精品解析:山西省晋中市平遥县第二中学校2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
2025-08-01
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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) | 山西省 |
| 地区(市) | 晋中市 |
| 地区(区县) | 平遥县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.36 MB |
| 发布时间 | 2025-08-01 |
| 更新时间 | 2025-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53302718.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高一第二学期期末考试生物试题
(总分100分)
一、单选题(本大题共16小题,每题3分,共48分。)
1. 已知绵羊角的表型与基因型的关系如表所示,下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表型
有角
有角
无角
母羊的表型
有角
无角
无角
A. 若双亲无角,子代中也会出现有角
B. 若双亲有角,则子代全部有角
C. 若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为3∶1
D. 绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
2. 下列关于孟德尔发现遗传规律叙述,不正确的是( )
A. 利用自然状态下是纯合子的豌豆作为实验材料,是获得成功的原因之一
B. 对实验结果进行统计学分析,发现了性状分离现象的必然性
C. 提出假说解释性状分离现象产生的原因,并设计实验予以检验
D. 豌豆杂交时对父本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋
3. 拉布拉多犬个性忠诚,智商极高,深受人们的喜爱。其毛色有黑、黄、棕3种,受B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯系黑色犬,育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. B、b和E、e的遗传遵循基因的自由组合定律
B. F₂黑色犬中基因型符合育种要求的个体占 4/9
C. F₂黄色犬与棕色犬随机交配,子代中可获得纯系黑色犬
D. 对F₂的黑色犬进行测交,测交后代中可获得纯系黑色犬
4. 果蝇(2n=8)是生物学研究常用的一种模式生物,图1表示果蝇体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体和DNA含量的关系,图2表示细胞分裂图像(只画出了部分染色体)。下列说法正确的是( )
A. 处于图1中BC段的细胞中一定存在同源染色体
B. 减数分裂染色体数目的减半发生于图1中CD段
C. 图2为初级卵母细胞,其子细胞不含同源染色体
D. 图2细胞最终产生的卵细胞,基型为AB或ab
5. 将DNA分子的两条链分别用15N、14N标记,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNA分子特有的空间结构使其具有特异性
B. DNA分子中腺嘌呤的比例越低,DNA结构越不稳定
C. 该DNA分子复制时,DNA聚合酶催化②的形成
D. 该DNA用含15N的原料复制n代后,含14N的DNA占1/2n
6. 真核细胞内的miRNA是仅由21~23个核苷酸组成的单链非编码RNA,miRNA是重要的双功能分子:在细胞质中,miRNA可以阻断mRNA的翻译进而发挥基因的负调控作用;在细胞核中,可以结合DNA的特殊区段,从而激活基因的转录。下列说法正确的是( )
A. 在不同发育阶段、不同组织中miRNA的水平没有差异
B. miRNA 的合成部位是细胞质基质,可穿过核孔在细胞核内发挥作用
C. 在细胞质内,miRNA 可借助于A - T碱基对形成双链结构影响基因的表达
D. 阻止细胞内miRNA与DNA特殊区段的结合,可影响细胞的代谢
7. 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记的T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心等得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A. T2噬菌体中P仅存在于DNA中、而S在蛋白质和DNA中都存在
B. 实验中离心的目的是将噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质进行分层
C. 32P主要集中在沉淀物中、若培养时间不适宜、上清液中也可能有少量的放射性
D. 赫尔希和蔡斯的实验说明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质而蛋白质不是
8. 蜜蜂繁殖过程中,卵细胞直接发育成雄蜂,而由受精卵发育而来的幼虫,若持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花粉、花蜜为食则发育成工蜂。研究发现,工蜂细胞中有近600个基因被甲基化修饰了,而蜂王细胞中没有。下列分析正确的是( )
A. 被甲基化修饰的基因可长期稳定遗传给后代
B. 雄蜂体细胞中不含有同源染色体,是高度不育的单倍体
C. 蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化来促进幼虫发育为蜂王
D. DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与起始密码子的结合
9. 下图是真核细胞中DNA的复制、基因的表达示意图,相关叙述正确的是( )
A. 甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内
B. 甲、乙两过程都需要DNA聚合酶、解旋酶的催化
C. 参与丙过程的RNA均为单链结构,其内部不存在碱基互补配对
D. 甲、乙、丙三过程所需原料依次是核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
10. 下图为HIV病毒在宿主细胞内的增殖过程。已知HIV病毒的RNA不能作为翻译的模板,其互补链才能直接翻译合成相应的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. ①过程所需要酶是由宿主细胞提供的
B. ③过程形成的mRNA与病毒RNA的碱基序列是一致的
C. ①过程产生的单链DNA是转录形成③的模板链
D. 由图可知HIV病毒是逆转录病毒
11. 下图为某二倍体生物细胞出现的4种变异(①中字母表示染色体片段)。下列叙述正确的是( )
A. ①所示染色体上基因的种类不变,对生物体的影响不大
B. ②所示为三倍体,通常高度不可育
C. ③和④属于同一种变异类型
D. ③所示的变异是有利于物种适应各种不可预测的环境变化
12. 下图是玉米(2N=20)的育种过程,下列分析错误的是( )
A. 由⑤和⑥杂交得到⑧的育种过程遵循的主要原理是染色体变异
B. 由③到④的过程中一定发生了等位基因分离
C. 若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D. 由③到⑦的过程中可能发生突变和基因重组,为生物进化提供原材料
13. “卵子死亡”是我国科学家发现的一种新型常染色体显性遗传病。它是由PANX1基因发生突变后,引起PANX1通道蛋白异常激活,卵子萎缩、退化,最终导致不育。PANX1突变基因在男性个体中不表达。下列说法错误的是( )
A. PANX1基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
B. 通过基因检测在一定程度上能够有效地预防和减少该病产生和发展
C. 此病男女中发病率相等,患者的致病基因来自母方概率是1/2
D. 带有致病基因的男性与正常女性结婚,生下患病小孩的概率是1/4
14. 现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来。研究发现,这五个品种在代谢水平上无明显差异,但与野生莴苣之间均存在显著差异。下列叙述正确的是( )
A. 与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率未发生改变
B. 现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变
C. 野生莴苣在进化过程中发生的性状改变均可以遗传给后代
D. 现代栽培莴苣与野生莴苣代谢水平的差异说明形成了新的物种
15. 为探究抗生素在细菌抗药性形成中的作用,某兴趣小组设计并完成了如下实验:将培养大肠杆菌的培养基划分为①~④四个区域,其中①区域放置不含抗生素的纸片,②放置含卡那霉素的纸片,③放置含有青霉素的纸片,④区域放置同时含卡那霉素和青霉素的纸片,如右图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 四个区域均会出现抑菌圈,且①的抑菌圈最大
B. ②区域存活下来的大肠杆菌只能抗卡那霉素
C. 卡那霉素或青霉素会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高
D. 抗生素在细菌抗药性形成中起到了定向诱导作用,进而促进了耐药菌的产生
16. 辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物,有许多辣度(来自于辣椒素)不同的品种。研究人员通过分析相关植物的基因组发现,辣椒属与酸浆属的亲缘关系比与茄属的更近,辣椒素合成途径可能是在约500万~1340万年前起源的。下列叙述错误的是( )
A. 研究人员在分子水平上揭示了辣椒属与其他物种的亲缘关系
B. 辣椒素合成关键酶基因出现不是自然选择的结果
C. 若随时间推移,该种群的基因种类保持不变,则该种群未发生进化
D. 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协调进化的过程
二、非选择题(共52分)
17. 已知苹果树的树体乔化与矮化为一对相对性状,由等位基因A、a控制;苹果的锥形与圆形为一对相对性状,由等位基因B、b控制,锥形对圆形为显性。下表是苹果树两个杂交组合的实验统计数据表,回答下列问题:
亲本组合
后代的表型及其株数
组别
表型
乔化锥形
乔化圆形
矮化锥形
矮化圆形
甲
乔化锥形×乔化圆形
30
15
0
15
乙
乔化锥形×矮化圆形
40
0
0
40
(1)根据组别_________________的结果,可判断苹果树乔化与矮化性状的显隐性。
(2)乙组的两个亲本基因型分别为_________________。根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律:________(填“是”或“否”),理由是______________________________。
(3)已知现有的锥形果苹果树种均为杂合子,欲探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让锥形果苹果树(Bb)自交,分析比较子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①若子代表型为____________________,则锥形果树存在显性纯合致死现象。
②若子代表型为____________________,则锥形果树不存在显性纯合致死现象。
18. 如图1表示某一动物(体细胞有4条染色体)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图4中甲、乙、丙属于减数分裂的是_____________。乙图产生的子细胞名称为________________。
(2)图1中a、b、c表示核DNA的是______(填字母),图1______对应的细胞内不可能存在同源染色体。
(3)图2中姐妹染色单体分离发生在______(填数字序号)阶段;B过程表示生物体内发生了________作用。
(4)图3中CD段形成的原因是___________________。
19. 下图是某家族遗传系谱图。设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。据查Ⅰ-1体内不含乙病的致病基因。
(1)控制遗传病甲的基因位于___染色体上;控制遗传病乙的基因位于___染色体上,属______性基因。
(2)Ⅰ-1的基因型是______________,Ⅰ-2能产生______种卵细胞。
(3)从理论上分析,若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生女孩,可能有_______种基因型。
(4)若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个同时患两种病的孩子,那么他们再生一个正常男孩的几率是______。
20. 图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系;该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制,三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题:
(1)图甲中,若b2为RNA链,当b2含碱基A和U分别为24%和18%时,则b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为______;该过程结束时,终止密码子位于______(填“b1”或“b2”)链上。
(2)图乙中正常情况下,该生物细胞中含有b基因最多时为______个,b基因相互分离发生在______(填时期)。
(3)图乙中基因A和a的本质区别是______。由图乙所示的基因型能否确定该生物体能否合成黑色素,并说明理由______。
(4)由图丙可以得出,基因可以通过______,进而控制生物体性状,某一性状可能受多对基因控制。
21. 我国盐碱地规模大,但主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻(2n=24)培育耐盐水稻新品种的育种方案,据图回答:
(1)若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的,经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3,则经过第二代、第三代自交并筛选获得耐盐植株中纯合子分别占_______、_______。
(2)过程③利用的遗传学原理是_______,该过程花药离体培养形成的单倍体植株与正常植株相比,表现出_______的特点,秋水仙素的作用时期一般是_______,原理是_______。
(3)互花米草是我们常见的耐盐植物,在南通沿海滩涂大量分布。有人尝试利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻,但很难成功,这是因为互花米草与水稻之间存在_______。
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高一第二学期期末考试生物试题
(总分100分)
一、单选题(本大题共16小题,每题3分,共48分。)
1. 已知绵羊角的表型与基因型的关系如表所示,下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表型
有角
有角
无角
母羊的表型
有角
无角
无角
A. 若双亲无角,子代中也会出现有角
B. 若双亲有角,则子代全部有角
C. 若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为3∶1
D. 绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
【答案】A
【解析】
【分析】从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。题中绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合体(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则无角,这说明在杂合体中,有角基因H的表现是受性别影响的。
【详解】A、若双亲无角,则父本基因型为hh,母本基因型可能为Hh或hh,则子代中可能出现基因型为Hh的个体,若其为公羊则表现为有角,A正确;
B、若双亲有角,则母本基因型为HH,父本基因型可能为Hh或HH,子代就可能出现基因型为Hh的个体,若其为母羊则表现为无角,B错误;
C、若双亲基因型为Hh,则子代HH:Hh:hh=1:2:1,公羊中有角:无角=3:1,母羊中有角:无角=1:3,公羊母羊数量一致,则子代有角与无角的数量比为1:1,C错误;
D、绵羊的有角和无角是受一对等位基因控制的相对性状,遵循基因的分离定律,D错误。
故选A。
2. 下列关于孟德尔发现遗传规律的叙述,不正确的是( )
A. 利用自然状态下是纯合子的豌豆作为实验材料,是获得成功的原因之一
B. 对实验结果进行统计学分析,发现了性状分离现象的必然性
C. 提出假说解释性状分离现象产生的原因,并设计实验予以检验
D. 豌豆杂交时对父本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋
【答案】D
【解析】
【分析】
孟德尔利用豌豆为实验材料,通过假说-演绎法发现了遗传的两大基本规律。孟德尔的假说内容有:生物的性状由遗传因子决定;体细胞中遗传因子成对存在;生物体形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,配子中只含有每对遗传因子中的一个;受精时,雌雄配子的结合是随机的。为了验证假说,孟德尔设计了测交实验进行验证。
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,自然状态下永远是纯种,孟德尔利用豌豆作为实验材料是他获得成功的原因之一,A正确;
B、孟德尔对多对相对性状的实验结果进行统计学分析,发现了3:1性状分离现象的必然性,B正确;
C、孟德尔提出假说解释了性状分离现象产生的原因,并设计测交实验予以检验,C正确;
D、豌豆杂交时,对母本需要去雄→套袋→人工授粉→套袋,D错误。
故选D。
3. 拉布拉多犬个性忠诚,智商极高,深受人们的喜爱。其毛色有黑、黄、棕3种,受B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯系黑色犬,育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. B、b和E、e的遗传遵循基因的自由组合定律
B. F₂黑色犬中基因型符合育种要求的个体占 4/9
C. F₂黄色犬与棕色犬随机交配,子代中可获得纯系黑色犬
D. 对F₂的黑色犬进行测交,测交后代中可获得纯系黑色犬
【答案】A
【解析】
【分析】据遗传图解可知,拉布拉多犬毛色的毛色由两对等位基因控制并且符合自由组合定律,其中黄色的基因型为(B_ ee和bbee),棕色基因型为(bbE_ ),黑色基因型为(B_ E_ ),根据题干信息可以进行分析答题。
【详解】A、黑色个体F1基因型为(BbEe) 自由交配后代产生的个体中有三种毛色,F2的性状分离比为9∶4∶3,符合9∶3∶3∶1的变式,说明两对基因B、b和E、e的遗传符合基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、F2中黑色犬的基因型有BBEE、BbEe、BBEe、BbEE四种,其中黑色纯合子BBEE占1/9,B错误;
C、F2中黄色犬(B_ ee和bbee)与棕色犬(bbE_)随机交配,其后代中不会出现基因型为BBEE的个体,因此不能获得黑色纯种个体,C错误;
D、对F2黑色犬测交(与bbee杂交),其后代都含有b和e基因,因此不会出现纯系黑色犬BBEE个体,D错误。
故选A。
4. 果蝇(2n=8)是生物学研究常用一种模式生物,图1表示果蝇体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体和DNA含量的关系,图2表示细胞分裂图像(只画出了部分染色体)。下列说法正确的是( )
A. 处于图1中BC段的细胞中一定存在同源染色体
B. 减数分裂染色体数目的减半发生于图1中CD段
C. 图2为初级卵母细胞,其子细胞不含同源染色体
D. 图2细胞最终产生的卵细胞,基型为AB或ab
【答案】C
【解析】
【分析】分析图中信息可得:图1表示果蝇体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体和DNA含量的关系,AB段为间期中DNA复制加倍,CD段为着丝粒断裂姐妹染色单体分开,无法确定细胞分裂方式,若该图为有丝分裂,则BC段时期包括有丝分裂前期和中期,若该图为减数分裂,则BC段时期包括减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期;图2中同源染色体分开移向两极,且细胞质进行不均等分裂,由此可判断该图为初级卵母细胞减数第一次分裂后期图像。
【详解】A、图1表示果蝇体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体和DNA含量的关系,AB段为间期中DNA复制加倍,CD段为着丝粒断裂姐妹染色单体分开,无法确定细胞分裂方式,若该图为有丝分裂,则BC段时期包括有丝分裂前期和中期,若该图为减数分裂,则BC段时期包括减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期,减数第二次分裂不存在同源染色体,A错误;
B、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期,图1中CD段为着丝粒断裂姐妹染色单体分开,发生在减数第二次分裂后期,B错误;
C、图2中同源染色体分开移向两极,且细胞质进行不均等分裂,由此可判断该图为初级卵母细胞减数第一次分裂后期图像,其分裂结束得到的子细胞中不含同源染色体,C正确;
D、观察图2可得,基因a和基因b所在染色体进入细胞质较大的一极,因此在减数第一次分裂结束形成的次级卵母细胞的基因型为aabb,该次级卵母细胞最终产生的卵细胞基因型为ab,D错误。
故选C。
5. 将DNA分子的两条链分别用15N、14N标记,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNA分子特有的空间结构使其具有特异性
B. DNA分子中腺嘌呤的比例越低,DNA结构越不稳定
C. 该DNA分子复制时,DNA聚合酶催化②的形成
D. 该DNA用含15N的原料复制n代后,含14N的DNA占1/2n
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制。
【详解】A、DNA分子具有特异性的原因是碱基排列顺序不同,A错误;
B、A-T之间含两个氢键,G-C之间为三个氢键,A-T的比例越低,DNA分子中氢键越多,结构越稳定,B错误;
C、DNA复制时,DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,而②为氢键,C错误;
D、图示只有一条链含有14N,该DNA用含15N的原料复制n代后,形成的2n个DNA中只有一个DNA含有14N,含14N的DNA占1/2n,D正确。
故选D。
6. 真核细胞内的miRNA是仅由21~23个核苷酸组成的单链非编码RNA,miRNA是重要的双功能分子:在细胞质中,miRNA可以阻断mRNA的翻译进而发挥基因的负调控作用;在细胞核中,可以结合DNA的特殊区段,从而激活基因的转录。下列说法正确的是( )
A. 在不同发育阶段、不同组织中miRNA的水平没有差异
B. miRNA 的合成部位是细胞质基质,可穿过核孔在细胞核内发挥作用
C. 在细胞质内,miRNA 可借助于A - T碱基对形成双链结构影响基因的表达
D. 阻止细胞内miRNA与DNA特殊区段的结合,可影响细胞的代谢
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知:miRNA可以和mRNA碱基互补配对结合形成核酸杂交分子,导致核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程。
【详解】A、同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异,根本原因是基因的选择性表达,所以在不同发育阶段、不同组织中miRNA的水平是有所差异的,A错误;
B、miRNA基因在细胞核中转录形成后进行加工,然后通过核孔进入细胞质中再次加工并发挥作用,B错误;
C、分析题意可知:RNA所含碱基为A、U、C和G,RNA之间所进行碱基的配对是A—U、U—A、C—G和G—C,miRNA可以和mRNA碱基互补配对结合,即借助于A—U、U—A碱基对形成双链结构影响基因的表达,C错误;
D、分析题意可知:在细胞核中,miRNA可以结合DNA的特殊区段,从而激活基因的转录,若是阻止细胞内miRNA与DNA特殊区段的结合,可以影响到基因的转录,从而影响到细胞代谢,D正确。
故选D。
7. 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记的T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心等得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A. T2噬菌体中P仅存于DNA中、而S在蛋白质和DNA中都存在
B. 实验中离心的目的是将噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质进行分层
C. 32P主要集中在沉淀物中、若培养时间不适宜、上清液中也可能有少量的放射性
D. 赫尔希和蔡斯的实验说明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质而蛋白质不是
【答案】C
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。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。
【详解】A、T2噬菌体的蛋白质不含P,DNA中含有P,而S存在噬菌体的蛋白质外壳中,A错误;
B、该实验中离心的目的是将噬菌体的蛋白质和大肠杆菌分层,即让噬菌体的蛋白质外壳分布在上清液中,被侵染的大肠杆菌分布在沉淀物中,B错误;
C、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在细胞外,所以32P主要集中在沉淀物中,若培养时间过短或过长,上清液中也可能有少量的放射性,C正确;
D、赫尔希和蔡斯的实验说明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,而不是主要遗传物质,D错误。
故选C。
8. 蜜蜂繁殖过程中,卵细胞直接发育成雄蜂,而由受精卵发育而来的幼虫,若持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花粉、花蜜为食则发育成工蜂。研究发现,工蜂细胞中有近600个基因被甲基化修饰了,而蜂王细胞中没有。下列分析正确的是( )
A. 被甲基化修饰的基因可长期稳定遗传给后代
B. 雄蜂体细胞中不含有同源染色体,是高度不育的单倍体
C. 蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化来促进幼虫发育为蜂王
D. DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与起始密码子的结合
【答案】C
【解析】
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,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。
【详解】A、由于甲基化是可逆的,被甲基化修饰的基因可能出现去甲基化,A错误;
B、由题意可知,雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,所以雄蜂体细胞中不含有同源染色体,但雄蜂是可育的,B错误;
C、、蜂王浆可能通过抑制与DNA甲基化相关的酶的活性,抑制DNA甲基化,有利于基因转录进而表达,促进幼虫发育为蜂王,C正确;
D、DNA甲基化可能干扰RNA聚合酶与启动子结合进而影响基因的转录,D错误。
故选C。
9. 下图是真核细胞中DNA的复制、基因的表达示意图,相关叙述正确的是( )
A. 甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质内
B. 甲、乙两过程都需要DNA聚合酶、解旋酶的催化
C. 参与丙过程的RNA均为单链结构,其内部不存在碱基互补配对
D. 甲、乙、丙三过程所需原料依次是核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲过程是以DNA的两条链为模板,复制形成DNA的过程,即DNA的复制;乙过程是以DNA的一条链为模板,转录形成RNA的过程,即转录;丙过程表示以mRNA为模板,合成多肽的翻译过程。
【详解】A、由题图可知,甲过程表示DNA复制,乙过程表示转录,丙过程表示翻译。甲、乙两过程主要发生在细胞核内,丙过程发生在细胞质中的核糖体上,A正确;
B、DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶的催化,转录需要RNA聚合酶的催化,B错误;
C、参与丙过程的tRNA呈三叶草型,内部存在碱基互补配对,C错误;
D、甲、乙、丙三过程所需原料依次为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,D错误。
故选A。
10. 下图为HIV病毒在宿主细胞内的增殖过程。已知HIV病毒的RNA不能作为翻译的模板,其互补链才能直接翻译合成相应的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. ①过程所需要的酶是由宿主细胞提供的
B. ③过程形成的mRNA与病毒RNA的碱基序列是一致的
C. ①过程产生的单链DNA是转录形成③的模板链
D. 由图可知HIV病毒是逆转录病毒
【答案】D
【解析】
【分析】HIV病毒是艾滋病的病原体,HIV是一种逆转录病毒,它侵入人体后能识别、并结合辅助性T淋巴细胞表面的受体进入细胞,经过长时间的潜伏后,前病毒复制出新的HIV并破坏辅助性T淋巴细胞,还可感染体内其他类型的细胞,如脑细胞、巨噬细胞。由于HIV的破坏作用,艾滋病人的免疫功能严重减退,便会招致一些平时对免疫功能正常的人无害的感染。
【详解】A、①过程为逆转录,所需要的酶为HIV自身携带,A错误;
B、病毒的蛋白质由病毒RNA上的遗传信息控制合成,③过程形成的mRNA与病毒RNA的碱基序列是互补的,B错误;
C、①过程产生的单链DNA与病毒的RNA互补,转录形成的mRNA也与病毒的RNA互补,因此①过程产生的单链DNA与转录形成的mRNA在碱基序列上相同(T和U不同),不是转录的模板链,C错误;
D、由图①逆转录可知HIV病毒是逆转录病毒,D正确。
故选D。
11. 下图为某二倍体生物细胞出现的4种变异(①中字母表示染色体片段)。下列叙述正确的是( )
A. ①所示染色体上基因的种类不变,对生物体的影响不大
B. ②所示为三倍体,通常高度不可育
C. ③和④属于同一种变异类型
D. ③所示的变异是有利于物种适应各种不可预测的环境变化
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:①中出现了两个c,发生的是染色体结构变异中的重复;②中染色体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目的变异;③表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;④表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异。
【详解】A、①为染色体结构变异中的重复,基因的种类可能不变,但该变异对生物影响较大,A错误;
B、②中染色体数目个别增加,属于三体,不是三倍体,B错误;
C、根据分析可知,③属于基因重组,④属于染色体易位,不属于同一变异类型,C错误;
D、③属于基因重组,子代可产生多种不同的基因型,从而产生多种不同的表现型,为自然选择提供了原材料,有利于物种适应各种不可预测的环境变化,D正确。
故选D。
12. 下图是玉米(2N=20)的育种过程,下列分析错误的是( )
A. 由⑤和⑥杂交得到⑧的育种过程遵循的主要原理是染色体变异
B. 由③到④的过程中一定发生了等位基因分离
C. 若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D. 由③到⑦的过程中可能发生突变和基因重组,为生物进化提供原材料
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:③④表示诱变育种,③⑤⑩表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑨表示单倍体育种。
【详解】A、由于⑥植株是多倍体,所以由⑤和⑥杂交得到⑧的育种方法为多倍体育种,遵循的主要原理是染色体数目变异,A正确;
B、等位基因分离发生在减数分裂过程中,由③到④是诱变育种,原理是基因突变,基因突变可以发生减数分裂过程中,也可发生在有丝分裂过程中,因此由③到④的过程中不一定会发生等位基因分离,B错误;
C、③幼苗自然生长成⑤植株,⑤植株自交获得⑩植株,若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/2×1/2=1/4,C正确;
D、由③到⑦过程中需要进行减数分裂,所以可能发生突变(基因突变和染色体变异)和基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
故选B。
13. “卵子死亡”是我国科学家发现的一种新型常染色体显性遗传病。它是由PANX1基因发生突变后,引起PANX1通道蛋白异常激活,卵子萎缩、退化,最终导致不育。PANX1突变基因在男性个体中不表达。下列说法错误的是( )
A. PANX1基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
B. 通过基因检测在一定程度上能够有效地预防和减少该病产生和发展
C. 此病男女中发病率相等,患者的致病基因来自母方概率是1/2
D. 带有致病基因的男性与正常女性结婚,生下患病小孩的概率是1/4
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据分析可知,“卵子死亡” 是由PANX1基因发生突变引起的PANX1通道异常激活,卵子出现萎缩、退化的现象,最终导致不育。
2、基因控制生物性状的方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,属于间接控制;一种是通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状,属于直接控制。
【详解】A、根据题干“PANX1基因发生突变后,引起PANX1通道蛋白异常激活”可知,PANX1基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状,A正确;
B、由题意可知,该病是由于基因突变引起的,因此通过基因检测在一定程度上能够有效地预防和减少该病产生和发展,B正确;
C、根据题意可知,“卵子死亡” 属于常染色体显性遗传病,与性别无关,在男女中发病率相等;因为含致病基因的卵子会出现萎缩、退化的现象,最终导致不育,因此患者的致病基因只能来自父方,C错误;
D、假设控制该病的基因为A/a,带有致病基因的男性与正常女性结婚,即Aa×aa→Aa(男孩不患病,女孩患病)、aa(男孩和女孩都正常),因为PANX1突变基因在男性个体中不表达,所以生下患病小孩的概率是1/2×1/2=1/4,D正确。
故选C。
14. 现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来。研究发现,这五个品种在代谢水平上无明显差异,但与野生莴苣之间均存在显著差异。下列叙述正确的是( )
A. 与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率未发生改变
B. 现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变
C. 野生莴苣在进化过程中发生性状改变均可以遗传给后代
D. 现代栽培莴苣与野生莴苣代谢水平的差异说明形成了新的物种
【答案】B
【解析】
【分析】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、生物进化的实质是基因频率的改变,已知现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来,可知与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率发生了改变,A错误;
B、生物变异的根本来源是基因突变,因此现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变,B正确;
C、野生莴苣在进化过程中发生的性状改变不一定是由遗传物质改变而引起的,因此不一定能遗传给后代,C错误;
D、根据题意不能判断现代栽培莴苣与野生莴苣之间存在生殖隔离,因此不能判断是形成了新物种,D错误。
故选B。
15. 为探究抗生素在细菌抗药性形成中的作用,某兴趣小组设计并完成了如下实验:将培养大肠杆菌的培养基划分为①~④四个区域,其中①区域放置不含抗生素的纸片,②放置含卡那霉素的纸片,③放置含有青霉素的纸片,④区域放置同时含卡那霉素和青霉素的纸片,如右图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 四个区域均会出现抑菌圈,且①的抑菌圈最大
B. ②区域存活下来的大肠杆菌只能抗卡那霉素
C. 卡那霉素或青霉素会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高
D. 抗生素在细菌抗药性形成中起到了定向诱导作用,进而促进了耐药菌的产生
【答案】C
【解析】
【分析】达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择,遗传变异是生物进化的基础,首先细菌的抗药性存在着变异,有的抗药性强,有的抗药性弱,使用抗生素时,把抗药性弱的细菌杀死,这叫不适者被淘汰,抗药性强的细菌活下来,这叫适者生存活下来的抗药性强的细菌,繁殖的后代有的抗药性强。
【详解】A、①位置不放置含抗生素的纸片,不能对细菌产生抑制作用,不会产生抑菌圈,A错误;
B、②区域放置含卡那霉素的纸片,存活下来的大肠杆菌是能抗卡那霉素的,不能确定是否抗青霉素,因此不一定是只能抗卡那霉素,B错误;
C、卡那霉素或青霉素是抗生素,能对细菌产生了定向的选择,会使大肠杆菌的抗药性基因频率提高,C正确;
D、基因突变是自发的,且不定向,抗生素对细菌产生了定向的选择,使抗性基因频率提高,D错误 。
故选C。
16. 辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物,有许多辣度(来自于辣椒素)不同的品种。研究人员通过分析相关植物的基因组发现,辣椒属与酸浆属的亲缘关系比与茄属的更近,辣椒素合成途径可能是在约500万~1340万年前起源的。下列叙述错误的是( )
A. 研究人员在分子水平上揭示了辣椒属与其他物种的亲缘关系
B. 辣椒素合成关键酶基因的出现不是自然选择的结果
C. 若随时间的推移,该种群的基因种类保持不变,则该种群未发生进化
D. 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协调进化的过程
【答案】C
【解析】
【分析】在一个种群的基因库中,某个基因占全部基因数的比值,叫做基因频率。
【详解】A、通过基因序列分析亲缘关系远近属于分子水平上的证据,A正确;
B、辣椒素合成关键酶基因的出现是突变造成的,不是自然选择的结果,B正确;
C、进化的实质是基因频率的改变,基因种类未变不能说明基因频率未变,C错误;
D、协同进化是指不同生物之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,生物进化过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协调进化的过程,D正确。
故选C。
二、非选择题(共52分)
17. 已知苹果树树体乔化与矮化为一对相对性状,由等位基因A、a控制;苹果的锥形与圆形为一对相对性状,由等位基因B、b控制,锥形对圆形为显性。下表是苹果树两个杂交组合的实验统计数据表,回答下列问题:
亲本组合
后代的表型及其株数
组别
表型
乔化锥形
乔化圆形
矮化锥形
矮化圆形
甲
乔化锥形×乔化圆形
30
15
0
15
乙
乔化锥形×矮化圆形
40
0
0
40
(1)根据组别_________________的结果,可判断苹果树乔化与矮化性状的显隐性。
(2)乙组的两个亲本基因型分别为_________________。根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律:________(填“是”或“否”),理由是______________________________。
(3)已知现有的锥形果苹果树种均为杂合子,欲探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让锥形果苹果树(Bb)自交,分析比较子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①若子代表型为____________________,则锥形果树存在显性纯合致死现象。
②若子代表型为____________________,则锥形果树不存在显性纯合致死现象。
【答案】(1)甲 (2) ①. AaBb、aabb ②. 否 ③. 若这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则乙组的杂交后代应出现4种表型,且比例为1∶1∶1∶1
(3) ①. 锥形果∶圆形果=2∶1 ②. 锥形果∶圆形果=3∶1
【解析】
【分析】根据组别甲可知,亲本均为乔化,子代出现了矮化,可知乔化为显性性状。
【小问1详解】
根据表格数据可知,甲组的亲本均为乔化,子代出现了性状分离,因此乔化为显性性状,矮化为隐性性状。
【小问2详解】
已知锥形对圆形为显性,乔化为显性性状,故乙组亲本为乔化锥形A-B-×矮化圆形aabb,根据后代出现矮化圆形,说明A-B-能产生ab的配子,故亲本基因型为AaBb×aabb。乙组子代中只出现了乔化锥形和矮化圆形,没有出现乔化圆形和矮化锥形的个体,说明AaBb只产生了AB和ab两种配子,即两对等位基因不符合自由组合定律。若这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则AaBb应产生四种数量相等的配子,乙组的杂交后代应出现4种表型,且比例为1∶1∶1∶1。
【小问3详解】
若要探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,可让现有的均为杂合子的锥形果苹果树进行自交,分析比较子代的表型及比例;若锥形果树存在显性纯合致死现象,则Bb自交后代由于BB纯合致死,会出现锥形果(Bb)∶圆形果(bb)=2∶1;若锥形果树不存在显性纯合致死现象,则Bb自交后代会出现锥形果(B-)∶圆形果(bb)=3∶1。
18. 如图1表示某一动物(体细胞有4条染色体)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图4中甲、乙、丙属于减数分裂的是_____________。乙图产生的子细胞名称为________________。
(2)图1中a、b、c表示核DNA的是______(填字母),图1______对应的细胞内不可能存在同源染色体。
(3)图2中姐妹染色单体分离发生在______(填数字序号)阶段;B过程表示生物体内发生了________作用。
(4)图3中CD段形成的原因是___________________。
【答案】 ①. 乙、丙 ②. 次级卵母细胞和(第一)极体 ③. c ④. Ⅲ和Ⅳ ⑤. ③⑥ ⑥. 受精 ⑦. 着丝粒分裂
【解析】
【分析】1、分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是DNA,Ⅰ中没有染色单体,染色体:DNA分子=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中没有染色单体,染色体数:DNA分子=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。
2、分析图2:A表示减数分裂,B表示受精作用,C表示有丝分裂。
3、分析图3:AB段表示DNA的复制,CD形成的原因是着丝点分裂。
4、分析图4:甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;丙细胞中染色体排列在细胞赤道板上,没有同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)由以上分析可知,图4中属于减数分裂的是乙(减数第一次分裂后期)和丙(减数第二次分裂中期);乙细胞不均等分裂,为雌性动物减数第一次分裂后期,产生子细胞为极体和次级卵母细胞。
(2)结合分析可知,图1中表示核DNA的是c;同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,所以Ⅰ和Ⅱ时期所对应的细胞中存在同源染色体,Ⅲ和Ⅳ时期所对应的细胞中不存在同源染色体。
(3)姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,对应于图2中⑥、③阶段;B过程染色体数目恢复到体细胞水平,表示生物体内发生了受精作用。
(4)图3中,CD段每条染色体上的DNA数目减半,形成的原因是着丝点分裂。
【点睛】本题结合柱形图、曲线图和细胞分裂图,考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量、染色体数目和染色单体数目变化规律,能准确判断图1中各柱形代表的时期和图2中各细胞的分裂方式及所处时期。
19. 下图是某家族遗传系谱图。设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。据查Ⅰ-1体内不含乙病的致病基因。
(1)控制遗传病甲的基因位于___染色体上;控制遗传病乙的基因位于___染色体上,属______性基因。
(2)Ⅰ-1的基因型是______________,Ⅰ-2能产生______种卵细胞。
(3)从理论上分析,若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生女孩,可能有_______种基因型。
(4)若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个同时患两种病的孩子,那么他们再生一个正常男孩的几率是______。
【答案】 ①. 常 ②. X ③. 隐 ④. AaXBY ⑤. 4 ⑥. 6 ⑦. 1/8
【解析】
【分析】
【详解】(1)分析系谱图可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常但其女儿Ⅱ-7患甲病,说明甲病是常染色体上隐性遗传病;Ⅰ-1和Ⅰ-2正常但其儿子Ⅱ-6患乙病,且Ⅰ-1体内不含乙病的致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)根据上述分析可知,Ⅰ-1的基因型是AaXBY;Ⅰ-2的基因型是AaXBXb,能产生4种卵细胞。
(3)从理论上分析,若Ⅰ-1和Ⅰ-2再生女孩,可能有3×2=6种基因型。
(4)根据上述分析可知,若Ⅱ-7和Ⅱ-8生了一个同时患两种病的孩子,则Ⅱ-7的基因型为aaXBXb,Ⅱ-8的基因型为AaXBY,那么他们再生一个正常男孩的几率是1/2×1/4=1/8。
【点睛】
20. 图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系;该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制,三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题:
(1)图甲中,若b2为RNA链,当b2含碱基A和U分别为24%和18%时,则b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为______;该过程结束时,终止密码子位于______(填“b1”或“b2”)链上。
(2)图乙中正常情况下,该生物细胞中含有b基因最多时为______个,b基因相互分离发生在______(填时期)。
(3)图乙中基因A和a的本质区别是______。由图乙所示的基因型能否确定该生物体能否合成黑色素,并说明理由______。
(4)由图丙可以得出,基因可以通过______,进而控制生物体的性状,某一性状可能受多对基因控制。
【答案】(1) ①. 29% ②. b2
(2) ①. 4##四 ②. 有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期
(3) ①. 脱氧核苷酸的排列顺序不同 ②. 不能确定;控制酶3的基因不能确定
(4)控制酶的合成来控制代谢过程
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲表示某生物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙所示生物体的基因型为Aabb;图丙表示3种基因参与控制黑色素的形成,只有酶①②③同时存在时才能正常合成黑色素,其基因型为A_bbC_。
【小问1详解】
若b2为RNA链,当b2含碱基A和U分别为24%和18%时,则A+U=42%,对应的DNA分子中T+A=42%,因此,b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为(1-42%)÷2=29%;密码子位于mRNA上,所以该过程结束时,终止密码子位于b2链上。
【小问2详解】
据图可知,图乙所示的生物体的基因型为Aabb,该生物的体细胞含b基因最多时应为有丝分裂后期,含有4个b基因;b基因相互分离有两种情况:同一染色体上的姐妹染色单体上的两个b分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,同源染色体上的两个b基因分离发生在减数第一次分裂后期。
【小问3详解】
基因A和a属于等位基因,等位基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同;由图3可知,基因型为A_bbC_的个体才能合成黑色素,图乙所示生物体的基因型为Aabb,控制酶3的基因不能确定,所以不能确定该生物体是否能合成黑色素。
【小问4详解】
由图丙可以得出,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物的性状,某一性状也可能受多对基因控制。
21. 我国盐碱地规模大,但主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻(2n=24)培育耐盐水稻新品种的育种方案,据图回答:
(1)若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的,经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3,则经过第二代、第三代自交并筛选获得耐盐植株中纯合子分别占_______、_______。
(2)过程③利用的遗传学原理是_______,该过程花药离体培养形成的单倍体植株与正常植株相比,表现出_______的特点,秋水仙素的作用时期一般是_______,原理是_______。
(3)互花米草是我们常见的耐盐植物,在南通沿海滩涂大量分布。有人尝试利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻,但很难成功,这是因为互花米草与水稻之间存在_______。
【答案】(1) ①. 3/5 ②. 7/9
(2) ①. 染色体(数目)变异 ②. 植株弱小,而且高度不育 ③. 有丝分裂前期 ④. 抑制纺锤体的形成
(3)生殖隔离
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换;(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合;(3)染色体变异:是指体细胞或生殖细胞中染色体结构和数目的改变,包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【小问1详解】
若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的,如果用A表示耐盐基因,基因型为Aa,自交一次,耐盐个体的基因型是AA:Aa=1:2;第二代自交,AA=1/3+2/3×1/4=1/2,Aa=2/3×1/2=1/3,aa=2/3×1/4=1/6,耐盐个体AA纯合体的比例是3/5,杂合体占2/5;第三代自交AA=3/5+2/5×1/4=7/10,Aa=2/5×1/2=1/5,aa=2/5×1/4=1/10,耐盐植株中AA纯合子占7/9。
【小问2详解】
过程③是单倍体育种,利用的遗传学原理是染色体(数目)变异;单倍体植株的特点是植株矮小、高度不育;秋水仙素抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,作用于有丝分裂的前期,导致细胞中染色体不能移向细胞两极,从而使细胞内的染色体数目加倍。
【小问3详解】
互花米草与水稻属于不同物种,二者之间不能进行基因交流,存在着生殖隔离,因此利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻很难成功。
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