精品解析:山东省聊城市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
2025-08-04
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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) | 山东省 |
| 地区(市) | 聊城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.80 MB |
| 发布时间 | 2025-08-04 |
| 更新时间 | 2026-03-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53336682.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:
2024—2025学年度第二学期期末教学质量抽测高一生物试题
说明:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、县(市、区)、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净以后,再涂写其他答案标号。不涂在答题卡,只答在试卷上不得分。
2.选择题共20小题,1—15每小题2分,16—20每小题3分,共45分。非选择题共5小题,共55分。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔利用豌豆进行杂交实验,运用假说—演绎法成功地揭示了遗传学的两个基本定律,为遗传学的研究做出了贡献。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔得出遗传规律时使用了归纳法,并对实验数据做了统计学分析
B. 孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
C. 孟德尔作出假说是在观察和统计分析的基础上,经过了严谨的推理和大胆的想象
D. 孟德尔所作假说的核心内容是:形成配子时,等位基因彼此分离,分别进入不同的配子中
2. 控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上,雄兔中HL对HS为显性,雌兔中HS对HL为显性。现有一只长毛母兔生了一只短毛小兔,则长毛母兔的基因型和短毛小兔的性别分别是( )
A. HLHL、雄性
B. HLHS、雌性
C. HLHS、雄性
D. HLHL、雌性
3. 某种狗的毛色由基因H、h1、h2、h3控制,它们各自控制一种毛色,互为等位基因,显隐性关系为H>h1>h2>h3(H>h1表示H对h1为完全显性,以此类推)。现有某对杂交组合(基因型未知),其子代表型种类最多有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
4. 若水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制两对性状的两对等位基因独立遗传,两种基因型的水稻植株杂交,F1的表型及比例为:高秆抗病:矮秆抗病:高秆易感病:矮秆易感病=3:3:1:1.若让F1中高秆抗病植株相互授粉,F2的表型及比例为:高秆抗病:矮秆抗病:高秆易感病:矮秆易感病=24:8:3:1.下列叙述正确的是( )
A. 两亲本水稻植株的基因型分别为DdRr、Ddrr
B. F1中高秆抗病植株的基因型为DdRr
C. F1中高秆抗病植株产生的配子D:d=2:1,R:r=1:1
D. F1中高秆抗病与矮秆易感病杂交,后代性状分离比为2:2:1:1
5. 减数分裂进程会受到基因的控制,当抑制基因P的功能后,进行减数分裂的细胞会发生联会紊乱。据此分析,基因P作用的时期是( )
A. 减数分裂I前期 B. 减数分裂I后期
C. 减数分裂Ⅱ前期 D. 减数分裂Ⅱ后期
6. 如图是某同学构建的某二倍体细胞分裂过程中相关曲线模型图,因模型图破损,只留下一部分。下列关于曲线图的推测,正确的是( )
A. 若纵轴表示核DNA含量,则该同学构建了减数分裂图
B. 若纵轴表示每条染色体上的DNA含量,则BC段一定不会表示后期
C. 若纵轴表示核DNA分子数/染色体数的值,则CD段细胞一分为二
D. 若纵轴表示染色体数,则该同学构建的图一定出现了错误
7. 某种蝴蝶(ZW型)的口器长短有两种表型:长口器和短口器,且受一对等位基因A和a控制。根据以下两组纯合亲本杂交实验判断,下列叙述错误的是( )
A. 对于蝴蝶的口器长短来说,短口器对长口器为隐性
B. 控制蝴蝶的口器长短的基因存在于Z染色体上
C. 杂交组合一和杂交组合二子代雌性个体基因型相同
D. 杂交组合一的子代相互交配后,短口器只出现在雌性个体中
8. 科学家们运用了多种方法和技术探索生物的遗传物质。下列叙述正确的是( )
A. 格里菲思在肺炎链球菌体外转化实验中运用了“加法原理”控制实验的自变量
B. 用14C标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀物和上清液中都有放射性
C. 科学家在DNA复制方式的探究过程中用到了差速离心技术
D. 查哥夫利用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱
9. 下图是劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒,携带病毒癌基因)的增殖和致癌过程,其中原病毒是病毒的遗传信息转移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”。下列叙述错误的是( )
A. ①和③过程中涉及U—A或A—U的碱基互补配对方式
B. ②过程需要RNA酶的参与,④过程为翻译过程
C. 劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒的遗传信息流动不同
D. 原病毒的形成过程和其诱导宿主细胞癌变的机理相同
10. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A. ①可引起DNA的碱基序列改变
B. ②可调节③水平的高低
C. ②引起变异不能为生物进化提供原材料
D. ④可引起蛋白质结构或功能的改变
11. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图1所示。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图2所示。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失或增添,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述错误的是( )
A. 图1发生了①至④区段的倒位
B. 图2中Ⅱ和IV发生互换
C. 该精原细胞减数分裂时部分染色体有片段缺失
D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
12. 党的二十大报告作出全方位关于粮食问题的战略安排,强调深入实施种业振兴行动。下图是用高秆抗病(HHRR)和矮秆易感病(hhrr)小麦为材料培育矮抗小麦新品种的几种不同方法。下列叙述错误的是( )
A. 方法I需要用秋水仙素处理单倍体种子或幼苗
B. 利用方法Ⅱ育种时应从F2开始选育,与其相比,方法I的优点是育种年限明显缩短
C. 方法Ⅲ虽具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,创造生物新品种
D. 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培育过程中用到了图中的方法I
13. 染色体核型分析是根据染色体的长度、着丝粒位置、长短臂比例等特征,对染色体进行分析、比较、排序、编号和变异情况诊断的技术。进行核型分析时,一般用到低温低渗溶液、秋水仙素、卡诺氏液等。下列叙述错误的是( )
A. 染色体核型分析一般选择分裂中期的染色体作为研究对象
B. 低渗溶液可使细胞吸水膨胀破裂,释放出染色体
C. 卡诺氏液能很好的固定并维持染色体结构的完整性
D. 低温溶液可以使细胞中的染色体进行细胞核移位
14. 如图为现代生物进化理论的概念图。下列叙述正确的是( )
A. ②表示只要是可遗传的变异就能导致①的变化
B. ③表示自然选择学说,其中自然选择决定生物进化的方向
C. ④表示基因多样性、种群的多样性和生态系统多样性
D. 所有物种的形成都要经过长期的地理隔离,并逐步形成生殖隔离
15. 自然选择有如图所示的三种类型:①稳定选择:淘汰种群中极端变异个体、保留中间类型个体;②分裂选择:按照不同方向保留种群中极端变异个体、淘汰中间类型个体;③单向选择:保留种群中趋于某一极端变异个体、淘汰另一极端变异个体。下列叙述错误的是( )
A. ①中的选择通常会减少遗传多样性,群体基因型趋向单一
B. ②中的个体存在表型差异,与基因的多样性密切相关
C. ③中的选择能够保持或增加变异类型,有可能形成新的物种
D. 三种选择类型均会引起种群发生基因突变、基因重组或染色体变异
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 已知某种植物花的颜色受若干对独立遗传的等位基因(相关等位基因如果是1对,则用A和a表示;如果是2对,则用A和a、B和b表示,依次类推)的控制。现用该种植物中开红花的植株甲与开黄花的纯合植株乙杂交,F1都开黄花,F1自花传粉产生F2,F2的表型及比例为黄花:红花=27:37.下列叙述正确的是( )
A. 花的颜色至少是由3对独立遗传的等位基因控制的
B. F1进行测交,子代黄花:红花=1:7
C. F2中黄花植株杂合子共6种基因型
D. F2中红花植株杂合子共12种基因型
17. 果蝇的性染色体存在同源区段和非同源区段,野生型和突变型为一对相对性状,由一对等位基因控制。科学家为研究该对等位基因在性染色体上的位置,进行了如下杂交实验,同时利用荧光显微镜观察该对基因在染色体上的荧光点分布情况。下列叙述错误的是( )
A. 根据上述实验结果,可判定野生型为隐性性状,相关基因在Ⅱ区段
B. 对F1初级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现4个荧光点,可判定相关基因位于I区段
C. 若F1突变型♀与亲本突变型♂杂交,后代中雌蝇均为突变型,雄蝇既有野生型又有突变型,可判定相关基因位于Ⅱ区段
D. 对F1次级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现2个荧光点,可判定相关基因位于Ⅱ区段
18. 将一个不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA中共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有³H标记的胸腺嘧啶的培养基中培养。下列叙述错误的是( )
A. 大肠杆菌的拟核DNA中共有(1.5m+a)个氢键
B. DNA复制分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循基因分离定律
C. 复制n次形成的被3H标记的脱氧核苷酸单链的数目为2n+1-2
D. 第n次复制需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-2a)/2
19. 基因定位是指确定基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定。通常可借助单体或三体杂交实验进行基因定位。某研究小组用矮秆水稻突变株(aa)分别与不含a基因的3号单体(3号染色体缺失一条)、高秆纯合的3号三体杂交得F1,F1自交得F2,统计F2的表型及比例。若单体和三体及其产生的配子活力都正常,除一对同源染色体均缺失的个体致死外,其余个体均正常存活。下列叙述错误的是( )
A. 若A、a基因不位于3号染色体上,则突变株与3号三体杂交得到的F1中矮秆占1/2
B. 若A、a基因位于3号染色体上,则突变株与3号单体杂交得到的F1中矮秆占1/2
C. 若突变株与3号单体杂交所得F2中矮秆占5/8,则A、a基因位于3号染色体上
D. 若突变株与3号三体杂交所得F2中矮秆占5/36,则A、a基因位于3号染色体上
20. DNA甲基化是常见的基因组印记方式。MAGEL2是一种印记基因,其致病性变异(致病基因)会导致新生儿患某综合征。母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,而由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病。下图为该基因引起的遗传病的系谱图,Ⅱ4不携带致病基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该病遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ3携带有MAGEL2致病基因,Ⅱ1和Ⅱ2则不一定携带有MAGEL2致病基因
C. MAGEL2基因从I2→Ⅱ3→Ⅲ1的传递过程中碱基序列会发生改变
D. 已被甲基化的基因在亲代传递给子代的过程中一般不会发生去甲基化
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某生物学兴趣小组以小鼠(染色体数为2N)为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示该小鼠产生配子的过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA含量变化的关系;图2表示该小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图3表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中的③表示____,图1由a→b的过程中,细胞核内发生的分子水平的变化是_____。
(2)图2中细胞甲所处分裂时期与图3中的_____段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应,细胞丙处于_____期。在探究小鼠细胞的减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢的原因是____。
(3)图3中I和Ⅱ两个生理过程的名称分别是_______。小鼠后代具有多样性,能更好适应多变的自然环境,从过程I和Ⅱ的角度分析其原因是____。
(4)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。若不考虑基因突变,则其应是_____(“父本”或“母本”)产生的配子发生异常所致,该异常发生的具体时期是______。
22. 女娄菜是一种雌雄异株的二倍体高等植物,属XY型性别决定。回答下列问题:
(1)女娄菜花色遗传由两对等位基因A和a、B和b共同控制(如图1所示),其中基因A和a位于常染色体上,基因B和b在性染色体上(如图2所示)。
①据图1分析基因对性状的控制途径是___。据图2可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生互换的区段是____(填“I”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②据图1、2分析,绿花植株的基因型有_____种。若某一白花雌株与一金黄色花雄株杂交所得F1都开绿花,则亲本的雌株、雄株的基因型分别是____。
(2)女娄菜正常植株呈绿色,部分植株呈金黄色,且金黄色仅存在于雄株中(控制相对性状的基因用D和d表示),以下是某研究小组完成的两组杂交实验及结果。
第I组:绿色雌株和金黄色雄株杂交,后代全为绿色雄株。
第Ⅱ组:绿色雌株和金黄色雄株杂交,后代表型及比例为:绿色雄株:金黄色雄株=1:1.
根据第I、Ⅱ组子代的表型及比例推测,两组子代中均没有出现雌株的原因是______。
(3)已知女娄菜的叶形遗传属于伴X遗传,其叶形有披针形和狭披针形两种类型,研究小组用两个披针形叶的亲本进行杂交实验,后代出现了一定数量的狭披针形叶。请设计杂交实验对“叶形遗传为伴X遗传”加以验证并预测实验结果。
①选择杂交组合:父本____;母本_____。(只写出表型)
②预测其实验结果是____。
23. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构,如图1所示。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。环状RNA(circRNA)是一类环状单链RNA。circRNA的部分功能如图2所示。有研究表明,circRNA在很多肿瘤组织中异常表达,影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。
(1)图1中过程①表示的生理过程是_______。参与过程③的RNA有_______,若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明_____。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G片段,富含G的片段容易形成R环的原因是_____。
(3)据图2可知,控制miRNA合成的基因通常_____(填“能”或“不能”)表达出蛋白质。miRNA与靶基因的mRNA结合,抑制了____过程。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于____。
(4)研究人员通过实验探索circ-TAGLN(一种circRNA)在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。他们比较正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞中circ—TAGLN的表达情况如图3所示,并将卵巢癌细胞随机分成实验组和对照组,实验组进行circ—TAGLN过度表达诱导处理,统计癌细胞的增殖数量和侵袭细胞数,结果如图4所示。
图3表明卵巢癌细胞中circ—TAGLN表达量_____(填“升高”或“降低”)。图4中对照组和实验组的实验结果表明________。研究发现,miR-425—5p(一种miRNA)能够促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭,并通过活化PI3K/AKT信号通路促进肿瘤的发生和发展。结合图3、4分析circ-TAGLN抑制卵巢癌细胞的机制可能是________。
24. 果蝇的翻翅(Cy)对正常翅(+)为显性,星状眼(S)对正常眼(+)为显性,控制这两对性状的基因都位于2号染色体上,且都具有显性纯合致死效应。2号染色体上有一个大片段颠倒可抑制整条2号染色体重组,如图1所示,这样的果蝇品系被称为“平衡致死系”,基因型为+S/Cy+。请回答下列问题。
(1)据图1分析,翻翅基因Cy与星状眼基因S的位置关系是______。星状眼基因S与正常眼基因+的区别是_______。
(2)2号染色体有一个大片段颠倒,这种变异属于____。平衡致死系的雌雄果蝇相互杂交,产生的后代的表型及比例为_____。
(3)利用平衡致死系可以检测果蝇染色体上的突变基因类型(如显性、隐性、是否致死等)。科研工作者利用该系统检测诱变处理后的雄果蝇的2号染色体上是否发生了隐性致死突变,过程如图2所示。他们将待检测的雄果蝇与平衡致死系的雌果蝇交配得F1,F1最多有_____种基因型的个体(考虑突变基因)。在F1中选取翻翅(Cy+/++)雄果蝇,再与平衡致死系的雌果蝇单对交配,分别饲养,杂交得到F2.每一对杂交所产生的F2中有_____种基因型的个体能存活。在F2中选取翻翅(Cy+/++)雌雄个体相互交配,得到F3,预期结果和结论_____。
25. 枯叶蛱蝶是亚洲独有的一类蝴蝶,研究者对枯叶蛱蝶起源和拟态演化的遗传基础进行了研究。
(1)枯叶蛱蝶叶形拟态,有助于逃避天敌的捕食,是_______的结果。不同枯叶蛱蝶种群适应不同环境,适应在生物学中包含两方面的含义:一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,二是指_________。
(2)蛱蝶通常具有独立的分布区域,但调查发现墨脱地区有多个不同属种的分布。研究者对上述现象提出两种假设:
假设1:墨脱地区为蛱蝶迁入提供了优越的生存条件;
假设2:墨脱地区是蛱蝶的起源中心。
研究者对不同蛱蝶属种的基因组测序、比对,构建了蛱蝶的进化树,结果如图1所示。
生物进化树可表示不同物种的亲缘关系,该研究方法的理论基础是_____。图中显示,墨脱地区枯叶蛱蝶基因流动呈_______特点,上述研究支持假设_______。
(3)借助基因组学分析和转基因技术,确定了Cortex基因控制中华枯叶蛱蝶叶形花纹,五种等位基因组合的基因型与表型对应关系,如图2所示。据图可判断Cortex的五种等位基因中S、V、P的显隐性关系是____。除上述研究方法外,还可通过_______方法验证其关系。
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2024—2025学年度第二学期期末教学质量抽测高一生物试题
说明:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试用时90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、县(市、区)、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净以后,再涂写其他答案标号。不涂在答题卡,只答在试卷上不得分。
2.选择题共20小题,1—15每小题2分,16—20每小题3分,共45分。非选择题共5小题,共55分。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔利用豌豆进行杂交实验,运用假说—演绎法成功地揭示了遗传学的两个基本定律,为遗传学的研究做出了贡献。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔得出遗传规律时使用了归纳法,并对实验数据做了统计学分析
B. 孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
C. 孟德尔作出假说是在观察和统计分析的基础上,经过了严谨的推理和大胆的想象
D. 孟德尔所作假说核心内容是:形成配子时,等位基因彼此分离,分别进入不同的配子中
【答案】D
【解析】
【详解】A、孟德尔通过统计子代性状比例归纳出规律,并分析数据得出分离比,属于归纳法和统计学分析,A正确;
B、孟德尔在纯合亲本杂交和F1自交实验中发现性状分离现象,从而提出问题,B正确;
C、假说的提出需基于实验观察和统计,并通过推理与想象解释现象(如遗传因子分离),C正确;
D、孟德尔假说的核心是“遗传因子在形成配子时彼此分离”,而“等位基因”是摩尔根时期提出的术语,原假说未使用此概念,D错误。
故选D。
2. 控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上,雄兔中HL对HS为显性,雌兔中HS对HL为显性。现有一只长毛母兔生了一只短毛小兔,则长毛母兔的基因型和短毛小兔的性别分别是( )
A. HLHL、雄性
B. HLHS、雌性
C. HLHS、雄性
D. HLHL、雌性
【答案】D
【解析】
【详解】雌兔中HS对HL为显性,因此长毛雌兔的基因型是HLHL,长毛雌兔所生的后代都含有HL基因,假设该短毛小兔为雌性,该短毛小兔的基因型为HSHL,假设该短毛小兔为雄性,该短毛小兔的基因型为HSHS,与题意不符,ABC错误,D正确。
故选D。
3. 某种狗的毛色由基因H、h1、h2、h3控制,它们各自控制一种毛色,互为等位基因,显隐性关系为H>h1>h2>h3(H>h1表示H对h1为完全显性,以此类推)。现有某对杂交组合(基因型未知),其子代表型种类最多有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】C
【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】根据题意可知,当亲本基因型组合中存在H基因时,子代中任何含H基因的个体均表现为H基因控制的毛色,即使父本和母本均为基因型不同的杂合子(Hh1和h2h3),此时子代最多只有3种表型。当亲本基因型组合中不存在H基因时,亲本基因型组合中最多含有基因h1、h2、h3,即h1h3和h2h3杂交子代也最多只有3种表型。综上所述,子代表型种类最多有3种,C符合题意。
故选C。
4. 若水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制两对性状的两对等位基因独立遗传,两种基因型的水稻植株杂交,F1的表型及比例为:高秆抗病:矮秆抗病:高秆易感病:矮秆易感病=3:3:1:1.若让F1中高秆抗病植株相互授粉,F2的表型及比例为:高秆抗病:矮秆抗病:高秆易感病:矮秆易感病=24:8:3:1.下列叙述正确的是( )
A. 两亲本水稻植株的基因型分别为DdRr、Ddrr
B. F1中高秆抗病植株的基因型为DdRr
C. F1中高秆抗病植株产生的配子D:d=2:1,R:r=1:1
D. F1中高秆抗病与矮秆易感病杂交,后代性状分离比为2:2:1:1
【答案】D
【解析】
【详解】根据F1中高秆:矮秆=1:1,抗病:感病=3:1可知,亲本的基因型为DdRr、ddRr。
【分析】A.亲本杂交后F1的株高比例为1:1(Dd×dd),抗病比例为3:1(Rr×Rr),故亲本基因型应为DdRr和ddRr,A错误;
B.F1高秆抗病植株的基因型包括DdRR和DdRr(比例1:2),B错误;
C.Dd产生的配子D:d=1:1,R的配子中R:r=2:1(因1/3植株为DdRR,2/3为DdRr),故D:d=1:1,R:r=2:1,C错误;
D.F1高秆抗病(1/3 DdRR、2/3 DdRr)与矮秆易感(ddrr)杂交,后代株高比例为1:1,抗病与易感比例为2:1,综合比例为2:2:1:1,D正确。
故选D。
5. 减数分裂的进程会受到基因的控制,当抑制基因P的功能后,进行减数分裂的细胞会发生联会紊乱。据此分析,基因P作用的时期是( )
A. 减数分裂I前期 B. 减数分裂I后期
C. 减数分裂Ⅱ前期 D. 减数分裂Ⅱ后期
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前的间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成等。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】联会发生的时期是减数分裂I前期,当抑制基因P的功能后,进行减数分裂的细胞会发生联会紊乱,因此基因P作用的时期是减数分裂I前期,A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图是某同学构建的某二倍体细胞分裂过程中相关曲线模型图,因模型图破损,只留下一部分。下列关于曲线图的推测,正确的是( )
A. 若纵轴表示核DNA含量,则该同学构建了减数分裂图
B. 若纵轴表示每条染色体上的DNA含量,则BC段一定不会表示后期
C. 若纵轴表示核DNA分子数/染色体数的值,则CD段细胞一分为二
D. 若纵轴表示染色体数,则该同学构建的图一定出现了错误
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程中,各物质的变化规律:
(1)染色体变化:染色体数是2N,减数第一次分裂结束减半(2N→N),减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N;
(2)DNA变化:间期加倍(2N→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂再减半(2N→N);
(3)染色单体变化:间期出现(0→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂后期消失(2N→0),存在时数目同DNA。
【详解】A、若纵坐标表示核DNA含量,则减数分裂时核DNA含量会降低两次,图示数量只降低了一次,因此不能表示减数分裂图,A错误;
B、若纵坐标表示每条染色体上的DNA含量,则BC段表示含有姐妹染色单体,可能表示减数第一次分裂后期,B错误;
C、若纵坐标表示核DNA/染色体的比值,则该CD 段表示着丝粒分裂,细胞中发生一条染色体含有2个DNA向一条染色体含有1个DNA的转变,C错误;
D、若纵坐标表示染色体数量,则该同学构建的图一定出现了错误,因为染色体数量的上升不会表现出斜向上的情况,D正确。
故选D。
7. 某种蝴蝶(ZW型)的口器长短有两种表型:长口器和短口器,且受一对等位基因A和a控制。根据以下两组纯合亲本杂交实验判断,下列叙述错误的是( )
A. 对于蝴蝶的口器长短来说,短口器对长口器为隐性
B. 控制蝴蝶的口器长短的基因存在于Z染色体上
C. 杂交组合一和杂交组合二子代雌性个体基因型相同
D. 杂交组合一的子代相互交配后,短口器只出现在雌性个体中
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据杂交组合一可知,亲本为一对相对性状,子代只表现出长口器,说明长口器对短口器为显性,A正确;
B、据杂交组合二可知,口器长短遗传和性别有关,控制蝴蝶的口器长短的基因只存在于Z染色体上,B正确;
C、杂交组合一亲本为ZaW(雌)和ZAZA(雄),子代雌性的基因型是ZAW;杂交组合二亲本为ZAW和ZaZa,子代雌性的基因型是ZaW,C错误;
D、杂交组合一亲本为ZaW(雌)和ZAZA(雄),其F1代为ZAW(雌)、ZAZa(雄),则F2代基因型为ZAW(雌长口器)、ZaW(雌短口器)、ZAZa(雄长口器)、ZAZA(雄长口器),即杂交组合一的F2中短口器只出现在雌性个体中,D正确。
故选C。
8. 科学家们运用了多种方法和技术探索生物的遗传物质。下列叙述正确的是( )
A. 格里菲思在肺炎链球菌体外转化实验中运用了“加法原理”控制实验的自变量
B. 用14C标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀物和上清液中都有放射性
C. 科学家在DNA复制方式的探究过程中用到了差速离心技术
D. 查哥夫利用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱
【答案】B
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、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→在揽拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、格里菲思进行的是肺炎链球菌体内转化实验,艾弗里进行的是肺炎链球菌体外转化实验,他在实验过程中用到了自变量控制中的“减法原理”,A错误;
B、14C可以同时标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,用14C标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀物和上清液中都有放射性,B正确;
C、科学家在DNA复制方式的探究过程中用到了密度梯度离心技术,而不是差速离心技术,C错误;
D、威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱,D错误。
故选B。
9. 下图是劳氏肉瘤病毒(逆转录病毒,携带病毒癌基因)的增殖和致癌过程,其中原病毒是病毒的遗传信息转移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”。下列叙述错误的是( )
A. ①和③过程中涉及U—A或A—U的碱基互补配对方式
B. ②过程需要RNA酶的参与,④过程为翻译过程
C. 劳氏肉瘤病毒与烟草花叶病毒的遗传信息流动不同
D. 原病毒的形成过程和其诱导宿主细胞癌变的机理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、①是以RNA为模板,逆转录得到DNA(A-T、C-G、U-A、G-C)的过程,③为DNA转录形成RNA的过程,涉及A-U、C-G、T-A、G-C的碱基互补配对,A正确;
B、②过程为RNA水解,需要RNA酶的参与,④过程是RNA控制蛋白质合成的翻译过程,B正确;
C、劳氏肉瘤病毒为逆转录病毒(RNA逆转录得到DNA),烟草花叶病毒为自我复制型病毒(RNA复制得到RNA),二者的遗传信息流动不同,C正确;
D、原病毒是病毒的遗传信息转移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”,发生了基因重组,而宿主细胞癌变是宿主细胞的原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致,机理不同,D错误。
故选D。
10. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A. ①可引起DNA的碱基序列改变
B. ②可调节③水平的高低
C. ②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D. ④可引起蛋白质结构或功能的改变
【答案】C
【解析】
【分析】基因与性状的关系:(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的;(2)基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系:①一个性状可以受多个基因的影响;②一个基因也可以影响多个性状;③生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。
【详解】A、①诱变可引起DNA的碱基序列改变,产生新基因,A正确;
B、②甲基化修饰DNA的启动子,RNA聚合酶不能结合在启动子,使③转录过程无法进行,故②可调节③水平的高低,B正确;
C、②引起的变异为DNA甲基化,属于表观遗传,是可遗传变异,能为生物进化提供原材料,C错误;
D、④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构,结构决定功能,功能也会随之改变,D正确。
故选C。
11. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图1所示。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图2所示。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失或增添,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述错误的是( )
A. 图1发生了①至④区段的倒位
B 图2中Ⅱ和IV发生互换
C. 该精原细胞减数分裂时部分染色体有片段缺失
D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】D
【解析】
【分析】染色体数目异常包括:个别染色体数目的增加或减少;以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括:重复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图1倒位后的基因分布位置可知是bcd发生了倒位,因此是①到④区段发生倒位,A正确;
B、图2中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换,B 正确;
C、图2中经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为: ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失, C正确;
D、图2中经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为: ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子,D错误。
故选D。
12. 党的二十大报告作出全方位关于粮食问题的战略安排,强调深入实施种业振兴行动。下图是用高秆抗病(HHRR)和矮秆易感病(hhrr)小麦为材料培育矮抗小麦新品种的几种不同方法。下列叙述错误的是( )
A. 方法I需要用秋水仙素处理单倍体种子或幼苗
B. 利用方法Ⅱ育种时应从F2开始选育,与其相比,方法I的优点是育种年限明显缩短
C. 方法Ⅲ虽具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,创造生物新品种
D. 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培育过程中用到了图中的方法I
【答案】A
【解析】
【详解】A、方法I需要用秋水仙素处理单倍体幼苗,该单倍体没有种子,A错误;
B、方法Ⅰ是单倍体育种,原理是染色体数目变异,优点是育种年限明显缩短,方法Ⅱ是杂交育种,原理是基因重组,且方法Ⅱ应从F2开始选育杂交育种时间更长,B正确;
C、方法Ⅲ为诱变育种,具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,创造生物新品种,C正确;
D、三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培育均为多倍体育种,在育种过程中都用到了方法I处理使染色体数目加倍,D正确。
故选A。
13. 染色体核型分析是根据染色体的长度、着丝粒位置、长短臂比例等特征,对染色体进行分析、比较、排序、编号和变异情况诊断的技术。进行核型分析时,一般用到低温低渗溶液、秋水仙素、卡诺氏液等。下列叙述错误的是( )
A. 染色体核型分析一般选择分裂中期的染色体作为研究对象
B. 低渗溶液可使细胞吸水膨胀破裂,释放出染色体
C. 卡诺氏液能很好的固定并维持染色体结构的完整性
D. 低温溶液可以使细胞中的染色体进行细胞核移位
【答案】D
【解析】
【详解】A、分裂中期的染色体形态固定、排列整齐,便于观察和分析,因此核型分析通常选择此时期的染色体,A正确;
B、低渗溶液通过渗透作用使细胞吸水膨胀破裂,释放染色体以便观察,B正确;
C、卡诺氏液能迅速穿透细胞,固定并维持染色体结构的完整性,增强染色体的嗜碱性,达到优良染色效果,C正确;
D、低温溶液能抑制纺锤体的形成,导致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,此时细胞核已经解体,D错误。
故选D。
14. 如图为现代生物进化理论的概念图。下列叙述正确的是( )
A. ②表示只要是可遗传的变异就能导致①的变化
B. ③表示自然选择学说,其中自然选择决定生物进化的方向
C. ④表示基因多样性、种群的多样性和生态系统多样性
D. 所有物种的形成都要经过长期的地理隔离,并逐步形成生殖隔离
【答案】B
【解析】
【详解】A、只有生物的可遗传变异中的基因突变和染色体变异能改变种群的基因频率,A错误;
B、③现代生物进化理论的核心内容是自然选择学说,自然选择是定向的,能决定生物进化的方向,B正确;
C、④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,C错误;
D、物种的形成往往要经过长期的地理隔离,形成生殖隔离,但并不是所有物种的形成都有经过长期的地理隔离,如用秋水仙素处理二倍体西瓜获得的四倍体西瓜就是新物种,但并没有经过长期的地理隔离,D错误。
故选B。
15. 自然选择有如图所示的三种类型:①稳定选择:淘汰种群中极端变异个体、保留中间类型个体;②分裂选择:按照不同方向保留种群中极端变异个体、淘汰中间类型个体;③单向选择:保留种群中趋于某一极端变异个体、淘汰另一极端变异个体。下列叙述错误的是( )
A. ①中的选择通常会减少遗传多样性,群体基因型趋向单一
B. ②中的个体存在表型差异,与基因的多样性密切相关
C. ③中的选择能够保持或增加变异类型,有可能形成新的物种
D. 三种选择类型均会引起种群发生基因突变、基因重组或染色体变异
【答案】D
【解析】
【详解】A、在①稳定选择中,淘汰极端变异个体,保留中间类型个体,这样会使得种群中基因的种类和组合方式减少,遗传多样性降低,群体基因型趋向单一,A正确;
B、种群是指一定区域同种生物的全部个体,种群内不同个体间存在表型差异,与种群基因多样性有关,B正确;
C、③单向选择保留某一极端变异个体、淘汰另一极端变异个体,这种选择方式能够使种群的变异类型朝着某一方向发展,有可能增加变异类型,当变异积累到一定程度,可能形成新的物种,C正确;
D、变异是不定向,故变异不是由三种选择类型引起的,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 已知某种植物花的颜色受若干对独立遗传的等位基因(相关等位基因如果是1对,则用A和a表示;如果是2对,则用A和a、B和b表示,依次类推)的控制。现用该种植物中开红花的植株甲与开黄花的纯合植株乙杂交,F1都开黄花,F1自花传粉产生F2,F2的表型及比例为黄花:红花=27:37.下列叙述正确的是( )
A. 花的颜色至少是由3对独立遗传的等位基因控制的
B. F1进行测交,子代黄花:红花=1:7
C. F2中黄花植株杂合子共6种基因型
D. F2中红花植株杂合子共12种基因型
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、 已知F2的表现型及比例为黄花:红花 = 27:37,则F2中黄花所占比例为27/(27 + 37)=27/64=(3/4)3。根据独立遗传的等位基因的自由组合定律,当有n对独立遗传的等位基因时,F2中显性性状所占比例为(3/4)n,所以花的颜色至少是由3对独立遗传的等位基因控制的,A正确;
B、 由A选项可知,该植物花的颜色由3对独立遗传的等位基因控制,设这三对等位基因为A/a、B/b、C/c,F1的基因型为AaBbCc。F1进行测交,即AaBbCc×
aabbcc,子代中黄花(A - B - C -)的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,红花的比例为1-1/8=7/8,所以子代黄花:红花 = 1:7,B正确;
C、F2中黄花植株的基因型为A - B - C -,纯合子只有AABBCC这1种,杂合子的基因型有3×3×3 - 1=26种,C错误;
D、F2中总的基因型有3×3×3 = 27种,黄花植株的基因型为A - B - C -,有27种中的8种(纯合子1种,杂合子7种),则红花植株的基因型有27 - 8 = 19种,其中纯合子有aaBBCC、AAbbCC、AABBcc、aabbCC、aaBBcc、AAbbcc、aabbcc共7种,所以红花植株杂合子有19 - 7 = 12种,D正确。
故选ABD。
17. 果蝇的性染色体存在同源区段和非同源区段,野生型和突变型为一对相对性状,由一对等位基因控制。科学家为研究该对等位基因在性染色体上的位置,进行了如下杂交实验,同时利用荧光显微镜观察该对基因在染色体上的荧光点分布情况。下列叙述错误的是( )
A. 根据上述实验结果,可判定野生型为隐性性状,相关基因在Ⅱ区段
B. 对F1初级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现4个荧光点,可判定相关基因位于I区段
C. 若F1突变型♀与亲本突变型♂杂交,后代中雌蝇均为突变型,雄蝇既有野生型又有突变型,可判定相关基因位于Ⅱ区段
D. 对F1次级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现2个荧光点,可判定相关基因位于Ⅱ区段
【答案】ACD
【解析】
【分析】图中的杂交实验的子代表现出与性别相关联的现象,说明基因位于性染色体上,由于亲本雄性为突变型(但母本为野生型),子代雌性都是突变型, 说明突变型为显性性状,野生型为隐性性状,相关 基因不位与Ⅲ区段。
【详解】 A、图中的杂交实验的子代表现出与性别相关联的现象,说明基因位于性染色体上,由于亲本雄性为突变型(但母本为野生型),子代雌性都是突变型,说明突变型为显性性状,野生型为隐性性状 相关基因不位于Ⅲ区段,若亲本的基因型为XbXb(野生型)和XBY(突变型),能产生后代性状如图中所示,若位于X、Y同源区段则亲本的基因型为XbXb(野生型)和XBYb(突变型),同样可以获得上述后代的性状表现,即根据杂交实验结果不能判断这对等位基因在Ⅱ区段,A错误;
B、由A可知,该基因位于性染色体上,对F1初级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现4个荧光点,则说明经过间期DNA复制后,X和Y上各含有两个该基因,即该等位基因位于X、Y同源区段, 即I区段,B正确;
C、若相关基因位于Ⅱ区段,则亲本为XbXb(野生 型)和XBY(突变型),F1突变型XBXb与亲本突变型XBY杂交,后代中雌蝇均为突变型XBX-,雄 蝇既有野生型XbY又有突变型XBY。若相关基因位 于I区段,则亲本为XbXb(野生型)和XBYb(突 变型),F1突变型XBXb与亲本突变型XBYb杂 交,后代中雌蝇均为突变型XBX-,雄蝇既有野生型 XBYb又有突变型XbYb即若F1突变型与亲本突变 型杂交,后代中雌蝇均为突变型,雄蝇既有野生型又有突变型,不能判断基因的具体位置,C错误;
D、若相关基因位于Ⅱ区段,对F1次级精母细胞中的野生型XbY基因进行检测,细胞中出现2个或0个 荧光点,若相关基因位于I区段,对F1次级精母细胞中的野生型XbYb基因进行检测,细胞中出现2个荧光点,即若对F1次级精母细胞中的野生型基因进行检测,若细胞中出现2个荧光点,不能判断基因的具体位置,D错误。
故选ACD。
18. 将一个不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA中共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含有³H标记的胸腺嘧啶的培养基中培养。下列叙述错误的是( )
A. 大肠杆菌的拟核DNA中共有(1.5m+a)个氢键
B. DNA复制分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循基因分离定律
C. 复制n次形成的被3H标记的脱氧核苷酸单链的数目为2n+1-2
D. 第n次复制需要胞嘧啶的数目是(2n-1)(m-2a)/2
【答案】AD
【解析】
【详解】A、拟核DNA中共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶,故胞嘧啶=鸟嘌呤=(m-2a)/2个,A与T之间两个氢键,G与C之间三个氢键,故共有氢键2a+3(m/2-a)=1.5m-a个,A错误;
B、基因分离定律指的是位于同源染色体上等位基因的分离,而DNA复制产生的是一条染色体上含有姐妹染色单体,其分配到两个子细胞时,其上的基因不遵循分离定律,B正确;
C、复制n次形成2n个DNA分子,共有脱氧核苷酸单链2×2n条,即2n+1条,DNA复制方式为半保留复制,每次都有两条链不含3H标记,故含3H标记的脱氧核苷酸单链的数目为2n+1-2条,C正确;
D、第n次复制时,已经产生2n-1个DNA分子,这些DNA进行第n次复制需要胞嘧啶的数目是2n-1(m-2a)/2,D错误。
故选AD。
19. 基因定位是指确定基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定。通常可借助单体或三体杂交实验进行基因定位。某研究小组用矮秆水稻突变株(aa)分别与不含a基因的3号单体(3号染色体缺失一条)、高秆纯合的3号三体杂交得F1,F1自交得F2,统计F2的表型及比例。若单体和三体及其产生的配子活力都正常,除一对同源染色体均缺失的个体致死外,其余个体均正常存活。下列叙述错误的是( )
A. 若A、a基因不位于3号染色体上,则突变株与3号三体杂交得到的F1中矮秆占1/2
B. 若A、a基因位于3号染色体上,则突变株与3号单体杂交得到的F1中矮秆占1/2
C. 若突变株与3号单体杂交所得F2中矮秆占5/8,则A、a基因位于3号染色体上
D. 若突变株与3号三体杂交所得F2中矮秆占5/36,则A、a基因位于3号染色体上
【答案】AC
【解析】
【详解】A、如果A、a不位于3号染色体上,突变株aa与3号三体AA杂交,F1均为高秆,A错误;
B、如果A、a位于3号染色体上,突变株aa与3号单体A0杂交,F1的基因型为1/2Aa、1/2a0,矮秆占1/2,B正确;
C、如果A、a位于3号染色体上,突变株aa与3号单体A0杂交,F1的基因型为1/2Aa、1/2a0,1/2Aa的植株自交产生的矮秆植株在F2中占1/8,1/2a0自交产生的植株中有1/8的个体致死,有3/8的矮秆植株,因此在F2中矮秆植株占4/7,C错误;
D、如果A、a位于3号染色体上,突变株aa与3号三体AAA杂交,F1的基因型为1/2Aa、1/2AAa,1/2Aa的植株自交产生的矮秆植株在F2中占1/8,AAa的植株产生的配子为1/6AA、1/6a、2/6Aa、2/6A,1/2AAa自交产生的矮秆植株在F2中占1/6×1/6×1/2=1/72,所以,在F2中矮秆占1/8+1/72=5/36,D正确。
故选AC。
20. DNA甲基化是常见的基因组印记方式。MAGEL2是一种印记基因,其致病性变异(致病基因)会导致新生儿患某综合征。母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,而由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病。下图为该基因引起的遗传病的系谱图,Ⅱ4不携带致病基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ3携带有MAGEL2致病基因,Ⅱ1和Ⅱ2则不一定携带有MAGEL2致病基因
C. MAGEL2基因从I2→Ⅱ3→Ⅲ1的传递过程中碱基序列会发生改变
D. 已被甲基化的基因在亲代传递给子代的过程中一般不会发生去甲基化
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、分析题意,该病由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病,而Ⅱ4不携带致病基因,Ⅲ1表现患病,因而该病为显性遗传病,A错误;
B、Ⅱ4不携带致病基因,Ⅲ1表现患病,其致病基因一定来自Ⅱ3,而Ⅱ3表现正常,是因为母源基因沉默导致的,即Ⅱ3一定携带致病基因;Ⅱ1和Ⅱ2均正常,两者不一定携带有MAGEL2致病基因,B正确;
C、母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,该病属于表观遗传,AGEL2基因从Ⅰ2→Ⅱ3→Ⅲ1的传递过程中只是甲基化发生了改变,但其碱基序列没有改变,C错误;
D、结合图示可知,MAGEL2基因从Ⅱ3传递给Ⅲ1的过程中可能发生了去甲基化,进而导致了该基因表达并致病,D错误。
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某生物学兴趣小组以小鼠(染色体数为2N)为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示该小鼠产生配子的过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA含量变化的关系;图2表示该小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图3表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中③表示____,图1由a→b的过程中,细胞核内发生的分子水平的变化是_____。
(2)图2中细胞甲所处分裂时期与图3中的_____段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应,细胞丙处于_____期。在探究小鼠细胞的减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢的原因是____。
(3)图3中I和Ⅱ两个生理过程的名称分别是_______。小鼠后代具有多样性,能更好适应多变的自然环境,从过程I和Ⅱ的角度分析其原因是____。
(4)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。若不考虑基因突变,则其应是_____(“父本”或“母本”)产生的配子发生异常所致,该异常发生的具体时期是______。
【答案】(1) ①. 染色单体 ②. DNA复制
(2) ①. ef ②. 减数分裂I后 ③. 睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量
(3) ①. 减数分裂、受精作用 ②. 过程I形成的配子,染色体组合具有多样性,过程Ⅱ精子与卵细胞结合具有随机性
(4) ①. 父本 ②. 减数分裂I后期
【解析】
【分析】1、图2分析,甲细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,含有同源染色体,处于有丝分裂后期;乙细胞是有丝分裂产生的子细胞(精原细胞);丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丁细胞不含同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
2、图3分析,Ⅰ表示减数分裂过程中染色体变化,Ⅱ表示受精作用,Ⅲ表示有丝分裂过程中染色体变化。
【小问1详解】
图1中的③在a、d时期没有,为染色单体。图1由a→b的过程,①DNA数目加倍,②染色体数目不变,因此a→b 为间期,细胞核内分子水平变化是DNA复制。
【小问2详解】
图2中的细胞甲含有同源染色体,且正在发生着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,是4n,图2中的Ⅲ表示有丝分裂过程,其中ef段染色体数目是4n,与图甲对应。图2中细胞丙同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期。睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量,易观察到各时期细胞。
【小问3详解】
过程Ⅰ配子染色体组合多样性,其来自于减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换、非同源染色体的自由组合(减数分裂Ⅰ后期);②过程Ⅱ受精过程中精子与卵细胞结合的随机性。
【小问4详解】
一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体,变异个体含有XB、Xb、Y三条性染色体,可知XB和Y来自雄性小鼠,说明父本产生了同时含XB和Y的精子,是因为减数第一次分裂后期同源染色体X和Y未分离,导致出现在同一个精子中。
22. 女娄菜是一种雌雄异株的二倍体高等植物,属XY型性别决定。回答下列问题:
(1)女娄菜花色遗传由两对等位基因A和a、B和b共同控制(如图1所示),其中基因A和a位于常染色体上,基因B和b在性染色体上(如图2所示)。
①据图1分析基因对性状的控制途径是___。据图2可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生互换的区段是____(填“I”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②据图1、2分析,绿花植株的基因型有_____种。若某一白花雌株与一金黄色花雄株杂交所得F1都开绿花,则亲本的雌株、雄株的基因型分别是____。
(2)女娄菜正常植株呈绿色,部分植株呈金黄色,且金黄色仅存在于雄株中(控制相对性状的基因用D和d表示),以下是某研究小组完成的两组杂交实验及结果。
第I组:绿色雌株和金黄色雄株杂交,后代全为绿色雄株。
第Ⅱ组:绿色雌株和金黄色雄株杂交,后代表型及比例为:绿色雄株:金黄色雄株=1:1.
根据第I、Ⅱ组子代的表型及比例推测,两组子代中均没有出现雌株的原因是______。
(3)已知女娄菜的叶形遗传属于伴X遗传,其叶形有披针形和狭披针形两种类型,研究小组用两个披针形叶的亲本进行杂交实验,后代出现了一定数量的狭披针形叶。请设计杂交实验对“叶形遗传为伴X遗传”加以验证并预测实验结果。
①选择杂交组合:父本____;母本_____。(只写出表型)
②预测其实验结果是____。
【答案】(1) ①. 基因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 ②. I ③. 6 ④. aaXBXB、AAXbY
(2)金黄色雄株产生的含Xd的配子不能成活,只有含Y染色体的精子参与受精作用
(3) ①. 披针形 ②. 狭披针形 ③. 后代雌性个体全为披针形,雄性个体全为狭披针形
【解析】
【分析】伴性遗传是指基因位于性染色体上,其遗传方式与性别相关联的遗传现象。由于性染色体(如XY型生物的X和Y染色体,ZW型生物的Z和W染色体)在雌雄个体中的组成不同,导致这些基因控制的性状在雌雄个体中的表现型及比例存在差异。
【小问1详解】
①图1显示基因A控制酶A的合成,基因B控制酶B的合成,通过两种酶催化代谢过程形成绿花,因此途径是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。减数分裂中,X和Y染色体的同源区段可发生互换,图2中Ⅰ为同源区段,因此是Ⅰ。
②绿花需同时含A基因(常染色体)和B基因(性染色体),雌性绿花植株基因型为A-XBX-,共4种,雄性绿花植株基因型为A-XBY,共2种,因此绿花植株基因型共6种。白花雌株(无A基因或无B基因)与金黄色花雄株(有A 基因但无B基因)杂交,F1全为绿花(有A基因和B基因),因此白花雌株需为aaXBXB,金黄色花雄株需为 AAXbY。
【小问2详解】
由第I组绿色雌株和金黄色雄株杂交,后代全为绿色雄株,可确定绿色是显性性状,金黄色是隐性性状,由第Ⅱ组杂交后代表现型及比例可知,控制植株颜色的基因位于X染色体上,则第I组应该有雌性后代,但第I组后代全为雄性,说明金黄色雄株产生的含Xd的配子不能成活,只有含Y染色体的精子参与受精作用。
【小问3详解】
两个披针形叶的亲本进行杂交实验,后代出现了一定数量的狭披针形叶,说明披针形叶相对于狭披针形叶是显性性状。要验证叶型遗传为伴X遗传,可进行如下实验:
①选择杂交组合:父本披针形;母本狭披针形
②预测其实验结果:若是伴X遗传, 则亲本的基因型为XEY和XeXe,二者杂交,后代雌性个体全为披针形(XEXe),雄性个体全为狭披针形(XeY)。
23. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,会形成RNA—DNA杂交体,这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构,如图1所示。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。环状RNA(circRNA)是一类环状单链RNA。circRNA的部分功能如图2所示。有研究表明,circRNA在很多肿瘤组织中异常表达,影响肿瘤细胞的增殖、化疗敏感性、侵袭等行为。
(1)图1中过程①表示的生理过程是_______。参与过程③的RNA有_______,若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明_____。
(2)R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段,富含G的片段容易形成R环的原因是_____。
(3)据图2可知,控制miRNA合成的基因通常_____(填“能”或“不能”)表达出蛋白质。miRNA与靶基因的mRNA结合,抑制了____过程。circRNA和miRNA调控靶基因表达使性状改变的过程属于____。
(4)研究人员通过实验探索circ-TAGLN(一种circRNA)在卵巢癌细胞中的功能及其作用机制。他们比较正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞中circ—TAGLN的表达情况如图3所示,并将卵巢癌细胞随机分成实验组和对照组,实验组进行circ—TAGLN过度表达诱导处理,统计癌细胞的增殖数量和侵袭细胞数,结果如图4所示。
图3表明卵巢癌细胞中circ—TAGLN的表达量_____(填“升高”或“降低”)。图4中对照组和实验组的实验结果表明________。研究发现,miR-425—5p(一种miRNA)能够促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭,并通过活化PI3K/AKT信号通路促进肿瘤的发生和发展。结合图3、4分析circ-TAGLN抑制卵巢癌细胞的机制可能是________。
【答案】(1) ①. DNA复制 ②. mRNA、rRNA、tRNA ③. mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸
(2)模板链与mRNA之间形成的氢键多,mRNA不易脱离模板链
(3) ①. 不能 ②. 翻译 ③. 表观遗传
(4) ①. 降低 ②. 卵巢癌细胞过度表达circ—TAGLN后,癌细胞增殖和侵袭能力均被抑制 ③. circ—TAGLN能够靶向结合miR-425—5p,使miR—425—5p失去功能,抑制卵巢癌细胞增殖和侵袭;抑制PI3K/AKT信号通路的活化,抑制肿瘤的发生和发展
【解析】
【分析】分析题图,环状RNA(circRNA)是一类环状单链RNA,circRNA与miRNA结合,可抑制miRNA与mRNA结合,从而影响翻译过程。
【小问1详解】
图1中过程①以DNA的每一条链为模板合成DNA,属于复制。过程③是翻译过程,参与翻译的RNA有mRNA(模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(构成核糖体)。起始密码子后插入3个核糖核苷酸(1个密码子),仅增加1个氨基酸,其余序列不变,说明mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。
【小问2详解】
富含G的片段中,RNA与 DNA模板链的碱基配对以G-C为主,而G与C之间形成3个氢键,使RNA-DNA杂交体更稳定,不易分离,从而容易形成R环。
【小问3详解】
图2中控制miRNA合成的基因转录产生miRNA与circRNA结合,未进一步翻译为蛋白质。miRNA与靶基因的mRNA结合,阻碍核糖体与mRNA结合,抑制翻译过程。circRNA和miRNA通过调控基因表达影响性状,不改变DNA序列,属于表观遗传。
【小问4详解】
由图3可知,卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量低于正常卵巢上皮细胞,即卵巢癌细胞中circ-TAGLN的表达量降低。由图4可知,卵巢癌细胞过度表达circ-TAGLN后,癌细胞增殖和侵袭能力均低于对照组,即癌细胞增殖和侵袭能力均被抑制。由图2可知,circRNA可与miRNA结合,抑制miRNA与mRNA结合。miR-425-5p(一种miRNA)能够促进卵巢恶性肿瘤细胞的增殖和侵袭,并通过活化PI3K/AKT、信号通路蛋白促进肿瘤的发生和发展的机制,因此circ-TAGLN抑制卵巢癌细胞的机制可能是:circ-TAGLN能够靶向结合miR-425-5p,使miR-425-5p失去相应功能,抑制卵巢癌细胞增殖和侵袭;抑制PI3K/AKT信号通路蛋白的活化,抑制肿瘤的发生和发展。
24. 果蝇的翻翅(Cy)对正常翅(+)为显性,星状眼(S)对正常眼(+)为显性,控制这两对性状的基因都位于2号染色体上,且都具有显性纯合致死效应。2号染色体上有一个大片段颠倒可抑制整条2号染色体重组,如图1所示,这样的果蝇品系被称为“平衡致死系”,基因型为+S/Cy+。请回答下列问题。
(1)据图1分析,翻翅基因Cy与星状眼基因S的位置关系是______。星状眼基因S与正常眼基因+的区别是_______。
(2)2号染色体有一个大片段颠倒,这种变异属于____。平衡致死系的雌雄果蝇相互杂交,产生的后代的表型及比例为_____。
(3)利用平衡致死系可以检测果蝇染色体上的突变基因类型(如显性、隐性、是否致死等)。科研工作者利用该系统检测诱变处理后的雄果蝇的2号染色体上是否发生了隐性致死突变,过程如图2所示。他们将待检测的雄果蝇与平衡致死系的雌果蝇交配得F1,F1最多有_____种基因型的个体(考虑突变基因)。在F1中选取翻翅(Cy+/++)雄果蝇,再与平衡致死系的雌果蝇单对交配,分别饲养,杂交得到F2.每一对杂交所产生的F2中有_____种基因型的个体能存活。在F2中选取翻翅(Cy+/++)雌雄个体相互交配,得到F3,预期结果和结论_____。
【答案】(1) ①. 同源染色体上的非等位基因 ②. 脱氧核苷酸排列顺序不同
(2) ①. 染色体结构变异(倒位) ②. 全为翻翅星状眼
(3) ①. 4 ②. 3 ③. 若F3中正常翅:翻翅=1:2,则说明待检测的雄果蝇的2号染色体上没有发生隐性致死突变;若F3中只有翻翅果蝇,则说明待检测的雄果蝇的2号染色体上发生了隐性致死突变;若F3中出现了突变型果蝇,则说明待检测的雄果蝇的2号染色体上发生了隐性不致死突变
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体数目或结构的改变,染色体结构的改变包括染色体上某一片段的缺失、增加、倒位、易位;基因自由组合定律:同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
据图1分析,翻翅基因Cy与星状眼基因S的位置关系是同源染色体上的非等位基因,翻翅基因Cy与正常翅基因+属于等位基因,二者的区别是基因中脱氧核苷酸排列顺序不同。
【小问2详解】
2号染色体上有一个大片段颠倒,这种变异属于染色体结构变异的倒位,平衡致死系的雌雄果蝇相互杂交,即Cy+/S+和Cy+/S+杂交,由于控制这两对性状的基因都位于2号染色体上,产生的卵细胞为+S、Cy+,产生的精子为+S、Cy+,因此后代基因型是Cy+/S+、Cy+/Cy+和S+/S+,由于显性纯合致死,所以后代只有Cy+/S+(翻翅星状眼)果蝇。
【小问3详解】
诱变处理后的雄果蝇与平衡致死系的雌果蝇基因型为++/++(其中含有突变基因)、Cy+/ S+,后代基因型Cy+/++、Cy+/++(突变)、S+/++、S+/++(突变),4种; 翻翅(Cy+/++)雄果蝇与平衡致死系(Cy+/S+)的雌果蝇交配,后代基因型是Cy+/Cy+、Cy+/S+、Cy+/++、S+/++,其中Cy+/Cy+显性纯合致死,所以能存活3种; 在F2中选取翻翅(Cy+/++)雌雄个体相互交配,后代比例为翻翅显性纯合体Cy+/Cy+ :正常翅(含有突变基因)++/++:翻翅杂合体Cy+/++=0∶1∶2,根据杂交情况做如下分析:Cy+/Cy+纯合致死,如果F3中,正常翅(含有突变基因)(++/++)∶翻翅杂合体(Cy+/++)=1∶2, 则说明要测定的2号染色体上没有发生隐性致死突变;如果F3中只有翻翅果蝇,即Cy+/Cy+纯合致死,++/++隐性致死,翻翅杂合体(Cy+/++)存活,则说明要测定的2号染色体上发生了隐性致死突变;如果F3中除翻翅果蝇外,还有1/3 左右的突变型,则说明测定的2号染色体上发生了隐性不致死突变。
25. 枯叶蛱蝶是亚洲独有的一类蝴蝶,研究者对枯叶蛱蝶起源和拟态演化的遗传基础进行了研究。
(1)枯叶蛱蝶叶形拟态,有助于逃避天敌的捕食,是_______的结果。不同枯叶蛱蝶种群适应不同环境,适应在生物学中包含两方面的含义:一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,二是指_________。
(2)蛱蝶通常具有独立的分布区域,但调查发现墨脱地区有多个不同属种的分布。研究者对上述现象提出两种假设:
假设1:墨脱地区为蛱蝶迁入提供了优越的生存条件;
假设2:墨脱地区是蛱蝶的起源中心。
研究者对不同蛱蝶属种的基因组测序、比对,构建了蛱蝶的进化树,结果如图1所示。
生物进化树可表示不同物种的亲缘关系,该研究方法的理论基础是_____。图中显示,墨脱地区枯叶蛱蝶基因流动呈_______特点,上述研究支持假设_______。
(3)借助基因组学分析和转基因技术,确定了Cortex基因控制中华枯叶蛱蝶叶形花纹,五种等位基因组合的基因型与表型对应关系,如图2所示。据图可判断Cortex的五种等位基因中S、V、P的显隐性关系是____。除上述研究方法外,还可通过_______方法验证其关系。
【答案】(1) ①. 自然选择 ②. 生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖
(2) ①. 共同由来学说 ②. 多方向 ③. 2
(3) ①. S对V、P为显性,V对P为显性 ②. 杂交
【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;生物进化的实质是种群基因频率的改变;突变和基因重组为生物进化提供原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是形成新物种的必要条件;生殖隔离是新物种形成的标志。
【小问1详解】
枯叶蛱蝶叶形拟态,有助于迷惑天敌,逃避天敌的捕食,是适应环境的结果,该性状的出现是长期自然选择的结果。不同枯叶蛱蝶种群适应不同环境,适应在生物学中包含两方面的含义:一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
【小问2详解】
生物进化树可表示不同物种的亲缘关系,支持该研究方法的理论基础是地球上所有生物都有共同的原始祖先,即共同由来学说。图中显示,墨脱地区枯叶蛱蝶基因流表现出多方向的特点,该事实说明墨脱地区是蛱蝶的起源中心。
【小问3详解】
据如图判断Cortex的五种等位基因的显隐性关系,根据图中信息可以判断出S对V、P为显性,V对P为显性,另外还可通过设计合理的杂交验证其关系。
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