精品解析:山西省山大附中2024-2025学年高一下学期5月月考生物试题
2025-06-30
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内容正文:
山西大学附中
2024~2025学年第二学期高一5月考试(总第四次)
生物试题
考查时间:75分钟;满分:100分;考查内容:必修二前五章+6.1
一、单项选择题(每题3分,共48分)
1. 下列关于基因分离定律及其发现过程的有关叙述,正确的是( )
A. 豌豆为雌雄同株异花植物,便于进行杂交,故适宜作为遗传实验材料
B. 常染色体上的基因遵循分离定律,性染色体上的基因不遵循分离定律
C. 分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体分离,分别进入不同的子细胞
D. 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交获得F₁,F₁高茎自交出现了性状分离是基因重组的结果
2. 下列关于生物科学方法和相关实验的叙述错误的是( )
A. 孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
B. 分离细胞中各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均使用了离心技术
C. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,有些组别的固体培养基上并没有粗糙型菌落
D. DNA双螺旋结构模型和用橡皮泥模拟减数分裂中染色体变化过程的模型均属于物理模型
3. 某雄性动物(2n=20)基因型为HhXRY,该动物体内的一个精原细胞进行减数分裂。下列有关说法错误的是( )
A. 基因组成为HHXRXR时细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
B. 次级精母细胞中可能含有0条、1条或2条Y染色体
C. 若产生的精子HhXR:Y=1:1,则可能是同源染色体未分离
D. 该精原细胞经过减数分裂形成的精子中染色体数目为5对
4. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。现用栗羽鹌鹑雌雄相互交配,F1中出现1/4的白羽鹌鹑,且均为雌性。下列叙述正确的是( )
A. 白羽为显性性状,栗羽为隐性性状
B. 部分基因型的白羽个体胚胎期致死
C. 将F1栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑相互交配,子代中白羽雄鹌鹑约占1/8
D. 将栗羽雄鹌鹑和白羽雌鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
5. 下列关于真核生物中DNA的叙述,正确的是( )
A. 生物体内所有的基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
B. 基因就是具有遗传效应的DNA片段
C. 若DNA含有碱基共X个,其中G有m个,则第三次复制需消耗碱基7X个
D. DNA复制过程中,子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到5′端
6. 如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程
B. 图中核糖体沿着mRNA从Ⅱ向Ⅰ移动
C. 过程①需要RNA聚合酶,过程②需要tRNA搬运氨基酸
D. 过程②中一条mRNA结合多个核糖体,形成的多个蛋白质种类相同
7. 人类对遗传物质如何发挥功能的探究经历了漫长的过程,下列有关基因转录、翻译的叙述,错误的是( )
密码子
氨基酸
AGC
丝氨酸
UGC
丝氨酸
GCU
丙氨酸
CGA
精氨酸
A. 图1中①过程的特点是边解旋边转录
B. 以DNA分子上某个基因的一条链为模板合成的mRNA中C占26%、G占22%,则该基因中A占26%
C. 图1②过程中结构a的移动方向为从右向左
D. 图2所示tRNA携带的氨基酸是丝氨酸
8. 如图表示中心法则的内容,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中过程①~⑤均有碱基互补配对现象
B. 人体成熟红细胞可以进行过程①②③
C. 过程②⑤均需要酶的催化,但酶的种类不同
D. 过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
9. DFR基因在植物的花色形成过程中起重要作用,它编码的二氢黄酮醇4-还原酶参与了牵牛花中花青素的合成。DFR基因序列如图(起始密码子为AUG、GUG,终止密码子为UAG、UAA、UGA)。下列叙述正确的是( )
ATGTCCGAT……AATGACCAAACCTAA a链
TACAGGCTA……TTACTGGTTTGGATT b链
A. b链为模板链,b链的左端为5′端,右端为3′端
B. 若基因序列中胞嘧啶发生甲基化修饰,则产生的变异可能会遗传给子代
C. 在该基因中插入一对碱基,合成的新肽链一定比原肽链短
D. 上述基因各位点的突变都会导致DFR无法编码二氢黄酮醇4-还原酶
10. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A. 在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C. 在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
11. 图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体,图中字母表示基因。下列叙述错误的是( )
A. 图中所示的基因在遗传时不遵循基因自由组合定律
B. 基因A/a、D/d、E/e均可能发生基因突变,体现了基因突变的随机性
C. 图甲中的非等位基因在减数分裂过程中不能发生基因重组
D. 图乙染色体上的d基因来自基因突变或基因重组
12. 家蚕(2n=56)蚕卵黑色对白色为显性,分别受常染色体上的等位基因B、b控制。雄蚕吐丝量大,为实现其大规模养殖,用X射线处理雌蚕甲,最终获得突变体丁。下列说法合理的是( )
A. 过程①、②分别发生了基因突变和染色体变异,二者是生物变异的根本来源
B. 过程①改变了染色体上基因的数目和排列顺序
C. 家蚕丙与正常白卵雄蚕(bbZZ)杂交,F1的白卵个体中染色体正常的比例为1
D. 家蚕丁与正常白卵雄蚕(bbZZ)杂交,应选择子代中的白色蚕卵,去除黑色蚕卵
13. 栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
14. 假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病基因用b表示,两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,以下说法正确的是( )
A. 经过⑥过程一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,因为这种变异是定向的
B. ⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗或者种子,原理是抑制纺锤体形成
C. 经过①、②、③过程培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组
D. ④过程发生了基因重组,将花粉经花药离体培养获得单倍体的过程就是单倍体育种
15. 下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A. 调查白化病的发病率需要对多个白化病家系进行调查
B. 通过观察细胞有丝分裂后期的染色体可以确定胎儿是否患有唐氏综合征、红绿色盲
C. 人类遗传病检测和预防的主要手段是遗传咨询和产前诊断
D. 胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
16. 在安徽省人字洞遗址发现了多种古生物化石,其中包括76种脊椎动物化石。下列有关叙述错误的是( )
A. 比较不同生物的细胞色素C的差异,可以为生物进化提供分子水平的证据
B. 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等
C. 利用化石可确定古生物的形态、结构等特征,为生物进化提供了间接的证据
D. 人字洞遗址的化石记录了部分生物进化的历程,为生物进化提供了重要依据
二、非选择题(5小题,共52分)
17. 某科研小组在野外发现一种XY型,雌雄异株的多年生二倍体植物,通过观察得知,该植物的花瓣颜色有白色、蓝色、紫色三种,进一步研究发现花瓣的颜色由花青素决定,花青素的形成由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制(如图乙所示),其中B、b基因位于图甲中的Ⅱ-1(非同源)区段上。
(1)基因A和b的本质区别是_______。据图甲可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体可以发生互换的区段是_______(填“I”或“Ⅱ-1”或“Ⅱ-2”)。
(2)蓝花雌株的基因型是______,紫花植株的基因型有________种。
(3)若某蓝花雄株(AaXbY)与另一双杂合紫花株杂交,则F1中的雌株的表型及比例为______。
(4)除了图乙中基因对性状的控制方式外,基因还可以通过______控制生物体的性状。
18. 科学家利用同位素标记技术证明DNA半保留复制的实验中,几种可能的离心结果如图所示。据图回答下列问题:
(1)将15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中增殖两代,若DNA的复制方式为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图中试管________所示。试管②所示的结果是DNA以半保留方式复制________次后离心得到的。
(2)若让未标记的T2噬菌体侵染15N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,推测其原因可能是_______。
(3)大肠杆菌的一个S基因中共有2000个碱基,若该基因的一条链中含有腺嘌呤200个,胸腺嘧啶120个,则以该链为模板链转录形成的mRNA中最多含有________个尿嘧啶。
(4)将子一代的DNA分子用解旋酶处理成单链,然后进行离心处理,该实验的结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_______。
19. 下图为3种病毒侵染人体相应细胞后的增殖过程,请分析回答:
(1)催化过程②的酶是________,该酶催化________键的形成,与mRNA相比DNA特有的成分是________。
(2)过程③所需要的原料为________。治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程④的副作用________(选填“大”或“小”),这是因为_______。
(3)脊髓灰质炎病毒的+RNA除了参与病毒组成外,还具有的功能是翻译和________过程的模板。假设脊髓灰质炎病毒基因组+RNA含有a个碱基,其中G和C占碱基总数的比例为b。则以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA,共需要含碱基A和U的核糖核苷酸________个。
20. 目前,我国是世界西瓜最大生产和消费国,人们平常食用的普通西瓜是二倍体,其果肉有红瓤和黄瓤之分,由一对等位基因R/r控制,而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大,细胞内有机物含量高、抗逆性强,在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无子西瓜的培育过程,根据所学知识,请回答下列问题:
(1)植株丁的基因型为________,为了确定植株丁的染色体数目已经加倍,可以将丁的细胞用________(填试剂名称)固定形态后制作临时装片,选择处于________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。
(2)图示无子西瓜培育过程中,第二次使用植株丙的花粉处理的目的是________,最终获得的三倍体西瓜无子的原因是_________。
(3)现有一常用于遗传学研究的植物,少一条4号染色体的该单体植株可以正常生活且能正常减数分裂,无4号染色体的该植株不能存活。抗病(E)对感病(e)是显性,位于某对常染色体上,现有感病正常植株、抗病纯合正常植株和纯合的抗病4号染色体单体植株作为实验材料,探究抗病基因是否位于4号染色体上。
实验思路:用________作为亲本杂交获得F1,观察并统计F1中抗病植株与感病植株的比例。
预测结果与结论:
若F1中抗病植株∶感病植株=________,则说明抗病基因不在4号染色体上;
若F1抗病植株∶感病植株=________,则说明抗病基因在4号染色体上。
21. 下图为某家庭的遗传系谱图,甲遗传病由等位基因A/a控制,乙遗传病由等位基因B/b控制,已知甲病的女性发病概率高于男性,Ⅲ-5是乙病致病基因携带者,不考虑突变及基因位于X、Y染色体同源区段的情况。请回答下列相关问题:
(1)由系谱图可知,乙病的遗传方式为____________,Ⅱ-1的基因型为______。
(2)Ⅲ-2是致病基因携带者的概率为______,Ⅲ-2和Ⅲ-7基因型相同的概率为______。
(3)Ⅲ-5与一正常男性婚配,已知该男性的父母均正常,但有一个患乙病的妹妹,则他们生育的孩子中两病均患的概率为______。
(4)若仅考虑甲病,Ⅲ-4与某正常男性婚配,从优生优育的角度分析,他们______(填“能”或“不能”)通过对胎儿性别的选择来避免生出患甲病的孩子,并说明理由:________________。
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山西大学附中
2024~2025学年第二学期高一5月考试(总第四次)
生物试题
考查时间:75分钟;满分:100分;考查内容:必修二前五章+6.1
一、单项选择题(每题3分,共48分)
1. 下列关于基因分离定律及其发现过程的有关叙述,正确的是( )
A. 豌豆为雌雄同株异花植物,便于进行杂交,故适宜作为遗传实验材料
B. 常染色体上的基因遵循分离定律,性染色体上的基因不遵循分离定律
C. 分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体分离,分别进入不同的子细胞
D. 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交获得F₁,F₁高茎自交出现了性状分离是基因重组的结果
【答案】C
【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。
【详解】A、豌豆为两性花植物,A错误;
B、分离定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,常染色体与性染色体上的基因均遵循分离定律,B错误;
C、分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体分离进入不同的子细胞,导致同源染色体上的等位基因分离进入不同的子细胞,C正确;
D、基因重组适用于两对以上的等位基因,而高茎只受一对等位基因控制,F1高茎自交出现了性状分离是基因分离后精卵结合的结果,D错误。
故选C。
2. 下列关于生物科学方法和相关实验的叙述错误的是( )
A. 孟德尔发现遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
B. 分离细胞中各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均使用了离心技术
C. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,有些组别的固体培养基上并没有粗糙型菌落
D. DNA双螺旋结构模型和用橡皮泥模拟减数分裂中染色体变化过程的模型均属于物理模型
【答案】C
【解析】
【分析】假说-演绎法的基本过程有:发现问题,提出假说,演绎推理,实验验证,得出结论。
【详解】A、孟德尔通过假说-演绎法提出分离和自由组合定律,摩尔根同样用该方法证明基因在染色体上,A正确;
B、分离细胞中各种细胞器使用的是差速离心法,证明DNA半保留复制用的是密度梯度离心法,它们都属于离心法,B正确;
C、艾弗里实验中,所有组别均含有R型菌(未被杀死),无论是否转化,培养基上均会形成粗糙型菌落,C错误;
D、DNA双螺旋结构模型和减数分裂染色体变化模型均为物理模型,是为了对DNA的结构和染色体变化过程有直观的认识,D正确。
故选C。
3. 某雄性动物(2n=20)基因型为HhXRY,该动物体内的一个精原细胞进行减数分裂。下列有关说法错误的是( )
A. 基因组成为HHXRXR时细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期
B. 次级精母细胞中可能含有0条、1条或2条Y染色体
C. 若产生的精子HhXR:Y=1:1,则可能是同源染色体未分离
D. 该精原细胞经过减数分裂形成的精子中染色体数目为5对
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程: (1) 减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2) 减敷第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;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) 减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锺体和染色体: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。
【详解】A、减数第一次分裂过程中同源染色体分离,等位基因分离,非等位基因自由组合。减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离。 当基因组成是 HHXRXR时,说明H与H、 XR与XR是姐妹染色单体分离后的状态,所以细胞可能处于减数分裂II后期,A正确;
B、次级精母细胞是初级精母细胞经过减数第一次分裂后形成的。 减数第一次分裂后期同源染色体分离,X和 Y 染色体分别进入不同的次级精母细胞。 含 X染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂过程中没有 Y染色体(即 0条);含 Y Y染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂前期和中期有 1条Y染色体,后期着丝点分裂后有 2条 Y染色体,所以次级精母细胞中可能含有 0条、 1条或 2条 Y染色体,B正确;
C、正常情况下,减数分裂过程中同源染色体分离,产生的配子中不会同时含有同源染色体上的等位基因。若产生精子HhXRY,H和h是等位基因,XR和Y是性染色体,说明在减数第一次分裂时,含有H和h的同源染色体未分离,同时XR和Y这对性染色体也可能未分离,C正确;
D、已知该雄性动物2n=20,即体细胞含有10对同源染色体。精原细胞经过减数分裂形成精子的过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,所以形成的精子中染色体数目减半,为10条,不再有成对的染色体,D错误。
故选D。
4. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型,白羽和栗羽由一对等位基因控制。现用栗羽鹌鹑雌雄相互交配,F1中出现1/4的白羽鹌鹑,且均为雌性。下列叙述正确的是( )
A. 白羽为显性性状,栗羽为隐性性状
B. 部分基因型的白羽个体胚胎期致死
C. 将F1栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑相互交配,子代中白羽雄鹌鹑约占1/8
D. 将栗羽雄鹌鹑和白羽雌鹌鹑杂交,可通过羽色判断子代幼鸟性别
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知:鹌鹑的性别决定是ZW型,因此雌鹌鹑的性染色体组型是ZW,雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ。
【详解】A、亲本为栗羽鹌鹑,子代出现了白羽鹌鹑,说明白羽为隐性性状,栗羽为显性性状,A错误;
B、栗羽鹌鹑雌雄相互交配,F1中出现1/4的白羽鹌鹑,且均为雌性,说明控制该性状的基因存在于Z染色体上,亲本基因型为ZBZb和ZBW,子代雄性全为栗羽,雌性一半白羽,一半栗羽,没有致死问题,B错误;
C、F1栗羽雄鹌鹑基因型种类及比例为ZBZB:ZBZb=1:1,白羽雌鹌鹑基因型为ZbW,相互交配,子代中白羽雄鹌鹑约占1/2×1/4=1/8,C正确;
D、将栗羽雄鹌鹑(ZBZB或ZBZb)和白羽雌鹌鹑ZbW杂交,子代雌雄的表型完全相同,不可通过羽色判断子代幼鸟性别,D错误。
故选C。
5. 下列关于真核生物中DNA的叙述,正确的是( )
A. 生物体内所有的基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
B. 基因就是具有遗传效应的DNA片段
C. 若DNA含有碱基共X个,其中G有m个,则第三次复制需消耗碱基7X个
D. DNA复制过程中,子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到5′端
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构为:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;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;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、对于真核生物而言,DNA上具有遗传效应的片段称为基因,即DNA上有非基因的片段,因此生物体内所有的基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,A正确;
B、对于真核生物基因就是具有遗传效应的DNA片段,但对于RNA病毒,基因是一段具有遗传效应的RNA片段,B错误;
C、若DNA含有碱基共X个,第三次复制过程中新合成了4个DNA分子,因此第三次复制需消耗碱基4X个,C错误;
D、DNA复制过程中,子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端,D错误。
故选A。
6. 如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程
B. 图中核糖体沿着mRNA从Ⅱ向Ⅰ移动
C. 过程①需要RNA聚合酶,过程②需要tRNA搬运氨基酸
D. 过程②中一条mRNA结合多个核糖体,形成的多个蛋白质种类相同
【答案】A
【解析】
【分析】一条mRNA能结合多个核糖体同时进行翻译,这能提高蛋白质的合成效率,因此该翻译过程能快速满足细胞对某蛋白质的需要。
【详解】A、图示过程边转录边翻译,是原核细胞中遗传信息的传递和表达过程,A错误;
B、Ⅱ端核糖体肽链更短,说明合成时间更晚,所以图中核糖体沿着mRNA从Ⅱ向Ⅰ移动,B正确;
C、过程①是转录,需要RNA聚合酶,过程②是翻译,需要tRNA搬运氨基酸,C正确;
D、过程②中一条mRNA结合多个核糖体,由于模板mRNA相同,所以形成的多个蛋白质种类相同,D正确。
故选A。
7. 人类对遗传物质如何发挥功能的探究经历了漫长的过程,下列有关基因转录、翻译的叙述,错误的是( )
密码子
氨基酸
AGC
丝氨酸
UGC
丝氨酸
GCU
丙氨酸
CGA
精氨酸
A. 图1中①过程的特点是边解旋边转录
B. 以DNA分子上某个基因的一条链为模板合成的mRNA中C占26%、G占22%,则该基因中A占26%
C. 图1②过程中结构a的移动方向为从右向左
D. 图2所示tRNA携带的氨基酸是丝氨酸
【答案】D
【解析】
【分析】图示为翻译的过程,在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图1中①过程是转录,该过程是边解旋边转录,A正确;
B、若mRNA是以图中DNA整条链为模板转录获得的,mRNA中C占26%、G占22%,则DNA中C+G的含量是48%,DNA中A+T=1-48%=52%,由于A和T的数量相等,故该DNA中A所占的比例为52%÷2=26%,B正确;
C、翻译时,右侧tRNA结合的氨基酸已经用于合成肽链,因此图1②过程中结构a的移动方向为从右向左,C正确;
D、密码子的阅读方向为5′→3′,反密码子的阅读方向为:3′→5′,图2中tRNA上的反密码子为GCU,则其对应的密码子为CGA,该密码子决定的氨基酸是精氨酸,D错误。
故选D。
8. 如图表示中心法则的内容,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中过程①~⑤均有碱基互补配对现象
B. 人体成熟红细胞可以进行过程①②③
C. 过程②⑤均需要酶的催化,但酶的种类不同
D. 过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图中①表示DNA的复制,②表示转录,③表示翻译,④表示RNA的复制,⑤表示逆转录。
【详解】A、图中过程①~⑤属于中心法则的内容,均有碱基互补配对现象,A正确;
B、人体成熟红细胞没有细胞核和细胞器,所以不可以进行过程①②③,B错误;
C、过程②是转录,需要RNA聚合酶,⑤是逆转录,需要逆转录酶的催化,C正确;
D、过程②是转录,形成的产物是RNA,可以具有运输(tRNA)或催化(少部分酶的本质是RNA)的功能,D正确。
故选B。
9. DFR基因在植物的花色形成过程中起重要作用,它编码的二氢黄酮醇4-还原酶参与了牵牛花中花青素的合成。DFR基因序列如图(起始密码子为AUG、GUG,终止密码子为UAG、UAA、UGA)。下列叙述正确的是( )
ATGTCCGAT……AATGACCAAACCTAA a链
TACAGGCTA……TTACTGGTTTGGATT b链
A. b链为模板链,b链的左端为5′端,右端为3′端
B. 若基因序列中胞嘧啶发生甲基化修饰,则产生的变异可能会遗传给子代
C. 在该基因中插入一对碱基,合成的新肽链一定比原肽链短
D. 上述基因各位点的突变都会导致DFR无法编码二氢黄酮醇4-还原酶
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、题意显示,起始密码子为AUG,其对应的DNA非模板链为ATG,模板链为互补链TAC,与b链相一致,即b链为模板链,b链的左端为3′端,右端为5′端,A错误;
B、若基因序列中胞嘧啶发生甲基化修饰,则会影响基因的表达和表型,进而产生变异,这种变异可能会遗传给子代(表观遗传),B正确;
C、插入一对碱基导致移码突变,可能提前或延后出现终止密码子,新肽链可能变短或变长,C错误;
D、基因突变若发生在非编码区或发生突变后产生的新的密码子与原来的密码子决定的氨基酸相同,则不影响蛋白质合成,不能说所有突变均导致无法编码酶,D错误。
故选B。
10. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A. 在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C. 在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位,染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。
【详解】A、在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变,表明基因突变可导致癌变,A正确;
B、抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变,B正确;
C、原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,属于染色体变异中的重复,表明染色体变异可导致癌变,C正确;
D、9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明染色体变异可导致癌变,D错误。
故选D。
11. 图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体,图中字母表示基因。下列叙述错误的是( )
A. 图中所示的基因在遗传时不遵循基因自由组合定律
B. 基因A/a、D/d、E/e均可能发生基因突变,体现了基因突变的随机性
C. 图甲中的非等位基因在减数分裂过程中不能发生基因重组
D. 图乙染色体上的d基因来自基因突变或基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体,则根据基因组成及染色体颜色可知,减数分裂过程中发生过交叉互换或基因突变。
【详解】A、图甲中的非等位基因位于同一对同源染色体上,在减数分裂过程中一定不能发生自由组合,A正确;
B、基因突变的随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上,所以基因A/a、D/d、E/e均可能发生基因突变,体现了基因突变的随机性,B正确;
C、图甲中的非等位基因在减数第一次分裂前期可能随着同源染色体非姐妹染色单体的互换而发生基因重组,C错误;
D、图乙染色体上的d基因来自基因突变或基因重组(减数第一次分裂前期可能随着同源染色体非姐妹染色单体的互换),D正确。
故选C。
12. 家蚕(2n=56)蚕卵黑色对白色为显性,分别受常染色体上的等位基因B、b控制。雄蚕吐丝量大,为实现其大规模养殖,用X射线处理雌蚕甲,最终获得突变体丁。下列说法合理的是( )
A. 过程①、②分别发生了基因突变和染色体变异,二者是生物变异的根本来源
B. 过程①改变了染色体上基因的数目和排列顺序
C. 家蚕丙与正常白卵雄蚕(bbZZ)杂交,F1的白卵个体中染色体正常的比例为1
D. 家蚕丁与正常白卵雄蚕(bbZZ)杂交,应选择子代中的白色蚕卵,去除黑色蚕卵
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:X射线处理雌蚕甲,其B基因突变成b基因,再用X射线处理乙,常染色体上的B基因转移到W染色体上获得了丙,再经过杂交鉴定和筛选得到丁。
【详解】A、过程①中经过X射线处理,B基因突变为b基因,这是基因突变,过程②含b基因的染色体片段移接至非同源染色体上,发生了染色体结构变异,基因突变是生物变异的根本来源,A错误;
B、过程①是基因突变,改变了基因的种类,没有改变染色体上基因的数目和排列顺序,B错误;
CD、不含Bb基因用0表示,家蚕丙基因型是b0XZWB,当其和正常白卵雄蚕(bbZZ)杂交,子代基因型及表型是b0ZZ(白卵雄性)、bbZZ(白卵雄性)、b0ZWB(黑卵雌性),bbZWB(黑卵雌性),所以白卵个体中染色体正常的比例为1/2,雄蚕吐丝量大,为获得更多的雄蚕,应该选择子代中的白色蚕卵,去除黑色蚕卵,C错误,D正确。
故选D。
13. 栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【解析】
【分析】多倍体具有的特点:茎秆粗壮,叶、果实和种子较大,糖分和蛋白质等营养物质含量较多。
【详解】A、相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,所含的营养物质也更多,A正确;
B、植物可进行无性繁殖,可保持母本的优良性状,选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;
C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因,C错误;
D、若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6=35/36,D正确。
故选C。
14. 假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病基因用b表示,两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,以下说法正确的是( )
A. 经过⑥过程一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,因为这种变异是定向的
B. ⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗或者种子,原理是抑制纺锤体形成
C. 经过①、②、③过程培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组
D. ④过程发生了基因重组,将花粉经花药离体培养获得单倍体的过程就是单倍体育种
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:①②③是杂交育种,其原理是基因重组;①④⑤是单倍体育种,其原理是染色体数目变异;⑥是诱变育种。其原理是基因突变。
【详解】A、X射线照射后,会使aabb植株发生基因突变,基因突变具有不定向性,所以经过⑥过程不一定能获得高产抗病小麦,(aaBB)新品种,A错误;
B、aB植株属于单倍体植株,没有种子,所以⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗,原理是抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍,B错误;
C、①②③是杂交育种,培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组,C正确;
D、④过程表示AaBb通过减数分裂形成配子aB的过程,在此过程中, 会发生同源染色体的分离,非同源染色体自由组合,即发生了基因重组,单倍体育种包括图示中的①杂交、④花药离体培养、⑤秋水仙素处理三个环节,D错误。
故选C。
15. 下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A. 调查白化病的发病率需要对多个白化病家系进行调查
B. 通过观察细胞有丝分裂后期的染色体可以确定胎儿是否患有唐氏综合征、红绿色盲
C. 人类遗传病检测和预防的主要手段是遗传咨询和产前诊断
D. 胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
【答案】C
【解析】
【详解】人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。遗传病的检测和预防手段主要是遗传咨询和产前诊断。优生措施:禁止近亲结婚,提倡适龄生育等。
【分析】A.调查白化病的发病率需在人群中随机抽样调查,而非仅针对多个患病家系。家系调查用于分析遗传方式,A错误;
B.唐氏综合征(21三体)可通过观察染色体数目异常(如核型分析)诊断,但有丝分裂后期染色体数目加倍,此时难以准确判断;红绿色盲为单基因隐性遗传病,无法通过染色体形态观察确诊,B错误;
C.遗传咨询和产前诊断是预防遗传病的主要手段,符合教材结论,C正确;
D.产前诊断可检测染色体异常或特定遗传病,但并非所有先天性疾病(如环境因素导致的)均可诊断,D错误;
故选C。
16. 在安徽省人字洞遗址发现了多种古生物化石,其中包括76种脊椎动物化石。下列有关叙述错误的是( )
A. 比较不同生物的细胞色素C的差异,可以为生物进化提供分子水平的证据
B. 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等
C. 利用化石可确定古生物的形态、结构等特征,为生物进化提供了间接的证据
D. 人字洞遗址的化石记录了部分生物进化的历程,为生物进化提供了重要依据
【答案】C
【解析】
【分析】化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物、生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接最重要的证据。比如从动物的牙齿化石推测他们的饮食情况;从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式。
【详解】A、细胞色素C是一种在细胞呼吸过程中起重要作用的蛋白质。不同生物的细胞色素C氨基酸序列存在差异,通过比较不同生物细胞色素C的差异程度,能够从分子层面反映生物之间亲缘关系的远近,为生物进化提供分子水平的证据,A正确;
B、化石的定义就是通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,B正确;
C、化石是生物进化最直接、最重要的证据,而不是间接证据。利用化石可以直观地确定古生物的形态、结构等特征,直接展现生物进化的历程,C错误;
D、人字洞遗址发现的多种古生物化石,确实记录了部分生物进化的历程,为研究生物进化提供了重要依据,D正确。
故选C。
二、非选择题(5小题,共52分)
17. 某科研小组在野外发现一种XY型,雌雄异株的多年生二倍体植物,通过观察得知,该植物的花瓣颜色有白色、蓝色、紫色三种,进一步研究发现花瓣的颜色由花青素决定,花青素的形成由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制(如图乙所示),其中B、b基因位于图甲中的Ⅱ-1(非同源)区段上。
(1)基因A和b的本质区别是_______。据图甲可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体可以发生互换的区段是_______(填“I”或“Ⅱ-1”或“Ⅱ-2”)。
(2)蓝花雌株的基因型是______,紫花植株的基因型有________种。
(3)若某蓝花雄株(AaXbY)与另一双杂合紫花株杂交,则F1中的雌株的表型及比例为______。
(4)除了图乙中基因对性状的控制方式外,基因还可以通过______控制生物体的性状。
【答案】(1) ①. 碱基(对)排列顺序不同/(脱氧)核苷酸排列顺序不同 ②. I
(2) ①. AaXbXb或AAXbXb ②. 6
(3)白∶蓝∶紫=2∶3∶3 (4)蛋白质的结构
【解析】
【分析】分析图甲:I表示X和Y的同源区段,II-1表示X染色体特有的区段,且B、b位于该区段,II-2表示Y染色体的特有区段;分析图乙可知:基因A控制酶1合成,酶1催化白色色素合成蓝色色素,基因B控制酶2的合成,酶2催化蓝色色素合成紫色色素,故蓝色基因型为A-XbXb或A-XbY,紫色基因型为A-XBX-或A-XBY,其余基因型为白色。
【小问1详解】
基因A和b是非等位基因,本质区别是碱基(对)排列顺序不同;II-1表示X染色体特有的区段,II-2表示Y染色体的特有区段,I表示X和Y的同源区段,因此X和Y上的等位基因存在于I区段上,同源区段在减数第一次分裂的前期可发生交叉互换,因此在减数分裂过程中,X与Y染色体可以发生交叉互换的区段是I。
【小问2详解】
根据图乙可知,基因A控制酶1合成,酶1催化白色色素合成蓝色色素,基因B控制酶2的合成,酶2催化蓝色色素合成紫色色素,已知花青素的形成由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制,其中B、b基因位于图甲中的Ⅱ-1(非同源)区段上,故蓝花雌株的基因型是AaXbXb或AAXbXb。紫花植株的基因型为A-XBX-(2×2=4)和A-XBY(2),共6种基因型。
【小问3详解】
若某蓝花雄株(AaXbY)与另一双杂合紫花株(AaXBXb)杂交,子一代中雌株的基因型和比例为A-XBXb∶A-XbXb∶aaXBXb∶aaXbXb∶A-XBY∶A-XbY∶aaXBY∶aaXbY=(3/4×1/4)∶(3/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(3/4×1/4)∶(3/4×1/4)∶(1/4×1/4)∶(1/4×1/4)=3∶3∶1∶1∶3∶3∶1∶1,只统计花色可知,白∶蓝∶紫=2∶3∶3。
【小问4详解】
图乙为基因通过控制酶的合成来控制代谢进行控制生物的性状,除了图乙中基因对性状的控制方式外,基因还可以通过蛋白质的结构控制生物体的性状。
18. 科学家利用同位素标记技术证明DNA半保留复制的实验中,几种可能的离心结果如图所示。据图回答下列问题:
(1)将15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中增殖两代,若DNA的复制方式为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图中试管________所示。试管②所示的结果是DNA以半保留方式复制________次后离心得到的。
(2)若让未标记的T2噬菌体侵染15N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,推测其原因可能是_______。
(3)大肠杆菌的一个S基因中共有2000个碱基,若该基因的一条链中含有腺嘌呤200个,胸腺嘧啶120个,则以该链为模板链转录形成的mRNA中最多含有________个尿嘧啶。
(4)将子一代的DNA分子用解旋酶处理成单链,然后进行离心处理,该实验的结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_______。
【答案】(1) ①. ⑤ ②. 1##一
(2)N是组成DNA的基本元素,大肠杆菌为噬菌体DNA的复制提供原料
(3)200 (4) ①. 不能 ②. 无论是全保留复制还是半保留复制,子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N,一半的单链含14N;离心后都是一半在轻带,一半在重带
【解析】
【分析】半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
【小问1详解】
将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,即亲代DNA的两条链均含15N,若DNA复制为半保留复制,且原料是14N,则经过一次复制后产生的两个DNA分子为含15N-14N,此后继续进行第二次复制,产生四个子代DNA分子,其类型为2个15N-14N类型,两个14N-14N类型,可对应图中的⑤,试管②中的DNA类型为15N-14N,即DNA的一条链是15N,一条链是14N,即说明所示的结果是DNA半保留方式复制1次后得到的。
【小问2详解】
若让未标记的T2噬菌体侵染15N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,说明子代噬菌体DNA合成的原料是由大肠杆菌提供的,即噬菌体侵染过程中合成子代噬菌体DNA的原料由大肠杆菌提供。
【小问3详解】
大肠杆菌的一个S基因片段中共有2000个碱基,若该基因片段的一条链中含有腺嘌呤200个,胸腺嘧啶120个,即该链中A和T占比为(200+120)/1000=32%,根据转录过程中的碱基互补配对原则(A和U配对、T和A配对)可推测,以该链为模板链转录形成的mRNA中U的数目为200个。
【小问4详解】
无论是全保留复制还是半保留复制,子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N,一半的单链含14N;离心后都是一半在轻带,一半在重带,即图⑥中的结果,因此不能判断其复制方式。
19. 下图为3种病毒侵染人体相应细胞后的增殖过程,请分析回答:
(1)催化过程②的酶是________,该酶催化________键的形成,与mRNA相比DNA特有的成分是________。
(2)过程③所需要的原料为________。治疗乙肝时,通过药物抑制过程③比抑制过程④的副作用________(选填“大”或“小”),这是因为_______。
(3)脊髓灰质炎病毒的+RNA除了参与病毒组成外,还具有的功能是翻译和________过程的模板。假设脊髓灰质炎病毒基因组+RNA含有a个碱基,其中G和C占碱基总数的比例为b。则以病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA,共需要含碱基A和U的核糖核苷酸________个。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 磷酸二酯 ③. 脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)
(2) ①. 脱氧核糖核苷酸 ②. 小 ③. 过程③是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程④在人体蛋白质合成过程中也存在
(3) ①. 复制 ②. 2a(1-b)
【解析】
【分析】分析题图:该图为遗传信息的流动过程,其中①为DNA分子的复制、②为转录过程、③为逆转录、④为翻译,据此分析作答。
【小问1详解】
②是以DNA为模板合成mRNA的过程,表示转录,转录过程所需的酶是RNA聚合酶,该酶催化磷酸二酯键的形成;与mRNA相比DNA特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)。
【小问2详解】
③是以RNA为模板合成DNA的过程,该过程的原料是脱氧核糖核苷酸;治疗乙肝时,通过药物抑制过程③逆转录比抑制过程④翻译的副作用小,这是因为过程③逆转录是乙肝病毒增殖过程中的特有过程,而过程④翻译在人体蛋白质合成过程中也存在,抑制④翻译过程可能会影响人体的蛋白质合成。
【小问3详解】
结合图示可知,脊髓灰质炎病毒的+RNA除了参与病毒组成外,还能做翻译和复制的模板;假设脊髓灰质炎病毒基因组+RNA含有a个碱基,其中G和C占碱基总数的比例为b,病毒的+RNA中G和C的碱基数之和为ab,则+RNA含有A+U的数目为(a-ab)个,脊髓灰质炎病毒的+RNA在复制时,第一步先以病毒基因组+RNA为模板合成子代+RNA,这个过程需要消耗先合成-RNA消耗碱基碱基A和U的数目为(a-ab)个,第二步再以病毒基因组-RNA为模板合成子代+RNA,这个过程需要消耗先合成-RNA消耗碱基碱基A和U的数目还是(a-ab)个,两个步骤共需要含碱基A和U的核糖核苷酸2(a-ab)个,即2a(1-b)。
20. 目前,我国是世界西瓜最大生产和消费国,人们平常食用的普通西瓜是二倍体,其果肉有红瓤和黄瓤之分,由一对等位基因R/r控制,而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大,细胞内有机物含量高、抗逆性强,在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无子西瓜的培育过程,根据所学知识,请回答下列问题:
(1)植株丁的基因型为________,为了确定植株丁的染色体数目已经加倍,可以将丁的细胞用________(填试剂名称)固定形态后制作临时装片,选择处于________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。
(2)图示无子西瓜培育过程中,第二次使用植株丙的花粉处理的目的是________,最终获得的三倍体西瓜无子的原因是_________。
(3)现有一常用于遗传学研究的植物,少一条4号染色体的该单体植株可以正常生活且能正常减数分裂,无4号染色体的该植株不能存活。抗病(E)对感病(e)是显性,位于某对常染色体上,现有感病正常植株、抗病纯合正常植株和纯合的抗病4号染色体单体植株作为实验材料,探究抗病基因是否位于4号染色体上。
实验思路:用________作为亲本杂交获得F1,观察并统计F1中抗病植株与感病植株的比例。
预测结果与结论:
若F1中抗病植株∶感病植株=________,则说明抗病基因不在4号染色体上;
若F1抗病植株∶感病植株=________,则说明抗病基因在4号染色体上。
【答案】(1) ①. RRrr ②. 卡诺氏液 ③. 有丝分裂中期
(2) ①. 刺激三倍体西瓜的子房直接发育为果实 ②. 三倍体植株体内含有3个染色体组,在进行减数分裂时联会紊乱,不能产生配子,因此不能形成种子
(3) ①. 抗病4号染色体单体植株和感病正常植株 ②. 1∶0 ③. 1∶1
【解析】
【分析】题图分析:植株甲与植株乙杂交产生的F1基因型为Rr,植株丙为Rr,植株丁为RRrr,植株戊是三倍体,三倍体西瓜由于减数分裂时,同源染色体联会紊乱,产生正常的配子的概率极低,进而通常表现为无子性状。
【小问1详解】
据图可知,植株甲基因型为RR,植株乙基因型为rr,故F1基因型为Rr。F1(Rr)经秋水仙素处理获得植株丁,由于秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,则丁个体的基因型为RRrr,为了确定植株丁的染色体数目已经加倍,可以将丁的细胞用卡诺氏液固定形态后制作临时装片,选择处于有丝分裂中期(此时细胞的形态和结构最清晰)的细胞进行染色体数目统计。
【小问2详解】
三倍体无子西瓜培育过程中,共两次使用普通西瓜的花粉,其中,第二次使用花粉的目的是刺激三倍体西瓜的子房直接发育成果实。由于三倍体植株体内含有3个染色体组,在进行减数分裂时联会紊乱,不能产生配子,因此不能形成种子,故最终获得的三倍体西瓜无子。
【小问3详解】
抗病 (E)对感病(e)是显性,位于某对常染色体上,现有感病、抗病纯合正常植株与纯合的抗病4号染色体单体植株作为实验材料,探究抗病基因是否位于4号染色体上。由于单体产生的配子类型有两种(含正常染色体数的配子和含有缺少一条染色体的配子),若抗病基因(E)位于4号染色体单体上,则该纯合单体产生的两种配子为一个含有显性(E)基因、一个不含该显性基因(E),相当于该单体产生了一显、一隐两种配子,若相关基因不位于缺失染色体上,则该单体产生一种配子(E),则该实验目的实际转化为检测单体的配子类型,因此设计测交实验,让纯合的抗病4号染色体单体(EE或E0)植株与感病正常植株(ee)作为亲本杂交,获得F1;观察并统计F1的抗病植株与感病植株的比例。若抗病基因不在4号染色体上,则EE×ee→Ee,即F1(Ee)表现全为抗病;若抗病基因在4号染色体上,则E0×ee→Ee∶e0=1∶1,即F1表现抗病(Ee)∶感病(e0)=1∶1。
21. 下图为某家庭的遗传系谱图,甲遗传病由等位基因A/a控制,乙遗传病由等位基因B/b控制,已知甲病的女性发病概率高于男性,Ⅲ-5是乙病致病基因携带者,不考虑突变及基因位于X、Y染色体同源区段的情况。请回答下列相关问题:
(1)由系谱图可知,乙病的遗传方式为____________,Ⅱ-1的基因型为______。
(2)Ⅲ-2是致病基因携带者的概率为______,Ⅲ-2和Ⅲ-7基因型相同的概率为______。
(3)Ⅲ-5与一正常男性婚配,已知该男性的父母均正常,但有一个患乙病的妹妹,则他们生育的孩子中两病均患的概率为______。
(4)若仅考虑甲病,Ⅲ-4与某正常男性婚配,从优生优育的角度分析,他们______(填“能”或“不能”)通过对胎儿性别的选择来避免生出患甲病的孩子,并说明理由:________________。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. BbXaY
(2) ①. 2/3 ②. 5/9
(3)1/12 (4) ①. 不能 ②. Ⅲ-4与正常男性婚配后代中,男性和女性患甲病概率相同
【解析】
【分析】Ⅱ-1与Ⅱ-2不患乙病,生了女儿Ⅲ-1患乙病,说明乙病是常染色体隐性遗传病;甲病的女性发病概率高于男性,说明甲病是伴X显性遗传病。
【小问1详解】
由系谱图可知,Ⅱ-1与Ⅱ-2不患乙病,生了女儿Ⅲ-1患乙病,说明乙病是常染色体隐性遗传病,乙遗传病由等位基因B/b控制,就乙病而言,Ⅱ-1基因型为Bb,甲病的女性发病概率高于男性,说明甲病是伴X显性遗传病,甲遗传病由等位基因A/a控制,就甲病而言,Ⅱ-1基因型为XaY,所以Ⅱ-1的基因型为BbXaY。
【小问2详解】
Ⅱ-1为正常男性,基因型为B_XaY,Ⅱ-2为正常女性,基因型为B_XaXa,Ⅲ-1患乙病,基因型为bb,则Ⅱ-1基因型为BbXaY,Ⅱ-2基因型为BbXaXa。Ⅲ-2为正常男性,基因型为B_XaY,其中BBXaY占1/3,BbXaY占2/3。所以Ⅲ-2是致病基因携带者的概率为2/3,Ⅱ-5患甲病,基因型为B_XAY,Ⅱ-6正常,基因型为B_XaXa,Ⅲ-6患两种病,则Ⅱ-5基因型为BbXAY,Ⅱ-6基因型为BbXaXa,Ⅲ-7正常,基因型为B_XaY,其中BBXaY占1/3,BbXaY占2/3,所以Ⅲ-2和Ⅲ-7基因型相同的概率=(2/3)×(2/3)+(1/3)×(1/3)=5/9。
【小问3详解】
Ⅲ-5与一正常男性婚配,由(2)可知,Ⅲ-5是乙病致病基因携带者,基因型为BbXAXa,已知该男性的父母均正常(B_XaXa×B_XaY),但有一个患乙病的妹妹(bbXaXa),所以该男性的基因型为1/3BBXaY,2/3BbXaY,则他们生育的孩子中两病均患(bbXA_)的概率为2/3×1/4×1/2=1/12。
【小问4详解】
若仅考虑甲病,Ⅲ-4患甲病,基因型为XAX-,Ⅱ-3患甲病,基因型为XAX-,Ⅱ-4正常,基因型为XaY,则Ⅲ-4基因型为XAXa,与正常男性(XaY)婚配,后代中,XAXa(患甲病女性):XaXa(不患甲病女性):XAY(患甲病男性):XaY(不患甲病男性)=1:1:1:1,后代中男性和女性患甲病概率相同,故不能通过对胎儿性别的选择来避免生出患甲病的孩子。
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