四川省成都市第七中学2023-2024学年高一下学期5月月考生物试卷(学生版+教师版 )
展开一、选择题(25题,每题2分,共50分)
1. 下列有关遗传的基本概念或名称的叙述,错误的是( )
A. 表现型是指生物个体所表现出来的性状
B. 性状分离是指杂合子之间的杂交后代出现不同基因型个体的现象
C. 等位基因是指位于同源染色体上同一位置的控制相对性状的基因
D. 纯合子是指遗传因子组成相同的个体
【答案】B
【解析】
【分析】1、相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型。
2、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
3、同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体。
4、表现型=基因型+环境,基因型是表现型的内因,表现型相同,基因不一定相同。
【详解】A、表现型是指生物个体所表现出来的性状,A正确;
B、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,B错误;
C、等位基因是指位于同源染色体上同一位置的控制相对性状的基因,如A、a,C正确;
D、纯合子是指遗传因子组成相同的个体,如DD,dd,D正确。
故选B。
【点睛】
2. 假说—演绎法是科学研究中常用方法,孟德尔在发现分离定律时演绎过程是 ( )
A. 由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的
B. 由F2中出现了“3∶1”性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离
C. 若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为Aa
D. 若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比接近1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】孟德尔采用假说—演绎法得出了基因的分离定律和基因的自由组合定律。假说—演绎法包括:观察实验、提出问题→做出假说→演绎推理→实验验证。
【详解】A、生物的性状是由遗传因子决定的属于假说的内容,A错误;
B、推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离属于假说的内容,B错误;
C、若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为Aa不属于演绎过程,C错误;
D、若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比接近1∶1,属于演绎过程,D正确。
故选D。
3. 萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说,下列不属于他所依据的“平行”关系的是( )
A. 基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只含有成对中的一个
B. 非等位基因在形成配子时自由组合;非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合
C. 生物体形成生殖细胞﹣﹣﹣配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
D. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构
【答案】C
【解析】
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系:
1.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构;
2.体细胞中基因、染色体成对存在,配子中成对的基因只有一个,同样,也只有成对的染色体中的一条;
3.基因、染色体来源相同,均一个来自父方,一个来自母方;
4.减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
【详解】A、基因和染色体,在体细胞中都是成对存在,在配子中都只有成对中的一个,是萨顿提出假说的依据,A正确;
B、非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合;非同源染色体在减数分裂中也有自由组合,是萨顿提出假说的依据,B正确;
C、生物体形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中不是萨顿提出的,C错误;
D、基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,是萨顿提出假说的依据,D正确。
故选C。
【点睛】
4. 摩尔根研究果蝇眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 摩尔根等以果蝇为研究材料,通过“假说—演绎”法,认同了基因位于染色体上的理论
B. 摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于 X 染色体上,Y 染色体上不含有它的等位基因
C. 摩尔根发现了测定基因位于染色体上相对位置的方法,得出基因在染色体上呈线性排列
D. 若控制果蝇眼色的基因位于 X 和 Y 染色体的同源区段,则无法得出图示杂交实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】分析遗传图解:图中红眼与白眼杂交,F1均为红眼,说明红眼相对于白眼是显性性状;F2红眼有雌性和雄性,白眼只有雄性,说明与性别相关联,相关基因位于X染色体上。
【详解】A、摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,提出控制眼色的基因位于X染色体上的假说,通过“假说—演绎”法,得出相关基因位于染色体上,从而认同了基因位于染色体上的理论,A正确;
B、摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,B正确;
C、摩尔根发现了测定基因位于染色体上相对位置的方法(荧光标记法),并得出基因在染色体上呈线性排列的结论,C正确;
D、若控制果蝇眼色的基因位于 X 和 Y 染色体的同源区段,假设相关基因为B和b,亲本红眼雌果蝇的基因型为XBXB,白眼雄果蝇的基因型为XbYb,F1的基因型为XBXb、XBYb,雌雄个体都表现为红眼,F1雌雄交配,F2的基因型种类以及比例为XBXB:XBXb:XBYb:XbYb=1:1:1:1,红眼占3/4,雌雄都有红眼,白眼占1/4,白眼全是雄性,则也能得出图示杂交实验结果,D错误。
故选D。
【点睛】
5. 如图所示为四个遗传系谱图,则下列有关的叙述中正确的是( )
A. 肯定不是X染色体隐性遗传的家系是甲、丙、丁
B. 家系乙中患病男孩的父亲一定是该病基因携带者
C. 四图都可能表示隐性遗传的家系
D. 家系丁中这对夫妇若再生一个正常女儿的几率是1/4
【答案】A
【解析】
【分析】1、甲遗传系谱图中双亲正常,生有患病的女儿,因此该病是常染色体隐性遗传病。
2、乙遗传系谱图双亲正常,生有患病的儿子,该病是隐性遗传病,致病基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上。
3、丙家系中母方是患者,后代都正常,可能是显性遗传病,也可能是隐性遗传病,致病基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,但是一定不是X染色体隐性遗传病。
4、丁家系中,双亲患病,生有不患病的女儿和儿子,因此该病一定是常染色体显性遗传病。
【详解】A、由以上分析可知甲(常染色体隐性遗传病)、丙(不可能是伴X隐性遗传病)和丁(常染色体显性遗传病)肯定不是伴X隐性遗传病的家系,A正确;
B、乙可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,若是常染色体隐性遗传病,则患病男孩的父亲是该病基因携带者,若是伴X染色体隐性遗传病,则患病男孩的父亲不是该病基因的携带者,B错误;
C、根据分析可知,丁图表示常染色体显性遗传病,不可能是隐性遗传的家系,C错误;
D、丁属于常染色体显性遗传病,设相关基因为A、a,则双亲基因型均为Aa,则该家系中这对夫妇再生一个正常(aa)女儿的几率是1/4×1/2=1/8,D错误。
故选A。
6. 某科学兴趣小组偶然发现一突变植株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察并记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量,下列说法中不正确的是( )
A. 如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状
B. 如果突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状
C. 如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则子代雌、雄株全为野生性状
D. 如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雌、雄株各有一半野生性状
【答案】C
【解析】
【分析】性状是由基因控制的,控制性状的基因组合类型称为基因型。染色体分为常染色体和性染色体两种。性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式称为伴性遗传。位于常染色体上的基因与位于性染色体上的基因遗传方式有差别,这是因为不同性别的个体,如XY型,雌性和雄性的常染色体组成相同,性染色体组成不同,雌性为XX,雄性为XY,而基因又在染色体上,减数分裂产生配子时随着染色体的分离而进入不同的配子中。
【详解】A、如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,A正确;
B、如果突变基因位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株(XaY)全为野生性状,雌株(XAXa)全为突变性状,B正确;
C、如果突变基因位于X和Y同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAYa,则后代雄株(XaYa)全为野生性状,雌株(XAXa)全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株(XaYA)全为突变性状,雌株(XaXa)全为野生性状,C错误;
D、如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,D正确。
故选C。
7. 下图是基因型为 AaBb 的个体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. 基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程
B. A、a、B、b 基因位于一对同源染色体上
C. F1中,纯合子占 1/4,基因型不同于亲本的类型占 3/4
D. F1个体产生各种性状是细胞中的基因控制的,与环境影响无关
【答案】C
【解析】
【分析】据题意和图示分析可知:由于基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时能产生4种配子,说明两对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。图中①过程表示减数分裂形成配子;②过程表示雌雄配子随机结合产生后代。
【详解】A、基因的分离定律和基因自由组合定律都发生在配子产生时,即图中的①过程,A错误;
B、基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时能产生4种配子,说明A、a与B、b分别位于两对同源染色体上,B错误;
C、根据题意知,亲本基因型为AaBb,则后代中纯合子占1/2×1/2=1/4,基因型不同于亲本的类型占1-1/2×1/2=3/4,C正确;
D、生物的性状是由基因型决定的,且受环境的影响,D错误。
故选C。
8. 如图是动物精子形成过程中发生交叉互换时的模式图,下列说法正确的是( )
A. 若分裂时3和4不分离,则产生的精细胞中有一半染色体数目正常
B. 在正常情况下,该细胞能产生4种类型的精细胞
C. 该细胞分裂过程中,着丝点分裂导致同源染色体分离
D. 图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知;图示细胞含有2对同源染色体(1和2、3和4),且同源染色体正在两两配对,应该处于减数第一次分裂前期(四分体时期)。
【详解】A、由于3和4是一对同源染色体,所以如果分裂时3和4不分离,则产生的精细胞中染色体数目均异常,A错误;
B、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以该细胞能产生4种类型的精细胞,B正确;
C、该细胞分裂过程中,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,而着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致姐妹染色单体分开,C错误;
D、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以图中基因N和n的分离分别发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,D错误。
故选B。
9. 如图为某动物体内一个初级精母细胞中的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 1与5、3与7都互为等位基因
B. 1、2与5、6决定的性状的遗传遵循基因分离定律,3、4与7、8决定的性状的遗传遵循基因自由组合定律
C. 该动物产生的精子中一定同时存在4、7
D. 该动物的一个体细胞中,可能同时存在1、2、5、6
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,其中1和2、3和4、5和6、7和8不考虑突变的情况下,都应该是相同基因。
【详解】A、1与5可能互为等位基因也可能为相同基因,而3 与7不互为等位基因,A错误;
B、根据基因自由组合定律的实质,3、4与7、8是位于同源染色体上的非等位基因,决定的性状的遗传不遵循基因自由组合定律,B错误;
C、若在四分体时期这对同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,使基因4、7交换到一条染色单体上,该动物产生的精子中可能同时存在 4、7,但题设条件不考虑突变,故该动物产生的精子中不会同时存在4、7,C错误;
D、该动物的体细胞在进行有丝分裂时,在分裂前期、中期、后期一个细胞内可能同时存在1、2、5、6,D正确。
故选D。
10. 下图甲为某动物(2n=8)体内的一个细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分,图乙为该动物的一个细胞分裂图像。据图分析下列有关叙述不正确的是( )
A. 若甲图表示有丝分裂中每条染色体上DNA数目的变化,则a应为1
B. 若甲图表示有丝分裂中核DNA数目的变化,则Ⅰ→Ⅱ的原因是着丝点断裂
C. 若甲图表示减数分裂中染色体数目的变化,则乙图可能处于Ⅱ阶段
D. 若甲图表示减数分裂中每条染色体上DNA数目的变化,则乙图应处于Ⅰ阶段
【答案】B
【解析】
【分析】1.有丝分裂不同时期的特点:
(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、若图甲表示有丝分裂每条染色体上DNA数目的变化,则图中Ⅰ→Ⅱ过程表示着丝点分裂,染色体由一条含有两个DNA的状态变为一条染色体含有一个DNA的状态,即a=1,A正确;
B、若甲图表示有丝分裂中核DNA数目的变化,则Ⅰ→Ⅱ的原因是染色体平均进入两个子细胞中,即该过程表示进入有丝分裂末期,B错误;
C、若图甲表示减数分裂中染色体数目的变化,图乙细胞所处分裂时期位于图甲中的Ⅱ段,因为图乙细胞处于减数第二次分裂中期,C正确;
D、若甲图表示减数分裂中每条染色体上DNA数目的变化,则乙图应处于Ⅰ阶段,因为图乙细胞处于减数第二次分裂中期,D正确。
故选B。
【点睛】
11. 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下 4 个实验:
①S 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 R 型菌→注射入小鼠
②R 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 S 型菌→注射入小鼠
③R 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 S 型菌→注射入小鼠
④S 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 R 型菌的 DNA→注射入小鼠
以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是 ( )
A. 存活、存活、存活、死亡
B. 存活、死亡、死亡、存活
C. 死亡、死亡、存活、存活
D. 存活、死亡、死亡、死亡
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎双球菌有2种类型:S型:有荚膜,菌落光滑,有毒性;R型:无荚膜,菌落粗糙,无毒性。
【详解】①S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,对后面加入的R型菌失去转化作用,R型菌无毒,注射入小鼠体内,小鼠存活;
②R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用;加入S型菌,有毒性,注射入小鼠体内导致小鼠死亡;
③R型菌+DNA酶,高温加热后冷却,DNA酶变性失活,R型菌被杀死,加入S型菌,注射入小鼠,S型菌有毒,小鼠死亡;
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却,DNA酶变性失活,S型菌被杀死,加入R型菌的DNA,注射入小鼠,无毒,小鼠存活。
综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
12. 在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,如图所示标记元素所在部位依次是( )
A. ① ④B. ② ④C. ① ⑤D. ③ ⑤
【答案】A
【解析】
【分析】噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
题图分析:①为磷酸;②为脱氧核糖;③为含氮碱基,根据碱基对之间只有2个氢键,所以是腺嘌呤或胸腺嘧啶;④为R基;⑤为肽键。
【详解】由于P元素存在于磷酸部位,S元素存在于氨基酸的R基中,所以用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,标记元素所在部位依次是磷酸和R基团,即①和④部位,A正确。
故选A。
13. 关于下图 DNA 分子片段的说法中,正确的是( )
A. 解旋酶和 RNA 聚合酶可作用于①③处
B. 虚线圈出的“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C. 该 DNA 的特异性表现在碱基种类和(A+G)/(C+T)的比例上
D. 把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制两代,子代中含15N 的 DNA 占 3/4
【答案】B
【解析】
【分析】图中所表示的是DNA 分子片段,①②表示磷酸二酯键,③表示氢键。DNA 分子片段中一条链含14N,一条链含15N。
【详解】A、解旋酶和RNA 聚合酶都可以打开氢键,作用于③处,A错误;
B、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,所以图中的“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,B正确;
C、 由于碱基互补配对原则,DNA分子中,A=T,G=C。因此双链DNA中(A+G) /(C+T)的比例都是1,DNA的特异性表现在碱基数目和(A+T) / (G+C) 的比例上,C错误;
D、由于DNA分子的半保留复制, 把此 DNA 放在含 15N 的培养液复制两代后,DNA的数目为4个,子代全含 15N ,D错误。
故选B。
14. 下图所示的哪一种物质或结构,彻底水解的产物种类最多( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,①为mRNA,②为核糖体,③为tRNA,④为多肽链,据此答题。
【详解】ABCD、图中所示为翻译过程,①代表的是mRNA,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸;②代表的是核糖体,是由蛋白质和RNA组成,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸和21种氨基酸;③代表的是tRNA,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸;④代表的是多肽链,它彻底水解的产物是21种氨基酸,由此可见,②彻底水解的产物种类最多,B正确,ACD错误。
故选B。
15. 不同抗菌药物的抗菌机理有所不同,如环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,利福平能抑制RNA聚合酶的活性,红霉素能与核糖体结合抑制其功能。下图表示细胞中遗传信息传递的规律,下列叙述正确的是
A. 完成图中②④两个过程所需的原料、模板和酶都相同
B. 图中③⑤所代表的生理过程中都有氢键的断裂和生成
C. 环丙沙星能够显著抑制细菌体内的①④两个生理过程
D. 利福平和红霉素都通过抑制②③过程来抑制细菌繁殖
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示遗传信息传递和表达的途径,其中①为DNA的复制过程;②为转录过程;③为翻译过程;④为RNA的复制过程;⑤为逆转录过程.其中④⑤过程只有少数病毒可以发生。
【详解】过程②、④分别指转录和RNA复制,由于两过程都是合成RNA,所以它们所需原料相同,都是游离的核糖核苷酸;但模板不同,转录的模板是DNA的一条链,RNA复制的模板是RNA链;所需要的酶也不相同,转录需要RNA聚合酶,而RNA复制需要RNA复制酶,故A错误;过程③、⑤分别表示翻译和逆转录。翻译时,RNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,将相应的氨基酸携带进入相应位点,核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,原占据位点的RNA离开核糖体,因此在翻译过程中存在氢键的断裂和形成;逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,也存在氢键的断裂和形成,故B正确;环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,DNA解旋酶在过程①DNA复制中发挥催化作用,因此环丙沙星能够显著抑制细菌体内的①过程,正常情况下,细菌体内不会发生④过程,故C错误;利福平能抑制RNA聚合酶的活性,通过抑制②转录过程来抑制细菌繁殖,红霉素能与核糖体结合抑制其功能,通过抑制③翻译过程来抑制细菌繁殖,故D错误。
【点睛】易错选项D,注意语言描述二者“都”与二者“分别”在含义上的区别。其次应注意遗传信息的流动过程中由于都要发生碱基的互补配对,所以一定存在氢键的形成和断裂。
16. 动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时,OH首先被启动,以L链为模板合成M链,当M链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板合成N链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如下图所示。下列叙述正确的是
A. 复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是DNA聚合酶
B. 合成M链和N链时方向相反是因为起始区解旋方向不同
C. 复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘌呤数一定相同
D. 线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连
【答案】D
【解析】
【分析】由题文描述和图示信息可知:该题考查学生对DNA分子双螺旋结构的主要特点、DNA分子复制等相关知识的识记和理解能力以及获取信息的能力。
【详解】DNA分子复制开始时,首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下进行解旋,可见,复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是解旋酶,A错误;组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,而DNA聚合酶只能从DNA的3ˊ端延伸DNA链,所以合成M链和N链时方向相反,B错误;依据碱基互补配对原则和图示分析可知:复制完成后M链与N链中的碱基A=T、C=G,因此复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘧啶数一定相同,C错误;线粒体环状DNA分子中没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖都与两个磷酸相连,D正确。
【点睛】解答此题的关键是识记并理解DNA分子双螺旋结构的主要特点和DNA分子的复制过程,形成清晰的知识网络。在此基础上,结合从题意和图示中提取的有效信息对各选项进行分析判断。
17. 下列有关生物变异的说法,正确的是( )
A. 生物体内某条染色体上多了或少了几个基因,属于染色体数目变异
B. 黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆,这种变异来源于基因突变
C. DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变
D. 亲代与子代、子代与子代之间出现了差异,是因为受精时进行了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型,①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因,这种变化属于染色体结构的变异,A错误;
B、黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆,这属于杂交育种,而杂交育种的原理是基因重组,B错误;
C、DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变,如突变发生在没有遗传效应的DNA片段,则没有引起基因结构的改变,C正确;
D、亲代与子代之间,子代与子代之间出现了各种差异,属于基因重组,但受精过程中没有基因重组的发生,D错误。
故选C。
18. 下列关于基因重组的叙述正确的是( )
A. Aa 的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关
B. 一对同源染色体上的基因可以发生基因重组
C. 基因突变和基因重组都会产生新基因,改变生物的基因型
D. 有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因突变和基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
2、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
3、基因重组的两种类型:
(1)在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,这样,由雌雄配子结合形成的受精卵,就可能具有 与亲代不同的基因型,从而使子代产生变异;
(2)基因重组发生在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
【详解】A、Aa 的个体自交后代出现性状分离与基因分离有关,与 基因重组无关,A错误;
B、减数第一次分裂前期会发生同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,这属于基因重组,故一对同源染色体上的基因可以发生基因重组,B正确;
C、基因重组不会产生新基因,C错误;
D、有丝分裂过程中不会出现基因重组,D错误。
故选B。
19. 下列关于人体癌细胞的叙述,错误的是( )
A. 细胞癌变后,细胞膜上糖蛋白含量减少
B. 在适宜条件下,癌细胞可以无限增殖
C. 物理、化学和生物因素都可能造成细胞癌变
D. 正常细胞中没有原癌基因和抑癌基因
【答案】D
【解析】
【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、细胞癌变导致细胞膜上糖蛋白含量减少,黏着性降低,易分散转移,A正确;
B、适宜条件下,癌细胞可以无限增殖,B正确;
C、物理、化学和生物因素都可能造成细胞癌变,C正确;
D、正常细胞中有原癌基因和抑癌基因,D错误。
故选D。
【点睛】
20. 图甲、图乙表示基因型为 AaBb 的某雄性二倍体生物一次减数分裂不同时期的图像,图丙为染色体 7 的放大图,下列相关叙述正确的是( )
A. 该减数分裂只发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换导致的基因重组
B. 图甲为次级精母细胞,基因型为 aaBb,图乙表示精细胞,基因型为 AB
C. 该减数分裂过程中基因 B、b 只在进行减数第一次分裂时发生分离
D. 图甲到图乙过程,细胞中染色体组的数目变化为 2→4→2→1
【答案】B
【解析】
【分析】甲图中甲细胞不含同源染色体,且着丝点整齐的排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。乙图中乙细胞不含同源染色体和染色单体染色体,且DNA数目减半,完成减数第二次分裂末期。丙图中的染色体有部分颜色不同,发生了交叉互换。
【详解】A、由图乙和图丙可知,在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色体发生了交叉互换导致基因重组,且在减数第一次分裂后期也发生了基因重组,A错误;
B、由图可知,甲图为减数第二次分裂中期,且为雄性二倍体,所以甲图为次级精母细胞。因7号染色体含有A基因,所以1号染色体含有a基因。7号染色体含有B和b基因,所以3号染色体含有B和b基因,因此图甲基因型为aaBb。图乙中没有同源染色体,没有染色单体,DNA数目减半,所以为精细胞,由图可知基因型为AB,B正确;
C、由图可知,减数分裂过程中减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色体发生了交叉互换,因此基因B、b的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,C错误;
D、图甲到图乙过程,细胞中染色体组的数目变化为1(中期)→2(后期)→1(末期),D错误。
故选B。
【点睛】本题结合细胞分裂图,考查减数分裂的相关知识,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,能准确判断图中各细胞的分裂方式及所处的时期,能分析三图中的染色体,判断出其发生的变异类型,再结合所学的知识准确答题。
21. 如表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在位置。请分析下列说法正确的是 ()
A. 基因中的碱基对改变,必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化
B. 抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换
C. 对生物而言,碱基对替换多数是有害的,替换一定比增添和缺失的危害大
D. 该突变品系不可能再突变为敏感品系
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图表分析可知:表格为水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基和氨基酸所在的位置。比较两者,抗性品系是由敏感品系的第228号有一对碱基发生替换后形成的,第228号位置替换后,其编码的氨基酸由脯氨酸变成丝氨酸。
【详解】A.基因中的碱基对改变,可能会导致密码子发生改变,但是由于密码子的简并性,因此不一定引起相应蛋白质中氨基酸的变化,A错误;
B.根据表格分析可知,抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换,B正确;
C.对生物而言,基因突变大多是有害的,而增添和缺失一般情况下对碱基排列顺序的改变更大,C错误;
D.基因突变具有不定向性,因此抗性品系有可能再突变为敏感品系,D错误。
22. 图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法正确的是( )
A. ③为三倍体,通常茎秆粗壮、子粒较大
B. ④为单倍体,通常茎秆弱小、子粒较小
C. 若①和②杂交,后代基因型的比例为1∶5∶5∶1
D. ①②③④细胞所代表的个体肯定是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体
【答案】C
【解析】
【分析】在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,则①表示4个染色体组,②表示2个染色体组,③表示3个染色体组,④表示1个染色体组。
【详解】A、③含3个染色体组,减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子,不能结出籽粒,A错误;
B、④为单倍体,通常茎秆弱小、高度不育,所以没有籽粒,B错误;
C、AAaa经减数分裂可产生3种配子,其基因型及比例为AA:Aa:aa=1:4:1;Aa经减数分裂可产生2种配子,其基因型及比例为A:a=1:1。因此,它们杂交所得后代的基因型及比例为AAA:AAa:Aaa:aaa=1:5:5:1,C正确;
D、如果①②③是由受精卵发育而成的个体中的正常细胞,则①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体,如果①②③是由配子发育而来的,则以上说法不成立,D错误。
故选C。
23. 如图是利用玉米(2N=20)幼苗的芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程图。下列分析正确的是
A. 植株A和植株B都是二倍体,但二者基因型不同
B. 基因重组发生在图中②过程,观察染色体形态选择③的后期
C. 植株C属于单倍体,因此培育植株C的育种方法为单倍体育种
D. 培育植株B的育种方式的优点是明显缩短了育种年限,植株B是纯合子的概率为25%
【答案】A
【解析】
【分析】图示为利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图,其中①表示芽尖细胞组织培养,所得植株A的基因型与亲本相同;②表示减数分裂过程;③表示有丝分裂过程。幼苗2为花药离体培养形成的单倍体,其经过秋水仙素处理可以得到纯合体植株B,若直接培育可得到单倍体植株C。
【详解】A、植株A的基因型与芽尖细胞相同,都是BbTt,植株B的基因型有四种:BBTT、BBtt、bbTT、bbtt,因此植株A与植株B都是二倍体,但二者基因型不同,A正确;
B、②过程为减数分裂,可发生基因重组,③为有丝分裂,观察染色体的最佳时期为有丝分裂中期,B错误;
C、植株C由花药离体培养形成的单倍体幼苗2正常发育而来,是单倍体,但其育种方式不是单倍体育种,C错误;
B、植株B的培育方法为单倍体育种,其为纯合子的概率为100%,D错误。
故选A。
【点睛】本题的易错点在于对C选项的判断,究其原因是对单倍体育种的过程存在认识上的偏差。单倍体育种的过程是:花药离体培养→单倍体幼苗→用秋水仙素或低温处理幼苗→染色体数目加倍→纯合子→选择所需要的品种类型,最终得到的植株都是可育的纯合子。
24. 下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A. 遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
B. 具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病
C. 原发性高血压、冠心病和先天性愚型等都是多基因遗传病
D. 遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
【答案】D
【解析】
【分析】1、人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
2、人类遗传病与先天性疾病区别:(1)遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)(2)先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)。
3、遗传病的监测和预防(1)禁止近亲结婚。(2)适龄生育;(3)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(4)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、遗传病是由于遗传物质发生改变而引起的疾病,A错误;
B、先天性疾病和家族性疾病并非都是遗传病,如先天患艾滋病、家族性夜盲症等,B错误;
C、原发性高血压、冠心病是多基因遗传病,先天性愚型是染色体异常遗传病,C错误;
D、遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型,D正确
故选D。
【点睛】
25. 已知珠蛋白是血红蛋白的重要组分之一,由其α肽链合成障碍所引起的疾病称为α型地中海贫血(简称α地贫),α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制(如图),α珠蛋白基因的数量与表型及寿命如下表。相关叙述正确的是( )
A. 2条染色体同一位置的2个α珠蛋白基因为等位基因
B. 4个α珠蛋白基因遵循基因的自由组合定律
C. 一对轻型α地贫的夫妇,所生子女寿命正常的概率是3/4
D. 一对中型α地贫的夫妇不可能生出表型正常的孩子
【答案】C
【解析】
【分析】α肽链合成障碍所引起的疾病称为人类α型地中海贫血(简称α地贫),说明基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状;控制α珠蛋白链的基因位于第16号染色体上,α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制。
【详解】A、2条染色体同一位置的2个α珠蛋白基因为相同基因,A错误;
B、4个α珠蛋白基因位于同一对染色体上,不遵循基因自由组合定律,B错误;
C、轻型α地贫有3个α珠蛋白基因,因此其16号染色体其中一条正常含2个α珠蛋白基因,另一条能够合成1个α珠蛋白,子女寿命正常的需要含有3个α珠蛋白基因或4个α珠蛋白基因,因此一对轻型α地贫的夫妇,所生子女不正常的概率=1/2×1/2=1/4,所生子女寿命正常的概率是3/4,C正确;
D、中型α地贫的夫妇α珠蛋白基因数量为2个,若至少有一方这2个α珠蛋白基因位于同一条染色体上,则一对中型α地贫的夫妇所生孩子中可以存在3个或4个α珠蛋白基因,因此一对中型α地贫的夫妇可能生出表型正常的孩子,D错误。
故选C。
【点睛】
二、非选择题(5小题,每题10分,共50分)
26. 研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态,数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂某一个时期的示意图(仅显示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是____,它属于图2中类型____的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是____。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是____。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有____。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变具体情况有____(用图中字母和箭头表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是____,理由是____。
【答案】(1) ①. 有丝分裂后期 ②. a
(2)次级精母细胞 (3)b、d、e
(4)a、b (5)b→a、d→c
(6) ①. 阻滞第一次卵裂 ②. 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
【解析】
【分析】分析图1:该细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。分析图2:a是染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期;c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞;d为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞为精细胞、卵细胞或极体。
【小问1详解】
图1中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍(为4n),它属于图2中类型a的细胞。
【小问2详解】
若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明经过了减数第一次分裂,处于减数第二次分裂后期,应为次级精母细胞。
【小问3详解】
若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,则b处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂,e为减数分裂产生的子细胞,三者出现的先后顺序是b、d、e。
【小问4详解】
在图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b处于有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂,c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞;d为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞为精细胞、卵细胞或极体,减数第二次分裂的细胞不含有同源染色体,故一定含有同源染色体的是a、b。
【小问5详解】
有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂,使得染色体数目加倍。对应图2中的b转变为a ;d转变为c。
【小问6详解】
受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂。
27. 图甲是某DNA分子片段,图乙表示DNA遗传信息的传递和表达过程。请据图回答以下问题:
请据图回答以下问题:
(1)图甲中5的名称是____,DNA的基本骨架是由____交替排列构成的。
(2)图乙中a过程可发生在动物细胞的____(填细胞结构名称)中。用同位素15N标记DNA应标记DNA的____。若将某生物(2n=20)卵巢组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,英文缩写为Brdu(5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对)的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,然后用姬姆萨染料染色(已知双链DNA分子不掺或一条单链掺有BrdU时呈深蓝色,两条单链都掺有BrdU呈浅蓝色),则在第二次分裂中期的细胞中和第三次分裂中期的细胞中出现的有色差的染色体(一条染色体的两条姐妹染色单体颜色不一样)数分别为____、____;若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞分裂产生的子细胞染色体数为____。
(3)若图乙编码的肽链由218个氨基酸组成,则其对应的②中至少有___个碱基(考虑终止密码子),若②中第107位的碱基C被G取代,则可能导致该肽链第____位氨基酸发生改变。
【答案】(1) ①. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ②. 磷酸和脱氧核糖
(2) ①. 细胞核、线粒体 ②. (含氮)碱基 ③. 20 ④. 0-20 ⑤. 10
(3) ①. 657 ②. 36
【解析】
【分析】图甲中1为磷酸,2为脱氧核糖。3、4为含氮碱基,5为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,6为碱基对;图乙a表示DNA复制,b表示转录,c表示翻译。
【小问1详解】
5对应核苷酸的碱基为T,则其名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子外侧磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架。
【小问2详解】
a表示DNA的复制,在动物细胞中主要发生在细胞核,线粒体也有少量DNA,也可发生DNA的复制。用同位素15N标记DNA应标记DNA的含氮碱基。某生物(2n=20)卵巢组织,若进行有丝分裂,放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,然后用姬姆萨染料染色(已知双链DNA分子不掺或一条单链掺有BrdU时呈深蓝色,两条单链都掺有BrdU呈浅蓝色),由于DNA复制为半保留复制,则第一次有丝分裂完成产生的子细胞中所有的染色体DNA均为一条单链掺有BrdUu,即都表现为深蓝色,继续进行第二次复制时,由于原料是含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷,则间期复制后形成的每条染色体含有的两个DNA分子是一个两条单链均掺有BrdU,另一个DNA分子只有一个单链掺有BrdU,因此,在第二次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数为20个,第二次有丝分裂中期的细胞中20条染色体均为一条染色单体为浅蓝色,一条染色单体为深蓝色,经过第二次有丝分裂后期之后,分开的染色体随机组合进入子细胞中,则产生的子细胞中含有浅蓝色的染色体数目为0~20条,含有深蓝色染色体数目的20~0条,则第三次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数为0~20条;若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞进行的是减数第二次分裂,则产生的子细胞染色体数为10条。
【小问3详解】
②为mRNA,mRNA上三个相邻的密码子决定一个氨基酸称为一个密码子,若图乙编码的肽链由218个氨基酸组成,则其对应的②中至少有218×3+3(终止密码子)=657个碱基。若②中第107位的碱基C被G取代,因为密码子由3个相连的核糖核苷酸组成,105÷3=35,则可能导致该肽链第35+1=36位氨基酸发生改。
28. 某科研人员野外考察时,发现了一种闭花授粉植物。该植物的花色有红、粉、白三种颜色(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示;若受多对等位基因控制,用A、a;B、b……表示),茎的无刺、有刺(用R、r表示)是另一种性状。为了研究上述性状的遗传,用红色有刺植株(甲)、白色有刺植株(乙)、白色无刺植株(丙和丁)进行如下实验:
回答下列问题:
(1)茎有刺属于_______性状,花色基因的遗传遵循_______________定律。
(2)第一组杂交实验中,F2中粉色有刺植株的基因型为__________。
(3)对表中三组杂交实验分析推测,实验中没有出现红色无刺和粉色无刺类型,原因可能是:无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达。现有第三组杂交实验的F1红色有刺植株若干,可用测交实验验证此推测:
①第三组杂交实验中F1的基因型为__________;测交实验时用该F1与基因型为__________的个体杂交。
②若测交后代基因型有__________种,表现型及比例为_______________________________。则支持该推测。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 基因的自由组合
(2)AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR
(3) ①. AaBbRr ②. aabbrr ③. 8 ④. 红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=1∶2∶1∶4
【解析】
【分析】由表格中的杂交实验可知,第二组、第三组实验,有刺与无刺杂交,子一代都有刺,说明有刺对无刺是显性性状;子一代红色自交子二代红色:粉色:白色=9:6:1,因此该植物的花色至少受2对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,第三组实验,子一代红花有刺自交后代红花有刺:粉花有刺:白花=无刺27:18:19,红花有刺的比例是27/64,可以写成3/4×3/4×3/4,三对等位基因遵循自由组合定律,子一代的基因型是AaBbRr。
【小问1详解】
分析表中实验二可知,F1白色有刺个体自交,F2中白色有刺∶白色无刺=3∶1,说明茎有刺属于显性性状;分析表中实验一可知,F1红色有刺个体自交,F2中红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的变形,说明红色为显性性状,花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问2详解】
实验一中红色有利个体与白色有刺个体杂交,子一代都表现为红色有刺,自交得到的子二代中红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1,属于9∶3∶3∶1的变式,因此花色受两对等位基因控制,且A_B_表现为红色,A_bb、aaB_表现为粉色,aabb表现为白色,子一代的基因型是AaBbRR,子二代粉色有刺植株的基因型是AabbRR、AAbbRR、aaBBRR、aaBbRR。
【小问3详解】
①结合分析,实验三中白色无刺个体和白色有刺个体杂交得到的F1红色有刺个体的基因型为AaBbRr,测交实验时用该F1与基因型为aabbrr的个体杂交。
②该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色无刺类型的原因是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,F1红色有刺植株的基因型是AaBbRr,产生的配子的类型及比例是ABR∶ABr∶AbR∶Abr∶aBR∶aBr∶abr∶abR=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,基因型为aabbrr的个体只产生一种配子(abr),故测交后代的基因型及比例是AaBbRr∶AaBbrr∶AabbRr∶Aabbrr∶aaBbRr∶aaBbrr∶aabbrr∶aabbRr=l∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,共8种基因型,如果无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,则测交后代的表现型及比例是红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=1∶2∶1∶4。
29. 果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因 A、a 和D、d 控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验,得到的 F1 代表现型及比例如下表:
(1)果蝇灰身和黑身这对相对性状中,___身是显性性状,控制刚毛和截毛的基因位于___染色体上。
(2)上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况,原因可能是基因型为______________ 的受精卵不能正常发育成活。
(3)若上述(2)题中的假设成立,则 F1 代成活的果蝇共有_________ 种基因型。
(4)若上述(2)题中的假设成立,让F1 代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配,则F2代雌果蝇共有________ 种表现型,其中黑身截毛果蝇所占的比例为_______________。
【答案】 ①. 灰 ②. X ③. AAXDXD或AAXDxd ④. 11 ⑤. 4 ⑥. 1/12
【解析】
【分析】1、基因的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。
2、基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
3、根据亲代全为灰身刚毛, F1 代出现了黑身截毛性状,“无中生有为隐性”所以,灰身和刚毛为显性性状,又因为后代雌性个体只有刚毛,而雄性个体有刚毛有截毛,所以控制刚毛和截毛的等位基因位于X染色体上。
【详解】(1)亲代全为灰身, F1 代出现了黑身,所以灰身是显性性状。同理刚毛也是显性性状。分析表格数据可知,后代雌性个体只有刚毛,而雄性个体有刚毛有截毛,由此可见该性状的遗传与性别相关联,因此果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于X染色体上。
(2)根据后代表现型确定亲本基因型为AaXDXd和AaXDY,母本AaXDXd产生四种雌配子及比例为:AXD∶AXd∶aXD∶aXd =1∶1∶1∶1,与父本产生的雄配子aY、AY结合,得到的F1雄性中,灰身刚毛:灰身截毛:黑身刚毛:黑身截毛=3:3:1:1,与表中数据相符,后代雄性动物正常。理论上母本AaXDXd产生四种雌配子及比例为:AXD∶AXd∶aXD∶aXd =1∶1∶1∶1,与父本产生的雄配子aXD、AXD结合,后代雌性中灰身刚毛:黑身刚毛=6:2,但表中灰身刚毛只剩5份,原因可能是基因型为AAXDXD或AAXDxd 的受精卵不能正常发育成活。
(3)若上述(2) 题中的假设成立,原则上F1代基因型总共有3 (AA、Aa、aa) ×4 (XDXD 、XDXd 、XDY、XdY) =12种,但AAXDXD或AAXDXd不能成活,则F1代成活的果蝇共有11种基因型。
(4)F1代灰身截毛雄果蝇的基因型有AAXdY:AaXdY=1:2,黑身刚毛雌果蝇的基因型有aaXDXD:aaXDXd=1:1,它们自由交配,则F2代雌果蝇共有灰身刚毛、灰身截毛、黑身刚毛、黑身截毛4种表现型。F2中黑身截毛果蝇所占的比例为,Aa:aa=2:1,XDXd:XdXd:XDY:XdY=3:1:3:1,黑身截毛果蝇(aaXdXd、aaXdY)=1/3×2/8= 1/12。
【点睛】本题考查了伴性遗传、判断合子致死的特殊情况以及后代基因型以及表现型的计算等相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
30. 研究发现果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致,染色体结构和表现型关系见下表。图表示16A区段中的部分DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。
请回答下列问题:
(1)DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由____连接;①、②、③过程的模板分别是____;与③相比,②过程中特有的碱基配对方式是____。
(2)若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由____。
(3)雌果蝇a与雄果蝇f杂交,F1表现型为____。
(4)雌果蝇c与雄果蝇e杂交,正常情况下F1都为棒眼,但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇。研究发现这与同源染色体之间的不等交换有关,依据该理论,上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中____果蝇在减数分裂时发生不等交换,产生了____的配子。
(5)若用b代表一个16A区段,B代表两个16A区段,科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XmBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因m,且该基因与B始终连在一起。m基因在纯合(XmBXmB、XmBY)时能使胚胎致死。则用棒眼雌果蝇(XmBXb)与正常眼雄果蝇(XbY)杂交获得F1,再让F1雌雄果蝇自由交配获得F2代的性别比为____。
【答案】(1) ①. 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 ②. DNA的两条链、DNA的一条链、mRNA ③. T-A
(2)C→G (3)棒眼雌果蝇、正常眼雄果蝇
(4) ①. 雌(或者c) ②. 带有3个16A区段和1个16A区段
(5)雌:雄=4:3
【解析】
【分析】1、表格表示染色体结构和表现型的关系,X染色体上16A区段重复会导致棒眼,且重复多会导致重棒眼。3.DNA分子结构是一个独特的双螺旋结构,其特点是:1)由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;2)外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。
1、图表示16A区段中的部分DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程,其中①表示DNA分子的复制过程;②表示转录过程,在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。具体碱基配对方式是A-U、C-G、G-C、T-A;③表示翻译过程,在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。具体碱基配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C。
【小问1详解】
DNA分子中一条链中相邻连个碱基靠脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接;在DNA复制中的碱基互补配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C,在转录过程中的碱基互补配对方式为A-U 、T-A、G-C、C-G ,翻译过程中碱基互补配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G,与翻译相比,转录特有的碱基配对方式是T-A。
【小问2详解】
通过改变密码子中一个碱基就可实现将丙氨酸变为脯氨酸的相应密码子是GCU→CCU,对应于DNA模板链是将C变成G。
【小问3详解】
若用 b 代表一个 16A 区段,B 代表两个 16A 区段,则雌果蝇a的基因型为XbXb,雄果蝇f的基因型为XBY,其后代的基因型为XBXb、XbY,即棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇。
【小问4详解】
雌果蝇c的基因型为XBXB,雄果蝇e的基因型为XbY,子代中出现了少数正常眼和重棒眼果蝇,正常眼果蝇含有1个16A区段,重棒眼果蝇含有3个16A区段,说明在雌果蝇减数分裂时发生不等交换,产生了含有3个16A区段和1个16A区段的配子。
【小问5详解】
用棒眼雌果蝇(XmBXb)与正常眼雄果蝇(XbY)杂交获得F1,F1中个体中XmBY致死,故F1的基因型及比例为XmBXb:XbXb:XbY=1:1:1,雌雄果蝇自由交配获得F2中雌配子比例为XmB:Xb=1:3,雄配子比例为Xb:Y=1:1。子代的性别由雄配子决定,其中致死基因型XmBY占雄性个体的1/4,故F2代的性别比为雌 : 雄=4:3。突变品系
CGT
丙氨酸
GGT
脯氨酸
TTA
天冬酰胺
敏感品系
CGT
丙氨酸
AGT
丝氨酸
TTA
天冬酰胺
氨基酸所在位置
227
228
230
α珠蛋白基因数量/个
4
3
2
1
0
表型
正常
轻型α地贫
中型α地贫
重型α地贫
胎儿期流产
寿命
正常
正常
比正常人短
无法活到成年
-
组别
P
F1
f2
一
甲×乙
红色有刺
红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1
二
丙×乙
白色有刺
白色有刺∶白色无刺=3∶1
三
丁×乙
红色有刺
红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=27∶18∶3∶16
灰身刚毛
灰身截毛
黑身刚毛
黑身截毛
♂
3/15
3/15
1/15
1/15
♀
5/15
0
2/15
0
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