内容正文:
长春市十一高中2024-2025学年度高一下学期第三学程考试
生物试题
注意事项:(参照各学科高考全国试卷)
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,在每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项。
1. 假说—演绎法是现代科学研究的常用方法,利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律。下列有关假说—演绎法的叙述,正确的是( )
A. 提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1测交的实验基础上
B. “在体细胞中,遗传因子是成对存在的”属于假说的内容
C. 孟德尔“提出假说”的过程是依据减数分裂的相关原理进行的
D. 用F1进行测交实验,子代分离比接近1:1,属于“演绎推理”过程
2. 高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是( )
A. 一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B. 在减数第一次分裂后期,同源染色体①与②分别移向细胞两极
C. 在减数第二次分裂后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D. 若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
3. 果蝇的卷翅基因(A)和正常翅基因(a)位于常染色体,红眼基因(B)和白眼基因(b)位于X染色体。一对卷翅红眼雌雄果蝇进行杂交,子一代雄性个体的表型及其比例为卷翅红眼∶卷翅白眼∶正常翅红眼∶正常翅白眼=3∶3∶1∶1。若子一代卷翅红眼随机交配获得子二代,子二代中出现正常翅红眼的概率为( )(假设个体生殖力及存活率相同)
A. 7/72 B. 3/72 C. 9/16 D. 1/9
4. 女娄菜是一种雌雄异株的植物,叶型有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子死亡。下列叙述错误的是( )
A. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,雌雄配子的数量比是2:1
B. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,雌雄配子结合的方式有2种
C. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,子代中宽叶个体占1/2
D. 若后代狭叶个体占1/4,且雌株:雄株=1:1,亲本基因型为XBXb和XBY
5. 某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将提取的DNA解旋成单链,进行密度梯度离心,记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B. DNA解旋成单链原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C. DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D. DNA复制了3次,该细菌的细胞周期大约为20min
6. DNA分子杂交技术原理如图所示,当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区。下列相关叙述错误的是( )
A. 物种A、B的DNA双链结构中,嘌呤数量等于嘧啶数量
B. 杂合双链区存在腺嘌呤和胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶配对的现象
C. 游离单链区形成原因是该区域两条链所含的碱基种类不同
D. 杂合双链区越多,则两种生物DNA分子的差异越小
7. 果蝇细胞中含有调控“生物钟”的per基因,其表达产物PER蛋白在白天被降解,在夜间积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达,从而周期性地调控果蝇的生物钟。下列叙述正确的是( )
A. 图中涉及到遗传信息流向为:
B. 图中的核糖体从左向右相继与mRNA结合,合成PER蛋白
C. 据图推测,夜晚PER蛋白与TIM蛋白的复合物可以抑制①过程
D. 亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息,子代果蝇的作息通常不受影响
8. 下图为大肠杆菌某段双链DNA的部分单链,Met、Ser等表示基因表达后相应位置的氨基酸,其对应数字表示氨基酸的排序,碱基上的数字表示碱基的排序,起始密码为AUG,终止密码为UAG、UAA。下列分析不正确的是( )
A. 由图可知,有的氨基酸可由多个密码子编码
B. 基因E表达出的肽链中含有128个氨基酸
C. 基因D和E均以该DNA单链的互补链为模板进行转录
D. 基因重叠可使有限的DNA储存更多的遗传信息
9. 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是由一对等位基因控制的遗传病,该酶参与磷酸戊糖途径,该酶缺乏时,红细胞膜受损伤破裂,引发溶血性贫血,男性发病率明显高于女性。图表示某家系关于该病的遗传系谱图。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是一种伴X染色体隐性遗传病
B. 分析可知4号携带的控制该脱氢酶合成的基因来自1号
C. 若8号与患病女性婚配,从优生的角度建议生育女孩
D. 若3和4号再生一个女孩,与7基因型相同的概率是1/4
10. 已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),某课题组进行如图所示的育种过程。有关说法错误的是( )
A. ③⑨⑩幼苗体细胞中的染色体组数不完全相同
B. 与⑤植物相比,⑥植株的果实更大,含糖量更高
C. 通常用一定浓度的相关试剂处理⑦的幼苗或种子
D. 为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜,最好选用品种乙和丙进行杂交育种
11. 部分生物的性别由性染色体的组成决定,而对于性染色体的形成机制一直是科学家研究的重要方向,并产生了多种不同的假说。性染色体起源的假说之一是“性染色体是由常染色体分化来的”。如图表示该假说所推理的常染色体形成性染色体的过程。若此假说成立,下列相关叙述错误的是( )
A. 该种生物性染色体间的互换只能发生在Ⅱ区段
B. X、Y染色体因Ⅱ区段间的同源关系可形成四分体
C. 部分生物的一条X染色体上存在着控制同一性状的基因
D. 不发生变异的情况下,④的I区段所携带基因只能遗传给后代的雄性
12. 2025年科洛萨尔生物科技公司宣布“复活”了已灭绝的恐狼。他们从1.3万年前的恐狼牙齿和7.2万年前的恐狼耳骨中提取了DNA并进行测序,随后对现代灰狼的内皮祖细胞进行了基因编辑以匹配恐狼的14个关键基因并通过核移植和代孕获得了3只幼崽。下列相关叙述正确的是( )
A. 3只幼崽的诞生标志着物种多样性的增加
B. 3只幼崽的诞生说明恐狼和现代灰狼没有生殖隔离
C. 通过恐狼的牙齿和骨骼可以推测其饮食、体型和运动方式
D. 现代灰狼与恐狼的表型差异是由种群基因库的差异造成的,与它们的生存环境无关
13. 科学家在青海省玉树市发现了一个新的管鼻蝠属物种,命名为玉树管鼻蝠。其体型及其他性状与其他已知管鼻蝠属物种有着显著的区别。玉树管鼻蝠,群体足够大,雌雄比例相当,耐寒性状由一对等位基因G/g控制,若种群中XGXG约占雌性36%,以下说法正确的是( )
A. 玉树管鼻蝠物种和其他已知管鼻蝠属物种还能进行基因交流
B. XGY约占种群的60%
C. 比较人的上肢骨骼和管鼻蝠的前肢有共同特征,是比较解剖学证据
D. 玉树管鼻蝠能适应当地环境,是因为种群的基因库不会发生变化
14. 下列有关生物进化的叙述,正确的有( )
①适应具有相对性,根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
②农田中所有褐家鼠个体含有的所有控制毛色的基因构成褐家鼠的种群基因库
③某地区红绿色盲患者在男性中约占8%,在女性中约占0.64%,由此可知红绿色基因Xb基因频率约为8%
④在自然选择的作用下,种群的基因型频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化
⑤生物进化的过程实际上是个体与个体、个体与无机环境协同进化的过程
A. ①③④ B. ③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分.在每小题给出的四个选项中,有一个到多个正确选项,少选得1分,多选错选不给分。
15. 下列有关四个遗传系谱图的叙述,正确的是( )
A. 可能是红绿色盲遗传的家系图谱的是甲、乙、丙
B. 甲的家系中,这对夫妇再生一个患病孩子的概率为1/4
C. 肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系图谱的是甲、乙、丙
D. 丙的家系只能是伴X染色体隐性遗传或常染色体显性遗传
16. 牵牛花的花色有三种表型,受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列说法错误的是( )
A. 这三对等位基因位于三对同源染色体上
B. 可以用测交的方法区分不同基因型的粉色花
C. 浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
D. F2浅红花中自交出现深红花概率最高的植株占3/13
17. 图甲为XY型性别决定的某动物细胞分裂某时期的示意图(部分染色体),图乙为某个细胞发生三个连续生理过程时细胞中染色体条数的变化曲线。下列不正确的是( )
A. 图甲细胞所处时期对应于图乙中的EF时期
B. 图乙中AB段与KL段DNA分子数量相等
C. 图乙中时期DE和时期HI染色体数量变化原因相同
D. 图甲中染色体1和2的相同位置上分别为t和T基因,这种现象产生的原因是等位基因分离
18. 某雄性动物(2N=8)细胞的DNA分子双链全部被32P标记,置于不含32P的培养基中培养,经过3次分裂,得到8个细胞,检测子代细胞的标记情况。下列推断正确的是( )
A. 若只进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B. 若DNA仅复制2次便得到8个子细胞,则其中有一次是减数分裂
C. 若其中某个子细胞中每条染色体都含32P,则无法确定是否发生了减数分裂
D. 若只进行有丝分裂,连续分裂n次,则含有32P的子细胞数最少是2个
19. 当细胞中缺乏氨基酸时,携带氨基酸的负载tRNA会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA,进而调控相关基因表达,相应过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而有效避免细胞物质和能量的浪费
B. ①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核,其上的起始密码子与a核糖体距离最近
C. 图示②过程多个核糖体同时合成多条肽链可以提高翻译的效率
D. 当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA只通过激活蛋白激酶来抑制基因表达
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:本题共4小题,共55分。
20. 如图是某同学绘制的生物可遗传的变异的概念图。请分析回答:
(1)如图基因突变的定义中,①处应填________。利用基因突变进行育种时,常用物理因素(如紫外线)、化学因素(如亚硝酸盐)来处理生物,以提高_________,并能__________。
(2)可遗传的变异包括基因突变、②和染色体变异,则②是指_________,其发生的时期③是_________和_________。
(3)染色体变异可以分为④和染色体结构变异,则④是指_________。其中染色体结构变异包括了____________四种类型。人工诱导多倍体目前最常用且最有效的方法是用_________处理萌发的种子或幼苗,其作用原理是_________,从而引起细胞内染色体加倍。
21. 医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。
Ⅰ、图中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用机制,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。请回答下列问题:
(1)图中,将M个细菌的F用31P标记后,放在32P的培养液中连续分裂n次,则只含32P的细菌有__________个。若mRNA以图1中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占25%,G占23%,则DNA片段中A占________。
(2)图中⑤表示抗生素可能通过抑制细菌_______(结构)的功能,从而抑制c过程。图1中发生碱基互补配对的过程是_______(填字母)。
II、随着抗生素的人均用量增多,细菌耐药率也逐年提高,药物的治疗作用明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用,科研人员做了如下实验:
步骤一:取少量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,分别标记为①~④,①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片,②~④区域各放一张含抗生素的相同圆形滤纸片,将培养皿置于无菌条件下培养16h,滤纸片周围出现抑菌圈(见下图)。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值,记为N1。
步骤二:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。重复上述步骤,培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值(N1→N)。
请思考并回答以下问题:
(3)细菌的抗药性变异来源于_________。耐药性基因的产生增加了_________的多样性。
(4)步骤一中①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片的目的是________。
(5)根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越_______。随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从N1→N5会_______(不变/变大/变小)。
(6)人类不断研发新抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,甚至出现了无药可治的“超级细菌”,请用现代生物进化理论观点解释“超级细菌”的出现的原因________。
22. 绿萝是常见的家庭观叶花卉,研究人员发现两种叶黄化锦叶突变体y1和y2,为更好地了解突变体叶色发黄的原因,研究人员选择相关个体进行杂交实验,如表1:
亲本杂交组合
F1
F2
y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶)
全部为正常叶
正常叶182、黄化锦叶141
y1(黄化锦叶)×P2(正常叶)
全部为正常叶
正常叶594、黄化锦叶204
(1)由表1信息可知,黄化锦叶y1和y2是否由同一基因发生突变产生表型______(是/否)请在图1中画出控制叶色表型的等位基因所在的位置______(竖线代表染色体;用字母表示基因。若一对基因控制,则用字母A/a表示;若两对基因控制,则用字母A/a、B/b表示,以此类推)
(2)黄化锦叶绿萝有一定观赏价值,俗称为油画绿萝,在杂交实验一中F2黄叶中稳定遗传的个体占________。
(3)研究发现,突变体y1的产生是位于1号染色体上的相关基因发生了单碱基突变(如图2所示),该基因编码一种定位于叶绿体中和色素合成有关的酶。
第1个碱基
第2个碱基
第3个碱基
U
C
A
G
U
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸
半胱氨酸
U
请查阅表2,根据图2写出y1突变体所对应的氨基酸序列_________。
(4)综合以上信息并从基因控制性状的角度解释,甲叶片变黄的机理可能是________。
23. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,在胚胎期无异常,在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中III-1的致病基因只源自I-1的Y染色体,III-1的基因型为_______(相关基因用A、a表示)。从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从I-1最终遗传给III-1的原因是_______。为了降低出生患该种遗传病孩子的概率,可采取的有效措施是_______(填字母)。
A.遗传咨询 B.染色体分析
C.B超检查 D.基因检测
(2)为了筛查致病基因,对图2中所有个体的相关基因进行测序,则一定会出现两种不同碱基序列的是_________;III-1和III-2所生个体出现一种碱基序列的概率是______。
(3)根据题意推测,在II-2体内可能存在的细胞有________。
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长春市十一高中2024-2025学年度高一下学期第三学程考试
生物试题
注意事项:(参照各学科高考全国试卷)
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,在每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项。
1. 假说—演绎法是现代科学研究的常用方法,利用该方法孟德尔发现了两大遗传定律。下列有关假说—演绎法的叙述,正确的是( )
A. 提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1测交的实验基础上
B. “在体细胞中,遗传因子是成对存在的”属于假说的内容
C. 孟德尔“提出假说”的过程是依据减数分裂的相关原理进行的
D. 用F1进行测交实验,子代分离比接近1:1,属于“演绎推理”过程
【答案】B
【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、提出问题是建立在纯合亲本杂交(如高茎和矮茎杂交)和F1自交(高茎自交)的遗传实验基础上的,A错误;
B、在体细胞中,遗传因子是成对存在的。例如,纯 种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD;“遗传因子在体细胞中成对存在”属于假说内容,B正确;
C、孟德尔没有对减数分裂过程与遗传规律之间的关系进行研究,C错误;
D、用F1进行测交实验,子代分离比接近1:1,属于实验验证过程,D错误。
故选B。
2. 高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是( )
A. 一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B. 在减数第一次分裂后期,同源染色体①与②分别移向细胞两极
C. 在减数第二次分裂后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D. 若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中细胞含有三对同源染色体,且同源染色体正在两两配对形成四分体,因此细胞处于减数第一次分裂前期。
【详解】A、一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子位于两条姐妹染色单体中,因而可存在于a与b(姐妹染色单体)中,但不存在于c与d(非姐妹染色单体)中,A正确;
B、在减数第一次分裂后期,同源染色体①与②分别移向细胞两极,B正确;
C、在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中,C正确;
D、若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与c可出现在同时产生的另一精子中,但b与d不可能出现在同时产生的另一精子中,D错误。
故选D。
3. 果蝇的卷翅基因(A)和正常翅基因(a)位于常染色体,红眼基因(B)和白眼基因(b)位于X染色体。一对卷翅红眼雌雄果蝇进行杂交,子一代雄性个体的表型及其比例为卷翅红眼∶卷翅白眼∶正常翅红眼∶正常翅白眼=3∶3∶1∶1。若子一代卷翅红眼随机交配获得子二代,子二代中出现正常翅红眼的概率为( )(假设个体生殖力及存活率相同)
A. 7/72 B. 3/72 C. 9/16 D. 1/9
【答案】A
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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】一对卷翅红眼雌雄果蝇进行杂交,子一代雄性个体卷翅:正常翅=3:1,红眼:白眼=1:1,说明亲本基因型为AaXBXb和AaXBY,子一代卷翅雌果蝇的基因型种类及比例为AAXBXB:AAXBXb:AaXBXB:AaXBXb=1:1:2:2,卷翅雄果蝇的基因型种类及比例为AAXBY:AaXBY=1:2,利用分离定律的思维求解,先考虑A、a,A=2/3,a=1/3,正常翅aa=1/3×1/3=1/9,再考虑B、b,雌配子XB:Xb=3:1,雄配子XB:Y=1:1,红眼的概率为1-1/4×1/2=7/8,因此子二代中出现正常翅红眼的概率为1/9×7/8=7/72,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 女娄菜是一种雌雄异株的植物,叶型有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子死亡。下列叙述错误的是( )
A. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,雌雄配子的数量比是2:1
B. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,雌雄配子结合的方式有2种
C. 用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,子代中宽叶个体占1/2
D. 若后代狭叶个体占1/4,且雌株:雄株=1:1,亲本基因型为XBXb和XBY
【答案】A
【解析】
【分析】分离定律实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、XBXb可以产生2种雌配子,XbY只能产生1种配子,但雄配子数远多于雌配子数,即使基因b使雄配子死亡,雌雄配子数比例也不是2∶1,A错误;
B、基因b使雄配子死亡,则XBXb、XbY杂交过程中雌雄配子结合的方式有两种,B正确;
C、用基因型为XBXb和XbY的亲本杂交,产生的子代的基因型和表现型为(宽叶)XBY、(窄叶)XbY,且二者比例均等,因此,子代中宽叶个体占1/2,C正确;
D、若亲本基因型为XBXb和XBY,则子代的基因型和表现型为(宽叶)XBXB、(宽叶)XBY、(宽叶)XBXb、(窄叶)XbY,其中雌株∶雄株=1∶1,D正确。
故选A。
5. 某兴趣小组将1个含有14N标记的大肠杆菌转移到15NH4Cl培养液中培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将提取的DNA解旋成单链,进行密度梯度离心,记录的离心后试管中DNA的位置及含量如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中结果无法直接证明DNA的半保留复制
B. DNA解旋成单链的原因是一条链中相邻核苷酸之间的化学键断裂
C. DNA复制过程中新合成的两条子链的碱基互补
D. DNA复制了3次,该细菌的细胞周期大约为20min
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养,因合成DNA的原料中含15N,所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】A、DNA全保留复制和半保留复制解旋成单链后离心结果是一样的,因此图中结果无法直接证明DNA的半保留复制,A正确;
B、DNA解旋成单链的原因是两条链之间的氢键断裂,B错误;
C、DNA复制遵循半保留复制,DNA两条链作为模板分别进行复制产生子链,因此新合成的两条子链的碱基互补,C正确;
D、由于14N单链∶15N单链=1∶7,原来有一个含14N的DNA,所以实际的比例应为2:14,故培养1h分裂了3次,共产生8个DNA,因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3=20min,D正确。
故选B。
6. DNA分子杂交技术原理如图所示,当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区。下列相关叙述错误的是( )
A. 物种A、B的DNA双链结构中,嘌呤数量等于嘧啶数量
B. 杂合双链区存在腺嘌呤和胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶配对的现象
C. 游离单链区形成的原因是该区域两条链所含的碱基种类不同
D. 杂合双链区越多,则两种生物DNA分子的差异越小
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补的碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近。
【详解】A、依据碱基互补配对原则可推知:在双链DNA分子中, A+G= T+C,A正确;
B、在双链DNA分子中,A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,B正确;
C、游离单链区形成是因为该区域的碱基不互补,并不是因为碱基种类不同所导致,C错误;
D、杂合双链区越多,说明DNA碱基序列的一致性越高,则两种生物DNA分子的差异越小,D正确。
故选C。
7. 果蝇细胞中含有调控“生物钟”的per基因,其表达产物PER蛋白在白天被降解,在夜间积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达,从而周期性地调控果蝇的生物钟。下列叙述正确的是( )
A. 图中涉及到遗传信息流向为:
B. 图中的核糖体从左向右相继与mRNA结合,合成PER蛋白
C. 据图推测,夜晚PER蛋白与TIM蛋白的复合物可以抑制①过程
D. 亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息,子代果蝇的作息通常不受影响
【答案】C
【解析】
【分析】1、RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
【详解】A、图中展示了基因的转录(①过程,以DNA为模板合成RNA)和翻译(②过程,以mRNA为模板合成蛋白质)过程,遗传信息流向为,没有发生这一过程,A错误;
B、根据图中肽链的长短,长的肽链先合成,短的肽链后合成,所以核糖体是从右向左相继与mRNA结合合成PER蛋白的,B错误;
C、已知夜间PER蛋白积累到一定浓度后与TIM蛋白结合并抑制per基因的表达,图中①过程是转录过程,所以夜晚PER-TIM蛋白复合物可以抑制①转录过程,C正确;
D、亲代果蝇因per基因甲基化而改变作息,这种表观遗传的变化可能会遗传给子代,从而影响子代果蝇的作息,D错误。
故选C。
8. 下图为大肠杆菌某段双链DNA的部分单链,Met、Ser等表示基因表达后相应位置的氨基酸,其对应数字表示氨基酸的排序,碱基上的数字表示碱基的排序,起始密码为AUG,终止密码为UAG、UAA。下列分析不正确的是( )
A. 由图可知,有的氨基酸可由多个密码子编码
B. 基因E表达出的肽链中含有128个氨基酸
C. 基因D和E均以该DNA单链的互补链为模板进行转录
D. 基因重叠可使有限的DNA储存更多的遗传信息
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,有的氨基酸(如Val、GLu)可以对应多个密码子,A正确;
B、E基因的终止密码子的2个碱基在182号位的氨基酸上,起始密码子的第一个碱基是第164号位,E基因的单链碱基数是182×3-2-163=381,mRNA上每三个相邻碱基碱基是一个密码子决定一个氨基酸,终止密码子不决定氨基酸,mRNA是单链和E基因的单链碱基数相等,基因E表达出的肽链中含有氨基酸数为381/3=127,B错误;
C、已知起始密码为AUG,图示基因D和E起始碱基都是ATG,其模板链相应的碱基为TAC,所以基因D和E均以该DNA单链的互补链为模板进行转录,C正确;
D、基因重叠可使有限的DNA储存更多的遗传信息,提高了基因存储遗传信息的能力,D正确。
故选B。
9. 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是由一对等位基因控制的遗传病,该酶参与磷酸戊糖途径,该酶缺乏时,红细胞膜受损伤破裂,引发溶血性贫血,男性发病率明显高于女性。图表示某家系关于该病的遗传系谱图。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是一种伴X染色体隐性遗传病
B. 分析可知4号携带的控制该脱氢酶合成的基因来自1号
C. 若8号与患病女性婚配,从优生的角度建议生育女孩
D. 若3和4号再生一个女孩,与7基因型相同的概率是1/4
【答案】D
【解析】
【分析】遗传图谱的分析方法和步骤:(1)无中生有为隐性,有中生无为显性。(2)再判断致病基因的位置:①无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病男正非伴性; ②有中生无为显性,显性遗传看男病,男病女正非伴性;③特点分析:伴X显性遗传病:女性患者多于男性;伴X隐性遗传病:男性患者多于女性;常染色体:男女患者比例相当。
【详解】A、5号、6号正常,生下患病的10号,该病为隐性遗传病,再根据题干信息“男性发病率明显高于女性”可知,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是一种伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是一种伴X染色体隐性遗传病,假设相关基因为A和a,7号的基因型为XaXa,4号的基因型为XAXa,1号和2号的基因型分别为XAX-、XaY,故4号携带的控制该脱氢酶合成的基因(XA)来自1号,B正确;
C、假设控制该对相对性状的基因为A、a,8号为正常男性,其基因型为XAY,若与患病女性(XaXa)婚配后,所生育后代女儿(XAXa)均正常,儿子(XaY)均患病,所以从优生的角度考虑建议生育女孩,C正确;
D、假设控制该对相对性状的基因为A、a,7号的基因型为XaXa,则3号、4号基因型分别为XaY,XAXa,再生一个女孩,与7基因型(XaXa)相同的概率是1/2,D错误。
故选D。
10. 已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),某课题组进行如图所示的育种过程。有关说法错误的是( )
A. ③⑨⑩幼苗体细胞中的染色体组数不完全相同
B. 与⑤植物相比,⑥植株的果实更大,含糖量更高
C. 通常用一定浓度的相关试剂处理⑦的幼苗或种子
D. 为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜,最好选用品种乙和丙进行杂交育种
【答案】C
【解析】
【详解】A、③为2个染色体组,秋水仙素能让染色体加倍,⑥有4个染色体组,⑨有3个染色体组,⑦有1个染色体组,⑩有2个染色体组,③⑩相同,因此③⑨⑩幼苗体细胞中的染色体组数不完全相同,A正确;
B、⑥染色体数目加倍,与⑤植物相比,⑥植株的果实更大,含糖量更高,B正确;
C、⑦是通过花药离体培养得到的单倍体幼苗,一般高度不育,没有种子。所以通常用一定浓度的秋水仙素处理⑦的幼苗,而不是种子,C错误;
D、提供的三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),为获得早熟、皮薄、沙瓢的纯种西瓜(AAbbCC),最好选用品种乙和丙进行杂交,D正确。
故选C
11. 部分生物的性别由性染色体的组成决定,而对于性染色体的形成机制一直是科学家研究的重要方向,并产生了多种不同的假说。性染色体起源的假说之一是“性染色体是由常染色体分化来的”。如图表示该假说所推理的常染色体形成性染色体的过程。若此假说成立,下列相关叙述错误的是( )
A. 该种生物性染色体间的互换只能发生在Ⅱ区段
B. X、Y染色体因Ⅱ区段间的同源关系可形成四分体
C. 部分生物的一条X染色体上存在着控制同一性状的基因
D. 不发生变异的情况下,④的I区段所携带基因只能遗传给后代的雄性
【答案】A
【解析】
【分析】染色体结构变异:①缺失:染色体的某一片段缺失引起变异;②重复:染色体增加某一片段引起变异;③易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异;④倒位:染色体上的某一片段位置颠倒引起的变异。
【详解】A、观察可知,性染色体间的互换可发生在Ⅱ区段(同源区段),在Ⅰ区段(Y染色体特有)和Ⅲ区段(X染色体特有)不会发生同源染色体之间的互换,但可能发生非同源染色体之间的易位等情况,A选项中“只能”说法过于绝对,A错误;
B、 因为X、Y染色体的Ⅱ区段是同源区段,在减数分裂过程中,同源染色体可以联会形成四分体,所以X、Y染色体因Ⅱ区段间的同源关系可形成四分体,B正确;
C、从图中可推测,在性染色体形成过程中,可能出现一条X染色体上存在控制同一性状的基因的情况,比如在染色体结构变异等情况下,C正确;
D、由于Ⅰ区段是Y染色体特有的区段,所以在不发生变异的情况下,④的I区段所携带基因只能遗传给后代的雄性,D正确。
故选A。
12. 2025年科洛萨尔生物科技公司宣布“复活”了已灭绝的恐狼。他们从1.3万年前的恐狼牙齿和7.2万年前的恐狼耳骨中提取了DNA并进行测序,随后对现代灰狼的内皮祖细胞进行了基因编辑以匹配恐狼的14个关键基因并通过核移植和代孕获得了3只幼崽。下列相关叙述正确的是( )
A. 3只幼崽的诞生标志着物种多样性的增加
B. 3只幼崽的诞生说明恐狼和现代灰狼没有生殖隔离
C. 通过恐狼的牙齿和骨骼可以推测其饮食、体型和运动方式
D. 现代灰狼与恐狼的表型差异是由种群基因库的差异造成的,与它们的生存环境无关
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。隔离是物种形成的必要条件。
【详解】A、 这3只幼崽是通过对现代灰狼的细胞进行基因编辑等技术获得的,恐狼并没有形成新的物种,所以并没有标志着物种多样性的增加,A错误;
B、 恐狼已经灭绝,这3只幼崽是借助现代灰狼相关技术诞生的,并不能说明恐狼和现代灰狼没有生殖隔离,B错误;
C、 生物的牙齿和骨骼的特征与其饮食、体型和运动方式等有一定的关联,所以通过恐狼的牙齿和骨骼可以推测其饮食、体型和运动方式,C正确;
D、现代灰狼与恐狼的表型差异不仅由种群基因库的差异造成,还与它们各自所处的生存环境有关,环境会影响基因的表达从而影响表型,D错误。
故选C。
13. 科学家在青海省玉树市发现了一个新的管鼻蝠属物种,命名为玉树管鼻蝠。其体型及其他性状与其他已知管鼻蝠属物种有着显著的区别。玉树管鼻蝠,群体足够大,雌雄比例相当,耐寒性状由一对等位基因G/g控制,若种群中XGXG约占雌性36%,以下说法正确的是( )
A. 玉树管鼻蝠物种和其他已知管鼻蝠属物种还能进行基因交流
B. XGY约占种群的60%
C. 比较人的上肢骨骼和管鼻蝠的前肢有共同特征,是比较解剖学证据
D. 玉树管鼻蝠能适应当地环境,是因为种群的基因库不会发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、玉树管鼻蝠可能是由于该环境与周围环境形成地理隔离最终导致生殖隔离而形成的新物种,物种间不能进行基因交流,A错误;
B、若种群中XGXG约占雌性36%,由于雌雄比例相当,则雌性个体XG的基因频率为60%,雄性中的该基因频率与雌性中的该基因频率相当,雄性中XGY=60%,雌雄比例相当,所以种群中XGY占30%,B错误;
C、比较管鼻蝠的前肢和人的上肢骨骼有共同特征,能为生物有共同祖先提供证据,这属于比较解剖学证据,C正确;
D、玉树管鼻蝠能适应当地环境,是因为种群的基因库会发生变化,D错误。
故选C。
14. 下列有关生物进化的叙述,正确的有( )
①适应具有相对性,根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
②农田中所有褐家鼠个体含有的所有控制毛色的基因构成褐家鼠的种群基因库
③某地区红绿色盲患者在男性中约占8%,在女性中约占0.64%,由此可知红绿色基因Xb的基因频率约为8%
④在自然选择的作用下,种群的基因型频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化
⑤生物进化的过程实际上是个体与个体、个体与无机环境协同进化的过程
A. ①③④ B. ③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①适应具有相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境变化的矛盾,①正确;
②种群基因库包含所有基因,而非仅控制毛色的基因,②错误;
③红绿色盲基因Xb的基因频率等于男性患病率(8%),③正确;
④自然选择导致种群基因频率定向改变,从而引起进化,④正确;
⑤协同进化发生在生物与生物之间或生物与环境之间,生物进化的基本单位是种群,而非个体,⑤错误。
综上所述,①③④正确,②⑤错误。
故选A。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分.在每小题给出的四个选项中,有一个到多个正确选项,少选得1分,多选错选不给分。
15. 下列有关四个遗传系谱图的叙述,正确的是( )
A. 可能是红绿色盲遗传的家系图谱的是甲、乙、丙
B. 甲的家系中,这对夫妇再生一个患病孩子的概率为1/4
C. 肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系图谱的是甲、乙、丙
D. 丙的家系只能是伴X染色体隐性遗传或常染色体显性遗传
【答案】AB
【解析】
【分析】根据遗传系谱图分析:
甲图中父母均正常,但女儿患病,可推知该病为常染色体或X染色体隐性遗传病;
乙图中父亲和儿子有病,母亲和女儿正常,可推知该病可能是常染色体显性或隐性遗传病,也可能是伴X隐性遗传病,但是不可能是伴X显性遗传病;
丙图中父亲和女儿正常,母亲和儿子有病,可知此病可能是常染色体显性或隐性遗传病,也可能为伴X隐性或显性遗传病;
丁图中父母均患病,但有一个正常的儿子,可推知该病为显性遗传病,可能在常染色体或X染色体上。
【详解】A、红绿色盲为伴X隐性遗传病,甲图中父母均正常,但女儿患病,可推知该病为常染色体或X染色体隐性遗传病; 乙图中父亲和儿子有病,母亲和女儿正常,可推知该病可能是常染色体显性或隐性遗传病,也可能是伴X隐性遗传病,但是不可能是伴X显性遗传病; 丙图中父亲和女儿正常,母亲和儿子有病,可知此病可能是常染色体显性或隐性遗传病,也可能为伴X隐性或显性遗传病; 丁图中父母均患病,但有一个正常的儿子,可推知该病为显性遗传病,可能在常染色体或X染色体上,所以可以表示红绿色盲的家系图谱是甲、乙、丙,A正确;
B、甲的家系中的遗传病可能为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病,若为常染色体隐性遗传病,假设基因用Aa表示,则亲本的基因型为Aa×Aa,若为伴X染色体隐性遗传病,则亲本的基因型为XAXa×XAY无论是哪一种遗传方式,该夫妇再生一个患病孩子的概率都为1/4,B正确;
C、抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,结合选项A,肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系图谱的是甲、乙,C错误;
D、丙图中父亲和女儿正常,母亲和儿子有病,可知此病可能是常染色体显性或隐性遗传病,也可能为伴X染色体隐性或显性遗传病,D错误。
故选AB
16. 牵牛花的花色有三种表型,受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列说法错误的是( )
A. 这三对等位基因位于三对同源染色体上
B. 可以用测交的方法区分不同基因型的粉色花
C. 浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
D. F2浅红花中自交出现深红花概率最高的植株占3/13
【答案】BC
【解析】
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;
2、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、F₂中红花(A_B_D_)占27/64=(3/4)³,符合自由组合定律,表明三对等位基因位于三对同源染色体上,A正确;
B、粉色花基因型为至少一对隐性纯合(如aaBBDD、Aabbdd、aabbdd 等)与aabbdd测交,测交后代均为粉色花,不同基因型的粉色花测交后代表型相同,无法区分不同基因型,B错误;
C、由于粉色花基因型为至少一对隐性纯合,浅红花植株的基因型为A-B-D-基因型中除去AABBDD后的所有其他基因型,二者杂交,后代中不会出现基因型为AABBDD的个体,即不会有深红花植株出现,C错误;
D、浅红花基因型包括:①两对纯合一对杂合(如AABBDd):共3种,每种2/64,合计6/64,自交产生深红花概率为1/4;②一对纯合两对杂合(如AABbDd):共3种,每种4/64,合计12/64,自交产生深红花概率为1/16;③三对杂合(AaBbDd):8/64,自交产生深红花概率为1/64。概率最高的是两对纯合一对杂合的植株,占浅红花的6/26=3/13,D正确。
故选BC。
17. 图甲为XY型性别决定的某动物细胞分裂某时期的示意图(部分染色体),图乙为某个细胞发生三个连续生理过程时细胞中染色体条数的变化曲线。下列不正确的是( )
A. 图甲细胞所处时期对应于图乙中的EF时期
B. 图乙中AB段与KL段DNA分子数量相等
C. 图乙中时期DE和时期HI染色体数量变化的原因相同
D. 图甲中染色体1和2的相同位置上分别为t和T基因,这种现象产生的原因是等位基因分离
【答案】CD
【解析】
【分析】减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA的数量变化:减数第一次分裂前的间期染色体复制,DNA数目加倍,染色体数目不变;减数第一次分裂后期同源染色体分离;减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍。有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍。
【详解】A、图甲细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,且细胞质不均等分裂,可判断为次级卵母细胞的减数第二次分裂后期。图乙中EF段属于减数第二次分裂后期和末期,所以图甲细胞所处时期对应于图乙中的EF时期,A正确;
B、图乙中AB段表示减数第一次分裂,此时细胞中染色体数为40条,DNA分子数为80个;KL段表示有丝分裂后期,此时细胞中染色体数为80条,DNA分子数为80个,所以AB段与KL段DNA分子数量相等,B正确;
C、图乙中时期DE染色体数量加倍是因为减数第二次分裂后期着丝粒分裂;时期HI染色体数量加倍是因为受精作用,二者原因不同,C错误;
D、图甲中染色体1和2是姐妹染色单体分离后形成的,相同位置上分别为t和T基因,这种现象产生的原因可能是基因突变或减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,而不是等位基因分离,D错误。
故选CD。
18. 某雄性动物(2N=8)细胞的DNA分子双链全部被32P标记,置于不含32P的培养基中培养,经过3次分裂,得到8个细胞,检测子代细胞的标记情况。下列推断正确的是( )
A. 若只进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B. 若DNA仅复制2次便得到8个子细胞,则其中有一次是减数分裂
C. 若其中某个子细胞中每条染色体都含32P,则无法确定是否发生了减数分裂
D. 若只进行有丝分裂,连续分裂n次,则含有32P的子细胞数最少是2个
【答案】BCD
【解析】
【分析】DNA复制为半保留复制,将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n=10)置于不含32P的培养基中培养。经过连续三次细胞分裂后产生8个子细胞,若三次均为有丝分裂,则DNA复制三次,若有减数分裂,则先进行一次有丝分裂,再进行一次减数分裂,DNA复制两次。
【详解】A、若只进行有丝分裂,则DNA要复制三次,由于有丝分裂后期着丝粒一分为二之后,移向细胞两极的染色体是随机的,每个子细胞中都有可能含有32P染色体,即含有32P的子细胞所占最大比例为1,A错误;
B、若DNA仅复制2次且经过3次分裂便得到8个子细胞,则先进行一次有丝分裂,再进行一次减数分裂,B正确;
C、无论是减数分裂还是有丝分裂,都能得到某个子细胞中每条染色体都含32P,C正确;
D、若只进行有丝分裂,连续分裂n次,根据 DNA 半保留复制的特点,含有32P的子细胞数最少是 2 个(每次分裂时含32P的染色体都刚好进入两个子细胞),D正确。
故选BCD。
19. 当细胞中缺乏氨基酸时,携带氨基酸的负载tRNA会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA,进而调控相关基因表达,相应过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而有效避免细胞物质和能量的浪费
B. ①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核,其上的起始密码子与a核糖体距离最近
C. 图示②过程多个核糖体同时合成多条肽链可以提高翻译的效率
D. 当细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA只通过激活蛋白激酶来抑制基因表达
【答案】AC
【解析】
【分析】分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程,a、b、c、d是核糖体。
【详解】A、空载tRNA增多将导致相应mRNA减少,从而有效避免细胞物质和能量的浪费,A正确;
B、①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核,②为翻译过程,根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,a上的肽链最长,最先与模板链mRNA结合,终止密码子与a核糖体距离最近,B错误;
C、过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以加快翻译的速度,提高翻译的效率,C正确;
D、当缺乏氨基酸时,图中空载tRNA→④抑制→①;空载tRNA→激活蛋白激酶来抑制翻译过程,两条途径调控基因表达,D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:本题共4小题,共55分。
20. 如图是某同学绘制生物可遗传的变异的概念图。请分析回答:
(1)如图基因突变的定义中,①处应填________。利用基因突变进行育种时,常用物理因素(如紫外线)、化学因素(如亚硝酸盐)来处理生物,以提高_________,并能__________。
(2)可遗传的变异包括基因突变、②和染色体变异,则②是指_________,其发生的时期③是_________和_________。
(3)染色体变异可以分为④和染色体结构变异,则④是指_________。其中染色体结构变异包括了____________四种类型。人工诱导多倍体目前最常用且最有效的方法是用_________处理萌发的种子或幼苗,其作用原理是_________,从而引起细胞内染色体加倍。
【答案】(1) ①. 替换、增添或缺失 ②. 提高突变率 ③. 创造人类需要的新品种
(2) ①. 基因重组 ②. 减数第一次分裂前期 ③. 减数第一次分裂后期
(3) ①. 染色体数目变异 ②. 缺失、重复、易位、倒位 ③. 秋水仙素 ④. 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极
【解析】
【分析】可遗传的变异:遗传物质发生改变引起的变异,能遗传给后代,包括基因突变、基因重组、染色体变异。
【小问1详解】
基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变,①处应填替换、增添或缺失;常用物理因素(如紫外线)、化学因素(如亚硝酸盐)来处理生物,以提高突变率,并能创造人类需要的新品种。
【小问2详解】
可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异,②为基因重组; 基因重组发生在③减数第一次分裂前期(交叉互换)和后期(自由组合)。
【小问3详解】
染色体变异可以分为染色体数目变异和染色体结构变异,④为染色体数目变异;染色体结构变异包括缺失、重复、易位(非同源染色体交换片段)、倒位(染色体颠倒);人工诱导多倍体目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,通过抑制纺锤体形成,使染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,诱导形成多倍体。
21. 医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。
Ⅰ、图中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用机制,字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。请回答下列问题:
(1)图中,将M个细菌的F用31P标记后,放在32P的培养液中连续分裂n次,则只含32P的细菌有__________个。若mRNA以图1中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占25%,G占23%,则DNA片段中A占________。
(2)图中⑤表示抗生素可能通过抑制细菌_______(结构)的功能,从而抑制c过程。图1中发生碱基互补配对的过程是_______(填字母)。
II、随着抗生素的人均用量增多,细菌耐药率也逐年提高,药物的治疗作用明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用,科研人员做了如下实验:
步骤一:取少量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,分别标记为①~④,①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片,②~④区域各放一张含抗生素的相同圆形滤纸片,将培养皿置于无菌条件下培养16h,滤纸片周围出现抑菌圈(见下图)。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值,记为N1。
步骤二:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。重复上述步骤,培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值(N1→N)。
请思考并回答以下问题:
(3)细菌的抗药性变异来源于_________。耐药性基因的产生增加了_________的多样性。
(4)步骤一中①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片的目的是________。
(5)根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越_______。随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从N1→N5会_______(不变/变大/变小)。
(6)人类不断研发新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,甚至出现了无药可治的“超级细菌”,请用现代生物进化理论观点解释“超级细菌”的出现的原因________。
【答案】(1) ①. M(2n-2) ②. 26%
(2) ①. 核糖体 ②. abc
(3) ①. 基因突变 ②. 遗传(基因)
(4)作为空白对照组 (5) ①. 弱 ②. 变小
(6)抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,形成“超级细菌”
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①适应是自然选择的结果;②进化是以种群为基本单位;③突变和基因重组产生进化的原材料;④自然选择导致种群的基因频率定向改变而决定生物进化的方向;⑤隔离导致物种形成;⑥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;⑦生物多样性是协同进化的结果。
【小问1详解】
因为DNA分子复制是半保留复制,将M个细菌的F(DNA)用31P标记后,放在32P的培养液中连续分裂n次,每个DNA分子中都含有32P,所以1个细菌连续分裂n次,共产生2n个细菌,只含有只含32P的细菌的为(2n-2)个,则将M个细菌的F连续分裂n次,则只含32P的细菌有M(2n-2)。若mRNA中C占25%,G占23%,则整个DNA分子中,C占(25%+23%)÷2=24%,故DNA片段中A所占的比例为50%-24%=26%。
【小问2详解】
图中⑤表示抗生素可能通过抑制翻译过程抑制细菌,翻译在细胞质中的核糖体中进行,所以图中⑤表示抗生素可能通过抑制细菌核糖体的功能,从而抑制c(翻译)过程。图1中有发生碱基互补配对的过程是a(复制)、b(转录)、c(翻译)。
【小问3详解】
细菌属于原核生物,不能发生基因重组和染色体变异,其抗药性变异来源于基因突变。基因突变的结果是产生新基因,故耐药性基因的产生增加了遗传(基因)的多样性。
【小问4详解】
步骤一中,①区域放一张不含抗生素的圆形滤纸片的目的是起空白对照作用,排除滤纸片对实验结果的影响。
【小问5详解】
药物可抑制细菌生长,抑菌圈越小,抑菌作用越弱。随着培养代数的增加,由于抗生素的定向选择,抑菌圈直径数据从N1→N5会逐渐变小。
【小问6详解】
抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性增强,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,发生进化,形成“超级细菌”。
22. 绿萝是常见的家庭观叶花卉,研究人员发现两种叶黄化锦叶突变体y1和y2,为更好地了解突变体叶色发黄的原因,研究人员选择相关个体进行杂交实验,如表1:
亲本杂交组合
F1
F2
y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶)
全部为正常叶
正常叶182、黄化锦叶141
y1(黄化锦叶)×P2(正常叶)
全部为正常叶
正常叶594、黄化锦叶204
(1)由表1信息可知,黄化锦叶y1和y2是否由同一基因发生突变产生表型______(是/否)请在图1中画出控制叶色表型的等位基因所在的位置______(竖线代表染色体;用字母表示基因。若一对基因控制,则用字母A/a表示;若两对基因控制,则用字母A/a、B/b表示,以此类推)
(2)黄化锦叶绿萝有一定观赏价值,俗称为油画绿萝,在杂交实验一中F2黄叶中稳定遗传的个体占________。
(3)研究发现,突变体y1的产生是位于1号染色体上的相关基因发生了单碱基突变(如图2所示),该基因编码一种定位于叶绿体中和色素合成有关的酶。
第1个碱基
第2个碱基
第3个碱基
U
C
A
G
U
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
苯丙氨酸
丝氨酸
酪氨酸
半胱氨酸
U
请查阅表2,根据图2写出y1突变体所对应的氨基酸序列_________。
(4)综合以上信息并从基因控制性状的角度解释,甲叶片变黄的机理可能是________。
【答案】(1) ①. 否 ②.
(2)100% (3)亮氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸
(4)由于碱基G替换为A后,导致终止密码子提前出现,使得定位于叶绿体中的相关酶无法正常表达,光合色素合成受阻,使得叶片发黄(基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状)
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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】
若黄化锦叶y1和y2是由同一基因突变产生,那么y1和y2杂交后代应该全部是黄化锦叶,但表格中y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶),F1全部为正常叶,这表明它们不是由同一基因突变产生。根据y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶),F1全部为正常叶,F2中正常叶∶黄化锦叶 = 182∶141≈9∶7,这是9∶3∶3∶1的变式,说明叶色由两对等位基因控制,且遵循自由组合定律,两对等位基因位于两对同源染色体上。基因位置如图:
【小问2详解】
根据题意,黄化叶为隐性突变,且在杂交实验中F2黄化叶稳定遗传,说明F2黄化叶全部为纯合子。因此,黄化叶的个体比例为100%。
【小问3详解】
已知图2表示Y基因的非模板链,非模板链的碱基序列为…TTG TCT TTT TAG TTG…,根据碱基互补配对原则,模板链的碱基序列为…AAC AGA AAA ATC AAC…,转录形成的mRNA的碱基序列为…UUG UCU UUU UAG UUG…,查阅密码子表,其中UAG为终止密码子,故y1突变体所对应的氨基酸序列亮氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸。
【小问4详解】
从基因控制性状的角度来看,突变体y1发生了单碱基突变,由于碱基G替换为A后,导致终止密码子提前出现,使得定位于叶绿体中的相关酶无法正常表达,光合色素合成受阻,使得叶片发黄(基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状)。
23. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,在胚胎期无异常,在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中III-1的致病基因只源自I-1的Y染色体,III-1的基因型为_______(相关基因用A、a表示)。从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从I-1最终遗传给III-1的原因是_______。为了降低出生患该种遗传病孩子的概率,可采取的有效措施是_______(填字母)。
A.遗传咨询 B.染色体分析
C.B超检查 D.基因检测
(2)为了筛查致病基因,对图2中所有个体的相关基因进行测序,则一定会出现两种不同碱基序列的是_________;III-1和III-2所生个体出现一种碱基序列的概率是______。
(3)根据题意推测,在II-2体内可能存在的细胞有________。
【答案】(1) ①. XAXa ②. I-1的基因型为XaYA,产生的含YA的精子与I-2的含Xa卵细胞结合产生了XaYA的II-2;II-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段片段互换(互换),产生了含XA的精子,与II-1的含Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的III-1 ③. D
(2) ①. 所有患病个体 ②. 1/2
(3)①③④
【解析】
【分析】伴性遗传是指位于性染色体(人类为X、Y染色体,鸟类为Z、W染色体等)上的基因所控制的性状,在遗传时总是与性别相关联的现象。其本质是性染色体上的基因随性染色体传递,导致性状的遗传表现与性别呈现特定关联。
【小问1详解】
图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,且均表现为患病,可知,该病属于显性遗传病,Ⅱ-1的基因型为XaXa,而Ⅲ-1为患者,所以其基因型为XAXa。结合图1可知,PAR1为X、Y染色体的同源区段,且该病为显性遗传病,因此Ⅰ-2的基因型为XaXa,Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型也为XaXa,则Ⅰ-1的基因型为XaYA,产生的含YA的精子与I-2的含Xa卵细胞结合产生了XaYA的II-2,故Ⅱ-2的基因型也为XaYA,Ⅱ-1的基因型为XaXa,正常情况下Ⅲ-1的基因型应为XaXa,而Ⅲ-1之所以患病,是由于Ⅱ-2个体X、Y染色体的同源区段发生了交叉互换所导致,产生了XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1。为了降低出生患该种遗传病孩子的概率,因为是基因突变导致的遗传病,所以有效的措施是基因检测,选D。遗传咨询只能提供一些遗传方面的建议;染色体分析主要针对染色体数目和结构变异,而本题是基因突变;B超检查主要用于检查胎儿的形态结构等方面,不能检测基因突变。
【小问2详解】
因为该病是性染色体同源区段的遗传病,Ⅰ-1的基因型为XaYA,Ⅰ-2的基因型为XaXa,Ⅱ-1的基因型为XaXa,Ⅱ - 2的基因型为XaYA,Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型也为XaXa,Ⅲ - 1的基因型为XAXa,Ⅲ - 2的基因型为XaYa。则一定会出现两种不同碱基序列(A和a对应的碱基序列)的是所有患病个体。由于该病为显性遗传病,Ⅱ-1的基因型为XaXa,而Ⅲ-1为患者,所以其基因型为XAXa,Ⅲ-2的基因型为XaYa,III-1和III-2所生个体出现一种碱基序列(出现只含A或只含a对应的碱基序列)的概率是1/2。
【小问3详解】
结合(2)可知,Ⅱ-2的基因型为XaYA,当其进行有丝分裂时,可能在有丝分裂后期存在图③中的图像;若精原细胞在减数分裂过程中,在不发生交叉互换的情况下,存在图①中的图像;若存在交叉互换的情况,X染色体的两条姐妹染色单体上可能存在A、a不同的基因,则在减数第二次分裂后期,存在如图④中的图像,综上,①③④正确,②错误。
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