内容正文:
高一生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 孟德尔运用假说—演绎法通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. “F2中既有高茎又有矮茎,比例接近3∶1”属于观察现象
B. “体细胞中遗传因子是成对存在的”属于提出假说
C. “测交后代出现了1∶1∶1∶1的表型比例,与预测相符,由此证明对自由组合现象的解释是正确的”属于演绎推理
D. 分离定律和自由组合定律均发生在配子形成的过程中
2. 某研究小组的同学利用甲、乙两容器和两种颜色的小球模拟孟德尔的豌豆一对相对性状杂交实验中F1自交得到F2的过程。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙两容器分别代表雌、雄生殖器官
B. 甲、乙两容器中各放入比例为1∶1的两种颜色的多个小球
C. 从甲、乙两容器中各抓取一个小球并进行组合的过程模拟了等位基因分离和配子随机结合的过程
D. 每次抓取小球记录好后,应将容器内剩余的小球摇匀后重复实验
3. 在果蝇(2n=8)减数分裂形成精子的过程中会出现两次染色体移向细胞两极的情况。下列说法错误的是( )
A. 第一次染色体移向两极时,细胞内核DNA的数目为16
B. 第一次染色体移向两极时,细胞内染色体的形态有5种
C. 第二次染色体移向两极时,细胞内染色体和核DNA的数目分别为4和8
D. 第二次染色体移向两极时,细胞内染色体的形态有4种
4. 某自花传粉植物(2n=16)花粉粒形态是由产生花粉粒的植株基因型决定。将能产生椭圆形花粉粒的植株(AA)做父本,能产生圆形花粉粒的植株(aa)做母本,杂交得到F1,F1自交得到F2.下列说法正确的是( )
A. 若观察到该植物某细胞内着丝粒排列在赤道板上,则该细胞中有16条染色体
B. F1植株产生的花粉粒中椭圆形∶圆形=1∶1
C. F2所有植株产生的花粉粒的基因型中A∶a=3∶1
D. F2植株产生的花粉粒的表型中椭圆形∶圆形=3∶1
5. 下图中横坐标代表分裂间期以及细胞分裂的各时期,纵坐标代表每条染色体上DNA的含量。下列说法错误的是( )
A. m=1,n=2
B. BC代表间期DNA复制的过程
C. 减数分裂过程中CD段会发生同源染色体的分离
D. 有丝分裂过程中DE段会发生细胞的分裂
6. 纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上却找不到甜玉米的籽粒。下列分析错误的是( )
A. 非甜是显性性状
B. 甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒只有一种基因型
C. 非甜玉米果穗上所结的玉米籽粒有纯合子和杂合子两种类型
D. 非甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒与甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒基因型相同
7. 生产中要利用抗病高秆(AAbb)和感病矮秆(aaBB)两个纯合水稻品种,通过杂交育种的方式获得抗病矮秆优良性状的纯合新品种,育种前需要正确预测杂交结果。科研小组将两纯合亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,发现新品种所占比例与实验前依据自由组合定律预测的结果一致。下列说法错误的是( )
A. 若A/a和B/b位于一对同源染色体上,则不能得到预期的比例
B. F2中符合生产要求的新品种占9/16
C. F2不同于亲本的新性状中抗病矮秆个体所占比例为9/10
D. F2中杂合抗病矮秆水稻所占比例为1/2
8. 二倍体雄性动物的某细胞处于细胞分裂过程中,研究发现该细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,由此推断可得出的结论是( )
A. 该细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上
B. 该细胞中同源染色体正在分离
C. 该细胞形成的子细胞将变形成精子
D. 该动物产生的生殖细胞含有10条染色体
9. 大鼠的尖耳和圆耳分别由等位基因R和r控制,黄毛和褐毛分别由等位基因Y和y控制,已知Y/y和R/r是独立遗传的两对等位基因。让多只基因型为YyRr的雌雄大鼠做亲本,自由交配得到若干只F1,已知基因型为YY和rr的个体胚胎致死。下列说法正确的是( )
A. R和r应位于一个DNA分子的两条链上
B. F1的性状分离比为:尖耳黄毛∶圆耳黄毛=8∶3
C. F1表型为尖耳黄毛的大鼠中,基因型为YyRr的个体约占2/3
D. F1中纯合子占1/6
10. 已知控制某相对性状的等位基因A/a位于性染色体上且雌雄均有显性和隐性个体。为探究A/a的具体位置,科研小组选用一只隐性性状的雌性个体与一只显性性状的雄性个体杂交,欲根据子代的表型与性别的关系判断基因A/a在性染色体上的位置。下列说法错误的是( )
A. 根据雌雄均有显性和隐性个体可判断出基因A/a不位于Y染色体上
B. 若子代雌性均为显性、雄性均为隐性,则基因A/a只位于X染色体上
C. 若子代雌性均为隐性、雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
D. 若子代雌性和雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
11. 剪秋萝是XY型性别决定的高等植物,它的叶形受等位基因A和a控制,株高受等位基因B和b控制。现将表型为圆叶矮身的雌雄株杂交,统计F1各表型发现,无论雌雄株圆叶∶披针叶均为2∶1,雌株全部为矮身,雄株中高身∶矮身∶=1∶1.下列说法错误的是( )
A. 亲代的基因型分别为AaXBY和AaXBXb
B. 若只考虑控制叶形和株高的基因,则F1雌株中纯合子占1/6
C. 让F1中雌雄株杂交,F2中圆叶∶披针叶=5∶4
D. 让F1中矮身雌雄株杂交,F2中矮身∶高身=7∶1
12. 研究发现,果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因A/a控制。研究小组利用多只长翅果蝇进行单对交配(每个培养瓶中只有1只雌果蝇和1只雄果蝇),统计发现子代果蝇细胞内染色体数目与亲代相同,且长翅∶残翅=3∶1,据此无法判断的是( )
A. 长翅性状由A基因控制
B. 亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C. 等位基因A/a位于常染色体上还是X染色体上
D. 等位基因A/a在雌果蝇体细胞中是否成对存在
13. 将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养,大肠杆菌在培养基中不断分裂和生长。下列说法合理的是( )
A. 复制过程中DNA的解旋不需要能量的驱动
B. DNA聚合酶只能催化在子链的5′端添加新的脱氧核苷酸
C. 新合成的两条子链中(A+T)/(G+C)相同
D. 复制3次形成的子代DNA中有1/8不含14N
14. RNA在生物体的生命活动中发挥着重要作用,其主要由mRNA、rRNA和tRNA组成。下列说法正确的是( )
A. tRNA的3′端是结合氨基酸的部位
B. rRNA和tRNA之间的配对保证了翻译能够顺利进行
C. 核糖体与mRNA的结合部位会形成1个tRNA的结合位点
D. mRNA终止密码延迟出现时,翻译合成的肽链比正常肽链短
15. 真核细胞内中心法则中遗传信息通过DNA的复制、转录和翻译不断传递的过程,体现了生命是物质、能量和信息的统一体。下列说法正确的是( )
A. 不同生物体中蛋白质不同的根本原因是mRNA不同
B. DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
C. 翻译过程中充当“翻译者”角色的是tRNA
D. 密码子的简并性是指所有生物共用一套遗传密码
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,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 粗糙链孢霉(2n=14)是一种生长于面包上的多细胞霉菌,其生殖器官子囊中通常含有的8个子囊孢子是由一个合子先经过一次减数分裂再经历一次有丝分裂后直接产生,已知子囊孢子的大小由等位基因R(大型)和r(小型)控制。基因型为RR和rr的粗糙链孢霉杂交产生F1合子。下列说法正确的是( )
A. 子囊孢子中染色体的数目为14条
B. 子囊孢子的表型和比例即为子代个体的基因型和比例
C. F1合子产生子囊孢子的表型和比例可直接用于验证基因的分离定律
D. 若F2合子来自Rr自交,则该合子产生的子囊孢子有3种类型
17. 某遗传病是由只位于X染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,当基因A、B同时存在时个体表现正常,其余情况均患病。下图表示该遗传病的家族系谱图,已知据I1的基因型推断,其生育的儿子一定患病。下列说法正确的是( )
A. 控制该遗传病的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B. I1的基因型为XAbXaB
C. I1与II2基因型相同的概率为50%
D. Ⅲ1患病概率为50%
18. 某噬菌体遗传物质是单链环状DNA,基因测序时发现其存在重叠基因(两个或两个以上的基因共用一段DNA序列)现象,部分基因的具体结构如下图所示(图中的Met、Ser、Gln等表示氨基酸)。下列说法错误的是( )
A. 该噬菌体DNA中有2个游离的磷酸基团
B. D基因编码蛋白质与E基因编码的蛋白质中有90个氨基酸序列完全相同
C. 若该噬菌体DNA中碱基A占20%,则碱基G占30%
D. 图中D、E、J三个基因转录过程中子链的延伸方向相同
19. 果蝇中控制翅型的基因位于常染色体上,野生型长翅果蝇种群中出现甲乙两种短翅突变体纯合子(均为单基因隐性突变)。为确定两种突变体变异基因所在位置,让两突变体杂交获得F1,F1随机交配获得F2.不考虑其他的变异出现,下列说法正确的是( )
A. 若F1表现为短翅,则突变体甲是突变体乙的等位突变体
B. 若F1表现长翅,则F1测交后代表现为长翅∶短翅=1∶1
C. 若F2表现为长翅∶短翅=1∶1或9∶7,则翅长性状由两对等位基因控制
D. 若翅长性状由一对等位基因控制,则甲乙杂交的后代一定表现为短翅
20. 小鼠体内的等位基因A/a位于常染色体上,A的表达产物能促进小鼠生长,a的表达产物则无此功能。研究发现,减数分裂过程中,雌配子中A/a会发生甲基化而无法表达,雄配子中A/a则会发生去甲基化。下图是生长缺陷雄鼠Aa和生长正常雌鼠Aa减数分裂产生配子的情况。下列说法正确的是( )
A. 雄鼠中的A基因来自父本
B. 图示雄鼠的A基因和雌鼠的a基因在减数分裂过程中碱基序列发生改变
C. 图示雌鼠和雄鼠交配后,F1小鼠体型正常∶体型矮小=1∶1
D. 上述小鼠体型是否正常的遗传属于表观遗传
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 有性生殖是指通过两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。有性生殖能够保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性:还赋予了同种生物不同个体更加丰富的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,使拥有该生殖方式的生物在自然选择中呈现出明显的优越性。
(1)有性生殖能够赋予同种生物不同个体更加丰富多样性的原因是:从细胞水平上分析,减数分裂时发生的________的多样性,导致不同配子间遗传物质存在差异,加上受精过程中________的行为特点,导致同一双亲的后代呈现出多样性。
(2)染色体的互换发生在________(填具体的分裂时期),该互换是指在________间发生缠绕,进而完成两者间相应片段的交换。
(3)细胞分裂过程中末端端粒单侧端粒丢失后染色体极不稳定,在着丝粒分裂后向两极移动时,端粒丢失处的姐妹染色单体可能会形成“染色体桥”或“染色体环”,具体过程如上图所示。由此推测,在________(填具体分裂时期)能够观察到“染色体桥”或“染色体环”结构。
(4)有丝分裂时,“染色体桥”会在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,因此,与正常有丝分裂产生的子细胞相比,该子细胞中染色体数目________(填“会”或“不会”)发生改变。
(5)减数分裂时,互锁在一起的2个“染色体环”会随机交换部分染色体片段后分开。再分别进入2个子细胞,交换部分的大小可以不相等且位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee(E/e位于Ⅱ号染色体),减数分裂过程中Ⅱ号染色体间形成了“染色体环”,不考虑染色体互换现象或其他变异的出现,请回答:①卵细胞基因组成最多有________种可能性;②若卵细胞为E,则第二极体可能为________。
22. 果蝇是遗传学研究中常用的实验材料,已知控制果蝇体色的等位基因位于常染色体上,为进一步探究体色性状的遗传方式,某研究小组进行了如下所示的三组实验,已知亲本为纯合子。
(1)根据以上杂交结果可以确定,果蝇体色性状至少由________对独立遗传的等位基因控制,褐身为________(填“隐性纯合子”或“显性纯合子”)。
(2)实验一中,F2黑身中纯合子所占的比例为________。F1自由交配产生F2时,若雌配子均存活,雄配子中含有A的50%致死、含a基因的均存活,则F2出现的性状分离比为应为________(写出性状及其对应的比例)。
(3)实验二中,F1产生的雌雄配子随机结合时,基因的组合形式有________种;若让F2黑身性状中每种基因型的雌雄个体分别进行自由交配,其子代全部表现为黑身性状的个体在F2黑身性状中所占的比例为________。若此果蝇存在AA基因型一半致死现象,则F2中的性状分离比应为________(写出性状及其对应的比例)。
(4)实验三中,F1自由交配产生F2的过程中,雌雄配子的结合方式有________种,F2黑身中杂合子所占的比例为________。
23. 研究人类的某些性状时发现,眼白化病(致病基因为A或a)表现出患病男性明显多于患病女性的特点。脱发会引起秃顶,秃顶基因位于常染色体上,男性只要出现B基因即为秃顶,女性只有在基因型为BB的情况下才表现出秃顶性状。
(1)眼白化病的遗传方式为________,该类遗传方式的遗传特点为________。
(2)已知夫妻双方均为秃顶,后代出现非秃顶个体,该非秃顶个体的性别为________,二胎孩子为非秃顶的概率为________。
(3)下图为秃顶和眼白化患者的两个家族系谱图,已知I1没有眼白化病的致病基因。据图分析,I3的基因型为________,II4的基因型为________。II1和II2婚配后,生育秃顶女儿的概率为________,后代为眼正常非秃顶孩子的概率为________。
24. 番茄是雌雄同花植物,花朵开放后可自花授粉也可异花授粉。已知等位基因M\m位于Ⅱ号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育;基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。另有一对等位基因R和r分别控制果实的红色和黄色。
(1)基因型为Mm的植株与基因型为mm的植株作亲本杂交得到F1,亲本中作母本的是________,该杂交中对母本进行的操作是________,F1中雄性不育植株所占比例为________。
(2)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为________。
(3)为确定等位基因R/r是否位于Ⅱ号染色体上,研究小组做如下实验:选用可育大花红果MmRr自交,统计子代花大小和果实颜色的性状分离比。若出现________(写出性状及其对应的比例)的性状分离比,则两种情况均可确定R/r位于Ⅱ号染色体上;若出现________(写出性状及其对应的比例)的性状分离比,则可确定R/r不位于Ⅱ号染色体上。
(4)实验证明,R、r不位于Ⅱ号染色体上,以MmRr为亲本连续种植,若每代均随机授粉,则F2中可育红果植株所占比例为________。
25. 研究发现秀丽隐杆线虫细胞内的lin-4基因及其转录产物lin-4可对神经系统的时序转换过程进行调控,调控过程如图所示,其中a、b代表过程,①②③代表物质。miRNA(微小RNA)能组装成RISC(沉默复合体)-miRNA复合物,靶向到达mRNA,通过与mRNA中非翻译区不完全匹配来识别并结合靶序列,诱导mRNA降解,从而对靶基因的翻译起到调控作用。
(1)完成a过程需要的酶是________,其具体作用为________。
(2)b过程中④的移动方向是________,一个①上结合多个④的意义是________。
(3)a、b过程中碱基互补配对方式________(填:“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”),理由是________。
(4)lin-4基因对lin-14蛋白质编码基因的表达具有________(填:“促进”或“抑制”)作用,原因是________。
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 孟德尔运用假说—演绎法通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. “F2中既有高茎又有矮茎,比例接近3∶1”属于观察现象
B. “体细胞中遗传因子是成对存在的”属于提出假说
C. “测交后代出现了1∶1∶1∶1的表型比例,与预测相符,由此证明对自由组合现象的解释是正确的”属于演绎推理
D. 分离定律和自由组合定律均发生在配子形成的过程中
【答案】C
【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。
【详解】A、“F2中既有高茎又有矮茎,比例接近3∶1”是孟德尔通过实验观察到的现象,属于观察现象阶段,A正确;
B、“体细胞中遗传因子是成对存在的”是孟德尔为解释性状分离现象提出的假说内容之一,属于提出假说阶段,B正确;
C、“测交后代出现1∶1∶1∶1的表型比例”是实际实验结果,属于实验验证阶段,而非演绎推理。演绎推理是根据假说预测测交结果(如预期比例),而非验证结果,C错误;
D、分离定律(同源染色体分离)和自由组合定律(非同源染色体自由组合)均发生在减数分裂形成配子的过程中,D正确。
故选C。
2. 某研究小组的同学利用甲、乙两容器和两种颜色的小球模拟孟德尔的豌豆一对相对性状杂交实验中F1自交得到F2的过程。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙两容器分别代表雌、雄生殖器官
B. 甲、乙两容器中各放入比例为1∶1的两种颜色的多个小球
C. 从甲、乙两容器中各抓取一个小球并进行组合的过程模拟了等位基因分离和配子随机结合的过程
D. 每次抓取小球记录好后,应将容器内剩余的小球摇匀后重复实验
【答案】D
【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、用小桶分别代表雌雄生殖器官,两小桶内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合。
【详解】A、甲、乙容器分别模拟雌、雄生殖器官,用于产生雌雄配子,A正确;
B、F₁为杂合子(如Yy),形成配子时等位基因分离,甲、乙容器中需放入比例为1:1的两种小球,B正确;
C、从甲、乙容器抓取小球模拟了等位基因分离,小球并进行组合的过程模拟了配子随机结合的过程,C正确;
D、每次抓取小球记录好后,应将抓取小球重新放入容器内,再摇匀重复实验,确保每次抓取概率相同,D错误。
故选D。
3. 在果蝇(2n=8)减数分裂形成精子过程中会出现两次染色体移向细胞两极的情况。下列说法错误的是( )
A. 第一次染色体移向两极时,细胞内核DNA的数目为16
B. 第一次染色体移向两极时,细胞内染色体的形态有5种
C. 第二次染色体移向两极时,细胞内染色体和核DNA的数目分别为4和8
D. 第二次染色体移向两极时,细胞内染色体的形态有4种
【答案】C
【解析】
【分析】出现两次染色体排列在细胞中央的时期分别是减数第一次分裂的中期和减数第二次分裂的中期;两次染色体移向细胞两极分别是减数第一次分裂的后期和减数第二次分裂的后期。
【详解】A、第一次染色体移向两极(减数第一次分裂后期)时,细胞内的染色体已完成复制,每条染色体含2个姐妹染色单体,核DNA数目为16(8条染色体×2),A正确;
B、果蝇(2n=8)有3对常染色体和1对性染色体(XY)。减数第一次分裂时,同源染色体分离,此时细胞内染色体形态包括3种常染色体(同源对形态相同)和2种性染色体(X与Y形态不同),共5种形态,B正确;
C、第二次染色体移向两极(减数第二次分裂后期)时,姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍为8,核DNA数目为8(此时每条染色体仅含1个DNA),C错误;
D、减数第二次分裂后期,细胞中染色体形态由次级精母细胞的染色体组成决定。若未发生交叉互换,次级精母细胞分裂后染色体形态为3种常染色体(各1对)和1种性染色体(X或Y),共4种形态,D正确。
故选C。
4. 某自花传粉植物(2n=16)花粉粒形态是由产生花粉粒的植株基因型决定。将能产生椭圆形花粉粒的植株(AA)做父本,能产生圆形花粉粒的植株(aa)做母本,杂交得到F1,F1自交得到F2.下列说法正确的是( )
A. 若观察到该植物某细胞内着丝粒排列在赤道板上,则该细胞中有16条染色体
B. F1植株产生的花粉粒中椭圆形∶圆形=1∶1
C. F2所有植株产生的花粉粒的基因型中A∶a=3∶1
D. F2植株产生的花粉粒的表型中椭圆形∶圆形=3∶1
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律实质:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;当细胞进行减数分裂,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子当中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、若细胞处于有丝分裂中期或减数第二次分裂中期,着丝粒均排列在赤道板上。该植物体细胞染色体数为16条(2n=16),有丝分裂中期染色体数为16条,而减数第二次分裂中期染色体数为8条。因此,观察到赤道板排列的细胞可能含8或16条染色体,A错误;
B、F1基因型为Aa,其花粉粒形态由产生花粉粒的植株基因型(Aa)决定,显性性状为椭圆形,故花粉粒表型全为椭圆形,椭圆形∶圆形=1∶0,B错误;
C、F2植株基因型为AA(25%)、Aa(50%)、aa(25%)。AA植株花粉全为A,Aa植株花粉A∶a=1∶1,aa植株花粉全为a。F2所有植株产生的花粉基因型比例为(25%×100% + 50%×50%)A∶(50%×50% + 25%×100%)a = 50%∶50%,即A∶a=1∶1,C错误;
D、F2中AA和Aa植株(共75%)产生的花粉表型均为椭圆形,aa植株(25%)的花粉形态为圆形,故F2植株产生的花粉粒的表型中椭圆形∶圆形=3∶1,D正确。
故选D。
5. 下图中横坐标代表分裂间期以及细胞分裂的各时期,纵坐标代表每条染色体上DNA的含量。下列说法错误的是( )
A. m=1,n=2
B. BC代表间期DNA复制的过程
C. 减数分裂过程中CD段会发生同源染色体的分离
D. 有丝分裂过程中DE段会发生细胞的分裂
【答案】D
【解析】
【分析】该图既可以表示有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化,也可以表示减少分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化;如果是有丝分裂,则BC表示间期,CD表示有丝分裂前期、中期、DF表示有丝分裂后期、末期;如果是减数分裂,BC表示减数分裂前的间期,CD表示减Ⅰ和减Ⅱ的前期、中期,DF表示减Ⅱ后期、末期。
【详解】 A、未复制时,每条染色体含有1个DNA分子,复制后,每条染色体含有2个DNA分子,所以m=1,n=2,A正确;
B、BC段表示DNA复制过程,每条染色体上的DNA分子数目加倍,B正确;
C、CD段每条染色体含有2个DNA分子,可表示有丝分裂前期,中期,减数第一次分裂,减数第二次分裂前期,中期,减数分裂过程中CD段一部分可以表示减数第一次分裂,其后期同源染色体分离,C正确;
D、如果曲线表示有丝分裂过程,则DE段则为有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞分裂发生在有丝分裂末期,D错误。
故选D。
6. 纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上却找不到甜玉米的籽粒。下列分析错误的是( )
A. 非甜是显性性状
B. 甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒只有一种基因型
C. 非甜玉米果穗上所结的玉米籽粒有纯合子和杂合子两种类型
D. 非甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒与甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒基因型相同
【答案】D
【解析】
【分析】玉米为单性花、雌雄同株植物,间行种植时,既有自花传粉(自交)也有异花传粉(杂交)。甜玉米果穗上籽粒由甜玉米(母本)的雌花接受花粉发育而来,非甜玉米果穗上的籽粒由非甜玉米(母本)的雌花接受花粉发育而来。根据题干现象可判断显隐性关系,并分析各选项基因型。
【详解】A、甜玉米果穗上出现非甜籽粒,说明甜玉米(隐性性状,tt)接受了非甜玉米(显性性状,TT)的花粉,子代基因型为Tt,表现为显性性状(非甜),因此非甜是显性性状,A正确;
B、甜玉米果穗上的非糖籽粒均为杂交所得(母本tt,父本TT),基因型均为Tt,B正确;
C、非甜玉米果穗上的籽粒可能来自自交(父本TT,子代TT)或杂交(父本tt,子代Tt),因此包含纯合子(TT)和杂合子(Tt),C正确;
D、非甜玉米果穗上的非甜籽粒基因型为TT或Tt,而甜玉米果穗上的非甜籽粒基因型均为Tt,两者基因型不完全相同,D错误。
故选D。
7. 生产中要利用抗病高秆(AAbb)和感病矮秆(aaBB)两个纯合水稻品种,通过杂交育种的方式获得抗病矮秆优良性状的纯合新品种,育种前需要正确预测杂交结果。科研小组将两纯合亲本杂交得到F1,F1自交得到F2,发现新品种所占比例与实验前依据自由组合定律预测的结果一致。下列说法错误的是( )
A. 若A/a和B/b位于一对同源染色体上,则不能得到预期的比例
B. F2中符合生产要求的新品种占9/16
C. F2不同于亲本的新性状中抗病矮秆个体所占比例为9/10
D. F2中杂合抗病矮秆水稻所占比例为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】亲本为AAbb(抗病高秆)和aaBB(感病矮秆),F1为AaBb(抗病矮秆),F1自交后F2的表型及比例需根据基因是否独立遗传判断。题目明确F2结果符合自由组合定律,说明A/a和B/b位于不同的同源染色体上。
【详解】A、根据题意可知,F1自交得到F2,发现新品种所占比例与实验前依据自由组合定律预测的结果一致,说明两对基因遵循自由组合定律,抗病矮秆的新品种(A-B-)所占比例为9/16,若A/a和B/b位于一对同源染色体上,则两对基因连锁,根据亲本基因型可知A和b连锁,a和B连锁,则子一代产生的配子种类和比例为Ab∶aB=1∶1,子二代AAbb∶AaBb∶aaBB=1∶2∶1,抗病矮秆的新品种(A-B-)所占比例为1/2,不能得到预期的比例,A正确;
B、F2中符合生产要求的纯合抗病矮秆(AABB)比例为1/16(AA概率1/4,BB概率1/4,相乘为1/16),而非9/16,B错误;
C、F2中不同于亲本的新性状为抗病矮秆(A_B_,占9/16)和感病高秆(aabb,占1/16),抗病矮秆占两者总和的9/16 ÷ 10/16=9/10,C正确;
D、F2中抗病矮秆的(A_B_)占9/16,其中纯合体(AABB)占1/16,杂合子占8/16=1/2,D正确。
故选B。
8. 二倍体雄性动物的某细胞处于细胞分裂过程中,研究发现该细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,由此推断可得出的结论是( )
A. 该细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上
B. 该细胞中同源染色体正在分离
C. 该细胞形成的子细胞将变形成精子
D. 该动物产生的生殖细胞含有10条染色体
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息,该细胞处于分裂过程中,含有10条染色体和10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷。结合二倍体雄性动物的细胞分裂特点,可推断该细胞处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、着丝粒排列在赤道板上发生在中期,而细胞膜凹陷表明处于末期,A错误;
B、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,此时染色体应含两个DNA分子,与题干DNA数目不符,B错误;
C、该细胞为次级精母细胞,分裂形成的子细胞是精细胞,需变形为精子,C正确;
D、细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,可推断该细胞处于减数第二次分裂末期,故二倍体动物的生殖细胞含n=5条染色体,而非10条,D错误。
故选C。
9. 大鼠的尖耳和圆耳分别由等位基因R和r控制,黄毛和褐毛分别由等位基因Y和y控制,已知Y/y和R/r是独立遗传的两对等位基因。让多只基因型为YyRr的雌雄大鼠做亲本,自由交配得到若干只F1,已知基因型为YY和rr的个体胚胎致死。下列说法正确的是( )
A. R和r应位于一个DNA分子的两条链上
B. F1的性状分离比为:尖耳黄毛∶圆耳黄毛=8∶3
C. F1表型为尖耳黄毛的大鼠中,基因型为YyRr的个体约占2/3
D. F1中纯合子占1/6
【答案】C
【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、等位基因R和r位于同源染色体的不同DNA分子上,而非同一DNA的两条链,A错误;
B、Y/y基因中,YY和yy致死,存活个体均为Yy(黄毛)。R/r基因中,尖耳(R_):圆耳(rr)=3:1。因此,尖耳黄毛:圆耳黄毛=3:1,而非8:3,B错误;
C、尖耳黄毛的基因型为YyRR(25%)和YyRr(50%),其中YyRr占50%/(25%+50%)=2/3,C正确;
D、纯合子需所有等位基因纯合,但YY和yy致死,R/r中纯合(RR/rr)但Y为杂合(Yy),故无存活纯合子,D错误。
故选C。
10. 已知控制某相对性状的等位基因A/a位于性染色体上且雌雄均有显性和隐性个体。为探究A/a的具体位置,科研小组选用一只隐性性状的雌性个体与一只显性性状的雄性个体杂交,欲根据子代的表型与性别的关系判断基因A/a在性染色体上的位置。下列说法错误的是( )
A. 根据雌雄均有显性和隐性个体可判断出基因A/a不位于Y染色体上
B. 若子代雌性均为显性、雄性均为隐性,则基因A/a只位于X染色体上
C. 若子代雌性均为隐性、雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
D. 若子代雌性和雄性均为显性,则基因A/a位于X和Y染色体的同源区段
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y的同源区段有相同或等位基因。X、Y的非同源区段,没有相同或等位基因,其上的基因是X特有或Y特有。同源区段或非同源区段上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。可用假说—演绎法对题干中基因位置进行分析。
【详解】A、雌性个体有显性和隐性个体,由于雌性个体没有Y染色体,则基因A/a不位于Y染色体上,A正确;
B、用假说—演绎法分析:若基因A/a只位于XY的同源区段,题中XaXa×XAYa杂交,子代基因型是XAXa、XaYa,表现型是雌性均为显性、雄性均为隐性,B错误;
CD、若基因A/a位于X和Y染色体的同源区段,题中可能是XaXa×XAYA、XaXa×XAYa、XaXa×XaYA,子代表现型依次是(雌性和雄性均为显性)、(雌性均为显性、雄性均为隐性)、(雌性均为隐性、雄性均为显性),CD正确。
故选B。
11. 剪秋萝是XY型性别决定的高等植物,它的叶形受等位基因A和a控制,株高受等位基因B和b控制。现将表型为圆叶矮身的雌雄株杂交,统计F1各表型发现,无论雌雄株圆叶∶披针叶均为2∶1,雌株全部为矮身,雄株中高身∶矮身∶=1∶1.下列说法错误的是( )
A. 亲代的基因型分别为AaXBY和AaXBXb
B. 若只考虑控制叶形和株高的基因,则F1雌株中纯合子占1/6
C. 让F1中雌雄株杂交,F2中圆叶∶披针叶=5∶4
D. 让F1中矮身雌雄株杂交,F2中矮身∶高身=7∶1
【答案】C
【解析】
【分析】叶形(圆叶、披针叶)由常染色体等位基因A/a控制,株高(矮身、高身)由X染色体等位基因B/b控制。根据F1表型比例,可推断叶形显性纯合(AA)致死,株高性状为伴性隐性遗传。
【详解】A、亲代均为圆叶矮身,叶形基因型为Aa(圆叶),株高基因型为雌株XBXb、雄株XBY。因F1雄株高身∶矮身=1∶1,说明母方携带Xb,父方携带Y。亲代基因型为AaXBXb(雌)和AaXBY(雄),A正确;
B、F1雌株叶形基因型为2/3 Aa、1/3 aa,株高基因型为1/2 XBXB、1/2 XBXb。纯合子需同时满足aa和XBXB,概率为1/3(aa) × 1/2(XBXB)=1/6,B正确;
C、F1雌雄叶形基因型均为2/3 Aa、1/3 aa。杂交时,雌雄配子A占比1/3,a占比2/3。F2中AA(致死)占1/9,Aa占4/9,aa占4/9,存活比例为圆叶(Aa)∶披针叶(aa)=1∶1,而非5∶4,C错误;
D、F1矮身雌株(1/2 XBXB、1/2 XBXb)与雄株(XBY)杂交,雌配子XB占3/4、Xb占1/4,雄配子XB占1/2、Y占1/2。F2雄株中高身(XbY)占1/4,矮身占7/8,比例7∶1,D正确;
故选C。
12. 研究发现,果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因A/a控制。研究小组利用多只长翅果蝇进行单对交配(每个培养瓶中只有1只雌果蝇和1只雄果蝇),统计发现子代果蝇细胞内染色体数目与亲代相同,且长翅∶残翅=3∶1,据此无法判断的是( )
A. 长翅性状由A基因控制
B. 亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C. 等位基因A/a位于常染色体上还是X染色体上
D. 等位基因A/a在雌果蝇体细胞中是否成对存在
【答案】C
【解析】
【分析】根据子代性状分离比3:1,可推断亲本均为杂合子,但无法确定等位基因的位置。
【详解】A、子代出现残翅(隐性性状),说明长翅为显性性状,由显性基因A控制,A错误;
B、子代出现隐性性状,说明亲代至少含有一个隐性基因,即亲代雌蝇为杂合子(Aa),B错误;
C、若等位基因位于常染色体(Aa×Aa)或X染色体(如XAXa×XAY),子代均可出现3:1的性状分离比,因此无法确定基因位置,C正确;
D、雌果蝇为二倍体,若为杂合子(Aa或XAXa),体细胞中等位基因必然成对存在,D错误。
故选C。
13. 将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌置于以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养,大肠杆菌在培养基中不断分裂和生长。下列说法合理的是( )
A. 复制过程中DNA的解旋不需要能量的驱动
B. DNA聚合酶只能催化在子链的5′端添加新的脱氧核苷酸
C. 新合成的两条子链中(A+T)/(G+C)相同
D. 复制3次形成的子代DNA中有1/8不含14N
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂前的间期;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、DNA复制时,解旋酶需要打开双螺旋结构,此过程消耗ATP提供能量,因此解旋需要能量驱动,A错误;
B、子链延伸的方向为5′→3′,因此DNA聚合酶只能催化在子链的3′端添加新的脱氧核苷酸,B错误;
C、新合成的两条子链分别为模板链互补,而两条模板链之间碱基互补,因此新合成的两条子链为互补链,根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,即互补链中(A+T)和(G+C)的总量相等,因此两条子链中(A+T)/(G+C)的比值相同,C正确;
D、初始DNA为15N/15N,复制3次后共产生8个DNA分子。由于培养基中氮源为14N,所有新合成的DNA链均含14N,因此所有子代DNA均含14N,不含14N的DNA数量为0,D错误。
故选C。
14. RNA在生物体的生命活动中发挥着重要作用,其主要由mRNA、rRNA和tRNA组成。下列说法正确的是( )
A. tRNA的3′端是结合氨基酸的部位
B. rRNA和tRNA之间的配对保证了翻译能够顺利进行
C. 核糖体与mRNA的结合部位会形成1个tRNA的结合位点
D. mRNA终止密码延迟出现时,翻译合成的肽链比正常肽链短
【答案】A
【解析】
【分析】基因控制蛋白质的合成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mRNA的过程,主要在细胞核中进行;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【详解】A、tRNA的长臂端即3′端是结合氨基酸的部位,A正确;
B、翻译过程中,tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对,而rRNA是核糖体的组成成分,不直接与tRNA配对,B错误;
C、核糖体与mRNA结合时,其内部有两个tRNA结合位点(P位和A位),用于同时容纳两个携带氨基酸的tRNA,C错误;
D、若终止密码子延迟出现,翻译会继续读取后续密码子,导致肽链延长而非缩短;终止密码子提前才会使肽链变短,D错误。
故选A。
15. 真核细胞内中心法则中遗传信息通过DNA的复制、转录和翻译不断传递的过程,体现了生命是物质、能量和信息的统一体。下列说法正确的是( )
A. 不同生物体中蛋白质不同的根本原因是mRNA不同
B. DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
C. 翻译过程中充当“翻译者”角色是tRNA
D. 密码子的简并性是指所有生物共用一套遗传密码
【答案】C
【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。
【详解】A、基因指导蛋白质合成,不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA不同,mRNA的不同是直接原因,A错误;
B、DNA聚合酶结合DNA进行复制,RNA聚合酶也结合DNA(启动子区域)进行转录,而非RNA,B错误;
C、翻译时,tRNA通过反密码子识别mRNA的密码子并搬运相应氨基酸,充当“翻译者”角色,C正确;
D、密码子的简并性指一个氨基酸对应多个密码子,而所有生物共用一套密码子是密码子的通用性,D错误。
故选C。
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,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 粗糙链孢霉(2n=14)是一种生长于面包上的多细胞霉菌,其生殖器官子囊中通常含有的8个子囊孢子是由一个合子先经过一次减数分裂再经历一次有丝分裂后直接产生,已知子囊孢子的大小由等位基因R(大型)和r(小型)控制。基因型为RR和rr的粗糙链孢霉杂交产生F1合子。下列说法正确的是( )
A. 子囊孢子中染色体的数目为14条
B. 子囊孢子的表型和比例即为子代个体的基因型和比例
C. F1合子产生子囊孢子的表型和比例可直接用于验证基因的分离定律
D. 若F2合子来自Rr自交,则该合子产生的子囊孢子有3种类型
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂。
【详解】A、合子为二倍体(2n=14),减数分裂后子囊孢子为单倍体(n=7),再经一次有丝分裂仍为7条染色体,A错误;
B、子囊孢子为单倍体,表型直接由基因型决定,表型比例(1:1)即基因型比例(R:r=1:1),B正确;
C、F₁合子(Rr)减数分裂时等位基因分离,产生R和r的孢子比例为1:1,子囊中4个R和4个r的表型比例可直接验证基因分离定律,C正确;
D、若F₂合子来自Rr自交,其基因型可能为RR、Rr、rr。RR合子产生全R孢子,Rr合子产生R和r孢子(1:1),rr合子产生全r孢子,单个合子最多产生2种孢子,D错误。
故选C。
17. 某遗传病是由只位于X染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,当基因A、B同时存在时个体表现正常,其余情况均患病。下图表示该遗传病的家族系谱图,已知据I1的基因型推断,其生育的儿子一定患病。下列说法正确的是( )
A. 控制该遗传病的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B. I1的基因型为XAbXaB
C. I1与II2基因型相同的概率为50%
D. Ⅲ1患病的概率为50%
【答案】BD
【解析】
【分析】已知该遗传病由位于X染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,说明这两对等位基因不遵循基因自由组合定律,当基因A、B同时存在时表现正常,其余情况均患病。
【详解】A、该遗传病是由位于X染色体上的两对等位基因(A/a和B/b)控制,两对基因连锁,不符合基因的自由组合定律,A错误;
B、Ⅰ1个体表现正常,生育的儿子都会患病,则其X染色体上不会同时出现A和B,基因型为XAbXaB,B正确;
C、Ⅰ2基因型为XABY,则Ⅱ2号个体的基因型是XABXAb或XABXaB,Ⅰ1与Ⅱ2基因型相同的概率为0,C错误;
D、Ⅱ2个体的基因型为1/2XABXAb或1/2XABXaB,Ⅱ4个体基因型为XABY,两者婚配生出的Ⅲ1为男孩,男孩患病的概率是(1/2) × (1/2) + (1/2) × (1/2) =1/2,D正确。
故选BD。
18. 某噬菌体的遗传物质是单链环状DNA,基因测序时发现其存在重叠基因(两个或两个以上的基因共用一段DNA序列)现象,部分基因的具体结构如下图所示(图中的Met、Ser、Gln等表示氨基酸)。下列说法错误的是( )
A. 该噬菌体DNA中有2个游离的磷酸基团
B. D基因编码的蛋白质与E基因编码的蛋白质中有90个氨基酸序列完全相同
C. 若该噬菌体DNA中碱基A占20%,则碱基G占30%
D. 图中D、E、J三个基因转录过程中子链的延伸方向相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】该噬菌体的遗传物质是单链环状DNA,单链环状DNA没有游离的磷酸基团;双链DNA中满足嘌呤等于嘧啶而单链DNA不一定满足。
【详解】A、该噬菌体的遗传物质是单链环状DNA,单链环状DNA没有游离的磷酸基团,A错误;
B、 D基因和E基因存在重叠序列,但它们的起始和终止位置不同,编码的蛋白质中相同氨基酸序列的数量不是90个(需要考虑阅读框等问题 ),B错误;
C、单链DNA中碱基A占20%,不能得出碱基G占30%,因为单链DNA不遵循碱基互补配对原则(A与T、G与C数量不一定相等 ),C错误;
D、同一DNA分子上不同基因转录时,子链延伸方向都是5’到3’,所以D、E、J三个基因转录过程中子链的延伸方向相同,D正确。
故选ABC 。
19. 果蝇中控制翅型的基因位于常染色体上,野生型长翅果蝇种群中出现甲乙两种短翅突变体纯合子(均为单基因隐性突变)。为确定两种突变体变异基因所在位置,让两突变体杂交获得F1,F1随机交配获得F2.不考虑其他的变异出现,下列说法正确的是( )
A. 若F1表现为短翅,则突变体甲是突变体乙的等位突变体
B. 若F1表现为长翅,则F1测交后代表现为长翅∶短翅=1∶1
C. 若F2表现为长翅∶短翅=1∶1或9∶7,则翅长性状由两对等位基因控制
D. 若翅长性状由一对等位基因控制,则甲乙杂交的后代一定表现为短翅
【答案】ACD
【解析】
【分析】在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合,互不干扰,各自独立分配到配子中去。
【详解】A、假设控制长翅和短翅的基因用A/a代表,若F1表现为短翅,说明甲、乙的突变基因互为等位(如a1a1×a2a2→a1a2,隐性纯合表现为短翅),因此甲和乙是同一基因的不同隐性突变体,即突变体甲是突变体乙的等位突变体,A正确;
B、若F1表现为长翅,说明甲、乙的突变位于不同基因(如aaBB×AAbb→AaBb,显性存在时表现为长翅),测交时,F1(AaBb)与隐性纯合体(aabb)杂交,子代基因型为AaBb(长翅)、Aabb(短翅)、aaBb(短翅)、aabb(短翅),长翅:短翅=1:3,B错误;
C、若基因A/a、B/b不连锁,则遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为AaBb,表现为长翅,F1自交获得的F2表现为长翅:短翅=9:7,若翅长由两对位于同源染色体上的等位基因控制,设为A/a、B/b,且连锁遗传,则突变体甲和乙的基因型是aaBB和AAbb,F1的基因型是AaBb,表现为长翅,F1自交获得的F2表现为长翅:短翅=1:1,C正确;
D、若翅型由一对等位基因控制,甲、乙必为同一隐性突变(如a1a1×a2a2→a1a2),后代均为隐性纯合,表现为短翅,D正确。
故选ACD。
20. 小鼠体内的等位基因A/a位于常染色体上,A的表达产物能促进小鼠生长,a的表达产物则无此功能。研究发现,减数分裂过程中,雌配子中A/a会发生甲基化而无法表达,雄配子中A/a则会发生去甲基化。下图是生长缺陷雄鼠Aa和生长正常雌鼠Aa减数分裂产生配子的情况。下列说法正确的是( )
A. 雄鼠中的A基因来自父本
B. 图示雄鼠的A基因和雌鼠的a基因在减数分裂过程中碱基序列发生改变
C. 图示雌鼠和雄鼠交配后,F1小鼠体型正常∶体型矮小=1∶1
D. 上述小鼠体型是否正常的遗传属于表观遗传
【答案】CD
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不改变,而基因的表达和表型发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、减数分裂过程中,雌配子中A/a会发生甲基化而无法表达,雄配子中A/a则会发生去甲基化。雄鼠Aa生长缺陷,雄鼠的A基因不表达,来自于其母本,A错误;
B、甲基化修饰,导致的表观遗传,不改变遗传信息,因此,形成配子的过程中,雄鼠的A基因和雌鼠的a基因碱基序列均未发生改变,B错误;
C、图示杂合子小鼠相互交配,雄鼠形成含正常A与a的配子,且比例为1:1,雌鼠形成配子A和a都被甲基化,A基因无法表达,所以F₁小鼠体型正常:体型矮小=1:1,C正确;
D、表观遗传的核心是 “DNA 序列不变,基因表达受修饰影响”。本题中,配子形成时的甲基化修饰导致 A 基因在子代中的表达差异,属于表观遗传,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 有性生殖是指通过两性生殖细胞的结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。有性生殖能够保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性:还赋予了同种生物不同个体更加丰富的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,使拥有该生殖方式的生物在自然选择中呈现出明显的优越性。
(1)有性生殖能够赋予同种生物不同个体更加丰富多样性的原因是:从细胞水平上分析,减数分裂时发生的________的多样性,导致不同配子间遗传物质存在差异,加上受精过程中________的行为特点,导致同一双亲的后代呈现出多样性。
(2)染色体的互换发生在________(填具体的分裂时期),该互换是指在________间发生缠绕,进而完成两者间相应片段的交换。
(3)细胞分裂过程中末端端粒单侧端粒丢失后染色体极不稳定,在着丝粒分裂后向两极移动时,端粒丢失处姐妹染色单体可能会形成“染色体桥”或“染色体环”,具体过程如上图所示。由此推测,在________(填具体分裂时期)能够观察到“染色体桥”或“染色体环”结构。
(4)有丝分裂时,“染色体桥”会在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,因此,与正常有丝分裂产生的子细胞相比,该子细胞中染色体数目________(填“会”或“不会”)发生改变。
(5)减数分裂时,互锁在一起的2个“染色体环”会随机交换部分染色体片段后分开。再分别进入2个子细胞,交换部分的大小可以不相等且位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee(E/e位于Ⅱ号染色体),减数分裂过程中Ⅱ号染色体间形成了“染色体环”,不考虑染色体互换现象或其他变异的出现,请回答:①卵细胞基因组成最多有________种可能性;②若卵细胞为E,则第二极体可能为________。
【答案】(1) ①. 染色体组合 ②. 精子和卵细胞的随机结合
(2) ①. 减数分裂Ⅰ四分体时期 ②. 同源染色体的非姐妹染色单体
(3)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期
(4)不会 (5) ①. 5 ②. E、e或E、ee、无E和e
【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)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;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,出现纺锤体和染色体;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。
【小问1详解】
减数分裂时发生的染色体行为的多样性,包括同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换、非同源染色体的自由组合,导致不同配子遗传物质存在差异;受精过程中雌雄配子随机结合的特点,使后代呈现多样性。
【小问2详解】
染色体的互换发生在减数第一次分裂前期(或四分体时期),该互换是指在 同源染色体的非姐妹染色单体 间发生缠绕,进而完成相应片段的交换。
【小问3详解】
分析题干和图可知“染色体桥” 或 “染色体环” 形成于着丝粒分裂后染色体向两极移动时,而着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,因此该时期可观察到上述结构。
【小问4详解】
有丝分裂时,“染色体桥” 断裂后形成的子染色体仍移向细胞两极,仅发生染色体结构变异(片段重复或缺失),染色体数目不会改变。
【小问5详解】
①根据题干“染色体环” 的形成的一种可能情况是E、e基因所在端粒丢失所形成的,另一种情况是非E、e基因所在端粒丢失形成的。若是E、e基因所在端粒丢失所形成的,则卵细和极体中均无E或e基因。若是非E、e基因所在端粒丢失所形成的,且形成卵细胞的初级卵母细胞获得了E基因所在的染色体,则卵细胞中会含有E基因,又因为“染色体环”会随机交换部分染色体片段,因此可以使E基因所在片段交换,则卵细胞可能获得两个E基因,也可能无E基因,即基因组成为EE或00,若不是E基因所在片段交换,则卵细胞获得一个E基因,即基因组成为E。若形成卵细胞的初级卵母细胞获得了e基因所在的染色体,则卵细胞中会含有e基因,又因为“染色体环”会随机交换部分染色体片段,因此可以使e基因所在片段交换,则卵细胞可能获得两个e基因,也可能无e基因,即基因组成为ee或00,若不是e基因所在片段交换,则卵细胞获得一个E基因,即基因组成为e。因此卵细胞基因组成最多有5种(EE、ee、E、e、00)。
②若卵细胞为 E,则次级卵母细胞分裂产生与卵细胞相同基因的第二极体,第一极体分裂可能产生 e 或 ee 或0 的第二极体,因此第二极体可能为E、e或E、ee、无E和e。
22. 果蝇是遗传学研究中常用的实验材料,已知控制果蝇体色的等位基因位于常染色体上,为进一步探究体色性状的遗传方式,某研究小组进行了如下所示的三组实验,已知亲本为纯合子。
(1)根据以上杂交结果可以确定,果蝇体色性状至少由________对独立遗传的等位基因控制,褐身为________(填“隐性纯合子”或“显性纯合子”)。
(2)实验一中,F2黑身中纯合子所占的比例为________。F1自由交配产生F2时,若雌配子均存活,雄配子中含有A的50%致死、含a基因的均存活,则F2出现的性状分离比为应为________(写出性状及其对应的比例)。
(3)实验二中,F1产生的雌雄配子随机结合时,基因的组合形式有________种;若让F2黑身性状中每种基因型的雌雄个体分别进行自由交配,其子代全部表现为黑身性状的个体在F2黑身性状中所占的比例为________。若此果蝇存在AA基因型一半致死现象,则F2中的性状分离比应为________(写出性状及其对应的比例)。
(4)实验三中,F1自由交配产生F2的过程中,雌雄配子的结合方式有________种,F2黑身中杂合子所占的比例为________。
【答案】(1) ①. 3 ②. 隐性纯合子
(2) ①. 1/3 ②. 黑身∶褐身=2∶1
(3) ①. 9 ②. 7/15 ③. 黑身∶褐身=13∶1
(4) ①. 64 ②. 8/9
【解析】
【分析】实验一中,F2性状分离比为3:1,说明只涉及一对等位基因;实验二中,F2性状分离比为15:1,说明涉及两对独立遗传的等位基因;在实验三中,果蝇体色性状至少由3对独立遗传的等位基因控制。
【小问1详解】
在实验三中,F2中黑身:褐身 = 63:1,63 + 1=64 = 43,根据基因的自由组合定律,当有n对独立遗传的等位基因时,F2的性状分离比为(3 + 1)n,这里n = 3,所以果蝇体色性状至少由3对独立遗传的等位基因控制。因为F2中褐身所占比例极少,为1/64,是隐性性状,所以褐身为隐性纯合子。
【小问2详解】
实验一中,F2性状分离比为3:1,说明只涉及一对等位基因,设这对等位基因为A、a,F1基因型为Aa,F2黑身(A - )中纯合子(AA)所占比例为1/3。 F1(Aa)自由交配,正常情况下雄配子A:a = 1:1,现在雄配子中含有A的50%致死、含a基因的均存活,则雄配子A:a = 1×(1 - 50%):1=1:2,雌配子A:a = 1:1。所以F2的性状分离比为黑身(AA + Aa):褐身(aa)=(1/6+1/3+1/6):1/3=2:1。
【小问3详解】
实验二中,F2性状分离比为15:1,说明涉及两对独立遗传的等位基因,设为A、a和B、b,F1基因型为AaBb,F1产生的雌雄配子各有4种,雌雄配子随机结合时,基因的组合形式有4×4 = 16种。基因的组合形式有9种。若让F2黑身性状(A - B- )中每种基因型的雌雄个体分别进行自由交配,其子代全部表现为黑身性状的个体(1AABB、2AaBB、2AABb、1AAbb、1aaBB),在F2黑身性状中所占的比例为7/15。若此果蝇即AaBb存在AA基因型一半致死现象,则黑色(1/16×
1/2=1/32AABB,2/16×1/2=1/16AABb,1/16×1/2=1/32AAbb,2/16AaBB、4/16AaBb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb)。褐身为1/16aabb。故黑身∶褐身=13∶1。
【小问4详解】
实验三中,涉及三对独立遗传的等位基因,设为A、a,B、b,C、c,F1基因型为AaBbCc,F1产生的雌雄配子各有8种,雌雄配子的结合方式有8×8 = 64种。 F2中褐身(aabbcc)占1/64,黑身占63/64,黑身纯合子(AABBCC、AAbbCC等共7种)占7/64,所以黑身中杂合子所占比例为63/64-7/63=56/63=8/9。
23. 研究人类的某些性状时发现,眼白化病(致病基因为A或a)表现出患病男性明显多于患病女性的特点。脱发会引起秃顶,秃顶基因位于常染色体上,男性只要出现B基因即为秃顶,女性只有在基因型为BB的情况下才表现出秃顶性状。
(1)眼白化病遗传方式为________,该类遗传方式的遗传特点为________。
(2)已知夫妻双方均为秃顶,后代出现非秃顶个体,该非秃顶个体的性别为________,二胎孩子为非秃顶的概率为________。
(3)下图为秃顶和眼白化患者的两个家族系谱图,已知I1没有眼白化病的致病基因。据图分析,I3的基因型为________,II4的基因型为________。II1和II2婚配后,生育秃顶女儿的概率为________,后代为眼正常非秃顶孩子的概率为________。
【答案】(1) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 患者中男性远多于女性;男性患者的基因只能从母亲传来,传给女儿
(2) ①. 女 ②. 1/4
(3) ①. BbXAXa ②. BBXAXa ③. 1/6 ④. 5/24
【解析】
【分析】无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正非伴性。
【小问1详解】
因为眼白化病表现出患病男性明显多于患病女性的特点,所以眼白化病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。 伴X染色体隐性遗传的特点为:患者中男性远多于女性;男性患者的基因只能从母亲传来,传给女儿。
【小问2详解】
已知男性只要出现B基因即为秃顶,女性只有在基因型为BB的情况下才表现出秃顶性状。夫妻双方均为秃顶,则父亲基因型为B_,母亲基因型为BB,后代出现非秃顶个体,其基因型只能为Bb,所以该非秃顶个体的性别为女性。由上述分析可知,双亲基因型为Bb(父亲)和BB(母亲),他们后代的基因型及比例为BB:Bb = 1:1,对于男性,Bb和BB都表现为秃顶;对于女性,Bb表现为非秃顶,BB表现为秃顶,所以二胎孩子为非秃顶的概率为1/2×1/2 = 1/4(1/2是孩子为女性的概率,1/2是女性基因型为Bb的概率)。
【小问3详解】
据图分析:已知I1没有眼白化病的致病基因,眼正常秃顶女,故其基因型为BBXAXA,I2为眼白化病非秃顶男患者患者,其基因型为bbXaY,,故II1基因型为BbXAXa,I3正常女性,II2是眼白化秃顶男,II4是眼正常秃顶女,结合信息分析可知,I3的基因型为BbXAXa,I4基因型为BbXaY。
II4的基因型为BBXAXa,II2基因型为1/3BBXaY或者2/3BbXaY。II1基因型为BbXAXa。II1和II2婚配后,雌配子B=1/4,雄配子B=1/3+2/3×1/2=2/3,生育秃顶女儿(BB)的概率为1/4×2/3=1/6。雌性产生配子为1/4BXA、1/4BXa、1/4bXA、1/4bXa,雄性产生配子为1/3BXa、1/3BY、1/6bXa、1/6bY。后代为眼正常非秃顶孩子即BbXAXA=1/4×1/6+1/4×1/6=2/24;BbXAXa=1/4×1/6+1/4×1/6=2/24;bbXAY=1/4×1/6=1/24。故后代为眼正常非秃顶孩子的概率为2/24+2/24+1/24=5/24。
24. 番茄是雌雄同花植物,花朵开放后可自花授粉也可异花授粉。已知等位基因M\m位于Ⅱ号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育;基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。另有一对等位基因R和r分别控制果实的红色和黄色。
(1)基因型为Mm的植株与基因型为mm的植株作亲本杂交得到F1,亲本中作母本的是________,该杂交中对母本进行的操作是________,F1中雄性不育植株所占比例为________。
(2)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为________。
(3)为确定等位基因R/r是否位于Ⅱ号染色体上,研究小组做如下实验:选用可育大花红果MmRr自交,统计子代花大小和果实颜色的性状分离比。若出现________(写出性状及其对应的比例)的性状分离比,则两种情况均可确定R/r位于Ⅱ号染色体上;若出现________(写出性状及其对应的比例)的性状分离比,则可确定R/r不位于Ⅱ号染色体上。
(4)实验证明,R、r不位于Ⅱ号染色体上,以MmRr为亲本连续种植,若每代均随机授粉,则F2中可育红果植株所占比例为________。
【答案】(1) ①. mm ②. mm花开后套袋,采集Mm的花粉涂(撒)在mm的柱头上,套袋 ③. 1/2
(2)1/6 (3) ①. 大花红果∶小花黄果=3∶1和大花黄果∶大花红果∶小花红果=1∶2∶1 ②. 大花红果∶大花黄果∶小花红果∶小花黄果=9∶3∶3∶1
(4)5/8
【解析】
【分析】据题分析可知:若R/r位于Ⅱ号染色体上,则两对等位基因不遵从自由组合定律,连锁遗传;若R/r不位于Ⅱ号染色体上,MmRr自交,遵循自由组合定律。
【小问1详解】
因为基因型为mm的植株雄性不育,只能作母本,所以亲本中作为母本的是mm。 由于番茄是雌雄同花植物,mm花开后套袋,采集Mm的花粉涂(撒)在mm的柱头上,套袋。Mm× mm,子代基因型为Mm:mm = 1:1,其中雄性不育植株mm所占比例为1/2。
【小问2详解】
基因型为Mm的植株自交,F1基因型及比例为MM:Mm:mm=1:2:1,其中mm雄性不育不能自交,MM和Mm可自交。F1中1/3MM自交后代都是MM,2/3Mm自交后代为2/3×(1/4MM+2/4Mm+1/4mm)。所以F2中雄性不育植株mm所占比例为2/3×1/4=1/6。
【小问3详解】
若R/r位于Ⅱ号染色体上,MmRr自交,若M与R连锁,m与r连锁,则子代基因型及比例为MMRR:MmRr:mmrr = 1:2:1,表现型及比例为大花红果:小花黄果 = 3:1;若M与r连锁,m与R连锁,则子代基因型及比例为MMrr:MmRr:mmRR=1:2:1,表现型及比例为大花黄果:大花红果:小花红果 = 1:2:1。 若R/r不位于Ⅱ号染色体上,MmRr自交,遵循自由组合定律,子代基因型及比例为M-R_:M_rr:mmR_:mmrr = 9:3:3:1,表现型及比例为大花红果:大花黄果:小花红果:小花黄果 = 9:3:3:1。
【小问4详解】
因为R、r不位于Ⅱ号染色体上,MmRr产生的配子有MR、Mr、mR、mr,比例为1:1:1:1。随机授粉,F1基因型及比例为M_R_:M_rr:mmR_:mmrr = 9:3:3:1,mm雄性不育,可育雄个体中MM:Mm=1:2,产生配子M:m=1/3+2/3×1/2:2/3×1/2=2:1,雌配子M:m=1:1,依据棋盘法,推知MM=2/3×1/2=1/3,Mm=1/3×1/2+1/2×2/3=1/2,故F2中可育(MM、Mm)占1/3+1/2=5/6,Rr为亲本,F1为RR:Rr:rr=1:2:1,产生配子R=1/2,r=1/2,,随机授粉,F2中红果R_占3/4。故F2中可育红果植株所占比例为5/6×3/4=5/8
25. 研究发现秀丽隐杆线虫细胞内的lin-4基因及其转录产物lin-4可对神经系统的时序转换过程进行调控,调控过程如图所示,其中a、b代表过程,①②③代表物质。miRNA(微小RNA)能组装成RISC(沉默复合体)-miRNA复合物,靶向到达mRNA,通过与mRNA中非翻译区不完全匹配来识别并结合靶序列,诱导mRNA降解,从而对靶基因的翻译起到调控作用。
(1)完成a过程需要的酶是________,其具体作用为________。
(2)b过程中④的移动方向是________,一个①上结合多个④的意义是________。
(3)a、b过程中碱基互补配对方式________(填:“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”),理由是________。
(4)lin-4基因对lin-14蛋白质编码基因的表达具有________(填:“促进”或“抑制”)作用,原因是________。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 使DNA双链解旋;以DNA一条链为模板按碱基互补配对原则连接游离的核糖核苷酸形成RNA
(2) ①. 从右向左 ②. 少量mRNA迅速合成大量蛋白质
(3) ①. 不完全相同 ②. a过程中以DNA为模板合成RNA,配对方式为A-U、T-A、C-G;b过程是mRNA与tRNA之间的配对,配对方式为A-U、C-G
(4) ①. 抑制 ②. lin-4基因转录出的miRNA,组装成RISC(沉默复合体)-miRNA复合物,靶向结合lin-14蛋白质编码基因转录出的mRNA,诱导mRNA降解,使翻译失去模板
【解析】
【分析】分析题图:图示为线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制.图中A表示转录过程;B表示翻译过程;①是转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②和③都是翻译形成的肽链。
【小问1详解】
a表示转录,完成转录所需要的酶是RNA聚合酶,其具体作用为解旋(使DNA双链解旋)、聚合核糖核苷酸单体(以DNA一条链为模板按碱基互补配对原则连接游离的核糖核苷酸形成RNA)。
【小问2详解】
由于②的肽链长度大于③,所以可以推断的移动方向是由右向左。一个①mRNA上结合多个④核糖体,可以以少量的mRNA迅速合成大量的蛋白质。
【小问3详解】
图中a是转录过程,是DNA模板链和核糖核苷酸配对,有A-U、T-A、G-C三种配对方式,b是翻译过程,是mRNA和tRNA配对,只有U-A、G-C两种配对方式,二者碱基互补配对方式不完全相同。
【小问4详解】
由图可知,lin-4基因转录形成的miRNA经酶切割、组装后形成的RISC-miRNA复合物,能够与lin-14蛋白质编码基因转录形成的mRNA特异性结合,诱导mRNA降解,使其无法完成正常的翻译过程,所以抑制lin-14蛋白质编码基因的表达。
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