精品解析:山东省新泰市一中东区2022-2023学年高一下学期期末模拟考试(二)生物试题(解析版)
展开新泰一中东校高一下学期期末考试模拟二
生物试题
考试范围:必修二 遗传与进化 考试时间:90分钟 2023.06
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
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aa>aa,则在长期的选择过程中,下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】自然选择决定生物进化的方向,会使种群的基因频率发生定向变化。自然选择直接选择的是生物的表现型,从根本上来说,选择的是生物的基因。
【详解】种群中只有Aa个体时,A和a的基因频率均为50%,Aa个体自交产生的后代中,在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aa>aa,则a的基因频率逐渐减少,A的基因频率逐渐增加,但由于Aa个体的存在,a的基因频率不会降为0,与A曲线的特点吻合。故选:A。
2. 某昆虫的性别决定方式为ZW型,翅有纹和无纹受M、m基因控制,深色纹和浅色纹受B、b基因控制,纯合无纹雌昆虫与纯合深色纹雄昆虫杂交,F1都为无纹,F1雌雄相互交配,F2的表型如图,下列相关叙述正确的是( )
A. 控制翅有纹、无纹的基因位于Z染色体上,且无纹为显性性状
B. 亲本是显性纯合子和隐性纯合子
C. F2昆虫自由交配获得的F3中无纹昆虫占比为3/5
D. F2中深色纹雄昆虫中纯合子概率为1/2
【答案】D
【解析】
【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、性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种。
【详解】A、亲本为纯合无纹和纯合深色纹昆虫,F1为无纹,F2中雌昆虫中无纹:有纹(深色纹+浅色纹)=124:(21+23)=3:1,雄昆虫中无纹:有纹(深色纹)=3:1,雌雄关于有纹与无纹的表型及比例相同,则M/m位于常染色体上,无纹为显性性状,A错误;
B、F2中只有雌昆虫出现浅色纹,则B/b位于Z染色体上,经分析可推出亲本的基因型为MMZbW、mmZBZB,F1基因型为MmZBZb、MmZBW,亲本不是显性纯合子与隐性纯合子,B错误;
C、F2中昆虫关于有纹、无纹性状的基因型及比例为MM:Mm:mm=1:2:1,F2雌雄配子种类及比例均为M:m=1:1,则F2昆虫自由交配获得的F3中无纹昆虫占1/2×(1/2)+2×(1/2)×(1/2)=3/4,C错误;
D、F2中深色纹雄昆虫基因型为1/2mmZBZB、1/2mmZBZb,纯合子概率为1/2,D正确。
故选D。
3. 历经始熊猫、小种大熊猫、巴氏亚种大熊猫等几个物种的演化,现代的大熊猫才得以形成。现有一个极小的野生熊猫种群,其中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则下列有关说法正确的是( )
A. 大熊猫种群中全部B和b的总和构成其基因库
B. 小种大熊猫和现代大熊猫之间存在生殖隔离
C. 只能通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系
D. 若该对等位基因只位于X染色体上,则XbXb的基因型频率一定为8%
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,生物进化的方向是由自然选择决定的,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是物种形成的标志。
遗传平衡定律:在数量足够多的随机交配的群体中,没有基因突变、没有迁入和迁出,没有自然选择的前提下,种群基因频率逐代不变,基因型频率也将保持平衡:p2表示AA的基因型的频率,2pq表示Aa基因型的频率,q2表示aa基因型的频率。其中p是A基因的频率;q是a基因的频率,基因型频率之和应等于1,即p2+2pq+q2=1。
【详解】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,A错误;
B、小种大熊猫和现代大熊猫是不同的物种,一定有生殖隔离的形成,B正确;
C、化石是研究大熊猫的进化史和与其他熊科动物的亲缘关系的直接证据,但并不是唯一证据,还有比较解剖学、胚胎学等,C错误;
D、在一个较大的种群中,若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体中XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方,因雌雄比例为1:1,则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%=8%,但是小种群不一定达到遗传平衡,故不能用此方法计算,D错误。
故选B。
4. 某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体,20个DNA分子,在显微镜下观察到该细胞膜出现明显的缢裂现象,推断该细胞正在进行( )
A. 有丝分裂 B. 基因的自由组合 C. 产生精子 D. 着丝粒分裂
【答案】B
【解析】
【分析】二倍体动物的某细胞含10条染色体,20个DNA分子,其染色体∶DNA=1∶2,说明每条染色体上含有两条染色单体;又细胞膜开始缢缩,说明细胞将要分裂成两个子细胞。由此可得,该细胞处于减数第一次分裂的后期,此期发生基因的自由组合。
【详解】根据题意分析可知:由于是某二倍体动物,说明该生物的体细胞染色体数为2n,含有同源染色体;题中“细胞内含10条染色体、20个DNA分子”,表明一条染色体上有两个DNA分子,细胞中存在染色单体;题中“细胞膜开始缢缩”,表明细胞处于细胞分裂后期,若为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,着丝粒断裂后,细胞内不存在染色单体,因此该细胞为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,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,根据题意不能判断是精子形成还是卵细胞形成过程,故B正确,ACD错误。
故选B。
5. 人精子中有23条染色体,那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中染色体和染色单体分别有多少条( )
A. 染色体有46、46、23条,染色单体有46、92、0条
B. 染色体有46、23、23条,染色单体有46、46、23条
C. 染色体有46、46、23条,染色单体有0、92、0条
D. 染色体有46、23、23条,染色单体有0、46、23条
【答案】C
【解析】
【分析】
在减数分裂过程中,由于减数第一次后期发生同源染色体的分离,因此减数第二次分裂前期合中期过程中染色体数目减半,并且不含同源染色体;而在减数第二次分裂后期由于着丝点的分裂,导致染色体短暂加倍,并且染色单体消失。
【详解】减数分裂所形成的精细胞的染色体数目是体细胞的一半,所有人的体细胞含有46条染色体。人的神经细胞是已高度分化的体细胞,不会再分裂,故其染色体数目为46条,染色单体为0条;
精原细胞减数第一次分裂前的间期,染色体进行了复制,但染色体数目不变,所以初级精母细胞染色体数目仍为46条,染色单体为92条;
卵细胞是通过减数分裂形成的,其染色体数目和精子一样也为23条,染色单体为0条。
故选C。
6. 已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其中基因型为AA的个体为红褐色,aa为红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表现型及比例分别是( )
A. 自交 红褐色∶红色=5∶1;自由交配 红褐色∶红色=8∶1
B. 自交 红褐色∶红色=3∶1;自由交配 红褐色∶红色=4∶1
C. 自交 红褐色∶红色=2∶1;自由交配 红褐色∶红色=2∶1
D. 自交 红褐色∶红色=1∶1;自由交配 红褐色∶红色=4∶5
【答案】C
【解析】
【分析】根据牛群中AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1,可知群体中雌牛AA:Aa=1:2,产生的雌配子A:a=2:1,雄牛AA:Aa=1:2,产生的雄配子A:a=2:1,通过计算自交和自由交配的后代,并根据基因型为AA的个体为红褐色,aa为红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色,统计子代表现型的比值。
【详解】根据分析可知雌牛AA:Aa=1:2,雄牛AA:Aa=1:2, 1/3AA自交后代全为红褐色(雌、雄),2/3Aa自交后代1/6AA全为红褐色(雌、雄),2/3×1/2×1/2=1/6Aa表现红褐色(雄),2/3×1/2×1/2=1/6Aa表现红色(雌),1/6aa全为红色(雌、雄),所以让该群体的牛自交后代红褐色的比例为1/3+1/6+1/6=2/3,即自交后代红褐色:红色=2:1;群体中产生的雌配子A:a=2:1,产生的雄配子A:a=2:1,自由交配的后代aa为1/3×1/3=1/9,表现为红色,后代Aa表现为红色的比例为2×1/3×2/3×1/2=2/9,故自由交配的后代中表现红色的为1/9+2/9=1/3,表现为红褐色的比例为1-1/3=2/3,所以自由交配的后代表现型红褐色:红色=2:1,综上分析,C正确,ABD错误。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是明确牛的雌性和雄性表现型对应的基因型,根据亲子代之间的表现型、基因型分析答题。自交和自由交配概念的区分是难点。
7. 某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这三对性状的基因位于常染色体。上。如图表示某一个体的基因组成,以下判断正确的是( )
A. 控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因在遗传时遵循自由组合定律
B. 有刺刚毛基因含胸腺嘧啶,无刺刚毛基因含尿嘧啶
C. 该个体的细胞在有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因为A、b、D或a、b、d
D. 该个体与另一个体测交,后代基因型比例为1 :1:1:1
【答案】D
【解析】
【分析】图中细胞具有两对同源染色体,由于Aa和bb基因位于一对同源染色体上,因此遗传时不遵循基因的自由组合定律,只有非同源染色体上的基因遵循基因的自由组合定律;
【详解】A、控制长翅和残翅(A/a)和直翅弯翅(B/b)基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,A错误;
B、基因是DNA上有遗传效应的片段,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,不含尿嘧啶,B错误;
C、有丝分裂后期分开的是姐妹染色单体,移向两极的基因包括该细胞的全部基因,C错误;
D、该个体产生配子AbD:Abd:abD:abd=1:1:1:1,测交个体基因型为aabbdd,产生配子为abd,产生AabbDd:Aabbdd:aabbDd:aabbdd=1:1:1:1,D正确。
故选D。
8. 食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上的一对等位基因(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)控制。TS在男性中为显性,TL在女性中为显性,一对夫妇均为长食指,他们生育了一个短食指孩子,下列说法正确的是( )
A. 手指的这种性状的遗传与性别有关,属于伴性遗传
B. 这对夫妇所生育的这个短食指孩子一定是男孩
C. 这对夫妇再生育一个短食指男孩的概率是1/8
D. 这对夫妇再生育一个长食指女孩的概率是1/4
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是杂合子在产生配子的过程中等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立地遗传给后代。
【详解】A、控制该性状的基因位于常染色体,不属于伴性遗传,而是从性遗传,A错误;
B、由题意知,男性短食指的基因型是TSTS和TSTL,女性短食指的基因型是TSTS,夫妇都是长食指,则女性基因型是TSTL或TLTL,男性只能是TLTL,他们生育了一个短食指孩子,则该孩子的基因型一定是TSTL,且一定是男孩,也可推知母亲基因型是TSTL,B正确;
CD、结合B可知, 该夫妇的基因型分别是TLTL、TSTL,这对夫妇再生育一个短食指男孩TSTL的概率=1/2×1/2=1/4,再生育一个长食指女孩(TSTL、TLTL)的概率是1/2,C、D错误。
故选B。
9. 研究发现在某类真核生物中,某些密码子在线粒体和细胞核中编码的氨基酸不同,具体情况如下表所示,若序列相同的两个DNA分子在细胞核和线粒体表达后,可能会出现下列哪些差异( )
密码子
细胞核
线粒体
AUA
异亮氨酸
甲硫氨酸
UGA
终止密码子
色氨酸
①转录产生的RNA的碱基序列不同②表达出的蛋白质的结构不同③翻译过程中消耗的氨基酸数量不同④翻译过程中碱基配对的方式不同
A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④
【答案】A
【解析】
【分析】 基因的表达:①转录:以DNA为模板,通过碱基互补配对原则,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;②翻译:以mRNA为模板,在核糖体的参与和酶的催化作用下,合成多肽链。
【详解】①转录时以DNA的一条链为模板合成RNA,因此序列相同的两个DNA分子转录产生的RNA的碱基序列相同,①错误;因为相同密码子在细胞核和线粒体编码的氨基酸不同,因此即便转录得到相同的mRNA,但表达出的蛋白质的结构不同,②正确;③UGA在细胞核表达为终止密码子,在线粒体表达为色氨酸,终止密码子会导致翻译结束,因此两者在翻译过程中消耗的氨基酸数量不同,③正确;④翻译过程中碱基配对的方式均为A-U、U-A、C-G、G-C,④错误。故②③正确。
故选A。
10. 遗传造就生命延续的根基,变异激起进化的层层涟漪。下列有关叙述正确的是( )
A. 基因重组只能发生在减数分裂Ⅰ后期
B. 染色体变异可能使基因数目或排列顺序发生变化
C. 染色体片段的重复、缺失均属于基因突变
D. 基因突变对生物体不是有害的,就是有利的
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:
(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体基因随着同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换而重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型.染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换(减数分裂Ⅰ前期)和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合(减数分裂Ⅰ后期),A错误;
B、染色体结构变异包括染色体的部分片段增加、缺失、倒位和易位等,会使染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,B正确;
C、染色体片段的重复、缺失均属于染色体结构变异,C错误;
D、基因突变对生物体可能是有害的,可能是有利的,也可能是既无害也无利的,D错误。
故选B。
11. 人类基因组中绝大部分为不编码蛋白质的DNA,这些DNA转录形成的产物为非编码RNA,研究表明肝癌细胞中部分长链非编码RNA(IncRNA)异常表达,导致抑癌基因MEG3的表达显著下调。下列相关叙述正确的是( )
A. MEG3基因主要负责细胞正常的生长和分裂进程
B. 癌细胞膜上糖蛋白等物质增多,细胞间黏着性降低导致易分散和转移
C. IncRNA与转录时的DNA非模板链相比,它们的碱基种类和顺序都相同
D. IncRNA可通过影响基因的表达改变生物性状
【答案】D
【解析】
【分析】原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因的主要作用是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、MEG3基因是抑癌基因,抑癌基因的主要作用是阻止细胞不正常的增殖,A错误;
B、癌细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞间黏着性降低,导致易分散和转移,B错误;
C、lncRNA含有碱基U,DNA链含有碱基T,故它们的碱基种类和顺序不完全相同,C错误;
D、由“1ncRNA异常表达,导致抑癌基因MEG3的表达显著下调”可知,IncRNA可通过影响基因的表达改变生物性状,D正确。
故选D。
12. 下列关于生物进化的说法正确的是( )
A. 驯化后的大豆荚果变大是控制大豆种子大小的基因定向变异的结果
B. 较晚形成的地层中,没有较简单、较低等的生物化石
C. 自然选择保存适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异
D. 自然选择对种群内的各种可遗传变异均能发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,进化的实质是基因频率的改变,可遗传变异为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是物种形成的必要条件。生物的多样性包括遗传、物种和生态系统三个层次的多样性。
【详解】A、变异是不定向的,驯化后的大豆荚果变大是控制大豆种子大小的基因不定向变异,后经人工选择保留的结果,A错误;
B、在生物进化过程中,原始的生物类群并未全部绝灭,故较晚形成的地层中也有较简单、较低等的生物化石,B错误;
C、自然选择是环境对生物进行选择,使适者生存、不适者被淘汰,人工选择是根据人类需要对不同的变异进行选择,C正确;
D、自然选择对种群内的各种可遗传变异不一定都能发挥作用,只有变异的性状影响了个体的存活和繁殖,自然选择才可能发生作用,D错误。
故选C。
13. 棉花的纤维长度由两对等位基因A/a、B/b控制,已知显性基因A、B决定的纤维长度相等,基因a、b决定的纤维长度也相等。现有一株纤维长度为10cm的棉花,让该株棉花自交,分别统计F1全部个体的纤维长度及比例,结果是F1中12cm:11cm:10cm:9cm:8cm=1:4:6:4:1。下列叙述错误的是( )
A. 控制棉花纤维长度的两对等位基因A/a、B/b遵循自由组合定律
B. F1纤维长度为11cm的植株中有2种基因型
C. F1纤维长度为10cm的植株中纯合子比例为1/2
D. F1纤维长度为9cm的植株均为杂合子
【答案】C
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的,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。
【详解】A、据题意可知,该株棉花自交,F1全部个体的表型及比例是12cm:11cm:10cm:9cm:8cm=1:4:6:4:1,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因A/a、B/b遵循自由组合定律,A正确;
B、F1全部个体的表型及比例是9:3:3:1的变式,说明F1的基因型为AaBb,长度为11cm的个体基因型(含有3个显性基因)为AABb、AaBB,B正确;
C、F1纤维长度为10cm的植株基因型(含有2个显性基因)为AAbb、AaBb、aaBB,比例为1:4:1,纯合子的比例为2/6=1/3,C错误;
D、F1纤维长度为9cm的植株含有1个显性基因,故均为杂合子,D正确。
故选C。
14. 某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对等位基因独立遗传。一对亲本进行杂交实验,下列有关叙述正确的是( )
A. 若后代表现型和比例是红色大花瓣:黄色大花瓣:无花瓣=1:1:2,则亲本杂交组合是AaRr、aarr
B. 若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型,6种表现型
C. 若基因型为AaRr的亲本自交,则子代有花瓣植株中,AaRr所占比例约为1/3
D. 若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代中红色花瓣的植株占1/8
【答案】C
【解析】
【分析】据题可知花瓣有三种表现型,花瓣颜色有两种表现型,两对相对性状独立遗传,两对相对性状组合有五中表现型,红色大花瓣、黄色大花瓣、红色大花瓣、黄色大花瓣、无花瓣。 结合孟德尔遗传定律,用分离定律解决自由组合的问题。
【详解】A、由题可知,无花瓣:有花瓣=1:1,亲本的基因型为Aa、aa;红:黄色=1:1,亲本的基因型为Rr、rr;则亲本的基因型为;AaRr、aarr或者Aarr、aaRr,A错误;
B、若基因型为AaRr的亲本自交,子代有9种基因型:AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、AArr、Aarr、aarr,因为aa 无花瓣,所以表现型有5种,B错误;
C、若基因型为AaRr的亲本自交,子代基因型及其比例为:AARR:AaRR:AARr:AaRr:aaRR:aaRr:AArr:Aarr:aarr=1:2:2:4:1:2 :1:2:1,其中有花瓣的基因型及其比例为:AARR:AaRR:AARr:AaRr:AArr:Aarr=1:2:2:4:1:2,AaRr所占的比例为4/12=1/3,C正确;
D、若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,子代的基因型及其比例为:AARr:AArr:AaRr:Aarr:aaRr:aarr=1:1:2:2:1:1,红色花瓣占的比例应该是3/8,D错误。
15. 下图中数字1~9表示染色体中的不同片段,下列有关图示内容的叙述,正确的是( )
A. 图中发生的是染色体易位,易位的染色体上的基因种类发生了变化
B. 图中表示的是同源染色体相邻的非姐妹染色单体间发生了交叉互换
C. 发生图示变化后的染色体与其同源染色体在减数分裂过程中不能配对
D. 图示过程中总的基因种类不变,故发生图示变化的生物性状不会改变
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图中涉及两对同源染色体,含有1、2、3、4、5片段的染色体与含有6、7、8、9片段的染色体属于非同源染色体,其中位于非同源染色体上的片段4、5和8、9发生了互换,该过程属于染色体结构变异——易位。
【详解】AB、由题图中染色体的形态和所标数字可知,图中涉及两对同源染色体,含有1、2、3、4、5片段的染色体与含有6、7、8、9片段的染色体属于非同源染色体,所以图中所示变化为易位,易位后的染色体上的基因换上了相应非同源染色体片段上的基因,A正确,B错误;
C、由图中右侧可以看出,发生了易位的染色体同源片段还能发生配对,C错误;
D、易位会造成生物性状的严重变化,甚至会使生物体死亡,D错误。
故选A。
16. 如图为中心法则部分遗传信息的流动方向示意图。下列叙述正确的是( )
A. 过程1、2一般发生在RNA病毒体内
B. 过程1、3、5一般发生在劳氏肉瘤病毒体内
C. 过程2、3、4发生于具细胞结构的生物体内
D. 过程1~5不可能同时发生于同一个细胞内
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示RNA病毒侵入细胞并将自身RNA注入宿主细胞后,在宿主细胞内进行自身RNA和蛋白质合成的过程,1表示病毒RNA逆转录过程;2和5表示转录过程;3表示DNA分子的自我复制过程;4表示翻译过程。
【详解】AB、病毒只能寄生在活细胞中进行繁殖,因此病毒体内不能进行以上过程,AB错误;
C、本图表示RNA病毒侵入细胞并将自身RNA注入宿主细胞后,在宿主细胞内进行自身RNA和蛋白质合成的过程,因此1~5过程都能发生在宿主细胞内,C正确;
D、根据C项分析可知,以上过程可能同时发生于同一宿主细胞内,D错误。
故选C。
17. 研究发现,Cyclin B3(蛋白)在雌性哺乳动物生殖细胞形成过程中发挥了独特作用,当Cyclin B3缺失时雌性小鼠不能产生后代(个体)。为揭示Cyclin B3的作用机理,研究者对Cyclin B3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比,并绘制了下图。据此推测,Cyclin B3的功能是( )
A. 促进纺锤体形成 B. 促进DNA的复制
C. 促进同源染色体的分离 D. 促进着丝粒的分裂
【答案】C
【解析】
【分析】图中表示减数分裂的部分图解。与正常小鼠相比,CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行。
【详解】A、由图可知,CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞形成了纺锤体,说明CyclinB3的功能不是促进纺锤体的形成,A错误;
B、DNA复制发生在减数第一次分裂前的间期,由图可知,CyelinB3缺失雌鼠和正常雌鼠的卵细胞在间期Ⅰ均正常进行分裂,说明CyclinB3的功能不是促进DNA的复制,B错误;
C、由图可知,与正常雌鼠卵细胞的形成过程相比,CyelinB3缺失雌鼠的卵细胞在减数第一次分裂后期才有异常,CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞中同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行,说明CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离,C正确;
D、减数分裂过程中着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂后期,图中未显示减数第二次分裂后期图像,无法得出CyclinB3有促进着丝粒分裂的作用,D错误。
故选C。
18. 某生物细胞中基因表达过程如右图所示,下列相关叙述正确的是
A. 该过程可表示毛霉合成蛋白酶的过程
B. 过程①中的酶能使DNA碱基对间的氢键断裂
C. 过程②四个核糖体合成的蛋白质不同
D. 与过程②相比,过程①中特有“A—U”配对
【答案】B
【解析】
【分析】图示是原核生物边转录边翻译的过程。
【详解】A、毛霉是真核生物,因此该过程不可以表示毛霉合成蛋白酶的过程,A错误;
B、过程①中的酶是RNA聚合酶,有解旋功能,B正确;
C、过程②四个核糖体合成蛋白质的模板是一样的,所以合成的蛋白质是一样的,C错误;
D、过程①是转录过程,过程②是翻译过程,翻译、转录过程都有“A—U”配对,D错误。
故选B。
二、不定项选择题
19. 现代分子生物学技术能够用特定分子与染色体上的某一个基因结合,这个分子又能被带有荧光标记的物质识别,从而在染色体上显示某种特定颜色的荧光点。现对正常分裂细胞的某一基因进行定位,发现一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点。下列说法错误的是(不考虑交叉互换)( )
A. 这两个荧光点定位的基因为等位基因
B. 该分裂细胞可能处于减数第二次分裂
C. 该细胞的染色体数可能是体细胞的两倍
D. 该细胞的同源染色体可能正在移向两极
【答案】AC
【解析】
【分析】题意分析,现代分子生物学技术能够用特定分子,与染色体上的某一个基因结合,这个分子又能被带有荧光标记的物质识别,从而在染色体上显示某种特定颜色的荧光点,显然荧光点的数目代表了相同基因的数目,发现一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点,说明该染色体经过了复制,即一条染色体含有两个DNA分子。
【详解】A、一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点,说明该染色体经过了复制,即这两个荧光点表示的基因为相同的基因,A错误;
B、正常分裂细胞的一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点,说明一条染色体上有两个DNA分子,该染色体的状态可能处于减数第二次分裂的前、中期,B正确;
C、一条染色体上有两个DNA分子的状态可能处于有丝分裂前、中期和减数第一次分裂的全过程,此时染色体数目与体细胞的染色体数目相同,此状态也可处于减数第二次分裂前、中期,但此时细胞中的染色体数目是体细胞染色体数目的一半,因此,该细胞的染色体数不可能是体细胞的两倍,C错误;
D、由C项可知,该细胞可能处于减数第一次分裂过程,因此,其同源染色体可能正在移向两极,D正确。
故选AC。
20. 实验小组用1个T2噬菌体侵染大肠杆菌,经过一段时间后释放出n(n>2)个子代噬菌体,其中仅有2个噬菌体的DNA同时含有14N和15N,其余的噬菌体全部仅含有14N,已知亲代噬菌体和大肠杆菌都仅含有14N或15N中的一种。下列说法中正确的是( )
A. 亲代噬菌体仅含15N,大肠杆菌仅含14N
B. 延长培养时间,同时含14N和15N的噬菌体会增多
C. 新合成的子代噬菌体的蛋白质外壳都不含15N
D. 所有子代噬菌体DNA中含15N的单链占全部单链的1/n
【答案】ACD
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的过程为:吸附、注入(DNA进入)、合成(子代噬菌体的DNA和蛋白质)、组装和释放,该实验证明DNA是遗传物质.噬菌体侵染细菌的实验过程:先培养细菌,使细菌被标记,用噬菌体侵染被标记的细菌,再用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌,保温、离心处理,检测放射性。
【详解】A、仅有2个噬菌体的DNA同时含有14N和15N,根据DNA的半保留复制,则亲代噬菌体仅含15N,大肠杆菌仅含14N,A正确;
B、被标记的只有一个DNA分子,两条链,则延长培养时间,同时含14N和15N的噬菌体只有2个,B错误;
C、噬菌体以大肠杆菌中的氨基酸为原料合成蛋白质,大肠杆菌没有被15N标记,则新合成的子代噬菌体的蛋白质外壳都不含15N,C正确;
D、被15N标记的有两个单链,n个子代噬菌体,则含有n个DNA分子,共2n条链,则所有子代噬菌体DNA中含15N的单链占全部单链的=2/2n=1/n,D正确。
故选ACD。
21. 某植物株色紫色对绿色是显性,分别由基因PL和pl控制,不含pl、 PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异(如下图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 该变异是由某条染色体结构缺失引起的
B. pl、PL基因所携带的遗传信息不同
C. 该变异在子一代自交产生的子二代中能够表现出新株色的表现型
D. 该变异使紫色和绿色这对相对性状的遗传不再遵循分离定律
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:亲本紫株发生了染色体片段的缺失,属于染色体结构变异。图中子一代中含有缺失染色体的个体由于没有显性基因,表现型为绿株,其自交产生的子二代中能够产生不含pl、 PL基因的植物,株色表现为白色。
【详解】A、该变异是发生了染色体片段的缺失,属于染色体结构变异,A正确;
B、pl、PL基因属于等位基因,所携带的遗传信息不同,B正确;
C、该变异在子一代自交产生的子二代中能够产生不含pl、 PL基因的植物,株色表现为白色的新株色的表现型,C正确;
D、控制紫色和绿色这对相对性状的基因属于等位基因,即使发生了染色体的缺失,其遗传仍遵循分离定律,D错误。
故选ABC。
22. 果蝇的星眼与圆眼为一对相对性状,选取一只星眼雌蝇与一只圆眼雄蝇杂交,子代中星眼雌蝇:圆眼雌蝇:星眼雄蝇:圆眼雄蝇=1:1:1:1。下列说法正确的是( )
A. 据此结果可以排除控制该性状的基因位于细胞质中
B. 据此结果可以确定子代中圆眼基因的基因频率为1/4或3/4
C. 若相关基因仅位于X染色体,则F1星眼果蝇交配的后代中圆眼雄蝇占1/4
D. 若相关基因位于XY同源区段,则F1自由交配的后代中圆眼雄蝇占3/8
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意可知,一只星眼雌蝇与一只圆眼雄蝇杂交,子代中星眼雌蝇:圆眼雌蝇:星眼雄蝇:圆眼雄蝇=1:1:1:1,则基因可能位于X染色体上,则根据子代雄性两种表型,可知星眼雌性为杂合子,星眼为显性性状;基因可能位于常染色体上,也可能位于XY同源区段。
【详解】A、若控制该性状的基因位于细胞质中,则子代应均为星眼,故据此结果可以排除控制该性状的基因位于细胞质中,A正确;
B、若基因位于X染色体上,则根据子代雄性两种表型,可知星眼雌性为杂合子,星眼为显性性状,相关基因用A、a表示,子代基因型为XAXa,XaXa,XAY,XaY,子代中圆眼基因的基因频率为4/6=2/3;若基因位于常染色体上,则为测交组合,但显隐性无法判断,子代有Aa,aa两种基因型,子代中圆眼基因的基因频率为1/4或3/4;若相关基因位于XY同源区段,子代基因型为XAXa,XaXa,XAYa,XaYa,子代中圆眼基因的基因频率为3/4,B错误;
C、若相关基因仅位于X染色体,则F1星眼果蝇XAXa和XAY交配的后代中圆眼雄蝇XaY占1/4,C正确;
D、若相关基因位于XY同源区段,则F1基因型XAXa,XaXa,XAYa,XaYa,自由交配的后代中圆眼雄蝇XaYa占3/4Xa×2/4Ya=3/8,D正确。
故选ACD。
23. 农作物的雄性不育(雄蕊异常,雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。油菜的雄性不育与育性正常由3 个复等位基因(A1、A2、a)决定,其显隐性关系是A1 对A2、a 为显性,A2 对a 为显性。利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如图所示。下列分析正确的是( )
A. 雄性不育株、品系1、品系3 的基因型分别为A2A2、A1A1、aa
B. 杂交一和杂交二后代中的雄性不育只有一个区别,即是否有纯合子A2A2
C. 通过杂交二最终获得雄性不育个体,最终只有雄性不育株一条完整染色体
D. 若不考虑突变,杂交二的后代上下两代的雄性不育植株有可能遗传物质的组成相同
【答案】AD
【解析】
【分析】由杂交一可知,品系1中的育性基因对雄性不育株中的基因为显性,由杂交二可知,雄性不育株中的基因对品系3中的基因为显性,3个等位基因其显隐性关系是A1对A2、a为显性,A2对a为显性,因此杂交一的亲本为雄性不育株(A2A2)×品系1(A1A1),杂交二的亲本为雄性不育株(A2A2)×品系3(aa)。
【详解】A、根据杂交一亲本和子一代可知,品系1中的育性基因对雄性不育株中的基因为显性,又根据杂交二中亲本和子一代可知,雄性不育株中的基因对品系3中的基因为显性,且根据题意可知,显隐性关系是A1对A2、a为显性,A2对a为显性,即A1>A2>a,因此可判断杂交一亲本为雄性不育株(A2A2)×品系1(A1A1),杂交二的亲本为雄性不育株(A2A2)×品系3(aa),A正确;
B、杂交一的雄性不育基因型为A2A2,杂交二后代中的雄性不育基因型为A2a,即杂交一和杂交二后代中的雄性不育个体的基因型不同,B错误;
C、由于减数分裂过程中,来自雄性不育和品系3的同源染色体移向哪一极是随机的,因此杂交二最终获得雄性不育个体,可能不只有雄性不育株的一条完整染色体,C错误;
D、由于减数分裂过程中,来自雄性不育和品系3的同源染色体移向哪一极是随机的,因此雄性不育个体产生的雌配子中可能只含有亲本雄性不育株的一套染色体,因此后代雄性不育个体的遗传物质为一个染色体组来自品系3,一个染色体组来自亲本雄性不育株,因此若不考虑突变,杂交二的后代上下两代的雄性不育植株有可能遗传物质的组成相同,D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、综合题
24. 某时期,在一条大河的南岸的大块农田中发生某种甲虫的虫害,承包土地的农民起初在农田里喷洒某种杀虫剂R,取得较好的效果,但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。如图为在此时期内这种甲虫种群密度变化示意图,据图回答下列问题:
(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,害虫种群密度都急剧下降,但仍有极少数个体得以生存,原因是________________________________________________。
(2)在这个过程中,农药对害虫起__________作用,这是通过农药与害虫之间的_________________实现的,农药对害虫所起作用的实质就是定向地改变害虫种群中的_________________,向更易产生抗药性的方向演化。
(3)如果A到D都为农药防治期,这说明在C点时,农民在使用农药时可能采取了某种措施,这种措施最可能是_________________________。
(4)若在这条大河的北岸也发现了与南岸的甲虫外形很相似的甲虫种群,将两岸甲虫放在一起饲养,发现这两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫,但小甲虫不育,这说明两个种群之间存在_________________________。
(5)大河南岸的马铃薯地和玉米地里分别都有这种甲虫种群,经检测发现它们的基因型共有5种,这反应了生物多样性中的_________ 多样性。
【答案】 ①. 种群中有少数个体对杀虫剂具有抗性 ②. 选择 ③. 生存斗争 ④. 基因频率 ⑤. 更换杀虫剂的种类 ⑥. 生殖隔离 ⑦. 基因
【解析】
【分析】
种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变;突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,由于变异是不定向的,某些害虫具有抗药性变异,导致害虫种群密在度急剧下降的同时,仍有极少数个体得以生存。
(2)在这个过程中,农药对害虫起选择作用,自然选择是定向的,是通过农药与害虫之间的生存斗争实现的,而生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(3)如果A到D都为农药防治期,这说明在C点时,农民改用了其他种类的农药,害虫由于不具有该种农药的抗药性而大量减少。
(4)根据题意分析,两个种群的甲虫虽然可以交配出生小甲虫,但是小甲虫不可育,说明两个甲虫种群之间产生了生殖隔离。
(5)生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性,甲虫种群基因型共有5种,体现了遗传(基因)多样性。
【点睛】解答本题的关键是掌握现代生物进化理论的基本观点,明确害虫本来就存在着各种各样的变异,由农药对其进行了选择,导致害虫抗药性增强。
25. 阅读下面文章,回答相关问题。
猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,黄色b)。B对b为完全显性,但杂合子的毛色却表现为黑、黄斑块的混合体,取名“玳瑁猫”。
玳瑁猫为什么会呈现黑黄斑块的毛色呢?1949年,巴尔等人发现在雌猫的神经细胞间期核中有一个染色很深的染色质小体(命名为巴氏小体)而雄猫中没有。进一步研究发现,巴氏小体是一条凝缩且失活的X染色体。人体细胞中也存在巴氏小体,若X染色体有两条或多条时,巴氏小体数比X染色体数少1条。
1961年,莱昂提出了“莱昂假说”,认为“巴氏小体是遗传上失活的X染色体,这种失活在胚胎发育早期随机发生,且在体细胞中不可逆转。一旦细胞中某条X染色体失活,由该细胞增殖而来的所有子细胞都具相同的失活X染色体”。该观点很好地解释玳瑁猫毛色的原因。
X染色体失活是如何发生的呢?研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失活中心”的Xist基因转录产生长链非编码Xist RNA分子。胚胎发育早期,Xist基因在一条X染色体上强烈表达,并包裹该染色体。Xist RNA本身并不能引发沉默,但它聚集了其他修饰和浓缩染色质的因子,这些因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。通常在失活的染色体上,会有许多基因的启动子甲基化而失去了转录活性,而Xist基因却没有被甲基化,可以持续产生XistRNA,而另一条有活性的X染色体可以转录形成Tsix RNA,Tsix RNA可以与Xist RNA互补配对,抑制Xist RNA的转录调控。其次,与细胞内其他染色体相比,失活的X染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关;Xist RNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导异染色质(转录活性低)的形成,从而抑制该区域基因表达。请回答下列相关问题。
(1)由文中信息可知,玳瑁猫的性别一定是_______性。玳瑁猫的黑、黄斑块毛色是由两种产生色素的细胞决定,当不同的产色素干细胞分裂时,同一来源的子代色素细胞位置靠近,形成一片聚集区。请结合文中信息分析下图,表示Y和H区域的细胞示意图分别是_______(填出图中的正确选项)。
(2)结合文意,玳瑁猫与黑色猫杂交后代中的表现型(包括颜色和性别)及其比例为_______。
(3)请根据文章内容推测:正常雄性哺乳动物在胚胎发育过程中,体细胞中Xist基因______________(选填“会”或“不会”)大量转录。
(4)文中提到的与X染色体失活机制相关的表观遗传方式有哪些?________。
A.DNA甲基化 B.组蛋白的去乙酰化
C.非编码RNA的调控 D.组蛋白的甲基化修饰
(5)对巴氏小体的研究具有一定的应用价值,比如:
①鉴定性别:一些需要进行力量和速度比拼的体育项目在比赛前通常会对参加_______(男子或女子)项目的运动员的白细胞进行染色镜检,若发现运动员细胞中_________时,将不能参加该项比赛 。此方法比性染色体组成的检测更简便易行。
②性染色体数目异常原因分析:某克氏综合征患者性别为男性,但先天睾丸发育不良,经镜检发现是性染色体异常,体细胞中有47条染色体,细胞核中有1个巴氏小体。推断患者的性染色体组成最可能是__________。若该患者的母亲卵细胞正常,推测其父亲产生异常精子的性染色体组成是___________,原因是______________。
【答案】 ①. 雌 ②. 丁和丙 ③. 黑色雌猫:玳瑁猫(雌):黑色雄猫 :黄色雄猫=1:1:1:1 ④. 不会 ⑤. ABCD ⑥. 女子; ⑦. 无巴氏小体 ⑧. XXY; ⑨. XY ⑩. 在减数第一次分裂后期,X、Y染色体没有分离
【解析】
【分析】
猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,黄色b)。B对b为完全显性,但杂合子的毛色却表现为黑、黄斑块的混合体,取名“玳瑁猫”,由于雄性个体中不含B或b等位基因,所以玳瑁猫只出现在雌猫中。巴氏小体是一条凝缩且失活的X染色体。若X染色体有两条或多条时,巴氏小体数比X染色体数少1条,所以巴氏小体只出现在雌猫中,且两条X染色体中有一条变为巴氏小体。
【详解】(1)根据题意可知,猫的毛色由位于X染色体上的一对等位基因控制(黑色B,黄色b),Y染色体上没有其等位基因,B对b为完全显性,杂合子表现为玳瑁猫,由于雄性个体只有X染色体上含有毛色基因,不会出现杂合子,所以玳瑁猫的性别一定是雌性。由于黄色为隐性性状,黑色为显性性状,图示个体含有两条同型的X染色体,为雌猫,Y区域均为黄色,说明产色素干细胞中的X染色体上含有b基因,且雌性个体含有的两条X染色体中的另一条X染色体凝缩为巴氏小体,可知为丁图,同理,H区域为黑色,说明产色素干细胞中的X染色体上含有B基因,且雌性个体含有的两条X染色体中的另一条X染色体凝缩为巴氏小体,可知为丙图。
故选丁和丙。
(2)玳瑁猫(XBXb)与黑色猫(XBY)杂交后代基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,比例为1∶1∶1∶1,由于雌性个体中两条X染色体中的一条会随机形成巴氏小体,所以XBXB表现为黑色雌猫,XBXb会表现为玳瑁雌猫,而XBY为黑色雄猫,XbY为黄色雄猫,所以杂交后代表现型为黑色雌猫∶玳瑁猫(雌)∶黑色雄猫∶黄色雄猫=1∶1∶1∶1。
(3)Xist基因转录产生长链非编码XistRNA分子,XistRNA本身并不能引发沉默,但它聚集了其他修饰和浓缩染色质的因子,这些因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生,从而使X染色体上相关基因不能表达,而且一旦细胞中某条X染色体失活,由该细胞增殖而来的所有子细胞都具相同的失活X染色体,而雄性个体只含有一条X染色体,X染色体上的相关基因能正常表达,从而使雄性个体表现不同的毛色,所以正常雄性哺乳动物在胚胎发育过程中,体细胞中Xist基因不会大量转录。
(4)根据题意“研究表明,X染色体的失活起始于“X染色体失活中心”的Xist基因转录产生长链非编码XistRNA分子。胚胎发育早期,Xist基因在一条X染色体上强烈表达,并包裹该染色体。XistRNA本身并不能引发沉默,但它聚集了其他修饰和浓缩染色质的因子,这些因子可能促使DNA甲基化和组蛋白修饰的发生。通常在失活的染色体上,会有许多基因的启动子甲基化而失去了转录活性,而Xist基因却没有被甲基化,可以持续产生XistRNA,而另一条有活性的X染色体可以转录形成TsixRNA,TsixRNA可以与XistRNA互补配对,抑制XistRNA的转录调控。其次,与细胞内其他染色体相比,失活的X染色体的乙酰化程度要低很多,而组蛋白的去乙酰化与基因组不转录的区域相关;XistRNA招募的修饰因子促使H3组蛋白第27位赖氨酸甲基化,可以诱导异染色质(转录活性低)的形成,从而抑制该区域基因表达”可知,导致X染色体失活的原因包括DNA甲基化、组蛋白的去乙酰化、非编码RNA的调控、组蛋白的甲基化修饰等原因,即ABCD正确。
(5)①巴氏小体只出现在XY型生物的雌性个体中,而巴氏小体又能在显微镜下观察到,所以可用于性别鉴定。一些需要进行力量和速度比拼的体育项目在比赛前通常会对参加女子项目的运动员的白细胞进行染色镜检,若发现运动员细胞中无巴氏小体时,说明其为男性,将不能参加该项比赛 。
②某克氏综合征患者性别为男性,但先天睾丸发育不良,经镜检发现是性染色体异常,体细胞中有47条染色体,细胞核中有1个巴氏小体,说明其体细胞内含有两条X染色体,其中一条形成了巴氏小体,故可推断患者的性染色体组成最可能是XXY。若该患者的母亲卵细胞正常(含有一条X性染色体),则形成XXY的精子应含XY性染色体,所以可推测其父亲在产生配子时,减数第一次分裂后期,X、Y染色体没有分离。
【点睛】本题考查伴性遗传和巴氏小体形成的原因,意在考查考生获取信息、总结结论的能力。
26. 图一表示某二倍体高等动物(2n)细胞分裂示意图(图中只标出部分染色体),图二表示该种动物细胞增殖过程中染色体数与核DNA数的关系图。
(1)根据图一中的__________(填“甲”“乙”、“丙”或“丁”),可以判定的该动物个体的性别,依据是_____________。
(2)相互易位即两条非同源染色体之间相互交换片段,属于染色体结构变异;若该动物个体是相互易位杂合子,则在减数分裂的__________时期会出现图一丙所示的“十”字形像,一个“十”字形像中有__________条DNA单链。
(3)现有图一丁所示细胞多个,细胞继续分裂最终产生的子细胞的基因型种类数是____。
(4)根据图二分析,DNA聚合酶活性非常高的时期对应的点为_____________。
(5)图二中⑥→⑦染色体发生的行为是__________,请在图一找出对应图形:_____(填“乙”、“丙”“丁”或“无”)。该行为_____(填“会”或“不会”)被秋水仙素所抑制。
(6)图二中②对应时期的细胞名称为____________。
【答案】(1) ①. 丁 ②. 细胞质均等分裂
(2) ①. 减Ⅰ前期(四分体或联会) ②. 16
(3)6 (4)④⑤
(5) ①. 着丝粒分裂 ②. 乙 ③. 不会
(6)次级精母细胞
【解析】
【分析】分析题图:乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,说明甲→乙表示进行有丝分裂;丙细胞中同源染色体联会,形成“十”字形像,处于减数分裂I前期,说明甲→丙表示进行减数分裂;丁细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数分裂I后期,说明甲→丁表示进行减数分裂。
【小问1详解】
精子形成过程中减数第一次分裂细胞质是均等分裂的,所以可以根据细胞乙来判断该动物为雄性。
【小问2详解】
同源染色体联会形成四分体发生在减数分裂I前期,若该动物个体是相互易位杂合子,则在减数分裂的四分体时期会出现图丙所示的“十”字形像,一个“十”字形像中有两对同源染色体、4条染色体、8条染色单体、16条DNA单链。
【小问3详解】
减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成的子染色体移向细胞两极是随机的,所以图丁所示细胞继续分裂最终产生的子细胞的基因型是Abh、abh、ABH、aBH、AbH、aHb,共6种。
【小问4详解】
DNA聚合酶活性非常高应该是在DNA复制时期,看横坐标即2n→4n的过程中,对应图中的④和⑤时期。
【小问5详解】
⑥→⑦染色体加倍,说明是由于有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开导致的。乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。秋水仙素的作用是抑制纺锤上的形成,不会影响着丝粒的分裂。
【小问6详解】
②染色体减半,DNA为2n,说明是处于减数第二次分裂后期的细胞,叫做次级精母细胞。
27. 果蝇是遗传学实验的好材料,北方和南方科研人员均从野生型红眼果蝇中分离出突变体紫眼果蝇品系,分别命名为甲品系和乙品系,为了研究甲、乙品系的相关基因的位置关系,科研人员做了一系列实验。请结合实验结果,回答有关问题。
(1)将甲、乙品系果蝇分别与野生型红眼果蝇杂交,无论是正交还是反交,F1均为红眼,说明红眼为______性性状,且控制该性状的基因位于______染色体上。
(2)实验过程中,科研人员偶然发现了一种性染色体组成为XYY的雄果蝇,形成该雄果蝇的异常配子是_____(填“精子”或“卵细胞”),该异常配子的形成原因是______。
(3)假设控制甲、乙品系的紫眼基因用A/a、B/b表示,则A/a、B/b的位置关系可能有以下图三种情况:
为了判断A/a、B/b的位置关系,请利用甲、乙两品系为材料设计实验,写出实验设计思路,并预测部分实验结果。
设计思路:将甲乙两品系(一对)雌雄个体进行交配得F1,观察F1表现型,再将F1进行自由交配(或“再取F1中一对雌雄果蝇进行交配”),观察F2表现型及比例。
预期实验结果及结论:
a:如果F1均表现为紫眼,则是第一种情况;
b:如果__________________,则是第二种情况;
c:如果__________________,则是第三种情况。
【答案】(1) ①. 显 ②. 常
(2) ①. 精子 ②. 在减数第二次分裂时,着丝点分裂后形成的两条Y染色体移向同一极(或“没有分配到两个子细胞中”)
(3) ①. b:F1均表现为红眼,F2紫眼∶红眼=1∶1 ②. c:F1均表现为红眼,F2红眼∶紫眼=9∶7
【解析】
【分析】1、正交和反交是遗传杂交实验中经常采用的一种研究方法。 当我们在解题中遇到需要鉴定某性状的遗传是核遗传还是质遗传,或判定控制某性状的基因是位于常染色体上还是X染色体上( Y上没有) 时,可以考虑运用正反交法,若基因位于常染色体上,无论正交还是反交,子代性状都相同。
2、在减数分裂过程中,减数第一次分裂同源染色体没有正常的分离或者减数第二次分离姐妹染色单体没有正常分离,都会产生异常的配子。
3、根据题意可知,甲品系和乙品系可能是同一位点同一基因的不同突变形成的(如第一种情况),也可能是同一条染色体上不同位点上的基因突变形成的(如第二种情况),还可能是不同染色体上不同位点的基因突变形成的(如第三种情况)。
【小问1详解】
将甲、乙品系果蝇分别与野生型红眼果蝇杂交,无论是正交还是反交,F1均为红眼,说明红眼为显性性状,且控制该性状的基因位于常染色体上。
【小问2详解】
科研人员偶然发现了一种性染色体组成为XYY的雄果蝇,由于Y染色体只存在雄性个体中,故可说明该个体是由含X的卵细胞和含YY的精子形成的受精卵发育而来的,而含YY的精子的形成原因是雄性个体在减数第二次分裂过程中Y染色体的着丝点分裂后两条Y染色体没有分离,而是移向一极造成的。
【小问3详解】
为了判断A/a、B/b的位置关系,按题目设计思路进行实验,若两种突变基因为第二种情况,则甲乙杂交为aaBB×AAbb,子一代基因型为AaBb,表现为红眼,由于基因连锁,所以子一代产生配子种类和比例为aB∶Ab=1∶1,子一代自由交配得到子二代基因型和比例为aaBB∶AaBb∶AAbb=1∶2∶1,即F2紫眼∶红眼=1∶1;
若甲乙两品系基因分布情况为第三种情况,则两对基因遵循自由组合定律,甲乙杂交为aaBB×AAbb,子一代基因型为AaBb,表现为红眼,子一代产生配子种类和比例为AB∶ab∶aB∶Ab=1∶1∶1∶1,子一代自由交配得到子二代表现型及比例为红眼∶紫眼=9∶7。
28. 近几年来RNA干扰(简称RNAi)研究取得了突破性进展。RNA干扰的机制是:双链RNA进入细胞内被一个称为Dicer的特定的酶切割成21~23个核苷酸长的小分子RNA的片段(简称SiRNA)。Dicer能特异性识别双链RNA,切割产生的SiRNA片断解开变成单链,和某些蛋白质形成复合物(简称RISC)。RISC能结合到细胞内与SiRNA互补的mRNA上,并切割该mRNA,使其被降解,造成蛋白质无法合成,产生基因“沉默”现象(如图1所示)。
(1)结合题干信息,据图可判断,某科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞内,结果却没有引起RNA干扰现象,最可能的原因是______________。
(2)RISC使基因“沉默”的条件是SiRNA上有与mRNA反向互补配对的碱基序列,若SiRNA的碱基序列为5’- AAACGGUUGCAUCG -3’,则mRNA对应部分的碱基序列为( )
A. 5’- AAACGGUUGCAUCG-3’ B. 5’- UUUGCCAACGUAGC-3’
C. 5’- CGAUGCAACCGUUU-3’ D. 5’- TTTGCCAACGTAGC-3’
(3)生物的遗传信息传递过程如图2所示,RNAi引起相关基因“沉默”的现象,实质上是阻碍了遗传信息传递中的 过程,进而关闭了相关基因的表达。
A. ① B. ② C. ③ D. ⑤
(4)表观遗传调控机制中,一定会阻碍图2中编号②所示生理过程的是( )
A. DNA甲基化 B. 组蛋白修饰
C. DNA甲基化 和 组蛋白修饰 D. 两者均不是
(5)基因表达可受到表观遗传机制的调控。关于表观遗传机制,下列表述正确的是( )
A. DNA的碱基序列发生改变
B. DNA的碱基序列不发生改变
C. 细胞或者生物个体表型发生可遗传的改变
D. 细胞或者生物个体表型发生不可遗传的改变
(6)DNA甲基化是指在酶的催化下,DNA中的某些( )会发生甲基化。
A. 腺嘌呤 B. 腺嘌呤 C. 胞嘧啶 D. 胸腺嘧啶
(7)双亲生殖细胞内发生的表观遗传可通过有性生殖传递给子代,一定要经过( )两个生理过程。
A 减数分裂 受精作用 B. 有丝分裂 细胞分化
C. 有丝分裂 受精作用 D. 有丝分裂 减数分裂
(8)真核细胞细胞核内的_____________结构是由五种组蛋白质和DNA组成。图1表示组蛋白乙酰化和去乙酰化时组蛋白与DNA结合的紧密程度,据图3可知,组蛋白乙酰化可以使组蛋白与DNA结合的紧密程度_________(选填“提高”或“降低”),进而________(选填“促进”或“关闭”)相关基因的表达。
【答案】(1)最可能的原因是:Dicer酶只能识别双链RNA,不能识别单链RNA。 (2)C (3)D (4)A (5)BC (6)C (7)A
(8) ①. 染色质##染色体 ②. 降低 ③. 促进
【解析】
【分析】分析题图:图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的干涉RNA与一系列酶结合组成诱导沉默复合体(RISC);RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,造成蛋白质无法合成。
【小问1详解】
Dicer酶只能识别双链RNA,不能识别单链RNA。因此如果把能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞内,不能引起RNA干扰。
【小问2详解】
RNA与RNA之间的碱基配对方式是A-U、U-A、G-C、C-G,根据反向互补配对可知,若SiRNA的碱基序列为5’- AAACGGUUGCAUCG -3’,则mRNA对应部分的碱基序列为5’- CGAUGCAACCGUUU-3’,故选C。
【小问3详解】
题干信息中,RISC能结合到细胞内与SiRNA互补的mRNA上,并切割该mRNA,使其被降解,造成蛋白质无法合成,产生基因“沉默”现象,由此可知,RNAi引起相关基因“沉默”的现象,实质上是阻碍了遗传信息传递中的翻译过程,即图中的⑤过程,故选D。
【小问4详解】
表观遗传中最重要的修饰是DNA甲基化,DNA中的某些碱基加上甲基后,基因的碱基序列不会改变,但是甲基化程度的高低会影响其转录的水平,甲基化程度越高,转录水平越低。组蛋白修饰也是表观遗传遗传中的一种方式,但影响的过程不一定就是图中的转录过程 ,故选A。
【小问5详解】
ABCD、表观遗传不改变基因的碱基排列顺序,但会使生物的表型发生可遗传的现象,BC正确,AD错误,故选BC。
【小问6详解】
DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶(Dnmt)的作用下将甲基(-CH3)选择性地添加至DNA上的过程,是一种基本的表观遗传学修饰。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,C正确,故选C。
【小问7详解】
通过有性生殖方式传递给后代需要经过减数分裂和受精作用两个过程,故选A。
【小问8详解】
染色体主要由DNA和蛋白质组成。由图可知,组蛋白乙酰化可以使组蛋白与DNA结合的紧密程度降低,进而促进相关基因的表达。
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