内容正文:
必修2 《遗传与进化》
模块测试卷
(本试卷满分100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2024·抚顺一中模拟)已知金鱼草的花色由一对等位基因控制,用纯合红花金鱼草与纯合白花金鱼草杂交,F1表现为粉花。下列表述不正确的是( )
A.金鱼草红花与白花的显隐性关系为不完全显性
B.F1自交结果仍然符合孟德尔遗传定律
C.F1自交,所得后代的性状分离比为红花∶白花=3∶1
D.F1与红花或白花植株杂交,所得后代表型之比均为1∶1
2.(2025·日照模拟)某植物果实的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(I)存在时,则Y和y都不能表达。两对等位基因独立遗传,现利用白色个体自交,F1出现白色、黄色、绿色三种表型,下列说法错误的是( )
A.该白色个体的基因型为IiYy,F1中黄皮∶绿皮∶白皮=3∶1∶12
B.若该白色个体与绿色个体进行杂交,后代黄皮∶绿皮∶白皮=1∶1∶2
C.若F1白色个体自交,F2中不会发生性状分离的比例为1/4
D.F1绿色个体与黄色个体杂交,后代表型及比例为黄色∶绿色=2∶1
3.如图为甲种遗传病和乙种遗传病的家系图。人群中甲病的患病率为1%,3号无乙病致病基因。10号个体与该区域的正常男性婚配,生一个两病都患的后代的概率为( )
A.1/88 B.1/44 C.1/36 D.1/22
4.某种昆虫的翅型有长翅、短翅、无翅三种类型,已知翅型由两对等位基因控制。D/d基因位于常染色体上,E/e基因位于X染色体上,其中含有dd基因的个体均表现为无翅。若两长翅昆虫杂交,子代中长翅∶短翅∶无翅=9∶3∶4。下列相关分析错误的是( )
A.亲代长翅昆虫都能产生含dXE的配子 B.子代中长翅昆虫的基因型有6种
C.子代中短翅个体均为雄性 D.子代的无翅与短翅个体杂交,后代无翅个体占1/4
5.科研人员对油菜品系优3(开黄花)进行了诱变处理研究。诱变处理后油菜品系优3产生1株乳白花的基因突变体,乳白花突变体自交后代F1表现为白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1的分离比。不同花色油菜的产量、品质、抗性等重要性状不同。下列相关叙述错误的是( )
A.基因突变对生物体都是有害的
B.白花对黄花可能为不完全显性
C.F1乳白花与白花杂交,子代比例为1∶1
D.该现象说明基因与性状不是简单的一一对应的关系
6.医学研究发现,神经退行性疾病与神经元中形成的Rloop结构有关。Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列叙述错误的是( )
A.从理论上讲Rloop结构中含有5种碱基
B.Rloop结构中mRNA和DNA模板链的互补链碱基序列相同
C.Rloop结构中的DNA单链不稳定,易发生遗传信息改变
D.Rloop结构抑制基因的表达
7.DNA分为B型和Z型,B型为右手双螺旋结构,而ZDNA为左手双螺旋且DNA骨架的走向呈锯齿状。从DNA分子螺旋轴的方向看,双螺旋表面有两个宽度不同的沟槽。由于ZDNA结构不稳定及超螺旋化,使得许多蛋白质分子赖以结合的元件缩入沟槽。下列相关叙述正确的是( )
A.B型和Z型DNA都由2条同向的核苷酸链双螺旋而成
B.ZDNA的脱氧核糖与碱基交替连接排列在外侧,构成基本骨架
C.缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构及DNA的复制和转录
D.与ZDNA相比,BDNA的高稳定性取决于碱基间的配对方式
·33·8.玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子,它在玉米细胞内的复制过程如图所示。某兴趣小组利用玉米细胞和一个被15N标记的玉米条纹病毒进行实验,下列叙述正确的是( )
A.玉米条纹病毒的遗传物质复制时,所需的尿嘧啶核糖核苷酸来自玉米细胞
B.滚动复制n次后提取DNA进行离心,离心后试管中会出现轻、中、重3种条带
C.若玉米条纹病毒的遗传物质中含有m个腺嘌呤,滚动复制3次后需要游离的腺嘌呤7m个
D.若玉米条纹病毒的遗传物质嘌呤的比例为m,则互补链中嘧啶所占比例也为m
9.DNA复制过程中,当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时,若暂时忽略损伤位点继续合成DNA,称为跨损伤合成。如图为某大肠杆菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体(TT)的跨损伤合成过程。下列关于该过程及结果的推测不合理的是( )
注:胸腺嘧啶二聚体是紫外线等因素导致DNA单链上相邻胸腺嘧啶之间结合而形成
A.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅴ可以修复胸腺嘧啶二聚体
B.如果不能暂时忽略损伤位点,将可能导致DNA复制停滞
C.人DNA聚合酶n能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,推测人因紫外线照射发生基因突变的概率低于大肠杆菌
D.若不对该胸腺嘧啶二聚体(不考虑其他位点改变)进行修复,则该大肠杆菌将有1/2的子代携带突变序列
10.(2025·济南模拟)在肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合,注射到小鼠体内,小鼠死亡,从其体内能够分离出R型细菌和S型细菌。图1表示小鼠体内R型细菌和S型细菌的数量增长曲线,图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。下列叙述正确的是( )
图1 图2
A.小鼠体内的转化实验可以说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.图1中R型细菌数量上升的原因是S型细菌转化为R型细菌
C.图2的35S标记组,若搅拌不充分,则试管A中上清液的放射性会增强
D.图2的32P标记组,大肠杆菌裂解后,试管B中大多数子代噬菌体不含32P
11.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中的英文字母表示染色体片段,图丙中变异发生在四分体时期。下列有关叙述正确的是( )
A.图示中的生物变异都是染色体变异
B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生
C.如果图乙为一个精原细胞,则它一定不能产生正常的配子
D.图示中的变异类型都能在光学显微镜下观察到
·34·12.镰状细胞贫血(SCA)病因的发现,是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由H基因控制,突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述正确的是( )
A.基因H的长度较基因h长
B.患SCA的根本原因是一个氨基酸发生了替换
C.h基因与H基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同
D.SCA属于单基因遗传病,该病的症状可利用光学显微镜观察到
13.(2025·张掖模拟)自毁容貌综合征是一种伴X染色体隐性遗传病,患者体内的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏活性,导致嘌呤累积,引起尿酸增多,损害身体多个系统。患者会出现强迫性自残行为,如不能抑制地咬自己的手、嘴唇,基本活不过20岁。下列推断正确的是( )
A.患儿应避免摄入嘌呤含量不足的食物,增加饮水量,并采用保护装置
B.该疾病说明基因通过影响结构蛋白的功能直接控制生物性状
C.可通过检测孕妇血液中次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的活性进行产前诊断
D.患者几乎均为男性,患者的姐妹可接受基因检测以判断是否为异常基因携带者
14.(2025·青岛模拟)油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径,如图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜,产油率由原来的35%提高到了58%,基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是( )
A.分析题图可知,油菜含油量提高的原因是物质C(双链RNA)的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段
B.在细胞质中②过程是一个快速的过程,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,主要是因为一个mRNA上可以结合多个核糖体
C.在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①②过程,口腔上皮细胞、神经细胞不能发生③过程
D.图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
15.比目鱼平时生活在海底,它经常把身体的一半以上埋进沙子里,露出眼睛观察周围,当猎物出现时就猛然跃出来,向猎物扑去。为了适应这种偷袭的捕食方法以及防御敌人的攻击,比目鱼还要随着周围环境改变身体颜色。下列相关叙述不正确的是( )
A.比目鱼适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
B.从变异的来源看,比目鱼的种类具有多样性的根本原因主要是基因突变产生多种多样的变异
C.经研究发现全球海域的比目鱼已经是不同物种了,造成这种现象的两个外部因素是自然选择和生殖隔离
D.由于地质巨变,北太平洋西部海床—马里亚纳海沟的比目鱼大量减少,最终人类只成功抢救一对马里亚纳海沟中的比目鱼,通过人工繁殖,最终产生一个新的比目鱼种群,由此可见人类活动干扰了自然界正常的自然选择
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2025·青岛模拟)科学家在研究太空坠落到地球的陨石时发现,该太空陨石中含有未知生物的DNA,陨石上含有DNA的两类主要化学成分——嘧啶和嘌呤,由此说明,这个太空陨石很有可能来自一个生命星球。下列有关说法错误的是( )
A.DNA是一切生物的遗传物质
B.从化学组成上看,DNA由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成
C.从结构上看,DNA多为双螺旋结构,RNA通常为单链结构
D.细胞的核酸中碱基种类有8种
17.紫茉莉质体的遗传是典型的细胞质遗传的实例。紫茉莉的枝叶颜色由质体中的叶绿体和白色体决定,枝叶中既有绿色部分又有白色部分的则被称为花斑,花斑植株中通常同时存在绿色、白色和花斑枝条。若将绿色枝条所开花的花粉传给白色枝条所开花的柱头,所得子代植株枝叶均为白色。据此推测,下列说法错误的是( )
A.将白色枝条的花粉传给绿色枝条的柱头,子代枝叶均为绿色
B.将花斑枝条的花粉传给白色枝条的柱头,子代枝叶均为绿色
C.将绿色枝条的花粉传给花斑枝条的柱头,子代枝叶均为花斑
D.将白色枝条的花粉传给花斑枝条的柱头,子代枝叶可能有绿色、花斑、白色
18.下列有关生物育种及进化的说法错误的是( )
A.镰状细胞贫血和21三体综合征都可以通过光学显微镜检测
B.三倍体无子西瓜的培育过程利用了单倍体育种方法
C.变异不能决定生物进化的方向,但都能为生物进化提供原材料
D.新物种的产生都要经过地理隔离,直至出现生殖隔离
19.(2025·枣庄模拟)科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列,得到其编码蛋白质的部分信息,如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.决定甘氨酸(Gly)的密码子共有两种
B.终止密码子分别为TAA或TGA
C.一个碱基甲基化可能引起两种表型发生可遗传变化
D.基因重叠能增加遗传信息的储存容量,经济地利用DNA的遗传信息量
20.(2025·滨州模拟)图1表示图2中甲遗传病Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ3的相关基因电泳图谱,图2表示某家族中两种遗传病的患病情况,已知甲病在人群中的发病率为1/100,(不考虑X、Y染色体同源区段)下列相关叙述正确的是( )
图1 图2
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病不是显性遗传病
B.Ⅱ2与Ⅱ3甲病相关基因型一致的概率为100%
C.若Ⅲ4不携带乙病的致病基因,Ⅳ3染色体组成为XXY,则Ⅲ3在减数分裂Ⅱ后期出错
D.若Ⅱ3与不患甲病的女子婚配,子代患甲病的概率是1/66
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)玉米是人类重要的粮食作物,起源于墨西哥类蜀黍,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝,顶端优势明显,而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝,二者的果穗也有很大差异,如图所示:
(1)玉米和墨西哥类蜀黍都有20条染色体,玉米和墨西哥类蜀黍之间不存在生殖隔离,两者的杂种F1在进行减数分裂时,来自玉米的染色体能和__________________________进行正常的联会,形成________个四分体。
(2)将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F1果穗的表型介于两者之间(如图所示),将F1自交,F2果穗的形态表现出连续的变异。若有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥类蜀黍,在不考虑等位基因的显隐性关系和基因之间的相互作用时,估计与果穗的表型相关的基因数有________对。
(3)影响植物多侧枝和少侧枝的激素主要是________。进一步的研究发现,墨西哥类蜀黍多侧枝和玉米少侧枝是受一对等位基因控制的,该基因只在芽中表达,在玉米的芽中该基因的表达量远高于墨西哥类蜀黍,但在二者体内表达的蛋白质的氨基酸序列没有差异,推测这对等位基因的不同是在基因的________区,对该区段使用相同的引物进行PCR扩增,结果如图:
其中泳道1~8为8个不同的玉米品种,9泳道为墨西哥类蜀黍,-为阴性对照,M为标准对照,可以断定:该基因在玉米体内有一段________。该等位基因的杂合子表现为________(填“多侧枝”或“少侧枝”)。
(4)通过对玉米和墨西哥类蜀黍的遗传学分析,推测农民开始种植墨西哥类蜀黍的时间大约在9000年前,种植过程中,由于在墨西哥类蜀黍的种群中发生了________________,进而出现了多种多样的________,再通过农民的________性种植,使某些基因的频率发生了改变,最终进化成现代玉米。
·35·22.(11分)(2025·吉林模拟)
单体附加植株是指在整套染色体中附加一条外源染色体的植物个体。普通小麦(6n=42,AABBDD)通过单体附加得到华山新麦草(2n=14,NN)的一条染色体,这条染色体携带雄性不育基因P,P基因在华山新麦草和小麦细胞中均可表达,3号染色体有部分片段转移到4号染色体上,G是由长粒基因(g)突变而来的圆粒基因。若图示单体附加植株可正常联会产生配子,附加染色体随机分配,发生染色体片段转移的染色体正常联会,且后代都可以存活。
回答下列问题:
(1)图示单体附加植株发生的具体变异类型有 ;在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的 ,其应用优势是 。
(2)若减数分裂时带有P基因的染色体不能联会,则单体附加小麦在减数分裂时可形成正常的四分体 个。
(3)若单体附加植株与普通小麦杂交,F1中长粒雄性不育小麦所占的比例为 ;若要根据粒型就能分辨出F1中雄性不育株,可通过特定的方法诱导产生结构变异,使P基因所在的片段 ,则后代中圆粒个体均为雄性不育株。
(4)若通过七倍体小麦(7n=49,AABBDDN)与普通小麦杂交获得单体附加小麦植株,理论上单体附加小麦的类型有 种,单体附加小麦 (填“属于”或“不属于”)新的小麦物种。
23.(11分)在草莓大棚中常用蜜蜂来提高传粉效率。蜜蜂种群中的蜂王与工蜂均由受精卵(2n=32)发育而来,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,若幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,食用一段时间蜂王浆后继续以花蜜为食将发育为工蜂。为研究其机理,某科研小组对蜜蜂幼虫进行了相关实验,分别检测各组的Dnmt 3基因表达水平和DNA甲基化程度,如下表所示。
不同蜂王浆饲喂量对蜜蜂幼虫DNA甲基化程度及发育结果的影响
组别
处理方式
Dnmt 3基因表达水平
DNA甲基化程度
幼虫发育结果
1
饲喂3天蜂王浆
+++
+++
22%发育为蜂王
2
饲喂4天蜂王浆
++
++
45%发育为蜂王
3
饲喂5天蜂王浆
+
+
100%发育为蜂王
注:Dnmt3基因表达产物Dnmt3蛋白为一种DNA甲基化转移酶,可以使核DNA发生甲基化。“+”越多则代表表达量越多、甲基化程度越高。
回答下列问题:
(1)Dnmt 3基因在表达时,____________会与其启动部位结合,解开DNA双链,以其中的一条链为模板合成mRNA,该过程称为________。成熟的mRNA通过________(填结构名称)进入细胞质,在核糖体上合成Dnmt3蛋白,该蛋白发挥作用的场所是________。
(2)据表分析,增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间),可以________(填“促进”或“抑制”)Dnmt 3基因的表达;幼虫DNA甲基化程度越________,越难以发育成蜂王。蜂群中的工蜂可能是因为DNA甲基化后,________(填“促进”或“抑制”)了参与调控生殖相关基因的表达而导致不育。蜂群正是通过控制幼虫体内DNA甲基化的程度来控制蜂群的受精卵是否发育成为蜂王,该过程中幼虫体内的DNA序列________(填“有”或“没有”)改变,该现象属于________________修饰。
(3)将Dnmt3 siRNA(序列与Dnmt3 mRNA互补)显微注射进幼虫细胞内,结果大多数幼虫能发育成为蜂王,其原因是Dnmt3 siRNA干扰了________。
24.(10分)家蚕(2n=56)是ZW型性别决定生物,雄蚕产的丝有弹性好等优点。为尽早筛选出雄蚕以提高效益,科研人员进行了如下育种实验(家蚕卵的颜色受10号染色体上紧密连锁的两对基因A、a和B、b控制,其中黑色卵由A、B共同决定)。
请回答下列问题:
(1)品系1、品系2是γ射线处理导致____________(变异类型)的结果。本实验中选择黑色卵基因(A、B)和白色卵基因(a、b)进行新品种的培育,这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)品系1、品系2卵的颜色分别是____________,若它们产生的配子活力相同、杂交后代均能正常发育,则后代中出现品系4的概率是________,黑色卵的概率是________。
(3)为了培育能尽早筛选出雄蚕的新品种,还需在上述杂交实验基础上进一步培育品系6(如图),则:
①在品系1~5中,为培育品系6应选择的杂交亲本是________________。
②在生产实践中,品系4与品系6杂交,应选择________色卵孵化,这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25.(13分)(2025·济南模拟)果蝇的正常翅(D)对短翅(d)为显性,D、d位于常染色体上。抗杀虫剂(E)对不抗杀虫剂(e)为显性,E、e不位于Y染色体上。现将一只正常翅抗杀虫剂雌果蝇与一只短翅不抗杀虫剂雄果蝇杂交,F1的表型及数量如下表:
F1
正常翅抗杀虫剂雌
正常翅抗杀虫剂雄
正常翅不抗杀虫剂雌
正常翅不抗杀虫剂雄
402
399
401
398
回答下列问题:
(1)只考虑翅型性状,F1果蝇的基因型为________,翅型基因与杀虫剂抗性基因的遗传不一定遵循自由组合定律,理由是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
请画出F1基因在染色体上的位置关系图(注:用○表示细胞,用表示染色体及其上的基因)。
(2)同时考虑两对相对性状,选择杀虫剂抗性性状不同的果蝇,通过一次杂交确定E、e所处染色体的位置,应从F1中选择________________________________进行杂交,得F2,观察F2的表型,并统计比例(不考虑基因突变、互换)。
①若F2雌雄中均为正常翅抗杀虫剂∶短翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=3∶1∶3∶1,则________________________________________________________________________。
②若F2________________________________________________,则E、e基因位于常染色体上,且与D、d在同一条染色体上。
③若F2________________________________________________,则E、e基因位于X染色体上。
(3)若结果表明,E、e基因位于X染色体上,F1随机交配获得子代后施加杀虫剂,子代中纯合短翅抗杀虫剂的雌性个体所占的比例为________。
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$$
必修2 《遗传与进化》
模块测试卷
1.C F1为杂合子,表型为中间型,所以红花与白花的显隐性关系为不完全显性,A正确;假设花色由等位基因(A、a)控制,F1自交结果为红花(AA)∶粉花(Aa)∶白花(aa)=1∶2∶1,符合孟德尔遗传定律,B正确;F1自交结果为红花∶粉花∶白花=1∶2∶1,C错误;F1粉花(Aa)与红花(AA)杂交,结果为AA(红花)∶Aa(粉花)=1∶1;F1粉花(Aa)与白花(aa)杂交,结果为aa(白花)∶Aa(粉花)=1∶1,D正确。
2.C 由题意可知:白色为I_Y_与I_yy,黄色为iiY_,绿色为iiyy;题干信息两对等位基因独立遗传,则遵循自由组合定律,白色个体自交出现三种表型说明亲本基因型为IiYy,则自交后代中iiY_∶iiyy∶I_ _ _(I_Y_+I_yy)为3∶1∶12,即黄皮∶绿皮∶白皮=3∶1∶12,A正确。由A项分析,亲本白色个体基因型为IiYy,若该白色个体(IiYy)与绿色个体(iiyy)杂交属于测交,IiYy产生四种配子IY∶Iy∶iY∶iy=1∶1∶1∶1,后代黄皮∶绿皮∶白皮=1∶1∶2,B正确。由A项分析,亲本白色个体基因型为IiYy,F1白色个体基因型为IIYY∶IIYy∶IiYY∶IiYy∶IIyy∶Iiyy=1∶2∶2∶4∶1∶2,F1自交的F2中不会发生性状分离的是1/12IIYY+1/12IIyy+2/12IIYy=1/3,C错误。若F1黄色个体iiY_(1/3iiYY,2/3iiYy)与iiyy绿色杂交,后代出现yy的概率为1/3,Y_的概率为2/3,故后代黄色∶绿色=2∶1,D正确。
3.A 甲病:根据3号和4号正常却生出患甲病的女儿,可推出甲病为常染色体隐性遗传病,用字母A、a表示。乙病:根据3号和4号正常生出患病的儿子,可知乙病为隐性遗传病,再根据题干信息3号无乙病致病基因,推出乙病为伴X染色体隐性遗传病,用字母B、b表示。9号患乙病,故3号和4号关于乙病的基因型为XBY、XBXb,10号个体的基因型是1/2aaXBXb、1/2aaXBXB。该区域甲病的患病率为1%,a的概率为0.1,A的概率为0.9,AA的概率为0.81,Aa的概率为0.18,一个正常男性是携带者的概率为2/11,该区域的正常男性2/11AaXBY与10号个体所生后代中患甲病的概率是2/11×1/2=1/11,患乙病的概率是1/2×1/4=1/8,则两病皆患的概率为1/88,A正确。
4.D 两长翅昆虫杂交,子代中长翅∶短翅∶无翅=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,遵循基因的自由组合定律,则亲代长翅昆虫的基因型为DdXEXe和DdXEY,都能产生含dXE的配子,A正确;子代中长翅昆虫的基因型为D_XE_,有2×3=6种,B正确;子代中短翅个体均为D_XeY,C正确;子代的无翅与短翅个体杂交,只能为基因型ddXEXE、ddXEXe与D_XeY(1/3DDXeY和2/3DdXeY)杂交,后代无翅个体(dd_ _)占2/3×1/2=1/3,D错误。
5.A 对生物体来说,基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物体有害,但有些基因突变对生物体是有利的,如植物的抗病性突变、耐旱性突变,微生物的抗药性突变等,还有些基因突变既无害也无益,是中性的,A错误;通过乳白花突变体自交后代F1表现为白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1的分离比,可推知白花对黄花可能为不完全显性,F1乳白花与白花杂交,子代表型为白花∶乳白花=1∶1,B、C正确;不同花色油菜的产量、品质、抗性等重要性状不同,所以基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系,D正确。
6.B Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段,DNA中有四种脱氧核糖核苷酸,RNA中有四种核糖核苷酸,所以Rloop结构中有8种核苷酸,5种含氮碱基,A正确;Rloop结构中mRNA与DNA模板链碱基互补配对,和DNA模板链的互补链碱基序列相似,只是U替代了T,B错误;Rloop结构中的DNA单链不稳定,易发生基因突变,C正确;根据题干信息“Rloop结构是一种三链RNADNA杂合片段,由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在”可推测,Rloop结构既影响DNA复制又影响基因的表达,D正确。
7.C BDNA和ZDNA都由反向的2条脱氧核苷酸链经双螺旋而成,A错误;ZDNA和BDNA的基本骨架都是磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧,B错误;缩入沟槽的蛋白质可能会影响染色质结构,进而影响DNA的复制和转录,C正确;相比ZDNA结构的不稳定,BDNA的稳定性与氢键数、链长等有关,与碱基间的配对方式无关,D错误。
8.D 玉米条纹病毒的遗传物质为单链环状DNA分子,在进行复制时,不需要尿嘧啶核糖核苷酸,A错误;由题图可知,滚动复制的过程为先合成一个互补链,然后以互补链为模板,依靠互补链的滚动进行病毒DNA的合成,此过程得到的子代病毒DNA不含标记,只有亲代病毒DNA含标记,故离心会出现轻带和重带2种条带,B错误;玉米条纹病毒的遗传物质滚动复制3次后得到3个DNA分子,需要3m个腺嘌呤,C错误;若病毒DNA中嘌呤的比例为m,根据碱基互补配对原则,互补链中嘧啶占的比例也为m,D正确。
9.A 图中DNA聚合酶Ⅲ遇到模板上的胸腺嘧啶二聚体时将暂时脱离,转而由DNA聚合酶Ⅴ完成跨损伤合成,以胸腺嘧啶二聚体为模板合成了GA,导致突变,但DNA聚合酶Ⅴ并未修复胸腺嘧啶二聚体。若DNA聚合酶Ⅴ不取代DNA聚合酶Ⅲ,将导致DNA复制停滞,A错误,B正确;人DNA聚合酶n能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成AA序列,未因胸腺嘧啶二聚体而导致DNA复制错误,推测人因紫外线照射发生基因突变的概率低于大肠杆菌,C正确;若不对胸腺嘧啶二聚体进行修复,则子代中所有携带胸腺嘧啶二聚体或以胸腺嘧啶二聚体为模板合成的GA序列的个体都将携带突变序列,而以胸腺嘧啶二聚体互补链为模板合成的子代DNA将不携带突变序列,因此该大肠杆菌将有1/2的子代不携带突变序列,有1/2的子代携带突变序列,D正确 。
10.D 小鼠体内的转化实验可以说明加热杀死的S型细菌含有某种转化因子可以促使R型活细菌转化为S型活细菌,A错误;R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加,B错误;从理论上讲,图2中A试管的放射性只会出现在上清液①中,但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性,如果没经过搅拌过程或搅拌不充分,则很多噬菌体会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强,C错误;32P标记的是噬菌体的DNA,根据DNA半保留复制的特点,细菌裂解释放的大部分子代噬菌体不含放射性,D正确。
11.B 分析图示可知,图甲属于染色体中增加某一片段(c)引起的变异,图乙属于细胞内个别染色体增加引起的变异,图丁属于染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的染色体易位,而图丙为减数分裂的四分体时期,同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换,属于基因重组,不属于染色体变异,A错误;在减数分裂过程中,受自然条件或人为因素影响,图甲和图丁所示的染色体结构改变、图乙所示的染色体数目增加均有可能发生,图丙所示的基因重组只能发生在减数分裂过程中,B正确;若图乙为一个精原细胞,在其减数分裂过程中,可能会产生正常配子和异常配子,C错误;染色体变异(如染色体结构改变、染色体数目增减等)可以在光学显微镜下观察到,图丙所示的基因重组不能在光学显微镜下观察到,D错误。
12.D 镰状细胞贫血的根本原因是基因中一对碱基发生替换,基因的长度不变,A、B错误;双链DNA分子中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值都等于1,C错误;镰状细胞贫血属于单基因遗传病,患者的红细胞呈镰刀状,可利用光学显微镜观察红细胞形态来确定是否患病,D正确。
13.D 由题意可知,患者体内的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏活性,导致嘌呤累积,而导致疾病,所以患儿应避免摄入嘌呤含量过多的食物,增加饮水量,并采用保护装置,A错误;该疾病说明基因通过影响酶的合成,进一步通过酶促反应间接影响生物性状,B错误;孕妇血液中次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的活性也可能生出患儿,应检测羊水中次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的活性进行产前诊断,C错误;由题意可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,男患多于女患,即患者几乎均为男性,由于男性患病,说明亲本含有致病基因,患者的姐妹可接受基因检测以判断是否为异常基因携带者,D正确。
14.C 分析题图可知,由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了杂合双链RNA,抑制了酶b的翻译过程,使PEP不能转化成蛋白质,进而油菜的油脂含量升高,A正确;在翻译的过程中,一个mRNA上可以结合多个核糖体,从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,提高翻译的效率,B正确;①是转录,②是翻译,③是复制,高度分化的细胞已不能进行细胞分裂,但能进行细胞分化,如口腔上皮细胞和神经细胞,但人体的成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器,①②③过程都不能发生,C错误;由图可知,基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而控制生物体的性状,D正确。
15.C 达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,适应形成的必要条件是出现可遗传的有利变异和环境的定向选择,A正确;基因突变可产生新基因,从变异的来源看,比目鱼的种类具有多样性的根本原因主要是基因突变产生多种多样的变异,B正确;分析题意,上述过程中比目鱼形成了不同物种,外因是自然选择和地理隔离,使得种群基因频率发生改变,最终产生了生殖隔离,C错误;比目鱼的减少是由于地质巨变,是自然选择的结果,不是人类干扰,所以现在人类对它进行保护,是干扰了自然界正常的自然选择,D正确。
16.ABD DNA是绝大多数生物的遗传物质,RNA病毒的遗传物质是RNA,A错误;DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,从化学组成上看,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,B错误;从结构上看,DNA多为双螺旋结构,RNA通常为单链结构,C正确;细胞的核酸包括DNA和RNA,含有碱基种类有5种,即A、T、C、G、U,D错误。
17.BC 在细胞质遗传中,杂种后代只表现母本性状,若母本为绿色枝条,卵细胞的细胞质中只含有质体中的叶绿体,无论父本枝条何种颜色,杂交子代均为绿色;同理,若母本为白色枝条,杂交子代枝条均为白色,A正确,B错误。若母本为花斑枝条,细胞质中含有叶绿体和白色体。在卵细胞的形成过程中,由于细胞器随机分配,形成的子细胞中可能只含叶绿体、只含白色体、既有叶绿体又有白色体,故杂交子代可能为绿色、白色、花斑,C错误,D正确。
18.BCD 21三体综合征属于染色体变异,可通过光学显微镜观察,镰状细胞贫血的红细胞呈镰刀状,可通过观察红细胞的形态诊断,A正确;三倍体无子西瓜利用的是多倍体育种方法,B错误;变异包括可遗传变异和不可遗传变异,可遗传变异才能为生物进化提供原材料,C错误;新物种的产生不一定都要经过地理隔离,如多倍体的形成不需要经过地理隔离,D错误。
19.AB 据图可知,某噬菌体单链DNA序列中61位(—GGT—)和150位(—GGA—)都编码甘氨酸,可知甘氨酸至少有两种密码子,图中给的是编码蛋白质的部分信息,故无法确定决定甘氨酸(Gly)的密码子共有多少种,A错误;密码子是mRNA上编码一个氨基酸的三个碱基,而TAA或TGA中均含有T,不是密码子,B错误;结合题图可知,由于两个基因共用一个DNA分子片段,所以一个碱基甲基化可能引起两种表型发生可遗传变化,C正确;图中D基因的碱基序列中包含了E基因的起始到E基因的终止,由此看出基因发生了重叠,这样就增大了遗传信息储存的容量,也能经济地利用DNA的遗传信息量,D正确。
20.ABC 图2中Ⅲ2患甲病,双亲不患甲病,说明甲病为隐性遗传病,又根据甲家族的电泳图谱儿子Ⅱ3有两种基因即杂合子,若为伴X染色体遗传,男性不会出现杂合子,故甲病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A/a表示);Ⅲ3与Ⅲ4均不患乙病,但后代患乙病,故乙病不是显性遗传病(相关基因用B/b表示),A正确。结合A选项的分析,甲病为常染色体隐性遗传病,根据图1可知,患病母亲Ⅰ1为隐性纯合子,父亲Ⅰ2为显性纯合子,则后代Ⅱ2与Ⅱ3甲病相关基因型一致的概率为100%,B正确。若Ⅲ4不携带乙病的致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅳ3染色体组成为XXY,因其生病,则基因型为XbXbY,其父母为XBXb和XBY,其生病原因为母亲Ⅲ3在减数分裂Ⅱ后期含Xb的姐妹染色单体未分离,C正确。已知甲病在人群中的发病率为1/100,即aa频率为1/100,a频率为1/10,A频率为9/10,Aa频率为18/100,AA频率为81/100,因此不患甲病的女子基因型为2/11Aa、9/11AA,Ⅱ3基因型为Aa,因此后代患甲病的概率是2/11×1/4=1/22,D错误。
21.解析 (1)玉米和墨西哥类蜀黍都有20条染色体,两者的杂种F1在进行减数分裂形成配子时,来自玉米和墨西哥类蜀黍的染色体之间进行正常的联会,形成10个四分体。(2)将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F2有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥类蜀黍,可假设与果穗的表型相关的基因数为x,F1产生的雌雄配子均为2x种,由F2中像玉米的个体为1/2x×1/2x≈1/1000,像墨西哥类蜀黍的个体为1/2x×1/2x≈1/1000,可推知:x=5。(3)若侧枝的生长素浓度低,可促进其生长;若侧枝的生长素浓度高则抑制生长。由题干信息“二者体内表达的蛋白质的氨基酸序列没有差异”可知,基因编码区相同,推测这对等位基因的不同是在调控基因表达的非编码区。根据图上8个不同玉米品种和墨西哥类蜀黍对照,玉米品种该区段为5500 bp,远大于墨西哥类蜀黍该区段电泳条带,说明该基因在玉米体内有一段DNA的插入。含有插入DNA基因的玉米表现为少侧枝,说明插入的DNA的基因为显性基因,该等位基因的杂合子表现为少侧枝。(4)在长期的种植过程中,墨西哥类蜀黍的种群中会发生变异(突变和基因重组),进而可能表现出新的性状,优良的性状通过农民的选择性种植被保留下来,不断地积累,使相应基因的频率发生了改变,最终进化成现代玉米。
答案 (1)墨西哥类蜀黍的染色体 10
(2)5
(3)生长素 非编码(调控) DNA的插入 少侧枝
(4)突变和基因重组(变异) 表型(性状) 选择
22.解析 (1)图示单体附加植株发生的具体变异类型有染色体数目变异、染色体结构变异(易位)和基因突变。单体附加植株整套染色体中附加一条外源染色体,发生染色体数目变异;3号染色体有部分片段转移到4号染色体上,发生染色体结构变异(易位);G是由长粒基因(g)突变而来的圆粒基因,发生基因突变。在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的母本,其应用优势是可以简化去雄等杂交育种程序,提高繁殖效率。(2)P基因的染色体不能联会,原普通小麦有42条染色体,两两配对形成21个四分体。(3)单体附加小麦能形成GP、gP、G、P四种配子,且GP∶gP∶G∶P=1∶1∶1∶1,普通小麦只产生g一种配子,单体附加植株与普通小麦杂交,F1中长粒雄性不育小麦的基因型为ggP,F1中长粒雄性不育小麦所占的比例为1/4。通过特定的方法诱导产生结构变异,使P基因所在的片段易位到G基因所在的染色体上,这样P基因和G基因连锁,后代中圆粒个体均为雄性不育株。(4)七倍体小麦含有7个染色体组,通过七倍体小麦与普通小麦杂交获得单体附加小麦植株,理论上单体附加小麦的类型有7种;单体附加小麦不属于新的小麦物种,因为它仍然可以和普通小麦有性生殖产生可育后代。
答案 (1)染色体数目变异、染色体结构变异(易位)和基因突变 母本 简化去雄等杂交育种程序,提高繁殖效率
(2)21
(3)1/4 易位到G基因所在的染色体上
(4)7 不属于
23.解析 (1)Dnmt 3基因在表达时,RNA聚合酶会与其启动部位结合,解开DNA双链,以其中的一条链为模板合成mRNA,该过程称为转录。转录主要发生在细胞核,成熟的mRNA通过核孔进入细胞质,在核糖体上合成Dnmt3蛋白,由于Dnmt3蛋白为一种DNA甲基化转移酶,可以使核DNA发生甲基化,故该蛋白发挥作用的场所是细胞核。(2)据表可知,增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间),Dnmt 3基因表达水平下降,因此会抑制Dnmt 3基因的表达;根据表格可知,幼虫DNA甲基化程度越高,越难以发育成蜂王。DNA甲基化程度越高,发育为蜂王的概率越小,推测工蜂是因为DNA甲基化后,抑制了参与调控生殖相关基因的表达而导致不育。甲基化不改变DNA中的碱基序列,所引起的变异属于表观遗传修饰。(3)Dnmt3 siRNA序列能与Dnmt3 mRNA互补,因此使Dnmt3基因的mRNA不能作为模板进行翻译,故Dnmt3 siRNA干扰了翻译过程。
答案 (1)RNA聚合酶 转录 核孔 细胞核
(2)抑制 高 抑制 没有 表观遗传
(3)翻译
24.解析 (1)分析题图,可发现品系1、品系2是γ射线处理导致染色体结构变异的结果。本实验中选择黑色卵基因(A、B)和白色卵基因(a、b)进行新品种的培育,这是因为两对基因紧密连锁,所在部位的染色体片段不易发生染色体互换,因而两对基因不易发生重组;易位到性染色体可通过卵的颜色尽早判断雌雄。(2)分析题图可知品系1和品系2分别含有ab、Zab和AB、WAB,因此其卵的颜色分别是白色和黑色。由品系1、品系2的染色体和基因型可知两者均能产生4种配子,它们杂交后代中出现品系4的概率是1/4(10Zab)×1/4(10WAB)=1/16,品系2产生的4种卵细胞中有3种含有AB,即它们杂交后代中黑色卵占3/4。(3)分析品系6可知,品系6是由10Zab的卵细胞和10Zab精子结合而来的,由此分析品系1~5,为培育品系6应选择的杂交亲本最好是品系4、品系5,后代出现品系6的概率较高。品系4与品系6杂交,后代中白色卵均为雄性,黑色卵均为雌性,所以根据题中目的应选择白色卵孵化。
答案 (1)染色体易位(或染色体结构变异) 两对基因紧密连锁,不易重组;易位到性染色体可通过卵的颜色尽早判断雌雄
(2)白色、黑色 1/16 3/4
(3)①品系4、品系5 ②白 后代白色卵基因型为ZabZab,均为雄性;后代黑色卵基因型为ZabWAB,均为雌性
·83·25.解析 (1)分析题意,果蝇的正常翅(D)对短翅(d)为显性,正常翅雌果蝇与一只短翅雄果蝇杂交,后代都是正常翅,则亲本基因型为DD×dd,则F1为Dd;亲本抗杀虫剂雌果蝇与一只不抗杀虫剂雄果蝇杂交,后代抗杀虫剂与不抗杀虫剂的比例为1∶1,则抗杀虫剂亲本为杂合子,不抗杀虫剂亲本为隐性个体,则无论D(d)和E(e)位于同源染色体上还是非同源染色体上,子代都有可能出现结果中的性状分离比,所以翅型基因与杀虫剂抗性基因的遗传不一定遵循自由组合定律;F1基因在染色体上的位置关系图可表示如下:
(2)通过一次杂交确定E、e所处染色体的位置,可通过选择隐性雌与显性雄进行杂交的方式,则可选择F1中的正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌进行杂交,得F2,观察F2的表型,并统计比例(不考虑基因突变、互换)。①若E、e基因位于常染色体上,且与D、d不在同一条染色体上,则正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌的基因型为DdEe×Ddee,则杂交后代F2雌雄中均为正常翅抗杀虫剂∶短翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=3∶1∶3∶1。②若E、e基因位于常染色体上,且与D、d在同一条染色体上,DdEe×Ddee,DdEe只能产生DE、de两种配子,Ddee产生De、de两种配子,则F2雌雄中正常翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=2∶1∶1。③若E、e基因位于X染色体上,则正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌基因型为DdXEY×DdXeXe,则F2表型及比例为正常翅抗杀虫剂雌∶短翅抗杀虫剂雌∶正常翅不抗杀虫剂雄∶短翅不抗杀虫剂雄=3∶1∶3∶1。
(3)结果表明,E、e基因位于X染色体上,则亲本的基因型为DDXEXe×ddXeY,F1基因型为DdXEXe、DdXeXe、DdXEY、DdXeY。只考虑E/e,F2基因型2XEY、6XeY,1XEXE、4XEXe、3XeXe,则抗虫个体只有2XEY、1XEXE、4XEXe,抗虫雌性纯合体为XEXE为1/7;只考虑D/d,F1Dd自由交配,子代短翅dd为1/4,则子代中纯合短翅抗杀虫剂的雌性个体所占的比例=1/4×1/7=1/28。
答案 (1)Dd 无论D(d)和E(e)位于同源染色体上还是非同源染色体上,子代都有可能出现结果中的性状分离比
(2)正常翅抗杀虫剂雄和正常翅不抗杀虫剂雌 ①E、e基因位于常染色体上,且与D、d不在同一条染色体上
②雌雄中正常翅抗杀虫剂∶正常翅不抗杀虫剂∶短翅不抗杀虫剂=2∶1∶1 ③正常翅抗杀虫剂雌∶短翅抗杀虫剂雌∶正常翅不抗杀虫剂雄∶短翅不抗杀虫剂雄=3∶1∶3∶1
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