广东省潮州市松昌中学2023-2024学年高一下学期期中考试生物试题(原卷版+解析版)
展开一、单选题(本题共16小题,均为单项选择题,其中1-12题每小题2分,13-16题每小题4分,共40分。)
1. 《诗经·小雅·都人士》描述贵族男女:“彼君子女,绸直如发”“彼君子女,卷发如虿”。意思是有的人头发稠密而直,有的人卷发犹如蝎尾翘。下列与直发和自然卷的遗传关系相同的是( )
A. 豌豆花的顶生与腋生
B. 果蝇的黑檀体与残翅
C. 狗的长毛与卷毛
D. 小麦的光颖与皱粒
【答案】A
【解析】
【分析】相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。人的直发和自然卷属于相对性状。
【详解】A、人的直发和自然卷属于相对性状,大豆花的顶生与腋生属于同一生物同一性状的不同表现类型,属于相对性状,A正确;
B、果蝇的黑檀体与残翅不符合“同一性状”一词,不属于相对性状,B错误;
C、狗的长毛与卷毛不符合“同一性状”一词,不属于相对性状,C错误;
D、小麦的光颖与皱粒不符合“同一性状”一词,不属于相对性状,D错误。
故选A。
2. 孟德尔享有“遗传学之父”的美誉,他的成功与豌豆杂交实验密不可分。下列有关叙述中错误的是( )
A. 孟德尔选用豌豆的原因之一是豌豆具有易于区分的相对性状
B. 由于豌豆严格自花传粉,须将所有个体在花蕾期进行去雄处理
C. 孟德尔杂交实验从一对相对性状到多对相对性状进行研究是其成功的原因之一
D. 孟德尔通过杂交实验发现豌豆种子的粒形和粒色两对性状可以发生自由组合
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔发现两大遗传规律采用了“假说—演绎法”,即提出问题(在实验基础上提出问题)→做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)→演绎推理→检验推理(测交)→得出结论。
【详解】A、孟德尔选用豌豆的原因是豌豆具有易于区分的相对性状,且属于闭花授粉植物,豌豆花大,易进行人工杂交操作等,A正确;
B、豌豆是两性花,具有自花传粉、闭花授粉的特点,研究F1的自交实验,不需要让F1在花蕾期进行去雄处理,且亲代只需要对母本去雄,B错误;
C、遗传学奠基人孟德尔获得成功的原因有:①选用自花传粉的豌豆作实验材料;②先针对一对相对性状、后对多对相对性状的研究方法;③运用统计学方法;④选择多种植物作为实验材料,做了大量的实验,C正确;
D、孟德尔通过杂交实验发现豌豆种子的粒形和粒色两对性状的基因位于两对同源染色体上,独立遗传,故可以发生自由组合,D正确。
故选B。
3. 某班级同学利用蓝球(表示G)和红球(表示g)进行“性状分离比的模拟实验”,准备了甲、乙两个小桶.分别代表雌性、雄性生殖器官。下列相关操作叙述错误的是( )
A. 每次抓取前要摇动小桶,目的是使抓取小球具有随机性
B. 每次抓取之后必须将抓取的小球分别放回两只小桶中
C. 统计40次,小球组合中Gg、gg的数量不一定为20、10
D 甲中放入两色小球各50个,乙中必须放入两色小球各50个才可进行实验
【答案】D
【解析】
【分析】用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合。
【详解】A、为了保证每种小球被抓取的概率相等,在每次抓取小球时,都应摇动小桶将桶内的小球充分混合,A正确;
B、为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取小球统计后,应将彩球放回原来的小桶内,B正确;
C、若统计40次,小球组合中GG、Gg、gg的数量可能为10、20、10,但不一定是这些数字,因为统计的次数较少,C正确;
D、在代表雌性生殖器官的小桶中放入数量相等的两种彩球;在代表雄性生殖器官的小桶中应放入数量相等的两种彩球即可,D错误。
故选D。
4. 番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让纯种红果植株和黄果植株杂交得F1,F1再自交产生F2,淘汰F2的黄果番茄,利用F2中的红果番茄自交,则F3中RR、Rr、rr三种基因型的比例( )
A. 9:3:1B. 4:4:1C. 1:2:1D. 3:2:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】F1的基因型为Rr,F2的基因型及比例为RR: Rr: rr=1:2:1,淘汰黄果后RR:Rr=1: 2,RR自交后代全部为RR,占全部子代的1/3,Rr自交后代中RR占2/3×1/4=1/6,Rr占2/3×2/4=2/6,rr占2/3×1/4=1/6,则RR:Rr:rr=(1/3+1/6):2/6:1/6=3:2:1,D正确,ABC错误。
故选D。
5. 下图是基因型为AaBb的个体在进行有性生殖的过程,其中各种雌配子的数量相等,各种雄配子的数量也相等。下列相关叙述正确的是( )
A. 两对遗传因子独立遗传
B. 雌配子数量和雄配子数量相等
C. F1中有9种基因型,且每种基因型所占的比例相等
D. F1中纯合子和杂合子各占1/2
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。过程①表示减数分裂,过程②表示受精作用。
2、在自由组合定律中,AaBb自交所得子代中,子代的基因型及比例:①双显:1/16AABB、2/16AaBB、2/16AABb、4/16AaBb;②一显一隐:1/16AAbb、2/16Aabb;③一隐一显:1/16aaBB、2/16aaBb;④双隐:1/16aabb。
【详解】A、据图可知,根据该个体产生雌雄配子各4种,且各种雌配子的数量相等,各种雄配子的数量也相等,即比例均为1∶1∶1∶1,故两对遗传因子遵循自由组合定律,所以两对遗传因子位于两对同源染色体上,两对遗传因子独立遗传,A正确;
B、自然界中一般雄配子数量多于雌配子,B错误;
C、根据A选项可知,两对遗传因子遵循自由组合定律,AaBb个体自交,可以分解为Aa自交和Bb自交,Aa自交后代为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,后代的基因型有3种,Bb自交后代为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,后代的基因型有3种,那么AaBb个体自交产生的基因型有3×3=9种,其中双显:1/16AABB、2/16AaBB、2/16AABb、4/16AaBb;一显一隐:1/16AAbb、2/16Aabb;一隐一显:1/16aaBB、2/16aaBb;双隐:1/16aabb ,C错误;
D、根据C选项可知,子一代纯合子(AABB、AAbb、aaBB、aabb)占1/4,杂合子1-1/4=3/4,D错误。
故选A。
6. 假说—演绎法是现代科学研究的一种常用方法,孟德尔对两大遗传定律的发现就是依此取得的重大成果,他的运用可分为以下四个基本步骤:
下列有关说法错误的是( )
A. 以上四个步骤的正确顺序是②③①④
B. 孟德尔豌豆杂交实验中,测交实验及其结果的统计与分析属于这四个基本步骤中的“演绎推理验证假说”
C. 孟德尔的豌豆杂交实验没有对照,但经过了很多次的重复
D. F2出现“3∶1或9∶3∶3∶1”性状分离比是F1产生数量相等的雌雄配子随机结合的结果
【答案】D
【解析】
【分析】孟德尔的假说--演绎法:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、假说—演绎法的正确顺序应为②(观察现象、提出问题)③(提出假说)①(演绎推理)④(实验验证、得出结论),A正确;
B、孟德尔豌豆实验中,测交实验及其结果的统计与分析,属于假说—演绎法中的“演绎推理验证假说”,B正确;
C、孟德尔豌豆杂交实验没有对照,只需通过重复实验,检验其实验结果的一致性即可,C正确;
D、F2出现“3∶1或9∶3∶3∶1”性状分离比是F1产生数量相等的显隐性配子随机结合的结果,雄配子数远大于雌配子数,D错误。
故选D。
7. 如图表示人的生殖周期中不同的生理过程,下列有关说法错误的是( )
A. b1、b2发生基因的分离,c发生基因的自由组合
B. c过程使染色体数目又恢复到体细胞的数目,精子和卵细胞各提供一半的染色体
C. b1、d2过程都需要进行DNA复制,不同的是b1过程核DNA减半两次而d2过程核DNA减半一次
D. d1和d2过程涉及细胞的分裂、分化、衰老、凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析:a1表示分裂、分化形成精原细胞;a2表示分裂、分化形成卵原细胞;b1表示减数分裂形成精子,b2表示减数分裂形成卵细胞;c表示受精作用形成受精卵;d1和d2表示受精卵分裂、分化形成个体的过程。
【详解】A、b1、b2表示减数分裂,发生基因的分离和基因自由组合,c表示受精作用,不会发生基因的自由组合,A错误;
B、c受精作用过程是精卵细胞结合,使染色体数目又恢复到体细胞的数目,受精卵中含有精子和卵细胞各提供一半的染色体,B正确;
C、b1表示减数分裂、d2过程存在有丝分裂,b1、d2过程DNA都需要复制,不同的是b1过程核DNA减半两次而d2过程核DNA减半一次,C正确;
D、d1和d2表示受精卵分裂、分化形成个体的过程,该过程中细胞的分裂、分化、衰老、凋亡过程均有发生,D正确。
故选A。
8. 如图为水稻(2n=24)花粉母细胞减数分裂过程中三个时期的细胞显微照片。下列相关叙述正确的是( )
A. 图①中正在发生同源染色体的分离B. 图②为初级精母细胞,含有10个四分体
C. 图③所示时期为减数分裂Ⅱ,不含同源染色体D. 图②与图③中染色体数与核DNA数均相同
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,①细胞处于减数第二次分裂后期,②细胞处于减数第一次分裂前期,③细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、图①细胞中着丝粒分裂,染色单体分离,处于减数分裂Ⅱ后期;图②细胞为同源染色体联会形成的四分体时期,处于减数分裂I前期;图③细胞中同源染色体分离,处于减数分裂I后期。图①中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,并且彼此分离移向细胞两极,A错误;
B、图②细胞为初级精母细胞,处于四分体时期,含有12个四分体,B错误;
C、图③所示时期为减数分裂I,正在发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,C错误;
D、图②与图③中染色体数均为24条,均含有48个核DNA,D正确。
故选D。
9. 下列有关遗传科学史的叙述,错误的是( )
A. 萨顿提出“基因在染色体上”,该假说不一定成立
B. 摩尔根利用果蝇杂交实验,运用假说—演绎法确定基因在染色体上
C. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法
D. 孟德尔用“非同源染色体上的非等位基因自由组合”阐明基因自由组合定律的实质
【答案】D
【解析】
【分析】萨顿根据基因和染色体的平行关系提出了基因在染色体上的假说,摩尔根用实验证明基因在染色体上。
【详解】A、萨顿根据基因和染色体的平行关系提出“基因在染色体上”,未经过实验检验,该假说不一定成立,A正确;
B、摩尔根利用果蝇杂交实验,运用假说—演绎法确定基因在染色体上,B正确;
C、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,C正确;
D、孟德尔总结出自由组合定律,但未阐明基因自由组合定律的实质,D错误。
故选D。
10. 鸡的性染色体为Z和W,其中母鸡的性染色体组成为ZW。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,由Z染色体上的显性基因B决定;它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。以下说法正确的是( )
A. 一般地,母鸡产生的一个卵细胞中含有的性染色体一定是Z
B. 正常情况下,公鸡体细胞有丝分裂后期,含有2条Z染色体
C. 为了在子代中通过芦花和非芦花这对性状直接分辨出雏鸡的雌雄,必须选用芦花母鸡和非芦花公鸡作亲本进行交配
D. 芦花公鸡和芦花母鸡杂交,后代出现非芦花鸡一定是公鸡
【答案】C
【解析】
【分析】据题干分析,芦花母鸡的基因型为ZBW,芦花公鸡的基因型为ZBZB、ZBZb;非芦花母鸡的基因型为ZbW,非芦花公鸡的基因型为ZbZb。
【详解】A、母鸡的性染色体组成为ZW,因此母鸡产生的一个卵细胞中含有的性染色体是Z或W,A错误;
B、公鸡的性染色体组成为ZZ,有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,因此正常情况下,公鸡体细胞有丝分裂后期,含有4条Z染色体,B错误;
C、非芦花公鸡(ZbZb)和芦花母鸡(ZBW)杂交,后代公鸡(ZBZb)全为芦花,母鸡(ZbW)全为非芦花,C正确;
D、芦花公鸡(ZBZ_)和芦花母鸡(ZBW)杂交,后代出现非芦花鸡(ZbW)一定是母鸡,D错误。
故选C。
11. 下图是噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述错误的是( )
A. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与其分离
B. 该实验若搅拌不充分,可能会影响实验结果
C. 该实验结果上清液放射性较高,沉淀物中放射性较低
D. 为获得含35S标记的噬菌体,可用含35S标记的培养基培养
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,35S标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌→离心→检测上清液和沉淀物中的放射性物质。噬菌体侵染细菌中,其蛋白质外壳未进入细菌,因此放射性主要在上清液中。
【详解】A、实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与被侵染的细菌分离,A正确;
B、若搅拌不充分,有少量噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性,可能会影响实验结果,B正确;
C、该组实验是用35S标记噬菌体蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内,故经搅拌离心后上清液中能检测到大量的放射性,在沉淀物中放射性较低,C正确;
D、噬菌体属于病毒,需要寄生在活细胞中,故为获得含35S标记的噬菌体,应由含有35S的大肠杆菌培养获得,D错误。
故选D。
12. DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. DNA复制方式是全保留复制
B. DNA复制是先解旋后复制的过程
C. DNA复制只以亲代DNA分子的一条链为模板
D. 通过碱基互补配对保证复制的准确性
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制:
(1)场所:主要在细胞核,在线粒体和叶绿体中也能进行;
(2)时间:有丝分裂和减数分裂间期
(3)模板:DNA的双链
(4)条件:原料(四种游离的脱氧核苷酸)、模板(DNA的两条链)、酶(解旋酶和DNA聚合酶)、能量ATP;
(5)方式:半保留复制;
(6)原则:碱基互补配对原则;
(7)复制过程:边解旋边复制
(8)产物:DNA分子。
【详解】A、 DNA的复制方式是半保留复制,A错误;
B、DNA复制是边解旋边复制的过程,B错误;
C、DNA复制以亲代分子的两条链为模板,C错误;
D、通过碱基互补配对原则,能保证复制的准确性,D正确。
故选D。
13. 番茄花色的遗传受两对等位基因A/a、B/b控制,已知只有显性基因A存在时开蓝花,显性基因A和B同时存在时开紫花,其他基因型均开白花。如图表示番茄花色的遗传情况。下列叙述正确的是( )
A. F2中白花植株的基因型有4种
B. F2紫花植株中能稳定遗传的个体占1/6
C. F1进行测交,后代表型及比例紫花:蓝花:白花=1:1:2
D. F2中蓝花植株自交,子代蓝花植株中纯合子所占比例为2/3
【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、由题干可知,白花植株的基因型为aaBB,aaBb,aabb共3种,A错误;
B、图中9:3:4为9:3:3:1的变式,故番茄花色性状的遗传遵循自由组合定律。紫花植株的基因型为A-B-,其中能稳定遗传的个体(AABB)所占比例为1/3×1/3=1/9,B错误;
C、F₁(AaBb)进行测交,即与aabb杂交,则后代基因型和比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1,因此表型及比例为紫花:蓝花:白花=1:1:2,C正确;
D、F₂中蓝花植株基因型为1/3AAbb、2/3AaBb,自交所得子代蓝花植株中纯合子AAbb所占比例为(1/3+2/3×1/4)÷(1-2/3×1/4)=3/5,D错误。
故选C。
14. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是( )
A. 朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B. 在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
C. 在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D. 在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【答案】A
【解析】
【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染色体上有辰砂眼基因(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、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上,不是位于一对同源染色体相同位置的基因,不属于等位基因,A错误;
B、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上,即X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上,B正确;
C、在有丝分裂后期,每条染色体的着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离并移向两极,所以基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,C正确;
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极,进入同一个细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,姐妹染色单体分离,基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极,D正确。
故选A。
15. 下图家系中的眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,若一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病)与家系中Ⅱ-3结婚,生育的女孩同时患这两种病的几率为( )
A. 1/48B. 1/24C. 1/12D. 1/6
【答案】B
【解析】
【分析】眼病是一种伴X染色体隐性遗传病,假设基因B/b控制,则患者为XbXb、XbY,正常的基因型为XBXB、XBXb、XBY。
【详解】一个表型正常的女性(白化病携带者,父母无眼病,而弟弟患此眼病),弟弟患眼病关于眼病的基因型为XbY,其父母的基因型为XBXb、XBY,则该女性的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb;白化病为常染色体上的隐性遗传病,假设由基因A/a控制,则该女性的基因型为Aa。家系中Ⅱ-3患眼病则基因型为XbY,Ⅱ-1患白化病,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa,Ⅱ-3不患白化病,则基因型为1/3AA、2/3Aa。生育的女孩患眼病的概率为(1/2×1/2=1/4),生育女孩患白化病的概率为(2/3×1/4=1/6),生育的女孩同时患这两种病的几率为1/4×1/6=1/24,故ACD错误,B正确;
故选B。
16. 一个用15N标记DNA分子含120个碱基对,其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,复制过程共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸m个,则n、m分别是( )
A. 3、490B. 3、560
C. 4、1050D. 4、1120
【答案】C
【解析】
【分析】一个双链DNA分子中,A=T、C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
【详解】DNA复制n次后含有15N的DNA有2个,不含15N的DNA有2n-2个,又因为不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,所以解得n=4,即DNA复制了4次;由于用15N标记的DNA分子含120个碱基对,根据碱基互补配对原则可知胞嘧啶的个数是120-50=70(个),复制4次,得到16个DNA分子,相当于增加了15个子代DNA,所以复制过程需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸70×15=1050(个),ABD错误,C正确。
故选C。
二、非选择题:(本题共5小题,共60分)
17. 下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细读图后回答下列问题:
(1)操作①叫___;此项处理必须在豌豆___之前进行。
(2)操作②叫___,此项处理后必须对母本的雌蕊进行___,其目的是___。
(3)在该实验的亲本中,母本是___豌豆,父本是___豌豆。
(4)若要观察子二代豌豆植株的性状分离特征,需要在第___年进行观察。
(5)红花(A)对白花(a)为显性,若亲本皆为纯种,让F1进行自交,F2的性状中,红花与白花之比为___,这种生物现象被称为___。F2的基因型种类及比例___。让F2中的红花植株自交,F3中红花与白花之比为___。
【答案】(1) ①. 去雄 ②. 雄蕊成熟前
(2) ①. 授粉 ②. 套袋 ③. 防止外来花粉的干扰
(3) ①. 高茎植株 ②. 矮茎植株
(4)三##3 (5) ①. 3:1 ②. 性状分离 ③. AA:Aa:aa=1:2:1 ④. 5:1
【解析】
【分析】分析题图:人工异花传粉过程:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋,所以操作①是去雄,操作②是传粉。
【小问1详解】
人工异花传粉过程:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋,所以操作①是去雄,为防止自花传粉,此项处理必须在豌豆雄蕊成熟前之前进行,且操作后要进行套袋处理。
【小问2详解】
操作②叫做授粉(传粉),为了防止其他花粉的干扰,授粉后必须对母本的雌蕊进行套袋处理。
【小问3详解】
根据图示可知,提供花粉的植株是父本即矮茎植株,接受花粉的植株是母本即高茎植株。
【小问4详解】
在当年母本植株上所结出的种子即为子一代(或F1),由于第一年获得子一代种子,第二年获得子二代的种子,若要观察子二代豌豆植株的性状分离特征,则至少需要到第三年观察子二代的性状。
【小问5详解】
红花(A)对白花(a)为显性,若亲本皆为纯合子,则F1为杂合子(基因型为Aa),F1自交,F2代的基因型为AA:Aa:aa=1:2:1,基因型共有3种,表型为红花:白花=3:1;F2的性状中,红花与白花之比为 3:1,生物的这种现象被称为性状分离;让F2中的红花植株自交(2/3Aa、1/3AA),F3中白花(aa)的比例为2/3×1/4=1/6,红花的比例为1-1/6=5/6,F3中红花与白花之比为5/6:1/6=5:1。
18. 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为___、___,根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循___定律。
(2)F1测交后代的表现型及比例为___。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为___。
(3)现有2包基因型分别为AABB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请完成实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用。实验步骤:
①用2包种子长成的植株分别与___果实种子长成的植株杂交,得F1种子;
②F1种子长成植株自交,得F2种子;
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果F2植株上果实形状及比例为___,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果F2植株上果实形状及比例为___,则包内种子基因型为aaBB。
【答案】(1) ①. AABB ②. aabb ③. (基因)自由组合定律
(2) ①. 三角形果实:卵圆形果实=3:1 ②. AAbb和aaBB
(3) ①. 卵圆形 ②. 三角形:卵圆形=15:1 ③. 三角形:卵圆形=3:1
【解析】
【分析】题图分析:三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交,后代所结果实皆为三角形,则三角形为显性,F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知基因型aabb为卵圆形,其余皆为三角形。
【小问1详解】
F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知两对基因独立遗传,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,且基因型aabb表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形。又根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为AaBb,则卵圆形果实亲本为基因型为aabb,三角形果实亲本基因型为AABB。
【小问2详解】
根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为AaBb,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,又基因型aabb表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形,所以F1测交后代的表现型及比例为三角形果实:卵圆形果实=3:1。如果选择基因型为AAbb和aaBB的个体杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同。
【小问3详解】
基因型分别为AABB和aaBB的荠菜种子,要想确定每包种子的基因型,应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子后再让其长成的植株自交或测交,荠菜可以进行自交,则采用自交法简便易行。若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1,则包内种子基因型为AABB;若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为aaBB。
19. 某动物体细胞中 DNA 含量为2个单位(m)。下图分别为雌性动物减数分裂产生生殖细胞过程中DNA含量变化的曲线图和细胞示意图。请回答:
(1)细胞A的名称是_________,处于减数第_________次分裂。
(2)细胞C中有_________对同源染色体,_________个核DNA,_________个四分体,与之相对应的曲线段是_________。一个C细胞最终能形成_________个成熟生殖细胞。
(3)曲线2-3时期DNA 含量变化是_________的结果,减数第一次分裂(MI)完成后DNA含量变化是由于_________的结果。减数第二次分裂(MII)时着丝粒分裂,_________分离,导致染色体数目暂时加倍。
(4)正常情况下,细胞 B 中是否含有等位基因:_________。若该动物的基因型为AaBb,两对等位基因位于图中相关的同源染色体上。则细胞C的基因型为_________(不考虑变异)。
【答案】(1) ①. 次级卵母细胞或第一极体 ②. 二
(2) ①. 2 ②. 8 ③. 2 ④. 3~4 ⑤. 1
(3) ①. DNA复制 ②. 同源染色体分离 ③. 染色单体
(4) ①. 否 ②. AAaaBBbb
【解析】
【分析】减数分裂的大致过程是: DNA复制→初级卵母细胞→同源染色体分离→次级卵母细胞和第一极体→着丝粒分离→卵细胞和第二极体。细胞A具有姐妹染色单体而无同源染色体,是减数第一次分裂的子细胞,所以是次级卵母细胞或第一极体;细胞B既无姐妹染色单体,也无同源染色体,是减数第二次分裂的子细胞,为卵细胞或第二极体,细胞C既有姐妹染色单体又有同源染色体,所以是初级卵母细胞;A、B、C对应曲线中的区段分别是4~5、5~6、3~4。
【小问1详解】
细胞A无同源染色体,有姐妹染色单体,属于减数第二次分裂前期,该动物是雌性动物,细胞A的名称是次级卵母细胞或第一极体。
【小问2详解】
细胞C既有姐妹染色单体又有同源染色体,处于减数第一次分裂的前期,有2对同源染色体,4条染色体,8个核DNA,一对同源染色体形成一个1四分体,因此具有2个四分体,其对应的曲线是3~4阶段,C细胞处于减数第一次分裂前期,分裂后产生一个次级卵母细胞和一个极体,最终一个次级卵母细胞产生一个成熟的生殖细胞(卵细胞)。
【小问3详解】
曲线2-3是间期DNA的复制导致DNA增倍,减数第一次分裂后期同源染色体分裂,分别到两个子细胞,导致每一个细胞内的染色体数量减半,减数第二次分裂后期染色单体分裂,染色体加倍。
【小问4详解】
细胞B无同源染色体和染色单体,属于减数第二次分裂末期的细胞,为卵细胞或第二极体,等位基因一般存在于同源染色体上,正常情况下,细胞 B 中不含有等位基因。若该动物的基因型为AaBb,两对等位基因位于图中相关的同源染色体上,则细胞C由于经过间期DNA复制,DNA加倍,其基因型为AAaaBBbb。
20. 甲图为正在进行复制的DNA分子,乙图为将甲图中某一片段放大后的模式图。回答下列问题:
(1)在动物细胞中,DNA进行复制的场所有___。DNA独特的双螺旋结构为图甲过程提供___,并通过___原则保证了该过程的准确进行。
(2)甲图中的物质①和②是DNA复制所需要的两种关键酶,酶①是___,能破坏DNA两条链之间的___,酶②是___,能将单个的___连接起来形成磷酸二酯键。
(3)若甲图中配对的两条链中,一条链上存在数量关系(A+G)/(T+C)=m,则其互补链上(A+G)/(T+C)的值是___。
(4)若某DNA分子有1000个碱基对,其中含有胞嘧啶600个,该DNA连续复制多次,最后一次复制消耗了周围环境中6400个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了___次。
【答案】(1) ①. 细胞核、线粒体 ②. 精确的模板 ③. 碱基互补
(2) ①. 解旋酶 ②. 氢键 ③. DNA聚合酶 ④. 脱氧核苷酸
(3)1/m (4)5
【解析】
【分析】据图分析,甲图分析,①为解旋酶,②为DNA聚合酶。乙图分析,1是磷酸,2是脱氧核糖,3是鸟嘌呤,与胞嘧啶配对。
【小问1详解】
动物细胞中DNA复制的场所主要在细胞核,此外在线粒体中也可发生;DNA独特的双螺旋结构为DNA的复制提供精确的模板,并严格通过碱基互补配对原则保证了DNA复制的精确进行。
【小问2详解】
酶①是解旋酶,能破坏DNA两条链之间的氢键,图中的酶②能延伸子链,为DNA聚合酶,能将单个的脱氧核苷酸连接起来,形成磷酸二酯键。
【小问3详解】
DNA分子的两条链之间遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则,非互补碱基在单双链之间的比值是互为倒数的,若一条链上存在数量关系(A+G)/(T+C)=m,则其互补链上(A+G)/(T+C)的值是1/m。
【小问4详解】
若某DNA分子有1000个碱基对,该DNA分子中有胞嘧啶600个,则腺嘌呤有400个,假设该DNA分子共复制了n次,则第n次复制需要消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸=2n-1×400=6400,计算出n=5。
21. 在XY型性别决定的生物中,X、Y是同源染色体,但是形态差别较大,存在同源区域和非同源区域。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域,在该区域上基因成对存在,Ⅱ和Ⅲ是非同源区域,在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y所特有的基因。在果蝇的X和Y染色体上含有图乙所示的基因,其中A和a分别控制果蝇的刚毛和截毛性状,E和e分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题:
(1)果蝇的E和e基因位于图甲中的___(填序号)区域,A和a基因位于图甲中的___(填序号)区域。
(2)图甲中的X和Y之间有互换现象的是___(填序号)区域,发生在___期。
(3)红眼雌果蝇和红眼雄果蝇基因型分别为___和___。
(4)已知果蝇长翅(B)对小翅(b)为显性,现有纯合雌雄果蝇若干,若要通过一次杂交实验确定基因B、b是在常染色体上,还是在X染色体上,可设计实验如下:
①选择母本为___的果蝇和父本为___的果蝇进行杂交,观测统计后代的表型及比例。
②预测结果:若后代___,则表明基因位于X染色体上。若后代___,则表明基因位于常染色体上。
【答案】(1) ①. Ⅱ ②. Ⅰ
(2) ①. Ⅰ ②. 减数第一次分裂前
(3) ①. XEXE或XEXe ②. XEY
(4) ①. 小翅 ②. 长翅 ③. 雌性全为长翅,雄性全为小翅 ④. 无论雌雄全为长翅
【解析】
【分析】由图乙可知,A、a位于X和Y的同源区域,即图甲中Ⅰ区域,E、e只位于X染色体上,即图甲中Ⅱ区域。减数分裂过程中四分体中(交叉)互换的部位是同源染色体的同源区域,非同源区域不会发生(交叉)互换。
【小问1详解】
由题图可知,A和a基因位于X、Y染色体上,应位于图甲中的Ⅰ区域,而E和e基因只存在于X染色体上,应位于图甲中的Ⅱ区域。
【小问2详解】
减数第一次分裂前期,X、Y染色体上同源区域中的非姐妹染色单体可能发生(交叉)互换,即图中的Ⅰ区域。
【小问3详解】
由于控制眼色的基因E、e位于X和Y染色体的非同源区域,所以,红眼雄果蝇的基因型为XEY,红眼雌果蝇的基因型为XEXE或XEXe。
【小问4详解】
针对XY型生物,在知道显隐性的情况下,可通过隐性雌性个体与显性雄性合体杂交,观察子代表型及比例判断基因在染色体上的位置。所以选择母本为小翅的果蝇与父本为长翅的果蝇进行杂交,观测统计后代的表型及比例。
若后代雌雄性别有差异(雌性全为长翅,雄性全为小翅),则该对基因在X染色体上;若后代雌雄性别无差异(无论雌雄全为长翅),则该对基因位于常染色体上。
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