内容正文:
天津一中2024-2025-2高一年级生物学学科期中测试试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(单项选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。考生务必将答案写在答题卡规定的位置上,答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第I卷(本卷共20道题,每题3分,共60分)
1. 豌豆和玉米都是遗传学常用的实验材料。下列叙述错误的是( )
A. 豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果
B. 进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄,授以父本花粉
C. 豌豆和玉米分别进行杂交实验时,授粉后都要进行套袋处理
D. 豌豆和玉米所有非等位基因在形成配子时均能够自由组合
2. 四角豆是三亚的特产之一,已知其种子的颜色中黄色对白色为显性,种子的形状中圆粒对皱粒为显性,两对相对性状各受一对等位基因控制。为探究控制这两对相对性状的基因的遗传特点,研究人员将两植株杂交得F1,F1自交,F2中黄色圆粒:白色圆粒:黄色皱粒:白色皱粒=99:33:165:55。下列有关叙述正确的是( )
A. 受精时,控制四角豆种子颜色和形状的两对基因自由组合
B. 亲本植株的表型组合一定为黄色圆粒×白色皱粒,F1有两种基因型
C. F2黄色皱粒种子中纯合子所占比例为1/6
D. 让F1植株随机交配,后代中白色圆粒植株所占比例为7/64
3. 现代生物学技术能用荧光物质来标记染色体上的某一基因,使之显现出特定颜色,使用荧光显微镜观察时,可看到细胞中荧光点的分布。研究人员使用某种生殖细胞进行了如图所示实验(图中只画出每个细胞中有关染色体和荧光情况)。
减数分裂I后马上观察子细胞中的荧光分布情况,最可能(最大概率)看到的图像是( )
4. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后,再多次重复。分析下列叙述,正确的是( )
A. 乙同学的实验模拟了遗传因子的分离和配子随机结合的过程
B. 实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等
C. 甲同学的实验可模拟独立遗传的两对等位基因在形成配子时自由组合的过程
D. 每次抓出的小球统计完后要放回小桶,抓球的次数越多则越接近理论数值
5. 人类男性的性染色体组成是XY,X和Y染色体上有同源区段和非同源区段。在减数分裂形成精子时,X和Y染色体的同源区段可发生联会和互换。软骨生成障碍综合征(LWD)是一种显性遗传病,控制此病的相关基因A/a位于X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是( )
A. LWD患者的双亲中至少有一个是该病患者
B. 基因型为XaYA的男性患者的儿子也一定患该病
C. 两个患者生育的子女一定患该病,所以不建议他们生育
D. 该病与常染色体病相似,不会表现出与性别相关联的特性
6. 某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代,下列相关叙述正确的是( )
白色物质黄色物质红色物质
A. 子一代的表现型及比例为红色∶黄色=9∶7
B. 子一代的白色个体基因型为Aabb和aaBb
C. 子一代的表现型及比例为红色∶白色∶黄色=9∶4∶3
D. 子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
7. 控制旱金莲的花长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的旱金莲的花长为12mm,基因型为AABBCC的旱金莲的花长为30mm。旱金莲植株甲(AaBbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1旱金莲植株的花长范围是( )
A. 12~21mm B. 15~24mm C. 12~24mm D. 15~27mm
8. 致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死,不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法正确的是( )
A. 后代分离比为4:2:2:1,则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B. 后代分离比为4:1:1:1,则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
C. 后代分离比为2:3:3:1,则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
D. 后代分离比为7:3:1:1,则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
9. 如图是某二倍体雄性动物(2n=8)细胞分裂后期图像,以下分析正确的是( )
A. 该细胞最可能在进行有丝分裂
B. 与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞的染色体数目很可能少于同时期的正常细胞
C. 该细胞内无同源染色体
D. 与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞此时可能正在不均等分裂
10. 下图表示某雄果蝇(2n=8)进行减数分裂时,处于四个不同阶段(Ⅰ~Ⅳ)细胞中遗传物质及其载体(①~③)的数量。下列叙述与图中信息相符的是( )
A. 在Ⅰ、Ⅳ阶段的细胞内,都不含有同源染色体
B. 基因的分离和自由组合发生在Ⅱ阶段
C. 在Ⅱ、Ⅲ阶段的细胞内,都可能含有两个Y染色体
D. Ⅱ→Ⅲ过程产生的两个子细胞的染色体组成相同
11. 如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病,Ⅱ-7不携带乙病的致病基因。下列叙述错误是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传,丙病是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-6的基因型是DDXABXab,Ⅲ-12的基因型是DDXabY
C. Ⅲ-13患两种遗传病的原因是初级卵母细胞在减数第一次分裂前期发生了互换
D. Ⅲ-16携带丙病致病基因的概率是2/3
12. “三体细胞”(染色体比正常体细胞多1条)在有丝分裂时,三条同源染色体中的一条随机丢失,可产生染色体数目正常的体细胞,这种现象称为“三体自救”,其过程如图所示。二倍体的体细胞中,若某对同源染色体全部来自父方或母方,称为单亲二体。下列叙述错误的是( )
A. 若图中染色体为常染色体,则由甲、乙、丙发育的个体性别相同
B. 甲、乙、丙三种细胞中可发育为单亲二体的是丙
C. 图中受精卵发生“三体自救”时,不会出现联会现象
D. 二体卵子形成的原因是母方减数分裂Ⅱ出现了异常
13. 某动物的有角和无角为一对相对性状,由基因A/a控制。某实验小组进行了如下实验:无角雄性与有角雌性杂交,F1中雌性都为无角,雄性都为有角。该实验小组就以上实验提出两种假设:假设一,A/a基因位于X染色体上;假设二,A/a基因位于常染色体上,但Aa基因型的个体在不同性别中表型不同。下列叙述错误的是( )
A. 若为假设一,则F1基因型为XAXa、XaY
B. 若为假设二,通过上述杂交实验可判断显隐性
C. 若为假设二,且亲本为纯合子,F1基因型为Aa
D. 让F1相互杂交,通过子代性状分离比可判断是否为假设一
14. 下图所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生互换形成了图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是( )
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④
15. 如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法正确的是( )
A. 该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B. 该图说明一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
C. 图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D. 该个体一定不可能产生基因型为AB和ab的精子
16. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列彻底水解可得到6种有机化合物
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
17. 人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述正确的是( )
A. 格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌
B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是主要的遗传物质
C. 赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D. 选用细菌或病毒作材料的优点之一是结构简单、繁殖快
18. 若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的30%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的28%。下列有关叙述错误的是( )
A. 该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1
B. 该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
C. 该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占12%
D. 该DNA分子共含有氢键240个
19. 某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列操作或分析正确的是( )
A. DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
B. 观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,无法看出DNA两条链方向相反
C. 在构建的不同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多化学结构越稳定
D. 制成的模型上下粗细相同,是因为A-T碱基对与G-C碱基对的形状和直径相同
20. 下列关于基因、DNA与染色体的叙述正确的是( )
A. 染色体是基因的载体,基因只分布在染色体上
B. 豌豆的基因通常是有遗传效应的DNA的片段,一个DNA分子上有许多的基因
C. 细胞分裂前的间期随着DNA的复制,染色体和基因的数目也会发生改变
D. 一般情况下,基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同
第Ⅱ卷(本卷共4道题,共40分)
21. 某兴趣小组进行了下列实验:取甲(雌蕊正常,雄蕊异常,表现为雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)两株水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a为完全显性,另外B基因会抑制不育基因的表达,使之表现为可育。
P
F1
F1自交得F2
甲与乙杂交
全部可育
可育株:雄性不育株=13:3
(1)F1基因型是_______,由以上实验可推知这两对基因______(“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)F2中可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为______,F2中雄性不育株的基因型有_______。
(3)现有已确定的基因型为AABB、aaBB和aabb的可育水稻,请利用这些实验材料,设计一次杂交实验,确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果,得出实验结论。
实验思路:取基因型为______的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。
预期结果与结论:若后代_________,则丙基因型是_______;若后代出现________,则丙基因型是_______。
22. 生物兴趣小组观察了基因型为AaBb某二倍体(体细胞中染色体数目为2n)雄性动物细胞的减数分裂过程,图甲是该细胞不同时期的显微照片;图乙是该细胞部分时期的示意图;图丙是该细胞分裂不同时期一个细胞核中DNA分子含量的变化情况。请回答以下问题:
(1)图甲中,含有染色单体的时期有_________(填字母),含有同源染色体的时期有_______(填字母)。
(2)图乙时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了______。
(3)图乙中细胞②的名称为 ① ,其分裂产生的子细胞名称为 ② 。
(4)图丙中,同源染色体的联会发生在_________(填字母)的初期,e点时DNA含量下降的原因是________,点染色体数目又出现短时间的加倍原因是________。
23. 鹦鹉的性别决定为ZW型(ZW为雌性,ZZ为雄性),其毛色由两对等位基因控制,其中一对位于Z染色体上,毛色决定机制如图1.某实验小组进行鹦鹉杂交实验,过程如图2所示。请回答下列问题:
(1)决定鹦鹉毛色的两对等位基因遵循____定律,相关基因通过控制酶的合成来控制毛色。
(2)甲、乙鹦鹉的基因型分别是____和____,F1中绿色雌雄鹦鹉产生的配子种类有____种。
(3)F2的中白色鹦鹉仅出现在____性中。出现白色鹦鹉的原因是由于F1雌雄鹦鹉通过减数分裂分别产生了基因组成为____和____的配子。
(4)请设计一个杂交组合,得到的子代不同性别个体分别具有白、蓝两色,根据鹦鹉毛色即可知其性别。写出此杂交的遗传图解____(要求配子环节)。
24. 甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制方式是_______。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中A是_______,B是_______。
(3)图甲过程在根尖分生区细胞中进行的场所有________,进行的时间为_________。
(4)乙图中,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由_______(填序号)交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过_____连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的_____为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_______。
(7)若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养,使细胞连续分裂4次,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占____________。
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天津一中2024-2025-2高一年级生物学学科期中测试试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(单项选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。考生务必将答案写在答题卡规定的位置上,答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第I卷(本卷共20道题,每题3分,共60分)
1. 豌豆和玉米都是遗传学常用的实验材料。下列叙述错误的是( )
A. 豌豆和玉米都具有容易区分的相对性状,便于统计实验结果
B. 进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄,授以父本花粉
C. 豌豆和玉米分别进行杂交实验时,授粉后都要进行套袋处理
D. 豌豆和玉米所有非等位基因在形成配子时均能够自由组合
【答案】D
【解析】
【分析】人工异花授粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
【详解】A、玉米和豌豆都具有可以明显区分的相对性状,便于统计实验结果,A正确;
B、豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物,因此,进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄(防止自交),授以父本花粉,玉米不需要去雄,B正确;
C、豌豆和玉米分别进行杂交实验时,为了防止其他花粉的干扰,授粉后都要进行套袋处理,C正确;
D、在减数分裂形成配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因能自由组合,但同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D错误。
故选D。
2. 四角豆是三亚的特产之一,已知其种子的颜色中黄色对白色为显性,种子的形状中圆粒对皱粒为显性,两对相对性状各受一对等位基因控制。为探究控制这两对相对性状的基因的遗传特点,研究人员将两植株杂交得F1,F1自交,F2中黄色圆粒:白色圆粒:黄色皱粒:白色皱粒=99:33:165:55。下列有关叙述正确的是( )
A. 受精时,控制四角豆种子颜色和形状的两对基因自由组合
B. 亲本植株的表型组合一定为黄色圆粒×白色皱粒,F1有两种基因型
C. F2黄色皱粒种子中纯合子所占比例为1/6
D. 让F1植株随机交配,后代中白色圆粒植株所占比例为7/64
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、假若黄色Y、白色y,圆粒R、皱粒r表示,亲本表型和基因型均未知,将两植株杂交得到的F1自交,F2中黄色圆粒:白色圆粒:黄色皱粒:白色皱粒=99:33:165:559∶3∶15∶5,所以黄色:白色=(9+15):(3+5)=3:1,圆粒:皱粒=(9+3):(15+5)=3:5。
【详解】A、受精时,雌雄配子随机结合过程,控制四角豆种子颜色和形状的两对基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,A错误;
B、假若黄色Y、白色y,圆粒R、皱粒r表示,亲本表型和基因型均未知,将两植株杂交得到的F1自交,F2中黄色圆粒:白色圆粒:黄色铍粒:白色皱粒=99:33:165:55≈9∶3∶15∶5,所以黄色:白色=(9+15):(3+5)=3:1,圆粒:皱粒=(9+3):(15+5)=3:5,由于圆粒:皱粒=3:5,推测F1为1/2YyRr、1/2Yyrr,则双亲为YYRr×yyrr(黄色圆粒×白色皱粒)或yyRr×YYrr(白色圆粒×黄色皱粒),B错误;
C、双亲为YYRr×yyrr(黄色圆粒×白色皱粒)或yyRr×YYrr(白色圆粒×黄色皱粒),F1的基因型为1/2YyRr,1/2Yyrr,F1自交,Yy自交后代1/4YY、1/2Yy、1/4yy,只考虑种子形状,F1自交后代1/8RR、1/4Rr、5/8rr,F2黄色皱粒5/32YYrr,5/16Yyrr,所以F2黄色皱粒种子中纯合子所占比例为1/3,C错误;
D、F1的基因型为1/2YyRr,1/2Yyrr,F1随机交配,用配子法计算,Yy1/2Y、1/2y,1/2Rr、1/2rr1/4R、3/4r,所以后代白色圆粒(yyR-)植株=1/4×(1-3/4×3/4)=7/64,D正确。
故选D。
3. 现代生物学技术能用荧光物质来标记染色体上的某一基因,使之显现出特定颜色,使用荧光显微镜观察时,可看到细胞中荧光点的分布。研究人员使用某种生殖细胞进行了如图所示实验(图中只画出每个细胞中有关染色体和荧光情况)。
减数分裂I后马上观察子细胞中的荧光分布情况,最可能(最大概率)看到的图像是( )
【答案】C
【解析】
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;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:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)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。
【详解】根据题意可知形成合子中绿色荧光标记的A基因所在的染色体与红色荧光标记的A基因所在的染色体为同源染色体,在减数分裂时同源染色体分离,故减数第一次分裂后马上观察子细胞中荧光分布情况,最大可能(概率)看到的是一个细胞中带有绿色荧光,另一个细胞中含有红色荧光,由于此时姐妹染色单体还未分离,故每条染色体上含有2个DNA,故每个细胞有2个荧光,且应非常靠近,C正确,ABD错误。
故选C。
4. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后,再多次重复。分析下列叙述,正确的是( )
A. 乙同学的实验模拟了遗传因子的分离和配子随机结合的过程
B. 实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等
C. 甲同学的实验可模拟独立遗传的两对等位基因在形成配子时自由组合的过程
D. 每次抓出的小球统计完后要放回小桶,抓球的次数越多则越接近理论数值
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:I、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d,说明甲同学模拟的是基因分离规律实验;Ⅲ、Ⅳ小桶中的小球表示的是两对等位基因A、a和B、b,说明乙同学模拟的是基因自由组合规律实验。
【详解】A、Ⅲ、Ⅳ小桶中放的小球代表控制不同性状的基因,乙同学模拟的是等位基因分离和非等位基因自由组合过程,A错误;
B、每只小桶内两种小球的数量必须相等,但每只小桶内小球的总数不一定要相等,B错误;
C、I、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d,说明甲同学模拟的是基因分离规律实验,C错误;
D、每次抓出的小球统计完后要放回小桶,并且抓球的次数越多则越接近理论数值,D正确。
故选D。
5. 人类男性的性染色体组成是XY,X和Y染色体上有同源区段和非同源区段。在减数分裂形成精子时,X和Y染色体的同源区段可发生联会和互换。软骨生成障碍综合征(LWD)是一种显性遗传病,控制此病的相关基因A/a位于X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是( )
A. LWD患者的双亲中至少有一个是该病患者
B. 基因型为XaYA的男性患者的儿子也一定患该病
C. 两个患者生育的子女一定患该病,所以不建议他们生育
D. 该病与常染色体病相似,不会表现出与性别相关联的特性
【答案】A
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、据题意可知,LWD是一种显性遗传病,显性遗传病中患者的双亲之一必携带致病基因,所以LWD患者的双亲中至少有一个是该病患者,A正确;
B、据题意可知,在形成精子时,X和Y染色体的同源区段可发生联会和交叉互换,所以基因型为XaYA的男性患者在形成精子过程中,若X、Y染色体的同源区段发生交叉互换,则可形成正常的Ya精子,与Xa卵细胞受精后生出不患LWD的儿子,B错误;
C、LWD患者的基因型有杂合的情况,如XAXa、XAYa、XaYA,若是XAXa×XAYa,子代XaYa表现正常,C错误;
D、致病基因位于性染色体同源区段,男性患者的Y染色体可传递给儿子,而女性需从父母双方获得X染色体。如父亲若携带Yᴬ,所有儿子必患病,而女儿无法从父亲处获得Y染色体,因此该病与性别相关联,D错误。
故选A。
6. 某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代,下列相关叙述正确的是( )
白色物质黄色物质红色物质
A. 子一代的表现型及比例为红色∶黄色=9∶7
B. 子一代的白色个体基因型为Aabb和aaBb
C. 子一代的表现型及比例为红色∶白色∶黄色=9∶4∶3
D. 子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/3
【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、由图可知,白色物质无A基因,即基因组成为aa_ _的个体表现为白色,黄色个体的基因型为A_bb,红色物质个体的基因型为A_B_,又A/a、B/b这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代的表现型比例为9A_B_(红色)∶3A_bb(黄色)∶4aa_ _(白色),A错误;
B、由图可知,白色物质基因组成为aa_ _,即子一代的白色个体基因型为aaBB、aaBb和aabb,B错误;
C、亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代,子代红色(A_B_)∶黄色(A_bb)∶白色(aa_ _)=9∶3∶4,C正确;
D、子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9,D错误。
故选C。
7. 控制旱金莲的花长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的旱金莲的花长为12mm,基因型为AABBCC的旱金莲的花长为30mm。旱金莲植株甲(AaBbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1旱金莲植株的花长范围是( )
A. 12~21mm B. 15~24mm C. 12~24mm D. 15~27mm
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质: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。
【详解】已知AABBCC和aabbcc花的长度分别为30mm和12mm,且每个显性基因对长度的作用相等,所以每个显性基因控制的长度=(30-12)/6=3mm。旱金莲植株甲(AaBbcc)与乙(aaBbCc)杂交,F1旱金莲植株最多含有4个显性基因,即AaBBCc,对应的花长度为12+43=24mm,旱金莲植株少含有0个显性基因,对应的花长度为12mm,故F1旱金莲植株的花长范围是12-24mm,C正确,ABD错误。
故选C。
8. 致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死,不考虑环境因素对表型的影响,若该个体自交,下列说法正确的是( )
A. 后代分离比为4:2:2:1,则推测原因可能是某对基因显性纯合致死
B. 后代分离比为4:1:1:1,则推测原因可能是基因型为ab的雄配子或雌配子致死
C. 后代分离比为2:3:3:1,则推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死
D. 后代分离比为7:3:1:1,则推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死
【答案】D
【解析】
【分析】自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在减数分裂产生配子时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。根据自由组合定律,基因型为AaBb的个体产生的配子类型及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌雄配子随机结合后,后代的基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。
【详解】A、当AA(或BB)纯合致死时,后代表现型比例为(2:1)×(3:1)=6:3:2:1,A错误;
B、若AaBb产生的基因型为ab的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB:Ab:aB)×(AB:Ab:aB:ab),统计后代分离比为4:1:1,B错误;
C、若AaBb产生的基因型为AB的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(Ab:aB:ab)×(AB:Ab:aB:ab),统计后代分离比为5:3:3:1,C错误;
D、若AaBb产生的Ab的雄配子或雌配子致死,则配子组合为(AB:aB:ab)×(AB:Ab:aB:ab),统计后代分离比为7:3:1:1,D正确。
故选D。
9. 如图是某二倍体雄性动物(2n=8)细胞分裂后期图像,以下分析正确的是( )
A. 该细胞最可能在进行有丝分裂
B. 与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞的染色体数目很可能少于同时期的正常细胞
C. 该细胞内无同源染色体
D. 与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞此时可能正在不均等分裂
【答案】B
【解析】
【分析】减数第一次分裂后期同源染色体分离,细胞中染色体数目等于体细胞染色体数目,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,细胞中染色体数目也等于体细胞染色体数目。
【详解】如图是某二倍体雄性动物(2n=8)细胞分裂后期图像,若为有丝分裂,则细胞内的染色体数目应为16条,而题图细胞中染色体数目为10条,最有可能处于减数第二次分裂后期,正常情况下,此时细胞中无同源染色体,由于减数第一次分裂后期,一对同源染色体未正常分离而移向同一极,导致其含有同源染色体,故与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞的染色体数目很可能少于同时期的正常细胞,由于该细胞来自雄性动物,与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞此时可能正在均等分裂,ACD错误,B正确。
故选B。
10. 下图表示某雄果蝇(2n=8)进行减数分裂时,处于四个不同阶段(Ⅰ~Ⅳ)细胞中遗传物质及其载体(①~③)的数量。下列叙述与图中信息相符的是( )
A. 在Ⅰ、Ⅳ阶段的细胞内,都不含有同源染色体
B. 基因的分离和自由组合发生在Ⅱ阶段
C. 在Ⅱ、Ⅲ阶段的细胞内,都可能含有两个Y染色体
D. Ⅱ→Ⅲ过程产生的两个子细胞的染色体组成相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
2、根据题意可知,②有的时期有,有的时期没,表示染色单体;③可以是①的2倍,因此③是核DNA,①是染色体。根据每个时期染色体、染色单体和核DNA数量关系可知,Ⅰ可以表示减数第一次分裂前的间期或减数第二次分裂后期;Ⅱ可以表示减数第一次分裂前期、中期和后期;Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期,Ⅳ表示减数分裂结束产生的生殖细胞。
【详解】A、根据题意可知,②有的时期有,有的时期没,表示染色单体;③可以是①的2倍,因此③是核DNA,①是染色体。根据每个时期染色体、染色单体和核DNA数量关系可知,Ⅰ可以表示减数第一次分裂前的间期或减数第二次分裂后期;Ⅳ表示减数分裂结束产生的生殖细胞,Ⅰ如果表示减数第一次分裂前的间期,存在同源染色体,A错误;
B、Ⅱ所处阶段可代表减数第一次分裂后期,可发生同源染色体上的等位基因彼此分离和非同源染色体的自由组合,即基因的分离和自由组合发生在Ⅱ阶段,B正确;
C、Ⅱ可以表示减数第一次分裂前期、中期和后期,细胞中只含有一条Y染色体,但该条染色体含有2条染色单体;Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期,可能含有Y染色体、也可能不含,如果含有Y染色体,只含有一条,但该条染色体含有2条染色单体,C错误;
D、Ⅱ可以表示减数第一次分裂前期、中期和后期,Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期,由于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,因此Ⅱ→Ⅲ过程产生的两个子细胞的染色体组成不一定相同,D错误。
故选B。
11. 如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病,Ⅱ-7不携带乙病的致病基因。下列叙述错误是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传,丙病是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-6的基因型是DDXABXab,Ⅲ-12的基因型是DDXabY
C. Ⅲ-13患两种遗传病的原因是初级卵母细胞在减数第一次分裂前期发生了互换
D. Ⅲ-16携带丙病致病基因的概率是2/3
【答案】B
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、分析系谱图,已知甲病是伴性遗传病,且具有“父患女必患”的特点,说明甲病是X染色体显性遗传病,Ⅲ-10和Ⅲ-11都不患丙病,但他们有一个患该病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明丙病是常染色体隐性遗传病,A正确;
B、根据1号只患甲病,故基因型为XABY,1号的XAB染色体传递给6号,同时根据12号只患乙病的男孩,说明基因型为XabY,而12号中的X染色体也来自6号,因此6号的基因型为DDXABXab或DdXABXab,Ⅲ-12的基因型是DDXabY或DdXabY,B错误;
C、Ⅱ-6基因型是DDXABXab或DdXABXab.由于其在减数分裂第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,产生XAb的配子,所以Ⅲ-13患两种遗传病,C正确;
D、丙病是常染色体隐性遗传,因为Ⅲ-17患丙病(基因型是dd),其双亲基因型均为Dd,而Ⅲ-16表现为正常,基因型是1/3DD、2/3Dd,因此Ⅲ-16携带丙病致病基因的概率是2/3,D正确。
故选B。
12. “三体细胞”(染色体比正常体细胞多1条)在有丝分裂时,三条同源染色体中的一条随机丢失,可产生染色体数目正常的体细胞,这种现象称为“三体自救”,其过程如图所示。二倍体的体细胞中,若某对同源染色体全部来自父方或母方,称为单亲二体。下列叙述错误的是( )
A. 若图中染色体为常染色体,则由甲、乙、丙发育的个体性别相同
B. 甲、乙、丙三种细胞中可发育为单亲二体的是丙
C. 图中受精卵发生“三体自救”时,不会出现联会现象
D. 二体卵子形成的原因是母方减数分裂Ⅱ出现了异常
【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、若为常染色体,则甲、乙、丙中所含性染色体组成可能都为XX或都为XY,则由甲、乙、丙发育的个体性别相同,A正确;
B、由题干知二倍体的体细胞中,若某对同源染色体全部来自父方或母方,称为单亲二体,甲、乙、丙三种细胞中只有丙细胞的一对同源染色体全部来自母方,可以发育为单亲二体,B正确;
C、受精卵不可能发生减数分裂,所以图中受精卵发生“三体自救”时,不会出现联会现象,C正确;
D、二体卵子中含有同源染色体,说明同源染色体没分离,所以其形成原因是母方减数分裂I出现了异常,D错误。
故选D。
13. 某动物的有角和无角为一对相对性状,由基因A/a控制。某实验小组进行了如下实验:无角雄性与有角雌性杂交,F1中雌性都为无角,雄性都为有角。该实验小组就以上实验提出两种假设:假设一,A/a基因位于X染色体上;假设二,A/a基因位于常染色体上,但Aa基因型的个体在不同性别中表型不同。下列叙述错误的是( )
A. 若为假设一,则F1基因型为XAXa、XaY
B. 若为假设二,通过上述杂交实验可判断显隐性
C. 若为假设二,且亲本为纯合子,F1基因型为Aa
D. 让F1相互杂交,通过子代性状分离比可判断是否为假设一
【答案】B
【解析】
【分析】从性遗传,即表现型受个体性别的影响。解答此题需要明确雌雄个体中基因型与性状的对应关系,特别是杂合子的基因型与性状的对应关系。
【详解】A、若为假设一,则亲本基因型为XaXa、XAY,F₁基因型为XAXa、XaY,A正确;
B、若为假设二,无论无角为显性还是隐性,无角雄性与有角雌性杂交,F1都可以得到雌性都为无角,雄性都为有角,B错误;
C、若为假设二,且亲本为纯合子,则亲本基因型为AA、aa,F₁基因型为Aa,C正确;
D、让F₁相互杂交,通过子代表型及比例可判断是否为假设一,若为假设一,F1基因型为XAXa、XaY,子代为有角:无角=1:1,若为假设二,F1基因型为Aa,子代会出现有角:无角=3:1或1:3,D正确。
故选B。
14. 下图所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生互换形成了图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是( )
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【分析】精子的形成过程:精原细胞经过减数第一次分裂前的间期(染色体的复制)→初级精母细胞;初级精母细胞经过减数第一次分裂(前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→两种次级精母细胞;次级精母细胞经过减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)→精细胞;精细胞经过变形→精子。
【详解】正常情况下来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该是相同的,由题干图示分析,其减数分裂过程中,同源染色体发生互换,则染色体的颜色大部分相同,而互换的部分颜色不同。所以来自同一个次级精母细胞的是①与③,②与④,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15. 如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法正确的是( )
A. 该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B. 该图说明一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
C. 图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D. 该个体一定不可能产生基因型为AB和ab的精子
【答案】B
【解析】
【分析】甲和乙为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,甲和乙均含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、根据题干信息初级精母细胞可知该果蝇为雄果蝇,雄果蝇中一对性染色体形态大小不同,A错误;
B、由图可知,每条染色体上含有多个荧光点,说明每条染色体上含有多个基因,故此图说明基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、图中的非等位基因位于同源染色体上,非等位基因不能自由组合,C错误;
D、甲乙这对同源染色体在减数第一次分裂前期若发生了非姐妹染色单体的互换,则可形成AB、ab的精子,D错误。
故选B。
16. 海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )
A. 不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S
B. DNA条形码序列彻底水解可得到6种有机化合物
C. 染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中
D. DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,它们含有C、H、O、N、P五种元素。
【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;
B、DNA条形码序列彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基,但磷酸不属于有机物,则只有5种有机化合物,B错误;
C、染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质,C错误;
D、不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同,D正确。
故选D。
17. 人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述正确的是( )
A. 格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌
B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是主要的遗传物质
C. 赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术,证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
D. 选用细菌或病毒作材料的优点之一是结构简单、繁殖快
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质(转化因子)。
【详解】A、格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验,发现加热杀死的S型菌中存在可将R型菌转化为S型菌的转化因子,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用相应酶分别特异性去除其中的物质,属于“减法原理”,证明了DNA是遗传物质,但不能证明是主要的遗传物质,DNA是“主要遗传物质”的结论需结合其他生物(如RNA病毒)得出,B错误;
C、赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记技术和离心技术,证明噬菌体的遗传物质是DNA,C错误;
D、细菌(如肺炎链球菌)和病毒(如噬菌体)结构简单、繁殖快,便于实验观察,是研究遗传物质的理想材料,D正确。
故选D。
18. 若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的30%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的28%。下列有关叙述错误的是( )
A. 该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1
B. 该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
C. 该DNA片段另一条互补链上鸟嘌呤占12%
D. 该DNA分子共含有氢键240个
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对遵循碱基互补配对原则:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
【详解】A、根据碱基互补配对原则可知,DNA分子中的A和T相等,G和C相等,因此嘌呤数和嘧啶数相等,即该DNA片段中(A+G)/(T+C)=1,A正确;
B、该双链DNA中腺嘌呤占30%,胸腺嘧啶也占30%,则每条单链中腺嘌呤和胸腺嘧啶共占60%,无法计算出单链上腺嘌呤的比例,故无法计算出嘌呤的比例,B错误;
C、按照碱基互补配对原则,某双链DNA片段中,A占30%,则G=C=50%-30%=20%,其中一条单链中的G占该单链的28%,又因为双链DNA分子中,G=(G1+G2)/2,则另一条链中的G占20%×2-28%=12%,C正确;
D、该DNA片段中有腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基对60个,有鸟嘌呤和胞嘧啶40个,前者碱基对之间有2个氢键,后者碱基对之间有3个氢键,共有氢键60×2+40×3=240个,D正确。
故选B。
19. 某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列操作或分析正确的是( )
A. DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基
B. 观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,无法看出DNA两条链方向相反
C. 在构建的不同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多化学结构越稳定
D. 制成的模型上下粗细相同,是因为A-T碱基对与G-C碱基对的形状和直径相同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的结构特点
1、一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起。
2、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径。
3、DNA两条链反向平行,具有方向性,具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的5'端。
【详解】A、DNA分子中每个脱氧核糖上未必均连接着一个磷酸和一个碱基,位于中间位置的脱氧核糖链接着两个磷酸,A错误;
B、DNA两条链反向平行,具有方向性,具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的5'端,所以当观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置,可看出DNA 两条链方向相反,B错误;
C、在构建的相同长度DNA分子中,A-T之间两个氢键,C-G之间三个氢键,在构建的相同长度DNA分子中,碱基G和C的数量越多,形成的氢键越多,化学结构越稳定,C错误;
D、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径,因此, 无论DNA多长,制成的模型上下粗细相同,D正确。
故选D。
20. 下列关于基因、DNA与染色体的叙述正确的是( )
A. 染色体是基因的载体,基因只分布在染色体上
B. 豌豆的基因通常是有遗传效应的DNA的片段,一个DNA分子上有许多的基因
C. 细胞分裂前的间期随着DNA的复制,染色体和基因的数目也会发生改变
D. 一般情况下,基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列。
3、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
【详解】A、染色体是基因的主要载体,此外在线粒体、叶绿体中也含有少量的基因,A错误;
B、基因通常是有遗传效应的DNA的片段,某些病毒的基因是有遗传效应的RNA片段,一个DNA分子上有许多的基因,基因在染色体上呈线性排列,豌豆的遗传物质是DNA,因此豌豆的基因就是有遗传效应的DNA的片段,B错误;
C、细胞分裂前的间期随着DNA的复制,基因数目会发生改变,但复制后的两条染色单体共用一个着丝粒,仍然是一条染色体,染色体数目不变,C错误;
D、基因通常是有遗传效应的DNA片段,基因中储存着遗传信息,一般情况下,基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(本卷共4道题,共40分)
21. 某兴趣小组进行了下列实验:取甲(雌蕊正常,雄蕊异常,表现为雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)两株水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a为完全显性,另外B基因会抑制不育基因的表达,使之表现为可育。
P
F1
F1自交得F2
甲与乙杂交
全部可育
可育株:雄性不育株=13:3
(1)F1基因型是_______,由以上实验可推知这两对基因______(“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)F2中可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为______,F2中雄性不育株的基因型有_______。
(3)现有已确定的基因型为AABB、aaBB和aabb的可育水稻,请利用这些实验材料,设计一次杂交实验,确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果,得出实验结论。
实验思路:取基因型为______的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。
预期结果与结论:若后代_________,则丙基因型是_______;若后代出现________,则丙基因型是_______。
【答案】(1) ①. AaBb ②. 遵循
(2) ①. 7/13 ②. AAbb、Aabb
(3) ①. aabb ②. 全是雄性不育植株 ③. AAbb ④. 出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1 ⑤. Aabb
【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。
【小问1详解】
题意分析,F1个体自交得到F2代中,可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律,则子一代的基因型是AaBb。
【小问2详解】
由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A,可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是A_bb,进而确定甲的基因型是AAbb、乙的基因型是aaBB,F1的基因型为AaBb。AaBb自交后代的基因型共9种,其中AAbb、Aabb表现为不育,可育株个体的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13=7/13。
【小问3详解】
分析题意,水稻不育植株的基因型为A_bb,要确定水稻丙的基因型,可采用测交的方法,取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性:若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb(AAbb×aabb→Aabb);若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb(Aabb×aabb→Aabb∶aabb=1∶1)。
22. 生物兴趣小组观察了基因型为AaBb某二倍体(体细胞中染色体数目为2n)雄性动物细胞的减数分裂过程,图甲是该细胞不同时期的显微照片;图乙是该细胞部分时期的示意图;图丙是该细胞分裂不同时期一个细胞核中DNA分子含量的变化情况。请回答以下问题:
(1)图甲中,含有染色单体的时期有_________(填字母),含有同源染色体的时期有_______(填字母)。
(2)图乙时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了______。
(3)图乙中细胞②的名称为 ① ,其分裂产生的子细胞名称为 ② 。
(4)图丙中,同源染色体的联会发生在_________(填字母)的初期,e点时DNA含量下降的原因是________,点染色体数目又出现短时间的加倍原因是________。
【答案】(1) ①. ABE ②. AB (2)互换
(3) ①. 次级精母细胞 ②. 精细胞
(4) ①. c→d ②. 同源染色体分离 ③. 着丝粒分裂,染色体数目加倍
【解析】
【分析】分析图甲:图中A细胞处于减数第一次分裂后期,B细胞处于减数第一次分裂中期,C细胞处于减数第二次分裂后期,D细胞处于减数第二次分裂末期,E细胞处于减数第二次分裂中期。分析图乙:①细胞含有同源染色体,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
分析图甲,图中A细胞处于减数第一次分裂后期,B细胞处于减数第一次分裂中期,C细胞处于减数第二次分裂后期,D细胞处于减数第二次分裂末期,E细胞处于减数第二次分裂中期,其中含有染色单体的时期有ABE,含有同源染色体的时期是有丝分裂各时期和减数第一次分裂过程,包括图中的AB。
【小问2详解】
图乙表示基因型为AaBb的某二倍体雄性动物,图时期②细胞中同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期发生了互换,具体是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换。
【小问3详解】
分析题意,图示为雄性动物的减数分裂过程,图乙中②细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,其名称为次级精母细胞,其分裂产生的子细胞名称为精细胞。
【小问4详解】
曲线图表示哺乳动物(体细胞染色体数为2n)精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化,同源染色体联会时发生在减数第一次分裂前期,此时DNA复制加倍,对应图中c—d的初期;e点时DNA含量下降,数目与体细胞中DNA数量相同,原因是同源染色体分离;f点染色体数目又出现短时间的加倍至体细胞染色体数目,原因是着丝粒分裂,染色体数目加倍。
23. 鹦鹉的性别决定为ZW型(ZW为雌性,ZZ为雄性),其毛色由两对等位基因控制,其中一对位于Z染色体上,毛色决定机制如图1.某实验小组进行鹦鹉杂交实验,过程如图2所示。请回答下列问题:
(1)决定鹦鹉毛色的两对等位基因遵循____定律,相关基因通过控制酶的合成来控制毛色。
(2)甲、乙鹦鹉的基因型分别是____和____,F1中绿色雌雄鹦鹉产生的配子种类有____种。
(3)F2的中白色鹦鹉仅出现在____性中。出现白色鹦鹉的原因是由于F1雌雄鹦鹉通过减数分裂分别产生了基因组成为____和____的配子。
(4)请设计一个杂交组合,得到的子代不同性别个体分别具有白、蓝两色,根据鹦鹉毛色即可知其性别。写出此杂交的遗传图解____(要求配子环节)。
【答案】(1)自由组合
(2) ①. BBZaW ②. bbZAZA ③. 6
(3) ①. 雌 ②. bW ③. bZa
(4)
【解析】
【分析】题图分析:各种鹦鹉的颜色及其基因型的对应关系为:白色bbZaZa、bbZaW;蓝色:bbZAZ_、bbZAW;黄色:B_ZaZa、B_ZaW;绿色:B_ZAZ_、B_ZAW。
【小问1详解】
题意显示:决定鹦鹉毛色的两对等位基因其中一对(A/a)位于Z染色体上,说明另一对(B/b)位于常染色体上,因此遵循基因自由组合定律。
【小问2详解】
图2中纯合黄色雌性鹦鹉甲(BBZaW)和纯合蓝色雄性乙(bbZAZA)杂交,后代都是绿色,可判断甲、乙鹦鹉的基因型分别是BBZaW和bbZAZA。F1 中绿色雄性鹦鹉的基因型为BbZAZa,其产生的配子种类有BZA、bZA、 BZa、bZa共4种,F1 中绿色雌性鹦鹉的基因型为BbZAW,其产生的配子种类共4种,F1中绿色雌雄鹦鹉产生的配子种类有6种。
【小问3详解】
白色鹦鹉的基因型为bbZaZa、bbZaW,亲代的相关基因型为BBZaW和bbZAZA,F1的基因型为BbZAZa、BbZAW,则F2中白色鹦鹉的基因型为bbZaW,即只能出现在雌性中。出现白色鹦鹉的原因是由于F1雌雄鹦鹉通过减数分裂分别产生了基因组成为bW和bZa的配子受精并发育成的。
【小问4详解】
请设计一个杂交组合,得到的子代不同性别个体分别具有白、蓝两色,则需要选择由性状知性别的组合,即选择bbZaZa和bbZAW,则二者杂交产生的后代中白色均为雌性,而蓝色均为雄性,相关遗传图解如下:
24. 甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制方式是_______。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中A是_______,B是_______。
(3)图甲过程在根尖分生区细胞中进行的场所有________,进行的时间为_________。
(4)乙图中,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由_______(填序号)交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过_____连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
(5)DNA分子复制时,在有关酶的作用下,以母链为模板,以游离的_____为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链。
(6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对,A+T占60%,则该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_______。
(7)若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养,使细胞连续分裂4次,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占____________。
【答案】(1)半保留复制
(2) ①. 解旋酶 ②. DNA聚合酶
(3) ①. 细胞核、线粒体 ②. 间期(或有丝分裂前的间期)
(4) ①. ⑤⑥ ②. 氢键 (5)4种脱氧核苷酸
(6)600 (7)7/8
【解析】
【分析】DNA 双螺旋结构的主要特点如下。(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;(2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与 C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。DNA 的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,然后,DNA 聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【小问1详解】
从图甲可看出DNA复制时,解旋酶打开一段链,DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链,即从甲图可看出 DNA复制方式是半保留复制。
【小问2详解】
甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是解旋酶,催化氢键的断裂,B是DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成。
【小问3详解】
图甲过程(DNA的复制)在根尖分生区细胞中进行的场所有细胞核、线粒体,进行的时间为间期(或有丝分裂前的间期)。
【小问4详解】
乙图中,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由⑤(脱氧核糖)⑥(磷酸)交替连接 而成;DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循碱基互补配对原则。
【小问5详解】
DNA分子复制时,在有关酶的作用下(解旋酶,DNA聚合酶),以母链为模板,以游离的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。
【小问6详解】
若亲代 DNA 分子中碱基总数为 100 对,A+T占60%,则G+T占40%,G=C=20%,故亲代DNA分子中含有40个G和C,该DNA分子复制4次,共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是(24-1)×40=600个。
【小问7详解】
若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养,使细胞连续分裂4次,子代DNA分子数是24=16个,因DNA分子是半保留复制,所以两条链都含15N的DNA分子是14个,则最终获得的子代DNA分子中,两条链都含15N的占14/16=7/8。
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