内容正文:
2024-2025学年高一下学期生物学期中考前冲刺卷01
(满分100 分,考试时间75分钟)
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于基因的叙述,正确的是( )
A.基因是有遗传效应的 DNA 片段或 RNA 片段
B.基因通过控制酶的合成来直接控制生物体的性状
C.一对同源染色体的相同位置上分布的一定是等位基因
D.真核细胞的基因均存在于染色体上,随染色体的复制而复制
2.孟德尔、摩尔根等遗传学先驱孜孜不倦的研究,采用科学的研究方法,总结出生物遗传的一般性规律。下列有关叙述中,正确的是( )
A.孟德尔总结分离定律的核心是“F1产生配子时,等位基因彼此分离,进入不同的配子”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
C.萨顿利用类比推理的方法证明了基因位于染色体上
D.“如果假说成立,让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,雌性将全为红眼,雄性将全为白眼”是摩尔根科学研究中的“演绎”过程
3.现将一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆种子,其中纯合子与杂合子的比例为2:1,随机种植在试验田1;将另一批遗传因子组成为Bb和bb的玉米种子,其中杂合子与纯合子的比例为2:1,随机种植在试验田2,自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别接近( )
A.11:1、5:4 B.11:1、1:1 C.35:1、1:1 D.35:1、5:4
4.用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两桶中均有2种不同颜色的小球,一种颜色代表来自父方或母方
B.甲、乙两桶中的小球数量也可以不相等
C.从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合,该过程代表雌雄配子的形成
D.此实验需要重复多次进行,预期得到的结果为AA:Aa:aa=2:1:1
5.小鼠的体色由复等位基因控制,基因A控制黄色,基因型为AA的胚胎致死,基因a1控制鼠色(野生型),基因a2控制非鼠色。这些复等位基因位于常染色体上,A对a1、a2为显性,a1对a2为显性,现有Aa2×a1a2的杂交组合。下列叙述正确的是( )
A.基因A和a2不可能出现在同一条染色体上
B.题述杂交组合的成年子代小鼠中黄色:鼠色:非鼠色=3:1:0
C.若一只黄色雄鼠和几只非鼠色雌鼠杂交,其子代小鼠中会同时出现黄色和鼠色
D.基因型为Aa1、Aa2的个体杂交得F1,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例为1/4
6.如图表示甲乙两株豌豆体内相关基因在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A.甲图基因 Y、y 和 R、r 的遗传遵循基因自由组合定律,dd 的遗传遵循基因分离定律
B.若甲作为母本,则产生的雌配子有 YdR、Ydr、ydR、ydr
C.若乙中Y、y和D、d 间发生染色体互换,则乙产生配子有 4 种
D.若仅考虑Y和 y、R和 r 两对基因,甲乙杂交后代的表现型比例为 9:3:3:1
7.下图为某植物(2n=24)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述错误的是( )
A.应取该植物的花药制成临时装片,才更容易观察到上面的图像
B.图丁的每个细胞中染色体和核DNA数目均为甲细胞的一半
C.图乙细胞中含有同源染色体,具有24条染色体
D.不考虑突变,图戊中4个细胞的基因型可能是一种、二种或四种
8.下图是基因型为AaBb的某动物细胞(2n=4)连续分裂过程中的图像及染色体数目变化曲线示意图。相关叙述正确的是( )
A.图甲所示的细胞名称是次级精母细胞或者极体,对应图丁中的de段
B.图乙所示的细胞产生的子细胞可继续进行有丝分裂或者减数分裂
C.图丙所示的细胞中含有2个四分体
D.基因自由组合定律发生的时期对应图丁中ab段
9.图1为某小鼠(2n=40)的细胞分裂过程图(图中只画出部分染色体),图2为该生物精(卵)原细胞分裂过程中染色体、核DNA、染色单体数量的变化。下列叙述错误的是( )
A.图1中④产生的子细胞名称为次级精母细胞
B.图1中⑤含有4个染色体组,②和③可能分别对应图2中的d和c时期
C.图2中基因的分离定律和自由组合定律可发生在c时期
D.图2中b时期的正常细胞中含Y染色体的数目可能是0、1或2
10.下图为“T2噬菌体侵染细菌实验”的部分过程。相关叙述错误的是( )
A.用和分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离
C.标记组离心后,检测出沉淀物的放射性很高
D.标记组,检测出子代噬菌体的放射性很低
11.下列关于遗传物质及发现历程的叙述,正确的是( )
A.格里菲思通过实验推断,S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
B.艾弗里利用“减法原理”,通过R型细菌在小鼠体内转化实验证明DNA是遗传物质
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA是遗传物质,并能指导蛋白质的合成
D.肺炎链球菌的遗传物质是DNA,DNA每条链中相邻的两个碱基通过氢键互补配对
12.铁线虫寄生在螳螂体内后,其分泌物质会使螳螂某些核基因转录形成的mRNA分子难以与模板DNA分离,形成相对稳定的特殊三链核酸结构,即RNA-DNA杂交体(R-loop)。相关叙述错误的是( )
A.铁线虫可通过阻断相关基因的复制和表达来影响螳螂生命活动
B.催化 R-loop结构形成的酶有 RNA 聚合酶、解旋酶
C.碱基对数相同时,C-G含量高的DNA 序列形成的 R-loop更稳定
D.R-loop结构中核苷酸、碱基的种类最多分别为8、5种
13.在DNA 复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量³H标记的脱氧胸苷(³H-dT)的培养基中,³H-dT可掺入正在复制的DNA分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量³H-dT 的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA 进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图可以得出的结论是( )
A.复制起始区在高放射性区域
B.DNA 复制为半保留复制
C.DNA 复制从起始点向两个方向延伸
D.DNA 复制时子链延伸的方向是5'→3'端
14.2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因调控中的作用”的两位科学家。图1、2分别表示中心法则和microRNA的作用机制,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中都能发生①②③过程,不能发生④⑤过程
B.图1中⑤过程涉及5种碱基和5种碱基配对方式
C.microRNA与mRNA结合可能抑制③过程或使mRNA降解
D.减少microRNA在体内产生能促进基因表达而有利于生命活动正常进行
15.某性别决定为XY型的植物,花的颜色红色和黄色由等位基因(A、a)控制,等位基因(B,b)会影响红色个体颜色的深浅,两对等位基因独立遗传,现进行如下实验。下列相关叙述正确的是( )
P:红花雌×黄花雄→F1:全为黄花
F2
黄花
红花
深红花
雌性个体(株)
299
102
0
雄性个体(株)
302
50
51
A.等位基因B、b位于X染色体上,B基因能使红色加深
B.该植物中红花的基因型有3种,P的基因型为aaXBXB、AAXᵇY
C.F2中红花个体相互杂交,子代全为红花,雌性中纯合子占3/4
D.若要确定F2中某黄花雌株的基因型,可让其与深红花雄株进行杂交
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.对下列示意图所表示的生物学意义的描述,不正确的是( )
A.甲图生物自交,其后代能稳定遗传的单显性个体的概率为1/8
B.若乙图细胞处于有丝分裂后期,则该生物的配子含有4个核DNA分子
C.不考虑XY同源区段,丙图所示家系所患疾病的遗传特点之一是患病男性多于患病女性
D.丁图表示果蝇染色体组成图,该果蝇通过减数分裂能产生2种类型的配子
17.下图表示孟德尔豌豆杂交实验,下列叙述不正确的是( )
A.①中由位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子
B.②中性状分离比3:1的出现是基因自由组合的结果
C.②中2种表型和⑤中4种表型的出现必须满足A对a、B对b完全显性
D.AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因一定位于非同源染色体上
18.图甲为有关白化病(用a表示)和红绿色盲(用b表示)的某家庭遗传系谱图,其中Ⅲ-9同时患白化病和红绿色盲,图乙表示该家庭中某个体的一个体细胞,下列说法正确的是( )
A.Ⅱ-7个体为患有红绿色盲的男性
B.Ⅲ-11同时含有两种致病基因的概率为1/8
C.图乙可能来自图甲中的任何一个正常女性
D.若Ⅲ-10和Ⅲ-12结婚,所生子女中发病率是7/48
19.核糖体主要由rRNA和蛋白质组成,其中rRNA被核糖体蛋白所包裹,不易被核糖核酸酶降解。同一条mRNA上移动的单个核糖体(M)能够逐步转变为核糖体二聚体(D1D2、D3D4),从而实现两条肽链的共翻译共组装(coco组装),最终形成具有活性的蛋白二聚体,如下图。下列叙述正确的有( )
A.翻译过程中核糖体沿mRNA3′→5′方向移动
B.核糖体D1、D2、D3、D4最终合成的肽链长度不等
C.coco组装有利于提高蛋白质组装效率和准确性
D.核糖核酸酶处理后再离心可纯化核糖体二聚体
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20.(12分)图1、2是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图(仅显示部分染色体),图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,图5是百合减数不同时期的显微照片。请据图回答:
(1)图1细胞中 (填“是”或“否”)含有同源染色体,含有 条姐妹染色单体。
(2)图2细胞的名称为 ,含有 个四分体。
(3)图3中同源染色体分离发生在 段(填字母),姐妹染色单体分离发生在 段(填字母),细胞发生基因的自由组合对应图3的 段(填字母)。
(4)图4中,若纵坐标是染色体数且a=24,则图中b时期的细胞内 (一定/不一定)有同源染色体,若纵坐标是核DNA数且a=48,则该曲线可表示 分裂。
(5)按照减数分裂过程分析,图5中各细胞出现的先后顺序是 (填序号)。同源染色体中的非姐妹染色单体互换可能发生在图 (填序号)所示细胞中。
(6)若该雌性小鼠的基因型为AaXBXb,一个原始生殖细胞正常减数分裂产生了一个基因型为AXb的极体(不考虑片段交换等),与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 。
21.(12分)果蝇体细胞中有4对染色体,Ⅰ号染色体为性染色体,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体为常染色体。某兴趣小组同学用果蝇进行杂交实验,结果如下表:
杂交组合
F1
F2
组合一:
♀红眼灰体 × ♂棕眼黑檀体
红眼灰体
红眼灰体
749
红眼
黑檀体
248
棕眼
灰体
224
棕眼
黑檀体
83
组合二:
♀红眼灰体 × ♂墨眼黑檀体
红眼灰体
红眼灰体
671
墨眼
灰体
79
红眼
黑檀体
74
墨眼
黑檀体177
注:灰体和黑檀体基因用E/e表示,位于III号染色体;红眼和棕眼基因用B/b表示;红眼和墨眼基因用S/s表示。
(1)果蝇体色的遗传遵循 定律,判断依据是 。
(2)杂交组合一的F2性状分离比约为 ,据此判断B、b和E、e这两对基因的遗传遵循 定律。
(3)根据杂交组合二的F2性状分离比,推测S/s位于 染色体上。
(4)进一步研究发现B/b基因位于II号染色体上。棕眼黑檀体与墨眼黑檀体果蝇杂交,F1的性状是 。F1雌雄个体相互交配,得到的F2中红眼个体所占比例为 。
(5)该小组又获得一个紫眼果蝇品系。红眼、紫眼由一对基因决定,紫眼为隐性性状。请设计一个杂交实验,通过一次杂交,判断紫眼基因是否位于X染色体上。杂交方案: ;若子代性状为 ,该基因位于X染色体上;若子代性状为 ,该基因位于常染色体上。
22.(11分)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程,图2为细胞中的某物质结构示意图,图3代表细胞中的某生理活动。请据图回答下列问题:
(1)图1中过程乙需要以 为原料。图2中tRNA的功能是携带 ,并识别 图3过程需要的酶X是 ,酶X在DNA上的移动方向是 。
(2)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、IRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为 (密码子和氨基酸的对应关系;ACC苏氨酸;UCG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5’→3’)
tRNA反密码子(3’→5’)
U
氨基酸
(3)miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图1中的miRNA-195基因表达产物 能调控BDNFA基因的表达,因此精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量 。下列关于miRNA的叙述错误的是 。
a.miRNA由相应的RNA复制产生
b.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
c.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
d.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(4)已知某基因区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,在图3过程中形成它的产物中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,该基因另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 和 。
23.(11分)鱼鳞病(相关基因为A、a)和遗传性肾炎(相关基因为B、b)都属于单基因遗传病(注:基因位置不考虑X、Y染色体的同源区段)。图1是某鱼鳞病患者家系,图2是某遗传性肾炎患者家系,每个家系中只有一种遗传病患者。请回答下列问题:
(1)据图1和图2判断,鱼鳞病可能的遗传方式是 ;若仅考虑各家系中的遗传病,据此推测,图1中“?”为正常女性的概率是 ,图2中Ⅱ3的基因型是 。
(2)现将对相关疾病基因进行检测。下表记录了两个家族中部分家庭成员的检测结果(注:“+”表示存在,“-”表示不存在;“×”表示未检测)。
图1家族
图2家族
Ⅱ5
Ⅱ6
I1
I2
Ⅱ2
Ⅱ3
基因A、a
基因1
+
-
+
×
×
+
基因2
+
+
+
+
基因B、b
基因3
+
+
×
+
-
+
基因4
-
+
+
+
+
①表中基因1~4中,代表基因A的是 ,代表基因B的是 。
②图1中,Ⅲ9为纯合子的概率为 ;图2中,Ⅲ1的基因型为 。
③若图1中的Ⅲ8与图2中的Ⅱ1婚配,则其子女正常的概率是 。
24.(12分)果蝇的眼色有紫色、红色、白色三种,由两对等位基因 A、a 和 B、b 共同控制,其中A、a 位于常染色体上。果蝇在基因 a 纯合时表现为白眼,同时具有基因 A、B 时表现为紫眼,其他基因型均表现为红眼,研究小组以 4 个纯系果蝇为亲本进行了两组杂交实验,结果如下图。请回答下列问题:
(1)果蝇具有 等优点(至少写两点),常被作为遗传学实验的材料,摩尔根等人运用 法通过果蝇的眼色遗传实验,得出了“基因在 上”的结论。
(2)根据实验结果可推知,等位基因 B、b 位于 染色体上,控制果蝇眼色的这两对等位基因在遗传上遵循 定律。
(3)根据上述信息推测,果蝇群体中红眼个体基因型最多有 种。
(4)实验一中,F1红眼果蝇的基因型为 ,实验二中 F1紫眼果蝇的基因型为 。
(5)在生产实践中,若通过子代性状判定性别,则亲本果蝇的基因型特点为 (使用同型/异型,显/隐等词描述)。
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2024-2025学年高一下学期生物学期中考前冲刺卷01
(满分100 分,考试时间75分钟)
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于基因的叙述,正确的是( )
A.基因是有遗传效应的 DNA 片段或 RNA 片段
B.基因通过控制酶的合成来直接控制生物体的性状
C.一对同源染色体的相同位置上分布的一定是等位基因
D.真核细胞的基因均存在于染色体上,随染色体的复制而复制
【答案】A
【分析】等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因;同源染色体和非同源染色体上都含有非等位基因。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段或RNA片段,其中在RNA病毒中,基因是有遗传效应的RNA片段,A正确;
B、基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状,B错误;
C、一对同源染色体的相同位置上分布的是等位基因或相同基因,C错误;
D、真核细胞的基因主要存在于染色体上,随染色体的复制而复制,真核细胞的线粒体和叶绿体中也有基因,D错误。
故选A。
2.孟德尔、摩尔根等遗传学先驱孜孜不倦的研究,采用科学的研究方法,总结出生物遗传的一般性规律。下列有关叙述中,正确的是( )
A.孟德尔总结分离定律的核心是“F1产生配子时,等位基因彼此分离,进入不同的配子”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
C.萨顿利用类比推理的方法证明了基因位于染色体上
D.“如果假说成立,让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,雌性将全为红眼,雄性将全为白眼”是摩尔根科学研究中的“演绎”过程
【答案】D
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、孟德尔总结分离定律的核心是“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子”,而非“等位基因彼此分离”,A 错误;
B、 孟德尔发现的遗传规律不能解释所有有性生殖生物的遗传现象,比如细胞质遗传等,B 错误;
C、 萨顿利用类比推理的方法提出基因位于染色体上的假说,摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,C 错误;
D、在摩尔根的实验中,他先通过果蝇杂交实验观察到白眼性状总是与雄性相关联,从而提出假说:控制白眼的基因位于 X 染色体上。然后通过题干的“演绎”推理,预测白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交的子代性状表现,最后通过实验验证了这一预测,进一步证明了基因在染色体上,D正确。
故选D。
3.现将一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆种子,其中纯合子与杂合子的比例为2:1,随机种植在试验田1;将另一批遗传因子组成为Bb和bb的玉米种子,其中杂合子与纯合子的比例为2:1,随机种植在试验田2,自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别接近( )
A.11:1、5:4 B.11:1、1:1 C.35:1、1:1 D.35:1、5:4
【答案】A
【分析】1、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;
2、根据题意分析可知:豌豆是严格自花传粉,且是闭花授粉植物,自然条件下豌豆的自由交配是自交。玉米是异花传粉植物,因此在自然条件下的自由交配,可能是自交,也可能是杂交。
【详解】自然状态下,豌豆是雌雄同体同花,进行闭花授粉、自花授粉,因此2/3AA、1/3Aa间行种植,为自交产生后代,2/3AA→2/3AA,1/3Aa→1/3(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),故显性(2/3AA+1/3×3/4)∶隐性(1/3×1/4)=11∶1;玉米为雌雄同体不同花,可以随机交配,1/3bb、2/3Bb产生的配子为2/3b、1/3B,故后代隐性(bb)为2/3×2/3=4/9,显性为1-4/9=5/9,显性∶隐性=5∶4,A正确、BCD错误。
故选A。
4.用甲、乙两个桶及两种不同颜色的小球进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两桶中均有2种不同颜色的小球,一种颜色代表来自父方或母方
B.甲、乙两桶中的小球数量也可以不相等
C.从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合,该过程代表雌雄配子的形成
D.此实验需要重复多次进行,预期得到的结果为AA:Aa:aa=2:1:1
【答案】B
【分析】孟德尔一对相对性状的实验中,F1为杂合子,F1自交得到F2,F2出现了3∶l的性状分离比,要模拟性状分离实验可以用两个桶放两种小球来模拟F1的雌雄个体,而从小桶中抓取一个小球来模拟等位基因的分离。
【详解】A、该实验中,甲、乙两桶中都有两种不同颜色的小球,一种颜色表示一种配子,两桶分别代表来自母方或来自父方,A错误;
B、甲、乙两桶分别代表雌雄生殖器官,雄配子的数量通常远多于雌配子的数量,因此,两桶中的小球数量可以不相等,但每桶中的A与a小球数量一定要相等,B正确;
C、从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合,该过程代表受精时雌雄配子的随机结合,C错误;
D、此实验需要重复多次进行,根据分离定律可知,预期得到的结果为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,D错误。
故选B。
5.小鼠的体色由复等位基因控制,基因A控制黄色,基因型为AA的胚胎致死,基因a1控制鼠色(野生型),基因a2控制非鼠色。这些复等位基因位于常染色体上,A对a1、a2为显性,a1对a2为显性,现有Aa2×a1a2的杂交组合。下列叙述正确的是( )
A.基因A和a2不可能出现在同一条染色体上
B.题述杂交组合的成年子代小鼠中黄色:鼠色:非鼠色=3:1:0
C.若一只黄色雄鼠和几只非鼠色雌鼠杂交,其子代小鼠中会同时出现黄色和鼠色
D.基因型为Aa1、Aa2的个体杂交得F1,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例为1/4
【答案】C
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、基因型为Aa2的个体在减数分裂Ⅰ前期同源染色体可能交换部分片段,A和a2可能出现在同一条染色体上,A错误;
B、Aa2×a1a2杂交组合的子代基因型及比例为Aa1:Aa2:a1a2:a2a2=1:1:1:1,所以成年子代小鼠表型及比例为黄色:鼠色:非鼠色=2:1:1,B错误;
C、一只黄色雄鼠(A_)与几只非鼠色雌鼠(a2a2)杂交,当黄色雄鼠的基因型为Aa2时,子代小鼠基因型为Aa2(黄色)、a2a2(非鼠色);当黄色雄鼠的基因型为Aa1时,子代小鼠基因型为Aa2(黄色)、a1a2(鼠色),C正确;
D、基因型Aa1与Aa2杂交得F1,F1基因型为AA(致死)、Aa1、Aa2、a1a2,F1的配子类型及比例为1/3A、1/3a1、1/3a2,F1自由交配,F2中黄色小鼠所占比例(AA纯合致死)所占比例为(1/3×1/3×2×2)÷(1-1/3×1/3)=1/2,D错误。
故选C。
6.如图表示甲乙两株豌豆体内相关基因在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A.甲图基因 Y、y 和 R、r 的遗传遵循基因自由组合定律,dd 的遗传遵循基因分离定律
B.若甲作为母本,则产生的雌配子有 YdR、Ydr、ydR、ydr
C.若乙中Y、y和D、d 间发生染色体互换,则乙产生配子有 4 种
D.若仅考虑Y和 y、R和 r 两对基因,甲乙杂交后代的表现型比例为 9:3:3:1
【答案】D
【分析】分析题文及题图:Y/y和D/d位于一对同源染色体上,不符合自由组合定律;这两对基因与R/r之间独立遗传,符合自由组合定律,甲、乙的基因型分别为YyddRr、YyDdrr。
【详解】A、甲图基因 Y、y 和 R、r位于两对同源染色体上,其遗传遵循基因自由组合定律,dd位于一对同源染色体上,其遗传遵循基因分离定律,A正确;
B、甲的基因型为YyddRr,产生的配子为YdR、Ydr、ydR、ydr,共4种 ,B正确;
C、正常情况下,乙产生的配子只有ydr和YDr,若Y、y和D、d间发生染色体互换,则可能产生4种配子,即ydr、YDr、yDr、Ydr,C正确;
D、若仅考虑Y和y、R和r两对基因,甲的基因型为YyRr,乙的基因型为Yyrr,两者杂交,子代中表现型是(3:1)(1:1),比例是3:3:1:1,D错误。
故选D。
7.下图为某植物(2n=24)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述错误的是( )
A.应取该植物的花药制成临时装片,才更容易观察到上面的图像
B.图丁的每个细胞中染色体和核DNA数目均为甲细胞的一半
C.图乙细胞中含有同源染色体,具有24条染色体
D.不考虑突变,图戊中4个细胞的基因型可能是一种、二种或四种
【答案】B
【分析】根据染色体的数目、形态以及细胞的数目分析。图中甲细胞处于减数分裂Ⅰ中期,乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期,丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期,戊细胞处于减数分裂Ⅱ末期。
【详解】A、图示为观察减数分裂的示意图,进行减数分裂的精原细胞比卵原细胞更多,所以本实验最好选择植物的花药制成临时装片,A正确;
B、图甲细胞处于减数第一次分裂中期,图丁细胞处于减数第二次分裂后期,图丁时每个细胞中核DNA数目为甲细胞的一半,但染色体数与甲细胞相同,B错误;
C、乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,含有同源染色体,含有和体细胞一样多的染色体,即24条染色体,C正确;
D、不考虑突变,若细胞为纯合子,戊中4个细胞的基因型是一种;若为杂合子且不考虑交叉互换基因型二种,若为两对以上基因的杂合子且发生了交叉互换,基因型为四种,D正确。
故选B。
8.下图是基因型为AaBb的某动物细胞(2n=4)连续分裂过程中的图像及染色体数目变化曲线示意图。相关叙述正确的是( )
A.图甲所示的细胞名称是次级精母细胞或者极体,对应图丁中的de段
B.图乙所示的细胞产生的子细胞可继续进行有丝分裂或者减数分裂
C.图丙所示的细胞中含有2个四分体
D.基因自由组合定律发生的时期对应图丁中ab段
【答案】B
【分析】图甲无同源染色体,姐妹染色单体分离,表示减数第二次分裂后期,图乙表示有丝分裂期,图丙表示减数分裂后期;图丁中ab表示有丝分裂的后期,bc表示减数分裂前间期和减数第一次分裂,cd表示减数第二次分裂的前中期,de表示减数第二次分裂的后末期。
【详解】A、图甲无同源染色体,姐妹染色单体分离,处于减数第二次分裂后期,甲、丙细胞质均等分离,为精子形成过程图像,甲细胞名称是次级精母细胞,A错误;
B、图乙所示的细胞含同源染色体,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,得到的子细胞(体细胞或精原细胞)可以继续进行有丝分裂或进行减数分裂,B正确;
C、四分体是减数第一次分裂前期发生联会的一对同源染色体,图丙所示的细胞为减数第一次分裂后期,不含四分体,C错误。
D、基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,图丁ab段染色体数目加倍,为有丝分裂后期,D错误。
故选B。
9.图1为某小鼠(2n=40)的细胞分裂过程图(图中只画出部分染色体),图2为该生物精(卵)原细胞分裂过程中染色体、核DNA、染色单体数量的变化。下列叙述错误的是( )
A.图1中④产生的子细胞名称为次级精母细胞
B.图1中⑤含有4个染色体组,②和③可能分别对应图2中的d和c时期
C.图2中基因的分离定律和自由组合定律可发生在c时期
D.图2中b时期的正常细胞中含Y染色体的数目可能是0、1或2
【答案】D
【分析】由图1中④减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,可判断该生物精原细胞分裂过程图。图2中d是精原细胞或次级精母细胞;b是减数第二次分裂前、中期;c是有丝分裂前、中及减数第一次分裂前、中、后时期;a是精细胞。
【详解】A、图1中④发生同源染色体分离,为初级精母细胞,处于减数分裂Ⅰ后期,故其产生的子细胞名称为次级精母细胞,A正确;
B、图1中⑤为有丝分裂后期,染色体数目加倍,染色体组数目也加倍,故为4个染色体组,图1中的②为减数分裂Ⅱ后期,无姐妹染色单体,可能对应于图2中的d时期,图1中的③为有丝分裂中期图像,有姐妹染色单体,核DNA数目加倍,可能对应图2中的c时期,B正确;
C、基因的分离定律和自由组合定律可发生在减数分裂Ⅰ后期,图2中c时期可表示减数分裂Ⅰ后期,C正确;
D、图2中b时期(减数分裂Ⅱ前、中期)的细胞中含Y染色体的数目可能是0或1,不可能含有2条Y染色体,D错误。
故选D。
10.下图为“T2噬菌体侵染细菌实验”的部分过程。相关叙述错误的是( )
A.用和分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离
C.标记组离心后,检测出沉淀物的放射性很高
D.标记组,检测出子代噬菌体的放射性很低
【答案】D
【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验步骤是:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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;该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、P和S元素是DNA和蛋白质的特征元素,所以可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,A正确;
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,这样便于后续对上清液和沉淀物放射性的检测,B正确;
C、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌内部,离心后,沉淀物主要是被侵染的细菌,所以沉淀物的放射性很高,C正确;
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内利用细菌的原料合成的,所以子代噬菌体中不含35S,检测出子代噬菌体的放射性为0,而不是很低,D错误。
故选D。
11.下列关于遗传物质及发现历程的叙述,正确的是( )
A.格里菲思通过实验推断,S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
B.艾弗里利用“减法原理”,通过R型细菌在小鼠体内转化实验证明DNA是遗传物质
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA是遗传物质,并能指导蛋白质的合成
D.肺炎链球菌的遗传物质是DNA,DNA每条链中相邻的两个碱基通过氢键互补配对
【答案】C
【分析】加法原理是与常态相比,人为的增加某种影响因素的;减法原理是与常态相比,人为的去除某种影响因素。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验只是表明了S型细菌中有某种转化因子能使R型细菌转化为S型细菌,但他并没有指出这种转化因子就是DNA,A错误;
B、艾弗里是在体外进行的肺炎链球菌转化实验,而不是在小鼠体内进行的,并且他通过化学分离提纯技术,利用“减法原理”分别去除各种物质,证明了DNA是遗传物质,B错误;
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质,同时由于噬菌体的DNA进入大肠杆菌后能指导合成噬菌体的蛋白质外壳,所以也能证明DNA能指导蛋白质的合成,C正确;
D、肺炎链球菌的遗传物质是DNA,但在DNA分子中,是两条链之间的碱基通过氢键互补配对,而不是每条链中相邻的碱基,D错误。
故选C。
12.铁线虫寄生在螳螂体内后,其分泌物质会使螳螂某些核基因转录形成的mRNA分子难以与模板DNA分离,形成相对稳定的特殊三链核酸结构,即RNA-DNA杂交体(R-loop)。相关叙述错误的是( )
A.铁线虫可通过阻断相关基因的复制和表达来影响螳螂生命活动
B.催化 R-loop结构形成的酶有 RNA 聚合酶、解旋酶
C.碱基对数相同时,C-G含量高的DNA 序列形成的 R-loop更稳定
D.R-loop结构中核苷酸、碱基的种类最多分别为8、5种
【答案】B
【分析】正常DNA的配对方式有:A—T、T—A、C—G、G—C;正常RNA的配对方式有:A—U、U—A、C—G、G—C。
【详解】A、R—loop结构有mRNA与DNA模板链形成的杂交链,DNA是DNA复制的模板,因此阻断了DNA复制,mRNA是翻译的模板,因此阻断了相关mRNA的翻译,铁线虫可通过阻断相关基因的复制和表达来影响螳螂生命活动,A正确;
B、核基因转录形成的mRNA分子难以与模板DNA分离形成了RNA-DNA杂交体,RNA聚合酶具有解旋的功能,故催化 R-loop结构形成的酶有 RNA 聚合酶,没有解旋酶,B错误;
C、C-G碱基对含有三个氢键,A—T碱基对含有两个氢键,氢键越多DNA 序列形成的 R-loop越稳定,故碱基对数相同时,C-G含量高的DNA 序列形成的 R-loop更稳定,C正确;
D、R-loop结构中既有DNA又有RNA,DNA和RNA各有4种核苷酸,碱基有A、T、C、G、U这5种,故核苷酸、碱基的种类最多分别为8、5种,D正确。
故选B。
13.在DNA 复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量³H标记的脱氧胸苷(³H-dT)的培养基中,³H-dT可掺入正在复制的DNA分子中,使其带有放射性标记。几分钟后,将大肠杆菌转移到含高剂量³H-dT 的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA 进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图可以得出的结论是( )
A.复制起始区在高放射性区域
B.DNA 复制为半保留复制
C.DNA 复制从起始点向两个方向延伸
D.DNA 复制时子链延伸的方向是5'→3'端
【答案】C
【分析】分析题意可知:开始一段时间将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中,这段时间中复制的DNA分子含有低放射性,将大肠杆菌放在含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。DNA分子继续进行复制,这段时间内形成的DNA分子具有高放射性,由图可知,中间区段有低放射性,两端为高放射性,即DNA的复制起点,在低放射区域,DNA复制起点从起始点向两个方向延伸。
【详解】A、根据放射性自显影结果可知,中间低放射性区域是复制开始时在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中进行复制的结果,因此复制起始区在低放射性区域,A错误;
B、放射性自显影检测无法判断DNA两条链上的放射性情况,因此不能得出DNA复制为半保留复制,B错误;
C、中间为低放射性区域,两边为高放射性区域,说明DNA复制从起始点向两个方向延伸,C正确;
D、据图不可以得出DNA 复制时子链延伸的方向是5'→3'端,D错误。
故选C。
14.2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因调控中的作用”的两位科学家。图1、2分别表示中心法则和microRNA的作用机制,下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中都能发生①②③过程,不能发生④⑤过程
B.图1中⑤过程涉及5种碱基和5种碱基配对方式
C.microRNA与mRNA结合可能抑制③过程或使mRNA降解
D.减少microRNA在体内产生能促进基因表达而有利于生命活动正常进行
【答案】C
【分析】 ①②③过程分别为DNA复制、转录、翻译,④是RNA的自我复制,⑤是逆转录。
【详解】A、 ①②③过程分别为DNA复制、转录、翻译,不是所有细胞都能进行DNA复制,如高度分化的细胞不再进行①过程,④⑤过程为RNA的复制和逆转录,正常细胞中一般不发生,但被RNA病毒侵染时可能会发生,A错误;
B、 ⑤过程为逆转录,涉及到5种碱基(A、U、C、G、T),碱基配对方式为A - T、U - A、C - G、G - C共4种,B错误;
C、 由图2可知,microRNA与mRNA结合后,可能抑制③翻译过程或者使mRNA降解,C正确;
D、减少microRNA在体内产生能抑制基因表达,因为它可通过抑制翻译或使mRNA降解来调控基因表达,不利于生命活动正常进行,D错误。
故选C。
15.某性别决定为XY型的植物,花的颜色红色和黄色由等位基因(A、a)控制,等位基因(B,b)会影响红色个体颜色的深浅,两对等位基因独立遗传,现进行如下实验。下列相关叙述正确的是( )
P:红花雌×黄花雄→F1:全为黄花
F2
黄花
红花
深红花
雌性个体(株)
299
102
0
雄性个体(株)
302
50
51
A.等位基因B、b位于X染色体上,B基因能使红色加深
B.该植物中红花的基因型有3种,P的基因型为aaXBXB、AAXᵇY
C.F2中红花个体相互杂交,子代全为红花,雌性中纯合子占3/4
D.若要确定F2中某黄花雌株的基因型,可让其与深红花雄株进行杂交
【答案】B
【分析】分析题意,红花雌性与黄花雄性亲本杂交,F1全为黄花,F1随机交配,F2中的黄花在雌性、雄性个体中均占3/4,说明等位基因(A、a)位于常染色体上,其中A基因控制黄花;F2雌性个体中没有深红花,雄性个体中红花:深红花=1:1,说明等位基因(B、b)位于X染色体上。
【详解】A、F2中的黄花在雌性、雄性个体中均占3/4,说明等位基因A、a位于常染色体上,其中A基因控制黄花;F2雌性个体中没有深红花,雄性个体中红花:深红花=1:1,说明等位基因B、b位于X染色体上,能使红色加深的是基因b,A错误;
B、进一步推理可知,红花的基因型为aaXBX-或aaXBY,深红花的基因型为aaXᵇXᵇ或aaXᵇY,黄花的基因型为A_X-X-或A_X-Y,由F2的表型及比例推出F1的基因型为AaXBXᵇ和AaXBY,进一步可推出亲本的基因型为aaXBXB和AAXᵇY,B正确;
C、F2中红花个体相互杂交,即aaXBXB、aaXBXb和aaXBY杂交,子代会出现深红花,雌性中纯合子所占比例为3/4,C错误;
D、F2中黄花雌株的基因型可能有4种,用该黄花雌株与深红花雄株杂交,无法确定其基因型,D错误。
故选B。
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.对下列示意图所表示的生物学意义的描述,不正确的是( )
A.甲图生物自交,其后代能稳定遗传的单显性个体的概率为1/8
B.若乙图细胞处于有丝分裂后期,则该生物的配子含有4个核DNA分子
C.不考虑XY同源区段,丙图所示家系所患疾病的遗传特点之一是患病男性多于患病女性
D.丁图表示果蝇染色体组成图,该果蝇通过减数分裂能产生2种类型的配子
【答案】BCD
【分析】图甲中两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。图乙细胞含同源染色体分离,着丝粒断裂,处于有丝分裂后期。丙图所示家系中,第二代中双亲都患病,所生的女儿却正常,说明是常染色体显性遗传病。丁图细胞中有三对常染色体,一对性染色体,而且性染色体组成为X和Y。
【详解】A、甲图中两对基因位于非同源染色体上,因此遵循基因的自由组合定律,该细胞的基因型为AaDd,该个体自交,产生能稳定遗传的单显性个体(AAdd和aaDD)的个体的概率为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,A正确;
B、乙图细胞含同源染色体分离,着丝粒断裂,处于有丝分裂后期,则该生物的体细胞的细胞核中含4个DNA分子,而其配子的细胞核中含有2个核DNA分子,B错误;
C、丙图所示家系双亲患病,子代有正常的女儿,符合“有中生无,生女正常为显性”,可知所患疾病为常染色体显性遗传病,其遗传特点是发病率高,男女患病相当,与性别无关,C错误;
D、丁图所示,该果蝇基因型为AaXWY,通过减数分裂能产生4种类型的配子,分别是AXW、AY、aXW、aY,D错误。
故选BCD。
17.下图表示孟德尔豌豆杂交实验,下列叙述不正确的是( )
A.①中由位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子
B.②中性状分离比3:1的出现是基因自由组合的结果
C.②中2种表型和⑤中4种表型的出现必须满足A对a、B对b完全显性
D.AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因一定位于非同源染色体上
【答案】BD
【分析】1、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。
2、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、①中位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子,该过程中经过了减数分裂,A正确;
B、②中性状分离比3∶1的出现是等位基因分离以及雌雄配子随机结合的结果,B错误;
C、②中基因型有AA、Aa和aa,⑤中有9种基因型(AABB、AaBB、AaBb、AABb、aaBb、aaBB、AAbb、Aabb、aabb),②中2种表型和⑤中4种表型的出现必须满足A对a、B对b完全显性,C正确;
D、AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因可能位于两对非同源染色体上(非等位基因自由组合能形成4种配子),也可能位于一对同源染色体上(出现互换也能形成4种配子),D错误。
故选BD。
18.图甲为有关白化病(用a表示)和红绿色盲(用b表示)的某家庭遗传系谱图,其中Ⅲ-9同时患白化病和红绿色盲,图乙表示该家庭中某个体的一个体细胞,下列说法正确的是( )
A.Ⅱ-7个体为患有红绿色盲的男性
B.Ⅲ-11同时含有两种致病基因的概率为1/8
C.图乙可能来自图甲中的任何一个正常女性
D.若Ⅲ-10和Ⅲ-12结婚,所生子女中发病率是7/48
【答案】AC
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
分析图甲:由Ⅱ-5和Ⅱ-6均表现正常,却生出了患病的女儿Ⅲ-11,说明Ⅱ-4、Ⅲ-9和Ⅲ-11都患有常染色体隐性遗传病,即白化病,因而可确定Ⅱ-7和Ⅲ-9患有色盲。图乙分析:白化基因(用a表示)和红绿色盲基因(用b表示),白化病是常染色体隐性遗传病,色盲是伴X染色体隐性遗传病,因此图乙所示个体的基因型为AaXBXb,能产生四种基因型的配子,即AXB、aXb、AXb、aXB。
【详解】A、根据无中生有女必为常隐可推测,Ⅲ-11患有常染色体隐性遗传病,即白化病,根据图示推测,故Ⅱ-7个体为患有红绿色盲的男性,A正确;
B、Ⅲ-11患有白化病,由Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型分别是:AaXBXb、AaXBY,可知其母亲Ⅱ-5有1/2的概率携带色盲基因,因此Ⅲ-11同时含有两种致病基因的概率为1×1/2×12=1/4,B错误;
C、图乙细胞的基因型为AaXBXb,且图甲中任何一个正常女性的基因型都可能是AaXBXb,故图乙可能来自图甲中的任何一个正常女性,C正确;
D、结合图示可知,Ⅲ-12的基因型及比例是1/3AAXBY、2/3AaXBY,Ⅲ-10的基因型及比例是AaXBXB(1/2)、AaXBXb(1/2),若Ⅲ-10和Ⅲ-12结婚,后代患白化病的概率为2/3×1/4=1/6,后代患色盲的概率为1/2×1/4=1/8,故所以他们所生子女中患病的概率是1-(1-1/6)×(1-1/8)=13/48,D错误。
故选AC。
19.核糖体主要由rRNA和蛋白质组成,其中rRNA被核糖体蛋白所包裹,不易被核糖核酸酶降解。同一条mRNA上移动的单个核糖体(M)能够逐步转变为核糖体二聚体(D1D2、D3D4),从而实现两条肽链的共翻译共组装(coco组装),最终形成具有活性的蛋白二聚体,如下图。下列叙述正确的有( )
A.翻译过程中核糖体沿mRNA3′→5′方向移动
B.核糖体D1、D2、D3、D4最终合成的肽链长度不等
C.coco组装有利于提高蛋白质组装效率和准确性
D.核糖核酸酶处理后再离心可纯化核糖体二聚体
【答案】CD
【分析】翻译的场所是核糖体,一条mRNA可同时结合多个核糖体,最终形成的多条相同的肽链,提高翻译效率。
【详解】A、在翻译过程中,核糖体是沿着mRNA的5′⟶3′方向移动的,这是因为mRNA上的遗传信息是从5′端向3′端传递的,核糖体需要逐步读取这些信息并合成对应的蛋白质,A错误;
B、根据题目描述,同一条mRNA上移动的单个核糖体(M)能够逐步转变为核糖体二聚体(D1D2、D3D4),并且这些核糖体二聚体是同时从同一条mRNA上读取信息并合成肽链的。因此,无论是D1、D2还是D3、D4,它们最终合成的肽链长度应该是相等的,因为它们都是基于同一条mRNA模板合成的,B错误;
C、同一条mRNA上移动的单个核糖体(M)能够逐步转变为核糖体二聚体,这样的coco组装方式能缩短蛋白二聚体的形成所需时间,对保证蛋白质组装的高效率和正确性有重要意义,C正确;
D、rRNA被核糖体蛋白所包裹,不易被核糖核酸酶降解,但mRNA容易被核糖核酸酶降解,故可利用核糖核酸酶处理后再通过密度梯度离心可纯化出核糖体二聚体,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20.(12分)图1、2是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图(仅显示部分染色体),图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线,图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,图5是百合减数不同时期的显微照片。请据图回答:
(1)图1细胞中 (填“是”或“否”)含有同源染色体,含有 条姐妹染色单体。
(2)图2细胞的名称为 ,含有 个四分体。
(3)图3中同源染色体分离发生在 段(填字母),姐妹染色单体分离发生在 段(填字母),细胞发生基因的自由组合对应图3的 段(填字母)。
(4)图4中,若纵坐标是染色体数且a=24,则图中b时期的细胞内 (一定/不一定)有同源染色体,若纵坐标是核DNA数且a=48,则该曲线可表示 分裂。
(5)按照减数分裂过程分析,图5中各细胞出现的先后顺序是 (填序号)。同源染色体中的非姐妹染色单体互换可能发生在图 (填序号)所示细胞中。
(6)若该雌性小鼠的基因型为AaXBXb,一个原始生殖细胞正常减数分裂产生了一个基因型为AXb的极体(不考虑片段交换等),与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 。
【答案】(1) 是 0
(2) 初级卵母细胞 2
(3) CD EF CD
(4) 不一定 有丝分裂或减数分裂
(5) ①→③→②→⑤→④ ③
(6) aXB
【分析】减数分裂是有性生殖生物在形成配子过程中发生的一种特殊细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,导致生殖细胞中的染色体数目减半。减数第一次分裂主要发生同源染色体的配对、联会、交换和分离等过程;减数第二次分裂则类似有丝分裂,但染色体数目已经减半。
【详解】(1)图 1 细胞处于有丝分裂后期,含有同源染色体,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,所以不含姐妹染色单体。
(2)图 2 细胞处于减数第一次分裂的前期,某雌性小鼠体内细胞所以是初级卵母细胞,含有 2 个四分体。
(3)同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,即图 3 中的 CD 段;姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,即图 3 中的 EF 段;基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图 3 的 C D段。
(4) 图4表示百合(2n=24)正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段,若纵坐标是染色体数且 a=24,图中b时期在发生染色体减半,则图不可能是有丝分裂,因为有丝分裂不会出现24的基础上减半,因此只能表示减数分裂,如果是减Ⅰ的时期,则b时期可表示减Ⅰ的前中后,含有同源染色体,如果是减Ⅱ的时期,b时期不含同源染色体,因此图中b时期的细胞内不一定有同源染色体;若纵坐标是核 DNA 数且 a=48,则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂,因为都可能发生DNA在48的基础上减半。
(5) 图 5中各细胞出现的先后顺序是 ①(减数分裂间期)→③(减数第一次分裂前期)→②(减数第一次分裂后期)→⑤(减数第二次分裂后期)→④(减数第二次分裂末期);同源染色体中的非姐妹染色单体互换发生在减数第一次分裂前期,即图 5 中的③所示细胞中。
(6)已知雌性小鼠的基因型为 AaXBXb,一个原始生殖细胞正常减数分裂,在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,即 A与a 分离, XB与 Xb分离。产生的一个极体基因型为AXb ,则同时产生的另一个极体基因型为 aXB,那么与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 aXB。
21.(12分)果蝇体细胞中有4对染色体,Ⅰ号染色体为性染色体,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号染色体为常染色体。某兴趣小组同学用果蝇进行杂交实验,结果如下表:
杂交组合
F1
F2
组合一:
♀红眼灰体 × ♂棕眼黑檀体
红眼灰体
红眼灰体
749
红眼
黑檀体
248
棕眼
灰体
224
棕眼
黑檀体
83
组合二:
♀红眼灰体 × ♂墨眼黑檀体
红眼灰体
红眼灰体
671
墨眼
灰体
79
红眼
黑檀体
74
墨眼
黑檀体177
注:灰体和黑檀体基因用E/e表示,位于III号染色体;红眼和棕眼基因用B/b表示;红眼和墨眼基因用S/s表示。
(1)果蝇体色的遗传遵循 定律,判断依据是 。
(2)杂交组合一的F2性状分离比约为 ,据此判断B、b和E、e这两对基因的遗传遵循 定律。
(3)根据杂交组合二的F2性状分离比,推测S/s位于 染色体上。
(4)进一步研究发现B/b基因位于II号染色体上。棕眼黑檀体与墨眼黑檀体果蝇杂交,F1的性状是 。F1雌雄个体相互交配,得到的F2中红眼个体所占比例为 。
(5)该小组又获得一个紫眼果蝇品系。红眼、紫眼由一对基因决定,紫眼为隐性性状。请设计一个杂交实验,通过一次杂交,判断紫眼基因是否位于X染色体上。杂交方案: ;若子代性状为 ,该基因位于X染色体上;若子代性状为 ,该基因位于常染色体上。
【答案】(1) 基因分离 两个杂交组合的F2中灰体、黑檀体数量比均为3:1
(2) 9:3:3:1 自由组合
(3)III号
(4) 红眼黑檀体 9/16
(5) 紫眼雌蝇×红眼雄蝇 红眼雌蝇、紫眼雄蝇 均为红眼
【分析】位于性染色体上的基因所控制的性状在遗传时总是与性别相关联,而位于常染色体上的基因控制的性状一般与性别无关。
【详解】(1)由组合一可知,♀红眼灰体 × ♂棕眼黑檀体产生的F1全为红眼灰体,说明红眼、灰体为显性性状,F2中,灰体∶黑檀体=(749+224)∶(248+83) ≈3∶1,同理组合二中F2中灰体∶黑檀体数量比也约为3:1,说明果蝇体色的遗传遵循基因分离定律。
(2)由组合一可知,♀红眼灰体 × ♂棕眼黑檀体产生的F1全为红眼灰体,说明红眼、灰体为显性性状,F2中,红眼灰体749∶红眼黑檀体248∶棕眼灰体224∶棕眼黑檀体83≈9∶3∶3∶1,说明控制红眼/棕眼和控制灰体/黑檀体的两对基因B、b和E、e遵循基因自由组合定律。
(3)由组合二可知,♀红眼灰体 × ♂墨眼黑檀体产生的F1全为红眼灰体,说明红眼、灰体为显性性状,F2中,红眼灰体671∶墨眼灰体79∶红眼黑檀体74∶墨眼黑檀体177不为9∶3∶3∶1及其变式,说明控制红眼/墨眼和控制灰体/黑檀体的两对基因S、s和E、e不遵循基因自由组合定律,说明这两对基因位于同一对同源染色体上,由题干已知灰体和黑檀体基因用E/e表示,位于III号染色体,说明S/s也位于III号染色体上。
(4)进一步研究发现B/b基因位于II号染色体上,S/s位于III号染色体上,两对等位基因位于非同源染色体上。棕眼和墨眼均为隐性性状,棕眼黑檀体(bbeeSS)与墨眼黑檀体(BBeess)果蝇杂交,F1的基因型为BbeeSs,性状是红眼黑檀体。F1雌雄个体相互交配,后代出现性状分离,比例为9∶3∶3∶1,得到的F2中红眼个体(B_eeS_)所占比例为9/16。
(5)已知红眼、紫眼由一对基因决定,紫眼为隐性性状,若要通过一次杂交,判断紫眼基因是否位于X染色体上,则可采用“雌隐×雄显”的杂交思路,具体方案为:紫眼雌蝇×红眼雄蝇,若子代性状为红眼雌蝇、紫眼雄蝇,出现性状与性别相关联的现象,则说明该基因位于X染色体上;若子代性状为均为红眼,未出现性状与性别相关联的现象,则说明该基因位于常染色体上。
22.(11分)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程,图2为细胞中的某物质结构示意图,图3代表细胞中的某生理活动。请据图回答下列问题:
(1)图1中过程乙需要以 为原料。图2中tRNA的功能是携带 ,并识别 图3过程需要的酶X是 ,酶X在DNA上的移动方向是 。
(2)下表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、IRNA和氨基酸的对应关系,则该序列对应的氨基酸为 (密码子和氨基酸的对应关系;ACC苏氨酸;UCG色氨酸;AGG精氨酸;UCC丝氨酸)。
DNA双螺旋中碱基对
T
G
G
mRNA碱基(5’→3’)
tRNA反密码子(3’→5’)
U
氨基酸
(3)miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图1中的miRNA-195基因表达产物 能调控BDNFA基因的表达,因此精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量 。下列关于miRNA的叙述错误的是 。
a.miRNA由相应的RNA复制产生
b.miRNA可通过核孔转移至细胞质,发挥作用
c.miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与
d.翻译是核糖体沿着miRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束
(4)已知某基因区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,在图3过程中形成它的产物中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,该基因另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 和 。
【答案】(1) 氨基酸 特定氨基酸 mRNA中的密码子 RNA聚合酶 从右到左
(2)精氨酸
(3) miRNA-195 少 acd
(4) 34% 12%
【分析】1、DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来转运氨基酸。
2、图1中甲过程为转录,乙过程为翻译,丁为肽链的加工。
【详解】(1)乙过程为翻译,需要以氨基酸为原料,tRNA的功能是携带氨基酸并且识别mRNA上的密码子,图3中需要RNA聚合酶,转录完成的RNA片段在右侧游离出来,说明RNA聚合酶X在DNA上的移动方向是从右到左。
(2)转录、翻译过程中遵循碱基互补配对原则,根据第一列碱基判断,转录的模板链是DNA的上链,其碱基序列为TCC,则mRNA上的密码子为AGG,对应的氨基酸为精氨酸。
(3)miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为19~25个核苷酸,能特异性调控相应基因的表达。如图1中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达,由图1可知,miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合,使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合,抑制BDNF基因表达。BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,精神分裂症患者与正常人相比,BDNF含量少;
a、据图可知,miRNA由相应的基因转录产生,a错误;
b、miRNA属于大分子,可通过核孔转移至细胞质,发挥作用,b正确;
c、miRNA基因在转录时需要RNA聚合酶参与,不需要解旋酶,c错误;
d、翻译是核糖体沿着mRNA移动,从起始密码子开始,读到终止密码子结束,d错误。
故选acd。
(4)基因区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,而转录过程中腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,则模板链的腺嘌呤占12%,鸟嘌呤占34%,根据碱基互补配对原则可得该基因另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的34%和12%。
23.(11分)鱼鳞病(相关基因为A、a)和遗传性肾炎(相关基因为B、b)都属于单基因遗传病(注:基因位置不考虑X、Y染色体的同源区段)。图1是某鱼鳞病患者家系,图2是某遗传性肾炎患者家系,每个家系中只有一种遗传病患者。请回答下列问题:
(1)据图1和图2判断,鱼鳞病可能的遗传方式是 ;若仅考虑各家系中的遗传病,据此推测,图1中“?”为正常女性的概率是 ,图2中Ⅱ3的基因型是 。
(2)现将对相关疾病基因进行检测。下表记录了两个家族中部分家庭成员的检测结果(注:“+”表示存在,“-”表示不存在;“×”表示未检测)。
图1家族
图2家族
Ⅱ5
Ⅱ6
I1
I2
Ⅱ2
Ⅱ3
基因A、a
基因1
+
-
+
×
×
+
基因2
+
+
+
+
基因B、b
基因3
+
+
×
+
-
+
基因4
-
+
+
+
+
①表中基因1~4中,代表基因A的是 ,代表基因B的是 。
②图1中,Ⅲ9为纯合子的概率为 ;图2中,Ⅲ1的基因型为 。
③若图1中的Ⅲ8与图2中的Ⅱ1婚配,则其子女正常的概率是 。
【答案】(1) 伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传 3/8或1/2 Bb或XBXb
(2) 基因2 基因3 1/4 BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa 7/24
【分析】分析图1可知,Ⅱ-3和Ⅱ-4表型为正常,Ⅲ-7表型为患病,所以鱼鳞病为隐性遗传,其可能的遗传方式为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。分析图2可知,I-1和I-2表型为正常,Ⅱ-2表型为患病,所以遗传性肾炎为隐性遗传,遗传性肾炎可能的遗传方式是伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。
【详解】(1) 分析图1可知,Ⅱ-3和Ⅱ-4表型为正常,Ⅲ-7表型为患病,所以鱼鳞病为隐性遗传,其可能的遗传方式为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。分析图2可知,I-1和I-2表型为正常,Ⅱ-2表型为患病,所以遗传性肾炎为隐性遗传,遗传性肾炎可能的遗传方式是伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。图1中,若为常染色体遗传病,Ⅱ-3基因型为Aa,Ⅱ-4基因型为Aa,后代中A-为3/4,为正常女性的概念为3/8,若为伴X隐性遗传,Ⅱ-3基因型为XAY,Ⅱ-4基因型为XAXa,后代中XAX-为1/2,所以图1中“?”为正常女性的概率是3/8或1/2。图2中,若为常染色体遗传病,Ⅱ-2和Ⅲ-1基因型都为bb,Ⅱ-3表型正常,所以基因型为Bb,若为伴X隐性遗传,Ⅱ-2的基因型为XbY, Ⅲ-1基因型为XbXb,所以其基因型为XBXb。
(2) ①图1中,若为常染色体遗传病,Ⅲ-8的基因型为aa,Ⅱ-5和Ⅱ-6基因型都为Aa,根据电泳条带可知,鱼鳞病应为伴X隐性遗传,Ⅲ-8的基因型为XaXa,Ⅱ-5的基因型为XAXa,Ⅱ-6基因型都为XAY,所以基因1是a,基因2是A。图2中,根据电泳条带,I-2个体B、b均含有,所以遗传性肾炎的遗传方式是常染色体隐性遗传,基因3为B,基因4为b。②图1中鱼鳞病为伴X隐性遗传,Ⅱ-5的基因型为XAXa,Ⅱ-6基因型都为XAY,所以Ⅲ-9为纯合子的概率为1/4,图2中遗传性肾炎的遗传方式是常染色体隐性遗传,根据条带分析基因1是a,基因2是A,基因3为B,基因4为b,根据常染色体隐性遗传病,二代2号基因型为bb,亲本都为Bb,所生二代1号未患病,因此不可能是bb,而是BB或者Bb,另一对基因型为伴X显性纯和或显性杂合,组合结果基因型应有4种,既BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa。③图1中的Ⅲ-8的基因型为1/2BBXaY和1/2BbXaY,图2中的Ⅱ-1的基因型为1/6BBXAXa、1/6BBXAXA、2/6BbXAXa、2/6BbXAXA,后代中患鱼鳞病的概率为1/12,患遗传肾炎的概率为1/4,其子女只患一种病的概率是1/12×3/4+11/12×1/4=7/24。
24.(12分)果蝇的眼色有紫色、红色、白色三种,由两对等位基因 A、a 和 B、b 共同控制,其中A、a 位于常染色体上。果蝇在基因 a 纯合时表现为白眼,同时具有基因 A、B 时表现为紫眼,其他基因型均表现为红眼,研究小组以 4 个纯系果蝇为亲本进行了两组杂交实验,结果如下图。请回答下列问题:
(1)果蝇具有 等优点(至少写两点),常被作为遗传学实验的材料,摩尔根等人运用 法通过果蝇的眼色遗传实验,得出了“基因在 上”的结论。
(2)根据实验结果可推知,等位基因 B、b 位于 染色体上,控制果蝇眼色的这两对等位基因在遗传上遵循 定律。
(3)根据上述信息推测,果蝇群体中红眼个体基因型最多有 种。
(4)实验一中,F1红眼果蝇的基因型为 ,实验二中 F1紫眼果蝇的基因型为 。
(5)在生产实践中,若通过子代性状判定性别,则亲本果蝇的基因型特点为 (使用同型/异型,显/隐等词描述)。
【答案】(1) 易饲养、繁殖快;具有多对容易区分的相对性状;染色体数目少,易于观察等(写两点给分) 假说—演绎法 染色体
(2) X (基因的)自由组合
(3)4/四
(4) AaXbY AaXBXb 和 AaXBY
(5)同型隐性、异型显性
【分析】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)果蝇作为遗传学上的实验材料具备优点包括:果蝇体型小,易饲养和管理;果蝇繁殖周期短;果蝇的染色体数目少,只有3对常染色体和1对性染色体,便于分析和观察;具有易于区分的相对性状。摩尔根等人运用假说-演绎法得出基因在染色体上的结论。
(2)实验一中纯合白眼雌性和紫眼雄性杂交,子一代雌性都是紫眼,雄性都是红眼,说明性状表现与性别有关,又知等位基因A、a位于常染色体上,因此B、b基因位于X染色体上,则控制果蝇色的这两对等位基因在遗传上遵循基因自由组合定律定律。
(3)根据上述信息推测,果蝇在基因a纯合时表现为白眼,同时具有基因A、B时表现为紫眼,其他基因型均表现为红眼,等位基因A、a位于常染色体上,B、b基因位于X染色体上,故果蝇群体中红眼个体基因型最多有4种(AAXbXb、AAXbY、AaXbXb、AaXbY)。
(4) 实验一中纯合白眼雌性和紫眼雄性杂交,子一代雌性都是紫眼,雄性都是红眼,实验一亲本基因型aaXbXb×AAXBY,子一代的基因型是AaXBXb(雌性紫眼)、AaXbY(雄性红眼)。实验二中纯合白眼雌性和红眼雄性杂交,子一代雌雄个体都是紫眼,实验二亲本基因型aaXBXB×AAXbY,则F1紫眼果蝇的基因型为AaXBXb和AaXBY。
(5)在生产实践中,若通过子代性状判定性别,则亲本果蝇的基因型特点为同型隐性纯合、异型显性。这样产生的后代中雄性全为隐性性状,雌性全为显性性状。
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