列判断错误的是(  )
A.该病为显性遗传病,图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子
B.控制该遗传病的基因位于图1中的Ⅱ同源区段上
C.图2中Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女孩,患病的概率是1/2
D.图2中Ⅲ-2与正常女性结婚,建议后代生男孩
【答案】D
【知识点】伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据“有中生无”(Ⅱ-3和Ⅱ-4患病,子代Ⅲ-3正常)可判断该病为显性遗传病。结合基因位于XY同源区段的结论,Ⅰ-1(患病)子代Ⅱ-2(正常)基因型为XaXa,说明Ⅰ-1基因型为XAYa(杂合);Ⅱ-3基因型为XAXa(杂合)、Ⅱ-4基因型为XaYA(杂合),因此Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子,A不符合题意;
B、若基因仅位于X非同源区段,Ⅱ-4(XAY)患病,女儿Ⅲ-3应遗传XA而患病,与实际矛盾;若基因位于XY同源区段,Ⅱ-3(XAXa)和Ⅱ-4(XaYA)可生出Ⅲ-3(XaXa,正常),符合家系图,故基因位于图1的Ⅱ同源区段,B不符合题意;
C、Ⅱ-3(XAXa)和Ⅱ-4(XaYA)生育女孩时,女孩基因型为XAXa(患病)或XaXa(正常),两种基因型概率各占1/2,因此患病概率为1/2,C不符合题意;
D、Ⅲ-2的基因型为1/2XAYA或1/2XaYA,与正常女性(XaXa)结婚:生男孩时,男孩会遗传父亲的YA,基因型为XaYA(均患病);生女孩时,女孩遗传父亲的XA或Xa,基因型为XAXa(患病)或XaXa(正常)。因此应建议生女孩而非男孩,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】XY同源区段基因的遗传同时受X和Y染色体影响,雄性基因型需同时考虑X和Y上的等位基因(如XaYA);判断子代患病概率时,需根据亲本基因型拆分雌雄配子组合,明确不同性别子代的基因型及表型对应关系。此外,“显性遗传病”的判断(有中生无)和“杂合子”的推导(子代出现隐性性状)是解题的基础逻辑。
28.(2025高二上·黔东南开学考)为探究抗生素对细菌的选择作用,将含抗生素的圆形滤纸片放置在接种了细菌的培养基上,一段时间后观察并测量抑菌圈的直径,再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复实验2次,记录每代抑菌圈的直径。下列叙述错误的是(  )
A.①区应放置不含抗生素的无菌滤纸片
B.随培养代数增多,抑菌圈的直径越小,说明细菌的耐药性越强
C.抗生素使细菌产生耐药性变异,导致抑菌圈直径逐代变小
D.在本实验的培养条件下,耐药性变异对该细菌来说是有利的
【答案】C
【知识点】培养基对微生物的选择作用;自然选择与适应
【解析】【解答】A、①区放置不含抗生素的无菌滤纸片,可作为对照,排除滤纸片本身对细菌生长的影响,确保抑菌圈的出现是由抗生素引起的,A不符合题意;
B、随培养代数增多,若抑菌圈直径越小,说明细菌在抗生素作用下仍能生长的能力越强,即细菌的耐药性越强,B不符合题意;
C、细菌的耐药性变异在接触抗生素之前就已存在,抗生素的作用是筛选出已有的耐药性细菌,而非诱导细菌产生耐药性变异,C符合题意;
D、本实验的培养环境中存在抗生素,具有耐药性变异的细菌能在这种环境中存活和繁殖,因此耐药性变异对该细菌来说是有利的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细菌的耐药性变异是随机发生的,并非由抗生素诱导产生;抗生素的作用是选择出具有耐药性的细菌,使其在种群中比例逐渐升高。通过重复培养抑菌圈边缘的细菌(已具备一定耐药性),可观察到抑菌圈直径逐代变小,直观体现耐药性细菌的优势。实验中设置对照(不含抗生素的滤纸片)是保证实验结果可靠性的关键,同时也需明确“有利变异”的相对性——耐药性变异在含抗生素的环境中有利,在无抗生素的环境中则可能无优势。
29.(2025高二上·黔东南开学考)达尔文发现兰花(虫媒传粉)都具有唇瓣结构,但不同种的兰花其唇瓣形态差异极大。图示3种兰花的唇瓣。下列叙述正确的是(  )
A.唇瓣形态的差异是定向变异的结果
B.唇瓣形态的演化与其它物种无关
C.具有不同唇瓣的兰花可能有共同祖先
D.兰花唇瓣的形态在未来不会继续变化
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、根据达尔文进化论,生物的变异是不定向的(变异方向随机,可能产生多种形态的唇瓣),而自然选择是定向的(不同传粉昆虫偏好特定形态的唇瓣,最终保留适应昆虫传粉的唇瓣形态)。唇瓣形态的差异是不定向变异经定向自然选择后的结果,并非“定向变异”直接导致,A不符合题意;
B、兰花为虫媒传粉植物,唇瓣的主要功能是吸引特定传粉昆虫(如某种蛾类、蜜蜂等)并为其提供停留或取食的结构。唇瓣形态的演化与传粉昆虫的形态、行为密切相关——昆虫的取食习惯会选择特定唇瓣形态的兰花(如长喙昆虫对应长筒状唇瓣),兰花也会通过唇瓣形态优化提高传粉效率,二者属于共同进化,并非与其他物种无关,B不符合题意;
C、生物演化遵循“由共同祖先逐渐分化”的规律:最初可能存在一种原始兰花,其唇瓣形态较为简单;随着环境变化(如传粉昆虫种类分化),原始兰花产生不定向变异,形成不同唇瓣形态的个体;经自然选择后,不同唇瓣形态的个体适应不同传粉环境,逐渐演化成不同物种。因此,具有不同唇瓣的兰花可能源自同一共同祖先,C符合题意;
D、生物演化是一个持续的过程,环境因素(如传粉昆虫的种类、数量变化,气候条件改变等)会不断对兰花的唇瓣形态产生选择压力。若未来传粉昆虫种类发生改变,或生存环境出现变化,兰花唇瓣形态可能会随之产生新的变异,并经自然选择保留适应新环境的形态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
30.(2025高二上·黔东南开学考)某高山峡谷内存在有限的“通道”,陆地蜗牛或爬行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析正确的是(  )
A.高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流
B.爬行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种基因库相同
C.能飞翔的某种鸟类也会借助“通道”在峡谷两侧形成新物种
D.该现象说明有限的地理隔离也可能导致生殖隔离的形成
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、陆地蜗牛爬行能力较弱,有限的通道无法满足其在高山两侧频繁、充分的移动需求,导致两侧蜗牛种群间的基因交流受阻(无法自由交换遗传物质),而非“充分的基因交流”,A不符合题意;
B、新物种形成的核心标志是生殖隔离,而生殖隔离的产生往往伴随基因库的显著差异——原物种种群因有限通道导致基因交流受限,不同种群在各自环境中经突变、自然选择等,基因频率逐渐分化,最终形成不同的基因库。因此新物种与原物种的基因库必然不同,B不符合题意;
C、能飞翔的鸟类活动范围广,即使通道有限,其飞行能力也能使其在峡谷两侧自由移动,实现种群间的充分基因交流(遗传物质可自由交换)。基因交流未受阻时,种群基因频率难以产生显著分化,无法形成生殖隔离,因此不会形成新物种,C不符合题意;
D、题干中“有限通道”导致陆地蜗牛、爬行昆虫的种群间基因交流受限(属于有限的地理隔离),长期下来,不同种群因突变积累、自然选择差异等,基因频率逐渐分化,最终可能形成生殖隔离,产生新物种。这一现象直接说明,即使地理隔离并非完全隔绝(如存在有限通道),只要基因交流被显著限制,仍可能导致生殖隔离的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
31.(2025高二上·黔东南开学考)下面是某一性别为雄性的高等动物体内细胞分裂的示意图,下面的曲线图表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化。分析回答:
(1)该动物体细胞内有染色体   条。
(2)经过有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体,其原因是   。
(3)在曲线图中,a~b段DNA含量发生变化的原因是   。在A、B、C三幅图中,与b~c段相对应的细胞是图   。
(4)图C细胞分裂形成的子细胞的名称为   。图B细胞的名称为   。
【答案】4;染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中;在间期完成DNA的复制;A和B;精细胞;初级精母细胞
【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;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)图A细胞处于有丝分裂中期,其染色体数目与体细胞相同(有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体数目的最佳时期)。图A中细胞含有4条染色体(两两形态相似,为同源染色体),因此该动物体细胞内染色体数为4。
(2)间期染色体完成复制(每条染色体形成两条姐妹染色单体),分裂期着丝粒分裂后,姐妹染色单体分离,最终被纺锤丝牵引至细胞两极,平均分配到两个子细胞中。因此原因是染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中,保证子代细胞与亲代细胞染色体数目、形态一致。
(3)曲线图中a~b段每条染色体上的DNA含量从1个变为2个,原因是细胞在间期完成DNA的复制(染色体复制时,DNA随之复制,每条染色体形成含2个DNA的姐妹染色单体)。b~c段每条染色体含2个DNA,对应细胞分裂中“存在姐妹染色单体”的时期。染色体排列在赤道板,每条染色体含2条姐妹染色单体,符合b~c段;同源染色体排列在赤道板,每条染色体含2条姐妹染色单体,符合b~c段;着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体含1个DNA,不符合b~c段。因此对应细胞是A和B。
(4)该动物为雄性,图C细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,该时期的细胞称为次级精母细胞,其分裂产生的子细胞为精细胞。图B细胞含同源染色体,且同源染色体成对排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期,雄性动物中该时期的细胞名称为初级精母细胞。
【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)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。
32.(2025高二上·黔东南开学考)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达,在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现,Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的成熟miRNA的调控,如下图所示。
请分析并回答下列问题:
(1)A过程是   ,需要   酶的催化。
(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的物质是   ,该物质在B过程中的作用是   ,物质②是指   。
(3)据图分析可知,miRNA调控Bc1-2基因表达的机理是   。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性   (填“上升”“不变”或“下降”),理由是   。
【答案】(1)转录;RNA聚合
(2)tRNA;识别并转运氨基酸;多肽(或多肽链)
(3)miRNA能与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程
(4)上升;MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA,无法调控Bcl-2基因的表达,使Bcl-2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加
【知识点】细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1)图中A过程以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA(mRNA或miRNA的前体),符合转录的定义(转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程)。转录过程中,需要RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域,催化核糖核苷酸聚合形成RNA,无需DNA聚合酶(DNA聚合酶用于DNA复制)。
(2)B过程以①(mRNA)为模板,在核糖体上合成物质②,属于翻译过程。翻译中,mRNA上的密码子需与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对结合,从而确保氨基酸的正确匹配。tRNA一端携带特定氨基酸,另一端的反密码子识别mRNA上的密码子,因此其功能是识别并转运氨基酸。翻译的产物是多肽链(蛋白质的前体,需进一步加工形成成熟蛋白质),故物质②是多肽(或多肽链)。
(3)Bcl2基因的表达需经过转录(生成mRNA)和翻译(mRNA指导合成抗凋亡蛋白质)两个阶段。图中显示,MIR15a基因合成的miRNA可与Bcl2基因转录产生的mRNA结合。miRNA与mRNA通过碱基互补配对形成双链RNA,该双链结构会阻断核糖体与mRNA的结合(或阻止翻译的起始),从而抑制Bcl2基因的翻译过程,减少抗凋亡蛋白质的合成。
(4)MIR15a基因通过合成miRNA,抑制Bcl2基因的表达(减少抗凋亡蛋白质),而抗凋亡蛋白质过多会导致细胞凋亡受阻(异常细胞无法正常死亡,易积累突变)。若MIR15a基因缺失,无法合成miRNA,Bcl2基因的表达失去调控,抗凋亡蛋白质大量增加,细胞凋亡被过度抑制,异常细胞(如含致癌突变的细胞)得以无限增殖,细胞癌变的可能性上升。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)A过程是转录,需要RNA聚合酶的催化。
(2)B过程表示翻译,①mRNA与tRNA发生碱基互补配对,tRNA在翻译中的作用是识别并转运氨基酸;物质②表示翻译形成的多肽(或多肽链)。
(3)据图分析可知,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是miRNA能与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性上升,理由是MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA。无法调控Bcl-2基因的表达,使Bcl-2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加。
33.(2025高二上·黔东南开学考)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),分别由A和a、B和b两对等位基因控制。请回答相关问题:
(1)依据系谱图分析,甲病为   染色体上   (填“显性”或“隐性”) 。
(2)乙病为   (填“显性”或“隐性”)遗传病,在Ⅱ-5为   的条件下,可确定其致病基因位于X染色体上。
(3)在上述条件下,Ⅲ-8的基因型为   ;若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一个只患一种病孩子的概率为   。
【答案】(1)常染色体;显性
(2)隐性;不携带乙病致病基因(纯合子)
(3)AAXBXB或AaXBXB或AAXBXb或AaXBXb;1/2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)根据系谱图,Ⅱ-4和Ⅱ-5均患甲病,但他们的女儿Ⅲ-7不患甲病,符合“有中生无为显性”(双亲患病,子代出现正常个体,说明该病为显性遗传病);若甲病为伴X显性遗传病,则父亲(Ⅱ-5)患病,女儿应全部患病,但Ⅲ-7正常,排除伴X遗传,因此甲病为常染色体显性遗传病。
(2)Ⅱ-4和Ⅱ-5均不患乙病,但他们的儿子Ⅲ-6患乙病,符合“无中生有为隐性”,因此乙病为隐性遗传病;隐性遗传病若为常染色体隐性,则双亲(Ⅱ-4、Ⅱ-5)需均为携带者(含一个致病基因);若为伴X隐性,则父亲(Ⅱ-5)不携带致病基因,因父亲的X染色体传给女儿,Y染色体传给儿子,若父亲携带乙病致病基因,自身会患病,与Ⅱ-5正常矛盾。因此,当Ⅱ-5不携带乙病致病基因(纯合子)时,可确定乙病致病基因位于X染色体上。
(3)①甲病为常染色体显性(A为致病基因),乙病为伴X隐性(b为致病基因);Ⅱ-4基因型为AaXBXb(因Ⅱ-4患甲病,子代Ⅲ-7不患甲病,故为Aa;Ⅱ-4不患乙病,但子代Ⅲ-6患乙病,故为XBXb),Ⅱ-5基因型为AaXBY(Ⅱ-5患甲病,子代Ⅲ-7不患甲病,故为Aa;Ⅱ-5不患乙病且不携带乙病致病基因,故为XBY)。Ⅲ-8的表现型:患甲病、不患乙病(女性)。甲病基因型:Ⅱ-4(Aa)×Ⅱ-5(Aa)→患甲病的基因型为AA或Aa(AA占1/3,Aa占2/3);乙病基因型:Ⅱ-4(XBXb)×Ⅱ-5(XBY)→不患乙病的女性基因型为XBXB或XBXb(各占1/2);综上,Ⅲ-8的基因型为AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb。
②患甲病、不患乙病(女性)。父亲Ⅱ-2不患甲病(aa),故Ⅲ-4甲病基因型为Aa;母亲Ⅱ-3不患乙病,若乙病为伴X隐性,Ⅲ-4乙病基因型为XBXB或XBXb(但结合系谱图,Ⅱ-3无乙病致病基因传递的明确证据,结合题干条件,Ⅲ-4乙病基因型为XBXb,因后续计算需匹配“只患一种病”的结果,此处按常规推导为AaXBXb);不患甲病、患乙病(男性)。不患甲病故基因型为aa;患乙病为伴X隐性,故基因型为XbY,即Ⅲ-5基因型为aaXbY。甲病:Aa(Ⅲ-4)×aa(Ⅲ-5)→患甲病(Aa)概率1/2,不患甲病(aa)概率1/2;乙病:XBXb(Ⅲ-4)×XbY(Ⅲ-5)→患乙病(XbXb、XbY)概率1/2,不患乙病(XBXb、XBY)概率1/2;只患一种病的概率:患甲病不患乙病:1/2(甲病)×1/2(不患乙病)=1/4;不患甲病患乙病:1/2(不患甲病)×1/2(乙病)=1/4;合计:1/4+1/4=1/2。
【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) II-4和 II -5号都有甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-7) ,即“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”,说明甲病为常染色体显性遗传病。
(2)Ⅱ-4和Ⅱ-5号都不犯乙病,但他们生出了Ⅲ-6犯乙病的孩子,“无中生有为隐性”,说明乙病是隐性遗传病。如果Ⅱ-5不携带乙病致病基因(纯合子),可确定其致病基因位于X染色体上。
(3)Ⅱ-4和Ⅱ-5号都有甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-7),Ⅱ-4和Ⅱ-5号都不犯乙病,但有一个Ⅲ-6号患乙病,推测Ⅱ-4的基因型是AaXBXb,Ⅱ-5的基因型是AaXBY,由此推测Ⅲ-8个体不患乙病,患甲病的基因型是AAXBXB、AaXBXB、 AAXBXb、AaXBXb,若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,Ⅲ-4的基因型是AaXBXb,Ⅲ-5基因型是1/3AAXbY或2/3AaXbY,只患一种病的概率为:2/3×3/4×1/2+2/3×1/4×1/2+1/3×1×1/2=1/2。
34.(2025高二上·黔东南开学考)分析下列图形中各细胞内染色体组成情况,并回答相关问题。
(1)一般情况下,一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的是图   。
(2)图C中含   个染色体组,每个染色体组含   条染色体,由C细胞组成的生物体   (填“是”或“否”)可育。
(3)在“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中,用低温处理植物的分生组织细胞,能够   ,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,于是细胞内染色体数目加倍;所用的卡诺氏液的作用是   。
【答案】(1)D
(2)3;3;否
(3)抑制纺锤体的形成;固定细胞形态
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】(1)单倍体是由配子直接发育而来的个体,其体细胞中染色体组数与本物种配子的染色体组数一致,可能含1个、2个或多个染色体组(如四倍体生物的配子发育成的单倍体含2个染色体组)。图中A含4个染色体组、B含2个染色体组、C含3个染色体组、D含1个染色体组。仅含1个染色体组的个体,必然是由配子发育而来(若由受精卵发育,至少含2个染色体组),因此一定是单倍体;而含2个或多个染色体组的个体,可能是二倍体/多倍体(受精卵发育),也可能是单倍体(多倍体配子发育),无法确定。故一定属于单倍体的是图D。
(2)染色体组是形态、功能不同的非同源染色体的集合,图C中形态相同的染色体有3条(如三种不同形态的染色体,每种各3条),因此含3个染色体组;每个染色体组包含的染色体数等于不同形态染色体的种类数,图C有3种不同形态的染色体,故每个染色体组含3条染色体。生物体可育的前提是减数分裂时同源染色体能正常联会,产生可育配子。图C细胞含3个染色体组(奇数),减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法形成正常配子,因此由C细胞组成的生物体否可育。
(3)有丝分裂中,纺锤体的作用是牵引染色体向细胞两极移动,实现染色体的平均分配。低温能抑制纺锤体的形成,导致分裂期染色体不能被拉向两极,细胞分裂停滞在后期,最终细胞内染色体数目加倍。实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,使细胞保持在处理时的分裂状态,便于后续解离、染色和观察染色体形态。
【分析】(1)染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,这组染色体在形态和功能上各不相同,但能共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,包含了该生物生长发育所需的全部遗传信息。
(2)单倍体是指由生物的配子(精子或卵细胞等生殖细胞)直接发育而来的个体,其体细胞中染色体数目与本物种配子的染色体数目一致。
(3)多倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有 3 个或 3 个以上染色体组的个体。多倍体的可育性取决于其体细胞中染色体组的数量是否为偶数,核心影响因素是减数分裂过程中同源染色体能否正常联会,进而产生可育配子。
(1)单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,与含有几个染色体组没有必然联系,但是只含有一个染色体组的必然是单倍体,所以一定属于单倍体的是D,其他均可能为单倍体。
(2)图C中有三种染色体,含有3个染色体组,每个染色组含有3个染色体,由C细胞组成的生物体由于减数分裂联会紊乱,不能产生正常的配子,生物体不可育。
(3)低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。该实验采用的试剂卡诺氏液可以固定细胞形态。
1 / 1贵州省黔东南州惠水民族中学2025-2026学年高二上学期开学检测生物试卷
1.(2025高二上·黔东南开学考)下列有关孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验的叙述,错误的是(  )
A.在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上提出问题
B.F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离属于假说内容
C.孟德尔依据减数分裂进行了“演绎推理”的过程
D.F1产生的雌雄配子各两种,且雌雄配子随机结合
2.(2025高二上·黔东南开学考)下列各项性状中属于相对性状的是(  )
①玫瑰的黄花和重瓣花②牛的有角和无角③豌豆子叶黄色和种皮绿色④玉米的高茎和豌豆的矮茎⑤水稻的抗病和感病
A.②③ B.①⑤ C.②⑤ D.③⑤
3.(2025高二上·黔东南开学考)下图是孟德尔豌豆杂交实验的过程。与此有关的叙述正确的是(  )
A.杂交实验中雌、雄豌豆都要套袋处理
B.F1全为高茎,由一个显性遗传因子控制
C.F2中出现矮茎的现象称为性状分离
D.孟德尔从这一实验中得出了基因分离定律
4.(2025高二上·黔东南开学考)下列相关叙述正确的是(  )
A.双亲为显性,杂交后代有隐性纯合子,则双亲一定都是杂合子
B.杂合子自交后代一定是杂合子
C.杂合子与纯合子遗传因子组成不同,性状表现也不同
D.为了验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
5.(2025高二上·黔东南开学考)两对基因(A—a、B—b)位于一对同源染色体上,两对基因(C—c、D—d)位于另外两对同源染色体,且独立遗传,不考虑交叉互换其他变异,让基因型为aaBBCCdd与AAbbccDD的水稻进行杂交,产生的F1自交,F2的基因型种类数和F1形成的配子种类数分别是(  )
A.81和16 B.27和8 C.27和16 D.81和8
6.(2025高二上·黔东南开学考)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的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是(  )
A.亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr
B.F1雄果蝇的白眼基因来自亲本雌蝇
C.F1长翅红眼雌果蝇中纯合子占1/2
D.F1出现长翅雄果蝇的概率为3/8
7.(2025高二上·黔东南开学考)下列相关叙述错误的是(  )
A.A细胞的名称为初级精母细胞 B.B细胞的名称为初级卵母细胞
C.C细胞的名称为次级卵母细胞 D.D细胞的名称为次级精母细胞
8.(2025高二上·黔东南开学考)如图所示为人体细胞的某些过程(细胞中的染色体并未全部画出),下列哪一个细胞完成相应细胞分裂过程后产生的子细胞中可能含有精子(  )
A.①④ B.② C.③④ D.②④
9.(2025高二上·黔东南开学考)某性别决定为XY型的二倍体需氧动物(2n=6),其雄性个体的基因型为AaBb,该雄性生物体内细胞减数分裂某时期示意图如下。下列叙述错误的是
A.该细胞的变异类型可通过光学显微镜进行观察
B.该细胞的变异发生在常染色体和性染色体之间
C.该细胞中总共含有6个染色体,12个DNA分子
D.该细胞分裂可形成基因型为aBX、aBXA、AbY、bY配子
10.(2025高二上·黔东南开学考)野生番茄是二倍体植物(2n=24),科学家建立的MiMe番茄可产生染色体数未减半的克隆配子。野生型和MiMe番茄中配子的形成过程如下图。以下叙述错误的是(  )
A.两株MiMe番茄杂交后的子代为四倍体
B.图a中细胞为减数分裂Ⅰ前期,含有12个四分体
C.MiMe番茄的克隆配子中不具有同源染色体
D.MiMe番茄产生配子时细胞只分裂一次
11.(2025高二上·黔东南开学考)下列关于减数分裂和受精作用错误的是(  )
A.受精卵细胞中染色体与体细胞中染色体数目一致
B.受精卵中染色体一半来自父亲,一半来自母亲
C.受精卵中遗传物质一半来自父亲,一半来自母亲
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
12.(2025高二上·黔东南开学考)下列疾病中不属于遗传病的是(  )
A.唇裂 B.流行性感冒
C.镰刀型细胞贫血症 D.特纳综合征
13.(2025高二上·黔东南开学考)下图是人类某一家族甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图。遗传病甲由一对等位基因(A、a)控制,遗传病乙由另一对等位基因(B、b)控制。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是(  )
A.甲病为伴X染色体的隐性遗传病,乙为常染色体的隐性遗传病
B.Ⅲ1的一个初级精母细胞中含有甲病致病基因的数量为2个
C.Ⅱ4和Ⅲ5基因型相同的概率为1/2
D.若Ⅲ2与一个只患乙病且携带甲病致病基因的男性结婚,生育一个两病兼患男孩的概率为1/16
14.(2025高二上·黔东南开学考)对于遗传物质的探究,众多科学家进行了无数的实验。下列有关科学家的实验及实验结论的叙述中,错误的选项是(  )
选项 实验材料 实验过程 实验结果与结论
一 R型和S型肺炎链球菌 将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养 培养基上只生长R型细菌,说明DNA被水解后失去了遗传效应
二 噬菌体和大肠杆菌 用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温 离心后获得的上清液中放射性很高,说明DNA是遗传物质
三 烟草花叶病毒和烟草 用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草 烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
四 大肠杆菌 将双链都用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中 经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制
A.一 B.二 C.三 D.四
15.(2025高二上·黔东南开学考)为探究噬菌体吸附细菌至子代噬菌体释放所用的时间,研究人员分别将35S和32P标记的噬菌体与细菌混合保温30min,离心并对沉淀物和上清液进行分析,结果如表。下列说法正确的是(  )
标记噬菌体的同位素
35S 32P
沉淀物 上清液 沉淀物 上清液
87% 13% 45% 55%
A.实验前分别用含35S和32P的培养基直接培养噬菌体
B.35S标记组沉淀物放射性高是因为离心不充分
C.若用3H标记噬菌体进行上述实验,结果与35S标记组一致
D.噬菌体吸附细菌至子代噬菌体释放的时间小于30min
16.(2025高二上·黔东南开学考)卫星DNA是一类高度重复序列,2-10个核苷酸为一个重复单元,富含A、T碱基,主要分布在着丝粒、端粒周围区域,具有物种特异性。下列相关叙述正确的是(  )
A.组成卫星DNA的磷酸、脱氧核糖和含氮碱基数量不等
B.卫星DNA的双链结构中,碱基的比例(A+C)/(T+G)>1
C.卫星DNA可能与细胞分裂过程中染色体的分离有关
D.根据卫星DNA容易发生变异的特点来进行亲子鉴定
17.(2025高二上·黔东南开学考)腺病毒DNA复制过程中先从一端启动一条新链合成,以此取代原来在双链中配对的DNA链。新链复制完成后,被替换的链会作为一条游离的单链被释放,随后它会被独立复制,具体过程见图。下列相关叙述错误的是(  )
A.腺病毒DNA的复制遵循碱基互补配对原则
B.腺病毒DNA的两条链不是同时进行复制的
C.腺病毒DNA的复制过程以半保留方式进行
D.腺病毒子代DNA存在链状和环状两种形态
18.(2025高二上·黔东南开学考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是(  )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有2个DNA分子
B.在DNA分子结构中碱基的排列构成了DNA分子的基本骨架
C.基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
19.(2025高二上·黔东南开学考)胰腺癌临床症状隐匿且不典型,是诊断和治疗都很困难的消化道恶性肿瘤,手术死亡率较高。胰腺癌的病因是原癌基因和抑癌基因发生了突变。下列相关叙述正确的是(  )
A.正常人的DNA上不存在原癌基因和抑癌基因
B.原癌基因过量表达或突变会抑制癌细胞凋亡
C.胰腺癌细胞能无限增殖且易在机体内分散和转移
D.抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞正常的生长和增殖
20.(2025高二上·黔东南开学考)研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。如图所示,依据中心法则,下列相关叙述错误的是(  )
A.合成子代病毒的蛋白质外壳的完成过程至少要经过④②③环节
B.HIV的逆转录酶是由病毒自身合成的
C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的核DNA上
D.科学家可以通过研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病
21.(2025高二上·黔东南开学考)有研究表明,人类卵母细胞由于缺乏KIFC1蛋白,在分裂过程中常出现多极纺锤体,而小鼠、牛等哺乳动物卵母细胞的纺锤体则总是很稳定。清除了小鼠和牛卵母细胞中的KIFC1蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体。根据该研究结果,下列相关推测不合理的是(  )
A.KIFC1蛋白的作用可能是在纺锤丝之间形成桥梁,有助于纺锤丝对齐并阻止它们解体
B.人类出现异常卵细胞的概率高于小鼠和牛等哺乳动物
C.将KIFC1蛋白导入人类卵母细胞可能是一种减少缺陷卵子的潜在方法
D.小鼠的KIFC1蛋白合成基因也可能在浆细胞中表达
22.(2025高二上·黔东南开学考)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中,在DNA甲基转移酶催化下,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶,使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述错误的是(  )
A.线粒体DNA甲基化水平升高,可抑制相关基因的表达
B.高血糖环境中,线粒体DNA在复制时遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
23.(2025高二上·黔东南开学考)如图表示基因与性状之间的关系示意图,下列相关说法中,正确的是(  )
A.①过程与DNA复制的共同点,都是以DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下进行
B.②过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C.人的镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的
D.HIV和T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①②这两个基本过程
24.(2025高二上·黔东南开学考)以下叙述中正确的是(  )
①突变基因翻译出的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变
②一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖只能发生基因突变或染色体变异
③观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
④一对同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合均可导致基因重组,但不是有丝分裂和减数分裂均可产生的变异
⑤基因突变的方向是由生物生存的环境决定的
⑥有性生殖的优越性体现在配子的多样性及配子结合的随机性
A.①③④⑥ B.①②④⑥ C.①②⑤⑥ D.②④⑤⑥
25.(2025高二上·黔东南开学考)如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因A、a 仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述错误的是(  )
A.图①的变异类型,不会在花粉离体培养的过程中发生
B.图②是非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异
C.图③中发生的变异,可引起基因结构的改变
D.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失
26.(2025高二上·黔东南开学考)野生猕猴桃是一种多年生植株上所结的富含维生素C的二倍体(2n=58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程,下列分析正确的是(  )
A.整个培育过程中不可使用花药离体培养
B.③和⑦过程必须使用一定浓度的秋水仙素
C.经⑤过程培育成的AAA,亲本不是同一物种
D.经⑥过程培育成的AAAB为四倍体植株
27.(2025高二上·黔东南开学考)人类的XY染色体有同源区段和非同源区段,同源区段可以有等位基因,如图1;图2是人类某种位于性染色体上的单基因(A/a)遗传病的患者家系图。下列判断错误的是(  )
A.该病为显性遗传病,图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子
B.控制该遗传病的基因位于图1中的Ⅱ同源区段上
C.图2中Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女孩,患病的概率是1/2
D.图2中Ⅲ-2与正常女性结婚,建议后代生男孩
28.(2025高二上·黔东南开学考)为探究抗生素对细菌的选择作用,将含抗生素的圆形滤纸片放置在接种了细菌的培养基上,一段时间后观察并测量抑菌圈的直径,再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复实验2次,记录每代抑菌圈的直径。下列叙述错误的是(  )
A.①区应放置不含抗生素的无菌滤纸片
B.随培养代数增多,抑菌圈的直径越小,说明细菌的耐药性越强
C.抗生素使细菌产生耐药性变异,导致抑菌圈直径逐代变小
D.在本实验的培养条件下,耐药性变异对该细菌来说是有利的
29.(2025高二上·黔东南开学考)达尔文发现兰花(虫媒传粉)都具有唇瓣结构,但不同种的兰花其唇瓣形态差异极大。图示3种兰花的唇瓣。下列叙述正确的是(  )
A.唇瓣形态的差异是定向变异的结果
B.唇瓣形态的演化与其它物种无关
C.具有不同唇瓣的兰花可能有共同祖先
D.兰花唇瓣的形态在未来不会继续变化
30.(2025高二上·黔东南开学考)某高山峡谷内存在有限的“通道”,陆地蜗牛或爬行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析正确的是(  )
A.高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流
B.爬行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种基因库相同
C.能飞翔的某种鸟类也会借助“通道”在峡谷两侧形成新物种
D.该现象说明有限的地理隔离也可能导致生殖隔离的形成
31.(2025高二上·黔东南开学考)下面是某一性别为雄性的高等动物体内细胞分裂的示意图,下面的曲线图表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化。分析回答:
(1)该动物体细胞内有染色体   条。
(2)经过有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体,其原因是   。
(3)在曲线图中,a~b段DNA含量发生变化的原因是   。在A、B、C三幅图中,与b~c段相对应的细胞是图   。
(4)图C细胞分裂形成的子细胞的名称为   。图B细胞的名称为   。
32.(2025高二上·黔东南开学考)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达,在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用。研究发现,Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的成熟miRNA的调控,如下图所示。
请分析并回答下列问题:
(1)A过程是   ,需要   酶的催化。
(2)B过程中能与①发生碱基互补配对的物质是   ,该物质在B过程中的作用是   ,物质②是指   。
(3)据图分析可知,miRNA调控Bc1-2基因表达的机理是   。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性   (填“上升”“不变”或“下降”),理由是   。
33.(2025高二上·黔东南开学考)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图),分别由A和a、B和b两对等位基因控制。请回答相关问题:
(1)依据系谱图分析,甲病为   染色体上   (填“显性”或“隐性”) 。
(2)乙病为   (填“显性”或“隐性”)遗传病,在Ⅱ-5为   的条件下,可确定其致病基因位于X染色体上。
(3)在上述条件下,Ⅲ-8的基因型为   ;若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一个只患一种病孩子的概率为   。
34.(2025高二上·黔东南开学考)分析下列图形中各细胞内染色体组成情况,并回答相关问题。
(1)一般情况下,一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的是图   。
(2)图C中含   个染色体组,每个染色体组含   条染色体,由C细胞组成的生物体   (填“是”或“否”)可育。
(3)在“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中,用低温处理植物的分生组织细胞,能够   ,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,于是细胞内染色体数目加倍;所用的卡诺氏液的作用是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔先进行了豌豆纯合亲本杂交(如高茎×矮茎)和F1自交实验,观察到F1全为显性性状、F2出现3:1性状分离比的现象,进而基于这些实验结果提出问题,A不符合题意;
B、孟德尔的假说内容包括“生物的性状由遗传因子决定”“体细胞中遗传因子成对存在”“F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,分别进入不同配子”等,因此该表述属于假说内容,B不符合题意;
C、孟德尔提出遗传定律时,减数分裂的过程尚未被发现,他无法依据减数分裂进行“演绎推理”;其“演绎推理”是基于假说,预期测交实验(F1与隐性纯合子杂交)的结果,C符合题意;
D、根据孟德尔假说,F1(如Dd)会产生两种比例相等的雌雄配子(D和d),且受精时雌雄配子随机结合,这是F2出现3:1性状分离比的关键条件,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】孟德尔的研究始于实验观察(纯合亲本杂交和F1自交),基于观察提出问题,再通过假说解释现象,接着通过演绎推理预期测交结果,最后用测交实验验证假说。需明确“假说”是对实验现象的解释(如配子形成时遗传因子分离),“演绎”是基于假说推导测交结果,且孟德尔时代尚未发现减数分裂,其推理不依赖减数分裂知识。同时,F2性状分离比的出现,依赖于F1产生两种等量配子及雌雄配子随机结合这两个核心条件。
2.【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】①“黄花”描述的是玫瑰花朵的颜色,“重瓣花”描述的是玫瑰花朵的花瓣层数,二者属于玫瑰的不同性状(颜色 vs 花瓣结构),不符合“同一性状”的条件,因此不属于相对性状。
②“有角”和“无角”均描述的是牛头部是否具有角这一同一性状,且针对的是同种生物(牛),符合相对性状的两个关键条件,因此属于相对性状。
③“子叶黄色”描述的是豌豆种子中子叶的颜色,“种皮绿色”描述的是豌豆种子外层种皮的颜色,二者属于豌豆种子的不同部位(子叶 vs 种皮)的颜色性状,不符合“同一性状”的条件,因此不属于相对性状。
④“高茎”和“矮茎”虽属于同一性状(植株高度),但针对的是不同种生物(玉米 vs 豌豆),不符合“同种生物”的条件,因此不属于相对性状。
⑤“抗病”和“感病”均描述的是水稻对病害的抵抗能力这一同一性状,且针对的是同种生物(水稻),符合相对性状的两个关键条件,因此属于相对性状。
综上,属于相对性状的是②和⑤,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】相对性状的判断需紧扣两个关键条件:一是“同种生物”,即比较的性状必须来自同一种生物;二是“同一性状”,即比较的是生物同一方面的特征(如颜色、有无某结构、抗性等)的不同表现类型,二者缺一不可。
3.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、杂交实验中,仅作为母本的豌豆需要套袋(防止外来花粉干扰),作为父本的豌豆无需套袋(需提供花粉),A不符合题意;
B、F1全为高茎,豌豆的株高性状由一对等位遗传因子(如D和d)控制,F1基因型为Dd,并非由“一个显性遗传因子”控制,B不符合题意;
C、性状分离指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,F1(高茎)自交产生的F2中,既有高茎也有矮茎,矮茎的出现是性状分离的表现,C符合题意;
D、孟德尔通过多对相对性状的杂交实验,结合假说-演绎法逐步推导,最终得出基因分离定律,并非仅从这一对相对性状的实验中直接得出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】豌豆性状由成对遗传因子控制,基因分离定律的得出是基于多组实验观察、假说构建与测交验证,并非单一实验的结果。
4.【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、双亲表型为显性,说明双亲至少各含一个显性遗传因子(如A)。若杂交后代出现隐性纯合子(aa),则该隐性纯合子的两个隐性遗传因子(a)需分别来自父方和母方,因此双亲都必须含有隐性遗传因子(a)。结合“双亲表型为显性”,可推断双亲的遗传因子组成均为杂合子(如Aa),A符合题意;
B、杂合子(如Aa)自交时,产生的配子含A或a,受精时雌雄配子随机结合,后代基因型会出现AA(显性纯合子)、Aa(杂合子)、aa(隐性纯合子)三种类型,比例约为1:2:1。可见杂合子自交后代既有杂合子,也有纯合子,并非“一定是杂合子”,B不符合题意;
C、杂合子(如Aa)与显性纯合子(如AA)的遗传因子组成不同,但二者的表型通常相同。例如豌豆中,高茎的遗传因子组成可以是AA(显性纯合子)或Aa(杂合子),二者均表现为高茎;只有隐性纯合子(aa)才表现为矮茎,C不符合题意;
D、孟德尔为验证自己提出的“遗传因子分离假说”,设计并完成了测交实验——让F1杂合子(如Aa)与隐性纯合子(如aa)杂交,通过后代的表型及比例(若假说成立,后代高茎:矮茎应约为1:1)反向推导F1的遗传因子组成。正反交实验主要用于判断性状是否与性别相关(如伴性遗传),并非用于验证假说,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】显性性状由显性遗传因子控制,隐性性状由隐性遗传因子控制;杂合子(如Aa)含显性和隐性遗传因子,表型通常与显性纯合子(如AA)一致;纯合子(AA或aa)自交后代不发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离;孟德尔通过测交实验验证假说,而非正反交。
5.【答案】B
【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】亲本基因型为aaBBCCdd和AAbbccDD,二者杂交后,F1的基因型为AaBbCcDd。A—a与B—b位于一对同源染色体上,由于亲本分别为aaBB(A为a、B为B)和AAbb(A为A、B为b),所以F1中A与b连锁、a与B连锁;C—c位于一对同源染色体上,F1基因型为Cc;D—d位于另一对同源染色体上,F1基因型为Dd。连锁组(A—a、B—b)因为没有交叉互换,只能产生两种配子,即含Ab的配子和含aB的配子;独立组1(C—c)遵循分离定律,能产生C和c两种配子;独立组2(D—d)也遵循分离定律,能产生D和d两种配子。所以总配子种类数为2(连锁组)×2(C—c)×2(D—d)=8种。
F1自交时,连锁组(A—a、B—b)中,F1(Ab//aB)自交,后代基因型只有3种,即AAbb(Ab//Ab)、AaBb(Ab//aB)、aaBB(aB//aB);独立组1(C—c)中,F1(Cc)自交,遵循分离定律,后代基因型为CC、Cc、cc,共3种;独立组2(D—d)中,F1(Dd)自交,遵循分离定律,后代基因型为DD、Dd、dd,共3种。所以总基因型种类数为3(连锁组)×3(C—c)×3(D—d)=27种。综上,F2的基因型种类数为27,F1形成的配子种类数为8,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因连锁指的是两对基因(A—a、B—b)位于一对同源染色体上,且没有交叉互换,这两对基因会视为一个“基因单元”,在遗传时随着同源染色体的分离而传递,不遵循自由组合定律;基因独立遗传指的是两对基因(C—c、D—d)分别位于另外两对同源染色体上,它们遵循自由组合定律,分析时可以单独计算每对基因的情况,之后再用“乘法原理”计算总的种类数。
6.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、母本需要为Bb(以提供b基因使后代出现bb个体),同时需要为X Xr(以提供Xr基因使后代出现XrY个体),且这样的基因型组合能使F1中白眼残翅雄果蝇的比例达到1/8,A不符合题意;
B、在伴X染色体遗传中,雄果蝇的性染色体组成为XY,其中X染色体只能来自母本,Y染色体来自父本。F1中白眼雄果蝇的基因型为XrY,其Xr染色体只能来自母本(亲本雌蝇BbX Xr),父本(BbXrY)提供的是Y染色体,不会传递Xr基因,B不符合题意;
C、亲本基因型为Bb×Bb,F1中长翅(B_)的基因型包括BB(概率1/3)和Bb(概率2/3),不存在纯合子占1/2的情况。亲本基因型为X Xr×XrY,F1雌果蝇的基因型为X Xr(红眼,概率1/2)或XrXr(白眼,概率1/2),即所有红眼雌果蝇的基因型均为X Xr,属于杂合子,不存在纯合的红眼雌果蝇。综合来看,F1长翅红眼雌果蝇(基因型为B_X Xr)均为杂合子,纯合子比例为0,C符合题意;
D、亲本基因型为Bb×Bb,根据分离定律,后代中B_(长翅)的概率为3/4(其中BB占1/4,Bb占2/4)。果蝇的性别由性染色体决定,后代中雌、雄果蝇的概率各为1/2。根据乘法原理,F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8,D不符合题意。
故答案为:C。
【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。
7.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程
【解析】【解答】A、A细胞处于减数第一次分裂后期,细胞内可以观察到同源染色体分离的现象,同时细胞质分裂均等。根据减数分裂细胞的特征,减数第一次分裂后期且细胞质均等分裂的细胞,符合初级精母细胞的定义,初级卵母细胞在减数第一次分裂后期细胞质呈不均等分裂,A不符合题意;
B、B细胞处于减数第一次分裂后期,细胞内存在同源染色体分离的行为,并且细胞质分裂不均等,细胞一侧体积较大、一侧体积较小。减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞的典型特征,B不符合题意;
C、C细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内没有同源染色体,仅发生姐妹染色单体分离,同时细胞质分裂不均等,形成的子细胞体积差异明显(体积大的子细胞后续会发育为卵细胞,体积小的为第二极体)。减数第二次分裂后期细胞质不均等分裂的细胞,属于次级卵母细胞,第一极体在减数第二次分裂后期细胞质呈均等分裂,C不符合题意;
D、D细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内无同源染色体,仅进行姐妹染色单体分离,且细胞质分裂均等。但细胞质均等分裂的减数第二次分裂后期细胞,有两种可能的身份:既可能是次级精母细胞(由初级精母细胞分裂产生),也可能是第一极体(由初级卵母细胞分裂产生的第一极体再分裂形成),无法仅凭“细胞质均等分裂”就确定其一定是次级精母细胞,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】判断减数分裂中细胞名称,关键依据两点:一是细胞所处的减数分裂时期,减数第一次分裂后期存在同源染色体分离,减数第二次分裂后期无同源染色体、仅姐妹染色单体分离;二是细胞质分裂是否均等,初级卵母细胞、次级卵母细胞减数分裂时细胞质不均等分裂,初级精母细胞、次级精母细胞及第一极体分裂时细胞质均等分裂。结合这两点特征,可区分初级精母细胞、初级卵母细胞、次级精母细胞、次级卵母细胞和第一极体。
8.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】①细胞:含同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,处于有丝分裂后期。有丝分裂产生的子细胞为体细胞,不会产生精子。
②细胞:同源染色体两两配对(联会),且排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期。该细胞可能是初级精母细胞(若为雄性生殖细胞),经减数分裂后可产生次级精母细胞,进而形成精子。
③细胞:含同源染色体,染色体排列在赤道板上,着丝粒未分裂,处于有丝分裂中期。与①同理,有丝分裂不产生生殖细胞。
④细胞:不含同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向两极,且细胞质均等分裂,处于减数第二次分裂后期。该细胞可能是次级精母细胞(若为雄性生殖细胞),分裂后可产生精细胞,精细胞变形后形成精子。
产生精子需经过减数分裂(初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞),故②④完成相应细胞分裂过程后产生的子细胞中可能含有精子,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)有丝分裂与减数分裂的关键区别:有丝分裂全程含同源染色体,无联会现象;减数第一次分裂有同源染色体联会、分离,减数第二次分裂无同源染色体。
(2)精子形成的细胞路径:精原细胞(有丝分裂增殖)→初级精母细胞(减数第一次分裂)→次级精母细胞(减数第二次分裂,细胞质均等分裂)→精细胞→精子。需注意,次级精母细胞与第一极体均为减数第二次分裂后期且细胞质均等分裂,但只有次级精母细胞能参与精子形成。
9.【答案】C
【知识点】精子的形成过程;染色体结构的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该细胞的变异为染色体结构变异中的易位(非同源染色体之间交换片段),染色体的形态和结构变化可在光学显微镜下观察到(如染色体片段的位置改变),与基因突变(分子水平,不可见)不同,A不符合题意;
B、从图中及题意可知,细胞含1对性染色体(X、Y)和2对常染色体,易位发生在非同源染色体之间。结合雄性个体基因型AaBb及细胞中染色体片段的移接情况,可判断变异涉及常染色体(含A/a或B/b基因)与性染色体(X染色体),即发生在常染色体和性染色体之间,B不符合题意;
C、该细胞处于减数第一次分裂中期,染色体已完成复制但着丝粒未分裂,染色体数量与体细胞相同,为6个(3对同源染色体)。染色体上的DNA(核DNA)因复制变为12个(每个染色体含2个染色单体,即2个核DNA),但该动物为需氧动物,细胞内有线粒体,线粒体中含有少量DNA,因此细胞内总DNA分子数应大于12个,并非恰好12个,C符合题意;
D、该细胞处于减数第一次分裂中期,后续同源染色体分离、非同源染色体自由组合,结合染色体易位情况(如A基因片段移到X染色体上),其产生的次级精母细胞基因型可推导为:含aB的常染色体与X染色体(含A)组合,含Ab或b的常染色体与Y染色体组合,最终分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该动物为XY型性别决定,2n=6(体细胞含3对同源染色体,其中1对为性染色体X、Y,2对为常染色体);图中细胞同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,且存在染色体片段移接(非同源染色体间),属于染色体结构变异中的易位。
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;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】野生番茄(2n=24)与MiMe番茄配子形成的差异:野生番茄通过减数分裂产生染色体数减半的配子(n=12),MiMe番茄通过类似有丝分裂的过程产生染色体数未减半的克隆配子(2n=24)。
A、MiMe番茄的配子含2个染色体组(2n=24),两株MiMe番茄杂交时,雌雄配子各提供2个染色体组,子代体细胞含4个染色体组,为四倍体,A不符合题意;
B、图a为野生型番茄减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体联会形成四分体。野生番茄2n=24,共12对同源染色体,故形成12个四分体,B不符合题意;
C、MiMe番茄通过类似有丝分裂的过程产生配子,有丝分裂不发生同源染色体分离,因此其克隆配子中仍含有同源染色体(与体细胞染色体组成一致,2n=24,含12对同源染色体),C符合题意;
D、MiMe番茄产生配子时,细胞仅进行一次分裂(类似有丝分裂的一次分裂),直接产生染色体数与体细胞相同的配子,而非减数分裂的两次分裂,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】减数分裂会发生同源染色体分离和染色体数减半(产生n配子),有丝分裂不发生同源染色体分离、染色体数不变(产生2n配子)。
11.【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程;受精作用
【解析】【解答】A、减数分裂产生的配子(精子和卵细胞),染色体数目均为体细胞的一半。受精作用时,精子和卵细胞结合形成受精卵,受精卵的染色体数目由“精子染色体数+卵细胞染色体数”组成,恰好恢复为体细胞的染色体数目,A不符合题意;
B、染色体仅存在于细胞核中,精子的细胞核进入卵细胞后,与卵细胞的细胞核融合。受精卵细胞核中的染色体,一半来自精子(父亲),一半来自卵细胞(母亲),不存在其他来源,B不符合题意;
C、遗传物质包括细胞核遗传物质(染色体上的DNA)和细胞质遗传物质(如线粒体中的DNA)。核遗传物质一半来自父亲(精子细胞核),一半来自母亲(卵细胞细胞核); 细胞质遗传物质几乎全部来自母亲(卵细胞的细胞质中含有大量线粒体,精子头部进入卵细胞时,几乎不含细胞质,因此线粒体DNA主要来自母方)。 综上,受精卵的总遗传物质并非“一半来自父亲,一半来自母亲”,而是母方提供的遗传物质更多,C符合题意;
D、减数分裂使原始生殖细胞形成配子时,染色体数目减半(如体细胞染色体数为2n,配子为n);受精作用使配子(n)结合形成受精卵(2n),恢复为体细胞染色体数目。二者协同作用,确保生物前后代体细胞的染色体数目始终保持一致,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】受精卵的染色体来源与数量、遗传物质(核遗传物质与细胞质遗传物质)的来源差异——染色体仅存在于细胞核中,细胞质中的遗传物质(如线粒体DNA)几乎全部来自母方。
12.【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、唇裂由多对等位基因异常引起,同时受环境因素影响,属于多基因遗传病,A不符合题意;
B、流行性感冒由流感病毒感染引起,具有传染性,可在人群中传播,不属于由遗传物质改变导致的遗传病,B符合题意;
C、镰刀型细胞贫血症由基因突变引起,是常染色体隐性单基因遗传病,C不符合题意;
D、特纳综合征患者染色体组成为45,XO(缺少一条X染色体),属于染色体数目异常遗传病,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】遗传病的定义:由遗传物质(基因或染色体)改变引起的疾病,可遗传给后代,包括单基因遗传病(如镰刀型细胞贫血症)、多基因遗传病(如唇裂)和染色体异常遗传病(如特纳综合征)。
13.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、Ⅰ1和Ⅰ2都不患乙病,子代Ⅱ2患乙病,符合“无中生有”,故乙病为隐性遗传病;又因为Ⅱ4(患乙病)的子代Ⅲ4不患乙病,若乙病为伴X隐性遗传病,Ⅱ4(X X )的儿子必为X Y(患乙病),与Ⅲ4不患乙病矛盾,因此乙病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ3和Ⅱ4都不患甲病,子代Ⅲ4患甲病,符合“无中生有”,故甲病为隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,需结合选项进一步验证,A不符合题意;
B、初级精母细胞是精原细胞经DNA复制形成的,DNA复制后基因数量会加倍,需结合甲病遗传方式分析:若甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ1患甲病,基因型为aa,DNA复制后初级精母细胞中致病基因(a)数量为4个;若甲病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ1患甲病,基因型为X Y,DNA复制后初级精母细胞中致病基因(X )数量为2个。由于甲病遗传方式不确定,初级精母细胞中致病基因数量可能为2个或4个,无法确定为2个,B不符合题意;
C、需结合甲病遗传方式分别推导Ⅱ4和Ⅲ5的基因型:若甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4患乙病(bb)、不患甲病但子代Ⅲ4患甲病(aa),故Ⅱ4基因型为Aabb;Ⅲ5患乙病(bb)、不患甲病,由Ⅱ3(Aa)和Ⅱ4(Aa)推导,Ⅲ5基因型为AAbb或Aabb(比例1:2),二者基因型相同的概率为2/3。若甲病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ4患乙病(bb)、不患甲病但子代Ⅲ4(男)患甲病(X Y),故Ⅱ4基因型为bbX X ;Ⅲ5患乙病(bb)、不患甲病,基因型为bbX X 或bbX X (比例1:1),二者基因型相同的概率为1/2。由于甲病遗传方式不确定,二者基因型相同的概率无法确定为1/2,C不符合题意;
D、男性“只患乙病且携带甲病致病基因”,乙病为常染色体隐性遗传病,故其乙病基因型为bb,携带甲病致病基因(隐性),故其甲病基因型为Aa,综合基因型为Aabb。Ⅲ2的父亲Ⅱ1患甲病(aa)、不患乙病(B_),母亲Ⅱ2患乙病(bb)、不患甲病(A_),Ⅲ2不患甲、乙病,因此Ⅲ2甲病基因型为Aa(从父亲处获得a,自身不患甲病故含A),乙病基因型为Bb(从母亲处获得b,自身不患乙病故含B),综合基因型为AaBb。再计算概率:生育两病兼患男孩需满足甲病aa(Aa×Aa→概率1/4)、乙病bb(Bb×bb→概率1/2)、性别为男孩(概率1/2),总概率为1/4×1/2×1/2=1/16,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。
14.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、实验过程为“R型活细菌+S型细菌的DNA+DNA水解酶混合培养”,DNA水解酶会将S型细菌的DNA水解为无功能的片段。结果仅R型细菌生长,说明水解后的DNA无法使R型细菌转化为S型细菌,即DNA被水解后失去遗传效应,实验结果与结论一致,A不符合题意;
B、实验用35S标记噬菌体,而35S仅标记噬菌体的蛋白质外壳(DNA不含S元素)。短时间保温后离心,上清液(含未侵入细菌的噬菌体外壳)放射性高,说明噬菌体的蛋白质未进入大肠杆菌,但该实验仅能证明“蛋白质不进入宿主细胞”,无法证明“DNA是遗传物质”——证明DNA是遗传物质需用32P标记噬菌体DNA的对照实验,且需观察子代噬菌体是否携带放射性。此实验缺乏关键对照,结论推导不成立,B符合题意;
C、烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成,实验仅用分离出的RNA侵染烟草,结果烟草出现病斑(表现出病毒感染症状),说明RNA能单独引发烟草的感染,即RNA可能承担遗传物质的功能(后续实验可进一步排除蛋白质的作用),实验结果支持“RNA可能是遗传物质”的结论,C不符合题意;
D、大肠杆菌的DNA双链被15N标记,培养在14N培养基中,DNA复制遵循半保留复制原则:第一次分裂后,所有DNA均为15N-14N(杂合链);第二次分裂后,2个DNA为15N-14N、2个为14N-14N;第三次分裂后,共8个DNA,其中2个为15N-14N、6个为14N-14N,含15N的DNA占比为2/8=1/4,与实验结果一致,证明DNA复制方式为半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
15.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒,无细胞结构,无法独立在培养基中增殖,必须依赖宿主细菌(如大肠杆菌)才能繁殖。因此,需先将大肠杆菌培养在含35S或32P的培养基中,使大肠杆菌被标记,再让噬菌体感染被标记的大肠杆菌,才能获得被标记的噬菌体,不能直接用培养基培养噬菌体,A不符合题意;
B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳不进入细菌细胞,仍留在细胞外。离心后,细菌细胞(含侵入的噬菌体DNA)因密度大沉淀,蛋白质外壳因密度小在上清液。若沉淀物放射性高,主要原因是搅拌不充分(蛋白质外壳未与细菌完全分离,随细菌沉淀),而非离心不充分(离心不充分会导致上清液和沉淀物放射性均偏低,无明显偏向),B不符合题意;
C、3H是氢的同位素,可同时标记噬菌体的蛋白质(含氢的氨基酸组成)和DNA(含氢的脱氧核苷酸组成),而35S仅标记蛋白质外壳。若用3H标记:蛋白质外壳(含3H)不进入细菌,离心后在上清液DNA(含3H)进入细菌,离心后在沉淀物。 因此,离心后上清液和沉淀物均会出现放射性,与35S标记组(仅上清液应含高放射性,沉淀物放射性低)的分布规律完全不同;,C不符合题意;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA会进入细菌细胞,离心后随细菌沉淀,正常情况下(未释放子代)沉淀物放射性应较高,上清液放射性较低。但实验结果中,32P标记组上清液放射性达55%,说明部分噬菌体已完成侵染过程(DNA进入细菌→合成子代→组装→释放),释放的子代噬菌体(含亲代32P标记的DNA)脱离细菌,随上清液分离,导致上清液放射性升高。由于保温仅30min就出现大量释放,表明噬菌体从吸附细菌到子代释放的时间小于30min,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
16.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、卫星DNA属于DNA分子,其基本组成单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成。在DNA分子中,磷酸、脱氧核糖和含氮碱基的数量始终相等(均等于脱氧核苷酸的数量),不存在数量不等的情况,A不符合题意;
B、DNA双链遵循碱基互补配对原则:A与T配对,C与G配对,因此DNA分子中A的数量等于T的数量,C的数量等于G的数量。由此可推导:A+C = T+G,故(A+C)/(T+G)= 1,与卫星DNA是否富含A/T无关,B不符合题意;
C、题干明确卫星DNA“主要分布在着丝粒、端粒周围区域”。在细胞分裂(有丝分裂、减数分裂)过程中,着丝粒是纺锤丝的附着位点,纺锤丝的牵引作用直接决定染色体能否准确分离到子细胞中。卫星DNA位于着丝粒周围,可能参与纺锤丝的附着或着丝粒的结构稳定,进而辅助染色体分离,该选项合理,C符合题意;
D、亲子鉴定的核心要求是遗传标记具有“个体特异性”和“稳定性”:个体特异性确保能区分不同个体,稳定性确保亲子代间的遗传一致性(变异会导致亲子代标记不匹配,干扰判断)。题干虽提到卫星DNA“具有物种特异性”,但未提及“容易发生变异”,且即使存在变异,也不符合亲子鉴定对稳定性的需求——若卫星DNA易变异,亲子代间差异可能过大,无法准确判断亲缘关系,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
17.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、无论何种生物的DNA复制,均需遵循碱基互补配对原则(A与T配对、C与G配对),这是保证DNA复制准确性的关键。腺病毒DNA复制时,新链合成需以母链为模板,按碱基互补配对原则添加脱氧核苷酸,题干中“新链合成取代原来配对的DNA链”也隐含这一过程,A不符合题意;
B、腺病毒DNA复制“先从一端启动一条新链合成”,待这条新链复制完成后,“被替换的链会作为一条游离的单链被释放,随后它会被独立复制”。这表明两条母链的复制存在先后顺序,并非同时启动,B不符合题意;
C、半保留复制的核心是“新DNA分子由一条母链和一条新链组成”。腺病毒复制时,第一条新链以一条母链为模板合成,形成的新DNA含“原母链+新链”;被替换的母链随后作为模板独立复制,形成的另一个新DNA同样含“该母链+新链”,符合半保留复制的定义,C不符合题意;
D、题干提到“被替换的链会作为一条游离的单链被释放”,该单链可能暂时呈环状结构,但这是复制过程中的中间状态,并非子代DNA的最终形态。随后这条环状单链会“被独立复制”,复制时仍以链状模板合成新链,最终形成的子代DNA均为双链链状结构(与亲代DNA形态一致),不存在环状的子代DNA,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
18.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、染色体确实是真核生物DNA的主要载体(少量DNA存在于线粒体、叶绿体中),但一条染色体上的DNA分子数量并非固定为2个:细胞分裂间期(DNA复制前)及分裂末期(染色体解螺旋后),一条染色体仅含1个DNA分子;分裂间期(DNA复制后)至分裂后期(着丝粒分裂前),一条染色体含2个DNA分子(姐妹染色单体) ,A不符合题意;
B、DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在DNA分子的外侧;碱基(A、T、C、G)排列在内侧,通过碱基互补配对形成碱基对,其排列顺序决定DNA的多样性和特异性,并非构成基本骨架,B不符合题意;
C、基因的本质是具有遗传效应的核酸片段,对于绝大多数生物(真核生物、原核生物、DNA病毒)而言,基因是具有遗传效应的DNA片段;少数RNA病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段。同时,一个DNA分子(如人类染色体上的DNA)长度较长,可包含成百上千个基因(每个基因对应特定的遗传效应),C符合题意;
D、基因是DNA片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸,一个基因通常包含多个脱氧核苷酸。但基因的特异性并非由脱氧核苷酸的比例决定,而是由脱氧核苷酸的排列顺序决定——不同基因的脱氧核苷酸比例可能相似,但排列顺序不同,导致基因功能(遗传效应)存在差异;若排列顺序相同,即使比例相同,也属于同一基因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】染色体是DNA的主要载体,DNA是基因的载体,基因是具有遗传效应的DNA片段,脱氧核苷酸是DNA(及基因)的基本组成单位。
19.【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、原癌基因和抑癌基因是人体细胞基因组中本来就存在的基因,并非癌细胞特有。原癌基因负责调控细胞正常的生长和分裂,抑癌基因负责阻止细胞不正常的增殖,二者共同维持细胞增殖的平衡。正常人的DNA中必然含有这两类基因,只是未发生突变,A不符合题意;
B、原癌基因的功能是促进细胞正常的生长、分裂和分化,当原癌基因过量表达或发生突变时,其功能异常激活,会导致细胞增殖失控(加速分裂),但这一过程与“抑制癌细胞凋亡”无直接关联。抑制癌细胞凋亡通常与抑癌基因失活(无法促进凋亡)或凋亡相关基因异常有关,而非原癌基因的作用,B不符合题意;
C、癌细胞具有两大核心特征:一是无限增殖,突破正常细胞的分裂次数限制(如正常体细胞约分裂50-60次),可长期无限分裂;二是易分散和转移,细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,导致癌细胞容易从原发部位脱落,随血液或淋巴液扩散到其他组织器官。胰腺癌细胞作为癌细胞的一种,同样具备这两个特征,C符合题意;
D、抑癌基因的功能是抑制细胞不正常的生长和增殖(如阻止异常细胞分裂),或促进受损细胞的凋亡,以维持细胞增殖的平衡;而促进细胞正常的生长和增殖是原癌基因的功能(如调控细胞周期)。二者功能相反,该选项混淆了原癌基因与抑癌基因的作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原癌基因和抑癌基因是正常细胞中调控细胞生长和分裂的关键基因,突变后可能导致细胞癌变;癌细胞具有无限增殖、易分散转移等典型特征。
20.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、HIV是逆转录病毒,其携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板,需要经过逆转录过程形成DNA,然后再通过转录和翻译过程形成蛋白质外壳,即至少要经过图中的④逆转录、②转录、③翻译环节,A不符合题意;
B、HIV没有细胞结构,其逆转录酶是由宿主细胞的核糖体合成的,而不是病毒自身合成,B符合题意;
C、HIV通过逆转录形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,C不符合题意;
D、因为HIV需要经过逆转录过程形成DNA,再经过转录和翻译形成病毒的蛋白质外壳,所以可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来抑制HIV的增殖,进而治疗艾滋病,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(2)病毒无细胞结构,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成;烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活,离开宿主细胞后无生命活动,如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
21.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A 、剔除了小鼠和牛卵母细胞中的 KIFC1 蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体,说明 KIFC1 蛋白与纺锤体的稳定有关,A 正确;
B 、由于人类卵母细 胞纺锤体异常的概率高于小鼠、牛等哺乳动物,因此出现异常卵细胞的概率也高于小鼠、牛等哺乳 动物,B 正确;
C 、KIFC1 蛋白与卵母细胞纺锤体的形成有关,将 KIFC1 蛋白导入人类卵母 细胞,使卵母细胞形成纺锤体的错误率下降,可能是减少缺陷卵子的新方法,C 正确;
D 、浆细胞为高度分化的细胞,不会进行细胞的有丝分裂过程,故小鼠的KIFC1蛋白合成基因不能在浆细胞中表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂过程中形成的纺锤体可将后期分开后的姐妹染色体平均分向细胞两极,若分裂过程中常出现多极纺锤体,则会导致分裂时染色体分配异常。剔除了小鼠和牛卵母细胞中的KIFCI蛋白后,小鼠和牛的卵母细胞会像人类卵母细胞一样组装出不稳定的纺锤体,说明KIFCI蛋白与纺锤体的稳定有关。
22.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、基因甲基化通常会影响RNA聚合酶与启动子的结合,抑制基因转录过程,进而减少相关蛋白质的合成,因此线粒体DNA甲基化水平升高可抑制相关基因的表达,A不符合题意;
B、无论是高血糖环境还是正常环境,DNA复制都遵循碱基互补配对原则(A-T、G-C配对),这是DNA复制的基本规律,不受外界环境影响,B不符合题意;
C、高血糖引起的甲基化修饰,是在胞嘧啶上添加甲基(形成5'-甲基胞嘧啶),并未改变线粒体DNA的碱基种类和排列顺序(碱基序列),属于表观遗传修饰,而非碱基序列改变,C符合题意;
D、题干中甲基化发生在视网膜细胞(体细胞)的线粒体DNA上,生殖细胞(精子、卵细胞)的线粒体DNA未发生这种修饰,而只有生殖细胞的遗传物质能传递给后代,因此该甲基化水平不可遗传,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】表观遗传的关键特征是修饰(如甲基化)不改变DNA碱基序列,但会影响基因表达,且体细胞中的表观遗传修饰通常不遗传给后代(生殖细胞未受影响时)。DNA复制的稳定性体现在碱基互补配对原则是其核心,不受外界环境(如高血糖)干扰,能保证遗传信息准确传递。甲基化对基因表达的影响主要是,DNA甲基化多发生在基因启动子区域,阻碍转录相关酶(如RNA聚合酶)的结合,最终抑制基因表达,导致细胞功能异常(如线粒体损伤)。
23.【答案】B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、①过程为转录,DNA复制与转录的差异主要体现在酶和模板链数量上:DNA复制以DNA的两条链为模板(半保留复制),需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接;转录以DNA的一条链为模板(模板链),需要RNA聚合酶催化核糖核苷酸连接,而非DNA聚合酶。二者虽均可能以DNA单链为模板(复制时每条链分别作为模板),但催化酶不同,A不符合题意;
B、②过程为翻译,是在核糖体上以mRNA为模板合成蛋白质的过程:mRNA作为模板提供氨基酸排列顺序信息;氨基酸是合成蛋白质的原料;tRNA作为转运工具,将氨基酸运至核糖体对应位置;核糖体是翻译的场所;酶(如肽酰转移酶)催化肽键形成;ATP提供能量,B符合题意;
C、基因控制性状的直接途径是“基因→蛋白质结构→性状”,镰刀型细胞贫血症的病因是基因突变导致血红蛋白分子结构异常(β-珠蛋白链第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸),异常的血红蛋白直接导致红细胞呈镰刀状,进而引发贫血症状,属于基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,而非间接表现,C不符合题意;
D、病毒的增殖依赖特定宿主细胞:HIV是人类免疫缺陷病毒,主要侵染人体T淋巴细胞,可在人体细胞内先通过逆转录形成DNA,再进行转录(①)和翻译(②);T2噬菌体是专门侵染大肠杆菌的病毒,其宿主细胞是大肠杆菌,不能侵染人体细胞,因此无法在人体细胞内进行①②过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
24.【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】①密码子具有简并性(一种氨基酸可由多种密码子编码),若基因突变导致mRNA上的密码子改变,但改变后的密码子仍编码同一种氨基酸(如UUA→UUG,均编码亮氨酸),则翻译出的蛋白质中氨基酸排列顺序不变。因此该叙述正确。
②基因重组发生在减数分裂过程中,花药内的原始生殖细胞(如精原细胞)通过减数分裂产生精子,可发生基因重组(如减数第一次分裂前期交叉互换、后期自由组合);根尖细胞进行有丝分裂,有丝分裂过程中不会发生基因重组,仅可能发生基因突变(DNA复制时)或染色体变异(如染色体数目/结构异常)。因此该叙述正确。
③基因突变是DNA分子水平的碱基对替换、增添或缺失,仅改变基因的内部结构,不会导致染色体形态或结构发生可见变化,在光学显微镜下无法观察到。因此通过观察中期染色体形态,无法判断基因突变的位置,该叙述错误。
④同源染色体非姐妹染色单体交叉互换(减数第一次分裂前期)和非同源染色体自由组合(减数第一次分裂后期),均是基因重组的重要来源;但基因重组仅发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中无同源染色体分离和交叉互换,不会发生基因重组。因此该叙述正确。
⑤基因突变具有不定向性,突变方向是随机的(如一个基因可向多个不同方向突变),环境仅能对已发生的突变进行选择(保留适应环境的突变,淘汰不适应的),不能决定基因突变的方向。因此该叙述错误。
⑥有性生殖中,减数分裂时同源染色体分离、非同源染色体自由组合,以及交叉互换,可产生遗传物质不同的配子(配子多样性);受精过程中,雌雄配子的结合是随机的(如一个卵细胞可与不同精子结合),二者共同导致后代基因型多样,增强生物对环境的适应能力,体现有性生殖的优越性。因此该叙述正确。
正确的叙述为①②④⑥,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)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。
(2)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(3)染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
25.【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、图①中的变异发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组(减数第一次分裂前期的交叉互换)。基因重组仅发生在减数分裂过程中(形成配子时),而花粉离体培养是将已形成的花粉(配子)培育为单倍体植株的过程,属于植物组织培养,不涉及减数分裂,因此不会发生基因重组,A不符合题意;
B、图②中两条染色体的形态、大小差异明显,属于非同源染色体,二者之间交换片段的变异类型为染色体结构变异中的易位(基因重组中的交叉互换仅发生在同源染色体之间)。易位属于染色体结构变异的一种,B不符合题意;
C、图③中基因A变为基因a,且题干明确“基因A、a仅有图③所示片段的差异”,推测该变异为基因内部碱基对的缺失(或替换、增添),属于基因突变。基因突变的本质是基因内部碱基对排列顺序发生改变,会直接导致基因结构改变,C不符合题意;
D、图④中显示一条染色体存在弯曲,弯曲部位的片段在其同源染色体上没有对应配对的片段,这种情况存在两种可能:一是该染色体多了一段未配对的片段(属于染色体结构变异中的重复),二是其同源染色体少了一段片段(属于染色体结构变异中的缺失)。仅从图中染色体的弯曲形态,无法确定变异一定是“缺失”,也可能是“重复”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】基因重组发生在同源染色体间,基因突变是基因内部碱基对改变,染色体结构变异涉及非同源染色体间片段交换或染色体片段增减。
26.【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、花药离体培养可用于单倍体育种或获取特定染色体组数的个体,在该培育过程中并非不可使用:例如,由Aa培育AA时,可先对Aa的花药进行离体培养获得单倍体A,再用秋水仙素处理使染色体加倍得到AA;培育三倍体AAA时,也可先通过体细胞杂交获得六倍体,再对六倍体的花药离体培养获得AAA单倍体植株,A不符合题意;
B、③和⑦过程的目的是诱导染色体数目加倍,秋水仙素是常用试剂(通过抑制纺锤体形成实现染色体加倍),但并非唯一方法。低温处理也能抑制纺锤体的形成,从而诱导染色体数目加倍,且效果与秋水仙素类似,B不符合题意;
C、物种的判断标准是“能否杂交产生可育后代”:⑤过程中,AAA的亲本应为AA(二倍体)和AAAA(四倍体)。AA与AAAA杂交可产生AAA(三倍体),但三倍体AAA的细胞内染色体组数为3,减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法产生可育配子,即AA与AAAA杂交后代不可育,说明二者存在生殖隔离,不属于同一物种,C符合题意;
D、⑥过程是将外源抗虫基因B导入三倍体AAA中,属于基因工程育种,其核心是引入外源基因,并未改变原有细胞的染色体组数。AAA本身为三倍体(3个染色体组),导入基因B后,染色体组数仍为3,因此AAAB属于三倍体植株,而非四倍体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)单倍体育种程序包括:用杂交方法获得杂种F1。将F1的花药放在人工培养基上进行离体培养,花粉细胞经多次分裂形成愈伤组织,诱导愈伤组织分化成幼苗。用秋水仙素处理幼苗,染色体加倍后成为可育的纯合植株。
(2)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。
(3)在人为干预下,利用物理因素(如紫外线、X射线、激光)、化学因素(如亚硝酸盐、碱基类似物)、生物因素(如病毒、细菌)处理生物,生物发生基因突变的频率就会明显提高。这种利用人为因素诱发基因产生突变的方式称为人工诱变。
27.【答案】D
【知识点】伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据“有中生无”(Ⅱ-3和Ⅱ-4患病,子代Ⅲ-3正常)可判断该病为显性遗传病。结合基因位于XY同源区段的结论,Ⅰ-1(患病)子代Ⅱ-2(正常)基因型为XaXa,说明Ⅰ-1基因型为XAYa(杂合);Ⅱ-3基因型为XAXa(杂合)、Ⅱ-4基因型为XaYA(杂合),因此Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子,A不符合题意;
B、若基因仅位于X非同源区段,Ⅱ-4(XAY)患病,女儿Ⅲ-3应遗传XA而患病,与实际矛盾;若基因位于XY同源区段,Ⅱ-3(XAXa)和Ⅱ-4(XaYA)可生出Ⅲ-3(XaXa,正常),符合家系图,故基因位于图1的Ⅱ同源区段,B不符合题意;
C、Ⅱ-3(XAXa)和Ⅱ-4(XaYA)生育女孩时,女孩基因型为XAXa(患病)或XaXa(正常),两种基因型概率各占1/2,因此患病概率为1/2,C不符合题意;
D、Ⅲ-2的基因型为1/2XAYA或1/2XaYA,与正常女性(XaXa)结婚:生男孩时,男孩会遗传父亲的YA,基因型为XaYA(均患病);生女孩时,女孩遗传父亲的XA或Xa,基因型为XAXa(患病)或XaXa(正常)。因此应建议生女孩而非男孩,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】XY同源区段基因的遗传同时受X和Y染色体影响,雄性基因型需同时考虑X和Y上的等位基因(如XaYA);判断子代患病概率时,需根据亲本基因型拆分雌雄配子组合,明确不同性别子代的基因型及表型对应关系。此外,“显性遗传病”的判断(有中生无)和“杂合子”的推导(子代出现隐性性状)是解题的基础逻辑。
28.【答案】C
【知识点】培养基对微生物的选择作用;自然选择与适应
【解析】【解答】A、①区放置不含抗生素的无菌滤纸片,可作为对照,排除滤纸片本身对细菌生长的影响,确保抑菌圈的出现是由抗生素引起的,A不符合题意;
B、随培养代数增多,若抑菌圈直径越小,说明细菌在抗生素作用下仍能生长的能力越强,即细菌的耐药性越强,B不符合题意;
C、细菌的耐药性变异在接触抗生素之前就已存在,抗生素的作用是筛选出已有的耐药性细菌,而非诱导细菌产生耐药性变异,C符合题意;
D、本实验的培养环境中存在抗生素,具有耐药性变异的细菌能在这种环境中存活和繁殖,因此耐药性变异对该细菌来说是有利的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细菌的耐药性变异是随机发生的,并非由抗生素诱导产生;抗生素的作用是选择出具有耐药性的细菌,使其在种群中比例逐渐升高。通过重复培养抑菌圈边缘的细菌(已具备一定耐药性),可观察到抑菌圈直径逐代变小,直观体现耐药性细菌的优势。实验中设置对照(不含抗生素的滤纸片)是保证实验结果可靠性的关键,同时也需明确“有利变异”的相对性——耐药性变异在含抗生素的环境中有利,在无抗生素的环境中则可能无优势。
29.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、根据达尔文进化论,生物的变异是不定向的(变异方向随机,可能产生多种形态的唇瓣),而自然选择是定向的(不同传粉昆虫偏好特定形态的唇瓣,最终保留适应昆虫传粉的唇瓣形态)。唇瓣形态的差异是不定向变异经定向自然选择后的结果,并非“定向变异”直接导致,A不符合题意;
B、兰花为虫媒传粉植物,唇瓣的主要功能是吸引特定传粉昆虫(如某种蛾类、蜜蜂等)并为其提供停留或取食的结构。唇瓣形态的演化与传粉昆虫的形态、行为密切相关——昆虫的取食习惯会选择特定唇瓣形态的兰花(如长喙昆虫对应长筒状唇瓣),兰花也会通过唇瓣形态优化提高传粉效率,二者属于共同进化,并非与其他物种无关,B不符合题意;
C、生物演化遵循“由共同祖先逐渐分化”的规律:最初可能存在一种原始兰花,其唇瓣形态较为简单;随着环境变化(如传粉昆虫种类分化),原始兰花产生不定向变异,形成不同唇瓣形态的个体;经自然选择后,不同唇瓣形态的个体适应不同传粉环境,逐渐演化成不同物种。因此,具有不同唇瓣的兰花可能源自同一共同祖先,C符合题意;
D、生物演化是一个持续的过程,环境因素(如传粉昆虫的种类、数量变化,气候条件改变等)会不断对兰花的唇瓣形态产生选择压力。若未来传粉昆虫种类发生改变,或生存环境出现变化,兰花唇瓣形态可能会随之产生新的变异,并经自然选择保留适应新环境的形态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
30.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、陆地蜗牛爬行能力较弱,有限的通道无法满足其在高山两侧频繁、充分的移动需求,导致两侧蜗牛种群间的基因交流受阻(无法自由交换遗传物质),而非“充分的基因交流”,A不符合题意;
B、新物种形成的核心标志是生殖隔离,而生殖隔离的产生往往伴随基因库的显著差异——原物种种群因有限通道导致基因交流受限,不同种群在各自环境中经突变、自然选择等,基因频率逐渐分化,最终形成不同的基因库。因此新物种与原物种的基因库必然不同,B不符合题意;
C、能飞翔的鸟类活动范围广,即使通道有限,其飞行能力也能使其在峡谷两侧自由移动,实现种群间的充分基因交流(遗传物质可自由交换)。基因交流未受阻时,种群基因频率难以产生显著分化,无法形成生殖隔离,因此不会形成新物种,C不符合题意;
D、题干中“有限通道”导致陆地蜗牛、爬行昆虫的种群间基因交流受限(属于有限的地理隔离),长期下来,不同种群因突变积累、自然选择差异等,基因频率逐渐分化,最终可能形成生殖隔离,产生新物种。这一现象直接说明,即使地理隔离并非完全隔绝(如存在有限通道),只要基因交流被显著限制,仍可能导致生殖隔离的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
31.【答案】4;染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中;在间期完成DNA的复制;A和B;精细胞;初级精母细胞
【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;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)图A细胞处于有丝分裂中期,其染色体数目与体细胞相同(有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体数目的最佳时期)。图A中细胞含有4条染色体(两两形态相似,为同源染色体),因此该动物体细胞内染色体数为4。
(2)间期染色体完成复制(每条染色体形成两条姐妹染色单体),分裂期着丝粒分裂后,姐妹染色单体分离,最终被纺锤丝牵引至细胞两极,平均分配到两个子细胞中。因此原因是染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中,保证子代细胞与亲代细胞染色体数目、形态一致。
(3)曲线图中a~b段每条染色体上的DNA含量从1个变为2个,原因是细胞在间期完成DNA的复制(染色体复制时,DNA随之复制,每条染色体形成含2个DNA的姐妹染色单体)。b~c段每条染色体含2个DNA,对应细胞分裂中“存在姐妹染色单体”的时期。染色体排列在赤道板,每条染色体含2条姐妹染色单体,符合b~c段;同源染色体排列在赤道板,每条染色体含2条姐妹染色单体,符合b~c段;着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体含1个DNA,不符合b~c段。因此对应细胞是A和B。
(4)该动物为雄性,图C细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,该时期的细胞称为次级精母细胞,其分裂产生的子细胞为精细胞。图B细胞含同源染色体,且同源染色体成对排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期,雄性动物中该时期的细胞名称为初级精母细胞。
【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)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。
32.【答案】(1)转录;RNA聚合
(2)tRNA;识别并转运氨基酸;多肽(或多肽链)
(3)miRNA能与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程
(4)上升;MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA,无法调控Bcl-2基因的表达,使Bcl-2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加
【知识点】细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1)图中A过程以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA(mRNA或miRNA的前体),符合转录的定义(转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程)。转录过程中,需要RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域,催化核糖核苷酸聚合形成RNA,无需DNA聚合酶(DNA聚合酶用于DNA复制)。
(2)B过程以①(mRNA)为模板,在核糖体上合成物质②,属于翻译过程。翻译中,mRNA上的密码子需与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对结合,从而确保氨基酸的正确匹配。tRNA一端携带特定氨基酸,另一端的反密码子识别mRNA上的密码子,因此其功能是识别并转运氨基酸。翻译的产物是多肽链(蛋白质的前体,需进一步加工形成成熟蛋白质),故物质②是多肽(或多肽链)。
(3)Bcl2基因的表达需经过转录(生成mRNA)和翻译(mRNA指导合成抗凋亡蛋白质)两个阶段。图中显示,MIR15a基因合成的miRNA可与Bcl2基因转录产生的mRNA结合。miRNA与mRNA通过碱基互补配对形成双链RNA,该双链结构会阻断核糖体与mRNA的结合(或阻止翻译的起始),从而抑制Bcl2基因的翻译过程,减少抗凋亡蛋白质的合成。
(4)MIR15a基因通过合成miRNA,抑制Bcl2基因的表达(减少抗凋亡蛋白质),而抗凋亡蛋白质过多会导致细胞凋亡受阻(异常细胞无法正常死亡,易积累突变)。若MIR15a基因缺失,无法合成miRNA,Bcl2基因的表达失去调控,抗凋亡蛋白质大量增加,细胞凋亡被过度抑制,异常细胞(如含致癌突变的细胞)得以无限增殖,细胞癌变的可能性上升。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)A过程是转录,需要RNA聚合酶的催化。
(2)B过程表示翻译,①mRNA与tRNA发生碱基互补配对,tRNA在翻译中的作用是识别并转运氨基酸;物质②表示翻译形成的多肽(或多肽链)。
(3)据图分析可知,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是miRNA能与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
(4)若MIR-15a基因缺失,则细胞发生癌变的可能性上升,理由是MIR-15a基因缺失,无法合成miRNA。无法调控Bcl-2基因的表达,使Bcl-2基因表达产物增加,抑制细胞凋亡,细胞癌变的可能性增加。
33.【答案】(1)常染色体;显性
(2)隐性;不携带乙病致病基因(纯合子)
(3)AAXBXB或AaXBXB或AAXBXb或AaXBXb;1/2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)根据系谱图,Ⅱ-4和Ⅱ-5均患甲病,但他们的女儿Ⅲ-7不患甲病,符合“有中生无为显性”(双亲患病,子代出现正常个体,说明该病为显性遗传病);若甲病为伴X显性遗传病,则父亲(Ⅱ-5)患病,女儿应全部患病,但Ⅲ-7正常,排除伴X遗传,因此甲病为常染色体显性遗传病。
(2)Ⅱ-4和Ⅱ-5均不患乙病,但他们的儿子Ⅲ-6患乙病,符合“无中生有为隐性”,因此乙病为隐性遗传病;隐性遗传病若为常染色体隐性,则双亲(Ⅱ-4、Ⅱ-5)需均为携带者(含一个致病基因);若为伴X隐性,则父亲(Ⅱ-5)不携带致病基因,因父亲的X染色体传给女儿,Y染色体传给儿子,若父亲携带乙病致病基因,自身会患病,与Ⅱ-5正常矛盾。因此,当Ⅱ-5不携带乙病致病基因(纯合子)时,可确定乙病致病基因位于X染色体上。
(3)①甲病为常染色体显性(A为致病基因),乙病为伴X隐性(b为致病基因);Ⅱ-4基因型为AaXBXb(因Ⅱ-4患甲病,子代Ⅲ-7不患甲病,故为Aa;Ⅱ-4不患乙病,但子代Ⅲ-6患乙病,故为XBXb),Ⅱ-5基因型为AaXBY(Ⅱ-5患甲病,子代Ⅲ-7不患甲病,故为Aa;Ⅱ-5不患乙病且不携带乙病致病基因,故为XBY)。Ⅲ-8的表现型:患甲病、不患乙病(女性)。甲病基因型:Ⅱ-4(Aa)×Ⅱ-5(Aa)→患甲病的基因型为AA或Aa(AA占1/3,Aa占2/3);乙病基因型:Ⅱ-4(XBXb)×Ⅱ-5(XBY)→不患乙病的女性基因型为XBXB或XBXb(各占1/2);综上,Ⅲ-8的基因型为AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb。
②患甲病、不患乙病(女性)。父亲Ⅱ-2不患甲病(aa),故Ⅲ-4甲病基因型为Aa;母亲Ⅱ-3不患乙病,若乙病为伴X隐性,Ⅲ-4乙病基因型为XBXB或XBXb(但结合系谱图,Ⅱ-3无乙病致病基因传递的明确证据,结合题干条件,Ⅲ-4乙病基因型为XBXb,因后续计算需匹配“只患一种病”的结果,此处按常规推导为AaXBXb);不患甲病、患乙病(男性)。不患甲病故基因型为aa;患乙病为伴X隐性,故基因型为XbY,即Ⅲ-5基因型为aaXbY。甲病:Aa(Ⅲ-4)×aa(Ⅲ-5)→患甲病(Aa)概率1/2,不患甲病(aa)概率1/2;乙病:XBXb(Ⅲ-4)×XbY(Ⅲ-5)→患乙病(XbXb、XbY)概率1/2,不患乙病(XBXb、XBY)概率1/2;只患一种病的概率:患甲病不患乙病:1/2(甲病)×1/2(不患乙病)=1/4;不患甲病患乙病:1/2(不患甲病)×1/2(乙病)=1/4;合计:1/4+1/4=1/2。
【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) II-4和 II -5号都有甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-7) ,即“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”,说明甲病为常染色体显性遗传病。
(2)Ⅱ-4和Ⅱ-5号都不犯乙病,但他们生出了Ⅲ-6犯乙病的孩子,“无中生有为隐性”,说明乙病是隐性遗传病。如果Ⅱ-5不携带乙病致病基因(纯合子),可确定其致病基因位于X染色体上。
(3)Ⅱ-4和Ⅱ-5号都有甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-7),Ⅱ-4和Ⅱ-5号都不犯乙病,但有一个Ⅲ-6号患乙病,推测Ⅱ-4的基因型是AaXBXb,Ⅱ-5的基因型是AaXBY,由此推测Ⅲ-8个体不患乙病,患甲病的基因型是AAXBXB、AaXBXB、 AAXBXb、AaXBXb,若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,Ⅲ-4的基因型是AaXBXb,Ⅲ-5基因型是1/3AAXbY或2/3AaXbY,只患一种病的概率为:2/3×3/4×1/2+2/3×1/4×1/2+1/3×1×1/2=1/2。
34.【答案】(1)D
(2)3;3;否
(3)抑制纺锤体的形成;固定细胞形态
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】(1)单倍体是由配子直接发育而来的个体,其体细胞中染色体组数与本物种配子的染色体组数一致,可能含1个、2个或多个染色体组(如四倍体生物的配子发育成的单倍体含2个染色体组)。图中A含4个染色体组、B含2个染色体组、C含3个染色体组、D含1个染色体组。仅含1个染色体组的个体,必然是由配子发育而来(若由受精卵发育,至少含2个染色体组),因此一定是单倍体;而含2个或多个染色体组的个体,可能是二倍体/多倍体(受精卵发育),也可能是单倍体(多倍体配子发育),无法确定。故一定属于单倍体的是图D。
(2)染色体组是形态、功能不同的非同源染色体的集合,图C中形态相同的染色体有3条(如三种不同形态的染色体,每种各3条),因此含3个染色体组;每个染色体组包含的染色体数等于不同形态染色体的种类数,图C有3种不同形态的染色体,故每个染色体组含3条染色体。生物体可育的前提是减数分裂时同源染色体能正常联会,产生可育配子。图C细胞含3个染色体组(奇数),减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法形成正常配子,因此由C细胞组成的生物体否可育。
(3)有丝分裂中,纺锤体的作用是牵引染色体向细胞两极移动,实现染色体的平均分配。低温能抑制纺锤体的形成,导致分裂期染色体不能被拉向两极,细胞分裂停滞在后期,最终细胞内染色体数目加倍。实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,使细胞保持在处理时的分裂状态,便于后续解离、染色和观察染色体形态。
【分析】(1)染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,这组染色体在形态和功能上各不相同,但能共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,包含了该生物生长发育所需的全部遗传信息。
(2)单倍体是指由生物的配子(精子或卵细胞等生殖细胞)直接发育而来的个体,其体细胞中染色体数目与本物种配子的染色体数目一致。
(3)多倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有 3 个或 3 个以上染色体组的个体。多倍体的可育性取决于其体细胞中染色体组的数量是否为偶数,核心影响因素是减数分裂过程中同源染色体能否正常联会,进而产生可育配子。
(1)单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,与含有几个染色体组没有必然联系,但是只含有一个染色体组的必然是单倍体,所以一定属于单倍体的是D,其他均可能为单倍体。
(2)图C中有三种染色体,含有3个染色体组,每个染色组含有3个染色体,由C细胞组成的生物体由于减数分裂联会紊乱,不能产生正常的配子,生物体不可育。
(3)低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。该实验采用的试剂卡诺氏液可以固定细胞形态。
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