精品解析:河北省邯郸市多校期末联考2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题
2025-07-27
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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) | 河北省 |
| 地区(市) | 邯郸市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.12 MB |
| 发布时间 | 2025-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53232526.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
NT20名校联合体高一年级期末考试
生物
注意事项:1.考试时间为75分钟。满分100分。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 孟德尔享有“遗传学之父”的美誉,下列有关叙述错误的是( )
A. 豌豆作杂交实验材料,实验现象容易分析,结果可靠
B. 孟德尔发现F2性状分离比为3:1属于假说—演绎法中“假说”的内容
C. 孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子测交,预测后代产生1:1的性状分离比
D. 孟德尔发现的遗传规律并不能解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象
2. 油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用品系1(A1A1,雄性不育)、品系2(A2A2,育性正常)、品系3(A3A3,育性正常),进行如下实验:
实验一:将品系1与品系2杂交,F1均为雄性不育植株,将F1与亲本回交获得F2;
实验二:将品系1与品系3杂交,F1均育性正常,将F1与品系1回交获得F2。
下列说法错误的是( )
A. 上述杂交实验中,在授粉前必须对品系1采取的操作是套袋
B. A1、A2、A3遗传遵循孟德尔的分离定律,若A1、A2、A3基因中碱基数目不同,原因是基因突变时发生了碱基对的增添或缺失
C. 根据杂交一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是A3对A1、A2,为显性,A1对A2为显性
D. 实验一的F2均为雄性不育,实验二的F2雄性不育:育性正常=1:1
3. 玉米的高秆与矮秆性状受一对等位基因控制,某小组以多株玉米为亲本进行了下表所示的实验。下列分析正确的是( )
组别
杂交方案
杂交结果
甲组
高秆×矮秆
高秆:矮秆=5:1
乙组
矮秆×矮秆
全为矮秆
A. 甲组子代高秆:矮秆=5:1,说明出现了性状分离现象
B. 甲组中的矮秆玉米既有纯合子也有杂合子
C. 甲组高秆亲本中杂合个体的比例是1/3
D. 甲组高秆亲本自交,子代高秆:矮秆=5:1
4. 下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A. 摩尔根运用假说演绎法证明了基因在染色体上是线性排列
B. 模拟减数分裂的后期时,移向细胞同一极的橡皮泥颜色不一定相同
C. 沃森和克里克通过分析DNA衍射图谱,构建物理模型发现了DNA分子结构
D. 在调查红绿色盲的发病率时应注意在广大人群中随机抽样
5. 雄果蝇的X和Y染色体上有同源区段和非同源区段。在减数分裂形成精子时,X和Y染色体的同源区段可发生联会和互换。刚手(A)和截毛(a)是一对相对性状,控制此性状的相关基因位于XY染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A. 刚毛果蝇的双亲中至少有一个是刚毛性状
B. 基因型为XaYA的果蝇的子代雄果蝇也一定表现为刚毛
C. 两个刚毛果蝇杂交,子代也可能出现截毛
D. 该性状会表现出与性别相关联的特性
6. 如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
A. 图中含有4条染色单体,4个DNA分子
B. 甲、乙两条染色体的分离发生在减数第一次分裂后期
C. 该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
D. 基因A与基因B是非等位基因,在遗传时不遵循自由组合定律
7. 现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑(性别决定方式为ZW型),已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关,B/b与色素的合成有关,显性基因B为有色基因,b为白化基因;显性基因Y决定栗羽,y决定黄羽。为探究羽色遗传的特点,科研人员进行了如下实验。
组别
亲本(纯系)
F1
实验一
白羽雄性×栗羽雌性
栗羽雄性:白羽雌性=1:1
实验二
黄羽雄性×栗羽雌性
栗羽雄性:黄羽雌性=1:1
实验三
黄羽雄性×白羽雌性
栗羽雄性:黄羽雌性=1:1
实验四
白羽雄性×黄羽雌性
栗羽雄性:白羽雌性=1:1
下列说法错误的是( )
A. 实验三和实验四互为正反交实验
B. 亲本中栗羽雌性的基因型为ZBYW
C. 亲本中黄羽雄性的基因型为ZByZBy
D. 亲本中白羽雄性的基因型为ZbYW或ZbyW
8. 下列关于科学家探索遗传物质实验的叙述,正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,对自变量的控制遵循了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中,用玻璃棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
D. 烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
9. 在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含12对碱基(A有6个)的噬菌体DNA双链片段,那么代表氢键的订书钉需要_____个,共需要使用的订书钉的个数为_____个。( )
A. 24 84 B. 30 78 C. 30 100 D. 30 84
10. 一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中A+T占40%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列叙述错误的是( )
A. 该DNA中含有400个A
B. 只含有14N的DNA分子有6个
C. 该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
D. 经过3次复制以后的DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸4800个
11. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图为皱粒豌豆的形成机制,下列说法正确的是( )
A. 淀粉分支酶基因的表达包括基因的复制、转录和翻译
B. 编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段,该变异类型是基因突变
C. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状,类似的实例还有囊性纤维化
D. 在皱粒豌豆中没有淀粉分支酶
12. 下列有关生物变异与进化的叙述错误的是( )
A. 原癌基因和抑癌基因表达产物的结构发生改变才可以导致细胞癌变
B. 染色体变异不一定会导致细胞内基因数量的改变
C. 密码子的简并性能一定程度上减少基因突变的影响
D. 物种是在自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物
13. 某果蝇种群足够大,雌雄比例约为1:1,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出等,其中白眼雄果蝇(XaY)占2%。理论上,在上述条件保持不变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 全部XA和Xa的总和构成了该种群的基因库
B. 自然选择决定突变和基因重组的方向
C. 该种群Xa的基因频率为2%
D. 该种群中白眼雌果蝇占0.08%
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 甲病和乙病均为人类单基因遗传病,且两病独立遗传,相关基因不位于Y染色体上,Ⅱ6不含乙病致病基因。下图为某患者家系图,其中人群中甲病的发病率为1/40000。下列说法正确的是( )
A. 甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传,是受一个等位基因控制的遗传病
B. 乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
C. Ⅲ2患甲病的概率是1/603
D. 为避免再生出乙病患儿,Ⅱ5和Ⅱ6在进行遗传咨询时,作为遗传咨询师的你给出的科学生育建议是可进行性别鉴定,若为男孩,需进行基因检测
15. 基因型为AaXBYb的果蝇(2n=8),将其精原细胞的全部DNA用32P标记,放在不含32P的培养液中培养。经若干次分裂后,用荧光探针处理。下列叙述正确的是( )
基因
A
a
B
b
探针荧光颜色
黄色
绿色
红色
蓝色
A. 若观察到某一后期的细胞两极荧光颜色分别为黄、绿、红和黄、绿、蓝,该后期的细胞最可能处于减数第一次分裂的后期
B. 得到8个精原细胞的过程中,核DNA至少复制4次
C. 经正常有丝分裂得到的8个子细胞中含有32P标记的细胞至少有2个
D. 经过正常减数分裂产生的每个精细胞中均只出现两种颜色的荧光
16. 黄鳝具有性逆转现象,即卵巢先发育,第一次性成熟时为雌性,产卵后卵巢开始萎缩,精巢开始发育,进入雌雄同体状态,直到最终转化为雄性。研究发现,性逆转现象与多种因素相关。对仔鳝注射雄激素可以使性逆转提前,对产卵后的雌鳝注射雌激素可以使性逆转推迟;在生殖季节,单纯的雌性群体会由于缺少雄鳝而引起其中的一部分雌鳝提前变为雄性。DNA甲基化在黄鳝性腺发育过程关键期发挥重要调控作用。下列说法正确的是( )
A. 黄鳝的性别只由性染色体决定
B. 可通过改变关键基因的甲基化状态提高某一性别黄鳝的产量
C. 性逆转现象使种群性别比例适宜,更有利于黄鳝保持基因多样性
D. 性逆转现象是黄鳝在短时间内为适应环境而产生的定向变异
17. 某些基因在启动子(启动子是转录起始所需的一段DNA序列)上存在富含二核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种INA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于IDNA的非甲基化位点,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。下列说法错误的是( )
A. 胞嘧啶甲基化不会改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式,也不会改变基因转录产物的碱基序列
B. 过程①的产物是半甲基化的,过程②必须经过从头甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态
C. 启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制转录
D. DNA甲基化无法引起生物体出现可遗传的表型变化
18. 水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M,均由单基因突变引起,突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交得到的F1中可育:雄性不育=3:1。下列相关叙述正确的是( )
A. 野生型能够形成两种雄性不育突变体L和M体现了基因突变的随机性
B. 突变体L的雄性不育突变为隐性突变
C. N自交得到的F1随机授粉,后代中可育:雄性不育=3:1
D. 若突变体M的雄性不育突变为隐性突变,将M与N杂交得F1,则F1的表型为可育
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 生物兴趣小组观察了基因型为AaBb的某二倍体雄性动物细胞的减数分裂过程,图甲是该细胞不同时期的显微照片;图乙是该动物体内细胞分裂部分时期的结构示意图;图丙是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化情况。请回答下列问题;
(1)减数分裂结束后核DNA数目减半的原因是______。图甲中细胞分裂的先后顺序是______,C细胞的名称是______。
(2)图乙②细胞中A和a基因的碱基排列顺序______(填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”),同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期四分体中的______发生了互换,其引起的变异属于______,该行为的意义是_______。
(3)图乙中①细胞处于______期。图乙中细胞②的基因A和a所在的染色体______(填“属于”或“不属于”)同源染色体。
(4)图丙BC段染色体发生的行为是______,该行为______(填“会”或“不会”)被秋水仙素所抑制。若图丙表示果蝇细胞分裂的同源染色体对数的变化,则n为______(填具体数字),处于HI段的细胞可能含有______个染色体组。
20. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的作用机制。请回答下列问题:
(1)过程A以游离的______为原料,所需要的酶是______,该酶作用的键有______。过程A所得到的产物mRNA从a到b的碱基序列是AUCGCUUCUCUG,则其相应基因模板链的碱基序列为5'-______-3'。
(2)与过程B相比,过程A特有的碱基配对方式是______,过程B中一条mRNA链可结合多个核糖体的生物学意义是______。
(3)当lin-4基因活跃表达时,会使lin-14蛋白质合成量______(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)已知lin-4基因含有碱基共N个,腺嘌呤n个,该基因的单链中含有A的比例最多为______;已知过程A得到的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的52%,mRNA链及其模板链对应区段的碱中鸟嘌呤分别占28%、18%、则与mRNA链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______。
21. 番茄是二倍体植物(2n=24)。单体、缺体、三体番茄是番茄育种和遗传分析的基础材料。请回答下列问题:
(1)单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。在番茄培育过程中可发生______,从而出现单体和缺体。从理论上讲,番茄共有_______种缺体。
(2)以马铃薯叶型(aa)的番茄为父本,以正常叶型的番茄(AA)为母本进行杂交,子代出现了基因型为AAa的番茄植株,基因型为AAa的番茄植株出现原因可能是______、______或个别染色体数量变异。
(3)以马铃薯叶型(aa)的正常番茄为父本,以番茄正常叶型的第6号染色体的三体(比正常番茄多了一条6号染色体)为母本(纯合体)进行杂交。倘若A(或a)基因在第6号染色体上,使F1群体的三体植株与马铃薯叶型的正常番茄杂交,杂交子代中,三体与正常之比为______;杂交子代叶型表型及比例为______。
(4)通过低温处理基因型为Aa的番茄可以形成四倍体植株,则所得四倍体植株产生配子的种类及比例是______。
22. 为了探究抗生素对细菌的作用,某兴趣小组利用碳青霉烯类抗生素进行了实验,步骤如下:
步骤一:取大肠杆菌菌液均匀涂布在已灭菌的培养基平板上,并将平板划分为四个大小一致的区域,分别标记①~④。①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片(对照),②~④区域各放入一个含碳青霉烯类抗生素的相同圆形滤纸片,将培养皿倒置于适宜条件下培养12~16h,结果如图(假设抑菌圈大小②>③>④)。
步骤二:挑取该平板上位于抑菌圈边缘的菌落配制成菌液,重复上述实验操作,培养至第3代,观察、测量并记录每一代的实验结果。
请回答下列问题:
(1)大肠杆菌耐药性变异一般来源于______,该变异产生于碳青霉烯类抗生素广泛使用______(填“前”或“后”)。
(2)步骤一中,若①区域也出现抑菌圈,可能的原因______。
②~④区域抑菌圈大小不同的原因可能是______(答出1点即可)。
(3)步骤二中,挑取抑菌圈边缘的菌落进行培养的目的是______。随着传代次数的增加,预期抑菌圈会______(填“增大”“减小”或“不变”),原因是______。
(4)人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高。像这样,不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是______。
23. 燕麦是一种重要的谷物作物,具有很高的营养价值和多种用途。三个科研小组1—3均选取红粒早熟的纯合品种作母本,白粒晚熟的纯合品种作父本开展杂交实验、在环境一致的条件下培育,发现F1均表现为红粒早熟。将F1自交得到F2,F2的性状表现出现三种情况,如下表所示:
小组1
红粒早熟:红粒晚熟:白粒早熟:白粒晚熟=9:3:3:1
小组2
红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=45:3:15:1
小组3
红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1
请回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测燕麦籽粒的颜色至少受________对等位基因控制,判断的理由是_________。
(2)由上述实验结果可知决定燕麦籽粒颜色和生育期性状的基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是________。
(3)分析小组2的杂交实验结果,F2红粒早熟的基因型有________种,其中纯合子所占比例为________。
(4)将小组1中的纯合红粒早熟品种与小组2中的纯合红粒晚熟品种进行杂交,获得F1,F1自交后代F2的表型及比例与小组3中F2的一致,若对F1进行测交,仅考虑籽粒颜色,则测交子代的表型及比例为________。
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NT20名校联合体高一年级期末考试
生物
注意事项:1.考试时间为75分钟。满分100分。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 孟德尔享有“遗传学之父”的美誉,下列有关叙述错误的是( )
A. 豌豆作杂交实验材料,实验现象容易分析,结果可靠
B. 孟德尔发现F2性状分离比为3:1属于假说—演绎法中“假说”的内容
C. 孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子测交,预测后代产生1:1的性状分离比
D. 孟德尔发现的遗传规律并不能解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象
【答案】B
【解析】
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般为纯种,且具有易于区分的相对性状,因此实验结果可靠,A正确;
B、孟德尔观察到F₂性状分离比为3:1属于“观察现象”阶段,B错误;
C、“演绎”是根据假说推导测交结果(即F₁与隐性纯合子测交后代比例为1:1),C正确;
D、孟德尔定律适用于有性生殖的真核生物核基因的遗传,无法解释细胞质遗传、连锁遗传等现象,D正确。
故选B。
2. 油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1、A2、A3)决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用品系1(A1A1,雄性不育)、品系2(A2A2,育性正常)、品系3(A3A3,育性正常),进行如下实验:
实验一:将品系1与品系2杂交,F1均为雄性不育植株,将F1与亲本回交获得F2;
实验二:将品系1与品系3杂交,F1均育性正常,将F1与品系1回交获得F2。
下列说法错误的是( )
A. 上述杂交实验中,在授粉前必须对品系1采取的操作是套袋
B. A1、A2、A3遗传遵循孟德尔的分离定律,若A1、A2、A3基因中碱基数目不同,原因是基因突变时发生了碱基对的增添或缺失
C. 根据杂交一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是A3对A1、A2,为显性,A1对A2为显性
D. 实验一的F2均为雄性不育,实验二的F2雄性不育:育性正常=1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、品系1(A1A1)为雄性不育,无法自交,但其它植株的花粉可为其授粉,因此作为母本时需在授粉前套袋以防止外来花粉干扰,A正确;
B、A1、A2、A3为同源染色体上的复等位基因,遵循分离定律。若三者碱基数目不同,说明基因突变的类型是碱基对的增添或缺失导致的碱基数量改变,B正确;
C、实验一中的子一代A1A2表现为雄性不育,实验二中子一代A1A3育性正常,说明A3对A1为显性,A1对A2为显性,即显隐性关系为A3>A1>A2,C正确;
D、实验一的F1(A1A2)与亲本品系2(A2A2)回交,F2基因型为A1A2(雄性不育)和A2A2(育性正常),比例为1∶1;实验二的F1(A1A3)与品系1(A1A1)回交,F2为A1A1(雄性不育)和A1A3(育性正常),比例1∶1,D错误。
故选D。
3. 玉米的高秆与矮秆性状受一对等位基因控制,某小组以多株玉米为亲本进行了下表所示的实验。下列分析正确的是( )
组别
杂交方案
杂交结果
甲组
高秆×矮秆
高秆:矮秆=5:1
乙组
矮秆×矮秆
全为矮秆
A. 甲组子代高秆:矮秆=5:1,说明出现了性状分离现象
B. 甲组中的矮秆玉米既有纯合子也有杂合子
C. 甲组高秆亲本中杂合个体的比例是1/3
D. 甲组高秆亲本自交,子代高秆:矮秆=5:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、性状分离指自交后子代出现不同性状,而甲组为测交,子代出现隐性性状是由于亲本高秆中存在杂合体,并非自交导致的性状分离,A错误;
B、乙组结果证明矮秆为隐性纯合(aa),故甲组矮秆亲本均为纯合子,B错误;
C、设甲组高秆亲本中AA占x,Aa占1-x。与aa杂交时,子代矮秆比例为(1-x)×1/2=1/6,解得x=2/3,即杂合体(Aa)比例为1/3,C正确;
D、甲组高秆亲本自交时,AA自交全为高秆,Aa自交子代高秆:矮秆=3:1。根据C项分析可知,甲组高秆亲本2/3AA,1/3Aa。综合比例为(2/3×1)+(1/3×3/4):(1/3×1/4)=11:1,而非5:1,D错误。
故选C。
4. 下列有关生物学实验的叙述错误的是( )
A. 摩尔根运用假说演绎法证明了基因在染色体上是线性排列
B. 模拟减数分裂的后期时,移向细胞同一极的橡皮泥颜色不一定相同
C. 沃森和克里克通过分析DNA衍射图谱,构建物理模型发现了DNA分子结构
D. 在调查红绿色盲的发病率时应注意在广大人群中随机抽样
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔、摩尔根运用了假说演绎法得出了相关的结论;调查遗传病的发病率应该在人群中随机取样。
【详解】A、摩尔根运用假说演绎法证明了基因位于染色体上,但基因在染色体上的线性排列是通过其团队后续研究(如三点测验法)得出的结论,而非直接由假说演绎法证明,A错误;
B、模拟减数分裂后期时,若为减数第一次分裂后期(同源染色体分离),移向同一极的染色体是非同源染色体,这些非同源染色体可能来自同一亲本,也可能来自不同的亲本,颜色不一定相同,B正确;
C、沃森和克里克基于DNA的X射线衍射图谱数据,构建了DNA螺旋结构的物理模型,符合科学史实,C正确;
D、调查红绿色盲发病率需在人群中随机抽样并保证样本量足够大,而调查遗传方式需分析家系图谱,D正确。
故选A。
5. 雄果蝇的X和Y染色体上有同源区段和非同源区段。在减数分裂形成精子时,X和Y染色体的同源区段可发生联会和互换。刚手(A)和截毛(a)是一对相对性状,控制此性状的相关基因位于XY染色体的同源区段。下列叙述错误的是( )
A. 刚毛果蝇的双亲中至少有一个是刚毛性状
B. 基因型为XaYA的果蝇的子代雄果蝇也一定表现为刚毛
C. 两个刚毛果蝇杂交,子代也可能出现截毛
D. 该性状会表现出与性别相关联的特性
【答案】B
【解析】
【详解】A、刚毛为显性性状,若子代表现为显性,则至少有一个显性等位基因来自双亲。若双亲均为隐性(如XaXa和XaYa),则子代不可能为刚毛。因此,刚毛果蝇的双亲中至少有一个为刚毛,A正确;
B、基因型为XaYA的雄果蝇在减数分裂时,X和Y的同源区段可能发生交叉互换,产生XA或Ya的配子。若父方产生Ya的精子,子代雄果蝇的基因型为XaYa(来自母方Xa和父方Ya),表现为截毛。因此,子代雄果蝇不一定全为刚毛,B错误;
C、若双亲为XAYa(刚毛)和XAXa(刚毛),子代雄果蝇可能为XaYa(截毛)。因此,两个刚毛果蝇杂交可能产生截毛子代,C正确;
D、若基因位于性染色体同源区段,父方Y染色体仅传递给子代雄性,X染色体传递给子代雌性,若X和Y染色体上基因不同,则可能会导致性状表现与性别相关联,D正确。
故选B。
6. 如图是果蝇的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,染色体上的黑点代表了部分基因(一个黑点就代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、(B/b)表示,这部分基因的位置是通过现代生物学技术标记显示出来的,下列相关说法错误的是( )
A. 图中含有4条染色单体,4个DNA分子
B. 甲、乙两条染色体的分离发生在减数第一次分裂后期
C. 该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
D. 基因A与基因B是非等位基因,在遗传时不遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中是一对同源染色体,含有4条染色单体,4个DNA分子,A正确;
B、甲、乙两条染色体是同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,B正确;
C、根据题干信息,如图是果蝇的一个初级精母细胞,可知该果蝇为雄果蝇,雄果蝇中一对性染色体形态大小不同,C错误;
D、图中染色体上的基因A与基因B位于一对同源染色体上,在遗传时不能遵循自由组合定律,D正确。
故选C。
7. 现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑(性别决定方式为ZW型),已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关,B/b与色素的合成有关,显性基因B为有色基因,b为白化基因;显性基因Y决定栗羽,y决定黄羽。为探究羽色遗传的特点,科研人员进行了如下实验。
组别
亲本(纯系)
F1
实验一
白羽雄性×栗羽雌性
栗羽雄性:白羽雌性=1:1
实验二
黄羽雄性×栗羽雌性
栗羽雄性:黄羽雌性=1:1
实验三
黄羽雄性×白羽雌性
栗羽雄性:黄羽雌性=1:1
实验四
白羽雄性×黄羽雌性
栗羽雄性:白羽雌性=1:1
下列说法错误的是( )
A. 实验三和实验四互为正反交实验
B. 亲本中栗羽雌性的基因型为ZBYW
C. 亲本中黄羽雄性的基因型为ZByZBy
D. 亲本中白羽雄性的基因型为ZbYW或ZbyW
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验三(黄羽♂×白羽♀)与实验四(白羽♂×黄羽♀)的亲本性状互换,符合正反交实验的定义,A正确;
B、栗羽雌性需携带B(有色基因)和Y(栗羽基因),其基因型为ZBYW(B和Y位于同一Z染色体),B正确;
C、黄羽雄性需同时需携带B(有色基因)和yy(黄羽基因),因为是纯系品种,故基因型为ZByZBy(B和y位于同一Z染色体),C正确;
D、白羽雄性为ZZ型,基因型应为ZbYZbY或ZbyZby,ZbYW或ZbyW为雌性(ZW型)基因型,D错误。
故选D。
8. 下列关于科学家探索遗传物质实验的叙述,正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,对自变量的控制遵循了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中,用玻璃棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
D. 烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅发现“转化因子”的存在,未证明DNA是遗传物质,艾弗里的体外实验才证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里的实验中,通过分别去除DNA、蛋白质等成分,观察转化是否发生,属于“减法原理”控制自变量,B正确;
C、赫尔希和蔡斯的实验中,搅拌是为了使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,而非促进接触,C错误;
D、烟草花叶病毒感染烟草的实验仅说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,但DNA病毒的遗传物质是DNA,D错误。
故选B。
9. 在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含12对碱基(A有6个)的噬菌体DNA双链片段,那么代表氢键的订书钉需要_____个,共需要使用的订书钉的个数为_____个。( )
A. 24 84 B. 30 78 C. 30 100 D. 30 84
【答案】C
【解析】
【分析】DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构;DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在_外侧侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A一定与T配对,G一定与C配对。
【详解】在含有12对碱基的DNA双链片段中,连接脱氧核糖和磷酸之间共有23×2=46个订书钉,脱氧核糖和碱基之间共有12×2=24个订书钉,A-T之间为2个氢键,G-C之间有3个氢键,已知A有6个,则A-T碱基对之间需6×2=12个订书钉,G-C碱基对之间需要6×3=18个订书钉,因此代表氢键的订书钉需要12+18=30个,共需要使用的订书钉的个数为46+24+12+18=100个。C正确,ABD错误。
故选C。
10. 一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中A+T占40%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列叙述错误的是( )
A. 该DNA中含有400个A
B. 只含有14N的DNA分子有6个
C. 该DNA片段一条链上嘌呤比例为60%
D. 经过3次复制以后的DNA分子中含有胞嘧啶脱氧核苷酸4800个
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题意可知该DNA分子中有1000×2=2000个碱基,A+T占40%,A=T,A有2000×40%÷2=400个,A正确;
B、由于DNA复制为半保留复制,连续复制3次后,形成8个子代DNA,含有15N的DNA分子有2个,只含有14N的DNA分子有6个,B正确;
C、该双链DNA中A+T占40%,则每条单链中A+T占40%,无法计算出单链上腺嘌呤的比例,故无法计算出一条链上嘌呤的比例,C错误;
D、A+G=1/2碱基总数,由题意可知一个DNA分子中有1000-400=600个胞嘧啶脱氧核苷酸,经过三次复制后一共含有600×8=4800,D正确。
故选C。
11. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图为皱粒豌豆的形成机制,下列说法正确的是( )
A. 淀粉分支酶基因的表达包括基因的复制、转录和翻译
B. 编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段,该变异类型是基因突变
C. 豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状,类似的实例还有囊性纤维化
D. 在皱粒豌豆中没有淀粉分支酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉分支酶基因的表达包括基因的转录和翻译,A错误;
B、豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致,对于该基因来说属于碱基增添,则该变异类型是基因突变,B正确;
C、豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状,囊性纤维化体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状,C错误;
D、在皱粒豌豆中有淀粉分支酶,D错误。
故选B。
12. 下列有关生物变异与进化的叙述错误的是( )
A. 原癌基因和抑癌基因表达产物的结构发生改变才可以导致细胞癌变
B. 染色体变异不一定会导致细胞内基因数量的改变
C. 密码子的简并性能一定程度上减少基因突变的影响
D. 物种是在自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变导致的,而不是表达产物结构改变才导致细胞癌变。原癌基因和抑癌基因发生突变后,其表达产物的功能可能改变,进而引发细胞癌变,A错误;
B、染色体变异包括结构变异(如倒位、易位)和数目变异。倒位或易位可能仅改变基因位置而不影响数量,因此染色体变异不一定导致基因数量变化,B正确;
C、密码子的简并性指不同密码子编码同一氨基酸,当基因突变导致密码子改变时,可能不改变氨基酸种类,从而减少对蛋白质功能的影响,C正确;
D、物种的定义是能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。例如,马和驴交配产生的骡不可育,故属于不同物种,D正确。
故选A。
13. 某果蝇种群足够大,雌雄比例约为1:1,个体间自由交配,自然选择对果蝇眼色没有影响,不发生基因突变,没有迁入和迁出等,其中白眼雄果蝇(XaY)占2%。理论上,在上述条件保持不变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 全部XA和Xa的总和构成了该种群的基因库
B. 自然选择决定突变和基因重组的方向
C. 该种群Xa的基因频率为2%
D. 该种群中白眼雌果蝇占0.08%
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,所以该种群全部XA和Xa的总和不能构成其基因库,A错误;
B、自然选择决定生物进化的方向,而突变和基因重组是不定向的,B错误;
C、由题干信息可知,该种群符合遗传平衡定律,种群中白眼雄果蝇(XaY)占2%,由于雌雄比例约为1:1,所以该白眼在雄性个体中占4%,则该种群Xa的基因频率为4%,C错误;
D、Xa的基因频率为4%,可以估算该雌果蝇中白眼XaXa占4%×4%=0.16%,因此该种群中白眼雌果蝇占0.16%/2=0.08%,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 甲病和乙病均为人类单基因遗传病,且两病独立遗传,相关基因不位于Y染色体上,Ⅱ6不含乙病致病基因。下图为某患者家系图,其中人群中甲病的发病率为1/40000。下列说法正确的是( )
A. 甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传,是受一个等位基因控制的遗传病
B. 乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
C. Ⅲ2患甲病的概率是1/603
D. 为避免再生出乙病患儿,Ⅱ5和Ⅱ6在进行遗传咨询时,作为遗传咨询师的你给出的科学生育建议是可进行性别鉴定,若为男孩,需进行基因检测
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据系谱图判断,Ⅰ1和Ⅰ2均不患甲病,生出患甲病女儿Ⅱ5,可判断甲病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传,判断依据是I1和I2均无甲病,生出患甲病的女儿Ⅱ5,是受一对等位基因控制的遗传病,A错误;
B、分析系谱图可知,I1和I2均无乙病,生出患乙病的Ⅱ1(或Ⅱ5和Ⅱ6均无乙病,生出患乙病的Ⅲ3),推测乙病可能为常染色体隐性遗传病或者伴X染色体隐性遗传病,因Ⅱ6不含乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,B正确;
C、Ⅱ3基因型为A_,Ⅱ4基因型为1/3AA、2/3Aa,根据题中信息“甲病在人群中发病率为1/40000”,可以计算出a的基因频率为1/200,则A的基因频率为199/200,进而计算Ⅱ3是Aa的概率为(2×1/200×199/200)/(1-1/40000)=2/201,则Ⅲ2患甲病的概率是2/201×2/3×1/4=1/603,C正确;
D、根据题意判断,Ⅱ5基因型为XBXb、Ⅱ6基因型为XBY,为避免其生出乙病患儿,建议对胎儿进行性别鉴定,若为女孩,一定不患乙病,若为男孩,需进行基因检测,D正确。
故选BCD。
15. 基因型为AaXBYb的果蝇(2n=8),将其精原细胞的全部DNA用32P标记,放在不含32P的培养液中培养。经若干次分裂后,用荧光探针处理。下列叙述正确的是( )
基因
A
a
B
b
探针荧光颜色
黄色
绿色
红色
蓝色
A. 若观察到某一后期的细胞两极荧光颜色分别为黄、绿、红和黄、绿、蓝,该后期的细胞最可能处于减数第一次分裂的后期
B. 得到8个精原细胞的过程中,核DNA至少复制4次
C. 经正常有丝分裂得到的8个子细胞中含有32P标记的细胞至少有2个
D. 经过正常减数分裂产生的每个精细胞中均只出现两种颜色的荧光
【答案】ACD
【解析】
【分析】精原细胞可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂,若进行有丝分裂,则每次分裂之前都会进行DNA的复制,若进行减数分裂,则只进行一次DNA的复制。
【详解】A、若减数第一次分裂前期,A/a所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,则减数第一次分裂后期,同源染色体分离,细胞的两极荧光颜色分别为黄、绿、红和黄、绿、蓝,A正确;
B、一个精原细胞需至少经过3次有丝分裂才能得到8个精原细胞,该过程中核DNA至少需复制3次,B错误;
C、根据DNA半保留复制的特点,经第一次有丝分裂后,每个细胞中的每条染色体上的DNA都有一条链被32P标记,第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,随机移向细胞两极,所以经正常有丝分裂得到的8个子细胞中含有32P标记的细胞可能有2-8个,至少有2个,C正确;
D、经过正常减数分裂,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的精细胞基因型为AXB、aXB、AYb、aYb,每个精细胞中均只出现两种颜色的荧光,D正确。
故选ACD。
16. 黄鳝具有性逆转现象,即卵巢先发育,第一次性成熟时为雌性,产卵后卵巢开始萎缩,精巢开始发育,进入雌雄同体状态,直到最终转化为雄性。研究发现,性逆转现象与多种因素相关。对仔鳝注射雄激素可以使性逆转提前,对产卵后的雌鳝注射雌激素可以使性逆转推迟;在生殖季节,单纯的雌性群体会由于缺少雄鳝而引起其中的一部分雌鳝提前变为雄性。DNA甲基化在黄鳝性腺发育过程关键期发挥重要调控作用。下列说法正确的是( )
A. 黄鳝的性别只由性染色体决定
B. 可通过改变关键基因的甲基化状态提高某一性别黄鳝的产量
C. 性逆转现象使种群性别比例适宜,更有利于黄鳝保持基因多样性
D. 性逆转现象是黄鳝在短时间内为适应环境而产生的定向变异
【答案】BC
【解析】
【分析】表观遗传特点:①不改变基因的碱基排列顺序;②可以遗传给后代;③容易受环境影响。甲基化不影响基因DNA复制,但影响该基因的表达。
【详解】A、根据题干信息黄鳝的性别与多种因素有关,A错误;
B、根据题意“DNA甲基化在黄鳝性腺发育过程关键期发挥重要调控作用”可知,可以通过改变关键基因的甲基化状态提高某一性别黄鳝的产量,B正确;
C、性逆转现象使黄鳝种群的性别比例适宜,维持种群较高的出生率,更有利于黄鳝保持基因多样性,C正确;
D、变异是不定向的,自然选择才具有方向性,D错误。
故选BC。
17. 某些基因在启动子(启动子是转录起始所需的一段DNA序列)上存在富含二核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种INA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于IDNA的非甲基化位点,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。下列说法错误的是( )
A. 胞嘧啶甲基化不会改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式,也不会改变基因转录产物的碱基序列
B. 过程①的产物是半甲基化的,过程②必须经过从头甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态
C. 启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制转录
D. DNA甲基化无法引起生物体出现可遗传的表型变化
【答案】BD
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变。
【详解】A、胞嘧啶甲基化不会改变DNA复制过程中碱基互补配对的方式,也不会改变基因转录产物的碱基序列,A正确;
B、图2中过程①的产物都是半甲基化的,过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态,B错误;
C、启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合、从而抑制转录,C正确;
D、DNA甲基化引起的表型变化可遗传给后代,D错误。
故选BD。
18. 水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M,均由单基因突变引起,突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交得到的F1中可育:雄性不育=3:1。下列相关叙述正确的是( )
A. 野生型能够形成两种雄性不育突变体L和M体现了基因突变的随机性
B. 突变体L的雄性不育突变为隐性突变
C. N自交得到的F1随机授粉,后代中可育:雄性不育=3:1
D. 若突变体M的雄性不育突变为隐性突变,将M与N杂交得F1,则F1的表型为可育
【答案】ABD
【解析】
【分析】设L设相关的基因为A/a,M相关的基因为B/b,将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交得到的F1中可育:雄性不育=3:1,故L的突变为隐性突变,则L的基因型aa,野生型为AA,N的基因型为Aa。
【详解】A、突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上,体现了基因突变的随机性,A正确;
B、突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交后代出现性状分离且可育:雄性不育=3:1,符合杂合子自交的性状分离比,说明突变体L为隐性纯合子,所以突变体L的雄性不育突变为隐性突变,B正确;
C、设L设相关的基因为A/a,突变体L的基因型为aa,野生型的基因型为AA,N的基因型为Aa,N自交得到的F1,F1基因型为1AA:2Aa:1aa(aa雄性不育),雄配子仅AA、Aa提供。雄配子中A占2/3,a占1/3;雌配子中A、a各占1/2。后代aa(雄性不育)概率为1/3×1/2=1/6,可育概率为1-1/6=5/6,故比例为5:1,C错误;
D、因为突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上,若突变体M的雄性不育突变为隐性突变,假设相关基因为B和b,则M的基因型为AAbb,L的基因型为aaBB,野生型的基因型为AABB,N的基因型为AaBB,将M与N杂交得F1,其基因型为AABb、AaBb,表型为可育,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 生物兴趣小组观察了基因型为AaBb的某二倍体雄性动物细胞的减数分裂过程,图甲是该细胞不同时期的显微照片;图乙是该动物体内细胞分裂部分时期的结构示意图;图丙是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化情况。请回答下列问题;
(1)减数分裂结束后核DNA数目减半的原因是______。图甲中细胞分裂的先后顺序是______,C细胞的名称是______。
(2)图乙②细胞中A和a基因的碱基排列顺序______(填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”),同时出现A和a的原因可能是减数第一次分裂前期四分体中的______发生了互换,其引起的变异属于______,该行为的意义是_______。
(3)图乙中①细胞处于______期。图乙中细胞②的基因A和a所在的染色体______(填“属于”或“不属于”)同源染色体。
(4)图丙BC段染色体发生的行为是______,该行为______(填“会”或“不会”)被秋水仙素所抑制。若图丙表示果蝇细胞分裂的同源染色体对数的变化,则n为______(填具体数字),处于HI段的细胞可能含有______个染色体组。
【答案】(1) ①. 减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次 ②. BAECD ③. 次级精母细胞
(2) ①. 一定不同 ②. 非姐妹染色单体 ③. 基因重组 ④. 增加了配子的多样性
(3) ①. 有丝分裂中 ②. 不属于
(4) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 ②. 不会 ③. 4 ④. 1或2
【解析】
【分析】甲图中:A处于减数第一次分裂的后期,B处于减数第一次分裂的中期,C处于减数第二次分裂的后期,D处于减数第二次分裂的末期,E处于减数第二次分裂的中期。
图乙中:①处于有丝分裂的中期,②处于减数第二次分裂的后期。
图丙中,虚线之前表示有丝分裂,虚线之后表示减数分裂。
【小问1详解】
减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,故减数分裂结束,核DNA数目减半。A处于减数第一次分裂的后期,B处于减数第一次分裂的中期,C处于减数第二次分裂的后期,D处于减数第二次分裂的末期,E处于减数第二次分裂的中期,故分裂的顺序是BAECD。
【小问2详解】
图乙②细胞中A和a属于等位基因,等位基因的碱基排列顺序一定不同。若减数第一次分裂的前期,联会时期四分体上的非姐妹染色单体之间发生互换,会导致同时出现A和a,该变异属于基因重组,通过基因重组,可以增加配子的多样性。
【小问3详解】
图乙中:①处于有丝分裂的中期,图乙中细胞②无同源染色体,基因A和a所在的染色体不属于同源染色体。
【小问4详解】
图丙BC段会发生着丝点的分裂,姐妹染色单体分离,着丝点是自动断裂的,不会被秋水仙素所抑制。果蝇体细胞中含有8条染色体,4对同源染色体,n表示4,HI段表示减数第二次分裂的前期、中期、后期和末期,可能含有1个或2个染色体组。
20. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的作用机制。请回答下列问题:
(1)过程A以游离的______为原料,所需要的酶是______,该酶作用的键有______。过程A所得到的产物mRNA从a到b的碱基序列是AUCGCUUCUCUG,则其相应基因模板链的碱基序列为5'-______-3'。
(2)与过程B相比,过程A特有的碱基配对方式是______,过程B中一条mRNA链可结合多个核糖体的生物学意义是______。
(3)当lin-4基因活跃表达时,会使lin-14蛋白质合成量______(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)已知lin-4基因含有碱基共N个,腺嘌呤n个,该基因的单链中含有A的比例最多为______;已知过程A得到的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的52%,mRNA链及其模板链对应区段的碱中鸟嘌呤分别占28%、18%、则与mRNA链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______。
【答案】(1) ①. 核糖核苷酸 ②. RNA聚合酶 ③. 磷酸二酯键和氢键 ④. CAGAGAAGCGAT
(2) ①. T-A ②. 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
(3)减少 (4) ①. 2n/N ②. 27%
【解析】
【分析】题图分析:A表示lin-14基因的转录,B表示翻译,C表示lin-4基因的转录,D表示lin-14基因的翻译过程被沉默复合体抑制。
【小问1详解】
过程A是以DNA为模板合成RNA的过程,是转录过程,转录启动时,RNA聚合酶需识别并与基因上的启动部位结合,该酶作用的化学键有磷酸二酯键和氢键。过程B表示翻译过程,根据肽链的长短可知,翻译的方向是从左向右,即mRNA从a到b的方向为5'到3',mRNA从a到b的碱基序列是AUCGCUUCUCUG,故其模板链上的碱基序列为:5'-CAGAGAAGCGAT-3'。
【小问2详解】
过程B是翻译过程,翻译过程的碱基配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C,转录过程的碱基配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C,所以与过程B相比,过程A特有的碱基配对方式是T-A。过程B中一条mRNA链可结合多个核糖体,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译的效率。
【小问3详解】
当lin-4基因活跃表达时,会抑制lin-14基因的翻译过程,导致其蛋白质合成量减少。
【小问4详解】
已知lin-4基因含有碱基共N个,腺嘌呤n个,当所有的A都存在于一条链时,该链上A的比例最多,为n÷N/2=2n/N。已知过程A得到的mRNA链中鸟嘌呤G与尿嘧啶U之和占碱基总数的52%,mRNA链及其模板链对应区段的碱中鸟嘌呤分别占28%、18%、则与mRNA链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为过程A得到的mRNA链中碱基总数为100,则mRNA链中G+U=52个,G=28个,则U=52-28=24个,A+C=100-52=48个。模板链上G=18%×100=18个,根据碱基互补配对可知,模板链上C=28,A=24个,则模板链上T=100-28-24-18=30个,则互补链中A=30个,与mRNA链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为(24+30)÷200=27%。
21. 番茄是二倍体植物(2n=24)。单体、缺体、三体番茄是番茄育种和遗传分析的基础材料。请回答下列问题:
(1)单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。在番茄培育过程中可发生______,从而出现单体和缺体。从理论上讲,番茄共有_______种缺体。
(2)以马铃薯叶型(aa)的番茄为父本,以正常叶型的番茄(AA)为母本进行杂交,子代出现了基因型为AAa的番茄植株,基因型为AAa的番茄植株出现原因可能是______、______或个别染色体数量变异。
(3)以马铃薯叶型(aa)的正常番茄为父本,以番茄正常叶型的第6号染色体的三体(比正常番茄多了一条6号染色体)为母本(纯合体)进行杂交。倘若A(或a)基因在第6号染色体上,使F1群体的三体植株与马铃薯叶型的正常番茄杂交,杂交子代中,三体与正常之比为______;杂交子代叶型表型及比例为______。
(4)通过低温处理基因型为Aa的番茄可以形成四倍体植株,则所得四倍体植株产生配子的种类及比例是______。
【答案】(1) ①. 染色体变异(染色体数目变异) ②. 12
(2) ①. 染色体片段重复 ②. 染色体片段易位
(3) ①. 1:1 ②. 正常叶:马铃薯叶=5:1
(4)AA:Aa:aa=1:4:1
【解析】
【分析】番茄是二倍体生物,含有24条染色体,12对同源染色体,共有12种单体,12种缺体,12种三体。
【小问1详解】
单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体,单体和缺体均属于染色体数目变异。番茄共有12对同源染色体,共有12种缺体。
【小问2详解】
正常叶型的番茄(AA)为母本减数分裂的过程中,可能发生染色体结构变异中的重复、易位或染色体数目变异,均可能产生AA的卵细胞,与含a的精子结合,均可以产生基因型为AAa的番茄植株。
【小问3详解】
假设A/a位于6号染色体上,则纯合的正常叶型的第6号染色体的三体的基因型为AAA,马铃薯叶型的番茄杂交,F1的基因型为AAa和Aa,AAa产生的配子的种类和比例为AA:Aa:A:a=1:2:2:1,F1群体的三体植株AAa与马铃薯叶型的正常番茄aa杂交,子代的基因型及比例为:AAa:Aaa:Aa:aa=1:2:2:1,三体:正常=1:1,正常叶:马铃薯叶=5:1。
【小问4详解】
通过低温处理基因型为Aa的番茄形成的四倍体植株的基因型为AAaa,其产生的配子的种类和比例为AA:Aa:aa=1:4:1。
22. 为了探究抗生素对细菌的作用,某兴趣小组利用碳青霉烯类抗生素进行了实验,步骤如下:
步骤一:取大肠杆菌菌液均匀涂布在已灭菌的培养基平板上,并将平板划分为四个大小一致的区域,分别标记①~④。①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片(对照),②~④区域各放入一个含碳青霉烯类抗生素的相同圆形滤纸片,将培养皿倒置于适宜条件下培养12~16h,结果如图(假设抑菌圈大小②>③>④)。
步骤二:挑取该平板上位于抑菌圈边缘的菌落配制成菌液,重复上述实验操作,培养至第3代,观察、测量并记录每一代的实验结果。
请回答下列问题:
(1)大肠杆菌耐药性变异一般来源于______,该变异产生于碳青霉烯类抗生素广泛使用______(填“前”或“后”)。
(2)步骤一中,若①区域也出现抑菌圈,可能的原因______。
②~④区域抑菌圈大小不同的原因可能是______(答出1点即可)。
(3)步骤二中,挑取抑菌圈边缘的菌落进行培养的目的是______。随着传代次数的增加,预期抑菌圈会______(填“增大”“减小”或“不变”),原因是______。
(4)人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高。像这样,不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是______。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 前
(2) ①. 滤纸片未完全灭菌(或培养基被污染) ②. 抗生素的浓度存在差异(或抗生素的扩散速率不同)
(3) ①. 筛选耐药性较强的菌株 ②. 减小 ③. 抗生素的选择作用使耐药菌比例增加
(4)协同进化
【解析】
【分析】本实验目的是探究抗生素对细菌的选择作用,可根据抑菌圈的大小判定碳青霉烯类抗生素的选择作用,抑菌圈越大,说明选择作用越强。
【小问1详解】
大肠杆菌是原核生物,耐药性变异一般来源于基因突变,无基因重组和染色体变异。变异在前,抗生素的选择作用在后。因此该变异产生于碳青霉烯类抗生素广泛使用前。
【小问2详解】
①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片,该区域不应该出现抑菌圈,若滤纸片未完全灭菌,被一些可以产生杀菌物质的微生物污染,则也可能产生抑菌圈。②~④区域各放入一个含碳青霉烯类抗生素的相同圆形滤纸片,可能是由于抗生素的浓度存在差异,导致了抑菌圈大小不同。
【小问3详解】
抑菌圈边缘的微生物可能对抗生素抗性,常挑取抑菌圈边缘的菌落进行培养,筛选耐药性较强的菌株。随着传代次数的增多,抗生素的选择作用使耐药菌比例增加,抑菌圈会变小。
【小问4详解】
协同进化指不同物种之间(如人类与细菌)、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的现象。
23. 燕麦是一种重要的谷物作物,具有很高的营养价值和多种用途。三个科研小组1—3均选取红粒早熟的纯合品种作母本,白粒晚熟的纯合品种作父本开展杂交实验、在环境一致的条件下培育,发现F1均表现为红粒早熟。将F1自交得到F2,F2的性状表现出现三种情况,如下表所示:
小组1
红粒早熟:红粒晚熟:白粒早熟:白粒晚熟=9:3:3:1
小组2
红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=45:3:15:1
小组3
红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1
请回答下列问题:
(1)由上述实验结果可推测燕麦籽粒的颜色至少受________对等位基因控制,判断的理由是_________。
(2)由上述实验结果可知决定燕麦籽粒颜色和生育期性状的基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是________。
(3)分析小组2的杂交实验结果,F2红粒早熟的基因型有________种,其中纯合子所占比例为________。
(4)将小组1中的纯合红粒早熟品种与小组2中的纯合红粒晚熟品种进行杂交,获得F1,F1自交后代F2的表型及比例与小组3中F2的一致,若对F1进行测交,仅考虑籽粒颜色,则测交子代的表型及比例为________。
【答案】(1) ①. 三 ②. 由F1自交产生的F2中红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1,可知红粒:白粒=63:1,所以燕麦籽粒的颜色至少受三对基因控制
(2) ①. 遵循 ②. 因为小组3的F2性状分离比中,早熟:晚熟=3:1,受一对基因控制,红粒:白粒=63:1,属于三对独立遗传基因的变形,红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1,是(3:1)×(63:1)的变式,所以遵循自由组合定律
(3) ①. 16 ②. 1/15
(4)红粒:白粒=7:1
【解析】
【分析】三组的F2中,早熟:晚熟均为3:1,说明该性状受一对等位基因的控制,设控制该性状的基因为A/a;小组1:红粒:白粒=3:1,小组2:红粒:白粒=15:1,组合3,红粒:白粒=63:1,说明该性状至少受三对等位基因控制,设相关的基因为B/b、C/c、D/d,隐性纯合子为白粒,只要含有显性基因即为红粒。
【小问1详解】
根据组合3,由F1自交产生的F2中红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1,可知红粒:白粒=63:1,所以燕麦籽粒的颜色至少受三对基因控制。
【小问2详解】
因为小组3的F2性状分离比中,早熟:晚熟=3:1,受一对基因控制,红粒:白粒=63:1,属于三对独立遗传基因的变形,红粒早熟:白粒早熟:红粒晚熟:白粒晚熟=189:3:63:1,是(3:1)×(63:1)的变式,所以两对性状遵循自由组合定律。
【小问3详解】
小组2:早熟:晚熟均为3:1,说明该性状受一对等位基因的控制,F1中与该性状相关的基因型为Aa,红粒:白粒=15:1,说明F1中与该性状相关的基因有两对杂合,假设为BbCcDD,除了隐性纯合子为白粒,其他均为红粒,红粒的种类为3×3-1=8种,F2红粒早熟的基因型有2×8=16种。红粒纯合子有1/16BBCCDD、1/16BBccDD、1/16bbCCDD,红粒中纯合子的比例为3/16÷15/16=1/5,早熟中纯合子的比例为1/3,故红粒早熟中纯合子的比例为:1/5×1/3=1/15。
【小问4详解】
将小组1中的纯合红粒早熟品种与小组2中的纯合红粒晚熟品种进行杂交,获得F1,F1自交后代F2的表型及比例与小组3中F2的一致,说明F1的基因型为AaBbCcDd,若仅考虑粒色,BbCcDd与bbccdd测交的后代中,白粒bbccdd的比例为:1/2×1/2×1/2=1/8,则红粒的比例为1-1/8=7/8,故红粒:白粒=7:1。
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