湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2023-2024学年高一下学期期中生物试卷(Word版附解析)
展开全卷满分:100分,考试用时:75分钟
一、选择题:本题共18小题,每题2分,共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 细胞增殖是生物体生长发育的基础,下列有关细胞增殖及实验说法正确的是( )
A. 间期的染色体复制使核DNA及染色体数目均增加1倍
B. 植物细胞有丝分裂中期、后期会依次出现赤道板和细胞板的结构
C. 因为没有纺锤丝的牵引,无丝分裂时核DNA可能不会精确分配
D. 根尖分生区细胞有丝分裂临时装片制作流程是“解离→染色→漂洗→制片”
【答案】C
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验,首先要正确的选材,选择分裂能力旺盛的根尖分生区,固定后进行临时装片制作过程,其主要步骤是解离、漂洗、染色、制片。解离:用酒精和盐酸使组织中的细胞相互分离开来;漂洗:蒸馏水洗去材料上的解离液,便于着色;染色:用碱性染料甲紫或醋酸洋红染液使染色体着色;最后压片制成临时装片由于观察。
【详解】A、细胞分裂间期,染色体复制的实质是DNA复制,DNA的数目增加一倍,染色体的数目不变,A错误;
B、赤道板是一个假想的结构,不是真实存在的,B错误;
C、因为没有纺锤丝的牵引,无丝分裂时核DNA可能出现随机分配,导致核DNA不会精确分配,C正确;
D、根尖分生区细胞有丝分裂临时装片制作流程是“解离→漂洗→染色→制片”,即先漂洗再染色,D错误。
故选C。
2. 很多研究者用其他植物重复孟德尔分离定律的实验,但有些实验现象却不符合孟德尔实验的分离比,原因不可能是( )
A. 决定相关性状的基因位于性染色体上
B. 选择观察的性状可能由细胞质基因控制
C. 不同配子的受精能力或后代的存活率存在差异
D. 选择植物有时进行有性生殖,有时进行无性生殖
【答案】A
【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;在减数分裂形成配子的过程中。等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个不同的配子中,独立的遗传给后代。(1)F1个体形成的配子数目相等且生活力相同;(2)雌雄配子结合的机会相等;(3)F2不同基因型的个体存活率相同;(4)遗传因子显隐性关系为完全显性;(5)观察子代样本数目足够多。
【详解】A、摩尔根采用决定果蝇的眼色性状的等位基因,证明了孟德尔的分离定律,证明了决定果蝇眼色的等位基因位于性染色体上,因此,决定相关性状的基因位于性染色体上符合孟德尔实验的分离比,A正确;
B、基因分离定律发生在形成配子时,且为核基因遗传,而细胞质遗传不遵循分离定律,B错误;
C、不同配子的受精能力或后代的存活率存在差异,无法统计出3:1的性状分离比,C错误;
D、选择的植物有时进行有性生殖,有时进行无性生殖,无法统计出3:1的性状分离比,D错误。
故选A。
3. 生物的遗传变异等生命活动都与基因及染色体有关,下列关于基因与染色体的表述正确的是( )
A. 基因都在染色体上,且呈线性排列
B. 非等位基因都位于非同源染色体上
C. 性染色体上的基因都与性别决定有关
D. 性染色体上的基因在遗传时总是和性别相关联
【答案】D
【解析】
【分析】基因在染色体上呈线性排列。位于性染色体上的基因,在遗传上总是和性别相关联,称为伴性遗传。
【详解】A、真核细胞的基因分为核基因和质基因,核基因位于染色体上,但质基因位于线粒体和叶绿体中,原核细胞的基因位于拟核,拟核中无染色体,A错误;
B、非等位基因可以位于同源染色体的不同位置上,也可以位于非同源染色体上,B错误;
C、决定性别的基因位于性染色体上,但性染色体上的基因不都决定性别,C错误;
D、性染色体上的基因在遗传时总是和性别相关联,D正确。
故选D。
4. 巧妙的实验设计与科学的研究方法是科学研究不可或缺的,下列有关分析正确的是( )
A. 孟德尔设计测交实验的目的是检测F1的遗传因子组成
B. 萨顿利用基因和染色体的平行关系证明了基因在染色体上
C. 摩尔根利用“F1红眼♀×白眼♂”实验验证了“白眼基因在X染色体上”
D. 利用“假说-演绎”法研究科学问题时,实验结果与预测结果可能会不吻合
【答案】D
【解析】
【分析】孟德尔与摩尔根的实验所采用的研究方法都是假说-演绎法。萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比,即利用类比推理法,根据其惊人的一致性,提出基因位于染色体上的假说。数学方程式、坐标曲线图等都是数学模型的具体体现,而物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
【详解】A、孟德尔进行测交实验是为了验证孟德尔假设的遗传因子的传递规律,验证F1的遗传因子组成,即F1产生的配子种类及比例,A错误;
B、萨顿利用类比推理法,提出了基因位于染色体上的假说,B错误;
C、摩尔根利用“F1红眼♀×白眼♂”实验提出假设:控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上无其等位基因,C错误;
D、假说-演绎法得到的结论只能说可能正确,而不具有必然性,原因在于检验假说是非常重要的,也是很复杂的,不能单靠一两个实验来说明问题。即利用“假说-演绎”法研究科学问题时,实验结果与预测结果可能会不吻合,D正确。
故选D。
5. 中医文化博大精深,中医用针刺的方法可治疗因卵巢颗粒细胞凋亡引发的卵巢早衰(POF)。有学者对针刺治疗的科学原理进行了实验探索,实验过程中检测了部分细胞凋亡的关键基因表达情况,结果如图示。下列说法不正确的是( )
注:空白组为正常大鼠,模型组为POF大鼠,药物组施加戊酸雌二醇
A. 药物组与针刺组均应选用POE大鼠
B. 实验结果说明细胞凋亡受一系列基因的调控
C. 异常的细胞凋亡可能会对机体产生负面的影响
D. Fas、FADD、Caspase-8三种基因表达产物,在细胞凋亡中都表现出抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】该实验的目的是探究针刺治疗对治疗卵巢早衰的作用机理,实验的自变量是模型小鼠的处理方式,因变量为几种与细胞凋亡有关基因的表达量,由图可知,针刺组降低了Fas、FADD、Caspase-8三种基因的表达。
【详解】A、该实验的目的是探究针刺治疗对治疗卵巢早衰的作用机理,以药物做标准对照,因此药物组与针刺组均应选用POE大鼠,A正确;
B、卵巢早衰(POF)症状中与细胞凋亡有关的基因有Fas、FADD、Caspase-8等,说明细胞凋亡受一系列基因的调控,B正确;
C、细胞凋亡对于生物体的正常发育以及维持内环境的稳态具有重要意义,但异常的细胞凋亡可能会对机体产生负面的影响,C正确;
D、与空白组比较,模型组Fas、FADD、Caspase-8三种基因的表达量均较高,说明Fas、FADD、Caspase-8三种基因表达产物,在细胞凋亡中都表现出促进作用,D错误。
故选D。
6. 兴趣小组现用如图所示的甲乙丙三个小桶进行孟德尔遗传规律的模拟实验,下列说法不正确的是( )
A. 将甲、乙小桶摸取的小球进行组合表示受精作用
B. 将乙、丙小桶摸取的小球进行组合表示非等位基因自由组合
C. 选用乙、丙进行实验,既可模拟分离定律还可模拟自由组合定律
D 选用甲、乙进行模拟实验时,甲桶小球数量必须相等于乙小桶小球数量
【答案】D
【解析】
【分析】模拟性状分离的实验时,用两个小桶分别代表雌雄生殖器官,两小桶内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合。
【详解】A、甲乙小桶内随机取一个小球结合在一起,模拟了雌雄配子的随机组合,A正确;
B、乙丙小桶内装有的是不同等位基因,因此从乙丙小桶内随机取一个小球结合在一起,模拟了非等位基因的自由组合,即自由组合定律,B正确;
C、乙丙小桶内装有的都是一对等位基因,因此从每一个小桶内随机取一个小球,都模拟的是等位基因的分离,从乙丙小桶内随机取一个小球结合在一起,又可模拟了非等位基因的自由组合,C正确;
D、甲乙小桶内装有的小球种类均为A和a,可模拟一对等位基因的分离定律,两个小桶分别代表雌雄生殖器官,由于雄配子数量大于雌配子数量,因此小桶Ⅰ、Ⅱ内的小球数量可以不等,不影响实验结果,D错误。
故选D。
7. 控制蝗虫复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b的精子致死。蝗虫的性别决定方式为XO型(雌性:22+XX;雄性:22+X)。下图左侧是一张蝗虫减数分裂的照片,右侧是对左侧细胞中的染色体按大小排列得到的图谱,下列相关分析不正确的是( )
A. 照片展示的是减数分裂I后期的初级精母细胞
B. 该蝗虫减数分裂I前期会出现11个四分体
C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况
D. 雌、雄蝗虫有关复眼性状的基因型均只有两种
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、图片细胞中同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,右侧所示图示中该蝗虫的染色体组成为22+X,故该细胞应为雄性蝗虫的细胞,细胞名称为初级精母细胞,A正确;
B、由右侧图片可知,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(全为常染色体),B正确;
C、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(有丝分裂后期期)、23(细胞分裂的间期,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(减数第分裂ⅠⅠ后期、末期)六种可能情况, C 错误;
D、雌(复眼正常XBX_、复眼异常XbXb)、雄(复眼正常XBO、复眼异常XbO)蝗虫有关复眼性状的基因型均只有两种,D正确。
故选C。
8. 玉米子粒的有色和无色是一对相对性状。为研究该性状的遗传,科研人员进行了相关实验,实验过程及结果如下:
实验一:将纯合有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,F1全为有色子粒玉米,F1自交得F2,F2中有色子粒有2700株,无色子粒有2100株﹔
实验二:F1有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,后代中有色子粒玉米有101株,无色子粒玉米有300株。下列相关分析错误的是
A. 控制玉米子粒有色和无色的基因位于两对同源染色体上
B. 实验一中F2有色子粒玉米自交,理论上有8/9株系会出现性状分离
C. 纯合无色子粒玉米杂交,后代一定是纯合无色子粒玉米
D. 实验二能检测F1有色子粒玉米产生配子的比例及基因型
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验一:纯合的有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,F1全为有色子粒玉米,说明有色为显性,F1自交得F2,F2中有色子粒有2700株,无色子粒有2100株,即有色:无色=9:7,是9:3:3:1的变形,说明控制子粒颜色至少有两对等位基因控制,且独立遗传。
实验二中F1有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,后代中有色子粒玉米有101株,无色子粒玉米有300株,即有色:无色=1:3,是1:1:1:1的变形,属于测交。
【详解】A、据分析可知,实验一中F1自交结果F2中性状分离比为9:7,是9:3:3:1的变形,因此控制玉米子粒有色和无色的基因位于两对同源染色体上,A正确;
B、假定用A/a、B/b表示控制子粒颜色的基因,实验一F1的基因型为AaBb,且有色子粒的基因型为A-B-,其余为无色子粒,F2有色子粒的基因型为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,AABB后代不会发生性状分离,其它都会,因此理论上有8/9的株系会出现性状分离,B正确;
C、纯合的无色子粒基因型有aaBB、AAbb、aabb,如果是aaBB和AAbb杂交,后代都是有色子粒玉米,C错误;
D、测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,由于隐性个体只能产生一种配子,因此根据测交后代的性状表现及比例能直接反映F1的配子基因型及比例,由分析可知,实验二为测交实验,亲本纯合无色子粒的基因型为aabb,因此实验二能检测F1有色子粒玉米产生配子的比例及基因型,D正确。
故选C。
9. 利用荧光探针标记技术,可以检测细胞染色体数目是否存在异常。一对色觉正常的夫妻生了一个患红绿色盲的孩子,医生对一家三口利用两种不同颜色的荧光探针对X、Y染色体进行标记检测,结果如图,对此分析不正确的是( )
A. 绿色荧光探针标记的是Y染色体
B. 该夫妇再生一个红绿色盲孩子的概率为1/4
C. 该夫妇生一个女儿为携带者概率为1/2
D. 母亲减数分裂Ⅰ时姐妹染色单体分离出现异常
【答案】D
【解析】
【分析】红绿色盲遗传的特点(伴X隐性遗传):(1)交叉遗传(色盲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)色盲患者中男性多于女性。
【详解】A、由图可知,该患红绿色盲的孩子含有一条绿色荧光标记的染色体和两条红色荧光标记的染色体,可知绿色荧光标记的是Y染色体,红色荧光标记的是X染色体,A正确;
BC、假设控制红绿色盲基因为B/b,由A可知该红绿色盲孩子的基因型为XbXbY,双亲为XBXb、XBY,因此该夫妇再生一个红绿色盲孩子的概率为1/4,生一个女儿为携带者(XBXb)的概率为1/2,B、C正确;
D、该红绿色盲孩子的基因型为XbXbY,Xb基因来自母亲,是XbXb的卵细胞与Y的精子结合而形成,所以是母亲减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分离出现异常引起的,D错误。
故选D。
10. 现有一个基因型为AaBb的雄性个体通过正常减数分裂形成精子,下列分析不正确的是( )
A. 若Aa和Bb位于1对同源染色体上,则该个体可能会产生4种类型精子
B. 若Aa和Bb位于2对同源染色体上,则该个体一定会产生4种类型精子
C. 若Aa和Bb位于1对同源染色体上,则1个精原细胞只能产生2种类型精子
D. 若Aa和Bb位于2对同源染色体上,则1个精原细胞可能产生4种类型精子
【答案】C
【解析】
【分析】在减数分裂过程中,一个精原细胞通过复制形成一个初级精母细胞,一个初级精母细胞通过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞,两个次级精母细胞通过减数第二次分裂产生四个精细胞,精细胞变形产生精子。
【详解】A、若两对基因位于1对同源染色体上,当发生同源染色体的交叉互换时,可能产生4种精子即AB、ab、Ab和aB,A正确;
B、若Aa和Bb位于2对同源染色体上,等位基因分离、非等位基因自由组合,则该个体一定会产生4种类型精子,B正确;
C、若两对基因位于1对同源染色体 上,当不发生同源染色体的交叉互换时,可能产生2种精子即AB和ab或Ab和aB,C错误;
D、若两对基因位于2对同源染色体上,当发生同源染色体交叉互换时,则1个精原细胞可能产生4种精子,即AB、ab、Ab和aB,D正确
故选C。
11. 下图为某家族的遗传病的系谱图。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第IV代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值还需要的限定条件是( )
A. II-1、III-1和III-4必须是纯合子
B. 常染体遗传且I-2和I-4必须是纯合子
C. 常染体遗传且II-2、I-3和II-4必须是杂合子
D. 伴X遗传且I-2、I-4和III-1必须是纯合子
【答案】A
【解析】
【分析】分析系谱图:Ⅱ-5、Ⅱ-6不患病,生出患病的女性III-5,这说明该病为常染色体隐性遗传病。则Ⅰ-1、Ⅰ-3、III-5的基因型均为aa,Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅱ-6的基因型均为Aa,Ⅲ-3的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa。
【详解】AD、Ⅱ-5、Ⅱ-6不患病,生出患病的女性III-5,这说明该病为常染色体隐性遗传病。若 II-1、Ⅲ-1纯合,则Ⅲ-2是Aa的概率为1/2,Ⅳ-1是Aa的概率为1/2×1/2=1/4;Ⅲ-3的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa,若Ⅲ-4纯合,则Ⅳ-2为Aa的概率为2/3×1/2=1/3,所以Ⅳ代中的两个个体婚配,子代患病的概率是1/4×1/3×1/4=1/48,与题意相符,A正确,D错误。
B、该遗传病为常染色体隐性病,无论I-2和I-4是否纯合,II-2、II-3、II-4、II-5的基因型均为Aa,B错误;
C、该遗传病为常染色体隐性病,Ⅰ-3的基因型为aa,D错误。
故选A。
12. 栽培大麦中发现有一株“T3三体”大麦(2N=15,其中3号染色体有3条),有抗黄花叶病的隐性基因(用a表示)位于大麦3号染色体上,减数分裂时3条3号染色体按“1+2”的模式随机分配至细胞两极。假设该三体大麦基因型为Aaa,下列分析不正确的是( )
A. 有1/2的配子染色体组成正常
B. 可产生4种类型的配子,其数量比例1:1:1:1
C. 若自交子代均能存活,则染色体正常的比例为1/4
D. 若自交子代均能存活,则抗黄花叶病的比例为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物中缺失一条染色体的个体叫单体,因此从变异类型看,单体属于染色体(数目)变异.2、根据题意,三体在减数分裂时,3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离,另1条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同.所以三体玉米Aaa会产生四种配子aa、Aa、A、a,其比例为,比值分别为1:2:1:2。
【详解】A、减数分裂时3条3号染色体按“1+2”的模式随机分配至细胞两极,则减数分裂产生的配子有一半的染色体组成正常,A正确;
B、三体玉米Aaa会产生四种配子aa、Aa、A、a,其比例为,比值分别为1:2:1:2,B错误;
C、若自交子代均能存活,则染色体正常的比例为1/6×1/6+1/6×2/6×2+2/6×2/6=1/4,C正确;
D、抗黄花叶病为隐性基因控制,则抗黄花叶病(aa_)的比例为1/6×1/6-1/6×2/6-1/6×2/6-2/6×2/6=1/4,D正确。
故选B。
13. 果蝇翅形、眼色分别由A/a、B/b基因控制,现有一只纯合的残翅红眼雄果蝇(甲)分别与两只雌性果蝇(乙、丙)交配,结果如下,分析正确的是( )
A. 根据实验一、二可分别判断红眼、长翅为显性
B. 据实验结果判断,A/a与B/b遵循自由组合定律
C. 甲乙丙三只果蝇的基因型分别是aaXBY、aaXbXb、AaXBXB
D. 取实验二F1中的雌雄长红果蝇杂交,F2中残白果蝇约占1/16
【答案】B
【解析】
【分析】后代分离比推断法:(1)若后代分离比为显性:隐性=3:1,则亲本的基因型均为杂合子;(2)若后代分离比为显性:隐性=1:1,则亲本一定是测交类型,即一方是杂合子,另一方为隐性纯合子;(3)若后代只有显性性状,则亲本至少有一方为显性纯合子。
【详解】A、根据实验一(甲)残翅红眼♂×(丙)残翅白眼♀得到子代F1残白♂:残红♀=1:1,眼色与性别相关,B/b位于X染色体上,并且子代F1雌性为红眼可判断红眼为显性,根据实验二(甲)残翅红眼♂×(乙)长翅红眼♀,得子代F1长红♂:残红♂:长红♀:残红♀=1:1:1:1,子代长翅与残翅与性别无关,位于常染色体上,并且长翅:残翅=1:1,不能推断长翅为显性,A错误;
B、根据实验一(甲)残翅红眼♂×(丙)残翅白眼♀得到子代F1残白♂:残红♀=1:1,眼色与性别相关,B/b位于X染色体上,根据实验二(甲)残翅红眼♂×(乙)长翅红眼♀,得子代F1长红♂:残红♂:长红♀:残红♀=1:1:1:1,子代长翅与残翅与性别无关,根据实验一二可知,果蝇翅形A/a基因位于常染色体、眼色B/b基因位于X染色体,故遵循自由组合定律,B正确;
C、根据实验一(甲)残翅红眼♂×(丙)残翅白眼♀得到子代F1残白♂:残红♀=1:1,眼色与性别相关,B/b位于X染色体上,并且子代F1雌性为红眼可判断红眼为显性,并且甲为纯合的残翅红眼雄果蝇,因此基因型为aaXBY,根据实验一可推断丙为aaXbXb ,根据实验二可推断乙为AaXBXB,C错误;
D、根据甲乙基因型aaXBYAaXBXB可知,实验二F1中的雌雄长红果蝇基因型AaXBXBAaXBY为杂交,F2中无残白果蝇,D错误。
故选B。
14. 先天性夜盲症是由多对等位基因控制的遗传病。X染色体的CACNA1F基因突变导致“静止性夜盲症”;常染色体上的GRM6基因突变则导致“进行性夜盲症”。图甲、乙两个家族分别出现了两种不同类型的夜盲症,且两家族成员之间不含另外一个家族的致病基因。根据系谱图,分析不正确的是( )
A. 甲家族的“夜盲症”具有交叉遗传的特点
B. “静止性夜盲症”与“进行性夜盲症”均具有隔代遗传的特点
C. 若甲家族Ⅲ-2与乙家族Ⅲ-4结婚,子女有1/6可能患病
D. 若甲家族III-1与乙家族III-2结婚,子女不可能患夜盲症
【答案】C
【解析】
【分析】分析遗传图解可知,乙家族中表现正常的Ⅱ−1和Ⅱ−2所生女儿Ⅲ−2患病,可以判断乙家族的病是常染色体隐性遗传,根据题干信息可知,乙家族出现的病是进行性夜盲症。题干指出“甲、乙两个家族分别出现了两种不同类型的夜盲症”,说明甲家族出现的病是静止性夜盲症,其遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、乙家族中表现正常的Ⅱ−1和Ⅱ−2所生女儿Ⅲ−2患病,可以判断乙家族的病是常染色体隐性遗传,根据题干信息可知,乙家族出现的病是进行性夜盲症。题干指出“甲、乙两个家族分别出现了两种不同类型的夜盲症”,说明甲家族出现的病是静止性夜盲症,根据甲出现无中生有为隐性的特点,其遗传方式是伴X染色体隐性遗传,伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传的特点,A正确;
B、“静止性夜盲症”与“进行性夜盲症”均为隐性病,均具有隔代遗传的特点,B正确;
C、假设甲家族致病基因用b表示,乙家族致病基因用a表示,甲家族Ⅲ−1患静止性夜盲症,其母亲Ⅱ−2为携带者,所生女儿Ⅲ−2基因型为1/2AAXBXB、1/2AAXBXb,乙家族Ⅲ-4的基因型为aaXBY,两者婚配后代不患病的概率为1-1/2×1/4=7/8,C错误;
D、甲家族III-1的基因型为AAXbY,乙家族III-2的基因型为aaXBXB,后代不会患夜盲症,D正确。
故选C。
15. 自交不亲和是指雌雄同株的植物在雌、雄配子正常时,自交却不能产生后代的现象。在烟草中有15个自交不亲和基因S1……S15构成一个复等位基因系列,当花粉与母本有相同的Sx基因时,该花粉则不能完成受精作用。下列相关叙述正确的是( )
A. S1……S15系列基因的遗传遵循自由组合定律
B. S1S3(父本)与S2S3(母本)杂交,子代的基因型有2种
C. 若只考虑Sx基因,自然条件下烟草纯合子的基因型有15种
D. 基因型为S1S2和S2S3的亲本,正交和反交的子代基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】当花粉的Sx基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的精子就不能完成受精作用,说明后代没有该基因的纯合个体。
【详解】A、由题意可知,S1……S15构成一个复等位基因系列,复等位基因遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、花粉与母本有相同的Sx基因时,该花粉则不能完成受精作用,则S1S3(父本)与S2S3(母本)杂交,配子S3与母本有相同的S3,不能完成受精,子代只有S1S2、S1S3两种基因型,B正确;
C、当花粉与母本有相同的Sx基因时,该花粉则不能完成受精作用,所以自然条件不会有纯合子,C错误;
D、基因型为S1S2和S2S3的亲本,正交和反交的子代基因型不相同,当S1S2为父本时,配子S2不能与S2S3受精,只能形成S1S2和S1S3,当S2S3为父本时,配子S2不能与S1S2受精,只能形成S1S3和S2S3,D错误。
故选B。
16. 甜瓜的性别分化由3对独立遗传的等位基因A/a、B/b、E/e控制,分化机制如图示。受基因表达的影响,甜瓜的花有两性花、雌花、雄花之分。野生型甜瓜基因型为AABBEE。不同部位花发育过程中乙烯含量有差异,且此差异不受上述3对基因的影响。下列叙述不正确的是( )
A. 野生型甜瓜乙烯含量低的部位开雄花
B. 野生型甜瓜乙烯含量高的部位开雌花
C. 野生型甜瓜不可能开两性花
D. 野生型与AAbbee杂交,F2为野生型:全雌花:全雄花:两性花=9:3:3:1
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】ABC、据图可知,乙烯会抑制B基因的表达;B基因表达后会抑制E基因的表达;E基因表达后则雌蕊发育;雌蕊发育后则A 基因得以表达;A基因表达会抑制雄蕊的发育,由上述条件推理:野生型甜瓜基因型 AABBEE, 某些部位乙烯含量较低时,B 基因会表达、进而抑制E基因表达、雌蕊不发育、A 基因不表达、雄蕊发育;某些部位乙烯含量较高时,B基因不会表达、E基因表达则雌蕊发育、A 基因表达、雄蕊不发育。因此雌蕊和雄蕊不会在同一部位同时存在--即不能开两性花,ABC正确;
D、AABBEE和AAbbee 杂交,F1基因型为 AABbEe,F2 基因型为AAB_E_(野生型):AAB_ ee:AAbbE_:AAbbee=9:3:3:1,据图可知,AAbbee+AAB_ee 无E基因、雌蕊不发育(A基因不表达),表型为全雄花,AAbbE_全为雌花,即F2为野生型:全雌花:全雄花=9:3:4,D错误。
故选D。
17. “山农”小麦因花青素含量高导致花药和叶鞘的性状均为紫色,研究人员将“山农”与普通小麦(黄花药、白叶鞘)进行了杂交实验,F1全为黄花药紫叶鞘,F1自交,F2中黄花药:紫花药=3:1,紫叶鞘:白叶鞘=3:1。下列分析正确的是( )
A. 紫色花药与紫色叶鞘性状均为显性性状
B. F1自交的F2中,黄花药紫叶鞘的个体所占比例是9/16
C. 若要验证是否符合自由组合定律,还需要对F1的黄花药紫叶鞘进行测交
D. 若要判断F2中黄花药的基因型,可用紫花药植株与之杂交进行鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质是: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。
2、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、F1全为黄花药紫叶鞘,F1自交,F2中黄花药:紫花药=3:1,紫叶鞘:白叶鞘=3:1,这说明黄色花药与紫色叶鞘性状为显性性状,A错误;
B、由题干信息无法判断花药基因与叶鞘基因是否独立遗传,故F2中黄花药紫叶鞘个体比例不一定是9/16,B错误;
C、若要验证是否符合自由组合定律,可直接观察F2中黄色花药紫叶鞘、紫色花药紫叶鞘、黄色花药白叶鞘、紫色花药白叶鞘的比例,若F2中黄色花药紫叶鞘、紫色花药紫叶鞘、黄色花药白叶鞘、紫色花药白叶鞘的比例为9:3:3:1,则可证明花药基因与叶鞘基因符合自由组合定律,C错误;
D、F2中黄花药基因型存在两种情况,可以通过测交判断基因型,又因为紫花药为隐性性状,故可选用紫花药植株与之杂交鉴定基因型,D正确。
故选D。
18. 在安纳托利亚牧羊犬的选育过程中,发现有两种不同的稀有性状(分别记为1、2)。如图是某安纳托利亚牧羊犬的家系图谱,已知Ⅱ-1不携带两种稀有性状的基因,下列说法正确的是( )
A. 这两种性状的遗传都属于常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-2的基因型可能有两种
C. III-5的稀有性状基因来自I-2
D. III-2表现两种稀有性状可能的原因是同源染色体中非姐妹染色单体的互换
【答案】D
【解析】
【分析】控制性状的基因位于性染色体上,所 以遗传常常与性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
【详解】A、根据系谱图中Ⅱ-3和Ⅱ-5雄性出现与 I-1不同的稀有表型,推出I-2携带有稀有性状突变基因。根据系谱图中Ⅲ-2同时出现两种稀有性状,Ⅲ-4与Ⅲ-5分别出现稀有性状之一,而系谱图中雌性犬Ⅱ-2表型正常,已知Ⅱ-1不带有两种稀有性状的致病基因,可知控制这两种稀有性状的基因都在X染色体上,为伴X染色体隐性遗传,A错误;
B、根据Ⅲ-4与Ⅲ-5分别出现稀有性状之一,可知Ⅱ-2的基因型只有一种,两条X染色体上分别带有两种不同的致病基因,B错误;
C、Ⅲ-5的稀有性状基因来自Ⅱ-2,Ⅱ-2的稀有性状基因来自Ⅰ-1,C错误;
D、根据Ⅲ-4与Ⅲ-5分别出现稀有性状之一,可知Ⅱ-2的两条X染色体上分别带有两种不同的致病基因,Ⅲ-2(同时带有两种稀有性状基因)的表型可能是因为Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体发生互换的结果,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 细胞增殖是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。图1是某动物精原细胞细胞分裂不同时期的细胞图像,图2是不同生命活动时期的细胞染色体数目变化曲线。请根据图1和图2分析回答下列问题。
(1)图1显示的是精原细胞__________分裂的过程,细胞A~G中处于分裂中期的是__________。细胞D时期,同源染色体会发生__________(行为),与此同时,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换,导致__________(填“①”、“②”、“③”)发生重新组合,这是产生遗传__________(选填“多样性”、“稳定性”)的原因之一。
①等位基因②同源染色体上的非等位基因③非同源染色体上的非等位基因
(2)图2的I~IV阶段中,会发生同源染色体分离的是___________阶段,会发生姐妹染色单体分离的是______________阶段,与在有性生殖过程中维持亲子代间遗传的稳定性有关的是__________阶段。
【答案】(1) ①. 减数 ②. B、E ③. 联会 ④. ③ ⑤. 多样性
(2) ①. Ⅱ ②. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ ③. Ⅱ、Ⅲ
【解析】
【分析】分析图一可知A为减数分裂Ⅰ间期、B为减数分裂Ⅰ中期、C为减数分裂Ⅰ末期、D为减数分裂Ⅰ前期、E为减数分裂Ⅱ中期、F为减数分裂Ⅱ末期、G为减数分裂Ⅰ末期;分析图二可知Ⅰ为有丝分裂、Ⅱ为减数分裂、Ⅲ为受精作用、Ⅳ为有丝分裂。
【小问1详解】
由图1的各图像特征可知,图1是某动物精原细胞细胞减数分裂不同时期的细胞图像,其中细胞A~G中处于分裂中期的是B减数分裂Ⅰ中期、E减数分裂Ⅱ中期 , 细胞D为减数分裂Ⅰ前期,同源染色体会发生联会同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换,导致非同源染色体上的非等位基因 发生重新组合,这是产生遗传多样性 的原因之一。
【小问2详解】
图2的I~IV阶段中,会发生同源染色体分离的是Ⅱ减数分裂阶段,会发生姐妹染色单体分离的是Ⅰ有丝分裂、Ⅱ减数分裂、Ⅳ有丝分裂,减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持率生物遗传的稳定性。
20. 人类遗传病已成为威胁人类健康的一个重要因素。如图表示某一家族中甲、乙两种遗传病(分别受基因A/a和B/b控制)的系谱图,已知I-4不携带乙病的致病基因,回答下列问题。
(1)乙病的遗传方式为____________,判断的依据是____________。
(2)I-3的基因型是____________,若她产生了一个如图所示的卵细胞,其最可能的原因是____________。
(3)图中“?”个体是患甲病男性的概率为____________。若“?”个体为乙病患者,则Ⅱ-4携带乙病致病基因的概率为_____________。
【答案】(1) ①. 伴X隐性遗传病 ②. Ⅰ—3和Ⅰ—4正常,但Ⅱ-5患乙病,说明乙病为隐性遗传病,又因为Ⅰ—4不携带乙病的致病基因,说明Ⅱ-5的致病基因只来自Ⅰ—3,可判断乙病为伴X隐性遗传病
(2) ①. AaXBXb ②. 减数第一次分裂时B、b所在的同源染色体未正常分离
(3) ①. 1/12 ②. 100%
【解析】
【分析】根据Ⅱ-1和Ⅱ-2正常,但其女儿Ⅲ-1为患者,可判断甲病为常染色体隐性遗传病。Ⅰ-3和Ⅰ14正常,但Ⅱ-5患乙病,说明乙病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-4不携带乙病的致病基因,说明Ⅱ-5的致病基因只来自Ⅰ-3,可判断乙病为伴X隐性遗传病。
【小问1详解】
Ⅰ-3和Ⅰ-4正常,但Ⅱ-5患乙病,说明乙病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-4不携带乙病的致病基因,说明Ⅱ-5的致病基因只来自Ⅰ-3,可判断乙病为伴X隐性遗传病;
【小问2详解】
根据Ⅱ-1和Ⅱ-2正常,但其女儿Ⅲ-1为患者,可判断甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X隐性遗传病。Ⅰ-3和Ⅰ-4正常,但Ⅱ-5患甲病和乙病,可知Ⅰ-3的基因型为AaXBXb;图示中卵细胞的基因型为aXBXb,结合Ⅰ-3基因型为AaXBXb,其最可能的原因是减数第一次分裂时B、b所在的同源染色体没有分离;
【小问3详解】
Ⅲ-1为甲病患者,所以Ⅱ-1和Ⅱ-2关于甲病的基因型均为Aa,Ⅲ-2的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ-3患甲病,所以Ⅲ-3的基因型为Aa,故图中“?”个体是患甲病男性的概率是2/3×1/4×1/2=1/12。若“?”个体为乙病女性患者,则说明Ⅲ-3一定携带乙病的致病基因,由于Ⅱ-3不患乙病,不携带乙病的致病基因,所以Ⅲ-3所含的乙病致病基因一定是Ⅱ-4传给的。所以Ⅱ-4携带乙病致病基因的概率是100%。
21. 5000多年前,华夏先民发明了种桑养蚕和缫丝织绸,2000多年前,丝绸开启了东西方的经济文化交流,也见证了东方文明走向世界。家蚕的性别决定类型为ZW型。育种专家在育种过程中偶然发现一头油斑雌蚕,育种专家用它进行了下列杂交实验:
实验一:纯合非油斑雄蚕与油斑雌蚕杂交,F1全为非油斑,F1个体相互交配,F2中非油斑雄蚕:非油斑雌蚕:油斑雌蚕=2:1:1
控制相关性状的基因用A/a表示。分析回答下列问题:
(1)根据实验结果可知,____________为显性性状。
(2)根据实验结果推测,基因A/a在染色体上的位置可能是____________(选填)。
①在常染色体上②只在Z染色体上③只在W染色体上④在Z染色体和W染色体上
请用遗传图解的形式,对你的判断作出解释____________。
(3)现有纯合油斑/非油斑雌、雄蚕若干,请设计一个杂交实验对(2)的推测予以确定,杂交实验的亲本组合应为________________。
【答案】(1)非油斑 (2) ①. ② ②.
(3)纯合油斑雄性纯合非油斑雌性
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质: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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着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。
【小问1详解】
依据题干信息可知, 纯合非油斑雄蚕与油斑雌蚕杂交,F1全为非油斑,说明非油斑为显性性状,油斑为隐性性状。
【小问2详解】
F1个体相互交配,F2中,所有的雄性个体均为非油斑,雌性个体非油斑:油斑=1:1,说明雌雄性别表型有差异,可推测基因A/a在染色体上的位置可能是只位于Z染色体上,遗传图解如下:
【小问3详解】
若要证明基因A/a只位于Z染色体上,我们可以通过纯合油斑雄性(ZaZa)×纯合非油斑雌性(ZAW),可得,后代所有的雌性个体均表现为油性,所有的雄性个体均表现为非油性。
22. 果蝇是遗传学研究中最重要的模式生物之一,摩尔根利用果蝇通过系列杂交实验证明了“基因在染色体上”。
(1)果蝇作遗传杂交实验材料的优点有_____________。
A. 自然状态下都是纯种B. 有多对易于区分的相对性状
C. 易饲养、繁殖快,子代数量多D. 染色体数目较少,便于做遗传分析
(2)某科研小组在果蝇养殖过程中,先后发现了展翅和粘胶眼两种突变类型,科研小组用上述材料进行了下列实验:
根据实验现象,请对实验一的结果进行合理的解释_____________。
(3)为进一步研究展翅与粘胶眼基因在染色体上的位置关系(两对等位基因分别用A/a和B/b表示),科研小组又进行了下列实验:
根据实验结果判断,F1展翅粘胶眼的基因型_____________。基因A/a和B/b的遗传_____________(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。请推测展翅粘胶眼果蝇的A/a和B/b基因在染色体上的位置关系并在下图中标示出,然后设计实验对其进行验证。
①实验思路:____________。
②预期结果及结论:若____________,则说明上述推测正确。
【答案】(1)BCD (2)展翅基因纯合致死
(3) ①. AaBb ②. 不符合 ③. 将该展翅粘胶眼果蝇与多只正常翅正常眼果蝇交配,统计后代表现型和比例 ④. 展翅正常眼:正常翅粘胶眼=1:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:(1)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。(2)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】
A、果蝇在自然状态下随机交配,不一定是纯种,A错误;
B、果蝇有多对易于区分的相对性状,B正确;
C、果蝇体型小,易饲养、繁殖快,子代数量多,是作为遗传杂交实验材料的优点,C正确;
D、果蝇的染色体数目少,仅3对常染色体和1对性染色体,D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
实验一中展翅×展翅交配,子代展翅:正常翅=2:1,符合3:1的变形,推测展翅基因纯合致死。
【小问3详解】
进一步研究展翅与粘胶眼基因在染色体上的位置关系,假设A/a和B/b遵循自由组合定律,F1展翅粘胶眼的基因型为AaBb,其自由交配后代展翅粘胶眼:展翅正常眼:正常翅粘胶眼:正常翅正常眼=4:2:2:1(由实验一和实验二可知,基因型AA和BB都会致死),则与实验四结果相矛盾,故A/a和B/b不符合遵循自由组合定律,A/a和B/b位于1对同源染色体,亲本展翅正常眼、正常翅粘胶眼的基因型分别为Aabb、aaBb,故F1展翅粘胶眼的基因型为AaBb, 且A与b连锁,a与B连锁,故展翅粘胶眼果蝇的A/a和B/b基因在染色体上的位置关系如下图:
。
①为验证这一推测可将该展翅粘胶眼果蝇与多只正常翅正常眼果蝇(aabb)交配,统计后代表现型和比例。
②若上述推测正确,则F1展翅粘胶眼AaBb只能产生配子aB:Ab=1:1,故后代展翅正常眼(Aabb):正常翅粘胶眼(aaBb)=1:1。
实验一
实验二
亲代P
(甲)残翅红眼♂×(丙)残翅白眼♀
(甲)残翅红眼♂×(乙)长翅红眼♀
子代F1
残白♂:残红♀=1:1
长红♂:残红♂:长红♀:残红♀=1:1:1:1
组别
P
F1
实验一
展翅×展翅
展翅:正常翅=2:1
实验二
粘胶眼×粘胶眼
粘胶眼:正常眼=2:1
组别
P
F1
实验三
展翅正常眼×正常翅粘胶眼
1展翅粘胶眼:1展翅正常眼:1正常翅粘胶眼:1正常翅正常眼
实验四
F1的展翅粘胶眼相互交配→F2全为展翅粘胶眼
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