河南省郑州市中牟县第一高级中学2023-2024学年高一下学期5月月考生物试题(原卷版+解析版)
展开1. 假说-演绎法是构建科学理论的一种重要方法,下表中假说和演绎推理不相符的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】假说—演绎法的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。假说—演绎法需要根据假说内容进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,如果实验结果与预测相符,就可以认为假说正确,反之,则可以认为假说是错误的。
【详解】A、融合遗传是指两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状而出现,也即子代的性状是亲代性状的平均结果,且杂合子后代中没有一定的分离比例。若杂交后代自交,性状不会分离。因此若金鱼草的花色遗传符合融合遗传,则F1自交后代表现型为粉红花,假说与演绎推理相符,A不符合题意;
B、在探究DNA的复制方式的实验中,若DNA的复制方式为全保留复制,子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带,假说与演绎推理相符,B不符合题意;
C、在探究噬菌体的遗传物质的实验中,若噬菌体的DNA进入大肠杆菌,35S组沉淀物基本不含放射性,32P组沉淀物含有大量放射性,假说与演绎推理不相符,C符合题意;
D、 探究果蝇控制白眼基因的位置的实验中,若控制白眼性状的基因们于Y染色体上,那么白眼果蝇全为雄性,假说与演绎推理相符,D不符合题意。
故选C。
2. 镰状细胞贫血是由隐性基因控制的一种遗传病,高原地区空气稀薄,生活在高原地区的镰状细胞贫血的幼年患者由于缺氧而导致50%的个体不能发育到成年。现有一个生活在某高原地区基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶1∶2的幼年群体,待他们成年之后,这一群体作为亲本随机婚配后,子一代成年群体中携带者所占的比例为( )
A. 12/23B. 12/25C. 1/4D. 4/7
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知:镰状细胞贫血是由隐性基因控制的一种遗传病(由A/a控制);由于基因型为aa的个体有50%在发育至成年之前致死,所以则该群体中能作为亲本繁殖后代的基因型及比例为AA:Aa: aa=1:1:1。
【详解】由题意可知:基因型为aa的个体有50%在发育至成年之前致死,则该群体中能作为亲本繁殖后代的基因型及比例为AA:Aa: aa=1:1:1,该成年群体中产生的A配子所占的比例为1×1/3+1/2×1/3=1/2,a配子所占的比例为1/2,则子一代幼年群体中AA个体所占比例为1/2×1/2=1/4,Aa个体所占比例为2×1/2×1/2= 1/2,aa个体所占比例为1/2×1/2=1/4,因此子一代成年群体中基因型及比例为AA: Aa: aa=2: 4: 1,所以Aa个体所占比例为4/7,ABC错误,D正确。
故选D。
3. 图1表示某动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线;图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图,下列分析错误的是( )
A. 图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化
B. 细胞甲为次级精母细胞,处于图1中的BC段(不含B点),可能存在等位基因
C. 图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同
D. 若细胞乙的DNA两条链都被32P标记,使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂后期,部分染色体可能没有放射性
【答案】D
【解析】
【分析】图1中:该物质的含量在减数第一次结束变为0,纵坐标可能表示同源染色体的对数。图2中:甲表示减数第二次分裂的中期,乙表示间期。
【详解】A、图1表示该生物细胞中该物质的含量在减数第一次结束变为0,减数第一次分裂发生同源染色体分离,故可以表示同源染色体对数的数量变化,A正确;
B、细胞甲无同源染色体,着丝粒在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,故为次级精母细胞,处于图1中的BC段(不含B点),可能存在等位基因(若发生基因突变或互换),B正确;
C、图1曲线AB段具有同源染色体,处于减数第一次分裂,染色体数为2N,BC段没有同源染色体,应处于减数第二次分裂,当处于减数第二次分裂后期时,着丝粒分裂染色体数目加倍,此时染色体数也为2N,故图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同,C正确;
D、图中乙细胞已经完成DNA复制,两条DNA链上的四个单链都含放射性,因此所生成的子染色体两条链都含放射性,第二次分裂间期DNA复制以后变成每个DNA分子上的两条链一条有放射性,一条没有放射性,最后生成的子染色体的两条链都有一条单链存在放射性,D错误。
故选D。
4. 图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
A. 图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B. 图1中乙的移动方向为从右向左
C. 图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D. 图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1中甲表示mRNA,乙为核糖体,每个核糖体上正在合成相同的多肽链;图2中丙为DNA,丁为RNA聚合酶,它的不断移动从而转录出多条相同的mRNA,每条mRN单链上同时连接着多个核糖体,各自合成多肽链。
【详解】A、图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,A错误;
B、根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知,核糖体乙的移动方向是从左到右,B错误;
C、图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误;
D、图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。
故选D。
5. 下列有关基因重组的叙述,错误的是( )
A. 基因重组可导致同胞兄妹之间的遗传差异
B. 非姐妹染色单体的交换可以引起基因重组
C. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组
D. 纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
【答案】D
【解析】
【分析】基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合;①在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,产生不同的配子,这样,由雌雄配子结合形成的受精卵,就可能具有与亲代不同的基因型,从而使子代产生变异;②在减数分裂过程中的四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
【详解】A、基因重组可导致同胞兄妹之间基因型有差异,导致遗传差异,A正确;
B、同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交换,属于基因重组,B正确;
C、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,属于基因重组,C正确;
D、纯合子自交后代能稳定遗传,不发生性状分离,D错误。
故选D。
6. 下列关于遗传变异的说法,错误的是( )
A. 三倍体无子西瓜中偶尔出现一些可育的种子,原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成部分正常的配子
B. 染色体结构变异和基因突变都可使DNA分子碱基对排列顺序发生改变
C. 基因型为AaBb的植物自交,且遵循自由组合规律,后代有三种表现型,则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为7/16
D. 八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后选育,它的花药经离体培养得到的植株是可育的
【答案】D
【解析】
【分析】可遗传的变异包括:
1.基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。
2.基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
3.染色体变异是指染色体结构或数目的改变。
【详解】A、三倍体西瓜由于减数分裂过程中联会发生紊乱,不能产生配子,因此形成无子西瓜,而无子西瓜中偶尔出现一些可育的种子,原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成部分正常的配子, A正确;
B、染色体结构变异会导致基因的数目和排列顺序发生改变,基因突变可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变, B正确;
C、基因型为AaBb的植物自交,且遵循自由组合规律,后代表现型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,现杂交后代有三种表现型,则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为7/16,C正确;
D、八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后选育,它的花药经离体培养得到的植株是单倍体,含有普通小麦的3个染色体组和黑麦的1个染色体组,在减数分裂联会时会发生紊乱,不能产生正常的配子,因此不可育,D错误。
故选D。
7. 家蚕的性别决定方式为ZW型,体细胞中有54条常染色体。正常体(A)对油体(a)为显性,基因A/a位于常染色体上;腹部彩色(B)对腹部白色(b)为显性,基因B/b位于Z染色体上。现有正常体腹部彩色蚕和正常体腹部白色蚕交配,得到的F1中既有正常体也有油体,让F1中的正常体雌雄个体自由交配,F2雌蚕中油体腹部白色的个体占1/18,下列相关叙述正确的是( )
A. 测定家蚕基因组序列时需测29条染色体,雌蚕的次级卵母细胞中有56条染色体
B. F2雌蚕中油体腹部白色的个体占1/18,则亲本雄蚕的基因型为AaZbZb或AaZBZB
C. 若让F1雌雄个体自由交配,子代正常体:油体=3:1,腹部彩色:腹部白色=1:1
D. F2中正常体腹部白色雄蚕处于有丝分裂后期的细胞中含有基因A和基因b各4个
【答案】B
【解析】
【分析】家蚕的性别决定方式为ZW型,雌性为ZW,雄性为ZZ,A/a位于常染色体上,基因B/b位于Z染色体上,两对等位基因遵循基因的自由组合定律,据此答题。
【详解】A、蚕的性别决定为ZW型,体细胞中有54条常染色体,2条性染色体,其基因组测序时,共需测定29条染色体上的DNA碱基序列;雌蚕在减数第二次分裂的前期和中期有28条染色体,在减数第二次分裂后期,由于染色体着丝点分裂,染色体数目变为56条,A错误;
B、若亲本基因型为AaZBZB、AaZbW,杂交得到的F1中正常体和油体基因型分别为1AA、2Aa、1aa,腹色基因型为ZBZb、ZBW,让正常体自由交配,即1/3AA、2/3Aa自由交配,根据基因频率A=2/3,a=1/3,则子代为:4/9AA、4/9Aa、1/9aa,ZBZb与ZBW杂交,子代为1/4ZBZB、1/4ZBZb、1/4ZBW、1/4ZbW,F2雌蚕中油体腹部白色个体为1/9aa×1/2ZbW,比例为1/18,与题干相符,同理若亲本基因型为AaZbZb、AaZBW,杂交结果也符合题干要求,即F1为(1AA、2Aa、aa)(ZBZb、ZbW),F1中正常体雌雄个体自由交配,F2为(1/4ZBZb、1/4ZbZb、1/4ZBW、1/4ZbW),B正确;
C、若亲本为AaZBZB、AaZbW,则F1杂交得到F2为腹部彩色:白色=3:1,C错误;
D、由于亲本基因型不确定,且正常体有AA和Aa两种基因型,因此处于有丝分裂后期的细胞中,A基因的个数可能为2个,也可能为4个,D错误。
故选B。
8. 家鸽体内某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,该多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,仅在家鸽的视网膜中共同表达。研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失。下列说法错误的是( )
A. 在生物体中基因与性状是一一对应的关系
B. 家鸽的其他体细胞中没有杆状多聚体,但都含有这两个基因
C. 以上事例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 若要分别验证这两个基因对家鸽行为影响,可运用减法原理设计实验
【答案】A
【解析】
【分析】基因与性状并非完全的一一对应关系,基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,如果通过控制酶的合成,属于间接控制,通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状;基因对性状也可以直接控制,是通过控制蛋白质的结构来实现的。
【详解】A、基因与性状的关系并非一一对应的关系,可有多因一效或一因多效的现象,A错误;
B、由于基因的选择性表达,家鸽的其他体细胞中没有杆状多聚体,但都含有这两个基因,B正确;
C、研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失。说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,C正确;
D、可以用单独A基因表达组、单独B基因表达组、AB基因均表达组,故可运用减法原理设计三组实验,D正确。
故选A。
9. 探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓实验中,每个实验组选取50株蓝莓幼苗,以秋水仙素溶液处理它们的幼芽,得到结果如图所示,相关说法正确的是( )
A. 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数都会加倍
B. 各组蓝莓幼苗数量要求相等,但长势应可以不同
C. 由图可知用0.1%和0.05%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同
D. 判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体的比较
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:相同时间用不同浓度秋水仙素处理时,多倍体的诱导率不同;秋水仙素同一浓度处理不同时间时,多倍体的诱导率也不同。其中在用秋水仙素浓度为0.2%处理1天的情况下,诱导形成的四倍体芽的数目最多。
【详解】A、由实验结果可知,秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数实现加倍的细胞数目较少,A错误;
B、本实验的因变量是多倍体的诱变率,自变量是秋水仙素处理时间和秋水仙素的浓度,各组蓝莓幼苗数量为无关变量,实验中对变量的要求是相同且适宜,因此该实验中要求蓝莓幼苗数量相等,且长势应相同,B错误;
C、由图中信息可知,用0.1%和0.05%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同,如在处理0.5天时,0.05%%秋水仙素溶液处理0.5小时时诱变无效率,而0.1%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗0.5小时时,其诱变率相对较高,C正确;
D、鉴定四倍体蓝莓的最可靠的方法是观察细胞中的染色体数,最佳时期为中期,此时染色体的形态、数目最清晰,D错误。
故选C。
10. 2009年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,其身体骨架与恐龙非常接近,但其骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达,显示其善跑不善飞。有关赫氏近鸟龙化石的认识,错误的是( )
A. 该化石的发现为鸟类起源于爬行类提供了最直接的证据
B. 测定化石中14C和12C的比例可推测赫氏近鸟龙生存的年代
C. 在赫氏近鸟龙生存的年代,鸟类、哺乳类已成为地球上占优势的动物类群
D. 据牙齿特征可推测赫氏近鸟龙饮食情况,据骨骼特征可推测其运动方式
【答案】C
【解析】
【分析】化石为研究生物进化提供了直接的证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
【详解】A、化石为研究生物进化提供了直接的证据,即该化石的发现为鸟类起源于爬行类提供了最直接的证据,A正确;
B、由于14C衰变为12C的半衰期为5730年,因此测定化石中12C和14C的比例主要用于确定相对较年轻的化石的年代,即可测定化石中14C和12C的比例来推测赫氏近鸟龙生存的年代,B正确;
C、赫氏近鸟龙化石为鸟类起源于恐龙提供了最直接、最重要的证据,即鸟类、哺乳类应在赫氏近鸟龙生存的年代之后出现,C错误;
D、生物体都有适应性的特征,故可据牙齿特征可推测赫氏近鸟龙饮食情况,据骨胳特征可推测其运动方式,D正确。
故选C。
11. 根据化石研究,豌豆在几万年前曾经是异花传粉,有着鲜艳的花朵。地中海气候来临,春天短暂、夏天炎热少雨,自花传粉的豌豆逐渐增多。从进化角度来说,自花传粉是对环境的一种适应。下列叙述错误的是( )
A. 保存在地层中的古豌豆化石是研究豌豆传粉方式进化的最直接证据
B. 特殊的地中海气候直接诱导古豌豆发生基因突变,导致其传粉方式改变
C. 异花传粉可防止劣势基因的不断累加,利于获得其他植株的优势基因
D. 自交可在不良环境下维持后代数量,异花传粉则能增强后代的适应能力
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹。
2、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性等。
【详解】A、化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹,是研究豌豆传粉方式进化的最直接证据,A正确;
B、基因突变是随机发生的,不是外界诱导的,特殊的地中海气候是古豌豆发生基因突变的自然选择因素,B错误;
C、异花传粉可进行不同个体间的基因交流,防止劣势基因的不断累加,利于获得其他植株的优势基因,C正确;
D、自花传粉豌豆在不良环境下更容易传粉成功,可维持后代数量,异花传粉豌豆在优良环境下可增强后代的适应能力,D正确。
故选B。
12. 中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A. p53基因突变可能引起细胞癌变
B. p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C. circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D. circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
【详解】A、p53基因是抑癌基因,这类基因突变可能引起细胞癌变,A正确;
B、p53基因是抑癌基因,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,B正确;
C、依据题意,circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误;
D、circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究,D正确。
故选C。
13. 翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
A. tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B. 反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C. mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D. 碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干可知:反密码子与密码子的配对中,前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则,第三对有一定自由度,如密码子第三个碱基A、U、C都可以和反密码子第一个碱基次黄嘌呤(I)配对。
【详解】A、tRNA链存在空间折叠,局部双链之间通过碱基对相连,A错误;
B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA只能与密码子3'-GUA-5'配对,只能携带一种氨基酸,B错误;
C、mRNA中的终止密码子,核糖体读取到终止密码子时翻译结束,终止密码子没有相应的tRNA结合,C错误;
D、由题知,在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对,这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,提高了容错率,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
故选D。
14. 孟德尔在研究中运用了假说一演绎法,以下叙述属于假说的是
A. 受精时,雌雄配子随机结合
B. 形成配子时,成对的遗传因子分离
C. F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3∶1
D. 性状是由遗传因子决定的,在体细胞中遗传因子成对存在
【答案】ABD
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。
②做出假设(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)。
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。
⑤得出结论(就分离定律)。
【详解】A、受精时,雌雄配子随机结合,属于假说的内容,A正确;
B、形成配子时,成对的遗传因子分离,属于假说,B正确;
C、F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1,这是孟德尔观察到的现象,不属于假说,C错误;
D、性状是由遗传因子决定的,在体细胞中遗传因子成对存在,属于假说的内容,D正确。
故选ABD。
15. 1953年,沃森和克里克建立了DNA分子的结构模型,两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。关于DNA分子双螺旋结构的特点,叙述正确的是( )
A. DNA分子由两条反向平行的链组式
B. DNA分子中A+T的数量一定等于 G+C的数量
C. 脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
D. 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
【答案】ACD
【解析】
【分析】1.DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
2.DNA 分子结构中,两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕,构成双螺旋结构。脱氧核糖——磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补,通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连,形成相当稳定的组合。
【详解】A、DNA分子由两条单链组成,这两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构,A正确;
B、两条单链中对应的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律,A一定与T配对,G一定与C配对,但A+T的数量不一定等于G+C的数量,B错误;
C、脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、两条单链中对应的碱基通过氢键连接成碱基对,D正确;
故选ACD。
【点睛】结合DNA分子的结构分析选项是本题解题的关键。
16. 雌性哺乳动物在胚胎发育早期,细胞中一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,该细胞分裂产生的体细胞中这条X染色体也处于失活状态,但产生配子时又恢复正常。Lesch-Nyhan综合征是由于患者缺乏HGPRT(由X染色体上的基因编码的一种转移酶),使嘌呤聚集于神经组织和关节中的代谢性疾病。结合下图分析,正确的是( )
A. 巴氏小体的形成原理为染色体数目变异
B. 控制HGPRT合成的基因为隐性基因
C. Ⅱ-4的基因型是XAXa,由含a基因的X染色体失活形成巴氏小体
D. Ⅲ-8的致病基因来自I-2
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题干和系谱图:Lesch-Nyhan综合征是由于患者缺乏HGPRT(由X染色体上的基因编码的一种转移酶),说明控制该病的基因位于X染色体上,结合遗传系谱图,Ⅱ4和Ⅱ5正常个体生出了Ⅲ6和Ⅲ8患病子女,故该病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、细胞中一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,即X染色体并未消失,染色体数目并未发生改变,未发生染色体数目变异,A错误;
B、分析题干和系谱图:Lesch-Nyhan综合征是由于患者缺乏HGPRT(由X染色体上的基因编码的一种转移酶),说明控制该病的基因位于X染色体上,结合遗传系谱图,Ⅱ4和Ⅱ5正常个体生出了Ⅲ6和Ⅲ8患病子女,故该病为伴X染色体隐性遗传病,而题干中“Lesch-Nyhan综合征是由于患者缺乏HGPRT(由X染色体上的基因编码的一种转移酶 ” 即控制HGPRT合成的基因为显性基因,B错误;
C、结合B选项,可以判断Ⅱ-4的基因型是XAXa且表型正常,结合题意“ 雌性哺乳动物在胚胎发育早期,细胞中一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,该细胞分裂产生的体细胞中这条X染色体也处于失活状态 ”,可以推测由含a基因的X染色体失活形成巴氏小体,XA正常表达,表现为正常个体,C正确;
D、结合B选项,推出Ⅱ4和Ⅱ5基因型分别为XAXa、XAY,故Ⅲ-8基因型为XaY,a来自Ⅱ4,而Ⅰ1为正常个体,故a只能来自于Ⅰ2个体,D正确。
故选CD。
17. 从化石中提取尼安德特人线粒体DNA进行测序,分析其与现代人类的基因差异。下列有关生物进化的叙述错误的是( )
A. DNA水平上的分子生物学证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
B. 对尼安德特人线粒体DNA进行测序的目的是测定基因在染色体上的排列顺序
C. 不同生物DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系远近
D. 古人类到现代人类的进化历程揭示了生物在主动适应环境的过程中进化
【答案】ABD
【解析】
【分析】化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若千万年的复杂变化而逐渐形成的,化石是研究生物进化最直接的证据。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,A错误;
B、线粒体DNA是裸露的,没有位于染色体上,因而对其进行测序测定的是碱基在DNA中的排列顺序,B错误;
C、DNA和蛋白质具有特异性,因此,根据DNA不同生物和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系远近,C正确;
D、古人类到现代人类进化历程揭示了生物适应性的产生过程,适应的形成不具有主动性,D错误;
故选ABD。
18. 某二倍体生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图甲所示。乙、丙是该种生物发生变异后的不同个体的体细胞中染色体组成模式图,丁、戊是甲产生的个别配子染色体组成模式图。下列有关说法正确的是( )
A. 与甲相比较,乙个体一般较弱小,且高度不育
B. 乙、丙都是染色体数目变异,乙可以通过花药离体培养获得,丙可以通过多倍体育种获得
C. 配子丁发生了染色体易位,原因可能是基因b转移到了非同源染色体上
D. 配子戊的变异属于基因突变,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失
【答案】ABC
【解析】
【分析】甲含有两个染色体组,乙含有一个染色体组,丙含有三个染色体组,丁发生易位,戊缺少了A或a基因。
【详解】A、甲是二倍体,乙是单倍体,所以与甲相比较,乙个体一般较弱小,且高度不育,A正确;
B、乙和丙都属于染色体数目变异,乙为单倍体,可以通过花药离体培养获得,丙为多倍体,可以通过多倍体育种获得,B正确;
C、丁是配子,只含有1个染色体组,正常情况不含等位基因,但图中含有B、b这对等位基因,原因是发生了易位,即基因b转移到了a基因所在的非同源染色体上,C正确;
D、配子戊缺少了A或a基因,属于染色体结构变异中的缺失,D错误。
故选ABC。
19. 落粒性是作物种子成熟后脱落的现象。对收获种子的作物来说,落粒性大会给农业生产带来不利影响。普通荞麦是非落粒的,但自交不亲和(自交无法产生后代)。进行杂交时,普通荞麦的非落粒性常常会丧失。研究者就荞麦非落粒性的遗传规律进行了杂交实验。
(1)选取不同的非落粒品系与落粒品系进行杂交,F1自交得到F2观察并统计F2的表型和比例,结果如下表。
①表分析,荞麦的落粒是______(填“显性”或“隐性”)性状。该性状由______对基因控制,作出该判断的理由是______。
②若用A/a、B/b……表示落粒与否的控制基因,则杂交组合三所得F2中,纯合落粒个体的基因型为______,所占比例为______。
(2)为进一步验证控制落粒性状的基因对数,请在(1)的亲本、F1和F2中选择合适的植株,设计测交实验,并预期实验结果。______
【答案】(1) ①. 显性 ②. 三##3 ③. 杂交组合三F2中落粒占全部个体的比例为 27/64=(3/4)3,依据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2代中显性个体的比例是(3/4)n,可判断这两对杂交组合涉及3对等位基因 ④. AABBCC ⑤. 1/64
(2)测交方案:取杂交组合三的 F1与非落粒品系3测交,观察后代表型及比例。预期结果:测交后代中落粒:非落粒=1:7
【解析】
【分析】用分离定律解决自由组合问题:(1)基因原理分离定律是自由组合定律的基础。(2)解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa,Bb×bb。然后按分离定律进行逐一分析。
【小问1详解】
①表中杂交组合二分析可知,F1自交得到F2,F2中落粒∶非落粒=3∶1,进而判断荞麦的落粒是显性。该性状由三对基因控制,理由如下:杂交组合三F2中落粒占全部个体的比例为 27/64=(3/4)3,依据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2代中显性个体的比例是(3/4)n,可判断这两对杂交组合涉及3对等位基因。
②杂交组合三所得F2中,落粒占比27/(27+37)=27/64=(3/4)3,进而判断出A_B_C_为落粒。所以,纯合落粒个体的基因型为AABBCC,所占比例为(1/4)3=1/64。
【小问2详解】
根据题意,杂交组合三所得F2中,落粒占比27/(27+37)=27/64=(3/4)3,进而判断出A_B_C_为落粒,故控制落粒性状的基因对数为3对。进而判断出杂交组合三种的F1落粒品系基因型为AaBbCc,且亲本为AABBCC的落粒品系和aabbcc的非落粒品系3。为了进一步验证,可以设计实验如下:测交方案:取杂交组合三的 F1与非落粒品系3测交,观察后代表型及比例。预期结果:测交后代中落粒(AaBbCc=1/2×1/2×1/2=1/8):非落粒(1-落粒=7/8)=1:7。
20. 下图1、2、3分别是基因型为AaBb的某动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。请据图回答下列问题:
(1)该动物的性别是_________。图1中细胞 _______ (填序号)所处时期的下一个时期染色体数量最多。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于细胞____________(填序号)中。将图1中属于减数分裂的细胞按照分裂前后顺序进行排序:________________________(用序号和箭头表示)。
(2)图1中的细胞①~④分别处于图2中的_______________时期。图3中表示染色体的是____________(填字母),图1的四个细胞中,处于图3中Ⅱ时期的是_______________(填数字)。
(3)在观察减数分裂时,常用另一性别动物的生殖器官作为材料,而不以该动物的生殖器官中的组织细胞作为材料观察减数分裂,其原因是___________________________(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 雌性 ②. ① ③. ② ④. ②→③→④
(2) ①. AB、FG、HI、HI ②. a ③. ①②
(3)雌性个体的生殖器官中进行减数分裂的细胞数量和产生的生殖细胞个数远低于雄性个体
【解析】
【分析】1、在有丝分裂中,亲代细胞的染色体复制后平均分配到两个子细胞,保持了亲代与子代细胞之间遗传性状的稳定性。在有丝分裂前期,染色质成为染色体,核仁解体、核膜消失,形成纺锤体;在有丝分裂中期,纺锤丝附在着丝粒两侧,牵引着染色体排列在赤道板上;在有丝分裂后期,每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开成染色体,由纺锤丝牵引分别移向细胞两极;在有丝分裂末期,染色体纺锤体消失,核仁、核膜重新出现,成为两个子细胞。
2、减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂,第一极体均等分裂。
【小问1详解】
根据图1中的②细胞可知,该动物的性别是雌性。染色体数量最多的是有丝分裂后期,其上一个时期是有丝分裂中期,即图1中的细胞①。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期,即图1中的细胞②。细胞②③④分别处于减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ中期和减数分裂Ⅱ后期,所以属于减数分裂的细胞按照分裂前后排序是②→③→④。
【小问2详解】
图1中的细胞①~④分别处于有丝分裂中期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ中期和减数分裂Ⅱ后期,分别对应图2中的AB、FG、HI、HI;由图3中的II可知,a:b:c=1:2:2,则图3中表示染色体的是a,图3的Ⅱ时期,细胞中有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA,图1中的细胞①、②处于该时期。
【小问3详解】
该动物的性别为雌性,雌性个体的生殖器官中进行减数分裂的细胞数量和产生的生殖细胞个数远低于雄性个体,而且雌性个体的减数分裂过程是不连续的,减数分裂Ⅱ是在精子的刺激下,在输卵管中完成的,因此观察减数分裂一般选择雄性动物的生殖器官作为实验材料。
21. 下图甲是某动物细胞内基因表达过程示意图,图乙是该动物DNA分子结构模式图。请据图分析回答(丙氨酸GCA、苯丙氨酸UUC、谷氨酰胺CAG):
(1)图甲中①过程主要发生在动物细胞的________中,催化该过程的主要的酶是_______;在⑥上合成②的过程称为________,该过程需要____________作为运输工具。已知该工具上的反密码子是AAG,则其携带的氨基酸是____________。
(2)由图乙可知,_____(填序号)构成了该DNA分子的基本骨架;结构④的名称是___________________。
(3)已知该动物的DNA分子中共含有2a个碱基,则最多可构成______种排列顺序;若该DNA分子中含胞嘧啶m个,则其连续复制4次,共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为____________。
【答案】(1) ①. 细胞核 ②. RNA聚合酶 ③. 翻译 ④. tRNA ⑤. 苯丙氨酸
(2) ①. ②③ ②. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3) ①. 4a ②. 15(a-m)
【解析】
【分析】1、图甲中①过程为转录,②③④⑤都是以同一条mRNA为模板合成的多肽,⑥为核糖体;
2、图乙中①为胸腺嘧啶,②为脱氧核糖,③为磷酸,④为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑤为碱基对,⑥为腺嘌呤,⑦为鸟嘌呤,⑧为胞嘧啶。
【详解】(1)图甲中①过程为以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程,主要发生在细胞核中,催化该过程的酶主要是RNA聚合酶。⑥所示的核糖体是翻译的场所,在翻译过程中转运氨基酸的运输工具是tRNA。若tRNA的反密码子是AAG,依据碱基互补配对原则可推知,其携带的氨基酸的密码子是UUC,该密码子编码的氨基酸是苯丙氨酸。
(2)图乙中②脱氧核糖和③磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架。①为胸腺嘧啶(T),②是脱氧核糖,③是磷酸,因此由①②③组成的结构④为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(3)已知该动物的DNA分子中共有A+T+G+C=2a个碱基,a个碱基对,因此最多可构成4a种排列顺序。若该DNA分子中含胞嘧啶(C)m个,依据碱基互补配对原则可推知,在该DNA分子中,C=G=m个,A=T=a-m个,其连续复制4次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数=(24-1)×(a-m)=15(a-m)。
【点睛】本题考查学生对DNA分子结构的主要特点及其复制、遗传信息的转录和翻译等相关知识的识记和理解能力,以及计算能力。准确识别图甲、乙中数字所示的生理过程或物质名称是解答此题的关键。
22. 甲、乙两病分别由A、a基因和B、b基因控制,Y染色体上无相关基因。下图是甲、乙两病分别在两个不同家庭中的遗传系谱图。家庭一中的3和4为双胞胎,两个家庭间互不携带对方的致病基因。不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式分别是________,判断的依据是________。
(2)若家庭一中的3、4为异卵双生,则二者基因型相同的概率为________。
(3)若家庭二中的4无乙病的致病基因,则乙病的致病基因位于________(填“常”或“X”)染色体上。家庭二中4与10的基因型________(填“相同”“不相同”或“可能相同”)。家庭二中7的致病基因________(填“可能”或“不可能”)来自2。若家庭一中的4与家庭二中的8婚配,则他们所生男孩患病的概率是________。
(4)若家庭二中的4携带乙病的致病基因,则8的一个初级卵母细胞中含有________个致病基因。
(5)研究发现乙病的致病原因是B基因突变导致相关蛋白表达异常。B基因在正常情况下能编码两种蛋白质pr1和pr2,原因是该基因转录出的前体RNA在细胞核中________。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 亲代不患病,后代出现患病女儿
(2)5/9 (3) ①. X ②. 相同 ③. 不可能 ④. 1/4
(4)0或2 (5)有两种不同剪接方式/加工形成两种不同的mRNA
【解析】
【分析】人类遗传病的遗传方式:根据遗传系谱图推测,“无中生有”是隐性,“无”指的是父母均不患病,“有”指的是子代中有患病个体;隐性遗传看女病,后代女儿患病父亲正常的话是常染色体遗传。“有中生无”是显性,“有”指的是父母患病,“无”指的是后代中有正常个体;显性遗传看男病,儿子正常母亲患病为常染色体遗传,母女都患病为伴X染色体遗传。母亲和女儿都正常,遗传病只在男子之间遗传的话,极有可能是伴Y染色体遗传。
2、分析遗传系谱图,家庭一中1号和2号正常,后代女儿患甲病,“无中生有有为女”,因此甲病为常染色体隐性遗传。
家庭二中3号和4号正常,后代儿子患乙病,说明乙病为常染色体隐性病或伴X隐性遗传病。
【小问1详解】
家庭一中1号和2号正常,后代女儿患甲病,“无中生有有为女”,因此甲病为常染色体隐性遗传。
【小问2详解】
家庭一中1号和2号的基因型为Aa、Aa,3号、4号的基因型为1/3AA、2/3Aa,3号、4号为异卵双生,都表现正常,基因型相同的概率是1/3×1/3+2/3×2/3=5/9。
【小问3详解】
家庭二中3号和4号正常,后代儿子患乙病,说明乙病为常染色体隐性病或伴X隐性遗传病。若4号不携带乙病的致病基因,后代7号儿子患病,所以乙病属于伴X染色体隐性遗传。家庭二中4号的基因型为XBY,10的基因型为XBY,家庭二中4与10的基因型相同。家庭二中7的致病基因来自3号,不可能来自2号,家庭二8号的基因型是1/2XBXB或1/2XBXb,家庭一中4号的基因型是XBY,若家庭一中的4与家庭二中的8婚配,则他们所生男孩患病(XbY)的概率是1/2×1/2=1/4。
【小问4详解】
若家庭二中的4携带乙病的致病基因,则乙病为常染色体隐性病,8的基因型为1/3BB、2/3Bb,8的一个初级卵母细胞中含有0或2个致病基因(b)。
【小问5详解】
B基因转录出的前体RNA在细胞核中有两种不同剪接方式,或在加工形成两种不同的mRNA,从而导致B基因在正常情况下能编码两种蛋白质pr1和pr2。
23. 与白色棉相比,彩色棉在纺织过程中减少了印染工序,减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后,可能发生如下甲、乙变异类型,从而获得彩色棉。回答下列问题:
(1)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,上述操作中秋水仙素的作用是_________,所得的四倍体植株_________(填“是”或“不是”)纯合子。
(2)由图可知,乙的变异类型是_________。
(3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型,最简便的实验方法是_________。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为_________,则该变异类型为甲;若后代的表型及比例为_________,则该变异类型为乙。
【答案】(1) ①. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 ②. 不是
(2)染色体结构变异(染色体片段缺失)
(3) ①. 显微镜观察 ②. 白色:粉红色:深红色=1∶2∶1 ③. 深红色:粉红色=1∶2
【解析】
【分析】据图分析,过程①是基因突变,该变异具有不定向性和低频性等特点;过程②是染色体结构变异,导致染色体片段部分缺失。
【小问1详解】
用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗,则可获得四倍体植株,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。所得的四倍体植株基因型为BBbb,存在等位基因,故不是纯合子。
【小问2详解】
据图分析,乙中一条染色体B基因所在染色体片段缺失,所以乙的变异类型是染色体结构变异(染色体片段缺失)。
【小问3详解】
欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型,最简便的实验方法是用显微镜观察,染色体变异在显微镜下是可见的,还可将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植,并严格自交,观察统计可育子代表型及比例。若产生原因是甲的变异类型,则甲的基因型为Bb,则其自交后代的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,基因型为BB的植株结白色棉,基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉,基因型为 bb的植株结深红色棉,因此子代表现型及比例为白色:粉红色:深红色=1∶2∶1。若产生原因是乙的变异类型,则乙的基因型为b_,已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实),则其自交后代基因型及比例为_ _:bb∶b_=1:1:2,其中_ _植株不育,故可育子代中深红色:粉红色=1:2。选项
探究目的
假说
演绎推理
A
金鱼草花色的遗传
金鱼草花色遗传符合“融合遗传”
若将F1粉红花色金鱼草进行自交,后代F2应全为粉红色
B
DNA的复制方式
DNA的复制方式为全保留复制
若提取子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带
C
噬菌体的遗传物质
噬菌体的DNA进入大肠杆菌
预测35S组沉淀物含有大量放射性;32P组沉淀物基本不含放射性
D
探究果蝇控制白眼基因的位置
控制白眼性状的基因们于Y染色体上
白眼果蝇全为雄性
杂交组合
亲本
F2表型及比例
一
非落粒品系1
落粒品系
落粒:非落粒=47:35(约9:7)
二
非落粒品系2
落粒品系
落粒:非落粒=85:28(约3:1)
三
非落粒品系3
落粒品系
落粒:非落粒=39:59(约27:37)
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