河北省石家庄市藁城区一中2021-2022学年高一5月月考生物试题含解析
展开河北省石家庄市藁城区一中2021-2022学年高一5月月考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列基因的遗传符合孟德尔定律的是
A.大肠杆菌拟核上的基因 B.T2噬菌体DNA上的基因
C.真核生物的细胞质基因 D.非同源染色体上的非等位基因
【答案】D
【分析】孟德尔两大遗传定律:
(1)基因分离定律的实质:真核细胞细胞核中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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子代。
(2)基因自由组合定律的实质是:真核细胞细胞核中,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。
由此可见,基因分离定律的适用范围:进行有性生殖的真核生物;细胞核中;同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传。
【详解】A、大肠杆菌属于原核生物,不能进行减数分裂,其基因的遗传不符合孟德尔分离定律,A错误;
B、噬菌体属于病毒,不能进行减数分裂,其基因的遗传不符合孟德尔分离定律,B错误;
C、细胞质遗传,其基因的遗传不符合孟德尔分离定律,C错误;
D、非同源染色体上的非等位基因会随着非同源染色体的自由组合而自由组合,其遗传符合孟德尔定律,D正确。
故选D。
2.报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,两对等位基因独立遗传,显性基因A控制以白色素为前体物质合成黄色锦葵色素的代谢过程,但当显性基因B存在时可抑制其表达。现选择AABB和aabb两个品种进行杂交,得到F1,F1自交得F2,则下列说法不正确的是( )
A.黄色植株的基因型是AAbb或Aabb B.F1的表现型是白色
C.F2中的白色个体的基因型有7种 D.F2中黄色:白色的比例是3:5
【答案】D
【分析】根据题文和题图可知,黄色个体的基因型为A_bb,白色个体的基因型为aaB_、aabb和A_B_。
【详解】A、当不存在B基因而存在A基因时个体开黄花,即黄色植株的基因型是AAbb或Aabb,A正确;
B、AABB 和aabb 两个品种进行杂交,得到F1的基因型为AaBb,由分析可知F1的表现型是白色,B正确;
C、F1自交得F2,F2中的白色个体的基因型有7种:aaBB、aaBb、aabb、AABB、AABb、AaBB和AaBb,C正确;
D、根据F2中A_B_(白色):A_bb(黄色):aaB_(白色):aabb(白色)=9:3:3:1,可知F2中黄色:白色的比例是3:13,D错误。
故选D。
3.如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列说法中正确的是( )
A.①②③④都具有同源染色体
B.动物睾丸或卵巢中不可能同时出现以上细胞
C.④的子细胞是精细胞或极体
D.上述细胞中有8条染色单体的是①②③
【答案】C
【分析】同源染色体一般是细胞中形态、大小相同,但颜色不同的染色体。①细胞的每一极存在同源染色体,处于有丝分裂后期;②中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;③中同源染色体不联会,着丝点位于赤道板上,处于有丝分裂中期;④中无同源染色体,染色体向细胞两极运动,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、④中没有同源染色体,A错误;
B、动物睾丸或卵巢中既有有丝分裂,也有减数分裂,可能同时出现图中细胞,B错误;
C、④的细胞质均等分裂,可能为次级精母细胞或第一极体,子细胞是精细胞或极体,C正确;
D、上述细胞中有8条染色单体的是②③,D错误。
故选C。
【点睛】“三看法”判断二倍体生物细胞分裂方式
4.如图为基因型为AaBb的某哺乳动物产生配子过程中某一时期的细胞分裂图,该细胞( )
A.名称是初级精母细胞 B.在分裂前的间期发生了基因突变
C.含有2个四分体,8条染色单体 D.产生的生殖细胞基因型是Ab或ab
【答案】D
【分析】细胞中同源染色体分离并向细胞两极移动,且细胞质不均等分裂,说明细胞处于减数第一次分裂后期,是初级卵母细胞。
【详解】A、图示同源染色体正在分离,且细胞质不均等分裂,所以名称是初级卵母细胞,A错误;
B、由于动物个体的基因型为AaBb,图中同源染色体上的两条姐妹染色单体都含A与a基因,说明在四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换,B错误;
C、由于同源染色体已分离,所以不含四分体,C错误;
D、由于发生了交叉互换使姐妹染色单体上含A和a基因,且细胞质较大的部分含有的基因是Aabb,所以该细胞减数分裂继续进行产生的生殖细胞基因组成是Ab或ab,D正确。
故选D。
5.下图甲是肺炎双球菌的体内转化实验,图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是( )
A.图甲中将R型活细菌和S型死细菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌发生了转化,转化的原理是基因重组
B.图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气,离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离
C.用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性分别分布于上清液、沉淀物中
D.若用无放射性标记的噬菌体,侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在上清液中
【答案】A
【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎双球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。
2、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入到R型细菌中,并表达了S型细菌的遗传性状,原理是基因重组,A正确;
B、搅拌的目的是让侵染的噬菌体和细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体,B错误;
C、用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性分别分布于沉淀物、上清液中,C错误;
D、若用无放射性的噬菌体,侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在沉淀物中,D错误。
故选A。
6.如下图为DNA分子结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中1、2、3交替连接构成DNA的基本骨架
B.图中1、2、3结合在一起为一个脱氧核苷酸
C.图中DNA复制时5的形成需要DNA聚合酶
D.图中箭头所指方向为脱氧核苷酸链的5′端
【答案】B
【分析】据图分析,1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3、4表示含氮碱基,5表示氢键,据此分析。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA的基本骨架,故图中构成DNA的基本骨架的是1、2交替连接,A错误;
B、1为磷酸基团,2为脱氧核糖,3为含氮碱基,1、2、3结合在一起为一个脱氧核苷酸,B正确;
C、DNA复制时5即氢键自动形成,不需要DNA聚合酶催化,C错误;
D、5’端是游离磷酸端,3’端是羟基端,因此图中箭头所指方向为脱氧核苷酸链的3′端,D错误。
故选B。
7.一个用15N标记的DNA分子有1200个碱基对,其中腺嘌呤700个。该DNA分子在无15N标记的溶液中复制2次,则( )
A.复制完成后,含有15N标记的腺嘌呤共有1400个
B.复制完成后,不含15N标记的DNA分子总数与含15N标记的DNA分子总数之比为3:1
C.复制过程中,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸1500个
D.含有放射性的DNA分子的两条链都有15N
【答案】C
【分析】1\DNA分子复制的计算规律
(1)已知DNA的复制次数,求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例:一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个,占子代DNA总数的2/2n。
(2)已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数,求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数:
(1)设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)×m个。
(2)设一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
2、已知DNA分子有1200个碱基对,其中腺嘌呤A=700个,所以胸腺嘧啶T=700个,鸟嘌呤G=胞嘧啶C=500个。
【详解】A、复制2次后具有放射性的腺嘌呤仍是700个,A错误;
B、复制完成后,不含15N的DNA分子总数2个,含15N的DNA分子总数也是2个,两者之比为1:1,B错误;
C、复制过程中,共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸=500×(22-1)=1500个,C正确;
D 、由于DNA分子是半保留复制,所以含有放射性的DNA分子的一条链含有15N,D错误。
故选 C。
【点睛】
8.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于
A.基因重组,不可遗传变异
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,不可遗传变异
D.基因突变,基因重组
【答案】D
【详解】甲图中的“a”基因是从“无”到“有”,属于基因突变;乙图中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合,即基因重组。故D项正确,A、B、C项错误。
【考点定位】基因突变和基因重组
9.下图中甲、乙表示水稻的两个品种,A、a 和 B、b 分别表示位于两对同源染色体上的 两对等位基因,①~⑦表示培育水稻新品种的过程,下列叙述不正确的是( )
A.①→②过程简便,但育种周期长 B.②和⑥的变异都发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养 D.⑤和⑦过程的育种原理不相同
【答案】B
【详解】据图分析,①和②过程为杂交育种,该过程方法简便,但是育种年限长,A正确;②过程发生了基因重组,发生在减数分裂过程中,⑥过程需要用秋水仙素处理幼苗,秋水仙素作用于细胞分裂前期,B错误;③过程常用的方法是花药离体培养,C正确;⑤过程发生了基因突变,⑦过程育种原理是基因重组,D正确。
10.下图为某家族遗传病系谱图(阴影表示患者),下列有关分析正确的是( )
A.致病基因位于X染色体上
B.该遗传病在男、女群体中发病率不同
C.I-2与Ⅱ-6基因型不同
D.若Ⅲ-7与Ⅲ-8结婚,则子女患病的概率为2/3
【答案】D
【分析】题图分析:由于5号和6号患病而9号正常,所以该遗传病为显性遗传病;如果是伴X显性遗传病,则父亲患病女儿必患病,所以该遗传病为常染色体显性遗传病。
【详解】A、由图可知II代的5号和6号都有病,而其女儿没有该病,说明是常染色体上显性基因控制的遗传病,A错误;
B、常染色体遗传病在男女群体中发病率相同,B错误;
C、I-2和II-6都是患者,但2的儿子和6的女儿都没有改变,说明他们都是杂合子,基因型相同,C错误;
D、如果III-7(无该病)与III-8结婚,III-8有1/3纯合子,2/3杂合子,子女不患病的概率是1/2×2/3=1/3,患病概率是2/3,D正确。
故选D。
11.果蝇的灰身和黑身由一对等位基因(A/a)控制,灰身对黑身为显性。让一只纯合的灰身雌果蝇与一只黑身雄果蝇交配得到子一代,子一代的雌雄个体随机交配得到子二代。为了确定A/a是位于常染色体上,还是位于X染色体上,可观察和统计子二代的下列指标,其中不能达到目的的是
A.雌蝇中灰身与黑身的比例 B.黑身果蝇中雌性与雄性的比例
C.雄蝇中灰身与黑身的比例 D.灰身果蝇与黑身果蝇的比例
【答案】D
【详解】AC、根据题意分析,A、a基因可能在常染色体上,也可能在性染色体X上,若在常染色体上,后代雌雄果蝇中灰身与黑身的比例是相同的,都是3:1,若在X染色体上,则雌性全部为灰身,雄性灰身:黑身=1:1,AC正确;
B、若在常染色体上,后代黑身果蝇中雌性与雄性的比例为1,若在X染色体上,后代雌性没有黑身,雄性有一半是黑身,B正确;
D、若在常染色体上,后代灰身:黑身=3:1,若在X染色体上,后代灰身:黑身=3:1,无法区别,D错误。
故选D。
12.在自然条件下,二倍体植物(2n=4)形成四倍体植物的过程如下图所示。有关叙述错误的是( )
A.①过程中减数分裂异常可能发生在减数第一次分裂后期
B.异常配子中同源染色体的相同位置上的基因一定相同
C.②过程如果发生异花授粉,则可能产生三倍体植物
D.该事实说明新物种的诞生不一定需要经历长期的地理隔离
【答案】B
【分析】分析题图:二倍体植株减数分裂异常形成的异常配子中含有2个染色体组,自花授粉形成受精卵中含有4个染色体组,发育形成四倍体。
【详解】A、①过程中减数分裂异常,可能发生于减数第一次分裂后期同源染色体没有分离所致,也可能发生在减数第二次分裂后期,着丝点分裂后形成的两个子染色体没有分开,A正确;
B、异常配子的产生,若是由于减数第一次分裂异常所致,则同源染色体的相同位置上的基因可能不同,若是由于减数第二次分裂异常所致,则同源染色体的相同位置上的基因可能相同,B错误;
C、②过程如果发生异花授粉,则该异常配子与二倍体植物产生的配子受精,可产生三倍体植物,C正确;
D、题图显示:含有2个染色体组的异常配子受精,形成的受精卵中含有4个染色体组,该受精卵发育形成四倍体植物,可见,该事实说明新物种的诞生不一定需要经历长期的地理隔离,D正确。
故选B。
13.达尔文自然选择学说未能解释的是
A.生物进化的原因 B.现存生物适应性的原因
C.生物多样性的原因 D.遗传和变异的本质
【答案】D
【分析】本题考查的是对达尔文自然选择学说的理解。自然选择学说主要包括四点内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。达尔文受当时科学发展水平的限制,还不具备遗传学的系统理论知识,因此对于遗传和变异的本质、自然选择对遗传和变异如何起作用等问题不可能作出本质上的阐明。但以自然选择为中心的生物进化学说能科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性。
【详解】达尔文的自然选择学说,科学地解释了生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性。达尔文认为生物普遍具有遗传和变异现象,生物的变异是不定向的,当生物产生了各种变异类型后,只有适应环境的变异类型才能生存下来,反之就会被淘汰。经过数代的自然选择,对生物生存有利的变异被定向积累,久而久之,就产生了与环境相适应的新类型,生物就会不断发展。生物的变异是多样的,环境也是多种多样的,各种不同类型的环境,分别选择适应类型,导致了生物多样性。虽然达尔文的自然选择学说中,非常重视遗传变异在生物进化中的作用,阐述了遗传变异现象以及特点,但是达尔文对遗传和变异的性质、遗传和变异的机制,自然选择对遗传和变异如何起作用等问题,未作出本质上的阐明。
故选:D。
【点睛】此题考查了达尔文的自然选择学说。学生还要清楚达尔文的自然选择学说的不足之处。
14.雕鄂的下列性状分别由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,分别用A、a和B、b表示。其中有一对基因(设为A、a)具有显性纯合致死效应。已知绿色条纹雕鄂与黄色无条纹雕鄂交配,F1为绿色无纹和黄色无纹,比例为1:1。当F1的绿色无纹雕鄂彼此交配时,其后代F2表现型及比例为绿色无纹:黄色无纹:绿色条纹:黄色条纹=6:3:2:1。下列叙述正确的是
A.控制绿色的基因是A,控制无纹的基因是B
B.F1的绿色无纹雕鄂彼此交配的后代中致死基因型有3种,占其后代的比例为1/4
C.让F2中黄色无纹个体彼此交配,则出现黄色条纹个体的概率为1/9
D.让F2中绿色无纹个体和黄色条纹个体杂交,则后代中有4种表现型其比为1:1:1:1
【答案】D
【详解】根据绿色条纹雕鸮与黄色无纹雕鸮交配,F1为绿色无纹和黄色无纹,可以说明绿色是显性;当F1的绿色无纹雕鄂彼此交配时,其后代F2出现条纹个体,则说明无纹为显性.因此控制绿色的基因是A,控制无纹的基因是B,A正确;由以上分析可知绿色显性纯合致死,则F2中致死基因型有AABB、AABb、AAbb,所占的比例为1/4,B正确;让F2中黄色无纹个体(1aaBB、2aaBb)彼此交配,则出现黄色条纹个体(aabb)的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,C正确;让F2中绿色无纹个体(1AaBB、2AaBb)和黄色条纹个体(aabb)杂交,则后代中Aa:aa=1:1,bb=1/2×2/3=1/3,Bb:bb=2:1,因此F2中有4种表现型其比为(1:1)(2:1)=2:2:1:1,D错误。
【点睛】本题考查遗传定律的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
二、多选题
15.下图为细胞中基因表达过程示意图,相关叙述正确的是( )
A.该过程可发生在人体细胞的细胞核中
B.该过程需要核糖核苷酸和氨基酸作为原料
C.RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化转录过程
D.核糖体1早于核糖体2与mRNA结合并进行翻译
【答案】BC
【分析】1.基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
(1)转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。转录的场所:细胞核;转录的模板:DNA分子的一条链;转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);与转录有关的酶:RNA聚合酶;转录的产物:mRNA,tRNA,rRNA。
(2)翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所:细胞质的核糖体上。翻译的本质:把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。遗传信息在细胞核中DNA(基因)上,蛋白质的合成在细胞质的核糖体上进行,因此,转录形成mRNA是十分重要而必要的。
2.分析题图:图中转录和翻译两个过程在同一场所进行,因此为原核细胞中基因的表达过程。
【详解】A、该图的转录和翻译两个过程在同一场所进行,应该发生在原核生物细胞中,人体细胞的细胞核具有核膜,不会发生该过程,A错误;
B、转录过程需要核糖核苷酸为原料,翻译过程需要氨基酸为原料,B正确;
C、看图可知:RNA聚合酶a催化形成的mRNA链比RNA聚合酶b更长,故RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化转录过程,C正确;
D、看图可知:核糖体2合成的肽链长于核糖体1形成的肽链,核糖体2早于核糖体1与mRNA结合并进行翻译,D错误。
故选BC。
【点睛】
16.图甲表示某二倍体动物经减数分裂Ⅰ形成的子细胞;图乙表示该动物的一个细胞中每条染色体上的DNA含量变化;图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化。下列有关叙述不正确的是( )
A.图甲中染色体上出现基因A、a是同源染色体的非姐妹染色单体交换的结果
B.图乙中的ab段和图丙中的gh段对应于同种细胞分裂的同一时期
C.图乙中的bc段可对应于图甲或图丙中的fg段
D.图乙中的cd段和图丙中的jk段形成都与着丝粒的分裂有关
【答案】ABD
【分析】分析甲图:甲细胞不含同源染色体,且着丝点(粒)都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
分析乙图:ab段形成的原因是DNA复制;bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;cd段形成的原因是着丝点(粒)分裂;de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
分析丙图:染色体组数的变化与染色体数目的变化同步,丙图为有丝分裂过程中细胞中染色体组数的变化,fg段代表的是有丝分裂的前期和中期,hj段代表的是有丝分裂后期,gh段变化的原因是着丝点分裂,jk段形成的原因是细胞膜凹陷形成子细胞。
【详解】A、图甲中一条染色体上出现基因A、a可能是同源染色体的非姐妹染色单体交换的结果,也可能是基因突变的结果,A错误;
B、图乙中的ab段处于细胞分裂前的间期,丙中的gh段处于有丝分裂的后期,B错误;
C、图乙中的bc段每条染色体含有2个DNA,处于G2期、有丝分裂的前期、中期或减数分裂Ⅰ以及减数分裂Ⅱ的前、中期,图甲处于减数分裂Ⅱ的中期,图丙中的fg段处于有丝分裂的前、中期,C正确;
D、图乙中的cd段形成与着丝点(粒)的分裂有关,图丙中的jk段形成与一个细胞变成两个子细胞有关,D错误。
故选ABD。
17.DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团,此种变化不影响DNA中碱基的排列顺序,但会影响基因的表达,对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后,会抑制该基因的转录,如图所示。研究发现,多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化阻碍RNA聚合酶与起始密码结合从而调控基因的表达
B.抑癌基因过量甲基化后可能会导致细胞不正常增殖
C.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
D.某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
【答案】AC
【分析】由题干可知,基因启动子甲基化,不改变基因的碱基序列,但是会抑制基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化阻碍RNA聚合酶与启动子结合从而调控基因的表达,A错误;
B、抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖,过量甲基化会抑制抑癌基因的表达,进而会导致细胞不正常增殖,B正确;
C、被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变,遗传信息的表达发生了改变,从而使生物的性状发生改变,C错误;
D、抑癌基因过量甲基化后可能会导致细胞不正常增殖,所以抑制抑癌基因的甲基化可作为抗癌药物研发的方向,D正确。
故选AC。
18.在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法正确的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
【答案】ABD
【分析】分析题图可知,缺失端粒的染色体不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后形成“染色体桥”结构,当两个着丝点间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极。
【详解】A、分析题图可知,缺失端粒的染色体不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后形成“染色体桥”结构,在有丝分裂后期着丝点会分裂,所以在有丝分裂后期可观察到“染色体桥”结构,A正确;
B、分析题图可知,两个着丝点间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极,所以子细胞中染色体的数目不会发生改变,B正确;
C、“染色体桥”结构是由姐妹染色单体连接在一起形成的,所以其子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段,C错误;
D、若该细胞的基因型为Aa,复制后基因型为AAaa,出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时,若一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,该染色体上的基因为aa,同时另一条染色体上含有A基因的姐妹染色单体正常分离,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确;
故选ABD。
三、综合题
19.下面甲图为某一哺乳动物体内细胞中部分染色体及其上的基因示意图,乙、丙、丁图为该动物细胞处于不同分裂时期的染色体示意图。请回答下列问题:
(1)判断该动物是否为纯合子应选用另____________(填“雌性”或“雄性”)动物与其测交。
(2)甲图细胞产生的变异是________________________,可通过减数分裂形成________________________ 传递给子代。
(3)乙图细胞处于____________分裂____________期,细胞内含有____________个染色体组。
(4)丙图细胞分裂时会发生________________________(填变异类型),进而增强生物变异的多样性。
(5)丁图细胞分裂后形成的子细胞的基因组成可能是________________________。
【答案】 )雄性 基因突变 卵细胞 有丝 后 4 基因重组 AB和aB
【分析】由图可知,甲图是有丝分裂的前期,乙图是有丝分裂的后期,丙图是减数第一次分裂的后期,丁图为减数第二次分裂的中期。
【详解】(1)由丙图细胞质不均等分裂可知,该动物为雌性,所以测交应选择雄性个体。
( 2)甲图中白色大染色体上出现A、a,一定是发生了变异,因为从甲图看不出发生过交叉互换,则只能是发生了基因突变;基因突变是可以通过生殖细胞(本题是卵细胞)传递给下一代的。
(3)乙为有丝分裂后期细胞,染色体数目加倍,染色体组数也加倍,为4个。
(4)丙为初级卵母细胞,处于减数第一次分裂后期,可发生基因重组。
(5)丁的两组姐妹染色单体上的基因分别为A、a和B、B,产生的子细胞的基因组成是AB和aB。
【点睛】初级卵母细胞、次级卵母细胞为不均等分裂,初级精母细胞、次级精母细胞或第一极体是均等分裂。
20.在调查某地区中的某单基因遗传病时发现,男性患者多于女性患者。一对表现型正常的夫妇,生了一个患该遗传病的儿子和一个正常女儿,女儿与一个表现型正常的男性结婚,并已怀孕。不考虑基因突变,请回答下列问题:
(1)综合以上信息判断,该遗传病是__________病,理由是____________________。
(2)用“?”表示尚未出生的孩子,请画出该家族的遗传系谱图。_______
(3)怀孕的女儿生出一个表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子的概率是________。若女儿体内的胎儿是男性,则_________(填“需要”或“不需要”)产前对胎儿进行是否患病的检测。
【答案】 伴X染色体隐性遗传 根据双亲正常,其所生儿子患病,可判断该遗传病为隐性遗传病,根据男性患者多于女性患者,可确定该遗传病的致病基因在X染色体上 1/8 需要
【分析】伴X染色体隐性遗传病,其特点是:
(1)交叉遗传(例如血友病基因是由男性通过他的女儿传给他的外孙的)。
(2)母患子必病,女患父必患。
(3)患者中男性多于女性。
【详解】(1)由题干信息,结合分析判断,该遗传病是伴X染色体隐性遗传病,理由是正常的夫妇生有一个患该遗传病的儿子,说明致病基因是隐性基因,并且患者中男性多于女性,确定是伴X染色体隐性遗传病。
(2)根据题意该家族的遗传系谱图如下:
(3)假设该病致病基因为h,结合(2)遗传系谱图,则3号基因型为XhY,故怀孕的女儿的基因型及概率为1/2XHXh、1/2XHXH,其丈夫的基因型为XHY,则他们生出表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子(XHXh)的概率是:1/2×1/4=1/8。若女儿体内的胎儿是男性,则需要对胎儿进行基因检测,因为男性胎儿的母亲有可能是致病基因的携带者,导致男性胎儿患该病。
【点睛】识记遗传病的特点,能据此判断遗传方式,并能推知相关个体基因型,且能进行相关计算。
21.下图表示真核细胞内某DNA片段遗传信息的传递过程,①~⑤表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。据图回答下列问题。(能用到的密码子:AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸、UCU-丝氨酸)
(1)图中a过程叫____________,需要____________、____________、模板和酶等基本条件,该过程最可能发生的变异是____________,其意义是___________________________。
(2)图中c过程进行的场所是______,该过程以②________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,⑤转运来的氨基酸的名称是_______。
(3)c过程中,②上可以结合多个核糖体,其意义是__________________________________________。
【答案】(1) DNA的复制 原料 能量 基因突变 产生新基因的途径,生物变异的根本来源,为生物进化提供原材料
(2) 核糖体 mRNA 苯丙氨酸
(3)可以在短时间内合成大量的蛋白质
【分析】基因表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。据图,a过程是DNA复制,b过程是转录,c是翻译。
(1)
图中a过程以双链DNA分子为模板产生子代双链DNA分子,是DNA复制,需要以DNA的两条链作为模板,以4种游离的脱氧核苷酸作为原料,需要以细胞内ATP作为能量,需要解旋酶和DNA聚合酶来催化。DNA复制时两条链解开,DNA结构不稳定,容易发生碱基对的增添、缺失或替换,即基因突变。只有基因突变能产生新的基因,基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
(2)
图中c过程在核糖体上以mRNA为模板,合成一定氨基酸顺序的肽链,是翻译过程,发生在细胞质的核糖体上。⑤上的反密码子是AAG,其互补配对的密码子是UUC,UUC决定的是苯丙氨酸。
(3)
②是以DNA的一条链为模板转录来的,并能和核糖体结合,②作为翻译的模板,则②是mRNA。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
22.果蝇的日活动周期由基因per控制,野生型基因per+和突变基因perS、perL分别控制果蝇的日活动周期为24小时、19小时和29小时,突变基因perO则导致果蝇活动完全没有节律性。
(1)突变型果蝇具有不同的日活动周期,说明基因突变具有____________的特点。已知per+控制合成的蛋白质由1200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白质仅由约400个氨基酸组成,试推测原因:_____________________________________________________________。
(2)per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律。从基因与性状的关系分析,说明________________________________________________________。
(3)科学家发现,哺乳动物也存在调节日活动周期的per基因。请结合生活实际推测日活
动规律__________(是/不是)完全受基因调控,并说明理由__________________________。
【答案】 不定向性 基因突变导致mRNA上终止密码子提前出现,翻译提前终止 一种基因可控制多种性状(基因与性状不是简单的线性关系) 不是 日活动规律既受基因调控,又受环境影响
【分析】由题文描述可知:该题考查学生对基因突变、遗传信息的表达、基因对性状的控制等相关知识的识记和理解能力。
【详解】(1)由题意可知,由野生型基因突变而产生的不同突变基因,导致突变型果蝇的日活动周期与野生型果蝇不同,这说明基因突变具有不定向性的特点。已知per+控制合成的蛋白质由1200个氨基酸组成,而perO控制合成的蛋白质仅由约400个氨基酸组成,其原因在于:由于基因突变,导致perO在表达的过程中,转录形成的mRNA上提前出现终止密码子,进而引起翻译提前终止。
(2) per基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律,此现象说明:基因与性状的关系并非都是简单的线性关系,一种基因可控制多种性状。
(3)表现型是基因型与环境共同作用的结果。 哺乳动物的日活动规律并不是完全受基因调控,而是既受基因调控,又受环境影响。
【点睛】解答此题的关键是:①阅读题干,提取有效信息。如本题中:野生型基因per+和突变基因perS、perL分别控制果蝇的日活动周期为24小时、19小时和29小时等;②运用题干中信息,联想所学相关知识,找准解题的切入点,运用所学相关知识及获取的有效信息进行综合分析判断。如本题中的切入点为“野生型基因per+和突变基因所控制的日活动周期的时间”、“per+和perO控制合成的蛋白质含有的氨基酸数目”等,联想所学基因突变的特点、基因控制蛋白质的合成过程、基因与性状的关等相关知识即可对相关问题进行综合分析。
四、实验题
23.已知果蝇灰身(A)和黑身(a) ,直毛(B)和分叉毛(b)各为一对相对性状,A与a基因位于常染色体上,B与b基因位置未知。某兴趣小组同学将一只灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交,发现子一代中表现型及分离比为灰身直毛:灰身分叉毛:黑身直毛:黑身分叉毛=3:3:1:1。
(1)根据上述实验结果是否可以确定两对基因遵循自由组合定律?_____ (答“是”或“否”)
(2)根据上述实验结果还不足以确定B与b基因的位置。请你利用现有的亲本及F1果蝇为材料,继续研究以确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。雌果蝇一旦交配过后,再次交配变得困难。根据以上信息,写出两种可行性方案,并预期实验结果。(若为杂交实验,只能一次杂交)
方案一:___________________________________________________________________。
预期:若__________________________________________,则B与b基因只位于X染色体上。
方案二:___________________________________________________________________。
预期:若______________________________________________,则B与b基因只位于X染色体上。
【答案】 是 统计F1中雌蝇雄蝇的表现型 雌蝇表现为直毛,雄蝇表现为分叉毛 亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配 后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛
【详解】试题分析:本题以果蝇为素材,综合考查了遗传的基本规律、确定基因位置的实验设计方法等知识。通过满足基因自由组合定律的条件“非同源染色体的非等位基因”来确定第(1)小题答案;采用假说-演绎法,即通过先假设基因位置,然后推测相应的结果来确实第(2)小题的实验方案。
(1)只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才能遵循自由组合定律,而位于同一对染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。灰身分叉毛雌蝇与一只灰身直毛雄蝇杂交,若A/a和B/b这两对基因位于一对同源染色体上,则子代只能有两种表现型,这与实验结果不符,因此上述实验结果可以确定两对基因遵循自由组合定律。
(2)方案一:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本的基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY(直毛雄蝇),子代的表现型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY);若B与b基因只位于常染色体上,则亲本的基因型分别是Bb和bb,子代雌雄果蝇均表现为直毛:分叉毛=1:1,因此可通过统计F1中雌蝇雄蝇的表现型来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。
方案二:若B与b基因只位于X染色体上,则亲本的基因型分别是XbXb(分叉毛雌蝇)、XBY(直毛雄蝇),子代的表现型分别是直毛雌蝇(XBXb)和分叉毛雄蝇(XbY),将亲本的直毛雄蝇(XBY)与F1中直毛雌蝇(XBXb)交配,后代雌蝇均为直毛,雄蝇一半直毛一半分叉毛;若B与b基因只位于常染色体上,则亲本的基因型分别是Bb和bb,子代雌雄果蝇均表现为直毛:分叉毛=1:1,将亲本的直毛雄蝇(Bb)与F1中直毛雌蝇(Bb)交配,后代雌雄果蝇均表现为直毛:分叉毛=3:1,因此可通过将亲本的直毛雄蝇与F1中直毛雌蝇交配,统计子代雌雄果蝇表现型及比例来确定B与b基因是只位于X染色体上,还是位于常染色体上。
【点睛】解答此题的关键有三个:一是通过伴X染色体遗传中,“雌隐雄显”杂交后代是“雌显雄隐”来确定杂交方案一;二是通过假说-演绎法,即先假设基因的位置,然后演绎推理实验结果;三是规范作答,即答案先写实验结果,后写结论。
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