内容正文:
枣庄三中2023~2024学年度高一年级6月质量检测考试
生物试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、单选题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于实验材料的选择和处理的叙述,错误的是( )
A. 进行“性状分离比的模拟实验”时,甲、乙两个小桶内的彩球数量不一定相等
B. “建立减数分裂中染色体变化的模型”时,若用橡皮泥模拟3对同源染色体,则需要3种不同的颜色
C. “制作DNA双螺旋结构模型”时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基
D. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,显微镜下观察到少数细胞染色体数目加倍
2. 如图为某动物部分细胞的分裂示意图,图中字母代表染色体上的相关基因(仅显示部分染色体和基因)。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲→乙分裂过程中,细胞内无同源染色体,不形成四分体
B. 丙细胞中出现A、a基因的原因可能是基因突变或交叉互换
C. 丙细胞完成分裂后,两个子细胞中的DNA数相同
D. 基因A、a的分离只发生在丙细胞产生子细胞的过程中
3. 鸟类的性别决定方式为ZW型(ZZ为雄性ZW为雌性)。某种鸟的羽色由两对独立遗传的等位基因(B、b和D、d)控制。当B和D同时存在时表现为栗羽:B存在而D不存在时表现为黄羽;其余情况表现为白羽。研究小组利用纯合亲本分别进行正、反交实验,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验一亲本中黄羽个体的基因型为BBZdZd,白羽个体的基因型为bbZDW
B. 实验二亲本中黄羽个体的基因型为BBZdW,白羽个体的基因型为bbZDZD
C. 实验一的F1雌雄交配,后代中出现栗羽的概率为3/8
D. 实验二的F1雌雄交配,后代中出现栗羽的概率为7/16
4. 人视网膜色素变性(RP)是一种遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图为两个RP家族,每个家族只含相同的单一致病基因,正常人中只有家族甲的III1携带致病基因。下列说法错误的是( )
A. 家族甲的RP为伴X染色体隐性遗传病,与家族乙的遗传方式不同
B. RP有关的基因突变具有不定向性和随机性的特点
C. 家族甲中的患者均为纯合子,家族乙中的患者均为杂合子
D. 家族甲中III1和家族乙中III2生出患病孩子的概率是3/8
5. 玉米种子的非甜(A)对甜(a)为显性,种子颜色的黄色(B)对白色(b)为显性,两对等位基因独立遗传。某研究小组用若干株不同基因型的非甜黄色玉米和甜白色玉米杂交得到F1,F1自交得到的F2中非甜黄色∶非甜白色∶甜黄色∶甜白色≈3∶1∶3∶1,若F1自由交配,则F2中甜白色玉米所占比例约为( )
A. 1/81 B. 1/8 C. 4/9 D. 1/9
6. 蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫性别决定方式为XO型,如蝗虫的雌性个体具有2条X染色体,染色体数为24条,雄性个体只有1条X染色体,染色体数为23条。下列关于蝗虫的相关分析,正确的是( )
A. 蝗虫因性别决定方式特殊,群体中雌雄个体比例不等
B 正常情况下,雌雄个体减数分裂Ⅰ时均能形成12个四分体
C. 分裂过程中,雄性蝗虫细胞中最多含有46条染色体
D. 雄性个体中,处于减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数目相同
7. 某哺乳动物曲细精管细胞中存在两种水通道蛋白AQP7(269个氨基酸)和AQP8(263个氨基酸),肽链条数均为一条,与之相关的两种信使RNA都含1500个碱基。下列说法正确的是( )
A. AQP8比AQP7短,可能是其基因上终止密码子比较靠前,翻译提前终止
B. 指导水通道蛋白AQP7合成的基因中至少含有1614个碱基方能行使功能
C. 两种肽链合成后可能进行了不同的加工,切除了不同数量的氨基酸
D. 控制这两种水通道蛋白合成的基因只存在于曲细精管细胞中
8. 下面有关计算中,不正确的是( )
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞(2N=8)在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂,第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%,腺嘌呤18%,以此mRNA逆转录合成的DNA分子中,鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数的1/4
9. 双三体是指二倍体染色体组中的两对染色体各增加一条染色体的生物,可以表示为(2n+1+1)。科研人员发现某植物(2n=8)种群中,存在三体和双三体变异类型,经减数分裂都能够产生少量正常配子。下列相关叙述错误的是( )
A. 理论上该植物种群中最多存在4种三体
B. 二倍体及其三体、双三体的体细胞染色体组数相同
C. 该种植物双三体产生染色体数目正常的配子的概率是1/6
D. 通过观察减数分裂细胞中正常四分体的数目来判断是否发生上述变异
10. 真核细胞特有的“基因沉默”机制可抵抗外来病毒的入侵。病毒的外源性RNA进入细胞后,在形成双链RNA(dsRNA)时会被细胞中的Dicer酶剪切形成小干扰RNA(简称siRNA)。siRNA能与某种特殊蛋白质结合形成siRNA诱导干扰复合体(简称RISC)。RISC中的siRNA 能与病毒产生的mRNA以碱基互补配对的形式结合,其中的蛋白质催化该mRNA水解。过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 真核细胞内出现dsRNA分子时,说明病毒RNA正在进行复制
B. siRNA和rRNA分子中的嘌呤数量等于其嘧啶数量
C. RISC中的蛋白质可破坏磷酸二酯键,具有RNA 酶的作用
D. “基因沉默”是在翻译水平上对RNA病毒的基因表达造成抑制
11. 某研究小组进行了如下4组实验,噬菌体与大肠杆菌混合进行一段时间的保温后,充分搅拌离心检测上清液和沉淀物的放射性强度。所得结果与保温时间无关的是( )
A. 32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
B. 35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
C. 未标记的T2噬菌体侵染35S和32P标记的大肠杆菌
D. 35S和32P标记T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
12. 下列有关生物科学研究与其对应的科学方法或原理的叙述,正确的是( )
选项
科学研究
科学方法或原理
A
艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验
自变量控制的“加法原理”
B
沃森和克里克揭示DNA双螺旋结构的过程
模型建构法
C
摩尔根证明基因在染色体上成线性排列
假说-演绎法
D
梅塞尔森和斯塔尔证明“DNA半保留复制特点”的实验
放射性同位素标记法
A. A B. B C. C D. D
13. 家族性高胆固醇血症(FH)是一种单基因遗传病,纯合子患者在人群中出现的频率约1/10000。下图为某高胆固醇血症家系图,其中Ⅱ2该基因所在的染色体少一条(能正常生育)。下列有关叙述错误的是( )
A. 该病为常染色体显性遗传病
B. Ⅱ2的母亲形成配子时可能同源染色体没有分开
C. Ⅲ1染色体数目正常的概率为1/2
D. Ⅲ8与某男性患者婚配所生后代患病的概率为100/199
14. 科学家发现,如果RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。进一步研究发现,一种特殊酶RECQL5可与RNA聚合酶结合减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列叙述正确的是( )
A. RECQL5与RNA聚合酶结合会导致翻译过程减缓
B. “撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因
C. RECQL5导致RNA聚合酶与DNA结合受阻使基因不能表达
D. 神经细胞不能合成RECQL5,故细胞核内会发生“撞车”现象
15. 某种飞蛾(ZW型)的长翅和短翅受等位基因L和l控制,将该种群引入某常年刮大风的海岛,数年后多次调查发现,飞蛾种群雌雄数量相等且L、l的基因频率分别稳定在20%、80%。下列说法正确的是( )
A. 飞蛾种群中全部L和l的总和构成其基因库
B. 短翅是海岛上的大风诱导飞蛾产生的有利变异
C. 若L/l基因位于常染色体上,则显性个体中杂合子的概率约为88.9%
D. 若L/l基因只位于Z染色体上,则ZlZl、ZlW的基因型频率分别为16%、40%
二、不定向选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 启动子是位于基因上游的有特殊序列的DNA片段,研究发现启动子区域发生的甲基化修饰往往会影响RNA聚合酶的识别和结合,从而引起抑癌基因和DNA修复基因等的沉默,最终导致癌症的发生。下列说法正确的是( )
A. 启动子区域发生的甲基化修饰通过直接影响翻译过程从而引起基因沉默
B. 抑癌基因沉默导致的相应蛋白质活性减弱或失去活性可能引起细胞癌变
C. 上述发现为证明“基因突变导致癌症发生”提供了有利的佐证
D. 去除启动子区域从而防止其发生甲基化修饰是癌症预防和治疗的新思路
17. 如图表示果蝇某染色体上的部分基因,由于某些因素的影响会发生不同类型的变异。下列相关叙述错误的是( )
A. 果蝇的白眼基因受到射线等因素的影响可能突变为朱红眼基因
B. 若该染色体上基因的位置发生改变,则同源染色体联会时可出现环状结构
C. 若该染色体上截翅基因数目增加三个,在显微镜下无法观察到该现象
D. 配子形成过程中,该染色体上的基因不会与其同源染色体上的基因发生重组
18. 某二倍体植物中基因型为DD的植株只能产生雌配子,基因型为dd的植株只能产生雄配子,基因型为Dd的植株为雌雄同株。已知某个该植物种群中只有DD和Dd两种类型,且比例相等。下列相关叙述正确的是( )
A. 让该种群自由交配,F1中Dd的植株占1/2
B. 让该种群自由交配,D的基因频率保持不变
C. 让该种群连续自交,F2中Dd的植株占1/2
D. 让该种群连续自交,F1和F2中d的基因频率不同
19. R基因是水稻一种“自私基因”,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现有基因型为Rr的水稻自交,F1中rr占1/8,随机授粉获得F2。下列叙述正确的是( )
A. F1产生的雌配子的比例为R∶r=5∶3
B. R基因会使同株水稻1/3的含r基因的花粉死亡
C. F2中基因型为rr的个体所占比例为3/32
D. 从亲本到F2,R基因的频率会越来越高,导致该水稻种群已进化为新物种
20. 囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表(现)型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述正确的是( )
A. 深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B. 与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体(子)频率低
C. 浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D. 与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体(子)频率高
第Ⅱ卷(非选择题本题包括5小题共55分)
21. 图1表示基因型为AABb的雄性动物某细胞的分裂图像,图2表示该细胞染色体数与核DNA分子数的比值,图3表示该细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。
(1)图1中细胞处于___________期,判断依据是_______________________________。
(2)图2中纵坐标a、b代表的数值分别为___________,图1处于图2所示曲线的_____________(用字母表示)区段,图2中CD段的细胞可能含有__________条Y染色体。
(3)若图2表示受精卵分裂过程中染色体数与核DNA分子数的比值,图2中DE段与图3中__________(用字母和箭头表示)过程的形成原因相同。
22. 某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。
(1)酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化___断裂。与酶A相比,酶C执行功能时,特有的碱基配对方式有___,此时,遗传信息由___传到___。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,富含G的片段容易形成R环的原因是___。
(3)R环的形成会降低DNA的稳定性,若非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经___次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为T-A的突变基因。
23. 某植物的紫花、白花为一对相对性状。为研究该植物花色的遗传规律,将纯合紫花植株甲与纯合白花植株乙杂交得到F1,F1随机受粉,所得F2的表型及比例为紫花:白花=9:7。根据实验结果,某兴趣小组对该植物花色遗传规律做出了如下假设:
假设一:该植物花色由两对等位基因(A/a、B/b)控制,不存在致死和配子不育等现象。
假设二:该植物花色由一对等位基因(E/e)控制,且某种花粉有一定的不育率。
(1)若假设一正确,取F2中的一株紫花植株自交,子代的表型及比例为___。
(2)若假设二正确,有一定不育率的是含___的花粉,花粉的不育率为___。
(3)为验证上述假设,该小组将F1作为___(填“父本”或“母本”)进行测交实验。
若假设一正确,则测交子代的表型及比例为___;
若假设二正确,则测交子代的表型及比例为___。
24. 水稻的每朵花中都有雄蕊和雌蕊,可自花传粉也可异花传粉。科研人员用化学诱变剂EMS处理大量野生型水稻品系,获得了一株雄性不育植株以及一些具有不同新性状的植株。
(1)用EMS处理大量野生型水稻品系后得到的上述结果说明基因突变具有___的特点。进一步研究发现,雄性不育是由于10号染色体上某个碱基对发生替换引起的,经对比后发现10号染色体的末端区域有三个部位发生了碱基对的替换,其中两个位于下图所示的基因甲和基因乙的间隔区(A),一个位于基因丙内部(B)。由此推断控制雄性不育的基因应位于___(填“A”或“B”)。
(2)假设雄性不育性状与可育性状由等位基因M/m控制,将诱变获得的雄性不育植株作___(填“父本”或“母本”)与纯合野生型植株杂交,后代中50%可育、50%雄性不育,由此推断雄性不育为___(填“显性”或“隐性”)突变。
(3)为解决育种过程中雄性不育性状不易辨别和筛选的问题,研究人员尝试选取其它性状对其进行标记,具体过程是:将高秆(DD)雄性不育水稻与矮秆(dd)可育水稻杂交,选取子代雄性不育水稻进行测交,发现测交后代中高秆雄性不育:高秆可育:矮秆雄性不育:矮秆可育=159:2:3:163,该结果说明雄性不育基因与高秆基因的位置关系是___,据此可知育种过程中选取表型为___(填“高秆”或“矮秆”)的植株即可实现在开花前对雄性不育株的筛选;测交后代中出现高秆可育和矮秆雄性不育表型的原因是减数分裂Ⅰ前期发生互换,产生了基因组成为的Dm和dM雌配子。
25. 胰岛素样生长因子2(IGF-2)是小鼠正常发育的一种必需蛋白质,由11号染色体上的Igf-2基因控制合成(如图甲),若该基因变为Igf-2m,小鼠由于缺乏该蛋白质而个体矮小。研究发现,该对等位基因遗传时存在“基因印记”现象,即子代中只有来自双亲中某一方的基因能表达,另一方被“印记”而不表达。
(1)图甲中,核糖体的移动方向是(①从左到右、②从右到左)___(填序号)。
(2)据图乙分析,被“印记”的基因来自___(填“父方”或“母方”)。
(3)将图乙子代中正常型的雌雄小鼠自由交配,子代表型及比例为___。
(4)小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因“印记”现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为___,可证明G(g)不在11号染色体上。
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枣庄三中2023~2024学年度高一年级6月质量检测考试
生物试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、单选题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于实验材料的选择和处理的叙述,错误的是( )
A. 进行“性状分离比的模拟实验”时,甲、乙两个小桶内的彩球数量不一定相等
B. “建立减数分裂中染色体变化的模型”时,若用橡皮泥模拟3对同源染色体,则需要3种不同的颜色
C. “制作DNA双螺旋结构模型”时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基
D. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,显微镜下观察到少数细胞染色体数目加倍
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA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,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、由于雌雄配子数量一般不等,进行“性状分离比的模拟实验”时,甲、乙两个小桶内的彩球数量不一定相等,A正确;
B、建立减数分裂中染色体变化的模型实验中,应用长度相同、颜色不同的染色体代表同源染色体,需要用两种颜色的橡皮泥模拟2对同源染色体,B错误;
C、“制作DNA双螺旋结构模型”时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,因为一个脱氧核糖核苷酸包括一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子碱基,C正确;
D、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,显微镜下观察到少数细胞染色体数目加倍,说明低温诱导染色体数目加倍的成功率是较低的,D正确。
故选B。
2. 如图为某动物部分细胞分裂示意图,图中字母代表染色体上的相关基因(仅显示部分染色体和基因)。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲→乙分裂过程中,细胞内无同源染色体,不形成四分体
B. 丙细胞中出现A、a基因的原因可能是基因突变或交叉互换
C. 丙细胞完成分裂后,两个子细胞中的DNA数相同
D. 基因A、a的分离只发生在丙细胞产生子细胞的过程中
【答案】B
【解析】
【分析】乙图细胞中含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;丙图细胞不含同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,所以该动物应为雌性个体,分裂形成第二极体和卵细胞。
【详解】A、甲→乙分裂过程有丝分裂,细胞内有同源染色体,A错误;
B、丙细胞中姐妹染色单体分开后基因不同,可能的原因是基因突变或者发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,B正确;
C、由于丙细胞的分裂为不均等分裂,完成分裂后两个子细胞中的DNA数不同,C错误;
D、基因A、a的分离也可能发生在乙细胞产生子细胞的过程中,D错误。
故选B。
3. 鸟类的性别决定方式为ZW型(ZZ为雄性ZW为雌性)。某种鸟的羽色由两对独立遗传的等位基因(B、b和D、d)控制。当B和D同时存在时表现为栗羽:B存在而D不存在时表现为黄羽;其余情况表现为白羽。研究小组利用纯合亲本分别进行正、反交实验,过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验一亲本中黄羽个体的基因型为BBZdZd,白羽个体的基因型为bbZDW
B. 实验二亲本中黄羽个体的基因型为BBZdW,白羽个体的基因型为bbZDZD
C. 实验一的F1雌雄交配,后代中出现栗羽的概率为3/8
D. 实验二的F1雌雄交配,后代中出现栗羽的概率为7/16
【答案】D
【解析】
【分析】根据题图分析,实验一与实验二为正反交,F1表现型不同,说明羽色的遗传与性别有关。
实验一中,父本为为黄羽,基因型为B_dd;母本为白羽,基因型为bbD _。F1中雄性栗羽基因型为B_D_,雌性黄羽基因型为B_dd,可判断出基因D/d位于Z染色体上。所以,父本基因型为BBZdZd,母本基因型为bbZDW。F1中雄性栗羽基因型为BbZDZd,雌性黄羽基因型为BbZdW。
实验二中,父本基因型为bbZDZD,母本基因型为BBZdW。F1栗羽基因型为BbZDW、BbZDZd。
【详解】A、根据分析判断,亲本中黄羽个体的基因型为BBZdZd,白羽个体的基因型为bbZDW,A正确;
B、根据分析可知,实验二亲本中黄羽个体的基因型为BBZdW,白羽个体的基因型为bbZDZD,B正确;
C、实验一中F1雌雄交配BbZDZd×BbZdW,后代中出现栗羽的概率为B_×(ZDZd、ZDW)=,C正确;
D、实验二的F1雌雄交配BbZDW×BbZDZd,后代中出现栗羽的概率为为B_×(ZDZD、ZDZd 、ZDW)=,D错误。
故选D。
4. 人视网膜色素变性(RP)是一种遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图为两个RP家族,每个家族只含相同的单一致病基因,正常人中只有家族甲的III1携带致病基因。下列说法错误的是( )
A. 家族甲的RP为伴X染色体隐性遗传病,与家族乙的遗传方式不同
B. RP有关的基因突变具有不定向性和随机性的特点
C. 家族甲中的患者均为纯合子,家族乙中的患者均为杂合子
D. 家族甲中III1和家族乙中III2生出患病孩子的概率是3/8
【答案】D
【解析】
【分析】正常人中只有家族甲的III1携带致病基因,其余正常者不含致病基因,均为纯合子。
【详解】A、正常人中只有家族甲的III1携带致病基因,说明该病为隐性遗传病,Ⅱ2患病,III2不携带致病基因,说明家族甲的RP为伴X染色体隐性遗传病,用(A/a)表示,家族乙中Ⅰ2患病,但Ⅱ1不患病,说明家族乙RP的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传病,正常人中只有家族甲的III1携带致病基因,说明,Ⅰ1为纯合子,且不患病,Ⅱ2患病,说明该病不是常染色体隐性遗传病,故家族乙RP的遗传方式为常染色体显性遗传病,用(B/b)表示,A正确;
B、人视网膜色素变性(RP)是一种遗传病,目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关,RP有关的基因突变具有不定向性和随机性的特点,B正确;
C、家族甲的RP为伴X染色体隐性遗传病,故家族甲中的患者均为纯合子,家族乙RP的遗传方式为常染色体显性遗传病,家族乙中的患者均为杂合子,C正确;
D、家族甲中III1的基因型为XAXabb,家族乙中III2的基因型为XAYBb,家族甲中III1和家族乙中III2生出不患病孩子(XAX_bb、XAYbb)的概率是3/4×1/2=3/8,故生出患病孩子的概率是1-3/8=5/8,D错误。
故选D。
5. 玉米种子的非甜(A)对甜(a)为显性,种子颜色的黄色(B)对白色(b)为显性,两对等位基因独立遗传。某研究小组用若干株不同基因型的非甜黄色玉米和甜白色玉米杂交得到F1,F1自交得到的F2中非甜黄色∶非甜白色∶甜黄色∶甜白色≈3∶1∶3∶1,若F1自由交配,则F2中甜白色玉米所占比例约为( )
A. 1/81 B. 1/8 C. 4/9 D. 1/9
【答案】D
【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。
【详解】F2中非甜黄色∶非甜白色∶甜黄色∶甜白色≈3∶1∶3∶1,分别统计F2中每对性状的表现型及比例,非甜:甜=1: 1,黄色:白色=3: 1,所以F1的基因型为2/3AaBb和1/3aaBb,按分离定律分别计算F1产生的配子,ab=2/3×1/4+1/3×1/2=1/3,自由交配,F2中甜白色玉米(基因型为aabb)所占比例为(1/3)2= 1/9。
故选D。
6. 蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫的性别决定方式为XO型,如蝗虫的雌性个体具有2条X染色体,染色体数为24条,雄性个体只有1条X染色体,染色体数为23条。下列关于蝗虫的相关分析,正确的是( )
A. 蝗虫因性别决定方式特殊,群体中雌雄个体比例不等
B. 正常情况下,雌雄个体减数分裂Ⅰ时均能形成12个四分体
C. 分裂过程中,雄性蝗虫细胞中最多含有46条染色体
D. 雄性个体中,处于减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数目相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育,遗传和变异的全部信息。
2、一个四分体就是一对联会的同源染色体。
【详解】A、雌蝗虫产生的卵细胞只有1条X染色体,雄蝗虫产生的精子的性染色体为含X染色体和不含X染色体的2种类型,且比例为1:1,所以群体中雌雄个体比例相等,A错误;
B、正常的减数分裂时,雄性个体只有1条X染色体,因此性染色体不能形成四分体,因此只能形成11个四分体,雌性个体形成12个四分体,B错误;
C、雄性蝗虫体细胞中含有23条染色体,在有丝分裂后期,着丝粒(点)分裂,染色体数目加倍,染色体数目为46条,C正确;
D、处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞中染色体数为23条,处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞中染色体数为22或24条,两者染色体数目并不相同,D错误。
故选C。
7. 某哺乳动物曲细精管细胞中存在两种水通道蛋白AQP7(269个氨基酸)和AQP8(263个氨基酸),肽链条数均为一条,与之相关的两种信使RNA都含1500个碱基。下列说法正确的是( )
A. AQP8比AQP7短,可能是其基因上终止密码子比较靠前,翻译提前终止
B. 指导水通道蛋白AQP7合成的基因中至少含有1614个碱基方能行使功能
C. 两种肽链合成后可能进行了不同的加工,切除了不同数量的氨基酸
D. 控制这两种水通道蛋白合成的基因只存在于曲细精管细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达过程中DNA中碱基:RNA中碱基:蛋白质中氨基酸=6:3:1;密码子指mRNA 上能决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基。
【详解】A、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,基因上不存在密码子,A错误;
B、控制AQP7的mRNA总含有1500个碱基,而mRNA中每个碱基对应这DNA分子中的碱基对,故1500个碱基对应1500个碱基对共3000个碱基,B错误;
C、两种信使RNA都含1500个碱基,但AQP7含有269个氨基酸,AQP8含有63个氨基酸,因此推测两种肽链合成后可能进行了不同的加工,切除了不同数量的氨基酸,C正确;
D、控制这两种水通道蛋白合成的基因只在曲细精管细胞中表达,但在所有细胞都存在,D错误。
故选C。
8. 下面有关计算中,不正确的是( )
A. DNA双链均被15N标记的精原细胞(2N=8)在含14N的培养基中进行连续两次有丝分裂,第二次分裂的中期和后期含15N的染色体数都是8
B. 某RNA分子含尿嘧啶26%,腺嘌呤18%,以此mRNA逆转录合成的DNA分子中,鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占26%、18%
C. 某蛋白质分子含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
D. 用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数的1/4
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是DNA复制过程、逆转录过程、基因控制蛋白质合成过程、噬菌体侵染大肠杆菌实验等相关知识点,主要是考查这些过程中的相关计算,回忆相关过程和相关计算公式,然后结合题干信息分析答题。
【详解】A、根据题意分析,已知某精原细胞含有8条染色体,其DNA双链都被15N标记,含14N培养基中进行连续两次有丝分裂,根据DNA分子的半保留复制,第一次有丝分裂产生的8个DNA都有一条链含有15N,一条链含有14N,则第二次有丝分裂的中期的8条染色体都含有15N,而后期着丝点分裂,染色体加倍为16条,其中有8条含有15N,A正确;
B、根据题意分析,已知某RNA分子中U占26%,A占18%,即A+U=44%,根据碱基互补配对原则,以此mRNA逆转录合成的DNA分子中,模板链上的A+T=44%,进而推测出双链DNA中A+T=44%,则双链中A=T=22%,G=C=50%-22%=28,即形成的双链DNA分子中鸟嘌呤和胸腺嘧啶分别占28%、22%,B错误;
C、已知某蛋白质分子含有120个氨基酸,根据基因中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,计算,控制合成该蛋白质的基因中至少有的碱基数=120×6=720个,C正确;
D、用32P标记的一个噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,产生8个子代噬菌体,其中含有放射性的有2个,即具有放射性的噬菌体占总数的1/4,D正确。
故选B。
9. 双三体是指二倍体染色体组中的两对染色体各增加一条染色体的生物,可以表示为(2n+1+1)。科研人员发现某植物(2n=8)种群中,存在三体和双三体变异类型,经减数分裂都能够产生少量正常配子。下列相关叙述错误的是( )
A. 理论上该植物种群中最多存在4种三体
B. 二倍体及其三体、双三体的体细胞染色体组数相同
C. 该种植物双三体产生染色体数目正常的配子的概率是1/6
D. 通过观察减数分裂细胞中正常四分体的数目来判断是否发生上述变异
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干可知,该植物正常情况下是二倍体,含有两个染色体组,有4对同源染色体。双三体植物中某两对同源染色体有三条,细胞中有10条染色体;三体中,某对同源染色体有三条,细胞中有9条染色体。
【详解】A、该植物2n=8,即n=4,含有两个染色体组,4对同源染色体,所以理论上该植物种群中最多存在4种三体,A正确;
B、二倍体及其三体、双三体的体细胞染色体组数都是2,B正确;
C、单考虑两对三体同源染色体时,联会的三条染色体两条分向一极,剩余的另一条分向另一极,因此从染色体组成分析,每对三体同源染色体会产生6种类型的配子(假设该对染色体的三条染色体分别为123,则形成的配子为12、3、13、2、23、1,染色体数正常的为3种),所以两对三体同源染色体会产生6×6=36种类型配子,但染色体组成正常的只有3×3=9,所以该种植物双三体产生染色体数目正常的配子的概率是1/4,C错误;
D、四分体是处于减数第一次分裂前期一对正在联会配对的同源染色体,因有4个DNA分子,所以称为四分体,而三体细胞中某对同源染色体减数第一次分裂前期会有三条即6个DNA,双三体细胞中某两对同源染色体减数第一次分裂前期会有三条即6个DNA,所以可以通过观察减数分裂细胞中四分体的数目来判断是否发生上述变异,D正确。
故选C。
10. 真核细胞特有的“基因沉默”机制可抵抗外来病毒的入侵。病毒的外源性RNA进入细胞后,在形成双链RNA(dsRNA)时会被细胞中的Dicer酶剪切形成小干扰RNA(简称siRNA)。siRNA能与某种特殊蛋白质结合形成siRNA诱导干扰复合体(简称RISC)。RISC中的siRNA 能与病毒产生的mRNA以碱基互补配对的形式结合,其中的蛋白质催化该mRNA水解。过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 真核细胞内出现dsRNA分子时,说明病毒RNA正在进行复制
B. siRNA和rRNA分子中的嘌呤数量等于其嘧啶数量
C. RISC中的蛋白质可破坏磷酸二酯键,具有RNA 酶的作用
D. “基因沉默”是在翻译水平上对RNA病毒的基因表达造成抑制
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的干涉RNA与一系列酶结合组成诱导沉默复合体(RISC);RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,造成蛋白质无法合成。
【详解】A、真核细胞内的RNA分子一般为单链结构。当细胞中出现异常的双链RNA分子时说明RNA病毒的RNA分子(单链)正在进行复制,复制状态下的RNA分子具有双链结构,A正确;
B、siRNA是双链RNA分子,其中的嘌呤数量都等于其嘧啶数量。rRNA是单链结构,其中的嘌呤数量不一定等于其嘧啶数量,B错误;
C、RISC中的特殊蛋白能水解病毒的RNA分子说明具有RNA酶的作用,能破坏RNA分子中的磷酸二酯键,C正确;
D、“基因沉默”最终导致mRNA被水解,属于在翻译水平上对基因表达造成抑制,D正确。
故选B
11. 某研究小组进行了如下4组实验,噬菌体与大肠杆菌混合进行一段时间的保温后,充分搅拌离心检测上清液和沉淀物的放射性强度。所得结果与保温时间无关的是( )
A. 32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
B. 35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
C. 未标记的T2噬菌体侵染35S和32P标记的大肠杆菌
D. 35S和32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
【答案】B
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌时,只把其DNA注入大肠杆菌,其蛋白质外壳留在大肠杆菌外部。
【详解】A、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,保温时间过短时部分噬菌体未能侵染大肠杆菌,保温时间过长会使大肠杆菌裂解,均会使被标记的噬菌体经搅拌离心后进入上清液,使上清液放射性增强,A不符合题意;
B、35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,其蛋白质外壳或未侵染的噬菌体均会进入上清液,上清液放射性不变,所得结果与保温时间无关,B符合题意;
C、未标记的T2噬菌体侵染35S和32P标记的大肠杆菌,保温时间过长会使大肠杆菌裂解,被标记的噬菌体进入上清液,上清液放射性增加,C项不符合题意;
D、35S和32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,保温时间过长会使大肠杆菌裂解,被32P标记的噬菌体进入上清液,上清液放射性增加,D项不符合题意,
故选B。
12. 下列有关生物科学研究与其对应的科学方法或原理的叙述,正确的是( )
选项
科学研究
科学方法或原理
A
艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验
自变量控制的“加法原理”
B
沃森和克里克揭示DNA双螺旋结构的过程
模型建构法
C
摩尔根证明基因在染色体上成线性排列
假说-演绎法
D
梅塞尔森和斯塔尔证明“DNA半保留复制特点”的实验
放射性同位素标记法
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
【详解】A、艾弗里等人用减法原理设计了肺炎链球菌的转化实验,依次排除了蛋白质、RNA等物质的影响,得出DNA是转化因子的结论,A错误;
B、沃森和克里克通过模型建构法建立了DNA的结构模型,揭示了DNA的双螺旋结构,B正确;
C、摩尔根通过假说-演绎法证明了基因位于染色体上,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用的15N、14N两种同位素不具有放射性,二者的相对原子质量不同,因为含15N的DNA比含14N的DNA密度大,利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA,证明了“DNA半保留复制特点”,D错误。
故选B。
13. 家族性高胆固醇血症(FH)是一种单基因遗传病,纯合子患者在人群中出现的频率约1/10000。下图为某高胆固醇血症家系图,其中Ⅱ2该基因所在的染色体少一条(能正常生育)。下列有关叙述错误的是( )
A. 该病为常染色体显性遗传病
B. Ⅱ2的母亲形成配子时可能同源染色体没有分开
C. Ⅲ1染色体数目正常的概率为1/2
D. Ⅲ8与某男性患者婚配所生后代患病的概率为100/199
【答案】C
【解析】
【分析】分析系谱图可知,Ⅱ7和Ⅱ8都患病,其后代中生成了正常女儿,说明该病为常染色体显性遗传病。
【详解】A、由分析可知,该病为常染色体显性遗传病,A正确;
B、假设控制该病的基因为A、a,根据Ⅱ2和Ⅱ1生出了正常的儿子,可知Ⅱ2的a基因所在的染色体少了,根据Ⅰ3和Ⅰ4生出了正常后代,可知Ⅰ3的基因型为Aa,Ⅰ4的基因型为aa,因此Ⅱ2的母亲形成配子时可能同源染色体没有分开,导致Ⅱ2该基因所在的染色体少一条,B正确;
C、因为Ⅱ2的a基因所在的染色体少了,即Ⅱ2只有A基因,结合Ⅱ1和Ⅲ1都正常,说明Ⅲ1染色体数目正常的概率0,C错误;
D、假设控制该病的基因为A、a,则Ⅲ8的基因型为aa,根据纯合子患者在人群中出现的频率约1/10000,可知A的基因频率为1/100,则a的基因频率为99/100,Aa的基因型频率为198/10000,因此某男性患者基因型为AA的概率为(1/10000)/(1/10000+198/10000)=1/199,Aa的概率为198/199,故Ⅲ8与某男性患者婚配所生后代患病的概率为1/199+198/199×1/2=100/199,D正确。
故选C。
14. 科学家发现,如果RNA聚合酶运行过快会与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变。进一步研究发现,一种特殊酶RECQL5可与RNA聚合酶结合减缓其运行速度,扮演“刹车”的角色,从而抑制癌症发生。下列叙述正确的是( )
A. RECQL5与RNA聚合酶结合会导致翻译过程减缓
B. “撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因
C. RECQL5导致RNA聚合酶与DNA结合受阻使基因不能表达
D. 神经细胞不能合成RECQL5,故细胞核内会发生“撞车”现象
【答案】B
【解析】
【分析】RNA聚合酶与DNA聚合酶均以DNA为模板,RNA聚合酶合成RNA,DNA聚合酶合成DNA。
【详解】A、RECQL5与RNA聚合酶结合会导致转录过程减缓,A错误;
B、“撞车”而使DNA折断,引发细胞癌变,使细胞具有无限增殖的能力,推断“撞车”引发的DNA折断可能损伤DNA链上与细胞周期相关的基因,B正确;
C、RECQL55可与RNA聚合酶结合减缓其运行速率,导致相关基因的转录过程减缓,C错误;
D、神经细胞是高度分化的细胞,不能进行核DNA的复制,故即使神经细胞不能合成RECQL55,其细胞核内也不会发生“撞车”现象,D错误。
故选B。
15. 某种飞蛾(ZW型)的长翅和短翅受等位基因L和l控制,将该种群引入某常年刮大风的海岛,数年后多次调查发现,飞蛾种群雌雄数量相等且L、l的基因频率分别稳定在20%、80%。下列说法正确的是( )
A. 飞蛾种群中全部L和l的总和构成其基因库
B. 短翅是海岛上的大风诱导飞蛾产生的有利变异
C. 若L/l基因位于常染色体上,则显性个体中杂合子的概率约为88.9%
D. 若L/l基因只位于Z染色体上,则ZlZl、ZlW的基因型频率分别为16%、40%
【答案】C
【解析】
【分析】符合遗传平衡定律的群体,群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变,这样,用数学方程式可表示为:(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率,q代表另一个等位基因的频率。运用此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因频率可求基因型频率。
【详解】A、种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,飞蛾种群中全部L和l基因没有包括该种群的所有基因,不能构成其基因库,A错误;
B、变异是不定向的,且在自然选择之前即已发生,大风只是选择并保存了适应该环境的短翅个体,B错误;
C、若L/l基因位于常染色体上,该飞蛾种群雌雄数量相等且L、l的基因频率分别稳定在20%、80%,因此种群中LL基因型概率为4%,LI基因型频率为32%,II基因型概率为64%,则显性个体中杂合子的概率约为32/(32+4)≈88.9%,C正确;
D、若L/l基因只位于Z染色体上,则ZlZl、ZlW的基因型频率分别为(80%×80%)/2=32%、80%/2=40%,D错误。
故选C。
二、不定向选择题:(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 启动子是位于基因上游的有特殊序列的DNA片段,研究发现启动子区域发生的甲基化修饰往往会影响RNA聚合酶的识别和结合,从而引起抑癌基因和DNA修复基因等的沉默,最终导致癌症的发生。下列说法正确的是( )
A. 启动子区域发生的甲基化修饰通过直接影响翻译过程从而引起基因沉默
B. 抑癌基因沉默导致的相应蛋白质活性减弱或失去活性可能引起细胞癌变
C. 上述发现为证明“基因突变导致癌症发生”提供了有利的佐证
D. 去除启动子区域从而防止其发生甲基化修饰是癌症预防和治疗的新思路
【答案】B
【解析】
【分析】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、启动子区域发生的甲基化修饰通过直接影响转录过程从而引起基因沉默,A错误;
B、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,抑癌基因沉默导致的相应蛋白质活性减弱或失去活性,进而可能引起细胞癌变,B正确;
C、上述发现为启动子区域发生甲基化引起的基因沉默,进而可能导致癌症的发生,但基因相关区域发生甲基化过程中没有引起碱基序列的改变,因而该发现不能为证明“基因突变导致癌症发生”提供了有利的佐证,C错误;
D、去除启动子的甲基化应该是癌症预防和治疗的新思路,因为相关基因的表达需要启动子的驱动,D错误。
故选B。
17. 如图表示果蝇某染色体上的部分基因,由于某些因素的影响会发生不同类型的变异。下列相关叙述错误的是( )
A. 果蝇的白眼基因受到射线等因素的影响可能突变为朱红眼基因
B. 若该染色体上基因的位置发生改变,则同源染色体联会时可出现环状结构
C. 若该染色体上截翅基因的数目增加三个,在显微镜下无法观察到该现象
D. 配子形成过程中,该染色体上的基因不会与其同源染色体上的基因发生重组
【答案】ACD
【解析】
【分析】由图可知,每条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列,这些基因之间是非等位基因。
【详解】A、如图白眼基因与朱红眼基因位于一条染色体上的不同的位置,属于非等位基因,所以白眼基因不会突变为朱红眼基因,A错误;
B、若该染色体上基因发生了倒位,则同源染色体联会时可出现环状结构,B正确;
C、若该染色体上截翅基因的数目增加三个,则发生了染色体的结构变异,该变异可在显微镜下观察到,C错误;
D、配子形成过程中,若同源染色体上的非姐妹染色单体发生了互换,则该染色体上的基因可能会与其同源染色体上的基因发生重组,D错误。
故选ACD。
18. 某二倍体植物中基因型为DD的植株只能产生雌配子,基因型为dd的植株只能产生雄配子,基因型为Dd的植株为雌雄同株。已知某个该植物种群中只有DD和Dd两种类型,且比例相等。下列相关叙述正确的是( )
A. 让该种群自由交配,F1中Dd的植株占1/2
B. 让该种群自由交配,D的基因频率保持不变
C. 让该种群连续自交,F2中Dd的植株占1/2
D. 让该种群连续自交,F1和F2中d的基因频率不同
【答案】AC
【解析】
【分析】 基因分离定律:在杂合子细胞中,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分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、该种群有1/2DD、1/2Dd个体,基因型为DD的植株只能产生雌配子,基因型为Dd的植株为雌雄同株,所以亲本产生的雌配子有3/4D、1/4d,雄配子有1/2D、1/2d,则F1中Dd的植株占3/4×1/2+1/4×1/2=1/2,A正确;
B、结合A项分析,F1代中有1/2Dd、3/8DD、1/8dd,在F1代中,D基因频率为5/8。而在亲本中D基因频率为3/4,B错误;
C、让该种群连续自交,每代中只有Dd雌雄同株的植株才能完成自交,因此F1中Dd自交得到F2中Dd的植株占1/2,C正确;
D、让该种群连续自交,每代中只有Dd雌雄同株的植株才能完成自交,因此从F1开始,每一代的基因型均为DD:Dd:dd=1:2:1,F1和F2中d的基因频率相同,D错误。
故选AC。
19. R基因是水稻的一种“自私基因”,它编码的毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,从而改变后代分离比,使其有更多的机会遗传下去。现有基因型为Rr的水稻自交,F1中rr占1/8,随机授粉获得F2。下列叙述正确的是( )
A. F1产生的雌配子的比例为R∶r=5∶3
B. R基因会使同株水稻1/3的含r基因的花粉死亡
C. F2中基因型为rr的个体所占比例为3/32
D. 从亲本到F2,R基因的频率会越来越高,导致该水稻种群已进化为新物种
【答案】AC
【解析】
【分析】在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】AB、F1中rr=1/8=1/2×1/4,由于一定比例的R基因的花粉死亡,但对于雌配子无影响,说明Rr型会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,判断亲代Rr的r花粉有2/3死亡,故雌配子R∶r=1∶1,可进一步推知F1中三种基因型的比例为RR:Rr:rr=3:4:1,故产生的雌配子R=3/8+1/2×4/8=5/8,雌配子r=1/8+12×4/8=3/8,即R:r=5:3,A正确,B错误;
C、基因型为Rr的水稻自交,F1中三种基因型的比例为RR:Rr:rr=3:4:1,F1自交获得F2,雌配子R=5/8,雌配子r=3/8,Rr型会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡,雄配子R=5/8,雄配子r=1/8+1/3×1/2×4/8=5/24,有r=2/3×1/2×4/8=4/24死亡,因此雄配子R=3/4,雄配子r=1/4。雌雄配子随机结合,F2中基因型为rr的个体所占比例为3/8×1/4=3/32,C正确;
D、每一代都会有r基因的死亡,因此R基因的频率会越来越高,但不一定产生了生殖隔离,不一定形成了新物种,D错误。
故选AC。
20. 囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表(现)型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述正确的是( )
A. 深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B. 与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体(子)频率低
C. 浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D. 与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体(子)频率高
【答案】ACD
【解析】
【分析】基因频率是种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
【详解】A、分析题图可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,A正确;
B、计算杂合子基因型频率时,只能用等式d=dd+Dd/2,有题可知浅色岩P区:d=1-0.1=0.9,dd=1-0.18=0.82.故Dd=0.16。深色熔岩床区同理,D=0.7,d=1-0.7=0.3,dd=0.05,Dd=0.5,B错误;
C、囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C正确;
D、浅色岩Q区隐性纯合子(dd)频率为1-0.5=0.5,而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子(dd)频率为1-0.18=0.82,因此,与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高,D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题本题包括5小题共55分)
21. 图1表示基因型为AABb的雄性动物某细胞的分裂图像,图2表示该细胞染色体数与核DNA分子数的比值,图3表示该细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。
(1)图1中细胞处于___________期,判断依据是_______________________________。
(2)图2中纵坐标a、b代表的数值分别为___________,图1处于图2所示曲线的_____________(用字母表示)区段,图2中CD段的细胞可能含有__________条Y染色体。
(3)若图2表示受精卵分裂过程中染色体数与核DNA分子数的比值,图2中DE段与图3中__________(用字母和箭头表示)过程的形成原因相同。
【答案】(1) ①. 减数第二次分裂中期 ②. 该细胞没有同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,每条染色体含有两条姐妹染色单体
(2) ①. 1/2,1 ②. CD ③. 0或1
(3)b→a
【解析】
【分析】1、分析图1:图1无同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,其表示减数第二次分裂中期。
2、分析图2:表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,其中AB段表示G1期;BC段表示S期,形成的原因是DNA的复制; CD段包括有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;DE段形成的原因是着丝粒的分裂;EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
3、分析图3:a表示有丝分裂后期细胞,b表示有丝分裂前、中期和减数第一次分裂前、中、后期细胞,c表示体细胞和减数第二次分裂后期细胞,d表示减数分裂形成的子细胞。
【小问1详解】
图1的细胞无同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,每条染色体含有两条姐妹染色单体,其表示减数第二次分裂中期。
【小问2详解】
染色体和核DNA的比值为1:1或1:2,图2表示该细胞染色体数与核DNA分子数的比值,则b表示1,a表示1/2,由小问1可知,图1表示减数第二次分裂中期,其一条染色体很有两条姐妹染色单体,即染色体:核DNA=1:2,可见图1处于图2所示曲线的CD区段,图2中CD段包括有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,故图2中CD段的细胞可能含有0、1条Y染色体。
【小问3详解】
若图2表示受精卵分裂过程中染色体数与核DNA分子数的比值,DE表示着丝粒分裂,EF表示减数第二次分裂后期和减数第二次分裂末期;图3中a表示有丝分裂后期细胞,b表示有丝分裂前、中期和减数第一次分裂前、中、后期细胞,c表示体细胞和减数第二次分裂后期细胞,d表示减数分裂形成的子细胞;图2中DE段与图3中b→a过程的形成原因相同。
22. 某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。
(1)酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还能催化___断裂。与酶A相比,酶C执行功能时,特有的碱基配对方式有___,此时,遗传信息由___传到___。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,富含G的片段容易形成R环的原因是___。
(3)R环的形成会降低DNA的稳定性,若非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶,经___次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为T-A的突变基因。
【答案】(1) ①. 氢键 ②. A—U ③. DNA ④. mRNA
(2)模板链与mRNA之间形成的氢键数目多,mRNA不易脱离模板链
(3)2##两
【解析】
【分析】据图分析,左侧形成两个子代DNA分子,完成DNA复制,酶A表示DNA聚合酶,酶B表解旋酶;右侧形成mRNA,表示转录,酶C表示RNA聚合酶。
【小问1详解】
据图分析,右侧形成信使RNA,表示转录,则酶C是RNA聚合酶,RNA聚合酶除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外,还可催化氢键断裂;酶A表示DNA聚合酶,用于催化DNA分子复制,其行使功能时的存在的碱基配对为T—A,G—C;酶C表示RNA聚合酶,其行使功能时存在的碱基配对方式有A-U、T-A,G-C,故与酶A相比,酶C执行功能时,特有的碱基配对方式有A—U。转录过程中遗传信息由DNA传到mRNA。
【小问2详解】
G与C之间形成三个氢键,富含G的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的氢键比例高,mRNA不易脱离模板链。
【小问3详解】
R环的形成会降低DNA的稳定性,如非模板链上胞嘧啶(C)转化为尿嘧啶(U),第一次复制形成U-A,再次复制形成A-T,即经2次DNA复制后开始产生碱基对C-G替换为T-A的突变基因。
23. 某植物的紫花、白花为一对相对性状。为研究该植物花色的遗传规律,将纯合紫花植株甲与纯合白花植株乙杂交得到F1,F1随机受粉,所得F2的表型及比例为紫花:白花=9:7。根据实验结果,某兴趣小组对该植物花色遗传规律做出了如下假设:
假设一:该植物花色由两对等位基因(A/a、B/b)控制,不存在致死和配子不育等现象。
假设二:该植物花色由一对等位基因(E/e)控制,且某种花粉有一定的不育率。
(1)若假设一正确,取F2中的一株紫花植株自交,子代的表型及比例为___。
(2)若假设二正确,有一定不育率的是含___的花粉,花粉的不育率为___。
(3)为验证上述假设,该小组将F1作为___(填“父本”或“母本”)进行测交实验。
若假设一正确,则测交子代的表型及比例为___;
若假设二正确,则测交子代的表型及比例为___。
【答案】(1)花全为紫花或紫花:白花=3:1或紫花:白花=9:7
(2) ①. E ②. 6/7
(3) ①. 父本 ②. 紫花:白花=1:3 ③. 紫花:白花=1:7
【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。
【小问1详解】
题意分析,将开紫花植株(甲)与开白花植株(乙)杂交得F1,F1随机受粉,所得F2的表现型及其比例为紫花∶白花=9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,说明控制花色的基因至少有两对等位基因,且两对基因位于两对同源染色体上,即两对基因独立遗传;若假设一正确,上述实验中,紫花植株的基因型为A-B-,有AABB、AABb、AaBB和AaBb,共4种;取F2中的一株紫花植株(AABB、AABb、AaBB和AaBb)自交,其中AABB自交后全是紫花,AABb和AaBB自交后紫花∶白花=3∶1,AaBb自交后紫花∶白花=9∶7。
【小问2详解】
若该植物的花色由一对等位基因(E/e)控制,则亲本的基因型为EE和ee,F1的基因型为Ee,F2中ee占7/16,而7/16=1/2×7/8,若某种花粉有一定的不育率,则Ee产生的花粉中E∶e=1∶7,即含E基因的花粉存在不育率,含E基因的花粉可育率为1/7,不育率为6/7。
【小问3详解】
为了验证上述假设,通常需要做测交(让F1做父本,与aabb/或ee进行杂交)实验,若假设一正确,测交子代的表现型及比例为1AaBb(紫花)、1Aabb(紫花)、1aaBb(紫花)、1aabb(白花),表现为紫花∶白花=1∶3;若假说二正确,测交子代的表现型及比例为Ee(紫花)∶ee(白花)=1∶7。
24. 水稻的每朵花中都有雄蕊和雌蕊,可自花传粉也可异花传粉。科研人员用化学诱变剂EMS处理大量野生型水稻品系,获得了一株雄性不育植株以及一些具有不同新性状的植株。
(1)用EMS处理大量野生型水稻品系后得到的上述结果说明基因突变具有___的特点。进一步研究发现,雄性不育是由于10号染色体上某个碱基对发生替换引起的,经对比后发现10号染色体的末端区域有三个部位发生了碱基对的替换,其中两个位于下图所示的基因甲和基因乙的间隔区(A),一个位于基因丙内部(B)。由此推断控制雄性不育的基因应位于___(填“A”或“B”)。
(2)假设雄性不育性状与可育性状由等位基因M/m控制,将诱变获得的雄性不育植株作___(填“父本”或“母本”)与纯合野生型植株杂交,后代中50%可育、50%雄性不育,由此推断雄性不育为___(填“显性”或“隐性”)突变。
(3)为解决育种过程中雄性不育性状不易辨别和筛选的问题,研究人员尝试选取其它性状对其进行标记,具体过程是:将高秆(DD)雄性不育水稻与矮秆(dd)可育水稻杂交,选取子代雄性不育水稻进行测交,发现测交后代中高秆雄性不育:高秆可育:矮秆雄性不育:矮秆可育=159:2:3:163,该结果说明雄性不育基因与高秆基因的位置关系是___,据此可知育种过程中选取表型为___(填“高秆”或“矮秆”)的植株即可实现在开花前对雄性不育株的筛选;测交后代中出现高秆可育和矮秆雄性不育表型的原因是减数分裂Ⅰ前期发生互换,产生了基因组成为的Dm和dM雌配子。
【答案】(1) ①. 低频性、不定向性 ②. B
(2) ①. 母本 ②. 显性
(3) ①. 位于同一条染色体上 ②. 高秆
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【小问1详解】
科研人员用化学诱变剂EMS处理大量野生型水稻品系,获得了一株雄性不育植株以及一些具有不同新性状的植株,该事实说明基因突变具有低频性、不定向性。研究发现,雄性不育是由于10号染色体上某个碱基对发生替换引起的,经对比后发现10号染色体的末端区域有三个部位发生了碱基对的替换,其中两个位于图示的基因甲和基因乙的间隔区,一个位于基因丙内部。由此推断控制雄性不育的基因应位于基因丙内部,即B,做出此判断的依据是:基因甲和基因乙的间隔区发生碱基对的替换不能引起基因序列的改变,不属于基因突变,只有发生在基因丙内部的碱基对的替换能引起基因序列的改变,才可能会引起性状的改变,即表现为雄性不育。
【小问2详解】
假设雄性不育性状与可育性状由等位基因M/m控制,经诱变获得的雄性不育植株只能作母本,且作母本避免了去雄的麻烦,该植株与纯合野生型植株杂交,后代中50%可育、50%雄性不育,由此推断雄性不育为显性突变,其基因型可表示为Mm,杂交后代出现50%可育、50%雄性不育的原因可能是:该雄性不育植株为杂合子,产生的雌配子中雄性不育基因M与雄性可育基因(野生型基因)m的比例为1∶1,与基因组成为m的雄配子结合,后代中Mm∶mm=1∶1。
【小问3详解】
将高秆(DD)雄性不育水稻与矮秆(dd)可育水稻杂交,选取子代雄性不育水稻进行测交,发现测交后代中高秆雄性不育∶高秆可育∶矮秆雄性不育∶矮秆可育=159∶2∶3∶163,该比例不符合1∶1∶1∶1,说明控制株高和育性的两对等位基因不符合基因自由组合定律,即雄性不育基因与高秆基因位于同一条染色体上(根据亲本为高秆(DD)雄性不育水稻与矮秆(dd)可育水稻,可知D、M在一条染色体上,d、m在一条染色体上),据此可知育种过程中选取表型为高秆的植株即可实现在开花前对雄性不育株的筛选。
25. 胰岛素样生长因子2(IGF-2)是小鼠正常发育的一种必需蛋白质,由11号染色体上的Igf-2基因控制合成(如图甲),若该基因变为Igf-2m,小鼠由于缺乏该蛋白质而个体矮小。研究发现,该对等位基因遗传时存在“基因印记”现象,即子代中只有来自双亲中某一方的基因能表达,另一方被“印记”而不表达。
(1)图甲中,核糖体的移动方向是(①从左到右、②从右到左)___(填序号)。
(2)据图乙分析,被“印记”的基因来自___(填“父方”或“母方”)。
(3)将图乙子代中正常型的雌雄小鼠自由交配,子代表型及比例为___。
(4)小鼠体色灰色(G)对白色(g)为显性,遗传过程不存在基因“印记”现象。现让纯合正常型灰色雌鼠与纯合矮小型白色雄鼠交配产生F1,F1雌雄交配产生F2,若F2小鼠的表型和比例为___,可证明G(g)不在11号染色体上。
【答案】(1)① (2)母方
(3)正常型小鼠:矮小型小鼠=1:1
(4)正常型灰色:矮小型灰色:正常型白色:矮小型白色=3:3:1:1
【解析】
【分析】表观遗传:指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;表观遗传现象普遍存在于生物体的生长发育和衰老的整个生命活动过程中。
【小问1详解】
由题图可知,核糖体上的肽链左边短、右边的长,表明最右边的核糖体最早开始合成肽链,可见核糖体的移动方向是①从左向右。
小问2详解】
由图乙可知,子代Igf-2来自父方则基因正常表达,而Igf-2来自母方则基因不表达,可见被“印记”的基因来自母方。
【小问3详解】
图乙子一代正常小鼠基因型为Igf-2Igf-2m,正常小鼠为雌性其产生的雌配子为1/2Igf-2(不表达)、1/2Igf-2m(不表达);正常小鼠为雄性其产生的雄配子为1/2Igf-2(表达)、1/2Igf-2m(不表达),则雌雄配子组合后,子代两个基因均不表达的个体为矮小型,若能表达为IGF-2,则为正常型,故子代表型及比例为:正常型小鼠∶矮小型小鼠=1∶1。
【小问4详解】
已知小鼠体色不存在基因印记现象,Igf-2/Igf-2m基因在11号染色体上且雌配子中存在基因印记现象,让纯合正常型灰色雌鼠(Igf-2Igf-2GG)与纯合矮小型白色雄鼠(Igf-2mIgf-2mgg)交配产生F1(Igf-2Igf-2mGg),若G/g基因不在11号染色体上,则两对等位基因遵循自由组合定律,若F1雌雄交配产生F2,在体色方面,子代表型及比例为灰色∶白色=3∶1,在生长发育方面,F1雌性基因型可表示为Igf-2Igf-2m,雄性基因型表示为Igf-2Igf-2m,由于来自雌性的Igf-2不表达,来自雄性的Igf-2表达,则子代基因型为Igf-2Igf-2(正常型)∶Igf-2Igf-2m(矮小型)∶Igf-2Igf-2m(正常型)∶Igf-2mIgf-2m(矮小型)=1∶1∶1∶1,即子代表型及比例为正常型∶矮小型=1∶1,故F2小鼠的表型和比例为正常型灰色∶矮小型灰色∶正常型白色∶矮小型白色=3∶3∶1∶1,可证明G(g)不在11号染色体上。
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