精品解析:河南省信阳高级中学2025-2026学年高一下学期6月阶段检测生物试题
2026-06-19
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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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 信阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.28 MB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58415953.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2025-2026学年高一下期06月测试(一)
生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 生物学实验中可通过模拟实验进行科学研究,如:
①“性状分离比的模拟实验”中,小桶甲和乙分别代表雌、雄生殖器官,不同颜色的彩球分别代表D、d的雌、雄配子;
②以雄果蝇(2n=8)为例“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验中,可用橡皮泥制作染色体模型。
下列叙述中正确的是( )
A. ①中分别从两个小桶中随机抓取一个球组合在一起,可模拟基因分离过程
B. 向①的甲、乙桶内都添加与彩球D、d等量的彩球B、b,可模拟两对等位基因自由组合
C. ②中需要4种不同颜色的橡皮泥,制作4对同源染色体
D. ②减数分裂Ⅰ过程中,有5种形状的染色体
2. 在探索基因位置的科学史中,科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过观察蝗虫的减数分裂过程,采用假说—演绎法提出基因在染色体上
B. 摩尔根等人通过测交等方法,用实验证明基因在染色体上,且基因在染色体上呈线性排列
C. 摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法,绘制出染色体上的基因的精确位置图
D. 现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置,荧光点代表基因所在处
3. 野生型果蝇的眼色为红色,白眼、杏色眼为两种单基因隐性突变体,且红眼对白眼、红眼对杏色眼均为完全显性。为研究果蝇眼色的遗传规律,研究者做了如下图所示实验。
分析实验过程和实验数据,下列叙述错误的是( )
A. 突变体的出现是基因突变具有不定向性的体现
B. 控制白眼、杏色眼的基因是等位基因
C. F2中杏色∶白色∶浅杏色≈1∶1∶2
D. F2中红眼的出现是非等位基因自由组合的结果
4. 遗传学家借助某三体果蝇(Ⅲ号染色体多1条)对控制某相对性状的基因开展定位研究,其杂交过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 三体的形成属于染色体变异,不需借助电子显微镜才能观察到
B. 三体果蝇在减数分裂过程中,细胞内最多可形成4个四分体
C. 三体果蝇中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,均含有10条染色体
D. 若F2中隐性果蝇占比为1/2,则确定该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上
5. 某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响,控制该病的等位基因在精子中被甲基化,传给子代后在子代体内不表达,在卵细胞中会被去甲基化,传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离,结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A. 父母双方都一定是杂合子
B. 致病基因位于常染色体上
C. 若儿子与正常女性生育后代有女性患病,则患病后代是杂合子的概率为2/3
D. 若女儿与正常男性结婚,后代中女性患病的概率为1/2
6. 某植物红茎和绿茎由等位基因A/a控制,早熟和晚熟由等位基因B/b控制,取纯合红茎晚熟和绿茎早熟的植株杂交,F1表现为红茎早熟,让F1自交得到F2,统计表型及其比例得到,红茎早熟∶红茎晚熟∶绿茎早熟∶绿茎晚熟为51∶24∶24∶1.下列说法错误的是( )
A. A/a和B/b的遗传不遵循自由组合定律
B. F2红茎晚熟个体中纯合子占2/3
C. 在减数分裂时发生互换的细胞的比例为20%
D. 对F₁进行测交,后代中红茎晚熟占2/5
7. 科学家在南极半岛附近岛屿考察时,发现了一种极光蝶(性别决定ZW型),该种极光蝶的蓝色翅与白色翅由等位基因B/b控制。科学家将蓝色翅雄蝶(甲)与纯合的白色翅雌蝶(乙)杂交,后代表型及比例为白色翅雄蝶:蓝色翅雌蝶=1:1。下列叙述错误的是( )
A. 甲基因型是ZbZb,乙基因型是ZbW
B. 极光蝶的蓝色翅对白色翅为隐性性状
C. 该极光蝶群体中可能有5种基因型的个体
D. 白色翅雌雄蝶交配可能产生蓝色翅雌蝶
8. 图1为细胞中一个DNA分子的双向复制过程,图2为某基因的表达过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中a酶和c酶均能催化DNA解旋,只有b酶能催化形成磷酸二酯键
B. 图1和图2过程可同时发生在细胞核中,完成遗传信息的传递和表达
C. 图2中转录的模板链是②链,多个核糖体的结合可提高每条多肽链的合成效率
D. 图1中b酶沿着模板链移动的方向均为3′→5′,该过程结束可形成2个DNA分子
9. 某精原细胞X(2n=4)的核DNA双链中的P均为31P,将其放在含32P的培养液中培养,产生了2个子细胞,然后转入含31P的培养液中继续培养,其中1个子细胞发育为细胞①,细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示,H、h及R、r是其中的两对等位基因,不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞X的基因型为HhRr
B. 细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极
C. 细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同
D. 细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0
10. M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,M13经放射性标记后,与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间,搅拌、离心,再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是( )
A. 用32P标记的M13侵染35S标记的大肠杆菌,沉淀和上清液放射性都较高,子代M13均含35S、32P
B. 用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性,子代M13均含32P
C. 用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性
D. M13不会裂解宿主细胞,比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
11. 水稻矮缩病毒是一种严重危害水稻的双链线性RNA病毒,被感染的水稻植株会出现明显矮缩和分蘖减少等症状。下列叙述错误的是( )
A. 水稻矮缩病毒中(A+U)/(G+C)=1
B. 该病毒与烟草花叶病毒的遗传物质都是RNA
C. 提取的水稻矮缩病毒的蛋白质不能使水稻感染致病
D. 水稻矮缩病毒的双链RNA中有两个游离的磷酸基团
12. 某真核生物个体的P基因在不同细胞中的表达量有高有低,如图为P基因局部示意图(只含氨基酸编码序列,其mRNA起始密码子中的碱基A对应的为第1位碱基)。细胞甲中,P基因的第102位碱基对由G-C替换为A-T时,其编码的氨基酸序列没有改变;细胞乙中,P基因的原第413位碱基对缺失。下列相关叙述正确的是( )
注:UGG:色氨酸;ACU、ACC、ACA、ACG:苏氨酸;AUG:甲硫氨酸(起始密码子);UGA、UAA、UAG:终止密码子。
A. DNA的甲基化会影响RNA聚合酶对起始密码子的识别
B. P基因的mRNA与P基因的①链除U和T的区别外,碱基序列相同
C. 该个体不同类型细胞中P基因表达量的差异不属于细胞分化的结果
D. 原第413位碱基对缺失后,对应位置的反密码子变为5'-CUU-3'
13. α型地中海贫血症(α地贫)是由α珠蛋白链的合成减少或缺失引起的疾病。控制合成α珠蛋白链的A基因与16号染色体的关系如图1所示。贫血程度与A基因缺失的数量有关。若缺失1个或2个A基因,表型正常;若缺失3个A基因,中度贫血;若缺失4个A基因,重度贫血。图2是某家族α地贫的系谱图,不考虑染色体互换。下列说法错误的是( )
A. 重度贫血的变异类型属于染色体结构变异
B. 人体一个细胞中A基因数量最多可达4个
C. 2号个体缺失A基因的个数可能是0个、1个或2个
D. 若4号和5号再生育孩子,患α地贫的概率是1/4
14. 利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W(2n=40)的染色体上(基因A和基因B可通过荧光检测)。植株W自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养,产生4个子细胞。下列叙述正确的是( )
A. 植株W抗性性状的变异原理为染色体变异
B. 若部分子细胞无荧光点,则分裂过程发生了基因重组
C. 若4个子细胞各含1个荧光点,则子细胞染色体数为40条
D. 若4个子细胞均含2个荧光点,则分裂时出现过20个四分体
15. 某小组利用大蒜(2n=16)做材料,进行“低温诱导细胞染色体数目的变化”的实验。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A. 将大蒜放在冰箱冷藏室内(4℃)放置一周,诱导长出1 cm不定根
B. 低温能抑制细胞中着丝粒分裂,使染色体数目加倍
C. 使用卡诺氏液固定细胞形态后,需用体积分数为95%的酒精冲洗2次
D. 若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
16. 将某种二倍体植物a、b两个植株杂交,得到c,将c再做进一步处理,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 由a和b杂交形成的c是二倍体,该个体的细胞中可能会出现4个染色体组
B. 秋水仙素处理d的幼苗,植株的部分细胞中染色体数加倍
C. 由g和h杂交形成的m是三倍体,联会时会发生配对紊乱
D. 由单倍体育种产生的e和多倍体育种产生的m都是高度不育的
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻,纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与配子育性相关基因分别为SH和SD,与某抗性相关基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图1表示,每个品系只有一对基因与品系H不同,其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代,其余类推。
(1)图1所示过程中,进行多次回交的目的是___________,对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有___________基因的子代,再与品系H进行回交。培育纯合品系甲和品系乙时利用的原理是减数分裂过程中染色体发生___________的行为变化。
(2)将纯合品系甲和品系乙杂交后的F1自交获得F2,并对亲本及F2进行基因检测,带型分布如图2所示。经统计,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量分别为50、94和56,SD/SH基因的带型1、2和3的数量分别为12、72和60。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因___________(填:“一定”“不一定”或“一定不”)位于同一条染色体上,F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有___________基因的花粉或卵细胞部分败育导致的。
(3)请利用已有的材料,设计两组能相互印证的杂交实验并结合分子检测技术,探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。(要求:写出实验思路、预期结果与结论,假设F1败育配子比例与上述实验相同)。
实验思路:___________。
预期结果及结论:
若___________,则为花粉败育;
若___________,则为卵细胞败育。
18. Ⅰ、着色性干皮病(XP) 是一种皮肤病,患者对阳光极度敏感,皮肤会出现严重斑点,易诱发癌症。该病与编码 DNA聚合酶eta的POLH 基因有关。如图为某家族XP的遗传系谱图。
(1)POLH 突变基因对正常基因为_____(显性/隐性)。
(2)测得该家族11人中共有8个POLH突变基因,则Ⅱ8为纯合子的概率是_____。
(3)关于着色性干皮病的调查和预防,可行的是( )
a.通过防晒降低发病的严重程度
b.近亲结婚不影响该病的发生率
c.通过B超检测分析胎儿患病可能性
d.通过患者家系调查确定群体发病率
为分析XP的致病原理,对含POLH基因的DNA片段进行PCR扩增与产物测序。
Ⅱ、紫外辐射会导致皮肤细胞损伤并诱发细胞凋亡,人体表皮层有一种特殊的细胞称为黑色素细胞,它产生的黑色素能阻挡紫外线。OCA2蛋白是黑色素细胞上的膜蛋白,起到转运黑素体、增加黑色素的作用。如图为非洲、北欧和东亚人群的肤色进化树,树枝颜色表明了这些人群的普遍肤色水平。
(4)紫外线辐射造成的皮肤细胞凋亡属于_____(细胞程序性死亡/细胞坏死)。
(5)运输OCA2蛋白的细胞结构有_____(编号选填)。
①细胞核②核糖体③内质网④高尔基体⑤线粒体
(6)研究肤色进化时,可检测不同地区人群的OCA2基因序列,这种证据属于( )
a.化石证据 b.胚胎学证据 c.细胞生物学证据 d.分子生物学证据
(7)图中OCA2突变基因的基因频率较高的人群是_____。
(8)紫外线能激活胆固醇形成维生素D,维生素D缺乏会导致佝偻病和软骨病。结合OCA2基因的功能,分析长期生活在紫外线较弱地区的人群肤色较浅的原因。_____。
19. 纺锤体的正确组装保障了哺乳动物有丝分裂和减数分裂的顺利进行。体细胞中的纺锤体由中心体介导组装,然而人的卵母细胞中不存在中心体。研究人员推测,人的卵母细胞可能存在独特的纺锤体形成机制。请回答下列问题:
(1)有丝分裂对生物遗传的重要意义在于_____。
(2)研究发现,在减数分裂Ⅰ中期,人卵母细胞中纺锤体组装起始于染色体上,且中心体相关蛋白T蛋白(不是跨膜蛋白)也定位在染色体上。检测T蛋白与细胞核的距离随时间变化的情况,已知人卵母细胞的直径约为150μm,间期细胞核的直径约为30μm,由图中数据推测,T蛋白最开始定位于_____;6小时后不再记录数据,原因是_____。
(3)进一步研究发现,T蛋白与其他多种蛋白在染色体上形成复合体,介导了纺锤体的组装,这种复合体被命名为人卵母细胞微管组织中心(huoMTOC),huoMTOC的作用过程如下。请结合以上信息,简述huoMTOC在减数分裂前间期和减数分裂Ⅰ前期的行为及意义_____。
20. 肾上腺脑白质营养不良(ALD)是一种罕见的、由基因缺陷造成神经系统以及肾上腺皮质功能减退的疾病,现有一 ALD 患者家系图谱如图1,其中Ⅲ-1为性别未知的胎儿。(相关基因用A/a表示,不考虑性染色体的同源区段,不考虑突变)
(1)根据患者家系图谱如图1判断,ALD 的遗传方式不可能为___________。
(2)提取患者Ⅱ-1及其相关亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图2,由电泳结果可进一步确定该病的遗传方式为________,Ⅲ-1为患病男孩的概率为______。
(3)下图中细胞所处时期含 ALD 病致病基因时均在染色体上用横线代表,在Ⅱ-1的精子形成过程中,结合上述电泳结果,若仅考虑染色体行为,可能出现的细胞类型有_____(编号选填)
(4)哺乳动物体细胞中的X染色体会高度螺旋固缩成为巴氏小体,体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1,有观点还认为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的。据此分析,ALD 女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有____。(编号选填)
在ALD 女性携带者中,有少数个体会出现ALD 的较轻症状而表现为患病。结合以上信息分析,其原因可能是这部分女性携带者__________________。
21. 玉米种植主要采用异株授粉,最终在母本上采收果穗(玉米棒),人们食用其上果实粒。每粒果实由果皮层、胚、胚乳组成,三者的细胞来源如图所示,①-⑥表示过程。胚与胚乳都由受精作用形成,胚发育成子代植株,胚乳储存淀粉为胚发育供能。
(1)图中,代表减数分裂的过程有____(用图中的编号选填)。
(2)对图中过程⑤和⑥的说法,正确的是____(多选)。
A. 遗传物质都只复制一次
B. 遗传物质分配都受纺锤丝控制
C. 都有同源染色体分开的阶段
D. 过程中细胞染色体数都最多能达到2n
(3)胚乳细胞由精子和中央细胞(2n)受精形成。据图推测,中央细胞的形成原因是____(单选)。
A. 发生交叉互换现象 B. 细胞核膜未解体
C. 染色单体没有分开 D. 细胞质分裂受阻
有两对等位基因(A/a、B/b)位于玉米不同染色体上,它们的作用效应与其显性基因数量有关;它们隐性基因的表达产物均无活性。
A/a仅在果皮层表达,A促进花青素合成。
B/b仅在胚乳中表达,B表达一种蔗糖转运蛋白,有利于淀粉合成。
(4)若仅考虑B/b,隐性纯合的胚的脂质含量较高。对此的合理解释是____(多选)。
A. 胚乳细胞的蔗糖转运蛋白增加
B. 进入胚乳细胞的蔗糖减少
C. 进入胚细胞的蔗糖增加
D. 更多光合产物在胚中转化为脂质
(5)基因型为Aa的母本细胞,在进行图①过程中,出现含有两个A基因的细胞可能是____(编号选填)。
①初级卵母细胞②初级精母细胞③第一极体④次级卵母细胞
(6)据图果实的构成和题干信息,基因型为AaBb的双亲杂交,果实淀粉含量水平的种类数是____,产生含花青素且淀粉含量最高的果实的理论概率是____。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2025-2026学年高一下期06月测试(一)
生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 生物学实验中可通过模拟实验进行科学研究,如:
①“性状分离比的模拟实验”中,小桶甲和乙分别代表雌、雄生殖器官,不同颜色的彩球分别代表D、d的雌、雄配子;
②以雄果蝇(2n=8)为例“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验中,可用橡皮泥制作染色体模型。
下列叙述中正确的是( )
A. ①中分别从两个小桶中随机抓取一个球组合在一起,可模拟基因分离过程
B. 向①的甲、乙桶内都添加与彩球D、d等量的彩球B、b,可模拟两对等位基因自由组合
C. ②中需要4种不同颜色的橡皮泥,制作4对同源染色体
D. ②减数分裂Ⅰ过程中,有5种形状的染色体
【答案】D
【解析】
【详解】A、①中两个小桶分别代表雌雄生殖器官,随机抓取彩球模拟雌雄配子的随机结合,而非基因分离(基因分离发生在配子形成时,即同一小桶内彩球的抽取),A错误;
B、两对等位基因自由组合的模拟,核心是模拟减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合产生配子,正确操作应为设置两个小桶分别代表两对同源染色体,一个桶放D、d,另一个桶放B、b,从两个桶各抓一个球组合,模拟自由组合,B错误;
C、②中需要2种不同颜色的橡皮泥,每种颜色制作4条染色体(2对同源染色体),C错误;
D、雄果蝇有4对同源染色体,其中3对常染色体和1对性染色体(X和Y,形状不同),所以减数分裂Ⅰ过程中,有5种形状的染色体,D正确。
故选D。
2. 在探索基因位置的科学史中,科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过观察蝗虫的减数分裂过程,采用假说—演绎法提出基因在染色体上
B. 摩尔根等人通过测交等方法,用实验证明基因在染色体上,且基因在染色体上呈线性排列
C. 摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法,绘制出染色体上的基因的精确位置图
D. 现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置,荧光点代表基因所在处
【答案】D
【解析】
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞中染色体行为,提出基因在染色体上的假说,并没有运用假说-演绎法,A错误;
B、摩尔根等人通过测交等方法仅证明了基因在染色体上,而基因在染色体上呈线性排列是后续通过测定基因在染色体上的相对位置得出的结论,并非测交实验的结果,B错误;
C、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,还发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,但位置并不精确,C错误;
D、现代分子生物学利用荧光标记的DNA探针与染色体特定基因结合,通过荧光点精确定位基因位置,D正确。
3. 野生型果蝇的眼色为红色,白眼、杏色眼为两种单基因隐性突变体,且红眼对白眼、红眼对杏色眼均为完全显性。为研究果蝇眼色的遗传规律,研究者做了如下图所示实验。
分析实验过程和实验数据,下列叙述错误的是( )
A. 突变体的出现是基因突变具有不定向性的体现
B. 控制白眼、杏色眼的基因是等位基因
C. F2中杏色∶白色∶浅杏色≈1∶1∶2
D. F2中红眼的出现是非等位基因自由组合的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、野生型果蝇眼色为红色,出现了白眼、杏色眼等不同的突变体,这体现了基因突变的不定向性,A正确;
B、若控制眼色的基因为非等位基因,设控制白眼的基因为隐性纯合aa,控制杏色眼的基因为隐性纯合bb,野生型红眼为AABB,故纯合白眼(aaBB)与纯合杏色眼(AAbb),F1基因型应为AaBb,应表现为红眼,而F1表型为浅杏色眼,故可排除控制眼色的基因为非等位基因的假设。若控制眼色的基因为等位基因,设控制白眼的基因为隐性纯合a1a1,控制杏色眼的基因为隐性纯合a2a2,野生型红眼为AA,纯合白眼(a1a1)与纯合杏色眼(a2a2),F1基因型应为a1a2,表型为介于两者之间的浅杏色眼,与题图结果吻合,这个假设成立,因此白眼和杏色眼的基因是等位基因,B正确;
C、由B选项可知,F1基因型应为a1a2,理论上F1相互杂交得到F2的基因型及其比例为a1a1:a1a2:a2a2=1:2:1,表型比为白色∶浅杏色∶杏色=1:2:1,C正确;
D、F2中出现少量红眼,应是基因突变的结果,且控制颜色的基因为等位基因,应遵循分离定律,D错误。
4. 遗传学家借助某三体果蝇(Ⅲ号染色体多1条)对控制某相对性状的基因开展定位研究,其杂交过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 三体的形成属于染色体变异,不需借助电子显微镜才能观察到
B. 三体果蝇在减数分裂过程中,细胞内最多可形成4个四分体
C. 三体果蝇中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,均含有10条染色体
D. 若F2中隐性果蝇占比为1/2,则确定该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上
【答案】C
【解析】
【详解】A、三体属于染色体数目变异,染色体变异可以通过光学显微镜观察到(染色体可被碱性染料染色,光镜下可见),不需要电子显微镜,A正确;
B、正常果蝇体细胞含有8条染色体,共4对同源染色体,三体仅Ⅲ号多1条染色体,总染色体数为9条。减数分裂联会时,其他3对正常同源染色体各形成1个四分体,Ⅲ号的3条同源染色体中任意两条联会形成1个四分体,第三条游离,因此细胞内最多可形成3+1=4个四分体,B正确;
C、三体果蝇减数第一次分裂结束后,由于Ⅲ号染色体随机分配,产生的次级性母细胞染色体数为4条或5条;减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,因此减Ⅱ后期细胞染色体数为8条或10条,C错误;
D、若该隐性基因不位于Ⅲ号染色体上,F1三体果蝇基因型为Aa,和隐性果蝇aa测交,F2中隐性果蝇占比为1/2;若基因位于Ⅲ号染色体上,F1三体基因型为AAa,产生的配子中隐性配子a占1/6,测交后代隐性果蝇占比为1/6。因此F2隐性果蝇占1/2说明该基因不位于Ⅲ号染色体上,D正确。
5. 某单基因显性遗传病的表现受表观遗传影响,控制该病的等位基因在精子中被甲基化,传给子代后在子代体内不表达,在卵细胞中会被去甲基化,传给子代后在子代体内表达。一对正常的夫妇生了一个患该病的儿子和一个正常女儿。提取这对儿女的DNA扩增相关基因并电泳分离,结果如下图所示。不考虑性染色体同源区段和突变,下列推断错误的是( )
A. 父母双方都一定是杂合子
B. 致病基因位于常染色体上
C. 若儿子与正常女性生育后代有女性患病,则患病后代是杂合子的概率为2/3
D. 若女儿与正常男性结婚,后代中女性患病的概率为1/2
【答案】C
【解析】
【详解】A、电泳图显示儿子和女儿均为两条带,说明二人都是杂合子Aa。 儿子患病(Aa): 必须有一个表达的A才能患病,父亲精子中的A是甲基化的(不表达),所以儿子的A只能来自母亲(卵细胞去甲基化,表达),因此母亲传给儿子的是A,父亲传给儿子的是a → 母亲有A,父亲有a;女儿正常(Aa): 女儿也有A基因但不患病,说明A不表达,母亲卵细胞中的A是去甲基化的(会表达),如果女儿从母亲得到A,女儿应该患病。因此女儿的A不能来自母亲,所以女儿的A来自父亲(精子甲基化,不表达),女儿的a来自母亲 → 父亲有A,母亲有a,综上: 父亲:Aa(A来自他的父亲/甲基化不表达,故父亲正常) 母亲:Aa(A来自她的父亲/甲基化不表达,故母亲正常) 儿子:Aa(A来自母,a来自父)→ 患病 女儿:Aa(A来自父,a来自母)→ 正常,A正确;
B、儿子(男性)电泳显示两条带,说明该基因在儿子体内有两个等位基因。若基因在X或Y染色体上,男性通常只有一个拷贝,不会出现两条带(不考虑同源区段),B正确;
C、儿子基因型为Aa(A来自母亲,表达) 要生出患病女性,该女性必须从母亲(正常女性)处获得A(因为父亲/儿子的A在精子中甲基化不表达) 因此该正常女性必须是Aa(且她的A来自其父亲,甲基化不表达,故她表现正常) 儿子(Aa)× 正常女性(Aa): 母亲传A(概率1/2)时,后代才会患病 此时父亲(儿子)传A → 后代AA,患病 此时父亲(儿子)传a → 后代Aa,患病后代中,AA占1/2,Aa占1/2,C错误;
D、女儿为Aa,产生卵细胞A:a = 1:1,且卵细胞中A去甲基化会表达,女性后代患病只需获得女儿的A即可(概率1/2),与父亲提供的基因无关(父亲精子中的A甲基化不表达,a也不致病) 无论正常男性基因型是aa还是Aa,女性后代患病概率均为1/2,D正确。
6. 某植物红茎和绿茎由等位基因A/a控制,早熟和晚熟由等位基因B/b控制,取纯合红茎晚熟和绿茎早熟的植株杂交,F1表现为红茎早熟,让F1自交得到F2,统计表型及其比例得到,红茎早熟∶红茎晚熟∶绿茎早熟∶绿茎晚熟为51∶24∶24∶1.下列说法错误的是( )
A. A/a和B/b的遗传不遵循自由组合定律
B. F2红茎晚熟个体中纯合子占2/3
C. 在减数分裂时发生互换的细胞的比例为20%
D. 对F₁进行测交,后代中红茎晚熟占2/5
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯合红茎晚熟×绿茎早熟,F1全为红茎早熟,说明红茎对绿茎为显性,早熟对晚熟为显性,亲本基因型为AAbb(红茎晚熟)、aaBB(绿茎早熟),F1基因型为AaBb,F2中红茎:绿茎=3:1,早熟:晚熟=3:1,但四种表型比例不是9:3:3:1,故每对相对性状的遗传都遵循分离定律,但两对性状的遗传不遵循自由组合定律,A正确;
B、F2总份数=51+24+24+1=100,双隐性aabb(绿茎晚熟)占1/100,因此F1产生的重组型配子ab频率为1/10,同理另一种重组型配子AB频率也为1/10;亲本型配子Ab=aB=(1-1/10-1/10)/2=4/10。F2红茎晚熟(A_bb)共24份,其中纯合子AAbb=Ab×Ab=(4/10)2=16/100,占红茎晚熟的比例为16/24=2/3,B正确;
C、总重组型配子占比=1/10+1/10=20%;1个发生交叉互换的细胞,产生的配子中仅一半为重组型,因此发生互换的细胞比例=2×重组型配子比例=40%,C错误;
D、F1测交(与aabb杂交),后代性状由F1配子决定,红茎晚熟对应F1的Ab配子,频率为4/10=2/5,D正确。
7. 科学家在南极半岛附近岛屿考察时,发现了一种极光蝶(性别决定ZW型),该种极光蝶的蓝色翅与白色翅由等位基因B/b控制。科学家将蓝色翅雄蝶(甲)与纯合的白色翅雌蝶(乙)杂交,后代表型及比例为白色翅雄蝶:蓝色翅雌蝶=1:1。下列叙述错误的是( )
A. 甲基因型是ZbZb,乙基因型是ZbW
B. 极光蝶的蓝色翅对白色翅为隐性性状
C. 该极光蝶群体中可能有5种基因型的个体
D. 白色翅雌雄蝶交配可能产生蓝色翅雌蝶
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据杂交后代表型为白色翅雄蝶:蓝色翅雌蝶=1:1,可推知控制翅色的基因位于Z染色体上,白色翅为显性性状,因此纯合白色翅雌蝶乙的基因型应为ZBW,蓝色翅雄蝶甲基因型为ZbZb,A错误;
B、后代雄蝶同时获得父本的Zb和母本的ZB,表现为白色翅,说明白色翅对蓝色翅为显性,即蓝色翅对白色翅为隐性性状,B正确;
C、该种群中雄性个体基因型有ZBZB、ZBZb、ZbZb3种,雌性个体基因型有ZBW、ZbW2种,共5种基因型,C正确;
D、若白色翅雄蝶为杂合子ZBZb,与白色翅雌蝶ZBW交配,后代可产生基因型为ZbW的蓝色翅雌蝶,D正确。
8. 图1为细胞中一个DNA分子的双向复制过程,图2为某基因的表达过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中a酶和c酶均能催化DNA解旋,只有b酶能催化形成磷酸二酯键
B. 图1和图2过程可同时发生在细胞核中,完成遗传信息的传递和表达
C. 图2中转录的模板链是②链,多个核糖体的结合可提高每条多肽链的合成效率
D. 图1中b酶沿着模板链移动的方向均为3′→5′,该过程结束可形成2个DNA分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中a酶是解旋酶,可催化DNA解旋;b酶是DNA聚合酶,可催化磷酸二酯键形成;c酶是RNA聚合酶,既能催化DNA解旋、也能催化磷酸二酯键形成,A错误;
B、图1所示是DNA复制,可发生在细胞核、拟核等处;细胞核中基因的表达是先转录后翻译,图2所示是边转录边翻译的过程,不会发生在细胞核中,B错误;
C、图2中据mRNA的长短判断转录的方向是从左到右,即沿着模板链的3'→5'进行,因此②链为模板链,图中多个核糖体结合在同一条mRNA上可提高翻译效率,一个核糖体上合成一条多肽链,每条多肽链的合成效率不会提高,C错误;
D、DNA双向复制提高了DNA复制效率,该过程结束会形成2个DNA分子,其中b酶(DNA聚合酶)沿模板链的3'→5'方向移动,D正确。
9. 某精原细胞X(2n=4)的核DNA双链中的P均为31P,将其放在含32P的培养液中培养,产生了2个子细胞,然后转入含31P的培养液中继续培养,其中1个子细胞发育为细胞①,细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示,H、h及R、r是其中的两对等位基因,不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞X的基因型为HhRr
B. 细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极
C. 细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同
D. 细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,H/h所在染色体发生了交叉互换,R、r所在染色体发生了基因突变,但无法判断是由R突变为r,还是r突变为R,因此该细胞的基因型无法判断,A错误;
B、细胞①中每条染色体,只有一条染色单体的DNA分子单链含有32P(共4条染色单体含有32P),且发生互换的为不含32P的单体,细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色单体分离,子染色体移向细胞两极,当含32P的染色体都移向一极,则细胞②含有32P的染色体位于细胞同一极,B错误;
C、如果发生互换的h所在的染色单体含有32P,互换的H不含有32P,则在减数分裂Ⅱ后期,细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目不同,一个细胞带有32P的染色体有2条,一个细胞带有32P的染色体有3条,C错误;
D、若交叉互换的染色单体都不含32P,则细胞②和③都含有2条染色体带有32P,若减数分裂Ⅱ分裂结束,所有带有32P染色体进入同一个细胞,所有不带有32P染色体进入同一个细胞,则细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0,D正确。
故选D。
10. M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,M13经放射性标记后,与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间,搅拌、离心,再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是( )
A. 用32P标记的M13侵染35S标记的大肠杆菌,沉淀和上清液放射性都较高,子代M13均含35S、32P
B. 用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性,子代M13均含32P
C. 用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性
D. M13不会裂解宿主细胞,比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、32P标记M13的DNA,子代M13的蛋白质以大肠杆菌的35S为原料合成,因此子代均含35S;但亲代带32P的DNA单链只有1条,仅少量子代可获得亲代标记链,并非所有子代都含32P,A错误;
B、32P标记的M13的DNA进入大肠杆菌,沉淀中(大肠杆菌)可检测到放射性,但只有少数子代M13含有亲代的32P标记链,子代并非均含32P,B错误;
C、题干明确M13侵染时部分蛋白质会和DNA一同进入宿主细胞,因此35S标记的M13侵染未标记大肠杆菌时,带标记的部分蛋白质进入细胞,会随大肠杆菌分布在沉淀中,故沉淀可检测到放射性,C正确;
D、证明DNA是遗传物质,需要单独观察DNA和蛋白质的作用,T2噬菌体仅DNA进入细胞,可区分二者作用;但M13的DNA和部分蛋白质均进入细胞,无法区分二者在遗传中的功能,不适合作为证明DNA是遗传物质的材料,D错误。
11. 水稻矮缩病毒是一种严重危害水稻的双链线性RNA病毒,被感染的水稻植株会出现明显矮缩和分蘖减少等症状。下列叙述错误的是( )
A. 水稻矮缩病毒中(A+U)/(G+C)=1
B. 该病毒与烟草花叶病毒的遗传物质都是RNA
C. 提取的水稻矮缩病毒的蛋白质不能使水稻感染致病
D. 水稻矮缩病毒的双链RNA中有两个游离的磷酸基团
【答案】A
【解析】
【详解】A、双链RNA遵循碱基互补配对原则,仅存在A=U、G=C的数量关系,(A+U)和(G+C)的数量没有固定相等的关系,因此该比值不一定为1,A错误;
B、水稻矮缩病毒的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒的遗传物质也为RNA,二者遗传物质本质相同,B正确;
C、水稻矮缩病毒的遗传物质是RNA,蛋白质不是其遗传物质,单独的蛋白质不具备侵染和复制能力,无法使水稻感染致病,C正确;
D、线性双链RNA由两条独立的单链组成,每条单链的5'端各有1个游离的磷酸基团,因此共有2个游离的磷酸基团,D正确。
12. 某真核生物个体的P基因在不同细胞中的表达量有高有低,如图为P基因局部示意图(只含氨基酸编码序列,其mRNA起始密码子中的碱基A对应的为第1位碱基)。细胞甲中,P基因的第102位碱基对由G-C替换为A-T时,其编码的氨基酸序列没有改变;细胞乙中,P基因的原第413位碱基对缺失。下列相关叙述正确的是( )
注:UGG:色氨酸;ACU、ACC、ACA、ACG:苏氨酸;AUG:甲硫氨酸(起始密码子);UGA、UAA、UAG:终止密码子。
A. DNA的甲基化会影响RNA聚合酶对起始密码子的识别
B. P基因的mRNA与P基因的①链除U和T的区别外,碱基序列相同
C. 该个体不同类型细胞中P基因表达量的差异不属于细胞分化的结果
D. 原第413位碱基对缺失后,对应位置的反密码子变为5'-CUU-3'
【答案】D
【解析】
【详解】A、RNA聚合酶识别和结合的部位是启动子,不是起始密码子,A错误;
B、由题干信息可知,P基因的第102位碱基对由G-C替换为A-T时,其编码的氨基酸序列没有改变,若假设①链为编码链、②链为模板链,则P基因第100~102位碱基对对应的密码子由UGG变为UGA,UGA是终止密码子,而替换前密码子UGG决定的氨基酸为色氨酸,即P基因编码的氨基酸序列会发生改变,与题意不符,故假设不成立,则①链为模板链,②链为编码链,P基因的mRNA与其编码链②链除U和T的区别外,碱基序列相同,B错误;
C、该个体不同类型细胞中P基因表达量的差异属于细胞分化的直接体现和结果,C错误;
D、①链为模板链,原第413位碱基对缺失后,对应位置的密码子由5'-AGA-3'变为5'-AAG-3',反密码子在tRNA上,与密码子反向互补配对,所以对应位置的反密码子由5'-UCU-3′变为5'-CUU-3′,D正确。
13. α型地中海贫血症(α地贫)是由α珠蛋白链的合成减少或缺失引起的疾病。控制合成α珠蛋白链的A基因与16号染色体的关系如图1所示。贫血程度与A基因缺失的数量有关。若缺失1个或2个A基因,表型正常;若缺失3个A基因,中度贫血;若缺失4个A基因,重度贫血。图2是某家族α地贫的系谱图,不考虑染色体互换。下列说法错误的是( )
A. 重度贫血的变异类型属于染色体结构变异
B. 人体一个细胞中A基因数量最多可达4个
C. 2号个体缺失A基因的个数可能是0个、1个或2个
D. 若4号和5号再生育孩子,患α地贫的概率是1/4
【答案】B
【解析】
【详解】A、重度贫血缺失4个A基因,属于染色体结构变异,A正确;
B、由图可知,两个A在16号染色体上的基因位置不同,人的2条16号染色体可能含有4个A,在有丝分裂后期最多达到8个,B错误;
C、依据图2可知,1号个体为中度贫血,缺失三个A基因,基因型为AA-/A-A-,可以产生AA-、A-A-的配子,所产生子代3、4号个体正常,则缺失的A基因的数量为0、1、2,由于6号为重度贫血,说明4号个体缺失2个A基因,则2号个体的基因型为AA/A-A-、AA/AA-、AA/AA,可以产生AA、AA-、A-A-三种配子,可以产生AA/A-A-的4号个体,即2号个体缺失A基因的个数可能是0个、1个或2个,C正确;
D、6号个体的基因型为A-A-/A-A-,说明4号和5号个体的基因型均为AA/A-A-,他们产生的配子及比例为AA:A-A-=1:1,所以若4号和5号再生育孩子,患α地贫的概率是1/2×1/2=1/4,D正确。
14. 利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W(2n=40)的染色体上(基因A和基因B可通过荧光检测)。植株W自交,子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养,产生4个子细胞。下列叙述正确的是( )
A. 植株W抗性性状的变异原理为染色体变异
B. 若部分子细胞无荧光点,则分裂过程发生了基因重组
C. 若4个子细胞各含1个荧光点,则子细胞染色体数为40条
D. 若4个子细胞均含2个荧光点,则分裂时出现过20个四分体
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因工程技术的变异原理是基因重组,A错误;
B、若部分子细胞无荧光点,说明子细胞不含A和B,该细胞进行的是减数分裂(有丝分裂产生的子细胞均同时含A和B,有2个荧光点),减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合属于基因重组,可产生不含A、B的配子,B正确;
C、若4个子细胞各含1个荧光点,说明子细胞仅含A或仅含B,为减数分裂产生的配子,植株W为二倍体(2n=40),配子染色体数为20条,C错误;
D、若4个子细胞均含2个荧光点,说明分裂方式为有丝分裂(减数分裂正常情况下无法产生4个均同时含A和B的子细胞),有丝分裂过程中不形成四分体,D错误。
15. 某小组利用大蒜(2n=16)做材料,进行“低温诱导细胞染色体数目的变化”的实验。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A. 将大蒜放在冰箱冷藏室内(4℃)放置一周,诱导长出1 cm不定根
B. 低温能抑制细胞中着丝粒分裂,使染色体数目加倍
C. 使用卡诺氏液固定细胞形态后,需用体积分数为95%的酒精冲洗2次
D. 若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验应先培养大蒜,待其长出1cm左右不定根后,再置于4℃冰箱进行低温诱导,A错误;
B、低温的作用原理是抑制纺锤体的形成,不影响着丝粒的正常分裂,姐妹染色单体分开后无法移向细胞两极,进而导致染色体数目加倍,B错误;
C、实验中用卡诺氏液固定细胞形态后,确实需用体积分数为95%的酒精冲洗2次,C正确;
D、大蒜正常体细胞染色体数为16,有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞中染色体数会暂时变为32,该现象无需低温诱导也可发生,故不能说明低温诱导成功,D错误。
16. 将某种二倍体植物a、b两个植株杂交,得到c,将c再做进一步处理,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. 由a和b杂交形成的c是二倍体,该个体的细胞中可能会出现4个染色体组
B. 秋水仙素处理d的幼苗,植株的部分细胞中染色体数加倍
C. 由g和h杂交形成的m是三倍体,联会时会发生配对紊乱
D. 由单倍体育种产生的e和多倍体育种产生的m都是高度不育的
【答案】D
【解析】
【详解】A、a、b均为二倍体,杂交得到的c体细胞含2个染色体组,属于二倍体;当c的细胞处于有丝分裂后期时,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,细胞中会出现4个染色体组,A正确;
B、秋水仙素只能抑制正在分裂的细胞的纺锤体形成,使这部分细胞染色体数目加倍,幼苗中存在不进行分裂的细胞,因此只有植株的部分细胞染色体数加倍,B正确;
C、g是二倍体(含2个染色体组),h是秋水仙素处理得到的四倍体(含4个染色体组),二者杂交得到的m体细胞含3个染色体组,属于三倍体;三倍体减数分裂联会时同源染色体配对紊乱,无法产生正常配子,C正确;
D、单倍体育种得到的e是秋水仙素处理单倍体幼苗后获得的纯合二倍体,染色体组数目正常,可产生正常配子,是可育的,仅m为三倍体,高度不育,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻,纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与配子育性相关基因分别为SH和SD,与某抗性相关基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图1表示,每个品系只有一对基因与品系H不同,其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代,其余类推。
(1)图1所示过程中,进行多次回交的目的是___________,对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有___________基因的子代,再与品系H进行回交。培育纯合品系甲和品系乙时利用的原理是减数分裂过程中染色体发生___________的行为变化。
(2)将纯合品系甲和品系乙杂交后的F1自交获得F2,并对亲本及F2进行基因检测,带型分布如图2所示。经统计,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量分别为50、94和56,SD/SH基因的带型1、2和3的数量分别为12、72和60。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因___________(填:“一定”“不一定”或“一定不”)位于同一条染色体上,F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有___________基因的花粉或卵细胞部分败育导致的。
(3)请利用已有的材料,设计两组能相互印证的杂交实验并结合分子检测技术,探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。(要求:写出实验思路、预期结果与结论,假设F1败育配子比例与上述实验相同)。
实验思路:___________。
预期结果及结论:
若___________,则为花粉败育;
若___________,则为卵细胞败育。
【答案】(1) ①. 使子代更多的具有品系 H的遗传物质(遗传特性) ②. TD或 SD ③. 自由组合和交叉互换
(2) ①. 一定不 ②. SD
(3) ①. F1作母本,品系甲(或品系 H)作父本进行正交;F1作父本,品系甲(或品系 H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例。 ②. 若正交实验子代基因型及比例为 SDSH∶SHSH=1∶1,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH=1∶5,则为花粉败育; ③. 若正交实验子代基因型及比例为SDSH:SHSH=1:5,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶ SHSH=1∶1,则为卵细胞败育。
【解析】
【分析】杂交育种是一种最常规的育种方法,它可将多个亲本的性状集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。杂交育种的原理是基因重组。
【小问1详解】
据图1所示过程中,进行多次用品系H进行回交可使子代更多的具有品系 H的遗传物质(遗传特性)。回交是为了使子代具有更多的品系 H的遗传物质,同时还得有品系D的优良基因,所以对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有TD或 SD基因的子代,再与品系H进行回交。减数分裂过程中发生染色体的自由组合和交叉互换,所以通过减数分裂过程中染色体发生自由组合和交叉互换的原理可培育纯合品系甲和品系乙。
【小问2详解】
根据题干信息可知,F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量之比为1:2:1,SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1:6:5。由此判断,F1中的TD/TH基因和SD/SH基因一定不位于同一条染色体上,若在同一条染色体上,则比例应该相同。F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有SD基因的花粉或卵细胞部分败育导致的,若花粉或卵细胞不败育,则SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比应该为1:2:1。
【小问3详解】
为了探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。可用正反交实验进行探究。SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1:6:5,说明雌雄配子中,一种配子中的SD:SH为1:1;另外一种配子中SD部分败育,SD:SH的比例为1:5。
所以实验思路、预期结果与结论如下:
实验思路:F1作母本,品系甲(或品系 H)作父本进行正交;F1作父本,品系甲(或品系 H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例。
预期结果及结论:
若正交实验子代基因型及比例为 SDSH∶SHSH=1∶1,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH=1∶5,则为花粉败育花粉中SD:SH的比例为1:5;
若正交实验子代基因型及比例为SDSH:SHSH=1:5,反交实验子代基因型及比例为SDSH∶ SHSH=1∶1,则为卵细胞败育,卵细胞中SD:SH的比例为1:5。
【点睛】本题考查杂交育种的相关知识,考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,运用所学知识,准确判断问题的能力是解答本题的关键。
18. Ⅰ、着色性干皮病(XP) 是一种皮肤病,患者对阳光极度敏感,皮肤会出现严重斑点,易诱发癌症。该病与编码 DNA聚合酶eta的POLH 基因有关。如图为某家族XP的遗传系谱图。
(1)POLH 突变基因对正常基因为_____(显性/隐性)。
(2)测得该家族11人中共有8个POLH突变基因,则Ⅱ8为纯合子的概率是_____。
(3)关于着色性干皮病的调查和预防,可行的是( )
a.通过防晒降低发病的严重程度
b.近亲结婚不影响该病的发生率
c.通过B超检测分析胎儿患病可能性
d.通过患者家系调查确定群体发病率
为分析XP的致病原理,对含POLH基因的DNA片段进行PCR扩增与产物测序。
Ⅱ、紫外辐射会导致皮肤细胞损伤并诱发细胞凋亡,人体表皮层有一种特殊的细胞称为黑色素细胞,它产生的黑色素能阻挡紫外线。OCA2蛋白是黑色素细胞上的膜蛋白,起到转运黑素体、增加黑色素的作用。如图为非洲、北欧和东亚人群的肤色进化树,树枝颜色表明了这些人群的普遍肤色水平。
(4)紫外线辐射造成的皮肤细胞凋亡属于_____(细胞程序性死亡/细胞坏死)。
(5)运输OCA2蛋白的细胞结构有_____(编号选填)。
①细胞核②核糖体③内质网④高尔基体⑤线粒体
(6)研究肤色进化时,可检测不同地区人群的OCA2基因序列,这种证据属于( )
a.化石证据 b.胚胎学证据 c.细胞生物学证据 d.分子生物学证据
(7)图中OCA2突变基因的基因频率较高的人群是_____。
(8)紫外线能激活胆固醇形成维生素D,维生素D缺乏会导致佝偻病和软骨病。结合OCA2基因的功能,分析长期生活在紫外线较弱地区的人群肤色较浅的原因。_____。
【答案】(1)隐性 (2)100%
(3)a (4)细胞程序性死亡
(5)③④ (6)d
(7)北欧和东亚人群 (8)OCA2基因控制的OCA2蛋白起到转运黑素体、增加黑色素的作用,黑色素能阻挡紫外线。长期生活在紫外线较弱地区的人群不需要阻挡紫外线,反而需要吸收一定的紫外线激活胆固醇形成维生素D,防止佝偻病 和软骨病的发生。所以长期生活在紫外线较弱地区的人群肤色较浅。
【解析】
【小问1详解】
题图中患者为3号和6号,他们父母1号和2号都正常,“符合无中生有为隐性”,因此POLH 突变基因对正常基因为隐性,且位于常染色体上。
【小问2详解】
该家族11人中共有8个POLH突变基因,其中II3、Ⅱ6均为患者,且该病为隐性遗传病,故II3、Ⅱ6各自含有2个突变基因,共4个,I1和 I2均为杂合子,各含1个致病基因,共2个;Ⅲ9和Ⅲ10不患病,但各自含有1个突变基因,共2个;故Ⅱ8为纯合子的概率为100%。
【小问3详解】
a、由于患者对阳光极度敏感,皮肤会出现严重斑点,易诱发癌症。所以通过防晒降低发病的严重程度,a正确;
b、着色性干皮病(XP)为常染色体隐性遗传病,所以近亲结婚会使该病的发生率升高,b错误;
c、通过B超无法检测基因结构,患病胎儿也无其他特征,所以无法分析胎儿患病可能性,c错误;
d、通过患者家系调查只能确定该病遗传方式,确定群体发病率到人群中调查,d错误。
【小问4详解】
细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程, 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。
【小问5详解】
膜蛋白由核糖体合成,经内质网高尔基体加工运输,最终到达细胞膜。整个过程由线粒体供能。因此运输OCA2蛋白的细胞结构有③内质网和④高尔基体。
【小问6详解】
检测不同地区人群的OCA2基因序列,是比较DNA的分子结构,所以这种证据属于分子生物学证据,d正确。
【小问7详解】
图中OCA2突变基因的基因频率较高的人群是北欧和东亚人群,因为其肤色浅 ,说明北欧和东亚人群未突变的OCA2较少。
【小问8详解】
由题信息紫外线的变化及其对胆固醇的影响可推测OCA2基因控制的OCA2蛋白起到转运黑素体、增加黑色素的作用,黑色素能阻挡紫外线。长期生活在紫外线较弱地区的人群不需要阻挡紫外线,反而需要吸收一定的紫外线激活胆固醇形成维生素D,防止佝偻病 和软骨病的发生。所以长期生活在紫外线较弱地区的人群肤色较浅。
19. 纺锤体的正确组装保障了哺乳动物有丝分裂和减数分裂的顺利进行。体细胞中的纺锤体由中心体介导组装,然而人的卵母细胞中不存在中心体。研究人员推测,人的卵母细胞可能存在独特的纺锤体形成机制。请回答下列问题:
(1)有丝分裂对生物遗传的重要意义在于_____。
(2)研究发现,在减数分裂Ⅰ中期,人卵母细胞中纺锤体组装起始于染色体上,且中心体相关蛋白T蛋白(不是跨膜蛋白)也定位在染色体上。检测T蛋白与细胞核的距离随时间变化的情况,已知人卵母细胞的直径约为150μm,间期细胞核的直径约为30μm,由图中数据推测,T蛋白最开始定位于_____;6小时后不再记录数据,原因是_____。
(3)进一步研究发现,T蛋白与其他多种蛋白在染色体上形成复合体,介导了纺锤体的组装,这种复合体被命名为人卵母细胞微管组织中心(huoMTOC),huoMTOC的作用过程如下。请结合以上信息,简述huoMTOC在减数分裂前间期和减数分裂Ⅰ前期的行为及意义_____。
【答案】(1)将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到子细胞,由于染色体上有遗传物质DNA,因此在亲代和子代间保持了遗传的稳定性
(2) ①. 细胞膜内侧 ②. 核膜破裂
(3)行为:间期:huoMTOC在细胞膜内侧形成,逐渐移动到核膜上;前期:huoMTOC碎裂(分散),结合在染色体上,介导纺锤体的形成。意义:保证人体卵母细胞在无中心体的情况下染色体能正常分配,进而通过减数分裂产生染色体数目减半的配子
【解析】
【小问1详解】
正常情况下,在有丝分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到子细胞,由于染色体上有遗传物质DNA,因此在亲代和子代间保持了遗传的稳定性。
【小问2详解】
已知人卵母细胞的直径约为150μm,间期细胞核的直径约为30μm,(150-30)/2=60,与T蛋白最开始与细胞核的距离相等,且T蛋白不是跨膜蛋白,因此最开始应定位于细胞膜内侧,6小时后间期结束,前期开始,核膜破裂,无法继续检测与细胞核之间的距离。
【小问3详解】
以核膜破裂为时期判断标志,间期huoMTOC在细胞膜内侧形成,逐渐移动到核膜上;观察图可知前期在核膜破裂后,huoMTOC碎裂(分散),结合在染色体上,介导纺锤体的形成,保证了人体卵母细胞在无中心体的情况下染色体能正常分配,进而通过减数分裂产生染色体数目减半的配子。
20. 肾上腺脑白质营养不良(ALD)是一种罕见的、由基因缺陷造成神经系统以及肾上腺皮质功能减退的疾病,现有一 ALD 患者家系图谱如图1,其中Ⅲ-1为性别未知的胎儿。(相关基因用A/a表示,不考虑性染色体的同源区段,不考虑突变)
(1)根据患者家系图谱如图1判断,ALD 的遗传方式不可能为___________。
(2)提取患者Ⅱ-1及其相关亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图2,由电泳结果可进一步确定该病的遗传方式为________,Ⅲ-1为患病男孩的概率为______。
(3)下图中细胞所处时期含 ALD 病致病基因时均在染色体上用横线代表,在Ⅱ-1的精子形成过程中,结合上述电泳结果,若仅考虑染色体行为,可能出现的细胞类型有_____(编号选填)
(4)哺乳动物体细胞中的X染色体会高度螺旋固缩成为巴氏小体,体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1,有观点还认为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的。据此分析,ALD 女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有____。(编号选填)
在ALD 女性携带者中,有少数个体会出现ALD 的较轻症状而表现为患病。结合以上信息分析,其原因可能是这部分女性携带者__________________。
【答案】(1)伴X染色体显性遗传、常染色体显性遗传、伴Y染色体遗传、细胞质遗传
(2) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 1/8
(3)①②③④ (4) ①. ②④ ②. 与ALD有关的大多数体细胞含A的X染色体固缩为巴氏小体,使含a的X染色体表达a基因产物,导致这部分女性携带者有较轻症状表现为患病
【解析】
【分析】遗传病遗传方式的判断:无中生有是隐性,隐性遗传找女病,女病父子都病,很有可能为伴性;若其父子有正常的 ,一定是常染色体上的遗传病。 有中生无是显性,显性遗传找男病,男病母子都病,很有可能是伴性;若其母女有正常的,一定为常染色体上的遗传病。
【小问1详解】
根据I-1和I-2均表现正常,他们所生儿子Ⅱ-1患病,说明该病为隐性遗传病,可能伴X染色体隐性遗传或者常染色体隐性遗传,不可能是伴X染色体显性遗传、常染色体显性遗传、伴Y染色体遗传、细胞质遗传。
【小问2详解】
提取患者Ⅱ-1及其相关亲属的DNA,对该病相关基因进行检测,电泳结果如图2,I-1只有一个条带,且不患病,说明I-1不携带致病基因,基因型为XAY,I-2号有两个条带,表现正常,说明I-2是致病基因携带者,基因型为XAXa。由此可进一步确定该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ-2基因型为1/2XAXA或1/2XAXa,由电泳图可知Ⅱ-3的基因型为XAY,Ⅲ-1为患病男孩XaY的概率为1/2×1/4=1/8。
【小问3详解】
在Ⅱ-1(XaY)的精子形成过程中,如果仅考虑染色体行为,根据基因的分离定律的实质,则可能出现的细胞类型有①②③④四种。
【小问4详解】
哺乳动物体细胞中的X染色体会高度螺旋固缩成为巴氏小体,体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1,因为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的,据此分析ALD女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有图②④两种情况。与ALD有关的大多数体细胞含A的X染色体固缩为巴氏小体,使含a的X染色体表达a基因产物,导致这部分女性携带者有较轻症状表现为患病。
21. 玉米种植主要采用异株授粉,最终在母本上采收果穗(玉米棒),人们食用其上果实粒。每粒果实由果皮层、胚、胚乳组成,三者的细胞来源如图所示,①-⑥表示过程。胚与胚乳都由受精作用形成,胚发育成子代植株,胚乳储存淀粉为胚发育供能。
(1)图中,代表减数分裂的过程有____(用图中的编号选填)。
(2)对图中过程⑤和⑥的说法,正确的是____(多选)。
A. 遗传物质都只复制一次
B. 遗传物质分配都受纺锤丝控制
C. 都有同源染色体分开的阶段
D. 过程中细胞染色体数都最多能达到2n
(3)胚乳细胞由精子和中央细胞(2n)受精形成。据图推测,中央细胞的形成原因是____(单选)。
A. 发生交叉互换现象 B. 细胞核膜未解体
C. 染色单体没有分开 D. 细胞质分裂受阻
有两对等位基因(A/a、B/b)位于玉米不同染色体上,它们的作用效应与其显性基因数量有关;它们隐性基因的表达产物均无活性。
A/a仅在果皮层表达,A促进花青素合成。
B/b仅在胚乳中表达,B表达一种蔗糖转运蛋白,有利于淀粉合成。
(4)若仅考虑B/b,隐性纯合的胚的脂质含量较高。对此的合理解释是____(多选)。
A. 胚乳细胞的蔗糖转运蛋白增加
B. 进入胚乳细胞的蔗糖减少
C. 进入胚细胞的蔗糖增加
D. 更多光合产物在胚中转化为脂质
(5)基因型为Aa的母本细胞,在进行图①过程中,出现含有两个A基因的细胞可能是____(编号选填)。
①初级卵母细胞②初级精母细胞③第一极体④次级卵母细胞
(6)据图果实的构成和题干信息,基因型为AaBb的双亲杂交,果实淀粉含量水平的种类数是____,产生含花青素且淀粉含量最高的果实的理论概率是____。
【答案】(1)①⑥ (2)ABD (3)D (4)BCD (5)①③④
(6) ①. 4##四 ②. 1/4
【解析】
【小问1详解】
减数分裂导致染色体数目减半,图中代表减数分裂的过程有①⑥。
【小问2详解】
⑤是n小孢子经有丝分裂形成精子,⑥是2n父本细胞的减数分裂:有丝分裂和减数分裂过程中遗传物质均只复制一次,均存在染色体数目倍增,染色体的分配都受纺锤丝牵引控制;但⑤n小孢子有丝分裂染色体倍增为2n,⑥2n父本细胞减数分裂过程中染色体数目最多为2n,同源染色体分离只发生在减数分裂,ABD正确,C错误。
【小问3详解】
中央细胞染色体数为2n,由母本细胞(2n)减数分裂后的细胞(n)经有丝分裂发育而来:正常有丝分裂会产生两个独立的细胞(n),若细胞质分裂受阻,会形成一个细胞中包含两个n的细胞核,总染色体数为2n,D符合题意。
【小问4详解】
B/b仅在胚乳表达,B促进蔗糖转运进入胚乳合成淀粉,b无活性:若胚乳为隐性纯合,则胚乳蔗糖转运蛋白不足,进入胚乳的蔗糖减少,多余蔗糖进入胚细胞,更多光合产物在胚中转化为脂质,导致胚脂质含量升高,A错误,BCD正确。
【小问5详解】
母本细胞(Aa)进行①减数分裂,间期进行DNA复制,初级卵母细胞基因型为AAaa,含有两个A;减数第一次分裂同源染色体分离后,若含A的染色体进入第一极体,则第一极体含两个A;若含A的染色体进入次级卵母细胞,则次级卵母细胞含两个A,①③④正确。
【小问6详解】
淀粉含量由胚乳中显性B基因的数量决定:胚乳由1个精子+中央细胞(2个基因型相同的极核),因此B的数量可以是0、1、2、3,共4种不同水平,故淀粉含量种类数为4。 含花青素要求果皮含A,果皮是母本体细胞,母本基因型为Aa,一定含A,因此所有果实都含花青素;淀粉含量最高需要3个B(BBB),母本产生B极核的概率为(2个极核基因型相同),父本产生B精子的概率为,因此概率为1/2×1/2=1/4。
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