内容正文:
2026年下学期高二开学考试
生物学
一、单选题(共12小题,共24分)
1. 下列关于原核细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 硝化细菌属于原核生物,没有叶绿素但可将CO2和H2O合成糖类
B. 可用抑制原核生物细胞壁合成的头孢来治疗支原体肺炎
C. 蓝细菌的遗传物质彻底水解后能得到五种有机物
D. 原核细胞环状DNA上的基因不存在等位基因,也没有游离的磷酸基团
2. 海参是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物,还富含钙、磷、铁、镁、碘等,具有防止动脉硬化,提高人体免疫能力等功效。下列相关叙述正确的是( )
A. 钙、镁、铁是组成海参细胞的大量元素,具有重要作用
B. 海参体内的蛋白质在烹饪过程中由于肽键的断裂而变得伸展、松散,容易消化
C. 海参中的维生素D属于固醇,能促进人体对钙、磷的吸收
D. 海参细胞中N、P被人体吸收后可以用于合成脂肪、磷脂、核酸等
3. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B. 高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C. 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D. H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
4. 胃酸可杀灭随食物进入消化道的细菌并激活胃蛋白酶原,其分泌过程如图所示。胃壁细胞通过靠近胃腔的细胞膜上的质子泵和Cl﹣通道分别将H+和Cl﹣排入胃腔,形成盐酸。抑酸药物PPIS在酸性环境中被激活后,能够与图示质子泵结合使其空间结构发生改变。下列说法正确的是( )
A. 图中K+和Cl﹣进入胃腔的方式不相同
B. 图中质子泵只能体现细胞膜上的蛋白质具有控制物质进出的功能
C. 长期服用PPIS可避免机体出现消化道细菌感染
D. 长期服用PPIS会引发肾小管上皮细胞泌氢功能障碍,导致因尿酸排泄减少诱发痛风发作
5. 如图是ATP 的结构简式。下列相关叙述错误的是( )
A. ①和②是特殊的化学键,含有较多能量
B. 叶肉细胞光反应和暗反应都有 ATP 的生成
C. 人体肌细胞收缩所需能量由 ATP 直接提供
D. ATP 分解供应能量的同时也有 ATP 的合成
6. 2025年《Cell》公布了一个包含三个层次、共14个标志的人体衰老系统框架,极大地拓展了人们对衰老机制的理解。下列叙述错误的是( )
A. 在生命活动中,正常个体的细胞在进行各种氧化反应时很容易产生自由基
B. 细胞氧化反应中产生的自由基会攻击DNA,可能导致基因组稳定性丧失
C. 细胞衰老的主要特征包括细胞膜通透性改变,细胞体积变小,细胞核体积增大等
D. 端粒损耗是指随着细胞分裂次数的增加,染色体上的端粒数量会逐渐减少
7. 某果蝇的基因型为AaXBXb。在四分体时期,基因A和基因a所在的非姐妹染色单体之间发生互换。不考虑其他变异,下列对基因A/a和基因B/b的分离的分析,正确的是( )
A. 基因A/a的分离仅发生在减数分裂Ⅰ
B. 基因A/a的分离仅发生在减数分裂Ⅱ
C. 基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅰ
D. 基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅱ
8. 果蝇受精卵中不同的性染色体组成的发育情况如表所示,XXY、XYY等三体果蝇在进行减数分裂时,三条同源染色体中的任意两条分离,另一条随机分配,各种配子的生活力相同。果蝇的红眼和白眼性状受等位基因A/a控制,让纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1中发现了一只基因型为XAXAY的红眼雌果蝇甲,检测发现甲的产生是因为亲本果蝇在减数分裂过程中发生了一次异常分裂;让甲与正常白眼雄果蝇杂交获得F2,不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
性染色体组成
XX、XXY
XY、XYY
XO(无Y染色体)
XXX、OY、YY
发育情况
雌性、可育
雄性、可育
雄性、不育
胚胎致死
A. 甲的产生是因为母本的X染色体在减数分裂Ⅱ后期未正常分离
B. 甲的染色体组成和基因型均可用光学显微镜进行检测
C. F2中,雌雄果蝇占比相同,染色体数目异常的个体占1/3
D. F2中,雌果蝇均为红眼,雄果蝇中的白眼个体占1/5
9. 下列关于遗传物质的探索实验的分析,错误的是( )
A. 格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA片段可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致转化现象
B. 艾弗里及其同事进行的实验的关键之处在于采用“酶解法”加入不同的酶,该实验对自变量的控制利用了“加法原理”
C. 赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质外壳,该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上
D. 烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA,该结果完善了“DNA是主要的遗传物质”的结论
10. 细胞中表达的基因大致可以分为两类:一类基因在所有细胞中都能表达;另一类基因只在某类细胞中特异性表达。如图表示胰岛B细胞中部分基因在染色体上的位置关系,下列有关此细胞中三种基因表达情况的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化导致ATP合成酶基因永久关闭
B. A抗体基因在胰岛B细胞中表达,使其具备免疫能力
C. 三种基因均未发生甲基化,因此均可进行转录和翻译
D. 除A抗体基因不能进行转录外,其他两种基因均可转录
11. 果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。Ⅱ号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇与缺失1条Ⅱ号染色体的正常翅果蝇杂交,关于F1的判断错误的是( )
A. 染色体数正常的果蝇占1/3
B. 翻翅果蝇占2/3
C. 染色体数正常的翻翅果蝇占2/9
D. 染色体数正常的翻翅果蝇占1/3
12. 某果蝇种群中,基因型为AA、Aa和aa的个体依次占10%、20%、70%。改变饲养条件后,含a基因的精子活力下降,仅有50%具有受精能力,其他配子不受影响。试从理论上分析,个体间随机交配产生的下一代种群中
A. a的基因频率为44% B. Aa基因型的个体占50%
C. 雌、雄个体的比例发生了改变 D. AA、Aa和aa基因型的个体比例为1:6:8
二、不定项选择题(共4小题,共16分)
13. 下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,以下说法不正确的是( )
A. 由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光
B. 用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C. 由550 nm转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中C3的量增加
D. 土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光利用量显著增加
14. 如图为胡萝卜的植物组织培养示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. ③胡萝卜植株的花粉细胞也具有细胞的全能性 B. ①过程中既进行细胞分裂又进行细胞分化
C. 图示过程体现了植物细胞核的全能性 D. 根与叶的细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达
15. 下图是某家系的遗传系谱图,甲、乙两病分别由等位基因A/a、T/t控制。2号个体携带甲病致病基因,4号个体不携带致病基因,不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 乙病是伴X染色体隐性遗传病 B. 6号个体的基因型是Aa或XAXa
C. 9号个体的t基因只能来自其母亲 D. 若11号个体为女性,则其不患乙病
16. 细胞癌变与基因突变有关,为鉴定造成结肠癌的突变基因,科学家检测了213例结肠癌病人样品的基因突变,发现每个样品都涉及了多种突变基因,其中抑癌基因和原癌基因发生突变的频率最大,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
被检基因
检出突变的样品数量
突变基因形式
突变基因活性
A
93
AV
活性增强
B
28
BW
失去活性
A. 某一个抑癌基因发生突变则会导致细胞癌变
B. 原癌基因和抑癌基因在正常细胞内不表达
C. 根据表中突变基因活性变化情况推测被检基因A为原癌基因
D. 引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒
三、非选择题(共5小题,共60分)
17. 盐碱地和干旱是我国农业生产中的重要限制因素。高盐或干旱条件下,植物细胞失水引起渗透胁迫,进而引起光合作用强度下降,抑制植物的生长发育。为了适应渗透胁迫,植物进化出了多种调节渗透压的机制。回答下列问题:
(1)高盐或干旱条件下,植物细胞可以通过合成和积累渗透调节物质(如脯氨酸、可溶性糖等)来________(填“提高”或“降低”)细胞的渗透压;植物细胞还可以通过关闭细胞膜上的水通道蛋白,减少水分的散失,水分通过水通道蛋白运出细胞的方式是________。
(2)高盐条件下,细胞失水导致气孔关闭,从光合作用暗反应的角度分析,农作物减产的原因是________。
(3)研究发现,有些植物在干旱胁迫下,光合作用的产物会更多地分配到植物的根系和叶片的细胞壁中,使其根系更发达,叶片更肥厚。从适应性的角度分析,其意义是________。
(4)为验证叶片气孔关闭不是由干旱直接引起的,而是由干旱诱导合成的脱落酸(ABA)引起的,科研人员利用ABA缺失突变体(不能合成ABA)进行了如下实验:将ABA缺失突变体在正常水分供应条件下(甲组)和干旱条件下(乙组)培养,测定两组的气孔开放度;然后对干旱处理后的突变体进行ABA处理(丙组),再次统计气孔开放度。若实验结果支持上述观点,则甲、乙、丙三组的气孔开放度大小关系为________。
18. 真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)如图表示某细胞分裂的不同时期,其中(b)所处的时期为________,你的判断依据是________________________________。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是________。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,其可能的结果是________________,而此时纺锤丝还没有附着,分散的染色体随意移动会使得染色体分配混乱,从而导致无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息,蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是________________,该含量变化在细胞周期中的作用是________________。
19. 稻瘟病是水稻的重要病害之一、水稻是否抗稻瘟病由独立遗传的两对等位基因(D/d和R/r)控制,其基因型与表型的对应关系见下表。回答下列问题:
基因型
ddR-
DdR-
DD_____、_____rr
表型
完全抗病
弱抗病
易感病
(1)易感病水稻共有_____种基因型。纯合易感病植株和弱抗病植株杂交,子代中完全抗病植株占1/2,则该杂交亲本中弱抗病植株的基因型是_____。
(2)弱抗病植株(DdRr)自交,F1中完全抗病植株基因型有_____种,其中纯合个体占_____。F1中完全抗病植株自由交配,F2的表型及比例为_____。
(3)某不含基因D的水稻花粉母细胞在减数分裂时姐妹染色单体未分离,会形成异常巨型染色体(比普通染色体显著增大)。若已知该现象与基因D有关,下列描述中与D基因功能最相符的是_____。
A. 促进同源染色体配对 B. 调控分离酶活性,确保姐妹染色单体分离
C. 负责调控纺锤丝牵引同源染色体向两极移动 D. 参与染色体上着丝粒与纺锤体结合位点的形成
20. 家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,自然种群中雌雄个体数量基本相等。回答下列问题:
(1)雌蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有_____条W染色体。自然家蚕种群中雌雄比例为1:1的原因是_______。
(2)幼蚕体色的有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性。为了在家蚕幼虫期通过体色筛选出吐丝率更高的雄蚕,研究人员通过辐射对某品系家蚕进行处理,获得如图1所示的突变类型,然后通过图2所示过程培育出了“限性斑纹雌蚕”。
注:若受精卵中没有A或a基因会导致其死亡。
F1有斑纹个体中染色体异常的比例为________。F2中“限性斑纹雌蚕”占___________。
(3)家蚕的成虫称为家蚕蛾,其有鳞毛对无鳞毛受一对等位基因控制,且有鳞毛为显性。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌雄个体若干只,欲探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上,请写出简要的实验思路并预期结果和结论。
实验思路:________。
预期结果和结论:_____。
21. 果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表一),现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二),其中雄性亲本在室温(20℃)长大,分析表格相关信息回答下列问题:
表一:
基因型
饲喂条件
AA
Aa
aa
室温(20℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0℃)
残翅
残翅
残翅
表二:
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现及数量
Ⅰ
①残翅
②残翅
低温(0℃)
全部残翅
Ⅱ
③正常翅
④残翅
室温(20℃)
正常翅91 残翅89
Ⅲ
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20℃)
正常翅152 残翅49
注:雄性亲本均在室温(20℃)条件下饲喂
(1)亲代雌果蝇中___(填表二中序号)一定是在低温(0℃)的条件下饲养的;亲代果蝇中③的基因型一定是____.
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是_____共同调控的.
(3)亲代①的基因型可能是_____,为确定其基因型,某生物兴趣小组设计了实验思路,首先将第Ⅰ组的子代进行随机自由交配得F2,然后把F2放在(20℃)的条件下饲喂,观察统计F2表现型及比例.若F2正常翅与残翅的比例为____,则果蝇①的基因型为Aa.还可以设计实验思路为:用亲代①与亲本②杂交,然后把后代放在_____的条件下饲喂,观察并统计后代表现型及比例.
(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,子代只有两只果蝇成活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是___.
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2026年下学期高二开学考试
生物学
一、单选题(共12小题,共24分)
1. 下列关于原核细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 硝化细菌属于原核生物,没有叶绿素但可将CO2和H2O合成糖类
B. 可用抑制原核生物细胞壁合成的头孢来治疗支原体肺炎
C. 蓝细菌的遗传物质彻底水解后能得到五种有机物
D. 原核细胞环状DNA上的基因不存在等位基因,也没有游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;遗传物质是DNA位于环状质粒上。
【详解】A、硝化细菌是自养生物,没有叶绿素,不可进行光合作用,但可以通过化能合成作用将CO2和H2O合成糖类,A正确;
B、支原体无细胞壁,故不可用抑制原核生物细胞壁合成的头孢来治疗支原体肺炎,B错误;
C、蓝细菌的遗传物质是DNA,DNA彻底水解后能得到六种小分子化合物,分别是磷酸、脱氧核糖和A、T、C、G四种碱基,其中磷酸属于无机化合物,即蓝细菌的遗传物质彻底水解后能得到五种有机物,C正确;
D、原核生物没有染色体,自然也没有同源染色体,就不会有等位基因,原核生物DNA是环状的,没有游离的磷酸基团,D正确。
故选B。
2. 海参是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇食物,还富含钙、磷、铁、镁、碘等,具有防止动脉硬化,提高人体免疫能力等功效。下列相关叙述正确的是( )
A. 钙、镁、铁是组成海参细胞的大量元素,具有重要作用
B. 海参体内的蛋白质在烹饪过程中由于肽键的断裂而变得伸展、松散,容易消化
C. 海参中的维生素D属于固醇,能促进人体对钙、磷的吸收
D. 海参细胞中N、P被人体吸收后可以用于合成脂肪、磷脂、核酸等
【答案】C
【解析】
【详解】A、钙、镁属于大量元素,但铁属于微量元素,A错误;
B、高温使蛋白质变性破坏的是空间结构(如氢键),并未断裂肽键,B错误;
C、维生素D属于固醇类物质,可促进人体对钙、磷的吸收,C正确;
D、脂肪仅由C、H、O组成,不含N和P,因此N、P不能用于合成脂肪,D错误。
故选C。
3. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B. 高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C. 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D. H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
【答案】C
【解析】
【分析】高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
【详解】A、神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,不能直接加工对来自核糖体的蛋白质,A错误;
B、高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜具有一定的流动性,B错误;
C、图中②H2O2氧化神经元中的高尔基体平均长度大于①正常神经元,③用SA处理H2O2氧化神经元,SA激活了Src蛋白,使神经元中高尔基体平均长度小于②,说明激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体平均长度较长、结构不稳定的现象,C正确;
D、H2O2能增加高尔基体的平均长度,这会导致高尔基体结构不稳定,从而影响高尔基体的功能,神经元的功能也会受到影响,D错误。
故选C。
4. 胃酸可杀灭随食物进入消化道的细菌并激活胃蛋白酶原,其分泌过程如图所示。胃壁细胞通过靠近胃腔的细胞膜上的质子泵和Cl﹣通道分别将H+和Cl﹣排入胃腔,形成盐酸。抑酸药物PPIS在酸性环境中被激活后,能够与图示质子泵结合使其空间结构发生改变。下列说法正确的是( )
A. 图中K+和Cl﹣进入胃腔的方式不相同
B. 图中质子泵只能体现细胞膜上的蛋白质具有控制物质进出的功能
C. 长期服用PPIS可避免机体出现消化道细菌感染
D. 长期服用PPIS会引发肾小管上皮细胞泌氢功能障碍,导致因尿酸排泄减少诱发痛风发作
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知:Cl-通过Cl-通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式为协助扩散;K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式也为协助扩散;质子泵水解ATP将K+运进细胞和H+运出细胞,K+进细胞和H+出胃壁细胞的方式为主动运输。
【详解】A、K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔方式为协助扩散,质子泵水解ATP将K+运进细胞,方式为主动运输,A错误;
B、质子泵水解ATP将H+运到胃腔,体现了质子泵的运输功能和催化功能,B错误;
C、抑酸药物PPIS在酸性环境中被激活后,能够与图示质子泵结合使其空间结构发生改变,使H+从胃壁细胞运出到胃腔减少,胃腔pH升高,无法杀灭随食物进入消化道的细菌,可能造成消化道细菌感染,C错误;
D、PPIS会引发肾小管上皮细胞泌氢功能障碍,导致因尿酸排泄减少而形成高尿酸血症,诱发痛风发作,停药后关节肿痛等症状缓解或消失,D正确。
故选D。
5. 如图是ATP 的结构简式。下列相关叙述错误的是( )
A. ①和②是特殊的化学键,含有较多能量
B. 叶肉细胞光反应和暗反应都有 ATP 的生成
C. 人体肌细胞收缩所需能量由 ATP 直接提供
D. ATP 分解供应能量的同时也有 ATP 的合成
【答案】B
【解析】
【详解】A、高能磷酸键(①②)水解时会释放大量能量,因此该键本身储存了较多化学能,A正确;
B、光反应阶段:利用光能将 ADP 和 Pi 合成 ATP; 暗反应阶段:消耗光反应产生的 ATP,将 CO₂还原为有机物,没有 ATP 的生成,B错误;
C、ATP 是细胞的直接能源物质,肌肉收缩、神经传导等生命活动都直接由 ATP 供能,C正确;
D、细胞中 ATP 的合成与分解时刻都在动态平衡中:比如呼吸作用合成 ATP,而肌肉收缩、物质运输等生命活动消耗 ATP,两者同时进行,D正确。
6. 2025年《Cell》公布了一个包含三个层次、共14个标志的人体衰老系统框架,极大地拓展了人们对衰老机制的理解。下列叙述错误的是( )
A. 在生命活动中,正常个体的细胞在进行各种氧化反应时很容易产生自由基
B. 细胞氧化反应中产生的自由基会攻击DNA,可能导致基因组稳定性丧失
C. 细胞衰老的主要特征包括细胞膜通透性改变,细胞体积变小,细胞核体积增大等
D. 端粒损耗是指随着细胞分裂次数的增加,染色体上的端粒数量会逐渐减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、正常细胞进行氧化反应是自由基产生的主要途径之一,除此之外辐射、有害化学物质入侵也会刺激细胞产生自由基,A正确;
B、自由基攻击DNA时可能引发基因突变,进而导致基因组稳定性丧失,属于自由基学说中细胞衰老的重要机制,B正确;
C、细胞衰老的典型特征包括细胞内水分减少、细胞体积变小,细胞核体积增大、核膜内折,细胞膜通透性改变、物质运输功能下降等,C正确;
D、端粒是每条染色体两端的特殊DNA-蛋白质复合物,端粒损耗是指随细胞分裂次数增加,端粒的长度逐渐缩短,而非端粒的数量减少,D错误。
7. 某果蝇的基因型为AaXBXb。在四分体时期,基因A和基因a所在的非姐妹染色单体之间发生互换。不考虑其他变异,下列对基因A/a和基因B/b的分离的分析,正确的是( )
A. 基因A/a的分离仅发生在减数分裂Ⅰ
B. 基因A/a的分离仅发生在减数分裂Ⅱ
C. 基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅰ
D. 基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅱ
【答案】C
【解析】
【详解】A、在四分体时期,基因A和基因a所在的非姐妹染色单体之间发生互换会引起基因A/a的分离发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,A错误;
B、在四分体时期,基因A和基因a所在的非姐妹染色单体之间发生互换会引起初级卵母细胞和次级卵母细胞中都含有基因A/a,基因A/a的分离发生于减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,B错误;
C、基因B/b所在的非姐妹染色单体之间没有发生互换,因此基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅰ,C正确;
D、基因B/b所在的非姐妹染色单体之间没有发生互换,因此基因B/b的分离仅发生在减数分裂Ⅰ,不发生在减数分裂Ⅱ,D错误。
8. 果蝇受精卵中不同的性染色体组成的发育情况如表所示,XXY、XYY等三体果蝇在进行减数分裂时,三条同源染色体中的任意两条分离,另一条随机分配,各种配子的生活力相同。果蝇的红眼和白眼性状受等位基因A/a控制,让纯合红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1中发现了一只基因型为XAXAY的红眼雌果蝇甲,检测发现甲的产生是因为亲本果蝇在减数分裂过程中发生了一次异常分裂;让甲与正常白眼雄果蝇杂交获得F2,不考虑其他变异。下列叙述正确的是( )
性染色体组成
XX、XXY
XY、XYY
XO(无Y染色体)
XXX、OY、YY
发育情况
雌性、可育
雄性、可育
雄性、不育
胚胎致死
A. 甲的产生是因为母本的X染色体在减数分裂Ⅱ后期未正常分离
B. 甲的染色体组成和基因型均可用光学显微镜进行检测
C. F2中,雌雄果蝇占比相同,染色体数目异常的个体占1/3
D. F2中,雌果蝇均为红眼,雄果蝇中的白眼个体占1/5
【答案】D
【解析】
【详解】A、纯合红眼雌果蝇(XAXA)减数分裂Ⅰ后期两条X同源染色体未分离,或减数分裂Ⅱ后期X染色体姐妹染色单体未分离,都能产生XAXA的卵细胞,与父本的Y精子结合即可形成甲,A错误;
B、光学显微镜可观察染色体的数目、形态,能检测甲的染色体组成,但基因属于分子水平,光学显微镜无法检测基因型,B错误;
CD、甲(XAXAY)产生的配子类型及比例为XAXA:Y:XAY:XA=1:1:2:2,与正常白眼雄果蝇(XaY,产生的配子类型及比例为Xa:Y=1:1)杂交,子代的基因型即比例为XAXAXa:XaY:XAXaY:XAXa:XAXAY:YY:XAYY:XAY=1:1:2:2:1:1:2:2,XXX、YY胚胎致死,存活个体共10份,雌雄各5份占比相同;其中染色体数目异常的个体共5份,占比1/2,存活的雌果蝇均携带显性红眼基因XA,全部表现为红眼;雄果蝇共5份,仅XaY为白眼,占比1/5,C错误、D正确。
9. 下列关于遗传物质的探索实验的分析,错误的是( )
A. 格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA片段可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致转化现象
B. 艾弗里及其同事进行的实验的关键之处在于采用“酶解法”加入不同的酶,该实验对自变量的控制利用了“加法原理”
C. 赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质外壳,该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上
D. 烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA,该结果完善了“DNA是主要的遗传物质”的结论
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是噬菌体的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
【详解】A、格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA未被完全破坏,可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致R型细菌转化为S型细菌,该转化现象确实存在,A正确;
B、艾弗里实验的关键是通过“酶解法”分别去除不同成分(如DNA、蛋白质等),观察是否发生转化,属于“减法原理”。而选项B中提到的“加法原理”描述错误,应为“减法原理”,B错误;
C、赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先感染带有³²P或³⁵S标记的大肠杆菌,从而标记其DNA或蛋白质。由于噬菌体不能直接在培养基中培养,必须依赖宿主细胞,因此该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上,C正确;
D、烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA(单独RNA可导致感染),该结果补充了“DNA是主要遗传物质”的结论(因绝大多数生物的遗传物质是DNA),D正确。
故选B。
10. 细胞中表达的基因大致可以分为两类:一类基因在所有细胞中都能表达;另一类基因只在某类细胞中特异性表达。如图表示胰岛B细胞中部分基因在染色体上的位置关系,下列有关此细胞中三种基因表达情况的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化导致ATP合成酶基因永久关闭
B. A抗体基因在胰岛B细胞中表达,使其具备免疫能力
C. 三种基因均未发生甲基化,因此均可进行转录和翻译
D. 除A抗体基因不能进行转录外,其他两种基因均可转录
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达。管家基因指在所有细胞中都持续表达的基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。奢侈基因 指仅在特定细胞类型或特定发育阶段中表达的基因,其产物与细胞的特异性功能相关。
【详解】A、ATP合成酶基因在所有细胞中都能表达,因为所有细胞都需要进行细胞呼吸合成ATP,细胞分化不会导致ATP合成酶基因永久关闭,A错误;
B、 A抗体基因是在浆细胞中特异性表达的基因,在胰岛B细胞中不表达,胰岛B细胞不具备免疫能力,B错误;
C、A抗体基因在胰岛B细胞中属于不表达的基因,虽然没有发生甲基化(题干未提及甲基化情况,但从基因表达的特异性角度分析),但在胰岛B细胞中也不会进行转录和翻译,C错误;
D、胰岛素基因在胰岛B细胞中特异性表达,ATP合成酶基因在所有细胞中都表达,而A抗体基因在胰岛B细胞中不表达,即除A抗体基因不能进行转录外,其他两种基因均可转录,D正确。
故选D。
11. 果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。Ⅱ号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇与缺失1条Ⅱ号染色体的正常翅果蝇杂交,关于F1的判断错误的是( )
A. 染色体数正常的果蝇占1/3
B. 翻翅果蝇占2/3
C. 染色体数正常的翻翅果蝇占2/9
D. 染色体数正常的翻翅果蝇占1/3
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,翻翅对正常翅在常染色体上,而翻翅对正常翅为显性,设翻翅为A,则正常翅为a,缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇A和缺失1条Ⅱ号染色体正常翅果蝇a杂交,由于缺失2条致死,则子代果蝇基因型可能是A、a、Aa三种情况,且比例为1:1:1。
【详解】假设翻翅基因用A表示,正常翅基因用a表示,缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇基因型为AO,缺失1条Ⅱ号染色体的正常翅果蝇的基因型为aO,则子代基因型为AO、aO、Aa、OO(致死)。其中AO和Aa为翻翅果蝇,aO为正常翅果蝇,其比例为1∶1∶1,故染色体数正常的果蝇占1/3,翻翅果蝇占2/3,染色体数正常的翻翅果蝇占1/3,A、B、D正确,C错误。
故选C。
12. 某果蝇种群中,基因型为AA、Aa和aa的个体依次占10%、20%、70%。改变饲养条件后,含a基因的精子活力下降,仅有50%具有受精能力,其他配子不受影响。试从理论上分析,个体间随机交配产生的下一代种群中
A. a的基因频率为44% B. Aa基因型的个体占50%
C. 雌、雄个体的比例发生了改变 D. AA、Aa和aa基因型的个体比例为1:6:8
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因型为AA、Aa和aa的个体依次占10%、20%、70%,理论上产生的基因型为A配子=1×10%+1/2×20%=20%,产生的基因型a配子=1/2×20%+1×70%=80%;改变饲养条件后,含a基因的精子活力下降,仅有50%具有受精能力,其他配子不受影响,所以产生的可育雄配子及其比例为A∶a=20%∶50%×80%=1∶2,产生的可育雌配子及其比例为A∶a=20%∶80%=1∶4。综上分析,改变饲养条件后,理论上该群体个体间随机交配产生的下一代的基因型及其比例如下表:
雌配子
1/5A
4/5a
雄配子
1/3A
1/15AA
4/15Aa
2/3a
2/15Aa
8/15aa
统计分析上表数据可知,该群体随机交配产生的下一代中,a的基因频率=8/15+1/2×(4/15+2/15)=11/15≈73%,A错误;
B、Aa基因型的个体占(4/15+2/15)=40%,B错误;
C、果蝇是XY型性别决定的生物,雌、雄个体的比例不会因饲养条件的改变而发生改变,C错误;
D、AA、Aa和aa基因型的个体比例=1/15∶(4/15+2/15)∶8/15=1∶6∶8,D正确。
二、不定项选择题(共4小题,共16分)
13. 下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,以下说法不正确的是( )
A. 由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光
B. 用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C. 由550 nm转为670 nm波长的光后,短时间内叶绿体中C3的量增加
D. 土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光利用量显著增加
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素,主要吸收420~470nm波长的光(蓝紫光)和640~670nm波长的光(红光);类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光(蓝紫光)。分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同。
【详解】A、由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光(蓝紫光),A正确;
B、由图可知,叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比600 nm波长的光要多,因此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;
C、由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中色素吸收的光变多,光反应产生的ATP和NADPH变多,暗反应中C3的还原量增多,短时间内C3的生成量不变,则短时间内叶绿体中C3的量减少,C错误;
D、从图中可以看出,叶绿素吸收420~470 nm波长的光较多,当缺镁时,叶绿素的合成受到影响,叶绿素吸收420~470 nm波长的光变少,则植物对420~470 nm波长的光利用量显著减少,D错误。
故选CD。
14. 如图为胡萝卜的植物组织培养示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. ③胡萝卜植株的花粉细胞也具有细胞的全能性 B. ①过程中既进行细胞分裂又进行细胞分化
C. 图示过程体现了植物细胞核的全能性 D. 根与叶的细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、③胡萝卜植株的花粉细胞具有该生物的全套遗传信息,具有全能性,A正确;
B、①为愈伤组织形成胚状体的过程,该过程中细胞既进行分裂又进行分化,B正确;
C、图示植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性,C错误;
D、胡萝卜根、茎、叶等功能不同,从根本上说是基因选择性表达造成的,D正确。
15. 下图是某家系的遗传系谱图,甲、乙两病分别由等位基因A/a、T/t控制。2号个体携带甲病致病基因,4号个体不携带致病基因,不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 乙病是伴X染色体隐性遗传病 B. 6号个体的基因型是Aa或XAXa
C. 9号个体的t基因只能来自其母亲 D. 若11号个体为女性,则其不患乙病
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、据图可知,3号和4号个体正常,而9号个体患病,说明乙病为隐性遗传病,而4号个体不携带致病基因,说明乙病为伴X隐性遗传病,A正确;
B、依据题干信息可知,不考虑X、Y染色体的同源区段,且2号个体表型正常并携带甲病的致病基因,说明甲病为常染色体隐性遗传病,所以1号个体的基因型为aa,2号个体的基因型为Aa,6号个体的基因型为Aa,B错误;
C、结合A项可推知,3号个体的基因型为XTXt,4号个体的基因型为XTY,9号个体的基因型为XtY,所以9号个体的t基因只能来自其母亲,C正确;
D、只考虑乙病时,7号个体的基因型为XTY,8号个体的基因型为XTX-(1/2XTXT、1/2XTXt),若11号个体为女性,则其基因型为XTX-,表型正常,不患乙病,D正确。
16. 细胞癌变与基因突变有关,为鉴定造成结肠癌的突变基因,科学家检测了213例结肠癌病人样品的基因突变,发现每个样品都涉及了多种突变基因,其中抑癌基因和原癌基因发生突变的频率最大,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
被检基因
检出突变的样品数量
突变基因形式
突变基因活性
A
93
AV
活性增强
B
28
BW
失去活性
A. 某一个抑癌基因发生突变则会导致细胞癌变
B. 原癌基因和抑癌基因在正常细胞内不表达
C. 根据表中突变基因活性变化情况推测被检基因A为原癌基因
D. 引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒
【答案】AB
【解析】
【分析】原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
【详解】A、癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中发生多个原癌基因或抑癌基因突变,才会导致细胞癌变,A错误;
B、原癌基因和抑癌基因在正常细胞内也表达,当原癌基因突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强,或抑癌基因突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性时,可能引起细胞癌变,B错误;
C、据表分析,A→AV突变后,突变基因活性增强,判断A基因是原癌基因;B→BW突变后,突变基因失去活性,判断B基因是抑癌基因,C正确;
D、X射线、亚硝酸盐或者某些病毒可以诱发基因突变,导致细胞癌变,所以引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒,D正确。
故选AB。
三、非选择题(共5小题,共60分)
17. 盐碱地和干旱是我国农业生产中的重要限制因素。高盐或干旱条件下,植物细胞失水引起渗透胁迫,进而引起光合作用强度下降,抑制植物的生长发育。为了适应渗透胁迫,植物进化出了多种调节渗透压的机制。回答下列问题:
(1)高盐或干旱条件下,植物细胞可以通过合成和积累渗透调节物质(如脯氨酸、可溶性糖等)来________(填“提高”或“降低”)细胞的渗透压;植物细胞还可以通过关闭细胞膜上的水通道蛋白,减少水分的散失,水分通过水通道蛋白运出细胞的方式是________。
(2)高盐条件下,细胞失水导致气孔关闭,从光合作用暗反应的角度分析,农作物减产的原因是________。
(3)研究发现,有些植物在干旱胁迫下,光合作用的产物会更多地分配到植物的根系和叶片的细胞壁中,使其根系更发达,叶片更肥厚。从适应性的角度分析,其意义是________。
(4)为验证叶片气孔关闭不是由干旱直接引起的,而是由干旱诱导合成的脱落酸(ABA)引起的,科研人员利用ABA缺失突变体(不能合成ABA)进行了如下实验:将ABA缺失突变体在正常水分供应条件下(甲组)和干旱条件下(乙组)培养,测定两组的气孔开放度;然后对干旱处理后的突变体进行ABA处理(丙组),再次统计气孔开放度。若实验结果支持上述观点,则甲、乙、丙三组的气孔开放度大小关系为________。
【答案】(1) ①. 提高 ②. 协助扩散##易化扩散
(2)气孔关闭导致进入叶肉细胞的CO2减少,CO2固定速率下降,暗反应速率降低,光合作用合成的有机物减少
(3)发达的根系有利于植物从土壤中吸收水分,肥厚的叶片有利于储存水分、减少蒸腾散失,从而提高植物对干旱胁迫的适应能力
(4)甲组与乙组的气孔开放度基本一致,且均大于丙组的
【解析】
【小问1详解】
高盐或干旱条件下,植物细胞通过积累脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质,提高细胞液浓度,从而升高渗透压,减少水分散失;水通道蛋白介导的水分运输顺浓度梯度,不消耗能量,属于协助扩散。
【小问2详解】
CO2是暗反应的原料,气孔关闭后,CO2进入叶肉细胞的过程受阻,导致暗反应中CO2的固定减少,C3的还原减慢,光合产物的合成减少,造成减产。
【小问3详解】
干旱胁迫下,光合产物优先分配至根系和叶片的细胞壁,使根系更发达(增强吸水能力),叶片更肥厚(增加储水能力、减少蒸腾),这是植物对干旱胁迫的适应性反应。
【小问4详解】
若气孔关闭由ABA引起,则ABA缺失突变体在干旱条件下(乙组)无法合成ABA,气孔开放度应与正常供水组(甲组)的基本一致,而外源ABA处理(丙组)后气孔关闭,开放度降低,故结果为甲组与乙组的气孔开放度基本一致,且均大于丙组的。
18. 真核细胞分裂过程中,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。
(1)如图表示某细胞分裂的不同时期,其中(b)所处的时期为________,你的判断依据是________________________________。
(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。据此分析,下列描述正确的是________。
A.分离酶没有专一性
B.保全素和黏连蛋白是同一种蛋白质
C.保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处
D.保全素和黏连蛋白竞争分离酶的活性部位
(3)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,其可能的结果是________________,而此时纺锤丝还没有附着,分散的染色体随意移动会使得染色体分配混乱,从而导致无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息,蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是________________,该含量变化在细胞周期中的作用是________________。
【答案】 ①. 中期 ②. 着丝点整齐的排列在赤道板上 ③. CD ④. 使得姐妹染色单体提早分开 ⑤. 间期时APC含盘低,到了中期APC含量上升 ⑥. APC含量上升,将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备
【解析】
【分析】由图可知,(a)时期APC含量很低,SCR与SEP结合;(b)时期,APC含量升高,与SCR结合,释放SEP,且SCR含量降低。
【详解】(1)b中着丝点排列在赤道板上,故为中期。
(2)A、分离酶具有专一性,只能催化黏连蛋白的水解,A错误;
B、保全素和黏连蛋白是不同蛋白质,B错误;
C、保全素和黏连蛋白空间结构有局部相似之处,因为二者可以结合,C正确;
D、保全素和黏连蛋白均可与分离酶结合,故二者竞争分离酶的活性部位,D正确。
故选CD。
(3)如果间期核膜的通透性不恰当改变,使分离酶处于细胞核内,可能会导致姐妹染色单体提前分开,无法保证DNA平均分配。
(4)据图中信息可知,间期(a)时,APC含量很低,(b)时期APC含量又升高;APC含量上升,将使得保全素(SCR)分解,于是释放分离酶,分离酶分解染色单体之间黏连蛋白,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
【点睛】本题作为信息类题目,需要考生学会从题干中提取相关的信息,分析三种蛋白质的相互关系,SCR与SEP结合会抑制SEP发挥作用,二者分离,SEP会促进黏连蛋白的水解。
19. 稻瘟病是水稻的重要病害之一、水稻是否抗稻瘟病由独立遗传的两对等位基因(D/d和R/r)控制,其基因型与表型的对应关系见下表。回答下列问题:
基因型
ddR-
DdR-
DD_____、_____rr
表型
完全抗病
弱抗病
易感病
(1)易感病水稻共有_____种基因型。纯合易感病植株和弱抗病植株杂交,子代中完全抗病植株占1/2,则该杂交亲本中弱抗病植株的基因型是_____。
(2)弱抗病植株(DdRr)自交,F1中完全抗病植株基因型有_____种,其中纯合个体占_____。F1中完全抗病植株自由交配,F2的表型及比例为_____。
(3)某不含基因D的水稻花粉母细胞在减数分裂时姐妹染色单体未分离,会形成异常巨型染色体(比普通染色体显著增大)。若已知该现象与基因D有关,下列描述中与D基因功能最相符的是_____。
A. 促进同源染色体配对 B. 调控分离酶活性,确保姐妹染色单体分离
C. 负责调控纺锤丝牵引同源染色体向两极移动 D. 参与染色体上着丝粒与纺锤体结合位点的形成
【答案】(1) ①. 5##五 ②. DdRR
(2) ①. 2 ②. 1/3 ③. 完全抗病:易感病=8:1 (3)B
【解析】
【小问1详解】
易感病水稻共有5种基因型,分别是DDRR、DDRr、DDrr、Ddrr、ddrr,纯合易感病植株和弱抗病植株(DdR-)杂交,子代中完全抗病植株(ddR-)占1/2,则可推知该杂交亲本中弱抗病植株的基因型是DdRR。
【小问2详解】
弱抗病植株(DdRr)自交,F1中完全抗病植株基因型有2种,分别为ddRR、ddRr,其中纯合个体(ddRR)占1/3,ddRr占2/3。F1中完全抗病植株自由交配,用配子法进行计算,完全抗病植株所产生的配子有2/3dR、1/3dr,则F2的表型及比例为完全抗病(ddR-):易感病(ddrr)=8:1。
【小问3详解】
A、同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期,和姐妹染色单体分离无关,A错误;
B、姐妹染色单体分离需要分离酶分解姐妹染色单体间的黏连蛋白,D调控分离酶活性、保证姐妹染色单体正常分离,与题干信息相符,B正确;
C、纺锤丝牵引同源染色体分离发生在减数第一次分裂,与“姐妹染色单体分离异常”无关,C错误;
D、着丝粒与纺锤体结合异常会导致染色体无法移动,不会仅仅导致姐妹染色单体不分离,D错误。
20. 家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,自然种群中雌雄个体数量基本相等。回答下列问题:
(1)雌蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有_____条W染色体。自然家蚕种群中雌雄比例为1:1的原因是_______。
(2)幼蚕体色的有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性。为了在家蚕幼虫期通过体色筛选出吐丝率更高的雄蚕,研究人员通过辐射对某品系家蚕进行处理,获得如图1所示的突变类型,然后通过图2所示过程培育出了“限性斑纹雌蚕”。
注:若受精卵中没有A或a基因会导致其死亡。
F1有斑纹个体中染色体异常的比例为________。F2中“限性斑纹雌蚕”占___________。
(3)家蚕的成虫称为家蚕蛾,其有鳞毛对无鳞毛受一对等位基因控制,且有鳞毛为显性。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌雄个体若干只,欲探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上,请写出简要的实验思路并预期结果和结论。
实验思路:________。
预期结果和结论:_____。
【答案】(1) ①. 0或2 ②. 雌蚕产生含Z染色体的卵细胞和含W染色体的卵细胞比例为1:1,雄蚕只产生一种含Z染色体的精子,受精时精卵随机结合,且ZZ、ZW个体成活率相同
(2) ①. 2/3 ②. 4/31
(3) ①. 实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌、雄个体进行正反交,观察并统计F1个体的表型##让纯合的无鳞毛家蚕雄蛾与有鳞毛家蚕雌蛾杂交,观察并统计F1个体的表型 ②. 预期结果和结论:若正反交结果相同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;若正反交结果不同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于Z染色体上##若F1中家蚕雄蛾均为有鳞毛,家蚕雌蛾均为无鳞毛,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于Z染色体上;若F1中家蚕雌雄蛾均为有鳞毛,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上
【解析】
【小问1详解】
雌蚕的性染色体组成为ZW,在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体ZW分离,分别进入不同的次级卵母细胞中,所以形成的次级卵母细胞中可能含有Z染色体或W染色体,在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,此时次级卵母细胞中可能含有0条或2条W染色体。自然家蚕种群中雌雄比例为1:1的原因是雌蚕产生含Z染色体的卵细胞和含W染色体的卵细胞比例为1:1,雄蚕只产生一种含Z染色体的精子,受精时精卵随机结合,且ZZ、ZW个体成活率相同。
【小问2详解】
由图2可知,亲本的基因型为AOZWA、aaZZ,F1的基因型及比例为1AaZZ、1AaZWA、1aOZZ、1aOZWA,其中1aOZZ为无斑纹,1AaZZ为染色体正常且为有斑纹,因此F1有斑纹的个体中染色体异常的比例为2/3。先考虑A、a基因,F1雌雄个体产生的雌雄配子种类及比例均为A=1/4,a=2/4,O=1/4,求得OO=1/16,AO=7/16,aa=4/16,aO=4/16,无A、a基因个体致死,雌性一定含有A,不会致死,雄性中才会出现致死现象,即1/16OO×1/2=1/32致死,再考虑ZW染色体,ZZ=1/2,ZWA=1/2,“限性斑纹雌蚕”aaZWA为1/2×4/16=1/8,因此F2中,“限性斑纹雌蚕”的占比为(1/8)/(1-1/32)=4/31。
【小问3详解】
现有纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌雄个体若干只,欲探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上,可以采用正反交实验,若正反交结果相同,则对应的基因位于常染色体上,若正反交结果不同,则对应的基因位于Z染色体上。
实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌、雄个体进行正反交,观察并统计F1个体的表型(或让纯合的无鳞毛家蚕雄蛾与有鳞毛家蚕雌蛾杂交,观察并统计F1个体的表型)。
预期结果和结论:若正反交结果相同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;若正反交结果不同,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于Z染色体上(或若F1中家蚕雄蛾均为有鳞毛,家蚕雌蛾均为无鳞毛,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于Z染色体上;若F1中家蚕雌雄蛾均为有鳞毛,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上)。
21. 果蝇的翅型由位于常染色体上的一对等位基因(A、a)决定,但是也受环境温度的影响(如表一),现在用6只果蝇进行三组杂交实验(如表二),其中雄性亲本在室温(20℃)长大,分析表格相关信息回答下列问题:
表一:
基因型
饲喂条件
AA
Aa
aa
室温(20℃)
正常翅
正常翅
残翅
低温(0℃)
残翅
残翅
残翅
表二:
组别
雌性亲本
雄性亲本
子代饲喂条件
子代表现及数量
Ⅰ
①残翅
②残翅
低温(0℃)
全部残翅
Ⅱ
③正常翅
④残翅
室温(20℃)
正常翅91 残翅89
Ⅲ
⑤残翅
⑥正常翅
室温(20℃)
正常翅152 残翅49
注:雄性亲本均在室温(20℃)条件下饲喂
(1)亲代雌果蝇中___(填表二中序号)一定是在低温(0℃)的条件下饲养的;亲代果蝇中③的基因型一定是____.
(2)果蝇翅型的遗传说明了生物性状是_____共同调控的.
(3)亲代①的基因型可能是_____,为确定其基因型,某生物兴趣小组设计了实验思路,首先将第Ⅰ组的子代进行随机自由交配得F2,然后把F2放在(20℃)的条件下饲喂,观察统计F2表现型及比例.若F2正常翅与残翅的比例为____,则果蝇①的基因型为Aa.还可以设计实验思路为:用亲代①与亲本②杂交,然后把后代放在_____的条件下饲喂,观察并统计后代表现型及比例.
(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,子代只有两只果蝇成活,则子代果蝇中出现残翅果蝇的概率是___.
【答案】 ①. ⑤ ②. Aa ③. 基因与环境 ④. AA、Aa、aa ⑤. 7:9 ⑥. 室温(20℃) ⑦.
【解析】
【分析】根据题意和图表分析可知:表格1中:果蝇的翅型由位于常染色体上的基因(A、a)决定.在室温条件下,基因型为A_的果蝇均表现为正常翅,而在低温条件下,果蝇的翅型均表现为残翅,这说明生物的性状是由基因和环境共同调控的.
表格2中:杂交Ⅱ后代正常翅:残翅=1:1,属于测交类型,说明亲本的基因型为Aa和aa;杂交组合Ⅲ中,在室温条件下,子代果蝇出现正常翅:残翅=3:1的性状分离比,说明亲本的基因型均为Aa。
【详解】(1)根据⑤残翅与⑥正常翅杂交,后代在室温条件下,子代果蝇出现正常翅:残翅=3:1的性状分离比,说明亲本的基因型均为Aa.因此亲代雌果蝇中⑤一定是在低温(0℃)的条件下饲养的.由于亲代果蝇中③是正常翅,与④残翅杂交后代正常翅:残翅=1:1,所以其基因型一定是Aa;
(2)基因型Aa的个体在室温条件下表现为正常翅,而在低温条件下表现为残翅,说明生物性状是基因与环境共同调控的;
(3)亲代①为残翅,其子代又在低温条件下饲喂,所以无法直接判断其基因型,所以可能是AA、Aa、aa.将实验组Ⅰ的子代进行自由交配,且把F2放在(20℃)的条件下饲喂,最后观察并统计子代翅型的表现型及比例.由于“雄性亲本均在室温(20℃)条件下饲喂”,因此②残翅的基因型为aa,若①残翅的基因型为Aa,则A基因频率为,a基因频率为,根据遗传平衡定律,后代中aa占,则A_占,因此正常翅:残翅=7:9.还可以设计实验思路为:用亲代①与亲本②或④杂交,然后把后代放在室温的条件下饲喂,观察并统计后代表现型及比例;
(4)若第Ⅱ组的亲本③与亲本④杂交,子代在室温(20℃)的条件下饲喂,后代正常翅:残翅=1:1.如果子代只有两只果蝇成活,则都为正常翅的概率是×=,出现残翅果蝇的概率是1﹣=。
【点睛】本题考查基因与性状的关系、基因分离定律的实质及应用,要求考生掌握基因型、表现型及环境之间的关系;掌握基因分离定律的实质,能根据表2中信息判断相应个体的基因型,并能进行相关计算。
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