精品解析:河南省驻马店高级中学2024-2025学年高三上学期期中考试生物试题
2024-12-10
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内容正文:
河南省驻马店高级中学
2024-2025学年高三上期期中测试
生物试题
注意事项:
1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.满分:100分考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共24小题,每小题2分,共48分。
1. ①②③④四类生物的部分特征如下:①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁;②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体;③仅由蛋白质与核酸组成;④出现染色体和多种细胞器。下列对应的叙述中正确的是( )
A. 属于原核生物的是①②③ B. 发菜和生菜都属于生物②
C. 生物③只能寄生在活细胞中 D. 能进行有氧呼吸的生物只有④
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
【详解】A、③仅由蛋白质与核酸组成是病毒而非原核生物的特点,A错误;
B、生菜属于细胞,细胞中含有叶绿体,不符合生物②的特点,B错误;
C、③仅由蛋白质与核酸组成,表示病毒,病毒无细胞结构,只能寄生在活细胞中,C正确;
D、②③④四类生物都有可能进行有氧呼吸,D错误。
故选C。
2. 我国的许多农谚彰显着祖先的智慧,同时也透射着生物学原理。下列有关农谚的解释错误的是( )
A. 麦种深谷种浅,荞麦芝麻盖半脸——芝麻中脂肪含量占比较大,与空气接触利于脂肪的氧化
B. 六月落连阴,遍地是黄金——水是影响光合作用的重要因素,合理灌溉有利于提高产量
C. 锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产——施用有机肥可为农作物提供无机盐和能量,增加产量
D. 白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧——昼夜温差较大,利于有机物积累,增加作物产量
【答案】C
【解析】
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:延长光合作用的时间;增加光合作用的面积(合理密植、间作套种);必需矿质元素的供应;CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、“麦种深谷种浅,荞麦芝麻盖半脸”小麦与芝麻相比,芝麻中脂肪含量占比较大,在种子萌发过程中,需要水解种子中的有机物,而脂肪由于含氢多,含氧少,与空气接触获取更多氧气有利于脂肪的氧化分解, A 正确;
B、“六月落连阴,遍地是黄金”说明水是影响光合作用的重要因素,合理灌溉有利于提高产量, B 正确;
C、“锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产”说明施用有机肥可为农作物提供无机盐和二氧化碳,增加产量,不能提供能量, C 错误;
D、“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”可看出该农业增产措施主要是白天升高温度,夜间降低温度,昼夜温差较大,有利于有机物积累,从而提高作物产量,D正确。
故选C。
3. 人体红细胞的生成过程大致为:部分造血干细胞分化为髓样干细胞,进一步分化最终形成幼红细胞,幼红细胞排出细胞核变成网红织细胞,之后细胞器丧失分化为成熟的红细胞。衰老红细胞的细胞质Ca2+浓度增加,激活Ca2+敏感性K+通道、翻转酶、钙蛋白酶及其他蛋白水解酶等,进而相关分子发生级联反应,最终导致红细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 幼红细胞和网红织细胞的分化程度和遗传物质均不同
B. 成熟的红细胞可不断增殖更新,从而保障机体氧气供应
C. 衰老红细胞内的多种酶活性降低,有氧呼吸速率减慢
D. 成熟的红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、由题干信息可知:造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
【详解】A、由题干信息可知,幼红细胞排出细胞核变成网红织细胞,故幼红细胞和网红织细胞的分化程度和遗传物质均不同,A正确;
B、由题干信息可知,成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器,不可增殖更新,B错误;
C、衰老红细胞没有线粒体,进行无氧呼吸,C错误;
D、成熟红细胞衰老后细胞中无细胞核,无各种细胞器,故控制其凋亡的基因在其成熟前已经开始表达,D错误。
故选A。
4. 某高等动物(基因型为 MmNn)的生殖器官中部分细胞分裂过程及相关过程中染色体数变化曲线如图所示。已知图甲所示细胞的1号染色体上是基因M,下列叙述错误的是( )
A. 图甲、图乙、图丙所示细胞均可来自精原细胞
B. 若2号染色体上出现m基因,则原因最可能是基因突变
C. 图乙、图丙所示细胞所处的分裂时期在图丁中分别对应 ab段和ef段
D. 图乙和图丙所示细胞中的染色体组数分别为2组和1组
【答案】D
【解析】
【分析】甲细胞为有丝分裂后期细胞,乙细胞为减数第一次分裂后期细胞,丙为减数第二次分裂后期细胞。
【详解】A、甲细胞为有丝分裂后期细胞,乙细胞为减数第一次分裂后期细胞,丙为减数第二次分裂后期细胞,精原细胞可通过有丝分裂增加数量,可通过减数分裂得到成熟的生殖细胞,故图甲、图乙、图丙所示细胞均可来自精原细胞,A正确;
B、甲细胞为有丝分裂后期细胞,1号和2号在着丝粒分裂前为姐妹染色单体的关系,故若2号染色体上出现m基因,则原因最可能是基因突变,B正确;
C、乙细胞为减数第一次分裂后期细胞,丙为减数第二次分裂后期细胞,图丁中ab段为减数第一次分裂,ef为减数第二次分裂后期,C正确;
D、图乙和图丙所示细胞中的染色体组数均为2组,D错误。
故选D。
5. 下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中,正确的有几项( )
①真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
②原核细胞的拟核中不存在DNA与蛋白质结合形成的复合物
③卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
④细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,而衰老的黑色素细胞中黑色素合成减少
⑤衰老的骨骼肌细胞中自由基还攻击蛋白质,使线粒体内葡萄糖的氧化分解速率减慢
⑥用一定方法诱导干细胞形成的胰岛细胞中,核糖核酸的种类和干细胞没有差异
⑦细胞自噬在废物清除、结构重建、生长发育中发挥重要作用,但自噬过强可能诱导细胞凋亡
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】B
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】①真核细胞中有由蛋白质纤维组成的网架结构细胞骨架,也有细胞膜、核膜及细胞器膜构成的生物膜系统,它们在细胞中都具有物质运输、能量转换和信息传递的功能,①正确;
②原核细胞的拟核中DNA和蛋白质不结合成染色体结构,但拟核DNA也会与蛋白质结合形成的复合物,如DNA复制时,DNA聚合酶与DNA要结合成复合物,②错误;
③卵细胞体积较大,相对表面小,不有利于和周围环境进行物质交换,③错误;
④细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,而衰老的黑色素细胞中酪氨酸酶的活性降低,酪氨酸转化成黑色素的量减少,细胞合成的黑色素减少,④正确;
⑤葡萄糖不会进入线粒体内氧化分解,⑤错误;
⑥用一定方法诱导干细胞形成的胰岛细胞与干细胞选择了不同基因进行表达,核糖核酸种类不同,⑥错误;
⑦细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构或物质,在废物清除、结构重建、生长发育中发挥重要作用,但自噬过强就可能诱导正常细胞凋亡,⑦正确。
故选B。
6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是( )
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用14C标记
大肠杆菌成分
用32P标记
用18O标记
未标记
A. 第二组实验中,子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O
B. 第三组实验中,子代噬菌体的DNA中不一定含有14C
C. 第一组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0
D. 第三组实验经过一段时间培养后离心,检测到放射性主要出现在沉淀物中
【答案】D
【解析】
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,由DNA和蛋白质构成。在寄生的过程中,它会把自身的遗传物质注入到大肠杆菌内,并利用大肠杆菌内的物质合成新的噬菌体,进行大量增殖。为了确定它注入到大肠杆菌内的是它的蛋白质还是DNA(即哪个是它的遗传物质),科学家采用放射性同位素标记的方法进行了相关实验。
【详解】A、大肠杆菌成分用18O标记,子代噬菌体的蛋白质外壳的原料完全来自大肠杆菌,故子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O,A正确;
B、14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA的半保留复制,子代部分噬菌体含有亲代DNA的一条链,所以子代噬菌体的DNA中不一定含有14C,B正确;
C、噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA做模板链,大肠杆菌提供脱氧核苷酸为原料,合成子代噬菌体的,所以每一个子代噬菌体都含32P;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不会进入大肠杆菌体内,故子代噬菌体中都不含35S,C正确;
D、14C既能标记噬菌体的DNA,也能标记噬菌体的蛋白质外壳,所以经过一段时间培养后离心,检测到放射性在上清液和沉淀物中都有,D错误。
故选D。
7. 研究人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交(不同种生物通过有性杂交产生子代)。两种植物均含14条染色体,但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一对等位基因控制,基因型与表现型的关系如下图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现,植株X能开花,且A1、A2控制红色素的效果相同,并具有累加效应。下列相关叙述中正确的是
A. 植株X有三种表现型,其中粉红色个体占1/2,植株Y产生配子过程可形成7个四分体
B. 植株X不可育的原因是没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂,不能形成正常的配子
C. 图中①处可采用的处理方法只有一种,即用秋水仙素处理植株X的幼苗,进而获得可育植株Y
D. 用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗,性成熟后自交,子代中只开白花的植株占1/6
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:两种植株的花色各由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律。A1对a1不完全显性,A2对a2不完全显性。由于两种植株间的染色体互不同源,属于两种不同的物种,存在生殖隔离,所以植株X不可育。
【详解】A、依题意和图示分析可知:植物A1a1产生的配子及其比例为A1: a1=1:1,植物A2a2产生的配子及其比例为A2: a2=1:1,二者的杂交后代植株X的基因型及其比例为A1A2: A1a2:A2a1: a1a2=1: 1: 1:1,由于A1、A2控制红色素合成的效果相同,并具有累加效应,所以植株X的表现型及比例为红色: 粉红色: 白色=1:2:1,即植株X有三种表现型,其中粉红色个体占1/2,植株Y是植株X经过染色体加倍而产生的,体细胞中含有14对同源染色体,因此植株Y产生配子过程中可形成14个四分体,A错误;
B、由于甲、乙两种植株间的染色体互不同源,所以植株X的体细胞中没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂,不能形成正常的配子,因而不可育,B正确;
C、图中①处可采用低温或用秋水仙素处理植株X的幼苗的方法获得可育植株Y,C错误;
D、用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗可导致体细胞染色体加倍,其基因型为A1A1a1a1,性成熟后产生配子的基因型及其比例为A1A1:A1a1:a1a1=1:4:1,自交子代中只开白花的植株占1/6×1/6=1/36,D错误。
故选B。
8. 甲状腺激素结构如下图1.甲状腺滤泡细胞内的I浓度是血浆中I浓度的30倍。血浆中I进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的。钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出,以维持细胞内外钠离子浓度差,如图2所示。哇巴因是钠钾泵抑制剂;NO3-可以与I-竞争NIS。以下叙述错误的是( )
A. 血浆中I-进入滤泡上皮细胞的过程是主动运输
B. 可推知哇巴因能够抑制NIS的功能,从而影响甲状腺激素的合成
C. 甲状腺激素的合成与分泌需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器分工合作
D. NO3-能够影响Ⅰ进入甲状腺滤泡上皮细胞
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图2分析可知,甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的30倍,因此血浆中的I-进入甲状腺滤泡细胞内是逆浓度梯度转运,那么转运方式为主动运输,而血浆中I-进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的,则碘进入甲状腺滤泡细胞内消耗的能量来自钠离子跨膜运输产生的化学势能;通过钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出的方式为主动运输,哇巴因是钠钾泵抑制剂,则会抑制钠离子运出细胞,硝酸根离子(NO3-)可以与I-竞争NIS,会影响甲状腺滤泡吸收碘的速率。
【详解】A、根据题意可知,血浆中I-进入滤泡上皮细胞的过程需要逆浓度梯度进行,因此是主动转运的方式,A正确;
B、根据题意,哇巴因是钠钾泵抑制剂,则会抑制钠离子运出细胞,影响细胞内外钠离子浓度差,进而抑制NIS介导的钠碘的同向转运,碘的吸收减少从而影响甲状腺激素的合成,B正确;
C、甲状腺激素的化学本质是氨基酸的衍生物,不是蛋白质,而核糖体是蛋白质的合成场所,内质网和高尔基体是加工成所,因此不需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器分工合作,C错误;
D、根据题意,硝酸根离子(NO3-)可以与I-竞争NIS,而NIS介导的钠碘的同向转运,因此影响I-进入甲状腺滤泡上皮细胞,D正确。
故选C。
9. 核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A. 图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B. 该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C. 图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D. 若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;
B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;
C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;
D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
故选B。
10. 重叠基因具有独立性但共同使用部分核苷酸序列。X174噬菌体的单链环状DNA共有5387个核苷酸,其编码的11种蛋白质的总分子量为262000(氨基酸的平均分子量约为110)。下列有关分析错误的是( )
A. X174噬菌体DNA中存在重叠基因
B. X174噬菌体DNA中没有不转录的碱基序列
C. 合成X174噬菌体蛋白的过程所需的ATP都来自细胞质基质
D. X174噬菌体单链环状DNA中4种碱基的数目可能各不相等
【答案】B
【解析】
【分析】噬菌体是专门寄生于细菌的病毒,需要在细菌内繁殖,利用细菌的氨基酸、核苷酸等原料合成自己的蛋白质。
【详解】A、11种蛋白质的总分子量为262000,氨基酸的平均分子量约为110,说明蛋白质中共有约2382个,需要DNA中的核苷酸大约7145个,而X174噬菌体的单链环状DNA共有5387个核苷酸,说明存在重叠基因,A正确;
B、基因中存在启动子和终止子,故可能含有不转录的碱基序列,B错误;
C、合成X174噬菌体蛋白的过程所需的ATP都来自宿主细胞,噬菌体的宿主细胞是细菌,细菌的ATP产生于细胞质基质,C正确;
D、X174噬菌体的DNA是单链环状,4种碱基的数目可能各不相等,D正确。
故选B。
11. TATAbox(TATA框)是多数真核生物基因中的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT。RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶可与TATAbox中的起始密码子结合
B. TATAbox的缺失会导致该DNA无法复制和转录
C. TATAbox初步水解的产物中含有四种脱氧核糖核苷酸
D. 基因易在TATA框处解开螺旋与此处氢键数目少有关
【答案】D
【解析】
【分析】1.脱氧核糖核酸(DNA)的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成),含氮碱基有A、C、G、T四种。
2.启动子和终止子是一小段DNA,是基因的非编码区的两个部分,负责决定转录的起始部位和终止部位,用于转录过程,其本质是DNA;而起始密码子和终止密码子是RNA的两个部分,是决定翻译的起始部位和终止部位,用干核糖体翻译过程,其本质是三个相邻的核糖核苷酸。
【详解】A、起始密码子在mRNA上,而驱动转录的开始的是启动子,在DNA上,RNA聚合酶可与TATAbox中的启动子结合,A错误;
B、题意显示,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录,说明TATAbox有RNA聚合酶的结合位点,能启动基因转录,所以TATAbox的缺失会导致该DNA无法转录,但不影响复制过程,B错误;
C、TATAbox中的碱基序列为为TATAATAAT,其初步水解的产物中含有两种脱氧核糖核苷酸,为腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、TATAbox的碱基序列为TATAATAAT,而A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,因而基因易 TATA框处氢键数目少,稳定性差,因而基因的该处容易解开螺旋,D正确。
故选D。
12. 人类有一种隐性遗传病,其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。对下图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到如下条带图。下列相关分析正确的是( )
A. 基因A产生基因a的变异属于染色体变异
B. 基因A、a位于常染色体上
C. 成员1、2再生一个孩子患病的概率为50%
D. 成员8号基因型有两种可能
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。
【详解】A、分析题意可知,该病的致病原因是基因A编码序列部分缺失所致,属于基因突变,A错误;
B、分析题意可知,该病是隐性遗传病,且由条带图可知,成员1只含基因A,成员2只含基因a,而成员4只含基因A,若为伴Y遗传,1号为女性不应携带相应等位基因;若为常染色体遗传,则AA×aa不可能出现子代基因型为AA的个体;故致病基因位于X染色体上,B错误;
C、结合B分析可知,该致病基因位于X染色体,亲代为XAXA×XaY,再生一个孩子患病的概率为0,C错误;
D、结合条带图可知,5号基因型是XAXa,6号基因型是XAY,则成员8号基因型有两种可能:XAXA或XAXa,D正确。
故选D。
13. 现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B. 在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A基因突变加快
C. 将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D. 甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干信息“将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强”,可知吸引蛾类或蜂类传粉的决定性因素是花冠颜色。
【详解】A、甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,导致两物种之间不会交叉传粉,对维持两物种生殖隔离具有重要作用,A正确;
B、甲主要靠蛾类传粉,在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,但并不会导致A基因突变加快,B错误;
C、基因库是指一个种群内所有个体的全部基因,将A基因引入甲植物种群(本身不含A基因)后,甲植物种群的基因库发生改变 ,C错误;
D、若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变(释放的挥发物质没有改变),但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强,推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素,而不是释放的挥发物,D错误。
故选A。
14. 东北虎和华南虎是我国野生虎的两个亚种,自然条件下两种虎之间很难进行基因交流。下列说法正确的是( )
A. 东北虎和华南虎很难进行基因交流的原因是存在生殖隔离
B. 长白山地区所有东北虎的全部基因构成该种群的基因库
C. 东北虎等大型肉食动物的存在不利于生物多样性的增加
D. 与华南虎相比,东北虎更能适应寒冷环境是定向变异的结果
【答案】B
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、自然条件下,东北虎和华南虎由于存在地理隔离,很难进行基因交流,两者属于同一物种,不存在生殖隔离,A错误;
B、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,B正确;
C、捕食者可以吃掉被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,起到促进种群发展的作用,且捕食者往往捕食个体数量多的物种,从而为其他物种的生存留出空间,因此客观上讲,捕食者的存在有利于增加生物多样性,C错误;
D、生物变异是不定向的,D错误。
故选B。
15. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。2、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【详解】A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质,A错误;
B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离,B错误;
C、大肠杆菌的质量大于噬菌体,离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌,C正确;
D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选C。
16. 下列关于甲基化和表观遗传的叙述,错误的是( )
A. 表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
B. 构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
C. 研究表明,吸烟会使人的体细胞中DNA的甲基化水平升高
D. DNA甲基化会使DNA中所含有的遗传信息发生一定的改变
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、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过程中,是生物变异的一种类型,A正确;
B、表观遗传的调节机制有DNA修饰、组蛋白修饰、非编码RNA调控、染色质重塑、核小体定位等,故甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达,B正确;
C、研究表明,吸烟会使人的体细胞中DNA的甲基化水平升高,进而影响相关基因的表达,C正确;
D、DNA甲基化会影响基因的表达,但并没有引起DNA中所含有的遗传信息发生改变,D错误。
故选D。
17. 小鼠常染色体上的A基因能控制合成某种生长因子,a基因无此功能,小鼠不能合成该生长因子时表现为体型矮小。雌性个体产生的卵细胞内A、a基因均发生甲基化,丧失原基因的功能,记作A*、a*。雄性个体产生的精子中A、a基因全部去甲基化。一正常鼠与一矮小型鼠杂交,子一代相互交配得到子二代。下列叙述错误的是( )
A. A与A*具有相同的碱基序列
B. 正常鼠的基因型有AA*、Aa*
C. 若子一代全为矮小型鼠,则雄性亲本为矮小型鼠
D. 若子一代全为正常鼠,则子二代中正常鼠所占比例为3/4
【答案】D
【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、发生甲基化后基因的碱基序列保持不变,因此A与A*具有相同的碱基序列,A正确;
B、卵细胞中的相关基因(A、a)甲基化,精子中的相关基因去甲基化,因此正常鼠的基因型为AA*、Aa*,B正确;
C、亲本中,正常鼠的基因组成为AA*或Aa*,矮小型鼠的基因组成为A*a或a*a,若子一代全为矮小型鼠,则雄性亲本的基因型为a*a,C正确。
D、若子一代全为正常鼠,则雄性亲本的基因型为A*A(正常鼠),雌性亲本(矮小型鼠)的基因型为A*a或a*a,子二代的基因型如表:
从表中看出,若子一代全为正常鼠,则子二代中正常鼠所占比例为3/4或1/2,D错误。
故选D。
18. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜
B. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点左移
C. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 光照强度在c时,每日光照12小时,一昼夜中细叶桉的干重将增加,蛤蒌的干重将减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、阴生植物在光照强度较低时就能达到最大值,而阳生植物需要在较强的光照强度下才能达到最大值,据此可判断A是阳生植物细叶桉,B是阴生植物蛤蒌。
2、光照强度为 a时,B植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照强度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用;光照强度为 b时,A植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照强度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用;光照强度为c时,植物B的光合作用达到最大值,光照强度为d时,植物A的光合作用达到最大值。
【详解】A、当光照强度为a时,植物A、B都既进行光合作用又进行呼吸作用,光合作用产生ATP的场所是叶绿体中类囊体薄膜,细胞呼吸产生ATP场所包括细胞质基质和线粒体,因此叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜,A正确;
B、若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,植物吸收镁增加使得细胞中叶绿素含量增加,植物的光合作用速率增加,而此时细胞呼吸速率不变,因此B植物的a点左移,B正确;
C、光照强度在c点之后(d点之前),随着光照强度的增加,B植物的光合速率不再增加,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度,C正确;
D、蛤蒌为阴生植物,对应图中的B曲线,细叶桉为阳生植物,对应曲线A,光照强度在c时,蛤蒌P/R>2,而细叶桉P/R<2,因此,每日光照12小时,一昼夜中细叶桉的干重将减少,蛤蒌的干重将增加,D错误。
故选D。
19. 2020年全球发生了一场严重的新冠肺炎疫情,其病原体2019-nCoV是一种具有包膜,单条正链RNA(+)的冠状病毒,该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a-e表示相应的生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A. RNA(+)既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子
B. a、c、d表示RNA的复制过程,图中的mRNA与RNA(+)序列相同
C. b、d、e表示翻译过程,该过程所需要的原料、tRNA和能量均来自于宿主细胞
D. 该病毒经主动运输方式进入宿主细胞
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图:图中a表示以正链RNA(+)为模板合成RNA(-);b表示以正链RNA(+)为模板直接翻译形成RNA聚合酶;c表示以RNA(-)为模板合成正链RNA(+);de表示合成子代病毒蛋白质的过程。
【详解】A、RNA(+)是该病毒的遗传物质,因此其含有该病毒的基因,同时RNA(+)可直接作为模板翻译形成RNA聚合酶,说明其上含有起始密码子和终止密码子,A正确;
B、过程a、c表示RNA的复制过程,d不是RNA的复制过程,d表示转录过程,B错误;
C、过程b、e表示翻译过程,该过程所需的原料、tRNA和能量均来自于宿主细胞,d表示转录过程,C错误;
D、2019-nCoV是一种RNA病毒,由蛋白质和RNA组成,蛋白质和RNA均属于大分子物质,进入细胞时的方式是胞吞作用,所以由蛋白质和RNA构成的2019-nCoV进入宿主细胞的方式也是胞吞,D错误。
故选A。
【点睛】
20. 基因H能编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列UUC,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法不正确的是( )
A. 基因H突变后,参与基因复制的嘧啶核苷酸比例不变
B. 基因H转录时,核糖核苷酸之间通过氢键连接成链
C. 突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D. 在突变基因的表达过程中,最多需要64个tRNA参与
【答案】B
【解析】
【分析】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和RNA中,核苷酸之间通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。
3、关于tRNA,考生可以从以下几方面把握:
(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;
(2)种类:61种(3种终止密码子没有对应的tRNA);
(3)特点:专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;
(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、基因中嘧啶数与嘌呤数始终相同,因此基因H突变后,参与基因复制的嘧啶核苷酸比例不变,仍为50%,A正确;
B、基因H转录时,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接成链,B错误;
C、该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列UUC,这最多会导致2个密码子发生改变,因此突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同,C正确;
D、由于突变基因在表达过程中,需要表达的肽链含有64个氨基酸,每个氨基酸需要一个tRNA转运,所以最多需要64个tRNA参与,D正确。
故选B。
21. 下列有关生物的遗传变异和遗传病的叙述,正确的是
A. 通过产前诊断确定胎儿性别可有效预防白化病
B. 三倍体无子西瓜不能产生种子,因此是不能遗传的变异
C. 非同源染色体之间互换部分片段属于染色体结构的变异
D. 体内不携带遗传病的致病基因就不会患遗传病
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变属于基因突变。
2、三倍体植物可由二倍体植株和四倍体植株杂交形成的受精卵发育而来,属于可遗传变异。
3、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
【详解】A、因白化病为常染色体遗传病,通过产前诊断确定胎儿性别不能预防白化病,A错误;
B、制备三倍体无子西瓜的原理是染色体变异,属于可遗传的变异,B错误;
C、非同源染色体之间互换部分片段属于染色体结构的变异中的易位,C正确;
D、体内不携带遗传病的致病基因也可能患染色体异常遗传病,如21三体综合征,D错误。
故选C。
22. 中心法则揭示了生物的遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程。下列叙述正确的是( )
A. 在所有真核细胞中,①②两个过程均可发生
B. ①②③④⑤过程都发生了碱基互补配对,③和⑤过程配对方式完全相同
C. ②和⑤过程所用的原料和酶都一样,③过程需要tRNA和核糖体参与
D. 某病毒增殖时可发生④和⑤过程
【答案】B
【解析】
【分析】图示为中心法则的内容,其中①表示DNA分子的自我复制;②表示转录过程;③表示翻译过程;④表示逆转录过程;⑤表示RNA分子的自我复制过程。
【详解】A、①为DNA分子复制过程,只发生在能进行细胞分裂的细胞中,因此并不是在所有真核细胞中都能发生①过程,②表示转录过程,真核细胞一般都能发生,A错误;
B、中心法则的每个环节都发生了严格的碱基互补配对,从而使遗传信息能准确传递,③是翻译,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子能发生碱基互补配对,⑤是RNA复制,碱基配对方式与③过程相同,都是A-U、G-C,B正确;
C、②过程为转录,需要RNA聚合酶参与,⑤过程是RNA复制,需要RNA复制酶参与,因此②和⑤过程所需的酶不同,但所需原料相同,C错误;
D、④为逆转录过程,可发生在某些逆转录病毒的增殖过程中,⑤过程发生在RNA病毒增殖过程中,D错误。
故选B。
23. 科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如下表。已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑互换、染色体变异、基因突变等情况。下列叙述错误的是( )
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a,4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色
B/b,9号染色体
白色
橘红色
橘红色
橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹
E/e,4号染色体 F/f,2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹∶无覆纹≈9∶7
A. 果肉颜色的显性性状是橘红色
B. F1个体所产配子类型有8种
C. F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是5/8
D. F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是9∶3∶4
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格数据可知,控制果肉颜色的B、b基因位于9号染色体,控制果皮底色的A、a基因和控制果皮覆纹中的E、e基因均位于4号染色体,且A和E连锁,a和e连锁;控制果皮覆纹E、e和F、f的基因分别位于4和2号染色体上,两对基因独立遗传,且有覆纹基因型为E_F_,无覆纹基因型为E_ff、eeF_、eeff。
【详解】A、结合表格分析可知,亲本分别是白色和橘红色杂交,F1均为橘红色,F1杂交,子代出现橘红色:白色=3:1的性状分离比,说明橘红色是显性性状,A正确;
B、由于F2中黄绿色:黄色≈3:1,可推知F1应为Aa,橘红色:白色≈3:1,F1应为Bb,有覆纹:无覆纹≈9:7,则F1应为EeFf,故F1基因型应为AaBbEeFf;由于A和E连锁,a和e连锁,而F、f和B、b独立遗传,故F1产生的配子类型有2(AE、ae)×2(F、f)×2(B、b)=8种,B正确;
C、已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,F2中黄色无覆纹果皮中的纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子为1/3,黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株纯合子所占比例为1/6,故杂合子所占比例是1-1/6=5/6,C错误;
D、结合表格可知,F2中关于果肉颜色的表现型有2种,由于A和E连锁,a和e连锁,F2中基因型为A_E_的为3/4,aaee的为1/4,F2中黄绿色有覆纹果皮(A_E_F_)、黄绿色无覆纹果皮(A_E_ff)、黄色无覆纹果皮(aaeeF_、aaeeff)的植株数量比是(3/4×3/4):(3/4×1/4):(1/4×3/4+1/4×1/4)=9:3:4,D正确。
故选C。
24. 某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现有长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只,杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B. 若F1每种表型都有雌雄个体、则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
【答案】ABC
【解析】
【分析】位于性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联的现象,叫做伴性遗传。
【详解】A、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,这两种情况的杂交组合产生的F1均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等,A正确;
B、若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体上,则杂交的结果是:F1有两种表型为雌性、两种为雄性,或者只有两种表现型,两种表现型中每种表型都有雌雄个体。所以若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体,B正确;
C、若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上,则性状的表现与性别没有关联,F1每种表型都应该有雌雄个体,不可能出现F1有两种表型为雌性、两种为雄性的情况,所以控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体上,C正确;
D、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1有两种表型为雌性、两种为雄性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。
故选ABC。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
25. 为探讨某植物叶片的光合特性,研究小组对其不同叶龄叶片的光合指标进行了观测,实验结果如图甲(注:d是单位“天”,a是单位“年”)。同时研究了干旱、冷害等胁迫对该植株代谢活动的影响,对胁迫期和恢复期的相关指标进行了测量,结果如图乙。分析回答下列问题:
(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是________,提取色素所用的试剂是________,这些色素吸收光能的两个用途是________。
(2)比较单个细胞中自由水所占比例,0~10d叶片________(填“高于”“低于”或“等于”)la叶片,原因是________。
(3)进一步研究发现10d后的叶片气孔导度和胞间CO2均无明显差异,0~10d叶片的气孔导度明显小于10d~20d叶片,但胞间CO2浓度却明显大于10d~20d叶片。从影响光合作用因素的角度分析,推测原因是________。
(4)图乙的实验中,对照组植物相关处理条件是________结果显示,胁迫期D&C组净光合速率小于C组,而恢复期D&C组净光合速率明显大于C组,说明________。由此可知在遇到冷冻极端天气时应________(填“增加”或“减少”)灌溉,有助于缓解冷冻带来的危害。
【答案】(1) ①. 叶绿素a ②. 无水乙醇 ③. 利用光能将水分解为氧气和NADPH,利用光能合成ATP
(2) ①. 高于 ②. 0~10d叶片更幼嫩,代谢更旺盛,自由水比例更高
(3)0~10d叶气孔导度低,从气孔进入的CO2较少,但光合色素(光合相关酶)含量少,光合速率低,CO2消耗更少,因此胞间CO2较高
(4) ①. 适宜的温度和水分 ②. 干旱能够明显缓解冷害胁迫对玉米光合(和生长)等造成的损伤 ③. 减少
【解析】
【分析】光合作用的原料为水、CO2,动力为光能,都是影响光合作用强度的因素。因此,只要影响到原料、能量的供应,都可能是影响光合作用强度的因素。此外光合作用需要众多酶的参与,因此影响酶活性的因素,如温度,也是影响因子。
【小问1详解】
叶绿体中吸收光能的色素包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,根据纸层析法分离色素的结果可知,叶绿素a的色素带最宽,说明吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a。光合色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇提取光合色素。光合色素吸收的光能一方面将水分解为氧气和形成NADPH,另一部分光能用于ATP的合成。
【小问2详解】
幼嫩细胞的细胞代谢旺盛,自由水比例更大。由于0~10d叶片更幼嫩,代谢更旺盛,自由水比例更高,因此0~10d叶片单个细胞中自由水所占比例高于la叶片。
【小问3详解】
胞间CO2浓度的高低与气孔的导度和细胞光合速率大小有关,0~10d叶片的气孔导度明显小于10d~20d叶片,从气孔进入的CO2较少,但叶片幼嫩,发育不完全,其光合色素(或光合相关酶)含量少,光合速率低,CO2消耗更少,因此胞间CO2较高。
【小问4详解】
实验为研究干旱、冷害等胁迫对该植株代谢活动的影响,故实验的自变量为干旱、冷害处理,故对照组处理应为适宜温度和水分。胁迫期D&C组净光合速率小于C组,而恢复期D&C组净光合速率明显大于C组,说明干旱和冷害同时处理,干旱能够明显缓解冷害胁迫对玉米光合(和生长)等造成的损伤。由此可知在遇到冷冻极端天气时应减少灌溉,有助于缓解冷冻带来的危害。
26. 夜盲症俗称“雀蒙眼”,是指在光线昏暗环境下或夜晚视物不清或完全看不见东西、行动困难的一类疾病。 夜育症分为暂时性夜盲症(缺乏维生素A)、先天性夜盲症(受一对基因控制)等类型。下图是一个先天性夜盲症家族的遗传系谱图,经基因检测,Ⅱ4不具有夜盲症相关基因(用B、b表示),请回答下列问题:
(1)正常人若缺乏维生素A而患暂时性夜盲症,该性状是不可遗传的变异,原因是_____。
(2)据图分析可以判断先天性夜盲症的遗传方式为____遗传, 理由是_____。
(3)若Ⅱ5与Ⅱ6为同卵双胞胎,Ⅲ10为患病男孩的概率为____; 若Ⅱ5与Ⅱ6为异卵双胞胎,则Ⅲ10为患病男孩的概率为___。
(4)若Ⅲ9患白化病,则Ⅱ4、Ⅱ5再生一个孩子,只患一种病的概率为_____。
(5)若Ⅲ10为克氏综合征(性染色体为XXY)的夜盲症患者,其基因型可以表示为___,请说明形成该克氏综合征个体的原因是____。
【答案】 ①. (环境变化引起的)遗传物质没有发生改变 ②. 伴X染色体隐性 ③. 正常双亲(Ⅱ4、Ⅱ5) 生出患病儿子,且Ⅱ4不具有夜盲症基因 ④. 1/4 ⑤. 1/8 ⑥. 3/8 ⑦. XbXbY ⑧. 其母亲(6号)形成卵细胞时的减数第二次分裂过程中,两条X染色体未分离
【解析】
【分析】分析遗传系谱图可知,正常父母生下患病孩子,所以此病为隐性遗传病,由题中信息“经基因检测,Ⅱ4不具有夜盲症相关基因”,可知,此病的基因不是位于常染色体上,而是位于X染色体上。
【详解】(1)正常人若缺乏维生素A而患暂时性夜盲症,是由于缺乏营养引起的,属于环境变化引起的,遗传物质没有发生改变,所以该性状是不可遗传的变异。
(2)据图分析,正常双亲(Ⅱ4、Ⅱ5) 生出患病儿子,且Ⅱ4不具有夜盲症基因,可以判断先天性夜盲症的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
(3)分析可知,由于Ⅲ8患病,基因型为XbY,则Ⅱ5基因型为XBXb,若Ⅱ5与Ⅱ6为同卵双胞胎,则Ⅱ6基因型也为XBXb,Ⅱ7基因型为XBY,Ⅲ10为患病男孩的概率为1/4; 若Ⅱ5与Ⅱ6为异卵双胞胎,则Ⅱ6基因型也为XBXb的可能性为1/2,则Ⅲ10为患病男孩的概率为1/8。
(4)若Ⅲ9患白化病,白化病是常染色体隐性遗传病,则Ⅱ4的基因型为AaXBY,Ⅱ5基因型为Aa XBXb,,若再生一个孩子,患白化病的概率为1/4,患夜盲症的概率为1/4,则只患一种病的概率为1/4×3/4+1/4×3/4=3/8。
(5)若Ⅲ10为克氏综合征(性染色体为XXY)的夜盲症患者,其基因型可以表示为XbXbY,其XbXb来自母亲,说明其母亲(6号)形成卵细胞时的减数第二次分裂过程中,两条X染色体未分离。
【点睛】人类遗传病判断口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病(女患者),父子患病为伴性-----伴X染色体隐性遗传病。有中生无为显性,显性遗传看男病(男患者),母女患病为伴性-----伴X隐性遗传病。若男女患病概率相等,则为常染色体遗传。
27. S221不育株是福建省三明市农业科学研究所在水稻中发现的雄性不育突变体,研究发现该植株的雄性不育性是由位于8号染色体上的基因SDGMS引起的。中国科学家于2023年8月7日首次克隆出SDGMS基因,该基因有望使水稻杂交育种步入快速、简易的新路径。
(1)水稻难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种的原因是________。
(2)选取S221不育株与任何一种可育水稻品种杂交,收获________个体所结种子,种植后在________(填“分蘖期”或“抽穗期”或“成熟期”,分冀期是指禾本科作物等从分蘖节上开始发出分枝的时期)统计其杂交后代中不育株与可育株性状分离比,结果都呈1:1分离,且可育株自交后代没有育性分离,由此说明:S221不育株的不育性受单个________(填“显性”或者“隐性”)核基因控制。
(3)为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株,科学家欲通过基因工程将小麦蓝粒基因N导入S221幼胚细胞中的一条染色体上,使其表现为蓝粒雄性不育。若要判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系,请设计实验进行探究。
实验思路:________。
①若子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,则________;
②若子代中________,则基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同染色体上;
③若子代中________,则基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上。
(4)假设中国科学家最终选育出了小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS位于同一条染色体上的双杂合水稻品种D。理论上将水稻D与野生型水稻杂交后代中,偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体,对该现象的最可能解释是________。
【答案】(1)水稻的花小且多,且两性花去雄难度大
(2) ①. S221不育植株 ②. 抽穗期 ③. 显性
(3) ①. 将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交,观察并统计子代表型及比例 ②. .基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上 ③. 蓝粒可育:非蓝粒不育=1:1 ④. 蓝粒不育:非蓝粒可育:蓝粒可育:非蓝粒不育=1:1:1:1
(4)水稻品种D减数分裂I前期8号染色体中的非姐妹染色单体发生了互换,使得SDGMS基因和蓝粒基因N分别进入到不同配子中
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由于水稻的花小且多,去雄难度大(或水稻花为两性花,去雄难度大),因此水稻难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种。
【小问2详解】
选取S221不育株与任何一种可育水稻品种杂交,由于S221不育株只能做母本,故该杂交实验中S221不育株做的母本,即杂交后收集S221不育株个体所结种子。由于不育株不能产生花粉,故观察不育株的性状应在抽穗期,即种植后在抽穗期统计不育株与可育株性状分离比,结果都为1∶1,且可育株自交后代没有育性分离。假设控制是否可育的基因用A/a表示,若S221不育株的不育性受单个显性基因A控制,则S221不育株的基因型为Aa,与任何一种可育水稻品种(aa)杂交,则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1,符合题意;若S221不育株的不育性受单个隐性基因a控制,则S221不育株的基因型为aa,与任何一种可育水稻品种(AA、Aa)杂交,则子代的表型及比例为不育株与可育株=1∶1,或全为可育性,不符合题意,故S221不育株的不育性受单个显性核基因控制。
【小问3详解】
为判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系,可通过将该蓝粒雄性不育株与野生型可育水稻杂交,观察并统计子代表型及比例来实现。蓝粒基因与非蓝粒基因这对相对性状假设用B/b表示。
①若基因N与基因SDGMS位于同一条染色体上,则A、B位于一条染色体上,蓝粒雄性不育株的基因型为AB//ab,与野生型可育水稻(ab//ab)杂交,子代基因型及比例为AB//ab∶ab//ab=1∶1,子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1。
②若基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同条染色体上,则Ab位于一条染色体上,aB位于另一条染色体上,蓝粒雄性不育株的基因型为Ab//aB,与野生型可育水稻(ab//ab)杂交,子代基因型及比例为Ab//ab∶aB//ab=1∶1,子代中蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1。
③若基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上,则A/a、B/b位于两对同源染色体上,蓝粒雄性不育株AaBb与野生型可育水稻aabb杂交,子代基因型及比例为AaBb∶aaBb∶Aabb∶AaBb=1∶1∶1∶1,蓝粒不育∶非蓝粒可育∶蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1。
【小问4详解】
假设中国科学家最终选育出了小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS位于同一条染色体上的双杂合水稻品种D(AB//ab),理论上将水稻D与野生型水稻杂交后代中,子代蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,但偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体,其原因是水稻品种D减数分裂I前期8号染色体中的非姐妹染色单体发生了互换,使得SDGMS基因和蓝粒基因N分别进入到不同配子中,形成的受精卵中AB不同时出现,从而使后代并非都是蓝粒不育和非蓝粒可育。
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河南省驻马店高级中学
2024-2025学年高三上期期中测试
生物试题
注意事项:
1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.满分:100分考试时间:75分钟
一、单项选择题:本题共24小题,每小题2分,共48分。
1. ①②③④四类生物的部分特征如下:①只有核糖体一种细胞器,无细胞壁;②具有核糖体和叶绿素,但没有叶绿体;③仅由蛋白质与核酸组成;④出现染色体和多种细胞器。下列对应的叙述中正确的是( )
A. 属于原核生物的是①②③ B. 发菜和生菜都属于生物②
C. 生物③只能寄生在活细胞中 D. 能进行有氧呼吸的生物只有④
2. 我国的许多农谚彰显着祖先的智慧,同时也透射着生物学原理。下列有关农谚的解释错误的是( )
A. 麦种深谷种浅,荞麦芝麻盖半脸——芝麻中脂肪含量占比较大,与空气接触利于脂肪的氧化
B. 六月落连阴,遍地是黄金——水是影响光合作用的重要因素,合理灌溉有利于提高产量
C. 锅底无柴难烧饭,田里无粪难增产——施用有机肥可为农作物提供无机盐和能量,增加产量
D. 白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧——昼夜温差较大,利于有机物积累,增加作物产量
3. 人体红细胞的生成过程大致为:部分造血干细胞分化为髓样干细胞,进一步分化最终形成幼红细胞,幼红细胞排出细胞核变成网红织细胞,之后细胞器丧失分化为成熟的红细胞。衰老红细胞的细胞质Ca2+浓度增加,激活Ca2+敏感性K+通道、翻转酶、钙蛋白酶及其他蛋白水解酶等,进而相关分子发生级联反应,最终导致红细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 幼红细胞和网红织细胞的分化程度和遗传物质均不同
B. 成熟的红细胞可不断增殖更新,从而保障机体氧气供应
C. 衰老红细胞内的多种酶活性降低,有氧呼吸速率减慢
D. 成熟的红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
4. 某高等动物(基因型为 MmNn)的生殖器官中部分细胞分裂过程及相关过程中染色体数变化曲线如图所示。已知图甲所示细胞的1号染色体上是基因M,下列叙述错误的是( )
A. 图甲、图乙、图丙所示细胞均可来自精原细胞
B. 若2号染色体上出现m基因,则原因最可能是基因突变
C. 图乙、图丙所示细胞所处的分裂时期在图丁中分别对应 ab段和ef段
D. 图乙和图丙所示细胞中的染色体组数分别为2组和1组
5. 下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中,正确的有几项( )
①真核细胞的细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
②原核细胞的拟核中不存在DNA与蛋白质结合形成的复合物
③卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
④细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累,而衰老的黑色素细胞中黑色素合成减少
⑤衰老的骨骼肌细胞中自由基还攻击蛋白质,使线粒体内葡萄糖的氧化分解速率减慢
⑥用一定方法诱导干细胞形成的胰岛细胞中,核糖核酸的种类和干细胞没有差异
⑦细胞自噬在废物清除、结构重建、生长发育中发挥重要作用,但自噬过强可能诱导细胞凋亡
A. 两项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是( )
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用14C标记
大肠杆菌成分
用32P标记
用18O标记
未标记
A. 第二组实验中,子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O
B. 第三组实验中,子代噬菌体的DNA中不一定含有14C
C. 第一组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0
D. 第三组实验经过一段时间培养后离心,检测到放射性主要出现在沉淀物中
7. 研究人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交(不同种生物通过有性杂交产生子代)。两种植物均含14条染色体,但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一对等位基因控制,基因型与表现型的关系如下图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现,植株X能开花,且A1、A2控制红色素的效果相同,并具有累加效应。下列相关叙述中正确的是
A. 植株X有三种表现型,其中粉红色个体占1/2,植株Y产生配子过程可形成7个四分体
B. 植株X不可育的原因是没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂,不能形成正常的配子
C. 图中①处可采用的处理方法只有一种,即用秋水仙素处理植株X的幼苗,进而获得可育植株Y
D. 用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗,性成熟后自交,子代中只开白花的植株占1/6
8. 甲状腺激素结构如下图1.甲状腺滤泡细胞内的I浓度是血浆中I浓度的30倍。血浆中I进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导的。钠钾泵消耗ATP将细胞内多余的钠离子逆浓度梯度运出,以维持细胞内外钠离子浓度差,如图2所示。哇巴因是钠钾泵抑制剂;NO3-可以与I-竞争NIS。以下叙述错误的是( )
A. 血浆中I-进入滤泡上皮细胞的过程是主动运输
B. 可推知哇巴因能够抑制NIS的功能,从而影响甲状腺激素的合成
C. 甲状腺激素的合成与分泌需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器分工合作
D. NO3-能够影响Ⅰ进入甲状腺滤泡上皮细胞
9. 核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A. 图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B. 该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C. 图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D. 若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
10. 重叠基因具有独立性但共同使用部分核苷酸序列。X174噬菌体的单链环状DNA共有5387个核苷酸,其编码的11种蛋白质的总分子量为262000(氨基酸的平均分子量约为110)。下列有关分析错误的是( )
A. X174噬菌体DNA中存在重叠基因
B. X174噬菌体DNA中没有不转录的碱基序列
C. 合成X174噬菌体蛋白的过程所需的ATP都来自细胞质基质
D. X174噬菌体单链环状DNA中4种碱基的数目可能各不相等
11. TATAbox(TATA框)是多数真核生物基因中的一段DNA序列,位于基因转录起始点上游,其碱基序列为TATAATAAT。RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是( )
A. RNA聚合酶可与TATAbox中的起始密码子结合
B. TATAbox的缺失会导致该DNA无法复制和转录
C. TATAbox初步水解的产物中含有四种脱氧核糖核苷酸
D. 基因易在TATA框处解开螺旋与此处氢键数目少有关
12. 人类有一种隐性遗传病,其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。对下图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到如下条带图。下列相关分析正确的是( )
A. 基因A产生基因a的变异属于染色体变异
B. 基因A、a位于常染色体上
C. 成员1、2再生一个孩子患病的概率为50%
D. 成员8号基因型有两种可能
13. 现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B. 在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A基因突变加快
C. 将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D. 甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
14. 东北虎和华南虎是我国野生虎的两个亚种,自然条件下两种虎之间很难进行基因交流。下列说法正确的是( )
A. 东北虎和华南虎很难进行基因交流的原因是存在生殖隔离
B. 长白山地区所有东北虎的全部基因构成该种群的基因库
C. 东北虎等大型肉食动物的存在不利于生物多样性的增加
D. 与华南虎相比,东北虎更能适应寒冷环境是定向变异的结果
15. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
16. 下列关于甲基化和表观遗传的叙述,错误的是( )
A. 表观遗传现象普遍存在于生物体的整个生命活动过程中
B. 构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
C. 研究表明,吸烟会使人的体细胞中DNA的甲基化水平升高
D. DNA甲基化会使DNA中所含有的遗传信息发生一定的改变
17. 小鼠常染色体上的A基因能控制合成某种生长因子,a基因无此功能,小鼠不能合成该生长因子时表现为体型矮小。雌性个体产生的卵细胞内A、a基因均发生甲基化,丧失原基因的功能,记作A*、a*。雄性个体产生的精子中A、a基因全部去甲基化。一正常鼠与一矮小型鼠杂交,子一代相互交配得到子二代。下列叙述错误的是( )
A. A与A*具有相同的碱基序列
B. 正常鼠的基因型有AA*、Aa*
C. 若子一代全为矮小型鼠,则雄性亲本为矮小型鼠
D. 若子一代全为正常鼠,则子二代中正常鼠所占比例为3/4
18. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜
B. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点左移
C. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
D. 光照强度在c时,每日光照12小时,一昼夜中细叶桉的干重将增加,蛤蒌的干重将减少
19. 2020年全球发生了一场严重的新冠肺炎疫情,其病原体2019-nCoV是一种具有包膜,单条正链RNA(+)的冠状病毒,该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示,a-e表示相应的生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A. RNA(+)既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子
B. a、c、d表示RNA的复制过程,图中的mRNA与RNA(+)序列相同
C. b、d、e表示翻译过程,该过程所需要的原料、tRNA和能量均来自于宿主细胞
D. 该病毒经主动运输方式进入宿主细胞
20. 基因H能编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列UUC,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法不正确的是( )
A. 基因H突变后,参与基因复制的嘧啶核苷酸比例不变
B. 基因H转录时,核糖核苷酸之间通过氢键连接成链
C. 突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D. 在突变基因的表达过程中,最多需要64个tRNA参与
21. 下列有关生物的遗传变异和遗传病的叙述,正确的是
A. 通过产前诊断确定胎儿性别可有效预防白化病
B. 三倍体无子西瓜不能产生种子,因此是不能遗传的变异
C. 非同源染色体之间互换部分片段属于染色体结构的变异
D. 体内不携带遗传病的致病基因就不会患遗传病
22. 中心法则揭示了生物的遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程。下列叙述正确的是( )
A. 在所有真核细胞中,①②两个过程均可发生
B. ①②③④⑤过程都发生了碱基互补配对,③和⑤过程配对方式完全相同
C. ②和⑤过程所用的原料和酶都一样,③过程需要tRNA和核糖体参与
D. 某病毒增殖时可发生④和⑤过程
23. 科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如下表。已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑互换、染色体变异、基因突变等情况。下列叙述错误的是( )
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a,4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色∶黄色≈3∶1
果肉颜色
B/b,9号染色体
白色
橘红色
橘红色
橘红色∶白色≈3∶1
果皮覆纹
E/e,4号染色体 F/f,2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹∶无覆纹≈9∶7
A. 果肉颜色的显性性状是橘红色
B. F1个体所产配子类型有8种
C. F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是5/8
D. F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是9∶3∶4
24. 某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现有长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只,杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B. 若F1每种表型都有雌雄个体、则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
第II卷(非选择题)
二、非选择题
25. 为探讨某植物叶片的光合特性,研究小组对其不同叶龄叶片的光合指标进行了观测,实验结果如图甲(注:d是单位“天”,a是单位“年”)。同时研究了干旱、冷害等胁迫对该植株代谢活动的影响,对胁迫期和恢复期的相关指标进行了测量,结果如图乙。分析回答下列问题:
(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是________,提取色素所用的试剂是________,这些色素吸收光能的两个用途是________。
(2)比较单个细胞中自由水所占比例,0~10d叶片________(填“高于”“低于”或“等于”)la叶片,原因是________。
(3)进一步研究发现10d后的叶片气孔导度和胞间CO2均无明显差异,0~10d叶片的气孔导度明显小于10d~20d叶片,但胞间CO2浓度却明显大于10d~20d叶片。从影响光合作用因素的角度分析,推测原因是________。
(4)图乙的实验中,对照组植物相关处理条件是________结果显示,胁迫期D&C组净光合速率小于C组,而恢复期D&C组净光合速率明显大于C组,说明________。由此可知在遇到冷冻极端天气时应________(填“增加”或“减少”)灌溉,有助于缓解冷冻带来的危害。
26. 夜盲症俗称“雀蒙眼”,是指在光线昏暗环境下或夜晚视物不清或完全看不见东西、行动困难的一类疾病。 夜育症分为暂时性夜盲症(缺乏维生素A)、先天性夜盲症(受一对基因控制)等类型。下图是一个先天性夜盲症家族的遗传系谱图,经基因检测,Ⅱ4不具有夜盲症相关基因(用B、b表示),请回答下列问题:
(1)正常人若缺乏维生素A而患暂时性夜盲症,该性状是不可遗传的变异,原因是_____。
(2)据图分析可以判断先天性夜盲症的遗传方式为____遗传, 理由是_____。
(3)若Ⅱ5与Ⅱ6为同卵双胞胎,Ⅲ10为患病男孩的概率为____; 若Ⅱ5与Ⅱ6为异卵双胞胎,则Ⅲ10为患病男孩的概率为___。
(4)若Ⅲ9患白化病,则Ⅱ4、Ⅱ5再生一个孩子,只患一种病的概率为_____。
(5)若Ⅲ10为克氏综合征(性染色体为XXY)的夜盲症患者,其基因型可以表示为___,请说明形成该克氏综合征个体的原因是____。
27. S221不育株是福建省三明市农业科学研究所在水稻中发现的雄性不育突变体,研究发现该植株的雄性不育性是由位于8号染色体上的基因SDGMS引起的。中国科学家于2023年8月7日首次克隆出SDGMS基因,该基因有望使水稻杂交育种步入快速、简易的新路径。
(1)水稻难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种的原因是________。
(2)选取S221不育株与任何一种可育水稻品种杂交,收获________个体所结种子,种植后在________(填“分蘖期”或“抽穗期”或“成熟期”,分冀期是指禾本科作物等从分蘖节上开始发出分枝的时期)统计其杂交后代中不育株与可育株性状分离比,结果都呈1:1分离,且可育株自交后代没有育性分离,由此说明:S221不育株的不育性受单个________(填“显性”或者“隐性”)核基因控制。
(3)为了在育种过程中能够及早识别出不育株和可育株,科学家欲通过基因工程将小麦蓝粒基因N导入S221幼胚细胞中的一条染色体上,使其表现为蓝粒雄性不育。若要判定导入的小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS之间的位置关系,请设计实验进行探究。
实验思路:________。
①若子代中蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,则________;
②若子代中________,则基因N与基因SDGMS位于同源染色体上的不同染色体上;
③若子代中________,则基因N与基因SDGMS位于非同源染色体上。
(4)假设中国科学家最终选育出了小麦蓝粒基因N与雄性不育基因SDGMS位于同一条染色体上的双杂合水稻品种D。理论上将水稻D与野生型水稻杂交后代中,偶尔也会出现蓝粒可育和非蓝粒不育个体,对该现象的最可能解释是________。
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