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(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.孟德尔实验获得成功的一个重要原因是选用豌豆作为实验材料。下列叙述错误的是( )
A.豌豆具有多对易于区分的相对性状,在自然状态下一般是纯种
B.在孟德尔豌豆杂交实验中,正交和反交的结果相同
C.豌豆的杂交实验需要人工授粉,去雄和授粉后都需要套袋
D.鉴别高茎豌豆是否为纯合子只能用测交,而提高高茎豌豆的纯度常用自交
D [鉴别高茎豌豆是否为纯合子可以用测交或自交,而提高高茎豌豆的纯度常用自交,D错误。]
2.玉米是雌雄同株异花植物。某生物兴趣小组模拟玉米杂交实验过程,他们准备了两个大信封,每个信封中装有写着相应字母的卡片若干,从每个信封中各抽取一张卡片,记录两张卡片的字母组合,代表一次玉米雌雄配子的融合受精过程。下列相关叙述正确的是( )
A.在模拟杂合子玉米 Yy 自交产生子代时,可在两个信封中都放入30张Y卡片和15张y卡片
B.在模拟杂合子玉米YyRr与yyrr测交产生后代时,信封1中放入YR 20张、Yr 20张、yR 30张、yr 30张,信封2中放入yr卡片50张
C.在模拟杂合子玉米Yy的杂交实验时,F1雌雄配子的结合方式有4种,遗传因子的组合形式有3种
D.从信封中抽取并记录后的卡片,可以不再放回原信封中
C [杂合子玉米Yy自交,产生的雌、雄配子都是Y∶y=1∶1,故在信封中放入Y、y两种配子的卡片应该数量相等,如各30张,A错误;杂合子玉米YyRr与yyrr测交时,杂合子YyRr产生的配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,故在信封1中放入的YR、Yr、yR、yr张数应该要相等,如YR 30张、Yr 30张、yR 30张、yr 30张,B错误;从信封中抽取并记录后的卡片,需要放回原信封中,D错误。]
3.已知牡丹的花色有红色(AA)、粉色(Aa)、白色(aa)三种,让粉色牡丹连续自交多代,下列说法错误的是( )
A.F3中红牡丹的比例为 7/16
B.F4中纯合子与杂合子比例相同
C.随着自交代数的增加,粉色牡丹的比例越来越低
D.随着自交代数的增加,纯合子的比例无限接近于1
B [粉色牡丹(Aa)连续自交3次,F3中红牡丹(AA)的比例=1/2×[1-(1/2)3]=7/16,A正确;粉色牡丹(Aa)连续自交4次,F4中杂合子(Aa)的比例=(1/2)4=1/16,纯合子(AA+aa)的比例=1-1/16=15/16,B错误;随着自交代数的增加,粉色牡丹(Aa)的比例=(1/2)n,比例越来越低,C正确;随着自交代数的增加,纯合子(AA+aa)的比例=1-(1/2)n,比例无限接近于1,D正确。]
4.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaBbDd的个体能产生8种类型的配子
C.AaBb个体与隐性个体杂交,子代出现4种表型且比例为1∶1∶1∶1
D.基因型为AaBbDd的个体自交后代会出现4种性状组合,比例为9∶3∶3∶1
D [非同源染色体上非等位基因的遗传才遵循自由组合定律,A(a)和B(b)位于同一对同源染色体上,不符合自由组合定律,A错误;基因型为AaBbDd的个体能产生ABD、ABd、abD和abd 4种配子,B错误;AaBb个体产生AB和ab配子,比例是1∶1,所以与隐性个体测交,后代出现两种表型且比例为1∶1,C错误。]
5.某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A/a、B/b、C/c……)控制,每对等位基因都至少含有一个显性基因时,植物才开红花,否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交,F1开红花,再将F1自交,F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异,下列说法错误的是( )
A.每对等位基因的遗传均遵循分离定律
B.该花色遗传至少受3对等位基因控制
C.F2红花植株中杂合子占26/27
D.F2白花植株中纯合子基因型有4种
D [F2中的白花植株占37/64,则红花植株占1-37/64=27/64=(3/4)3,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断该花色遗传至少受3对等位基因的控制,每对等位基因均遵循分离定律,A正确,B正确;在F2中,红花占27/64,其中有1/27个体(AABBCC)是纯合体,则有26/27的个体是杂合体,C正确;由于每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,所以F2红花植株中纯合子(AABBCC)基因型只有1种,白花植株中纯合子基因型有23-1=7种,D错误。]
6.芍药(2n=10)是我国的传统花卉,科研人员对新品种芍药花粉母细胞的减数分裂进行了研究。一个花粉母细胞通过减数分裂可以形成四个花粉粒细胞,显微镜下观察的结果如下图,下列叙述不正确的是( )
① ② ③
④ ⑤
A.图②表示姐妹染色单体分离
B.图③细胞中有5个四分体
C.图⑤细胞的名称为初级精母细胞
D.减数分裂过程的顺序为③⑤①②④
D [图②处于减数第二次分裂后期,表示姐妹染色单体已分离,A正确;由题干可知,芍药体细胞含有5对同源染色体,故图③细胞中有5个四分体,B正确;图⑤处于减数第一次分裂前期,细胞的名称为初级精母细胞,C正确; 图示可知,①处于减数分裂Ⅰ后期,②处于减数分裂Ⅱ后期,③处于减数次分裂Ⅰ中期,④处于减数分裂Ⅱ末期,⑤处于减数分裂Ⅰ前期,减数分裂过程的顺序为⑤③①②④,D错误。]
7.加拿大无毛猫是近亲杂交选育而来,除个别部位有薄软的胎毛外,其他部位均无毛。已知无毛性状是由常染色体上隐性基因决定。以下分析正确的是( )
A.无毛基因是由基因突变产生的,说明了基因突变具有普遍性
B.两只杂合有毛猫再生出两只无毛猫的概率为1/16
C.无毛基因有交叉遗传现象,性状一般出现隔代遗传现象
D.若无毛猫患有某种染色体异常遗传病,可通过基因检测确定
B [题干信息可知,无毛猫是近亲杂交选育而来,说明有毛基因和无毛基因遵循基因的分离定律,不是基因突变,A错误;有毛基因用A表示,无毛基因用a表示,则两只杂合有毛猫(Aa)再生出两只无毛猫(aa)的概率为1/4×1/4=1/16,B正确;交叉遗传,隔代遗传一般是伴X隐性遗传病的特征,题干信息可知,无毛性状是由常染色体上隐性基因决定,C错误;若无毛猫患有某种染色体异常遗传病,通过基因检测不一定确定出来,如三体综合征,D错误。]
8.下图为某动物细胞分裂的示意图,据图判断该细胞( )
A.分裂可形成1个卵细胞
B.含有3对同源染色体
C.含有3个染色体组
D.一定发生过基因突变
A [由于该细胞中的细胞质不均等分配,且发生了姐妹染色单体的分离,因此属于次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,细胞分裂结束后,产生一个卵细胞和一个极体,A正确;同源染色体已在减数第一次分裂时分配到不同的细胞中,故该细胞中没有同源染色体,B错误;该细胞中含有2个染色体组,C错误;该细胞中姐妹染色单体分离形成的染色体上含有基因G、g,既可能是基因突变产生的,也可能是减数第一次分裂中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换产生的,D错误。]
9.某生物研究小组对噬菌体侵染细菌的实验进行了改进,他们分别用放射性同位素32P、35S、14C、3H进行如下标记:甲组用35S 标记噬菌体、32P标记大肠杆菌;乙组用14C标记大肠杆菌,噬菌体不做标记;丙组用3H 标记噬菌体,大肠杆菌不做标记。整个过程细菌不发生裂解。下列相关分析正确的是( )
A.甲组中子代噬菌体有的只含35S,有的只含32P,有的都含,有的都不含
B.乙组中子代噬菌体的 DNA 和蛋白质都含14C
C.丙组中子代噬菌体都不含3H
D.甲、乙、丙三组子代噬菌体中DNA和蛋白质的合成都与大肠杆菌有关,与亲代噬菌体无关
B [甲组用35S标记噬菌体、32P标记大肠杆菌,由于进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA,合成子代噬菌体的原料是由大肠杆菌提供的,而大肠杆菌带有32P标记,因此,甲组中子代噬菌体都不含35S标记,而都含32P标记,A错误;用3H标记噬菌体,即噬菌体的DNA和蛋白质都有放射性,但只有DNA进入大肠杆菌中,且大肠杆菌无放射性,又因为DNA复制过程为半保留复制,因此丙组中子代噬菌体只有少数的含有放射性3H标记,C错误;子代噬菌体合成过程中需要亲代噬菌体提供DNA模板,大肠杆菌提供原料,因此,甲、乙、丙三组子代噬菌体中的DNA和蛋白质的合成都与大肠杆菌和亲代噬菌体有关,D错误。]
10.下图为真核细胞内某基因结构示意图,共由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基A占20%。下列说法正确的是( )
A.该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上
B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)∶(A+T)为3∶2
C.该DNA分子中特定的碱基排列顺序反映了DNA分子的多样性
D.该基因复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个
B [真核细胞中DNA主要存在于细胞核中,但少量存在于线粒体、叶绿体中,A错误。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%,而DNA中存在A=T,C=G,则有C+G=100%-(A+T)=60%,故一条链中(C+G)∶(A+T)=3∶2,B正确。该DNA分子中特定的碱基排列顺序反映了DNA分子的特异性,C错误。DNA分子中G=C=2 000×30%=600(个);复制3次共产生8个DNA分子,其中相当于7个是新合成的,共需G:600×7=4 200(个),D错误。]
11.下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述,错误的是( )
A.有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合属于基因重组
B.有性生殖过程中,控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
C.由碱基对改变引起的DNA中基因结构的改变是基因突变
D.自然条件下,淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列属于基因突变
B [有性生殖中,控制不同性状的基因重新组合发生在减数第一次分裂的后期,属于基因重组,A正确;若控制一对相对性状的多对基因位于多对同源染色体上,则可以发生基因重组,B错误;由于碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变,属于基因突变,C正确;淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA序列,会发生碱基对的增添,属于基因突变,D正确。]
12.科学家用人工合成的片段,成功替代了草履虫的1号和3号染色体的部分片段,得到了重组草履虫,将重组草履虫放归原生活环境中仍能存活,未见明显异常。对于该重组草履虫的认识,下列错误的一项是( )
A.该重组草履虫仍能产生可遗传的变异
B.该重组草履虫的出现增加了草履虫的基因多样性
C.该重组草履虫的变异属于人工导致的染色体结构变异
D.该重组草履虫的进化方向与原草履虫有所不同
D [可遗传的变异只是为生物进化提供了材料,而自然选择决定生物进化的方向,因此生活环境相同的条件下,该重组草履虫的进化方向与原草履虫相同,D错误。]
13.表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。其形成途径之一是分子内部分碱基甲基化,从而影响基因的表达。下列叙述正确的是( )
A.若DNA分子中 C 甲基化,比例为30%,则一条链中 A 的最大比例为20%
B.表观遗传现象是属于染色体变异引起的可遗传变异
C.基因表达时,需要 RNA 聚合酶识别并启动转录
D.DNA分子甲基化改变了基因储存的遗传信息
C [若DNA分子中C甲基化,比例为30%,双链DNA中A=T,C=G,则一条链中A的最大比例不超过40%,A错误;表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,B错误;基因表达时,需要RNA聚合酶识别DNA序列并启动转录,C正确;遗传信息储存在基因的碱基序列中,甲基化没有改变碱基序列,D错误。]
14.中国境内生存着四川大熊猫和陕西大熊猫,前者更像熊,后者更像猫。两者虽然是近亲,但它们近30万年来一直处于地理隔离状态。已知四川大熊猫的X染色体上有一对等位基因M/m。下列相关叙述错误的是( )
A.在陕西大熊猫的X染色体上可能也存在基因M/m或其等位基因
B.若四川雄性大熊猫中m基因频率为Q,则该大熊猫种群中m基因频率也为Q
C.四川大熊猫和陕西大熊猫的形态差异是在可遗传变异的基础上自然选择的结果
D.两地区的大熊猫由于长期的地理隔离,导致基因库差别较大,因而属于不同物种
D [题干信息并未表明四川大熊猫与陕西大熊猫已产生生殖隔离,故无法判断两者是否属于不同物种,D错误。]
15.遗传、变异与进化是生命的基本特征,下列叙述中不正确的是( )
A.任何独立生活的生物体都以DNA作为遗传信息的载体
B.生物变异的根本来源是基因突变,具有低频性、多方向性等特点
C.自然选择学说的提出否定了“用进废退”现象的存在
D.蝾螈、鳄鱼、大猩猩和人四种生物中,大猩猩和人的DNA碱基序列差异最小
C [关于遗传和变异是怎样产生的,达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点,C错误。]
二、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。
16.一对表型正常的夫妇(女方为红绿色盲基因的携带者),生了一个不患色盲但性染色体组成为XXY的孩子。图中能解释其产生原因的是 ( )
A B C D
ACD [A图中初级精母细胞的XY两条性染色体没有正常分离,导致产生XY的异常精子,与正常卵细胞X结合会产生性染色体组成为XBX-Y的孩子,并且该小孩不患色盲,A正确;B图表示次级精母细胞中两条Y染色体未分离,导致产生没有Y染色体和两条Y染色体的异常精子,这和XXY的孩子的形成无关,B错误;C图表示初级卵母细胞中的两条X未分离,导致产生染色体组成为XBXb的卵细胞,与正常的精子Y结合,会产生不患色盲但性染色体组成为XBXbY的孩子,C正确;该图表示次级卵母细胞中两条X子染色体移向细胞的同一极,可能导致产生XBXB的卵细胞,与正常的精子Y结合,会产生不患色盲但性染色体组成为XBXBY的孩子,D正确。]
17.果蝇的大脉翅(B)对小脉翅(b)为显性,位于常染色体上;红眼基因(W)对白眼基因(w)为显性,位于X染色体上。一只纯合大脉翅白眼雌蝇与一只纯合小脉翅红眼雄蝇杂交得F1,F1再自由交配得F2。下列说法正确的( )
A.F1中无论雌雄都是大脉翅红眼
B.F2中大脉翅白眼雌蝇中纯合子占2/3
C.F2中红眼基因都来自F1中的雌蝇
D.F2中大脉翅红眼∶大脉翅白眼∶小脉翅红眼∶小脉翅白眼=3∶3∶1∶1
CD [一只纯合大脉翅白眼雌蝇(BBXwXw)与一只纯合小脉翅红眼雄蝇(bbXWY)杂交,子一代的基因型为BbXwY、BbXWXw,F1中雌果蝇为大脉翅红眼,雄果蝇为大脉翅白眼,A错误;F2中大脉翅白眼雌蝇的比例为3/4×1/4=3/16,大脉翅白眼雌蝇纯合子的比例为1/4×1/4=1/16,显然,F2中大脉翅白眼雌蝇中纯合子的比例为(1/16)÷(3/16)=1/3,B错误;子一代的基因型为BbXwY、BbXWXw,显然,F2中红眼基因都来自F1中的雌蝇,C正确;F2中大脉翅红眼(3/4×1/2)∶大脉翅白眼(3/4×1/2)∶小脉翅红眼(1/4×1/2)∶小脉翅白眼(1/4×1/2)=3∶3∶1∶1,D正确。]
18.利用基因型为HhRr的玉米(2N=20)幼苗芽尖细胞进行下列实验,相关分析正确的是( )
A.植株A的体细胞内最多有4个染色体组
B.植株A和植株B的基因型不同
C.获得植株B的过程为单倍体育种,该过程涉及染色体变异和基因重组
D.获得幼苗1、2的过程都应用了植物组织培养技术
ABCD [植株A是芽尖细胞经组织培养获得的个体,体细胞中有2个染色体组,在有丝分裂后期染色体数目加倍,有4个染色体组,A正确;植株B是经单倍体育种获得的纯合子,与A的基因型不同,B正确;亲本产生花粉的过程中会发生基因重组,秋水仙素处理导致染色体数目发生变异,C正确;获得幼苗1、2的过程都应用了植物组织培养技术,D正确。]
19.小白鼠体细胞内的6号染色体上有基因P和基因Q,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图所示,起始密码子均为AUG。下列叙述不正确的是 ( )
A.若箭头处的碱基突变为T,则对应的反密码子变为UAG
B.基因P和基因Q转录时都以b链为模板合成mRNA
C.若基因P缺失,则该小白鼠发生了基因突变
D.基因P在该动物神经细胞中数目最多时可有4个
BCD [基因Q对应的密码子为AUG、GUC、UCC。箭头处的碱基突变为T,对应的密码子突变为AUC,则对应的反密码子变为UAG,故A正确。起始密码子均为AUG,对应DNA模板链碱基为TAC,故基因P以b链为模板链,基因Q以a链为模板链,故B错误。若基因P缺失,则该小白鼠发生了染色体结构变异(缺失),故C错误。动物神经细胞不再分裂,基因不再复制,故在该细胞中最多有2个基因P(1对同源染色体上),故D错误。]
20.鸡种肤色伴性遗传观察实验发现:泰和鸡肤色为黑色,常染色体上含有黑色素基因P,性染色体上含有i基因;仙居鸡肤色为黄色,常染色体上不含基因P,性染色体上含有Ⅰ基因,Ⅰ基因会影响色素基因的表达。让泰和鸡()与仙居鸡(♀)杂交获得F1,F1中公鸡为黄皮肤,母鸡为黑皮肤。不考虑突变与染色体的交叉互换,下列相关分析,错误的是( )
A.控制鸡肤色两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B.基因Ⅰ可能抑制黑色素基因P作用而表现为黄色
C.泰和鸡()、仙居鸡(♀)的基因型分别为PPZiZi、ppZⅠW
D.让F1雌雄鸡自由交配得F2,F2中黄肤色与黑肤色鸡之比为3∶1
D [由题干信息知,鸡肤色受位于常染色体和性染色体上的两对基因控制。两对基因位于不同对染色体上,其遗传遵循基因自由组合定律,A正确;由题干信息“泰和鸡()与仙居鸡(♀)杂交,F1公鸡为黄皮肤,母鸡为黑皮肤”可得,泰和鸡()、仙居鸡(♀)的基因型分别为PPZiZi、ppZIW,基因Ⅰ可能抑制黑色素基因P作用而表现为黄色,B正确;泰和鸡()、仙居鸡(♀)的基因型分别为PPZiZi、ppZⅠW,F1代的基因型为:PpZⅠZi(黄皮肤公鸡)、PpZiW(黑皮肤母鸡),由PpZⅠZi表现为黄皮肤,可推知基因Ⅰ对P有抑制效应,C正确;F1的基因型为:PpZⅠZi(黄皮肤公鸡)、PpZiW(黑皮肤母鸡),让其自由交配,即PpZⅠZi×PpZiW,子代基因型及肤色表现有:黄肤色:3/16P_ZⅠZi、3/16P_ZiW、1/16ppZⅠZi、1/16ppZⅠW、1/16ppZiZi、1/16ppZiW;黑肤色:3/16P_ZiZi、3/16P_ZiW,所以,两种肤色之比为5∶3,D错误。]
三、非选择题(共55分)
21.(12分)科研人员对某植物茎的颜色(由等位基因A、a控制)和穗的紧密程度(由等位基因B、b控制)两对相对性状进行了相关杂交实验。结果如下表:
组合
亲本表型
子代(F1)表型
紫茎
松穗
绿茎松穗
紫茎紧穗
绿茎紧穗
一
紫茎松穗×紫茎松穗
62
0
20
0
二
绿茎松穗×绿茎松穗
92
185
29
61
(1)可以判断两对相对性状中的显性性状分别是__________(填“紫茎”或“绿茎”)________和(填“松穗”或“紧穗”)。
(2)组合一子代(F1)紫茎松穗个体的基因型是________和________。组合二子代(F1)中茎的颜色不符合孟德尔分离比,其原因是____________________________。如果让组合二F1中的紧穗植株自交,后代两种性状的表型及比例是________。
(3)在杂交实验前,为了确定子代的种植规模,需要准确预测杂交结果。若要依据遗传规律对杂交结果进行预测,需要满足3个条件:一是茎的颜色这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;二是______________________
___________________;三是__________________________________________。
[解析] (1)由组合二可知:绿茎×绿茎杂交,子代中绿茎∶紫茎=(185+61)∶(92+29)≈2∶1,因此绿茎为显性性状,亲本基因型为Aa,绿茎的纯合子AA个体不能存活;松穗×松穗杂交,子代中松穗∶紧穗=(92+185)∶(29+61)≈3∶1,因此松穗为显性性状。
(2)组合一的亲本基因型都是aaBb,因此子代(F1)紫茎松穗个体的基因型是aaBB和aaBb。组合二子代(F1)中茎的颜色分离比(绿茎∶紫茎≈2∶1)不符合孟德尔分离比,其原因是绿茎的纯合子(AA)不能存活。组合二F1中的紧穗植株基因型分别为Aabb和aabb,2/3Aabb自交,后代绿茎紧穗(Aabb)占的比例为2/3×2/4=1/3,紫茎紧穗(aabb)占的比例为2/3×1/4=1/6,1/3aabb自交紫茎紧穗(aabb)占的比例为1/3,则绿茎紧穗∶紫茎紧穗=1/3∶(1/6+1/3)=2∶3。
(3)遗传规律包括基因分离定律和基因自由组合定律,其中符合分离定律的性状是由一对等位基因控制的,符合自由组合定律的性状要位于不同对的同源染色体上。因此要依据遗传规律对杂交结果进行预测,需要满足3个条件:一是茎的颜色这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;二是穗的紧密程度这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;三是控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上。
[答案] (1)绿茎 松穗 (2)aaBB aaBb 绿茎的纯合子不能存活 绿茎紧穗∶紫茎紧穗=2∶3 (3)穗的紧密程度这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律 控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上
22.(12分)雌性蝗虫的体细胞中有24条染色体,图1表示蝗虫初级卵母细胞减数分裂不同时期细胞中染色体、DNA和染色单体的数量关系。图2为蝗虫卵原细胞的分裂示意图(只画出了两对同源染色体),A、a、B、b为染色体上的基因,细胞①、②、③都处于染色体着丝粒向两极移动的时期。请回答下列问题。
图1
图2
(1)图1中细胞分裂过程的顺序为________(用甲、乙、丙、丁和箭头表示),图1中乙→丙染色体行为的主要变化是____________________________。
(2)非同源染色体自由组合发生在图1的________所示细胞中。
(3)图1所示的细胞中存在同源染色体的是________,存在姐妹染色单体的是____________________。
(4)图2中①和③细胞的核DNA分子数目分别为________,正常情况下基因AA的分离可发生在图2的________(序号)细胞中。
(5)依据图2信息,在下边方框中画出③细胞的分裂示意图并标注基因。
[解析] (1)读图可知,图1中细胞分裂过程的顺序为丁→乙→丙→甲,图1中乙→丙过程细胞中染色体数目加倍,染色单体消失,即细胞中发生了着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,成为染色体。
(2)非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,即发生在图1的丁细胞中。
(3)图1中丁为初级卵母细胞,其细胞中存在同源染色体。存在姐妹染色单体的是乙和丁。
(4)图2中①细胞处于有丝分裂后期,即该细胞中含有48个DNA分子。根据卵细胞中的染色体数目可知,③细胞中染色体数为13条,则该细胞中的DNA数目为26个。正常情况下基因AA的分离随着姐妹染色单体的分开而发生分离的,因此,可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,即图2的①③细胞中。
(5)由于在减数分裂Ⅰ后期B/b所在的同源染色体没有彼此分离而进入到次级卵母细胞中,因此产生的次级卵母细胞中的染色体数目有13个(此时每条染色体含有2个姐妹染色单体),而图③细胞处于减数分裂Ⅱ后期,则图③细胞中相应的染色体的分裂图示如下(次级卵母细胞发生不均等分裂):。
[答案] (1)丁→乙→丙→甲 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,成为两条染色体 (2)丁 (3)丁 乙、丁 (4)48、26 ①③ (5)
23.(10分)如图表示真核细胞内的三个重要生理过程,据图回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)甲图所示为________过程,从结果分析该过程的特点是________,在正常情况下,甲图中碱基的排列顺序相同的单链是________。
(2)在甲图所示的一个DNA分子片段中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的44%,其中一条链(a)上的鸟嘌呤占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(b)上的鸟嘌呤占b链碱基总数的比例是________。
(3)在玉米的叶肉细胞中能发生乙过程的场所有__________________________;乙过程________(填“能”或“不能”)发生在哺乳动物成熟的红细胞中。
(4)乙图中f的碱基种类与丙图中的________相同,乙图中的RNA聚合酶结合位点位于分子________上,起始密码和终止密码位于乙中的________分子上(填字母)。
(5)如果丙图中的k由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链,最多需要脱掉________分子的水。
[解析] (1)DNA复制以DNA两条链为模板,转录以DNA的一条链为模板,翻译以mRNA为模板。故甲、乙、丙分别表示DNA复制、转录、翻译过程。a和d分别是亲代DNA分子的两条链,二者的碱基序列呈互补关系,因此a和c、b和d上的碱基序列相同。(2)整个DNA分子中(A+T)占44%,则(G+C)占56%,其中一条链上(G+C)也占该链碱基总数的56%,又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,所以与a链对应的互补链(b)上的G占b链碱基总数的比例为56%-21%=35%。(3)玉米的叶肉细胞中能发生转录的场所包括细胞核、线粒体和叶绿体;哺乳动物成熟红细胞内没有细胞核和细胞器,不会发生过程乙。(4)乙图中f是RNA,丙图中k是mRNA,二者碱基种类相同;转录时RNA聚合酶与DNA模板链上的特定位点结合启动转录过程,密码子位于mRNA上。(5)k链由351个基本单位构成,则最多对应117个密码子,最多对应117个氨基酸,脱掉116个水分子。
[答案] (1)DNA复制 半保留复制 a和c、b和d (2)35% (3)细胞核、线粒体、叶绿体 不能 (4)k e f (5)116
24.(12分)果蝇突变体的种类有很多,可用于遗传研究。如图为果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置示意图,某生物兴趣小组利用野生型、翅外展突变型、白眼突变型和黑檀体突变型雌雄果蝇(各种突变型均只有一种突变基因)进行了相关研究。
(1)为了验证自由组合定律,同学甲利用白眼突变型雄果蝇与__________________________雌果蝇杂交,F1全为正常翅红眼,F1雌雄果蝇随机交配,得到的F2表型及比例为正常翅红眼∶正常翅白眼∶翅外展红眼∶翅外展白眼=________。
(2)为了验证白眼基因位于X染色体上,同学乙利用________雌果蝇与野生型(红眼)雄果蝇杂交,得到的F1表型及比例为________________________。
(3)同学丙欲用各种突变型果蝇培育翅外展黑檀体双突变型个体,请写出杂交实验方案。
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)由“F1全为正常翅红眼”可知,利用眼色和翅型验证自由组合定律,白眼突变型雄果蝇的基因型为DDXwY,与翅外展突变型雌果蝇(ddXWXW)杂交,F1全为正常翅红眼果蝇(DdXWXw、DdXWY),F1雌雄果蝇随机交配,F2表型及比例为(3正常翅∶1翅外展)(3红眼∶1白眼)=9正常翅红眼∶3正常翅白眼∶3翅外展红眼∶1翅外展白眼。(2)为了验证白眼基因位于X染色体上,可利用“隐雌×显雄”组合,即白眼突变型雌果蝇(XwXw)与野生型(红眼)雄果蝇(XWY)杂交,F1的表型及比例为红眼雌蝇(XWXw)∶白眼雄蝇(XwY)=1∶1。(3)欲用各种突变型果蝇培育翅外展黑檀体双突变型个体(ddbb),可选用翅外展突变型果蝇(ddBB)与黑檀体突变型果蝇(DDbb)为亲本,杂交得F1(DdBb),让F1雌雄果蝇相互交配得F2,从F2中选取翅外展黑檀体果蝇(ddbb)。
[答案] (1)翅外展突变型 9∶3∶3∶1 (2)白眼突变型 白眼雄蝇∶红眼雌蝇=1∶1 (3)以翅外展突变型果蝇与黑檀体突变型果蝇为亲本进行杂交得到F1,让F1雌雄果蝇相互交配得F2,从F2中选取翅外展黑檀体双突变型果蝇
25.(9分)动物多为二倍体,缺失一条染色体是单体(2n-1)。大多数动物的单体不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活,而且能够繁殖后代,可以用来进行遗传学研究。
(1)从可遗传变异来源角度分析,单体属于________________。
(2)果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表型及比例如下表所示。据表判断,显性性状为________。
无眼
野生型
F1
0
85
F2
79
245
(3)根据(2)中判断结果,请利用正常无眼果蝇,探究无眼基因是否位于4号染色体上。按要求完成以下实验设计:
实验步骤:
①让________________与野生型(纯合)4号染色体单体果蝇交配,获得子代;
②统计子代的性状表现,并记录。
实验结果预测及结论:
①若________________,则说明无眼基因位于4号染色体上;
②若________________,则说明无眼基因不位于4号染色体上。
[解析] (1)由“动物多为二倍体,缺失一条染色体是单体(2n-1)”可知,单体属于染色体数目变异。
(2)从表中分析可知,无眼果蝇与纯合野生型交配,F1全部为野生型。F1自交,F2的表型及比例为野生型∶无眼≈3∶1,因此,野生型为显性性状。
(3)根据(2)可知,野生型为显性性状,无眼为隐性性状。假设该性状受一对等位基因控制,A是显性基因,a是隐性基因。根据题意可知,该实验为探究性实验,可以让纯合的无眼正常果蝇和纯合野生型4号染色体单体果蝇交配,并统计子代的性状表现。
实验结果预测:
①若无眼基因位于4号染色体上,纯合野生型4号染色体单体可以产生两种配子,一种是含4号染色体,其上有A基因,另一种不含4号染色体,这两种配子的比例为1∶1。纯合的无眼正常果蝇产生的配子均含有4号染色体,其上有a基因。雌雄配子结合,产生子代的表型和比例为:野生型(Aa)∶无眼(a)=1∶1。
②若无眼基因不在4号染色体上,则产生的配子均含有A基因。纯合的无眼正常果蝇产生的配子均含有a基因。雌雄配子结合,产生子代全为野生型(Aa)果蝇。
[答案] (1)染色体数目变异(或染色体变异) (2)野生型 (3)正常无眼果蝇个体 子代中出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1 子代全为野生型果蝇
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