精品解析:辽宁省鞍山市海城市高级中学2026-2027学年高二上学期开学考试生物试题
2026-09-03
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内容正文:
海城高中2026-2027学年度上学期(2028届)暑假作业验收
生物试卷
时间:75分钟,满分:100分
一、单项选择题(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. 19世纪中期,孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验,运用了假说一演绎法对实验结果进行分析,利用该方法孟德尔提出了分离定律和自由组合定律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验的说法,正确的是( )
A. 豌豆和山柳菊都具有既容易区分又可以连续观察的相对性状,孟德尔用山柳菊做杂交实验也能获得成功
B. 在一对相对性状的杂交实验中“测交后代共166株,其中85株高茎81株矮茎”属于假说-演绎法中的演绎推理
C. 在一对相对性状的杂交实验中,F1形成的不同类型雌雄配子的生活力相同是实现3∶1的分离比必须满足的条件
D. 在两对相对性状的杂交实验中,F2出现了亲本没有的性状组合,是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律遗传的结果
2. 下列科学实验的相关表述正确的是( )
A. 噬菌体侵染细菌实验和探究DNA复制方式的实验中均用³²P标记DNA分子
B. 克里克通过构建物理模型揭示了DNA双螺旋结构和遗传信息传递的中心法则
C. 孟德尔得出遗传定律和摩尔根证明基因在染色体上都运用了假说—演绎法
D. 艾弗里利用肺炎链球菌证明DNA是遗传物质的实验设计中应用了加法原理
3. 某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc=1∶1∶1∶1, 则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
A. B.
C. D.
4. 某雌雄异株植物,其性别分化受等位基因M、m控制。研究发现,含基因M的受精卵发育成雄株。该植物刚萌发形成的嫩茎有绿色、紫色与红色三种类型,依次由基因a1、a2、a3控制,且前者对后者为完全显性。下列说法错误的有几项
①紫茎雌株的基因型是a2a2mm、a2a3mm
②绿茎雄株有6种基因型
③一个该植物的种群中,雄株与雌株的数目比为1:1,则m基因的频率为75%
④紫茎雄株与绿茎雌株杂交的子代出现红茎个体,则子代出现绿茎雌株的概率为1/4
⑤1红茎雄株和1红茎雌株交配,子代能稳定遗传的个体占一半
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
5. 某动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因决定,这两对等位基因控制毛色合成的关系如图所示。某研究小组选择一只纯合黄色个体与一只纯合褐色个体作为亲本杂交得F1,再让F1的雌雄个体自由交配,经多次重复实验,发现F2中个体表型及比例约为黑色∶褐色∶黄色=5∶3∶4。下列说法错误的是( )
A. 控制上述相对性状的基因遵循自由组合定律
B. 实验结果表明AB的配子致死或不育
C. F2中表型为黑色的个体均为杂合子
D. F2所有褐色个体自由交配,后代中褐色个体所占比例为8/9
6. 美国遗传学家萨顿用蝗虫作实验材料,通过研究精子和卵细胞的形成过程提出了“基因在染色体上”的假说。已知雌蝗虫(2n=24)的性染色体组成为XX,雄蝗虫(2n=23)的性染色体组成为XO。下列说法错误的是( )
A. 蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体
B. 蝗虫初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可观察到11个四分体
C. 同一蝗虫个体有丝分裂中期细胞与减数分裂Ⅱ后期细胞相比,染色体数目和核DNA数目均相同
D. 萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系
7. 下图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化,图乙是细胞分裂过程示意图(注:细胞中仅显示部分染色体),下列说法错误的是( )
A. 同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的 AB段
B. 图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的 CD段,DE段代表受精作用
D. 图乙细胞②是次级精母细胞,该时期对应图甲的CD段中
8. 双链DNA分子对紫外线(波长为260 nm)有吸收能力(用吸光度表示),并且双链DNA分子在解开螺旋后,吸收紫外线的能力会增强。现有两份双链DNA分子样品,在不同温度下两个样品的吸光度变化如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. DNA样品1比样品2含有更多的G—C碱基对
B. 在温度小于b时,样品1中的DNA分子尚未开始解开螺旋
C. 样品1比样品2更容易解旋
D. 温度、解旋酶都会改变双链DNA分子的吸光度
9. 牛生长激素基因约有1 800个碱基对,将其导入小鼠受精卵内获得的转基因鼠体型明显比野生小鼠体型大,其所在DNA上部分相关基因如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 牛生长激素基因与牛体色基因中的嘌呤数都等于嘧啶数
B. 牛生长激素基因中碱基对排列方式约有41 800种
C. 牛生长激素基因是有遗传效应的DNA片段
D. 牛生长激素基因与牛体色基因之间不遵循自由组合定律
10. 有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。下列相关分析正确的是( )
A. 基因甲基化后,因其碱基序列发生改变导致编码的蛋白质也发生改变
B. 该研究说明环境因素可通过影响表观遗传修饰来调控基因表达
C. 吸烟导致精子中DNA的甲基化水平明显升高只对自身有影响,不会遗传给孩子
D. 构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰不会影响基因的表达
11. 研究发现,某种细菌在缺乏氨基酸的环境中,会启动“严谨反应”:细胞产生ppGpp(鸟苷四磷酸),ppGpp能结合RNA聚合酶迅速抑制核糖体RNA、核糖体蛋白等生长相关基因的转录,同时激活某些氨基酸合成酶基因的转录,这一调节机制属于( )
A. 转录水平的调控,使基因选择性表达
B. 翻译水平的调控,影响蛋白质的合成速率
C. 表观遗传调控,通过DNA甲基化实现
D. 反馈调节,完全由最终产物含量控制
12. 果蝇的截毛基因和刚毛基因分别用D/d表示,为研究D、d基因在表达上的差异,科研人员进行编码链部分测序如下(“_”表示缺少一个碱基)。下列叙述错误的是( )
终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG
A. 由图可知D基因突变成d基因时发生了碱基对的缺失和替换
B. 上图突变对多肽链合成的影响是第448位氨基酸后提前终止
C. 基因突变中,碱基对的增添和缺失对蛋白质合成的影响一定大于替换
D. 该突变与染色体结构变异比较,一般只影响基因结构不影响基因数目
13. 用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,这就是著名的“花粉蒙导效应”。图示陆地棉和海岛棉培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 杂种植株体细胞中含有2个染色体组,减数分裂时染色体联会紊乱
B. 杂种植株自然加倍形成四倍体棉花是通过秋水仙素或低温处理获得
C. 利用花粉蒙导效应能突破两种二倍体棉花间的生殖隔离获得新物种
D. 人工驯化育种利用基因突变的原理,定向选择符合人类需要的品种
14. 大黄鱼(XY型,2n=48)是我国最大的海水养殖鱼种,有研究者用鮸鱼精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育,并经3~4℃低温海水处理抑制其分裂,再经常温孵化后得到二倍体大黄鱼,可缩短其养殖周期,提高经济效益。下列说法错误的是( )
A. 该次级卵母细胞核DNA分子数为48
B. 用该方法培育的幼鱼体细胞中染色体最多时可为96条
C. 3~4℃低温海水处理的目的可能是抑制纺锤体的形成
D. 孵化后的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型完全相同
15. 稳定性选择和单向性选择是自然选择中的两种类型,前者是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留中间型的个体,后者是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体,而淘汰另一极端的个体。下列关于英国曼彻斯特地区受工业发展影响,桦尺蠖黑化现象的叙述正确的是( )
A. 桦尺蠖黑化现象是工业污染导致其发生定向变异
B. 工业污染前后由于桦尺蠖物种没有改变,则其没有发生进化
C. 单向性选择导致某基因频率逐代增加,其等位基因频率逐代下降
D. 桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的稳定性选择
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
16. 下图甲是果蝇的精巢中细胞染色体和DNA数量比值的关系曲线。提取该部位细胞并根据所测定的染色体数将其分成三组,统计结果如图乙。下列说法错误的是( )
A. 图甲bc段细胞处于间期,其细胞中染色体组数为图乙中c组的一半
B. 图甲cd段对应图乙中b组细胞,细胞中含有同源染色体,可能发生联会
C. 图乙a组细胞对应图甲ef段,其细胞内染色体数目有利于保持亲子代遗传的稳定性
D. 观察染色体的形态和数量应选择图乙c组细胞,并可观察到细胞中染色体有5种形态
17. DNA复制时,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链中,经特殊染色后,DNA双链都掺入BrdU的染色单体着色浅;而仅有一条链掺入BrdU的染色单体着色深。果蝇的精原细胞在含BrdU的培养液中进行一次有丝分裂后进行减数分裂,并经特殊染色。下列有关叙述正确的是( )
A. 在此实验中,DNA中的碱基A可以与碱基T、BrdU进行配对
B. 有丝分裂中期,细胞中染色单体之间均无颜色差异
C. 减数第一次分裂前期,每个四分体中都有3个DNA分子含有BrdU
D. 减数第二次分裂中期,一条深色染色单体中可能会出现浅色部分
18. 如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。相关叙述错误的是( )
A. 步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌,32P主要分布在细菌拟核和线粒体DNA中
B. 步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体,其中只有DNA有标记
C. 步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌程度通常会影响该实验结果
D. 该过程获得的子代噬菌体中大多数具有放射性
19. 某黑腹果蝇的体细胞和一个配子的染色体组成见示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该配子在形成过程中会发生细胞质的不均等分裂
B. 该配子在形成过程中发生了基因重组和染色体变异
C. 该配子异常的原因是减数分裂Ⅱ中染色体未正常分离
D. 果蝇卵原细胞染色体在间期复制后数目为16条
20. 英国曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上。桦尺蠖的黑色基因对浅色基因为显性,已知桦尺蛾种群的基因型频率如下,BB占20%,Bb占40%,bb占40%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色(隐性)桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色各基因型个体每年增加10%。下列说法正确的是( )
A. 桦尺蠖种群第二年相比第一年发生了进化
B. 第一年该种群中B和b的基因频率分别是40%和60%
C. 桦尺蠖种群中所有个体的体色基因构成了它的基因库
D. 第二年该种群的BB和bb的基因型频率分别是21.6%和35.3%
三、解答题
21. 下图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图,图4为测定玉米细胞的细胞增殖过程中染色体数与核DNA数的关系图,①~⑦代表不同时期的细胞。请回答下列问题:
(1)图1中细胞2中有________个四分体,细胞3中的染色体数目有________条。图1中细胞5对应图2中________段。
(2)图3中________(填序号)对应图1中细胞7,图3中Ⅱ→Ⅲ对应图2中________段。
(3)图4中⑦细胞含有________个染色体组。③~⑥细胞主要发生________________变化。
(4)图4中________________(填序号)细胞可能会发生基因重组。
22. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的介导基因沉默的一类重要RNA。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制,请回答下列问题。
(1)与Pre-miRNA相比,lin-14蛋白质编码基因特有的化学成分有____,lin-14蛋白质编码基因与lin-4基因的根本区别是_____。
(2)过程A是____,该过程启动时____酶需识别并与基因上的启动部位结合。与过程A相比,过程B特有的碱基配对方式是____。物质①通过核孔进入细胞质中的过程穿过____层磷脂双分子层。
(3)过程B中核糖体沿着mRNA分子的移动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是:RISC-miRNA复合物中的RNA与lin-14mRNA能够相互结合,从而抑制____过程,其结合的原理是____。研究发现,同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异,根本原因是_____。
(4)若lin-14蛋白编码基因中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,其中一条链所含的碱基中腺嘌呤占28%,则其互补链中腺嘌呤占该链全部碱基数的____。
(5)若某基因中有一段碱基序列为5'—TAATCAACTTAACATG—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____。(用箭头和下列标号表示)
密码子:①AUU——天冬氨酸 ②AGU——丝氨酸 ③UUA——亮氨酸 ④UGA——终止密码子 ⑤AUG——甲硫氨酸(起始密码子)
(6)研究发现,微RNA(miRNA)介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这____(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是___________。
23. 请结合现代生物进化理论的概念图回答下列问题。
(1)相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由个体水平深入到了_______水平。
(2)图中①指_______的改变,②导致①改变的内因,包括生物的_______和_______,它为生物进化提供原材料。
(3)图中③指______,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有_______隔离。
(4)④包括基因多样性、物种多样性和_______多样性。
(5)某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%.倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状,此时种群中A的基因频率为_______,经这种人工选择作用,该种群是否发生了进化?_______,原因_______。
24. 人类第7号染色体和第9号染色体之间可能发生如图1所示的变异,变异后细胞内基因结构和种类未发生变化。后代若出现9号染色体“部分三体”(细胞中9号染色体的某一片段有三份),表现为痴呆;出现9号染色体“部分单体”(细胞中9号染色体的某一片段只有一份),则胚胎早期流产。图2为由于第7号、9号染色体变异而导致的流产、痴呆系谱图。已知系谱图中各成员的细胞染色体数均为46条,发生变异的第7号、9号染色体能与正常第7号、9号染色体联会,形成配子。请据图回答下列问题:
(1)已知某女性腹中的胚胎,若染色体组成为AA+BB,其最终_____(填“正常”“痴呆”或“流产”)。
(2)图2中I1、II1、III2染色体正常;I2、II2表现虽正常,但均为7号、9号染色体变异携带者(细胞中7号和9号染色体均有异常),这种变异属于_____变异,变异的7号或9号染色体上基因的_____(填“数目”“排列顺序”或“数目、排列顺序”)发生了改变。
(3)个体III1如果与正常男性婚配,生下正常女儿的概率为_____,生下患病孩子的概率为_____。
(4)为避免生出痴呆患儿或胚胎流产,该家族在怀孕早期应做产前诊断,最合适的技术手段是_____。
A. B超检查 B. 基因探针诊断 C. 羊水检查 D. 孕妇血细胞检查
25. 已知果蝇为XY型性别决定,翅形有长翅、小翅和残翅三种类型。假设翅形的遗传受两对等位基因(A和a、B和b)控制。当A和B同时存在时表现为长翅,有A无B时表现为小翅,无A基因时表现为残翅。现有甲、乙两个纯种品系果蝇,甲为长翅,乙为残翅,两品系果蝇中均有雌、雄果蝇。如图是杂交实验及其结果,据此回答下列问题。
(1)分析该杂交实验,可得出A/a和B/b两对等位基因的遗传符合自由组合定律,判断依据是 _____。
(2)根据上述杂交结果,对于上述两对等位基因所在染色体的合理假设有两种情况:
①假设Ⅰ:A和a位于常染色体上,B和b位于X、Y染色体的同源区段上。
当假设Ⅰ成立时,则F2中残翅雄果蝇的基因型是 _____。
②假设Ⅱ:_____。
当假设Ⅱ成立时,则F2中长翅果蝇的基因型有 _____种。
(3)已知乙品系雌、雄果蝇各有2种基因型,现利用甲、乙两个品系果蝇继续实验,进一步确定假设Ⅰ和假设Ⅱ哪个成立,设计了如下杂交实验,完善实验方案并写出预期实验结果。
实验方案:
将甲品系 _____(填“雌”或“雄”)蝇与乙品系果蝇交配得F1,将F1雌雄果蝇交配得F2,单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例(只统计翅形,不统计性别)。
预期实验结果:
若 _____,则假设Ⅰ成立;
若 _____,则假设Ⅱ成立。
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海城高中2026-2027学年度上学期(2028届)暑假作业验收
生物试卷
时间:75分钟,满分:100分
一、单项选择题(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. 19世纪中期,孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验,运用了假说一演绎法对实验结果进行分析,利用该方法孟德尔提出了分离定律和自由组合定律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验的说法,正确的是( )
A. 豌豆和山柳菊都具有既容易区分又可以连续观察的相对性状,孟德尔用山柳菊做杂交实验也能获得成功
B. 在一对相对性状的杂交实验中“测交后代共166株,其中85株高茎81株矮茎”属于假说-演绎法中的演绎推理
C. 在一对相对性状的杂交实验中,F1形成的不同类型雌雄配子的生活力相同是实现3∶1的分离比必须满足的条件
D. 在两对相对性状的杂交实验中,F2出现了亲本没有的性状组合,是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律遗传的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、山柳菊没有既容易区分又可连续观察的相对性状,且部分情况下进行无性生殖,不适合作为杂交实验材料,孟德尔用山柳菊做杂交实验并未获得成功,A错误;
B、测交后代的实际植株统计数据属于假说-演绎法中的实验验证环节,演绎推理是指在开展测交实验前,根据假说推导测交后代会出现1:1性状分离比的过程,B错误;
C、F2出现3:1的分离比需要满足多项条件,F1形成的不同类型雌雄配子的生活力相同是必要条件之一,除此之外还需要满足雌雄配子随机结合、不同基因型个体存活率一致、子代样本数量足够等条件,C正确;
D、两对相对性状杂交实验中,F2出现亲本没有的性状组合,是控制不同性状的遗传因子遵循自由组合定律的结果,并非分离定律,D错误。
2. 下列科学实验的相关表述正确的是( )
A. 噬菌体侵染细菌实验和探究DNA复制方式的实验中均用³²P标记DNA分子
B. 克里克通过构建物理模型揭示了DNA双螺旋结构和遗传信息传递的中心法则
C. 孟德尔得出遗传定律和摩尔根证明基因在染色体上都运用了假说—演绎法
D. 艾弗里利用肺炎链球菌证明DNA是遗传物质的实验设计中应用了加法原理
【答案】C
【解析】
【分析】本题考察生物学经典实验方法与结论的对应关系,需结合各选项的实验设计原理进行判断。
【详解】A、噬菌体侵染实验用³²P标记DNA,但探究DNA复制方式的实验(如Meselson-Stahl实验)利用¹⁵N同位素进行密度梯度离心,未使用³²P,A错误;
B、克里克与沃森共同构建DNA双螺旋结构的物理模型,但中心法则的提出是基于理论分析,并非通过物理模型,B错误;
C、孟德尔通过假说—演绎法提出遗传定律,摩尔根同样用该方法证明基因在染色体上(如白眼果蝇实验),C正确;
D、艾弗里实验通过分离并去除其他成分(如蛋白质、多糖),仅保留DNA验证其作用,属于“减法原理”,而非加法原理(主动添加变量),D错误。
故选C。
3. 某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。用两个纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc∶AaBbCc∶Aabbcc∶aaBbCc=1∶1∶1∶1, 则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【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】A、图A细胞代表的个体进行测交产生的后代的基因型及其比例为:aabbcc∶AaBbCc∶aabbCc∶AaBbcc=1∶1∶1∶1, 与题意不符,A错误;
B、图B细胞代表的个体进行测交产生的后代的基因型及其比例为:aabbCc∶AaBbcc∶Aabbcc∶aaBbCc=1∶1∶1∶1, 与题意不符,B错误;
C、图C细胞代表的个体进行测交产生的后代的基因型及其比例为:aabbcc∶AaBbCc∶aaBbCc∶Aabbcc=1∶1∶1∶1, 与题意相符符,C正确;
D、图D细胞代表的个体进行测交产生的后代的基因型及其比例为:aabbcc∶AaBbCc∶AaBbCc∶aabbCc=1∶1∶1∶1, 与题意不符,D错误;
故选C。
4. 某雌雄异株植物,其性别分化受等位基因M、m控制。研究发现,含基因M的受精卵发育成雄株。该植物刚萌发形成的嫩茎有绿色、紫色与红色三种类型,依次由基因a1、a2、a3控制,且前者对后者为完全显性。下列说法错误的有几项
①紫茎雌株的基因型是a2a2mm、a2a3mm
②绿茎雄株有6种基因型
③一个该植物的种群中,雄株与雌株的数目比为1:1,则m基因的频率为75%
④紫茎雄株与绿茎雌株杂交的子代出现红茎个体,则子代出现绿茎雌株的概率为1/4
⑤1红茎雄株和1红茎雌株交配,子代能稳定遗传的个体占一半
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】A
【解析】
【分析】由题干分析可知,雌株的基因型是mm,故不存在M的卵细胞,所以雄株的基因型只能是Mm,a1a1、a1a2、a1a3表现为绿茎,a2a2、a2a3表现为紫茎,a3a3表现为红茎,据此答题。
【详解】①紫茎雌株的基因型是a2a2mm、a2a3mm,①正确;
②绿茎有3种基因型,雄株有1种基因型,故绿茎雄株共3种基因型,②错误;
③雄株Mm与雌株mm的数目比为1:1,m的基因频率=50%×1/2+50%=75%,③正确;
④紫茎雄株(a2 Mm)与绿茎雌株(a1 mm)杂交子代出现红茎a3a3个体,故亲本基因型是a2a3Mm×a1a3mm,则子代出现绿茎雌株(a1 mm)的概率=1/2×1/2=1/4,④正确;
⑤1红茎雄株(a3a3Mm)和1红茎雌株(a3a3mm)交配,子代能稳定遗传的个体占一半,⑤正确。
综上只有②一项错误,A正确。
故选A。
5. 某动物的毛色由位于常染色体上的两对等位基因决定,这两对等位基因控制毛色合成的关系如图所示。某研究小组选择一只纯合黄色个体与一只纯合褐色个体作为亲本杂交得F1,再让F1的雌雄个体自由交配,经多次重复实验,发现F2中个体表型及比例约为黑色∶褐色∶黄色=5∶3∶4。下列说法错误的是( )
A. 控制上述相对性状的基因遵循自由组合定律
B. 实验结果表明AB的配子致死或不育
C. F2中表型为黑色的个体均为杂合子
D. F2所有褐色个体自由交配,后代中褐色个体所占比例为8/9
【答案】B
【解析】
【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】A、据题意可知,F2中个体表型及比例约为黑色∶褐色∶黄色=5∶3∶4,这是9:3:3:1的变式,说明控制上述相对性状的基因遵循自由组合定律,A正确;
B、F2中个体表型及比例约为黑色∶褐色∶黄色=5∶3∶4,说明AB的雌配子或者雄配子致死或不育,不是同时致死,B错误;
C、由于AB的雌配子或者雄配子致死,群体中不存在AABB个体,因此F2中表型为黑色(A_B_)的个体均为杂合子,C正确;
D、F2所有褐色个体(假定为1/3AAbb、2/3Aabb,能产生的配子为2/3Ab、1/3ab)自由交配,后代中褐色个体所占比例为1-1/3×1/3=8/9,D正确。
故选B。
6. 美国遗传学家萨顿用蝗虫作实验材料,通过研究精子和卵细胞的形成过程提出了“基因在染色体上”的假说。已知雌蝗虫(2n=24)的性染色体组成为XX,雄蝗虫(2n=23)的性染色体组成为XO。下列说法错误的是( )
A. 蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体
B. 蝗虫初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期可观察到11个四分体
C. 同一蝗虫个体有丝分裂中期细胞与减数分裂Ⅱ后期细胞相比,染色体数目和核DNA数目均相同
D. 萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,雄性蝗虫染色体组成为22+XO,产生的精子中染色体组成为11+X或11+O,雌性蝗中染色体组成为22+XX,产生的卵细胞中染色体组成为11+X。
【详解】A、雌果蝇体细胞中有2条X染色体,卵巢中既有有丝分裂也有减数分裂,有丝分裂后期着丝点分裂,染色体数目加倍,X染色体由2条加倍到4条,故蝗虫卵巢一个细胞中最多可观察到4条X染色体,A正确;
B、雄蝗虫在减数分裂时,常染色体可以正常联会并分离,能观察到四分体,其染色体组成为22+XO,故可以观察到11个四分体,B正确;
C、减数分裂Ⅱ后期无同源染色体,由于着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,所以染色体数目与有丝分裂中期相同,但核DNA数目与有丝分裂中期不同,C错误;
D、萨顿提出假说的依据是基因与染色体的行为存在明显的平行关系,如基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,D正确。
故选C。
7. 下图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化,图乙是细胞分裂过程示意图(注:细胞中仅显示部分染色体),下列说法错误的是( )
A. 同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的 AB段
B. 图乙细胞③中1号和2号染色体相同位置上的基因属于等位基因
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的 CD段,DE段代表受精作用
D. 图乙细胞②是次级精母细胞,该时期对应图甲的CD段中
【答案】B
【解析】
【分析】分析甲图:AB表示减数第一次分裂,CD表示减数第二次分裂,DE表示受精作用,FI表示有丝分裂。
分析乙图:①细胞含有同源染色体,染色体排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;③细胞不含同源染色体,着丝粒已分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、同源染色体上等位基因的分离一般发生减数第一次分裂后期,在图甲中的AB段表示减数第一次分裂,A正确;
B、图乙细胞③中1号和2号染色体是通过复制而来的,在相同位置上的基因是相同的基因,B错误;
C、着丝粒分裂发生在图甲的CD段的减数第二次分裂后期和FG段的有丝分裂后期,图甲中DE段又出现了同源染色体,代表受精作用,C正确;
D、图乙细胞②是次级精母细胞,CD表示减数第二次分裂,该时期对应图甲的CD段中,D正确。
故选B。
8. 双链DNA分子对紫外线(波长为260 nm)有吸收能力(用吸光度表示),并且双链DNA分子在解开螺旋后,吸收紫外线的能力会增强。现有两份双链DNA分子样品,在不同温度下两个样品的吸光度变化如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. DNA样品1比样品2含有更多的G—C碱基对
B. 在温度小于b时,样品1中的DNA分子尚未开始解开螺旋
C. 样品1比样品2更容易解旋
D. 温度、解旋酶都会改变双链DNA分子的吸光度
【答案】C
【解析】
【详解】A、G-C碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,因此G-C碱基对含量越高,DNA热稳定性越高,解旋需要的温度越高。由图可知样品1解旋所需温度更高,说明样品1含有更多的G-C碱基对,A正确;
B、由题干可知DNA解开螺旋后吸光度会增强,温度小于b时样品1的吸光度始终为初始值1.0,说明其DNA分子尚未开始解开螺旋,B正确;
C、样品2在更低的温度下就出现吸光度上升,说明样品2比样品1更容易解旋,C错误;
D、温度升高会使DNA热变性解旋,解旋酶可催化DNA解旋,二者都会使DNA解开螺旋,进而改变吸光度,D正确。
9. 牛生长激素基因约有1 800个碱基对,将其导入小鼠受精卵内获得的转基因鼠体型明显比野生小鼠体型大,其所在DNA上部分相关基因如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 牛生长激素基因与牛体色基因中的嘌呤数都等于嘧啶数
B. 牛生长激素基因中碱基对排列方式约有41 800种
C. 牛生长激素基因是有遗传效应的DNA片段
D. 牛生长激素基因与牛体色基因之间不遵循自由组合定律
【答案】B
【解析】
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段,但是有些病毒的遗传物质是RNA,此时病毒的基因就是具有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、在DNA双链结构中,碱基遵循互补配对原则,即A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)配对。 所以在任何一个双链DNA片段中,嘌呤数(A + G)都等于嘧啶数(T + C)。牛生长激素基因与牛体色基因都是双链DNA片段,因此它们中的嘌呤数都等于嘧啶数,A正确;
B、虽然牛生长激素基因约有1800个碱基对,但特定的基因中碱基对排列顺序是特定的,不是随机的。它的碱基对排列顺序是由其遗传信息决定的,只有一种特定的排列顺序,而不是约有41800种,B错误;
C、基因是有遗传效应的DNA片段,所以牛生长激素基因是有遗传效应的DNA片段,C正确;
D、自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。 从图中可知牛生长激素基因与牛体色基因位于同一条DNA上,属于同一条染色体上的基因,不遵循自由组合定律,D正确。
故选B。
10. 有研究表明,吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高。下列相关分析正确的是( )
A. 基因甲基化后,因其碱基序列发生改变导致编码的蛋白质也发生改变
B. 该研究说明环境因素可通过影响表观遗传修饰来调控基因表达
C. 吸烟导致精子中DNA的甲基化水平明显升高只对自身有影响,不会遗传给孩子
D. 构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰不会影响基因的表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因甲基化属于表观遗传修饰,该过程不改变DNA的碱基序列,但可能通过影响启动子区域活性抑制基因转录,导致相关蛋白质合成受阻。甲基化不涉及碱基序列改变,A错误;
B、吸烟(环境因素)可提高体细胞和精子中DNA甲基化水平,表明环境可通过改变表观遗传修饰(如甲基化)调控基因表达,B正确;
C、精子中DNA甲基化水平升高可能影响精子功能,且表观遗传修饰可通过配子传递给子代(如印记基因的跨代遗传),因此可能影响后代基因表达,C错误;
D、组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰会改变染色质结构(如使染色质松散或凝集),直接调控基因的转录活性,D错误。
故选B。
11. 研究发现,某种细菌在缺乏氨基酸的环境中,会启动“严谨反应”:细胞产生ppGpp(鸟苷四磷酸),ppGpp能结合RNA聚合酶迅速抑制核糖体RNA、核糖体蛋白等生长相关基因的转录,同时激活某些氨基酸合成酶基因的转录,这一调节机制属于( )
A. 转录水平的调控,使基因选择性表达
B. 翻译水平的调控,影响蛋白质的合成速率
C. 表观遗传调控,通过DNA甲基化实现
D. 反馈调节,完全由最终产物含量控制
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干明确说明ppGpp通过结合RNA聚合酶,直接调控不同基因的转录过程,使生长相关基因转录被抑制、氨基酸合成酶基因转录被激活,属于转录水平的调控,实现了基因的选择性表达,A正确;
B、翻译水平调控是作用于以mRNA为模板合成蛋白质的阶段,本题中ppGpp直接作用于转录过程,未直接影响翻译,B错误;
C、表观遗传的常见机制为DNA甲基化、组蛋白修饰等,本题中是ppGpp结合RNA聚合酶调控转录,与DNA甲基化无关,不属于表观遗传调控,C错误;
D、该调节由环境中氨基酸缺乏启动,且“完全由最终产物含量控制”表述过于绝对,且该调节的核心类型不属于反馈调节,D错误。
故选A。
12. 果蝇的截毛基因和刚毛基因分别用D/d表示,为研究D、d基因在表达上的差异,科研人员进行编码链部分测序如下(“_”表示缺少一个碱基)。下列叙述错误的是( )
终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG
A. 由图可知D基因突变成d基因时发生了碱基对的缺失和替换
B. 上图突变对多肽链合成的影响是第448位氨基酸后提前终止
C. 基因突变中,碱基对的增添和缺失对蛋白质合成的影响一定大于替换
D. 该突变与染色体结构变异比较,一般只影响基因结构不影响基因数目
【答案】C
【解析】
【详解】A、对比D、d的碱基序列,d基因既缺失了1个碱基(缺失一个A),又发生了碱基替换(原A变为T),因此D突变为d时同时发生了碱基对的缺失和替换,A正确;
B、根据起始密码子AUG判断从第7个碱基开始翻译,(1341-6)÷3=445,说明到1342个碱基时为第438位氨基酸,d基因1341位碱基缺失,原1342位碱基递补上来,递补后的1351-1353位碱基出现终止密码子UAG的编码序列TAG,因此多肽链会在第448位氨基酸后提前终止,B正确;
C、碱基对的增添、缺失对蛋白质的影响不一定大于替换:例如碱基替换直接使密码子变为终止密码子,会导致整条多肽链合成提前终止,影响远大于发生在基因末端、仅改变最后1~2个氨基酸的增添或缺失,C错误;
D、基因突变是基因内部碱基对的改变,仅改变基因结构,一般不改变基因数目;而染色体结构变异通常会改变基因的数目或排列顺序,D正确。
13. 用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,这就是著名的“花粉蒙导效应”。图示陆地棉和海岛棉培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 杂种植株体细胞中含有2个染色体组,减数分裂时染色体联会紊乱
B. 杂种植株自然加倍形成四倍体棉花是通过秋水仙素或低温处理获得
C. 利用花粉蒙导效应能突破两种二倍体棉花间的生殖隔离获得新物种
D. 人工驯化育种利用基因突变的原理,定向选择符合人类需要的品种
【答案】A
【解析】
【详解】A、杂种植株体细胞染色体组成为AD,共2个染色体组,因A、D染色体组来自不同物种,不存在同源染色体,减数分裂时无法正常联会,出现联会紊乱,A正确;
B、秋水仙素是人工诱导染色体数目加倍的手段,自然条件下低温可通过抑制纺锤体的形成,诱导异源二倍体加倍成四倍体,B错误;
C、花粉蒙导效应仅能突破柱头处的授粉障碍,得到的杂种植株不可育,不属于新物种,只有杂种植株染色体加倍后得到的可育四倍体才是新物种,C错误;
D、四倍体棉花(AADD)本身在繁殖过程中,可能产生基因突变、基因重组、染色体变异等各种可遗传的变异;人工驯化的过程,本质上是通过人工选择,让控制优良性状的基因频率上升,从而实现品种的改良,D错误。
14. 大黄鱼(XY型,2n=48)是我国最大的海水养殖鱼种,有研究者用鮸鱼精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育,并经3~4℃低温海水处理抑制其分裂,再经常温孵化后得到二倍体大黄鱼,可缩短其养殖周期,提高经济效益。下列说法错误的是( )
A. 该次级卵母细胞核DNA分子数为48
B. 用该方法培育的幼鱼体细胞中染色体最多时可为96条
C. 3~4℃低温海水处理的目的可能是抑制纺锤体的形成
D. 孵化后的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型完全相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、大黄鱼体细胞染色体数为48,核DNA数为48,卵原细胞经间期DNA复制后核DNA数变为96,减数第一次分裂结束后同源染色体分离,形成的次级卵母细胞核DNA分子数减半为48,A正确;
B、该方法培育的幼鱼为二倍体,体细胞正常染色体数为48,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,最多可达96条,B正确;
C、低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,使着丝粒分裂后产生的子染色体无法移向细胞两极,细胞不能完成分裂,从而实现染色体数目加倍,因此3~4℃低温海水处理的目的可能是抑制纺锤体的形成,C正确;
D、亲本雌鱼产生次级卵母细胞时,减数第一次分裂已发生非同源染色体自由组合、同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,次级卵母细胞的遗传物质与亲本雌鱼体细胞不完全相同,经染色体加倍后得到的二倍体大黄鱼基因型和亲本雌鱼存在差异,D错误。
15. 稳定性选择和单向性选择是自然选择中的两种类型,前者是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留中间型的个体,后者是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体,而淘汰另一极端的个体。下列关于英国曼彻斯特地区受工业发展影响,桦尺蠖黑化现象的叙述正确的是( )
A. 桦尺蠖黑化现象是工业污染导致其发生定向变异
B. 工业污染前后由于桦尺蠖物种没有改变,则其没有发生进化
C. 单向性选择导致某基因频率逐代增加,其等位基因频率逐代下降
D. 桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的稳定性选择
【答案】C
【解析】
【分析】依据题干信息“稳定性选择是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留中间型的个体,单向性选择是在种群中保留趋于某个性状中某一极端的个体,而淘汰另一极端的个体”具体作答。
【详解】A、变异是不定向的,A错误;
B、工业污染前后由于桦尺蠖种群基因频率发生了改变,物种发生了进化,B错误;
C、单向性选择导致某基因频率逐代增加,保留趋于某个性状中某一极端的个体,中间型的个体逐步淘汰,C正确;
D、桦尺蠖黑化现象属于自然选择中的单向性选择,D错误。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
16. 下图甲是果蝇的精巢中细胞染色体和DNA数量比值的关系曲线。提取该部位细胞并根据所测定的染色体数将其分成三组,统计结果如图乙。下列说法错误的是( )
A. 图甲bc段细胞处于间期,其细胞中染色体组数为图乙中c组的一半
B. 图甲cd段对应图乙中b组细胞,细胞中含有同源染色体,可能发生联会
C. 图乙a组细胞对应图甲ef段,其细胞内染色体数目有利于保持亲子代遗传的稳定性
D. 观察染色体的形态和数量应选择图乙c组细胞,并可观察到细胞中染色体有5种形态
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图甲bc段DNA正在复制,处于间期,有2个染色体组,图乙中c组染色体数是16条,处于有丝分裂后期或末期,有4个染色体组,A正确;
B、图甲cd段可表示有丝分裂的前期、中期,或者减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,若cd段处于减数第二次分裂前期和中期,则不含同源染色体,B错误;
C、图乙a组细胞中染色体数目是体细胞数目的一半,可表示减数第二次分裂前期、中期或者精细胞,图甲ef段可表示为有丝分裂后期、末期或者减数第二次分裂后期、末期,C错误;
D、有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数量的最佳时期,应该选择图乙b组细胞,D错误。
故选BCD。
17. DNA复制时,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA子链中,经特殊染色后,DNA双链都掺入BrdU的染色单体着色浅;而仅有一条链掺入BrdU的染色单体着色深。果蝇的精原细胞在含BrdU的培养液中进行一次有丝分裂后进行减数分裂,并经特殊染色。下列有关叙述正确的是( )
A. 在此实验中,DNA中的碱基A可以与碱基T、BrdU进行配对
B. 有丝分裂中期,细胞中染色单体之间均无颜色差异
C. 减数第一次分裂前期,每个四分体中都有3个DNA分子含有BrdU
D. 减数第二次分裂中期,一条深色染色单体中可能会出现浅色部分
【答案】ABD
【解析】
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。DNA复制发生在所有以DNA为遗传物质的生物体中,是生物遗传的基础。
【详解】A、DNA复制遵循碱基互补配对原则,在此实验中,DNA中的碱基A可以与碱基T、BrdU进行配对,A正确;
B、有丝分裂中期,每条染色体上的染色单体上DNA的两条链,都是一条链掺入BrdU,故染色单体之间均无颜色差异,都为深色,B正确;
C、减数第一次分裂前期,将精原细胞置于BrdU培养基上已经进行了2次DNA复制,由于DNA的半保留复制,每个DNA分子中都含有BrdU,故每个四分体中都有4个DNA分子含有BrdU,C错误;
D、减数第二次分裂中期,由于在减数第一次分裂前期的交叉互换,一条深色染色单体中可能会出现浅色部分,D正确。
故选ABD。
18. 如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。相关叙述错误的是( )
A. 步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌,32P主要分布在细菌拟核和线粒体DNA中
B. 步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体,其中只有DNA有标记
C. 步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌程度通常会影响该实验结果
D. 该过程获得的子代噬菌体中大多数具有放射性
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,仅含有核糖体一种细胞器,没有线粒体,32P主要分布在拟核DNA中,不存在线粒体DNA,A错误;
B、T2噬菌体由DNA和蛋白质组成,P几乎全部存在于DNA中,噬菌体为寄生生物,用含32P的大肠杆菌培养噬菌体,只有噬菌体的DNA会被32P标记,B正确;
C、步骤③短时间保温的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌,本实验标记的是噬菌体DNA,DNA进入大肠杆菌内部,搅拌的作用是使吸附在大肠杆菌表面的无放射性的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,因此搅拌程度基本不会影响该实验的放射性分布结果,C错误;
D、DNA为半保留复制,子代噬菌体合成DNA的原料来自不含32P的大肠杆菌,只有少数含亲代DNA链的子代噬菌体带有放射性,大多数子代噬菌体无放射性,D错误。
19. 某黑腹果蝇的体细胞和一个配子的染色体组成见示意图。下列叙述错误的是( )
A. 该配子在形成过程中会发生细胞质的不均等分裂
B. 该配子在形成过程中发生了基因重组和染色体变异
C. 该配子异常的原因是减数分裂Ⅱ中染色体未正常分离
D. 果蝇卵原细胞染色体在间期复制后数目为16条
【答案】CD
【解析】
【详解】A、由题图可知,该果蝇含有两条相同的性染色体,所以为雌性,产生配子时,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ会出现细胞质不均等分裂的情况,A正确;
B、果蝇有8条染色体,正常配子中有4条染色体,由图可知,该配子中含有5条染色体,发生了染色体数目变异,同时发生了互换型的基因重组,B正确;
C、由题图可知,配子中含有两条X染色体的原因是减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,C错误;
D、果蝇卵原细胞中染色体有8条,细胞在间期进行DNA复制,此时染色体数目并未改变,仍为8条,在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目才会暂时加倍为16条,D错误。
20. 英国曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上。桦尺蠖的黑色基因对浅色基因为显性,已知桦尺蛾种群的基因型频率如下,BB占20%,Bb占40%,bb占40%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于浅色(隐性)桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色各基因型个体每年增加10%。下列说法正确的是( )
A. 桦尺蠖种群第二年相比第一年发生了进化
B. 第一年该种群中B和b的基因频率分别是40%和60%
C. 桦尺蠖种群中所有个体的体色基因构成了它的基因库
D. 第二年该种群的BB和bb的基因型频率分别是21.6%和35.3%
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和。若种群的基因频率发生了改变,则该种群发生了进化。
【详解】ABD、桦尺蠖的黑色基因对浅色基因为显性,第一年BB占20%,Bb占40%,bb占40%,假设该种群中一共有100个个体,B的基因频率为40%,b的基因频率为60%,树干变黑不利于浅色(隐性)桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色各基因型个体每年增加10%,故第二年BB的数量为22,Bb的数量为44,bb的数量为36,第二年B的基因频率为43.1%,b的基因频率为56.9%,种群的基因频率发生改变,故种群发生了进化,第二年该种群的BB的基因型频率为22÷(22+44+36)×100%=21.6%,bb的基因型频率是36÷(22+44+36)×100%=35.3%,ABD正确;
C、种群中所有个体的全部基因构成了基因库,C错误。
故选ABD。
三、解答题
21. 下图1表示玉米(2n=20)的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系,下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图,图4为测定玉米细胞的细胞增殖过程中染色体数与核DNA数的关系图,①~⑦代表不同时期的细胞。请回答下列问题:
(1)图1中细胞2中有________个四分体,细胞3中的染色体数目有________条。图1中细胞5对应图2中________段。
(2)图3中________(填序号)对应图1中细胞7,图3中Ⅱ→Ⅲ对应图2中________段。
(3)图4中⑦细胞含有________个染色体组。③~⑥细胞主要发生________________变化。
(4)图4中________________(填序号)细胞可能会发生基因重组。
【答案】(1) ①. 10 ②. 20 ③. BC
(2) ①. Ⅲ ②. CD
(3) ①. 4 ②. 进行DNA复制和有关蛋白质的合成
(4)⑥
【解析】
【小问1详解】
分析图1可知,细胞2处于减数第一次分裂前期,因为玉米体细胞有20条染色体,即10对同源染色体,所以此时细胞中有10个四分体;细胞3处于减数第一次分裂中期,此时细胞中有20条染色体;细胞5处于减数第一次分裂末期,此时的染色体处于含有姐妹染色单体状态,即每条染色体上有2个DNA分子,对应图2的BC段。
【小问2详解】
分析图1可知,细胞7处于减数第二次分裂后期,图3中Ⅱ→Ⅲ染色体数目加倍,染色单体消失,原因是着丝粒分裂,所以该时期处于减数第二次分裂后期,此时的每条染色体上只含1个DNA分子,对应图2的CD段。
【小问3详解】
图4中细胞⑦染色体和核DNA数都是最多,故最可能处于有丝分裂后期,此时细胞含有4个染色体组。③~⑥细胞内的染色体数目未发生改变,但DNA分子数由2n变为了4n,说明细胞处于分裂间期,细胞主要发生了DNA的复制和有关蛋白质的合成。
【小问4详解】
基因重组包括2种类型,一种是互换,发生在减数第一次分裂前期;另外一种是基因自由组合,发生在减数第一次分裂后期,这两个时期的细胞内的染色体数目都为2n=20,DNA分子数为40,对应图4的⑥时期。
22. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的介导基因沉默的一类重要RNA。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制,请回答下列问题。
(1)与Pre-miRNA相比,lin-14蛋白质编码基因特有的化学成分有____,lin-14蛋白质编码基因与lin-4基因的根本区别是_____。
(2)过程A是____,该过程启动时____酶需识别并与基因上的启动部位结合。与过程A相比,过程B特有的碱基配对方式是____。物质①通过核孔进入细胞质中的过程穿过____层磷脂双分子层。
(3)过程B中核糖体沿着mRNA分子的移动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是:RISC-miRNA复合物中的RNA与lin-14mRNA能够相互结合,从而抑制____过程,其结合的原理是____。研究发现,同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异,根本原因是_____。
(4)若lin-14蛋白编码基因中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,其中一条链所含的碱基中腺嘌呤占28%,则其互补链中腺嘌呤占该链全部碱基数的____。
(5)若某基因中有一段碱基序列为5'—TAATCAACTTAACATG—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____。(用箭头和下列标号表示)
密码子:①AUU——天冬氨酸 ②AGU——丝氨酸 ③UUA——亮氨酸 ④UGA——终止密码子 ⑤AUG——甲硫氨酸(起始密码子)
(6)研究发现,微RNA(miRNA)介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这____(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是___________。
【答案】(1) ①. 胸腺嘧啶和脱氧核糖 ②. 碱基排列顺序不同
(2) ①. 转录 ②. RNA聚合 ③. U-A ④. 0
(3) ①. a→b ②. 翻译 ③. 碱基互补配对 ④. 基因的选择性表达
(4)26% (5)⑤→③→②
(6) ①. 属于 ②. 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化
【解析】
【小问1详解】
Pre-miRNA是RNA,lin-14蛋白质编码基因是DNA,DNA特有的化学成分是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖,基因的根本区别在于碱基排列顺序不同,所以lin-14蛋白质编码基因与lin-4基因的根本区别是碱基排列顺序不同。
【小问2详解】
过程A是以DNA为模板合成RNA的过程,是转录过程,转录启动时,RNA聚合酶需识别并与基因上的启动部位结合。过程B是翻译过程,翻译过程的碱基配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C,转录过程的碱基配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C,所以与过程A相比,过程B特有的碱基配对方式是U-A。物质①是mRNA,它通过核孔进入细胞质中,故穿过0层磷脂双分子层。
【小问3详解】
在翻译过程中,核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,肽链在延长。不同核糖体结合在同一mRNA上时,先结合在mRNA上的核糖体先合成肽链,肽链更长,后结合在mRNA上的核糖体后合成肽链,肽链更短。根据图中核糖体上肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向为a→b;由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是:RISC-miRNA复合物中的RNA与lin-14mRNA能够相互结合,从而抑制翻译过程,其结合的原理是碱基互补配对,同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类及合成的蛋白质有显著差异,根本原因是基因的选择性表达。
【小问4详解】
已知lin-14蛋白编码基因中鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占全部碱基数目46%,则A+T占全部碱基的54%,一条链中A+T也占该链碱基的54%,其中一条链所含的碱基中腺嘌呤(A)占28%,则这条链中T占54%-28%=26%,根据碱基互补配对原则,其互补链中腺嘌呤占该链全部碱基数的26%。
【小问5详解】
已知基因的碱基序列为5'-TAATCAACTTAACATG-3',则转录出的mRNA序列为3'-AUUAGUUGAAUUGUAC-5',密码子是从5'端开始读取,所以对应的氨基酸顺序为甲硫氨酸(起始密码子AUG)→亮氨酸(UUA)→丝氨酸(AGU),即⑤→③→②。
【小问6详解】
表观遗传的定义是:基因碱基序列不变,基因表达和表型发生可遗传改变的现象。miRNA介导的基因沉默不改变DNA碱基序列,且该性状改变可遗传给子代,因此属于表观遗传。
23. 请结合现代生物进化理论的概念图回答下列问题。
(1)相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由个体水平深入到了_______水平。
(2)图中①指_______的改变,②导致①改变的内因,包括生物的_______和_______,它为生物进化提供原材料。
(3)图中③指______,③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,也就是物种形成必须要有_______隔离。
(4)④包括基因多样性、物种多样性和_______多样性。
(5)某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%.倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状,此时种群中A的基因频率为_______,经这种人工选择作用,该种群是否发生了进化?_______,原因_______。
【答案】(1)(基因)分子
(2) ①. 基因频率的定向 ②. 突变 ③. 基因重组
(3) ①. 自然选择学说 ②. 生殖
(4)生态系统 (5) ①. 70% ②. 是 ③. 种群的基因频率发生了改变
【解析】
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界 的生命史作出了科学的解释:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过 隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、 生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【小问1详解】
相对于达尔文的学说而言,现代生物进化理论对遗传变异的研究已经由个体水平深入到了分子(基因)水平。
【小问2详解】
生物进化的实质是①种群基因频率的改变,②表示可遗传的变异,包括突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组,突变和基因重组可以为生物进化提供原材料。
【小问3详解】
现代生物进化理论的核心是③自然选择学说,生殖隔离是新物种形成的标志,是物种形成必须要经历的。
【小问4详解】
生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【小问5详解】
某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%,则Aa为30%,此时A基因频率=20%+30%×1/2=35%;倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状,则AA:Aa=2:3,此时种群中A的基因频率为2/5+3/5×1/2=70%,该过程中种群的基因频率改变,故生物发生了进化。
24. 人类第7号染色体和第9号染色体之间可能发生如图1所示的变异,变异后细胞内基因结构和种类未发生变化。后代若出现9号染色体“部分三体”(细胞中9号染色体的某一片段有三份),表现为痴呆;出现9号染色体“部分单体”(细胞中9号染色体的某一片段只有一份),则胚胎早期流产。图2为由于第7号、9号染色体变异而导致的流产、痴呆系谱图。已知系谱图中各成员的细胞染色体数均为46条,发生变异的第7号、9号染色体能与正常第7号、9号染色体联会,形成配子。请据图回答下列问题:
(1)已知某女性腹中的胚胎,若染色体组成为AA+BB,其最终_____(填“正常”“痴呆”或“流产”)。
(2)图2中I1、II1、III2染色体正常;I2、II2表现虽正常,但均为7号、9号染色体变异携带者(细胞中7号和9号染色体均有异常),这种变异属于_____变异,变异的7号或9号染色体上基因的_____(填“数目”“排列顺序”或“数目、排列顺序”)发生了改变。
(3)个体III1如果与正常男性婚配,生下正常女儿的概率为_____,生下患病孩子的概率为_____。
(4)为避免生出痴呆患儿或胚胎流产,该家族在怀孕早期应做产前诊断,最合适的技术手段是_____。
A. B超检查 B. 基因探针诊断 C. 羊水检查 D. 孕妇血细胞检查
【答案】(1)痴呆 (2) ①. 染色体(染色体结构) ②. 数目、排列顺序
(3) ①. 1/4 ②. 1/2 (4)C
【解析】
【小问1详解】
A表示正常的7号染色体,B表示正常的9号染色体,并且9号染色体含有某一片段,A+表示含有一份9号染色体的某一片段,B-缺失了9号染色体的某一片段。AA+BB个体细胞中含有三份9号染色体的某一片段,属于“部分三体”,表现为痴呆。
【小问2详解】
Ⅰ2、Ⅱ2表现正常,细胞中7号和9号染色体均有异常,其染色体组成均为AA+BB-,该变异属于染色体结构变异中的易位,染色体结构变异使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变。
【小问3详解】
Ⅲ1为女性痴呆,染色体组成AA+BB,产生的配子为1/2AB、1/2A+B;正常男性为AABB,产生配子为AB,两者婚配,子代为1/2AABB(正常)、1/2AA+BB(痴呆),生下女儿的概率为1/2,故Ⅲ1与正常男性生下正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,生下患病孩子的概率为1/2。
【小问4详解】
羊水检查通常用于确诊胎儿是否患有染色体异常、神经管缺陷、以及某些能在羊水中反映出来的遗传性代谢疾病。故为避免生出痴呆患儿或胚胎流产,该家族在怀孕早期应做产前诊断,最合适的技术手段是羊水检查。
25. 已知果蝇为XY型性别决定,翅形有长翅、小翅和残翅三种类型。假设翅形的遗传受两对等位基因(A和a、B和b)控制。当A和B同时存在时表现为长翅,有A无B时表现为小翅,无A基因时表现为残翅。现有甲、乙两个纯种品系果蝇,甲为长翅,乙为残翅,两品系果蝇中均有雌、雄果蝇。如图是杂交实验及其结果,据此回答下列问题。
(1)分析该杂交实验,可得出A/a和B/b两对等位基因的遗传符合自由组合定律,判断依据是 _____。
(2)根据上述杂交结果,对于上述两对等位基因所在染色体的合理假设有两种情况:
①假设Ⅰ:A和a位于常染色体上,B和b位于X、Y染色体的同源区段上。
当假设Ⅰ成立时,则F2中残翅雄果蝇的基因型是 _____。
②假设Ⅱ:_____。
当假设Ⅱ成立时,则F2中长翅果蝇的基因型有 _____种。
(3)已知乙品系雌、雄果蝇各有2种基因型,现利用甲、乙两个品系果蝇继续实验,进一步确定假设Ⅰ和假设Ⅱ哪个成立,设计了如下杂交实验,完善实验方案并写出预期实验结果。
实验方案:
将甲品系 _____(填“雌”或“雄”)蝇与乙品系果蝇交配得F1,将F1雌雄果蝇交配得F2,单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例(只统计翅形,不统计性别)。
预期实验结果:
若 _____,则假设Ⅰ成立;
若 _____,则假设Ⅱ成立。
【答案】(1)F2的性状分离比为9:3:3:1的变式
(2) ①. aaXbXb 、aaXBXb ②. A和a位于常染色体上,B和b只位于X染色体上 ③. 6
(3) ①. 雄 ②. 有的杂交组合F1全为长翅,F2为长翅:小翅:残翅=9:3:4 ③. 有的杂交组合F1全为长翅:小翅=1:1,F2为长翅:小翅:残翅=3:3:2
【解析】
【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。题意分析,F2果蝇的性状分离比为9:3:4(为9:3:3:1的变式),可知A/a和B/b的遗传符合基因的自由组合定律。
【小问1详解】
分析该杂交实验,F2的性状分离比为9∶3∶4,即F2的性状分离比为9:3:3:1的变式,由此可得出A/a和B/b的遗传符合基因自由组合定律。
【小问2详解】
因为F2代中,小翅果蝇全为雄性,因此两对等位基因不可能全位于常染色体上。对2对等位基因所在染色体的合理假设除了题中的假设①A/a位于常染色体上,B/b位于X、Y染色体的同源区段上,还有假设②A/a位于常染色体上,B/b只位于X染色体上。
若支持假设①,亲本中甲的基因型应为AAXBXB,乙的基因型为aaXbYb,则F2残翅雄果蝇的基因型是aaXbYb和aaXBYb。
若支持假设②,亲本中甲的基因型应为AAXBXB,乙的基因型为aaXbY;当假设②成立时,则F2长翅果蝇的基因型为A-XBX-(4种)和A-XBY(2种),有6种。
【小问3详解】
利用甲品系果蝇(♀AAXBXB,♂AAXBY或AAXBYB)和乙品系果蝇(♀aaXBXB或aaXbXb,♂aaXBY或aaXBYB;♂aaXbY或aaXbYb)进行实验时,一是不可重复题干中的实验,因为得不出结论;二不可甲品系内雌雄蝇交配,原因同上;三不可乙品系内雌雄蝇交配,因为后代全为残翅。最佳方案是将甲品系中雄蝇(AAXBY或AAXBYB)与乙品系雌蝇(aaXBXB或aaXbXb)交配,得F1,将F1雌雄果蝇交配得F2,单独统计每个杂交组合中F1、F2的翅形及比例(只统计翅形,不统计性别)。杂交情况如下:情况1:AAXBY×aaXBXB→F1:长翅(AaXBXB、AaXBY)→F2:(3A_+1aa)(XBXB+XBY)→长翅∶残翅=3∶1。情况2:AAXBY×aaXbXb→F1:长翅∶小翅=1∶1(AaXBXb、AaXbY)→F2:(3A_+1aa)(XBXb+XbXb+XBY+XbY)→长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2。情况3:AAXBYB×aaXBXB→F1:长翅(AaXBXB、AaXBYB)→F2:(3A_+1aa)(XBXB+XBYB)→长翅∶残翅=3∶1。情况4:AAXBYB×aaXbXb→F1:长翅(AaXBXb、AaXbYB)→F2:(3A_+1aa)(XBXb+XbXb+XBYB+XbYB)→长翅∶小翅∶残翅=9∶3∶4。情况1和情况3结果相同,不可区分。情况2时假设②成立,情况4时则假设①成立。因此预期实验结果及结论:若有的杂交组合F1中长翅:小翅=1:1,F2翅形及比例长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2, 则假设②成立。若有的杂交组合F1全长翅,F2翅形及比例为长翅∶小翅∶残翅=9∶3∶4,则假设①成立。
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