河南省郑州市中牟县2023-2024学年高一下学期4月期中生物试题(原卷版+解析版)
展开2.满分100分,答题时间75分钟
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 正常情况下,不存在等位基因的是( )
A. 精原细胞中B. 初级精母细胞中C. 受精卵中D. 精细胞中
【答案】D
【解析】
【分析】等位基因是指位于同源染色体同一位置上控制同一性状不同表现类型即相对性状的基因。
【详解】A、精原细胞是特殊的体细胞,含有同源染色体,可能含有等位基因,A不符合题意;
B、初级精母细胞中含有同源染色体,可能含有等位基因,B不符合题意;
C、受精卵中含有同源染色体,可能含有等位基因,C不符合题意;
D、精细胞是减数分裂形成的,不含有同源染色体,不含等位基因,D符合题意;
故选D。
2. 在生物学界认识到配子形成和受精过程中染色体的变化规律之前,孟德尔对分离现象的原因就提出了超越时代的假说,下列不属于该假说内容的是( )
A. 生物体能产生数量相等的雌雄配子
B. 生物的性状由遗传因子决定
C. 遗传因子在体细胞中成对存在
D. 受精时,雌雄配子的结合是随机的
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔对分离现象的原因就提出了超越时代的假说,其假说有:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。
【详解】A、生物在产生配子时,雄配子的数量远大于雌配子,A符合题意;
BCD、孟德尔提出的假说内容包括生物的性状由遗传因子决定、遗传因子在体细胞中成对存在和受精时,雌雄配子的结合是随机的,BCD不符合题意。
故选A。
3. 豌豆和果蝇都是重要的遗传学实验材料,下列关于以上实验材料的叙述错误的是( )
A. 都能产生数量足够多的后代
B. 自然状态下一般都是纯种
C. 都易于培养且繁殖周期较短
D. 都有明显的容易区分的相对性状。
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔选豌豆作为实验材料的原因有:豌豆有稳定的、易于区分的相对性状,豌豆是严格闭花授粉的植物,后代数量足够的多,用统计学的方法分析实验数据。
【详解】A、豌豆、果蝇都能产生数量足够多的后代便于性状的统计,A正确;
B、豌豆自然状态下是纯种,而果蝇自然状态下未必都是纯种,B错误;
C、豌豆和果蝇都易于培养且繁殖周期较短,C正确;
D、豌豆和玉米都有明显的容易区分的相对性状,有利于性状的辨别,D正确。
故选B。
4. 某同学利用甲、乙两个小桶和若干小球进行“性状分离比的模拟实验”,下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B. 两个小桶中的小球数量不必相等
C. 每次抓取后需要将小球放回原桶
D. 重复4次后结果应为DD:Dd:dd=l:2:1
【答案】D
【解析】
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释,生物的性状是由遗传因子决定的控制显性性状的基因为显性基因(用大写字母表示如:D),控制隐性性状的基因为隐性基因(用小写字母表示如:d);而且基因成对存在遗传因子组成相同的个体为纯合子,不同的为杂合子。生物形成生殖细胞时成对的基因分离,分别进入不同的配子中。当杂合子自交时,雌雄配子随机结合后代出现性状分离,性状分离比为显性:隐性=3:1。用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官,甲乙两小桶内的小球分别代表雌雄配子,用不同小球的随机结合模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合。
【详解】A、实验中甲、乙两个小桶分别代表产生雌雄配子的雌雄生殖器官,A正确;
B、甲、乙两小桶中小球总数可以不相等,但每个小桶中两种颜色的小球数目必须相等,代表产生两种配子的比例相等,B正确;
C、为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取小球统计后,应将小球放回原来的小桶内,重复抓取多次,减少实验的误差,C正确
D、该实验需要有足够的重复次数才可获得近似于DD:Dd:dd=l:2:1的结果,仅重复四次,偶然性太大,不具有说皮肤里,D错误。
故选D。
5. 水稻的非糯性对糯性是显性,用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交,取F1的花粉经碘液染色,半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色,F1自交后代非糯性水稻和糯性水稻之比为3∶1.以下最能直接体现基因分离定律实质的是( )
A. F1自交后代F2表型的比例为3∶1
B. F1自交后代F2基因型的比例为1∶2∶1
C. F1与隐性纯合子测交后代的比例为1∶1
D. F1的花粉经碘液染色,蓝黑色与橙红色的比例为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、F1自交后代F2表型的比例为3∶1,这是在F1能产生两种比例均等的配子并通过雌雄配子随机结合而出现的,是分离定律的具体表型,但不能揭示分离定律的实质,A错误;
B、F1自交后代F2基因型的比例为1∶2∶1,这是在F1能产生两种比例均等的配子并通过雌雄配子随机结合而出现的,是分离定律的具体表型,但不能揭示分离定律的实质,B错误;
C、用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交得到F1,假设用基因A、a表示,则F1的基因型为Aa,测交后代的表型及比例为:非糯性∶糯性=1∶1,能证明孟德尔的基因分离定律,但属于间接验证方法,C错误;
D、F1的花粉加碘液染色后,两种颜色的花粉粒数量比例约为1∶1,能证明减数分裂产生配子过程中等位基因分离,是基因分离定律的直接体现,D正确。
故选D。
6. 下图是同种生物4个个体的细胞示意图,其中等位基因A和a控制一对相对性状,等位基因B和b控制另一对相对性状,则下列哪两个图代表的生物个体杂交可得到4种表型、6种基因型的子代个体( )
A. 图1、图4B. 图1、图3C. 图2、图3D. 图3、图4
【答案】B
【解析】
【分析】应熟练运用分离定律解答自由组合定律相关习题,即将多对性状分开考虑,先求出每一对基因杂交后代的表现型与基因型种类或比值,再利用乘法定律算出相关答案;如图1、图2杂交,即Aa×AA杂交后代有1种表现型和2种基因型,Bb×Bb杂交后代有2种表现型和3种基因型,因此AaBb×AABb后代表现型种类为1×2=2种,基因型种类为2×3=6种。
【详解】A、根据题意可知,图1、图4杂交,后代表型种类为1×2=2种,基因型种类为2×2=4种,A不符合题意;
B、图1、图3杂交,后代表型种类为2×2=4种,基因型种类为3×2=6种,B符合题意;
C、图2、图3杂交,后代表型种类为1×2=2种,基因型种类为2×2=4种,C不符合题意;
D、图3、图4杂交,后代表型种类为1×1=1种,基因型种类为2×1=2种,D不符合题意。
故选B。
7. 某自花传粉植物减数分裂产生4种类型的配子,AB:Ab:aB:ab=3:2:2:3;则该植株自交,子代中杂合子出现的概率是( )
A. 26%B. 74%C. 75%D. 50%
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律实质是:在同一对基因杂合体内,等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。纯合子指的是由相同基因型的配子结合成的合子发育而成的个体。
【详解】根据棋盘法,该植株产生的雌雄配子及比例均为AB:Ab:aB:ab=3:2:2:3,同样先求子代纯合子所占比例,3/10AB与3/10AB结合、2/10Ab与2/10Ab结合、2/10aB与2/10aB结合、3/10ab与3/10ab结合,子代都是纯合子,占9/100+4/100+4/100+9/100=26/100,所以子代中杂合子所占比例为74/100,B正确,ACD错误。
故选B。
8. 基因型为Mm的动物,在其精子形成过程中,基因MM、mm、Mm的分开,分别发生在 ( )
①精原细胞形成初级精母细胞 ②初级精母细胞形成次级精母细胞 ③次级精母细胞形成精子细胞 ④精子细胞形成精子
A. ①②③B. ③③②C. ②②②D. ②③④
【答案】B
【解析】
【分析】在减数第一次分裂过程中(初级精母细胞形成次级精母细胞),同源染色体分离,等位基因随之分离;在减数第二次分裂过程中(次级精母细胞形成精子细胞过程),着丝粒分裂,复制的基因分开,移向细胞两极,分配到2个精细胞中去。
【详解】(1)基因M和M的分离发生在减数第二次分裂过程中,即③次级精母细胞形成精子细胞过程中;
(2)基因m和m的分离也发生在减数第二次分裂过程中,即③次级精母细胞形成精子细胞过程中;
(3)M和m是等位基因,其分离发生在减数第一次分裂过程中,即②初级精母细胞形成次级精母细胞的过程中。
故选B。
【点睛】
9. 果蝇的红眼、白眼是一对相对性状,下图为果蝇杂交实验示意图,下列叙述错误的是( )
A. 果蝇的红眼对白眼为显性
B. 控制眼睛颜色的基因位于X染色体上
C. 果蝇眼睛颜色的遗传不遵循孟德尔遗传规律
D. 用白眼雌性与红眼雄性果蝇杂交,通过眼睛的颜色可判断子代果蝇的性别
【答案】C
【解析】
【分析】萨顿通过将染色体与基因的行为类比,推理出基因在染色体上,摩尔根通过假说-演绎法,用果蝇做实验材料证明了控制果蝇白眼的基因位于X染色体上。果蝇的白眼的基因遗传属于伴X隐性遗传。
【详解】A、红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验,子一代全为红眼,说明红眼对白眼为显性,A正确;
B、F1雌雄果蝇相互交配,F2中白眼全为雄性,性状与性别相联系,说明其为伴性遗传,控制眼睛颜色的基因位于X染色体上,B正确;
C、F1雌雄果蝇相互交配,F2中红眼:白眼=3:1,说明果蝇眼睛颜色的遗传遵循孟德尔分裂规律,C错误;
D、若用A/a表示控制红眼和白眼的基因,则白眼雌性(XaXa)与红眼雄性(XAY)杂交,子代雌性(XAXa)都为红眼,雄性(XaY)都为白眼,故可通过眼睛的颜色可判断子代果蝇的性别,D正确。
故选C。
10. 某昆虫的性别决定方式是ZW型,该昆虫的翅色有黑色和灰色两种,由A/a基因决定。让黑翅雌虫和灰翅雄虫交配,F1中的雄虫全表现为黑翅,雌虫全表现为灰翅。下列有关叙述错误的是( )
A. 控制翅色的基因A/a位于Z染色体上
B. 亲本的基因型分别是ZAW、ZaZa
C. F1灰翅雌虫与亲代灰翅雄虫交配所得子代全表现为灰翅
D. F1黑翅雄虫与亲代黑翅雌虫交配所得子代全表现为黑翅
【答案】D
【解析】
【分析】让黑翅雌虫和灰翅雄虫交配,F1中的雄虫全表现为黑翅,雌虫全表现为灰翅,说明A/a位于Z染色体上。
【详解】A、让黑翅雌虫和灰翅雄虫交配,F1中的雄虫全表现为黑翅,雌虫全表现为灰翅,子代雌雄个体表现型有差异,说明A/a位于Z染色体上,A正确;
B、亲本为黑翅雌虫ZAW和灰翅雄虫ZaZa,即可满足题干要求,B正确;
C、F1灰翅雌虫ZaW与亲代灰翅雄虫ZaZa交配所得子代全表现为灰翅ZaZa或ZaW,C正确;
D、F1黑翅雄虫ZAZa与亲代黑翅雌虫ZAW交配所得子代可产生灰翅ZaW,D错误。
故选D。
11. 赫尔希和蔡斯在1952年以T2噬菌体为实验材料侵染大肠杆菌的实验如图,亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述错误的是( )
A. 若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记的噬菌体进行的实验,两组相互对照
B. 图中若只有C中含大量放射性,可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌
C. 图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的,其营养成分中的P应含有32P标记
D. 实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是实验时间过长,部分细菌裂解
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:①实验方法:放射性同位素标记法。②实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。③实验过程:吸附→注入→合成→组装→释放。④实验结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、该实验的目的是探究噬菌体的遗传物质是蛋白质、还是 DNA,因此需要增设一组用 35S 标记的噬菌体所进行的实验,两组相互对照,A正确;
B、用32P 标记的是亲代噬菌体的 DNA,若只在 C(表示大肠杆菌)中含大量放射性,说明噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌,B正确;
C、亲代噬菌体已用 32P 标记,因此锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其营养成分中不能加入32P,C错误;
D、B 为上清液,若其中出现少量放射性,可能的原因是培养时间较短,有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中,也有可能是培养时间过长,部分大肠杆菌裂解,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来导致的,D正确。
故选C。
12. DNA的复制是以亲代DNA为模版合成子代DNA的过程,下列有关这一过程的叙述错误的是( )
A. 真核生物的DNA复制发生在细胞分裂前的间期
B. 解旋过程是一个需要酶催化的耗能过程
C. 真核细胞中DNA复制和染色体复制是分别独立进行的
D. 碱基互补配对原则保证了复制的准确性
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制,两条子链的合成方向是相反的。
2、DNA分子复制的场所、过程和时间:
(1)DNA分子复制的场所:细胞核、线粒体和叶绿体。
(2)DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;合成子链:以解开的每一条母链为模板,
以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遭循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;③形成子代
DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
(3)DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
3、复制需要的基本条件:(1)模板:解旋后的两条DNA单链。(2)原料:四种脱氧核苷酸。(3)能量:ATP。(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等
【详解】A、真核生物的DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,A正确;
B、DNA分子的复制需要消耗能量且需要解旋酶解旋,B正确;
C、染色体的主要成分DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体,真核细胞中DNA复制和染色体复制是同时进行的,C错误;
D、双螺旋结构为DNA复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则保证了复制的准确性,D正确。
故选C。
13. 在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的①②③④四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养后试管内仍有R型细菌的是( )
A. ③④B. ①③④C. ②③④D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】根据题干信息“在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的①②③④四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖”,1号试管加入S型活细菌的DNA,所以会使部分R型细菌转化为S型活细菌,但是发生转化的R型细菌只是一部分,故试管内仍然有R型细菌存在。而2、3、4三支试管内都没有S型活细菌的DNA,因此不能发生R型细菌转化为S型活细菌,因此只有R型细菌,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、不定项选择题: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。
14. 基因和染色体的关系如下图所示,可以用来解释孟德尔一对相对性状的杂交实验(染色体上黑色横线代表基因的位置),下列叙述错误的是( )
A. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性
B. 配子中基因和染色体均成对存在
C. 成对的基因(同源染色体)一个(条)来自父方,一个(条)来自母方
D. 由图可知,非同源染色体自由组合的同时,非等位基因也都发生了自由组合
【答案】BD
【解析】
【分析】萨顿用蝗虫细胞作材料研究了精子和卵细胞的形成过程,并提出了如下推论:基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的;也就是说,基因就在染色体上,因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系:
1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
2、体细胞中基因、染色体成对存在,而配子中只有成对基因中的一个,同样配子中也只有成对染色体中的一条。
3、体细胞中的成对基因一个来自父方、一个来自母方,同源染色体的来源也是如此。
4、减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
【详解】A、基因在杂交过程中都保持一定的完整性、独立性,说明基因与染色体存在平行关系,A正确;
B、在体细胞中基因和染色体都成对存在,而在配子中都只有成对中的一个,B错误;
C、体细胞中成对基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方,C正确;
D、减数分裂过程中,非同源染色体自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因也进行了自由组合,但图示只涉及一对等位基因,没有涉及非同源染色体上的非等位基因的自由组合,D错误。
故选BD。
15. 下列关于人类红绿色盲的叙述,正确的是( )
A. 男性患者将色盲基因传给儿子和女儿的概率不相等
B. 具有“双亲都患病,子女一定患病”的遗传特点
C. 男性的色盲基因一定来自其外祖父
D. 色盲女性的父亲和儿子都是色盲
【答案】BD
【解析】
【分析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,其遗传特点有:①交叉遗传;②母患子必病,女患父必患;③色盲患者中男性多于女性。
【详解】A、男性患者的色盲基因只能传递给女儿,A错误;
B、人类红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,具有“双亲都患病,子女一定患病”的遗传特点, B正确;
C、男性的色盲基因可能来自其外祖父,也可能来自其外祖母,C错误;
D、色盲的遗传具有交叉遗传的特征,可表现为色盲女性的父亲和儿子一定是色盲,D正确。
故选BD
16. 一基因型为Aa的豌豆植株自交时,下列叙述错误的是( )
A. 若自交后代的表型及比例是显性:隐性=2:1,则一定是由显性纯合子死亡造成的
B. 若自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=2:3:1,则可能是由含有隐性基因的花粉有50%死亡造成的
C. 若自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=2:2:1,则可能是由隐性个体有50%死亡造成的
D. 若自交后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=4:4:1,则可能是由含有隐性基因的配子有50%死亡造成的
【答案】AC
【解析】
【分析】一基因型为Aa的豌豆植株自交,正常情况下,Aa×Aa→AA:Aa:aa=1:2:1,表现型比例为显性:隐性=3:1。
【详解】A、若显性纯合子(AA)死亡,则基因型为Aa的豌豆植株自交,后代表型比例为显性:隐性=2∶1;若含有显性基因的雌配子(或雄配子)有50%的死亡,其自交结果也会出现显性:隐性=2:1,A错误;
C、若含有隐性基因的花粉有50%死亡,基因型为Aa的豌豆植株产生雌配子A:a=1:1,产生的雄配子A:a=2:1,则子代基因型及比例是AA:Aa:aa=(2/3×1/2):(2/3×1/2+1/3×1/2):(1/3×1/2)=2:3:1,B正确;
C、正常情况下,基因型为Aa的豌豆植株自交后代的基因型及比例应该是AA:Aa:aa=1:2:1,若隐性个体有50%死亡,则后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=2:4:1,C错误;
D、若含有隐性基因的配子有50%死亡,基因型为Aa的豌豆植株产生雌配子A:a=2:1,产生的雄配子A:a=2:1,则子代基因型及比例是AA:Aa:aa=(2/3×2/3):(2/3×1/3×2):(1/3×1/3)=4:4:1,D正确。
故选AC。
17. 实验1:将S型肺炎链球菌的DNA与R型肺炎链球菌混合培养:实验2:将S型肺炎链球菌的DNA用DNA酶处理后所得的产物与R型菌混合培养。下列叙述错误的是( )
A. 实验1的培养基上仅有光滑的菌落
B. 实验2的培养基上有两种菌落
C. 上述实验可证明引起转化的物质是DNA
D. 上述实验利用了“减法原理”
【答案】AB
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、实验1将S型肺炎链球菌的DNA与R型肺炎链球菌混合培养,由于发生了转化,故培养基上有光滑和粗糙两种菌落(R型菌落和S型菌落),A错误;
B、实验2将S型肺炎链球菌的DNA用DNA酶处理后所得的产物与R型菌混合培养,DNA被DNA酶水解,失去转化功能,故培养基上只有一种菌落(R型菌落),B错误;
C、实验1中将S型肺炎链球菌的DNA与R型肺炎链球菌混合培养,培养基上两种菌落(R型菌落和S型菌落)。实验2中DNA酶将S型肺炎链球菌的DNA水解,不能完成转化,培养基上只有一种菌落(R型菌落),因此,上述实验可证明引起转化的物质是DNA,C正确;
D、上述实验中通过DNA酶去除DNA,间接观察其作用,利用了“减法原理”,D正确。
故选AB。
18. 从DNA的双螺旋结构到现代基因组测序,一代又一代科学家奋力前行,揭开了基因的奥妙。结合所学知识分析下列叙述正确的是( )
A. 乳酸菌的基因在染色体上呈线性排列
B. 对果蝇进行基因组测序,需要测定5条染色体上的DNA
C. 艾滋病病毒的基因是有遗传效应的RNA片段
D. 人体胰岛素基因由n个碱基对组成,其碱基对的排列方式有4n种
【答案】BC
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
【详解】A、乳酸菌是原核生物,没有染色体,基因没有在染色体上,A错误;
B、对果蝇进行基因组测序,需要测定3条常染色体+X、Y,共5条染色体上的DNA,B正确;
C、艾滋病病毒的遗传物质是RNA,其基因是有遗传效应的RNA片段,C正确;
D、人体胰岛素基因是特定基因,其碱基对的排列方式是确定的,只有1种,D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题包括5小题,共59分。
19. 某植物的花色性状由位于常染色体上的复等位基因(a1、a2、a3)控制,其中a1决定红色,a2决定蓝色,a3决定白色。某科研人员让红花植株与蓝花植株进行杂交,后代出现红花、蓝花和白花,比例为2:1:1.回答下列问题:
(1)a1、a2、a3之间的显隐性关系是________。
(2)亲本红花和蓝花基因型分别是_______、________。
(3)若后代中的蓝花植株自交,则子代中花色性状的表型及比例为________。
(4)现有一红花植株,为测定其基因型,可将其与表型为_________的植株杂交,若后代植株均表现为红花,则该红花植株基因型是________;若后代植株表现为红花和蓝花,则该红花植株基因型是________;若后代植株表现为红花和白花,则红花植株基因型_______。
【答案】(1)a1对a2、a3为显性,a2对a3为显性
(2) ①. a1a3 ②. a2a3
(3)蓝花:白花=3∶1
(4) ①. 白花 ②. a1a1 ③. a1a2 ④. a1a3
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
根据题意分析可知,红花植株的基因型可表示为a1_,蓝花植株的基因型可表示为a2_,二者进行杂交,后代出现红花且占比为1/2,说明a1对a2为显性,若蓝花为纯合子,则只能由两种基因型,因此亲代蓝花为杂合子,且只能是a2a3,因此a2对a3为显性,后代中白花占1/4,亲本红花的基因型只能是a1a3,据此可确定显隐关系为a1对a2、a3为显性,a2对a3为显性。
【小问2详解】
红花植株的基因型可表示为a1_,蓝花植株的基因型可表示为a2_,二者进行杂交,后代出现红花且占比为1/2,说明a1对a2为显性,若蓝花为纯合子,则只能由两种基因型,因此亲代蓝花为杂合子,且只能是a2a3,因此a2对a3为显性,后代中白花占1/4,亲本红花的基因型只能是a1a3。
【小问3详解】
亲本红花和蓝花基因型分别是a1a3、a2a3,后代中的蓝花植株的基因型为a2a3,其自交后代基因型以及比例为a2a2∶a2a3∶a3a3=1∶2∶1,其表型及比例为蓝花:白花=3∶1。
【小问4详解】
现有一红花植株,红花植株的基因型有a1a1、a1a2、a1a3,三种可能性,为测定其基因型,可采用测交验证,即将其与表型为白花的植株(a3a3)杂交,若后代植株均表现为红花,则该红花植株基因型是a1a1;若后代植株表现为红花和蓝花,则该红花植株基因型是a1a2;若红花基因型为a1a3,则后代植株表现为红花和白花。
20. 水稻的高秆(易倒伏)和矮秆(抗倒伏)性状由一对等位基因(D、d)控制,抗病和感病性状由另外一对等位基因(R、r)控制,且控制两对性状的基因独立遗传。现用一个高秆抗病品种与一个矮秆感病品种杂交,图解如下图所示。请回答问题。
(1)上述两对相对性状中,显性性状分别是______、________。
(2)两亲本的基因型是______、_________。
(3)F1高杆个体自交,后代同时出现了高杆和矮杆性状,这种现象叫作________。
(4)若对每一对相对性状单独进行分析,结果发现每一对相对性状的遗传都遵循了_______定律,若将这两对相对性状一并考虑,则发现两对相对性状之间的遗传遵循了______定律。
(5)F1产生的配子有4种,它们之间的数量比为______,可另设______实验加以验证。
(6)F2的矮杆抗病个体中,纯合子所占的比例为______,应该对F2的矮杆抗病个体进行_____才能获得比例较高的纯合矮秆抗病植株,在农业生产中常常称这种育种方式为______育种。
【答案】(1) ①. 高杆 ②. 抗病
(2) ①. DDRR ②. ddrr
(3)性状分离 (4) ①. 分离 ②. 自由组合
(5) ①. DR∶Dr∶dR∶dr=1∶1∶1∶1 ②. 测交
(6) ①. 1/3 ②. 连续自交 ③. 杂交
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,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。
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。
【小问1详解】
题意显示,亲本高杆抗病与矮秆感病杂交,后代为高杆抗病,上述两对相对性状中,显性性状分别是高杆和抗病。
【小问2详解】
题意显示,高杆(R)抗病(D)是显性,矮秆(r) 感病(d)为隐性,结合两亲本的的表型可知,它们的基因型是DDRR、ddrr。
【小问3详解】
在F1个体自交的后代中,同时表现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。即F1高杆个体自交,后代同时出现了高杆和矮秆性状,这种现象叫作性状分离。
【小问4详解】
对每一对相对性状单独进行分析,F1代自交,后代高杆∶矮秆=3∶1,抗病∶感病=3∶1,说明每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律。若将这两对相对性状一并考虑,高杆抗病∶高杆感病∶矮秆抗病∶矮秆感病=9∶3∶3∶1,符合自由组合定律。
【小问5详解】
F1的基因型DdRr,其产生的配子有4种即DR∶Dr∶dR∶dr=1∶1∶1∶1。该比例可用测交实验对其验证。
【小问6详解】
纯合高杆抗病和纯合矮秆易感病的两个亲本杂交,F1的基因型为DdRr,后代F2中矮秆抗病个体即3/16ddR_,其中纯合子ddRR占1/3。应该对F2的矮秆抗病个体进行连续自交才能获得比例较高的纯合矮秆抗病植株。在农业生产中常常称这种育种方式为杂交育种,该育种方法操作相对简单,但流程繁琐。
21. 图1为某动物体内5个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2为减数分裂过程中处于不同时期(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的细胞中染色体、染色单体和核DNA分子的含量变化柱形图。请回答下列问题:
(1)图1细胞取自______性动物的生殖器官,判断的理由是________。
(2)图1中含同源染色体的细胞有_______(填序号),细胞③的名称是_______,此细胞中含有_______条染色单体。
(3)图1中处于减数第一次分裂后期的细胞是_______(填序号),其对应图2中的________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)阶段。
(4)图2中表示DNA的是________(填字母),Ⅱ阶段细胞所处的时期是__________。
(5)比较有丝分裂和减数第二次分裂细胞图,简述如何对二者进行区分?_________。
【答案】(1) ①. 雌 ②. ②的细胞质不均等分裂
(2) ①. ①②④⑤ ②. 次级卵母细胞 ③. 4
(3) ①. ② ②. Ⅰ
(4) ①. b ②. 减数第二次分裂前期或中期
(5)有丝分裂细胞中有同源染色体,减数第二次分裂细胞中无同源染色体
【解析】
【分析】图1中①④⑤是进行有丝分裂的过程,①②③是进行减数分裂的过程。
【小问1详解】
由于图1中细胞②的细胞质不均等分裂,该细胞是初级卵母细胞,所以该生物是雌性。
【小问2详解】
有丝分裂和减数第一次分裂的细胞都含有同源染色体,而减数第二次分裂、精细胞、卵细胞和第二极体都不含同源染色体,图中①是卵原细胞,②是初级卵母细胞,③是减数第二次分裂中期,④是有丝分裂中期,⑤是有丝分裂后期,所以含有同源染色体的是①②④⑤;细胞②分裂后更大的细胞是③,故③是次级卵母细胞,该细胞处于减数第二次分裂中期,有4条姐妹染色单体。
【小问3详解】
图1中处于减数第一次分裂后期的细胞是②初级卵母细胞(同源染色体分开),该细胞中染色体:DNA:姐妹染色单体=2n:4n:4n,对应图2的Ⅰ。
【小问4详解】
图2中c数目有时为0,因此是姐妹染色单体,b可以是a的两倍,故a是染色体,b是DNA,Ⅱ阶段细胞染色体数目减半且有姐妹染色单体,所以是减数第二次分裂的前期或中期。
【小问5详解】
有丝分裂是体细胞进行分裂,所以有同源染色体,而由于减数第一次分裂同源染色体分开,所以减数第二次分裂细胞中无同源染色体,故二者进行区别为:有丝分裂细胞中有同源染色体,减数第二次分裂细胞中无同源染色体。
22. 威尔逊氏症是以铜代谢障碍为特征的遗传病,以肝损伤为主要特征。防治威尔逊氏症以趁早注意饮食、及时纠正患者铜代谢的平衡状况为主。下图是某家族威尔逊氏症的遗传系谱图。
(1)威尔逊氏症属于________遗传病,判断依据为________。
(2)Ⅱ—2患病的原因是________。
(3)在人群中随机取样调查威尔逊氏症的发病率时,该病男性的发病率________(填“大于”“等于”或“小于”)女性的发病率。
(4)Ⅰ—1和Ⅰ—2再生一个女孩,该孩子不含致病基因的概率为_______。
(5)若Ⅱ—6不携带致病基因,则Ⅲ—6携带致病基因的概率为_________。
(6)研究发现威尔逊氏症主要以青少年为主,若早期发现,及时纠正的措施有________(列举一条,合理即可)。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性 ②. Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,却生出了患病的女儿Ⅱ-1
(2)双亲Ⅰ-1和Ⅰ-2均为杂合子,都产生了含有a基因的配子完成受精引起 (3)等于
(4)1/4 (5)1/3
(6)注意饮食,调节机体铜代谢平衡
【解析】
【分析】题意分析,根据Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,却生出了患病的女儿Ⅱ-1可推测,该病为常染色体隐性遗传病,若相关基因用A/a表示,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Aa。
【小问1详解】
图中Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,却生出了患病的女儿Ⅱ-1,据此可判断威尔逊氏症属于常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
若相关基因用A/a表示,则Ⅱ-2的基因型可表示为aa,其患病的原因是由于双亲Ⅰ-1和Ⅰ-2均为杂合子,都产生了含有a基因的配子完成受精引起的。
【小问3详解】
在人群中随机取样调查威尔逊氏症的发病率时,由于该病的致病基因位于常染色体上,性状表现与性别无关,因此调查结果为该病男性的发病率“等于女性的发病率。
【小问4详解】
Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型可表示为Aa,二者再生一个女孩,该孩子不含致病基因,即为AA的概率为1/4。
【小问5详解】
若Ⅱ-6不携带致病基因(AA),Ⅱ-5表现正常,其可能的基因型为AA或Aa,二者的比例为1∶2,则Ⅲ-6携带致病基因(Aa)的概率为2/3×1/2=1/3。
【小问6详解】
结合题意可知,研究发现威尔逊氏症主要以青少年为主,若早期发现,及时纠正的措施为注意饮食,调节机体铜代谢平衡,进而起到缓解症状的作用。
23. 如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)写出下列图中序号所代表结构中文名称:①______,⑧______,⑨_____。
(2)从主链上看,两条单链方向______,该DNA分子应有______个游离的磷酸基团。
(3)_______和_______交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(4)若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个,占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子中T的数目是______个,若该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为________个。
(5)假设小麦DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)=_______。
【答案】(1) ①. 胞嘧啶 ②. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ③. 一条脱氧核苷酸链
(2) ①. 相反 ②. 2
(3) ①. 磷酸 ②. 脱氧核糖
(4) ①. x/2y-x ②. 15x
(5)1
【解析】
【分析】题图分析,图示为DNA分子平面结构图,其中①与G配对,为胞嘧啶;②与T配对,为腺嘌呤;③为鸟嘌呤,④为氢键,⑤为磷酸,⑥为含氮的碱基,⑦为脱氧核糖,⑧为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨为一条脱氧核苷酸链的片段。
【小问1详解】
①与G配对,所以是胞嘧啶;⑧是由一分子的脱氧核糖、一分子的磷酸和一分子的含氮碱基(T)组成的,代表的是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨为一条脱氧核苷酸链(的片段)。
【小问2详解】
从主链上看,两条单链方向相反,由于图示为链状DNA,每条链的5'端有一个游离的磷酸基团,该DNA分子共2个游离的磷酸基团。
【小问3详解】
DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列组成的,排列在DNA分子的外侧。
【小问4详解】
DNA双链中,由于遵循碱基互补配对原则,若大肠杆菌DNA分子的碱基G有x个,占其碱基总量的比例是y,不互补的两个碱基之和等于碱基总数的一半,即A+G=x/2y,可知A的数量为x/2y-x,A的数量和T的数量相等,为x/2y-x,胞嘧啶的数量和G的数量相等,为x,该DNA分子复制4次,相当于新合村DNA的数目为24-1=15,则该过程需要消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸数目为15x。
【小问5详解】
小麦的DNA是双链的,遵循碱基互补配对原则,A=T,C=G,所以(A+G)/(T+C)=1。
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