内容正文:
2023-2024学年度高一生物期末试卷
考试时间:90分钟 分值:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(下列几个选项中只有一项是正确的,每题 2 分,共 30 分)
1.有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现F1中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑为显性性状
B.桔红带黑斑品系为杂合子
C.该品系F1自由交配,F2中桔红带黑斑与野生型的比例为1:1
D.连续多代桔红带黑斑雌雄个体杂交,可获得稳定遗传的该品系
2.洋葱鳞茎有红色、黄色和白色三种,研究人员用两种纯合的洋葱杂交,F1全为红色鳞茎洋葱,F1自交,F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有122株、29株和11株。下列相关叙述正确的是( )
A.洋葱鳞茎不同颜色是由叶绿体中不同色素引起的
B.洋葱鳞茎颜色是由同源染色体上两对等位基因控制的
C.F2的红色鳞茎洋葱中纯合子与杂合子的比为1:6
D.F2中重组型个体自交,得到白色鳞茎洋葱的概率为1/6
3.某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
4.某二倍体动物(2n=16)雄性个体的基因型为AaBb,如图表示其体内某细胞处于减数分裂某时期的部分染色体行为模式图。下列关于该细胞的叙述正确的是( )
A.形成该时期过程中,只发生了染色体缺失和易位
B.在前期Ⅰ时,细胞含有3个四分体,12条染色单体
C.在后期Ⅱ时,细胞基因组成为aaBBXAX或AbbYY
D.在中期Ⅱ时,每个染色体的着丝粒与细胞一极发出的纺锤丝相连
5.基因和染色体的行为存在着明显的“平行”关系,下列叙述不符合基因和染色体“平行”关系的是( )
A.基因和染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个
B.每条染色体上的基因具有一定独立性且在染色体上呈线性排列
C.减数分裂Ⅰ的后期,非等位基因自由组合,非同源染色体也自由组合
D.在减数分裂和受精过程中,基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构
6.某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是( )
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
7.如图表示某哺乳动物正在进行分裂的细胞,下列关于此图的说法,正确的是( )
A.是次级精母细胞,处于减数分裂Ⅱ后期
B.含同源染色体2对、核DNA分子4个、染色单体0个
C.正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D.分裂后形成的2个细胞,其中一个是极体
8.赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,下列叙述正确的是( )
A.直接利用培养基中的32P标记T2噬菌体的DNA
B.亲代噬菌体产生子代噬菌体时,需要大肠细菌提供DNA模板、原料等
C.两组实验中,细菌裂解后在新形成的噬菌体中都会检测到放射性
D.两组实验中,35S标记的一组沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分
9.某个DNA片段由1 000个碱基对组成,A+T占碱基总数的40%,若DNA片段复制过程中共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为1800,则该DNA共复制了几次,在该DNA片段第2次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个( )
A.2、1 200 B.3、2 400
C.4、2 400 D.2、1 800
10.下图所示为大肠杆菌乳糖操纵子模型。结构基因表达的相关酶有利于大肠杆菌利用乳糖。当阻遏物结合到DNA上,结构基因不表达。在培养基中无乳糖时,结构基因几乎不表达;当培养基中含有乳糖时,结构基因能够表达。其调控机制如图所示,相关叙述正确的是( )
A.该模型中阻遏物在翻译水平上调控结构基因的表达
B.培养基中无乳糖时,mRNAI也会翻译出蛋白质
C.培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合在DNA上
D.图中mRNAⅡ的a端为5'端,其上含有多个启动子
11.细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是( )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
12.粗糙链孢霉(n=7)属于单倍体真菌,其增殖方式如图1所示。野外采集的粗糙链孢霉能在简单培养基上生长,称为野生型(基因型为+),在实验室中得到两种营养缺陷型,一种要在培养基中添加烟酸才能生长,称为烟酸缺陷型(基因型为N⁻);另一种要在培养基中添加腺嘌呤才能生长,称为腺嘌呤缺陷型(基因型为A⁻)。三种粗糙链孢霉的一条染色体经过复制后基因分布如图2所示。下列说法错误的是( )
A.若图1为赖氨酸缺陷型(基因型为L⁻)与野生型(L⁺)杂交后得到的合子分裂过程,则细胞a的基因型为L⁻L⁺
B.图1细胞b存在四分体,同源染色体非姐妹染色单体间可发生基因重组,细胞b中的核DNA分子数目为14个
C.每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开应发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂的后期
D.图2中的烟酸缺陷型(N-A⁺)与腺嘌呤缺陷型(N⁺A⁻)进行杂交,若发生图3情况,则子代单倍体可产生野生型 (N⁺A⁺)
13.白菜甲(2n=20)与甘蓝乙(2n=18)天然杂交产生的丙经染色体自然加倍后,获得甘蓝型油菜丁,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.物种甲与物种乙杂交可产生物种丙,说明甲与乙之间不存在生殖隔离
B.物种丙减数分裂过程中会形成19个四分体,若发生互换可增加配子种类
C.物种丁的形成可能是由于低温影响了纺锤体的形成进而导致着丝粒无法断裂
D.物种丁根尖细胞有丝分裂后期有76条染色体,丁的自交后代不发生性状分离
14.将基因型为DdTt的植株的花粉粒和花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下,花粉粒或花瓣细胞发育的幼苗中不可能有( )
A.dt B.DdTt C.ddTT D.Dt
15.下列有关现代生物进化理论观点的叙述正确的是
A.生物进化的实质是有利变异在生物体内积累
B.害虫抗药性不断增强是因为农药对害虫进行了定向选择
C.地理隔离使种群间基因不能交流,必然导致生殖隔离
D.共同进化其结果是产生了遗传、种群、生态系统三个层次的多样性
二、不定项选择(下列选项中至少有一个正确答案,少选得1分,多选或错选不得分。每小题3分,共15分)
16.某植物的花色色素由前体白色物质通过下列两种途径合成紫色物质(如下图示),已知各种色素物质均不是蛋白质。让基因型为AABBDD、aabbdd的亲本杂交得到F1,F1自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A.F2紫花植株有22种基因型
B.F2中紫花植株占51/64
C.F2紫花植株中纯合子占5/57
D.基因A、B、D通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
17.研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A.“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B.“逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C.“逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D.“逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
18.如图为某真核细胞DNA 复制时,形成的复制泡示意图,图中箭头表示子链延伸方向。相关叙述正确的有( )
A.DNA 分子的复制具有边解旋边复制的特点
B.DNA 分子的多起点双向复制,可显著提高复制的速率
C.DNA 聚合酶均沿模板链的5'端向 3'端移动
D.复制泡中一条子链的合成是连续的, 另一条是不连续的
19.染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构。下列叙述错误的有( )
A.X酶是解旋酶,能够破坏磷酸二酯键
B.过程c和d同时进行
C.起始密码子在mRNA的5'端
D.染色质也存在于蓝细菌细胞中
20.普通小麦是六倍体,其培育过程:一粒小麦与斯氏小麦杂交(正反交),所得杂种甲经某种试剂处理形成拟二粒小麦,然后拟二粒小麦与滔氏麦草杂交,所得杂种乙再经该试剂处理形成普通小麦。已知一粒小麦、斯氏小麦和滔氏麦草三个物种都是二倍体,它们所含的每个染色体组内均有7条染色体。下列相关叙述错误的是( )
A.杂种甲和乙分别是二倍体、三倍体,只有前者可育
B.该育种过程所用试剂可诱导染色单体数目加倍
C.普通小麦的一个初级精母细胞内可出现42个四分体
D.一粒小麦与斯氏小麦的配子间能相互识别并结合
三、非选择题(55分)
21.番茄是两性花,可自花传粉也可异花传粉。番茄的紫茎和绿茎为一对相对性状,由基因B、b控制,其中紫茎为显性;缺刻叶和马铃薯叶为另一对相对性状,由基因E、e控制,两对基因独立遗传。用紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶为亲本进行杂交,F1出现的表型及比例如图所示。请分析回答:
(1)将番茄进行异花传粉,应在 时进行人工去雄操作。
(2)番茄体内控制缺刻叶和马铃薯叶的基因在遗传时遵循 定律,其中 为显性性状。
(3)亲本绿茎缺刻叶的基因型为 ,F1中能稳定遗传的个体占 。
(4)欲判断F1中某株表型为紫茎缺刻叶的基因型,可将该紫茎缺刻叶植株与F1中的表型为 的植株杂交,若子代出现绿茎马铃薯叶,则该植株的基因型为BbEe,相关的遗传图解为: 。
22.芥蓝(2n=18)是自花传粉植物,有几对典型的相对性状:花色的白色和黄色受3号染色体上等位基因A和a控制;叶片的蜡质对无蜡质为显性,受5号染色体上等位基因B和b控制;菜薹的紫色和绿色受6号染色体上等位基因D和d控制。回答下列问题:
(1)芥蓝的一个染色体组含有9条 染色体。在减数分裂过程中,这些染色体自由组合的时期是 。
(2)为研究芥蓝菜薹颜色的遗传机制,研究人员进行了杂交实验,实验及结果如下表所示。
组别
实验过程
子代表现型及数量
A
紫薹植株(甲)自交
紫薹46株
B
绿薹植株(乙)自交
绿薹41株
C
甲×乙→F1,F1(♀)与甲杂交
紫薹162株,绿薹3株
D
甲×乙→F1,F1(♀)与乙杂交
紫薹83株,绿薹85株
根据杂交实验可确定菜薹颜色 属于隐性性状,判断依据是 。C组F2出现3株绿薹植株,原因可能是甲在减数分裂产生配子时,部分细胞发生 或者 (填变异类型)。
(3)科研人员拟培育黄花无蜡质紫薹的高营养价值芥蓝。让纯合白花有蜡质紫薹植株和纯合黄花无蜡质绿薹植株为亲本进行杂交,F1全表现为白花有蜡质紫薹,F1自交得到F2。在F2的320株植株中,高营养价值的芥蓝大约有 株。
23.利福平、红霉素等抗菌药物能够干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长。甲、乙为基因的表达过程示意图,回答下列问题:
(1)两种药物的抗菌机制分别是:利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,进而阻碍了 (填“甲”或“乙”)过程,红霉素能与核糖体结合阻断肽链的延伸,进而抑制了 (填“转录”或“翻译”)过程。
(2)甲图中b链为 链,该过程的产物为 。mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基叫作 。将氨基酸运送到合成蛋白质“生产线”上去的“搬运工”是 。
(3)甲、乙过程都需要遵循 原则,才能保证基因上 的准确传递。
24.基因突变对癌症的发生和发展具有重要影响,突变的基因也可作为有效治疗癌症的靶标。最近,弗吉尼亚大学研究团队将基因突变信息与癌症患病率数据相结合,发现癌症中最常见的突变基因是TP53(34.5%),其次是PIK3CA(13.5%)、LRP1B(13.1%)。请回答下列问题:
(1)TP53是一种抑癌基因,其表达的蛋白质能够抑制 ,或者促进 ,TP53突变后导致相应的蛋白质失活或活性下降,引起细胞癌变。
(2)临床研究证实,肿瘤中95.1%的TP53点突变主要发生在第175、245、248、249、273和282位碱基,说明基因突变具有 的特点。TP53主要在细胞周期的 (时期)发生突变。若TP53基因转录区域的上游发生过量甲基化,进而导致TP53的功能失活,使TP53基因的 过程受到抑制。
(3)易诱发生物发生基因突变的因素可分为三类: 。PIK3CA与LRPIB突变产生癌细胞,与正常细胞相比,癌细胞的特征是 (答出两点)等。
25.普通小麦(6n=42)的籽粒中主要是直链淀粉,表现为非糯性,直链淀粉的含量与Wx基因呈高度正相关。小麦具有3对Wx基因(Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1),当这3对基因同时隐性纯合或缺失时,籽粒中主要是支链淀粉,表现为糯性,自然界中通常不存在糯小麦。请回答下列问题。
(1)在遗传学中,小麦的糯性和非糯性可被称为 。
(2)研究人员将两种非糯性小麦进行杂交,白火麦(缺失Wx-D1)为母本,关东107(缺失Wx-A1和Wx-B1)为父本,最终筛选出2株纯糯单株。在进行人工杂交时,需在花粉成熟前对亲本中的 去雄再套袋,这些操作的目的是防止 。
(3)利用玉米诱导小麦单倍体技术已被许多学者应用于糯小麦育种工作中,育种过程如下图所示。
①玉米与小麦的F1进行杂交,所得到的受精卵中玉米染色体全部丢失,原因可能是玉米与小麦为不同物种,存在 。
②单倍体小麦体细胞中有 个染色体组。用秋水仙素诱导可使染色体数目加倍,其作用原理是 ,该育种方式的优势是 。
(4)太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性雄性不育突变体,其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制。太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去 的步骤。选取太谷核不育小麦与野生型杂交时,太谷核不育小麦需作 (填“父本”或“母本”),杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1,原因是 。
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2023-2024学年度高一生物期末试卷
考试时间:90分钟 分值:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(下列几个选项中只有一项是正确的,每题 2 分,共 30 分)
1.有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现F1中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑为显性性状
B.桔红带黑斑品系为杂合子
C.该品系F1自由交配,F2中桔红带黑斑与野生型的比例为1:1
D.连续多代桔红带黑斑雌雄个体杂交,可获得稳定遗传的该品系
【答案】D
【分析】已知该鱼体色受一对等位基因控制,设为A、a,繁殖桔红带黑斑品系时,后代出现的表现型比例为桔红带黑斑∶橄榄绿带黄斑=2∶1,说明桔红带黑斑为显性性状,且后代存在显性纯合致死情况。
【详解】AB、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,且桔红带黑斑自交后代出现野生型,说明野生型为隐性,桔红带黑斑为显性性状,AB正确;
C、由于在繁殖桔红带黑斑品系时发现F1中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,说明桔红带黑斑基因显性纯合致死,假定用A/a表示控制该性状的基因,则F1为2/3Aa、1/3aa,F1自由交配,F2中AA(致死):Aa(桔红带黑斑):aa(野生型)=1:4:4,即桔红带黑斑与野生型的比例为1:1,C正确;
D、由于桔红带黑斑基因显性纯合致死,连续多代桔红带黑斑雌雄个体杂交,得到的桔红带黑斑都是杂合子,不能稳定遗传,D错误。
故选D。
2.洋葱鳞茎有红色、黄色和白色三种,研究人员用两种纯合的洋葱杂交,F1全为红色鳞茎洋葱,F1自交,F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有122株、29株和11株。下列相关叙述正确的是( )
A.洋葱鳞茎不同颜色是由叶绿体中不同色素引起的
B.洋葱鳞茎颜色是由同源染色体上两对等位基因控制的
C.F2的红色鳞茎洋葱中纯合子与杂合子的比为1:6
D.F2中重组型个体自交,得到白色鳞茎洋葱的概率为1/6
【答案】C
【分析】分析题意:F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱分别有122株、29株和11株,即红:黄:白=12:3:1,该比例类似与9:3:3:1,说明洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的。
【详解】A、液泡内含细胞液,含有糖类、色素、无机盐等,洋葱鳞茎不同颜色是由液泡中不同色素引起的,A错误;
B、根据题干信息可得F2中不同颜色鳞茎洋葱的表现型比例大致为12(9+3):3:1,满足两对等位基因控制性状的分离比,故洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的,B错误;
C、分析题意:F2中红色、黄色和白色鳞茎洋葱比例约等于12:3:1,该比例类似与9:3:3:1,洋葱鳞茎颜色是由遵循自由组合定律的两对等位基因控制的。假设F2的黄色鳞茎洋葱的基因型为A_B_、A_bb,包括了AABB和AAbb,故F2的红色鳞茎洋葱中纯合子占2/12=1/6,C正确;
D、由于亲本表型未知,故有两种可能性,①黄色为重组型个体,基因型为aaB_,得到白色的概率为2/3✖1/4=1/6;若白色为重组型个体,自交后,得到白色的概率为1,D错误。
故选C。
3.某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
【答案】B
【分析】分析题意可知:A、a和B、b基因位于非同源染色体上,独立遗传,遵循自由组合定律。
【详解】A、分析题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_:白花植株bb=3:1,A正确;
B、基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于含a的花粉50%可育,故雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,B错误;
C、由于含a的花粉50%可育,50%不可育,故亲本产生的可育雄配子是A+1/2a,不育雄配子为1/2a,由于Aa个体产生的A:a=1:1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的三倍,C正确;
D、两对等位基因独立遗传,所以Bb自交,亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D正确。
故选B。
4.某二倍体动物(2n=16)雄性个体的基因型为AaBb,如图表示其体内某细胞处于减数分裂某时期的部分染色体行为模式图。下列关于该细胞的叙述正确的是( )
A.形成该时期过程中,只发生了染色体缺失和易位
B.在前期Ⅰ时,细胞含有3个四分体,12条染色单体
C.在后期Ⅱ时,细胞基因组成为aaBBXAX或AbbYY
D.在中期Ⅱ时,每个染色体的着丝粒与细胞一极发出的纺锤丝相连
【答案】C
【分析】分析题图,该图所处时期有同源染色体,且同源染色体彼此分开,分别向细胞的两极移动,因此应处于后期Ⅰ;图中含有3对同源染色体,其中一条染色体上含有A基因的片段移接到了另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、图中同源染色体分开,非同源染色体自由组合,发生了基因重组,同时,其中一条染色体上含有A基因的片段移接到了另一条非同源染色体上,发生了染色体结构变异中的易位,A错误;
B、该二倍体生物的体细胞中染色体为2n=16,所以在前期Ⅰ时含有8个四分体,1个四分体含有4条染色单体,所以该细胞在前期Ⅰ时含有8个四分体,32条染色单体,B错误;
C、该二倍体动物为雄性,据图可判断该细胞减Ⅰ结束后形成的两个次级精母细胞的基因组成为aaBBXAX、AbbYY,因此在后Ⅱ期时,细胞基因组成为aaBBXAX或AbbYY,C正确;
D、该细胞是动物细胞,纺锤体是由中心体发出星射线形成的,不是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,D错误。
故选C。
5.基因和染色体的行为存在着明显的“平行”关系,下列叙述不符合基因和染色体“平行”关系的是( )
A.基因和染色体在体细胞中都成对存在,在配子中都只有成对中的一个
B.每条染色体上的基因具有一定独立性且在染色体上呈线性排列
C.减数分裂Ⅰ的后期,非等位基因自由组合,非同源染色体也自由组合
D.在减数分裂和受精过程中,基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构
【答案】B
【分析】基因和染色体行为存在着明显的平行关系,表现在:①基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。②在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个,同样,成对的染色体也只有一条。③体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。同源染色体也是如此。④非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
【详解】A、基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只有成对中的一个,这说明基因和染色体之间有平行关系,A项不符合题意;
B、基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上携带着许多个基因,但这不能说明基因和染色体之间有平行关系,B项符合题意;
C、非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合;非同源染色体在减数分裂中也有自由组合,这也体现了基因与染色体之间的平行关系,C项不符合题意;
D、基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,这体现了基因与染色体之间的平行关系,D项不符合题意。
故选B。
6.某一年生植物的性别决定方式为XY型,X、Y染色体上具有同源区段,该区段可存在等位基因。现有同源区段上某对基因(D、d)均为杂合子的雌雄个体构成的种群(假设雄性个体的基因型均相同,且不考虑基因突变和染色体变异,产生的后代均存活)。下列说法正确的是( )
A.该种群个体的基因型有XDXd、XDYd、XdYD3种类型
B.当F1的雌性有两种表型时,D基因位于雄性的X染色体上
C.当F1的雄性有两种表型时,D基因位于雄性的Y染色体上
D.X、Y染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律
【答案】D
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,总是与性别相关联,叫伴性遗传;位于常染色体上的基因控制的性状的遗传与性别无关;
2、D/d基因位于X、Y染色体的同源区段,雌性个体的基因型有3种,XDXD、XDXd、XdXd;雄性个体有4种基因型,XDYD、XDYd、XdYD、XdXd。
【详解】A、种群中均为杂合子,雌性的基因型均为XDXd ,由题意可知,雄性的基因型有一种,即XDYd或XdYD,因此种群中的基因型有两种类型,A错误;
B、当F1的雌性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XdYD,D基因位于雄性的Y染色体上,B错误;
C、当F1的雄性有两种表型时,亲本雄性的基因型为XDYd,D基因位于雄性的X染色体上,C错误;
D、X、Y 染色体同源区段上基因的遗传仍然遵循基因的分离定律,D正确。
故选D。
7.如图表示某哺乳动物正在进行分裂的细胞,下列关于此图的说法,正确的是( )
A.是次级精母细胞,处于减数分裂Ⅱ后期
B.含同源染色体2对、核DNA分子4个、染色单体0个
C.正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D.分裂后形成的2个细胞,其中一个是极体
【答案】D
【分析】分析题图可知:该细胞细胞质不均等分裂,且不存在同源染色体,为减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞。
【详解】A、该细胞处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质不均等分裂,是次级卵母细胞,A错误;
B、分析题图可知:该细胞不含同源染色体,含有4条染色体、4个核DNA分子,不含染色单体,B错误;
C、分析题图可知:图示细胞处于减数分裂Ⅱ后期,而同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,C错误;
D、分析题图可知:该细胞为次级卵母细胞,其分裂后形成一个卵细胞和一个极体,D正确。
故选D。
8.赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,下列叙述正确的是( )
A.直接利用培养基中的32P标记T2噬菌体的DNA
B.亲代噬菌体产生子代噬菌体时,需要大肠细菌提供DNA模板、原料等
C.两组实验中,细菌裂解后在新形成的噬菌体中都会检测到放射性
D.两组实验中,35S标记的一组沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分
【答案】D
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染末被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验的结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、噬菌体侵染细菌实验中,由于噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用32P直接标记噬菌体的DNA,需要先标记大肠杆菌然后再用噬菌体侵染大肠杆菌,A错误;
B、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,而合成子代噬菌体所需的场所、原料、能量和酶等均由大肠杆菌提供,B错误;
C、用35S标记噬菌体后,让其侵染无标记的大肠杆菌,利用无标记的大肠杆菌中的氨基酸为原料合成的蛋白质外壳无被标记,所以子代噬菌体中不会检测到35S;根据DNA半保留复制特点,用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放的子代噬菌体有少部分有放射性,C错误;
D、在35S标记噬菌体组中,发现沉淀物中也有少量放射性,原因是搅拌不充分,未能使大肠杆菌和噬菌体分离,D正确。
故选D。
9.某个DNA片段由1 000个碱基对组成,A+T占碱基总数的40%,若DNA片段复制过程中共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为1800,则该DNA共复制了几次,在该DNA片段第2次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多少个( )
A.2、1 200 B.3、2 400
C.4、2 400 D.2、1 800
【答案】A
【分析】已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数,求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数:
(1)设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)×m个。
(2)设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
【详解】由题意知,该DNA片段含有1 000个碱基对,即由2000个碱基组成,又因为A+T占碱基总数的40%,则G+C=2000-2 000×40%=1 200(个);又因为DNA中G与C相等,则G=C=600(个)。设该DNA复制了n次,形成的DNA数是2n个,在复制完成后增加了(2n—1)个DNA,则需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n一1)×600=1 800(个),解得n=2,因此该DNA复制了2次。在该DNA第2次复制时消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为600×(22-21)=1200(个)。综上所述,A正确,B、C、D错误。
故选A。
10.下图所示为大肠杆菌乳糖操纵子模型。结构基因表达的相关酶有利于大肠杆菌利用乳糖。当阻遏物结合到DNA上,结构基因不表达。在培养基中无乳糖时,结构基因几乎不表达;当培养基中含有乳糖时,结构基因能够表达。其调控机制如图所示,相关叙述正确的是( )
A.该模型中阻遏物在翻译水平上调控结构基因的表达
B.培养基中无乳糖时,mRNAI也会翻译出蛋白质
C.培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合在DNA上
D.图中mRNAⅡ的a端为5'端,其上含有多个启动子
【答案】B
【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(转录以基因为单位进行)转录的场所主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体。
2、密码子:mRNA上三个连续的碱基决定一个氨基酸,称作密码子。每种氨基酸都有一个或多个相对应的密码子,每种密码子不一定有相对应的氨基酸,如终止密码子没有相对应的氨基酸。
【详解】A、该模型中阻遏物在转录水平上调控结构基因的表达,阻遏物的存在阻止了转录过程的进行,A错误;
B、培养基中无乳糖时,mRNAI也会翻译出蛋白质,指导合成的阻遏物与结构基因的调控部位结合,阻止了结构基因的表达,B正确;
C、培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合,导致阻遏物构象改变脱离原来结合的DNA,进而使结构基因得以表达,C错误;
D、图中mRNAⅡ的a端为5'端,其上含有多个起始密码,因而能翻译出多个多肽链,D错误。
故选B。
11.细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合。下列叙述正确的是( )
A.SD序列很可能与转录过程的起始有关
B.SD序列突变以后产生的多肽链会变长
C.mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子
D.一条mRNA结合多个核糖体就表明有多个SD序列
【答案】C
【分析】1、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。
2、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。
【详解】A、SD碱基序列可使翻译能准确从起始密码子开始,推测SD序列很可能与翻译过程的起始有关,A错误;
B、SD碱基序列与翻译过程的起始有关,SD序列突变后,不会启动翻译过程,因此不会产生肽链,B错误;
C、由题意“细菌内一条mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合”可知,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列的可以作为起始密码子,因此mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子,C正确;
D、一条mRNA结合多个核糖体,多个核糖体可能是从一个位点结合的,并不能表明一条mRNA上有多个SD序列,D错误。
故选C。
12.粗糙链孢霉(n=7)属于单倍体真菌,其增殖方式如图1所示。野外采集的粗糙链孢霉能在简单培养基上生长,称为野生型(基因型为+),在实验室中得到两种营养缺陷型,一种要在培养基中添加烟酸才能生长,称为烟酸缺陷型(基因型为N⁻);另一种要在培养基中添加腺嘌呤才能生长,称为腺嘌呤缺陷型(基因型为A⁻)。三种粗糙链孢霉的一条染色体经过复制后基因分布如图2所示。下列说法错误的是( )
A.若图1为赖氨酸缺陷型(基因型为L⁻)与野生型(L⁺)杂交后得到的合子分裂过程,则细胞a的基因型为L⁻L⁺
B.图1细胞b存在四分体,同源染色体非姐妹染色单体间可发生基因重组,细胞b中的核DNA分子数目为14个
C.每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开应发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂的后期
D.图2中的烟酸缺陷型(N-A⁺)与腺嘌呤缺陷型(N⁺A⁻)进行杂交,若发生图3情况,则子代单倍体可产生野生型 (N⁺A⁺)
【答案】B
【分析】由图可知,图1为减数分裂和有丝分裂的过程;图2为两种缺陷型的基因型;图3为交叉互换。
【详解】A、赖氨酸缺陷型可形成配子L-,野生型可形成配子L+,若图1为赖氨酸缺陷型(基因型为L⁻)与野生型(L⁺)杂交后得到的合子分裂过程,则细胞a的基因型为L⁻L⁺,A正确;
B、图1细胞b染色体数为n,不存在同源染色体,不存在四分体,B错误;
C、每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开应发生在减数分裂Ⅱ后期和有丝分裂的后期,C正确;
D、图3为交叉互换,图2中的烟酸缺陷型(N-A⁺)与腺嘌呤缺陷型(N⁺A⁻)进行杂交,其形成的子代为N-N+A-A+,若发生图3情况,则烟酸缺陷型(N-A⁺)可形成配子N-A+、N-A-、N+A+、N+A-,子代单倍体可产生野生型 (N⁺A⁺),D正确。
故选B。
13.白菜甲(2n=20)与甘蓝乙(2n=18)天然杂交产生的丙经染色体自然加倍后,获得甘蓝型油菜丁,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.物种甲与物种乙杂交可产生物种丙,说明甲与乙之间不存在生殖隔离
B.物种丙减数分裂过程中会形成19个四分体,若发生互换可增加配子种类
C.物种丁的形成可能是由于低温影响了纺锤体的形成进而导致着丝粒无法断裂
D.物种丁根尖细胞有丝分裂后期有76条染色体,丁的自交后代不发生性状分离
【答案】D
【分析】题意分析,甘蓝型油菜丁是白菜甲(2n=20)和甘蓝乙(2n=18)天然杂交并经过染色体数目加倍形成的,所以甘蓝型油菜细胞中的染色体数为(10+9)×2=38。
【详解】A、白菜甲与甘蓝乙天然杂交产生丙,丙中有18条染色体,两个染色体组,表现为不育,说明甲与乙之间存在生殖隔离,A错误;
B、丙是远缘杂交获得的二倍体,不含同源染色体,因而减数分裂过程中不会形成19个四分体,B错误;
C、物种丁的形成可能是由于低温影响了纺锤体的形成进而导致着丝粒断裂后染色体无法移到细胞两极进而导致染色体数目加倍,C错误;
D、物种丁是丙经过加倍后形成的,因而其正常的体细胞中含有的染色体数目为38,则其根尖细胞有丝分裂后期有76条染色体,由于丁是异源四倍体,且是由于染色体数目加倍形成的,因而其中同源染色体上的基因是相同的,因而表现为自交后代不发生性状分离,D正确。
故选D。
14.将基因型为DdTt的植株的花粉粒和花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下,花粉粒或花瓣细胞发育的幼苗中不可能有( )
A.dt B.DdTt C.ddTT D.Dt
【答案】C
【分析】根据题干分析,花粉离体培养形成的单倍体幼苗的基因型是DT、Dt、dT、dt;花瓣细胞离体培养发育成的幼苗的基因型DdTt。
【详解】1、DdTt的植株形成的花粉粒基因型是DT、Dt、dT、dt,则花粉离体培养形成的单倍体幼苗的基因型是DT、Dt、dT、dt。
2、花瓣细胞的基因型是DdTt,则植物组织培养形成的幼苗的基因型是DdTt。
则幼苗的基因型不可能是ddTT。故选C。
15.下列有关现代生物进化理论观点的叙述正确的是
A.生物进化的实质是有利变异在生物体内积累
B.害虫抗药性不断增强是因为农药对害虫进行了定向选择
C.地理隔离使种群间基因不能交流,必然导致生殖隔离
D.共同进化其结果是产生了遗传、种群、生态系统三个层次的多样性
【答案】B
【分析】现代生物进化理论的基本观点: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、生物进化的实质是种群基因频率的改变,A错误;
B、害虫抗药性不断增强是因为农药对害虫进行了定向选择,不抗药变异被淘汰,B正确;
C、地理隔离使种群间基因不能交流,不一定导致生殖隔离,C错误;
D、生物多样性包括遗传、物种、生态系统三个层次,D错误。
故选B。
二、不定项选择(下列选项中至少有一个正确答案,少选得1分,多选或错选不得分。每小题3分,共15分)
16.某植物的花色色素由前体白色物质通过下列两种途径合成紫色物质(如下图示),已知各种色素物质均不是蛋白质。让基因型为AABBDD、aabbdd的亲本杂交得到F1,F1自交得到F2。下列叙述正确的是( )
A.F2紫花植株有22种基因型
B.F2中紫花植株占51/64
C.F2紫花植株中纯合子占5/57
D.基因A、B、D通过控制蛋白质的合成直接控制生物性状
【答案】AC
【分析】分析题图:当含有基因A和基因B时,表现为紫花,或者含有D基因时也表现为紫花,即紫花的基因型可能是A_B_ _ _、aabbD_、aaB_D_、A_bbD_。
【详解】A、由以上分析可知,紫花的基因型可能是A_B_ _ _、aabbD_、aaB_D_、A_bbD_。因此F2中紫花植株有2×2×3+2+2×2+2×2=22种基因型,A正确;
B、分析题意可知白花的基因型为aabbdd、A_bbdd、aaB_dd,F2中白花的概率为1/64+3/64+3/64=7/64,因此紫花的概率为1-7/64=57/64,B错误;
C、F2紫花中能够稳定遗传的纯合个体的基因型为AABBdd、AABBDD、aabbDD、aaBBDD、AAbbDD(在F2中占5/64),F2紫花植株占57/64,因此F2紫花植株中能够稳定遗传的纯合个体占5/57,C正确;
D、基因A、B、D通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,D错误。
故选AC。
17.研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A.“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B.“逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C.“逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D.“逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
【答案】AD
【分析】由图分析可知,“逆反”减数分裂过程:M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离,染色体数目减半。
【详解】A、由图分析可知,“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离。纺锤体与染色体的排列、移动和移向两极有关,“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关,A正确;
B、“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离,而M Ⅱ时,同源染色体分离。因此,若在“逆反”减数分裂过程中发生了互换,等位基因的分离可能发生在M I或M Ⅱ,B错误;
C、“逆反”减数分裂过程中,M Ⅰ时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,经M I后染色体数目未减半,C错误;
D、由图可知,“逆反”减数分裂更高概率获得含重组染色体的卵细胞,D正确。
故选AD。
18.如图为某真核细胞DNA 复制时,形成的复制泡示意图,图中箭头表示子链延伸方向。相关叙述正确的有( )
A.DNA 分子的复制具有边解旋边复制的特点
B.DNA 分子的多起点双向复制,可显著提高复制的速率
C.DNA 聚合酶均沿模板链的5'端向 3'端移动
D.复制泡中一条子链的合成是连续的, 另一条是不连续的
【答案】AB
【分析】1、DNA分子的复制方式是半保留复制,子链的延伸方向是从5'→3′。
2、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
【详解】A、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,A正确;
B、由图可知图中有多个复制泡,说明DNA 分子的多起点双向复制,可显著提高复制的速率,B正确;
C、DNA复制时子链的延伸方向是从5'→3′,而DNA的两条链方向平行,则DNA 聚合酶均沿模板链的3'端向 5'端移动,C错误;
D、在复制泡中,两条子链均为半不连续合成(因为两条子链都有一部分是连续合成的,一部分是不连续合成的),D错误。
故选AB。
19.染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构。下列叙述错误的有( )
A.X酶是解旋酶,能够破坏磷酸二酯键
B.过程c和d同时进行
C.起始密码子在mRNA的5'端
D.染色质也存在于蓝细菌细胞中
【答案】ABD
【分析】RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录,转录是以基因为单位。
题图分析,图中过程c为转录,过程d为翻译过程。
【详解】A、X酶是RNA聚合酶,能够破坏氢键,A错误;
B、过程c为转录过程,主要在细胞核中发生,过程d为翻译过程,该过程发生在核糖体上,真核细胞中二者不能同时进行,B错误;
C、翻译过程中核糖体的移动方向是由mRNA的5’端向3’端进行的,因此其上的起始密码子在mRNA的5'端,C正确;
D、染色质是真核细胞特有的结构,而蓝细菌为原核生物,其细胞中不存在染色质,D错误。
故选ABD。
20.普通小麦是六倍体,其培育过程:一粒小麦与斯氏小麦杂交(正反交),所得杂种甲经某种试剂处理形成拟二粒小麦,然后拟二粒小麦与滔氏麦草杂交,所得杂种乙再经该试剂处理形成普通小麦。已知一粒小麦、斯氏小麦和滔氏麦草三个物种都是二倍体,它们所含的每个染色体组内均有7条染色体。下列相关叙述错误的是( )
A.杂种甲和乙分别是二倍体、三倍体,只有前者可育
B.该育种过程所用试剂可诱导染色单体数目加倍
C.普通小麦的一个初级精母细胞内可出现42个四分体
D.一粒小麦与斯氏小麦的配子间能相互识别并结合
【答案】ABC
【分析】由题可知,一粒小麦、斯氏小麦和滔氏麦草三个物种都是二倍体,一粒小麦与斯氏麦草杂交子代获得杂种甲(异源二倍体),经过人工处理,染色体数目加倍后获得拟二粒小麦(异源四倍体);拟二粒小麦与滔氏麦草(二倍体)杂交,获得杂种乙(异源三倍体),再经过人工诱导处理,获得普通小麦(异源六倍体),属于多倍体育种,原理是染色体变异。
【详解】A、杂种甲是异源二倍体,每条染色体均无同源染色体,减数分裂时会出现联会紊乱现象,因此杂种甲是不可育的,A错误;
B、该育种过程所用试剂应该是秋水仙素,该试剂能诱导染色体数目加倍,并非染色单体数目加倍,B错误;
C、普通小麦的六个染色体组共有42条染色体,21对同源染色体,因此普通小麦的一个初级精母细胞内可出现21个四分体,C错误;
D、一粒小麦与斯氏小麦可通过正反交,获得杂种甲,说明两者的配子间能相互识别并结合,D正确。
故选ABC。
三、非选择题(55分)
21.番茄是两性花,可自花传粉也可异花传粉。番茄的紫茎和绿茎为一对相对性状,由基因B、b控制,其中紫茎为显性;缺刻叶和马铃薯叶为另一对相对性状,由基因E、e控制,两对基因独立遗传。用紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶为亲本进行杂交,F1出现的表型及比例如图所示。请分析回答:
(1)将番茄进行异花传粉,应在 时进行人工去雄操作。
(2)番茄体内控制缺刻叶和马铃薯叶的基因在遗传时遵循 定律,其中 为显性性状。
(3)亲本绿茎缺刻叶的基因型为 ,F1中能稳定遗传的个体占 。
(4)欲判断F1中某株表型为紫茎缺刻叶的基因型,可将该紫茎缺刻叶植株与F1中的表型为 的植株杂交,若子代出现绿茎马铃薯叶,则该植株的基因型为BbEe,相关的遗传图解为: 。
【答案】(1)花蕾期
(2) 分离定律 缺刻叶
(3) bbEe 1/4
(4) 绿茎马铃薯叶
【分析】根据题意可知,紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶为亲本进行杂交,子代表型及比例为紫茎缺刻叶:紫荆马铃薯叶:绿茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶=3:1:3:1=(3:1)×(1:1),两对基因遵循自由组合定律。
【详解】(1)番茄是两性花,可自花传粉也可异花传粉,将番茄进行异花传粉,应在雄蕊成熟前即花蕾期进行人工去雄操作。
(2)番茄体内控制缺刻叶和马铃薯叶的基因属于等位基因关系,在遗传时遵循分离定律,由于亲本为缺刻叶杂交,子代出现了缺刻叶和马铃薯叶,即出现了性状分离,所以缺刻叶为显性性状。
(3)根据题意可知,紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶为亲本进行杂交,子代表型及比例为紫茎缺刻叶:紫荆马铃薯叶:绿茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶=3:1:3:1=(3:1)×(1:1),两对基因遵循自由组合定律,且根据(3:1)×(1:1)可知,一对性状属于杂合子自交型,另一对性状属于杂合子测交型,结合亲本性状组合可知,亲本绿茎缺刻叶的基因型为bbEe,紫茎缺刻叶基因型为BbEe,F1中能稳定遗传的个体(bbEE、bbee)占1/2×1/4+1/2×1/4=1/4。
(4)欲判断F1中某株表型为紫茎缺刻叶的基因型,可采用测交法,即可将该紫茎缺刻叶植株与F1中的表型为绿茎马铃薯叶的植株杂交,若子代出现绿茎马铃薯叶(bbee),则该植株的基因型为BbEe,相关的遗传图解为:
22.芥蓝(2n=18)是自花传粉植物,有几对典型的相对性状:花色的白色和黄色受3号染色体上等位基因A和a控制;叶片的蜡质对无蜡质为显性,受5号染色体上等位基因B和b控制;菜薹的紫色和绿色受6号染色体上等位基因D和d控制。回答下列问题:
(1)芥蓝的一个染色体组含有9条 染色体。在减数分裂过程中,这些染色体自由组合的时期是 。
(2)为研究芥蓝菜薹颜色的遗传机制,研究人员进行了杂交实验,实验及结果如下表所示。
组别
实验过程
子代表现型及数量
A
紫薹植株(甲)自交
紫薹46株
B
绿薹植株(乙)自交
绿薹41株
C
甲×乙→F1,F1(♀)与甲杂交
紫薹162株,绿薹3株
D
甲×乙→F1,F1(♀)与乙杂交
紫薹83株,绿薹85株
根据杂交实验可确定菜薹颜色 属于隐性性状,判断依据是 。C组F2出现3株绿薹植株,原因可能是甲在减数分裂产生配子时,部分细胞发生 或者 (填变异类型)。
(3)科研人员拟培育黄花无蜡质紫薹的高营养价值芥蓝。让纯合白花有蜡质紫薹植株和纯合黄花无蜡质绿薹植株为亲本进行杂交,F1全表现为白花有蜡质紫薹,F1自交得到F2。在F2的320株植株中,高营养价值的芥蓝大约有 株。
【答案】(1) 非同源(或染色体形态各异) 减数分裂I后期
(2)绿色 由A、B组结果可知甲、乙均为纯合子,乙表现隐性性状时D组F才会出现1:1的性状分离比 基因突变 染色体缺失(或含有D基因的染色体片段缺失)
(3)15
【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】(1)芥蓝的一个染色体组含有9条非同源染色体,他们形态、功能各不相同。在减数第一次分裂后期,同源染色体分开,非同源染色体自由组合
(2)芥蓝菜薹颜色的遗传受6号染色体上等位基因D和d控制,根据由A、B组结果可知甲、乙均为纯合子,乙表现隐性性状时D组F2才会出现1:1的性状分离比,故紫薹为显性性状,绿薹为隐性性状。故甲、乙的基因型分别为DD,dd。C组F1的基因型为Dd,F1(Dd)与甲(DD)杂交,子代基因型理论上位DD或者Dd,均表现为紫薹,结合D组结果可知,出现3株绿薹植株的原因可能是甲在减数分裂产生配子时,部分细胞发生基因突变,产生了d的配子,或者发生含有D基因的染色体片段缺失或染色体缺失,从而产生少量的绿薹。
(3) 让纯合白花有蜡质紫薹植株和纯合黄花无蜡质绿叠植株为亲本进行杂交,F1全表现为白花有蜡质紫薹,推知白花为显性性状,亲本的基因型分别为AABBDD,aabbdd,F1基因型为AaBbDd,F1自交得到F2,高营养价值的芥蓝aabbD— 的概率为1/4 ×1/4×3/4=3/64,在F2的320株植株中,高营养价值的芥蓝大约有3/64×320=15株。
23.利福平、红霉素等抗菌药物能够干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长。甲、乙为基因的表达过程示意图,回答下列问题:
(1)两种药物的抗菌机制分别是:利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,进而阻碍了 (填“甲”或“乙”)过程,红霉素能与核糖体结合阻断肽链的延伸,进而抑制了 (填“转录”或“翻译”)过程。
(2)甲图中b链为 链,该过程的产物为 。mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基叫作 。将氨基酸运送到合成蛋白质“生产线”上去的“搬运工”是 。
(3)甲、乙过程都需要遵循 原则,才能保证基因上 的准确传递。
【答案】(1) 甲 翻译
(2)模板 RNA 密码子 tRNA
(3)碱基互补配对 遗传信息
【分析】据图分析,甲为转录过程,乙为翻译过程。
【详解】(1)甲为转录过程,乙为翻译过程,利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,而RNA聚合酶是转录过程中必需的酶,因此利福平会阻碍转录过程即甲过程。红霉素能与核糖体结合阻断肽链的延伸,而核糖体是翻译过程中的重要结构,因此红霉素会抑制翻译过程。
(2)甲图中b链为模板链,该过程的产物为RNA,mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基叫作密码子。将氨基酸运送到合成蛋白质“生产线”上去的“搬运工”是tRNA。
(3)甲、乙过程分别是转录和翻译,这两个过程都需要遵循碱基互补配对原则,以确保遗传信息的准确传递。
24.基因突变对癌症的发生和发展具有重要影响,突变的基因也可作为有效治疗癌症的靶标。最近,弗吉尼亚大学研究团队将基因突变信息与癌症患病率数据相结合,发现癌症中最常见的突变基因是TP53(34.5%),其次是PIK3CA(13.5%)、LRP1B(13.1%)。请回答下列问题:
(1)TP53是一种抑癌基因,其表达的蛋白质能够抑制 ,或者促进 ,TP53突变后导致相应的蛋白质失活或活性下降,引起细胞癌变。
(2)临床研究证实,肿瘤中95.1%的TP53点突变主要发生在第175、245、248、249、273和282位碱基,说明基因突变具有 的特点。TP53主要在细胞周期的 (时期)发生突变。若TP53基因转录区域的上游发生过量甲基化,进而导致TP53的功能失活,使TP53基因的 过程受到抑制。
(3)易诱发生物发生基因突变的因素可分为三类: 。PIK3CA与LRPIB突变产生癌细胞,与正常细胞相比,癌细胞的特征是 (答出两点)等。
【答案】(1)细胞分裂 DNA损伤修复及诱导凋亡
(2) 随机性 间期 转录
(3)物理因素、化学因素、生物因素 无限增殖、易转移
【分析】癌细胞,是一种变异的细胞,是产生癌症的病源。癌细胞与正常细胞不同,有无限增殖、可转化和易转移三大特点,能够无限增殖并破坏正常的细胞组织。癌细胞除了分裂失控外(能进行无限分裂),还会局部侵入周围正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。
【详解】(1)TP53是一种抑癌基因,是存在于正常人体细胞内的基因,其编码的p53蛋白可通过细胞周期阻滞、促进DNA损伤修复及诱导凋亡的方式,抑制恶性肿瘤的发生。
(2)TP53点突变主要发生在第175、245、248、249、273和282位碱基,说明基因突变具有随机性;细胞周期的间期进行DNA复制,容易引起基因突变;若TP53基因转录区域的上游发生过量甲基化,导致RNA聚合酶不能与该区域结合,抑制其转录过程。
(3)物理因素(如各种射线)、化学因素(如各种化学试剂)、生物因素(如生物释放的毒素)都可能提高基因突变的频率;癌细胞最大的特点是无限增殖,其细胞膜上粘连蛋白减少,导致其易转移,癌细胞的代谢旺盛,细胞周期变短。
25.普通小麦(6n=42)的籽粒中主要是直链淀粉,表现为非糯性,直链淀粉的含量与Wx基因呈高度正相关。小麦具有3对Wx基因(Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1),当这3对基因同时隐性纯合或缺失时,籽粒中主要是支链淀粉,表现为糯性,自然界中通常不存在糯小麦。请回答下列问题。
(1)在遗传学中,小麦的糯性和非糯性可被称为 。
(2)研究人员将两种非糯性小麦进行杂交,白火麦(缺失Wx-D1)为母本,关东107(缺失Wx-A1和Wx-B1)为父本,最终筛选出2株纯糯单株。在进行人工杂交时,需在花粉成熟前对亲本中的 去雄再套袋,这些操作的目的是防止 。
(3)利用玉米诱导小麦单倍体技术已被许多学者应用于糯小麦育种工作中,育种过程如下图所示。
①玉米与小麦的F1进行杂交,所得到的受精卵中玉米染色体全部丢失,原因可能是玉米与小麦为不同物种,存在 。
②单倍体小麦体细胞中有 个染色体组。用秋水仙素诱导可使染色体数目加倍,其作用原理是 ,该育种方式的优势是 。
(4)太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性雄性不育突变体,其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制。太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去 的步骤。选取太谷核不育小麦与野生型杂交时,太谷核不育小麦需作 (填“父本”或“母本”),杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1,原因是 。
【答案】(1)相对性状
(2) 白火麦(母本) 自身花粉及外来花粉的干扰
(3) 生殖隔离 3/三 抑制纺锤体的形成(导致染色体不能移向细胞两极) 明显缩短育种年限
(4) (人工)去雄 母本 太谷核不育小麦为杂合子,产生的雌配子中M和m(含有M基因和不含M基因)的比例为1∶1
【分析】多倍体育种原理:利用染色体变异,最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺锤丝的形成,染色体不能移动,使得已经加倍的染色体无法平均分配,细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后,细胞又恢复正常的生长,然后再复制分裂,就能得到染色体数目加倍的细胞。
【详解】(1)相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式,在遗传学中,小麦的糯性和非糯性可被称为相对性状。
(2)在进行人工杂交时,需在花粉成熟前对亲本中的白火麦(母本)去雄再套袋,其中在花粉成熟前去雄的目的是防止自花传粉,套袋处理的目的是防止自身花粉及外来花粉的干扰。
(3)①玉米与小麦为不同物种,不同物种之间存在生殖隔离,即不能在自然状态下交配或交配后也不能产生可育后代。②分析题图可知,关东107与白火麦杂交得F1,F1与玉米杂交形成受精卵,受精卵的玉米染色体全部丢失,只有小麦配子的染色体,故单倍体小麦体细胞中含有3个染色体组;秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极;与杂交育种相比,单倍体育种的优势是明显缩短育种年限。
(4)根据题意可知,太谷核不育小麦是显性雄性不育突变体,其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制,该种太谷核不育小麦在人工杂交省去人工去雄这个步骤,因为太谷核不育小麦是显性雄性不育突变体,因此选取太谷核不育小麦与野生型杂交时,太谷核不育小麦需作母本,因为太谷核不育小麦为杂合子,产生的雌配子中M和m(含有M基因和不含M基因)的比例为1∶1,因此杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1。
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