精品解析:福建省仙游第一中学2025-2026学年高一下学期期末考试生物试题
2026-09-15
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内容正文:
仙游一中2025-2026学年下学期高一生物期末考
生物试卷
考试时间:75分钟
一、单项选择题(本题共15小题,1-10题每小题2分,11-15题每题4分,共40分)。
1. 在分离定律的发现过程中,正确的科学方法起着至关重要的作用。下列有关“假说—演绎法”的叙述,错误的是( )
A. 受精时雌雄配子随机结合属于假说内容
B. 孟德尔利用作出的假说设计并进行了测交实验属于演绎推理过程
C. 分离定律的核心内容是产生配子时成对的遗传因子彼此分离
D. “假说—演绎法”的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
2. 某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A. ①或②
B. ①或④
C. ②或③
D. ③或④
3. 布偶猫(XY型)的毛色有红色、黑色和巧克力色三种,分别受X染色体上的等位基因R1、R2、R3控制。为了解布偶猫的毛色遗传规律,科研人员进行了如下实验。下列对实验的分析错误的是( )
A. 亲本的基因型是XR1XR3×XR2Y
B. F₁巧克力色雄猫的R3基因来自亲本红色雌猫
C. 基因R1对R2、R3为显性,R3对R2为显性
D. F₁中红色雌猫的基因型为XR1XR2
4. 中科院团队发现四倍体海南岛饰纹姬蛙,相比二倍体蛙,其生长、繁殖能力更强,但心肺功能下降。两种蛙的分布和生殖隔离的相关信息见下图。下列叙述错误的是( )
A. 染色体数量变异为蛙进化提供原材料
B. 自然选择使四倍体蛙更适应低温环境
C. 鸣声分化是产生生殖隔离的原因之一
D. 地理隔离是形成四倍体物种必要条件
5. 对于“DNA是主要的遗传物质”相关概念的辨析,错误的是( )
A. 绝大多数生物的遗传物质是DNA
B. 细胞生物的遗传物质主要是DNA
C. 既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA
D. 病毒的遗传物质是DNA或RNA
6. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A. 该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
B. 当细胞中rRNA分子的合成速率高于核糖体蛋白时通常不会产生翻译抑制
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制协调了rRNA和核糖体蛋白的比例
D. 一个mRNA分子可形成多聚核糖体结构,能够提高翻译效率
7. 某二倍体动物初级精母细胞的部分基因分布如下图所示。自然条件下,在该初级精母细胞通过减数分裂形成的配子中,不可能只通过基因重组形成的是( )
A. B. C. D.
8. 番茄黄化曲叶病毒主要通过烟粉虱进行传播,遗传信息的流动如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质中嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数相等
B. 番茄黄化曲叶病毒通过烟粉虱侵染番茄,体现了细胞间的信息交流
C. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质和番茄核糖体中的核酸类型不同
D. 该病毒增殖所需的原料、能量、模板和酶由宿主番茄细胞提供
9. 甲基化读取蛋白Y可识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中甲基化的mRNA的降解涉及氢键的断裂
B. 图中mRNA碱基甲基化会改变碱基的排列顺序
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 图中mRNA甲基化通过抑制翻译调控基因表达
10. 研究发现,生活在高污染地区的蜜蜂与低污染地区的蜜蜂相比,原本负责外出采集花蜜和花粉的部分工蜂变得“懒惰”,更倾向于留在蜂巢内。进一步检测发现,这些“懒惰”工蜂的某些与运动和学习相关的基因出现了较高的DNA甲基化修饰。下列叙述错误的是( )
A. 除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化也会影响基因表达
B. 与低污染区的工蜂相比,“懒惰”工蜂与运动有关基因的表达水平升高
C. 高污染环境可能通过诱导DNA甲基化修饰改变蜜蜂的基因表达模式
D. 该现象说明环境因素可通过表观遗传机制影响生物体的性状表现
11. 先天性肌强直病有AD和AR两种遗传方式,AD由基因A显性突变成A1引起,AR由基因A隐性突变成a引起。下图是某一先天性肌强直病家系的系谱图。下列有关叙述错误的是( )
A. A1、A、a的显隐性关系为A1>A>a,该家系最可能是AD病
B. 据系谱图可推断Ⅰ2号个体不可能含有AR病的致病基因
C. 若该家系患者为AR病,则控制该病的基因位于常染色体上
D. 若父母表现型均正常的患者与Ⅲ5与婚配,则子代不一定患病
12. 用14N标记大肠杆菌的一个拟核DNA的两条链,随后将其转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中。培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA并解开其双螺旋形成单链,然后进行密度梯度离心,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该大肠杆菌的繁殖周期大约为20min
B. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式
C. 直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
D. 若用14N标记该拟核DNA的一条链,培养1h后得到的DNA中含14N的占12.5%
13. miRNA是一类非常短小的单链RNA分子,其本身不编码蛋白质。成熟的miRNA由较长的初级转录产物经过一系列核酸酶的剪切加工而成,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,阻断基因的表达,在肿瘤早期诊断和治疗过程中可发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 核酸酶剪切基因初级转录产物时会破坏磷酸二酯键和氢键
B. miRNA与mRNA的碱基互补配对方式与DNA转录过程中的完全相同
C. miRNA可能通过阻止靶mRNA与核糖体的结合来抑制翻译过程
D. 抑制肿瘤细胞凋亡基因表达的miRNA可用于治疗肿瘤
14. 某昆虫的体色由一对等位基因(B/b)控制,灰色对黑色为显性,决定雄性性别发生的SRY基因仅位于Y染色体上,某个体的基因分布如图所示。辐射可导致SRY基因所在的染色体片段转移到图中所示的另外三条染色体上(不考虑其他染色体),且能正常表达,而缺失的Y染色体丢失。将该个体辐射处理后与正常黑色雌虫杂交,统计子代雄虫的表型及比例。下列叙述错误的是( )
A. 辐射处理导致该雄虫发生了染色体结构的变异和染色体数目的变异
B. 若子代雄虫中灰色∶黑色=1∶1,表明SRY基因转移到X染色体上
C. 若子代雄虫的体色全为黑色,表明SRY基因转移到B所在的染色体
D. 若SRY基因转移到B所在的染色体上,则子代自由交配,雄虫的体色不变
15. 取小鼠的一个精原细胞(2n=40),在含 3H 标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期后,转移至普通培养基中直至完成减数分裂。下列叙述正确的是( )
A. 一个初级精母细胞中有 80 条染色单体带有标记
B. 一个次级精母细胞有 0 或 1 或 2 条 Y 染色体带有 3H 标记
C. 至少有 4 个精细胞含有 3H 标记染色体
D. 所有精细胞的染色体中有 25%带有 3H 标记
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16. 某雌雄同株植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,其花色调控机制如图所示,基因a、b不能控制有关酶的合成。回答下列问题:
(1)若同时存在红色和蓝色物质时,该植物的花色为紫色,则紫花植株的基因型有_______种。理论上讲,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,子代的表型和比例为_______。
(2)基因的上位效应是指一对等位基因能掩盖另一对等位基因所控制的性状。若基因A能掩盖基因B/b所控制的性状,称为A显性上位;若aa能掩盖B/b所控制的性状,称为a隐性上位。同理,还存在B显性上位、b隐性上位的情况。若基因A/a和B/b之间也存在上位效应,则紫花的出现说明该植物花色遗传肯定不是______上位效应。
(3)为进一步确定该植物花色遗传时的基因上位效应,研究人员选取一紫花植株与基因型为aabb的白花植株杂交,子一代全为紫花,子一代随机交配得到子二代。若子二代的表型及比例为紫花:红花:白花=_______,则说明可能存在_______上位;
(4)经实验证实,控制该植物花色的基因存在a隐性上位效应。第(3)问实验中子一代紫花植株与子二代中不是纯合的白花植株杂交,后代的表型及比例为________。
17. 从孟德尔的豌豆杂交实验到遗传物质的探索,人类对遗传规律、遗传物质的认识和探索一直在进行。
(1)1863年孟德尔提出的___________和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的,都是DNA.但“DNA是遗传物质”的结论是到20世纪中叶,艾弗里等人以肺炎链球菌为实验材料,利用了___________(填“减法原理”或“加法原理”)才得以证实。
(2)1952年,科学家赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证实了噬菌体的遗传物质也是DNA。
I:实验中用带有标记的dATP作为DNA合成的原料(注:d表示脱氧,用α、β和γ表示ATP或dATP上三个磷酸基团所处的位置,即ATP为A-Pα~Pβ~Pγ,dATP为dA-Pα~Pβ~Pγ)。若要将标记到新合成的DNA分子上,则带有的磷酸基团应在dATP的___________(填“α”“β”或“γ”)位上。
II:用和标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌、然后离心得到上清液和沉淀物,检测两组上清液中的放射性,以及被侵染细菌的存活率,得到的实验结果如图所示。
若实验结果证明DNA是遗传物质,则可推测曲线甲代表___________(填“”或“”)标记组的上清液放射性情况。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,该组数据的意义是作为对照组,以证明___________,否则细胞外放射性会增高。
18. miRNA 是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体,识别某些特定的mRNA (靶RNA),进而调控基因的表达。请据图回答:
(1)图甲中②过程的原料是_____________,所需要的酶是:__________。
(2)图乙对应于图甲中的过程_________(填序号),图乙中甲硫氨酸对应的密码子是_________。
(3)miRNA是________(填名称) 过程的产物。作用原理推测: miRNA通过识别靶RNA 并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA 降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰__________识别密码子,进而阻止________(填名称)过程,如图乙所示。
(4)已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽中含有“一脯氨酸—谷氨酸——谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。
甲-GGCCTGAAGAGAAGT-
乙-CCGGACTTCTCTTCA-
(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG; 谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG;甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。) 则翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_______________(填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA 中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的________和__________。
19. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图所示,其中Ⅱ-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行检测后,发现Ⅰ-2关于甲病的基因含有A和a基因,Ⅲ-1关于甲病的基因只有其中的一个。据此,回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为_________;乙病的遗传方式为_________。
(2)人群中甲病女患者的比例往往______(填“高于”、“低于”或“等于”)男患者的比例。
(3)Ⅰ-1的基因型为______,Ⅱ-3的基因型为______。
(4)Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个只患一种病的女孩的概率为______。
20. 昆虫的性别决定方式为XY型,体色深色和浅色、正常翅和残翅分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因分别位于两对同源染色体上(均不在Y染色体上)。为了研究其遗传机制,在实验室条件下让两只正常翅深色昆虫作为亲本互相交配,F1出现了浅色雌性个体和浅色雄性个体,但残翅个体均为雄性。回答下列问题:
(1)控制体色的基因位于____染色体上。亲本雄虫的基因型为____。
(2)工业污染导致树木颜色变深,故浅色个体在野外的存活率仅为深色个体的50%。若这对亲本在野外交配得到F1,再自由交配一代,F2浅色个体的比例会____(选填“上升”“不变”“下降”),表明____________是进化的重要动力和机制。自由交配多代后,子代个体中a基因的频率不会降到0,原因是__________________。在实验室条件下,浅色个体因为没有天敌的缘故存活率并未降低,这表明某种性状是否有利是相对的,取决于个体所处的__________。
(3)在野外,残翅雄虫因无法飞行,交配成功率仅为正常翅的50%,而残翅雌虫交配率则正常。若这对亲本在野外交配得到F1,再自由交配一代,F2残翅个体的比例为_______、残翅基因频率为________。
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仙游一中2025-2026学年下学期高一生物期末考
生物试卷
考试时间:75分钟
一、单项选择题(本题共15小题,1-10题每小题2分,11-15题每题4分,共40分)。
1. 在分离定律的发现过程中,正确的科学方法起着至关重要的作用。下列有关“假说—演绎法”的叙述,错误的是( )
A. 受精时雌雄配子随机结合属于假说内容
B. 孟德尔利用作出的假说设计并进行了测交实验属于演绎推理过程
C. 分离定律的核心内容是产生配子时成对的遗传因子彼此分离
D. “假说—演绎法”的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔提出的假说内容包含“受精时雌雄配子随机结合”,A不符合题意;
B、根据假说推导测交实验的预期结果属于演绎推理过程,而实际进行测交实验属于实验验证环节,不属于演绎推理,B符合题意;
C、分离定律的核心内容是杂合子产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同配子中,叙述正确,C不符合题意;
D、“假说—演绎法”属于科学研究方法,其基本步骤为提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论,叙述正确,D不符合题意。
2. 某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是
A. ①或②
B. ①或④
C. ②或③
D. ③或④
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,但未确定显隐性,若要判断全缘叶植株甲为杂合子,即要判断全缘叶为显性性状,羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法:①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状,双亲均为纯合子;②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状,亲本为杂合子。
【详解】让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1:1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3:1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。综上分析,供选答案组合,B正确,A、C、D均错误。
【点睛】解答本题的关键是明确显隐性性状的判断方法,以及常见分离比的应用,测交不能用来判断显隐性,但能检验待测个体的基因组成,因此可用测交法来验证基因的分离定律和基因的自由组合定律。
3. 布偶猫(XY型)的毛色有红色、黑色和巧克力色三种,分别受X染色体上的等位基因R1、R2、R3控制。为了解布偶猫的毛色遗传规律,科研人员进行了如下实验。下列对实验的分析错误的是( )
A. 亲本的基因型是XR1XR3×XR2Y
B. F₁巧克力色雄猫的R3基因来自亲本红色雌猫
C. 基因R1对R2、R3为显性,R3对R2为显性
D. F₁中红色雌猫的基因型为XR1XR2
【答案】C
【解析】
【分析】亲本红色雌猫和黑色雄猫杂交,子代雌性有红色和黑色,雄性有红色和巧克力色,雌雄表型不相同,与性别有关,说明控制该性状基因存在于X染色体上。
【详解】A、亲本红色雌猫和黑色雄猫杂交,子代雌性有红色和黑色,雄性有红色和巧克力色,雌雄表型不相同,与性别有关,说明控制该性状基因存在于X染色体上,故亲本黑色雄猫基因型为XR2Y,子代巧克力色雄猫基因型为XR3Y,因此亲本红色雌猫基因型为XR1XR3,A正确;
B、亲本黑色雄猫基因型为XR2Y,红色雌猫基因型为XR1XR3,F1巧克力色雄猫的R3基因来自亲本红色雌猫,B正确;
C、亲本黑色雄猫基因型为XR2Y,红色雌猫基因型为XR1XR3,子代雌猫基因型为XR1XR2和XR2XR3,分别表现为红色和黑色,故基因R1对R2、R3为显性,R2对R3为显性,C错误;
D、亲本黑色雄猫基因型为XR2Y,红色雌猫基因型为XR1XR3,故F1中红色雌猫的基因型为XR1XR2,D正确。
故选C。
4. 中科院团队发现四倍体海南岛饰纹姬蛙,相比二倍体蛙,其生长、繁殖能力更强,但心肺功能下降。两种蛙的分布和生殖隔离的相关信息见下图。下列叙述错误的是( )
A. 染色体数量变异为蛙进化提供原材料
B. 自然选择使四倍体蛙更适应低温环境
C. 鸣声分化是产生生殖隔离的原因之一
D. 地理隔离是形成四倍体物种必要条件
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色体数量变异属于可遗传变异中的突变,可遗传变异是生物进化的原材料,A正确;
B、四倍体蛙分布在低温环境,自然选择决定生物进化的方向,使四倍体蛙定向适应低温环境,B正确;
C、由图可知两种蛙存在鸣声分化,且无抱对行为,说明鸣声分化导致二者无法正常完成交配,是生殖隔离产生的原因之一,C正确;
D、生殖隔离才是新物种形成的必要条件,多倍体物种(如四倍体西瓜)的形成不需要经过地理隔离,D错误。
5. 对于“DNA是主要的遗传物质”相关概念的辨析,错误的是( )
A. 绝大多数生物的遗传物质是DNA
B. 细胞生物的遗传物质主要是DNA
C. 既有DNA又有RNA的生物,遗传物质是DNA
D. 病毒的遗传物质是DNA或RNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、整个生物界中,绝大多数生物包括所有细胞生物和DNA病毒,遗传物质都是DNA,A正确;
B、细胞生物同时含有DNA和RNA,遗传物质就是DNA,B错误;
C、同时含有DNA和RNA的生物为细胞生物,其遗传物质是DNA,仅RNA病毒的遗传物质为RNA,C正确;
D、病毒只含有一种核酸,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA,D正确。
6. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A. 该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
B. 当细胞中rRNA分子的合成速率高于核糖体蛋白时通常不会产生翻译抑制
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制协调了rRNA和核糖体蛋白的比例
D. 一个mRNA分子可形成多聚核糖体结构,能够提高翻译效率
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录的条件:模板(DNA的一条链)、原料(核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量;翻译过程的条件:模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、tRNA和能量。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,没有核膜包被的细胞核,转录和翻译可同时进行,即核糖体蛋白的基因转录还未完成时,mRNA就可与核糖体结合进行翻译,A错误;
B、当细胞中rRNA分子的合成速率高于核糖体蛋白时,说明rRNA充足,核糖体蛋白不会结合到自身mRNA上,通常不会产生翻译抑制,B正确;
C、当rRNA不足时,核糖体蛋白结合自身mRNA抑制翻译;rRNA充足时,核糖体蛋白不结合自身mRNA,正常翻译,这样的机制协调了rRNA和核糖体蛋白的比例,C正确;
D、一个mRNA分子可结合多个核糖体,形成多聚核糖体结构,同时进行多条肽链的合成,能够提高翻译效率,D正确。
故选A。
7. 某二倍体动物初级精母细胞的部分基因分布如下图所示。自然条件下,在该初级精母细胞通过减数分裂形成的配子中,不可能只通过基因重组形成的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因重组有两种类型,一是自由组合型,发生在减数第一次分裂的后期;二是交叉互换型,发生在减数第一次分裂前期。初级精母细胞中A和b连锁,在配子中A和B连锁,故两种类型都发生了,只有基因重组,A错误;
B、初级精母细胞中A和b连锁,在配子中A和d连锁,A所在的染色体与d所在的染色体不是同源染色体,不属于基因重组类型(交叉互换),故不仅发生了基因重组,还发生了染色体结构变异,B正确;
C、该配子的产生是正常减数分裂过程,只发生了基因重组形成,C错误;
D、该配子中C和d连锁,属于基因重组(交叉互换型),发生在减数第一次分裂前期,同时形成该配子过程中还发生了自由组合型基因重组,D错误。
8. 番茄黄化曲叶病毒主要通过烟粉虱进行传播,遗传信息的流动如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质中嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数相等
B. 番茄黄化曲叶病毒通过烟粉虱侵染番茄,体现了细胞间的信息交流
C. 番茄黄化曲叶病毒的遗传物质和番茄核糖体中的核酸类型不同
D. 该病毒增殖所需的原料、能量、模板和酶由宿主番茄细胞提供
【答案】C
【解析】
【详解】A、双链DNA分子中A=T,G=C,即嘌呤与嘧啶的数目相等,分析题图可知,番茄黄化曲叶病毒的遗传物质是单链DNA,其嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数不一定相等,A错误;
B、番茄黄化曲叶病毒是无细胞结构的生物,其通过烟粉虱侵染番茄不能体现细胞间的信息交流,B错误;
C、病毒的遗传物质是DNA,而核糖体中的核酸为rRNA,两者核酸类型不同,C正确;
D、病毒增殖的原料(核苷酸、氨基酸)、能量(ATP)和酶由宿主提供,但模板是病毒自身的DNA,而非宿主提供,D错误。
故选C。
9. 甲基化读取蛋白Y可识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中甲基化的mRNA的降解涉及氢键的断裂
B. 图中mRNA碱基甲基化会改变碱基的排列顺序
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 图中mRNA甲基化通过抑制翻译调控基因表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、mRNA的降解是磷酸二酯键的断裂,不是氢键的断裂,A错误;
B、mRNA碱基甲基化只是在相关碱基上添加甲基基团,不会改变碱基的排列顺序,B错误;
CD、据图分析可知,甲基化的mRNA会被降解,抑制翻译过程,而蛋白Y与甲基化的mRNA结合可翻译出蛋白质,说明蛋白Y可促进基因表达,C错误,D正确。
10. 研究发现,生活在高污染地区的蜜蜂与低污染地区的蜜蜂相比,原本负责外出采集花蜜和花粉的部分工蜂变得“懒惰”,更倾向于留在蜂巢内。进一步检测发现,这些“懒惰”工蜂的某些与运动和学习相关的基因出现了较高的DNA甲基化修饰。下列叙述错误的是( )
A. 除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化也会影响基因表达
B. 与低污染区的工蜂相比,“懒惰”工蜂与运动有关基因的表达水平升高
C. 高污染环境可能通过诱导DNA甲基化修饰改变蜜蜂的基因表达模式
D. 该现象说明环境因素可通过表观遗传机制影响生物体的性状表现
【答案】B
【解析】
【详解】A、除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因表达,A正确;
B、根据题意分析可知,与低污染区的工蜂相比,“懒惰”工蜂与运动和学习相关的基因出现了较高的DNA甲基化修饰,而DNA的甲基化修饰会抑制基因的表达,B错误;
C、据题分析可知,高污染环境通过诱导DNA甲基化修饰改变蜜蜂的基因表达模式,使工蜂“懒惰”,C正确;
D、DNA甲基化修饰属于表观遗传,而环境因素可改变DNA的甲基化水平,进而改变生物体的性状,D正确。
11. 先天性肌强直病有AD和AR两种遗传方式,AD由基因A显性突变成A1引起,AR由基因A隐性突变成a引起。下图是某一先天性肌强直病家系的系谱图。下列有关叙述错误的是( )
A. A1、A、a的显隐性关系为A1>A>a,该家系最可能是AD病
B. 据系谱图可推断Ⅰ2号个体不可能含有AR病的致病基因
C. 若该家系患者为AR病,则控制该病的基因位于常染色体上
D. 若父母表现型均正常的患者与Ⅲ5与婚配,则子代不一定患病
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:1、患病人数较多,而且有代代相传的特点,可能是显性遗传病的概率较大,所以该家族所患遗传病最可能是AD病。2、由“显性看男病,男病(Ⅲ-1)女不病(Ⅱ-1),该病非伴性”可知,AD病的致病基因位于常染色体上,由于两种疾病是由同一基因突变形成的,所以AR病的基因也在常染色体上。
【详解】A、AD由基因A显性突变成A1引起,AR由基因A隐性突变成a引起,因此A1、A、a的显隐性关系为A1>A>a,该家族遗传病表现为代代相传,最可能是显性遗传病,所以最可能是AD病,A正确;
B、假设AD为伴X显性遗传病,则Ⅱ-2生出的Ⅲ-2一定为患者,与系谱图不符,则推测AD为常染色体显性遗传病;或者假设AR病为伴X隐性遗传病,则Ⅰ-2生出的Ⅱ-3一定正常,与系谱图不符,因此,推测AD病和AR病同为常染色体遗传病。该系谱图中代代患病,无论是常染色体显性遗传病还是常染色体隐性遗传病,系谱图都成立,故不能确定该病患病类型是AD型,还是AR型,若为AR病,则Ⅰ-2号个体含有AR病的致病基因,B错误;
C、由题意可知,AR病属于隐性遗传病,根据上述分析可知,AD病的致病基因位于常染色体上,而两种疾病是由同一基因突变形成的,所以AR病的基因也在常染色体上,属于常染色体隐性遗传,C正确;
D、由于Ⅱ-6表现正常,因此Ⅲ-5是杂合体(A1A),与一父母表现均正常的患者(父母正常,子代患病,说明该病为隐性遗传病,该患者是女性纯合体,基因型为aa)婚配,后代基因型为Aa时不患病,即后代可能不患病,D正确。
故选B。
12. 用14N标记大肠杆菌的一个拟核DNA的两条链,随后将其转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中。培养1h后,提取子代大肠杆菌的DNA并解开其双螺旋形成单链,然后进行密度梯度离心,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该大肠杆菌的繁殖周期大约为20min
B. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式
C. 直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
D. 若用14N标记该拟核DNA的一条链,培养1h后得到的DNA中含14N的占12.5%
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据图示分析可知,1h后,条带1:条带2=1:7,条带1较轻,应为14N单链,条带2较重,应为15N单链,由于是用14N标记DNA的两条链,故14N单链的应为2条,15N单链的应为14条,即合成了2n=8个DNA分子,n=3,故DNA复制了3次,推测该大肠杆菌的繁殖周期大约为1h÷3=20min,A正确;
B、由于DNA经过热变性后解开了双螺旋,变成单链,所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况,但无法判断DNA的复制方式,B错误;
C、根据上述分析,大肠杆菌的DNA经过3次复制后产生了8个子代DNA分子,其中有2个DNA分子是一条链含有14N,一条链含有15N,另外6个DNA分子均只含有15N,因此直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带,C正确;
D、若用14N标记该拟核DNA的一条链,复制3次后可得到8个DNA分子,其中只有1个DNA分子含有14N,占全部DNA分子数的12.5%,D正确。
13. miRNA是一类非常短小的单链RNA分子,其本身不编码蛋白质。成熟的miRNA由较长的初级转录产物经过一系列核酸酶的剪切加工而成,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,阻断基因的表达,在肿瘤早期诊断和治疗过程中可发挥重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 核酸酶剪切基因初级转录产物时会破坏磷酸二酯键和氢键
B. miRNA与mRNA的碱基互补配对方式与DNA转录过程中的完全相同
C. miRNA可能通过阻止靶mRNA与核糖体的结合来抑制翻译过程
D. 抑制肿瘤细胞凋亡基因表达的miRNA可用于治疗肿瘤
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因初级转录产物是单链RNA,不存在氢键,A错误;
B、miRNA与mRNA的碱基互补配对方式为U-A、A-U、C-G,DNA转录过程中的配对方式为T-A、A-U、C-G,B错误;
C、翻译在核糖体上进行,由于生成的miRNA会与mRNA结合,可能会阻止靶mRNA与核糖体结合,从而抑制翻译过程,C正确;
D、抑制肿瘤细胞凋亡基因表达使肿瘤细胞不凋亡,不利于治疗肿瘤,D错误。
14. 某昆虫的体色由一对等位基因(B/b)控制,灰色对黑色为显性,决定雄性性别发生的SRY基因仅位于Y染色体上,某个体的基因分布如图所示。辐射可导致SRY基因所在的染色体片段转移到图中所示的另外三条染色体上(不考虑其他染色体),且能正常表达,而缺失的Y染色体丢失。将该个体辐射处理后与正常黑色雌虫杂交,统计子代雄虫的表型及比例。下列叙述错误的是( )
A. 辐射处理导致该雄虫发生了染色体结构的变异和染色体数目的变异
B. 若子代雄虫中灰色∶黑色=1∶1,表明SRY基因转移到X染色体上
C. 若子代雄虫的体色全为黑色,表明SRY基因转移到B所在的染色体
D. 若SRY基因转移到B所在的染色体上,则子代自由交配,雄虫的体色不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、SRY基因片段从Y染色体转移到非同源染色体上,属于染色体结构变异(易位);原Y染色体丢失,染色体数目减少,属于染色体数目变异,A正确;
B、若SRY转移到X染色体上,该变异雄虫基因型为BbXSRY,产生4种配子:BXSRY、bXSRY、B、b,比例为1:1:1:1。与正常黑色雌虫(bbXX,仅产生bX配子)杂交,子代雄虫均携带XSRY,基因型为BbXSRYX(灰色):bbXSRYX(黑色)=1:1,B正确;
C、若SRY转移到B所在染色体上,该雄虫产生的携带SRY的配子均携带B基因,与雌虫的b配子结合后,子代雄虫基因型均为BSRYb,全为灰色;若SRY转移到b所在染色体上,子代雄虫才全为黑色,C错误;
D、若SRY转移到B所在染色体,F1(杂交子代)中雄虫全为BSRYb(灰色),雌虫全为bb(黑色)。F1自由交配时,只有携带SRY的受精卵才能发育为雄虫,而所有携带SRY的配子都携带B基因,因此F2雄虫仍全为灰色,体色与F1相比没有改变,D正确。
15. 取小鼠的一个精原细胞(2n=40),在含 3H 标记的胸腺嘧啶培养基中完成一个细胞周期后,转移至普通培养基中直至完成减数分裂。下列叙述正确的是( )
A. 一个初级精母细胞中有 80 条染色单体带有标记
B. 一个次级精母细胞有 0 或 1 或 2 条 Y 染色体带有 3H 标记
C. 至少有 4 个精细胞含有 3H 标记染色体
D. 所有精细胞的染色体中有 25%带有 3H 标记
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子复制是半保留复制方式,新合成的DNA分子一条链是母链,另一条链是新合成的子链;
2、由于DNA分子复制是半保留复制方式,所以小鼠的一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后,每个细胞中的染色体上的DNA分子中,一条链含放射性标记,另一条链不含放射性标记。然后继续培养,在不含放射性标记的培养基中继续减数分裂,当完成染色体复制后,每条染色体的两条染色单体中,一条染色单体中DNA一条链带标记,另一条链不带标记,另一条染色单体中DNA两条链都不带标记。
【详解】A、据上分析可知,初级精母细胞80条染色单体中只有40条染色单体带有标记,A错误;
B、一个次级精母细胞有0或1条Y染色体带有3H标记,B错误;
C、由于在减数第二次分裂后期含有标记的DNA分子将随机分配到细胞的两极,因此一个精原细胞经过减数分裂产生的具有放射性的精细胞可能是2、3、4个,因此两个精原细胞经过减数分裂后至少有4个精细胞含有3H标记染色体,C正确;
D、所有精细胞的染色体中带有3H标记的占50%,D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16. 某雌雄同株植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制,其花色调控机制如图所示,基因a、b不能控制有关酶的合成。回答下列问题:
(1)若同时存在红色和蓝色物质时,该植物的花色为紫色,则紫花植株的基因型有_______种。理论上讲,基因型为AaBb的雌雄植株杂交,子代的表型和比例为_______。
(2)基因的上位效应是指一对等位基因能掩盖另一对等位基因所控制的性状。若基因A能掩盖基因B/b所控制的性状,称为A显性上位;若aa能掩盖B/b所控制的性状,称为a隐性上位。同理,还存在B显性上位、b隐性上位的情况。若基因A/a和B/b之间也存在上位效应,则紫花的出现说明该植物花色遗传肯定不是______上位效应。
(3)为进一步确定该植物花色遗传时的基因上位效应,研究人员选取一紫花植株与基因型为aabb的白花植株杂交,子一代全为紫花,子一代随机交配得到子二代。若子二代的表型及比例为紫花:红花:白花=_______,则说明可能存在_______上位;
(4)经实验证实,控制该植物花色的基因存在a隐性上位效应。第(3)问实验中子一代紫花植株与子二代中不是纯合的白花植株杂交,后代的表型及比例为________。
【答案】(1) ①. 4 ②. 紫花∶红花∶蓝花∶白花=9∶3∶3∶1 (2)A显性、B显性
(3) ①. 9∶3∶4 ②. a隐性
(4)紫花:白花:红花=3:4:1
【解析】
【小问1详解】
据图可知,A_bb为红色,aaB_为蓝色,aabb为白色,而同时存在红色和蓝色物质时,该植物的花色为紫色,即紫色的基因型为A_B_,包括AABB、AABb、AaBB、AaBb共4种。基因型为AaBb的雌雄植株杂交,子代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,表型和比例为紫花:红花:蓝花:白花=9:3:3:1。
【小问2详解】
由题意可知,若基因A能掩盖基因B/b所控制的性状,称为A显性上位;若aa能掩盖B/b所控制的性状,称为a隐性上位。同理,还存在B显性上位、b隐性上位的情况。依题意,同时存在红色和蓝色物质时,该植物的花色为紫色,可推断紫色个体基因型为A_B_,即A基因和B基因都进行了表达,也说明A基因和B基因之间互不掩盖,出现该颜色说明花色遗传肯定不是A显性、B显性(或显性)上位效应。
【小问3详解】
紫花植株的基因型为A_B_,选取一紫花植株与基因型为aabb的白花植株杂交,子一代全为紫花,说明亲本紫花植株的基因型为AABB,子一代基因型为AaBb,子二代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,若子二代的表型为紫花、红花和白花,而没有蓝花,说明aa掩盖了B基因的表达,为a隐性上位,aaB_表现为白色,因此子二代紫花:红花:白花=9:3:4。
【小问4详解】
控制该植物花色的基因存在a隐性上位效应,则aaB_、aabb均表现为白花,第(3)问实验中子一代紫花植株AaBb与子二代不是纯合的白花植株(aaBb)杂交,则杂交组合为AaBb×aaBb,则子代为AaB_:aaB_:Aabb:aabb=3:3:1:1,即紫花:白花:红花=3:4:1。
17. 从孟德尔的豌豆杂交实验到遗传物质的探索,人类对遗传规律、遗传物质的认识和探索一直在进行。
(1)1863年孟德尔提出的___________和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的,都是DNA.但“DNA是遗传物质”的结论是到20世纪中叶,艾弗里等人以肺炎链球菌为实验材料,利用了___________(填“减法原理”或“加法原理”)才得以证实。
(2)1952年,科学家赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证实了噬菌体的遗传物质也是DNA。
I:实验中用带有标记的dATP作为DNA合成的原料(注:d表示脱氧,用α、β和γ表示ATP或dATP上三个磷酸基团所处的位置,即ATP为A-Pα~Pβ~Pγ,dATP为dA-Pα~Pβ~Pγ)。若要将标记到新合成的DNA分子上,则带有的磷酸基团应在dATP的___________(填“α”“β”或“γ”)位上。
II:用和标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌、然后离心得到上清液和沉淀物,检测两组上清液中的放射性,以及被侵染细菌的存活率,得到的实验结果如图所示。
若实验结果证明DNA是遗传物质,则可推测曲线甲代表___________(填“”或“”)标记组的上清液放射性情况。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,该组数据的意义是作为对照组,以证明___________,否则细胞外放射性会增高。
【答案】(1) ①. 遗传因子 ②. 减法原理
(2) ①. α ②. ③. 细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来
【解析】
【小问1详解】
1863年孟德尔提出的遗传因子和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的,都是DNA。艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验设计的关键思路是用酶解法特异性地去除某种组分,单独、直接地观察各种组分的作用,利用了减法原理,证实了DNA是遗传物质的结论。
【小问2详解】
I:dATP(dA - Pα~Pβ~Pγ)去除两分子磷酸基团,剩余分子的结构为dA - Pα,该结构是构成DNA的原料,腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,即若要将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位。
Ⅱ:若实验结果证明DNA是遗传物质,实验处理应用放射性32P、35S分别标记噬菌体的DNA、蛋白质,并分别侵染未标记的大肠杆菌,由于噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性,图示甲组的上清液放射性高于乙组,说明甲组的放射性来自35S,乙组的放射性来自32P。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%”,本组数据的意义是作为对照组,证明细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来,否则上清液32P放射性会增高。
18. miRNA 是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体,识别某些特定的mRNA (靶RNA),进而调控基因的表达。请据图回答:
(1)图甲中②过程的原料是_____________,所需要的酶是:__________。
(2)图乙对应于图甲中的过程_________(填序号),图乙中甲硫氨酸对应的密码子是_________。
(3)miRNA是________(填名称) 过程的产物。作用原理推测: miRNA通过识别靶RNA 并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA 降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰__________识别密码子,进而阻止________(填名称)过程,如图乙所示。
(4)已知某基因片段碱基排列顺序如图所示。由它控制合成的多肽中含有“一脯氨酸—谷氨酸——谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。
甲-GGCCTGAAGAGAAGT-
乙-CCGGACTTCTCTTCA-
(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG; 谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG;甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。) 则翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_______________(填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA 中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则另一条链上的胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的________和__________。
【答案】(1) ①. (四种游离的)核糖核苷酸 ②. RNA聚合酶
(2) ①. ④ ②. AUG
(3) ①. 转录 ②. tRNA(或转运RNA) ③. 翻译
(4) ①. 乙 ②. 34% ③. 12%
【解析】
【分析】图甲中①为DNA复制,②③为转录,④为翻译过程。图乙为翻译过程。
【小问1详解】
图甲中②过程表示转录,是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,所需的原料为四种游离的核糖核苷酸,所需的酶为RNA聚合酶。
【小问2详解】
图乙是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,为翻译过程,对应图甲中的④,密码子是指mRNA上的决定一个氨基酸的三个相邻碱基,图乙中运输甲硫氨酸的tRNA上反密码子UAC,甲硫氨酸对应的密码子是AUG。
【小问3详解】
miRNA是RNA的一种,RNA是由DNA的一条链为模板转录过程的产物。由“miRNA不参与蛋白质的编码,但作为基因调控因子发挥作用,却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程”可推知,其作用原理可能是:miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体使靶RNA降解;或者不影响靶RNA的稳定性,但干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程,如图乙所示。
【小问4详解】
根据碱基互补配对原则,“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列对应的mRNA序列为“—CC_GA_GA_AA_—”,所以基因编码链中碱基序列应含有为“—GG_CT_CT _TT _—”,与乙链第三个碱基开始后的碱基顺序相符,即转录的模板链为乙。该mRNA中A+U=42%,根据碱基互补配对原则,转录出该mRNA的DNA模板链上(A+T)占该条链上碱基的比例为42%,(C+G)的比例为1-42%=58%;DNA非模板链上(A+T)占该条链上碱基的比例也为42%,(C+G)的比例为1-42%=58%。由于DNA分子中一条链C=24%,T=30%,因此该单链中的A=42%-30%=12%,G=58%-24%=34%,则另一条DNA单链中胞嘧啶C=34%,胸腺嘧啶T=12%。
19. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图所示,其中Ⅱ-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行检测后,发现Ⅰ-2关于甲病的基因含有A和a基因,Ⅲ-1关于甲病的基因只有其中的一个。据此,回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为_________;乙病的遗传方式为_________。
(2)人群中甲病女患者的比例往往______(填“高于”、“低于”或“等于”)男患者的比例。
(3)Ⅰ-1的基因型为______,Ⅱ-3的基因型为______。
(4)Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个只患一种病的女孩的概率为______。
【答案】(1) ①. 伴X染色体显性遗传 ②. 常染色体隐性遗传
(2)高于 (3) ①. bbXaY ②. BbXaXa
(4)1/4
【解析】
【小问1详解】
Ⅰ-2关于甲病的基因含有A和a基因,并且患病,所以该病为显性病,Ⅲ-1关于甲病的基因只有其中的一个,所以该病的致病基因位于X染色体上,该病是伴X染色体显性遗传;Ⅱ-3和Ⅱ-4都不患乙病,但生下了Ⅲ-4患乙病女孩,该病是常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
由于甲病是X染色体显性遗传病,所以女性患者的比例高于男性患者。
【小问3详解】
Ⅰ-1患乙病不患甲病,基因型是bbXaY,Ⅱ-3本人正常,但有患乙病的女儿,所以基因型是BbXaXa。
【小问4详解】
Ⅱ-1有乙病致病基因,不患甲病,基因型是BbXaY,Ⅱ-2不患乙病患甲病,其父亲患乙病,还有不患甲病的女儿,所以本人基因型是BbXAXa,所以生下只患一种病的女孩(B_XaXa和bbXAX_)的概率为:3/4×1/4+1/4×1/4=1/4。
20. 昆虫的性别决定方式为XY型,体色深色和浅色、正常翅和残翅分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因分别位于两对同源染色体上(均不在Y染色体上)。为了研究其遗传机制,在实验室条件下让两只正常翅深色昆虫作为亲本互相交配,F1出现了浅色雌性个体和浅色雄性个体,但残翅个体均为雄性。回答下列问题:
(1)控制体色的基因位于____染色体上。亲本雄虫的基因型为____。
(2)工业污染导致树木颜色变深,故浅色个体在野外的存活率仅为深色个体的50%。若这对亲本在野外交配得到F1,再自由交配一代,F2浅色个体的比例会____(选填“上升”“不变”“下降”),表明____________是进化的重要动力和机制。自由交配多代后,子代个体中a基因的频率不会降到0,原因是__________________。在实验室条件下,浅色个体因为没有天敌的缘故存活率并未降低,这表明某种性状是否有利是相对的,取决于个体所处的__________。
(3)在野外,残翅雄虫因无法飞行,交配成功率仅为正常翅的50%,而残翅雌虫交配率则正常。若这对亲本在野外交配得到F1,再自由交配一代,F2残翅个体的比例为_______、残翅基因频率为________。
【答案】(1) ①. 常 ②. AaXBY
(2) ①. 下降 ②. 自然选择 ③. Aa个体可存活并传递a基因 ④. 环境
(3) ①. 1/6 ②. 5/18
【解析】
【小问1详解】
两只正常翅深色昆虫作为亲本互相交配,F1出现了浅色雌性个体和浅色雄性个体,即子代浅色性状在雌雄中均有出现,与性别无关,所以体色基因位于常染色体上。因为子代出现了性状分离,既有深色又有浅色,所以亲本关于体色的基因型均为Aa;又因为残翅个体均为雄性,说明翅形相关基因位于X染色体上,且亲本均为正常翅,子代出现残翅,所以亲本关于翅形的基因型为XBXb(雌)和XBY(雄),综合起来亲本雄虫的基因型为AaXBY、雌虫的基因型为AaXBXb。
【小问2详解】
亲本Aa×Aa,F1中AA:Aa:aa=1:2:1,考虑存活率后,AA:Aa:aa=1:2:0.5=2:4:1,aa的比例为1/7,a的基因频率为(4+1×2)/(2×2+4×2+1×2)=3/7,A的基因频率为1−3/7=4/7。F1自由交配,F2中aa的比例为3/7×3/7=9/49,AA的比例为4/7×4/7=16/49,Aa的比例为2×4/7×3/7=24/49,即AA:Aa:aa=16:24:9。考虑存活率后,F2中aa的比例为9/89,所以F2浅色个体的比例下降。这也说明自然选择是进化的重要动力和机制。因为Aa个体能存活并传递a基因,所以自由交配多代后,子代个体中a基因的频率不会降到0。某种性状是否有利是相对的,取决于个体所处的环境。
【小问3详解】
据(1)可知亲本雄虫关于翅形的基因型为XBY,雌虫关于翅形的基因型为XBXb。F1雌虫的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb。因残翅雌虫交配率正常,XB雌配子的概率为3/4,Xb雌配子的概率为1/4。F1雄虫的基因型为XBY:XbY=1:1。考虑交配成功率后,两者能参与交配的比例为2:1,对应的配子概率为XB:Xb:Y=2:1:3。F1自由交配一代,F2残翅个体XbXb=1/4×1/6=1/24,XbY=1/4×1/2=1/8,即F2残翅个体的比例为1/6。F2中XBXB=3/4×1/3=1/4、XBXb=(3/4×1/6)+(1/4×1/3)=5/24、XBY=3/4×1/2=3/8。可得出XBXB:XBXb:XbXb:XBY:XbY=6:5:1:9:3。Xb=(5×1+1×2+3×1)/(12×2+12×1)=5/18。
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