内容正文:
太原五中龙城校区高二开学测试
生物
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞,将其浸润在质量浓度为0.3g·m-1的KN03溶液中制成临时装片,用显微镜观察到如图甲所示图像,图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( )
A. 该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞
B. 图甲中细胞的状态表明,细胞正在发生质壁分离
C. 由于图甲中的O具有全透性,Q处充满了KNO3溶液
D. 图乙中曲线①可表示K+进入苋菜细胞的方式,曲线②可表示水进出苋菜细胞的方式
2. 下列关于ATP和酶的叙述,不正确的是( )
①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
②质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP
③ATP和RNA具有相同的五碳糖
④有氧呼吸和无氧呼吸的各阶段都能形成ATP
⑤利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响
⑦酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能
⑧ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
A. ②③⑥⑦⑧ B. ①②④⑤ C. ①②⑤⑧ D. ①④⑤
3. 玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
A. B.
C. D.
4. 现有两瓶世代连续(其中一个瓶内的果蝇是另一瓶的亲代)的果蝇,甲瓶中的个体全为灰身,乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离,则可以认为( )
A. 甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B. 甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C. 乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D. 乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
5. 关于下列图解的理解正确的是( )
A. 基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B. ③⑥过程表示减数分裂过程
C. 左图中③过程的随机性是子代Aa占1/2的原因之一
D. 右图子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
6. 如图显示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,下列相关表述错误的是( )
A. 该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
B. 芦花性状显性性状,基因B对b完全显性
C. 芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
D. 非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
7. 下图为某同学制作DNA双螺旋结构模型,相关描述正确的是( )
A. 一个细胞周期中,c处化学键可能多次断裂、生成
B. 模型中d处小球代表磷酸,它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架
C. DNA的两条链反向平行,故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同
D. DNA分子上不具有遗传效应的片段一般不能遗传给下一代
8. 在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果,下列有关叙述错误的是( )
A. 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
B. 蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C. DNA中基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D. 胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
9. 如图所示,中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径。下列说法正确的是( )
A. 图中所有过程在原核生物内都能发生
B. 在胚胎干细胞细胞核中存在①②③过程
C. ①②③④⑤过程均有碱基互补配对,且配对方式完全相同
D. 遗传信息流动过程中,DNA或RNA是信息的载体
10. 下列关于果蝇(基因型为AaXBXb,有8条染色体)在减数分裂过程(假设无同源染色体的交叉互换和基因突变)中异常配子形成原因的分析,正确的是
选项
异常配子类型
原因分析
A
配子中含有等位基因
减数第一次分裂异常
B
配子基因型为aaXB
减数第一次分裂异常,减数第二次分裂正常
C
配子中含有5条染色体
一定减数第一次分裂异常
D
配子中含有2条X染色体
一定减数第二次分裂异常
A. A B. B C. C D. D
11. 下图是玉米(2N=20)的育种过程,下列分析错误的是( )
A. 由⑤和⑥杂交得到⑧的育种过程遵循的主要原理是染色体变异
B. 由③到④的过程中一定发生了等位基因分离
C. 若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D. 由③到⑦的过程中可能发生突变和基因重组,为生物进化提供原材料
12. 如图为现代生物进化理论的概念图,相关叙述错误的是( )
A. 自然选择直接作用的是生物个体,而且是个体的表型
B. 图中①指基因频率,基因频率改变不一定引起生物进化
C. 图中③指达尔文的自然选择学说,③没有提出隔离是物种形成的必要条件
D. 生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
13. 桦尺蠖体色由一对等位基因控制。为研究环境对桦尺蠖体色的影响,选择大量消耗燃煤的工业污染区和非污染区,对不同体色的桦尺蠖进行两次捕获和统计。结果如图所示,相关分析正确的是( )
A. 桦尺蠖进化的实质是种群基因型频率的改变
B. 位于两个不同区域的桦尺蠖的浅体色基因频率相近
C. 结果支持桦尺蠖借助与环境相似的体色逃避天敌
D. 结果可以说明地理隔离是产生新物种的重要原因
14. 分析图中肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系,叙述正确的是( )
A. 如果甲中蛋白质含量偏低,将会出现组织水肿
B. NaHCO3可与乙中的乳酸反应,使乙pH稳定在7.35~7.45
C. 甲、乙、丙维持内环境稳态的调节机制是神经—体液调节
D. 甲中的肝糖原参与血糖的调节
15. 如图表示人体排尿反射过程。当膀胱被尿液充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋、产生尿意,引起膀胱的逼尿肌收缩排出尿液,逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋。下列叙述正确的是( )
A. 人产生尿意的中枢位于下丘脑
B. 若P处受损,膀胱将无法排出尿液
C. 人体产生尿意过程属于非条件反射
D. 成人适时排尿体现神经分级调节
16. 关于人体内激素的叙述,正确的是( )
A. 激素的化学本质都是蛋白质
B. 因激素直接参与细胞内多种生命活动,所以人体需要不断地产生激素
C. 激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
D. 激素在人体内作为信使传递信息而发挥作用
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 塑料大棚具有夜间保温、白天增温等功能。为了研究如何提高大棚内农作物的产量,科研工作者将某种蔬菜分别进行露天种植(甲组)和大棚种植(乙组)。在春末晴朗的白天,测定蔬菜的CO2吸收速率,结果如图所示。回答下列问题:
(1)大棚一般选用_______(填“无色”或“绿色”)透明的薄膜。测得的CO2吸收速率是植物进行光合作用消耗CO2的速率与_______之差。
(2)与10时相比,7时蔬菜的CO2吸收速率较低,此时,主要的限制因素是_______(填“光照强度”、“环境温度”或“周围空气的CO2浓度”)。
(3)6~9时和16~18时,乙组CO2吸收速率均大于甲组,其共同的原因主要是大棚具有______功能,6~9时乙组CO2吸收速率大于甲组的可能原因还有________。
(4)11时乙组的CO2吸收速率小于甲组,此时若要提高大棚内蔬菜的CO2吸收速率,从而提高其产量,可采取的措施是_______。
18. 细胞的正常增殖是机体维持稳态的前提,染色体分离异常可以导致机体患病,甚至出现细胞癌变,异常分裂可能引发个体患病,细胞一旦癌变并逃过免疫监视,稳态会被打破,甚至危及生命。回答下列问题。
(1)实验室观察染色体时,要用_________对染色体进行染色,根据_________可判断细胞分裂所处的时期。
(2)如图表示基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图,试描述细胞②的染色体的行为特点:____________,细胞③的名称是___________。据图推测,正常情况下,细胞③及与细胞③同时形成的细胞最终产生的三个极体的基因组成分别为_________。
(3)丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性化合物,其作用机制之一是诱导细胞凋亡,同时能抑制癌细胞的生长,已知细胞分裂前的间期分为G1、S和G2三个时期。实验小组统计了对照组和丹参酮给药的实验组48h细胞周期变化、凋亡率如下表所示:
组别
G1
S
G2+M
凋亡率
对照组(%)
55
36
9
5.6
实验组(%)
67
24
9
32.6
丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于_________期。请结合以上分析,请解释丹参酮抗癌的机理:_________。
19. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中的转录过程,该转录过程的方向是_________(“从左到右”或“从右到左”),同一条染色体上不同基因的转录过程模板链_________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是__________________。2个核糖体上最终合成的两条肽链通常_________(填“相同”或“不相同”),原因是__________________。
(3)若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是__________________。
(4)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了__________________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白的表达量_________(填“升高”或“降低”),储存细胞内多余的Fe3+。
20. 下图示为果蝇染色体组成示意图,据图回答下列问题:
(1)果蝇的体细胞中有_________________对同源染色体,减数分裂时可形成________________个四分体。
(2)已知果蝇的正常翅和小翅是一对相对性状,兴趣小组将一只正常翅雌蝇和一只小翅雄蝇杂交,子代中正常翅雌蝇:小翅雌蝇:正常翅雄蝇:小翅雄蝇=1:1:1:1,根据此结果能否确定果蝇的翅型遗传为伴性遗传________________(填“是”或“否”)理由是________________。
(3)若已知控制果蝇翅型的基因(A/a)只位于果蝇的X染色体,则(2)中亲本果蝇的基因型为________________。将子代果蝇随机交配,后代中正常翅:小翅=________________。
21. 孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验,发现当只考虑一对相对性状时,F2总会出现3∶1的性状分离比,于是其提出假说,作出了4点解释,最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对相对性状为例,回答下列问题:
(1)孟德尔研究遗传规律时所用的方法是_________法。
(2)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的,则F2将不会出现严格的_________现象。
(3)如果雌雄配子不是随机结合的,而是相同种类的配子才能结合,则F2中高茎∶矮茎=_________。如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育,则F2中高茎∶矮茎=_________。
(4)如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是控制一个性状的遗传因子有4个,如高茎豌豆的遗传因子组成为DDDD(其他假说内容不变),则F2中高茎∶矮茎=_________。
(5)孟德尔也曾花了几年时间研究山柳菊的遗传,但结果却并不理想,其主要原因是_________________。
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太原五中龙城校区高二开学测试
生物
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 从红色苋菜根部取最适宜做质壁分离与复原实验的细胞,将其浸润在质量浓度为0.3g·m-1的KN03溶液中制成临时装片,用显微镜观察到如图甲所示图像,图乙表示实验过程中相关物质跨膜运输的两种方式。下列叙述错误的是( )
A. 该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞
B. 图甲中细胞的状态表明,细胞正在发生质壁分离
C. 由于图甲中的O具有全透性,Q处充满了KNO3溶液
D. 图乙中曲线①可表示K+进入苋菜细胞的方式,曲线②可表示水进出苋菜细胞的方式
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞吸水和失水时,原生质层相当于半透膜,当外部溶液溶度大于细胞液浓度时,会发生质壁分离现象,此后,如果改变外部溶液,使得外部溶液溶度小于细胞液浓度时,会发生质壁分离复原。有氧呼吸会为主动运输等生命活动提供能力,曲线①的运输速率会随氧气浓度发生变化,说明该曲线表示的是需要能量的主动运输,曲线②的运输速率不变,为不需要能量的被动运输。
【详解】A、苋菜根尖分生区细胞没有液泡,图甲所示细胞发生了质壁分离,说明是具有中央液泡的成熟细胞,因此该实验所取细胞不可以是苋菜根尖分生区细胞,A正确;
B、图甲中细胞处于质壁分离状态,可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原或已经达到渗透平衡,B错误;
C、由于图甲中的O为细胞壁,具有全透性,Q处为原生质层与细胞壁的间隙,充满了KNO3溶液,C正确;
D、K+和水分子跨膜运输的方式依次是主动运输和自由扩散,曲线①所示物质的运输速率在一定范围内,随O2浓度的增加而增加,超过该范围,不再随O2浓度的增加而增加,说明受到能量的限制,可判断为主动运输,曲线②所示物质的运输速率不随O2浓度的增加而增加,说明不需要能量,可判断为自由扩散或协助扩散,因此图乙中曲线①可表示K+进入苋菜细胞的方式,曲线②可表示水进出苋菜细胞的,D正确。
故选B。
2. 下列关于ATP和酶叙述,不正确的是( )
①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
②质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP
③ATP和RNA具有相同的五碳糖
④有氧呼吸和无氧呼吸的各阶段都能形成ATP
⑤利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响
⑦酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能
⑧ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
A. ②③⑥⑦⑧ B. ①②④⑤ C. ①②⑤⑧ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体,不能进行有氧呼吸,可以进行无氧呼吸。质壁分离和复原实验过程中是水通过原生质层进出细胞。无氧呼吸只在第一个阶段产生少量ATP。过氧化氢自身受热易分解,不能用于探究温度对酶活性的影响。
【详解】①哺乳动物成熟的红细胞进行无氧呼吸产生ATP,①错误;
②质壁分离和复原实验过程中,水通过原生质层进出细胞属于自由扩散,不消耗ATP,②正确;
③ATP和RNA的五碳糖均为核糖,③正确;
④无氧呼吸只在第一个阶段产生少量ATP,④错误;
⑤淀粉被淀粉酶分解成还原糖后加碘液不变蓝,而蔗糖不分解时加碘液也不变蓝色,所以不能用碘液鉴定,应选用斐林试剂,⑤错误;
⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响,⑥正确;
⑦酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能,提高化学反应速率,⑦正确;
⑧ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能,⑧正确。
故选D。
3. 玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】生物性状显隐性的判断方法:
一、根据定义判断:具有相对性状的两纯合体亲本杂交,子一代只表现一种性状,表现出来的性状即为显性性状。
二、根据性状分离判断:具有相同性状的两个亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状,和亲本相同的性状为显性性状。
三、根据性状分离比判断:具有相同性状的两个亲本杂交,子代出现性状分离,分离比是3:1,则占3份的性状是显性性状,占1份的是隐性性状。
【详解】A、自交后代不发生性状分离,则不能确定显隐关系;其中一种性状发生性状分离,则其为显性,另一性状为隐性,A不一定能判断甜和非甜的显隐性关系,A不符合题意;
B、正交、反交结果都表现为一种性状,则表现出来的性状为显性,不表现的那一性状为隐性;若后代发生性状分离,则无法确定显隐关系,B不一定能判断甜和非甜的显隐性关系,B不符合题意;
C、 非甜自交,若后代发生性状分离,则非甜为显性,甜味为隐性;若自交后代均为非甜,则非甜为纯合子(AA或aa),进一步看杂交结果;若杂交后代表现一种性状,则表现出来的性状为显性,不表现出来的为隐性;若杂交后代发生性状分离,则甜味为显性,非甜为隐性,C一定能判断甜和非甜的显隐性关系,C符合题意;
D、杂交后代只表现一种性状,则表现出的为显性,不表现的那一性状为隐性;杂交后代出现性状分离,则不能确定显隐关系,D不一定能判断甜和非甜的显隐性关系,D不符合题意。
故选C。
4. 现有两瓶世代连续(其中一个瓶内的果蝇是另一瓶的亲代)的果蝇,甲瓶中的个体全为灰身,乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离,则可以认为( )
A. 甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B. 甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C. 乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D. 乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律:在杂合子细胞中,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】A、根据题中提示“让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离”,说明乙瓶中果蝇均为纯合子,又因甲瓶中的个体全为灰身且甲、乙瓶中果蝇有世代连续性,如甲是亲代,不会出现乙瓶中的子代,因为甲若是BB,乙瓶中不可能有黑身个体,若甲是Bb,则乙瓶中应有Bb的个体,所以,不可能是甲为亲代,乙为子代,A错误;
B、根据A选项的分析,B错误;
C、让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离,可知乙瓶中果蝇均为纯合子,C错误;
D、结合A选项分析,若乙是亲代,即BB×bb,甲为子代,则甲为Bb,灰身,符合题干,D正确。
故选D。
5. 关于下列图解的理解正确的是( )
A. 基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B. ③⑥过程表示减数分裂过程
C. 左图中③过程的随机性是子代Aa占1/2的原因之一
D. 右图子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:左图为Aa的自交,后代基因型比例是AA:Aa:aa=1:2:1;右图为AaBb的自交,后代分离比是A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。①②④⑤为减数分裂形成配子的过程,③⑥为受精作用。
【详解】A、基因自由组合定律的实质是,在形成配子时,非同源染色体上的非等位基因的自由组合,发生在减数分裂过程中,即图中的④⑤,A错误;
B、③⑥表示受精作用,B错误;
C、左图中子代Aa占1/2的原因有:过程①②Aa产生了数量相等的两种雌(或雄)配子;③过程雌雄配子受精作用的随机性;后代中3种基因型的后代存活率相等,C正确;
D、右图子代中aaBB的个体占整个子代的比例为1/16,aaBb的个体占整个子代的比例为2/16,所以子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/3,D错误。
故选C。
6. 如图显示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,下列相关表述错误的是( )
A. 该种鸟类的毛色遗传属于伴性遗传
B. 芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性
C. 芦花雄鸟和非芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
D. 非芦花雄鸟和芦花雌鸟的子代雌鸟均为非芦花
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据试题分析,F1中雌雄性表型不同,该种控制鸟类的毛色遗传的基因位于Z染色体上,属于伴性遗传,A正确;
B、亲本均为芦花,子代出现非芦花,说明芦花性状为显性性状,基因B对b完全显性,B正确;
C、若芦花雄鸟基因型为ZBZb和非芦花雌鸟ZbW杂交,子代雌鸟基因型为ZBW、ZbW,既有非芦花,也有芦花,C错误;
D、非芦花雄鸟基因型(ZbZb)和芦花雌鸟基因型(ZBW)杂交,其子代雌鸟基因型为ZbW均为非芦花,D正确。
故选C。
7. 下图为某同学制作的DNA双螺旋结构模型,相关描述正确的是( )
A. 一个细胞周期中,c处化学键可能多次断裂、生成
B. 模型中d处小球代表磷酸,它和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架
C. DNA的两条链反向平行,故a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列相同
D. DNA分子上不具有遗传效应的片段一般不能遗传给下一代
【答案】A
【解析】
【分析】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;碱基排列在内侧。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。
【详解】A、据图可知,c处表示碱基之间的氢键,DNA复制是会断裂和生成,一个细胞周期中,分裂间期存在DNA复制,因此c处化学键可能多次断裂、生成,A正确;
B、模型中d处小球代表脱氧核糖,它和磷酸交替连接分布在DNA的外侧,构成DNA分子的基本骨架,B错误;
C、DNA的两条链反向平行是指一条链是从3'→5',另一条是从5'→3',但a链从左向右的碱基序列和b链从右向左的碱基序列并不相同,C错误;
D、DNA分子上不具有遗传效应的片段不是基因,无论基因还是非基因片段,都可以通过减数分裂遗传给下一代,D错误。
故选A。
8. 在一个蜂群中,少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果,下列有关叙述错误的是( )
A. 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
B. 蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C. DNA中基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D. 胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
【答案】A
【解析】
【分析】少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。这说明蜂王和工蜂的差别并不是由遗传物质不同造成的,而是由食物的差异造成的,是环境对表型的影响。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。说明这个基因的表达产物与环境因素类似,也能改变蜜蜂的表型。对于这些不是由遗传物质改变引起的生物表型的改变的研究,称为表观遗传学。
【详解】A、被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变,但影响基因的表达,从而使生物的性状发生改变,A错误;
B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关,B正确;
C、DNA甲基化后能使DNA某些区域添加甲基基团,可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,C正确;
D、胞嘧啶和5′甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,D正确。
故选A。
9. 如图所示,中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径。下列说法正确的是( )
A. 图中所有过程在原核生物内都能发生
B. 在胚胎干细胞细胞核中存在①②③过程
C. ①②③④⑤过程均有碱基互补配对,且配对方式完全相同
D. 遗传信息流动过程中,DNA或RNA是信息的载体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中①为DNA分子复制过程,②为转录过程,③为翻译过程,④为RNA分子复制过程,⑤为逆转录过程。
【详解】A、图中④RNA分子复制过程和⑤逆转录过程只能发生在被某些病毒侵染的细胞中,A错误;
C、③为翻译过程,进行翻译的产生在细胞质中的核糖体上,故在胚胎干细胞细胞核中存在①DNA分子复制过程和②转录过程,B错误;
C、图中①②③④⑤过程中均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同,④中存在T-A的配对,②③④⑤中存在U-A的配对,C错误;
D、在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是遗传信息的载体,而遗传信息表达产物是蛋白质,D正确。
故选D。
10. 下列关于果蝇(基因型为AaXBXb,有8条染色体)在减数分裂过程(假设无同源染色体的交叉互换和基因突变)中异常配子形成原因的分析,正确的是
选项
异常配子类型
原因分析
A
配子中含有等位基因
减数第一次分裂异常
B
配子基因型为aaXB
减数第一次分裂异常,减数第二次分裂正常
C
配子中含有5条染色体
一定是减数第一次分裂异常
D
配子中含有2条X染色体
一定是减数第二次分裂异常
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】一般等位基因存在于同源染色体上,在减数第一次过程中随同源染色体的分离而分开。减数第二次分裂过程为姐妹染色单体的分离,姐妹染色单体上的相同基因随姐妹染色单体的分离而分开。
【详解】A、等位基因存在于同源染色体上,若配子中含有等位基因,可能是减数第一次分裂异常,同源染色体没有分离,A正确;
B、配子基因型为aaXB,说明a基因所在的姐妹染色体没有分离,即减数第二次分裂异常,减数第一次分裂正常,B错误;
C、配子中含有5条染色体,可能是减数第二次分裂异常,也可能是减数第一次分裂异常,C错误;
D、配子中含有2条X染色体,可能是减数第二次分裂异常,也可能是减数第一次分裂异常,D错误。
故选A。
11. 下图是玉米(2N=20)的育种过程,下列分析错误的是( )
A. 由⑤和⑥杂交得到⑧的育种过程遵循的主要原理是染色体变异
B. 由③到④的过程中一定发生了等位基因分离
C. 若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D. 由③到⑦的过程中可能发生突变和基因重组,为生物进化提供原材料
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:③④表示诱变育种,③⑤⑩表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑨表示单倍体育种。
【详解】A、由于⑥植株是多倍体,所以由⑤和⑥杂交得到⑧的育种方法为多倍体育种,遵循的主要原理是染色体数目变异,A正确;
B、等位基因分离发生在减数分裂过程中,由③到④是诱变育种,原理是基因突变,基因突变可以发生减数分裂过程中,也可发生在有丝分裂过程中,因此由③到④的过程中不一定会发生等位基因分离,B错误;
C、③幼苗自然生长成⑤植株,⑤植株自交获得⑩植株,若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/2×1/2=1/4,C正确;
D、由③到⑦过程中需要进行减数分裂,所以可能发生突变(基因突变和染色体变异)和基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
故选B。
12. 如图为现代生物进化理论的概念图,相关叙述错误的是( )
A. 自然选择直接作用的是生物个体,而且是个体的表型
B. 图中①指基因频率,基因频率改变不一定引起生物进化
C. 图中③指达尔文的自然选择学说,③没有提出隔离是物种形成的必要条件
D. 生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性
【答案】B
【解析】
【详解】A、自然选择直接作用的是生物个体的表型,通过对表型的选择,进而影响种群的基因频率,A正确;
B、生物进化的实质是种群基因频率的改变,图中①指基因频率,所以基因频率改变一定引起生物进化,B错误;
C、现代生物进化理论的核心是达尔文的自然选择学说(图中③),达尔文的自然选择学说没有提出隔离是物种形成的必要条件,C正确;
D、生物多样性主要包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性(图中④的包含层次),D正确。
故选B。
13. 桦尺蠖体色由一对等位基因控制。为研究环境对桦尺蠖体色的影响,选择大量消耗燃煤的工业污染区和非污染区,对不同体色的桦尺蠖进行两次捕获和统计。结果如图所示,相关分析正确的是( )
A. 桦尺蠖进化的实质是种群基因型频率的改变
B. 位于两个不同区域的桦尺蠖的浅体色基因频率相近
C. 结果支持桦尺蠖借助与环境相似的体色逃避天敌
D. 结果可以说明地理隔离是产生新物种的重要原因
【答案】C
【解析】
【分析】依题文可知,在非工业污染区,树干呈浅灰色,浅色的桦尺蠖能适应环境而生存,深色的桦尺蠖不适应环境而不能很好的生存;在工业污染区,树变黑,深色的桦尺蠖能适应环境,而浅色的桦尺蠖不能适应环境,以此相关知识做出判断。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变,A错误;
B、依题表数据可知,非工业污染区桦尺蠖的浅体色基因频率大于工业污染区的桦尺蠖的浅体色基因频率,B错误;
C、实验结果支持“桦尺蠖借助与环境相似的体色逃避”,C正确;
D、依题文分析,实验结果不能说明“地理隔离是产生生殖隔离的重要原因”,D错误。
故选C。
14. 分析图中肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系,叙述正确的是( )
A. 如果甲中蛋白质含量偏低,将会出现组织水肿
B. NaHCO3可与乙中的乳酸反应,使乙pH稳定在7.35~7.45
C. 甲、乙、丙维持内环境稳态的调节机制是神经—体液调节
D. 甲中的肝糖原参与血糖的调节
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,肝细胞与甲进行物质交换是双向的,甲是组织液,乙与甲进行物质交换是双向的,乙是血浆,丙为淋巴。
【详解】A、肝细胞直接生活的内环境是组织液,故甲是组织液,则乙为血浆,丙为淋巴,当甲组织液蛋白质含量低时,渗透压降低,水会进入血浆,不会造成组织水肿,A错误;
B、血浆中的pH值为7.35~7.45,血浆中的缓冲物质NaHCO3可与乙血浆中的乳酸反应,使乙pH稳定在7.35~7.45,B正确;
C、内环境稳态的调节机制为神经—体液—免疫调节网络,C错误;
D、肝糖原位于肝细胞中,肝糖原不在甲(组织液)中,D错误。
故选B。
15. 如图表示人体排尿反射过程。当膀胱被尿液充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋、产生尿意,引起膀胱的逼尿肌收缩排出尿液,逼尿肌收缩又进一步刺激牵张感受器兴奋。下列叙述正确的是( )
A. 人产生尿意的中枢位于下丘脑
B. 若P处受损,膀胱将无法排出尿液
C. 人体产生尿意的过程属于非条件反射
D. 成人适时排尿体现神经分级调节
【答案】D
【解析】
【分析】神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间相互联系,相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控,这样,相应器官、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
【详解】A、大脑皮层属于人的高级中枢,存在感觉中枢等,因此人产生尿意的中枢位于大脑皮层,A错误;
B、若P处受损,则排尿反射失去大脑皮层的控制,但是因为脊髓中存在排尿反射的低级中枢,故仍然能完成排尿反射,膀胱仍然能排出尿液,B错误;
C、尿意是由大脑皮层产生的,人体产生尿意的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、成年人的适时排尿活动受脊髓和大脑皮层的调节,且受大脑皮层的控制,成人适时排尿体现神经分级调节,D正确。
故选D。
16. 关于人体内激素的叙述,正确的是( )
A. 激素的化学本质都是蛋白质
B. 因激素直接参与细胞内多种生命活动,所以人体需要不断地产生激素
C. 激素在人体内含量较低,但有高效的生物催化作用
D. 激素在人体内作为信使传递信息而发挥作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、激素调节是指动物机体通过各种内分泌腺分泌的激素,间接调节动物机体的活动。内分泌腺分泌的激素直接进入血液、随着血液循环到达身体各个部分,在一定的器官或组织中发生作用,从而协调动物机体新陈代谢、生长、发育、生殖及其它生理机能,使这些机能得到兴奋或抑制,使它们的活动加快或减慢。
2、激素调节的特点是微量和高效、通过体液进行运输、作用于靶器官、靶细胞。
【详解】A、激素的化学本质不都是蛋白质,如:甲状腺激素本质是氨基酸衍生物,性激素本质是脂质,A错误;
B、激素不参与细胞内生命活动,之所以人体需要不断地产生激素,是因为激素一旦起作用后马上就被灭活,B错误;
C、激素在人体内含量较低,有高效性,但没有生物催化作用,C错误;
D、激素在人体内种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子发挥作用,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 塑料大棚具有夜间保温、白天增温等功能。为了研究如何提高大棚内农作物的产量,科研工作者将某种蔬菜分别进行露天种植(甲组)和大棚种植(乙组)。在春末晴朗的白天,测定蔬菜的CO2吸收速率,结果如图所示。回答下列问题:
(1)大棚一般选用_______(填“无色”或“绿色”)透明的薄膜。测得的CO2吸收速率是植物进行光合作用消耗CO2的速率与_______之差。
(2)与10时相比,7时蔬菜的CO2吸收速率较低,此时,主要的限制因素是_______(填“光照强度”、“环境温度”或“周围空气的CO2浓度”)。
(3)6~9时和16~18时,乙组CO2吸收速率均大于甲组,其共同的原因主要是大棚具有______功能,6~9时乙组CO2吸收速率大于甲组的可能原因还有________。
(4)11时乙组的CO2吸收速率小于甲组,此时若要提高大棚内蔬菜的CO2吸收速率,从而提高其产量,可采取的措施是_______。
【答案】(1) ①. 无色 ②. 细胞呼吸产生CO2的速率
(2)光照强度 (3) ①. 增温 ②. (夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内,)棚内CO2浓度较高
(4)对大棚进行通风处理(其他合理答案也可)
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光,塑料大棚是颜色就会透过什么光,所以选择无色的塑料薄膜,能透过各种颜色的光,进而可以提高光合效率。 测得的CO2吸收速率是净光合速率,是植物进行光合作用消耗CO2的速率(总光合速率)与细胞呼吸产生CO2的速率之差。
【小问2详解】
与10时相比,7时蔬菜的CO2吸收速率较低,此时,主要的限制因素是光照强度,照强度较弱,光反应产生的NADPH和ATP减少,影响了碳反应(暗反应)C3的还原过程,导致光合作用强度减弱。
【小问3详解】
6:00−9:00 和 16:00−18:00 ,乙组(大棚种植)CO2 吸收速率均大于甲组(露天种植),其共同的原因主要是大棚具有增温功能,提高了有关酶的活性,净光合速率更强;6:00-9:00乙组 CO2 吸收速率大于甲组的可能原因还有夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内,导致CO2浓度较高,加快了净光合速率。
【小问4详解】
11:00时若要提高大棚内蔬菜的 CO2 吸收速率,可对大棚进行通风处理,使外界二氧化碳进入大棚,进而提高二氧化碳浓度,提高光合速率。
18. 细胞的正常增殖是机体维持稳态的前提,染色体分离异常可以导致机体患病,甚至出现细胞癌变,异常分裂可能引发个体患病,细胞一旦癌变并逃过免疫监视,稳态会被打破,甚至危及生命。回答下列问题。
(1)实验室观察染色体时,要用_________对染色体进行染色,根据_________可判断细胞分裂所处的时期。
(2)如图表示基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图,试描述细胞②的染色体的行为特点:____________,细胞③的名称是___________。据图推测,正常情况下,细胞③及与细胞③同时形成的细胞最终产生的三个极体的基因组成分别为_________。
(3)丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性化合物,其作用机制之一是诱导细胞凋亡,同时能抑制癌细胞的生长,已知细胞分裂前的间期分为G1、S和G2三个时期。实验小组统计了对照组和丹参酮给药的实验组48h细胞周期变化、凋亡率如下表所示:
组别
G1
S
G2+M
凋亡率
对照组(%)
55
36
9
5.6
实验组(%)
67
24
9
32.6
丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于_________期。请结合以上分析,请解释丹参酮抗癌的机理:_________。
【答案】(1) ①. 甲紫溶液或醋酸洋红液 ②. 染色体的形态和数目
(2) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍 ②. 次级卵母细胞 ③. AB、ab、ab
(3) ①. G1 ②. 丹参酮将癌细胞阻滞在G1期,抑制了细胞的增殖,从而诱导细胞凋亡,起到了抗癌的作用
【解析】
【分析】①有丝分裂前的分裂间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。②有丝分裂前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。③有丝分裂中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上。④有丝分裂后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。⑤有丝分裂末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
对染色体染色常用的试剂是甲紫溶液或醋酸洋红液。一般情况下,可以根据细胞中染色体的形态和数目判断细胞分裂所处的时期。
【小问2详解】
根据图示信息可知,细胞②所处的时期是有丝分裂后期,该时期的染色体的行为特点是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。细胞③内不存在同源染色体,且细胞质不均等分离,所以细胞③是次级卵母细胞。由图可知,细胞③完成减数分裂,产生的极体的基因组成为AB,该动物细胞的基因型为AaBb,再结合图②③可知,与细胞③同时形成的细胞完成减数分裂,产生的2个极体的基因组成均为ab。
【小问3详解】
根据表格数据可知,实验组中处于G1时期的细胞数目显著增多,因此丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于G1期。结合题干“其作用机制之一是诱导细胞凋亡,同时能抑制癌细胞的生长”可知丹参酮抗癌的机理为:丹参酮将癌细胞阻滞在G1期,抑制了癌细胞的增殖,从而诱导癌细胞凋亡,起到了抗癌的作用。
19. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中转录过程,该转录过程的方向是_________(“从左到右”或“从右到左”),同一条染色体上不同基因的转录过程模板链_________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是__________________。2个核糖体上最终合成的两条肽链通常_________(填“相同”或“不相同”),原因是__________________。
(3)若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是__________________。
(4)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了__________________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白的表达量_________(填“升高”或“降低”),储存细胞内多余的Fe3+。
【答案】(1) ①. 从右到左 ②. 不一定相同
(2) ①. 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 ,提高翻译效率 ②. 相同 ③. 翻译的模板mRNA相同
(3)基因的这种改变导致mRNA上终止密码子提前出现
(4) ①. 核糖体与mRNA的结合 ②. 升高
【解析】
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【小问1详解】
图1分析,右侧转录形成的单链DNA已经和模板DNA单链分开,左侧甲RNA聚合酶正在转录,说明该转录过程的方向是从右到左。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,不同基因的转录模板链可能位于DNA的不同链上,因此模板链不一定相同。
小问2详解】
图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 ,提高翻译效率。由于2个核糖体翻译的模板mRNA相同,因此2个核糖体上最终合成的两条肽链通常相同。
【小问3详解】
翻译的起点是起始密码子,终点是终止密码子,铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是基因的这种改变导致mRNA上终止密码子提前出现。
【小问4详解】
由图2可知,Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,干扰了核糖体在mRNA上的结合与移动,从而抑制了翻译过程;体内游离的Fe3+浓度升高时,Fe3+与铁调节蛋白结合,进而使得铁调节蛋白无法与铁应答元件结合,使核糖体与铁蛋白mRNA一端结合,启动翻译过程,铁蛋白表达量升高。
20. 下图示为果蝇染色体组成示意图,据图回答下列问题:
(1)果蝇的体细胞中有_________________对同源染色体,减数分裂时可形成________________个四分体。
(2)已知果蝇的正常翅和小翅是一对相对性状,兴趣小组将一只正常翅雌蝇和一只小翅雄蝇杂交,子代中正常翅雌蝇:小翅雌蝇:正常翅雄蝇:小翅雄蝇=1:1:1:1,根据此结果能否确定果蝇的翅型遗传为伴性遗传________________(填“是”或“否”)理由是________________。
(3)若已知控制果蝇翅型的基因(A/a)只位于果蝇的X染色体,则(2)中亲本果蝇的基因型为________________。将子代果蝇随机交配,后代中正常翅:小翅=________________。
【答案】(1) ①. 4 ②. 4
(2) ①. 否 ②. 控制果蝇翅型的基因位于常染色体上也符合这个杂交的结果
(3) ①. XAXa、XaY ②. 7:9
【解析】
【分析】图为果蝇的染色体组成,由图可知,果蝇细胞中有8条染色体,6条常染色体和2条性染色体,XX的性染色体对应的是雌果蝇,XY的性染色体对应的是雄果蝇。
【小问1详解】
由图可知,果蝇的体细胞中含有4对同源染色体,3对常染色体和1对性染色体,减数分裂过程中可形成4个四分体。
【小问2详解】
一只正常翅雌蝇和一只小翅雄蝇杂交,子代中正常翅雌蝇:小翅雌蝇:正常翅雄蝇:小翅雄蝇=1:1:1:1,后代中的性状没有性别差异,这种交配的结果类似于测交,则亲本的杂交组合Aa×aa或者是XAXa×XaY,因此无法确定果蝇的翅型遗传为伴性遗传。
【小问3详解】
若已知控制果蝇翅型的基因(A/a)只位于果蝇的X染色体,则亲本的杂交组合为XAXa×XaY,正常翅为显,子代的基因型及比例为XAXa:XaXa:XAY:XaY=1:1:1:1,子代随机交配采用配子法,雌配子的种类及比例为1/4XA、3/4Xa,雄配子的种类及比例为1/4XA、1/4Xa、1/2Y,雌雄配子结合产生的后代基因型及比例为1/16XAXA、1/16XAXa、2/16XAY、3/16XAXa、3/16XaXa、6/16XaY,后代中长翅:小翅=7:9。
21. 孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验,发现当只考虑一对相对性状时,F2总会出现3∶1的性状分离比,于是其提出假说,作出了4点解释,最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对相对性状为例,回答下列问题:
(1)孟德尔研究遗传规律时所用的方法是_________法。
(2)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的,则F2将不会出现严格的_________现象。
(3)如果雌雄配子不是随机结合的,而是相同种类的配子才能结合,则F2中高茎∶矮茎=_________。如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育,则F2中高茎∶矮茎=_________。
(4)如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是控制一个性状的遗传因子有4个,如高茎豌豆的遗传因子组成为DDDD(其他假说内容不变),则F2中高茎∶矮茎=_________。
(5)孟德尔也曾花了几年时间研究山柳菊的遗传,但结果却并不理想,其主要原因是_________________。
【答案】(1)假说-演绎法
(2)性状分离 (3) ①. 1∶1 ②. 5∶1 (4)35∶1
(5)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;山柳菊的花小,难以做人工杂交实验
【解析】
【分析】基因分离定律的实质: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。
【小问1详解】
孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说-演绎法得出两大遗传定律,即基因的分离定律和自由组合定律。
【小问2详解】
如果遗传因子是独立遗传的,则F2将出现高茎∶矮茎=3∶1的性状分离比,若遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的,则F2将不会出现严格的高茎∶矮茎=3∶1的性状分离现象。
【小问3详解】
如果雌雄配子不是随机结合的,而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变),F1配子比例为D∶d=1∶1,则F2的基因型及比例为DD∶dd=1∶1,表现型及比例为高茎∶矮茎=1∶1;如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育,F1产生的卵细胞有1/2D、1/2d,花粉有2/3D、1/3d,则F2中矮茎的比例为1/2×1/3=1/6,所以高茎∶矮茎=5∶1。
【小问4详解】
如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个(其他假说内容不变),则F1的基因型为DDdd,表现型为高茎,F1产生的配子比例是∶DD∶Dd∶dd=1∶4∶1,F2矮茎为1/6×1/6=1/36,F2中高茎∶矮茎=35∶1。
【小问5详解】
用山柳菊实验没有成功的原因之一是山柳菊有时进行无性生殖,同时山柳菊还没有易于区分的相对性状,而豌豆具有易与区分的相对性状,自花传粉、闭花授粉、在自然状态下时纯合子,子代多,便于统计分析。
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