内容正文:
高一生物2026.04
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉
B. 完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉
C. F1自交,其F2中出现白花的根本原因是性状分离
D. F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为完全显性
2. 下图为某植株自交产生后代过程的示意图,下列对此过程及结果的描述,错误的是( )
A. ①过程会发生基因的分离和自由组合
B. ②过程中配子间的结合方式M=16
C. 雌雄配子在③过程随机结合,N、P分别为9、3
D. 该亲本植株测交后代性状分离比理论上是1∶1∶1∶1
3. 某二倍体动物的黑毛和白毛由一对遗传因子控制,让黑毛雌雄个体(雌雄个体数量相等)自由交配,子一代中黑毛∶白毛=24∶1,则亲代黑毛个体中杂合子的比例为( )
A. 2/5 B. 1/2 C. 2/3 D. 5/7
4. 图甲表示基因型为AaBb的某动物体内处于不同分裂时期的细胞图像;图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比值的变化关系,下列相关叙述正确的是( )
A. 若图甲中细胞之间为亲子关系,则其分裂顺序为:①→②→⑤→③→④
B. 在不考虑基因突变和交叉互换的情况下,若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为图乙的EF段
C. BC段形成原因是DNA复制,非同源染色体自由组合发生在图乙的CD段
D. 图甲②细胞中染色体∶DNA∶染色单体=1∶1∶1
5. 色盲男性的一个次级精母细胞处于着丝粒刚分裂时,该细胞可能存在( )
A. 两条Y染色体,两个色盲基因
B. 两条X染色体,两个色盲基因
C. 一条X染色体,一条Y染色体,一个色盲基因
D. 一条Y染色体,没有色盲基因
6. 通常玉米是一种雌雄同株的植物,借助风传粉。玉米的性别受基因影响,如下表所示,两对等位基因((B/b、T/t)独立遗传。现选取纯合的雌雄同株和纯合的雌株进行杂交得到,自交得到,观察有无雄株出现。下列叙述错误的是( )
基因组成
B_T_
bbT_
B_tt/bbtt
表型
雌雄同株
雄株
雌株
A. 基因型为BBTT的玉米既能同株传粉又能异株传粉
B. 雄株的基因型有2种
C. 若无雄株出现,则亲本雌株的基因型为BBtt
D. 若有雄株出现,则中雄株占1/4
7. 某种蛇体色的遗传如图所示,基因B、b和T、t遵循自由组合定律,当两种色素都没有时表现为白色。选纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交,下列有关叙述不正确的是( )
A. 亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBTT、bbtt
B. F1的基因型全部为BbTt,均为花纹蛇
C. 让F1相互交配,后代花纹蛇中纯合子所占的比例为1/9
D. 让F1与杂合的橘红蛇交配,其后代出现白蛇的概率为1/8
8. 图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述正确的是( )
A. 图甲中,AB段R型细菌含量增加的原因是小鼠体内发生了免疫反应
B. 图甲中,后期出现的大量S型细菌主要由R型细菌转化而来
C. 图乙中,沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D. 图乙中,若用32P标记亲代噬菌体,子代噬菌体中大部分具有放射性
9. 将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n=12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有丝分裂。根据下图判断,在普通培养液中培养至第一次有丝分裂中期时,一个细胞中染色体标记情况是( )
A. 12个a B. 12个b
C. 6个b,6个c D. b+c=12个
10. 下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 摩尔根等人提出“基因在染色体上”的假说
B. 萨顿通过假说—演绎法证明了基因在染色体上
C. 基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有一个基因
D. 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出基因和染色体行为存在平行关系
11. 绝大多数的DNA是双链的线性DNA,但科学家也发现了一种存在于染色体外的小型环状DNA,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这两种DNA的基本骨架和碱基配对方式都相同
B. 若复制n次,均需要提供()个DNA的原料
C. 这两种DNA分子中都含有2个游离的磷酸基团
D. 这两种DNA复制时都需要DNA聚合酶催化合成子链
12. 研究发现,不同种生物的DNA复制有相同之处也有不同之处,图1是某真核生物的染色体DNA分子复制过程示意图,图2是某病毒的线性DNA分子复制过程示意图。下列正确的是( )
A. 两种生物的复制过程均遵循碱基互补配对原则
B. 两种复制均具有边解旋边复制、半保留复制、多起点复制的特点
C. DNA聚合酶可以催化核糖核苷酸连接到子链上
D. 图2是从复制起点开始向两侧进行连续复制
13. 蝴蝶紫翅(A)对黄翅(a)为显性,绿眼(B)对白眼(b)为显性,某小组用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F₁性状类型及比例如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 亲本的基因型是AaBb×aaBb
B. F₁中纯合的紫翅绿眼占F₁的1/8
C. F₁紫翅白眼个体中与亲本基因型相同个体占1/2
D. F₁黄翅绿眼个体测交,子代黄翅绿眼:黄翅白眼=1:1
14. “牝鸡司晨”是指母鸡性反转成具有繁殖能力的公鸡,但遗传物质不变。鸡的芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因位于Z染色体上,不含Z染色体的胚胎不能成活。现一只性反转的芦花雄鸡与一只正常的非芦花母鸡交配,其预测正确的是( )
A. 子代中的雄鸡中芦花∶非芦花=1∶1
B. 子代中的雄鸡全为非芦花
C. 子代中的性别比为雌∶雄=1∶2
D. 子代中的雄鸡不存在纯合子
二、多项选择题:(共4题,每题3分,共12分,每题有不止一个选项符合题意。)
15. 下列关于性染色体的叙述,不正确的是( )
A. 性染色体上的基因的遗传都与性别相关联
B. 各种真核生物的细胞中都含有性染色体
C. 性染色体为ZW的生物,W染色体来自父本
D. X、Y染色体上的基因只在生殖细胞中表达
16. 葫芦科植物喷瓜的性别由3个复等位基因、、控制,对、为显性,对为显性。下表是喷瓜植物的表型与相应的基因型。下列叙述正确的是( )
表型
雄株
雌雄同株
雌株
基因型
、
、
A. 是决定雄性的基因,是决定雌性的基因
B. 喷瓜植株中不可能存在基因型为的雄性个体
C. 雌雄同株的喷瓜可能产生1种或2种基因型的配子
D. 和的喷瓜杂交,由于基因自由组合,后代有3种性别
17. 如图为某二倍体生物进行细胞分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。下列正确的是( )
A. 图中染色体有4条姐妹染色单体,4条脱氧核苷酸链
B. 基因1与3分离,基因1与5或6或7或8均可以自由组合
C. 该个体产生的生殖细胞中可同时含有基因2和7
D. 基因5与8的碱基序列可能相同,也可能不相同
18. 正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理不合理的是( )
A. SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B. SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C. SSB与DNA单链既可结合也可分开
D. SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 玉米等C4植物通过光合作用C4途径,使其能在高温下保持产量。仙人掌等景天科植物则以光合作用CAM途径,助其在沙漠和其他缺水地区生存。研究表明,马齿苋的光合作用整合了C4途径和CAM途径,主要过程如下图。请回答下列问题:
(1)C4途径和CAM途径中,CO2先经历C4途径,然后在RuBP羧化酶的作用下与___结合,这个过程被称作CO2的固定,其发生的场所是___。
(2)马齿苋的光合细胞有___,___细胞中的叶绿体只能进行暗反应,据图推测其原因是其缺少了___(结构)。图中A表示的物质有___。
(3)图中①表示的结构是___,叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义是___。
(4)研究发现,当水分充足时,马齿苋叶片中主要进行C4途径,而处于干旱环境时,可以进行C4途径和CAM途径,该调节机制使马齿苋即使在干旱环境下也可通过在夜间___,并且以___形式储存,为光合作用提供足够原料。说明马齿苋具有___优势。
20. 下图1表示某高等动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)在图1中观察到的是______性动物______(器官)组织切片,其中甲细胞对应图2中的时期是______,乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式有______,丙细胞的名称是__________________。
(2)图3中代表受精作用的区段是______,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因______(都相同/各不相同/不完全相同)。
(3)下图4是上图生物的某个原始生殖细胞产生的一个子细胞,根据染色体的类型和数目,判断图5中可能与其一起产生的子细胞有______。若图4细胞内b为Y染色体,则a为______染色体。
(4)研究发现蛋白质CyclinB3在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在__________期(填文字)。
21. 某植物的花色有紫色、红色和白色三种类型,由两对独立遗传的等位基因(A和a、B和b)控制。A对a是显性、B对b是显性,且A、B基因同时存在时表现为紫色,只有A基因存在时表现为红色,其余表现为白色。下表为该植物纯合亲本间杂交实验的结果,请回答下列问题。
组别
亲本
F1
F2
1
白花×红花
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
2
紫花×红花
紫花
紫花:红花=3:1
3
紫花×白花
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
(1)该性状的遗传遵循孟德尔的____________遗传定律。
(2)表中组别1中白花和红花亲本的基因型分别为____________、____________,F2表现为白花的个体基因型有____________种,与白花亲本基因型相同的概率为____________。
(3)表中组别2中紫花和红花亲本的基因型分别为____________、____________。
(4)表中组别3中F2的红花基因型为____________,若要检测该红花的基因型,最简便的方法是____________。
①如果后代全是红花,则该红花品种的基因型是____________;
②如果后代______________,则该红花品种的基因型是____________。
22. 在明确DNA是生物的主要的遗传物质后,科学家致力于研究DNA分子的结构和功能。图1为真核生物的一段DNA的结构模式图。请回答下列问题:
(1)如图1所示,DNA分子的基本骨架由________交替连接构成,图1中⑥的全称是________,该DNA链的5′端是________(选填“A端”或“B端”),特定的________决定了该DNA分子的特异性。
(2)全保留复制、半保留复制和分散复制是DNA分子复制方式的三种主流假说,如图2所示。科学家利用大肠杆菌(每20分钟繁殖一代)进行一系列实验,操作过程及结果如图3所示,最终探明了DNA分子的复制方式为半保留复制。
①本实验采用的主要研究方法有________和________法。
②图3的结果能够否定“全保留复制”这一假说,理由是________。
③若要进一步确定另外两种假说哪种成立,可将大肠杆菌继续在含有的培养液中培养到第________分钟,提取DNA并测定其吸收光谱。若为半保留复制,应出现________个峰值,峰值的位置是________。
(3)若某DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C-G对,某一条链(a链)上有500个A,下列说法正确的有( )
A. a链上有100个T,其互补链上有500个T
B. a链上最多有400个G,在这种情况下其互补链上没有G
C. 这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键
D. 以这个DNA分子为模板进行3轮复制,至少需要消耗4200个A
(4)假设DNA分子某条链中(A+T)/(G+C)=1.2,则互补链中(A+T)/(G+C)=________,该DNA中(A+G)/(T+C)=________
23. 鹌鹑是一种产蛋率高、抗病力强和繁殖快的小型鸟类,性别决定类型为ZW型,为研究鹌鹑的羽色遗传规律,科研人员将隐性突变黑羽品系和野生型栗羽品系杂交,正交实验数据如下图(反交实验结果与正交一致),相关基因用H和h表示。本题不考虑ZW染色体的同源区,请回答下列问题。
(1)控制鹌鹑羽色的H、h基因位于______染色体上,不完全黑羽鹌鹑的基因型为 ______ 。
(2)实验一代中不完全黑羽雄鹑与亲代栗羽雌鹑杂交,子代的表型及比例为______。
(3)生产中发现一种白化突变品系,突变基因(用B或b表示)使细胞不能合成色素。为了推测白化基因在染色体上的位置以及显隐性关系,科研人员用纯系亲本进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
子代羽色及比例
♂
♀
实验一
黑羽(P)♂×白羽(P)♀
不完全黑羽(F₁)
实验二
白羽(P)♀×白羽(P)♂
白羽(F₁)
实验三
不完全黑羽(F₁)相互交配
栗羽∶不完全黑羽∶黑羽=1∶2∶1
栗羽∶不完全黑羽∶黑羽∶白羽=1∶2∶1∶4
①白化基因为_______性基因,位于_______染色体上。实验一中母本的基因型为_______。
②若让实验三的子代中不完全黑羽雌雄个体相互交配,后代会出现_______种表型(考虑性别),其中不完全黑羽雌鹑占比理论上为______。
(4)生产实践中选择黑羽雌鹑与_______进行交配,根据羽色分子代性别,其中雄鹑可能的表型有______。
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高一生物2026.04
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉
B. 完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉
C. F1自交,其F2中出现白花的根本原因是性状分离
D. F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为完全显性
【答案】D
【解析】
【分析】豌豆是一种严格的自花授粉植物,而且是闭花授粉,授粉时无外来花粉的干扰,便于形成纯种。杂交实验的过程:去雄→套袋→授粉→套袋。
【详解】A、豌豆花瓣开放时,豌豆已经完成授粉,所以应在花粉尚未成熟时对母本去雄以防自花授粉,A错误;
B、完成人工授粉后仍需套上纸袋以防异花授粉,这样可以避免外来花粉的干扰,B错误;
C、F1自交,其F2中同时出现白花和紫花,这种现象是性状分离。出现性状分离的原因是等位基因随同源染色体的分开而分离,而后通过雌雄配子随机结合形成的,C错误;
D、紫花和白花杂交,F1全部为紫花,说明紫花为显性性状,白花为隐性性状,即紫花基因对白花基因为显性,D正确。
故选D。
2. 下图为某植株自交产生后代过程的示意图,下列对此过程及结果的描述,错误的是( )
A. ①过程会发生基因的分离和自由组合
B. ②过程中配子间的结合方式M=16
C. 雌雄配子在③过程随机结合,N、P分别为9、3
D. 该亲本植株测交后代性状分离比理论上是1∶1∶1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,图中①表示减数分裂形成配子,②表示受精作用,其中因为①过程形成4种配子,则雌、雄配子的随机组合的方式M是4 ×4=16种,F2基因型N=3×3=9种,表型比为12: 3: 1,所以表型P为3种。
【详解】A、分析图可知,①是减数分裂形成配子的过程,该过程中减数第一次分裂后期,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,即①过程会发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合,A正确;
B、②过程发生雌、雄配子的随机组合,由于雌雄配子都有4种,因此该过程中配子间的结合方式M=16,B正确;
C、雌、雄配子在③过程随机结合,子代的基因型有3×3=9种,表型及比例为12: 3: 1,即有3种表型,因此,N、P分别为9、3,C正确;
D、该植株(AaBb) 测交后代基因型以及比例为1 (AaBb):1(Aabb) : 1 (aaBb ) :1 (aabb) ,结合F2的表型比例(12: 3: 1)可知,测交的表型比例为2: 1: 1,即该亲本植株测交后代性状分离比理论上是2: 1: 1,D错误。
故选D。
3. 某二倍体动物的黑毛和白毛由一对遗传因子控制,让黑毛雌雄个体(雌雄个体数量相等)自由交配,子一代中黑毛∶白毛=24∶1,则亲代黑毛个体中杂合子的比例为( )
A. 2/5 B. 1/2 C. 2/3 D. 5/7
【答案】A
【解析】
【分析】分离定律的实质:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】假设控制毛色的基因用A、a表示,由“黑毛雌雄个体(雌雄个体数量相等)自由交配,子一代中黑毛∶白毛=24∶1”可知,黑毛为显性,白毛为隐性,子代中A_=24/25,aa=1/25,设亲代中杂合子Aa的比例为x,则子代中白毛aa=(x 1/2)2=1/25,解得x=2/5,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 图甲表示基因型为AaBb的某动物体内处于不同分裂时期的细胞图像;图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比值的变化关系,下列相关叙述正确的是( )
A. 若图甲中细胞之间为亲子关系,则其分裂顺序为:①→②→⑤→③→④
B. 在不考虑基因突变和交叉互换的情况下,若该动物产生一个Aab的配子,则发生分裂异常的时段应为图乙的EF段
C. BC段形成原因是DNA复制,非同源染色体自由组合发生在图乙的CD段
D. 图甲②细胞中染色体∶DNA∶染色单体=1∶1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、图甲中①细胞含有同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,②细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,③细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,④细胞不含同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,⑤细胞含有同源染色体,且同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,若图甲中细胞之间为亲子关系则细胞分裂顺序应为①→③→⑤→④→②,A错误;
B、若该动物产生一个Aab的配子,说明在减数第一次分裂A、a所在的同源染色体未分离,此时每条染色体含有2个姐妹染色单体,发生分裂异常的时段应为图乙的CD段,B错误;
C、BC段形成原因是DNA复制,导致每条染色体的DNA数目由1变为2,非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应于图乙的CD段,C正确;
D、图甲②细胞处于减数第二次分裂后期,没有染色单体,染色体∶DNA∶染色单体=1∶1∶0,D错误。
5. 色盲男性的一个次级精母细胞处于着丝粒刚分裂时,该细胞可能存在( )
A. 两条Y染色体,两个色盲基因
B. 两条X染色体,两个色盲基因
C. 一条X染色体,一条Y染色体,一个色盲基因
D. 一条Y染色体,没有色盲基因
【答案】B
【解析】
【详解】本题考查减数分裂的相关知识。红绿色盲男性基因型可表示为XbY,减数第一次分裂过程中同源染色体分离,减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分离。红绿色盲男性的一个次级精母细胞处于着丝粒刚分开时,该细胞处于减数第二次分裂后期。
A.该红绿色盲男性的一个次级精母细胞处于分裂后期时,可能存在两个Y染色体,但是Y染色体上没有色盲基因,A错误;
B.该色盲男性的一个次级精母细胞处于分裂后期时,可能存在两个X染色体,且色盲基因在X染色体上,有两个色盲基因,B正确;
C.该色盲男性次级精母细胞中已经不存在同源染色体,因为同源染色体X与Y在减数第一次分裂是已分离,即正常情况下,X和Y染色体不可能存在于同一个次级精母细胞中,C错误;
D.该红绿色盲男性的一个次级精母细胞处于分裂后期时,可能存在两个Y染色体,Y染色体没有色盲基因,D错误。
故答案为:B。
6. 通常玉米是一种雌雄同株的植物,借助风传粉。玉米的性别受基因影响,如下表所示,两对等位基因((B/b、T/t)独立遗传。现选取纯合的雌雄同株和纯合的雌株进行杂交得到,自交得到,观察有无雄株出现。下列叙述错误的是( )
基因组成
B_T_
bbT_
B_tt/bbtt
表型
雌雄同株
雄株
雌株
A. 基因型为BBTT的玉米既能同株传粉又能异株传粉
B. 雄株的基因型有2种
C. 若无雄株出现,则亲本雌株的基因型为BBtt
D. 若有雄株出现,则中雄株占1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因型为BBTT的玉米表型为雌雄同株,同时具备雌花序和雄花序,借助风媒传粉,既可以完成同株传粉,也可以和其他植株完成异株传粉,A正确;
B、根据表格信息,雄株的基因型为bbT_,具体包括bbTT、bbTt共2种,B正确;
C、纯合雌雄同株的基因型只能为BBTT,若F₂无雄株(bbT_)出现,说明后代不存在bb基因型,即F₁不携带b基因,因此亲本纯合雌株的基因型为BBtt,C正确;
D、若F₂有雄株出现,说明亲本纯合雌株的基因型为bbtt,F₁基因型为BbTt,F₁自交所得F₂中雄株(bbT_)的占比为1/4×3/4=3/16,D错误。
7. 某种蛇体色的遗传如图所示,基因B、b和T、t遵循自由组合定律,当两种色素都没有时表现为白色。选纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交,下列有关叙述不正确的是( )
A. 亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBTT、bbtt
B. F1的基因型全部为BbTt,均为花纹蛇
C. 让F1相互交配,后代花纹蛇中纯合子所占的比例为1/9
D. 让F1与杂合的橘红蛇交配,其后代出现白蛇的概率为1/8
【答案】A
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、由题意知,基因B、b和T、t遵循自由组合定律,当两种色素都没有时表现为白色,B_tt为黑蛇、bbT_为橘红蛇,亲本纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇的基因型分别是BBtt、bbTT,A错误;
B、亲本纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇的基因型分别是BBtt、bbTT,F1的基因型全部为BbTt,表型均为花纹蛇,B正确;
C、F1相互交配,子二代为B_T_:B_tt:bbT_:bbtt=9:3:3:1,其中花纹蛇B_T_(1/9BBTT、2/9BBTt、2/9BbTT、4/9BbTt)中纯合体占1/9,C正确;
D、F1花纹蛇基因型是BbTt,杂合橘红蛇的基因型是bbTt,杂交后代白蛇(bbtt)的比例是1/2×1/4=1/8,D正确。
故选A。
8. 图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述正确的是( )
A. 图甲中,AB段R型细菌含量增加的原因是小鼠体内发生了免疫反应
B. 图甲中,后期出现的大量S型细菌主要由R型细菌转化而来
C. 图乙中,沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D. 图乙中,若用32P标记亲代噬菌体,子代噬菌体中大部分具有放射性
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内,小鼠还没有产生相应的抗体,所以R型细菌会增多,该实验中部分R型菌转化成了S型菌,然后大量增殖。从理论上讲,乙图中的放射性只会出现在上清液中,但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。乙图中的实验如果没经过搅拌过程,则很多噬菌体会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强。
【详解】A、图甲中,AB段R型细菌含量增加的原因是小鼠体内没有及时作出反应,即还未发生免疫反应,导致R型菌增加,A错误;
B、转化形成的S型菌能稳定遗传,且转化率较低,故图甲中,后期出现的大量S型细菌主要由R型细菌转化后增殖而来,B错误;
C、由于大肠杆菌内不含放射性,且35S只标记了噬菌体的蛋白质,没有标记DNA,故图乙中,沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性,C正确;
D、由于DNA为半保留复制,大肠杆菌内的原料不含放射性,故图乙中,若用32P标记亲代噬菌体,子代噬菌体中大部分不具有放射性,D错误。
故选C。
9. 将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n=12)根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有丝分裂。根据下图判断,在普通培养液中培养至第一次有丝分裂中期时,一个细胞中染色体标记情况是( )
A. 12个a B. 12个b
C. 6个b,6个c D. b+c=12个
【答案】A
【解析】
【分析】在普通培养液中第一次有丝分裂产生的子细胞的DNA分子中,仅有1条链被标记,故第二次有丝分裂中期时,每条染色体的2条染色单体中仅有1条染色单体具有放射性;在有丝分裂后期时姐妹染色单体分开,形成两条子染色体随机移向细胞的两极,即第二次有丝分裂产生的子细胞中具放射性的染色体数目不能确定;所以在第三次有丝分裂中期的细胞中有的染色体仅有1条染色单体具有放射性,有的染色体无放射性,但二者之和肯定为12。
【详解】根据题意可知,亲代DNA分子双链用3H标记,由于DNA分子为半保留复制,因此亲代细胞中染色体经过复制后两条姐妹染色单体均有标记,如图a;第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记,该细胞再经过复制,一条染色体上的两条染色单体只有一条有标记,如图b,因此第二次有丝分裂中期,一个细胞中有12条染色体,每条染色体都有一条染色单体被标记,即12个a。
故选A。
10. 下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 摩尔根等人提出“基因在染色体上”的假说
B. 萨顿通过假说—演绎法证明了基因在染色体上
C. 基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有一个基因
D. 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出基因和染色体行为存在平行关系
【答案】D
【解析】
【分析】1、萨顿依据基因和染色体存在明显的平行关系,提出基因在染色体上的假说;
2、摩尔根通过果蝇杂交实验,运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、萨顿提出“基因在染色体上”的假说,A错误;
B、摩尔根等人通过假说—演绎法证明了基因在染色体上,B错误;
C、基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有若干个基因,C错误;
D、萨顿通过观察蝗虫精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化,提出基因和染色体行为存在平行关系,D正确。
故选D。
11. 绝大多数的DNA是双链的线性DNA,但科学家也发现了一种存在于染色体外的小型环状DNA,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这两种DNA的基本骨架和碱基配对方式都相同
B. 若复制n次,均需要提供()个DNA的原料
C. 这两种DNA分子中都含有2个游离的磷酸基团
D. 这两种DNA复制时都需要DNA聚合酶催化合成子链
【答案】C
【解析】
【详解】A、两种DNA都是双链结构,基本骨架都是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成,碱基配对方式都是A与T配对,G与C配对,A正确;
B、DNA进行半保留复制,1个DNA复制n次共得到2n个DNA,需要合成的DNA量为2n−1个,因此需要提供(2n−1)个DNA的原料,B正确;
C、线性DNA分子两端各有1个游离的磷酸基团,环状DNA分子中不含游离的磷酸基团,C错误;
D、DNA复制时,都需要DNA聚合酶催化合成子链,D正确。
12. 研究发现,不同种生物的DNA复制有相同之处也有不同之处,图1是某真核生物的染色体DNA分子复制过程示意图,图2是某病毒的线性DNA分子复制过程示意图。下列正确的是( )
A. 两种生物的复制过程均遵循碱基互补配对原则
B. 两种复制均具有边解旋边复制、半保留复制、多起点复制的特点
C. DNA聚合酶可以催化核糖核苷酸连接到子链上
D. 图2是从复制起点开始向两侧进行连续复制
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA复制的过程中,模板链上的碱基会与游离的脱氧核苷酸的碱基按照碱基互补配对原则(A - T、G - C)配对,形成新的子链,无论是真核生物染色体DNA(图1)还是病毒线性DNA(图2)的复制,都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、图1真核生物的染色体DNA分子复制具有边解旋边复制、半保留复制、多起点复制的特点,而图2病毒的线性DNA分子复制不具有多起点复制的特点,B错误;
C、DNA聚合酶可以催化脱氧核糖核苷酸连接到子链上,而不是核糖核苷酸,C错误;
D、由图 2 可知,病毒的线性 DNA 分子从两端开始,相向进行复制。图中显示子链是连续合成的,D错误。
13. 蝴蝶紫翅(A)对黄翅(a)为显性,绿眼(B)对白眼(b)为显性,某小组用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F₁性状类型及比例如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 亲本的基因型是AaBb×aaBb
B. F₁中纯合的紫翅绿眼占F₁的1/8
C. F₁紫翅白眼个体中与亲本基因型相同个体占1/2
D. F₁黄翅绿眼个体测交,子代黄翅绿眼:黄翅白眼=1:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律: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】A、子代紫翅∶黄翅=3∶1,可知亲本关于翅的颜色的基因型分别为Aa、Aa,绿眼∶白眼=1∶1,可知亲本关于眼色的基因型为Bb、bb,故亲本基因型为AaBb×Aabb,A错误;
B、亲本基因型为AaBb×Aabb,故F1中不存在纯合的紫翅绿眼(AABB),即其占F1的比例为0,B错误;
C、亲本基因型为AaBb×Aabb,F1紫翅白眼的基因型为A_bb(AAbb∶Aabb=1∶2),与亲本基因型(Aabb)相同的概率为2/3,C错误;
D、亲本基因型为AaBb×Aabb,F1黄翅绿眼个体的基因型为aaBb,其测交产生的子代的基因型和表现型为黄翅绿眼∶黄翅白眼个体(aabb)=1∶1,D正确。
故选D。
14. “牝鸡司晨”是指母鸡性反转成具有繁殖能力的公鸡,但遗传物质不变。鸡的芦花(B)和非芦花(b)是一对相对性状,基因位于Z染色体上,不含Z染色体的胚胎不能成活。现一只性反转的芦花雄鸡与一只正常的非芦花母鸡交配,其预测正确的是( )
A. 子代中的雄鸡中芦花∶非芦花=1∶1
B. 子代中的雄鸡全为非芦花
C. 子代中的性别比为雌∶雄=1∶2
D. 子代中的雄鸡不存在纯合子
【答案】D
【解析】
【详解】鸡的性别决定为ZW型,正常雌性性染色体组成为ZW,雄性为ZZ。性反转芦花公鸡遗传物质不变,基因型为ZBW;正常非芦花母鸡基因型为ZbW,二者杂交后代基因型为ZBZb、ZBW、ZbW、WW,其中WW个体无Z染色体,胚胎致死,子代中的雄鸡(ZBZb)全为芦花,性别比为雌(ZBW、ZbW)∶雄=2∶1,雄鸡(ZBZb)不存在纯合子,ABC错误,D正确。
二、多项选择题:(共4题,每题3分,共12分,每题有不止一个选项符合题意。)
15. 下列关于性染色体的叙述,不正确的是( )
A. 性染色体上的基因的遗传都与性别相关联
B. 各种真核生物的细胞中都含有性染色体
C. 性染色体为ZW的生物,W染色体来自父本
D. X、Y染色体上的基因只在生殖细胞中表达
【答案】BCD
【解析】
【分析】性染色体上的基因的遗传都与性别相关联。涉及到性别分化的生物才有性染色体。
【详解】A、性染色体上的基因都是伴随性染色体的遗传而传递给后代的,所以性染色体上的基因的遗传都与性别相关联,A正确;
B、有些生物雌性同体,没有性染色体,如水稻,B错误;
C、性染色体为ZW的生物,W染色体来自母本,C错误;
D、不论是性染色体上的基因还是常染色体上的基因都可能在体细胞中表达,D错误。
故选BCD。
16. 葫芦科植物喷瓜的性别由3个复等位基因、、控制,对、为显性,对为显性。下表是喷瓜植物的表型与相应的基因型。下列叙述正确的是( )
表型
雄株
雌雄同株
雌株
基因型
、
、
A. 是决定雄性的基因,是决定雌性的基因
B. 喷瓜植株中不可能存在基因型为的雄性个体
C. 雌雄同株的喷瓜可能产生1种或2种基因型的配子
D. 和的喷瓜杂交,由于基因自由组合,后代有3种性别
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、据表可知,aD存在时植株为雄株,ad纯合时为雌株,故aD是决定雄性的基因,ad是决定雌性的基因,A正确;
B、由题意可知雌株的基因型为adad,两性植株的基因型为a+a+、a+ad,因此该植物不可能存在的基因型为aDaD的雄性个体(需要双亲均提供aD配子,但含有aD的为雄株),B正确;
C、雌雄同株喷瓜的基因型为a+a+或a+ad,a+a+产生一种配子(a+),a+ad产生两种配子(a+ad),C正确;
D、aDad和a+ad杂交,后代基因型有aDa+、aDad、a+ad、adad,表现型有雄性、雌雄同株、雌性3种,但这里是一对等位基因,不存在基因自由组合,D错误。
17. 如图为某二倍体生物进行细胞分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。下列正确的是( )
A. 图中染色体有4条姐妹染色单体,4条脱氧核苷酸链
B. 基因1与3分离,基因1与5或6或7或8均可以自由组合
C. 该个体产生的生殖细胞中可同时含有基因2和7
D. 基因5与8的碱基序列可能相同,也可能不相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A、图中一对同源染色体含有 4 条姐妹染色单体,而每条染色单体含 1 个 DNA 分子,1 个 DNA 分子有 2 条脱氧核苷酸链 ,所以应有 8 条脱氧核苷酸链,不是 4 条,A错误;
B、基因 1 与 3 、7、8都位于一对同源染色体上,基因1与3能分离,基因1与 基因5 和 6 也位于一对同源染色体上,自由组合发生在非同源染色体的非等位基因之间 ,所以基因 1与基因5或6或7或8都不能自由组合,B错误;
C、该个体产生生殖细胞时,在减数第一次分裂前期若图中6与7进行片段互换,则该个体产生的生殖细胞中可同时含有基因2和7,C正确;
D、基因 5 与 8 可能是相同基因,也可能是等位基因,若是相同基因,碱基序列相同;若是等位基因,碱基序列不同 ,所以基因 5 与 8 的碱基序列可能相同,也可能不相同,D正确。
18. 正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理不合理的是( )
A. SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B. SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C. SSB与DNA单链既可结合也可分开
D. SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
【答案】ABD
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,A符合题意;
B、根据题干信息可知,SSB与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,为DNA复制提供模板,将利于DNA复制,B符合题意;
C、根据题干信息可知,SSB在复制过程中可以重复利用,说明SSB与DNA单链既可结合也可分开,C不符合题意;
D、SSB是蛋白质,没有含氮碱基,不能与DNA单链进行碱基互补配对,D符合题意。
故选ABD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计60分。
19. 玉米等C4植物通过光合作用C4途径,使其能在高温下保持产量。仙人掌等景天科植物则以光合作用CAM途径,助其在沙漠和其他缺水地区生存。研究表明,马齿苋的光合作用整合了C4途径和CAM途径,主要过程如下图。请回答下列问题:
(1)C4途径和CAM途径中,CO2先经历C4途径,然后在RuBP羧化酶的作用下与___结合,这个过程被称作CO2的固定,其发生的场所是___。
(2)马齿苋的光合细胞有___,___细胞中的叶绿体只能进行暗反应,据图推测其原因是其缺少了___(结构)。图中A表示的物质有___。
(3)图中①表示的结构是___,叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义是___。
(4)研究发现,当水分充足时,马齿苋叶片中主要进行C4途径,而处于干旱环境时,可以进行C4途径和CAM途径,该调节机制使马齿苋即使在干旱环境下也可通过在夜间___,并且以___形式储存,为光合作用提供足够原料。说明马齿苋具有___优势。
【答案】(1) ①. C5 ②. 维管束鞘细胞叶绿体(基质)
(2) ①. 叶肉细胞和维管束鞘细胞 ②. 维管束鞘 ③. 类囊体(薄膜) ④. ATP和NADPH
(3) ①. 胞间连丝 ②. 提高了物质的运输效率
(4) ①. 吸收CO2 ②. 苹果酸 ③. 抵御长期干旱同时更加高产
【解析】
【分析】据图分析:图中C4途径:CO2固定分别发生在叶肉细胞中通过PEP羧化酶作用与PEP反应生成草酰乙酸和发生于维管束鞘细胞与C5结合形成C3,同时在此处C3还原;图中CAM途径:第一次CO2固定发生在夜间,形成草酰乙酸而后转化为苹果酸储存在液泡,第二次固定则是发生白天,储存在液泡中的苹果酸释放出CO2, 与C5结合形成C3。
【小问1详解】
据图可知,C4途径和CAM途径中,二氧化碳先经历C4途径,然后在RuBP羧化酶的作用下与C5结合,这个过程被称作二氧化碳的固定,发生的场所为维管束鞘细胞。
【小问2详解】
马齿苋的光合作用整合了C4途径和CAM途径,C4途径中CO2固定分别发生在叶肉细胞中通过PEP羧化酶作用与PEP反应生成草酰乙酸和发生于维管束鞘细胞与C5结合形成C3,因此马齿苋的光合细胞有叶肉细胞和维管束鞘细胞。而维管束鞘细胞中的叶绿体只能进行暗反应,通过题干图中信息可知其原因是因为缺少了类囊体(薄膜),没有色素和与光反应有关的酶。光反应能产生ATP和NADPH,可以用于暗反应中C3的还原,因此推测A代表的是ATP和NADPH。
【小问3详解】
图中①是细胞间可以进行物质运输和信息交流的结构,表示为胞间连丝。高等植物细胞中进行物质运输和信息交流可以通过胞间连丝,所以叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量该结构的意义可以提高物质运输的效率,促进细胞代谢。
【小问4详解】
图中CAM途径:第一次CO2固定发生在夜间,形成草酰乙酸而后转化为苹果酸储存在液泡,第二次固定则是发生白天,储存在液泡中的苹果酸释放出CO2, 马齿苋叶片在处于干旱环境时可以进行C4途径和CAM途径,而CAM途径中夜晚吸收二氧化碳,经过一系列过程形成苹果酸,储存在液泡中,白天气孔关闭,苹果酸释放二氧化碳用于光合作用,为光合作用提供足够原料,更加高产,同时说明了马齿苋具有抗干旱的优势。
20. 下图1表示某高等动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)在图1中观察到的是______性动物______(器官)组织切片,其中甲细胞对应图2中的时期是______,乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式有______,丙细胞的名称是__________________。
(2)图3中代表受精作用的区段是______,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因______(都相同/各不相同/不完全相同)。
(3)下图4是上图生物的某个原始生殖细胞产生的一个子细胞,根据染色体的类型和数目,判断图5中可能与其一起产生的子细胞有______。若图4细胞内b为Y染色体,则a为______染色体。
(4)研究发现蛋白质CyclinB3在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在__________期(填文字)。
【答案】(1) ①. 雄 ②. 睾丸 ③. Ⅲ ④. 有丝分裂或减数分裂 ⑤. 初级精母细胞
(2) ①. HI ②. 不完全相同
(3) ①. ①③ ②. 常染色体
(4)减数第一次分裂中期
【解析】
【分析】减数分裂重要特征:染色体复制一次,细胞连续分裂两次;减数第一次分裂:同源染色体分离,导致染色体数目减半;减数第二次分裂:姐妹染色单体分离。
【小问1详解】
图1中,乙细胞移向两极的染色体中有同源染色体,为有丝分裂,丙细胞同源染色体分离,且细胞质均等分裂,该动物为雄性,则图1中观察到的是雄性动物睾丸组织切片,其中甲细胞无同源染色体,且染色体向细胞两极运动,处于减数第二次分裂后期,染色体数目和DNA数目都是4,对应图2中Ⅲ时期,乙细胞产生的子细胞可继续进行有丝分裂或减数分裂。丙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,应为初级精母细胞。
【小问2详解】
图3中HI段精子与卵细胞受精,染色体数目增加,恢复到体细胞水平,代表受精作用,图中DE、JK段染色体加倍是由于着丝粒分裂,DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因不完全相同。
【小问3详解】
图4中染色体组成为大白一点黑、小白,图5中①染色体组成为大黑一点白、小黑,与图3互补,可分别来源于同一初级精母细胞产生的两个次级精母细胞,一点黑、一点白是由于减数第一次分裂前期同源染色体中非姐妹染色单体互换所致。③的染色体组成为大白、小白,与图4基本相同,应来源于同一次级精母细胞。若图4细胞内b为Y染色体,配子中不存在同源染色体,则a为常染色体。
【小问4详解】
同源染色体分裂发生在减数第一次分裂后期,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数第一次分裂中期。
21. 某植物的花色有紫色、红色和白色三种类型,由两对独立遗传的等位基因(A和a、B和b)控制。A对a是显性、B对b是显性,且A、B基因同时存在时表现为紫色,只有A基因存在时表现为红色,其余表现为白色。下表为该植物纯合亲本间杂交实验的结果,请回答下列问题。
组别
亲本
F1
F2
1
白花×红花
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
2
紫花×红花
紫花
紫花:红花=3:1
3
紫花×白花
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
(1)该性状的遗传遵循孟德尔的____________遗传定律。
(2)表中组别1中白花和红花亲本的基因型分别为____________、____________,F2表现为白花的个体基因型有____________种,与白花亲本基因型相同的概率为____________。
(3)表中组别2中紫花和红花亲本的基因型分别为____________、____________。
(4)表中组别3中F2的红花基因型为____________,若要检测该红花的基因型,最简便的方法是____________。
①如果后代全是红花,则该红花品种的基因型是____________;
②如果后代______________,则该红花品种的基因型是____________。
【答案】(1)自由组合
(2) ①. aaBB ②. AAbb ③. 3 ④. 1/4
(3) ①. AABB ②. AAbb
(4) ①. AAbb或Aabb ②. 让该红花自交,看后代是否出现性状分离 ③. AAbb ④. 红花∶白花=3∶1 ⑤. Aabb
【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因随同源染色体分离而分离,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A、a和B、b独立遗传,因此遵循自由组合定律,杂交组合1和3子二代的表现型及比例是紫花∶红花∶白花=9∶3∶4,因此2个杂交组合的子一代基因型都是AaBb,A_B_开紫花,只有A基因存在时表现为红色,即A-bb为红花,其余为白花。
【小问1详解】
根据第1组和第3组的F2代的性状分离比是9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,可知控制花色的两对基因位于非同源染色体上,遗传遵循自由组合定律,或者根据题意“两对基因独立遗传”,可知该性状的遗传遵循孟德尔的自由组合遗传定律。
【小问2详解】
已知A、B基因同时存在时表现为紫色,只有A基因存在时表现为红色,其余表现为白色,即A_B_开紫花,A-bb为红花,aa--为白花;根据组别1的子二代分离比为9∶3∶4,可知子一代紫花为AaBb,亲本红花基因型为AAbb,则亲本白花基因型为aaBB。子二代白花基因型为aaBB、aaBb、aabb,共3种,三种基因型比例为1∶2∶1,故与白花亲本(aaBB)基因型相同的概率为1/4。
【小问3详解】
表中组别2中子二代紫花(A-B-)∶红花(A-bb)=3∶1,说明子一代基因型为AABb,则紫花和红花亲本的基因型分别为AABB、AAbb。
【小问4详解】
组别3子二代分离比为9∶3∶4,可知子一代紫花为AaBb,子二代红花基因型为AAbb或Aabb,若要检测该红花的基因型,最简便的方法是让其自交,看后代是否出现白花个体。
①若红花基因型为AAbb,自交后代均为红花;
②若红花基因型为Aabb,则自交后代红花∶白花=3∶1。
22. 在明确DNA是生物的主要的遗传物质后,科学家致力于研究DNA分子的结构和功能。图1为真核生物的一段DNA的结构模式图。请回答下列问题:
(1)如图1所示,DNA分子的基本骨架由________交替连接构成,图1中⑥的全称是________,该DNA链的5′端是________(选填“A端”或“B端”),特定的________决定了该DNA分子的特异性。
(2)全保留复制、半保留复制和分散复制是DNA分子复制方式的三种主流假说,如图2所示。科学家利用大肠杆菌(每20分钟繁殖一代)进行一系列实验,操作过程及结果如图3所示,最终探明了DNA分子的复制方式为半保留复制。
①本实验采用的主要研究方法有________和________法。
②图3的结果能够否定“全保留复制”这一假说,理由是________。
③若要进一步确定另外两种假说哪种成立,可将大肠杆菌继续在含有的培养液中培养到第________分钟,提取DNA并测定其吸收光谱。若为半保留复制,应出现________个峰值,峰值的位置是________。
(3)若某DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C-G对,某一条链(a链)上有500个A,下列说法正确的有( )
A. a链上有100个T,其互补链上有500个T
B. a链上最多有400个G,在这种情况下其互补链上没有G
C. 这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键
D. 以这个DNA分子为模板进行3轮复制,至少需要消耗4200个A
(4)假设DNA分子某条链中(A+T)/(G+C)=1.2,则互补链中(A+T)/(G+C)=________,该DNA中(A+G)/(T+C)=________
【答案】(1) ①. 脱氧核糖和磷酸 ②. 胞嘧啶脱氧核苷酸 ③. B端 ④. 碱基排列顺序
(2) ①. 同位素标记法 ②. 密度梯度离心法 ③. 若为全保留复制,会 出现重带和轻带,而图中只出现中带 ④. 40 ⑤. 2 ⑥. 轻带和中带 (3)ABD
(4) ①. 1.2 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的。图中⑥由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子胞嘧啶组成,其全称是胞嘧啶脱氧核苷酸;在DNA分子中,5'端是指脱氧核糖的5号碳原子上连接着磷酸基团的一端。观察图1,B端的脱氧核糖的5号碳原子连接着磷酸基团,所以该DNA链的5'端是B端;不同的DNA分子中,碱基的排列顺序干变万化,而特定的碱基排列顺序就蕴含了特定的遗传信息,使得每个DNA分子都具有独特的性质,因此DNA分子的特异性是由特定的碱基排列顺序决定的。
【小问2详解】
①用15N标记大肠杆菌的DNA,这是同位素标记法;通过密度梯度离心来区分不同密度的DNA分子,因此本实验采用的主要研究方法有同位素标记法和密度梯度离心法。
②若为全保留复制,亲代DNA双链均被15N标记,在含14N的培养液中复制一代后,会产生两种DNA分子,一种是两条链都为15N的DNA(重带),另—种是两条链都为14N的DNA(轻带)。但从图3结果看,没有出现重带和轻带这两种单独的条带,而是出现了一条中带(DNA分子—条链含15N,一条链含14N),所以图3的结果能够否定“全保留复制”这一假说。
③若要进一步确定另外两种假说哪种成立,可将大肠杆菌继续在含有14NH4CI的培养液中培养到40分钟(此时为第二代,因为每20分钟繁殖一代)。若为半保留复制,第一代产生的DNA分子一条链含15N,一条链含14N,第二代进行复制后,会产生两种DNA分子,一种是-条链含15N,一条链含14N(中带),另一种是两条链都为14N(轻带),所以应出现2个峰值,峰值的位置是轻带和中带。
【小问3详解】
A、DNA分子有1000个碱基对,则a链上有1000个碱基,a链上有500个A,互补链上必有500个T,a链上应还有1000-500-400=100个T,A正确;
B、DNA分子有1000个碱基对,其 中有400个C—G对,a链上全是G没有C时G最多有400个,此时其互补链上全为C没有G,B正确;
C、DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C一G对,则A-T对有600个,所以这个DNA分子的碱基对中一共有400×3+600×2=2400个氢键,C错误;
D、DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C一G对,则A一T对有600个,即一个DNA分子有600个A,以这个DNA分子为模板进行3轮复制,总共有8个DNA分子,相当于新合成7个DNA分子,至少需要消耗7×600=4200个A,D正确。
【小问4详解】
对于互补链中(A+T)/(G+C) 根据碱基互补配对,DNA一条链中的A对应互补链的T,T对应互补链的A,G对应互补链的C,C对应互补链的G。 所以一条链中的(A+T)的数量和互补链中(T+A)的数量相等,一条链中的(G+C)的数量和互补链中(C+G)的数量相等。 因此互补链中(A+T)/(G+C)和原链的比值相同,即1.2。 对于该DNA中(A+G)/(T+C) 在整个DNA分子中,根据碱基互补配对原则: A=T,G=C,所以A+G = T+C。 因此(A+G)/(T+C) = 1。
23. 鹌鹑是一种产蛋率高、抗病力强和繁殖快的小型鸟类,性别决定类型为ZW型,为研究鹌鹑的羽色遗传规律,科研人员将隐性突变黑羽品系和野生型栗羽品系杂交,正交实验数据如下图(反交实验结果与正交一致),相关基因用H和h表示。本题不考虑ZW染色体的同源区,请回答下列问题。
(1)控制鹌鹑羽色的H、h基因位于______染色体上,不完全黑羽鹌鹑的基因型为 ______ 。
(2)实验一代中不完全黑羽雄鹑与亲代栗羽雌鹑杂交,子代的表型及比例为______。
(3)生产中发现一种白化突变品系,突变基因(用B或b表示)使细胞不能合成色素。为了推测白化基因在染色体上的位置以及显隐性关系,科研人员用纯系亲本进行杂交实验,结果如下表。
杂交组合
子代羽色及比例
♂
♀
实验一
黑羽(P)♂×白羽(P)♀
不完全黑羽(F₁)
实验二
白羽(P)♀×白羽(P)♂
白羽(F₁)
实验三
不完全黑羽(F₁)相互交配
栗羽∶不完全黑羽∶黑羽=1∶2∶1
栗羽∶不完全黑羽∶黑羽∶白羽=1∶2∶1∶4
①白化基因为_______性基因,位于_______染色体上。实验一中母本的基因型为_______。
②若让实验三的子代中不完全黑羽雌雄个体相互交配,后代会出现_______种表型(考虑性别),其中不完全黑羽雌鹑占比理论上为______。
(4)生产实践中选择黑羽雌鹑与_______进行交配,根据羽色分子代性别,其中雄鹑可能的表型有______。
【答案】(1) ①. 常 ②. Hh
(2)栗羽∶不完全黑羽=1∶1(栗羽雌∶不完全黑羽雌∶栗羽雄∶不完全黑羽雄=1∶1∶1∶1)
(3) ①. 隐 ②. Z ③. HHZbW ④. 7 ⑤. 3/16
(4) ①. 白羽雄鹑 ②. 黑羽、不完全黑羽
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由题干信息可知,反交实验结果与正交一致,说明其羽色的遗传与性别无关,故可判断控制鹌鹑羽色的H、h基因位于常染色体上。并由杂交结果会可知,野生型栗羽对隐性突变黑羽为不完全显性,故不完全黑羽鹌鹑的基因型为Hh。
【小问2详解】
F1中不完全黑羽基因型为Hh,亲代栗羽雌鹑基因型为HH,两者杂交自带基因型及比例为为HH:Hh=1:1,即子代的表型及比例为栗羽∶不完全黑羽=1∶1。
【小问3详解】
①由实验一亲本黑羽和白羽杂交得到的全为不完全黑羽,可判断白羽为隐性基因控制,实验三不完全黑羽相互交配,雌性子代中出现白羽,也说明白羽为隐性基因控制,且白羽在雌雄中表现有区别,说明控制白羽的基因位于Z染色体。根据实验三子代只有雌性出现白羽(ZbW),可判断实验一子代F1的基因型为HhZBZb、HhZBW,故亲本雄性黑羽基因型为hhZBZB,亲本雌性白羽基因型为HHZbW。
②实验三的亲本基因型为HhZBZb、HhZBW,其子代中不完全黑羽雄性基因型1/2HhZBZB、1/2HhZBZb,不完全黑羽雌性基因型为HhZBW,雌雄个体相互交配,后代会雄性中会出现栗羽(HHZBZ_)、不完全黑羽(HhZBZ_)、黑羽(hhZBZ_)3种表型,雌性中会出现栗羽(HHZBW)、不完全黑羽(HhZBW)、黑羽(hhZBW)、白羽(_ _ZbW)4种表型,共7种表型,其中不完全黑羽雌鹑(HhZBW)占比理论上为1/2×(1/2+1/2×1/2)×1/2=3/16。
【小问4详解】
若想根据羽色分子代性别,可选择基因型为_ _ZbZb×hhZBW亲本杂交,即白羽雄鹑和黑羽雌鹑,由于白羽雄鹑基因型可有HHZbZb、HhZbZb、hhZbZb三种,故子代雄鹑基因型可能有HhZBZb、hhZBZb两种,表型分别为不完全黑羽和黑羽两种。
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