期中考前冲刺卷02(单选版)-2024-2025学年高一生物下学期期中考点大串讲(人教版2019必修2)
2025-04-14
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.18 MB |
| 发布时间 | 2025-04-14 |
| 更新时间 | 2025-04-14 |
| 作者 | 温暖的花儿🌸 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51589957.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年高一下学期生物学期中考前冲刺卷02
(满分100 分,考试时间75分钟)
一、单选题:本部分包括25题,每题2分,共计50分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
④A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因
⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A.①②③⑥ B.③④⑤⑥
C.②③④⑤ D.①②⑤⑥
2.豌豆的红花对白花为显性,如图所示为红花植株接受白花植株花粉的杂交实验。现选取多株红花豌豆与白花豌豆杂交,子代性状为红花:白花=1:1或1:0.下列有关叙述正确的是( )
A.图中①和②过程之间不需要进行套袋处理
B.图中③过程的目的是防止外来花粉的干扰
C.图中④过程形成种子的数量取决于花粉的数量
D.该种群中各红花豌豆自交,F1都会出现3:1的性状分离比
3.某同学利用性状分离比的模拟实验装置,进行如下实验。从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球,记录组合情况,重复多次实验后,发现AB∶Ab∶aB∶ab的比值接近1∶1∶1∶1。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官
B.小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类
C.该实验模拟的是形成配子过程中非等位基因的自由组合
D.每个容器中两种小球的数量应相等,但甲、乙两个容器中小球的总数可以不同
4.研究发现基因家族存在一类“自私基因”,可通过“杀死”不含这类基因的配子来改变分离比。如A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的亲本植株自交获得F1,F1随机传粉获得F2。下列相关叙述不正确的是( )
A.亲本产生的雄配子中,A:a=3:1
B.F1中显性个体:隐性个体=7:1
C.F2中基因型为AA的个体比Aa多
D.F2中基因型为aa的个体所占比例为7/32
5.人类的秃顶和非秃顶(正常)是一对相对性状,其基因型与表型如下表所示,下列相关分析正确的是( )
基因型
BB
Bb
bb
男性
正常
秃顶
秃顶
女性
正常
正常
秃顶
A.人类秃顶和非秃顶的遗传遵循孟德尔第二定律
B.秃顶的两人婚配不可能生出正常的孩子
C.正常的两人婚配不可能生出秃顶的孩子
D.正常女性与秃顶男性婚配,秃顶后代中男性多于女性
6.如下图为遗传因子组成为AaBb的植物进行自交的过程图解,下列有关说法正确的是( )
A.分离定律发生在①过程,自由组合定律发生在②过程
B.雌雄配子结合方式有16种,子代遗传因子组成有9种
C.F1中不同于亲本性状表现的个体占全部子代个体的3/8
D.F1中杂合子所占比例为4/16
7.已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.基因B、b与W、w的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因B与b分开的同时,与W和w自由组合
C.若对此果蝇进行测交,后代出现黑身白眼雄果蝇的概率是1/4
D.该果蝇产生的卵细胞中出现bXw的概率为1/4
8.某雌雄同株植物中,基因型 AA 、Aa 、aa 分别控制大花瓣、小花瓣、无 花瓣;基因型 BB 和 Bb 控制红色花瓣,基因型 bb 控制白色花瓣,这两对等 位基因独立遗传。基因型为aaBB 和 AAbb 的两个纯种作亲本杂交得 F1,F1自交得 F2 ,下列有关叙述正确的是( )
A.无花瓣的 F2 植株自由传粉,子代会有两种表型出现
B.F1 的基因型为 AaBb ,则 F2 中有 9 种基因型,5种表型
C.F1 的表现型为红色小花瓣,基因型不确定
D.F1 的基因型为 AaBb ,F2 中无花瓣植株中纯合子占1/3
9.在一个自然种群的小鼠中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是( )
A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子
B.F1中致死个体的基因型共有4种
C.表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种
D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3
10.兰花的花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将纯合红花和纯合蓝花进行杂交,均为红花,自交,中红花与蓝花的比例为27∶37。下列叙述正确的是( )
A.兰花花色遗传由独立遗传的两对等位基因控制
B.若对进行测交,则其子代表型与比例为红花∶蓝花=1∶1
C.中蓝花基因型有19种,蓝花中纯合子概率为7/37
D.红花中与基因型相同的个体,出现的概率为1/8
11.下图编号①~⑤是光学显微镜下拍摄的二倍体百合(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是( )
A.观察前取百合的根尖经解离、漂洗、甲紫染色后,制成临时装片
B.图①所示细胞处于减数分裂前间期,细胞内DNA和染色体数目均加倍
C.图③所示细胞中有12个四分体,每个四分体中含有4条染色体
D.非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在图②所示的细胞中
12.图1是某动物细胞分裂局部图,该动物的基因型为AaXBXb,图2是分裂过程中同源染色体对数的数学模型。下列叙述错误的是( )
A.图1甲细胞分裂后形成的子细胞是次级卵母细胞和极体
B.图1乙细胞在图2中对应的区段是cd
C.不考虑变异的情况下形成图1丙细胞的过程中所产生的卵细胞的基因型是aXB
D.该动物在减数分裂前期可形成2m个四分体
13.荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色体的行为和数量变化。取果蝇(2n=8)的一个正在分裂的细胞,用不同颜色的荧光标记其中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“o”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图甲箭头所示;图乙是该细胞分裂过程中每条染色体中DNA含量的变化。据图分析,下列说法正确的是( )
A.若图甲细胞中有5种不同形态的染色体,则该细胞的名称为初级卵母细胞
B.图甲中荧光点从①向②移动的过程中,发生在减数第一次分裂前期
C.图甲所示细胞处于图乙的BC段,图乙BC段细胞中染色体数均为8条
D.图甲中荧光点移动到④时,细胞处于图乙的DE段
14.人的性染色体形态如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.男性体内所有细胞都含有Y染色体
B.人类的红绿色盲基因位于I区段上
C.位于Ⅲ区段上的基因控制的遗传病在家族中传男不传女
D.若某病由位于Ⅱ区段上的隐性基因控制,则该病的遗传也与性别有关
15.蚕豆黄病是一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏所导致的疾病,下图是该病的遗传系谱图,检测得知该家系中表现正常的男性不携带该病的致病基因(用E或e表示)。下列叙述错误的是( )
A.该病是伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅲ2携带该病致病基因的概率为1/4
C.Ⅲ3的基因型是XEXe或XEXE
D.测定G-6-FD可初步诊断是否患该病
16.科学家们运用不同的科学方法取得了突破性的研究成果。下列选项错误的是( )
选项
科学家
科学方法
结论
A
赫尔希、蔡斯
同位素标记、密度梯度离心
DNA的复制是以半保留的方式进行的
B
摩尔根
假说-演绎法
基因位于染色体上
C
沃森、克里克
模型构建法
构建了DNA双螺旋结构模型
D
艾弗里
减法原理
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
A.A B.B C.C D.D
17.下图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。相关叙述正确的是( )
A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体
B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离
C.若只有C中含大量放射性,可以证明噬菌体的蛋白质留在外面
D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分
18.大肠杆菌的质粒是一种环状DNA,在基因工程中常用作载体,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A.质粒是一种环状DNA,所以没有双螺旋结构
B.解旋酶可断开⑤,DNA的稳定性与⑤无关
C.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则,嘌呤数等于嘧啶数
19.下列有关双链线性 DNA 分子的叙述,错误的是( )
A.一个双链线性 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基团
B.若一条 DNA 链的序列是 5′-GATACC-3 ′ ,则其互补链为 5′-GGTATC-3 ′
C.若一条单链上(A+G)/(T+C)= m ,则 DNA 双链中该比值也为 m
D.碱基特定的排列顺序,构成了每个 DNA 分子的特异性
20.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述不正确的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.DNA复制时子链是从子链的5’端向3’端延伸的
C.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
21.下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。下列有关说法错误的是( )
A.解旋酶作用于③处,DNA聚合酶催化形成①处的化学键
B.该分子含有2个游离的磷酸基团,除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连
C.若该DNA分子中A占30%,则一条链中T也占该链的30%
D.把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占1/8
22.如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是( )
A.进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B.过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
C.图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
D.复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
23.如图表示对真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程,该mRNA分子片段的碱基序列为5’-AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG-3’。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下;5’-AUG-3’(甲硫氨酸,起始密码子)、5’-UGG-3’(色氨酸)、5’-UAG-3’(终止密码子),下列说法正确的是( )
A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与
B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA上的反密码子是5’-TAC-3’
C.图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子
D.tRNA的种类很多,每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸
24.1957年克里克提出“中心法则”,1970年他又重申了中心法则的重要性,完善了中心法则(如图),相关叙述正确的是( )
A.过程①需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
B.过程①、③、⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸
C.烟草花叶病毒的RNA进行过程④时需要烟草细胞提供模板、能量等
D.中心法则揭示了基因都是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
25.在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3 蛋白是 DNMT3 基因表达的一种 DNA 甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是( )
A.胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
二、非选择题:本部分包括5题,共计50分。
26.(10分)下图 1 表示某个动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图 2 表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核 DNA(黑)数量的柱形图,图 3 表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图 1 中的 细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是 。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(2)图 1 中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图 2 中的 (用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图 2 中的 (用罗马数字和箭头表示)。
(3)等位基因的分离可以发生在图 3 中 区段(用字母表示),图中 DE、HI、JK 三个时间点的染色体数目加倍原因相同的是 ,且原因都是 。
(4)下图 A 是上图 1 丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图 B 中可能与其一起产生的生殖细胞有 。若图 A 细胞内 b 为 Y 染色体,则 a 为 染色体(X/常)。
27.(10分)已知果蝇的眼色同时受位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上两对等位基因(A、a和B、b)控制,基因与性状的关系如下图所示。请分析回答问题:
(1)由图可知,无色眼的基因型是 ,深红色眼对应的基因型有 种,控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循 定律。
(2)由图可知,基因可以通过控制 控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
(3)某同学对果蝇的眼色进行了调查,绘制的遗传系谱图如下所示,其中I1的基因型为AAbb。
①Ⅱ7的基因型是 ,Ⅱ8为纯合子的概率是 。
②若让II5与II8多次交配并产生足够多的后代(F1),则后代(F1)共有 种基因型, 种表型;F1猩红色眼中纯合子所占比例是 ;若让Ⅲ9与Ⅲ10交配,则产生猩红色眼个体比例为 。
28.(10分)启动子是基因中的一段能被 RNA 聚合酶识别、结合并驱动基因转录的序列。若启动子中的某些碱基被甲基化修饰,将不能被 RNA 聚合酶识别。拟南芥种子的萌发依赖于 NIC 基因的表达,该基因启动子中的甲基基团能够被 R 基因编码的 D 酶切除。下图表示拟南芥种子细胞中 NIC 基因的表达过程,请回答下列问题。
(1)甲图所示过程发生的主要场所是 , 所需要的原料是 , RNA 聚合酶能催化 的断裂和 的形成。
(2)R 基因缺失突变体细胞中的 NIC 基因 (选填“会”或“不会” )发生图甲所示的过 程,原因是 。甲图中 C 链的鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54% ,C 链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 29% 、23% ,则与 C 链对应的 DNA 区段中腺 嘌呤所占的碱基比例为 。
(3)图乙中②移动的方向是 (选填“ 自右向左”或“ 自左向右”)。
(4)相同 DNA 在不同组织细胞中进行甲过程时启用的起始点 (选填“都相同” 、“都 不同”或“不完全相同”),其原因是 。
29.(10分)某植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因C1、C2决定,C1控制红色色素形成,C2控制黄色色素形成;两种色素同时存在时表现为橙色;若无色素形成,则表现为白色。
(1)该植物含C1的花粉粒呈长形、含C2的花粉粒呈圆形;另有一对等位基因A、a,含A的花粉粒遇碘变蓝色、含a的花粉粒遇碘变棕色。为探究这两对等位基因是否遵循自由组合定律,请补充完善下列实验思路。
a.选择基因型为 的植株,待开花后进行实验;
b.取该植株的花粉粒滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。
c.预期结果并得出结论:若花粉出现 。种类型,且比例为 ,则这两对等位基因遵循自由组合定律;否则不遵循。
(2)研究发现,当2号染色体上存在D基因时,该条染色体上色素基因的表达会被抑制,d基因不会对其产生影响。若某基因型为C1C2的植株开红花,请推测该植株2号染色体上相关基因的分布情况并将它画在方框内 。若该植物自交(不考虑互换),子代的表现型及比例为 。
(3)该植物的种皮颜色由基因E和e、F和f同时控制,显性基因E控制色素合成,且EE和Ee的效应相同,显性基因F淡化颜色的深度(F基因存在时,使E基因控制的颜色变浅),且具有累加效应。现有亲代种子P1(纯种,白色)和P2(纯种,黑色),杂交实验如图所示,
请根据结果进行分析并计算:亲本P1的基因型是 ,F2中种皮为白色的个体基因型为有 种,其中纯合子在白色个体中占 ,种皮为黄褐色的个体基因型是 ,若F2中黄褐色个体自由交配,则子代中黑色个体占 。
30.(10分)已知某雌雄异株植物可产生氰化物,表现为抗逆性,但氰化物不能及时分解会对细胞产生毒害,导致植株矮小。该植物体内氰化物主要代谢途径如图 1 所示,控制酶 1 、酶 2 表达的基因分别为 A 、a 和 D 、d 。现有多对纯合亲本进行杂交,结果如下图 2(不考虑 X 、Y 染色体同源区段的遗传)。请回答下列问题。
(1)基因 A 、a 位于 (填“常”或“X” )染色体上。图中这两对相对性状的遗传 (选填“遵循”或“不遵循” )自由组合定律,判断依据是 。
(2)实验一中 F₁雌性植株一共可以产生 种类型配子。实验二亲本中不抗逆雄株的基因型为 。若实验二中 F₂抗逆正常雌株与实验一中 F₂抗逆正常雄株杂交,后代抗 逆正常雌株中杂合子所占比例为 。
(3)若考虑 X 、Y 染色体同源区段的遗传,以纯合亲本为材料,设计实验进一步判断基因 A 、a 的位置。①选取表型为 的雌株与 的雄株个体杂交;统计子代性别和相关性状; ②预测实验结果和结论:若后代 , 说明基因 A 、a 仅位于 X 染色体上;若后代 , 说明基因 A 、a 位于 X 、Y 染色体同源区段上。
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2024-2025学年高一下学期生物学期中考前冲刺卷02
(满分100 分,考试时间75分钟)
一、单选题:本部分包括25题,每题2分,共计50分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
④A和A、d和b不属于等位基因,C和c属于等位基因
⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑥通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A.①②③⑥ B.③④⑤⑥
C.②③④⑤ D.①②⑤⑥
【答案】C
【分析】表型由基因型决定,同时还受外界环境的影响。表型相同,基因型不一定相同,如AA和Aa的表现型相同,但基因型不同;基因型相同,表型不一定相同,因为生物的性状还受外界环境的影响;在同样的环境中,基因型相同,表型一定相同;在同样的环境中,表型相同,基因型不一定相同。
【详解】①兔的白毛和黑毛,狗的直毛和卷毛都是相对性状,①错误;
②在“性状模拟分离比”实验中,两个桶分别表示雌、雄生殖器官,两个桶内的彩球分别表示雌配子、雌配子,每个小桶内的两种颜色的彩球代表一对等位基因,因此每个小桶内的两种颜色的彩球数量一定要相等,但两个桶内的彩球数量不一定要相等,②正确;
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同,③正确;
④A和A、d和b不属于等位基因,属于相同基因和不同基因,C和c属于等位基因,④正确;
⑤检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法进行检测,⑤正确;
⑥通常体细胞中基因成对存在,经减数分裂后,形成的配子中只含有成对基因中的一个基因,而不是配子中只含有一个基因,⑥错误。
故选C。
2.豌豆的红花对白花为显性,如图所示为红花植株接受白花植株花粉的杂交实验。现选取多株红花豌豆与白花豌豆杂交,子代性状为红花:白花=1:1或1:0.下列有关叙述正确的是( )
A.图中①和②过程之间不需要进行套袋处理
B.图中③过程的目的是防止外来花粉的干扰
C.图中④过程形成种子的数量取决于花粉的数量
D.该种群中各红花豌豆自交,F1都会出现3:1的性状分离比
【答案】B
【分析】对两性花植物进行杂交的步骤:去雄→套袋→授粉→套袋。套袋的目的是防止外来花粉的干扰。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。测交往往用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。
【详解】A、图中①过程为去雄操作,②为人工授粉操作,在①和②过程之间需要进行套袋处理,以防止外来花粉的干扰,A错误;
B、图中③为套袋操作,其目的是防止外来花粉的干扰,B正确;
C、由于花粉的数量远多于卵细胞的数量,因此图中④过程形成种子的数量取决于卵细胞的数量,C错误;
D、由题干可知,红花为显性性状,设由A控制,则白花由a控制,多株红花与白花植株杂交,当子代性状为红花:白花=1:1时,说明该红花为杂合子Aa,这样的红花植株自交后代会出现性状分离,且比例为红花:白花=3:1;当子代性状为红花:白花=1:0时,说明该红花为纯合子AA,这样的红花植株自交后代全为红花,不会出现性状分离,D错误。
故选B。
3.某同学利用性状分离比的模拟实验装置,进行如下实验。从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球,记录组合情况,重复多次实验后,发现AB∶Ab∶aB∶ab的比值接近1∶1∶1∶1。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个容器分别代表某动物的雌、雄生殖器官
B.小球的颜色和字母表示雌、雄配子的种类
C.该实验模拟的是形成配子过程中非等位基因的自由组合
D.每个容器中两种小球的数量应相等,但甲、乙两个容器中小球的总数可以不同
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知: 甲、乙两个容器中共有两对等位基因,又从甲、乙两个容器中各随机抽出一个小球,记录组合情况,重复多次实验后,结果发现AB、Ab、aB、ab的比值接近1:1:1:1,体现的是在减数第一次分裂后期,等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、甲、乙两个容器分别代表某动物减数分裂过程中的两对同源染色体,A错误;
B、小球的颜色和字母表示等位基因的种类,B错误;
C、该实验模拟的是减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因的自由组合,C正确;
D、每个容器中两种的小球数量需相等,且甲乙两个容器中小球的总数也要相等,D错误。
故选C。
4.研究发现基因家族存在一类“自私基因”,可通过“杀死”不含这类基因的配子来改变分离比。如A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能“杀死”体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的亲本植株自交获得F1,F1随机传粉获得F2。下列相关叙述不正确的是( )
A.亲本产生的雄配子中,A:a=3:1
B.F1中显性个体:隐性个体=7:1
C.F2中基因型为AA的个体比Aa多
D.F2中基因型为aa的个体所占比例为7/32
【答案】D
【分析】分析题干,A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,因此,基因型为Aa的植株产生的雄配子比例为3/4A和1/4a。
【详解】A、A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子,因此,基因型为Aa的植株产生的雄配子比例为3/4A和1/4a,即亲本产生的雄配子中,A:a=3:1,A正确;
B、基因型为Aa的植株产生的雄A配子比例为3/4A和1/4a,雌配子比例为1/2A和1/2a,根据雌雄配子的随机结合,可求出F1中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=3:4:1,故显性个体:隐性个体=7:1,B正确;
C、F1中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=3:4:1,据此可求出F1产生的雄配子为a=4/8×1/2×1/3+1/8=5/24、A=3/8+4/8×1/2=5/8,即A:a=3:1,雌配子比例为5/8A和3/8a,再根据雌雄配子的随机结合可求出F2中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=15:14:3,因此F2中基因型为AA的个体比Aa多,C正确;
D、结合C选项的分析可知F2中三种基因型个体的比例为AA:Aa:aa=15:14:3,故F2中基因型为aa的个体所占比例为3/32,D错误。
故选D。
5.人类的秃顶和非秃顶(正常)是一对相对性状,其基因型与表型如下表所示,下列相关分析正确的是( )
基因型
BB
Bb
bb
男性
正常
秃顶
秃顶
女性
正常
正常
秃顶
A.人类秃顶和非秃顶的遗传遵循孟德尔第二定律
B.秃顶的两人婚配不可能生出正常的孩子
C.正常的两人婚配不可能生出秃顶的孩子
D.正常女性与秃顶男性婚配,秃顶后代中男性多于女性
【答案】D
【分析】根据题干信息和表格信息分析,人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制,遵循基因的分离定律;基因型为BB的个体表现为非秃顶,基因为bb的个体表现为秃顶;基因为Bb的男性个体表现为秃顶、女性个体表现为非秃顶。
【详解】A、人类秃顶和非秃顶的遗传遵循孟德尔第一定律,A错误;
B、秃顶的两人婚配可能生出正常的孩子,如Bb男性与bb女性婚配生出Bb女孩,B错误;
C、正常的两人婚配可能生出秃顶的孩子,如BB男性与Bb女性婚配生出Bb男孩,C错误;
D、基因型为BB的个体表现为非秃顶,基因为bb的个体表现为秃顶;基因为Bb的男性个体表现为秃顶、女性个体表现为非秃顶,因此正常女性与秃顶男性婚配,秃顶后代中男性多于女性,D正确。
故选D。
6.如下图为遗传因子组成为AaBb的植物进行自交的过程图解,下列有关说法正确的是( )
A.分离定律发生在①过程,自由组合定律发生在②过程
B.雌雄配子结合方式有16种,子代遗传因子组成有9种
C.F1中不同于亲本性状表现的个体占全部子代个体的3/8
D.F1中杂合子所占比例为4/16
【答案】B
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、分离定律和自由组合定律都发生在配子的形成过程中,即①过程,A错误;
B、由图可知,AaBb的植物自交时,雌雄配子均有4种:AB、Ab、aB、ab,故雌雄配子结合方式有16种,子代的遗传因子组成有9种,B正确;
C、AaBb的植物自交时,F1的表型有4种,其中与亲本性状相同的占9/16,与亲本性状不同的占7/16,C错误;
D、AaBb的植物自交时,F1的遗传因子组成有9种,其中纯合子占1/4,杂合子3/4,D错误。
故选B。
7.已知果蝇基因B和b分别决定灰身和黑身,基因W和w分别决定红眼和白眼。如图表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.基因B、b与W、w的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因B与b分开的同时,与W和w自由组合
C.若对此果蝇进行测交,后代出现黑身白眼雄果蝇的概率是1/4
D.该果蝇产生的卵细胞中出现bXw的概率为1/4
【答案】C
【分析】题图分析:图示为果蝇体细胞染色体图解,该果蝇的两条性染色体相同,属于雌果蝇,果蝇体细胞含有8条染色体、4对同源染色体、2个染色体组。
【详解】A、基因B、b与W、w位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、基因B、b是位于一对同源染色体上的等位基因,在遗传时遵循基因的分离定律,基因B与b分开的同时,与W和w自由组合,B正确;
C、 体色和眼色的基因位于两对同源染色上,符合自由组合定律,若对此果蝇进行测交 BbXWXw×bbXwY得到黑身白眼雄果蝇bbXwY的概率为1/2×1/4=1/8,C错误;
D、根据自由组合定律可推测,该果蝇产生的卵细胞的基因型和比例为BXw∶bXW∶BXW∶bXw=1∶1∶1∶1,可见该个体产生基因型为bXw的卵细胞的概率为1/4,D正确。
故选C。
8.某雌雄同株植物中,基因型 AA 、Aa 、aa 分别控制大花瓣、小花瓣、无 花瓣;基因型 BB 和 Bb 控制红色花瓣,基因型 bb 控制白色花瓣,这两对等 位基因独立遗传。基因型为aaBB 和 AAbb 的两个纯种作亲本杂交得 F1,F1自交得 F2 ,下列有关叙述正确的是( )
A.无花瓣的 F2 植株自由传粉,子代会有两种表型出现
B.F1 的基因型为 AaBb ,则 F2 中有 9 种基因型,5种表型
C.F1 的表现型为红色小花瓣,基因型不确定
D.F1 的基因型为 AaBb ,F2 中无花瓣植株中纯合子占1/3
【答案】B
【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。
【详解】A、由题意知,A、a与B、b独立遗传,因此遵循自由组合定律,且AAB_红色大花瓣、AAbb为白色大花瓣,AaB_为红色小花瓣,Aabb为白色小花瓣,aa__为无花瓣,无花瓣(aa__)植株自由交配后代都是无花瓣,A错误;
B、两对等 位基因独立遗传,基因型为aaBB 和 AAbb 的两个纯种作亲本杂交,F1基因型为AaBb,植株自交,Aa×Aa→子代表现型是3种,Bb×Bb→后代的表现型2种,但是基因型为aaB_和基因型为aabb的个体无花瓣,表型相同,因此F2 中有5种表现型,B正确;
C、基因型为aaBB 和 AAbb 的两个纯种作亲本杂交得 F1基因型为AaBb,表现型为红色小花瓣,C错误;
D、基因型为aaBB 和 AAbb 的两个纯种作亲本杂交,F1基因型为AaBb,F2 中无花瓣的基因型是aaBB:aaBb:aabb=1:2:1,纯合子占1/2,D错误。
故选B。
9.在一个自然种群的小鼠中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型及比例为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是( )
A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子
B.F1中致死个体的基因型共有4种
C.表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种
D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3
【答案】B
【分析】由题可知,子一代黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1,说明黄色纯合致死,短尾纯合子致死,即只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死)。
【详解】A、据题意可知,两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律,因此4∶2∶2∶1的比例实际上是9∶3∶3∶1的变式,由于黄色∶灰色=2∶1,短尾∶长尾=2∶1,说明黄色纯合致死,短尾纯合子致死,由此可确定,只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死),因此亲本黄色短尾个体的基因型为YyDd,它能产生YD、Yd、yD、yd共4种正常配子,A正确;
B、已知YY或DD都导致胚胎致死,所以基因型为YyDd的个体相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD共5种,B错误;
C、因为YY或DD都导致胚胎致死,所以表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd这1种,C正确;
D、F1中灰色短尾鼠的基因型为yyDd(yyDD胚胎致死),它们自由交配,后代基因型有yyDD、yyDd、yydd,比例为1∶2∶1,其中基因型为yyDD的胚胎致死,所以yyDd(灰色短尾鼠)占2/3,D正确。
故选B。
10.兰花的花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将纯合红花和纯合蓝花进行杂交,均为红花,自交,中红花与蓝花的比例为27∶37。下列叙述正确的是( )
A.兰花花色遗传由独立遗传的两对等位基因控制
B.若对进行测交,则其子代表型与比例为红花∶蓝花=1∶1
C.中蓝花基因型有19种,蓝花中纯合子概率为7/37
D.红花中与基因型相同的个体,出现的概率为1/8
【答案】C
【分析】本题考查的是孟德尔遗传规律的理解与应用,要熟练掌握孟德尔的分离定律与自由组合定律,准确应用分离定律解决自由组合的问题。据题可知,现将纯合红花和纯合蓝花进行杂交,F1均为红花,F1自交,F2中红花与蓝花的比例为27∶37。由此可知红花与蓝花受三对独立遗传的等位基因控制,F1产生的配子有8种,雌雄配子共64种组合。设控制这一对相对性状的三对基因为:A、a,B、b,C、c,则F1的基因型为AaBbCc,F2中红花占的比例为27/64,所以当基因型为A-B-C-时,显示为红花,其余基因型都为蓝花。
【详解】A、据题可知,现将纯合红花和纯合蓝花进行杂交,F1均为红花,F1自交,F2中红花与蓝花的比例为27∶37,由此可知红花与蓝花受三对独立遗传的等位基因控制,A错误;
B、若对F1进行测交,基因组合为:AaBbCc×aabbcc,子代AaBbCc占的比例为1/8,也就是红花占的比例是1/8,蓝花占的比例是7/8,则其子代表型与比例为红花∶蓝花=1∶7,B错误;
C、F2中基因型总共有27种,红花的基因型A-B-C-有8种,蓝花基因型有27-8=19种,F2中纯合子共有2×2×2=8种,每种各占1/64,其中只有AABBCC表现为红花,其余均为蓝花,即蓝花纯合子占7/64,而F2中蓝花植株共占37/64,因此F2的蓝花植株中,纯合子占7/37,C正确;
D、F2与F1基因型相同的个体,其基因型为AaBbCc,出现的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,F2红花中基因型与F1基因型相同的个体占的比例为8/27,D错误。
故选C。
11.下图编号①~⑤是光学显微镜下拍摄的二倍体百合(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是( )
A.观察前取百合的根尖经解离、漂洗、甲紫染色后,制成临时装片
B.图①所示细胞处于减数分裂前间期,细胞内DNA和染色体数目均加倍
C.图③所示细胞中有12个四分体,每个四分体中含有4条染色体
D.非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在图②所示的细胞中
【答案】D
【分析】分析题图:图示是在相差显微镜下拍到的二倍体百合某个细胞的减数分裂不同时期的图象。其中①细胞处于减数第一次分裂间期;②细胞处于减数第一次分裂后期;③细胞处于减数第一次分裂前期;④细胞处于减数第二次分裂末期;⑤细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、根尖细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,不能用于观察细胞的减数分裂,A错误;
B、图①所示细胞处于减数第一次分裂前间期,细胞内DNA数目会加倍,染色体数目不变,B错误;
C、图③细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体会两两配对联会形成12个四分体,每个四分体中含有2条染色体,4条染色单体,C错误;
D、非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应于图②所示的细胞,D正确。
故选D。
12.图1是某动物细胞分裂局部图,该动物的基因型为AaXBXb,图2是分裂过程中同源染色体对数的数学模型。下列叙述错误的是( )
A.图1甲细胞分裂后形成的子细胞是次级卵母细胞和极体
B.图1乙细胞在图2中对应的区段是cd
C.不考虑变异的情况下形成图1丙细胞的过程中所产生的卵细胞的基因型是aXB
D.该动物在减数分裂前期可形成2m个四分体
【答案】D
【分析】题图分析,图1中细胞甲处于减数第一次分裂后期,且细胞质表现为不均等分裂,说明该细胞为初级卵母细胞,乙细胞处于有丝分裂后期,丙细胞处于减数第二次分裂后期,由于细胞质均等分裂,因而该细胞为第一极体,图2表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化。
【详解】A、图1甲细胞中同源染色体彼此分离,且细胞质表现为不均等分裂,因此该细胞为初级卵母细胞,其分裂后形成的子细胞是次级卵母细胞和第一极体,A正确;
B、乙细胞有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,此时细胞中同源染色体的对数由m变成了2m,即对应图2中的cd段,B正确;
C、图中丙细胞中不含同源染色体,且表现为均等分裂,其基因型为AAXbXb,则与该细胞同时产生的次级卵母细胞的基因型为aaXBXB,随后次级卵母细胞经过减数第二次分裂后产生的卵细胞的基因型是aXB,C正确;
D、该动物的体细胞中含有m对同源染色体,因此在减数分裂前期可形成m个四分体,D错误。
故选D。
13.荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色体的行为和数量变化。取果蝇(2n=8)的一个正在分裂的细胞,用不同颜色的荧光标记其中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“o”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图甲箭头所示;图乙是该细胞分裂过程中每条染色体中DNA含量的变化。据图分析,下列说法正确的是( )
A.若图甲细胞中有5种不同形态的染色体,则该细胞的名称为初级卵母细胞
B.图甲中荧光点从①向②移动的过程中,发生在减数第一次分裂前期
C.图甲所示细胞处于图乙的BC段,图乙BC段细胞中染色体数均为8条
D.图甲中荧光点移动到④时,细胞处于图乙的DE段
【答案】B
【分析】观察图甲,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①(两条同源染色体散乱排列)→②(两条染色体联会)→③(两条染色体排列在赤道板两侧)→④(两条染色体分离),因此判断该细胞正在进行减数分裂,这两条染色体为同源染色体。
分析乙图:AB段形成的原因是DNA的复制;CD段形成的原因是着丝粒分裂。
【详解】A、果蝇的染色体组成是2n=8,若图甲细胞中有5种不同形态的染色体,说明该果蝇为雄性,图甲进行的是减数第一次分裂,该细胞的名称为初级精母细胞,A错误;
B、图甲中荧光点从①向②移动的过程中,两条染色体的着丝粒由散乱分布到紧密靠在一起,染色体的行为是同源染色体联会形成四分体,发生的时期是减数第一次分裂前期,B正确;
C、图甲进行的是减数第一次分裂,染色体变化处于图乙的BC段,此区段染色体数为8条(减数第一次分裂前期、中期、后期)或4条(减数第二次分裂前中期),C错误;
D、图甲中荧光点移动到④时,即两条染色体分离,其时期为减数第一次分裂后期,细胞处于图乙的BC段,D错误。
故选B。
14.人的性染色体形态如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.男性体内所有细胞都含有Y染色体
B.人类的红绿色盲基因位于I区段上
C.位于Ⅲ区段上的基因控制的遗传病在家族中传男不传女
D.若某病由位于Ⅱ区段上的隐性基因控制,则该病的遗传也与性别有关
【答案】A
【分析】位于Ⅱ同源区段上的基因存在于X和Y染色体上的相同位置,互为等位基因或相同基因,其遗传与常染色体上基因的遗传相似,但在特殊情况下也有差别。位于Ⅰ非同源区段上的基因仅存在于X染色体上,Y染色体上没有相应的基因。位于Ⅲ非同源区段上的基因仅存在于Y染色体上,只限于在男性中遗传。
【详解】A、X和Y是一对同源染色体,在减数第一次分裂过程中由于同源染色体分离,导致男性体内所产生的次级精母细胞或精细胞中可能不含有Y染色体,A错误;
B、人类的红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,Y染色体上没有相应的等位基因,因此人类的红绿色盲基因位于Ⅰ区段上,B正确;
C、Ⅲ区段为Y染色体上的非同源区段,其上的基因只位于Y染色体上,因此位于Ⅲ区段上的基因控制的性状的遗传病在家族中传男不传女,C正确;
D、只要遗传病的基因存在于性染色体上,那么该病的遗传就和性别有关,D正确。
故选A。
15.蚕豆黄病是一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏所导致的疾病,下图是该病的遗传系谱图,检测得知该家系中表现正常的男性不携带该病的致病基因(用E或e表示)。下列叙述错误的是( )
A.该病是伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅲ2携带该病致病基因的概率为1/4
C.Ⅲ3的基因型是XEXe或XEXE
D.测定G-6-FD可初步诊断是否患该病
【答案】C
【分析】题图分析:系谱图显示,Ⅰ1与Ⅰ2均正常,其儿子Ⅱ2和Ⅱ5均患病,据此可推知:该病为隐性遗传病,再结合题意“该家系中表现正常的男性不携带该致病基因”可进一步推知:该病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、系谱图显示,Ⅰ1与Ⅰ2均正常,其儿子Ⅱ2和Ⅱ5均患病,据此可推知:该病为隐性遗传病,再结合题意“该家系中表现正常的男性不携带该致病基因”可进一步推知:该病是伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅰ1与Ⅱ4的基因型均为XEY,Ⅰ2的基因型为XEXe,Ⅱ3的基因型为1/2XEXE或1/2XEXe,进而推知Ⅲ2携带该致病基因(XEXe)的概率为1/4,B正确;
C、Ⅱ5的基因型为XeY,所以Ⅲ3的基因型一定是XEXe,C错误;
D、蚕豆黄病是一种葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏所导致的疾病,因此测定G-6-PD的含量可初步诊断个体是否患该病,D正确。
故选C。
16.科学家们运用不同的科学方法取得了突破性的研究成果。下列选项错误的是( )
选项
科学家
科学方法
结论
A
赫尔希、蔡斯
同位素标记、密度梯度离心
DNA的复制是以半保留的方式进行的
B
摩尔根
假说-演绎法
基因位于染色体上
C
沃森、克里克
模型构建法
构建了DNA双螺旋结构模型
D
艾弗里
减法原理
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、梅塞尔森、斯塔尔利用同位素标记法、密度梯度离心等方法得出DNA的复制为半保留复制,A错误;
B、摩尔根利用假说一演绎法证明控制果蝇红白眼的基因位于X染色体上,即证明基因位于染色体上,B正确;
C、沃森和克里克用构建物理模型的方法成功构建了DNA双螺旋结构模型,C正确;
D、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。艾弗里根据酶解法利用减法原理设计实验证明了DNA是遗传物质,D正确。
故选A。
17.下图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。相关叙述正确的是( )
A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体
B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离
C.若只有C中含大量放射性,可以证明噬菌体的蛋白质留在外面
D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分
【答案】B
【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、本实验是以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌,因此图中亲代噬菌体已用32P标记,会侵入大肠杆菌体内进行增殖,培养大肠杆菌的培养液中不能用放射性标记的含32P的物质,A错误;
B、过程②为搅拌,目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离,B正确;
C、若只有沉淀物C中含大量放射性,可证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,不能证明噬菌体的蛋白质留在外面,C错误;
D、若实验中B(上清液)中出现放射性,可能是培养时间过短,部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞,或培养时间过长,造成部分大肠杆菌裂解,含放射性的子代噬菌体释放后在上清液中,D错误。
故选B。
18.大肠杆菌的质粒是一种环状DNA,在基因工程中常用作载体,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A.质粒是一种环状DNA,所以没有双螺旋结构
B.解旋酶可断开⑤,DNA的稳定性与⑤无关
C.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
D.质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则,嘌呤数等于嘧啶数
【答案】D
【分析】题图分析,①为磷酸基团,②为脱氧核糖,③为含氮碱基,DNA分子遵循碱基互补配对原则,A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键。
【详解】A、质粒DNA也是反向平行双螺旋结构,A错误;
B、⑤是氢键,解旋酶可以断开氢键,但DNA的稳定性与氢键有关,B错误;
C、图中的①是磷酸基团,②是脱氧核糖,③是鸟嘌呤,但三者不属于同一个核苷酸,C错误;
D、质粒是环状的双链DNA分子,其中的碱基遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则,嘌呤数等于嘧啶数,D正确。
故选D。
19.下列有关双链线性 DNA 分子的叙述,错误的是( )
A.一个双链线性 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基团
B.若一条 DNA 链的序列是 5′-GATACC-3 ′ ,则其互补链为 5′-GGTATC-3 ′
C.若一条单链上(A+G)/(T+C)= m ,则 DNA 双链中该比值也为 m
D.碱基特定的排列顺序,构成了每个 DNA 分子的特异性
【答案】C
【分析】DNA的双螺旋结构:(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、一个双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团,分别位于DNA分子的两端,A正确;
B、DNA分子是两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,两条链上的碱基通过碱基互补配对原则形成碱基对,如果一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链的序列是5′-GGTATC-3′,B正确;
C、根据碱基互补配对原则可知:A与T配对,G与C配对,一条链中的A+G/T+C分别等于另一条链中的T+C/A+G,故已知一条单链中(A+G)/(T+C)=m,所以在另一互补链中上述比例为1/m, 双链中该比值为 1,C错误;
D、DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,每个DNA分子的碱基对的又具有特定的排列顺序,这构成了DNA分子的特异性,D正确。
故选C。
20.下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述不正确的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.DNA复制时子链是从子链的5’端向3’端延伸的
C.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【答案】A
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
【详解】A、图中有3个复制起点,可以看出DNA分子复制是从多个起点开始的,但3个起点复制长度不一样,所以不是同时开始的,A错误;
B、DNA分子复制过程中,在解旋酶的作用下解旋,并分别为模板、再在DNA聚合酶的作用下,从子链的5′端向3′端合成新的子链DNA,B正确;
C、图中每个复制起点都是向两边延伸,说明DNA分子复制是边解旋边双向复制的,C正确;
D、真核生物的多起点、双向复制的复制方式提高了复制速率,D正确。
故选A。
21.下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。下列有关说法错误的是( )
A.解旋酶作用于③处,DNA聚合酶催化形成①处的化学键
B.该分子含有2个游离的磷酸基团,除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连
C.若该DNA分子中A占30%,则一条链中T也占该链的30%
D.把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占1/8
【答案】C
【分析】分析题图:图示表示DNA分子片段,部位①为磷酸二酯键;②处是碱基或脱氧核苷酸;部位③为氢键
【详解】A、据图可知,部位①为磷酸二酯键,部位③为氢键。解旋酶作用于氢键,对应图中的③,DNA聚合酶催化形成①处的化学键磷酸二酯键,A正确;
B、该DNA分子为双链DNA分子,含有2个游离的磷酸基团,除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连,B正确;
C、若该DNA分子中A=30%,根据碱基互补配对原则,则整个DNA分子中A=T=30%。假设所有的T都分布在其中一条链上,则一条链中的T占该链的比例为0,另一条链中的T占该链的比例为100%,C错误;
D、该DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N,把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,得到8个DNA分子。根据DNA的半保留复制特点,只有含15N亲本链的DNA分子中才含有15N,因此子代中含15N的DNA占1/8,D正确。
故选C。
22.如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是( )
A.进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B.过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
C.图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
D.复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
【答案】B
【分析】左侧形成两个子代DNA分子,完成DNA复制,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶;右侧表示转录,酶C表示RNA聚合酶。过程①表示DNA复制,过程②表示转录,过程③表示翻译。
【详解】A、由图示可知,图中边转录边翻译,是原核细胞基因表达的过程,不含细胞核,A错误;
B、由图可知,过程③是翻译,由于一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,故少量mRNA分子可迅速合成出大量蛋白质,B正确;
C、图中酶的作用具有专一性,酶B不参与磷酸二酯键的形成或断裂,C错误;
D、翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行,D错误。
故选B。
23.如图表示对真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程,该mRNA分子片段的碱基序列为5’-AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG-3’。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下;5’-AUG-3’(甲硫氨酸,起始密码子)、5’-UGG-3’(色氨酸)、5’-UAG-3’(终止密码子),下列说法正确的是( )
A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与
B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA上的反密码子是5’-TAC-3’
C.图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子
D.tRNA的种类很多,每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸
【答案】C
【分析】1、转录是主要在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程;
2、tRNA:
(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、该mRNA片段中共有10个密码子,由于终止密码子不对应tRNA,且该mRNA片段中有两个UGG,UGG只对应一种tRNA,所以翻译过程中不需要10种tRNA参与,A错误;
B、tRNA上不含碱基T,B错误;
C、由图可知,随着核糖体沿mRNA移动时肽链逐渐延长,因此图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子,C正确;
D、细胞中tRNA有61种(3种终止密码子没有对应的tRNA),但一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,D错误。
故选C。
24.1957年克里克提出“中心法则”,1970年他又重申了中心法则的重要性,完善了中心法则(如图),相关叙述正确的是( )
A.过程①需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
B.过程①、③、⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸
C.烟草花叶病毒的RNA进行过程④时需要烟草细胞提供模板、能量等
D.中心法则揭示了基因都是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
【答案】A
【分析】图中的①~⑤过程依次表示DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录。
【详解】A、过程①表示DNA复制,需要解旋酶将DNA双链解开,DNA聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接成核苷酸链,由于复制过程中有一条链是不连续的,故需要DNA连接酶将片段连接起来,A正确;
B、过程①、③、⑤代表DNA复制、翻译、逆转录,所需的原料分别为脱氧核苷酸、氨基酸、脱氧核苷酸,B错误;
C、烟草花叶病毒的RNA进行过程④RNA复制时,需要烟草细胞提供能量、原料等,模板由病毒自身提供,C错误;
D、中心法则揭示了遗传信息流向问题,未揭示基因都是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,D错误。
故选A。
25.在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3 蛋白是 DNMT3 基因表达的一种 DNA 甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是( )
A.胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B.蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
【答案】D
【分析】少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。这说明蜂王和工蜂的差别并不是由遗传物质不同造成的,而是由食物的差异造成的,是环境对表型的影响。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。说明这个基因的表达产物与环境因素类似,也能改变蜜蜂的表型。对于这些不是由遗传物质改变引起的生物表型的改变的研究,称为表观遗传学。
【详解】A、从图中可知,胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,A正确;
B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关,B正确;
C、DNA甲基化后能使DNA某些区域添加甲基基团,可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,C正确;
D、被甲基化的DNA片段中碱基序列不变,遗传信息未发生改变,D错误。
故选D。
二、非选择题:本部分包括5题,共计50分。
26.(10分)下图 1 表示某个动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图 2 表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核 DNA(黑)数量的柱形图,图 3 表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图 1 中的 细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是 。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(2)图 1 中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图 2 中的 (用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图 2 中的 (用罗马数字和箭头表示)。
(3)等位基因的分离可以发生在图 3 中 区段(用字母表示),图中 DE、HI、JK 三个时间点的染色体数目加倍原因相同的是 ,且原因都是 。
(4)下图 A 是上图 1 丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图 B 中可能与其一起产生的生殖细胞有 。若图 A 细胞内 b 为 Y 染色体,则 a 为 染色体(X/常)。
【答案】(1) 丙 次级精母细胞 有丝分裂、减数分裂
(2) Ⅱ→Ⅰ Ⅲ→Ⅴ
(3) AB 和 EF DE 和 JK 染色体的着丝粒分裂导致染色体数目加倍
(4) ①③ 常
【分析】图1细胞甲无同源染色体,着丝粒分裂,可推知其处于减数第二次分裂后期;细胞乙有同源染色体,着丝粒分裂,可推知其处于有丝分裂后期;细胞丙有正在进行同源染色体分离,可推知其处于减数第一次分裂后期,此时细胞质均等分裂,说明该细胞为初级精母细胞,该动物为雄性动物。图3中AG段代表减数分裂,HI段代表受精作用;IM段代表有丝分裂。
【详解】(1)由分析可知,图1细胞丙同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,此时细胞质均等分裂,说明该细胞为初级精母细胞,该动物为雄性动物。甲细胞没有同源染色体,此时正发生着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,细胞名称为次级精母细胞。乙细胞有同源染色体,此时正发生着丝粒分裂,为有丝分裂后期,产生的子细胞如精原细胞(卵原细胞),可继续进行有丝分裂产生更多数量的精原细胞或卵原细胞,也可以进行减数分裂产生生殖细胞。
(2)图1中乙细胞处于有丝分裂后期,其前一时期为有丝分裂中期,该时期染色体数目为4条,染色单体数目为8条,DNA数目为8个,从前一时期→乙细胞的过程发生了着丝粒分裂,染色单体消失变为0,染色体数目加倍变为8条,DNA数目仍为8个,因此从前一时期→乙细胞的过程可对应图2中Ⅱ→Ⅰ。甲细胞处于减数第二次分裂后期,染色体数目为4条,染色单体为0条,DNA数目为4个,可对应图2中Ⅲ,其后一时期为减数第二次分裂末期,此时细胞一分为二,染色体数目为2条,无染色单体,DNA数目也为2个,可对应图2中Ⅴ,因此甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的Ⅲ→Ⅴ。
(3)等位基因一般存在于同源染色体上,同源染色体分离导致等位基因分离,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,若减数第一次分裂前期发生了交叉互换,则等位基因可能存在于姐妹染色单体上,姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期,减数分裂过程染色体数量先减半(减数第一次分裂末期)再加倍(减数第二次分裂后期)最后减半(减数第二次分裂末期),有丝分裂过程染色体数量先加倍(有丝分裂后期)再减半(有丝分裂末期),因此A→H代表减数分裂,I→M代表有丝分裂,等位基因的分离可以发生在图 3 中AB 和 EF。图中 DE是因为减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离导致的,JK是因为有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离导致的,AH为减数分裂形成配子,产生的配子完成受精作用,染色体数目加倍,因此HI发生的原因是受精作用。
(4)来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同(若发生染色体互换,则只有少部分不同),因此与图A细胞来自同一个次级精母细胞的是图B中的③,①的两条染色体都是黑色的,是其同源染色体,所以也是来自同一个初级精母细胞,因此图B中可与图A细胞来自同一个减数分裂过程的是①③。图A中细胞为精细胞,不具有同源染色体,因此若b为Y染色体,则a是常染色体。
27.(10分)已知果蝇的眼色同时受位于Ⅱ号和Ⅲ号染色体上两对等位基因(A、a和B、b)控制,基因与性状的关系如下图所示。请分析回答问题:
(1)由图可知,无色眼的基因型是 ,深红色眼对应的基因型有 种,控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循 定律。
(2)由图可知,基因可以通过控制 控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
(3)某同学对果蝇的眼色进行了调查,绘制的遗传系谱图如下所示,其中I1的基因型为AAbb。
①Ⅱ7的基因型是 ,Ⅱ8为纯合子的概率是 。
②若让II5与II8多次交配并产生足够多的后代(F1),则后代(F1)共有 种基因型, 种表型;F1猩红色眼中纯合子所占比例是 ;若让Ⅲ9与Ⅲ10交配,则产生猩红色眼个体比例为 。
【答案】(1) aabb 4/四 (分离定律和)自由组合
(2)酶的合成
(3) AaBb 100%/1 4/四 3/三 0 2/3
【分析】由题意知,果蝇眼色受2对等位基因控制,且分别位于Ⅱ、Ⅲ号染色体上,因此遵循自由组合定律。
【详解】(1)根据题图,按照代谢途径分析,aaB_、A_bb是猩红眼,A_B_为深红眼,aabb为无色眼;所以无色眼的基因型是aabb,深红色眼对应的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb四种,控制这两对相对性状的基因在遗传时遵循自由组合定律。
(2)由图可知,基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状。
(3)①Ⅱ8是无色眼,基因型为aabb,是纯合子的概率是100%,结合I3和I4均为猩红眼,所以其基因型为aaBb、Aabb,Ⅱ7表现为深红色眼,所以其基因型为AaBb。
②Ⅱ5表现为深红色眼,基因型为A_B_,由于Ⅱ6(A_B_)生出了Ⅲ9(aabb),所以Ⅱ6基因型为AaBb,其中I1的基因型为AAbb,所以I2基因型为aaBB,所以Ⅱ5基因型为AaBb,若让II5与II8(aabb)多次交配并产生足够多的后代(F1),则后代(F1)共有4种基因型,分别为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,由于aaB_、A_bb是猩红眼,A_B_为深红眼,aabb为无色眼;所以有3种表型,F1猩红色眼中纯合子所占比例是0;
若让Ⅲ9(aabb)与Ⅲ10交配,因为Ⅱ6、Ⅱ7的基因型是AaBb、AaBb,10号是猩红眼,基因型是A_bb或aaB_,其中比例为AAbb:Aabb(aaBB:aaBb)=1:2,Ⅲ9是无色眼,基因型是aabb,二者杂交,后代出现无色眼的比例是aabb=1/2×2/3=1/3,猩红眼Aabb(aaBb)的比例是1-1/3=2/3。
28.(10分)启动子是基因中的一段能被 RNA 聚合酶识别、结合并驱动基因转录的序列。若启动子中的某些碱基被甲基化修饰,将不能被 RNA 聚合酶识别。拟南芥种子的萌发依赖于 NIC 基因的表达,该基因启动子中的甲基基团能够被 R 基因编码的 D 酶切除。下图表示拟南芥种子细胞中 NIC 基因的表达过程,请回答下列问题。
(1)甲图所示过程发生的主要场所是 , 所需要的原料是 , RNA 聚合酶能催化 的断裂和 的形成。
(2)R 基因缺失突变体细胞中的 NIC 基因 (选填“会”或“不会” )发生图甲所示的过 程,原因是 。甲图中 C 链的鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54% ,C 链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占 29% 、23% ,则与 C 链对应的 DNA 区段中腺 嘌呤所占的碱基比例为 。
(3)图乙中②移动的方向是 (选填“ 自右向左”或“ 自左向右”)。
(4)相同 DNA 在不同组织细胞中进行甲过程时启用的起始点 (选填“都相同” 、“都 不同”或“不完全相同”),其原因是 。
【答案】(1) 细胞核 核糖核苷酸 氢键 磷酸二酯键
(2) 不会 R基因缺失突变体不能合成D酶,不能将启动子中甲基基团切除(使RNA聚合酶不能识别被甲基化的启动子) 24%
(3) 自右向左 (4) 不完全相同 不同组织细胞内基因选择性表达
【分析】分析题图可知,甲图所示为转录过程;乙图所示为翻译过程,②是核糖体,①是构成肽链的氨基酸。
【详解】(1)甲图是以DNA一条链为模板,在RNA聚合酶的催化下形成RNA,为转录过程,转录的主要场所是细胞核,所需要的原料是四种游离的核糖核苷酸,RNA聚合酶能催化氢键的断裂和磷酸二酯键的形成。
(2)R基因编码的D酶能将启动子中的甲基基团切除,R基因缺失突变体不能合成D酶,不能将NIC基因启动子中甲基基团切除,使RNA聚合酶不能识别启动子并结合,因此细胞中的NIC基因不能发生甲图的转录过程。甲图C(RNA)链中鸟嘌呤占29%,C链与C 链对应的 DNA 区段中的非模板链碱基序列基本相同,即C 链对应的 DNA 区段的非模板链中鸟嘌呤占29%,C链对应的DNA 区段的模板链中G占23%,C链对应的DNA中鸟嘌呤占1/2×(29%+23%)=26%,而在DNA双链中不配对的两个碱基之和为50%,即A+G=50%,因此与C链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为50%-26%=24%。
(3)根据图乙中空载tRNA转移走的方向,可知②核糖体的移动方向是自右向左,异 亮 氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)和苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG)的密码子中只有一个碱基差异的是AUU→ACU,AUC→ACC,AUA→ACA,均是中间的碱基U变为了C,则说明对应基因中原来的碱基对为A-T,突变后变为了G-C,即该基因发生的碱基对替换是G-C替换了A-T,即A-T被碱基对G-C替换。
(4)由于不同组织细胞中基因选择性表达,因此相同DNA在不同组织细胞中进行甲过程时启用的起始点不完全相同。
29.(10分)某植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因C1、C2决定,C1控制红色色素形成,C2控制黄色色素形成;两种色素同时存在时表现为橙色;若无色素形成,则表现为白色。
(1)该植物含C1的花粉粒呈长形、含C2的花粉粒呈圆形;另有一对等位基因A、a,含A的花粉粒遇碘变蓝色、含a的花粉粒遇碘变棕色。为探究这两对等位基因是否遵循自由组合定律,请补充完善下列实验思路。
a.选择基因型为 的植株,待开花后进行实验;
b.取该植株的花粉粒滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。
c.预期结果并得出结论:若花粉出现 。种类型,且比例为 ,则这两对等位基因遵循自由组合定律;否则不遵循。
(2)研究发现,当2号染色体上存在D基因时,该条染色体上色素基因的表达会被抑制,d基因不会对其产生影响。若某基因型为C1C2的植株开红花,请推测该植株2号染色体上相关基因的分布情况并将它画在方框内 。若该植物自交(不考虑互换),子代的表现型及比例为 。
(3)该植物的种皮颜色由基因E和e、F和f同时控制,显性基因E控制色素合成,且EE和Ee的效应相同,显性基因F淡化颜色的深度(F基因存在时,使E基因控制的颜色变浅),且具有累加效应。现有亲代种子P1(纯种,白色)和P2(纯种,黑色),杂交实验如图所示,
请根据结果进行分析并计算:亲本P1的基因型是 ,F2中种皮为白色的个体基因型为有 种,其中纯合子在白色个体中占 ,种皮为黄褐色的个体基因型是 ,若F2中黄褐色个体自由交配,则子代中黑色个体占 。
【答案】(1) AaC1C2 4 1:1:1:1
(2) 白花:红花=1:3
(3) eeFF 5 3/5 EEFf、EeFf 2/9
【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的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 。
【详解】(1)分析题意,为探究这两对等位基因是否遵循自由组合定律,一般最简便的方法为自交,而题意所给该植物的两种性状可以直接通过观察花粉粒区分,所以可用花粉鉴定法,通过观察双杂合子(AaC1C2)产生雄配子(花粉粒)的表现型及比例即可。若遵循自由组合定律,双杂合子(AaC1C2)的父本可以产生四种花粉,且比例为1:1:1:1,若不遵循,只能产生两种花粉。故实验步骤为:a.选择基因型为AaC1C2(双杂合子)的植株待开花后进行实验;b.取该植株的花粉粒(AC1、AC2、aC1、aC2)滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。c.若花粉出现4种类型(蓝色长形、棕色长形、蓝色圆形、棕色圆形),且比例为1:1:1:1,则这两对等位基因遵循自由组合定律;否则不遵循。
(2)研究发现,当2号染色体上存在D基因时该条染色体上色素基因的表达会被抑制,d基因不会对其产生影响。基因型为C1C2的植株开红花,说明控制黄色色素形成的基因C2被抑制,即C2和D在同一条2号染色体上,控制红色色素形成的C1基因正常表达,说明C1和d在同一条2号染色体上。如图所示:
。
若不考虑交叉互换,该植物可以产生两种配子(C2D和C1d),故该植物自交,后代基因型为1C2C2DD、2C1C2Dd、1C1C1dd,由于无色素形成,则表现为白色,故子代的表现型及比例为白花:红花=1:3。
(3)由遗传实验图可知,子二代的表现型及比例是黑色:黄褐色:白色=3:6:7,是9:3:3:1的变形,因此2对等位基因遗传遵循自由组合定律,且子一代的基因型是EeFf;又知E基因控制色素合成(E基因为显性基因——出现色素,EE和Ee的效应相同),F为修饰基因,淡化颜色的深度,因此E_ff表现为黑色,E_Ff表现为黄褐色,E_FF、eeff、eeF_表现为白色,F2中种皮为白色的个体基因型为有5种,其中纯合子在白色个体中占3/5;P2亲本黑色的基因型是EEff,且子一代的基因型是EeFf,因此P1白色亲本基因型是eeFF。E_Ff表现为黄褐色,F2中种皮为黄褐色的个体基因型为EEFf、EeFf。E_ff表现为黑色,种皮为黑色的个体基因型有2种,分别为EEff、Eeff。若F2中黄褐色个体自由交配配子类型及比例为EF、Ef、eF、ef=2:2:1:1,因此子代中黑色个体占(2/6)2+(2/6)×(1/6)×2=8/36=2/9。
30.(10分)已知某雌雄异株植物可产生氰化物,表现为抗逆性,但氰化物不能及时分解会对细胞产生毒害,导致植株矮小。该植物体内氰化物主要代谢途径如图 1 所示,控制酶 1 、酶 2 表达的基因分别为 A 、a 和 D 、d 。现有多对纯合亲本进行杂交,结果如下图 2(不考虑 X 、Y 染色体同源区段的遗传)。请回答下列问题。
(1)基因 A 、a 位于 (填“常”或“X” )染色体上。图中这两对相对性状的遗传 (选填“遵循”或“不遵循” )自由组合定律,判断依据是 。
(2)实验一中 F₁雌性植株一共可以产生 种类型配子。实验二亲本中不抗逆雄株的基因型为 。若实验二中 F₂抗逆正常雌株与实验一中 F₂抗逆正常雄株杂交,后代抗 逆正常雌株中杂合子所占比例为 。
(3)若考虑 X 、Y 染色体同源区段的遗传,以纯合亲本为材料,设计实验进一步判断基因 A 、a 的位置。①选取表型为 的雌株与 的雄株个体杂交;统计子代性别和相关性状; ②预测实验结果和结论:若后代 , 说明基因 A 、a 仅位于 X 染色体上;若后代 , 说明基因 A 、a 位于 X 、Y 染色体同源区段上。
【答案】(1) X 遵循
实验一的F2无论雌雄株都是正常:矮株=3:1,与性别无关,说明D、d基因位于常染色体上(而A、a基因位于X染色体上)
(2) 2 DDXaY 5/8
(3) 不抗逆 抗逆 雌株均为抗逆,雄株均为不抗逆 雌雄株均为抗逆
【分析】据图分析,酶1能促进氰化物,表现为抗逆性,酶2能促进氰化物降解为L-3氰丙氨酸,使植株株高正常。
【详解】(1)不抗逆植株的株高表现为正常,根据实验二可知,亲本为多对纯合抗逆矮株♀×不抗逆♂,子一代随机交配的子二代中,雌株均为抗逆,而雄株抗逆∶不抗逆=(3+1)∶4=1∶1,即该性状的遗传与性别有关,故与酶1形成有关的基因A、a位于X染色体上,抗逆为显性性状。根据实验一的子二代无论雌株还是雄株,均为正常株∶矮株=3∶1,与性别无关,因此与酶2形成有关的D、d基因位于常染色体上,正常株为显性性状,由于两对基因位于两对同源染色体上,因此遵循自由组合定律。
(2)抗逆为显性性状,即A基因控制酶1的合成,正常株为显性性状,即D基因能控制酶2的合成,实验二中抗逆正常♀∶抗逆矮株♀∶抗逆正常♂∶抗逆矮株♂∶不抗逆♂=6∶2∶3∶1∶4。说明F1基因型为DdXAXa×DdXAY,故亲本抗逆矮株♀的基因型为ddXAXA,亲本不抗逆♂的基因型为DDXaY,F1雌株基因型为DdXAXa。实验一F₂中抗逆正常♀∶抗逆矮株♀∶抗逆正常♂∶抗逆矮株♂=3∶1∶3∶1;说明子一代基因型为DdXAXA×DdXAY,即实验一F1中雌性植株能产生2种配子。而子二代中抗逆正常雄株基因型为1/3DDXAY、2/3DdXAY,实验二F2抗逆正常雌株(1/3DD、2/3Dd、1/2XAXA、1/2XAXa),二者杂交,两对基因分别考虑,1/3DD、2/3Dd产生的配子类型为D∶d=(1/3+2/3×1/2)∶(2/3×1/2)=2∶1,子代DD=2/3×2/3=4/9,Dd=2×1/3×2/3=4/9,dd=1/3×1/3=1/9;1/2XAXA、1/2XAXa产生的雌配子XA∶Xa=(1/2+1/2×1/2)∶(1/2×1/2)=3∶1,XAY产生的雄配子为XA∶Y=1∶1,子代雌株中XAXA∶XAXa=3∶1,因此实验一F2抗逆正常雄株和实验二F₂抗逆正常雌株杂交,后代抗逆正常雌株中纯合子(DDXAXA)所占比例为1/2×3/4=3/8,故杂合子占1-3/8=5/8。
(3) ①若考虑X、Y染色体同源区段的遗传,欲判断基因A、a的位置,可选择纯合不抗逆的雌株和纯合抗逆的雄株杂交。
②统计子代性别和相关性状;
③若基因只位于X染色体上,则亲本为XaXa×XAY,子代雌株抗逆(XAXa),雄株不抗逆(XaY);若基因位于XY同源区段,则亲本为XaXa×XAYA,子代雌株抗逆(XAXa),雄株也抗逆(XaYA)。
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