【精品解析】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高一下学期期中考试生物试卷

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江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高一下学期期中考试生物试卷
一、单项选择题:(共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意)
1.(2025高一下·泗阳期中)下列关于减数分裂的有关说法,错误的是(  )
A.等位基因的分离不仅发生在减数分裂Ⅰ
B.真核生物生殖过程中才会发生减数分裂
C.减数分裂过程中有两次染色体数目减半的时期
D.形态大小相同的一定是同源染色体
2.(2025高一下·泗阳期中)假设如图所示为某动物(2n=4)体内一个分裂细胞的局部示意图,其中另一极的结构未绘出。已知该动物的基因型为GgXEY,下列叙述正确的是(  )
A.图示细胞为初级精母细胞,应进行均等分裂
B.图示完整细胞内应有6条染色单体
C.图示细胞经过分裂得到2种配子
D.图示表示该细胞未发生等位基因的分离
3.(2025高一下·泗阳期中)下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述,正确的是(  )
A.人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条
B.受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能
C.受精作用实现了基因重组,从而导致有性生殖后代的多样性
D.等位基因进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
4.(2025高一下·泗阳期中)下列关于孟德尔豌豆的遗传实验的叙述,错误的是(  )
A.在豌豆人工杂交时应在母本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理
B.杂交实验过程中进行了正反交实验,其结果一致说明不是细胞质遗传
C.两亲本杂交所得F1,F1再自交所得F2,这一结果可验证基因的分离定律
D.孟德尔定律适用于所有真核生物基因的遗传
5.(2025高一下·泗阳期中)假说—演绎法是孟德尔豌豆杂交实验得以成功的关键科学方法。下列相关说法不符合实际的是(  )
A.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的
B.“形成配子时,成对的等位基因分离”是孟德尔所作的假设内容之一
C.“若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代两种性状比接近1:1”属于演绎推理内容
D.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
6.(2025高一下·泗阳期中)在孟德尔杂交实验的模拟实验中,从下图所示的松紧袋中随机抓取一个小球并做相关记录,每次将抓取的小球分别放回原松紧袋中,重复多次。下列叙述错误的是(  )
A.松紧袋①②③代表雌、雄个体的生殖器官,袋中小球代表雌、雄配子
B.一个松紧袋中两种小球的数量可以不相等,但各松紧袋间小球的总数量要相等
C.利用①和②,模拟杂合子产生配子的过程中等位基因分离及雌雄配子随机结合
D.模拟自由组合定律时,可以将从①和③中各随机抓取的一个小球组合
7.(2025高一下·泗阳期中)如图一为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图二是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是(  )
A.图一中红花是母本,白花是父本
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
8.(2025高一下·泗阳期中)人的褐眼对蓝眼为显性,某家庭的双亲皆为褐眼(B_),其甲、乙、丙三个孩子中,有一人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼(bb),乙为褐眼。由此得出的正确结论是(  )
A.控制双亲眼睛颜色的遗传因子是杂合的
B.控制孩子乙眼睛颜色的遗传因子是杂合的
C.该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4
D.孩子乙是亲生的,孩子甲或孩子丙是收养的
9.(2025高一下·泗阳期中)番茄的红果色(R)对黄果色(r)为显性。可通过杂交实验鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子。下列植株不可用来做杂交鉴定的是(  )
A.该红果植株 B.黄果纯合子 C.红果纯合子 D.红果杂合子
10.(2025高一下·泗阳期中)关于下列图解的理解,正确的是(  )
A.形成配子的过程表现在①②④⑤
B.基因自由组合定律的实质表现在图中的③⑥
C.只有⑥表示受精作用过程中雌雄配子之间的随机结合
D.右图子代中AaBb的个体在A_B_中占的比例为1/4
11.(2025高一下·泗阳期中)已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(  )
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
12.(2025高一下·泗阳期中)某血友病患者体内经正常减数分裂(不考虑基因突变)产生的一个次级精母细胞处于着丝粒刚分开时,该细胞中可能存在(  )
A.两条Y染色体,没有致病基因
B.X、Y染色体各一条,一个致病基因
C.两条X染色体,一个致病基因
D.X、Y染色体各一条,没有致病基因
13.(2025高一下·泗阳期中)下图是摩尔根和他的学生们绘出的雄果蝇X染色体上一些基因的示意图,相关叙述正确的是(  )
A.所示基因在该果蝇细胞中均成对存在
B.图中所示基因控制性状不都与性别相关联
C.所示基因在遗传时均遵循孟德尔遗传规律
D.红宝石眼和棒状眼基因互为等位基因
14.(2025高一下·泗阳期中)下列有关遗传物质探索历程的叙述,正确的是(  )
A.格里菲思实验中,加热致死的S型菌DNA使R型活菌从无致病性转化为有致病性
B.用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,放射性集中分布在沉淀中
C.艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了自变量控制的加法原理
D.噬菌体侵染细菌的实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
15.(2025高一下·泗阳期中)下列关于遗传物质发现过程中各个科学家的叙述,正确的是(  )
A.摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
B.沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出了DNA呈规则的双螺旋结构
C.米西尔森和斯塔尔运用同位素标记法与差速离心技术证明了DNA的半保留复制
D.尼伦伯格等人在无细胞体系下破译了第一个密码子——UUU
16.(2025高一下·泗阳期中)如图DNA分子片段结构示意图。下列关于DNA分子的结构与特点的叙述,正确的是(  )
A.④为胞嘧啶脱氧核苷酸
B.每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连
C.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
D.若一条单链中G和C共占1/2,则DNA分子中G占1/4
17.(2025高一下·泗阳期中)下图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是(  )
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链为a,d链
C.该过程中的c、d链碱基排列顺序相同
D.子链合成的方向是一定的,即只能从5'端→3'端
18.(2025高一下·泗阳期中)如图所示为某基因表达的过程示意图,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列说法错误的是(  )
A.图中④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的蛋白质
B.图示显示转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行,在人体细胞内也会存在该现象
C.DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿mRNA移动的方向均为3'→5'
D.图示③RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链、1条RNA单链
19.(2025高一下·泗阳期中)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.②过程中RNA聚合酶可催化氢键的断裂与形成
B.过程③④都需要模板,只能发生在逆转录病毒体内
C.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
D.过程⑤中,tRNA从mRNA的5'端到3'端读取全部碱基序列信息
20.(2025高一下·泗阳期中)如图表示人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。下列叙述错误的是(  )
A.基因与性状不是一一对应的关系
B.苯丙酮尿症可能由酶2缺乏引起的
C.基因通过控制酶的合成间接控制性状
D.苯丙酮尿症(苯丙酮酸过多导致)由于酶1缺乏引起的
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
21.(2025高一下·泗阳期中)在小麦的一个自然种群中,有高茎和矮茎、抗病和感病植株,控制这两对相对性状的基因独立遗传,分别用A、a和B、b表示。其中含A基因的花粉致死。选择一株高茎抗病植株自交,F1有四种表型。以下叙述错误的是(  )
A.高茎对矮茎是显性,抗病对感病是显性
B.F1高茎抗病植株的基因型有四种
C.F1中抗病植株与感病植株的比为2:1
D.F1抗病植株间相互随机传粉,后代抗病植株8/9
22.(2025高一下·泗阳期中)芦笋(2n=20)通常为雌雄异株,少数XY个体可以形成两性完全花,引起自花或异花传粉,且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的有(  )
A.细胞分裂顺序为d→a→b→e→c
B.XY个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C.图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D.图b细胞有20条染色体,11种形态
23.(2025高一下·泗阳期中)下图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述正确的是(  )
A.空载tRNA增多会抑制①转录过程,从而导致相应mRNA减少
B.过程②中多个核糖体共同合成一条多肽链从而加快翻译的速度
C.a、b、c、d四个核糖体中,d距离起始密码子最近
D.tRNA结合氨基酸的部位是3'端
24.(2025高一下·泗阳期中)如图为人类性染色体组成示意图,其中Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ区段为非同源区段。下列相关叙述正确的是(  )
A.白化病基因位于Ⅰ区段,男女患病概率相同
B.人类红绿色盲基因位于Ⅱ区段,男女患病概率不同
C.若致病基因位于Ⅲ区段,则患者全为男性
D.位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上的基因在遗传时总是和性别相关联
25.(2025高一下·泗阳期中)小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。科研人员在进行杂交实验时发现了如图1所示的实验现象,并对该实验现象的成因提出了“Avy基因甲基化”的解释,如图2所示,最终将这种现象归类为表观遗传。下列叙述正确的是(  )
A.Avy基因甲基化后会使其表达受抑制
B.Avy基因表达强度与其甲基化程度有关
C.Avy基因甲基化导致的表型变化具有可遗传的特点
D.Avy基因的遗传不遵循孟德尔的分离定律
三、非选择题:本部分包括5题,共计45分。
26.(2025高一下·泗阳期中)图甲表示某二倍体动物(2N=4)精原细胞的分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量变化。据图回答相关问题:
(1)图甲中不属于该动物的分裂模式图的是细胞   ,判断的理由是   。
(2)图甲中细胞①对应图丙   时期,该时期的主要特征是   。基因的自由组合定律发生在图丙的   时期。
(3)图乙中de段形成的原因是   ,de段对应图丙的   时期。
(4)若该精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂后产生了一个AAXb的精子,与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为   。
27.(2025高一下·泗阳期中)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。请回答有关问题。
(1)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养   ,再用噬菌体去侵染   。
(2)请将下图中T2噬菌体侵染细菌过程的标号进行排序   。
(3)T2噬菌体的遗传物质复制发生在上图中   (用字母和箭头表示)过程之间,子代T2噬菌体的外壳是在细菌的细胞中合成的。噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要   。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)以35S标记组为例,如果   ,可能造成的结果是上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。
(5)T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是______(注:甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)。
A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②
C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④
28.(2025高一下·泗阳期中)下图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题:
(1)完成①过程需要的酶有   ,完成②需要   等物质(至少答出两种)从细胞质进入到细胞核。②过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译,翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,最后得到的多条肽链上氨基酸序列   (填“相同”或“不相同”)。
(2)图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有   (填序号)。
(3)用某种生物碱处理细胞后发现,细胞中的RNA含量显著减少,由此推测某种生物碱抑制的过程最可能是   (填序号)。
(4)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,原因是人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白的空间结构改变,功能异常,该事例说明基因能通过   直接控制生物体的性状。
(5)1957年,克里克将遗传信息传递的一般规律命名为中心法则,请写出根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容:   。
29.(2025高一下·泗阳期中)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因型如下表所示。请回答下列问题:
毛色 红毛 棕毛 白毛
基因型 A_B_ A_bb、aaB_ aabb
(1)棕毛猪的基因型有   种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型是   。
②F1测交,后代表型及比例为   。
③F2的棕毛个体中纯合子的比例为   。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为   。
30.(2025高一下·泗阳期中)下图为某家族中两种单基因遗传病的遗传系谱图,经基因检测发现Ⅰ-1和Ⅱ-7不携带甲病的致病基因,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制(不考虑致病基因在X和Y染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)结合系谱图判断,甲病的致病基因在   (填“常”或“X”)染色体上。
(2)甲、乙两种遗传病的遗传   (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是   。
(3)写出下列个体的基因型:Ⅰ-1:   。
(4)根据图中信息,   (能/不能)确定Ⅲ-11的乙病致病基因来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2。
(5)若Ⅲ-10与Ⅲ-11婚配,生育一个两病都患男孩的概率为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,其上的等位基因也随之分离;若在减数第一次分裂前期发生交叉互换,导致姐妹染色单体上存在等位基因,那么在减数第二次分裂后期,随着着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,等位基因也会分离。所以等位基因的分离不仅发生在减数分裂Ⅰ,A不符合题意;
B、减数分裂是进行有性生殖的真核生物,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过程,原核生物不进行减数分裂,B不符合题意;
C、减数第一次分裂末期,由于同源染色体分离并分别进入两个子细胞,导致染色体数目减半;减数第二次分裂末期,由于着丝粒分裂后形成的染色体分别进入两个子细胞,又导致染色体数目减半。所以减数分裂过程中有两次染色体数目减半的时期,C不符合题意;
D、形态大小相同的染色体不一定是同源染色体,例如姐妹染色单体分开后形成的两条染色体,形态大小相同,但不是同源染色体。同源染色体是指在减数分裂过程中能够配对的两条染色体,它们一条来自父方,一条来自母方,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
2.【答案】A
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子的形成过程
【解析】【解答】A、根据动物基因型GgXEY可知动物为雄性。观察,细胞染色体中的着丝粒未分裂,有姐妹染色单体,且正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期,该细胞为初级精母细胞,初级精母细胞在减数第一次分裂后期进行均等分裂,A符合题意;
B、该动物共有4条染色体,图示细胞处于减数第一次分裂后期,完整细胞内应有4条染色体,由于每条染色体含有2条姐妹染色单体,所以应有8条染色单体,B不符合题意;
C、正常情况下一个初级精母细胞经分裂得到2种配子。但从图中看到G、g存在于同一条染色体上,推测可能发生了基因突变或互换。图示未绘出的一极一定存在Y染色体,可能还存在g、g或G、G,或G、g。若发生基因突变,图示细胞经过分裂能得到3种配子;若发生互换,能得到4种配子,C不符合题意;
D、图示细胞处于减数第一次分裂后期,正在进行同源染色体的分离,该动物基因型为GgXEY,存在等位基因,此时会发生等位基因的分离,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
3.【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;精子的形成过程;卵细胞的形成过程;受精作用
【解析】【解答】A、在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,因此次级精母细胞中可能不含Y染色体;在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,此时次级精母细胞中Y染色体的数量可能为2条,所以人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条,A不符合题意;B、受精作用过程中,精子和卵细胞相互识别并融合,首先精子与卵细胞的识别体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能;而二者的融合过程,依赖于细胞膜的流动性,所以受精作用过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能,B符合题意;
C、基因重组发生在减数第一次分裂前期(同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换)和减数第一次分裂后期(非同源染色体自由组合),而不是受精作用过程中。精卵的随机结合只是有性生殖后代具有多样性的原因之一,C不符合题意;
D、在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,并随机移向两极,最终进入不同的子细胞中,所以等位基因进入卵细胞的机会是相等的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】 (1)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
(2)受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)基因重组有两种类型:一是在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在人工杂交时,为防止自花授粉,应在母本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理,A不符合题意;
B、细胞质遗传具有母系遗传的特点,即正反交结果不同。杂交实验中正反交结果一致说明不是细胞质遗传,B不符合题意;
C、两亲本杂交所得F1,F1再自交所得F2,若F2出现性状分离,且分离比接近3:1,可验证基因的分离定律,C不符合题意;
D、孟德尔定律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传,对于细胞质基因的遗传不适用,D符合题意。
故答案为:D。
【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。
5.【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆纯合亲本杂交(如高茎×矮茎)得到F1(全为高茎),F1自交得到F2(出现高茎和矮茎的性状分离)这些实验现象,从而提出了相关问题,A不符合题意;
B、孟德尔所处的时代还没有“等位基因”的概念,他提出的是“形成配子时,成对的遗传因子分离” ,B符合题意;
C、孟德尔根据自己提出的假设,进行演绎推理:若F1产生配子时成对遗传因子分离,F1(如Dd)会产生两种数量相等的配子(D和d),那么测交(与隐性纯合子dd杂交)后代两种性状比接近1:1,C不符合题意;
D、为了验证自己作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,通过测交实验的结果来检验假设,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
6.【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、在这个模拟实验中,松紧袋①②③确实代表雌、雄个体的生殖器官,而袋中小球就代表雌、雄配子,A不符合题意;
B、在自然界中,雄配子的数量通常远远多于雌配子的数量。在模拟实验里,一个松紧袋中两种小球(代表等位基因)的数量必须相等,这样才能体现杂合子产生两种配子的概率相等,但各松紧袋间小球的总数量可以不相等,因为实际情况中雌雄配子数量不同,B符合题意;
C、①和②中含有等位基因,从①和②中随机抓取小球,能模拟杂合子产生配子时等位基因的分离,将抓取到的小球组合,能模拟雌雄配子的随机结合,C不符合题意;
D、①和③中的基因是非同源染色体上的非等位基因,从①和③中各随机抓取的一个小球组合,能模拟自由组合定律,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
7.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、观察可知,图一中①过程是去雄,被去雄的红花是母本,提供花粉的白花是父本,A不符合题意;
B、玉米是单性花,用玉米做杂交实验,不需要像豌豆那样进行去雄操作(即①操作),不过为了防止外来花粉干扰,仍需要在开花前给雌花套袋,B不符合题意;
C、豌豆具有自花传粉且闭花授粉的特点,这使得豌豆在自然条件下能避免外来花粉的干扰,一般都是纯种,C不符合题意;
D、玉米和豌豆都是雌雄同株植物,然而它们并没有性染色体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】豌豆:自花传粉、闭花受粉;具有易于区分的相对性状。
8.【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、双亲皆为褐眼(B-),却生出了蓝眼的孩子(bb),根据基因分离定律,双亲的基因型必定都为Bb,是杂合子,A符合题意;
B、双亲基因型为Bb,乙为褐眼,其基因型可能是BB或Bb,不一定是杂合子,B不符合题意;
C、该夫妇基因型为Bb,生一个蓝眼孩子(bb)的概率是1/4,生一个男孩的概率是1/2,所以生一个蓝眼男孩的概率是1/4×1/2=1/8,C不符合题意;
D、仅根据所给信息,无法确定甲、乙、丙中哪一个是收养的,D不符合题意。
故答案为:A。
【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。
9.【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、让该红果植株自交,如果后代都是红果,说明该红果植株只产生一种配子,其基因型为RR,是纯合子;如果后代有红果也有黄果,说明该红果植株能产生两种配子,其基因型为Rr,是杂合子,所以可通过该红果植株自交来鉴定,A不符合题意;
B、黄果纯合子的基因型为rr,红果植株基因型可能为RR或Rr。当与黄果纯合子杂交时,如果后代都是红果(Rr),说明该红果植株只产生R配子,其基因型为RR,是纯合子;如果后代有红果(Rr)也有黄果(rr),说明该红果植株产生R和r两种配子,其基因型为Rr,是杂合子,所以可通过与黄果纯合子杂交来鉴定,B不符合题意;
C、红果纯合子的基因型为RR,若该红果植株基因型为RR,与红果纯合子杂交后代都是红果(RR);若该红果植株基因型为Rr,与红果纯合子杂交后代也是红果(R_),无法根据杂交后代的表现型判断该红果植株是纯合子还是杂合子,所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定,C符合题意;
D、红果杂合子的基因型为Rr,若该红果植株基因型为RR,与红果杂合子杂交后代都是红果(R_);若该红果植株基因型为Rr,与红果杂合子杂交后代有红果(RR、Rr)也有黄果(rr),所以可通过与红果杂合子杂交来鉴定,D不符合题意。
故答案为:C。
【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。
10.【答案】A
【知识点】受精作用;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、①②④⑤代表形成配子的过程,③⑥代表精卵结合,A符合题意;
B、基因自由组合定律的实质是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合,对应图中的④⑤,而③⑥表示受精作用,受精作用不体现基因自由组合定律的实质,B不符合题意;
C、③⑥都表示受精作用过程中雌雄配子之间的随机结合,C不符合题意;
D、分析右图子代中A_B_个体的基因型及比例,AA:Aa=1:2,BB:Bb=1:2,所以AaBb在A_B_中占的比例为2/3×2/3=4/9,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)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。
(2)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。
11.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、yyRR×YYRr→YyRR:YyRr=1:1,A不符合题意;
B、yyRr×YyRr→YyRR:YyRr:Yyrr:yyRR:yyRr:yyrr=1:2:1:1:2:1,B不符合题意;
C、YyRr×Yyrr→YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,C符合题意;
D、YyRR×Yyrr→YYRr:YyRr:yyRr=1:2:1,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
12.【答案】A
【知识点】精子的形成过程;伴性遗传;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病。在减数第一次分裂时,同源染色体X和Y分离,分别进入不同的次级精母细胞。当一个次级精母细胞处于减数第二次分裂后期(着丝粒刚分开)时,如果这个次级精母细胞含Y染色体,那么此时就会有两条Y染色体,因为Y染色体上没有血友病致病基因,血友病基因在X染色体上,A符合题意;
B、减数第一次分裂已经完成同源染色体的分离,次级精母细胞中不会同时存在X和Y染色体,B不符合题意;
C、若次级精母细胞含X染色体,着丝粒刚分开时会有两条X染色体,由于是血友病患者,两条X染色体上均应含有致病基因,而不是一个致病基因,C不符合题意;
D、减数第一次分裂后次级精母细胞中不会同时有X和Y染色体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。
13.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、果蝇的性别决定方式为XY型,雄性个体的性染色体组成为XY。图中所示基因位于X染色体上,Y染色体上可能不存在这些基因,也不存在这些基因的等位基因。所以在雄果蝇细胞中,这些位于X染色体上的基因不会成对存在。例如白眼基因,在雄果蝇中就只有位于X染色体上的这一个,Y染色体上没有对应的基因,A符合题意;
B、由于这些基因都位于X染色体上,而性染色体与性别决定密切相关,所以这些基因所控制的性状的遗传必然都与性染色体相联系,也就都与性别相关联。比如红绿色盲基因位于X染色体上,其遗传就与性别相关,男性和女性的发病情况不同,B不符合题意;
C、孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律,其实质是减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。图示基因位于染色体上,在减数分裂过程中,染色体的行为决定了基因的传递,所以这些基因随着染色体传递,其遗传遵循孟德尔定律,C不符合题意;
D、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。红宝石眼基因和棒状眼基因都位于X染色体这一条染色体上,不是位于同源染色体的相同位置,所以它们不是等位基因,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
14.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲思实验中,加热致死的S型菌中存在某种“转化因子”,这种转化因子使部分R型菌转化为S型菌,而不是使R型活菌从无致病性直接转化为有致病性,A不符合题意;
B、用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,因为大肠杆菌较重,在离心后会处于沉淀中,而噬菌体的DNA会进入大肠杆菌,所以放射性集中分布在沉淀中,B符合题意;
C、艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了自变量控制的“减法原理”,通过逐步去除蛋白质、多糖等物质,单独研究DNA的作用,而不是“加法原理”,C不符合题意;
D、噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,而不是大肠杆菌的遗传物质是DNA,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)艾弗里的实验表明,RNA和蛋白质降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化,而DNA降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。这些说明在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中,只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
15.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,但并没有证明基因在染色体上呈线性排列,A不符合题意;
B、沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,而不是规则的双螺旋结构,B不符合题意;
C、米西尔森和斯塔尔运用同位素(15N)标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制,不是差速离心技术,C不符合题意;
D、尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成技术(在无细胞体系下)破译了部分密码子,破译的第一个密码子就是UUU,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)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,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
(2)英国物理学家威尔金斯(M.Wilkins,1916—2004)和他的同事富兰克林(R.E.Franklin,1920—1958)应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构。
(3)米西尔森和斯塔尔主要贡献在于证实了 DNA 的半保留复制方式 。
(4)尼伦伯格和马太以无细胞体系用蛋白质体外合成技术,在含特定成分的试管中,发现仅加苯丙氨酸时生成对应肽链,破译首个密码子UUU(决定苯丙氨酸)。
16.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、④由一分子磷酸、一分子碱基和一分子脱氧核糖组成,但这三者并非按正确方式组成DNA的基本单位胞嘧啶脱氧核苷酸,A不符合题意;
B、看到图中每条链只有末端的一个脱氧核糖连接一个磷酸,并非每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连,大多数脱氧核糖连接两个磷酸基团,B不符合题意;
C、从图中能看到是①磷酸和②脱氧核糖相间排列构成了DNA的基本骨架,而不是②和③,C不符合题意;
D、假设一条单链中G和C共占1/2,因为DNA分子中两条链碱基互补配对,所以整个DNA分子中G和C共占1/2,又由于G与C配对,即G=C,那么DNA分子中G占1/4,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
17.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、酶①是解旋酶,作用于氢键,而酶②是DNA聚合酶,作用于磷酸二酯键,并非氢键,A不符合题意;
B、因为DNA是半保留复制,从图中可以看出该过程的模板链是a链和b链,并非a链和d链,B不符合题意;
C、图中c、d链是新合成的子链,根据碱基互补配对原则,c、d链碱基排列顺序是互补的,并非相同,C不符合题意;
D、DNA复制过程中,子链合成的方向固定为只能从5'端→3'端,这是DNA复制的一个重要特点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
18.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程Ⅱ为翻译过程,图中④为mRNA,⑤为核糖体。在翻译过程中,一条mRNA上结合多个核糖体(多聚核糖体),这样少量的mRNA就可以在短时间内合成出大量的蛋白质,提高了翻译的效率,A不符合题意;
B、转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行。人体细胞中的线粒体含有少量的DNA和核糖体,线粒体中的转录和翻译可以同时进行,所以在人体细胞内也会存在该现象,B不符合题意;
C、因为RNA聚合酶只能与DNA的3'-端结合,所以转录时mRNA链的延伸方向是5'→3'。而mRNA是翻译的模板,mRNA上起始密码子→终止密码子的方向为5'→3',这就决定了翻译时核糖体沿mRNA的移动方向是5'→3',并非3'→5',C符合题意;
D、从图中分析,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,在③RNA聚合酶处,正在进行转录,此时具有3条核苷酸链,即2条DNA单链和1条正在合成的RNA单链,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
19.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、在②转录过程中,RNA聚合酶能催化DNA双链解旋(使氢键断裂)以及核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键来合成RNA,但不会催化氢键的形成,A不符合题意;
B、③逆转录过程和④RNA复制过程都需要模板且均以RNA为模板。然而,逆转录过程只能发生在逆转录病毒侵染的宿主细胞内,而不是病毒体内,因为病毒没有独立的代谢系统,B不符合题意;
C、对于细胞生物和DNA病毒,遗传信息储存在DNA的核苷酸序列中;对于RNA病毒,遗传信息储存在RNA的核苷酸序列中,所以生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,C符合题意;
D、在⑤翻译过程中,tRNA从mRNA的5’端到3’端读取碱基序列信息,但终止密码子没有对应的tRNA与之对应,不是读取全部碱基序列信息,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
20.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、黑色素的形成需要酶2和酶3均正常,即受基因2和基因3共同控制,这表明有些性状由多对基因控制,基因与性状不是一一对应的关系,A不符合题意;
B、由图可知,若酶2不表达或者酶1过量表达,都会使苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸,从而有大量苯丙酮酸形成,造成苯丙酮尿症,所以苯丙酮尿症可能由酶2缺乏引起,B不符合题意;
C、从图中能明显看出,基因1、2、3分别控制酶1、2、3的合成,通过控制代谢过程来影响生物体的性状,也就是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状,C不符合题意;
D、苯丙酮尿症是由于酶2缺乏,使得苯丙氨酸无法转化为酪氨酸,同时酶1过量表达,导致苯丙酮酸过多而引起的,并非酶1缺乏,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。一个基因也可以影响多个性状。同时,生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。从图中可以看到,酶1由基因1控制合成,酶2由基因2控制合成,酶3由基因3控制合成。苯丙氨酸的代谢途径中,不同的酶参与不同的反应,若相关酶出现问题,会导致相应的代谢异常。
21.【答案】B,C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用;遗传的基本规律综合
【解析】【解答】A、已知选择高茎抗病植株自交,F1有四种表现型,这意味着亲本为双杂合子AaBb。因为只有当高茎和抗病分别对矮茎和感病为显性时,双杂合子自交才会出现四种表现型,所以高茎对矮茎是显性,抗病对感病是显性,A不符合题意;
B、亲本是AaBb自交,由于含A基因的花粉致死,即雄配子只有a一种,而B/b不存在致死现象。因此雄配子有aB、ab两种,雌配子有AB、Ab、aB、ab四种,那么后代高茎抗病植株的基因型,是由雄配子aB与雌配子AB、aB结合得到,所以只有AaBb、AaBB这2种,B符合题意;
C、对于抗病和感病这一对性状,亲本基因型为Bb,自交后代的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,所以抗病植株(B-)与感病植株(bb)的数量比为3:1,C符合题意;
D、亲本自交后代(F1)中抗病植株(B-)与感病植株(bb)的数量比为3:1,其中抗病植株的基因型是1/3BB、2/3Bb。抗病植株间相互随机传粉,采用配子法:1/3BB产生的配子全是B,2/3Bb产生的配子中B占1/2,b占1/2,所以总体上雌雄配子中B均占1/3+2/3×1/2=2/3,b均占2/3×1/2=1/3。雌雄配子随机结合,后代中抗病植株(B-)所占的比例=1-感病植株所占的比例,即1-1/3×1/3=8/9,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】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。
22.【答案】C,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、根据减数分裂各时期特点判断:图d为减数第一次分裂前的间期,图a为减数第一次分裂中期,图b为减数第一次分裂后期,图c为减数第二次分裂后期,图e为减数第二次分裂中期,所以细胞分裂顺序为d→a→b→e→c,A不符合题意;
B、因为XY个体能形成两性完全花进行自花传粉,根据基因分离定律,产生的配子有X和Y,雌雄配子随机结合,子代的性染色体组成有XX、XY、YY三种,B不符合题意;
C、图a细胞处于减数第一次分裂中期,此时核DNA已经完成复制,核DNA含量为体细胞的2倍,即40个;图c细胞处于减数第二次分裂后期,核DNA含量与体细胞相同,即20个。但细胞中的DNA不仅存在于细胞核,细胞质中也有DNA,细胞质DNA的含量不是简单的倍数关系,所以不能说图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍,C符合题意;
D、已知芦笋2n=20,图b细胞处于减数第一次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,为20条。由于题图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像,其性染色体为YY型,所以染色体形态有9种常染色体形态和1种性染色体Y形态,共10种形态,而不是11种形态,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
23.【答案】A,C,D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、当空载tRNA增多时,会抑制①转录过程。因为转录是合成mRNA的过程,转录被抑制,相应mRNA就会减少,A符合题意;
B、过程②为翻译过程,多个核糖体结合在同一条mRNA上,各自合成一条多肽链,这样可以同时合成多条相同的多肽链,加快翻译速度,而不是多个核糖体共同合成一条多肽链,B不符合题意;
C、根据图中肽链的长短,肽链越长说明翻译进行的时间越长,距离起始密码子越远。由图可知,a、b、c、d四个核糖体中,a合成的肽链最长,d合成的肽链最短,所以d距离起始密码子最近,C符合题意;
D、tRNA的3'端是结合氨基酸的部位,这是tRNA的结构特点,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
24.【答案】B,C,D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、白化病是常染色体隐性遗传病,白化病基因不在性染色体上,而Ⅰ区段是性染色体上的同源区段,A不符合题意;
B、人类红绿色盲基因是伴X染色体隐性基因,位于X染色体特有的Ⅱ区段。男性只要X染色体携带致病基因就患病,女性需要两条X染色体都携带致病基因才患病,B符合题意;
C、Ⅲ区段是Y染色体特有的区段,只有男性有Y染色体,所以若致病基因位于Ⅲ区段,则患者全为男性,C符合题意;
D、性染色体上的基因所控制的性状的遗传总是和性别相关联,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段都位于性染色体上,所以位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上的基因在遗传时总是和性别相关联,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
25.【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、当Avy基因发生甲基化后,转录过程受到了抑制。基因表达包括转录和翻译两个过程,转录受抑制必然会使得整个基因表达过程受到抑制。所以Avy基因甲基化后会使其表达受抑制,A符合题意;
B、F1出现了“介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型”这种现象。因为Avy为显性基因控制黄色体毛,a为隐性基因控制黑色体毛,出现过渡类型说明Avy基因的表达情况并非是完全表达或者完全不表达。由此可以推断出Avy基因表达强度与其甲基化程度有关,当甲基化程度越高时,Avy基因的表达受到的抑制就越明显,从而出现不同程度介于黄色和黑色之间的毛色表现,B符合题意;
C、根据表观遗传的定义,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,就叫作表观遗传。题目中明确提示将这种现象归类为表观遗传,所以Avy基因甲基化虽然基因碱基序列不变,但是导致的表型变化具有可遗传的特点,C符合题意;
D、基因的遗传是否遵循孟德尔的分离定律,关键看在减数分裂过程中基因随同源染色体的分离情况。甲基化只是在基因上添加了甲基基团,并没有改变该基因在染色体上的位置,也没有影响减数分裂中同源染色体的正常分离。所以该基因的遗传依然遵循孟德尔的分离定律,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】(1)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
(2)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。
26.【答案】(1)③④;雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂
(2)Ⅰ;着丝粒分开,姐妹染色体单体分开;Ⅱ
(3)染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;Ⅰ和 Ⅲ
(4)Xb
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】(1)观察图甲,根据分析可知③是初级卵母细胞处于减数第一次分裂后期,④是次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期。因为该动物是雄性,雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④细胞分裂时细胞质不均等分裂,所以③④不属于该雄性动物的分裂模式图。
(2)图甲中的细胞①是有丝分裂后期,此时的特征是着丝粒分开,姐妹染色体单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上一个DNA分子。观察图丙,Ⅰ时期符合细胞①的这些特点,所以细胞①对应图丙的Ⅰ时期。基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,每条染色体上有2条姐妹染色单体,图丙中的Ⅱ时期符合这一特征,所以基因的自由组合定律发生在图丙的Ⅱ时期。
(3)观察图乙,de段染色体/核DNA的值由0.5变为1,这是因为染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。对应图丙,有丝分裂后期(Ⅰ时期)和减数第二次分裂后期(Ⅲ时期)都发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,所以de段对应图丙的Ⅰ和Ⅲ时期。
(4)已知精原细胞的基因型为AaXbY,进行DNA复制后变为AAaaXbXbYY。减数分裂产生了一个AAXb的精子,这说明在减数第一次分裂结束时A基因和b基因组合在一起,形成的该次级精母细胞的基因型是AAXbXb。一个次级精母细胞经过减数第二次分裂会产生两个基因型相同的精子,所以与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Xb。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
(1)根据分析可知③是初级卵母细胞处于减数第一次分裂后期,④是次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期,均不属于该雄性动物的分裂模式图;雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂。
(2)图甲中的细胞①是有丝分裂后期,此时着丝点分开,姐妹染色体单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上一个DNA分子,对应图丙的Ⅰ时期;
基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,每条染色体上有2条姐妹染色单体,所以对应图丙的Ⅱ时期。
(3)图乙中de段染色体/核DNA的值由0.5变为1,其原因是染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,对应有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,即图丙的Ⅰ和ⅠⅡ。
(4)若该精原细胞的基因型为AaXbY,进行DNA的复制之后就是AAaaXbXbYY,减数分裂产生了一个AAXb的精子,说明在减数第一次分裂结束的时候A基因和b基因是组合在一起的,该次级精母细胞的基因型是AAXbXb,因此与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Xb。
27.【答案】(1)大肠杆菌;含35S的大肠杆菌
(2)(a→)d→e→b→f→c(→a)
(3)e→b;C
(4)搅拌不充分
(5)B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能直接在培养基上生长繁殖。大肠杆菌是细菌,可以在含35S的培养基上生长。当用噬菌体侵染含35S的大肠杆菌时,噬菌体利用大肠杆菌细胞内的物质合成自身的组成成分,从而被35S标记。所以先培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染含35S的大肠杆菌。
(2)观察可知,a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装。噬菌体侵染细菌的过程是先吸附在细菌表面(d),然后将DNA注入细菌细胞内(e),接着以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料进行合成(b),合成后的部件进行组装(f),最后释放出子代噬菌体(c),子代噬菌体又可以去侵染其他细菌(回到a),所以顺序为(a→)d→e→b→f→c(→a)。
(3)e是注入过程,b是合成过程,DNA复制发生在注入噬菌体DNA之后,利用细菌的原料进行合成之前,即e→b过程之间。噬菌体外壳是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,噬菌体没有细胞结构,所以子代T2噬菌体的外壳是在细菌的核糖体中合成的。噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,而合成蛋白质所需的原料氨基酸由细菌提供,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中。如果搅拌不充分,会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开,随着细菌离心到沉淀物中,从而使上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。
(5)AC、甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,而沉淀物中不含噬菌体的蛋白质外壳,所以几乎没有放射性,AC不符合题意;
BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性含量升高,沉淀物中放射性含量降低,对应于曲线②,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
(1)由于噬菌体是病毒,无细胞结构,不能在培养基中独立生存,是专一性侵染大肠杆菌的病毒,因此为了获得含35S的噬菌体,应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养,再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。
(2)图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此正确的顺序为d→e→b→f→c→a。
(3)T2噬菌体的遗传物质是DNA,其复制发生在图中e→b过程之间;噬菌体外壳是蛋白质,核糖体是蛋白质的合成车间,T2噬菌体没有细胞结构,子代T2噬菌体的外壳是在细菌的核糖体上合成的;噬菌体侵染细菌的过程中,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,核糖体、氨基酸和酶,由细菌提供。
故选C。
(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中。若搅拌不充分,会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开,随着细菌离心到沉淀物中,导致上清液和沉淀物放射性差异不显著。
(5)AC、甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌,而35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,而沉淀物中不含噬菌体的蛋白质外壳,所以几乎没有放射性,AC错误;
BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,而32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性含量升高,沉淀物中放射性含量降低,对应于曲线②,B正确,D错误。
故选B。
28.【答案】(1)解旋酶、DNA聚合酶;ATP、RNA聚合酶、核糖核苷酸;相同
(2)①②④⑥⑦⑧
(3)②⑦
(4)控制蛋白质的结构
(5)DANRNA蛋白质
【知识点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)①过程是DNA的复制。在DNA复制时,首先需要解旋酶将DNA的双链解开,形成两条单链,这是为后续的复制提供模板。然后,DNA聚合酶发挥作用,它能够将游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则,连接到已有的脱氧核苷酸链上,从而合成新的DNA子链。所以完成①过程需要解旋酶和DNA聚合酶。②过程是转录,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。这个过程需要能量,ATP可以为其提供能量。还需要RNA聚合酶,它能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,将核糖核苷酸连接起来形成RNA链。同时,核糖核苷酸是合成RNA的原料,也需要从细胞质进入细胞核。所以完成②需要ATP、RNA聚合酶、核糖核苷酸等物质从细胞质进入到细胞核。翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,这些核糖体都以同一条mRNA为模板进行翻译。因为模板是相同的,根据碱基互补配对原则,在翻译过程中,每个核糖体读取的mRNA上的密码子顺序是一样的,相应地,tRNA携带的氨基酸种类和顺序也一样,所以最后得到的多条肽链上氨基酸序列相同。(2)①和⑥是DNA的复制过程。在DNA复制中,亲代DNA的两条链分别作为模板,按照碱基互补配对原则(A与T配对、G与C配对)来合成新的子链。②和⑦是转录过程。转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA,此时遵循的碱基互补配对原则是A与U配对、T与A配对、G与C配对。④和⑧是翻译过程。翻译时,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对(A与U配对、G与C配对),从而将氨基酸准确地运输到核糖体上合成多肽链。
(3)RNA是通过转录过程合成的。当用某种生物碱处理细胞后,细胞中的RNA含量显著减少,这就意味着RNA的合成受到了抑制。在图中,②和⑦表示的是转录过程,所以可以推测这种生物碱抑制的过程最可能是②⑦。
(4)囊性纤维化患者的情况是因为人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,这一改变导致了CFTR蛋白的空间结构发生变化,进而使蛋白的功能异常,最终使得支气管被异常的黏液堵塞。这种情况表明基因通过控制蛋白质的结构,直接对生物体的性状产生了影响,即基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(5)根尖成熟区细胞是已经高度分化的细胞,它不再进行DNA的复制。但是它可以进行基因的表达,基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是指以DNA为模板合成RNA的过程,翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。所以根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容为DNARNA蛋白质。
【分析】 (1)DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
(2)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
(3)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(1)完成①DNA复制过程需要的酶有解旋酶、DNA聚合酶。②为转录过程,场所在细胞核,需要ATP、酶、核糖核苷酸等物质从细胞质进入到细胞核。②转录过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译,翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,由于模板相同,因此最后得到的多肽链上氨基酸序列相同。
(2)DNA复制、转录和翻译过程均需要遵循碱基互补配对原则,结合分析可知,①和⑥表示DNA复制,②和⑦表示转录过程,④和⑧表示翻译过程,因此图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有①②④⑥⑦⑧。
(3) RNA由转录合成,用某种生物碱处理细胞后发现,细胞中的RNA含量显著减少,由此推测该生物碱抑制的过程最可能是②⑦转录过程。
(4)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,原因是人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白的空间结构改变,功能异常,该事例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(5)根尖成熟区细胞不能进行DNA的复制,能进行基因的表达,根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容为 。
29.【答案】(1)4
(2)AAbb、aaBB;红毛:棕毛:白毛=1∶2∶1;1/3
(3)9/64
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)根据表格中棕毛猪的基因型为A_bb、aaB_。对于A_bb,A基因有AA和Aa两种情况,b基因固定为bb,即AAbb和Aabb;对于aaB_,a基因固定为aa,B基因有BB和Bb两种情况,即aaBB和aaBb。所以棕毛猪的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb这4种。
(2)①因为两头纯合棕毛猪杂交得到的F1均为红毛猪(A_B_),纯合棕毛猪的基因型只有AAbb和aaBB这两种可能,所以亲本基因型为AAbb和aaBB。它们杂交产生F1的过程如下:AAbb产生的配子为Ab,aaBB产生的配子为aB,二者结合得到F1的基因型为AaBb。
②F1测交,即AaBb与aabb杂交。AaBb能产生AB、Ab、aB、ab这4种配子,且比例为1:1:1:1,aabb只能产生ab这1种配子。它们结合产生的后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1。由表格可知,AaBb表现为红毛,Aabb和aaBb表现为棕毛,aabb表现为白毛,所以后代表现型及对应比例为红毛:棕毛:白毛=1:2:1。
③F1红毛猪基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,根据基因自由组合定律,F2的基因型及比例为9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb。棕毛个体为3A_bb和3aaB_,总共6份,其中纯合子为1AAbb和1aaBB,共2份,所以棕毛个体中纯合体的比例为2÷6=1/3。
(3)已知I基因对A和B基因的表达有抑制作用,基因型为IiAaBb的个体雌雄交配。将Ii和AaBb分开考虑,Ii×Ii后代中ii的比例为1/4,AaBb×AaBb后代中A_B_的比例为9/16。红毛个体的基因型为iiA_B_,所以子代中红毛个体的比例为1/4×9/16=9/64。
【分析】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。
(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪的基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。
②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,根据表格信息可知,后代表型及对应比例为红毛:棕毛:白毛=1:2:1。
③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型类别及其比例为:9_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb,其中棕毛个体(3A_bb:3aaB_)中纯合子各有1AAbb和1aaBB,占6份棕毛个体的2/6=1/3。
(3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64。
30.【答案】(1)X
(2)遵循;甲病致病基因在X染色体上,乙病致病基因在常染色体上,常染色体和性染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,遵循自由组合定律
(3)BBXAY或BbXAY
(4)不能
(5)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】(1)观察系谱图,I-1和I-2正常,却生出了患病的儿子II-6,且I-1不携带甲病的致病基因。若甲病致病基因在常染色体上,那么子代不可能患病,因为常染色体隐性遗传病需要两个隐性基因才患病,亲代一方不携带致病基因则无法满足,所以甲病为伴X染色体隐性遗传病,其致病基因在X染色体上。(2)因为甲病为伴X染色体隐性遗传病,即甲病的致病基因位于X染色体上,而乙病为常染色体隐性遗传病,由II-6和II-7都不患乙病,却生出了患病的女儿III-11可判断),乙病的致病基因位于常染色体上。常染色体和性染色体属于非同源染色体,控制甲病和乙病的相关基因属于非同源染色体上的非等位基因。根据基因自由组合定律的实质: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,所以甲、乙两病的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)已知甲病为伴X染色体隐性遗传病,I-1不患甲病,所以I-1关于甲病的基因型为XAY;又因为Ⅲ-11患乙病(乙病为常染色体隐性遗传病,基因型为bb),所以II-6和II-7关于乙病的基因型都为Bb,由此可推出I-1和I-2至少有一人含有b基因,I-1不患乙病,那么I-1关于乙病的基因型为BB或Bb。综合起来,I-1的基因型为BBXAY或BbXAY。
(4)由于乙病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ-11为乙病患者(基因型为bb),所以其父亲II-6为乙病致病基因的携带者(基因型为Bb)。而II-6的父母I-1和I-2均无乙病,这就表明I-1和I-2至少有一位是乙病致病基因携带者,有可能是I-1是携带者(Bb),也有可能是I-2是携带者(Bb),或者两人都是携带者,所以无法进一步确定Ⅲ-11的乙病致病基因是来自I-1还是I-2。
(5)因为III-8是乙病患者(bb),所以其父母II-3和II-4都是乙病携带者(Bb)。那么Ⅲ-10关于乙病的基因型有1/3的可能性是BB,2/3的可能性是Bb,甲病相关基因型是XAY,即Ⅲ-10的基因型有1/3的可能性是BBXAY,2/3的可能性是BbXAY。Ⅲ-11的基因型为bbXAXa。先看甲病,Ⅲ-11基因型是XAXa,Ⅲ-10基因型是XAY,他们生患甲病的儿子(XaY)的概率是1/4。再看乙病,Ⅲ-10有2/3的可能性是Bb,与Ⅲ-11(bb)结婚,患乙病(bb)的概率是2/3×1/2=1/3。他们生育一个两病都患男孩的概率是1/4×1/3=1/12。
【分析】 (1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)I-1和I-2正常,却生出了患病的儿子Ⅱ-6,且I-1不携带甲病的致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传病,甲病的致病基因在X染色体上。
(2)甲病为伴X染色体隐性遗传病,即甲病的致病基因位于X染色体上,而乙病为常染色体隐性遗传病,即乙病的致病基因位于常染色体上,说明控制甲病和乙病的相关基因属于非同源染色体上的非等位基因,因此甲、乙两病的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)则I-1关于甲病的基因型为XAY;Ⅲ-11患乙病,则Ⅱ-6和Ⅱ-7关于乙病的基因型都为Bb,则I-1关于乙病的基因型为Bb或BB,故I-1的基因型为BBXAY或BbXAY。
(4)根据图中信息,不能确定Ⅲ-11的乙病致病基因来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2,理由是乙病为常染色体隐性遗传病,由Ⅲ-11为乙病患者(基因型为bb)可知Ⅱ-6为乙病致病基因的携带者(基因型为Bb),Ⅱ-6的父母Ⅰ-1和Ⅰ-2均无乙病,可知这两人至少有一位是乙病致病基因携带者,无法进一步确定Ⅲ-11的乙病致病基因是来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2。
(5)Ⅲ-11的基因型为bbXAXa,Ⅱ-3和Ⅱ-4关于乙病的基因型都是Bb,因此Ⅲ-10基因型为BbXAY或BBXAY,因此Ⅲ-10与Ⅲ-11婚配,生一个患两病的男孩的概率是××=。
1 / 1江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高一下学期期中考试生物试卷
一、单项选择题:(共20题,每题2分,共40分。每题只有一个选项最符合题意)
1.(2025高一下·泗阳期中)下列关于减数分裂的有关说法,错误的是(  )
A.等位基因的分离不仅发生在减数分裂Ⅰ
B.真核生物生殖过程中才会发生减数分裂
C.减数分裂过程中有两次染色体数目减半的时期
D.形态大小相同的一定是同源染色体
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,其上的等位基因也随之分离;若在减数第一次分裂前期发生交叉互换,导致姐妹染色单体上存在等位基因,那么在减数第二次分裂后期,随着着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,等位基因也会分离。所以等位基因的分离不仅发生在减数分裂Ⅰ,A不符合题意;
B、减数分裂是进行有性生殖的真核生物,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过程,原核生物不进行减数分裂,B不符合题意;
C、减数第一次分裂末期,由于同源染色体分离并分别进入两个子细胞,导致染色体数目减半;减数第二次分裂末期,由于着丝粒分裂后形成的染色体分别进入两个子细胞,又导致染色体数目减半。所以减数分裂过程中有两次染色体数目减半的时期,C不符合题意;
D、形态大小相同的染色体不一定是同源染色体,例如姐妹染色单体分开后形成的两条染色体,形态大小相同,但不是同源染色体。同源染色体是指在减数分裂过程中能够配对的两条染色体,它们一条来自父方,一条来自母方,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
2.(2025高一下·泗阳期中)假设如图所示为某动物(2n=4)体内一个分裂细胞的局部示意图,其中另一极的结构未绘出。已知该动物的基因型为GgXEY,下列叙述正确的是(  )
A.图示细胞为初级精母细胞,应进行均等分裂
B.图示完整细胞内应有6条染色单体
C.图示细胞经过分裂得到2种配子
D.图示表示该细胞未发生等位基因的分离
【答案】A
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子的形成过程
【解析】【解答】A、根据动物基因型GgXEY可知动物为雄性。观察,细胞染色体中的着丝粒未分裂,有姐妹染色单体,且正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期,该细胞为初级精母细胞,初级精母细胞在减数第一次分裂后期进行均等分裂,A符合题意;
B、该动物共有4条染色体,图示细胞处于减数第一次分裂后期,完整细胞内应有4条染色体,由于每条染色体含有2条姐妹染色单体,所以应有8条染色单体,B不符合题意;
C、正常情况下一个初级精母细胞经分裂得到2种配子。但从图中看到G、g存在于同一条染色体上,推测可能发生了基因突变或互换。图示未绘出的一极一定存在Y染色体,可能还存在g、g或G、G,或G、g。若发生基因突变,图示细胞经过分裂能得到3种配子;若发生互换,能得到4种配子,C不符合题意;
D、图示细胞处于减数第一次分裂后期,正在进行同源染色体的分离,该动物基因型为GgXEY,存在等位基因,此时会发生等位基因的分离,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
3.(2025高一下·泗阳期中)下列对高等动物减数分裂以及受精作用的叙述,正确的是(  )
A.人类的次级精母细胞中Y染色体的数量只能是0或1条
B.受精作用的过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能
C.受精作用实现了基因重组,从而导致有性生殖后代的多样性
D.等位基因进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;精子的形成过程;卵细胞的形成过程;受精作用
【解析】【解答】A、在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,因此次级精母细胞中可能不含Y染色体;在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,此时次级精母细胞中Y染色体的数量可能为2条,所以人类次级精母细胞中Y染色体的数量为0或1或2条,A不符合题意;B、受精作用过程中,精子和卵细胞相互识别并融合,首先精子与卵细胞的识别体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能;而二者的融合过程,依赖于细胞膜的流动性,所以受精作用过程体现了细胞膜的流动性和进行细胞间信息交流的功能,B符合题意;
C、基因重组发生在减数第一次分裂前期(同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换)和减数第一次分裂后期(非同源染色体自由组合),而不是受精作用过程中。精卵的随机结合只是有性生殖后代具有多样性的原因之一,C不符合题意;
D、在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,并随机移向两极,最终进入不同的子细胞中,所以等位基因进入卵细胞的机会是相等的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】 (1)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
(2)受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)基因重组有两种类型:一是在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
4.(2025高一下·泗阳期中)下列关于孟德尔豌豆的遗传实验的叙述,错误的是(  )
A.在豌豆人工杂交时应在母本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理
B.杂交实验过程中进行了正反交实验,其结果一致说明不是细胞质遗传
C.两亲本杂交所得F1,F1再自交所得F2,这一结果可验证基因的分离定律
D.孟德尔定律适用于所有真核生物基因的遗传
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在人工杂交时,为防止自花授粉,应在母本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理,A不符合题意;
B、细胞质遗传具有母系遗传的特点,即正反交结果不同。杂交实验中正反交结果一致说明不是细胞质遗传,B不符合题意;
C、两亲本杂交所得F1,F1再自交所得F2,若F2出现性状分离,且分离比接近3:1,可验证基因的分离定律,C不符合题意;
D、孟德尔定律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传,对于细胞质基因的遗传不适用,D符合题意。
故答案为:D。
【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。
5.(2025高一下·泗阳期中)假说—演绎法是孟德尔豌豆杂交实验得以成功的关键科学方法。下列相关说法不符合实际的是(  )
A.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的
B.“形成配子时,成对的等位基因分离”是孟德尔所作的假设内容之一
C.“若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代两种性状比接近1:1”属于演绎推理内容
D.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆纯合亲本杂交(如高茎×矮茎)得到F1(全为高茎),F1自交得到F2(出现高茎和矮茎的性状分离)这些实验现象,从而提出了相关问题,A不符合题意;
B、孟德尔所处的时代还没有“等位基因”的概念,他提出的是“形成配子时,成对的遗传因子分离” ,B符合题意;
C、孟德尔根据自己提出的假设,进行演绎推理:若F1产生配子时成对遗传因子分离,F1(如Dd)会产生两种数量相等的配子(D和d),那么测交(与隐性纯合子dd杂交)后代两种性状比接近1:1,C不符合题意;
D、为了验证自己作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,通过测交实验的结果来检验假设,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
6.(2025高一下·泗阳期中)在孟德尔杂交实验的模拟实验中,从下图所示的松紧袋中随机抓取一个小球并做相关记录,每次将抓取的小球分别放回原松紧袋中,重复多次。下列叙述错误的是(  )
A.松紧袋①②③代表雌、雄个体的生殖器官,袋中小球代表雌、雄配子
B.一个松紧袋中两种小球的数量可以不相等,但各松紧袋间小球的总数量要相等
C.利用①和②,模拟杂合子产生配子的过程中等位基因分离及雌雄配子随机结合
D.模拟自由组合定律时,可以将从①和③中各随机抓取的一个小球组合
【答案】B
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、在这个模拟实验中,松紧袋①②③确实代表雌、雄个体的生殖器官,而袋中小球就代表雌、雄配子,A不符合题意;
B、在自然界中,雄配子的数量通常远远多于雌配子的数量。在模拟实验里,一个松紧袋中两种小球(代表等位基因)的数量必须相等,这样才能体现杂合子产生两种配子的概率相等,但各松紧袋间小球的总数量可以不相等,因为实际情况中雌雄配子数量不同,B符合题意;
C、①和②中含有等位基因,从①和②中随机抓取小球,能模拟杂合子产生配子时等位基因的分离,将抓取到的小球组合,能模拟雌雄配子的随机结合,C不符合题意;
D、①和③中的基因是非同源染色体上的非等位基因,从①和③中各随机抓取的一个小球组合,能模拟自由组合定律,D不符合题意。
故答案为:B。
【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。
7.(2025高一下·泗阳期中)如图一为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图二是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是(  )
A.图一中红花是母本,白花是父本
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、观察可知,图一中①过程是去雄,被去雄的红花是母本,提供花粉的白花是父本,A不符合题意;
B、玉米是单性花,用玉米做杂交实验,不需要像豌豆那样进行去雄操作(即①操作),不过为了防止外来花粉干扰,仍需要在开花前给雌花套袋,B不符合题意;
C、豌豆具有自花传粉且闭花授粉的特点,这使得豌豆在自然条件下能避免外来花粉的干扰,一般都是纯种,C不符合题意;
D、玉米和豌豆都是雌雄同株植物,然而它们并没有性染色体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】豌豆:自花传粉、闭花受粉;具有易于区分的相对性状。
8.(2025高一下·泗阳期中)人的褐眼对蓝眼为显性,某家庭的双亲皆为褐眼(B_),其甲、乙、丙三个孩子中,有一人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼(bb),乙为褐眼。由此得出的正确结论是(  )
A.控制双亲眼睛颜色的遗传因子是杂合的
B.控制孩子乙眼睛颜色的遗传因子是杂合的
C.该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4
D.孩子乙是亲生的,孩子甲或孩子丙是收养的
【答案】A
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、双亲皆为褐眼(B-),却生出了蓝眼的孩子(bb),根据基因分离定律,双亲的基因型必定都为Bb,是杂合子,A符合题意;
B、双亲基因型为Bb,乙为褐眼,其基因型可能是BB或Bb,不一定是杂合子,B不符合题意;
C、该夫妇基因型为Bb,生一个蓝眼孩子(bb)的概率是1/4,生一个男孩的概率是1/2,所以生一个蓝眼男孩的概率是1/4×1/2=1/8,C不符合题意;
D、仅根据所给信息,无法确定甲、乙、丙中哪一个是收养的,D不符合题意。
故答案为:A。
【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。
9.(2025高一下·泗阳期中)番茄的红果色(R)对黄果色(r)为显性。可通过杂交实验鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子。下列植株不可用来做杂交鉴定的是(  )
A.该红果植株 B.黄果纯合子 C.红果纯合子 D.红果杂合子
【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、让该红果植株自交,如果后代都是红果,说明该红果植株只产生一种配子,其基因型为RR,是纯合子;如果后代有红果也有黄果,说明该红果植株能产生两种配子,其基因型为Rr,是杂合子,所以可通过该红果植株自交来鉴定,A不符合题意;
B、黄果纯合子的基因型为rr,红果植株基因型可能为RR或Rr。当与黄果纯合子杂交时,如果后代都是红果(Rr),说明该红果植株只产生R配子,其基因型为RR,是纯合子;如果后代有红果(Rr)也有黄果(rr),说明该红果植株产生R和r两种配子,其基因型为Rr,是杂合子,所以可通过与黄果纯合子杂交来鉴定,B不符合题意;
C、红果纯合子的基因型为RR,若该红果植株基因型为RR,与红果纯合子杂交后代都是红果(RR);若该红果植株基因型为Rr,与红果纯合子杂交后代也是红果(R_),无法根据杂交后代的表现型判断该红果植株是纯合子还是杂合子,所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定,C符合题意;
D、红果杂合子的基因型为Rr,若该红果植株基因型为RR,与红果杂合子杂交后代都是红果(R_);若该红果植株基因型为Rr,与红果杂合子杂交后代有红果(RR、Rr)也有黄果(rr),所以可通过与红果杂合子杂交来鉴定,D不符合题意。
故答案为:C。
【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。
10.(2025高一下·泗阳期中)关于下列图解的理解,正确的是(  )
A.形成配子的过程表现在①②④⑤
B.基因自由组合定律的实质表现在图中的③⑥
C.只有⑥表示受精作用过程中雌雄配子之间的随机结合
D.右图子代中AaBb的个体在A_B_中占的比例为1/4
【答案】A
【知识点】受精作用;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、①②④⑤代表形成配子的过程,③⑥代表精卵结合,A符合题意;
B、基因自由组合定律的实质是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合,对应图中的④⑤,而③⑥表示受精作用,受精作用不体现基因自由组合定律的实质,B不符合题意;
C、③⑥都表示受精作用过程中雌雄配子之间的随机结合,C不符合题意;
D、分析右图子代中A_B_个体的基因型及比例,AA:Aa=1:2,BB:Bb=1:2,所以AaBb在A_B_中占的比例为2/3×2/3=4/9,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)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。
(2)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。
11.(2025高一下·泗阳期中)已知子代基因型及比例为YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,按自由组合定律推测双亲的基因型是(  )
A.yyRR×YYRr B.yyRr×YyRr C.YyRr×Yyrr D.YyRR×Yyrr
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、yyRR×YYRr→YyRR:YyRr=1:1,A不符合题意;
B、yyRr×YyRr→YyRR:YyRr:Yyrr:yyRR:yyRr:yyrr=1:2:1:1:2:1,B不符合题意;
C、YyRr×Yyrr→YYRr∶YYrr∶YyRr∶Yyrr∶yyRr∶yyrr=1∶1∶2∶2∶1∶1,C符合题意;
D、YyRR×Yyrr→YYRr:YyRr:yyRr=1:2:1,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
12.(2025高一下·泗阳期中)某血友病患者体内经正常减数分裂(不考虑基因突变)产生的一个次级精母细胞处于着丝粒刚分开时,该细胞中可能存在(  )
A.两条Y染色体,没有致病基因
B.X、Y染色体各一条,一个致病基因
C.两条X染色体,一个致病基因
D.X、Y染色体各一条,没有致病基因
【答案】A
【知识点】精子的形成过程;伴性遗传;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病。在减数第一次分裂时,同源染色体X和Y分离,分别进入不同的次级精母细胞。当一个次级精母细胞处于减数第二次分裂后期(着丝粒刚分开)时,如果这个次级精母细胞含Y染色体,那么此时就会有两条Y染色体,因为Y染色体上没有血友病致病基因,血友病基因在X染色体上,A符合题意;
B、减数第一次分裂已经完成同源染色体的分离,次级精母细胞中不会同时存在X和Y染色体,B不符合题意;
C、若次级精母细胞含X染色体,着丝粒刚分开时会有两条X染色体,由于是血友病患者,两条X染色体上均应含有致病基因,而不是一个致病基因,C不符合题意;
D、减数第一次分裂后次级精母细胞中不会同时有X和Y染色体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。
13.(2025高一下·泗阳期中)下图是摩尔根和他的学生们绘出的雄果蝇X染色体上一些基因的示意图,相关叙述正确的是(  )
A.所示基因在该果蝇细胞中均成对存在
B.图中所示基因控制性状不都与性别相关联
C.所示基因在遗传时均遵循孟德尔遗传规律
D.红宝石眼和棒状眼基因互为等位基因
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、果蝇的性别决定方式为XY型,雄性个体的性染色体组成为XY。图中所示基因位于X染色体上,Y染色体上可能不存在这些基因,也不存在这些基因的等位基因。所以在雄果蝇细胞中,这些位于X染色体上的基因不会成对存在。例如白眼基因,在雄果蝇中就只有位于X染色体上的这一个,Y染色体上没有对应的基因,A符合题意;
B、由于这些基因都位于X染色体上,而性染色体与性别决定密切相关,所以这些基因所控制的性状的遗传必然都与性染色体相联系,也就都与性别相关联。比如红绿色盲基因位于X染色体上,其遗传就与性别相关,男性和女性的发病情况不同,B不符合题意;
C、孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律,其实质是减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。图示基因位于染色体上,在减数分裂过程中,染色体的行为决定了基因的传递,所以这些基因随着染色体传递,其遗传遵循孟德尔定律,C不符合题意;
D、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。红宝石眼基因和棒状眼基因都位于X染色体这一条染色体上,不是位于同源染色体的相同位置,所以它们不是等位基因,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
14.(2025高一下·泗阳期中)下列有关遗传物质探索历程的叙述,正确的是(  )
A.格里菲思实验中,加热致死的S型菌DNA使R型活菌从无致病性转化为有致病性
B.用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,放射性集中分布在沉淀中
C.艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了自变量控制的加法原理
D.噬菌体侵染细菌的实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、格里菲思实验中,加热致死的S型菌中存在某种“转化因子”,这种转化因子使部分R型菌转化为S型菌,而不是使R型活菌从无致病性直接转化为有致病性,A不符合题意;
B、用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,因为大肠杆菌较重,在离心后会处于沉淀中,而噬菌体的DNA会进入大肠杆菌,所以放射性集中分布在沉淀中,B符合题意;
C、艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了自变量控制的“减法原理”,通过逐步去除蛋白质、多糖等物质,单独研究DNA的作用,而不是“加法原理”,C不符合题意;
D、噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,而不是大肠杆菌的遗传物质是DNA,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)艾弗里的实验表明,RNA和蛋白质降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化,而DNA降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。这些说明在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中,只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
15.(2025高一下·泗阳期中)下列关于遗传物质发现过程中各个科学家的叙述,正确的是(  )
A.摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
B.沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出了DNA呈规则的双螺旋结构
C.米西尔森和斯塔尔运用同位素标记法与差速离心技术证明了DNA的半保留复制
D.尼伦伯格等人在无细胞体系下破译了第一个密码子——UUU
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,但并没有证明基因在染色体上呈线性排列,A不符合题意;
B、沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,而不是规则的双螺旋结构,B不符合题意;
C、米西尔森和斯塔尔运用同位素(15N)标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制,不是差速离心技术,C不符合题意;
D、尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成技术(在无细胞体系下)破译了部分密码子,破译的第一个密码子就是UUU,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)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,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。
(2)英国物理学家威尔金斯(M.Wilkins,1916—2004)和他的同事富兰克林(R.E.Franklin,1920—1958)应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱。沃森和克里克主要以该照片的有关数据为基础,推算出DNA呈螺旋结构。
(3)米西尔森和斯塔尔主要贡献在于证实了 DNA 的半保留复制方式 。
(4)尼伦伯格和马太以无细胞体系用蛋白质体外合成技术,在含特定成分的试管中,发现仅加苯丙氨酸时生成对应肽链,破译首个密码子UUU(决定苯丙氨酸)。
16.(2025高一下·泗阳期中)如图DNA分子片段结构示意图。下列关于DNA分子的结构与特点的叙述,正确的是(  )
A.④为胞嘧啶脱氧核苷酸
B.每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连
C.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
D.若一条单链中G和C共占1/2,则DNA分子中G占1/4
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、④由一分子磷酸、一分子碱基和一分子脱氧核糖组成,但这三者并非按正确方式组成DNA的基本单位胞嘧啶脱氧核苷酸,A不符合题意;
B、看到图中每条链只有末端的一个脱氧核糖连接一个磷酸,并非每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连,大多数脱氧核糖连接两个磷酸基团,B不符合题意;
C、从图中能看到是①磷酸和②脱氧核糖相间排列构成了DNA的基本骨架,而不是②和③,C不符合题意;
D、假设一条单链中G和C共占1/2,因为DNA分子中两条链碱基互补配对,所以整个DNA分子中G和C共占1/2,又由于G与C配对,即G=C,那么DNA分子中G占1/4,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
17.(2025高一下·泗阳期中)下图为某真核细胞中DNA复制过程模式图,下列分析正确的是(  )
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链为a,d链
C.该过程中的c、d链碱基排列顺序相同
D.子链合成的方向是一定的,即只能从5'端→3'端
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、酶①是解旋酶,作用于氢键,而酶②是DNA聚合酶,作用于磷酸二酯键,并非氢键,A不符合题意;
B、因为DNA是半保留复制,从图中可以看出该过程的模板链是a链和b链,并非a链和d链,B不符合题意;
C、图中c、d链是新合成的子链,根据碱基互补配对原则,c、d链碱基排列顺序是互补的,并非相同,C不符合题意;
D、DNA复制过程中,子链合成的方向固定为只能从5'端→3'端,这是DNA复制的一个重要特点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
18.(2025高一下·泗阳期中)如图所示为某基因表达的过程示意图,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列说法错误的是(  )
A.图中④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的蛋白质
B.图示显示转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行,在人体细胞内也会存在该现象
C.DNA转录时mRNA链的延伸方向与核糖体沿mRNA移动的方向均为3'→5'
D.图示③RNA聚合酶处具有3条核苷酸链,即2条DNA单链、1条RNA单链
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程Ⅱ为翻译过程,图中④为mRNA,⑤为核糖体。在翻译过程中,一条mRNA上结合多个核糖体(多聚核糖体),这样少量的mRNA就可以在短时间内合成出大量的蛋白质,提高了翻译的效率,A不符合题意;
B、转录Ⅰ和翻译Ⅱ同时进行。人体细胞中的线粒体含有少量的DNA和核糖体,线粒体中的转录和翻译可以同时进行,所以在人体细胞内也会存在该现象,B不符合题意;
C、因为RNA聚合酶只能与DNA的3'-端结合,所以转录时mRNA链的延伸方向是5'→3'。而mRNA是翻译的模板,mRNA上起始密码子→终止密码子的方向为5'→3',这就决定了翻译时核糖体沿mRNA的移动方向是5'→3',并非3'→5',C符合题意;
D、从图中分析,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,在③RNA聚合酶处,正在进行转录,此时具有3条核苷酸链,即2条DNA单链和1条正在合成的RNA单链,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
19.(2025高一下·泗阳期中)中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.②过程中RNA聚合酶可催化氢键的断裂与形成
B.过程③④都需要模板,只能发生在逆转录病毒体内
C.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中
D.过程⑤中,tRNA从mRNA的5'端到3'端读取全部碱基序列信息
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、在②转录过程中,RNA聚合酶能催化DNA双链解旋(使氢键断裂)以及核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键来合成RNA,但不会催化氢键的形成,A不符合题意;
B、③逆转录过程和④RNA复制过程都需要模板且均以RNA为模板。然而,逆转录过程只能发生在逆转录病毒侵染的宿主细胞内,而不是病毒体内,因为病毒没有独立的代谢系统,B不符合题意;
C、对于细胞生物和DNA病毒,遗传信息储存在DNA的核苷酸序列中;对于RNA病毒,遗传信息储存在RNA的核苷酸序列中,所以生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中,C符合题意;
D、在⑤翻译过程中,tRNA从mRNA的5’端到3’端读取碱基序列信息,但终止密码子没有对应的tRNA与之对应,不是读取全部碱基序列信息,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
20.(2025高一下·泗阳期中)如图表示人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。下列叙述错误的是(  )
A.基因与性状不是一一对应的关系
B.苯丙酮尿症可能由酶2缺乏引起的
C.基因通过控制酶的合成间接控制性状
D.苯丙酮尿症(苯丙酮酸过多导致)由于酶1缺乏引起的
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、黑色素的形成需要酶2和酶3均正常,即受基因2和基因3共同控制,这表明有些性状由多对基因控制,基因与性状不是一一对应的关系,A不符合题意;
B、由图可知,若酶2不表达或者酶1过量表达,都会使苯丙氨酸无法正常转化为酪氨酸,从而有大量苯丙酮酸形成,造成苯丙酮尿症,所以苯丙酮尿症可能由酶2缺乏引起,B不符合题意;
C、从图中能明显看出,基因1、2、3分别控制酶1、2、3的合成,通过控制代谢过程来影响生物体的性状,也就是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状,C不符合题意;
D、苯丙酮尿症是由于酶2缺乏,使得苯丙氨酸无法转化为酪氨酸,同时酶1过量表达,导致苯丙酮酸过多而引起的,并非酶1缺乏,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。一个基因也可以影响多个性状。同时,生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。从图中可以看到,酶1由基因1控制合成,酶2由基因2控制合成,酶3由基因3控制合成。苯丙氨酸的代谢途径中,不同的酶参与不同的反应,若相关酶出现问题,会导致相应的代谢异常。
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
21.(2025高一下·泗阳期中)在小麦的一个自然种群中,有高茎和矮茎、抗病和感病植株,控制这两对相对性状的基因独立遗传,分别用A、a和B、b表示。其中含A基因的花粉致死。选择一株高茎抗病植株自交,F1有四种表型。以下叙述错误的是(  )
A.高茎对矮茎是显性,抗病对感病是显性
B.F1高茎抗病植株的基因型有四种
C.F1中抗病植株与感病植株的比为2:1
D.F1抗病植株间相互随机传粉,后代抗病植株8/9
【答案】B,C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用;遗传的基本规律综合
【解析】【解答】A、已知选择高茎抗病植株自交,F1有四种表现型,这意味着亲本为双杂合子AaBb。因为只有当高茎和抗病分别对矮茎和感病为显性时,双杂合子自交才会出现四种表现型,所以高茎对矮茎是显性,抗病对感病是显性,A不符合题意;
B、亲本是AaBb自交,由于含A基因的花粉致死,即雄配子只有a一种,而B/b不存在致死现象。因此雄配子有aB、ab两种,雌配子有AB、Ab、aB、ab四种,那么后代高茎抗病植株的基因型,是由雄配子aB与雌配子AB、aB结合得到,所以只有AaBb、AaBB这2种,B符合题意;
C、对于抗病和感病这一对性状,亲本基因型为Bb,自交后代的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,所以抗病植株(B-)与感病植株(bb)的数量比为3:1,C符合题意;
D、亲本自交后代(F1)中抗病植株(B-)与感病植株(bb)的数量比为3:1,其中抗病植株的基因型是1/3BB、2/3Bb。抗病植株间相互随机传粉,采用配子法:1/3BB产生的配子全是B,2/3Bb产生的配子中B占1/2,b占1/2,所以总体上雌雄配子中B均占1/3+2/3×1/2=2/3,b均占2/3×1/2=1/3。雌雄配子随机结合,后代中抗病植株(B-)所占的比例=1-感病植株所占的比例,即1-1/3×1/3=8/9,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】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。
22.(2025高一下·泗阳期中)芦笋(2n=20)通常为雌雄异株,少数XY个体可以形成两性完全花,引起自花或异花传粉,且超雄株(YY)可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的有(  )
A.细胞分裂顺序为d→a→b→e→c
B.XY个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C.图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D.图b细胞有20条染色体,11种形态
【答案】C,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、根据减数分裂各时期特点判断:图d为减数第一次分裂前的间期,图a为减数第一次分裂中期,图b为减数第一次分裂后期,图c为减数第二次分裂后期,图e为减数第二次分裂中期,所以细胞分裂顺序为d→a→b→e→c,A不符合题意;
B、因为XY个体能形成两性完全花进行自花传粉,根据基因分离定律,产生的配子有X和Y,雌雄配子随机结合,子代的性染色体组成有XX、XY、YY三种,B不符合题意;
C、图a细胞处于减数第一次分裂中期,此时核DNA已经完成复制,核DNA含量为体细胞的2倍,即40个;图c细胞处于减数第二次分裂后期,核DNA含量与体细胞相同,即20个。但细胞中的DNA不仅存在于细胞核,细胞质中也有DNA,细胞质DNA的含量不是简单的倍数关系,所以不能说图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍,C符合题意;
D、已知芦笋2n=20,图b细胞处于减数第一次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,为20条。由于题图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像,其性染色体为YY型,所以染色体形态有9种常染色体形态和1种性染色体Y形态,共10种形态,而不是11种形态,D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
23.(2025高一下·泗阳期中)下图为细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述正确的是(  )
A.空载tRNA增多会抑制①转录过程,从而导致相应mRNA减少
B.过程②中多个核糖体共同合成一条多肽链从而加快翻译的速度
C.a、b、c、d四个核糖体中,d距离起始密码子最近
D.tRNA结合氨基酸的部位是3'端
【答案】A,C,D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、当空载tRNA增多时,会抑制①转录过程。因为转录是合成mRNA的过程,转录被抑制,相应mRNA就会减少,A符合题意;
B、过程②为翻译过程,多个核糖体结合在同一条mRNA上,各自合成一条多肽链,这样可以同时合成多条相同的多肽链,加快翻译速度,而不是多个核糖体共同合成一条多肽链,B不符合题意;
C、根据图中肽链的长短,肽链越长说明翻译进行的时间越长,距离起始密码子越远。由图可知,a、b、c、d四个核糖体中,a合成的肽链最长,d合成的肽链最短,所以d距离起始密码子最近,C符合题意;
D、tRNA的3'端是结合氨基酸的部位,这是tRNA的结构特点,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
24.(2025高一下·泗阳期中)如图为人类性染色体组成示意图,其中Ⅰ区段为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ区段为非同源区段。下列相关叙述正确的是(  )
A.白化病基因位于Ⅰ区段,男女患病概率相同
B.人类红绿色盲基因位于Ⅱ区段,男女患病概率不同
C.若致病基因位于Ⅲ区段,则患者全为男性
D.位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上的基因在遗传时总是和性别相关联
【答案】B,C,D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、白化病是常染色体隐性遗传病,白化病基因不在性染色体上,而Ⅰ区段是性染色体上的同源区段,A不符合题意;
B、人类红绿色盲基因是伴X染色体隐性基因,位于X染色体特有的Ⅱ区段。男性只要X染色体携带致病基因就患病,女性需要两条X染色体都携带致病基因才患病,B符合题意;
C、Ⅲ区段是Y染色体特有的区段,只有男性有Y染色体,所以若致病基因位于Ⅲ区段,则患者全为男性,C符合题意;
D、性染色体上的基因所控制的性状的遗传总是和性别相关联,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段都位于性染色体上,所以位于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上的基因在遗传时总是和性别相关联,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
25.(2025高一下·泗阳期中)小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。科研人员在进行杂交实验时发现了如图1所示的实验现象,并对该实验现象的成因提出了“Avy基因甲基化”的解释,如图2所示,最终将这种现象归类为表观遗传。下列叙述正确的是(  )
A.Avy基因甲基化后会使其表达受抑制
B.Avy基因表达强度与其甲基化程度有关
C.Avy基因甲基化导致的表型变化具有可遗传的特点
D.Avy基因的遗传不遵循孟德尔的分离定律
【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、当Avy基因发生甲基化后,转录过程受到了抑制。基因表达包括转录和翻译两个过程,转录受抑制必然会使得整个基因表达过程受到抑制。所以Avy基因甲基化后会使其表达受抑制,A符合题意;
B、F1出现了“介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型”这种现象。因为Avy为显性基因控制黄色体毛,a为隐性基因控制黑色体毛,出现过渡类型说明Avy基因的表达情况并非是完全表达或者完全不表达。由此可以推断出Avy基因表达强度与其甲基化程度有关,当甲基化程度越高时,Avy基因的表达受到的抑制就越明显,从而出现不同程度介于黄色和黑色之间的毛色表现,B符合题意;
C、根据表观遗传的定义,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,就叫作表观遗传。题目中明确提示将这种现象归类为表观遗传,所以Avy基因甲基化虽然基因碱基序列不变,但是导致的表型变化具有可遗传的特点,C符合题意;
D、基因的遗传是否遵循孟德尔的分离定律,关键看在减数分裂过程中基因随同源染色体的分离情况。甲基化只是在基因上添加了甲基基团,并没有改变该基因在染色体上的位置,也没有影响减数分裂中同源染色体的正常分离。所以该基因的遗传依然遵循孟德尔的分离定律,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】(1)生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
(2)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。
三、非选择题:本部分包括5题,共计45分。
26.(2025高一下·泗阳期中)图甲表示某二倍体动物(2N=4)精原细胞的分裂模式图,图乙表示分裂过程中不同时期染色体/核DNA的变化,图丙表示相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量变化。据图回答相关问题:
(1)图甲中不属于该动物的分裂模式图的是细胞   ,判断的理由是   。
(2)图甲中细胞①对应图丙   时期,该时期的主要特征是   。基因的自由组合定律发生在图丙的   时期。
(3)图乙中de段形成的原因是   ,de段对应图丙的   时期。
(4)若该精原细胞的基因型为AaXbY,减数分裂后产生了一个AAXb的精子,与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为   。
【答案】(1)③④;雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂
(2)Ⅰ;着丝粒分开,姐妹染色体单体分开;Ⅱ
(3)染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;Ⅰ和 Ⅲ
(4)Xb
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;减数分裂与有丝分裂的比较;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】(1)观察图甲,根据分析可知③是初级卵母细胞处于减数第一次分裂后期,④是次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期。因为该动物是雄性,雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④细胞分裂时细胞质不均等分裂,所以③④不属于该雄性动物的分裂模式图。
(2)图甲中的细胞①是有丝分裂后期,此时的特征是着丝粒分开,姐妹染色体单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上一个DNA分子。观察图丙,Ⅰ时期符合细胞①的这些特点,所以细胞①对应图丙的Ⅰ时期。基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,每条染色体上有2条姐妹染色单体,图丙中的Ⅱ时期符合这一特征,所以基因的自由组合定律发生在图丙的Ⅱ时期。
(3)观察图乙,de段染色体/核DNA的值由0.5变为1,这是因为染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。对应图丙,有丝分裂后期(Ⅰ时期)和减数第二次分裂后期(Ⅲ时期)都发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,所以de段对应图丙的Ⅰ和Ⅲ时期。
(4)已知精原细胞的基因型为AaXbY,进行DNA复制后变为AAaaXbXbYY。减数分裂产生了一个AAXb的精子,这说明在减数第一次分裂结束时A基因和b基因组合在一起,形成的该次级精母细胞的基因型是AAXbXb。一个次级精母细胞经过减数第二次分裂会产生两个基因型相同的精子,所以与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Xb。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
(1)根据分析可知③是初级卵母细胞处于减数第一次分裂后期,④是次级卵母细胞处于减数第二次分裂后期,均不属于该雄性动物的分裂模式图;雄性动物细胞减数分裂过程中细胞质均等分裂,而③④是不均等分裂。
(2)图甲中的细胞①是有丝分裂后期,此时着丝点分开,姐妹染色体单体分开,染色体数目加倍,每条染色体上一个DNA分子,对应图丙的Ⅰ时期;
基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,每条染色体上有2条姐妹染色单体,所以对应图丙的Ⅱ时期。
(3)图乙中de段染色体/核DNA的值由0.5变为1,其原因是染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,对应有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,即图丙的Ⅰ和ⅠⅡ。
(4)若该精原细胞的基因型为AaXbY,进行DNA的复制之后就是AAaaXbXbYY,减数分裂产生了一个AAXb的精子,说明在减数第一次分裂结束的时候A基因和b基因是组合在一起的,该次级精母细胞的基因型是AAXbXb,因此与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Xb。
27.(2025高一下·泗阳期中)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。请回答有关问题。
(1)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养   ,再用噬菌体去侵染   。
(2)请将下图中T2噬菌体侵染细菌过程的标号进行排序   。
(3)T2噬菌体的遗传物质复制发生在上图中   (用字母和箭头表示)过程之间,子代T2噬菌体的外壳是在细菌的细胞中合成的。噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要   。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)以35S标记组为例,如果   ,可能造成的结果是上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。
(5)T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是______(注:甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)。
A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②
C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④
【答案】(1)大肠杆菌;含35S的大肠杆菌
(2)(a→)d→e→b→f→c(→a)
(3)e→b;C
(4)搅拌不充分
(5)B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能直接在培养基上生长繁殖。大肠杆菌是细菌,可以在含35S的培养基上生长。当用噬菌体侵染含35S的大肠杆菌时,噬菌体利用大肠杆菌细胞内的物质合成自身的组成成分,从而被35S标记。所以先培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染含35S的大肠杆菌。
(2)观察可知,a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装。噬菌体侵染细菌的过程是先吸附在细菌表面(d),然后将DNA注入细菌细胞内(e),接着以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料进行合成(b),合成后的部件进行组装(f),最后释放出子代噬菌体(c),子代噬菌体又可以去侵染其他细菌(回到a),所以顺序为(a→)d→e→b→f→c(→a)。
(3)e是注入过程,b是合成过程,DNA复制发生在注入噬菌体DNA之后,利用细菌的原料进行合成之前,即e→b过程之间。噬菌体外壳是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,噬菌体没有细胞结构,所以子代T2噬菌体的外壳是在细菌的核糖体中合成的。噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,而合成蛋白质所需的原料氨基酸由细菌提供,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中。如果搅拌不充分,会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开,随着细菌离心到沉淀物中,从而使上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。
(5)AC、甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,而沉淀物中不含噬菌体的蛋白质外壳,所以几乎没有放射性,AC不符合题意;
BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性含量升高,沉淀物中放射性含量降低,对应于曲线②,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
(1)由于噬菌体是病毒,无细胞结构,不能在培养基中独立生存,是专一性侵染大肠杆菌的病毒,因此为了获得含35S的噬菌体,应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养,再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。
(2)图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此正确的顺序为d→e→b→f→c→a。
(3)T2噬菌体的遗传物质是DNA,其复制发生在图中e→b过程之间;噬菌体外壳是蛋白质,核糖体是蛋白质的合成车间,T2噬菌体没有细胞结构,子代T2噬菌体的外壳是在细菌的核糖体上合成的;噬菌体侵染细菌的过程中,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,核糖体、氨基酸和酶,由细菌提供。
故选C。
(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中。若搅拌不充分,会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开,随着细菌离心到沉淀物中,导致上清液和沉淀物放射性差异不显著。
(5)AC、甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌,而35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,而沉淀物中不含噬菌体的蛋白质外壳,所以几乎没有放射性,AC错误;
BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,而32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性含量升高,沉淀物中放射性含量降低,对应于曲线②,B正确,D错误。
故选B。
28.(2025高一下·泗阳期中)下图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题:
(1)完成①过程需要的酶有   ,完成②需要   等物质(至少答出两种)从细胞质进入到细胞核。②过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译,翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,最后得到的多条肽链上氨基酸序列   (填“相同”或“不相同”)。
(2)图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有   (填序号)。
(3)用某种生物碱处理细胞后发现,细胞中的RNA含量显著减少,由此推测某种生物碱抑制的过程最可能是   (填序号)。
(4)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,原因是人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白的空间结构改变,功能异常,该事例说明基因能通过   直接控制生物体的性状。
(5)1957年,克里克将遗传信息传递的一般规律命名为中心法则,请写出根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容:   。
【答案】(1)解旋酶、DNA聚合酶;ATP、RNA聚合酶、核糖核苷酸;相同
(2)①②④⑥⑦⑧
(3)②⑦
(4)控制蛋白质的结构
(5)DANRNA蛋白质
【知识点】中心法则及其发展;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)①过程是DNA的复制。在DNA复制时,首先需要解旋酶将DNA的双链解开,形成两条单链,这是为后续的复制提供模板。然后,DNA聚合酶发挥作用,它能够将游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则,连接到已有的脱氧核苷酸链上,从而合成新的DNA子链。所以完成①过程需要解旋酶和DNA聚合酶。②过程是转录,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。这个过程需要能量,ATP可以为其提供能量。还需要RNA聚合酶,它能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,将核糖核苷酸连接起来形成RNA链。同时,核糖核苷酸是合成RNA的原料,也需要从细胞质进入细胞核。所以完成②需要ATP、RNA聚合酶、核糖核苷酸等物质从细胞质进入到细胞核。翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,这些核糖体都以同一条mRNA为模板进行翻译。因为模板是相同的,根据碱基互补配对原则,在翻译过程中,每个核糖体读取的mRNA上的密码子顺序是一样的,相应地,tRNA携带的氨基酸种类和顺序也一样,所以最后得到的多条肽链上氨基酸序列相同。(2)①和⑥是DNA的复制过程。在DNA复制中,亲代DNA的两条链分别作为模板,按照碱基互补配对原则(A与T配对、G与C配对)来合成新的子链。②和⑦是转录过程。转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA,此时遵循的碱基互补配对原则是A与U配对、T与A配对、G与C配对。④和⑧是翻译过程。翻译时,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对(A与U配对、G与C配对),从而将氨基酸准确地运输到核糖体上合成多肽链。
(3)RNA是通过转录过程合成的。当用某种生物碱处理细胞后,细胞中的RNA含量显著减少,这就意味着RNA的合成受到了抑制。在图中,②和⑦表示的是转录过程,所以可以推测这种生物碱抑制的过程最可能是②⑦。
(4)囊性纤维化患者的情况是因为人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,这一改变导致了CFTR蛋白的空间结构发生变化,进而使蛋白的功能异常,最终使得支气管被异常的黏液堵塞。这种情况表明基因通过控制蛋白质的结构,直接对生物体的性状产生了影响,即基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(5)根尖成熟区细胞是已经高度分化的细胞,它不再进行DNA的复制。但是它可以进行基因的表达,基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是指以DNA为模板合成RNA的过程,翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。所以根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容为DNARNA蛋白质。
【分析】 (1)DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
(2)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
(3)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
(1)完成①DNA复制过程需要的酶有解旋酶、DNA聚合酶。②为转录过程,场所在细胞核,需要ATP、酶、核糖核苷酸等物质从细胞质进入到细胞核。②转录过程得到的mRNA先要在细胞核中进行加工后才用于翻译,翻译时一条mRNA会与多个核糖体结合,由于模板相同,因此最后得到的多肽链上氨基酸序列相同。
(2)DNA复制、转录和翻译过程均需要遵循碱基互补配对原则,结合分析可知,①和⑥表示DNA复制,②和⑦表示转录过程,④和⑧表示翻译过程,因此图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的有①②④⑥⑦⑧。
(3) RNA由转录合成,用某种生物碱处理细胞后发现,细胞中的RNA含量显著减少,由此推测该生物碱抑制的过程最可能是②⑦转录过程。
(4)囊性纤维化患者支气管被异常的黏液堵塞,原因是人体内编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白的空间结构改变,功能异常,该事例说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(5)根尖成熟区细胞不能进行DNA的复制,能进行基因的表达,根尖成熟区细胞遵循的中心法则的内容为 。
29.(2025高一下·泗阳期中)杜洛克猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,毛色有红毛、棕毛和白毛三种,对应的基因型如下表所示。请回答下列问题:
毛色 红毛 棕毛 白毛
基因型 A_B_ A_bb、aaB_ aabb
(1)棕毛猪的基因型有   种。
(2)已知两头纯合的棕毛猪杂交得到的F1均表现为红毛,F1雌雄交配产生F2。
①该杂交实验的亲本基因型是   。
②F1测交,后代表型及比例为   。
③F2的棕毛个体中纯合子的比例为   。
(3)若另一对染色体上有一对基因I、i,I基因对A和B基因的表达都有抑制作用,i基因不抑制,如I_A_B_表现为白毛。基因型为IiAaBb的个体雌雄交配,子代中红毛个体的比例为   。
【答案】(1)4
(2)AAbb、aaBB;红毛:棕毛:白毛=1∶2∶1;1/3
(3)9/64
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)根据表格中棕毛猪的基因型为A_bb、aaB_。对于A_bb,A基因有AA和Aa两种情况,b基因固定为bb,即AAbb和Aabb;对于aaB_,a基因固定为aa,B基因有BB和Bb两种情况,即aaBB和aaBb。所以棕毛猪的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb这4种。
(2)①因为两头纯合棕毛猪杂交得到的F1均为红毛猪(A_B_),纯合棕毛猪的基因型只有AAbb和aaBB这两种可能,所以亲本基因型为AAbb和aaBB。它们杂交产生F1的过程如下:AAbb产生的配子为Ab,aaBB产生的配子为aB,二者结合得到F1的基因型为AaBb。
②F1测交,即AaBb与aabb杂交。AaBb能产生AB、Ab、aB、ab这4种配子,且比例为1:1:1:1,aabb只能产生ab这1种配子。它们结合产生的后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1。由表格可知,AaBb表现为红毛,Aabb和aaBb表现为棕毛,aabb表现为白毛,所以后代表现型及对应比例为红毛:棕毛:白毛=1:2:1。
③F1红毛猪基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,根据基因自由组合定律,F2的基因型及比例为9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb。棕毛个体为3A_bb和3aaB_,总共6份,其中纯合子为1AAbb和1aaBB,共2份,所以棕毛个体中纯合体的比例为2÷6=1/3。
(3)已知I基因对A和B基因的表达有抑制作用,基因型为IiAaBb的个体雌雄交配。将Ii和AaBb分开考虑,Ii×Ii后代中ii的比例为1/4,AaBb×AaBb后代中A_B_的比例为9/16。红毛个体的基因型为iiA_B_,所以子代中红毛个体的比例为1/4×9/16=9/64。
【分析】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。
(1)由表格知:棕毛猪的基因组成为A_bb、aaB_,因此棕毛猪的基因型有:AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4种。
(2)①由两头纯合棕毛猪杂交,F1均为红毛猪,红毛猪的基因组成为A_B_,可推知两头纯合棕毛猪的基因型为AAbb和aaBB,F1红毛猪的基因型为AaBb。
②F1测交,即AaBb与aabb杂交,后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,根据表格信息可知,后代表型及对应比例为红毛:棕毛:白毛=1:2:1。
③F1红毛猪的基因型为AaBb,F1雌雄个体随机交配产生F2,F2的基因型类别及其比例为:9_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb,其中棕毛个体(3A_bb:3aaB_)中纯合子各有1AAbb和1aaBB,占6份棕毛个体的2/6=1/3。
(3)若另一对染色体上的I基因对A和B基因的表达有抑制作用,只要有I基因,不管有没有A或B基因都表现为白色,基因型为IiAaBb个体雌雄交配,后代中红毛个体即基因型为ii A_B_的个体。把Ii和AaBb分开来做,Ii×Ii后代有3/4I _和1/4ii,AaBb×AaBb后代基因型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,故子代中红毛个体(ii A_B_)的比例为1/4×9/16=9/64。
30.(2025高一下·泗阳期中)下图为某家族中两种单基因遗传病的遗传系谱图,经基因检测发现Ⅰ-1和Ⅱ-7不携带甲病的致病基因,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制(不考虑致病基因在X和Y染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)结合系谱图判断,甲病的致病基因在   (填“常”或“X”)染色体上。
(2)甲、乙两种遗传病的遗传   (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是   。
(3)写出下列个体的基因型:Ⅰ-1:   。
(4)根据图中信息,   (能/不能)确定Ⅲ-11的乙病致病基因来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2。
(5)若Ⅲ-10与Ⅲ-11婚配,生育一个两病都患男孩的概率为   。
【答案】(1)X
(2)遵循;甲病致病基因在X染色体上,乙病致病基因在常染色体上,常染色体和性染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,遵循自由组合定律
(3)BBXAY或BbXAY
(4)不能
(5)
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】(1)观察系谱图,I-1和I-2正常,却生出了患病的儿子II-6,且I-1不携带甲病的致病基因。若甲病致病基因在常染色体上,那么子代不可能患病,因为常染色体隐性遗传病需要两个隐性基因才患病,亲代一方不携带致病基因则无法满足,所以甲病为伴X染色体隐性遗传病,其致病基因在X染色体上。(2)因为甲病为伴X染色体隐性遗传病,即甲病的致病基因位于X染色体上,而乙病为常染色体隐性遗传病,由II-6和II-7都不患乙病,却生出了患病的女儿III-11可判断),乙病的致病基因位于常染色体上。常染色体和性染色体属于非同源染色体,控制甲病和乙病的相关基因属于非同源染色体上的非等位基因。根据基因自由组合定律的实质: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,所以甲、乙两病的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)已知甲病为伴X染色体隐性遗传病,I-1不患甲病,所以I-1关于甲病的基因型为XAY;又因为Ⅲ-11患乙病(乙病为常染色体隐性遗传病,基因型为bb),所以II-6和II-7关于乙病的基因型都为Bb,由此可推出I-1和I-2至少有一人含有b基因,I-1不患乙病,那么I-1关于乙病的基因型为BB或Bb。综合起来,I-1的基因型为BBXAY或BbXAY。
(4)由于乙病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ-11为乙病患者(基因型为bb),所以其父亲II-6为乙病致病基因的携带者(基因型为Bb)。而II-6的父母I-1和I-2均无乙病,这就表明I-1和I-2至少有一位是乙病致病基因携带者,有可能是I-1是携带者(Bb),也有可能是I-2是携带者(Bb),或者两人都是携带者,所以无法进一步确定Ⅲ-11的乙病致病基因是来自I-1还是I-2。
(5)因为III-8是乙病患者(bb),所以其父母II-3和II-4都是乙病携带者(Bb)。那么Ⅲ-10关于乙病的基因型有1/3的可能性是BB,2/3的可能性是Bb,甲病相关基因型是XAY,即Ⅲ-10的基因型有1/3的可能性是BBXAY,2/3的可能性是BbXAY。Ⅲ-11的基因型为bbXAXa。先看甲病,Ⅲ-11基因型是XAXa,Ⅲ-10基因型是XAY,他们生患甲病的儿子(XaY)的概率是1/4。再看乙病,Ⅲ-10有2/3的可能性是Bb,与Ⅲ-11(bb)结婚,患乙病(bb)的概率是2/3×1/2=1/3。他们生育一个两病都患男孩的概率是1/4×1/3=1/12。
【分析】 (1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)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。
(1)I-1和I-2正常,却生出了患病的儿子Ⅱ-6,且I-1不携带甲病的致病基因,说明甲病为伴X染色体隐性遗传病,甲病的致病基因在X染色体上。
(2)甲病为伴X染色体隐性遗传病,即甲病的致病基因位于X染色体上,而乙病为常染色体隐性遗传病,即乙病的致病基因位于常染色体上,说明控制甲病和乙病的相关基因属于非同源染色体上的非等位基因,因此甲、乙两病的遗传遵循基因的自由组合定律。
(3)则I-1关于甲病的基因型为XAY;Ⅲ-11患乙病,则Ⅱ-6和Ⅱ-7关于乙病的基因型都为Bb,则I-1关于乙病的基因型为Bb或BB,故I-1的基因型为BBXAY或BbXAY。
(4)根据图中信息,不能确定Ⅲ-11的乙病致病基因来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2,理由是乙病为常染色体隐性遗传病,由Ⅲ-11为乙病患者(基因型为bb)可知Ⅱ-6为乙病致病基因的携带者(基因型为Bb),Ⅱ-6的父母Ⅰ-1和Ⅰ-2均无乙病,可知这两人至少有一位是乙病致病基因携带者,无法进一步确定Ⅲ-11的乙病致病基因是来自Ⅰ-1还是Ⅰ-2。
(5)Ⅲ-11的基因型为bbXAXa,Ⅱ-3和Ⅱ-4关于乙病的基因型都是Bb,因此Ⅲ-10基因型为BbXAY或BBXAY,因此Ⅲ-10与Ⅲ-11婚配,生一个患两病的男孩的概率是××=。
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