山西省晋城市第二中学校2023-2024学年高一下学期4月月考生物试题(原卷版+解析版)
展开考试时间:75分钟,满分:100分
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于遗传学基本概念叙述,错误的是
A. 表现为显性性状的个体可能是杂合子
B. 隐性性状是生物体不能表现出来的性状
C. 分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离
D. 测交可用来检测杂种个体产生的配子的基因型的种类及比例
【答案】B
【解析】
【详解】表现显性性状的个体可能是杂合子,也可能是纯合子,其中杂合子自交后代会出现性状分离,A正确;具有相对性状的两个纯合亲本杂交,子一代未表现出来的性状是隐性性状,因此隐性性状是指在子一代不能表现出来的性状,B错误;基因分离定律的实质就是在减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分开而分离,C正确;测交是指杂交产生的F1与隐性个体交配的方式,其后代表现型的种类及比例与F1产生的配子的种类及比例相同,因此测交可用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例,D正确。
【点睛】本题旨在考查学生对遗传学中核心概念的理解和掌握,把握知识的内在联系形成知识网络的能力。
2. 现有一株高茎豌豆,判断其是否是纯合子的最简便的方法是( )
A. 让其作母本,与矮茎豌豆植株杂交,观察后代表现
B. 让其自交,观察后代表现
C. 让其与纯合高茎豌豆植株杂交,观察后代表现
D. 让其作父本,与矮茎豌豆植株杂交,观察后代表现
【答案】B
【解析】
【分析】鉴别方法:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。
【详解】鉴别一株高茎豌豆是否是纯合子,可用测交法和自交法,豌豆是闭花自花授粉(自交)植物,因此其中自交法最简便:若其为纯合子,则自交后代不发生性状分离;若为杂合子,自交后代会发生性状分离。
故选B。
3. 遗传学之父孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传学两大基本规律:基因的分离定律和自由组合定律。下列关于分离定律和自由组合定律的叙述,正确的是( )
A. 大肠杆菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律
B. 基因的自由组合定律的实质是受精时雌雄配子的随机结合
C. 孟德尔运用类比推理法提出了两大基本规律
D. 孟德尔的两对相对性状杂交实验中后产生的雌雄配子结合方式为16种
【答案】D
【解析】
【分析】孟德尔遗传定律包括分离定律和自由组合定律,适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,其遗传不遵循基因的分离定律和自由组合定律,A错误;
B、基因的自由组合定律的实质是F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;
C、孟德尔运用假说—演绎法提出了两大基本规律,C错误;
D、孟德尔的两对相对性状杂交实验中F1产生雌雄配子各4种,结合方式为42=16种,D正确。
故选D。
4. 某学校的兴趣小组为探究牡丹花色的遗传方式,采用纯合红色花牡丹与纯合白色花牡丹进行杂交。下列有关该实验的说法错误的是( )
A. 若对F1进行测交,所得后代的表现型和比例与F1产生的配子种类和比例有关
B. 若F1均为红色花,则可说明该性状受一对等位基因的控制,且红色为显性性状
C. 若F1为粉色花,为辨别是不是融合遗传,可用F1植株自交,统计F2的性状分离比
D. 若F1测交后代的性状分离比为1∶3,则这对性状可能受两对独立遗传的等位基因共同控制
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,测交后代表现型的种类和比例可以反映F1产生的配子种类及其比例,所以若对F1进行测交,所得后代的表现型和比例与F1产生的配子种类和比例有关,A正确;
B、用纯合红色花牡丹与纯合白色花牡丹进行杂交,若F1均为红色花,则可说明红色为显性性状,但不能说明该性状是受一对等位基因的控制,B错误;
C、若F1为粉色花,为辨别是不是融合遗传,可用F1植株自交,统计F2的性状分离比,如果为3:1,则不是融合遗传,C正确;
D、若F1测交后代的性状分离比为1:3,说明测交后代有4种基因型,则这对性状可能受两对独立遗传的等位基因共同控制,双显性或双隐性为一种表现型,其他为另一种表现型,D正确。
故选B。
5. 水稻的花为两性花,玉米的花为单性花。下列有关植物人工异花传粉的说法,正确的是( )
A. 对水稻进行杂交时需要对父本进行去雄
B. 无论是水稻还是玉米,在杂交过程中都需要套袋
C. 对玉米进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋
D. 无论是水稻还是玉米,在杂交过程中都需要去雄
【答案】B
【解析】
【分析】两性花进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋。单性花进行杂交的基本操作程序是套袋→授粉→套袋。
【详解】A、对水稻(两性花) 进行杂交需要对母本进行去雄,防止其自交而影响实验结果,A错误;
B、无论是水稻还是玉米,在杂交过程中都需要套袋,以防止外来花粉干扰,B正确;
C、玉米的花为单性花(雌雄同株异花),在杂交过程中的基本操作程序是套袋→授粉→套袋,C错误;
D、玉米是单性花,杂交时不需要去雄,D错误。
故选B。
6. 下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 检测F1基因型只能用孟德尔设计的测交方法
B. 杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
C. F2的3:1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合
D. 等位基因之间一定分离,非等位基因之间必须自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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。
【详解】A、检测F1的基因型,除了用孟德尔设计的测交方法外,还可以采用自交的方法,A错误;
B、在环境条件相同的情况下,杂合子与纯合子基因组成不同,但性状表现可能相同,例如DD和Dd都表现为高茎,B错误;
C、在一对相对性状的杂交实验中,F1产生的两种比值相等的雌配子和两种比值相等的雄配子的随机结合,导致F2出现3: 1的性状分离比,C正确;
D、位于一对同源染色体上的非等位基因不会自由组合,D错误。
故选C。
7. 下面有关遗传图解的说法,正确的是( )
A. 此实验中子代的性状分离比为1:2:1
B. 基因自由组合定律的实质表现在图中的③
C. Aa产生的雌雄两种配子的数量比为1:1
D. 雌雄配子结合得到的遗传因子组成为3种
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、此实验中子代的性状分离比为3:1,A错误;
B、图示只有一对等位基因,所以不能体现基因自由组合规律,B错误;
C、一般情况下,基因型为Aa的个体在进行减数分裂时,产生的雄配子数量要远多于雌配子,但在雌、雄配子中A:a的比都为1:1,C错误;
D、雌雄配子结合得到的遗传因子组成为AA、Aa、aa共3种,D正确。
故选D。
8. 番茄的红果对黄果是显性。现用红果番茄与黄果番茄杂交,从理论上计算,其后代的遗传因子组成可能出现的比例是( )
A. 0∶1或1∶1B. 0∶1或1∶2∶1
C. 1∶2∶1或1∶1D. 1∶1∶1∶1
【答案】A
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】ABCD、番茄的红果对黄果是显性。假设果色性状是由A/a控制,现用红果番茄(AA或Aa)与黄果番茄(aa)杂交,若是AA×aa,子代是Aa(红果);若是Aa×aa,子代是Aa:aa=1:1,即红果:黄果=1:1,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9. 孟德尔用豌豆做杂交实验,发现了遗传规律。孟德尔获得成功的原因不包括( )
A. 科学地设计实验程序B. 待豌豆花成熟后进行人工授粉
C. 先分析一对相对性状后分析多对相对性状D. 运用统计学方法分析实验结果
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔获得成功的原因:
(1)选材:豌豆。豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物,自然状态下为纯种;品系丰富,具多个可区分的性状,且杂交后代可育,易追踪后代的分离情况,总结遗传规律。
(2)由单因子到多因子的科学思路(即先研究1对相对性状,再研究多对相对性状)。
(3)利用统计学方法。
(4)科学的实验程序和方法。
【详解】A、孟德尔科学地设计了实验程序,运用了假说-演绎法,A正确;
B、正确选用自花传粉、闭花授粉的豌豆作为实验材料是成功的原因,待豌豆花成熟后进行人工授粉不是成功的原因,B错误;
C、在研究方法上,孟德尔巧妙地运用由简到繁的方法,即从研究一对相对性状入手,再研究多对其他性状,C正确;
D、运用统计学的方法对杂交实验结果进行分析,D正确。
故选B。
10. 某种生物存在两对等位基因A/a、B/b,下列叙述错误的是( )
A. 若基因型为AaBb的个体自交,后代的性状分离比9∶7,则说明A/a、B/b位于两对同源染色体上
B. 若基因型为AaBb的个体自交,后代的性状分离比1∶2∶1,则说明A/a、B/b位于一对同源染色体上
C. 若基因型为AaBb的个体测交,后代出现2种基因型,则说明A/a、B/b位于一对同源染色体上
D. 若基因型为AaBb的个体测交,后代出现2种表现型,则说明A/a、B/b位于一对同源染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状,也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【详解】A、若基因型为AaBb的个体自交,后代的性状分离比9∶7,符合9:3:3:1的变形,则说明符合自由组合定律,A/a、B/b位于两对同源染色体上,A正确;
B、若基因型为AaBb的个体自交,后代的性状分离比1∶2∶1,即产生的配子只有Ab和aB这两种,不符合自由组合定律,则说明A/a、B/b位于一对同源染色体上,B正确;
C、若基因型为AaBb的个体测交,后代出现2种基因型,说明AaBb只产生了两种基因型的配子,不符合自由组合定律,则说明A/a、B/b位于一对同源染色体上,C正确;
D、若基因型为AaBb的个体测交,A/a、B/b位于两对同源染色体上时,后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,若Aabb、aaBb、aabb表现型一样,则后代出现2种表现型,不能说明A/a、B/b位于一对同源染色体上,D错误。
故选D。
11. 同源染色体是在减数分裂过程中能配对的两条染色体,它们的形状、大小一般相同,一条来自父方、一条来自母方。下图细胞中互为同源染色体的是( )
A. a和bB. a和cC. b和cD. b和d
【答案】A
【解析】
【分析】同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体。
【详解】同源染色体形态大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,图中a与b为同源染色体,c与d为同源染色体,A正确,BCD错误。
故选A。
12. 下列关于减数分裂过程中染色体的描述,正确的是( )
A. 第一次分裂,着丝粒分裂,同源染色体不配对
B. 第一次分裂,着丝粒不分裂,同源染色体配对
C. 第二次分裂,着丝粒分裂,同源染色体配对
D. 第二次分裂,着丝粒不分裂,同源染色体不配对
【答案】B
【解析】
【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】AB、减数第一次分裂染色体的行为变化主要是进行同源染色体的联会(配对),并在分裂后期彼此分离,分别移向细胞两极。在这个过程中,没有发生染色体着丝粒分裂及染色体数目加倍的现象,A错误,B正确;
CD、减数第二次分裂后期发生着丝粒(着丝点)的分裂,细胞中染色体数目暂时加倍,减数第二次分裂分裂中无同源染色体存在,CD错误。
故选B。
13. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔利用豌豆通过假说—演绎法揭示了分离定律和自由组合定律
B. 萨顿通过观察蝗虫生殖细胞的染色体行为,验证了基因在染色体上
C. 孟德尔两对相对性状的杂交实验中演绎预测F1测交子代出现1:1:1:1的性状分离比
D. 摩尔根在果蝇杂交实验后提出“控制白眼的基因在X染色体上,Y上不含它的等位基因”
【答案】B
【解析】
【分析】假说—演绎法:是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
【详解】A、孟德尔利用豌豆通过假说—演绎法揭示了分离定律和自由组合定律,A正确;
B、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞的染色体行为,推测基因在染色体上,B错误;
C、孟德尔两对相对性状的杂交实验中演绎预测F1测交子代出现1:1:1:1的性状分离比,随后通过测交实验进行了验证,C正确;
D、摩尔根在果蝇杂交实验后提出“控制白眼的基因在X染色体上,Y上不含它的等位基因”,随后通过实验验证了基因在染色体上,D正确。
故选B。
14. 豌豆子叶黄色对绿色为显性,用Y/y表示,圆粒种子对皱粒种子为显性,用R/r表示。现将黄色圆粒与黄色皱粒杂交,后代黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=1:1,则亲本的基因型为( )
A. YYRR与YyrrB. YyRr与YyrrC. YyRr与YyRrD. YyRr与yyRr
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。
【详解】根据题意和图示分析可知:后代黄色:绿色=3:1,说明亲本基因型为Yy×Yy;圆粒:皱粒=1:1,说明亲本的基因型为Rr×rr,所以亲本的基因型为YyRr(黄色圆粒)×Yyrr(黄色皱粒),B正确。
故选B。
【点睛】
15. 摩尔根利用果蝇为实验材料,设计了如下图的杂交实验。下列有关说法错误的是( )
A. 亲本白眼雄果蝇能产生两种比例相同的配子
B. F2中的红眼雌果蝇全部为杂合子
C. F2中红眼与白眼比例为3:1,符合分离定律
D. F1全为红眼,说明红眼对白眼为显性
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目分析,亲本红眼雌果蝇为纯合显性,子二代中雌果蝇都为红眼,雄果蝇有红眼也有白眼,控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
【详解】A、根据题目分析性状和性别相关联,说明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,设基因为A、a,亲本雌果蝇的基因型为XAXA,雄果蝇的基因型是XaY,雄果蝇和产生两种比例相等的Xa、Y配子,A正确;
B、F1的基因型为XAXa和XAY,F2中的红眼雌果蝇中既有纯合子XAXA又有杂合子XAXa,B错误;
C、当不考虑性别时,F2中红眼与白眼比例为3:1,符合分离定律的比例,C正确;
D、两对相对性状的个体杂交,F1全为红眼,说明红眼对白眼为显性,D正确。
故选B。
16. 摩尔根研究白眼雄果蝇基因的显隐性及其在染色体上的位置时,经历了若干过程,其中:
①白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关;
②白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上;
③对F1红眼雌果蝇进行测交。
上面三个叙述中( )
A. ①为假说,②为结论,③为验证
B. ①为观察,②为假说,③为结论
C. ①为结论,②为假说,③为验证
D. ①为问题,②为假说,③为验证
【答案】D
【解析】
【分析】假说—演绎法的一般步骤是:提出问题→做出假设→通过验证假设→获取结论。
【详解】①白眼性状是如何遗传的,是否与性别有关,属于根据杂交实验提出问题阶段;②白眼由隐性基因控制,仅位于X染色体上属于做出假说步骤;③利用F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交,属于进行实验验证假说阶段,最后得出“基因位于染色体上”的结论,D正确,ABC错误。
故选D。
17. 下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 性染色体上基因都可以控制性别B. 性染色体只存在于生殖细胞中
C. 女儿的性染色体必有一条来自父亲D. 性别受性染色体控制而与基因无关
【答案】C
【解析】
【分析】性染色体上有控制性别的基因,所以能控制性别,但也有与性别无关的基因,例如色盲基因等,性染色体上的基因都是伴随着性染色体遗传的。
【详解】A、决定性别的基因位于性染色体上,但是性染色上的基因不都与性别决定有关,如人类的红绿色盲基因位于X染色体上,但其与性别决定无关,A错误;
B、性染色体存在于人类所有的有细胞核的细胞中,B错误;
C、女儿的性染色体为XX,必有一条来自父亲,C正确;
D、性别受性染色体上的基因控制,因此性别与基因有关,D错误。
故选C。
18. 果蝇的眼色有红眼和白眼两种,红眼和白眼性状由一对等位基因控制,杂合的雌性个体为红眼。现有一白眼雌果蝇,让它与另一雄果蝇杂交,要求产生的后代仅仅根据其眼色就可以判断其性别,则选择与该白眼雌果蝇杂交的雄果蝇的性状、基因型分别是( )
A. 红眼、XWYB. 红眼、WwC. 白眼、XwYD. 白眼、ww
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知:红眼和白眼性状由一对等位基因控制,杂合的雌性个体为红眼,所以果蝇的红眼(W)、白眼(w)遗传属于伴性遗传,因此亲本中红眼果蝇基因型可以表示为XWX-或XWY,白眼果蝇基因型可以表示为XwY或XwXw。
【详解】杂合的雌性个体为红眼,其基因型为XWXw,白眼雌果蝇的基因型为XwXw。因此,需要选择红眼雄果蝇个体XWY与该白眼雌果蝇杂交,其后代为XWXw和XwY,即红眼果蝇为雌性、白眼果蝇为雄性,A正确,BCD错误。
故选A。
19. 某生物的体细胞含有38条染色体,在减数第一次分裂中期,细胞内含有的染色单体、染色体和核DNA分子数依次是( )
A. 76、38、38B. 76、38、76
C. 38、76、76D. 76、76、38
【答案】B
【解析】
【分析】在减数分裂过程中经过染色体的复制以后,形成的染色单体,并且一条染色体上有两条染色单体,两个DNA分子。
【详解】体细胞含有38条染色体,在减数第一次分裂中期,虽然染色体已经完成复制但是着丝粒没有分裂,染色体数目不变,因此染色体数目为38条、染色单体为76条、 核DNA 分子数76个,ACD错误,B正确。
故选B。
20. 基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交,按自由组合规律遗传,F2中表现型的种类数及显性纯合子的概率依次是( )
A. 6,1/32B. 8,1/32C. 8,1/64D. 6,1/64
【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】基因型为 AABBCC 和 aabbcc 的两种豌豆杂交得F1,F1的基因型为AaBbCc,求F2代表现型以及显性纯合子的概率可以把F1成对的基因拆开,一对一对的考虑:Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa;Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb;Cc×Cc→1CC∶2Cc∶1cc;F2中表现型的种类是2×2×2=8种;F2中显性纯合子的概率是1/4×1/4×1/4=1/64,C正确,ABD错误。
故选C。
二、非选择题:本题共6小题,共60分。
21. 据图回答问题:
Ⅰ、如图四个细胞是某种生物不同细胞分裂时间的示意图(假设该生物的体细胞有4条染色体)
(1)在A、B、C、D中属于减数分裂的是____。
(2)具有同源染色体的细胞是____。
(3)不具有姐妹染色单体的细胞有____。
(4)如上述所示的细胞分裂发生在同一部位,则该部位可能是____;如果其分裂有连续性的话,则分裂发生的先后顺序为____。
Ⅱ、如图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)
(5)图中0﹣8时期表示细胞的____分裂过程。
(6)细胞内含有同源染色体的区间是____和____。
(7)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞核中的DNA分子数在l﹣4时期为____条。
(8)着丝点分裂分别在横坐标数字的____处进行。
(9)8处发生____作用(填生理现象)
【答案】(1)B、D (2)A、C、D
(3)B、C (4) ①. 睾丸或卵巢 ②. A C D B
(5)减数 (6) ①. 0﹣﹣4 ②. 8﹣﹣13
(7)40 (8)6、11
(9)受精
【解析】
【分析】据图分析:该生物的体细胞有4条染色体,图A四条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上,为有丝分裂中期细胞;图B没有同源染色体,且正发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离成为独立的染色体被拉向两极,为减数第二次分裂后期;图C有8条染色体,正发生丝点分裂,姐妹染色单体分离成为独立的染色体被拉向两极,为有丝分裂后期;图D存在同源染色体,且同源染色体排列在赤道板上,为减数第一次分裂中期。
【小问1详解】
图B没有同源染色体,且正发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离成为独立的染色体被拉向两极,为减数第二次分裂后期,图D存在同源染色体,且同源染色体排列在赤道板上,为减数第一次分裂中期,因此BD属于减数分裂。
【小问2详解】
该生物的体细胞有4条染色体,图A四条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上,为有丝分裂中期细胞,图C有8条染色体,正发生丝点分裂,姐妹染色单体分离成为独立的染色体被拉向两极,为有丝分裂后期,有丝分裂各个时期均存在同源染色体。图D存在同源染色体,且同源染色体排列在赤道板上。因此具有同源染色体的细胞是ACD。
【小问3详解】
图B、图C均进行着丝点分裂,姐妹染色单体分离成为独立的染色体,因此没有姐妹染色单体。
【小问4详解】
图A、C为有丝分裂,图B、D为减数分裂,同时能发生有丝分裂和减数分裂的部位是睾丸或卵巢。如果其分裂有连续性的话,先进行有丝分裂增殖,再通过减数分裂形成生殖细胞,因此分裂发生的先后顺序为ACDB。
【小问5详解】
据曲线A分析0-8时期DNA通过复制从20增加到40为S期,其后连续减半两次,分别是减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期,因此是减数分裂。
【小问6详解】
有丝分裂整个过程都存在同源染色体,减数第一次分裂末期开始同源染色体消失。曲线B分析,染色体数第一次减半是4的时候,即减数第一次分裂末期,8时染色体和DNA均突然加倍,为受精作用,此后进行的是有丝分裂,所以含有同源染色体的区间是0-4和8-13。
【小问7详解】
结合曲线A和B分析0-1为减数分裂前的S期,1-4为减数第一次分裂,若该生物体细胞中染色体数为20条,则复制前核DNA为20,因此1-4核DNA为40。
【小问8详解】
着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点分裂染色体数会加倍,因此是在6、11。
【小问9详解】
结合曲线A和B分析:减数分裂完成后,核DNA和染色体数均突然加倍是因为精子和卵细胞的结合,因此8处发生受精作用。
22. 研究人员对葬麦的若干性状进行了研究,包括花果落粒性、瘦果棱形状、花药大小等性状,已知控制这些性状的基因都不位于一对同源染色体上。实验选择两株纯合荞麦作为亲本进行杂交获得F1,让F1自交得到F2,实验结果见下表。
(1)由实验结果可知,上述三种性状中,由一对等位基因控制的是_________。
荞麦群体内,与这三对相对性状有关的表现型共有___________种,基因型共有________种。F2的植株中,花果落尖棱、正常花药的植株占__________。
(2)仅考虑花药大小这对性状(相应的基因用A/a、B/b、C/c……表示,需要几对用几对),父、母本的基因型分别为_____________。F2的小花药植株中纯合子所占比例为___________。如果让F2的植株自交,不发生性状分离的植株理论上有__________株。
(3)从F2中随机选择一株正常花药植株与一株小花药植株杂交,杂交后代全部是正常花药植株概率为_____________。
【答案】(1) ①. 花果落粒性、瘦果棱形状 ②. 8 ③. 81 ④. 81/256
(2) ①. aabb、AABB ②. 3/7 ③. 160
(3)
11/63
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由表格信息可知,花果落粒性、瘦果棱形状子二代都出现3:1的性状分离比,因此2对相对性状各由一对等位基因控制。由题意可知,三对相对性状遵循自由组合,因此表现型共有2×2×2=8种。花药大小子二代的表现型比例是9:7,为9:3:3:1的变形,因此受2对等位基因控制,因此3对相对性状由4对等位基因控制,基因型共有3×3×3×3=81种。子二代中花果落粒、尖棱、正常花药的植株占3/4×3/4×3/4×3/4=81/256。
【小问2详解】
由表格信息可知,正常花药:小花药=9:7,所以正常花药为A_B_,aaB_、A_bb、aabb为小花药,母本正常花药的基因型是AABB,父本小花药基因型是aabb,子二代小花药植株的基因型是A_bb、aaB_、aabb,其中纯合子所占比例为3/7;子二代自交不发生性状分离的基因型是AABB、aaB_、A_bb、aabb,理论上是(183+137)×8/16=160株。
【小问3详解】
从子二代中随机选择一株正常花药植株与一株小花药植株杂交,杂交后代全部是正常花药植株,杂交组合是AABB×_ _ _ _、AABb×aaBB、AaBB×AAbb,杂交后代全部是正常花药植株的概率为1/9×1+2/9×1/7×2=11/63。
23. 某种开花植物细胞中,基因A(a)和基因B(b)分别位于两对同源染色体上。将纯合的紫花植株(基因型为AAbb)与纯合的红花植株(基因型为aaBB)杂交,F1全开紫花,自交后代F2中,紫花∶红花∶白花=12∶3∶1。回答下列问题:
(1)该种植物花色性状的遗传遵循__________________定律。F2紫花中纯合子占________,基因型为AaBB的植株,表现型为____________________。
(2)若紫花和红花的两个亲本杂交,子代的表现型和比例为2紫花∶1红花∶1白花。则两亲本的基因型分别为______________和______________。
(3)现有一紫花植株,基因型可能为AABB或AaBB或Aabb。为确定基因型,可将该植株与白花植株进行_____________实验。实验结果预测及分析如下。
①若子代植株全为紫花,则待测紫花的基因型为________________;
②若子代植株表现型及比例为__________________,则待测紫花的基因型为AaBB;
③若子代植株表现型及比例为__________________,则待测紫花的基因型为_______。
【答案】 ①. (基因的)自由组合 ②. 1/6 ③. 紫花 ④. Aabb ⑤. aaBb ⑥. 测交 ⑦. AABB ⑧. 紫花:红花=1:1 ⑨. 紫花:白花=1:1 ⑩. Aabb
【解析】
【分析】由题文的描述可知:该题考查学生对基因的自由组合定律的相关知识的识记和理解能力。由题意“基因A(a)和基因B(b)分别位于两对同源染色体上”可知:该种植物花色性状的遗传遵循基因的自由组合定律,据此依据题意呈现的亲本的表现型与基因型、F2的性状分离比即可作答。
【详解】(1) 依题意可知:控制花色的两对等位基因A和a、B和b分别位于两对同源染色体上,说明该种植物花色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。基因型为AAbb的紫花植株与基因型为aaBB的红花植株杂交,F1的基因型为AaBb,全开紫花;F1自交后代F2中,紫花∶红花∶白花=12∶3∶1(为9∶3∶3∶1的变式),说明F2紫花植株的基因型及其比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb∶AAbb∶Aabb=1∶2∶2∶4∶1∶2,其中纯合子占1/6,基因型为AaBB的植株,表现型为紫花。
(2) 若紫花(A_B_或A_bb)和红花(aaB_)的两个亲本杂交,子代的表现型和比例为2紫花∶1红花∶1白花,说明双亲各产生两种比值相等的配子,进而推知两亲本的基因型分别为Aabb和aaBb。
(3) 白花植株的基因型为aabb。现有一紫花植株,其的基因型可能为AABB或AaBB或Aabb。为确定该紫花植株的基因型,可将其与白花植株进行测交。
①如果待测紫花的基因型为AABB,则其与白花植株进行测交,子代植株的基因型为AaBb,全为紫花。
②如果待测紫花的基因型为AaBB,则其与白花植株进行测交,子代植株的基因型及其比例为AaBb∶aaBb=1∶1,表现型及比例为紫花∶红花=1∶1。
③如果待测紫花的基因型为Aabb,则其与白花植株进行测交,子代植株的基因型及其比例为Aabb∶aabb=1∶1,表现型及比例为紫花∶白花=1∶1。
【点睛】解答此题的关键是明确基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因在传宗接代中的传递规律。本题易错点在于不能从题意呈现的信息中准确判断“花色与基因组成”的关系:以亲本的基因型和F2的性状分离比为切入点,据此可推知,紫花为A_B_或A_bb,红花为aaB_,白花为aabb,由此可将各种花色的基因型分析清楚,进而围绕“基因的自由组合定律”的相关知识进行分析。
24. 摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野。果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1表型如下图所示。请分析回答下列问题:
(1)摩尔根运用果蝇进行杂交实验,果蝇为什么是适合进行遗传学研究的实验材料?_______________________(答出两点即可)
(2)控制果蝇眼色的基因位于___________(X/常)染色体上,判断依据是___________________________。
(3)亲本果蝇的基因型是___________和___________,F1雌果蝇中纯合子所占比例为___________。
(4)图表示的是______性果蝇体细胞的染色体组成,该果蝇产生的正常生殖细胞中有______条染色体。
(5)果蝇的眼色遗传遵循基因的___________定律,摩尔根和孟德尔一样,都采用了______________________法。
【答案】(1)易饲喂、繁殖快、染色体少、生长周期短等
(2) ①. X ②. F1中雌性全为红眼,雄性红眼:白眼=1:1,眼色这一性状的遗传出现了性别差异
(3) ①. XBXb ②. XBY ③. 1/2
(4) ①. 雌 ②. 4
(5) ①. 分离 ②. 假说-演绎
【解析】
【分析】1、果蝇易饲养,繁殖周期短,后代数量大,体细胞中染色体数较少,相对性状多且区分明显,所以常作为研究遗传学的材料。2、果蝇的眼色受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
果蝇之所以广泛地被作为遗传学研究的实验材料的原因有:易饲养,繁殖周期短,后代数量大,体细胞中染色体数较少,相对性状多且区分明显等。
【小问2详解】
两种红眼果蝇交配,后代中雌性全为红眼,雄性有红眼和白眼,且比例为1:1,眼色性状有性别差异,说明控制眼色的基因位于X染色体上。
【小问3详解】
根据两只红眼交配后代出现了白眼,说明红眼为显性,且雌性全为红眼,雄性红眼:白眼=1:1,说明亲本的基因型是XBXb、XBY,后代雌果蝇的基因型是XBXB:XBXb=1:1,F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/2。
【小问4详解】
图中果蝇的性染色体组成为XX,则该果蝇为雌性。果蝇体细胞含有8条染色体,则产生的生殖细胞染色体数减半为4条。
【小问5详解】
果蝇的眼色受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律。摩尔根和孟德尔在研究遗传定律过程中都采用了假说-演绎法。性状
母本
父本
F1
F2(共320株)
花果落粒性(落、不落)
不落
落
落
落:不落=236:84(3:1)
瘦果棱形状(尖、圆)
圆
尖
尖
尖:圆=233:87(3:1)
花药大小(正常、小)
正常
小
正常
正常:小=183:137(9:7)
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