资源描述
2025年北京市西城区普通中学生物高三第一学期期末考试试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列叙述与事实不相符的是
A.基因的表达产物中,有一些需要进一步加工和修饰后才能发挥作用
B.转录过程形成的三种RNA均不存在双链结构
C.核糖体在翻译时与mRNA的结合部位形成两个tRNA结合位点,每次沿mRNA移动时新读取一个密码子
D.某些RNA病毒内存在RNA复制酶,可在宿主细胞内完成自身RNA的复制
2.枫糖尿病是一种单基因遗传病,患者氨基酸代谢异常,出现一系列神经系统损害的症状。下图是某患者家系中部分成员的该基因带谱,以下推断不正确的是
A.该病为常染色体隐性遗传病 B.2号携带该致病基因
C.3号为杂合子的概率是2/3 D.1和2再生患此病孩子的概率为1/4
3. “无细胞蛋白质合成系统”是以外源DNA或mRNA为模板,人工添加所需原料和能源物质以细胞提取物为条件合成蛋白质的体外基因表达系统。下列叙述错误的是( )
A.若以外源DNA为模板,该系统具备完成转录和翻译的能力
B.该系统中添加的tRNA种类数多于组成目标蛋白的氨基酸种类数
C.为了保证编码目标蛋白的mRNA的数量,应适当添加RNA酶
D.与胞内蛋白质合成相比,该系统可表达对细胞有毒害作用的特殊蛋白质
4.为探究影响光合速率的因素,将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养,实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.此实验共有两个自变量:光照强度和施肥情况
B.D点比B点CO2吸收量高原因是光照强度大
C.在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显
D.制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量
5.下列关于生物体内多聚体与单体的叙述错误的是 ( )
A.单体与其构成的多聚体具有相同的元素组成
B.由葡萄糖构成的多聚体具有相同的结构和功能
C.多聚体由单体脱水缩合而成,其基本骨架是碳链
D.DNA的特异性与其构成单体的数目和排列顺序有关
6.下列与细胞相关的叙述中正确的是( )
A.动物细胞没有原生质层,因此不能发生渗透作用
B.细胞膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的
C.组织液中的可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.真核细胞的遗传物质彻底水解后可以得到5种碱基
二、综合题:本大题共4小题
7.(9分)下图为真核细胞中蛋白质合成过程示意图,图中致病基因位于染色体上。请回答下列问题:
(1)图1中过程①发生的场所是____________。
(2)已知图1中过程②物质b中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,b链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与b链对应的物质a分子中腺嘌呤所占的碱基比例为____________。假设物质a中有1000个碱基对,其中有腺嘌呤400个,则其第3次复制时消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸为____________个。
(3)若图1中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“…丝氨酸一谷氨酸…”,过程②中携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,则物质a中模板链的碱基序列为____________。
(4)图一过程②涉及的RNA种类有____________类,与过程②相比过程①特有的碱基配对方式是 ____________。
(5)图1中所揭示的基因控制性状的方式是____________。
(6)图2为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。下面对此过程的理解正确的有____________。
A.X在N上的移动方向是从右到左
B.该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序不相同
C.多聚核糖体能够提高细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链
D.在原核细胞中也存在图2所示的生理过程
8.(10分)已知某果蝇的翅型有正常翅、斑翅、残翅三种,受两对等位基因控制。纯合的残翅雄果蝇和纯合的正常翅雌果蝇杂交,F1全为正常翅,F1的雌雄果蝇自由交配,F2中斑翅:残翅:正常翅=3:4:9,且斑翅全为雄性。据此回答下列问题:
(1)这两对等位基因在何种染色体上:______________________。
(2)F2的正常翅果蝇基因型有_______种。F2的正常翅果蝇中雌性与雄性比值为________。
(3)若F2残翅果蝇自由交配,则后代表现型为___________。
(4)若F2斑翅果蝇与纯合的残翅果蝇杂交,后代中残翅所占的比例为___________。
9.(10分)基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段。如图是基因工程示意图,请据图回答下列问题:
(1)从基因文库中提取的目的基因通过PCR技术进行扩增时,所用的酶与细胞内同类酶的差异在于该酶______________。
(2)进行①过程时,需用______________酶切开载体以插入目的基因。若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过表达载体而不能直接将目的基因导人受体细胞,原因是应___________________(答出两点即可)。
(3)若图中宿主细胞为大肠杆菌,一般情况下②过程不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是____________________________;已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是____________________________。
(4)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用______________的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加______________的抑制剂。
10.(10分)核基因P53是细胞的“基因组卫士”。当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过图示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。请回答下列问题:
(1)人体细胞中P53基因的存在对生物体内遗传物质的稳定性具有重要意义,从进化的角度来说这是________的结果。
(2)图中①是____________过程,该过程控制合成的P53蛋白通过调控某DNA片段合成lncRNA,进而影响过程①,该调节机制属于________调节。
(3)细胞中lncRNA是________酶催化的产物,合成lncRNA需要的原材料是_______________,lncRNA之所以被称为非编码长链,是因为它不能用于________过程,但其在细胞中有重要的调控作用。
(4)图中P53蛋白可启动修复酶系统,在修复断裂的DNA分子时常用的酶是_______________。据图分析,P53蛋白还具有_________________________________功能。
(5)某DNA分子在修复后,经测定发现某基因的第1201位碱基由G变成了T,从而导致其控制合成的蛋白质比原蛋白质少了许多氨基酸,原因是原基因转录形成的相应密码子发生了转变,可能的变化情况是________(用序号和箭头表示)。
①AGU(丝氨酸) ②CGU(精氨酸) ③GAG(谷氨酸)④GUG(缬氨酸) ⑤UAA(终止密码) ⑥UAG(终止密码)
11.(15分)以一个有正常叶舌的小麦纯系种子为材料,进行辐射处理。处理后将种子单独隔离种植,发现其中有两株(甲、乙)的后代分离出无叶舌突变株,且正常株与突变株的分离比例均接近3∶1,这些叶舌突变型都能真实遗传。请回答:
(1)辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子,其后代分离出无叶舌突变株,该育种方式是____________。该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有__________和低频性。甲和乙的后代均出现3∶1的分离比,表明辐射处理最可能导致甲、乙中各有_______(填“一”“二”或“多”)个基因发生突变。
(2)无叶舌突变基因在表达时,与基因启动部位结合的酶是______________。如图是正常叶舌基因中的部分碱基序列,其编码的蛋白质中部分氨基酸序列为“……甲硫氨酸—丝氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—酪氨酸……”(甲硫氨酸的密码子是AUG,丝氨酸的密码子是UCU、UCC、UCA、UCG,酪氨酸的密码子是UAC、UAU,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。研究发现,某突变株的形成是由于该片段方框2处的C∥G替换成了A∥T,结果导致基因表达时________。
(3)将甲株的后代种植在一起,让其随机传粉,只收获正常株上所结的种子,若每株的授粉率和结籽率相同,则其中无叶舌突变类型的比例为___________。
(4)现要研究甲、乙两株叶舌突变是发生在一对基因上,还是分别发生在独立遗传的两对基因上,可选甲、乙后代的无叶舌突变株进行单株杂交,统计F1的表现型及比例进行判断:①若___________________________________,则甲乙两株叶舌突变是发生在一对基因上;②若___________________________________,则甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上。
参考答案
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1、B
【解析】分析:本题考查了基因的表达方面的相关知识,意在考查学生的识记能力、理解能力、运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。
详解:基因的表达产物中,有一些物质如分泌蛋白、mRNA形成后需要进一步加工和修饰后才能发挥作用,A正确;tRNA虽然是单链,但也存在局部双链结构,B错误;mRNA在细胞核内通过转录过程形成,由核孔进入细胞质,与核糖体结合,进行翻译过程。与核糖体结合的部位有2个密码子,tRNA上有反密码子,与密码子互补配对,因此核糖体与mRNA的结合部位会形成两个tRNA的结合位点,每次沿mRNA移动时新读取一个密码子,C正确;RNA复制是以RNA为模板合成RNA,有些生物,如某些病毒的遗传信息贮存在RNA分子中,当它们进入宿主细胞后,靠复制而传代,在RNA复制酶作用下,可在宿主细胞内完成自身RNA的复制,D正确。
点睛:解答本题的关键是需要学生能够正确分析与提取题干所提供的信息,同时能够联系所学知识答题。
2、C
【解析】
分析基因带谱可知,4号患病,基因带谱在下面,说明下面的基因为致病基因,则上面的带谱说明为正常基因,1号含有两种基因,为致病基因的携带者,说明该致病基因最可能位于常染色体上。5号含有两种基因。3号只含有正常基因,为显性纯合子。
【详解】
根据“无中生有为隐性”可判断该病为隐性遗传病,根据基因带谱,1号和4号有相同的条带,说明1号也含有致病基因,故该病为常染色体隐性遗传病,A正确;根据A项分析可知该病为常染色体隐性遗传病,4号个体的致病基因有一个来自2号,故2号一定携带该致病基因,B正确;根据基因带谱可知3号没有致病基因,故为杂合子的概率是0,C错误;根据A项分析,该病为常染色体隐性遗传,所以1和2的基因型均为Aa,再生患此病孩子的概率为1/4,D正确。
故选C。
3、C
【解析】
基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是以RNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】
A、该系统能合成蛋白质,而蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,因此其具备完成转录和翻译的能力,A正确;
B、氨基酸种类数共20种,tRNA种类数有61种,该系统中添加的tRNA种类数多于组成目标蛋白的氨基酸种类数,B正确;
C、为保证编码目标蛋白的mRNA数量应适当添加RNA聚合酶,而不是RNA酶,C错误;
D、与胞内蛋白质合成相比,无细胞蛋白质合成系统由于不受细胞限制,可表达对细胞有毒害作用的特殊蛋白质,D正确。
故选C。
根据基因控制蛋白质的合成过程分析选项。
4、A
【解析】
通过图解可以看出实验的自变量有光照强度、土壤含水量、有无施肥,因变量为CO2吸收量。
解决本题应注意以下几点:①光照强度、温度、土壤含水量、肥料供应情况均可影响植物光合作用强度;②若单独改变某一条件,可以使光合作用强度继续增强,则该条件为此时光合作用的限制因素;③在设计对照试验时,除自变量不同外,所有无关变量应相同;应确定适合观察的因变量,以对实验进行结果的统计与分析。
【详解】
A、本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个自变量,A错误;
B、D点和B点的自变量为光照强度不同,D点光照强度大于B点,所以CO2吸收量高,B正确;
C、通过图解D点与E点(或B点与F点)的CO2吸收量比较,可看出施肥影响明显是在含水量在40%~60%的条件下,C正确;
D、C点土壤含水量较少,光合作用强度较低,在C点基础上增大土壤含水量,可提高其CO2吸收量,因此C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量,D正确。
故选A。
本题通过坐标曲线的分析,考查考生对坐标曲线、光合作用限制因素的分析能力以及提高光能利用率的措施;还通过实验的设计与分析,考查考生对对照实验中自变量、因变量、无关变量的控制能力,以及实验结果的预测与分析能力。
5、B
【解析】
单体是多聚体的基本组成单位,多糖的单体是葡萄糖,核酸的单体是核苷酸,蛋白质的单体是氨基酸。
【详解】
依据生物大分子的组成,单体与其构成的多聚体具有相同的元素组成,A正确;由葡萄糖构成的多聚体有淀粉、纤维素和糖原,它们具有不同的结构和功能,B错误;依据生物大分子的组成,多聚体由单体脱水缩合而成,其基本骨架是碳链,C正确;每个DNA都有特定的脱氧核苷酸的数目和排列顺序,这构成了DNA分子的特异性,D正确。
故选B。
6、C
【解析】
原生质层包括细胞膜、液泡膜以及 它们之间的细胞质,原生质层相当于一层半透膜。细胞生物的遗传物质是DNA;组织细胞中由于不断进行有氧呼吸消耗氧气,因此其中的氧气浓度是低的,因此组织细胞中的氧气能通过自由扩散的方式进入细胞。
【详解】
A、动物细胞没有原生质层,但有细胞膜,因此能发生渗透作用,A错误;
B、细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,B错误;
C、细胞内的氧气浓度是低的,故组织液中的可以通过自由扩散进入组织细胞中,C正确;
D、细胞的遗传物质是DNA,DNA彻底水解后可以得到4种碱基,D错误。
故选C。
二、综合题:本大题共4小题
7、细胞核 26% 2400 AGACTT 3 T—A 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 CD
【解析】
分析图1:图1表示遗传信息的转录和翻译过程,其中过程①为遗传信息的转录,过程②是翻译,物质a是DNA分子,物质b是mRNA分子。
分析图2:图2表示翻译过程,X是核糖体,N是mRNA分子,根据多肽链的长度T1<T2<T3可知,翻译的方向是从左向右。
【详解】
(1)图中合成b的过程为①转录过程,场所主要是细胞核,该过程需以四种游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下,以DNA的一条链为模板合成RNA。
(2)b链是mRNA,其中G占29%,U占54%-29%=25%,则其模板链中C占29%、A占25%,再者模板链中G占19%,则T占27%,则b链对应的a分子(DNA中)A占(25%+27%)÷2=26%。假设物质a中有1000个碱基对,其中腺嘌呤400个,则鸟嘌呤=600,所以其第3次复制时消耗的鸟嘌呤脱氧核苷酸为23-1×600=2400个。
(3)若图1中异常多肽链中有一段氨基酸序列为“⋯丝氨酸−谷氨酸⋯”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU,根据碱基互补配对原则,mRNA上的碱基序列为UCUGAA,则物质a(DNA)中模板链碱基序列为AGACTT。
(4)过程②涉及的RNA种类有3种,即mRNA、tRNA、rRNA。过程①是转录,所需要的原料是核糖核苷酸。与过程②翻译相比,过程①特有的碱基配对方式是T-A。
(5)基因控制性状的方式包括:基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状;基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状。图1中所揭示的基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(6)A、根据多肽链的长度可知,X在N上的移动方向是从左到右,原料是氨基酸,A错误;
B、该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链时的模板相同,因此这3条多肽链中氨基酸的顺序相同,B错误;
C、多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是可以同时合成多条多肽链,C正确;
D、原核细胞有核糖体,是图2所示翻译过程的场所,D正确。
故选CD。
本题结合人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图,考查遗传信息的转录和翻译的知识,考生识记遗传信息转录和翻译的具体过程,能准确判断图中各过程及物质的名称是解题的关键。
8、一对位于常染色体上,另一对位于X染色体上 6 2:1 全为残翅 1/3
【解析】
由题意可知,果蝇的翅型受两对等位基因的控制,根据子二代中斑翅:残翅:正常翅=3:4:9,可以判断两对等位基因符合基因的自由组合定律;又因为子二代中斑翅均为雄性,即雌雄的表现型不一致,故可以确定其中一对等位基因位于X染色体上。
【详解】
(1)F2代斑翅全为雄性,说明有性状与性别相联系,有基因在X染色体上。F1代自由交配产生的F2代至少有16种配子的组合方式(9+3+4),即两对等位基因自由组合。因此两对等位基因一对位于常染色体上,另一对位于X染色体上。
(2)设两对等位基因为A、a,B、b,则亲本为aaXbY,AAXBXB. F1代为AaXBXb,AaXBY,F1代自由交配后F2代为A_XB_(正常):A_XbY(斑翅):aa__(残翅)=9:3:4。很明显两对等位基因全部显性时显示为正常翅,而当A显性而b为隐性时为斑翅,而当a为隐性时显示残翅,这可能是因为B基因控制合成的产物要以A基因控制合成的产物为原料。而A与B同时存在时表现为正常翅,但若A不存在,B基因不能表达而表现为残翅。因此,A基因有AA,Aa;B基因有XBXB,XBXb,XBY,故有2×3=6种基因型;F2的正常翅果蝇中显然雌性与雄性比值为2:1
(3)F2残翅果蝇均为aa,故自由交配后代都是残翅。
(4)F2斑翅有AAXbY:AaXbY=1:2两种基因型,与纯合残翅雌果蝇aaXBXBaaXbXb交配,后代残翅aa所占的比例为1/3。
本题的关键是根据后代雌雄的表现型判断是否一致,确定基因的位置,再推出亲本和后代相关个体的基因型,从而进行相关的计算。
9、耐高温(或具有热稳定性) 限制(或限制性核酸内切) 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子目的基因无表达所需的终止子 未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱 已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞 蛋白酶缺陷型 蛋白酶
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因−−DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA−−分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,需要特殊的耐高温的DNA聚合酶。
(2)在构建基因表达载体时,需用限制酶将载体切开,以便目的基因的插入;若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过表达载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是目的基因无复制原点、目的基因无表达所需启动子和终止子。
(3)若受体细胞是大肠杆菌(微生物),由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱,则需要用钙离子处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞;已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。
(4)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解,为防止蛋白质被降解,可以选用不能产生该蛋白酶的缺陷细菌以及使用能够抑制蛋白酶活性的药物,因此为防止蛋白质被降解,在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。
本题主要考查基因工程的相关知识,主要考查学生从图中获取相关的生物学信息,运用所学知识,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题作出解释的能力。
10、自然选择 基因的表达(转录、翻译) (正)反馈 RNA聚合 4种游离的核糖核苷酸 翻译 DNA连接酶 启动P21基因、结合DNA片段 ③→⑥
【解析】
据图分析,图中①表示基因的表达(转录和翻译),②表示转录;当某些因素导致DNA受损伤时,会激活P53基因表达出P53蛋白,P53 蛋白有三个作用:可以结合在DNA片段上,转录出lncRNA,进而促进P53基因的表达;还可以启动P21基因的表达,阻止DNA的修复;还可以启动修复酶基因的表达,产生修复酶系统去修复损伤的DNA。
【详解】
(1)人体细胞中P53基因的存在对生物体内遗传物质的稳定性具有重要意义,这是长期自然选择的结果。
(2)根据以上分析已知,图中①表示P53基因的表达过程,其控制合成的P53蛋白通过一系列过程会反过来促进该基因的表达过程,为正反馈调节机制。
(3)lncRNA是DNA转录的产物,需要RNA聚合酶的催化;lncRNA是一种RNA,其基本单位是核糖核苷酸,即合成lncRNA需要的原材料是4种游离的核糖核苷酸;lncRNA是非编码RNA,说明其不能用于翻译过程。
(4)修复断裂的DNA分子时,需要用DNA连接酶连接相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键;由图可知,P53蛋白可启动修复酶系统,还可以结合DNA、启动P21基因的表达等。
(5)根据题意分析,某DNA分子修复后的第1201位碱基由G变成了T,从而导致其控制合成的蛋白质比原蛋白质少了许多氨基酸,说明基因突变后导致决定氨基酸的密码子变成了终止密码子,即401位密码子的1号碱基发生了改变后变成了终止密码子,结合密码子表可知,应该是③GAG(谷氨酸)→⑥UAG(终止密码)。
解答本题的关键是掌握基因的转录和翻译过程,能够根据图示物质变化判断各个数字代表的过程的名称,并能够分析图中P53基因表达后发生的三个过程的机理,进而结合题干要求分析答题。
11、诱变育种 不定向性 一 RNA聚合酶 提早出现终止密码子(翻译提前终止等其他类似叙述亦可) 1/6 F1全为无叶舌突变株 F1全为正常叶舌植株
【解析】
根据题意分析可知:自交的性状分离比例均为3:1,说明符合一对等位基因的分离定律,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变。
用两种类型的无叶舌突变株杂交,若甲乙两株叶舌突变是发生在同一对基因上,则杂交后代应为纯合体,后代全为无叶舌突变株;若甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上则杂交后代应为杂合体,后代全为正常植株。
【详解】
(1)辐射处理正常叶舌的小麦纯系种子,其后代分离出无叶舌突变株,该育种方式是诱变育种。该过程需要用到大量的种子,其原因是基因突变具有多方向性和稀有性。自交的性状分离比例均为3:1,说明符合一对等位基因的分离定律,表明辐射诱变处理均导致甲、乙中各有一个基因发生突变。
(2)无叶舌突变基因在表达时,与基因启动部位结合的酶是RNA聚合酶。由分析可知,1处碱基对C//G替换成了A//T,密码子由UCC变成UCU,编码的氨基酸序列不发生改变,2处碱基对C//G替换成了A/T,则转录后密码子由UAC变成UAA,UAA是终止密码子,翻译会提前结束。
(3)甲植株后代的基因型是AA:Aa:aa=1:2:1,正常植株产生的卵细胞的基因型及比例是A:a=2:1,所授花粉的基因型及比例是A:a=1:1,因此甲株的后代种植在一起,让其随机传粉,只收获正常株上所结的种子,若每株的授粉率和结籽率相同,则其中无叶舌突变类型的比例为aa=1/3×1/2=1/6。
(4)①如果甲乙两株叶舌突变是发生在一对基因上,则甲、乙后代中无舌叶的基因型是aa、aa,杂交后代都是aa,表现为无舌叶。
②如果甲乙两株叶舌突变是发生在两对基因上,则甲、乙后代中无舌叶的基因型是aaBB、AAbb,杂交后代的基因型是AaBb,都表现为有舌叶。
本题的知识点是基因突变的概念、特点及诱变育种,基因的转录和翻译过程,基因分离定律和自由组合定律的实质,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识结合题干信息进行推理解答问题,学会应用演绎推理的方法完善实验步骤、预期结果、获取结论,用遗传图解解释相关问题。
展开阅读全文