精品解析:河北省保定市部分学校2025-2026学年高一下学期6月期末考试生物试题
2026-06-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 保定市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.33 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58545323.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:
2025~2026学年度期末考试卷
高一生物学
考试模块:必修2
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修2。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于遗传学中鉴定方法的应用,恰当的是( )
A. 不断提高水稻抗病品种的纯合度,可选用连续自交的方法
B. 鉴定一株紫花豌豆是否为纯合子,选用测交的方法最简单
C. 检验一只具有显性性状白羊的基因型,可让其和纯合白羊进行杂交
D. 判断玉米的甜和非甜的显隐性关系,让甜玉米与非甜玉米分别自交
2. 孟德尔用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)作亲本进行杂交,F1全为高茎;F1自交产生的F2中高茎∶矮茎≈3∶1.现让F2中的部分高茎植株与矮茎植株杂交得F3,F3中高茎∶矮茎≈3∶1.下列叙述错误的是( )
A. 参与杂交的F2高茎中,DD与Dd的基因型比例为1∶1
B. F3中的高茎豌豆自交,后代中矮茎豌豆的比例为1/4
C. F2未参与杂交的高茎豌豆中可能既有纯合子又有杂合子
D. 若F3矮茎豌豆与F1高茎豌豆杂交,后代中高茎∶矮茎≈1∶2
3. 某自花传粉植物的紫花(E)和白花(e)为一对相对性状,圆叶(H)和尖叶(h)为一对相对性状,两对相对性状独立遗传。将纯合紫花圆叶植株与纯合白花尖叶植株杂交,F1全为紫花圆叶;F1自交得F2,取F2中的一株紫花圆叶植株与白花尖叶植株进行测交,测交后代的表型及比例为紫花圆叶∶白花圆叶=1∶1.下列叙述错误的是( )
A. 该F2紫花圆叶植株的基因型为EeHH
B. 测交实验可用于验证F1产生配子的类型及比例
C. F1自交产生的F2中,紫花尖叶个体的基因型有2种
D. 若让该F2紫花圆叶植株自交,后代中白花尖叶个体的比例为1/4
4. 某雌雄同株植物的果实形状受独立遗传的两对等位基因(E/e、F/f)控制。当基因E、F同时存在时果实为椭圆形,只有基因E存在、无基因F存在时果实为长形,其他情况下果实均为圆形;当基因e和F存在于同一配子中时,会导致该配子不育。结椭圆形果植株与结长形果植株杂交,F1中出现结椭圆形果、结长形果及结圆形果的植株。下列叙述错误的是( )
A. 基因型为Eeff的植株,其果实形状表现为长形
B. 亲本结椭圆形果植株的基因型为EeFf,其可产生3种可育配子
C. F1植株共有5种基因型,其中结圆形果植株的基因型为eeff
D. 让F1中结椭圆形果的植株自交,后代中结长形果的植株占9/28
5. 科学家的研究历程中都渗透了诸多科学思想与方法,下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔和摩尔根的遗传实验探究中,都运用了“假说—演绎”的研究方法
B. 萨顿通过蝗虫生殖细胞形成实验证明了基因与染色体存在明显平行关系
C. 孟德尔进行豌豆杂交实验时,在开花后对母本去雄并及时套袋
D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上的位置及排列方式
6. 如图甲、乙表示某动物(2n=4)生殖器官内正常的细胞分裂图;图丙是图乙细胞产生的一个生殖细胞。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞内含2对有染色单体的同源染色体
B. 乙细胞中可以发生非等位基因的自由组合
C. 与丙细胞同时产生的生殖细胞是图丁中的①④
D. 甲、乙细胞中都发生了染色体着丝粒的分裂
7. 已知果蝇的翅形(正常翅/残翅,正常翅对残翅为显性)由等位基因A/a控制,体色(灰身/黑身,灰身对黑身为显性)由等位基因B/b控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一对正常翅灰身果蝇杂交,F1表型及数量如下表所示。下列叙述正确的是( )
表型
正常翅灰身
正常翅黑身
残翅灰身
残翅黑身
雌蝇(只)
156
0
52
0
雄蝇(只)
77
79
25
27
A. 控制翅形的基因位于X染色体上
B. 亲本雌果蝇的基因型为AaXBXB
C. 若要鉴定F1中某只正常翅黑身雄果蝇的基因型,可选择残翅灰身雌果蝇与其测交
D. F1全部正常翅灰身雌果蝇与残翅黑身雄果蝇自由交配,F2雄蝇中正常翅黑身占1/6
8. 关于T2噬菌体侵染细菌的实验,叙述正确的是( )
A. T2噬菌体和细菌都以DNA为主要的遗传物质
B. T2噬菌体增殖时模板和原料均由宿主细胞提供
C. 用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,搅拌不充分会导致上清液中放射性减弱
D. 用15N标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的外壳中能找到15N
9. 控制玉米籽粒甜度的基因S(甜)和基因s(不甜)的本质差异是基因序列中一个碱基对的替换。启动子是一段能让基因开始表达的关键序列,常位于基因序列的上游。下列叙述正确的是( )
A. 基因S中碱基对的替换可能导致其编码的蛋白质结构改变
B. 基因S和基因s的碱基对数量不同,因此属于非等位基因
C. 基因S能突变成基因s,基因s不能突变成基因S
D. 启动子序列中碱基的改变不会影响基因S的表达
10. 下列关于生物体内遗传信息传递的叙述,正确的是( )
A. 肝细胞分裂时可发生RNA→DNA的逆转录过程
B. RNA聚合酶催化合成的物质中通常含有尿嘧啶
C. 转录和翻译过程中配对的碱基种类完全相同
D. 翻译时mRNA中的遗传信息会传递给tRNA
11. 组蛋白去乙酰化酶(HDAC)可去除组蛋白赖氨酸残基的乙酰基,使染色质浓缩,抑制基因表达。研究发现,新型抗癌药物他泽司他能通过抑制组蛋白甲基转移酶的活性,从而重新激活抑癌基因的表达,发挥抗肿瘤作用。下列叙述正确的是( )
A. 他泽司他通过促进染色质浓缩来激活抑癌基因表达
B. 他泽司他直接催化抑癌基因的转录过程来恢复其表达
C. 组蛋白的乙酰化或甲基化修饰不会改变DNA分子的碱基序列
D. 他泽司他抑制组蛋白甲基转移酶活性,但会增强组蛋白去乙酰化酶的活性
12. 下列关于单倍体、多倍体和染色体变异的叙述,正确的是( )
A. 可利用显微镜检查区分基因突变和染色体变异
B. 21三体综合征患者减数分裂可能形成可育配子
C. 体细胞中染色体数目为偶数的植物不可能是单倍体
D. 单倍体植物幼苗经秋水仙素处理后都可长成多倍体
13. 我国云南澄江生物群发现的海口鱼化石(距今约5.3亿年)既具有无脊椎动物的原始鳃裂特征,又具备脊椎动物的雏形脊椎和背鳍特征,是已知最古老的脊椎动物祖先类群化石;此外,研究发现酵母菌与人类在细胞呼吸关键酶的氨基酸序列上存在40%以上的相似性,且二者细胞呼吸的核心代谢途径高度保守。下列叙述错误的是( )
A. 海口鱼化石为脊椎动物起源于无脊椎动物提供了直接证据
B. 不同生物核心代谢途径的保守性,支持生物具有共同祖先
C. 氨基酸序列的相似性越高,生物间的亲缘关系可能越近
D. 酵母菌与人类的呼吸方式完全不同,因此无进化关联
14. 苦苣菜合成的防御素能破坏多数鳞翅目昆虫幼虫的肠道细胞,导致其死亡;而菜粉蝶幼虫的肠道蛋白酶基因发生碱基替换,使防御素无法发挥作用,可正常取食苦苣菜,其他幼虫则避之不及。下列叙述错误的是( )
A. 菜粉蝶的防御素耐受性是基因突变后自然选择的结果
B. 取食苦苣菜可降低菜粉蝶幼虫与其他幼虫的食物竞争
C. 肠道蛋白酶基因的变异直接导致菜粉蝶与近缘蝶类产生生殖隔离
D. 苦苣菜能合成防御素与菜粉蝶对防御素耐受性演化属于协同进化
15. 某岛屿特有鸟类蓝鹇与大陆近缘种白鹇分化后,蓝鹇种群的基因突变频率显著高于大陆种群,且免疫相关基因家族发生适应性扩张;同时研究发现,二者的取食习性、栖息环境差异已十分明显。下列叙述错误的是( )
A. 基因突变会改变蓝鹇种群的基因频率
B. 蓝鹇与白鹇的习性和环境差异为物种多样性的形成提供了条件
C. 免疫基因家族的扩张有利于蓝鹇适应岛屿病原环境
D. 基因突变的累积会使蓝鹇种群基因库变大,生物多样性提高
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分
16. 波斯婆婆纳的花色受一对等位基因A/a控制,含某种花色基因的雄配子50%死亡。研究人员进行了如下实验:
实验一:蓝花植株×白花植株→后代蓝花∶白花=1∶1
实验二:实验一后代的蓝花植株自交→后代蓝花∶白花=2∶1
下列叙述错误的是( )
A. 波斯婆婆纳的花色性状中白花对蓝花为显性
B. 白花植株自交,后代不会出现性状分离
C. 实验一中亲本蓝花植株与白花植株的正反交结果相同
D. 实验二结果说明含基因A的雄配子有50%死亡
17. 已知甲、乙两种单基因遗传病的致病基因均位于X染色体上,甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,两种基因不相互影响。如图为某家族的遗传系谱图,下列叙述正确的是( )
A. 甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体显性遗传病
B. 甲病和乙病的遗传遵循基因的自由组合定律
C. Ⅱ-9的基因型一定为XABXaB
D. Ⅱ-7与Ⅱ-8生育一个两病皆患男孩的概率为0
18. 研究发现,细胞中存在一种“守护者”蛋白KCTD10.当DNA复制与转录在同一条模板链上“相向而行”时,KCTD10可激活CUL3酶,促使转录机制暂时解离,从而避免DNA损伤。若细胞缺失KCTD10,基因组不稳定性升高,突变积累,肿瘤发生率显著上升。下列叙述错误的是( )
A. KCTD10调控转录暂停,体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节
B. KCTD10缺失后,细胞中mRNA的种类和数量均不变,但DNA突变率升高
C. 翻译过程也需要遵循碱基互补配对原则,且与复制共用同一模板链
D. KCTD10通过阻止DNA双链解开,降低复制与转录的“碰撞”概率
19. 如图为某DNA分子及其上的甲、乙两个基因的部分序列,①②为DNA的两条链。下列叙述错误的是( )
A. 据图可知,基因甲和基因乙均以①链为转录模板
B. 基因乙转录产物的部分碱基序列为5'−UCUACA−3'
C. 基因甲和基因乙转录时RNA聚合酶都沿模板链的3'→5'方向移动
D. 若在基因甲①链碱基A后插入一个碱基G,则合成的肽链肯定会变长
20. 研究发现,果蝇的SOD2基因发生碱基对替换使原本编码的丙氨酸变为缬氨酸,导致SOD2蛋白抗氧化活性显著提升,增强了果蝇对高温胁迫的耐受性。下列叙述正确的是( )
A. SOD2基因发生的碱基对替换改变了基因的碱基序列
B. 基因突变导致SOD2蛋白中氨基酸种类和数量均改变
C. 该突变可能改变了蛋白质的结构使其生理功能增强
D. 突变后的SOD2基因转录产物中核苷酸的数量不变
三、非选择题:本题包括5小题,共55分。
21. 如图甲为某雌性二倍体生物(2n=4)细胞分裂某时期示意图,图乙为每条染色体上DNA数量变化曲线。据图回答下列问题:
(1)图甲细胞中染色体数目与体细胞染色体数目之比为__________。图乙中曲线AB段形成的原因是__________,CD段对应细胞分裂过程中__________的行为变化。
(2)画出图甲细胞分裂后期的示意图(要求画清细胞形态、染色体这些关键信息)。
(3)若该生物的基因型为AaBb,且A、a基因位于一对同源染色体上,B、b基因位于另一对同源染色体上。图甲细胞中一条染色体上的基因为AA,则图中另一条染色体上的基因应为__________(不考虑基因突变及其他变异),理由是_______________________________________________。
(4)该生物减数分裂最终产生的配子中,染色体组合具有多样性,除了非同源染色体自由组合外,另一个重要原因是________________________________________;受精作用中,精子和卵细胞的结合具有随机性,这一特性与减数分裂中染色体的多样性共同作用,有利于___________________________________。
22. 如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种为伴性遗传病,不考虑X、Y染色体的同源区段。控制甲病和乙病的基因分别用A/a、B/b表示。回答下列问题:
(1)根据系谱图分析,甲病的遗传方式为__________,Ⅱ7的基因型为__________;Ⅱ5与Ⅱ6再生一个两病兼患男孩的概率为__________。
(2)若Ⅲ8体细胞中性染色体组成为XXY,则该异常染色体组成的形成原因是__________________。
(3)若Ⅱ7与一位表现正常的男性婚配,后代中无患乙病的孩子,据此可判断该男性的基因型最可能为__________;若Ⅱ7的母亲患有某种显性遗传病(与甲、乙病无关,有关基因用D/d表示),父亲正常,Ⅱ7表现正常,据此可判断该显性遗传病的遗传方式__________(填“不可能是”或“可能是”)X染色体显性遗传,理由是________________________________________________________。
23. 科学家研究两种抗生素对枯草杆菌的抑制机制,进行了如下实验:将枯草杆菌随机均分为三组,实验组分别添加不同抗生素,对照组不作特殊处理,实验监测结果如下表所示。如图为枯草杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。回答下列问题:
组别
处理方式
监测结果
A组
加入抗生素X(作用于解旋酶)
加入后10分钟,DNA复制速率从1000核苷酸/秒降至0,细胞停止分裂
B组
加入抗生素Y(作用于RNA聚合酶)
加入后5分钟,mRNA合成量下降为0;20分钟后,蛋白质合成完全停止
C组
(对照组)(不作特殊处理)
DNA复制速率稳定在1000核苷酸/秒,mRNA和蛋白质合成持续进行
(1)抗生素X的作用是__________(填“抑制”或“促进”)解旋酶的活性,进而影响上图中的过程__________,该过程中还需要的关键酶是__________。
(2)若图中乙链某段的序列为5'-ATGCCG-3',则物质a对应区段序列为5'-__________-3'。实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间,其可能原因是______________________________________________。
(3)抗生素Y的作用是__________(填“抑制”或“促进”)RNA聚合酶的活性,若在B组加入抗生素Y20分钟后蛋白质合成完全停止,此时立即检测核糖体活性,预期结果是______________________,理由是________________________________________________________________。
24. 山东烟台苹果是我国知名水果,其野生型植株(甲,2n=34)常受红蜘蛛虫害影响,导致果实品质下降。研究人员通过辐射诱变处理甲的种子,获得两株突变体:突变体乙(2n=34)表现出抗虫特性,经基因定位发现抗虫基因位于5号染色体上;突变体丙无抗虫基因,但体细胞中含有一条额外的5号染色体(即三条5号染色体)。将乙与丙杂交,子代中抗虫个体与不抗虫个体的比例为1∶1.回答下列问题:
(1)乙的抗虫性状为__________(填“显性”或“隐性”),判断依据是__________________________________。
(2)若抗虫相关基因用B、b表示,乙的基因型为__________,丙的基因型为__________。丙在减数分裂产生配子时,三条5号染色体随机分配到两个子细胞中,形成的配子类型及比例为__________。
(3)现有纯合不抗虫野生型植株甲、突变体乙和丙,若要较快地获得二倍体纯合抗虫果树,其思路为:______________________________________;这种育种方法的原理为:_____________________________。
(4)在苹果树的育种中,杂交育种和诱变育种都可产生不同变异类型。从进化角度分析,杂交育种过程中因基因重组产生的变异__________(填“能”或“不能”)直接改变苹果树种群的基因频率,理由是______________________________________________________。
25. 某小鼠的毛色有白色、浅灰色和深灰色三种,该性状受两对等位基因(M/m、N/n)控制,如图1所示,两对基因对毛色的控制途径如下:基因m纯合时,可将白色色素转化为浅灰色色素,基因n纯合时,可将浅灰色色素转化为深灰色色素,基因M、N无相应功能;育种工作者选用纯合白色鼠和纯合浅灰色鼠进行杂交实验,过程如图2,F1均为白色,F1雌雄相互交配得到F2,F2表型及比例为白色∶浅灰色∶深灰色=12∶3∶1。回答下列问题:
(1)该小鼠毛色的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据或理由是____________________________________________________。
(2)白色亲本的基因型为_________________;若让F1与深灰色鼠测交,子代中白色个体的比例为__________;F2中深灰色鼠的基因型为_________________;只选取F2的浅灰色鼠进行自由交配,后代中深灰色鼠的比例为__________。
(3)现有一只雌性浅灰色小鼠,请设计实验判断该小鼠的具体基因型(要求写出实验思路、预期实验结果及对应的基因型):
实验思路:________________________________________________________________________________;
预期实验结果及对应基因型:
①________________________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________________________。
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2025~2026学年度期末考试卷
高一生物学
考试模块:必修2
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修2。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于遗传学中鉴定方法的应用,恰当的是( )
A. 不断提高水稻抗病品种的纯合度,可选用连续自交的方法
B. 鉴定一株紫花豌豆是否为纯合子,选用测交的方法最简单
C. 检验一只具有显性性状白羊的基因型,可让其和纯合白羊进行杂交
D. 判断玉米的甜和非甜的显隐性关系,让甜玉米与非甜玉米分别自交
【答案】A
【解析】
【详解】A、连续自交时,每代杂合子占比为(n为自交代数),随自交代数增加,杂合子比例不断降低,纯合子比例不断升高,因此可通过连续自交提高水稻抗病品种的纯合度,A正确;
B、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,鉴定其是否为纯合子时,自交无需进行去雄、人工授粉等操作,比测交更简单,B错误;
C、检验显性性状个体的基因型应使用测交法,即与隐性纯合子杂交,若与显性纯合白羊杂交,无论待测白羊是纯合子还是杂合子,后代均为显性白羊,无法判断基因型,C错误;
D、若甜玉米和非甜玉米均为纯合子,二者分别自交后代均不发生性状分离,无法判断显隐性,仅通过分别自交不能确定显隐性关系,D错误。
2. 孟德尔用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)作亲本进行杂交,F1全为高茎;F1自交产生的F2中高茎∶矮茎≈3∶1.现让F2中的部分高茎植株与矮茎植株杂交得F3,F3中高茎∶矮茎≈3∶1.下列叙述错误的是( )
A. 参与杂交的F2高茎中,DD与Dd的基因型比例为1∶1
B. F3中的高茎豌豆自交,后代中矮茎豌豆的比例为1/4
C. F2未参与杂交的高茎豌豆中可能既有纯合子又有杂合子
D. 若F3矮茎豌豆与F1高茎豌豆杂交,后代中高茎∶矮茎≈1∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A、设参与杂交的F₂高茎中DD占比为x,Dd占比为1-x,矮茎(dd)只能提供d配子,后代矮茎(dd)的比例等于高茎亲本产生d配子的比例,即(1-x)×1/2=1/4,解得x=1/2,故参与杂交的F₂高茎中DD:Dd=1:1,A正确;
B、杂交亲本含矮茎(dd),只能提供d配子,因此F₃中高茎个体基因型均为Dd,Dd自交后代矮茎(dd)的比例为1/4,B正确;
C、F₂原有高茎的基因型及比例为DD:Dd=1:2,参与杂交的高茎为DD:Dd=1:1,因此未参与杂交的高茎可同时存在纯合子和杂合子,C正确;
D、F₃矮茎基因型为dd,F₁高茎基因型为Dd,二者杂交后代高茎(Dd):矮茎(dd)≈1:1,D错误。
3. 某自花传粉植物的紫花(E)和白花(e)为一对相对性状,圆叶(H)和尖叶(h)为一对相对性状,两对相对性状独立遗传。将纯合紫花圆叶植株与纯合白花尖叶植株杂交,F1全为紫花圆叶;F1自交得F2,取F2中的一株紫花圆叶植株与白花尖叶植株进行测交,测交后代的表型及比例为紫花圆叶∶白花圆叶=1∶1.下列叙述错误的是( )
A. 该F2紫花圆叶植株的基因型为EeHH
B. 测交实验可用于验证F1产生配子的类型及比例
C. F1自交产生的F2中,紫花尖叶个体的基因型有2种
D. 若让该F2紫花圆叶植株自交,后代中白花尖叶个体的比例为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、测交所用白花尖叶为隐性纯合子(eehh),仅能产生eh配子。测交后代无尖叶(hh),说明该紫花圆叶植株不能产生h配子,即H基因为纯合HH;后代紫花:白花=1:1,说明该植株可产生E和e两种配子,E基因为杂合Ee,因此该植株基因型为EeHH,A正确;
B、测交是将待测个体与隐性纯合子杂交,隐性纯合子仅产生含隐性基因的配子,因此测交后代的表型及比例可直接反映待测个体产生配子的类型及比例,可用于验证F1产生配子的类型及比例,B正确;
C、F1基因型为EeHh,自交所得F2中紫花尖叶的基因型为EEhh、Eehh,共2种,C正确;
D、该F2紫花圆叶植株基因型为EeHH,其自交后代的叶形全为圆叶(HH),不会出现尖叶个体,因此后代白花尖叶个体的比例为0,D错误。
4. 某雌雄同株植物的果实形状受独立遗传的两对等位基因(E/e、F/f)控制。当基因E、F同时存在时果实为椭圆形,只有基因E存在、无基因F存在时果实为长形,其他情况下果实均为圆形;当基因e和F存在于同一配子中时,会导致该配子不育。结椭圆形果植株与结长形果植株杂交,F1中出现结椭圆形果、结长形果及结圆形果的植株。下列叙述错误的是( )
A. 基因型为Eeff的植株,其果实形状表现为长形
B. 亲本结椭圆形果植株的基因型为EeFf,其可产生3种可育配子
C. F1植株共有5种基因型,其中结圆形果植株的基因型为eeff
D. 让F1中结椭圆形果的植株自交,后代中结长形果的植株占9/28
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意,只有E存在、无F时(基因型为E_ff)果实为长形,Eeff符合该条件,表现为长形,A正确;
B、亲本长形果基因型为E_ff,与椭圆形果(E_F_)杂交后代出现圆形果(ee__),说明两亲本均携带e,故椭圆形果亲本为EeF_;后代出现长形果(E_ff),说明椭圆形果亲本携带f,故其基因型为EeFf。EeFf正常产生EF、Ef、eF、ef四种配子,其中eF配子不育,因此仅能产生3种可育配子,B正确;
C、亲本为EeFf(椭圆)和Eeff(长形),EeFf可育配子为EF、Ef、ef(比例1:1:1),Eeff产生配子为Ef、ef(比例1:1),杂交后代基因型为EEFf、EeFf、EEff、Eeff、eeff共5种;因eF配子不育,无法形成eeF_个体,故圆形果基因型仅为eeff,C正确;
D、F1中椭圆形果植株基因型及比例为EEFf:EeFf=1:1。EEFf自交后代长形果(E_ff)占1/4;EeFf自交可育配子为EF、Ef、ef(各占1/3),后代长形果(E_ff)占3/9=1/3,因此后代长形果植株总占比为1/2×1/4+1/2×1/3=7/24,D错误。
5. 科学家的研究历程中都渗透了诸多科学思想与方法,下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔和摩尔根的遗传实验探究中,都运用了“假说—演绎”的研究方法
B. 萨顿通过蝗虫生殖细胞形成实验证明了基因与染色体存在明显平行关系
C. 孟德尔进行豌豆杂交实验时,在开花后对母本去雄并及时套袋
D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上的位置及排列方式
【答案】A
【解析】
【详解】A、孟德尔探究遗传定律、摩尔根证明基因在染色体上的实验均采用了“假说—演绎”的研究方法,遵循提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论的完整流程,A正确;
B、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞形成过程,仅用类比推理法提出了基因与染色体存在平行关系的假说,并未通过实验证明该结论,B错误;
C、豌豆为闭花受粉植物,开花时已经完成自花受粉,因此对母本去雄需在开花前(花蕾期)进行,开花后去雄无法避免自花受粉,无法达到杂交实验目的,C错误;
D、摩尔根通过果蝇眼色杂交实验仅证明了控制眼色的基因位于X染色体上,即基因在染色体上,并未证明基因在染色体上的排列方式,后续通过连锁互换等实验才证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
6. 如图甲、乙表示某动物(2n=4)生殖器官内正常的细胞分裂图;图丙是图乙细胞产生的一个生殖细胞。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞内含2对有染色单体的同源染色体
B. 乙细胞中可以发生非等位基因的自由组合
C. 与丙细胞同时产生的生殖细胞是图丁中的①④
D. 甲、乙细胞中都发生了染色体着丝粒的分裂
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲细胞处于减数第二次分裂后期,着丝粒已经分裂,不存在染色单体,且减数第二次分裂过程中无同源染色体,A错误;
B、乙细胞处于减数第一次分裂后期,此时同源染色体分离、非同源染色体自由组合,会导致非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,B正确;
C、1个初级精母细胞减数分裂产生的4个精细胞染色体组成两两相同、两两互补,丙的染色体组成为长染色体(白背黑尾)、短白染色体,与其同个初级精母细胞产生的生殖细胞是①②③,不包含④,C错误;
D、甲细胞着丝粒已分裂,乙细胞处于减数第一次分裂后期,着丝粒未分裂,仍存在姐妹染色单体,D错误。
7. 已知果蝇的翅形(正常翅/残翅,正常翅对残翅为显性)由等位基因A/a控制,体色(灰身/黑身,灰身对黑身为显性)由等位基因B/b控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一对正常翅灰身果蝇杂交,F1表型及数量如下表所示。下列叙述正确的是( )
表型
正常翅灰身
正常翅黑身
残翅灰身
残翅黑身
雌蝇(只)
156
0
52
0
雄蝇(只)
77
79
25
27
A. 控制翅形的基因位于X染色体上
B. 亲本雌果蝇的基因型为AaXBXB
C. 若要鉴定F1中某只正常翅黑身雄果蝇的基因型,可选择残翅灰身雌果蝇与其测交
D. F1全部正常翅灰身雌果蝇与残翅黑身雄果蝇自由交配,F2雄蝇中正常翅黑身占1/6
【答案】D
【解析】
【详解】AB、翅形在雌雄中均为正常翅:残翅=3:1,无性别差异,故控制翅形的基因A/a位于常染色体;体色雌性全为灰身,雄性灰身:黑身≈1:1,与性别关联且基因不在Y染色体,故控制体色的基因B/b位于X染色体,推导亲本基因型为AaXB Xb(雌)、AaXB Y(雄),A错误,B错误;
C、测交的杂交对象是隐性纯合子,残翅灰身雌果蝇体色为显性性状,不属于隐性纯合子;鉴定正常翅黑身雄果蝇(A_Xb Y)的基因型,应选择残翅黑身雌果蝇(aaXb Xb)与其杂交,C错误;
D、F1正常翅灰身雌果蝇中,翅形基因型AA占1/3、Aa占2/3,体色基因型XB XB占1/2、XB Xb占1/2;残翅黑身雄果蝇基因型为aaXb Y。二者杂交,F2雄蝇中正常翅(A_)的概率为,黑身(Xb Y)的概率为,因此F2雄蝇中正常翅黑身占比为,D正确。
8. 关于T2噬菌体侵染细菌的实验,叙述正确的是( )
A. T2噬菌体和细菌都以DNA为主要的遗传物质
B. T2噬菌体增殖时模板和原料均由宿主细胞提供
C. 用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,搅拌不充分会导致上清液中放射性减弱
D. 用15N标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的外壳中能找到15N
【答案】C
【解析】
【详解】A、所有具有细胞结构的生物(细菌)和DNA病毒(T2噬菌体)的遗传物质就是DNA,“DNA是主要的遗传物质”是描述整个生物界的结论,不能用于描述某一种生物的遗传物质,A错误;
B、T2噬菌体增殖时,模板是噬菌体自身的DNA,原料、能量、酶等才由宿主细胞提供,B错误;
C、标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,搅拌的作用是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,若搅拌不充分,部分蛋白质外壳会吸附在大肠杆菌表面随其进入沉淀物,导致上清液中放射性减弱,C正确;
D、 可同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,侵染时只有噬菌体的DNA进入大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质外壳以大肠杆菌内未标记的氨基酸为原料合成,因此子代噬菌体外壳中找不到,D错误。
9. 控制玉米籽粒甜度的基因S(甜)和基因s(不甜)的本质差异是基因序列中一个碱基对的替换。启动子是一段能让基因开始表达的关键序列,常位于基因序列的上游。下列叙述正确的是( )
A. 基因S中碱基对的替换可能导致其编码的蛋白质结构改变
B. 基因S和基因s的碱基对数量不同,因此属于非等位基因
C. 基因S能突变成基因s,基因s不能突变成基因S
D. 启动子序列中碱基的改变不会影响基因S的表达
【答案】A
【解析】
【详解】A、若基因S中碱基对的替换发生在编码区,可能改变转录出的mRNA上的密码子,进而使对应的氨基酸种类发生改变,最终导致编码的蛋白质结构改变,该情况是可能发生的,A正确;
B、题干明确说明S和s的本质差异是一个碱基对的替换,替换仅改变碱基种类,不改变碱基对数量,二者属于等位基因,本质差异是碱基排列顺序不同,B错误;
C、基因突变具有不定向性,等位基因之间可以相互突变,因此基因s也可以突变为基因S,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,是调控基因转录启动的关键序列,其序列中碱基改变会影响RNA聚合酶的结合,进而影响基因S的表达,D错误。
10. 下列关于生物体内遗传信息传递的叙述,正确的是( )
A. 肝细胞分裂时可发生RNA→DNA的逆转录过程
B. RNA聚合酶催化合成的物质中通常含有尿嘧啶
C. 转录和翻译过程中配对的碱基种类完全相同
D. 翻译时mRNA中的遗传信息会传递给tRNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、逆转录过程仅发生在被逆转录病毒侵染的宿主细胞中,肝细胞是人体正常体细胞,分裂时不会发生RNA→DNA的逆转录过程,A错误;
B、RNA聚合酶催化转录过程,合成的产物是RNA,RNA含有的特有碱基为尿嘧啶,因此其催化合成的物质中通常含有尿嘧啶,B正确;
C、转录时是DNA模板链与RNA配对,碱基配对方式包含T-A,翻译时是mRNA与tRNA配对,无T-A的配对方式,二者配对的碱基种类不完全相同,C错误;
D、翻译时mRNA中的遗传信息会通过氨基酸的排列顺序传递给蛋白质,tRNA仅作为转运氨基酸的工具,不接收mRNA的遗传信息,D错误。
11. 组蛋白去乙酰化酶(HDAC)可去除组蛋白赖氨酸残基的乙酰基,使染色质浓缩,抑制基因表达。研究发现,新型抗癌药物他泽司他能通过抑制组蛋白甲基转移酶的活性,从而重新激活抑癌基因的表达,发挥抗肿瘤作用。下列叙述正确的是( )
A. 他泽司他通过促进染色质浓缩来激活抑癌基因表达
B. 他泽司他直接催化抑癌基因的转录过程来恢复其表达
C. 组蛋白的乙酰化或甲基化修饰不会改变DNA分子的碱基序列
D. 他泽司他抑制组蛋白甲基转移酶活性,但会增强组蛋白去乙酰化酶的活性
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题干可知,染色质浓缩会抑制基因表达,他泽司他的作用是激活抑癌基因表达,因此不会促进染色质浓缩,A错误;
B、他泽司他通过抑制组蛋白甲基转移酶的活性间接激活抑癌基因表达,并非直接催化抑癌基因的转录过程,催化转录的酶为RNA聚合酶,B错误;
C、组蛋白的乙酰化或甲基化修饰属于表观遗传调控,表观遗传的核心特点是不改变DNA分子的碱基序列,仅调控基因的表达水平,C正确;
D、题干仅提及他泽司他抑制组蛋白甲基转移酶的活性,未提及对组蛋白去乙酰化酶活性的影响,且组蛋白去乙酰化酶会抑制基因表达,若其活性增强与他泽司他激活抑癌基因的作用矛盾,D错误。
12. 下列关于单倍体、多倍体和染色体变异的叙述,正确的是( )
A. 可利用显微镜检查区分基因突变和染色体变异
B. 21三体综合征患者减数分裂可能形成可育配子
C. 体细胞中染色体数目为偶数的植物不可能是单倍体
D. 单倍体植物幼苗经秋水仙素处理后都可长成多倍体
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因突变是分子水平的变异,是基因内部碱基对的增添、缺失、替换,光学显微镜下无法观察到;染色体变异是细胞水平的变异,可通过显微镜观察到,因此无法用显微镜区分基因突变和染色体变异,A错误;
B、21三体综合征患者体细胞有3条21号染色体,减数分裂时3条21号染色体随机分离,可产生含1条21号染色体的正常配子,因此其减数分裂可能形成可育配子,B正确;
C、单倍体是由配子直接发育而来的个体,体细胞染色体数为对应物种配子的染色体数,比如四倍体植物的配子含2个染色体组(染色体数目为偶数),由该配子发育而来的个体就是单倍体,因此体细胞染色体数目为偶数的植物也可能是单倍体,C错误;
D、多倍体指体细胞中含有三个及以上染色体组的个体,若单倍体只含1个染色体组,经秋水仙素处理后得到的是二倍体,并非多倍体,且秋水仙素也不一定能使所有细胞的染色体数目加倍,因此处理后不都长成多倍体,D错误。
13. 我国云南澄江生物群发现的海口鱼化石(距今约5.3亿年)既具有无脊椎动物的原始鳃裂特征,又具备脊椎动物的雏形脊椎和背鳍特征,是已知最古老的脊椎动物祖先类群化石;此外,研究发现酵母菌与人类在细胞呼吸关键酶的氨基酸序列上存在40%以上的相似性,且二者细胞呼吸的核心代谢途径高度保守。下列叙述错误的是( )
A. 海口鱼化石为脊椎动物起源于无脊椎动物提供了直接证据
B. 不同生物核心代谢途径的保守性,支持生物具有共同祖先
C. 氨基酸序列的相似性越高,生物间的亲缘关系可能越近
D. 酵母菌与人类的呼吸方式完全不同,因此无进化关联
【答案】D
【解析】
【详解】A、化石是生物进化最直接的证据,海口鱼同时具备无脊椎动物和脊椎动物的特征,属于过渡类型化石,为脊椎动物起源于无脊椎动物提供了直接证据,A正确;
B、不同生物的核心代谢途径高度保守,说明不同生物在细胞代谢层面具有高度相似性,支持生物具有共同祖先的结论,B正确;
C、氨基酸序列是基因表达的产物,通常生物亲缘关系越近,同源蛋白质的氨基酸序列相似性越高,因此氨基酸序列相似性越高,生物间的亲缘关系可能越近,C正确;
D、酵母菌是兼性厌氧型生物,人类也可进行有氧呼吸和无氧呼吸,二者呼吸方式并非完全不同;且题干明确说明二者细胞呼吸关键酶的氨基酸序列存在较高相似性、核心代谢途径高度保守,说明二者存在进化关联,D错误。
14. 苦苣菜合成的防御素能破坏多数鳞翅目昆虫幼虫的肠道细胞,导致其死亡;而菜粉蝶幼虫的肠道蛋白酶基因发生碱基替换,使防御素无法发挥作用,可正常取食苦苣菜,其他幼虫则避之不及。下列叙述错误的是( )
A. 菜粉蝶的防御素耐受性是基因突变后自然选择的结果
B. 取食苦苣菜可降低菜粉蝶幼虫与其他幼虫的食物竞争
C. 肠道蛋白酶基因的变异直接导致菜粉蝶与近缘蝶类产生生殖隔离
D. 苦苣菜能合成防御素与菜粉蝶对防御素耐受性演化属于协同进化
【答案】C
【解析】
【详解】A、菜粉蝶肠道蛋白酶基因发生碱基替换属于基因突变,产生了防御素耐受性的有利变异,苦苣菜的防御素作为选择压力,经自然选择作用该有利变异逐代积累,因此其防御素耐受性是基因突变后自然选择的结果,A正确;
B、其余昆虫幼虫无法取食苦苣菜,仅菜粉蝶幼虫可利用该食物资源,减少了与其他幼虫对共同食物的需求,可降低二者的食物竞争,B正确;
C、生殖隔离是指不同物种间不能相互交配,或交配后不能产生可育后代的现象,是新物种形成的标志,仅单个控制肠道蛋白酶的基因发生变异,不足以导致菜粉蝶与近缘蝶类出现生殖隔离,C错误;
D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,苦苣菜合成防御素抵御昆虫取食,菜粉蝶演化出防御素耐受性适应环境,二者相互选择、共同演化,属于协同进化,D正确。
15. 某岛屿特有鸟类蓝鹇与大陆近缘种白鹇分化后,蓝鹇种群的基因突变频率显著高于大陆种群,且免疫相关基因家族发生适应性扩张;同时研究发现,二者的取食习性、栖息环境差异已十分明显。下列叙述错误的是( )
A. 基因突变会改变蓝鹇种群的基因频率
B. 蓝鹇与白鹇的习性和环境差异为物种多样性的形成提供了条件
C. 免疫基因家族的扩张有利于蓝鹇适应岛屿病原环境
D. 基因突变的累积会使蓝鹇种群基因库变大,生物多样性提高
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变可以产生新的等位基因,是种群基因频率改变的重要来源之一,因此会改变蓝鹇种群的基因频率,A正确;
B、蓝鹇与白鹇的取食习性、栖息环境差异会使两个种群受到不同方向的自然选择,种群基因库的差异不断拉大,最终可能形成生殖隔离产生新物种,为物种多样性的形成提供了条件,B正确;
C、免疫相关基因家族的适应性扩张是长期自然选择的结果,能提升蓝鹇对病原的抵抗能力,有利于蓝鹇适应岛屿特有的病原环境,C正确;
D、基因突变具有不定向性,且多数基因突变对生物生存是有害的,若有害基因突变大量累积,可能导致蓝鹇种群生存能力下降甚至灭绝,反而会降低生物多样性,并非基因突变累积就一定会提高生物多样性,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分
16. 波斯婆婆纳的花色受一对等位基因A/a控制,含某种花色基因的雄配子50%死亡。研究人员进行了如下实验:
实验一:蓝花植株×白花植株→后代蓝花∶白花=1∶1
实验二:实验一后代的蓝花植株自交→后代蓝花∶白花=2∶1
下列叙述错误的是( )
A. 波斯婆婆纳的花色性状中白花对蓝花为显性
B. 白花植株自交,后代不会出现性状分离
C. 实验一中亲本蓝花植株与白花植株的正反交结果相同
D. 实验二结果说明含基因A的雄配子有50%死亡
【答案】AC
【解析】
【详解】A、实验二中,实验一后代的蓝花自交,后代出现白花(性状分离),说明蓝花为显性性状,白花为隐性性状,A错误;
B、白花为隐性纯合子(基因型aa),自交后代全为白花,不会发生性状分离,B正确;
C、由于只有雄配子致死,雌配子全部正常,正反交结果不同,C错误;
D、实验二蓝花基因型为Aa,已知含某种花色基因的雄配子50%死亡,设a雄配子概率为x,雌配子正常,A:a=1:1,子代白花aa=x×1/2=1/3,可知x为2/3,即a=2/3,A=1/3,A:a=1:2,可知含基因A的雄配子有50%死亡,D正确。
17. 已知甲、乙两种单基因遗传病的致病基因均位于X染色体上,甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,两种基因不相互影响。如图为某家族的遗传系谱图,下列叙述正确的是( )
A. 甲病为伴X染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体显性遗传病
B. 甲病和乙病的遗传遵循基因的自由组合定律
C. Ⅱ-9的基因型一定为XABXaB
D. Ⅱ-7与Ⅱ-8生育一个两病皆患男孩的概率为0
【答案】CD
【解析】
【详解】A、患甲病女性Ⅰ-4生育了正常儿子Ⅱ-8和患甲病儿子Ⅱ-10,说明甲病是伴X染色体显性遗传病;Ⅰ-1和Ⅰ-2均不患乙病,却生育了患乙病的儿子Ⅱ-6,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,甲、乙病的致病基因都位于X染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,不遵循基因的自由组合定律,B错误;
C、设甲病显性基因为A、乙病隐性基因为b,Ⅰ-3是正常男性,基因型为XaBY;Ⅰ-4患甲病不患乙病,生育的正常儿子Ⅱ-8基因型为XaBY、患甲病儿子Ⅱ-10基因型为XABY,可推得Ⅰ-4基因型为XABXaB;Ⅱ-9是患甲病女性,获得父亲的XaB和母亲的XAB,基因型一定为XABXaB,C正确;
D、两病皆患的男孩基因型为XAbY,其X染色体来自母亲Ⅱ-7。Ⅱ-7的父亲Ⅰ-1基因型为XABY,故Ⅱ-7携带一条XAB染色体;Ⅱ-7的母亲Ⅰ-2生育了患乙病的Ⅱ-6(XabY),说明Ⅰ-2基因型为XaBXab,故Ⅱ-7的另一条X染色体为XaB或Xab,Ⅱ-7不能产生XAb的配子,因此生育两病皆患男孩的概率为0,D正确。
18. 研究发现,细胞中存在一种“守护者”蛋白KCTD10.当DNA复制与转录在同一条模板链上“相向而行”时,KCTD10可激活CUL3酶,促使转录机制暂时解离,从而避免DNA损伤。若细胞缺失KCTD10,基因组不稳定性升高,突变积累,肿瘤发生率显著上升。下列叙述错误的是( )
A. KCTD10调控转录暂停,体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节
B. KCTD10缺失后,细胞中mRNA的种类和数量均不变,但DNA突变率升高
C. 翻译过程也需要遵循碱基互补配对原则,且与复制共用同一模板链
D. KCTD10通过阻止DNA双链解开,降低复制与转录的“碰撞”概率
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、KCTD10可在DNA复制和转录出现相向运行的冲突时,调控转录暂时暂停,避免二者碰撞引发DNA损伤,保障两个过程有序进行,体现了细胞对DNA复制与转录的时空协同调节,A正确;
B、KCTD10缺失后,转录无法正常暂停,一方面转录过程会受复制的干扰,另一方面DNA突变率升高,突变的基因也会改变转录产物,因此细胞中mRNA的种类和数量会发生变化,并非保持不变,B错误;
C、翻译过程的模板是mRNA,遵循mRNA与tRNA的碱基互补配对原则,DNA复制的模板是DNA的两条链,二者不存在共用模板链的情况,C错误;
D、根据题干信息,KCTD10的作用是促使转录机制暂时解离以降低碰撞概率,并非阻止DNA双链解开,DNA复制和转录都需要解开DNA双链才能进行,D错误。
19. 如图为某DNA分子及其上的甲、乙两个基因的部分序列,①②为DNA的两条链。下列叙述错误的是( )
A. 据图可知,基因甲和基因乙均以①链为转录模板
B. 基因乙转录产物的部分碱基序列为5'−UCUACA−3'
C. 基因甲和基因乙转录时RNA聚合酶都沿模板链的3'→5'方向移动
D. 若在基因甲①链碱基A后插入一个碱基G,则合成的肽链肯定会变长
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、DNA两条链反向平行,RNA聚合酶沿模板链移动方向必须是3′→5′,由图可知,甲和乙的转录方向不同,因此模板链不同,A错误;
B、RNA聚合酶沿模板链移动方向必须是3′→5′, 乙模板为②,乙区段②的序列为3′−TCTACA−5′,按照碱基互补配对,转录产物为5′−AGAUGU−3′,B错误;
C、所有基因转录时,RNA合成方向都是5′→3′,因此RNA聚合酶一定沿模板链的3′→5′方向移动,C正确;
D、基因甲模板链插入一个碱基后,会导致mRNA上插入位点后的所有密码子都会改变,可能提前出现终止密码子,导致翻译提前终止,肽链缩短,D错误。
20. 研究发现,果蝇的SOD2基因发生碱基对替换使原本编码的丙氨酸变为缬氨酸,导致SOD2蛋白抗氧化活性显著提升,增强了果蝇对高温胁迫的耐受性。下列叙述正确的是( )
A. SOD2基因发生的碱基对替换改变了基因的碱基序列
B. 基因突变导致SOD2蛋白中氨基酸种类和数量均改变
C. 该突变可能改变了蛋白质的结构使其生理功能增强
D. 突变后的SOD2基因转录产物中核苷酸的数量不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,碱基对替换属于基因突变的一种,会直接改变基因的碱基排列顺序,因此改变了基因的碱基序列,A正确;
B、题干明确该突变仅使原本编码的丙氨酸变为缬氨酸,仅改变了氨基酸的种类,未改变氨基酸的数量,B错误;
C、蛋白质的结构决定生理功能,该突变导致氨基酸种类改变,可能改变了蛋白质的空间结构,最终使其抗氧化活性(生理功能)显著提升,C正确;
D、碱基对替换只会改变对应位置的碱基种类,不会改变基因中碱基的总数量,因此突变后的SOD2基因转录产物(mRNA)中核苷酸的数量不变,D正确。
三、非选择题:本题包括5小题,共55分。
21. 如图甲为某雌性二倍体生物(2n=4)细胞分裂某时期示意图,图乙为每条染色体上DNA数量变化曲线。据图回答下列问题:
(1)图甲细胞中染色体数目与体细胞染色体数目之比为__________。图乙中曲线AB段形成的原因是__________,CD段对应细胞分裂过程中__________的行为变化。
(2)画出图甲细胞分裂后期的示意图(要求画清细胞形态、染色体这些关键信息)。
(3)若该生物的基因型为AaBb,且A、a基因位于一对同源染色体上,B、b基因位于另一对同源染色体上。图甲细胞中一条染色体上的基因为AA,则图中另一条染色体上的基因应为__________(不考虑基因突变及其他变异),理由是_______________________________________________。
(4)该生物减数分裂最终产生的配子中,染色体组合具有多样性,除了非同源染色体自由组合外,另一个重要原因是________________________________________;受精作用中,精子和卵细胞的结合具有随机性,这一特性与减数分裂中染色体的多样性共同作用,有利于___________________________________。
【答案】(1) ①. 1∶2 ②. DNA复制 ③. 着丝粒分裂
(2) (3) ①. BB或bb ②. 该染色体的姐妹染色单体是由同一条染色体复制而来,基因种类应与复制前的染色体基因一致;同时同源染色体分离后,非同源染色体自由组合
(4) ①. 减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换 ②. 生物的进化和适应环境
【解析】
【小问1详解】
图甲细胞处于减数第二次分裂前期,细胞中的染色体数目与体细胞染色体数目之比为1:2,AB段每条染色体上的DNA从1变成2,是因为DNA复制,细胞在间期完成了DNA的复制,每条染色体上的DNA含量加倍。CD段每条染色体上的DNA从2变成1,是因为着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条独立的染色体,每条染色体上的DNA含量恢复为1。
【小问2详解】
甲细胞为雌性生物减 Ⅱ 前期,后期是减数第二次分裂后期: 细胞形态:雌性,细胞质不均等分裂(次级卵母细胞)或均等分裂(第一极体); 染色体变化:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体暂时加倍为 4 条; 染色体行为:分开的染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极;如图:
【小问3详解】
该染色体的姐妹染色单体是由同一条染色体复制而来,基因种类应与复制前的染色体基因一致,所以这条染色体上的基因是AA,说明复制前的染色体是A,而该生物基因型为AaBb,A、a在一对同源染色体,B、b在另一对。在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以和这条含AA的染色体组合的非同源染色体,要么是BB,要么是bb。
【小问4详解】
减数分裂最终产生的配子中,染色体组合具有多样性,除了非同源染色体自由组合外,另一个重要原因是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,导致基因重组,增加配子的多样性。受精作用中,精子和卵细胞的结合具有随机性,这一特性与减数分裂中染色体的多样性共同作用,有利于生物的进化和适应环境,这样的机制可以增加后代的遗传多样性,让种群在面对环境变化时有更多的变异类型,提升适应能力,利于进化。
22. 如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种为伴性遗传病,不考虑X、Y染色体的同源区段。控制甲病和乙病的基因分别用A/a、B/b表示。回答下列问题:
(1)根据系谱图分析,甲病的遗传方式为__________,Ⅱ7的基因型为__________;Ⅱ5与Ⅱ6再生一个两病兼患男孩的概率为__________。
(2)若Ⅲ8体细胞中性染色体组成为XXY,则该异常染色体组成的形成原因是__________________。
(3)若Ⅱ7与一位表现正常的男性婚配,后代中无患乙病的孩子,据此可判断该男性的基因型最可能为__________;若Ⅱ7的母亲患有某种显性遗传病(与甲、乙病无关,有关基因用D/d表示),父亲正常,Ⅱ7表现正常,据此可判断该显性遗传病的遗传方式__________(填“不可能是”或“可能是”)X染色体显性遗传,理由是________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. bbXAXa ③. 1/16
(2)其母亲(Ⅱ6)减数分裂Ⅱ后期两条X染色体未分离或其父亲(Ⅱ5)减数分裂Ⅰ后期X、Y染色体未分离
(3) ①. BBXAY ②. 可能是 ③. X染色体显性遗传病中,母亲若为杂合子(如XDXd),可产生含正常隐性基因Xd的配子,Ⅱ7继承母亲的Xd和父亲(I3,XdY)的Xd后,基因型为XdXd,表现正常,符合题干条件
【解析】
【小问1详解】
甲乙两种病都符合“无中生有为隐性”,均为隐性遗传病,乙病女性患者Ⅱ7的父亲不患乙病,可知乙病为常染色体隐性遗传,且两种病中其中一种为伴性遗传病,因此可判断甲病为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ7患乙病、不患甲病:乙病基因型为bb,其父亲患甲病,基因型为XaY,可知Ⅱ7甲病的基因型为XAXa,因此Ⅱ7的基因型为bbXAXa;Ⅲ8两病皆患,基因型为bbXaY,Ⅱ5(患甲病不患乙病)基因型为BbXaY,Ⅱ6(正常)基因型为BbXAXa,两人再生一个两病兼患男孩(bbXaY)的概率为1/4×1/4=1/16。
【小问2详解】
Ⅱ5基因型为BbXaY,Ⅱ6基因型为BbXAXa,Ⅲ8是甲病男性,性染色体组成为XXY,其基因型为XaXaY,两个携带致病基因的X可能来自母亲Ⅱ6,其母亲(Ⅱ6)减数分裂Ⅱ后期两条X染色体未分离,产生了XaXa的卵细胞,与含Y的正常精子结合发育而来;也有可能是其父亲(Ⅱ5)减数分裂Ⅰ后期X、Y染色体未分离,产生了XaY的精子,与含Xa的卵细胞结合发育而来。
【小问3详解】
Ⅱ7的基因型为bbXAXa,表型正常的男性基因型为B_XAY,两人婚配,后代中无患乙病的孩子,据此可判断该男性的基因型最可能为BBXAY。X染色体显性遗传病中,母亲若为杂合子(如XDXd),可产生含正常隐性基因Xd的配子,Ⅱ7继承母亲的Xd和父亲(I3,XdY)的Xd后,基因型为XdXd,表现正常,符合题干条件。
23. 科学家研究两种抗生素对枯草杆菌的抑制机制,进行了如下实验:将枯草杆菌随机均分为三组,实验组分别添加不同抗生素,对照组不作特殊处理,实验监测结果如下表所示。如图为枯草杆菌细胞内遗传信息传递的部分过程示意图。回答下列问题:
组别
处理方式
监测结果
A组
加入抗生素X(作用于解旋酶)
加入后10分钟,DNA复制速率从1000核苷酸/秒降至0,细胞停止分裂
B组
加入抗生素Y(作用于RNA聚合酶)
加入后5分钟,mRNA合成量下降为0;20分钟后,蛋白质合成完全停止
C组
(对照组)(不作特殊处理)
DNA复制速率稳定在1000核苷酸/秒,mRNA和蛋白质合成持续进行
(1)抗生素X的作用是__________(填“抑制”或“促进”)解旋酶的活性,进而影响上图中的过程__________,该过程中还需要的关键酶是__________。
(2)若图中乙链某段的序列为5'-ATGCCG-3',则物质a对应区段序列为5'-__________-3'。实验中B组蛋白质合成停止的时间滞后于mRNA合成停止的时间,其可能原因是______________________________________________。
(3)抗生素Y的作用是__________(填“抑制”或“促进”)RNA聚合酶的活性,若在B组加入抗生素Y20分钟后蛋白质合成完全停止,此时立即检测核糖体活性,预期结果是______________________,理由是________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 抑制 ②. ① ③. DNA聚合酶
(2) ①. AUGCCG ②. 已合成的mRNA仍可继续翻译
(3) ①. 抑制 ②. 核糖体活性正常 ③. 抗生素Y仅抑制转录相关酶的活性,不影响核糖体的结构和功能
【解析】
【小问1详解】
根据表格A组信息,加入抗生素X后DNA复制速率迅速降到0,而抗生素X作用于解旋酶,所以它的作用是抑制解旋酶活性。解旋酶参与的是DNA复制过程,对应图中的过程①。 DNA复制过程中,除了解旋酶解开DNA双链,还需要DNA聚合酶来催化脱氧核苷酸连接形成新的DNA链。
【小问2详解】
由图可看出,②是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程,属于转录,物质a为mRNA,甲链为转录的模板链,乙链某段的序列为5′-ATGCCG-3′,则甲链对应区段的序列为5′-CGGCAT—3',则mRNA上对应区段的序列为5′-AUGCCG-3'。当在抗生素Y作用下转录停止后,由于枯草杆菌细胞已经有原来合成的mRNA,这部分mRNA仍能在核糖体上进行翻译,所以蛋白质合成滞后。
【小问3详解】
根据表格B组信息,加入抗生素Y后mRNA合成量快速降为0,而抗生素Y作用于RNA聚合酶,所以它的作用是抑制RNA聚合酶活性。 预期结果是核糖体活性正常。 理由是抗生素Y作用的是RNA聚合酶,仅抑制转录过程,它并没有破坏核糖体的结构和功能,之前已经合成的mRNA还能在核糖体上完成翻译,直到这些mRNA消耗完,所以核糖体的活性不受影响。
24. 山东烟台苹果是我国知名水果,其野生型植株(甲,2n=34)常受红蜘蛛虫害影响,导致果实品质下降。研究人员通过辐射诱变处理甲的种子,获得两株突变体:突变体乙(2n=34)表现出抗虫特性,经基因定位发现抗虫基因位于5号染色体上;突变体丙无抗虫基因,但体细胞中含有一条额外的5号染色体(即三条5号染色体)。将乙与丙杂交,子代中抗虫个体与不抗虫个体的比例为1∶1.回答下列问题:
(1)乙的抗虫性状为__________(填“显性”或“隐性”),判断依据是__________________________________。
(2)若抗虫相关基因用B、b表示,乙的基因型为__________,丙的基因型为__________。丙在减数分裂产生配子时,三条5号染色体随机分配到两个子细胞中,形成的配子类型及比例为__________。
(3)现有纯合不抗虫野生型植株甲、突变体乙和丙,若要较快地获得二倍体纯合抗虫果树,其思路为:______________________________________;这种育种方法的原理为:_____________________________。
(4)在苹果树的育种中,杂交育种和诱变育种都可产生不同变异类型。从进化角度分析,杂交育种过程中因基因重组产生的变异__________(填“能”或“不能”)直接改变苹果树种群的基因频率,理由是______________________________________________________。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 乙与无抗虫基因的丙杂交,子代出现抗虫个体
(2) ①. Bb ②. bbb ③. bb∶b=1∶1
(3) ①. 取突变体乙的花药进行离体培养获得单倍体幼苗,再用秋水仙素(或低温)处理单倍体幼苗,待植株成熟后筛选出抗虫个体,即为二倍体纯合抗虫果树 ②. 染色体数目变异
(4) ①. 不能 ②. 基因重组仅改变基因型组合,未产生新的等位基因
【解析】
【小问1详解】
丙无抗虫基因,杂交后代出现抗虫个体,且性状分离比例为1:1,符合测交结果,说明乙是杂合子,抗虫性状为显性。
【小问2详解】
乙为二倍体杂合抗虫,基因型为Bb;丙有3条5号染色体且无抗虫基因,基因型为bbb。减数分裂时3条同源染色体随机分配,1条移向一极、2条移向另一极,因此产生配子类型及比例为b:bb=1:1。
【小问3详解】
野生型甲基因型为bb,突变体乙基因型为Bb,突变体丙基因型为bbb,单倍体育种可明显缩短育种年限,快速获得纯合子,原理是染色体数目变异,操作过程为:取突变体乙的花药进行离体培养获得单倍体幼苗,再用秋水仙素(或低温)处理单倍体幼苗,待植株成熟后筛选出抗虫个体,即为二倍体纯合抗虫果树。
【小问4详解】
基因重组仅改变基因型组合,未产生新的等位基因,也不改变种群中不同等位基因的数量比例,因此不能直接改变种群的基因频率。
25. 某小鼠的毛色有白色、浅灰色和深灰色三种,该性状受两对等位基因(M/m、N/n)控制,如图1所示,两对基因对毛色的控制途径如下:基因m纯合时,可将白色色素转化为浅灰色色素,基因n纯合时,可将浅灰色色素转化为深灰色色素,基因M、N无相应功能;育种工作者选用纯合白色鼠和纯合浅灰色鼠进行杂交实验,过程如图2,F1均为白色,F1雌雄相互交配得到F2,F2表型及比例为白色∶浅灰色∶深灰色=12∶3∶1。回答下列问题:
(1)该小鼠毛色的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据或理由是____________________________________________________。
(2)白色亲本的基因型为_________________;若让F1与深灰色鼠测交,子代中白色个体的比例为__________;F2中深灰色鼠的基因型为_________________;只选取F2的浅灰色鼠进行自由交配,后代中深灰色鼠的比例为__________。
(3)现有一只雌性浅灰色小鼠,请设计实验判断该小鼠的具体基因型(要求写出实验思路、预期实验结果及对应的基因型):
实验思路:________________________________________________________________________________;
预期实验结果及对应基因型:
①________________________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. F2表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,符合基因自由组合定律的性状分离比特征
(2) ①. MMnn ②. 1/2 ③. mmnn ④. 1/9
(3) ①. 让该雌性浅灰色小鼠与雄性深灰色小鼠(mmnn)进行测交,观察并统计子代的表型及比例 ②. 若子代全为浅灰色,则该雌性浅灰色小鼠的基因型为mmNN ③. 若子代中浅灰色∶深灰色=1∶1,则该雌性浅灰色小鼠的基因型为mmNn
【解析】
【小问1详解】
图2中F2表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,符合基因自由组合定律的性状分离比特征,说明两对基因独立遗传,符合自由组合定律。
【小问2详解】
根据题意,基因型与表型对应关系为:M_ _ _(白色)、mmN_(浅灰色)、mmnn(深灰色)。 由于F2表型比例为12∶3∶1,可知F1的基因型为MmNn,亲本为纯合白色×纯合浅灰色,纯合浅灰色基因型为mmNN,纯合白色基因型为MMnn,F1的基因型为MmNn,深灰色鼠(mmnn)测交,子代中白色个体(M_ _ _)的比例为1/2;F2中深灰色鼠的基因型为mmnn,F2浅灰色鼠中1/3mmNN、2/3mmNn,自由交配时,配子中n的频率为1/3,后代nn概率(即深灰色mmnn比例)为(1/3)2=1/9。
【小问3详解】
浅灰色小鼠基因型为mmNN或mmNn,可用测交法可鉴定基因型,即让该雌性浅灰色小鼠与雄性深灰色小鼠(mmnn)进行测交,观察并统计子代的表型及比例;若该雌性浅灰色小鼠的基因型为mmNN,子代基因型为mmNn,表型全为浅灰色;若该雌性浅灰色小鼠的基因型为mmNn,子代基因型及比例为mmNn:mmnn=1:1,表型浅灰色∶深灰色=1∶1。
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