内容正文:
江苏省扬州中学2023-2024学年度第二学期5月随堂练习高一生物
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分共30题,每题1.5分,总计45分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图表示果蝇(2n=8)细胞减数分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。下列有关叙述中正确的是
A. cd段各时期细胞的染色体数均相同
B. 等位基因分离发生在de段
C. bc段变化原因是发生了DNA分子的复制
D. ef期细胞含有2对同源染色体
2. 研究人员对某动物(2n)细胞分裂过程中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为细胞分裂某时期的示意图(仅示部分染色体),图2是不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1细胞所处的分裂时期细胞内含有染色体数为4n
B. 图1细胞可对应图2中的a、c两种细胞类型
C. 图2中b→d、d→c两者变化的原因不同
D. b、d、e在同一次减数分裂中出现的先后顺序是b→d→e
3. 为探究高温对拟南芥(体细胞染色体数为10)减数分裂过程中染色体的影响,实验人员观察减数分裂某时期的显微图像,并用特异性DNA探针标记着丝粒(荧光点),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换
B. 高温抑制同源染色体联会,对同源染色体分离无影响
C. B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离
D. 高温组的花粉受精形成的植株染色体数目可能多于10
4. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
B. T2时期的细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
C. 检测的T1、T2、T3时期的三个细胞中均存在同源染色体
D. 最终形成的4个子细胞中有一半细胞的染色体数目异常
5. 如图表示某哺乳动物一个正在分裂的性原细胞中,两对同源染色体及染色体上的基因种类、位置示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图示细胞一定是精原细胞,2为Y染色体
B. 2、4染色体上可能存在相同或等位基因
C. 基因A和a分离仅发生在减数第一次分裂后期
D. 该细胞的一个子细胞基因组成为AaB,则其他三个子细胞基因组成为B、A、A
6. 下列有关基因和染色体的叙述错误的是( )
A. 染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
B. 摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说—演绎”法确定了基因在染色体上
C. 萨顿研究蝗虫的减数分裂,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”
D. 细胞中所有的基因都位于染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
7. 某同学在观察人类细胞中的染色体组成时,发现一个正在分裂的细胞中,共有46条染色体,呈现23种不同的形态。下列说法错误的是( )
A. 若该细胞正处于分裂前期,则可能正在发生染色体的交叉互换
B. 若该细胞正处于分裂后期,此时可能不存在同源染色体
C. 若该细胞此时存在同源染色体,则该人类细胞可能取自男性
D. 若该细胞此时没有同源染色体,则该人类细胞可能取自卵巢
8. 雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24(22+XX),雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,研究人员对其染色体进行分析后得出右侧所示图示。下列相关分析错误的是( )
A. 这张照片展示的是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞
B. 减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现11个四分体
C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况
D. 萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,提出了“基因在染色体上”的假说
9. 某男性的基因型为AaXbY,他体内经正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中(不考虑交叉互换),含有的基因和性染色体不可能是
A. 两个基因A、两个基因b,1条X染色体 B. 两个基因a,两个基因b,两条Y染色体
C. 两个基因A,两条Y染色体 D. 两个基因a,两个基因b,两条X染色体
10. 某植物花蕊性别分化受两对独立遗传的等位基因控制,显性基因B和E共同存在时,植株开两性花,为野生型;仅有显性基因E存在时,植株的雄蕊会转化成雌蕊,成为表现型为双雌蕊的可育植物;只要不存在显性基因E,植物表现为败育。下列有关叙述不正确的是( )
A. 表现为可育个体的基因型有6种
B. BbEe个体自花传粉,子代中败育个体的比例为1/4
C. BBEE和bbEE杂交,F1自交得到的F2代全部可育
D. BBee和bbEE杂交,子代全部为野生型
11. 某植物的花色受A和a、B和b两对等位基因的控制。橙花植株甲与白花植株乙杂交,子 一代(F1)全开红花,子一代自交,子二代(F2)有红花、橙花和白花3种类型,比例为9:3:4。下列叙述错误的是
A. F1减数分裂能产生数量相等的4种花色基因组成的配子
B. F1测交子代中红花、橙花和白花植株的比例为1:1:2
C. F2中红花植株的基因型共有4种,比例为1:2:2:4
D. F2中的橙花植株自交,产生的所有子代中纯合体占50%
12. 某种哺乳动物,其毛色由两对等位基因A/a和B/b共同决定,其中一对位于X染色体上。A是有色基因,a为白化基因;A与B相互作用表现为棕色,A与b相互作用表现为黄色。现有白色、黄色和棕色三种纯合品系,研究人员利用其进行了相关实验:♀棕色与♂黄色杂交,F1均为棕色,F1雌雄相互交配,F2中♀棕色∶♂棕色∶♂黄色=2∶1:1。下列说法正确的是( )
A. 根据实验结果可以判定A/a基因位于X染色体上
B. 上述棕色品系与白色品系杂交,可能会产生白色个体
C. 上述黄色品系与白色品系杂交,若出现两种性状的后代,则父本的基因型为 aaXBY
D. 某两个棕色个体杂交,若出现三种性状的后代,则后代中黄色个体占3/8
13. 某种开紫花的植物有雌株、雄株和两性植株三种性别类型,受一组复等位基因A、A+、a控制,其中A基因存在时表现为雌株,不含A基因但有A+基因时表现为两性植株,只含a基因时表现为雄株。下列围绕该植物的相关描述,正确的是( )
A. AA+与Aa杂交后代中两性植株所占比例应为25%
B. 控制该植物性别的一组复等位基因可组成6种基因型,其中杂合子有3种
C. 该植物中雌株与雄株杂交,子代雌株所占比例为50%
D. 基因型为A+a的植株连续自交2代,理论上F2中雄株所占比例3/8
14. 某种飞蛾(ZW型)茧色基因E/e位于Z染色体上,该种飞蛾的茧色由母本的基因型决定,与自身的基因组成无关。现有一对雌雄飞蛾杂交,F1茧色全为灰色,F1雌雄飞蛾随机交配,F2茧色全为白色,将F2的全部个体随机交配得F3。不考虑突变,下列相关推测不合理的是( )
A. 基因型为ZeZe的飞蛾,其茧色为白色 B. 飞蛾茧色的灰色和白色是一对相对性状
C. F1雄蛾和F2雄蛾基因型相同的概率为1/2 D. F3雄蛾的表型及比例为白色:灰色=1:1
15. 下列关于遗传学基本概念、现象及规律的相关叙述,正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 果蝇性染色体上的基因和Ⅱ号染色体上的基因的分离和自由组合是互不干扰的
C. 摩尔根用果蝇为材料发现了伴性遗传,若选择豌豆为材料也可得到同样的规律
D. 红绿色盲基因在亲子代间的传递存在祖父→父亲→女儿的途径
16. 研究人员最近发现了一种人类单基因遗传病,该类患者的卵子出现发黑、萎缩、退化的现象,导致患者卵子死亡而不育。下图为该病某家系的遗传系谱图,经基因检测I-1含有致病基因,I-2不含致病基因。下列有关分析正确的是( )
A. 该病的遗传方式为X染色体显性遗传
B. Ⅱ-1为杂合子的概率为1/2
C. II-3与Ⅱ-4再生一个患病后代的概率为1/4
D. II-2的基因型一定为杂合,且致病基因只来自父亲
17. 下列有关赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是( )
A. 不利用14N标记实验材料是因为14N没有放射性
B. 保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高
C. 搅拌不充分会使含35S标记组沉淀物的放射性偏低
D. 35S标记组实验所获得的子代噬菌体含35S但不含32P
18. 科学家曾在一株噬菌体中发现了由Z、G、C、T组成的DNA,这类特殊DNA用二氨基腺嘌呤(Z)完全取代碱基A与T配对,与胸腺嘧啶(T)形成具有三个氢键的新碱基对,下列关于这种特殊DNA(Z—DNA)的叙述正确的是( )
A. 这种噬菌体内能独立发生Z—DNA的复制
B. Z—DNA中碱基的种类增加,嘌呤碱基的比例增大
C. Z—DNA的每条DNA单链的末端有2个游离的磷酸基团
D. 与其它碱基对数目相同的正常DNA相比,Z—DNA分子结构更稳定
19. 下列关于人类基因与染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 人体细胞内的基因都存在于染色体上
B. 同源染色体相同位置不一定是等位基因
C. Y染色体上的部分基因在X染色体也存在
D. 基因在染色体上都呈线性排列
20. 下列相关说法不正确的是( )
A. 某DNA分子含有m对碱基,其中G含有n个,该DNA分子复制3次,其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m-n)个
B. 洋葱根尖细胞(2n=32)全部DNA分子双链经32P标记的(染色体数2N)置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个
C. DNA分子中的每个磷酸基均连接着两个脱氧核糖和一个碱基
D. 某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后,含15N标记的DNA∶不含15N标记的DNA=1∶(2n-1)
21. 某活动小组同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如图所示六种材料及曲别针若干,每形成一个化学键(包含氢键)需要一个曲别针,准备制作其中一条链有5个A、6个C、7个G、8个T的多个双链DNA分子结构模型,下列说法正确的是( )
A. 制作模型过程要用到219个曲别针
B. 模型中有48个均连接了两个曲别针
C. 理论上能制作出426种DNA分子结构模型
D. 制作的DNA分子结构模型中四种碱基比例不同
22. 将DNA分子双链用3H标记的某动物精原细胞(2n=12)置于适宜条件(不含放射性元素)下,让该细胞连续进行两次细胞分裂。观察某个处于第二次分裂中期的细胞,根据图示,判断该细胞中染色体的标记情况最可能是( )
A 若细胞进行减数分裂,6个a B. 若细胞进行减数分裂,6个b
C. 若细胞进行有丝分裂,6个a,6个b D. 若细胞进行有丝分裂,6个b,6个c
23. 羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致DNA复制时发生错配(如图)。某一DNA片段中的两个胞嘧啶分子转变成了羟化胞嘧啶。下列相关叙述正确的是( )
A. 高等生物的细胞中DNA复制只发生在细胞核中
B. 该片段复制后的所有子代DNA分子中碱基序列都发生改变
C. 该片段复制后的子代DNA分子中G—C碱基对占总碱基对的比例下降
D. 发生这种转变后,子代DNA分子中的氢键总数不变
24. 已知某段肽链为“一甲硫氨酸一组氨酸一色氨酸一”,下图表示决定该段肽链的密码子和反密码子的配对情况。密码子和反密码子配对的“摆动假说”认为,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,如当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A。下列说法错误的是( )
A. 决定该段肽链中色氨酸的基因模板链的碱基顺序是5'—CCA—3'
B. 根据摆动假说,反密码子的种类应少于62种
C. 携带组氨酸的tRNA上的反密码子不可能是3'—GUI—5'
D. 密码子和反密码子的碱基互补配对发生在核糖体
25. 尼伦伯格和马太曾经利用蛋白质的体外合成技术进行如下实验:在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入酶和ATP,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸等,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下列叙述错误的是( )
A. 加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸能与核糖体结合
B. 该实验证明了苯丙氨酸的密码子是UUU
C. 加入试管中的有蛋白质合成所需的酶
D. 本实验证明了三个相邻核苷酸决定一种氨基酸
26. 图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是( )
A. 过程②中多个核糖体同时合成一条多肽链可以加快翻译的速度
B. 空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费
C. 图示若干核糖体中,核糖体a距起始密码子最远
D. 当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
27. 研究表明,核糖体由蛋白质和RNA组成,是细胞内蛋白质合成的场所,当只去除核糖体上的蛋白质后,肽键依然可以合成。下列说法错误的是( )
A. rRNA的合成需要DNA模板
B. 核糖体上蛋白质中肽键的合成是RNA降低了活化能
C. 核糖体与新型冠状病毒(RNA病毒)的组成成分水解后都有核糖
D. 肺炎双球菌体内的核糖体会附着在粗面内质网上
28. 某二倍体小鼠,控制其毛色的等位基因G(黑色)、g(灰色)只位于X染色体上。受表观遗传的影响,基因G、g来自母本时不表达,且基因G、g均不表达时小鼠表型为白色。某雄性小鼠与杂合子雌性小鼠杂交,F1代小鼠中出现白色、灰色两种不同的毛色。下列有关分析正确的是( )
A. 来自母本的G基因与来自父本的G基因碱基序列不同
B. 亲本雄性小鼠表型可能为灰色
C. 亲本杂合子雌性小鼠表型为黑色或灰色
D. F1中小鼠自由交配,F₂中小鼠表型黑色∶灰色∶白色=1∶2∶2
29. 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如下图所示。下列说法中不正确的是( )
A. a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
30. 柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因在开花时不表达是因为该基因被高度甲基化,植株A、B的Lcyc基因相同。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,F1的花与植株A的相似,自交的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似,少部分植株的花与植株B的相似。下列叙述不正确的是( )
A. 生物体内基因的碱基序列相同,生存的环境相同,表现型不一定相同
B. 基因甲基化可能导致DNA构象改变,影响了基因的转录、翻译导致性状改变
C. A株与B株杂交得F1再自交得F2,遵循孟德尔分离定律,后代性状表型比为3:1
D. 基因甲基化程度越高,对基因的表达影响越大,导致F2中少部分植株的花与植株B相似
二、多项选择题:本部分共5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
31. 某植物的红花和白花由染色体上的一对等位基因A、a控制。让多个红花植株自交,F1的表型及比例为红花:白花=19;1(不考虑变异和致死情况)。下列有关分析错误的是( )
A. 花色的遗传遵循分离定律
B. 亲本基因型有AA、Aa两种,比例为1:4
C. F1植株中纯合子占9/10
D. F1红花植株中纯合子占18/19
32. 果蝇的翅型和眼型两对基因均不位于Y染色体上。取一只卷翅星眼雌蝇与一只直翅圆眼雄蝇杂交,F1的表型及比例为直翅圆眼♀∶卷翅圆眼♀∶直翅星眼♂∶卷翅星眼♂=1∶1∶1∶1。F1雌雄果蝇随机交配,F2雌雄果蝇的表型及比例均为直翅圆眼∶卷翅圆眼∶直翅星眼∶卷翅星眼=7∶9∶7∶9。下列说法正确的是( )
A. 果蝇作为遗传学实验材料的优点是易饲养,繁殖快
B. 根据F1可判断控制眼型的基因位于X染色体上,且圆眼是显性
C. 根据F2可判断控制翅型的基因位于常染色体上,且卷翅是显性
D. 控制果蝇翅型和眼型的基因的遗传遵循基因的自由组合定律
33. 将一个不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状,共有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图I、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A. 大肠杆菌的DNA复制为半保留复制,其上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
B. 大肠杆菌的DNA复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团
C. 第三次复制产生的子代DNA中I、Ⅱ两种类型的比例为1:3
D. 复制n次需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是(2n-1)(m-2a)/2
34. DNA半不连续复制假说:DNA复制时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1所示)后再连接成长链片段。为验证假说进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在15s、30s、60s、120s时,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA全部解旋,再进行密度梯度离心,DNA单链片段越小离试管口距离越近。检测结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 子代噬菌体DNA中检测到放射性的原因是标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,成为噬菌体DNA复制的原料
B. 通过加热破坏了DNA分子中的氢键,起到的作用跟DNA聚合酶类似
C. 120s时结果中短链片段减少的原因是短链片段逐步连接成长链片段
D. 实验中能检测到较多的短链片段为DNA半不连续复制假说提供了有力证据
35. 如图所示,在DNMT3(一种甲基转移酶)的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,使染色质高度螺旋化,进而使DNA失去转录活性。下列有关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合
C. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对
D. 被甲基化的DNA片段中碱基序列改变,导致蛋白质合成受阻
三、非选择题:本部分包括5题,共计40分。
36. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠(染色体数目为40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题:
(1)图1细胞中应有____条染色体,所处时期为____,该细胞取自雄性小鼠的____(器官)。
(2)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中____(填“有”或“没有”)同源染色体。图2纵坐标____(选填“能”或“不能”)表示减数分裂过程中染色体的相对含量。
(3)若图2纵坐标表示细胞核DNA和染色体的比值,则图1所示细胞处于图2中____段。
37. 下图为某家族遗传图解。甲、乙病分别用A/a和D/d表示。
(1)据图分析,甲病遗传方式是____遗传病;乙病的遗传方式可能是____遗传病。
(2)研究确认Ⅲ-13的致病基因只来自于Ⅱ-8,则Ⅱ-4的基因型为____,Ⅱ-5为纯合子的概率是____,Ⅲ-10为纯合子的概率是____。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-14婚配,生育患甲病男孩概率是____,男孩患乙病的概率是____。
38. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制。请回答下列问题:
(1)过程A需要酶、____________等物质,该过程还能发生在线虫细胞内的____________中;在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是____________。
(2)图中最终形成的②③上氨基酸序列____________(填相同或不同)。图中涉及的遗传信息的传递方向为____________。
(3)由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是RSC-miRNA复合物抑制____________过程。研究表明,线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有____________性。
39. 如图甲是DNA分子平面结构示意图,图乙表示DNA分子复制过程。请回答:
(1)填出图甲中部分结构的名称:②____、⑤____。
(2)DNA分子的基本骨架是由____交替连接而成。碱基通过____连接成碱基对。
(3)若图乙的该DNA分子含有48502个碱基对,而子链延伸的速度为105 个碱基对/min,则此DNA分子完成复制约需要30s,而实际只需要16s,根据题图分析,这是因为____;由图可知,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是____。
(4)若此DNA分子的一条链上,腺嘌呤占比是胞嘧啶占比的1.4倍,二者在该链的数量之和占整个DNA分子碱基总数的24%,则此DNA分子另一条链上的胸腺嘧啶占该DNA分子碱基总数____。
40. “端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种领域开展了大量的研究。某雌雄同株异花二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者做了如下实验,在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
F1表现型
F2表现型
甲×乙
不甜
1/4高甜、3/4不甜
甲×丙
微甜
1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
乙×丙
微甜
7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
若不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,据此回答下列问题
(1)该作物与豌豆相比,杂交实验过程有何不同____。
(2)从表中____杂交组合可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律。
(3)品系乙基因型为____。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交,F3中表现型及比例为____。
(4)乙、丙杂交的F2中表现为高甜的植株基因型有____种。
(5)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有____。
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江苏省扬州中学2023-2024学年度第二学期5月随堂练习高一生物
试卷满分:100分,考试时间:75分钟
一、单项选择题:本部分共30题,每题1.5分,总计45分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图表示果蝇(2n=8)细胞减数分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。下列有关叙述中正确的是
A. cd段各时期细胞的染色体数均相同
B. 等位基因分离发生在de段
C. bc段变化原因是发生了DNA分子的复制
D. ef期的细胞含有2对同源染色体
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,bc段表示DNA复制,cd段表示含有染色单体的时期,de段表示着丝点分裂。
【详解】A、cd段可以表示减数第一次分裂的前期、中期、后期,则含8条染色体,也可以表示减数第二次分裂的前期和中期,含4条染色体,A错误;
B、等位基因分离发生在减数第一次分裂的后期,对应cd段,B错误;
C、bc段发生了DNA分子的复制,故每条染色体上的DNA加倍,C正确;
D、ef期若表示减数第二次分裂的后期和末期,则无同源染色体,D错误。
故选C。
【点睛】每条染色体上DNA加倍的原因是DNA复制,减半的原因是着丝点分裂。
2. 研究人员对某动物(2n)细胞分裂过程中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为细胞分裂某时期的示意图(仅示部分染色体),图2是不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1细胞所处的分裂时期细胞内含有染色体数为4n
B. 图1细胞可对应图2中的a、c两种细胞类型
C. 图2中b→d、d→c两者变化的原因不同
D. b、d、e在同一次减数分裂中出现的先后顺序是b→d→e
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中:该细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图2中: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。
【详解】A、图1细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,为4n,A正确;
B、图1细胞处于有丝分裂后期,图2中a是染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期,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,故图1细胞可对应图2中的a,但不能与c对应,B错误;
C、b→d是同源染色体分离,均分到两个子细胞中;而d→c是因为着丝粒断裂,姐妹染色单体分离变为染色体,两者变化的原因不同,C正确;
D、b细胞处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂的前期或中期,e处于减数第二次分裂末期,故其出现的先后顺序是b→d→e,D正确。
故选B。
3. 为探究高温对拟南芥(体细胞染色体数为10)减数分裂过程中染色体的影响,实验人员观察减数分裂某时期的显微图像,并用特异性DNA探针标记着丝粒(荧光点),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换
B. 高温抑制同源染色体联会,对同源染色体分离无影响
C. B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离
D. 高温组的花粉受精形成的植株染色体数目可能多于10
【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、减数第一次分裂前期,联会形成的四分体中非姐妹染色单体发生互换,A正确;
B、高温会影响酶的活性,会影响能量的供应,因此高温能抑制同源染色体联会,对同源染色体分离也会产生影响,B错误;
C、B时期高温组细胞中着丝粒荧光点比正常组有所增加,说明此时可能发生了着丝粒的分裂,姐妹染色单体可能发生了分离,C正确;
D、体细胞染色体数为10,由图可以看出,B时期高温组染色体的数目比正常组多,就可能会产生染色体数目变异的花粉,故高温组的花粉受精形成的植株染色体数目可能多于10,D正确。
故选B。
4. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
B. T2时期的细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
C. 检测的T1、T2、T3时期的三个细胞中均存在同源染色体
D. 最终形成的4个子细胞中有一半细胞的染色体数目异常
【答案】D
【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:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;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:染色体散乱排布在细胞中;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、用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,T1时期的细胞经过了DNA的复制,因此可出现3种颜色的6个荧光位点,A正确;
B、T2可以表示减数第二次分裂的细胞,染色体减半,若①时期发生过片段交换(如同源染色体的A和a之间交换),结果为A、a在同一条染色体的姐妹染色单体上,若该条染色体和B所在的染色体(非同源染色体)进入同一细胞,则②时期的某个细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点,B正确;
C、减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,所以T1、T2、T3时期均含有同源染色体,C正确;
D、果蝇(2N=8)即正常体细胞中含有8条染色体,但由于T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10,说明减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞,它们进行正常的减数第二次分裂,最终形成的4个精子染色体数分别是3、3、5、5,没有一个精子的染色体数是正常的,D错误。
故选D。
5. 如图表示某哺乳动物一个正在分裂的性原细胞中,两对同源染色体及染色体上的基因种类、位置示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图示细胞一定是精原细胞,2为Y染色体
B. 2、4染色体上可能存在相同或等位基因
C. 基因A和a分离仅发生在减数第一次分裂后期
D. 该细胞的一个子细胞基因组成为AaB,则其他三个子细胞基因组成为B、A、A
【答案】C
【解析】
【分析】该图含有2对同源染色体,但是2和4号的形态不相同,因此是雄性动物精原细胞。
【详解】A、该图含有2对同源染色体,但是2和4号的形态不相同,2的形态较小,是Y染色体,因此是雄性动物精原细胞,A正确;
B、2和4号是同源染色体的关系,因此可能存在相同或等位基因,B正确;
C、1染色体上同时出现A和a基因,它们分离的时期在减数第二次分裂后期,C错误;
D、根据图示,该细胞的一个子细胞基因组成为AaB,说明Aa没有分开,因此产生的其他三个细胞的基因组成是B、A、A,D正确。
故选C。
6. 下列有关基因和染色体的叙述错误的是( )
A. 染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
B. 摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说—演绎”法确定了基因在染色体上
C. 萨顿研究蝗虫的减数分裂,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”
D. 细胞中所有的基因都位于染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
3、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。
【详解】A、染色体是基因的主要载体,一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、摩尔根利用果蝇进行杂交实验,运用“假说一演绎”法确定了基因在染色体上(控制果蝇眼色的基因在X染色体上),B正确;
C、萨顿研究蝗虫的减数分裂,据基因和染色体的平行关系,运用类比推理的方法提出假说“基因在染色体上”,C正确;
D、细胞中所有的核基因都位于染色体上,非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同一条染色体上,D错误。
故选D。
7. 某同学在观察人类细胞中的染色体组成时,发现一个正在分裂的细胞中,共有46条染色体,呈现23种不同的形态。下列说法错误的是( )
A. 若该细胞正处于分裂前期,则可能正在发生染色体的交叉互换
B. 若该细胞正处于分裂后期,此时可能不存在同源染色体
C. 若该细胞此时存在同源染色体,则该人类细胞可能取自男性
D. 若该细胞此时没有同源染色体,则该人类细胞可能取自卵巢
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文:一个正在分裂的人类细胞中,共有46条染色体,呈现23种不同的形态,说明该细胞含有2个染色体组,一个染色体组中含有23条染色体,男性染色体组成22+XY,共24种形态,女性22+XX,共23种形态,因此该细胞可能是女性有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂后期,也可能是男性减数第二次分裂后期。
【详解】A、根据分析,该细胞可能是女性处于减数第一分裂前期的图像,所以可能发生染色体的交叉互换,A正确;
B、该细胞可能是减数第二次分裂的图像,所以可能不存在同源染色体,B正确;
C、由于男性染色体组成22+XY,共24种形态,若该细胞此时存同源染色体,则只能取自女性个体,C错误;
D、若该细胞此时没有同源染色体,可能是女性进行减数第二次分裂的图像,材料取自卵巢,D正确。
故选C。
8. 雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24(22+XX),雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,研究人员对其染色体进行分析后得出右侧所示图示。下列相关分析错误的是( )
A. 这张照片展示的是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞
B. 减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现11个四分体
C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况
D. 萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,提出了“基因在染色体上”的假说
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、图片细胞中同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,右侧所示图示中该蝗虫的染色体组成为22+X,故该细胞应为雄性蝗虫的细胞,细胞名称为初级精母细胞,A正确;
B、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),由于 X 染色体只有一条,无法联会,故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体,B正确;
C、该蝗虫体细胞染色体数为23条,进行分裂时,可能出现的染色体数目共有46(有丝分裂后期、末期)、23(细胞分裂的间期,体细胞或减数分裂Ⅰ)、12(减数分裂ⅠⅠ前期、中期)、11(减数分裂ⅠⅠ前期、中期)、24(减数分裂ⅠⅠ后期、末期)、22(减数第分裂ⅠⅠ后期、末期)六种可能情况, C 错误;
D、萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,运用类比推理法,提出了基因在染色体上这个假说, D 正确。
故选C。
9. 某男性的基因型为AaXbY,他体内经正常减数分裂产生的一个次级精母细胞中(不考虑交叉互换),含有的基因和性染色体不可能是
A. 两个基因A、两个基因b,1条X染色体 B. 两个基因a,两个基因b,两条Y染色体
C. 两个基因A,两条Y染色体 D. 两个基因a,两个基因b,两条X染色体
【答案】B
【解析】
【分析】在减数分裂间期,染色体复制,基因加倍;在减数第一次分裂过程中,等位基因随同源染色体分离而分离.所以A与a分离,X与Y分离,分别进入子细胞中。
【详解】由于基因b位于X染色体,当着丝点没有分裂时,一个次级精母细胞中,可含有两个基因A、两个基因b,1条X染色体,A正确;由于基因b位于X染色体,所以一个次级精母细胞中,不可能同时存在X与Y染色体,B错误;由于A与a分离,X与Y分离,而非同源染色体自由组合,所以一个次级精母细胞中,可含有两个基因A,两条Y染色体,C正确;由于基因b位于X染色体,当着丝点分裂后,一个次级精母细胞中,可含有两个基因a,两个基因b,两条X染色体,D正确。
【点睛】关键:减数第一次分裂是同源染色体的分离,所以产生的次级精母细胞内没有同源染色体,即X染色体上的b基因与Y染色体不可能同时存在于一个次级精母细胞内。
10. 某植物花蕊的性别分化受两对独立遗传的等位基因控制,显性基因B和E共同存在时,植株开两性花,为野生型;仅有显性基因E存在时,植株的雄蕊会转化成雌蕊,成为表现型为双雌蕊的可育植物;只要不存在显性基因E,植物表现为败育。下列有关叙述不正确的是( )
A. 表现为可育个体的基因型有6种
B. BbEe个体自花传粉,子代中败育个体的比例为1/4
C. BBEE和bbEE杂交,F1自交得到的F2代全部可育
D. BBee和bbEE杂交,子代全部为野生型
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、由题意知,E、e和B、b独立遗传,因此遵循自由组合定律,且B_E_为两性花(野生型),bbE_为双雌蕊可育植物,B_ee、bbee为败育。
【详解】A、表现为可育个体的基因型有6种,包括BBEE、BbEE、bbEE、BBEe、BbEe、bbEe,A正确;
B、BbEe个体自花传粉,子代中只要含有ee就都败育,所以比例是1/4,B正确;
C、BBEE和bbEE杂交,得到F1BbEE,F1自交得到的F2代都含有E,全部可育,C正确;
D.BBee和bbEE杂交,BBee是不育的,无法完成杂交实验,D错误。
故选D。
11. 某植物的花色受A和a、B和b两对等位基因的控制。橙花植株甲与白花植株乙杂交,子 一代(F1)全开红花,子一代自交,子二代(F2)有红花、橙花和白花3种类型,比例为9:3:4。下列叙述错误的是
A. F1减数分裂能产生数量相等的4种花色基因组成的配子
B. F1测交子代中红花、橙花和白花植株的比例为1:1:2
C. F2中红花植株的基因型共有4种,比例为1:2:2:4
D. F2中的橙花植株自交,产生的所有子代中纯合体占50%
【答案】D
【解析】
【详解】A、9∶3∶4是9∶3∶3∶1的变式,由此可推知F1的基因型为AaBb,红花植株的基因式可表示为A_B_,橙花植株的基因式可表示为A_bb(或aaB_),白花植株的基因式可表示为aaB_(或A_bb)和aabb。F1 (AaBb) 减数分裂能产生数量相等的4种花色基因组成的配子,即AB、Ab、aB和ab,A正确;
B、F1测交子代中的基因型及比例为AaBb(红花)∶Aabb(橙花或白花)∶aaBb(白花或橙花)∶aabb(白花)=1∶1∶1∶1,所以F1测交子代中红花、橙花和白花植株的比例为1∶1∶2,B正确;
C、F2中红花植株的基因型共有4种,即1/16AABB、2/16AaBB、2/16AABb和4/16AaBb,其比例为1∶2∶2∶4,C正确;
D、假设F2中橙花植株基因式为A_bb,则橙花植株中AAbb占1/3、Aabb占2/3,这些橙花植株自交,产生的所有子代中纯合体有AAbb(占1/3+2/3×1/4=3/6)、aabb(占2/3×1/4=1/6),所以产生的所有子代中纯合体所占比例为3/6+1/6=2/3,D错误。
故选D。
12. 某种哺乳动物,其毛色由两对等位基因A/a和B/b共同决定,其中一对位于X染色体上。A是有色基因,a为白化基因;A与B相互作用表现为棕色,A与b相互作用表现为黄色。现有白色、黄色和棕色三种纯合品系,研究人员利用其进行了相关实验:♀棕色与♂黄色杂交,F1均为棕色,F1雌雄相互交配,F2中♀棕色∶♂棕色∶♂黄色=2∶1:1。下列说法正确的是( )
A. 根据实验结果可以判定A/a基因位于X染色体上
B. 上述棕色品系与白色品系杂交,可能会产生白色个体
C. 上述黄色品系与白色品系杂交,若出现两种性状的后代,则父本的基因型为 aaXBY
D. 某两个棕色个体杂交,若出现三种性状的后代,则后代中黄色个体占3/8
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式;伴性遗传和常染色体上的遗传遵循自由组合定律。
【详解】A、由题意知,A、B同时存在表现为棕色,A存在B不存在表现为黄色,aa__表现为白色,由实验可知,♀棕色与♂黄色杂交,F1均为棕色,F1雌雄相互交配,F2中♀棕色:♂棕色:♂黄色=2:1:1,雌性都是棕色,雄性黄色:棕色=1:1,与性别有关的基因是B(b),不位于Y染色体上,位于X染色体上,由于有一对基因位于X染色体上,则A(a)位于常染色体上,A错误;
B、A、B同时存在表现为棕色,棕色品系是显性纯合子AAXBXB,所以与白色品系杂交后代不会出现白色个体aa__,B错误;
C、A/a位于常染色体上,则黄色品系基因型为AAXbXb,白色品系为aaXBY,则杂交后代为AaXBXb,AaXbY,有两种表现型,符合题意,C正确;
D、某两个棕色个体杂交,A_XBX-×A_XBY,若出现三种性状的后代,则亲本基因型为AaXBXb×AaXBY,则后代中黄色个体占3/4×1/4=3/16,D错误。
故选C。
13. 某种开紫花的植物有雌株、雄株和两性植株三种性别类型,受一组复等位基因A、A+、a控制,其中A基因存在时表现为雌株,不含A基因但有A+基因时表现为两性植株,只含a基因时表现为雄株。下列围绕该植物的相关描述,正确的是( )
A. AA+与Aa杂交后代中两性植株所占比例应为25%
B. 控制该植物性别的一组复等位基因可组成6种基因型,其中杂合子有3种
C. 该植物中雌株与雄株杂交,子代雌株所占比例为50%
D. 基因型为A+a的植株连续自交2代,理论上F2中雄株所占比例3/8
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,A基因存在时表现为雌株,则雌株的基因型为AA、A A+ 、Aa;不含A基因但有A+基因时表现为两性植株,则两性植株的基因型为 A+ A+ 、A+ a;只含a基因时表现为雄株,雄株的基因型为 aa,但由于雄株不能产生基因型为A的配子,因此雌株中不可能有基因型为AA的个体。
【详解】A、根据题意可知,A基因存在时表现为雌株,则雌株的基因型为AA、A A+ 、Aa,即AA+ 与Aa为雌株,二者不能杂交,A错误;
B、由于雄株没有A基因,所以没有AA的雌株纯合体,因此,控制该植物性别的一组复等位基因可组成 5种基因型,其中纯合子有2种,杂合子有3种,B错误;
C、由于雄株的基因型为aa,不能产生含A的配子,故雌株一定为杂合子(AA+或Aa),所以该植物中的雌株与雄株杂交,子代雌株所占比例应等于50%,C正确;
D、基因型为A+a的植株连续自交1代, F1中A+ A+ 、A+ a、aa=1∶2∶1 ,其中aa不能自交而被淘汰。F1再自交1代, F2中雄株均来自A+ a植株,故F2中雄株所占比例为 2/3×1/4=1/6,D错误。
故选C。
14. 某种飞蛾(ZW型)茧色基因E/e位于Z染色体上,该种飞蛾茧色由母本的基因型决定,与自身的基因组成无关。现有一对雌雄飞蛾杂交,F1茧色全为灰色,F1雌雄飞蛾随机交配,F2茧色全为白色,将F2的全部个体随机交配得F3。不考虑突变,下列相关推测不合理的是( )
A. 基因型为ZeZe的飞蛾,其茧色为白色 B. 飞蛾茧色的灰色和白色是一对相对性状
C. F1雄蛾和F2雄蛾基因型相同的概率为1/2 D. F3雄蛾的表型及比例为白色:灰色=1:1
【答案】A
【解析】
【分析】1、根据题意,某种飞蛾(ZW型)茧色基因E/e位于Z染色体上,该种飞蛾的茧色由母本的基因型决定,与自身的基因组成无关。该飞蛾种群中基因型有:ZEZE、ZEZe、ZeZe、ZEW、ZeW5种,该性状的遗传遵循基因分离定律。
2、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。
【详解】A、基因型为ZeZe的飞蛾,其亲代雌蛾的基因型为ZeW,根据题意可知,该种飞蛾的茧色由母本的基因型决定,与自身的基因组成无关。但是由于该种飞蛾的茧色显隐性未知,因此ZeW茧色可能为白色,也可能为灰色,A错误;
B、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,因此飞蛾茧色的灰色和白色是一对相对性状,B正确;
C、假设飞蛾的茧色灰色为显性,白色为隐性,F1的雌雄飞蛾随机交配产生的F2茧色全为白色,说明F1雌蛾的基因型均为ZeW,亲代雄蛾的基因型为ZeZe,因此亲本基因型为ZeZe、ZeW,F1的基因型及比例为ZEZe∶ZeW=1∶1,F2的基因型及比例为ZEZe∶ZeZe∶ZEW∶ZeW=1∶1∶1∶1,F1雄蛾和F2雄蛾基因型相同的概率为1/2,C正确;
D、由于F2中雌蛾的基因型及比例为ZEW∶ZeW =1∶1,因此F3雄蛾的表型及比例为灰色∶白色=1∶1,D正确。
故选A。
15. 下列关于遗传学基本概念、现象及规律的相关叙述,正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 果蝇性染色体上的基因和Ⅱ号染色体上的基因的分离和自由组合是互不干扰的
C. 摩尔根用果蝇为材料发现了伴性遗传,若选择豌豆为材料也可得到同样的规律
D. 红绿色盲基因在亲子代间的传递存在祖父→父亲→女儿的途径
【答案】B
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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;
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;性染色体上的基因控制的性状在遗传中和性别相关联的现象叫伴性遗传。
【详解】A、性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象,A错误;
B、果蝇性染色体上的基因与Ⅱ号染色体上的基因的分离和自由组合是互不干扰的,即在遗传时遵循基因自由组合定律,B正确;
C、伴性遗传是指性染色体上的基因遗传时总是和性别相关联的现象,豌豆没有性染色体,因此,若选择豌豆为材料则摩尔根不能可得到同样的规律,C错误;
D、红绿色盲为伴X隐性遗传病,控制该病的基因在亲子代间的传递存在外祖父→母亲→儿子的途径,D错误。
故选B。
16. 研究人员最近发现了一种人类单基因遗传病,该类患者的卵子出现发黑、萎缩、退化的现象,导致患者卵子死亡而不育。下图为该病某家系的遗传系谱图,经基因检测I-1含有致病基因,I-2不含致病基因。下列有关分析正确的是( )
A. 该病的遗传方式为X染色体显性遗传
B. Ⅱ-1为杂合子的概率为1/2
C. II-3与Ⅱ-4再生一个患病后代的概率为1/4
D. II-2的基因型一定为杂合,且致病基因只来自父亲
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息知,该遗传病“患者的卵子出现发黑、萎缩、退化的现象”,故患者中只有女性,男性可能携带致病基因,但不会患病;设该病相关的基因为A/a,则正常男性基因型有AA、Aa、aa,正常女性基因型只有aa。
【详解】A、若致病基因用A/a表示,I-1含有致病基因,I-2不含致病基因,所以Ⅱ-2从I-2得到的是正常基因,她的患病基因来自于他的父亲I-1,故显性基因是致病基因,若患病基因位于X染色体上,I-1的基因型是XAY,女儿都患病,但Ⅱ-1正常,故患病基因位于常染色体上,则该病的遗传方式为常染色体显性遗传,A错误;
BD、该病是常染色体显性遗传病,则I-1基因型为Aa,I-2基因型为aa,子代基因型及比例为1/2Aa,1/2aa,又因II-1正常,其基因型一定是aa,为纯合子,Ⅱ-2患病,故其基因型为Aa,为杂合子的概率是1,其致病基因来自其父亲I-1,B错误,D正确;
C、Ⅱ-3基因型为1/2Aa、1/2aa,Ⅱ-4不患病,基因型为aa,两者生一个患病后代(Aa)的概率为1/2×1/2×1/2(女性)=1/8,C错误。
故选D。
17. 下列有关赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是( )
A. 不利用14N标记实验材料是因为14N没有放射性
B. 保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高
C. 搅拌不充分会使含35S标记组沉淀物的放射性偏低
D. 35S标记组实验所获得的子代噬菌体含35S但不含32P
【答案】B
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,用32P标记噬菌体的DNA,离心后上清液为噬菌体的蛋白质外壳,未进入到细菌内,所以放射性在上清液而沉淀中很少,沉淀中为大肠杆菌,由于噬菌体DNA进入到大肠杆菌,因此放射性在沉淀,而上清液中很少。用35S标记噬菌体的蛋白质外壳实验结果则相反。
【详解】A、因为蛋白质和DNA都有N元素,所以不用N元素来标记,A错误;
B、保温时间过长会导致子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来,导致32P标记组上清液中放射性偏高,B正确;
C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,如果搅拌不充分,蛋白质外壳与细菌不分开,会使35S标记组沉淀物的放射性偏高,C错误;
D、子代噬菌体不能利用亲代蛋白质外壳作为原料,故子代噬菌体不含35S,D错误。
故选B。
18. 科学家曾在一株噬菌体中发现了由Z、G、C、T组成的DNA,这类特殊DNA用二氨基腺嘌呤(Z)完全取代碱基A与T配对,与胸腺嘧啶(T)形成具有三个氢键的新碱基对,下列关于这种特殊DNA(Z—DNA)的叙述正确的是( )
A. 这种噬菌体内能独立发生Z—DNA的复制
B. Z—DNA中碱基的种类增加,嘌呤碱基的比例增大
C. Z—DNA的每条DNA单链的末端有2个游离的磷酸基团
D. 与其它碱基对数目相同的正常DNA相比,Z—DNA分子结构更稳定
【答案】D
【解析】
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
【详解】A、噬菌体属于病毒,没有细胞结构,其DNA(Z-DNA)的复制发生在宿主细胞中,A错误;
B、Z-DNA中二氨基腺嘌呤(Z)完全取代碱基A与T配对,依然是四种碱基,种类没有增加,嘌呤碱基也是占一半,B错误;
C、Z-DNA的每条DNA单链的末端有1个游离的磷酸基团,即5′末端,3′末端不是磷酸基团,C错误;
D、A与T之间是二个氢键,Z—DNA中二氨基腺嘌呤(Z)完全取代碱基A与T配对,Z与T之间是三个氢键,与其它同大小的正常DNA相比,Z—DNA分子结构更稳定,D正确。
故选D。
19. 下列关于人类基因与染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 人体细胞内的基因都存在于染色体上
B. 同源染色体相同位置不一定是等位基因
C. Y染色体上的部分基因在X染色体也存在
D. 基因在染色体上都呈线性排列
【答案】A
【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. 人体细胞内的基因主要存在于染色体上,少数存在于细胞质的线粒体中,A错误;B. 同源染色体相同位置不一定是等位基因,也可能是相同的基因,如纯合子AA,B正确;C. Y染色体上有能与X染色体配对的同源区段,Y染色体同源区段上的部分基因在X染色体上也存在,C正确;D.基因是有遗传效应的DNA片段,染色体是由DNA和蛋白质构成的,DNA是具有双螺旋结构的线性分子,故基因在染色体上都呈线性排列,D正确。故选A。
20. 下列相关说法不正确的是( )
A. 某DNA分子含有m对碱基,其中G含有n个,该DNA分子复制3次,其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m-n)个
B. 洋葱根尖细胞(2n=32)全部DNA分子双链经32P标记的(染色体数2N)置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个
C. DNA分子中的每个磷酸基均连接着两个脱氧核糖和一个碱基
D. 某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后,含15N标记的DNA∶不含15N标记的DNA=1∶(2n-1)
【答案】C
【解析】
【分析】1、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(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。
2、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(粒)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。
3、DNA分子复制方式为半保留复制。
【详解】A、某DNA分子含有m对碱基,其中G含有n个,则A=m-n个,该DNA分子复制3次,则需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)×(m-n)个,A正确;
B、洋葱根尖细胞(2n=32)全部DNA分子双链经32P标记的(染色体数2N)置于不含32P培养液中经过连续两次,由于被标记的染色体随机移向两极,所以细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个,B正确;
C、DNA 分子中每条链的5’端的磷酸只链接一个脱氧核糖,C错误;
D、某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后,则DNA分子有2n个,则被标记的DNA分子只有一个,所以含15N标记的DNA:不含15N标记的DNA=1:(2n-1),D正确。
故选C。
21. 某活动小组同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前,准备了如图所示六种材料及曲别针若干,每形成一个化学键(包含氢键)需要一个曲别针,准备制作其中一条链有5个A、6个C、7个G、8个T的多个双链DNA分子结构模型,下列说法正确的是( )
A. 制作模型过程要用到219个曲别针
B. 模型中有48个均连接了两个曲别针
C. 理论上能制作出426种DNA分子结构模型
D. 制作的DNA分子结构模型中四种碱基比例不同
【答案】A
【解析】
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则,即A总是与T配对、C总是与G配对。
【详解】A、DNA链中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G,故该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对,13个C—G碱基对,由于A—T碱基对之间有2个氢键,C—G碱基对之间有3个氢键,该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物为65个,磷酸和脱氧核糖之间的连接物为[(5+6+7+8)×2-1]×2=102个,脱氧核糖和含氮碱基之间的连接物为(5+6+7+8)×2=52个,因此制作模型过程要用到65+102+52=219个曲别针,A正确;
B、DNA分子末端的磷酸基团只含有一个磷酸酯键,模型中有[(5+6+7+8)-1]×2=50个 均连接了两个曲别针,B错误;
C、该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对,13个C—G碱基对,能搭建出DNA分子的种类小于426种,C错误;
D、该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对,13个C—G碱基对,制作的DNA分子结构模型中,四种碱基比例相同,D错误。
故选A。
22. 将DNA分子双链用3H标记的某动物精原细胞(2n=12)置于适宜条件(不含放射性元素)下,让该细胞连续进行两次细胞分裂。观察某个处于第二次分裂中期的细胞,根据图示,判断该细胞中染色体的标记情况最可能是( )
A. 若细胞进行减数分裂,6个a B. 若细胞进行减数分裂,6个b
C. 若细胞进行有丝分裂,6个a,6个b D. 若细胞进行有丝分裂,6个b,6个c
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂;在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次;减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2、有丝分裂过程:(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;(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】AB、若该细胞连续进行两次细胞分裂为减数分裂,则只经历一次复制(减数分裂前的间期),使得每个DNA分子中都有一条链带有3H标记,一条链不带有3H标记;减数第一次分裂结束后,由于同源染色体分离,染色体数目减半,因此减数第二次分裂中期细胞内染色体数目为6条,且每条染色体均含有姐妹染色单体,即每条染色体含有两个DNA分子,每条染色单体中的DNA分子都有一条链带有3H标记,一条链不带有3H标记,如图a所示,由于此时细胞中含6条染色体,因此若细胞进行减数分裂,细胞中染色体的标记情况为6个a,A正确,B错误;
CD、若该细胞连续进行两次细胞分裂为有丝分裂,经历第一次的间期复制后,每个DNA分子中都有一条链带有3H标记,一条链不带有3H标记,第一次有丝分裂的后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极,因此第一次有丝分裂结束后,细胞内的共12条染色体,每条染色体含有1个DNA,一条链带有3H标记,一条链不带有3H标记,随后细胞又将经历第二次有丝分裂前的间期,由于DNA复制遵循半保留复制的原则,DNA在复制后,每条染色体含有2个DNA,其中一个DNA分子都不带有3H标记,而另外一个DNA分子的一条链带有3H标记,另外一条不带有3H标记,如图b所示,当进行到第二次有丝分裂中期时,染色体的数目和标记情况未发生变化,因此,细胞中含有12个b,CD错误。
故选A。
23. 羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致DNA复制时发生错配(如图)。某一DNA片段中的两个胞嘧啶分子转变成了羟化胞嘧啶。下列相关叙述正确的是( )
A. 高等生物的细胞中DNA复制只发生在细胞核中
B. 该片段复制后的所有子代DNA分子中碱基序列都发生改变
C. 该片段复制后的子代DNA分子中G—C碱基对占总碱基对的比例下降
D. 发生这种转变后,子代DNA分子中的氢键总数不变
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的复制:条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、高等生物的细胞中DNA复制主要发生在细胞核中,线粒体、叶绿体中也含有DNA,可以发生DNA的复制,A错误;
B、结合图示可知,胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后,其配对方式发生改变,由原来的与鸟嘌呤配对变成与腺嘌呤配对,可见该片段复制后的子代DNA分子中碱基序列会发生改变,若该DNA片段中的两个发生转变的胞嘧啶分子在同一条链上,则复制的结果是一个子代DNA分子碱基序列发生改变,另一个不变;若两个发生转变的胞嘧啶分子分别位于该DNA片段的两条链上,则复制产生的两个子代DNA分子相应部位的碱基序列均发生改变,B错误;
C、由于碱基配对方式发生改变,原来的G—C碱基对变成了A—C碱基对,因此,复制后的子代DNA分子中G—C碱基对占总碱基对的比例下降,C正确;
D、由图可知,胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶后,羟化胞嘧啶与碱基A之间形成2个氢键,因此发生这种转变后,子代DNA分子中的氢键总数下降,D错误。
故选C。
24. 已知某段肽链为“一甲硫氨酸一组氨酸一色氨酸一”,下图表示决定该段肽链的密码子和反密码子的配对情况。密码子和反密码子配对的“摆动假说”认为,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,如当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A。下列说法错误的是( )
A. 决定该段肽链中色氨酸的基因模板链的碱基顺序是5'—CCA—3'
B. 根据摆动假说,反密码子的种类应少于62种
C. 携带组氨酸的tRNA上的反密码子不可能是3'—GUI—5'
D. 密码子和反密码子的碱基互补配对发生在核糖体
【答案】C
【解析】
【分析】翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。
【详解】A、翻译是核糖体沿mRNA从5'向3'方向移动,因此色氨酸的密码子为5'-UGG-3',基因模板链3'-ACC-5',即基因模板链的碱基顺序是5'-CCA-3',A正确;
B、根据摆动假说,在密码子与反密码子的配对中,反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基的配对可在一定范围内变动,可以“摆动”,因而使某些tRNA的反密码子可以识别1个以上的密码子,因此反密码子的种类应少于62种,B正确;
C、据图可知,组氨酸的密码子为5'-CAC-3',当反密码子的第1位碱基为稀有碱基次黄嘌呤(Ⅰ)时,密码子上对应的碱基可能是U,C或A,因此携带组氨酸的tRNA上的反密码子可能是3'—GUI—5',C错误;
D、翻译的场所是核糖体,故密码子与反密码子的碱基配对发生在核糖体上,D正确。
故选C。
25. 尼伦伯格和马太曾经利用蛋白质的体外合成技术进行如下实验:在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入酶和ATP,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸等,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下列叙述错误的是( )
A. 加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸能与核糖体结合
B. 该实验证明了苯丙氨酸的密码子是UUU
C. 加入试管中的有蛋白质合成所需的酶
D. 本实验证明了三个相邻核苷酸决定一种氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】遗传信息的翻译过程,该过程需要以mRNA为模板,需要tRNA转运氨基酸,需要以氨基酸为原料,需要酶和能量,场所是核糖体。
【详解】A、蛋白质翻译的场所是核糖体,翻译的模板是mRNA,因此由试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链可知加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸能与核糖体结合,A正确;
B、因为试管中加入的是RNA多聚尿嘧啶核苷酸,也就是RNA上的碱基全是U,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,由此可以证明苯丙氨酸的密码子是UUU,B正确;
C、由试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链可知试管中有蛋白质合成所需的酶,C正确;
D、本实验不能证明三个相邻核苷酸决定一种氨基酸,D错误。
故选D。
26. 图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是( )
A. 过程②中多个核糖体同时合成一条多肽链可以加快翻译的速度
B. 空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费
C. 图示若干核糖体中,核糖体a距起始密码子最远
D. 当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。
【详解】A、过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以加快翻译的速度,提高翻译的效率,A错误;
B、由图中信息可知,空载tRNA可抑制相应基因的转录,因此空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而避免细胞物质和能量的浪费,B正确;
C、由图中肽链长短可知,翻译的方向是由右向左,因此起始密码子在mRNA的右侧,故起始密码子与a核糖体距离最远,C正确;
D、当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制mRNA翻译,也可以抑制相应基因的转录,因此当细胞中缺乏氨基酸时,图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达,D正确。
故选A。
27. 研究表明,核糖体由蛋白质和RNA组成,是细胞内蛋白质合成的场所,当只去除核糖体上的蛋白质后,肽键依然可以合成。下列说法错误的是( )
A. rRNA的合成需要DNA模板
B. 核糖体上蛋白质中肽键的合成是RNA降低了活化能
C. 核糖体与新型冠状病毒(RNA病毒)的组成成分水解后都有核糖
D. 肺炎双球菌体内的核糖体会附着在粗面内质网上
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成,包括转录和翻译两个主要阶段,其中转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
2、RNA分子的种类及功能:
(1)mRNA:信使RNA;功能:蛋白质合成的直接模板。
(2)tRNA:转运RNA;功能:mRNA.上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者。
(3)rRNA:核糖体RNA;功能:核糖体的组成成分。
【详解】A、转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,rRNA的合成需要DNA模板,A正确;
B、由题目信息分析,当核糖体上没有蛋白质时肽键依然可以合成,说明起催化作用的是RNA,RNA降低了化学反应的活化能,B正确;
C、新型冠状病毒为RNA病毒,核糖体的组成成分中包含RNA,二者水解后的产物中都有核糖,C正确;
D、肺炎双球菌是原核生物,没有内质网,D错误。
故选D。
28. 某二倍体小鼠,控制其毛色的等位基因G(黑色)、g(灰色)只位于X染色体上。受表观遗传的影响,基因G、g来自母本时不表达,且基因G、g均不表达时小鼠表型为白色。某雄性小鼠与杂合子雌性小鼠杂交,F1代小鼠中出现白色、灰色两种不同的毛色。下列有关分析正确的是( )
A. 来自母本的G基因与来自父本的G基因碱基序列不同
B. 亲本雄性小鼠表型可能为灰色
C. 亲本杂合子雌性小鼠表型为黑色或灰色
D. F1中小鼠自由交配,F₂中小鼠表型黑色∶灰色∶白色=1∶2∶2
【答案】C
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联,此现象称为伴性遗传。
【详解】A、基因G来自母本时不表达,但来自母本的G基因与来自父本的G基因的碱基序列相同,A错误;
B、基因G、g来自母本时不表达,且基因G、g均不表达时小鼠表型为白色,若雄性小鼠为XGY,F1代小鼠只会出现黑色,Xg来自母本,所以亲本雄性小鼠基因型为XgY,Xg来自母本,表型为白色,B错误;
C、亲本杂合子雌性小鼠的基因型为XGXg,若其中的XG来自母本,则该雌性小鼠的表型为灰色,若其中的Xg来自母本,则该雌性小鼠的表型为黑色,C正确;
D、由题意可知:基因G、g来自母本时不表达,且基因G、g均不表达时小鼠表型为白色,某雄性小鼠与杂合子雌性小鼠(XGXg)杂交,F1代小鼠中出现白色、灰色两种不同的毛色,说明亲本雄性小鼠的基因型为XgY,F1小鼠的基因型及其比例为XGXg ∶XgXg ∶XGY∶XgY=1∶1∶1∶1,产生的雌配子为1/4XG、3/4Xg,产生的雄配子为1/4XG、1/4Xg、1/2Y,所以F1中小鼠自由交配,F₂中小鼠表型黑色∶灰色∶白色=1∶1∶2,D错误。
故选C。
29. 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如下图所示。下列说法中不正确的是( )
A. a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图信息可知:用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染烟叶,用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑,其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑,结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒有感染作用。
【详解】A、a过程中烟叶没有出现病斑,表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,A正确;
B、b过程中烟叶出现病斑,表示用HRV的RNA单独接种烟叶,其有侵染作用,B正确;
C、c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑,并能从中分离出车前草病毒,说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,C正确;
D、该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质,D错误。
故选D。
30. 柳穿鱼是一种园林花卉,其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc基因在开花时不表达是因为该基因被高度甲基化,植株A、B的Lcyc基因相同。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,F1的花与植株A的相似,自交的F2中绝大部分植株的花与植株A的相似,少部分植株的花与植株B的相似。下列叙述不正确的是( )
A. 生物体内基因的碱基序列相同,生存的环境相同,表现型不一定相同
B. 基因甲基化可能导致DNA构象改变,影响了基因的转录、翻译导致性状改变
C. A株与B株杂交得F1再自交得F2,遵循孟德尔分离定律,后代性状表型比为3:1
D. 基因甲基化程度越高,对基因的表达影响越大,导致F2中少部分植株的花与植株B相似
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意,甲基化的Lcyc基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成Lcyc蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、生物体内基因的碱基序列相同,生存的环境相同,由于基因的甲基化使表现型不一定相同,A正确;
B、基因甲基化会导致DNA构象改变,进而影响了基因的转录、翻译过程,导致相关性状改变,B正确;
C、植株A和植株B杂交得F1再自交得F2,由于植株B的Lcyc基因甲基化,该基因不能表达,因而控制的性状不能表现,后代表型比不会出现3:1,不遵循孟德尔分离定律,C错误;
D、F1自交后,F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因,由于该基因甲基化程度越高,对基因的表达影响越大,因此,少部分植株的花与植株B的相似,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本部分共5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
31. 某植物的红花和白花由染色体上的一对等位基因A、a控制。让多个红花植株自交,F1的表型及比例为红花:白花=19;1(不考虑变异和致死情况)。下列有关分析错误的是( )
A. 花色的遗传遵循分离定律
B. 亲本基因型有AA、Aa两种,比例为1:4
C. F1植株中纯合子占9/10
D. F1红花植株中纯合子占18/19
【答案】BD
【解析】
【分析】分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、红花和白花由染色体上的一对等位基因—A、a控制,花色的遗传遵循分离定律,A正确;
B、相关基因用A/a表示,则红花植株的基因型为AA或Aa,因为只有基因型为Aa的红花自交才能出现白花,这里设红花群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为1/4x=1/20,x=1/5,即亲代红花中两种基因型的比例为AA:Aa=4:1,B错误;
C、亲代红花中两种基因型的比例为AA:Aa=4:1,则F1中杂合子Aa的比例为1/5×1/2=1/10,纯合子占9/10,C正确;
D、亲代中AA:Aa=4:1,F1植株中纯合子红花植株AA=4/5+1/5×1/4=17/20,F1植株中红花植株占1-1/5×1/4=19/20,可见F1红花植株中纯合子占17/19,D错误。
故选BD。
32. 果蝇的翅型和眼型两对基因均不位于Y染色体上。取一只卷翅星眼雌蝇与一只直翅圆眼雄蝇杂交,F1的表型及比例为直翅圆眼♀∶卷翅圆眼♀∶直翅星眼♂∶卷翅星眼♂=1∶1∶1∶1。F1雌雄果蝇随机交配,F2雌雄果蝇的表型及比例均为直翅圆眼∶卷翅圆眼∶直翅星眼∶卷翅星眼=7∶9∶7∶9。下列说法正确的是( )
A. 果蝇作为遗传学实验材料的优点是易饲养,繁殖快
B. 根据F1可判断控制眼型的基因位于X染色体上,且圆眼是显性
C. 根据F2可判断控制翅型的基因位于常染色体上,且卷翅是显性
D. 控制果蝇翅型和眼型的基因的遗传遵循基因的自由组合定律
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据后代的表型在雌雄性别中的比例是否一致判定基因位置的方法:若后代中的表型在雌雄个体中的比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中的表型在雌雄个体中的比例不一致,说明遗传与性别相关联,则可确定基因在性染色体上。
【详解】A、果蝇易饲养,繁殖快,子代数量多,这是果蝇作为遗传学实验材料的优点,A正确;
B、只考虑眼型:一只星眼雌蝇与一只圆眼雄蝇杂交,F1中的雌蝇均为圆眼、雄蝇均为星眼,说明控制眼型的基因位于X染色体上,且圆眼是显性,B正确;
C、只考虑翅型:一只卷翅雌蝇与一只直翅雄蝇杂交,F1雌雄蝇中的直翅与卷翅的数量比均为1∶1,说明控制翅型的基因位于常染色体上,双亲之一为杂合子、另一为隐性纯合子,但不能确定显隐性;F1雌雄蝇中的杂合子与隐性纯合子各占1/2,F1产生的雌配子和雄配子各有2种:含显性基因的占1/4、含隐性基因的占3/4。F1雌雄果蝇随机交配,F2雌雄蝇中的直翅与卷翅的数量比均为7∶9,说明直翅是显性,C错误;
D、控制眼型的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,因此控制果蝇翅型和眼型的基因的遗传遵循基因的自由组合定律,D正确。
故选ABD。
33. 将一个不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状,共有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到如图I、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列叙述错误的是( )
A. 大肠杆菌的DNA复制为半保留复制,其上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
B. 大肠杆菌的DNA复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团
C. 第三次复制产生的子代DNA中I、Ⅱ两种类型的比例为1:3
D. 复制n次需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是(2n-1)(m-2a)/2
【答案】AB
【解析】
【分析】1、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DNA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。
2、题图分析: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、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,A错误;
B、大肠杆菌的DNA复制一次后产生的两个子代DNA为环状结构,不含有游离的磷酸基团,B错误;
C、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第三次复制产生的8个子代DNA分子中,2个为Ⅰ类型,6个为Ⅱ类型,比例为1:3,C正确;
D、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=1/2(m-2a),复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-2a)/2,D正确。
故选AB。
34. DNA半不连续复制假说:DNA复制时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1所示)后再连接成长链片段。为验证假说进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在15s、30s、60s、120s时,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA全部解旋,再进行密度梯度离心,DNA单链片段越小离试管口距离越近。检测结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 子代噬菌体DNA中检测到放射性的原因是标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,成为噬菌体DNA复制的原料
B. 通过加热破坏了DNA分子中的氢键,起到的作用跟DNA聚合酶类似
C. 120s时结果中短链片段减少的原因是短链片段逐步连接成长链片段
D. 实验中能检测到较多的短链片段为DNA半不连续复制假说提供了有力证据
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析题图:图1为DNA的半保留复制过程,显示复制方向、起点缺口等;
图2自变量有时间、离试管口的距离,因变量是放射性的强度。
【详解】A、有标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以最终子代噬菌体全部有放射性分布,A正确;
B、DNA聚合酶的作用是将脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链的3'端,故通过加热破坏了DNA分子中的氢键,起到的作用跟DNA聚合酶不同,B错误;
C、图2中,与60秒结果相比,120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段,C正确;
D、该实验结果为DNA半不连续复制假说提供的有力证据是在实验时间内,细胞中均能检测到较多的短链片段,D正确。
故选ACD。
35. 如图所示,在DNMT3(一种甲基转移酶)的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,使染色质高度螺旋化,进而使DNA失去转录活性。下列有关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域的识别和结合
C. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对
D. 被甲基化的DNA片段中碱基序列改变,导致蛋白质合成受阻
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
2、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、甲基化会使DNA不能进行转录,从而会影响蛋白质的合成,即会影响基因的表达,细胞分化是基因选择性表达的结果,因此DNA甲基化可能会影响细胞分化,进而影响个体的发育过程,A正确;
B、甲基化会使DNA不能进行转录,转录过程需要RNA聚合酶与DNA模板链结合,因此DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶对DNA相关区域识别和结合,B正确;
C、由图可知,胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA中都可以与鸟嘌呤互补配对,C正确;
D、DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,甲基化不会改变DNA片段中碱基的排列顺序,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本部分包括5题,共计40分。
36. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠(染色体数目为40)一个初级精母细胞的染色体图像,图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题:
(1)图1细胞中应有____条染色体,所处时期为____,该细胞取自雄性小鼠的____(器官)。
(2)若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞中____(填“有”或“没有”)同源染色体。图2纵坐标____(选填“能”或“不能”)表示减数分裂过程中染色体的相对含量。
(3)若图2纵坐标表示细胞核DNA和染色体的比值,则图1所示细胞处于图2中____段。
【答案】(1) ①. 40 ②. 减数第一次分裂前期(减数分裂I前期) ③. 睾丸
(2) ①. 没有 ②. 不能
(3)ab
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期:染色体的复制和有关蛋白质的合成。(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: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。
【小问1详解】
图1是用该技术处理的正常小鼠(染色体数目为40)一个初级精母细胞的染色体图像,初级精母细胞中染色体数目与体细胞相同,为40条;图1所处时期为减数第一次分裂前期,同源染色体有联会现象;雄性小鼠减数分裂的场所在睾丸。
【小问2详解】
若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值,则处于cd段的细胞的产生过程中由于经过了同源染色体分离过程,因此,此时的细胞中无同源染色体;减数分裂过程中染色体的数目变化是40→20→40→20,故图2纵坐标不能表示染色体的数量变化。
【小问3详解】
若图2纵坐标表示核DNA和染色体的比值,则纵坐标的数值是1/2和1,则图1所示细胞中每条染色体上有2个核DNA分子,处于图2中ab段。
37. 下图为某家族遗传图解。甲、乙病分别用A/a和D/d表示。
(1)据图分析,甲病的遗传方式是____遗传病;乙病的遗传方式可能是____遗传病。
(2)研究确认Ⅲ-13的致病基因只来自于Ⅱ-8,则Ⅱ-4的基因型为____,Ⅱ-5为纯合子的概率是____,Ⅲ-10为纯合子的概率是____。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-14婚配,生育患甲病男孩的概率是____,男孩患乙病的概率是____。
【答案】(1) ①. 常染色体显性 ②. 常染色体隐性或者伴X染色体隐性
(2) ①. AaXDXd或AaXDXD ②. 1/2 ③. 1/4
(3) ①. 1/3 ②. 1/8
【解析】
【分析】根据题意和系谱图分析可知:3号和4号个体患甲病,而其女儿9号正常,说明甲病是常染色体显性遗传病;1号和2号个体正常,而其儿子7号有病,说明是隐性遗传病。
【小问1详解】
3号和4号个体患甲病,而其女儿9号正常,说明甲病是常染色体显性遗传病;1号和2号个体正常,而其儿子7号有病,说明是隐性遗传病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X隐性遗传病。
【小问2详解】
若Ⅲ-13的致病基因只来自于Ⅱ-8,则乙病是伴X隐性遗传病,Ⅱ-4是甲病患者,则她的基因型为AaXDXd或AaXDXD,Ⅱ-5正常,则其基因型可能为aaXDXD或aaXDXd,因其兄弟Ⅱ-7为乙病患者,因此其母亲1号基因型必为XDXd,则5号为纯合子的概率为1/2。Ⅱ-3号的基因型为AaXDY,Ⅱ-4号的基因型有两种可能性,概率都是1/2,若Ⅱ-4号的基因型为AaXDXd,由图可知,10号是甲病患者,则Ⅲ-10是纯合体的概率(AAXDXD)=1/3×1/2×1/2=1/12;若Ⅱ-4号的基因型为AaXDXD,则Ⅲ-10是纯合体的概率(AAXDXD)=1/3×1/2×1=1/6,故Ⅲ-10是纯合体的概率=1/12+1/6=1/4。
【小问3详解】
Ⅲ-10关于甲病的基因型为1/3AA和2/3的Aa,而Ⅲ-14关于甲病的基因型是aa,则Ⅲ-10和Ⅲ-14婚配,生育患甲病男孩的概率是(1/3+2/3×1/2)×1/2=1/3,根据前面分析的Ⅱ-3号和Ⅱ-4号基因型可知,Ⅲ-10关于乙病的基因型为XDXD的概率是1/2×1/2+1/2=3/4,为XDXd的概率是1/4,而Ⅲ-14关于乙病的基因型为XDY,男孩患乙病的概率是1/4×1/2=1/8。
38. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制。请回答下列问题:
(1)过程A需要酶、____________等物质,该过程还能发生在线虫细胞内的____________中;在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是____________。
(2)图中最终形成的②③上氨基酸序列____________(填相同或不同)。图中涉及的遗传信息的传递方向为____________。
(3)由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是RSC-miRNA复合物抑制____________过程。研究表明,线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有____________性。
【答案】 ①. 原料(核糖核苷酸)、能量(ATP) ②. 线粒体 ③. tRNA ④. 相同 ⑤. DNA→RNA→蛋白质 ⑥. 翻译 ⑦. 组织特异
【解析】
【分析】图示为线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制。图中A表示转录过程;B表示翻译过程;①是转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②和③都是翻译形成的肽链,lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制翻译过程。
【详解】(1)图中A为转录过程,需要酶(RNA聚合酶)、原料(核糖核苷酸)、能量(ATP)等物质;在动物细胞中,转录主要发生在细胞核中,此外在细胞质的线粒体中也能发生;B是翻译过程,该过程中运输氨基酸的tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对。
(2)过程B是翻译过程,图中②③氨基酸序列相同,因为它们是由同一条mRNA为模板控制合成的;图中遗传信息的传递过程包括转录和翻译过程,所以传递方向是DNA→RNA→蛋白质。
(3)由图可知,lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制翻译过程;线虫体内不同微RNA仅局限出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有组织特异性。
【点睛】本题以微RNA为素材,结合线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制图,考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的场所、条件、过程及产物,能准确判断图中各过程及物质的名称。
39. 如图甲是DNA分子平面结构示意图,图乙表示DNA分子复制过程。请回答:
(1)填出图甲中部分结构的名称:②____、⑤____。
(2)DNA分子的基本骨架是由____交替连接而成。碱基通过____连接成碱基对。
(3)若图乙的该DNA分子含有48502个碱基对,而子链延伸的速度为105 个碱基对/min,则此DNA分子完成复制约需要30s,而实际只需要16s,根据题图分析,这是因为____;由图可知,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是____。
(4)若此DNA分子的一条链上,腺嘌呤占比是胞嘧啶占比的1.4倍,二者在该链的数量之和占整个DNA分子碱基总数的24%,则此DNA分子另一条链上的胸腺嘧啶占该DNA分子碱基总数____。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸链片段 ②. 腺嘌呤脱氧核苷酸/腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2) ①. 磷酸和脱氧核糖 ②. 氢键
(3) ①. 多起点复制(或双向复制) ②. 边解旋边复制
(4)14%
【解析】
【分析】甲图是DNA分子局部组成示意图,其中①-⑤依次表示碱基对、DNA单链片段、脱氧核糖、磷酸基团、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
乙图表示DNA分子复制过程,该图表明DNA分子的复制时双向进行的,且其特点是边解旋边复制。
小问1详解】
甲图中①-⑤依次表示碱基对、一条脱氧核苷酸链片段、脱氧核糖、磷酸基团、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
【小问2详解】
DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接在外侧形成的,碱基通过氢键连接为碱基对,其中A与T之间两个氢键,C与G之间三个氢键。
【小问3详解】
若单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此DNA分子复制约需30s,而实际上复制从开始到结束只需约16s,据题图分析,这是因为复制是多起点复制(或双向复制)进行的;由图可知,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制是边解旋边复制。
【小问4详解】
由题意,设该DNA单链含有100个碱基,若此 DNA 分子的一条链上,腺嘌呤(A)占比是胞嘧啶(C)占比的 1.4 倍,即A=1.4C,二者(A+C)在该链的数量之和占整个 DNA 分子碱基总数的 24%(占该链48%),A+C=48,1.4C+C=48,C=20,A=28,根据碱基互补配对原则,该DNA链中的A与另一条DNA链中的T相等,T=28个,故则另一条链上的胸腺嘧啶占该 DNA 分子碱基总数的比例=28÷2×100%=14%。
40. “端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种领域开展了大量的研究。某雌雄同株异花二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者做了如下实验,在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
F1表现型
F2表现型
甲×乙
不甜
1/4高甜、3/4不甜
甲×丙
微甜
1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
乙×丙
微甜
7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
若不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,据此回答下列问题
(1)该作物与豌豆相比,杂交实验过程有何不同____。
(2)从表中____杂交组合可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律。
(3)品系乙基因型为____。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交,F3中表现型及比例为____。
(4)乙、丙杂交的F2中表现为高甜的植株基因型有____种。
(5)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有____。
【答案】(1)无需去雄
(2)乙×丙 (3) ①. aabb ②. 高甜:不甜=1:5
(4)5 (5)①③
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
该作物与豌豆相比,为雌雄同株异花传粉植物,所以杂交过程中无需去雄。
【小问2详解】
从表中乙×丙杂交组合可判断该性状遗传遵守自由组合定律,因为F2中表现型为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,符合两对相对性状的特殊分离比。
【小问3详解】
甲为纯合不甜品系,基因型为AAbb,根据乙×丙组合中F2表现型是甜:不甜=13:3,根据实验结果一和二可知,A_bb是不甜,aa_ _、A_BB高甜、A _Bb是微甜的,B 基因具有累加效应,且两对基因自由组合,根据实验一结果可推得乙基因型为aabb,根据实验二结果可知丙基因型AABB,乙、丙的基因型分别是aabb、AABB,则乙、丙杂交组合的F1的基因型是AaBb,AaBb自交后,第一对基因的F2的基因型有AA、Aa、aa,共3种,第二对基因的F2的基因型有BB、Bb、bb3种,两对基因组合的F2基因型是3×3=9种,其中AAbb、Aabb是不甜植株,F2中表现为甜的植株基因型有7种。若用乙×丙中F2不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中高甜:不甜比例为1:5。
【小问4详解】
乙、丙的基因型分别是aabb、AABB,则乙、丙杂交组合的F1的基因型是AaBb,AaBb自交后,第一对基因的F2的基因型有AA、Aa、aa3种,第二对基因的F2的基因型有BB、Bb、bb3种,两对基因组合的F2基因型是3×3=9种,其中AAbb、Aabb是不甜植株,aa_ _、A_ BB高甜、A _Bb是微甜,F2中表现为高甜的植株基因型有5种。
【小问5详解】
不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,只有A没有B导致不甜,aa_ _或_ _BB均为高甜,故选①③。
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