安徽省县中联盟2023-2024学年高一下学期5月月考生物试卷(Word版附解析)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号框。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分 ,每小题只有一个选项符合题目要求
1. 纯合的红花金鱼草与白花金鱼草杂交,F1为粉红色,F1自交得F2,F2表型及比例为红色:粉红色:白色=1:2:1.下列叙述正确的是( )
A. 金鱼草的红花对白花为显性
B. 该花色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
C. F1表型是亲本遗传物质在体内发生混合的结果
D. F2花色的不同可能是色素含量不同所致
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干可知F1(Aa)的花色为粉红色,F1自交所得 F2出现三种表型,红花:粉红花:白花=1:2:1,说明控制金鱼草花色这一相对性状是由一对等位基因控制的,并且遵循基因的分离定律。
【详解】A、根据题干信息无法得出红花白花的显隐性,A错误;
B、F1自交所得 F2出现三种表型,红花:粉红花:白花=1:2:1,说明控制金鱼草花色这一相对性状是由一对等位基因控制的,并且遵循基因的分离定律,B错误;
CD、F1表型不是遗传物质混合,可能是控制色素合成相关的基因表达量不同,导致色素含量不同所致,C错误,D正确。
故选D。
2. 黑腹果蝇的长翅(VgVg)对残翅(vgvg)为显性。用一定的高温处理某只残翅果蝇的幼虫,当幼虫羽化为成虫甲后,翅膀表现为长翅。下列叙述正确的是( )
A. 高温改变了黑腹果蝇的基因型
B. 将甲置于常温下培育一段时间,可恢复残翅性状
C. 本实验可作出“高温影响细胞代谢过程,从而影响翅型”的假设
D. 可用“甲与长翅个体交配,并在常温下培育子代”来探究甲的基因型
【答案】C
【解析】
【分析】基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。
【详解】A、高温可能通过影响酶活性,影响代谢,从而影响性状,并不一定影响基因型,可见高温不一定改变了黑腹果蝇的基因型,A错误;
BC、题干信息:用一定的高温处理某只残翅果蝇的幼虫,当幼虫羽化为成虫甲后,翅膀表现为长翅;高温可能导致某些酶活性丧失,影响代谢,从而影响性状,故将甲置于常温下培育一段时间,不一定恢复残翅性状,本实验可“高温影响细胞代谢过程,从而影响翅型”的假设,B错误,C正确;
D、检测基因型可采用测交法,故可用“甲与残翅个体交配,并在常温下培育子代”来探究甲的基因型,D错误。
故选C。
3. 水稻有糯性品系和非糯性品系,非糯性(B)对糯性(b)是显性。糯性品系的米粒含有支链淀粉,用碘液处理后呈红褐色,非糯性品系的米粒含有直链淀粉,用碘液处理后呈蓝黑色。B、b基因的遗传效应在花粉粒中已经表现出来。下列实验的结果为“等位基因分离发生在配子形成时”提供直观证据的是( )
A. 取杂合非糯性水稻的花粉加碘液染色,在显微镜下观察花粉粒颜色
B. 用糯性品系的花粉对非糯性品系的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色
C. 用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色
D. 用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色
【答案】A
【解析】
【分析】基因分离的实质是在减数分裂过程中,等位基因的分离伴随同源染色体的分离而分离,配子中只存在等位基因中的其中一个。杂合子的配子种类能够直接证明孟德尔的基因分离定律实质,杂合子测交能验证基因分离定律。
【详解】A、分离定律的实质是等位基因的分离,该基因控制的性状在花粉粒中已经表现,因此最直接的证据是取花粉镜检,A正确;
B、用糯性品系的花粉对非糯性品系的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色,不能证明等位基因分离发生在配子形成时,B错误;
C、用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色,只能间接提供证据,C错误;
D、用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,以碘液检测米粒颜色,只能间接提供证据,D错误。
故选A。
4. 现有三个基因型不同的纯合燕麦品种甲(白颖)、乙(黄颖)和丙(黑颖)。甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交得F2,结果如表。下列叙述错误的是( )
A. 燕麦颖色至少受两对等位基因控制
B. 若乙和丙杂交,F2中黑颖占3/4
C. 让组合1和组合2中 F1杂交,子代基因型有9种
D. 让组合2中F1测交,子代表型及比例为2黑颖:1黄颖:1白颖
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔的自由组合定律,其实质为,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分裂的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由组合2表型比12 黑颖∶ 3 黄颖∶ 1 白颖可知,为9∶3∶3∶1的变式,说明燕麦颖色至少两对等位基因控制,A正确;
B、甲(白颖)和丙(黑颖)杂交,F1表现为黑颖,若相关基因用A/a、B/b表示,则亲本的基因型为甲的基因型aabb,丙的基因型为AABB,乙为黄颖,其基因型为AAbb或aaBB,则若丙AABB和乙AAbb杂交,F1的基因型为AABb,F2中黑颖和黄颖的比例为3∶1,则黑颖占3/4,B正确;
C、组合1的F1的基因型为Aabb,组合2的F1基因型为AaBb,则让组合1和组合2中 F1杂交,子代基因型有3×2=6种,C错误;
D、组合2的F1基因型为AaBb,其测交产生的子代的基因型和表现型为AaBb(黑颖)∶aaBb(黑颖)∶Aabb(黄颖)∶aabb(白颖),即子代表型比为2∶1∶1,D正确。
故选C。
5. Duchene型肌营养不良(简称DMD)是一对等位基因控制的疾病,一般在三岁左右发病。患者骨骼肌进行性退变并伴有肌无力,呼吸及心脏衰竭,多在20岁前死亡,患者多为男性。下图是某患者家的家系图,其中Ⅲ10细胞中有45条染色体。下列推测正确的是( )
A. DMD 患者的致病基因位于 Y 染色体上
B. Ⅰ1和Ⅰ2均为致病基因携带者
C. 理论上,Ⅱ3和Ⅱ4的儿子和女儿均可患病
D. III10细胞中染色体组成为44+X
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ5患病,根据无中生有为隐性,且患者多为男性,由此可知该病属于伴X染色体隐性遗传病。
【详解】AB、分析题图,Ⅰ1和Ⅰ2正常,Ⅱ5患病,根据无中生有为隐性,且患者多为男性,由此可知该病属于伴X染色体隐性遗传病,则Ⅰ1为显性纯合子,Ⅰ2为致病基因携带者,AB错误;
C、Ⅱ3和Ⅱ4正常,Ⅲ8和Ⅲ9患病,则Ⅱ3为显性纯合子,Ⅱ4为致病基因携带者,则理论上,Ⅱ3和Ⅱ4的女儿不可患病,C错误;
D、由于10号的父亲无病,且其染色体缺一条,推测致病基因来自母亲,性染色体组成为XO,即III10细胞中染色体组成为44+X,D正确。
故选D。
6. 某家禽的性别决定方式为ZW型。现有黄腿芦花家禽与黄腿非芦花家禽各1只杂交获得F1,F1表型及比例为黄腿芦花:黄腿非芦花:灰腿芦花:灰腿非芦花=3:3:1:1.根据杂交结果,下列叙述错误的是( )
A. 两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B. 不能确定芦花和非芦花性状的显、隐性
C. 若F1每种表型都有雌雄个体,则可确定亲本基因型
D. 控制芦花和非芦花性状的基因可能位于 Z染色体
【答案】C
【解析】
【分析】假设两对性状分别用A/a、B/b表示,F1表型及比例为黄腿芦花:黄腿非芦花:灰腿芦花:灰腿非芦花=3:3:1:1,两对性状分开考虑,则黄腿:灰腿=3:1,说明亲本组合为Aa×Aa,芦花:非芦花=1:1,说明亲本组合为Bb×bb,但不能确定芦花和非芦花性状的显、隐性。
【详解】A、F1表型及比例为黄腿芦花:黄腿非芦花:灰腿芦花:灰腿非芦花=3:3:1:1,黄腿:灰腿=3:1,芦花:非芦花=1:1,由F1表型比可知两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,A正确;
BD、芦花和非芦花杂交,子代表型比为1:1,不能确定芦花和非芦花性状的显、隐性,也不能推测其是否位于Z染色体上,BD正确;
C、若四种表型均有雌雄,亲代基因型可以是位于两对常染色体上的两对基因组成,也可以是一对常染色体,一对Z染色体上的基因组成,C错误。
故选C。
7. 下列探究“基因在染色体上”的实验方案和实验结论相符的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、萨顿假说:根据蝗虫的基因(遗传因子)与染色体的行为存在平行关系,推论基因就在染色体上。
2、基因分离定律:在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。
3、基因的自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、根据蝗虫的基因(遗传因子)与染色体的行为存在平行关系,推论基因就在染色体上,A不符合题意;
B、Yyrr和yyRr杂交,不论是否位于非同源染色体上,均表型比为出现1:1:1:1的实验结果,B符合题意;
C、纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,只能判断显、隐性,C不符合题意;
D、杂合红眼雌果蝇测交,不论在常染色体、X染色体上、XY同源区段均可能出现1:1表型比,D不符合题意。
故选B
8. 人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA 的碱基序列。这24个DNA 分子大约含有31.6亿个碱基对,构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。X、Y染色体上分别有1098、78个基因,54对基因位于同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 人类基因组计划测定的是22条常染色体+X+Y上DNA中基因的脱氧核苷酸序列
B. 只位于X染色体上的显性基因遗传病,女患者的致病基因来自父亲
C. 只位于Y染色体上的基因异常时,患者均为男性
D. 位于X、Y染色体同源区段基因的遗传与性别无关
【答案】C
【解析】
【分析】1、由于X和Y染色体上的遗传信息有所不同,因此人类基因组计划测定的是22+X+Y上DNA的脱氧核苷酸序列。
2、伴性遗传是指在遗传过程中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方式就称为伴性遗传。伴性遗传属于特殊的分离定律。
3、X和Y为同源染色体,减数第一次分裂的过程中会发生联会和同源染色体分离;在初级精母细胞中一定含有Y染色体;但在减数第一次分裂过程中,由于发生了同源染色体的分离,次级精母细胞中只含X或Y这对同源染色体中的一条, 也就是说次级精母细胞有的含X染色体,有的含Y染色体。
【详解】A、人类基因组计划测定的是22条常染色体+X+Y上DNA的脱氧核苷酸序列,而不仅仅是DNA中基因的脱氧核苷酸序列,A错误;
B、只位于X染色体上的显性基因遗传病,女患者的致病基因可来自父亲或母亲,B错误;
C、由于只有男性含有Y染色体,故只位于Y染色体上的基因异常时,患者均为男性,C正确;
D、位于X、Y染色体同源区段基因的遗传与性别有关,D错误。
故选C
9. 图1表示马蛔虫(2N=4)性腺中原始生殖细胞某个分裂时期的模式图,图2表示性腺中某细胞分裂过程中,细胞内每条染色体上DNA含量变化和细胞核中染色体数目的变化曲线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 图1表示的细胞为次级精母细胞
B. 图1表示的细胞处于图2的cd段
C. 图2中fg段细胞中可能存在等位基因
D. 图2中ef段变化的原因是细胞一分为二
【答案】C
【解析】
【分析】图1为有丝分裂中期,图2为减数分裂过程相应数目变化曲线,其中实线表示DNA数目变化,虚线变式染色体数目变化。
【详解】A、图1为有丝分裂中期,A错误;
B、图2为减数分裂过程相应数目变化曲线,其中实线表示DNA数目变化,虚线变式染色体数目变化,不能对应图1细胞,B错误;
C、图2中fg段为减数分裂II后期姐妹染色单体分离,可能因基因突变或者交叉互换导致存在等位基因,C正确;
D、图2中ef段是着丝粒分裂所致,D错误。
故选C。
10. 我国科学家在研究被子植物受精过程中发现:胚囊中助细胞分泌一种信号分子(AtLURE1),与花粉管表面的受体结合,引导花粉管定向生长;当花粉管成功将精子运输到胚囊与卵细胞识别结合后, 卵细胞分泌蛋白酶ECS1和ECS2, 降解AtLURE1 使其无法继续吸引花粉管;若卵细胞未成功受精,则 ECS1和ECS2不能分泌,助细胞或中央细胞分泌信号分子继续吸引花粉管,行使受精恢复功能。下列叙述正确的是( )
A. 精子和卵细胞依靠 AtLUREl 相互识别
B. ECS1和ECS2有助于保持后代染色体数目稳定
C. 阻止ECS1和ECS2的分泌有助于形成更多的种子
D. 吸引花粉管定向生长的信号分子完全来源于助细胞
【答案】B
【解析】
【分析】受精时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起,通过受精作用有助于维持本物种体细胞中染色体数目的稳定。
【详解】A、AtLURE1是胚囊中助细胞分泌的一种信号分子,该信号分子可与花粉管表面的受体结合,实现对花粉管的引导作用,可见AtLURE1不是精子和卵细胞识别信号分子,A错误;
B、卵细胞分泌蛋白酶ECS1和ECS2,可以阻止多精入卵,有助于维持染色体数目稳定,B正确;
C、阻止ECS1和ECS2的分泌可能形成染色体数目加倍的种子,但不会形成更多的种子,C错误;
D、助细胞或中央细胞均能分泌信号分子,吸引花粉管,D错误。
故选B。
11. 下列关于人类揭示核酸是遗传物质的探索实验,叙述错误的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了转化因子的存在
B. 艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验遵循了对照原则和减法原理
C. 用32P标记的噬菌体侵染细菌的一组实验不能证明 DNA 是遗传物质
D. 烟草花叶病毒RNA感染烟叶产生花叶病,说明病毒的遗传物质主要是RNA
【答案】D
【解析】
【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论是,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”;
2、噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是是噬菌体的遗传物质;
3、烟草花叶病毒侵染烟草的实验结论: RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论是,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质即“转化因子”,即证明了转化因子的存在,A正确;
B、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验特异地除去了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,其自变量的处理方法遵循“减法原理”,同时各个实验组之间构成了相互对照,B正确;
C、分别用32P和35S标记的噬菌体侵染细菌的两组实验才能证明 DNA 是遗传物质,一组实验不能证明结论,C正确;
D、烟草花叶病毒RNA感染烟叶产生花叶病说明该病毒RNA具有遗传效应,但蛋白质和遗传物质组装成病毒才能引起花叶病,说明病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选D。
12. 现有碱基塑料片5个 A、8个G、6个C、6个T,脱氧核糖与磷酸的连接物14个, 脱氧核糖塑料片22个,代表氢键的连接物、碱基与脱氧核糖连接物、磷酸塑料片均充足,某学习小组尝试构建如下图含5个碱基对的DNA 双螺旋结构模型。下列叙述正确的是( )
A. 能搭建出45种DNA 分子结构模型
B. 现有材料不能搭建出如右图的模型
C. 现有材料搭建的模型最多需利用10个碱基塑料片
D. 现有材料最多能搭建含22个脱氧核苷酸的模型
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键)。
【详解】A、题干信息,碱基塑料片5个 A、8个G、6个C、6个T,由于A=T,G=C,则A和T均消耗5个,G和C均消耗6个;又脱氧核糖与磷酸的连接物14个,假设可知构建n个碱基对,则2(2n-1)=14,n=4,即只能搭建成含四个碱基对的结构模型,由于A、T、G、C存在数量的限制,故能搭建出的DNA 分子结构模型小于44种,A错误;
B、由A项分析可知,现有材料只能搭建4个碱基对的结构模型,故现有材料不能搭建出如右图的模型,B正确;
C、由A项分析可知,现有材料搭建的模型最多需利用5+5+6+6=22个碱基塑料片,C错误;
D、由A项分析可知,现有材料只能搭建4个碱基对结构模型,可见现有材料最多能搭建含4×2=8个脱氧核苷酸的模型,D错误。
故选B。
13. 如图为某DNA分子片段,假设该片段A+T占碱基总数的30%。若对该片段进行体外复制,下列叙述错误的是( )
A. ①和②为模板合成的子链碱基序列相同
B. 复制时需要DNA聚合酶催化
C. 复制3次至少需要9800个鸟嘌呤脱氧核苷酸
D. 碱基互补配对原则保证了复制的准确性
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA分子的复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
2、DNA分子的复制过程:边解旋边复制。
3、DNA分子的复制结果:一条DNA复制出两条DNA。
4、DNA分子的复制特点:半保留复制。
【详解】A、①和②为模板合成的子链碱基序列互补,A错误;
B、DNA分子复制时需要DNA聚合酶催化,催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链上,B正确;
C、该DNA分子片段为1985+15=2000个碱基对,G=2000×2×(1-30%)×0.5=1400,复制3次,需要1400×(23-1)=9800,C正确;
D、碱基互补配对原则,A和T配对,G和C配对,保证了复制的准确性,D正确。
故选A。
14. 研究发现,未经人工转基因操作的番薯含有农杆菌的部分基因,这些基因可促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌某些基因能在自然条件下转入番薯细胞
B. 农杆菌基因和番薯基因是4种碱基对的随机排列
C. 农杆菌基因和番薯基因的基本组成单位相同
D. 农杆菌的某些基因转入番薯细胞后仍具有遗传效应
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞,导致未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,A正确;
B、农杆菌和番薯的基因中4种碱基对的排列顺序是特定的,不是随机排列,B错误;
C、农杆菌基因和番薯基因都是有遗传效应的DNA片段,其基本组成单位都是脱氧核糖核苷酸,C正确;
D、依据题干信息,农杆菌的某些基因转入番薯细胞后,这些基因可促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,说明农杆菌的某些基因转入番薯细胞后仍具有遗传效应,D正确。
故选B。
15. 我国科学家已成功将正常酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合,创建了1条线型融合染色体。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后,细胞依然能够存活,并表现出相应的生命特性。下列叙述错误的是( )
A. 该条人造单染色体上含有多个基因
B. 该条人造单染色体成分由DNA和蛋白质构成
C. 该条人造单染色体可能执行16条染色体的功能
D. 该条人造单染色体复制后含有1个亲代DNA分子和1个子代DNA分子
【答案】D
【解析】
【分析】1.染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体;
2.基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸;
3.基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、染色体上有许多基因,据此可知,该条人造单染色体上含有多个基因,A正确;
B、染色体由DNA和蛋白质构成,B正确;
C、“将正常酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合,创建了1条线型融合染色体,将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后,细胞依然能够存活,并表现出相应的生命特性”,因此该条人造单染色体可能执行16条染色体的功能,C正确;
D、DNA复制方式为半保留复制,故该条人造单染色体复制后含2个DNA分子,而且每个DNA分子中各有一条单链是亲代DNA分子的单链,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共55分
16. 某同学进行性状分离比的模拟实验,选择如下材料:三个布袋,分别标记甲、乙和丙,其中甲和丙代表雌性生殖器官,乙代表雄性生殖器官;四种大小相同的球,分别标记B、b、D、d。回答下列问题:
(1)图甲中两种球代表______。每次抓取小球时,需要注意的事项有______(写出两点)。
(2)某同学从甲、乙两个布袋内各抓取一个球,组合在一起,该同学正在模拟______。若将抓取的小球分别放回原布袋后,重复50次。理论上,该同学模拟的结果是_____。
(3)从丙袋中随机抓取两个球能否模拟自由组合定律。若能,说明理由。若不能,提出一个简单的完善方案。______(填“能”或“不能”)______。
【答案】(1) ①. 雌配子 ②. 抓取前摇动布袋,使布袋的球充分混合;随机抓取;抓取后放回原来布袋内
(2) ①. 雌、雄配子随机结合 ②. BB:Bb:bb≈1:2:1
(3) ①. 不能 ②. 将B、b和D、d分装入两个布袋中
【解析】
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释,生物的性状是由遗传因子(基因)决定的,控制显性性状的基因为显性基因(用大写字母表示如:D),控制隐性性状的基因为隐性基因(用小写字母表示如:d),而且基因成对存在。遗传因子组成相同的个体为纯合子,不同的为杂合子。生物形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离,分别进入不同的配子中。当杂合子自交时,雌雄配子随机结合,后代出现性状分离,性状分离比为显性:隐性=3:1。
【小问1详解】
甲和丙代表雌性生殖器官,则图甲中两种球代表雌配子,每次抓取小球时,抓取前摇动布袋,使布袋的球充分混合;随机抓取;抓取后放回原来布袋内。
【小问2详解】
杂合子形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离,分别进入不同的配子中,当杂合子自交时,雌雄配子随机结合,后代出现性状分离;模拟性状分离比的实验中,甲、乙布袋分别代表雌雄生殖器官,两个布袋中的小球分别代表雌雄配子。样本数据越多,实际值越接近理论值;统计次数越多,结果越接近BB:Bb:bb≈1:2:1。
【小问3详解】
从丙袋中随机抓取两个球不代表形成配子的过程,则不能否模拟自由组合定律。需要将将B、b和D、d分装入两个布袋中,随机抓取模拟自由组合定律。
17. 蜜蜂群体中有雌蜂(2n=32)和雄蜂(n=16),雌蜂由受精卵发育而来,雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。图1为雌蜂卵原细胞减数分裂部分过程示意图,图2为雄蜂精原细胞特殊的减数分裂过程示意图。回答下列问题:
(1)对于蜜蜂来说,一个精原细胞和一个卵原细胞产生的配子数目_______(填“相等”、“不相等”),配子中染色体数目_______(填“相等”、“不相等”)。
(2)从染色体行为来看,蜜蜂精子和卵细胞形成过程在减数分裂 Ⅰ 的最大区别是_______。在减数分裂 Ⅰ 时,形成的四分体数目分别是_______。
(3)若雄蜂基因型为ab,雌蜂基因型为AaBb,则子代雌蜂基因型有_______。
【答案】(1) ①. 相等 ②. 相等
(2) ①. 精子形成过程中无同源染色体联会和分离 ②. 0、16
(3)AaBb、Aabb、aaBb、aabb
【解析】
【分析】由题图信息可知,雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,因此它的体细胞都只含有一个染色体组。但雄蜂精原细胞在减数分裂时,第一次分裂时出现了单极纺锤体(即只在细胞的一极发出星射线构成纺锤体,另一极没有相关结构),这样在第一次分裂后期染色体均移向一极,保留有完整的细胞核,另一极无染色体,最后形成的两个子细胞的情况就是:一个无核的细胞,一个含有完整的细胞核(内含16条染色体)的子细胞,并不发生染色体数目的变化。减数第二次分裂时,则是按正常的方式进行,这次分裂实质上相当于一般的有丝分裂,但其细胞质进行不均等的分裂--含细胞质多的那部分(内含16条染色体)进一步发育成精子,含细胞质少的那部分(也含16条染色体)则逐渐退化。这样,雄蜂的一个精原细胞,通过这种减数分裂,只产生出一个精子,这种特殊的减数分裂叫做“假减数分裂”。
【小问1详解】
根据题干信息可知,图1为雌蜂卵原细胞减数分裂部分过程示意图,图2为雄蜂精原细胞特殊的减数分裂过程示意图,由图1可知,一个卵原细胞经过减数分裂产生一个卵细胞,由图2可知,一个精原细胞经过减数分裂产生一个精细胞,可见对于蜜蜂来说,一个精原细胞和一个卵原细胞产生的配子数目相等;图1中卵细胞的染色体数是卵原细胞的一半,即16条,而图2中精细胞的染色体数与精原细胞一样,即16条,可见对于蜜蜂来说,一个精原细胞和一个卵原细胞产生的配子中染色体数目相等。
【小问2详解】
由图1可知,减数分裂存在同源染色体的联会和分离,而图2中减数分裂不存在同源染色体的联会和分离,从染色体行为来看,蜜蜂精子和卵细胞形成过程在减数分裂 Ⅰ 的最大区别是精子形成过程中无同源染色体联会和分离,由于雄蜂由未受精的卵细胞发育而来,精原细胞不含同源染色体,雌蜂由受精卵发育而来,卵原细胞含有16对同源染色体,故精原细胞和卵原细胞在减数分裂 Ⅰ 时,形成的四分体数目分别是0、16。
【小问3详解】
雌蜂基因型为AaBb,其产生的雌配子基因型为AB、Ab、aB、ab,而雄蜂基因型为ab,故子代雌蜂基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb。
18. 果蝇的有眼与无眼受基因A、a控制,灰体与黑檀体受基因B、b控制,已知B、b 基因位于常染色体上。为研究两对相对性状的遗传方式,进行了两组杂交实验,结果如下。不考虑交叉互换及X、Y 同源区段,回答下列问题:
(1)控制有眼与无眼的基因A、a位于______(填“常”、“X”或“Y”)染色体上, 判断的依据是_______。
(2)实验一和实验二中,父本基因型分别是_______。
(3)从上述实验中选取材料,用一次杂交实验来探究有眼(无眼)基因和灰体(黑檀体)基因的遗传是否遵循自由组合定律。写出简要实验思路,预测实验结果及结论。实验思路_____。预期结果与结论:①________。②______。
【答案】(1) ①. 常 ②. 正交、反交结果一致
(2)AAbb、aaBb
(3) ①. 选取F1中有眼灰体雌、雄个体交配,统计后代表型及比例 ②. 若子代表型及比例为有眼灰体:有眼黑檀体:无眼灰体:无眼黑檀体=9:3:3:1,则 两对基因的遗传遵循自由组合定律 ③. 若子代表型及比例为有眼黑檀体:有眼灰体:无眼灰体=1:2:1,则两对基因的遗传不遵循自由组合定律
【解析】
【分析】分离定律的实质是在减数分裂过程形成配子时,等位基因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。 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】
由于正交、反交结果一致,控制有眼与无眼的基因A、a位于常染色体上。
小问2详解】
果蝇的有眼与无眼受基因A、a位于常染色体上,灰体与黑檀体受基因B、b控制,已知B、b 基因位于常染色体上,根据实验一,亲本无眼与有眼杂交,后代全为有眼,因此有眼为显性性状,无眼为隐性性状。亲本灰体与黑檀体杂交,后代全为灰体,因此灰体为显性性状,黑檀体为隐性性状,实验一亲本母本基因型为aaBB,父本基因型为AAbb。实验二亲本母本基因型为AAbb,父本基因型为aaBb。
【小问3详解】
从上述实验中选取材料,用一次杂交实验来探究有眼(无眼)基因和灰体(黑檀体)基因的遗传是否遵循自由组合定律。选取F1中有眼灰体雌、雄个体交配,统计后代表型及比例,若子代表型及比例为有眼灰体:有眼黑檀体:无眼灰体:无眼黑檀体=9:3:3:1,则 两对基因的遗传遵循自由组合定律,若子代表型及比例为有眼黑檀体:有眼灰体:无眼灰体=1:2:1,则两对基因的遗传不遵循自由组合定律.
19. 叶绿体进行光合作用的遗传受核DNA 和叶绿体 DNA(cpDNA)的控制,其中cpDNA 是环状双链DNA.回答下列问题:
(1)由cpDNA 控制的性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。理由是_______。
(2)cpDNA也是双螺旋结构,它由两条_________的脱氧核苷酸长链盘旋而成,两条链上的碱基通过氢键连接起来,所以cpDNA 分子结构上具有__________特点。
(3)某植物叶肉细胞中核DNA的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为m,cpDNA 的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为n,则m、n的大小关系为________。其中一个叶肉细胞含有12个cpDNA分子,它是由一个cpDNA分子复制产生。若每个叶绿体基因组大小是1.0×105个碱基对,由此产生12个cpDNA 需要_______个脱氧核苷酸,形成的DNA分子中共有游离的磷酸基团________个。
【答案】(1)cpDNA是细胞质基因,孟德尔遗传定律揭示的是细胞核基因遗传规律
(2) ①. 反向平行 ②. 稳定性
(3) ①. m=n ②. 2.2×106 ③. 0
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【小问1详解】
因为cpDNA是细胞质基因,孟德尔遗传定律揭示的是细胞核基因遗传规律,故由cpDNA 控制的性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。
【小问2详解】
cpDNA也是双螺旋结构,它由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,两条链上的碱基通过氢键连接起来,所以cpDNA分子结构上具有稳定性特点。
【小问3详解】
按照碱基互补配对原则,DNA双链中A与T配对、G与C配对,且DNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,两者的比值等于1,核DNA和cpDNA都是双链DNA,故m=n;若每个叶绿体基因组大小是1.0×105个碱基对,则含有2.0×105个碱基,其中一个叶肉细胞含有12个cpDNA分子,它是由一个cpDNA分子复制产生,由此产生12个cpDNA 需要(12-1)×2.0×105=2.2×106个脱氧核苷酸;cpDNA是环状双链DNA,不含游离的磷酸基团。
20. 在研究DNA复制机制的过程中,科学家曾用不同材料进行实验。回答下列问题:
(1)科学家用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下。
①本实验采用的方法是_______。取处于分裂后期的DNA进行放射性检测,而不取分裂中期的原因是_______。
②依据“DNA是半保留复制”假说,步骤①完成后,做出的演绎推理是________。若第二个细胞周期的放射性检测结果符合______,且第三个细胞周期的放射性检测结果是含有放射性的DNA分子占_______,则假说成立。
(2)科学家用噬菌体研究DNA的复制,将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。得到n个子代噬菌体并释放,发现其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是_____。
(3)科学家研究哺乳动物细胞核DNA复制,构建了复制模型,如下图。由图可知,DNA分子复制的特点有______(至少写出两点)。
【答案】(1) ①. 同位素标记法 ②. 复制产生的两个DNA由着丝粒连接,没有分开 ③. 子代DNA都有放射性 ④. 子代DNA 1/2 有放射性,1/2 无放射性 ⑤. 1/4
(2)复制为半保留复制,含亲本链的DNA只有2个
(3)多个起点、双向复制、两条子链一条连续合成一条不连续、半保留复制
【解析】
【分析】DNA的半保留复制是指DNA分子复制形成的子代DNA分子中有一条链为亲代链,另一条链为新合成的子链。
【小问1详解】
分析题意可知,该过程采用了同位素标记法。因为复制产生的两个DNA由着丝粒连接,没有分开,故取处于分裂后期的DNA进行放射性检测,而不取分裂中期。依据“DNA半保留复制”假说推测,步骤①完成后,DNA分子复制形成的子代DNA分子中有一条链为亲代链,另一条链为新合成的子链,即子代DNA都有放射性,若第二个细胞周期的放射性检测结果符合子代DNA 1/2 有放射性,1/2 无放射性,且第三个细胞周期的放射性检测结果是含有放射性的DNA分子占1/4,则假说成立。
【小问2详解】
因为复制为半保留复制,含亲本链的DNA只有2个,故将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间,得到n个子代噬菌体并释放,发现其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。
【小问3详解】
分析题图可知,DNA分子复制的特点有多个起点、双向复制、两条子链一条连续合成一条不连续、半保留复制。组别
杂交组合
F1
F2
1
甲×乙
黄颖
3黄颖: 1白颖
2
甲×丙
黑颖
12 黑颖: 3 黄颖: 1 白颖
选项
实验方案
实验结论
A
研究精子形成过程中的染色体行为
基因在染色体上
B
黄色皱粒(Yyrr) 和绿色圆粒(yyRr) 杂交
两对基因不一定位于非同源染色体上
C
纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交
控制茎高度的基因在常染色体上
D
杂合红眼雌果蝇测交
白眼基因在X染色体上
步骤①
将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培 养液中,培养大约一个细胞周期的时间
在第一个、第二个和第三个 细胞周期分别取样,检测分 裂后期细胞DNA 的放射性 分布情况
步骤②
取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液 中, 继续培养大约两个细胞周期的时间
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