内容正文:
高二生物学试题
试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题(本题共 13 小题,每小题 2 分,共计 26 分)
1. 豌豆和玉米是遗传学实验常用的植物材料,图1和图2分别表示豌豆和玉米的雌雄花分布情况,下列说法正确的是( )
A. 豌豆植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄、套袋处理
B. 豌豆植株进行杂交实验时,需要对作为母本的植株去雄、但不套袋
C. 玉米植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄、套袋处理
D. 玉米植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄,只套袋即可
2. 用甲、乙两个桶及两种不同字母的小球进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙两桶分别代表父方和母方
B. 此实验需要重复多次进行,预期得到的结果为AA∶Aa∶aa=2∶1∶1
C. 甲、乙两桶中的小球数量一定相等,但每桶中的A与a小球数量不相等
D. 每次抓取记录后,不能将小球放回原桶中,直至抓完小球
3. 野生猴中毛色为白色的极为少见。某科研小组捕获到一只白色雄猴,要想在短期内利用这只雄猴繁殖更多的白猴以满足科研需要,最佳方案是( )
A. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,再用F1互交产生白猴
B. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,F1中就能出现白猴
C. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,再从F1中选出雌猴与白色雄猴交配产生白猴
D. 让白色雄猴与杂合棕色雌猴交配,即可产生白猴
4. 孔雀鱼原产于南美洲,现作为观赏鱼引入世界各国,在人工培育下,孔雀鱼产生了许多品系,其中蓝尾总系包括浅蓝尾、深蓝尾和紫尾三个品系。科研人员选用深蓝尾和紫尾品系个体做杂交实验(相关基因用B、b表示),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. F2出现不同尾形鱼的现象称为性状分离
B. 孔雀鱼尾巴的性状表现为不完全显性,F1的基因型为Bb
C. 深蓝尾鱼为纯合子
D. 紫尾鱼杂交,后代可能出现浅蓝尾鱼
5. 如图为自然环境中某豌豆植株产生后代的过程示意图(子代数量足够多),下列叙述错误的是( )
A. ②过程中雌、雄配子的结合是随机的,M=16
B. ③过程产生的子代基因型N=9,其中基因型为AaBb的个体所占比例为1/4
C. 若让该植株与隐性纯合子测交,子代中杂合子所占比例为3/4
D. 基因分离定律发生在①过程、基因自由组合先后发生在②过程,二者互不干扰
6. 一对色觉正常的夫妇,婚后生了一个性染色体为XXY的红绿色盲的孩子,这个孩子性染色体异常的原因可能是( )
A. 妻子减数分裂Ⅰ同源染色体没分离
B. 妻子减数分裂Ⅱ姐妹染色单体没分开
C. 丈夫减数分裂Ⅰ同源染色体没分离
D. 丈夫减数分裂Ⅱ姐妹染色单体没分开
7. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
B. 在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基
C. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D. 染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
8. 如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化,下列叙述错误的是( )
A. 胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C. DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异
D. DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
9. 下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A. 不含致病基因的个体也可能患遗传病
B. 通过遗传咨询和产前诊断,即可避免胎儿患遗传病
C. 单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
D. 通过统计红绿色盲家系中患者数量,可计算出该病在人群中的发病率
10. 60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼苗。科研人员利用此原理,通过如图所示操作培育西葫芦优良品种。下列叙述错误的是( )
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与③获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应筛选叶片大、茎秆粗壮的幼苗继续培养
11. 生物的变异中存在不同的“缺失”情况,下列有关“缺失”的叙述错误的是( )
A. 基因突变中缺失了若干个碱基对,会导致基因数目减少
B. 染色体结构变异中片段的缺失,会导致所带基因随之丢失
C. 猫叫综合征是由于人体第5号染色体部分缺失引起的
D. 同源染色体的非姐妹染色单体交换不等长的片段可能导致染色体片段缺失
12. 有许多证据支持当今生物来自共同祖先。下列不能作为支持这一观点的证据是( )
A. 所有生物共用一套遗传密码
B. 所有生物都可以由 ATP 直接供能
C. 各种生物的细胞具有完全相同的结构
D. 人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c
13. 关于遗传学研究中的科学方法,下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔运用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律
B. 孟德尔能成功地总结出遗传定律与他正确选材和运用统计学方法处理数据有关
C. 摩尔根利用假说—演绎法证明了基因位于染色体上且基因在染色体上呈线性排列
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心法证明DNA的复制是半保留复制
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对或不全的得1分,有选错的得0分。)
14. 某二倍体高等雄性动物(2n=20)体内有部分细胞正处于分裂状态(不考虑交叉互换),包括:①有同源染色体,着丝点刚断裂的细胞; ②同源染色体正要分离的细胞; ③有同源染色体,着丝点整齐排列在赤道板上的细胞; ④无同源染色体,着丝点刚断裂的细胞。 下列相关叙述,正确的是( )
A. 正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B. 含有n对同源染色体的初级精母细胞有①②
C. 能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D. 能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
15. 登革病毒(DENV)为单股正链RNA病毒,可引发登革热,病毒颗粒外被脂蛋白包膜。DENV被伊蚊传播进入人体后,以胞吞的方式进入人的毛细血管内皮细胞进行增殖,增殖后的DENV被释放进入血液,引起病毒血症。下列有关叙述错误的是( )
A. DENV与T2噬菌体的物质组成完全相同
B. DENV与T2噬菌体侵染细胞的方式不同
C. DENV增殖时所需的模板和原料均由人体细胞提供
D. DENV遗传物质中的腺嘌呤数目等于胸腺嘧啶数目
16. 14号环状染色体综合征是一种罕见的由染色体异常引起的疾病。人的14号环状染色体的形成机制如图所示,已知含有环状染色体的细胞能正常进行分裂。若不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. 染色体环化会改变其子细胞中的染色体数目
B. 该病属于染色体结构异常遗传病,无法使用光学显微镜进行观察,以作出诊断
C. 图中染色体环化会导致染色体上基因的数目减少
D. 通过羊水检查可判断胎儿是否患该病
17. 如图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列叙述错误的是( )
A. 基因a、b、c均可能发生基因突变
B. 基因突变会导致DNA碱基序列的改变
C. ①也可能发生碱基的增添、缺失或替换,属于基因突变
D. 该细胞有丝分裂时,基因A与a所在染色体的互换属于基因重组
18. 穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与国内国际其他地区的品种进行杂交,然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定,最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述,正确的是( )
A. 自然选择方向不同使各地区的小麦基因库存在差异
B. 穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件
C. 穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性
D. 穿梭育种利用的主要原理是染色体变异
三、非选择题(本题包括5小题,共59分。)
19. 图1表示基因型为AABb的雄性动物某细胞的分裂图像,图2表示该细胞染色体数与核DNA分子数的比值,图3表示该细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。
(1)图1中细胞处于________期,判断依据是_______。
(2)图2中纵坐标a、b代表的数值分别为_______,图1处于图2所示曲线的__________(用字母表示)区段,图2中CD段的细胞可能含有_______条Y染色体。
(3)若图2表示受精卵分裂过程中染色体数与核DNA分子数的比值,图2中DE段与图3中_______(用字母和箭头表示)过程的形成原因相同。
20. 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如下图)。回答下列问题:
(1)根据实验结果推测,荠菜果实形状的遗传遵循________定律,判断的依据是________________。若要进一步设计实验验证该推论,可设计实验方案为________________,若子代表型及比例为________,则可证明该推测成立。
(2)F2三角形果实的个体中与亲本(P)基因型相同的个体所占比例为________,F2三角形果实中杂合子的比例为________。
(3)F2中三角形果实的荠菜中,自交后代不会出现性状分离的个体所占比例为________。
(4)现有一三角形果实的荠菜种子,其长成的植株与卵圆形果实植株杂交,后代三角形果实:卵圆形果实=1:1,则亲本中三角形果实的基因型可能为________________。
21. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,甲图所示为普通小麦的育种技术路线图(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。回答下列问题:
(1)已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有_____条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是_____(答出2点即可)。
(2)图甲中人工育种技术处理可采用的方法有_____(答出1点即可)。
(3)为了探究杂种二高度不育的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验:
①取杂种二幼苗_____,经固定、解离、漂洗、_____和制片后,进行镜检,选择处于分裂_____(填“前期”或“中期”或“后期”)细胞进行染色体拍照,对照片中的染色体进行计数、归类、排列,制作出如图乙的染色体核型图。
②根据图乙核型分析可得出推论:杂种二高度不育的原因是_____。
③为了进一步验证上述推论,可优先选用_____(填“幼嫩的雌蕊柱头”或“幼嫩的花药”)作为实验材料进行切片显微观察。
22. 下图是某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图,其中Ⅱ-1不携带致病基因。甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是_____________________,判断的理由是_________________________。
(2)Ⅱ-3和Ⅱ-5 的基因型分别是________和________。
(3)若Ⅲ-1与Ⅲ-4婚配,其后代正常的概率是________,后代患病孩子中两病兼患的概率是________。
23. 1万多年前,某地区有许多湖泊(A、B、C、D),湖泊之间通过纵横交错的溪流联结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊(如图1),湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题:
(1)溪流消失后,各个湖泊中的鱼不再发生基因交流,原因是存在__________,各个种群通过突变和基因重组产生进化的原材料。现代生物进化理论认为,进化的方向由__________决定。
(2)C湖泊中全部鳉鱼所含有的全部基因称为该种群的__________。鳉鱼某对染色体上有一对等位基因A和a,该种群内的个体自由交配。在Y3~Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为__________。经历了图示变化之后,鱼是否产生了新物种?__________(填“是”“否”或“不确定”)。
(3)现在有人将四个湖泊中的一些鱼混合养殖,结果发现: A、B两湖的鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,A、B两湖内和两湖之间鱼的差异分别体现了__________多样性。
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高二生物学试题
试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题(本题共 13 小题,每小题 2 分,共计 26 分)
1. 豌豆和玉米是遗传学实验常用的植物材料,图1和图2分别表示豌豆和玉米的雌雄花分布情况,下列说法正确的是( )
A. 豌豆植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄、套袋处理
B. 豌豆植株进行杂交实验时,需要对作为母本的植株去雄、但不套袋
C. 玉米植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄、套袋处理
D. 玉米植株进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄,只套袋即可
【答案】D
【解析】
【分析】1、豌豆和玉米作为遗传学实验材料的共同优点是子代数量多,相对性状易于区分,繁殖周期短,繁殖率高,易培育。
2、由于豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,因此在自然状态下豌豆一般都是纯种。
【详解】AB、豌豆是雌雄同花,在进行杂交实验时要防止自花传粉,所以母本必须先去雄再对雌花套袋,AB错误;
CD、由图可知,玉米是雌雄异花,在进行杂交实验时,不用对作为母本的植株去雄,对雌花直接套袋即可防止同株雄花授粉,C错误,D正确。
故选D。
2. 用甲、乙两个桶及两种不同字母的小球进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙两桶分别代表父方和母方
B. 此实验需要重复多次进行,预期得到的结果为AA∶Aa∶aa=2∶1∶1
C. 甲、乙两桶中的小球数量一定相等,但每桶中的A与a小球数量不相等
D. 每次抓取记录后,不能将小球放回原桶中,直至抓完小球
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔一对相对性状的实验中,F1为杂合子,F1自交得到F2,F2出现了3∶l的性状分离比,要模拟性状分离实验可以用两个桶放两种小球来模拟F1的雌雄个体,而从小桶中抓取一个小球来模拟等位基因的分离。
【详解】A、该实验中,甲、乙两桶中都有两种不同颜色的小球,一种颜色表示一种配子,两桶分别代表父方或母方,A正确;
B、此实验需要重复多次进行,根据分离定律可知,预期得到的结果为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,B错误;
C、甲、乙两桶中的小球数量可以不相等,但每桶中的A与a小球数量一定要相等,C错误;
D、从甲、乙两桶中各抓取一个小球进行组合,为保证每次抓取到不同种类的配子概率相等,每次抓取记录后,需将小球放回原桶中,D错误。
故选A。
3. 野生猴中毛色为白色的极为少见。某科研小组捕获到一只白色雄猴,要想在短期内利用这只雄猴繁殖更多的白猴以满足科研需要,最佳方案是( )
A. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,再用F1互交产生白猴
B. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,F1中就能出现白猴
C. 让白色雄猴与棕色雌猴交配,再从F1中选出雌猴与白色雄猴交配产生白猴
D. 让白色雄猴与杂合棕色雌猴交配,即可产生白猴
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可以知道,因为白色雄猴为隐性突变故可将这只白雄猴与棕雌猴交配,在 F1中选出棕雌猴与该白猴交配,后代中出现白猴的概率为 1/2或用 F1自交,但自交后代中白猴出现的概率为 1/4,故最好选用这只白雄猴与棕雌猴交配..
【详解】A、让这只白雄猴与棕雌猴交配,再用F1相互交配而产生白猴,但白猴的出现概率较低,A错误;
B、让这只白雄猴与棕雌猴交配,后代中无白猴,B错误;
C、这只白雄猴与棕雌猴交配,在 F1中选出棕雌猴与该白猴交配,后代中出现白猴的概率为1/2,C正确;
D、正常情况下,棕色雌猴为纯合体,D错误。
故选C。
4. 孔雀鱼原产于南美洲,现作为观赏鱼引入世界各国,在人工培育下,孔雀鱼产生了许多品系,其中蓝尾总系包括浅蓝尾、深蓝尾和紫尾三个品系。科研人员选用深蓝尾和紫尾品系个体做杂交实验(相关基因用B、b表示),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. F2出现不同尾形鱼的现象称为性状分离
B. 孔雀鱼尾巴的性状表现为不完全显性,F1的基因型为Bb
C. 深蓝尾鱼为纯合子
D. 紫尾鱼杂交,后代可能出现浅蓝尾鱼
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知,F1自交,产生的F2表型及比例是深蓝尾:浅蓝尾:紫尾=1:2:1,所以F1基因型为Bb,F1相互杂交得到F2的基因型及比例是BB:Bb:bb=1:2:1。
【详解】A、性状分离指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,F1浅蓝尾相互杂交,F2出现不同尾形的现象称为性状分离,A正确;
B、由遗传图可知,F1自交,产生的F2表型及比例是深蓝尾:浅蓝尾:紫尾=1:2:1,所以F1基因型为Bb,F1相互交配得到F2的基因型及比例是BB:Bb:bb=1:2:1,因此孔雀鱼尾色的性状表现为不完全显性,B正确;
C、由遗传图可知,F1自交,产生的F2表型及比例是深蓝尾:浅蓝尾:紫尾=1:2:1,浅蓝尾基因型为Bb,深蓝尾的基因型是BB或bb,因此深蓝尾鱼为纯合子,C正确;
D、紫尾基因型为bb或BB是纯合子,紫尾鱼杂交,后代不可能出现浅蓝尾鱼,D错误。
故选D。
5. 如图为自然环境中某豌豆植株产生后代的过程示意图(子代数量足够多),下列叙述错误的是( )
A. ②过程中雌、雄配子的结合是随机的,M=16
B. ③过程产生的子代基因型N=9,其中基因型为AaBb的个体所占比例为1/4
C. 若让该植株与隐性纯合子测交,子代中杂合子所占比例为3/4
D. 基因分离定律发生在①过程、基因自由组合先后发生在②过程,二者互不干扰
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知,①表示减数分裂产生四种配子,②表示受精作用,③表示后代基因型种类和表型之比,据此答题即可。
【详解】A、分析图可知,②表示受精作用,由于雌、雄配子的种类都是4种,所以②过程中雌、雄配子的结合是随机的结合方式M=4×4=16种,A正确;
B、AaBb自交,后代基因型种类N=3×3=9种,子代中基因型AaBb的植株所占比例=1/2×1/2=1/4,B正确;
C、由表型为12:3:1可知,该植株与隐性纯合子测交,子代的基因型及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,纯合子比例为1/4,杂合子比例为3/4,C正确;
D、减数分裂Ⅰ后期,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,即①过程中等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合同时发生,D错误。
故选D。
6. 一对色觉正常的夫妇,婚后生了一个性染色体为XXY的红绿色盲的孩子,这个孩子性染色体异常的原因可能是( )
A. 妻子减数分裂Ⅰ同源染色体没分离
B. 妻子减数分裂Ⅱ姐妹染色单体没分开
C. 丈夫减数分裂Ⅰ同源染色体没分离
D. 丈夫减数分裂Ⅱ姐妹染色单体没分开
【答案】B
【解析】
【分析】克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)形成的原因有两个,即XX+Y或XY+X,前者是由于母亲在减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分开后未移向两极所致,后者是由于父亲在减数分裂Ⅰ后期,X和Y未分离所致。
【详解】色盲是伴X染色体隐性遗传病(用B、b表示),色觉正常的夫妇,父亲正常,因此母亲是色盲携带者,生了一个性染色体为XXY的红绿色盲的儿子,则这对夫妇的基因型为XBY×XBXb,儿子的基因型为XbXbY,根据儿子的基因型可知,他是由含Y的精子和含XbXb的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,所以问题出在卵细胞,是妻子减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体没分开,Xb和Xb移向同一极所致。ACD错误,B正确。
故选B。
7. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
B. 在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基
C. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D. 染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,A正确;
B、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基,B错误;
C、遗传物质是DNA时,基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,C正确;
D、DNA主要存在于细胞核中的染色体上,所以染色体是DNA的主要载体。DNA分子中氢键越多,结构越稳定,A、T碱基对之间具有两个氢键,C、G碱基对之间有三个氢键,G和C含量较多的DNA分子更稳定,更难以解旋,D正确;
故选B。
8. 如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化,下列叙述错误的是( )
A. 胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C. DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异
D. DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
【答案】D
【解析】
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,会抑制基因的表达,进而对表型产生影响,DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。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的现象,叫作表观遗传。
【详解】A、甲基化不影响碱基互补配对,胞嘧啶和甲基化的胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对,A正确;
B、DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域,影响转录,进而抑制基因的表达,B正确;
C、DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异,称为表观遗传,C正确;
D、DNA甲基化抑制转录模板链的碱基序列的暴露和被识别,D错误。
故选D。
9. 下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A. 不含致病基因的个体也可能患遗传病
B. 通过遗传咨询和产前诊断,即可避免胎儿患遗传病
C. 单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
D. 通过统计红绿色盲家系中患者数量,可计算出该病在人群中的发病率
【答案】A
【解析】
【分析】遗传病是由遗传物质变化引起的人类疾病,一般包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
【详解】A、不含致病基因的个体可能患染色体异常遗传病,A正确;
B、通过遗传咨询和产前诊断,不一定能避免胎儿患遗传病,B错误;
C、单基因遗传病是指受一对等位基因控制的疾病,C错误;
D、调查某种遗传病的发病率,需要在群体中随机抽样调查。调查某种遗传病的遗传方式时,要在患者家系中调查,D错误。
故选A。
10. 60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼苗。科研人员利用此原理,通过如图所示操作培育西葫芦优良品种。下列叙述错误的是( )
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与③获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应筛选叶片大、茎秆粗壮的幼苗继续培养
【答案】D
【解析】
【详解】A、人工授粉前后对雌花套袋,目的是防止外来花粉的干扰,保证参与授粉的是经辐射处理的花粉,A正确;
B、辐射仅使部分花粉活力降低,仍有部分花粉可正常受精,因此②离体培养得到的幼苗包括卵细胞发育的单倍体、受精卵发育的二倍体;③筛选得到的是单倍体幼苗,因此②中的单倍体幼苗染色体数目与③获得的单倍体相同,B正确;
C、④为秋水仙素处理,秋水仙素的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确;
D、单倍体植株的特点是植株弱小、高度不育,茎秆粗壮、叶片较大是多倍体的特征,因此③筛选单倍体幼苗时不应选择叶片大、茎秆粗壮的个体,D错误。
11. 生物的变异中存在不同的“缺失”情况,下列有关“缺失”的叙述错误的是( )
A. 基因突变中缺失了若干个碱基对,会导致基因数目减少
B. 染色体结构变异中片段的缺失,会导致所带基因随之丢失
C. 猫叫综合征是由于人体第5号染色体部分缺失引起的
D. 同源染色体的非姐妹染色单体交换不等长的片段可能导致染色体片段缺失
【答案】A
【解析】
【分析】染色体结构变异主要包括4种:①缺失:染色体中某一片段的缺失。②重复:染色体增加了某一片段。③倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列。④易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
【详解】A、基因突变不改变基因的数量,改变的是基因的种类,A错误;
B、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,染色体结构变异中片段的缺失,会导致所带基因随之丢失,B正确;
C、猫叫综合征是由于人体第5号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异,C正确;
D、减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体交换不等长的片段可能导致染色体片段缺失,D正确。
故选A。
12. 有许多证据支持当今生物来自共同祖先。下列不能作为支持这一观点的证据是( )
A. 所有生物共用一套遗传密码
B. 所有生物都可以由 ATP 直接供能
C. 各种生物的细胞具有完全相同的结构
D. 人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c
【答案】C
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据:
(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。
(2)比较解刨学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。
(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】A、目前地球上存在的生物的遗传物质都是核酸,且都遵循中心法则和碱基互补配对原则,故所有生物共用一套遗传密码,A正确;
B、所有细胞都由ATP直接供能,这是生物界的共性,故所有生物都由ATP直接供能,能够证明生物都有共同祖先,B正确;
C、细胞生物的细胞结构并不完全相同,例如真核细胞和原核细胞、动物细胞和植物细胞等,C错误;
D、细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质,是细胞和分子水平的证据,人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c,说明他们有共同的祖先,D正确。
故选C。
13. 关于遗传学研究中的科学方法,下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔运用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律
B. 孟德尔能成功地总结出遗传定律与他正确选材和运用统计学方法处理数据有关
C. 摩尔根利用假说—演绎法证明了基因位于染色体上且基因在染色体上呈线性排列
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心法证明DNA的复制是半保留复制
【答案】C
【解析】
【详解】A、孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法总结出了基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、孟德尔成功的原因包括选择了适合的实验材料豌豆、运用统计学方法处理实验数据、先研究一对相对性状再研究多对相对性状等,B正确;
C、摩尔根利用假说—演绎法通过果蝇白眼杂交实验仅证明了基因位于染色体上,“基因在染色体上呈线性排列”是摩尔根及其学生后续通过测定基因在染色体上的相对位置得到的结论,并非该假说—演绎实验的成果,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法结合密度梯度离心法,证明了DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
二、多项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对或不全的得1分,有选错的得0分。)
14. 某二倍体高等雄性动物(2n=20)体内有部分细胞正处于分裂状态(不考虑交叉互换),包括:①有同源染色体,着丝点刚断裂的细胞; ②同源染色体正要分离的细胞; ③有同源染色体,着丝点整齐排列在赤道板上的细胞; ④无同源染色体,着丝点刚断裂的细胞。 下列相关叙述,正确的是( )
A. 正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B. 含有n对同源染色体的初级精母细胞有①②
C. 能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D. 能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析可知:细胞①中有同源染色体,着丝点刚断裂,处于有丝分裂后期;细胞②中同源染色体正要分离,处于减数第一次分裂后期;细胞③有同源染色体,着丝点整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;细胞④无同源染色体,着丝点刚断裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、等位基因是位于同源染色体上相同位置控制相对性状的基因,即正在进行等位基因分离的细胞中同源染色体正在发生分离,是减数第一次分裂后期,即发生在②细胞中,A错误;
B、含有n对同源染色体的细胞为有丝分裂前、中期的细胞和初级精母细胞,即②细胞中含有n对同源染色体,细胞①处于有丝分裂后期,含有2n对同源染色体,B错误;
C、细胞③有同源染色体,着丝点整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,即能发生非同源染色体上的非等位基因自由组合的细胞有②,C错误;
D、动物精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂,因此以上四种细胞都可以出现于动物精巢中,D正确。
故选D。
15. 登革病毒(DENV)为单股正链RNA病毒,可引发登革热,病毒颗粒外被脂蛋白包膜。DENV被伊蚊传播进入人体后,以胞吞的方式进入人的毛细血管内皮细胞进行增殖,增殖后的DENV被释放进入血液,引起病毒血症。下列有关叙述错误的是( )
A. DENV与T2噬菌体的物质组成完全相同
B. DENV与T2噬菌体侵染细胞的方式不同
C. DENV增殖时所需的模板和原料均由人体细胞提供
D. DENV遗传物质中的腺嘌呤数目等于胸腺嘧啶数目
【答案】ACD
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。常见的病毒有:艾滋病毒、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、噬菌体等。病毒只含有核酸和蛋白质,不含有进行物质和能量交换的各种酶和场所;病毒进入细胞后,利用自己的核酸作为模板,利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质。
【详解】A、分析题意,DENV的物质组成为蛋白质、RNA和脂质,T2噬菌体的物质组成为蛋白质和DNA,两者的物质组成不完全相同,A错误;
B、T2噬菌体是将DNA注入大肠杆菌,DENV是以胞吞的方式进入人的毛细血管内皮细胞,两者侵染细胞的方式不同,B正确;
C、DENV病毒为单股正链RNA病毒,营寄生生活,DENV增殖时所需的原料由人体细胞提供,但模板是由自身提供的,C错误;
D、DENV遗传物质为单股正链RNA,不含胸腺嘧啶,D错误。
故选ACD。
16. 14号环状染色体综合征是一种罕见的由染色体异常引起的疾病。人的14号环状染色体的形成机制如图所示,已知含有环状染色体的细胞能正常进行分裂。若不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. 染色体环化会改变其子细胞中的染色体数目
B. 该病属于染色体结构异常遗传病,无法使用光学显微镜进行观察,以作出诊断
C. 图中染色体环化会导致染色体上基因的数目减少
D. 通过羊水检查可判断胎儿是否患该病
【答案】AB
【解析】
【详解】A、染色体环化属于染色体结构变异,细胞内染色体数目并未改变,且题干说明含环状染色体的细胞可正常分裂,因此其子细胞中的染色体数目不会发生改变,A错误;
B、该病属于染色体结构异常遗传病,染色体的结构变异可以通过光学显微镜观察到,因此可通过观察染色体形态作出诊断,B错误;
C、由图可知,染色体环化前短臂和长臂的末端片段丢失,这些片段上携带部分基因,因此会导致染色体上基因的数目减少,C正确;
D、羊水检查可获取胎儿的脱落细胞,通过显微镜观察细胞中的染色体形态,即可判断胎儿是否患该病,D正确。
17. 如图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列叙述错误的是( )
A. 基因a、b、c均可能发生基因突变
B. 基因突变会导致DNA碱基序列的改变
C. ①也可能发生碱基的增添、缺失或替换,属于基因突变
D. 该细胞有丝分裂时,基因A与a所在染色体的互换属于基因重组
【答案】CD
【解析】
【详解】A、基因突变具有随机性,可发生在同一DNA分子的不同基因部位,基因a、b、c均可能发生基因突变,A正确;
B、基因突变的定义是DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换,进而引起基因碱基序列的改变,因此基因突变一定会导致DNA碱基序列改变,B正确;
C、题干明确数字序号代表无遗传效应的碱基序列,而基因突变是发生在有遗传效应的DNA片段(基因)内的碱基变异,因此①处的碱基变化不属于基因突变,C错误;
D、同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换型基因重组仅发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中不会发生该类基因重组,D错误。
18. 穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与国内国际其他地区的品种进行杂交,然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定,最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述,正确的是( )
A. 自然选择方向不同使各地区的小麦基因库存在差异
B. 穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件
C. 穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性
D. 穿梭育种利用的主要原理是染色体变异
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、不同地区的环境条件存在差异,自然选择的方向不同,会定向改变不同地区小麦种群的基因频率,使得各地区的小麦基因库存在差异,A正确;
B、穿梭育种过程中会在两个地区反复交替种植、选择、鉴定,最终筛选出的新品种可同时适应两个地区的环境条件,B正确;
C、遗传多样性指同种生物不同个体或种群间的基因差异,穿梭育种将不同地区的小麦品种杂交,充分利用了小麦的遗传多样性,C正确;
D、穿梭育种属于杂交育种的范畴,利用的主要原理是基因重组,不是染色体变异,D错误。
三、非选择题(本题包括5小题,共59分。)
19. 图1表示基因型为AABb的雄性动物某细胞的分裂图像,图2表示该细胞染色体数与核DNA分子数的比值,图3表示该细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。
(1)图1中细胞处于________期,判断依据是_______。
(2)图2中纵坐标a、b代表的数值分别为_______,图1处于图2所示曲线的__________(用字母表示)区段,图2中CD段的细胞可能含有_______条Y染色体。
(3)若图2表示受精卵分裂过程中染色体数与核DNA分子数的比值,图2中DE段与图3中_______(用字母和箭头表示)过程的形成原因相同。
【答案】(1) ①. 减数第二次分裂中期 ②. 该细胞没有同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,每条染色体含有两条姐妹染色单体
(2) ①. 1/2 1 ②. CD ③. 0或1
(3)b→a
【解析】
【分析】分析图一为次级精母细胞,图2细胞染色体数与核DNA分子数的比值为1:1或者1:2,图3a为有丝分裂后期,b为有丝前中、减一时期,c为减二后期,d为减二末期。
【小问1详解】
图1该细胞没有同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,每条染色体含有两条姐妹染色单体,故处于减数第二次分裂中期。
【小问2详解】
细胞中染色体数与核DNA分子数的比值为1:1或者1:2,故a、b代表的数值分别为1/2、1,图1染色体数4条,DNA数8条,故比值为1/2,对应于图2曲线CD区段,图2 CD区段所处时期可以为减数第一次分裂和减二前中期,故可能含有0或1条Y染色体。
【小问3详解】
若图2表示受精卵分裂过程(只能进行有丝分裂)中染色体数与核DNA分子数的比值,图2中DE段细胞中染色体数与核DNA分子数的比值从1:2变化为1:1过程,即发生了着丝粒断裂,姐妹染色单体分开形成子染色体的过程。图3a为有丝分裂后期,b为有丝分裂前中期或减数分裂Ⅰ时期,故对应与图3中b→a过程。
20. 荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如下图)。回答下列问题:
(1)根据实验结果推测,荠菜果实形状的遗传遵循________定律,判断的依据是________________。若要进一步设计实验验证该推论,可设计实验方案为________________,若子代表型及比例为________,则可证明该推测成立。
(2)F2三角形果实的个体中与亲本(P)基因型相同的个体所占比例为________,F2三角形果实中杂合子的比例为________。
(3)F2中三角形果实的荠菜中,自交后代不会出现性状分离的个体所占比例为________。
(4)现有一三角形果实的荠菜种子,其长成的植株与卵圆形果实植株杂交,后代三角形果实:卵圆形果实=1:1,则亲本中三角形果实的基因型可能为________________。
【答案】(1) ①. (基因)自由组合 ②. F2中的性状分离比接近15:1 ③. 让F1植株与卵圆形果实植株杂交 ④. 三角形果实:卵圆形果实=3:1
(2) ①. 1/15 ②. 4/5
(3)7/15 (4)aaBb或Aabb
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
F2中三角形果实:卵圆形果实=301:20≈15:1,是9:3:3:1的变式,说明荠菜果实形状的遗传受两对等位基因控制,且它们的遗传遵循基因的自由组合定律;若要验证该推论,可让F1植株与卵圆形果实植株杂交,若子代的表型及比例为三角形果实:卵圆形果实=3:1,则可证明该推论成立。
【小问2详解】
推知F1的基因型为AaBb,三角形果实的基因型为A-B-、A-bb、aaB-,卵圆形果实的基因型为aabb,亲本的基因型是AABB和aabb,故F2三角形果实中与亲本基因型相同的个体所占比例为1/15,F2三角形果实中杂合子的比例为1-3/15=4/5。
【小问3详解】
F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表型仍然为三角形果实,这些个体为三角形且不同时含有a和b,即AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB,其所占比例为1/15+2/15+2/15+1/15+1/15=7/15。
【小问4详解】
现有一三角形果实的荠菜种子,其长成的植株与卵圆形果实杂交,后代三角形果实:卵圆形果实=1:1,则亲本中三角形果实的基因型可能为aaBb或Aabb。
21. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,甲图所示为普通小麦的育种技术路线图(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。回答下列问题:
(1)已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有_____条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是_____(答出2点即可)。
(2)图甲中人工育种技术处理可采用的方法有_____(答出1点即可)。
(3)为了探究杂种二高度不育的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验:
①取杂种二幼苗_____,经固定、解离、漂洗、_____和制片后,进行镜检,选择处于分裂_____(填“前期”或“中期”或“后期”)细胞进行染色体拍照,对照片中的染色体进行计数、归类、排列,制作出如图乙的染色体核型图。
②根据图乙核型分析可得出推论:杂种二高度不育的原因是_____。
③为了进一步验证上述推论,可优先选用_____(填“幼嫩的雌蕊柱头”或“幼嫩的花药”)作为实验材料进行切片显微观察。
【答案】(1) ①. 42 ②. 茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加
(2)低温诱导或用秋水仙素处理幼苗
(3) ①. 分生区 ②. 染色 ③. 中期 ④. 三倍体细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞 ⑤. 幼嫩的花药
【解析】
【分析】分析题图:一粒小麦与斯氏麦草属于不同物种,杂交子代获得杂种一,经过人工处理,染色体数目加倍后获得拟二粒小麦,与滔氏麦草杂交,获得杂种二,再经过人工诱导处理,获得普通小麦,属于单倍体育种,原理是染色体变异。
【小问1详解】
由于A、B、D不同物种的一个染色体组均含7条染色体,而普通小麦属于六倍体,故普通小麦体细胞中有6×7=42条;一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
【小问2详解】
由于低温或用秋水仙素能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体加倍,所以要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用低温诱导或用秋水仙素处理幼苗。
【小问3详解】
①由于分生区细胞分裂旺盛,故要观察染色体形态,可以取幼苗的分生区细胞,观察染色体时制片步骤是解离、漂洗、染色和制片;由于中期时染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,故应选择处于分裂中期细胞进行染色体拍照,对照片中的染色体进行计数、归类、排列,制作出如图乙的染色体核型图。
②据图乙可知,杂种二是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞。
③雌蕊、花药中都可以进行减数分裂,但是雄性个体一次能产生大量的雄配子,且雄配子产生的分裂过程是连续的(场所都在精巢、花药中),所以能够观察到减数分裂的各个时期,故要进一步验证上述推论,可优先选用幼嫩的花药作为实验材料进行切片显微观察。
22. 下图是某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图,其中Ⅱ-1不携带致病基因。甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是_____________________,判断的理由是_________________________。
(2)Ⅱ-3和Ⅱ-5 的基因型分别是________和________。
(3)若Ⅲ-1与Ⅲ-4婚配,其后代正常的概率是________,后代患病孩子中两病兼患的概率是________。
【答案】(1) ①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ-5 和Ⅱ-6均患甲病,而Ⅲ-3是正常女儿
(2) ①. aaXBXb ②. AaXBY
(3) ①. 7/24 ②. 2/17
【解析】
【分析】Ⅱ-5和Ⅱ-6都患甲病,所生女儿Ⅲ-3不患甲病,说明甲病的遗传方式为常染色体显性遗传;Ⅱ-1和Ⅱ-2 不患乙病,生出患乙病的儿子,且已知Ⅱ-1不携带致病基因,因此乙病为伴X染色体隐性遗传。
【小问1详解】
Ⅱ-5和Ⅱ-6都患甲病,所生女儿Ⅲ-3不患甲病,说明甲病的遗传方式为常染色体显性遗传。
【小问2详解】
已知甲病为常染色体显性遗传病,Ⅱ-5和Ⅱ-6都患甲病,所生女儿Ⅲ-3不患甲病,Ⅱ-5为Aa;Ⅱ-1和Ⅱ-2 不患乙病,生出患乙病的儿子,且已知Ⅱ-1不携带致病基因,因此乙病为伴X染色体隐性遗传,因此Ⅱ-5基因型为XBY,综合分析,Ⅱ-5基因型为AaXBY。Ⅱ-3不患甲病也不患乙病,其父亲患有乙病,因此基因型为aaXBXb。
【小问3详解】
若只研究甲病,则Ⅲ-1与Ⅲ-3的基因型均为aa,进而推知:Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型均为Aa,Ⅲ-4的基因型为 1/3AA 或 2/3Aa。Ⅲ-1与Ⅲ-4所生子女正常(aa)的概率为2/3×1/2=1/3。若只研究乙病,结合对(2)的分析可推知:Ⅲ-1的基因型为1/2XBXB或1/2XBXb。Ⅲ-4的基因型为XBY,所以Ⅲ-1与Ⅲ-4所生子女患乙病(XbY)的概率为1/2×1/4=1/8,正常的概率为1-1/8=7/8。可见,Ⅲ-1与Ⅲ-4婚配,其后代正常的概率是1/3×7/8=7/24,患病的概率是1-7/24=17/24,两病兼患的概率是2/3×1/8=2/24,所以后代患病孩子中两病兼患的概率是(2/24)÷(17/24)=2/17。
23. 1万多年前,某地区有许多湖泊(A、B、C、D),湖泊之间通过纵横交错的溪流联结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊(如图1),湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题:
(1)溪流消失后,各个湖泊中的鱼不再发生基因交流,原因是存在__________,各个种群通过突变和基因重组产生进化的原材料。现代生物进化理论认为,进化的方向由__________决定。
(2)C湖泊中全部鳉鱼所含有的全部基因称为该种群的__________。鳉鱼某对染色体上有一对等位基因A和a,该种群内的个体自由交配。在Y3~Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为__________。经历了图示变化之后,鱼是否产生了新物种?__________(填“是”“否”或“不确定”)。
(3)现在有人将四个湖泊中的一些鱼混合养殖,结果发现: A、B两湖的鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,A、B两湖内和两湖之间鱼的差异分别体现了__________多样性。
【答案】(1) ①. 地理隔离 ②. 自然选择
(2) ①. 基因库 ②. 18% ③. 不确定
(3)基因(遗传)多样性和物种多样性
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组为生物进化提供原材料,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进程;生物多样性是协同进化的结果。
【小问1详解】
溪流消失后,不同湖泊之间产生了地理隔离,各个湖泊中的鳉鱼不再发生基因交流。突变和基因重组产生进化的原材料,但由于突变和基因重组都是随机的,不定向的,因此突变和基因重组不能决定生物进化的方向,自然选择可决定生物进化的方向。
【小问2详解】
C湖泊中全部鳉鱼属于一个种群,种群中所有个体的全部基因叫种群的基因库。在Y3-Y4时间段内该种群中A基因的频率为0.9,则a的基因频率为0.1,Aa的基因型频率=2×0.9×0.1×100%=18%。生殖隔离是新物种形成的标志,图示过程基因频率发生了变化,说明生物进化了,但不能确定是否形成了新物种。
【小问3详解】
A、B两湖的鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明A、B两湖的鱼不是同一个物种,故A、B两湖之间鱼的差异体现了物种多样性;两湖内的鱼是同一物种,故A、B两湖内鱼的差异体现了基因(遗传)多样性。
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