内容正文:
2024—2025学年度第二学期期中学业水平检测
高一生物
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案写在答题卡的相应位置上。
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 孟德尔通过正确选择实验材料、运用科学方法发现两大遗传定律。下列说法正确的是( )
A. 豌豆有多对易于区分的相对性状,花比较大,可在开花后人工去雄
B. 分离定律的核心是“成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中”
C. 一对相对性状的杂交实验,F1的表型既否定了融合遗传又证明了分离定律
D. 自由组合定律体现在形成配子的过程和雌雄配子随机结合的过程
【答案】B
【解析】
【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、豌豆是闭花授粉,人工去雄应该在花粉尚未成熟之前,而不是在开花后,A错误;
B、分离定律的核心是“成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,每个配子中只含有成对基因中的一个”,B正确;
C、孟德尔的豌豆杂交实验,F1的表型全为高茎,否定了融合遗传,但未证明基因的分离定律,C错误;
D、自由组合定律体现在形成配子的过程,非同源染色体上的非等位基因自由组合,不是体现在雌雄配子随机结合的过程,D错误。
故选B。
2. 已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对基因独立遗传。现有4株纯合的植株,基因型分别为:①aaBBDD,②AABBDD,③aaBBdd,④AAbbDD.下列说法错误的是( )
A. 任意选择两植株为亲本都能用于验证基因的分离定律
B. 可选用①③或①④为亲本用于验证基因的自由组合定律
C. 若某基因位于细胞质中,其遗传不遵循孟德尔遗传定律
D. 选择④和其他任意植株杂交,可通过观察F1花粉的表型及比例来验证分离定律
【答案】B
【解析】
【分析】1、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;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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、自由组合定律的实质: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,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、因为任意选择两植株杂交都能产生含有等位基因的后代,所以能验证基因的分离定律,A正确;
B、欲验证基因的自由组合定律,杂交后代至少含有两对等位基因,可选用的杂交组合有①和④、②和③、③和④,B错误;
C、孟德尔遗传定律适用于有性生殖的细胞核基因的遗传,故若某基因位于细胞质中,其遗传不遵循孟德尔遗传定律,C正确;
D、欲通过检测花粉验证基因的分离定律,可选择④和任意植株杂交,都可产生Bb等位基因,可通过观察F1花粉的表型及比例来验证分离定律,D正确。
故选B。
3. 某植物雌雄同株异花,其果实的黄皮与绿皮(Y/y)为一对相对性状,另有一对基因(T/t)也与其皮色表型有关,能够影响色素合成,使果实表现为白皮。研究小组选择纯合的白皮和黄皮植株进行杂交,F1都表现为白皮,F1自交获得F2,F2中白皮∶黄皮∶绿皮=12∶3∶1.下列说法错误的是( )
A. 亲本白皮和黄皮的基因型分别为yyTT、YYtt
B. F2白皮个体中纯合子占比为1/6
C. 若F1测交,则子代白皮∶黄皮∶绿皮=2:1:1
D. 随机选取F2中等量的黄皮和绿皮个体混种,则F3黄皮:绿皮=5∶3
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:纯合的白皮和黄皮植株为亲本杂交,F1全部表现为白皮,F1自交获得F2,F2中白皮∶黄皮∶绿皮=12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明这两对等位基因控制的性状的遗传遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为YyTt,绿皮的基因型为yytt,基因T能够影响色素合成,使果实表现为白皮,因此黄皮为Y_tt,白皮为Y_T_、yy T_。
【详解】AB、依据题干信息可知,纯合的白皮和黄皮植株为亲本杂交,F1全部表现为白皮,F1自交获得F2,F2中白皮∶黄皮∶绿皮=12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明这两对等位基因控制的性状的遗传遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为YyTt,绿皮的基因型为yytt,基因T能够影响色素合成,使果实表现为白皮,因此黄皮为Y_tt,白皮为Y_T_、yy T_,所以亲本白皮和黄皮的基因型为yyTT、YYtt,F2白皮个体中纯合子的基因型为YYTT、yyTT,所占比例为2/12=1/6,AB正确;
C、F1的基因型为YyTt,与yytt测交,所产生的基因型分别为YyTt、Yytt、yyTt、yytt,对应的表型分别为白皮、黄皮、白皮、绿皮,即白皮∶黄皮∶绿皮=2:1:1,C正确;
D、随机选取F2中黄皮个体和绿皮个体等量混种,则所选取的亲本的基因型及其所在比例为1/6YYtt、2/6Yytt、1/2yytt,产生的雌配子与雄配子的种类及其比例均为Yt∶yt=1∶2。受精时,雌配子与雄配子随机结合,导致F3的性状及其比例为黄皮∶绿皮=(1 YYtt+4 Yytt)∶ 4yytt=5∶4,D错误。
故选D。
4. 植物的性状有的由一对基因控制,有的由多对基因控制。某植物的叶形有圆形和心形,果肉颜色有黄色和白色。为研究叶形和果肉颜色这两个性状的遗传特点,某研究小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种植物进行实验,其中甲、丙均表现为圆形白果肉,杂交实验及结果如下表所示。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F2
F2
①
甲×乙
1/4圆形黄果肉,1/4圆形白果肉
1/4心形黄果肉,1/4心形白果肉
/
②
丙×丁
圆形黄果肉
45/64圆形黄果肉,15/64圆形白果肉
3/64心形黄果肉,1/64心形白果肉
A. 隐性性状是心形、白果肉
B. 植物的叶形是由两对等位基因控制的
C. 甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是甲、乙
D. 实验②的F2中杂合子所占的比例为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】题干分析:实验②F1为圆形黄果肉,F2出现了心形和白果肉,说明隐性性状是心形、白果肉;实验②F1为圆形植株自交,F2圆形:心形=15:1,为9:3:3:1变式,说明植物的叶形至少是由两对等位基因控制的。
【详解】A、实验②F1为圆形黄果肉,F2出现了心形和白果肉,说明隐性性状是心形、白果肉,A正确;
B、实验②F1为圆形植株自交,F2圆形:心形=15:1,为9:3:3:1变式,说明植物的叶形至少是由两对等位基因控制的,B正确;
C、实验②F1黄果肉植株自交,子代黄果肉:白果肉=3:1,说明果肉颜色由一对等位基因控制,假定相关基因为A、a,实验①亲本甲和乙杂交,子代黄果肉:白果肉=1:1,甲、丙均表现为圆形白果肉,说明乙为黄果肉Aa,甲是aa,实验②可知,植物的叶形至少是由两对等位基因控制的,假定相关基因为B、b和D、d,实验②F2圆形:心形=15:1,说明心形果实为隐性纯合子,甲和乙杂交,子代同时出现圆形和心形,说明甲、乙均为杂合子,丙和丁杂交,子二代圆形:心形=15:1,黄果肉:白果肉=3:1仅考虑果肉颜色,丙、丁基因型为aa和AA,仅考虑叶形,丙丁的基因型为BBDD、bbdd或者BBdd、bbDD,丙丁为纯合子,C正确;
D、单独考虑果肉颜色,杂合子的比例为1/2,单独考虑叶形,杂合子的概率为3/4,综合考虑纯合子的概率为1/2×1/4=1/8,因此杂合子的概率为7/8,D错误。
故选D。
5. 如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中存在12对图示结构
B. 图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C. 该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D. B、b基因的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
【答案】C
【解析】
【分析】图示为减数分裂过程中的一对同源染色体及其等位基因的图示,根据其上的基因可判断图示发生了同源染色体上的非姐妹染色单体互换,即基因重组。
【详解】A、百合为2n=24,有12对同源染色体,处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中存在12对如图所示结构,A正确;
B、图示中两条染色体上的姐妹染色单体均出现了等位基因,说明图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换,B正确;
C、由于发生了互换,因此该花粉母细胞经过减数分裂能产生4种类型的配子,分别是AB、Ab、aB、ab,C错误;
D、由于发生互换导致姐妹染色单体上也出现了等位基因B、b,因此B、b基因的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,D正确。
故选C。
6. 杂交鹅掌楸自然结实率低,用种子繁殖比较困难。如图为显微镜下观察到其花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的是( )
A. 图中细胞分裂的顺序是a→d→c→e→b
B. 基因的分离定律可以发生在c、e细胞所在的时期
C. 图示细胞中,只有d细胞的染色体含有姐妹染色单体
D. c、e细胞个别染色体分开提前或滞后可能影响精子育性
【答案】D
【解析】
【分析】图示分析,a处于减数第二次分裂中期,b处于减数第二次分裂末期,c处于减数第一次分裂后期,d处于减数第一次分裂中期,e处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、a处于减数第二次分裂中期,b处于减数第二次分裂末期,c处于减数第一次分裂后期,d处于减数第一次分裂中期,e处于减数第二次分裂后期,因此图中细胞分裂的顺序是d→c→a→e→b,A错误;
B、分离定律的实质是减数分裂形成配子时同源染色体上的等位基因分离,发生在减数第一次分裂后期,对应的是c细胞所在的时期,B错误;
C、a处于减数第二次分裂中期,c处于减数第一次分裂后期,d处于减数第一次分裂中期,这三个时期均存在姐妹染色单体,C错误;
D、c细胞同源染色体的分离以及e细胞姐妹染色单体的分离提前或滞后影响细胞中染色体的数目,因此可能影响精子育性,D正确。
故选D。
7. 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列说法正确的是( )
A. 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B. 查哥夫在探究DNA结构中发现了嘧啶数等于嘌呤数
C. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制方式
D. 艾弗里体外转化实验用“减法原理”证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】1、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。
2、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,利用假说—演绎法、同位素标记技术、密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制方式。
3、查哥夫发现,在DNA分子中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
【详解】A、孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律,但没有证实遗传因子的化学本质,A错误;
B、查哥夫发现,在DNA分子中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量,即发现了嘧啶数等于嘌呤数,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制方式,15N不具有放射性,C错误;
D、艾弗里体外转化实验用“减法原理”证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,D错误。
故选B。
8. 菜豆花叶病毒(BMV)和菜豆普通花叶病毒(BCMV)侵染菜豆叶片后,形成的病斑如图1;用BMV的蛋白质外壳、BCMV的RNA、BMV的蛋白质外壳与BCMV的RNA重组的杂种病毒分别侵染菜豆叶,结果如图2。下列说法正确的是( )
A. 可通过观察图1病斑特点来区分BMV和BCMV的RNA结构上的差异
B. a、b过程结果说明BCMV蛋白质外壳在该病毒的遗传过程中没有发挥作用
C. 图2结果说明BCMV病毒的形态结构特点取决于自身的RNA
D. 菜豆叶细胞为两种病毒提供了复制所需的所有条件
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图信息可知:用BMV的蛋白质外壳、BCMV的RNA组成的重组病毒感染烟叶,用BMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑,其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑,且分离出的病毒为BCMV,结果说明BMV的蛋白质外壳没有侵染作用,BCMV的RNA和BMV的蛋白质外壳、BCMV的RNA组成的重组病毒有感染作用。
【详解】A、通过观察图1病斑特点只能区分两种病毒侵染后的不同表现,无法直接区分BMV和BCMV的RNA结构差异,因为病斑特点是病毒在细胞内复制、表达等综合作用的外在表现,不是RNA结构的直接体现,A错误;
B、a过程用BMV的蛋白质外壳侵染,b过程用BCMV的RNA侵染,不能说明BCMV蛋白质外壳在该病毒的遗传过程中没有发挥作用,B错误;
C、图2中c过程用BMV的蛋白质外壳与BCMV的RNA重组的杂种病毒侵染,产生的病毒d与BCMV相同,说明BCMV病毒的形态结构特点取决于自身的RNA,C正确;
D、菜豆叶细胞为两种病毒提供了复制所需的原料、场所等部分条件,但病毒自身携带了遗传信息等关键物质,并非提供了所有条件,D错误。
故选C。
9. 果蝇的X和Y染色体包括如图所示的同源区段和非同源区段,控制果蝇的红眼(A)和白眼(a)的基因位于性染色体上。为进一步判断该等位基因在性染色体上的位置,现选取一对红眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A. 若基因位于Ⅱ区段,则子代中雌果蝇不可能表现为白眼
B. 若基因位于Ⅱ区段,则子代中雄果蝇全表现为红眼
C. 若基因位于Ⅰ区段,则子代中红眼雌果蝇的比例为1/2
D. 若基因位于Ⅰ区段,则子代雄果蝇表型及比例为红眼:白眼=1:1
【答案】C
【解析】
【分析】伴性遗传概念:控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相联系。
【详解】AB、若基因位于Ⅱ区段,即同源区段,则亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa或XAXA,红眼雄果蝇基因型为XAYa或XaYA或XAYA,子代有可能出现XaXa白眼雌果蝇,也可能出现XaYa白眼雄果蝇,AB错误;
C、若基因位于Ⅰ区段,即非同源区段,则亲本红眼雌果蝇基因型为XAXa或XAXA,红眼雄果蝇基因型为XAY,子代雌性果蝇均为红眼(XAX_),雌雄数量比为1:1,故子代中红眼雌果蝇的比例为1/2,C正确;
D、若亲本红眼雌果蝇基因型确定为XAXa,红眼雄果蝇基因型为XAY,子代雄果蝇表型及比例为红眼:白眼=1:1,但亲本红眼雌果蝇基因型还有可能为XAXA,子代雄性全为红眼,D错误。
故选C。
10. 下图表示某家系中甲、乙两种遗传病的系谱图,其中Ⅰ1不含甲病致病基因,不考虑X、Y的同源区段及突变。下列说法错误的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ2携带甲病致病基因,且致病基因来自I2
C. Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率为7/16
D. Ⅱ2和正常男性生一个患甲病男孩的概率为1/8
【答案】B
【解析】
【分析】遗传系谱图分析,甲病为伴X染色体隐性遗传,乙病为常染色体隐性遗传。
【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2均不患乙病,所生女儿Ⅱ2患乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅰ1和Ⅰ2均不患甲病,所生儿子Ⅱ1患甲病,且Ⅰ1不含甲病致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ2不一定携带甲病致病基因,B错误;
C、假定甲病的相关基因用A、a表示,乙病的相关基因用B、b表示,Ⅰ1基因型为BbXAY,Ⅰ2基因型为BbXAXa,Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率为1-3/4×3/4=7/16,C正确;
D、仅考虑甲病,Ⅱ2基因型种类及比例为XAXA:XAXa=1:1,正常男性基因型为XAY,生一个患甲病男孩的概率为1/2×1/4=1/8,D正确。
故选B。
11. 菠菜是雌雄异株植物(XY型)。菠菜的株型有直立型和匍匐型,由基因A、a控制,抗霜和不抗霜性状,由基因B、b控制,两对基因独立遗传。科研人员进行了如下实验,不考虑X、Y的同源区段。下列说法正确的是( )
A. 直立型和抗霜为显性性状,且控制抗霜与不抗霜性状的基因位于常染色体上
B. 若F1中雌性植株与亲本雄性植株杂交,则子代雌雄个体的基因型种类数相同
C. 若F1雌雄个体随机受粉,则F2雌性植株中能稳定遗传的个体占1/8
D. 若F1雌雄个体随机受粉,则F2中匍匐型不抗霜的个体中雌雄比例相等
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:“抗霜雌株与抗霜雄株杂交,F1中雌株全为抗霜,雄株有抗霜和不抗霜”可推出,抗霜对不抗霜为显性,抗霜和不抗霜性状基因B、b位于X染色体上。亲本直立型与葡萄型杂交,子代只有直立型,可确定直立型为显性性状,雌雄没有差异,说明这对基因在常染色体上。
【详解】A、依据题图信息可知,“抗霜雌株与抗霜雄株杂交,F1中雌株全为抗霜,雄株有抗霜和不抗霜”可推出,抗霜对不抗霜为显性,抗霜和不抗霜性状基因B、b位于X染色体上;亲本直立型与葡萄型杂交,子代只有直立型,可确定直立型为显性性状,雌雄没有差异,说明这对基因在常染色体上,A错误;
B、F1雌性个体的基因型为AaXBXb、AaXBXB,结合A项可推知,亲本雄株的基因型为aaXBY,子代雌株的基因型有22=4种基因型,雄株的基因型有22=4种基因型,B正确;
C、F1雌性个体的基因型为AaXBXb、AaXBXB,F1雄性个体的基因型为AaXBY、AaXbY,F1雌雄个体随机受粉,所得F2的雌性个体中能稳定遗传的个体的基因型有AAXBXB、AAXbXb、aaXBXB、aaXbXb,其中AA、aa产生的概率各为1/4,产生XBXB的频率是3/8,XbXb的概率为1/8,能稳定遗传的比例为(1/4十1/4)×(1/8十3/8)=1/4,C错误;
D、F1雌雄个体随机受粉所得F2中匍匐型个体的基因型为aa,雌雄中比例相等,F1雌性个体XBXb、XBXB产生的配子XB:Xb为3:1,F1雄性个体XBY、XbY,产生三种配子XB、Xb、Y的比例为1:1:2,因此后代中不抗霜雌性占1/16,不抗霜雄性占1/8,两者的比例不相等,D错误。
故选B。
12. λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段含12个核苷酸的单链序列,λ噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化如图所示。下列说法正确的是( )
A. DNA分子自连环化过程需要DNA聚合酶的参与
B. 图中a、d侧为DNA分子的5′端,b、c侧为3′端
C. DNA分子自连环化后两条链的方向变为同向平行
D. 单链序列中碱基的种类和排列顺序会影响自连环化的准确性
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子中两条核苷酸链反向平行,磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,碱基位于分子内部,遵循碱基互补配对原则。题干中噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化,是其线性双链DNA两端的单链序列互补配对的结果。
【详解】A、DNA分子自连环化过程需要DNA连接酶的参与,A错误;
B、含有磷酸基团的一侧为5'端,因此图中a、d侧为DNA分子的3′端,b、c侧为5′端,B错误;
C、DNA分子自连环化后两条链的方向依然为反向平行,C错误;
D、自身环化过程中,单链序列需要互补配对形成双链,遵循碱基互补配对原则,因此单链序列中碱基的种类和排列顺序会影响自连环化的准确性,D正确。
故选D。
13. 下图为某DNA分子复制过程的部分图解,复制起始点含有丰富的A-T序列,DNA单链结合蛋白是一种与DNA单链区域结合的蛋白质,rep蛋白具有解旋功能。下列说法错误的是( )
A. 正在合成的两条子链都是从5′端→3′端的方向连续进行延伸
B. 在细胞提供能量的驱动下,rep蛋白催化DNA两条链之间的氢键断裂
C. DNA单链结合蛋白的作用可能是防止两条互补母链重新互补配对结合
D. 复制起始点含有丰富的A-T序列的原因是该序列氢键少,更容易解旋
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、据图可知,DNA复制时,两条子链的合成方向均为5’→3’,但只有一条链是连续合成,另外一条链是通过不连续的片段合成的,A错误;
B、rep蛋白解开DNA的双链,催化DNA两条链之间的氢键断裂,该过程需要能量驱动,B正确;
C、DNA单链结合蛋白与DNA单链区域结合,可推测其能防止两条互补单链再次结合,从而保证DNA复制的正常进行,C正确;
D、A-T碱基对只有2个氢键(C-G有3个),富含AT的区域更容易解旋,适合作为复制起始点,D正确。
故选A。
14. 科研人员在人类癌细胞中发现了一种DNA四螺旋结构,该结构的DNA单链富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成DNA四螺旋结构。当DNA处于双螺旋结构时,DNA四螺旋结构并不会产生,只有当DNA的双链解开时,才有机会形成。下列说法正确的是( )
A. 可通过观察分裂间期的癌细胞寻找DNA四螺旋结构
B. 根据碱基互补配对原则可推知该DNA四螺旋结构富含C
C. DNA单链上4个相邻的G通过氢键相连形成一个“G-4平面”
D. 在DNA的四螺旋结构中A+G/T+C的比值为1
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
2、分析题图:图中DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”。
【详解】A、当DNA处于双螺旋结构时,DNA四螺旋结构并不会产生,只有当DNA的双链解开时,才有机会形成,而在分裂间期DNA需要复制,复制时DNA的双链解开,此时可能形成DNA四螺旋结构,因此可通过观察分裂间期的癌细胞寻找DNA四螺旋结构,A正确;
B、“G-4平面”是由单链DNA形成的一种四螺旋结构,该结构中富含G,而不是富含C,B错误;
C、只有当DNA的双链解开时,DNA单链上4个相邻的G才可能通过氢键相连形成一个“G-4平面”,一般情况下DNA单链上4个相邻的G并不是通过氢键相连,C错误;
D、双链DNA中A+G/T+C的比值为1,但DNA的四螺旋结构是由DNA单链形成的,因此在DNA的四螺旋结构中A+G/T+C的比值不一定为1,D错误。
故选A。
15. TM4噬菌体是一种侵染分枝杆菌的双链DNA噬菌体。为探究TM4噬菌体侵染分枝杆菌是否与拟核DNA中的K7基因有关,科研人员以未去除K7和去除K7分枝杆菌为实验材料,进行了如下表所示的实验。下列说法错误的是( )
实验
TM4噬菌体
分枝杆菌
实验结果
一
32P标记
未去除K7组和去除K7组
沉淀物中均有放射性且去除K7组的强度低于未去除K7组
二
35S标记
未去除K7组和去除K7组
两组的上清液中放射性强度无明显区别
A. 在实验一和实验二中去除K7组作为实验组,未去除的作为对照组
B. 若实验一中培养时间过长,两组沉淀物放射性的强度都减弱
C. 根据实验一的结果推测K7基因与分枝杆菌被TM4噬菌体侵染有关
D. 实验二结果说明无论K7基因是否存在,TM4噬菌体都不能侵染分枝杆菌
【答案】D
【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(模板:噬菌体的DNA;原料、酶、场所等:由细菌提供)→组装→释放;
3、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。
【详解】A、本实验目的是探究TM4噬菌体侵染分枝杆菌是否与拟核DNA中的K7基因有关 ,去除K7组改变了实验的自变量(K7基因的有无 ),作为实验组;未去除的作为对照组,A正确;
B、若实验一中培养时间过长,子代噬菌体从被侵染的分枝杆菌中释放出来,会导致两组沉淀物(含被侵染的分枝杆菌 )放射性强度都减弱,B正确;
C、实验一用32P标记噬菌体(标记DNA ),去除K7组沉淀物放射性强度低于未去除K7组,说明去除K7基因后,噬菌体侵染分枝杆菌的能力下降,可推测K7基因与分枝杆菌被TM4噬菌体侵染有关,C正确;
D、实验二用35S标记噬菌体(标记蛋白质 ),两组上清液(含未侵染的噬菌体等 )中放射性强度无明显区别,只能说明K7基因的有无对噬菌体蛋白质外壳是否与分枝杆菌结合无明显影响 ,不能得出无论K7基因是否存在,TM4噬菌体都不能侵染分枝杆菌的结论,结合实验一结果可知噬菌体是能侵染分枝杆菌的,D错误。
故选D。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 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。下列说法错误的是( )
A. 甲同学的实验既能模拟基因分离过程也能模拟自由组合的过程
B. 乙同学的实验可模拟雌雄配子随机结合的过程
C. 若甲、乙重复4次实验后,Dd和AB组合的概率分别是1/2和1/4
D. 实验中每只小桶内两种小球数量要相等,其中Ⅰ、Ⅱ小桶小球总数可以不同
【答案】ABC
【解析】
【分析】减数分裂时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生多种多样的配子,受精时,不同雌雄配子随机结合,使后代具有多样性。
【详解】A、Ⅰ、Ⅱ小桶中仅有D和d小球,仅含等位基因,只能模拟分离定律,自由组合定律模拟的是非等位基因,A错误;
B、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,模拟的是减数分裂形成配子时非等位基因的自由组合,不可模拟雌雄配子随机结合的过程,B错误;
C、由于甲、乙仅重复4次实验,因此存在极大的偶然性,获得的Dd和AB组合的概率不一定分别是1/2和1/4,C错误;
D、每个小桶中抓取一个小球模拟的是等位基因分离,因此每只小桶内两种小球数量要相等,Ⅰ、Ⅱ小桶中的小球代表的是雌雄配子,雌雄配子的数量不等,因此Ⅰ、Ⅱ小桶小球总数可以不同,D正确。
故选ABC。
17. 某种植物花的颜色由A、a和B、b两对等位基因决定。A为红色素合成基因,B对红色素合成有一定的抑制作用。深红色花植株(AABB)与白色花植株(aabb)杂交,F1花色为红色,F1自交得到F2,性状分离比为深红色:红色:浅红色:白色=6:4:2:4,不考虑致死。下列说法错误的是( )
A. 红色花植株的基因型有4种
B. F2深红色花植株中杂合子的比例为1/3
C. F2浅红色花植株中不存在纯合子
D. 白色花的植株杂交,白色性状可以稳定遗传
【答案】AB
【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、深红色花植株(AABB)与白色花植株(aabb)杂交,F1代花色为红色(AaBb),红色的基因型为AaBb,由于B对红色素合成有一定的抑制作用,故浅红色的基因型为AaBB,F2中深红色(1AABB、2AABb、1AAbb、2Aabb):红色(4AaBb):浅红色(2AaBB):白色(4aa__)=6∶4∶2∶4,即红色花植株基因型有1种,A错误;
B、F2深红色花植株1AABB、2AABb、1AAbb、2Aabb,杂合子(2AABb、2Aabb)的比例是2/3,B错误;
C、F2浅红色花植株基因型是AaBB,不存在纯合子,C正确;
D、白色花基因型是aa_,由于aa纯合,故自交后不会发生性状分离,能够稳定遗传,D正确。
故选AB。
18. 已知雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24,其中常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条,即为XO,雌性中为2条,即为XX。某同学以蝗虫为材料,观察细胞的分裂情况,如图为不同细胞(a~e)中核DNA数与染色体数的关系。下列说法正确的是( )
A. 因雄蝗虫染色体数目少,常选用雌蝗虫为观察材料
B. a细胞中染色体的数目可能有11条或12条
C. 若在细胞中观察到24条染色体,该细胞为d细胞
D. 若观察到细胞中有两条X染色体,则细胞可能是a、d、e
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:1个精原细胞经DNA复制后形成1个初级精母细胞,后经减数第一次分裂(减数分裂Ⅰ)形成2种2个次级精母细胞,再经减数第二次分裂(减数分裂Ⅱ)形成2种4个精细胞,精细胞变形形成精子。
【详解】A、雄蝗虫染色体数为2n=23,染色体数目较少,且雄性蝗虫产生的精子数量多,更容易观察到减数分裂过程,所以常选用雄蝗虫为观察材料,而不是雌蝗虫,A错误;
B、a细胞中核DNA数与染色体数的比值为2,染色体数为N,可能处于减数第二次分裂前期或中期。雄蝗虫体细胞中常染色体有11对,性染色体为XO,在减数第二次分裂前期或中期,染色体数目为11条(不考虑性染色体X时),若考虑X染色体随机分配到次级精母细胞中,此时细胞中染色体数目可能是11条或12条,B正确;
C、若在细胞中观察到24条染色体,对应b(初级卵母细胞)或d细胞(次级卵母细胞),C错误;
D、若观察到细胞中有两条X染色体,该细胞可能处于减数第二次分裂后期(如雄蝗虫次级精母细胞减数第二次分裂后期X染色体的姐妹染色单体分开 ),对应d细胞;也可能处于有丝分裂后期(对应e细胞 ),所以细胞可能是d、e,D错误。
故选B。
19. 果蝇的黑檀体和灰体、正常眼和棒眼分别受等位基因A/a和D/d 控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。一群数量相等的灰体棒眼雌果蝇与黑檀体棒眼雄果蝇交配,F1结果如表所示,让F1中的全部灰体棒眼雌果蝇与黑檀体棒眼雄果蝇杂交得F2。下列说法正确的是( )
性状
灰体棒眼
灰体正常眼
黑檀体棒眼
黑檀体正常眼
雌性
1/3
0
1/6
0
雄性
1/6
1/6
1/12
1/12
A. 灰体对黑檀体为显性,棒眼对正常眼为显性
B. 亲代灰体棒眼雌果蝇的基因型为AaXDXd
C. 亲本种群中不存在显性纯合的灰体果蝇
D. F2中灰体棒眼雌果蝇所占的比例为1/4
【答案】AD
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,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、分析F1表型及比例可知,雌蝇中灰体:黑檀体=2:1,全为棒眼,雄蝇中灰体:黑檀体=2:1,正常眼:棒眼=1:1,体色性状与性别无关眼形与性别相关联,由此可知控制体色的基因位于常染色体上,控制眼形的基因位于X染色体上,且灰体和棒眼为显性性状,A正确;
BC、雄蝇中正常眼:棒眼=1:1,而雌蝇全为棒眼,可知亲代灰体棒眼雌果蝇的基因型为A-XDXd,黑檀体棒眼雄果蝇基因型为aaXDY,又因为子一代中灰体:黑檀体=2:1,可知亲本雌果蝇基因型为1/3AAXDXd、2/3AaXDXd,亲本种群中存在显性纯合的灰体果蝇,BC错误;
D、F1雌雄果蝇均为Aa:aa=2:1,雌果蝇眼形的基因型为XDXD:XDXd=1:1,雄蝇眼形基因型为XDY:XdY=1:1,让F1中的全部灰体(Aa)棒眼雌果蝇(XDXD:XDXd=1:1)与黑体(aa)棒眼雄果蝇(XDY)杂交得F2,F1雌果蝇产生配子为A:a=1:1,XD:Xd=3:1,F1雄果蝇产生配子a=1,XD:Y=1:1,F2中灰体(Aa)棒眼雌果蝇(XDX-)所占的比例=1/2×1/2=1/4,D正确。
故选AD。
20. 细菌的转移因子(一种环状双链DNA分子)携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。将具有转移因子的细菌作为供体,缺乏转移因子的细菌作为受体,供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制,得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列说法错误的是( )
A. 转移因子中含有2个游离的磷酸基团
B. 编码菌毛的基因遗传信息储存在脱氧核苷酸中
C. 上述现象能说明DNA是细菌的遗传物质
D. 细菌菌毛性状的遗传符合基因的分离定律
【答案】ABD
【解析】
【分析】分离定律的实质是减数分裂形成配子时同源染色体上的等位基因分离。
【详解】A、由于转移因子是一种环状双链DNA分子,因此没有游离的磷酸基团,A错误;
B、细菌的遗传物质是DNA,因此编码菌毛的基因遗传信息储存在脱氧核糖核酸中,B错误;
C、供体细菌能将转移因子通过复制转移给受体,使得受体表达出菌毛性状,转移因子是一种DNA分子,因此可以说明DNA是细菌的遗传物质,C正确;
D、分离定律的实质是减数分裂形成配子时同源染色体上的等位基因分离,细菌没有染色体,不遵循分离定律,D错误。
故选ABD。
第II卷 (共55分)
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 科研人员用不同颜色的荧光剂分别标记某动物(2n=8)细胞中一对同源染色体的着丝粒,在荧光显微镜下可以观察到它们的移动路径,如图1所示;图2表示该动物体内某种细胞不同分裂时期的部分染色体图像。
(1)图1中①→②过程发生在_____时期,图2中_____细胞的染色体行为与②→③过程一致。
(2)图2中_____细胞是性原细胞减数分裂图像,乙细胞的名称是_____,该细胞的前一个时期,其荧光分布的特点是_____。
(3)基因型为AaXBY的个体中某精原细胞经减数分裂产生了一个AaXB的精子,该精子中的染色体有_____种形态。若减数分裂过程中只发生了一次染色体异常分离,则该精原细胞产生正常精子的概率是_____。
【答案】(1) ①. 有丝分裂中期 ②. 甲
(2) ①. 乙、丁 ②. 初级精母细胞 ③. 在赤道板两侧对称分布
(3) ①. 4##四 ②. 0
【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)减数分裂Ⅰ:
①前期:同源染色体联会;
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)减数分裂Ⅱ:
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。
2、在减数分裂过程中,由于同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此,减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
【小问1详解】
图1 中①→②过程,着丝粒位置变化,该对同源染色体的着丝粒向赤道板移动,发生在有丝分裂中期;图 1 中②→③过程着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,图 2 中甲细胞处于有丝分裂后期、丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体行为与之一致;
【小问2详解】
图2中丁细胞是减数分裂产生的子细胞,所以丁细胞是由性原细胞经过减数分裂形成。乙细胞中同源染色体正在分离,且细胞质均等分裂,所以乙细胞是初级精母细胞。乙细胞的前一个时期是减数分裂Ⅰ中期,同源染色体排列在赤道板两侧,由于用荧光标记同源染色体的着丝粒,所以荧光分布特点是在赤道板两侧对称分布;
【小问3详解】
该动物2n = 8,基因型为AaXBY的个体中某精原细胞经减数分裂产生了一个AaXB的精子,其中A和a出现在同一个精子中,说明减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离。XB是性染色体,所以该精子中的染色体有4种形态(A和a所在的常染色体算一种、XB所在的性染色体算一种、另外两对常染色体各算一种)。因为减数第一次分裂后期同源染色体未分离,产生了一个异常的次级精母细胞,另一个次级精母细胞也是不正常的,从异常的次级精母细胞产生的是异常精子,所以该精原细胞产生正常精子的概率是0。
22. 某动物长毛与短毛由常染色体上的一对等位基因A/a控制,已知在A或a所在的染色体上携带致死基因(B/b),B对b完全显性且致死基因的表达与性别有关,不考虑交换。科研小组进行了三组杂交实验,结果如下表所示:
组别
亲本类型
F1
雌
雄
Ⅰ
长毛♀×长毛♂
长毛437
长毛215
Ⅱ
短毛♀×长毛♂
短毛220,长毛222
短毛226,长毛224
Ⅲ
Ⅱ组F1中的长毛随机交配
短毛242,长毛716
短毛238,长毛486
(1)等位基因A和a的本质区别是_____;根据第_____组可推断_____为显性性状。
(2)根据实验结果推测,致死基因是_____(填“B”或“b”),与_____(填“A”或“a”)在一条染色体上,第I组亲本的基因型是_____。
(3)第Ⅱ组中长毛个体基因型_____(填“相同”或“不相同”)。让第Ⅲ组F1的长毛雌性与长毛雄性个体随机交配,子代的表型及比例为_____。
【答案】(1) ①. 组成基因的核苷酸排列顺序不同或碱基排列顺序不同 ②. Ⅲ ③. 长
(2) ①. b ②. A ③. ♀AAbb×♂AABb 或 ♀AAbb×♂AaBb 或 ♀Aabb×♂AABb
(3) ①. 相同 ②. 长毛雌性:短毛雌性:长毛雄性:短毛雄性=5:1:3:1
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
等位基因A和a是不同的基因,不同基因的差异在于组成基因的核苷酸排列顺序不同,即碱基排列顺序不同;根据第Ⅲ组长毛随机交配后代出现短毛可知,长毛为显性性状,短毛为隐性性状。
【小问2详解】
根据杂交组别Ⅲ长毛随机交配,子代出现短毛,说明长毛为显性性状,子代雌性长毛:短毛=3:1,雄性中,长毛:短毛=2:1,且后代雌性数量大于雄性,说明致死现象发生在雄性中。理论上,雌性和雄性数目相同,现雌性有958只,雄性有724只,说明死亡了234只,存活个体:死亡个体约为3:1,说明致死基因为b,即bb导致雄性个体死亡,根据组Ⅲ,致死的个体为长毛,说明b与长毛基因A(长毛基因)在同一条染色体上;第I组后代中雌性:雄性=2:1,可知致死基因在雌性中不表达,仅在雄性中表达,雄性中存活:致死=1:1,故亲本基因型为♀AAbb×♂AABb 或 ♀AAbb×♂AaBb 或 ♀Aabb×♂AABb。
【小问3详解】
根据杂交组别Ⅲ的结果可知,雌性中长毛:短毛=3:1,说明亲代基因型都是Aa,雄性中有1/3长毛死亡,所以致死雄性长毛个体基因型为AAbb,可知其亲本基因型均为AaBb,且A和b在同一条染色体上,组别Ⅲ的亲本即为组别Ⅱ后代中的长毛个体,组别Ⅱ后代雌雄数量相等,说明没有发生致死现象,说明母本基因型为aaBB,父本基因型为AaBb,且A和b在同一条染色体上,故第Ⅱ组中长毛个体基因型均相同都是AaBb;
根据杂交组别Ⅲ的结果可知,F1的长毛雌性基因型为1/3AAbb,2/3AaBb(A和b在同一条染色体上),可产生雌配子Ab:aB=2:1,F1的长毛雄性基因型为AaBb(A和b在同一条染色体上),可产生雄配子Ab:aB=1:1,随机交配后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=2:3:1,雄性基因型为AAbb的个体致死,故后代表型及比例为长毛雌性:短毛雌性:长毛雄性:短毛雄性=5:1:3:1。
23. 大豆为两性花植物,其雄性不育植株无法产生正常花粉,但雌蕊发育正常,可接受其他植株的花粉完成授粉结实。某大豆品系植株有高茎和矮茎,由A/a控制。雄性可育与不育由两对等位基因B、b和D、d控制,当B存在且dd纯合时,雄性不育。将高茎可育和矮茎不育杂交,F1高茎可育:高茎不育=1:1;F1高茎可育植株自交,F2的表型及比例为高茎可育:高茎不育:矮茎可育:矮茎不育=39:9:13:3.
(1)杂交时,亲代雄性不育植株作_____(填“父本”或“母本”),雄性不育植株在杂交过程中的优点是_____。
(2)亲代矮茎不育植株的基因型为_____,控制育性的基因独立遗传,判断依据是_____。
(3)F2中可育植株的基因型有_____种,可育植株中纯合子占比为_____。
【答案】(1) ①. 母本 ②. 无需去雄
(2) ①. aaBBdd ②. F2中花粉可育:不可育=13:3,是9:3:3:1的变式
(3) ①. 7 ②.
【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】
分析题意可知,由于突变体花粉不育的植株无法产生可育花粉(雄配子),故在杂交过程中作母本;杂交过程中,利用花粉不育的突变体进行育种的意义是省去人工去雄的操作(无需去雄),减少了生产过程中的麻烦。
【小问2详解】
当B存在且dd纯合时,雄性不育,则不育基因型是B_dd,F1高茎植株自交,F2出现高茎和矮茎,说明高茎是显性性状。F1高茎可育植株自交,F2中花粉可育:花粉不育=13:3,为9:3:3:1的变式,说明F1高茎可育植株的基因型是BbDd,F1是由高茎可育和矮茎不育(aaB_dd)杂交,且F1高茎可育:高茎不育=1:1,所以可推测亲本的基因型为AAbbDd(高茎可育),aaBBdd(矮茎不育),所以F1的高茎可育(AaBbDd):高茎不育(AaBbdd)=1:1。F2中花粉可育:花粉不育=13:3,为9:3:3:1的变式,说明控制花粉不育与可育的相关基因的遗传遵循基因的自由组合定律,即控制性状的基因独立遗传。
【小问3详解】
仅考虑育性,F1可育植株基因型是BbDd,自交后F2中可育植株基因型有B_D_、bbD_、bbdd,共4+2+1=7种类型;可育植株中纯合子有BBDD、bbDD、bbdd,占比为。
24. 鹦鹉(ZW型)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中只有一对基因位于性染色体上,不考虑ZW的同源区段和交换,相关作用机理如图所示。科研人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两组杂交实验。
实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1.
(1)雄性个体的性染色体组成为_____,位于Z染色体上的等位基因是_____。
(2)实验一中蓝色亲本的基因型为_____,让F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中黄色鹦鹉占比为_____。
(3)实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型有_____种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只纯合的_____(填表型)鹦鹉交配,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为_____。
【答案】(1) ①. ZZ ②. A、a
(2) ①. bbZAW ②. 3/8
(3) ①. 4##四 ②. 白色雌性 ③. BBZAZa
【解析】
【分析】据图可知,基因A可控制酶A的合成,从而使白色物质变为蓝色,基因B可控制酶B的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。
【小问1详解】
鹦鹉的性别决定方式为ZW型,雄性个体的性染色体组成为ZZ,实验一,亲本雌性鹦鹉能合成蓝色物质,雄性鹦鹉能合成黄色物质,F1雌性鹦鹉只能合成黄色物质不能合成蓝色物质,而雄性鹦鹉同时能合成黄色物质和蓝色物质,蓝色物质只在雄性鹦鹉中能合成,在雌性中不能合成,与性别有关,说明控制蓝色物质合成的基因A、a存在于Z染色体上。
【小问2详解】
基因A可控制酶A的合成,从而使白色物质变为蓝色,基因B可控制酶B的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。已知基因A、a存在于Z染色体上,B和b基因在常染色体上。实验一中蓝色亲本的基因型为bbZAW,黄色亲本的基因型为BBZaZa,子一代基因型为BbZAZa和BbZaW,让F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中黄色鹦鹉占比为3/4×1/2=3/8。
【小问3详解】
实验二黄色雌性鹦鹉和蓝色雄性鹦鹉杂交,子代雌雄均为绿色鹦鹉,亲本基因型为BBZaW和bbZAZA,子一代基因型为BbZAZa和BbZAW,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型有BBZAZA、BBZAZa、BbZAZA、BbZAZa,共四种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只纯合的白色鹦鹉bbZaW交配,若雄性鹦鹉的基因型为BBZAZA,则子代只有绿色鹦鹉;若雄性鹦鹉的基因型为BBZAZa,后代只出现绿色和黄色鹦鹉;若雄性鹦鹉的基因型为BbZAZA,后代只出现绿色和蓝色鹦鹉;若雄性鹦鹉的基因型为BbZAZa,则后代会出现四种表型的鹦鹉。
25. 甲图为某DNA分子片段的平面结构,乙图为细胞内DNA发生的某生理过程。
(1)图甲DNA分子的基本骨架由_____和_____(填序号)交替连接构成,④的中文名称为_____。
(2)图乙生理过程能够准确地进行,其原因是_____。
(3)已知图乙中DNA分子含有2000个碱基对,G占20%,在第3次进行此生理的过程时,需要胸腺嘧啶_____个。研究发现子链延伸的速度为4000个碱基对/min,若按此速度该DNA分子完成上述生理过程约需要30s,而实际时间远远小于30s,试分析其原因是_____。
(4)已知5-溴尿嘧啶(BU)是一种人工合成的碱基类似物,它在图乙生理过程中可与碱基A或G配对。体外培养的小鼠皮肤细胞的DNA上某个碱基位点已由G-C转变为G-BU,要使该位点由G-BU转变为A-T,则该位点所在的DNA至少需要重复图乙生理过程_____次。
【答案】(1) ①. ① ②. ② ③. 胞嘧啶脱氧核苷酸##胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
(2)DNA分子独特的双螺旋结构为DNA复制提供了精准的模板,通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确的进行
(3) ①. 4800 ②. 多起点复制,且是边解旋边复制 (4)2##两
【解析】
【分析】图甲为DNA分子结构模式图,①磷酸基团、②脱氧核糖、③胞嘧啶碱基、④为胞嘧啶脱氧核苷酸、⑤为腺嘌呤碱基、⑥为鸟嘌呤碱基、⑦为胸腺嘧啶碱基、⑧为胞嘧啶碱基,⑨为氢键,⑩为磷酸二酯键。图乙为DNA复制模式图,多起点复制,边解旋边复制。
【小问1详解】
DNA分子的①磷酸和②脱氧核糖交替排列在外侧构成了基本骨架,④包括了①磷酸基团、②脱氧核糖以及③胞嘧啶碱基,④为胞嘧啶脱氧核苷酸。
【小问2详解】
图乙生理过程为DNA复制,DNA复制能够准确地进行的原因是DNA分子独特的双螺旋结构为DNA复制提供了精准的模板,通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确的进行。
【小问3详解】
双链DNA分子中碱基含量遵循卡伽夫法则,即A=T,G=C,已知DNA分子共有碱基4000个,其中G=C=4000×20%=800个,那么A=T=1200个,第三次复制产生的DNA数为23-22=4个,因此需要胸腺嘧啶1200×4=4800个。结合图示以及DNA复制特点可知,由于DNA分子是多起点复制,且是边解旋边复制,因此实际时间远远小于30s。
【小问4详解】
第一次复制时,BU和A配对,形成BU-A,第二次复制时A和T配对,形成A-T,因此要使该位点由G-BU转变为A-T,至少需要重复图乙生理过程2次。
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2024—2025学年度第二学期期中学业水平检测
高一生物
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案写在答题卡的相应位置上。
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 孟德尔通过正确选择实验材料、运用科学方法发现两大遗传定律。下列说法正确的是( )
A. 豌豆有多对易于区分的相对性状,花比较大,可在开花后人工去雄
B. 分离定律的核心是“成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中”
C. 一对相对性状的杂交实验,F1的表型既否定了融合遗传又证明了分离定律
D. 自由组合定律体现在形成配子的过程和雌雄配子随机结合的过程
2. 已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对基因独立遗传。现有4株纯合的植株,基因型分别为:①aaBBDD,②AABBDD,③aaBBdd,④AAbbDD.下列说法错误的是( )
A. 任意选择两植株为亲本都能用于验证基因的分离定律
B. 可选用①③或①④为亲本用于验证基因的自由组合定律
C. 若某基因位于细胞质中,其遗传不遵循孟德尔遗传定律
D. 选择④和其他任意植株杂交,可通过观察F1花粉的表型及比例来验证分离定律
3. 某植物雌雄同株异花,其果实的黄皮与绿皮(Y/y)为一对相对性状,另有一对基因(T/t)也与其皮色表型有关,能够影响色素合成,使果实表现为白皮。研究小组选择纯合的白皮和黄皮植株进行杂交,F1都表现为白皮,F1自交获得F2,F2中白皮∶黄皮∶绿皮=12∶3∶1.下列说法错误的是( )
A. 亲本白皮和黄皮的基因型分别为yyTT、YYtt
B. F2白皮个体中纯合子占比为1/6
C. 若F1测交,则子代白皮∶黄皮∶绿皮=2:1:1
D. 随机选取F2中等量的黄皮和绿皮个体混种,则F3黄皮:绿皮=5∶3
4. 植物的性状有的由一对基因控制,有的由多对基因控制。某植物的叶形有圆形和心形,果肉颜色有黄色和白色。为研究叶形和果肉颜色这两个性状的遗传特点,某研究小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种植物进行实验,其中甲、丙均表现为圆形白果肉,杂交实验及结果如下表所示。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F2
F2
①
甲×乙
1/4圆形黄果肉,1/4圆形白果肉
1/4心形黄果肉,1/4心形白果肉
/
②
丙×丁
圆形黄果肉
45/64圆形黄果肉,15/64圆形白果肉
3/64心形黄果肉,1/64心形白果肉
A. 隐性性状是心形、白果肉
B. 植物的叶形是由两对等位基因控制的
C. 甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是甲、乙
D. 实验②的F2中杂合子所占的比例为1/4
5. 如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中存在12对图示结构
B. 图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C. 该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D. B、b基因的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
6. 杂交鹅掌楸自然结实率低,用种子繁殖比较困难。如图为显微镜下观察到其花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的是( )
A. 图中细胞分裂的顺序是a→d→c→e→b
B. 基因的分离定律可以发生在c、e细胞所在的时期
C. 图示细胞中,只有d细胞的染色体含有姐妹染色单体
D. c、e细胞个别染色体分开提前或滞后可能影响精子育性
7. 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列说法正确的是( )
A. 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B. 查哥夫在探究DNA结构中发现了嘧啶数等于嘌呤数
C. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记技术证明了DNA的半保留复制方式
D. 艾弗里体外转化实验用“减法原理”证明了DNA是主要的遗传物质
8. 菜豆花叶病毒(BMV)和菜豆普通花叶病毒(BCMV)侵染菜豆叶片后,形成的病斑如图1;用BMV的蛋白质外壳、BCMV的RNA、BMV的蛋白质外壳与BCMV的RNA重组的杂种病毒分别侵染菜豆叶,结果如图2。下列说法正确的是( )
A. 可通过观察图1病斑特点来区分BMV和BCMV的RNA结构上的差异
B. a、b过程结果说明BCMV蛋白质外壳在该病毒的遗传过程中没有发挥作用
C. 图2结果说明BCMV病毒的形态结构特点取决于自身的RNA
D. 菜豆叶细胞为两种病毒提供了复制所需的所有条件
9. 果蝇的X和Y染色体包括如图所示的同源区段和非同源区段,控制果蝇的红眼(A)和白眼(a)的基因位于性染色体上。为进一步判断该等位基因在性染色体上的位置,现选取一对红眼雌果蝇和红眼雄果蝇进行杂交(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A. 若基因位于Ⅱ区段,则子代中雌果蝇不可能表现为白眼
B. 若基因位于Ⅱ区段,则子代中雄果蝇全表现为红眼
C. 若基因位于Ⅰ区段,则子代中红眼雌果蝇的比例为1/2
D. 若基因位于Ⅰ区段,则子代雄果蝇表型及比例为红眼:白眼=1:1
10. 下图表示某家系中甲、乙两种遗传病的系谱图,其中Ⅰ1不含甲病致病基因,不考虑X、Y的同源区段及突变。下列说法错误的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ2携带甲病致病基因,且致病基因来自I2
C. Ⅰ1和Ⅰ2再生一个患病孩子的概率为7/16
D. Ⅱ2和正常男性生一个患甲病男孩的概率为1/8
11. 菠菜是雌雄异株植物(XY型)。菠菜的株型有直立型和匍匐型,由基因A、a控制,抗霜和不抗霜性状,由基因B、b控制,两对基因独立遗传。科研人员进行了如下实验,不考虑X、Y的同源区段。下列说法正确的是( )
A. 直立型和抗霜为显性性状,且控制抗霜与不抗霜性状的基因位于常染色体上
B. 若F1中雌性植株与亲本雄性植株杂交,则子代雌雄个体的基因型种类数相同
C. 若F1雌雄个体随机受粉,则F2雌性植株中能稳定遗传的个体占1/8
D. 若F1雌雄个体随机受粉,则F2中匍匐型不抗霜的个体中雌雄比例相等
12. λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段含12个核苷酸的单链序列,λ噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化如图所示。下列说法正确的是( )
A. DNA分子自连环化过程需要DNA聚合酶的参与
B. 图中a、d侧为DNA分子的5′端,b、c侧为3′端
C. DNA分子自连环化后两条链的方向变为同向平行
D. 单链序列中碱基的种类和排列顺序会影响自连环化的准确性
13. 下图为某DNA分子复制过程的部分图解,复制起始点含有丰富的A-T序列,DNA单链结合蛋白是一种与DNA单链区域结合的蛋白质,rep蛋白具有解旋功能。下列说法错误的是( )
A. 正在合成的两条子链都是从5′端→3′端的方向连续进行延伸
B. 在细胞提供能量的驱动下,rep蛋白催化DNA两条链之间的氢键断裂
C. DNA单链结合蛋白的作用可能是防止两条互补母链重新互补配对结合
D. 复制起始点含有丰富的A-T序列的原因是该序列氢键少,更容易解旋
14. 科研人员在人类癌细胞中发现了一种DNA四螺旋结构,该结构的DNA单链富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”,继而形成DNA四螺旋结构。当DNA处于双螺旋结构时,DNA四螺旋结构并不会产生,只有当DNA的双链解开时,才有机会形成。下列说法正确的是( )
A. 可通过观察分裂间期的癌细胞寻找DNA四螺旋结构
B. 根据碱基互补配对原则可推知该DNA四螺旋结构富含C
C. DNA单链上4个相邻的G通过氢键相连形成一个“G-4平面”
D. 在DNA的四螺旋结构中A+G/T+C的比值为1
15. TM4噬菌体是一种侵染分枝杆菌的双链DNA噬菌体。为探究TM4噬菌体侵染分枝杆菌是否与拟核DNA中的K7基因有关,科研人员以未去除K7和去除K7分枝杆菌为实验材料,进行了如下表所示的实验。下列说法错误的是( )
实验
TM4噬菌体
分枝杆菌
实验结果
一
32P标记
未去除K7组和去除K7组
沉淀物中均有放射性且去除K7组的强度低于未去除K7组
二
35S标记
未去除K7组和去除K7组
两组的上清液中放射性强度无明显区别
A. 在实验一和实验二中去除K7组作为实验组,未去除的作为对照组
B. 若实验一中培养时间过长,两组沉淀物放射性的强度都减弱
C. 根据实验一的结果推测K7基因与分枝杆菌被TM4噬菌体侵染有关
D. 实验二结果说明无论K7基因是否存在,TM4噬菌体都不能侵染分枝杆菌
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 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。下列说法错误的是( )
A. 甲同学的实验既能模拟基因分离过程也能模拟自由组合的过程
B. 乙同学的实验可模拟雌雄配子随机结合的过程
C. 若甲、乙重复4次实验后,Dd和AB组合的概率分别是1/2和1/4
D. 实验中每只小桶内两种小球数量要相等,其中Ⅰ、Ⅱ小桶小球总数可以不同
17. 某种植物花的颜色由A、a和B、b两对等位基因决定。A为红色素合成基因,B对红色素合成有一定的抑制作用。深红色花植株(AABB)与白色花植株(aabb)杂交,F1花色为红色,F1自交得到F2,性状分离比为深红色:红色:浅红色:白色=6:4:2:4,不考虑致死。下列说法错误的是( )
A. 红色花植株的基因型有4种
B. F2深红色花植株中杂合子的比例为1/3
C. F2浅红色花植株中不存在纯合子
D. 白色花的植株杂交,白色性状可以稳定遗传
18. 已知雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24,其中常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条,即为XO,雌性中为2条,即为XX。某同学以蝗虫为材料,观察细胞的分裂情况,如图为不同细胞(a~e)中核DNA数与染色体数的关系。下列说法正确的是( )
A. 因雄蝗虫染色体数目少,常选用雌蝗虫为观察材料
B. a细胞中染色体的数目可能有11条或12条
C. 若在细胞中观察到24条染色体,该细胞为d细胞
D. 若观察到细胞中有两条X染色体,则细胞可能是a、d、e
19. 果蝇的黑檀体和灰体、正常眼和棒眼分别受等位基因A/a和D/d 控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。一群数量相等的灰体棒眼雌果蝇与黑檀体棒眼雄果蝇交配,F1结果如表所示,让F1中的全部灰体棒眼雌果蝇与黑檀体棒眼雄果蝇杂交得F2。下列说法正确的是( )
性状
灰体棒眼
灰体正常眼
黑檀体棒眼
黑檀体正常眼
雌性
1/3
0
1/6
0
雄性
1/6
1/6
1/12
1/12
A. 灰体对黑檀体为显性,棒眼对正常眼为显性
B. 亲代灰体棒眼雌果蝇的基因型为AaXDXd
C. 亲本种群中不存在显性纯合的灰体果蝇
D. F2中灰体棒眼雌果蝇所占的比例为1/4
20. 细菌的转移因子(一种环状双链DNA分子)携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。将具有转移因子的细菌作为供体,缺乏转移因子的细菌作为受体,供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制,得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列说法错误的是( )
A. 转移因子中含有2个游离的磷酸基团
B. 编码菌毛的基因遗传信息储存在脱氧核苷酸中
C. 上述现象能说明DNA是细菌的遗传物质
D. 细菌菌毛性状的遗传符合基因的分离定律
第II卷 (共55分)
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 科研人员用不同颜色的荧光剂分别标记某动物(2n=8)细胞中一对同源染色体的着丝粒,在荧光显微镜下可以观察到它们的移动路径,如图1所示;图2表示该动物体内某种细胞不同分裂时期的部分染色体图像。
(1)图1中①→②过程发生在_____时期,图2中_____细胞的染色体行为与②→③过程一致。
(2)图2中_____细胞是性原细胞减数分裂图像,乙细胞的名称是_____,该细胞的前一个时期,其荧光分布的特点是_____。
(3)基因型为AaXBY的个体中某精原细胞经减数分裂产生了一个AaXB的精子,该精子中的染色体有_____种形态。若减数分裂过程中只发生了一次染色体异常分离,则该精原细胞产生正常精子的概率是_____。
22. 某动物长毛与短毛由常染色体上的一对等位基因A/a控制,已知在A或a所在的染色体上携带致死基因(B/b),B对b完全显性且致死基因的表达与性别有关,不考虑交换。科研小组进行了三组杂交实验,结果如下表所示:
组别
亲本类型
F1
雌
雄
Ⅰ
长毛♀×长毛♂
长毛437
长毛215
Ⅱ
短毛♀×长毛♂
短毛220,长毛222
短毛226,长毛224
Ⅲ
Ⅱ组F1中的长毛随机交配
短毛242,长毛716
短毛238,长毛486
(1)等位基因A和a的本质区别是_____;根据第_____组可推断_____为显性性状。
(2)根据实验结果推测,致死基因是_____(填“B”或“b”),与_____(填“A”或“a”)在一条染色体上,第I组亲本的基因型是_____。
(3)第Ⅱ组中长毛个体基因型_____(填“相同”或“不相同”)。让第Ⅲ组F1的长毛雌性与长毛雄性个体随机交配,子代的表型及比例为_____。
23. 大豆为两性花植物,其雄性不育植株无法产生正常花粉,但雌蕊发育正常,可接受其他植株的花粉完成授粉结实。某大豆品系植株有高茎和矮茎,由A/a控制。雄性可育与不育由两对等位基因B、b和D、d控制,当B存在且dd纯合时,雄性不育。将高茎可育和矮茎不育杂交,F1高茎可育:高茎不育=1:1;F1高茎可育植株自交,F2的表型及比例为高茎可育:高茎不育:矮茎可育:矮茎不育=39:9:13:3.
(1)杂交时,亲代雄性不育植株作_____(填“父本”或“母本”),雄性不育植株在杂交过程中的优点是_____。
(2)亲代矮茎不育植株的基因型为_____,控制育性的基因独立遗传,判断依据是_____。
(3)F2中可育植株的基因型有_____种,可育植株中纯合子占比为_____。
24. 鹦鹉(ZW型)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中只有一对基因位于性染色体上,不考虑ZW的同源区段和交换,相关作用机理如图所示。科研人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两组杂交实验。
实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1.
(1)雄性个体的性染色体组成为_____,位于Z染色体上的等位基因是_____。
(2)实验一中蓝色亲本的基因型为_____,让F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中黄色鹦鹉占比为_____。
(3)实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型有_____种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只纯合的_____(填表型)鹦鹉交配,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为_____。
25. 甲图为某DNA分子片段的平面结构,乙图为细胞内DNA发生的某生理过程。
(1)图甲DNA分子的基本骨架由_____和_____(填序号)交替连接构成,④的中文名称为_____。
(2)图乙生理过程能够准确地进行,其原因是_____。
(3)已知图乙中DNA分子含有2000个碱基对,G占20%,在第3次进行此生理的过程时,需要胸腺嘧啶_____个。研究发现子链延伸的速度为4000个碱基对/min,若按此速度该DNA分子完成上述生理过程约需要30s,而实际时间远远小于30s,试分析其原因是_____。
(4)已知5-溴尿嘧啶(BU)是一种人工合成的碱基类似物,它在图乙生理过程中可与碱基A或G配对。体外培养的小鼠皮肤细胞的DNA上某个碱基位点已由G-C转变为G-BU,要使该位点由G-BU转变为A-T,则该位点所在的DNA至少需要重复图乙生理过程_____次。
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