精品解析:江西省抚州市崇仁县第一中学2025-2026学年高一下学期7月期末考试生物试题
2026-07-09
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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) | 江西省 |
| 地区(市) | 抚州市 |
| 地区(区县) | 崇仁县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.84 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58738773.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年下学期高一生物学科阶段性作业
说明:1.本试卷共8页,21小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
一、单项选择题(本大题共12个小题,每小题2分,共24分。每题只有一个选项是符合题目要求。)
1. 进入秋季,银杏叶片因叶绿素降解由绿变黄。某同学采摘银杏黄叶开展光合色素的提取与分离实验,下列叙述正确的是( )
A. 光合色素既溶于水,也易溶于95%乙醇
B. 研磨时加入少许碳酸钙可使研磨更充分
C. 色素在滤纸条上的扩散速度取决于其在层析液中的溶解度
D. 纸层析后,滤纸条上会出现4条清晰的色素带
2. 如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是( )
A. e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍
B. a~b过程发生了中心粒的倍增
C. b~c过程核膜逐渐解体
D. d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道板上
3. 如图为有关细胞分裂的概念图,下列说法正确的是( )
A. ①的过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA复制
B. ②过程有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性
C. 蛙的红细胞能通过①方式增殖,人的成熟红细胞能通过②方式增殖
D. ③过程中也具有细胞周期,精原细胞以③的方式增殖
4. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞的分化、衰老、凋亡和坏死,对于生物体都有积极意义
B. 细胞衰老会使细胞体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
C. 端粒学说认为所有细胞的端粒DNA序列都会随细胞分裂次数增加而变短
D. 在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬
5. 某同学对遗传规律和细胞分裂的知识进行了模型构建,图中不合理的过程是( )
A. ⑤⑧ B. ①⑦ C. ①③ D. ②⑥
6. 某兴趣小组用同位素、标记噬菌体及大肠杆菌(各组标记情况如表所示),进行“噬菌体侵染细菌的实验”,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用35S标记
大肠杆菌成分
未标记
用32P标记
用32P标记
A. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
B. 标记噬菌体时需用含放射性物质的培养基培养噬菌体
C. 第一组的子代噬菌体无放射性,而第二组和第三组均有
D. 该实验得出的结论是“DNA是噬菌体的遗传物质”
7. 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;“制作DNA双螺旋结构模型”(实验三)中可用订书钉和纸片等制作DNA分子模型。下列实验中模拟正确的是( )
A. 实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B. 实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C. 实验三中若搭建6个碱基对的DNA模型,磷酸与脱氧核糖之间的订书钉需要22个
D. 向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
8. 假说—演绎法是科学研究中常用的一种方法。下列叙述正确的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置,属于“演绎推理”
B. 萨顿通过假说—演绎法提出基因在染色体上
C. 孟德尔将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎=3∶1,属于“实验验证”
D. 摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇红/白眼基因在X染色体上呈线性排列
9. 下列关于DNA的结构与复制的叙述,错误的是( )
A. 含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×m个
B. 在一双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的G+C都占该链碱基总数的M%
C. 一个DNA分子的双链均被32P标记后,在不含32P的环境中复制n次,子代中有标记的DNA单链占1/2n
D. 细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂后的每个子细胞染色体均有一半有标记
10. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述正确的有( )
A. PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散
B. 细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C. 图中组蛋白甲基化引起的表观遗传不可以遗传给下一代
D. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能抑制细胞中基因的翻译
11. 某玉米(2n=20)基因型为AaBb,观察其花药减数分裂过程永久装片,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期,均有可能发生基因重组
B. 图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同,但核DNA数与体细胞不同
C. 图④的2个细胞基因组成不同,说明MI与MII之间的间期发生了基因突变
D. 若图⑥的4个细胞基因型有2种,则可证明基因A/a和B/b位于非同源染色体上
12. 我国目前已实施三孩生育政策,在提高人口生育率的同时,降低遗传病的发病率,提高人口质量也显得尤为重要。下列与人类遗传病相关的叙述正确的是( )
A. 调查某单遗传病的发病率时,应在人群中随机抽样调查
B. 猫叫综合征是由5号染色体缺失引起的,属于染色体数目变异
C. 遗传咨询可确定胎儿是否患21三体综合征
D. 若父母正常儿子患病,则该病为常染色体隐性遗传病
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题的选项中,有两个或有两个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分)
13. 下列育种实例与其原理相符的是( )
A. “太空椒”的培育—基因突变
B. 利用高茎豌豆和高茎豌豆杂交培育矮茎豌豆—基因重组
C. 培育能产生胰岛素的大肠杆菌—基因重组
D. “无子西瓜”的培育—染色体数目变异
14. 某种鼠的黄色与鼠色是一对相对性状(由一对等位基因A、a控制),正常尾与卷尾是一对相对性状(由一对等位基因T、t控制)。黄色卷尾鼠彼此交配,得子代:6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。下列推断正确的是( )
A. 上述遗传现象仍然遵循基因的自由组合定律
B. 子代鼠色正常尾和鼠色卷尾交配,后代鼠色卷尾:鼠色正常尾=2:1
C. 亲代黄色卷尾鼠的基因型为AaTt
D. 子代出现此比例的主要原因是基因T纯合致死
15. 关于下列坐标曲线图的叙述正确的是( )
A. 甲可以表示32P标记的DNA在不含32P的培养液中复制过程中含32P的DNA的数量变化
B. 乙可代表DNA一条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次子代中发生差错的DNA所占比例
C. 丙可代表DNA双链中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D. 丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
16. 先天性夜盲症是由一对等位基因(A、a)控制的遗传病。下图为某家族的先天性夜盲症系谱图,科研人员对该家族成员的相关基因A和a进行测序,部分测序结果见下表(不考虑其他变异)。请依据题中信息判断,下列叙述正确的是( )
成员
部分测序结果
Ⅰ-1、Ⅱ-1
--TACACCCGTGGGCTG--
Ⅰ-2、Ⅱ-2
--TACACCCGTGGGCTG--和
--TACACCCATGGGCTG--
Ⅱ-4、Ⅱ-5
--TACACCCATGGGCTG--
A. 该病为常染色体隐性遗传病
B. 致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T
C. 若Ⅲ-1是男孩,其患病概率为1/2
D. 若Ⅲ-1为该病患者,其致病基因可来自于Ⅰ-1、Ⅰ-2
三、非选择题(共5道题,满分60分)
17. 光合作用和细胞呼吸是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。农业种植过程中,农作物的种植方式,如单作、间作和轮作都能影响农作物的光合作用和产量。回答下列问题:
(1)叶绿体中含有许多由类囊体组成的___________,扩展了受光面积。在光合作用的光反应阶段,光合色素吸收光能的用途是___________。暗反应则可利用这些物质和能量将CO2经过___________等一系列反应最终生成糖类等有机物。
(2)科研人员将花生植株置于透明且密闭的容器内,给予适宜强度的光照,并通入一定比例的18O2和CO2,结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O,请写出该过程中氧元素的转移途径:___________。
(3)玉米和花生的合理间作有利于提高玉米和花生的光合作用,从树冠角度分析,间作比单作有利于提高农作物对___________(答两点)的利用率。
(4)与长期单作相比,对玉米—花生、小麦—黄豆等农作物进行轮作具有的好处有___________(答两点)。
18. 图甲是某动物()体内细胞分裂的图像,图乙表示该动物细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数变化。图丙表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物()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。图丁表示细胞分裂过程中每条染色体上含量变化图。回答下列问题:
(1)图甲细胞1中有___________对同源染色体。图甲细胞3对应图乙的___________段。
(2)图丙中①→②过程发生在___________(填时期)。细胞中③→④过程每条染色体含含量相当于图丁中___________段的变化。
(3)图丁中段上升的原因是___________,若图乙和图丁表示同一个细胞分裂过程,则图丁中发生段变化的原因与图乙中___________段的变化原因相同。
(4)请在下方用柱形图画出图甲细胞3的染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的数量关系:___________。
19. 海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。抗稻瘟病基因和易感稻瘟病基因的本质区别是____________,实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为____________性。实验②中,这一对相对性状至少受____________对等位基因控制。
(2)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有____________种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为____________。
(3)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱碱敏感性状)。
为区别3种耐盐碱转基因水稻品种,可利用3种转基因水稻分别自交,观察并统计F1表型及比例:若F1表型及比例全为耐盐碱抗稻瘟病,则为转基因水稻品种____________号;
若F1表型及比例为耐盐碱抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1,则为转基因水稻品种____________号;
若F1表型及比例为耐盐碱抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1,则为转基因水稻品种____________号。
20. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中的转录过程,其中甲代表____________,移动方向为____________(“从左到右”或“从右到左”),乙与丙的物质组成的差别在于____________不同,同一条染色体上不同基因的转录过程模板链____________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是____________,最终合成的两条肽链通常____________(填“相同”或“不相同”)。
(3)若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,从RNA的角度分析最可能的原因是____________。
(4)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白的表达量____________(填“升高”或“降低”),储存细胞内多余的Fe3+。
21. 果蝇(2N=8)为XY型性别决定,摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)杂交所产生的子一代中出现了一只白眼雌果蝇。布里吉斯就这只白眼雌果蝇出现的原因进行了探究。下表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况,另外果蝇无眼色基因的受精卵无法发育为个体,含三条性染色体的果蝇能形成配子。
受精卵中性染色体组成
发育情况
XX、XXY
雌性,可育
YY、XYY
雄性,可育
XXX、YO(没有X染色体)、YY
胚胎期致死
XO(没有Y染色体)
雄性,不育
(1)果蝇具有___________(至少写出两点)的特点,因此生物学家常用它作为遗传学研究的材料。
(2)某只果蝇的性染色体组成为XYY,该果蝇处于有丝分裂后期的体细胞中含有___________条染色体。
(3)布里吉斯对这只白眼雌果蝇出现的原因作出四种假设:
①可能是环境改变引起眼色变化;
②可能是基因突变的结果;布里吉斯发现子一代中,每2000~3000只雌果蝇中就会出现一只白眼雌果蝇,符合基因突变具有___________的特点;
③可能是染色体结构变异中的缺失现象,亲代红眼雄果蝇在形成精子时,X染色体含A基因的区段丢失;
④可能是染色体数目变异的结果,该子代白眼雌果蝇的基因型可能为XaXaY,形成该白眼雌果蝇的原因是亲代___________(雌/雄)果蝇,在形成配子时___________(A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.减数第一次或第二次分裂,选填字母)过程中染色体分离时发生异常所造成的。
(4)请你设计实验去验证上述四种假设,并预期结果。
将该子代白眼雌果蝇与___________杂交,统计后代表现型及比例。
若后代红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1,则第①种假设可能正确;
若后代红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1,则第②种假设可能正确;
若后代______________________________________________________________,则第③种假设可能正确;
若后代______________________________________________________________,则第④种假设可能正确。
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2025-2026学年下学期高一生物学科阶段性作业
说明:1.本试卷共8页,21小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
一、单项选择题(本大题共12个小题,每小题2分,共24分。每题只有一个选项是符合题目要求。)
1. 进入秋季,银杏叶片因叶绿素降解由绿变黄。某同学采摘银杏黄叶开展光合色素的提取与分离实验,下列叙述正确的是( )
A. 光合色素既溶于水,也易溶于95%乙醇
B. 研磨时加入少许碳酸钙可使研磨更充分
C. 色素在滤纸条上的扩散速度取决于其在层析液中的溶解度
D. 纸层析后,滤纸条上会出现4条清晰的色素带
【答案】C
【解析】
【详解】A、光合色素为脂溶性色素,不溶于水,易溶于无水乙醇等有机溶剂,A错误;
B、研磨时加碳酸钙是保护叶绿素,加二氧化硅才能使研磨更充分,B错误;
C、色素在滤纸条上的扩散速度,由其在层析液中的溶解度决定,溶解度越高扩散越快,C正确;
D、银杏叶叶绿素已降解,纸层析后仅出现类胡萝卜素对应的2条色素带,D错误。
2. 如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,下列分析错误的是( )
A. e过程着丝粒分裂,染色体数目加倍
B. a~b过程发生了中心粒的倍增
C. b~c过程核膜逐渐解体
D. d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道板上
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图中a→b表示染色体的复制;b→c表示前期染色质变成染色体;d图表示中期染色体,其行为比较固定;e表示着丝粒的分裂。
【详解】A、e时期表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,A正确;
B、高等植物细胞无中心体,不会发生中心粒的倍增,B错误;
C、b〜c过程表示有丝分裂前期,该时期核膜逐渐解体,C正确;
D、d时期表示有丝分裂中期,染色体的着丝粒可能排列在赤道板上,D正确。
故选B。
3. 如图为有关细胞分裂的概念图,下列说法正确的是( )
A. ①的过程中无纺锤体和染色体出现,不发生DNA复制
B. ②过程有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性
C. 蛙的红细胞能通过①方式增殖,人的成熟红细胞能通过②方式增殖
D. ③过程中也具有细胞周期,精原细胞以③的方式增殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、①是无丝分裂,无纺锤体和染色体出现,但无丝分裂也会发生DNA复制以保证子细胞获得遗传物质,A错误;
B、②是有丝分裂,有丝分裂会将亲代细胞复制后的染色体精确平均分配到两个子细胞中,有利于维持亲子代细胞遗传物质的稳定性,B正确;
C、蛙的红细胞可通过①无丝分裂增殖,但人的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,不具备分裂能力,C错误;
D、③是减数分裂,细胞周期只针对连续分裂的细胞,减数分裂不能连续进行,无细胞周期;精原细胞可通过②有丝分裂的方式完成自身增殖,D错误。
4. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞的分化、衰老、凋亡和坏死,对于生物体都有积极意义
B. 细胞衰老会使细胞体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深
C. 端粒学说认为所有细胞的端粒DNA序列都会随细胞分裂次数增加而变短
D. 在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞的分化、衰老、凋亡属于细胞正常生命活动,对生物体有积极意义;但细胞坏死是不利因素诱导的细胞非正常死亡,对生物体有害,无积极意义,A错误;
B、细胞衰老的特征是细胞体积减小,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深,选项中“细胞体积增大”表述错误,B错误;
C、端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列会随细胞分裂次数增加而变短,而癌细胞中存在端粒酶可修复端粒,其端粒不会随细胞分裂变短,因此并非所有细胞的端粒都随分裂次数增加变短,C错误;
D、细胞自噬的定义就是在一定条件下,细胞将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用的过程,表述符合教材概念,D正确。
5. 某同学对遗传规律和细胞分裂的知识进行了模型构建,图中不合理的过程是( )
A. ⑤⑧ B. ①⑦ C. ①③ D. ②⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,①合理;
②③发生在减数第一次分裂后期,②③合理;
④受精使配子染色体恢复二倍体,即同源染色体汇合,④合理;
⑤有丝分裂中姐妹染色单体携带相同基因(除非突变或重组),一般不涉及“等位基因分离”;该过程应关联减数第二次分裂(若发生交叉互换),⑤不合理;
⑥符合基因分离定律核心机制,⑥合理;
⑦符合基因自由组合定律,⑦合理;
⑧非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,与受精作用无关,⑧不合理;
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
6. 某兴趣小组用同位素、标记噬菌体及大肠杆菌(各组标记情况如表所示),进行“噬菌体侵染细菌的实验”,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用35S标记
大肠杆菌成分
未标记
用32P标记
用32P标记
A. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
B. 标记噬菌体时需用含放射性物质的培养基培养噬菌体
C. 第一组的子代噬菌体无放射性,而第二组和第三组均有
D. 该实验得出的结论是“DNA是噬菌体的遗传物质”
【答案】C
【解析】
【详解】A、噬菌体增殖的模板是噬菌体自身的DNA,大肠杆菌仅提供原料、酶、能量和增殖场所,A错误;
B、噬菌体是病毒,无细胞结构,无法独立在普通培养基中生存繁殖,标记噬菌体需要先用含放射性的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌才能得到标记的噬菌体,B错误;
C、第一组35S标记噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质不进入大肠杆菌,子代噬菌体的合成原料来自未标记的大肠杆菌,故无放射性;第二组和第三组的大肠杆菌均用32P标记,子代噬菌体合成DNA的原料来自带标记的大肠杆菌,因此均有放射性,C正确;
D、本实验没有设置32P标记噬菌体DNA的实验组,无法单独验证噬菌体DNA的作用,不能得出“DNA是噬菌体的遗传物质”的结论,D错误。
7. 模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;“制作DNA双螺旋结构模型”(实验三)中可用订书钉和纸片等制作DNA分子模型。下列实验中模拟正确的是( )
A. 实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B. 实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C. 实验三中若搭建6个碱基对的DNA模型,磷酸与脱氧核糖之间的订书钉需要22个
D. 向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
【答案】C
【解析】
【详解】A、性状分离比模拟实验中,代表不同配子的材料需大小、质感一致,保证抓取概率均等,绿豆和黄豆体积差异显著,会导致抓取概率不同,无法准确模拟D和d配子,A错误;
B、着丝粒分裂是细胞内酶催化的自主过程,并非纺锤丝牵拉导致,牵拉细绳仅能模拟纺锤丝牵引染色体移向两极的过程,不能模拟着丝粒分裂,B错误;
C、DNA为双链结构,1条含6个脱氧核苷酸的单链中,磷酸与脱氧核糖的连接数为2×6-1=11个,两条链共11×2=22个连接,因此搭建6个碱基对的DNA模型需要22个订书钉连接磷酸与脱氧核糖,C正确;
D、两对等位基因的自由组合发生在减数分裂形成配子阶段,需设置两个小桶分别代表两对同源染色体,每个小桶放置一对等位基因的彩球,每次从两个小桶各取一个组合进行模拟;向代表雌雄生殖器官的实验一桶内添加另一对等位基因彩球,无法模拟自由组合过程,D错误。
8. 假说—演绎法是科学研究中常用的一种方法。下列叙述正确的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置,属于“演绎推理”
B. 萨顿通过假说—演绎法提出基因在染色体上
C. 孟德尔将F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎=3∶1,属于“实验验证”
D. 摩尔根运用假说—演绎法证明了果蝇红/白眼基因在X染色体上呈线性排列
【答案】A
【解析】
【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔在证明DNA半保留复制实验中,先提出假说,再通过演绎推理预测子代DNA在离心管中的位置(如全重带、中带、全轻带),最后通过同位素标记实验验证,该选项所述属于“演绎推理”,A正确;
B、萨顿通过类比推理法(基因和染色体行为存在平行关系)提出 “基因在染色体上,B错误;
C、孟德尔通过F1自交得到F2中3:1的性状分离比,是实验观察到的现象,属于“提出假说”的依据,“实验验证”应指设计实验(如测交)检验假说,C错误;
D、摩尔根运用假说-演绎法证明了果蝇红/白眼基因位于X染色体上(伴性遗传),但“基因在染色体上呈线性排列”是由摩尔根和他的学生通过其他方法提出的,并非摩尔根本人的直接证明,D错误。
9. 下列关于DNA的结构与复制的叙述,错误的是( )
A. 含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×m个
B. 在一双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中的G+C都占该链碱基总数的M%
C. 一个DNA分子的双链均被32P标记后,在不含32P的环境中复制n次,子代中有标记的DNA单链占1/2n
D. 细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂后的每个子细胞染色体均有一半有标记
【答案】D
【解析】
【详解】A、第n次复制时,会新合成2n-1个DNA分子,每个该DNA分子含m个腺嘌呤脱氧核苷酸,因此共需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×m个,A正确;
B、双链DNA分子中碱基遵循互补配对原则,G与C配对,因此双链中G+C的总比例与每条单链中G+C占该链碱基总数的比例相等,即每条链中G+C都占该链碱基总数的M%,B正确;
C、一个双链均被32P标记的DNA分子复制n次后,总共有2n个DNA分子,共2×2n=2n+1条单链,其中只有最初的2条母链带有标记,因此子代中有标记的DNA单链占2/2n+1=1/2n,C正确;
D、细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞中每条染色体的DNA均为一条链含32P、一条链不含;第二次分裂间期复制后,每条染色体的2条染色单体中,1条的DNA不含标记、1条的DNA一条链含标记,后期着丝粒分裂后,姐妹染色单体随机移向细胞两极,因此第2次分裂产生的子细胞中被标记的染色体数目是不确定的,并非均有一半有标记,D错误。
10. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述正确的有( )
A. PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散
B. 细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C. 图中组蛋白甲基化引起的表观遗传不可以遗传给下一代
D. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能抑制细胞中基因的翻译
【答案】AB
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散,A正确。
B、细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起;根据题意“基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知,也可由染色质结构变化引起,B正确。
C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传,都可以遗传给下一代,C错误。
D、DNA和组蛋白的甲基化都能影响细胞中基因的转录,D错误。
故选AB。
11. 某玉米(2n=20)基因型为AaBb,观察其花药减数分裂过程永久装片,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期,均有可能发生基因重组
B. 图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同,但核DNA数与体细胞不同
C. 图④的2个细胞基因组成不同,说明MI与MII之间的间期发生了基因突变
D. 若图⑥的4个细胞基因型有2种,则可证明基因A/a和B/b位于非同源染色体上
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞①同源染色体联会为减数第一次分裂前期,减数分裂Ⅰ前期可发生同源染色体上的非姐妹染色单体的互换,属于基因重组;细胞③同源染色体分离为减数分裂Ⅰ后期,减数分裂Ⅰ后期可发生非同源染色体自由组合,属于基因重组,两个时期都可能发生基因重组,A正确;
B、细胞②同源染色体排列在赤道板两侧为减数分裂Ⅰ中期,核DNA数是正常不分裂体细胞的核DNA数的两倍,染色体数和正常体细胞相同;细胞⑤着丝粒分裂是减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂后染色体数目和正常体细胞相同,核DNA数也与正常不分裂体细胞的核DNA数相同,B错误;
C、图④的2个细胞均处于减数分裂Ⅱ的前期,它们的基因组成不同,是因为在减数分裂Ⅰ的过程中发生了基因重组,减数分裂Ⅰ(MⅠ)与减数分裂Ⅱ(MⅡ)之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制,不一定会发生基因突变,C错误;
D、若A/a和B/b位于一对同源染色体上,且不发生互换时,最终产生的4个配子也只有2种基因型,因此图⑥的4个细胞基因型有2种,不能证明两对基因位于非同源染色体上,D错误。
12. 我国目前已实施三孩生育政策,在提高人口生育率的同时,降低遗传病的发病率,提高人口质量也显得尤为重要。下列与人类遗传病相关的叙述正确的是( )
A. 调查某单遗传病的发病率时,应在人群中随机抽样调查
B. 猫叫综合征是由5号染色体缺失引起的,属于染色体数目变异
C. 遗传咨询可确定胎儿是否患21三体综合征
D. 若父母正常儿子患病,则该病为常染色体隐性遗传病
【答案】A
【解析】
【详解】A、调查某遗传病的发病率时,应在整个人群中随机抽样调查,A正确;
B、猫叫综合征是5号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异(缺失),B错误;
C、遗传咨询通过分析遗传方式推算胎儿患病风险,但确诊21三体综合征需通过产前诊断(如染色体分析),C错误;
D、父母正常但儿子患病,说明为隐性遗传病,其可能是常染色体隐性或伴X隐性遗传病(如母亲为携带者),D错误。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题的选项中,有两个或有两个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分)
13. 下列育种实例与其原理相符的是( )
A. “太空椒”的培育—基因突变
B. 利用高茎豌豆和高茎豌豆杂交培育矮茎豌豆—基因重组
C. 培育能产生胰岛素的大肠杆菌—基因重组
D. “无子西瓜”的培育—染色体数目变异
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、“太空椒”的培育属于诱变育种,利用太空的高辐射、微重力等特殊环境诱导生物发生基因突变,原理为基因突变,A正确;
B、高茎豌豆杂交培育矮茎豌豆,是杂合高茎豌豆减数分裂时等位基因分离,雌雄配子随机结合后出现的性状分离,仅涉及一对等位基因,未发生控制不同性状的基因的重新组合,不属于基因重组,B错误;
C、培育能产生胰岛素的大肠杆菌利用了基因工程技术,将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,实现了不同物种间的基因拼接,原理为基因重组,C正确;
D、“无子西瓜”是通过多倍体育种获得的三倍体,培育过程中发生了染色体组的成倍增加,原理为染色体数目变异,D正确。
14. 某种鼠的黄色与鼠色是一对相对性状(由一对等位基因A、a控制),正常尾与卷尾是一对相对性状(由一对等位基因T、t控制)。黄色卷尾鼠彼此交配,得子代:6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。下列推断正确的是( )
A. 上述遗传现象仍然遵循基因的自由组合定律
B. 子代鼠色正常尾和鼠色卷尾交配,后代鼠色卷尾:鼠色正常尾=2:1
C. 亲代黄色卷尾鼠的基因型为AaTt
D. 子代出现此比例的主要原因是基因T纯合致死
【答案】ABC
【解析】
【分析】题意分析,已知一对黄色卷尾鼠杂交,得子代:6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾,比例为6∶2∶3∶1,逐对分析:黄色卷尾鼠彼此杂交,子代中黄色∶鼠色=8∶4=2∶1,对于毛色来说,性状发生了分离,说明该黄色卷尾鼠的黄色是杂合子,且黄色是显性性状,纯合致死;卷尾∶正常尾=3∶1,说明该黄色卷尾鼠的卷尾是杂合子,且卷尾是显性性状,说明这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、根据题意分析,黄色卷尾鼠彼此杂交,子代中黄色∶鼠色=8∶4=2∶1,卷尾∶正常尾=3∶1,黄色卷尾∶黄色正常尾∶鼠色卷尾∶鼠色正常尾=6∶2∶3∶1,说明控制两对性状的基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;
B、由于每对性状的后代都发生了性状分离,所以彼此杂交的黄色卷尾亲本的基因型都为 AaTt,则子代鼠色正常尾为 aatt,鼠色卷尾为1/3aaTT、2/3aaTt, 它们杂交后代为2/3aaT_、1/3aatt, 即鼠色卷尾∶鼠色正常尾=2∶1,B正确;
C、黄色卷尾鼠彼此交配,子代中黄色卷尾∶黄色正常尾∶鼠色卷尾∶鼠色正常尾=6∶2∶3∶1,说明亲代黄色卷尾鼠的基因型为AaTt,C正确;
D、控制体色的基因A纯合致死,导致后代性状分离比偏离9∶3∶3∶1的情况,表现为6∶2∶3∶1,D错误。
故选ABC。
15. 关于下列坐标曲线图的叙述正确的是( )
A. 甲可以表示32P标记的DNA在不含32P的培养液中复制过程中含32P的DNA的数量变化
B. 乙可代表DNA一条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次子代中发生差错的DNA所占比例
C. 丙可代表DNA双链中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D. 丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、DNA复制为半保留复制,DNA被32P标记,在不含32P的培养液中复制,最终含32P的DNA数是最初被标记的DNA数的两倍,A正确;
B、DNA复制时两条单链都能作为模板,若一条单链碱基发生了变化,复制的结果是子代DNA一个正常、一个突变;以后继续复制,突变的DNA复制的子代都是突变的,正常的DNA复制的子代都是正常的,故子代中突变DNA所占比例为1/2,B正确;
C、DNA两条链之间A-T、G-C配对,即A1=T2、T1=A2、G1=C2、G2=C1,所以(G+C)/(A+T)=(G1+G2+C1+C2)/(A1+A2+T1+T2)=(G1+C1)/(A1+T1),C正确;
D、减数第一次分裂前的间期,染色体复制形成姐妹染色单体,两个姐妹染色单体由一个着丝粒相连,染色体数目不变;减数第一次分裂后期同源染色体分离,导致形成的次级性母细胞中染色体数目减半;减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色体数目暂时加倍;减数第二次分裂结束,一个细胞分裂成两个细胞,染色体数目减半,与图示不符,D错误。
16. 先天性夜盲症是由一对等位基因(A、a)控制的遗传病。下图为某家族的先天性夜盲症系谱图,科研人员对该家族成员的相关基因A和a进行测序,部分测序结果见下表(不考虑其他变异)。请依据题中信息判断,下列叙述正确的是( )
成员
部分测序结果
Ⅰ-1、Ⅱ-1
--TACACCCGTGGGCTG--
Ⅰ-2、Ⅱ-2
--TACACCCGTGGGCTG--和
--TACACCCATGGGCTG--
Ⅱ-4、Ⅱ-5
--TACACCCATGGGCTG--
A. 该病为常染色体隐性遗传病
B. 致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T
C. 若Ⅲ-1是男孩,其患病概率为1/2
D. 若Ⅲ-1为该病患者,其致病基因可来自于Ⅰ-1、Ⅰ-2
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由表现正常的Ⅰ-1和Ⅰ-2个体生出了患病的II-4和II-5个体,可以确定该病为隐性遗传病,由于Ⅰ-1不含有致病基因,所以该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,A错误;
B、根据Ⅰ-2、II-2中所给基因测序结果,对比两种序列中的核苷酸种类及排列顺序可知致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T,B正确;
C、II-2的基因型为XAXa,II-3的基因型为:XAY,二者后代Ⅲ-1若是男孩,其患病概率为1/2,C正确;
D、Ⅲ-1为II-2(XAXa)和II-3(XAY)的后代,若Ⅲ-1为该病患者,其致病基因只能来自于Ⅰ-2,D错误。
三、非选择题(共5道题,满分60分)
17. 光合作用和细胞呼吸是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。农业种植过程中,农作物的种植方式,如单作、间作和轮作都能影响农作物的光合作用和产量。回答下列问题:
(1)叶绿体中含有许多由类囊体组成的___________,扩展了受光面积。在光合作用的光反应阶段,光合色素吸收光能的用途是___________。暗反应则可利用这些物质和能量将CO2经过___________等一系列反应最终生成糖类等有机物。
(2)科研人员将花生植株置于透明且密闭的容器内,给予适宜强度的光照,并通入一定比例的18O2和CO2,结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O,请写出该过程中氧元素的转移途径:___________。
(3)玉米和花生的合理间作有利于提高玉米和花生的光合作用,从树冠角度分析,间作比单作有利于提高农作物对___________(答两点)的利用率。
(4)与长期单作相比,对玉米—花生、小麦—黄豆等农作物进行轮作具有的好处有___________(答两点)。
【答案】(1) ①. 基粒 ②. 用于水的光解以及ATP和NADPH的合成 ③. CO2的固定和C3的还原
(2)18O2→H218O→C18O2→(CH218O)
(3)光能、CO2 (4)均衡利用土壤中的不同矿质元素,提高土壤养分利用率;减少专一性病虫害的发生##避免土壤中特定矿质元素过度消耗、抑制杂草生长
【解析】
【小问1详解】
叶绿体中类囊体堆叠形成基粒,极大扩展了受光面积。光反应阶段色素吸收的光能一方面用于水的光解(释放电子、产生O2和H+),另一方面用于合成ATP和NADPH。暗反应包含CO2固定、C3还原两个核心过程,最终将CO2转化为糖类有机物。
【小问2详解】
通入的18O2首先参与有氧呼吸第三阶段,与NADH结合生成H218O,H218O参与有氧呼吸第二阶段,和丙酮酸反应生成C18O2,C18O2进入光合作用暗反应,最终被还原为含18O的有机物,即18O2→H218O→C18O2→(CH218O)。
【小问3详解】
玉米株高较高、花生株高较矮,间作形成冠层垂直分层结构,一方面不同高度冠层可利用不同强度的光照,提高光能利用率;另一方面高矮搭配的冠层通风条件更好,可提高CO2供应效率,提升CO2利用率,二者均有利于提升光合速率。
【小问4详解】
不同作物对矿质元素的吸收种类和偏好不同,轮作可避免土壤中某类矿质元素被过度消耗,均衡利用土壤中的不同矿质元素,提高土壤养分利用率;减少专一性病虫害的发生(或避免土壤中特定矿质元素过度消耗、抑制杂草生长),最终提升作物产量。
18. 图甲是某动物()体内细胞分裂的图像,图乙表示该动物细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数变化。图丙表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物()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。图丁表示细胞分裂过程中每条染色体上含量变化图。回答下列问题:
(1)图甲细胞1中有___________对同源染色体。图甲细胞3对应图乙的___________段。
(2)图丙中①→②过程发生在___________(填时期)。细胞中③→④过程每条染色体含含量相当于图丁中___________段的变化。
(3)图丁中段上升的原因是___________,若图乙和图丁表示同一个细胞分裂过程,则图丁中发生段变化的原因与图乙中___________段的变化原因相同。
(4)请在下方用柱形图画出图甲细胞3的染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的数量关系:___________。
【答案】(1) ①. 4##四 ②. FG
(2) ①. 减数分裂Ⅰ前期 ②. B1C1
(3) ①. DNA的复制 ②. BC
(4)
【解析】
【小问1详解】
图甲细胞1着丝粒分裂,染色体数目加倍,处于有丝分裂后期,有4对同源染色体。图甲细胞3的同源染色体分离,细胞处于减数分裂Ⅰ后期,对应图乙的FG段。
【小问2详解】
图丙中①→②过程发生同源染色体的联会现象,处于减数分裂Ⅰ前期,细胞中③→④过程发生同源染色体分离,染色体:DNA=1:2,每条染色体2个DNA,相当于图丁中B1C1段的变化。
【小问3详解】
图丁中A1B1段上升的原因是DNA的复制,若图乙和图丁表示同一个细胞分裂过程,则图丁中C1D1段发生了着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体加倍,变化的原因与图乙中BC段的变化原因相同。
【小问4详解】
图甲细胞3的同源染色体分离,细胞处于减数分裂Ⅰ后期,染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的数量关系=2n:4n:4n=1:2:2,结果如图:
19. 海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律,某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1,F1自交得到F2,结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况,回答下列问题:
实验
杂交组合
F1表型及比例
F2表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=3:1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1
③
丙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病:易感稻瘟病=63:1
(1)水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。抗稻瘟病基因和易感稻瘟病基因的本质区别是____________,实验①中,抗稻瘟病对易感稻瘟病为____________性。实验②中,这一对相对性状至少受____________对等位基因控制。
(2)实验③中,F2抗稻瘟病植株的基因型有____________种,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为____________。
(3)培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中,筛选获得1号、2号、3号植株,耐盐碱基因插入位点如图(注:植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱碱敏感性状)。
为区别3种耐盐碱转基因水稻品种,可利用3种转基因水稻分别自交,观察并统计F1表型及比例:若F1表型及比例全为耐盐碱抗稻瘟病,则为转基因水稻品种____________号;
若F1表型及比例为耐盐碱抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=3:1,则为转基因水稻品种____________号;
若F1表型及比例为耐盐碱抗稻瘟病:盐碱敏感抗稻瘟病=15:1,则为转基因水稻品种____________号。
【答案】(1) ①. 碱基对的排列顺序不同(或脱氧核苷酸的排列顺序不同) ②. 显 ③. 2
(2) ①. 26 ②. 8/9
(3) ①. 1 ②. 3 ③. 2
【解析】
【小问1详解】
水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。抗稻瘟病基因和易感稻瘟病基因的本质区别是碱基的排列顺序不同;实验①纯合抗稻瘟病水稻品种甲×易感稻瘟病品种丁杂交,F1自交得到F2,F2中发生性状分离,可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②纯合抗稻瘟病水稻品种乙×易感稻瘟病品种丁杂交,F1自交得到F2,F2中抗稻瘟病:易感稻瘟病=15:1,为9:3:3:1变式,遵循自由组合定律,表明这一对相对性状至少受两对等位基因控制。
【小问2详解】
实验③纯合抗稻瘟病水稻品种丙×易感稻瘟病品种丁杂交,F2表型及比例为抗稻瘟病∶易感稻瘟病 = 63∶1,63+1=64=43,说明受3对等位基因的控制,遵循自由组合定律;F1的基因型为AaBbCc,F1自交得到F2,F2中基因型为3×3×3 = 27种,其中易感稻瘟病基因型为aabbcc,则F2抗稻瘟病植株的基因型有27 - 1 = 26种,F2中的纯合子共2×2×2 = 8种,其中1种是易感稻瘟病,剩余7种为抗稻瘟病,F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为1-7/63,即8/9。
【小问3详解】
图中1号、2号和3号抗稻瘟病基因所在的位置相同,仅考虑耐盐碱基因,1号植株中,有两个耐盐碱基因插到一对同源染色体中,因此所含的配子中都含耐盐碱基因,自交后代都具有耐盐碱性状;2号植株个体中,耐盐碱基因插到两对染色体上,遵循基因的自由组合定律,植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状,不含则表现出盐碱敏感性状,因此自交后代耐盐碱∶盐碱敏感 = 15∶1;3号植株中耐盐碱基因全部在一条染色体上,因此自交后代耐盐碱∶盐碱敏感 = 3∶1。
20. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中的转录过程,其中甲代表____________,移动方向为____________(“从左到右”或“从右到左”),乙与丙的物质组成的差别在于____________不同,同一条染色体上不同基因的转录过程模板链____________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是____________,最终合成的两条肽链通常____________(填“相同”或“不相同”)。
(3)若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,从RNA的角度分析最可能的原因是____________。
(4)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白的表达量____________(填“升高”或“降低”),储存细胞内多余的Fe3+。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 从右到左 ③. 五碳糖 ④. 不一定相同
(2) ①. 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,提高了翻译的效率 ②. 相同
(3)基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现
(4) ①. 核糖体与mRNA的结合 ②. 升高
【解析】
【小问1详解】
甲参与转录过程,甲表示RNA聚合酶,依据图1分析,右侧转录形成的RNA单链已经和模板DNA单链分开,左侧甲RNA聚合酶正在转录,说明该转录过程的方向是从右到左。
乙表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,丙表示胞嘧啶核糖核苷酸,二者的物质组成的差别在于五碳糖不同,乙中含有的是脱氧核糖,丙中含有的核糖。
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,不同基因的转录模板链可能位于DNA的不同链上,因此模板链不一定相同。
【小问2详解】
图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 ,提高翻译效率。由于2个核糖体翻译的模板mRNA相同,因此2个核糖体上最终合成的两条肽链通常相同。
【小问3详解】
翻译的起点是起始密码子,终点是终止密码子,铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是基因的这种改变导致mRNA上终止密码子提前出现。
【小问4详解】
由图2可知,Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,干扰了核糖体在mRNA上的结合,从而抑制了翻译过程;
体内游离的Fe3+浓度升高时,Fe3+与铁调节蛋白结合,进而使得铁调节蛋白无法与铁应答元件结合,使核糖体与铁蛋白mRNA一端结合,启动翻译过程,铁蛋白表达量升高。
21. 果蝇(2N=8)为XY型性别决定,摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)杂交所产生的子一代中出现了一只白眼雌果蝇。布里吉斯就这只白眼雌果蝇出现的原因进行了探究。下表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况,另外果蝇无眼色基因的受精卵无法发育为个体,含三条性染色体的果蝇能形成配子。
受精卵中性染色体组成
发育情况
XX、XXY
雌性,可育
YY、XYY
雄性,可育
XXX、YO(没有X染色体)、YY
胚胎期致死
XO(没有Y染色体)
雄性,不育
(1)果蝇具有___________(至少写出两点)的特点,因此生物学家常用它作为遗传学研究的材料。
(2)某只果蝇的性染色体组成为XYY,该果蝇处于有丝分裂后期的体细胞中含有___________条染色体。
(3)布里吉斯对这只白眼雌果蝇出现的原因作出四种假设:
①可能是环境改变引起眼色变化;
②可能是基因突变的结果;布里吉斯发现子一代中,每2000~3000只雌果蝇中就会出现一只白眼雌果蝇,符合基因突变具有___________的特点;
③可能是染色体结构变异中的缺失现象,亲代红眼雄果蝇在形成精子时,X染色体含A基因的区段丢失;
④可能是染色体数目变异的结果,该子代白眼雌果蝇的基因型可能为XaXaY,形成该白眼雌果蝇的原因是亲代___________(雌/雄)果蝇,在形成配子时___________(A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.减数第一次或第二次分裂,选填字母)过程中染色体分离时发生异常所造成的。
(4)请你设计实验去验证上述四种假设,并预期结果。
将该子代白眼雌果蝇与___________杂交,统计后代表现型及比例。
若后代红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1,则第①种假设可能正确;
若后代红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1,则第②种假设可能正确;
若后代______________________________________________________________,则第③种假设可能正确;
若后代______________________________________________________________,则第④种假设可能正确。
【答案】(1)繁殖快、易饲养、染色体数目少且容易观察、相对性状明显等(答对一点得1分,答对两项才给2分)
(2)18 (3) ①. 低频性 ②. 雌 ③. C
(4) ①. 红眼雄果蝇(XAY) ②. 红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1 ③. 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=4:1:1:4
【解析】
【小问1详解】
果蝇之所以能作为遗传学的材料,是由于果蝇具有繁殖快、易饲养、染色体数目少且容易观察、相对性状明显等优点。
【小问2详解】
某只果蝇的性染色体组成为XYY,则该果蝇的体细胞中含有9条染色体,在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,含有18条染色体。
【小问3详解】
②在上述杂交后代中,2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,说明自然突变的频率很低(低频性)。
④若该果蝇的性染色体组成为XaXaY,则可能是亲代白眼雌果蝇(XaXa)在减数分裂第一次分裂过程中同源染色体未分离,也可能是在减数第二次分裂过程中姐妹染色单体移到同一极。
【小问4详解】
要验证上述四种假设,可以将该子代白眼雌果蝇与具有相对性状的个体,即红眼雄果蝇(XAY)杂交,统计子代表现型及比例:
若后代红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=2:1:1,则第①种假设可能正确;
若是第②种假设基因突变正确,该子代白眼雌果蝇的基因型是XaXa,与红眼雄果蝇(XAY )杂交,子代会出现XAXa:XaY=1:1,即红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1 ;
若是第③种假设正确,亲代红眼雄果蝇基因型为XAY,其形成精子时X染色体上含A基因的区段丢失,产生了基因型为XO的精子,与母本产生的Xa卵细胞结合得到基因型为XaXO的子代白眼雌果蝇,与红眼雄果蝇(XAY)杂交,子代应该是XAXa: XaY: XAXO:XOY(无眼色基因的受精卵无法发育为个体)=1:1:1:0,即子代红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1;
若是第④种假设正确,该子代白眼雌果蝇的基因型可能为:XaXaY,能产生四种配子,XaXa:Y :XaY: Xa=1:1:2:2,与红眼雄果蝇(XAY)杂交,子代基因型为∶1XAXaXa(胚胎致死),1XaXaY(白眼雌果蝇):1XAY(红眼雄果蝇):1YY(胚胎致死):2XAXaY(红眼雌果蝇):2XaYY(白眼雄果蝇):2XAXa(红眼雌果蝇):2XaY(白眼雄果蝇),即子代红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=4:1:1:4。
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