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泰山国际学校2023-2024学年第二学期第二学段模块考试
高一生物试题
一、单选题
1. 下列对“隔离是物种形成的必要条件”这句话的理解正确的是( )
A. 地理隔离必然会导致新物种形成
B. 生殖隔离必然会导致新物种形成
C. 新物种形成前一定存在地理隔离
D. 新物种形成后才会产生生殖隔离
【答案】B
【解析】
【分析】隔离是物种形成的必要条件,隔离包含地理隔离和生殖隔离,自然状态下,新物种形成一般会经历地理隔离→不定向突变→自然选择→生殖隔离→新物种这五个步骤,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】AB、地理隔离不一定出现新物种,生殖隔离必然会导致新物种形成,A错误,B正确;
C、在人为干预下可以不需要地理隔离就产生新物种,如二倍体西瓜变成四倍体西瓜,二倍体西瓜和四倍体西瓜就是两个物种,C错误;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,先出现生殖隔离,才出现新物种,D错误。
故选B。
2. 人类α型地中海贫血(简称α地贫)发病原因是血红蛋白中的α肽链的氨基酸序列改变,α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制(如图所示),α珠蛋白基因变异导致α肽链不能正常合成。α珠蛋白基因的数量与表型及寿命的关系如下表(无其他变异)。下列相关叙述正确的是( )
α珠蛋白基因数量/个
4
3
2
1
0
表型
正常
轻型α地贫
中型α地贫
重型α地贫
胎儿期流产
寿命
正常
正常
比正常人短
无法活到成年
—
A. 一对表型正常的夫妇生的孩子患的最严重的α地贫是轻型α地贫
B. 夫妇都是中型α地贫患者,他们不可能生出表型正常的孩子
C. 夫妇都是中型α地贫患者,他们孕育后代时胎儿流产的概率是1/4
D. 上述事例可以说明,多个基因可以控制一种性状
【答案】D
【解析】
【分析】α肽链合成障碍所引起的疾病称为人类α型地中海贫血(简称α地贫),说明基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状;控制α珠蛋白链的基因位于第16号染色体上,α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制。
【详解】A、表型正常的夫妇均含有4个α珠蛋白基因,他们的后代也均含有4个α珠蛋白基因,表现正常,A错误;
B、中型α地贫的夫妇α珠蛋白基因数量为2个,若至少有一方这2个α珠蛋白基因位于同一条染色体上,则一对中型α地贫的夫妇所生孩子中可以存在3个或4个α珠蛋白基因,因此一对中型α地贫的夫妇可能生出表型正常的孩子,B错误;
C、中型α地贫的夫妇α珠蛋白基因数量为2个,由于不能确定个体中这两个α珠蛋白基因的位置,因此不能计算他们孕育后代时胎儿流产的概率,C错误;
D、根据表格α珠蛋白基因数量与个体表型的对应关系可知多个基因可以控制一种性状,D正确。
故选D
3. 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对独立遗传的等位基因共同控制。纯合顶生花和纯合腋生花豌豆作亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生花:腋生花63:l。下列相关叙述错误的是( )
A. 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
B. 若F1测交,则后代中顶生花植株所占比例为7/8
C. 若F2中顶生花个体测交,则后代中腋生花植株所占比例为5/63
D. F2顶生花个体中,自交后代不发生性状分离的植株所占比例为:37/63
【答案】C
【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、由题干可知F2代中顶生花∶腋生花=63∶1,故腋生花占1/64,由于1/64=(1/4)3,故至少由三对等位基因共同控制,A正确;
B、根据F2代中顶生花∶腋生花=63∶1,可知腋生花为隐性性状,设其基因型为aabbcc,F1(AaBbCc)测交,后代获得腋生花(aabbcc)的概率=(1/2)3,所以后代中顶生花∶腋生花=7∶1,即顶生花植株所占比例为7/8,B正确;
C、测交要产生腋生花后代,则F2的顶生个体必定能产生abc的配子,只有8/63AaBbCc、4/63AaBbcc、4/63AabbCc、4/63aaBbCc、2/63Aabbcc、2/63aaBbcc、2/63aabbCc符合条件,分别测交后,产生腋生花植株(aabbcc)的比列为:8/63×(1/2)3+4/63×(1/2)2×3+2/63×1/2×3=7/63,C错误;
D、让F2中顶生个体进行自交,其中能够稳定遗传的基因型有AABBCC、AABBCc、AABbCC、AaBBCC、AABbCc、AaBBCc、AaBbCC等,其中不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,在F2顶生个体中不能够稳定遗传的占8/63(AaBbCc)+(4/63)×3(AaBbcc、AabbCc、aaBbCc)+(2/63)×3(Aabbcc、aaBbcc、aabbCc)=26/63,则能够稳定遗传(即不发生性状分离)的占1-26/63=37/63,D正确。
故选C。
4. 某大豆突变株表现为黄叶(yy)。为进行Y/y基因的染色体定位,用该突变株作父本,与不同的三体(2N+1)绿叶纯合体植株杂交,选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2,下表为部分研究结果。以下叙述错误的是
母本
F2代表现型及数量
黄叶
绿叶
9-三体
21
110
10-三体
115
120
A. F1中三体的概率是1/2
B. 三体绿叶纯合体的基因型为YYY
C. 突变株基因y位于9号染色体上
D. 可用显微观察法初步鉴定三体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意分析,该大豆黄叶突变体基因型为yy,与不同的三体绿叶纯合子(YY或YYY)杂交,产生的子一代三体植株的基因型为Yy或YYy,再与突变体黄叶yy杂交,后代的性状分离比为黄叶(yy):绿叶(Yy)=1:1或黄叶(1yy):绿叶(2Yy、1YYy、2Yyy)=1:5。根据表格分析,当母本为9-三体时,子二代的性状分离比为21:110≈1:5,说明母本基因型为YYY,则说明Y、y在9号染色体上;当母本为10-三体时,子二代的性状分离比为115:120≈1:1,说明母本基因型为YY,则说明Y、y不在10号染色体上。
【详解】三体产生一半正常配子、一半多一条染色体的配子,因此三体与突变体植株黄叶yy杂交,后代中有一半是三体,A正确;三体绿叶纯合体的基因型为YYY或YY,B错误;根据以上分析已知,突变株基因y位于9号染色体上,C正确;三体比正常植株的体细胞中多了一条染色体,属于染色体数目的变异,可以通过显微镜观察到,D正确。
5. 研究人类的遗传病我们不能做遗传学实验,但是可以从对系谱图的研究中获取资料。以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ-4家族中没有出现甲病。下列叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-1 和Ⅱ-3 基因型相同的概率为 100%
C. 若Ⅲ-5 的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的是其父亲
D. 若Ⅲ-1 与一正常男性婚配,他们最好选择生男孩
【答案】B
【解析】
【分析】根据遗传系谱图推断遗传方式通常的判定方法:(1)首先确定显隐性:①“无中生有为隐性”;②“有中生无为显性”;③判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有常为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者常为隐性遗传。
【详解】A、对于甲病,Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,而其后代Ⅱ2患甲病,因此甲病是一种隐性遗传病,Ⅱ-4家族中没有出现甲病,但是出现了患甲病Ⅱ5,则该病为伴X染色体的隐性遗传,A错误;
B、对于乙病,无中生有为隐性,Ⅲ2患病而Ⅱ2正常,则乙病的遗传方式为常染色染体隐性遗传, 因此可以推得Ⅱ-1 和Ⅱ-3基因型都是 DdXBXᵇ,B 正确;
C、Ⅲ-5患甲病,基因型为 XᵇXᵇY,而其父亲基因型为XBY,异常不可能是父亲导致的,C错误;
D、Ⅲ-1 基因型为 正常男性基因型为 D-XBY,其儿子全部患甲病,应建议生女孩,D错误。
故选B。
6. 自然界中,一种生物体中某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因1
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因2
精氨酸
亮氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因3
精氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
酪氨酸
丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是( )
A. 突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添或缺失
B. 突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添或缺失
C. 突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添或缺失
D. 突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添或缺失
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。
2、基因表达的转录和翻译过程是:DNA→mRNA(密码子)→氨基酸。
3、突变基因1与正常基因决定的蛋白质分子中氨基酸的序列没有区别;突变基因2决定的蛋白质分子中仅一个氨基酸的种类发生了变化;基因突变3决定的蛋白质分子中氨基酸的序列发生了较大的变化。
【详解】突变基因1与正常基因决定的氨基酸序列相同,说明可能是替换了一个碱基;突变基因2与正常基因决定的氨基酸序列相比,只有第二个氨基酸的种类不同,说明可能是替换了一个碱基;突变基因3与正常基因决定的氨基酸序列相比,第三、第四和第五个氨基酸都不同,可能是由一个碱基的增添或缺失导致密码子的重新排序引起的。即A正确,BCD错误。
故选A。
7. 不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 该相对性状由一对等位基因控制
B. F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C. 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D. 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
【答案】D
【解析】
【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1,则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。
【详解】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,假设为A/a、B/b,A错误;
B、根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现敏感型,因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;
C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;
D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
故选D。
8. 某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系,发现其中存在一些小RNA,为研究其功能进行了实验。实验一:将大量的14C亮氨酸加入到一种无细胞体系中,一段时间后分离出小RNA并进行检测,结果如图甲所示;实验二:将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合,在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性,结果如图乙所示。下列有关说法正确的是( )
A. 实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B. 两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C. 与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D. 根据实验结果推测,无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
【答案】D
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用利用核糖核苷酸合成RNA的过程,翻译是以mRNA模板,核糖体沿着mRNA移动而翻译出具有一定氨基酸顺序的多肽,在此过程中密码子与反密码子碱基互补配对。
【详解】A、由图乙,实验二中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA,因为图中有新合成的蛋白质,实验一应该和实验二是对照实验,则实验一中使用的无细胞体系中应不含核糖体和mRNA,A错误;
B、甲图实验一中,随着加入的亮氨酸的量增加,结合RNA的亮氨酸的量也一直增加,因此实验一亮氨酸和RNA没有分离,B错误;
C、翻译时,与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA,其中含有亮氨酸的反密码子,密码子是mRNA上三个相邻碱基,C错误;
D、翻译时,与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA,无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA,D正确。
故选D。
9. “单亲二体性”(UPD)是指受精卵的23对染色体中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲,下图为某种UPD的形成过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 次级卵母细胞若在减数第二次分裂时发生异常,可能形成二体卵子
B. “三体胚胎”属于染色体数目变异,可能造成流产或胎儿发育异常
C. 若“二体精子”与“单体卵子”结合,丢失一条染色体后也可能形UPD
D. 若某女性UPD个体患有红绿色盲,则其父亲也一定患红绿色盲
【答案】D
【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 、二体卵子中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲,说明可能有一对同源染色体没有分离,也可能减数第二次分裂后由同一条染色体形成的子染色体没有移向细胞的两级,故次级卵母细胞若在减数第二次分裂时发生异常,可能形成二体卵子,A 正确;
B 、细胞中染色体数目较正常胚胎细胞多出一条染色体称为“三体胚胎”,该变异属于染色体数目变异,可能造成流产或胎儿发育异常, B 正确;
C 、受精卵的染色体来自精子和卵细胞,若“二体精子”与“单体卵子”结合,可形成“三体胚胎”,若丢失一条来自母方的染色体后也可能形成 UPD ,C 正确;
D 、红绿色盲属于伴X 染色体隐性遗传病,若该女性“单亲二体性”个体的两条含红绿色盲基因的X染色体均来自母方,则其父亲可能不含有红绿色盲基因,不是色盲患者, D 错误。
故选D。
10. 某基因型为Aabb的植株在产生雌配子时,A基因能杀死3/5不含该基因的雌配子,但在产生雄配子时不存在此现象。该植株自交,子一代自由传粉获得F2.下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本产生的雌配子中Ab:ab=5:2
B. 子一代产生的雌配子中Ab:ab=7:2
C. A基因的遗传遵循基因的分离定律
D. F1中基因型是AAbb的个体所占比例为5/14
【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、Aabb的植株体内,A基因能杀死体内不含该基因3/5的雌配子,亲本产生的雌配子中Ab∶ab=1/2∶(1/2×2/5)=5∶2,A正确;
B、亲本产生的雌配子中Ab∶ab=5∶2,雄配子中Ab∶ab=1∶1,雌雄配子随机结合得到F1中AAbb=5/7×1/2=5/14,Aabb=5/7×1/2+2/7×1/2=7/14,aabb=2/7×1/2=2/14,由于Aabb的植株体内,A基因就是一种“自私基因”,在产生雌配子时,能杀死体内3/5不含该基因的配子,所以F1产生的雌配子Ab=5/14+7/14×1/2=17/28,ab=7/14×1/5+2/14=17/70,所以雌配子中Ab∶ab=5∶2,B错误;
C、自私基因A和a属于等位基因,因此该基因的遗传遵循基因的分离定律,C正确;
D、亲本产生的雌配子中Ab∶ab=5∶2,雄配子中Ab∶ab=1∶1,雌雄配子随机结合得到F1中AAbb=5/7×1/2=5/14,D正确。
故选B。
11. 某种动物(2n=6)的一个精原细胞进行减数分裂时,不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化如图所示(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
A. T1时期细胞为初级精母细胞,含有两套遗传信息,两个染色体组
B. 处于T2时期的细胞中不可能含有等位基因
C. 处于T3时期的细胞中Y染色体数量可能为0、1、2
D. 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
【答案】D
【解析】
【分析】哺乳动物(2n=6)个体一个精原细胞进行减数分裂时不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量,T1时期中DNA发生复制,且染色体:DAN:染色单体=1:2:2,故T1是减数第一次分裂;T2时期染色体:DAN:染色单体=1:2:2,但此时相比于T1时期,染色体、染色单体、DNA的数量全部减少,故T2是减数第二次分裂前期中期;T3时期DNA:染色体=1:1,此时没有染色单体,DNA和染色体的数量与体细胞中相同,故是减数第二次分裂后期。
【详解】A、哺乳动物(2n=6)个体一个精原细胞进行减数分裂时不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量,T1时期中DNA发生复制,且染色体:DAN:染色单体=1:2:2,故T1是减数第一次分裂,此时期细胞为初级精母细胞,含有4套遗传信息,两个染色体组,A错误;
B、T2时期染色体:DNA:染色单体=1:2:2,但此时相比于T1时期,染色体、染色单体、DNA的数量全部减半,故T2是减数第二次分裂前期中期,染色体多了一条,可能是减数第一次分裂后期一对同源染色体未分离造成,所以T2时期细胞中可能含有等位基因,B错误;
C、T3时期DNA:染色体=1:1,此时没有染色单体,DNA和染色体的数量与体细胞中相同,故是减数第二次分裂后期,减数第二次分裂后期的细胞中可能没有Y染色体或者两条Y染色体,C错误;
D、T2时期细胞中染色体多了一条,所以减数第二次分裂前期两个次级精母细胞中染色体数目是2和4,该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2,D正确。
故选D。
12. 生物体内的 DNA 常与蛋白质结合,以 DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述 错误的是
A. 若 DNA—蛋白质复合物是 DNA 的载体,则只能存在于真核细胞中
B. 翻译时会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质参与构成核糖体
C. 转录时会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质含有 RNA 聚合酶
D. DNA 复制会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质可能是解旋酶
【答案】B
【解析】
【分析】转录是以DNA分子一条链为模板形成RNA的过程;翻译是以mRNA为模板形成多肽链的过程。
【详解】A、若 DNA—蛋白质复合物是 DNA 的载体,即为染色体,则只能存在于真核细胞中,原核生物无染色体,A正确;
B、翻译时不会形成 DNA—蛋白质复合物,B错误;
C、转录时会形成 DNA—蛋白质复合物,即DNA-RNA聚合酶,其中蛋白质含有 RNA 聚合酶,C正确;
D、DNA 复制会形成 DNA—蛋白质复合物,即DNA-DNA聚合酶,或者DNA-解旋酶,其中蛋白质可能是解旋酶,D正确。
故选B。
13. 下列说法正确是( )
A. 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列
B. “基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据
C. 萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说
D. 摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验,验证了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
【答案】C
【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、摩尔根果蝇测交实验证明了基因在染色体上,但该实验不能证明基因在染色体上且呈线性排列,A错误;
B、“基因位于染色体上,染色体是基因载体”不可作为萨顿假说的依据,因为萨顿还不知道基因与染色体的关系,B错误;
C、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因位于染色体上,C正确;
D、摩尔根通过F1红眼雌蝇和红眼雄蝇的杂交实验,验证了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,D错误。
故选C。
14. 5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物,可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体,一种是酮式,一种是烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌,突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但(A+T)/(C+G)的碱基比例不同于原大肠杆菌。下列说法错误的是( )
A. 5-BU诱发突变的机制是阻止碱基配对
B. 培养过程中可导致A//T对变成G//C对,或G//C对变成A//T对
C. 5-BU诱发突变发生在DNA分子复制过程中
D. 5-BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析,5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物,DNA复制时,酮式可与A互补配对,代替T作为原料,烯醇式可与G互补配对,代替C作为原料,故导致(A+T)/(G+C)的碱基比例不同于原大肠杆菌,所以碱基种类发生了替换。
【详解】据题意可知,5-BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换,A错误、D正确;5-BU可以取代胸腺嘧啶与A配对,且酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对,因此培养过程中可导致A//T对变成G//C对,或G//C对变成A//T对,B正确;根据以上分析已知,该变异发生了碱基对的替换,属于基因突变,发生在DNA复制的过程中,C正确。
【点睛】解题时首先要抓住题目中的关键信息“酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对”,其次要对选项进行对比,最终选取正确答案。
15. 研究发现基因家族存在一种“自私基因”,该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,F1中个体随机受粉产生F2,有关表述错误的是( )
A. Aa植株产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1,雌配子为A:a=1:1
B. F1植株产生花粉的基因型及比例是A:a=2:1,雌配子为A:a=7:5
C. F2中红花:粉红花:白花=14:17:5
D. F2中纯合子的比例为17/36
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文:F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,即AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6,因此子一代产生的雌配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12,a=5/12;由于A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子,因此子一代产生的雄配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12、a=1/2×1/2×1/2+1/6=7/24,因此雄配子中A占2/3,a占1/3。
【详解】A、Aa植株产生的雌配子正常为A:a=1:1,但由于A会使a的雄配子死一般,则产生的雄配子比例为A:a=1:1/2=2:1,A正确;
B、F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,即AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6,因此子一代产生的雌配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12,a=5/12;由于A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子,因此子一代产生的雄配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12、a=1/2×1/2×1/2+1/6=7/24,因此雄配子中A占2/3,a占1/3。故F1植株产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1,雌配子为A:a=7:5,B正确;
C、F1中个体随机受粉产生的后代的表现型比例为:红花(AA)=7/12×2/3=14/36、粉红花(Aa)=7/12×1/3+2/3×5/12=17/36、白花(aa)=5/12×1/3=5/36,即红花:粉红花:白花=14:17:5,C正确;
D、由C选项可知,F2中纯合子(AA+aa)所占比例为14/36+5/36=19/36,D错误。
故选D。
二、多选题
16. 某地区的某种野兔原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后,其进化过程如图1所示,如图2为在某段时间内种群甲中的位于X染色体上的某基因A的基因频率的变化情况。下列分析错误的是( )
A. 图1中①表示原种群分成的种群甲和种群乙,该过程为地理隔离;②为自然选择
B. 新物种形成必须经过①和③
C. 从图2中可以判断出T点时形成了新物种
D. 某时间点统计甲种群中XAXA个体占40%、XAXa个体占8%、XaXa个体占2%,XAY个体占40%、XaY个体占10%,则该种群a基因频率约为11%
【答案】BCD
【解析】
【分析】据图分析,图1中a~f表示生物的变异,①表示地理隔离,②表示基因频率变化的不断积累,③表示生殖隔离;图2为在某段时间内种群甲中的A基因频率的变化情况,QR时间段内A基因频率改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;OQ和RT段A基因频率不改变,说明该时间段内甲种群生物不发生进化。
【详解】A、图1中①为地理隔离,可将原种群分成种群甲和种群乙,②过程为自然选择,自然选择可决定生物进化方向,A正确;
B、新物种形成必须经过生殖隔离(③),不一定必须经过地理隔离(①),B错误;
C、新物种形成的标志是产生生殖隔离,在T点时不一定形成生殖隔离,所以不一定形成新物种,C错误;
D、假设该种群共有100个体,则XAXA个体数目为40、XAXa个体数目为8、XaXa个体数目为2,XAY个体数目为40、XaY个体数目为10,则该种群的a基因频率为(8+2×2+10)÷(50×2+50)×100%≈14.7%,D错误。
故选BCD。
17. 所有磷酸基团被32P标记某DNA分子复制过程如图所示,该DNA分子由500个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。将该DNA分子放在只含31P的培养液中让其复制,共产生100个DNA分子。下列有关叙述,错误的是( )
A. DNA的复制需要DNA聚合酶参与,该酶以解开的两条母链为模板
B. 图中的DNA具有从多个起点同时开始复制、边解旋边双向复制的特点
C. 所有子代DNA分子中,含32P的DNA单链与含31P的单链比例为1:49
D. 该过程至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸3×104个
【答案】BCD
【解析】
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA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的复制需要解旋酶先将DNA双链解开,然后DNA聚合酶以解开的两条母链为模板,利用脱氧核苷酸为原料,催化合成DNA子链,A正确;
B、图中复制起点是DNA开始复制的位点,图中复制起点不止一个,所以DNA可以从多个起点开始复制,可以向复制起点的两侧进行双向复制,并具有边解旋边复制的特点。但图中三个复制起点形成DNA片段的长度不同,圈(复制泡)比较大的说明复制开始的时间较早、小的开始的晚,因此DNA复制并不是多个起点同时开始复制的,B错误;
C、DNA具有半保留复制的特点,产生的100个DNA分子共有200个DNA单链,其中有2个DNA单链来自亲代DNA分子,含有32P,另外198个新合成的DNA单链中含有31P,所以子代DNA分子中,含32P的DNA单链与含31P的单链比例为2:198,即1:99,C错误;
D、该DNA分子由500个碱基对,腺嘌呤占全部碱基的20%,所以腺嘌呤共有1000×20%=200个,胸腺嘧啶=腺嘌呤=200个,鸟嘌呤=胞嘧啶=(1000-200-200)/2=300个。该DNA复制出100个DNA,至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为300×(100-1)=2.97×104个,D错误。
故选BCD。
18. 遗传性耳聋是一种遗传病,具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。下列分析不合理的是( )
A. 氨基酸序列合成的场所是核糖体,该过程至少需要三种RNA的参与
B. 同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有随机性
C. 图中的基因序列与该基因的mRNA碱基序列一致
D. 突变的基因C控制合成的蛋白质的结构发生改变
【答案】BC
【解析】
【分析】图示分析:突变的基因C是由正常基因C发生碱基对的替换(G—C碱基对替换为A—T碱基对)所致。由基因序列、氨基酸序列及氨基酸对应密码子可知,正常基因C转录形成的mRNA序列为…AUGGUCUCACUGCAACCG……,突变的基因C转录形成的mRNA序列为……AUGGUCUCACUGUAACCG……,因此,图示基因序列应为编码链(模板链的互补链),突变的基因C编码的mRNA中终止密码子提前出现。
【详解】A、氨基酸序列合成的场所即翻译的场所是核糖体,在此过程中需要mRNA做模板、tRNA识别密码子和转运氨基酸、rRNA构成核糖体这三种RNA的参与,A正确;
B、基因突变的随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位;基因突变的不定向性是指一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因同一个基因可突变出不同的基因,体现了基因突变具有不定向性,B错误;
C、根据图中第一位氨基酸是Met可知,其对应的密码子为AUG,故模板链的碱基序列为TAC,故推测图中基因序列为非模板链,因此图中的基因序列与该基因的mRNA碱基序列不一致,C错误;
D、根据突变的基因C的非模板链由CAA变为TAA可知,该位置对应的密码子由CAA变为UAA,UAA为终止密码子,故与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小,突变的基因C控制合成的蛋白质的结构发生改变,D正确。
故选BC。
19. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。某哺乳动物的卵子及早期胚胎的形成过程如图所示,其中N表示染色体组。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. ①细胞、②细胞和③细胞中的核DNA数目相等
B. 次级卵母细胞形成的过程不需要激素调节
C. ③细胞在精子的作用下完成了减数分裂
D. ④细胞内会形成新细胞核,④细胞的增殖分化潜能大
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题图:图示为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图,其中①为卵原细胞;②为初级卵母细胞;③为次级卵母细胞;④为受精卵。
【详解】A、①卵原细胞的核DNA数目为2N,②初级卵母细胞的核DNA数目为4N,③次级卵母细胞的核DNA数目为2N,A错误;
B、由图可知,③次级卵母细胞形成的过程需要激素调节,B错误;
C、卵细胞形成的减数第二次分裂是在受精过程中完成的,因此③(次级卵母细胞)在精子的作用下完成减数分裂,C正确;
D、④为受精卵,在受精卵内会形成新的细胞核,受精卵的增殖分化潜能大,D正确。
故选AB。
20. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】AC
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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。
3、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】AC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O—XAY(O表示该染色体缺少相应基因,—表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为— —XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—XAY×— —XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O—×— —,所得子代为1O—:1O —:1— —:1— —。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O—×— —所得的子代1O—:1O —中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O —:1— —:1— —,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AC正确;
BD、假设乙的基因型为Aa,其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上,且该染色体也是常染色体,则其基因型可表示为AOaO,再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时,乙所产生的配子种类及比例为:1Aa:1AO:1aO:1OO,正常雌果蝇产生的配子种类及比例为:1AO:1aO。则所得子代基因型及比例可表示为:1AAaO:1AAOO:AaOO:1AOOO:1AaaO:1AaOO:1aaOO:1aOOO,由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅=3∶1。与翅型相关两对染色体都为常染色体,直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符,假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端,BD错误。
故选AC。
三、填空题
21. 某植物的花色性状由两对等位基因A/a、B/b控制,且基因A和B是红花(深红花或浅红花)出现的必需基因。种植中发现,深红花和白花性状均可稳定遗传,而浅红花性状总是不能稳定
遗传。深红花品系(甲)和白花品系(乙)植株杂交,F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:白花=1:8:7。回答下列问题:
(1)该植物花色性状的遗传遵循________定律。从分子水平分析,F1浅红花比亲本红花颜色浅的可能原因是:F1浅红花色花植株基因型为________,与亲本红色花植株相比,由于相关基因数目不同,导致其花瓣细胞中________少于亲本,合成的红色物质也少于亲本,因此颜色要浅。
(2)根据上述杂交结果判断,白花植株的基因型有________种;白花植株能稳定遗传的原因是:________。F2植株自交,后代会出现2种花色的植株占F2的比例为________。
(3)若在另一条染色体上,还存在色素合成抑制基因D,当基因D存在时,均表现为白花,若某白花植株自交,子代深红花:浅红花:白花=1:2:13,则该白花植株的基因型为________。
(4)甲品系与乙品系杂交产生的F1中,偶然出现一株白花品系,若该白花植株是由于红花基因(A/a、B/b)或色素合成抑制基因(D/d)中的一个基因发生突变所致,请设计两个实验,探究是哪种基因发生了突变。
方法一:让该白花植株________,若子代中________,则说明是红花基因突变所致;若子代中________,则说明是色素合成抑制基因突变所致。
方法二:让该白花植株_______,若子代中________,则说明是红花基因突变所致,若子代中_______,则说明是色素合成抑制基因突变所致。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. AaBb ③. 酶含量
(2) ①. 5 ②. 白花植株的基因型中至少有一对花色基因隐性纯合,没有同时具有基因A和B,所以其自交后不能产生同时有A和B的红色或浅红色后代 ③. 0
(3)AaBBDd或AABbDd
(4) ①. 自交 ②. 均为白花 ③. 有白花、深红花和浅红花(或不都为白花) ④. 与深红花品系(甲)植株杂交 ⑤. 均为浅红花 ⑥. 有白花、浅红花和深红花(或不都为浅红花)
【解析】
【分析】基因A和B是红花出现的必需基因,深红花和白花性状均可稳定遗传,而浅红花性状总是不能稳定遗传。深红花品系(甲)和白花品系(乙)植株杂交,F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:白花=1:8:7,由此可知,深红花的基因型及比例为1/16AABB,浅红花的基因型及比例为2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb,白花的基因型及比例为1/16AAbb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb。
【小问1详解】
根据F2中性状分离比和为16,为9:3:3:1的变形可知,该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律。F1浅红花的基因型为AaBb,亲本深红花的基因型为AABB,与亲本红色花植株相比,由于A和B基因数目不同,导致其花瓣细胞中酶含量少于亲本,合成的红色物质也少于亲本,因此颜色要浅。
【小问2详解】
白花的基因型有5种,分别为AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb;白花植株的基因型中至少有一对花色基因隐性纯合,没有同时具有基因A和B,所以其自交后不能产生同时有A和B的红色或浅红色后代,因而能稳定遗传。F2植株自交,后代不会出现2种花色的植株。
【小问3详解】
当基因D存在时,均表现为白花,某白花植株自交,子代深红花:浅红花:白花=1:2:13,由此可以得出子代深红花的基因型及比例为1/16AABBdd,则亲代白花植株产生配子ABd的概率应为1/4,由此可知亲代白花植株必须含有A和B,但又表现为白色,所以亲代白花植株的基因型为AaBBDd或AABbDd。
【小问4详解】
根据上述分析可知,深红花品系(甲)的基因型为AABBdd和白花品系(乙)的基因型为aabbdd杂交产生F1的基因型为AaBbdd,偶然出现一株白花品系,可能AaBbdd突变为AaBbDd,或者是AaBbdd突变aaBbdd,或者是AaBbdd突变Aabbdd。为探究是哪种基因发生了突变,可进行以下两种方法:方法一:让该白花植株自交,然后观察并统计子代的表现型,若子代中均为白花,则说明是红花基因突变所致;若子代中有白花、深红花和浅红花(或白花和红花),则说明是色素合成抑制基因突变所致。方法二:让该白花植株与深红花品系(甲)植株杂交,若子代中均为浅红花,则说明是红花基因突变所致,若子代中有白花、浅红花和深红花(或白花和红花),则说明是色素合成抑制基因突变所致。
22. 某严格自花传粉的二倍体植物,野生型为紫花,突变型为白花。研究人员进行了以下相关实验。请分析回答:
(1)在甲地的该植物种群中出现一突变型白花植株。让该白花植株自交,若后代_______,说明该突变型为纯合体。将该白花植株与野生型杂交,若子一代为紫花植株,子二代紫花植株和白花植株比为3:1,出现该结果的条件是:紫花和白花受一对等位基因控制,且相关基因之间的显隐关系是__________________。
(2)在乙地的该植物种群中也出现了一突变型白花植株,且和甲地的突变型白花植株同为隐性突变。为确定甲、乙两地的白花突变是否由同一对基因控制,研究人员进行以下了杂交实验。
实验步骤:将_________________杂交,观察、统计F1表现型及比例。
预期结果及结论:
①若F1表现型为_______,则两地的白花突变由同一对等位基因控制;
②若F1表现型为________,则两地的白花突变由两对等位基因控制。继续让F1自交得到F2,若___________________,说明两对基因位于两对同源染色体上。
【答案】 ①. 不发生性状分离(全为白花植株) ②. 紫花基因对白花基因完全显性 ③. 甲、乙两地的白花突变型植株 ④. 白花植株 ⑤. 紫花植株 ⑥. F2紫花植株∶白花植株=9∶7
【解析】
【分析】根据题意分析,野生型为紫花,突变型为白花,判断该对性状的显隐性关系,可以采用自交或杂交的方法,若白花自交后代发生性状分离,说明白花是显性性状;若白花与紫花杂交,后代只有一种性状,则该性状为显性性状。
【详解】(1)根据题意分析,若突变体白花为纯合子,则其自交后代不会发生性状分离,都是白花;将该白花植株与野生型杂交,若子一代为紫花植株,说明紫花对白花为显性性状,若要子二代紫花植株和白花植株比为3:1,需要满足的条件是:紫花和白花受一对等位基因控制,且相关基因之间的显隐关系是紫花基因对白花基因完全显性。
(2)根据题意分析,甲、乙白花都是隐性突变,要判断两者的突变是受一对等位基因控制还是受两对同源染色体上的等位基因控制,可以让甲、乙两地的白花突变型植株杂交,观察、统计F1表现型及比例。①若F1表现型为白花植株,说明两地的白花突变由同一对等位基因控制;
②若F1表现型为紫花植株,说明两地的白花突变由两对等位基因控制,F1为双杂合子,若其自交后代的性状分离比为紫花植株∶白花植株=9∶7,说明两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的分离定律和自由组合定律及其实质,弄清楚后代出现3:1、9:3:3:1的条件,并能够设计实验判断两种突变性状是受一对等位基因还是两对等位基因控制。
23. 某昆虫的圆眼和棒眼是一对相对性状,相关基因(B/b)只位于X染色体上。常染色体上的隐性基因h纯合时,会使性染色体组成为XX的个体发育为不育雄性。让一只棒眼雌性个体与一只棒眼雄性个体杂交,F1中♀棒眼:♂棒眼:♂圆眼=3:3:2。回答下列问题:
(1)该种昆虫的圆眼对棒眼为_____性,判断依据是__________________________。
(2)在上述杂交组合中,亲代雄果蝇的基因型为__________,F1中雄性个体的性染色体组成为__________。
(3)让F1中雌雄个体自由交配,后代的性别比例(♀:♂)为__________,后代中棒眼个体所占比例为__________。
(4)若让一只杂合的棒眼雄性(可育)个体与一只杂合的圆眼雌性个体杂交,后代中♀棒眼:♀圆眼:♂棒眼:♂圆眼=_____________。
【答案】(1) ①. 隐 ②. 棒眼与棒眼杂交,后代发生性状分离
(2) ①. HhXBY ②. XY和XX
(3) ①. 5:7 ②. 13/16
(4)3:0:1:4
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
由于亲代雌雄昆虫都是棒眼,子代中出现了棒眼和圆眼的性状分离,因此圆眼是隐性。
【小问2详解】
分析题意,常染色体上的隐性基因h纯合时,会使性染色体组成为XX的个体发育为不育雄性,F1中出现了雌性与雄性之比是3:5,因此有1/4的雌性个体是由于hh基因纯合而发育成了不育雄性个体,因此双亲的基因型是HhXBXb与Hh XBY;F1中的雄性个体包括hhXX与HHXY、HhXY和hhXY三种类型,其性染色体组成是XX和XY。
【小问3详解】
F1的雌性个体的基因型有HHXBXB、HHXBX b、HhXBXB、HhXBXb,比例为1:1:2:2,雄 性个体的基因型有HHXBY、HhXBY、HHXbY、HhXbY、hhXBY、hhXbY,比例为1:1:2:2: 1:1,雌雄个体自由交配可分别计算常染色体基因 的遗传和性染色体基因的遗传,因此就有(HH: H h比例为1:2)雌性个体与(HH:Hh:hh比例为 1:2:1)雄性个体的自由交配,结果为H-:hh= 5:1,性染色体的随机交配为XBXB和XBXb与XBY与XbY个体杂交,结果为XBXB、XBXb、XbXb、XBY与XbY,比例为3:4:1:6:2,其中的hhXB XB、hhXBXb、hhXbXb发育为不育雄性,其所占 比例为1/12,因此最终后代中雌雄比例为5:7;后 代中XBXB、XBXb、XBY都发育为棒眼个体,因此 棒眼个体的比例是3/16+4/16+6/16=13/16。
【小问4详解】
杂合的棒眼雄性的基因型是HhXBY,杂合的 圆眼雌性基因型是HhXbXb,杂交后代中基因型为 HHXBXb、HHXbY、HhXBXb、HhXbY、hhXBX b、hhXbY,比例为1:1:2:2:1:1,表现型分 别为棒眼雌:圆眼雄:棒眼雌:圆眼雄:棒眼不育 雄:圆眼雄,因此最终表现型为棒眼雌:圆眼雌: 棒眼雄:圆眼雄=3:0:1:4。
24. 果蝇(2n=8)的性别决定方式为XY型,在自然界除了有正常性染色体的雌果蝇个体(XX)、雄果蝇个体(XY),还有性染色体数异常的个体,如XO(发育为雄性)、XXY(发育为雌性)、XYY(发育为雄性)、XXX(发育为雌性,但不能成活)。研究发现,果蝇的复眼颜色由几十个基因共同决定,性状的发育受多基因控制,任何基因的变化和缺陷都会影响到性状。科研人员针对果蝇的眼色开展了一系列的研究,已知基因型为DD、dd、XDXD、XDY、XdY的个体均属于纯合子,回答下列相关问题:
(1)性指数是X染色体个数与常染色体组数的比值,这个比值了决定果蝇的性别,雌果蝇的性指数处于_________范围。性染色体异常的果蝇中没有发现YY的个体,推测其原因可能是_______。
(2)果蝇的猩红眼基因位于Ⅲ号染色体,褐色眼基因位于Ⅱ号染色体,白眼、红宝石眼、朱红眼、深红眼基因位于X染色体上,但是果蝇的眼色却只表现其中一种颜色,从基因表达的角度分析,可能的原因是________。果蝇眼色中红色(V+)对朱红色(V)为显性,杂合体(V+V)表现为红色,但V+VV的表型却为朱红色,这是果蝇眼色遗传的剂量效应,据此推测,V+VV的表型为朱红色的原因可能是_______。
(3)研究人员利用射线照射的方法培育出一只橙眼的雌性突变体,为确定其突变类型,让其与纯合野生型雄果蝇杂交。若该橙眼基因为单基因显性突变,则预计观察到的实验现象是___________(不考虑致死现象)。但实际统计的结果是F1中野生型果蝇的雌雄比例相近,而橙眼果蝇只有雌果蝇,据此可推断橙眼基因所在的位置是___________,橙眼性状的遗传特点是___________。为证实该观点的准确性,可在橙眼果蝇与野生型果蝇随机杂交多代的果蝇群体中调查___________。
【答案】(1) ①. ≥1 ②. X染色体上含有与生命活动相关的重要基因,不含X染色体会导致胚胎致死
(2) ①. 控制果蝇眼色的基因无论是在常染色体上还是在性染色体上;只表达其中的一种两个隐性基因的作用超过与之相对应的一个 ②. 显性基因的作用
(3) ①. 雌雄子代中野生型和橙眼的比例均为1:1 ②. 只位于X染色体上 ③. 橙眼基因纯合致死 ④. 是否有橙眼雄果蝇或纯合橙眼雌果蝇
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
性指数是X染色体个数和常染色体组数的比值,这个比值决定了果蝇的性别,果蝇有2个常染色体组,正常的雌果蝇有2条X染色体,其性指数为2:2=1,XXX发育为雌性,其性指数为:3:2=1.5,因此从比值上看,雌果蝇的性指数特点是≥1。性染色体异常的果蝇中没有发现YY的个体,推测可能的原因是X染色体上含有与生命活动相关的重要基因,不含X染色体会导致胚胎致死。
【小问2详解】
果蝇的眼色基因可位于不同的常染色体及性染色体上,但果蝇只有一种眼色,从基因表达的角度分析可能的原因是控制果蝇眼色的基因无论是在常染色体上还是在性染色体上,只表达其中的一种。红色(V+)对朱红色(V)为显性,杂合体(V+V)表为红色,但V+VV的表型却为朱红色,其原因可能是两个隐性基因的作用超过与之相对应的一个显性基因的作用。
【小问3详解】
让一只橙眼的雌性突变体与纯合野生型雄果蝇杂交,若橙眼基因为单基因显性突变,说明橙眼的雌性突变体为杂合子,与隐性的野生型杂交,且不考虑致死现象,预计可观察到雌雄子代中野生型和橙眼的比例均为1:1。根据F₁出现野生型与橙眼两种表型,但野生型雌雄比例相等,橙眼只有雌果蝇,可知该性状的遗传与性别相关,控制基因位于性染色体上,根据橙眼为雌果蝇可知,该橙色基因只位于X染色体上,又由于在后代中橙眼只有雌性个体,可确定橙眼性状在遗传中的特点是橙眼的雄性个体致死,又因为橙眼的雌性为杂合子,可确定橙眼基因纯合致死。为证实该观点的准确性,可在橙眼果蝇与野生型果蝇随机杂交多代的果蝇群体中调查是否出现橙眼雄果蝇或纯合橙眼雌果蝇。
25. 果蝇的正常翅(D)对短翅(d)为显性,D、d位于常染色体上。抗杀虫剂(E)对不抗杀虫剂
(e)为显性,已知E、e不位于Y染色体上。现将一只正常翅抗杀虫剂雌果蝇与一只短翅不抗杀虫剂雄果蝇杂交,F1的表型及数量如下表:
F1
正常翅抗杀虫剂雌
正常翅抗杀虫剂雄
正常翅不抗杀虫剂雌
正常翅不抗杀虫剂雄
102
99
101
98
回答下列问题:
(1)若只考虑翅型性状,F1果蝇的基因型为_____,若已知E、e基因也位于常染色体上,写出亲本果蝇的基因型_____。
(2)若已知E、e基因也位于常染色体上,则翅型基因与杀虫剂抗性基因的遗传_____(填“一定”或“不一定”)遵循自由组合定律,理由是_____。若不遵循,请画出F1正常翅抗杀虫剂雌果蝇体内相关基因在染色体的位置_____。
(3)若同时考虑两对相对性状,欲选择杀虫剂抗性性状不同的果蝇,并通过一次杂交确定E、e基因所在染色体,应从F1中选择_____进行杂交得F2,观察F2的表型,并统计比例(不考虑基因突变、交叉互换)。
①若F2雌雄中均表现为_____,则_____。
②若F2雌雄中均表现为正常翅抗杀虫剂:正常翅不抗杀虫剂:短翅不抗杀虫剂=2:1:1,则E、e基因位于常染色体上,且与D、d在同一条染色体上。
③若F2_____,则E、e基因位于X染色体上。
【答案】(1) ①. Dd ②. DDEe和ddee
(2) ①. 不一定 ②. 无论该两对基因位于同源染色体还是非同源染色体上,子代结果相同 ③.
(3) ①. 正常翅抗杀虫剂雄果蝇和正常翅不抗杀虫剂雌果蝇 ②. 正常翅抗杀虫剂:短翅抗杀虫剂:正常翅不抗杀虫剂:短翅不抗杀虫剂=3:1:3:1 ③. E、e基因位于常染色体上,且与D、d不在同一条染色体上 ④. 正常翅抗杀虫剂雌:短翅抗杀虫剂雌:正常翅不抗杀虫剂雄:短翅不抗杀虫剂雄=3:1:3:1
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
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】
果蝇的正常翅对短翅为显性,正常翅雌果蝇与一只短翅雄果蝇杂交,后代都是正常翅,则亲本基因型为DD×dd,则F1为Dd。亲本抗杀虫剂雌果蝇与一只不抗杀忠剂雄果蝇杂交,后代抗杀虫剂与不抗杀虫剂的比例为1∶1,则抗杀虫剂亲本为杂合子,不抗杀虫剂亲本为隐性个体,已知E、e基因也位于常染色体上,则亲本果蝇的基因型为DDEe和ddee。
【小问2详解】
亲本的基因型为DDEe和ddee,无论D(d)和E(e)位于同源染色体上还是非同源染色体,子代也可出现结果中的性状分离比,所以翅型基因与杀虫剂抗性基因的遗传不一定遵循自由组合定律,若不遵循,则F1正常翅抗杀虫剂雌果蝇体内相关基因在染色体的位置如下图:
【小问3详解】
若要通过一次杂交确定E、e所处染色体的位置,可通过选择隐性雌与显性雄进行杂交的方式,则可选择F1中的正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌,进行杂交得F2,观察F2的表型,并统计表型和比例。
①则E、e基因位于常染色体上,且与D、d不在同一条染色体上,则正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌的基因型为DdEe×Ddee,则杂交后代F2雌雄中均为正常翅抗杀虫剂∶短翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=3∶1∶3∶1。
②若E、e基因位于常染色体上,且与D、d在同一条染色体上,DdEe×Ddee,DdEe只能产生DE、de两种配子,Ddee产生De、de两种配子,则F2雌雄中正常翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=2∶1∶1。
③若E、e基因位于X染色体上,则正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌基因型为DdXEY×DdXeXe,则F2表现型记比例为正常翅抗杀虫剂雌∶短翅抗杀虫剂雌∶正常翅不抗杀虫剂雄∶短翅不抗杀虫剂雄=3∶1∶3∶1。
26. 100年来,果蝇(2n=8)作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。图1表示雄性果蝇减数分裂过程中不同时期的细胞图像(显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。请根据以下信息回答问题:
(1)图1中,细胞甲的名称是___________,细胞乙染色体正在进行___________行为,丁图中每个细胞含有的Y染色体数目可能为___________。
(2)图2中Ⅰ和Ⅱ对于维持果蝇前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析,果蝇后代具有多样性的原因是___________(答出2点);过程Ⅲ为___________分裂。
(3)黑体长翅雌果蝇与灰体残翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体残翅200只、黑体长翅198只。如果用横线(——)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲本雌果蝇的基因型可图示为___________,F1雄果蝇产生的配子的基因组成可分别图示为___________。
【答案】(1) ①. 初级精母细胞 ②. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 ③. 0或2
(2) ①. 减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换、非同源染色体的自由组合(减数第一次分裂后期);受精过程中精子与卵细胞结合的随机性 ②. 有丝
(3) ①. ②. 、
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(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:染色体散乱的排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒(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。
【小问1详解】
图1表示雄性果蝇减数分裂过程中不同时期的细胞图像,图甲这种同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,因此细胞甲的名称是初级精母细胞。细胞乙处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。丁图处于减数第二次分裂后期,细胞含有的Y染色体数目可能为0或2。
【小问2详解】
图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线,Ⅰ表示减数分裂,Ⅱ表示受精作用,Ⅲ表示有丝分裂,进行有性生殖的生物后代呈现多样性,其原因有:①配子染色体组合多样性,其来自于减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的(交叉)互换、非同源染色体的自由组合(减数第一次分裂后期);②受精过程中精子与卵细胞结合的随机性。
【小问3详解】
黑体长翅雌果蝇与灰体残翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅,推测灰体、长翅为显性;用F1雄果蝇进行测交,测交后代中只出现两种性状,体色比为1:1,长翅:残翅=1: 1,所以可推测F1中A与b基因并不分离,a与B基因并不分离,即翅长基因与体色基因位于同一对同源染色体上。亲本雌果蝇的基因型的基因型为aaBB,可图示为 ;灰体残翅雄果蝇的基因型的基因型为AAbb。F1雄果蝇的基因型为AaBb,A与b基因在一条染色体上,a与B基因在另一条染色体上,故F1雄果蝇产生的配子的基因组成可分别图示为、 。
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泰山国际学校2023-2024学年第二学期第二学段模块考试
高一生物试题
一、单选题
1. 下列对“隔离是物种形成的必要条件”这句话的理解正确的是( )
A. 地理隔离必然会导致新物种形成
B. 生殖隔离必然会导致新物种形成
C. 新物种形成前一定存在地理隔离
D. 新物种形成后才会产生生殖隔离
2. 人类α型地中海贫血(简称α地贫)发病原因是血红蛋白中的α肽链的氨基酸序列改变,α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制(如图所示),α珠蛋白基因变异导致α肽链不能正常合成。α珠蛋白基因的数量与表型及寿命的关系如下表(无其他变异)。下列相关叙述正确的是( )
α珠蛋白基因数量/个
4
3
2
1
0
表型
正常
轻型α地贫
中型α地贫
重型α地贫
胎儿期流产
寿命
正常
正常
比正常人短
无法活到成年
—
A. 一对表型正常的夫妇生的孩子患的最严重的α地贫是轻型α地贫
B. 夫妇都是中型α地贫患者,他们不可能生出表型正常的孩子
C. 夫妇都是中型α地贫患者,他们孕育后代时胎儿流产的概率是1/4
D. 上述事例可以说明,多个基因可以控制一种性状
3. 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由多对独立遗传的等位基因共同控制。纯合顶生花和纯合腋生花豌豆作亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2中顶生花:腋生花63:l。下列相关叙述错误的是( )
A. 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
B. 若F1测交,则后代中顶生花植株所占比例为7/8
C. 若F2中顶生花个体测交,则后代中腋生花植株所占比例为5/63
D. F2顶生花个体中,自交后代不发生性状分离的植株所占比例为:37/63
4. 某大豆突变株表现为黄叶(yy)。为进行Y/y基因的染色体定位,用该突变株作父本,与不同的三体(2N+1)绿叶纯合体植株杂交,选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2,下表为部分研究结果。以下叙述错误的是
母本
F2代表现型及数量
黄叶
绿叶
9-三体
21
110
10-三体
115
120
A. F1中三体的概率是1/2
B. 三体绿叶纯合体的基因型为YYY
C. 突变株基因y位于9号染色体上
D. 可用显微观察法初步鉴定三体
5. 研究人类的遗传病我们不能做遗传学实验,但是可以从对系谱图的研究中获取资料。以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ-4家族中没有出现甲病。下列叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-1 和Ⅱ-3 基因型相同的概率为 100%
C. 若Ⅲ-5 的性染色体组成为XXY,则产生异常生殖细胞的是其父亲
D. 若Ⅲ-1 与一正常男性婚配,他们最好选择生男孩
6. 自然界中,一种生物体中某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因1
精氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因2
精氨酸
亮氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
突变基因3
精氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
酪氨酸
丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因的改变最可能是( )
A. 突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添或缺失
B. 突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添或缺失
C. 突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添或缺失
D. 突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添或缺失
7. 不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 该相对性状由一对等位基因控制
B. F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C. 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D. 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
8. 某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系,发现其中存在一些小RNA,为研究其功能进行了实验。实验一:将大量14C亮氨酸加入到一种无细胞体系中,一段时间后分离出小RNA并进行检测,结果如图甲所示;实验二:将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合,在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性,结果如图乙所示。下列有关说法正确的是( )
A. 实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B. 两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C. 与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D. 根据实验结果推测,无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
9. “单亲二体性”(UPD)是指受精卵的23对染色体中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲,下图为某种UPD的形成过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 次级卵母细胞若在减数第二次分裂时发生异常,可能形成二体卵子
B. “三体胚胎”属于染色体数目变异,可能造成流产或胎儿发育异常
C. 若“二体精子”与“单体卵子”结合,丢失一条染色体后也可能形UPD
D. 若某女性UPD个体患有红绿色盲,则其父亲也一定患红绿色盲
10. 某基因型为Aabb的植株在产生雌配子时,A基因能杀死3/5不含该基因的雌配子,但在产生雄配子时不存在此现象。该植株自交,子一代自由传粉获得F2.下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本产生的雌配子中Ab:ab=5:2
B. 子一代产生的雌配子中Ab:ab=7:2
C. A基因的遗传遵循基因的分离定律
D. F1中基因型是AAbb的个体所占比例为5/14
11. 某种动物(2n=6)的一个精原细胞进行减数分裂时,不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化如图所示(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
A. T1时期细胞为初级精母细胞,含有两套遗传信息,两个染色体组
B. 处于T2时期的细胞中不可能含有等位基因
C. 处于T3时期细胞中Y染色体数量可能为0、1、2
D. 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
12. 生物体内的 DNA 常与蛋白质结合,以 DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述 错误的是
A. 若 DNA—蛋白质复合物是 DNA 的载体,则只能存在于真核细胞中
B. 翻译时会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质参与构成核糖体
C. 转录时会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质含有 RNA 聚合酶
D. DNA 复制会形成 DNA—蛋白质复合物,其中蛋白质可能是解旋酶
13. 下列说法正确的是( )
A. 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列
B. “基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据
C. 萨顿通过观察蝗虫细胞染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说
D. 摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验,验证了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
14. 5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物,可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体,一种是酮式,一种是烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌,突变型大肠杆菌中的碱基数目不变,但(A+T)/(C+G)的碱基比例不同于原大肠杆菌。下列说法错误的是( )
A. 5-BU诱发突变的机制是阻止碱基配对
B. 培养过程中可导致A//T对变成G//C对,或G//C对变成A//T对
C. 5-BU诱发突变发生在DNA分子复制过程中
D. 5-BU诱发突变的机制是诱发DNA链发生碱基种类替换
15. 研究发现基因家族存在一种“自私基因”,该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,F1中个体随机受粉产生F2,有关表述错误的是( )
A. Aa植株产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1,雌配子为A:a=1:1
B. F1植株产生花粉的基因型及比例是A:a=2:1,雌配子为A:a=7:5
C F2中红花:粉红花:白花=14:17:5
D. F2中纯合子的比例为17/36
二、多选题
16. 某地区的某种野兔原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后,其进化过程如图1所示,如图2为在某段时间内种群甲中的位于X染色体上的某基因A的基因频率的变化情况。下列分析错误的是( )
A. 图1中①表示原种群分成的种群甲和种群乙,该过程为地理隔离;②为自然选择
B. 新物种形成必须经过①和③
C. 从图2中可以判断出T点时形成了新物种
D. 某时间点统计甲种群中XAXA个体占40%、XAXa个体占8%、XaXa个体占2%,XAY个体占40%、XaY个体占10%,则该种群a基因频率约为11%
17. 所有磷酸基团被32P标记的某DNA分子复制过程如图所示,该DNA分子由500个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。将该DNA分子放在只含31P的培养液中让其复制,共产生100个DNA分子。下列有关叙述,错误的是( )
A. DNA的复制需要DNA聚合酶参与,该酶以解开的两条母链为模板
B. 图中的DNA具有从多个起点同时开始复制、边解旋边双向复制的特点
C. 所有子代DNA分子中,含32P的DNA单链与含31P的单链比例为1:49
D. 该过程至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸3×104个
18. 遗传性耳聋是一种遗传病,具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。下列分析不合理的是( )
A. 氨基酸序列合成的场所是核糖体,该过程至少需要三种RNA的参与
B. 同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有随机性
C. 图中的基因序列与该基因的mRNA碱基序列一致
D. 突变的基因C控制合成的蛋白质的结构发生改变
19. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。某哺乳动物的卵子及早期胚胎的形成过程如图所示,其中N表示染色体组。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. ①细胞、②细胞和③细胞中的核DNA数目相等
B. 次级卵母细胞形成的过程不需要激素调节
C. ③细胞在精子的作用下完成了减数分裂
D. ④细胞内会形成新细胞核,④细胞的增殖分化潜能大
20. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中直翅∶弯翅=3∶1
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A. ①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B. ②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C. 甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D. 乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
三、填空题
21. 某植物的花色性状由两对等位基因A/a、B/b控制,且基因A和B是红花(深红花或浅红花)出现的必需基因。种植中发现,深红花和白花性状均可稳定遗传,而浅红花性状总是不能稳定
遗传。深红花品系(甲)和白花品系(乙)植株杂交,F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:白花=1:8:7。回答下列问题:
(1)该植物花色性状的遗传遵循________定律。从分子水平分析,F1浅红花比亲本红花颜色浅的可能原因是:F1浅红花色花植株基因型为________,与亲本红色花植株相比,由于相关基因数目不同,导致其花瓣细胞中________少于亲本,合成的红色物质也少于亲本,因此颜色要浅。
(2)根据上述杂交结果判断,白花植株的基因型有________种;白花植株能稳定遗传的原因是:________。F2植株自交,后代会出现2种花色的植株占F2的比例为________。
(3)若在另一条染色体上,还存在色素合成抑制基因D,当基因D存在时,均表现为白花,若某白花植株自交,子代深红花:浅红花:白花=1:2:13,则该白花植株的基因型为________。
(4)甲品系与乙品系杂交产生的F1中,偶然出现一株白花品系,若该白花植株是由于红花基因(A/a、B/b)或色素合成抑制基因(D/d)中的一个基因发生突变所致,请设计两个实验,探究是哪种基因发生了突变。
方法一:让该白花植株________,若子代中________,则说明是红花基因突变所致;若子代中________,则说明是色素合成抑制基因突变所致。
方法二:让该白花植株_______,若子代中________,则说明是红花基因突变所致,若子代中_______,则说明是色素合成抑制基因突变所致。
22. 某严格自花传粉的二倍体植物,野生型为紫花,突变型为白花。研究人员进行了以下相关实验。请分析回答:
(1)在甲地的该植物种群中出现一突变型白花植株。让该白花植株自交,若后代_______,说明该突变型为纯合体。将该白花植株与野生型杂交,若子一代为紫花植株,子二代紫花植株和白花植株比为3:1,出现该结果的条件是:紫花和白花受一对等位基因控制,且相关基因之间的显隐关系是__________________。
(2)在乙地的该植物种群中也出现了一突变型白花植株,且和甲地的突变型白花植株同为隐性突变。为确定甲、乙两地的白花突变是否由同一对基因控制,研究人员进行以下了杂交实验。
实验步骤:将_________________杂交,观察、统计F1表现型及比例。
预期结果及结论:
①若F1表现型为_______,则两地的白花突变由同一对等位基因控制;
②若F1表现型为________,则两地的白花突变由两对等位基因控制。继续让F1自交得到F2,若___________________,说明两对基因位于两对同源染色体上。
23. 某昆虫的圆眼和棒眼是一对相对性状,相关基因(B/b)只位于X染色体上。常染色体上的隐性基因h纯合时,会使性染色体组成为XX的个体发育为不育雄性。让一只棒眼雌性个体与一只棒眼雄性个体杂交,F1中♀棒眼:♂棒眼:♂圆眼=3:3:2。回答下列问题:
(1)该种昆虫的圆眼对棒眼为_____性,判断依据是__________________________。
(2)在上述杂交组合中,亲代雄果蝇的基因型为__________,F1中雄性个体的性染色体组成为__________。
(3)让F1中雌雄个体自由交配,后代的性别比例(♀:♂)为__________,后代中棒眼个体所占比例为__________。
(4)若让一只杂合的棒眼雄性(可育)个体与一只杂合的圆眼雌性个体杂交,后代中♀棒眼:♀圆眼:♂棒眼:♂圆眼=_____________。
24. 果蝇(2n=8)的性别决定方式为XY型,在自然界除了有正常性染色体的雌果蝇个体(XX)、雄果蝇个体(XY),还有性染色体数异常的个体,如XO(发育为雄性)、XXY(发育为雌性)、XYY(发育为雄性)、XXX(发育为雌性,但不能成活)。研究发现,果蝇的复眼颜色由几十个基因共同决定,性状的发育受多基因控制,任何基因的变化和缺陷都会影响到性状。科研人员针对果蝇的眼色开展了一系列的研究,已知基因型为DD、dd、XDXD、XDY、XdY的个体均属于纯合子,回答下列相关问题:
(1)性指数是X染色体个数与常染色体组数的比值,这个比值了决定果蝇的性别,雌果蝇的性指数处于_________范围。性染色体异常的果蝇中没有发现YY的个体,推测其原因可能是_______。
(2)果蝇的猩红眼基因位于Ⅲ号染色体,褐色眼基因位于Ⅱ号染色体,白眼、红宝石眼、朱红眼、深红眼基因位于X染色体上,但是果蝇的眼色却只表现其中一种颜色,从基因表达的角度分析,可能的原因是________。果蝇眼色中红色(V+)对朱红色(V)为显性,杂合体(V+V)表现为红色,但V+VV的表型却为朱红色,这是果蝇眼色遗传的剂量效应,据此推测,V+VV的表型为朱红色的原因可能是_______。
(3)研究人员利用射线照射的方法培育出一只橙眼的雌性突变体,为确定其突变类型,让其与纯合野生型雄果蝇杂交。若该橙眼基因为单基因显性突变,则预计观察到的实验现象是___________(不考虑致死现象)。但实际统计的结果是F1中野生型果蝇的雌雄比例相近,而橙眼果蝇只有雌果蝇,据此可推断橙眼基因所在的位置是___________,橙眼性状的遗传特点是___________。为证实该观点的准确性,可在橙眼果蝇与野生型果蝇随机杂交多代的果蝇群体中调查___________。
25. 果蝇的正常翅(D)对短翅(d)为显性,D、d位于常染色体上。抗杀虫剂(E)对不抗杀虫剂
(e)为显性,已知E、e不位于Y染色体上。现将一只正常翅抗杀虫剂雌果蝇与一只短翅不抗杀虫剂雄果蝇杂交,F1的表型及数量如下表:
F1
正常翅抗杀虫剂雌
正常翅抗杀虫剂雄
正常翅不抗杀虫剂雌
正常翅不抗杀虫剂雄
102
99
101
98
回答下列问题:
(1)若只考虑翅型性状,F1果蝇的基因型为_____,若已知E、e基因也位于常染色体上,写出亲本果蝇的基因型_____。
(2)若已知E、e基因也位于常染色体上,则翅型基因与杀虫剂抗性基因的遗传_____(填“一定”或“不一定”)遵循自由组合定律,理由是_____。若不遵循,请画出F1正常翅抗杀虫剂雌果蝇体内相关基因在染色体的位置_____。
(3)若同时考虑两对相对性状,欲选择杀虫剂抗性性状不同的果蝇,并通过一次杂交确定E、e基因所在染色体,应从F1中选择_____进行杂交得F2,观察F2的表型,并统计比例(不考虑基因突变、交叉互换)。
①若F2雌雄中均表现为_____,则_____。
②若F2雌雄中均表现为正常翅抗杀虫剂:正常翅不抗杀虫剂:短翅不抗杀虫剂=2:1:1,则E、e基因位于常染色体上,且与D、d在同一条染色体上。
③若F2_____,则E、e基因位于X染色体上。
26. 100年来,果蝇(2n=8)作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。图1表示雄性果蝇减数分裂过程中不同时期的细胞图像(显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。请根据以下信息回答问题:
(1)图1中,细胞甲的名称是___________,细胞乙染色体正在进行___________行为,丁图中每个细胞含有的Y染色体数目可能为___________。
(2)图2中Ⅰ和Ⅱ对于维持果蝇前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析,果蝇后代具有多样性的原因是___________(答出2点);过程Ⅲ为___________分裂。
(3)黑体长翅雌果蝇与灰体残翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体残翅200只、黑体长翅198只。如果用横线(——)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲本雌果蝇的基因型可图示为___________,F1雄果蝇产生的配子的基因组成可分别图示为___________。
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