内容正文:
余江一中2024级高二年级上学期第一次月考生物考试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(每题2分)
1. 经检测发现,基因 A 可发生突变形成基因a1、a2、a3中的其中一个,这说明基因突变具有( )
A. 不定向性 B. 随机性 C. 低频性 D. 普遍性
【答案】A
【解析】
【分析】基因突变具有以下几个特性:(1)普遍性:基因突变在生物界非常普遍;(2)不定向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因;(3)低频性:在自然状态下,生物的基因突变频率一般是很低的;(4)可逆性:显性基因可以突变成隐性基因,而隐性基因也可以突变成显性基因;(5)有害性:大多数的基因突变会给生物带来不利的影响。
【详解】基因 A 可发生突变形成基因a1、a2、a3中的其中一个,a1、a2、a3都是A的等位基因,说明基因突变具有不定向性。
故选A。
2. 下列过程导致基因重组的是 ( )
A. 细菌分裂和水稻根尖细胞分裂过程中
B. 非同源染色体上非等位基因的重组
C. 姐妹染色单体间相同片段的交换
D. 精子与卵细胞中染色体上基因的组合
【答案】B
【解析】
【分析】基因重组是进行有性生殖的生物在产生生殖细胞(精子、卵细胞)的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,包括位于非同源染色体上的非等位基因的重新组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换。
【详解】A、细菌分裂是无性生殖,水稻根尖细胞分裂是有丝分裂,无性生殖和有丝分裂过程中都不会出现基因重组,A错误;
B、在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,B正确;
C、在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换,导致基因重组,C错误;
D、精子与卵细胞通过受精作用形成受精卵,不存在基因重组,D错误。
故选B。
3. 用宽叶不抗病(WWdd)和窄叶抗病(wwDD)两个烟草品种为材料,欲培育宽叶抗病(WWDD)的新品种,最省时的育种方法是( )
A. 杂交育种 B. 诱变育种
C. 单倍体育种 D. 多倍体育种
【答案】C
【解析】
【分析】四种育种方法比较:
1、诱变育种
(1)方法:用射线、激光、化学药品等处理生物
(2)原理:基因突变
(3)优点:提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型,但有利变异个体少。
2、杂交育种
(1)方法:杂交、连续自交
(2)原理:基因重组
(3)优点:方法简便,但要较长年限选择才可获得纯合子。
3、多倍体育种
(1)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
(2)原理:染色体变异
(3)优点:器官较大,营养物质含量高,但结实率低,成熟迟。
4、单倍体育种
(1)方法:①花药(粉)离体培养②秋水仙素处理幼苗
(2)原理:染色体变异
(3)优点:明显缩短育种年限,但技术较复杂。
【详解】宽叶不抗病(WWdd)和窄叶抗病(wwDD)两个烟草品种杂交,F1为WwDd,对F1的花药进行离体培养获得单倍体植株,然后需要用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体加倍,获得的都是纯合体,能明显缩短了育种年限,所以是最快捷方法,C符合题意。
故选C。
4. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是结肠癌发生的简化模型。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞的代谢速率高于正常细胞,从而导致癌细胞容易扩散
B. 原癌基因与抑癌基因同时存在于细胞中更容易发生癌变
C. 抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
D. 原癌基因定向突变或过量表达导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变
【答案】C
【解析】
【分析】原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。
【详解】A、癌细胞容易扩散的原因是癌细胞膜上的糖蛋白含量减少,A错误;
B、正常的原癌基因和抑癌基因都是正常细胞所必需的,B错误;
C、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。,C正确;
D、基因突变是不定向的,D错误。
故选C
5. 下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的说法正确的是( )
A. 染色体结构改变和基因突变都会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变
B. 基因突变可以发生在任一时期,染色体变异只能发生在生殖细胞中
C. 基因重组可以发生在同源染色体之间,也可以发生在非同源染色体之间
D. 基因突变、基因重组一定会导致生物性状的改变
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。(2)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。(3)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】A、染色体结构变异会使染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变;基因突变会使基因结构发生改变,但基因数目不变,A错误;
B、基因突变和染色体变异都任何时期,都可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中,B错误;
C、基因重组包括非同源染色体上的非等位基因自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体间的互换,C正确;
D、基因突变和基因重组不一定会导致生物的性状发生改变,D错误。
故选C。
6. 红绿色盲是一种人类遗传病。为了研究其发病率与遗传方式,正确做法是( )
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在患者家系中调查并计算发病率
③在人群中随机抽样调查并研究遗传方式
④在患者家系中调查并研究遗传方式
A. ②④ B. ②③ C. ①③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。研究遗传病的有关信息时,应在人群中随机抽样调查发病率,并在患者家系中通过分析前后代的表现型来判断遗传方式。
【详解】研究其发病率应该在人群中随机抽样调查并计算发病率,①正确,②错误。研究其应该遗传方式在患者家系中调查研究遗传方式,④正确,③错误,ABC错误,D正确。
故选D。
7. 某二倍体植物的花粉母细胞减数分裂时,观察到某对同源染色体联会异常,形成“十字形”结构,如图所示。进一步研究发现,该植株自交后,子代中约50%个体表现为叶片白斑、生长迟缓,且无法产生正常花粉。下列分析错误的是( )
A. 该植株体细胞在有丝分裂时,子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同
B. 该变异属于染色体易位,导致联会时两对同源染色体形成“十字形”结构
C. 该植株减数分裂时,可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子
D. 子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑,说明父本或母本配子中部分染色体缺失
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位。
【详解】A、有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因此子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同。该植株体细胞进行有丝分裂时也遵循这一规律,A正确;
B、从图中可以看出,非同源染色体之间发生了片段的交换,这种变异属于染色体结构变异中的易位。由于易位,导致在减数分裂联会时两对同源染色体形成“十字形”结构,B正确;
C、在该植株减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,有可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子,C正确;
D、子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑,但可能没有发生染色体数量上的缺失,D错误。
故选D。
8. 台一萨氏症(Tay-sach’s)是隐性遗传病,患病率为1/36万,其致病基因的携带者在整个人群中占( )
A. 1/180,000 B. 1/300 C. 1/600 D. 599/180000
【答案】D
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病,常为先天性的,也可后天发病。
【详解】隐性遗传病,患病率(aa)为1/36万,则a的基因频率为1/600,A的基因频率为599/600,Aa的基因型频率为2×A的基因频率×a的基因频率=2×1/600×599/600=599/180000。
故选D。
9. 下列关于达尔文自然选择学说的叙述,错误的是( )
A. 生物都有过度繁殖的倾向 B. 个体间存在生存斗争
C. 变异都是定向且有利的 D. 许多变异是可以遗传的
【答案】C
【解析】
【分析】达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖,生存斗争(也叫生存竞争),遗传和变异,适者生存;自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】ABD、达尔文的自然选择学说认为生物都有过度繁殖的倾向,由于空间和资源的限制,所以生物个体间存在生存斗争,在斗争中具有不利变异的个体被淘汰,而有利变异的个体被保留下来,ABD正确;
C、自然选择学说变异分为有利变异和不利变异,C错误。
故选C。
10. 红王后假说认为以百万年计的时间尺度里,物种的灭绝率保持相对稳定,即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,因为每个物种都在不断进化以适应其他种的变化。根据这个内容,下列表述中错误的是( )
A. 进化的动力之一是生态系统中种间的相互作用
B. 该假说描述的过程中,环境变化是重要的影响因素
C. 根据该假说,有性繁殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险
D. 该假说的基础是协同进化,生物多样性是协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【分析】根据红王后假说的观点,物种间的关系是进化的动力,每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。
【详解】A、根据红王后假说的观点,物种间的关系是进化的动力,A正确;
B、该假说认为即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,说明环境变化并不是重要的影响因素,B错误;
C、有性生殖中基因组合的广泛变异能增加子代适应 自然选择的能力,因而有性生殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险,C正确;
D、协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,根据题干“每个物种都在不断进化以适应其他种的变化”可知,该假说的基础是协同进化,D正确。
故选B。
11. 关于生物进化的叙述错误的是( )
A. 通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点
B. 人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,该证据支持二者有共同祖先的观点
C. 比较猫的前肢和人的上肢的形态结构为共同由来学说提供胚胎学证据
D. 人与猩猩的某段同源DNA的差异仅为2.4%,说明人与猩猩亲缘关系较近
【答案】C
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据:(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,能直接反映生物形态结构,进而推测其行为特点,A正确;
B、胚胎发育的相似性(如鳃裂、尾)属于胚胎学证据,表明不同物种有共同祖先,B正确;
C、猫前肢与人的上肢属于同源器官,其形态结构比较属于比较解剖学证据,而非胚胎学证据,C错误;
D、DNA序列差异越小,说明物种间亲缘关系越近,属于分子水平证据,D正确。
故选C。
12. 控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体上。现有一个较大且稳定的自然种群,雌雄个体比例为1:1,其中白眼雄果蝇个体占种群个体数的5%,则该群体中Xa的基因频率和XaXa的基因型频率分别为( )
A. 5%、2.5% B. 10%、1%
C. 10%、0.5% D. 5%、1.25%
【答案】C
【解析】
【分析】果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上,白眼雄果蝇(XaY)占5%,说明该白眼在雄性个体中占10%。
【详解】由题意知,白眼雄果蝇个体占种群个体数的5%,即XaY =5%, 又因为雌雄个体比例为1:1,则Xa的基因频率为10%,XA的基因频率为90%,XaXa的基因型频率为Xa的基因频率的平方,即1%,该群体中XaXa的基因型频率为0.5%,C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题(每题4分)
13. 红绿色盲是伴X隐性遗传,如图是一个家族的遗传系谱图(不考虑基因突变),下列相关叙述错误的是( )
A. 1、2夫妇不携带致病基因
B. 7号的致病基因来自3号
C. 若5和6再生一个男孩,患病的概率为1/2
D. 7号与色盲女患者婚配,后代有可能是正常的
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、单基因遗传病概念:由一对等位基因控制的遗传病。原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾。2、遗传系谱分析:色盲是伴X染色体隐性遗传病,则图中7号的基因型是XbY,2号的基因型是XBXb,1号的基因型都是XBY,5号的基因型是XBXb。
【详解】AB、红绿色盲是伴X 染色体隐性遗传病,5号和6号生了一个患病的7号,7号的致病基因来自5号,而5号的致病基因来自2号,故2号是致病基因的携带者,AB错误;
C、5号的基因型是XBXb,若5号和6号再生一个男孩,患病的概率为1/2,C正确﹔
D、7号的基因型是XbY与色盲女患者XbXb婚配,后代不可能是正常的,D错误。
故选ABD。
14. 大熊猫在分类上属于食肉目,具有典型的食肉动物的消化系统,但在长期的进化过程中却进化为以各种竹子为食。一个较大的大熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若某大熊猫种群中现有基因型BB:Bb:bb=1:2:1,各基因型存活率一致。下列说法正确的是( )
A. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
B. 自然选择直接作用的是个体的表型
C. 基因突变和基因重组可以改变大熊猫个体的表型,对种群的基因库无影响
D. 此大熊猫种群中B基因的频率为50%
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,A正确;
B、自然选择直接作用的是个体的表型,最终影响种群的基因频率,B正确;
C、基因突变和基因重组可以改变大熊猫个体的表型,基因突变可产生新基因,对种群基因库有影响,C错误;
D、某大熊猫种群中现有基因型BB:Bb:bb=1:2:1,各基因型存活率一致,B基因的频率为1/4+1/2×1/2=50%,D正确。
故选ABD。
15. 热带雨林中某鳞翅目昆虫的幼虫以植物甲的叶片为食。在漫长的演化过程中,植物甲产生的某种毒素抵制了该昆虫的取食,昆虫也相应地产生解毒物质,避免自身受到伤害,二者之间形成了复杂的相互关系。下列叙述正确的是( )
A. 协同进化是指各种生物在不断发展中一起进化
B. 植物甲产生有毒物质的根本原因是自然选择的作用
C. 抗毒素昆虫的存在是毒素对昆虫进行定向选择的结果
D. 昆虫种群内不同个体解毒能力的不同体现了遗传多样性
【答案】CD
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;变异是不定向的,但突变和基因重组为进化提供原材料;自然选择通过选择个体的表现型最终影响了种群的基因频率,导致种群基因频率定向改变而使生物发生进化。
【详解】A、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程,A错误;
B、植物甲产生有毒物质的根本原因是相关基因发生基因突变引起的,B错误;
C、抗毒素昆虫的存在是毒素对昆虫的抗性变异进行定向选择的结果,C正确;
D、昆虫种群内不同个体解毒能力的不同是由于基因突变具有不定向性引起的,进而体现了遗传多样性,D正确。
故选CD。
16. 下图为某二倍体生物的几种变异方式。下列有关叙述正确的是( )
A. 图①、③、④所示变异类型均属于染色体变异
B. 减数分裂过程中发生②所示变异一定会使产生的子细胞种类多样化
C. 图⑤中,B基因可能发生了碱基的缺失
D. 图⑤中,X射线处理不会导致图中其他变异类型的发生
【答案】AC
【解析】
【详解】A、①中染色体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目变异;图③中染色体片段缺失,属于染色体结构变异;图④中非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,A正确;
B、图中②为四分体中非姐妹染色单体互换,属于基因重组,可使产生的配子种类多样化,但如果亲代基因型为AABB,即使发生②所示变异,子细胞种类也不会多样化,B错误;
C、基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。图中⑤为基因突变B基因可能发生了碱基的缺失,C正确;
D、基因突变和染色体变异(片段丢失等)都有可能在X射线的处理下发生,D错误。
故选AC。
三、解答题(每空2分)
17. 下图是生物体细胞内染色体组成情况的示意图,请分析并回答相关问题。
(1)图A细胞中有______个染色体组,每个染色体组有______条染色体
(2)由图B细胞组成的生物,体细胞中染色体数目最多时有______个染色体组。
(3)进行有性生殖的生物,若由C细胞组成的生物体是三倍体,则该生物是由______发育而来的。
(4)基因型分别为 AAaBbb、AaaaBBbb、Ab的生物体,其体细胞的染色体组成依次对应于图A~D中的______。
【答案】(1) ①. 4##四 ②. 1##一
(2)4##四 (3)受精卵
(4)C、A、D
【解析】
【分析】1、单倍体的概念:含有本物种配子染色体数目的个体,单倍体可能含有一个或多个染色体组,含有一个染色体组的一定是单倍体;二倍体和多倍体的概念:由受精卵发育而来的个体,含有2个染色体组的叫二倍体,含有3个或3个以上染色体组的个体是多倍体。
2、染色体组数目的判断方法:根据染色体形态判断,大小形态相同的染色体有几条就是几个染色体组,图中A含有4个染色体组,B含有2个染色体组,C含有3个染色体组,D含有一个染色体组。
【小问1详解】
染色体组的判断方法:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。图 A 中,形态相同的染色体有4条,所以有4个染色体组。每个染色体组含有的染色体数:观察图 A,不同形态的染色体有1种,所以每个染色体组有1条染色体。
【小问2详解】
图B细胞组成的生物,体细胞中含有2个染色体组。在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,此时染色体组数目也加倍,所以体细胞中染色体数目最多时有4个染色体组。
【小问3详解】
由C细胞组成的生物体,细胞中没有同源染色体,该生物是由受精卵发育而来的。
【小问4详解】
基因型为AAaBbb的生物体,控制同一性状的基因有3个(A和a相关),所以含有3个染色体组,对应图C。基因型为AaaaBBbb的生物体,控制同一性状的基因有4个,所以含有4个染色体组,对应图A。基因型为Ab的生物体,控制同一性状的基因有1个,所以含有1个染色体组,对应图 D。
18. 某二倍体作物有高产易感病甲(DDtt)和低产抗病乙(ddTT)两个纯合品种,利用甲、乙品种进行如图所示的作物育种,请分析回答下列问题:
(1)太空育种是利用太空中的特殊环境,使生物发生变异,进而培育作物新品种的育种技术,太空育种的主要原理是______。
(2)过程④与过程⑥可采用的方法有______,让植株戊和植株己杂交,发现子代高度不育,原因是______。
(3)过程①⑤⑥的育种方法为______,过程⑤表示______,利用该方法培育新品种的优点是______。
【答案】(1)基因突变
(2) ①. 秋水仙素处理或低温诱导 ②. 植株戊是二倍体,植株己是四倍体,其杂交子代为三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能产生可育配子
(3) ①. 单倍体育种 ②. 花药(或花粉)离体培养 ③. 能明显缩短育种年限;能排除显隐性干扰,提高效率
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①②为杂交育种中对筛选植株连续自交;①③④是多倍体育种;①⑤⑥是单倍体育种。
【小问1详解】
太空育种就是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星送到太空 ,利用太空特殊的环境诱变作用,使种子或诱变材料产生变异,再返回地面培育作物新品种的育种新技术,太空育种的主要原理是基因突变。
【小问2详解】
过程④是将幼苗DdTt变成植株己DDddTTtt,该育种方法属于多倍体育种;过程⑥诱导单倍体幼苗染色体加倍,过程④与过程⑥常用秋水仙素处理或低温诱导幼苗得到。植株戊(DDTT)是二倍体,植株己(DDddTTtt)是四倍体,两者杂交,子代为三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能产生可育配子,因此子代高度不育。
【小问3详解】
过程①⑤⑥的育种方法为单倍体育种,常用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍,过程⑤表示花药(或花粉)离体培养。单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限;能排除显隐性干扰,提高效率。
19. 根据要求完成下面Ⅰ、Ⅱ两小题。
Ⅰ、图Ⅰ为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,请思考回答下列问题:
(1)图Ⅰ中a是由于河流产生______将原种群分为甲、乙两个种群。
(2)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%,XAXa个体占6%,XaXa个体占2%,XAY个体占45%,XaY个体占5%,则该种群Xa的基因频率为______。
(3)现代生物进化理论认为______为生物的进化提供原材料。
Ⅱ、一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鲱鱼。以后,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鲱鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
(4)有人将现在四个湖泊中的一些鲱鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在______,它们属于两个______:来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,其后代具有正常生殖能力,且后代之间存在一定性状的差异,这体现了生物多样性中的______(填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。
【答案】(1)地理隔离
(2)10% (3)突变和基因重组
(4) ①. 生殖隔离 ②. 物种 ③. 基因多样性
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,种群是一定区域内的同种生物的全部个体,种群中所有个体的全部基因叫基因库;突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率改变;隔离是新物种形成的必要条件;生物进化是共同进化;通过漫长的共同进化形成生物多样性;生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。
【小问1详解】
地理隔离是指由于地理障碍(如河流、山脉、海洋等)将同一物种的种群分隔开,使种群间无法进行基因交流的现象,是物种形成的第一步。图Ⅰ中a是由于河流产生地理隔离将原种群分为甲、乙两个种群。
【小问2详解】
假设甲种群初始个体总数为100,根据初始基因型频率(XAXA=42%、XAXa=6%、XaXa=2%、XAY=45%、XaY=5%),可得初始个体数量:XAXA=42,XAXa=6,XaXa=2,XAY=45,XaY=5,种群Xa的基因频率为(6+2×2+5)/(100×2-50)=10%。
【小问3详解】
突变包括基因突变和染色体变异,基因重组包括减数分裂中同源染色体交叉互换、非同源染色体自由组合及基因工程中的外源基因导入;突变和基因重组为生物的进化提供原材料。
【小问4详解】
生殖隔离是指不同物种间不能交配,或能交配但后代不育(如马和驴杂交产生的骡子不育)的现象,是判断物种的核心依据;存在生殖隔离的两个种群属于不同物种。A、B两湖的鳉鱼(a和b)能交配但后代高度不育,说明a、b鳉鱼之间存在生殖隔离,它们属于两个物种。c、d鳉鱼后代可育,说明二者属于同一物种,后代的性状差异本质是基因差异导致,故为基因多样性。
20. 随着抗生素的人均用量增多,细菌耐药率也逐年提高。为宣传滥用抗生素的危害提供科研证据,微生物社团开展了如下“抗生素对细菌选择作用”的实验,请回答有关问题。
取少量大肠杆菌的培养液,均匀涂在培养皿内的培养基上,再放上4片含有链霉素(抗生素)的圆形滤纸,而后在无菌适宜条件培养12~16h,滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称抑菌圈,见下图)。测量并记录抑菌图的直径并取平均值,记为n1。再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复上述步骤,培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值(n2~n5)。由实验数据可以推测出:大肠杆菌对链霉素的抗药性逐代增强。
(1)根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越__________。随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从n2到n5会__________。
(2)大肠杆菌对链霉素的抗药性变异来源于__________。大肠杆菌对链霉素的耐药率逐代提高是__________的结果。
(3)人类不断研发新的抗生素,致病细菌对新药的耐药性也在不断提高,甚至出现了无药可治的“超级病菌”。请用现代生物进化理论观点简析“超级病菌”出现的主要原因__________。
(4)微生物社团的同学想进一步探究防止“超级病菌”出现的方法,就从上述实验中的第五代抑菌圈边缘挑取大肠杆菌进行接种,调换含有庆大霉素(另一种抗生素)的滤纸片,重复培养5代;又在抑菌圈边缘重新挑取大肠杆菌培养,恢复使用链霉素滤纸片,测得抑菌圈直径平均值为n11(>n5)。据此实验数据推测:防止“超级病菌”出现的思路是__________。
【答案】(1) ①. 弱 ②. 逐渐变小
(2) ①. 基因突变 ②. 链霉素对大肠杆菌抗药性进行了定向选择
(3)抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁植的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,形成“超级病菌”
(4)当致病细菌耐药率超过一定值时,及时更换抗生素类药物,将致病细菌耐药率控制在低水平
【解析】
【分析】生物进化的实质是种群基因频率的改变。自然选择能使基因频率发生定向变化。如常年使用抗生素,种群中抗药基因的频率会定向增加。
【小问1详解】
根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越弱;随着培养代数的增加,细菌耐药性越来越强,抑菌圈直径越小,故随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从n2到n5会逐渐变小。
【小问2详解】
大肠杆菌属于原核生物,其可遗传变异只能来源于基因突变;自然选择决定生物进化方向,大肠杆菌对链霉素的耐药率逐代提高是链霉素对大肠杆菌抗药性进行了定向选择的结果。
【小问3详解】
抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁植的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,形成“超级病菌”。
【小问4详解】
分析题意可知,从上述实验中的第五代抑菌圈边缘挑取大肠杆菌进行接种,调换含有庆大霉素(另一种抗生素)的滤纸片,重复培养5代;又在抑菌圈边缘重新挑取大肠杆菌培养,恢复使用链霉素滤纸片,测得抑菌圈直径平均值为n11(>n5),故当致病细菌耐药率超过一定值时,及时更换抗生素类药物,将致病细菌耐药率控制在低水平。
21. 某XY型性别决定的二倍体昆虫,翅形有正常翅和残翅,受等位基因A、a控制,已知A、a不在Y染色体上,且该基因不影响配子活性,不考虑突变和染色体互换。已知外源R基因会抑制A基因的表达,对a基因的表达无影响,若受精卵中无完整的A或a基因,则胚胎死亡。研究人员进行了以下两个实验。实验1:纯合残翅雌虫×纯合正常翅雄虫→F1残翅雄虫:正常翅雌性=1:1.研究人员将1个外源基因R转入F1正常翅雌性获得转基因个体M,为了研究基因R插入染色体的位置进行实验2:转基因个体M×F1残翅雄虫→子代。
(1)控制翅形的基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上,残翅为___________性状。
(2)实验1中F1雌雄个体相互交配,F2中a基因的基因频率为___________。若基因R插入A或a所在的染色体上,且破坏了A或a基因,则实验2中子代的雌雄比例为___________。
(3)若R插入位置没有破坏A或a基因,其位置可能存在以下三种情况:
①插入A、a之外的其他染色体上,则子代的表型及比例为___________。
②插入A所在的染色体上,且没有破坏A基因,则子代的表型及比例为___________。
③插入___________,则子代的表型及比例为正常翅雌性:残翅雌性:正常翅雄性:残翅雄性=1:1:1:1。
【答案】(1) ①. X ②. 隐性
(2) ①. 2/3 ②. 2∶1
(3) ①. 残翅雌性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1 ②. 雌雄性全为残翅 ③. a所在的染色体上,且没有破坏a基因
【解析】
【分析】1、伴性遗传概念:控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相联系。
2、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。
【小问1详解】
一对相对性状的纯合子杂交,子代出现两种表型,说明基因不是位于常染色体上,若亲代的雌性为显性,则子代均为显性性状,与题中信息不符,因此亲代雌性应为隐性,即残翅为隐性性状。据此可以写出实验1的杂交组合的遗传图解如下。
【小问2详解】
根据小问1的遗传图解,F1雌雄个体相互交配,则F2的基因型及比例为XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,据此可以计算a基因的基因频率为(1+2+1)÷(2+2+1+1)=2/3。若基因R插入A或a所在的染色体上,且破坏了A或a基因,结果会导致转基因个体M(基因型XAXa)有1条X染色体上的A或a基因被破坏,若A基因被破坏则可产生XĀ∶Xa=1∶1(其中XĀ表示A基因被破坏的配子),与XaY杂交,子代的基因型及比例为XĀXa∶XaXa∶XĀY(胚胎死亡)∶XaY=1∶1∶1∶1,由于XĀY胚胎死亡,因此子代的雌雄比例为2∶1;同理可以分析若a基因被破坏,子代的雌雄比例也为2∶1。
【小问3详解】
①若R插入位置没有破坏A或a基因,插入A、a之外的其他染色体上,则转基因个体的基因型可以表示为(ROXAXa),与其杂交的残翅雄性个体可以表示为OOXaY,杂交后代的基因型为ROXAXa∶ROXaXa∶ROXAY∶ROXaY∶OOXAXa∶OOXaXa∶OOXAY∶OOXaY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,由于R基因会抑制A基因的表达,因此可以得出子代的表型及比例为残翅雌性∶残翅雄性∶正常翅雌性∶正常翅雄性=3∶3∶1∶1;
②插入A所在的染色体上,且没有破坏A基因,转基因个体M的基因型可以表示为XARXa,由于R会抑制A的表达,因此相当于只能产生Xa一种配子,因此子代无论雌雄均为残翅;
③若R基因插入a所在的染色体上,且没有破坏a基因,转基因个体M的基因型可以表示为XAXaR,产生XA∶XaR=1∶1,两种雌配子,与正常的残翅雄性杂交后子代的基因型及比例为XAXa∶XaRXa∶XAY∶XaRY=1∶1∶1∶1,表型及比例为正常翅雌性∶残翅雌性∶正常翅雄性∶残翅雄性=1∶1∶1∶1。
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余江一中2024级高二年级上学期第一次月考生物考试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(每题2分)
1. 经检测发现,基因 A 可发生突变形成基因a1、a2、a3中的其中一个,这说明基因突变具有( )
A. 不定向性 B. 随机性 C. 低频性 D. 普遍性
2. 下列过程导致基因重组的是 ( )
A. 细菌分裂和水稻根尖细胞分裂过程中
B. 非同源染色体上非等位基因的重组
C. 姐妹染色单体间相同片段的交换
D. 精子与卵细胞中染色体上基因的组合
3. 用宽叶不抗病(WWdd)和窄叶抗病(wwDD)两个烟草品种为材料,欲培育宽叶抗病(WWDD)的新品种,最省时的育种方法是( )
A. 杂交育种 B. 诱变育种
C. 单倍体育种 D. 多倍体育种
4. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是结肠癌发生的简化模型。下列相关叙述正确的是( )
A. 癌细胞的代谢速率高于正常细胞,从而导致癌细胞容易扩散
B. 原癌基因与抑癌基因同时存在于细胞中更容易发生癌变
C. 抑癌基因表达的蛋白质可以抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
D. 原癌基因定向突变或过量表达导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变
5. 下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的说法正确的是( )
A. 染色体结构改变和基因突变都会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变
B. 基因突变可以发生在任一时期,染色体变异只能发生在生殖细胞中
C. 基因重组可以发生在同源染色体之间,也可以发生在非同源染色体之间
D. 基因突变、基因重组一定会导致生物性状的改变
6. 红绿色盲是一种人类遗传病。为了研究其发病率与遗传方式,正确做法是( )
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在患者家系中调查并计算发病率
③在人群中随机抽样调查并研究遗传方式
④在患者家系中调查并研究遗传方式
A. ②④ B. ②③ C. ①③ D. ①④
7. 某二倍体植物的花粉母细胞减数分裂时,观察到某对同源染色体联会异常,形成“十字形”结构,如图所示。进一步研究发现,该植株自交后,子代中约50%个体表现为叶片白斑、生长迟缓,且无法产生正常花粉。下列分析错误的是( )
A. 该植株体细胞在有丝分裂时,子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同
B. 该变异属于染色体易位,导致联会时两对同源染色体形成“十字形”结构
C. 该植株减数分裂时,可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子
D. 子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑,说明父本或母本配子中部分染色体缺失
8. 台一萨氏症(Tay-sach’s)是隐性遗传病,患病率为1/36万,其致病基因的携带者在整个人群中占( )
A. 1/180,000 B. 1/300 C. 1/600 D. 599/180000
9. 下列关于达尔文自然选择学说的叙述,错误的是( )
A. 生物都有过度繁殖的倾向 B. 个体间存在生存斗争
C. 变异都是定向且有利的 D. 许多变异是可以遗传的
10. 红王后假说认为以百万年计的时间尺度里,物种的灭绝率保持相对稳定,即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,因为每个物种都在不断进化以适应其他种的变化。根据这个内容,下列表述中错误的是( )
A. 进化的动力之一是生态系统中种间的相互作用
B. 该假说描述的过程中,环境变化是重要的影响因素
C. 根据该假说,有性繁殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险
D. 该假说的基础是协同进化,生物多样性是协同进化的结果
11. 关于生物进化的叙述错误的是( )
A. 通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点
B. 人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段,该证据支持二者有共同祖先的观点
C. 比较猫的前肢和人的上肢的形态结构为共同由来学说提供胚胎学证据
D. 人与猩猩的某段同源DNA的差异仅为2.4%,说明人与猩猩亲缘关系较近
12. 控制果蝇红眼(A)和白眼(a)的基因位于X染色体上。现有一个较大且稳定的自然种群,雌雄个体比例为1:1,其中白眼雄果蝇个体占种群个体数的5%,则该群体中Xa的基因频率和XaXa的基因型频率分别为( )
A. 5%、2.5% B. 10%、1%
C. 10%、0.5% D. 5%、1.25%
二、多选题(每题4分)
13. 红绿色盲是伴X隐性遗传,如图是一个家族的遗传系谱图(不考虑基因突变),下列相关叙述错误的是( )
A. 1、2夫妇不携带致病基因
B. 7号的致病基因来自3号
C. 若5和6再生一个男孩,患病的概率为1/2
D. 7号与色盲女患者婚配,后代有可能是正常的
14. 大熊猫在分类上属于食肉目,具有典型的食肉动物的消化系统,但在长期的进化过程中却进化为以各种竹子为食。一个较大的大熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若某大熊猫种群中现有基因型BB:Bb:bb=1:2:1,各基因型存活率一致。下列说法正确的是( )
A. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
B. 自然选择直接作用的是个体的表型
C. 基因突变和基因重组可以改变大熊猫个体的表型,对种群的基因库无影响
D. 此大熊猫种群中B基因的频率为50%
15. 热带雨林中某鳞翅目昆虫的幼虫以植物甲的叶片为食。在漫长的演化过程中,植物甲产生的某种毒素抵制了该昆虫的取食,昆虫也相应地产生解毒物质,避免自身受到伤害,二者之间形成了复杂的相互关系。下列叙述正确的是( )
A. 协同进化是指各种生物在不断发展中一起进化
B. 植物甲产生有毒物质的根本原因是自然选择的作用
C. 抗毒素昆虫的存在是毒素对昆虫进行定向选择的结果
D. 昆虫种群内不同个体解毒能力的不同体现了遗传多样性
16. 下图为某二倍体生物的几种变异方式。下列有关叙述正确的是( )
A. 图①、③、④所示变异类型均属于染色体变异
B. 减数分裂过程中发生②所示变异一定会使产生的子细胞种类多样化
C. 图⑤中,B基因可能发生了碱基的缺失
D. 图⑤中,X射线处理不会导致图中其他变异类型的发生
三、解答题(每空2分)
17. 下图是生物体细胞内染色体组成情况的示意图,请分析并回答相关问题。
(1)图A细胞中有______个染色体组,每个染色体组有______条染色体
(2)由图B细胞组成的生物,体细胞中染色体数目最多时有______个染色体组。
(3)进行有性生殖的生物,若由C细胞组成的生物体是三倍体,则该生物是由______发育而来的。
(4)基因型分别为 AAaBbb、AaaaBBbb、Ab的生物体,其体细胞的染色体组成依次对应于图A~D中的______。
18. 某二倍体作物有高产易感病甲(DDtt)和低产抗病乙(ddTT)两个纯合品种,利用甲、乙品种进行如图所示的作物育种,请分析回答下列问题:
(1)太空育种是利用太空中的特殊环境,使生物发生变异,进而培育作物新品种的育种技术,太空育种的主要原理是______。
(2)过程④与过程⑥可采用的方法有______,让植株戊和植株己杂交,发现子代高度不育,原因是______。
(3)过程①⑤⑥的育种方法为______,过程⑤表示______,利用该方法培育新品种的优点是______。
19. 根据要求完成下面Ⅰ、Ⅱ两小题。
Ⅰ、图Ⅰ为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,请思考回答下列问题:
(1)图Ⅰ中a是由于河流产生______将原种群分为甲、乙两个种群。
(2)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%,XAXa个体占6%,XaXa个体占2%,XAY个体占45%,XaY个体占5%,则该种群Xa的基因频率为______。
(3)现代生物进化理论认为______为生物的进化提供原材料。
Ⅱ、一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鲱鱼。以后,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鲱鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
(4)有人将现在四个湖泊中的一些鲱鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在______,它们属于两个______:来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,其后代具有正常生殖能力,且后代之间存在一定性状的差异,这体现了生物多样性中的______(填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。
20. 随着抗生素的人均用量增多,细菌耐药率也逐年提高。为宣传滥用抗生素的危害提供科研证据,微生物社团开展了如下“抗生素对细菌选择作用”的实验,请回答有关问题。
取少量大肠杆菌的培养液,均匀涂在培养皿内的培养基上,再放上4片含有链霉素(抗生素)的圆形滤纸,而后在无菌适宜条件培养12~16h,滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈(简称抑菌圈,见下图)。测量并记录抑菌图的直径并取平均值,记为n1。再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复上述步骤,培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值(n2~n5)。由实验数据可以推测出:大肠杆菌对链霉素的抗药性逐代增强。
(1)根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越__________。随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从n2到n5会__________。
(2)大肠杆菌对链霉素的抗药性变异来源于__________。大肠杆菌对链霉素的耐药率逐代提高是__________的结果。
(3)人类不断研发新的抗生素,致病细菌对新药的耐药性也在不断提高,甚至出现了无药可治的“超级病菌”。请用现代生物进化理论观点简析“超级病菌”出现的主要原因__________。
(4)微生物社团的同学想进一步探究防止“超级病菌”出现的方法,就从上述实验中的第五代抑菌圈边缘挑取大肠杆菌进行接种,调换含有庆大霉素(另一种抗生素)的滤纸片,重复培养5代;又在抑菌圈边缘重新挑取大肠杆菌培养,恢复使用链霉素滤纸片,测得抑菌圈直径平均值为n11(>n5)。据此实验数据推测:防止“超级病菌”出现的思路是__________。
21. 某XY型性别决定的二倍体昆虫,翅形有正常翅和残翅,受等位基因A、a控制,已知A、a不在Y染色体上,且该基因不影响配子活性,不考虑突变和染色体互换。已知外源R基因会抑制A基因的表达,对a基因的表达无影响,若受精卵中无完整的A或a基因,则胚胎死亡。研究人员进行了以下两个实验。实验1:纯合残翅雌虫×纯合正常翅雄虫→F1残翅雄虫:正常翅雌性=1:1.研究人员将1个外源基因R转入F1正常翅雌性获得转基因个体M,为了研究基因R插入染色体的位置进行实验2:转基因个体M×F1残翅雄虫→子代。
(1)控制翅形的基因位于___________(填“常”或“X”)染色体上,残翅为___________性状。
(2)实验1中F1雌雄个体相互交配,F2中a基因的基因频率为___________。若基因R插入A或a所在的染色体上,且破坏了A或a基因,则实验2中子代的雌雄比例为___________。
(3)若R插入位置没有破坏A或a基因,其位置可能存在以下三种情况:
①插入A、a之外的其他染色体上,则子代的表型及比例为___________。
②插入A所在的染色体上,且没有破坏A基因,则子代的表型及比例为___________。
③插入___________,则子代的表型及比例为正常翅雌性:残翅雌性:正常翅雄性:残翅雄性=1:1:1:1。
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