二、非選擇題(50分)
21.(8分)如圖表示某DNA分子片段的結(jié)構(gòu),其中①~⑥代表不同的分子或化學(xué)鍵。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)將某精原細(xì)胞的所有核DNA分子用32P標(biāo)記,則帶有放射性的部位是圖中的________(用序號表示)。經(jīng)上述標(biāo)記后的精原細(xì)胞在含31P的培養(yǎng)基中先進(jìn)行一次有絲分裂,產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞繼續(xù)在含31P的培養(yǎng)基中進(jìn)行減數(shù)分裂,最終產(chǎn)生的8個精子中,含31P標(biāo)記的精子所占比例分別為________。
(2)在DNA復(fù)制過程中,DNA聚合酶作用的位置是________(用圖中序號表示)。
[答案] (1)④ 100%
(2)①
[解析] (1)在DNA分子中只有④(磷酸)中含有P,故32P標(biāo)記的應(yīng)該是④。由題干信息知,精原細(xì)胞先進(jìn)行一次有絲分裂,再進(jìn)行一次減數(shù)分裂,DNA復(fù)制了兩次,由于DNA復(fù)制是一種半保留復(fù)制,故第一次復(fù)制所得到的DNA分子都是一條鏈為31P標(biāo)記,另一條鏈為32P標(biāo)記,在第二次復(fù)制后,所得到的DNA分子中有一半的DNA分子的一條鏈為31P標(biāo)記,另一條鏈為32P標(biāo)記,另一半的DNA分子的兩條鏈都只含31P。由同一個DNA分子復(fù)制后得到的子代DNA會隨姐妹染色單體的分離而分開,分別進(jìn)入不同的子細(xì)胞中,可見,最終產(chǎn)生的8個精子中,含31P標(biāo)記的精子所占比例為100%。(2)DNA復(fù)制是一個酶促反應(yīng)過程,需要DNA聚合酶,其作用的部位在圖中的①,結(jié)果形成磷酸二酯鍵。
22.(11分)貓是XY型性別決定的二倍體生物,當(dāng)貓細(xì)胞中存在兩條或兩條以上X染色體時,只有1條X染色體上的基因能表達(dá),其余X染色體高度螺旋化失活成為巴氏小體,如圖所示。請回答:
(1)利用顯微鏡觀察巴氏小體可用________染色。巴氏小體能用來區(qū)分正常貓的性別,理由是_____________________________________________________________________。
(2)性染色體組成為XXX的雌貓體細(xì)胞的細(xì)胞核中應(yīng)有________個巴氏小體。高度螺旋化的染色體上的基因由于________過程受阻而不能表達(dá)。
(3)控制貓毛皮顏色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色體上,基因型為XAY的貓毛皮顏色是________。現(xiàn)觀察到一只橙黑相間的雄貓體細(xì)胞核中有一個巴氏小體,則該雄貓的基因型為________;若該雄貓的親本基因型為XaXa和XAY,則產(chǎn)生該貓是由于其________(填“父方”或“母方”)形成了異常的生殖細(xì)胞,導(dǎo)致出現(xiàn)這種異常生殖細(xì)胞的原因是________________________________。
[答案] (1)堿性染料(改良苯酚品紅染液、龍膽紫染液、醋酸洋紅染液)
正常雄貓體細(xì)胞中沒有巴氏小體,正常雌貓體細(xì)胞中有一個巴氏小體
(2)2 轉(zhuǎn)錄 (3)橙色 XAXaY 父方 減數(shù)第一次分裂時XAY染色體沒有分離
[解析] (1)對染色體進(jìn)行染色可用堿性染料,如醋酸洋紅染液、龍膽紫染液等。正常雄貓中只有一條X染色體,不出現(xiàn)巴氏小體,雌貓有兩條X染色體,有一個巴氏小體,所以可以根據(jù)是否存在巴氏小體區(qū)分正常貓的性別。
(2)因?yàn)楫?dāng)存在兩條或兩條以上X染色體時只有一條染色體上的基因表達(dá),其他染色體失活成為巴氏小體,所以染色體組成為XXX的個體形成兩個巴氏小體。巴氏小體上的基因由于高度螺旋化,無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
(3)基因型為XAY的個體毛色為橙色,橙黑相間的雄貓體細(xì)胞中有一個巴氏小體,說明該雄貓同時含有A和a基因,并且含有2條X染色體,所以其基因型為XAXaY,該貓的形成是由父方形成異常的精子XAY所致,產(chǎn)生異常精子的原因是在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒有分離。
23. (10分)某二倍體植物的開花時間有正常開花、早花和晚花三種表現(xiàn),由促進(jìn)和抑制兩類基因控制。基因A促進(jìn)開花,基因E抑制開花。a和e的雙突變體表現(xiàn)為晚花,兩對基因獨(dú)立遺傳。請分析回答:
(l)請寫出晚花植株的基因型________________。
(2)讓基因型為Aaee的植株與某植株雜交,子代表現(xiàn)型及比例為正常開花早花晚花=11∶2,則某植株的基因型是________,讓子代中的晚花植株自由交配,后代e的基因頻率為________。
(3)研究發(fā)現(xiàn)基因F也能抑制開花,且a和f的雙突變體表現(xiàn)為早花,若只研究A、a和F、f兩對基因,為探究這兩對基因的位置關(guān)系,某研究小組用基因型為AaFf的植株作為親本進(jìn)行演繹推理,請完成推理過程。
、偌僭O(shè)基因A、a和F、f位于兩對同源染色體上,則AaFf植株自花傳粉后代的表現(xiàn)型及比例為__________________________。
、诩僭O(shè)基因A、a和基因F、f位于同一對同源染色體上(不考慮交叉互換),若AaFf植株自花傳粉后代的表現(xiàn)型及比例為正常花早花=31,則________;若AaFf植株自花傳粉后代的表現(xiàn)型及比例為正;ㄔ缁ㄍ砘=21∶1,則________。
[答案] (1)aaEE、aaEe、aaee (2)aaEe 75%
(3)①正常開花晚花早花=93∶4。
、贏和F在一條染色體上,a、f在一條染色體上
A和f在一條染色體上,a、F在一條染色體上
[解析] (1)根據(jù)題中信息,晚花植基因型中沒有A基因,即aaEE、aaEe、aaee。
(2)基因型為Aaee的植株與某植株雜交,子代表現(xiàn)型及比例為正常開花早花晚花=11∶2,正常開花植株基因型為A_E_,早花植株基因型為A_ee,根據(jù)比例可推知某植株的基因型是aaEe。子代中的晚花植株基因型有aaEe、aaee,各占1/2,自交后代基因頻率不變,E是1/4,e是3/4。
(3)如果基因A、a和F、f位于兩對同源染色體上,則遺傳遵循基因的自由組合定律,AaFf植株自花傳粉后代的表現(xiàn)型及比例為正常開花晚花早花=93∶4。若AaFf植株自花傳粉后代的表現(xiàn)型及比例為正;ㄔ缁=31,則A和F在一條染色體上,a、f在一條染色體上;若AaFf植株自花后代的表現(xiàn)型及比例為正;ㄔ缁ㄍ砘=21∶1,則A和f在一條染色體上,a、F在一條染色體上。
24.(10分)(2015·安徽,31Ⅰ)已知一對等位基因控制雞的羽毛顏色,BB為黑羽,bb為白羽,Bb為藍(lán)羽;另一對等位基因CL和C控制雞的小腿長度,CLC為短腿,CC為正常,但CLCL胚胎致死。兩對基因位于常染色體上且獨(dú)立遺傳。一只黑羽短腿雞與一只白羽短腿雞交配,獲得F1。
(1)F1的表現(xiàn)型及比例是________。若讓F1中兩只藍(lán)羽短腿雞交配,F(xiàn)2中出現(xiàn)________種不同表現(xiàn)型,其中藍(lán)羽短腿雞所占比例為________。
(2)從交配結(jié)果可判斷CL和C的顯隱性關(guān)系,在決定小腿長度性狀上,CL是________;在控制致死效應(yīng)上,CL是________。
(3)B基因控制色素合成酶的合成,后者催化無色前體物質(zhì)形成黑色素?蒲腥藛T對B和b基因進(jìn)行測序并比較,發(fā)現(xiàn)b基因的編碼序列缺失一個堿基對。據(jù)此推測,b基因翻譯時,可能出現(xiàn)________或________,導(dǎo)致無法形成功能正常的色素合成酶。
(4)在火雞(ZW型性別決定)中,有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌雞的卵細(xì)胞不與精子結(jié)合,而與某一極體結(jié)合形成二倍體,并能發(fā)育成正常個體(注:WW胚胎致死)。這種情況下,后代總是雄性,其原因是________。
[答案] (1)藍(lán)羽短腿藍(lán)羽正常=21 6
(2)顯性 隱性
(3)提前終止 從缺失部位以后翻譯的氨基酸序列發(fā)生變化
(4)卵細(xì)胞只與次級卵母細(xì)胞形成的極體結(jié)合,產(chǎn)生的ZZ為雄性,WW胚胎致死
[解析] (1)親本黑羽短腿雞的基因型是BBCLC,白羽短腿雞的基因型是bbCLC,兩者交配獲得F1羽毛顏色的基因型是Bb,表現(xiàn)型是藍(lán)羽;小腿長度的基因型是CLCL、CLC、 CC,比例是12∶1,由于CLCL胚胎致死,所以小腿長度的基因型就只有CLC 、 CC,比例是21表現(xiàn)型分別是短腿、正常腿,比例是21,所以子一代的表現(xiàn)型及比例是藍(lán)羽短腿藍(lán)羽正常腿=21。F1中的藍(lán)羽短腿雞基因型是BbCLC,兩只這樣的雞交配產(chǎn)生F2的羽毛顏色的基因型是BB、Bb、bb,比例是12∶1,表現(xiàn)型是黑羽、藍(lán)羽、白羽3種,比例是12∶1;F2的小腿長度的基因型是CLCL、CLC、 CC,比例是12∶1,由于CLCL胚胎致死,所以小腿長度的基因型就只有CLC、CC,比例是21表現(xiàn)型分別是短腿、正常腿2種,比例是21;羽毛顏色表現(xiàn)型3種,小腿長度表現(xiàn)型2種,所以F2的表現(xiàn)型是3×2=6種;由于藍(lán)羽占1/2,短腿占2/3,所以藍(lán)羽短腿占1/2×2/3=1/3。
(2)親本都是短腿雞,子代有短腿、正常腿,所以短腿是顯性性狀,正常腿是隱性性狀,短腿基因型是CLC,正常腿基因型是CC,因此CL是顯性;又由于CLCL胚胎致死,在子代中不出現(xiàn),所以CL在控制致死效應(yīng)上又是隱性。
(3)b基因缺失一個堿基對,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA就會缺失一個堿基,缺失一個堿基的部位可能形成終止密碼,導(dǎo)致翻譯至此結(jié)束;也可能沒有形成終止密碼而是后面的密碼子序列改變了,導(dǎo)致翻譯的氨基酸序列改變。
(4)雌雞是ZW型,雄雞是ZZ型。當(dāng)雌雞(ZW)的卵細(xì)胞與某一極體結(jié)合產(chǎn)生的子代只是ZZ(雄雞),而無ZW(雌雞),WW又是胚胎致死,說明只有Z與Z結(jié)合和W與W結(jié)合,產(chǎn)生含Z的卵細(xì)胞的次級卵母細(xì)胞同時產(chǎn)生含Z的極體,兩者結(jié)合產(chǎn)生ZZ(雄雞),產(chǎn)生含W的卵細(xì)胞的次級卵母細(xì)胞同時產(chǎn)生含W的極體,兩者結(jié)合產(chǎn)生WW(胚胎致死),所以只有雄雞。