内容正文:
泗洪县2025-2026学年下学期高一期中考试生物试卷
一、单项选择题:共 15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 孟德尔通过豌豆杂交实验提出了遗传定律。下列叙述错误的是( )
A. 纯合子自交后代不会发生性状分离
B. 杂合子自交后代可能出现纯合子
C. 杂交实验中去雄的目的是避免自花传粉
D. 隐性性状是指生物体中不能表现出来的性状
2. 下图表示是某雄性动物减数分裂某一时期的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A. 一个四分体中含有4条染色体
B. 图示细胞名称为次级精母细胞
C. 该图发生在减数分裂Ⅱ的中期
D. 图中共有2个四分体,8条染色单体
3. 孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说-演绎法”。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔用“假说-演绎法”揭示了基因分离定律的实质
B. 形成配子时,成对的遗传因子分离属于作出假说的内容
C. 用假说内容推导F1测交后代类型及其比例属于演绎推理
D. 把演绎推理的结果用实际测交实验来检验属于实验验证
4. 为了观察减数分裂各时期的特点,下列实验材料选择最恰当的是( )
A. 马蛔虫的受精卵 B. 洋葱的花药
C. 百合的成熟花粉 D. 蛙的红细胞
5. 某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:直毛白色:卷毛黑色:卷毛白色=3:1:3:1。那么,个体X的基因型为( )
A. BbDd B. Bbdd C. BbDD D. bbDd
6. 下图为遗传因子组成为AaBb的植物进行自交的过程图解。下列叙述正确的是( )
A. F1中杂合子所占比例为1/4
B. F1中表型与亲本表现不同的植株占9/16
C. 分离定律和自由组合定律都发生在①过程
D. 雌雄配子结合方式有16种,子代遗传因子组成有4种
7. 下列有关受精作用的叙述,错误的是( )
A. 受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方
B. 受精作用使子代从双亲各继承了一半的遗传物质
C. 精子和卵细胞的随机结合,是后代呈现多样性的原因之一
D. 减数分裂和受精作用维持了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定
8. 下列有关人类常染色体和性染色体的叙述,正确的是( )
A. 精子是男性产生的,其中不一定含有Y染色体
B. 精原细胞不能进行有丝分裂,但可以进行减数分裂
C. 性染色体与性别决定有关,其上的基因都决定性别
D. 含有两条Y染色体的是初级精母细胞或次级精母细胞
9. 雌蝗虫的体细胞中有12对染色体。下列有关雌蝗虫细胞分裂的叙述正确的是( )
A. 卵细胞形成过程中,细胞质存在不均等分裂
B. 减数分裂过程中,能产生24个四分体,48条染色体
C. 卵原细胞最多含48条染色体,减数分裂后卵细胞中染色体数目为6对
D. 若某雌蝗虫基因型为Aa,则一个卵原细胞一定能产生A或a的两种卵细胞
10. 白色盘状南瓜(WWDD)与黄色球状南瓜(wwdd)为亲本杂交得 F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为9:3:3:1。则F1中两对基因在染色体上的位置关系是( )
A. B. C. D.
11. 某水稻的高秆对矮秆为显性,由基因B/b控制,抗病与感病由基因C/c控制。利用亲本高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻杂交,对其子代性状的统计结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 亲本中控制抗病的基因组成都为杂合子
B. 子代中重组类型所占的比例为1/4
C. 子代矮秆抗病中能稳定遗传的占2/3
D. 让子代高秆水稻与矮秆水稻杂交,后代高秆:矮秆=1:1
12. 下图甲、乙表示细胞分裂过程中的一对同源染色体,图中黑点表示经过荧光标记技术处理后显示的各个基因的位置。下列叙述错误的是( )
A. 图中染色体一共含有四条染色单体
B. 图中方框内表示的两个基因在减数分裂Ⅰ时期分开
C. 位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状
D. 该图染色体状态通常不会出现在减数分裂Ⅱ的细胞中
13. 肺炎链球菌和噬菌体是探究遗传物质本质的两类重要生物。下列叙述正确的是( )
A. 艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. 因结构简单与繁殖快等优点,使肺炎链球菌和噬菌体等原核生物适宜作为实验材料
C. 用含有35S(或32P)的培养基在适宜温度等条件下培养噬菌体后可得到标记的噬菌体
D. 32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,只有部分子代噬菌体同时含有35S和32P
14. 下图为DNA分子部分片段的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A. ④的名称为胸腺嘧啶核糖核苷酸
B. 图中DNA分子的基本骨架是由②和③交替排列构成
C. 一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过氢键连接
D. DNA中碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的特异性
15. 一个用32P 标记的DNA分子有500个碱基对,含鸟嘌呤300 个,该 DNA 分子在无放射性标记的培养液中复制2次。下列叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中氢键总数为1000个
B. 该过程中共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸800个
C. 复制完成后无放射性标记的DNA占50%
D. 具有放射性DNA分子的两条链都含有放射性
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 某同学进行了性状分离比的模拟实验,用小球代表雌配子或雄配子,具体装置如下图。 下列叙述正确的是( )
A. 选用装置①和②可模拟等位基因的分离和雌雄配子的随机结合
B. 选用装置①和③可模拟非等位基因的自由组合和雌雄配子的随机结合
C. 从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,最多可产生9种组合
D. ①~④各装置内小球的总数不一定相等,但每个装置内两种小球的比例必须为 1:1
17. 某学校生物兴趣小组利用雄蝗虫(2n=23,性染色体XO)的精巢观察减数分裂,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 图b、e细胞中染色体都排列在细胞板位置
B. 图中的细胞按分裂时期进行排序依次是b→a→e→c→d
C. 与观察洋葱根尖细胞有丝分裂的步骤相比,本实验一般不需要进行解离和漂洗
D. 该雄蝗虫通过减数分裂,最终形成的精细胞中染色体的数目可能为11或12条
18. 蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n=32),雄蜂由卵细胞直接发育而来。下图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),下列相关叙述错误的是( )
A. 雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖细胞过程中都存在同源染色体的分离
B. 雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都含有32条染色体
C. 雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子
D. 雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
19. 下图所示的遗传系谱图中有甲(基因为 A、a)、乙(基因为 B、b)两种遗传病,其中一种为红绿色盲。下列叙述正确的是( )
A. 甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-5 基因型为杂合子的概率是5/6
C. Ⅱ-3和Ⅱ-4生一个正常孩子的概率是7/16
D. Ⅲ-12的色盲基因来自Ⅱ-7号个体
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 图1、图2分别为某哺乳动物(2n=38)细胞的部分染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。图3表示用不同颜色的荧光标记该动物中一对同源染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示。请据图回答下列问题:
(1)据图1分析,该动物的性别是______;表示减数分裂图像的有______(填字母),能体现孟德尔遗传定律产生的细胞学基础的是______(填字母)细胞,细胞d的名称为______。
(2)图2中,BC段的变化原因是______,处于HI段的细胞可能含有______条染色体。图1中的细胞a和d分别处于图2中的______、______(用字母表示)时期。
(3)图3中,②→③过程发生在______时期,该时期每条染色体含______个DNA;非同源染色体的自由组合发生在______(用序号和箭头表示)过程中。
21. 20世纪中叶开始,科学家不断通过实验探究遗传物质的本质,使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题:
(1)图1为艾弗里及其同事做的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为______。在此实验中,利用了______(填“加法”或“减法”)原理来控制自变量。
(2)图2为赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分过程。①锥形瓶中的培养液是用来培养______(填“大肠杆菌”或“噬菌体”)的,其营养成分______(填“含有”或“不含有”)32P。搅拌器搅拌的目的是______,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的可能原因:______(答一种即可)。
②如果用15N、32P、35S 共同标记噬菌体,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的DNA中能找到的元素有______。
③噬菌体侵染细菌后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要______(填字母)。
a.细菌的DNA及其氨基酸b.噬菌体的DNA及其氨基酸c.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸d.噬菌体的DNA及细菌的氨基酸
(3)某生物兴趣小组在模拟赫尔希和蔡斯的实验时,观察了35S标记的噬菌体(甲组)和32P标记的噬菌体(乙组)保温时间长短与上清液的放射性高低的关系,结果如图3。下列曲线图中,能正确反映甲组实验结果的是______(填序号)。
(4)与烟草花叶病毒相比,T2噬菌体的遗传物质中特有的化学组成是______(填中文名称)。
22. 图1为某二倍体生物细胞内DNA分子复制示意图,该生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图1分析,DNA复制所需模板是______,DNA复制的方式是______,而且是边解旋边复制。绿色植物根尖分生区细胞中进行图1过程的场所是______。
(2)图1中,酶B能以脱氧核苷酸为原料,催化与母链互补的子链的合成,则酶B是_______,在此过程中催化______键的形成。酶B催化子链合成的方向为______(填“5'→3' 或 3'→5'”)。
(3)图2中表示染色单体含量的是______(填字母)。图1发生的过程可用图2的______(填“Ⅱ” 或“Ⅰ→Ⅱ” 或“Ⅱ→Ⅰ”)时期来表示。
(4)科研人员将探索DNA复制的方法应用于细胞周期的研究。将1个含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养60分钟后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,结果如图3所示。由此可知,该种大肠杆菌的细胞周期大约为______分钟。培养液中的氮可被大肠杆菌利用,合成______,进一步作为DNA复制的原料。
(5)DNA分子能够准确复制的原因是______。
23. 某植物的花色受两对独立遗传的等位基因(A、a 和 B、b)控制,花色有紫色、红色和白色三种。现有三组杂交实验,亲本均为纯种,已知实验1红花亲本的基因型为aaBB。三组实验的F1均自交得F2,结果如下表。请回答下列问题:
实验
亲本表型
F1的表型
F2的表型及比例
实验1
红花×白花
紫花
紫花:白花:红花=9:4:3
实验2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=3:1
实验3
紫花×白花
紫花
紫花:白花:红花=9:4:3
(1)该植物群体中,紫花植株基因型共有______种。实验1中,白花亲本的基因型是______,F2红花植株中,杂合子所占的比例是______。
(2)实验2中F2紫花植株随机传粉,获得的F3的表型及比例为______。实验3中F2紫花植株自花传粉,子代中aabb个体的比例为______。
(3)为探究某红花个体是否为纯合子,科研人员将其与白花植株(aabb)进行杂交实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
______
以红花个体作______(填“父本”或“母本”),除去未成熟花的全部雄蕊,然后套上纸袋
采集花粉
待花成熟时,采集白花植株的花粉
______
将采集的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上,套上纸袋
结果统计分析
收获植株种子,培育植株,待植株开花后观察并统计子代______
实验预测及结论:
若子代花色表型及比例为:______,则该红花为纯合子;
若子代花色表型及比例为:______,则该红花为杂合子。
24. 果蝇在遗传学中常用作生物实验材料。下图表示果蝇正常体细胞中的染色体组成及基因分布,请回答下列问题:
(1)果蝇作为经典的遗传学材料,其优点有______(至少写出两点)。该图表示的是______(填“雌”或“雄”)性果蝇体细胞的染色体组成,其基因型可以表示为______。
(2)果蝇含有______对同源染色体,若对果蝇进行基因测序,需要测定______条染色体上的碱基序列。美国生物学家摩尔根等人运用______法,通过果蝇的眼色遗传实验,证明了基因在染色体上。
(3)若果蝇灰身与黑身由等位基因D、d控制,正常翅与截翅由等位基因E、e控制。让灰身正常翅雌果蝇与黑身截翅雄果蝇作亲本进行杂交得F1,F1雌雄果蝇相互交配得F2(不考虑X、Y同源区段),结果为下表。
F2
灰身正常翅
灰身截翅
黑身正常翅
黑身截翅
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
①灰身和黑身这对相对性状中,隐性性状为______。控制正常翅与截翅的基因位于______染色体上。
②F1雄果蝇的基因型为______。F2表型为灰身正常翅的雌果蝇的基因型有______种,其中杂合子比例为______。
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泗洪县2025-2026学年下学期高一期中考试生物试卷
一、单项选择题:共 15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 孟德尔通过豌豆杂交实验提出了遗传定律。下列叙述错误的是( )
A. 纯合子自交后代不会发生性状分离
B. 杂合子自交后代可能出现纯合子
C. 杂交实验中去雄的目的是避免自花传粉
D. 隐性性状是指生物体中不能表现出来的性状
【答案】D
【解析】
【详解】A、纯合子的成对遗传因子组成相同,自交后代的遗传因子组成与亲本一致,不会发生性状分离,A正确;
B、杂合子自交后代会出现纯合子,例如遗传因子组成为Aa的个体自交,后代会出现AA、aa的纯合子,B正确;
C、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,杂交实验中对母本去雄是为了避免母本自花传粉,保证杂交的父本为指定植株,C正确;
D、隐性性状指的是具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代中未表现出来的性状,当生物个体为隐性纯合子时就会表现隐性性状,D错误。
2. 下图表示是某雄性动物减数分裂某一时期的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A. 一个四分体中含有4条染色体
B. 图示细胞名称为次级精母细胞
C. 该图发生在减数分裂Ⅱ的中期
D. 图中共有2个四分体,8条染色单体
【答案】D
【解析】
【详解】A、一个四分体由一对同源染色体联会形成,其中含有2条染色体,A错误;
BC、图示细胞处于减数第一次分裂前期,且为雄性动物减数分裂某一时期的细胞示意图,其名称为初级精母细胞,BC错误;
D、图中共有2个四分体,8条染色单体,8个DNA分子,D正确。
3. 孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说-演绎法”。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔用“假说-演绎法”揭示了基因分离定律的实质
B. 形成配子时,成对的遗传因子分离属于作出假说的内容
C. 用假说内容推导F1测交后代类型及其比例属于演绎推理
D. 把演绎推理的结果用实际测交实验来检验属于实验验证
【答案】A
【解析】
【详解】A、孟德尔所处年代尚未提出“基因”的概念,他通过假说-演绎法得出了遗传因子的分离规律,但并未揭示基因分离定律的实质(基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离,是后续结合细胞学研究才明确的),A错误;
B、孟德尔提出的假说包含“形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同配子”的内容,B正确;
C、演绎推理是依据假说内容预测实验结果的过程,根据假说推导F₁测交后代的性状类型及比例属于该环节,C正确;
D、实际进行测交实验,将实验结果与演绎推理的预期结果对比,属于假说-演绎法中的实验验证环节,D正确。
4. 为了观察减数分裂各时期的特点,下列实验材料选择最恰当的是( )
A. 马蛔虫的受精卵 B. 洋葱的花药
C. 百合的成熟花粉 D. 蛙的红细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、马蛔虫的受精卵只进行有丝分裂,不发生减数分裂,无法观察到减数分裂各时期的特点,A错误;
B、洋葱的花药属于雄性生殖器官,内部的花粉母细胞可通过减数分裂产生花粉,分裂旺盛,存在处于减数分裂不同时期的细胞,适合作为观察减数分裂的材料,B正确;
C、百合的成熟花粉是减数分裂完成后形成的雄配子,已经结束减数分裂过程,无法观察到减数分裂各时期的特点,C错误;
D、蛙的红细胞进行的是无丝分裂,不发生减数分裂,无法观察到减数分裂各时期的特点,D错误。
5. 某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:直毛白色:卷毛黑色:卷毛白色=3:1:3:1。那么,个体X的基因型为( )
A. BbDd B. Bbdd C. BbDD D. bbDd
【答案】D
【解析】
【详解】依据题干信息可知,子代中直毛:卷毛=1:1,可知亲代的基因组合为Bb×bb;子代中黑色:白色=3:1,可知亲代的基因组合为Dd×Dd,故个体X的基因型为bbDd,D正确,ABC错误。
6. 下图为遗传因子组成为AaBb的植物进行自交的过程图解。下列叙述正确的是( )
A. F1中杂合子所占比例为1/4
B. F1中表型与亲本表现不同的植株占9/16
C. 分离定律和自由组合定律都发生在①过程
D. 雌雄配子结合方式有16种,子代遗传因子组成有4种
【答案】C
【解析】
【详解】A、AaBb的植物自交,纯合子为基因型相同的配子结合的产物,雌雄配子各4种,所以F1中纯合子占1/4,杂合子占3/4,A错误;
B、AaBb的植物自交,F1中表型分离比为9:3:3:1,与亲本表现不同的植株占7/16,B错误;
C、分离定律和自由组合定律都发生在配子的形成过程中,即①过程,C正确;
D、AaBb的植物自交时,雌雄配子均有4种:AB、Ab、aB、ab,雌雄配子结合方式有16种,F1的遗传因子组成有9种,D错误。
7. 下列有关受精作用的叙述,错误的是( )
A. 受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方
B. 受精作用使子代从双亲各继承了一半的遗传物质
C. 精子和卵细胞的随机结合,是后代呈现多样性的原因之一
D. 减数分裂和受精作用维持了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定
【答案】B
【解析】
【详解】A、染色体仅存在于细胞核中,受精卵的细胞核染色体一半来自父方的精子,一半来自母方的卵细胞,A正确;
B、子代的核遗传物质一半来自父方、一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方的卵细胞,因此子代并非从双亲各继承一半的遗传物质,B错误;
C、减数分裂形成的配子具有基因多样性,加上精子和卵细胞的随机结合,共同导致后代呈现多样性,因此精卵随机结合是后代多样性的原因之一,C正确;
D、减数分裂使配子的染色体数目减半,受精作用使受精卵的染色体数目恢复到体细胞水平,二者共同维持了生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定,D正确。
8. 下列有关人类常染色体和性染色体的叙述,正确的是( )
A. 精子是男性产生的,其中不一定含有Y染色体
B. 精原细胞不能进行有丝分裂,但可以进行减数分裂
C. 性染色体与性别决定有关,其上的基因都决定性别
D. 含有两条Y染色体的是初级精母细胞或次级精母细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、男性的性染色体组成为XY,减数分裂过程中X、Y同源染色体分离,最终产生的精子,一半含X染色体、一半含Y染色体,因此男性产生的精子中不一定含有Y染色体,A正确;
B、精原细胞可以通过有丝分裂增殖,也可以进行减数分裂产生生殖细胞,B错误;
C、性染色体与性别决定有关,但性染色体上的基因不都决定性别,比如X染色体上控制红绿色盲、血友病的基因,和性别决定无关,C错误;
D、初级精母细胞中只含有1条Y染色体;只有着丝粒分裂后,即减数第二次分裂后期的次级精母细胞、有丝分裂后期的精原细胞,才会含有两条Y染色体,D错误。
9. 雌蝗虫的体细胞中有12对染色体。下列有关雌蝗虫细胞分裂的叙述正确的是( )
A. 卵细胞形成过程中,细胞质存在不均等分裂
B. 减数分裂过程中,能产生24个四分体,48条染色体
C. 卵原细胞最多含48条染色体,减数分裂后卵细胞中染色体数目为6对
D. 若某雌蝗虫基因型为Aa,则一个卵原细胞一定能产生A或a的两种卵细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、雌蝗虫卵细胞形成过程中,初级卵母细胞进行减数第一次分裂、次级卵母细胞进行减数第二次分裂时,细胞质都存在不均等分裂的现象,A正确;
B、1对同源染色体联会形成1个四分体,雌蝗虫体细胞有12对染色体,减数分裂过程中最多形成12个四分体,且减数分裂过程中染色体数目最多为24条,不会出现48条染色体,B错误;
C、卵原细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍,最多含48条染色体;减数分裂形成的卵细胞中无同源染色体,染色体为12条,不能表述为6对,C错误;
D、一个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞,故基因型为Aa的一个卵原细胞只能产生A或a中的一种卵细胞,D错误。
10. 白色盘状南瓜(WWDD)与黄色球状南瓜(wwdd)为亲本杂交得 F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为9:3:3:1。则F1中两对基因在染色体上的位置关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB、AB中两对等位基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,自交后代不会出现9:3:3:1的性状分离比,AB错误;
C、C中两对等位基因位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因自由组合定律,自交后代会出现9:3:3:1的性状分离比,C正确;
D、W和D、w和d为非等位基因,不会出现在同源染色体相同位置上,D错误。
11. 某水稻的高秆对矮秆为显性,由基因B/b控制,抗病与感病由基因C/c控制。利用亲本高秆抗病水稻和矮秆抗病水稻杂交,对其子代性状的统计结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 亲本中控制抗病的基因组成都为杂合子
B. 子代中重组类型所占的比例为1/4
C. 子代矮秆抗病中能稳定遗传的占2/3
D. 让子代高秆水稻与矮秆水稻杂交,后代高秆:矮秆=1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲本抗病水稻和抗病水稻杂交,子代抗病:感病=3:1,可推知亲本控制抗病的基因组成都为杂合子,A正确;
B、子代重组类型为高秆感病和矮秆感病,高秆感病占(1/2)×(1/4)=1/8,矮秆感病占(1/2)×(1/4)=1/8,两者之和为1/4,B正确;
C、子代矮秆的基因型皆为隐性纯合子,抗病水稻基因型为1/3CC和2/3Cc,矮秆感病水稻基因型为bbcc,矮秆抗病子代中能稳定遗传的占1/3,C错误;
D、子代高秆水稻均为杂合子Bb,矮秆水稻均为纯合子bb,子代高秆水稻与矮秆水稻杂交,后代高秆:矮秆=1:1,D正确。
12. 下图甲、乙表示细胞分裂过程中的一对同源染色体,图中黑点表示经过荧光标记技术处理后显示的各个基因的位置。下列叙述错误的是( )
A. 图中染色体一共含有四条染色单体
B. 图中方框内表示的两个基因在减数分裂Ⅰ时期分开
C. 位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状
D. 该图染色体状态通常不会出现在减数分裂Ⅱ的细胞中
【答案】B
【解析】
【详解】A、从荧光点的分布来看,图中的每条染色体同一个位置上有两个基因,说明染色体已经复制,每条染色体都含有两条染色单体,A正确;
B、方框内表示的两个基因是姐妹染色单体上的相同基因,分离发生在减数分裂Ⅱ后期,B错误;
C、位于一对同源染色体上相同位置的基因可能是相同基因,也可能是等位基因,但都是控制同一种性状,C正确;
D、减数分裂Ⅱ没有同源染色体,但是图中的甲乙是一对同源染色体,所以该图染色体状态通常不会出现在减数分裂Ⅱ的同一细胞中,D正确。
13. 肺炎链球菌和噬菌体是探究遗传物质本质的两类重要生物。下列叙述正确的是( )
A. 艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. 因结构简单与繁殖快等优点,使肺炎链球菌和噬菌体等原核生物适宜作为实验材料
C. 用含有35S(或32P)的培养基在适宜温度等条件下培养噬菌体后可得到标记的噬菌体
D. 32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,只有部分子代噬菌体同时含有35S和32P
【答案】D
【解析】
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验仅证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是从整个生物界的角度:原核生物、真核生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA,只有RNA病毒的遗传物质是RNA,故整个生物界DNA是主要遗传物质,A错误;
B、噬菌体是DNA病毒,无细胞结构,不属于原核生物,B错误;
C、噬菌体为专性寄生病毒,只能在活细胞内增殖,无法直接用含同位素标记的培养基培养,需先标记大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养噬菌体才能得到标记的噬菌体,C错误;
D、32P标记亲代噬菌体的DNA,35S标记大肠杆菌的氨基酸等原料;噬菌体侵染时仅DNA进入大肠杆菌,DNA为半保留复制,仅部分子代噬菌体的DNA含有亲代的32P链,而子代噬菌体的蛋白质外壳均以大肠杆菌的35S标记原料合成,因此部分子代噬菌体同时含有35S和32P,D正确。
14. 下图为DNA分子部分片段的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A. ④的名称为胸腺嘧啶核糖核苷酸
B. 图中DNA分子的基本骨架是由②和③交替排列构成
C. 一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过氢键连接
D. DNA中碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的特异性
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示为DNA分子部分片段的结构模式图,④为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、图中DNA分子的基本骨架是由②脱氧核糖和③磷酸交替排列构成,B正确;
C、一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,C错误;
D、DNA中碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,D错误。
15. 一个用32P 标记的DNA分子有500个碱基对,含鸟嘌呤300 个,该 DNA 分子在无放射性标记的培养液中复制2次。下列叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中氢键总数为1000个
B. 该过程中共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸800个
C. 复制完成后无放射性标记的DNA占50%
D. 具有放射性DNA分子的两条链都含有放射性
【答案】C
【解析】
【详解】A、1000个碱基,鸟嘌呤=300个 ,根据碱基互补配对原则A=T、G=C,可推出腺嘌呤A=T=(1000-2×300)/2=200个,A-T碱基对含2个氢键,G-C碱基对含3个氢键,总氢键数为200×2 + 300×3=1300个,A错误;
B、DNA复制2次共得到22=4个子代DNA,除去原模板DNA,相当于新合成3个完整DNA,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸200×(4-1)=600个,B错误;
C、DNA为半保留复制,亲代只有两条带标记的链,复制后4个子代DNA中,只有2个DNA带有1条标记母链,剩下2个DNA完全不带标记,因此无放射性标记的DNA占2/4=50%,C正确;
D、半保留复制中,带放射性的子代DNA只有1条亲代的放射性母链,新合成的子链都不带放射性,D错误。
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 某同学进行了性状分离比的模拟实验,用小球代表雌配子或雄配子,具体装置如下图。 下列叙述正确的是( )
A. 选用装置①和②可模拟等位基因的分离和雌雄配子的随机结合
B. 选用装置①和③可模拟非等位基因的自由组合和雌雄配子的随机结合
C. 从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,最多可产生9种组合
D. ①~④各装置内小球的总数不一定相等,但每个装置内两种小球的比例必须为 1:1
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、D和d是等位基因,装置①和②可分别表示雌雄生殖器官,选用装置①和②可模拟等位基因的分离和雌雄配子的随机结合,A正确;
B、①和③涉及两对等位基因,可模拟非等位基因的自由组合,但应该发生在雌性器官或雄性器官中性原细胞的减数分裂过程,故不能模拟雌雄配子的随机结合,B错误;
C、每次分别从①~④中随机各抓取1个小球并记录组合类型,其中一对等位基因可以有DD、Dd、dd共3种组合,另一对可以有RR、Rr、rr共3种组合,两对等位基因最多可产生3×3=9种组合,C正确;
D、实验中每个装置内两种小球的数量必须相等,表示两种配子的比是1:1;但①~④各装置内小球的总数可以不相等,说明雌雄配子数量可以不相等,D正确。
17. 某学校生物兴趣小组利用雄蝗虫(2n=23,性染色体XO)的精巢观察减数分裂,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 图b、e细胞中染色体都排列在细胞板位置
B. 图中的细胞按分裂时期进行排序依次是b→a→e→c→d
C. 与观察洋葱根尖细胞有丝分裂的步骤相比,本实验一般不需要进行解离和漂洗
D. 该雄蝗虫通过减数分裂,最终形成的精细胞中染色体的数目可能为11或12条
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、细胞板是植物细胞分裂末期才会形成的结构,b为减数分裂I前期、e为减数分裂II中期,都不存在细胞板,染色体也没有排列在细胞板位置,A错误;
B、按分裂时期正确排序为b减数分裂I前期→a减数分裂I后期→e减数分裂II中期→c减数分裂II后期→d减数分裂II末期,B正确;
C、该实验为动物细胞的减数分裂,与观察洋葱根尖细胞有丝分裂的步骤相比,本实验一般不需要进行解离和漂洗,C正确;
D、该雄蝗虫体细胞染色体组成为22条常染色体+1条X,共23条。减数分裂时,11对常染色体正常分离,性染色体只有1条X,因此分裂后一个次级精母细胞得到X(共12条染色体),另一个次级精母细胞不含X(共11条染色体),最终形成的精细胞染色体数目为11或12条,D正确。
18. 蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n=32),雄蜂由卵细胞直接发育而来。下图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),下列相关叙述错误的是( )
A. 雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖细胞过程中都存在同源染色体的分离
B. 雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都含有32条染色体
C. 雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子
D. 雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
【答案】AD
【解析】
【分析】1、雄蜂可进行假减数分裂,能形成2个正常的精子,且精子中只含有一个染色体组。蜂王通过真正的减数分裂产生正常的卵细胞(含一个染色体组)。
2、蜜蜂的雌雄是由单倍体(雄性)和二倍体(雌性)决定的,和性染色体无关,因而不存在真正意义上的性染色体。
【详解】A、雄蜂是单倍体,没有同源染色体,减数分裂过程中不存在同源染色体的分离,A错误;
B、雄蜂是单倍体,雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,着丝点分裂,细胞中都含有32条染色体,B正确;
C、据图可知,雄蜂的减数分裂过程中存在退化消失机制,该机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子,C正确;
D、雄蜂不含同源染色体,产生精子过程中不会发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,D错误。
故选AD。
19. 下图所示的遗传系谱图中有甲(基因为 A、a)、乙(基因为 B、b)两种遗传病,其中一种为红绿色盲。下列叙述正确的是( )
A. 甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-5 基因型为杂合子的概率是5/6
C. Ⅱ-3和Ⅱ-4生一个正常孩子的概率是7/16
D. Ⅲ-12的色盲基因来自Ⅱ-7号个体
【答案】AB
【解析】
【详解】A、Ⅱ-3和Ⅱ-4均正常,生育了患甲病的女儿Ⅲ-10,因此甲病为常染色体隐性遗传病,结合题干信息,乙病为红绿色盲,A正确;
B、Ⅱ-6患甲病,相关基因型为aa,Ⅱ-7患乙病,相关基因型为XbY,父母正常,所以父母基因型分别为AaXBXb、AaXBY,Ⅱ-5表型正常,甲病相关基因型为1/3AA、2/3Aa,乙病相关基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-5为纯合子AAXBXB的概率为1/6,为杂合子的概率是5/6,B正确;
C、Ⅱ-3和Ⅱ-4均正常,生育了患甲病的女儿Ⅲ-10和患乙病的Ⅲ-9,所以Ⅱ-3基因型为AaXBY,Ⅱ-4基因型为AaXBXb,生育的孩子不患甲病的概率为3/4,不患乙病的概率为3/4(仅XbY患乙病,概率为1/4),因此生正常孩子的概率为3/4×3/4=9/16,C错误;
D、Ⅲ-12为aaXbY,其色盲基因Xb来自母亲Ⅱ-8,D错误。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 图1、图2分别为某哺乳动物(2n=38)细胞的部分染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。图3表示用不同颜色的荧光标记该动物中一对同源染色体的着丝粒(分别用“●”和“○”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示。请据图回答下列问题:
(1)据图1分析,该动物的性别是______;表示减数分裂图像的有______(填字母),能体现孟德尔遗传定律产生的细胞学基础的是______(填字母)细胞,细胞d的名称为______。
(2)图2中,BC段的变化原因是______,处于HI段的细胞可能含有______条染色体。图1中的细胞a和d分别处于图2中的______、______(用字母表示)时期。
(3)图3中,②→③过程发生在______时期,该时期每条染色体含______个DNA;非同源染色体的自由组合发生在______(用序号和箭头表示)过程中。
【答案】(1) ①. 雌性 ②. bcd ③. b ④. 极体
(2) ①. 染色体的着丝粒分裂 ②. 19或38 ③. AB ④. HI
(3) ①. 减数分裂Ⅰ中期 ②. 2 ③. ③→④
【解析】
【小问1详解】
图1中细胞b为减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,因此该动物性别为雌性。各细胞分裂类型:a存在同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,属于有丝分裂中期;b是减数第一次分裂后期,c无同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,属于减数第二次分裂中期,d无同源染色体、着丝粒分裂,属于减数第二次分裂后期,因此减数分裂图像为b、c、d。孟德尔遗传定律的细胞学基础是减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合,对应图中b细胞。该动物是雌性,d为减数第二次分裂后期、细胞质均等分裂,因此d是第一极体。
【小问2详解】
图2纵坐标为细胞内同源染色体对数,BC段同源染色体对数从n加倍为2n,原因是有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,同源染色体对数随之加倍。HI段同源染色体对数为0,对应减数第二次分裂,该动物体细胞染色体数2n=38,减数第二次分裂前期、中期染色体数为19,后期着丝粒分裂后染色体数为38,因此HI段细胞染色体数为19或38。图1中a是有丝分裂中期,同源染色体对数为n,对应图2的AB段;d是减数第二次分裂后期,无同源染色体,对应图2的HI段。
【小问3详解】
图3中②→③是同源染色体的着丝粒移动到赤道板两侧,该过程发生在减数第一次分裂中期;减数第一次分裂中期着丝粒未分裂,因此每条染色体含2个DNA。非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期(同源染色体分离,非同源染色体自由组合),对应图中③→④(同源染色体分离)过程。
21. 20世纪中叶开始,科学家不断通过实验探究遗传物质的本质,使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题:
(1)图1为艾弗里及其同事做的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为______。在此实验中,利用了______(填“加法”或“减法”)原理来控制自变量。
(2)图2为赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分过程。①锥形瓶中的培养液是用来培养______(填“大肠杆菌”或“噬菌体”)的,其营养成分______(填“含有”或“不含有”)32P。搅拌器搅拌的目的是______,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的可能原因:______(答一种即可)。
②如果用15N、32P、35S 共同标记噬菌体,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的DNA中能找到的元素有______。
③噬菌体侵染细菌后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要______(填字母)。
a.细菌的DNA及其氨基酸b.噬菌体的DNA及其氨基酸c.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸d.噬菌体的DNA及细菌的氨基酸
(3)某生物兴趣小组在模拟赫尔希和蔡斯的实验时,观察了35S标记的噬菌体(甲组)和32P标记的噬菌体(乙组)保温时间长短与上清液的放射性高低的关系,结果如图3。下列曲线图中,能正确反映甲组实验结果的是______(填序号)。
(4)与烟草花叶病毒相比,T2噬菌体的遗传物质中特有的化学组成是______(填中文名称)。
【答案】(1) ①. DNA酶 ②. 减法
(2) ①. 大肠杆菌 ②. 不含有 ③. 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ④. 培养时间过短,部分噬菌体未侵入细菌内;培养时间过长,增殖的子代噬菌体从细菌内释放出来 ⑤. 15N和32P ⑥. d
(3)④ (4)脱氧核糖、胸腺嘧啶
【解析】
【小问1详解】
艾弗里实验中,向S型细菌提取物加入DNA酶后,DNA被水解,R型细菌无法转化为S型,培养基只长R型,和题图结果一致,因此X是DNA酶;该实验通过去除DNA观察作用效应,控制自变量利用的是减法原理(加法是添加某物质,减法是去除某物质)。
【小问2详解】
① 噬菌体不能独立培养,必须寄生在大肠杆菌中,因此锥形瓶培养液用来培养大肠杆菌;本实验中噬菌体已经被32P标记,大肠杆菌不携带标记,因此培养液不含有32P;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离;32P标记噬菌体DNA时,上清液出现很低放射性,是因为培养时间过短,部分噬菌体未侵入细菌内,或培养时间过长,增殖的子代噬菌体从细菌内释放出来。
② 噬菌体的蛋白质和DNA都含15N,蛋白质含35S,DNA含32P,侵染时只有噬菌体DNA进入大肠杆菌,子代噬菌体DNA以亲代DNA为模板合成,因此子代DNA中能检测到亲代的15N和32P。
③ 合成新噬菌体蛋白质外壳时,模板是噬菌体的DNA,原料氨基酸由大肠杆菌提供,因此选d。
【小问3详解】
35S标记的是噬菌体蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入大肠杆菌,始终留在上清液中,因此保温时间变化不会改变上清液的放射性,对应曲线④。
【小问4详解】
烟草花叶病毒遗传物质是RNA,T2噬菌体遗传物质是DNA;DNA相比RNA特有的化学组成是脱氧核糖和胸腺嘧啶。
22. 图1为某二倍体生物细胞内DNA分子复制示意图,该生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图1分析,DNA复制所需模板是______,DNA复制的方式是______,而且是边解旋边复制。绿色植物根尖分生区细胞中进行图1过程的场所是______。
(2)图1中,酶B能以脱氧核苷酸为原料,催化与母链互补的子链的合成,则酶B是_______,在此过程中催化______键的形成。酶B催化子链合成的方向为______(填“5'→3' 或 3'→5'”)。
(3)图2中表示染色单体含量的是______(填字母)。图1发生的过程可用图2的______(填“Ⅱ” 或“Ⅰ→Ⅱ” 或“Ⅱ→Ⅰ”)时期来表示。
(4)科研人员将探索DNA复制的方法应用于细胞周期的研究。将1个含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养60分钟后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,结果如图3所示。由此可知,该种大肠杆菌的细胞周期大约为______分钟。培养液中的氮可被大肠杆菌利用,合成______,进一步作为DNA复制的原料。
(5)DNA分子能够准确复制的原因是______。
【答案】(1) ①. DNA的两条链 ②. 半保留复制 ③. 细胞核和线粒体
(2) ①. DNA聚合酶 ②. 磷酸二酯 ③. 5’→3’
(3) ①. c ②. Ⅰ→Ⅱ
(4) ①. 20 ②. 四种脱氧(核糖)核苷酸
(5)遵循碱基互补配对原则,复制方式为半保留复制等
【解析】
【小问1详解】
DNA复制时,以解开的两条亲代母链作为模板;DNA复制的方式为半保留复制,同时具有边解旋边复制的特点。绿色植物根尖分生区细胞没有叶绿体,DNA存在于细胞核和线粒体中,因此DNA复制的场所是细胞核和线粒体。
【小问2详解】
以脱氧核苷酸为原料合成DNA子链的酶是DNA聚合酶,其作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,连接形成子链;DNA聚合酶只能从子链的3′端延伸,因此子链合成方向为5′→3′。
【小问3详解】
染色单体的特点是:DNA复制前、着丝粒分裂后,染色单体数目为0;DNA复制后、着丝粒分裂前,染色单体数目 = 核DNA数目 = 2×染色体数目。结合图2可知:b为染色体,a为核DNA,c为染色单体。图1为DNA复制过程,发生在分裂间期,结果是DNA含量加倍,染色单体从无到有,对应图2的Ⅰ→Ⅱ(Ⅰ为复制前,Ⅱ为复制后)。
【小问4详解】
初始1个双链DNA共含2条14N单链,离心后14N单链占总单链的比例为1/8,因此总单链数为2÷1/8=16,对应总DNA数为8个,说明1个DNA经过3次复制得到8个DNA,即3次复制共用时60分钟,因此细胞周期为60÷3=20分钟。DNA复制的原料是脱氧核苷酸,氮元素可用于合成四种脱氧核糖核苷酸。
【小问5详解】
DNA准确复制的原因:DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制能够准确无误地进行。
23. 某植物的花色受两对独立遗传的等位基因(A、a 和 B、b)控制,花色有紫色、红色和白色三种。现有三组杂交实验,亲本均为纯种,已知实验1红花亲本的基因型为aaBB。三组实验的F1均自交得F2,结果如下表。请回答下列问题:
实验
亲本表型
F1的表型
F2的表型及比例
实验1
红花×白花
紫花
紫花:白花:红花=9:4:3
实验2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=3:1
实验3
紫花×白花
紫花
紫花:白花:红花=9:4:3
(1)该植物群体中,紫花植株基因型共有______种。实验1中,白花亲本的基因型是______,F2红花植株中,杂合子所占的比例是______。
(2)实验2中F2紫花植株随机传粉,获得的F3的表型及比例为______。实验3中F2紫花植株自花传粉,子代中aabb个体的比例为______。
(3)为探究某红花个体是否为纯合子,科研人员将其与白花植株(aabb)进行杂交实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作过程
______
以红花个体作______(填“父本”或“母本”),除去未成熟花的全部雄蕊,然后套上纸袋
采集花粉
待花成熟时,采集白花植株的花粉
______
将采集的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上,套上纸袋
结果统计分析
收获植株种子,培育植株,待植株开花后观察并统计子代______
实验预测及结论:
若子代花色表型及比例为:______,则该红花为纯合子;
若子代花色表型及比例为:______,则该红花为杂合子。
【答案】(1) ①. 4##四 ②. AAbb ③. 2/3
(2) ①. 紫花:白花=8:1 ②. 1/36
(3) ①. 去雄 ②. 母本 ③. 人工授粉 ④. 表型及比例 ⑤. 红花的概率为 100%(全为红花) ⑥. 红花: 白花=1 :1(一半为红花,一半为白花)
【解析】
【小问1详解】
由实验1可知,F2的表型及比例为紫花:白花:红花=9:4:3,说明紫花基因型为A_B_,包括AABB、AABb、AaBB、AaBb,共4种。实验1亲本都是纯种,已知红花亲本为aaBB,F1为紫花,F2为9:4:3,说明F1为AaBb,因此白花亲本基因型为AAbb。F2红花基因型为1aaBB:2aaBb,因此杂合子比例为2/3。
【小问2详解】
实验2中F2紫:白=3:1,说明F1为AABb,F2紫花基因型为1/3AABB、2/3AABb,随机传粉时,配子中B频率为2/3,b频率为1/3,后代白花AAbb比例为(1/3)2=1/9,因此F3表型比为紫花:白花=8:1。实验3F1为AaBb,F2紫花A_B_中只有AaBb自交能产生aabb,AaBb占紫花的4/9,自交产生aabb的比例为1/16,因此子代aabb总比例为4/9×1/16=1/36。
【小问3详解】
杂交实验步骤:对母本去雄,因此第一步操作是去雄,该红花作母本;下一步操作是人工授粉,最后统计子代表型及比例。若红花为纯合子aaBB,与aabb杂交,子代全为aaBb,表型全为红花;若红花为杂合子(aaBb),与aabb杂交,子代aaBb(红花):aabb(白花)=1:1。
24. 果蝇在遗传学中常用作生物实验材料。下图表示果蝇正常体细胞中的染色体组成及基因分布,请回答下列问题:
(1)果蝇作为经典的遗传学材料,其优点有______(至少写出两点)。该图表示的是______(填“雌”或“雄”)性果蝇体细胞的染色体组成,其基因型可以表示为______。
(2)果蝇含有______对同源染色体,若对果蝇进行基因测序,需要测定______条染色体上的碱基序列。美国生物学家摩尔根等人运用______法,通过果蝇的眼色遗传实验,证明了基因在染色体上。
(3)若果蝇灰身与黑身由等位基因D、d控制,正常翅与截翅由等位基因E、e控制。让灰身正常翅雌果蝇与黑身截翅雄果蝇作亲本进行杂交得F1,F1雌雄果蝇相互交配得F2(不考虑X、Y同源区段),结果为下表。
F2
灰身正常翅
灰身截翅
黑身正常翅
黑身截翅
雌果蝇
3/4
0
1/4
0
雄果蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
①灰身和黑身这对相对性状中,隐性性状为______。控制正常翅与截翅的基因位于______染色体上。
②F1雄果蝇的基因型为______。F2表型为灰身正常翅的雌果蝇的基因型有______种,其中杂合子比例为______。
【答案】(1) ①. 果蝇具有繁殖快、生长周期短、易饲养、相对性状明显,细胞中染色体数目少、子代数目多等特点 ②. 雌 ③. AaXBXb
(2) ①. 4 ②. 5 ③. 假说-演绎
(3) ①. 黑身 ②. X ③. DdXEY ④. 4 ⑤. 5/6
【解析】
【小问1详解】
果蝇是经典遗传学材料,常见优点为:易饲养、繁殖快、后代数量多、具有多对易于区分的相对性状、染色体数目少便于分析等。该果蝇的性染色体为同型XX,因此是雌性,结合图中基因分布,基因型为AaXBXb。
【小问2详解】
果蝇正常体细胞含有4对同源染色体;对果蝇进行全基因组测序时,需要测定3种不同的常染色体+X、Y性染色体,共5条染色体的碱基序列;摩尔根通过果蝇眼色遗传实验,运用假说-演绎法证明了基因在染色体上。
【小问3详解】
①F2性状比为灰身∶黑身在雌雄果蝇中均为3:1,说明灰身为显性,黑身是隐性性状,且该对基因位于常染色体;截翅仅出现在雄果蝇中,性状表现与性别关联,说明控制正常翅/截翅的基因位于X染色体。
②结合F2性状可推:亲本基因型为DDXEXE(灰身正常翅雌)×ddXeY(黑身截翅雄),因此F1雄果蝇基因型为DdXEY,雌果蝇为DdXEXe。F1交配后,F2灰身基因型有DD、Dd2种,正常翅雌基因型有XEXE、XEXe2种,组合后灰身正常翅雌果蝇基因型共2×2=4种;其中纯合子仅DDXEXE,比例为1/3(DD占灰身的比例)×1/2(XEXE占正常雌的比例)=1/6,因此杂合子比例为1-1/6=5/6。
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