精品解析:海南省海口市龙华区海口中学2024-2025学年高一下学期期末生物试题
2025-07-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 海南省 |
| 地区(市) | 海口市 |
| 地区(区县) | 龙华区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.49 MB |
| 发布时间 | 2025-07-18 |
| 更新时间 | 2025-07-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53114459.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
海口中学2024-2025学年度第二学期期末考
高一生物
时量:90分钟分值:100分
一、选择题(本题共20题,1-15题,每题2分,16-20题,每题3分。共计45分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 细菌处于极差的生存条件下(逆境)时,由于缺乏足够的氨基酸,蛋白质合成受到抑制,因而会关闭大量的代谢过程,人们称之为应急调控。下列有关叙述错误的是( )
A. 应急调控是细菌为渡过逆境而存活下来的适应性表现
B. 处于逆境下的细菌体内mRNA的总量明显减少
C. 处于极差生存条件下的细菌更容易发生基因突变
D. 应急调控是细菌在逆境下基因选择性表达的结果
2. 如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中有关基因组成,要通过杂交一代达成目标,下列操作不合理的是( )
A. ·甲自交,验证B、b的遗传遵循基因的分离定律
B. 乙自交,不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D. 甲、乙杂交,验证A、a与D、d遗传遵循基因的自由组合定律
3. 我国大面积栽培的水稻有粳稻和籼稻,研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列叙述正确的是( )
A. 粳稻的bZIP73基因一旦发生变异,一定能遗传给后代
B. bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的
C. bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由染色体变异导致的
D. 基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性
4. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为RNA聚合酶 B. a链上任意3个碱基组成一个密码子
C. b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
5. 如图表示小麦育种模式图,图中相关序号表示育种方式,下列有关叙述正确的是( )
A. 育种方式①需多代筛选,其目的是筛选出显性纯合子控制的优良性状
B. 图示中甲代表萌发的种子,乙可能代表F1植株幼苗或萌发的种子
C. 如果育种方式①④获得后代的性状上有所差异,体现了物种多样性
D. 如果育种方式③④获得后代在形状上有所差异,均可为小麦进化提供原材料
6. 番茄种群中出现了一种三体植株(多1条6号染色体)。在减数分裂时,该种植株6号染色体的任意2条能联会配对后彼此分离,另1条随机地移向细胞的任一极。B/b位于6号染色体上,现有一株基因型为BBb的三体番茄,下列有关该三体番茄的叙述,正确的是( )
A. 基因型为BBb的三体番茄体细胞中有3个染色体组,属于染色体变异
B. 该番茄通过有丝分裂非同源染色体的自由组合可增加细胞多样性
C. 该番茄能产生4种类型的雌配子,其中只含基因b的配子所占比例为1/6
D. 若让该番茄自交,后代中基因型为Bbb的个体所占比例为1/36
7. 某动物体细胞中遗传信息传递方向如下图所示,①~③表示生理过程,下列叙述正确的是( )
A. 该动物的神经细胞中能发生①②③过程
B. ②过程表示转录,需要DNA聚合酶参与
C. 只有①②过程能发生碱基互补配对
D. ③过程表示翻译,核糖体沿着mRNA由a端向b端移动
8. 如图为甲基化对细菌DNA复制的调节,其中oriC为大肠杆菌的复制起点,下列说法错误的是( )
A. 该过程可发生在大肠杆菌的拟核区域
B. 半甲基化的DNA能够体现半保留复制的机制
C. Dam甲基化酶可能具有特异性识别GATC序列的能力
D. 染色体上的组蛋白甲基化可能会影响大肠杆菌基因的表达
9. 自然选择对种群的作用常有三种类型(如图甲、乙、丙),请结合现代生物进化理论进行分析。错误的是( )
A. 每一个种群中个体间存在表现型差异,与种群基因多样性有关
B. 同一个种群,在不同的选择作用下,种群的基因频率和基因库发生改变的方向可能不同
C. 种群在选择压力作用下最终形成了新的物种,这就是生物与无机环境相互作用的结果
D. 根据上述三种作用类型可知选择压力决定生物变异和种群基因频率改变的方向
10. 瑞典生物学家斯万特·帕博获得了2022年诺贝尔生理学或医学奖。斯万特·帕博团队完成了对已经灭绝的人类亲戚尼安德特人的基因组测序,同时也通过线粒体DNA 测序发现了已经灭绝的新人种。研究发现欧洲和亚洲人口中含有1~4%的尼安德特人特有的基因组信息。下列叙述错误的是( )
A. 化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据
B. 对人类基因组进行测序时需要测 23条染色体
C. 线粒体DNA分子上每个脱氧核糖分子连接两个磷酸基团
D. 从现代人含有尼安德特人基因信息推测其为人类原始祖先
11. 膜翅目的小茧蜂没有Y染色体,只有X染色体,其X染色体有三种不同的类型:X1、X2、X3在自然状态下,小茧蜂的性别决定和蜜蜂的相似,二倍体为雌蜂,单倍体为雄蜂,人工培育可使群体中的雌、雄个体都为二倍体,这种二倍体小茧蜂的性别由X染色体是否杂合决定:纯合受精卵发育为雄蜂,杂合受精卵发育为雌蜂。某人工群体中,雄蜂组成为X1X1:X2X2:X3X3=1:1:1,雌蜂组成为X1X2:X2X3:X1X3=1:1:1.让该群体中的雌蜂和雄蜂随机交配。下列相关分析错误的是( )
A. 群体中卵细胞的性染色体类型及比例为X1:X2:X3=1:1:1
B. 性染色体为X₁的卵细胞与性染色体为X₁的精子数量比为1∶1
C. 若全部卵细胞进行受精,则子代雄蜂中X1X1、X2X2、X3X3各占1/3
D. 若大部分卵细胞进行受精,少部分卵细胞直接发育,则子代雌蜂中X1X2占1/3
12. 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)为有包膜病毒,其遗传物质是一种单股正链RNA,以ss(+)RNA表示。ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译成蛋白质,下图是病毒的增殖过程示意图。有关该病毒说法正确的( )
A. 该病毒的遗传物质彻底水解会得到的产物为四种核苷酸
B. (+)RNA的嘧啶碱基数与(-)RNA的嘌呤碱基数相等
C. 该病毒侵染宿主细胞必须携带ss(+)RNA和RNA复制酶
D. 由于没有核糖体,所以病毒包膜上不存在蛋白质
13. 将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到下图I、II两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,不正确的是( )
A. DNA第二次复制产生的子代DNA有I、II两种类型,比例为1:1
B. DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因的遗传不遵循基因分离定律
C. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)[(m-2a)/2]
D. 复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为条
14. 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染大肠杆菌实验,进行了如下4个实验:
①用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌;③用14C标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;④用未标记的噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌。以上4个实验,经短时间保温、离心后,能检测到放射性的主要部分是( )
A. 上清液、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
B. 上清液、沉淀物、沉淀物,沉淀物和上清液
C. 上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
D. 沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
15. 当致癌物质导致正常基因突变为癌基因时,癌症开始逐渐形成,目前人类研究最深入的癌基因是p53基因,科学家发现40%的癌症都与n53基因的改变有关。一旦细胞癌变,癌基因可以遗传给其子代细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. p53基因为原癌基因,其表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖
B. 由于糖蛋白减少,癌细胞可通过血管或淋巴管向身体其他部位转移
C. 放射疗法会损伤DNA,治愈后的癌症患者某些基因已改变
D. 细胞癌变,癌基因可遗传给其产生的子代细胞,因此某些癌症可遗传
16. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
17. 下列关于遗传学的计算正确的是( )
A. 某学校(男女各半)中,有红绿色盲患者3.5%(均为男生),色盲携带者占5%,则该校学生中的色盲基因频率为7%
B. 若在某地区色盲遗传调查中Xb的基因频率为8%,理论上在人群中男性患者所占比例为8%
C. 若某地区白化病的致病基因频率为a,则该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a/(1-a)
D. 若某地区抗维生素D佝偻病的致病基因频率为b,则该地区人群中女性个体不患抗维生素D佝偻病所占的比例为(1-b)2/2
18. 某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A₁、A₂、A₃三个等位基因。对这些个体的基因A₁、A₂、A₃进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A₃的基因频率是( )
A. 52% B. 27% C. 26% D. 2%
19. 下图为甲病(由基因A、a控制)和乙病(由基因B、b控制)的遗传系谱图,其中Ⅰ-2不携带乙病的致病基因。下列相关说法错误的是( )
A. 甲病为常染色体显性遗传病,人群中男女发病率一般相同
B. Ⅱ-3的基因型是AaXBY,其体细胞中最多有2个基因B
C. Ⅲ-11携带基因b的概率是0,Ⅲ-11与Ⅲ-14的基因型相同
D. Ⅲ-10和与Ⅲ-13基因型相同的个体婚配,生出正常孩子的概率是1/24
20. 如图表示某家族中一种单基因遗传病的发病情况,该病在人群中的发病率为1/10000,其中III-10和III-11为双胞胎。下列叙述错误的是( )
A. 患者正常体细胞中含有两个致病基因,表现正常的个体可能携带致病基因
B. 该病在男、女群体中的发病率没有差异,通过在人群中调查可得出该结论
C. III-10和III-11均不携带该遗传病致病基因的概率为1/9
D. III-12为表现正常男孩的概率是201/404,通过鉴定性别不能避免患病孩子出生
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
21. 油菜为可自花受粉也可异花受粉的二倍体植物(正常株),我国科研人员获得了油菜的雄性不育突变株N(该性状受一对等位基因B、b控制),并利用突变株N进行了下列杂交实验:
实验一:将突变株N与正常株油菜杂交,F₁全为正常株,F₁自交,F₂中正常株:雄性不育突变株=3:1
实验二:将一个Bt抗虫基因转入雄性不育突变株N的染色体中,获得具有抗虫性状的转基因雄性不育植株。有抗虫基因用A⁺表示,无抗虫基因用A⁻表示,将不抗虫的正常株油菜与转基因雄性不育突变株N油菜杂交,F₁表型及比例为抗虫正常株:非抗虫正常株=1:1,选取F1中抗虫正常株自交,统计F₂的表型及比例。依据上述实验分析并回答下列问题:
(1)实验一作为母本的是____________,将实验一的F₁随机受粉,F3中雄性不育突变株所占的比例为_____________.
(2)在实验二中,若F₂表型及比例为抗虫正常株:抗虫突变株:非抗虫正常株=2:1:1,则其F₁的抗虫正常株产生的配子基因型及比例是____________。若F₂表型及比例为_______________________________________________________。则说明转基因油菜中插入的抗虫基因A⁺与B、b基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)实验二F₂的表型及比例若为抗虫正常株:抗虫突变株:非抗虫正常株:非抗虫突变株=3:1:3:1,科研人员猜测其原因是含抗虫基因的雄配子不育。请从上述实验中选择合适的实验材料验证该假设,简要写出实验方案和预期结果:____________________________________________________预期结果:_____________________________________________________________。
22. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12 号
第二多星纹
b
12 号
抗病
d
15 号
幼蚕褐色
e
Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
23. 下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B、隐性基因为b)两种遗传病系谱图,请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于_____________染色体上,为_____________性基因。
(2)II-3和II-8两者的家庭均无乙病史,则乙病的致病基因位于_____________染色体上,为_____________性基因。
(3)若III-9与III-12婚配则生育一个只患一种病的孩子的几率为_____________
(4)若III-11和III-12分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查,可判断后代是否会患这两种遗传病。可供选择的措施有:
A、染色体数目检测 B、性别检测 C、基因检测 D、无需进行上述检测
请根据系谱分析:
①III-11采取什么措施_____________(填序号),原因是_____________;
②III-12采取什么措施_____________(填序号),原因是_____________。
24. RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生,其可与目标mRNA配对;siRNA主要来源于外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA,siRNA与目标mRNA完全配对,导致mRNA被水解。请据图回答:
(1)催化过程①的酶是____,过程①所需的原料是____。
(2)Drosha和Dicer都可以催化____键的水解,Exportin5的功能是____。
(3)过程③会导致____终止,原因是____。过程④RISC复合体中的siRNA与mRNA之间发生____,最终导致mRNA被水解。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因N转录时以____链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是____。
在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%。若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸酯键有1198,则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过____个(不考虑终止密码)。
25. 如图A~E表示五个不同的物种,它们最初都是由种群A迁徙到甲、乙两个海岛上,经过长期演化形成。如图表示演化过程,请回答下列问题:
(1)种群A内部个体间形态和大小方面的差异,体现的是______________多样性。A物种在甲、乙两个海岛上产生新的物种是___________________的结果。可以通过比较____________________来判断C、D、E亲缘关系的远近。
(2)目前已知D和E不是同一个物种,他们之间存在______________,隔离是指_____________________。
(3)现代生物进化理论解释:适应是___________的结果;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与环境______________的过程;____________是协同进化的结果。
(4)(5个)B种群中存在一对等位基因(A/a)。某一年B种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为20%、50%、30%,第二年,AA、Aa、aa的基因型频率变成了15%、60%、25%,B种群是否发生了进化?____________(填“是”或“否”)。理由是__________________________。由于环境的改变,第三年AA、Aa的个体数量分别比第二年增加了20%,aa的个体数量比第二年减少了60%,则第三年a的基因频率为__________________。
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海口中学2024-2025学年度第二学期期末考
高一生物
时量:90分钟分值:100分
一、选择题(本题共20题,1-15题,每题2分,16-20题,每题3分。共计45分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 细菌处于极差的生存条件下(逆境)时,由于缺乏足够的氨基酸,蛋白质合成受到抑制,因而会关闭大量的代谢过程,人们称之为应急调控。下列有关叙述错误的是( )
A. 应急调控是细菌为渡过逆境而存活下来的适应性表现
B. 处于逆境下的细菌体内mRNA的总量明显减少
C. 处于极差生存条件下的细菌更容易发生基因突变
D. 应急调控是细菌在逆境下基因选择性表达的结果
【答案】C
【解析】
【分析】基因可以选择性表达。生物在特定环境条件下可选择性表达某些蛋白质以度过艰难时刻。
【详解】A、由于生存条件恶劣,细菌关闭部分代谢可以节约资源以度过逆境,这是一种对极差生存条件的适应性表现,A正确;
B、应急调控发生时,细菌可以关闭部分蛋白质的合成,因此mRNA的合成量会明显减少,B正确:
C、由于逆境下缺乏足够的氨基酸来合成蛋白质,因此,细菌很难进行DNA的复制,处于非解旋状态的DNA不易发生碱基对的改变,C错误。
D、应急调控发生时,细菌可以关闭部分蛋白质的合成,极性基因的选择性表达,D正确。
故选C。
2. 如图甲和乙分别为两株豌豆体细胞中的有关基因组成,要通过杂交一代达成目标,下列操作不合理的是( )
A. ·甲自交,验证B、b的遗传遵循基因的分离定律
B. 乙自交,不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律
D. 甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律
【答案】D
【解析】
【分析】甲、乙中均有两对同源染色体,两对等位基因位于一对同源染色体上,D、d位于另一对同源染色体上。两对同源染色体上的非等位基因可以自由组合。
【详解】A、甲个体的基因型为Bb,其自交时,产生的配子种类及比例为B:b=1:1,雌雄配子随机结合后,后代的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,表现型之比为3:1,所以可以通过甲自交验证B、b的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、乙自交,不能验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律,两对等位基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,B正确;
C、甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,后代表现型之比为1∶1,C正确;
D、甲、乙杂交,A、a和D、d无论是连锁还是自由组合,结果都是1:1:1:1,无法验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律,D错误。
故选D。
3. 我国大面积栽培的水稻有粳稻和籼稻,研究发现,粳稻的bZIP73基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同,从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列叙述正确的是( )
A. 粳稻的bZIP73基因一旦发生变异,一定能遗传给后代
B. bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的
C. bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由染色体变异导致的
D. 基因的碱基序列改变,一定会导致表达的蛋白质失去活性
【答案】B
【解析】
【分析】根据"粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有一个脱氧核苷酸不同,导致两种水稻相应蛋白质存在一个氨基酸差异。"可知,粳稻和籼稻的差异是基因突变的结果。基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、粳稻的bZIP73基因一旦发生变异,发生在体细胞中,一般不遗传给后代,发生在生殖细胞中遵循遗传规律遗传给后代,A错误;
B、bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的,B正确;
C、bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因突变导致的,C错误;
D、由于密码子的简并性,基因的碱基序列改变,不一定会导致表达的蛋白质失去活性,D 错误。
4. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为RNA聚合酶 B. a链上任意3个碱基组成一个密码子
C. b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,该过程以RNA为模板合成DNA单链,为逆转录过程。
【详解】A、图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;
C、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;
D、该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故选C。
5. 如图表示小麦育种模式图,图中相关序号表示育种方式,下列有关叙述正确的是( )
A. 育种方式①需多代筛选,其目的是筛选出显性纯合子控制的优良性状
B. 图示中甲代表萌发的种子,乙可能代表F1植株幼苗或萌发的种子
C. 如果育种方式①④获得后代的性状上有所差异,体现了物种多样性
D. 如果育种方式③④获得后代在形状上有所差异,均可为小麦进化提供原材料
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种的遗传学原理是基因突变;杂交育种的原理是基因重组;单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体数目变异。
【详解】A、育种方式①为杂交育种,其原理是基因重组,连续自交是为了得到更多的具有优良性状的纯种,也包含了抗倒伏的隐性纯合子,A错误;
B、育种方式②是单倍体育种,第一阶段花药离体培养得到的单倍体高度不育,则甲处理的对象为幼苗,B错误;
C、①④获得后代在性状上有所差异,如果两者无生殖隔离,体现的是遗传(基因)多样性,如果存在生殖隔离,体现的是物种多样性,C错误;
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料,育种方式③④原理分别是染色体变异和基因突变,属于突变范畴,D正确。
故选D。
6. 番茄种群中出现了一种三体植株(多1条6号染色体)。在减数分裂时,该种植株6号染色体的任意2条能联会配对后彼此分离,另1条随机地移向细胞的任一极。B/b位于6号染色体上,现有一株基因型为BBb的三体番茄,下列有关该三体番茄的叙述,正确的是( )
A. 基因型为BBb的三体番茄体细胞中有3个染色体组,属于染色体变异
B. 该番茄通过有丝分裂非同源染色体的自由组合可增加细胞多样性
C. 该番茄能产生4种类型的雌配子,其中只含基因b的配子所占比例为1/6
D. 若让该番茄自交,后代中基因型为Bbb的个体所占比例为1/36
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、三倍体含有三个染色体组,而该三体番茄仅多1条6号染色体,有2个染色体组,A错误;
B、减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因型自由自合,从而导致所形成的子细胞基因型的多样性,B错误;
C、3条同源染色体中的任意2条联会配对,另1条随机地移向细胞的一极,基因型为BBb的三体番茄形成的配子的基因型及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶2∶1,故只含基因b的配子所占比例为1/6,C正确;
D、该番茄产生的配子基因型及比例为BB∶Bb∶B∶b=1∶2∶2∶1,让该番茄自交,雌配子Bb和雄配子b结合或雄配子Bb和雌配子b结合才能产生Bbb的个体,因此后代中基因型为Bbb的个体所占比例为(2/6)×(1/6)×2=1/9,D错误。
故选C。
7. 某动物体细胞中遗传信息传递方向如下图所示,①~③表示生理过程,下列叙述正确的是( )
A. 该动物的神经细胞中能发生①②③过程
B. ②过程表示转录,需要DNA聚合酶参与
C. 只有①②过程能发生碱基互补配对
D. ③过程表示翻译,核糖体沿着mRNA由a端向b端移动
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为生物体内遗传信息的传递和表达过程,其中①是DNA的复制过程;②是转录过程;③是翻译过程。
【详解】A、高度分化的细胞不能进行细胞分裂,不能进行DNA的复制,但能进行细胞分化,合成蛋白质,该动物的神经细胞中能发生②③过程,A错误;
B、②过程表示转录,需要RNA聚合酶参与,B错误;
C、①②③过程都能发生碱基互补配对,C错误;
D、③过程表示翻译,根据多肽链的长短,长的翻译在前,故核糖体沿着mRNA由a端向b端移动,D正确。
故选D。
8. 如图为甲基化对细菌DNA复制的调节,其中oriC为大肠杆菌的复制起点,下列说法错误的是( )
A. 该过程可发生在大肠杆菌的拟核区域
B. 半甲基化的DNA能够体现半保留复制的机制
C. Dam甲基化酶可能具有特异性识别GATC序列的能力
D. 染色体上的组蛋白甲基化可能会影响大肠杆菌基因的表达
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,亲代DNA的两条链分别被甲基化,复制一次后得到两个子代DNA分子,由于DNA的半保留复制,得到的两个DNA均只有一条链被甲基化。
【详解】A、该过程是DNA分子复制的过程,大肠杆菌的拟核区域也可发生DNA分子复制,A正确;
B、据图可知,亲代DNA全甲基化,但经复制后得到的两个DNA分子均为半甲基化,即只有一条链为甲基化,能够体现半保留复制的机制,B正确;
C、据图可知,Me甲基化只发生在GATC序列上,说明Dam甲基化酶可能具有特异性识别GATC序列的能力,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,细胞内不含染色体,D错误。
故选D。
9. 自然选择对种群的作用常有三种类型(如图甲、乙、丙),请结合现代生物进化理论进行分析。错误的是( )
A. 每一个种群中个体间存表现型差异,与种群基因多样性有关
B. 同一个种群,在不同的选择作用下,种群的基因频率和基因库发生改变的方向可能不同
C. 种群在选择压力作用下最终形成了新的物种,这就是生物与无机环境相互作用的结果
D. 根据上述三种作用类型可知选择压力决定生物变异和种群基因频率改变的方向
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、生物体表现型主要由基因型决定。每一个种群中个体间存在表现型差异,与种群基因多样性有关,A正确;
B、由图中丙可知,同一个种群,在不同的选择作用下,种群的基因频率和基因库发生改变的方向有所差异,B正确;
C、种群在选择压力作用下最终形成了新的物种,其实也是生物与生物之间、生物与环境之间共同进化的结果,C正确;
D、分析题意可知,三种作用类型可知选择压力决定种群基因频率改变的方向,但不能决定生物变异的方向,D错误。
故选D。
10. 瑞典生物学家斯万特·帕博获得了2022年诺贝尔生理学或医学奖。斯万特·帕博团队完成了对已经灭绝的人类亲戚尼安德特人的基因组测序,同时也通过线粒体DNA 测序发现了已经灭绝的新人种。研究发现欧洲和亚洲人口中含有1~4%的尼安德特人特有的基因组信息。下列叙述错误的是( )
A. 化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据
B. 对人类基因组进行测序时需要测 23条染色体
C. 线粒体DNA分子上每个脱氧核糖分子连接两个磷酸基团
D. 从现代人含有尼安德特人的基因信息推测其为人类原始祖先
【答案】B
【解析】
【分析】现现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变,引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,基因突变和染色体变异统称为突变;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致新物种的形成。
【详解】A、化石在地层中出现的顺序,是人们研究生物进化的一个重要的方面,不同生物化石的出现和地层的形成,有着平行的关系,所以研究生物进化提供了最直接、最重要的证据是化石,A正确;
B、如对人类基因组进行测序时需要测22条常染色体和X、Y染色体的碱基序列,共24条染色体,B错误;
C、线粒体DNA为环状,每个脱氧核糖连接两个磷酸基团,C正确;
D、研究发现欧洲和亚洲人口中含有1~4%的尼安德特人特有的基因组信息,推测尼安德特人为人类原始祖先,D正确。
故选B。
11. 膜翅目的小茧蜂没有Y染色体,只有X染色体,其X染色体有三种不同的类型:X1、X2、X3在自然状态下,小茧蜂的性别决定和蜜蜂的相似,二倍体为雌蜂,单倍体为雄蜂,人工培育可使群体中的雌、雄个体都为二倍体,这种二倍体小茧蜂的性别由X染色体是否杂合决定:纯合受精卵发育为雄蜂,杂合受精卵发育为雌蜂。某人工群体中,雄蜂组成为X1X1:X2X2:X3X3=1:1:1,雌蜂组成为X1X2:X2X3:X1X3=1:1:1.让该群体中的雌蜂和雄蜂随机交配。下列相关分析错误的是( )
A. 群体中卵细胞的性染色体类型及比例为X1:X2:X3=1:1:1
B. 性染色体为X₁的卵细胞与性染色体为X₁的精子数量比为1∶1
C. 若全部卵细胞进行受精,则子代雄蜂中X1X1、X2X2、X3X3各占1/3
D. 若大部分卵细胞进行受精,少部分卵细胞直接发育,则子代雌蜂中X1X2占1/3
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、雌蜂中,X1X2:X2X3:X1X3=1:1:1,因此卵细胞的性染色体类型及比例为X1:X2:X3=1:1:1,A正确;
B、卵细胞数量远低于精子数量,B错误;
C、在该人工群体的雄蜂中,X染色体组成为X1X1、X2X2、X3X3的个体各占1/3,产生的精子的性染色体类型及所占比例为1/3X1、1/3X2、1/3X3,结合对A选项的分析可知该人工群体产生的卵细胞的性染色体类型及所占比例也为1/3X1、1/3X2、1/3X3,若全部卵细胞进行受精,则子代性染色体类型及所占比例分别为1/9X1X1、1/9X2X2、1/9X3X3、2/9X1X2、2/9X2X3、2/9X1X3,可见,子代雄蜂中X1X1、X2X2、X3X3各占1/3,C正确;
D、若大部分卵细胞进行受精,少部分卵细胞直接发育,由于每一种卵细胞受精的机会均等,所以结合对C选项的分析可进一步推知:在子代雌蜂中X1X2、X2X3、X1X3各占1/3,D正确。
故选B。
12. 新型冠状病毒(SARS-CoV-2)为有包膜病毒,其遗传物质是一种单股正链RNA,以ss(+)RNA表示。ss(+)RNA可直接作为mRNA翻译成蛋白质,下图是病毒的增殖过程示意图。有关该病毒说法正确的( )
A. 该病毒的遗传物质彻底水解会得到的产物为四种核苷酸
B. (+)RNA的嘧啶碱基数与(-)RNA的嘌呤碱基数相等
C. 该病毒侵染宿主细胞必须携带ss(+)RNA和RNA复制酶
D. 由于没有核糖体,所以病毒包膜上不存在蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示是新型冠状病毒增殖过程示意图,ss(+)RNA在RNA复制酶的作用下形成(-)RNA,(-)RNA再作为模板合成(+)RNA,(+)RNA也可直接作为mRNA翻译成蛋白质。
【详解】A、该病毒的遗传物质是RNA,其彻底水解会得到磷酸、核糖、四种含氮碱基(A、C、G、U),A错误;
B、(+)RNA与(-)RNA之间的碱基遵循碱基互补配对原则,因此,(+)RNA的嘧啶碱基数与(-)RNA的嘌呤碱基数相等,B正确;
C、该病毒侵染宿主细胞必须携带ss(+)RNA,但不需要携带RNA复制酶,图示的RNA复制酶是以ss(+)RNA为模板,在宿主细胞的核糖体上合成的,C错误;
D、病毒包膜来自宿主细胞,其上存在蛋白质,即病毒虽然没有核糖体,DNA其包膜上依然存在蛋白质,D错误。
故选B。
13. 将一个不含放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间,检测到下图I、II两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析,不正确的是( )
A. DNA第二次复制产生的子代DNA有I、II两种类型,比例为1:1
B. DNA复制后分配到两个子细胞时,其上的基因的遗传不遵循基因分离定律
C. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n-1)[(m-2a)/2]
D. 复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链为条
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程.复制的条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。图中Ⅰ只有1条链含放射性,说明是复制第一代的产物,而Ⅱ两条链都含放射性,说明其复制次数在二次以上。
【详解】A、DNA第二次复制产生的子代DNA共4个,有I、Ⅱ两种类型,比例为1:1,A正确;
B、大肠杆菌属于原核生物,不能进行减数分裂,细胞内的基因不遵循基因分离定律,B正确;
C、拟核DNA中共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,则A=T=a,G=C=(m-2a)/2,复制n次需要胞嘧啶的数目是 (2n−1)[(m-2a)/2],C正确;
D、复制n次可以合成DNA分子2n,共有2n+1条链,只有两条母链不含放射性,所以形成的放射性脱氧核苷酸单链为2n+1-2条,D错误。
故选D。
14. 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染大肠杆菌的实验,进行了如下4个实验:
①用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌;③用14C标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;④用未标记的噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌。以上4个实验,经短时间保温、离心后,能检测到放射性的主要部分是( )
A. 上清液、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
B. 上清液、沉淀物、沉淀物,沉淀物和上清液
C. 上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
D. 沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
【答案】C
【解析】
【分析】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。噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌,蛋白质外壳留在外面。离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和含有噬菌体DNA的细菌分开,因此上清液是亲代噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物是含子代噬菌体的细菌。
【详解】①35S标记的是噬菌体的蛋白质,用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于蛋白质不进入细菌内,故离心后放射性主要分布在上清液;
②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,35S将出现在新的噬菌体蛋白质外壳中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;
③14C标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳,用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,蛋白质外壳离心到上清液中,而噬菌体的DNA随细菌离心到沉淀物中,因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液;
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,其子代噬菌体的蛋白质外壳和遗传物质DNA均被标记,由于子代噬菌体存在大肠杆菌内,所以离心后放射性出现在沉淀物中。
故选C。
15. 当致癌物质导致正常基因突变为癌基因时,癌症开始逐渐形成,目前人类研究最深入的癌基因是p53基因,科学家发现40%的癌症都与n53基因的改变有关。一旦细胞癌变,癌基因可以遗传给其子代细胞。下列相关叙述错误的是( )
A. p53基因为原癌基因,其表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖
B. 由于糖蛋白减少,癌细胞可通过血管或淋巴管向身体其他部位转移
C. 放射疗法会损伤DNA,治愈后的癌症患者某些基因已改变
D. 细胞癌变,癌基因可遗传给其产生的子代细胞,因此某些癌症可遗传
【答案】A
【解析】
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,根据题干信息无法确定p53基因为原癌基因,A错误;
B、由于糖蛋白减少,癌细胞容易分散转移,可通过血管或淋巴管向身体其他部位转移,B正确;
C、放射疗法会损伤DNA的效应,因而治愈后的癌症患者某些基因发生了改变,C正确;
D、细胞癌变,癌基因可遗传给其产生子代细胞,若发生在生殖细胞中,则该癌症可以遗传,D正确。
故选A。
16. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,果蝇的野生型表现为红眼,奶油色为突变雄蝇,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,子一代全为红眼,说明红眼为显性性状,子一代之间相互交配,子二代雌雄个体间存在性状差异,说明控制该性状的基因与性别相关联;且子二代比例为8:4:3:1,和为16,说明眼色至少受两对独立遗传的基因控制。
【详解】A、分析题意,子一代红眼果蝇相互交配,子二代的比例为8:4:3:1,是9:3:3:1的变形,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确;
B、根据F1互交所得F2中红眼雌:红眼雄:伊红眼雄:奶油眼雄=8:4:3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。设相关基因为A/ a 、 B/b,根据F2的性状分离比可知, F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16 ,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16 ,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX﹣、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY 、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY ,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY,则F1红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6种,B正确;
C、F1红眼雌蝇( AaXB Xb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY 、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3 × 1/4 +2/3 × 3/4 ×1/4 = 5/24,C正确;
D、若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
故选D。
17. 下列关于遗传学的计算正确的是( )
A. 某学校(男女各半)中,有红绿色盲患者3.5%(均为男生),色盲携带者占5%,则该校学生中的色盲基因频率为7%
B. 若在某地区色盲遗传调查中Xb的基因频率为8%,理论上在人群中男性患者所占比例为8%
C. 若某地区白化病的致病基因频率为a,则该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a/(1-a)
D. 若某地区抗维生素D佝偻病的致病基因频率为b,则该地区人群中女性个体不患抗维生素D佝偻病所占的比例为(1-b)2/2
【答案】D
【解析】
【分析】由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生了改变,从而使发育成的个体患疾病,这类疾病都称为遗传性疾病,简称遗传病。根据目前人们对遗传物质的认识,可以将遗传病分为单基因遗传病,多基因遗传病和染色体病三类。单基因遗传病是由染色体上单个基因的异常所引起的疾病。
【详解】A、假设该学校200人,男生100人,女生100人,有红绿色盲患者3.5%(均为男生7人XbY),色盲携带者占5%(XBXb10人),则该校学生中的色盲基因频率为Xb/(XB+Xb)=(7+10)/(200+100)=17/300,A错误;
B、若在某地区色盲遗传调查中Xb的基因频率为8%,理论上在人群中男性患者(XbY)所占比例为8%×1/2=4%,B错误;
C、白化病为常染色体隐性遗传病,若某地区白化病的致病基因频率为a,白化病的基因型频率为a2,携带者的概率为2×a×(1-a),显性纯合子的概率为(1-a)2,则该地区正常个体(A_)中白化病致病基因携带者(Aa)所占的比例为2×a×(1-a)/(1-a2)=2a/(1+a),C错误;
D、抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,若某地区抗维生素D佝偻病的致病基因频率为b,那么女性产生正常配子的概率为(1-b),男性产生正常的含X染色体的配子的概率为(1-b)/2,则该地区人群中女性个体不患抗维生素D佝偻病(XdXd)所占的比例为(1-b)2/2,D正确。
故选D。
18. 某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A₁、A₂、A₃三个等位基因。对这些个体的基因A₁、A₂、A₃进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A₃的基因频率是( )
A. 52% B. 27% C. 26% D. 2%
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知,A1、A2、A3为复等位基因,每个个体的基因都是成对存在的,故电泳结果上,只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。
【详解】分析电泳图,含A3基因的个体有2个A3A3,15个A1A3,35个A2A3,所以A3的基因频率是:(2×2+15+35)/(100×2)×100%=27%,B正确,ACD错误。
故选B。
19. 下图为甲病(由基因A、a控制)和乙病(由基因B、b控制)的遗传系谱图,其中Ⅰ-2不携带乙病的致病基因。下列相关说法错误的是( )
A. 甲病为常染色体显性遗传病,人群中男女发病率一般相同
B. Ⅱ-3的基因型是AaXBY,其体细胞中最多有2个基因B
C. Ⅲ-11携带基因b的概率是0,Ⅲ-11与Ⅲ-14的基因型相同
D. Ⅲ-10和与Ⅲ-13基因型相同的个体婚配,生出正常孩子的概率是1/24
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,Ⅱ-3和Ⅱ-4都患甲病,而生出的Ⅲ-9和Ⅲ-11都不患甲病,则可判断甲病为显性遗传病,而且Ⅱ-3患甲病而Ⅲ-9并没有患甲病,则甲病为常染色体显性遗传病;I-1和I-2不患乙病,而Ⅱ-7患乙病,则乙病为隐性遗传病,且I-2不携带乙病的致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅱ-3和Ⅱ-4都患甲病,而生出的Ⅲ-9和Ⅲ-11都不患甲病,则可判断甲病为显性遗传病,而且Ⅱ-3患甲病而Ⅲ-9并没有患甲病,则甲病为常染色体显性遗传病,常染色体遗传病在男女中的发病率一般相同,A正确;
B、I-1和I-2不患乙病,而Ⅱ-7患乙病,则乙病为隐性遗传病,且I-2不携带乙病的致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-3不患乙病但患甲病,而且其后代有不患甲病的,则其为甲病的杂合子患者,所以其基因型为AaXBY,其细胞间期复制后,最多有2个基因B,B正确;
C、因中乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ-11为男性且不患病,所以其不含有乙病的致病基因,与Ⅲ-14基因型相同,C正确;
D、甲病中Ⅲ-10基因型为1/3AA、2/3Aa,与Ⅲ-13基因型相同的个体基因型为aa,生出正常孩子的概率是1/3,乙病中Ⅲ-10基因型为3/4XBXB、1/4XBXb,Ⅲ-13基因型为XbY,生出正常孩子的概率是7/8,因此完全正常的概率为7/24,D错误。
故选D。
20. 如图表示某家族中一种单基因遗传病的发病情况,该病在人群中的发病率为1/10000,其中III-10和III-11为双胞胎。下列叙述错误的是( )
A. 患者正常体细胞中含有两个致病基因,表现正常的个体可能携带致病基因
B. 该病在男、女群体中的发病率没有差异,通过在人群中调查可得出该结论
C. III-10和III-11均不携带该遗传病致病基因的概率为1/9
D. III-12为表现正常男孩的概率是201/404,通过鉴定性别不能避免患病孩子出生
【答案】C
【解析】
【分析】由I-1、I-2的儿子II-5患病可知该病为隐性遗传病,又I-4的儿子正常,可知该病为常染色体隐性遗传病。该病在人群中的发病率为1/10000,设控制该病的基因为B、b,bb=1/10000,b=1/100。III-10和III-11为双胞胎,但性别不同,故为异卵双生双胞胎。
【详解】A、根据I-1、I-2的儿子II-5患病可知该病为隐性遗传病,又因为I-4的儿子正常,可知该病为常染色体隐性遗传病,患者正常体细胞中含有两个致病基因,表现正常的个体可能携带致病基因,A正确;
B、该病的致病基因在常染色体上,在男、女群体中的发病率没有差异,通过在人群中调查可得出该结论,B正确;
C、设控制该病的基因为B、b,II-6的基因型以及比例为1/3BB、2/3Bb,II-7的基因型为Bb,III-10和III-11为异卵双胞胎,且表现正常,计算可得,III-10、III-11不携带致病基因(BB)的概率各为2/5,两者均不携带致病基因的概率为4/25,C错误;
D、II-8的基因型为Bb,II-9表现正常,因人群中该病的发病率为1/10000可知,b的基因频率为1/100,B的基因频率为99/100,其基因型为Bb的概率为(2×1/100×99/100)/(1-1/10000)=2/101,III-12为表现正常男孩的概率是(1-2/101×1/4)×1/2=201/404,因基因在常染色体上,故通过鉴定性别不能避免患病孩子出生,D正确。
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
21. 油菜为可自花受粉也可异花受粉的二倍体植物(正常株),我国科研人员获得了油菜的雄性不育突变株N(该性状受一对等位基因B、b控制),并利用突变株N进行了下列杂交实验:
实验一:将突变株N与正常株油菜杂交,F₁全为正常株,F₁自交,F₂中正常株:雄性不育突变株=3:1
实验二:将一个Bt抗虫基因转入雄性不育突变株N的染色体中,获得具有抗虫性状的转基因雄性不育植株。有抗虫基因用A⁺表示,无抗虫基因用A⁻表示,将不抗虫的正常株油菜与转基因雄性不育突变株N油菜杂交,F₁表型及比例为抗虫正常株:非抗虫正常株=1:1,选取F1中抗虫正常株自交,统计F₂的表型及比例。依据上述实验分析并回答下列问题:
(1)实验一作为母本的是____________,将实验一的F₁随机受粉,F3中雄性不育突变株所占的比例为_____________.
(2)在实验二中,若F₂表型及比例为抗虫正常株:抗虫突变株:非抗虫正常株=2:1:1,则其F₁的抗虫正常株产生的配子基因型及比例是____________。若F₂表型及比例为_______________________________________________________。则说明转基因油菜中插入的抗虫基因A⁺与B、b基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)实验二F₂的表型及比例若为抗虫正常株:抗虫突变株:非抗虫正常株:非抗虫突变株=3:1:3:1,科研人员猜测其原因是含抗虫基因的雄配子不育。请从上述实验中选择合适的实验材料验证该假设,简要写出实验方案和预期结果:____________________________________________________预期结果:_____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 突变株N ②. 1/6
(2) ①. A+b:A-B=1:1 ②. 抗虫正常株 :抗虫突变株:非抗虫正常株:非抗虫突变株=9:3:3:1
(3) ①. 实验方案:选取F1抗虫正常植株与F2非抗虫突变株杂交,统计后代的表型及比例 ②. 预期结果:非抗虫正常植株:非抗虫突变株=1:1
【解析】
【分析】将突变株N与正常株油菜杂交,F1全为正常株,F1自交,F2中正常株:雄性不育突变株=3:1,由此可知正常株是显性性状,突变株为隐性性状,F1基因型为Bb。
【小问1详解】
突变株N为雄性不育,杂交实验时只能作母本。F1基因型为Bb,F2三种基因型BB:Bb:bb=1:2:1,F2随机授粉时产生的雌配子B、b各占1/2,由于bb雄性不育,所以雄配子只能由BB、Bb产生,即2/3B、1/3b,则F3中bb=1/2×1/3=1/6。
【小问2详解】
由实验二中F2表型及比例推测两对基因不遵循自由组合定律,且抗虫基因A+与b基因位于同一条染色体上,根据F2的表型可知F1抗虫正常株基因型为A+A-Bb,产生配子为A+b:A-B=1:1。若抗虫基因A+与B、b遵循自由组合定律,则F2有四种表型,即抗虫正常株(A+_B_):抗虫突变株(A+_bb):非抗虫正常株(A-A-B_):非抗虫突变株(A-A-bb)=9:3:3:1。
【小问3详解】
若F2表型比为3:1:3:1,则抗虫基因与B、b基因遵循自由组合定律,选取F1抗虫正常株,基因型为A+A-Bb作父本,与F2非抗虫突变株A-A-bb杂交。由于含抗虫基因的雄配子不育,则父本产生的雄配子为A-B、A-b,与A-A-bb产生的雌配子A-b结合,子代表现为非抗虫正常株:非抗虫突变株=1:1。
22. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12 号
第二多星纹
b
12 号
抗病
d
15 号
幼蚕褐色
e
Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
【答案】(1)伴性遗传
(2)a (3)0 或 2
(4)DdZEZE (5) ①. 让纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验 ②. 若正反结果只出现一种性状(或正反交结果相同) ③. 若正反交结果不同
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、雌雄异体的生物由性染色体决定性别的方式有XY型和ZW型两种。
3、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。
【小问1详解】
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
小问2详解】
只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,a与b基因都位于12号染色体上,位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合。
【小问3详解】
雌家蚕(ZW)的卵原细胞经过减数分裂Ⅰ,同源染色体彼此分离,减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞中含有0或1条W染色体,减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,含有W染色体的条数为0或2。
【小问4详解】
该只不抗病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,说明该雄性关于该性状的基因型为Dd,综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。
【小问5详解】
需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段),但由于不知道显隐关系,可以利用正反交实验来探究。实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1 个体的表现型及比例(假设相关基因为 A 和 a)。
预期结果及结论:
①若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交分别为 AA× aa、aa× AA,其子一代基因型都为 Aa,只出现一种性状,且子一代表现出来的性状为显性性状;
②若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,正反交分别为 ZAZA× ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa× ZAW(后代雄全为显性性状,雌性全为隐性性状),则正反交结果不同,且 F1 中雄性个体表现出的性状为显性性状。
23. 下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B、隐性基因为b)两种遗传病的系谱图,请据图回答:
(1)甲病的致病基因位于_____________染色体上,为_____________性基因。
(2)II-3和II-8两者的家庭均无乙病史,则乙病的致病基因位于_____________染色体上,为_____________性基因。
(3)若III-9与III-12婚配则生育一个只患一种病的孩子的几率为_____________
(4)若III-11和III-12分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查,可判断后代是否会患这两种遗传病。可供选择的措施有:
A、染色体数目检测 B、性别检测 C、基因检测 D、无需进行上述检测
请根据系谱分析:
①III-11采取什么措施_____________(填序号),原因是_____________;
②III-12采取什么措施_____________(填序号),原因是_____________。
【答案】(1) ①. 常 ②. 显
(2) ①. X ②. 隐 (3)15/24
(4) ①. D ②. 11号基因型为aaXBXB,与正常男性结婚,后代均正常 ③. B(或B和C) ④. 12号基因型为aaXBXB或aaXBXb,所生男孩有可能患病,女孩均正常。(若是男性,可作进一步基因检测)
【解析】
【分析】人类遗传病的遗传方式:根据遗传系谱图推测,“无中生有”是隐性,“无”指的是父母均不患病,“有”指的是子代中有患病个体;隐性遗传看女病,后代女儿患病父亲正常的话是常染色体遗传。“有中生无”是显性,“有”指的是父母患病,“无”指的是后代中有正常个体;显性遗传看男病,儿子正常母亲患病为常染色体遗传,母女都患病为伴X染色体遗传。母亲和女儿都正常,遗传病只在男子之间遗传的话,极有可能是伴Y染色体遗传。
【小问1详解】
分析遗传系谱图可知,3号和4号患病,后代10号和11号正常,“有中生无”,甲病是显性遗传病,又因为父亲4号患病,女儿11号正常,所以不可能是伴X遗传,因此该遗传病是常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
7号8号均不患乙病,13号患乙病,“无中生有”,是隐性遗传,3号和8号不携带乙病基因,所以乙病应该属于伴X染色体隐性遗传。
【小问3详解】
因为III-9的基因型为1/3AAXBY,2/3AaXBY,Ⅲ-12的基因型为1/2aaXBXB, 1/2aaXBXb,所以若III-9与III-12婚配则生育一个只患一种病的孩子的几率为(1/3×1/2×3/4)+(1/3×1/2)+(2/3×1/2×1/2)+(2/3×1/2×1/2×3/4)+(2/3×1/2×1/2×1/4)=15/24。
【小问4详解】
可对后代进行基因检测判断是否患有遗传病;因为Ⅲ-11的基因型为aaXBXB 与正常男子(aaXBY)婚配,产生的孩子均正常,所以III-11不需要进行检测;因为Ⅲ-12的基因型为aaXBXB 或aaXBXb与正常男子(aaXBY)婚配,产生的男孩有可能患乙病,产生的女孩均正常。所以需要进行性别检测,如果是男孩,还需要进一步进行基因检测。
24. RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生,其可与目标mRNA配对;siRNA主要来源于外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA经过核酸酶Dicer的加工后成为siRNA,siRNA与目标mRNA完全配对,导致mRNA被水解。请据图回答:
(1)催化过程①的酶是____,过程①所需的原料是____。
(2)Drosha和Dicer都可以催化____键的水解,Exportin5的功能是____。
(3)过程③会导致____终止,原因是____。过程④RISC复合体中的siRNA与mRNA之间发生____,最终导致mRNA被水解。
(4)基因H、N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示。起始密码子均为AUG,则基因N转录时以____链为模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是____。
在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%。若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸酯键有1198,则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过____个(不考虑终止密码)。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 核糖核苷酸
(2) ①. 磷酸二酯键 ②. 将前导miRNA从细胞核转运到细胞质
(3) ①. 翻译 ②. miRNA可与目标mRNA配对,进而导致翻译过程终止 ③. 碱基互补配对
(4) ①. a ②. 由GUC变为UUC ③. 20
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关;一个蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的,但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同,表观遗传也在其中发挥了重要作用。除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【小问1详解】
①过程是转录过程,由RNA聚合酶催化,以核糖核苷酸作为原料。
【小问2详解】
Drosha和Dicer在加工前体miRNA的过程中水解了磷酸二酯键;前体miRNA在细胞核合成,Exportin5将前体RNA运出细胞核,进入细胞质。
【小问3详解】
mRNA是翻译的模板,由于miRNA可与目标mRNA配对,会导致翻译的终止。RISC复合体中的RNA与mRNA之间发生碱基互补配对,进行识别,复合体中的蛋白质最终导致mRNA被水解。
【小问4详解】
起始密码子均为AUG,则对应的DNA模板链上的碱基序列是TAC,据图中的碱基序列分析,基因N的a链上含有TAC,故基因N转录时以a链为模板。起始密码子均为AUG,基因H应以b链为模板进行转录,转录方向从左往右,突变前模板链的碱基序列是CAG,转录对应的密码子是GUC,突变后模板链的碱基序列是AAG,转录对应的密码子是UUC,因此,其对应密码子的变化是由GUC变为UUC。一个基因有两条单链构成,现有磷酸酯键有1198,故DNA单链有600个脱氧核苷酸,由于在基因表达中,编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%,故转录而来的mRNA能用于翻译的只有60个核苷酸,mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,决定一个氨基酸,故该基因表达时需要的氨基酸总数不超过20个。
25. 如图A~E表示五个不同的物种,它们最初都是由种群A迁徙到甲、乙两个海岛上,经过长期演化形成。如图表示演化过程,请回答下列问题:
(1)种群A内部个体间形态和大小方面的差异,体现的是______________多样性。A物种在甲、乙两个海岛上产生新的物种是___________________的结果。可以通过比较____________________来判断C、D、E亲缘关系的远近。
(2)目前已知D和E不是同一个物种,他们之间存在______________,隔离是指_____________________。
(3)现代生物进化理论解释:适应是___________的结果;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与环境______________的过程;____________是协同进化的结果。
(4)(5个)B种群中存在一对等位基因(A/a)。某一年B种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为20%、50%、30%,第二年,AA、Aa、aa的基因型频率变成了15%、60%、25%,B种群是否发生了进化?____________(填“是”或“否”)。理由是__________________________。由于环境的改变,第三年AA、Aa的个体数量分别比第二年增加了20%,aa的个体数量比第二年减少了60%,则第三年a的基因频率为__________________。
【答案】(1) ①. 遗传##基因 ②. 自然选择 ③. DNA和蛋白质等生物大分子的差异
(2) ①. 生殖隔离 ②. 不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象
(3) ①. 自然选择 ②. 协同进化 ③. 生物多样性
(4) ①. 否 ②. 种群的基因频率没有发生变化 ③. 46%
【解析】
【分析】1、物种:分布在一定的自然区域内,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生可育后代的一群生物个体。2、隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。3、地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用,是生殖隔离必要的先决条件。
【小问1详解】
种群A内部个体间形态和大小方面的差异,体现的是生物多样性的遗传(基因)多样性。A物种在甲、乙两个海岛上产生新的物种是自然选择的结果。可以通过比较DNA和蛋白质等生物大分子的差异来判断C、D、E亲缘关系的远近。
【小问2详解】
已知D和E不是同一个物种,是因为它们之间存在生殖隔离。隔离是指不同种群个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,隔离包括地理隔离和生殖隔离。
【小问3详解】
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
小问4详解】
生物进化的实质是种群基因频率的改变,某一年B种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为20%、50%、30%,A基因的频率是A%=20%+1/2×50%=45%,a基因的频率是a%=1-45%=55%;第二年,基因频率变成了15%、60%、25%,A基因的频率是A%=15%+1/2×60%=45%,a基因的频率是a%=1-45%=55%,说明B种群没有发生了进化,因为种群的基因频率没有发生变化。由于环境的改变,第三年AA、Aa的个体数量比第二年增加了20%,aa的个体数量比第二年减少了60%,假设第二年有100只,则AA为15,Aa为60,aa为25,则第三年为AA为18,Aa为72,aa为10,即AA、Aa、aa的基因型频率分别为18%、72%、10%,则第三年a的基因频率为a%=10%+1/2×72%=46%。
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