非选择题专练40题(期末真题汇编,黑吉辽蒙专用)高一生物下学期

2026-06-12
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 -
年级 高一
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 -
使用场景 同步教学-期末
学年 2026-2027
地区(省份) 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 16.50 MB
发布时间 2026-06-12
更新时间 2026-06-12
作者 刘友
品牌系列 好题汇编·期末真题分类汇编
审核时间 2026-06-12
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58310442.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 40道高中生物非选择题汇编,精选辽宁多地期末真题,聚焦遗传规律、细胞分裂、分子遗传及进化等核心模块,突出综合应用能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|40题|含ZW型羽色遗传、减数分裂图像分析、DNA复制与转录、基因频率计算等|结合系谱图与基因测序数据考查科学思维,设计正反交实验分析遗传方式体现探究实践,联系抗虫育种等实际应用渗透态度责任|

内容正文:

专题 非选择题专练40题 一、解答题 1.(1)绿色 (2) 正反交结果不相同 常 (3) aaZBW AAZbZb (4)1/16 2.(1) 遗传物质 一对等位基因 (2) ②④ 缺失 伴X隐性遗传 (3) XAXA 0 (4) 1/25 基因检测(基因诊断) 3.(1) 有丝分裂的后期 ⑦ AaBb (2) 次级精母细胞 同源染色体上的非姐妹染色单体 (3) ⑥ 1 (4)③④⑤⑥ 4.(1) 3/16 (pr)紫眼 (2) 1/100% 0 (3) 红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1 (4) 红眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 F1雌性都是红眼,雄性中1/2为红眼,1/2为白眼 5.(1) 次级精母细胞 图1 (2) 2和3 DE、EF(DF) (3) 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期 = (4)b、AB、aB (5)小于 6.(1) 伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传 3/8或1/2 (2) 2 3 7/24 母亲 此病是伴X隐性遗传,Ⅲ-8的父亲(Ⅱ-6)正常,其两条含有致病基因的X染色体只能来自于母亲 (3)②④①③ 7.(1) 减数分裂Ⅰ前 联会 B1C1 (2)D2E2 (3)甲 (4) 次级卵母细胞 0 Ab (5)1/12 8.(1) 碱基序列(或“脱氢核苷酸序列”) 生物 (2)ABD (3) 人群 常 (4) 条带2 2/3 不需要 9.(1) 伴X隐性 XAXA 基因突变 (2)人群 (3)I-2在减数分裂时发生互换,产生了一个X染色体上有A基因但不含红绿色盲基因的卵细胞,与I-1产生的Y精子结合后形成该个体 (4)1/8 (5)C 10.(1)繁殖周期短,易饲养,染色体数目少,有容易区分的相对性状,子代数量多等 (2)5 (3) 3/4 符合 A/a与S/s是位于非同源染色体上的非等位基因 2 Ac:aC:AC:ac=19:19:1:1 11.(1) 染色体变异/染色体结构变异/缺失 基因突变 不会 (2)C (3) 4 1/5 (4)ABC 12.(1) 21 染色体形态和大小 (2) 染色体变异(染色体数目变异) 6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离 (3) 20 正常二倍体(2n):单体:(2n-1):缺体(2n-2)=1:2:1 (4) 多于 联会(无法形成四分体) (5) 母本 乙品种6号单体 13.(1) ①②③④ U-A (2) ①③ RNA聚合 (3)348 (4)③② (5)miRNA可与mRNA结合,导致mRNA降解,核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程 14.(1) 核糖和U 核孔 不会 成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物(RISC) (2) 空间结构 翻译 A-U、C-G、G-C (3) 从左向右 2 (4)基因 15.(1) 半保留 解旋酶、DNA聚合酶 (2) 2n~3n 3n-m (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (4) 2 2n (5)碱基的排列顺序 16.(1) ③ RNA聚合 4 (2)tRNA (3)DNARNA蛋白质 (4)甲硫氨酸-精氨酸-丝氨酸 17.(1) 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 8 (2)(a/2-b)2n-1 (3) DNA聚合酶、DNA连接酶 相反 (4)DNA和蛋白质 (5)G或C (6) 0~18 2~36 18.(1)有遗传效应的DNA片段 (2) 半保留复制 5'到3' 解旋酶 DNA聚合酶 (3) 转录 四种游离的核糖核苷酸 (4) 从右到左 天冬氨酸-甘氨酸-亮氨酸 (5) 低 不会 19.(1) 氢键 需要 4 种脱氧核糖核苷酸(或“4种脱氧核苷酸”) 双螺旋 (2)双 (3) 离心(或“密度梯度离心”) 半保留复制 或 20.(1) 翻译 tRNA 精氨酸 (2) RNA聚合酶 左→右 7% (3) 不一定 mRNA是单链结构,四种碱基的数目没有规律(或双链中互补碱基数相等,单链中A+C的含量不一定等于U+G的含量) 起始密码子 (4) 抑制 促进 p62基因甲基化并不改变碱基的排列顺序,p62基因突变会改变碱基的排列顺序 21.(1) 单 短 (2) 半保留复制、边解旋边复制 T - A (3) ①→OH 可以在短时间内合成大量相同的蛋白质,提高翻译的效率 (4) ①②③ ②③ (5) A、B C 22.(1) 中心法则 ②③ (2)A-T (3) 一个mRNA可以与多个核糖体结合 a→b (4)双链mRNA不能翻译,酶b不能合成,而细胞能正常合成酶a,有利于油脂合成 23.(1) 生殖隔离 F1无同源染色体,在减数分裂时联会紊乱,无法产生可育配子 秋水仙素,使染色体数目加倍,恢复育性 (2) AABBC 38—47 (3)抗线虫病:不抗线虫病 (4)抗线虫病基因易位到油菜染色体上 (5) 翻译 非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果 24.(1) 56 28 (2) 没有同源染色体配对 42和49 染色体结构变异 (3)3/5 (4) 低温诱导或秋水仙素处理 明显缩短育种年限,后代都是纯合子 25.(1) 低温抑制纺锤体的形成 (有丝分裂)前期 (2) 基因突变 染色单体互换 染色体变异/染色体数目变异 (3) 多倍体体型更大/营养不会用于生殖生长,只用于营养生长,也会促使体型增大 三倍体减数分裂时联会紊乱,不能形成可育配子 26.(1)替换、增添或缺失 (2) 基因重组 减数分裂Ⅰ后期 非姐妹染色单体 (3) 染色体结构变异 非同源染色体 配子 单 (4)固定细胞的形态 27.(1)去雄→套袋→授粉→套袋 (2)性状分离 (3) 红花( RR):紫花(Rr ):白花(rr ) = 1:2:1 白 表型及比例为紫花:白花 = 1:1 (4) 3 红花:白花=5:1 花药离体培养 秋水仙素 紫花:白花:红花=1:2:1 28.(1) 控制该通道蛋白的基因发生碱基对的替换,导致基因突变 遗传/基因 (2) 乙 自然选择 (3) 是 5年后甲地区家蝇的(抗性)基因频率发生改变 (4)减缓家蝇抗性基因频率的增加(延缓或减少家蝇抗性的发展) 29.(1) 自然选择 是 (2) 协同进化 美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展 (3) 60% 减小 30.(1) 变深 水质的变化(或环境改变、自然选择) 突变和基因重组 (2) 属于 生物与无机环境 (3) 0.56 湖泊中硬壳生物数量锐减,基因型为DD、Dd的慈鲷鱼由于食物缺乏而无法生存和繁殖,基因型为dd的个体有更多生存和繁殖的机会,导致种群中d基因频率定向升高 (4) 地理隔离 生殖隔离 31.(1)碱基互补配对原则 (2)形成 (3) 重 碱基 (4) 1 2 黑猩猩 (5)化石 32.(1) 生殖隔离 细胞内无同源染色体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的配子 秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍 (2) AABBC 38~47 (3)抗线虫病:不抗线虫病=3:1 (4)抗线虫病基因易位到油菜染色体上 (5) 翻译 非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果 33.(1) 种群 全部个体所含有的全部基因 (2) 遗传(或基因) 显 表型 (3) 甲 0.5(或50%) 34.(1) 最直接 比较解剖 胚胎 (2) 一个种群中全部个体所含有的全部基因 突变和基因重组 自然选择 生殖隔离 (3) Y3-Y4 Y1-Y3 Y1-Y3时间段内种群的基因频率发生了定向改变(或Y1-Y3时间段内基因A的频率不断增大,而生物进化的实质是种群基因频率的改变) (4)让两个种群的鸟相互交配,观察能否交配并产生可育后代 35.(1) 化石 种群 (2) 增加 原来是一个物种的三个品种,现在是两个物种 是 (3) 遗传多样性(基因多样性) 物种多样性 生态系统多样性 协同进化(共同进化) (4)1/11 36.(1)13 (2)正交和反交结果相同,F1均为高茎抗病 (3) A和b 3/7 (4) 只有雄株抗虫 雌性全抗虫,雄性不抗虫 抗虫植株和不抗虫植株的比例在雌雄中无差异 37.(1) 否 (2)100% (3)亮氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸 (4)由于碱基G替换为A后,导致终止密码子提前出现,使得定位于叶绿体中的相关酶无法正常表达,光合色素合成受阻,使得叶片发黄(基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状) 38.(1) 3/16 0 1/2 (2) B链 短 (3) 用纯合浅灰体果蝇与纯合黑檀体果蝇杂交,观察并统计子代性状及比例 子代全为黑檀体果蝇 39.(1)子代数量多、有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、严格的自花传、粉闭花授粉,自然状态下为纯种等。 (2) 统计分析 F1的配子类型及比例 (3) 分离定律 不能 基因突变出现的频率很低 (4) 腋生:顶生=13:3 ffDD (5) ② 20 40.(1)正常二倍体(2n): 单体(2n-1): 缺体(2n-2) =1: 2: 1 (2) 多于 雄 (3) 母本 乙品种6号单体 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题 非选择题专练40题 一、解答题 1.(23-24高一下·辽宁大连·期末)某种鸟类的性别决定为ZW型,其羽色有四种表型,受两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制。羽色的代谢控制机理见图1,其中基因A控制蓝色物质的合成,基因B控制黄色物质的合成,白色个体不含显性基因。现有纯合黄羽品系甲和纯合蓝羽品系乙进行正反交实验,结果如图2所示。回答下列问题。 (1)分析图1可知,当A和B基因同时存在时其羽色表现为___________。 (2)根据图2实验结果可知,有一对等位基因位于Z染色体上,判断依据是___________。基因A/a位于____________染色体上。 (3)实验2中亲本甲、乙的基因型分别是___________、___________。 (4)若实验1F1中的绿羽雄性个体与实验2F1中的蓝羽雌性个体杂交,则后代中有种基因型,白羽雌鸟所占的比例是___________。 【答案】(1)绿色 (2) 正反交结果不相同 常 (3) aaZBW AAZbZb (4)1/16 【分析】1、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时,位于同源染色体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的非等位基因进行自由组合;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式 2、由题图和细胞代谢途径可知:bbA_表现为蓝色,B_aa表现为黄色,B_A_表现为绿色、bbaa表现为白色。 【详解】(1)由图1可知,当A和B基因同时存在时其羽色表现为绿色。 (2)根据图2实验结果可知,有一对等位基因位于Z染色体上,判断依据是正反交结果不相同。若A/a位于Z染色体上,纯合黄羽品系甲雄和纯合蓝羽品系乙雌正交,甲乙的基因型分别为BBZaZa、bbZAW、F1的基因型为BbZAZa,BbZaW,雄性为绿羽,雌性为黄羽,与题干不符;所以A/a位于常染色体上,则B/b位于Z染色体上 (3)由第二问可知,B/b位于Z染色体上,所以实验2中亲本纯合黄羽品系甲雌、纯合蓝羽品系乙雄的基因型分别是aaZBW,AAZbZb (4)由第三问可知,实验2亲本的基因型为aaZBW,AAZbZb,所以F1中的蓝羽雌性个体得基因型为AaZbW,实验2亲本亲本纯合黄羽品系甲雄、纯合蓝羽品系乙雌的基因型分别为aaZBZB,AAZbW,实验1F1中的绿羽雄性个体的基因型为AaZBZb,AaZBZb与AaZbW杂交白羽雌鸟aaZbW所占的比例是1/41/4=1/16。 2.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某家族关于甲病(相关基因用A/a表示)的遗传系谱图如图1所示,对患者家庭关于甲病的相应基因测序结果如图2所示。在男女比例相等的人群中每50个正常人中有2个携带者。回答下列问题 (1)人类遗传病通常是指由______发生改变而引起的人类疾病,其中单基因遗传病是指受______控制的遗传病。 (2)据图1和图2推测,图2中①~⑤代表致病基因的是______,致病基因的来源可能是正常基因发生了碱基对的______。由此可推出甲病遗传方式为______。 (3)Ⅱ-2的基因型为______,和某正常男性婚配后,生育患甲病的男孩概率为______。 (4)Ⅱ-1与一个正常女性婚配,生出有病孩子的概率为______。若该对夫妻生一个女孩,可以通过______精确地检测其是否携带致病基因。 【答案】(1) 遗传物质 一对等位基因 (2) ②④ 缺失 伴X隐性遗传 (3) XAXA 0 (4) 1/25 基因检测(基因诊断) 【分析】判断遗传病的常用口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病父正非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,男病母正非伴性。 【详解】(1) 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,其中单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。 (2)依据图1可知该病为隐性遗传病,其中Ⅱ-1的条带④和Ⅰ-2的条带相同②,且Ⅱ-1是患者,故④和②均是致病基因。对比正常基因序列①③,可知致病基因的序列②④是发生了碱基序列TC的缺失。Ⅰ-1只有一条带,Ⅱ-1也只有一条带,即男性没有该病的等位基因,说明该病为伴X染色体隐性遗传病。 (3)结合图2可知,Ⅰ-1基因型为XAY,Ⅰ-2基因型为XAXa,Ⅱ-2基因型为XAXA,和正常男性XAY,生育患甲病的男孩概率为0。 (4)Ⅱ-1基因型为XaY,正常女性为携带者(XAXa)的概率为2/25,患病孩子的概率2/25×1/2=1/25。检测是否携带致病基因用基因检测。 3.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)图1和图2是基因型为AaBb的某雄性高等动物(2n=4)精巢中细胞分裂图像,图3是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题: (1)图1细胞的分裂方式及时期是______,对应于图3中的细胞______(填序号),正常情况下其分裂产生的子细胞的基因型是______。 (2)图2所示细胞名称为______。它具有B、b等位基因,可能是因为减数分裂Ⅰ过程中______之间发生了片段互换。 (3)在减数分裂过程中,孟德尔遗传定律发生的时期对应图3中的细胞______,图3中细胞②含______个染色体组。 (4)图3中,根据染色体数与核DNA分子数的关系,无法确定分裂方式的细胞有______。 【答案】(1) 有丝分裂的后期 ⑦ AaBb (2) 次级精母细胞 同源染色体上的非姐妹染色单体 (3) ⑥ 1 (4)③④⑤⑥ 【分析】图1表示有丝分裂的后期,图2表示减数第二次分裂的后期,图3中,细胞①表示精细胞,细胞②表示处于减数第二次分裂前期和中期的次级精母细胞,细胞③表示处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,或者是精原细胞,细胞④⑤表示该细胞的DNA正在复制,该细胞处于分裂间期,细胞⑥处于有丝分裂前期、中期或者是减数第一次分裂,细胞⑦处于有丝分裂的后期。 【详解】(1)图1细胞含有同源染色体,且没有发生同源染色体的联会和分离的行为,同时姐妹染色单体分离移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期,对应于图3中的细胞⑦染色体数为4n,核DNA数为4n,正常情况下其分裂产生的子细胞的基因型与亲本细胞基因型一样为AaBb。 (2)图2细胞不含同源染色体,但姐妹染色单体分离移向细胞两极,说明该细胞处于减数第二次分裂后期,该动物是雄性高等动物,所以该细胞名称是次级精母细胞。图2显示,细胞中分开的两个子染色体具有B、b等位基因,且颜色有差异,该现象产生的原因是在减数分裂Ⅰ的前期,同源染色体上的非姐妹染色单体间发生互换。 (3)基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期,对应图3中的⑥。细胞②表示处于减数第二次分裂前期和中期的次级精母细胞,含有1个染色体组。 (4)图3中,①②一定是减数分裂时期的细胞,⑦一定是有丝分裂的后期,③可能表示分裂间期或减数第二次分裂后期的细胞,④⑤表示分裂间期,⑥表示有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂时期的细胞,③④⑤⑥均不能确定具体的分裂方式。 4.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)某实验室保存有一些野生型和突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题: (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与纯合野生型(正常翅正常眼)果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________。图中所列基因中,不能与翅外展基因自由组合的是_________基因。 (2)同学乙用焦刚毛白眼雌蝇与纯合野生型(直刚毛红眼)雄果蝇进行杂交(正交),则子代雄果蝇中焦刚毛个体出现的概率为_________;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为_________。 (3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与纯合野生型(红眼灰体)雌果蝇进行杂交得F1,F1相互交配得F2。在所得实验结果中,若F1的表型是_________,F2的表型及比例是_________,则能够验证自由组合定律。 (4)同学丁用同学乙得到的F1为实验材料,设计了一个实验证实了控制白眼的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请写出这个实验的杂交组合,并预期实验结果。 杂交组合:_________; 预期实验结果:_________。 【答案】(1) 3/16 (pr)紫眼 (2) 1/100% 0 (3) 红眼灰体 红眼灰体∶红眼黑檀体∶白眼灰体∶白眼黑檀体=9∶3∶3∶1 (4) 红眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 F1雌性都是红眼,雄性中1/2为红眼,1/2为白眼 【分析】由图可知,白眼对应的基因和焦刚毛对应的基因均位于X染色体上,二者不能进行自由组合;翅外展基因和紫眼基因位于2号染色体上,二者不能进行自由组合;粗糙眼和黑檀体对应的基因均位于3号染色体上,二者不能进行自由组合。分别位于非同源染色体:X染色体、2号及3号染色体上的基因可以自由组合。 【详解】(1)翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为DPDPRURU,二者杂交的F1基因型为DPdpRUru,F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU_出现的概率为1/4×3/4=3/16;图中翅外展基因与紫眼基因均位于2号染色体上,不能进行自由组合。 (2)焦刚毛白眼雄蝇的基因型为XsnwXsnw,野生型(直刚毛红眼)纯合子雄蝇的基因型为XSNWY,后代的基因型为XSNWXsnw、XsnwY,子代雄蝇中出现焦刚毛的概率为1;若进行反交,则亲本为XsnwY×XSNWXSNW,后代基因型为XSNWXsnw和XSNWY,白眼个体出现的概率为0。 (3)控制红眼、白眼的基因位于X染色体上,控制灰体、黑檀体的基因位于3号染色体上,两对等位基因符合基因的自由组合定律;白眼黑檀体雄果蝇的基因型为eeXwY,野生型(红眼灰体)纯合子雌果蝇的基因型为EEXWXW,F1中雌雄果蝇的基因组成有EeXWXw,EeXWY,均为红眼灰体,故能够验证自由组合定律的F1中雌雄果蝇均表现为红眼灰体,F2中红眼灰体E_XW_:红眼黑檀体eeXW_:白眼灰体E_Xw_:白眼黑檀体eeXwY=9:3:3:1。 (4)要证实“白眼基因在X染色体上且为隐性”,需利用伴性遗传的表型性别差异(若基因在常染色体,雌雄表型无差异;若在X染色体隐性,雌雄表型不同)。 杂交组合选择: 同学乙得到的F1为实验材料,F1的基因型为XSNWXsnw、XsnwY,若只考虑眼色的基因,即选择红眼雌果蝇(XWXw)×红眼雄果蝇( XWY)杂交,观察并统计子代雌雄个体的表型。 预期结果: 子代雌果蝇的基因型为1/2XWXW、1/2XWXw、雄果蝇的基因型为1/2XWY、1/2XwY,即雌性都是红眼,雄性中1/2为红眼,1/2为白眼。。 5.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)某哺乳动物的基因型为AaBb,图1、图2、图3表示其体内细胞分裂不同时期的图像,图4表示该生物体内某细胞在分裂过程中,染色体数目与核DNA含量的比值变化曲线图。回答下列问题: (1)图1细胞的名称是________。图1~3中,与图4中EF段对应的是________。 (2)含有同源染色体的是图________(填数字)所示细胞。若图4为减数分裂过程,则________段一定不含同源染色体。 (3)图4中,E点所处的分裂时期是________。此时,细胞中的染色体数目与核DNA含量比值M________(填“>”“<”或“=”)1。 (4)若图1细胞产生的一个子细胞的基因组成是Aab,其他细胞正常分裂,则与该子细胞同时产生的三个子细胞的基因型是________。 (5)只考虑A/a、B/b两对等位基因,减数分裂过程中,不发生同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下,图3中细胞产生配子的种类数________(填“大于”“小于”或“等于”)发生同源染色体非姐妹染色单体互换情况下产生的配子种类数。 【答案】(1) 次级精母细胞 图1 (2) 2和3 DE、EF(DF) (3) 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期 = (4)b、AB、aB (5)小于 【分析】分析图1:细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。 分析图2:细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期。 分析图3:图3细胞中同源染色体两两配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期,此时同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,导致基因重组。 分析图4: BC段形成的原因是DNA的复制;CD段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;DE段形成的原因是着丝粒分裂;EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。 【详解】(1)根据图2中同源染色体分离且细胞质均等分裂,可判断该哺乳动物为雄性。图1细胞处于减数第二次分裂后期,其名称是次级精母细胞。DE段形成的原因是着丝粒分裂,EF段细胞中没有染色单体,图1没有染色单体,图2和图3都有染色单体,因此图1~3中,与图4中EF段对应的细胞是图1。 (2)图1细胞处于减数第二次分裂后期,图2细胞处于减数第一次分裂的后期,图3细胞中同源染色体两两配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期,图1~3中含有同源染色体的细胞有图2、图3。图4中的DF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期,若图4为减数分裂过程,则DF段表示减数第二次分裂后期和末期,一定不含有同源染色体的细胞。 (3)图4中,E点所处的分裂时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,每条染色体上含有1个DNA分子。此时,细胞中的染色体数目与核DNA的比值等于1。 (4)图1细胞是由互换引起的,该细胞(第一极体)的基因型为Aabb,则另一个次级卵母细胞的基因型为AaBB,若图l细胞(Aabb)产生的一个子细胞的基因组成是Aab,则另一个子细胞的基因组成为b,其他细胞正常分裂,则次级卵母细胞(AaBB)产生的2个子细胞的基因组成是AB、aB,因此同时产生的另外三个子细胞的基因组成是b、AB、aB。 (5)只考虑A/a、B/b两对等位基因,减数分裂过程中,不发生同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下,图3中细胞产生配子为AB、ab(2种)或Ab、aB(2种),发生同源染色体非姐妹染色单体互换情况下产生的配子为AB、Ab、aB、ab(4种),故前者产生的配子小于后者情况产生的配子。 6.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)鱼鳞病(相关基因为A、a)和遗传性肾炎(相关基因为B、b)都属于单基因遗传病(注:基因位置不考虑X、Y染色体的同源区段)。图1是某鱼鳞病患者家系,图2是某遗传性肾炎患者家系,每个家系中只有一种遗传病患者。请回答下列问题: (1)据图1和图2判断,鱼鳞病、遗传性肾炎可能的遗传方式均为_______。若仅考虑各家系中的遗传病,图1中“?”为正常女性的概率是________。 (2)现将相关DNA片段进行酶切,分离得到控制这两种遗传病的相关基因片段。下表记录了两个家族中部分家庭成员的检测结果(注:“+”表示存在,“-”表示不存在,“×”表示未检测)。 图1家族 图2家族 Ⅱ-5 Ⅱ-6 I-1 I-2 Ⅱ-2 Ⅱ-3 基因A、a 基因1 + - + × × + 基因2 + + + × × + 基因B、b 基因3 + + × + - + 基因4 - + × + + + 根据检测结果,回答下列问题: ①表中基因1~4中,代表基因A的是________,代表基因B的是________。 ②若图1中的Ⅲ-8与图2中的Ⅱ-1婚配,则其子女只患一种病的概率是_______。 ③图1中,若Ⅲ-8的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其________(选填“父亲”或“母亲”),理由是________。 (3)遗传病严重危害人类的健康,可以采取如遗传咨询、产前诊断等措施将发病率尽可能降低,请将下列遗传咨询过程的基本程序用数字排序________。 ①推算后代再发风险率 ②体检、了解家族病史 ③提出预防措施 ④系谱分析确定遗传方式 【答案】(1) 伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传 3/8或1/2 (2) 2 3 7/24 母亲 此病是伴X隐性遗传,Ⅲ-8的父亲(Ⅱ-6)正常,其两条含有致病基因的X染色体只能来自于母亲 (3)②④①③ 【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】(1)分为析图1可知,Ⅱ-3和Ⅱ-4表型为正常,Ⅲ-7表型为患病,所以鱼鳞病为隐性遗传,其可能的遗传方式为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。分析图2可知,I-1和I-2表型为正常,Ⅱ-2表型为患病,所以遗传性肾炎为隐性遗传,遗传性肾炎可能的遗传方式是伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传。图1中,若为常染色体遗传病,Ⅱ-3基因型为Aa,Ⅱ-4基因型为Aa,后代中A-为3/4,为正常女性的概念为3/8,若为伴X隐性遗传,Ⅱ-3基因型为XAY,Ⅱ-4基因型为XAXa,后代中XAX-为1/2,所以图1中“?”为正常女性的概率是3/8或1/2。 (2)①图1中,若为常染色体遗传病,Ⅲ-8的基因型为aa,Ⅱ-5和Ⅱ-6基因型都为Aa,根据电泳条带可知,鱼鳞病应为伴X隐性遗传,Ⅲ-8的基因型为XaXa,Ⅱ-5的基因型为XAXa,Ⅱ-6基因型都为XAY,所以基因1是a,基因2是A。图2中,根据电泳条带,I-2个体B、b均含有,所以遗传性肾炎的遗传方式是常染色体隐性遗传,基因3为B,基因4为b。 ②图1中的Ⅲ-8的基因型为1/2BBXaY和1/2BbXaY,图2中的Ⅱ-1的基因型为1/6BBXAXa、1/6BBXAXA、2/6BbXAXa、2/6BbXAXA, 后代中患鱼鳞病的概率为1/4,患遗传肾炎的概率为1/12,其子女只患一种病的概率是1/12×3/4+11/12×1/4=7/24。 ③若Ⅲ-8的性染色体组成为XaXaY,此病是伴X隐性遗传,Ⅲ-8的父亲(Ⅱ-6)正常,其两条含有致病基因的X染色体只能来自于母亲。 (3)遗传病严重危害人类的健康,可以采取如遗传咨询、产前诊断等措施将发病率尽可能降低,遗传咨询过程的基本程序用数字排序为:②体检、了解家族病史、④系谱分析确定遗传方式、①推算后代再发风险率、③提出预防措施。 7.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物(2n=8)中两条染色体的着丝粒(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;图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图;图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图;图4为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题: (1)图1中①→②过程发生在_______期,同源染色体出现______行为:细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中_______段。 (2)若图2和图3表示同一个细胞分裂过程,则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中_______段的变化原因相同。 (3)非同源染色体的自由组合发生在图4的_______时期(填甲、乙、丙、丁)。 (4)图5中细胞Ⅱ的名称为_______,该细胞中可形成______个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅳ的基因型是_______。 (5)图5中,基因型为ABb的细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。 【答案】(1) 减数分裂Ⅰ前 联会 B1C1 (2)D2E2 (3)甲 (4) 次级卵母细胞 0 Ab (5)1/12 【分析】有丝分裂不同时期的特点: (1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成; (2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体; (3)中期:染色体形态固定、数目清晰; (4)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; (5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】(1)图1中①→②过程出现同源染色体联会,发生在减数分裂Ⅰ前期。细胞中③→④为同源染色体分离,发生在减数分裂Ⅰ后期,此时每条染色体上含有2个DNA分子,对应图2中B1C1段的变化。 (2)图3为减数分裂,则图2减数分裂中C1D1表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,与图3中D2E2段变化相同。 (3)非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,对应图4中的甲时期。 (4)图5中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体,不含有四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅱ的基因型是AAbb,则细胞Ⅳ的基因型是Ab。 (5)由题意可知,该雄性个体的基因型为AaBbb,对于A、a来说,Aa减数分裂产生a配子的概率为1/2,Bbb经减数分裂产生的配子及比例为B:bb:b:Bb=1:1:2:2,产生bb的概率为1/6,因此该雄性个体(AaBbb)产生基因型为abb的配子的概率是1/2×1/6=1/12。 8.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)镰状细胞贫血常见于非洲疟疾高发地区,是一种单基因遗传病。下表表示相关基因型和表型之间的关系。回答下列问题: 基因型HbAHbA 基因型HbAHbs 基因型HbsHbs 成熟红细胞形状 正常 正常和镰状 镰状 血红蛋白(Hb) 正常(HbA) HbA和HbS 异常(HbS) 贫血性状 不贫血 缺氧时贫血 严重贫血 疟疾病 不抗疟疾 抗疟疾 抗疟疾 (1)镰状细胞贫血发生的根本原因是编码血红蛋白的基因发生了碱基的替换,从而引起基因__________的改变。诱发基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和__________因素。 (2)疟疾主要由按蚊传播,疟原虫在按蚊体内发育需要20℃到30℃,低于16℃难以存活。相较青藏高原,在非洲疟疾高发地区Hbs基因频率明显更高,其原因有__________(多选)。 A.非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbs的杂合个体无明显的贫血症状 B.非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbs的杂合个体对疟疾具有较强的抵抗力 C.在青藏高原,编码血红蛋白的基因的突变频率明显低于非洲疟疾高发地区 D.在青藏高原,因高寒缺氧,极不利于疟疾传播 (3)若要调查某地区镰状细胞贫血的发病率,应在该地区__________(填“人群”或“患者家系”)中随机取样调查。调查发现,该病男性群体和女性群体的发病率没有显著差异,说明相关基因位于______(填“常”或“X”)染色体上。 (4)图1是某家系的系谱图,对该家系中某些个体进行基因检测,将含有HbA基因或Hbs基因的相关DNA片段用一定方法分离形成条带,HbA基因显示一个条带,Hbs基因显示为另一个不同的条带,结果如图2所示。不考虑突变和互换。 据图推测,HbA基因显示的条带为_______(填“条带1”或“条带2”),9号与2号基因型相同的概率为_______。若3号个体怀孕,妊娠期间_______(填“需要”或“不需要”)对胎儿进行该病相关的基因检测,以判断是否严重贫血。 【答案】(1) 碱基序列(或“脱氢核苷酸序列”) 生物 (2)ABD (3) 人群 常 (4) 条带2 2/3 不需要 【分析】1、根据题意分析可知:镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(HbsHbs)的患者不到成年就会死亡,杂合子的一个突出的特点是有较强的抵抗疟疾的能力,纯合子HbAHbA一切正常。 2、分析系谱图:1号和2号都正常,但他们的女儿患病,即:无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病。 3、分析表格:对1~4号个体分别进行基因检测,由于1、2号都是杂合子,3、4号为纯合子。 【详解】(1)镰状细胞贫血发生的根本原因是编码血红蛋白的基因发生了碱基的替换,从而引起基因碱基序列的改变(或“脱氢核苷酸序列”)。诱导基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素(如某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等 )。 (2)A、非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbS的杂合体无明显的贫血症状,能正常生存,同时又抗疟疾,在自然选择中更有优势,有利于HbS基因频率的维持和提高,A正确; B、非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbS的杂合体对疟疾具有较强的抵抗力,在疟疾选择压力下,该基因型个体生存概率高,使得HbS基因得以保留和传递,B正确; C、题干中没有信息表明青藏高原编码血红蛋白的基因的突变频率明显低于非洲疟疾高发地区,HbS基因频率差异主要是自然选择的结果,不是突变频率差异导致,C错误; D、在青藏高原,因高寒缺氧,按蚊难以生存,不利于疟疾传播,自然选择对HbS基因的选择压力小,而非洲疟疾高发地区疟疾传播广,对HbAHbS基因型个体选择优势大,使得非洲疟疾高发地区HbS基因频率更高,D正确。 故选ABD。 (3)若要调查某地区镰状细胞贫血的发病率,应在该地区人群中随机取样调查(调查发病率是在人群中随机抽样,调查遗传方式是在患者家系中 )。调查发现,该病男性群体和女性群体的发病率没有显著差异,说明相关基因位于常染色体上(如果是X染色体上的基因,往往男性和女性发病率有差异,伴X隐性遗传男性发病率高,伴X显性遗传女性发病率高)。 (4)1号和2号都正常,但他们的女儿患病,即:无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病为常染色体隐性遗传病,图1中4号为隐性纯合子,测得4号的条带对应条带1,则条带1的DNA片段含有该遗传病致病Hbs基因,则条带2的DNA片段含有该遗传病致病HbA基因;由于系谱图中1号和2号都正常,女儿患病,儿子全正常,说明1号和2号都是杂合子,2号基因型HbAHbs。系谱图中5号和6号都正常,女儿患病,儿子全正常,说明5号和6号都是杂合子,故9号基因型都为1/3HbAHbA、2/3HbAHbs,所以9号与2号基因型相同的概率为2/3;由于镰状细胞贫血为常染色体隐性遗传病,而由图2检测结果可知,3号个体为显性纯合子,不管其配偶基因型如何,其子代均为正常个体,所以3号个体妊娠期间不需要对胎儿进行该病的相关基因检测。 9.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)杜氏肌营养不良(DMD)是由一对等位基因(A、a)控制的遗传病。甲、乙家系中均有一名患者,家系乙Ⅱ-2 还患有红绿色盲,如下图所示。现将两家系部分成员DMD 相关基因进行分析,结果如下表。回答下列问题: 编号 家系甲 家系乙 I-1 I-2 Ⅱ-1 I-1 I-2 Ⅱ-2 基因1 基因2 (1)由上图和表可知,DMD的遗传方式为_____,家系甲中I-2有关 DMD 遗传病的基因型为_____。Ⅱ-1患病原因可能是I-2 在产生配子时发生了_____变异(填“基因突变”、“基因重组”、“染色体变异”)。 (2)为了调查DMD发病率,可选择在_____(填“人群”或“患者家系”)中随机抽样调查。 (3)若家系乙I-1和I-2又生育了一个只患DMD的儿子,若没有发生突变,则原因可能是_____。 (4)不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2 和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为_____。 (5)张某在核电站工作,有一个患DMD的儿子,张某和他妻子的家系中没有人患过DMD.张某核电站的同事李某生了一个软骨发育不全(常染色体显性遗传病)的儿子,他和他妻子的家族也没有出现过该病。张某和李某都认为孩子患病与核电站工作环境有关,准备起诉核电站。作为一名律师,你更愿意接受谁的委托?_____。 A.都可以接受,两者胜诉可能性都很大 B.只接受张某委托,其胜诉可能性大 C.只接受李某委托,李某胜诉可能性大 D.两人胜诉可能性都很小,都不宜接受委托 【答案】(1) 伴X隐性 XAXA 基因突变 (2)人群 (3)I-2在减数分裂时发生互换,产生了一个X染色体上有A基因但不含红绿色盲基因的卵细胞,与I-1产生的Y精子结合后形成该个体 (4)1/8 (5)C 【分析】题图分析,杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,红绿色盲也是伴X隐性遗传病,这两种病均位于X染色体上,属于连锁遗传。 【详解】(1)从系谱图看,家系甲中I-1和I-2都正常,生出Ⅱ-1患杜氏肌营养不良(DMD),说明该遗传病是隐性遗传病,但从基因分析表格看,基因2为致病基因,基因1是正常基因,由基因分析表格中家系乙可知,Ⅱ-2致病基因是由其母亲传给他的,其父亲并没有携带致病基因,所以是伴X隐性遗传病。从家系甲看,II-1的亲代都没有致病基因,其母(1-2)没有致病基因,所以基因型为 XAXA,而其儿子 II-1患病的原因最可能是其母亲的配子发生了基因突变。 (2)为了调查 DMD 发病率,可选择在人群中随机抽样调查。在患者家调查,发病率会高于正常值。 (3)若家系乙I-1和I-2又生育了一个只患DMD的儿子,I-1给儿子提供Y染色体,不用考虑。家系乙Ⅱ-2 还患有红绿色盲,说明家系乙I-2的一条X染色体上同时含有色盲和 DMD 致病基因,如果只传给儿子一个 DMD 基因,使其只患 DMD,那最可能是色盲基因与同源染色体(另一条X)上的正常基因发生了互换,I-2产生了一个只带有DMD 基因的配子,并通过该配子将 DMD 基因传给了儿子。 (4)不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2 (XAY)和家系乙Ⅱ-1(1/2XAXA、1/2XAXa)婚后生出患 DMD 儿子(XaY)的概率为 1/2×1/4=1/8。 (5)DMD是伴X隐性遗传病,张某和他妻子的家系中没有人患过 DMD,并不能证明遗传病是突变产生,可能他们含有致病基因但没有患病。李某儿子患显性遗传病,他和他妻子的家族也没有出现过该病,说明家系中没有该致病基因,致病基因一定是突变获得,可能与环境有关,因而李某胜诉可能性大,C正确,ABD错误。 10.果蝇是进行遗传学研究的模式生物,其有3对常染色体(分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和1对性染色体。请回答下列问题: (1)果蝇适合用作遗传实验材料的优点有______________(请答出两点)。 (2)对果蝇进行基因组测序时测定的是_______条染色体上 DNA的碱基序列。 (3)科研人员培育出果蝇甲品系,其4种突变性状(多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒)分别由一种显性突变基因控制,位置如下图。 ①若任一突变基因纯合时胚胎都致死(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)。果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的致死率为______________。 ②A/a 与 S/s 的遗传___________(填“符合”或“不符合”) 自由组合定律, 原因是______________________。 ③若只考虑Ⅱ号和Ⅲ号染色体(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换),则果蝇甲一个初级精母细胞经过减数分裂可以产生_________种配子。 ④有一只雄性果蝇甲品系在进行减数分裂时有10%的精原细胞在M I前期因染色体片段互换而使A/a和C/c发生基因重组,若只考虑Ⅱ号染色体上的A/a和C/c 基因,则生成的精细胞的基因型与比例为___________________________________。 【答案】(1)繁殖周期短,易饲养,染色体数目少,有容易区分的相对性状,子代数量多等 (2)5 (3) 3/4 符合 A/a与S/s是位于非同源染色体上的非等位基因 2 Ac:aC:AC:ac=19:19:1:1 【分析】1、细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。 2、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,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。 【详解】(1)由于果蝇繁殖周期短,易饲养,染色体数目少,有容易区分的相对性状,子代数量多等优点,适合用作遗传实验材料。 (2)果蝇有3对常染色体,1对性染色体,故对果蝇进行基因组测序时测定的是5条染色体上 DNA的碱基序列。 (3)①因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因,且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上,控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上,都位于一对同源染色体上,故不能自由组合,且突变基因纯合时胚胎致死,甲品系内的雌雄交配的后代中AaCc占1/2,AAcc占1/4,aaCC占1/4,另一对后代SsTt占1/2,SStt占1/4,ssTT占1/2,由于突变基因(显性基因)纯合时胚胎致死,故存活个体即 AaCcSsTt占1/2×1/2=1/4,胚胎致死率为3/4。 ②由于A/a与S/s是位于非同源染色体上的非等位基因,故A/a 与 S/s 的遗传符合自由组合定律。 ③若只考虑Ⅱ号和Ⅲ号染色体,由于同源染色体上的非等位基因不能自由组合,果蝇甲减数分裂时产生4种配子,但是一个初级精母细胞最终只能产生4个但基因型两两相同的配子,故果蝇甲一个初级精母细胞经过减数分裂可以产生2种配子。 ④雄性果蝇甲品系在进行减数分裂时有10%的精原细胞发生了A、a与C、c之间的交叉互换,产生的Ac:aC:AC:ac为2.5%:2.5%:2.5%:2.5%,90%的精原细胞未发生互换,未发生互换产生Ac的比例为45%,aC的比例为45%,则精子中Ac:aC:AC:ac=(45%+2.5%):(45%+2.5%):2.5%:2.5%=19:19:1:1。 11.(23-24高一下·辽宁重点中学协作校·期末)某雌雄同株植物的宽叶和窄叶为一对相对性状,宽叶对窄叶为显性,受一对等位基因B(b)控制。对基因型为Bb的杂合植株(部分染色体及基因位置如图甲)进行诱变处理,得到图乙、丙、丁所示的突变体,据图回答问题: (1)图乙和图丁所对应的可遗传变异类型分别为______和______,图乙对应的可遗传变异类型可使排列在染色体上的基因的数目发生改变,图丁对应的可遗传变异类型一般______(填“会”或“不会”)导致染色体上基因数量的改变。 (2)上述诱变处理也有可能引起染色体某一片段位置颠倒,颠倒片段的长度会影响减数分裂过程中同源染色体的联会,下图所示变异属于该种类型(倒位)的是______。 (3)另一杂合植株(部分染色体及基因位置如图丙)表现为宽叶。若该植株产生的各种类型的配子活力相同,受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活,则该植株产生的雌配子有______种,该植株自交后代中窄叶植株理论上约占______。 (4)纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交,后代中出现一株窄叶植株,原因可能是______。 A.亲代宽叶植株在产生配子过程中,B基因突变成b基因 B.亲代宽叶植株在产生配子过程中,载有B基因的染色体片段丢失 C.后代植株在个体发育的早期,有丝分裂时B基因突变成b基因 D.亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因 【答案】(1) 染色体变异/染色体结构变异/缺失 基因突变 不会 (2)C (3) 4 1/5 (4)ABC 【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。 2、体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。包括染色体数目变异和染色体结构变异。 染色体结构变异包括缺失、增添、易位、倒位,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。 【详解】(1)据图可知,与图甲细胞中染色体相比,图乙中B基因所在染色体明显更短,说明该条染色体发生了染色体片段缺失。据图可知,与图甲细胞基因相比,丁图中B基因内部缺失若干碱基对,说明B基因发生了基因突变。基因突变产生新的等位基因,一般不会导致染色体上基因数量改变。 (2)倒位是指染色体的某一片段位置颠倒,倒位片段的长度会影响减数分裂过程中四分体时期同源染色体的联会行为。据图可知,C图所示染色体的变异后,染色体的联会行为发生了改变,C图染色体的变异属于倒位。 (3)据图可知,B基因所位于的染色体移接至另一条非同源染色体上了,变异后的个体基因型可表示为ObOB(O表示同源染色体相同位点上没有等位基因)。则基因型为ObOB的个体减数分裂时,两对染色体自由组合,则产生的配子种类及比例可表示为:OO:OB:Ob:Bb。依题意,该植株产生的各种类型的配子活力相同,因此,则该植株产生的雌配子有4种。细胞中两对染色体上基因的遗传互不干扰,因此,单独考虑b基因,自交产生的子代基因型及比例为1OO:2Ob:1bb;单独考虑B基因所位于的染色体,自交产生的子代基因型及比例为1OO:2OB:1BB。又知受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活,则该植株自交后代中窄叶植株理论上约占。 (4)A、依题意,纯合宽叶植株(BB)与纯合窄叶植株(Bb)杂交,正常情况下产生的后代基因型为Bb,应该表现为宽叶。若亲代宽叶植株在产生配子过程中,B基因突变成b基因,则子代基因型为bb,则可表现为窄叶,A符合题意; B、若亲代宽叶植株在产生配子过程中,B基因所位于的染色体片段缺失,则子代细胞中只含b基因,则子代可表现为窄叶,B符合题意; C、纯合宽叶植株(BB)与纯合窄叶植株(Bb)杂交,产生的子代受精卵基因型为Bb,正常情况下该受精卵发育的个体应该表现为宽叶。若该受精卵发育成个体的早期,有丝分裂时B基因突变成b基因,则发育后期分化出现的叶可表现为窄叶,C符合题意; D、亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因,但亲代宽叶植株的原始生殖细胞的基因型未变,因此,纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交产生的子代基因型为Bb,仍表现宽叶,D不符合题意。 12.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)遗传学上将二倍体生物中缺失一条染色体的个体称为单体(2n-1)。某种开两性花的农作物(2n=42)在栽培的过程中,有时会发现单体植株。如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。 (1)理论上,该种植株最多有________种单体,为区分不同种的单体,可以利用光学显微镜观察________进行判断。 (2)6号单体植株的变异类型为_________。该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中_________。 (3)6号单体植株在减数第一次分裂时能形成_____个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和(n-1)型配子,则自交后代的(染色体组成)类型及比例为(体细胞中一对同源染色体同时缺失的植株称为缺体)_______。 (4)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。回答以下问题: 杂交亲本 实验结果 6号单体(♀)×正常二倍体(♂) 子代中单体占75%,正常二倍体占25% 6号单体(♂)×正常二倍体(♀) 子代中单体占4%,正常二倍体占96% 6号单体(♀)在减数分裂时,形成的(n-1)型配子_________(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子,这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法________而丢失。 (5)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良,为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是以乙品种6号单体植株为_______(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与__________杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体自交,在后代中挑选出RR型且其他性状优良。 【答案】(1) 21 染色体形态和大小 (2) 染色体变异(染色体数目变异) 6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离 (3) 20 正常二倍体(2n):单体:(2n-1):缺体(2n-2)=1:2:1 (4) 多于 联会(无法形成四分体) (5) 母本 乙品种6号单体 【分析】单体形成的原因亲代中的一方在减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离而形成异常配子所致。根据表格信息分析,单体作母本时子代单体占75%,单体作父本时子代单体占4%,说明n-1型雄配子育性很低,所以在实验时最好让单体作母本。单看6号染色体,甲品种基因型为RR,乙品种6号单体基因型为r,则杂交后代基因型为Rr和R,然后让R自交就可以得到RR型的植株。 【详解】(1)根据题意,该植物含有21组同源染色体,而将二倍体生物中缺失一条染色体的个体称为单体(2n-1),因此理论上每组同源染色体中都有可能缺失一条染色体,因此该种植物最多有21种单体,在显微镜下可以观察到细胞种染色体的分布,因此,可以利用光学显微镜观察染色体形态和大小进行判断。 (2) 6号单体植株比正常植株少一条6号染色体,说明是染色体数目变异,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离而形成异常配子所致。 (3) 正常植株染色体数为42条,则该单体植株为41条,一个四分体等于两条染色体,所以该6号单体植株在减数第一次分裂时能形成20个四分体;剩下一条染色体无法联会形成四分体,该植株产生的配子n型:n-1型=1∶1,则雌雄配子结合产生的受精卵的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2n)∶单体(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1。 (4) ①据图表数据可知,6号单体(♀)和正常二倍体(♂)杂交的后代中单体占75%,正常二倍体占25%,这是因为单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子多于n型配子,使后代单体占大多数;6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法联会而丢失。②据表中数据可知,6号单体(♂)和正常二倍体(♀)的后代中单体占4%,正常二倍体占96%,这说明n-1型雄配子育性很低。 (5)根据上述分析,6号单体为父本时产生的n-1型雄配子育性很低,所以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种6号单体进行杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体自交,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 13.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)miRNA是一段可以和mRNA结合的小分子RNA,其作用原理如图所示,①②③④代表生理过程。回答下列问题: (1)图中发生碱基互补配对的过程有________(填序号)。与过程①相比,过程④中特有的碱基对是________。 (2)图中表示转录过程的有________(填序号),mRNA和miRNA的形成需要________酶的参与。 (3)若某基因中有200个碱基对,其中α链腺嘌呤占该链的14%,β链腺嘌呤占该链的28%。该基因复制2次,需要消耗游离的胞嘧啶________个。 (4)若某基因中有一段碱基序列为5′-TAAT-CAACTTAA-3′,则以该链为模板转录出的mRNA控制合成肽链的氨基酸顺序为________(用标号表示,密码子:①AUU—天冬氨酸、②AGU—丝氨酸、③UUA—亮氨酸、④UGA—终止密码子)。 (5)由图可知,miRNA基因调控目的基因表达的机理是________。 【答案】(1) ①②③④ U-A (2) ①③ RNA聚合 (3)348 (4)③② (5)miRNA可与mRNA结合,导致mRNA降解,核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程 【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗 传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按 照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以 mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【详解】(1)过程①是转录(DNA→RNA)、②是翻译(RNA→蛋白质)、③是转录(DNA→RNA)、④是 miRNA 与 mRNA 结合(RNA→RNA),这些过程都有碱基互补配对,所以发生碱基互补配对的过程有①②③④ 。 过程①(转录,DNA与RNA配对)的碱基对有A-U、T-A、G-C、C-G ;过程④(RNA与RNA配对)的碱基对有A-U、U-A、G-C、C-G ,所以过程④中特有的碱基对是U-A 。 (2)图中表示转录过程的有①③,在转录形成mRNA和miRNA的过程中需要RNA聚合酶催化。 (3) 已知基因有200个碱基对(400个碱基 ),α链腺嘌呤(Aα)占14%,即Aα=200×14%=28;β链腺嘌呤(Aβ)占 28%,即 Aβ= 200×28% =56。 根据碱基互补配对,A(总)=Aα +Aβ= 84 ,又A=T ,所以T也为84。 则C+G=400 - (A + T) = 400 - 168=232 ,且C=G,故C=116。 基因复制2次,共产生4个DNA分子,相当于新合成3个DNA分子,需消耗游离胞嘧啶为116×3=348个。 (4) 已知基因的碱基序列为5'-TAATCAACTTAA-3',则转录出的mRNA序列为3'-AUUAGUUGAAUU-5',密码子是从5'端开始读取,所以对应的氨基酸顺序为亮氨酸(UUA)→丝氨酸(AGU),即③②。 (5)由图可知,miRNA与目的基因的mRNA互补配对结合,导致mRNA降解,核糖体不能结合到mRNA上,从而抑制翻译过程(通过互补配对结合mRNA使其降解 )。 14.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)miRNA是一类非编码RNA分子,其调控基因表达的过程可分为生成与作用两个阶段。首先,miRNA基因转录形成初级前体(pri-miRNA),随后在酶1的作用下形成次级前体(pre-miRNA)。pre-miRNA被转运至细胞质,经酶2切割生成成熟miRNA。成熟miRNA与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物(RISC)。RISC通过与靶基因mRNA互补配对抑制基因的表达,模式图如下。回答下列问题: (1)与DNA相比,miRNA彻底水解后特有的化学成分有______,次级前体(pre-miRNA)通过______(结构)转运至细胞质,被加工为成熟miRNA后,______(会/不会)立即与P基因mRNA结合,原因是______。 (2)因为AGO蛋白具有特定的______,才能与成熟miRNA结合形成复合体。复合体通过抑制P基因的______(填文字)过程来抑制基因的表达。①、②、③过程中,碱基互补配对方式相同的是______。 (3)翻译时,核糖体沿着P基因mRNA的移动方向为______,核糖体与mRNA的结合部位形成______个tRNA的结合位点。 (4)miRNA除了抑制基因表达,也能促进基因表达,例如,细胞核中的miRNA-373能够与E-钙黏蛋白基因的启动区域序列互补并促进mRNA的转录,这个过程中体现了______之间的相互作用,从而调控生物体性状的形成。 【答案】(1) 核糖和U 核孔 不会 成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物(RISC) (2) 空间结构 翻译 A-U、C-G、G-C (3) 从左向右 2 (4)基因 【分析】由图可知,miRNA转录的产物可以与AGO蛋白结合,形成复合物,该复合物可以与P基因的转录产物结合,阻止P基因的翻译过程。 【详解】(1)DNA彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸、A、T、C、G,RNA彻底水解的产物有核糖、磷酸、A、U、C、G,miRNA彻底水解后特有的化学成分有核糖和U。RNA通过核孔运输到细胞质,成熟的miRNA要先与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物(RISC),RISC才能与P基因的mRNA结合,故成熟miRNA不会立即与P基因mRNA结合。 (2)结构与功能相适应,因为AGO蛋白具有特定的空间结构,才能与成熟miRNA结合形成复合体。该复合物可以与P基因的转录产物结合,阻止P基因的翻译过程。①表示转录过程,碱基配对方式有A-U、T-A、C-G、G-C,②表示对RNA的加工过程,其中存在的碱基配对方式有A-U、U-A、C-G、G-C,③表示翻译,碱基配对方式有A-U、U-A、C-G、G-C,①②③中,相同的碱基配对方式有A-U、C-G、G-C。 (3)复合体结合在mRNA的右侧,而核糖体也可以与mRNA结合,说明核糖体沿mRNA的移动方向是从左向右,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。 (4)上述实例说明一种基因的转录产物可以促进或抑制另一种基因的表达过程,说明基因之间存在相互作用,从而调控生物性状的形成。 15.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答。 (1)左图以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA______复制的特点。DNA复制过程中所需的酶有______(答出两种即可)。 (2)左图DNA中若碱基对数为n,则氢键总数的范围可表示为______。若n个碱基对中,A有m个,则氢键总数为______。 (3)写出右图中序号⑧代表的结构的完整中文名称:______。 (4)若将一个只含14N的DNA分子放在15N的原料中连续复制n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的有______个,含15N的有______个。 (5)不同DNA分子携带的遗传信息不同,主要原因是DNA分子中______不同。 【答案】(1) 半保留 解旋酶、DNA聚合酶 (2) 2n~3n 3n-m (3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (4) 2 2n (5)碱基的排列顺序 【分析】图中①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鸟嘌呤,④是胸腺嘧啶,⑤是磷酸,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是脱氧核苷酸链的片段。 【详解】(1)由图可知,新合成的DNA都保留了亲代DNA的其中一条链,体现了DNA半保留复制的特点。DNA复制过程中,需要解旋酶打开双链,需要DNA聚合酶催化磷酸二酯键的合成。 (2)A-T碱基对之间有2个氢键,C-G碱基对之间有3个氢键,若该DNA中只有A-T碱基对,则氢键的数目为2n,若该DNA中只有C-G碱基对,则氢键的数目为3n,故氢键总数的范围可表示为2n~3n。若n个碱基对中,A=T=m个,则C=G=n-m,氢键的数目为2m+3(n-m)=3n-m。 (3)⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由胸腺嘧啶、脱氧核糖和磷酸组成。 (4)若将一个只含14N的DNA分子放在15N的原料中连续复制n次,则最终获得的子代DNA分子的数目为2n个,其中只有2个含有14N,所有的DNA分子均含有15N,故含有15N的DNA分子有2n个。 (5)不同DNA分子中,碱基的排列顺序不同,故不同的DNA分子携带的遗传信息不同。 16.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答问题: (1)转录过程中,以_______(填“①”“②”“③”或“④”)为模板,在_______酶催化作用下由_______种游离的核糖核苷酸依次连接形成RNA。 (2)能特异性识别密码子的物质是_______。 (3)图中涉及的遗传信息传递方向为_______(以流程图的形式表示)。 (4)为保证遗传信息传递的准确性,遗传信息的读取必须按mRNA的5’→3'的方向。某DNA片段碱基序列如下图所示,以b链为模板链合成肽链的序列为:________。 (可能用到的密码子:精氨酸—CGA;丝氨酸—AGC、UCG;丙氨酸—GCU;甲硫氨酸(起始)—AUG;终止密码—UAA、UAG) 【答案】(1) ③ RNA聚合 4 (2)tRNA (3)DNARNA蛋白质 (4)甲硫氨酸-精氨酸-丝氨酸 【分析】转录的条件:模板(DNA的一条链)、原料(4种游离的核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)、能量(ATP);翻译的条件:模板(mRNA),原料(21种氨基酸)、能量(ATP)、搬运工(tRNA)、多种酶的催化等。 【详解】(1)据图判断,③为基因的模板链,以③链为模板在② RNA 聚合酶催化作用下合成 RNA 的过程为转录,原料是4种游离的核糖核苷酸。 (2)能特异性识别密码子的物质是 tRNA ,tRNA 上反密码子与 mRNA 上密码子进行碱基互补配对,在翻译过程中, tRNA 可转运氨基酸到相应位置与氨基酸脱水缩合形成肽链。 (3)图中涉及的遗传信息传递方向为:DNARNA蛋白质。 (4)以b链为模板链转录的mRNA序列为5’—AUGCGAUCGUAG—3’,甲硫氨酸(起始)-AUG;精氨酸-CGA;丝氨酸-AGC、UCG;终止密码-UAA、UAG,所以合成的肽链的序列为甲硫氨酸-精氨酸-丝氨酸。 17.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)研究者将 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 24h 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,如图 1 所示。DNA 复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图 2 所示。 (1)大肠杆菌某段 DNA 分子的一个单链中相邻的碱基通过_______相连接。根据图 1 所示信息,可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为_______h。 (2)已知大肠杆菌拟核 DNA 中含 a 个碱基,其中鸟嘌呤 b 个,则第 n 次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶的数目为_______。 (3)图 2 中,甲链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要_______(至少答出一种)等酶,其合成的方向与复制叉延伸的方向_______(填“相同”或“相反”)。 (4)用3H 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体,最终可在子代噬菌体的_______(DNA/蛋白质/DNA 和蛋白质)中测到放射性。 (5)若亲代 DNA 分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为 X)变成了 5-溴尿嘧啶(BU)。诱变后的 DNA 分子连续复制 2 次,得到 4 个子代 DNA 分子,相应位点上的碱基对分别为 BU—A、A—T、G—C、C—G,推测碱基 X 可能是__________。 (6)若将某植物的 1 个分生区细胞(2n=18)全部核 DNA 分子用32P 标记,置于不含32P 的培养液中培养,经过六次连续分裂产生的子细胞中,每个子细胞中含32P 的 DNA 分子数有________个,含被32P 标记 DNA 的子细胞数为________个。 【答案】(1) 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 8 (2)(a/2-b)2n-1 (3) DNA聚合酶、DNA连接酶 相反 (4)DNA和蛋白质 (5)G或C (6) 0~18 2~36 【分析】DNA半保留复制过程是分别以解旋后的两条链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,子链的延伸方向是从5´→3´,分为前导链和后随链,前导链的合成是连续的,后随链的合成是不连续的。 【详解】(1)DNA单链中相邻的碱基通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连接。依据题图信息可知,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24h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,得到条带1(14N 的DNA单链):条带2(15N的DNA单链)=1:7,而母链14N链只有两条,可知,DNA单链共有16条,8个DNA分子,说明DNA分子共复制了3次,大肠杆菌的细胞周期为24/3=8h。 (2)已知大肠杆菌拟核DNA中含a个碱基,其中鸟嘌呤b个,则该DNA含胸腺嘧啶a/2-b个。第n次复制时,DNA数量增加了2ⁿ⁻¹,消耗游离的胸腺嘧啶(a/2-b)2ⁿ⁻¹个。 (3)甲链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要DNA聚合酶、DNA连接酶的参与,后随链的合成方向是由右到左,复制叉延伸的方向是从左到右,即后随链合成的方向与复制以及延伸的方向相反。 (4)用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,则大肠杆菌提供的原料氨基酸和脱氧核苷酸中均存在3H标记,子代噬菌体的蛋白质和DNA中可测到放射性。 (5)已知DNA复制是半保留复制。亲代DNA分子某位点上一个正常碱基(设为X)变成了5-溴尿嘧啶(BU),经过两次复制后得到4个子代DNA分子,相应位点上的碱基对分别为BU-A、A-T、G-C、C-G。因为5-溴尿嘧啶(BU)能与A配对,我们从子代DNA的碱基对情况来倒推。由于出现了G-C、C-G碱基对,根据碱基互补配对原则,说明亲代DNA分子中与X互补的碱基是C或者G,那么X可能是G或者C。 (6)植物分生区细胞 2n=18,核 DNA用32P标记,置于不含32P培养液。DNA半保留复制,1个细胞经6次分裂,共产生26=64个子细胞。初始1个细胞有18条染色体,36条DNA链(均含32P)。每次复制后,含32P的DNA分子数始终是18个(因为半保留复制,不管复制多少次,亲代带标记的链始终在18个DNA分子中 )。所以每个子细胞中含32P的DNA分子数有0~18 个(细胞分裂时,含32P的DNA分子随机分配到子细胞,所以每个子细胞中含标记的DNA分子数在0到18之间 ),同理含被32P标记DNA的子细胞数为2~36个。 18.(24-25高一下·辽宁大连·期末)大连市滨海山林中生活着梅花鹿野生种群。梅花鹿的CSRP3基因编码的肌肉结构蛋白在肌肉发育中起关键作用。研究表明,该基因启动子(RNA聚合酶识别并结合的位点)的甲基化会抑制基因的表达。此外,CSRP3基因在肋间肌中的相对表达量是股四头肌的8倍。下图展示了CSRP3基因的复制与表达的相关过程,请回答下列问题: (1)CSRP3基因的本质是________。 (2)DNA复制的方式是___________,子链合成的方向是_____(“3'到5'”或“5'到3'”),过程①用到的酶Ⅰ、酶Ⅱ名称分别为_________、_________。 (3)过程②为__________(填过程名称),此过程以_________为原料合成物质b。 (4)过程③结构c沿着物质b移动的方向是_________(“从左到右”或“从右到左”),物质b的起始部分序列为5'-GAUGGGCUUC·····-3',该序列编码的氨基酸序列为______(各氨基酸之间用-相连,如:天冬氨酸-甘氨酸····) 。部分密码子和氨基酸的对应关系如下表所示: AUG 起始密码子(甲硫氨酸) GAU、GAC 天冬氨酸 GGG、GGC 甘氨酸 UUC、UUU 苯丙氨酸 CUU、CUC…… 亮氨酸 (5)据题干分析,梅花鹿肋间肌中的 CSRP3基因高表达的原因是:该基因甲基化状态___(填“低”或“高”),该现象______(填“会”或“不会”)改变该基因的碱基序列。 【答案】(1)有遗传效应的DNA片段 (2) 半保留复制 5'到3' 解旋酶 DNA聚合酶 (3) 转录 四种游离的核糖核苷酸 (4) 从右到左 天冬氨酸-甘氨酸-亮氨酸 (5) 低 不会 【分析】过程①表示DNA复制的过程,Ⅰ、Ⅱ分别表示解旋酶,DNA聚合酶。过程②表示转录,过程③表示翻译。 【详解】(1)基因的实质是有遗传效应的DNA片段。 (2)DNA复制的方式为半保留复制,复制时遵循碱基的互补配对原则,子链的延伸方向是5'到3'。Ⅰ、Ⅱ分别表示解旋酶,DNA聚合酶。 (3)过程②表示转录,该过程以DNA的一条链为模板,四种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA。 (4)过程③表示翻译,根据肽链的长度可知,结构c即核糖体沿物质b即mRNA移动的方向是从右向左。物质b即mRNA的部分序列为5'-GAUGGGCUUC·····-3',结合密码子表可知,其编码的氨基酸序列为天冬氨酸-甘氨酸-亮氨酸。 (5)由于该基因启动子的甲基化会抑制基因的表达,而梅花鹿肋间肌中的 CSRP3基因高表达,故推测该基因甲基化状态低,表达水平高,DNA的甲基化不改变该基因的碱基序列。 19.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)DNA复制保证了亲子代细胞间遗传信息的连续性,真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图如图1所示。回答下列问题: (1)DNA复制过程中需要多种蛋白质的参与。复制开始时,相关酶会破坏DNA双链间的_______,使双链局部解旋,该过程_________(填“需要”或“不需要”)消耗能量;相关酶催化子链合成时,所需的原料是________。DNA独特的________结构,为复制过程提供了精确的模板。 (2)图1中DNA复制是多起点________(填“单”或“双”)向复制,可以提高复制效率。 (3)科学家运用同位素标记技术和_________技术,证明了DNA复制的方式是_________。图2表示某个卵原细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子的标记情况。将该卵原细胞置于含有32P(不含31P)的培养液中完成减数分裂,请在答题卡方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞中DNA的放射性标记情况______(只考虑图2中相关DNA分子)。 【答案】(1) 氢键 需要 4 种脱氧核糖核苷酸(或“4种脱氧核苷酸”) 双螺旋 (2)双 (3) 离心(或“密度梯度离心”) 半保留复制 或 【分析】DNA复制过程为: (1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开; (2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链; (3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。 【详解】(1)DNA 复制开始时,解旋酶会破坏 DNA 双链间的氢键,使双链局部解旋。 解旋过程需要消耗能量(解旋酶作用时需要 ATP 供能 ),所以该过程需要消耗能量。DNA 复制时,催化子链合成的酶是DNA聚合酶,所需的原料是4种脱氧核苷酸(dNTP,包括 dATP、dGTP、dCTP、dTTP )。DNA 独特的双螺旋结构,为复制过程提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性。 (2)由图1可知DNA复制是多起点双向复制(从复制起点向两个方向进行复制),这样可以提高复制效率,在短时间内完成 DNA 复制。 (3)科学家运用同位素标记技术和密度梯度离心技术,证明了DNA复制的方式是半保留复制(通过标记 DNA 分子,离心后根据 DNA 条带的位置判断复制方式)。DNA半保留复制是指新合成的每个DNA分子中,都保留了原来 DNA 分子中的一条链 。卵原细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子,初始标记情况如图 2。置于含有32P(不含31P )的培养液中完成减数分裂,DNA 进行半保留复制。减数分裂过程中,同源染色体分离,姐妹染色单体分开。最终产生的卵细胞中,DNA 的放射性标记情况为:一个 DNA 分子的两条链为31P-32P(原来的一条31P链和新合成的32P链 ),另一个 DNA 分子的两条链为32P−32P(两条新合成的32P链 ),图示为:或。 20.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后,若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使p62基因(与卵巢发育相关)启动子部位添加甲基基团,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5´-甲基胞嘧啶,DNMT3蛋白的合成和作用过程如下图所示。回答下列问题: (1)DNMT3基因的表达包括过程①和②,其中过程②称为______,物质a是______,其所携带的氨基酸是______(部分密码子及其对应的氨基酸:GGC—甘氨酸;CCG—脯氨酸;GCC—丙氨酸;CGG—精氨酸)。 (2)与DNMT3基因启动子部位结合的酶是______,若以β链为模板合成mRNA,则该酶在β链上的移动方向为______(填“左→右”“右→左”或“不确定”)。若DNMT3基因中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,则DNMT3基因中另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为______。 (3)DNMT3基因转录出的mRNA中(A+C)/(U+G)的值______(填“一定”或“不一定”)为1,原因是______。核糖体与成熟的mRNA结合,遇到mRNA中的______便开始过程②,最终得到有活性的DNMT3蛋白。 (4)蜂王浆中某些物质是决定蜜蜂幼虫发育成为蜂后的关键因素,请推测蜂王浆中的这些物质可能______(填“促进”或“抑制”)DNMT3蛋白活性,p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起______(填“促进”或“抑制”)作用。p62基因甲基化与p62基因发生突变后都可能改变蜜蜂幼虫的性状,两种变异的主要区别是______。 【答案】(1) 翻译 tRNA 精氨酸 (2) RNA聚合酶 左→右 7% (3) 不一定 mRNA是单链结构,四种碱基的数目没有规律(或双链中互补碱基数相等,单链中A+C的含量不一定等于U+G的含量) 起始密码子 (4) 抑制 促进 p62基因甲基化并不改变碱基的排列顺序,p62基因突变会改变碱基的排列顺序 【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加.上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。 【详解】(1)过程①表示转录,过程②是以RNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译,其中物质a是tRNA,具有转运氨基酸的作用。a上的反密码子为GCC,对应的密码子为CGG,对应的氨基酸为精氨酸。 (2)启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,即与DNMT3基因启动子部位结合的酶是RNA聚合酶,若以β链为模板,则该酶在β链上的移动方向为3´→5´(左→右),因为子链的延伸方向是若5´→3´。若DNMT3基因中,G占碱基总数的38%,则T占碱基总数的12%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为12%-5%=7%。 (3)mRNA是单链结构,四种碱基的数目没有规律(或双链中互补碱基数相等,单链中A+C的含量不一定等于U+G的含量),因此DNMT3基因转录出的mRNA中(A+C)/(U+G)的值不一定是1。当核糖体遇到mRNA中的起始密码子便开始翻译,最终得到有活性的DNMT3蛋白。 (4)DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使p62基因启动子部位添加甲基基团,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,因此蜂王浆中某些物质可能抑制DNMT3蛋白活性;蜂王浆导致幼虫p62基因甲基化减少,进而发育为蜂后,说明p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起促进作用。p62基因甲基化与p62基因发生突变都可能改变蜜蜂幼虫的性状,二者的主要区别是p62基因甲基化属于表观遗传,并不改变碱基的排列顺序,p62基因突变会改变碱基的排列顺序。 21.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)生命是物质、能量、信息的统一体,下图是几种生物大分子在真核细胞内进行遗传信息传递的示意图,A、B、C为物质,①、②、③为生理过程。回答下列问题: (1)B分子的结构一般是_____链,而且比 DNA_____,因此可以通过核孔,从细胞核转移到细胞质中充当A的信使。 (2)①过程的特点是_____。与③过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是_____。 (3)③过程核糖体移动的方向为mRNA 的_____(填“①→OH”或“OH→②”) , ③过程中一个 mRNA 上相继结合多个核糖体的意义是_____。 (4)洋葱根尖分生区细胞可以发生图中的_____(填数字)过程,成熟区细胞内能发生的图中_____(填数字)过程。 (5)在遗传信息传递过程中,_____(填字母)是信息的载体,_____(填字母)是信息的表达产物。 【答案】(1) 单 短 (2) 半保留复制、边解旋边复制 T - A (3) ①→OH 可以在短时间内合成大量相同的蛋白质,提高翻译的效率 (4) ①②③ ②③ (5) A、B C 【分析】在真核细胞内,遗传信息的传递涉及到 DNA、RNA 等生物大分子以及转录、翻译等生理过程。DNA 是遗传信息的储存者,通过转录形成 RNA,RNA 再通过翻译表达出蛋白质。 【详解】(1)B 分子是RNA,其结构一般是单链,而且比DNA短,因此可以通过核孔,从细胞核转移到细胞质中充当 A(mRNA)的信使。 (2)①过程是DNA复制,其特点是半保留复制、边解旋边复制。②过程是转录,③过程是翻译,与③过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是T - A(DNA 中的T与 RNA 中的A配对)。 (3)③过程核糖体移动的方向为mRNA 的①→OH,因为图中的靠近OH的核糖体合成的多肽链要长一些。③过程中一个 mRNA 上相继结合多个核糖体的意义是可以在短时间内合成大量相同的蛋白质,提高翻译的效率。 (4)洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛,可以发生图中的①(DNA复制)、②(转录)、③(翻译)过程。成熟区细胞高度分化,不再分裂,能发生的图中②(转录)、③(翻译)过程。 (5)在遗传信息传递过程中,A(DNA)、B(mRNA)是信息的载体,C多肽链是信息的表达产物。 22.(23-24高一下·辽宁大连·期末)下图1表示油菜某细胞内遗传信息传递的示意图,①、②、③表示生理过程。图2所示为该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图3为基因B,其中α链是其转录的模板链。研究者根据图2所示机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题。 (1)图1所示遗传信息的传递过程,克里克称之为___________,油菜叶肉细胞发生的过程有___________(填图1中的序号)。 (2)碱基互补配对保证了①→③中遗传信息的精确传递,与③相比,过程②特有的碱基配对方式是___________。 (3)③过程能在短时间内可以合成大量蛋白质的结构基础是___________。核糖体在mRNA上的移动方向是___________(填图1中的字母)。 (4)研究者通过诱导基因B的β链发生转录,从而形成了双链mRNA,提高了产油量。试结合图2和图3,分析该过程发生的机制___________。 【答案】(1) 中心法则 ②③ (2)A-T (3) 一个mRNA可以与多个核糖体结合 a→b (4)双链mRNA不能翻译,酶b不能合成,而细胞能正常合成酶a,有利于油脂合成 【分析】分析题图1:①表示DNA复制,②表示DNA转录,③表示翻译。 【详解】(1)图示遗传信息的传递过程,这是中心法则,油菜叶肉细胞是高度分化的细胞,可以发生②转录和③翻译过程。 (2)③翻译是mRNA与tRNA配对,配对的方式有A-U、G-C,②是转录,DNA和核糖核苷酸配对,配对方式有A-U、G-C、A-T,所以特有的配对方式是A-T。 (3)由于一个mRNA可以与多个核糖体结合形成多聚核糖体,因此短时间内可以合成大量蛋白质;从图中看出,a端肽链最短,b端肽链最长,因此核糖体在mRNA上的移动方向是a→b。 (4)基因B经诱导后转录出双链mRNA影响翻译过程,进而影响了酶b的生成,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)更多转变成油脂,故可提高油菜产油量。 23.油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(CC,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。(每个大写英文字母表示一个染色体组) (1)在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在___。不可育的原因是___。②过程的操作是对F1施加______。 (2)据图分析,个体细胞中的染色体组成为___________,与AABB再一次杂交,得到的个体植株的染色体数目范围为______。 (3)若选择某染色体数为39的抗线虫病个体植株自交,预计后代表型及比例为______。 (4)个体系在与油菜AABB不断回交的过程中,易发生染色体变异,利用这一特性;个体植株中出现了染色体数为38但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是______。 (5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。 ①RNA干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的_________。 ②若将RNA干扰(RNAI)技术应用于医疗卫生领域,请简要描该技术可以通过关闭特定治病基因从而达到治病效果的原因______。 【答案】(1) 生殖隔离 F1无同源染色体,在减数分裂时联会紊乱,无法产生可育配子 秋水仙素,使染色体数目加倍,恢复育性 (2) AABBC 38—47 (3)抗线虫病:不抗线虫病 (4)抗线虫病基因易位到油菜染色体上 (5) 翻译 非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果 【分析】物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可与后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间存在生殖隔离。 【详解】(1)F1植株的染色体组成为ABC,有3个染色体组,为三倍体。由于减数第一次分裂时染色体不能联会(配对),在自然状态下不能产生正常的配子,因而是不可育的,说明油菜与萝卜存在生殖隔离,需用秋水仙素处理F1植株,抑制纺锤体的形成,使染色体数加倍,形成异源多倍体(AABBCC)。 (2)个体 R1 细胞中的染色体组成可表示为AABBC,个体 R1 在产生配子时,若C染色体组中的染色体随机分配到细胞任意一极,其它染色体组中的染色体分配正常,则个体 R1可产生染色体组成及比例为ABC:AB=1:1,故用个体 R1 与油菜(AABB)再一次杂交,得到的个体 R2 植株群体的染色体组成及比例为AABBC:AABB=1:1,因此个体 R2 植株群体的染色体数目范围为38-47。 (3)选择染色体数为39的抗线虫病个体 R2 植株(染色体组成为AABBC,即有38条染色体来源于油菜,1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因)自交,正常情况下后代染色体组成及比例为AABBCC:AABBC:AABB=1:2:1,故子代表现型及比例为抗线虫病:不抗线虫病=3:1。 (4)若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性,则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上。 (5)据图分析可知,要提高油菜产油量,必须让PEP更多的转化为油脂,这样就必须抑制酶b的合成,促进酶a的合成。而基因B经诱导转录后形成的双链RNA会抑制酶b合成过程中的翻译阶段,所以该研究可能通过促进②过程,形成双链RNA,抑制mRNA的翻译,使酶b无法产生,来提高产油率。同理,由于非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果。 24.(21-22高一下·辽宁沈阳一二〇中·期末)白粉病是导致普通小麦减产的重要原因之一。长穗偃麦草某条染色体上携带抗白粉病基因,与普通小麦亲缘关系较近。下图是科研小组利用普通小麦和长穗偃麦草培育抗病新品种的育种方案,图中A、B、C、D代表不同的染色体组,每组有7条染色体。请回答下列问题: (1)杂交后代①体细胞中含有_______条染色体,在减数分裂时,形成_____个四分体。 (2)杂交后代②A组染色体在减数分裂时易丢失,原因是减数分裂时这些染色体______。杂交后代②与普通小麦杂交所得后代体细胞中染色体数介于______之间。γ射线处理杂交后代③的花粉,使含抗虫基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为_____。 (3)抗虫普通小麦经一代自交、筛选得到的抗虫植株中纯合子占1/3,则经过第二代自交并筛选获得的抗虫植株中纯合子占______。 (4)图中“?”处理的方法有_____,与多代自交、筛选相比,该育种方法的优势体现在______(答两点)。 【答案】(1) 56 28 (2) 没有同源染色体配对 42和49 染色体结构变异 (3)3/5 (4) 低温诱导或秋水仙素处理 明显缩短育种年限,后代都是纯合子 【分析】五种育种方法的总结: 杂交育种原理:基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)。 诱变育种原理:基因突变,方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变。 单倍体育种原理:染色体变异,方法与优点: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,优点 明显缩短育种年限。 多倍体育种原理:染色体变异,方法:最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 基因工程育种原理:DNA重组技术(属于基因重组范畴)方法:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。 【详解】(1)图中A、B、C、D代表不同的染色体组,每组有7条染色体,可见杂交后代①体细胞中含有8个染色体组,有56条染色体,在减数分裂时,一对同源染色体会形成一个四分体,因此会形成28个四分体。 (2)杂交后代②A组染色体在减数分裂过程时易丢失,原因是减数分裂时这些染色体因为没有同源染色体而无法配对,因而在减数第一次分裂后期会随机进入子细胞中,因而导致A组染色体随机丢失的现象,因此,杂交后代②与普通小麦杂交所得后代体细胞中染色体数介于42~49之间。γ射线处理杂交后代③的花粉,使含抗虫基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异发生在 非同源染色体之间,称为染色体结构变异中的易位。 (3)抗虫普通小麦的基因型可表示为Aa,经一代自交、筛选得到的抗虫植株中(1/3AA、2/3Aa)纯合子占1/3,则经过第二代自交产生的没有抗性的普通小麦的比例为2/3×1/4=1/6,则抗虫普通小麦的比例为1-1/6=5/6,而该群体自交产生的抗虫纯合子的比例为1/3+2/3×1/4=3/6,可见,第二代自交并筛选获得的抗虫植株中纯合子占比为3/5。 (4)由于低温诱导或秋水仙素处理均会导致染色体数目加倍,因而图中“?”处理的方法有低温诱导或秋水仙素处理,该方法为单倍体育种,与多代自交、筛选相比,该育种方法的优势体现在明显缩短育种年限且后代都是纯合子。 25.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)金鱼的观赏价值体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上,雌性鱼类更具有性状优势。科学家用人工诱导雌核发育技术来提高鱼的观赏价值,人工诱导雌核发育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二极体放出阻止法(方法二),精子需要用紫外线或光照射进行灭活处理,使其失去遗传能力(破坏染色体),但保留受精能力。回答下列问题: (1)“方法一”中,低温阻止第一次卵裂(即该细胞的有丝分裂),导致染色体数目加倍的原理是_______,该过程发生的时期是_________。 (2)通过“方法二”获得的个体一般都是纯合子,若通过“方法二”获得了杂合子,请分析可能的原因是__________、_______(写出两种)。“方法二”诱导形成二倍体,这种变异类型属于_______。 (3)若使用未经过处理、含有正常染色体的精子受精,再经“方法二”成功发育成金鱼,可能体型更大且没有生育能力。体型更大的原因是_______;没有生育能力的原因是_______。 【答案】(1) 低温抑制纺锤体的形成 (有丝分裂)前期 (2) 基因突变 染色单体互换 染色体变异/染色体数目变异 (3) 多倍体体型更大/营养不会用于生殖生长,只用于营养生长,也会促使体型增大 三倍体减数分裂时联会紊乱,不能形成可育配子 【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂。 【详解】(1)低温阻止第一次卵裂,导致染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成,纺锤体形成发生在有丝分裂前期。 (2)据图分析可知,若方法二得到的是杂合子二倍体,可能是减数分裂Ⅰ前期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换,而导致同一染色体上的两条姐妹染色单体中可能会含有等位基因;或在该过程中发生了基因突变,均可能会获得杂合子;由图示可知,方法二诱导形成二倍体的变异类型是染色体数目变异。 (3)若使用未经过处理、含有正常染色体的精子受精,再经“方法二”成功发育成金鱼,可能体型更大且没有生育能力。这是因为该个体细胞中含有三个染色体组(即来自卵细胞的两个染色体组和来自精子的一个染色体组),为三倍体,多倍体个体中营养不会用于生殖生长,只用于营养生长,会促使其体型增大。同时三倍体个体在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成可育配子。因此,该个体可能没有生育能力。 26.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)如图是有关生物变异来源的概念图,请据图回答下列问题: (1)①指DNA分子中发生碱基的_____,而引起的基因碱基序列的改变。 (2)③指的是_________;若④是指,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在_________时期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着_________之间的互换而发生交换。 (3)②染色体变异包括⑥_________和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的_________为基数成倍地增加或成套地减少;蜜蜂中的雄蜂的体细胞染色体数目与本物种________中的染色体数目相同;蜜蜂中的雄蜂是________倍体。 (4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是_________。 【答案】(1)替换、增添或缺失 (2) 基因重组 减数分裂Ⅰ后期 非姐妹染色单体 (3) 染色体结构变异 非同源染色体 配子 单 (4)固定细胞的形态 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。 【详解】(1) 基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。 (2)③指的是基因重组;若④是指,随着非同源染色体的 自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在减数第一次分裂后期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。 (3)染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异;⑦是指细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色为基数成倍地增加或成套地减少;像蜜蜂中的雄蜂这样,体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,叫做单倍体。 (4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是固定细胞的形态。 27.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)有一种两性花植物,其花色有红色、白色、紫色三种,现有纯合红花植株甲和纯合白花植株乙,某学习兴趣小组为了探究其遗传规律进行如下实验:用甲与乙进行杂交,发现F1全是紫花,F1自交,后代出现了红花、白花、紫花。回答下列问题: (1)利用该种植物进行杂交的一般步骤是_____(用文字和箭头表示)。 (2) F1自交,后代出现了红花、白花、紫花的现象叫做_____。 (3)某同学对出现的上述现象进行解释:控制花色的基因为一对等位基因R、r,且杂合子表现为紫色。若其解释正确,则上述实验中F2各表型的比例为_____。若欲验证其解释是否正确,可以从F2中选择_____花色个体与F1紫花个体杂交,若后代表型及比例为_____,则其解释正确。 (4)另一同学对上述现象进行解释:控制花色的基因为A、a和B、b两对独立遗传的基因,且A 控制的酶是红色素合成所必须的。若其解释是正确的,则F2中白花植株基因型有_____种,F2红花自交,后代表型及比例为_____。若欲验证其解释是否正确,可以利用F₁的花粉进行_____培养,然后用化学试剂_____处理,若所得植株表型及比例为_____,则其解释正确。 【答案】(1)去雄→套袋→授粉→套袋 (2)性状分离 (3) 红花( RR):紫花(Rr ):白花(rr ) = 1:2:1 白 表型及比例为紫花:白花 = 1:1 (4) 3 红花:白花=5:1 花药离体培养 秋水仙素 紫花:白花:红花=1:2:1 【分析】在遗传学中,杂交实验是研究基因遗传规律的重要方法。对于本题,涉及到植物花色的遗传规律探究。 在杂交实验中,一般步骤包括去雄(防止自花授粉)→套袋(避免外来花粉干扰)→授粉(将父本花粉授予母本)→套袋(保证授粉成功)。 性状分离指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,本题中 自交后代出现红花、白花、紫花,属于性状分离。 【详解】(1)在杂交实验中,一般步骤包括去雄(防止自花授粉)→套袋(避免外来花粉干扰)→授粉(将父本花粉授予母本)→套袋(保证授粉成功)。 (2)F1全是紫花,F1自交,后代出现了红花、白花、紫花的现象叫做性状分离。 (3)若控制花色的基因为一对等位基因 R、r ,且杂合子表现为紫色,则 F1( Rr)自交, 的基因型及比例为RR:Rr:rr=1:2:1,表型比例为红花( RR):紫花(Rr ):白花(rr ) = 1:2:1 。 若欲验证其解释是否正确,可以从 中选择白花( rr)个体与 紫花(Rr )个体杂交,后代的基因型及比例为 Rr:rr=1:1,表型及比例为紫花:白花 = 1:1 。 (4)因为控制花色的基因为A、a和B、b两对独立遗传的基因,且A控制的酶是红色素合成所必须的。当A基因不存在时,无论B基因的情况如何,都表现为白花。所以白花植株的基因型有3种,分别是aaBB、aaBb、aabb。根据题意可知,亲本纯合红花植株甲AAbb和纯合白花植株乙aaBB,F1全是紫花AaBb,F2中红花的基因型为2/3Aabb,1/3AAbb,F2红花自交,后代表型及比例为红花:白花=(1/3+2/33/4):(2/31/4)=5:1.若欲验证上述解释是否正确,可以利用 F₁AaBb的花粉AB、Ab、ab、aB进行花药离体培养,然后用化学试剂秋水仙素处理得到比例相等的AABB,AAbb,aabb,aaBB的单倍体,表型及比例为紫花:白花:红花=1:2:1则其解释正确。 28.(23-24高一下·辽宁大连·期末)长期大量使用拟除虫菊酯类杀虫剂,部分家蝇表现出对此类杀虫剂的抗性,下表是对某市三个地区家蝇种群的有关基因型频率调查分析的结果。回答下列问题。 家蝇种群来源 敏感性纯合子% 抗性杂合子% 抗性纯合子% 甲地区 78 20 2 乙地区 64 32 4 丙地区 84 15 1 (1)研究对拟除虫菊酯类杀虫剂具有抗性的家蝇,发现它们的神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,该现象产生的根本原因是___________。部分家蝇抗性的产生体现了___________多样性。 (2)据上表分析,___________地区抗性基因频率最高,这是___________的结果。 (3)使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,对甲地区家蝇再次进行基因型频率的调查,结果如下表。 家蝇种群来源 敏感性纯合子% 抗性杂合子% 抗性纯合子% 甲地区 35 40 25 根据表中数据分析,5年后甲地区家蝇是否发生了进化?___________(填“是”或“否”),判断的依据是___________。 (4)根据以上调查结果,该市采取了与拟除虫菊酯类杀虫剂作用机制不同、无交互抗性的杀虫剂,轮换、混合使用,推测该做法的目的是___________。 【答案】(1) 控制该通道蛋白的基因发生碱基对的替换,导致基因突变 遗传/基因 (2) 乙 自然选择 (3) 是 5年后甲地区家蝇的(抗性)基因频率发生改变 (4)减缓家蝇抗性基因频率的增加(延缓或减少家蝇抗性的发展) 【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】(1)细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,其根本原因是由于控制该通道蛋白的基因发生碱基对的替换,导致基因突变;部分家蝇于同一物种,因此抗性的产生体现了基因(遗传)多样性。 (2)甲地区抗性基因频率为0.02+0.2÷2=0.12,乙地区抗性基因频率为0.04+0.32÷2=0.2,丙地区的抗性基因频率为0.01+0.15÷2=0.085,乙地区的抗性基因频率最高,这是自然选择的结果。 (3)使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,甲地区的抗性基因频率为0.25+0.4÷2=0.45,由于基因频率发生改变,所以该地区家蝇发生了进化。 (4)用一种杀虫剂处理的害虫产生了对该杀虫剂的抗性后,再用另一种杀虫剂处理,也可以把对开始使用的杀虫剂有抗性的个体杀死。反之亦然,这样,杀虫剂交替使用,可以减缓家蝇抗性基因频率的增加(延缓或减少家蝇抗性的发展)。 29.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)纵观整个生物界,捕食者与被捕食者之间总是进行着激烈的“军备竞赛”。位于亚利桑那州科罗拉多大峡谷北缘的凯巴森林,生活着黑尾鹿种群和它们的主要捕食者美洲狮和狼。1905年以来,该地黑尾鹿种群保持在4000头左右的水平,为了发展鹿群,美洲狮和狼被大量猎杀,鹿群数量开始上升,到1925年达到最高峰,约有10万头,由于连续多年的过度利用,草场极度退化,结果使鹿群数量猛降,到1942年,黑尾鹿种群数量仅剩8000头,而且大都身体瘦小,体质衰弱。20世纪70年代,当地政府制定并实施“引狼入室”计划,黑尾鹿种群数量逐渐上升,凯巴森林又焕发出勃勃生机。根据所学知识,请回答下列问题: (1)黑尾鹿等植食性动物有较为发达的盲肠,这是_______的结果,该过程_______(填“是”或“不是”)定向的。 (2)黑尾鹿遇上美洲狮时常常靠快速奔跑来逃脱,而美洲狮则通过更快速的奔跑来获得捕食黑尾鹿的机会,两者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生物学上称为________。美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用,理由是______。 (3)黑尾鹿的某一相对性状由位于X染色体上的等位基因A和a控制。抽样调查得知当年雌雄个体的比例为1:1,雌性个体中XAXA、XAXa、XaXa三种基因型个体所占比例分别为50%、30%和20%,雄性个体中XAY、XaY两种基因型各占50%。则该种群中A基因的基因频率为________。由于不含A基因的个体易被天敌捕食,致使黑尾鹿种群中a基因的基因频率将会________(填“增大”或“减小”)。由此说明该黑尾鹿种群在不断地发生进化。 【答案】(1) 自然选择 是 (2) 协同进化 美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展 (3) 60% 减小 【分析】1、现代生物进化理论的观点:(1)不同于达尔文的说法:①种群是生物进化的基本单位;②生物进化实质是种群基因频率的定向改变;③突变和基因重组产生进化的原材料。(2)肯定达尔文的说法:①自然选择决定生物进化的方向;②隔离是物种形成的必要条件;③共同进化产生了生物多样性。 2、在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之后也等于1,一个等位基因频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。 3、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。种群越大,基因库也越大,反之,种群越小基因库也就越小。当种群变得很小时,就有可能失去遗传的多样性,从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰。 【详解】(1)黑尾鹿等植食性动物有较为发达的盲肠,这是自然选择的结果,该过程是定向的。 (2)黑尾鹿遇上美洲狮时常常靠快速奔跑来逃脱,而美洲狮则通过更快速的奔跑来获得捕食黑尾鹿的机会,两者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生物学上称为协同进化。美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展,故美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用。 (3)假设该种群中雌雄个体数量各有100只,则该种群中A基因的基因频率为(50+30+50×2)÷(100+200)=60%,由于不含A基因的个体易被天敌捕食,致使黑尾鹿种群中a基因的基因频率将会减小,由此说明该黑尾鹿种群在不断地发生进化。 30.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)非洲马拉维湖中生活着数百种慈鲷鱼,它们由共同祖先在较短时间内进化而来,体色、食性和栖息地呈现显著差异。研究人员对这一现象展开调查,回答下列问题: (1)在浅水区生活的慈鲷鱼普遍体色较浅,而深水区慈鲷鱼多为暗色。若水质污染导致深水区透光性下降,预计未来深水区慈鲷的体色会______(填“变浅”或“变深”),该过程中决定体色变化方向的是______,为体色变化提供原材料的是_______。 (2)非洲马拉维湖中的数百种慈鲷鱼相互影响不断进化的过程______(填“属于”或“不属于”)协同进化,协同进化的另一方面内容是_______之间相互影响,不断进化和发展。 (3)假设湖中某种慈鲷鱼的咽颌形态由等位基因D和d控制,其中D基因决定粗壮型咽颌(适合摄食硬壳生物),d基因决定细长型咽颌(适合摄食浮游生物)。初始调查显示,种群中基因型为DD、Dd、dd的个体占比分别为20%、48%、32%,该种群中d基因频率是______(填小数)。由于气候变化,湖泊中硬壳生物数量锐减,若干代后,d基因频率变为0.62,用现代进化理论解释d基因频率发生上述变化的原因为_______。 (4)研究发现慈鲷鱼进化速度快的原因之一是频繁的地质变化导致环境不断改变,如水位下降使大湖分裂为多个小湖,这使得原本是一个种群的慈鲷鱼产生了_______,经过长时间的变化,不同小湖的慈鲷鱼再生活在一起时,若出现______则说明其进化成了不同物种。 【答案】(1) 变深 水质的变化(或环境改变、自然选择) 突变和基因重组 (2) 属于 生物与无机环境 (3) 0.56 湖泊中硬壳生物数量锐减,基因型为DD、Dd的慈鲷鱼由于食物缺乏而无法生存和繁殖,基因型为dd的个体有更多生存和繁殖的机会,导致种群中d基因频率定向升高 (4) 地理隔离 生殖隔离 【分析】1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。种群特点:种群中的个体不是机械的集合在一起,而是通过种内关系组成一个有机的整体,个体间可以彼此交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 2、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库。种群越大,基因库也越大,反之,种群越小基因库也就越小。当种群变得很小时,就有可能失去遗传的多样性,从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰。 【详解】(1)在深水区体色较深是适应环境的表型,因此若水质污染导致深水区透光性减弱,预计未来深水区慈鲷鱼的体色会变深,在慈鲷鱼进化过程中,突变和基因重组提供了进化的原材料,水质的变化(或环境改变、自然选择)决定生物进化的方向。 (2)非洲马拉维湖的慈鲷鱼有数百种,属于不同物种,相互影响不断进化的过程属于协同进化,协同进化的另一方面内容是生物与无机环境之间相互影响,不断进化和发展。 (3)环境变化前根据慈鲷鱼种群的基因型频率计算d的基因频率32%+48%×1/2=0.56,环境变化后d的基因频率变成0.62,由于湖泊中硬壳生物数量锐减,基因型为DD、Dd的慈鲷鱼由于食物缺乏而无法生存和繁殖,基因型为dd的个体有更多生存和繁殖的机会,导致种群中d基因频率定向升高。 (4)大湖分裂为多个小湖后,使得同种慈鲷鱼由于地理障碍而分割成不同的种群,种群间由于不能发生基因交流而产生地理隔离,长期的地理隔离若导致了生殖隔离就标志着原本属于同一物种的慈绸鱼进化成了不同的物种。 31.DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的办法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA,过程如图所示。 根据该技术,科学家进行了两个不同的实验。 实验一(SP8噬菌体实验):从宿主细胞中分离出SP8的RNA,分别与噬菌体的2条DNA单链混合,发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子,如图2所示。 实验二(亲缘关系模型实验):将人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析,可以通过检查杂种双链DNA的杂交情况来判断两个物种的亲缘关系远近。 根据以上信息回答下列问题: (1)DNA分子杂交技术的原理是_________。 (2)图1所示的II过程涉及氢键的____________(填“断裂”、“形成”、“断裂和形成”)。 (3)根据图2所示的过程可推测,SP8噬菌体转录的模板链比非模板链更_________(填“重”或“轻”),造成这种差异的来源可能是_________(填“磷酸”、“五碳糖”、“碱基”)。 (4)实验二中,若要利用DNA分子杂交技术来分析人与大猩猩之间的亲缘关系远近应选择大猩猩的_________号链来进行;根据所选片段,人与大猩猩的DNA片段进行模拟杂交后能够得到_________个环,根据杂交结果可推测,人与_________的亲缘关系更近。 (5)研究生物进化最直接、最重要的证据是_________。 【答案】(1)碱基互补配对原则 (2)形成 (3) 重 碱基 (4) 1 2 黑猩猩 (5)化石 【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序不同;DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的脱氧核苷酸序列。 【详解】(1)图1利用的是DNA分子杂交技术,根据DNA分子中碱基排列顺序的特异性检测物种A和物种B的差异,该技术的原理是碱基互补配对原则。 (2)图1所示的II过程由于互补的碱基之间形成氢键而形成杂合双链区,涉及氢键的形成。 (3)根据图2所示的过程可推测,a和b中转录的模板链是b,根据密度梯度离心的结果可知,SP8噬菌体转录的模板链比非模板链更“重”,造成这种差异的来源可能是“碱基”的不同,因为两条链中的脱氧核糖和磷酸是相同的。 (4)实验二中,若要利用DNA分子杂交技术来分析人与大猩猩之间的亲缘关系远近应选择大猩猩的1号链来进行,因为DNA单链之间的方向是相反的;根据所选片段,黑猩猩与人之间有1个杂交环,而人与大猩猩之间有2个杂交环,根据杂交结果可推测,人与黑猩猩的亲缘关系更近。 (5)研究生物进化最直接、最重要的证据是化石,化石指的是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物和生活痕迹等,化石可以直观地、直接地被观察,因而是研究生物进化的最直接、最重要的证据。  32.油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(cc,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。(每个大写英文字母表示一个染色体组) (1)F₁在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在____。F₁不可育的原因是______________。②过程的操作是对F1施加______________(试剂),操作目的是________________。 (2)据图分析,个体R₁细胞中的染色体组成为_________(填字母)。用个体R₁与油菜AABB 再一次杂交,得到的个体R₂植株的染色体数目范围为_______。 (3)若选择某染色体数为39 的抗线虫病个体(R₂植株自交,预计后代表型及比例为______。 (4)个体R系在与油菜AABB不断回交的过程中,易发生染色体变异,利用这一特性:个体Rn植株中出现了染色体数为38但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是_______。 (5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。 ①RNA 干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的_________。 ②若将 RNA干扰(RNAi)技术应用于医疗卫生领域,请简要描该技术可以通过关闭特定致病基因从而达到治病效果的原因______________________________。 【答案】(1) 生殖隔离 细胞内无同源染色体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的配子 秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍 (2) AABBC 38~47 (3)抗线虫病:不抗线虫病=3:1 (4)抗线虫病基因易位到油菜染色体上 (5) 翻译 非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果 【分析】异源多倍体的形成是通过不同物种的杂交和染色体加倍。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但包含了控制生物生长发育、遗传和变异的全套遗传信息。 【详解】(1)油菜与萝卜属于不同的物种,存在生殖隔离。 F1不可育的原因是细胞内无同源染色体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的配子。 ②过程是目的是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,应加秋水仙素。 (2)异源多倍体AABBCC形成的配子为ABC与亲本油菜AABB形成的配子为AB杂交(回交),获得个体R₁,染色体组组成为AABBC。由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组,由萝卜基因型为CC,2n=18,得C代表的一个染色体组含有9条染色体,同理A和B代表的染色体组中染色体数之和为19,故基因型为AABBC的个体R₁在形成配子时,C代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中,故配子中含有的染色体数目最少为19条,最多为28条;与油菜形成的含有19条染色体的AB配子结合后,得到的R₂植株中的染色体数目为38~47; (3)选择染色体数为39的抗线虫病R₂植株自交(染色体组成为AABBC),即有38条染色体来源于油菜,1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因)自交,正常情况下后代染色体组成及比例为AABBCC:AABBC:AABB=1:2:1,故子代表现型及比例为抗线虫病:不抗线虫病=3:1。 (4)若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性,则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上。 (5)据图分析可知,要提高油菜产油量,必须让PEP更多的转化为油脂,这样就必须抑制酶b的合成,促进酶a的合成。而基因B经诱导转录后形成的双链RNA会抑制酶b合成过程中的翻译阶段,所以该研究可能通过促进②过程,形成双链RNA,抑制mRNA的翻译,使酶b无法产生,来提高产油率。同理,由于非模板链诱导转录形成的RNA可以与治病基因的mRNA结合形成双链,抑制致病基因的翻译,从而达到治疗效果。 33.(23-24高一下·辽宁重点中学协作校·期末)阅读下列有关桦尺蛾的材料,回答下列问题: 材料一:自然条件下桦尺蛾触角和足有长的也有短的,体色有黑的也有浅色的。 材料二:杂交实验表明,黑色的桦尺蛾之间杂交能产生浅色的桦尺蛾,而浅色的桦尺蛾之间杂交其后代都是浅色的桦尺蛾。 材料三:英国某地有一种桦尺蛾,白天栖息在树干上。在19世纪中叶以前,桦尺蛾栖息地的树干上长满了浅色的地衣,桦尺蛾几乎都是浅色的。到了20世纪中叶,随着当地工业的发展,工厂排出的煤烟使地衣不能生存,结果树皮裸露,并被煤烟熏成黑褐色,黑色桦尺蛾却成了常见类型。 (1)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是______;在一个种群中______,叫作这个种群的基因库。 (2)生物多样性主要包括三个层次的内容,材料一主要体现的是______多样性。桦尺蛾的体色受一对等位基因A和a控制,根据材料二判断,黑色对浅色为______性。根据材料三判断,树干变黑后,浅色桦尺蛾个体容易被天敌发现,被捕食的概率增加,存活并留下后代的几率降低,这说明自然选择直接作用于个体的______(填“基因型”或“表型”) (3)调查不同地区桦尺蛾黑色表型的频率,检测并计算A基因频率,结果如下表所示。 甲地区 乙地区 黑色表型频率 0.95 0.5 A基因频率 0.7 0.3 若体色与环境差异大则易被天敌捕食,推测______地区的煤烟污染可能更严重;甲地区桦尺蛾种群中杂合子频率为______。 【答案】(1) 种群 全部个体所含有的全部基因 (2) 遗传(或基因) 显 表型 (3) 甲 0.5(或50%) 【分析】自然选择导致生物进化 (1)自然选择的对象: ①直接对象:生物的变异性状(即表型)。 ②间接对象:与性状表现相关的基因型。 ③根本对象:控制某特定性状的基因。。 (2)自然选择的动力:生存斗争(种内竞争、种间竞争、生物与环境之间的斗争)。 (3)自然选择的结果: ①从生物个体角度看,导致生物个体生存或死亡。 ②从基因角度看,导致控制该性状的基因的频率上升或下降。 (4)生物进化的实质是种群基因频率的改变。 【详解】(1)生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群,现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群。一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。 (2)生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。材料一主要体现了遗传多样性。分析材料二,黑色的桦尺蛾之间杂交能产生浅色的桦尺蛾,浅色的桦尺蛾之间杂交其后代都是浅色的桦尺蛾,据此可判断黑色对浅色为显性。根据材料三判断,浅色桦尺蛾个体容易被天敌发现,被捕食的概率增加,存活并留下后代的几率降低,这说明自然选择直接作用于个体的表型。 (3)若体色与环境差异大则容易被天敌捕食,则煤烟污染严重的地区,浅色桦尺蛾被捕食的概率增加,存活并留下后代的几率降低,所以黑色桦尺蛾占的比例高,由此结合表格可知,甲地区的煤烟污染更严重。由表格可知,A基因的频率的0.9,则a基因的频率=0.3,黑色表型频率=0.95,即AA+Aa的频率为0.95,则aa的频率=0.05,因为a基因的频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率,可以求出Aa的基因型频率=0.5。 34.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)回答下列有关生物进化的问题: (1)化石是研究生物进化________、最重要的证据,__________学、_________学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化提供了有力支持。 (2)下图表示生物多样性的形成过程,P和R表示物种形成过程中的部分环节。 图中种群1和种群2由于地理隔离而形成了不同的基因库,基因库是指__________。同一物种的不同种群基因库存在差异的内因是___________。图中P和R分别表示物种形成过程中的________和__________。 (3)下图为一段时间内某种群A基因频率变化情况。在__________时间段内该种群aa的基因型频率为1%。在__________时间段内该种群发生了进化,原因是__________。 (4)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,请写出实验思路:_________。 【答案】(1) 最直接 比较解剖 胚胎 (2) 一个种群中全部个体所含有的全部基因 突变和基因重组 自然选择 生殖隔离 (3) Y3-Y4 Y1-Y3 Y1-Y3时间段内种群的基因频率发生了定向改变(或Y1-Y3时间段内基因A的频率不断增大,而生物进化的实质是种群基因频率的改变) (4)让两个种群的鸟相互交配,观察能否交配并产生可育后代 【分析】生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组、自然选择、隔离是物种形成过程的三个基本环节。题图中的P表示自然选择,R表示生殖隔离。 【详解】(1)化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化提供了有力的支持。 (2)基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。突变和基因重组产生生物进化的原材料,使得同一物种的不同种群基因库存在差异。由图可知:P使种群的基因频率发生定向改变,说明P表示自然选择;R能够导致新物种的形成,说明R表示生殖隔离。 (3)种群aa的基因型频率为1%,那么a基因的频率为0.1,所以A基因的频率为1-0.1=0.9,对应曲线图中时间段为Y3-Y4。生物进化的实质是种群基因频率的改变,在 Y1-Y3时间段基因A的基因频率不断增大,因此Y1-Y3时间段内生物发生了进化。 (4)不同物种之间存在生殖隔离,判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,其实验思路为:让两个种群的鸟相互交配,观察能否交配并产生可育后代。 35.(21-22高一下·辽宁锦州·期末)从化石分析来看,距今1000年前,某山林曾生活着A、B、C三个品种的彩蝶,三个品种的彩蝶形状差异很大,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域,如下图所示:距今500年前,在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河,如今大河早已干涸,该山林甲、乙区域依然保留A、B彩蝶,丙区域原C品种形状的彩蝶已经绝迹,出现的是一种新的形状的彩蝶(D彩蝶),且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代,乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫。请回答下列问题: (1)研究彩蝶进化最直接、最重要的证据是________。________是生物进化的基本单位。 (2)从距今1000年前至今,这片山林彩蝶的物种数量________(填“增加”、“减少”或“不变”),其判断依据是________,这片山林彩蝶________(是/否)进化。 (3)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,推测B、D彩蝶可能有共同的起源,但如今两种群的基因库却有较大的差异。这片山林中除了彩蝶还有很多种生物,生物多样性主要包括________、________、________三个层次,生物多样性是________的结果。 (4)某彩蝶种群中某性状的基因型频率:BB、Bb、bb分别为20%、50%、30%,因为感染了细菌,一年后基因型BB、Bb的个体数量分别增加了35%、8%,bb的个体数量减少了10%,这一年,该种群b的基因频率下降了_______。 【答案】(1) 化石 种群 (2) 增加 原来是一个物种的三个品种,现在是两个物种 是 (3) 遗传多样性(基因多样性) 物种多样性 生态系统多样性 协同进化(共同进化) (4)1/11 【分析】现代生物进化理论:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】(1)化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,是进化最直接、最重要的证据;种群是生物进化的基本单位。 (2)从距今1000年前至今,这片山林彩蝶原来是“A、B、C三个品种的彩蝶”,“A、B彩蝶依然能互相交配产生可有后代”,说明A、B不存在生殖隔离,是一个物种的不同品种,现在“甲、乙区域依然保留A、B彩蝶,丙区域原C品种形状的彩蝶已经绝迹,出现的是一种新的形状的彩蝶(D彩蝶)”,“B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫”,说明B、D存在生殖隔离,是两个物种,所以物种数量增加;物种的形成过程中必然涉及基因频率的改变,而生物进化的实质是种群基因频率的改变,故这片山林彩蝶发生了进化。 (3)生物多样性主要包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性三个方面;生物多样性是生物与生物、生物与无间环境之间协同进化的结果。 (4)BB、Bb、bb分别为20%、50%、30%,该种群b的基因频率为30%+12×50%=55%,一年后基因型BB的个体数量为20%×(1+35%)=27%,Bb的个体数量为50%×(1+8%)=54%,bb的个体数量为30%×(1-10%)=27%,BB:Bb:bb=1:2:1,该种群b的基因频率为(2+1×2)÷(1×2+2×2+1×2)=50%,这一年,该种群b的基因频率下降了(55%-50%)/55%=1/11。 36.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨香坊区哈尔滨德强高级中学·期末)某雌雄异株的植物(2n=24),性别决定方式为XY型。该植物有高茎和矮茎(由基因A、a控制)、抗病和感病(由基因B、b控制)两对相对性状,用高茎感病植株和矮茎抗病植株为亲本进行正交和反交实验,F1均为高茎抗病。F1的雌雄植株进行杂交,F2的表型及比例为高茎抗病∶高茎感病∶矮茎抗病∶矮茎感病=7∶1∶3∶1(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上)。请回答下列问题: (1)欲对该植物的基因组DNA进行测序,需测定______条染色体上的DNA序列。 (2)根据正、反交实验结果,可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传,判断的依据是__________。 (3)若控制上述两对相对性状的基因符合遗传基本规律,且上述杂交结果是由某种花粉不育导致的,则可推测是含______基因的花粉不育,F2高茎抗病植株中双杂合个体占______。 (4)科研人员将某外源抗虫基因M导入该植物某雄株中的某条染色体上,使之具备抗虫性状。为了确定基因M所在的染色体,通过最简单的杂交实验,测定后代的抗虫性。 ①若后代中__________,则基因M最可能位于Y染色体上; ②若后代中________,则基因M最可能位于X染色体上; ③若后代中_________,则基因M最可能位于常染色体上。 【答案】(1)13 (2)正交和反交结果相同,F1均为高茎抗病 (3) A和b 3/7 (4) 只有雄株抗虫 雌性全抗虫,雄性不抗虫 抗虫植株和不抗虫植株的比例在雌雄中无差异 【分析】根据F1均为高茎抗病可知,高茎和抗病均为显性性状,F1的雌雄植株进行杂交,F2的表型及比例为高茎抗病∶高茎感病∶矮茎抗病∶矮茎感病=7∶1∶3∶1,推测可能是含Ab的雌配子或雄配子致死。 【详解】(1)某雌雄异株的植物(2n=24),该植物性别决定方式为XY型,欲对该植物的基因组DNA进行测序,需测定11条常染色体,X、Y两条性染色体,共13条染色体上的DNA序列。 (2)由于正反交结果相同,F1均为高茎抗病,故上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传。 (3)由于F2的表现型及比例为高茎抗病:高茎感病:矮茎抗病:矮茎感病=7:1:3:1,属于9:3:3:1的变式。因此,控制上述两对相对性状的基因遵循自由组合定律。由于F2的表现型及比例为高茎抗病:高茎感病:矮茎抗病:矮茎感病=7:1:3:1,即A_B_:A_bb:aaB_:aabb=7:1:3:1,上述杂交结果是由于某种花粉不育导致的,可推测致死的是A_B_和A_bb中的基因型,而aaB_、aabb中不存在致死基因型,进一步推测纯合子aaBB、aabb都不致死,因此只可能是含Ab基因的花粉不育;F1代自交,根据棋盘法可知,F2中高茎抗病植株的基因型及比例是AABB:AaBb:AABb:AaBB=1:3:1:2,故F2高茎抗病植株中双杂合个体占3/7。 (4)要判断某抗虫基因导入的位置,可以将该转基因雄株与非转基因的雌株进行杂交,观察后代的表现型及比例,①若基因M位于Y染色体上,Y染色体只能传给后代雄性个体,因此后代中仅雄株具备抗虫性状;②若基因M位于雄株中X染色体上,亲本雄株的X染色体只能传给后代雌性个体,因此后代中仅雌株具备抗虫性状;③若基因M位于常染色体上,遗传与性别无关,因此后代中不论雌雄均有抗虫和不抗虫性状。 37.(24-25高一下·吉林长春十一高中·期末)绿萝是常见的家庭观叶花卉,研究人员发现两种叶黄化锦叶突变体y1和y2,为更好地了解突变体叶色发黄的原因,研究人员选择相关个体进行杂交实验,如表1: 亲本杂交组合 F1 F2 y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶) 全部为正常叶 正常叶182、黄化锦叶141 y1(黄化锦叶)×P2(正常叶) 全部为正常叶 正常叶594、黄化锦叶204 (1)由表1信息可知,黄化锦叶y1和y2是否由同一基因发生突变产生表型______(是/否)请在图1中画出控制叶色表型的等位基因所在的位置______(竖线代表染色体;用字母表示基因。若一对基因控制,则用字母A/a表示;若两对基因控制,则用字母A/a、B/b表示,以此类推) (2)黄化锦叶绿萝有一定观赏价值,俗称为油画绿萝,在杂交实验一中F2黄叶中稳定遗传的个体占________。 (3)研究发现,突变体y1的产生是位于1号染色体上的相关基因发生了单碱基突变(如图2所示),该基因编码一种定位于叶绿体中和色素合成有关的酶。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 请查阅表2,根据图2写出y1突变体所对应的氨基酸序列_________。 (4)综合以上信息并从基因控制性状的角度解释,甲叶片变黄的机理可能是________。 【答案】(1) 否 (2)100% (3)亮氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸 (4)由于碱基G替换为A后,导致终止密码子提前出现,使得定位于叶绿体中的相关酶无法正常表达,光合色素合成受阻,使得叶片发黄(基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状) 【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。 【详解】(1)若黄化锦叶y1和y2是由同一基因突变产生,那么y1和y2杂交后代应该全部是黄化锦叶,但表格中y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶),F1全部为正常叶,这表明它们不是由同一基因突变产生。根据y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶),F1全部为正常叶,F2中正常叶∶黄化锦叶 = 182∶141≈9∶7,这是9∶3∶3∶1的变式,说明叶色由两对等位基因控制,且遵循自由组合定律,两对等位基因位于两对同源染色体上。基因位置如图: (2)根据题意,黄化叶为隐性突变,且在杂交实验中F2黄化叶稳定遗传,说明F2黄化叶全部为纯合子。因此,黄化叶的个体比例为100%。 (3)已知图2表示Y基因的非模板链,非模板链的碱基序列为…TTG TCT TTT TAG TTG…,根据碱基互补配对原则,模板链的碱基序列为…AAC AGA AAA ATC AAC…,转录形成的mRNA的碱基序列为…UUG UCU UUU UAG UUG…,查阅密码子表,其中UAG为终止密码子,故y1突变体所对应的氨基酸序列亮氨酸-丝氨酸-苯丙氨酸。 (4)从基因控制性状的角度来看,突变体y1发生了单碱基突变,由于碱基G替换为A后,导致终止密码子提前出现,使得定位于叶绿体中的相关酶无法正常表达,光合色素合成受阻,使得叶片发黄(基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状)。 38.(24-25高一下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)某实验室保存有均为纯合的野生型和突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图1所示。回答下列问题: (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)果蝇进行杂交,F1自由交配,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_____。同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)雌蝇进行杂交(正交),则子代中白眼个体出现的概率为_____;若进行反交,子代中直刚毛个体出现的概率为_____。 (2)E基因突变为e-基因的隐性纯合突变体表现为浅灰体。图2为正常E基因中部分序列,测得突变基因e-中,转录模板链某一位点的碱基C被T替换,使编码某氨基酸的原密码子变成了终止密码子(5'-UAG-3'),据此推断,该序列中的模板链为__________(填“A链”或“B链”)。该变异导致翻译出的多肽链长度变_____,使蛋白质的空间结构改变。 (3)甲同学认为果蝇黑檀体对浅灰体为显性,乙同学不认可甲同学的观点。请利用上述材料设计简便可行的遗传实验来验证甲同学的观点,实验方案为_____,如果杂交结果为_____,即可证明甲同学观点正确。 【答案】(1) 3/16 0 1/2 (2) B链 短 (3) 用纯合浅灰体果蝇与纯合黑檀体果蝇杂交,观察并统计子代性状及比例 子代全为黑檀体果蝇 【分析】由图可知,控制白眼和焦刚毛的基因位于X染色体上,控制翅外展、紫眼的基因不符合基因的紫眼组合定律。 【详解】(1)翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru,野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为:DPDPRURU,二者杂交的F1基因型为:DPdpRUru,F1自由交配,F2中翅外展正常眼果蝇dpdpRU_ 出现的概率为:1/4×3/4=3/16。焦刚毛白眼雄蝇的基因型为XsnwY,野生型即直刚毛红眼纯合雌蝇的基因型为:XSNWXSNW,后代的雌雄果蝇XSNWXsnw,XSNWY,均为直刚毛红眼,故子代果蝇中出现白眼的概率为0。若进行反交,则亲本为焦刚毛白眼雌蝇XsnwXsnw与直刚毛红眼纯合雄蝇XSNWY,杂交后代中,雌蝇XSNWXsnw均为直刚毛红眼,雄蝇XsnwY均为焦刚毛白眼,故子代出现直刚毛的概率为1/2。 (2)根据终止密码子为5'-UAG-3'可知,替换后的模板链上对应的碱基为3'-ATC-5',与E基因相比,e-基因中C换成T,故模板链上原本的碱基为3'-ACC-5',结合两条链的碱基序列可知,B链为模板链。ACT对应的密码子UGA是终止密码子,翻译出的多肽链变短,基因发生碱基的增添,终止密码子提前出现,翻译出的多肽链变短。 (3)选上述材料中的纯合浅灰体果蝇(e-e-)与纯合黑檀体果蝇(ee)杂交,观察并统计后代性状及比例。子代基因型为e-e,若均为黑檀体,则黑檀体对浅灰体为显性,甲同学观点正确。 39.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)2025年,科学家系统解析了豌豆7对相对性状的遗传基础。回答下列问题。 (1)豌豆用作遗传实验材料的优点有__________(答出2点即可)。 (2)孟德尔对实验结果进行__________分析,才得以对分离和自由组合现象提出划时代的诠释。孟德尔对分离和自由组合现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。他设计的测交实验的实质是检测__________。 (3)控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生≈3∶1,符合孟德尔的__________定律。然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象__________(填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是基因突变具有__________。 (4)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(3)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表。结果证实了上述假设,则本实验F2中腋生∶顶生的理论比例为__________。可推出(3)中顶生亲本的基因型是__________。 基因型 腋生表型 基因型 顶生表型 FF Ff ff FF Ff ff DD + + - DD - - + Dd + + - Dd - - + dd + + + dd - - - 注:“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。 (5)研究发现豌豆群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪个位点发生断裂并交换能解释上述现象?______(填“①”“②”或“③”)。若此F1个体的10个花粉母细胞在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生______个具有正常功能Y基因的子细胞。 【答案】(1)子代数量多、有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、严格的自花传、粉闭花授粉,自然状态下为纯种等。 (2) 统计分析 F1的配子类型及比例 (3) 分离定律 不能 基因突变出现的频率很低 (4) 腋生:顶生=13:3 ffDD (5) ② 20 【分析】分离定律: 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】(1)豌豆作为遗传学实验材料的优点包括,子代数量多、有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、严格的自花传、粉闭花授粉,自然状态下为纯种等。 (2)孟德尔对实验结果进行了统计分析,采用了统计学的思维,采用假说-演绎法并设计了测交实验来验证假说,才得以对分离和自由组合定律现象提出划时代的诠释。 (3)豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状,其由一对等位基因F/f控制,即一对等位基因控制的一对相对性状;大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生:顶生约为3:1,符合孟德尔的分离定律。基因突变具有低频性,即频率很低,若发生基因突变,某顶生个体自交,不可能出现子代个体中20%以上表现为腋生,原因是基因突变出现的频率很低。 (4)F2中F_D_+F_dd+ffdd为腋生,ffD_为顶生,可见F2属于9:3:3:1变式,即F2中腋生(F_D_+F_dd+ffdd=9+3+1=13):顶生(ffD_=3)=13:3,F1基因型为FfDd,两纯种亲本为FFdd×ffDD,可见(3)中顶生亲本的基因型为ffDD。 (5)分析题图可知,Y基因非编码区启动子区缺失了部分序列使得Y基因突变为y-2,导致RNA聚合酶无法识别并结合启动子,基因无法正常表达。根据题意可知,Y控制黄色子叶,y-1因为编码区插入了一段DNA序列导致其表达的蛋白功能丧失,而y-2因为启动子区缺失了部分序列导致基因无法正常表达;在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。分析题图可知,图中y-1与y-2②位点发生断裂并交换,能产生正常Y基因,可解释上述现象。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F1基因型为y-1y-2,1个基因型为y-1y-2的花粉母细胞经过减数分裂且减数分裂中发生一次②位点的交换,产生4个精细胞,其中只有1个具有正常功能Y基因,则F1个体的20个花粉母细胞(精母细胞)在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生20个具有正常功能Y基因的子细胞。 40.(23-24高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)在栽培某种农作物(2n=42)的过程中,有时会发现单体植株(2n-1),例如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。 (1)如果6号单体植株减数分裂能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为________。 (2)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。 杂交亲本 实验结果 6号单体(♀)×正常二倍体(♂) 子代中单体占75%,正常二倍体占25% 6号单体(♂)×正常二倍体(♀) 子代中单体占4%,正常二倍体占96% 由结果可知,单体在减数分裂时,形成的 n-1型配子______(多于、等于、少于)n型配子。但因n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的______(雌、雄)配子育性很低,所以杂交一与杂交二的结果不一致。 (3)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因 R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良。为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是:以乙品种的6号单体植株为______(父本、母本)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与____杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体 ,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 【答案】(1)正常二倍体(2n): 单体(2n-1): 缺体(2n-2) =1: 2: 1 (2) 多于 雄 (3) 母本 乙品种6号单体 【分析】1、染色体变异包括染色体结构、数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 2、分析表格中的数据可知,单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子多于n型配子;n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低。 【详解】(1)该植株2n=42,在减数分裂时可以产生21个四分体,但6号单体染色体数目少一条,所以只能形成20个四分体;6号单体植株产生数目相等的n型和n-1型配子,雌雄配子随机结合,子代正常二倍体(2n)∶单体(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1,或42条∶41条∶40条=1∶2∶1。 (2)两组杂交实验互为正反交实验,6号单体可以产生正常的n型配子和n-1型配子,正常二倍体只能产生正常配子,分析表格中的数据可知,单体在减数分裂时,形成的n-1型配子多于n型配子;n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低,所以杂交一子代单体比例为75%,与杂交二子代单体比例仅为4%的结果不一致。 (3)由于甲品种抗病,且抗病基因R位于6 号染色体上,乙品种不抗病但其他性状优良,故理想的育种方案是:以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种6号单体杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体自交,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题 非选择题专练40题 一、解答题 1.(23-24高一下·辽宁大连·期末)某种鸟类的性别决定为ZW型,其羽色有四种表型,受两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制。羽色的代谢控制机理见图1,其中基因A控制蓝色物质的合成,基因B控制黄色物质的合成,白色个体不含显性基因。现有纯合黄羽品系甲和纯合蓝羽品系乙进行正反交实验,结果如图2所示。回答下列问题。 (1)分析图1可知,当A和B基因同时存在时其羽色表现为___________。 (2)根据图2实验结果可知,有一对等位基因位于Z染色体上,判断依据是___________。基因A/a位于____________染色体上。 (3)实验2中亲本甲、乙的基因型分别是___________、___________。 (4)若实验1F1中的绿羽雄性个体与实验2F1中的蓝羽雌性个体杂交,则后代中有种基因型,白羽雌鸟所占的比例是___________。 2.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)某家族关于甲病(相关基因用A/a表示)的遗传系谱图如图1所示,对患者家庭关于甲病的相应基因测序结果如图2所示。在男女比例相等的人群中每50个正常人中有2个携带者。回答下列问题 (1)人类遗传病通常是指由______发生改变而引起的人类疾病,其中单基因遗传病是指受______控制的遗传病。 (2)据图1和图2推测,图2中①~⑤代表致病基因的是______,致病基因的来源可能是正常基因发生了碱基对的______。由此可推出甲病遗传方式为______。 (3)Ⅱ-2的基因型为______,和某正常男性婚配后,生育患甲病的男孩概率为______。 (4)Ⅱ-1与一个正常女性婚配,生出有病孩子的概率为______。若该对夫妻生一个女孩,可以通过______精确地检测其是否携带致病基因。 3.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)图1和图2是基因型为AaBb的某雄性高等动物(2n=4)精巢中细胞分裂图像,图3是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题: (1)图1细胞的分裂方式及时期是______,对应于图3中的细胞______(填序号),正常情况下其分裂产生的子细胞的基因型是______。 (2)图2所示细胞名称为______。它具有B、b等位基因,可能是因为减数分裂Ⅰ过程中______之间发生了片段互换。 (3)在减数分裂过程中,孟德尔遗传定律发生的时期对应图3中的细胞______,图3中细胞②含______个染色体组。 (4)图3中,根据染色体数与核DNA分子数的关系,无法确定分裂方式的细胞有______。 4.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)某实验室保存有一些野生型和突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。回答下列问题: (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与纯合野生型(正常翅正常眼)果蝇进行杂交,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_________。图中所列基因中,不能与翅外展基因自由组合的是_________基因。 (2)同学乙用焦刚毛白眼雌蝇与纯合野生型(直刚毛红眼)雄果蝇进行杂交(正交),则子代雄果蝇中焦刚毛个体出现的概率为_________;若进行反交,子代中白眼个体出现的概率为_________。 (3)为了验证遗传规律,同学丙让白眼黑檀体雄果蝇与纯合野生型(红眼灰体)雌果蝇进行杂交得F1,F1相互交配得F2。在所得实验结果中,若F1的表型是_________,F2的表型及比例是_________,则能够验证自由组合定律。 (4)同学丁用同学乙得到的F1为实验材料,设计了一个实验证实了控制白眼的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请写出这个实验的杂交组合,并预期实验结果。 杂交组合:_________; 预期实验结果:_________。 5.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)某哺乳动物的基因型为AaBb,图1、图2、图3表示其体内细胞分裂不同时期的图像,图4表示该生物体内某细胞在分裂过程中,染色体数目与核DNA含量的比值变化曲线图。回答下列问题: (1)图1细胞的名称是________。图1~3中,与图4中EF段对应的是________。 (2)含有同源染色体的是图________(填数字)所示细胞。若图4为减数分裂过程,则________段一定不含同源染色体。 (3)图4中,E点所处的分裂时期是________。此时,细胞中的染色体数目与核DNA含量比值M________(填“>”“<”或“=”)1。 (4)若图1细胞产生的一个子细胞的基因组成是Aab,其他细胞正常分裂,则与该子细胞同时产生的三个子细胞的基因型是________。 (5)只考虑A/a、B/b两对等位基因,减数分裂过程中,不发生同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下,图3中细胞产生配子的种类数________(填“大于”“小于”或“等于”)发生同源染色体非姐妹染色单体互换情况下产生的配子种类数。 6.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)鱼鳞病(相关基因为A、a)和遗传性肾炎(相关基因为B、b)都属于单基因遗传病(注:基因位置不考虑X、Y染色体的同源区段)。图1是某鱼鳞病患者家系,图2是某遗传性肾炎患者家系,每个家系中只有一种遗传病患者。请回答下列问题: (1)据图1和图2判断,鱼鳞病、遗传性肾炎可能的遗传方式均为_______。若仅考虑各家系中的遗传病,图1中“?”为正常女性的概率是________。 (2)现将相关DNA片段进行酶切,分离得到控制这两种遗传病的相关基因片段。下表记录了两个家族中部分家庭成员的检测结果(注:“+”表示存在,“-”表示不存在,“×”表示未检测)。 图1家族 图2家族 Ⅱ-5 Ⅱ-6 I-1 I-2 Ⅱ-2 Ⅱ-3 基因A、a 基因1 + - + × × + 基因2 + + + × × + 基因B、b 基因3 + + × + - + 基因4 - + × + + + 根据检测结果,回答下列问题: ①表中基因1~4中,代表基因A的是________,代表基因B的是________。 ②若图1中的Ⅲ-8与图2中的Ⅱ-1婚配,则其子女只患一种病的概率是_______。 ③图1中,若Ⅲ-8的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其________(选填“父亲”或“母亲”),理由是________。 (3)遗传病严重危害人类的健康,可以采取如遗传咨询、产前诊断等措施将发病率尽可能降低,请将下列遗传咨询过程的基本程序用数字排序________。 ①推算后代再发风险率 ②体检、了解家族病史 ③提出预防措施 ④系谱分析确定遗传方式 7.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物(2n=8)中两条染色体的着丝粒(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;图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图;图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图;图4为减数分裂过程(甲~丁)中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb,某个卵原细胞进行减数分裂的过程,不考虑染色体互换,①②③代表相关过程,I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题: (1)图1中①→②过程发生在_______期,同源染色体出现______行为:细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中_______段。 (2)若图2和图3表示同一个细胞分裂过程,则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中_______段的变化原因相同。 (3)非同源染色体的自由组合发生在图4的_______时期(填甲、乙、丙、丁)。 (4)图5中细胞Ⅱ的名称为_______,该细胞中可形成______个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB,则细胞Ⅳ的基因型是_______。 (5)图5中,基因型为ABb的细胞Ⅳ与基因型为ab的精子形成受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为abb的配子的概率是______。 8.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)镰状细胞贫血常见于非洲疟疾高发地区,是一种单基因遗传病。下表表示相关基因型和表型之间的关系。回答下列问题: 基因型HbAHbA 基因型HbAHbs 基因型HbsHbs 成熟红细胞形状 正常 正常和镰状 镰状 血红蛋白(Hb) 正常(HbA) HbA和HbS 异常(HbS) 贫血性状 不贫血 缺氧时贫血 严重贫血 疟疾病 不抗疟疾 抗疟疾 抗疟疾 (1)镰状细胞贫血发生的根本原因是编码血红蛋白的基因发生了碱基的替换,从而引起基因__________的改变。诱发基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和__________因素。 (2)疟疾主要由按蚊传播,疟原虫在按蚊体内发育需要20℃到30℃,低于16℃难以存活。相较青藏高原,在非洲疟疾高发地区Hbs基因频率明显更高,其原因有__________(多选)。 A.非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbs的杂合个体无明显的贫血症状 B.非洲疟疾高发地区,基因型为HbAHbs的杂合个体对疟疾具有较强的抵抗力 C.在青藏高原,编码血红蛋白的基因的突变频率明显低于非洲疟疾高发地区 D.在青藏高原,因高寒缺氧,极不利于疟疾传播 (3)若要调查某地区镰状细胞贫血的发病率,应在该地区__________(填“人群”或“患者家系”)中随机取样调查。调查发现,该病男性群体和女性群体的发病率没有显著差异,说明相关基因位于______(填“常”或“X”)染色体上。 (4)图1是某家系的系谱图,对该家系中某些个体进行基因检测,将含有HbA基因或Hbs基因的相关DNA片段用一定方法分离形成条带,HbA基因显示一个条带,Hbs基因显示为另一个不同的条带,结果如图2所示。不考虑突变和互换。 据图推测,HbA基因显示的条带为_______(填“条带1”或“条带2”),9号与2号基因型相同的概率为_______。若3号个体怀孕,妊娠期间_______(填“需要”或“不需要”)对胎儿进行该病相关的基因检测,以判断是否严重贫血。 9.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)杜氏肌营养不良(DMD)是由一对等位基因(A、a)控制的遗传病。甲、乙家系中均有一名患者,家系乙Ⅱ-2 还患有红绿色盲,如下图所示。现将两家系部分成员DMD 相关基因进行分析,结果如下表。回答下列问题: 编号 家系甲 家系乙 I-1 I-2 Ⅱ-1 I-1 I-2 Ⅱ-2 基因1 基因2 (1)由上图和表可知,DMD的遗传方式为_____,家系甲中I-2有关 DMD 遗传病的基因型为_____。Ⅱ-1患病原因可能是I-2 在产生配子时发生了_____变异(填“基因突变”、“基因重组”、“染色体变异”)。 (2)为了调查DMD发病率,可选择在_____(填“人群”或“患者家系”)中随机抽样调查。 (3)若家系乙I-1和I-2又生育了一个只患DMD的儿子,若没有发生突变,则原因可能是_____。 (4)不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2 和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为_____。 (5)张某在核电站工作,有一个患DMD的儿子,张某和他妻子的家系中没有人患过DMD.张某核电站的同事李某生了一个软骨发育不全(常染色体显性遗传病)的儿子,他和他妻子的家族也没有出现过该病。张某和李某都认为孩子患病与核电站工作环境有关,准备起诉核电站。作为一名律师,你更愿意接受谁的委托?_____。 A.都可以接受,两者胜诉可能性都很大 B.只接受张某委托,其胜诉可能性大 C.只接受李某委托,李某胜诉可能性大 D.两人胜诉可能性都很小,都不宜接受委托 10.果蝇是进行遗传学研究的模式生物,其有3对常染色体(分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和1对性染色体。请回答下列问题: (1)果蝇适合用作遗传实验材料的优点有______________(请答出两点)。 (2)对果蝇进行基因组测序时测定的是_______条染色体上 DNA的碱基序列。 (3)科研人员培育出果蝇甲品系,其4种突变性状(多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒)分别由一种显性突变基因控制,位置如下图。 ①若任一突变基因纯合时胚胎都致死(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)。果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的致死率为______________。 ②A/a 与 S/s 的遗传___________(填“符合”或“不符合”) 自由组合定律, 原因是______________________。 ③若只考虑Ⅱ号和Ⅲ号染色体(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换),则果蝇甲一个初级精母细胞经过减数分裂可以产生_________种配子。 ④有一只雄性果蝇甲品系在进行减数分裂时有10%的精原细胞在M I前期因染色体片段互换而使A/a和C/c发生基因重组,若只考虑Ⅱ号染色体上的A/a和C/c 基因,则生成的精细胞的基因型与比例为___________________________________。 11.(23-24高一下·辽宁重点中学协作校·期末)某雌雄同株植物的宽叶和窄叶为一对相对性状,宽叶对窄叶为显性,受一对等位基因B(b)控制。对基因型为Bb的杂合植株(部分染色体及基因位置如图甲)进行诱变处理,得到图乙、丙、丁所示的突变体,据图回答问题: (1)图乙和图丁所对应的可遗传变异类型分别为______和______,图乙对应的可遗传变异类型可使排列在染色体上的基因的数目发生改变,图丁对应的可遗传变异类型一般______(填“会”或“不会”)导致染色体上基因数量的改变。 (2)上述诱变处理也有可能引起染色体某一片段位置颠倒,颠倒片段的长度会影响减数分裂过程中同源染色体的联会,下图所示变异属于该种类型(倒位)的是______。 (3)另一杂合植株(部分染色体及基因位置如图丙)表现为宽叶。若该植株产生的各种类型的配子活力相同,受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活,则该植株产生的雌配子有______种,该植株自交后代中窄叶植株理论上约占______。 (4)纯合宽叶植株与纯合窄叶植株杂交,后代中出现一株窄叶植株,原因可能是______。 A.亲代宽叶植株在产生配子过程中,B基因突变成b基因 B.亲代宽叶植株在产生配子过程中,载有B基因的染色体片段丢失 C.后代植株在个体发育的早期,有丝分裂时B基因突变成b基因 D.亲代宽叶植株的叶片细胞在进行有丝分裂时B基因突变成b基因 12.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)遗传学上将二倍体生物中缺失一条染色体的个体称为单体(2n-1)。某种开两性花的农作物(2n=42)在栽培的过程中,有时会发现单体植株。如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。 (1)理论上,该种植株最多有________种单体,为区分不同种的单体,可以利用光学显微镜观察________进行判断。 (2)6号单体植株的变异类型为_________。该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中_________。 (3)6号单体植株在减数第一次分裂时能形成_____个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和(n-1)型配子,则自交后代的(染色体组成)类型及比例为(体细胞中一对同源染色体同时缺失的植株称为缺体)_______。 (4)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。回答以下问题: 杂交亲本 实验结果 6号单体(♀)×正常二倍体(♂) 子代中单体占75%,正常二倍体占25% 6号单体(♂)×正常二倍体(♀) 子代中单体占4%,正常二倍体占96% 6号单体(♀)在减数分裂时,形成的(n-1)型配子_________(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子,这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法________而丢失。 (5)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良,为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是以乙品种6号单体植株为_______(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与__________杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体自交,在后代中挑选出RR型且其他性状优良。 13.(24-25高一下·辽宁沈阳·期末)miRNA是一段可以和mRNA结合的小分子RNA,其作用原理如图所示,①②③④代表生理过程。回答下列问题: (1)图中发生碱基互补配对的过程有________(填序号)。与过程①相比,过程④中特有的碱基对是________。 (2)图中表示转录过程的有________(填序号),mRNA和miRNA的形成需要________酶的参与。 (3)若某基因中有200个碱基对,其中α链腺嘌呤占该链的14%,β链腺嘌呤占该链的28%。该基因复制2次,需要消耗游离的胞嘧啶________个。 (4)若某基因中有一段碱基序列为5′-TAAT-CAACTTAA-3′,则以该链为模板转录出的mRNA控制合成肽链的氨基酸顺序为________(用标号表示,密码子:①AUU—天冬氨酸、②AGU—丝氨酸、③UUA—亮氨酸、④UGA—终止密码子)。 (5)由图可知,miRNA基因调控目的基因表达的机理是________。 14.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)miRNA是一类非编码RNA分子,其调控基因表达的过程可分为生成与作用两个阶段。首先,miRNA基因转录形成初级前体(pri-miRNA),随后在酶1的作用下形成次级前体(pre-miRNA)。pre-miRNA被转运至细胞质,经酶2切割生成成熟miRNA。成熟miRNA与AGO蛋白结合形成miRNA-蛋白质复合物(RISC)。RISC通过与靶基因mRNA互补配对抑制基因的表达,模式图如下。回答下列问题: (1)与DNA相比,miRNA彻底水解后特有的化学成分有______,次级前体(pre-miRNA)通过______(结构)转运至细胞质,被加工为成熟miRNA后,______(会/不会)立即与P基因mRNA结合,原因是______。 (2)因为AGO蛋白具有特定的______,才能与成熟miRNA结合形成复合体。复合体通过抑制P基因的______(填文字)过程来抑制基因的表达。①、②、③过程中,碱基互补配对方式相同的是______。 (3)翻译时,核糖体沿着P基因mRNA的移动方向为______,核糖体与mRNA的结合部位形成______个tRNA的结合位点。 (4)miRNA除了抑制基因表达,也能促进基因表达,例如,细胞核中的miRNA-373能够与E-钙黏蛋白基因的启动区域序列互补并促进mRNA的转录,这个过程中体现了______之间的相互作用,从而调控生物体性状的形成。 15.(24-25高一下·辽宁丹东·期末)下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答。 (1)左图以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA______复制的特点。DNA复制过程中所需的酶有______(答出两种即可)。 (2)左图DNA中若碱基对数为n,则氢键总数的范围可表示为______。若n个碱基对中,A有m个,则氢键总数为______。 (3)写出右图中序号⑧代表的结构的完整中文名称:______。 (4)若将一个只含14N的DNA分子放在15N的原料中连续复制n次,则最终获得的子代DNA分子中,含14N的有______个,含15N的有______个。 (5)不同DNA分子携带的遗传信息不同,主要原因是DNA分子中______不同。 16.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答问题: (1)转录过程中,以_______(填“①”“②”“③”或“④”)为模板,在_______酶催化作用下由_______种游离的核糖核苷酸依次连接形成RNA。 (2)能特异性识别密码子的物质是_______。 (3)图中涉及的遗传信息传递方向为_______(以流程图的形式表示)。 (4)为保证遗传信息传递的准确性,遗传信息的读取必须按mRNA的5’→3'的方向。某DNA片段碱基序列如下图所示,以b链为模板链合成肽链的序列为:________。 (可能用到的密码子:精氨酸—CGA;丝氨酸—AGC、UCG;丙氨酸—GCU;甲硫氨酸(起始)—AUG;终止密码—UAA、UAG) 17.(24-25高一下·辽宁五校联考·期末)研究者将 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 24h 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,如图 1 所示。DNA 复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图 2 所示。 (1)大肠杆菌某段 DNA 分子的一个单链中相邻的碱基通过_______相连接。根据图 1 所示信息,可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为_______h。 (2)已知大肠杆菌拟核 DNA 中含 a 个碱基,其中鸟嘌呤 b 个,则第 n 次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶的数目为_______。 (3)图 2 中,甲链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要_______(至少答出一种)等酶,其合成的方向与复制叉延伸的方向_______(填“相同”或“相反”)。 (4)用3H 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体,最终可在子代噬菌体的_______(DNA/蛋白质/DNA 和蛋白质)中测到放射性。 (5)若亲代 DNA 分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为 X)变成了 5-溴尿嘧啶(BU)。诱变后的 DNA 分子连续复制 2 次,得到 4 个子代 DNA 分子,相应位点上的碱基对分别为 BU—A、A—T、G—C、C—G,推测碱基 X 可能是__________。 (6)若将某植物的 1 个分生区细胞(2n=18)全部核 DNA 分子用32P 标记,置于不含32P 的培养液中培养,经过六次连续分裂产生的子细胞中,每个子细胞中含32P 的 DNA 分子数有________个,含被32P 标记 DNA 的子细胞数为________个。 18.(24-25高一下·辽宁大连·期末)大连市滨海山林中生活着梅花鹿野生种群。梅花鹿的CSRP3基因编码的肌肉结构蛋白在肌肉发育中起关键作用。研究表明,该基因启动子(RNA聚合酶识别并结合的位点)的甲基化会抑制基因的表达。此外,CSRP3基因在肋间肌中的相对表达量是股四头肌的8倍。下图展示了CSRP3基因的复制与表达的相关过程,请回答下列问题: (1)CSRP3基因的本质是________。 (2)DNA复制的方式是___________,子链合成的方向是_____(“3'到5'”或“5'到3'”),过程①用到的酶Ⅰ、酶Ⅱ名称分别为_________、_________。 (3)过程②为__________(填过程名称),此过程以_________为原料合成物质b。 (4)过程③结构c沿着物质b移动的方向是_________(“从左到右”或“从右到左”),物质b的起始部分序列为5'-GAUGGGCUUC·····-3',该序列编码的氨基酸序列为______(各氨基酸之间用-相连,如:天冬氨酸-甘氨酸····) 。部分密码子和氨基酸的对应关系如下表所示: AUG 起始密码子(甲硫氨酸) GAU、GAC 天冬氨酸 GGG、GGC 甘氨酸 UUC、UUU 苯丙氨酸 CUU、CUC…… 亮氨酸 (5)据题干分析,梅花鹿肋间肌中的 CSRP3基因高表达的原因是:该基因甲基化状态___(填“低”或“高”),该现象______(填“会”或“不会”)改变该基因的碱基序列。 19.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)DNA复制保证了亲子代细胞间遗传信息的连续性,真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图如图1所示。回答下列问题: (1)DNA复制过程中需要多种蛋白质的参与。复制开始时,相关酶会破坏DNA双链间的_______,使双链局部解旋,该过程_________(填“需要”或“不需要”)消耗能量;相关酶催化子链合成时,所需的原料是________。DNA独特的________结构,为复制过程提供了精确的模板。 (2)图1中DNA复制是多起点________(填“单”或“双”)向复制,可以提高复制效率。 (3)科学家运用同位素标记技术和_________技术,证明了DNA复制的方式是_________。图2表示某个卵原细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子的标记情况。将该卵原细胞置于含有32P(不含31P)的培养液中完成减数分裂,请在答题卡方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞中DNA的放射性标记情况______(只考虑图2中相关DNA分子)。 20.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后,若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使p62基因(与卵巢发育相关)启动子部位添加甲基基团,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5´-甲基胞嘧啶,DNMT3蛋白的合成和作用过程如下图所示。回答下列问题: (1)DNMT3基因的表达包括过程①和②,其中过程②称为______,物质a是______,其所携带的氨基酸是______(部分密码子及其对应的氨基酸:GGC—甘氨酸;CCG—脯氨酸;GCC—丙氨酸;CGG—精氨酸)。 (2)与DNMT3基因启动子部位结合的酶是______,若以β链为模板合成mRNA,则该酶在β链上的移动方向为______(填“左→右”“右→左”或“不确定”)。若DNMT3基因中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,则DNMT3基因中另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为______。 (3)DNMT3基因转录出的mRNA中(A+C)/(U+G)的值______(填“一定”或“不一定”)为1,原因是______。核糖体与成熟的mRNA结合,遇到mRNA中的______便开始过程②,最终得到有活性的DNMT3蛋白。 (4)蜂王浆中某些物质是决定蜜蜂幼虫发育成为蜂后的关键因素,请推测蜂王浆中的这些物质可能______(填“促进”或“抑制”)DNMT3蛋白活性,p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起______(填“促进”或“抑制”)作用。p62基因甲基化与p62基因发生突变后都可能改变蜜蜂幼虫的性状,两种变异的主要区别是______。 21.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)生命是物质、能量、信息的统一体,下图是几种生物大分子在真核细胞内进行遗传信息传递的示意图,A、B、C为物质,①、②、③为生理过程。回答下列问题: (1)B分子的结构一般是_____链,而且比 DNA_____,因此可以通过核孔,从细胞核转移到细胞质中充当A的信使。 (2)①过程的特点是_____。与③过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是_____。 (3)③过程核糖体移动的方向为mRNA 的_____(填“①→OH”或“OH→②”) , ③过程中一个 mRNA 上相继结合多个核糖体的意义是_____。 (4)洋葱根尖分生区细胞可以发生图中的_____(填数字)过程,成熟区细胞内能发生的图中_____(填数字)过程。 (5)在遗传信息传递过程中,_____(填字母)是信息的载体,_____(填字母)是信息的表达产物。 22.(23-24高一下·辽宁大连·期末)下图1表示油菜某细胞内遗传信息传递的示意图,①、②、③表示生理过程。图2所示为该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图3为基因B,其中α链是其转录的模板链。研究者根据图2所示机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题。 (1)图1所示遗传信息的传递过程,克里克称之为___________,油菜叶肉细胞发生的过程有___________(填图1中的序号)。 (2)碱基互补配对保证了①→③中遗传信息的精确传递,与③相比,过程②特有的碱基配对方式是___________。 (3)③过程能在短时间内可以合成大量蛋白质的结构基础是___________。核糖体在mRNA上的移动方向是___________(填图1中的字母)。 (4)研究者通过诱导基因B的β链发生转录,从而形成了双链mRNA,提高了产油量。试结合图2和图3,分析该过程发生的机制___________。 23.油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(CC,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。(每个大写英文字母表示一个染色体组) (1)在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在___。不可育的原因是___。②过程的操作是对F1施加______。 (2)据图分析,个体细胞中的染色体组成为___________,与AABB再一次杂交,得到的个体植株的染色体数目范围为______。 (3)若选择某染色体数为39的抗线虫病个体植株自交,预计后代表型及比例为______。 (4)个体系在与油菜AABB不断回交的过程中,易发生染色体变异,利用这一特性;个体植株中出现了染色体数为38但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是______。 (5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。 ①RNA干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的_________。 ②若将RNA干扰(RNAI)技术应用于医疗卫生领域,请简要描该技术可以通过关闭特定治病基因从而达到治病效果的原因______。 24.(21-22高一下·辽宁沈阳一二〇中·期末)白粉病是导致普通小麦减产的重要原因之一。长穗偃麦草某条染色体上携带抗白粉病基因,与普通小麦亲缘关系较近。下图是科研小组利用普通小麦和长穗偃麦草培育抗病新品种的育种方案,图中A、B、C、D代表不同的染色体组,每组有7条染色体。请回答下列问题: (1)杂交后代①体细胞中含有_______条染色体,在减数分裂时,形成_____个四分体。 (2)杂交后代②A组染色体在减数分裂时易丢失,原因是减数分裂时这些染色体______。杂交后代②与普通小麦杂交所得后代体细胞中染色体数介于______之间。γ射线处理杂交后代③的花粉,使含抗虫基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为_____。 (3)抗虫普通小麦经一代自交、筛选得到的抗虫植株中纯合子占1/3,则经过第二代自交并筛选获得的抗虫植株中纯合子占______。 (4)图中“?”处理的方法有_____,与多代自交、筛选相比,该育种方法的优势体现在______(答两点)。 25.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)金鱼的观赏价值体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上,雌性鱼类更具有性状优势。科学家用人工诱导雌核发育技术来提高鱼的观赏价值,人工诱导雌核发育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二极体放出阻止法(方法二),精子需要用紫外线或光照射进行灭活处理,使其失去遗传能力(破坏染色体),但保留受精能力。回答下列问题: (1)“方法一”中,低温阻止第一次卵裂(即该细胞的有丝分裂),导致染色体数目加倍的原理是_______,该过程发生的时期是_________。 (2)通过“方法二”获得的个体一般都是纯合子,若通过“方法二”获得了杂合子,请分析可能的原因是__________、_______(写出两种)。“方法二”诱导形成二倍体,这种变异类型属于_______。 (3)若使用未经过处理、含有正常染色体的精子受精,再经“方法二”成功发育成金鱼,可能体型更大且没有生育能力。体型更大的原因是_______;没有生育能力的原因是_______。 26.(23-24高一下·辽宁葫芦岛·期末)如图是有关生物变异来源的概念图,请据图回答下列问题: (1)①指DNA分子中发生碱基的_____,而引起的基因碱基序列的改变。 (2)③指的是_________;若④是指,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在_________时期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着_________之间的互换而发生交换。 (3)②染色体变异包括⑥_________和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的_________为基数成倍地增加或成套地减少;蜜蜂中的雄蜂的体细胞染色体数目与本物种________中的染色体数目相同;蜜蜂中的雄蜂是________倍体。 (4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是_________。 27.(23-24高一下·辽宁部分高中联合考试·期末)有一种两性花植物,其花色有红色、白色、紫色三种,现有纯合红花植株甲和纯合白花植株乙,某学习兴趣小组为了探究其遗传规律进行如下实验:用甲与乙进行杂交,发现F1全是紫花,F1自交,后代出现了红花、白花、紫花。回答下列问题: (1)利用该种植物进行杂交的一般步骤是_____(用文字和箭头表示)。 (2) F1自交,后代出现了红花、白花、紫花的现象叫做_____。 (3)某同学对出现的上述现象进行解释:控制花色的基因为一对等位基因R、r,且杂合子表现为紫色。若其解释正确,则上述实验中F2各表型的比例为_____。若欲验证其解释是否正确,可以从F2中选择_____花色个体与F1紫花个体杂交,若后代表型及比例为_____,则其解释正确。 (4)另一同学对上述现象进行解释:控制花色的基因为A、a和B、b两对独立遗传的基因,且A 控制的酶是红色素合成所必须的。若其解释是正确的,则F2中白花植株基因型有_____种,F2红花自交,后代表型及比例为_____。若欲验证其解释是否正确,可以利用F₁的花粉进行_____培养,然后用化学试剂_____处理,若所得植株表型及比例为_____,则其解释正确。 28.(23-24高一下·辽宁大连·期末)长期大量使用拟除虫菊酯类杀虫剂,部分家蝇表现出对此类杀虫剂的抗性,下表是对某市三个地区家蝇种群的有关基因型频率调查分析的结果。回答下列问题。 家蝇种群来源 敏感性纯合子% 抗性杂合子% 抗性纯合子% 甲地区 78 20 2 乙地区 64 32 4 丙地区 84 15 1 (1)研究对拟除虫菊酯类杀虫剂具有抗性的家蝇,发现它们的神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,该现象产生的根本原因是___________。部分家蝇抗性的产生体现了___________多样性。 (2)据上表分析,___________地区抗性基因频率最高,这是___________的结果。 (3)使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,对甲地区家蝇再次进行基因型频率的调查,结果如下表。 家蝇种群来源 敏感性纯合子% 抗性杂合子% 抗性纯合子% 甲地区 35 40 25 根据表中数据分析,5年后甲地区家蝇是否发生了进化?___________(填“是”或“否”),判断的依据是___________。 (4)根据以上调查结果,该市采取了与拟除虫菊酯类杀虫剂作用机制不同、无交互抗性的杀虫剂,轮换、混合使用,推测该做法的目的是___________。 29.(24-25高一下·辽宁鞍山·期末)纵观整个生物界,捕食者与被捕食者之间总是进行着激烈的“军备竞赛”。位于亚利桑那州科罗拉多大峡谷北缘的凯巴森林,生活着黑尾鹿种群和它们的主要捕食者美洲狮和狼。1905年以来,该地黑尾鹿种群保持在4000头左右的水平,为了发展鹿群,美洲狮和狼被大量猎杀,鹿群数量开始上升,到1925年达到最高峰,约有10万头,由于连续多年的过度利用,草场极度退化,结果使鹿群数量猛降,到1942年,黑尾鹿种群数量仅剩8000头,而且大都身体瘦小,体质衰弱。20世纪70年代,当地政府制定并实施“引狼入室”计划,黑尾鹿种群数量逐渐上升,凯巴森林又焕发出勃勃生机。根据所学知识,请回答下列问题: (1)黑尾鹿等植食性动物有较为发达的盲肠,这是_______的结果,该过程_______(填“是”或“不是”)定向的。 (2)黑尾鹿遇上美洲狮时常常靠快速奔跑来逃脱,而美洲狮则通过更快速的奔跑来获得捕食黑尾鹿的机会,两者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生物学上称为________。美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用,理由是______。 (3)黑尾鹿的某一相对性状由位于X染色体上的等位基因A和a控制。抽样调查得知当年雌雄个体的比例为1:1,雌性个体中XAXA、XAXa、XaXa三种基因型个体所占比例分别为50%、30%和20%,雄性个体中XAY、XaY两种基因型各占50%。则该种群中A基因的基因频率为________。由于不含A基因的个体易被天敌捕食,致使黑尾鹿种群中a基因的基因频率将会________(填“增大”或“减小”)。由此说明该黑尾鹿种群在不断地发生进化。 30.(24-25高一下·辽宁县域重点高中·期末)非洲马拉维湖中生活着数百种慈鲷鱼,它们由共同祖先在较短时间内进化而来,体色、食性和栖息地呈现显著差异。研究人员对这一现象展开调查,回答下列问题: (1)在浅水区生活的慈鲷鱼普遍体色较浅,而深水区慈鲷鱼多为暗色。若水质污染导致深水区透光性下降,预计未来深水区慈鲷的体色会______(填“变浅”或“变深”),该过程中决定体色变化方向的是______,为体色变化提供原材料的是_______。 (2)非洲马拉维湖中的数百种慈鲷鱼相互影响不断进化的过程______(填“属于”或“不属于”)协同进化,协同进化的另一方面内容是_______之间相互影响,不断进化和发展。 (3)假设湖中某种慈鲷鱼的咽颌形态由等位基因D和d控制,其中D基因决定粗壮型咽颌(适合摄食硬壳生物),d基因决定细长型咽颌(适合摄食浮游生物)。初始调查显示,种群中基因型为DD、Dd、dd的个体占比分别为20%、48%、32%,该种群中d基因频率是______(填小数)。由于气候变化,湖泊中硬壳生物数量锐减,若干代后,d基因频率变为0.62,用现代进化理论解释d基因频率发生上述变化的原因为_______。 (4)研究发现慈鲷鱼进化速度快的原因之一是频繁的地质变化导致环境不断改变,如水位下降使大湖分裂为多个小湖,这使得原本是一个种群的慈鲷鱼产生了_______,经过长时间的变化,不同小湖的慈鲷鱼再生活在一起时,若出现______则说明其进化成了不同物种。 31.DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的办法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA,过程如图所示。 根据该技术,科学家进行了两个不同的实验。 实验一(SP8噬菌体实验):从宿主细胞中分离出SP8的RNA,分别与噬菌体的2条DNA单链混合,发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子,如图2所示。 实验二(亲缘关系模型实验):将人与黑猩猩的某DNA片段进行模拟杂交分析,可以通过检查杂种双链DNA的杂交情况来判断两个物种的亲缘关系远近。 根据以上信息回答下列问题: (1)DNA分子杂交技术的原理是_________。 (2)图1所示的II过程涉及氢键的____________(填“断裂”、“形成”、“断裂和形成”)。 (3)根据图2所示的过程可推测,SP8噬菌体转录的模板链比非模板链更_________(填“重”或“轻”),造成这种差异的来源可能是_________(填“磷酸”、“五碳糖”、“碱基”)。 (4)实验二中,若要利用DNA分子杂交技术来分析人与大猩猩之间的亲缘关系远近应选择大猩猩的_________号链来进行;根据所选片段,人与大猩猩的DNA片段进行模拟杂交后能够得到_________个环,根据杂交结果可推测,人与_________的亲缘关系更近。 (5)研究生物进化最直接、最重要的证据是_________。 32.油菜属十字花科芸薹属草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型,该物种为异源四倍体(AABB,体细胞染色体数是38),是由白菜二倍体(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝二倍体(BB,体细胞染色体数是18)在杂交后经过自然加倍形成的。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜二倍体(cc,体细胞染色体数是18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。(每个大写英文字母表示一个染色体组) (1)F₁在自然状态下不可育,说明油菜与萝卜之间存在____。F₁不可育的原因是______________。②过程的操作是对F1施加______________(试剂),操作目的是________________。 (2)据图分析,个体R₁细胞中的染色体组成为_________(填字母)。用个体R₁与油菜AABB 再一次杂交,得到的个体R₂植株的染色体数目范围为_______。 (3)若选择某染色体数为39 的抗线虫病个体(R₂植株自交,预计后代表型及比例为______。 (4)个体R系在与油菜AABB不断回交的过程中,易发生染色体变异,利用这一特性:个体Rn植株中出现了染色体数为38但也表现了抗线虫病的特性,则最可能原因是_______。 (5)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是表观遗传学的研究热点。某科研小组想通过RNA干扰的方式提高油菜植株的产油率,基本原理如图所示,基因A、a和B、b独立遗传,①②表示过程。 ①RNA 干扰可以提高植株产油率的原因是抑制了基因B表达过程中的_________。 ②若将 RNA干扰(RNAi)技术应用于医疗卫生领域,请简要描该技术可以通过关闭特定致病基因从而达到治病效果的原因______________________________。 33.(23-24高一下·辽宁重点中学协作校·期末)阅读下列有关桦尺蛾的材料,回答下列问题: 材料一:自然条件下桦尺蛾触角和足有长的也有短的,体色有黑的也有浅色的。 材料二:杂交实验表明,黑色的桦尺蛾之间杂交能产生浅色的桦尺蛾,而浅色的桦尺蛾之间杂交其后代都是浅色的桦尺蛾。 材料三:英国某地有一种桦尺蛾,白天栖息在树干上。在19世纪中叶以前,桦尺蛾栖息地的树干上长满了浅色的地衣,桦尺蛾几乎都是浅色的。到了20世纪中叶,随着当地工业的发展,工厂排出的煤烟使地衣不能生存,结果树皮裸露,并被煤烟熏成黑褐色,黑色桦尺蛾却成了常见类型。 (1)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是______;在一个种群中______,叫作这个种群的基因库。 (2)生物多样性主要包括三个层次的内容,材料一主要体现的是______多样性。桦尺蛾的体色受一对等位基因A和a控制,根据材料二判断,黑色对浅色为______性。根据材料三判断,树干变黑后,浅色桦尺蛾个体容易被天敌发现,被捕食的概率增加,存活并留下后代的几率降低,这说明自然选择直接作用于个体的______(填“基因型”或“表型”) (3)调查不同地区桦尺蛾黑色表型的频率,检测并计算A基因频率,结果如下表所示。 甲地区 乙地区 黑色表型频率 0.95 0.5 A基因频率 0.7 0.3 若体色与环境差异大则易被天敌捕食,推测______地区的煤烟污染可能更严重;甲地区桦尺蛾种群中杂合子频率为______。 34.(23-24高一下·辽宁锦州·期末)回答下列有关生物进化的问题: (1)化石是研究生物进化________、最重要的证据,__________学、_________学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化提供了有力支持。 (2)下图表示生物多样性的形成过程,P和R表示物种形成过程中的部分环节。 图中种群1和种群2由于地理隔离而形成了不同的基因库,基因库是指__________。同一物种的不同种群基因库存在差异的内因是___________。图中P和R分别表示物种形成过程中的________和__________。 (3)下图为一段时间内某种群A基因频率变化情况。在__________时间段内该种群aa的基因型频率为1%。在__________时间段内该种群发生了进化,原因是__________。 (4)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,请写出实验思路:_________。 35.(21-22高一下·辽宁锦州·期末)从化石分析来看,距今1000年前,某山林曾生活着A、B、C三个品种的彩蝶,三个品种的彩蝶形状差异很大,分别集中分布于该山林的甲、乙、丙三个区域,如下图所示:距今500年前,在乙、丙两区之间曾出现过一条宽阔的大河,如今大河早已干涸,该山林甲、乙区域依然保留A、B彩蝶,丙区域原C品种形状的彩蝶已经绝迹,出现的是一种新的形状的彩蝶(D彩蝶),且甲、乙两区结合处的A、B彩蝶依然能互相交配产生可育后代,乙、丙两区结合处的B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育成成虫。请回答下列问题: (1)研究彩蝶进化最直接、最重要的证据是________。________是生物进化的基本单位。 (2)从距今1000年前至今,这片山林彩蝶的物种数量________(填“增加”、“减少”或“不变”),其判断依据是________,这片山林彩蝶________(是/否)进化。 (3)B、D彩蝶能杂交,但所产受精卵不能发育为成虫,推测B、D彩蝶可能有共同的起源,但如今两种群的基因库却有较大的差异。这片山林中除了彩蝶还有很多种生物,生物多样性主要包括________、________、________三个层次,生物多样性是________的结果。 (4)某彩蝶种群中某性状的基因型频率:BB、Bb、bb分别为20%、50%、30%,因为感染了细菌,一年后基因型BB、Bb的个体数量分别增加了35%、8%,bb的个体数量减少了10%,这一年,该种群b的基因频率下降了_______。 36.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨香坊区哈尔滨德强高级中学·期末)某雌雄异株的植物(2n=24),性别决定方式为XY型。该植物有高茎和矮茎(由基因A、a控制)、抗病和感病(由基因B、b控制)两对相对性状,用高茎感病植株和矮茎抗病植株为亲本进行正交和反交实验,F1均为高茎抗病。F1的雌雄植株进行杂交,F2的表型及比例为高茎抗病∶高茎感病∶矮茎抗病∶矮茎感病=7∶1∶3∶1(不考虑基因位于X、Y染色体同源区段上)。请回答下列问题: (1)欲对该植物的基因组DNA进行测序,需测定______条染色体上的DNA序列。 (2)根据正、反交实验结果,可判断上述两对相对性状的遗传都不属于伴性遗传,判断的依据是__________。 (3)若控制上述两对相对性状的基因符合遗传基本规律,且上述杂交结果是由某种花粉不育导致的,则可推测是含______基因的花粉不育,F2高茎抗病植株中双杂合个体占______。 (4)科研人员将某外源抗虫基因M导入该植物某雄株中的某条染色体上,使之具备抗虫性状。为了确定基因M所在的染色体,通过最简单的杂交实验,测定后代的抗虫性。 ①若后代中__________,则基因M最可能位于Y染色体上; ②若后代中________,则基因M最可能位于X染色体上; ③若后代中_________,则基因M最可能位于常染色体上。 37.(24-25高一下·吉林长春十一高中·期末)绿萝是常见的家庭观叶花卉,研究人员发现两种叶黄化锦叶突变体y1和y2,为更好地了解突变体叶色发黄的原因,研究人员选择相关个体进行杂交实验,如表1: 亲本杂交组合 F1 F2 y1(黄化锦叶)×y2(黄化锦叶) 全部为正常叶 正常叶182、黄化锦叶141 y1(黄化锦叶)×P2(正常叶) 全部为正常叶 正常叶594、黄化锦叶204 (1)由表1信息可知,黄化锦叶y1和y2是否由同一基因发生突变产生表型______(是/否)请在图1中画出控制叶色表型的等位基因所在的位置______(竖线代表染色体;用字母表示基因。若一对基因控制,则用字母A/a表示;若两对基因控制,则用字母A/a、B/b表示,以此类推) (2)黄化锦叶绿萝有一定观赏价值,俗称为油画绿萝,在杂交实验一中F2黄叶中稳定遗传的个体占________。 (3)研究发现,突变体y1的产生是位于1号染色体上的相关基因发生了单碱基突变(如图2所示),该基因编码一种定位于叶绿体中和色素合成有关的酶。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 请查阅表2,根据图2写出y1突变体所对应的氨基酸序列_________。 (4)综合以上信息并从基因控制性状的角度解释,甲叶片变黄的机理可能是________。 38.(24-25高一下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)某实验室保存有均为纯合的野生型和突变型果蝇。果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图1所示。回答下列问题: (1)同学甲用翅外展粗糙眼果蝇与野生型(正常翅正常眼)果蝇进行杂交,F1自由交配,F2中翅外展正常眼个体出现的概率为_____。同学乙用焦刚毛白眼雄蝇与野生型(直刚毛红眼)雌蝇进行杂交(正交),则子代中白眼个体出现的概率为_____;若进行反交,子代中直刚毛个体出现的概率为_____。 (2)E基因突变为e-基因的隐性纯合突变体表现为浅灰体。图2为正常E基因中部分序列,测得突变基因e-中,转录模板链某一位点的碱基C被T替换,使编码某氨基酸的原密码子变成了终止密码子(5'-UAG-3'),据此推断,该序列中的模板链为__________(填“A链”或“B链”)。该变异导致翻译出的多肽链长度变_____,使蛋白质的空间结构改变。 (3)甲同学认为果蝇黑檀体对浅灰体为显性,乙同学不认可甲同学的观点。请利用上述材料设计简便可行的遗传实验来验证甲同学的观点,实验方案为_____,如果杂交结果为_____,即可证明甲同学观点正确。 39.(24-25高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)2025年,科学家系统解析了豌豆7对相对性状的遗传基础。回答下列问题。 (1)豌豆用作遗传实验材料的优点有__________(答出2点即可)。 (2)孟德尔对实验结果进行__________分析,才得以对分离和自由组合现象提出划时代的诠释。孟德尔对分离和自由组合现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。他设计的测交实验的实质是检测__________。 (3)控制花腋生和顶生性状的基因定位于4号染色体上,用F/f表示。在大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中,F2腋生∶顶生≈3∶1,符合孟德尔的__________定律。然而,某顶生个体自交,子代个体中20%以上表现为腋生。此现象__________(填“能”或“不能”)用基因突变来解释,原因是基因突变具有__________。 (4)定位于6号染色体上的基因D/d可能与(3)中的现象有关。为了验证这个假设,用两种纯种豌豆杂交得到F1,F1自交产生的F2表型和基因型的对应关系如下表。结果证实了上述假设,则本实验F2中腋生∶顶生的理论比例为__________。可推出(3)中顶生亲本的基因型是__________。 基因型 腋生表型 基因型 顶生表型 FF Ff ff FF Ff ff DD + + - DD - - + Dd + + - Dd - - + dd + + + dd - - - 注:“+”、“-”分别表示有、无相应基因型的个体。 (5)研究发现豌豆群体中控制黄色子叶的Y基因有两种突变形式y-1和y-2,基因结构示意图如下。在一次y-1纯合体与y-2纯合体杂交中,F1全部为绿色子叶,F2出现黄色子叶个体,这种现象可因减数分裂过程中发生染色体互换引起。图中哪个位点发生断裂并交换能解释上述现象?______(填“①”“②”或“③”)。若此F1个体的10个花粉母细胞在减数分裂中各发生一次此类交换,在减数分裂完成时会产生______个具有正常功能Y基因的子细胞。 40.(23-24高一下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)在栽培某种农作物(2n=42)的过程中,有时会发现单体植株(2n-1),例如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。 (1)如果6号单体植株减数分裂能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为________。 (2)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。 杂交亲本 实验结果 6号单体(♀)×正常二倍体(♂) 子代中单体占75%,正常二倍体占25% 6号单体(♂)×正常二倍体(♀) 子代中单体占4%,正常二倍体占96% 由结果可知,单体在减数分裂时,形成的 n-1型配子______(多于、等于、少于)n型配子。但因n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的______(雌、雄)配子育性很低,所以杂交一与杂交二的结果不一致。 (3)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因 R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良。为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是:以乙品种的6号单体植株为______(父本、母本)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与____杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体 ,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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非选择题专练40题(期末真题汇编,黑吉辽蒙专用)高一生物下学期
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