内容正文:
2024~2025学年度高一第二学期期末考试
生物学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修2。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列有关遗传学概念的理解,正确的是( )
A. 由于纯合子只能产生1种配子,故纯合子杂交的后代也是纯合子
B. 若将杂合子Aa连续自交,则可提高后代纯合子AA和aa所占比例
C. 由于杂合子可产生数量不等的雌雄配子,故自交后往往出现性状分离
D. 当遵循基因的自由组合定律时,AaBb测交,子代表型比为1∶1∶1∶1
2. 某昆虫的长翅和残翅由一对等位基因控制。长翅和残翅个体杂交,F1均为长翅。F1随机杂交,F2中长翅∶残翅=3∶1。下列分析正确的是( )
A. 果蝇的长翅和蜜蜂的残翅属于一对相对性状
B. 控制该昆虫长翅和残翅的基因一定位于常染色体上
C. 若将F2中长翅和残翅个体杂交,则F3中残翅占1/3
D. F2中该表型比的出现与F1产生各种配子的活力相当有关
3. 同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是( )
A. 有丝分裂 B. 有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂 D. 减数分裂和受精作用
4. 真核细胞的基因主要位于染色体上。下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 染色体只由基因组成
B. 染色体是基因的主要载体
C. 一条染色体上有许多个基因
D. 基因在染色体上呈线性排列
5. 为探究遗传物质的本质,格里菲思和艾弗里等人都曾用肺炎链球菌进行了一系列的实验。下列有关叙述正确的是( )
A. S型肺炎链球菌可使小鼠死亡的根本原因是其具有多糖类的荚膜
B. 格里菲思认为,加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化
C. 用RNA酶处理S型细菌的细胞提取物后,其仍能使R型细菌发生转化
D. 加热杀死的S型细菌中,DNA和蛋白质的结构均发生了不可逆的破坏
6. 在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,则( )
A. 胞嘧啶为a(1/2b-1)个 B. 胞嘧啶为b(1/2a-1)个
C. b≤0.5 D. b≥0.5
7. 玉米(2n=20)是我国重要的粮食作物,通常为雌雄同株异花。下列有关叙述错误的是( )
A. 该二倍体玉米的体细胞中有两个染色体组
B. 对玉米基因组进行测序时不能选择任意的10条染色体
C. 玉米的基因可能是有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D. 用玉米做杂交实验时可对未成熟的雌花序套袋以避免自交
8. tRNA是一种由70~80个核苷酸组成的短链RNA,通常呈三叶草结构。下列叙述正确的是( )
A. tRNA与mRNA的合成场所相同,都是细胞核
B. 合成tRNA的过程中腺嘌呤不与胸腺嘧啶配对
C. 翻译时核糖体沿着tRNA的5′端向3′端移动
D. 一种tRNA通常只能识别并转运一种氨基酸
9. 一条肽链有500个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有( )
A. 500个和1000个
B. 1000个和2000个
C. 1500个和1500个
D. 1500个和3000个
10. Schaaf-Yang综合征是一种罕见的单基因显性遗传病,由MAGEL2基因突变引起。若致病基因来自父亲,则子代患病;但若致病基因来自母亲,则致病基因会由于发生甲基化修饰而不表达,子代不患病。下列叙述错误的是( )
A. 因甲基化修饰导致基因不表达的现象属于表观遗传
B. 虽然某人是该病的患者,但其父母的表型可能均正常
C. 某正常个体一定不会是MAGEL2致病基因的携带者
D. 通过基因检测等手段能有效降低该病患儿出生的概率
11. 兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实例表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B. 基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色均为黑色
C. 一只兔子的毛囊细胞和成熟红细胞中的遗传物质相同
D. 图中信息表明性状可受到多个基因的影响
12. 某种肾性尿崩症由AQP2基因突变引起,下面为某家族关于该病的遗传系谱图,其中Ⅰ2不携带致病基因。下列叙述正确的是( )
A. AQP2基因位于X染色体上
B. Ⅱ4携带致病基因的概率为2/3
C. 不论Ⅱ6的父亲是否患该病,Ⅲ7患该病的概率均为1/2
D. 在光学显微镜下观察Ⅲ7的染色体可确定其是否患病
13. 基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异
B. 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
C. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组
D. 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
14. 籼稻和粳稻是我国常见的两种栽培水稻,籼稻适于在低海拔地区种植,而粳稻适于在高海拔地区种植。籼稻与粳稻都拥有很多各自特有的基因,将籼稻与粳稻杂交可得到子代,但子代常常不育。下列有关推测不合理的是( )
A. 籼稻的基因库与粳稻的基因库可能存在较大差异
B. 籼稻和粳稻的共同祖先可能在不同环境中分别进化
C. 将籼稻种植在高海拔地区其可进化为粳稻,反之亦然
D. 籼稻或粳稻的某个基因发生变异后可能不会遗传给子代
15. 我国科学家曾在辽宁西部发现距今约1.6亿年的银杏木化石。银杏是一种落叶乔木,秋冬季时,金黄色的银杏树叶落满大地,极具诗意。下列叙述错误的是( )
A. 银杏木化石是研究银杏进化的最直接证据
B. 秋冬季节时银杏落叶是长期自然选择形成的
C. 突变和基因重组都对银杏的进化具有重要意义
D. 用扦插等无性生殖的方式繁殖银杏利于其适应多变的环境
二、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,有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 某昆虫的体色和刚毛长度分别由常染色体上一对等位基因控制。灰体长刚毛与黑檀体短刚毛个体杂交,F1均为灰体长刚毛。F1随机杂交,F2中灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛≈3∶1。下列分析正确的是( )
A. 该昆虫的显性性状分别是灰体、长刚毛
B. 该昆虫体色和刚毛长度的遗传遵循自由组合定律
C. 若将F1与黑檀体短刚毛回交,则子代中黑檀体短刚毛占1/4
D. 若F2中出现灰体短刚毛和黑檀体长刚毛,则可能是由于染色体互换
17. 如图为某个造血干细胞增殖过程中发生的两种生理活动(①和②)的简单示意图。下列叙述错误的是( )
A. ①②均需要解旋酶参与以降低反应所需活化能
B. 过程②的3种产物均可作为翻译的模板
C. 进行②时所需要的原料的种类要远多于①
D. 该过程中①仅需进行一次,②则要进行多次
18. 研究表明,人的某些体细胞中,17号染色体和22号染色体之间交换部分片段,可能会诱发一类罕见的皮肤癌,即隆凸性皮肤纤维肉瘤。下列有关叙述正确的是( )
A. 这类细胞中发生了染色体结构变异
B. 这类细胞产生正常配子的概率是1/4
C. 皮肤癌细胞膜上糖蛋白减少,容易扩散和转移
D. 皮肤癌的发生还可能与抑癌基因过度表达有关
19. 鹌鹑(性别决定方式为ZW型)的羽色有黑色、不完全黑色、栗色和白色,由两对等位基因B/b和E/e控制,其中b基因使细胞不能合成色素,E基因是合成黑色素的必需基因,且E基因个数越多,黑色素合成量越多。已知B/b基因位于Z、W染色体的非同源区段,为研究鹌鹑羽色的遗传规律,科研人员利用纯合鹌鹑进行的杂交实验及实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F1自由交配得到F2
白羽(♀)×黑羽(♂)
不完全黑羽(♀、♂)
栗羽(♀、♂)∶不完全黑羽(♀、♂)∶黑羽(♀、♂)∶白羽(♀)=3∶6∶3∶4
A. B/b与E/e基因的遗传遵循自由组合定律
B. 鹌鹑群体中,白羽雄鹌鹑共有3种基因型
C. F2栗羽鹌鹑自由交配,子代中白羽鹌鹑占1/7
D. 黑羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑的后代可根据羽色判断性别
20. 据报道,广东某9岁男孩对克林霉素、头孢曲松等6种抗生素均具有耐药性,其母亲回忆后认为,这可能与该男孩幼年时一发烧就给其使用头孢类药物有关。下列分析错误的是( )
A. 长期频繁使用头孢类药物,使该男孩体内耐药菌所占比例增加
B. 长期频繁使用头孢类药物,使该男孩体内细菌发生了适应性变异
C. 该男孩体内细菌的基因型频率定向改变,使其对多种抗生素具有耐药性
D. 该事实提醒我们,日常生活中减少或完全禁止使用抗生素有利于身体的健康
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某动物卵原细胞I(2N=8)经过有丝分裂形成甲和乙2个子细胞,其中甲细胞发育为细胞A,后续分裂的过程如图示意(仅画出4条染色体,H/h、R/r是两对等位基因)。分析回答下列问题:
(1)细胞B的名称是______。
(2)细胞B~G中,将发生一对等位基因分离的有______(仅考虑H/h、R/r)。
(3)形成细胞A的过程中发生的变异类型有______,其中,涉及R/r基因的变异发生的时期是______。
(4)若将该卵原细胞Ⅰ中全部核DNA的双链用32P标记,将其置于不含32P的培养液中培养。则F中有______个核DNA含32P。乙细胞再连续进行2次完整的细胞分裂(提示:存在两种可能),所得一个子细胞中含32P的染色体最多分别有______条。
22. 牵牛花植株的花色和叶形分别由两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制,某小组杂交实验的过程及结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述两对相对性状中隐性性状分别为______花和______叶。
(2)实验2中的F1红花阔叶植株自交,F2红花植株中,共有______种基因型;若将实验2的F2中红花阔叶植株自交,所得F3中红花窄叶植株的比例为______。
(3)实验1中白花阔叶植株的基因型为______,欲进一步确认其基因型,请设计最简便的实验加以探究。
①实验方案:______,观察子代表型及比例。
②预期结果与结论:______。
23. 水稻体内的叶绿素酸酯氧化酶基因(OSCAO1)与叶绿素的合成有关。野生型水稻和某黄绿叶突变型水稻w08的OSCAO1基因中第946~963位的碱基序列如图所示,w08的OSCAO1基因上发生的变化导致其编码的mRNA中终止密码子提前出现。已知UGA为终止密码子,几种氨基酸及其对应的密码子如下表所示。回答下列问题:
氨基酸
甘氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
色氨酸
异亮氨酸
密码子
GGA
AUG
GUU
UGG
AUA
(1)水稻体内的密码子共有___种。氨基酸与密码子之间的对应关系是___。
(2)过程①是以___(填“a”或“b”)链为模板,以___为原料,在___酶的催化下进行的。
(3)与DNA复制相比,过程②特有的碱基配对方式是___。过程②中,核糖体从mRNA的___(填“5'端向3'端”或“3'端向5'端”)移动。据图推测,w08水稻的叶肉细胞中,叶绿素酸酯氧化酶的相应氨基酸序列为___。
(4)在相同的适宜条件下,w08水稻的光合效率比野生型水稻低,推测其可能的具体原因是___。
24. 甲、乙两种遗传病均为单基因遗传病,人群中乙病的发病率约为1/625。下图1为某家族的相关遗传系谱图,图2为该家族中部分成员与甲病相关基因的电泳结果图。回答下列问题:
(1)仅根据图1分析,甲病不可能是____病。乙病的遗传方式是____,若只考虑乙病相关基因,Ⅲ2与Ⅱ3基因型相同的概率为____。
(2)结合图2分析,甲病的遗传方式是____。正常基因应位于图中的条带_____(填“1”或“2”)。若Ⅲ1与一正常女性婚配,子代患甲病的概率为____。
(3)Ⅲ3与人群中一正常男子(Ⅲ4)婚配怀孕后,其____(填“需要”或“不需要”)进行产前诊断,因为他们的后代患病概率为____(只考虑甲、乙两种遗传病)。
25. 植物和昆虫都是陆地生态系统的重要组成成分。美国生态学家埃利希和雷文根据对粉蝶与其寄主十字花科植物关系的研究,首次提出了协同进化的理论,构建了如图所示的植物与昆虫协同进化的模式图。回答下列问题:
(1)生物进化的过程,实际上就是____协同进化的过程;____的形成是协同进化的结果。
(2)自然界中较多的昆虫会取食植物,此时的昆虫即视为侵害型。埃利希和雷文认为,植物可通过遗传改变(包括基因重组和偶发的____),使自身产生一些次生代谢物而不为昆虫取食,即由____型变为____型,此时的昆虫即视为弱侵害型;相应的,昆虫也能通过遗传改变重新成为侵害型。上述过程中,直接受选择的是植物或昆虫的____(填“基因型”或“表型”)。
(3)判断侵害型昆虫和弱侵害型昆虫是否为同一物种的简要实验思路是:____。
(4)某昆虫体色黑色(A)对浅色(a)为显性。该昆虫的某种群中AA、Aa和aa基因型个体的比例为1:3:6,则该种群中a的基因频率为____%。若在某种特定的环境中,浅色有利于昆虫躲避敌害,则长期的自然选择会导致A基因频率____(填“增大”或“减小”)。
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2024~2025学年度高一第二学期期末考试
生物学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修2。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列有关遗传学概念的理解,正确的是( )
A. 由于纯合子只能产生1种配子,故纯合子杂交的后代也是纯合子
B. 若将杂合子Aa连续自交,则可提高后代纯合子AA和aa所占比例
C. 由于杂合子可产生数量不等的雌雄配子,故自交后往往出现性状分离
D. 当遵循基因的自由组合定律时,AaBb测交,子代表型比为1∶1∶1∶1
【答案】B
【解析】
【分析】杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,称为性状分离。
【详解】A、纯合子杂交的后代可能是杂合子,A错误;
B、Aa连续自交,纯合子的比例会升高,杂合子的比例会下降,B正确;
C、杂合子自交后出现性状分离是因为其产生配子时等位基因发生了分离,C错误;
D、当满足基因的自由组合定律时,由于基因间的相互作用,AaBb测交,子代表型比不一定为1∶1∶1∶1,D错误。
故选B。
2. 某昆虫的长翅和残翅由一对等位基因控制。长翅和残翅个体杂交,F1均为长翅。F1随机杂交,F2中长翅∶残翅=3∶1。下列分析正确的是( )
A. 果蝇的长翅和蜜蜂的残翅属于一对相对性状
B. 控制该昆虫长翅和残翅的基因一定位于常染色体上
C. 若将F2中长翅和残翅个体杂交,则F3中残翅占1/3
D. F2中该表型比的出现与F1产生各种配子的活力相当有关
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干,长翅为显性性状,残翅为隐性性状,F1均为杂合子(Aa),F2表型比为3:1,说明基因遵循分离定律。
【详解】A、相对性状是同种生物同一性状的不同表现形式,果蝇与蜜蜂为不同物种,无法构成相对性状,A错误;
B、若基因位于性染色体(如X隐性遗传),亲代XAXA(长翅雌)与XaY(残翅雄)杂交,F1为XAXa(雌)和XAY(雄),F1随机交配后F2表型比仍可为3:1,故基因位置无法确定,B错误;
C、若控制该性状的基因位于常染色体上,F2长翅包括1/3 AA和2/3 Aa。与残翅(aa)杂交时,仅Aa与aa杂交会产生残翅(概率为2/3×1/2=1/3);但若基因位于性染色体(如X隐性),亲代XAXA(长翅雌)与XaY(残翅雄)杂交,F1为XAXa(雌)和XAY(雄),F2中长翅(1/2XAXA、1/2XAXa)和残翅个体XaY杂交,子代中残翅的比例为1/2×1/2=1/4,C错误;
D、F2表型比为3:1,需F1(Aa)产生的A和a配子活力相当,保证雌雄配子随机结合后基因型比例为1:2:1,表型比3:1。若配子活力不均,比例会改变,D正确;
故选D。
3. 同种生物前后代的染色体数目是相同的,对此起决定作用的过程是( )
A. 有丝分裂 B. 有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂 D. 减数分裂和受精作用
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞分裂两次。因此减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
【详解】减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要,D正确,ABC错误。
故选D。
4. 真核细胞的基因主要位于染色体上。下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 染色体只由基因组成
B. 染色体是基因的主要载体
C. 一条染色体上有许多个基因
D. 基因在染色体上呈线性排列
【答案】A
【解析】
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。2、基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、染色体主要由DNA和蛋白质组成,并非只有基因,A错误;
B、基因在染色体上,染色体是基因的主要载体,B正确;
C、基因是有遗传效应的DNA片段,染色体主要由DNA和蛋白质组成,一条染色体上有多个基因,C正确;
D、一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选A。
5. 为探究遗传物质的本质,格里菲思和艾弗里等人都曾用肺炎链球菌进行了一系列的实验。下列有关叙述正确的是( )
A. S型肺炎链球菌可使小鼠死亡的根本原因是其具有多糖类的荚膜
B. 格里菲思认为,加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化
C. 用RNA酶处理S型细菌的细胞提取物后,其仍能使R型细菌发生转化
D. 加热杀死的S型细菌中,DNA和蛋白质的结构均发生了不可逆的破坏
【答案】C
【解析】
【详解】A、S型细菌导致小鼠死亡的根本原因是含有控制合成的荚膜等毒性物质的DNA,A错误;
B、格里菲思实验仅发现转化现象,但未确定DNA是转化因子,他推测存在“转化因子”,而艾弗里实验才证明DNA的作用,B错误;
C、艾弗里实验中,用RNA酶处理S型细菌提取物后,DNA未被破坏,仍可使R型细菌转化,C正确;
D、加热杀死的S型细菌中,蛋白质变性不可逆,但DNA的氢键断裂后可能复性,仍保留部分活性,D错误。
故选C。
6. 在含有4种碱基的DNA区段中,腺嘌呤有a个,占该区段全部碱基的比例为b,则( )
A. 胞嘧啶为a(1/2b-1)个 B. 胞嘧啶为b(1/2a-1)个
C. b≤0.5 D. b≥0.5
【答案】A
【解析】
【分析】根据DNA双螺旋结构中的碱基互补配对原则,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)配对。已知A的数量为a,占全部碱基的比例为b,总碱基数N = a/b。通过推导可得出胞嘧啶(C)的数量,并分析b的取值范围。
【详解】总碱基数N = a/b,双链中A+T=2a,C+G=2c。由N=2(a+c)得a/b=2(a+c),解得c = a(1/(2b)-1),即胞嘧啶为a(1/2b-1)个。若该DNA分子只有A-T碱基对,则b=0.5,而该DNA分子中含有四种碱基,故b<0.5。
综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 玉米(2n=20)是我国重要的粮食作物,通常为雌雄同株异花。下列有关叙述错误的是( )
A. 该二倍体玉米的体细胞中有两个染色体组
B. 对玉米基因组进行测序时不能选择任意的10条染色体
C. 玉米的基因可能是有遗传效应的DNA片段或RNA片段
D. 用玉米做杂交实验时可对未成熟的雌花序套袋以避免自交
【答案】C
【解析】
【分析】玉米是雌雄同株异花植物,可以进行自交或杂交,含有两个染色体组。
【详解】A、玉米为二倍体(2n=20),体细胞中含两个染色体组(每组10条染色体),A正确;
B、玉米基因组测序需测定一个染色体组的全部染色体(10条),而任意的10条可能包含同源染色体,无法完整代表基因组,B正确;
C、玉米是真核生物,基因仅由DNA片段构成(RNA作为遗传物质仅存在于某些病毒中),C错误;
D、玉米雌雄同株异花,未成熟雌花序套袋可防止自交,成熟后人工授粉完成杂交,D正确。
故选C。
8. tRNA是一种由70~80个核苷酸组成的短链RNA,通常呈三叶草结构。下列叙述正确的是( )
A. tRNA与mRNA的合成场所相同,都是细胞核
B. 合成tRNA的过程中腺嘌呤不与胸腺嘧啶配对
C. 翻译时核糖体沿着tRNA的5′端向3′端移动
D. 一种tRNA通常只能识别并转运一种氨基酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、tRNA和mRNA的合成场所均为细胞核(真核生物)或拟核区(原核生物),A错误。
B、合成tRNA时,RNA链中的腺嘌呤(A)与DNA模板链中的胸腺嘧啶(T)配对,B错误;
C、翻译时核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动,C错误;
D、一种tRNA通常只能识别并转运一种氨基酸,D正确。
故选D。
9. 一条肽链有500个氨基酸,则作为合成该肽链模板的mRNA和用来转录mRNA的DNA的碱基至少有( )
A. 500个和1000个
B. 1000个和2000个
C. 1500个和1500个
D. 1500个和3000个
【答案】D
【解析】
【分析】DNA为双链结构,转录过程以DNA的一条链为模板,通过碱基互补配对原则合成mRNA,不考虑基因的非编码区与内含子序列,则DNA与mRNA的碱基数目比值为2:1,翻译以mRNA为直接模板,mRNA上相邻的三个含氮碱基为一个密码子,决定一个氨基酸,不考虑终止密码子,mRNA上碱基数目与氨基酸数目的比值为3:1,综上所述,基因表达过程中DNA上的碱基数目:mRNA上的碱基数目:氨基酸数目=6:3:1。
【详解】不考虑终止密码子和基因的内含子序列等,mRNA上三个核糖核苷酸(含氮碱基)决定一个氨基酸,因此一条肽链有500个氨基酸,则mRNA上至少有1500个碱基,mRNA以DNA分子的一条链为模板转录而来,DNA分子是双链结构,因此mRNA上1500个碱基,则对应DNA上至少含有3000个碱基,ABC错误,D正确。
故选D。
10. Schaaf-Yang综合征是一种罕见的单基因显性遗传病,由MAGEL2基因突变引起。若致病基因来自父亲,则子代患病;但若致病基因来自母亲,则致病基因会由于发生甲基化修饰而不表达,子代不患病。下列叙述错误的是( )
A. 因甲基化修饰导致基因不表达的现象属于表观遗传
B. 虽然某人是该病的患者,但其父母的表型可能均正常
C. 某正常个体一定不会是MAGEL2致病基因的携带者
D. 通过基因检测等手段能有效降低该病患儿出生的概率
【答案】C
【解析】
【分析】Schaaf-Yang综合征为单基因显性遗传病,致病基因的父源或母源来源决定是否表达。
【详解】A、甲基化修饰导致基因不表达属于表观遗传,未改变DNA序列但影响基因表达,A正确;
B、若患者致病基因来自父亲,而父亲自身携带的致病基因可能为母源(被甲基化未表达),因此父亲表型可能正常;母亲若未携带致病基因,则父母表型均可能正常,B正确;
C、正常个体可能携带来自母源的致病基因(因母源基因甲基化不表达),因此可以是携带者,C错误;
D、基因检测可识别致病基因,帮助判断子代患病风险,从而降低患儿出生概率,D正确。
故选C。
11. 兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实例表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B. 基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色均为黑色
C. 一只兔子的毛囊细胞和成熟红细胞中的遗传物质相同
D. 图中信息表明性状可受到多个基因的影响
【答案】C
【解析】
【分析】基因控制生物性状的两种方式:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、据图可知,A、B、T基因分别控制不同酶的合成,不同酶控制不同反应的发生。因此,图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状,A正确;
B、据图可知,A基因控制A酶合成,则a基因不能控制A酶合成,所以AA与Aa体现的毛色相同;T基因控制酪氨酸酶合成,则t基因不能控制酪氨酸酶合成,所以TT与Tt体现的毛色相同;综合以上分析,基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同,且均为黑色,B正确;
C、由于哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,因此,一只兔子的毛囊细胞和成熟红细胞中的遗传物质不相同,C错误;
D、据图可知,A/a、B/b及T/t这三对基因都与兔的毛色有关,因此,图中信息表明,性状可受到多个基因的影响,D正确。
故选C。
12. 某种肾性尿崩症由AQP2基因突变引起,下面为某家族关于该病的遗传系谱图,其中Ⅰ2不携带致病基因。下列叙述正确的是( )
A. AQP2基因位于X染色体上
B. Ⅱ4携带致病基因的概率为2/3
C. 不论Ⅱ6的父亲是否患该病,Ⅲ7患该病的概率均为1/2
D. 在光学显微镜下观察Ⅲ7的染色体可确定其是否患病
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,Ⅰ2不携带致病基因,但生出患病儿子,说明该病不可能位于X染色体上,同时其生出正常女儿,说明该病为常染色体显性遗传病。
【详解】A、由题意可知,Ⅰ2不携带致病基因,但生出患病儿子,说明该病不可能位于X染色体上,同时其生出正常女儿,说明该病为常染色体显性遗传病,亲本Ⅰ1、Ⅰ2分别为Aa、aa,Ⅱ4正常,一定不携带致病基因,AB错误;
C、Ⅱ6正常,基因型为aa,Ⅱ5患病基因型为Aa,不论Ⅱ6的父亲是否患该病,Ⅲ7患该病的概率Aa均为1/2,C正确;
D、该病为单基因遗传病,在光学显微镜下观察不能观察到基因,不能确定Ⅲ7是否患病,D错误。
故选C。
13. 基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因重组可导致同胞兄妹间的遗传差异
B. 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
C. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组
D. 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因重组发生在减数分裂过程中,导致配子遗传信息多样化,同胞兄妹间的差异主要由基因重组和受精作用随机性导致,A正确;
B、纯合子自交时,由于所有等位基因均为相同基因(如AA或aa),减数分裂时不会发生等位基因的分离或重组,子代不会出现性状分离,B错误;
C、在减数第一次分裂后期,非同源染色体的自由组合属于基因重组的类型之一,可导致不同染色体上的非等位基因重新组合,C正确;
D、同源染色体的非姐妹染色单体交换(交叉互换)是基因重组的一种形式,D正确;
故选B。
14. 籼稻和粳稻是我国常见的两种栽培水稻,籼稻适于在低海拔地区种植,而粳稻适于在高海拔地区种植。籼稻与粳稻都拥有很多各自特有的基因,将籼稻与粳稻杂交可得到子代,但子代常常不育。下列有关推测不合理的是( )
A. 籼稻的基因库与粳稻的基因库可能存在较大差异
B. 籼稻和粳稻的共同祖先可能在不同环境中分别进化
C. 将籼稻种植在高海拔地区其可进化为粳稻,反之亦然
D. 籼稻或粳稻的某个基因发生变异后可能不会遗传给子代
【答案】C
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、由题意可知,籼稻与粳稻杂交可得到子代,但子代常常不育,说明两种水稻不是同一物种,基因库可能存在较大差异,A正确;
B、籼稻适于在低海拔地区种植,而粳稻适于在高海拔地区种植,说明籼稻和粳稻的共同祖先可能在不同环境中分别进化,B正确;
C、由题意可知:籼稻与粳稻都拥有很多各自特有的基因,将籼稻种植在高海拔地区一般不能进化为粳稻,有可能在生存斗争中被淘汰,反之亦然,C错误;
D、籼稻或粳稻的某个基因发生变异后可能不会遗传给子代,如该突变发生在体细胞中,D正确。
故选C。
15. 我国科学家曾在辽宁西部发现距今约1.6亿年的银杏木化石。银杏是一种落叶乔木,秋冬季时,金黄色的银杏树叶落满大地,极具诗意。下列叙述错误的是( )
A. 银杏木化石是研究银杏进化的最直接证据
B. 秋冬季节时银杏落叶是长期自然选择形成的
C. 突变和基因重组都对银杏的进化具有重要意义
D. 用扦插等无性生殖的方式繁殖银杏利于其适应多变的环境
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、化石是研究进化的最直接证据,A正确;
B、秋冬季节时银杏落叶是长期自然选择形成的,是适应环境的一种表现,B正确;
C、突变和基因重组产生进化的原材料,对进化具有重要意义,C正确;
D、利用嫁接、扦插等无性生殖方式繁殖的新个体,没有精子和卵细胞结合成受精卵的过程,因而后代一般不会出现变异,只具有母体的遗传特性,不利于其适应多变的环境,D错误。
故选D。
二、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,有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 某昆虫的体色和刚毛长度分别由常染色体上一对等位基因控制。灰体长刚毛与黑檀体短刚毛个体杂交,F1均为灰体长刚毛。F1随机杂交,F2中灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛≈3∶1。下列分析正确的是( )
A. 该昆虫的显性性状分别是灰体、长刚毛
B. 该昆虫体色和刚毛长度的遗传遵循自由组合定律
C. 若将F1与黑檀体短刚毛回交,则子代中黑檀体短刚毛占1/4
D. 若F2中出现灰体短刚毛和黑檀体长刚毛,则可能是由于染色体互换
【答案】AD
【解析】
【详解】A、根据题意灰体长刚毛与黑檀体短刚毛个体杂交,F1均为灰体长刚毛。F1随机杂交,F2中灰体长刚毛∶黑檀体短刚毛≈3∶1可知该昆虫的显性性状分别是灰体、长刚毛,A正确;
B、F1均为灰体长刚毛,F1随机杂交,若遵循自由组合定律,则后代应该有四种表型且比例为9∶3∶3∶1,而结果为3∶1,说明两对基因连锁,且A、B连锁,a、b连锁,故控制体色和刚毛长度的两对基因的遗传不遵循自由组合定律,B错误;
C、若将F1与黑檀体短刚毛亲本回交,则子代中黑檀体短刚毛占1/2,C错误;
D、F1均为灰体长刚毛,F1随机杂交,若遵循自由组合定律,则后代应该有四种表型且比例为9∶3∶3∶1,而结果为3∶1,说明两对基因连锁,且A、B连锁,a、b连锁,若F2中出现灰体短刚毛和黑檀体长刚毛,则可能是由于染色体互换,D正确。
故选AD。
17. 如图为某个造血干细胞增殖过程中发生的两种生理活动(①和②)的简单示意图。下列叙述错误的是( )
A. ①②均需要解旋酶参与以降低反应所需活化能
B. 过程②的3种产物均可作为翻译的模板
C. 进行②时所需要的原料的种类要远多于①
D. 该过程中①仅需进行一次,②则要进行多次
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、①为DNA的复制,②为转录,真核细胞中转录过程不需要解旋酶参与,A错误;
B、过程②转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA,其中mRNA可作为翻译的模板,B错误;
C、进行①需要4种脱氧核苷酸,进行②需要4种核糖核苷酸,C错误;
D、造血干细胞有丝分裂过程中,过程①仅需进行一次,②则要进行多次,D正确。
故选ABC。
18. 研究表明,人的某些体细胞中,17号染色体和22号染色体之间交换部分片段,可能会诱发一类罕见的皮肤癌,即隆凸性皮肤纤维肉瘤。下列有关叙述正确的是( )
A. 这类细胞中发生了染色体结构变异
B. 这类细胞产生正常配子的概率是1/4
C. 皮肤癌细胞膜上糖蛋白减少,容易扩散和转移
D. 皮肤癌的发生还可能与抑癌基因过度表达有关
【答案】AC
【解析】
【详解】AB、17号染色体和22号染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异中的易位,这类发生染色体结构变异的细胞是体细胞,其不能进行减数分裂,无法产生配子,A正确,B错误;
C、癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,容易在体内扩散和转移,C正确;
D、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变,D错误。
故选AC。
19. 鹌鹑(性别决定方式为ZW型)的羽色有黑色、不完全黑色、栗色和白色,由两对等位基因B/b和E/e控制,其中b基因使细胞不能合成色素,E基因是合成黑色素的必需基因,且E基因个数越多,黑色素合成量越多。已知B/b基因位于Z、W染色体的非同源区段,为研究鹌鹑羽色的遗传规律,科研人员利用纯合鹌鹑进行的杂交实验及实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
亲本
F1
F1自由交配得到F2
白羽(♀)×黑羽(♂)
不完全黑羽(♀、♂)
栗羽(♀、♂)∶不完全黑羽(♀、♂)∶黑羽(♀、♂)∶白羽(♀)=3∶6∶3∶4
A. B/b与E/e基因的遗传遵循自由组合定律
B. 鹌鹑群体中,白羽雄鹌鹑共有3种基因型
C. F2栗羽鹌鹑自由交配,子代中白羽鹌鹑占1/7
D. 黑羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑的后代可根据羽色判断性别
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、F2中3∶6∶3∶4为9∶3∶3∶1的变式,B/b与E/e基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、b基因使细胞不能合成色素,鹌鹑群体中,白羽雄鹌鹑共有3种基因型,即EEZbZb、EeZbZb、eeZbZb,B正确;
C、F1为EeZBZb、EeZBW,F2中,栗羽鹌鹑的基因型为eeZBZB、eeZBZb、eeZBW,栗羽雄性个体中ZB基因的频率为3/4,Zb基因的频率为1/4,栗羽个体自由交配,子代的表型及比例为栗羽∶白羽∶=(3/4×1+1/4×1/2)∶(1/4×1/2)=7∶1,即白羽鹌鹑占1/8,C错误;
D、黑羽雌鹌鹑(EEZBW)和白羽雄鹌鹑(__ZbZb)的后代为E_ZBZb(黑羽或不完全黑羽雄性)、E_ZbW(白羽雌性),可根据羽色判断性别,D正确。
故选ABD。
20. 据报道,广东某9岁男孩对克林霉素、头孢曲松等6种抗生素均具有耐药性,其母亲回忆后认为,这可能与该男孩幼年时一发烧就给其使用头孢类药物有关。下列分析错误的是( )
A. 长期频繁使用头孢类药物,使该男孩体内耐药菌所占比例增加
B. 长期频繁使用头孢类药物,使该男孩体内细菌发生了适应性变异
C. 该男孩体内细菌的基因型频率定向改变,使其对多种抗生素具有耐药性
D. 该事实提醒我们,日常生活中减少或完全禁止使用抗生素有利于身体的健康
【答案】BCD
【解析】
【详解】AC、男孩体内耐药菌所占比例增加的实质是耐药性相关基因的频率发生了定向改变,A正确,C错误;
B、变异在前,头孢类药物只是对男孩体内细菌进行了选择,B错误;
D、日常生活中通常无法彻底禁止使用抗生素,只能尽量减少使用,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某动物卵原细胞I(2N=8)经过有丝分裂形成甲和乙2个子细胞,其中甲细胞发育为细胞A,后续分裂的过程如图示意(仅画出4条染色体,H/h、R/r是两对等位基因)。分析回答下列问题:
(1)细胞B的名称是______。
(2)细胞B~G中,将发生一对等位基因分离的有______(仅考虑H/h、R/r)。
(3)形成细胞A的过程中发生的变异类型有______,其中,涉及R/r基因的变异发生的时期是______。
(4)若将该卵原细胞Ⅰ中全部核DNA的双链用32P标记,将其置于不含32P的培养液中培养。则F中有______个核DNA含32P。乙细胞再连续进行2次完整的细胞分裂(提示:存在两种可能),所得一个子细胞中含32P的染色体最多分别有______条。
【答案】(1)极体 (2)C
(3) ①. 基因重组和基因突变 ②. (细胞)分裂间期(或减数分裂前的间期)
(4) ①. 0~4 ②. 8、4(或4、8)
【解析】
【分析】图中细胞A中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞B不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞B处于减数第二次分裂后期;细胞B和C处于相同的分裂时期,细胞C处于减数第二次分裂后期,细胞A发生了互换和基因突变。
【小问1详解】
细胞B处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,因此细胞B为极体。C细胞将发生一对等位基因分离的有
【小问2详解】
细胞C(Hhrr)处于减数第二次分裂后期,因此将发生一对等位基因(rr)分离。
【小问3详解】
据图可知:A细胞发生了H和h的交叉互换(基因重组),且发生了R、r的基因突变,其中,涉及R/r基因的变异发生的时期是细胞分裂间期(或减数分裂前的间期)。
【小问4详解】
如果细胞B的H和R所在染色体含有32P,且细胞B中h所在染色体含有32P,则r所在染色体不含有32P
,因此形成的细胞D含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞E含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞C的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极或在一极,则形成的细胞F含32P的核DNA分子数为0、1、2、3、4个。乙细胞再连续进行2次完整的细胞分裂:1、连续两次有丝分裂过程,且含有32P的染色体移向同一极,这样最多有8条;2、先进行有丝分裂再进行减数分裂,且含有32P的染色体移向同一极,这样最多有4条。
22. 牵牛花植株的花色和叶形分别由两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制,某小组杂交实验的过程及结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述两对相对性状中隐性性状分别为______花和______叶。
(2)实验2中的F1红花阔叶植株自交,F2红花植株中,共有______种基因型;若将实验2的F2中红花阔叶植株自交,所得F3中红花窄叶植株的比例为______。
(3)实验1中白花阔叶植株的基因型为______,欲进一步确认其基因型,请设计最简便的实验加以探究。
①实验方案:______,观察子代表型及比例。
②预期结果与结论:______。
【答案】(1) ①. 白 ②. 窄
(2) ①. 6 ②. 5/36
(3) ①. aaBB或aaBb ②. 将该白花阔叶植株自交 ③. 若子代全为(白花)阔叶,则其基因型为aaBB;若子代(白花)阔叶:(白花)窄叶=3∶1,则其基因型为aaBb
【解析】
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去,因此也称为独立分配定律。
【小问1详解】
由实验结果可知,实验1红花阔叶与红花阔叶进行杂交,子代红花阔叶:白花阔叶=3:1,说明白花为隐性性状;亲本为阔叶与窄叶,子代均为阔叶,说明阔叶为显性性状,窄叶为隐性性状。
【小问2详解】
实验2F1红花阔叶基因型为AaBb,其自交后代中红花植株的基因型:AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb共6种;若将实验2的F2中红花阔叶植株(AABB、AABb、AaBB、AaBb)自交,所得F3中红花窄叶植株的比例:=。
【小问3详解】
实验1中白花阔叶植株的基因型为aaBB或aaBb,将该白花阔叶植株自交,观察子代表型及比例。
若子代全为(白花)阔叶,则其基因型为aaBB;若子代(白花)阔叶:(白花)窄叶=3∶1,则其基因型为aaBb。
23. 水稻体内的叶绿素酸酯氧化酶基因(OSCAO1)与叶绿素的合成有关。野生型水稻和某黄绿叶突变型水稻w08的OSCAO1基因中第946~963位的碱基序列如图所示,w08的OSCAO1基因上发生的变化导致其编码的mRNA中终止密码子提前出现。已知UGA为终止密码子,几种氨基酸及其对应的密码子如下表所示。回答下列问题:
氨基酸
甘氨酸
甲硫氨酸
缬氨酸
色氨酸
异亮氨酸
密码子
GGA
AUG
GUU
UGG
AUA
(1)水稻体内的密码子共有___种。氨基酸与密码子之间的对应关系是___。
(2)过程①是以___(填“a”或“b”)链为模板,以___为原料,在___酶的催化下进行的。
(3)与DNA复制相比,过程②特有的碱基配对方式是___。过程②中,核糖体从mRNA的___(填“5'端向3'端”或“3'端向5'端”)移动。据图推测,w08水稻的叶肉细胞中,叶绿素酸酯氧化酶的相应氨基酸序列为___。
(4)在相同的适宜条件下,w08水稻的光合效率比野生型水稻低,推测其可能的具体原因是___。
【答案】(1) ①. 64 ②. 一个氨基酸可以由一种或多种密码子编码
(2) ①. b ②. 4种游离的核糖核苷酸 ③. RNA聚合酶
(3) ①. A-U、U-A ②. 5'端向3'端 ③. 甘氨酸-甲硫氨酸-缬氨酸
(4)w08水稻为黄绿叶,说明其叶绿素相对较少,导致光合效率相对降低
【解析】
【分析】据图可知,①表示转录,②表示翻译。密码子是mRNA上3个相邻的碱基,共有43=64种,氨基酸与密码子之间的对应关系是一对一或一对多的关系,即一个氨基酸可以由一种或多种密码子编码。
【小问1详解】
密码子是mRNA上3个相邻的碱基,共有43=64种,氨基酸与密码子之间的对应关系是一对一或一对多的关系,即一个氨基酸可以由一种或多种密码子编码。
【小问2详解】
由题意可知,w08的OSCAO1基因上发生的变化导致其编码的mRNA中终止密码子UGA提前出现,说明过程①转录是以b链为模板进行的,转录是以4种游离的核糖核苷酸在RNA聚合酶的催化下以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
【小问3详解】
与DNA复制(A-T、T-A、C-G、G-C)相比,过程②翻译(A-U、U-A、C-G、G-C)特有的碱基配对方式是A-U、U-A。翻译时,核糖体从mRNA的5'端向3'端移动。由图可知,w08水稻的相关基因转录后为GGA AUG GUU UGA,对应的氨基酸序列为甘氨酸-甲硫氨酸-缬氨酸。
【小问4详解】
由题意可知,w08水稻为黄绿叶,说明叶绿素相对较少,导致在相同的适宜条件下,w08水稻的光合效率比野生型水稻低。
24. 甲、乙两种遗传病均为单基因遗传病,人群中乙病的发病率约为1/625。下图1为某家族的相关遗传系谱图,图2为该家族中部分成员与甲病相关基因的电泳结果图。回答下列问题:
(1)仅根据图1分析,甲病不可能是____病。乙病的遗传方式是____,若只考虑乙病相关基因,Ⅲ2与Ⅱ3基因型相同的概率为____。
(2)结合图2分析,甲病的遗传方式是____。正常基因应位于图中的条带_____(填“1”或“2”)。若Ⅲ1与一正常女性婚配,子代患甲病的概率为____。
(3)Ⅲ3与人群中一正常男子(Ⅲ4)婚配怀孕后,其____(填“需要”或“不需要”)进行产前诊断,因为他们的后代患病概率为____(只考虑甲、乙两种遗传病)。
【答案】(1) ①. 伴Y染色体遗传 ②. 常染色体隐性遗传病 ③. 2/3
(2) ①. 伴X染色体显性遗传病 ②. 1 ③. 1/2##50%
(3) ①. 需要 ②. 27/52
【解析】
【分析】据图1可知,甲病有女患者,说明不可能是伴Y染色体遗传病,结合图2分析,就甲病而言,Ⅱ2为杂合子患病,说明为该病为显性遗传病,若该病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ2为Aa,Ⅱ3为aa,Ⅲ1为Aa,不符合只有一个条带,说明甲病为伴X染色体显性遗传病;就乙病而言,Ⅱ2、Ⅱ3正常,Ⅲ3为女性患病,所以乙丙为常染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
据图1可知,甲病有女患者,说明不可能是伴Y染色体遗传病。就乙病而言,Ⅱ2、Ⅱ3正常,Ⅲ3为女性患病,所以乙丙为常染色体隐性遗传病。Ⅱ2、Ⅱ3均为Bb,Ⅲ2正常,为1/3BB、2/3Bb,即只考虑乙病相关基因,Ⅲ2与Ⅱ3基因型相同的概率为2/3。
【小问2详解】
结合图2分析,就甲病而言,Ⅱ2为杂合子患病,说明为该病为显性遗传病,若该病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ2为Aa,Ⅱ3为aa,Ⅲ1为Aa,不符合只有一个条带,说明甲病为伴X染色体显性遗传病,则Ⅲ1为XAY患病,说明正常基因为条带1。若Ⅲ1与一正常女性婚配XAY×XaXa,子代患甲病的概率为1/2×1=1/2。
【小问3详解】
Ⅲ3与人群中一正常男子(Ⅲ4)婚配bbXAXa×B_XaY怀孕后,人群中乙病的发病率约为1/625,即bb的概率为1/625,b的概率为1/25,B的概率为24/25,则Ⅲ4为Bb的概率为(2×24/25×1/15)/(24/25×24/25+2×24/25×1/15)=1/13,则他们有可能生成患病孩子,需要进行产前诊断,保证优生优育,他们的后代患甲病XA_概率1/2×1=1/2,患乙病的概率为1/13×1/2×1=1/26,则他们的后代患病概率为1-1/2×25/26=27/52。
25. 植物和昆虫都是陆地生态系统的重要组成成分。美国生态学家埃利希和雷文根据对粉蝶与其寄主十字花科植物关系的研究,首次提出了协同进化的理论,构建了如图所示的植物与昆虫协同进化的模式图。回答下列问题:
(1)生物进化的过程,实际上就是____协同进化的过程;____的形成是协同进化的结果。
(2)自然界中较多的昆虫会取食植物,此时的昆虫即视为侵害型。埃利希和雷文认为,植物可通过遗传改变(包括基因重组和偶发的____),使自身产生一些次生代谢物而不为昆虫取食,即由____型变为____型,此时的昆虫即视为弱侵害型;相应的,昆虫也能通过遗传改变重新成为侵害型。上述过程中,直接受选择的是植物或昆虫的____(填“基因型”或“表型”)。
(3)判断侵害型昆虫和弱侵害型昆虫是否为同一物种的简要实验思路是:____。
(4)某昆虫体色黑色(A)对浅色(a)为显性。该昆虫的某种群中AA、Aa和aa基因型个体的比例为1:3:6,则该种群中a的基因频率为____%。若在某种特定的环境中,浅色有利于昆虫躲避敌害,则长期的自然选择会导致A基因频率____(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 生物与生物之间、生物与无机环境之间 ②. 生物多样性
(2) ①. 基因突变 ②. 敏感性 ③. 防御型 ④. 表型
(3)观察两种生物能否相互交配并产生可育后代
(4) ①. 75 ②. 减小
【解析】
【分析】1、生态系统的组成成分:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
2、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,这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统。
【小问1详解】
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,这就是协同进化。协同进化的结果是促进了生物多样性的形成。
【小问2详解】
植物可通过遗传改变(包括基因重组和基因突变)使自身产生一些次生代谢物而不为昆虫取食,根据图示分析可知,此时植物由S(敏感型)转变为R(防御型)。自然选择直接作用的是生物个体,而且是个体的表型。
【小问3详解】
在遗传学和生物进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。因此,判断侵害型昆虫和弱侵害型昆虫是否为同一物种,可观察两种生物能否相互交配并产生可育后代,若能交配并产生可育后代,则是同一物种,若不能交配或即使能交配但不能产生可育后代,则不是同一物种。
【小问4详解】
该昆虫的某种群中AA、Aa和aa基因型个体的比例为1:3:6,a的基因频率为aa+1/2Aa=1/10+1/2×3/10=3/4(75%)。若在某种特定的环境中,浅色有利于昆虫躲避敌害,则捕食者更多捕食黑色个体导致黑色个体减少,因此A基因频率减小。
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