精品解析:新疆乌鲁木齐市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试生物试题
2026-01-07
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内容正文:
乌鲁木齐市第一中学2024--2025学年第一学期
2026届高二年级期中考试生物试卷(理科)
(请将答案写在答题纸上)
一、单项选择题(共25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个正确答案)
1. 遗传定律是一种统计学规律,实验材料的选择、杂交方法的确定、样本的大小以及子代的统计等均能影响实验结果。下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 进行正、反交实验时,应分别对父本和母本进行去雄处理
B. 若亲本自交后代中出现固定性状分离比,则亲本可能是纯合子
C. 演绎是设计测交实验,并通过子代表型确定F1产生配子的种类和比例
D. “F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”不属于实验现象
2. 某植株的红花(A)对白花(a)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性。两植株杂交,子代的表型及数量如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本的基因型组合为AaDd×Aadd
C. 组成基因A和基因D的碱基种类不同
D. 子代中纯合子所占比例为1/4
3. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为果蝇()的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了异常
B. T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C. 最终形成的4个子细胞中染色体数目均异常
D. 图中T3时期的细胞中不可能含等位基因
4. 果蝇(XY型)为二倍体生物,其体细胞中有4对同源染色体。下列有关果蝇的叙述正确的是( )
A. 减数第一次分裂后期,所有非等位基因发生自由组合
B. 减数分裂和受精作用保证了亲代和子代之间染色体数目的恒定
C. 雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子有2对同源染色体
D. 减数分裂中染色体数目加倍的时期,可发生着丝粒分裂,同源染色体分离
5. 果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段,也有非同源区段(包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段)。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B. 若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别无关
C. 摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段
D. 利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想
6. 初级卵母细胞的减数分裂过程如图。临床上,利用极体所含遗传信息,可帮助筛选用于胚胎移植的健康卵细胞。已知母方为隐性致病基因携带者,在不考虑新发突变的情况下,下列可确认卵细胞中不携带致病基因的是( )
A. 甲、丙和丁中均有致病基因 B. 仅甲和丙中有致病基因
C. 仅乙中有致病基因 D. 仅丙中有致病基因
7. 家蚕的性别决定方式为ZW型,其绿茧和白茧受一对等位基因G/g控制,绿茧对白茧为显性。现有绿茧家蚕甲和白茧家蚕乙,甲、乙杂交后代的雌雄个体中都有绿茧和白茧。不考虑Z、W染色体的同源区段,下列有关叙述中,能说明基因G/g不在Z染色体上的是( )
A. 杂交后代的绿茧家蚕中雌性家蚕所占的比例为1/2
B. 杂交后代的白茧家蚕中雌性家蚕所占的比例为1/2
C. 亲本中甲为雌性家蚕,乙为雄性家蚕
D. 亲本中甲为雄性家蚕,乙为雌性家蚕
8. 遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子被细菌的细胞摄取,并得到表达的基因转移过程。在肺炎链球菌中发现了自然遗传转化现象。下列说法正确的是( )
A. S型肺炎链球菌具有蛋白质类的荚膜,可使小鼠患肺炎而死亡
B. 艾弗里的体内转化实验说明 DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C. 只有少部分的R型细菌能转化为S型细菌,体现了基因突变的低频性
D. 肺炎链球菌转化的实质可能是R型细菌整合了S型细菌控制荚膜形成的基因
9. K1荚膜大肠杆菌是引发新生儿脑膜炎的重要病原菌。已知噬菌体中只有DNA进入K1荚膜大肠杆菌。荧光标记噬菌体快速检测K1荚膜大肠杆菌方法的建立,有利于特异、快速、直观地检测出K1荚膜大肠杆菌。将荧光标记标记的PNJ1809-36噬菌体(T系噬菌体)与K1荚膜大肠杆菌混合培养,定时取样、离心、制作装片,用荧光显微镜进行观察。结果显示,荧光依次在大肠杆菌表面、细胞内、细胞外出现。下列相关叙述正确的是( )
A. 荧光标记的是PNJ1809-36噬菌体的核酸
B. PNJ1809-36噬菌体能侵染并使肺炎链球菌裂解
C. 用于制作装片的样品取自离心管上层的上清液
D. 混合培养过程中,能发出荧光的子代噬菌体数不断增多
10. 如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系,下列说法正确的是( )
A. 若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则乙可表示其互补链中C的比例变化
B. 若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例
C. 若甲表示不同DNA分子一条单链中G+C的比例,则乙可以表示其互补链中G+C的比例
D. 若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C)的比例,则乙可以表示其互补链中(A+G)/(T+C)的比例
11. 某精原细胞(2n=8)的核DNA双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂后(只考虑一种分裂方式),得到4个子细胞。下列相关说法错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则含15N染色体的子细胞所占比例至少为一半
B. 若进行减数分裂,则减数分裂Ⅱ后期每个细胞中含14N的染色体有8条
C. 若每个子细胞都含15N,则形成4个子细胞过程中发生了同源染色体的分离
D. 若子细胞中每条染色体都含15N,则形成4个子细胞过程中DNA仅复制一次
12. 某DNA分子中,共有碱基对m个,其中一条链中腺嘌呤占该链的20%,整个DNA分子中腺嘌呤占比25%。该DNA分子在第4次复制过程中,一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,其他链的碱基未发生改变,下列叙述错误的是( )
A. 突变后的DNA分子热稳定性增强
B. 该DNA分子另一条链中,腺嘌呤占该链的30%
C. 碱基突变之前,该DNA片段复制3次,共需要消耗游离的腺嘌呤4m个
D. 发生突变的DNA分子经过n次复制产生的子代DNA中,突变位点为G-C的DNA占1/2
13. 有人在一些离体实验中观察到,一些蛋白质合成抑制剂类抗生素如新霉素和链霉素,能扰乱核糖体对信使的选择,从而可以接受单链DNA分子代替mRNA,然后以单链DNA为模板,按照核苷酸顺序转译成多肽的氨基酸顺序。另外还有研究表明,细胞核里的DNA可以直接转移到细胞质中与核糖体结合,不需要通过RNA也可以控制蛋白质的合成,并绘制如下中心法则模型。以下说法错误的是( )
A. 图中①③④过程所需的酶种类均不同
B. 图中④⑤⑥过程仅发生在某些病毒体内
C. 图中①②③④⑤⑥过程都会发生碱基互补配对现象
D. HIV的RNA进入人体细胞后,可通过④②①③过程增殖
14. 人的血红蛋白是由11号和16号染色体上基因编码的4条肽链组成。在不同发育时期,血红蛋白分子的组成不同(机理如下图所示),不同发育时期的血红蛋白携氧能力不同,血红蛋白的携氧能力越强,夺取氧气的能力就越强,胎儿消耗的氧气需从母体中夺取。
下列关于血红蛋白及其相关基因的叙述,错误的是( )
A. 胎儿期血红蛋白的携氧能力比母亲更强
B. α-珠蛋白基因和β-珠蛋白基因是一对等位基因
C. 由图可知,一种蛋白质可由多个基因共同控制合成
D. 珠蛋白基因通过控制血红蛋白的结构控制人体的性状
15. 克鲁宗综合征是一种位于常染色体上的单基因(Cd/cd)遗传病,研究发现致病基因表达过程中,由于存在基因修饰(DNA甲基化等)现象,可能导致基因的预期性状并未表现出来。以下是一个该疾病的家系图,下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ-3的基因型是Cdcd,其致病基因来源于Ⅰ-2
B. Ⅲ-3的致病基因来源于Ⅱ-2,其后代有可能表现正常
C. 该遗传病是显性遗传,Ⅱ-2中基因Cd存在基因修饰现象
D. Ⅲ-4的基因型是cdcd,与Ⅲ-1,Ⅲ-5和Ⅲ-6基因型相同
16. 烟草的核基因S具有多种复等位基因(S1、S2、S3…),若花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发。下列说法错误的是( )
A. 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性
B. S基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验,则后代共有3种基因型
D. S2和S3基因的本质区别是碱基的排列顺序不同
17. 基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B. 该细胞能产生AbD,ABD,abd、aBd四种精子
C. B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D. 同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换导致了染色体结构变异
18. 结肠癌是多发于结肠部位的一种消化道恶性肿瘤。如图表示与癌变相关的基因突变诱发结肠癌发生的简化模型。图中KRAS基因属于原癌基因,其他基因属于抑癌基因。下列叙述错误的是( )
A. 与细胞增殖有关的某一基因发生突变,就会导致细胞癌变
B. KRAS基因的表达产物是结肠上皮细胞正常的生长和增殖所必需的
C. 结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关
D. 日常生活中远离致癌因子、选择健康的生活方式可降低患癌的风险
19. 人类Y染色体上存在性别决定基因——SRY基因(睾丸决定因子基因),如图a所示,但是在人群中也存在一些XX染色体男性和XY染色体女性的人,其XY染色体如图b所示,下列说法错误的是( )
A. 只有具有Y染色体的受精卵才能发育为男性
B. XXY个体的Y染色体带有SRY基因,一般表现为男性
C. 由于Y染色体结构变异,导致XY女性中Y染色体的SRY基因缺失
D. XO(只含一条X染色体)染色体个体不含有SRY基因,一般表现为女性
20. 下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是
A. 基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B. 基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C. 弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D. 多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
21. 如图为某家族两种遗传病的系谱图,甲、乙两种病分别受A/a与B/b两对等位基因控制。已知6号不携带乙病致病基因。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲、乙两种遗传病的遗传都与性别无关
B. 4号与5号个体的基因型一定相同
C. 乙病患者均是男性,该病有可能为伴Y染色体遗传病
D. 7号与人群中一正常女性结婚,后代患甲病的概率为1/4
22. 抽取孕妇静脉血后,可从中分离出胎儿游离DNA,测定其碱基序列,对比分析后可确定胎儿是否患遗传病。下列叙述错误的是( )
A. 胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上
B. DNA一般呈双链,以碳链为基本骨架
C. 胎儿与母亲的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同
D. 胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息
23. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”,这是由于选育过程中,人们更注重品相、产量而忽略了风味,导致与风味相关的一些基因丢失。现在栽培的番茄中含有来自野生番茄的Mil抗虫基因,它使番茄产生对烟粉虱等害虫的抗性,下列有关叙述不正确的是( )
A. Mil抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果
B. 自然选择获得的番茄性状不一定都能通过遗传进行积累
C. 长期种植含Mil基因的番茄,环境中烟粉虱的数量不一定会越来越少
D. 人工选育定向改变了番茄的进化方向,此过程中番茄的遗传多样性可能降低
24. 玉米是雌雄同株异花一年生植物,可自交或杂交,以下关于某一自然区域玉米种群的说法错误的是( )
A. 若自然区域内玉米种群个体基因型全为Aa,自由交配产生的子代中Aa的频率为1/2。
B. 若自然区域内玉米种群中AA:Aa=1:2,自由交配产生的子代中Aa的频率为4/9。
C. 若自然区域内玉米种群中AA:Aa=1:2,含A的雄配子一半不育,自由交配产生的子代中Aa的频率为1/2。
D. 若自然区域内玉米种群显性性状的表现型频率为0.7,a基因频率为0.3,则该种群Aa的频率为0.42。
25. 科研人员在对南京明故宫遗址附近的湖泊沉积物样品分析时,发现了水稻型花粉(直径≥38微米)的化石;水稻成熟后落粒有利于水稻种群的繁殖但不利于收获,而不落粒则有利于水稻的收获但不利于种群的繁殖;在进一步研究中发现原始水稻在驯化过程中又有诸多性状发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 人工选择在水稻的人工驯化和改良过程中起重要作用
B. 水稻型花粉粒化石是研究水稻进化的最直接证据之一
C. 水稻从落粒到几乎不落粒的驯化,说明性状利与害的关系是相对的
D. 通过杂交育种和人工选择培育出了许多水稻新品种,增加了水稻的物种多样性
26. 乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟:成熟=3:1
②
乙×丙
成熟
成熟:不成熟=3:1
③
甲×乙
不成熟
不成熟:成熟=13:3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指_____。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是_____。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是_____;实验③中,F2成熟个体的基因型是_____,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____。
27. 重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA 序列,或是指一段 DNA 序列成为两个或两个以上基因的组成部分。重叠基因用不同的阅读方式可得到不同的蛋白质,在细菌、病毒等生物中广泛存在。某种噬菌体的单链环状 DNA 分子部分序列示意图如图所示,回答下列问题:
(1)该DNA复制时要以该链为模板,利用________为原料,在 DNA 聚合酶的催化作用下进行半保留复制,复制所需要的原料和酶都由________提供。
(2)基因是有遗传效应的DNA片段,D基因可编码________个氨基酸,第59号氨基酸的密码子为________。
(3)若在E基因中编码第2个和第3 个氨基酸的碱基序列之间插入一个脱氧核苷酸,则_____(填“会”或“不会”)引起D基因发生基因突变,原因是_____________________________。
(4)基因重叠增大了遗传信息储存的容量,D基因和E基因的重叠部分指导合成的肽链中对应的氨基酸种类和排列顺序一般不相同,理由是________________________________。
28. 普通小麦中有高秆抗病(DDTT)和矮秆易感病(ddtt)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请分析回答:
A:高秆抗病矮秆抗病品种
B:高秆抗病×矮秆易染病→F1 F2 → 能稳定遗传的矮秆抗病品种
C:高秆抗病×矮秆易染病→F1→配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗病品种
(1)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是____组,原因是____。
(2)B组育种方法依据的遗传学原理是____,F1自交获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占____。
(3)C组育种方法是____,该育种方法的优点是____。过程②常用秋水仙素诱导促使染色体数目加倍,其作用机理是____。
29. 请结合现代生物进化理论的概念图回答下列问题。
(1)相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由性状水平深入到了__________水平。
(2)图中①指__________的改变,②导致①改变的内因,包括生物的__________和__________,它为生物进化提供原材料。
(3)图中③指__________,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有__________隔离。
(4)④指____________多样性。
(5)用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说,自然选择学说的缺陷是__________。
A. 自然选择学说不能科学地解释生物的进化和适应的形成
B. 自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位
C. 自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释
附加题:
30. 果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是_____。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是_____。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果_____(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是_____。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:_____;预期结果并得出结论:_____。
31. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生过程中获得的,在个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的 Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。
(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列_____,表达水平发生可遗传变化的现象叫做 ____________ 。
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它______(填父方或母方或不确定),理由是_________。
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是_________。
(4)亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型及比例为_________。
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乌鲁木齐市第一中学2024--2025学年第一学期
2026届高二年级期中考试生物试卷(理科)
(请将答案写在答题纸上)
一、单项选择题(共25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个正确答案)
1. 遗传定律是一种统计学规律,实验材料的选择、杂交方法的确定、样本的大小以及子代的统计等均能影响实验结果。下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 进行正、反交实验时,应分别对父本和母本进行去雄处理
B. 若亲本自交后代中出现固定性状分离比,则亲本可能是纯合子
C. 演绎是设计测交实验,并通过子代表型确定F1产生配子的种类和比例
D. “F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”不属于实验现象
【答案】D
【解析】
【详解】A、正、反交实验中,去雄处理仅需在作为母本的植株上进行(防止自花授粉),父本无需去雄,A错误;
B、亲本若为纯合子,其自交后代不会出现性状分离(均为纯合子);若自交后代出现固定性状分离比(如3:1),则亲本应为杂合子,B错误;
C、演绎是设计测交实验,并预期子代的表型及比例。通过子代表型及比例确定F1产生配子的种类和比例是验证过程,C错误;
D、"F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离"是孟德尔提出的假说内容,属于理论推断,而非直接观察到的实验现象(如F₂性状分离比),D正确。
故选D。
2. 某植株的红花(A)对白花(a)为显性,高茎(D)对矮茎(d)为显性。两植株杂交,子代的表型及数量如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本的基因型组合为AaDd×Aadd
C. 组成基因A和基因D的碱基种类不同
D. 子代中纯合子所占比例为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基区随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
【详解】A、子代的表型红花:白花=1:1;高茎:矮茎=3:1,但两对相对性状是否自由组合未知,不能判断两对基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;
B、子代的表型红花:白花=1:1;高茎:矮茎=3:1,亲本的基因型组合为AaDd×aaDd,B错误;
C、组成基因A和基因D的碱基种类相同,都是A、T、G、C,C错误;
D、亲本的基因型组合为AaDd×aaDd,不论这两对基因是独立遗传还是连锁遗传,子代中纯合子所占比例为1/4,D正确。
故选D。
3. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为果蝇()的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了异常
B. T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C. 最终形成的4个子细胞中染色体数目均异常
D. 图中T3时期的细胞中不可能含等位基因
【答案】D
【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:联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道面上;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:染色体散乱排布在细胞中;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,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】AC、据题干信息可知,该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,据图可知,T1、T2、T3的染色体数分别为8、5、5,染色单体数分别16、10、0,可判断T1表示减数第一次分裂,T2表示减数第二次分裂前、中期,T3表示减数第二次分裂结束后得到的子细胞的情况,且异常应发生在减数第一次分裂后期,有一对同源染色体未分离,最终得到4个子细胞中,有2个含有5条染色体,另2个含有3条染色体,即4个子细胞中染色体数目均异常,AC正确;
B、用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,该果蝇基因型为AaXBY,据图可知,T1时期的细胞已经过了DNA的复制,因此可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
D、减数第一次分裂后期出现了异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去,所以T3时期含有同源染色体,故图中 T3 时期的细胞中可能含等位基因,D错误。
故选D。
4. 果蝇(XY型)为二倍体生物,其体细胞中有4对同源染色体。下列有关果蝇的叙述正确的是( )
A. 减数第一次分裂后期,所有非等位基因发生自由组合
B. 减数分裂和受精作用保证了亲代和子代之间染色体数目的恒定
C. 雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子有2对同源染色体
D. 减数分裂中染色体数目加倍的时期,可发生着丝粒分裂,同源染色体分离
【答案】B
【解析】
【详解】A、减数第一次分裂后期,非同源染色体的非等位基因自由组合,A错误;
B、减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,B正确;
C、雄果蝇体细胞中有4对染色体,经减数分裂得到的精子不含同源染色体,染色体数目减半,有4条,C错误;
D、减数分裂中染色体数目加倍的时期是减数第二次分裂后期,此时可发生着丝粒(着丝点)分裂,但同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,D错误。
故选B。
5. 果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段,也有非同源区段(包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段)。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B. 若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别无关
C. 摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段
D. 利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想
【答案】D
【解析】
【分析】摩尔根运用假说-演绎法通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。假说-演绎法包括“提出问题→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环节。
【详解】A、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系提出了“基因位于染色体上”的假说,但未通过实验证明,A错误;
B、若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别也可能有关,如XbXb与XbYB杂交,后代中雌果蝇都表现为隐性,雄果蝇都是显性,B错误;
C、摩尔根及同事设想,亲代白眼果蝇控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,C错误;
D、设相关基因是A/a,选择白眼雌果蝇(XaXa)和野生型红眼雄(XAY)果蝇杂交,F1基因型为XAXa、XaY,表现型是雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,因此利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想,D正确。
故选D。
6. 初级卵母细胞的减数分裂过程如图。临床上,利用极体所含遗传信息,可帮助筛选用于胚胎移植的健康卵细胞。已知母方为隐性致病基因携带者,在不考虑新发突变的情况下,下列可确认卵细胞中不携带致病基因的是( )
A. 甲、丙和丁中均有致病基因 B. 仅甲和丙中有致病基因
C. 仅乙中有致病基因 D. 仅丙中有致病基因
【答案】A
【解析】
【分析】以卵原细胞为例,减数分裂前的间期一部分卵原细胞的体积增大,染色体复制,成为初级卵母细胞,复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成,这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。减数分裂Ⅰ前期,同源染色体两两配对形成四分体,此时四分体中非姐妹染色单体有可能会发生互换。
【详解】A、母方为隐性致病基因携带者,基因型为Aa或XAXa,减数分裂前的间期,DNA进行复制,初级卵母细胞中含有两个致病基因,甲、丙和丁中均存在致病基因,说明该减数分裂过程中未发生同源染色体上非姐妹染色单体的互换,两个致病基因一个在丙中、一个在丁中,卵细胞中不携带致病基因,A正确;
B、若次级卵母细胞和甲中,仅甲有致病基因,减数分裂Ⅱ中,甲中姐妹染色单体上分离,丙、丁肯定都含有致病基因,正常情况下,不能出现仅甲和丙中有致病基因,B错误;
CD、母方为隐性致病基因携带者,基因型为Aa或XAXa,减数分裂前的间期DNA进行复制,形成的初级卵母细胞中有两个致病基因,不考虑新发突变的情况下,经减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后,这两个致病基因会进入两个子细胞中,即卵细胞、乙、丙、丁四个细胞中必有两个细胞含有致病基因,所以CD现象不能出现,CD错误。
故选A。
7. 家蚕的性别决定方式为ZW型,其绿茧和白茧受一对等位基因G/g控制,绿茧对白茧为显性。现有绿茧家蚕甲和白茧家蚕乙,甲、乙杂交后代的雌雄个体中都有绿茧和白茧。不考虑Z、W染色体的同源区段,下列有关叙述中,能说明基因G/g不在Z染色体上的是( )
A. 杂交后代的绿茧家蚕中雌性家蚕所占的比例为1/2
B. 杂交后代的白茧家蚕中雌性家蚕所占的比例为1/2
C. 亲本中甲为雌性家蚕,乙为雄性家蚕
D. 亲本中甲为雄性家蚕,乙为雌性家蚕
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是: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;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】ABD、若基因G/g在Z染色体上,亲本为绿茧为ZGZg(雄性)和 ZgW(雌性),子代绿茧家蚕中雌性比例为1/2,白茧家蚕中雌性家蚕所占的比例也为1/2;若基因G/g不在Z染色体上,假设甲为Gg,乙为gg,后代Gg(绿茧)和gg(白茧),绿茧家蚕中雌性比例也可能为1/2,基因G/g可能在Z染色体上,ABD符合题意;
C、若基因G/g在Z染色体上,亲本中甲为雌性家蚕,乙为雄性家蚕,甲为ZGW,乙为ZgZg,后代绿茧为ZGZg(雄性)和 ZgW(雌性),与题意不符,基因G/g不在Z染色体上,C不符合题意。
故选ABD。
8. 遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子被细菌的细胞摄取,并得到表达的基因转移过程。在肺炎链球菌中发现了自然遗传转化现象。下列说法正确的是( )
A. S型肺炎链球菌具有蛋白质类的荚膜,可使小鼠患肺炎而死亡
B. 艾弗里的体内转化实验说明 DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C. 只有少部分的R型细菌能转化为S型细菌,体现了基因突变的低频性
D. 肺炎链球菌转化的实质可能是R型细菌整合了S型细菌控制荚膜形成的基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、S型肺炎链球菌的荚膜成分为多糖,而非蛋白质,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,而不是体内转化实验,B错误;
C、R型细菌转化为S型细菌的本质是基因重组(S型菌DNA片段整合到R型菌基因组中),而非基因突变,C错误;
D、肺炎链球菌中发现了该遗传转化现象,故肺炎链球菌转化的实质是控制S型细菌荚膜形成的基因整合到了R型活细菌的DNA中,即发生了基因重组,导致R型细菌转化为有毒性的S型细菌,进而导致小鼠死亡,D正确。
故选D。
9. K1荚膜大肠杆菌是引发新生儿脑膜炎的重要病原菌。已知噬菌体中只有DNA进入K1荚膜大肠杆菌。荧光标记噬菌体快速检测K1荚膜大肠杆菌方法的建立,有利于特异、快速、直观地检测出K1荚膜大肠杆菌。将荧光标记标记的PNJ1809-36噬菌体(T系噬菌体)与K1荚膜大肠杆菌混合培养,定时取样、离心、制作装片,用荧光显微镜进行观察。结果显示,荧光依次在大肠杆菌表面、细胞内、细胞外出现。下列相关叙述正确的是( )
A. 荧光标记的是PNJ1809-36噬菌体的核酸
B. PNJ1809-36噬菌体能侵染并使肺炎链球菌裂解
C. 用于制作装片的样品取自离心管上层的上清液
D. 混合培养过程中,能发出荧光的子代噬菌体数不断增多
【答案】A
【解析】
【详解】A、荧光标记的是噬菌体核酸(DNA)。题干明确"噬菌体中只有DNA进入细菌",且荧光最终出现在子代噬菌体(细胞外),符合DNA携带遗传信息指导子代合成的过程,故标记对象为核酸,A正确;
B、PNJ1809-36噬菌体不能侵染肺炎链球菌。噬菌体具有严格的宿主特异性,题干中该噬菌体仅针对K1荚膜大肠杆菌,无法侵染其他菌种(如肺炎链球菌),B错误;
C、装片样品应取自离心管底部的沉淀物。实验中荧光曾出现在"细胞内",表明需观察被侵染的细菌,离心后细菌集中于沉淀层,上清液主要为未吸附的噬菌体,故取样应来自沉淀物,C错误;
D、发出荧光的子代噬菌体数不会增多。荧光标记的是亲代噬菌体DNA,子代噬菌体利用细菌原料合成,其核酸不含亲代标记(类似"同位素标记实验"),故无荧光子代,D错误。
故选A。
10. 如图表示不同DNA分子中各种碱基的比例关系,下列说法正确的是( )
A. 若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则乙可表示其互补链中C的比例变化
B. 若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例
C. 若甲表示不同DNA分子一条单链中G+C的比例,则乙可以表示其互补链中G+C的比例
D. 若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C)的比例,则乙可以表示其互补链中(A+G)/(T+C)的比例
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数;
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1;
(4)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)与(C+G)的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性;
(5)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】A、DNA分子中两条链之间的G与C互补,二者含量相同,若甲表示不同DNA分子一条单链中碱基G的比例变化,则甲也可表示其互补链中C的比例变化,A错误;
B、DNA分子单链中,嘌呤比例+嘧啶比例=1,若甲表示不同DNA分子一条单链中嘧啶碱基的比例,则乙可以表示其互补链中嘧啶碱基的比例,B正确;
C、DNA分子中,一条链中的C+G与另一条链中的G+C相等,若甲表示不同DNA分子一条单链中C+G的比例,则甲也可表示其互补链中G+C的比例,C错误;
D、DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,若甲表示不同DNA分子一条单链中(A+G)/(T+C)的比例,则乙可以表示其互补链中(T+C)/(A+G)的比例,D错误。
故选B。
11. 某精原细胞(2n=8)的核DNA双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂后(只考虑一种分裂方式),得到4个子细胞。下列相关说法错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则含15N染色体的子细胞所占比例至少为一半
B. 若进行减数分裂,则减数分裂Ⅱ后期每个细胞中含14N的染色体有8条
C. 若每个子细胞都含15N,则形成4个子细胞过程中发生了同源染色体的分离
D. 若子细胞中每条染色体都含15N,则形成4个子细胞过程中DNA仅复制一次
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链。再进行一次有丝分裂,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是15N/14N,一个是14N/14N,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,4个子细胞中含有15N染色体的细胞个数为2、3、4个,因此形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2、3/4、1。
2、根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂间期DNA复制形成的DNA分子都含有一条15N的单链和一条14N的单链,因此减数分裂形成的子细胞中每条染色体都含有15N。
【详解】A、根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链。再进行一次有丝分裂,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是15N/14N,一个是14N/14N,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,4个子细胞中含有15N染色体的细胞个数为2、3、4个,因此形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2、3/4、1,即含15N染色体的子细胞所占比例至少为一半A正确;
B、若进行减数分裂,DNA只复制一次,根据半保留复制特点,减数第二次分裂后期每个细胞中所有染色体都含14N。经过减数分裂Ⅰ后,细胞中染色体数目减半,但又经减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,因此减数分裂Ⅱ后期每个细胞中含14N的染色体有8条,B正确;
C、若进行有丝分裂,根据DNA半保留复制,则第二次有丝分裂结束后子细胞中每条染色体都含14N,但有丝分裂不进行基因重组,C错误;
D、通过分析可知,若子细胞中每条染色体都含15N,该细胞分裂为减数分裂,则形成4个子细胞过程中DNA仅复制一次,D正确。
故选C。
12. 某DNA分子中,共有碱基对m个,其中一条链中腺嘌呤占该链的20%,整个DNA分子中腺嘌呤占比25%。该DNA分子在第4次复制过程中,一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,其他链的碱基未发生改变,下列叙述错误的是( )
A. 突变后的DNA分子热稳定性增强
B. 该DNA分子另一条链中,腺嘌呤占该链的30%
C. 碱基突变之前,该DNA片段复制3次,共需要消耗游离的腺嘌呤4m个
D. 发生突变的DNA分子经过n次复制产生的子代DNA中,突变位点为G-C的DNA占1/2
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA分子中A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,突变后的DNA分子热稳定性增强,A正确;
B、整个DNA分子中腺嘌呤A占比25%,则整个DNA中的胸腺嘧啶T占比是25%,则整个DNA中A和T占比是50%,由于整个DNA中A和T占比和单链中两者的占比相同,一条链中腺嘌呤占该链的20%,则该链中胸腺嘧啶T=50%-20%=30%,该DNA分子另一条链中,腺嘌呤与该链的胸腺嘧啶相等,比例是30%,B正确;
C、该DNA分子中共有碱基对m个,即2m个碱基,DNA中腺嘌呤占25%,有腺嘌呤m/2个,碱基突变之前,该DNA片段复制3次,共需要消耗游离的腺嘌呤(23-1)×m/2=7/2m=3.5m个,C错误;
D、一个DNA分子的一条链中碱基A突变为碱基G,即出错后的DNA片段一条链发生了变化,另一条链并未发生变化,所以复制n次,变化的DNA 和未改变的DNA各占一半,突变位点为G-C的DNA占1/2,D正确。
故选C。
13. 有人在一些离体实验中观察到,一些蛋白质合成抑制剂类抗生素如新霉素和链霉素,能扰乱核糖体对信使的选择,从而可以接受单链DNA分子代替mRNA,然后以单链DNA为模板,按照核苷酸顺序转译成多肽的氨基酸顺序。另外还有研究表明,细胞核里的DNA可以直接转移到细胞质中与核糖体结合,不需要通过RNA也可以控制蛋白质的合成,并绘制如下中心法则模型。以下说法错误的是( )
A. 图中①③④过程所需的酶种类均不同
B. 图中④⑤⑥过程仅发生在某些病毒体内
C. 图中①②③④⑤⑥过程都会发生碱基互补配对现象
D. HIV的RNA进入人体细胞后,可通过④②①③过程增殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中①转录、③翻译和④逆转录过程所需的酶分别是RNA聚合酶、蛋白质合成酶、逆转录酶,A正确;
B、④是逆转录,⑤是DNA分子直接控制蛋白质合成,⑥RNA复制,逆转录和RNA复制只发生在少数被病毒侵染的细胞中,而非某些病毒体内,而⑤则可以发生在某些细胞中,B错误;
C、据图可知,①②③④⑤⑥过程都会发生碱基互补配对现象,但配对方式不完全相同,C正确;
D、HIV是逆转录病毒,其RNA进入人体细胞后,需要先逆转录为DNA整合进宿主细胞的核DNA上,后可进行转录和翻译,可通过④②①③过程增殖,D正确。
故选B。
14. 人的血红蛋白是由11号和16号染色体上基因编码的4条肽链组成。在不同发育时期,血红蛋白分子的组成不同(机理如下图所示),不同发育时期的血红蛋白携氧能力不同,血红蛋白的携氧能力越强,夺取氧气的能力就越强,胎儿消耗的氧气需从母体中夺取。
下列关于血红蛋白及其相关基因的叙述,错误的是( )
A. 胎儿期血红蛋白的携氧能力比母亲更强
B. α-珠蛋白基因和β-珠蛋白基因是一对等位基因
C. 由图可知,一种蛋白质可由多个基因共同控制合成
D. 珠蛋白基因通过控制血红蛋白的结构控制人体的性状
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因表达产物与性状的关系:(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2、在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的 一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。例如,人的身高是由多个基因决定的,其中每个基因对身高 都有一定的作用。一个基因也可以影响多个性状。3、等位基因是指在同源染色体上同一位置上控制相对性状的不同基因。
【详解】A、胎儿消耗的氧气需从母体中夺取,血红蛋白的携氧能力越强,夺取氧气的能力就越强,则胎儿期血红蛋白的携氧能力比母亲更强,A正确;
B、α-珠蛋白基因和β-珠蛋白基因位于不同染色体上,不是一对等位基因,B错误;
C、基因与性状并不是一一对应的,由图可知,一种蛋白质可由多个基因共同控制合成,C正确;
D、基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,故珠蛋白基因通过控制血红蛋白的结构控制人体的性状,D正确。
故选B。
15. 克鲁宗综合征是一种位于常染色体上的单基因(Cd/cd)遗传病,研究发现致病基因表达过程中,由于存在基因修饰(DNA甲基化等)现象,可能导致基因的预期性状并未表现出来。以下是一个该疾病的家系图,下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ-3的基因型是Cdcd,其致病基因来源于Ⅰ-2
B. Ⅲ-3的致病基因来源于Ⅱ-2,其后代有可能表现正常
C. 该遗传病是显性遗传,Ⅱ-2中基因Cd存在基因修饰现象
D. Ⅲ-4的基因型是cdcd,与Ⅲ-1,Ⅲ-5和Ⅲ-6基因型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅰ-1基因型为cdcd,Ⅰ-2基因型为Cdcd,Ⅱ-3患病,含有致病基因,因此其基因型为Cdcd,其致病基因来源于Ⅰ-2,A正确;
B、Ⅲ-3的基因型为Cdcd,致病基因来源于Ⅱ-2,若与基因型为cdcd的个体婚配,后代会出现cdcd的正常个体,也有可能出现Cdcd,由于基因修饰使其表现正常,因此Ⅲ-3的后代有可能表现正常,B正确;
C、据图可知,Ⅰ-2基因型为Cdcd,表现为患病,说明人类克鲁宗综合征是一种单基因显性遗传病,Ⅱ-2基因型为Cdcd,表现为正常,可能是基因Cd存在基因修饰现象,使其预期性状不能表现,C正确;
D、Ⅱ-1不携带致病基因,Ⅱ-2含致病基因,故后代可能携带致病基因,Ⅲ-1、Ⅲ-4、Ⅲ-5和Ⅲ-6虽然不患病,但是可能是由携带的致病基因受到基因修饰(如甲基化)或环境影响不能表现出来,进而表现正常,也或者是本身基因型为cdcd而表现正常,所以Ⅲ-4的基因型不一定是cdcd,与Ⅲ-1、Ⅲ-5和Ⅲ-6基因型不一定相同,D错误。
故选D。
16. 烟草的核基因S具有多种复等位基因(S1、S2、S3…),若花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发。下列说法错误的是( )
A. 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性
B. S基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验,则后代共有3种基因型
D. S2和S3基因的本质区别是碱基的排列顺序不同
【答案】B
【解析】
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段,基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息;
【详解】A、复等位基因的出现是基因突变的结果,复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性,A正确;
B、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。S基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,遵循基因的分离定律,B错误;
C、若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验,后代的基因型为S1S1、S1S2、S2S3、S1S3,但花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发,故后代共有3种基因型,C正确;
D、基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息,S1,S2,S3…不同的遗传信息是由于碱基的排列顺序不同,D正确。
故选B。
17. 基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B. 该细胞能产生AbD,ABD,abd、aBd四种精子
C. B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D. 同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换导致了染色体结构变异
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,这会导致基因重组。
【详解】A、由图可知,基因b所在的片段发生了交叉互换,因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中,而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中,A错误;
B、若不发生交叉互换,该细胞将产生AbD和aBd两种精子,但由于基因b所在的片段发生过交叉互换,因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B正确;
C、基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律, C错误;
D、同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组,D错误。
故选B。
18. 结肠癌是多发于结肠部位的一种消化道恶性肿瘤。如图表示与癌变相关的基因突变诱发结肠癌发生的简化模型。图中KRAS基因属于原癌基因,其他基因属于抑癌基因。下列叙述错误的是( )
A. 与细胞增殖有关的某一基因发生突变,就会导致细胞癌变
B. KRAS基因的表达产物是结肠上皮细胞正常的生长和增殖所必需的
C. 结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关
D. 日常生活中远离致癌因子、选择健康的生活方式可降低患癌的风险
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞癌变是多个原癌基因和抑癌基因发生突变累积的结果(从图中可看出,结肠癌的发生需 APC、KRAS、SMAD4 等多个基因依次突变),并非 “某一基因发生突变就会导致细胞癌变”,A错误;
B、KRAS基因属于原癌基因,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,B正确;
C、细胞骨架参与细胞形态的维持,结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关,C正确;
D、致癌因子会诱发基因突变,远离致癌因子、保持健康生活方式可减少基因突变的概率,从而降低患癌风险,D正确。
故选A。
19. 人类Y染色体上存在性别决定基因——SRY基因(睾丸决定因子基因),如图a所示,但是在人群中也存在一些XX染色体男性和XY染色体女性的人,其XY染色体如图b所示,下列说法错误的是( )
A. 只有具有Y染色体的受精卵才能发育为男性
B. XXY个体的Y染色体带有SRY基因,一般表现为男性
C. 由于Y染色体结构变异,导致XY女性中Y染色体的SRY基因缺失
D. XO(只含一条X染色体)染色体个体不含有SRY基因,一般表现为女性
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干信息中提出在人群中也存在一些XX染色体男性,故并非只有具有Y染色体的受精卵才能发育为男性,A错误;
B、由题意可知,含有SRY基因,个体就会表现为男性,而SRY基因正常时应该存在Y染色体上,所以某人性染色体组成为XXY,含Y染色体,其上含SRY基因,故其性别为男性,B正确;
C、若XY个体表现为女性,说明其Y染色体上SRY基因缺失,基因缺失属于染色体结构的变异的结果,C正确;
D、SRY基因一般存在于Y染色体上,XO(只含一条X染色体)染色体个体中不含Y染色体,所以不含有SRY基因,故XO个体一般表现为女性,D正确。
故选A。
20. 下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是
A. 基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B. 基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C. 弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D. 多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
【答案】C
【解析】
【分析】生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括自由组合型和交叉互换型两种类型;染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】基因重组是在有性生殖的过程,控制不同性状的基因的重新组合,会导致后代性状发生改变,A错误;基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定会导致生物体性状发生改变,B错误;二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕,但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍,为可育的二倍体,且肯定是纯种,C正确;多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加(如三倍体),其后代遗传会严重的不平衡,在减数分裂形成配子时,同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,因此不利于育种,D错误。
21. 如图为某家族两种遗传病的系谱图,甲、乙两种病分别受A/a与B/b两对等位基因控制。已知6号不携带乙病致病基因。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲、乙两种遗传病的遗传都与性别无关
B. 4号与5号个体的基因型一定相同
C. 乙病患者均是男性,该病有可能为伴Y染色体遗传病
D. 7号与人群中一正常女性结婚,后代患甲病的概率为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】基因的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】AC、据图可知,5号和6号表现正常,生下了患甲病的女孩(10号)和患乙病的男孩(9号),说明甲病是常染色体隐性遗传病,同时6号不携带乙病的致病基因,因此乙病是伴X染色体隐性遗传病,AC错误;
B、4号与5号个体的后代中都有患甲病的女孩,所以关于甲病的基因型都是Aa,其父亲是乙病患者,所以本人基因型是XBXb,因此二者基因型都是AaXBXb,一定相同,B正确;
D、由于不知道正常人群中基因型为AA、Aa的比例,因此无法确定7号和人群中正常女性结婚后所生后代患甲病的概率,D错误。
故选B。
22. 抽取孕妇静脉血后,可从中分离出胎儿游离DNA,测定其碱基序列,对比分析后可确定胎儿是否患遗传病。下列叙述错误的是( )
A. 胎儿细胞中的DNA都存在于染色体上
B. DNA一般呈双链,以碳链为基本骨架
C. 胎儿与母亲的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同
D. 胎儿DNA的脱氧核苷酸排列顺序储存着胎儿的遗传信息
【答案】A
【解析】
【分析】人体基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
【详解】A、胎儿细胞中的DNA主要存在于染色体上,少部分存在于线粒体中,A错误;
B、DNA是一般呈双链的生物大分子,生物大分子是由许多单体缩合而成。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,即生物大分子及其单体都是以碳链为骨架,B正确;
C、不同个体的DNA都不相同,故胎儿与父母的DNA脱氧核苷酸的排列顺序不完全相同,C正确;
D、人体的遗传物质是DNA,则胎儿细胞中DNA的脱氧核苷酸排列顺序(碱基的排列顺序)储存着遗传信息,D正确。
故选A。
23. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”,这是由于选育过程中,人们更注重品相、产量而忽略了风味,导致与风味相关的一些基因丢失。现在栽培的番茄中含有来自野生番茄的Mil抗虫基因,它使番茄产生对烟粉虱等害虫的抗性,下列有关叙述不正确的是( )
A. Mil抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果
B. 自然选择获得的番茄性状不一定都能通过遗传进行积累
C. 长期种植含Mil基因的番茄,环境中烟粉虱的数量不一定会越来越少
D. 人工选育定向改变了番茄的进化方向,此过程中番茄的遗传多样性可能降低
【答案】A
【解析】
【详解】A、Mil抗虫基因的产生是基因突变的结果,A错误;
B、自然选择获得的性状,若为可遗传变异的范畴,则可以通过遗传进行积累,反之不一定,B正确;
C、生物之间存在协同进化,长期种植含Mil基因的番茄,烟粉虱可能产生抗性,数量不一定会越来越少,C正确;
D、人工选育定向改变了番茄的进化方向,此过程中与风味相关的一些基因丢失,番茄的遗传多样性可能降低,D正确。
故选A。
24. 玉米是雌雄同株异花一年生植物,可自交或杂交,以下关于某一自然区域玉米种群的说法错误的是( )
A. 若自然区域内玉米种群个体基因型全为Aa,自由交配产生的子代中Aa的频率为1/2。
B. 若自然区域内玉米种群中AA:Aa=1:2,自由交配产生的子代中Aa的频率为4/9。
C. 若自然区域内玉米种群中AA:Aa=1:2,含A的雄配子一半不育,自由交配产生的子代中Aa的频率为1/2。
D. 若自然区域内玉米种群显性性状的表现型频率为0.7,a基因频率为0.3,则该种群Aa的频率为0.42。
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是: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;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】A、若玉米种群个体基因型全为Aa,则A和a的基因频率均为1/2,自由交配产生子代中Aa的频率为2×1/2×1/2=1/2,A正确;
B、若AA:Aa=1:2,则AA占1/3,Aa占2/3,A的基因频率为1/3+2/3×1/2=2/3,a的基因频率为1/3,自由交配产生子代中Aa的频率为2×2/3×1/3=4/9,B正确;
C、若AA:Aa=1:2,则AA占1/3,Aa占2/3,A的基因频率为1/3+2/3×1/2=2/3,a的基因频率为1/3,由于含A的雄配子一半不育,则雄配子中A的频率变为2/3×1/2=1/3,a的频率为1/3,A:a=1:1,A和a各占1/2,雌配子中A的频率为2/3,a的频率为1/3,自由交配产生子代中Aa的频率为1/2×1/3+2/3×1/2=1/2,C正确;
D、因为显性性状表现型频率为0.7,那么隐性纯合子(aa)的基因型频率为0.3,又因为隐性基因的频率=隐性纯合子基因型频率+杂合子基因型频率一半,a基因频率为0.3,所以解得杂合子基因型(Aa)的频率为0,D错误。
故选D。
25. 科研人员在对南京明故宫遗址附近的湖泊沉积物样品分析时,发现了水稻型花粉(直径≥38微米)的化石;水稻成熟后落粒有利于水稻种群的繁殖但不利于收获,而不落粒则有利于水稻的收获但不利于种群的繁殖;在进一步研究中发现原始水稻在驯化过程中又有诸多性状发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 人工选择在水稻的人工驯化和改良过程中起重要作用
B. 水稻型花粉粒化石是研究水稻进化的最直接证据之一
C. 水稻从落粒到几乎不落粒的驯化,说明性状利与害的关系是相对的
D. 通过杂交育种和人工选择培育出了许多水稻新品种,增加了水稻的物种多样性
【答案】D
【解析】
【分析】根据人类的需求和爱好,经过不断选择而形成生物新品种的过程,叫人工选择。农业生产的水稻不落粒性是驯化过程中人工选择后形成的。对人类有利的性状不一定是最适应环境的性状。
【详解】A、人工选择通常是筛选出对人类有利的类型,在水稻的人工驯化和改良过程中起主导作用,A正确;
B、化石是研究生物进化的最直接证据,B正确;
C、水稻成熟后落粒有利于水稻种群的繁殖但不利于收获,若几乎不落粒则有利于水稻的收获但不利于种群的繁殖,说明性状利与害的关系是相对的,C正确;
D、通过杂交育种和人工选择培育出许多水稻新品种,增加的是水稻的基因多样性,而不是物种多样性,因为这些新品种仍然属于水稻这一物种,D错误。
故选D。
26. 乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟:成熟=3:1
②
乙×丙
成熟
成熟:不成熟=3:1
③
甲×乙
不成熟
不成熟:成熟=13:3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。通常,基因突变是指_____。
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不同,判断的依据是_____。
(3)已知丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,则甲、乙的基因型分别是_____;实验③中,F2成熟个体的基因型是_____,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____。
【答案】(1)DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程
(2)实验①和实验②的F1性状不同,F2的性状分离比不相同
(3) ①. AABB、aabb ②. aaBB和aaBb ③. 3/13
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
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】
基因突变是指DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程。
【小问2详解】
甲与丙杂交的F1为不成熟,子二代不成熟:成熟=3:1,所以甲的不成熟相对于成熟为显性,乙与丙杂交的F1为成熟,子二代成熟:不成熟=3:1,所以乙的不成熟相对于成熟为隐性。即实验①和实验②的F1性状不同,F2的性状分离比不相同,故甲和乙的基因型不同。
【小问3详解】
由于甲的不成熟为显性,且丙为aaBB,所以甲是AABB;乙的不成熟为隐性,所以乙为aabb;则实验③的F1为AaBb, F2中成熟个体为aaB_,包括aaBB和aaBb,不成熟个体占1-(1/4)×(3/4)=13/16;而纯合子为AABB,AAbb,aabb,占3/16,所以不成熟中的纯合子占3/13。
27. 重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA 序列,或是指一段 DNA 序列成为两个或两个以上基因的组成部分。重叠基因用不同的阅读方式可得到不同的蛋白质,在细菌、病毒等生物中广泛存在。某种噬菌体的单链环状 DNA 分子部分序列示意图如图所示,回答下列问题:
(1)该DNA复制时要以该链为模板,利用________为原料,在 DNA 聚合酶的催化作用下进行半保留复制,复制所需要的原料和酶都由________提供。
(2)基因是有遗传效应的DNA片段,D基因可编码________个氨基酸,第59号氨基酸的密码子为________。
(3)若在E基因中编码第2个和第3 个氨基酸的碱基序列之间插入一个脱氧核苷酸,则_____(填“会”或“不会”)引起D基因发生基因突变,原因是_____________________________。
(4)基因重叠增大了遗传信息储存的容量,D基因和E基因的重叠部分指导合成的肽链中对应的氨基酸种类和排列顺序一般不相同,理由是________________________________。
【答案】(1) ①. (4种)脱氧核苷酸 ②. 宿主细胞(或细菌)
(2) ①. 152 ②. GUU
(3) ①. 会 ②. E基因中编码第2个和第3个氨基酸的序列是D基因和E基因的重叠序列,在其中插入一个脱氧核苷酸会引起D基因和E基因的序列发生改变
(4)D基因和E基因起始密码子中间的间隔碱基数不是3的整数倍,导致其重叠部分的碱基组合为密码子的方式不同,指导合成的肽链中氨基酸的种类和排列序列不同
【解析】
【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列的不同可读框,编码不同的蛋白质。基因重叠可以通过较短的 DNA序列控制合成多种蛋白质,有效利用了DNA 的遗传信息量,提高了碱基的利用率,可以节约碱基。
3、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,从起始密码子开始阅读,不同的基因对应的密码子阅读顺序并不相同。
【小问1详解】
DNA复制时要以该链为模板,以(4种)脱氧核苷酸为原料,根据题意,该DNA属于噬菌体的单链环状DNA分子,因此其要寄生在细菌等宿主细胞内,以利用宿主细胞合成生命活动所需要的物质,复制所需要的原料和酶都由宿主细胞(或细菌)提供。
【小问2详解】
根据图示,D基因的起始和终止之间,共可以编码152个氨基酸,甲硫氨酸是起始密码子,密码子为AUG,对应的单链环状DNA上的碱基缺失ATG,可知,基因D表达之前,先经历了以该单链环状DNA为模板,合成子链的过程,然后以子链为模板,进行转录,故第59位氨基酸的密码子为GUU。
【小问3详解】
由于E基因中编码第2个和第3个氨基酸的序列是D基因和E基因的重叠序列,在其中插入一个脱氧核苷酸会引起D基因和E基因的序列发生改变,会引起D基因发生基因突变。
【小问4详解】
由于D基因和E基因起始密码子中间的间隔碱基数不是3的整数倍,导致其重叠部分的碱基组合为密码子的方式不同,指导合成的肽链中氨基酸的种类和排列序列不同,因此D基因和E基因的重叠部分指导合成的肽链中对应的氨基酸种类和排列顺序一般不相同。
28. 普通小麦中有高秆抗病(DDTT)和矮秆易感病(ddtt)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请分析回答:
A:高秆抗病矮秆抗病品种
B:高秆抗病×矮秆易染病→F1 F2 → 能稳定遗传的矮秆抗病品种
C:高秆抗病×矮秆易染病→F1→配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗病品种
(1)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是____组,原因是____。
(2)B组育种方法依据的遗传学原理是____,F1自交获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占____。
(3)C组育种方法是____,该育种方法的优点是____。过程②常用秋水仙素诱导促使染色体数目加倍,其作用机理是____。
【答案】(1) ①. A ②. 基因突变发生的频率低且不定向 (答出其中一个即可)
(2) ①. 基因重组 ②. 1/3
(3) ①. 单倍体育种 ②. 明显缩短育种年限 ③. 抑制纺锤体(丝)的形成
【解析】
【分析】分析图形可知:A组为诱变育种,原理是基因突变;B组为杂交育种,原理是基因重组;C组为单倍体育种,原理是染色体变异。
【小问1详解】
A组为诱变育种,原理是基因突变,基因突变是不定向的,而且突变频率比较低,所以最不容易获得矮秆抗病小麦新品种。
【小问2详解】
B组为杂交育种,其原理是基因重组。F1的基因型是DdTt,自交后代矮秆抗病植株(ddT_)中能稳定遗传的占1/3。
【小问3详解】
C组为单倍体育种,包括花药离体培养和秋水仙素处理单倍体的幼苗两个过程,单倍体育种最大的优点是明显缩短育种年限。秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,导致染色体数目加倍。
29. 请结合现代生物进化理论的概念图回答下列问题。
(1)相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由性状水平深入到了__________水平。
(2)图中①指__________的改变,②导致①改变的内因,包括生物的__________和__________,它为生物进化提供原材料。
(3)图中③指__________,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有__________隔离。
(4)④指____________多样性。
(5)用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说,自然选择学说的缺陷是__________。
A. 自然选择学说不能科学地解释生物的进化和适应的形成
B. 自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位
C. 自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释
【答案】(1)分子 (2) ①. 基因频率的定向改变 ②. 突变 ③. 基因重组
(3) ①. 自然选择学说 ②. 生殖
(4)基因(遗传) 多样性、物种多样性和生态系统 (5)BC
【解析】
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界 的生命史作出了科学的解释:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过 隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、 生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【小问1详解】
相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由个体水平深入到了分子水平。
【小问2详解】
生物进化的实质是①种群基因频率的定向改变,②表示可遗传的变异,包括生物的突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组,突变和基因重组可以为生物进化提供原材料。
【小问3详解】
生物进化理论的核心内容是自然选择学说,自然选择的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有生殖隔离。
【小问4详解】
图中④是生物的多样性,它包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
【小问5详解】
A、自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成,这应该是自然选择学说的长处,A错误;
B、自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位,现代生物进化论则认为种群是生物进化的单位,B正确;
C、由于受当时科学发展水平的限制,自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释,C正确。
故选BC。
附加题:
30. 果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是_____。若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是_____。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果_____(填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是_____。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:_____;预期结果并得出结论:_____。
【答案】(1) ①. 伴X显性遗传和伴Y遗传 ②. 3/8
(2) ①. 不能 ②. 如为常染色体遗传,则不论正常眼为显性还是隐性,用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交组合都是测交类型,子代性状分离比都是1:1,故无法判定其显隐性
(3) ①. Ⅱ-2(或Ⅱ-1或Ⅱ-4)和Ⅱ-3杂交,观察子代表现型 ②. 若子代全为正常眼,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
【解析】
【分析】不考虑致死、突变和X、Y同源区段遗传,果蝇的有眼与无眼可能是常染色体显性或常染色体隐性或伴X染色体显性、伴X染色体隐性遗传。假设控制正常眼和无眼性状的基因由A/a控制。
【小问1详解】
在不考虑致死、突变和X、Y同源区段的情况下。Ⅰ-1正常眼雌果蝇与Ⅰ-2无眼雄果蝇杂交,子二代中雌果蝇为正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传,若为伴X显性遗传,则其雌性子代均为无眼;Ⅰ-4正常眼雌果蝇与Ⅰ-3无眼雄果蝇杂交,Ⅱ-3雄果蝇为正常眼,说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传,若为伴Y遗传,Ⅱ-3应为无眼性状,则该性状的遗传不可能为伴Y遗传;假设控制该性状的基因为A/a,若控制该性状的基因位于X染色体上,则为伴X隐性遗传,即Ⅲ-1的基因型为XAY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅲ-2的基因型为1/2XAXa、1/2XAXA,其产生的雌配子及比例为3/4XA、1/4Xa, Ⅲ-1产生的雄配子及比例为1/2XA、1/2Y,因此产生子代正常眼雄果蝇XAY概率是3/4×1/2=3/8。
【小问2详解】
如果正常眼为常染色体隐性,则Ⅰ-2为Aa,Ⅱ-1为aa;如果正常眼为常染色体显性,则Ⅰ-2为aa,Ⅱ-1为Aa;两者杂交子代性状分离比均为1:1,故不能判定其显隐性。
【小问3详解】
以系谱图中呈现的雌、雄果蝇为实验材料设计杂交实验,且只能杂交一次,则其基因型具有唯一性才可以,Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3均为雌性且基因型相同,故可以选择Ⅱ-2和Ⅱ-3杂交,并观察其子代的表现型。如无眼性状的遗传为伴X隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为XAXa、XAY,后代雌果蝇均为正常眼,雄果蝇有正常眼和无眼,只有雄果蝇有无眼性状;如无眼性状为常染色体隐性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为Aa、Aa,后代雌果蝇和雄果蝇既有正常眼也有无眼;如无眼性状为常染色体显性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为aa、aa,后代雌果蝇、雄果蝇都只有正常眼。
31. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生过程中获得的,在个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的 Igf2基因(存在有功能型A和无功能型a两种基因)表达和传递影响的示意图,被甲基化的基因不能表达。
(1)雌配子中印记重建后,A基因碱基序列_____,表达水平发生可遗传变化的现象叫做 ____________ 。
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它______(填父方或母方或不确定),理由是_________。
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是_________。
(4)亲代雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表现型及比例为_________。
【答案】 ①. 保持不变 ②. 表现遗传 ③. 父方 ④. 雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化 ⑤. 体细胞里发生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表达 ⑥. 生长正常鼠:生长缺陷鼠 = 1:1
【解析】
【分析】据图分析可知,雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,据此答题。
【详解】(1)遗传印记是对基因进行甲基化,影响其表达,碱基序列并没有改变,故雌配子中印记重建后,A基因碱基序列保持不变,表达水平发生可遗传变化的现象叫做表现遗传。
(2)由图中配子形成过程中印记发生的机制可知,雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化,雌鼠的A基因未甲基化,可以断定亲代雌鼠的A基因来自它父方。
(3)亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa,但表型不同,原因是体细胞里发生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表达。
(4)亲代雌鼠基因型为Aa,产生配子为甲基化A':甲基化a'=1:1,雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A:未甲基化a=1:1,子代小鼠基因型及比例为AA'(生长正常鼠):Aa'(生长正常鼠,):A'a(生长缺陷鼠):aa'(生长缺陷鼠)=1:1:1:1,,即子代小鼠的表现型及比例为生长正常鼠:生长缺陷鼠 = 1:1。
【点睛】本题考查基因表达调控等相关知识点,考查学生获取信息能力。
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