山东省泰安市新泰第一中学老校区(新泰中学)2023-2024学年高一下学期期中考试生物试题
展开(考试时间:90分钟 总分:100分)
一、单项选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分)
1. 将豌豆一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植,另将玉米(雌雄异花)一对相对性状纯合显性个体和纯合隐性个体间行种植。通常情况下,具有隐性性状的一行植株上所产生的F1具有的特点是( )
A. 豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体
B. 玉米都为隐性个体,豌豆既有显性个体又有隐性个体
C. 豌豆和玉米的显性和隐性个体比例都是3:1
D. 豌豆都为隐性个体,玉米既有显性个体又有隐性个体
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析可知:纯种豌豆在自然情况下是严格的自花传粉,闭花受粉,所以间行种植彼此之间互不影响;而玉米自然条件下既可进行同株的异花传粉(因雌雄不同花,系自交)又可进行异株间的异花传粉(系杂交),所以隐性个体上产生的 F1既有高茎也有矮茎。
【详解】A、豌豆由于自花传粉,只有隐性个体;玉米可进行异株间的异花传粉,有显性个体和隐性个体,A错误;
B、玉米既有显性又有隐性,豌豆都为隐性个体,B错误;
C、豌豆都为隐性个体,玉米可进行同株的异花传粉,又可进行异株间的异花传粉,比例不能确定,C错误;
D、豌豆是自花传粉植物,都为隐性个体;玉米是异花传粉植物,既有显性又有隐性,D正确。
故选D
2. 下列各组中属于相对性状的是( )
A. 南宋李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B. 新疆棉花中的长绒棉与彩色棉
C. “雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D. 兔的长毛和短毛
【答案】D
【解析】
【分析】相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型。判断生物的性状是否属于相对性状需要扣住概念中的关键词“同种生物”和“同一性状”答题。
【详解】南宋李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”来形容海棠花的绿叶, “红瘦”来形容海棠花的红花,符合“同种生物”,但不符合“同一性状”,不属于相对性状,A错误;新疆棉花中的长绒棉与彩色棉,符合“同种生物”,但不符合“同一性状”,不属于相对性状,B错误;“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”是指雄兔的脚喜欢扑腾,雌兔的眼老是眯缝着,符合“同种生物”,但不符合“同一性状”,不属于相对性状,C错误;兔的长毛和短毛符合“同种生物”和“同一性状”,属于相对性状,D正确。故选D。
3. 两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置有如图三种情况。下列说法错误的是(在产生配子时,不考虑染色体互换)( )
A. 类型1和类型2个体自交,后代的基因型数相同
B. 类型3,的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合
C. 三种类型的个体自交,后代可能出现9:3:3;1性状分离比的是类型3
D. 如果类型1、2在产生配子时出现了互换,则三种类型的个体都能产生四种比例相等的配子
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,若不考虑变异,则类型1中两对等位基因位于一对同源染色体上,能产生2种配子Ab、aB;类型2中两对等位基因位于一对同源染色体上,能产生2种配子AB、ab,类型3中两对等位基因分别位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,能产生AB、ab、Ab、aB四种数量相等的配子。
【详解】A、类型1能产生2种配子Ab、aB,自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB,类型2能产生2种配子AB、ab,自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb,即类型1和类型2个体自交,后代的基因型数相同,都是3种,A正确;
B、类型3的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,故产生配子时会出现非同源染色体的自由组合,B正确;
C、类型3遵循自由组合定律,能产生AB、ab、Ab、aB四种数量相等的配子,自交后代比例是9:3:3:1,类型1、2两对基因连锁,自交后代基因型的比例不是9:3:3:1,C正确;
D、如果类型1、2在产生配子时出现了染色体互换(交叉互换),则三种类型个体都能产生四种类型的配子,但类型1、2产生的四种配子的数量不相等,D错误。
故选D。
4. 黑腹果蝇X染色体存在缺刻现象(缺少某一片段)。缺刻红眼雌果蝇(XRX-)与白眼雄果蝇(XrY)杂交得F1,F1雌雄个体杂交得F2。已知F1中雌雄个体数量比例为2:1;雄性全部为红眼,雌性中既有红眼又有白眼。下列分析合理的是( )
A. Xr与Y结合的子代会死亡B. F1白眼的基因型为XrXr
C. F2中雌雄个体数量比为1:1D. F2中红眼个体的比例为5/7
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【详解】A、缺刻红眼雌果蝇(XRX-)与白眼雄果蝇(XrY)杂交得F1,F1中雌雄个体数量比例为2:1,可推测X-Y个体死亡,A错误;
B、F1白眼的基因型为XrX-,B错误;
C、F1雌蝇产生的配子为XR:Xr:X-=1:2:1,雄蝇产生的配子为XR:Y=1:1,由于X-Y致死,所以F2中雌雄个体数量比为4:3,F2中红眼个体的比例为5/7,C错误、D正确。
故选D。
5. 现对基因型为 AaBbCc 的植物进行测交,其后代的基因型及比例为 AaBbcc:aaBbCc:Aabbcc:aabbCc=1:1:1:1(不考虑变异)。三对基因在染色体上的分布状况是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意分析可知:对基因型为AaBbCc的植物进行测交,其后代的基因型及比例为AaBbcc:aaBbCc:Aabbcc:aabbCc=1:1:1:1,其中A与c始终在一起,a与C始终在一起,说明Ac基因位于同一条染色体上,aC基因位于其同源染色体上,Ac或aC都会和B或b随机组合,说明B和b基因位于另外一对同源染色体上。
【详解】根据分析,基因A和a、B和b位于两对同源染色体上;基因C和c、B和b位于两对同源染色体上;A与c始终在一起,a与C始终在一起,所以该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子。综上所述,B正确,A、C、D错误。
故选B。
6. 下列关于基因和染色体的叙述,正确的是( )
A. 在减数分裂的过程中,非等位基因均能自由组合
B. 正常情况下,人体细胞内成对的同源染色体一条来自母方,另一条来自父方
C. 减数分裂Ι过程中,同源染色体分离后,非同源染色体进行自由组合
D. 雌雄配子结合形成受精卵时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式,是有性生殖生物的原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)成为成熟生殖细胞(精、卵细胞即配子)过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续的分裂,但染色体只复制一次。因此,生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。所谓同源染色体是指一个来自父方,另一个来自母方,其形态大小相同的一对染色体。受精卵及体细胞中都含有同源染色体。控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因,等位基因位于同源染色体上,非等位基因位于非同源染色体上,但同源染色体上也有非等位基因。减数分裂时,同源染色体分离,其上的等位基因随之分离,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因随之自由组合,产生不同的配子。
【详解】A、在减数分裂的过程中,非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,A错误;
B、正常情况下,人体细胞内的同源染色体一半来自母方,另一半来自父方,B正确;
C、减数分裂时,等位基因随着同源染色体彼此分离,分别进入子细胞,C错误;
D、减数分裂产生配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进入不同的配子,D错误。
故选B。
7. 下图表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. a过程可以发生互换
B. b过程没有染色单体
C. c过程为着丝粒分裂导致
D. d过程没有同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体的变化曲线,其中a表示减数第一次分裂,b表示减数第二次分裂,c表示受精作用,d表示有丝分裂。
【详解】A、图中a表示减数第一次分裂过程,在同源染色体联会后,非姐妹染色单体之间可以发生互换,A正确;
B、b表示减数第二分裂,在着丝粒没有分裂前,仍有染色单体,B错误;
C、c过程发生受精作用,精子与卵细胞结合,使染色体数目加倍,C错误;
D、d表示有丝分裂过程,该过程中始终存在同源染色体,D错误。
故选A。
8. 探究基因位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验设计思路如下,下列方法和结论的组合中可以完成探究任务的是( )
方法1:纯合显性雌性个体×纯合隐性雄性个体→F1
方法2:纯合隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→F1
结论:
①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。
③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。
④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. 方法1十结论①②B. 方法1+结论③④
C. 方法2+结论③④D. 方法2+结论①②
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:方法1为正交,则方法2为反交,如果正反交结果一致,说明基因位于X、Y同源区段;若正反交结果不一致,则基因不在位于X、Y同源区段,可能在X上。
【详解】A、方法1:纯合显性雌性与隐性纯合雄性杂交①若子代雌雄全表为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,①错误;②雄性个体表现不可能为隐性性状,②错误。不能完成探究任务,A错误;
B、方法1:纯合显性雌性与隐性纯合雄性杂交③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,③错误;④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,④错误,显然不能完成上述探究任务,B错误;
C、方法2:纯合显性雄性与隐性纯合雌性杂交,③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体同源区段,③错误;④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,④错误。不能够完成上述探究任务,C错误,
D、方法2:纯合显性雄性与隐性纯合雌性杂交①若子代雌雄全为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段,①正确;②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上,Y上没有相关基因,②正确,能完成上述探究任务,D正确。
故选D。
9. 某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记,其中一对同源染色体上有基因A和a,现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂,产生四个子细胞,分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是( )
A. 若四个子细胞中均含4条染色体,则一定有一半子细胞含有a基因
B. 若四个子细胞中均含8条染色体,则每个子细胞中均含2个A基因
C. 若四个子细胞中的核DNA均含15N,则每个子细胞均含8条染色体
D. 若四个子细胞中有一半核DNA含15N,则每个子细胞均含4条染色体
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂与有丝分裂的区别:有丝分裂可连续进行,有丝分裂复制一次,细胞分裂一次, 产生与亲代细胞一样的两个子细胞;减数分裂复制一次,细胞连续分裂两次,产生的子细胞中核DNA和染色体是亲代细胞的一半。
【详解】A、若四个子细胞中均含4条染色体(染色体数目是体细胞的一半),则细胞进行的减数分裂,等位基因会发生分离,形成4个精细胞两两相同,故有一半子细胞含有a基因,A正确;
B、若四个子细胞中均含8条染色体(染色体数目与体细胞相同),则细胞进行的是有丝分裂,子细胞的基因型与体细胞相同,则每个子细胞中均只含有1个A基因和1个a基因,B错误;
C、若四个子细胞中的核DNA均含15N,则DNA只复制一次,细胞进行的是减数分裂,四个子细胞为精细胞,染色体数目是体细胞的一半,因此四个子细胞中均含4条染色体,C错误;
D、若四个子细胞中有一半核DNA含15N,说明DNA不止复制一次,则细胞进行的是有丝分裂,所以每个子细胞均含8条染色体,D错误。
故选A。
10. 先天性夜盲症是一种单基因遗传病(相关基因用B、b表示),患者视网膜视杆细胞不能合成视紫红质。图为某家族中此病的患病情况,以及第III代个体的基因检测结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 该病为隐性遗传病,致病基因位于X染色体上
B. II-1与II-2均携带致病基因,因此后代III-1患病
C. II-3的小肠上皮细胞和初级卵母细胞中均含有致病基因
D. 若III-2与正常男性结婚,生育患病后代的概率是1/4
【答案】B
【解析】
【分析】分析遗传系谱图,Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病但是Ⅲ-1患病,因此该病为隐性病,为判断基因B/b的位置,可以从第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-1和Ⅲ-3均只有一条带,为隐性基因对应的条带,而Ⅲ-4为正常人,其父亲Ⅱ-4为患者,若为常染色体隐性遗传病,则Ⅱ-4为bb,Ⅲ-4为Bb,应有两条带,故Ⅲ-4的基因型为XBY,该病为伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、分析遗传系谱图,Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病但是Ⅲ-1患病,因此该病为隐性病,为判断基因B/b的位置,可以第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-1和Ⅲ-3均只有一条带,为隐性基因对应的条带,而Ⅲ-4为正常人,其父亲Ⅱ-4为患者,若为常染色体隐性遗传病,则Ⅱ-4为bb,Ⅲ-4为Bb,应有两条带,故Ⅲ-4的基因型为XBY,该病为伴X染色体隐性遗传,A正确;
B、结合A选项的分析可知,II-1的基因型为XBXb,II-2的基因型为XBY,故II-2不携带致病基因,B错误;
C、II-3的基因型为XBXb,故II-3的小肠上皮细胞含有致病基因,初级卵母细胞中也含有致病基因,C正确;
D、III-2基因型为XBXb,与正常男性XBY结婚,生育患病后代(XbY)的概率是1/4,D正确。
故选B。
11. 研究发现,某种植株(性别决定方式为XY型)存在性反转现象,基因a纯合时可使雌株发生性反转成为雄株,而雄株不会发生性反转;基因A无此现象。让纯合雄株与杂合雌株杂交,F1中雌株:雄株=1:3。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A. F1中雌株的基因型与亲本雌株的基因型均相同
B. F1中由性反转产生的雄株占F1雄株的比例为1/3
C. 若基因A,a位于X染色体上,则F1雄株的基因型有3种
D. 若基因A、a位于常染色体上,则F1雄株中的纯合子占1/2
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传概念:基因位于性染色体上,遗传上和性别相关联,叫做伴性遗传。基因在染色体上位置不确定时,常常用假设法分析。
【详解】A、根据题中信息可知,若基因A、a位于X染色体上,则雌株的基因型为XAXA、XAXa,雄株的基因型为XAY、XaY、XaXa(性反转);根据F1中雌株:雄株=1:3可知,亲本的纯合雄株(XaY)与杂合雌株(XAXa)杂交,F1雌株的基因型为XAXa(1/4),F1雄株的基因型为XAY(1/4),XaY(1/4),XaXa(性反转,1/4)。若基因A、a位于常染色体上,则雌株的基因型为AAXX,AaXX,雄株的基因型为AAXY、AaXY,aaXY,aaXX(性反转)。亲本纯合雄株(aaXY)与杂合雌株(AaXX)杂交,F1雌株的基因型为AaXX(1/4),F1雄株的基因型为AaXY(1/4),aaXY(1/4),aaXX(性反转,1/4)。综上,基因A、a无论是位于X染色体上,还是位于常染色体上,F1中雌株的基因型与亲本雌株的基因型均相同,A正确;
B、若基因A、a位于X染色体上,亲本的纯合雄株(XaY)与杂合雌株(XAXa)杂交,F1雌株的基因型为XAXa(1/4),F1雄株的基因型为XAY(1/4),XaY(1/4),XaXa(性反转,1/4)。若基因A、a位于常染色体上,亲本纯合雄株(aaXY)与杂合雌株(AaXX)杂交,F1雌株的基因型为AaXX(1/4),F1雄株的基因型为AaXY(1/4),aaXY(1/4),aaXX(性反转,1/4)。综上,F1中由性反转产生的雄株占F1雄株的比例为1/3,B正确;
C、若基因A、a位于X染色体上,亲本的纯合雄株(XaY)与杂合雌株(XAXa)杂交,F1雌株的基因型为XAXa(1/4),F1雄株的基因型为XAY(1/4),XaY(1/4),XaXa(性反转,1/4),C正确;
D、当基因A,a位于常染色体上时,F1雄株中纯合子占2/3,D错误。
故选D。
12. 取小鼠的一个精原细胞(2n=40),在含 3H 标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期后,转移至普通培养基中直至完成减数分裂。下列叙述正确的是( )
A. 一个初级精母细胞中有 80 条染色单体带有标记
B. 一个次级精母细胞有 0 或 1 或 2 条 Y 染色体带有 3H 标记
C. 至少有 4 个精细胞含有 3H 标记染色体
D. 所有精细胞的染色体中有 25%带有 3H 标记
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子复制是半保留复制方式,新合成的DNA分子一条链是母链,另一条链是新合成的子链;
2、由于DNA分子复制是半保留复制方式,所以小鼠的一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,每个细胞中的染色体上的DNA分子中,一条链含放射性标记,另一条链不含放射性标记。然后继续培养,在不含放射性标记的培养基中继续减数分裂,当完成染色体复制后,每条染色体的两条染色单体中,一条染色单体中DNA一条链带标记,另一条链不带标记,另一条染色单体中DNA两条链都不带标记。
【详解】A、据上分析可知,初级精母细胞80条染色单体中只有40条染色单体带有标记,A错误;
B、一个次级精母细胞有0或1条Y染色体带有3H标记,B错误;
C、由于在减数第二次分裂后期含有标记的DNA分子将随机分配到细胞的两极,因此一个精原细胞经过减数分裂产生的具有放射性的精细胞可能是2、3、4个,因此两个精原细胞经过减数分裂后至少有4个精细胞含有3H标记染色体,C正确;
D、所有精细胞的染色体中带有3H标记的占50%,D错误。
故选C。
13. 下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误的是( )
A. 转录结束后①和②重新形成双螺旋结构B. 图中③的左端为5’端
C. ④是游离的脱氧核苷酸D. 该过程中存在T与A的碱基配对方式
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶参与,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则,合成相对应的RNA分子。翻译过程是以信使RNA(mRNA)为模板,指导合成蛋白质的过程。
【详解】A、转录开始时双螺旋解开,结束后①和②重新形成双螺旋结构,A正确;
B、图中③链为RNA链,其延伸方向为5'→3',所以其左端为5',B正确;
C、④是形成RNA的原料,是游离的核糖核苷酸,C错误;
D、该过程中DNA中的T可以与RNA中的A配对,D正确。
故选C。
14. 关于基因表达的过程,下列叙述正确的是( )
A. 不同的密码子编码同种氨基酸会增加翻译出错的概率
B. 多个核糖体可结合在一个mRNA上共同合成一条多肽链
C. 一种氨基酸可由多种tRNA转运
D. 翻译过程中,mRNA会沿着核糖体移动,直至读取终止密码子
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,真核细胞中,转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子的过程,主要场所是细胞核;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所是核糖体。
2、密码子概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;密码子具有通用性,即自然界所有的生物共有一套一串密码。
【详解】A、不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性,A错误;
B、多个核糖体可结合在一个mRNA上分别合成多条相同的多肽链,提高了翻译效率,B错误;
C、一种氨基酸可由多个密码子编码,密码子与可tRNA的反密码子碱基互补配对,因此一种氨基酸可由多种不同的tRNA转运,C正确;
D、翻译时核糖体在mRNA上移动,直到核糖体遇到mRNA的终止密码子,合成才终止,D错误。
故选C。
15. 下列关于表观遗传的说法不正确的是( )
A. 表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等
B. 表观遗传现象中,生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变
C. 表观遗传现象与外界环境关系密切
D. DNA甲基化的修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传的分子生物学基质包括:DNA的甲基化、基因印记、RNA干扰和组蛋白修饰。
【详解】AB、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等,A正确,B错误;
C、外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化,从而引起表观遗传现象的出现,C 正确;
D、DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代,使后代出现同样的表型,D正确。
故选B。
16. 果蝇的刚毛与截毛由一对等位基因控制。一对刚毛果蝇杂交,子代果蝇中刚毛与截毛的比为3∶1,下列分析正确的是( )
A. 可以确定果蝇的截毛对刚毛为显性
B. 亲本中,雌、雄刚毛果蝇均为杂合体
C. 若子代截毛果蝇全为雄蝇,则控制基因只位于X染色体上
D. 若子代截毛果蝇全为雌蝇,则控制基因位于X、Y染色体同源区段上
【答案】D
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、一对刚毛果蝇杂交,子代果蝇中刚毛∶截毛=3∶1,说明刚毛为显性性状,A错误;
B、亲本中,雌果蝇为杂合体,雄果蝇可能为杂合体,也可能为纯合体,B错误;
C、子代截毛果蝇全为雄蝇时,控制基因可能只位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段上,C错误;
D、子代截毛果蝇全为雌蝇时,控制基因位于X、Y染色体的同源区段上,D正确。
故选D。
17. 某蝶类的性别决定方式为ZW型,其体表黑斑与白斑是一对相对性状,黑斑(A)对白斑(a)为显性,且基因不在Z与W染色体的同源区段上。现有如下四种该蝶类,下列有关说法正确的是( )
A. 若基因A、a在Z染色体上,则甲与其他个体杂交后代中雄性蝶类都表现为黑斑
B. 若基因A、a在Z染色体上,则群体中雌性白斑个体数少于雄性白斑个体数
C. 若要验证基因A、a在常染色体上还是在z染色体上,应将乙与丙杂交
D. 若基因A、a在常染色体上,A基因显性纯合致死,则甲与乙杂交的子代中黑斑∶白斑=1∶1
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,若黑斑与白斑是一对相对性状位于常染色体上,则甲和乙基因型均为A_,丙和丁的基因型均为aa;若黑斑与白斑是一对相对性状位于Z染色体上,根据题干信息,甲基因型为ZAW,乙基因型为ZAZA或ZAZa,丙的基因型为ZaW,丁的基因型为ZaZa。
【详解】A、若基因A、a在Z染色体上,则甲的基因型为ZAW,则甲与其他个体杂交,后代雄性蝶类基因型为ZAZ-,均表现为黑斑,A正确;
B、若基因A、a在Z染色体上,则群体中雌性白斑基因型为ZaW,雄性白斑基因型为ZaZa,雌性个体有一个a基因就为白班,故群体中雌性白斑个体数多于雄性白斑个体数,B错误;
C、基因位于常染色体则正反交实验结果一致,基因位于性染色体上则正反交实验结果可能不一致,故若验证基因A、a在常染色体上还是在Z染色体上,应将甲与丁,乙与丙分别杂交,若杂交实验结果一致则位于常染色体上,若不一致则位于Z染色体上,C错误;
D、若基因A、a在常染色体上,则甲和乙的基因型均为A_,A基因显性纯合致死,则甲与乙基因型均为Aa,它们杂交的子代中黑斑:白斑=2:1,D错误。
故选A。
18. 卵子死亡症是常染色体隐性遗传病,患者卵子受精一段时间后,会退化凋亡。下图表示该病与另一种单基因遗传病系谱,Ⅲ7只含一个甲病致病基因,下列说法错误的是( )
A. 乙病是卵子死亡症
B. 两病在人群中男女发病率不相同
C. Ⅲ7和Ⅲ10的致病基因均来自I1
D. 携带乙病致病基因的正常男性与Ⅲ8婚配,后代两病均患的概率是0
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、Ⅱ3和Ⅱ4均无甲病,Ⅲ7患甲病,“无中生有”为隐性,所以甲是隐性遗传病,Ⅲ7只含一个甲病致病基因,所以甲病致病基因在X染色体上,也就是甲病是伴X隐性遗传病,而卵子死亡症是常染色体显性遗传病,所以乙病是卵子死亡症,A正确;
B、甲病是伴X隐性遗传病,在男性中的发病率高于女性;卵子死亡症致病基因虽然在常染色体上,但只有女性才能产生卵子,所以只有女性才患乙病,所以两病在男女中发病率均不相同,B正确;
C、若甲病相关基因用A/a表示,则Ⅲ7的基因型为XaY,其a基因来自于Ⅱ4(XaXa),Ⅱ4的a基因来源于Ⅰ1(XaY),若乙病致病基因用B/b表示,则Ⅱ5不患病,基因型为bb,Ⅲ10患病,基因型为Bb,其致病基因只能来自Ⅱ6,不能来自Ⅰ1,C错误;
D、关于甲病Ⅱ3和Ⅱ4的基因型分别为XAY和XAXa,所以Ⅱ8的基因型为XAXA:XAXa=1:1,与正常男性XAY结婚后所生的孩子中,只有男孩可能患病,而乙病只有女性才会患病,所以后代两病兼患的概率为0,D正确。
故选C。
19. 如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述错误的是( )
A. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
B. 该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
C. 该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D. 若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,染色体数目与图中细胞相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点(粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前间期: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: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(粒)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、若该图表示基因型AAXBY的精原细胞,根据自由组合定律,已知产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a,也可能为aXBY、A、A,A错误;
B、同源染色体没有联会,所以该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为同源染色体即一对性染色体,B正确;
C、由于图中为基因型为AAXBY的动物细胞,该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象,有可能发生了基因突变,C正确;
D、若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,减数第一次完成后染色体数目减半,在减数第二次分裂后期,着丝粒(点)分裂,染色体暂时加倍,与体细胞中染色体数目一致,也与图中细胞染色体数目相同,D正确。
故选A。
20. 某种雌雄同株植物叶片形状的圆形和针形受一对遗传因子A、a控制,A对a为显性,遗传因子组成为aa的植株表现为针叶。以下分析错误的是( )
A. 若Aa植株自交,淘汰掉F1中的aa植株,剩余植株自由交配,F2中圆叶∶针叶=8∶1
B. 若遗传因子a使花粉一半死亡,Aa植株自交,后代圆叶∶针叶=5∶1
C. 用射线照射一株基因型为Aa的植株,使其及后代所产生的含a的花粉完全失去育性,用该植株自交得F1,F1自交所得F2中AA∶Aa=1∶1
D. 若遗传因子组成AA致死,则圆叶植株自交得F1,F1自由交配所得F2中圆叶∶针叶=1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
【详解】A、若Aa自交,淘汰掉F1中的aa植株,AA∶Aa=1∶2,能产生a配子1/2×2/3=1/3,A配子1-1/3=2/3,进行自由交配,子代针叶植株(aa)所占比例为(1/3)2=1/9,圆叶植株比例为1-1/9=8/9,所以F2中圆叶∶针叶=8∶1,A正确;
B、若遗传因子a使花粉一半死亡,Aa植株自交,产生的雌配子为A∶a=1∶1,产生的雄配子A∶a=2∶1,后代针叶(aa)占1/2×1/3=1/6,圆叶占1-1/6=5/6,圆叶∶针叶=5∶1,B正确;
C、若遗传因子a使花粉完全死亡,Aa植株自交,产生的雌配子为1/2A,1/2a,产生的雄配子只有A,F1中AA∶Aa=1∶1,F1自交,产生的雌配子3/4A,1/4a,产生雄配子只有A,F1自交得F2中AA∶Aa=3∶1,C错误;
D、若遗传因子组成AA致死,圆叶植株基因型为Aa,其自交得F1的基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,AA致死,F1只剩Aa∶aa=2∶1。F1自由交配,产生的配子A=2/3×1/2=1/3,a=1-1/3=2/3,所得F2中,针叶(aa)=(2/3)2=4/9,AA致死,圆叶(Aa)=2×2/3×1/3=4/9,故F2中圆叶∶针叶=1∶1,D正确。
故选C。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
21. 图甲、乙为某生物细胞分裂某一时期示意图,图丙为细胞分裂相关过程中同源染色体对数的数量变化,图丁为细胞分裂相关的几个时期中染色体与核DNA分子的相对含量。下列有关叙述正确的是( )
A. 图乙细胞的名称是次级精母细胞或极体
B. 图丁中a时期对应图丙的②
C. 精原细胞、造血干细胞的分裂过程均可以用图丙表示
D. 图甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③,对应图丁的b和c
【答案】AB
【解析】
【分析】据图分析,图甲细胞中含有同源染色体,且都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;图乙细胞不含同源染色体,且着丝粒(着丝点)发生分裂,说明其处于减数第二次分裂后期;图丙曲线①②代表有丝分裂,③④代表减数分裂。图丁a代表有丝分裂后期,b代表每条染色体上含有两个DNA,可代表有丝分裂前、中期、减数第一次分裂前期、中期、后期,c可代表有丝分裂末期及减数第二次分裂后期。
【详解】A、图乙细胞不含同源染色体,且着丝粒(着丝点)发生分裂,说明其处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为次级精母细胞或第一极体,A正确;
B、图丁中a时期核DNA含量和染色体含量都为8,可推知其表示有丝分裂后期;图丙中②同源染色体对数加倍为4对,也代表有丝分裂后期,因此图丁中a时期对应图丙的②,B正确;
C、图丙最后同源染色体对数为0,说明其进行了同源染色体分离,即代表减数分裂,造血干细胞不能进行减数分裂,C错误;
D、图甲细胞中含有同源染色体,且都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,对应丙图的①和丁图的b;图乙细胞不含同源染色体,且着丝粒(着丝点)发生分裂,说明其处于减数第二次分裂后期,对应丙图④和丁图的c,D错误。
故选AB。
22. 某种鸟类(ZW型)的羽毛中,红色(D)对灰色(d)为显性,有条纹(R)对无条纹(r)为显性,其中的1对等位基因位于Z染色体上。现有1只红色有条纹个体与1只灰色有条纹个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹。下列叙述正确的是( )
A. 亲本的基因型为DdZRZr和DdZRW
B. 母本产生的配子中,含dZR的配子占1/4
C. F1出现红色有条纹雌性个体的概率为3/16
D. F1雌性个体中,灰色无条纹个体的概率是1/16
【答案】C
【解析】
【分析】ZW型性别决定方式的生物,其中雄性个体的性染色体组成为ZZ,只能产生一种含有Z的雄配子;雌性个体的性染色体组成为ZW,能产生两种雌配子,即含有Z的卵细胞和含有W的卵细胞,且比例为1:1。含有Z的精子和含有W的卵细胞结合会形成雌性个体,含有Z的精子和含有Z的卵细胞结合会形成雄性个体,所以群体中的雌雄比例接近1:1。
【详解】A、1只红色有条纹个体D_R_与1只灰色有条纹ddR_个体杂交,F1雄鸟中约有1/8为灰色无条纹,即1/2×1/4,即R、r这对基因后代出现rr的概率是1/4,亲本基因型都是Rr,进一步可推测出亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,A错误;
B、母本的基因型是RrZdW,不产生含dZR的配子,B错误;
C、亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,F1出现红色有条纹雌性个体(R_ZDW)的概率为3/4×1/4=3/16,C正确;
D、亲本的基因型为 RrZDZd和RrZdW,F1雌性个体中,基因型为rrZdW个体的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。
故选C。
23. 下列有关计算结果,正确的是( )
A. 某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的38%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的41%
B. 某双链DNA分子共有碱基m个,其中鸟嘌呤占a个,以该DNA为亲代进行DNA复制,则第三次复制中需游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为2m-4a
C. 将一个双链DNA分子被15N标记的噬菌体去侵染含14N的细菌,噬菌体复制3次后,则含有14N标记的噬菌体占总数的1/4
D. 某DNA分子的一条单链中(A+T)/(C+G)=0.4,其互补链中(A+T)/(C+G)=2.5
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+T=C+G,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数;
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;
(3)DNA分子一条链中(A+G)/(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值为1;
(4)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)/(C+G)的比值不同.该比值体现了不同生物DNA分子的特异性;
(5)双链DNA分子中,A=(A1+A2)/2,其他碱基同理.
【详解】A、某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的38%,则G=C=(1-38%)/2=31%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的10%,A错误;
B、某双链DNA分子共有碱基m个,其中鸟嘌呤占a个,所以腺嘌呤为m/2-a,以该DNA为亲代进行DNA复制,则第三次复制中需游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为(m/2-a)[(23-1)-(22-1)]=2m-4a,B正确;
C、将一个双链DNA分子被15N标记的噬菌体去侵染含14N的细菌,噬菌体复制3次后,DNA的复制为半保留复制,所以子代噬菌体均含有14N,即含有14N标记的噬菌体占总数的1,C错误;
D、根据碱基互补配对原则,某DNA分子的一条单链中(A+T)/(C+G)=0.4,其互补链中(A+T)/(C+G)=0.4,D错误。
故选B。
24. 操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式,它由启动子(启动基因转录)、结构基因(编码蛋白基因)、终止子(终止转录)等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程,其中序号表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关说法正确的是( )
A. 过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
B. 过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码,直至终止子结束
C. 细胞中缺乏rRNA时,RP1与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始
D. 该机制保证了rRNA与RP的数量平衡,同时也减少了物质与能量的浪费
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题图:图示表示某原核细胞中组成核糖体的蛋白质的合成及调控过程。图中①为转录过程,其场所是拟核;②为翻译过程,发生在核糖体上。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,过程①转录中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因(基因1、基因2等)的转录,A正确;
B、过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码,直至终止密码子结束,B错误;
CD、rRNA能与RP1、RP2和其他核糖体蛋白结合形成核糖体,mRNA上的RBS是核糖体结合位点,当细胞中缺乏rRNA分子时,RP1不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合,导致核糖体不能与mRNA结合,进而阻止翻译的起始,这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体蛋白在数量上保持平衡,又可以减少物质和能量的浪费,CD正确。
故选ACD。
25. 家蚕的性别决定类型为ZW型,其体色有黄体和透明体(A/a),蚕丝颜色有彩色和白色(B/b),且两对基因均不位于W染色体上,一只黄体蚕丝彩色雌蚕与一只纯合透明体蚕丝白色雄蚕杂交,F1为黄体蚕丝白色和透明体蚕丝白色个体,F1黄体蚕丝白色个体与透明体蚕丝白色个体自由交配,F2中黄体蚕丝白色(♂):透明体蚕丝白色(♂):黄体蚕丝彩色(♀):透明体蚕丝白色(♀)=1:1:1:1。不考虑突变和互换,下列说法正确的是( )
A. 黄体对透明体为显性,A/a基因位于常染色体上
B. 若只考虑蚕丝颜色,则亲本中雄蚕的基因型为ZBZB
C. 若F2个体自由交配,则子代会出现黄体:透明体=9:7
D. 若F2中的黄体雌蚕与透明体雄蚕杂交,则子代均为蚕丝白色
【答案】BD
【解析】
【分析】黄体雌蚕与纯合白体雄蚕杂交,F1均为白蚕,说明白色为显性;F2雌雄个体体色比例不同,其中雄蚕只有白色,说明控制蚕丝颜色的基因位于性染色体(Z染色体)上,且白色:彩色=3:1,即白色对彩色为显性。
【详解】A、黄体蚕丝白色个体与透明体蚕丝白色个体杂交,F2出现4种表现型,若A/a基因位于常染色体上,考虑性别,子代应出现8种表现型,因此A/a基因位于Z染色体上,A错误;
B、若只考虑蚕丝颜色,F2中白色:彩色=3:1,白色对彩色为显性,而雌、雄个体在蚕丝颜色上个体比例不同,其中雄蚕只有白色,说明控制蚕丝颜色颜色的基因位于性染色体(Z染色体)上,亲本中雄蚕的基因型为ZBZB,B正确;
C、只考虑体色,F2个体基因型为1/4ZAZa、1/4ZaZa、1/4ZAW、1/4ZaW,雄配子种类及比例为1/4ZA、3/4Za,雌配子比例为1/4ZA、1/4Za、1/2W,雌雄配子随机结合,透明体比例为3/4×1/4+3/4×1/2=9/16,黄体:透明体=7:9,C错误;
D、F2中的黄体雌蚕蚕丝颜色是彩色,基因型为ZbW,透明体雄蚕的蚕丝颜色为白色,基因型为ZBZB,两者杂交之后,子代均为蚕丝白色,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题包括5小题,共45分)
26. 果蝇的长翅与短翅(由B、b基因控制)、红眼与白眼(由R、r基因控制)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1表型及数量如下表,请据表回答下列问题:
(1)控制果蝇眼色性状的基因位于_______染色体上。
(2)亲本雄雌果蝇的基因型为父本________、母本________。F1长翅红眼雌果蝇的基因型有________种,其中杂合子∶纯合子=________。
(3)将亲本的雌果蝇与1只长翅白眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占3/8,则这只白眼雄果蝇的基因型是________,子代雌果蝇的表型及比例为________。
【答案】(1)X (2) ①. BbXRY ②. BbXRXr ③. 四##4 ④. 5∶1
(3) ①. BbXrY ②. 长翅红眼∶长翅白眼∶残翅红眼∶残翅白眼=3∶3∶1∶1
【解析】
【分析】由表格信息可知,杂交后代,雌果蝇中长翅与短翅之比接近3:1,眼色都表现为红眼,雄果蝇中,长翅:短翅≈3:1,红眼:白眼≈1:1,长翅与残翅的比例在性别间无差异,是常染色体遗传,红眼、白眼果蝇在性别间有差异,是X染色体遗传,且长翅对短翅是显性,红眼对白眼是显性,亲本基因型是BbXRY、BbXRXr。
【小问1详解】
由表格信息可知,杂交后代,雌果蝇眼色都表现为红眼,雄果蝇中红眼:白眼≈1:1,眼色在子代雌雄个体间有差异,故控制红眼和白眼的等位基因位于X染色体上。
【小问2详解】
由表格信息可知,杂交后代,雌果蝇中长翅与短翅之比接近3:1,眼色都表现为红眼,雄果蝇中,长翅:短翅≈3:1,红眼:白眼≈1:1,长翅与残翅的比例在性别间无差异,是常染色体遗传,红眼、白眼果蝇在性别间有差异,是X染色体遗传,且长翅对短翅是显性,红眼对白眼是显性,故亲本的基因型父本为BbXRY、母本基因型为BbXRXr;F1中长翅红眼雌果蝇基因型有1/6BBXRXR、1/6BBXRXr、2/6BbXRXR、2/6BbXRXr4种基因型;其中杂合子(1/6BBXRXr+2/6BbXRXR+2/6BbXRXr)∶纯合子(1/6BBXRXR)=5:1。
【小问3详解】
1只长翅白眼雄果蝇B_XrY与亲本雌果蝇BbXRXr杂交,子代雌果蝇中长翅白眼(B_XrXr)占3/8=3/4(B-)×1/2(XrXr),因此长翅白眼雄果蝇的基因型是BbXrY,则子代雌果蝇的表型及比例为长翅红眼(B_XRXr)∶长翅白眼(B_XrXr)∶残翅红眼(bbXRXr)∶残翅白眼(bbXrXr)=(3/4×1/2)∶(3/4×1/2)∶(1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=3:3:1:1。
27. 某生物兴趣小组用模型模拟T2噭菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图1,据图回答下列问题。
(1)子代噬菌体外壳的合成场所是___________。将上述a~f以正确的时间顺序排列(a为子代噬菌体):___________(用字母和箭头表示)
(2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是___________;该实验分别用35S或32P标记噬菌体的DNA和蛋白质,在如图2中标记元素所在部位依次是___________。以32P标记组为例,搅拌离心应发生在图中f~c过程之间,如果在过程c之后搅拌离心,可能出现的异常现象是___________。
(3)下列曲线中,用来表示T2菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系如图3,最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)____________。
A. 甲组-上清液-①B. 乙组-上清液-②
C. 甲组-沉淀物-③D. 乙组-沉淀物-④
(4)科学家在研究噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能时,检测上清液中的放射性,得到如图4.所示的实验结果。实验中搅拌的目的是____________。据图分析搅拌时间应至少大于_____________min,否则上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是______________,图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会_____________。
【答案】(1) ①. 大肠杆菌的核糖体 ②. d→e→b→f→c→a
(2) ①. 区分DNA和蛋白质分子 ②. ④① ③. 上清液中具有较强的放射性 (3)B
(4) ①. 使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离 ②. 2 ③. 部分噬菌体未侵染细菌 ④. 增高
【解析】
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的新技术,完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验,即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,其实验步骤是:分别用35S或32P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,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质;该实验证明DNA是遗传物质。
【小问1详解】
噬菌体为病毒,不含有细胞结构,故子代噬菌体外壳的合成场所是大肠杆菌的核糖体。图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此噬菌体侵染的顺序可表示为d→e→b→f→c→a。
【小问2详解】
用32P标记DNA,用35S标记蛋白质,用以区分DNA和蛋白质分子;④是氨基酸的R基,其上有S元素,用35S标记蛋白质的位置在④,①是磷酸基团,标记DNA的位置在①;f表示组装,c表示释放,以32P标记组为例,放射性理论上应出现在沉淀中,如果在过程c之后搅拌离心,可能出现的异常现象是上清液中具有较强的放射性。
【小问3详解】
A、甲组是用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,A错误;
B、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中,但随着保温时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性升高,沉淀物中放射性含量降低,因此,乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升,对应于曲线②,B正确;
C、甲组-上清液-④,C错误;
D、乙组-沉淀物-②,D错误。
故选B。
小问4详解】
搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离;结合图4可知,搅拌时间应至少大于2min,才导致上清中出现相应的图中上清液中32P的放射性仍达到30%的原因是部分噬菌体未侵染进入细菌导致的,若此时细菌的存活率明显低于100%,则图中上清液中32P的放射性仍达到30%的原因可能是由于子代噬菌体释放出来进入上清液的缘故,导致上清液放射性物质32P的含量会增高。
28. 基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图Ⅱ中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图Ⅲ为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图Ⅰ中表示的过程发生于___________(填“原核细胞”或“真核细胞”)。图中有两个核糖体参与,当图示的过程完全完成后,两个核糖体上合成的物质___________(填“相同”或“不同”)。
(2)图Ⅱ所示的过程发生的方向是___________(填“从左到右”或“从右向左”)。
(3)正常人体细胞中,主要发生于细胞核中的过程是图Ⅲ所示的___________(填字母),当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是___________(填字母)。
(4)若某DNA 分子的一条链上,腺嘌呤占比是胞嘧啶占比的 1.4 倍,二者在该链的数量之和占整个 DNA 分子碱基总数的 24%,则此 DNA 分子另一条链上的胸腺嘧啶占该 DNA 分子碱基总数的______。
【答案】(1) ①. 原核细胞 ②. 相同
(2)从左向右 (3) ①. a、b ②. c
(4)14%
【解析】
【分析】题图分析:图Ⅰ中既有转录也有翻译,转录和翻译同时发生,推测可能发生在原核生物体内;
图Ⅱ表示翻译过程,a表示多肽,b表示核糖体,c表示tRNA,d表示mRNA;
图Ⅲ表示中心法则,a表示DNA复制,b表示转录,c表示逆转录,d表示RNA复制,e表示翻译。
【小问1详解】
图Ⅰ中既有转录也有翻译,所以表示的是基因表达过程,因为该图中的转录和翻译可以同时发生,所以图示的过程发生于原核细胞中;由于两个核糖体所用的模板相同,所以当完成翻译过程后,产生的蛋白质(或多肽)种类相同。
【小问2详解】
根据图Ⅱ所示过程发生的场所可以判断该过程为翻译,根据tRNA的移动方向(右边c搬运氨基酸进来)以及肽链的向左延伸可知,核糖体体沿mRNA移动的方向是从左向右,即翻译的方向是从左向右。
【小问3详解】
图Ⅲ表示中心法则,a表示DNA复制,b表示转录,c表示逆转录,d表示RNA复制,e表示翻译。正常人体细胞中,DNA的复制a和转录b主要发生于细胞核中;艾滋病病毒属于逆转录病毒,当人体细胞感染了艾滋病病毒后,才会发生逆转录过程c。
【小问4详解】
由题意,设该DNA单链含有100个碱基,若此 DNA 分子的一条链上,腺嘌呤(A)占比是胞嘧啶(C)占比的 1.4 倍,即A=1.4C,二者(A+C)在该链的数量之和占整个 DNA 分子碱基总数的 24%(占该链48%),A+C=48,1.4C+C=48,C=20,A=28,根据碱基互补配对原则,该DNA链中的A与另一条DNA链中的T相等,T=28个,故则另一条链上的胸腺嘧啶占该 DNA 分子碱基总数的比例=28÷2÷100×100%=14%。
29. 某一年生或两年生的草本植物为XY型性别决定,其叶形有宽叶和窄叶(受等位基因E和e控制),茎的高度有高茎和矮茎(受等位基因D和d控制),且存在某种配子致死现象(不考虑基因突变、交叉互换及性染色体同源区段)。现用两纯合亲本杂交,F1雌株和雄株均表现为宽叶高茎,F1雌雄株随机交配,F2表现为宽叶高茎雌株:宽叶矮茎雌株:宽叶高茎雄株:宽叶矮茎雄株:窄叶高茎雄株:窄叶矮茎雄株=6:2:1:1:1:1。
请回答下列问题:
(1)高茎是__________性性状,D和d位于__________染色体上。宽叶性状的遗传方式为______,判断理由是____________。
(2)根据杂交结果分析,F1的基因型为__________,推测F1__________(填“雌”或“雄”)株产生的基因型为__________的配子致死。
(3)F2中的宽叶高茎雄株与宽叶矮茎雌株相互交配,子代的表现型及比例为_______________。
【答案】(1) ①. 显 ②. 常 ③. 伴X染色体显性遗传 ④. F1均为宽叶,F2出现窄叶,且雌株全为宽叶,雄株即有宽叶又有窄叶
(2) ①. DdXEY、DdXEXe ②. 雄 ③. DY
(3)宽叶高茎雌株:宽叶矮茎雌株:宽叶矮茎雄株:窄叶矮茎雄株=4:4:3:1
【解析】
【分析】结合题干“F1雌株和雄株均表现为宽叶高茎”,而F2中出现了窄叶和矮茎,意味着宽叶对窄叶为显性,高茎对矮茎为显性,F2中雌株有高茎和矮茎,雄株也有高茎和矮茎,无性别差异,故控制高茎和矮茎的基因位于常染色体上,而雌株均为宽叶,雄株中有宽叶和窄叶,意味着宽叶和窄叶的遗传与性别相关联,控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,即宽叶性状的遗传方式为伴X染色体显性遗传,
【小问1详解】
结合题干“F1雌株和雄株均表现为宽叶高茎”,而F2中出现了窄叶和矮茎,意味着宽叶对窄叶为显性,高茎对矮茎为显性,F2中雌株有高茎和矮茎,雄株也有高茎和矮茎,无性别差异,故控制高茎和矮茎的基因位于常染色体上,而雌株均为宽叶,雄株中有宽叶和窄叶,意味着宽叶和窄叶的遗传与性别相关联,控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上,即宽叶性状的遗传方式为伴X染色体显性遗传,判断理由是F1均为宽叶,F2出现窄叶,且雌株全为宽叶,雄株即有宽叶又有窄叶。
【小问2详解】
结合(1)的分析可知,F1雌株的基因型为DdXEXe,F1雄株的基因型为DdXEY,若雌雄配子均正常,则DdXEXe与DdXEY杂交得到的子代表现型及比例为宽叶高茎雌株:宽叶矮茎雌株:宽叶高茎雄株:宽叶矮茎雄株:窄叶高茎雄株:窄叶矮茎雄株=6:2:3:1:3:1,与实际结果宽叶高茎雌株:宽叶矮茎雌株:宽叶高茎雄株:宽叶矮茎雄株:窄叶高茎雄株:窄叶矮茎雄株=6:2:1:1:1:1相比可知,宽叶高茎雄株和窄叶高茎雄株的比例出了问题,份数有所减少,均减少2份,二者均为雄株且均为高茎,推测F1雄株产生的基因型为DY的配子致死。
【小问3详解】
结合(2)的分析可知,F2中的宽叶高茎雄株基因型为DdXEY,宽叶矮茎雌株1/2ddXEXE、1/2ddXEXe相互交配,DdXEY产生的配子及比例为 1/3DXE、1/3dXE、1/3dY,1/2ddXEXE、1/2ddXEXe产生的雌配子及比例为 3/4dXE、 1/4dXe,雌雄配子随机结合,子代基因型及比例为3/12DdXEXE、1/12DdXEXe、3/12ddXEXE、1/12ddXEXe、3/12ddXEY、1/12ddXeY,即子代的表现型及比例为宽叶高茎雌株:宽叶矮茎雌株:宽叶矮茎雄株:窄叶矮茎雄株=4:4:3:1。
30. 某种昆虫属于XY型性别决定动物,其体色受两对基因(B、b和D、d)控制,两对基因独立遗传,其中D、d仅位于X染色体上,两对基因控制体色的关系如图所示。
(1)昆虫体色的遗传体现了基因控制性状的方式是___________。
(2)一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交,F1代全为棕色个体,将F1代雌雄个体随机交配,在F2代棕色雌性个体中杂合子所占的比例为___________。
(3)该昆虫体内另有一对等位基因E、e,与基因B、b不在同一对同源染色体上(不考虑X、Y的同源区段和其他变异)。当e基因纯合时对雄性个体无影响,但会使雌性性反转成不育的雄性。让一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交,F1代没有出现性反转个体,所得F1代的雌雄个体随机交配,F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9,无淡棕色个体出现。
①E、e基因位于___________染色体上,亲代雌性的基因型可能有___________种,亲代雄性的基因型为___________。
②F2代雌雄个体自由交配,后代中不育个体所占比例为___________。
③现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针,该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带,从而出现荧光标记点,通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目。请利用该探针和F2代某雄性个体高度分化的体细胞设计一个实验,探究该个体是否可育,简要写出实验设计思路并预期实验结果______。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程来控制生物体的性状
(2)5/6 (3) ①. X ②. 3##三 ③. BBXdEY ④. 1/28 ⑤. 取该雄虫高度分化的体细胞,利用分子杂交的方法,用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合,然后观察荧光标记点的数目
若观察到1个荧光标记点,则该雄性个体可育
若观察到2个荧光标记点,则该雄性个体不育
【解析】
【分析】基因自由组合定律: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】
结合图示可知,图中昆虫体色的遗传是通过酶的合成进行的,说明基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程来控制生物体的性状。
【小问2详解】
据题可知,两对基因独立遗传,其中D、d仅位于X染色体上,说明B、b位于常染色体上,其中棕色基因型是B-XDX-、B-XDY,淡棕色是bbXDX-、bbXDY,白色基因型是bbXdXd、bbXdY、B-XdXd、B-XdY,一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交,F1代全是棕色个体,说明双亲基因型是淡棕色雌性个体(bbXDXD)与一只白色雄性个体(BBXdY),F1基因型是BbXDXd、BbXDY,雌雄个体随机交配,F2代棕色雌性个体基因型是B-XDX-,其中纯合子BBXDXD的比例=1/3×1/2=1/6,则杂合子=1-1/6=5/6。
【小问3详解】
① 假设E/e位于常染色体上,F1代没有出现性反转个体,而F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9(正常应该为1:1),出现性反转个体,则亲代基因型为EE、Ee,所得F1基因型为1/2EE、1/2Ee,F1雌雄个体随机交配,雌雄配子都为3/4E、1/4e,产生ee个体为1/4×1/4=1/16,F2雌性个体有1/16性反转为雄性,则F2代雌雄昆虫个体数比例为15:17,与题中不符。 假设E/e位于X染色体上,则亲代基因型为XEY、XEXe,所得F1基因型为1/4 XEXE、1/4 XEXe、1/4 XEY、1/4 XeY,F1雌雄个体随机交配,雌配子都为3/4XE、1/4Xe,雄配子中XE:Xe=1:1,产生XeXe个体为1/4×1/2=1/8,F2雌性个体有1/8性反转为雄性,则F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9,与题中相符。一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交,F2代无淡棕色个体出现,分析亲代不含b基因,雄性基因型是BBXdEY,雌性可能有3种基因型,包括BBXDEXDe、BBXdEXDe、BBXDEXde。
②F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9,F2代中有少数雌性个体发生性反转,结合配子法可知,仅考虑可与与否,则产生的雄配子XE∶Xe:Y=4∶2:1,雌配子XE:Xe=3∶1,后代中不育个体(XeXe)所占比例为1/7×1/4=1/28。
③分析题意,现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针,该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带,从而出现荧光标记点,通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目,由于D/d与E/e基因均位于X染色体,即连锁,故可取该雄虫高度分化的体细胞,利用分子杂交的方法,用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合,然后观察荧光标记点的数目:若观察到1个荧光标记点,说明其是正常的雄性个体,则该雄性个体可育;若观察到2个荧光标记点,说明是含有两个e基因的反转个体,则该雄性个体不育。类型1
类型2
类型3
甲
乙
丙
丁
黑斑(♀)
黑斑(♂)
白斑(♀)
白斑(♂)
长翅红眼
长翅白眼
短翅红眼
短翅白眼
雌蝇(只)
151
0
52
0
雄蝇(只)
77
75
25
26
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