
一、單項(xiàng)選擇題
1. 孟德爾用圓粒豌豆與皺粒豌豆雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為圓粒,F(xiàn)1自交得F2。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( )
A. 雜交操作中要對(duì)父本及時(shí)去雄并套上紙袋
B. F2中豌豆的性狀分離比為1:1
C. F2中有一半植株的自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離
D. 若F1連續(xù)自交多代,則純合圓粒豌豆所占比例逐漸減小
【答案】C
【解析】
【分析】1、控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的,在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
2、在生物體的體細(xì)胞中,控制同一種性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合,在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
【詳解】A、雜交操作中要對(duì)母本及時(shí)去雄并套上紙袋,A錯(cuò)誤;
B、圓粒豌豆與皺粒豌豆雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為圓粒,圓粒為顯性性狀,假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a,故F1的基因型為Aa,F(xiàn)1自交得F2中豌豆的圓粒:皺粒=3:1,B錯(cuò)誤;
C、F1的基因型為Aa,F(xiàn)2中AA:Aa:aa=1:2:1,其中只有基因型為Aa的植株自交才會(huì)發(fā)生性狀分離(占1/2),因此F2中有一半植株(AA和aa)的自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離,C正確;
D、F1的基因型為Aa,連續(xù)自交多代,雜合子Aa植株所占的比例為1/2n(n表示自交代數(shù)),故純合圓粒豌豆(AA)所占的比例為(1-1/2n)÷2,因此,純合圓粒豌豆所占比例逐漸增大,D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 孟德爾運(yùn)用“假說一演繹法”發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳定律。下列關(guān)于自由組合定律發(fā)現(xiàn)過程的敘述,正確的是( )
A. 提出問題是建立在純合親本雜交和F1自交的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上
B. “F2出現(xiàn)兩種新的性狀組合”屬于假說的內(nèi)容
C. 為了驗(yàn)證假說是否正確,孟德爾設(shè)計(jì)并完成了F1自交實(shí)驗(yàn)
D. 假說的核心內(nèi)容是“F1產(chǎn)生了數(shù)量相等的雌、雄配子”
【答案】A
【解析】
【分析】孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律用了假說--演繹法,其基本步驟:提出問題→作出假說→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。①提出問題(在純合親本雜交和F1自交兩組豌豆遺傳實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出問題)。②做出假設(shè)(生物的性狀是由細(xì)胞中的遺傳因子決定的;體細(xì)胞中的遺傳因子成對(duì)存在;配子中的遺傳因子成單存在;受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合)。③演繹推理(如果這個(gè)假說是正確的,這樣F1會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子,這樣測(cè)交后代應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的類型)。④實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(測(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果確實(shí)產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的類型)。⑤得出結(jié)論(就是分離定律)。
【詳解】A、"提出問題"環(huán)節(jié)是建立在豌豆純合親本雜交和F1自交遺傳實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的, A正確;
B、“F2出現(xiàn)兩種新的性狀組合”屬于提出問題的內(nèi)容,B錯(cuò)誤;
C、為了驗(yàn)證假說是否正確,孟德爾設(shè)計(jì)并完成了測(cè)交實(shí)驗(yàn),C錯(cuò)誤;
D、生物體產(chǎn)生的雌、雄配子數(shù)量不相等,雄配子數(shù)量一般多于雌配子, D 錯(cuò)誤。
故選A。
3. 某種植物的花色由一對(duì)等位基因控制,紅花植株與白花植株雜交,所得F1均開粉花,F(xiàn)1隨機(jī)交配,F(xiàn)2中紅花:粉花:白花=1:2:1,下列敘述正確的是( )
A. F2出現(xiàn)三種花色的原因是F1中控制花色的基因發(fā)生了基因重組
B. F2中出現(xiàn)的性狀分離比說明該花色的遺傳不遵循分離定律
C. F2中相同花色的植株雜交,子代中粉花植株所占的比例為3/16
D. F2中粉花植株與紅花植株雜交,子代的基因型比例與表型比例相同
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題干中的雜交結(jié)果可推知:紅花×白花→F1粉紅花,F(xiàn)1粉紅花自交→紅花:粉紅花:白花=1:2:1,說明是不完全顯性,假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a,所以控制紅花性狀的基因?yàn)轱@性純合子(AA)或隱性純合子(aa),控制粉紅花性狀的基因?yàn)殡s合子(Aa),控制白花性狀的基因?yàn)殡[性純合子(aa)或顯性純合子(AA)。
【詳解】A、F2中出現(xiàn)三種花色,這是F1(Aa)個(gè)體產(chǎn)生A、a兩種配子隨機(jī)結(jié)合的結(jié)果,A錯(cuò)誤;
B、該種植物的花色由一對(duì)等位基因控制,其遺傳遵循分離定律,B錯(cuò)誤;
C、該種植物的花色由一對(duì)等位基因控制,紅花×白花→F1粉紅花,F(xiàn)1粉紅花自交→紅花:粉紅花:白花=1:2:1,假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a,說明A對(duì)a為不完全顯性,故粉紅花的基因型為Aa,紅花和白花的基因型分別為AA、aa或aa、AA。F2中AA:Aa:aa=1:2:1,F(xiàn)2中相同花色的植株雜交(相當(dāng)于自交),子代中粉花植株(Aa)所占的比例為1/2×1/2=1/4,C錯(cuò)誤;
D、F2中粉花植株(Aa)與紅花植株(AA或aa)雜交,子代的基因型比例為Aa:AA(或aa)=1:1,其相應(yīng)的表型比例為粉花:紅花=1:1,故子代的基因型比例與表型比例相同,D正確。
故選D。
4. 下列關(guān)于同源染色體和四分體的敘述,正確的是( )
A. 四分體出現(xiàn)在減數(shù)分裂I的前期和有絲分裂的前期
B. 四分體中的姐妹染色單體之間?;Q相應(yīng)的片段
C. 減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)的兩條染色體是同源染色體
D. 一條來自父方、一條來自母方的兩條染色體是同源染色體
【答案】C
【解析】
【分析】減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體兩兩配對(duì)形成四分體,因此一個(gè)四分體就一對(duì)同源染色體,由此可判斷一個(gè)四分體含2條染色體(2個(gè)著絲粒),4條染色單體,4個(gè)DNA分子。
【詳解】AC、四分體是在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)的兩條同源染色體,可出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂的前期和中期,A錯(cuò)誤,C正確;
B、四分體中的非姐妹染色單體之間常互換相應(yīng)的片段,B錯(cuò)誤;
D、一條來自父方,一條來自母方兩條染色體不一定是同源染色體,如來自父本的2號(hào)染色體和來自母本的3號(hào)染色體,D錯(cuò)誤;
故選C。
5. 下圖為某種遺傳病的系譜圖,該病由一對(duì)等位基因A/a控制。在不考慮突變的情況下,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 若致病基因僅位于Y染色體上,且I-1患病、Ⅱ-1正常,則表型不符合該基因遺傳規(guī)律的個(gè)體是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4
B. 若基因A/a僅位于X染色體上,則該病具有男性患者多于女性患者的遺傳特點(diǎn)
C. 若基因A/a僅位于X染色體上,則同時(shí)含有等位基因A和a的個(gè)體有兩個(gè),分別是I-2、Ⅱ-2
D. 若基因A/a僅位于X染色體上,則Ⅲ-2的基因型可能為XAXa或XAXA
【答案】C
【解析】
【分析】遺傳系譜分析:由于不患病的Ⅱ-1與Ⅱ-2,生了患病的Ⅲ-1,判斷該病為隱性遺傳病,進(jìn)一步分析遺傳系譜中遺傳病傳遞規(guī)律,判斷該遺傳病致病基因可能在常染色體上,也可能在X染色體上。
【詳解】A、若致病基因僅位于Y染色體上,只有男性中會(huì)患病,Ⅱ-1正常,因此Ⅲ-1正常。I-1患病,Ⅱ-3患病,故Ⅲ-3正常,Ⅲ-4患病,因此,圖中表型不符合該基因遺傳規(guī)律的個(gè)體是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4,A正確;
B、Ⅱ-1與Ⅱ-2都正常,生了患病的Ⅲ-1,該病為隱性遺傳病,若基因A/a僅位于X染色體上,該病為伴X隱性遺傳病,則該病具有男性患者多于女性患者的遺傳特點(diǎn),B正確;
CD、若基因A/a僅位于X染色體上,該病為伴X隱性遺傳病,Ⅱ-3的基因型為XaY,則I-2的基因型為XAXa。Ⅲ-3的基因型為XaXa,則Ⅱ-4的基因型為XAXa。Ⅲ-1的基因型為XaY,則Ⅱ-2的基因型為XAXa,Ⅱ-1的基因型為XAY,則Ⅲ-2的基因型可能為XAXa或XAXA,因此同時(shí)含有等位基因A和a的個(gè)體有3個(gè)(至少),分別是I-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4,C錯(cuò)誤,D正確。
故選C。
6. DNA復(fù)制時(shí),5-溴尿嘧啶(5-BU)可替代胸腺嘧啶與腺嘌呤配對(duì),摻入新合成的子鏈中。一個(gè)含有50個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段,其中一條鏈的G+C占該鏈堿基總數(shù)的60%,它的互補(bǔ)鏈中A與C分別占所在鏈堿基總數(shù)的22%和18%。若該DNA在含有四種脫氧核苷酸且混有足量5-BU的環(huán)境中連續(xù)復(fù)制2次,則消耗5-BU的最大數(shù)量是( )
A. 80B. 60C. 54D. 30
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則,一條鏈上的A一定等于互補(bǔ)鏈上的T;一條鏈上的G一定等于互補(bǔ)鏈上的C。
【詳解】一個(gè)含有50個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段,這個(gè)DNA分子片段共含有100個(gè)堿基,其中一條鏈的G+C占該鏈堿基總數(shù)的60%,則這條鏈C+G=50×60%=30個(gè),C+G=30個(gè),A+T=20個(gè);根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A=T,C=G可知,另一條鏈中同樣A+T=20個(gè),C+G=30個(gè),由C=G可知,該DNA雙鏈中C=G=30個(gè),A=T=20個(gè)。DNA復(fù)制時(shí),5-溴尿嘧啶(5-BU)可替代胸腺嘧啶與腺嘌呤配對(duì),摻入新合成的子鏈中,若該DNA在含有四種脫氧核苷酸且混有足量5-BU的環(huán)境中連續(xù)復(fù)制2次,則消耗5-BU的最大數(shù)量是20?(22-1)=60個(gè),ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選B。
7. 基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,下列敘述正確的是( )
A. 流感病毒和農(nóng)桿菌的基因都是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
B. 生長(zhǎng)激素基因是由4種堿基隨機(jī)排列構(gòu)成的DNA片段
C. 豌豆體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)等于DNA分子的堿基總數(shù)
D. 綠色熒光蛋白基因的遺傳效應(yīng)表現(xiàn)為使生物體發(fā)出綠色熒光
【答案】D
【解析】
【分析】基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,但是有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,此時(shí)病毒的基因就是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。
【詳解】A、流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,故流感病毒的基因是有遺傳效應(yīng)的RNA片段,A錯(cuò)誤;
B、生長(zhǎng)激素的本質(zhì)是蛋白質(zhì),并不是DNA,B錯(cuò)誤;
C、基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,因此DNA分子的堿基總數(shù)要比豌豆體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)多,C錯(cuò)誤;
D、綠色熒光蛋白基因能夠指導(dǎo)綠色熒光蛋白的合成,因此其遺傳效應(yīng)表現(xiàn)為使生物體發(fā)出綠色熒光,D正確。
故選D。
8. 下圖是氨酰-tRNA合成酶的作用過程示意圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. tRNA形成的三葉草結(jié)構(gòu)含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)
B. tRNA通過反密碼子與mRNA上的密碼子特異性結(jié)合
C. tRNA結(jié)合相應(yīng)氨基酸的過程需要酶催化且消耗能量
D. tRNA3'-端結(jié)合的氨基酸決定了氨酰-tRNA的去向
【答案】D
【解析】
【分析】翻譯過程以氨基酸為原料,以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產(chǎn)生多肽鏈。多肽鏈經(jīng)過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質(zhì)。
【詳解】A、tRNA形成的三葉草結(jié)構(gòu)只含有一條鏈,在5'-端含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán),A正確;
B、tRNA含有反密碼子,能與mRNA上的密碼子特異性結(jié)合,B正確;
C、由圖可知,tRNA結(jié)合相應(yīng)氨基酸的過程需要氨酰-tRNA合成酶催化并消耗ATP釋放的能量,C正確;
D、決定了氨酰-tRNA的去向的是tRNA上的反密碼子,D錯(cuò)誤。
故選D。
9. 青蒿素對(duì)治療瘧疾有很好的效果。研究發(fā)現(xiàn),酵母菌細(xì)胞能合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP。將控制合成青蒿素的ADS酶基因等導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞核,利用該酵母菌合成青蒿素的過程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A. 在酵母菌細(xì)胞中ADS酶基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行
B. 青蒿素的合成由多個(gè)基因共同決定,不受環(huán)境因素的影響
C. 降低ERG9酶的活性可以提高酵母菌合成青蒿素的量
D. 青蒿素的合成體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程,原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄核翻譯可以同時(shí)進(jìn)行,但真核生物是先轉(zhuǎn)錄后翻譯。生物的性狀不僅受基因的控制還受環(huán)境的影響,基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀,基因還可以通過控制酶的合成來控制細(xì)胞代謝,從而控制生物的性狀。
【詳解】A、酵母菌是真核生物,先轉(zhuǎn)錄后翻譯,不能同時(shí)進(jìn)行,A錯(cuò)誤;
B、青蒿素的合成還受環(huán)境的影響,B錯(cuò)誤;
C、降低ERG9酶的活性FPP更多的在ADS酶的作用下合成青蒿素前體,進(jìn)而提高酵母菌合成青蒿素的量,C正確;
D、青蒿素合成受多種酶的影響,體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成控制代謝,進(jìn)而控制生物的性狀,D錯(cuò)誤。
故選C。
10. 下列有關(guān)生物體內(nèi)突變和基因重組的敘述,正確的是( )
A. 由堿基的增添、缺失或替換引起的DNA分子堿基序列的改變叫作基因突變
B. 秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是能夠抑制紡錘體的形成
C. 減數(shù)分裂過程中,控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因不能發(fā)生基因重組
D. 基因重組所產(chǎn)生的新基因型一定會(huì)表現(xiàn)為新的表型
【答案】B
【解析】
【分析】可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異:
(1)基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換,這會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,進(jìn)而產(chǎn)生新基因;
(2)基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的非等位基因重新組合,包括兩種類型,①自由組合型:減數(shù)第一次分裂后期,隨著非同源染色體自由組合,非同源染色體上的非等位基因也自由組合。交叉互換型:減數(shù)第一次分裂前期(四分體),基因隨著同源染色體的非等位基因的交叉互換而發(fā)生重組。此外,某些細(xì)菌(如肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))和在人為作用(基因工程)下也能產(chǎn)生基因重組。
(3)染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異(重復(fù)、缺失、易位、倒位)和染色體數(shù)目變異。
【詳解】A、DNA中堿基對(duì)的替換、缺失、增添若發(fā)生在非基因序列,就不會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變,也就不會(huì)引起基因突變,A錯(cuò)誤;
B、秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是通過抑制紡錘體形成,從而使得細(xì)胞不能正常分裂,從而使染色體數(shù)目加倍,B正確;
C、如一對(duì)相對(duì)性狀由非同源染色體上的兩對(duì)非等位基因控制,則在減數(shù)分裂過程中,控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因能發(fā)生基因重組,C錯(cuò)誤;
D、基因重組所產(chǎn)生的新基因型不一定會(huì)表現(xiàn)為新的表型,如AABB和AaBb表型相同,D錯(cuò)誤。
故選B。
11. 癌癥是當(dāng)前嚴(yán)重威脅人類生命的疾病之一。下列有關(guān)細(xì)胞癌變的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. 沒有致癌因子的作用,細(xì)胞就不會(huì)發(fā)生癌變
B. 人和動(dòng)物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因
C. 原癌基因突變或過量表達(dá)可能會(huì)引起細(xì)胞癌變
D. 癌細(xì)胞中特定的mRNA或蛋白質(zhì)可用于腫瘤的研究和診斷
【答案】A
【解析】
【分析】癌細(xì)胞的主要特征:能無限增殖;細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變;細(xì)胞表面發(fā)生變化,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,導(dǎo)致細(xì)胞間的黏著性降低。
【詳解】A、人體細(xì)胞在自發(fā)情況下(DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤)也可能使得原癌基因和抑癌基因等發(fā)生基因突變,可能導(dǎo)致癌變,A錯(cuò)誤;
B、原癌基因和抑癌基因在人體和動(dòng)物正常細(xì)胞中普遍存在,防止細(xì)胞發(fā)生癌變,B正確;
C、原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。癌細(xì)胞具有無限增殖的特性,可能的原因是原癌基因突變或過量表達(dá),使得細(xì)胞的增殖不受機(jī)體控制,C正確;
D、癌細(xì)胞中特定的mRNA或蛋白質(zhì)(只在癌細(xì)胞中表達(dá)的)可用于腫瘤的研究和診斷,D正確。
故選A。
12. 金魚的祖先是野生鯽魚。在飼養(yǎng)過程中,野生鯽魚產(chǎn)生基因突變,人們從中選擇喜歡的品種培養(yǎng)并進(jìn)行人工雜交,再經(jīng)過人工選擇培育出形態(tài)各樣、品種繁多的金魚品系。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 金魚種群與野生鯽魚種群的基因庫存在差異
B. 人工選擇能使金魚種群基因頻率定向改變
C. 人工選擇使鯽魚發(fā)生了基因突變,產(chǎn)生了多種形態(tài)
D. 人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向
【答案】C
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:生物進(jìn)化的單位是種群,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,引起生物進(jìn)化的因素包括突變、自然選擇、遷入和遷出、非隨機(jī)交配、遺傳漂變等;可遺傳變異為生物進(jìn)化提供原材料,可遺傳變異包括基因突變、染色體變異、基因重組。基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變;自然選擇決定生物進(jìn)化的方向;隔離導(dǎo)致新物種的形成。
【詳解】A、因變異和選擇的方向不同,因此金魚種群與野生鯽魚種群的基因庫存在差異,A正確;
B、生物的變異是不定向的,人工選擇能使金魚種群基因頻率定向改變,B正確;
C、生物變異是不定向的,人工選擇可決定鯽魚進(jìn)化的方向,不能誘導(dǎo)鯽魚發(fā)生基因突變,C錯(cuò)誤;
D、人類會(huì)根據(jù)自己的喜好保留所需要的性狀,故人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向,D正確。
故選C。
13. 人類鐮狀細(xì)胞貧血是常染色體隱性遺傳病。顯性純合子的血紅蛋白正常,個(gè)體不患??;雜合子既有正常的血紅蛋白又有異常的血紅蛋白,在氧含量正常情況下,個(gè)體不患病;隱性純合子血紅蛋白異常,個(gè)體患病。在瘧疾流行的某地區(qū),人群中雜合子比例最高。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 突變的有害或有利往往取決于生物的生存環(huán)境
B. 使用普通光學(xué)顯微鏡可以確定是否患鐮狀細(xì)胞貧血
C. 若消滅該地區(qū)的瘧疾,則人群中相關(guān)基因的頻率會(huì)發(fā)生改變
D. 該地區(qū)相關(guān)基因頻率與其他地區(qū)不同,說明存在地理隔離
【答案】D
【解析】
【分析】種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變.突變和基因重組,自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種形成.在這個(gè)過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、變異的有害或有利可能是相對(duì)的,突變的有害或有利往往取決于生物的生存環(huán)境,A正確;
B、血紅蛋白基因突變導(dǎo)致紅細(xì)胞由圓餅形變?yōu)殓牭缎?,可以利用光學(xué)顯微鏡檢測(cè)紅細(xì)胞形態(tài)判斷是否鐮刀型細(xì)胞貧血癥,B正確;
C、如果消滅該地區(qū)的瘧疾,則環(huán)境條件發(fā)生了改變,該地區(qū)人群中相關(guān)基因頻率會(huì)發(fā)生改變,C正確;
D、該地區(qū)相關(guān)基因頻率與其他地區(qū)不同,這是自然選擇的結(jié)果,該地區(qū)與其他地區(qū)不存在地理隔離,D錯(cuò)誤。
故選D。
二、多項(xiàng)選擇題
14. 玉米通常是雌雄同株異花植株,但也有雌雄異株。玉米性別受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制,雌花花序由基因A控制,雄花花序由基因B控制,基因型為aabb的個(gè)體為雌株。下列敘述正確的是( )
A. 某純合雌株與純合雄株雜交,后代不一定能自交
B. 基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體雜交,F(xiàn)1自交后代中雌株占1/4
C. 基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體雜交,F(xiàn)1測(cè)交后代性狀的數(shù)量比為1:1:2
D. 基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體正反交,后代全為雌雄同株
【答案】ABC
【解析】
【分析】由題意可知,玉米的性別受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制,遵循自由組合定律。A_B_為雌雄同株,A_bb和aabb為雌株,aaB_為雄株。
【詳解】A 、純合雌株的基因型為AAbb或aabb,純合雄株的基因型為aaBB,雜交后代基因型為AaBb或aaBB,其中基因型為AaBb的植株為雌雄同株,能自交,而基因型為aaBB的植株為雄株,不能自交,A正確;
B 、基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體(AABB)雜交 ,F(xiàn)1的基因型為AaBb,F(xiàn)1自交后代中雌株(A_bb和aabb)占的比例為3/4×1/4+1/4×1/4=1/4,B正確;
C 、基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體雜交,純合雌雄同株個(gè)體(AABB)雜交 ,F(xiàn)1的基因型為AaBb,F(xiàn)1測(cè)交后代性狀的數(shù)量比為雌雄同株(AaBb):雄株(aaBb):雌株(Aabb和aabb)=1:1:2, C正確;
D 、基因型為aabb的個(gè)體為雌株,只能作為母本,不能作為父本,故基因型為aabb的個(gè)體與純合雌雄同株個(gè)體不能進(jìn)行正反交 , D錯(cuò)誤。
故選ABC。
15. 果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性,僅位于X染色體上;灰體基因(A)對(duì)黑體基因(a)為顯性,位于常染色體上。現(xiàn)有一只紅眼黑體果蠅與一只紅眼灰體果蠅交配,F(xiàn)1雄果蠅中有1/4為白眼黑體。不考慮突變,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 親本雌果蠅的基因型是AaXRXr,雄果蠅的基因型不確定
B. 雌、雄親本均能產(chǎn)生4種配子
C. 親本雌果蠅可以產(chǎn)生基因型為aXr的極體
D. 親本雄果蠅可以產(chǎn)生基因型為AXR的精子
【答案】ABD
【解析】
【分析】果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性,僅位于X染色體上;灰體基因(A)對(duì)黑體基因(a)為顯性,位于常染色體上?,F(xiàn)有一只紅眼(XR-)黑體(aa)果蠅與一只紅眼(XR-)灰體(A-)果蠅交配,F(xiàn)1雄果蠅中有1/4為白眼黑體(aaXrY),說明親本灰體的基因型為Aa,后代aa所占的比例為1/2,由于F1雄果蠅中有1/4為白眼黑體,說明雄果蠅中白眼和紅眼各占1/2。
【詳解】A、F1的雄果蠅中出現(xiàn)白眼黑體(aaXrY),因此親本基因型肯定為Aa(灰體)×aa(黑體),則F1雄果蠅中黑體占1/2,由于F1雄果蠅中有1/4為白眼黑體,說明雄果蠅存在白眼和紅眼,各占1/2,故雙親紅眼黑體果蠅和紅眼灰體的基因型分別為aaXRXr和AaXRY或aaXRY和AaXRXr,A錯(cuò)誤;
B、雌、雄親本的基因型若為aaXRXr和AaXRY,雌性親本只能產(chǎn)生2種配子,分別為aXR、aXr,B錯(cuò)誤;
C、親本雌果蠅的基因型無論為哪一種,均可以產(chǎn)生基因型為aXr的極體,C正確;
D、親本雄果蠅的基因型若為aaXRY,不能產(chǎn)生基因型為AXR的精子,D錯(cuò)誤。
故選ABD。
16. 關(guān)于遺傳物質(zhì)的研究,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)利用減法原理證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子
B. 證明DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)和分離細(xì)胞器的實(shí)驗(yàn)均用到了差速離心法
C. 沃森和克里克主要以DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)推算出了DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)
D. 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和證明DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)均利用了放射性同位素標(biāo)記技術(shù)
【答案】BD
【解析】
【分析】肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),其中體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌;體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。
T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟:分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌,然后離心,檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。
【詳解】A、艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)特異的除去的除去了一種物質(zhì),從而證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子即遺傳物質(zhì),其自變量的處理方法遵循“減法原理”,A正確;
B、證明DNA是半保留復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)采用的是密度梯度離心法,分離細(xì)胞器的實(shí)驗(yàn)采用了差速離心法,B錯(cuò)誤;
C、沃森和克里克主要以威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),推算出DNA呈螺旋結(jié)構(gòu),C正確;
D、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)利用了放射性同位素標(biāo)記技術(shù),而DNA復(fù)制方式的實(shí)驗(yàn)用的是15N同位素標(biāo)記技術(shù),但15N沒有放射性,D錯(cuò)誤。
故選BD。
17. 當(dāng)DNA中的CG堿基相鄰時(shí),細(xì)胞可在胞嘧啶的5號(hào)位上添加一個(gè)甲基基團(tuán),進(jìn)行甲基化修飾。DNA甲基化可導(dǎo)致DNA構(gòu)象變化,從而抑制轉(zhuǎn)錄因子(起始轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì))與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合。有序的DNA甲基化和去甲基化是基因選擇性表達(dá)的有效調(diào)控方式。下列敘述正確的是( )
A. 若啟動(dòng)區(qū)DNA大量胞嘧啶被甲基化,可能會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄
B. DNA的甲基化會(huì)改變基因的堿基序列,并可遺傳給后代
C. 神經(jīng)細(xì)胞中呼吸酶基因處于高度甲基化狀態(tài)
D. 若DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性,去甲基化則會(huì)誘導(dǎo)這些基因重新活化和表達(dá)
【答案】AD
【解析】
【分析】表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合,故無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,也就無法進(jìn)行翻譯,最終無法合成相應(yīng)蛋白,從而抑制了基因的表達(dá)。
【詳解】A、轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程中需要RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合啟動(dòng)子,故若啟動(dòng)區(qū)DNA大量胞嘧啶被甲基化,可能會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄,A正確;
B、DNA的甲基化是表觀遺傳的一種,不會(huì)改變基因的堿基序列,但屬于可遺傳變異,能夠遺傳給后代,B錯(cuò)誤;
C、基因的甲基化可能導(dǎo)致其表達(dá)受阻,而神經(jīng)細(xì)胞中,呼吸酶基因處于表達(dá)狀態(tài),據(jù)此推測(cè)其不處于高度甲基化狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D、若DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性,導(dǎo)致其不能正常表達(dá),去甲基化則會(huì)誘導(dǎo)這些基因重新活化和表達(dá),D正確。
故選AD。
18. 遺傳病是造成出生缺陷的重要因素。提高出生人口素質(zhì)、推進(jìn)健康中國建設(shè)的重要舉措是預(yù)防和減少出生缺陷。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病,在群體中發(fā)病率比較高
B. 遺傳病通常是指遺傳物質(zhì)改變引起的疾病,患者一定攜帶致病基因
C. 遺傳咨詢一定可以診斷出胎兒是否患遺傳病
D. 所有的先天性疾病都可以通過基因檢測(cè)診斷
【答案】BCD
【解析】
【分析】遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防
1、產(chǎn)前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測(cè)手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病,產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率。
2、遺傳咨詢:在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。
【詳解】A、人類遺傳病包括單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病,青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病,在群體中發(fā)病率比較高,A正確;
B、遺傳病通常是指遺傳物質(zhì)改變引起的疾病,但患者不一定攜帶致病基因,如染色體異常遺傳病,B錯(cuò)誤;
C、遺傳咨詢可以推測(cè)胎兒是否患遺傳病,但不都能確定,需要進(jìn)行產(chǎn)前診斷來進(jìn)一步確定,C錯(cuò)誤;
D、通過基因診斷只能查出胎兒是否患有單基因遺傳病或多基因遺傳病,不能診斷胎兒是否患有各種先天性疾病(如染色體異常遺傳?。?,D錯(cuò)誤。
故選BCD。
三、非選擇題
19. 某雌雄同株的二倍體純種高稈植物M經(jīng)誘變獲得純種矮稈突變體N,為了闡明該矮稈突變體N由幾對(duì)基因控制、顯隱性以及基因位置關(guān)系等遺傳機(jī)制,研究人員用M與N進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表:
回答下列問題:
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,該矮稈突變體N的遺傳機(jī)制是___________。
(2)實(shí)驗(yàn)一中F1產(chǎn)生了____________種配子,比例為___________,其細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是___________。
(3)實(shí)驗(yàn)一中的F1測(cè)交,后代中高稈植株的基因型為___________(若一對(duì)等位基因用A/a表示,若兩對(duì)等位基因用A/a、B/b表示,以此類推)。
(4)將實(shí)驗(yàn)二F1自交后代中的所有高稈植株自交,其中能發(fā)生性狀分離的植株所占比例為___________,若分別統(tǒng)計(jì)這些可發(fā)生性狀分離的高稈植株的單株自交后代,其性狀分離比有___________和___________兩種類型。
【答案】(1)由2對(duì)基因控制、高稈為顯性性狀、2對(duì)基因位于2對(duì)同源染色體上
(2) ①. 4 ②. 1:1:1:1 ③. F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),位于同源染色體上的等位基因分離,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合
(3)AaBb、aaBb、Aabb
(4) ①. 8/15 ②. 15:1 ③. 3:1
【解析】
【分析】實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中,F(xiàn)2高稈:矮稈≈15:1,據(jù)此推測(cè)該植株的高矮性狀由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制,遵循基因的自由組合定律。
【小問1詳解】
實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中,F(xiàn)1的自交后代高稈:矮稈≈15:1,F(xiàn)1的測(cè)交后代高稈:矮稈≈3:1,說明高矮性狀由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制,且高稈顯性性狀,故該矮稈突變體N的遺傳機(jī)制是由2對(duì)基因控制、高稈為顯性性狀、2對(duì)基因位于2對(duì)同源染色體上。
【小問2詳解】
假設(shè)相關(guān)基因用A/a、B/b表示,F(xiàn)1的自交后代高稈:矮稈≈15:1,F(xiàn)1的測(cè)交后代高稈:矮稈≈3:1,說明實(shí)驗(yàn)一(或?qū)嶒?yàn)二)中F1的基因型為AaBb,矮稈的基因型為aabb,其余基因型都表現(xiàn)為高稈。F1能產(chǎn)生4種配子(分別為AB、Ab、aB、ab),比例為1:1:1:1,其細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ)是F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),位于同源染色體上的等位基因分離,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【小問3詳解】
矮稈的基因型為aabb,其余基因型都表現(xiàn)為高稈。實(shí)驗(yàn)一中的F1的基因型為AaBb,其測(cè)交后代基因型分別為AaBb、aaBb、Aabb、aabb,其中高稈植株的基因型為AaBb、aaBb、Aabb。
【小問4詳解】
實(shí)驗(yàn)二F1的基因型為AaBb,自交后代中高稈植株的基因型分別為AABB、AABb、AaBb\、AaBB、aaBb、aaBB、Aabb、AAbb,其比例為1:2:4:2:2:1:2:1,只要有顯性基因(A或B)的都表現(xiàn)為高稈,自交后代中能發(fā)生性狀分離植株的基因型為AaBb、aaBb、Aabb,所占比例為8/15。若分別統(tǒng)計(jì)這些可發(fā)生性狀分離的高稈植株的單株自交后代,基因型為AaBb植株自交后代性狀分離比15:1,基因型為aaBb或Aabb植株自交后代性狀分離比3:1。
20. 下圖1是某二倍體生物精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的部分顯微圖像(各圖放大倍數(shù)相同),圖2是另一生物(基因型為AaBb)某器官中三個(gè)細(xì)胞分裂的示意圖,回答下列問題:
(1)圖1中細(xì)胞分裂的先后順序是__________(用字母表示),排序的依據(jù)是__________。
(2)比較圖1a、c圖像中的單個(gè)細(xì)胞,兩者均含有__________(填“同源染色體”或“姐妹染色單體”),圖1中d細(xì)胞與圖2中__________(填“甲”“乙”或“丙”)細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的同一時(shí)期。
(3)減數(shù)分裂可產(chǎn)生多種配子,其原因除圖2乙細(xì)胞所示外,另一原因是___________(不考慮突變)。
(4)圖2甲細(xì)胞的1號(hào)染色體上有A基因,則正常情況下,a基因位于甲細(xì)胞的___________號(hào)染色體上。已知該生物的b基因也位于1號(hào)染色體上,若其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個(gè)基因型為AB的精子,則來自該精原細(xì)胞產(chǎn)生的另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的一個(gè)精子的基因型可能是___________(不考慮突變)。
【答案】(1) ①. cadb ②. a處于減數(shù)第二次分裂中期,b處于減數(shù)第二次分裂末期,c處于減數(shù)第一次分裂后期,d處于減數(shù)第二次分裂后期
(2) ①. 姐妹染色單體 ②. 丙
(3)減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生互換
(4) ①. 3或7 ②. Ab或aB或ab
【解析】
【分析】1、有絲分裂特點(diǎn):①間期:DNA的復(fù)制、蛋白質(zhì)的合成。②前期:核膜、核仁消失,染色體、紡錘體出現(xiàn),染色體散亂分布。③中期:染色體的著絲粒排列在赤道板上。④后期:著絲粒(點(diǎn))分裂,姐妹染色單體分離,分別移向細(xì)胞兩極。⑤末期:核膜、核仁重現(xiàn),染色體、紡錘體消失,細(xì)胞一分為二。
2、減數(shù)分裂過程: (1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制。(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會(huì),同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生互換;②中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲粒(點(diǎn))分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【小問1詳解】
圖1是某二倍體生物精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的部分顯微圖像,根據(jù)減數(shù)分裂過程特點(diǎn)進(jìn)行判斷,a處于減數(shù)第二次分裂中期,b處于減數(shù)第二次分裂末期,c處于減數(shù)第一次分裂后期,d處于減數(shù)第二次分裂后期,故圖1中細(xì)胞分裂的先后順序是cadb。
【小問2詳解】
圖1中a處于減數(shù)第二次分裂中期,沒有同源染色體,含有姐妹染色單體,c處于減數(shù)第一次分裂后期,含有同源染色體和姐妹染色單體,因此a、c圖像中的單個(gè)細(xì)胞,兩者均含有姐妹染色單體。
圖1中d細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期,圖2中甲處于有絲分裂后期(含有同源染色體,著絲點(diǎn)分裂,染色體分布在兩極),乙處于減數(shù)第一次分裂后期(同源染色體正發(fā)生分離),丙處于減數(shù)第二次分裂后期(沒有同源染色體,著絲點(diǎn)分裂),因此圖1中d細(xì)胞與圖2中丙細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的同一時(shí)期。
【小問3詳解】
減數(shù)分裂可產(chǎn)生多種配子的原因有減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合而導(dǎo)致配子具有多種,即圖2乙細(xì)胞所示,另一個(gè)原因是減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生互換而導(dǎo)致配子具有多種。
【小問4詳解】
等位基因位于同源染色體上,圖2甲細(xì)胞的1號(hào)和3號(hào)或7號(hào)是同源染色體上,1號(hào)染色體上有A基因,正常情況下,a基因位于甲細(xì)胞的3號(hào)或7號(hào)染色體上。
生物基因型為AaBb,A基因與b基因都1號(hào)染色體上,則a基因和B基因也位于另一條同源染色體上,精原細(xì)胞復(fù)制后的基因型為AAaaBBbb,若其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個(gè)基因型為AB的精子,不考慮突變,說明該精原細(xì)胞減數(shù)分裂發(fā)生過互換(A與a互換或B與b互換),則減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞的基因型分別為AaBB、Aabb(A與a互換)或AABb或aaBb(B與b互換),因此則來自該精原細(xì)胞產(chǎn)生的另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(Aabb或aaBb)的一個(gè)精子的基因型可能是Ab或aB或ab。
21. 下圖1是遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程示意圖。請(qǐng)回答下列問題:
(1)科學(xué)家克里克于1957年提出了中心法則。請(qǐng)結(jié)合圖1完成下表。
(2)圖1中過程③的方向是___________(填“從a到b”或“從b到a”),能快速高效合成多條相同肽鏈的原因是___________。
(3)RNA編輯是指對(duì)轉(zhuǎn)錄后的mRNA編碼序列進(jìn)行堿基插入、刪除或替換,翻譯出不同于原基因編碼的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。圖2為哺乳動(dòng)物載脂蛋白B基因在肝臟和小腸細(xì)胞中的表達(dá)過程,已知小腸和肝臟細(xì)胞內(nèi)mRNA中“……”處的堿基序列和數(shù)量完全相同。與肝臟細(xì)胞相比,該基因在小腸細(xì)胞中翻譯出了氨基酸數(shù)量減少的多肽,原因是___________。
【答案】(1) ①. 脫氧核苷酸 ②. RNA聚合酶 ③. DNA→RNA ④. mRNA
(2) ①. 從a到b ②. mRNA(同一模板)能與多個(gè)核糖體結(jié)合,可同時(shí)合成多條相同的肽鏈
(3)由于RNA編輯,小腸細(xì)胞中的載脂蛋白B基因轉(zhuǎn)錄的mRNA上的一個(gè)堿基C轉(zhuǎn)變成了U,使該部位的密碼子由CAA (谷氨酰胺的密碼子)轉(zhuǎn)變成了UAA (終止密碼子),翻譯過程提前終止,翻譯出了氨基酸數(shù)量減少的多肽。
【解析】
【分析】根據(jù)題意和圖示分析可知:過程①形成兩個(gè)子代DNA分子,表示DNA復(fù)制,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶;過程②表示轉(zhuǎn)錄,酶C表示RNA聚合酶,過程③表示翻譯。
【小問1詳解】
過程①表示DNA復(fù)制,合成DNA,Ⅲ原料為脫氧核苷酸;過程②表示轉(zhuǎn)錄,形成RNA,Ⅱ酶C為RNA聚合酶,遺傳信息傳遞方向DNA→RNA;過程③表示翻譯,模板為mRNA,形成蛋白質(zhì)。
【小問2詳解】
圖1中過程③表示翻譯,mRNA結(jié)合多個(gè)核糖體,先進(jìn)行翻譯的肽鏈更長(zhǎng),后翻譯的肽鏈更短,因此過程③的方向是從a到b。
由于mRNA(同一模板)能與多個(gè)核糖體結(jié)合,可同時(shí)合成多條相同的肽鏈,故能快速高效合成多條相同肽鏈。
【小問3詳解】
從圖中可以看出,由于RNA編輯,小腸細(xì)胞中的載脂蛋白B基因轉(zhuǎn)錄的mRNA上的一個(gè)堿基C轉(zhuǎn)變成了U,使該部位的密碼子由CAA (谷氨酰胺的密碼子)轉(zhuǎn)變成了UAA (終止密碼子),翻譯過程提前終止,翻譯出了氨基酸數(shù)量減少的多肽。
22. 三倍體無子西瓜是用四倍體植株作母本、二倍體植株作父本雜交得到的。下圖是三倍體無子西瓜(3n=33)的培育過程,據(jù)圖回答下列問題:
(1)該培育過程中用秋水仙素處理二倍體西瓜___________獲得四倍體植株,秋水仙素發(fā)揮作用的時(shí)期是___________,此時(shí)期細(xì)胞中有____________條染色體。
(2)發(fā)育成三倍體西瓜的種子由___________(填“四倍體”“三倍體”或“二倍體”)西瓜所結(jié),三倍體西瓜的體細(xì)胞中最多有___________個(gè)染色體組。三倍體不能形成可育配子的原因是___________。
(3)培育三倍體無子西瓜的過程中發(fā)生的變異類型是___________(要求寫具體),此類變異可以分為兩類:一類是___________,另一類是___________。
(4)三倍體無子西瓜的“無子性狀”___________(填“屬于”或“不屬于”)可遺傳的變異,三倍體無子西瓜___________(填“是”或“不是”)一個(gè)物種。
【答案】(1) ①. 幼苗 ②. 有絲分裂的前期 ③. 22
(2) ①. 四倍體 ②. 6 ③. 三倍體西瓜由于體細(xì)胞中具有三個(gè)染色體組,即每組同源染色體有3條,在減數(shù)第一次分裂前期時(shí),會(huì)由于聯(lián)會(huì)紊亂,導(dǎo)致不能產(chǎn)生正常的配子
(3) ①. 染色體變異 ②. 染色體數(shù)目變異 ③. 染色體結(jié)構(gòu)變異
(4) ①. 屬于 ②. 不是
【解析】
【分析】無子西瓜的培育的具體方法:用秋水仙素處理幼苗期的普通二倍體西瓜,得到四倍體西瓜→用四倍體西瓜作母本,用二倍體西瓜作父本,雜交,得到含有三個(gè)染色體組的西瓜種子→種植三倍體西瓜的種子,這樣的三倍體西瓜是開花后是不會(huì)立即結(jié)果的,還需要授給普通二倍體西瓜的成熟花粉,以刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育成為果實(shí),得到三倍體西瓜。
【小問1詳解】
培育三倍體無子西瓜的過程中,先用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗,秋水仙素作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成,紡錘體的形成在有絲分裂的前期,因此秋水仙素發(fā)揮作用的時(shí)期是有絲分裂前期,此時(shí)期細(xì)胞中有2個(gè)染色體組,含有22條染色體。
【小問2詳解】
用四倍體西瓜作母本,用二倍體西瓜作父本,雜交,得到含有三個(gè)染色體組的西瓜種子,因此發(fā)育成三倍體西瓜的種子由四倍體西瓜所結(jié)。三倍體西瓜在有絲分裂后期時(shí),染色體數(shù)目是體細(xì)胞的二倍,因此有6個(gè)染色體組。三倍體西瓜由于體細(xì)胞中具有三個(gè)染色體組,即每組同源染色體有3條,在減數(shù)第一次分裂前期時(shí),會(huì)由于聯(lián)會(huì)紊亂,導(dǎo)致不能產(chǎn)生正常的配子,因此所結(jié)西瓜中沒有種子。
【小問3詳解】
培育三倍體無子西瓜采用了多倍體育種法,其原理是染色體變異,染色體變異分為染色體數(shù)目變異和染色體結(jié)構(gòu)變異,染色體數(shù)目變異是指以染色體組為單位的變異或以個(gè)別染色體為單位的變異,染色體結(jié)構(gòu)的變異是指細(xì)胞內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒位或易位等改變。
【小問4詳解】
三倍體無子西瓜的變異過程遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,所以屬于可遺傳變異,三倍體無子西瓜不可育,不是新物種。
23. 一萬多年前,某地區(qū)有許多湖泊(A、B、C、D),湖泊之間通過縱橫交錯(cuò)的溪流連結(jié)起來,湖中有不少鳉魚。后來,氣候逐漸干旱,小溪流漸漸消失,形成了若干個(gè)獨(dú)立的湖泊A、B、C、D(如下圖),湖中鳉魚的形態(tài)差異也變得明顯。請(qǐng)分析回答下列問題:
(1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為___________是自然選擇的結(jié)果;自然選擇導(dǎo)致___________,進(jìn)而通過隔離形成新的物種;生物多樣性是___________的結(jié)果。
(2)在1萬多年中,小溪流漸漸消失,C湖中的鳉魚與其他3個(gè)湖泊中的鳉魚不會(huì)發(fā)生基因交流,其原因是在空間上存在___________。經(jīng)調(diào)查,C湖中的鳉魚由于基因突變產(chǎn)生了___________,通過有性生殖過程中的___________,形成了多種基因型,從而使C湖中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
(3)現(xiàn)在,將A、B兩湖泊中的一些鳉魚混合養(yǎng)殖,結(jié)果發(fā)現(xiàn):AB兩湖的鱗魚相互交配產(chǎn)生了不育后代,這兩個(gè)種群___________(填“是”或“否”)已經(jīng)進(jìn)化為兩個(gè)不同的物種,理由是___________。
【答案】(1) ①. 適應(yīng) ②. 種群的基因頻率發(fā)生定向改變 ③. 協(xié)同進(jìn)化
(2) ①. 地理隔離 ②. 新基因 ③. 基因重組
(3) ①. 是 ②. 出現(xiàn)了生殖隔離
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變;在生物進(jìn)化過程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【小問1詳解】
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;自然選擇導(dǎo)致生物種群的基因頻率發(fā)生定向改變,進(jìn)而通過隔離形成新的物種;生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
【小問2詳解】
在1萬多年中,小溪流漸漸消失,C湖中的鳉魚與其他3個(gè)湖泊中的鳉魚不會(huì)發(fā)生基因交流,其原因是在空間上存在地理隔離。經(jīng)調(diào)查,C湖中的鳉魚由于基因突變產(chǎn)生了新基因,通過有性生殖過程中的基因重組,形成了多種基因型,從而使C湖中出現(xiàn)多種多樣可遺傳的變異類型。
【小問3詳解】
由于AB兩湖的鱗魚相互交配產(chǎn)生了不育后代說明出現(xiàn)了生殖隔離,已經(jīng)進(jìn)化成不同的物種了。實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)二
親本
母本M
父本N
母本N
父本M
F1的自交后代
高稈506株、矮稈33株
高稈596株、矮稈41株
F1的測(cè)交后代
高稈210株、矮稈68株
高稈242株、矮稈79株
比較項(xiàng)目
模板
酶
原料
能量
遺傳信息傳遞方向
過程①
DNA的兩條鏈
DNA聚合酶(酶A)、解旋酶(酶B)
Ⅲ.___________
ATP
DNA→DNA
過程②
DNA的一條鏈
Ⅱ.___________(酶C)
4種核糖核苷酸
IV.___________
過程③
I.___________
多種酶
21種氨基酸
mRNA→蛋白質(zhì)
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