内容正文:
内江六中高2028届2026—2027学年度上学期第一次月考
生物学试题
考试时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共20小题,每小题2.5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验及遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔设计测交实验并预测结果是假说演绎法中的演绎推理
B. 非同源染色体自由组合的同时非等位基因均自由组合
C. 孟德尔依据减数分裂的相关原理提出遗传因子的概念
D. 自由组合定律的实质是雌雄配子随机结合
2. 下列关于同源染色体和姐妹染色单体的叙述,错误的是( )
A. 同源染色体可能携带相同的基因,姐妹染色单体可能携带不同的基因
B. 减数分裂I存在同源染色体分离,减数分裂II存在姐妹染色单体分离
C. 有丝分裂过程存在同源染色体的分离,也存在姐妹染色单体的分离
D. 人体正常细胞最多有46对同源染色体,最多有92条姐妹染色单体
3. 下列有关人体性染色体的叙述,正确的是( )
A. 性染色体同源区段上的基因所控制性状的遗传与性别有关
B. 配子中,含Y染色体的为雄配子,含X染色体的为雌配子
C. 性染色体上基因的表达产物只存在于生殖细胞中
D. 人体的初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y染色体
4. 枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:
枯草杆菌
核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列
链霉素与核糖体的结合
在含链霉素培养
基中的存活率(%)
野生型
能
0
突变型
不能
100
注:P脯氨酸;K赖氨酸;R精氨酸
下列叙述正确的是( )
A. S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B. 链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C. 突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D. 链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
5. 图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段可能发生染色体互换
B. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体组数,则曲线CD段与AB段染色单体数相等
D. 水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
6. 某科研小组在模拟“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
大肠杆菌
未标记
用35S标记
未标记
噬菌体
用35S标记
未标记
用32P标记
A. 第二组实验不会在子代噬菌体中检测到放射性
B. 第一组实验上清液的放射性高低与保温时长有关
C. 第一组实验部分子代噬菌体中可检测到放射性
D. 第三组实验中部分子代噬菌体可检测到放射性
7. 囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病,主要由CFTR基因突变导致其编码的氯离子通道蛋白功能异常引起。下列有关该病致病机制的叙述,正确的是( )
A. 该病的发生体现了基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
B. 该病患者支气管黏液增多的直接原因是CFTR基因发生突变
C. 父母表型正常,则其子女一定不会患该病
D. CFTR基因只存在于患者肺部组织细胞中,该基因的变化,可通过光学显微镜观察
8. 图示①②③④表示生物体发生的变异类型。相关叙述正确的是( )
A. ①表示染色体结构变异中的易位,可改变染色体上基因的排列顺序
B. ②中的变异是基因重组,发生在减数分裂过程中
C. ③和④表示的变异类型相同,都是染色体增加某一片段引起的
D. 图中所示各种类型的变异都属于可遗传变异,可能遗传给子代
9. 研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. E/e基因的遗传遵循分离定律
B. D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C. F1中基因重组型花粉粒约1/21
D. 理论上,F1中无荧光的花粉粒有50粒左右
10. 如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子弥候桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A. ①②④过程原理都是基因重组
B. ③和⑥都可用秋水仙素处理来实现,产生种子都为纯种
C. 新品种AAA为三倍体,与野生猕猴桃aa为同一物种
D. 弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为174条
11. 下列关于人类遗传病的预防措施的分析不正确的是( )
A. B超检查是产前诊断常用的检测手段
B. 遗传咨询中了解家族病史可推算后代的再发风险率
C. 遗传病发病率调查的对象是整个人群
D. 遗传病是由致病基因控制的,基因检测可以预防
12. 下图是线粒体DNA(mtDNA)基因表达的相关过程,相关叙述正确的是( )
A. 参与过程①的酶有解旋酶和RNA聚合酶
B. 过程①的产物可为过程③提供模板、原料和工具
C. RNA酶P和RNA酶Z经过程②将原始RNA进行特定切割而成为三种前体RNA
D. 线粒体DNA中的基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
13. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A. M基因和F基因都属于原癌基因
B. M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D. 在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
14. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需,缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控,如图所示。P序列在精子中是非甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达。不考虑其他因素的影响,以下推断错误的是( )
A. 卵细胞中的P序列是甲基化,不改变其碱基排列顺序
B. 基因型为Aa的侏儒鼠,A基因一定来自于母本
C. 降低甲基化酶的活性,发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D. A基因通过控制蛋白质D的合成控制小鼠的表型
15. 下图为某家族甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,控制甲病的相关基因为A、a,控制乙病的相关基因为B、b.II1和II6均来自无乙病患病史的家族。下列叙述错误的是( )
A. III3中乙病的致病基因来自I1的概率为0
B. III5与II5基因型相同的概率为1/3
C. 甲病为常染色体显性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
D. 若III1与III5近亲结婚,后代中患甲病概率为2/3
16. 某大豆突变株表现为白花(dd)。为进行D/d基因的染色体定位,用该突变株作父本,与不同的三体(2N+1=41)紫花纯合体植株杂交,选择F1中的三体与突变株白花植株杂交得F2,下表为部分研究结果。下列叙述错误的是( )
母本
F2代表现型及数量
白花
紫花
9-三体
21
110
10-三体
115
120
A. F1中三体的概率是1/2
B. 三体紫花纯合体的基因型为DDD
C. 突变株基因d位于9号染色体上
D. 对d基因定位最多用到19种大豆三体纯系
17. 系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。某科研团队结合油脂合成相关基因测序结果构建了如下图所示进化树。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因重组增强了生物变异的多样性,也加快了进化的速度
B. 图中植物的系统进化关系支持了共同由来学说
C. 油脂合成相关基因序列的测序结果为研究生物进化提供了最直接的证据
D. 野生橄榄与葡萄的亲缘关系比野生橄榄与咖啡的亲缘关系远
18. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,研究人员将含有相同浓度抗生素的纸片置于接种了金黄色葡萄球菌的培养基上,培养后形成抑菌圈,检测细菌对抗生素的耐受性。实验分组如下,甲组:每代均从抑菌圈边缘取菌,重复十代实验;乙组:从抑菌圈外较远处取菌,重复十代实验。下列分析错误的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的抗药性状可能抑制其增殖,体现了适应的相对性
B. 乙组从抑菌圈外较远处取菌原因是该处细菌对抗生素的抗药性强
C. 甲组金黄色葡萄球菌更易积累耐药性,抑菌圈直径会逐渐减小
D. 培养基上的菌落具有抗药性,说明抗药基因在接触青霉素之前产生
19. 孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是( )
A. 缺少天敌,斑点数量可能会增多
B. 引入天敌,斑点数量可能会减少
C. 天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D. 自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
20. 在群体中,如果绝大多数个体都采用某种进化稳定策略,那么少数突变个体很难融入该群体,或者在自然选择压力下,突变者要么改变策略与多数个体一致,要么被淘汰。非洲草原上的鬣狗通常成群结队捕食,但偶尔有个别鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为,这种行为一经出现,常遭到群体攻击。下列叙述正确的是( )
A. 进化稳定策略能推动种群的进化
B. 进化稳定策略有利于鬣狗之间的协同进化
C. 环境剧变时,进化稳定策略可能会被削弱
D. 进化稳定策略有利于生物多样性的形成
二、非选择题:本题包括4小题,共50分。
21. 孤雌生殖是指不经过受精作用,由卵细胞直接发育成新个体的生殖方式,如蜜蜂中的雄蜂()是由该生殖方式产生的。图1为某雄蜂精原细胞进行特殊减数分裂的过程;图2为雌蜂()某器官中不同分裂时期的三个细胞图像(仅示部分染色体)。
(1)图1中减数分裂Ⅰ与雌蜂减数分裂Ⅰ的不同之处体现在__________(答2点),乙细胞中染色体数与核DNA数之比为__________。
(2)图2中处于减数分裂的细胞是__________(填数字标号);①细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是__________。若图1雄蜂是由图2中③细胞分裂产生的子细胞发育而来的,则该雄蜂的基因型是__________。
(3)图3表示雌蜂该器官中不同细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。图中一定不存在同源染色体的时期为__________(用罗马数字表示),图2中细胞①和细胞②对应图3中的时期分别为__________(用罗马数字表示)。
(4)图4为姐妹染色单体因端粒断裂而连接形成的“染色体桥”结构。在细胞分裂时,该结构会在两着丝粒间任一位置断裂,形成的两条子染色体移向两极。若基因型为Bb的雌蜂在有丝分裂过程中B基因所在染色体出现了“染色体桥”,则分裂产生的子细胞的基因组成可能是__________。(不考虑染色体互换和其他基因)
22. 豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状,由一对等位基因R、r控制,当R基因插入一段外源DNA片段时,就成为r基因。豌豆圆粒和皱粒种子形成的机制如图(甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等)所示。回答下列问题:
(1)与DNA复制相比,a过程所需要的条件的不同之处有____________(答出2点)。图中过程体现的中心法则中的信息流向是____________。
(2)a过程中,放大后的②③的区别是____________。
(3)图中b过程中核糖体的移动方向是____________(填“左→右”或“右→左”),由放大后的图可知,基因中决定“—甘氨酸—天冬氨酸—色氨酸—”的模板链的碱基序列为5′-____________-3′。
(4)结合图中信息分析,基因型为rr的豌豆表现为皱粒的分子机制是____________。
23. 雌雄同花(自花或异花授粉)植物矮牵牛(2n=14)花色遗传的部分机制如下图1所示。用某纯合白花植株和纯合紫花植株进行杂交实验,过程及结果如图2所示。回答下列问题:
(1)亲本纯合白花的基因型为____________;F2白色植株中稳定遗传的占__________。
(2)判断粉花植株是否为纯合子的最简单的方法为__________。
(3)如图3表示以某基因型为MmNn的矮牵牛为实验材料培育新品种的途径。回答下列问题:
①途径2获得品种B的育种方式为( )为获得稳定遗传的优良品种(MMNN),与采用途径1相比,采用途径2的优点是( )。
②途径3中秋水仙素作用于细胞周期的( )期使染色体数目加倍。
24. 控制果蝇圆眼(A)和棒眼(a)的基因位于X染色体上,正常翅和翅外展分别由常染色体上等位基因(B、b)控制。现用一只棒眼正常翅雌果蝇与一只圆眼正常翅雄果蝇杂交,F1中个体表型及比例为圆眼正常翅:圆眼翅外展:棒眼正常翅:棒眼翅外展=3:1:3:1。回答下列问题:
(1)现用F1中的棒眼正常翅雄蝇和F1中的圆眼正常翅雌蝇杂交,理论上F2中出现棒眼翅外展个体的概率为____________________。题干中所有F1随机交配两代后(假设不存在突变和选择作用),F3中棒眼的基因频率是____________________。
(2)用带荧光标记的A、a基因共有的序列作探针,与果蝇细胞内染色体上A、a基因杂交,通过观察荧光点的个数可以确定细胞中A、a基因的数目,可判断果蝇的雌雄。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_______个荧光点,则该果蝇为雌性;若观察到 ________个荧光点,则该果蝇为雄性。
(3)将B基因和b基因测序,证实b基因是由B基因突变而来的,两种基因的非模板链部分测序如下:
据图可知B基因发生__________________,造成蛋白质翻译在第________________位氨基酸后提前终止(终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG)。
(4)已知果蝇的IV号常染色体缺失一条的个体(即IV号单体)仍能存活并能正常繁殖后代,细胞中的单条染色体在减数分裂时随机移向一极;两条都缺失则个体无法存活。现有野生型翅脉(N)和网状翅脉(n)的雌雄IV号单体纯合果蝇和雌雄染色体正常纯合果蝇。选择合适果蝇设计一代杂交实验,探究控制翅脉的N、n基因是否位于IV号染色体上,写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:
选取________________________________________,与染色体正常的网状翅脉果蝇进行杂交实验,分别观察并统计_____________________。
预期实验结果及结论:
若F1表型及比例为_______________________________,则N基因位于IV号染色体上;若F1___________________________________,则N基因不位于IV号染色体上。
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内江六中高2028届2026—2027学年度上学期第一次月考
生物学试题
考试时间:75分钟;满分:100分
一、选择题:本题共20小题,每小题2.5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验及遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔设计测交实验并预测结果是假说演绎法中的演绎推理
B. 非同源染色体自由组合的同时非等位基因均自由组合
C. 孟德尔依据减数分裂的相关原理提出遗传因子的概念
D. 自由组合定律的实质是雌雄配子随机结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、假说-演绎法的流程为提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论,其中根据假说内容设计测交实验、预测测交结果的步骤属于演绎推理环节,A正确;
B、非同源染色体自由组合时,只有非同源染色体上的非等位基因能发生自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,B错误;
C、孟德尔通过豌豆杂交实验的现象推理提出遗传因子概念,当时生物学界尚未阐明减数分裂的相关原理,C错误;
D、自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时,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,D错误。
2. 下列关于同源染色体和姐妹染色单体的叙述,错误的是( )
A. 同源染色体可能携带相同的基因,姐妹染色单体可能携带不同的基因
B. 减数分裂I存在同源染色体分离,减数分裂II存在姐妹染色单体分离
C. 有丝分裂过程存在同源染色体的分离,也存在姐妹染色单体的分离
D. 人体正常细胞最多有46对同源染色体,最多有92条姐妹染色单体
【答案】C
【解析】
【详解】A、若个体为纯合子,同源染色体的相同位置可携带相同基因;若发生基因突变或减数分裂I前期的交叉互换,姐妹染色单体可携带不同基因,A正确;
B、减数分裂I后期发生同源染色体分离,减数分裂II后期着丝粒分裂,发生姐妹染色单体分离,B正确;
C、有丝分裂全过程都存在同源染色体,但同源染色体分离是减数分裂I特有的行为,有丝分裂仅后期发生姐妹染色单体分离,不存在同源染色体分离,C错误;
D、人体正常体细胞含23对同源染色体,有丝分裂后期染色体数目加倍,最多有46对同源染色体;有丝分裂前期、中期每条染色体含2条姐妹染色单体,最多有92条姐妹染色单体,D正确。
3. 下列有关人体性染色体的叙述,正确的是( )
A. 性染色体同源区段上的基因所控制性状的遗传与性别有关
B. 配子中,含Y染色体的为雄配子,含X染色体的为雌配子
C. 性染色体上基因的表达产物只存在于生殖细胞中
D. 人体的初级精母细胞和次级精母细胞中都含有Y染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、性染色体同源区段上的基因位于性染色体上,遗传时总会与性别相关联,即性染色体上的该类基因控制的性状遗传往往与性别有关,称为伴性遗传,A正确;
B、雄配子(精子)有两种类型,分别含X染色体或Y染色体,雌配子只含X染色体,因此含X染色体的配子可能是雄配子也可能是雌配子,B错误;
C、性染色体上的基因也可在体细胞中表达,例如红绿色盲相关基因的表达产物存在于视觉细胞中,并非只存在于生殖细胞,C错误;
D、初级精母细胞中含有X和Y一对同源染色体,减数第一次分裂后期X、Y同源染色体分离,分别进入不同次级精母细胞,因此次级精母细胞只含X染色体或只含Y染色体,D错误。
4. 枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:
枯草杆菌
核糖体S12蛋白第55-58位的氨基酸序列
链霉素与核糖体的结合
在含链霉素培养
基中的存活率(%)
野生型
能
0
突变型
不能
100
注:P脯氨酸;K赖氨酸;R精氨酸
下列叙述正确的是( )
A. S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B. 链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C. 突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D. 链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
【答案】A
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
【详解】A、由表格信息可知S12蛋白结构改变使突变型的核糖体不与链霉素结合,从而具有链霉素抗性,A正确;
B、 链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B错误;
C、 根据野生型和突变型的氨基酸序列对比,可知突变型的变化是由于碱基对的替换所致,C错误;
D、链霉素不会诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变,只会对枯草杆菌进行自然选择,D错误。
故选A。
5. 图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段可能发生染色体互换
B. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体组数,则曲线CD段与AB段染色单体数相等
D. 水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1:BC段发生某物质数量加倍,可表示着丝粒分裂后细胞染色体数加倍;分析图2:粘连蛋白水解,着丝粒断裂,该过程发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段发生着丝粒分裂,之后染色体数量加倍,发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,染色体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,A错误;
B、减数分裂Ⅰ发生同源染色体的分离,故对于二倍体生物而言,减数分裂Ⅰ结束后子细胞中不存在同源染色体,则在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂只会导致染色体数目加倍,但同源染色体对数不变,还是零对,因此若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂,B正确;
C、若图1纵坐标表示染色体组数,则染色体组数加倍是由于着丝粒分裂(同时染色单体消失),故曲线CD段的染色单体数为0,不等于AB段的染色单体数,C错误;
D、水解粘连蛋白的酶发挥作用的结果是着丝粒分裂,该过程发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,可发生在次级卵母细胞中,不能发生在初级卵母细胞中,D错误。
故选B。
6. 某科研小组在模拟“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
大肠杆菌
未标记
用35S标记
未标记
噬菌体
用35S标记
未标记
用32P标记
A. 第二组实验不会在子代噬菌体中检测到放射性
B. 第一组实验上清液的放射性高低与保温时长有关
C. 第一组实验部分子代噬菌体中可检测到放射性
D. 第三组实验中部分子代噬菌体可检测到放射性
【答案】D
【解析】
【详解】A、第二组中大肠杆菌被标记,合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌,因此子代噬菌体会检测到放射性,A错误;
B、第一组中标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入大肠杆菌,搅拌充分的前提下,上清液放射性始终较高,与保温时长无关,B错误;
C、第一组中噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌,子代噬菌体合成原料均来自未标记的大肠杆菌,因此子代噬菌体均无放射性,C错误;
D、第三组中标记噬菌体的DNA,DNA进入大肠杆菌作为复制模板,结合DNA半保留复制的特点,部分子代噬菌体的DNA会含有亲代的标记链,可检测到放射性,D正确。
7. 囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病,主要由CFTR基因突变导致其编码的氯离子通道蛋白功能异常引起。下列有关该病致病机制的叙述,正确的是( )
A. 该病的发生体现了基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
B. 该病患者支气管黏液增多的直接原因是CFTR基因发生突变
C. 父母表型正常,则其子女一定不会患该病
D. CFTR基因只存在于患者肺部组织细胞中,该基因的变化,可通过光学显微镜观察
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因控制性状有两种途径,一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状,二是通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状。该病是CFTR基因突变直接导致其编码的氯离子通道蛋白(结构蛋白)功能异常引发,体现了基因对性状的直接控制,A正确;
B、CFTR基因发生突变是该病的根本原因,支气管黏液增多的直接原因是CFTR蛋白结构和功能异常、氯离子转运出现障碍,B错误;
C、该病为常染色体隐性遗传病,表型正常的父母可能均为致病基因携带者,子女仍有1/4的概率患病,C错误;
D、人体所有体细胞都由受精卵分裂分化而来,遗传物质一致,CFTR基因存在于所有体细胞中;基因突变属于分子水平的变异,无法通过光学显微镜观察,D错误。
8. 图示①②③④表示生物体发生的变异类型。相关叙述正确的是( )
A. ①表示染色体结构变异中的易位,可改变染色体上基因的排列顺序
B. ②中的变异是基因重组,发生在减数分裂过程中
C. ③和④表示的变异类型相同,都是染色体增加某一片段引起的
D. 图中所示各种类型的变异都属于可遗传变异,可能遗传给子代
【答案】D
【解析】
【详解】A、①是同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组,易位发生在非同源染色体之间,A错误;
B、②中片段交换发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异的易位,不属于基因重组,B错误;
C、③中基因的碱基序列发生改变,属于基因突变,④是染色体结构变异的重复或缺失,二者变异类型不同,C错误;
D、图中涉及的基因突变、基因重组、染色体变异都属于可遗传变异,若变异发生在生殖细胞中则可能遗传给子代,D正确。
9. 研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. E/e基因的遗传遵循分离定律
B. D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C. F1中基因重组型花粉粒约1/21
D. 理论上,F1中无荧光的花粉粒有50粒左右
【答案】D
【解析】
【详解】A、E/e基因为等位基因,其遗传遵循分离定律,A正确;
B、F1的花粉粒荧光标记情况为黄色∶蓝色∶绿色=20∶20∶1,即De∶dE∶DE=20∶20∶1,说明D/d、E/e两对基因不符合自由组合定律,位于一对同源染色体上,B正确;
C、同时含D、E基因的花粉粒和同时含d、e的花粉粒数目相等,结合图中数据可知,同时含D、E基因的花粉粒:只含D基因的花粉粒:只含E基因的花粉粒:同时含d、e的花粉粒=1∶20∶20∶1。其中,基因重组型花粉粒为同时含D基因和E基因的花粉粒和同时含d基因和e基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(20+1+1+20)=1/21,C正确;
D、由题意可知,D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上,且有D、E基因的花粉被标记为绿色,d和e基因不显示荧光,无荧光的花粉粒与绿色花粉粒理论上应相等,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右,D错误。
10. 如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子弥候桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A. ①②④过程原理都是基因重组
B. ③和⑥都可用秋水仙素处理来实现,产生种子都为纯种
C. 新品种AAA为三倍体,与野生猕猴桃aa为同一物种
D. 弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为174条
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①产生了新基因A,为诱变育种,②④为自交,⑤为杂交,③⑥为诱导染色体数目加倍。
【详解】A、基因型为aa的个体经过程①产生了新基因,属于诱变育种,原理为基因突变,基因重组指控制不同性状的基因重新组合,过程②和过程④涉及的基因均为控制同一性状的等位基因,不属于基因重组,A错误;
B、经过过程③和⑥后细胞种染色体数目均加倍,可通过秋水仙素抑制分裂过程中纺锤体的形成而实现,但过程③所获得个体基因型为AAaa,为杂合子,B错误;
C、新品种AAA由AA和AAAA杂交获得,含有三个染色体组,属于三倍体,会因为减数分裂过程中联会紊乱而高度不育,与野生猕猴桃aa之间有生殖隔离,不能称为同一物种,C错误;
D、野生猕猴桃2n=58,则每个染色体组中有29条染色体,弥候桃品种AAA体细胞中有三个染色体组,即3n=87条染色体,处于有丝分裂后期的细胞因着丝粒分裂导致染色体数目加倍,是染色体数目最多的细胞,因此弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为有丝分裂后期3n×2=87×2=174条,D正确。
故选D。
11. 下列关于人类遗传病的预防措施的分析不正确的是( )
A. B超检查是产前诊断常用的检测手段
B. 遗传咨询中了解家族病史可推算后代的再发风险率
C. 遗传病发病率调查的对象是整个人群
D. 遗传病是由致病基因控制的,基因检测可以预防
【答案】D
【解析】
【详解】A、产前诊断的常用检测手段包括B超检查、羊水检查、基因检测等,B超可初步排查胎儿外观畸形等问题,是常用的产前诊断手段,A正确;
B、遗传咨询的首要步骤是了解家族病史,据此分析遗传病的遗传方式,可推算后代的再发风险率,进而给出防治对策和建议,B正确;
C、调查遗传病发病率时,需要在整个人群中随机抽样调查,若调查遗传病的遗传方式才需要在患者家系中开展调查,C正确;
D、遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三类,其中染色体异常遗传病无致病基因,无法通过基因检测筛查,且基因检测属于遗传病的筛查诊断手段,不属于预防措施,D错误。
12. 下图是线粒体DNA(mtDNA)基因表达的相关过程,相关叙述正确的是( )
A. 参与过程①的酶有解旋酶和RNA聚合酶
B. 过程①的产物可为过程③提供模板、原料和工具
C. RNA酶P和RNA酶Z经过程②将原始RNA进行特定切割而成为三种前体RNA
D. 线粒体DNA中的基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①为转录,转录过程中RNA聚合酶本身具备解旋功能,不需要额外的解旋酶参与,A错误;
B、过程①为转录,产物为各类RNA,可为过程③翻译提供模板(mRNA)和转运工具(tRNA),但翻译的原料是氨基酸,不属于转录的产物,B错误;
C、据题图可知,过程②中原始RNA在RNA酶P和RNA酶Z的特定切割作用下,可形成前体mRNA、前体rRNA、前体tRNA三种前体RNA,C正确;
D、孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的真核生物的核基因遗传,线粒体DNA属于细胞质基因,其遗传不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
13. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A. M基因和F基因都属于原癌基因
B. M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D. 在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡,由图可知,正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录,癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录,说明M基因属于抑癌基因,F基因属于原癌基因,A错误;
B、DNA聚合酶参与DNA复制,M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用,所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶,B错误;
C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,在癌细胞中,X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白,促进F蛋白进入细胞核,若过量表达X蛋白,可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合,使进入细胞核内的F蛋白减少,从而减缓癌细胞增殖,C正确;
D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合,已然无法发挥作用,即使去除F蛋白,X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白,不影响正常细胞原有的生命活动,即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录,则不会抑制正常细胞凋亡,D错误。
故选C。
14. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需,缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控,如图所示。P序列在精子中是非甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达。不考虑其他因素的影响,以下推断错误的是( )
A. 卵细胞中的P序列是甲基化,不改变其碱基排列顺序
B. 基因型为Aa的侏儒鼠,A基因一定来自于母本
C. 降低甲基化酶的活性,发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D. A基因通过控制蛋白质D的合成控制小鼠的表型
【答案】C
【解析】
【详解】A、卵细胞中的P序列甲基化属于表观遗传,不改变基因的碱基排列顺序,A正确;
B、由题意可知,精子来源的A基因能正常表达,卵细胞来源的A基因因甲基化而不能表达。若小鼠基因型为 Aa且表现为侏儒鼠(即无正常蛋白D合成),说明该A基因必然来自母本(因为母本传递的A基因在卵细胞中是甲基化的,导致不能表达)。若A来自父本,则会正常表达,小鼠应为正常体型,B正确;
C、降低甲基化酶活性,可使得原本被甲基化的卵细胞P序列去甲基化,从而使母源A基因可能恢复表达。但这并不能使“所有”发育中的小鼠侏儒症状都得到缓解。若某侏儒鼠的基因型为aa,无论是否甲基化都无法合成蛋白D,降低酶活性无效,C错误;
D、题中指出蛋白D是小鼠正常发育所必需,缺乏时表现为侏儒鼠。这说明A基因通过控制蛋白质D的合成来控制生物体的性状,D正确。
15. 下图为某家族甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,控制甲病的相关基因为A、a,控制乙病的相关基因为B、b.II1和II6均来自无乙病患病史的家族。下列叙述错误的是( )
A. III3中乙病的致病基因来自I1的概率为0
B. III5与II5基因型相同的概率为1/3
C. 甲病为常染色体显性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
D. 若III1与III5近亲结婚,后代中患甲病概率为2/3
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ⅱ1和Ⅱ2不患乙病,其儿子Ⅲ3患有乙病,则乙病为隐性遗传病,由于Ⅱ1和Ⅱ6家族均无乙病的患病史,Ⅱ1不含乙病致病基因,故乙病是伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ3(XbY)中乙病的致病基因来自Ⅱ2,Ⅱ2的父亲Ⅰ2患乙病,基因型为XbY,故Ⅱ2乙病的致病基因来自Ⅰ2。因此Ⅲ3乙病的致病基因来自Ⅰ2,不可能来自Ⅰ1,即Ⅲ3中乙病的致病基因来自Ⅰ1的概率为0,A正确;
B、图中Ⅱ5和Ⅱ6患有甲病,而后代中的女儿Ⅲ4正常,则甲病为常染色体显性遗传病,单独分析甲病,Ⅱ5和Ⅱ6患有甲病,而后代中的女儿Ⅲ4正常(aa),因此Ⅱ5和Ⅱ6基因型为Aa,Ⅲ5基因型为1/3AA、2/3Aa,与Ⅱ5基因型相同的概率2/3。单独分析乙病,Ⅲ5与Ⅱ5都不患乙病,基因型都为XBY。故Ⅲ5与Ⅱ5基因型相同的概率为2/3×1=2/3,B错误;
C、结合AB选项解析可知,甲病为常染色体显性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病,C正确;
D、甲病为常染色体显性遗传病,Ⅲ1基因型为aa,图中Ⅱ5和Ⅱ6患有甲病,而后代中的女儿Ⅲ4正常,则Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa,那么Ⅲ5基因型为1/3AA或2/3Aa,若Ⅲ1与Ⅲ5近亲结婚,后代不患甲病(aa)的概率为2/3×1/2=1/3,则后代中患甲病的概率为1-1/3=2/3,D正确。
16. 某大豆突变株表现为白花(dd)。为进行D/d基因的染色体定位,用该突变株作父本,与不同的三体(2N+1=41)紫花纯合体植株杂交,选择F1中的三体与突变株白花植株杂交得F2,下表为部分研究结果。下列叙述错误的是( )
母本
F2代表现型及数量
白花
紫花
9-三体
21
110
10-三体
115
120
A. F1中三体的概率是1/2
B. 三体紫花纯合体的基因型为DDD
C. 突变株基因d位于9号染色体上
D. 对d基因定位最多用到19种大豆三体纯系
【答案】B
【解析】
【详解】A、三体母本产生染色体数为N(正常)和N+1(多一条)的配子比例为1:1,父本为正常二倍体,仅产生染色体数为N的配子,因此受精后F1中三体的概率是1/2,A正确;
B、当D/d基因位于三体对应的额外染色体上时,三体紫花纯合体的基因型才为DDD;若D/d基因不在三体对应的染色体上,三体紫花纯合体的基因型为DD,B错误;
C、若d基因位于9号染色体上,9-三体紫花纯合体(DDD)与dd杂交得到的F₁三体基因型为DDd,DDd产生配子类型及比例为D∶Dd∶DD∶d=2∶2∶1∶1,与dd测交时仅d配子与d结合为白花(dd),占比1/6,故F2表型比例紫花:白花≈5∶1,与表格中9-三体的结果一致;10-三体测交结果为紫花∶白花≈1∶1,说明d不在10号染色体上,因此突变株基因d位于9号染色体上,C正确;
D、大豆正常体细胞有20对同源染色体,对应共20种三体纯系,若检测19种三体纯系均不符合紫花∶白花≈5∶1的结果,即可判断d基因位于剩余1种三体对应的染色体上,因此对d基因定位最多用到19种大豆三体纯系,D正确。
17. 系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。某科研团队结合油脂合成相关基因测序结果构建了如下图所示进化树。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因重组增强了生物变异的多样性,也加快了进化的速度
B. 图中植物的系统进化关系支持了共同由来学说
C. 油脂合成相关基因序列的测序结果为研究生物进化提供了最直接的证据
D. 野生橄榄与葡萄的亲缘关系比野生橄榄与咖啡的亲缘关系远
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因重组是可遗传变异的重要来源,增强了生物变异的多样性,为进化提供了更丰富的原材料,加快了进化的速度,A正确;
B、图中不同植物由共同的祖先逐步演化而来,该系统进化关系支持了生物进化的共同由来学说,B正确;
C、化石是研究生物进化最直接的证据,油脂合成相关基因序列的测序结果属于分子水平的进化证据,不是最直接证据,C错误;
D、进化树中两个物种的共同祖先分支点越近,亲缘关系越近,野生橄榄和咖啡的共同祖先分支点更近,和葡萄的共同祖先分支点更远,因此野生橄榄与葡萄的亲缘关系比野生橄榄与咖啡的亲缘关系远,D正确。
18. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,研究人员将含有相同浓度抗生素的纸片置于接种了金黄色葡萄球菌的培养基上,培养后形成抑菌圈,检测细菌对抗生素的耐受性。实验分组如下,甲组:每代均从抑菌圈边缘取菌,重复十代实验;乙组:从抑菌圈外较远处取菌,重复十代实验。下列分析错误的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的抗药性状可能抑制其增殖,体现了适应的相对性
B. 乙组从抑菌圈外较远处取菌原因是该处细菌对抗生素的抗药性强
C. 甲组金黄色葡萄球菌更易积累耐药性,抑菌圈直径会逐渐减小
D. 培养基上的菌落具有抗药性,说明抗药基因在接触青霉素之前产生
【答案】B
【解析】
【详解】A、适应具有相对性,抗药性状在含抗生素的环境中是有利性状,但抗药性细菌通常需要额外合成抗药相关物质,消耗能量,在无抗生素环境中增殖会受到抑制,体现了适应的相对性,A正确;
B、抑菌圈外较远处抗生素浓度极低甚至不存在抗生素,缺乏抗生素的选择压力,该处细菌普遍抗药性弱,并非抗药性强,B错误;
C、甲组每代从抑菌圈边缘取菌,抑菌圈边缘的细菌是经抗生素筛选后抗药性较强的个体,多代定向筛选后种群抗药基因频率不断升高,耐药性持续积累,抗生素对细菌的抑制范围缩小,抑菌圈直径会逐渐减小,C正确;
D、细菌的变异是不定向的,抗生素仅起到选择作用,抗药基因在接触抗生素之前就已经产生,D正确。
19. 孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是( )
A. 缺少天敌,斑点数量可能会增多
B. 引入天敌,斑点数量可能会减少
C. 天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D. 自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
【答案】C
【解析】
【分析】自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】A、缺少天敌的环境中,孔雀鱼的斑点数量逐渐增多,原因是由于孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体,从而获得更多的交配机会,导致群体中该类型个体的数量增多,A正确;
B、引入天敌的环境中,斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食,数量减少,反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会,导致群体中斑点数量可能会减少,B正确;
C、生物的变异是不定向的,故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向,C错误;
D、由题干信息可知,“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食”,则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,可知自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D正确。
故选C。
20. 在群体中,如果绝大多数个体都采用某种进化稳定策略,那么少数突变个体很难融入该群体,或者在自然选择压力下,突变者要么改变策略与多数个体一致,要么被淘汰。非洲草原上的鬣狗通常成群结队捕食,但偶尔有个别鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为,这种行为一经出现,常遭到群体攻击。下列叙述正确的是( )
A. 进化稳定策略能推动种群的进化
B. 进化稳定策略有利于鬣狗之间的协同进化
C. 环境剧变时,进化稳定策略可能会被削弱
D. 进化稳定策略有利于生物多样性的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群进化的实质是种群基因频率的定向改变,进化稳定策略会淘汰发生突变的少数个体,不利于新基因的保留和种群基因频率的改变,无法推动种群进化,A错误;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,协同进化发生在不同物种之间,鬣狗属于同一物种,不存在协同进化,B错误;
C、进化稳定策略是生物适应当前环境形成的策略,若环境发生剧变,原有策略可能不再适应新的环境,此时进化稳定策略会被削弱,C正确;
D、生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,进化稳定策略会压制突变个体,不利于新基因的保留,会阻碍基因多样性的增加,因此不利于生物多样性的形成,D错误。
二、非选择题:本题包括4小题,共50分。
21. 孤雌生殖是指不经过受精作用,由卵细胞直接发育成新个体的生殖方式,如蜜蜂中的雄蜂()是由该生殖方式产生的。图1为某雄蜂精原细胞进行特殊减数分裂的过程;图2为雌蜂()某器官中不同分裂时期的三个细胞图像(仅示部分染色体)。
(1)图1中减数分裂Ⅰ与雌蜂减数分裂Ⅰ的不同之处体现在__________(答2点),乙细胞中染色体数与核DNA数之比为__________。
(2)图2中处于减数分裂的细胞是__________(填数字标号);①细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是__________。若图1雄蜂是由图2中③细胞分裂产生的子细胞发育而来的,则该雄蜂的基因型是__________。
(3)图3表示雌蜂该器官中不同细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。图中一定不存在同源染色体的时期为__________(用罗马数字表示),图2中细胞①和细胞②对应图3中的时期分别为__________(用罗马数字表示)。
(4)图4为姐妹染色单体因端粒断裂而连接形成的“染色体桥”结构。在细胞分裂时,该结构会在两着丝粒间任一位置断裂,形成的两条子染色体移向两极。若基因型为Bb的雌蜂在有丝分裂过程中B基因所在染色体出现了“染色体桥”,则分裂产生的子细胞的基因组成可能是__________。(不考虑染色体互换和其他基因)
【答案】(1) ①. 无同源染色体、染色体数未减半 ②. 1∶2
(2) ①. ②③ ②. 有丝分裂或减数分裂 ③. AD
(3) ①. Ⅳ、Ⅴ ②. Ⅱ、Ⅳ
(4)BBb、Bb、b(BBb和b或Bb和Bb)
【解析】
【小问1详解】
图1中减数分裂Ⅰ为雄蜂产生精子的过程,雄蜂为单倍体,其体细胞中不存在同源染色体,因而甲细胞进行减数第一次分裂时不会出现同源染色体联会的情况,也不会导致子细胞中染色体数目减半,即该过程与雌蜂减数分裂Ⅰ的不同之处体现在无同源染色体、染色体数未减半,乙细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶2,即细胞中每条染色体含有2个染色单体。
【小问2详解】
图2为雌蜂( 2 n = 32 )某器官中不同分裂时期的三个细胞图像,雌蜂是正常有性生殖的产物,因而图2中处于减数分裂的细胞是②③,分别处于减数第二次分裂中期和减数第一次分裂后期;①细胞处于有丝分裂中期,该细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是有丝分裂和减数分裂,这些细胞来自雌蜂的卵巢。若图1雄蜂是由图2中③细胞分裂产生的子细胞发育而来的,则该雄蜂的基因型是AD,因为③细胞产生的卵细胞的基因型为AD.。
【小问3详解】
图3表示雌蜂该器官中不同细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。图中一定不存在同源染色体的时期为Ⅳ、Ⅴ,它们分别处于减数第二次分裂的前中期和减数第二次分裂的末期,图2中细胞①含有染色单体,且染色体数目为体细胞的数目,对应图3中的Ⅱ,细胞②处于减数第二次分裂中期,对应图3中的Ⅳ。
【小问4详解】
若基因型为Bb的雌蜂在有丝分裂过程中B基因所在染色体出现了“染色体桥”,则分裂时会出现B和B分开、BB和O(不含B基因),而b基因正常分开,因此,分裂产生的子细胞的基因组成可能是BBb、Bb、b(BBb和b或Bb和Bb)
22. 豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状,由一对等位基因R、r控制,当R基因插入一段外源DNA片段时,就成为r基因。豌豆圆粒和皱粒种子形成的机制如图(甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等)所示。回答下列问题:
(1)与DNA复制相比,a过程所需要的条件的不同之处有____________(答出2点)。图中过程体现的中心法则中的信息流向是____________。
(2)a过程中,放大后的②③的区别是____________。
(3)图中b过程中核糖体的移动方向是____________(填“左→右”或“右→左”),由放大后的图可知,基因中决定“—甘氨酸—天冬氨酸—色氨酸—”的模板链的碱基序列为5′-____________-3′。
(4)结合图中信息分析,基因型为rr的豌豆表现为皱粒的分子机制是____________。
【答案】(1) ①. 酶种类不同、原料不同、模板不同 ②. DNA→RNA→蛋白质
(2)②的五碳糖是脱氧核糖,③的五碳糖是核糖
(3) ①. 右→左 ②. CCAGTCACC
(4)基因型为rr的豌豆不能表达淀粉分支酶,蔗糖不能被催化转化为淀粉,豌豆难以吸水涨大,表现为皱粒
【解析】
【小问1详解】
a过程为转录,与DNA复制相比,a过程所需要的条件的不同之处有转录只以 DNA 的一条链作为模板,DNA 复制以 DNA 两条链作为模板;转录原料是四种核糖核苷酸,DNA 复制原料是四种脱氧核苷酸;转录主要需要 RNA 聚合酶,DNA 复制主要需要 DNA 聚合酶和解旋酶。题图只发生转录和翻译的过程,遗传信息流向为DNA→RNA→蛋白质。
【小问2详解】
放大结构图中,②处在 DNA 子链上,为胞嘧啶脱氧核苷酸;③处在转录出来的RNA 链上,为胞嘧啶核糖核苷酸。二者碱基种类一致,唯一区别是五碳糖不同,②的五碳糖是脱氧核糖,③的五碳糖是核糖。
【小问3详解】
翻译时核糖体沿着 mRNA 移动,肽链会随着翻译不断延长;图里面越靠左侧核糖体上的多肽链越长,右侧核糖体肽链刚合成、长度最短。所以核糖体移动方向是右→左。据放大后的图可知氨基酸的顺序为甘氨酸 — 天冬氨酸 — 色氨酸读取mRNA 链上对应的密码子为5′-GGU−GAC−UGG-3′,则模板链的碱基序列为5′-CCAGTCACC-3′。
【小问4详解】
R 基因插入外源 DNA 片段突变为 r 基因,基因突变造成 r 基因转录的 mRNA 异常,无法合成正常的淀粉分支酶;种子内蔗糖不能转化形成淀粉,豌豆难以吸水涨大,表现为皱粒。
23. 雌雄同花(自花或异花授粉)植物矮牵牛(2n=14)花色遗传的部分机制如下图1所示。用某纯合白花植株和纯合紫花植株进行杂交实验,过程及结果如图2所示。回答下列问题:
(1)亲本纯合白花的基因型为____________;F2白色植株中稳定遗传的占__________。
(2)判断粉花植株是否为纯合子的最简单的方法为__________。
(3)如图3表示以某基因型为MmNn的矮牵牛为实验材料培育新品种的途径。回答下列问题:
①途径2获得品种B的育种方式为( )为获得稳定遗传的优良品种(MMNN),与采用途径1相比,采用途径2的优点是( )。
②途径3中秋水仙素作用于细胞周期的( )期使染色体数目加倍。
【答案】(1) ①. eeff ②. 100%
(2)自交 (3) ①. 单倍体育种 ②. 明显缩短育种年限(子代均为纯合子) ③. 前
【解析】
【小问1详解】
根据图1和图2分析,F1红花自交所得的F2中粉花∶红花∶紫花∶白花=3∶6∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变形,所以F1的基因型为EeFf(红花),亲本纯合紫花的基因型为EEFF,亲本纯合白花的基因型为eeff。红花的基因型为E_Ff,粉花的基因型为E_ff,紫花的基因型为E_FF,白花的基因型为ee__。F2白色植株的基因型为eeFF、eeFf、eeff,比例为1∶2∶1,由于白色植株含有ee,因此稳定遗传的占100%。
【小问2详解】
由于矮牵牛是雌雄同花植物,自花授粉即可,所以鉴定某粉花植株基因型最简便的方法是让该粉花植株自交,只需在该植株雌蕊、雄蕊未成熟前进行套袋处理,防止外来花粉干扰。
【小问3详解】
①途径2先对花粉粒进行离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素诱导染色体加倍获得可育纯合品种B,该育种方式为单倍体育种。途径1是杂交育种,需要连续多代自交筛选才能获得稳定遗传的MMNN;而单倍体育种获得的个体全部为纯合子,自交后代不发生性状分离,因此优点是可明显缩短育种年限。
②秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,而纺锤体是在有丝分裂前期形成的,因此秋水仙素作用于细胞周期的分裂前期,使染色体数目加倍。
24. 控制果蝇圆眼(A)和棒眼(a)的基因位于X染色体上,正常翅和翅外展分别由常染色体上等位基因(B、b)控制。现用一只棒眼正常翅雌果蝇与一只圆眼正常翅雄果蝇杂交,F1中个体表型及比例为圆眼正常翅:圆眼翅外展:棒眼正常翅:棒眼翅外展=3:1:3:1。回答下列问题:
(1)现用F1中的棒眼正常翅雄蝇和F1中的圆眼正常翅雌蝇杂交,理论上F2中出现棒眼翅外展个体的概率为____________________。题干中所有F1随机交配两代后(假设不存在突变和选择作用),F3中棒眼的基因频率是____________________。
(2)用带荧光标记的A、a基因共有的序列作探针,与果蝇细胞内染色体上A、a基因杂交,通过观察荧光点的个数可以确定细胞中A、a基因的数目,可判断果蝇的雌雄。在一个处于有丝分裂后期的细胞中,若观察到_______个荧光点,则该果蝇为雌性;若观察到 ________个荧光点,则该果蝇为雄性。
(3)将B基因和b基因测序,证实b基因是由B基因突变而来的,两种基因的非模板链部分测序如下:
据图可知B基因发生__________________,造成蛋白质翻译在第________________位氨基酸后提前终止(终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG)。
(4)已知果蝇的IV号常染色体缺失一条的个体(即IV号单体)仍能存活并能正常繁殖后代,细胞中的单条染色体在减数分裂时随机移向一极;两条都缺失则个体无法存活。现有野生型翅脉(N)和网状翅脉(n)的雌雄IV号单体纯合果蝇和雌雄染色体正常纯合果蝇。选择合适果蝇设计一代杂交实验,探究控制翅脉的N、n基因是否位于IV号染色体上,写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:
选取________________________________________,与染色体正常的网状翅脉果蝇进行杂交实验,分别观察并统计_____________________。
预期实验结果及结论:
若F1表型及比例为_______________________________,则N基因位于IV号染色体上;若F1___________________________________,则N基因不位于IV号染色体上。
【答案】(1) ①. 1/18 ②. 2/3
(2) ①. 4 ②. 2
(3) ①. 碱基对的缺失和替换 ②. 443
(4) ①. IV号单体的野生型翅脉果蝇(基因型为NN或NO) ②. F1表型及比例 ③. 野生型翅脉:网状翅脉=1:1 ④. 均为野生型翅脉
【解析】
【小问1详解】
亲本都是正常翅,后代出现翅外展,说明正常翅为显性,即由B基因控制。控制果蝇圆眼(A)和棒眼(a)的基因位于X染色体上,F1中个体表型及比例为圆眼正常翅:圆眼翅外展:棒眼正常翅:棒眼翅外展=3:1:3:1,就眼形而言,亲本基因型为XaXa×XAY;就翅形而言,F1中正常翅:翅外展=3:1,说明亲本基因型均为Bb,因此亲本基因型是BbXaXa和BbXAY,现用F1中的一只棒眼正常翅雄蝇(2/3BbXaY,1/3BBXaY)和F1中的一只圆眼正常翅雌蝇(2/3BbXAXa,1/3BBXAXa)杂交,理论上F2中出现棒眼翅外展(bbXaXa或bbXaY)个体的概率为2/3×2/3×1/4bb×(1/2×1/2XaXa+1/2×1/2XaY)=1/18。在没有突变和自然选择的条件下,随机交配产生后代基因频率不变,亲本组合为XaXa×XAY,F1个体为XAXa、XaY,棒眼(a)基因频率=2/3,则F3中棒眼(a)的基因频率也为2/3。
【小问2详解】
有丝分裂后期的细胞中染色体数目发生加倍,所以处于有丝分裂后期的雌性果蝇细胞中有4条X染色体,即4个荧光点;而处于有丝分裂后期的雄性果蝇细胞中有2条X染色体,即2个荧光点。
【小问3详解】
据图可知,B突变成b发生了第1326位碱基发生碱基对的缺失、第1327位发生了碱基对的替换;据图可知,起始密码AUG前有6个碱基,b基因由于碱基对的缺失和替换,导致终止密码UAG出现在1336-1338,所以突变后氨基酸的编码序列由第7位碱基-第1335位碱基,编码的氨基酸个数为:(1335-6)÷3=443。
【小问4详解】
欲探究控制翅脉的N、n基因是否位于Ⅳ号染色体上,可选取Ⅳ号单体的野生型翅脉果蝇(基因型为NN或NO),与染色体正常的网状翅脉果蝇(或Ⅳ号单体的网状翅脉果蝇)进行杂交实验,分别观察并统计F1表型及比例。
若NO×nn,则F1野生型翅脉:网状翅脉=1:1,则N基因位于Ⅳ号染色体上;若NN×nn,则F1均为野生型翅脉,则N基因不位于Ⅳ号染色体上。
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