2021-2022学年山东省济南市山东师大附中高三上学期第二次月考生物试题解析版
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这是一份2021-2022学年山东省济南市山东师大附中高三上学期第二次月考生物试题解析版,共30页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上,紫叶李,小鼠等内容,欢迎下载使用。
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山东省济南市山东师大附中2021-2022学年高三上学期第二次月考生物试题
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
评卷人
得分
一、单选题
1.20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能,可水解特定的RNA序列,并将它命名为ribozyme,其中文译名“核酶”。下列叙述错误的是( )
A.核酶含C、H、O、N、P、S六种大量元素,基本单位是核糖核甘酸
B.RNA分子既是信息分子,又是功能分子
C.核酶在细胞内和细胞外都能发挥作用,其催化活性可能受温度影响
D.核酶催化RNA水解的原理是降低了反应的活化能
【答案】A
【分析】
1、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而反应前后酶的性质和质量并不发生变化;
2、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高许多;②专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;③酶需要适宜的温度和pH值等条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高;温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低,原因是过酸、过碱和高温,都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性;
3、酶的本质:绝大多数酶的化学本质是蛋白质,主要在适宜条件下才有活性;在细胞内和细胞外都可以发挥作用。
【详解】
A、核酶是RNA分子,故核酶的组成元素为C、H、O、N、P,基本单位是核糖核苷酸,A错误;
B、RNA在遗传信息的翻译中起着决定的作用,核酶本质是RNA具有重要的催化功能,所以RNA分子既是信息分子,又是功能分子,B正确;
C、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其在细胞内产生,但既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发挥作用,生物大分子如蛋白质、核酸一般都有空间结构,而空间结构易受温度等外界因素影响,再结合题干信息“核酶是一类单链RNA分子”,可知核酶的活性可能受温度的影响,C正确;
D、酶起催化作用的机理是降低反应的活化能,所以核酶催化RNA水解的原理是降低了反应的活化能,D正确。
故选A。
2.随着科学技术的发展,人们发现相思豆中含有很强毒性的毒蛋白——相思子毒素蛋白。相思子毒素蛋白前体由4部分组成,即 34个氨基酸的前导信号序列、251个氨基酸的A链、263个氨基酸的B链以及连接A、B链的14个氨基酸的连接肽。经过相应细胞器的加工,最后形成含有 514个氨基酸的相思子毒素蛋白,加工过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.前导信号序列可能引导新合成的肽链转移到内质网上继续其合成
B.相思子毒素蛋白前体至少含有563个氧原子
C.内质网与高尔基体均能对该前体进行包括切除在内的加工
D.据图分析液泡中含有相应的酶,可以对蛋白质进行加工
【答案】C
【分析】
氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数,氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
【详解】
A、据题图信息可知,前导信号序列能够引导相思子毒素蛋白前体到内质网上进行加工,A正确;
B、据题意“相思子毒素蛋白前体由4部分组成,即 34个氨基酸的前导信号序列、251个氨基酸的A链、263个氨基酸的B链以及连接A、B链的14个氨基酸的连接肽”,相思子毒素蛋白前体共有34+251+263+14=562个氨基酸,该过程中脱去1分子水,根据氨基酸的结构通式可知,而氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数=562×2-561=563个,B正确;
C、据图可知,经内质网加工后前体的长度不变,故内质网未对前体进行切除,C错误;
D、前体以囊泡形式经过内质网、高尔基体,此过程中,从前体蛋白到成熟蛋白,经过了一系列的变化,可以推测囊泡中有一些酶促进反应对发生,D正确。
故选C。
3.某实验小组为探究细胞中ROCK1(一种蛋白激酶基因)过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验,对照组为正常成肌细胞,实验组为ROCK1基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率(OCR,可一定程度反映细胞呼吸情况),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
注:寡霉素为ATP合成酶抑制剂;FCCP可作用于线粒体内膜,是线粒体解偶联剂,使不能产生ATP;抗霉素A为呼吸链抑制剂,可完全阻止线粒体耗氧。
A.加入寡霉素后,OCR降低的值可代表机体有氧呼吸第二、三阶段用于ATP合成的耗氧量
B.FCCP的加入使细胞耗氧量增加,细胞产生的能量主要以热能形式释放
C.ROCK1过度表达不增加ATP的产生量
D.抗霉素A加入后,成肌细胞只能进行无氧呼吸,无法产生[H]和CO2
【答案】B
【分析】
据图分析:该实验的目的是探究细胞中ROCK1(一种蛋白激酶基因)过度表达对细胞呼吸的影响,自变量是实验处理的时间和ROCK1是否过度表达与加入的试剂,曲线表明,加入寡霉素和抗霉素A后,OCR都下降。
【详解】
A、图中加入寡霉素前,细胞为正常的耗氧速率,寡霉素是ATP合成酶抑制剂,加入寡霉素后,OCR降低值表示细胞用于合成ATP的耗氧量,而有氧呼吸三个阶段都有ATP的合成,A错误;
B、FCCP作用于线粒体内膜,大量耗氧,不能产生ATP,故FCCP的加入使细胞耗氧量增加,线粒体内膜上产生的能量均以热能的形式释放,而细胞质基质和线粒体基质中的能量大部分以热能形式散失,少数可以用来合成ATP,B正确;
C、ROCK1过度表达不仅增加细胞的基础呼吸,而且增加细胞ATP的产生,C错误;
D、抗霉素A加入后,成肌细胞线粒体耗氧,无法产生ATP,但细胞质基质中进行的反应不受影响,能产生[H]和二氧化碳,D错误。
故选B。
4.紫叶李(阳生植物)和绿萝(阴生植物)均为日常生活中常见的植物。如图为两种植物在适宜的温度、水分等条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.若适当增加土壤中无机盐镁的含量,一段时间后B植物的a点右移
B.光照强度为a时,每日光照12小时,一昼夜后绿萝干重不变,紫叶李干重减少
C.光照强度在b点之后,限制绿萝P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D.光照强度为c时,紫叶李和绿萝的净光合速率相等
【答案】C
【分析】
分析题图:阳生植物的光饱和点大于阴生植物的,因此曲线A表示紫叶李,曲线B表示绿萝。
【详解】
A、对于B而言,a点光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,对应的光照强度为光补偿点,若适当增加土壤中无机盐镁的含量,B植物合成叶绿素增多,达到光补偿点需要的光照强度变小,故一段时间后B植物的a点左移,A错误;
B、光照强度为a时,对于绿萝(B)而言,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,白天12小时没有积累有机物,晚上进行呼吸作用消耗有机物,一昼夜干重减少,B错误;
C、光照强度在b点之后,绿萝已经达到光饱和点,限制绿萝(B)P/R值增大的主要外界因素不是光照强度,而是CO2,C正确;
D、阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低,光照强度为c时,二者的P/R值相同,但呼吸速率不同,故净光合速率不同,D错误。
故选C。
5.中风,也叫脑卒中,起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失,一般发病快,病死率高。近期,科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展,中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是( )
A.神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达
B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程
C.神经干细胞能够合成多种mRNA,表明细胞已经分化
D.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死
【答案】C
【分析】
1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2、细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】
A、神经细胞是由神经干细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异,造成这种差异的根本原因是基因的选择性表达,A正确;
B、神经干细胞具有分裂、分化的能力,故在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化、衰老等过程,B正确;
C、增殖的细胞和分化的细胞中都有mRNA的合成,故神经干细胞能够合成多种mRNA不能表明细胞已经分化,C错误;
D、细胞坏死是由外界环境因素引起的,脑部血液循环障碍导致的神经细胞死亡属于细胞坏死,D正确。
故选C。
6.2016年,日本科学家大隅良典因为“细胞自噬机制方面的发现”而获得诺贝尔奖。细胞自噬是真核细胞中,将自身衰老的细胞器及错误折叠蛋白质等物质通过溶酶体降解的过程,如下图所示。关于细胞自噬推断错误的是( )
A.自噬体的形成与内质网、高尔基体等细胞器有关
B.细胞自噬与细胞凋亡无关
C.当细胞营养物质缺乏时,细胞自噬作用可能増强
D.错误折叠的蛋白质的最终水解产物可以留在细胞内再利用
【答案】B
【分析】
细胞自噬,即细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合,从而降解细胞自身病变物质或结构的过程。
【详解】
A、据图分析,自噬前体来自于内质网,溶酶体来源于高尔基体,故自噬体的形成可能与内质网、高尔基体等细胞器有关,A正确;
B、细胞凋亡过程中伴随细胞器的衰老等过程,故与细胞自噬有关,B错误;
C、细胞自噬可以将自身物质降解,为细胞提供物质和能量,当细胞营养物质缺乏时,细胞自噬作用可能増强,C正确;
D、错误折叠的蛋白质通过细胞自噬被水解,产物是氨基酸,氨基酸可以留在细胞内再利用,D正确。
故选B。
7.在动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,主要保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在分裂中期开始大量起作用)破坏,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述正确的是( )
A.在细胞分裂前期,SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核
B.SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅰ后期
C.粘连蛋白被完全水解的同时,不可能发生等位基因的分离
D.SGO蛋白作用失常,可能产生染色体数目变异的子细胞
【答案】D
【分析】
减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、细胞分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,SGO蛋白在细胞质的核糖体中合成,而需要在细胞核内发挥作用,故推测在细胞分裂间期,SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核,A错误;
B、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致姐妹染色单体分离开,而该水解酶在分裂中期开始大量起作用,说明SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,B错误;
C、若在减数第一次分裂前期发生交叉互换,则粘连蛋白被完全水解的同时,着丝点分裂,说明姐妹染色单体分开,此时可能是有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,因此可能发生等位基因的分离,C错误;
D、SGO蛋白作用失常,粘连蛋白可能被水解酶破坏,从而导致细胞分裂过程中染色体的排列与分离异常,最终产生染色体数目变异的子细胞,D正确。
故选D。
8.下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A.利用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2 的产生情况,推测酵母菌细胞呼吸类型
B.用豆浆、淀粉酶、蛋白酶探究酶的专一性,可选用双缩脲试剂进行检验
C.在紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.用同位素标记表面蛋白,进行人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性
【答案】C
【分析】
1、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
2、成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用,质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察;紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同。
【详解】
A、酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸产物都有二氧化碳,故不能利用溴麝香草酚蓝检测CO2是否产生,推测酵母菌细胞呼吸类型,A错误;
B、淀粉酶和蛋白酶的本质是蛋白质,也会与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液浓度不一定都相同,用相同浓度的外界溶液进行质壁分离实验时观察到的质壁分离程度可能不同,C正确;
D、用荧光蛋白标记法标记表面蛋白,进行人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性,D错误。
故选C。
9.下图为某果蝇一个细胞中的三条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A.有丝分裂中期,染色体的着丝粒排列在细胞中央的一条线上
B.有丝分裂前期较早的时候就出现了由丝状纤维素组成的纺锤体
C.减数分裂Ⅰ前期,等位基因W、w互换会导致染色体结构变异
D.减数分裂Ⅱ后期,细胞中可能同时存在基因cn、cl、v、w
【答案】D
【分析】
题图分析:图中所示一条常染色体上有朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置控制相对性状的基因,此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
【详解】
A、在有丝分裂中期,细胞中的所有染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板这一假想的平面上,A错误;
B、纺锤体的主要成分是蛋白质,不是纤维素,B错误;
C、减数第一次分裂前期,等位基因W、w互换不会导致染色体结构变异,但会导致基因重组,C错误;
D、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一级,进入同一个细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极,D正确。
故选D。
10.小鼠(2n=40)mT蛋白对精子的形成有重要作用。敲除控制合成mT蛋白的基因,检测并统计曲细精管中相关细胞核DNA含量及细胞数目比率如下表,下列叙述正确的是( )
细胞类型(核DNA含量)
正常鼠的细胞数目比率(%)
敲除鼠的细胞数目比率(%)
细胞A(20)
46.4
25.7
细胞B(40)
16.7
40.6
细胞C(80)
25.2
23.8
A.细胞B的类型是精原细胞
B.DNA含量为80时可能发生了基因重组
C.敲除鼠的配子形成过程阻滞在减数第一次分裂
D.与正常鼠相比,敲除鼠的次级精母细胞数量下降
【答案】B
【分析】
曲细精管中含有精原细胞,精原细胞进行减数分裂的过程中产生的精子染色体和DNA数目减半,初级精母细胞的DNA加倍是体细胞的2倍,次级精母细胞的DNA等于体细胞的DNA,由表格数据分析可知,细胞A是精细胞,细胞B是次级精母细胞或精原细胞,细胞C是初级精母细胞。
【详解】
A、细胞B的DNA含量等于体细胞的DNA含量,其类型是精原细胞或次级精母细胞,A错误;
B、DNA含量为80的细胞为初级精母细胞,初级精母细胞在减数第一分裂前期的交叉互换和减数第一次分裂后期的自由组合都可能发生基因重组,B正确;
C、敲除鼠的细胞B数目比率明显大于正常鼠细胞B数目比率,敲除鼠的细胞A数目比率明显小于于正常鼠细胞A(精细胞)数目比率,说明敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数第二次分裂,C错误;
D、与正常鼠相比,敲除鼠的细胞B(次级精母细胞)数量增多,敲除鼠的细胞C(初级精母细胞)数量略有下降,D错误。
故选B。
11.自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约,存在致死现象。基因型为Aa的植株自交,子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。下列分析错误的是( )
A.若含有a的花粉50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶3∶1
B.若aa个体有50%死亡,则自交后代基因型的比例是2∶4∶1
C.若含有a的配子有50%死亡,则自交后代基因型的比例是4∶2∶1
D.若花粉有50%死亡,则自交后代基因型的比例是1∶2∶1
【答案】C
【分析】
解答此题需要根据死亡配子情况不同,可先分析雌雄配子的种类及比例,然后用棋盘法或根据基因平衡定律分析后代基因型、表现型。
【详解】
A、若含有a的花粉 50%死亡,雌配子A占1/2,a占1/2,雄配子A占2/3,a占1/3,自交后代AA占1/2×2/3=2/6, Aa占1/2×2/3+1/2×1/3=3/6,aa占1/2×1/3=1/6,自交后代基因型的比例是2∶3∶1,A正确;
B、基因型为 Aa的植株自交,子代基因型 AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4,若 aa个体有 50%死亡,子代基因型 AA占2/7,Aa占4/7,aa占1/7,自交后代基因型的比例是2∶4∶1,B正确;
C、若含有a的配子有50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占2/3,a占1/3,自交后代AA占2/3×2/3=4/9, Aa占2/3×1/3+2/3×1/3=4/9,aa占1/3×1/3=1/9,自交后代基因型的比例是4∶4∶1,C错误;
D、若花粉有 50%死亡,雌配子和雄配子中都是A占1/2,a占1/2,自交后代AA占1/2×1/2=1/4, Aa占1/2×1/2+1/2×1/2=2/4,aa占1/2×1/2=1/4,则自交后代基因型的比例是1∶2∶1,D正确。
故选C。
12.某研究所将拟南芥的三个耐盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米,筛选出成功整合的耐盐植株(三个基因都表达才表现为高耐盐性状)。如图表示三个基因随机整合的情况,让四株转基因植株自交,后代中高耐盐性状的个体所占比例由高到低排序正确的是( )
A.甲>乙>丙>丁 B.甲>乙>丁>丙 C.乙>丙>甲>丁 D.丙>乙>甲>丁
【答案】B
【分析】
分析题图:甲中三个耐盐基因都整合到一条染色体上;丁中三个耐盐基因分别导入一对同源染色上;乙和丙中三个耐盐基因整合到了两对同源染色体上。据此分析作答。
【详解】
设三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3分别用A、B、D来表示,则:
(1)植株甲可产生两种类型的配子,ABD和abd,比例为1:1,让甲自交,后代高耐盐性状的个体比例是3/4;
(2)植株乙可产生ABD、AbD、aBd、abd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,让乙自交,采用棋盘法可以计算出后代高耐盐性状的个体(三个基因都表达才表现为高耐盐性状,基因型为A_B_D_)比例是9/16;
(3)植株丙可产生AbD、Abd、aBD、aBd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,让丙自交,采用棋盘法可以计算出后代高耐盐性状的个体(三个基因都表达才表现为高耐盐性状,基因型为A_B_D_)比例是1/4×1/4×2(AaBbDD)+1/4×1/4×4(AaBbDd)=6/16;
(4)植株丁可产生ABd、abD这两种类型的配子,比例为1:1,让丁自交,后代高耐盐性状的个体(AaBbDd)比例是1/2。
故后代中高耐盐性状的个体所占比例由高到低排序正确的是甲>乙>丁>丙。
故选B。
13.如图是具有两种遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅱ-7为纯合子,下列有关叙述正确的是( )
A.乙病在人群中的发病率男性多于女性
B.Ⅱ-5的基因型为aaBB的概率是1/4
C.Ⅲ-10是纯合子的概率是1/3
D.Ⅲ-9与Ⅲ-10结婚生下正常男孩的概率是5/12
【答案】D
【分析】
系谱图显示,Ⅰ-1与Ⅰ-2均患甲病,其女儿Ⅱ-5正常,据此可推知:甲病为常染色体显性遗传病;Ⅰ-1与Ⅰ-2均不患乙病,其女儿Ⅱ-4为乙病患者,说明乙病为常染色体隐性遗传病。
【详解】
A、结合分析可知,乙病为常染色体隐性遗传病,该病在男女中的发病率相等,A错误;
B、Ⅰ-1与Ⅰ-2的基因型均为AaBb,进而推知Ⅱ-5的基因型为aaBB或aaBb,即Ⅱ-5的基因型为aaBB的概率是1/3,B错误;
C、若Ⅱ-7为纯合子,则Ⅱ-7的基因型为aaBB,而Ⅱ-6的基因型为1/3aaBB或2/3aaBb,所以Ⅲ-10是纯合子的概率是1-2/3×1/2aaBb=2/3,C错误;
D、Ⅲ-9的基因型为aabb,Ⅲ-10的基因型为2/3aaBB或1/3aaBb,二者剩下正常男孩即aaB-XY的概率为(2/3+1/3×1/2)×1/2=5/12,D正确。
故选D。
14.下列有关XY型性别决定的生物性染色体及伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
B.对于X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状的遗传,遗传上没有性别差异,和常染色体的遗传相似
C.若雌雄个体交配产生XXY的个体,差错发生在父本减数分裂I后期或母本减数分裂Ⅱ后期
D.一个AaXY的精原细胞产生了AaX的精子,同时也会产生两个只含Y的精子
【答案】D
【分析】
XY型性别决定方式的生物,Y染色体不一定比X染色体短小,如人类的Y染色体比X短小,但果蝇的Y染色体比X长。XY型性别决定方式的生物,雌性个体产生的配子所含性染色体为X,雄性个体产生的配子所含的性染色体为X或Y。
【详解】
A、、XY型性别决定的生物,Y染色体一般比X染色体短小,但是也有Y染色体比X染色体长的,如果蝇,A错误;
B、性染色体上的基因控制的性状都与性别有关,因此X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状的遗传存在性别差异,B错误;
C、若雌雄个体交配产生XXY的个体,该个体可能是由性染色体组成为XX的卵细胞和性染色体组成为Y的精子结合形成,则差错发生在母本MⅠ后期或MⅡ后期,若该个体可能是由性染色体组成为X的卵细胞和性染色体组成为XY的精子结合形成,则差错发生在父本MⅠ后期,C错误;
D、一个基因型为AaXY的精原细胞产生了两个AaX的精子,说明减数第一次分裂后期基因A、a所在的同源染色体没有分离,则另外三个精子的基因型分别是AaX、Y、Y,D正确。
故选D。
15.某自花传粉的植物花瓣色素的形成途径如图所示。酶①、②、③的合成分别受基因 A、B、D控制,对应的隐性基因无相应作用。三对基因独立遗传。蓝色素和黄色素同时存在时,花瓣表现为绿色;蓝色素和红色素同时存在时,花瓣表现为紫色。下列叙述错误的是( )
A.开白花的纯合植株基因型有2种可能
B.若某植株自交得到的子代表现型及比例为紫花∶红花∶绿花∶黄花=9∶3∶3∶1,则该植株开红花
C.纯种的蓝花植株与纯种的红花植株杂交,F1的基因型可能是 AaBBDd
D.基因型为 AaBbDd 的植株自交,后代的表现型及比例是紫花∶蓝花∶红花∶绿花∶黄花∶白花=27∶12∶9∶9∶3∶4
【答案】B
【分析】
由题图可知,该植物的花瓣颜色是由基因通过控制酶的合成控制细胞代谢而控制的。酶①存在、酶②③不存在为黄色,酶①②存在、酶③不存在为红色,酶①③存在、酶②不存在为绿色,酶①②都不存在,酶①②③都存在为紫色。因此紫花基因型为A_B_D_,蓝花基因型为aa_ _D_,红花基因型为A_B_dd,绿花基因型为A_bbD_,黄花基因型为A_bbdd,白花基因型为aa_ _dd。
【详解】
A、白花基因型为aa_ _dd,故开白花的纯合植株基因型有aaBBdd和aabbdd2种可能,A正确;
B、若某植株自交得到的子代表现型及比例为∶紫花A_B_D_∶红花A_B_dd∶绿花A_bbD_∶黄花A_bbdd=9∶3∶3∶1,则该植株基因型为AABbDd,该植株开紫花,B错误;
C、蓝花基因型为aa_ _D_,红花基因型为A_B_dd,因此纯种的蓝花植株aaBBDD或aabbDD,纯种的红花植株AABBdd,因此纯种的蓝花植株与纯种的红花植株杂交,F1的基因型是 AaBBDd或aaBbDD,C正确;
D、基因型为 AaBbDd 的植株自交,紫花A_B_D_为3/4×3/4×3/4=27/64,蓝花aa_ _D_为1/4×1×3/4=3/16,红花A_B_dd为3/4×3/4×1/4=9/64,绿花A_bbD_为3/4×1/4×3/4=9/64,黄花A_bbdd为3/4×1/4×1/4=3/64,白花aa_ _dd为1/4×1×1/4=1/16,后代的表现型及比例是紫花∶蓝花∶红花∶绿花∶黄花∶白花=27∶12∶9∶9∶3∶4,D正确。
故选B。
16.家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型。在家蚕中皮肤正常和皮肤油性是一对相对性状,受Z染色体上的基因B/b的控制。正常蚕幼虫的皮肤不透明,“油蚕”幼虫的皮肤透明如油纸。养殖场的蚕多为皮肤油性,育种人员用引入的多只皮肤正常雌蚕与多只纯合皮肤油性雄蚕进行多组杂交实验,每组杂交产生的F1中均有皮肤正常蚕和皮肤油性蚕。下列有关叙述正确的是( )
A.研究家蚕的基因组,需要测定28条染色体上所有的DNA序列
B.F1雌蚕均表现为皮肤正常、雄蚕均表现为皮肤油性
C.用皮肤正常雌蚕与F1的雄蚕杂交,子代皮肤正常个体所占比例为3/4
D.用皮肤正常雄蚕与皮肤油性雌蚕杂交,可用于快速鉴定子代幼蚕的性别
【答案】C
【分析】
1、人类基因组计划是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。
2、家蚕的性别决定方式为ZW型,则雌性基因组成为ZW型,雄性基因组成为ZZ型。因多只正常雌蚕(ZW)与多只纯合皮肤油性雄蚕(ZZ)进行多组杂交实验,每组杂交产生的F1中均有慢皮肤正常蚕和皮肤油性蚕,则可推知亲代基因型分别为(雌)ZBW、(雄)ZbZb(若为ZbW×ZBZB,则不符合题意)。
【详解】
A、家蚕为ZW型性别决定的生物,其中有1对性染色体+27对常染色体,故研究家蚕的基因组,需要测定27条常染色+Z+W,共29条染色体上所有的DNA序列,A错误;
B、结合分析可知,亲本基因型为(雌)ZBW、(雄)ZbZb,则子代基因型为ZBZb、ZbW,表现为雌蚕为皮肤油性,雄蚕为皮肤正常,B错误;
C、用皮肤正常雌蚕(ZBW)与F1的雄蚕(ZBZb)杂交,则子代皮肤油性个体ZbW所占比例为1/4,皮肤正常个体所占比例为1-1/4=3/4,C正确;
D、用皮肤正常雄蚕(ZBZb或ZBZB)与皮肤油性雌蚕(ZbW)杂交,不能快速鉴定子代幼蚕的性别:若雄蚕基因型为ZBZB,则子代全都表现为皮肤正常,D错误。
故选C。
评卷人
得分
二、多选题
17.内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中Ca2+变化。当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+;当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性。下列分析正确的是( )
A.内质网中Ca2+失衡可能会影响脂质的合成
B.TMCO1蛋白感知到Ca2+变化后会改变自身的空间结构
C.Ca2+以协助扩散的方式由内质网释放到细胞质基质中
D.敲除TMCO1的基因会导致内质网中Ca2+下降
【答案】ABC
【分析】
1、内质网功能:内质网与蛋白质、脂质、糖类的合成有关。
2、协助扩散的运输方向是顺浓度梯度高浓度→低浓度,该过程需要载体,不需要能量。
【详解】
A、内质网是脂质合成车间,所以内质网中Ca2+失衡可能导致内质网的功能改变,进而会影响脂质的合成,A正确;
B、由题干信息“当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性” 可知TMCO1蛋白感知到[Ca2+]变化后会改变自身的空间结构,B正确;
C、内质网中过高的Ca2+浓度通过钙通道释放到细胞质基质中,该过程顺浓度梯度,需要载体蛋白,不需要能量,属于协助扩散,C正确;
D、敲除TMCO1的基因,当内质网中Ca2+过高时,Ca2+不能运出内质网,会导致内质网中Ca2+上升,D错误。
故选ABC。
18.图甲表示某二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞;图乙表示每条染色体上DNA含量的变化。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中染色体上出现基因A、a可能是同源染色体的姐妹染色单体交叉互换的结果
B.图甲中有4个核DNA分子
C.处于图乙中的bc段的细胞中都有同源染色体
D.如果抑制纺锤体的形成,就不会发生cd段的变化
【答案】ACD
【分析】
分析题图:甲图为减数第二次分裂中期细胞图;乙图中ab段形成的原因是DNA复制,bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,cd段形成的原因是着丝点分裂,de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】
A、图甲中一条染色体上出现基因A、a,可能是同源染色体的非姐妹染色单体交换的结果,也可能是基因突变的结果,A错误;
B、图甲中每条染色体上有两条姐妹染色单体,则有4个核DNA分子,B正确;
C、由分析可知,图乙bc段每条染色体上有2个DNA分子,说明存在姐妹染色单体,故bc段可表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,其中在减数第二次分裂时期不存在同源染色体,C错误;
D、cd段使得每条染色体上有1个DNA分子,说明着丝点分裂,姐妹染色单体分开后形成染色体,如果抑制纺锤体的形成,着丝点可以分裂但姐妹染色单体不能移向细胞两极,则会发生cd段的变化,D错误。
故选ACD。
19.某野生型昆虫眼色是暗红色,是由棕色素与朱红色素叠加形成的,棕色素与朱红色素的合成分别受B/b、R/r基因(均不位于Y染色体上)的控制。现将该昆虫白眼纯合突变品系甲(棕色素与朱红色素合成均受抑制)与野生型昆虫进行正反交实验,F1均为暗红眼。F1个体与品系甲再进行正反交实验,F2的表现型及比例为∶
杂交组合I:F1(♂)×品系甲(♀),F2表现型及比例为∶暗红眼∶白眼=1∶1;
杂交组合II:F1(♀)×品系甲(♂),F2表现型及比例为∶暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼=43∶7∶7∶43。下列说法正确的是( )
A.两对等位基因B/b、R/r均位于常染色体上,品系甲的基因型为bbrr
B.F1雄性个体产生精子时,B/b、R/r两对等位基因遵循自由组合定律
C.若F1自由交配,后代中朱红眼昆虫的比例为
D.杂交组合II中,F1个体减数分裂时眼色基因所在的染色体发生了交叉互换
【答案】AD
【分析】
1、品系甲与野生型果蝇进行正反交实验,所得F1均为暗红眼,说明控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上,暗红眼的基因型为B-R-,白眼的基因型为bbrr,棕色眼的基因型为B-rr,朱红眼的基因型为bbR-,昆虫白眼纯合突变品系甲的基因型为bbrr。野生型的基因型为BBRR。F1的基因型为BbRr。
2、组合Ⅰ中F1(BbRr)(♂)×品系甲(♀)(bbrr),F2表现型及比例为∶暗红眼∶白眼=1∶1;说明两对基因位于一对同源染色体上。杂交组合II:F1(♀)×品系甲(♂),F2表现型及比例为∶暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼=43∶7∶7∶43,说明F1(♀)雌果蝇BbRr减数第一次分裂过程中,眼色基因之间的染色体片段发生了交叉互换。
【详解】
A、由分析可知,两对等位基因B/b、R/r均位于常染色体上,品系甲的基因型为bbrr,A正确;
B、由分析可知,B/b、R/r两对等位基因位于1对同源染色体上,F1雄性个体产生精子时,B/b、R/r两对等位基因不遵循自由组合定律,B错误;
C 、F1雌雄果蝇随机交配,雄果蝇产生BR:br=1:1的配子,即各占1/2,雌果蝇产生:43/100BR、7/100Br、 7/100bR、43/100br,表现型朱红眼(bbR-)的比例=1/2×7/100=7/200 ,C错误;
D、F1雄果蝇产生两种类型的配子,表现为连锁,没有发生交叉互换,即未发生基因重组,当F1(BbRr)作母本时,与白眼个体(bbrr)杂交后代有四种表现型,即产生了四种配子,说明减数分裂过程中发生了交叉互换,D正确。
故选AD。
20.图甲是三类遗传病在人体不同发育阶段发病风险的统计情况,图乙是对某种遗传病进行检查时所得到的凝胶电泳图谱。下列相关叙述正确的是( )
A.染色体异常遗传病的发病率在出生后明显低于胎儿期,原因可能是大多数染色体异常疾病致死
B.从图乙结果来看此遗传病可能是伴X染色体隐性遗传
C.3号个体是纯合子的概率为1/3
D.多基因遗传病的显著特点是成年人发病风险显著增加
【答案】AD
【分析】
1、人类遗传病分为单基因遗传病(一对等位基因控制的遗传病)、多基因遗传病(多对等位基因控制的遗传病)和染色体异常遗传病。
2、遗传病的检测与预防包括:遗传咨询、产前诊断、基因检测和基因治疗。
【详解】
A、大多数染色体异常遗传病是致死的,故染色体异常遗传病的发病率在出生后明显低于胎儿期,A正确;
B、由图中双亲1、2正常,而子代4患病,可知该病为隐性遗传病;又因为1含有两个基因带谱可知父亲为杂合子,因此可以排除伴X染色体隐性遗传,B错误;
C、结合题图可知,3号个体的基因带谱只有一条带,且其表现正常,故其一定为显性纯合子,C错误;
D、从图甲可知,多基因遗传病在成年期发病个体数量明显增加,因此多基因遗传病的显著特点是成年人发病风险显著增加,D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
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评卷人
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三、综合题
21.图甲是某植物细胞亚显微结构模式图,图乙是小麦根尖结构模式图,图丙为某细菌的结构模式图,据图回答:
(1)图甲和图乙中都含有遗传物质的细胞器为[ ]__________,与图甲细胞相比,图乙细胞中都不具有的细胞器是[ ]__________。([ ]内填标号,横线上填名称)
(2)若用纤维素酶处理甲、丙两种细胞,则_____细胞外层会发生明显变化。
(3)夏季白天图甲细胞能进行下列各项生命活动中的__________(填写序号)。
①细胞增殖 ②细胞呼吸 ③光合作用 ④渗透吸水
(4)若将甲细胞浸泡在一定浓度KNO3溶液中发生了质壁分离后又出现自动复原,与质壁分离复原相关的细胞器有__________。
A.液泡 B.液泡、线粒体 C.细胞膜、液泡 D.线粒体、液泡、核糖体
(5)已知小麦根尖细胞间隙中含有某种功能蛋白,它是由核基因控制合成的。若把有关基因通过基因工程导入丙内,也指导合成了相应的蛋白质,但此蛋白质不具备正常的功能,可能的原因是________________________________________。
【答案】
(1) 4线粒体 5 叶绿体
(2)甲
(3)②③④
(4)D
(5)细菌(或丙)无内质网、高尔基体,不能对分泌蛋白进行相应加工
【分析】
分析图甲:图甲为植物细胞结构示意图,其中结构1为细胞壁;结构2为高尔基体;结构3为细胞核;结构4为线粒体;结构5为叶绿体;结构6为内质网;结构7为核糖体;结构8为液泡。分析图乙:图乙为小麦根尖结构模式图。分析丙图:图丙为某细菌的结构模式图。
(1)
细胞类生物的遗传物质是DNA,甲图中含有DNA的细胞器有线粒体和叶绿体,而乙图中含有DNA的细胞器只有线粒体,因此甲图和乙图中都含有遗传物质的细胞器为4线粒体;与甲图细胞相比,乙图为根部细胞,不具有5叶绿体。
(2)
甲为植物细胞,其细胞壁的成分是纤维素和果胶,丙是原核生物,细胞壁的成分是肽聚糖,若用纤维素酶处理甲、丙两种细胞,则图中甲细胞外层会发生明显变化。
(3)
根据图甲中细胞结构可以看出,该细胞具有5叶绿体和8大液泡,因此可以确定该细胞为成熟的叶肉细胞。在夏季白天时,叶肉细胞可以进行光合作用和细胞呼吸;由于具有大液泡,因此可以进行渗透吸水。但是由于叶肉细胞属于高度分化的细胞,该细胞没有细胞分裂的能力。故夏季白天图甲细胞能进行的过程是②③④。
(4)
洋葱表皮细胞浸泡在一定浓度KNO3溶液中发生了质壁分离后又出现自动复原,过程中钾离子和硝酸根离子以主动运输形式进出细胞,需要能量和载体蛋白,能量由线粒体提供,载体蛋白由核糖体合成;与质壁分离复原相关的细胞器还要液泡。故选D。
(5)
由于细菌无内质网、高尔基体,不能对分泌蛋白质进行加工和分泌,因此将该基因通过基因工程导入大肠杆菌内以后,能指导合成相应的蛋白质,但此蛋白质不具备正常的功能。
【点睛】
本题结合细胞结构示意图,考查细胞结构和功能,要求考生识记细胞中各结构的图象,能准确判断各结构的名称;识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能,能结合所学的知识准确答题。
22.根据光合作用中的碳同化途径的不同,可把植物分为三碳植物(C3植物)、四碳植物(C4植物)和景天科酸代谢植物(CAM植物)。请据图回答下列问题。
(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①、②、③、④代表的是物质, A、B、C、D代表的是生理过程,则①、④依次是___________、__________;D过程是____________,该过程发生的场所是_________;ATP的合成除发生在A过程外,还发生在________(填写图中字母)过程。
(2)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析,这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种____________酶,该酶比Rubisco对CO2的亲和力大,具有该酶的植物更能适应____________的环境。
(3)由图2可知,C4植物是在不同_______进行CO2的固定,而CAM植物是在不同时间进行CO2的固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径?_______(填“能”或“不能”),可能的原因是____________________________________。
(4)某绿色高等植物光合作用的有机产物为葡萄糖,请写出其光合作用的总反应式。________________________________________________________________________。
【答案】
(1) 氧气 C5 有氧呼吸第二、三阶段 线粒体 CD
(2) PEP羧化 低CO2浓度
(3) 细胞 不能 没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供足够的ATP和NADPH
(4)
【分析】
分析题图:图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图,A表示光反应阶段、B表示暗反应阶段、C表示呼吸作用第一阶段、D代表的是呼吸作用的第二阶段和第三阶段,该过程发生的场所是线粒体。
分析图2,C4植物是在叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体中进行CO2的固定的,C4植物是在不同细胞中进行CO2的固定,而CAM植物是晚上在叶肉细胞的细胞质基质进行CO2固定,白天在叶肉细胞叶绿体中进行CO2固定的,所以CAM植物是在不同时间进行CO2固定。
(1)
图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。A表示光反应阶段、B表示暗反应阶段、C表示呼吸作用第一阶段、D代表的是呼吸作用的第二阶段和第三阶段,该过程发生的场所是线粒体,①是O2、②是NADP+、③ADP、Pi、④代表的是C5,ATP的合成除发生在A过程外,还发生在呼吸作用的三个阶段即CD过程。
(2)
据图2分析,C4植物固定CO2的酶比C3植物多一种PEP羧化酶,CAM植物固定CO2的酶比C3植物也多一种PEP羧化酶,该酶比Rubisco对CO2的亲和力大,所以具有该酶的植物更能适应CO2浓度较低的环境。
(3)
由图2可知,C4植物是在叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体中进行CO2的固定的,C4植物是在不同细胞中进行CO2的固定,而CAM植物是在不同时间进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2不能立即用于C3途径,可能的原因是没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供足够ATP和NADPH。
(4)
光合作用的总反应式:6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2。
【点睛】
本题重点考查植物的光合作用的过程,难点是通过图示信息对比不同植物的光合作用固定CO2的区别。
23.下图甲表示某个哺乳动物某器官中处于不同分裂时期的细胞,图乙为该器官中细胞进行分裂的过程示意图。回答下列相关问题。
(1)图甲中存在同源染色体的细胞是_______,染色体数与DNA分子数一致的细胞是_______。(以上两空请填写罗马数字)
(2)若图甲中的Ⅲ为图乙中的B,则成熟的生殖细胞应为图乙中的____________。基因分离与自由组合定律发生在图乙中的____________(填写序号)过程。
(3)图丙中,若纵坐标是同源染色体的对数,则该曲线可表示___________;若纵坐标是染色体数且CD段核DNA分子数是染色体数的两倍,则该曲线可表示___________;若纵坐标是每条染色体的DNA含量,则该曲线可以表示_____________。(以上三空请选填“减数分裂”、“有丝分裂”等)
【答案】
(1) Ⅰ和Ⅱ Ⅱ和Ⅲ
(2) F或G ①
(3) 有丝分裂 减数分裂 有丝分裂、减数分裂
【分析】
1、真核细胞增殖的方式有:有丝分裂(体细胞,包括原始生殖细胞的增殖)、减数分裂(原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程)和无丝分裂(蛙的红细胞);
2、图甲中,细胞Ⅰ是不均等分裂,处于减数第一次分裂后期,是初级卵母细胞,图甲表示某个哺乳动物某器官中处于不同分裂时期的细胞,则该动物是雌性,细胞Ⅱ处于有丝分裂后期,细胞Ⅲ为减数第二次分裂后期,均等分裂,则该细胞是极体。
(1)
动物细胞有丝分裂和减数第一次分裂都有同源染色体,减数第二次分裂无同源染色体,所以图甲中存在同源染色体的细胞是Ⅰ和Ⅱ,染色体数与DNA分子数一致的细胞是不含姐妹染色单体的细胞,据图分析,Ⅱ和Ⅲ着丝点分裂,姐妹染色单体分开,两细胞染色体数与DNA分子数一致。
(2)
细胞Ⅰ是不均等分裂,是初级卵母细胞,所以该动物是雌性,图乙为该器官中细胞进行分裂的过程示意图,图甲中的Ⅲ处于减数第二次分裂后期且均等分裂,此细胞是第一极体,若图甲中的Ⅲ为图乙中的B,则C细胞属于次级卵母细胞,则成熟的生殖细胞应为图乙中的F或G。基因分离与自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,即在图乙中的①过程。
(3)
图丙中,若纵坐标是同源染色体的对数,在减数分裂过程中,同源染色体对数的变化是N→0,在有丝分裂过程中,同源染色体对数变化是N→2N→N,题图只符合有丝分裂;纵坐标是染色体数,且CD段核DNA数是染色体数的两倍,说明染色体数减半,但是着丝点没有分裂,则该曲线表示减数分裂;若纵坐标是每条染色体上的DNA含量,BC段表示每条染色体上DNA含量由2变为1,即着丝点分裂,可以发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,则该曲线可以表示有丝分裂、减数分裂。
【点睛】
本题考查有丝分裂和减数分裂的相关内容,需要考生熟练掌握有丝分裂和减数分裂的过程及物质的变化规律,具备一定的识图分析能力。
24.果蝇体细胞中有4对染色体,易饲养,繁殖快,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。果蝇的长翅和残翅、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因A/a和B/b控制,两对基因均不位于Y染色体上。某生物兴趣小组为探究两对相对性状的遗传规律,进行了如下杂交实验。
亲本组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
长翅刚毛(♀)×残翅截毛(♂)
长翅刚毛(♀):长翅刚毛(♂)=1:1
♀长翅刚毛:残翅刚毛=3:1
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1
实验二
长翅刚毛(♂) ×残翅截毛(♀)
长翅刚毛(♀):长翅截毛(♂)=1:1
♀:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1
♂:长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=3:1: 3:1
(1)果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),那么减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有_____条;减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有______条;其产生含有15N标记的卵细胞的概率为______。
(2)若实验一为正交,则实验二为____________。由此可以判断长翅和残翅是由____________上的基因控制的,截毛的遗传方式是________________________。
(3)实验一F2中长翅刚毛雌性个体的基因型有____种,实验二F2中长翅刚毛雄性个体的基因型为______________。若让实验一F2中的长翅刚毛雌性个体和实验二F2中的长翅刚毛雄性个体自由交配,则后代为长翅刚毛的概率是____________。
(4)为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄性个体与另一雌性个体作为亲本进行测交实验,请写出该测交实验的分析图解。
【答案】
(1) 8 0或2或4或6或8 15/16
(2) 反交 常染色体 伴X染色体隐性遗传
(3) 4 AAXBY、AaXBY 7/9
(4)
【分析】
分析题意:实验一和实验二属于正交和反交。就翅形而言,亲本长翅×残翅,正反交结果相同,F1雌雄果蝇均为长翅,F2雌雄果蝇都是长翅:残翅=3:1,表现型与性别无关,说明长翅是显性,等位基因A/a在常染色体上;就刚毛和截毛而言,正反交结果不同,正交:刚毛(♀)×截毛(♂),F1雌雄全为刚毛,说明刚毛是显性。F2雌果蝇全为刚毛,雄果蝇刚毛:截毛=1:1;反交:刚毛(♂)×截毛(♀),F1刚毛(♀):截毛(♂)=1:1,表现型与性别有关,说明基因B/b位于X染色体上。由此可推出实验一亲本的基因型为:长翅刚毛♀(AAXBXB)×残翅截毛♂(aaXbY),实验二亲本的基因型为:长翅刚毛♂(AAXBY)×残翅截毛♀(aaXbXb)。
(1)
果蝇的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂(不考虑突变和交叉互换),DNA的复制为半保留复制,由于原料没有同位素标记,因此产生的初级卵母细胞中含有8条染色体,其中每对同源染色体中只有一个同源染色体被标记,且被标记的两个DNA分子中只有一条单链带有放射性标记,显然减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有8条;经过减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离非同源染色体自由组合过程中,产生的次级卵母细胞中的四条染色体被标记的条数可能为0~4,则减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中会发生着丝点分裂,染色体数目暂时加倍的情况,此时含有的染色体数目为8条,其含有15N标记的染色体有0或2或4或6或8条;其产生含有15N标记的卵细胞的概率为1-1/2×1/2×1/2×1/2=15/16。
(2)
若实验一为正交,则实验二为反交;据分析可知,长翅和残翅是由常染色体上的基因控制的;截毛为隐性,基因在X染色体上,截毛的遗传方式是X染色体隐性遗传。
(3)
实验一亲本的基因型为:长翅刚毛♀(AAXBXB)×残翅截毛♂(aaXbY),F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F2中长翅刚毛雌个体的基因型为A-XBX-,有2×2=4种;实验二亲本的基因型为:长翅刚毛♂(AAXBY)×残翅截毛♀(aaXbXb),F1基因型为AaXBXb、AaXbY,F2中长翅刚毛雄个体的基因型为A-XBY,包括AAXBY、AaXBY两种,若让实验一F2中的长翅刚毛雌个体和实验二F2中的长翅刚毛雄个体自由交配:就翅形而言实验一F2中的长翅雌基因型为1/3AA、2/3Aa,实验二F2中的长翅雄基因型为为1/3AA、2/3Aa,自由交配后子代长翅的概率为1-2/3×2/3×1/4=8/9。就刚毛性状而言,实验一F2中的刚毛雌基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,实验二F2中的刚毛雄基因型为XBY,自由交配后子代刚毛的概率是1-1/2×1/4=7/8,故自由交配后代为长翅刚毛的概率是8/9×7/8=7/9。
(4)
为进一步验证两对相对性状是否遵循自由组合定律,可选用实验一F1雄个体(AaXBY)与另一雌个体,即aaXbXb进行测交:若两对相对性状遵循自由组合定律,则F1雄个体(AaXBY)能产生数量相等的四种精子,测交后代会出现长翅刚毛:残翅刚毛:长翅截毛:残翅截毛=1:1:1:1。遗传图解如下:
【点睛】
本题考查DNA分子复制和减数分裂及基因的自由组合定律的实质及应用相关知识点,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,并应用相关知识结合题干信息讲行推理、综合解答问题。
25.已知某种植物的花色同时受两对独立遗传的等位基因A(a)和B(b)控制,基因型为A_bb的植株开红花,基因型为A_Bb的植株开粉红花,其他基因型的植株均开白花。现将3个基因型不同的白色纯合品种甲、乙、丙分别与红色纯合品种丁杂交,所得实验结果如图所示,请回答:
(1)乙的基因型为___________;用甲、乙、丙3个品种中的____________两个品种杂交可得到粉红色品种的子代。
(2)实验二的F2中白色︰粉红色︰红色=_______________。其中白色个体的基因型有_____种。
(3)从实验二的F2中选取一粒开红色花的种子,在适宜条件下培育成植株。请设计一个最简便的杂交实验,以确定该植株的基因型(要求:写出实验思路、预期结果和相应结论)。
【答案】
(1) aaBB 甲、丙
(2) 7︰6︰3 5
(3)实验思路:让该植株自交,观察并统计子代花的颜色及比例。
预期结果和结论:若子代花色全部为红色,则该植株的基因型为AAbb。
若子代花色为红色:白色=3:1,则该植株的基因型为Aabb
【分析】
1、由题意知,蔷薇的花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制,白色花的基因型是aaBB、aaBb、AABB、AaBB、aabb,粉色花的基因型是AABB、AaBb,红色花的基因型是AAbb、Aabb。
2、红色纯合品种丁为AAbb,则实验一:甲与AAbb个体杂交,F1为粉红色,由于粉色花的基因型是AABB、AaBb,而F2为白色:粉红色:红色=1:2:1,相当于一对相对性状的杂合子自交实验,故F1粉红色为AABb,甲是AABB;实验二:乙与AAbb个体杂交,F1为粉红色,由于粉色花的基因型是AABB、AaBb,且乙与甲的基因型不同,所以F1为AaBb,乙为aaBB;实验三:丙与AAbb个体杂交,F1为红色,红色花的基因型是AAbb、Aabb,自交后代红色:白色=3:1,F1基因型为Aabb,所以丙为aabb。
(1)
由分析可知,乙的基因型是aaBB;由于甲乙丙的基因型分别是AABB、aaBB、aabb,因此甲丙杂交的基因型是AaBb,为粉红色。
(2)
由分析可知,乙的基因型是aaBB,丁是AAbb,杂交子一代的基因型是AaBb,子一代自交可以分解成2个分离定律Aa×Aa→A_:aa=3:1,Bb×Bb→BB:Bb:bb=1:2:1,子一代自交后代中红花的比例是A_bb=3/4×1/4=3/16,粉花的比例是A_Bb=3/4×1/2=/38,白花的比例是1-3/16-3/8=7/16,故F2中白色:粉红色:红色=7:6:3;白色的基因型有aaBB、aaBb、aabb、AABB、AaBB五种。
(3)
结合分析可知,红花植株的基因型有AAbb和Aabb,要通过最简便的杂交实验进行鉴定,则对于植物而言应选择杂交,实验思路为:让该植株自交,观察并统计子代花的颜色及比例。
预期结果和结论:若该植株的基因型为AAbb,则自交后不发生性状分离,子代花色全部为红色;
若该植株的基因型为Aabb,自交后子代A-bb:aabb=3:1,即子代花色为红色:白色=3:1。
【点睛】
本题考查基因自由组合定律的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
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