2022-2023学年山东省烟台市栖霞市一中高三9月月考生物试题含解析
展开山东省烟台市栖霞市一中2022-2023学年高三9月月考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
【答案】B
【分析】据图分析,图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图示,其中a细胞处于有丝分裂后期,b细胞处于有丝分裂中期,据此分析作答。
【详解】A、图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图,有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象,A错误;
B、b细胞着丝点整齐排列在赤道板上,细胞处于有丝分裂中期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条),有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,但核DNA分子加倍,故b细胞含染色体16条,核DNA分子32个,B正确;
C、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,但应统计多个视野中的比例,图中只有一个视野,无法准确推算,C错误;
D、间期时的S期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
故选B。
2.在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
【答案】C
【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】A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来,大小一样,故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,A正确;
B、同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B正确;
C、减数分裂后期I时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,可能不同,C错误;
D、减数分裂后期II时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两级,故模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,D正确。
故选C。
3.果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
【答案】D
【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,着丝点排列在赤道板上;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、染色体、染色单体、DNA变化特点(体细胞染色体为2N):(1)染色体数目变化:后期加倍(4N),平时不变(2N);(2)核DNA含量变化:间期加倍(2N→4N),末期还原(2N);(3)染色单体数目变化:间期出现(0→4N),前期出现(4N),后期消失(4N→0),存在时数目同DNA。
【详解】A、已知果蝇体细胞含有8条染色体,每条染色体上有1个DNA分子,共8个DNA分子,在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子,A正确;
B、间期染色体已经复制,故在前期每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子,B正确;
C、在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察染色体,C正确;
D、有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,由8条变成16条,同源染色体不分离,D错误。
故选D。
4.现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
【详解】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
故选D。
5.下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论。
2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌的实验,实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→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,证明了DNA是遗传物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例,发现了遗传规律,A正确;
B、摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联,证明了基因在染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质,通过对比两组实验结果,证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构,D错误。
故选D。
6.图为甲乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因本B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是( )
A.人群中乙病患者男性多于女性
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6
D.若Ⅲ1与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208
【答案】C
【分析】系谱图分析,甲病分析,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,则甲病为常染色体隐性遗传,其中一种病为伴性遗传病,根据Ⅱ4患乙病,但所生的儿子有正常,则乙病为伴X染色体显性遗传。
【详解】A、由分析可知,乙病为伴X染色体显性遗传病,人群中乙病患者女性多于男性,A错误;
B、Ⅰ1患乙病,不患甲病,其基因型为AaXBY,有丝分裂后期,其体细胞中基因A最多为2个,B错误;
C、对于甲病而言,Ⅱ4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为1/3,Ⅱ4的a基因来自Ⅰ2的概率是1/2,则Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6,C正确;
D、Ⅲ1的基因型是1/2AaXBXB或1/2AaXBXb,正常男性的基因型是A_XbY,只考虑乙病,正常女孩的概率为1/4×1/2=1/8;只考虑甲病,正常男性对于甲病而言基因型是Aa,甲病在人群中的发病率为1/625,即aa=1/625,则a=1/25,正常人群中Aa的概率为1/13,则只患甲病女孩的概率为1/13×1/4×1/8=1/416,D错误。
故选C。
7.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
【答案】D
【分析】题图分析,图中正在发生同源染色两两配对联会的现象,处于减数第一次分裂的前期,该细胞的名称为初级卵母细胞,据此答题。
【详解】A、根据形成四分体可知,该时期处于前期Ⅰ,为初级卵母细胞,A错误;
B、①与②为同源染色体,③与④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ,B错误;
C、该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,C错误;
D、a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
故选D。
8.下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5′端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
【答案】A
【分析】DNA复制需要的基本条件:
(1)模板:解旋后的两条DNA单链;
(2)原料:四种脱氧核苷酸;
(3)能量:ATP;
(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
【详解】A、子链延伸时5′→3′合成,故游离的脱氧核苷酸添加到3′端,A正确;
B、子链的合成过程需要引物参与,B错误;
C、DNA每条链的5′端是磷酸基团末端,3′端是羟基末端,C错误;
D、解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
故选A。
【点睛】
9.已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。
【详解】根据题意可知:5-BU可以与A配对,又可以和G配对,由于大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,由半保留复制可知,复制一次会得到G-5-BU,复制第二次时会得到有G-C,所以至少需要经过2次复制后,才能实现该位点由A-BU转变为G-C,B正确。
故选B。
10.在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
【答案】D
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,没有证明转化因子是什么物质,而艾弗里体外转化实验,将各种物质分开,单独研究它们在遗传中的作用,并用到了生物实验中的减法原理,最终证明DNA是遗传物质。
【详解】A、与R型菌相比,S型菌具有荚膜多糖,S型菌有毒,故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;
B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状,可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成,B正确;
C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡,说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化,可知其DNA功能不受影响,C正确;
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后,DNA被水解为小分子物质,故与R型菌混合,不能得到S型菌,D错误。
故选D。
11.某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
【答案】B
【分析】分析题意可知:A、a和B、b基因位于非同源染色体上,独立遗传,遵循自由组合定律。
【详解】A、分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_:白花植株bb=3:1,A正确;
B、基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B错误;
C、由于含a的花粉50%可育,50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A:a=1:1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍,C正确;
D、两对等位基因独立遗传,所以Bb自交,亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D正确。
故选B。
12.依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
【答案】C
【分析】根据题意可知,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上,且芦花为显性。设基因A/a控制芦花非芦花。
【详解】A、设基因A/a控制芦花和非芦花性状,根据题意可知,正交为ZaZa(非芦花雄鸡)×ZAW(芦花雌鸡),子代为ZAZa、ZaW,且芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交为ZAZA×ZaW,子代为ZAZa、ZAW,且全为芦花鸡,A正确;
B、正交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),反交子代中芦花雄鸡为ZAZa(杂合子),B正确;
C、反交子代芦花鸡相互交配,即ZAZa×ZAW,所产雌鸡ZAW、ZaW(非芦花),C错误;
D、正交子代为ZAZa(芦花雄鸡)、ZaW(非芦花雌鸡),D正确。
故选C。
13.已知某植物花的颜色有紫色、红色、白色三种类型,且受独立遗传的三对等位基因控制。将两种纯合类型的该植物杂交,F1全为紫花,F1自交,F2的表现型及其数量比为紫花:红花:白花27∶36∶1。为了验证花色遗传的特点,将F2中红花植株自交,单株收获其所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,则理论上,这些株系中,表现型比例为3∶1的株系所占的比例为( )
A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12
【答案】C
【分析】分析题干:该植物的花色受自由组合的三对等位基因控制,假设用A/a、B/b、C/c表示。将两种纯合类型的该植物杂交,F1全为紫花,F1自交,F2的表现型及其数量比为紫花:红花:白花=27:36:1,紫花所占比例为27/(27+36+1)=27/64,即(3/4)3,说明F1的基因型为AaBbCc,紫花的基因型为A_B_C_,白花的基因型为aabbcc,其余全为红花。
【详解】由分析可知:F1的基因型为AaBbCc,F2红花植株的基因型为A_B_cc、aaB_C_、A_bbC_、A_bbcc、aaB_cc、aabbC_,其中Aabbcc、aaBbcc、aabbCc自交后代表现型比例为3∶1,各占F2的1/2×1/4×1/4=1/32,故理论上,这些株系中,表现型比例为3∶1的株系所占的比例为1/32×3÷(36/64)=1/6,C正确。
故选C。
14.牦牛毛色性状有黑色、黄色、白色三种,由位于18号染色体的M/m和19号染色体的A/a两对等位基因控制。M基因表达产物诱导黑色素合成,其表达量与M的数量无关;A基因会抑制M基因的表达,且抑制效果与A基因的数量有关。让纯合的双显性母本和隐性父本杂交得F1,F1自由交配得F2。下列说法错误的是( )
A.白色雄性牦牛的基因型有5种 B.F1无论雌雄均表现为黄色
C.F2中黑色:黄色:白色为6:3:7 D.F2中白色牦牛中纯合子占3/7
【答案】C
【分析】分析题意可知,M/m和A/a分别位于18和19号染色体上,所以遵循自由组合定律,根据题干信息“M基因表达产物诱导黑色素合成,其表达量与M的数量无关;A基因会抑制M基因的表达,且抑制效果与A基因的数量有关”,所以M_ AA为白色,M_ Aa是黄色,M _aa为黑色,mm__为白色。纯合的双显性母本MMAA和隐性父本mmaa杂交得F1,F1的基因型是MmAa。
【详解】A、由分析可知,F1的基因型为MmAa,自交得到的白色雄性牦牛有MMAA、MmAA ,mmAA、mmAa和mmaa,共5种基因型,A正确;
B、根据分析F1的基因型是MmAa,所以无论雌雄均表现为黄色,B正确;
C、MmAa自交,F2中黑色M_ aa:黄色M_Aa:白色(M_AA和mm_ ) =(3/4×1/4):(3/4×1/2):(3/4×1/4+1/4) =3: 6:7,C错误;
D、F1的基因型是MmAa,F2中白色牦牛(M_AA和mm_ ) 的比例为3/4×1/4+1/4=7/16,纯合子有MMAA、mmAA和mmaa,比例为3/16 ,所以纯合子的比例为3/7,D正确。
故选C。
15.科学家在人体活细胞内一些启动子区域和染色体端粒中,发现了一种新的DNA结构——DNA扭结,在扭结中一条DNA链上的胞嘧啶相互结合。该结构大多是在细胞周期的G1期形成,此时DNA正被积极地“读取”。下列有关说法错误的是( )
A.DNA扭结中部分胞嘧啶可能是通过氢键相连
B.DNA被“读取”代表复制,是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程
C.DNA扭结的形成可能会影响基因的开关,从而影响基因被积极“读取”
D.对DNA扭结的研究有助于人们理解DNA结构变化与人体衰老的关系
【答案】B
【分析】分析题干信息可知,DNA扭结f结构存在于DNA中,由相同DNA链上的胞嘧啶相互结合形成,如果该结构存在于启动子部位,会影响基因的转录。
【详解】A、DNA扭结中是一条DNA链上的胞嘧啶相互结合,其中部分胞嘧啶通过氢键相连,A正确;
B、根据题干信息“该结构大多是在细胞周期的G1期形成,此时DNA正被积极地读取”,在G1期主要完成蛋白质的合成,所以此时读取的意思是进行转录,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,B错误;
C、如果DNA扭结出现在一些启动子区域,可能会影响基因的开关,从而影响基因被积极“读取”,C正确;
D、如果DNA扭结出现在染色体端粒中,染色体端粒与人体细胞衰老有关,故对DNA扭结的研究将有助于人们理解DNA结构变化与人体衰老的关系,D正确。
故选B。
【点睛】
16.将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P-胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,正确的是( )
A.DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1:3
B.DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因遵循基因分离定律
C.复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-a)/2个
D.复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为(2n+1-2)个
【答案】D
【解析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。复制的条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。图中Ⅰ只有1条链含放射性,说明是复制第一代的产物,而Ⅱ两条链都含放射性,说明其复制次数在两次以上。
【详解】A、DNA复制为半保留复制,形成的子代DNA含有一条亲代链和一条新形成的子代链,所以DNA第二次复制产生的4个子代DNA分子中,有I、Ⅱ两种类型,比例为1∶1,A错误;
B、大肠杆菌属于原核生物,不能进行减数分裂,细胞内的基因不遵循基因分离定律,B错误;
C、拟核DNA中共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,则A=T=a,G=C=(m-2a)/2,复制n次需要胞嘧啶的数目是 (2n−1)(m/2−a) ,C错误;
D、复制n次可以合成DNA分子数为2n,共有2n+1条链,只有两条母链不含放射性,所以形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2条,D正确。
故选D。
二、多选题
17.肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如下图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是( )
A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性
B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达
C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用
D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节
【答案】ABD
【分析】分析题图:肝癌细胞通过微囊泡将PKM2分泌到细胞外,进入单核细胞可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞,巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成,该过程属于正反馈调节。
【详解】A、微囊泡是细胞膜包裹PKM2形成的囊泡,该过程依赖于细胞膜的流动性,A正确;
B、分化的实质为基因的选择性表达,B正确;
C、PKM2可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,故主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;
D、由分析可知,细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节,D正确。
故选ABD。
18.下图甲→丁表示二倍体动物(Aa)某精原细胞形成精细胞的过程中,不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目的变化情况。下列说法正确的是( )
A.该过程中会发生两次着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
B.乙时期细胞和丙时期细胞均含有两个染色体组
C.乙→丙过程中可发生非同源染色体上的非等位基因自由组合
D.乙时期细胞中含有A基因的染色体数目是丙时期细胞的两倍
【答案】BC
【分析】根据题意和图示分析可知:甲中DNA:染色体=2:2,为精原细胞,处于减数第一次分裂前的间期且DNA未复制;乙中DNA:染色体=4:2,处于减数第一次分裂过程中;丙中DNA:染色体=2:2,处于减数第二次分裂后期;丁中DNA:染色体=1:1,处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、根据题意,该过程为精原细胞形成精细胞的过程中,因此该过程中只在减数第二次分裂的后期着丝粒分裂一次、姐妹染色单体分离,A错误;
B、乙时期处于减数第一次分裂的过程中,细胞同源染色体仍在一个细胞中,丙时期细胞着丝粒分裂,染色体暂时加倍,所以均含有两个染色体组,B正确;
C、乙→丙过程表示减数第一次分裂到减数第二次分裂后期,在减数第一次分裂的后期可以发生非同源染色体上的非等位基因自由组合,C正确;
D、根据以上分析可知,乙时期处于减数第一次分裂过程中,含有A基因的染色体数目为1,而丙时期处于减数第二次分裂后期,含有A基因的染色体数目2或0,D错误。
故选BC。
19.T2噬菌体是探索DNA是遗传物质的典型生物,T2噬菌体某些基因表达的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中RNA聚合酶是在噬菌体内的核糖体上合成的
B.①②来自同一个DNA分子,它们是相同的
C.噬菌体侵染细菌时,用15N标记噬菌体,则在上清液和沉淀物中均不能检测到放射性
D.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】ABD
【分析】病毒无细胞结构,营寄生生活。图中表示转录过程,分子①②是由不同的基因控制合成的RNA,一般不同。
【详解】A、噬菌体无细胞结构,图中RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的,A错误;
B、分子①②是由不同的基因控制合成的,一般不同,B错误;
C、噬菌体侵染细菌时,用15N标记噬菌体(DNA和蛋白质均被标记),15N是没有放射性元素,所以在上清液和沉淀物中均不能检测到放射性,C正确;
D、噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,D错误。
故选ABD。
20.如图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图以及对Ⅱ、 Ⅲ代部分家庭成员乙病相关基因的检测结果。基因检测时 首先用 EcoRI 限制酶将乙病相关基因切割成大小不同的DNA片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段。已知甲病在人群中的发病率为1/625.下列说法正确的是( )
A.甲病是显性遗传病,乙病的致病基因位于染色体上
B.乙病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,改变后的核酸序列无法被ECORI识别
C.若Ⅲ7为女性,则家族中有多人与其关于乙病的基因型相同,其患甲病的概率为1/78
D.Ⅲ8100%携带甲病致病基因,若她与无致病基因的男子婚配,生育的男孩患病的概率为1/4
【答案】BC
【分析】系谱图分析,1号和2号正常,生出了患病的5号,则甲病为常染色体隐性遗传,用字母A/a表示,5号和 6号正常生出了患病的9号,乙病为隐性遗传病,再由酶切条带5号和6号的酶切条带不同,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,用字母B/b表示。
【详解】A、由分析可知,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、5号的基因型是XBXb,6号的基因型是XBY,9号的基因型是XbY,由酶切条带可知,正常基因B用 EcoRI 限制酶切割后产生两条条带,而b基因只有一条代,说明突变后的b基因无法被ECORI识别,B正确;
C、乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ3和Ⅲ9的基因型都是XbY,Ⅱ4的基因型是XBXB,Ⅱ5的基因型是XBXb,若若Ⅲ7为女性,则其基因型是XBXb,与Ⅱ5和Ⅰ2的基因型均相同,对于甲病而言,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型都是Aa,则Ⅱ4的基因型是1/3AA或2/3Aa,正常人群中aa=1/625,a=1/25,A=24/25,则正常人群中Ⅱ3的基因型为Aa的概率为Aa/(AA+Aa)=(2×1/25×24/25)/(24/25×24/25+2×1/25×24/25)=1/13,则Ⅲ7患甲病的概率为1/13×2/3×1/4=1/78,C正确;
D、对于甲病为言,Ⅲ8的基因型是Aa,对于乙病,Ⅲ8的基因型是XBXb,则Ⅲ8的基因型是AaXBXb,与无致病基因的男子AAXBY婚配,则生育的男孩患病的概率为1/2,D错误。
故选BC。
【点睛】
三、综合题
21.玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是_____________。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为_____________,F2中雄株的基因型是_____________;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是_____________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是_____________;若非糯是显性,则实验结果是_____________。
【答案】(1)对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋。
(2) 1/4 bbTT、bbTt 1/4
(3) 糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【分析】雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株、甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株),可推断出甲的基因型为BBTT,乙、丙基因型可能为BBtt或bbtt,丁的基因型为bbTT。
【详解】(1)杂交育种的原理是基因重组,若甲为母本,丁为父本杂交,因为甲为雌雄同株异花植物,所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋隔离,等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉传到甲的雌蕊柱头后,再套袋隔离。
(2)根据分析及题干信息“乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株”,可知乙基因型为BBtt,丁的基因型为bbTT,F1基因型为BbTt,F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株):3B_tt(雌株):3bbT_(雄株):1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例为1/4,雄株的基因型为bbTT、bbTt,雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。
(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制,因为两种玉米均为雌雄同株植物,间行种植时,既有自交又有杂交。若糯性为显性,基因型为AA,非糯基因型为aa,则糯性植株无论自交还是杂交,糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株杂交子代为糯性籽粒,自交子代为非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯为显性时,非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
22.研究者用某个二倍体哺乳动物性腺为材料进行显微观察实验,绘制了以下示意图。请回答下列问题:
(1)图1中甲所示细胞中有________个染色体组,乙所示细胞中有________条染色体DNA分子。
(2)图1中丙细胞的名称是________细 胞,其所处的阶段对应图2中的________(填序号)。
(3)研究者绘制该器官中一个细胞连续分裂过程中细胞内某物质的变化曲线,如图2,①- ②阶段形成的原因是________;________阶段(填编号)的细胞中不存在同源染色体。
(4)若该动物的基因型为DdXEY,仅因为配子形成过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的DD型配子。等位基因D、d位于2号染色体。下列属于该异常配子形成的最可能的原因是________。
①2号染色体可能在图乙时未分离 ②2 号染色体一定 在图丙时未分离 ③性染色体一定在图乙时未分离 ④性染色体可能在图丙时未分离
(5)若该动物的精巢中的一个精原细胞基因组成为AaXbY ,经过正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中,含有的基因和性染色体可能是________(从下列供选答案中选择:①两个基因A.两个基因b,一条X染色体②两个基因a、两个基因b,两条Y染色体③两个基因A,两条Y染色体④两个基因a、两个基因b,两条X染色体)
(6)若第(5)小题中的精原细胞四分体时期,A、a所在的染色体片段发生交叉互换,最终形成的精子基因组成是________。
【答案】 4 8 次级精母(细胞) ⑥ 着丝粒分裂 ⑤⑥ ②④ ①③④ Axb、aXb、AY、aY
【分析】图1中,甲细胞着丝点分开,有同源染色体,所以是有丝分裂后期的细胞,乙细胞同源染色体分离,并移向两极,且为均等缢裂,是初级精母细胞(判断该个体为雄性),丙细胞无同源染色体,是减数第二次分裂后期(次级精母细胞)。
图2中,①②③为有丝分裂过程,④⑤⑥为减数分裂过程。
【详解】(1)甲所示细胞处于有丝分裂后期,染色体数目增倍,有4个染色体组,乙所示细胞中,染色体已复制,有8条DNA分子。
(2)丙细胞的名称是次级精母细胞,其所处的阶段对应图2中的⑥。
(3)①②阶段形成的原因是着丝粒分裂,染色体数目增倍;⑤⑥阶段处于减数第二次分裂,细胞中不存在同源染色体。
(4)若该动物的基因型为DdXEY,而产生一个不含性染色体的DD型配子,说明减数第二次分裂时携带D的2号染色体姐妹单体一定没有正常分开,故出现DD型配子,而XY这对性染色体有可能是减数第一次分裂未分开也有可能是减数第二次分裂未分开,最终都没有进入该配子。故选②④。
(5)若一个精原细胞基因组成为AaXbY ,经过正常减数分裂产生的次级精母细胞中,基因都已经复制,故可以有AA或aa中的任一种基因组合,和XbXb或YY中的任一种基因组合,而由于未知着丝点是否分裂,故可能有1条或两条同型的性染色体体。故选①③④。
(6)若四分体时期,A、a所在的染色体片段发生交叉互换,最终形成的精子基因组成是Axb、aXb、AY、aY四种。
【点睛】本题主要考查细胞的减数分裂的过程,重点是掌握在减数分裂过程中的异常分离情况。
23.动物细胞进入有丝分裂阶段,中心体负责纺锤体的组装,并受到丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PLK4)的调控。有研究表明,用PLK4抑制剂抑制其活性后,许多癌细胞和正常细胞分裂仍可在无中心体复制的条件下进行,产生无中心体的细胞,表现出非中心体型纺锤体组装。TRIM37是一种泛素连接酶,其不同的表达水平可以通过截然不同的机制控制细胞内非中心体型纺锤体的组装,具体机理如图1、图2所示。
注:CEP192是一种多功能骨架蛋白,参与纺锤体的形成。
(1)与高等植物细胞相比,动物细胞有丝分裂过程的不同点主要体现在________________________两个方面。
(2)PLK4活性受抑制后,TRIM37正常表达,许多癌细胞和正常细胞仍可发生非中心体型纺锤体组装的原因是____________;TRIM37过量表达可通过引起CEP192降解而______(填“提高”或“减弱”)细胞对PLK4抑制的敏感性,最终导致出现染色体数______的异常细胞。
(3)科研人员制作了异种移植神经母细胞瘤的裸鼠,具有过量表达TRIM37的特点。用含物质X的饲料饲喂这些裸鼠,统计发现癌细胞的数量增加不明显。
①推测物质X的作用是_______________________。
②该实验应设置______________________的对照组。
【答案】(1)前期纺锤体的形成方式不同,末期细胞质的分裂方式不同
(2) 失活的PLK4形成PLK4凝聚体,招募其它成分充当中心体用,形成非中心体型纺锤体 减弱 加倍
(3) 促进TRIM37的过量表达或促进了CEP192的降解 用等量不含物质X的相同饲料饲喂相同生理状况的裸鼠
【分析】分析题意:当TRIM37正常表达时,用PLK4抑制剂抑制PLK4活性后,失活的PLK4形成PLK4凝聚体,招募其它成分充当中心体用,形成非中心体型纺锤体;当TRIM37过量表达时,TRIM37会抑制失活的PLK4形成PLK4凝聚体,或促进CEP192(一种多功能骨架蛋白,参与纺锤体的形成)的降解,使细胞不能形成非中心体型纺锤体。据此答题。
【详解】(1)动物细胞与高等植物细胞的有丝分裂过程相比,不同点是:前期纺锤体形成方式不同,动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体,高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;末期:动物细胞细胞膜从中部向内凹陷缢裂细胞质,使细胞一分为二;植物细胞在赤道板位置出现了一个细胞板,由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁,从而使一个细胞分裂成为两个子细胞。
(2)据分析可知,PLK4活性受抑制后,TRIM37正常表达,许多癌细胞和正常细胞仍可发生非中心体型纺锤体组装的原因是:失活的PLK4形成PLK4凝聚体,招募其它成分充当中心体用,形成非中心体型纺锤体。TRIM37过量表达可通过引起CEP192降解而减弱细胞对PLK4抑制的敏感性,非中心体型纺锤体组装失败。纺锤体不能形成,染色体不能移向细胞两极,细胞分裂不能正常进行,导致出现染色体数加倍的的异常细胞。
(3)据题意,裸鼠具有过量表达TRIM37的特点,用含物质X的饲料饲喂这些裸鼠,统计发现癌细胞的数量增加不明显,说明细胞分裂被抑制。
①由此推测物质X的作用可能是促进了TRIM37的表达或促进了CEP192的降解。
②为证实推测,应设置用等量不含物质X的相同饲料饲喂相同生理状况的裸鼠作为对照(遵循单一变量原则和等量性原则)。
【点睛】本题考查细胞有丝分裂的有关知识,从题干中获取有用信息是解题的关键。
24.1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤,请据图回答下列问题:
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是____________________________。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌________(填“带有”或“不带有”)放射性。
(2)实验过程中,搅拌的目的是____________________________。搅拌5 min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明_____________________。
(3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体有________个,出现该数目说明DNA的复制方式是____________。
(4)在35S组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为___________。
(5)该实验证明了__________________________________________。
【答案】 在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得 不带有 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体 2 半保留复制 ④ DNA是遗传物质
【解析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤: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。
2、分析题图:①表示噬菌体与大肠杆菌混合培养,②表示噬菌体侵染未被标记的细菌,③表示搅拌并离心。
【详解】(1)噬菌体是病毒,只能寄生在活的细胞中,不能用一般培养基培养,所以获得被32P和35S标记的噬菌体,就先用分别含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。
(2)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。搅拌5min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。
(3)由于DNA的复制方式是半保留复制,最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子,所以100个子代噬菌体中,只有2个噬菌体带有32P标记。
(4)35S标记噬菌体的蛋白质,由于噬菌体侵染细菌的实验中,噬菌体的DNA进入大肠杆菌,蛋白质外壳留在外面,因此无论保温多长时间,上清液中的放射性不变,故选④。
(5)噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【点睛】本题结合图解,考查噬菌体侵染细菌实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
25.果蝇的体细胞有4对染色体,其中1号为性染色体。野生果蝇翅色是无色透明的。GAL4/UAS是在酵母中发现的基因表达调控系统,GAL4蛋白是一类转录激活因子,它能够与DNA上的UAS序列结合,驱动该序列的下游基因表达。科研人员将一个GAL4基因插入到雄果蝇的一条2号染色体上,又将一个UAS-绿色荧光蛋白基因随机插入到雌果蝇染色体组中的一条染色体上,但无法表达,只有与插入含有GAL4基因的雄果蝇杂交后的子一代中,绿色荧光蛋白基因才会表达。科研小组利用上述材料进行了一系列实验,请回答相关问题:
(1)用上述的一对转基因雌雄果蝇进行杂交,F1中绿色翅与无色翅的性状分离比为______。要进一步确定上述UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了几号染色体上,用F1为材料,设计的杂交实验为:__________________________________________,统计F2的性状表现及比例。若后代___________________________,可说明UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了X染色体上;若后代___________________,可说明UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了3号或4号染色体上。
(2)若实验结果证明上述UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了X染色体上,如何通过杂交实验从上述F2中筛选出纯合GAL4雄性品系(注:纯合GAL4雄性品系是指两条2号染色体上都含有GAL4基因的雄性群体),请写出筛选方案。____________________________________________
【答案】(1) 1:3 F1中绿色翅雌雄个体随机交配 发绿色荧光的雄性果蝇:无绿色荧光的雌性果蝇:无绿色荧光的雄性果蝇=5:2:3:6 绿色翅:无色翅=9:7,且性状与性别无联系
(2)从F2中选择绿色翅雄性个体并分别编号,让他们分别与无色翅雌性个体杂交,观察每组杂交后代中的雌性个体的性状表现。若某些组中后代的雌性个体均表现为绿色翅,则这些组的雄性亲本即可构成纯合GAL4雄性品系
【分析】题中说明只有具有GAL4基因的个体,具有绿色荧光蛋白基因才能表现出绿色荧光。
本题的解答技巧:可以首先假设UAS插到了X染色体上然后按照这个假设进行分析理论上应该出现的结果,若实验的结果与假设的结果一直,那么假设成立。、
插入GAL4基因的雄果蝇的和插入UAS-绿色荧光蛋白基因的雌果蝇杂交后的子一代中,因为只雌性果蝇有一个发绿色荧光基因,所以子一代中绿色:无色=1:3。
【详解】(1)插入GAL4基因的雄果蝇的和插入UAS-绿色荧光蛋白基因的雌果蝇杂交后的子一代中,因为只雌性果蝇有一个发绿色荧光基因,所以子一代中绿色:无色=1:3。
要进一步确定上述UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了雌果蝇的几号染色体上,可用F1为材料,设计杂交实验验证。
让F1中绿色翅雌雄个体随机交配,观察统计子二代的果蝇的性状和分离比。
如果UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了X染色体上即1号染色体上,那么亲代雌性果蝇与亲代雄性果蝇杂交得到的子一代果蝇中雌性果蝇中一半带有绿色荧光蛋白基因,一半没有,所以产生的雌配子中有绿色荧光蛋白基因的雌配子:无绿色荧光蛋白基因的雌配子=XUSA:X=1:3,子一代的雄果蝇中一半有绿色荧光蛋白基因,一半没有绿色荧光蛋白基因,所以产生的雄配子XUSA:X:Y=1:1:2,子一代中雌雄果蝇随机交配之后,理论分析F2中发绿色荧光的雌性果蝇:发绿色荧光的雄性果蝇:无绿色荧光的雌性果蝇:无绿色荧光的雄性果蝇=5:2:3:6。
如果UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了常染色体但不是2号染色体上,那么亲代雌性果蝇与亲代雄性果蝇杂交得到的子一代果蝇中雌性果蝇中一半带有绿色荧光蛋白基因,一半没有,所以产生的雌配子中有绿色荧光蛋白基因的雌配子:无绿色荧光蛋白基因的雌配子=1:3,子一代的雄果蝇中一半有绿色荧光蛋白基因,一半没有绿色荧光蛋白基因,所以产生的雄配子中有绿色荧光基因:无绿色荧光基因=1:3,子一代中雌雄果蝇随机交配之后,理论分析F2中发绿色荧光的果蝇:无绿色荧光果蝇=7:9,而且雌性果蝇与雄性果蝇中均为此比例。
(2)若(1)实验结果证明上述UAS-绿色荧光蛋白基因插入到了X染色体上,那么可以从(1)中的F2中选择绿色翅雄性个体并分别编号,让它们分别与无色翅雌性个体杂交,观察每组杂交后代中的雌性个体的性状表现。因为亲代雄果蝇的2号染色体上只插入了一个GAL4基因,而雌性果蝇的X染色体上只插入了一个UAS基因,交配得到的子一代中有的个体具有一个GAL4基因,有的个体没有GAL4基因,子二代中部分个体会出现具有两个GAL4基因的情况,所以子二代的发绿色荧光的雄果蝇中部分具有两个GAL4基因即纯合子,部分具有一个GAL4基因,分别与无若干绿色荧光基因的雌性个体交配,那么GAL4纯合子交配组合中后代的雌性果蝇应该全部都是发绿色荧光,非纯合子的GAL4交配组的后代雌性果蝇发绿色荧光:无绿色荧光个体=1:1。
【点睛】本题考查基因在染色体上的位置的判断,综合考查了孟德尔的自由组合定律的应用。
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