精品解析:重庆市长寿区长寿中学校2023-2024学年高一下学期第一次月考生物试题
2024-05-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1章 遗传因子的发现,第2章 基因和染色体的关系,第3章 基因的本质 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.15 MB |
| 发布时间 | 2024-05-29 |
| 更新时间 | 2024-05-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45468285.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
长寿中学高2023级高一下期一学段考试
生物试题
(考试时间:75分钟)
一、单选题:1~15题每题2分,16~20每题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某实验小组在观察植物细胞有丝分裂时,发现某细胞赤道板的位置上出现了一些囊泡,有的囊泡彼此融合,正在形成新的细胞壁和细胞壁两侧的细胞膜。由此可推测,该细胞所处的时期为有丝分裂的( )
A. 前期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
2. 下列关于细胞增殖的说法,不正确的是( )
A. 植物细胞在有丝分裂过程中会先后出现赤道板和细胞板等结构
B. 无丝分裂之前,细胞内都必须进行DNA的复制和蛋白质的合成
C. 细胞增殖是生物体生长、发育的基础,也是生物体繁殖、遗传的基础
D. 细胞有丝分裂的意义在于保持了亲子代细胞间遗传的稳定性
3. 日本学者山中伸弥成功将人体皮肤细胞诱导形成多能干细胞——“iPS细胞”,iPS细胞可以分裂、分化为神经细胞、心肌细胞、肝细胞等多种细胞。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞和由它诱导形成iPS细胞遗传物质差异较大
B. iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异
C. iPS细胞分化成心肌细胞过程中,染色体数量发生了变化
D. 成熟的人体皮肤细胞被诱导成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐增加
4. “最是人间留不住,朱颜辞镜花辞树”,人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。关于细胞衰老和个体衰老的说法,不正确的是( )
A. 正常情况下,衰老的细胞将会走向凋亡
B. 按照端粒学说,随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短
C. 老年人最忌摔倒,骨折后愈合得很慢,这与其成骨细胞的衰老有关
D. 只有在辐射以及有害物质入侵时才会刺激细胞产生导致衰老的自由基
5. 洋葱是观察植物细胞有丝分裂常用的实验材料,下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察,错误的是( )
A. 甲过程叫解离,作用是使根尖组织细胞分离开
B. 乙过程叫漂洗,主要目的是洗去解离液,防止解离过度
C. 丙过程用的是酸性染料甲紫溶液使染色体着色,染色时间越长,显微镜下看到的染色体越清晰
D. 戊过程观察细胞时先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜仔细观察
6. 下列关于纯合子与杂合子的叙述中,不正确的是( )
A. 纯合子中不含隐性遗传因子 B. 杂合子的自交后代全是杂合子
C. 纯合子的自交后代全是纯合子 D. 杂合子的双亲至少一方是杂合子
7. 采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否为纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A. 杂交、自交、测交、测交
B. 杂交、杂交、杂交、测交
C. 测交、测交、杂交、自交
D. 测交、杂交、自交、测交
8. 某植物果实有红色和白色两种类型,是由一对等位基因(E和e)控制,用一株红色果实植株和一株白色果实植株杂交,F1既有红色果实也有白色果实,让F1自交产生的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. F2中ee的植株占1/4
B. 图中红色果实是隐性性状
C. P和F1中白果的基因组成相同
D. F2中红色果实∶白色果实=5∶3
9. 孟德尔以豌豆为实验材料,创新地运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述,错误的是( )
A. 提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
B. “生物的性状是由遗传因子决定的,遗传因子不相融合”属于假说的内容
C. 运用“假说—演绎法”验证的实验结果总与预期相符
D. “测交实验后代中,高茎植株与矮茎植株的数量比接近1∶1”是实验验证的内容
10. 下列关于图解的理解,正确的是( )
A. 自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B. ③⑥过程表示形成配子的过程
C. 图甲中③过程的随机性是子代中AA为1/4的原因之一
D. 图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
11. 控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,分别位于3对同源染色体上。以板叶紫叶抗病与花叶绿叶感病作为亲本杂交,F1均为板叶紫叶抗病,下列分析错误的是( )
A. 板叶对花叶、紫叶对绿叶、抗病对感病为显性
B. 亲本中板叶紫叶抗病与花叶绿叶感病均为纯合子
C. F1自交,子代基因型有27种,表现型8种
D. F1测交,子代基因型和表现型种数不同
12. 如图为显微镜下观察到的某二倍体生物精子形成过程不同时期的图像。下列正确的是( )
A. 图①细胞的染色体数目与核DNA数目比值为1
B. 图②细胞所处时期仅发生同源染色体的分离
C. 图③细胞正在进行染色体复制
D. 图④细胞中可能发生等位基因分离
13. 某生物的三对等位基因(Aa、Bb、Cc)独立遗传,且基因A、b、C分别控制①②③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来,如下图所示:现有基因型为AaBbCc和AabbCc的两个亲本杂交,出现黑色纯合子代的概率为( )
A. 63/64 B. 1/64 C. 31/32 D. 1/32
14. 下图是人类某种遗传病的系谱图,图中黑色表示该种遗传病的患者。已知该遗传病受一对等位基因控制(显性基因H,隐性基因h),据图分析,正确的是( )
A. 该遗传病为显性性状
B. 若该病的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第III代中表型不符合基因遗传规律的个体是1号、3号、4号
C. 该图不能表示人类红绿色盲遗传病
D. 该图不能表示常染色体上的遗传病
15. 通过精卵结合进行有性生殖的动物,其受精卵中组成中心体的两个中心粒都由精子提供。进行孤雌生殖的动物,在没有精子提供中心粒的情况下,其卵细胞自身能重新形成完整的中心体以完成细胞分裂进而发育为胚胎。下列叙述错误的是( )
A. 蜜蜂的卵细胞在没有精子提供中心粒的情况下不能发育
B. 动物细胞进行有丝分裂时中心粒发出星射线形成纺锤体
C. 减数分裂完成时动物卵细胞可能丢失了自身的中心粒
D. 卵细胞自身能否重新形成完整的中心体决定了卵细胞能否分裂进而发育为胚胎
16. 人类有一种遗传病(相关基因为A、a),牙齿因缺少珐琅质而呈棕色,患病男性与正常女性结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则下列说法正确的是( )
A. 女儿与正常男子结婚,后代患病率1/4
B. 儿子与正常女子结婚,后代患病率为0
C. 此病是常染色体上显性遗传病
D. 此病是伴X隐性遗传病
17. 下图是某二倍体动物个体体内细胞分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。下列相关叙述正确的( )
A. 由图1中细胞A可以判断,该动物个体为雄性
B. 自由组合可以发生在图1中细胞D和图2中的GH段所示时期
C. 处于图2中LM、NO段时期数量改变的原因相同
D. 图2中DE、HI、JK、PQ段都会发生着丝粒分裂
18. 一对正常的夫妇,生了一个XYY的孩子,异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错,则这次差错可能是( )
A. 父方减数第一次分裂过程中,同源染色体未分离
B. 父方减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去
C. 母方减数第一次分裂过程中,同源染色体未分离
D 母方减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去
19. 果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。某科研小组用纯合黄体残翅雌果蝇与纯合灰体长翅雄果蝇杂交得到F1,F1相互交配得F2,下列分析错误的是( )
A. A/a和B/b两对基因遵循基因的自由组合定律
B. F1中的雄果蝇全为黄体长翅,雌果蝇全为灰体长翅
C. F2中灰体长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=3:1:3:1
D. F2黄体长翅雌果蝇中纯合子占1/4
20. 已知某作物晚熟(W)对早熟(w)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性,两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,且纯合感病个体不能存活,现有一株纯合晚熟抗病个体与一株早熟感病个体,杂交得 F1,取其中所有晚熟感病个体自交,所得 F2表现型比例为( )
A. 9∶3∶3∶1 B. 10∶5∶2∶1
C. 16∶8∶2∶1 D. 15∶5∶3∶1
二、非选择题:共4题,共55分。
21. 下图为人体细胞生命历程各阶段示意图,图中①~⑥为各时期的细胞,a~e表示细胞所进行的生理过程。据图分析:
(1)a过程发生在细胞周期______,与①相比,细胞②与外界环境进行物质交换的能力较______。b过程为______分裂,是人体细胞分裂的主要方式。
(2)c过程称作______,细胞⑤和细胞⑥含有的核基因______(填“相同”或“不相同”),蛋白质种类和数量______(填“相同”或“不完全相同”)。其原因是________________________。
(3)生物体内细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过______实现的。
(4)a~e五项生命活动中,在人体幼年时期能发生的是______(填字母),对人体有积极意义的是______(填字母)。
22. 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如下图)。
(1)荠菜这对性状的遗传遵循______定律,亲本的基因型为______,F2三角形果实有______种基因型。
(2)图中F2结三角形果实的荠菜中,部分个体自交后代会出现卵圆形果实,这样的个体在F2结三角形果实的荠菜中的比例为______,还有部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这些个体中纯合子的基因型为______。
(3)现有2包基因型分别为aaBB和AaBB荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①用2包种子长成的植株分别与______的种子长成的植株杂交,得F1种子。
②F1种子长成的植株自交,得F2种子。
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果__________________,则包内种子基因型为aaBB;
Ⅱ.如果__________________,则包内种子基因型为AaBB。
23. 细胞分裂是生物体重要的特征,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,是生命活动中不可或缺的重要环节。细胞分裂包括有丝分裂、减数分裂、无丝分裂等。
Ⅰ.图1为某雌性动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2表示体细胞中染色体数为2n的生物不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量;图3为某哺乳动物细胞分裂过程简图,其中A~G表示相关细胞,①~④表示过程,请回答下列问题:
(1)图1中a细胞有______个四分体,b细胞属于______(填时期)。d细胞分裂完成后得到的子细胞名称是______,a~e中含有2对同源染色体的细胞有______。
(2)染色体呈染色质丝状态时的细胞可对应图2中的______时期,图1中的细胞c对应于图2中的______时期。
(3)图3中过程①发生的物质变化主要是____________,D、E、F和G需要再经过______才能形成成熟的生殖细胞。
II.研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失小鼠体型和生理状态都比较正常,具有完整的卵泡和睾丸发育状况,但自然交配后雌性小鼠不能产生后代,而雄性小鼠的发育和繁殖能力均正常。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常雌鼠(2n=40)与CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,如图所示。据图回答下列问题。
(4)由图分析可知,CyclinB3缺失的卵母细胞形成了正常的纺锤体,但未排出第一极体,表明CyclinB3缺失的卵母细胞被阻滞于______。推测细胞周期蛋白B3可以促进______分离。
(5)研究发现,CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ,在减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。早期胚胎发育阶段,胚胎细胞通过______方式增殖,此分裂过程中染色体数最多有______条,但所有胚胎在着床后会死亡。
24. 果蝇是经典遗传学研究的“明星生物”,摩尔根曾因果蝇的遗传学研究而获得诺贝尔奖。已知果蝇中长翅和残翅是一对相对性状(显性基因用G表示,隐性基因用g表示);直毛和分叉毛是另一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示),两对基因均不在XY染色体的同源区段。现利用两对纯种果蝇进行了如下杂交实验,结果如下表所示。
子代表现型
组合一
长翅分叉毛♂×残翅直毛♀
组合二
长翅分叉毛♀×残翅直毛♂
雌性
雄性
雌性
雄性
F1
长翅直毛
302
299
350
0
长翅分叉毛
0
0
0
351
(1)科学家常选择果蝇作遗传学研究材料的优点是______。(至少答两项)
(2)直毛和分叉毛这对相对性状中,显性性状是______,判断依据是______。
(3)控制直毛和分叉毛的基因位于______染色体上,G/g、F/f这两对基因______(“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律,其判断依据是______。
(4)让组合二F1中的雌雄个体相互交配,理论上F2中雄蝇有______种基因型,雄蝇中长翅分叉毛果蝇所占比例为______。
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长寿中学高2023级高一下期一学段考试
生物试题
(考试时间:75分钟)
一、单选题:1~15题每题2分,16~20每题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某实验小组在观察植物细胞有丝分裂时,发现某细胞赤道板的位置上出现了一些囊泡,有的囊泡彼此融合,正在形成新的细胞壁和细胞壁两侧的细胞膜。由此可推测,该细胞所处的时期为有丝分裂的( )
A. 前期 B. 中期 C. 后期 D. 末期
【答案】D
【解析】
【分析】可以根据染色体的行为人为的将有丝分裂分为前期、中期、后期和末期,其中植物细胞有丝分裂末期形成新的细胞壁。
【详解】ABCD,根据题意,该细胞的所处时期的特点是正在形成新的细胞壁和细胞壁两侧的细胞膜,而末期的特点是在细胞中央形成细胞板,细胞板向四周扩展形成细胞壁,符合末期的特征。
故选D。
2. 下列关于细胞增殖的说法,不正确的是( )
A. 植物细胞在有丝分裂过程中会先后出现赤道板和细胞板等结构
B. 无丝分裂之前,细胞内都必须进行DNA的复制和蛋白质的合成
C. 细胞增殖是生物体生长、发育的基础,也是生物体繁殖、遗传的基础
D. 细胞有丝分裂的意义在于保持了亲子代细胞间遗传的稳定性
【答案】A
【解析】
【分析】真核细胞增殖的方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。细胞增殖是多细胞生物生长、发育、遗传和变异的基础,因此细胞增殖是生物体的重要生命特征,多细胞生物细胞以分裂的方式进行增殖。单细胞生物,以细胞分裂的方式产生新的个体。多细胞生物,以细胞分裂的方式产生新的细胞,用来补充体内衰老或死亡的细胞。
【详解】A、赤道板是着丝粒所在的平面,不是细胞的结构,故有丝分裂过程中不会出现赤道板,在植物细胞有丝分裂末期会产生细胞板进而形成细胞壁,A错误;
B、在细胞进行有丝分裂之前,都必须进行一定的物质准备,特别是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,无丝分裂之前也是如此,B正确;
C、细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,C正确;
D、细胞有丝分裂的重要意义在于通过染色体的正确复制和平均分配,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性,D正确。
故选A。
3. 日本学者山中伸弥成功将人体皮肤细胞诱导形成多能干细胞——“iPS细胞”,iPS细胞可以分裂、分化为神经细胞、心肌细胞、肝细胞等多种细胞。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞和由它诱导形成iPS细胞遗传物质差异较大
B. iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异
C. iPS细胞分化成心肌细胞过程中,染色体数量发生了变化
D. 成熟的人体皮肤细胞被诱导成iPS细胞的过程中,细胞分化程度逐渐增加
【答案】B
【解析】
【分析】iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明基因选择性表达,它与其他细胞含有相同基因。
【详解】A、皮肤细胞和由它诱导形成iPS均是由胚胎干细胞分化而来的,二者细胞遗传物质相同,A错误;
B、细胞分化的本质是基因的选择性表达,iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞中的基因表达存在差异,B正确;
C、iPS细胞分化成心肌细胞过程中,染色体数量(遗传物质)未发生变化,而是基因的选择性表达,导致RNA和蛋白质发生一定变化,C错误;
D、成熟人体皮肤细胞重新诱导回iPS细胞状态,以用于发育成各种类型的细胞,此时iPS细胞的分化程度比成熟细胞低,D错误。
故选B。
4. “最是人间留不住,朱颜辞镜花辞树”,人体的衰老现象从古至今一直在困扰着我们。关于细胞衰老和个体衰老的说法,不正确的是( )
A. 正常情况下,衰老的细胞将会走向凋亡
B. 按照端粒学说,随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短
C. 老年人最忌摔倒,骨折后愈合得很慢,这与其成骨细胞的衰老有关
D. 只有在辐射以及有害物质入侵时才会刺激细胞产生导致衰老的自由基
【答案】D
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、正常情况下,在成熟生物体内,衰老细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,A正确;
B、按照端粒学说,随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短,端粒随细胞增殖次数的增加而缩短,所以一般细胞只能增殖50次左右,B正确;
C、成骨细胞能进行分裂、分化,与骨骼的愈合有关,老年人骨折后愈合慢,与成骨细胞的衰老有关,C正确;
D、受到辐射以及有害物质入侵的刺激,细胞会产生自由基,细胞内的一些氧化反应也可以导致自由基的产生,D错误。
故选D。
5. 洋葱是观察植物细胞有丝分裂常用的实验材料,下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察,错误的是( )
A. 甲过程叫解离,作用是使根尖组织细胞分离开
B. 乙过程叫漂洗,主要目的是洗去解离液,防止解离过度
C. 丙过程用的是酸性染料甲紫溶液使染色体着色,染色时间越长,显微镜下看到的染色体越清晰
D. 戊过程观察细胞时先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜仔细观察
【答案】C
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、甲过程用15%的盐酸和95%的酒精制成的混合液处理细胞,该过程叫解离,其作用是使根尖组织细胞分离开,A正确;
B、乙过程叫漂洗,主要目的是洗去解离液,防止解离过度,同时也能避免对染色效果造成影响,B正确;
C、丙过程为染色,即用碱性染料甲紫溶液使染色体着色,染色时间需要适宜,若染色时间越长,则显微镜下无法看到清晰的染色体,C错误;
D、戊过程为观察装片阶段,该过程中需要先在低倍镜下找到分生区细胞,该区域的细胞呈正方形、排列紧密,而后再换用高倍镜仔细观察,D正确。
故选C。
6. 下列关于纯合子与杂合子的叙述中,不正确的是( )
A. 纯合子中不含隐性遗传因子 B. 杂合子的自交后代全是杂合子
C. 纯合子的自交后代全是纯合子 D. 杂合子的双亲至少一方是杂合子
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体,如基因型为 AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子(雌配子或雄配子),自交后代无性状分离;
2、杂合子:由两个基因型不同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体,如基因型为 AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成至少有一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子(雌配子或雄配子),自交后代出现性状分离。
【详解】A、隐性纯合子含有隐性遗传因子,A错误;
B、杂合子的自交后代既有杂合子,也有纯合子,B错误;
C、纯合子能稳定遗传,其自交后代都是纯合子,C正确;
D、杂合子的双亲可以都是纯合子,一个是显性纯合子,一个是隐性纯合子,D错误。
故选ABD。
7. 采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否为纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A. 杂交、自交、测交、测交
B. 杂交、杂交、杂交、测交
C. 测交、测交、杂交、自交
D. 测交、杂交、自交、测交
【答案】D
【解析】
【分析】鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法或自交法,其中自交法最简便;鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);提高优良品种的纯度,常用自交法;检验杂种F1的基因型采用测交法。
【详解】①用测交法可鉴别一只白羊是纯合体还是杂合体,如果后代只有显性个体,则很可能是纯合体;如果后代出现隐性个体,则为杂合体,①是测交;
②在一对相对性状中区分显隐性,可用杂交来判断,②是杂交;
③用自交法可不断提高小麦抗病品种的纯合度,因为杂合体自交后代能出现显性纯合体,并淘汰隐性个体,③是自交;
④检验杂种F1的遗传因子组成,可用测交来判断,④是测交;综上,①~④依次对应测交、杂交、自交、测交,ABC错误,D正确。
故选D。
8. 某植物果实有红色和白色两种类型,是由一对等位基因(E和e)控制,用一株红色果实植株和一株白色果实植株杂交,F1既有红色果实也有白色果实,让F1自交产生的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. F2中ee植株占1/4
B. 图中红色果实是隐性性状
C. P和F1中白果的基因组成相同
D. F2中红色果实∶白色果实=5∶3
【答案】A
【解析】
【分析】根据题图分析可知,F1白色果实植株自交后代出现性状分离,说明白色果实是显性性状,红色果实是隐性性状。
【详解】A、由题图可知,亲本白色果实和红色果实杂交,F1既有红色果实,又有白色果实,说明亲本之一为杂合子,另一个是隐性纯合子,F1白色果实自交后代出现性状分离,说明红色果实是隐性性状,白色果实是显性性状,可知F1含有1/2ee、1/2Ee,各自自交后代中ee占1/2+1/2×1/4=5/8,A错误;
B、根据A项分析可知,白色果实是显性性状,红色果实是隐性性状,B正确;
C、亲本中白色果实的基因型为Ee,F1中白果自交后代出现性状分离,基因型也是Ee,C正确;
D、F1中红色果实Ee占1/2,白色果实ee占1/2,F1红色果实自交得到的F2全部是红果,F1白色果实自交得到F2中,红色果实∶白色果实=1∶3,所以F2中红色果实与白色果实的理论比例是(1/2+1/2×1/4) ∶(1/2×3/4) =5∶3,D正确。
故选A。
9. 孟德尔以豌豆为实验材料,创新地运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述,错误的是( )
A. 提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
B. “生物的性状是由遗传因子决定的,遗传因子不相融合”属于假说的内容
C. 运用“假说—演绎法”验证的实验结果总与预期相符
D. “测交实验后代中,高茎植株与矮茎植株的数量比接近1∶1”是实验验证的内容
【答案】C
【解析】
【分析】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→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、孟德尔进行豌豆杂交实验,进行了豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验,在此基础上提出问题,A正确;
B、生物的性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子就像独立的颗粒,不相融合,这属于假说内容,B正确;
C、运用假说-演绎法验证的实验结果不一定总与预期相符,也有可能相反,故需要验证假说正确与否,C错误;
D、“测交实验得到的后代中,高茎与矮茎植株的数量比接近1:1”是测交实验的实验结果,D正确。
故选C。
10. 下列关于图解的理解,正确的是( )
A. 自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B. ③⑥过程表示形成配子的过程
C. 图甲中③过程的随机性是子代中AA为1/4的原因之一
D. 图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是: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、根据题意分析,图中①②④⑤为形成配子的过程,图乙中有两对遗传因子,自由组合定律的实质表现在图中的④⑤过程,⑥过程表示雌雄配子随机结合,不能体现自由组合定律的实质,A错误;
B、根据题意可知,①②④⑤为形成配子的过程,③⑥为雌雄配子随机结合,B错误;
C、③过程即配子的随机结合才能使得子代中AA占1/4,C正确;
D、图乙子代中aaBB的个体在子代所有个体中占1/16,在aaB_中占的比例为1/3,D错误。
故选C。
11. 控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,分别位于3对同源染色体上。以板叶紫叶抗病与花叶绿叶感病作为亲本杂交,F1均为板叶紫叶抗病,下列分析错误的是( )
A. 板叶对花叶、紫叶对绿叶、抗病对感病为显性
B. 亲本中板叶紫叶抗病与花叶绿叶感病均为纯合子
C. F1自交,子代基因型有27种,表现型8种
D. F1测交,子代基因型和表现型种数不同
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析,控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3种相对性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示,且位于3对同源染色体上,说明三对等位基因的遗传符合基因的自由组合定律。
【详解】AB、板叶紫叶抗病和花叶绿叶感病杂交,F1表现为板叶紫叶抗病,则板叶对花叶为显性,紫叶对绿叶为显性,抗病对感病为显性,亲本板叶紫叶抗病的基因型为AABBDD,花叶绿叶感病的基因型为aabbdd,亲本均为纯合子,AB正确;
C、亲本基因型为AABBDD×aabbdd,F1基因型为AaBbDd,自采用逐对分析计算,产生子代的基因型有3×3×3=27种,表现型2×2×2=8种,C正确;
D、F1(AaBbDd)测交,采用逐对分析计算:Aa×aa→1Aa:1aa;Bb×bb→1Bb:1bb;Cc×cc→1Cc:1cc;测交子代的基因型为2×2×2=8种;子代的表现型为2×2×2=8种,子代基因型和表现型种数相同,D错误。
故选D。
12. 如图为显微镜下观察到的某二倍体生物精子形成过程不同时期的图像。下列正确的是( )
A. 图①细胞的染色体数目与核DNA数目比值为1
B. 图②细胞所处时期仅发生同源染色体的分离
C. 图③细胞正在进行染色体复制
D. 图④细胞中可能发生等位基因分离
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为某二倍体生物精子形成不同时期图像,其中①细胞中同源染色体正在联会,为减数第一次分裂前期;②细胞中同源染色体正在分离,为减数第一次分裂后期;③细胞为减数第一次分裂形成的子细胞;④细胞着丝粒分裂,为减数第二次分裂后期。
【详解】A、图①细胞中同源染色体正在联会,DNA已经复制完成DNA数加倍,染色体数目不变,染色体数目与核DNA数目比值为1/2,A错误;
B、图②细胞所处时期为减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,B错误;
C、图③细胞处于减数第二次分裂前期,此时不会进行染色体复制,C错误;
D、图④细胞处于减数第二次分裂的后期,姐妹染色体上由于突变或者互换存在等位基因,故也可能发生等位基因的分离,D正确。
故选D。
13. 某生物的三对等位基因(Aa、Bb、Cc)独立遗传,且基因A、b、C分别控制①②③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来,如下图所示:现有基因型为AaBbCc和AabbCc的两个亲本杂交,出现黑色纯合子代的概率为( )
A. 63/64 B. 1/64 C. 31/32 D. 1/32
【答案】D
【解析】
【分析】基因控制生物性状的两种方式:一是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;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。根据题意和图示分析可知:三对等位基因分别位于三对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。基因型A_bbC_的个体能将无色物质转化成黑色素。
【详解】由题干信息可知,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;由图可知,基因型A_bbC_的个体能将无色物质转化成黑色素。因此基因型为AaBbCc和AabbCc的两个亲本杂交,出现黑色纯合子代AAbbCC的概率为:1/4×1/2×1/4=1/32,D正确,ABC错误。
故选D。
14. 下图是人类某种遗传病的系谱图,图中黑色表示该种遗传病的患者。已知该遗传病受一对等位基因控制(显性基因H,隐性基因h),据图分析,正确的是( )
A. 该遗传病为显性性状
B. 若该病的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第III代中表型不符合基因遗传规律的个体是1号、3号、4号
C. 该图不能表示人类红绿色盲遗传病
D. 该图不能表示常染色体上的遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】系谱图分析:Ⅱ-1、Ⅱ-2正常,但他们有一个患病的儿子Ⅲ-1,说明该病为隐性遗传病,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。
【详解】A、Ⅱ-1、Ⅱ-2正常,但他们有一个患病的儿子Ⅲ-1,说明该病为隐性遗传病,A错误;
B、若该病的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第III代中表型不符合基因遗传规律的个体是1号、3号、4号,即4号应该患病,而3号应该表现正常,B正确;
C、红绿色盲遗传病为伴X隐性遗传病,该图能表示人类红绿色盲遗传病,C错误;
D、根据图示可以判断,该病为隐性遗传病,相关基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,D错误。
故选B。
15. 通过精卵结合进行有性生殖的动物,其受精卵中组成中心体的两个中心粒都由精子提供。进行孤雌生殖的动物,在没有精子提供中心粒的情况下,其卵细胞自身能重新形成完整的中心体以完成细胞分裂进而发育为胚胎。下列叙述错误的是( )
A. 蜜蜂的卵细胞在没有精子提供中心粒的情况下不能发育
B. 动物细胞进行有丝分裂时中心粒发出星射线形成纺锤体
C. 减数分裂完成时动物的卵细胞可能丢失了自身的中心粒
D. 卵细胞自身能否重新形成完整的中心体决定了卵细胞能否分裂进而发育为胚胎
【答案】A
【解析】
【分析】中心体是动物细胞和低等植物细胞中一种重要的细胞器,每个中心体主要含有两个中心粒,与细胞的有丝分裂有关。
【详解】A、蜜蜂是孤雌生殖的动物,其卵细胞可以直接发育形成雄蜂,在没有精子提供中心粒的情况下,其卵细胞自身能重新形成完整的中心体以完成细胞分裂进而发育为胚胎,A错误;
B、在动物细胞有丝分裂的前期,移向细胞两极的中心粒发出星射线形成纺锤体,B正确;
C、据题意可知,通过精卵结合进行有性生殖的动物,其受精卵中组成中心体的两个中心粒都由精子提供,推测减数分裂完成时动物的卵细胞可能丢失了自身的中心粒,C正确;
D、据题意可知,卵细胞自身能否重新形成完整的中心体影响了生殖方式,能重新形成完整的中心体是孤雌生殖,不能重新形成完整的中心体的是其他有性生殖,D正确。
故选A。
16. 人类有一种遗传病(相关基因为A、a),牙齿因缺少珐琅质而呈棕色,患病男性与正常女性结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常。则下列说法正确的是( )
A. 女儿与正常男子结婚,后代患病率为1/4
B. 儿子与正常女子结婚,后代患病率为0
C. 此病是常染色体上显性遗传病
D. 此病是伴X隐性遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
【详解】ACD、分析题意,患病男性与正常女性结婚,女儿均为棕色牙齿,儿子都正常,说明该遗传病属于伴X显性遗传病,患病男性的基因型为XAY,正常女性的基因型为XaXa,女儿的基因型为XAXa,儿子的基因型为XaY,女儿XAXa与正常男子XaY结婚,其后代患病率为1/2,ACD错误;
B、儿子XaY与正常女子XaXa结婚,后代患病率为0,B正确。
故选B。
17. 下图是某二倍体动物个体体内细胞分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。下列相关叙述正确的( )
A. 由图1中细胞A可以判断,该动物个体为雄性
B. 自由组合可以发生在图1中细胞D和图2中的GH段所示时期
C. 处于图2中LM、NO段时期数量改变原因相同
D. 图2中DE、HI、JK、PQ段都会发生着丝粒分裂
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,图1中A细胞中没有同源染色体,且着丝粒分裂,染色单体分开形成子染色体,处于减数第二次分裂后期;图B没有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;图C有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;图D有同源染色体,且同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期。图2中,AE段核DNA数目加倍后又减半,表示有丝分裂;FK段核DNA加倍一次,连续减半两次,表示减数分裂;LM段染色体数目恢复至体细胞中染色体数,表示受精作用;MQ段染色体数目加倍后减半,表示有丝分裂。
【详解】A、图1中,细胞A没有同源染色体,且着丝粒分裂,染色单体分开形成子染色体,处于减数第二次分裂后期,细胞质均分,可能是次级精母细胞或第一极体,不能判断性别;D细胞中有同源染色体,且同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,可判断D细胞为初级精母细胞,即该动物是雄性动物,A错误;
B、D处于减数第一次分裂后期,该细胞中发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合,即非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在图1中细胞D;FK段核DNA加倍一次,连续减半两次,表示减数分裂,且GH段表示减数第一次分裂,该阶段也可以发生非同源染色体上非等位基因的自由组合,B正确;
C、图2中LM细胞中染色体加倍的原因是由于发生了雌雄配子的结合,即完成了受精作用,而NO段染色体加倍是由于在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体成为染色体因而细胞中染色体数量加倍,C错误;
D、图2中DE为有丝分裂末期,着丝粒的分裂发生在CD段(有丝分裂后期);HI为减数第一次分裂末期,发生同源染色体被平均分配到2个子细胞中,着丝粒未分裂;JK为减数第二次分裂末期,着丝粒分裂发生在IJ段(减数第二次分裂后期);PQ段为有丝分裂末期,着丝粒分裂发生在NO段(有丝分裂后期),D错误。
故选B。
18. 一对正常的夫妇,生了一个XYY的孩子,异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错,则这次差错可能是( )
A. 父方减数第一次分裂过程中,同源染色体未分离
B. 父方减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去
C. 母方减数第一次分裂过程中,同源染色体未分离
D. 母方减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去
【答案】B
【解析】
【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、父方的性染色体组成为XY,若在减数第一次分裂过程中,同源染色体未分离,则会产生XY类型的精子,其与正常的卵细胞受精,产生的异常个体的染色体组成为XYY,不符合题意,A错误;
B、父方的性染色体组成为XY,父方经过正常的减数第一次分裂会产生染色体组成为XX和YY的次级精母细胞,而后经过减数第二次分裂,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去,进而形成了含有两条Y染色体的精子,该精子正常受精会产生XYY的异常个体,B正确;
C、母方的性染色体组成为XX,若在减数第一次分裂同源染色体未分离, 则会产生性染色体为XX的卵细胞,其正常受精后不会产生XYY的异常个体,C错误;
D、母方减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体分离后进入到了同一个配子中去产生的异常卵细胞的染色体组成为XX,其正常受精依然不会获得XYY的异常个体,D错误。
故选B。
19. 果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。某科研小组用纯合黄体残翅雌果蝇与纯合灰体长翅雄果蝇杂交得到F1,F1相互交配得F2,下列分析错误的是( )
A. A/a和B/b两对基因遵循基因的自由组合定律
B. F1中的雄果蝇全为黄体长翅,雌果蝇全为灰体长翅
C. F2中灰体长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=3:1:3:1
D. F2黄体长翅雌果蝇中纯合子占1/4
【答案】D
【解析】
【分析】果蝇的灰体对黄体是显性性状,位于X染色体上;长翅对残翅是显性,基因位于常染色体上,若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb) 与灰体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2。
【详解】A、A/a位于X染色体上,B/b位于常染色体上,A/a和B/b两对基因遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、果蝇的灰体对黄体是显性性状,位于X染色体上;长翅对残翅是显性,基因位于常染色体上,若用黄体残翅雌果蝇(XaXabb) 与灰体长翅雄果蝇(XAYBB) 作为亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1中的雄果蝇全为黄体长翅,雌果蝇全为灰体长翅,B正确;
C、分析每对基因的遗传,可知F2中长翅:残翅=(1BB+2Bb):(1bb)=3:1,灰体:黄体=(1XAXa+1XAY)):(1XaXa+1XaY)=1:1,故灰体长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=(1/2×3/4):(1/2×1/4):(1/2×3/4):(1/2×1/4)=3:1:3:1,C正确;
D、F2中黄体长翅雌蝇(XaXaB_)出现的概率为1/4×3/4=3/16,纯合的黄体长翅雌果蝇(XaXaBB)的概率为1/4×1/4=1/16,F2黄体长翅雌果蝇中纯合子占1/16÷3/16=1/3,D错误。
故选D。
20. 已知某作物晚熟(W)对早熟(w)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性,两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,且纯合感病个体不能存活,现有一株纯合晚熟抗病个体与一株早熟感病个体,杂交得 F1,取其中所有晚熟感病个体自交,所得 F2表现型比例为( )
A. 9∶3∶3∶1 B. 10∶5∶2∶1
C. 16∶8∶2∶1 D. 15∶5∶3∶1
【答案】B
【解析】
【分析】基因频率的计算:(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1 ,基因型频率之和也等于1;(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+ 1/2杂台子的频率。
【详解】一株纯合晚熟抗病个体与一株早熟感病个体,杂交得 F1为Ww,由题意可知,含有w基因的花粉有50%的死亡率,因此基因型为Ww的父本产生的可育配子的基因型及比例为W: w=2: 1,母本产生的可育配子的类型及比例为W :w=1 : 1,雌雄配子随机结合,子代的基因型及比例为WW : Ww : ww=2: 3 : 1,即后代的晚熟:早熟=5 : 1。亲本纯合抗病个体基因为rr,感病个体基因型为Rr,F1中1/2rr,1/2Rr;取F1中所有感病个体Rr自交,后代中能存活的感病个体Rr:抗病个体rr=2:1;故F2 表现型比例为(5 : 1)×(2:1)=10∶5∶2∶1,ACD错误,B正确。
故选B。
二、非选择题:共4题,共55分。
21. 下图为人体细胞生命历程各阶段示意图,图中①~⑥为各时期的细胞,a~e表示细胞所进行的生理过程。据图分析:
(1)a过程发生在细胞周期的______,与①相比,细胞②与外界环境进行物质交换的能力较______。b过程为______分裂,是人体细胞分裂的主要方式。
(2)c过程称作______,细胞⑤和细胞⑥含有的核基因______(填“相同”或“不相同”),蛋白质种类和数量______(填“相同”或“不完全相同”)。其原因是________________________。
(3)生物体内细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过______实现的。
(4)a~e五项生命活动中,在人体幼年时期能发生的是______(填字母),对人体有积极意义的是______(填字母)。
【答案】(1) ①. 分裂间期 ②. 减弱 ③. 有丝
(2) ①. 细胞分化 ②. 相同 ③. 不完全相同 ④. 基因的选择性表达
(3)细胞凋亡 (4) ①. abcde ②. abcde
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【小问1详解】
a过程表示细胞的生长,发生在分裂间期,与①相比,细胞②体积变大,相对表面积变小,其与外界环境进行物质交换的能力较弱,b过程为细胞的有丝分裂,是人体细胞分裂的主要方式,是体细胞增殖的主要方式。
【小问2详解】
c过程是细胞分化,细胞⑤和细胞⑥是由同一个细胞分裂、分化形成的,因此这两个细胞中含有的核基因是相同的,而这两种细胞中蛋白质种类和数量是不完全相同的,这是因为细胞分化的本质是基因的选择性表达。
【小问3详解】
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,生物体内细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过细胞凋亡实现的,细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定,以及抵御外界因素的干扰起着重要作用。
【小问4详解】
a~e五项生命活动分别指的是细胞生长、分裂、分化衰老和凋亡的过程,这是细胞正常的生命现象,即在人体幼年时期能发生的生命活动包括abcde,这五项都对人体有积极意义。
22. 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如下图)。
(1)荠菜这对性状的遗传遵循______定律,亲本的基因型为______,F2三角形果实有______种基因型。
(2)图中F2结三角形果实的荠菜中,部分个体自交后代会出现卵圆形果实,这样的个体在F2结三角形果实的荠菜中的比例为______,还有部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这些个体中纯合子的基因型为______。
(3)现有2包基因型分别为aaBB和AaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①用2包种子长成的植株分别与______的种子长成的植株杂交,得F1种子。
②F1种子长成的植株自交,得F2种子。
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果__________________,则包内种子基因型为aaBB;
Ⅱ.如果__________________,则包内种子基因型为AaBB。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. AABB和aabb ③. 8
(2) ①. 8/15 ②. AABB、AAbb、aaBB
(3) ①. 卵圆形果实 ②. F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3:1 ③. F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为27:5
【解析】
【分析】分析题图:三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交,后代所结果实皆为三角形,则三角形为显性,F2代中三角形果实∶卵圆形果实≈15∶1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9∶3∶3∶1的变形(9+3+3)∶1,可知纯隐性(基因型为aabb)为卵圆形,其余皆为三角形。
【小问1详解】
F2中三角形∶卵圆形=301∶20≈15∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明荠菜果实形状的遗传受两对等位基因控制,且它们的遗传遵循基因的自由组合定律。由此还可推知F1的基因型为AaBb,三角形的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,卵圆形的基因型为aabb,则亲本的基因型是AABB和aabb。F2三角形果实有A_B_(2×2=4种)、A_bb(2×1=2种)、aaB_(1×2=2种),共8种。
【小问2详解】
F2三角形果实荠菜中,部分个体自交后代会出现卵圆形果实,这样的个体为三角形且同时含有a和b,即4/16AaBb、2/16Aabb、2/16aaBb,在F2结三角形果实(占15/16)的荠菜中的比例为(4/16+2/16+2/16)/(15/16)=8/15。由于AaBb、Aabb和aaBb自交后会发生性状分离,而部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这些个体为三角形且不同时含有a和b,即AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,其中纯合子的基因型为AABB、AAbb、aaBB。
【小问3详解】
欲确定基因型,可通过测交的方法,观察后代表现型(表型)进行确定。基因型分别为aaBB和AaBB的三角形个体与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的F1分别为aaBb;AaBb和aaBb,均为三角形,还不能进行判断,所得F1自交得F2,若包内种子基因型为aaBB,则F1为aaBb,其自交后F2中三角形果实aaB-与卵圆形果实aabb植株的比例约为3∶1;若包内种子基因型为AaBB,则F1为1/2AaBb、1/2aaBb,其分别自交后F2三角形果实(1/2×15/16+1/2×3/4)与卵圆形果实(1/2×1/16+1/2×1/4)植株的比例约为27∶5。
23. 细胞分裂是生物体重要的特征,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,是生命活动中不可或缺的重要环节。细胞分裂包括有丝分裂、减数分裂、无丝分裂等。
Ⅰ.图1为某雌性动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2表示体细胞中染色体数为2n的生物不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量;图3为某哺乳动物细胞分裂过程简图,其中A~G表示相关细胞,①~④表示过程,请回答下列问题:
(1)图1中a细胞有______个四分体,b细胞属于______(填时期)。d细胞分裂完成后得到的子细胞名称是______,a~e中含有2对同源染色体的细胞有______。
(2)染色体呈染色质丝状态时的细胞可对应图2中的______时期,图1中的细胞c对应于图2中的______时期。
(3)图3中过程①发生的物质变化主要是____________,D、E、F和G需要再经过______才能形成成熟的生殖细胞。
II.研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失小鼠体型和生理状态都比较正常,具有完整的卵泡和睾丸发育状况,但自然交配后雌性小鼠不能产生后代,而雄性小鼠的发育和繁殖能力均正常。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常雌鼠(2n=40)与CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,如图所示。据图回答下列问题。
(4)由图分析可知,CyclinB3缺失的卵母细胞形成了正常的纺锤体,但未排出第一极体,表明CyclinB3缺失的卵母细胞被阻滞于______。推测细胞周期蛋白B3可以促进______分离。
(5)研究发现,CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ,在减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。早期胚胎发育阶段,胚胎细胞通过______方式增殖,此分裂过程中染色体数最多有______条,但所有胚胎在着床后会死亡。
【答案】(1) ①. 0 ②. 减数第一次分裂中期 ③. 极体##第二极体 ④. bce
(2) ①. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ ②. Ⅰ
(3) ①. DNA复制和有关蛋白质的合成 ②. 变形
(4) ①. MⅠ中期(减数第一次分裂中期) ②. 促进同源染色体的分离
(5) ①. 有丝分裂 ②. 120
【解析】
【分析】题图分析,图1中a细胞处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂中期;c细胞处于有丝分裂中期;d细胞处于减数第二次分裂后期;e细胞处于减数第一次分裂四分体时期;图2中Ⅰ可表示有丝分裂前中期和减数第一次分裂前中后期;Ⅱ表减数第二次分裂前中期;Ⅲ可表示减数第二次分裂后期,也可表示有丝分裂末期产生的体细胞,Ⅳ表示卵细胞或第二极体;图3中A表示初级精母细胞,B和C表示次级精母细胞,D、E、F、G表示精细胞。
【小问1详解】
图1中a细胞有0个四分体,处于有丝分裂后期;b细胞属于初级卵母细胞,该细胞处于减数第一次分裂中期。d细胞表现为均等分裂,处于减数第二次分裂后期,该细胞为第一极体,该细胞分裂完成后得到子细胞名称是第二极体,a~e中含有2对同源染色体的细胞有bce,它们分别是初级卵母细胞、处于有丝分裂中期的体细胞和处于减数第一次分裂前期的初级卵母细胞。
【小问2详解】
染色体呈染色质丝状态时的细胞可能处于分裂间期,也可能是正常的体细胞或减数分裂完成产生的生殖细胞,因此,可对应图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ时期,此时的细胞中每条染色体含有1个DNA分子;图1中的细胞c对应于图2中的Ⅰ时期,此时细胞中每条染色体含有2个染色单体。
【小问3详解】
图3中过程①代表的是减数第一次分裂前的间期,此时细胞中发生的物质变化主要是DNA复制和有关蛋白质的合成,D、E、F和G需要再经过变形才能形成成熟的生殖细胞,变形后的精子细胞质大量丢失,且长出尾部,因而可以游动有利于受精过程。
【小问4详解】
由图可知,与正常小鼠相比,CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离,减数第二次分裂过程不能正常进行,细胞停滞在MⅠ中期(减数第一次分裂中期),由此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
【小问5详解】
Cyclin B3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ,则发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎;胚胎细胞增殖的方式是有丝分裂;老鼠有20对染色体,由于卵母细胞同源染色体未分离,则形成的卵细胞染色体数目为40,与正常的精子染色体20条结合后,受精卵中的染色体数目是60条,在有丝分裂后期染色体数目最多,有120条,但所有胚胎在着床后会死亡。
24. 果蝇是经典遗传学研究的“明星生物”,摩尔根曾因果蝇的遗传学研究而获得诺贝尔奖。已知果蝇中长翅和残翅是一对相对性状(显性基因用G表示,隐性基因用g表示);直毛和分叉毛是另一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示),两对基因均不在XY染色体的同源区段。现利用两对纯种果蝇进行了如下杂交实验,结果如下表所示。
子代表现型
组合一
长翅分叉毛♂×残翅直毛♀
组合二
长翅分叉毛♀×残翅直毛♂
雌性
雄性
雌性
雄性
F1
长翅直毛
302
299
350
0
长翅分叉毛
0
0
0
351
(1)科学家常选择果蝇作遗传学研究材料的优点是______。(至少答两项)
(2)直毛和分叉毛这对相对性状中,显性性状是______,判断依据是______。
(3)控制直毛和分叉毛的基因位于______染色体上,G/g、F/f这两对基因______(“是”或“否”)遵循基因的自由组合定律,其判断依据是______。
(4)让组合二F1中的雌雄个体相互交配,理论上F2中雄蝇有______种基因型,雄蝇中长翅分叉毛果蝇所占比例为______。
【答案】(1)易饲养、繁殖快、染色体数目少、有多对易于区分的相对性状等
(2) ①. 直毛 ②. 组合一中,亲本为分叉毛×直毛,F1均为直毛
(3) ①. X ②. 是 ③. 控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上,而控制长翅和残翅的基因位于常染色体上
(4) ①. 6##六
②. 3/8
【解析】
【分析】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;在减数分裂形成配子的过程中,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】
果蝇具有易饲养、繁殖快、染色体数目少、有多对易于区分的相对性状等优点,因而常作为遗传学研究材料。
小问2详解】
组合一中,亲本为分叉毛×直毛,F1均为直毛,说明直毛和分叉毛这对相对性状中,显性性状是直毛。
【小问3详解】
组合一和组合二为正反交实验,实验结果不同,且雌性也有直毛,说明控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上。 组合一F1中,长翅雌:长翅雄≈1:1,组合二F1中,长翅雌:长翅雄也是≈1:1,说明控制长翅和残翅的基因位于常染色体上,因此G/g、F/f这两对基因是遵循基因的自由组合定律。
【小问4详解】
结合题干和表格数据可知,组合二的亲本为GGXfXf×ggXFY,则F1为GgXFXf、GgXfY,让组合二F1中的雌雄个体相互交配,即GgXFXf×GgXfY,故理论上F2中雄蝇有3×2=6种基因型,雄蝇中长翅分叉毛果蝇(基因型为G_XfY)所占比例为3/4×1/4×2=3/8。
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