内容正文:
高二生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1. 核糖体合成的胰岛素原在内质网中折叠后包裹在囊泡中,随后囊泡膜与高尔基体膜特异性识别并结合,将胰岛素原送入高尔基体内。毒素X可破坏高尔基体上特异性识别囊泡膜蛋白的结构。相关叙述错误的是( )
A. 细胞内能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体等
B. 囊泡运输胰岛素原的过程离不开细胞内的信息识别和传递
C. 毒素X处理会导致囊泡积累,高尔基体膜面积变大
D. 内质网中的胰岛素原还没有降血糖的功能
2. 胃液中胃酸含量过高会出现“烧心”的症状,含量过低又使消化能力减弱。胃壁细胞膜上部分离子的运输机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中Cl+和K+的运输过程都需要与转运蛋白结合
B. 图中质子泵既能运输物质,又能催化反应
C. 胃壁细胞膜能运输多种物质,体现细胞膜的结构特性
D. 促进图中质子泵的活性可一定程度缓解“烧心”的症状
3. 图1为蓝细菌内的羧酶体,研究人员将蓝细菌导入酵母菌内形成蓝细菌-酵母菌嵌合体,其工作原理如图2。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌吸收的HCO3-能提高胞内的CO2浓度进而提高光合强度
B. 酵母菌和蓝细菌共有的细胞结构有细胞膜、核糖体等
C. 蓝细菌光合作用制造的蔗糖能运输给酵母菌直接利用
D. 推测实验室培养蓝细菌-酵母菌嵌合体时可以不提供有机物
4. 某学习小组借助AI生成了如图所示的实验工具来模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验。下列叙述错误的是( )
A. 该实验工具有误,应设置乙容器中的小球总数与甲容器相等
B. 甲容器中D、d小球设置相等的数量,符合孟德尔提出的假说
C. 从甲、乙两容器中各摸出一个小球并组合,模拟的是雌雄配子的随机结合
D. 模拟次数越多,结果越趋近DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的比例
5. 家兔的毛色由常染色体上的复等位基因控制,C基因控制野生色,C1基因控制灰色,C2基因控制喜马拉雅型,c基因控制白色,且C>C1>C2>c(“>”表示显性程度),不考虑突变。下列叙述正确的是( )
A. 该基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律
B. 某家兔种群中控制毛色的基因型最多有9种
C. 两只喜马拉雅型兔交配,产生白色家兔的最大概率为1/4
D. 两只灰色家兔交配可能同时产生灰色、喜马拉雅型、白色的家兔
6. 某雌雄异株XY型植物的花色有黄色、白色和红色三种,由A/a(位于常染色体)和B/b共同控制,相关色素的合成过程如下图。科研人员进行了以下杂交实验:将黄花雌性植株与白花雄性植株杂交,F1均开红花,F1自由交配,得到的F2植株中黄花∶白花∶红花=3∶4∶9。不考虑突变和互换,下列叙述错误的是( )
A. A/a与B/b分别位于两对同源染色体上
B. 推测B/b不位于X染色体的非同源区段上
C. 若B/b位于常染色体上,F2白花植株中纯合子的比例是1/4
D. 要确定B/b是否位于XY染色体的同源区段上,可统计F2黄花植株的雌雄比例
7. 某雄性动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有下图两个细胞。甲中B/b基因所在的染色单体片段发生了互换;乙中1-8表示染色体编号。下列叙述错误的是( )
A. 甲在减数分裂I前期发生此变异,属于基因重组
B. 甲最终产生的子细胞基因型为BXD、BY、bXD、bY
C. 乙产生的子细胞可能继续进行有丝分裂或减数分裂
D. 乙中现有2个染色体组,分别由1234和5678组成
8. 将加热杀死的S型与活的R型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,一段时间后细菌含量变化如图甲;图乙为噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验步骤。下列叙述正确的是( )
A. 图甲中②代表S型菌,对小鼠具有致病性
B. 图甲中的S型菌由R型菌突变而来
C. 图乙沉淀物中出现少量放射性,可能是搅拌不充分导致
D. 若将图乙中的噬菌体改用32P标记,则放射性主要在上清液中
9. 已知DNA复制时,RNA片段先通过碱基互补配对与模板链结合,随后DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到RNA片段上,开始子链的合成。下列叙述正确的是( )
A. 该RNA片段中以氢键连接核苷酸,DNA双链之间依靠磷酸二酯键相连
B. DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到RNA片段的3´端
C. DNA复制时,两条子链同步连续合成
D. 子链合成后RNA片段可能被解旋酶水解进而由DNA单链取代
10. 已知mRNA上的碱基能发生甲基化,蛋白Y能特异性识别mRNA上的甲基化修饰位点并与之结合,如图所示。研究发现,肝癌细胞中蛋白Y的表达量显著高于正常肝细胞。下列叙述错误的是( )
A. mRNA甲基化能抑制翻译过程,从而抑制M基因的表达
B. 图中发生甲基化的碱基连接在由核糖参与构成的核苷酸链上
C. M基因和控制蛋白Y合成的基因均属于抑癌基因
D. 使用能与蛋白Y结合的药物,可促进甲基化mRNA的降解
11. 研究发现人类早期胚胎分裂时,基因转录的起始位点极易发生突变,这些突变往往与癌症、脑功能及肢体发育异常有关。但这种现象仅出现在胚胎的部分细胞中,称为嵌合突变。下列相关叙述错误的是( )
A. 转录起始位点突变可能导致DNA聚合酶无法识别并解开双螺旋
B. 基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物体有害
C. 嵌合突变个体很容易在基因检测中出现误诊
D. 表型正常的嵌合突变父母可能会生下患病的孩子
12. 某二倍体植物种群中存在2-三体植株(2号染色体有3条,其他染色体正常),已知B/b基因位于2号染色体上,如图所示,该植株在减数分裂时任意两条2号染色体分离,另一条2号染色体随机移向一极,且同源染色体存在4条及以上的受精卵不能存活。下列说法正确的是( )
A. 形成该植株的原因是父本或母本减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B. 该植株减数分裂过程中,一个细胞内可能存在2、3、4个B基因
C. 该植株自交后代中,有4种基因型的受精卵不能存活
D. 该植株与基因型为bbb的2-三体植株交配,隐性个体占比为1/6
13. 在无光、高压的深海中生活着一种通体透明的超深渊狮子鱼。与浅水区的狮子鱼相比,其色素合成、视觉相关的基因大量丢失,与细胞膜稳定性有关的基因发生改变,显著提升其深海抗压能力。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊狮子鱼的视觉基因丢失是达尔文的“用进废退”进化观点的体现
B. 超深渊狮子鱼回到浅水区后,也能利用当前的适应性特征平稳地生存繁衍
C. 浅水区狮子鱼种群全部的色素合成基因构成了一个种群基因库
D. 无光、高压的深海环境对狮子鱼种群进行了长期的定向选择
14. 法布雷病是由于编码α-半乳糖苷酶的基因突变导致患者体内GL-3无法被代谢,堆积于溶酶体内而发病。图是某家族的系谱图,表是其部分家族成员该基因的非模板链检测结果,箭头所指的是其第119位碱基(部分密码子编码的氨基酸:CCU脯氨酸,GGA甘氨酸,UCC丝氨酸,GUA缬氨酸,CAU组氨酸,UAC酪氨酸)。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
Ⅰ-2
Ⅱ-2
Ⅲ-2
A. 该病体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 该基因突变导致其编码肽链的第40位氨基酸由脯氨酸变为组氨酸
C. Ⅱ-4和表型正常的女性婚配,所生的孩子可能患病
D. Ⅲ-2和表型正常的女性婚配生育一个患病女孩的概率为1/2
15. 研究人员对三个银鱼物种A、B、C线粒体中的COII基因和Cytb基因进行了测序分析,统计得到物种间各基因遗传距离如下表,下列叙述错误的是( )
COII基因遗传距离(%)
Cytb基因遗传距离(%)
银鱼A和银鱼B
13.41
26.57
银鱼A和银鱼C
14.89
24.32
银鱼B和银鱼C
13.59
16.95
注:遗传距离越小则物种间基因序列差异越小
A. 自然状态下三种银鱼间基因不能进行自由交流
B. 三种银鱼的形成离不开它们与各自生存环境之间的协同进化
C. 根据遗传距离判断亲缘关系远近是基于分子水平的证据
D. COII基因和Cytb基因可以通过基因的自由组合产生变异
二、非选择题(共55分)
16. 图1为水稻叶肉细胞光合作用示意图,某个晴天研究者对水稻叶片光合强度检测的结果如图2。
(1)图1中过程②的发生场所为______,NADPH在该阶段中的作用为______(两点即可)。
(2)图2中c点对应的光照强度下,水稻植株单位时间内CO2固定量______O2消耗量(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)由图2可知,顶部叶和下部叶相比,______(填“顶部叶”或“下部叶”)更能适应弱光环境,依据是_____________________________________________。
(4)下列分析正确的是_________。
A. 水稻叶肉细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质
B. 顶部叶和下部叶光合速率的差异是由于其基因型不同
C. 切除顶部叶片后,其下部叶片的呼吸速率会持续下降
D. 夜间适当降温,可减弱水稻呼吸作用,利于有机物积累
17. 小鼠(2n=40,XY型)细胞内存在纺锤体组装检查点(SAC)监控机制,确保分裂过程中染色体正确分离。研究表明SAC在不同分裂过程中监控的对象不同,如下表。
分裂过程
监控事件
意义
减数分裂I
纺锤丝与四分体两极的附着情况
确保同源染色体正确分离
减数分裂II
纺锤丝与姐妹染色单体两极的附着情况
确保 ▲ 正确分离
有丝分裂
(1)减数分裂I前期的小鼠细胞中有______个四分体。
(2)表中“▲”为__________________;SAC监控到纺锤体组装异常且无法修复时,细胞会启动程序性死亡,参与该过程的主要细胞器是______。
(3)已知秋水仙素可以直接影响SAC的正确监控,结合所学知识分析其原理是____________________。
(4)下图A是某小鼠产生的一个精细胞(部分染色体未画出),该细胞有______条常染色体,图B中的______(填序号)最可能与其来自于同一个次级精母细胞。
18. 研究发现BDNF是调控神经细胞存活的关键蛋白,其表达异常与神经退行性疾病密切相关。图1表示遗传信息传递的示意图,图2表示miRNA-195调控BDNF基因表达的作用机制。
(1)图1中过程②是___________,从结构与功能相适应的角度分析,有丝分裂时该过程难以进行的原因是____________________________________,使RNA聚合酶难以与DNA结合。
(2)由图2可知,miRNA-195调控BDNF基因表达时__________(填“改变了”或“未改变”)其基因序列。
(3)研究人员发现细胞中还存在lncRNA,可特异性识别并结合miRNA-195使其失活,结合图2在下图括号中填写“+”或“—”,完善调控通路________。
注:(+)表示促进,(-)表示抑制
(4)下列分析正确的是__________。
A. 图1中过程①和⑤可能发生在真核生物的同一细胞器内
B. 图1中过程③和④一般不发生在人体神经细胞中
C. 图2中甲过程与丙过程中碱基互补配对方式一致
D. 图2乙过程中mRNA的a侧为其3´端
(5)某种RNA增多会使神经细胞BDNF蛋白合成减少。为探究其作用途径是图2中的甲还是乙,科研人员设计了以下实验:取若干退化中的神经细胞均分两组,实验组加该RNA抑制剂,对照组加等量生理盐水,培养后检测细胞内BDNF mRNA含量和物质X的含量。由题可知,物质X为________,请在下图中画出支持“该RNA通过抑制乙过程调控BDNF表达”这一结论的实验结果________。
19. 猫的尾型受一对等位基因A/a控制,A控制短尾,a控制长尾。毛色受另一对等位基因D、d控制,D控制黑毛,d控制黄毛,同时含有D、d基因的个体表现为黑黄相间的玳瑁色,称为玳瑁猫,且仅在雌猫中出现(不考虑互换)。科研人员进行了如下实验:
组别
P
F1
甲
短尾黑毛雄猫×短尾黄毛雌猫
短尾玳瑁雌猫∶长尾玳瑁雌猫∶短尾黄毛雄猫∶长尾黄毛雄猫=2∶1∶2∶1
乙
短尾黑毛雌猫×短尾黄毛雄猫
短尾玳瑁雌猫∶长尾玳瑁雌猫∶短尾黑毛雄猫∶长尾黑毛雄猫=2∶1∶2∶1
(1)甲、乙组杂交实验称为____________________实验。
(2)仅考虑A/a基因,甲组F1中短尾猫的基因型是__________。
(3)控制毛色的D/d基因位于__________(填“常”或“X”)染色体上。仅考虑D/d基因,黑毛雌猫与黄毛雄猫生了一只玳瑁雄猫的原因是__________本(填“父”或“母”)减数分裂时_____________未分离,产生基因型为_____________的配子。
(4)研究人员用D和d基因的单链片段分别制成探针,检测正常玳瑁猫毛囊色素细胞中的DNA和mRNA,发现每个细胞中的DNA对两种探针均呈阳性;而部分细胞中的mRNA只对D基因探针呈阳性,其余细胞的mRNA只对d基因探针呈阳性。出现以上结果的原因可能是:_________________________________________________________________。
20. 某自花传粉二倍体植物的花色有红色、蓝色和白色三种,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,其中基因A、B、D分别控制酶A、酶B和酶D的合成,酶B和酶D均能完全抑制酶A的活性(如图)。当酶B和酶D不存在时,AA的植株开红花,基因型为Aa,ao(只含一个a基因)的植株开粉红花。含蓝色素的植株开蓝花,不含红色素和蓝色素的植株开白花。
(1)白花植株的基因型共有_____________种。基因型为_____________的蓝花植株自花传粉,F1粉红花占1/32。
(2)某开红花的亲本植株经射线处理后,F1获得了一株开粉色花的植株,可能发生的变异如下图甲、乙所示,已知同源染色体两条都存在缺失的植株不能存活。欲探究这株开粉红色花植株的变异类型是甲还是乙,最简便的方法是_______________________。还可以设计一代杂交实验来验证:____________________________________。若子代的表型及比例为粉色花∶白色花=2∶1,则其变异类型为_____________(填“甲”或“乙”)。
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高二生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1. 核糖体合成的胰岛素原在内质网中折叠后包裹在囊泡中,随后囊泡膜与高尔基体膜特异性识别并结合,将胰岛素原送入高尔基体内。毒素X可破坏高尔基体上特异性识别囊泡膜蛋白的结构。相关叙述错误的是( )
A. 细胞内能产生囊泡的细胞器有内质网、高尔基体等
B. 囊泡运输胰岛素原的过程离不开细胞内的信息识别和传递
C. 毒素X处理会导致囊泡积累,高尔基体膜面积变大
D. 内质网中的胰岛素原还没有降血糖的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、内质网加工蛋白质后可以出芽形成囊泡,高尔基体也能产生囊泡运往细胞膜,因此细胞内能够产生囊泡的细胞器包含内质网、高尔基体,A 正确;
B、囊泡膜与高尔基体膜依靠膜上蛋白质特异性识别、结合,该识别过程属于细胞内部的信息识别与信息传递,所以囊泡转运胰岛素原离不开细胞内信息识别传递,B 正确;
C、毒素 X 破坏高尔基体上识别囊泡膜蛋白,内质网产生的囊泡无法和高尔基体融合,囊泡会在细胞质堆积;高尔基体不能接收囊泡膜,膜面积不会变大,C 错误;
D、胰岛素原需要在高尔基体进一步剪切加工,才能形成具备降血糖活性的成熟胰岛素,内质网里的胰岛素原空间结构未完成最终加工,不具备降血糖功能,D 正确。
2. 胃液中胃酸含量过高会出现“烧心”的症状,含量过低又使消化能力减弱。胃壁细胞膜上部分离子的运输机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中Cl+和K+的运输过程都需要与转运蛋白结合
B. 图中质子泵既能运输物质,又能催化反应
C. 胃壁细胞膜能运输多种物质,体现细胞膜的结构特性
D. 促进图中质子泵的活性可一定程度缓解“烧心”的症状
【答案】B
【解析】
【详解】A、Cl⁻和 K⁺通过通道蛋白运输,通道蛋白只形成通道,不需要与被运输的离子结合,A 错误;
B、质子泵可以运输 H⁺、K⁺,同时能催化 ATP 水解生成 ADP,既能运输物质,又能催化反应,B 正确;
C、胃壁细胞膜能运输多种物质,体现细胞膜的功能特性选择透过性,不是结构特性流动性,C 错误;
D、质子泵活性增强,会向胃腔运输更多 H⁺,胃酸含量升高,加重 “烧心” 症状,抑制质子泵活性才可缓解,D 错误。
3. 图1为蓝细菌内的羧酶体,研究人员将蓝细菌导入酵母菌内形成蓝细菌-酵母菌嵌合体,其工作原理如图2。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌吸收的HCO3-能提高胞内的CO2浓度进而提高光合强度
B. 酵母菌和蓝细菌共有的细胞结构有细胞膜、核糖体等
C. 蓝细菌光合作用制造的蔗糖能运输给酵母菌直接利用
D. 推测实验室培养蓝细菌-酵母菌嵌合体时可以不提供有机物
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝细菌吸收的可以转化为CO2,提高胞内CO2浓度,促进暗反应,进而提高光合强度,A 正确;
B、酵母菌为真核生物,蓝细菌为原核生物,二者共有的细胞结构有细胞膜、核糖体、细胞质等,B 正确;
C、蔗糖属于二糖,酵母菌不能直接利用蔗糖,蔗糖需要水解为单糖后才能被酵母菌利用,C 错误;
D、蓝细菌可以进行光合作用制造有机物,供给嵌合体中的酵母菌,因此培养该嵌合体时可以不额外提供有机物,D 正确。
4. 某学习小组借助AI生成了如图所示的实验工具来模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验。下列叙述错误的是( )
A. 该实验工具有误,应设置乙容器中的小球总数与甲容器相等
B. 甲容器中D、d小球设置相等的数量,符合孟德尔提出的假说
C. 从甲、乙两容器中各摸出一个小球并组合,模拟的是雌雄配子的随机结合
D. 模拟次数越多,结果越趋近DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的比例
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲容器代表雄性生殖器官,乙容器代表雌性生殖器官,生物产生雄配子数量远多于雌配子,两个容器小球总数不需要相等,只需同一容器内 D、d 数量相等即可,A 错误;
B、甲容器中 D、d 小球数量相等,模拟 F₁产生雄配子时 D、d 配子比例为 1∶1,符合孟德尔的假说,B 正确;
C、从甲容器摸出小球代表雄配子,从乙容器摸出小球代表雌配子,两个小球组合模拟雌雄配子的随机结合,C 正确;
D、模拟实验属于统计学实验,模拟次数越多,实验结果越接近理论比例 DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,D 正确。
5. 家兔的毛色由常染色体上的复等位基因控制,C基因控制野生色,C1基因控制灰色,C2基因控制喜马拉雅型,c基因控制白色,且C>C1>C2>c(“>”表示显性程度),不考虑突变。下列叙述正确的是( )
A. 该基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律
B. 某家兔种群中控制毛色的基因型最多有9种
C. 两只喜马拉雅型兔交配,产生白色家兔的最大概率为1/4
D. 两只灰色家兔交配可能同时产生灰色、喜马拉雅型、白色的家兔
【答案】C
【解析】
【详解】A 、该毛色基因属于一对同源染色体上的复等位基因,只遵循基因分离定律;自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,因此不遵循自由组合定律,A 错误;
B 、复等位基因共 4 个:C、C1、C2、c,纯合子有CC、C1C1、C2C2、cc共 4 种,杂合子有CC1、CC2、Cc、C1C2、C1c、C2c共 6 种,合计基因型一共 10 种,不是 9 种,B 错误;
C 、喜马拉雅型的基因型为C2C2、C2c,想要子代白色cc概率最大,选择亲本组合C2c×C2c,杂交后代1C2C2:2C2c:1cc,白色家兔cc概率为1/4,C 正确;
D 、灰色家兔基因型为C1C1、C1C2、C1c,若要后代同时出现灰色、喜马拉雅型、白色,子代需要同时出现C1_、C2_、cc;亲本C1C2×C1c子代无白色cc,亲本C1c×C1c子代无喜马拉雅型C2_,没有符合条件的亲本组合,因此两只灰色家兔交配不可能同时产生灰色、喜马拉雅型、白色家兔,D 错误。
6. 某雌雄异株XY型植物的花色有黄色、白色和红色三种,由A/a(位于常染色体)和B/b共同控制,相关色素的合成过程如下图。科研人员进行了以下杂交实验:将黄花雌性植株与白花雄性植株杂交,F1均开红花,F1自由交配,得到的F2植株中黄花∶白花∶红花=3∶4∶9。不考虑突变和互换,下列叙述错误的是( )
A. A/a与B/b分别位于两对同源染色体上
B. 推测B/b不位于X染色体的非同源区段上
C. 若B/b位于常染色体上,F2白花植株中纯合子的比例是1/4
D. 要确定B/b是否位于XY染色体的同源区段上,可统计F2黄花植株的雌雄比例
【答案】C
【解析】
【详解】A、F2表型比例为黄花:白花:红花=3:4:9,是9:3:3:1的变式,说明控制性状的两对基因的遗传符合自由组合定律,因此A/a(位于常染色体)和B/b分别位于两对同源染色体上,A正确;
B、假设B/b位于X染色体的非同源区段: 亲本黄花雌性×白花雄性,F1全为红花,则亲本基因型需为AAXbXb、aaXBY,此时F1的雄性个体基因型为AaXbY,不存在B基因,表型应为黄花,与题意不符,因此B/b不可能位于X染色体的非同源区段,B正确;
C、若B/b位于常染色体上,结合F2的表型比例,可推导出亲本基因型为AAbb(黄花雌)×aaBB(白花雄),F1为AaBb,F2的白花植株基因型为aaBB、aaBb、aabb,比例为1:2:1,其中纯合子为aaBB和aabb,比例为1/2,C错误;
D、若B/b位于XY染色体的同源区段上,亲本基因型为AAXbXb(黄花雌)×aaXBYB(白花雄),F1为AaXBXb、AaXbYB,F2的黄花仅为A-XbXb,即黄花全为雌性;若B/b位于常染色体,黄花植株雌雄比例为1:1,因此可以通过统计F2黄花植株的雌雄比例,确定B/b是否位于XY的同源区段,D正确。
7. 某雄性动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有下图两个细胞。甲中B/b基因所在的染色单体片段发生了互换;乙中1-8表示染色体编号。下列叙述错误的是( )
A. 甲在减数分裂I前期发生此变异,属于基因重组
B. 甲最终产生的子细胞基因型为BXD、BY、bXD、bY
C. 乙产生的子细胞可能继续进行有丝分裂或减数分裂
D. 乙中现有2个染色体组,分别由1234和5678组成
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,B/b 所在染色单体片段发生互换,互换发生在减数分裂 Ⅰ 前期(四分体时期),属于基因重组,A 正确;
B、如果没有互换,初级精母细胞BbXDY产生精子只能是:BXD、bY或者 bXD、BY;若发生互换,甲这个初级精母细胞最终产生的四个精子基因型为BXD、BY、bXD、bY,B 正确;
C、乙细胞是有丝分裂后期,来自精巢,精原细胞既可以进行有丝分裂增殖,也可以进行减数分裂产生精子,因此乙分裂产生的子细胞(精原细胞)可继续进行有丝分裂或减数分裂,C 正确;
D、染色体组是细胞内一套形态大小各不相同、携带全套遗传信息的染色体。乙为有丝分裂后期,含有 4 个染色体组,不是 2 个;1、2、3、4 存在同源染色体,不能构成一个染色体组,D 错误。
8. 将加热杀死的S型与活的R型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,一段时间后细菌含量变化如图甲;图乙为噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验步骤。下列叙述正确的是( )
A. 图甲中②代表S型菌,对小鼠具有致病性
B. 图甲中的S型菌由R型菌突变而来
C. 图乙沉淀物中出现少量放射性,可能是搅拌不充分导致
D. 若将图乙中的噬菌体改用32P标记,则放射性主要在上清液中
【答案】C
【解析】
【详解】A、图甲中②从注射后就存在,代表的是初始注入的活R型菌,并非S型菌,S型菌是转化后才出现的对应曲线①,A错误;
B、图甲中的S型菌是由加热杀死的S型菌的DNA转化R型菌,使R型菌发生基因重组转化而来,并非基因突变,B错误;
C、图乙中噬菌体的蛋白质外壳被35S标记,正常情况下放射性主要集中在上清液;如果搅拌不充分,会导致部分吸附在大肠杆菌表面的带有放射性的蛋白质外壳没有脱离大肠杆菌,随大肠杆菌进入沉淀物,就会让沉淀物中出现少量放射性,C正确;
D、若将噬菌体改用32P标记,32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时DNA会进入大肠杆菌内部,离心后大肠杆菌位于沉淀物中,因此放射性主要集中在沉淀物中,而非上清液,D错误。
9. 已知DNA复制时,RNA片段先通过碱基互补配对与模板链结合,随后DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到RNA片段上,开始子链的合成。下列叙述正确的是( )
A. 该RNA片段中以氢键连接核苷酸,DNA双链之间依靠磷酸二酯键相连
B. DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接到RNA片段的3´端
C. DNA复制时,两条子链同步连续合成
D. 子链合成后RNA片段可能被解旋酶水解进而由DNA单链取代
【答案】B
【解析】
【详解】A、RNA 单链内部相邻核苷酸依靠磷酸二酯键连接;DNA 两条互补链之间依靠氢键相连,A 错误;
B、DNA 聚合酶只能沿着模板链方向,在已有核酸链的 3′羟基端添加脱氧核苷酸,所以脱氧核苷酸连接到 RNA 引物的 3′端,B 正确;
C、DNA 复制时一条子链连续合成,另一条子链是不连续的冈崎片段,并非两条子链都同步连续合成,C 错误;
D、水解 RNA 引物的是 RNA 水解酶,解旋酶只负责解开 DNA 双链间氢键,不能水解 RNA,D 错误。
10. 已知mRNA上的碱基能发生甲基化,蛋白Y能特异性识别mRNA上的甲基化修饰位点并与之结合,如图所示。研究发现,肝癌细胞中蛋白Y的表达量显著高于正常肝细胞。下列叙述错误的是( )
A. mRNA甲基化能抑制翻译过程,从而抑制M基因的表达
B. 图中发生甲基化的碱基连接在由核糖参与构成的核苷酸链上
C. M基因和控制蛋白Y合成的基因均属于抑癌基因
D. 使用能与蛋白Y结合的药物,可促进甲基化mRNA的降解
【答案】C
【解析】
【详解】A、mRNA 甲基化后存在两种去向,一部分 mRNA 会被降解,另一部分只有结合蛋白 Y 后才可以进行翻译合成肽链,说明 mRNA 甲基化会抑制 M 基因表达,A 正确;
B、发生甲基化的是 mRNA 上的碱基,mRNA 的基本单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由核糖、磷酸和含氮碱基组成,因此甲基化的碱基连接在核糖参与构成的核苷酸链上,B 正确;
C、肝癌细胞中蛋白 Y 表达量显著偏高,蛋白 Y 结合甲基化 mRNA,使其不被降解、继续翻译,利于癌细胞生存增殖,所以控制蛋白 Y 合成的基因不属于抑癌基因;M 基因表达产物可推测具有抑癌作用,属于抑癌基因,C 错误;
D、蛋白 Y 与甲基化 mRNA 结合能够保护 mRNA 不被降解,若药物与蛋白 Y 结合,蛋白 Y 无法结合甲基化 mRNA,甲基化 mRNA 就更容易被降解,D 正确。
11. 研究发现人类早期胚胎分裂时,基因转录的起始位点极易发生突变,这些突变往往与癌症、脑功能及肢体发育异常有关。但这种现象仅出现在胚胎的部分细胞中,称为嵌合突变。下列相关叙述错误的是( )
A. 转录起始位点突变可能导致DNA聚合酶无法识别并解开双螺旋
B. 基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物体有害
C. 嵌合突变个体很容易在基因检测中出现误诊
D. 表型正常的嵌合突变父母可能会生下患病的孩子
【答案】A
【解析】
【详解】A、转录起始位点是RNA 聚合酶识别结合的位置,不是 DNA 聚合酶;DNA 聚合酶参与 DNA 复制,并不负责转录时解开 DNA 双螺旋,所以该突变不会影响 DNA 聚合酶,A 错误;
B、题干提到“这类突变和癌症、发育异常相关”,说明基因突变有可能打乱生物和环境的平衡关系,带来有害效应,B 正确;
C、嵌合突变只存在于胚胎部分细胞,不同细胞基因型不一样,取样检测时如果恰好取到正常细胞,就容易出现基因检测误诊,C 正确;
D、嵌合突变的父母,部分生殖细胞可能携带突变基因,自身表型正常,但可以把突变基因传给子代,使孩子患病,D 正确。
12. 某二倍体植物种群中存在2-三体植株(2号染色体有3条,其他染色体正常),已知B/b基因位于2号染色体上,如图所示,该植株在减数分裂时任意两条2号染色体分离,另一条2号染色体随机移向一极,且同源染色体存在4条及以上的受精卵不能存活。下列说法正确的是( )
A. 形成该植株的原因是父本或母本减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B. 该植株减数分裂过程中,一个细胞内可能存在2、3、4个B基因
C. 该植株自交后代中,有4种基因型的受精卵不能存活
D. 该植株与基因型为bbb的2-三体植株交配,隐性个体占比为1/6
【答案】B
【解析】
【详解】A、该2-三体植株的2号染色体基因型为BBb,多出来的1条2号染色体,既可能是父本/母本减数分裂Ⅰ时2号同源染色体未分离,也可能是父本/母本减数分裂Ⅱ时2号染色体的姐妹染色单体未分离,A错误;
B、该植株基因型为BBb,减数分裂前的间期染色体复制前,体细胞核内有2个B基因,减数分裂前的间期完成染色体复制后,复制完成后核B基因数为4,减数分裂Ⅰ结束后子细胞内核B基因数为4、2或0,若该过程中B和b所在染色体分到同一个细胞且在减数分裂I前期发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,可能出现3个B基因,因此减数分裂过程中一个细胞内可存在2、3、4个B基因,B正确;
C、基因型为BBb的三体植株自交时,产生的配子类型及比例为BB:Bb:B:b = 1:2:2:1,雌雄配子随机结合后,其中染色体数≥4的为BBBB、BBBb、BBbb,由于同源染色体存在4条及以上的受精卵不能存活,故有3种基因型的受精卵不能存活,C错误;
D、基因型为BBb的植株产生的配子类型及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1,其中b占比1/6,基因型为bbb的三体植株产生的配子类型及比例为bb:b=1:1,其中b占1/2,二者交配后,由于同源染色体存在4条及以上的受精卵不能存活,故最终存活的隐性个体bb、bbb占比为2/9,D错误。
13. 在无光、高压的深海中生活着一种通体透明的超深渊狮子鱼。与浅水区的狮子鱼相比,其色素合成、视觉相关的基因大量丢失,与细胞膜稳定性有关的基因发生改变,显著提升其深海抗压能力。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊狮子鱼的视觉基因丢失是达尔文的“用进废退”进化观点的体现
B. 超深渊狮子鱼回到浅水区后,也能利用当前的适应性特征平稳地生存繁衍
C. 浅水区狮子鱼种群全部的色素合成基因构成了一个种群基因库
D. 无光、高压的深海环境对狮子鱼种群进行了长期的定向选择
【答案】D
【解析】
【详解】A、“用进废退” 是拉马克的进化观点,不是达尔文的观点,视觉基因丢失是基因突变后自然选择的结果,A 错误;
B、生物的适应性是针对特定环境的,超深渊狮子鱼适应深海无光高压环境,回到浅水区后,原有适应性特征不再有利,无法平稳生存繁衍,B 错误;
C、种群基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,不是仅色素合成基因,C 错误;
D、无光、高压的深海环境属于自然选择,自然选择是定向的,对狮子鱼种群进行长期定向选择,D 正确。
14. 法布雷病是由于编码α-半乳糖苷酶的基因突变导致患者体内GL-3无法被代谢,堆积于溶酶体内而发病。图是某家族的系谱图,表是其部分家族成员该基因的非模板链检测结果,箭头所指的是其第119位碱基(部分密码子编码的氨基酸:CCU脯氨酸,GGA甘氨酸,UCC丝氨酸,GUA缬氨酸,CAU组氨酸,UAC酪氨酸)。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
Ⅰ-2
Ⅱ-2
Ⅲ-2
A. 该病体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 该基因突变导致其编码肽链的第40位氨基酸由脯氨酸变为组氨酸
C. Ⅱ-4和表型正常的女性婚配,所生的孩子可能患病
D. Ⅲ-2和表型正常的女性婚配生育一个患病女孩的概率为1/2
【答案】D
【解析】
【详解】A、该病的致病机制是基因突变导致α-半乳糖苷酶合成异常,无法代谢GL-3引发疾病,体现的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物性状,并非直接控制蛋白质结构控制性状,A错误;
B、基因的非模板链序列与转录出的mRNA序列(除T替换为U外)一致。第119位碱基是基因非模板链的第119位,对应mRNA上的第119位碱基,一个密码子含3个碱基,因此第119位碱基对应第40个密码子的第2位, 正常非模板链该位点为C,对应mRNA密码子为UCC,编码丝氨酸; 突变后该位点为A,对应mRNA密码子为UAC,编码酪氨酸,B错误;
C、根据表中可知,Ⅰ-2(正常)只有正常基因,Ⅱ-2 患病,既有正常基因又有突变基因;Ⅲ-2 患病只有突变基因。 Ⅱ-2 女性杂合子就患病,说明只要有突变基因就发病,因此该病为显性病,假设该病是常染色体遗传,由G、g控制该病,Ⅱ-2基因型Gg,Ⅱ-1gg,子代可以生出Gg患病儿子、gg正常儿子,结合基因检测信息,如果常染色体显性遗传,那么Ⅰ-1患病(G_),Ⅰ-2正常gg,Ⅱ₂杂合Gg,Ⅲ-2的基因型为Gg, 但结合电泳条带:Ⅲ-2只有突变基因,因此排除常染色体显性遗传,而如果是伴X显性完全匹配。Ⅱ-4(XgY)和表型正常的女性(XgXg )婚配,所生的孩子不可能患病,C错误;
D、Ⅲ-2是患病男性(XGY)与表型正常女性(XgXg )婚配,生育一个患病女孩的概率为1/2,D正确。
15. 研究人员对三个银鱼物种A、B、C线粒体中的COII基因和Cytb基因进行了测序分析,统计得到物种间各基因遗传距离如下表,下列叙述错误的是( )
COII基因遗传距离(%)
Cytb基因遗传距离(%)
银鱼A和银鱼B
13.41
26.57
银鱼A和银鱼C
14.89
24.32
银鱼B和银鱼C
13.59
16.95
注:遗传距离越小则物种间基因序列差异越小
A. 自然状态下三种银鱼间基因不能进行自由交流
B. 三种银鱼的形成离不开它们与各自生存环境之间的协同进化
C. 根据遗传距离判断亲缘关系远近是基于分子水平的证据
D. COII基因和Cytb基因可以通过基因的自由组合产生变异
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干表明 A、B、C 属于三个银鱼物种,不同物种之间存在生殖隔离,自然条件下不能自由交配,基因无法自由交流,A 正确;
B、协同进化指不同物种、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化发展,新物种的形成过程离不开生物和其生存环境之间的协同进化,B 正确;
C、COII 基因与 Cytb 基因属于 DNA 分子,依靠基因序列计算遗传距离来判断亲缘远近,属于分子生物学层面的进化证据,C 正确;
D、COII 基因和 Cytb 基因都位于线粒体 DNA 上,线粒体基因属于细胞质基因,不遵循核基因的自由组合定律,不能通过基因自由组合产生变异,D 错误。
二、非选择题(共55分)
16. 图1为水稻叶肉细胞光合作用示意图,某个晴天研究者对水稻叶片光合强度检测的结果如图2。
(1)图1中过程②的发生场所为______,NADPH在该阶段中的作用为______(两点即可)。
(2)图2中c点对应的光照强度下,水稻植株单位时间内CO2固定量______O2消耗量(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)由图2可知,顶部叶和下部叶相比,______(填“顶部叶”或“下部叶”)更能适应弱光环境,依据是_____________________________________________。
(4)下列分析正确的是_________。
A. 水稻叶肉细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质
B. 顶部叶和下部叶光合速率的差异是由于其基因型不同
C. 切除顶部叶片后,其下部叶片的呼吸速率会持续下降
D. 夜间适当降温,可减弱水稻呼吸作用,利于有机物积累
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 提供能量,还原C3
(2)小于 (3) ①. 下部叶 ②. 下部叶光补偿点低(弱光下,下部叶更早实现有机物的积累) (4)AD
【解析】
【小问1详解】
图1是水稻叶肉细胞的光合作用示意图,过程②消耗CO₂,对应光合作用的暗反应阶段,暗反应的物质变化(CO₂固定、C₃还原)在叶绿体基质中完成;光反应产生的NADPH携带活跃的化学能,在暗反应过程中一方面可以为C₃的还原过程提供能量,另一方面作为还原剂直接将C₃还原为糖类等有机物。
【小问2详解】
总光合速率=净光合速率+呼吸速率,O₂消耗量直接代表植株的呼吸速率, 图2的c点是下部叶的光补偿点,此时下部叶的净光合速率为0,但顶部叶的净光合速率还小于0,就整株水稻而言,所有叶片的总净光合速率小于0,说明总光合速率<整株呼吸速率,也就是单位时间内CO₂固定量(总光合)小于O₂消耗量(呼吸速率)。
【小问3详解】
适应弱光环境的植物或叶片光补偿点更低,在光照强度较弱的环境中,更低的光补偿点意味着叶片可以更早让光合速率和呼吸速率持平,更早实现有机物的正向积累。 从局部放大图可以看到下部叶光补偿点低,即弱光下下部叶更早实现有机物的积累,因此下部叶更适应弱光环境。
【小问4详解】
A、水稻有氧呼吸第二阶段产生CO₂,该过程的发生场所就是线粒体基质,A正确;
B、顶部叶和下部叶属于同一水稻植株的体细胞,基因型完全一致,二者光合速率的差异是光照、叶龄等环境因素导致的表现型差异,B错误;
C、切除顶部叶片后,植株的光合产物供给减少,短时间内下部叶呼吸速率会有所下降,但细胞呼吸是叶片维持正常生命活动的必需过程,不会一直降低,C错误;
D、夜间水稻无法进行光合作用,只进行呼吸作用消耗有机物,适当降温可以降低呼吸相关酶的活性,减弱呼吸作用,减少有机物消耗,有利于有机物积累,D正确。
17. 小鼠(2n=40,XY型)细胞内存在纺锤体组装检查点(SAC)监控机制,确保分裂过程中染色体正确分离。研究表明SAC在不同分裂过程中监控的对象不同,如下表。
分裂过程
监控事件
意义
减数分裂I
纺锤丝与四分体两极的附着情况
确保同源染色体正确分离
减数分裂II
纺锤丝与姐妹染色单体两极的附着情况
确保 ▲ 正确分离
有丝分裂
(1)减数分裂I前期的小鼠细胞中有______个四分体。
(2)表中“▲”为__________________;SAC监控到纺锤体组装异常且无法修复时,细胞会启动程序性死亡,参与该过程的主要细胞器是______。
(3)已知秋水仙素可以直接影响SAC的正确监控,结合所学知识分析其原理是____________________。
(4)下图A是某小鼠产生的一个精细胞(部分染色体未画出),该细胞有______条常染色体,图B中的______(填序号)最可能与其来自于同一个次级精母细胞。
【答案】(1)20 (2) ①. 姐妹染色单体 ②. 溶酶体
(3)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,干扰纺锤丝与染色体(姐妹染色单体/四分体)的附着过程,导致SAC无法正常完成监控
(4) ①. 19 ②. ③
【解析】
【小问1详解】
小鼠体细胞染色体数2n=40,即有20对同源染色体;减数分裂I前期1个四分体由1对联会的同源染色体构成,因此共形成20个四分体。
【小问2详解】
减数分裂II和有丝分裂的核心分裂事件都是姐妹染色单体的分离,SAC监控纺锤丝与姐妹染色单体的附着,意义就是保证姐妹染色单体正确分离;细胞程序性死亡(细胞凋亡)过程中,溶酶体释放水解酶,是参与该过程的主要细胞器。
【小问3详解】
秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成,结合题干SAC的监控对象是纺锤丝和染色体的附着情况,可知秋水仙素会干扰纺锤丝的正常合成与附着,进而影响SAC的正确监控。
【小问4详解】
小鼠2n=40:19对常染色体+XY性染色体。 精细胞是减数分裂产物,染色体数目减半,一共20条染色体:19条常染色体+1条性染色体(X或Y)。 同一个次级精母细胞减数第二次分裂,姐妹染色单体分开,产生的两个精细胞染色体大体相同(交叉互换会有小差异)。 看图A:一条染色体下端有a,另一条染色体下端有b; 同一个次级精母细胞分裂出来的精细胞,染色体形态基本一致,对应图B中③。
18. 研究发现BDNF是调控神经细胞存活的关键蛋白,其表达异常与神经退行性疾病密切相关。图1表示遗传信息传递的示意图,图2表示miRNA-195调控BDNF基因表达的作用机制。
(1)图1中过程②是___________,从结构与功能相适应的角度分析,有丝分裂时该过程难以进行的原因是____________________________________,使RNA聚合酶难以与DNA结合。
(2)由图2可知,miRNA-195调控BDNF基因表达时__________(填“改变了”或“未改变”)其基因序列。
(3)研究人员发现细胞中还存在lncRNA,可特异性识别并结合miRNA-195使其失活,结合图2在下图括号中填写“+”或“—”,完善调控通路________。
注:(+)表示促进,(-)表示抑制
(4)下列分析正确的是__________。
A. 图1中过程①和⑤可能发生在真核生物的同一细胞器内
B. 图1中过程③和④一般不发生在人体神经细胞中
C. 图2中甲过程与丙过程中碱基互补配对方式一致
D. 图2乙过程中mRNA的a侧为其3´端
(5)某种RNA增多会使神经细胞BDNF蛋白合成减少。为探究其作用途径是图2中的甲还是乙,科研人员设计了以下实验:取若干退化中的神经细胞均分两组,实验组加该RNA抑制剂,对照组加等量生理盐水,培养后检测细胞内BDNF mRNA含量和物质X的含量。由题可知,物质X为________,请在下图中画出支持“该RNA通过抑制乙过程调控BDNF表达”这一结论的实验结果________。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 染色质高度螺旋,缩短变粗形成染色体
(2)未改变 (3)— —
(4)ABD (5) ①. BDNF蛋白 ②.
【解析】
【小问1详解】
①是DNA复制,②是转录,③是逆转录,④是RNA复制,⑤是翻译。过程②是以DNA为模板合成RNA的过程,即转录。在有丝分裂过程中,染色质高度螺旋化,缩短变粗形成染色体,DNA分子结构变得非常紧密,RNA聚合酶难以与DNA结合,导致转录难以进行。
【小问2详解】
根据图2,miRNA-195通过与BDNF基因转录出的mRNA(即乙)结合,导致mRNA无法与核糖体结合,从而抑制翻译过程。这里miRNA-195并未改变BDNF基因的DNA序列,而是通过影响mRNA的翻译来调控基因表达。因此,miRNA-195未改变BDNF基因的序列。
【小问3详解】
根据图2,miRNA-195抑制BDNF蛋白合成,而BDNF蛋白减少会促进神经细胞凋亡。lncRNA结合miRNA-195使其失活 , miRNA-195对BDNFmRNA的抑制作用减弱, BDNF蛋白合成增加,神经细胞凋亡减少; lncRNA结合miRNA-195使其失活,从而解除对BDNF蛋白合成的抑制。 因此调控通路为某种lncRNA(-)→ miRNA-195的作用(-)→ BDNF蛋白合成量增加(-)→ 神经细胞凋亡。
【小问4详解】
A、 图1中①(DNA复制)和⑤(翻译)可能发生在真核生物同一细胞器内 ,线粒体和叶绿体含DNA,可同时进行复制和翻译,A正确;
B、 图1中③(逆转录)和④(RNA复制)一般不发生在人体神经细胞中 ,逆转录和RNA复制一般发生在RNA病毒体内,B正确;
C、甲过程为转录配对方式为A-U, T-A, C-G, G-C;丙过程为翻译配对方式为A-U, U-A, C-G, G-C,碱基互补配对方式不一致,C错误;
D、翻译过程核糖体沿着mRNA移动(方向5'→3'),肽链越长说明翻译开始时间越早,核糖体移动方向为b→a,肽链从b端开始延伸,故b为5'端,a端为3',D正确。
【小问5详解】
某种RNA增多会使神经细胞BDNF蛋白合成减少,为探究其作用途径是图2中的甲还是乙。若RNA通过抑制乙(翻译)起作用,则BDNF mRNA含量不变(甲未受影响) 翻译被抑制,BDNF蛋白减少 ,故物质X应为BDNF;实验组加RNA抑制剂,RNA作用被解除,BDNF蛋白合成恢复 ,实验组BDNF蛋白含量高于对照组,mRNA含量两组相同。
19. 猫的尾型受一对等位基因A/a控制,A控制短尾,a控制长尾。毛色受另一对等位基因D、d控制,D控制黑毛,d控制黄毛,同时含有D、d基因的个体表现为黑黄相间的玳瑁色,称为玳瑁猫,且仅在雌猫中出现(不考虑互换)。科研人员进行了如下实验:
组别
P
F1
甲
短尾黑毛雄猫×短尾黄毛雌猫
短尾玳瑁雌猫∶长尾玳瑁雌猫∶短尾黄毛雄猫∶长尾黄毛雄猫=2∶1∶2∶1
乙
短尾黑毛雌猫×短尾黄毛雄猫
短尾玳瑁雌猫∶长尾玳瑁雌猫∶短尾黑毛雄猫∶长尾黑毛雄猫=2∶1∶2∶1
(1)甲、乙组杂交实验称为____________________实验。
(2)仅考虑A/a基因,甲组F1中短尾猫的基因型是__________。
(3)控制毛色的D/d基因位于__________(填“常”或“X”)染色体上。仅考虑D/d基因,黑毛雌猫与黄毛雄猫生了一只玳瑁雄猫的原因是__________本(填“父”或“母”)减数分裂时_____________未分离,产生基因型为_____________的配子。
(4)研究人员用D和d基因的单链片段分别制成探针,检测正常玳瑁猫毛囊色素细胞中的DNA和mRNA,发现每个细胞中的DNA对两种探针均呈阳性;而部分细胞中的mRNA只对D基因探针呈阳性,其余细胞的mRNA只对d基因探针呈阳性。出现以上结果的原因可能是:_________________________________________________________________。
【答案】(1)正反交 (2)Aa
(3) ①. X ②. 父 ③. XY染色体 ④. XdY
(4)玳瑁猫为雌性(基因型XᴰXᵈ),雌性猫的细胞中两条X染色体会发生随机失活:不同细胞中,含D基因的X染色体或含d基因的X染色体随机发生转录前的失活关闭,只有一条X染色体能正常转录,因此只会检测到对应基因的mRNA
【解析】
【小问1详解】
甲组是短尾黑毛雄猫 × 短尾黄毛雌猫,乙组是短尾黑毛雌猫 × 短尾黄毛雄猫,也就是正反交实验,可用来判断基因是在常染色体还是性染色体上。
【小问2详解】
看F₁的性状分离比,两组都是短尾:长尾= (2+2):(1+1) = 2:1,符合显性纯合致死的分离比,且雌雄中均为短尾:长尾=2:1,说明A/a位于常染色体上,且AA纯合致死, 因此存活的短尾猫基因型只有Aa。
【小问3详解】
由于玳瑁猫只在雌猫中出现,故D/d位于X染色体上。正常情况下:雌猫是XX,基因型XᴰXᵈ才会表现玳瑁;雄猫是XY,只有1条X,基因型只能是XᴰY(黑毛)或者XᵈY(黄毛),不会出现同时有D和d的情况。 现在出现了玳瑁雄猫,说明它的基因型是 XᴰXᵈY,同时拥有D和d,多了一条X染色体,属于染色体数目变异。 亲本是黑毛雌猫(XᴰXᴰ) × 黄毛雄猫(XᵈY),要得到XᴰXᵈY的后代,有两种可能性: 母本(XᴰXᴰ)减数分裂出错:X染色体未分离,产生XᴰXᴰ的卵细胞,和Y精子结合,得到XᴰXᴰY,但是后代只有D没有d,不符合玳瑁的要求。 父本(XᵈY)减数第一次分裂时,Xᵈ和Y染色体未分离,产生了同时携带Xᵈ和Y的精子(基因型XᵈY),该精子和母本的Xᴰ卵细胞结合,后代基因型就是 XᴰXᵈY,同时拥有D和d,表现为玳瑁雄猫,符合题意。
【小问4详解】
正常玳瑁猫是雌性,基因型为XᴰXᵈ,体细胞中两条X染色体,因此DNA检测的时候,两条X都存在,自然两种探针都能结合,都呈阳性。 而mRNA只出现一种,这符合雌性哺乳动物的X染色体随机失活特性:雌性个体不同细胞中,两条X染色体中的一条会随机发生固缩失活,失活的X染色体无法转录产生mRNA,因此: 如果D所在的X失活,只有d所在X能转录,mRNA只和d探针结合; 如果d所在的X失活,只有D所在X能转录,mRNA只和D探针结合。
20. 某自花传粉二倍体植物的花色有红色、蓝色和白色三种,受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制,其中基因A、B、D分别控制酶A、酶B和酶D的合成,酶B和酶D均能完全抑制酶A的活性(如图)。当酶B和酶D不存在时,AA的植株开红花,基因型为Aa,ao(只含一个a基因)的植株开粉红花。含蓝色素的植株开蓝花,不含红色素和蓝色素的植株开白花。
(1)白花植株的基因型共有_____________种。基因型为_____________的蓝花植株自花传粉,F1粉红花占1/32。
(2)某开红花的亲本植株经射线处理后,F1获得了一株开粉色花的植株,可能发生的变异如下图甲、乙所示,已知同源染色体两条都存在缺失的植株不能存活。欲探究这株开粉红色花植株的变异类型是甲还是乙,最简便的方法是_______________________。还可以设计一代杂交实验来验证:____________________________________。若子代的表型及比例为粉色花∶白色花=2∶1,则其变异类型为_____________(填“甲”或“乙”)。
【答案】(1) ①. 13 ②. AaBbDd
(2) ①. 显微镜观察 ②. 将该开粉红色花的植株自交,统计子代的表型及比例 ③. 乙
【解析】
【小问1详解】
分析题意,能合成蓝色素要求必须同时存在酶B和酶D,即基因型为B_ D_,此时酶B、D会完全抑制酶A的活性,无法合成红色素,最终表现为蓝花。若不存在酶B和酶D(即基因型为bb dd):AA开红花,Aa开粉红花,aa开白花,若仅存在酶B(B_ dd)或仅存在酶D(bb D_):酶B/酶D会抑制酶A活性,无法合成红色素,同时也不能合成蓝色素,因此无论A/a是什么基因型,全部表现为白花,三对独立遗传的等位基因总基因型数为3×3×3=27种,蓝花基因型仅为B_D_,共2×2×3=12种,非蓝花的bbdd类基因型共3种(AAbbdd、Aabbdd、aabbdd),其中仅aabbdd为白花。因此白花总基因型数 = 总基因型27 - 蓝花12 - 红花1 - 粉红花1 = 13种;粉红花的基因型是Aabbdd(酶B、D都不存在,且A为杂合), 蓝花植株本身是B_ D_,要自交得到bb dd的子代,该蓝花植株的B、D基因必须为杂合,即BbDd,同时粉红花要求A为杂合,蓝花亲本的A基因也必须是杂合Aa,因此该蓝花植株基因型为AaBbDd,该个体自交得到Aabbdd的概率为。
【小问2详解】
甲属于基因突变,AA突变为Aa,染色体的形态、结构和数目完全正常, 乙属于染色体结构变异,一条携带A基因的染色体发生了片段缺失,染色体长度明显短于正常染色体,染色体结构变异可以通过光学显微镜直接观察到形态差异,而基因突变无法在显微镜下观测,因此最简便的方法是用显微镜观察该粉色花植株的染色体形态(结构),对比两条染色体的长度是否存在差异;该植物是自花传粉植物,可让该粉红色花植株自交,统计子代的表型及比例是最简便的一代杂交方案,无需额外人工杂交操作:若为甲(基因突变,基因型Aa):自交后代为AA(红花): Aa(粉红花): aa(白花)=1:2:1,表型比例为红花:粉红花:白花=1:2:1;若为乙(染色体片段缺失,记缺失的A染色体为A⁻,该植株基因型为A⁻a):题干明确同源染色体两条都存在缺失的植株(即A⁻A⁻)不能存活,自交后代原本为A⁻A⁻: A⁻a : aa =1:2:1,剔除致死的A⁻A⁻后,剩余个体为粉红花(A⁻a): 白花(aa)=2:1;上述自交结果中,只有染色体片段缺失的乙变异,会因为缺失纯合子致死,最终得到粉色花∶白色花=2∶1的比例,因此变异类型为乙。
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