内容正文:
2026-2027学年10月高三阶段性训练
生物
一、单项选择题(1-12题每小题2分,13-16题每小题4分,合计40分)
1. 图1中①~⑤表示洋葱根尖分生区细胞分裂的不同时期,图2为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像。下列叙述正确的是 ( )
A. 若继续在显微镜下观察,可在图2细胞中观察到XY 同源染色体分离
B. 图1 中细胞分裂的时期排序为⑤→④→②→①→③
C. 图2中细胞含12对同源染色体,24条染色单体
D. 用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色,然后用体积分数为95%的酒精漂洗2次
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图中①染色体正移向细胞两极,是有丝分裂后期;②染色体排列在细胞中央,是有丝分裂中期;③图中染色体逐渐变成染色质,出现新核膜,是有丝分裂末期;④是有丝分裂前期,⑤是细胞分裂前的间期。
【详解】A、图2中细胞处于减数第一次分裂中期,且细胞已经死亡,所以图2中观察不到XY同源染色体的分离,A错误;
B、图1表示的是植物细胞的有丝分裂过程,相关排序为⑤减数第一次分裂前的间期→④减数第一次分裂前期→②减数第一次分裂中期→①减数第一次分裂分裂后期→③减数第二次分裂后期,B正确;
C、结合图2可知,细胞中共含有12个四分体,1个四分体由1对同源染色体联会形成的,含有4条染色体单体,因此图2含12对同源染色体,48条染色体单体,C错误;
D、用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色后,直接制片观察,不需要漂洗,D错误。
故选B。
2. 在探究“高温对油茶(2n=90)花粉母细胞减数分裂影响”时,研究人员拍摄到同一花药部分细胞分裂图a~f,其中e和f为异常分裂图。下列叙述错误的是( )
A. 未受高温影响的花粉母细胞减数分裂的图像顺序可表示为b→a→c→d
B. 不同花粉母细胞的减数分裂可能不同步,f中染色体的行为也不同步
C. 高温导致e中个别染色体未配对,此时染色体数量可表示为2n=90
D. a中非同源染色体发生部分片段交换和c中非等位基因自由组合是基因重组的来源
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合减数分裂各时期染色体行为特征,未受高温影响的花粉母细胞正常减数分裂的图像顺序为b(减数第一次分裂前期,染色体凝缩联会)→a(减数第一次分裂中期前阶段)→c(减数第一次分裂后期)→d(减数分裂结束形成四个子细胞),A正确;
B、同一花药中不同花粉母细胞的减数分裂本身不同步,观察f图可发现细胞内染色体的移动等行为也存在不同步的情况,B正确;
C、e为减数第一次分裂时期的异常分裂图,该时期着丝点未分裂,染色体数目与体细胞一致,可表示为2n=90,C正确;
D、基因重组的来源包括两类:一是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,二是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合导致的非等位基因自由组合;非同源染色体发生部分片段交换属于染色体结构变异中的易位,不属于基因重组,D错误。
3. 鸟类羽毛颜色有黑色和白色两种,由等位基因A、a和B、b共同控制。某科研人员选用白色雌雄个体相互交配,F1全为白色个体,F1雌雄个体相互交配,F2中出现白色个体和黑色个体,比例为13:3。下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本基因型为AAbb和aaBB
B. F2白色个体中纯合子占 2/9
C. F2白色个体测交后代中可能出现黑色个体
D. F2黑色雌雄个体自由交配产生的后代中,黑色个体占2/3
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
实质∶位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
【详解】A、F2表型比例为13:3,是9:3:3:1的变式,说明该鸟类的体色由两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,F2黑色基因型为A_bb或aaB_。由于亲本均为白色,故亲本基因型为 AABB和aabb,A 错误;
B、设黑色个体基因型为 A_ bb,则 F2白色个体基因型为9A_B_、3aaB_、laabb,白色纯合子基因型为1AABB、laaBB、laabb,则F2白色个体中纯合子占3/13,B错误;
C、F2白色个体(基因型若为A_B_、aaB_、aabb)测交后代可能出现黑色个体(A_ bb),C正确;
D、若 F2中黑色个体基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,产生的配子为2/3Ab、1/3ab,雌雄配子随机结合,后代中黑色个体(A_ bb)所占比例为2/3×2/3+2/3×1/3+1/3×2/3=8/9,D错误。
故选C。
4. 某二倍体雄性个体的基因型为AaBbDd,该个体产生的生殖细胞类型及比例为1ABD∶3AbD∶1abD∶3aBD∶1ABd∶3Abd∶1abd∶3aBd。下列叙述错误的是( )
A. 基因A/a与B/b之间不能发生重组,基因A/a与D/d之间能发生重组
B. 减数分裂时,50%初级精母细胞在基因A/a与B/b之间发生了交换
C. 基因型为ABD与AbD的配子可能来自于同一个次级精母细胞
D. 减数分裂时,基因A与a的分离可能发生在减数分裂Ⅱ的后期
【答案】A
【解析】
【详解】A、只考虑A/a与B/b两对基因,配子的种类及比例为1AB∶3Ab∶3aB∶1ab,不符合1∶1∶1∶1,故这两对基因位于1对同源染色体,但可通过非姐妹染色单体的交换发生基因重组;只考虑A/a与D/d两对基因,配子的种类及比例为1AD∶1Ad∶1aD∶1ad,说明该两对基因位于非同源染色体,可随非同源染色体的自由组合发生基因重组,A错误;
B、假设m的初级精母细胞在基因A/a与B/b之间发生了交换,则产生重组配子AB的概率为m×1/4=1/8,因此可计算得出50%初级精母细胞在基因A/a与B/b之间发生了交换,B正确;
C、上述配子中,若四分体时期染色体发生了交换,则会导致一条染色体的两条姐妹染色单体上的基因分别为AB和Ab,因此基因型为ABD与AbD的配子可能来自于同一个次级精母细胞,C正确;
D、减数分裂时,若减数分裂I前期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换,则基因A与a的分离可发生在减数分裂Ⅱ的后期,D正确。
5. 下列关于科学史的叙述,正确的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔运用“假说-演绎法”证实了DNA半保留复制方式
B. 格里菲斯通过肺炎链球菌的体内转化实验证实DNA是转化因子
C. 罗伯特森在光学显微镜下观察到细胞膜呈“亮-暗-亮”三层结构
D. 摩尔根通过红眼、白眼果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】A
【解析】
【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用假说-演绎法,结合同位素标记技术和密度梯度离心技术,证实了DNA的半保留复制方式,A正确;
B、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验仅证明加热杀死的S型菌中存在某种“转化因子”,并未证实转化因子的本质是DNA,艾弗里的体外转化实验才证明DNA是转化因子,B错误;
C、罗伯特森是在电子显微镜下观察到细胞膜呈“暗-亮-暗”的三层结构,并非光学显微镜下的“亮-暗-亮”结构,C错误;
D、摩尔根通过红眼、白眼果蝇的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后续通过基因定位等研究得出的结论,并非该杂交实验的结论,D错误。
6. 克里克提出摆动学说:部分密码子的第3位碱基与反密码子的碱基互补配对是不严格的。Ⅰ是一种嘌呤,表为丙氨酸-tRNA反密码子IGC(5′→3′)与不同密码子结合的体外实验结果。下列叙述错误的是( )
密码子
GCU
GCC
GCA
GCG
相对结合强度
100
95
98
5
A. 密码子GCU、GCC、GCA都能编码丙氨酸
B. 实验结果表明C可以和U、A配对
C. 推测摆动学说成立但仍受到碱基等结构的限制
D. 细胞内密码子在核糖体中与反密码子配对
【答案】B
【解析】
【详解】A、表格中GCU、GCC、GCA与丙氨酸-tRNA的相对结合强度均很高,说明三者都能与携带丙氨酸的tRNA结合,都可编码丙氨酸,A正确;
B、反密码子与密码子反向互补配对,反密码子5'端的I(次黄嘌呤)与密码子3'端的第三位碱基配对,结合表格数据可知是I可与U、C、A配对,并非C与U、A配对,B错误;
C、密码子为GCG时结合强度仅为5,远低于其余三种密码子,说明摆动配对仍受到碱基结构等因素的限制,C正确;
D、翻译的场所是核糖体,翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子在核糖体内完成互补配对,D正确。
7. 作物甲与乙都是六倍体,它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体,其中3个染色体组来自甲,3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是( )
A. 用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体
B. 亲本乙的体细胞中含有6个染色体组
C. 杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性
D. 杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲为六倍体,其花药(配子)含三个染色体组,离体培养得到的植株由配子发育而来,应称为单倍体,A错误;
B、六倍体的体细胞含六个染色体组,乙为六倍体,故其体细胞含六个染色体组,B正确;
C、F1为异源六倍体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常配子,具有高度不育性,C正确;
D、来自甲、乙的三个染色体组里有可以配对的同源染色体,D正确。
故选A。
8. 蝗虫的性别决定方式为XO型(雌性:22+XX;雄性:22+XO)。下图是某蝗虫细胞的染色体图谱,现将该蝗虫一个性原细胞的DNA双链用³²P标记,然后将该细胞置于含³¹P的培养液中培养,连续分裂两次产生4个子细胞。有关叙述错误的是( )
A. 减数分裂Ⅰ前期,该性原细胞内会出现11个四分体
B. 该蝗虫生殖器官内细胞的染色体数目共有6种可能情况
C. 若只进行有丝分裂,第一次分裂结束后形成的子细胞中每条染色体都有³²P标记
D. 若只进行减数分裂,减数分裂Ⅱ后期细胞中含有³²P的染色体数为24条
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图片可知,该蝗虫只含有一个X,为雄性,其减数分裂I前期会出现11个四分体,A正确;
B、该蝗虫体细胞染色体数为23条,进行分裂时,可能出现的染色体数目共有46(有丝分裂后期)、23(细胞分裂前的间期,体细胞或减数分裂I)、12(减数分裂Ⅱ前期、中期)、11(减数分裂Ⅱ前期、中期)、24(减数分裂Ⅱ后期、末期)、22(减数分裂Ⅱ后期、末期)六种可能情况,B正确;
C、DNA复制为半保留复制,精原细胞的DNA双链都用32P标记,置于含31P的培养液中进行有丝分裂,第一次有丝分裂时,DNA复制后,每条染色体上的两条姐妹染色单体,一条含32P(母链),一条含31P(新合成的子链),第一次分裂结束后形成的子细胞中,每条染色体都含有32P标记,C正确;
D、进行减数分裂时,DNA只复制一次,减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,此时细胞中含有32P的染色体数为24条或22条,D错误。
故选D。
9. 不同植物在代谢过程中会产生不同的次生代谢物,如生物碱、萜类、酚类及芥子油苷等,这些代谢物均可作为这些植物主要的化学防御武器来防御昆虫的捕食,而昆虫会通过解毒酶系统耐受这些代谢物的毒性。下列叙述错误的是( )
A. 植物产生的次生代谢物对昆虫食性的分化起到促进作用
B. 不同植物产生次生代谢物不同的根本原因是基因的选择性表达
C. 昆虫具有相应的解毒酶系统是自身变异和取食植物对其定向选择的结果
D. 经过植物的长期定向选择,昆虫耐受植物次生代谢物毒性的能力可能会越来越强
【答案】B
【解析】
【详解】A、对某种植物代谢物具有相应解毒酶系统的昆虫才能以该种植物为食,因此植物产生的次生代谢物对昆虫食性的分化起到促进作用,A正确;
B、不同植物产生次生代谢物不同的根本原因是基因的不同,B错误;
C、由于基因突变等变异,昆虫中存在对植物的毒性化合物降解能力强和降解能力弱的个体,植物的毒性化合物可将降解能力强的个体选择并保存下来,因此,昆虫具有相应的解毒酶系统是自身变异和取食植物对其定向选择的结果,C正确;
D、经过植物的长期定向选择,昆虫耐受植物次生代谢物毒性的能力可能会越来越强,D正确。
10. 松树与松毛虫长期相互作用,松树被啃食后会分泌松脂黏杀幼虫,还能释放挥发性化学物质吸引寄生蜂(松毛虫天敌);松毛虫则进化出体表蜡质(减少松脂黏附)、优先取食无松脂部位,甚至啃食树脂道阻止松脂分泌的策略。下列叙述错误的是( )
A. 松树分泌松脂的能力与松毛虫的防黏附特性,是协同进化的结果
B. 松毛虫啃食叶片后,松树会增加侧枝以弥补损失,体现了生物的适应性特征
C. 若松树产生“松脂毒性增强”的变异,松毛虫抗毒基因的频率可能会随之升高
D. 若松毛虫体表无蜡质的个体比例上升,说明松树松脂分泌量一定减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、协同进化:协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展的过程。题干中松树与松毛虫的相互适应特征,正是不同物种间协同进化的典型体现。
2、生物的适应性:属于 “自然选择与适应的形成” 的知识点,松树被啃食后增加侧枝弥补损失,是长期自然选择下形成的适应环境与天敌的特征,适应的形成是自然选择的结果。
3、基因频率变化:松树松脂黏性增强的变异会对松毛虫进行定向选择,进化出体表蜡质的松毛虫个体更易存活,进而可能使松毛虫体表蜡质相应基因的基因频率升高,而基因频率改变是生物进化的实质。
【详解】A、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展的过程。松树分泌松脂的能力与松毛虫进化出体表蜡质等防黏附特性,是双方长期相互选择、共同进化的结果,属于协同进化,A正确;
B、适应性特征是指生物对环境变化作出的有利调整。松毛虫啃食叶片后,松树增加侧枝以弥补损失,这是松树对捕食压力的适应性反应,有助于维持生存和繁殖,体现了生物的适应性特征,B正确;
C、自然选择会导致种群基因频率定向改变。若松树产生“松脂毒性增强”的变异,会对松毛虫施加更强的选择压力,使抗毒能力强的个体(携带抗毒基因)生存和繁殖优势增加,导致抗毒基因频率升高,C正确;
D、松毛虫体表无蜡质个体比例上升,可能是其他选择压力导致(如无蜡质个体更易躲避寄生蜂、更适应环境温度等),并非一定因松树松脂分泌减少,D错误。
故选D。
11. 天山雪莲是一种高山珍稀植物,与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比,其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列分析错误的是( )
A. 高寒环境的选择作用可定向改变天山雪莲种群的基因频率
B. 抗冻基因是自然选择的结果,自然选择直接作用的是基因
C. 天山雪莲发生的适应性变异是随机的
D. 天山雪莲进化的实质是种群基因频率的改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、自然选择通过保留有利表型个体,导致种群基因频率定向改变,A正确;
B、自然选择直接作用于个体的表型(如抗冻能力),而非直接选择基因,B错误;
C、变异本身是随机的,适应性变异是自然选择筛选后的结果,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,D正确。
故选B。
12. 某二倍体植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M/m控制,其所在染色体未知。SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR,常用于染色体特异性标记。让该植物的纯种紫茎植株和纯种绿茎植株杂交,F1自交后选取F2中全部绿茎植株并提取其细胞核DNA,利用该植物4号染色体上的特异SSR进行PCR扩增,电泳结果如下图所示。下列判断错误的是( )
A. 由电泳结果可判断绿茎为隐性性状
B. 该电泳结果说明M/m基因位于4号染色体上
C. 若少数绿茎植株扩增后出现两个条带,则F1形成配子时可能发生了基因重组
D. 不考虑其他变异,若选F2中全部紫茎植株进行检测,电泳结果有两种类型且比例为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、依据杂交过程和电泳条带可知,绿茎植株只具有一个条带,说明绿茎为纯合子,为隐性性状,A正确;
B、利用4号染色体上特异SSR进行PCR扩增,然后进行电泳,依据电泳结果可知,F2中绿茎电泳结果和亲本绿茎一致,说明绿茎基因M/m位于4号染色体,B正确;
C、若少数绿茎植株扩增后出现两个条带,则说明F1在形成配子的过程中,茎的颜色基因与SSR标记之间发生了交叉互换,形成了同时含绿茎基因和紫茎亲本SSR标记的配子,即可能发生了基因重组,C正确;
D、不考虑其他变异,若选F2中全部紫茎植株进行检测,电泳结果有两种类型(MM对应紫茎亲本的电泳条带、Mm对应F1的电泳条带)且比例为1:2,D错误。
故选D。
13. 深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼,它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比,色素、视觉相关基因大量丢失。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中协同进化
B. 超深渊狮子鱼视觉退化是种群基因型频率发生了定向改变
C. 特殊极端的环境条件直接选择了超深渊狮子鱼个体的基因型
D. 超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离
【答案】D
【解析】
【详解】A、协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间,同种生物个体间的生存斗争不属于协同进化,A错误;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,而非基因型频率的定向改变,视觉退化是进化的结果,对应基因频率发生定向改变,B错误;
C、自然选择直接作用于生物个体的表型,而非基因型,C错误;
D、超深渊狮子鱼与海岸岩礁的狮子鱼长期处于不同栖息环境,种群基因库存在显著差异,长期进化过程中可能产生生殖隔离,D正确。
14. 中国科学家发现水稻北移时低温通过降低甲基转移酶MET1b的表达,使基因ACT1的启动子DNA去甲基化,促进转录因子Dof1的结合而激活表达,赋予水稻耐冷性。这种低温诱导适应性获得的分子机制,为拉马克进化理论提供了分子学证据。下列叙述正确的是( )
A. 生物适应来源于可遗传变异的有利变异,是自然选择结果
B. 水稻北移前ACT1甲基化水平高,基因不表达导致耐冷性差
C. 达尔文认为生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状
D. Dof1促进DNA聚合酶更容易与ACT1启动子结合而促进转录
【答案】B
【解析】
【详解】A、该表述是达尔文自然选择学说的核心观点,本题中水稻的耐冷适应性是低温诱导的表观遗传修饰导致的,属于获得性遗传,为拉马克进化理论提供分子证据,并非来源于随机的有利可遗传变异经自然选择形成,A错误;
B、由题干信息可知,低温会使ACT1基因的启动子去甲基化,进而激活该基因表达使水稻获得耐冷性,可推知水稻北移前未受低温诱导时,ACT1甲基化水平高,基因不表达,因此耐冷性差,B正确;
C、“生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状”是拉马克的进化观点,达尔文的自然选择学说认为变异是不定向的,环境起到选择作用,保留已有的有利变异,C错误;
D、转录过程中与启动子结合的是RNA聚合酶,DNA聚合酶的作用是参与DNA复制过程,D错误。
15. 全色盲是由隐性基因控制的疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致,丈夫的父母(表型正常)携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。妻子患病是G基因突变所致,妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。下列有关分析正确的是( )
A. 根据图1结果分析,全色盲的遗传方式是伴X染色体隐性基因遗传
B. 根据图2结果分析,患病丈夫从父母处获得的基因为①基因和②基因
C. 丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物影响是中性的
D. 据图3分析,G基因突变为g,导致mRNA上终止密码子提前出现,翻译提前终止
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图1系谱图,丈夫的父母表型正常却生育了患病的女儿(丈夫的妹妹),若为伴X染色体隐性遗传,女性患者的父亲必然携带致病基因且表现为患病,与题干中父亲表型正常矛盾,因此该病为常染色体隐性遗传,A错误;
B、结合图2DNA序列分析,丈夫的父亲有两个①②突变基因表现为正常,丈夫的母亲含有一个①突变基因也表现为正常,丈夫只能从母亲获得突变后的①基因,若从父亲处获得②基因,则患病丈夫与父亲的基因型一致,应该表现为正常,所以患病丈夫从父母处获得的均为①基因,B错误;
C、丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,说明突变基因并不都是有害的或有利的,即表明基因的某些突变对生物的影响是中性的,C正确;
D、图3显示突变后的g蛋白相较于正常G蛋白少了中间一段,说明G基因突变后,转录产生的mRNA变短,最终导致合成的肽链缩短,而非导致mRNA上终止密码子提前出现,D错误。
16. 现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来。研究发现,这五个品种在代谢水平上无明显差异,但与野生莴苣之间均存在显著差异。下列叙述正确的是( )
A. 与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率未发生改变
B. 现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变
C. 野生莴苣在进化过程中发生的性状改变均可以遗传给后代
D. 现代栽培莴苣与野生莴苣代谢水平的差异说明形成了新的物种
【答案】B
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、生物进化的实质是基因频率的改变,已知现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来,可知与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率发生了改变,A错误;
B、生物变异的根本来源是基因突变,因此现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变,B正确;
C、野生莴苣在进化过程中发生的性状改变不一定是由遗传物质改变而引起的,因此不一定能遗传给后代,C错误;
D、根据题意不能判断现代栽培莴苣与野生莴苣之间存在生殖隔离,因此不能判断是形成了新物种,D错误。
故选B。
二、简答题(5道题,合计60分)
17. 下图表示在水稻叶绿体中进行光合作用的过程示意图,其中叶绿体膜上的磷酸丙糖转运器(一种载体蛋白)可将磷酸丙糖和Pi按照1∶1的比例反向转运。研究人员通过诱变育种得到了一种黄绿叶突变体,该突变体的呼吸速率与野生型基本无区别,叶绿素a和叶绿素b含量均显著低于野生型,但其净光合速率高于野生型。回答下列问题:
(1)叶绿体中与光合作用有关的酶分布在_________,图中C包含的物质有_________。
(2)磷酸丙糖转运器转运磷酸丙糖和Pi的过程,其空间结构_________(填“会”或“不会”)发生变化;若抑制磷酸丙糖转运器的活性,则会导致光合作用强度_________,原因是__________________。
(3)提取水稻叶片中的光合色素后,可用_________将其分离,在该试剂中溶解度最小的色素颜色为_________。与野生型相比,突变体叶片中色素分离的结果中明显变窄的是第__________________(按照迁移方向从上往下数)条色素带。
(4)与野生型相比,突变体对_________光的捕获会减少。突变体的净光合速率高于野生型,推测其原因可能为_________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜和叶绿体基质 ②. ADP、Pi和NADP+
(2) ①. 会 ②. 降低(或减弱) ③. 抑制磷酸丙糖转运器的活性,会导致叶绿体基质中磷酸丙糖含量增加,从而抑制光合作用的进行
(3) ①. 层析液 ②. 黄绿色 ③. 3、4
(4) ①. 红光和蓝紫 ②. 突变体的叶绿体中酶的数量增加、活性增强
【解析】
【小问1详解】
叶绿体中与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质,图中C包含的物质有ADP、Pi和NADP+。
【小问2详解】
磷酸丙糖转运器为载体蛋白,转运磷酸丙糖和Pi的过程,其空间结构会发生变化。若抑制磷酸丙糖转运器的活性,则会导致光合作用强度减弱,原因是抑制磷酸丙糖转运器的活性,会导致叶绿体基质中磷酸丙糖含量增加,从而抑制光合作用的进行。
【小问3详解】
提取水稻叶片中的光合色素后,可用层析液将其分离,在该试剂中溶解度最小的色素为叶绿素b,其颜色为黄绿色。与野生型相比,突变体叶片中色素分离的结果中明显变窄的是第3、4(按照迁移方向从上往下数)条色素带。
【小问4详解】
与野生型相比,突变体对红光和蓝紫光的捕获会减少。突变体的净光合速率高于野生型,推测其原因可能为突变体的叶绿体中酶的数量增加、活性增强(或突变体中磷酸丙糖转运器活性增强)。
18. 某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达。高茎和矮茎为另一对相对性状,受等位基因D/d控制。下图表示该植物的杂交实验,回答下列问题:
(1)基因控制花色的途径为_________,亲本的基因型为_________(只考虑花色)。
(2)F2花色分离比出现的原因可能与基因组成为_________的雄配子或雌配子致死有关,为了证明该推测,从各种已知基因型的材料中选择,可设计实验为__________________。
(3)若F2花色分离比出现的原因与雄配子致死有关,则F2白色花的基因型有_________种,其中自交后代不发生性状分离的个体所占比例为_________,F2中高茎红色花个体自交,后代表型及比例为_________。
(4)已知矮茎的产生是基因突变的结果,为了进一步判断基因突变的类型,可提取亲本高茎个体和矮茎个体的DNA,并设计引物进行PCR,下图表示对PCR产物进行电泳的结果,据图分析,矮茎基因的产生与高茎基因发生了碱基对的_________有关,该突变可能会导致矮茎基因表达的蛋白质长度_________。
【答案】(1) ①. 基因通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而控制生物性状 ②. AABB、aabb
(2) ①. Ab ②. 将F1分别与基因型为aabb的白色花进行正反交实验
(3) ①. 5 ②. 3/8 ③. 高茎红色花∶高茎白色花∶矮茎红色花∶矮茎白色花=5∶5∶1∶1
(4) ①. 缺失 ②. 变长或变短
【解析】
【小问1详解】
根据题意,自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达。基因控制花色的途径为基因通过控制酶的合成控制细胞代谢,进而控制生物性状,由于F1只有一种,则亲本是每对相对性状的显性纯合子和隐性纯合子的杂交,只考虑花色,亲本的基因型为AABB、aabb。
【小问2详解】
F2花色分离比出现的原因可能与基因组成为Ab的雄配子或雌配子致死有关,为了证明该推测,可设计实验为将F1分别与基因型为aabb的白色花进行正反交实验。
【小问3详解】
若F2花色分离比出现的原因与雄配子致死有关,则F2白色花的基因型有1/8AABB、2/8AaBB、1/8AABb、3/8AaBb、1/8aabb,共5种。其中基因型为AABb的个体产生的可育雄配子只有AB,故自交后代不发生性状分离的个体的基因型为1/8AABB、1/8AABb、1/8aabb,所占比例为3/8.F2中高茎红色花个体自交,单独考虑每一对相对性状,红花的基因型为Aabb,其产生的雌配子为Ab∶ab=1∶1,产生的可育雄配子为ab,因此自交后代的表型及比例为红色花∶白色花=1∶1.考虑高茎,基因型为1/3DD、2/3Dd,自交后代高茎∶矮茎=5∶1,综合考虑,后代表型及比例为高茎红色花∶高茎白色花∶矮茎红色花∶矮茎白色花=5∶5∶1∶1。
【小问4详解】
根据电泳结果可知,d基因扩散速率更快,说明其含有的碱基对少于D基因,故矮茎基因的产生与高茎基因发生了碱基对的缺失有关,该突变可能会导致终止密码子提前或延后出现,因此矮茎基因表达的蛋白质长度可能变长或变短。
19. 研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH₄Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。某DNA片段复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链连续延伸,称前导链;另一条子链逐段延伸,称后随链,这些片段称为冈崎片段,如图2所示。
(1)大肠杆菌DNA分子一条单链中,相邻的两个碱基通过_____________相连接。据图1所示信息可知,该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。
(2)已知大肠杆菌拟核DNA 中含a个碱基,其中鸟嘌呤b个,则第n次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶的数目为_____ 。
(3)图2中,_______(填“甲链”或“乙链”)为后随链,该链合成过程中,除需要解旋酶、DNA 聚合酶之外,还需要______________(至少答出1种)等酶,其合成的方向与复制叉延伸的方向____________(填“相同”或“相反”)。
(4)DNA复制的起点处富含A—T碱基对,推测其生理意义是:_______________。
【答案】(1) ①. -脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖- ②. 8/八
(2)(a/2-b)× 2n-1
(3) ①. 甲链 ②. DNA 连接酶 ③. 相反
(4)A-T碱基对的氢键少,容易解旋,利于DNA开始复制
【解析】
【分析】DNA半保留复制过程是分别以解旋后的两条链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,子链的延伸方向是从5'→3',分为前导链和后随链,前导链的合成是连续的,后随链的合成是不连续的。
【小问1详解】
DNA单链中相邻的碱基通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连接。依据题图信息可知,1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH₄Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,得到条带1(14N的DNA单链):条带2(15N的DNA单链)=1:7,而母链14N链只有两条,可知,DNA单链共有16条,8个DNA分子,说明DNA分子共复制了3次,大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h。
【小问2详解】
已知大肠杆菌拟核DNA中含a个碱基,其中鸟嘌呤b个,则该DNA含胸腺嘧啶a/2-b个。第n次复制时,DNA数量增加了2ⁿ⁻¹,消耗游离的胸腺嘧啶(a/2-b)×2ⁿ⁻¹个。
【小问3详解】
依据题干信息,DNA复制时,后随链是逐段延伸的,这些片段称为冈崎片段,所以据图可知,甲链为后随链,在该链的合成过程中,染色体复制时需要合成一小段RNA作为引物,因此需要RNA聚合酶的参与,后随链合成时会先形成多个DNA单链的片段需要DNA聚合酶参与,之后需要DNA连接酶相连接,故该链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA连接酶的参与,后随链的合成方向是由右到左,复制叉延伸的方向是从左到右,即后随链合成的方向与复制以及延伸的方向相反。
【小问4详解】
A-T碱基对之间有2个氢键,G-C碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对氢键少,结构不稳定,容易解旋,所以DNA复制的起点处含有丰富的A-T碱基对,有利于DNA双链的解开。
20. β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病。如图为HBB几种常见的基因突变位点及功能区域示意图。回答下列问题:
注:-28A→C中,“-”表示转录起始位点前,数值表示碱基位点,A→C表示碱基A突变为C;仅标示了非模板链上的变化,模板链也发生对应变化,但没有标示出来。
(1)654C→T突变,______(选填“会”或“不会”)增加该基因嘌呤碱基总数量。-28A→C突变,会导致β-珠蛋白的表达异常,其原因是______。
(2)HBB在转录形成mRNA的过程中,细胞核内特定RNA复合物能特异性识别初级转录产物(mRNA前体),并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域,这表明上述RNA复合物是一种______。
(3)含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA,对应位点的碱基是______。
(4)某男性一条染色体上的HBB存在突变位点W,其配偶无W突变,他们生育的孩子______(选填“一定”或“不一定”)存在该突变,从遗传概率角度分析,其原因是______。为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率,可以采取______和______等措施。
【答案】(1) ①. 不会 ②. 启动子区域发生碱基替换,使RNA聚合酶无法识别和结合,从而影响转录和翻译水平,使B-珠蛋白合成异常。
(2)酶(特异性酶) (3)U(尿嘧啶)
(4) ①. 不一定 ②. 孩子有50%概率不含该突变 ③. 遗传咨询 ④. 产前诊断
【解析】
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
2、通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
3、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问1详解】
依题意,654C→T突变是指非模板链上的第654位碱基C突变为T,模板链也发生对应的654G→A变化,故654C→T突变不会增加该基因呤碱基总数量。据图可知,基因的第28位碱基位于基因的启动子上,-28A→C突变,启动子区域发生碱基替换,使RNA聚合酶无法识别和结合,从而影响转录和翻译水平,使B-珠蛋白合成异常。
【小问2详解】
依题意,RNA复合物能特异性识别mRNA前体,并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域,则该复合物使RNA的化学键发生了断裂和形成,故上述RNA复合物应是一种酶(特异性酶)。
【小问3详解】
依题意,17A→T表示基因非模板链上的变化,基因非模板链的碱基排序与对应的mRNA碱基排序相同,故含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA,对应位点的碱基变化是由17A→U,即对应位点的碱基是U。
【小问4详解】
β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病,即β-地中海贫血为常染色体上基因控制的遗传病。该男性一条染色体上的HBB存在突变位点W,另一条染色体上基因是正常的,且其配偶无W突变,故其子代有50%概率不含该突变,他们生育的孩子不一定存在该突变。通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。故为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率,可以采取遗传咨询和产前诊断等措施。
21. 玉米(2n=20)雌雄同株异花,可以自体受精,也可以异体受精。玉米籽粒颜色由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒为紫色,缺少A或B时籽粒为白色。近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效,这种技术用到一种玉米突变体(W),用W的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒,这些籽粒的胚是单倍体。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为______,其高度不育的原因为____________________。
(2)将纯合紫粒品系甲和纯合白粒品系乙(aabb)间行种植,在甲品系植株上结出的玉米籽粒颜色为______,乙品系植株上结出的玉米籽粒颜色为______。欲验证A(a)与B(b)基因的遗传遵循自由组合定律,需取______品系植株上的紫色籽粒第二年种植下去自由交配,待F1植株上结出的籽粒紫色:白色=_______,即可验证这两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(3)单倍体胚可能是由未受精的卵细胞发育而来,也可能是未受精的精子发育而来,将白粒普通玉米(aabb)与突变体W(AABB)杂交,母本结出的玉米穗上有白粒玉米也有紫粒玉米,设计引物对A、a基因进行PCR扩增,对扩增产物电泳后分析以确定单倍体胚的来源,结果如图。
从PCR结果可知单倍体的胚是由_______发育而来,理由是______。根据PCR结果和亲本基因型,推断单倍体籽粒的颜色为______。
【答案】(1) ①. 10 ②. 没有同源染色体,减数分裂时联会紊乱,不能生成可育的配子(或者生成的配子中没有完整的染色体组)
(2) ①. 紫色 ②. 紫色和白色 ③. 乙 ④. 9:7
(3) ①. (普通玉米)卵细胞 ②. 单倍体胚的该基因只来自母本 ③. 白色
【解析】
【小问1详解】
因为玉米是二倍体,2n=20,其单倍体 n=10,玉米单倍体没有同源染色体,减数分裂时无法联会,不能生成可育的配子(或者生成的配子中没有完整的染色体组),所以其高度不育。
【小问2详解】
因为纯合紫粒基因型为 AABB,与 aabb 间行种植,紫粒植株(甲)可以接收自体 AB 花粉,也可以接收隔行的 ab 花粉,故其结出的玉米籽粒的基因型为AABB、AaBb,都是紫色;而乙品系(aabb)可以接收自体 ab 花粉,也可以接收隔行的 AB 花粉,故其结出的玉米籽粒的基因型为aabb、AaBb,其籽粒颜色为紫色和白色; 验证自由组合定律需要找到 AaBb 自交,选上述乙品系植株上的紫色籽粒第二年种植下去自由交配,F1植株上结出的籽粒紫色:白色=9:7(9:3:3:1 的变形)即可证实。
【小问3详解】
根据电泳结果可知,单倍体胚的基因只来源于母本,说明该单倍体是由未受精的卵细胞发育而来的,因为母本上结出来的籽粒有紫色也有白色,说明母本基因型为 aabb,则单倍体籽粒胚的基因型为 ab,颜色为白色。
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2026-2027学年10月高三阶段性训练
生物
一、单项选择题(1-12题每小题2分,13-16题每小题4分,合计40分)
1. 图1中①~⑤表示洋葱根尖分生区细胞分裂的不同时期,图2为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像。下列叙述正确的是 ( )
A. 若继续在显微镜下观察,可在图2细胞中观察到XY 同源染色体分离
B. 图1 中细胞分裂的时期排序为⑤→④→②→①→③
C. 图2中细胞含12对同源染色体,24条染色单体
D. 用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色,然后用体积分数为95%的酒精漂洗2次
2. 在探究“高温对油茶(2n=90)花粉母细胞减数分裂影响”时,研究人员拍摄到同一花药部分细胞分裂图a~f,其中e和f为异常分裂图。下列叙述错误的是( )
A. 未受高温影响的花粉母细胞减数分裂的图像顺序可表示为b→a→c→d
B. 不同花粉母细胞的减数分裂可能不同步,f中染色体的行为也不同步
C. 高温导致e中个别染色体未配对,此时染色体数量可表示为2n=90
D. a中非同源染色体发生部分片段交换和c中非等位基因自由组合是基因重组的来源
3. 鸟类羽毛颜色有黑色和白色两种,由等位基因A、a和B、b共同控制。某科研人员选用白色雌雄个体相互交配,F1全为白色个体,F1雌雄个体相互交配,F2中出现白色个体和黑色个体,比例为13:3。下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本基因型为AAbb和aaBB
B. F2白色个体中纯合子占 2/9
C. F2白色个体测交后代中可能出现黑色个体
D. F2黑色雌雄个体自由交配产生的后代中,黑色个体占2/3
4. 某二倍体雄性个体的基因型为AaBbDd,该个体产生的生殖细胞类型及比例为1ABD∶3AbD∶1abD∶3aBD∶1ABd∶3Abd∶1abd∶3aBd。下列叙述错误的是( )
A. 基因A/a与B/b之间不能发生重组,基因A/a与D/d之间能发生重组
B. 减数分裂时,50%初级精母细胞在基因A/a与B/b之间发生了交换
C. 基因型为ABD与AbD的配子可能来自于同一个次级精母细胞
D. 减数分裂时,基因A与a的分离可能发生在减数分裂Ⅱ的后期
5. 下列关于科学史的叙述,正确的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔运用“假说-演绎法”证实了DNA半保留复制方式
B. 格里菲斯通过肺炎链球菌的体内转化实验证实DNA是转化因子
C. 罗伯特森在光学显微镜下观察到细胞膜呈“亮-暗-亮”三层结构
D. 摩尔根通过红眼、白眼果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
6. 克里克提出摆动学说:部分密码子的第3位碱基与反密码子的碱基互补配对是不严格的。Ⅰ是一种嘌呤,表为丙氨酸-tRNA反密码子IGC(5′→3′)与不同密码子结合的体外实验结果。下列叙述错误的是( )
密码子
GCU
GCC
GCA
GCG
相对结合强度
100
95
98
5
A. 密码子GCU、GCC、GCA都能编码丙氨酸
B. 实验结果表明C可以和U、A配对
C. 推测摆动学说成立但仍受到碱基等结构的限制
D. 细胞内密码子在核糖体中与反密码子配对
7. 作物甲与乙都是六倍体,它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体,其中3个染色体组来自甲,3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是( )
A. 用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体
B. 亲本乙的体细胞中含有6个染色体组
C. 杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性
D. 杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体
8. 蝗虫的性别决定方式为XO型(雌性:22+XX;雄性:22+XO)。下图是某蝗虫细胞的染色体图谱,现将该蝗虫一个性原细胞的DNA双链用³²P标记,然后将该细胞置于含³¹P的培养液中培养,连续分裂两次产生4个子细胞。有关叙述错误的是( )
A. 减数分裂Ⅰ前期,该性原细胞内会出现11个四分体
B. 该蝗虫生殖器官内细胞的染色体数目共有6种可能情况
C. 若只进行有丝分裂,第一次分裂结束后形成的子细胞中每条染色体都有³²P标记
D. 若只进行减数分裂,减数分裂Ⅱ后期细胞中含有³²P的染色体数为24条
9. 不同植物在代谢过程中会产生不同的次生代谢物,如生物碱、萜类、酚类及芥子油苷等,这些代谢物均可作为这些植物主要的化学防御武器来防御昆虫的捕食,而昆虫会通过解毒酶系统耐受这些代谢物的毒性。下列叙述错误的是( )
A. 植物产生的次生代谢物对昆虫食性的分化起到促进作用
B. 不同植物产生次生代谢物不同的根本原因是基因的选择性表达
C. 昆虫具有相应的解毒酶系统是自身变异和取食植物对其定向选择的结果
D. 经过植物的长期定向选择,昆虫耐受植物次生代谢物毒性的能力可能会越来越强
10. 松树与松毛虫长期相互作用,松树被啃食后会分泌松脂黏杀幼虫,还能释放挥发性化学物质吸引寄生蜂(松毛虫天敌);松毛虫则进化出体表蜡质(减少松脂黏附)、优先取食无松脂部位,甚至啃食树脂道阻止松脂分泌的策略。下列叙述错误的是( )
A. 松树分泌松脂的能力与松毛虫的防黏附特性,是协同进化的结果
B. 松毛虫啃食叶片后,松树会增加侧枝以弥补损失,体现了生物的适应性特征
C. 若松树产生“松脂毒性增强”的变异,松毛虫抗毒基因的频率可能会随之升高
D. 若松毛虫体表无蜡质的个体比例上升,说明松树松脂分泌量一定减少
11. 天山雪莲是一种高山珍稀植物,与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比,其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列分析错误的是( )
A. 高寒环境的选择作用可定向改变天山雪莲种群的基因频率
B. 抗冻基因是自然选择的结果,自然选择直接作用的是基因
C. 天山雪莲发生的适应性变异是随机的
D. 天山雪莲进化的实质是种群基因频率的改变
12. 某二倍体植物的紫茎和绿茎受一对等位基因M/m控制,其所在染色体未知。SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR,常用于染色体特异性标记。让该植物的纯种紫茎植株和纯种绿茎植株杂交,F1自交后选取F2中全部绿茎植株并提取其细胞核DNA,利用该植物4号染色体上的特异SSR进行PCR扩增,电泳结果如下图所示。下列判断错误的是( )
A. 由电泳结果可判断绿茎为隐性性状
B. 该电泳结果说明M/m基因位于4号染色体上
C. 若少数绿茎植株扩增后出现两个条带,则F1形成配子时可能发生了基因重组
D. 不考虑其他变异,若选F2中全部紫茎植株进行检测,电泳结果有两种类型且比例为1:1
13. 深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼,它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比,色素、视觉相关基因大量丢失。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中协同进化
B. 超深渊狮子鱼视觉退化是种群基因型频率发生了定向改变
C. 特殊极端的环境条件直接选择了超深渊狮子鱼个体的基因型
D. 超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离
14. 中国科学家发现水稻北移时低温通过降低甲基转移酶MET1b的表达,使基因ACT1的启动子DNA去甲基化,促进转录因子Dof1的结合而激活表达,赋予水稻耐冷性。这种低温诱导适应性获得的分子机制,为拉马克进化理论提供了分子学证据。下列叙述正确的是( )
A. 生物适应来源于可遗传变异的有利变异,是自然选择结果
B. 水稻北移前ACT1甲基化水平高,基因不表达导致耐冷性差
C. 达尔文认为生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状
D. Dof1促进DNA聚合酶更容易与ACT1启动子结合而促进转录
15. 全色盲是由隐性基因控制的疾病。某夫妻都是全色盲患者,二人因生育去医院做遗传咨询,医生询问了两人家族病史并做了相应检查,发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致,丈夫的父母(表型正常)携带了由H基因突变形成的①②基因,其DNA序列如图2所示。妻子患病是G基因突变所致,妻子不表达G蛋白而导致患病,相关蛋白结构如图3所示。下列有关分析正确的是( )
A. 根据图1结果分析,全色盲的遗传方式是伴X染色体隐性基因遗传
B. 根据图2结果分析,患病丈夫从父母处获得的基因为①基因和②基因
C. 丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病,表明基因的某些突变对生物影响是中性的
D. 据图3分析,G基因突变为g,导致mRNA上终止密码子提前出现,翻译提前终止
16. 现代栽培莴苣有结球型、奶油型、散叶型、罗马型和莴笋型五个品种,均由野生莴苣进化而来。研究发现,这五个品种在代谢水平上无明显差异,但与野生莴苣之间均存在显著差异。下列叙述正确的是( )
A. 与野生莴苣相比,现代栽培莴苣种群基因频率未发生改变
B. 现代栽培莴苣出现的根本原因是野生莴苣发生了突变
C. 野生莴苣在进化过程中发生的性状改变均可以遗传给后代
D. 现代栽培莴苣与野生莴苣代谢水平的差异说明形成了新的物种
二、简答题(5道题,合计60分)
17. 下图表示在水稻叶绿体中进行光合作用的过程示意图,其中叶绿体膜上的磷酸丙糖转运器(一种载体蛋白)可将磷酸丙糖和Pi按照1∶1的比例反向转运。研究人员通过诱变育种得到了一种黄绿叶突变体,该突变体的呼吸速率与野生型基本无区别,叶绿素a和叶绿素b含量均显著低于野生型,但其净光合速率高于野生型。回答下列问题:
(1)叶绿体中与光合作用有关的酶分布在_________,图中C包含的物质有_________。
(2)磷酸丙糖转运器转运磷酸丙糖和Pi的过程,其空间结构_________(填“会”或“不会”)发生变化;若抑制磷酸丙糖转运器的活性,则会导致光合作用强度_________,原因是__________________。
(3)提取水稻叶片中的光合色素后,可用_________将其分离,在该试剂中溶解度最小的色素颜色为_________。与野生型相比,突变体叶片中色素分离的结果中明显变窄的是第__________________(按照迁移方向从上往下数)条色素带。
(4)与野生型相比,突变体对_________光的捕获会减少。突变体的净光合速率高于野生型,推测其原因可能为_________(答出1点)。
18. 某自花传粉植物的花色由两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A对a、B对b为完全显性,其中A基因控制红色色素的合成,B基因控制紫色色素的合成,无两种色素时呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构而无法继续表达。高茎和矮茎为另一对相对性状,受等位基因D/d控制。下图表示该植物的杂交实验,回答下列问题:
(1)基因控制花色的途径为_________,亲本的基因型为_________(只考虑花色)。
(2)F2花色分离比出现的原因可能与基因组成为_________的雄配子或雌配子致死有关,为了证明该推测,从各种已知基因型的材料中选择,可设计实验为__________________。
(3)若F2花色分离比出现的原因与雄配子致死有关,则F2白色花的基因型有_________种,其中自交后代不发生性状分离的个体所占比例为_________,F2中高茎红色花个体自交,后代表型及比例为_________。
(4)已知矮茎的产生是基因突变的结果,为了进一步判断基因突变的类型,可提取亲本高茎个体和矮茎个体的DNA,并设计引物进行PCR,下图表示对PCR产物进行电泳的结果,据图分析,矮茎基因的产生与高茎基因发生了碱基对的_________有关,该突变可能会导致矮茎基因表达的蛋白质长度_________。
19. 研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH₄Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。某DNA片段复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链连续延伸,称前导链;另一条子链逐段延伸,称后随链,这些片段称为冈崎片段,如图2所示。
(1)大肠杆菌DNA分子一条单链中,相邻的两个碱基通过_____________相连接。据图1所示信息可知,该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。
(2)已知大肠杆菌拟核DNA 中含a个碱基,其中鸟嘌呤b个,则第n次复制时需消耗游离的胸腺嘧啶的数目为_____ 。
(3)图2中,_______(填“甲链”或“乙链”)为后随链,该链合成过程中,除需要解旋酶、DNA 聚合酶之外,还需要______________(至少答出1种)等酶,其合成的方向与复制叉延伸的方向____________(填“相同”或“相反”)。
(4)DNA复制的起点处富含A—T碱基对,推测其生理意义是:_______________。
20. β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病。如图为HBB几种常见的基因突变位点及功能区域示意图。回答下列问题:
注:-28A→C中,“-”表示转录起始位点前,数值表示碱基位点,A→C表示碱基A突变为C;仅标示了非模板链上的变化,模板链也发生对应变化,但没有标示出来。
(1)654C→T突变,______(选填“会”或“不会”)增加该基因嘌呤碱基总数量。-28A→C突变,会导致β-珠蛋白的表达异常,其原因是______。
(2)HBB在转录形成mRNA的过程中,细胞核内特定RNA复合物能特异性识别初级转录产物(mRNA前体),并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域,这表明上述RNA复合物是一种______。
(3)含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA,对应位点的碱基是______。
(4)某男性一条染色体上的HBB存在突变位点W,其配偶无W突变,他们生育的孩子______(选填“一定”或“不一定”)存在该突变,从遗传概率角度分析,其原因是______。为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率,可以采取______和______等措施。
21. 玉米(2n=20)雌雄同株异花,可以自体受精,也可以异体受精。玉米籽粒颜色由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒为紫色,缺少A或B时籽粒为白色。近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效,这种技术用到一种玉米突变体(W),用W的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒,这些籽粒的胚是单倍体。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为______,其高度不育的原因为____________________。
(2)将纯合紫粒品系甲和纯合白粒品系乙(aabb)间行种植,在甲品系植株上结出的玉米籽粒颜色为______,乙品系植株上结出的玉米籽粒颜色为______。欲验证A(a)与B(b)基因的遗传遵循自由组合定律,需取______品系植株上的紫色籽粒第二年种植下去自由交配,待F1植株上结出的籽粒紫色:白色=_______,即可验证这两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(3)单倍体胚可能是由未受精的卵细胞发育而来,也可能是未受精的精子发育而来,将白粒普通玉米(aabb)与突变体W(AABB)杂交,母本结出的玉米穗上有白粒玉米也有紫粒玉米,设计引物对A、a基因进行PCR扩增,对扩增产物电泳后分析以确定单倍体胚的来源,结果如图。
从PCR结果可知单倍体的胚是由_______发育而来,理由是______。根据PCR结果和亲本基因型,推断单倍体籽粒的颜色为______。
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