内容正文:
2024-2025学年第二学期期末模拟二高一生物
一、单项选择题
1. 如图表示人体内各体液成分间的物质交换示意图,其中丁表示某类细胞的细胞内液。下列叙述错误的是( )
A.甲为血浆,是血细胞直接生活的环境
B.甲的渗透压升高则会导致组织水肿
C.丁可表示淋巴细胞的细胞内液
D.甲、乙是毛细血管壁细胞生活的环境
2. 一对表现正常的夫妇生了一个患白化病的女儿,则父亲的一个初级精母细胞中,白化病基因数目和分布情况最可能是( )
A. 1个,位于一个染色单体中
B. 2个,位于同一个DNA分子的两条链中
C. 2个,位于一条染色体的两个姐妹染色单体中
D. 4个,位于四分体的每个染色单体中
3. 下列对孟德尔杂交实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔提出性状是由染色体上的遗传因子控制
B. 孟德尔为了验证假说是否正确,设计了正、反交实验
C. 预测测交后代出现1∶1的性状分离比属于演绎推理过程
D. 杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于孟德尔提出的核心假说
4. 基因型为Mm的某植株产生的含m基因的花粉中,有2/3的比例是致死的。则该植株自花传粉产生的子代中,基因型为MM、Mm、mm的个体的数量比为( )
A. 3:4:1 B. 9:6:1 C. 3:5:2 D. 1:2:1
5. 染色质(体)、DNA和基因三者之间有着千丝万缕的联系,但又有较大区别。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因可以是DNA片段,但DNA片段不一定是基因
B. 染色质存在于真核细胞的细胞核内,DNA和基因还可存在于细胞质内
C. 在杂交过程中基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构
D. 摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
6. 下列有关性染色体及伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 含有性染色体XY的生物,Y染色体都比X染色体短小
B. 性染色体上的基因控制的性状表现与一定的性别相关联
C. 玉米雌蕊的形成与X染色体有关,雄蕊的形成与Y染色体有关
D. X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状,在遗传上没有性别差异,和常染色体的遗传相似
7. 鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现使纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色。下列有关分析和推断,正确的是( )
A. 亲代雌雄鸽的基因型分别是ZaW、ZAZA
B. 控制腹部羽毛颜色的基因不遵循分离定律
C. 若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/4
D. 若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为5/16
8. 下列关于遗传物质发现历程的说法,正确的是( )
A. 艾弗里实验说明引起细菌转化的物质是DNA
B. 格里菲思实验说明肺炎链球菌的形态特征及功能是由其DNA决定的
C. 用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌时,细菌内会检测到放射性的32P
D. 35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,若培养时间过长会导致沉淀物中35S较高
9. 下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A. 大肠杆菌拟核中的DNA含有2个游离的磷酸基团
B. DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)越大,热稳定性越强
C. 具有A个碱基对、m个腺嘌呤的DNA分子片段,完成第n次复制需(A-m)(2n-1)个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 含2对同源染色体的某细胞(DNA 均被 15N 标记),在供给 14N 的环境中进行两次有丝分裂,产生的4个子细胞中含 15N 的细胞可能有2、3、4个
10. 玉米2号染色体上有一对等位基因与来自的突变),若不考虑其他变异。下列有关叙述错误的是( )
A. 该突变可能发生在细胞分裂间期
B. 基因A1和A2编码的蛋白质可能相同
C. 基因、A2可能同时存在于同一花粉中
D. A1基因在复制过程中可能发生了碱基对的增添
11. 某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异。图甲中字母表示染色体片段。下列叙述正确的是( )
A. 图乙所示为三倍体,不可育
B. 图甲的变异对生物的影响不大
C. 图丙所示的变异是生物多样性的重要原因
D. 图丙和图丁都能导致染色体上基因的种类、数目和排列顺序发生改变
12. 下列关于人类遗传病说法正确的是( )
A. 遗传病患者体内一定含有致病基因
B. 21三体综合征和猫叫综合征的患病机理相同
C. 青少年型糖尿病是由多基因控制的显性遗传病
D. 红绿色盲是一种由基因突变引起的隐性遗传病
13. 桦尺蛾的体色受一对等位基因控制,其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组,分别迁移到A、B两个区域,A地是煤炭工业重镇,B地是闭塞的山区,数年后抽样调查,结果如下表所示。下列有关说法不正确的是( )
区域
SS(%)
Ss(%)
ss(%)
A
80
18
2
B
2
8
90
A. A地S基因的频率为89%,B地S基因的频率为6%
B. A地的大部分s基因突变为S基因,故S基因的频率升高
C. 从上述材料可知生物进化的方向是由自然选择决定的
D. 从上述材料可知生物进化的实质就是种群基因频率的变化
14. 下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述,正确的是( )
A. 有害突变不能成为生物进化的原材料
B. 生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C. 一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D. 物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
二、多项选择题
15. 已知控制某种生物的四对不同性状的相关基因及其在染色体上的位置关系如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a的遗传遵循分离定律
B. 基因型为BBDd的个体测交,可验证基因D/d的遗传遵循分离定律
C. 基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D. 基因型为AaEe的个体测交,可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律
16. 下图是显微镜下观察到的玉米(2N=20)细胞减数分裂图像,相关叙述错误的是( )
A. 制作临时装片的操作顺序是:解离→染色→漂洗→制片
B. 应取该植物的花药制成临时装片,才能观察到上面的图像
C. 图①、②、③、⑤细胞中含有同源染色体,其中细胞②中有10个四分体
D. 与图⑥细胞相比,图④每个细胞中的染色体数和核DNA数均加倍
17. 下图表示人体内有关生理过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 可以发生在神经细胞中只有图中的过程乙
B. 甲、乙两个过程都以DNA分子的两条链为模板
C. 甲、乙均需要解旋酶,均有氢键的断裂和形成
D. 甲、乙两个过程都可以在细胞核、线粒体和叶绿体中进行
18. 下图为中心法则的相关图示,有关叙述正确的是( )
A. 过程b、d所需的原料相同
B. 过程b和c为基因的表达,具有选择性
C. 如果DNA上具有原癌基因,则合成的蛋白质可抑制癌细胞的无限增殖
D. 如果DNA上发生甲基化,基因表达和表型可发生变化,这种变化可遗传
19. 下列有关生物学实验或探究实践的叙述错误的是( )
A. 制作含6个碱基对的DNA结构模型时,需要准备磷酸和脱氧核糖的连接物11个
B. 在“性状分离比的模拟”实验中,同一小桶中放置的两种小球数量必须相同
C. 在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,经卡诺氏液处理后再放入冰箱冷藏室内诱导培养
D. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中,模拟联会过程时,让长度相同、颜色不同的两条染色体配对
三、非选择题
20. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。研究发现,正常供氧时,细胞内的一种蛋白质低氧诱导因子(HIF)会被水解。在氧气供应不足时,HIF 会积累,与低氧应答元件(非编码蛋白序列)结合,促进EPO的合成,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)完成过程①需_____(答出2点即可)等物质从细胞质进入细胞核,②过程称为_____,该过程中核糖体在mRNA上的移动方向是_____(填“3'→5'”或“5'→3'”),该过程中还需要的RNA有_____。
(2)HIF被彻底水解的产物是_____。据图分析,HIF在_____(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(3)EPO是一种蛋白质类激素,可促进造血干细胞_____,产生更多的红细胞,以适应低氧环境。请用文字和箭头表示出造血干细胞中遗传信息的传递方向:_____。
(4)在氧气供应充足时,细胞内的HIF在脯氨酸羟化酶的作用下被羟基化,最终被降解。如果将细胞中的脯氨酸羟化酶基因敲除,EPO基因的表达水平会_____(填“升高”或“降低”),其原因是_____。
21. 果蝇是遗传学实验的良好实验材料。下图是雄性果蝇体细胞染色体示意图。请回答下列问题:
(1)据图写出该果蝇产生的一个配子的染色体组成__________。如果对果蝇进行基因组测序,需要测定_________条染色体上DNA的碱基序列。
(2)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_________。
(3)若果蝇Y染色体上的一个片段转移到IV染色体上,则该变异类型是_________。
(4)已知果蝇正常翅(B)对小翅(b)为显性,遗传学家针对果蝇该对相对性状进行了相应的遗
父本
母本
子一代
正常翅
小翅
正常翅(♀)∶小翅(♂)=1∶1
传实验。
实验一:
实验二:遗传学家将一个DNA片段导入到子一代正常翅雌蝇的体细胞中,通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因小翅果蝇。
研究发现:插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制B基因的表达,使个体表现为小翅,b基因的表达不受该片段影响;若果蝇的受精卵无控制该性状的基因(B、b),将造成胚胎致死。请回答:
由实验一可知,控制果蝇该对相对性状的基因位于_________染色体上,子一代雄蝇的基因型是________。
遗传学家认为该DNA片段插入到果蝇染色体上的位置有4种可能(如图),为确定具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。实验方案:让该转基因小翅果蝇与非转基因小翅雄性果蝇杂交,统计子代的表现型种类及比例。(不考虑其他变异类型)
结果与结论:
①若子代小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=1∶1∶1∶1,则该DNA片段的插入位置属于第1种情况;
②若子代全为小翅,且雌雄比例为1∶1,则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况;
③若子代小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=3∶1∶3∶1(或正常翅∶小翅=1∶3),则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况;
④若子代全为小翅,且雌雄比例为2∶1(或小翅雌蝇∶小翅雄蝇=2∶1),则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况。
22. 2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。下图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
(1)生物进化的基本单位是_______,_______决定生物进化的方向
(2)线粒体DNA中的基因_______(遵循/不遵循)孟德尔的遗传规律,除了线粒体外,真核细胞内含有少量 DNA的细胞器还有_______。
(3)除了 mtDNA 外,Y 染色体也可用于追踪人类起源,Y 染色体的路径为______(母系/父系)遗传。
(4)1974年,古人类学家在埃塞俄比亚阿法地区发现了距今 300 万年至 360 万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明,她既能直立行走,又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了 。
A. 胚胎学证据 B. 比较解剖学证据
C. 生物化学证据 D. 古生物化石证据
(5)人类进化过程中,基因 R在某个种群中出现的比例增加,而基因 E在该种群中出现的比例减小,则该种群中更容易在当时的环境中生存的个体携带_______(R/E)基因。
(6)下列关于人类进化的相关叙述错误的是 。
A. 可遗传变异为人类进化提供原材料
B. 在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
C. 在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
D. 人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
(7)请依据现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体 DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整下图,方框内填写现代人/黑猩猩/尼安德特人。
(8)现今的人类通常可划分为 4个人种,即黄色人种(蒙古利亚人)、白色人种(高加索人)、黑色人种(尼格罗人)和棕色人种(澳大利亚人)。下列说法正确的是 。
A. 4个人种之间在遗传上是开放的,不存在生殖隔离
B. 黄色人种和白色人种属于不同的物种
C. 人类的进化与环境变化密切相关
D. 4个人种之间的差异体现的生物多样性,有利于人类适应环境变化长期生存
23. 如图所示是人体某局部组织的模式图和人体神经系统的组成示意图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体,图中数字表示神经系统的组成部分请据图分析回答:
(1)a—d中不属于内环境组分的是_______。试以图示表示a—d四者的物质交换概况_______。
(2)图示a—d中,O2的浓度最高、最低的分别是_______,CO2的浓度最高、最低的分别是_______。
(3)a—d之间既彼此分离,又相互联系,a—b之间隔以_______,b—d之间隔以_______,b的来源有________。
(4)外界环境中的O2进入红细胞共穿过_______层生物膜,试写出人体内利用O2并产生CO2的反应式 。
(5)试以简洁语言概括a与人体外界环境之间的关系: ___。
(6)病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血浆PH_______,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆PH维持在______。
(7)赛场上,运动员在跑或跳跃中依靠[ ]______协调运动,维持身体平衡。
(8)运动员能快速、灵敏地进行比赛还与遍布全身的5密切相关,该结构是由[ ]______集结成束,外面包膜构成。图中属于中枢神经系统的有_______,属于外周神经系统的有______。
24. 水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性、抗病(E)对易感病(e)为显性,两对基因独立遗传。育种专家利用纯系高杆抗病植株a和纯系矮秆易感病植株b杂交,培育能稳定遗传的矮秆抗病(ddEE)新品种,过程如下图所示。据图回答问题:
(1)由c到f的育种过程依据的遗传学原理是_______,该育种方法得到的变异类型不一定是人们所需要的性状,体现了该变异具有_______的特点。
(2)图中秋水仙素的作用原理是_______。处理得到的植株e和植株h_______(填“是”或“不是”)为同一个物种,理由是_______。
(3)植株g和植株h杂交形成的m为_______倍体,其不育的原因是_______。
(4)植株e和植株n中符合要求的植株所占比例分为_______、_______。
(5)培育ddEE植株耗时最少的途径是c→_______。(用箭头和字母表示),该途径所属的育种方法是_______。
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2024-2025学年第二学期期末模拟二高一生物
一、单项选择题
1. 如图表示人体内各体液成分间的物质交换示意图,其中丁表示某类细胞的细胞内液。下列叙述错误的是( )
A.甲为血浆,是血细胞直接生活的环境
B.甲的渗透压升高则会导致组织水肿
C.丁可表示淋巴细胞的细胞内液
D.甲、乙是毛细血管壁细胞生活的环境
答案 B
解析 图中甲表示血浆、乙表示组织液、丙表示淋巴液,甲(血浆)是血细胞直接生活的环境,A正确;甲是血浆,血浆的渗透压升高在短期内会使组织液减少,不引起组织水肿,B错误;淋巴细胞主要分布于血浆和淋巴液中,组织液中在炎症反应时也有淋巴细胞,故淋巴细胞的内环境可能是血浆、组织液、淋巴液,故丁可表示淋巴细胞的细胞内液,C正确;毛细血管壁细胞生活的环境是甲(血浆)和乙(组织液),D正确。
2. 一对表现正常的夫妇生了一个患白化病的女儿,则父亲的一个初级精母细胞中,白化病基因数目和分布情况最可能是( )
A. 1个,位于一个染色单体中
B. 2个,位于同一个DNA分子的两条链中
C. 2个,位于一条染色体的两个姐妹染色单体中
D. 4个,位于四分体的每个染色单体中
【答案】C
【解析】
【分析】白化病属于常染色体隐性遗传病(用A、a表示),一对表型正常的夫妇(A_×A_),生了一个患白化病的孩子(aa),则这对夫妇的基因型均为Aa。
【详解】设相关基因是A/a,表型正常的夫妇生出患病孩子,则丈夫基因型为Aa,A、a这两个等位基因位于同一对同源染色体的对应位置,丈夫的基因型为Aa,其初级精母细胞的基因组成为AAaa,含有2个白化病基因,且这两个白化病基因位于一对姐妹染色单体上,,C正确,ABD错误。
故选C。
3. 下列对孟德尔杂交实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔提出性状是由染色体上的遗传因子控制
B. 孟德尔为了验证假说是否正确,设计了正、反交实验
C. 预测测交后代出现1∶1的性状分离比属于演绎推理过程
D. 杂合子自交产生3∶1的性状分离比属于孟德尔提出的核心假说
【答案】C
【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、孟德尔提出了遗传因子这一概念,但并未涉及遗传因子与染色体的关系,A错误;
B、孟德尔为了验证假说是否正确,设计了测交实验,B错误;
C、预测测交后代出现1:1的性状分离比属于演绎推理过程:如果这个假说是正确的,F1会产生两种数量相等的配子,测交后代应该会产生两种比例相等的类型,C正确;
D、杂合子自交产生3:1的性状分离比属于实验现象,D错误。
故选C。
4. 基因型为Mm的某植株产生的含m基因的花粉中,有2/3的比例是致死的。则该植株自花传粉产生的子代中,基因型为MM、Mm、mm的个体的数量比为( )
A. 3:4:1 B. 9:6:1 C. 3:5:2 D. 1:2:1
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知:正常情况下,基因型为Mm的植物产生的M和m两种花粉和卵细胞的比例均为1:1。又由于“产生的a花粉中有2/3是致死的”,因此产生的卵细胞M:m=1:1,而花粉的种类和比例为M:m=3∶1。
【详解】正常情况下,基因型为Mm的植物产生的M和m两种花粉和卵细胞的比例均为1:1。又由于“产生的a花粉中有2/3是致死的”,因此产生的卵细胞M:m=1:1,而花粉的种类和比例为M:m=3∶1,因此产生的卵细胞为1/2M、1/2m,而花粉的种类和比例为3/4M、1/4m。因此该个体自花传粉,产生的后代基因型为MM的比例为1/2×3/4=3/8,Mm的比例为1/2×3/4+1/2×1/4=4/8,mm的比例为1/2×1/4=1/8。因此,该植株自花传粉产生的子代中MM:Mm:mm基因型个体的数量比为3:4:1,A正确,BCD错误。
故选A。
5. 染色质(体)、DNA和基因三者之间有着千丝万缕的联系,但又有较大区别。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因可以是DNA片段,但DNA片段不一定是基因
B. 染色质存在于真核细胞的细胞核内,DNA和基因还可存在于细胞质内
C. 在杂交过程中基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构
D. 摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】D
【解析】
【分析】一般来说,基因是有遗传效应的DNA片段,对于RNA病毒来说,基因是有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,DNA片段不一定是基因,A正确;
B、染色质存在于真核细胞的细胞核内,DNA和基因还可存在于真核细胞细胞质的线粒体、叶绿体中,B正确;
C、在杂交过程中基因保持完整性和独立性,染色体也有相对稳定的形态结构,推测基因位于染色体上,C正确;
D、摩尔根通过白眼果蝇和红眼果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,D错误。
故选D。
6. 下列有关性染色体及伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 含有性染色体XY的生物,Y染色体都比X染色体短小
B. 性染色体上的基因控制的性状表现与一定的性别相关联
C. 玉米雌蕊的形成与X染色体有关,雄蕊的形成与Y染色体有关
D. X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状,在遗传上没有性别差异,和常染色体的遗传相似
【答案】B
【解析】
【分析】性染色体决定性别:
性染色体类型
XY型
ZW型
雄性的染色体组成
常染色体+XY
常染色体+ZZ
雌性染色体组成
常染色体+XX
常染色体+ZW
生物实例
人和大部分动物
鳞翅目昆虫、鸟类
【详解】A、XY型性别决定生物,Y染色体一般比X染色体短小,但是也有Y比X大的,比如果蝇,A错误;B、位于性染色体上的基因,在遗传上总是和性别相关联,称为伴性遗传,B正确;
C、玉米无性染色体,C错误;
D、性染色体上的基因控制的性状都与性别有关,X、Y染色体同源区段上的基因控制的性状的遗传仍然存在性别差异,例如Y染色体上的有关基因只能由父亲传给儿子,D错误。
故选B。
7. 鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现使纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色。下列有关分析和推断,正确的是( )
A. 亲代雌雄鸽的基因型分别是ZaW、ZAZA
B. 控制腹部羽毛颜色的基因不遵循分离定律
C. 若F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/4
D. 若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为5/16
【答案】D
【解析】
【分析】题意显示,纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为腹部羽毛灰色,雄鸽均为腹部羽毛白色,说明该性状的遗传与性别有关,说明控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上,若相关基因用A/a表示,则亲本的基因型为ZAW、ZaZa。
【详解】A、纯合腹部羽毛白色雌鸽与纯合腹部羽毛灰色雄鸽交配,所得后代中性状表现与性别有关,因而确定,控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上,白色为显性性状,亲本的基因型为ZAW、ZaZa,A错误;
B、根据A项分析可知,控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上,说明相关基因遵循分离定律,B错误;
C、亲本的基因型为ZAW、ZaZa,F1的基因型为ZaW、ZAZa,则F1的雌雄鸽自由交配,则F2雌鸽中腹部羽毛灰色的比例为1/2,C错误;
D、F1的基因型为ZaW、ZAZa,F2的基因型为ZAW、ZaW、ZAZa、ZaZa,该群体中卵细胞的基因型为ZA∶Za∶W=1∶1∶2、精子的基因型为ZA∶Za=1∶3,因此若F2的雌雄鸽自由交配,则F3中腹部羽毛白色的雄鸽的比例为1/4×1/4×2+1/4×3/4=5/16,D正确。
故选D。
8. 下列关于遗传物质发现历程的说法,正确的是( )
A. 艾弗里实验说明引起细菌转化物质是DNA
B. 格里菲思实验说明肺炎链球菌的形态特征及功能是由其DNA决定的
C. 用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌时,细菌内会检测到放射性的32P
D. 35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,若培养时间过长会导致沉淀物中35S较高
【答案】A
【解析】
【分析】格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明死亡的肺炎链球菌含有使R型菌转化的转化因子,艾弗里的体外转化实验和噬菌体侵染实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里通过肺炎链球菌的体外转化实验证明引起细菌转化的物质是DNA,A正确;
B、格里菲思实验说明死亡的肺炎链球菌含有使R型菌转化的转化因子,B错误;
C、T2噬菌体只侵染大肠杆菌,C错误;
D、35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,搅拌不充分会导致沉淀物中35S较高,与保温时间长短无关,D错误。
故选A。
9. 下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A. 大肠杆菌拟核中的DNA含有2个游离的磷酸基团
B. DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)越大,热稳定性越强
C. 具有A个碱基对、m个腺嘌呤的DNA分子片段,完成第n次复制需(A-m)(2n-1)个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 含2对同源染色体的某细胞(DNA 均被 15N 标记),在供给 14N 的环境中进行两次有丝分裂,产生的4个子细胞中含 15N 的细胞可能有2、3、4个
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
2、A和T之间形成两个氢键,而C和G之间形成三个氢键,所以C和G的含量越多,DNA分子结构越稳定。
【详解】A、大肠杆菌拟核中的DNA为环状结构,不含游离的磷酸基团,A错误;
B、由于A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,所以C和G的含量越多,DNA分子结构越稳定,因此DNA分子一条链上的(A+T)与(G+C)越大,热稳定性越弱,B错误;
C、由题可知:共2A个碱基,腺嘌呤有m个,胞嘧啶有(2A−2m)÷2=A-m个,完成第n次复制时需要胞嘧啶脱氧核苷酸(A-m)2n-1个,C错误;
D、含2对同源染色体的某细胞(DNA 均被 15N 标记),在供给 14N 的环境中进行两次有丝分裂,由于DNA是半保留复制,则经过第一次有丝分裂产生的两个子细胞的染色体都含 15N,若再经过一次有丝分裂后,在有丝分裂后期,细胞中含有4条被15N标记的染色体和4条不被15N标记的染色体,随机移向细胞的两极,因此,产生4个子细胞,含15N染色体的子细胞个数可能有2、3、4个,D正确。
故选D。
10. 玉米2号染色体上有一对等位基因与来自的突变),若不考虑其他变异。下列有关叙述错误的是( )
A. 该突变可能发生在细胞分裂间期
B. 基因A1和A2编码的蛋白质可能相同
C. 基因、A2可能同时存在于同一花粉中
D. A1基因在复制过程中可能发生了碱基对的增添
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因突变的概念: DNA分子中发生碱基对的替换增添和缺失,而引起的基因结构改变;基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
2、基因突变的特点: 普遍性、随机性、低频性、多数有害性、不定向性。
【详解】A、间期进行DNA的复制和蛋白质的合成,可能发生基因突变,A正确;
B、由于密码子的简并性等原因,基因突变后不一定会引起氨基酸序列的改变,因此基因A1与A2,编码的蛋白质可以相同,也可以不同,B正确;
C、减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,因此基因A1与A2可同时存在于同一体细胞中,但正常情况下不会存在于同一个配子中,C错误;
D、基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换,所以基因A1突变成基因A2,可能是碱基对的增添造成的,D正确。
故选C。
11. 某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异。图甲中字母表示染色体片段。下列叙述正确的是( )
A. 图乙所示为三倍体,不可育
B. 图甲的变异对生物的影响不大
C. 图丙所示的变异是生物多样性的重要原因
D. 图丙和图丁都能导致染色体上基因的种类、数目和排列顺序发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:甲为染色体结构变异中的重复,乙为染色体数目变异,丙是基因重组,丁是染色体结构变异中的易位。
【详解】A、图乙只含有2个染色体组,多了一条染色体,为三体,不是三倍体,A错误;
B、图甲为染色体结构变异中的重复,该变异对生物影响较大,B错误;
C、图丙表示基因重组,是由于同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换(或互换)导致的,有利于生物多样性的形成,是生物多样性的重要原因之一,C正确;
D、图丙为基因重组,丁为染色体数目变异中的易位,丙不改变染色体上基因的数目,D错误。故选C。
12. 下列关于人类遗传病说法正确的是( )
A. 遗传病患者体内一定含有致病基因
B. 21三体综合征和猫叫综合征的患病机理相同
C. 青少年型糖尿病是由多基因控制的显性遗传病
D. 红绿色盲是一种由基因突变引起的隐性遗传病
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、遗传病患者体内不一定含有患病基因,如染色体异常遗传病患者体内可能没有致病基因,A错误;
B、21三体综合征是21号染色体多一条,而猫叫综合征是由于5号染色体缺失,二者的患病机理不相同,B错误;
C、青少年型糖尿病是由多基因控制的多基因遗传病,不分显隐性,C错误;
D、红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病,其出现的根本原因是基因突变,D正确。故选D。
13. 桦尺蛾的体色受一对等位基因控制,其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组,分别迁移到A、B两个区域,A地是煤炭工业重镇,B地是闭塞的山区,数年后抽样调查,结果如下表所示。下列有关说法不正确的是( )
区域
SS(%)
Ss(%)
ss(%)
A
80
18
2
B
2
8
90
A. A地S基因的频率为89%,B地S基因的频率为6%
B. A地的大部分s基因突变为S基因,故S基因的频率升高
C. 从上述材料可知生物进化的方向是由自然选择决定的
D. 从上述材料可知生物进化的实质就是种群基因频率的变化
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论: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;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、由题干中的数据可知,A地种群内S的基因频率=80%+18%×1/2=89%, B地种群内S的基因频率=2%+8%×1/2=6%,A正确;
B、A地是煤炭工业重镇,环境污染严重,A地大部分浅色个体因为不适应环境如被天敌捕食而被淘汰,故S基因的频率升高,B错误;
CD、A地是煤炭工业重镇,环境污染严重,黑色的桦尺蛾个体数量多,控制黑色的S基因频率较高,而B地是闭塞的山区,环境基本没有受到污染,浅色的桦尺蛾个体数量多,控制浅色的s基因频率较高,由此可推知生物进化的方向是由自然选择决定的,生物进化的实质就是种群基因频率的变化,C、D正确。
故选B。
14. 下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述,正确的是( )
A. 有害突变不能成为生物进化的原材料
B. 生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C. 一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D. 物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
【答案】C
【解析】
【分析】协同进化: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。
【详解】A、突变和基因重组产生生物进化的原材料,有害突变也能成为生物进化的原材料,A错误;
B、生物的多样性包括基因多样性、物种多样性与生态系统多样性,新物种的形成只是其中的一个方面,B错误;
C、任何一个物种都不是孤立存在的,因此,一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化,C正确;
D、物种之间的协同进化是通过物种之间以及生物与无机环境的生存斗争实现的,D错误。
故选C。
二、多项选择题
15. 已知控制某种生物的四对不同性状的相关基因及其在染色体上的位置关系如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a的遗传遵循分离定律
B. 基因型为BBDd的个体测交,可验证基因D/d的遗传遵循分离定律
C. 基因型为AaDd的个体自交,可验证基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D. 基因型为AaEe的个体测交,可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律
【答案】ABD
【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】A、基因型为AaDd的个体自交,可出现3∶1的性状分离比,因而可验证基因A/a的遗传遵循分离定律,A正确;
B、基因型为BBDd的个体测交,由于D和d为等位基因,因而可验证基因D/d的遗传遵循分离定律,B正确;
C、非同源染色体上的非等位基因自由组合,A、a和D、d为同源染色体上的非等位基因,因而它们的遗传不遵循基因自由组合定律,C错误;
D、基因型为AaEe的个体测交,后代会出现四种表型,且比例均等,因而可验证基因A/a与基因E/e的遗传遵循自由组合定律,D正确。
16. 下图是显微镜下观察到的玉米(2N=20)细胞减数分裂图像,相关叙述错误的是( )
A. 制作临时装片的操作顺序是:解离→染色→漂洗→制片
B. 应取该植物的花药制成临时装片,才能观察到上面的图像
C. 图①、②、③、⑤细胞中含有同源染色体,其中细胞②中有10个四分体
D. 与图⑥细胞相比,图④每个细胞中的染色体数和核DNA数均加倍
【答案】ACD
【解析】
【分析】减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞,由此可见,一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有2种基因型。
题图分析:①是MI前期,②为减数Ⅰ前期,③是MI后期,④MII后期,⑤是MⅠ中期,⑥是MII中期。
【详解】A、制作临时装片的操作顺序是:解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、由于精子的形成是连续的,因而可以取该植物的花药制成临时装片,能观察到上面的图像,B正确;
C、图①处于减数二次分裂前期,细胞中不含同源染色体;②、③、⑤细胞中均含有同源染色体,其中细胞②,即减数第一次分类前期中有10个四分体,C错误;
D、图⑥细胞处于减数第二次分裂中期,该细胞中染色体数目为10,而DNA数目为20;图④细胞处于减数第二次分裂后期,此时的每个细胞中的染色体数和核DNA数均为20,D错误。
故选ACD。
17. 下图表示人体内有关生理过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 可以发生在神经细胞中只有图中的过程乙
B. 甲、乙两个过程都以DNA分子的两条链为模板
C. 甲、乙均需要解旋酶,均有氢键的断裂和形成
D. 甲、乙两个过程都可以在细胞核、线粒体和叶绿体中进行
【答案】BCD
【解析】
【分析】题图分析,图甲为DNA复制过程,表现出边解旋边复制和半保留复制的特点;图乙为转录过程,该过程是以一条链作为模板,合成RNA的过程。
【详解】A、神经细胞是高度分化的细胞,不再分裂,因而该细胞中不能发生甲过程,而乙过程为转录过程,在几乎所有的活细胞中都会发生,即可以发生在神经细胞中只有图中的过程乙,A正确;
B、甲过程为复制,该过程中以DNA分子的两条链分别为模板进行的,而乙过程为转录,转录过程中是以DNA的一条链为模板进行的,B错误;
C、甲过程需要解旋酶,而乙过程不需要解旋酶,这两个过程中均有氢键的断裂和形成,C错误;
D、甲为DNA复制过程,乙为转录过程,均主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体均为半自主性细胞器、甲、乙两个过程也都可以在线粒体和叶绿体中进行,但人体没有叶绿体结构,D错误。
故选BCD。
18. 下图为中心法则的相关图示,有关叙述正确的是( )
A. 过程b、d所需的原料相同
B. 过程b和c为基因的表达,具有选择性
C. 如果DNA上具有原癌基因,则合成的蛋白质可抑制癌细胞的无限增殖
D. 如果DNA上发生甲基化,基因表达和表型可发生变化,这种变化可遗传
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图:图中a为DNA分子复制过程,b为转录过程,c为翻译过程,d为逆转录过程,e为RNA分子复制过程。
【详解】A、过程b、d产物分别是RNA和DNA,所需的原料分别是核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、过程b(转录)和c(翻译)为基因的表达,基因表达具有选择性,B正确;
C、如果DNA上具有抑癌基因,则合成的蛋白质可抑制癌细胞的无限增殖,C错误;
D、如果DNA上发生甲基化,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,D正确。故选BD。
19. 下列有关生物学实验或探究实践的叙述错误的是( )
A. 制作含6个碱基对的DNA结构模型时,需要准备磷酸和脱氧核糖的连接物11个
B. 在“性状分离比的模拟”实验中,同一小桶中放置的两种小球数量必须相同
C. 在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,经卡诺氏液处理后再放入冰箱冷藏室内诱导培养
D. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中,模拟联会过程时,让长度相同、颜色不同的两条染色体配对
【答案】AC
【解析】
【分析】1.生物形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离,分别进入不同的配子中.当杂合子自交时,雌雄配子随机结合,后代出现性状分离,性状分离比为显性﹕隐性=3﹕1.用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合;
2.DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、制作含6个碱基对的DNA结构模型时,首先需要构建12个脱氧核苷酸,其中包括了12个磷酸和脱氧核糖之间的连接物,6个脱氧核苷酸组成的单链中还需要5个脱氧核糖和磷酸之间的连接物,因此构建6个碱基对的DNA结构模型时,共需要准备磷酸和脱氧核糖的连接物12+10=22个,A正确;
B、性状分离比的模拟实验中,小桶代表的是雌雄生殖器官,因此同一小桶中放置的两种小球数量必须相同,从两个小桶中各取一个小球并记录模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合,B正确;
C、在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,先放入冰箱冷藏室内诱导培养48~72小时后,剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液处理固定细胞形态,C错误;
D、在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中,模拟联会过程时,让长度相同、颜色不同的两条染色体配对,这里的长度相同、颜色不同的两条染色体代表的是同源染色体,D正确。 故选AC。
三、非选择题
20. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。研究发现,正常供氧时,细胞内的一种蛋白质低氧诱导因子(HIF)会被水解。在氧气供应不足时,HIF 会积累,与低氧应答元件(非编码蛋白序列)结合,促进EPO的合成,过程如下图所示。回答下列问题:
(1)完成过程①需_____(答出2点即可)等物质从细胞质进入细胞核,②过程称为_____,该过程中核糖体在mRNA上的移动方向是_____(填“3'→5'”或“5'→3'”),该过程中还需要的RNA有_____。
(2)HIF被彻底水解的产物是_____。据图分析,HIF在_____(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(3)EPO是一种蛋白质类激素,可促进造血干细胞_____,产生更多的红细胞,以适应低氧环境。请用文字和箭头表示出造血干细胞中遗传信息的传递方向:_____。
(4)在氧气供应充足时,细胞内的HIF在脯氨酸羟化酶的作用下被羟基化,最终被降解。如果将细胞中的脯氨酸羟化酶基因敲除,EPO基因的表达水平会_____(填“升高”或“降低”),其原因是_____。
【答案】(1) ①. ATP、核糖核苷酸、酶(RNA聚合酶) ②. 翻译 ③. 5'→3' ④. tRNA,rRNA
(2) ①. 氨基酸 ②. 转录
(3) ①. 分裂、分化(或增殖、分化) ②.
(4) ①. 升高 ②. HIF无法被降解,细胞内积累过多,促进EPO基因表达(或转录)
【解析】
【分析】1、题图分析:图示表示人体缺氧调节机制,其中①表示转录过程,②表示翻译过程。
2、基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程需要RNA聚合酶,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【小问1详解】
过程①是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程,转录需模板、ATP、核糖核苷酸、酶等,其中ATP、核糖核苷酸、酶等物质从细胞质进入细胞核;②是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,该过程中核糖体在mRNA上的移动方向是5'→3',除mRNA外,该过程中还需要的RNA有tRNA(参与运输氨基酸)、rRNA(构成核糖体)。
【小问2详解】
HIF是一种蛋白质低氧诱导因子,彻底水解的产物是氨基酸。据图可知,HIF在转录水平调控EPO基因的表达,促进EPO合成。
【小问3详解】
EPO是一种蛋白质类激素,可促进造血干细胞分裂、分化,产生更多红细胞。造血干细胞分裂旺盛,可进行DNA复制、转录、翻译过程,因此遗传信息的传递方向为: 。
【小问4详解】
如果将细胞中的脯氨酸羟化酶基因敲除,HIF不能被降解,会在细胞内积累,与EPO基因的低氧应答元件结合,会促进EPO基因的表达,故EPO基因的表达水平会升高。
21. 果蝇是遗传学实验的良好实验材料。下图是雄性果蝇体细胞染色体示意图。请回答下列问题:
(1)据图写出该果蝇产生的一个配子的染色体组成__________。如果对果蝇进行基因组测序,需要测定_________条染色体上DNA的碱基序列。
(2)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_________。
(3)若果蝇Y染色体上的一个片段转移到IV染色体上,则该变异类型是_________。
(4)已知果蝇正常翅(B)对小翅(b)为显性,遗传学家针对果蝇该对相对性状进行了相应的遗
传实验。
实验一:
父本
母本
子一代
正常翅
小翅
正常翅(♀)∶小翅(♂)=1∶1
实验二:遗传学家将一个DNA片段导入到子一代正常翅雌蝇的体细胞中,通过DNA重组和克隆技术获得一只转基因小翅果蝇。
研究发现:插入的DNA片段本身不控制具体的性状,但会抑制B基因的表达,使个体表现为小翅,b基因的表达不受该片段影响;若果蝇的受精卵无控制该性状的基因(B、b),将造成胚胎致死。请回答:
由实验一可知,控制果蝇该对相对性状的基因位于_________染色体上,子一代雄蝇的基因型是________。
遗传学家认为该DNA片段插入到果蝇染色体上的位置有4种可能(如图),为确定具体的插入位置,进行了相应的杂交实验。实验方案:让该转基因小翅果蝇与非转基因小翅雄性果蝇杂交,统计子代的表现型种类及比例。(不考虑其他变异类型)
结果与结论:
①若子代小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=1∶1∶1∶1,则该DNA片段的插入位置属于第1种情况;
②若子代全为小翅,且雌雄比例为1∶1,则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况;
③若子代小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=3∶1∶3∶1(或正常翅∶小翅=1∶3),则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况;
④若子代全为小翅,且雌雄比例为2∶1(或小翅雌蝇∶小翅雄蝇=2∶1),则该DNA片段的插入位置属于第_______种情况。
【答案】(1) ①. Ⅱ Ⅲ Ⅳ X或Ⅱ Ⅲ Ⅳ Y ②. 5##五
(2)基因突变 (3)染色体易位
(4) ①. X ②. XbY ③. 3 ④. 2 ⑤. 4
【解析】
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
2、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换,导致基因结构的改变,基因突变的特点:普遍性,即所有的生物都能发生基因突变;随机性,即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中,DNA分子任何部位;不定向性,即基因可以向任意方向突变;低频性等。
【小问1详解】
果蝇的一个配子中含有一个染色体组,一个染色体组有4条染色体,为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y;果蝇属于XY型性别决定生物,故只对其基因组测序需测3条常染色体和2条性染色体(X和Y),共5条染色体。
【小问2详解】
控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段,这是基因中碱基对的缺失导致基因结构改变,属于基因突变。
【小问3详解】
若果蝇Y染色体上的一个片段转移到IV染色体上,发生在非同源染色体上片段的转移,属于染色体结构变异中的易位。
【小问4详解】
由杂交结果可知,子代中雌雄表型不同,说明该对相对性状是X染色体上等位基因控制的性状。据此推出亲本为XBY,XbXb,子代为XbY和 XBXb,子一代小翅雄蝇的基因型为XbY。
分析题意可知,插入的DNA片段会抑制B基因的表达,使个体表现为小翅,但b基因的表达不受该片段影响;若果蝇的受精卵无控制该性状的基因(B、b),将造成胚胎致死,据此分析:
如果该DNA片段的插入位置属于第2种可能性,即插入到另外一对同源染色体上,根据题干信息,让该转基因小翅果蝇与非转基因小翅雄性果蝇(XbY)杂交,后代中有1/2的个体含有该DNA片段,1/2的个体不含有该DNA片段,含有DNA片段的个体,B不表达,雌雄性弯曲尾中,有1/2的个体表现为正常尾,X后代表现型为小翅雌蝇∶正常翅雌蝇∶小翅雄蝇∶正常翅雄蝇=3∶1∶3∶1(或正常翅∶小翅=1∶3)。
如果该DNA片段的插入位置属于第3种可能性,即插入到与B基因所在的同一条染色体上,让该转基因小翅果蝇(XBXb)与非转基因小翅雄性果蝇(XbY)杂交,由于B所在基因不能表达,则后代全为小翅(XbXb、XbY),不会出现正常翅,且雌雄比例为1:1。
如果该DNA片段的插入位置属于第4种可能性,即插入到B基因中,则B基因破坏,如果还存在b基因则表现型为小翅,如果没有b则死亡,故后代表现型为全为小翅,且雌雄比例为2:1(小翅雌蝇∶小翅雄蝇=2∶1)。
22. 2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。下图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
(1)生物进化的基本单位是_______,_______决定生物进化的方向
(2)线粒体DNA中的基因_______(遵循/不遵循)孟德尔的遗传规律,除了线粒体外,真核细胞内含有少量 DNA的细胞器还有_______。
(3)除了 mtDNA 外,Y 染色体也可用于追踪人类起源,Y 染色体的路径为______(母系/父系)遗传。
(4)1974年,古人类学家在埃塞俄比亚阿法地区发现了距今 300 万年至 360 万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明,她既能直立行走,又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了 。
A. 胚胎学证据 B. 比较解剖学证据
C. 生物化学证据 D. 古生物化石证据
(5)人类进化过程中,基因 R在某个种群中出现的比例增加,而基因 E在该种群中出现的比例减小,则该种群中更容易在当时的环境中生存的个体携带_______(R/E)基因。
(6)下列关于人类进化的相关叙述错误的是 。
A. 可遗传变异为人类进化提供原材料
B. 在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
C. 在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
D. 人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
(7)请依据现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体 DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整下图,方框内填写现代人/黑猩猩/尼安德特人。
_______
(8)现今的人类通常可划分为 4个人种,即黄色人种(蒙古利亚人)、白色人种(高加索人)、黑色人种(尼格罗人)和棕色人种(澳大利亚人)。下列说法正确的是 。
A. 4个人种之间在遗传上是开放的,不存在生殖隔离
B. 黄色人种和白色人种属于不同的物种
C. 人类的进化与环境变化密切相关
D. 4个人种之间的差异体现的生物多样性,有利于人类适应环境变化长期生存
【答案】(1) ①. 种群 ②. 自然选择
(2) ①. 不遵循 ②. 叶绿体
(3)父系 (4)D
(5)R (6)BD
(7)自上而下分别:黑猩猩;现代人/尼安德特人;尼安德特人/现代人 (8)ACD
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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。③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。
【小问1详解】
种群是生物进化的基本单位,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。
【小问2详解】
孟德尔的遗传规律适用于真核生物的细胞核遗传,线粒体DNA中的基因不遵循孟德尔的遗传规律。真核细胞含有DNA的细胞器包括线粒体和叶绿体。
【小问3详解】
Y染色体男性特有,只能由父亲传递给儿子故父系遗传。
【小问4详解】
A、对胚胎时期的研究属于胚胎学证据,A错误;
B、同源器官与痕迹器官属于比较解剖学证据,B错误;
C、对生物化学物质或成分的研究属于生物化学证据,C错误;
D、人亚科化石及对化石的研究属于古生物化石证据,D正确。
故选D。
【小问5详解】
基因 R在某个种群中出现的比例增加说明R基因更能适应环境,故携带R基因更容易生存;
【小问6详解】
A、可遗传变异类型如突变,重组,染色体变异可以为进化提供原材料,A正确;
B、生物在进化过程中的地位是依靠生物的结构和功能划分的,进化地位越高,不一定适应性更强,B错误;
C、环境主导进化的方向,决定基因频率改变的反向,C正确;
D、人工环境和自然环境都会影响生物进化的方向,D错误。
故选BD。
【小问7详解】
由上图分析,现代人与尼安德特人的DNA差异更小故亲缘关系更近,自上而下首个分支枝为黑猩猩,二三为现代人与尼安德特人(不区分顺序)。
【小问8详解】
A、四种人种可以进行基因交流,为同一物种不存在生殖隔离,A正确;
B、黄种人与白种人无生殖隔离属于同一物种,B错误;
C、环境主导进化的方向,C正确;
D、4个人种之间的差异体现的生物遗传/基因多样性,有利于适应环境更适合生存,D正确。
故选ACD。
23. 如图所示是人体某局部组织的模式图和人体神经系统的组成示意图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体,图中数字表示神经系统的组成部分请据图分析回答:
(1)a—d中不属于内环境组分的是_______。试以图示表示a—d四者的物质交换概况_______。
(2)图示a—d中,O2的浓度最高、最低的分别是_______,CO2的浓度最高、最低的分别是_______。
(3)a—d之间既彼此分离,又相互联系,a—b之间隔以_______,b—d之间隔以_______,b的来源有________。
(4)外界环境中的O2进入红细胞共穿过_______层生物膜,试写出人体内利用O2并产生CO2的反应式_______。
(5)试以简洁语言概括a与人体外界环境之间的关系:_______。
(6)病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血浆PH_______,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆PH维持在______。
(7)赛场上,运动员在跑或跳跃中依靠[ ]______协调运动,维持身体平衡。
(8)运动员能快速、灵敏地进行比赛还与遍布全身的5密切相关,该结构是由[ ]______集结成束,外面包膜构成。图中属于中枢神经系统的有_______,属于外周神经系统的有______。
【答案】(1) ①. a ②.
(2) ①. d、a ②. a、d
(3) ①. 细胞膜 ②. 毛细血管壁 ③. 细胞内液和血浆
(4) ①. 5 ②. C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
(5)组织细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换(或内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
(6) ①. 降低 ②. 7.35~7.45
(7)2小脑 (8) 8神经纤维 1、2、3、4 5
【解析】
【分析】分析题图可知:A是毛细血管,B是毛细淋巴管,C是组织细胞,a是细胞内液,b是组织液,c是淋巴,d是血浆,其中b、c、d组成了细胞生活的内环境;气体由高浓度向低浓度扩散,O2是由d(血浆)→b(组织液)→a(细胞内液),供给细胞有氧呼吸之用,细胞产生的CO2由a→b→d扩散。
【小问1详解】
a是细胞内液,b是组织液,c是淋巴,d是血浆,a—d中不属于内环境组分的是a。a—d四者的物质交换概况如下:
【小问2详解】
O2和CO2的跨膜运输方式为自由扩散,图中a~d,O2浓度最高、最低的分别是d血浆、a细胞内液,CO2浓度最高、最低的分别是a细胞内液、d血浆。
【小问3详解】
b组织液与a细胞内液之间隔以细胞膜,b组织液与d血浆之间隔以毛细血管壁,组织液可以来源于细胞内液和血浆。
【小问4详解】
外界中的O2要经过肺泡壁(进和出,一层细胞2层膜)、毛细血管壁(进和出,一层细胞2层膜)、红细胞膜(1层膜)才能进入红细胞内,所以至少5层层生物膜,人体内利用O2并产生CO2的过程是有氧呼吸,反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
【小问5详解】
组织细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换(或内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
【小问6详解】
病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血浆pH降低,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆pH维持在7.35~7.45。
24. 水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性、抗病(E)对易感病(e)为显性,两对基因独立遗传。育种专家利用纯系高杆抗病植株a和纯系矮秆易感病植株b杂交,培育能稳定遗传的矮秆抗病(ddEE)新品种,过程如下图所示。据图回答问题:
(1)由c到f的育种过程依据的遗传学原理是_______,该育种方法得到的变异类型不一定是人们所需要的性状,体现了该变异具有_______的特点。
(2)图中秋水仙素的作用原理是_______。处理得到的植株e和植株h_______(填“是”或“不是”)为同一个物种,理由是_______。
(3)植株g和植株h杂交形成的m为_______倍体,其不育的原因是_______。
(4)植株e和植株n中符合要求的植株所占比例分为_______、_______。
(5)培育ddEE植株耗时最少的途径是c→_______。(用箭头和字母表示),该途径所属的育种方法是_______。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 不定向(性)
(2) ①. 抑制纺锤体的形成 ②. 不是 ③. 杂交不能产生可育后代
(3) ①. 三 ②. 联会紊乱
(4) ①. 1/4 ②. 1/16
(5) ①. d→e ②. 单倍体育种
【解析】
【分析】题图分析,图示cde为单倍体育种,cgn为杂交育种,ghm为多倍体育种。cf为诱变育种。
【小问1详解】
由c到f过程中为诱变育种,原理是基因突变。由于基因突变具有不定向性,因此该育种方法得到的变异类型不一定是人们所需要的性状。
【小问2详解】
秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使后期分开的姐妹染色体不能移向细胞两极,从而使细胞内的染色体数加倍。秋水仙素处理得到的植株e为二倍体,而植株h为四倍体,二者杂交得到的是三倍体,三倍体不能产生正常的配子,因而表现为高度不育,从而说明e、h不是同一个物种。
【小问3详解】
植株g和植株h杂交形成的m为三倍体,三倍体植株在减数分裂产生配子的过程中表现为联会紊乱,因而不能产生可育的配子,所以表现为不育。
【小问4详解】
利用纯系高杆抗病植株a(DDEE)和纯系矮秆易感病植株b(ddee)杂交得到c,c的基因型为DdEe,其产生的花粉类型和比例为DE∶De∶dE∶de=1∶1∶1∶1,经过秋水仙素加倍处理后得到的e基因型和比例为DDEE∶DDee∶ddEE∶ddee=1∶1∶1∶1,因此符合要求的植株(ddEE)所占比例为1/4,而DdEe自交得到的n中符合要求的植株(ddEE)所占比例为1/4×1/4=1/16。
【小问5详解】
单倍体育种能明显缩短育种年限,因此培育ddEE植株耗时最少的途径是c→d→e。
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