全书综合测评 人教版（2019）高中生物学必修2综合练（含解析）

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2026人教版高中生物学必修2
全书综合测评
全卷满分100分　考试用时75分钟
一、选择题(本题共16小题,共40分。其中1~12小题,每小题2分;13~16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题目要求。)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.任何实验的价值和效用,都决定于所使用材料对于实验目的的适合性。下列有关遗传学实验材料选择的说法错误的是(　　)
A.豌豆花是两性花,在花开放后自花传粉,自然状态下一般是纯种
B.除去豌豆花的全部雄蕊,叫作去雄
C.雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,该传粉过程属于自交
D.豌豆与玉米都具有易于区分的相对性状,且后代数量都较多,便于统计分析
2.水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性花粉中所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉中所含淀粉遇碘呈橙红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是(　　)
A.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1
B.F1自交后选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3∶1
C.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向细胞两极,这是分离定律的直观证据
D.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向细胞两极,说明形成该细胞时发生过染色体互换
3.图甲~丙依次表示某动物体内细胞分裂图,每条染色体上DNA含量的变化,不同时期细胞中染色体数目、染色单体数目与核DNA数目变化。下列叙述中正确的是(　　)
　
A.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的②
B.图甲是次级精母细胞
C.图丙中与图乙中BC段对应的只有②
D.图丙中引起②→①变化的原因是染色体复制
4.下列关于基因位于染色体上的相关研究的叙述,错误的是(　　)
A.萨顿以蝗虫为材料,推论出基因位于染色体上
B.摩尔根运用假说—演绎法,用实验证明了基因位于染色体上
C.摩尔根选择果蝇作为实验材料是因为果蝇的白眼性状只能出现在雄性个体中
D.摩尔根和学生发明了测定基因相对位置的方法,揭示了基因在染色体上呈线性排列
5.已知果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,相关基因位于X染色体上;长翅(B)对残翅(b)为显性,相关基因位于常染色体上。一只红眼长翅雌果蝇与一只红眼长翅雄果蝇杂交,若F1雄果蝇中,红眼长翅∶红眼残翅∶白眼长翅∶白眼残翅=3∶1∶3∶1。下列关于此杂交实验的分析,正确的是(　　)
A.F1中红眼长翅雌果蝇的基因型只有1种
B.亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型一定为BbXAXA
C.F1中红眼长翅雌果蝇与白眼残翅雄果蝇杂交,后代中不会出现白眼长翅果蝇
D.若让F1中红眼长翅雌雄果蝇相互交配,F2中白眼残翅果蝇出现的概率为1/72
6.R型和S型细菌均有不同类型。给小鼠注射RⅡ活菌和加热杀死的SⅢ死菌,会导致小鼠死亡,死亡小鼠体内分离出SⅢ活菌,其后代仍然为SⅢ活菌。为研究小鼠体内SⅢ活菌是来自SⅢ死菌还是RⅡ活菌,科学家分别做了如下两组实验,下列叙述错误的是(　　)
　　
A.实验二可说明SⅢ活菌不是由SⅢ死菌复活而来的
B.实验一可说明SⅢ活菌来源于RⅡ活菌
C.SⅢ活菌后代仍然为SⅢ活菌,说明SⅢ活菌发生的变异属于可遗传变异
D.两组实验培养后的培养皿上,SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌
7.利用荧光染料标记T2噬菌体的某种成分,并让标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养,定时取样,搅拌,离心,并检测沉淀物中的荧光强度,结果如图所示,下列叙述正确的是(　　)
A.荧光染料标记T2噬菌体的某种成分是DNA或蛋白质
B.搅拌不充分会导致ab段的荧光强度减小
C.bc段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂所致
D.子代噬菌体都含有荧光染料标记
8.如图是某基因编码区部分碱基序列,在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为:甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是(　　)
AUG(起始密码子):甲硫氨酸　CAU、CAC:组氨酸　CCU:脯氨酸　AAG:赖氨酸　UCC:丝氨酸　UAA(终止密码子)
A.①链是转录的模板链,其左侧是5'端,右侧是3'端
B.若在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,合成的肽链变长
C.若在①链1号碱基前插入一个碱基G,合成的肽链不变
D.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
9.管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,而奢侈基因是指不同类型细胞中特异性表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.基因a属于管家基因
B.细胞B为胰岛细胞
C.与细胞A相比,细胞B中含有较多的高尔基体
D.三种细胞成熟后均含有基因a、b、c
10.apoB基因的表达产物在人体中主要有两种亚型,一种为约含4 500个氨基酸残基的B-100蛋白,另一种为约含2 100个氨基酸残基的B-48蛋白。如图是apoB基因在不同细胞中表达的过程,下列说法不正确的是　(　　)
A.apoB基因表达过程中,氨基酸的脱水缩合发生在②过程
B.B-48蛋白的出现是apoB基因突变的结果
C.由图推测,肝、肾细胞合成的甲肽链是B-100蛋白
D.小肠细胞中mRNA经过编辑后导致终止密码子提前出现
11.某研究团队针对一种常染色体上的单基因隐性遗传病开展基因治疗临床试验,通过腺病毒将正常基因导入患者的造血干细胞,成功修复了缺陷基因。已知该病在自然人群中的发病率为1/10 000。下列相关叙述正确的是(　　)
A.自然人群中该病致病基因的频率为1/100,正常人中携带者的比例为2/101
B.该病女性患者的父亲一定患该病,母亲一定是该病致病基因的携带者
C.基因治疗可直接改变患者子代的基因型,从而彻底阻断该病的遗传
D.通过羊水检查中的染色体核型分析可有效筛查胎儿是否患该病
12.图中甲、乙、丙表示三个在地理上分隔开来的地区,三个地区的气候条件差异明显。在甲地区生活有某种鸟类A,后来部分个体迁徙到乙、丙地区,经过若干年后演变成两个新的物种B、C,但发现物种B仍能与物种A杂交产生后代。下列推测不合理的是(　　)
A.乙、丙区域的自然选择方向不同使物种A向不同方向进化演变为物种B、C
B.物种A与物种B可以杂交产生后代,说明它们之间还没有产生生殖隔离
C.比较解剖学发现物种C和B的翼在形态上差别大,说明物种B和C的基因库有差别
D.测定物种A、B、C基因组序列,可以从分子水平为它们有共同的祖先提供证据
13.BrdU能替代T与A配对,而掺入新合成的DNA链中。当用姬姆萨染色液染色时,不含BrdU的链为深蓝色,含BrdU的链为浅蓝色,深蓝色可掩盖浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有BrdU的培养液中进行培养,图中a~c依次表示加入BrdU后连续3次细胞分裂中期时,来自同1条染色体的各子代染色体的显色情况(灰色表示深蓝色,白色表示浅蓝色)。下列有关说法正确的是(　　)
A.a中每条染色单体上的DNA分子的2条脱氧核苷酸链都不含BrdU
B.b中每条染色体上的2个DNA分子中仅有1个DNA分子的2条脱氧核苷酸链都含BrdU
C.c中有2条染色单体上的DNA分子中2条脱氧核苷酸链都含BrdU
D.若继续分裂,则第4次分裂中期只有1条染色单体出现深蓝色
14.研究人员设计了一系列荧光非天然氨基酸,插入目标蛋白能使之发出荧光。具体操作:将目标基因特定位点进行碱基替换,并将一种改造后的外源tRNA/氨酰-tRNA合成酶系统引入大肠杆菌,外源tRNA可识别并结合突变位点的密码子(UAG),如图所示。以下叙述错误的是(　　)
注:释放因子可识别密码子UAG,使翻译终止。
A.氨酰-tRNA合成酶特异性识别特定氨基酸和tRNA
B.改造后,突变位点的基因模板链序列为5'-ATC-3'
C.释放因子与外源氨酰-tRNA竞争结合使肽链缩短
D.此项技术可用于目标蛋白的表达及其分布的检测
15.某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的羽毛颜色由复等位基因A1、A2、A3决定,其中A1基因控制红色,A2基因控制黄色,A3基因控制绿色;黑喙(B)对灰喙(b)为显性,B/b基因位于常染色体上。现将绿羽黑喙雄鸟和黄羽灰喙雌鸟杂交,子代雌雄鸟中表型及比例均为绿羽黑喙∶绿羽灰喙∶红羽黑喙∶红羽灰喙=1∶3∶1∶3。不考虑Z、W染色体同源区段,下列叙述错误的是(　　)
A.控制羽毛颜色的基因的显隐性关系为A3>A1>A2
B.控制羽毛颜色的基因一定位于Z染色体上,与B/b基因的遗传遵循自由组合定律
C.子代中黑喙∶灰喙=1∶3,可能的原因是含B基因的雄配子致死比例为2/3
D.该鸟种群中,与羽毛颜色相关的基因型有6种或9种
16.如图为某家族有关甲病和乙病的遗传系谱图。某性别个体在产生配子时乙病相关基因均被甲基化修饰,另一性别个体在产生配子时均去修饰,修饰后的基因作用效果等同于致病基因。已知Ⅰ-1不含被修饰的乙病相关基因。下列说法正确的是(　　)
A.乙病为伴X染色体显性遗传病
B.乙病相关基因在形成卵子时被修饰
C.Ⅰ-2与Ⅱ-4基因型相同的概率为1
D.Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个正常孩子的概率是3/8
二、非选择题(本题共5小题,共60分。)
17.(11分)某雌雄同株的高等植物的紫花(A)对红花(a)为完全显性,高茎(B)对矮茎(b)为完全显性,绿茎(D)对黄茎(d)为完全显性。回答下列问题:
(1)若将多株紫花矮茎植株与多株红花高茎植株杂交,不论正交还是反交,子一代表型及比例均为紫花高茎∶红花高茎∶紫花矮茎∶红花矮茎=1∶1∶1∶1。上述杂交结果　　　(填“能”或“不能”)说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)若将杂合绿茎植株与黄茎植株杂交,在F1中偶然发现一株特殊的绿茎植株甲,并将其与黄茎植株杂交,子代表现为绿茎∶黄茎=5∶1,检查后确定甲增加了1个D基因,则甲的基因型为　　　　,甲形成的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若B基因纯合的植株不能产生花粉,b基因纯合的植株卵细胞不能正常发育,杂合子植株完全正常。用若干基因型为Bb的植株作亲本,每代均自由交配,则F2中正常植株所占比例为　　　　。
(4)将纯合红花高茎植株与纯合紫花矮茎植株杂交,得到的F1自交,F2表型及比例为紫花高茎∶紫花矮茎∶红花高茎∶红花矮茎=5∶3∶3∶1,推测其原因可能是基因型为　　　的花粉或卵细胞致死,也可能是基因型为　　　　　　　的个体致死。
(5)若A/a基因与D/d基因独立遗传,请写出AaDd测交产生F1的遗传图解。
18.(10分)罗氏沼虾是我国重要的经济虾类之一,具有生长速度快、营养价值高等优点。研究者利用RNA干扰技术降低了罗氏沼虾COX2基因的表达水平,借此探究影响罗氏沼虾生长速度的相关因素。回答下列问题:
(1)RNA干扰的基本原理是向细胞中导入一段反义RNA,它能与COX2基因的mRNA按照　　　　　　原则结合,降低该基因表达水平。
(2)研究者给罗氏沼虾注射COX2基因的反义RNA后,检测了其有氧呼吸中催化ATP大量合成的X酶相对活性,结果如图所示。
①对照组应给罗氏沼虾注射无关RNA,该无关RNA的序列和反义RNA的序列关系应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②罗氏沼虾在生长发育过程中进行生命活动时需要大量的ATP提供能量,根据图中结果推测,注射COX2基因的反义RNA后,罗氏沼虾的生长速度将变　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若要进一步验证COX2基因的功能,还需要增加一组实验。实验组的设计为　　　　　　　　　　　　　,预期结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(12分)玉米(2N=20)是一种雌雄同株的植物,是重要的粮食作物之一。请分析回答有关问题:
(1)测定玉米基因组DNA序列时,需测定　　　　条染色体上的DNA碱基序列。
(2)某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状。某基因型为SsMm的植株自花传粉,后代出现了4种表型,其原因是在减数分裂过程中发生了　　　　　　。
(3)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因位于两对同源染色体上。如图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ~Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
①用方法Ⅰ培育优良品种时,获得hR植株常用的方法为　　　　　　　　　,这种植株往往长得弱小,高度不育。若要获得可育植株,可采用　　　　　　　　(答出两点)处理,使染色体数目加倍。图中所示的三种方法(Ⅰ~Ⅲ)中,最难获得优良品种(hhRR)的是方法　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　(答出两点)。
②用方法Ⅱ培育优良品种时,先将基因型为HhRr的F1自交获得F2,若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉给这些高秆抗病植株随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占　　　　。
20.(13分)研究发现果蝇棒眼性状是由X染色体上16A区段重复导致的,染色体结构和表型关系见表。如图表示16A区段中的部分DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。
请回答下列问题:
(1)DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由　　　　　　　　　　　连接;①②③过程的模板分别是　　　　　　　　　　　　;与③相比,②过程中特有的碱基配对方式是　　　　。
(2)若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由　　　　。
(3)雌果蝇a与雄果蝇f杂交,F1表型为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)雌果蝇c与雄果蝇e杂交,正常情况下F1都为棒眼,但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇。研究发现这与同源染色体之间的不等交换有关,依据该理论,上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中　　　　果蝇在减数分裂时发生不等交换,产生了　　　　　　　　　　　　　　　　的配子。
(5)若用b代表每条X染色体上有1个16A区段,B代表每条X染色体上有2个16A区段,科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XmBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因m,且该基因与B始终连在一起。m基因纯合(XmBXmB、XmBY)时能使胚胎致死,则用棒眼雌果蝇(XmBXb)与正常眼雄果蝇(XbY)杂交获得F1,再让F1雌雄果蝇自由交配获得的F2的性别比为　　　　　　　　　　。
21.(14分)发作性运动诱发性运动障碍(PKD)和1型发作性共济失调(EA1)是两种罕见的人类神经系统失调遗传病,PKD和EA1与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关。如图是三个无关联家系的遗传系谱图,家系1、家系2患者均表现为PKD,家系3患者均表现为EA1;如表是部分个体中KCNA1及其突变基因的相关情况。请回答下列问题。
家系 个体 KCNA1及其突变基因部分序列
1 Ⅲ-2 正常基因(+):CATGACCACTG
突变基因(T):CATGAACACTG
2 Ⅱ-1 正常基因(+):TGAGGGTGATC
突变基因(V):TCAGGATCATC
3 Ⅱ-1 正常基因(+):GGCGCGCCAGG
突变基因(A):GGCCCACCAGG
(1)根据上表,KCNA1突变为T是由DNA碱基对　　　　　引起的;KCNA1不仅能突变为T,还能突变为V和A,这说明基因突变具有　　　　性,T、V、A互为　　　基因。
(2)PKD的遗传方式是　　　　　　　　;家系2、家系3中Ⅰ-2的基因型分别是　　　　　　　、　　　　　。
(3)若家系1中Ⅲ-1与家系3中Ⅱ-1婚配,他们生育一个健康女儿的概率是　　　。
(4)在家系1和家系2的所有患者中,　　　　　　　致病基因的来源最可能与其他患者不同,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)突变基因T和A表达都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失,但家系1的患者临床表现为PKD,家系3的患者临床表现为EA1,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
附加题
1.科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如下:
据此分析,F1雄果蝇产生　　　　种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如下:
据此分析A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型,在下面的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置(A1、A2、A3隐性突变基因分别用a1、a2、a3表示,野生型基因用“+”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛(B)对截刚毛(b)为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因t纯合时,会使性染色体组成为XX的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如下:
据此分析,亲本的基因型分别为　　　　　　　　　　　　　,F1中雄性个体的基因型有　　　　种;若F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体所占比例为　　　　,F2雌性个体中纯合子的比例为　　　　。
2.《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧。现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　　。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是　　　　;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400 枚,理论上可获得　　　　只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于　　　　染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是　　　　　(如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由。
答案全解全析
1.A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.B 7.C 8.C
9.D 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.B 16.D
1.A　豌豆花在未开放时完成自花传粉,A错误。
2.B　纯种非糯性水稻(WW)×糯性水稻(ww)→F1基因型为Ww,F1产生的成熟花粉(配子)的基因型及比例为W∶w=1∶1,则F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉(W)和橙红色花粉(w)的比例为1∶1,A正确。F1自交后获得F2,F2(1/4WW、1/2Ww、1/4ww)所有植株成熟花粉(配子)的基因型及比例为W∶w=1∶1,则F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1,B错误。观察F1未成熟花粉时,若观察到2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向细胞两极,则进行的是减数分裂Ⅰ同源染色体分离,这是分离定律的直观证据,C正确。观察F1未成熟花粉时,若观察到1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向细胞两极,则进行的是减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离,且两条姐妹染色单体上存在等位基因,不考虑基因突变,这是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换(即染色体互换)的结果,D正确。
3.C　分析图甲、乙、丙:
图示 特点 结论
甲 含有同源染色体,且着丝粒分裂 该细胞处于有丝分裂后期(B错误),该动物体细胞中含有4条染色体
乙 AB 染色体形态: 间期(DNA复制)
CD 染色体形态: 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂)
丙 ① 含8条状染色体 有丝分裂后、末期,可对应图甲细胞,A错误
② 含4条状染色体 间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ;每条染色体上DNA含量是2,可对应图乙中BC段,C正确;引起②→①变化的原因是着丝粒分裂,D错误
③ 含4条状染色体 间期的G1期,减数分裂Ⅱ后、末期
4.C　果蝇的白眼性状在雄性个体和雌性个体中都会出现,果蝇常作为遗传学实验材料的原因有:容易饲养,繁殖快,染色体数目少,某些相对性状区分明显等,C错误。
5.D　先分析眼色:红眼雌果蝇(XAX-)×红眼雄果蝇(XAY)→F1雄果蝇中,红眼(XAY)∶白眼(XaY)=1∶1,则亲本的基因型为XAXa×XAY;再分析翅型:F1雄果蝇中,长翅∶残翅=3∶1,则亲本的基因型为Bb×Bb,综上可知亲本的杂交组合为BbXAXa×BbXAY,B错误。F1中红眼长翅雌果蝇的基因型为B_XAX-,共有2×2=4(种),当F1中基因型为BBXAXa、BbXAXa的红眼长翅雌果蝇与白眼残翅雄果蝇(基因型为bbXaY)杂交时,后代会出现白眼长翅果蝇(BbXaXa、BbXaY),A、C错误。F1中红眼长翅雌雄果蝇的基因型为B_XAX-、B_XAY,通过拆分法,可求得F2中白眼(1/2×1/4)残翅(2/3×2/3×1/4)果蝇出现的概率为1/72,D正确。
6.B　实验二中加入的是SⅢ菌细胞破碎后的提取液(SⅢ菌细胞结构的完整性被破坏),说明SⅢ活菌不是由SⅢ死菌复活而来的,A正确;实验一和实验二对比可说明SⅢ活菌来源于RⅡ活菌,B错误;RⅡ活菌转化成SⅢ活菌的效率较低,两组实验培养后的培养皿上,SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌,D正确。
7.C　
信息提取 选项分析
题图信息:纵坐标表示沉淀物中的荧光强度,随着时间延长,荧光强度先增加后减小 荧光染料标记的是T2噬菌体的DNA,bc段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂,子代噬菌体被释放并随着离心进入上清液中所致,A错误,C正确
必备知识:T2噬菌体侵染大肠杆菌时,在一定时间范围内,随着保温时间的延长,进入大肠杆菌的DNA逐渐增加,但保温时间过长,会导致子代噬菌体被释放后随着离心进入上清液中
搅拌不充分,有少量未侵染的噬菌体会吸附在大肠杆菌上并随之进入沉淀物中,使ab段的荧光强度增加,B错误;荧光染料标记的是T2噬菌体的DNA,噬菌体DNA复制所需的原料来自大肠杆菌(没有被荧光染料标记),部分子代噬菌体含有荧光染料标记,D错误。
8.C　根据基因编码区指导合成肽链的氨基酸序列及题中所给密码子与氨基酸的对应关系,推知相应的mRNA序列为5'-AUGCAU(CAC)CCUAAG……-3',根据碱基互补配对原则推知①链为模板链,且其左侧是3'端,右侧是5'端,A错误;若在①链5~6号碱基间插入一个碱基G,则①链转录出的mRNA序列为5'-AUGCACUCCUAA(终止密码子)G……-3',翻译得到的多肽链氨基酸序列为甲硫氨酸-组氨酸-丝氨酸,合成的肽链变短,B错误;若在①链1号碱基前插入一个碱基G,则转录的mRNA序列5'端起始密码子AUG前增加了一个碱基C,但翻译仍需要从起始密码子AUG开始,故合成的肽链不变,C正确;由于不同密码子可能决定相同氨基酸(密码子具有简并性),故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链可能相同,D错误。
9.D　葡萄糖→丙酮酸,该过程属于细胞呼吸的第一阶段,而细胞呼吸是维持细胞基本生命活动所必需的,则基因a在所有细胞中均表达,属于管家基因,A正确;细胞B能表达胰岛素基因,胰岛素是由胰岛细胞分泌的,因此细胞B为胰岛细胞,B正确;细胞A能表达血红蛋白基因,血红蛋白是胞内蛋白,细胞B合成的胰岛素是分泌蛋白,因此与细胞A相比,细胞B中含有较多的高尔基体,C正确;细胞A能表达血红蛋白基因,为红细胞(有细胞核,还未成熟),人成熟的红细胞无细胞核,不含基因a、b、c,D错误。
10.B　apoB基因表达过程中,氨基酸的脱水缩合发生在翻译过程,即图中的②过程,A正确。由题干信息可知,B-100蛋白的氨基酸残基数目>B-48蛋白;分析题图:小肠细胞中的相关mRNA经过编辑后,mRNA上的密码子CAA变为UAA,而UAA为终止密码子,导致翻译提前终止,进而导致肽链变短。结合以上分析可知,甲肽链是B-100蛋白,乙肽链是B-48蛋白;B-48蛋白的出现并不是因为apoB基因突变,而是mRNA上的一个胞嘧啶氧化脱氨基的结果,B错误,C、D正确。
11.A　该常染色体隐性遗传病(相关基因用A/a表示)在自然人群中的发病率为1/10 000,即aa的基因型频率为1/10 000,则致病基因a的基因频率为1/100,显性基因A的基因频率为1-1/100=99/100,正常人(AA和Aa)中携带者(Aa)的比例为Aa/(AA+Aa)=(2×99/100×1/100)/[(99/100)2+2×99/100×1/100]=2/101,A正确;女性患者(aa)的致病基因a一个来自父亲,一个来自母亲,则父亲可能是携带者或患者,母亲也可能是携带者或患者,B错误;基因治疗仅修复患者体细胞(如造血干细胞)的基因,生殖细胞基因未改变,子代仍可能遗传致病基因,C错误;染色体核型分析用于检测染色体数目或结构异常,无法筛查胎儿是否患单基因隐性遗传病(需基因检测),D错误。
12.B　由题意可知,物种A经过若干年后演变为新的物种B,而产生生殖隔离是新物种形成的标志,故物种A与物种B之间已产生生殖隔离,B错误。
13.B　植物根尖分生组织在培养液中能进行有丝分裂,分裂间期DNA的复制方式为半保留复制。a中1条染色体上的2条染色单体都为深蓝色,每条染色单体上的DNA分子中都含有1条母链(不含BrdU,深蓝色)和1条子链(含BrdU,浅蓝色),由于母链深蓝色掩盖了子链的浅蓝色,故整个DNA分子即染色单体表现为深蓝色,A错误。b中每条染色体的两条染色单体中,一条染色单体中的DNA是一条链含BrdU,另一条链不含BrdU,另一条染色单体中的DNA是两条链都含BrdU,B正确。c中上面两个细胞的染色体上的DNA情况与b相同,下面两个细胞的染色体上的DNA均是两条链都含BrdU。因此c中有两条染色单体上的DNA分子中都只有一条脱氧核苷酸链含BrdU,有6条染色单体(由6条白色的染色单体得出)上的DNA分子中2条脱氧核苷酸链都含BrdU,C错误。若继续分裂,则第4次分裂中期仍有2条染色单体出现深蓝色,D错误。
14.B　酶具有专一性,氨酰-tRNA合成酶特异性识别特定氨基酸和tRNA,将其催化成氨酰-tRNA,A正确;结合图示可知,翻译方向从左到右,mRNA上突变位点的密码子为5'-UAG-3',突变位点的基因模板链序列为3'-ATC-5',B错误;结合图示可知,释放因子与外源氨酰-tRNA竞争结合导致多肽链合成提前终止,使肽链缩短,C正确。
15.B　亲本有黄羽,子代无黄羽,说明绿羽、红羽对黄羽为显性(A3、A1基因对A2基因为显性),亲本黄羽是纯合子,亲本绿羽含有A1、A3基因,表型为绿羽,说明A3基因对A1基因为显性,控制羽毛颜色的基因的显隐性关系为A3>A1>A2,A正确。若羽毛颜色的基因位于常染色体上,且羽毛颜色基因与B/b基因的遗传遵循自由组合定律,则子代雌雄表型及比例也与题意相符,B错误。由子代出现灰喙(bb)可知亲本黑喙雄鸟的基因型为Bb,假设含B基因的雄配子致死比例为2/3,则存活B雄配子占1/4,b雄配子占3/4,子代中黑喙(Bb)∶灰喙(bb)=1∶3,与题意相符,C正确。若羽毛颜色基因位于常染色体上,基因型有6种:A1A1、A1A2、A1A3、A2A2、A2A3、A3A3;若羽毛颜色基因位于Z染色体上,基因型有9种,雌鸟有3种:W、W、W,雄鸟有6种:、、、、、,D正确。
16.D　分析甲病:Ⅱ-3、Ⅱ-4不患甲病,Ⅲ-8女性患甲病,甲病为常染色体隐性遗传病(相关基因为A/a)。分析乙病:甲基化修饰后的基因作用效果等同于致病基因,说明乙病为隐性遗传病;若乙病为常染色体遗传病,Ⅰ-1会有来自亲本双方乙病相关基因,这意味着Ⅰ-1含被修饰的乙病相关基因,与题意“Ⅰ-1不含被修饰的乙病相关基因”不符,从而排除常染色体遗传病,确定乙病属于伴X染色体隐性遗传病(相关基因为B/b),A错误。若乙病相关基因在形成卵子时被修饰,则Ⅰ-1含被修饰的乙病相关基因,与题意“Ⅰ-1不含被修饰的乙病相关基因”不符,从而确定乙病相关基因在形成精子时被修饰,在形成卵子时去修饰,B错误。Ⅰ-2不患甲病,基因型可能是AA或Aa,因为Ⅰ-2的父母基因型未知,所以Ⅰ-2两种基因型的概率无法得知,则Ⅰ-2与Ⅱ-4基因型相同的概率也就无法得知,C错误。由Ⅲ-7、Ⅲ-8的患病情况可知,Ⅱ-3的基因型为AaXBY(其产生配子时,XB被修饰相当于Xb),Ⅱ-4的基因型为AaXBXb(其产生配子时,XB去修饰,能表达),再生一个正常孩子的概率是3/4×1/2=3/8,D正确。
17.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)不能　(2)DDd　杂合绿茎亲本产生了基因型为DD的配子　(3)5/9(2分)　(4)AB　AABb和AaBB(2分,答不全不得分)
(5)
(3分,配子类型对1分,F1基因型对1分,F1表型及比例对1分)
解析　(1)紫花矮茎(A_bb)×红花高茎(aaB_)→子一代出现红花矮茎(aabb),则亲本基因型为Aabb×aaBb。两对基因连锁时,Aabb产生的配子是Ab和ab,aaBb产生的配子是aB、ab,杂交结果与两对基因独立遗传时相同,因此题述杂交结果不能说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(2)杂合绿茎植株(Dd)×黄茎植株(dd)→F1中特殊的绿茎植株甲×黄茎植株(dd)→子代表现为绿茎∶黄茎=5∶1,检查后确定甲增加了1个D基因,则甲的基因型为DDd,其产生的配子及比例为D∶DD∶Dd∶d=2∶1∶2∶1。杂合绿茎亲本产生了基因型为DD的配子,该配子与黄茎亲本产生的d配子结合,进而得到了基因型为DDd的植株甲。(3)若B基因纯合的植株不能产生花粉(BB个体不能作父本),b基因纯合的植株卵细胞不能正常发育(bb个体不能作母本),杂合子植株完全正常。
基因型及比例
亲本 Bb
F1 BB∶Bb∶bb=1∶2∶1
F1中的父本 2/3Bb、1/3bb(产生的雄配子基因型为1/3B、2/3b)
F1中的母本 1/3BB、2/3Bb(产生的雌配子基因型为2/3B、1/3b)
F2 正常植株(Bb)所占比例=1/3×1/3+2/3×2/3=5/9
(4)纯合红花高茎植株(aaBB)与纯合紫花矮茎植株(AAbb)杂交,得到的F1(AaBb)自交,F2表型比例是5∶3∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,推测原因可能是基因型为AB的花粉或卵细胞致死,也可能是基因型为AABb和AaBB的个体致死,导致A_B_中4/9的个体死亡。
18.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)碱基互补配对(1分)　(2)①具有相同的碱基数目,不同的碱基序列　②慢(1分)　注射COX2基因的反义RNA后,COX2基因的表达水平下降,X酶的活性下降,ATP合成减少,生长缓慢　(3)提高COX2基因的表达　与对照组相比,COX2基因过表达组的X酶活性更高
解析　(2)①实验组注射反义RNA,其能与COX2基因的mRNA发生碱基互补配对,对COX2基因的表达有影响;对照组注射无关RNA,其不能与COX2基因的mRNA发生碱基互补配对,对COX2基因的表达无影响,进而形成对照。无关RNA的序列和反义RNA的序列中的碱基数目相同,碱基序列不同。(3)题述实验是降低COX2基因的表达水平观察现象,若要进一步验证COX2基因的功能,可增加使COX2基因表达水平升高的实验组,预期结果:与对照组相比,COX2基因过表达组的X酶活性更高。
19.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)10(1分)　(2)染色体互换　(3)①花药离体培养　低温或秋水仙素　Ⅲ(1分)　基因突变的频率低、方向不确定　②4/27
解析　(3)②用方法Ⅱ培育优良品种时,基因型为HhRr的F1自交获得F2,F2高秆抗病植株H_R_中有1/9HHRR、2/9HHRr、2/9HhRR、4/9HhRr,产生基因型为hR的配子的概率为2/9×1/2+4/9×1/2×1/2=2/9,F2矮秆抗病植株hhR_中有1/3hhRR、2/3hhRr,产生基因型为hR的配子的概率为1/3+2/3×1/2=2/3,若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊,用F2矮秆抗病植株的花粉给这些高秆抗病植株随机授粉,则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株(hhRR)占2/9×2/3=4/27。
20.答案　(除特别说明外,每空2分)(1)—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—(1分)　DNA的两条链、DNA的一条链、mRNA　T—A(1分)　(2)C→G(1分)　(3)棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇　(4)雌(或者c)　含有3个16A区段和1个16A区段　(5)雌∶雄=4∶3
解析　(2)图中丙氨酸的密码子为GCU,若要通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现将丙氨酸变为脯氨酸,相应密码子的改变是GCU→CCU,对应DNA模板链是将C变成G。(3)对表格中16A区域重复次数和性状的关系分析如下:
若用b代表每条X染色体上有1个16A区段,B代表每条X染色体上有2个16A区段,则雌果蝇a的基因型为XbXb,雄果蝇f的基因型为XBY,其后代的基因型(表型)为XBXb(棒眼雌果蝇)、XbY(正常眼雄果蝇)。(4)雌果蝇c的基因型为XBXB,雄果蝇e的基因型为XbY,子代中出现了少数正常眼(来自母本的X染色体上有1个16A区段)和重棒眼果蝇(来自母本的X染色体上有3个16A区段),说明雌果蝇c减数分裂时发生不等交换,产生了含有3个16A区段和1个16A区段的配子。(5)棒眼雌果蝇(XmBXb)×正常眼雄果蝇(XbY),因为F1中XmBY致死,所以F1的基因型及比例为XmBXb∶XbXb∶XbY=1∶1∶1,F1雌果蝇产生的雌配子种类及比例为XmB∶Xb=1∶3,F1雄果蝇产生的雄配子种类及比例为Xb∶Y=1∶1,子代的性别由雄配子决定,其中致死基因型XmBY占雄性个体的1/4,故F2的性别比为雌∶雄=4∶3。
21.答案　(除特别说明外,每空1分)(1)替换　不定向　等位　(2)常染色体显性遗传　V/V或者V/+(2分)　A/+　(3)1/8　(4)家系1的Ⅱ-3(2分)　只有家系1中Ⅱ-3的亲代表型正常,其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子,而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传(2分)　(5)神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用,还可能受到其他基因和(或)环境因素的影响(2分)
解析　(2)PKD和EA1与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关,该基因位于常染色体上。家系1是PKD患病,Ⅲ-2基因型为T/+,患病,说明突变基因T对正常基因为显性,PKD的遗传方式为常染色体显性遗传。家系2患者表现为PKD,Ⅱ-1基因型为V/+,其父亲表型正常(+/+),则Ⅱ-1中V基因来自其母亲,其母亲基因型为V/V或者V/+。家系3患者表现为EA1,Ⅱ-1基因型为A/+,患病,说明突变基因A对正常基因为显性,EA1的遗传方式是常染色体显性遗传。家系3的Ⅱ-1基因型为A/+,其父亲表型正常(+/+),则Ⅱ-1中A基因来自其母亲,其母亲基因型为A/A或者A/+;但是其母亲离婚后与表型正常的Ⅰ-3(+/+)婚配,Ⅱ-2表型正常(+/+),则母亲基因型不可能为A/A,应为A/+。(3)家系1的Ⅲ-1为PKD患者,含有T基因,其母亲表型正常(+/+),则Ⅲ-1的基因型为T/+;家系3的Ⅱ-1基因型为A/+,T、A互为等位基因,则家系1中Ⅲ-1与家系3中Ⅱ-1生育一个健康女儿(+/+)的概率是1/2×1/2×1/2=1/8。(5)在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,一个性状可以受到多个基因的影响,一个基因也可以影响多个性状。同时,生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要作用。突变基因T和A表达都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失,但其患者临床表现不同的原因可能是神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用,还可能受到其他基因和(或)环境因素的影响。
附加题
1.答案　(1)2　位于一对同源染色体上
(2)
或
(3)TtXbXb、TtXbYB　4　1/12　2/5
解析　(1)控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,亲本灰体长刚毛与黑檀体短刚毛杂交,F1全为灰体长刚毛,说明灰体与长刚毛均为显性性状,且F1为双杂合子,由F1测交结果灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛=1∶1可知,F1灰体长刚毛只产生了2种配子,说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,且控制灰体与长刚毛的基因连锁,控制黑檀体与短刚毛的基因连锁。(2)由题干信息可知,果蝇A1、A2、A3为3种不同眼色隐性突变体品系且突变基因位于Ⅱ号染色体上,则A1、A2、A3的基因型分别为a1a1、a2a2、a3a3,A2、A3杂交,后代都是突变型,说明a2和a3两个基因位于Ⅱ号染色体的相同位置;A1、A2杂交及A1、A3杂交,后代都是野生型,说明a1和a2、a1和a3基因位于Ⅱ号染色体的不同位置。故A1、A2、A3和突变型F1四种突变体的基因型的图示如答案所示。(3)据题意,截刚毛♀×正常刚毛♂→F1截刚毛♀∶截刚毛♂∶正常刚毛♂=3∶1∶4,可知雌性有1/4转为雄性。在不考虑tt影响的情况下,雌性全为截刚毛、雄性全为正常刚毛,则B和b基因位于X和Y的同源区段,亲本相关基因型为XbXb、XbYB,子代截刚毛♀∶截刚毛♂=3∶1,说明子代中T_∶tt=3∶1,则亲代相关基因型为Tt、Tt,故亲本基因型为TtXbXb、TtXbYB。F1雄性个体的基因型有ttXbXb(不育)、TTXbYB、TtXbYB、ttXbYB,共4种,可育雄性个体的基因型及比例为TTXbYB∶TtXbYB∶ttXbYB=1∶2∶1,F1中雌性个体的基因型有2种,TTXbXb∶TtXbXb=1∶2,F1产生的精子类型及比例为TXb∶tXb∶TYB∶tYB=1∶1∶1∶1,F1产生的卵细胞类型及比例为TXb∶tXb=2∶1,F1自由交配产生F2,其中截刚毛雄性个体(ttXbXb)所占比例为1/4×1/3=1/12;F2雌性个体的基因型及比例为TTXbXb∶TtXbXb=2∶3,纯合子的比例为2/5。
2.答案　(1)协同进化　(2)3/64　50　(3)①常　②bbZWB　③Ⅲ组获得的子代黑壳卵雄蚕的基因型为bbZBZ,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,后代雌雄个体中均存在黑壳卵和白壳卵,因此无法通过卵壳的颜色持续区分性别。
解析　(1)协同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2)根据题干信息可知三对等位基因位于三对同源染色体上,又因为虎斑为显性,白茧为隐性,抗软化病为隐性,故三对基因均杂合的个体(假设为AaCcDd)相互交配,子代中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕(A_ccdd)所占比例为3/4×1/4×1/4=3/64;8对亲本,每对平均产400枚卵,共产生3 200枚卵,其中虎斑、白茧、抗软化病纯合个体的基因型为AAccdd,所占比例为1/4×1/4×1/4=1/64,数量为3 200×1/64=50。(3)①②Ⅰ组子代黑壳卵孵化的雌、雄个体比例相同,与性别无关,说明B基因转移到了其他常染色体上或未发生转移,与题图对应的遗传图解如下:
　　　　BbZW　×　bbZZ
↓
　　BbZZ　BbZW　bbZZ　bbZW
　　黑♂　 黑♀　白♂　白♀
　　1　∶　1　∶　1　∶ 1
Ⅱ组孵化的黑壳卵全为雌性,推测B基因转移到了W染色体上,与题图对应的遗传图解如下:
　　　bbZWB× bbZZ
↓
　　　bbZZ　　bbZWB
　　　白♂　　黑♀
　　(雌性全为黑壳卵)
Ⅲ组孵化的黑壳卵全为雄性,推测B基因转移到了Z染色体上,与题图对应的遗传图解如下:
　　　　bbZBW× bbZZ
↓
　　　 　bbZBZ　bbZW
　　　　 黑♂　 白♀
　　　(雄性全为黑壳卵)
③将Ⅲ组得到的黑壳卵雄蚕与白壳卵雌蚕杂交,遗传图解如下:
　　　　bbZBZ×bbZW
↓
　bbZBZ　bbZZ　bbZBW　bbZW
　黑♂　 白♂　 黑♀　　白♀
子代雌雄均有黑壳卵与白壳卵,所以Ⅲ组后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求。
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