精品解析:安徽省临泉田家炳实验中学(临泉县教师进修学校)2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题
2026-10-24
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内容正文:
高三生物
(75分钟;100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 在哺乳动物的个体发育过程中,细胞经过多次分裂、分化才能得到个体。细胞的分裂过程受到严格的调控。进行有丝分裂的细胞,在分裂期(M期)会经历核分裂和质分裂两个阶段,这两个阶段一起组成细胞周期的M期。下列相关叙述正确的是( )
A. 哺乳动物胚胎发育的起点是受精卵
B. 经过一个完整的细胞周期后,子细胞中的遗传物质不变
C. 一个M期与下一个M期之间的间隔称为细胞周期
D. 分裂间期细胞核内发生的主要变化是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成
2. 细胞分裂的进程受细胞周期调控系统的严格控制。细胞周期调控系统依赖细胞周期激酶Cdk,细胞周期激酶Cdk需要与周期蛋白M结合才能具有活性。下图反映了细胞周期中相关物质浓度变化的关系。周期蛋白M不能一直保持活性,否则将不会推动细胞分裂进入下一时期。泛素连接酶APC/C可对周期蛋白M进行泛素化标记,从而使该周期蛋白在蛋白酶体(一种细胞器)中被降解,周期蛋白M的缺失会使其结合的Cdk失活。下列相关叙述错误的是( )
A. 由图可知,使Cdk活化的前提是周期蛋白M浓度的增加
B. Cdk活化后会推动细胞进入分裂期
C. G1期、S期和G2期共同组成分裂间期
D. 若周期蛋白M都在正确的时刻被降解,就不会发生细胞的连续分裂
3. 细胞自噬是维持细胞内稳态的主要方式和途径,细胞自噬可以降解多余的蛋白质、受损或衰老的细胞器。研究发现,雷帕霉素能通过抑制mTOR的作用,诱导和促进细胞自噬的发生。动物细胞自噬过程中起关键作用的是溶酶体内的酸性水解酶。下列叙述错误的是( )
A. mTOR对细胞自噬具有抑制作用
B. 细胞内参与溶酶体内酸性水解酶加工过程的细胞器有内质网等
C. 外界营养物质缺乏时,酵母菌的细胞自噬水平会降低
D. 若少量溶酶体破裂,水解酶溢出,一般不会损伤细胞结构
4. 真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程,科研人员利用酵母菌开展下列实验。研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,结果如图1所示。为进一步确认Whi5蛋白如何感知酵母菌周围环境,从而决定是否进入细胞周期,科研人员用NaCl和乙醇处理来模拟酵母菌生活的不良环境,结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 真核细胞的有丝分裂是一个连续的过程,根据染色体行为把它分为分裂间期和分裂期
B. 从G1期开始,Whi5蛋白浓度逐渐升高,之后下降到一定水平并保持相对稳定
C. 由图1中数据推测,Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂
D. 结合两图推测,在不良环境中,酵母菌的细胞周期可能会变长
5. 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,导致细胞衰老。端粒酶(由RNA和蛋白质组成)可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列,以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失。下列说法错误的是( )
A. 有无端粒不可作为细胞是否连续分裂的判断依据
B. 端粒酶的基本组成单位为核糖核苷酸和氨基酸
C. 端粒酶可在癌细胞中发挥作用
D. 可通过降低端粒酶的活性来延缓细胞衰老
6. 育种工作者研究某种植物的花色遗传时发现,用两株纯合植株杂交,F1自交后代(数量足够多)出现蓝、黄、白3种表型,蓝、黄、白数量比为12∶3∶1。下列相关判断错误的是( )
A. 该种植物的花色至少受两对独立遗传的基因控制并遵循自由组合定律
B. 亲本植株一定为双显性纯合子和双隐性纯合子
C. F2中蓝花植株的基因型有6种,黄花植株的基因型有2种
D. 若对F1进行测交,则所得子代植株中蓝花∶黄花∶白花=2∶1∶1
7. 自然界中某种玉米具有单向交配不亲和性(简称不亲和),该性状由显性基因B控制,含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合,其余配子间结合方式均正常;玉米的籽粒颜色紫色和黄色受等位基因A/a控制,两对基因独立遗传。研究人员选择纯合紫粒不亲和品系与纯合黄粒正常品系进行杂交,F1均为紫粒,F1进行自交获得F2。下列有关叙述正确的是( )
A. 杂交时纯合紫粒不亲和品系应作为母本
B. F1产生的可接受含b基因花粉的卵细胞有Ab、ab两种
C. F2中籽粒颜色的表型及比例为紫粒∶黄粒=1∶3
D. F2中紫粒不亲和植株所占的比例为3/8
8. 小鼠的毛色有胡椒面色、黑色、白色等。胡椒面色基因A对黑色基因a为显性;B/b基因控制色素的合成,在有B基因的前提下胡椒面色和黑色表型才能正确显示,否则表型为白色。若一只亲本白色小鼠与一只亲本黑色小鼠交配,产下多只小鼠,子代的毛色有胡椒面色、黑色、白色三种。下列相关叙述正确的是( )
A. 子代毛色为胡椒面色的小鼠基因型为AABB、AAbb、AaBB
B. 亲本白色小鼠与亲本黑色小鼠的基因型分别为Aabb、aaBB
C. 子代毛色为白色的小鼠基因型为Aabb、aabb
D. 子代的毛色能验证A/a基因和B/b基因的遗传遵循自由组合定律
9. 家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中有若干个体且基因型相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验。
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
另一家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1。下列有关叙述正确的是( )
A. 据实验一可知淡黄色脂肪为显性性状
B. 甲、丙两组家兔的基因型分别是FF、Ff
C. 实验二F1中的白色脂肪兔与亲本中白色脂肪兔基因型相同的概率为2/3
D. 若让另一家兔种群基因型相同的个体之间交配,则子代白色脂肪兔的比例为1/8
10. 拟南芥是进行遗传学研究的好材料,雌雄同株,自花传粉,被科学家誉为“植物中的果蝇”。为研究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员以品系甲(基因型为AA)为材料,经诱变获得了A基因功能缺失的纯合突变体,利用二者进行了实验,如下表所示。下列说法错误的是( )
杂交
①
②
③
④
杂交
品系甲
×品系甲
突变体
×突变体
品系甲♀×
突变体♂
突变体♀×
品系甲♂
种子萌发率/%
40
15
40
15
A. 对拟南芥进行人工杂交实验时,对母本进行的操作首先是去雄
B. 杂交①②的实验结果表明,A基因的功能是促进种子萌发
C. 由杂交③④可推测种子萌发率降低的原因可能为来自母本的A基因表达受抑制
D. 推测杂交③的子代自交,所结种子中,高萌发率和低萌发率的数量比为1∶1
11. 研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列叙述正确的是( )
A. 图1中细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期
B. 细胞c取自精巢,该细胞的名称一定是次级精母细胞
C. 若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是b→d→e
D. 在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b、c
12. 某种动物(2n=6)的基因型为AaBbRrXTY,其中A、B基因在一条常染色体上,R、r基因在另一对常染色体上。该动物的一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞,甲和乙来自一个次级精母细胞,丙和丁来自另一个次级精母细胞。已知甲的基因型是AbRXTY,不考虑基因突变和染色体结构变异,下列叙述正确的是( )
A. 丁的基因型可能是abR
B. 乙的基因型是AbRXTY或abRXTY
C. 丙含有2条染色体
D. 产生甲的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期含4条染色体
13. 果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段,也有非同源区段(包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段)。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B. 若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别也可能有关
C. 摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段
D. 利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交不可以验证摩尔根的设想
14. 由于遗传病的复杂性,需要对患者进行详细的检查、诊断和制定个性化的治疗方案。图1为某遗传病图解,图2表示利用相应技术,对1、2、3、4号个体开展关于该病的基因检测,把他们各自含有的致病基因或正常基因(以数字代表长度)进行分离的结果。图2中的字母对应图1中的不同个体。不考虑基因位于X、Y染色体同源区段,下列有关叙述错误的是( )
A. 由图1可以判断出该遗传病的遗传方式
B. 图2中a、b可以对应图1中的1、2号个体
C. 图1中的3号个体为纯合子
D. 由图2可看出等位基因的长度可以不同
15. 女娄菜是一种雌雄异株(XY型)植物,其叶形由基因A/a控制,有无绒毛由基因B/b控制。取其中所有宽叶有绒毛雌雄植株进行混种,F1表型及比例如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
雌株
宽叶有绒毛
窄叶有绒毛
宽叶无绒毛
窄叶无绒毛
雌株
3/12
0
3/12
0
雄株
宽叶有绒毛
窄叶有绒毛
宽叶无绒毛
窄叶无绒毛
雄株
2/12
1/12
2/12
1/12
A. 基因A/a位于X染色体上,且宽叶为显性
B. 这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C. 宽叶有绒毛雌雄植株的基因型分别是BbXAY、BBXAXa
D. F1中有绒毛植株∶无绒毛植株=1∶1,可能含基因B的花粉不育
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 肌细胞中NAD+的分子水平下降会导致肌肉衰老萎缩。研究发现,咖啡豆中的天然植物碱——葫芦巴碱是一种NAD+前体分子。为研究葫芦巴碱对老年期肌肉衰老的影响,科研人员以年轻大鼠和老年大鼠作为实验模型进行实验,检测并统计一段时间内实验大鼠肌肉疲劳状况,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)肌细胞在衰老过程中细胞核____(填“变大”或“变小”),细胞体积____(填“变大”或“变小”)。
(2)NAD+会被转化为NADH参与有氧呼吸的____。由图可知葫芦巴碱具有的作用是_________。
(3)适当增加老年大鼠对葫芦巴碱的摄入量,可能会增加肌细胞的耗氧量,原因是___________________。
(4)研究发现线粒体损伤也会引起细胞衰老。线粒体损伤后功能出现障碍,进而导致活性氧(ROS)类代谢紊乱,ROS过多会使蛋白质的功能发生改变。下列相关叙述错误的是 。
A. ROS不可能使蛋白质的空间结构发生改变
B. 提高溶酶体中酶的活性可能会延缓细胞衰老
C. 线粒体的衰老是一种正常的生命现象
D. 线粒体受损后,葡萄糖进入线粒体的速率下降
17. 水稻的甲品系和乙品系虽然能进行杂交,但杂交后代经常出现不育,这一现象与3号染色体上的S基因有关。我国科研人员用甲品系(一对3号染色体为AA)和乙品系(一对3号染色体为BB)进行杂交实验,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)在F1减数分裂的过程中,_____彼此分离,形成含A或B染色体的雌雄配子。据图1可知,雌雄配子结合形成的F2中染色体为______的个体极少,因此F2个体染色体AB∶BB≈______。
(2)对3号染色体上的S基因测序发现,甲、乙品系的S基因分别为Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的显微照片如图2所示。
请依据图2结果,解释图1所示杂交中出现F2结果的原因:_________________________。
(3)为探究花粉发育不良的原因,科研人员利用PCR技术检测Sa基因的表达情况,结果如图3所示。
①提取_____,在逆转录酶的作用下形成cDNA,作为PCR的模板。PCR扩增时,反应体系中还需加入的物质有____。
②由图3结果推测,F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的_____(填“抑制”或“促进”),推测的依据是_____________________________。
(4)研究发现,乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位点上Sb基因的拷贝数不同。科研人员用不同品系的水稻进行杂交,检测后代中SaSa基因型的比例,结果如下表所示。
杂交组合
F1基因型
F2中SaSa基因型比例
甲品系×乙品系
Sa/3×Sb
0.4
甲品系×丙品系
Sa/1×Sb
21.0
甲品系×丁品系
Sa/2×Sb
9.7
注:表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量
实验结果说明:___________________________________________________________________。
18. 肥胖在家族中常常呈现聚集现象。如果父母双方都是肥胖者,其子女肥胖的概率会比父母体重正常的子女高很多。这可能是因为他们遗传了父母的肥胖基因组合。肥胖与遗传密切相关,是影响人类健康的重要因素之一,某科研人员在一突变系肥胖小鼠中发现了某肥胖基因,并对该基因进行了相关研究。不考虑相关基因位于X、Y染色体同源区段,请回答下列问题:
(1)为确定其遗传方式,科研人员进行了杂交实验,根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料:________小鼠。
杂交方法:_____________。
实验结果:子一代表型均正常。
结论:该基因遗传方式为常染色体隐性遗传。
(2)在人类肥胖症研究中发现,正常人能合成一种蛋白类激素,缺少此类激素易患肥胖症。许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症,其原因是___________________________________________。
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是____,体重低于父母的基因型为_________________。
19. 鸡是一种常见的家禽,因营养丰富深受人们喜爱。生产中可以利用鸡冠的形状进行优良品种的选育。鸡冠的形状(胡桃冠、单冠、玫瑰冠、豆冠)由R、r和P、p两对等位基因控制,科学家利用纯合的胡桃冠鸡和纯合的单冠鸡作为亲本进行杂交,得到的子一代都是胡桃冠,在子二代中,公鸡和母鸡都出现了胡桃冠:玫瑰冠:豆冠:单冠=9:3:3:1的性状表现。回答下列问题。
(1)R、r和P、p基因位于________(填“常”或“Z”或“W”)染色体上,两对基因符合______定律。
(2)科研人员用胡桃冠鸡和单冠鸡进行杂交,子代出现了4种鸡冠且数量相似,已知玫瑰冠个体含有R基因,请用遗传图解说明子代性状出现的原因_____。(要求写出配子)
(3)玫瑰冠鸡的肉质肥嫩,最受市场欢迎。请设计实验判断一只玫瑰冠公鸡是否为纯合子,写出实验思路、预期结果及结论________。
(4)在进行优良品种的选育过程中发现,少数母鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合形成二倍体,并能发育成正常个体。若这种情况下产生的后代总是雄性,则与卵细胞结合的极体来自__________。(注:染色体组成为WW的胚胎致死)
20. 家蚕的体色多样,刚孵化的幼虫体色黑色对赤色为显性,且相关基因B/b位于性染色体上(不考虑性染色体同源区段)。
(1)为研究家蚕的性别决定方式,研究人员选择了某黑色雄性个体与赤色雌性个体交配,若结果是____,则家蚕的性别决定方式为ZW型,而不是XY型。
(2)已确定家蚕的性别决定方式为ZW型。幼虫时期的另一性状普通斑和虎斑由等位基因E/e控制。现有两家蚕作亲本杂交,得到F1中雄性个体的表型为普通斑黑色:虎斑黑色=3:1,雌性个体的表型为普通斑黑色∶虎斑黑色∶普通斑赤色∶虎斑赤色=3∶1∶3∶1。据此判断基因E/e与B/b____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是____。亲本雌家蚕的基因型是____。
(3)在家蚕胚胎发育晚期,若将培养温度由正常的25℃升至35℃,会使孵化的幼虫外骨骼硬度降低,但在25℃条件下其产生的子代仍是正常的。某同学提出这种变化是表观遗传现象,你____(填“是”或“否”)认同,理由是____。
(4)雄蚕食桑量少、出丝率高、蚕丝质量也较高,实现饲养雄蚕化,可显著提高经济效益。研究发现,赤色体色还决定了胚胎期的热敏致死性,即在高温干燥(30℃,相对湿度60%)条件下胚胎致死,请设计一次杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的(简要写出培育思路)____。
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高三生物
(75分钟;100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 在哺乳动物的个体发育过程中,细胞经过多次分裂、分化才能得到个体。细胞的分裂过程受到严格的调控。进行有丝分裂的细胞,在分裂期(M期)会经历核分裂和质分裂两个阶段,这两个阶段一起组成细胞周期的M期。下列相关叙述正确的是( )
A. 哺乳动物胚胎发育的起点是受精卵
B. 经过一个完整的细胞周期后,子细胞中的遗传物质不变
C. 一个M期与下一个M期之间的间隔称为细胞周期
D. 分裂间期细胞核内发生的主要变化是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成
【答案】A
【解析】
【详解】A、哺乳动物胚胎发育是从受精卵细胞开始的,A正确;
B、经过一个完整的细胞周期后,子细胞核中的遗传物质不变,但子细胞质中的遗传物质会发生改变,B错误;
C、一个M期与下一个M期之间的间隔称为分裂间期,C错误;
D、分裂间期有关蛋白质的合成发生在细胞质内,D错误。
2. 细胞分裂的进程受细胞周期调控系统的严格控制。细胞周期调控系统依赖细胞周期激酶Cdk,细胞周期激酶Cdk需要与周期蛋白M结合才能具有活性。下图反映了细胞周期中相关物质浓度变化的关系。周期蛋白M不能一直保持活性,否则将不会推动细胞分裂进入下一时期。泛素连接酶APC/C可对周期蛋白M进行泛素化标记,从而使该周期蛋白在蛋白酶体(一种细胞器)中被降解,周期蛋白M的缺失会使其结合的Cdk失活。下列相关叙述错误的是( )
A. 由图可知,使Cdk活化的前提是周期蛋白M浓度的增加
B. Cdk活化后会推动细胞进入分裂期
C. G1期、S期和G2期共同组成分裂间期
D. 若周期蛋白M都在正确的时刻被降解,就不会发生细胞的连续分裂
【答案】D
【解析】
【详解】AB、分析题图可知,在Cdk活化前周期蛋白M浓度是增加的,Cdk活化后会推动细胞进入分裂期,A、B正确;
C、一个细胞周期包括DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期),分裂期(M期);G1期、S期和G2期共同组成分裂间期,C正确;
D、Cdk活化后会推动细胞进入分裂期,若不同的周期蛋白M都在正确的时刻被降解,那么细胞分裂就能正常进行下去,即细胞周期从一个时期转入下一个时期,D错误。
3. 细胞自噬是维持细胞内稳态的主要方式和途径,细胞自噬可以降解多余的蛋白质、受损或衰老的细胞器。研究发现,雷帕霉素能通过抑制mTOR的作用,诱导和促进细胞自噬的发生。动物细胞自噬过程中起关键作用的是溶酶体内的酸性水解酶。下列叙述错误的是( )
A. mTOR对细胞自噬具有抑制作用
B. 细胞内参与溶酶体内酸性水解酶加工过程的细胞器有内质网等
C. 外界营养物质缺乏时,酵母菌的细胞自噬水平会降低
D. 若少量溶酶体破裂,水解酶溢出,一般不会损伤细胞结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题意分析可知,雷帕霉素能通过抑制mTOR的作用,诱导和促进细胞自噬的发生,即mTOR的作用被抑制时会促进细胞自噬的发生,因此mTOR对细胞自噬具有抑制作用,A正确;
B、动物细胞内参与溶酶体内酸性水解酶加工过程的细胞器有高尔基体和内质网,B正确;
C、外界营养物质缺乏时,酵母菌的细胞自噬水平会显著提高,其意义在于细胞通过自噬把多余的蛋白质、受损或衰老的细胞器降解为小分子物质,为细胞的生命活动提供物质和能量,C错误;
D、溶酶体中酶的适宜pH为5.0左右,而细胞质基质中的pH在7.0左右,若少量溶酶体破裂,水解酶溢出,由于pH改变,水解酶活性降低甚至失活,一般不会损伤细胞结构,D正确。
4. 真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程,科研人员利用酵母菌开展下列实验。研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,结果如图1所示。为进一步确认Whi5蛋白如何感知酵母菌周围环境,从而决定是否进入细胞周期,科研人员用NaCl和乙醇处理来模拟酵母菌生活的不良环境,结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 真核细胞的有丝分裂是一个连续的过程,根据染色体行为把它分为分裂间期和分裂期
B. 从G1期开始,Whi5蛋白浓度逐渐升高,之后下降到一定水平并保持相对稳定
C. 由图1中数据推测,Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂
D. 结合两图推测,在不良环境中,酵母菌的细胞周期可能会变长
【答案】A
【解析】
【详解】A、真核细胞的有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体行为把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期,A错误;
B、由图1可知,从G1期开始,Whi5蛋白浓度逐渐升高,之后下降到一定水平并保持相对稳定,B正确;
C、由图1中Whi5蛋白浓度下降后细胞进入后续分裂阶段,可推测Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞进入S期,从而促进细胞分裂,C正确;
D、由图1可知,Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂,而由图2可知,用NaCl或乙醇处理后Whi5蛋白含量增加,故在不良环境中,酵母菌的细胞周期可能会变长,D正确。
5. 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,随分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,导致细胞衰老。端粒酶(由RNA和蛋白质组成)可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列,以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失。下列说法错误的是( )
A. 有无端粒不可作为细胞是否连续分裂的判断依据
B. 端粒酶的基本组成单位为核糖核苷酸和氨基酸
C. 端粒酶可在癌细胞中发挥作用
D. 可通过降低端粒酶的活性来延缓细胞衰老
【答案】D
【解析】
【详解】A、每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,称为端粒。一般真核细胞才有端粒,原核细胞没有端粒的存在,但是原核细胞也可以连续分裂,A正确;
B、端粒酶由RNA和蛋白质组成,因此,端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸,B正确;
C、端粒酶可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列,以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失,癌细胞具有无限增殖的能力,可能与端粒酶活性较高有关,因此端粒酶可在癌细胞中发挥作用,C正确;
D、细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老,若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达,可延缓细胞衰老,D错误。
6. 育种工作者研究某种植物的花色遗传时发现,用两株纯合植株杂交,F1自交后代(数量足够多)出现蓝、黄、白3种表型,蓝、黄、白数量比为12∶3∶1。下列相关判断错误的是( )
A. 该种植物的花色至少受两对独立遗传的基因控制并遵循自由组合定律
B. 亲本植株一定为双显性纯合子和双隐性纯合子
C. F2中蓝花植株的基因型有6种,黄花植株的基因型有2种
D. 若对F1进行测交,则所得子代植株中蓝花∶黄花∶白花=2∶1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A、F₂表型比例为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明该种植物的花色至少受两对独立遗传的基因控制并遵循自由组合定律,A正确;
B、F₁为双杂合子(如AaBb),且亲本均为纯合子,亲本组合除了双显性纯合子(AABB)×双隐性纯合子(aabb)外,还可以是AAbb×aaBB(比如AAbb为蓝花、aaBB为黄花,二者杂交得到的F₁同样是AaBb,自交也能得到12∶3∶1的性状分离比),因此亲本不一定是双显性纯合子和双隐性纯合子,B错误;
C、以两对等位基因A/a、B/b为例,12份蓝花对应A_B_(4种基因型)+A_bb(2种基因型)共6种基因型,黄花对应aaB_的2种基因型,白花对应aabb仅1种,C正确;
D、F₁(如AaBb)测交,子代基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,对应表型蓝花∶黄花∶白花=2∶1∶1,D正确。
7. 自然界中某种玉米具有单向交配不亲和性(简称不亲和),该性状由显性基因B控制,含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合,其余配子间结合方式均正常;玉米的籽粒颜色紫色和黄色受等位基因A/a控制,两对基因独立遗传。研究人员选择纯合紫粒不亲和品系与纯合黄粒正常品系进行杂交,F1均为紫粒,F1进行自交获得F2。下列有关叙述正确的是( )
A. 杂交时纯合紫粒不亲和品系应作为母本
B. F1产生的可接受含b基因花粉的卵细胞有Ab、ab两种
C. F2中籽粒颜色的表型及比例为紫粒∶黄粒=1∶3
D. F2中紫粒不亲和植株所占的比例为3/8
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题意可知,不亲和与籽粒颜色两个性状的遗传遵循自由组合定律。根据题意,玉米具有单向交配不亲和性(简称不亲和),该性状由显性基因B控制,含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合,其余配子间结合方式均正常;而纯合紫粒不亲和品系与纯合黄粒正常品系进行杂交,F1均为紫粒,表明紫色为显性性状,可见亲本纯合紫粒不亲和基因型为AABB,纯合黄粒正常基因型为aabb;杂交时纯合紫粒不亲和品系(AABB)应作为父本(含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合),A错误;
B、由A项分析可知,亲本纯合紫粒基因型为AABB,纯合黄粒正常基因型为aabb,两个亲本杂交获得的F1基因型为AaBb,又两对基因独立遗传,则F1产生雌雄配子及比例均为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合,故F1产生的可接受含b基因花粉的卵细胞有Ab、ab两种,B正确;
C、籽粒颜色紫色和黄色受等位基因A/a控制,其遗传遵循分离定律,亲本纯合紫粒与纯合黄粒杂交得到F1,F1(Aa)自交,则F2中籽粒颜色的表型及比例为紫粒∶黄粒=3∶1,C错误;
D、由B项可知,F1产生雌雄配子及比例均为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,由于含B基因的卵细胞不能与含b基因的花粉结合,则F1产生的可接受含b基因花粉的卵细胞有Ab、ab两种,故F2中不存在的植株基因型为1份AABb+2份AaBb+1份aaBb=4份,F2中紫粒不亲和植株为1份AABB+1份AABb+2份AaBB+2份AaBb=6份,而F2中存在的植株有16-4=12份,故F2中紫粒不亲和植株所占的比例为6/12=1/2,D错误。
8. 小鼠的毛色有胡椒面色、黑色、白色等。胡椒面色基因A对黑色基因a为显性;B/b基因控制色素的合成,在有B基因的前提下胡椒面色和黑色表型才能正确显示,否则表型为白色。若一只亲本白色小鼠与一只亲本黑色小鼠交配,产下多只小鼠,子代的毛色有胡椒面色、黑色、白色三种。下列相关叙述正确的是( )
A. 子代毛色为胡椒面色的小鼠基因型为AABB、AAbb、AaBB
B. 亲本白色小鼠与亲本黑色小鼠的基因型分别为Aabb、aaBB
C. 子代毛色为白色的小鼠基因型为Aabb、aabb
D. 子代的毛色能验证A/a基因和B/b基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题意,B基因存在时才能显示胡椒面色(A-)或黑色(aa),bb时无论A/a如何均表现为白色。亲本为白色(bb)和黑色(aaB-),子代出现胡椒面色(A-B-)、黑色(aaB-)、白色(__bb)三种表型,可推导出亲本基因型为Aabb(白色)和aaBb(黑色),子代毛色为胡椒面色的小鼠基因型为AaBb,不可能出现AAbb(bb为白色),A错误;
B、若亲本为Aabb和aaBB,子代基因型为AaBb、aaBb,仅能出现胡椒面色和黑色,无白色子代,与题意不符,B错误;
C、亲本Aabb×aaBb,子代白色个体的基因型为Aabb、aabb,符合推导结果,C正确;
D、该杂交组合为测交类型的变形,但子代的表型比例无法直接验证两对等位基因遵循自由组合定律,该杂交组合的结果不能作为自由组合定律的验证依据,D错误。
9. 家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中有若干个体且基因型相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验。
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
另一家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1。下列有关叙述正确的是( )
A. 据实验一可知淡黄色脂肪为显性性状
B. 甲、丙两组家兔的基因型分别是FF、Ff
C. 实验二F1中的白色脂肪兔与亲本中白色脂肪兔基因型相同的概率为2/3
D. 若让另一家兔种群基因型相同的个体之间交配,则子代白色脂肪兔的比例为1/8
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据实验二F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1,可知白色脂肪为显性性状,且乙组中白色脂肪兔的基因型为Ff,A错误;
B、依据实验二可知白色脂肪为显性性状,乙组白色脂肪兔的基因型为Ff,所以,甲兔的基因型为ff,依据实验三F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1,可知丙组白色脂肪兔的基因型为Ff,B错误;
C、实验二中,亲本的基因型为Ff,F1中白色脂肪兔的基因型可能为FF:Ff=1:2,与亲本中白色脂肪兔的基因型相同的概率为2/3,C正确;
D、另一家兔种群关于脂肪颜色的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,基因型相同个体间交配相当于自交,则子代中淡黄色脂肪兔的比例为(1/10)×(1/4)(Ff自交)+1/10(ff自交)=1/8,白色脂肪兔的比例=7/8,D错误。
10. 拟南芥是进行遗传学研究的好材料,雌雄同株,自花传粉,被科学家誉为“植物中的果蝇”。为研究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员以品系甲(基因型为AA)为材料,经诱变获得了A基因功能缺失的纯合突变体,利用二者进行了实验,如下表所示。下列说法错误的是( )
杂交
①
②
③
④
杂交
品系甲
×品系甲
突变体
×突变体
品系甲♀×
突变体♂
突变体♀×
品系甲♂
种子萌发率/%
40
15
40
15
A. 对拟南芥进行人工杂交实验时,对母本进行的操作首先是去雄
B. 杂交①②的实验结果表明,A基因的功能是促进种子萌发
C. 由杂交③④可推测种子萌发率降低的原因可能为来自母本的A基因表达受抑制
D. 推测杂交③的子代自交,所结种子中,高萌发率和低萌发率的数量比为1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、杂交时,需要对母本进行的操作步骤是去雄→套袋→人工授粉→套袋,A正确;
B、杂交①的子代种子萌发率为40%,杂交②的子代种子萌发率为15%,表明A基因的功能是促进种子萌发,B正确;
C、杂交③和杂交④互为正反交实验,品系甲作为母本时的种子萌发率显著高于品系甲作为父本时的种子萌发率,推测子代种子萌发率降低的原因可能为来自父本的A基因表达受抑制,C错误;
D、杂交③亲本为品系甲♀与突变体♂,则子一代基因型为Aa,子一代自交,自交时母本可产生A∶a=1∶1的配子,父本产生A∶a=1∶1的配子,且来自父本的A基因表达受抑制,因此子代表现为高萌发率∶低萌发率=1∶1,D正确。
11. 研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列叙述正确的是( )
A. 图1中细胞分裂的方式和时期是有丝分裂后期
B. 细胞c取自精巢,该细胞的名称一定是次级精母细胞
C. 若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是b→d→e
D. 在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b、c
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1中细胞发生了着丝粒分裂,且不含有同源染色体,故其细胞分裂的方式和时期是减数分裂Ⅱ后期,A错误;
B、细胞c取自精巢,染色体数与核DNA数相等,则其可能为没有进行核DNA复制的精原细胞,也可能为处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞,B错误;
C、若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞中已完成DNA的复制,处于减数分裂Ⅰ,d处于减数分裂Ⅱ着丝粒分裂之前,e处于减数分裂Ⅱ结束时,那么三者出现的先后顺序是b→d→e,C正确;
D、在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型为a和b,c可能表示未复制的体细胞或处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,不一定含有同源染色体,d是处于减数分裂Ⅱ着丝粒分裂前的细胞,e是减数分裂Ⅱ结束后的细胞,d、e肯定不含同源染色体,D错误。
12. 某种动物(2n=6)的基因型为AaBbRrXTY,其中A、B基因在一条常染色体上,R、r基因在另一对常染色体上。该动物的一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞,甲和乙来自一个次级精母细胞,丙和丁来自另一个次级精母细胞。已知甲的基因型是AbRXTY,不考虑基因突变和染色体结构变异,下列叙述正确的是( )
A. 丁的基因型可能是abR
B. 乙的基因型是AbRXTY或abRXTY
C. 丙含有2条染色体
D. 产生甲的次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期含4条染色体
【答案】C
【解析】
【详解】A、已知甲的基因型是AbRXTY,甲和乙来自一个次级精母细胞,丙和丁来自另一个次级精母细胞,则甲和丙、丁应互补,丁细胞不可能含R,即丁的基因型不可能是abR,A错误;
B、甲的基因型为AbRXTY,含有同源染色体,说明减数分裂Ⅰ后期异常,同时根据题干信息,A和B基因位于一条染色体上,说明在四分体时期发生了互换,在产生AbRXTY的同时,另一个细胞(乙)的基因型是ABRXTY或abRXTY,B错误;
C、根据B项的解析可知,丙和丁细胞的基因型为aBr、abr或aBr、ABr,a基因和b基因(或B基因)位于同一条染色体上,因此丙和丁细胞中含有2条染色体,C正确;
D、分析题意可知,该动物体细胞中含有6条染色体,且产生甲的次级精母细胞中含有X和Y染色体,故该次级精母细胞中含有4条染色体,在减数分裂Ⅱ后期,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成子染色体,染色体数目暂时加倍,该次级精母细胞含有8条染色体,D错误。
13. 果蝇的X、Y染色体有X和Y染色体的同源区段,也有非同源区段(包括X染色体非同源区段和Y染色体非同源区段)。下列关于萨顿的假说和摩尔根的实验的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过基因和染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B. 若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别也可能有关
C. 摩尔根的实验揭示了白眼基因位于X和Y染色体的同源区段
D. 利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交不可以验证摩尔根的设想
【答案】B
【解析】
【详解】A、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系提出了“基因位于染色体上”的假说,但未通过实验证明,A错误;
B、若基因位于果蝇X和Y染色体的同源区段,则遗传与性别也可能有关,如XbXb与XbYB杂交,后代中雌果蝇都表现为隐性性状,雄果蝇都是显性性状,B正确;
C、摩尔根的果蝇杂交实验最终证明白眼基因位于X染色体的非同源区段,Y染色体上没有对应的等位基因,C错误;
D、设相关基因是A/a,选择白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)杂交,F1基因型为XAXa、XaY,F1中雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,因此利用白眼的雌果蝇和红眼的雄果蝇进行杂交可以验证摩尔根的设想,D错误。
14. 由于遗传病的复杂性,需要对患者进行详细的检查、诊断和制定个性化的治疗方案。图1为某遗传病图解,图2表示利用相应技术,对1、2、3、4号个体开展关于该病的基因检测,把他们各自含有的致病基因或正常基因(以数字代表长度)进行分离的结果。图2中的字母对应图1中的不同个体。不考虑基因位于X、Y染色体同源区段,下列有关叙述错误的是( )
A. 由图1可以判断出该遗传病的遗传方式
B. 图2中a、b可以对应图1中的1、2号个体
C. 图1中的3号个体为纯合子
D. 由图2可看出等位基因的长度可以不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、不考虑基因位于X、Y染色体同源区段,据图1可知,1、2号个体不患病,生了一个患病女儿(4号),该病是常染色体隐性遗传病,A正确;
B、该病是常染色体隐性遗传病,图1中的1、2号个体都为携带者,都含有两种基因,因此,图2中a、b可以对应图1中的1、2号个体,B正确;
C、由于图2中的字母对应图1中的不同个体,可以得出3号个体为杂合子,C错误;
D、等位基因通常由基因突变产生,基因突变包括碱基的增添、缺失和替换,故等位基因的长度有可能不一样,从图2等位基因的长度不同就可以看出,D正确。
15. 女娄菜是一种雌雄异株(XY型)植物,其叶形由基因A/a控制,有无绒毛由基因B/b控制。取其中所有宽叶有绒毛雌雄植株进行混种,F1表型及比例如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
雌株
宽叶有绒毛
窄叶有绒毛
宽叶无绒毛
窄叶无绒毛
雌株
3/12
0
3/12
0
雄株
宽叶有绒毛
窄叶有绒毛
宽叶无绒毛
窄叶无绒毛
雄株
2/12
1/12
2/12
1/12
A. 基因A/a位于X染色体上,且宽叶为显性
B. 这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
C. 宽叶有绒毛雌雄植株的基因型分别是BbXAY、BBXAXa
D. F1中有绒毛植株∶无绒毛植株=1∶1,可能含基因B的花粉不育
【答案】C
【解析】
【详解】AB、据题意分析,宽叶有绒毛雌雄植株进行混种,F1表型为有绒毛与无绒毛的比例为1∶1,且表型与性别无关,说明基因B/b位于常染色体上,且有绒毛对无绒毛为显性;后代雌株均表现为宽叶,而雄株表现为宽叶和窄叶的比例为2∶1,说明相关基因A/a位于X染色体上,且宽叶为显性,结合分析可知,基因A/a位于X染色体上,基因B/b位于常染色体上,因此这两对基因属于非同源染色体上的非等位基因,这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,AB正确;
CD、根据宽叶有绒毛雌雄植株进行混种的F1表型及比例,可推出宽叶有绒毛雌雄植株的基因型分别是BbXAY、BbXAXa,含基因B的花粉不育,则群体中只能产生一种花粉(基因型为b),因而群体中有绒毛植株的基因型均为Bb,自交产生的后代中能出现有绒毛植株∶无绒毛植株=1∶1,C错误,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 肌细胞中NAD+的分子水平下降会导致肌肉衰老萎缩。研究发现,咖啡豆中的天然植物碱——葫芦巴碱是一种NAD+前体分子。为研究葫芦巴碱对老年期肌肉衰老的影响,科研人员以年轻大鼠和老年大鼠作为实验模型进行实验,检测并统计一段时间内实验大鼠肌肉疲劳状况,实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)肌细胞在衰老过程中细胞核____(填“变大”或“变小”),细胞体积____(填“变大”或“变小”)。
(2)NAD+会被转化为NADH参与有氧呼吸的____。由图可知葫芦巴碱具有的作用是_________。
(3)适当增加老年大鼠对葫芦巴碱的摄入量,可能会增加肌细胞的耗氧量,原因是___________________。
(4)研究发现线粒体损伤也会引起细胞衰老。线粒体损伤后功能出现障碍,进而导致活性氧(ROS)类代谢紊乱,ROS过多会使蛋白质的功能发生改变。下列相关叙述错误的是 。
A. ROS不可能使蛋白质的空间结构发生改变
B. 提高溶酶体中酶的活性可能会延缓细胞衰老
C. 线粒体的衰老是一种正常的生命现象
D. 线粒体受损后,葡萄糖进入线粒体的速率下降
【答案】(1) ①. 变大 ②. 变小
(2) ①. 第三阶段 ②. 可改善老年大鼠随着年龄增长而发生的肌肉萎缩
(3)葫芦巴碱是一种NAD+前体分子,其含量增加可使NAD+增加,进而使NADH含量增加,NADH会在线粒体内膜上与O2结合生成水,并释放大量能量 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
肌细胞在衰老过程中细胞核变大,细胞体积变小,这是衰老细胞具有的特征。
【小问2详解】
有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜,NADH与氧气结合生成水,该过程需要NAD+转化形成的NADH参与;从曲线结果可知,老年组添加葫芦巴碱后肌肉疲劳程度更接近年轻组,说明葫芦巴碱可以改善老年大鼠随年龄增长发生的肌肉萎缩,缓解肌肉疲劳。
【小问3详解】
葫芦巴碱是NAD+的前体分子,摄入增加会使细胞内NAD+含量上升,进而生成更多的NADH,NADH在线粒体内膜上与O2结合完成有氧呼吸第三阶段,该过程消耗氧气,因此肌细胞耗氧量增加。
【小问4详解】
A、ROS过多会改变蛋白质的空间结构,使其功能异常,A错误;
B、提高溶酶体中酶的活性可以清除受损的线粒体等衰老结构,延缓细胞衰老,B正确;
C、线粒体的衰老是细胞正常生命历程的一部分,属于正常生命现象,C正确;
D、葡萄糖不能直接进入线粒体,在线粒体中参与反应的是丙酮酸,D错误。
17. 水稻的甲品系和乙品系虽然能进行杂交,但杂交后代经常出现不育,这一现象与3号染色体上的S基因有关。我国科研人员用甲品系(一对3号染色体为AA)和乙品系(一对3号染色体为BB)进行杂交实验,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)在F1减数分裂的过程中,_____彼此分离,形成含A或B染色体的雌雄配子。据图1可知,雌雄配子结合形成的F2中染色体为______的个体极少,因此F2个体染色体AB∶BB≈______。
(2)对3号染色体上的S基因测序发现,甲、乙品系的S基因分别为Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的显微照片如图2所示。
请依据图2结果,解释图1所示杂交中出现F2结果的原因:_________________________。
(3)为探究花粉发育不良的原因,科研人员利用PCR技术检测Sa基因的表达情况,结果如图3所示。
①提取_____,在逆转录酶的作用下形成cDNA,作为PCR的模板。PCR扩增时,反应体系中还需加入的物质有____。
②由图3结果推测,F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的_____(填“抑制”或“促进”),推测的依据是_____________________________。
(4)研究发现,乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位点上Sb基因的拷贝数不同。科研人员用不同品系的水稻进行杂交,检测后代中SaSa基因型的比例,结果如下表所示。
杂交组合
F1基因型
F2中SaSa基因型比例
甲品系×乙品系
Sa/3×Sb
0.4
甲品系×丙品系
Sa/1×Sb
21.0
甲品系×丁品系
Sa/2×Sb
9.7
注:表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量
实验结果说明:___________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 同源染色体 ②. AA ③. 1∶1
(2)F1中含Sa基因的花粉几乎不育,但不影响雌配子的活性,雌雄配子随机结合,导致F2中AA(SaSa基因型)比例极低,AB∶BB(SaSb∶SbSb)≈1∶1
(3) ①. 花粉细胞的mRNA ②. 一定的缓冲溶液(含Mg2+)、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶 ③. 抑制 ④. F1的基因型为SaSb,与基因型为SaSa的甲品系相比,F1中Sa基因表达水平低
(4)Sb基因对Sa基因的抑制作用与Sb基因拷贝数量呈正相关
【解析】
【小问1详解】
在减数分裂过程中,同源染色体彼此分离,形成含A或B染色体的雌雄配子。据图1可知,雌雄配子结合形成的F2中染色体为AA的个体极少,因此F2个体染色体的比例约为AB:BB=377:389=1:1。
【小问2详解】
结合图1,甲品系AA×乙品系BB,F1为AB,F1自交,子代中AA:AB:BB应为1:2:1,但实际上AA的个体极少,AB:BB=1:1,据图可知,甲品系基因型为SaSa,乙品系基因型为SbSb,F1基因型为SaSb,故可推测:F1含Sa基因的花粉几乎不育,但不影响雌配子的活性,雌雄配子随机结合,导致F2 AA(SaSa基因型)比例极低,AB : BB(SaSb : SbSb)=1:1。
【小问3详解】
①在逆转录酶作用下获得cDNA是逆转录过程,该过程是RNA→DNA的过程,且该过程是为探究花粉发育不良的原因,故应选择花粉细胞的RNA,以特异性扩增;PCR扩增时,反应体系中还需加入的物质有一定的缓冲溶液、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温DNA聚合酶。
②分析图3,F1的基因型为SaSb,与基因型为SaSa的甲品系相比,Sa基因表达水平低,故推测F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的抑制。
【小问4详解】
分析表格,表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量,甲品系×丙品系的F2中SaSa基因型比例最高,而甲品系×乙品系中F2中SaSa基因型比例最低,为0.4,实验结果说明,Sb基因对Sa基因的抑制作用与Sb基因拷贝数量呈正相关。
18. 肥胖在家族中常常呈现聚集现象。如果父母双方都是肥胖者,其子女肥胖的概率会比父母体重正常的子女高很多。这可能是因为他们遗传了父母的肥胖基因组合。肥胖与遗传密切相关,是影响人类健康的重要因素之一,某科研人员在一突变系肥胖小鼠中发现了某肥胖基因,并对该基因进行了相关研究。不考虑相关基因位于X、Y染色体同源区段,请回答下列问题:
(1)为确定其遗传方式,科研人员进行了杂交实验,根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料:________小鼠。
杂交方法:_____________。
实验结果:子一代表型均正常。
结论:该基因遗传方式为常染色体隐性遗传。
(2)在人类肥胖症研究中发现,正常人能合成一种蛋白类激素,缺少此类激素易患肥胖症。许多人能正常分泌该类激素却仍患肥胖症,其原因是___________________________________________。
(3)目前认为,人的体重主要受多基因遗传的控制。假如一对夫妇的基因型均为AaBb(A、B基因使体重增加的作用相同且具有累加效应,两对基因独立遗传),从遗传角度分析,其子女体重超过父母的概率是____,体重低于父母的基因型为_________________。
【答案】(1) ①. 纯合肥胖小鼠和纯合正常 ②. 正反交
(2)靶细胞缺乏相应的受体(或激素与受体的结合受阻)
(3) ①. 5/16 ②. aaBb、Aabb、aabb
【解析】
【小问1详解】
要确定常染色体隐性遗传,首先需要选择纯合的相对性状个体,即纯合正常小鼠和纯合肥胖小鼠。由于题干排除了X、Y同源区段,通过正反交实验可以区分常染色体遗传和伴性遗传:如果正反交子一代表型均正常,说明肥胖为隐性性状,且性状表现与性别无关,符合常染色体隐性遗传的特征。
【小问2详解】
激素发挥作用需要与靶细胞上的特异性受体结合,个体可以正常合成该蛋白类激素但仍患肥胖症,说明激素本身没有问题,是信号传递的后续环节异常,即靶细胞对应的激素受体异常,激素无法传递调节信号发挥功能
【小问3详解】
该性状为累加效应,A、B均为增重型显性基因,父母基因型AaBb含2个显性基因。子女体重超过父母需要含3个或4个显性基因:AABb(2/16)、AaBB(2/16)、AABB(1/16),合计概率为5/16;体重低于父母需要含1个或0个显性基因,对应基因型为aaBb、Aabb、aabb。
19. 鸡是一种常见的家禽,因营养丰富深受人们喜爱。生产中可以利用鸡冠的形状进行优良品种的选育。鸡冠的形状(胡桃冠、单冠、玫瑰冠、豆冠)由R、r和P、p两对等位基因控制,科学家利用纯合的胡桃冠鸡和纯合的单冠鸡作为亲本进行杂交,得到的子一代都是胡桃冠,在子二代中,公鸡和母鸡都出现了胡桃冠:玫瑰冠:豆冠:单冠=9:3:3:1的性状表现。回答下列问题。
(1)R、r和P、p基因位于________(填“常”或“Z”或“W”)染色体上,两对基因符合______定律。
(2)科研人员用胡桃冠鸡和单冠鸡进行杂交,子代出现了4种鸡冠且数量相似,已知玫瑰冠个体含有R基因,请用遗传图解说明子代性状出现的原因_____。(要求写出配子)
(3)玫瑰冠鸡的肉质肥嫩,最受市场欢迎。请设计实验判断一只玫瑰冠公鸡是否为纯合子,写出实验思路、预期结果及结论________。
(4)在进行优良品种的选育过程中发现,少数母鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合形成二倍体,并能发育成正常个体。若这种情况下产生的后代总是雄性,则与卵细胞结合的极体来自__________。(注:染色体组成为WW的胚胎致死)
【答案】(1) ①. 常 ②. 自由组合
(2) (3)实验思路:让该只公鸡与多只单冠母鸡进行杂交,观察子代表型(统计子代表型及比例)
预期结果及结论:如果子代均为玫瑰冠鸡,则该公鸡为纯合子
如果子代出现单冠鸡(或玫瑰冠鸡:单冠鸡=1:1或不全为玫瑰冠鸡),则该公鸡不为纯合子
(4)同一次级卵母细胞
【解析】
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是: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。
2、伴性遗传是指决定生物性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【小问1详解】
科学家利用纯合的胡桃冠鸡和纯合的单冠鸡作为亲本进行杂交,得到的子一代和子二代中,鸡冠的形状及比例在雌雄个体中相同,所以R、r和P、p基因位于常染色体上,由F2代表型及比例可知,R、r和P、p基因位于非同源染色体上,满足自由组合定律。
【小问2详解】
由题中“子二代中胡桃冠:玫瑰冠:豆冠:单冠=9:3:3:1”和“玫瑰冠个体含有R基因”,可推知胡桃冠基因型为R_P_、玫瑰冠基因型为R_pp、豆冠基因型为rrP_、单冠基因型为rrpp。科研人员用胡桃冠鸡R_P_和单冠鸡rrpp进行杂交,子代出现了4种鸡冠且数量相似,说明所用胡桃冠鸡的基因型为RrPp,其和单冠鸡杂交的遗传图解如下:
【小问3详解】
玫瑰冠鸡基因型为R_pp或rrP_,若要判断一只玫瑰冠公鸡是否为纯合子,可以让该只公鸡与多只单冠母鸡(基因型为rrpp)进行杂交,观察子代表型(统计子代表型及比例),如果子代均为玫瑰冠鸡,则该公鸡为纯合子,如果子代出现单冠鸡(或玫瑰冠鸡:单冠鸡=1:1或不全为玫瑰冠鸡),则该公鸡不为纯合子。
【小问4详解】
母鸡的性染色体组成为ZW,公鸡的性染色体组成为ZZ。少数母鸡的卵细胞与某一极体结合形成二倍体,且产生的后代总是雄性,说明是含有Z染色体的卵细胞和含有Z染色体的极体结合,由于该卵细胞中的性染色体和该极体中的性染色体组成相同,所以两者是由同一次级卵母细胞不均等分裂得来的。
20. 家蚕的体色多样,刚孵化的幼虫体色黑色对赤色为显性,且相关基因B/b位于性染色体上(不考虑性染色体同源区段)。
(1)为研究家蚕的性别决定方式,研究人员选择了某黑色雄性个体与赤色雌性个体交配,若结果是____,则家蚕的性别决定方式为ZW型,而不是XY型。
(2)已确定家蚕的性别决定方式为ZW型。幼虫时期的另一性状普通斑和虎斑由等位基因E/e控制。现有两家蚕作亲本杂交,得到F1中雄性个体的表型为普通斑黑色:虎斑黑色=3:1,雌性个体的表型为普通斑黑色∶虎斑黑色∶普通斑赤色∶虎斑赤色=3∶1∶3∶1。据此判断基因E/e与B/b____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是____。亲本雌家蚕的基因型是____。
(3)在家蚕胚胎发育晚期,若将培养温度由正常的25℃升至35℃,会使孵化的幼虫外骨骼硬度降低,但在25℃条件下其产生的子代仍是正常的。某同学提出这种变化是表观遗传现象,你____(填“是”或“否”)认同,理由是____。
(4)雄蚕食桑量少、出丝率高、蚕丝质量也较高,实现饲养雄蚕化,可显著提高经济效益。研究发现,赤色体色还决定了胚胎期的热敏致死性,即在高温干燥(30℃,相对湿度60%)条件下胚胎致死,请设计一次杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的(简要写出培育思路)____。
【答案】(1)F1全为黑色或雌雄个体均为黑色∶赤色=1∶1
(2) ①. 遵循 ②. F1不同性别的个体中普通斑:虎斑比例相同,均为3∶1,说明基因E/e位于常染色体上,与位于性染色体上的B/b遵循自由组合定律 ③. EeZBW
(3) ①. 否 ②. 因为表观遗传是可遗传的,该现象并未发生遗传
(4)选用赤色雄蚕与黑色雌蚕为亲本杂交,在F1胚胎期时对卵进行高温干燥处理,使雌蚕卵致死,雄蚕卵正常孵化
【解析】
【分析】家蚕幼虫体色黑色对赤色为显性,基因B/b位于性染色体上,故B(b)为伴性遗传。
。基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;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。
【小问1详解】
假如家蚕的性别决定方式是ZW型,,黑色雄性个体与赤色雌性个体交配,结果是后代雄雌性全为黑色(亲本为ZBZB和XbY)或雌雄个体均为黑色∶赤色=1∶1(亲本为ZBZb和XbY)。
【小问2详解】
根据3∶1∶3∶1可知,基因E/e与B/b遵循自由组合定律,理由是F1不同性别的个体中普通斑:虎斑比例相同,均为3∶1,说明基因E/e位于常染色体上,与位于性染色体上的B/b遵循自由组合定律。此时亲本雌家蚕的基因型是EeZBW。
【小问3详解】
这种变化不是表观遗传现象,理由是因为表观遗传是可遗传的,该现象并未发生遗传(25℃条件下其产生的子代仍是正常的)。
【小问4详解】
要达到一次杂交实验以达到只孵化雄蚕的目的,可以选用赤色雄蚕与黑色雌蚕为亲本杂交,在F1胚胎期时对卵进行高温干燥处理,使雌蚕卵致死,雄蚕卵正常孵化。
【点睛】本题考查基因伴性遗传、自由组合定律的应用及表观遗传等,意在考查学生的应用能力、计算能力和理解能力。要求学生理解基因自由组合定律的实质,并学会通过子代的表现型及比例关系推测亲本基因型及遵循的遗传规律,能够应用遗传规律进行推导杂交后代的表现型及比例。
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