全书综合测评(二)---高中生物学浙科版（2019）必修2 (含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2026浙科版高中生物学必修2
全书综合测评(二)
(全卷满分100分　考试用时90分钟)
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列关于基因分离定律及其发现过程的有关叙述,正确的是(　　)
A.豌豆为雌雄同株异花植物,便于进行杂交,故适宜作为遗传实验材料
B.常染色体上基因的遗传遵循分离定律,性染色体上基因的遗传不遵循分离定律
C.分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体分离,分别进入不同的子细胞
D.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交获得F1,F1高茎自交后代出现了性状分离是基因重组的结果
2.某同学用黄色圆珠(代表含基因B的X染色体)、白色圆珠(代表含基因b的X染色体)和红色圆珠(代表Y染色体)建立人群中某伴X染色体隐性遗传病的遗传模型,向甲容器中放入10颗黄色圆珠和40颗白色圆珠,向乙容器中放入10颗黄色圆珠、40颗白色圆珠和50颗红色圆珠,随机从每个容器内取出一颗圆珠放在一起并记录,再将圆珠放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是(　　)
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.乙容器模拟的是患病个体占20%的男性群体
C.重复100次实验后,患病基因型约占18/25
D.甲、乙容器模拟的群体中b的基因频率为4/15
3.下图表示豌豆植株体内部分基因控制的性状的显隐性及基因在染色体上的分布。下列叙述正确的是(　　)
A.萨顿用假说-演绎法推测出基因位于染色体上
B.基因重组的实质是精子与卵细胞结合时基因的自由组合
C.图甲、图乙所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料
D.图乙所示个体减数分裂时,可以揭示基因自由组合定律的实质
4.如图表示某雄性果蝇的两条染色体上部分基因分布情况。不考虑X、Y染色体的同源区段,不发生突变、交叉互换等,下列有关叙述正确的是(　　)
A.该果蝇的白眼基因和焦刚毛基因来自其父本或母本
B.减数第一次分裂前期的细胞中紫眼基因、翅外展基因均含有2个
C.减数第二次分裂中期的细胞中2号染色体和X染色体各含有1条
D.紫眼基因和白眼基因的遗传遵循基因的自由组合定律
5.下图为某种遗传病在两个家庭中的发病情况,其中5号与6号婚配生一女孩。下列说法正确的是(　　)
A.该病为常染色体隐性遗传,8号患病的概率为1/6
B.该病具有连续遗传的特点,男性和女性患病概率无差异
C.该病为伴X染色体隐性遗传,8号患病的概率为1/8
D.该病患者中女性多于男性,部分女性患者病症较轻
6.为探究DNA的复制过程,1958年,科学家设计了DNA合成的同位素示踪实验,该实验为最早证明DNA半保留复制的实验,下列有关叙述错误的是(　　)
A.该实验需对大肠杆菌的DNA进行提取和分离操作
B.将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代,使其DNA都被15N标记,得到第一代细菌
C.将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养,分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度离心和分析
D.若将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行密度梯度离心,也会出现中间条带
7.假设DNA复制方式有三种:半保留复制、全保留复制和分散复制,复制过程如图所示。若将蚕豆根尖细胞放在含3H的脱氧核苷酸的培养基中培养,完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期,下列说法正确的是(　　)
A.若复制方式是半保留复制,则第二次分裂前期,每条染色体上有2条核苷酸链有放射性
B.若复制方式是分散复制,则完成两个细胞周期后,有两个细胞有放射性标记
C.若复制方式是全保留复制,则第一次分裂结束后每个子代细胞中有一半染色体带放射性
D.根据本实验的结果可判断出DNA复制的具体方式
8.取小鼠体内1个有增殖能力的细胞,将其所有染色体上的DNA双链均用32P标记,然后将细胞转入不含32P(含31P)的培养基中培养(细胞在该培养基中可正常分裂增殖)。经连续两次分裂后共产生4个子细胞,检测这4个细胞中染色体的标记情况。下列推断正确的是(　　)
A.若4个细胞中的每条染色体均含32P,则该细胞进行的是有丝分裂
B.若4个细胞中的每条染色体均含32P,则该细胞进行的是减数分裂
C.若该细胞只进行有丝分裂,则4个细胞中一定都存在含32P的染色体
D.若该细胞只进行减数分裂,则每个细胞中一定有1/2的染色体含32P
9.已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。某基因内部某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,下列说法错误的是(　　)
A.因为遗传密码具有简并性,这种变异有可能不引起生物体性状改变
B.该基因被甲基化,则子细胞中该基因的转录可能会被抑制
C.要使该位点转变为G-C,该基因所在的DNA至少复制2次
D.该基因所在的DNA复制5次,子代DNA中该位点没有变化的比例为1/2
10.染色体的行为会影响基因传递和性状表现。下列叙述正确的是(　　)
A.性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
B.基因是DNA片段,染色体是基因的唯一载体
C.基因重组是由控制不同性状的基因自由组合导致的
D.位于性染色体上的基因,在遗传上总与性别相关联
11.果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)为两对相对性状,且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为,且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是(　　)
A.图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
B.染色体片段交换一定导致基因重组
C.该雌果蝇产生的基因型为ab的配子的比例是42%
D.基因型为AaBb的雌雄果蝇杂交,后代出现残翅黄身个体的比例为21%
12.生物变异为人类生产实践提供了丰富的育种资源。下列关于生物变异与育种的说法错误的是(　　)
A.基因突变是生物变异的根本来源,为生物的进化提供原材料
B.通过射线诱变处理大肠杆菌可引发基因突变或染色体畸变
C.秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同
D.育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
13.下列关于人类遗传病调查和优生的叙述,错误的是(　　)
A.近亲结婚可导致基因纯合化,使得隐性基因所控制的性状得以表现
B.常见的优生措施有禁止近亲结婚、提倡晚婚晚育和进行产前诊断等
C.羊膜腔穿刺用于确诊胎儿是否患染色体异常、神经管缺陷以及某些遗传性代谢疾病
D.若通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因,其仍有可能患遗传病
14.“鹅,鹅,鹅,曲项向天歌。”生动描述了源于鸿雁的中国家鹅的行为,中国家鹅颈较长、头顶有肉瘤,而源于灰雁的欧洲家鹅颈短而直、头顶无肉瘤。下列叙述正确的是(　　)
A.不同品种的家鹅外观差异较大,在个体水平上不存在统一性
B.中国家鹅和欧洲家鹅存在地理隔离,因此两者属于不同物种
C.借助分子水平的证据可更准确判断不同品种家鹅的亲缘关系
D.人工选择的本质是人类根据自己的需要挑选合乎要求的性状
15.某山谷中的原有鼠种群N由于地质和气候变化被一条大河分割成两个种群,几千年后大河干涸,两种群相遇。下列叙述正确的是(　　)
A.种群N内部个体间部分性状的差异,体现了遗传多样性
B.自然选择直接作用的是鼠个体的基因型
C.两个种群发生不同的突变和基因重组导致基因频率定向改变
D.若两个种群基因库差异很大,则两种群已经成为两个物种
16.某种鸟羽毛的灰色和黑色分别由等位基因A、a控制。一次火山喷发的若干年后,出现了一种白羽性状,经研究是由基因A突变成基因a1导致的,且aa1表现为白色羽毛。下列叙述正确的是(　　)
A.火山喷发前,该鸟种群中灰色个体的基因型只有AA
B.火山喷发使基因A突变为a1,说明基因突变是定向的
C.基因型aa1的出现可使该种群的基因频率发生改变
D.该鸟种群中同时出现A、a、a1,体现了物种多样性
17.已知基因A/a、B/b分别控制一对相对性状,且这两对基因均为完全显性遗传。某动物的基因型为AaBb,基因A/a、B/b在染色体上的位置可能有下面几种情况。若仅考虑交叉互换一种变异,则下列关于基因在染色体上位置的判断,合理的是(　　)
A.根据该动物测交后代的表型及比例可推断基因在染色体上的位置
B.若该动物的一个精原细胞产生了2种配子AB、ab,可确定为②
C.若该动物的一个精原细胞产生了4种配子AB、ab、aB、Ab,可确定为①
D.若该动物产生了4种配子AB、ab、aB、Ab,可确定为①
18.研究发现,当细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.过程②中终止密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多
B.通过过程①,可以产生tRNA、rRNA和mRNA
C.细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.空载tRNA的3'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
19.某种植株的花色由三对等位基因共同控制,其中显性基因B、M、R同时存在时,表现为蓝色;其他情况都为白色。现用基因相同的蓝花植株分别与三种白花植株杂交,实验结果如表所示(不考虑突变、交叉互换及致死等)。下列相关叙述正确的是(　　)
组别 杂交亲本 子一代(F1)
一 蓝花植株×BBmmrr 全为白花
二 蓝花植株×bbmmRR 25%的蓝花植株
三 蓝花植株×bbMMrr 25%的蓝花植株
A.由实验结果可知该蓝花植株可产生8种基因型的配子
B.若该蓝花植株自交,则F1蓝花植株一定全为杂合子
C.若杂交组别一F1的植株随机授粉,子代不会出现蓝花植株
D.若分别对第二组与第三组的F1蓝花植株进行测交,结果不相同
20.某种常染色体单基因遗传病的发病与性别和年龄相关,男性患者15岁后开始出现症状,女性患者出生即发病。现有两个家庭,甲家庭中父母均患病,1男2女3个孩子中有1个患者;乙家庭中父母为基因型不同的纯合子,3个孩子中有1个患病女孩,还有2个表现正常的男孩。已知两家庭中仅存在一对同卵双胞胎的孩子。下列说法错误的是(　　)
A.若甲家庭中两个女孩为同卵双胞胎,则两个家庭共有2位或3位女患者
B.根据以上信息无法判断两家庭中有几个男孩年满15岁
C.乙家庭中女孩与甲家庭中子代患者基因型相同的概率为2/3
D.若两家庭中共有4位女性患者,则乙家庭中的2个男孩不是同卵双胞胎
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(10分)图1表示某动物细胞处于不同分裂时期的图像,图2表示该动物有性生殖过程中,处于四个不同阶段的细胞(①~④)中遗传物质或其载体的相对数量。
图1
图2
(1)该动物的性别是　　　　(填“雌性”或“雄性”),判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;图1中含有同源染色体的细胞有　　　　,丙细胞的前一个时期的染色体的主要行为是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图2中b代表　　　　,图1中丙细胞对应图2中的时期　　　　(填序号);着丝粒分裂导致图2中一个分裂时期转变为另一个分裂时期,转变的具体情况是　　　　(用图2中序号和箭头表述)。
(3)若丁细胞中的M是X染色体,则N一定不是Y染色体,其原因是　　　　　　　　　　　　　　。
22.(14分)果蝇的正常翅和短翅由一对等位基因(A/a)控制,红眼和白眼由另一对等位基因(B/b)控制,上述两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一群正常翅红眼雌雄果蝇进行随机交配,其子代表型及比例如表所示。
正常翅红眼 短翅红眼 正常翅白眼 短翅白眼
雄果蝇 1/4 1/12 1/8 1/24
雌果蝇 3/8 1/8 0 0
请回答下列问题:
(1)控制果蝇眼色和翅型的两对等位基因的遗传　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)亲代雌果蝇的基因型为　　　　　　　　　,产生的配子的基因型及比例为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)F1中纯合正常翅红眼雌果蝇所占的比例为　　　　。若让F1随机交配,则F2中正常翅红眼雌果蝇所占比例为　　　　。
(4)现有一只纯合正常翅果蝇与一只短翅果蝇杂交,子代出现了一只短翅雄果蝇,不考虑表观遗传,其变异类型可能为　　　　　　　　　　(写出2点);将该短翅雄果蝇与纯合正常翅果蝇进行杂交,　　　　(填“可以”或“不可以”)区分上述变异类型,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)请用遗传图解表示F2中杂合的短翅红眼雌果蝇与短翅白眼雄果蝇杂交得到子代的过程。
23.(12分)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合,从而阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,如图所示。请回答相关问题。
(1)图中铁蛋白基因片段的一条链的部分序列是5'-AGTACG-3',以该链为模板转录出的mRNA的对应序列是5'-　　　　　　-3'。转录过程中需要的原料和酶分别是　　　　　　　和　　　　　　　。
(2)图中一个铁蛋白mRNA上结合2个核糖体,其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构　　　　　(填“相同”或“不相同”)。
(3)图中核糖体的移动方向应是　　　　(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5'-ACC-3'的tRNA运输的氨基酸是　　　　。
(4)若1个铁蛋白基因在进行复制时,一条链上的一个碱基A变成C,则该基因经过n次复制后,产生的基因中发生差错的占　　　　。若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,会导致合成的肽链变短,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)据图分析Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了　　　　　　　　　　　　　　　　,从而抑制了翻译的过程,阻遏铁蛋白的合成。Fe3+浓度高时,铁调节蛋白结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白的表达量　　　　,储存细胞内多余的Fe3+。
24.(12分)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻的驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造了水稻高产新纪录,为我国粮食安全作出杰出贡献。请回答下列问题:
(1)现代稻起源于野生稻,野生稻有多种品系,体现了　　　　多样性。在自然条件下,各种水稻品系中,有的个体具有的性状特征有助于其生存,比没有这种特征的个体,能繁殖出更多的后代,该过程就是　　　　。人类就是根据这种原理来驯化和改良野生稻的。
(2)人为的驯化和改良过程中,亲代将其　　　　传递给子代。进化的基本单位是　　　　。驯化和改良会导致野生稻发生进化,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。现代稻的基因库与野生稻的基因库　　　　(填“相同”或“不同”)。
(3)在驯化和改良过程中,发现某一叶片为黄色的突变体,为判断该突变体是否属于染色体畸变可采用的简易方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出简要思路)。研究发现,该突变体由绿色基因B突变为b所致,基因b纯合幼苗期致死。该突变体连续自交2代,F2成年植株中黄色叶植株占　　　　。测序结果表明,B、b表达形成的蛋白质分别由151个和156个氨基酸组成,其中第1~148个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。据该测序结果　　　　(填“能”或“不能”)判断该突变是由碱基对数量改变引起的,理由是　　　　　　　　　　　　　　。
(4)袁隆平院士团队成功培育出了超级杂交稻品种,杂交育种通常通过杂交、选择、　　　　等手段培育出新品种。
25.(12分)果蝇(2n=8)是研究生物体遗传规律的模式生物,摩尔根通过对果蝇眼色的观察及分析发现伴性遗传。现有一果蝇种群,其眼色表现为粉红眼和红眼,由基因A/a控制,另有一对等位基因B/b控制眼睛的有无,两对基因均不位于X、Y染色体的同源区段上。现随机选择一对眼色均为红眼的雌、雄果蝇于培养瓶中单独培养,经多次交配产卵,共得到325只子一代果蝇,具体如下表所示。
红眼 粉红眼 无眼
雌果蝇/只 122 41 0
雄果蝇/只 62 19 81
请回答下列问题:
(1)果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视,它具有　　　　　　　　　　(答出2点即可)等优点。
(2)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为　　　　　　　　,为避免亲代果蝇影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲代果蝇　　　　　,于新的培养瓶中继续培养、繁殖。
(3)F1中的雄果蝇能产生　　　　种基因型的配子;若不考虑突变、致死等,F1所有个体构成的种群中,b的基因频率为　　　　。
(4)果蝇体细胞中,X染色体的条数(m)与染色体组的个数(n)的比值决定果蝇的性别,若m/n≤1/2,果蝇表现为雄性,如性染色体组成为XY、XYY、XO(不可育);若m/n≥1,果蝇表现为雌性,如性染色体组成为XX、XXY,其余性染色体组成异常的果蝇均胚胎致死。若F1中发现一只无眼雌果蝇,为探究其眼睛的变异类型,进行了杂交实验,请完善实验思路,预测实验结果并分析讨论。
①实验思路
第一步:选择F1中　　　　(填表型)与该无眼雌果蝇进行多次杂交获得F2。
第二步:观察记录F2的表型及个数,并统计分析。
②预测实验结果并分析讨论
ⅰ.若统计F2的表型及比例为粉红眼雌性∶无眼雄性=1∶1,则该无眼雌果蝇的基因型为　　　　,变异类型为基因突变,F1中无眼雌果蝇只出现一只的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
ⅱ.若统计F2的雄果蝇表型及比例为　　　　　　　　　　,则该无眼雌果蝇的基因型为AaXbXbY,变异类型为染色体畸变,原因是　　　　(填“父方”或“母方”)减数分裂异常。
答案与分层梯度式解析
全书综合测评(二)
1.C　豌豆为严格的自花授粉植物,而且是闭花授粉,豌豆花为两性花,A错误。分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传,常染色体与性染色体上基因的遗传均遵循分离定律,B错误。两对及两对以上的基因才有可能发生基因重组,而豌豆的茎高只受一对等位基因控制,F1高茎自交后代出现了性状分离是等位基因分离后精卵随机结合的结果,D错误。
2.C　题干解读
甲容器中放置的圆珠代表的染色体有10条XB、40条Xb,可模拟女性群体。乙容器中放置的圆珠代表的染色体有10条XB、40条Xb、50条Y,可模拟男性群体。
题述实验只涉及一对等位基因,不能模拟基因自由组合,A错误。据题意可知,题述遗传病为伴X染色体隐性遗传病,乙容器中的X染色体与Y染色体数量相等,模拟的是男性群体(XY),其中XB∶Xb=1∶4,则该男性群体中XBY∶XbY=1∶4,即患病个体(XbY)占4/5,B错误。据题意分析可知,该实验中,女性群体产生的雌配子为XB∶Xb=1∶4,男性群体产生的雄配子为XB∶Xb∶Y=1∶4∶5,则重复100次实验后,雌雄配子随机结合得到的患病基因型(XbXb、XbY)约占4/5×4/10+4/5×5/10=18/25,C正确。据题意可知,甲、乙容器模拟的群体中,XB∶Xb=1∶4,则b的基因频率为4/5,D错误。
3.C　萨顿用类比推理法推测基因位于染色体上,A错误;基因重组通常发生在减数分裂时,如非同源染色体间的自由组合导致基因重组、同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组,精子与卵细胞结合时不会发生基因重组,B错误;图甲、图乙所示个体都至少含有一对等位基因,都可以作为验证基因分离定律的材料,C正确;图乙所示个体虽然含有两对等位基因,但这两对等位基因位于一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,因此图乙所示个体减数分裂时,不能揭示基因自由组合定律的实质,D错误。
4.D　该雄性果蝇的白眼基因和焦刚毛基因位于X染色体上,只能来自其母本,A错误;题图中的2号染色体只涉及一条,其同源染色体上的基因情况未知,故减数第一次分裂前期的细胞中紫眼基因、翅外展基因的数目不能确定,B错误;减数第二次分裂中期的细胞中,2号染色体有1条,X染色体有1条或0条,C错误;白眼基因和紫眼基因位于非同源染色体上,二者的遗传遵循基因的自由组合定律,D正确。
5.A　由题图可知,3号和4号均正常,7号患病,则该病为隐性遗传病,而2号患病,5号正常,说明该病为常染色体隐性遗传病,设相关基因为A/a,则2号的基因型为aa,5号的基因型为Aa;由于7号患病(aa),则3号和4号的基因型都为Aa,所以6号的基因型为1/3AA、2/3Aa,故8号患病的概率为2/3×1/4=1/6,A正确,C错误。该病为常染色体隐性遗传病,不具有连续遗传的特点,男性和女性患病概率无差异,B、D错误。
6.D　1958年,科学家设计了DNA合成的同位素示踪实验,他们将大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代,使其DNA都被15N标记,得到第一代细菌,提取大肠杆菌中的DNA分子进行密度梯度离心和分析;然后将第一代细菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养,分别取第二代和第三代细菌的DNA进行密度梯度离心和分析,A、B、C正确。若将第二代或第三代细菌的DNA双链打开后再进行密度梯度离心,不会出现中间条带,只会出现轻带和重带,D错误。
7.D　由题可知,亲代细胞的DNA为1H-1H-DNA,根尖细胞只能进行有丝分裂,若DNA复制方式是半保留复制,则在含3H的培养基中完成一个细胞周期后,得到的子细胞中每条染色体上的DNA均为1H-3H-DNA,即DNA分子的两条核苷酸链一条没有放射性,一条有放射性;然后在不含放射性标记的培养基中培养,染色体复制后,分裂前期每条染色体上只有一条核苷酸链有放射性,A错误。若DNA复制方式是分散复制,结合题图可知,完成第一个细胞周期后,得到的子细胞中的DNA分子的两条核苷酸链都有放射性;在不含放射性标记的培养基中完成第二个细胞周期后,每个子细胞中的DNA分子的两条核苷酸链可能都有放射性,即形成的4个子细胞可能都有放射性,B错误。若DNA复制方式是全保留复制,则在含3H的培养基中完成染色体复制后,一条染色单体上的DNA为1H-1H-DNA(无放射性),另一条染色单体上的DNA为3H-3H-DNA(有放射性),有丝分裂后期着丝粒分裂,子染色体随机移向细胞两极,则第一次分裂结束后每个子代细胞中含有放射性的染色体数目不能确定,C错误。通过两次有丝分裂的结果可判断出DNA复制的具体方式,D正确。
8.B　由题可知,细胞经连续两次分裂后产生了4个子细胞,可能进行了2次有丝分裂或进行了1次减数分裂。若进行了2次有丝分裂,细胞中染色体和核DNA的标记情况如图所示(以一条染色体为例)。
由图可以看出,第一次有丝分裂形成的两个子细胞中所有核DNA均为32P-31P-DNA,第二次有丝分裂后共形成4个子细胞,细胞中有的染色体含32P,有的染色体不含32P,4个细胞中,最少有2个细胞中存在含32P的染色体,最多有4个细胞中存在含32P的染色体,A、C错误。若进行了1次减数分裂,细胞中染色体和核DNA的标记情况如图所示(以一对同源染色体为例)。
由图可以看出,减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次,但DNA只复制一次,所以最终产生的4个子细胞中,核DNA均为32P-31P-DNA,即所有染色体均含32P。由以上分析可知,若4个细胞中的每条染色体均含32P,则该细胞进行的是减数分裂,B正确,D错误。
9.D　遗传密码的简并性是指2种或多种密码子可以编码同一种氨基酸,若某基因内部某个碱基位点发生替换后,密码子改变但编码的氨基酸不变,生物体性状可能不变,A正确。基因甲基化可以通过DNA复制传递给子细胞,子细胞中该基因的转录可能会被抑制,B正确。已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对,如图所示,要使该位点转变为G-C,该基因所在的DNA至少复制2次,C正确。
DNA的复制为半保留复制,以未发生改变的核苷酸链为母链复制得到的子代DNA,该位点均没有变化;当BU与G配对时,以含BU的核苷酸链为母链复制得到的子代DNA,该位点均发生变化,但BU不仅可与G配对,还可与A配对,当BU与A配对时,复制可得到该位点不发生变化的子代DNA,故该基因所在的DNA复制5次,子代DNA中该位点没有变化的比例可能大于1/2,D错误。
10.D　性状改变不都是由染色体上的基因突变导致的,可能是由染色体上的基因重组或染色体畸变导致的,也可能是表观遗传等导致的,A错误。在细胞生物和DNA病毒中,基因是有遗传效应的DNA片段;在RNA病毒中,基因是有遗传效应的RNA片段,染色体不是基因的唯一载体,B错误。基因重组主要通过两种机制实现:一是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,二是减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合,C错误。
11.C　同源染色体联会不是纺锤丝牵引的结果,同源染色体发生联会行为时,纺锤丝还未与染色体相连,A错误。染色体片段交换不一定导致基因重组,如非同源染色体间的片段交换属于染色体结构变异中的易位,B错误。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生了题图所示行为,假设有100个卵原细胞,减数分裂后共产生100个卵细胞,其中68个卵原细胞在减数分裂过程中没有发生图示行为,可产生基因型为AB、ab的卵细胞各34个;32个卵原细胞在减数分裂过程中发生图示行为,可产生基因型为AB、Ab、aB、ab的卵细胞各8个,因此该雌果蝇产生的基因型为ab的配子的比例是42%,C正确。根据C选项可知,基因型为AaBb的雌果蝇产生的配子及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=42∶8∶8∶42;雄果蝇不发生题图所示行为,且基因型为ab的雄配子中一半不育,则基因型为AaBb的雄果蝇产生的可育配子为AB∶ab=2∶1,所以基因型为AaBb的雌雄果蝇杂交,后代出现残翅黄身(aabb)个体的比例为42%×1/3=14%,D错误。
12.B　基因突变能够产生新基因,是生物变异的根本来源,也为生物进化提供了原材料,A正确。大肠杆菌没有染色体,通过射线诱变处理大肠杆菌不能引发染色体畸变,B错误。秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种中的作用相同,都是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确。通过杂交育种等方式可培育出新品种,通过多倍体育种等方式可得到新物种,D正确。
13.B　近亲结婚会增加隐性基因纯合的概率,使隐性基因所控制的性状得以表现,所以禁止近亲结婚能降低隐性遗传病的发病率,A正确。常见的优生措施有禁止近亲结婚、提倡适龄生育和进行产前诊断等,B错误。若通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因,其仍有可能患遗传病,如患染色体异常遗传病,D正确。
14.C　不同品种的家鹅外观差异较大,但在个体水平上存在一定的统一性,A错误。中国家鹅和欧洲家鹅存在地理隔离,但这并不能证明它们属于不同物种,B错误。人工选择的本质是人类根据自己的需要,对生物进行定向选择,以改变生物种群的基因频率,从而使生物朝着人类期望的方向进化,D错误。
15.A　种群内部个体间的性状差异体现了遗传多样性,A正确。自然选择直接作用的是个体的表型而非基因型,B错误。自然选择才会导致基因频率的定向改变,C错误。两个种群的基因库差异很大,并不意味着两种群存在生殖隔离,不能确定两种群已经成为两个物种,D错误。
16.C　由题干信息可知,该种鸟羽毛的灰色由基因A控制,黑色由基因a控制,则该鸟种群中灰色个体的基因型有AA和Aa,A错误。基因突变是不定向的,由题干信息也不能得出基因A突变为a1是火山喷发导致的,B错误。基因型aa1的出现意味着种群中基因的种类和数量发生了变化,会使该种群的基因频率发生改变,C正确。该鸟种群中同时出现A、a、a1,体现的是遗传多样性,而不是物种多样性,D错误。
17.A　由题可知,该动物基因A/a、B/b在染色体上的位置有①②③三种情况,不同情况该动物产生的配子不同,正常情况下,①情况该动物产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,②情况该动物产生的配子为AB∶ab=1∶1,③情况该动物产生的配子为Ab∶aB=1∶1,若发生交叉互换,仅会出现少量的重组型配子,故可通过测交后代的表型及比例推断基因在染色体上的位置,A合理。若该动物的一个精原细胞产生了2种配子AB、ab,则基因在染色体上位置可能是①也可能是②,B不合理。若该动物的一个精原细胞产生了4种配子AB、ab、aB、Ab,说明该精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换,则基因在染色体上的位置有①②③三种情况,同理,若该动物产生了4种配子AB、ab、aB、Ab,基因在染色体上的位置也有①②③三种情况,C、D不合理。
18.A　根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,因此终止密码子与a距离最近,d上的肽链最短,其结合过的tRNA最少,A错误。①为转录过程,可以产生tRNA、rRNA和mRNA,B正确。由图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制细胞核中的转录过程,也能通过激活蛋白激酶来抑制翻译过程,C正确。空载tRNA的3'端(含-OH)与特定氨基酸结合,使空载tRNA转变为负载tRNA,D正确。
19.B　题表解读
由题可知,基因型为B_M_R_的植株开蓝色花,其他基因型的植株开白色花。
　　组别一:B_M_R_×BBmmrr,F1都开白色花,说明F1中不存在基因型为B_M_R_的植株,则亲本蓝花植株不能产生含有MR的配子,推测M/m、R/r的遗传不遵循自由组合定律,M、r连锁,m、R连锁。
　　组别二:B_M_R_×bbmmRR,F1蓝花植株占25%,说明亲本蓝花植株产生含有BM的配子的比例是25%,B/b、M/m的遗传遵循自由组合定律。
　　组别三:B_M_R_×bbMMrr,F1蓝花植株占25%,说明亲本蓝花植株产生含有BR的配子的比例是25%,B/b、R/r的遗传遵循自由组合定律。
综上,可知亲本蓝花植株的基因型为BbMmRr,且M和r位于一条染色体上,m和R位于一条染色体上,基因B/b位于另一对同源染色体上,如图。
由以上分析可知,该蓝花植株产生的配子为BMr∶bMr∶BmR∶bmR=1∶1∶1∶1,若该蓝花植株自交,F1蓝花植株的基因型为BBMmRr、BbMmRr,A错误,B正确。组别一:BbMmRr×BBmmrr→BBMmrr、BbMmrr、BBmmRr、BbmmRr,F1随机授粉,子代会出现蓝花植株(B_M_R_),C错误。第二组与第三组的F1蓝花植株基因型均为BbMmRr,测交结果相同,D错误。
20.D　题干解读
某种常染色体单基因遗传病的发病与性别和年龄相关,设相关基因为A/a。乙家庭的父母是基因型不同的纯合子,即两者的基因型为AA、aa,那么孩子的基因型均为Aa,已知孩子中有患者,说明该遗传病为常染色体显性遗传病,父母之一为患者,3个孩子中有1个患病女孩,还有2个表现正常的男孩,则这2个男孩均未满15岁(患者但未发病)。甲家庭中的父母均患病(A_),3个孩子为1男2女,仅有1个孩子为患者,则甲家庭中至少有1个女孩不是患者(aa),故父母的基因型均为Aa。
若甲家庭中两个女孩为同卵双胞胎,则男孩为患者,即甲家庭中的患者为父亲、母亲、男孩;乙家庭的患者可能为父亲、女孩、2个男孩,也可能为母亲、女孩、2个男孩,因此两个家庭共有2位或3位女患者,A正确。乙家庭的2个男孩均未满15岁,甲家庭的孩子中,患者可能是男孩也可能是女孩,男孩的年龄未知,故根据题干信息无法判断两家庭中有几个男孩年满15岁,B正确。乙家庭中女孩的基因型为Aa,甲家庭中子代患者的基因型为1/3AA、2/3Aa,则乙家庭中女孩与甲家庭中子代患者基因型相同的概率为2/3,C正确。若两家庭中共有4位女性患者,结合“题干解读”中的系谱图可知,甲家庭中有1个患病女孩,则甲家庭中的2个女孩不是同卵双胞胎,已知两家庭中仅存在一对同卵双胞胎的孩子,则乙家庭中的2个男孩为同卵双胞胎,D错误。
21.答案　(除特别注明外,每空1分)　(1)雄性　图1中丙细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂　甲、乙、丙(2分)　同源染色体整齐地排列在赤道面上　(2)染色体　②　③→①　(3)丁细胞为次级精母细胞,不含有同源染色体(2分)
解析　(1)图1中,丙细胞内同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,说明该动物为雄性。图1中甲为精原细胞,含有同源染色体;乙处于有丝分裂后期,含有同源染色体;丙处于减数第一次分裂后期,含有同源染色体;丁处于减数第二次分裂前期,不含同源染色体,因此图1中含有同源染色体的细胞有甲、乙和丙。丙细胞的前一个时期为减数第一次分裂中期,该时期染色体的主要行为是同源染色体整齐地排列在赤道面上。(2)图2中c在某些时期不存在,说明c代表染色单体,a的数量等于b或是b的两倍,说明a代表核DNA,b代表染色体。图1中丙细胞处于减数第一次分裂后期,对应图2中的②。着丝粒分裂,染色单体消失,染色体数目加倍,对应图2中的③→①。(3)丁处于减数第二次分裂前期,该时期的细胞中没有同源染色体,而X染色体和Y染色体属于同源染色体,因此若丁细胞中的M是X染色体,则N一定不是Y染色体。
22.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)遵循　控制翅型的基因位于常染色体上,控制眼色的基因位于X染色体上,两对基因独立遗传　(2)AaXBXB、AaXBXb　AXB∶aXB∶AXb∶aXb=2∶2∶1∶1(2分)　(3)1/12(2分)　17/48(2分)　(4)基因突变、染色体畸变(含A的染色体丢失或含A的染色体片段丢失)(2分)　不可以　不管是哪种变异类型,后代都是正常翅　
(5)
解析　(1)由题表可知,正常翅雌雄果蝇随机交配,F1雌雄果蝇均为正常翅∶短翅=3∶1,说明控制翅型的基因(A/a)位于常染色体上,正常翅为显性性状,短翅为隐性性状;红眼雌雄果蝇随机交配,F1雌果蝇全为红眼,雄果蝇为红眼∶白眼=2∶1,说明眼色的遗传与性别有关,即控制眼色的基因(B/b)位于X染色体上,红眼为显性性状,白眼为隐性性状,因此控制果蝇眼色和翅型的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(2)F1雌雄果蝇均为正常翅∶短翅=3∶1,且控制翅型的基因(A/a)位于常染色体上,则亲本关于翅型的基因型为Aa×Aa;F1雄果蝇中红眼∶白眼=2∶1,雌果蝇全为红眼,则亲代雌果蝇产生的配子为XB∶Xb=2∶1,由此推测亲代雌果蝇关于眼色的基因型及比例为XBXB∶XBXb=1∶2,雄果蝇关于眼色的基因型为XBY。综上,亲代雌果蝇的基因型及比例为AaXBXB∶AaXBXb=1∶2,产生的配子的基因型及比例为AXB∶aXB∶AXb∶aXb=2∶2∶1∶1。(3)亲本雄果蝇的基因型为AaXBY,其产生的配子的基因型及比例为AXB∶aXB∶AY∶aY=1∶1∶1∶1,亲本雌果蝇产生的配子的基因型及比例为AXB∶aXB∶AXb∶aXb=2∶2∶1∶1,F1中纯合正常翅红眼雌果蝇(AAXBXB)所占的比例为1/4×2/6=1/12。F1中关于翅型的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,产生的配子的种类及比例为A∶a=1∶1;F1雌性个体中关于眼色的基因型及比例为XBXB∶XBXb=2∶1,产生的配子的种类及比例为XB∶Xb=5∶1;F1雄性个体中关于眼色的基因型及比例为XBY∶XbY=2∶1,产生的配子的种类及比例为XB∶Xb∶Y=2∶1∶3,若让F1随机交配,则F2中正常翅红眼雌果蝇(A_XBX_)所占比例为(1-1/2×1/2)×(5/6×1/2+1/6×2/6)=17/48。(4)现有一只纯合正常翅果蝇(AA)与一只短翅果蝇(aa)杂交,子代出现了一只短翅雄果蝇(aa或aO),其变异类型可能为基因突变(A突变为a)、染色体畸变(含A的染色体丢失或含A的染色体片段丢失)。将该短翅雄果蝇与纯合正常翅果蝇(AA)进行杂交,不管是哪种变异类型,后代都是正常翅,因此不能区分变异类型。(5)F2中杂合的短翅红眼雌果蝇(aaXBXb)与短翅白眼雄果蝇(aaXbY)杂交,遗传图解见答案。
23.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)CGUACU(2分)　核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)提高翻译效率,短时间内合成多条肽链　相同　(3)从左到右　甘氨酸　(4)1/2　终止密码子提前出现　(5)核糖体与铁蛋白mRNA的结合　增加
题图解读
由题意可知,Fe3+浓度较低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,阻止铁蛋白的合成;Fe3+浓度较高时,铁调节蛋白结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白可以合成。
解析　(1)题图中铁蛋白基因片段的一条链的部分序列是5'-AGTACG-3',根据碱基互补配对原则,以该链为模板转录出的mRNA的对应序列是5'-CGUACU-3'。(2)一个mRNA上可结合多个核糖体,从而提高翻译效率,短时间内合成多条肽链;由于模板相同,2个核糖体上最终合成的两条肽链结构相同。(3)依据核糖体上肽链的长短可判断出翻译的方向是从左到右,也可以依据左侧tRNA运输氨基酸结束,右侧tRNA运氨基酸过来,判断出翻译的方向是从左到右,即核糖体移动方向应是从左到右。由题图可知,反密码子为5'-ACC-3'的tRNA为图中最左侧的tRNA,运输的氨基酸为甘氨酸。(4)若1个铁蛋白基因在进行复制时,一条链上的一个碱基A变成C,即该DNA分子中,一条链正常一条链异常,由于DNA的复制为半保留复制,故该基因经过n次复制后,产生的基因中一半正常一半异常,即发生差错的占1/2。(5)根据题中信息可知,Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA结合,从而抑制了翻译的过程,阻遏铁蛋白的合成。Fe3+浓度高时,铁调节蛋白结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译,铁蛋白的表达量增加,储存细胞内多余的Fe3+。
24.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)遗传　自然选择　(2)基因　种群　驯化和改良过程会导致种群基因频率发生变化　不同　(3)制作该突变体的染色体组型图,并与正常野生稻的染色体组型图进行对比　2/5(2分)　不能　不能排除碱基对替换导致终止密码子后移的情况　(4)纯合化
解析　(1)野生稻有多种品系,但它们属于同一物种,因此体现了遗传多样性。(2)人为的驯化和改良过程中,亲代通过繁殖将其基因传递给子代。种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位。驯化和改良过程会导致种群基因频率发生变化,使野生稻发生进化,因此现代稻的基因库与野生稻的基因库不同。(3)在驯化和改良过程中,发现某一叶片为黄色的突变体,研究发现,该突变体由绿色基因B突变为b所致,基因b纯合幼苗期致死,则该突变体基因型为Bb,自交得到的F1的基因型及比例为BB∶Bb∶bb(幼苗期致死)=1∶2∶1,F1存活植株(1/3BB、2/3Bb)继续自交,F2中bb(幼苗期致死)占2/3×1/4=1/6,BB占1/3+2/3×1/4=3/6,Bb占2/3×1/2=2/6,则F2成年植株中黄色叶植株(Bb)占2/6÷(3/6+2/6)=2/5。测序结果表明,B、b表达形成的蛋白质分别由151个和156个氨基酸组成,其中第1~148个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同,该变异可能是在148个氨基酸对应的基因位置后面发生碱基对数量改变(如插入碱基序列或缺失碱基序列)导致的,也可能是在148个氨基酸对应的基因位置后面发生碱基对的替换使终止密码子后移导致的。(4)杂交育种通常通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种。
25.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)容易饲养,繁殖快,生育力强,具有多对容易区分的相对性状,染色体数目少　(2)AaXBXb、AaXBY(2分)　筛选出来　(3)6　1/3　(4)粉红眼雄果蝇　aaXbXb　基因突变具有稀有性　红眼∶粉红眼∶无眼=1∶1∶8(2分)　母方
解析　(2)一对眼色均为红眼的雌、雄果蝇杂交,子代雌雄果蝇均出现红眼∶粉红眼≈3∶1,说明控制眼色的基因A/a位于常染色体上,且红眼为显性性状,粉红眼为隐性性状,亲本均为杂合子(Aa);这对亲本果蝇均有眼,子代雌果蝇均有眼,子代雄果蝇有眼∶无眼=1∶1,即该对性状的遗传与性别有关,可知控制眼睛有无的基因B/b位于X染色体上,有眼为显性性状,无眼为隐性性状,亲本基因型为XBXb、XBY,综上,亲代雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,为避免亲代果蝇影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲代果蝇筛选出来,于新的培养瓶中继续培养、繁殖。(3)亲代果蝇的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雄果蝇基因型为AAXBY、AaXBY、aaXBY、AAXbY、AaXbY、aaXbY,能产生6种基因型的配子,分别是AXB、aXB、AXb、aXb、AY、aY。仅考虑B/b这一对基因,亲本杂交(XBXb×XBY),若不考虑突变、致死等,F1的基因型及比例为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1,则F1所有个体构成的种群中,b的基因频率为2/6=1/3。(4)由题可知,性染色体组成为XY、XYY、XO(不可育)的果蝇表现为雄性,性染色体组成为XX、XXY的果蝇表现为雌性。仅考虑B/b这一对基因,正常情况下,F1的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,若F1中发现一只无眼雌果蝇,其性染色体组成可能为XbXb、XbXbY,为探究其眼睛的变异类型,可选择F1中粉红眼雄果蝇(aaXBY)与该无眼雌果蝇进行多次杂交获得F2。若统计F2的表型及比例为粉红眼雌性∶无眼雄性=1∶1,则该无眼雌果蝇的基因型为aaXbXb,则变异类型为基因突变,基因B突变为基因b。若该无眼雌果蝇的基因型为AaXbXbY,则其产生的雌配子为1/12AXbXb、1/12aY、2/12AXb、2/12aXbY、2/12AXbY、2/12aXb、1/12AY、1/12aXbXb,粉红眼雄果蝇(aaXBY)产生的配子为1/2aXB、1/2aY,雌雄配子随机结合,得到的F2中雄果蝇的基因型及比例为AaXBY∶aaXBY∶AaXbY∶aaXbY∶AaXbYY∶aaXbYY=1∶1∶2∶2∶2∶2,则F2中雄果蝇的表型及比例为红眼∶粉红眼∶无眼=1∶1∶8;亲代果蝇的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1产生该无眼雌果蝇(AaXbXbY)的原因是母方减数分裂异常,形成了含XbXb的雌配子,变异类型为染色体畸变。
附加题
1.某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例
甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1
乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是　　　　　　　　,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为　　　,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是　　　　;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为　　　　　。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为　　　　。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路:　　　　　　　　　　　　　　　　;预期调查结果并得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
2.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　　　　。
3.真核细胞进化出精细的基因表达调控机制,图示部分调控过程。请回答下列问题:
(1)细胞核中,DNA缠绕在组蛋白上形成　　　　。由于核膜的出现,实现了基因的转录和　　　　在时空上的分隔。
(2)基因转录时,　　　　酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和　　　　。分泌蛋白的肽链在　　　　　　　　　　　完成合成后,还需转运到高尔基体进行加工。
(3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析,lncRNA调控基因表达的主要机制有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白,引导降解与其配对结合的RNA。据图可知,miRNA发挥的调控作用有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)外源RNA进入细胞后,经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白,科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理,分析RNA农药的优点有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.植物体表蜡质对耐干旱有重要作用。研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律。回答下列问题:
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。下图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合体)。据图判断,突变体Cer1中c基因的突变类型是　　　　　　。
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交,F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代。利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与上图泳道　　　　　和泳道　　　　(从1-5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为　　　　。
(3)进一步研究意外发现,16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为　　　　;完善以下表格:
F2部分个体 基因型 棕榈酸 (填“有”或“无”) 16-羟基棕榈酸 (填“有”或“无”) 颖壳蜡质 (填“有”或“无”)
Ccd2d2 有 　①　 无
CCDd2 有 有 　②　
答案与分层梯度式解析
附加题
1.答案　(1)花色和籽粒颜色　甲组子代紫花植株均为黄粒,红花植株均为绿粒　(2)9/16　(3)A　aaBBDD　1/4　(4)统计F2中红花植株的叶边缘形状　若F2红花植株的叶边缘形状均为锯齿形,则A、b、d基因连锁,a、B、D基因连锁,控制叶边缘形状和籽粒颜色的三对等位基因位于一对染色体上;若F2红花植株的叶边缘形状既有锯齿形又有光滑形,则A、d基因连锁,a、D基因连锁,控制叶边缘形状和籽粒颜色的三对等位基因位于两对染色体上
解析　(1)甲组杂交子代,紫花植株全部表现为黄粒,红花植株全部表现为绿粒,而紫花植株、红花植株均有高茎和矮茎,故推测花色和籽粒颜色受同一对等位基因控制。(2)由乙组黄粒×绿粒→F1均为黄粒,可知黄粒为显性性状,则控制紫花黄粒的基因为D,控制红花绿粒的基因为d。若高茎为显性性状,相关基因用E、e表示,由上述推测结合表中数据可知甲组亲本紫花矮茎黄粒的基因型为Ddee,红花高茎绿粒基因型为ddEe,①若两对基因独立遗传(符合自由组合定律),则F1产生的配子种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶3∶3∶9(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _E_)的比例为7/16;②若两对基因连锁,则F1产生的配子种类及比例为De∶dE∶de=1∶1∶2(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _E_)的比例为7/16。若高茎是隐性性状,则甲组亲本紫花矮茎黄粒的基因型为DdEe,红花高茎绿粒基因型为ddee,①若两对基因独立遗传,则F1产生的配子种类及比例为DE∶De∶dE∶de=1∶3∶3∶9(E∶e=1∶3),F1随机交配得到的子代高茎个体(_ _ee)所占比例为9/16;②若两对基因连锁,则F1只有两种表型且比例为1∶1,不符合题中结果。综上所述,子代中高茎个体的比例为9/16时,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。(3)用乙组F2的锯齿叶绿粒个体(至少含A、a和B、b中的1对隐性纯合基因)的基因进行PCR后电泳,已知条带③表示基因a,电泳类型Ⅱ不含a基因,则其一定含A、b基因。类型Ⅰ中最后1种个体含a基因,则其含有的另一条带①对应的基因一定为b,故条带②表示基因A,条带①表示基因b。因此类型Ⅰ对应的个体基因型从左至右分别是Aabbdd、AAbbdd、aabbdd,类型Ⅱ对应的个体基因型是AAbbdd。上述两种电泳结果均不支持三对基因都独立遗传(若三对基因均独立遗传,则乙组F2锯齿叶绿粒植株的基因型应该还有aaBBdd及aaBbdd)。若电泳图谱为类型Ⅰ,则F2的锯齿叶绿粒个体基因型有Aabbdd、AAbbdd、aabbdd三种,缺乏aaBBdd及aaBbdd,说明F1不能产生Bd型配子,则基因B与D连锁,基因b与d连锁,但它们能与A、a自由组合,故F1的基因组成情况为,结合乙组亲本表型可知,亲本中锯齿叶黄粒的基因型为aaBBDD,亲本中锯齿叶绿粒的基因型为AAbbdd;F1自交得到的F2基因型及比例为A_B_D_∶A_bbdd∶aaB_D_∶aabbdd=9∶3∶3∶1,其中锯齿叶绿粒个体占比为(3+1)/16=1/4。(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,即F2锯齿叶绿粒个体基因型全部为AAbbdd,则F1三对基因在染色体上的相对位置关系有以下两种情况:或。若要进一步确认三对基因在染色体上的相对位置关系,可对已经处于开花期的F2进行调查,利用花色与籽粒颜色的连锁关系,调查思路、预期调查结果及结论见答案。
2.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。
3.答案　(1)染色质　翻译　(2)RNA聚合　tRNA(或转运RNA)　粗面内质网上的核糖体　(3)在细胞核内lncRNA与合成mRNA的模板链结合,实现转录水平的调控;也可在细胞质与靶mRNA结合,影响翻译　miRNA与AGO等蛋白结合形成的沉默复合蛋白,既可与lncRNA结合,又可与mRNA结合,并引导lncRNA和mRNA的降解　(4)RNA农药能够精准靶向特定基因,只针对特定病虫害起作用,特异性强,安全性高;RNA农药可降解成核苷酸,无残留,减少对环境的污染(答案合理即可)
解析　(1)染色质的主要成分是DNA和蛋白质,在完整细胞核结构中,DNA缠绕在组蛋白上形成染色质。核膜将核DNA隔离在细胞核中,核基因在细胞核内进行转录形成RNA,RNA可通过核孔进入细胞质并在核糖体上进行翻译,故真核细胞核基因的转录和翻译在时间与空间上被核膜分隔开了。(2)RNA聚合酶结合到相关基因的启动子上,催化RNA的合成。mRNA作为合成蛋白质的模板,rRNA参与核糖体的构建,tRNA可将特定的氨基酸转运到核糖体,这三者都直接参与了翻译过程。分泌蛋白首先在游离的核糖体上合成一段肽链后,肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,合成完成后还需转运到高尔基体进行加工。(3)lncRNA与miRNA对基因表达的调控机理如图所示:
4.答案　(1)碱基缺失　(2)3　1(两空可颠倒)　1∶1　(3)密码子具有简并性,mRNA中与突变位点对应的密码子在突变前后所编码的氨基酸相同　(4)9∶7　①有　②有
解析　(1)分析题干可知突变体Cer1的基因型为cc,野生型WT的基因型是CC,由二者的电泳结果可知,c基因对应1 100 bp电泳条带,C基因对应1 960 bp电泳条带,故c基因的碱基对长度短于C基因,推测该突变是由碱基缺失造成的。(2)突变体Cer1与纯合野生型杂交所得F1的基因型为Cc,F1(Cc)与突变体Cer1(cc)杂交,后代将会出现两种基因型,即Cc与cc,二者比例为1∶1;基因型为Cc、cc个体电泳后对应的泳道分别为泳道3、泳道1。(3)若编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变成T,但编码的氨基酸序列没有变,则原因是突变后对应的密码子与突变前对应的密码子编码同一种氨基酸,即密码子具有简并性。(4)CCDD与ccd2d2杂交,F1的基因型为CcDd2,表型为野生型,说明C相对于c为显性,D相对于d2为显性,双显性个体表现为野生型。据题可知,C基因是棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸必需的,D基因是16-羟基棕榈酸合成蜡质必需的,缺任一显性基因均无法合成蜡质,表现为突变型,又由题中信息可知两对基因不位于一对同源染色体上,则F1自交所得F2中基因型为C_D_的个体表现为野生型,其他基因型个体均表现为突变型,二者比例为9∶7;基因型为Ccd2d2的个体可生成16-羟基棕榈酸,但不能产生蜡质,而基因型为CCDd2的个体既可产生16-羟基棕榈酸,也可产生蜡质。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)