内容正文:
新泰中学2023级高三第一次大单元考试
生物学试题
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 钠过载死亡是一种新发现的细胞死亡形式,其核心机制为通道蛋白 TRPM4 异常激活,导致 Na⁺大量内流,最终细胞破裂或因能量耗竭死亡。下列说法错误的是( )
A. Na⁺内流过程需要与 TRPM4 结合,且消耗能量
B. Na⁺大量内流最终引发细胞破裂死亡不属于细胞凋亡
C. 细胞能量耗竭的原因可能是细胞泵出 Na⁺消耗大量能量
D. TRPM4 通道抑制剂可阻断细胞钠过载死亡进程
【答案】A
【解析】
【详解】A、TRPM4是通道蛋白,介导Na⁺的协助扩散,此过程不消耗能量,A错误;
B、细胞破裂死亡属于细胞坏死(被动死亡),而细胞凋亡是主动的、程序性死亡,B正确;
C、细胞通过钠钾泵主动运输泵出Na⁺需消耗ATP,若Na⁺内流过多,持续泵出会导致能量耗竭,C正确;
D、TRPM4抑制剂可抑制通道蛋白活性,减少Na⁺内流,从而阻断钠过载死亡进程,D正确。
故选A。
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的葡萄糖溶液中,某一时刻观察到的图像如图。下列说法错误的是( )
A. ①③⑤构成原生质层,其伸缩性大于④
B. 若细胞正在进行质壁分离,则⑤处渗透压大于②处
C. 若细胞表现为吸水,说明外界葡萄糖已进入细胞
D. 若细胞正由失水转为吸水,则②处葡萄糖浓度与外界溶液相等
【答案】D
【解析】
【详解】A、原生质层由①细胞膜、③液泡膜以及两层膜之间的⑤细胞质构成;原生质层具有较大伸缩性,而细胞壁④伸缩性较小,这是质壁分离及复原的结构基础,A正确;
B、若细胞正在进行质壁分离,说明细胞失水,此时细胞质⑤处的渗透压大于细胞液(②)的渗透压,导致水分外流,B正确;
C、细胞表现为吸水,由于外界溶液是葡萄糖溶液,细胞吸水的原因可能是葡萄糖进入细胞,使细胞液浓度升高,渗透压增大,从而吸水,C正确;
D、若细胞正由失水转为吸水,此时细胞处于质壁分离复原的转折点,说明细胞液②的渗透压大于外界溶液渗透压,水分进入细胞,D错误。
故选D。
3. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A. 三个过程均存在碱基互补配对现象
B. 三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C. 根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D. RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制模板是DNA的两条链,原料是四种游离的脱氧核苷酸,产物是DNA;转录的模板是DNA的一条链,原料是四种游离的核糖核苷酸,产物是RNA;翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是多肽。
【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则,因此都存在碱基互补配对现象,A正确;
B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核,B正确;
C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;
D、转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。
故选C。
4. 某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A. 3/64 B. 3/32 C. 1/8 D. 3/16
【答案】D
【解析】
【分析】决定它们的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】根据题干信息和图可知:Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型及其概率为1/2Xa1Xa3和1/2Xa2 Xa3。又因为Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,可以算出Ⅲ-1的基因型及其概率为1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4和2/4Xa3Xa4,而Ⅲ-2的基因型及其概率为1/4Xa1Y、1/4Xa2Y和2/4Xa3Y。所以可以得出Ⅳ-1为纯合子的概率为3/16,即ABC错误,D正确。
故选D。
5. 现建立“动物精原细胞(2n = 4)减数分裂过程”模型。精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H/h、R/r是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列说法正确的是( )
A. 细胞①形成过程中的两种变异均发生在减数分裂Ⅰ前期
B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P
C. 细胞②和③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞①是初级精母细胞,分析细胞①中基因组成可知,发生了基因重组(H/h所在这对同源染色体发生了互换)和基因突变(R基因所在这条染色体中的一条染色单体发生了基因突变),但两种变异(基因突变和基因重组)不一定都发生在减数分裂I前期。基因突变可发生在DNA复制时(间期),A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有32P (共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P (分布在非同源染色体上),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、分析题图,细胞④~⑦是精细胞,这四个精细胞的基因型及比例为HR:hr:Hr=1:2:1,故细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2,D正确。
故选D。
6. 图甲表示某动物细胞的减数分裂,图乙表示用不同荧光标记该动物细胞的一对同源染色体的着丝粒,荧光点在细胞减数分裂的不同时期的位置。下列说法不正确的是( )
A. 图甲ab过程中,DNA聚合酶发挥了作用
B. 图乙①→②的过程叫联会,该过程位于图甲中的bc段上
C. 图乙②、③阶段时一个四分体中应该有四个荧光点
D. 图乙③→④过程发生在图甲中bc段,该过程异常可能导致子细胞染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【详解】A、图甲ab过程中DNA复制,DNA聚合酶发挥了作用,A正确;
B、观察图乙,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①(一对同源染色体散乱排列)→②(一对同源染色体联会)→③(一对同源染色体排列在赤道板两侧)→④(一对同源染色体分离),故图乙①→②的过程叫联会,该过程位于图甲中的bc段上,B正确;
C、图乙②、③阶段时,染色体着丝粒没有分裂,一个四分体中应该有两个荧光点,C错误;
D、图乙③→④过程发生在图甲中bc段,该过程异常如同源染色体不分离,可能导致子细胞染色体数目变异,D正确。
故选C。
7. 马凡综合征是 FBN1 基因突变导致的遗传病,临床表现为脊柱侧弯、主动脉增宽等症状,大多数病例成年后才出现病症。下图为某家族的系谱图,其中Ⅲ - 2 尚未成年,已出现主动脉增宽症状,但未确诊患马凡综合征。不考虑 X、Y 染色体同源区段和突变。下列说法错误的是( )
A. FBN1 基因不可能位于 X 染色体上
B. 调查马凡综合征的发病率应在人群中随机调查
C. 若Ⅱ - 1 不携带致病基因,Ⅲ - 1 基因型与Ⅲ - 2 基因型相同的概率大于 1/2
D. 根据最可能的遗传方式判断,Ⅲ - 5 与正常女性婚配,后代患病的概率为 1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、若FBN1基因位于X染色体上,且为显性遗传,那么男性患者(如 Ⅱ - 5)的女儿(Ⅲ - 4)应患病,但系谱中 Ⅲ - 4 正常;若为隐性遗传,女性患者(如 Ⅰ - 2)的儿子(Ⅱ - 3)应患病,但 Ⅱ - 3 正常。所以FBN1基因不可能位于X染色体上,A正确;
B、调查人类遗传病的发病率时,为保证结果的准确性和代表性,应在人群中随机调查,B正确;
C、由前面分析可知,该病最可能为常染色体显性遗传病。若 Ⅱ - 1 不携带致病基因(基因型为aa),Ⅱ - 2 患病(基因型为Aa),则 Ⅲ - 1 患病,基因型为Aa;Ⅲ - 2 尚未成年但已出现症状,大概率患病,基因型也为Aa,所以 Ⅲ - 1 基因型与 Ⅲ - 2 基因型相同的概率为1,C正确;
D、若为常染色体显性遗传病,Ⅲ - 5 患病,基因型为Aa,正常女性基因型为aa。二者婚配,后代基因型及比例为Aa:aa=1:1,后代患病(Aa)的概率为1/2,D错误。
故选D。
8. 在相对湿度为92%时,沃森和克里克对所得到的含 300个碱基对的双螺旋 DNA钠盐纤维进行分析发现,腺嘌呤占 20%,碱基对与中心轴垂直,相邻碱基对之间垂直距离为0.34 nm,螺旋一圈的垂直长度约为 3.4 nm。下列叙述正确的是( )
A. 该 DNA碱基对之间共含有氢键390个
B. 该 DNA 复制5 次需要消耗鸟嘌呤5680个
C. 每圈螺旋约包含 10个碱基对
D. 扩增DNA 时,通常破坏DNA的磷酸二酯键使其变性
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中所述,DNA双螺旋结构盘旋一周的上下垂直距离为3.4 nm,而相邻碱基对之间的垂直距离为0.34 nm,那么DNA分子盘旋一周应有10个碱基对。300个碱基对中腺嘌呤占 20%,可求得A和T的数量为120,G和C的数量为180。
【详解】A、300个碱基对中腺嘌呤占 20%,可求得A和T的数量为120,G和C的数量为180,则DNA碱基对之间共含有氢键为120×2+180×3=780个,A错误;
B、该 DNA 复制5 次需要消耗鸟嘌呤180×(25-1)=5580个,B错误;
C、DNA双螺旋结构盘旋一周的上下垂直距离为3.4 nm,而相邻碱基对之间的垂直距离为0.34 nm,那么DNA分子盘旋一周应有10个碱基对,C正确;
D、DNA变性破坏的是DNA分子中碱基对之间的氢键,D错误。
故选C。
9. RNA甲基化是指发生在RNA分子上不同位置的甲基化修饰现象,常见的RNA转录后修饰有N6—甲基腺嘌呤(N6—methyladenosine,m6A)和5—甲基胞嘧啶(5—methylcytosine,m5C)。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m5A修饰,进而避免m6A识别蛋白对NOD1mRNA的识别和降解。下列相关叙述正确的是( )
A. mRNA的m6A和m5C修饰可通过DNA复制传递给下一代
B. mRNA的m6A和m5C修饰过程涉及磷酸二酯键的断裂与生成
C. 抑制去甲基化酶FTO的活性会导致鱼的免疫能力和抗病能力上升
D. mRNA的m6A修饰与翻译过程的调控有关
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。
【详解】A、mRNA的甲基化修饰不能通过DNA复制传递给下一代,A错误;
B、甲基化不涉及核苷酸数目的改变,所以无磷酸二酯键的断裂与生成,B错误;
C、抑制去甲基化酶FTO的活性会导致NOD1mRNA被识别和降解,NOD1蛋白含量减少,鱼的免疫能力和抗病能力下降,C错误;
D、mRNA作为翻译的模板,m6A修饰能够调控基因表达的翻译过程,D正确。
故选D。
10. 关于DNA是遗传物质的推测,历史上科学家们找到了很多直接或者间接证据,下列能说明DNA是遗传物质的直接证据的有几项( )
①同一种生物,在一定条件下,每个细胞核的DNA含量基本相同,而精子的DNA含量正好是体细胞的一半
②能改变DNA结构的化学物质一般会引起变异
③同一种生物的各种细胞中,DNA在量和质上都是恒定的;而RNA和蛋白质在质和量上不是恒定的
④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,检测上清液和沉淀物的放射性
⑤格里菲思用热杀死的S型细菌把某些R型细菌转化为S型细菌
⑥艾弗里在S型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶,再加入有R型活细菌的培养基中,最终把一部分R型细菌转化为S型细菌
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 五项
【答案】A
【解析】
【详解】①同一种生物,在一定条件下,每个细胞核的 DNA 含量基本相同,而精子的 DNA 含量正好是体细胞的一半。这一现象只能间接说明 DNA 可能与遗传有关,因为它体现了 DNA 含量在亲子代细胞间的规律变化,但不能直接证明 DNA 是遗传物质,属于间接证据,①错误;
②能改变 DNA 结构的化学物质一般会引起变异。这表明 DNA 结构改变与变异存在关联,间接体现了 DNA 与遗传变异的联系,不能直接证明 DNA 是遗传物质,属于间接证据,②错误;
③同一种生物的各种细胞中,DNA 在量和质上都是恒定的;而 RNA 和蛋白质在质和量上不是恒定的。该内容体现了 DNA 在生物不同细胞中相对稳定的特点,间接说明 DNA 可能在遗传中起关键作用,属于间接证据,③错误;
④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,检测上清液和沉淀物的放射性。因为同时标记无法清晰区分是 DNA 还是蛋白质进入细菌发挥作用,不能直接证明 DNA 是遗传物质,④错误;
⑤格里菲思用热杀死的 S 型细菌把某些 R 型细菌转化为 S 型细菌。格里菲思的实验只是证明了 S 型细菌中存在某种 “转化因子”,能使 R 型细菌转化为 S 型细菌,但没有直接证明这种 “转化因子” 就是 DNA,属于间接证据,⑤错误;
⑥艾弗里在 S 型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶,再加入有 R 型活细菌的培养基中,最终把一部分 R 型细菌转化为 S 型细菌。艾弗里的实验通过酶解实验,分别去除 DNA、蛋白质等成分,观察转化情况,直接证明了 DNA 是使 R 型细菌转化为 S 型细菌的遗传物质,属于直接证据,⑥正确。
综上,能说明 DNA 是遗传物质直接证据的只有⑥,A正确,BCD错误。
故选A。
11. 色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
【答案】D
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:包括转录和翻译两个主要阶段:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,转录的主要场所是细胞核,需要RNA聚合酶参与;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程,翻译还需要tRNA和氨基酸、能量等。
【详解】A、RNA聚合酶从转录模板链的3'端向5'端移动并催化mRNA合成,图中RNA聚合酶向右移动,说明转录模板链的3’端位于左侧,A错误;
B、图中3区段的序列均能与区段2和区段4的序列互补配对,说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列,而不是脱氧核苷酸序列,B错误;
C、结合题图可推测,色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,区段2和区段3配对,RNA聚合酶继续移动,转录继续进行,C错误;
D、分析题图可知色氨酸含量会影响色氨酸合成酶基因的转录,色氨酸不足时转录正常进行,色氨酸含量高时转录停止,说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关,D正确。
故选D。
12. 某常染色体遗传病致病基因为H,在一些个体中可因甲基化而失活(不表达),又会因去甲基化而恢复表达。由于遗传背景的差异,H基因在精子中为甲基化状态,在卵细胞中为去甲基化状态,且都在受精后被子代保留。该病的某系谱图如下,Ⅲ1的基因型为Hh,不考虑其他表观遗传效应和变异的影响,下列分析错误的是( )
A. I1和I2均含有甲基化的H基因 B. Ⅱ1为杂合子的概率2/3
C. Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2 D. Ⅲ1的h基因只能来自父亲
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息分析,子代若获得母亲提供的H基因则患病,否则不患病。
【详解】A、Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,说明其H来自Ⅰ1,Ⅰ1不患病,Ⅰ1含有甲基化的H基因;Ⅱ1患病,其H基因来自Ⅰ2,Ⅰ2不患病,说明Ⅰ2含有甲基化的H基因,A正确;
B、Ⅲ1的基因型为Hh,其H来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,其H基因来自Ⅰ1,Ⅱ1患病,其H基因来自Ⅰ2,Ⅰ1和Ⅰ2均含有H基因且都不患病,基因型必定都为Hh,为了区分来自Ⅰ1和Ⅰ2的H基因,Ⅰ1基因型为H1h,Ⅰ2基因型为H2h,已知Ⅱ1患病,其H基因需要来自母亲,因此Ⅱ1的基因型为H1H2或H2h,杂合子的概率为1/2,B错误;
C、已知Ⅱ2基因型为Hh,Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病只受母亲Ⅱ2的影响,因此子代获得H基因就患病,否则就不患病,因此Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2,C正确;
D、Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H来自Ⅱ2,Ⅲ1的h基因只能来自父亲,D正确。
故选B。
13. 皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips一r片段(如下图所示),从而使豌豆种子内淀粉合成受阻,使淀粉含量降低,当豌豆成熟时不能有效地保留水分,导致种子皱缩。下列相关叙述正确的是( )
A. 皱粒豌豆的出现是基因重组的结果
B. 该实例说明基因可以通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
C. 外来DNA序列的插入,导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中脱氧核苷酸数目增加
D. 翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸,可能是因为mRNA中终止子提前出现
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示豌豆种子圆粒性状的产生机制,由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致淀粉分支酶1合成受阻,淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉,淀粉具有较强的吸水能力,淀粉含量降低,当豌豆成熟时不能有效地保留水分,导致种子皱缩。
【详解】A、皱粒豌豆形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,属于基因突变中碱基对的增添所致,A错误;
B、该实例说明基因可以通过控制淀粉分支酶1的合成控制豌豆的粒形,属于基因可以通过控制酶的合成间接控制生物体的性状,B正确;
C、外来DNA序列的插入,导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中核糖核苷酸数目增加,不是脱氧核苷酸,C错误;
D、翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸,可能是因为mRNA中终止密码子提前出现,终止子是DNA分子中的一段序列,D错误。
故选B。
14. 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与a表示;如果是2对,则用A与a、B与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的表现型及比例为黄花∶红花=27∶37。下列说法不正确的是( )
A. 花的颜色是由3对独立遗传的等位基因控制的
B. F1的基因型为AaBbCc
C. F2的黄花植株中纯合子占1/27
D. F2的红花植株中自交后代不发生性状分离的占3/37
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,“F1自花传粉产生F2,F2的表现型及比例为黄花:红花=27:37”,即黄花占27/27+37=27/64=(3/4)3,由此可以确定,该性状是由三对等位基因控制的,并且只有基因型为A_B_C_时才表现黄色,其余全为红色。
【详解】A、由分析可知,花的颜色是由3对独立遗传的等位基因控制的,A正确;
B、自交要得到27/64的黄花,则F1的基因型必为AaBbCc,B正确;
C、F2的黄花植株中纯合子的基因型为AABBCC,占F2的比例为1/4×1/4×1/4=1/64,因此F2的黄花植株中纯合子占1/27,C正确;
D、F2的红花植株中,无论是纯合子还是杂合子自交后代都不会发生性状分离,都只能产生红花,因此比例应为100%,D错误。
故选D。
15. 小鼠的体色有黄色和黑色两种,尾有正常尾和弯曲尾两种,其中一种为伴X染色体遗传。用黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交得F1,F1的表现型及比例为黄色弯曲尾♀∶黑色弯曲尾♀∶黄色正常尾♂∶黑色正常尾♂=2∶1∶2∶1。下列分析不正确的是( )
A. 控制体色的基因位于常染色体上,黄色为显性性状
B. 控制尾型的基因位于X染色体上,弯曲尾为显性性状
C. 两对相对性状中,有一种存在显性纯合致死的现象
D. 让F1中雌雄个体相互交配,后代雄鼠的表现型只有2种
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,体色和尾型中一种为伴性遗传。F1中雌性全为弯曲尾,雄性全为正常尾,说明尾型性状与性别相关,属于伴X隐性或显性遗传。体色在雌雄中均有表现,说明为常染色体遗传。
【详解】A、亲本均为黄色,F1出现黑色,说明黄色为显性,黑色为隐性。体色在雌雄中比例一致(2:1),说明控制该性状的基因在常染色体上,A正确;
B.雌性F1全为弯曲尾,雄性全为正常尾,说明弯曲尾为显性且基因位于X染色体。若弯曲尾为隐性,则雄性应表现弯曲尾,与题意矛盾,B正确;
C.体色中黄色:黑色=2:1,偏离3:1,推测显性纯合(AA)致死,C正确;
D、F1雌性体色为Aa(2/3)和aa(1/3),尾型为XBXb;雄性体色为Aa(2/3)和aa(1/3),尾型为XbY。雌雄交配后,由于AA致死,雄鼠体色可能为Aa(黄色)或aa(黑色),尾型可能为XBY(弯曲尾)或XbY(正常尾),共4种表现型,D错误;
故选D。
16. 如图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。相关叙述错误的是
A. 该病可能为伴X染色体隐性遗传病
B. 1、3、5号一定是此致病基因的携带者
C. 5号与6号再生一孩子,患病的概率为50%
D. 9号的致病基因可能与2号有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、系谱图显示,3号和4号正常,其儿子8号患病,据此可判断,该病可能是常染色体隐性遗传病,也可能为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、无论是常染色体隐性遗传病,还是伴X染色体隐性遗传病,3、5号一定是此致病基因的携带者,但1号不一定是此致病基因的携带者,B错误;
C、如果该病为常染色体隐性遗传,致病基因为a,5号(Aa)与6号(aa)再生一孩子患病概率为1/2;若该病为伴X染色体隐性遗传病,5号(XAXa)与6号(XaY)再生一孩子患病概率为1/2,C正确,C正确;
D、9号的致病基因,一个来自5号,另一个来自6号,2号没有正常基因,5号的正常基因来自于1号,致病基因来自于2号,故5号的致病基因来自于2号,因此9号的致病基因可能与2号有关,D正确。
故选B。
17. 假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A. 子代噬菌体中可能含有32P、35S
B. 该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C. 噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
D. 含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:24
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程. DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制.根据题意分析可知:噬菌体增殖所需原料由细菌提供,模板由噬菌体DNA提供,所以子代噬菌体没有35S,含32P的有2个.由于一个DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的30%,则腺嘌呤为5000×2×30%=3000个,鸟嘌呤为5000×2×20%=2000个.
【详解】亲代噬菌体含35S的蛋白质外壳不进入细菌参加增殖,含32P的DNA进入细菌参加增殖,故子代噬菌体中含有32P,不含35S,A错误;(A+G)的数目= 50%×5000×2=5000,而A=30%×5000×2=3000,故G=2000,50个子代噬菌体含50个子代DNA,而原来亲代DNA两条链始终保留,故实际新生成相关于49个DNA分子,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸数目=49×2000=0.98×105,B错误;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,模板是噬菌体的DNA,C错误;由于释放出的50个子代噬菌体中,含32P的有2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2:(50-2)=1:24,D正确.
【点睛】本题考查噬菌体侵染细菌和DNA复制的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.
18. 如图表示某些细菌合成精氨酸的途径,从图中可以得出的结论是( )
A. 若产生中间产物Ⅰ依赖型突变细菌,则可能是控制酶1合成的基因发生突变
B. 这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上
C. 这些细菌的精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的
D. 若控制酶1合成的基因不表达,则控制酶2合成的基因和控制酶3合成的基因也不表达
【答案】A
【解析】
【分析】如图,该细菌利用原料Ⅰ和原料Ⅱ,通过酶1、酶2、酶3的催化作用,一步步生成精氨酸,而精氨酸产生量增加后,又反馈调节酶1、酶2、酶3的基因的转录,从而减少酶的合成,抑制反应的进行。
【详解】A、中间产物Ⅰ依赖型突变细菌,自身不能中间产物Ⅰ,说明可能是控制酶1合成的基因发生突变,A正确;
B、从题意中无法判断这三种酶基因是否位于一对同源染色体上,B错误;
C、这些细菌的精氨酸的合成至少由3种酶影响。但不能判断,这三种酶是否就是由三对等位基因控制,C错误;
D、从题意中无法看出控制酶1合成的基因是否表达,与控制酶2或酶3合成的基因是否表达有无关联,D错误。
故选A。
二、选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题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。
19. 下图是洋葱细胞局部亚显微结构图,其中①④是基质,②③分别是线粒体外膜和内膜。下列说法正确的是
A. ①②③④处均可产生ATP
B. ①处既可产生NADH也可消耗NADH
C. ②③膜上含有许多种与有氧呼吸有关的酶
D. 随着O2浓度下降,①与④处产生的CO2均会减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、①细胞质基质:是细胞呼吸第一阶段的场所,会产生少量ATP;同时,无氧呼吸第二阶段也在细胞质基质进行,不过无氧呼吸第二阶段不产生ATP,但仅从有氧呼吸第一阶段看,此处能产生ATP。②线粒体外膜:一般不直接参与ATP的产生过程。③线粒体内膜:是有氧呼吸第三阶段的场所,可产生大量ATP。④线粒体基质:是有氧呼吸第二阶段的场所,能产生少量ATP。 所以①③④处可产生ATP,②处不能,A错误;
B、①细胞质基质:在细胞呼吸第一阶段,葡萄糖分解为丙酮酸和[H](即NADH),产生NADH;在无氧呼吸第二阶段,会消耗NADH(将丙酮酸还原为酒精和CO2)。所以①处既可产生NADH也可消耗NADH,B正确;
C、与有氧呼吸有关的酶,主要分布在细胞质基质、线粒体基质(有氧呼吸第二阶段相关酶)和线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段相关酶)上;线粒体外膜上含有的与有氧呼吸有关的酶很少,C错误;
D、①是细胞质基质,此处进行无氧呼吸产生CO2(洋葱细胞无氧呼吸产生酒精和CO2),无氧呼吸不消耗O2,所以O2浓度下降,对细胞质基质产生CO2的过程无明显影响。④是线粒体基质,此处进行有氧呼吸第二阶段产生CO2,有氧呼吸需要消耗O2,随着O2浓度下降,有氧呼吸减弱,线粒体基质产生的CO2会减少。 因此,O2浓度下降,只有④处产生的CO2会减少,①处不会,D错误。
故选B。
20. 线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素C参与,细胞色素C是生物氧化的一个非常重要的电子传递体,在线粒体内膜上与其他氧化酶排列成呼吸链(呼吸链将电子和质子沿着特定途径传递到分子氧)。当细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素C可转移到细胞质基质,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体内膜向内凹陷形成嵴,增加了细胞色素C等物质的附着位点
B. 质子的传递离不开NAD+,通过与NAD+发生氧化还原反应实现质子传递
C. 不同生物细胞线粒体中的细胞色素C结构与功能均相同
D. 控制Apaf-1蛋白的基因突变,细胞色素C一定不会引起该细胞凋亡
【答案】AB
【解析】
【分析】1、细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,属正常死亡。
2、基因突变生物的性状不一定发生改变,比如由于密码子的简并性以及显性纯合子变为杂合子等。
3、根据题意可知,细胞色素C参与有氧呼吸的第三阶段,细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素C可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。
【详解】A、根据题意可知,细胞色素C参与有氧呼吸的第三阶段,说明其位于线粒体内膜上,线粒体内膜向内凹陷成嵴可增大磨膜面积,从而增加了细胞色素C等物质的附着位点,A正确;
B、质子的传递离不开NAD+,通过与NAD+发生氧化还原反应形成NADH实现质子传递,B正确;
C、不同生物细胞线粒体中的细胞色素C结构与功能不一定相同,如正常细胞中线粒体与凋亡细胞中的线粒体中的细胞色素X结构不同,C错误;
D、由于密码子的简并性, Apaf-1蛋白的基因突变后Apaf-1蛋白不一定发生改变,因此细胞色素c与Apaf-1蛋白结合仍然会引起细胞凋亡,D错误。
故选AB。
21. 水稻的M基因是调控花药发育的关键基因,其隐性突变基因m₁、m₂均会导致水稻雄性不育,检测发现m₁、m₂转录出的mRNA序列不同。下列说法正确的是( )
A. m₁、m₂的产生体现了基因突变的不定向性
B. m₁m₁与MM杂交,F₁自交产生的F₂随机交配,子代中雄性不育植株占1/4
C. m₁、m₂基因表达的蛋白质结构相同
D. 雄性不育基因应用到水稻育种中可省去去雄的操作
【答案】AD
【解析】
【详解】A、基因突变的不定向性表现为一个基因可以向不同方向发生突变,产生多个等位基因,因此m1、m2的产生体现了基因突变的不定向性,A正确;
B、m1m1(雄性不育,只能作母本)与MM杂交,F1基因型为Mm1,F1自交,F2基因型及比例为MM:Mm1:m1m1=1:2:1,F2中雄性不育植株(m1m1)不能产生雄配子,可育植株(MM、Mm1)产生的雄配子为M:m1=2:1,雌配子为M:m1=1:1,故F2随机交配,子代中雄性不育植株(m1m1)占1/6,B错误;
C、由题干可知,m1、m2转录出的mRNA序列不同,不同基因翻译出的蛋白质结构不同,C错误;
D、雄性不育植株不能产生可育雄配子,故雄性不育基因应用到水稻育种中可省去去雄的操作,D正确。
故选AD。
22. 下列关于高中生物学实验中酒精使用的说法,错误的是( )
A. 苏丹Ⅲ染液为脂溶性物质,染色后需用酒精洗去多余染液
B. 光合色素提取和分离实验中需用无水乙醇作为层析液分离色素
C. 观察根尖有丝分裂前需将根尖置于盐酸和酒精混合液中进行解离
D. 利用 DNA 溶于酒精而蛋白质不溶于酒精的原理,可将两者进行初步分离
【答案】BD
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染液为脂溶性物质,染色后用50%的酒精洗去多余染液,A正确;
B、光合色素提取和分离实验中,无水乙醇用于提取色素,层析液是由石油醚、丙酮和苯混合而成,用于分离色素,B错误;
C、观察根尖有丝分裂前,将根尖置于盐酸和酒精混合液(1:1)中进行解离,目的是使组织中的细胞相互分离开来,C正确;
D、DNA不溶于酒精,而细胞中的某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可将DNA和蛋白质进行初步分离,D错误。
故选BD。
23. 某雌雄同株的植物个体基因型为AaBb,两对等位基因的相对位置如图甲所示,图乙、丙、丁是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图,下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲若产生一个AaB的精细胞,原因是减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离
B. 理论上图乙个体减数分裂产生的配子种类及比例为b:B:ab:aB=1:1:1:1
C. 图丙是三体,含两个染色体组,与甲杂交后子代基因型为AAA的概率是1/12
D. 图丁是三倍体,可由受精卵发育而来,在减数分裂时一定不会产生正常配子
【答案】AD
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(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交叉互换;
②中期:同源染色体成对的排列在赤道板两侧;
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(类似于有丝分裂)。
【详解】A、图甲若产生了一个AaB的精细胞,则原因是减数分裂Ⅰ时期同源染色体(AA和aa)未分离,另外三个精细胞的基因型分别是AaB、b、b,A错误;
B、图乙所示个体减数分裂产生的配子种类及比例为b:B:ab:aB=1:1:1:1,B正确;
C、图丙是三体(含两个染色体组),减数分裂产生的配子种类及比例为ab:aB:AAB:AAb:ab:AaB:Aab:AB:Ab=1:1:1:1:2:2:2:2,图甲减数分裂产生的配子种类及比例为ab:aB:AB:Ab=1:1:1:1,则丙与甲杂交后子代基因型AAA的概率为=2/12×1/2=1/12,C正确;
D、图丁为三倍体,三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体,其每种形态的染色体为三条相同,三倍体的形成通常涉及一个四倍体和一个二倍体通过受精方式结合,因此可由受精卵发育而来,在减数分裂时可能会产生少量正常的配子,例如会产生AB、ab、Ab、aB等四种正常的配子,D错误。
故选AD。
24. 放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向,复制开始时,首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养,一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养,在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度,结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列叙述不正确的是( )
A. 图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式
B. 该放射自显影结果可说明DNA的复制方式为半保留复制
C. ①②复制完成后,两条完整子链中A与C含量之和相等
D. ④⑤是不连续复制,其模板链的3′端都指向解旋方向
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、由图可知,图丁表示双向复制,复制起始点区域利用低放射性原料,其放射性低,两侧的新合成区域利用高放射性原料,其放射性高,对应图乙;图丙表示单向复制,复制起始点区域利用的是低放射性原料,因此放射性低,右侧的新合成区域利用的是高放射性原料,因此放射性高,对应图甲,A错误;
B、放射自显影技术通过放射性强度差异区分复制的时间先后,反映的是DNA复制的方向(单向或双向),而非复制方式,B错误;
C、DNA两条子链分别与两条互补的母链配对,因此两条子链之间也呈互补关系,互补的两条子链的A与C含量之和不一定相等,C错误;
D、由图可知,④⑤是不连续复制,由于DNA聚合酶只能从5'向3'方向延伸子链,因此每条子链延伸的方向都是从5'向3',其模板链的3'端都指向解旋方向,D正确。
故选ABC。
25. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,其花色有黄色、白色和橙红色三种,由等位基因A、a(在常染色体上)和等位基因B、b共同控制,已知无A基因时植株开白花。下表为两组杂交实验的结果,F1自由交配获得F2,下列说法正确的是( )
组别
亲本
F1
F2
母本
父本
甲
黄色1
白色1
橙红色
黄色:白色:橙红色=3:4:9
乙
黄色2
白色2
橙红色
黄色:白色:橙红色=1:4:3
A. 根据表中甲组的实验结果就可推知,该植物花色的遗传遵循自由组合定律
B. 若要判断基因B、b是否在性染色体上,则需统计甲组F2中黄色或橙红色个体的雌雄比
C. 乙组F2比例异常的原因是F1植株缺失基因A所在的染色体片段导致雄配子致死
D. 基因决定花色体现了基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状
【答案】AB
【解析】
【分析】1、甲组,根据甲组的实验结果,子二代出现了黄花:白花:橙红花=3:4:9(9:3:3:1的变式),可推测花色遵循自由组合定律,甲组F1的橙红花基因型为AaBb,则AaBb表现为橙红花,A_bb表现为黄花,aa__表现为白花;
2、乙组中黄花和白花只产生了橙红花,则亲本基因型为AAbb×aaBB,F1基因行为AaBb。
【详解】A、根据甲组的实验结果,子二代出现了黄花:白花:橙红花=3:4:9(9:3:3:1的变式),可推测花色遵循自由组合定律,A正确;
B、若要判断基因B、b是否在性染色体上,则需统计甲组F2中黄色或橙红色个体的雌雄比,如果雌雄比不同则B、b在性染色体上,否则不在性染色体上,B正确;
C、根据分析,子一代基因型为AaBb,若含A的雄配子致死,父本产生配子的基因型是aB:ab=1:1,母本产生的配子的类型及比例是AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,运用棋盘法可得:后代的表现型及比例是红花:黄花:白花=3:1:4,雌配子A致死与雄配子A致死结果相同;若含a的雄配子致死,父本产生配子AB:Ab=1:1,母本产生配子AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,后代没有aa__个体,即后代没有白色个体,与结果不符合,因此是A基因所在染色体发生缺失,可能是雄配子致死,也可能是雌配子致死,C错误;
D、由题干“无A基因时植株开白花”可知,该花色的表现体现了基因通过控制酶的合成控制生物代谢进而控制生物体的性状的,D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
26. 为研究苹果酸对桑树光合作用的影响,研究人员利用不同浓度苹果酸对桑树进行喷施处理,测定其光合指标如表,已知喷施苹果酸对细胞呼吸速率无影响。
苹果酸浓度(g·L⁻¹)
叶绿素含量(mg·g⁻¹)
净光合速率(μmol·m⁻²·s⁻¹)
气孔导度(mmol·m⁻²·s⁻¹)
胞间 CO2浓度(μmol·m⁻²·s⁻¹)
0
32.1
3.5
0.08
207.2
1
34.3
4.1
0.14
186.1
2
38.5
6.2
0.21
157.4
3
41.1
8.2
0.32
145.6
4
36.4
5.3
0.16
170.1
(1)光合作用过程中,光反应的产物有___________,其中___________是接受 H⁺和电子后生成的。
(2)光补偿点是植物体光合速率与呼吸速率相等时的光照强度、与未喷施苹果酸相比,喷施 2g·L⁻¹苹果酸组桑树光补偿点会___________(填“升高”“降低”或“不变”),从叶绿素含量变化角度分析,原因是___________。
(3)与未喷施苹果酸相比,喷施 3g·L⁻¹苹果酸组的气孔导度较高,但胞间 CO₂浓度较低,原因是___________。喷施 4g·L⁻¹苹果酸组___________(填“能”或“不能”)说明高浓度苹果酸抑制了光合作用,判断依据是___________。
【答案】(1) ①. ATP、NADPH、O2 ②. NADPH
(2) ①. 降低 ②. 喷施2g·L-1苹果酸组叶绿素含量高于对照组,光反应能力增强,较低光照即可使光合速率等于呼吸速率
(3) ①. 气孔导度高使CO₂进入多,同时光合速率高消耗CO₂多 ②. 不能 ③. 喷施4g·L-1苹果酸组净光合速率(5.3)高于对照组(4.1),未体现抑制作用
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素。
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
在光合作用的光反应阶段,叶绿体中的色素吸收光能,一方面将水分解为氧气(O2)和H+、电子;另一方面在酶的催化下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP;同时,NADP+(氧化型辅酶 Ⅱ)接受H+和电子,生成NADPH(还原型辅酶 Ⅱ)。所以光反应的产物有ATP、NADPH、O2,其中NADPH是接受H+和电子后生成的。
【小问2详解】
光补偿点是光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。已知喷施苹果酸对细胞呼吸速率无影响,喷施2g⋅L−1苹果酸组的叶绿素含量高于对照组(未喷施苹果酸组)。叶绿素能吸收、传递和转化光能,叶绿素含量高,光反应能力就强,在较低的光照强度下,光反应产生的ATP和NADPH就足以让暗反应正常进行,使光合速率等于呼吸速率,所以与未喷施苹果酸相比,喷施2g⋅L−1苹果酸组桑树光补偿点会降低。
【小问3详解】
对于 “与未喷施苹果酸相比,喷施3g⋅L−1苹果酸组的气孔导度较高,但胞间CO2浓度较低”:气孔导度高有利于CO2进入叶片,而同时该组光合速率高,会消耗更多的CO2用于暗反应,所以胞间CO2浓度较低。对于 “喷施4g⋅L−1苹果酸组能否说明高浓度苹果酸抑制了光合作用”:判断是否抑制光合作用,可看净光合速率。对照组(未喷施苹果酸组)净光合速率为3.5μmol⋅m−2⋅s−1,喷施4g⋅L−1苹果酸组净光合速率为5.3μmol⋅m−2⋅s−1,高于对照组,说明光合速率是提高的,未体现抑制作用,所以不能说明高浓度苹果酸抑制了光合作用。
27. 等位基因 B/b 控制豌豆豆荚形状,B 对 b 完全显性且位于 1 号染色体。B 基因编码的蛋白质α通过促进内果皮细胞增殖与分化而使豆荚饱满,其隐性突变体 bb 因产生无效的蛋白质α而导致豆荚皱缩,其分子机理如图所示。
(1)等位基因是指控制___________的基因。据图推测,隐性突变体 bb 产生无效的蛋白质α的原因是___________。
(2)Bb 植株在自然状态下连续繁殖两代,子二代植株结果时,豆荚饱满的个体占___________。该豌豆植株群体在繁殖两代过程中___________(填“发生”或“未发生”)进化。
(3)新发现一株豆荚皱缩植株甲,经检测为新的单基因隐性突变体,假设该基因为 m。
①为探究该基因与基因 B/b 的关系属于“Ⅰ等位基因;Ⅱ位于同源染色体的非等位基因;Ⅲ位于非同源染色体的非等位基因”三种情况中的哪一种,研究小组利用纯合子进行了杂交实验。让植株甲与 bb 个体杂交,当两种基因的关系符合情况___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)时,通过 F₁的表型即可确定;若不能确定,则继续让 F₁自交,统计 F₂中皱缩豆荚占比,分辨另外两种情况,请预测实验结果及结论___________。
②现已确定基因 m 位于 5 号染色体,其等位基因 M 编码的蛋白质β通过调控豆荚细胞壁加厚而使豆荚饱满。相较于基因 M,基因 m 的启动子中插入了一段外来 DNA 序列,导致蛋白质β无法合成,这种变异类型属于___________(填“染色体结构变异”或“基因突变”)。基因型为 BbMm 的个体自交时,若设法去除雄配子中的外来序列,则子代中豆荚皱缩的个体占___________。
【答案】(1) ①. 同一性状的不同表现形式 ②. b基因转录的mRNA提前出现终止密码子,翻译提前终止产生短肽
(2) ①. 5/8 ②. 未发生
(3) ①. Ⅰ ②. 若F₂中皱缩豆荚占1/2,则为情况Ⅱ;若占7/16,则为情况Ⅲ ③. 基因突变 ④. 1/4##25%
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
等位基因是指位于同源染色体相同位置上、控制同一性状的不同表现形式(如豆荚饱满与皱缩)的基因;密码子是mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基,图示有效的蛋白质含有109个氨基酸,而无效的蛋白质含有78个氨基酸,据此推测,隐性突变体 bb 产生无效的蛋白质α的原因是b基因转录的mRNA提前出现终止密码子,翻译提前终止产生短肽。
【小问2详解】
Bb 植株在自然状态下种植,第一年Bb自交并收获种子,此时自交一代(F1)的基因型比例为 1BB : 2Bb : 1bb,连续繁殖两代,子二代植株结果时,豆荚性状决定于母本基因型,饱满的个体(B-)比例是5/8;生物进化的实质是种群基因频率的改变,该豌豆植株群体在繁殖两代过程中由于不涉及淘汰和致死等问题,基因频率不变,故未发生进化。
【小问3详解】
①要探究基因m与B/b的关系,可用纯合皱缩植株甲(mm)与bb杂交,观察F1表型:若为情况I(等位基因),即m是b的等位基因,则F1基因型为bm,全为皱缩(此时可确定);情况II/III(非等位基因):若m与B/b独立(无论是否同源染色体),F1全为饱满(BbMm),此时需进一步让F1自交:若是位于同源染色体的非等位基因,则产生BM与bm两种配子,F2中皱缩占比 1/2(1/4BBmm+1/4bbMM);若是Ⅲ位于非同源染色体的非等位基因,两对基因独立遗传,F2中皱缩占比 7/16(9:3:3:1中的3+3+1)。
②基因m的启动子插入外来DNA序列,该过程不改变基因的位置和数目,故属于基因突变;分析题意,基因B/b和M/m独立遗传(位于不同染色体),基因型为BbMm的个体自交时,雄配子中的外来序列被去除(即所有雄配子的m恢复为M,无m传递),配子基因型为BM或bM,概率各1/2,雌配子正常产生BM、Bm、bM、bm,概率各1/4,子代皱缩需同时为隐性(bb或mm),由于雄配子不传递m,子代中bb个体=1/2×1/2=1/4,因雄配子无m,子代不可能为mm(需双m配子),故仅bb导致皱缩,占比1/4。
28. 鱼类育种,利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术,其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合,只激活卵母细胞完成减数分裂,后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括:①精子染色体的失活处理;②卵细胞染色体二倍体化等。请据图回答:
(1)经辐射处理可导致鱼类精子部分染色体断裂失活,该变异属于( )。
A. 基因突变 B. 染色体结构变异
C. 基因重组 D. 染色体数目变异
(2)图2所示是鱼类初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生交叉互换形成了图3所示的四种精子,其中来自同一个次级精母细胞的是( )。
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④
(3)鱼类卵母细胞在减数分裂过程中排出的极体最终会退化消失,鱼类体内细胞也会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程,下列相关叙述错误的是( )。(多选)
A. 鱼类所有的体细胞都具有发育全能性,因为它们具有相同的遗传物质
B. 鱼类细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质并不会改变
C. 鱼类发育过程中凋亡的细胞会将释放内容物,对周围健康细胞造成影响
D. 鱼类衰老的细胞中所有酶的活性降低,新陈代谢速率减慢
(4)卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原因是低温抑制了细胞分裂过程中
______(结构)的形成;用方法二获得的子代通常是杂合二倍体,这是因为
______。
(5)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别为
______,则其性别决定为XY型;若子代性别为
______,则其性别决定为ZW型(WW个体不能成活)。
(6)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性,基因B能抑制龙眼基因表达,两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,子代出现龙眼个体的概率为
______;若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交,得到的子一代相互交配得到子二代,则子二代出现龙眼个体的概率为
______。
【答案】(1)B (2)D (3)CD
(4) ①. 纺锤体 ②. 由于减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体间容易发生交叉互换
(5) ①. 雌性 ②. 雄性
(6) ①. 100% ②. 1/16##6.25%
【解析】
【分析】阅读题干和题图可知,二倍体鱼的卵细胞的染色体组是一个,若获得纯合二倍体,图中方法一是,可以用低温处理卵细胞,抑制纺锤体的形成,从而使染色体加倍;方法二是低温抑制极体排除,两个极体进行融合,形成二倍体。
【小问1详解】
由题意可知,辐射处理可导致精子染色体断裂,因此这属于染色体结构变异,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
来自同一个次级精母细胞的精子细胞其中的染色体形态和数目应该是相同的(若发生交叉互换则大致相同)。根据减数第一次分裂前期,四分体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,所以来自同一个次级精母细胞的是②与④,①与③,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问3详解】
A、由于鱼类所有体细胞具有相同的遗传物质,则鱼类所有的体细胞都具有发育全能性,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质并没有改变,B正确;
C、坏死细胞会裂解,其内容物会释放到胞外,影响健康细胞,凋亡的细胞不会释放内容物,C错误;
D、鱼类衰老的细胞中大多数酶的活性降低,新陈代谢速率减慢,与细胞衰老有关的酶活性上升,D错误。
故选CD。
【小问4详解】
由题意可知,二倍体鱼的卵细胞的染色体组是一个,若获得纯合二倍体,图中方法一:可以用低温处理卵细胞,抑制纺锤体的形成,从而使染色体加倍。方法二是低温抑制极体排出,两个极体进行融合,形成二倍体,由于减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体间容易发生交叉互换,所以这种方法形成的二倍体往往是杂合二倍体。
【小问5详解】
若鱼的性别决定是XY型,雌鱼产生的卵细胞的性染色体是X,加倍后为XX全是雌性;若鱼的性别决定是ZW型,雌鱼产生的卵细胞的性染色体是Z或者W,加倍后是ZZ或者WW,由于WW不能成活,所以子代的性染色体组成是ZZ,全为雄性。
【小问6详解】
由题意可知,这只有观赏价值的龙眼雌鱼的基因型是aabb,若用卵细胞二倍体化的方法进行繁殖后代的基因型全是aabb,表现为龙眼;若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交,子一代的基因型是AaBb,子二代基因型是aabb的概率是1/16。
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新泰中学2023级高三第一次大单元考试
生物学试题
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 钠过载死亡是一种新发现的细胞死亡形式,其核心机制为通道蛋白 TRPM4 异常激活,导致 Na⁺大量内流,最终细胞破裂或因能量耗竭死亡。下列说法错误的是( )
A. Na⁺内流过程需要与 TRPM4 结合,且消耗能量
B. Na⁺大量内流最终引发细胞破裂死亡不属于细胞凋亡
C. 细胞能量耗竭的原因可能是细胞泵出 Na⁺消耗大量能量
D. TRPM4 通道抑制剂可阻断细胞钠过载死亡进程
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮置于一定浓度的葡萄糖溶液中,某一时刻观察到的图像如图。下列说法错误的是( )
A. ①③⑤构成原生质层,其伸缩性大于④
B. 若细胞正在进行质壁分离,则⑤处渗透压大于②处
C. 若细胞表现为吸水,说明外界葡萄糖已进入细胞
D. 若细胞正由失水转为吸水,则②处葡萄糖浓度与外界溶液相等
3. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A. 三个过程均存在碱基互补配对现象
B. 三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C. 根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D. RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
4. 某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4是位于X染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为XalXa2,Ⅰ-2基因型为Xa3Y,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为Xa4Y,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A. 3/64 B. 3/32 C. 1/8 D. 3/16
5. 现建立“动物精原细胞(2n = 4)减数分裂过程”模型。精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H/h、R/r是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列说法正确的是( )
A. 细胞①形成过程中的两种变异均发生在减数分裂Ⅰ前期
B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P
C. 细胞②和③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2
6. 图甲表示某动物细胞的减数分裂,图乙表示用不同荧光标记该动物细胞的一对同源染色体的着丝粒,荧光点在细胞减数分裂的不同时期的位置。下列说法不正确的是( )
A. 图甲ab过程中,DNA聚合酶发挥了作用
B. 图乙①→②的过程叫联会,该过程位于图甲中的bc段上
C. 图乙②、③阶段时一个四分体中应该有四个荧光点
D. 图乙③→④过程发生在图甲中bc段,该过程异常可能导致子细胞染色体数目变异
7. 马凡综合征是 FBN1 基因突变导致的遗传病,临床表现为脊柱侧弯、主动脉增宽等症状,大多数病例成年后才出现病症。下图为某家族的系谱图,其中Ⅲ - 2 尚未成年,已出现主动脉增宽症状,但未确诊患马凡综合征。不考虑 X、Y 染色体同源区段和突变。下列说法错误的是( )
A. FBN1 基因不可能位于 X 染色体上
B. 调查马凡综合征的发病率应在人群中随机调查
C. 若Ⅱ - 1 不携带致病基因,Ⅲ - 1 基因型与Ⅲ - 2 基因型相同的概率大于 1/2
D. 根据最可能的遗传方式判断,Ⅲ - 5 与正常女性婚配,后代患病的概率为 1/4
8. 在相对湿度为92%时,沃森和克里克对所得到的含 300个碱基对的双螺旋 DNA钠盐纤维进行分析发现,腺嘌呤占 20%,碱基对与中心轴垂直,相邻碱基对之间垂直距离为0.34 nm,螺旋一圈的垂直长度约为 3.4 nm。下列叙述正确的是( )
A. 该 DNA碱基对之间共含有氢键390个
B. 该 DNA 复制5 次需要消耗鸟嘌呤5680个
C. 每圈螺旋约包含 10个碱基对
D. 扩增DNA 时,通常破坏DNA的磷酸二酯键使其变性
9. RNA甲基化是指发生在RNA分子上不同位置的甲基化修饰现象,常见的RNA转录后修饰有N6—甲基腺嘌呤(N6—methyladenosine,m6A)和5—甲基胞嘧啶(5—methylcytosine,m5C)。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m5A修饰,进而避免m6A识别蛋白对NOD1mRNA的识别和降解。下列相关叙述正确的是( )
A. mRNA的m6A和m5C修饰可通过DNA复制传递给下一代
B. mRNA的m6A和m5C修饰过程涉及磷酸二酯键的断裂与生成
C. 抑制去甲基化酶FTO的活性会导致鱼的免疫能力和抗病能力上升
D. mRNA的m6A修饰与翻译过程的调控有关
10. 关于DNA是遗传物质的推测,历史上科学家们找到了很多直接或者间接证据,下列能说明DNA是遗传物质的直接证据的有几项( )
①同一种生物,在一定条件下,每个细胞核的DNA含量基本相同,而精子的DNA含量正好是体细胞的一半
②能改变DNA结构的化学物质一般会引起变异
③同一种生物的各种细胞中,DNA在量和质上都是恒定的;而RNA和蛋白质在质和量上不是恒定的
④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,检测上清液和沉淀物的放射性
⑤格里菲思用热杀死的S型细菌把某些R型细菌转化为S型细菌
⑥艾弗里在S型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶,再加入有R型活细菌的培养基中,最终把一部分R型细菌转化为S型细菌
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 五项
11. 色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
12. 某常染色体遗传病致病基因为H,在一些个体中可因甲基化而失活(不表达),又会因去甲基化而恢复表达。由于遗传背景的差异,H基因在精子中为甲基化状态,在卵细胞中为去甲基化状态,且都在受精后被子代保留。该病的某系谱图如下,Ⅲ1的基因型为Hh,不考虑其他表观遗传效应和变异的影响,下列分析错误的是( )
A. I1和I2均含有甲基化的H基因 B. Ⅱ1为杂合子的概率2/3
C. Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2 D. Ⅲ1的h基因只能来自父亲
13. 皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips一r片段(如下图所示),从而使豌豆种子内淀粉合成受阻,使淀粉含量降低,当豌豆成熟时不能有效地保留水分,导致种子皱缩。下列相关叙述正确的是( )
A. 皱粒豌豆的出现是基因重组的结果
B. 该实例说明基因可以通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
C. 外来DNA序列的插入,导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中脱氧核苷酸数目增加
D. 翻译出的SBE1蛋白缺少了61个氨基酸,可能是因为mRNA中终止子提前出现
14. 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与a表示;如果是2对,则用A与a、B与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的表现型及比例为黄花∶红花=27∶37。下列说法不正确的是( )
A. 花的颜色是由3对独立遗传的等位基因控制的
B. F1的基因型为AaBbCc
C. F2的黄花植株中纯合子占1/27
D. F2的红花植株中自交后代不发生性状分离的占3/37
15. 小鼠的体色有黄色和黑色两种,尾有正常尾和弯曲尾两种,其中一种为伴X染色体遗传。用黄色正常尾雌鼠与黄色弯曲尾雄鼠杂交得F1,F1的表现型及比例为黄色弯曲尾♀∶黑色弯曲尾♀∶黄色正常尾♂∶黑色正常尾♂=2∶1∶2∶1。下列分析不正确的是( )
A. 控制体色的基因位于常染色体上,黄色为显性性状
B. 控制尾型的基因位于X染色体上,弯曲尾为显性性状
C. 两对相对性状中,有一种存在显性纯合致死的现象
D. 让F1中雌雄个体相互交配,后代雄鼠的表现型只有2种
16. 如图为人类中的一种单基因遗传病系谱图。相关叙述错误的是
A. 该病可能为伴X染色体隐性遗传病
B. 1、3、5号一定是此致病基因的携带者
C. 5号与6号再生一孩子,患病的概率为50%
D. 9号的致病基因可能与2号有关
17. 假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是
A. 子代噬菌体中可能含有32P、35S
B. 该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C. 噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
D. 含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1:24
18. 如图表示某些细菌合成精氨酸的途径,从图中可以得出的结论是( )
A. 若产生中间产物Ⅰ依赖型突变细菌,则可能是控制酶1合成的基因发生突变
B. 这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上
C. 这些细菌的精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的
D. 若控制酶1合成的基因不表达,则控制酶2合成的基因和控制酶3合成的基因也不表达
二、选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题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。
19. 下图是洋葱细胞局部亚显微结构图,其中①④是基质,②③分别是线粒体外膜和内膜。下列说法正确的是
A. ①②③④处均可产生ATP
B. ①处既可产生NADH也可消耗NADH
C. ②③膜上含有许多种与有氧呼吸有关的酶
D. 随着O2浓度下降,①与④处产生的CO2均会减少
20. 线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素C参与,细胞色素C是生物氧化的一个非常重要的电子传递体,在线粒体内膜上与其他氧化酶排列成呼吸链(呼吸链将电子和质子沿着特定途径传递到分子氧)。当细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素C可转移到细胞质基质,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体内膜向内凹陷形成嵴,增加了细胞色素C等物质的附着位点
B. 质子的传递离不开NAD+,通过与NAD+发生氧化还原反应实现质子传递
C. 不同生物细胞线粒体中的细胞色素C结构与功能均相同
D. 控制Apaf-1蛋白的基因突变,细胞色素C一定不会引起该细胞凋亡
21. 水稻的M基因是调控花药发育的关键基因,其隐性突变基因m₁、m₂均会导致水稻雄性不育,检测发现m₁、m₂转录出的mRNA序列不同。下列说法正确的是( )
A. m₁、m₂的产生体现了基因突变的不定向性
B. m₁m₁与MM杂交,F₁自交产生的F₂随机交配,子代中雄性不育植株占1/4
C. m₁、m₂基因表达的蛋白质结构相同
D. 雄性不育基因应用到水稻育种中可省去去雄的操作
22. 下列关于高中生物学实验中酒精使用的说法,错误的是( )
A. 苏丹Ⅲ染液为脂溶性物质,染色后需用酒精洗去多余染液
B. 光合色素提取和分离实验中需用无水乙醇作为层析液分离色素
C. 观察根尖有丝分裂前需将根尖置于盐酸和酒精混合液中进行解离
D. 利用 DNA 溶于酒精而蛋白质不溶于酒精的原理,可将两者进行初步分离
23. 某雌雄同株的植物个体基因型为AaBb,两对等位基因的相对位置如图甲所示,图乙、丙、丁是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图,下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲若产生一个AaB的精细胞,原因是减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离
B. 理论上图乙个体减数分裂产生的配子种类及比例为b:B:ab:aB=1:1:1:1
C. 图丙是三体,含两个染色体组,与甲杂交后子代基因型为AAA的概率是1/12
D. 图丁是三倍体,可由受精卵发育而来,在减数分裂时一定不会产生正常配子
24. 放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向,复制开始时,首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养,一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养,在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度,结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列叙述不正确的是( )
A. 图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式
B. 该放射自显影结果可说明DNA的复制方式为半保留复制
C. ①②复制完成后,两条完整子链中A与C含量之和相等
D. ④⑤是不连续复制,其模板链的3′端都指向解旋方向
25. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,其花色有黄色、白色和橙红色三种,由等位基因A、a(在常染色体上)和等位基因B、b共同控制,已知无A基因时植株开白花。下表为两组杂交实验的结果,F1自由交配获得F2,下列说法正确的是( )
组别
亲本
F1
F2
母本
父本
甲
黄色1
白色1
橙红色
黄色:白色:橙红色=3:4:9
乙
黄色2
白色2
橙红色
黄色:白色:橙红色=1:4:3
A. 根据表中甲组的实验结果就可推知,该植物花色的遗传遵循自由组合定律
B. 若要判断基因B、b是否在性染色体上,则需统计甲组F2中黄色或橙红色个体的雌雄比
C. 乙组F2比例异常的原因是F1植株缺失基因A所在的染色体片段导致雄配子致死
D. 基因决定花色体现了基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物体的性状
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
26. 为研究苹果酸对桑树光合作用的影响,研究人员利用不同浓度苹果酸对桑树进行喷施处理,测定其光合指标如表,已知喷施苹果酸对细胞呼吸速率无影响。
苹果酸浓度(g·L⁻¹)
叶绿素含量(mg·g⁻¹)
净光合速率(μmol·m⁻²·s⁻¹)
气孔导度(mmol·m⁻²·s⁻¹)
胞间 CO2浓度(μmol·m⁻²·s⁻¹)
0
32.1
3.5
0.08
207.2
1
34.3
4.1
0.14
186.1
2
38.5
6.2
0.21
157.4
3
41.1
8.2
0.32
145.6
4
36.4
5.3
0.16
170.1
(1)光合作用过程中,光反应的产物有___________,其中___________是接受 H⁺和电子后生成的。
(2)光补偿点是植物体光合速率与呼吸速率相等时的光照强度、与未喷施苹果酸相比,喷施 2g·L⁻¹苹果酸组桑树光补偿点会___________(填“升高”“降低”或“不变”),从叶绿素含量变化角度分析,原因是___________。
(3)与未喷施苹果酸相比,喷施 3g·L⁻¹苹果酸组的气孔导度较高,但胞间 CO₂浓度较低,原因是___________。喷施 4g·L⁻¹苹果酸组___________(填“能”或“不能”)说明高浓度苹果酸抑制了光合作用,判断依据是___________。
27. 等位基因 B/b 控制豌豆豆荚形状,B 对 b 完全显性且位于 1 号染色体。B 基因编码的蛋白质α通过促进内果皮细胞增殖与分化而使豆荚饱满,其隐性突变体 bb 因产生无效的蛋白质α而导致豆荚皱缩,其分子机理如图所示。
(1)等位基因是指控制___________的基因。据图推测,隐性突变体 bb 产生无效的蛋白质α的原因是___________。
(2)Bb 植株在自然状态下连续繁殖两代,子二代植株结果时,豆荚饱满的个体占___________。该豌豆植株群体在繁殖两代过程中___________(填“发生”或“未发生”)进化。
(3)新发现一株豆荚皱缩植株甲,经检测为新的单基因隐性突变体,假设该基因为 m。
①为探究该基因与基因 B/b 的关系属于“Ⅰ等位基因;Ⅱ位于同源染色体的非等位基因;Ⅲ位于非同源染色体的非等位基因”三种情况中的哪一种,研究小组利用纯合子进行了杂交实验。让植株甲与 bb 个体杂交,当两种基因的关系符合情况___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)时,通过 F₁的表型即可确定;若不能确定,则继续让 F₁自交,统计 F₂中皱缩豆荚占比,分辨另外两种情况,请预测实验结果及结论___________。
②现已确定基因 m 位于 5 号染色体,其等位基因 M 编码的蛋白质β通过调控豆荚细胞壁加厚而使豆荚饱满。相较于基因 M,基因 m 的启动子中插入了一段外来 DNA 序列,导致蛋白质β无法合成,这种变异类型属于___________(填“染色体结构变异”或“基因突变”)。基因型为 BbMm 的个体自交时,若设法去除雄配子中的外来序列,则子代中豆荚皱缩的个体占___________。
28. 鱼类育种,利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术,其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合,只激活卵母细胞完成减数分裂,后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括:①精子染色体的失活处理;②卵细胞染色体二倍体化等。请据图回答:
(1)经辐射处理可导致鱼类精子部分染色体断裂失活,该变异属于( )。
A. 基因突变 B. 染色体结构变异
C. 基因重组 D. 染色体数目变异
(2)图2所示是鱼类初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生交叉互换形成了图3所示的四种精子,其中来自同一个次级精母细胞的是( )。
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④
(3)鱼类卵母细胞在减数分裂过程中排出的极体最终会退化消失,鱼类体内细胞也会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程,下列相关叙述错误的是( )。(多选)
A. 鱼类所有的体细胞都具有发育全能性,因为它们具有相同的遗传物质
B. 鱼类细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质并不会改变
C. 鱼类发育过程中凋亡的细胞会将释放内容物,对周围健康细胞造成影响
D. 鱼类衰老的细胞中所有酶的活性降低,新陈代谢速率减慢
(4)卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原因是低温抑制了细胞分裂过程中
______(结构)的形成;用方法二获得的子代通常是杂合二倍体,这是因为
______。
(5)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别为
______,则其性别决定为XY型;若子代性别为
______,则其性别决定为ZW型(WW个体不能成活)。
(6)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性,基因B能抑制龙眼基因表达,两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,子代出现龙眼个体的概率为
______;若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交,得到的子一代相互交配得到子二代,则子二代出现龙眼个体的概率为
______。
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