![高中生物第二册 2020-2021学年必修2第二单元基因和染色体的关系达标检测卷 (A) 含答案01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/11/14120359/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![高中生物第二册 2020-2021学年必修2第二单元基因和染色体的关系达标检测卷 (A) 含答案02](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/11/14120359/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![高中生物第二册 2020-2021学年必修2第二单元基因和染色体的关系达标检测卷 (A) 含答案03](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/11/14120359/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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高中生物第二册 2020-2021学年必修2第二单元基因和染色体的关系达标检测卷 (A) 含答案
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这是一份高中生物第二册 2020-2021学年必修2第二单元基因和染色体的关系达标检测卷 (A) 含答案,共9页。
2020-2021学年高一下学期第二单元达标检测卷
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
生 物(A)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共15题,每小题2分,共30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.下列关于基因的说法正确的是
A.非等位基因都位于非同源染色体上
B.位于X或Y染色体上的基因都和性别决定有关
C.位于X染色体上的基因,在遗传中也遵循孟德尔遗传定律
D.等位基因位于一个DNA的两条链上
【答案】C
【解析】非等位基因位于同源染色体或非同源染色体上,A错误;位于X或Y染色体上的基因,随X或Y染色体的分离而分离,其控制的相应性状与性别相关联,但并非都与性别决定有关。如色盲基因,B错误;性染色体上的基因在遗传中也遵循孟德尔定律,故位于X染色体上的基因,在遗传中也遵循孟德尔遗传定律,C正确;等位基因是位于一对同源染色体相同的位置上控制着同一性状的不同表现类型的基因,D错误。
2.下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图,下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙中都有同源染色体
B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C.一定会出现等位基因分离的是乙
D.丙的子细胞是精细胞
【答案】C
【解析】甲和乙细胞含有同源染色体,丙细胞不含同源染色体,A错误;甲细胞为有丝分裂中期的细胞,乙细胞为减数第一次分裂中期的细胞,而丙处于减数第二次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞,又知卵巢中的卵原细胞可同时进行有丝分裂和减数分裂,因此可同时出现这三种细胞,B错误;乙图细胞处于减数第一次分裂中期,而同源染色体将要分离,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,因此该细胞后续的分裂中会出现等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确;丙处于减数第二次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞,其分裂形成的子细胞是卵细胞和极体,D错误。
3.能全面描述非等位基因这一概念的是
A.染色体不同位置上的不同基因
B.非同源染色体上的不同基因
C.同源染色体不同位置上的基因
D.同源染色体相同位置上的不同基因
【答案】A
【解析】非等位基因包括同源染色体不同位置上的基因,还有非同源染色体上的基因,A正确;B中没有包括同源染色体上的非等位基因,B错误;C没有包括非同源染色体上的非等位基因,C错误;同源染色体上相同位置上的不同基因是等位基因,D错误。
4.某雄性动物的一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。下列叙述正确的是
A.该减数分裂过程中存在细胞质不均等分裂现象
B.出现该结果最可能的原因是减数分裂中发生了基因突变
C.产生基因型为DT精细胞的次级精母细胞可能含有两条Y染色体
D.该精原细胞在减数分裂过程中同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换
【答案】C
【解析】雄性动物的减数分裂过程中,细胞质是均等分裂的,A错误;导致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,B错误;产生基因型为DT的精细胞的次级精母细胞中可能有0、1、2条Y染色体,C正确;据图可知该精原细胞减数分裂产生了四种基因组成的精细胞,可能在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,D错误。
5.某基因型为AaXBY的果蝇,在减数第二次分裂后期出现一个基因组成是AaXBXB的细胞,下列叙述正确的是
A.该细胞染色体数目是体细胞的一半
B.该细胞的产生能增加果蝇配子种类
C.同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致该细胞的出现
D.该细胞形成AXB和aXB两种配子的过程遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】减数第二次分裂后期细胞中染色体数目与体细胞的相等,A错误;该细胞中没有产生新的基因,其产生不能增加果蝇配子种类,B错误;由于等位基因在减数第一次分裂后期随同源染色体分离而分开,所以减数第二次分裂后期细胞中基因组成应该是AA或aa,而出现Aa的原因可能是同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,C正确;基因自由组合发生在减数第一次分裂前期或后期,该细胞形成AXB和aXB两种配子的过程是细胞分裂成两个子细胞,不遵循自由组合定律,D错误。
6.甲至丁为某生物卵巢中的一些细胞分裂图,有关判断正确的是
A.若图中所示细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁
B.甲、乙、丙细胞中含有的染色体数目依次为8、4、2
C.若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成为AaBb
D.乙是次级卵母细胞,丁可能为卵细胞
【答案】B
【解析】甲处于有丝分裂后期;乙处于减数第一次分裂后期,为初级卵母细胞;丙处于减数第二次分裂中期;丁是减数第二次分裂结束形成的细胞,因此细胞分裂的排列顺序是甲→乙→丙→丁,A错误;甲中的染色体数目为8,乙中的染色体数目为4,丙和丁中的染色体数目为2,B正确;丁处于减数第二次分裂结束形成的细胞,若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成为AB或Ab或aB或ab,C错误;乙中同源染色体分离,细胞质不均等分裂,所以是初级卵母细胞,根据图乙中小细胞中染色体(大的染色体颜色为灰色,小的染色体颜色为白色)情况,可判断丁细胞是此细胞形成的,是第二极体,D错误。
7.研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在分裂中期开始大量起作用)破坏,其主要集中在染色体的着丝点位置,如图所示。下列说法错误的是
A. 粘连蛋白和SGO蛋白结构不同与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排序和多肽空间结构有关
B.在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的专一性
C.如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会推后进行
D.图中染色体的行为变化主要是着丝点分裂、姐妹染色单体分离,可发生在MII后期
【答案】C
【解析】蛋白结构不同与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排序和多肽空间结构有关,A正确;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,体现酶的专一性,B正确;如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则无SGO蛋白保护粘连蛋白,水解粘连蛋白的酶在中期就起作用,则着丝点分裂,姐妹染色单体分离会由相应的细胞分裂后期提前到中期,故图示过程会提前进行,C错误;据图分析:着丝点分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,处于有丝分裂后期或MII后期,D正确。
8.在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a被分别标记为红、黄色,等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是
A.①时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
B.③时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个
C.②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
D.图中精细胞产生的原因是减数第二次分裂过程异常
【答案】C
【解析】①时期的细胞处于有丝分裂的后期,染色体复制后均分到细胞的两极,所以细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个,A错误;③时期的细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内只含有等位基因的一种,存在的基因会出现两次,即细胞中出现红色或者黄色荧光点、蓝色或者绿色荧光点,各2个,每一极各一个,B错误;②时期的细胞是初级精母细胞,DNA完成复制,每种基因都出现两次,所以细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个,C正确;图中的精细胞中出现了等位基因,说明是减数第一次分裂时相关同源染色体没有分离,D错误。
9.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传,在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是
A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为1∶1
B.F1雌雄交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中野生型与白眼突变体比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
【答案】B
【解析】白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现野生型,雌雄比例1∶1,只能说明野生型相对于突变型是显性性状,不能判断白眼基因位于X染色体上,A错误;F1中雌雄果蝇杂交,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明这一对性状的遗传与性别有关,说明控制该性状的基因位于X染色体上,B正确;F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中野生型与白眼突变体比例1∶1,这属于测交类型,仍不能说明白眼基因位于X染色体上,C错误;白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部雄性,野生型全部雌性,能说明控制该性状的基因位于X染色体上,但不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果,D错误。
10.下图为某家庭的遗传系谱图(不考虑交叉互换),已知白化病在自然人群中的患病率为1/10000,且II-8不携带白化病致病基因。下列说法错误的是
A.上图涉及的性状中隐性性状分别是单眼皮、无酒窝、白化病、红绿色肓
B.控制眼皮单双与酒窝有无的两对等位基因位于常染色体上,且自由组合
C.Ⅲ-11个体的体细胞有可能含有色盲基因
D.Ⅲ-11与一表现正常的男性婚配,后代患病的概率为25/144
【答案】D
【解析】遗传系谱图中, II-7和II-8都是双眼皮,其女Ⅲ-11是单眼皮,说明单眼皮是隐性性状,同理可知,无酒窝、白化病、红绿色肓都是隐性性状,而双眼皮、有酒窝为显性性状,A正确;遗传系谱图中,II-7和II-8都是双眼皮,其女Ⅲ-11是单眼皮,因为双眼皮是显性性状,说明控制眼皮单双的基因在常染色体上,同理可知控制酒窝有无的基因也在常染色体上。由于II-8既是双眼皮又是有酒窝,而 II-7为无酒窝,其女Ⅲ-11是单眼皮和有酒窝(重组性状),因为不考虑交叉互换,说明控制眼皮单双的基因与控制酒窝有无的基因不连锁,可以自由组合,B正确;红绿色盲遗传病是伴X染色体隐性遗传,II-8不患红绿色盲,说明她是携带者,而 II-7也不患红绿色盲,说明他没有红绿色盲基因。Ⅲ-11不患红绿色盲,但她有1/2的概率是纯合子,1/2的概率是杂合子,所以Ⅲ-11个体的体细胞可能含色盲基因,C正确;白化病是常染色体上的隐性遗传病,I-1和Ⅰ-2都不患白化病,II-6是白化病患者,II-7也不患白化病,所以II-7不携带白化病致病基因的概率为1/3,携带白化病致病基因的概率为2/3,II-8不携带白化病致病基因,所以Ⅲ-11,2/3的概率不携带白化病致病基因,1/3的概率携带白化病致病基因。由题意知白化病在自然人群中的患病率为1/10000,可知白化病致病基因的概率是1/100,则表现正常的人携带白化病致病基因的概率是2×(100-1)/10000-1=2/101。由C选项可知,Ⅲ-11有1/2的概率携带红绿色盲基因,所以Ⅲ-11与一表现正常的男性婚配,后代患白化病的概率为1/3×2/101×1/4=1/606,后代患红绿色盲病的概率为1/2×1/4=1/8,所以后代患病的概率为1-(1-1/606)×(1-1/8)=613/4848,D错误。
11.抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传(D、d表示等位基因)。丈夫表现型正常的孕妇(甲)为该病患者。现用放射性探针对孕妇(甲)及其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断(检测基因d的放射性探针为d探针,检测基因D的放射性探针为D探针),诊断结果如图(空圈表示无放射性,深色圈放射性强度是浅色圈的2倍)。下列说法正确的是
A.个体1、个体2、个体3分别是表现型正常的男孩、丈夫、患病的男孩
B.双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XDY、XdY
C.个体1长大后与正常异性婚配所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1/2
D.男性的X染色体来自于母亲,只能传递给女儿,抗维生素D佝偻病具有交叉遗传的特点
【答案】D
【解析】根据以上分析可知,个体1、个体2、个体3分别是患病的男孩、正常的丈夫、正常的女孩,A错误;根据以上分析可知,双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XDY、XdXd,B错误;个体1是患者,其长大后与正常异性结婚,所生的女儿一定患病,C错误;男性只有一条X染色体,其X染色体只能来自于母亲并传递给女儿,因此抗维生素D佝偻病具有交叉遗传的特点,D正确。
12.果蝇有突变型和野生型,纯合野生型果蝇均为显性性状,表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体)、乙(残翅)、丙(白眼雄果蝇)三种突变型果蝇,这3种突变基因(隐性基因)在染色体上的位置如下图所示。下列说法正确的是
A.将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证基因的自由组合定律
B.将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证白眼基因位于X染色体上
C.将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有4种
D.将甲与野生型杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,则控制该性状的基因一定位于常染色体上
【答案】B
【解析】将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,因为B、b与Vg、vg在同一对常染色体上,所以不可用于验证基因的自由组合定律,A错误;将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,后代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇一半红眼一半白眼,可用于验证白眼基因位于X染色体上,B正确;将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有BBXWXW、BBXWXw、BBXWY、BbXWXW、BbXWXw、BbXWY共6种,C错误;将甲(bbVgVgXWXW)与野生型(BBVgVgXWY)杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,不能确定控制该性状的基因一定位于常染色体上,D错误。
13.某种果蝇的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,其中B、b基因位于X染色体上。基因A、B同时存在时果蝇表现为紫色眼,A存在而B不存在时为红眼,其余情况为白眼。现有红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交得F1,F1雌雄果蝇交配得F2,F2的表现型及其比例为:红眼果蝇∶紫眼果蝇∶白眼果蝇=3∶3∶2,且各眼色果蝇中雌雄个体数量基本相等。下列说法错误的是
A.该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有5种
B.让F1中全部紫眼雌果蝇测交,则后代出现红眼果蝇的概率为1/4
C.让F2中全部紫眼雄果蝇与白眼雌果蝇随机交配,则后代中白眼雄果蝇所占比例为1/6
D.现有两只紫眼果蝇杂交,子代出现紫眼和红眼两种类型,且红眼只出现在雄果蝇中,则亲本的基因型只有AAXBY和AAXBXb
【答案】D
【解析】该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有5种,分别是aaXbXb、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb、aaXBY,A正确;让F1中全部紫眼雌果蝇(AaXBXb)测交,即AaXBXb×aaXbY,后代红眼雌果蝇的基因型为AaXbXb,所占比例为1/2×1/4=1/8,后代红眼雄果蝇的基因型为AaXbY,所占比例为1/2×1/4=1/8,因此后代出现红眼果蝇的概率为1/8+1/8=1/4,B正确;F2中紫眼雄果蝇的基因型及比例为1/3AAXBY、2/3AaXBY,白眼雌果蝇的基因型及比例为1/2aaXbXb、1/2aaXBXb,雄果蝇产生的配子及比例为1/3AXB、1/3AY、1/6aXB、1/6aY,雌果蝇产生的配子的基因型及比例为3/4aXb、1/4aXB,因此F2中全部紫眼雄果蝇与白眼雌果蝇随机交配,则后代中白眼雄果蝇所占比例为1/6×3/4+1/6×1/4=1/6,C正确;据题意“两只紫眼果蝇杂交,子代出现紫眼和红眼两种类型,且红眼只出现在雄果蝇中”可知,此杂交组合用遗传图解可表示为A_XB_(紫眼)×A_XBY(紫眼)→A_XBX−(紫眼)、A_XBY(紫眼)、A_XbY(红眼),符合此杂交组合组合的亲本的基因型为AAXBY和AaXBXb、AaXBY和AAXBXb、AAXBY和AAXBXb,D错误。
14.如图是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,控制这两种病的基因独立遗传,若不考虑染色体变异和基因突变。下列叙述正确的是
A.乙病是伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ3不携带乙病致病基因,则Ⅲ3的X染色体可能来自Ⅰ2
C.控制甲病的基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上
D.若Ⅱ3携带乙病致病基因,则Ⅲ1不携带致病基因的概率是2/15
【答案】D
【解析】由Ⅱ-2和Ⅱ-3不患病而其儿子Ⅲ-2患乙病,可知乙病为隐性遗传病,乙病的致病基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上,不会在Y染色体上,A错误;若Ⅱ-3不携带乙病致病基因,则可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ-3的X染色体来自Ⅱ-2,且不携带乙病致病基因;因Ⅱ-2的两条X染色体中有一条携带乙病致病基因,且这条染色体来自Ⅰ-2,另一条不携带乙病致病基因的X染色体来自Ⅰ-1,所以Ⅲ-3的X染色体来自Ⅰ-1,B错误;由Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病,其儿子Ⅱ-1患甲病,可知甲病为隐性遗传病,又由Ⅰ-4患甲病,Ⅱ-3正常,可知甲病一定为常染色体隐性遗传病,C错误;若Ⅱ-3携带乙病致病基因,则乙病为常染色体隐性遗传病,且由控制甲乙两病的基因独立遗传可知,甲乙两病的遗传遵循自由组合定律; 由题意分析可知Ⅱ-2基因型为AABb、 AaBb,概率分别是1/3、2/3,Ⅱ-3基因型为AaBb,Ⅲ-1为正常女性,基因型为A_B_,产生该基因型的概率为(1/3+2/3×3/4)×3/4=5/8,Ⅱ-2和Ⅱ-3的后代中不携带致病基因AABB的概率为(1/3×1/2+2/3×1/4)×1/4=1/12,所以Ⅰ-1不携带致病基因的概率1/12÷5/8=2/15,D正确。
15.腓骨肌萎缩症(CMT)是一种特殊的遗传病,其遗传方式有多种类型。某一CMT患者的母亲也患该病,但其父亲、哥哥和妹妹都不患病。下列相关分析一定正确的是
A.若该患者为男性,则该病为伴X染色体隐性遗传
B.若该患者为女性,则该患者的哥哥为隐性纯合子
C.若该患者的父亲是携带者,则其妹妹也是携带者
D.若该患者的母亲是杂合子,则该患者就是纯合子
【答案】C
【解析】若该患者为男性,由于该患者及母亲均患病,若为伴X染色体隐性遗传,则此家庭中的儿子(他哥哥)也应该会患病,A错误;若该患者为女性,如常染色体隐性遗传,则该患者的基因型可表示为(aa),其母亲的基因型也为(aa),其哥哥正常,应该为Aa,为杂合子,B错误;若该患者的父亲是携带者,则该患者的基因型为aa,该病一定为常染色隐性遗传,母亲的基因型为aa,则其妹妹也是Aa,是携带者,C正确;若该患者的母亲是杂合子,则为显性遗传,父亲为aa,则该患者也是杂合子,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ-1上,现用一只表现型是隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变。下列根据子代的性状表现对该基因的位置判断,说法错误的是
A.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因一定位于片段Ⅰ上
B.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因一定位于片段Ⅱ-1上
C.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因一定位于片段Ⅰ上
D.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因一定位于片段Ⅱ-1上
【答案】ABD
【解析】若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ或Ⅱ-1上,A错误;若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ或Ⅱ-1上,B错误;若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上,C正确;若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上,D错误。
17.一对染色体数目和色觉均正常的夫妇,生育了一个有3条性染色体的男孩,结合下图分析该男孩的病因,其中判断不合理的是
A.若孩子的基因型是XbXbY,则最可能与图乙或图丁有关
B.若孩子的基因型是XBXBY,则最可能与图甲或图丁有关
C.若孩子的基因型是XBXbY,则最可能与图甲或图丙有关
D.若孩子的基因型是XBYY,则只与父亲减数第二次分裂有关
【答案】A
【解析】若孩子的基因型为XbXbY,则患病原因是母亲在减数第二次分裂后期,X染色体的着丝点分裂后形成的两条X染色体移向了同一极,即患病原因与图丁有关,A错误;若孩子的基因型为XBXBY,则可能与图甲产生异常的精子XBY或图丁产生异常的卵细胞XBXB有关,B正确;若孩子的基因型为XBXbY,则与图甲产生异常精子XBY或图丙产生异常的卵细胞XBXb有关,C正确;若孩子的基因型为XBYY,则只与父亲减数第二次分裂有关,即产生了含YY的精子,对应图乙,D正确。
18.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
【答案】AD
【解析】根据以上分析可知,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上,而等位基因应该位于同源染色体上,A错误;在有丝分裂中期,所有染色体的着丝点都排列在赤道板上,B正确;在有丝分裂后期,着丝点分裂、姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,两极都含有与亲本相同的遗传物质,因此两极都含有基因cn、cl、v、w,C正确;在减数第二次分裂后期, X染色体与常染色体可以同时出现在细胞的同一极,因此基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D错误。
19.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述正确的是
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】ACD
【解析】本题考查伴性遗传和基因的自由组合定律。根据亲本为一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇,后代雄蝇中有1/8为白眼残翅,首先推知亲本关于翅型的基因型为Bb、Bb,进而可知子代残翅出现概率为1/4,则子代雄蝇中白眼出现概率为1/2,进而推知亲本关于眼色的基因型分别为XRXr、XrY。A对:亲本雌蝇的基因型是BbXRXr,雄蝇的基因型是BbXrY。B错:F1中出现长翅雄蝇(B-X-Y)的概率为3/4长翅×1/2雄性=3/8。C对:雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同,均为1/2。D对:白眼残翅雌蝇(bbXrXr)可形成基因型为bXr的极体。
20.亨廷顿舞蹈症(HD)患者是由于致病基因序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致。基因传给后代时,重复的次数会发生变化。某HD家系图(图1)及每个个体CAG重复序列扩增后,电泳结果如图2。下列叙述正确的是
A.可以判断出HD一定不是伴Y染色体的遗传病
B.若HD是“伴X”染色体遗传病,则只能是显性遗传病
C.患者减数分裂过程中CAG序列的重复次数可能增加
D.可据图推断,发病早晚与CAG重复次数的多少有关
【答案】ACD
【解析】从系谱图中看出父亲得病,但有女儿未得病,所以该病一定不是伴X染色体显性遗传病,Ⅱ-3为女患者,也不是Y染色体遗传病,A正确;从系谱图中看出父亲得病,但有女儿未得病,若HD是“伴X”染色体遗传病,则只能是隐性性遗传病,B错误;Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5是Ⅰ-1的孩子,所以推测在Ⅰ-1减数分裂产生配子的过程中H基因中CAG的重复次数会增加,C正确;Ⅱ-1暂未发病,Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5发病且重复次数多,可推断,发病早晚与CAG重复次数的多少有关,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.减数分裂在生物的有性生殖中是一个重要的生物学过程,科学家在揭开该过程奥秘的探究中做了大量开创性的工作。请根据下列资料回答有关问题:
(1)比利时的细胞学家Edouard van Beneden做了一项重要的观察。他发现马蛔虫的受精卵中,染色体的数目为4,卵子与精子中的染色体数都为2,出现该结果的原因是___________________。
(2)为了确定减数分裂各阶段的顺序,1900年,Von Winiwarter取出生一天、一天半、两天……一直到28天的雌性小兔,解剖出卵巢,观察比较卵母细胞中染色体的动态。如果刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A,出生两天的分裂相为A、B,而出生四天的是A、B、C……则这几种分裂相出现的先后顺序是________________。有人用雄性小兔重复上述实验,却不能观察到不同时期的细胞分裂相,原因是_______________________________________________________。
(3)减数分裂过程中,染色体是两两配对的。科学家Montgomery发现有一个物种(2n=14),染色体间的大小差异很大。他推知,染色体的配对不可能发生在父本间或母本间。他的推理依据是:①染色体对间的大小不合适;②___________________________________________。
(4)通常情况下,同源染色体是一对大小相等形状一致的染色体,在显微镜下难以区分。已知笨蝗有一对同源染色体大小不等,雄蝗虫的性染色体只有一条。减数分裂时,这条性染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞,发现这条性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合的比例接近__________,这说明同源染色体是随机移向细胞两极的。
【答案】(1)减数分裂过程中细胞中的染色体复制一次,而细胞连续分裂两次
(2)A、B、C 雄性小兔到初情期才能进行减数分裂
(3)配对完成后,有一条染色体不能成对(染色体数目为奇数)
(4)1∶1
【解析】(1)马蛔虫的受精卵中,染色体的数目为4条,而卵细胞与精子中的染色体数则都为2条。原因是精子和卵子是经减数分裂形成,减数分裂过程中细胞中的染色体复制一次,而细胞连续分裂两次。(2)取出出生1天、1.5天、2天……28天雌性小兔的卵巢,观察比较卵原细胞中染色体的动态。发现刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A,出生两天的分裂相为A、B,而出生四天的是A、B、C……,由此推测这几种分裂相出现的先后顺序是 A、B、C。用雄性小兔重复上述实验,却不能观察到不同时期的细胞分裂相,是因为雄兔到初情期才能进行减数分裂形成精子。(3)配对应该发生在父本与母本染色体之间,而不是父(母)本染色体自身配对,理由是如果父本(或母本)染色体(各7条)自身配对,那么必然存在不能配对的染色体;只有配对发生在父本与母本染色体之间,才能全部染色体都两两配对。配对的两条染色体就是现在所说的同源染色体。(4)Carother发现笨蝗细胞中有一对常染色体大小不等,而雄蝗虫的性染色体仅一条,减数分裂时这条X染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞,发现性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合,比例接近1∶1,这说明减数分裂过程中同源染色体分离后随机移向某一极,非同源染色体之间自由组合。
22.基因在哪里?悠悠百年,寻寻觅觅。基于大量的生物学发现,美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究,最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题:
(1)萨顿之所以推论基因位于染色体上,是因为_____________________________________。
(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明________________是显性性状。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合_____________定律。
(3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择合适的亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。
杂交实验:_________________________________________________________________。
结果预期:若子代中_______________________________________,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上;若子代中_______________________________________,说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。
(4)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示),该图说明了基因在染色体上呈_____________排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_____________(是/否)为等位基因,理由是_______________________________________。在细胞分化过程中,该染色体上的基因能否全部表达及其原因是_______________________________________。
、
【答案】(1)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
(2)红眼 (基因)分离
(3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配 雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼 (雌、雄果蝇)全为红眼
(4)线性 否 二者位于同一条染色体的不同位置 不能,细胞在分化时,基因选择性表达
【解析】(1)萨顿在研究蝗虫精母细胞减数分裂过程中发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,通过类比推理,由此提出基因在染色体上的假说。(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明红眼是显性性状,摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中,红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,该比例符合孟德尔一对相对性状杂交实验的性状分离比,这说明果蝇眼色的遗传符合(基因)分离(或孟德尔第一)定律。(3)杂交实验中选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。结果预期:如果X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因,即亲本基因型为XbXb、XBYB,则子代基因型为XBXb、XbYB,即子代中(雌、雄果蝇)全为红眼;如果控制果蝇眼色的基因只在X染色体上,则亲本基因型为XbXb、XBY,则子代基因型为XBXb、XbY,即子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼。(4)图示说明了基因在染色体上呈线性排列,图中朱红眼与深红眼两个基因是位于一条染色体上的非等位基因,在细胞分化过程中,由于基因选择性表达,故该染色体上的基因不能全部表达。
23.某野生小家鼠种群有正常尾个体和弯曲尾个体,正常尾和弯曲尾是由1对等位基因T(t控制的。从野生种群中选择亲本进行了如下2项杂交试验:①弯曲尾雌性群体与正常尾雄性群体随机交配,F1的雌雄个体中均有弯曲尾和正常尾;②弯曲尾雌性群体与弯曲尾雄性群体随机交配,F1的雌性均为弯曲尾,雄性有弯曲尾和正常尾。回答下列问题:
(1)小家鼠中正常尾与弯曲尾是一对_________。
(2)根据第_________项杂交试验的结果,可知基因T(t)位于_________染色体上。弯曲尾雄性个体的基因型为_________。
(3)若第①项杂交试验F1表现型及其比例为弯曲尾雌性∶正常尾雌性∶弯曲尾雄性∶正常尾雄性=5∶3∶5∶3,则第①项F1全部雄性个体与第②项F1全部雌性个体随机交配获F2,F2弯曲尾雌性个体中杂合子所占比例为_________。
(4)对杂合弯曲尾雌性个体进行测交,写出遗传图解__________________________。
【答案】(1)相对性状
(2)② X XTY
(3)54/119
(4)
【解析】(1)小家属的正常尾和弯曲为为一对相对性状。根据低②组实验中性状和性别相关联知,T/t基因位于X染色体上,且弯曲尾为显性性状,则弯曲尾雄性个体基因型为XTY。(3)根据分析,若①中杂交组合为XTXT×XtY,则后代弯曲尾雌性∶正常尾雌性∶弯曲尾雄性∶正常尾雄性=1∶1∶1∶1,推测亲本雌性中有XTXT和XTXt,设XTXT占比m,则XTXt占比(1-m),与XtY进行杂交,后代雄性中XTY∶XtY=(m+(1-m)/2)∶((1-m)/2))=5∶3,解的m=1/4,则弯曲尾雌性群体中1/4XTXT,3/4XTXt,杂交组合②中1/4XTXT×XTY,3/4XTXt×XTY,②组合的F1雌性为5/8XTXT,3/8XTXt,产生配子比例为:XT∶Xt=13∶3,①组合的F1雄性为:3/8XtY,5/8XTY,产生配子为:XTX∶Xt∶Y=5∶3∶8,后代中弯曲尾雌性=(13×5+×35+13×3)/(16×16)=119/256,其中杂合子比例为:(3×5+13×3)/(16×16)=54/256,雌性个体中杂合子占比为54/119。(4)杂合弯曲尾雌性基因型为XTXt,与XtY进行杂交,遗传图解为:
24.某多年生高等植物为XY型性别决定,其花的颜色受两对等位基因控制,且两对基因均不位于Y染色体上。A或a基因控制合成蓝色色素,B或b基因控制合成红色色素,不含色素表现为白花,含有两种色素表现为紫花。为研究其遗传机制,某同学选取一蓝花雌株和一红花雄株作为亲本进行杂交,F1表现为紫花雌株∶蓝花雄株=1∶1。回答下列问题:
(1)控制蓝色色素合成的基因是_____________,蓝花雌株体内,只有花瓣细胞才呈现蓝色,根本原因是________________________。
(2)为解释上述杂交结果,该同学提出了两种假设。
假设一:B基因控制红色色素的合成且该对基因位于X染色体上,A、a基因位于常染色体上。
假设二:_________________________________________________________________________。
为验证哪一种假设正确,以上述亲本或F1为实验材料,设计杂交试验方案
实验方案:_____________________________________________________________。
若假设二正确,则预测实验结果为________________________(不考虑交叉互换)。
【答案】(1)A 基因的选择性表达
(2)B基因控制合成红色色素且该对基因位于X染色体上,A、a基因也位于X染色体上 取F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,观察子代表现型及比例(取F1紫花雌株与亲本红花雄株杂交,观察子代表现型及比例) 子代表现为蓝花雌株∶紫花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1(子代表现为紫花雌株∶红花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1)
【解析】(1)由分析可知,控制蓝色色素合成的基因型是A基因;蓝花雌株体内,只有花瓣细胞才呈现蓝色,根本原因是基因的选择性表达。(2)由题意可以判断B(b)位于X染色体上,但是不能判断A(a)是位于X染色体还是位于常染色体上,因此假说有2种:假设一:B基因控制红色色素的合成且该对基因位于X染色体上,A、a基因位于常染色体上;假设二:B基因控制合成红色色素且该对基因位于X染色体上,A、a基因也位于X染色体上;方案一:F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,观察统计杂交子代的表现型比例进行判断;如果假设一成立,亲本基因型是AAXbXb、aaXBY,子一代基因型是AaXBXb、AaXbY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,后代基因型比例是A_XBXb∶A_XbXb∶aaXBXb∶aaXbXb∶A_XBY∶A_XbY∶aaXBY∶aaXbY=3∶3∶1∶1∶3∶3∶1∶1,分别表现为紫花雌株、蓝花雌株、红花雌株、白花雌株、紫花雄株、蓝花雄株、红花雄株、白花雄株;如果假设二成立,亲本基因型是XAbXAb、XaBY,子一代基因型是XAbXaB、XAbY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,子代基因型比例是XAbXAb∶XAbXaB∶XAbY∶XaBY=1∶1∶1∶1,表现为蓝花雌株∶紫花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1;方案二:取F1紫花雌株与亲本红花雄株杂交,观察子代表现型及比例进行判断;如果假设一成立,亲本基因型是AAXbXb、aaXBY,子一代紫花植株的基因型是AaXBXb、亲本红花雄株的基因型是aaXBY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,后代基因型比例是AaXBXB∶AaXBXb∶aaXBXB∶aaXBXb∶AaXBY∶AaXbY∶aaXBY∶aaXbY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,表现型比例为为紫花雌株∶红花雌株∶紫花雄株∶蓝花雄株∶红花雄株∶白花雄株=2∶2∶1∶1∶1∶1;如果假设二成立,亲本基因型是XAbXAb、XaBY,子一代紫花雌株的基因型是XAbXaB、亲本红花雄株的基因型是XaBY,F1中紫花雌株与亲本红花雄株杂交,子代基因型比例是XAbXaB∶XaBXaB∶XAbY∶XaBY=1∶1∶1∶1,表现为紫花雌株∶红花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1。
25.下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题。
(1)图甲中细胞④的名称是 ,该图中同时出现B、b的原因是 。
(2)图甲中细胞①处于图乙 段,图甲中,处于图乙HI阶段的是 (填数字)。
(3)图丙a、b、c中表示DNA分子的是 ,图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是 (填数字),图丙中Ⅱ→Ⅰ,完成了图乙中的 段的变化。
(4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则使用此药物后,细胞的分裂将停留在图乙中 段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,请写出简单的设计思路: 。
【答案】(1)(第一)极体 基因突变
(2)AB ③④
(3)c ①② BC
(4)CD 设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成装片观察并比较染色体数目的变化
【解析】(1)由图甲中细胞②细胞质不均等分裂,可判断该个体为雌性;细胞④中无同源染色体,姐妹染色单体分离后移向细胞两极,且细胞质均等分裂,为第一极体减数第二次分裂后期图像。由于该个体基因型为AaBB,故b应为基因突变产生的。(2)图乙中同源染色体对数在CD段加倍,故AF段为有丝分裂过程,图甲中细胞①处于有丝分裂中期,细胞中有2对同源染色体,对应图乙AB段。图乙中HI段细胞中无同源染色体,与图甲中的③④对应。(3)图丙中Ⅰ时期没有b存在,则b为染色单体,Ⅱ时期c为a的2倍,故a为染色体,c为DNA分子,Ⅰ时期染色体和DNA分子数目均为正常体细胞的2倍,为有丝分裂后期;Ⅱ时期染色体数目和正常体细胞相同,DNA分子和染色单体数目为正常体细胞的2倍,故表示有丝分裂前、中期以及减数第一次分裂,与图甲的①②对应。图丙中Ⅱ→Ⅰ,染色体数目加倍为有丝分裂后期,与图乙中的BC段相对应。(4)某药物能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则姐妹染色单体分离后,细胞不再分裂,故停留在图乙的CD段。用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,自变量为药物浓度,因变量为细胞中染色体数目的变化,因此实验设计思路是设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成装片观察并比较染色体数目的变化。
2020-2021学年高一下学期第二单元达标检测卷
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
生 物(A)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共15题,每小题2分,共30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.下列关于基因的说法正确的是
A.非等位基因都位于非同源染色体上
B.位于X或Y染色体上的基因都和性别决定有关
C.位于X染色体上的基因,在遗传中也遵循孟德尔遗传定律
D.等位基因位于一个DNA的两条链上
【答案】C
【解析】非等位基因位于同源染色体或非同源染色体上,A错误;位于X或Y染色体上的基因,随X或Y染色体的分离而分离,其控制的相应性状与性别相关联,但并非都与性别决定有关。如色盲基因,B错误;性染色体上的基因在遗传中也遵循孟德尔定律,故位于X染色体上的基因,在遗传中也遵循孟德尔遗传定律,C正确;等位基因是位于一对同源染色体相同的位置上控制着同一性状的不同表现类型的基因,D错误。
2.下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图,下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙中都有同源染色体
B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C.一定会出现等位基因分离的是乙
D.丙的子细胞是精细胞
【答案】C
【解析】甲和乙细胞含有同源染色体,丙细胞不含同源染色体,A错误;甲细胞为有丝分裂中期的细胞,乙细胞为减数第一次分裂中期的细胞,而丙处于减数第二次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,为次级卵母细胞,又知卵巢中的卵原细胞可同时进行有丝分裂和减数分裂,因此可同时出现这三种细胞,B错误;乙图细胞处于减数第一次分裂中期,而同源染色体将要分离,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,因此该细胞后续的分裂中会出现等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确;丙处于减数第二次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞,其分裂形成的子细胞是卵细胞和极体,D错误。
3.能全面描述非等位基因这一概念的是
A.染色体不同位置上的不同基因
B.非同源染色体上的不同基因
C.同源染色体不同位置上的基因
D.同源染色体相同位置上的不同基因
【答案】A
【解析】非等位基因包括同源染色体不同位置上的基因,还有非同源染色体上的基因,A正确;B中没有包括同源染色体上的非等位基因,B错误;C没有包括非同源染色体上的非等位基因,C错误;同源染色体上相同位置上的不同基因是等位基因,D错误。
4.某雄性动物的一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。下列叙述正确的是
A.该减数分裂过程中存在细胞质不均等分裂现象
B.出现该结果最可能的原因是减数分裂中发生了基因突变
C.产生基因型为DT精细胞的次级精母细胞可能含有两条Y染色体
D.该精原细胞在减数分裂过程中同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换
【答案】C
【解析】雄性动物的减数分裂过程中,细胞质是均等分裂的,A错误;导致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,B错误;产生基因型为DT的精细胞的次级精母细胞中可能有0、1、2条Y染色体,C正确;据图可知该精原细胞减数分裂产生了四种基因组成的精细胞,可能在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,D错误。
5.某基因型为AaXBY的果蝇,在减数第二次分裂后期出现一个基因组成是AaXBXB的细胞,下列叙述正确的是
A.该细胞染色体数目是体细胞的一半
B.该细胞的产生能增加果蝇配子种类
C.同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致该细胞的出现
D.该细胞形成AXB和aXB两种配子的过程遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】减数第二次分裂后期细胞中染色体数目与体细胞的相等,A错误;该细胞中没有产生新的基因,其产生不能增加果蝇配子种类,B错误;由于等位基因在减数第一次分裂后期随同源染色体分离而分开,所以减数第二次分裂后期细胞中基因组成应该是AA或aa,而出现Aa的原因可能是同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,C正确;基因自由组合发生在减数第一次分裂前期或后期,该细胞形成AXB和aXB两种配子的过程是细胞分裂成两个子细胞,不遵循自由组合定律,D错误。
6.甲至丁为某生物卵巢中的一些细胞分裂图,有关判断正确的是
A.若图中所示细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁
B.甲、乙、丙细胞中含有的染色体数目依次为8、4、2
C.若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成为AaBb
D.乙是次级卵母细胞,丁可能为卵细胞
【答案】B
【解析】甲处于有丝分裂后期;乙处于减数第一次分裂后期,为初级卵母细胞;丙处于减数第二次分裂中期;丁是减数第二次分裂结束形成的细胞,因此细胞分裂的排列顺序是甲→乙→丙→丁,A错误;甲中的染色体数目为8,乙中的染色体数目为4,丙和丁中的染色体数目为2,B正确;丁处于减数第二次分裂结束形成的细胞,若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成为AB或Ab或aB或ab,C错误;乙中同源染色体分离,细胞质不均等分裂,所以是初级卵母细胞,根据图乙中小细胞中染色体(大的染色体颜色为灰色,小的染色体颜色为白色)情况,可判断丁细胞是此细胞形成的,是第二极体,D错误。
7.研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在分裂中期开始大量起作用)破坏,其主要集中在染色体的着丝点位置,如图所示。下列说法错误的是
A. 粘连蛋白和SGO蛋白结构不同与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排序和多肽空间结构有关
B.在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的专一性
C.如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会推后进行
D.图中染色体的行为变化主要是着丝点分裂、姐妹染色单体分离,可发生在MII后期
【答案】C
【解析】蛋白结构不同与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排序和多肽空间结构有关,A正确;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,体现酶的专一性,B正确;如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则无SGO蛋白保护粘连蛋白,水解粘连蛋白的酶在中期就起作用,则着丝点分裂,姐妹染色单体分离会由相应的细胞分裂后期提前到中期,故图示过程会提前进行,C错误;据图分析:着丝点分裂后,姐妹染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,处于有丝分裂后期或MII后期,D正确。
8.在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a被分别标记为红、黄色,等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是
A.①时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
B.③时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个
C.②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
D.图中精细胞产生的原因是减数第二次分裂过程异常
【答案】C
【解析】①时期的细胞处于有丝分裂的后期,染色体复制后均分到细胞的两极,所以细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个,A错误;③时期的细胞处于减数第二次分裂后期,细胞内只含有等位基因的一种,存在的基因会出现两次,即细胞中出现红色或者黄色荧光点、蓝色或者绿色荧光点,各2个,每一极各一个,B错误;②时期的细胞是初级精母细胞,DNA完成复制,每种基因都出现两次,所以细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个,C正确;图中的精细胞中出现了等位基因,说明是减数第一次分裂时相关同源染色体没有分离,D错误。
9.摩尔根在果蝇杂交实验中发现了伴性遗传,在果蝇野生型个体与白眼突变体的杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的关键实验结果是
A.白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌雄比例为1∶1
B.F1雌雄交配,后代出现性状分离,白眼全部是雄性
C.F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中野生型与白眼突变体比例为1∶1
D.白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
【答案】B
【解析】白眼突变体与野生型杂交,F1全部表现野生型,雌雄比例1∶1,只能说明野生型相对于突变型是显性性状,不能判断白眼基因位于X染色体上,A错误;F1中雌雄果蝇杂交,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明这一对性状的遗传与性别有关,说明控制该性状的基因位于X染色体上,B正确;F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中野生型与白眼突变体比例1∶1,这属于测交类型,仍不能说明白眼基因位于X染色体上,C错误;白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部雄性,野生型全部雌性,能说明控制该性状的基因位于X染色体上,但不是最早说明白眼基因位于X染色体上的实验结果,D错误。
10.下图为某家庭的遗传系谱图(不考虑交叉互换),已知白化病在自然人群中的患病率为1/10000,且II-8不携带白化病致病基因。下列说法错误的是
A.上图涉及的性状中隐性性状分别是单眼皮、无酒窝、白化病、红绿色肓
B.控制眼皮单双与酒窝有无的两对等位基因位于常染色体上,且自由组合
C.Ⅲ-11个体的体细胞有可能含有色盲基因
D.Ⅲ-11与一表现正常的男性婚配,后代患病的概率为25/144
【答案】D
【解析】遗传系谱图中, II-7和II-8都是双眼皮,其女Ⅲ-11是单眼皮,说明单眼皮是隐性性状,同理可知,无酒窝、白化病、红绿色肓都是隐性性状,而双眼皮、有酒窝为显性性状,A正确;遗传系谱图中,II-7和II-8都是双眼皮,其女Ⅲ-11是单眼皮,因为双眼皮是显性性状,说明控制眼皮单双的基因在常染色体上,同理可知控制酒窝有无的基因也在常染色体上。由于II-8既是双眼皮又是有酒窝,而 II-7为无酒窝,其女Ⅲ-11是单眼皮和有酒窝(重组性状),因为不考虑交叉互换,说明控制眼皮单双的基因与控制酒窝有无的基因不连锁,可以自由组合,B正确;红绿色盲遗传病是伴X染色体隐性遗传,II-8不患红绿色盲,说明她是携带者,而 II-7也不患红绿色盲,说明他没有红绿色盲基因。Ⅲ-11不患红绿色盲,但她有1/2的概率是纯合子,1/2的概率是杂合子,所以Ⅲ-11个体的体细胞可能含色盲基因,C正确;白化病是常染色体上的隐性遗传病,I-1和Ⅰ-2都不患白化病,II-6是白化病患者,II-7也不患白化病,所以II-7不携带白化病致病基因的概率为1/3,携带白化病致病基因的概率为2/3,II-8不携带白化病致病基因,所以Ⅲ-11,2/3的概率不携带白化病致病基因,1/3的概率携带白化病致病基因。由题意知白化病在自然人群中的患病率为1/10000,可知白化病致病基因的概率是1/100,则表现正常的人携带白化病致病基因的概率是2×(100-1)/10000-1=2/101。由C选项可知,Ⅲ-11有1/2的概率携带红绿色盲基因,所以Ⅲ-11与一表现正常的男性婚配,后代患白化病的概率为1/3×2/101×1/4=1/606,后代患红绿色盲病的概率为1/2×1/4=1/8,所以后代患病的概率为1-(1-1/606)×(1-1/8)=613/4848,D错误。
11.抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传(D、d表示等位基因)。丈夫表现型正常的孕妇(甲)为该病患者。现用放射性探针对孕妇(甲)及其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断(检测基因d的放射性探针为d探针,检测基因D的放射性探针为D探针),诊断结果如图(空圈表示无放射性,深色圈放射性强度是浅色圈的2倍)。下列说法正确的是
A.个体1、个体2、个体3分别是表现型正常的男孩、丈夫、患病的男孩
B.双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XDY、XdY
C.个体1长大后与正常异性婚配所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1/2
D.男性的X染色体来自于母亲,只能传递给女儿,抗维生素D佝偻病具有交叉遗传的特点
【答案】D
【解析】根据以上分析可知,个体1、个体2、个体3分别是患病的男孩、正常的丈夫、正常的女孩,A错误;根据以上分析可知,双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XDY、XdXd,B错误;个体1是患者,其长大后与正常异性结婚,所生的女儿一定患病,C错误;男性只有一条X染色体,其X染色体只能来自于母亲并传递给女儿,因此抗维生素D佝偻病具有交叉遗传的特点,D正确。
12.果蝇有突变型和野生型,纯合野生型果蝇均为显性性状,表现为灰体、长翅、红眼。现有甲(黑体)、乙(残翅)、丙(白眼雄果蝇)三种突变型果蝇,这3种突变基因(隐性基因)在染色体上的位置如下图所示。下列说法正确的是
A.将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证基因的自由组合定律
B.将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,可用于验证白眼基因位于X染色体上
C.将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有4种
D.将甲与野生型杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,则控制该性状的基因一定位于常染色体上
【答案】B
【解析】将甲、乙杂交得F1,F1雌雄相互交配,因为B、b与Vg、vg在同一对常染色体上,所以不可用于验证基因的自由组合定律,A错误;将乙、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配,后代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇一半红眼一半白眼,可用于验证白眼基因位于X染色体上,B正确;将甲、丙杂交得F1,F1雌雄相互交配得到F2,F2中灰体红眼的基因型有BBXWXW、BBXWXw、BBXWY、BbXWXW、BbXWXw、BbXWY共6种,C错误;将甲(bbVgVgXWXW)与野生型(BBVgVgXWY)杂交,某性状在后代雌雄个体中所占比例相同,不能确定控制该性状的基因一定位于常染色体上,D错误。
13.某种果蝇的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,其中B、b基因位于X染色体上。基因A、B同时存在时果蝇表现为紫色眼,A存在而B不存在时为红眼,其余情况为白眼。现有红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交得F1,F1雌雄果蝇交配得F2,F2的表现型及其比例为:红眼果蝇∶紫眼果蝇∶白眼果蝇=3∶3∶2,且各眼色果蝇中雌雄个体数量基本相等。下列说法错误的是
A.该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有5种
B.让F1中全部紫眼雌果蝇测交,则后代出现红眼果蝇的概率为1/4
C.让F2中全部紫眼雄果蝇与白眼雌果蝇随机交配,则后代中白眼雄果蝇所占比例为1/6
D.现有两只紫眼果蝇杂交,子代出现紫眼和红眼两种类型,且红眼只出现在雄果蝇中,则亲本的基因型只有AAXBY和AAXBXb
【答案】D
【解析】该果蝇种群中,白眼果蝇的基因型有5种,分别是aaXbXb、aaXbY、aaXBXB、aaXBXb、aaXBY,A正确;让F1中全部紫眼雌果蝇(AaXBXb)测交,即AaXBXb×aaXbY,后代红眼雌果蝇的基因型为AaXbXb,所占比例为1/2×1/4=1/8,后代红眼雄果蝇的基因型为AaXbY,所占比例为1/2×1/4=1/8,因此后代出现红眼果蝇的概率为1/8+1/8=1/4,B正确;F2中紫眼雄果蝇的基因型及比例为1/3AAXBY、2/3AaXBY,白眼雌果蝇的基因型及比例为1/2aaXbXb、1/2aaXBXb,雄果蝇产生的配子及比例为1/3AXB、1/3AY、1/6aXB、1/6aY,雌果蝇产生的配子的基因型及比例为3/4aXb、1/4aXB,因此F2中全部紫眼雄果蝇与白眼雌果蝇随机交配,则后代中白眼雄果蝇所占比例为1/6×3/4+1/6×1/4=1/6,C正确;据题意“两只紫眼果蝇杂交,子代出现紫眼和红眼两种类型,且红眼只出现在雄果蝇中”可知,此杂交组合用遗传图解可表示为A_XB_(紫眼)×A_XBY(紫眼)→A_XBX−(紫眼)、A_XBY(紫眼)、A_XbY(红眼),符合此杂交组合组合的亲本的基因型为AAXBY和AaXBXb、AaXBY和AAXBXb、AAXBY和AAXBXb,D错误。
14.如图是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,控制这两种病的基因独立遗传,若不考虑染色体变异和基因突变。下列叙述正确的是
A.乙病是伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ3不携带乙病致病基因,则Ⅲ3的X染色体可能来自Ⅰ2
C.控制甲病的基因可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上
D.若Ⅱ3携带乙病致病基因,则Ⅲ1不携带致病基因的概率是2/15
【答案】D
【解析】由Ⅱ-2和Ⅱ-3不患病而其儿子Ⅲ-2患乙病,可知乙病为隐性遗传病,乙病的致病基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上,不会在Y染色体上,A错误;若Ⅱ-3不携带乙病致病基因,则可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ-3的X染色体来自Ⅱ-2,且不携带乙病致病基因;因Ⅱ-2的两条X染色体中有一条携带乙病致病基因,且这条染色体来自Ⅰ-2,另一条不携带乙病致病基因的X染色体来自Ⅰ-1,所以Ⅲ-3的X染色体来自Ⅰ-1,B错误;由Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病,其儿子Ⅱ-1患甲病,可知甲病为隐性遗传病,又由Ⅰ-4患甲病,Ⅱ-3正常,可知甲病一定为常染色体隐性遗传病,C错误;若Ⅱ-3携带乙病致病基因,则乙病为常染色体隐性遗传病,且由控制甲乙两病的基因独立遗传可知,甲乙两病的遗传遵循自由组合定律; 由题意分析可知Ⅱ-2基因型为AABb、 AaBb,概率分别是1/3、2/3,Ⅱ-3基因型为AaBb,Ⅲ-1为正常女性,基因型为A_B_,产生该基因型的概率为(1/3+2/3×3/4)×3/4=5/8,Ⅱ-2和Ⅱ-3的后代中不携带致病基因AABB的概率为(1/3×1/2+2/3×1/4)×1/4=1/12,所以Ⅰ-1不携带致病基因的概率1/12÷5/8=2/15,D正确。
15.腓骨肌萎缩症(CMT)是一种特殊的遗传病,其遗传方式有多种类型。某一CMT患者的母亲也患该病,但其父亲、哥哥和妹妹都不患病。下列相关分析一定正确的是
A.若该患者为男性,则该病为伴X染色体隐性遗传
B.若该患者为女性,则该患者的哥哥为隐性纯合子
C.若该患者的父亲是携带者,则其妹妹也是携带者
D.若该患者的母亲是杂合子,则该患者就是纯合子
【答案】C
【解析】若该患者为男性,由于该患者及母亲均患病,若为伴X染色体隐性遗传,则此家庭中的儿子(他哥哥)也应该会患病,A错误;若该患者为女性,如常染色体隐性遗传,则该患者的基因型可表示为(aa),其母亲的基因型也为(aa),其哥哥正常,应该为Aa,为杂合子,B错误;若该患者的父亲是携带者,则该患者的基因型为aa,该病一定为常染色隐性遗传,母亲的基因型为aa,则其妹妹也是Aa,是携带者,C正确;若该患者的母亲是杂合子,则为显性遗传,父亲为aa,则该患者也是杂合子,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.如图为果蝇性染色体结构简图。要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ-1上,现用一只表现型是隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变。下列根据子代的性状表现对该基因的位置判断,说法错误的是
A.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因一定位于片段Ⅰ上
B.若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因一定位于片段Ⅱ-1上
C.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因一定位于片段Ⅰ上
D.若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因一定位于片段Ⅱ-1上
【答案】ABD
【解析】若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ或Ⅱ-1上,A错误;若后代雌性为显性,雄性为隐性,则该基因位于片段Ⅰ或Ⅱ-1上,B错误;若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上,C正确;若后代雌性为隐性,雄性为显性,则该基因位于片段Ⅰ上,D错误。
17.一对染色体数目和色觉均正常的夫妇,生育了一个有3条性染色体的男孩,结合下图分析该男孩的病因,其中判断不合理的是
A.若孩子的基因型是XbXbY,则最可能与图乙或图丁有关
B.若孩子的基因型是XBXBY,则最可能与图甲或图丁有关
C.若孩子的基因型是XBXbY,则最可能与图甲或图丙有关
D.若孩子的基因型是XBYY,则只与父亲减数第二次分裂有关
【答案】A
【解析】若孩子的基因型为XbXbY,则患病原因是母亲在减数第二次分裂后期,X染色体的着丝点分裂后形成的两条X染色体移向了同一极,即患病原因与图丁有关,A错误;若孩子的基因型为XBXBY,则可能与图甲产生异常的精子XBY或图丁产生异常的卵细胞XBXB有关,B正确;若孩子的基因型为XBXbY,则与图甲产生异常精子XBY或图丙产生异常的卵细胞XBXb有关,C正确;若孩子的基因型为XBYY,则只与父亲减数第二次分裂有关,即产生了含YY的精子,对应图乙,D正确。
18.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
【答案】AD
【解析】根据以上分析可知,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上,而等位基因应该位于同源染色体上,A错误;在有丝分裂中期,所有染色体的着丝点都排列在赤道板上,B正确;在有丝分裂后期,着丝点分裂、姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,两极都含有与亲本相同的遗传物质,因此两极都含有基因cn、cl、v、w,C正确;在减数第二次分裂后期, X染色体与常染色体可以同时出现在细胞的同一极,因此基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D错误。
19.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述正确的是
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】ACD
【解析】本题考查伴性遗传和基因的自由组合定律。根据亲本为一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇,后代雄蝇中有1/8为白眼残翅,首先推知亲本关于翅型的基因型为Bb、Bb,进而可知子代残翅出现概率为1/4,则子代雄蝇中白眼出现概率为1/2,进而推知亲本关于眼色的基因型分别为XRXr、XrY。A对:亲本雌蝇的基因型是BbXRXr,雄蝇的基因型是BbXrY。B错:F1中出现长翅雄蝇(B-X-Y)的概率为3/4长翅×1/2雄性=3/8。C对:雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同,均为1/2。D对:白眼残翅雌蝇(bbXrXr)可形成基因型为bXr的极体。
20.亨廷顿舞蹈症(HD)患者是由于致病基因序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致。基因传给后代时,重复的次数会发生变化。某HD家系图(图1)及每个个体CAG重复序列扩增后,电泳结果如图2。下列叙述正确的是
A.可以判断出HD一定不是伴Y染色体的遗传病
B.若HD是“伴X”染色体遗传病,则只能是显性遗传病
C.患者减数分裂过程中CAG序列的重复次数可能增加
D.可据图推断,发病早晚与CAG重复次数的多少有关
【答案】ACD
【解析】从系谱图中看出父亲得病,但有女儿未得病,所以该病一定不是伴X染色体显性遗传病,Ⅱ-3为女患者,也不是Y染色体遗传病,A正确;从系谱图中看出父亲得病,但有女儿未得病,若HD是“伴X”染色体遗传病,则只能是隐性性遗传病,B错误;Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5是Ⅰ-1的孩子,所以推测在Ⅰ-1减数分裂产生配子的过程中H基因中CAG的重复次数会增加,C正确;Ⅱ-1暂未发病,Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5发病且重复次数多,可推断,发病早晚与CAG重复次数的多少有关,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.减数分裂在生物的有性生殖中是一个重要的生物学过程,科学家在揭开该过程奥秘的探究中做了大量开创性的工作。请根据下列资料回答有关问题:
(1)比利时的细胞学家Edouard van Beneden做了一项重要的观察。他发现马蛔虫的受精卵中,染色体的数目为4,卵子与精子中的染色体数都为2,出现该结果的原因是___________________。
(2)为了确定减数分裂各阶段的顺序,1900年,Von Winiwarter取出生一天、一天半、两天……一直到28天的雌性小兔,解剖出卵巢,观察比较卵母细胞中染色体的动态。如果刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A,出生两天的分裂相为A、B,而出生四天的是A、B、C……则这几种分裂相出现的先后顺序是________________。有人用雄性小兔重复上述实验,却不能观察到不同时期的细胞分裂相,原因是_______________________________________________________。
(3)减数分裂过程中,染色体是两两配对的。科学家Montgomery发现有一个物种(2n=14),染色体间的大小差异很大。他推知,染色体的配对不可能发生在父本间或母本间。他的推理依据是:①染色体对间的大小不合适;②___________________________________________。
(4)通常情况下,同源染色体是一对大小相等形状一致的染色体,在显微镜下难以区分。已知笨蝗有一对同源染色体大小不等,雄蝗虫的性染色体只有一条。减数分裂时,这条性染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞,发现这条性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合的比例接近__________,这说明同源染色体是随机移向细胞两极的。
【答案】(1)减数分裂过程中细胞中的染色体复制一次,而细胞连续分裂两次
(2)A、B、C 雄性小兔到初情期才能进行减数分裂
(3)配对完成后,有一条染色体不能成对(染色体数目为奇数)
(4)1∶1
【解析】(1)马蛔虫的受精卵中,染色体的数目为4条,而卵细胞与精子中的染色体数则都为2条。原因是精子和卵子是经减数分裂形成,减数分裂过程中细胞中的染色体复制一次,而细胞连续分裂两次。(2)取出出生1天、1.5天、2天……28天雌性小兔的卵巢,观察比较卵原细胞中染色体的动态。发现刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A,出生两天的分裂相为A、B,而出生四天的是A、B、C……,由此推测这几种分裂相出现的先后顺序是 A、B、C。用雄性小兔重复上述实验,却不能观察到不同时期的细胞分裂相,是因为雄兔到初情期才能进行减数分裂形成精子。(3)配对应该发生在父本与母本染色体之间,而不是父(母)本染色体自身配对,理由是如果父本(或母本)染色体(各7条)自身配对,那么必然存在不能配对的染色体;只有配对发生在父本与母本染色体之间,才能全部染色体都两两配对。配对的两条染色体就是现在所说的同源染色体。(4)Carother发现笨蝗细胞中有一对常染色体大小不等,而雄蝗虫的性染色体仅一条,减数分裂时这条X染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞,发现性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合,比例接近1∶1,这说明减数分裂过程中同源染色体分离后随机移向某一极,非同源染色体之间自由组合。
22.基因在哪里?悠悠百年,寻寻觅觅。基于大量的生物学发现,美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究,最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题:
(1)萨顿之所以推论基因位于染色体上,是因为_____________________________________。
(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明________________是显性性状。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合_____________定律。
(3)F2红眼果蝇中有雌雄个体,而白眼果蝇全是雄性,可推测控制眼色的基因位于性染色体上。现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择合适的亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、Y染色体的关系。
杂交实验:_________________________________________________________________。
结果预期:若子代中_______________________________________,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上;若子代中_______________________________________,说明在X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因。
(4)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示),该图说明了基因在染色体上呈_____________排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_____________(是/否)为等位基因,理由是_______________________________________。在细胞分化过程中,该染色体上的基因能否全部表达及其原因是_______________________________________。
、
【答案】(1)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
(2)红眼 (基因)分离
(3)选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配 雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼 (雌、雄果蝇)全为红眼
(4)线性 否 二者位于同一条染色体的不同位置 不能,细胞在分化时,基因选择性表达
【解析】(1)萨顿在研究蝗虫精母细胞减数分裂过程中发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,通过类比推理,由此提出基因在染色体上的假说。(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明红眼是显性性状,摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中,红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,该比例符合孟德尔一对相对性状杂交实验的性状分离比,这说明果蝇眼色的遗传符合(基因)分离(或孟德尔第一)定律。(3)杂交实验中选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配。结果预期:如果X、Y染色体上都存在控制果蝇眼色的基因,即亲本基因型为XbXb、XBYB,则子代基因型为XBXb、XbYB,即子代中(雌、雄果蝇)全为红眼;如果控制果蝇眼色的基因只在X染色体上,则亲本基因型为XbXb、XBY,则子代基因型为XBXb、XbY,即子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼。(4)图示说明了基因在染色体上呈线性排列,图中朱红眼与深红眼两个基因是位于一条染色体上的非等位基因,在细胞分化过程中,由于基因选择性表达,故该染色体上的基因不能全部表达。
23.某野生小家鼠种群有正常尾个体和弯曲尾个体,正常尾和弯曲尾是由1对等位基因T(t控制的。从野生种群中选择亲本进行了如下2项杂交试验:①弯曲尾雌性群体与正常尾雄性群体随机交配,F1的雌雄个体中均有弯曲尾和正常尾;②弯曲尾雌性群体与弯曲尾雄性群体随机交配,F1的雌性均为弯曲尾,雄性有弯曲尾和正常尾。回答下列问题:
(1)小家鼠中正常尾与弯曲尾是一对_________。
(2)根据第_________项杂交试验的结果,可知基因T(t)位于_________染色体上。弯曲尾雄性个体的基因型为_________。
(3)若第①项杂交试验F1表现型及其比例为弯曲尾雌性∶正常尾雌性∶弯曲尾雄性∶正常尾雄性=5∶3∶5∶3,则第①项F1全部雄性个体与第②项F1全部雌性个体随机交配获F2,F2弯曲尾雌性个体中杂合子所占比例为_________。
(4)对杂合弯曲尾雌性个体进行测交,写出遗传图解__________________________。
【答案】(1)相对性状
(2)② X XTY
(3)54/119
(4)
【解析】(1)小家属的正常尾和弯曲为为一对相对性状。根据低②组实验中性状和性别相关联知,T/t基因位于X染色体上,且弯曲尾为显性性状,则弯曲尾雄性个体基因型为XTY。(3)根据分析,若①中杂交组合为XTXT×XtY,则后代弯曲尾雌性∶正常尾雌性∶弯曲尾雄性∶正常尾雄性=1∶1∶1∶1,推测亲本雌性中有XTXT和XTXt,设XTXT占比m,则XTXt占比(1-m),与XtY进行杂交,后代雄性中XTY∶XtY=(m+(1-m)/2)∶((1-m)/2))=5∶3,解的m=1/4,则弯曲尾雌性群体中1/4XTXT,3/4XTXt,杂交组合②中1/4XTXT×XTY,3/4XTXt×XTY,②组合的F1雌性为5/8XTXT,3/8XTXt,产生配子比例为:XT∶Xt=13∶3,①组合的F1雄性为:3/8XtY,5/8XTY,产生配子为:XTX∶Xt∶Y=5∶3∶8,后代中弯曲尾雌性=(13×5+×35+13×3)/(16×16)=119/256,其中杂合子比例为:(3×5+13×3)/(16×16)=54/256,雌性个体中杂合子占比为54/119。(4)杂合弯曲尾雌性基因型为XTXt,与XtY进行杂交,遗传图解为:
24.某多年生高等植物为XY型性别决定,其花的颜色受两对等位基因控制,且两对基因均不位于Y染色体上。A或a基因控制合成蓝色色素,B或b基因控制合成红色色素,不含色素表现为白花,含有两种色素表现为紫花。为研究其遗传机制,某同学选取一蓝花雌株和一红花雄株作为亲本进行杂交,F1表现为紫花雌株∶蓝花雄株=1∶1。回答下列问题:
(1)控制蓝色色素合成的基因是_____________,蓝花雌株体内,只有花瓣细胞才呈现蓝色,根本原因是________________________。
(2)为解释上述杂交结果,该同学提出了两种假设。
假设一:B基因控制红色色素的合成且该对基因位于X染色体上,A、a基因位于常染色体上。
假设二:_________________________________________________________________________。
为验证哪一种假设正确,以上述亲本或F1为实验材料,设计杂交试验方案
实验方案:_____________________________________________________________。
若假设二正确,则预测实验结果为________________________(不考虑交叉互换)。
【答案】(1)A 基因的选择性表达
(2)B基因控制合成红色色素且该对基因位于X染色体上,A、a基因也位于X染色体上 取F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,观察子代表现型及比例(取F1紫花雌株与亲本红花雄株杂交,观察子代表现型及比例) 子代表现为蓝花雌株∶紫花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1(子代表现为紫花雌株∶红花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1)
【解析】(1)由分析可知,控制蓝色色素合成的基因型是A基因;蓝花雌株体内,只有花瓣细胞才呈现蓝色,根本原因是基因的选择性表达。(2)由题意可以判断B(b)位于X染色体上,但是不能判断A(a)是位于X染色体还是位于常染色体上,因此假说有2种:假设一:B基因控制红色色素的合成且该对基因位于X染色体上,A、a基因位于常染色体上;假设二:B基因控制合成红色色素且该对基因位于X染色体上,A、a基因也位于X染色体上;方案一:F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,观察统计杂交子代的表现型比例进行判断;如果假设一成立,亲本基因型是AAXbXb、aaXBY,子一代基因型是AaXBXb、AaXbY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,后代基因型比例是A_XBXb∶A_XbXb∶aaXBXb∶aaXbXb∶A_XBY∶A_XbY∶aaXBY∶aaXbY=3∶3∶1∶1∶3∶3∶1∶1,分别表现为紫花雌株、蓝花雌株、红花雌株、白花雌株、紫花雄株、蓝花雄株、红花雄株、白花雄株;如果假设二成立,亲本基因型是XAbXAb、XaBY,子一代基因型是XAbXaB、XAbY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,子代基因型比例是XAbXAb∶XAbXaB∶XAbY∶XaBY=1∶1∶1∶1,表现为蓝花雌株∶紫花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1;方案二:取F1紫花雌株与亲本红花雄株杂交,观察子代表现型及比例进行判断;如果假设一成立,亲本基因型是AAXbXb、aaXBY,子一代紫花植株的基因型是AaXBXb、亲本红花雄株的基因型是aaXBY,F1中紫花雌株与蓝花雄株杂交,后代基因型比例是AaXBXB∶AaXBXb∶aaXBXB∶aaXBXb∶AaXBY∶AaXbY∶aaXBY∶aaXbY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,表现型比例为为紫花雌株∶红花雌株∶紫花雄株∶蓝花雄株∶红花雄株∶白花雄株=2∶2∶1∶1∶1∶1;如果假设二成立,亲本基因型是XAbXAb、XaBY,子一代紫花雌株的基因型是XAbXaB、亲本红花雄株的基因型是XaBY,F1中紫花雌株与亲本红花雄株杂交,子代基因型比例是XAbXaB∶XaBXaB∶XAbY∶XaBY=1∶1∶1∶1,表现为紫花雌株∶红花雌株∶蓝花雄株∶红花雄株=1∶1∶1∶1。
25.下列甲、乙、丙图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题。
(1)图甲中细胞④的名称是 ,该图中同时出现B、b的原因是 。
(2)图甲中细胞①处于图乙 段,图甲中,处于图乙HI阶段的是 (填数字)。
(3)图丙a、b、c中表示DNA分子的是 ,图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是 (填数字),图丙中Ⅱ→Ⅰ,完成了图乙中的 段的变化。
(4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则使用此药物后,细胞的分裂将停留在图乙中 段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,请写出简单的设计思路: 。
【答案】(1)(第一)极体 基因突变
(2)AB ③④
(3)c ①② BC
(4)CD 设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成装片观察并比较染色体数目的变化
【解析】(1)由图甲中细胞②细胞质不均等分裂,可判断该个体为雌性;细胞④中无同源染色体,姐妹染色单体分离后移向细胞两极,且细胞质均等分裂,为第一极体减数第二次分裂后期图像。由于该个体基因型为AaBB,故b应为基因突变产生的。(2)图乙中同源染色体对数在CD段加倍,故AF段为有丝分裂过程,图甲中细胞①处于有丝分裂中期,细胞中有2对同源染色体,对应图乙AB段。图乙中HI段细胞中无同源染色体,与图甲中的③④对应。(3)图丙中Ⅰ时期没有b存在,则b为染色单体,Ⅱ时期c为a的2倍,故a为染色体,c为DNA分子,Ⅰ时期染色体和DNA分子数目均为正常体细胞的2倍,为有丝分裂后期;Ⅱ时期染色体数目和正常体细胞相同,DNA分子和染色单体数目为正常体细胞的2倍,故表示有丝分裂前、中期以及减数第一次分裂,与图甲的①②对应。图丙中Ⅱ→Ⅰ,染色体数目加倍为有丝分裂后期,与图乙中的BC段相对应。(4)某药物能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则姐妹染色单体分离后,细胞不再分裂,故停留在图乙的CD段。用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度,自变量为药物浓度,因变量为细胞中染色体数目的变化,因此实验设计思路是设置不同浓度梯度的药物,分别对洋葱根尖细胞进行处理,然后制成装片观察并比较染色体数目的变化。
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