内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2023-2024学年高一下期06月测试(A)
生物试题
一、单选题(共30分,每题2分)
1. 下列关于遗传学问题的叙述正确的是( )
A. 萨顿提出了基因型和表型的概念
B. 摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法
C. 孟德尔通过豌豆杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
D. 若A、a基因位于X、Y染色体的同源区段,则其控制的性状不与性别相关联
【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。
【详解】A、约翰逊提出了基因型和表型的概念,A错误;
B、摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,B正确;
C、孟德尔通过豌豆杂交实验提出了两大遗传定律;约翰逊将遗传因子改为基因、提出基因型与表型的概念;摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因(遗传因子)位于染色体上,C错误;
D、若A、a基因位于X、Y染色体的同源区段,则其控制的性状仍然与性别相关联,D错误。
故选B。
2. 若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论,影响最小的是( )
A. 所选实验材料是否为纯合子
B. 所选相对性状的显隐性是否易于区分
C. 所选相对性状是否受一对等位基因控制
D. 是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查遗传规律发现过程中用到的实验材料和方法,属于对理解、应用层次的考查。
【详解】A、实验材料是否为纯合子对于验证孟德尔分离定律基本无影响,因为杂合子也可用来验证孟德尔分离定律,A正确;
B、显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B错误;
C、所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C错误;
D、不遵守操作流程和统计方法,实验结果很难说准确,D错误。
3. 在模拟孟德尔杂交实验中,某同学往4个容器内各放入两种小球,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从容器I随机抓取一个小球,可模拟等位基因的分离
B. 从容器I、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ各取一个小球组合在一起,模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验
C. 从容器I和Ⅱ中各取一个小球组合在一起模拟了受精作用
D. 从容器Ⅲ和Ⅳ中各取一个小球组合在一起,模拟了非等位基因的自由组合
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质:在生物的体细胞中,控制同一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】A、容器Ⅰ模拟Dd的亲本,从Ⅰ中随机抓取一个小球,模拟产生配子时等位基因的分离,A正确;
B、从4个容器中各取一个小球组合在一起,模拟非等位基因的自由组合以及雌雄配子的结合,B错误;
C、Ⅰ和Ⅱ模拟Dd、Dd的亲本杂交,从Ⅰ和Ⅱ中各取一个小球组合在一起,模拟雌雄配子的受精作用,C正确;
D、自由组合发生在非等位基因之间,因此从Ⅲ和Ⅳ中各取一个小球组合在一起,模拟AaBb产生配子时非等位基因的自由组合,D正确。
故选B。
4. 自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,自交不能产生后代的特性。在烟草中有15个自交不亲和基因S1……S15构成一个复等位基因系列,它们之间没有显隐性关系。当花粉与母本有相同的SX基因时,不能完成受精作用。下列相关叙述正确的是( )
A. S2复等位基因的形成原因是基因突变,其遗传遵循自由组合定律
B. S1S3(父本)与S2S3(母本)杂交,子代的基因型有2种
C. 若只考虑SX基因,自然条件下烟草纯合个体的基因型有15种
D. 基因型为S1S2和S1S2的亲本,正交和反交的子代基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,烟草中的自交不亲和基因S1.....S15构成一个复等位基因系列,所以这些复等位基因之间遵循分离定律。
【详解】A. S2复等位基因的形成是基因突变的结果,其遗传遵循分离定律,A错误;
B.S2S3产生两种卵细胞,只能接受S1的花粉,子代基因型为S1S2,S1S3,B正确;
C.由题干信息“当花粉与母本有相同的SX基因时,不能完成受精作用”,可推知自然条件下,不存在烟草纯合个体,C错误;
D.亲本的基因型都为S1S2,则自交不能产生后代,D错误。
故选B。
5. 用卡片构建DNA 平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
15
20
3
7
5
2
A. DNA 中脱氧核糖均与磷酸相连
B. 表中最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对
C. 表中最多可构建45种不同碱基序列的DNA
D. 构建DNA 平面结构模型,需要依据碱基互补配对原则
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格:双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T,C-G,且配对的碱基数目彼此相等,结合表中数据可知,这些卡片最多可形成3个A-T碱基对,2个C-G碱基对,即共形成5个脱氧核苷酸对。
【详解】A、组成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,双链DNA中磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧构成DNA的基本骨架,因此DNA中脱氧核糖均与磷酸相连,A正确;
B、表格中只有4种碱基,最多构建4种脱氧核苷酸,据表可知,最多可构建5个脱氧核苷酸对,其中A-T碱基对3个,G-C碱基对2个,B正确;
C、由于这些卡片最多可形成3个A-T碱基对,2个C-G碱基对,因此不是每一个位点都有4种可能,因此最多构建的不同碱基序列的DNA分子数小于45种,C错误;
D、DNA有两条链,构建DNA平面结构模型,需要依据碱基互补配对原则,D正确。
故选C。
6. 某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的。某对雌雄虫所产生子代的基因型如下表所示。这对昆虫的基因型是( )
子代性别
基因型
子代雌虫
BBEE
BBEe
BbEE
BbEe
子代雄虫
BE
Be
bE
be
A. BbEe和be B. BbEe和bE C. BbEe和BE D. Bbee和BE
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意,某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的,则雄虫是单倍体生物,雌虫是二倍体生物,据此分析作答。
【详解】据题意可知,该昆虫的熊虫是由卵细胞直接发育而来的,子代中雄蜂基因型是BE、Be、bE、be,所以亲代雌虫产生的卵细胞的基因型是BE、Be、bE、be,根据基因自由组合定律可知亲本雌性的基因型是BbEe;子代雌虫是雌雄配子结合产生的二倍体,子代中雌蜂基因型是 BBEE、BBEe、BbEE、BbEe,而卵细胞的基因型是BE、Be、bE、be,则精子的基因型是BE,由此可知亲本雄虫的基因型是BE,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A. 朱红色和暗栗色是相对性状,cn和cl为一对等位基因
B. 有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C. 减数第一次分裂后期,基因cn、cl随同源染色体分开而分离
D. 该果蝇进行有丝分裂时,一个细胞中最多可以含2个基因cn
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:一条常染色体上朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
【详解】A、cn和cl位于一条染色体上,不属于等位基因。A错误;
B、有丝分裂后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开,移向细胞两极,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,B正确;
C、减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体的分开而分离,而基因cn、cl位于一条染色体上,故减数第一次分裂后期,基因cn、cl不分离,C错误;
D、该果蝇进行有丝分裂时,一个细胞中最多可以含4个基因cn,D错误。
故选B。
8. 某植物个体的表现型及基因型为高茎(Aa)红花(Bb)灰种皮(Cc)小花瓣(dd),其体细胞中相关基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑突变和染色体的交叉互换,下列相关叙述正确的是( )
A. 理论上,该植株能产生的配子种类数为8种
B. 理论上,该植株基因型为AbCd的配子所占比例为1/8
C. 理论上,该植株自交所得子代中AaBbccdd所占比例为1/8
D. 理论上,该植株自交所得子代中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为27/64
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律:在减数分裂形成配子时,等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。图中A/a、B/b位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律。
【详解】A、不考虑突变和染色体的交叉互换,A/a、B/b位于一对同源染色体上,连锁遗传,与C/c遵循自由组合定律,故理论上,该植株能产生数量相等的4种配子,即AbCd、Abcd、aBCd、aBcd,A错误;
B、据 A选项分析可知,理论上,该植株基因型为AbCd的配子所占比例为1/4,B错误;
C、AaBb产生的雌雄配子为1Ab、1aB,自交后代基因型为1AAbb:2AaBb:1aaBB,Cc自交后代基因型为1CC:2Cc:1cc。故理论上,该植株自交所得子代中AaBbccdd所占比例为1/2×1/4=1/8,C正确;
D、AaBb自交后代基因型为1AAbb:2AaBb:1aaBB,高茎红花(A-B-)占1/2,Cc自交后代基因型为1CC:2Cc:1cc,灰种皮(C-)占3/4。故理论上,该植株自交所得子代中高茎红花灰种皮小花瓣个体(A-B-C-dd)所占比例为1/2×3/4×1=3/8,D错误。
故选C。
9. 镰状细胞贫血症是由隐性基因控制的一种遗传病,幼年患者由于缺氧而导致50%的个体不能发育到成年。现有一个基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,待他们成年之后,这一群体作为亲本随机婚配,子一代幼年群体中患者所占的比例为( )
A. 12/23 B. 1/4 C. 1/7 D. 4/7
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着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】分析题意,幼年患者50%的个体不能发育到成年,即基因型为aa的幼年有50%死亡。基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,成年后其中基因型为aa的个体死亡50%,则该群体中能作为亲本繁殖后代的基因型及比例为AA:Aa: aa=1:1:1,该成年群体中产生的A配子所占的比例为1/2, a配子所占的比例为1/2,则子一代幼年群体中aa个体所占比例为1/2×1/2=1/4。
故选B。
10. 下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A. 大肠杆菌的DNA分子是双链结构,含有两个游离的磷酸基团
B. 双链DNA中的脱氧核糖与碱基交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
C. 植物叶肉细胞的核酸分子中碱基A、C的数量分别与碱基T、G的数量相等
D. 不同生物(A+T)与(G+C)的比值是不固定的说明DNA分子具有多样性
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。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,碱基排列在外侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,其DNA分子是环状的,不含游离的磷酸基团,A错误;
B、双链DNA中的脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,B错误;
C、双链DNA分子中A=T、G=C,但植物叶肉细胞的核酸分子包括DNA和RNA,故碱基A、C的数量不一定与碱基T、G的数量相等,C错误;
D、双链DNA有如下的碱基数量特点,即A=T,C=G,所以(A+C)/(G+T)的比例=1,不能体现不同DNA分子的特异性;而不同的生物A+T/G+C比例不同,体现了DNA分子的特异性,D正确。
故选D。
11. 中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是( )
A. DNA、RNA 和蛋白质都是遗传信息的载体
B. 图中 c、e 过程中碱基互补配对的方式完全相同
C. 图中 d、e 过程可分别发生在 HIV 和烟草花叶病毒体内
D. 图中 a、d 过程所需的原料不同,b、e 过程所需的原料相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示为中心法则的内容,其中a表示DNA分子的自我复制;b表示转录过程;c表示翻译过程;d表示逆转录过程;e表示RNA分子的自我复制过程。其中d和e只发生在被某些病毒侵染的细胞中。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,DNA、RNA是遗传信息的载体,A错误;
B、c表示翻译过程,e表示RNA分子的自我复制过程,c、e过程中碱基互补配对的方式完全相同,即A-U、C-G配对,B正确;
C、d表示逆转录过程,e表示RNA分子的复制过程,均发生在宿主细胞体内,C错误;
D、a表示DNA分子的自我复制;d表示逆转录过程,a、d过程所需的原料为脱氧核苷酸;b表示转录过程,e表示RNA分子的自我复制过程,b、e过程所需的原料为核糖核苷酸,D错误。
故选B。
12. 果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,但纯合长翅品系的幼虫在35 ℃条件下培养成的成体果蝇为残翅,这些残翅在正常温度下产生的后代仍是长翅。下列叙述正确的是( )
A. 35 ℃条件下果蝇的长翅VV突变成了残翅vv
B. 果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的
C. 纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养的残翅性状属于不可遗传变异
D. 要确定一只残翅果蝇的遗传因子类型,让其与另一只异性的残翅果蝇交配即可
【答案】C
【解析】
【分析】表现型是由基因型和环境决定的。生物的变异分为可遗传变异和不可遗传变异:可遗传变异的遗传物质已经改变,包括基因突变、基因重组和染色体变异;不可遗传变异是指由于环境条件改变导致生物性状的改变,遗传物质并没有发生变化。
【详解】A、35℃条件下,果蝇的长翅基因没有突变成残翅基因,只是环境影响了果蝇的表现型,A错误;
B、果蝇的长翅和残翅是由基因型和环境共同决定的,B错误;
C、纯合的长翅果蝇幼虫在35℃条件下形成的残翅性状是由环境改变引起的,是不能遗传的,C正确;
D、用该未知基因型的残翅果蝇与残翅果蝇vv正常交配,并将孵化出的幼虫放在25℃温度条件下培养,后代如果全为长翅果蝇,则该残翅果蝇的基因型为VV;后代如果全为残翅果蝇,则该残翅果蝇的基因型为vv,D错误。
故选C。
13. 临床医学上了解遗传病的规律对预防遗传病有重要意义。下图是某一家族某种遗传病的系谱图,已知基因a和基因b均可独立导致人体患病(等位基因A/a、B/b独立遗传,基因a位于性染色体上),图2表示该家系部分成员与该病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过遗传咨询可确定胎儿是否患遗传病
B. 导致图中Ⅱ-1患病的致病基因来自Ⅰ-1
C. 致病基因a和基因b分别对应图2中的条带④和③
D. Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病孩子的概率为1/16
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意,基因a和基因b均可独立导致人体患某一遗传病,基因a位于性染色体上,又因为已知等位基因A/a、B/b独立遗传,说明A、a相关基因位于常染色体。
【详解】A、产前进行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,但不能准确筛查遗传病胎儿,A错误;
B、题干信息,等位基因A/a、B/b独立遗传,则遵循自由组合定律,基因a位于性染色体上,则b位于常染色体上,若Ⅱ-1是a导致的患病,则I-2也患病,不符合题意,可见Ⅱ-1是b导致的患病,只考虑B/b,则I-1和I-2的基因型为Bb,Ⅱ-1的基因型为bb,A/a位于性染色体上,Ⅱ-1的基因型为bbXAX-,但是图2中Ⅱ-1有3个条带,故Ⅱ-1基因型是bbXAXa,其体内的致病基因来源于I-1和I-2,B错误;
C、只考虑B/b,则I-1和I-2的基因型为Bb,A/a位于性染色体上,图2中I-1和I-2都是杂合子,I-1和I-2的基因型分别是BbXAXa和BbXAY,则Ⅱ-2的基因型为B_XAY。I-2不含基因a,说明条带④为基因a;由上述分析可知Ⅱ-1不含基因B,说明条带①为基因B;图2中Ⅱ-2的条带只有2条带,则Ⅱ-2的基因型为BBXAY,则②为A,结合图2分析可进一步确定,条带①②③④分别表示的基因为B、A、b、a,C正确;
D、I-1(BbXAXa)和I-2(BbXAY)生一个只患a导致的遗传病概率为1/4,只患b导致的遗传病概率为1/4,则正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/4)=9/16,故再生一个患病孩子的概率为1-9/16=7/16,D错误。
故选C。
14. 下列关于变异的说法正确的是( )
①基因型为AaBB的个体自交,因基因重组导致后代发生性状分离
②DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,叫作基因突变
③发生基因突变生物的性状不一定改变,但生物的遗传信息一定改变
④基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,任何DNA上以及DNA的任何部位,因此基因突变具有普遍性
⑤基因突变和基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
⑥基因突变在显微镜下一般不可见,而染色体变异在显微镜下可见
⑦多倍体育种获得的无子西瓜是由三倍体植株产生的
⑧染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
⑨基因突变和基因重组均可使姐妹染色单体上携带等位基因
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物的变异,有的仅仅是由环境的影响造成的,而不是由亲代遗传物质的改变引起的,属于不遗传的变异;有的是由亲代生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能够遗传给后代,属于可遗传的变异。基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源。2、 由DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变既可以由环境因素诱发,也可以自发产生。基因突变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化,某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。从进化角度看,基因突变有着积极意义,它为生物进化提供了丰富的原材料。 3、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,对生物的进化也具有重要意义。 4、染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株,培育新品种。
【详解】①基因型为 AaBB 的个体自交,后代发生性状分离是由于等位基因的分离,而非基因重组,基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,①错误;
②DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失,如果发生在非基因序列,不属于基因突变,只有发生在基因内部才能叫基因突变,②错误;
③发生基因突变后,由于密码子的简并性等原因,生物的性状不一定改变,但基因内部的碱基序列发生了改变,所以生物的遗传信息一定改变,③正确;
④基因突变具有随机性,可发生在生物个体发育的任何时期,任何 DNA 上以及 DNA 的任何部位,但不能说具有普遍性,普遍性强调的是广泛存在,④错误;
⑤基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料,基因重组是生物变异的重要来源,不是根本来源,⑤错误;
⑥基因突变是基因内部碱基的变化,在显微镜下一般不可见,而染色体变异是染色体结构或数目的改变,在显微镜下可见,⑥正确;
⑦多倍体育种获得的无子西瓜是由三倍体植株产生的,⑦正确;
⑧染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导致生物性状的改变,⑧正确;
⑨基因重组中同源染色体发生互换,能使姐妹染色单体上携带等位基因,基因突变一般使一个基因变为它的等位基因,可能会使姐妹染色单体上携带等位基因,⑨正确。
综上所述,正确的是③⑥⑦⑧⑨,ABD错误,C正确。
故选C。
15. 医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。人类滥用抗生素往往会导致细菌产生耐药性,下图为菌群耐药性形成的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 使用抗生素后导致易感菌群中耐药性个体的出现
B. 细菌种群的耐药基因频率增加并通过有丝分裂完成世代传递
C. 应用抗生素对细菌所起的选择作用往往是不定向的
D. 易感菌群中的某些耐药基因是基因突变的结果
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、结合图示可知,抗生素使用前,细菌中就含有抗药个体,即耐药性个体的出现在抗生素使用前,A错误;
B、细菌属于原核生物,而有丝分裂是真核细胞的分裂方式,细菌是二分裂方式增殖,B错误;
C、抗生素起到自然选择的作用,具有抗药性的细菌存活,不抗药的细菌被淘汰,这种选择往往是定向的,C错误;
D、细菌属于原核生物,易感菌群中最初出现的耐药基因可能是基因突变的结果,D正确。
故选D。
二、多选题(共15分,每题3分)
16. 雌性蝗虫体细胞(2N=24)有两条性染色体(XX型),雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体(XO型)。如图甲、乙、丙、丁为雄性蝗虫精原细胞进行减数分裂过程中的四个细胞,如图表示这些细胞内着丝粒数与核 DNA数之比及染色体组的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲细胞有11对同源染色体,该时期的细胞可能发生基因重组
B. 乙细胞为初级精母细胞,含有23条染色体
C. 图中姐妹染色单体的分离可能发生在丙细胞→丁细胞过程中
D. 精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中可能不含性染色体
【答案】BCD
【解析】
【分析】(1)减数第一次分裂前的间期: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: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/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、依据题图可知,甲细胞含有两个染色体组,没有染色单体,推测该细胞可能处于减数分裂II后期,没有同源染色体,不会发生基因重组(发生在减数第一次前期和减数第一次分裂后期),A错误;
B、乙细胞含有两个染色体组,含有染色单体,处于减数分裂I,该图为雄蝗虫,体细胞含有23条染色体,故细胞为初级精母细胞,含有23条染色体,B正确;
C、图中甲处于减数分裂II后期,乙处于减数分裂I,丙处于减数分裂II前中期,丁处于减数分裂II后期,故图中姐妹染色单体的分离可能发生在丙细胞→丁细胞过程中,C正确;
D、由于雄性蝗虫体细胞中仅有一条性染色体,所以精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中含有0、1或2条性染色体,即精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中可能不含性染色体,D正确。
故选BCD。
17. 下列关于DNA的结构与复制的叙述,正确的是( )
A. 被32P标记的一个DNA在不含32P的环境中复制n次,子代中有32P标记的DNA分子占1/(2n-1)
B. 含有m个鸟嘌呤的DNA分子第n次复制需要胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n×m个
C. 在一双链DNA分子中,A+T占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的A+T都占该链碱基总数的M%
D. 细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂后的每个子细胞染色体均有一半有32P标记
【答案】AC
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1;
(4)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】A、被32P标记的一个DNA在不含32P的环境中复制n次,得到2n个DNA分子,子代有标记的DNA占2/2n=1/2n−1,A正确;
B、在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,含有m个鸟嘌呤的DNA分子第n次复制需要胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n-2n-1)×m=2n-1×m 个,B错误;
C、DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,在一双链DNA分子中,A+T占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的A+T都占该链碱基总数的M%,C正确;
D、细胞内全部DNA被32P标记后置于不含32P的环境中进行培养,第一次分裂形成的子细胞的染色体都含有32P,染色体上的DNA分子一条链含有放射性,一条链不含有放射性,进行第二次分裂形成的子细胞的染色体的放射性情况无法确定,因为后期着丝粒分裂后染色体移向两极是随机的,D错误。
故选AC。
18. 牡丹是自花传粉植物,有多个优良品种,其花的颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液的pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见下表。现利用红色牡丹(AaBb)设计实验进行探究。实验步骤:让红色牡丹(AaBb)植株自交,观察并统计子代中牡丹花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。下列叙述正确的是( )
基因型
A_bb
A_Bb
A_BB、aa_
表型
紫色
红色
白色
A. 若子代牡丹花色紫色:红色:白色=3:6:7,则A、a和B、b基因位于两对同源染色体上
B. 若子代牡丹出现1株紫色牡丹花,其余花色都为红色和白色,可能是发生基因突变
C. 若子代牡丹花色为红色:白色=1:1,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和B位于一条染色体上,a和b位于另一条染色体上
D. 若子代牡丹花色为紫色:红色:白色=1:2:2,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和b位于一条染色体上,a和B位于另一条染色体上
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意可知:A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅,B基因与细胞液的酸碱性有关,结合表格,紫色为A_bb,红色为A_Bb,白色为A-BB和aa__,遵循基因的自由组合定律,是9:3:3:1的变形.因此纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB或aabb,纯合紫色植株的基因型为AAbb,要使子一代全部红色植株(A_Bb),只能选择AABB×AAbb和aaBB×AAbb这样的亲本组合。两对基因的存在情况可能有三种:①两对基因分别位于两对同源染色体上②两对基因位于一对同源染色体上,并且A和B连锁③两对基因位于一对同源染色体上,并且A和b连锁,此时需分情况讨论.
【详解】A、如果A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1。则AaBb自交,子代表现型紫色(A_bb):红色(A_Bb):白色(A_BB+aa__)=3:6:(3+4)=3:6:7,A正确;
B、如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、B在一条染色体上时,子代表现型为红色和白色,没有紫色出现,此时若子代牡丹出现1株紫色牡丹花,其余花色都为红色和白色,可能是发生基因突变,B正确;
C、如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、B在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB:ab=1:1。则AaBb自交,子代表现型红色(AaBb):白色(AABB+aabb)=2:2=1:1,C正确;
D、如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、b在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为Ab:aB=1:1。则AaBb自交,子代表现型紫色(AAbb):红色(AaBb):白色(aaBB)=1:2:1,D错误。
故选ABC。
19. 小西红柿又称圣女果,果实虽有多种颜色,但由一对等位基因控制。小西红柿是通过杂交育种筛选出来的,和普通大西红柿一样都是含有24条染色体的雌雄同株二倍体植物。下列说法不正确的是( )
A. 与单倍体育种相比,杂交育种可从F2中快速选育出纯合新品种
B. 若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列
C. 小西红柿的单倍体植株长势弱小,所结果实比二倍体小西红柿植株的小
D. 在减数分裂过程中,控制小西红柿果实颜色的基因可能会发生基因重组
【答案】ACD
【解析】
【分析】四种常用的育种方法:杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种,其原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异和染色体变异。
【详解】A、杂交育种需从F2中选出优良性状的个体再进行连续自交才能选出纯合新品种,A错误;
B、由于小西红柿属于雌雄同株的二倍体植物,所以若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列, B正确;
C、小西红柿的单倍体植株长势弱小,高度不育,所以不结种子和果实,C错误;
D、由于小西红柿果实的颜色由一对等位基因控制,所以不会发生基因重组,D错误。
故选ACD。
【点睛】育种实际上是对遗传基本规律和变异知识的应用,考试中常以某一作物育种为背景,综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种的区别与联系,这部分需要重点记忆杂交育种的概念和原理以及单倍体育种和多倍体育种的原理。
20. 研究发现,位于11号染色体的基因Ala可决定人喜食或厌食香椿,厌食香椿的人(基因型aa)11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因中出现了常见的单核苷酸多态性(SNP)变异,也就是DNA序列中单个核苷酸发生了变化。据调查某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是( )
A. SNP变异一定改变了基因的碱基序列
B. a基因频率较低是因为SNP基因突变具有低频性
C. 基因型Aa的人也表现为厌食香椿,可能与表观遗传有关
D. 人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化
【答案】ACD
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、SNP 变异是DNA 序列中单个核苷酸发生变化,属于基因突变,基因的碱基序列一定发生改变,A 正确;
B、基因型频率是指某种基因型个体占该群体个体总数的比率,基因频率的高低与自然选择有关,a基因频率较低是因为在自然选择过程中,a基因所在的某种基因型不能适应环境被逐渐淘汰所导致的,B错误;
C、基因型 Aa的人,正常应表现为喜食香椿,可能是A 基因被修饰未表达,可能与表观遗传有关,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化,D 正确。
故选ACD。
三、非选择题(共55分)
21. 下图1中的甲为某哺乳动物细胞分裂某时期示意图,乙为配子形成过程中细胞的每条染色体上DNA分子数的部分变化曲线图,丙为配子形成过程中细胞内核DNA相对含量的变化曲线图。图2为该种生物不同个体体细胞中的染色体和有关基因的组成图(未发生染色体变异)。请据图回答问题:
(1)图1甲细胞中基因B和基因a的本质区别是_____。结合图2分析,图1甲细胞内的1号染色体是_____(X、Y或常)染色体,该细胞中有染色体组乙_____个,该细胞名称可能是_____。
(2)根据基因组成分析,图1甲细胞最可能来自图2中的_____细胞,若该细胞4号染色体上的基因为A,则形成该细胞的原因可能是_____。
(3)结合图1分析,图1甲细胞分别处于乙、丙曲线的_____段和_____段。
(4)图3细胞在减数分裂完成后形成了DdA的配子,其原因可能是_____。
(5)假设图3细胞在减数分裂(正常)完成后形成了Da的卵细胞,则该细胞产生的极体的基因型为_____。
【答案】(1) ①. 碱基(对)的排列顺序不同 ②. X ③. 2 ④. (第一)极体或次级精母细胞
(2) ①. 丁 ②. 基因突变或互换
(3) ①. 8~9 ②. EF
(4)减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离或减数第二次分裂后期①上的姐妹染色单体分开后没有分离
(5)da和dA
【解析】
【分析】1、图1中甲细胞不含同源染色体,且着丝点(着丝粒)分裂,处于减数第二次分裂后期;图1中乙为配子形成过程中细胞的每条染色体DNA分子数的变化曲线图,0-1表示减数第一次分裂间期;1-8依次表示减数第一次分裂前期、中期、后期、末期、减数第二次分裂前期、中期;8-9表示减数第二次分裂后期和末期。图1中丙为减数分裂过程中DNA分子变化曲线。2、图2为某哺乳动物不同个体体细胞中的染色体和有关基因的组成图。图3为某体细胞中的染色体和有关基因的组成图。
【小问1详解】
基因具有多样性的原因主要是构成基因的碱基(对)的排列顺序不同;图1甲细胞中基因B和基因a的本质区别是碱基(对)的排列顺序不同;结合图1分析,甲细胞内的1号染色体是X染色体,因为图1中甲细胞内的1号染色体上是a基因,对应图2甲乙丙丁细胞中的染色体上的a基因,观察上述细胞发现,甲、丙细胞一对同源染色体上只有一条染色体上存在a基因,说明a基因位于X染色体上。由于图1甲细胞细胞质均等分裂,且细胞中无同源染色体,因此该细胞名称可能是第一极体或次级精母细胞;细胞中有染色体组2个。
【小问2详解】
根据基因组成分析,图1中甲细胞处于减数第二次分裂后期,基因组成为aaBBdd,观察图2甲乙丙丁细胞染色体及基因的位置可知,甲细胞可能来自图2中的丁细胞;图1中甲细胞内1号和2号染色体是通过DNA复制和着丝粒(着丝点)分裂而形成的,若该细胞4号染色体上的基因为A,则在形成该细胞的过程中可能发生的变异是基因突变或基因重组互换。
【小问3详解】
甲细胞不含同源染色体,且着丝点(着丝粒)分裂,处于减数第二次分裂后期;图1乙曲线中8时期表示着丝粒(着丝点)分裂,丙曲线DE表示减数第一次分裂细胞质分裂,FG表示减数第二次分裂细胞质分裂;综合分析可知,图1中甲细胞处于图1乙曲线中的8-9段即减数第二次分裂后期,丙曲线中的EF段。
【小问4详解】
图3细胞在减数分裂完成后形成了DdA的配子,其原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离或减数第二次分裂后期①上的姐妹染色单体分开后没有分离。
【小问5详解】
卵细胞是由次级卵母细胞分裂形成的,若图3细胞在减数分裂(正常)完成后形成了Da的卵细胞,表明减数第一次分裂过程中非同源染色体①和④自由组合,即次级卵母细胞中含有非同源染色体①和④,第一极体含有非同源染色体②和③,故产生的极体的基因型为da和dA。
22. 果蝇(2N=8)是遗传学研究中的常用材料。果蝇的体色灰体(A)对黑体(a)为显性,翅形长翅(B)对残翅(b)为显性,均在常染色体上,野生果蝇的翅色是无色透明的。现用两种纯合果蝇杂交,得到的F₁全为灰体长翅,F1雌雄个体间随机交配。回答下列问题:
(1)该果蝇种群全部个体所具有的全部基因统称为该种群的_____。雄果蝇的次级精母细胞含_____个染色体组。
(2)摩尔根在利用果蝇为实验材料研究基因位于染色体上的实验中采用的科学方法是_____,若F2出现9:7的性状分离比,则存在_____种杂合子自交会出现性状分离现象。
(3)若因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,则亲本的基因型为_____,F2灰体长翅果蝇中双杂合子个体占_____,若用F2的雄果蝇进行测交,则其子代有_____种表型。
(4)果蝇若Ⅳ号染色体(常染色体)多一条(这样的个体称为Ⅳ一三体)或少一条(Ⅳ-单体)均能正常生活,而且可以繁殖后代。三体在减数分裂时,3条同源染色体中的任意2条配对并正常分离,另1条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同。野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee),该等位基因位于Ⅳ号染色体,据此回答以下问题(注:实验中的亲本无眼果蝇染色体组成均正常)。
①从变异类型分析,单体果蝇的形成属于_____。
②Ⅳ一三体雄果蝇在减数分裂时可产生_____种精子。
③将无眼果蝇与野生型Ⅳ一单体果蝇杂交,子一代的表现型及比例为_____。
④将无眼果蝇与野生型Ⅳ一三体果蝇杂交,子一代中,正常:三体等于_____。
【答案】(1) ①. 基因库 ②. 1或2
(2) ①. 假说-演绎法 ②. 3##三
(3) ①. AAbb和aaBB ②. 3/5 ③. 3##三
(4) ①. 染色体数目变异 ②. 4 ③. 野生型:无眼=1:1 ④. 1:1
【解析】
【分析】1、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。2、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。
【小问1详解】
一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库;果蝇种群全部个体所具有的全部基因统称为该种群的基因库。雄果蝇的体细胞中含有 2 个染色体组。在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,形成的次级精母细胞中染色体数目减半。 但由于减数第二次分裂的前期和中期,每条染色体上含两条姐妹染色单体,此时次级精母细胞中染色体组数为 1 个。 在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目暂时加倍,此时次级精母细胞中含 2 个染色体组。 所以,雄果蝇的次级精母细胞含 1 或 2 个染色体组。
【小问2详解】
在观察和分析基础上提出问题以后, 通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果, 再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之, 则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说- 演绎法。摩尔根在利用果蝇为实验材料研究基因位于染色体上的实验中采用的科学方法是假说- 演绎法。题干信息:果蝇的体色灰体(A)对黑体(a)为显性,翅形长翅(B)对残翅(b)为显性,均在常染色体上,则杂合子基因型有AaBb,AaBB,Aabb,aaBb,AABb;根据自由组合定律可知,AaBb自交后代,A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1;若F1出现9:7的性状分离比,即AaBb自交后代,A_B_:(A_bb+aaB_+aabb)=9:7;则AaBB自交后代,A_BB:aaBB=3:1会出现性状分离;Aabb自交后代,A_bb:aabb不会出现性状分离;aaBb自交后代,aaB_:aabb不会出现性状分离;AABb自交后代,AAB_:AAbb会出现性状分离;可见杂合子AaBb,AaBB,AABb共三种自交后代出现性状分离。
【小问3详解】
根据自由组合定律可知,AaBb自交后代,A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1;若因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,则基因型A_B_中,AABB、AABb、AaBB、AaBb各有一份不存在,即精子AB没有受精能力,则亲本基因型为AAbb和aaBB(题干信息两种纯合果蝇杂交,得到的F1全为灰体长翅即AaBb,则亲本基因型可能为AABB×aabb,或AAbb×aaBB,但精子AB没有受精能力,故亲本基因型只能是AAbb×aaBB),F2灰体长翅果蝇(A_B_)中双杂合子(AaBb)个体占3/5(题干信息:F2的4种表型比例为5:3:3:1,即A_B_在F2中仅5份,正常情况下F2中AaBb共4份,由于AB精子没有受精能力,AaBb仅3份);F2的雄果蝇基因型为AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,这些雄果蝇产生的有受精能力的精子基因型为Ab、aB、ab共三种,故若用F2的雄果蝇进行测交,则其子代有3种表型。
【小问4详解】
从变异类型分析,单体果蝇的形成属于染色体数目变异。Ⅳ一三体雄果蝇在减数分裂时可产生EX和EEY、EY和EEX,4种精子。将无眼果蝇ee与野生型Ⅳ一单体果蝇E0杂交,子一代的基因型为Ee和e0,则表现型及比例为野生型:无眼=1:1。将无眼果蝇ee与野生型Ⅳ一三体EEE果蝇杂交,子一代的基因型为Ee和EEe,子一代中,正常:三体等于1:1。
23. 马铃薯是粮菜兼用型作物,我国是世界马铃薯总产最多的国家,创新育种是解决粮食品质和产量的重要途径。马铃薯野生种是二倍体,既可以用种子繁殖,也可以用块茎繁殖,普通栽培种为四倍体。回答下列问题。
(1)在太空强辐射、微重力等环境下,作物或种子可以高频发生染色体变异或基因突变。将马铃薯野生种种子该环境处理后,再大田种植,发现—植株性状与野生植株有明显差异,为确定该植株突变性状的产生原因是染色体变异还是基因突变,最直接的方法是_____。经过处理的种子种植后若没有表现出不一样的性状不能直接舍弃,原因是_____。
(2)马铃薯野生种幼苗用_____(试剂)处理能获得四倍体马铃薯。生产中常用四倍体作为栽培种,因为它具有特点_____(答2点即可)。四倍体属于新物种,理由是_____。
(3)将基因型为Ff的植株的花粉粒或花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下,花粉粒和花瓣细胞发育成的幼苗的基因型分别是_____、_____。
(4)马铃薯具有杂种优势,生产用品种都是杂合子(一对基因杂合即可称为杂合子),通常用块茎繁殖。马铃薯红皮(A)与黄皮(a),黄果肉(B)与白果肉(b),两对基因独立遗传。现要用红皮白果肉和黄皮黄果肉的生产用种选育出红皮黄果肉新品种,设计马铃薯品种间杂交育种实验_____(用遗传图解表示及说明,写出含亲本在内的三代,不用书写配子)。
【答案】(1) ①. 用显微镜观察比较突变株与野生株细胞的染色体形态、数目 ②. 有些基因突变为隐性突变,在当代不表现出来,自交后可出现隐性纯合子
(2) ①. 秋水仙素 ②. 茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加 ③. 四倍体与二倍体杂交产生的三倍体不育,已形成生殖隔离
(3) ①. F和f ②. Ff
(4)
【解析】
【分析】诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的方法;通常用射线,激光、化学药物处理诱发基因突变,其典型的优缺点:加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。
【小问1详解】
染色体变异能够在显微镜下观察到,而基因突变属于分子水平的突变,在显微镜下无法观察,故为确定该植株突变性状的产生原因是染色体变异还是基因突变,最直接的方法是在显微镜下观察比较突变株与野生株细胞的染色体形态和数目;由于有些基因突变为隐性突变,在当代不表现出来,自交后可出现隐性纯合子,故若经过处理的种子种植后没有表现出不一样的性状,不能直接舍弃。
【小问2详解】
秋水仙素可以抑制纺锤体的形成诱导染色体数目加倍,故用其处理马铃薯野生种幼苗能获得四倍体马铃薯;四倍体与二倍体杂交产生的三倍体不育,已形成生殖隔离,故四倍体属于新物种;四倍体属于多倍体,多倍体具有茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加等特点。
【小问3详解】
花粉粒是减数分裂的产物,基因型为 Ff 的植株产生的花粉粒的基因型有 F 和 f 两种。将花粉粒进行离体培养,发育成的幼苗的基因型分别是 F 和 f ,属于单倍体。 花瓣细胞属于体细胞,基因型为 Ff 的植株的花瓣细胞进行离体培养,发育成的幼苗的基因型依然是 Ff。
【小问4详解】
分析题意,马铃薯具有杂种优势,生产用品种都是杂合子(一对基因杂合即可称为杂合子),通常用块茎繁殖,现要用红皮白果肉(Aabb)和黄皮黄果肉(aaBb)的生产用种选育出红皮黄果肉的新品种(AaBb),可令两者杂交,获得AaBb的个体,此后用块茎繁殖即可,遗传图解可表示如下:
24. 基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义,RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA,其作用机制如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中甲过程需要_____酶的催化。若合成的RNA过程中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%,其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%,则非模板链的腺嘌呤占该链碱基总数的_____。
(2)图1中乙过程的方向是_____(用 AB和箭头表示)。图中2个核糖体合成的肽链结构_____(填“相同”或“不同”),多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是_____。
(3)图2中tRNA的功能是_____,该 tRNA 上的氨基酸为_____。(部分氨基酸对应的密码子UAC:酪氨酸;AUG:甲硫氨酸;CAU:组氨酸;GUA:缬氨酸)
(4)由图1可知,miRNA基因调控目的基因表达的机理是:miRNA和mRNA的序列发生_____,二者结合形成核酸杂交分子,导致核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制_____过程。研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这_____(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是_____。
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. 13%
(2) ①. B→A ②. 相同 ③. 少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质/可以提高翻译效率
(3) ①. 识别并转运氨基酸 ②. 甲硫氨酸
(4) ①. 碱基互补配对 ②. 翻译 ③. 属于 ④. 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
【解析】
【分析】目的基因通过转录合成mRNA,mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链,提高了翻译的效率;miRNA通过转录合成前体RNA,前体RNA经加工变成miRNA,miRNA可以和mRNA碱基互补配对结合形成核酸杂交分子,导致核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程。
【小问1详解】
图1所示为遗传信息表达的转录过程,甲过程需要RNA聚合酶,该过程共需要4种核糖核苷酸作为原料,合成的RNA过程中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%,则DNA模板链中胸腺嘧啶和腺嘌呤之和占该链碱基总数43%,其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%,则DNA模板链的胸腺嘧啶占该链碱基总数13%,则非模板链的腺嘌呤占该链碱基总数的13%。
【小问2详解】
根据肽链的长短,可判断图1过程中,核糖体的移动方向是从B→A,由于模板链相同,图中3个核糖体合成的肽链结构相同,多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质/可以提高翻译效率。
【小问3详解】
图 2 中 tRNA 的功能是识别并转运氨基酸,该 tRNA 上的反密码子是UAC,对应的密码子是 AUG,所以该 tRNA 上的氨基酸为甲硫氨酸。
【小问4详解】
miRNA基因调控目的基因表达的机理是:miRNA和mRNA的序列发生碱基互补配对,二者结合形成核酸杂交分子,导致核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程。 RNA介导的基因沉默,生物体基因的碱基序列保持不变,而基因表达和表型发生可遗传变化,所以RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,属于表观遗传。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2023-2024学年高一下期06月测试(A)
生物试题
一、单选题(共30分,每题2分)
1. 下列关于遗传学问题的叙述正确的是( )
A. 萨顿提出了基因型和表型的概念
B. 摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法
C. 孟德尔通过豌豆杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
D. 若A、a基因位于X、Y染色体的同源区段,则其控制的性状不与性别相关联
2. 若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论,影响最小的是( )
A. 所选实验材料是否为纯合子
B. 所选相对性状的显隐性是否易于区分
C. 所选相对性状是否受一对等位基因控制
D. 是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
3. 在模拟孟德尔杂交实验中,某同学往4个容器内各放入两种小球,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从容器I随机抓取一个小球,可模拟等位基因的分离
B. 从容器I、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ各取一个小球组合在一起,模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验
C. 从容器I和Ⅱ中各取一个小球组合在一起模拟了受精作用
D. 从容器Ⅲ和Ⅳ中各取一个小球组合在一起,模拟了非等位基因的自由组合
4. 自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,自交不能产生后代的特性。在烟草中有15个自交不亲和基因S1……S15构成一个复等位基因系列,它们之间没有显隐性关系。当花粉与母本有相同的SX基因时,不能完成受精作用。下列相关叙述正确的是( )
A. S2复等位基因的形成原因是基因突变,其遗传遵循自由组合定律
B. S1S3(父本)与S2S3(母本)杂交,子代的基因型有2种
C. 若只考虑SX基因,自然条件下烟草纯合个体的基因型有15种
D. 基因型为S1S2和S1S2的亲本,正交和反交的子代基因型相同
5. 用卡片构建DNA 平面结构模型,所提供的卡片类型和数量如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
卡片类型
脱氧核糖
磷酸
碱基
A
T
G
C
卡片数量
15
20
3
7
5
2
A. DNA 中脱氧核糖均与磷酸相连
B. 表中最多可构建4种脱氧核苷酸,5个脱氧核苷酸对
C. 表中最多可构建45种不同碱基序列的DNA
D. 构建DNA 平面结构模型,需要依据碱基互补配对原则
6. 某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的。某对雌雄虫所产生子代的基因型如下表所示。这对昆虫的基因型是( )
子代性别
基因型
子代雌虫
BBEE
BBEe
BbEE
BbEe
子代雄虫
BE
Be
bE
be
A. BbEe和be B. BbEe和bE C. BbEe和BE D. Bbee和BE
7. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( )
A. 朱红色和暗栗色是相对性状,cn和cl为一对等位基因
B. 有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C. 减数第一次分裂后期,基因cn、cl随同源染色体分开而分离
D. 该果蝇进行有丝分裂时,一个细胞中最多可以含2个基因cn
8. 某植物个体的表现型及基因型为高茎(Aa)红花(Bb)灰种皮(Cc)小花瓣(dd),其体细胞中相关基因与染色体的位置关系如图所示。不考虑突变和染色体的交叉互换,下列相关叙述正确的是( )
A. 理论上,该植株能产生的配子种类数为8种
B. 理论上,该植株基因型为AbCd的配子所占比例为1/8
C. 理论上,该植株自交所得子代中AaBbccdd所占比例为1/8
D. 理论上,该植株自交所得子代中高茎红花灰种皮小花瓣个体所占比例为27/64
9. 镰状细胞贫血症是由隐性基因控制的一种遗传病,幼年患者由于缺氧而导致50%的个体不能发育到成年。现有一个基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,待他们成年之后,这一群体作为亲本随机婚配,子一代幼年群体中患者所占的比例为( )
A. 12/23 B. 1/4 C. 1/7 D. 4/7
10. 下列有关DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A. 大肠杆菌的DNA分子是双链结构,含有两个游离的磷酸基团
B. 双链DNA中的脱氧核糖与碱基交替连接,排列在外侧,构成基本骨架
C. 植物叶肉细胞的核酸分子中碱基A、C的数量分别与碱基T、G的数量相等
D. 不同生物(A+T)与(G+C)的比值是不固定的说明DNA分子具有多样性
11. 中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是( )
A. DNA、RNA 和蛋白质都是遗传信息的载体
B. 图中 c、e 过程中碱基互补配对的方式完全相同
C. 图中 d、e 过程可分别发生在 HIV 和烟草花叶病毒体内
D. 图中 a、d 过程所需的原料不同,b、e 过程所需的原料相同
12. 果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性,但纯合长翅品系的幼虫在35 ℃条件下培养成的成体果蝇为残翅,这些残翅在正常温度下产生的后代仍是长翅。下列叙述正确的是( )
A. 35 ℃条件下果蝇的长翅VV突变成了残翅vv
B. 果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的
C. 纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下培养的残翅性状属于不可遗传变异
D. 要确定一只残翅果蝇的遗传因子类型,让其与另一只异性的残翅果蝇交配即可
13. 临床医学上了解遗传病的规律对预防遗传病有重要意义。下图是某一家族某种遗传病的系谱图,已知基因a和基因b均可独立导致人体患病(等位基因A/a、B/b独立遗传,基因a位于性染色体上),图2表示该家系部分成员与该病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列相关叙述正确的是( )
A. 通过遗传咨询可确定胎儿是否患遗传病
B. 导致图中Ⅱ-1患病的致病基因来自Ⅰ-1
C. 致病基因a和基因b分别对应图2中的条带④和③
D. Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个患病孩子的概率为1/16
14. 下列关于变异的说法正确的是( )
①基因型为AaBB的个体自交,因基因重组导致后代发生性状分离
②DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,叫作基因突变
③发生基因突变生物的性状不一定改变,但生物的遗传信息一定改变
④基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,任何DNA上以及DNA的任何部位,因此基因突变具有普遍性
⑤基因突变和基因重组是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
⑥基因突变在显微镜下一般不可见,而染色体变异在显微镜下可见
⑦多倍体育种获得的无子西瓜是由三倍体植株产生的
⑧染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
⑨基因突变和基因重组均可使姐妹染色单体上携带等位基因
A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项
15. 医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。人类滥用抗生素往往会导致细菌产生耐药性,下图为菌群耐药性形成的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 使用抗生素后导致易感菌群中耐药性个体的出现
B. 细菌种群的耐药基因频率增加并通过有丝分裂完成世代传递
C. 应用抗生素对细菌所起的选择作用往往是不定向的
D. 易感菌群中的某些耐药基因是基因突变的结果
二、多选题(共15分,每题3分)
16. 雌性蝗虫体细胞(2N=24)有两条性染色体(XX型),雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体(XO型)。如图甲、乙、丙、丁为雄性蝗虫精原细胞进行减数分裂过程中的四个细胞,如图表示这些细胞内着丝粒数与核 DNA数之比及染色体组的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲细胞有11对同源染色体,该时期的细胞可能发生基因重组
B. 乙细胞为初级精母细胞,含有23条染色体
C. 图中姐妹染色单体的分离可能发生在丙细胞→丁细胞过程中
D. 精原细胞经过减数分裂形成的次级精母细胞中可能不含性染色体
17. 下列关于DNA的结构与复制的叙述,正确的是( )
A. 被32P标记的一个DNA在不含32P的环境中复制n次,子代中有32P标记的DNA分子占1/(2n-1)
B. 含有m个鸟嘌呤的DNA分子第n次复制需要胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n×m个
C. 在一双链DNA分子中,A+T占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的A+T都占该链碱基总数的M%
D. 细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂后的每个子细胞染色体均有一半有32P标记
18. 牡丹是自花传粉植物,有多个优良品种,其花的颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液的pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见下表。现利用红色牡丹(AaBb)设计实验进行探究。实验步骤:让红色牡丹(AaBb)植株自交,观察并统计子代中牡丹花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。下列叙述正确的是( )
基因型
A_bb
A_Bb
A_BB、aa_
表型
紫色
红色
白色
A. 若子代牡丹花色紫色:红色:白色=3:6:7,则A、a和B、b基因位于两对同源染色体上
B. 若子代牡丹出现1株紫色牡丹花,其余花色都为红色和白色,可能是发生基因突变
C. 若子代牡丹花色为红色:白色=1:1,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和B位于一条染色体上,a和b位于另一条染色体上
D. 若子代牡丹花色为紫色:红色:白色=1:2:2,则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,且A和b位于一条染色体上,a和B位于另一条染色体上
19. 小西红柿又称圣女果,果实虽有多种颜色,但由一对等位基因控制。小西红柿是通过杂交育种筛选出来的,和普通大西红柿一样都是含有24条染色体的雌雄同株二倍体植物。下列说法不正确的是( )
A. 与单倍体育种相比,杂交育种可从F2中快速选育出纯合新品种
B. 若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列
C. 小西红柿的单倍体植株长势弱小,所结果实比二倍体小西红柿植株的小
D. 在减数分裂过程中,控制小西红柿果实颜色的基因可能会发生基因重组
20. 研究发现,位于11号染色体的基因Ala可决定人喜食或厌食香椿,厌食香椿的人(基因型aa)11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因中出现了常见的单核苷酸多态性(SNP)变异,也就是DNA序列中单个核苷酸发生了变化。据调查某地区人群中a基因频率为30%。下列叙述正确的是( )
A. SNP变异一定改变了基因的碱基序列
B. a基因频率较低是因为SNP基因突变具有低频性
C. 基因型Aa的人也表现为厌食香椿,可能与表观遗传有关
D. 人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化
三、非选择题(共55分)
21. 下图1中的甲为某哺乳动物细胞分裂某时期示意图,乙为配子形成过程中细胞的每条染色体上DNA分子数的部分变化曲线图,丙为配子形成过程中细胞内核DNA相对含量的变化曲线图。图2为该种生物不同个体体细胞中的染色体和有关基因的组成图(未发生染色体变异)。请据图回答问题:
(1)图1甲细胞中基因B和基因a的本质区别是_____。结合图2分析,图1甲细胞内的1号染色体是_____(X、Y或常)染色体,该细胞中有染色体组乙_____个,该细胞名称可能是_____。
(2)根据基因组成分析,图1甲细胞最可能来自图2中的_____细胞,若该细胞4号染色体上的基因为A,则形成该细胞的原因可能是_____。
(3)结合图1分析,图1甲细胞分别处于乙、丙曲线的_____段和_____段。
(4)图3细胞在减数分裂完成后形成了DdA的配子,其原因可能是_____。
(5)假设图3细胞在减数分裂(正常)完成后形成了Da的卵细胞,则该细胞产生的极体的基因型为_____。
22. 果蝇(2N=8)是遗传学研究中的常用材料。果蝇的体色灰体(A)对黑体(a)为显性,翅形长翅(B)对残翅(b)为显性,均在常染色体上,野生果蝇的翅色是无色透明的。现用两种纯合果蝇杂交,得到的F₁全为灰体长翅,F1雌雄个体间随机交配。回答下列问题:
(1)该果蝇种群全部个体所具有的全部基因统称为该种群的_____。雄果蝇的次级精母细胞含_____个染色体组。
(2)摩尔根在利用果蝇为实验材料研究基因位于染色体上的实验中采用的科学方法是_____,若F2出现9:7的性状分离比,则存在_____种杂合子自交会出现性状分离现象。
(3)若因某种精子没有受精能力,导致F2的4种表型比例为5:3:3:1,则亲本的基因型为_____,F2灰体长翅果蝇中双杂合子个体占_____,若用F2的雄果蝇进行测交,则其子代有_____种表型。
(4)果蝇若Ⅳ号染色体(常染色体)多一条(这样的个体称为Ⅳ一三体)或少一条(Ⅳ-单体)均能正常生活,而且可以繁殖后代。三体在减数分裂时,3条同源染色体中的任意2条配对并正常分离,另1条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同。野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee),该等位基因位于Ⅳ号染色体,据此回答以下问题(注:实验中的亲本无眼果蝇染色体组成均正常)。
①从变异类型分析,单体果蝇的形成属于_____。
②Ⅳ一三体雄果蝇在减数分裂时可产生_____种精子。
③将无眼果蝇与野生型Ⅳ一单体果蝇杂交,子一代的表现型及比例为_____。
④将无眼果蝇与野生型Ⅳ一三体果蝇杂交,子一代中,正常:三体等于_____。
23. 马铃薯是粮菜兼用型作物,我国是世界马铃薯总产最多的国家,创新育种是解决粮食品质和产量的重要途径。马铃薯野生种是二倍体,既可以用种子繁殖,也可以用块茎繁殖,普通栽培种为四倍体。回答下列问题。
(1)在太空强辐射、微重力等环境下,作物或种子可以高频发生染色体变异或基因突变。将马铃薯野生种种子该环境处理后,再大田种植,发现—植株性状与野生植株有明显差异,为确定该植株突变性状的产生原因是染色体变异还是基因突变,最直接的方法是_____。经过处理的种子种植后若没有表现出不一样的性状不能直接舍弃,原因是_____。
(2)马铃薯野生种幼苗用_____(试剂)处理能获得四倍体马铃薯。生产中常用四倍体作为栽培种,因为它具有特点_____(答2点即可)。四倍体属于新物种,理由是_____。
(3)将基因型为Ff的植株的花粉粒或花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下,花粉粒和花瓣细胞发育成的幼苗的基因型分别是_____、_____。
(4)马铃薯具有杂种优势,生产用品种都是杂合子(一对基因杂合即可称为杂合子),通常用块茎繁殖。马铃薯红皮(A)与黄皮(a),黄果肉(B)与白果肉(b),两对基因独立遗传。现要用红皮白果肉和黄皮黄果肉的生产用种选育出红皮黄果肉新品种,设计马铃薯品种间杂交育种实验_____(用遗传图解表示及说明,写出含亲本在内的三代,不用书写配子)。
24. 基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义,RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA,其作用机制如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中甲过程需要_____酶的催化。若合成的RNA过程中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%,其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%,则非模板链的腺嘌呤占该链碱基总数的_____。
(2)图1中乙过程的方向是_____(用 AB和箭头表示)。图中2个核糖体合成的肽链结构_____(填“相同”或“不同”),多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是_____。
(3)图2中tRNA的功能是_____,该 tRNA 上的氨基酸为_____。(部分氨基酸对应的密码子UAC:酪氨酸;AUG:甲硫氨酸;CAU:组氨酸;GUA:缬氨酸)
(4)由图1可知,miRNA基因调控目的基因表达的机理是:miRNA和mRNA的序列发生_____,二者结合形成核酸杂交分子,导致核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制_____过程。研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这_____(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是_____。
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