辽宁省辽东南协作体2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷(A卷)

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名称 辽宁省辽东南协作体2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷(A卷)
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文件大小 617.3KB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-02-22 15:30:12

文档简介

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辽宁省辽东南协作体2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷(A卷)
一、单选题
1.(2021高三上·辽宁期中)如图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式,据图判断正确的是(  )
A.图中只有Ⅲ无染色体,遗传物质主要为DNA
B.四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体膜
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATP
D.含有色素的细胞器是④和⑤,光镜下看不到Ⅱ的染色体
2.(2021高三上·辽宁期中)关于组成细胞有机物的叙述正确的是(  )
A.胶原蛋白的合成过程需要线粒体的参与,其变性后与双缩脲试剂混合后不能发生紫色反应
B.RNA聚合酶与起始密码子结合可启动转录的 开始
C.N个氨基酸组成M个多肽,其中有Z个是环状肽。这些多肽至少含有N+M-Z个氧原子
D.因不同人的头发长短、营养状况不同等原因,它不能作为DNA指纹鉴定的样品材料
3.(2021高三上·辽宁期中)下列生理过程均伴随着细胞或细胞结构形状的改变,其中不需要 ATP 供能的是(  )
A.抗体分泌过程中细胞膜形状的改变
B.根毛区细胞在尿素溶液中质壁分离后自动复原
C.吞噬细胞吞噬病原体时细胞形态发生改变
D.跑步时骨骼肌的收缩
4.(2021高三上·辽宁期中)图 A 为两个渗透装置,溶液 a、b 为不同浓度的同种溶液,且a溶液浓度<b溶液浓度,c 为清水,图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是(  )
A.图A中的②相当于图B中的⑤、④、⑥
B.图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面
C.若图B所示为某农作物根毛细胞,此时应及时灌溉
D.图B中的⑦与图A中的②控制物质进出的原理有差异
5.(2021高三上·辽宁期中)下列描述正确的是(  )
A.壁虎断尾后再长回,体现了细胞的全能性
B.人体内干细胞可分化为白细胞、血小板、红细胞等细胞,分化形成的红细胞中的酶与干细胞中的酶完全不同
C.自由基若攻击蛋白质,可能会引起细胞膜上氨基酸的载体受损而导致氨基酸自由进出细胞
D.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
6.(2021高三上·辽宁期中)下列实验中选用的试剂与其作用的对应关系,正确的是(  )
选项 实验 试剂 作用
A 用哺乳动物红细胞制备细胞膜 蒸馏水 使细胞吸水涨破
B 检测生物组织中的脂肪 盐酸 洗去浮色
C 低温诱导植物染色体数目的变化 卡诺氏液 使染色体着色
D 绿叶中色素的提取和分离 碳酸钙 使研磨充分
A.A B.B C.C D.D
7.(2021高三上·辽宁期中)图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意阁,图中1~8表示基因。在不考虑突变、交叉互换的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.1与2互为等位基因,1与8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1~8
C.1与3在减数第二次分裂的后期发生分离
D.1分别与6、7组合都能形成重组型的配子
8.(2021高三上·湖南月考)已知小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现有一颗表现型为抗旱多颗粒的植株,将其和敏旱少颗粒植株互相授粉,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为(  )
A.12:8:3:1 B.24:12:8:4
C.22:5:5:4 D.20:5:5:2
9.(2021高三上·辽宁期中)某种小鼠的毛色受一对等位基因控制,让纯种黄毛鼠与黑毛鼠杂交,所得子一代的毛色出现介于黄色与黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,过渡类型的出现与黄毛基因前端的一段特殊碱基序列有关,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点(如图)。当这些位点没有甲基化时,黄毛基因正常表达,子一代小鼠的毛色表现为黄色;当这些位点甲基化时,黄毛基因的表达就受到抑制,且这段序列甲基化程度越高,黄毛基因的表达受到的抑制越明显,小鼠的毛色就越深。下列相关叙述错误的是(  )
A.黄毛基因是显性基因,黑毛基因是隐性基因
B.杂合小鼠的毛色差异与甲基化修饰导致黄毛基因突变有关
C.让杂合小鼠自由交配.所得子代的基因型最多只有3种
D.题干所述事例说明基因型相同,表现型不一定相同
10.(2021高三上·辽宁期中)噬菌体是一类细菌病毒,下列关于噬菌体侵染细菌实验相关叙述中,不正确的是(  )
A.侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
B.为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
C.用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于保温时间过长所以上清液中出现少量的放射性
D.若用32P对噬菌体双链DNA标记,再转入未被标记的培养有细菌的普通培养基中,让其连续复制n次,则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
11.(2021高三上·辽宁期中)下列有关双链DNA分子的叙述,不正确的是(  )
A.若DNA分子中碱基A所占比例为a,则碱基C所占比例为1/2-a
B.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上该比值为4∶3∶2:1
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为100个
12.下列关于基因、DNA,遗传信息和染色体的描述,正确的是(  )
A.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序
B.碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性和特异性
C.不管是原核生物还是真核生物,体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数
D.染色体是DNA的主要载体,每一条染色体上都只有一个DNA分子
13.(2021高三上·辽宁期中)某染色体片段上分布着三个相邻的基因b,d,f,而a、c、e、g是没有遗传效应的DNA片段。据图分析,下列有关叙述正确的是(  )
A.基因在染色体上呈线性排列,基因的首端存在起始密码子
B.非同源染色体之间交换了f所在的染色体片段,可用显微镜观察到
C.b、d、f均有可能发生突变,这体现了基因突变具有普遍性的特点
D.b中发生碱基对的增添、缺失和替换,基因结构和性状不一定改变
14.(2021高三上·辽宁期中)下列关于染色体组的说法,正确的是(  )
A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B.四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组
C.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
D.含有1个染色体组的体细胞是单倍体
15.(2021高三上·辽宁期中)下列有关生物进化的叙述,正确的是(  )
A.向稻田喷洒杀虫剂致使害虫产生抗药性
B.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向和遗传变异的方向
C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.生物多样性的形成是生物与无机环境共同进化的结果
16.(2021高三上·辽宁期中)疫情期间在家可通过“有氧运动”锻炼身体,提高自身抵抗疾病的能力。“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法不正确的是(  )
A.三种运动强度下,有氧呼吸和无氧呼吸均同时存在
B.a、b、c三种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量均等于O2的消耗量
C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力
17.(2021·山东模拟)2014年11月一个经单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿出生。该婴儿的母亲患有常染色体单基因显性遗传病,而其外祖父和父亲均表现正常。科研人员对分离得到的第一极体进行了基因组扩增,并完成了测序,从而推测出与该极体来自同一初级卵母细胞的卵细胞不含致病基因,最终通过试管婴儿技术获得了健康婴儿。下列相关分析错误的是(  )
A. 在自然生育条件下,该夫妇的孩子的患病概率是50%
B.单细胞基因组测序无需提取大量细胞的DNA来进行
C.完成了基因组测序的极体中含有该遗传病的致病基因
D.上述基因组测序中测定了24条染色体上的DNA序列
二、多选题
18.(2021高三上·辽宁期中)世界卫生组织(WHO)将引起肺炎疫情的新冠病毒暂时命名为2019-nCoV,该病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合进入宿主细胞,其基因组长度29.8Kb,为单链+RNA,其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法不合理的是(  )
A.2019-nCoV属于RNA病毒,其遗传信息传递过程中需要逆转录酶参与
B.2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,侵入方式和T2噬菌体相同
C.2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有相同的碱基互补配对方式
D.人类成熟mRNA应该具有5'端甲基化帽子,3'端多聚腺苷酸(PolyA)等结构
19.(2021高三上·辽宁期中)鹌鹑的性别决定方式为ZW型,其羽色由两对基因控制。控制栗羽的基因A,黄羽的基因a位于Z染色体上,控制黑羽的基因B/b位于常染色体上,其中基因B对基因b为不完全显性。羽色与基因型的关系如下表所示。下列相关分析错误的是(  )
表现型 基因型
栗羽 BBZA_
不完全黑羽 BbZA_
黑羽 bbZA_
黄羽 B_ZaZa、B_ZaW
灰羽 bbZaZa、bbZaW
A.纯合栗羽和纯合黑羽鹌鹑交配,不能得到黄羽或灰羽子代
B.不完全黑羽雌雄鹌鹑相互交配,子代的羽色最多有4种
C.多组纯合栗羽和纯合黄羽鹌鹑交配,子代不可能出现黄羽鹌鹑
D.灰羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑交配,子代的羽色与亲本的完全不同
20.(2021高三上·辽宁期中)小西红柿又称圣女果,果实虽有多种颜色,但由一对等位基因控制。小西红柿是通过杂交育种筛选出来的,和普通大西红柿一样都是含有24条染色体的雌雄同株二倍体植物。下列说法不正确的是(  )
A.与单倍体育种相比,杂交育种可从F2中快速选育出纯合新品种
B.若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列
C.小西红柿的单倍体植株长势弱小,所结果实比二倍体小西红柿植株的小
D.在减数分裂过程中,控制小西红柿果实颜色的基因可能会发生基因重组
三、综合题
21.(2021高三上·辽宁期中)研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响,下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题:
(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是   ,这些色素吸收光能的两个用途是   。
(2)图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是   ,若在CO2浓度为1%条件下进行实验,则图甲中曲线与横坐标的交点(B)位置移动情况是   。
(3)得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有   h,其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有   (用字母回答),限制EF段的主要环境因素为   。当图中S1、S2和S3的面积关系为   时,说明实验结束后植株的干重增加了。
(4)在图甲实验的环境条件下,若每天光照8 h,则平均光照强度至少要大于   klx时,植株才能够正常生长。
22.(2021高三上·辽宁期中)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在   ,这是由于   ,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于   期,对应在图乙中   时期(图中数字表示), B处于   期,此细胞的名称是   ;C细胞分裂后得到的子细胞名称为   。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为   条,该生物体内染色体数目最多可以为   条,8对应的时期表示   过程。
23.(2021高三上·辽宁期中)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。3个复等位基因IA、IB 、i控制ABO血型,位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血型的基因型为IAIB,O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如下图,Ⅱ-3 和Ⅱ-5均为AB血型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。请回答下列问题:
(1)该遗传病的遗传方式为   。Ⅱ-2 基因型为Tt的概率为   。
(2)Ⅰ-5 个体有   种可能的血型。Ⅲ-1 为Tt且表现A 血型的概率为   。
(3)如果Ⅲ-1 与Ⅲ-2 婚配,则后代为O 血型、AB 血型的概率分别为   、   。
(4)若Ⅲ-1 与Ⅲ-2 生育一个正常女孩,可推测女孩为B 血型的概率为   。若该女孩真为B血型,则携带致病基因的概率为   。
24.(2021高三上·辽宁期中)如图1为细胞基因表达的过程,据图1回答:
(1)能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是   (填标号)。
(2)图1中含有五碳糖的物质有   (填标号);图1中⑤所运载的氨基酸是   。(密码子:AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸)
(3)研究者用某一生长素类似物处理离体培养的细胞,得到结果如下表:
细胞内物质含量比值 处理前 处理后
DNA:RNA:蛋白质 1:3.1:12.4 1:5.4:21.6
据此分析,此药物作用于细胞的分子机制是:通过促进   过程,影响基因的表达。
(4)图3中过程b所示的过程在生物学上称为   ,最终形成的蛋白质不同的根本原因是:   。
(5)某植物的花色受两对基因(自由组合)A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图2所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。由图知基因控制性状的方式是:   。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是   。
25.(2021高三上·辽宁期中)如图①为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图②为在某段时间内种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(1)图①中a过程为   ,b过程的实质是   ,其直接作用对象是   ,地球新物种形成必须经过[   ]   。
(2)图②中在   时间段内甲种群生物发生了进化,在T点时   (填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
(3)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群的a基因频率为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】A、图中只有 Ⅲ 无染色体,属于细胞生物中的原核生物,其遗传物质就是DNA,A错误;
B、核糖体没有膜结构,B错误;
C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构表示线粒体,葡萄糖首先在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解,即线粒体不能直接氧化葡萄糖,C错误;
D、含有色素的细胞器是④叶绿体和⑤液泡,属于高度分化的细胞,不再继续分裂,因此无法观察染色体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
  原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2.【答案】C
【考点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;蛋白质变性的主要因素;细胞分化及其意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、胶原蛋白变性是空间结构发生改变,肽键并没有断裂,因此仍然能双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;
B、RNA聚合酶与DNA上启动子位置结合,可启动转录的开始,起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、N个氨基酸组成M个多肽,其中有Z个是环状肽,因此Z条是环状多肽包含在M条肽链中,所以N个氨基酸构成M条链是N-M个肽键,又因为环状比链状多1个肽键,Z条环状多Z个肽键,所以这个蛋白质分子N-M+Z个肽键,一个肽键含有一个氧原子,一条多肽链至少含有一个羧基,2个氧原子,因此这些多肽至少含有N-M+Z+(M-Z)×2=N+M-Z个氧原子,C正确;
D、虽然不同人的头发长短、营养状况不同,但他们遗传物质都是DNA的,不同人的DNA是有差异的,因此可以作为DNA指纹鉴定的样品材料,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,是不可逆的。蛋白质的盐析依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,是一种物理变化,蛋白质的盐析过程空间结构略有改变,但没有变性,肽键也没有断裂,是可逆的过程。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
2、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必须氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与,RNA聚合酶能识别调控序列中的结合位置(启动子),并与之结合。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和IRNA。
3.【答案】B
【考点】细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义;质壁分离和复原;反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、抗体分泌到细胞外的过程属于胞吐,需要 ATP供能,A错误;
B、尿素进入植物细胞的方式为自由扩散,不需要消耗ATP,B正确;
C、吞噬细胞吞噬病原体时细胞膜的形状发生改变,属于胞吞,需要消耗ATP,C错误;
D、跑步时骨骼肌的收缩需要消耗能量,由ATP提供,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程中,内质网膜的面积变小,高尔基体膜的面积基本不变,细胞膜的面积变大。
2、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
4、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
4.【答案】A
【考点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、图B细胞中含有大液泡,因此可以构成渗透系统,其中原生质层相当于图A中的②半透膜,图B中⑥为细胞膜,⑦为液泡膜,以及两者之间的⑧细胞质共同构成原生质层,故图A中的②相当于图B中的⑥、⑦、⑧,A错误;
B、根据题干“a溶液浓度<b溶液浓度,c为清水”,所以一段时间后装置2的液面高于装置1的液面,B正确;
C、若图B所示为某农作物根毛细胞,上述图中细胞发生了质壁分离,说明细胞液的浓度低于外界土壤溶液的浓度,应及时灌溉,C正确;
D、图B中的⑦液泡膜具有选择透过性,而图A中的②则没有选择透过性,只要颗粒大小小于膜上的孔均可以通过,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
5.【答案】D
【考点】细胞分化及其意义;细胞癌变的原因;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生,是细胞的分裂和分化能力,并没有体现细胞的全能性,A错误;
B、人体内干细胞可分化为白细胞、血小板、红细胞等细胞,分化形成的红细胞中的酶与干细胞中的酶并不完全不同,比如呼吸酶,B错误;
C、自由基若攻击蛋白质,可能会引起细胞膜上氨基酸的载体受损而导致氨基酸进出细胞受阻,C错误;
D、抑癌基因的作用是抑制细胞不正常的增殖,故表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,D正确;
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。细胞分化与细胞的全能性的关系:随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样,全能性很高,但是卵细胞属于高度分化的细胞,而受精卵属于未分化的细胞。
2、细胞分化过程中的变化:
(1)从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
3、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
4、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
6.【答案】A
【考点】细胞膜的制备方法;叶绿体色素的提取和分离实验;低温诱导染色体加倍实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制备细胞膜常用哺乳动物成熟的红细胞通过吸水涨破获得,因为哺乳动物成熟的红细胞只有细胞膜,没有细胞核和其他的细胞器,A正确;
B、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),染色后需要用50%酒精洗去浮色,B错误;
C、低温诱导植物细胞染色体数目加倍的实验中,用改良苯酚品红染液使染色体着色,而卡诺氏固定液起到了固定染色体形态的作用,C错误;
D、绿叶中色素的提取和分离的实验中加入碳酸钙的作用是保护色素,为了充分研磨通常在研钵中加入二氧化硅,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、脂肪的检测和观察
(1)原理:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
(2)过程:
制作花生子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况。
取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。
切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培养皿中待用。
制片:从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min;用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。
观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰;换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。
2、低温诱导染色体数目加倍实验:(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。(2)该实验的步骤为选材→固定(卡诺氏液)→解离(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液)→漂洗(清水)→染色(改良苯酚品红染液)→制片。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
4、哺乳动物成熟的红细胞,没有细胞核和各种细胞器,获取的膜成分单一,只有细胞膜,因此是获取细胞膜的良好材料。
7.【答案】B
【考点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1与2为相同基因,1与3为相同基因或等位基因,与5、6、7、8互为非等位基因,A错误;
B、同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8,B正确;
C、1与3在减数第一次分裂的后期发生分离,C错误;
D、1与6在减数第二次分裂后期着丝点分裂后会分开,不会形成重组型的配子,1与7位于同源染色体上,在减数第一次分裂后期同源染色体分离,也不会形成重组型的配子,D错误。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
8.【答案】C
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,假设相关基因分别为A和a、B和b。一颗表现型为抗旱、多颗粒的植株,对其进行测交,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,说明抗旱多颗粒植株产生的可育配子AB:Ab:aB:ab=2:1:1:2。若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为(2/6×2/6+2/6×
1/6×2+2/6×1/6×2+2/6×2/6×2+1/6×1/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(2/6×
2/6)=22:5:5:4。C正确。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于遗传时遵循自由组合定律的同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
9.【答案】B
【考点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、杂合子中,黄毛基因正常表达,小鼠的毛色表现为黄色,因此黄毛基因是显性基因,A正确;
B、甲基化修饰只是影响该基因的表达,不改变基因结构,故不会导致基因突变,B错误;
C、设杂合小鼠基因型为Aa,杂合小鼠自由交配,所得子代的基因型最多只有AA、Aa、aa共3种,C正确;
D、根据题干信息可知,黄毛基因正常表达,子一代小鼠(Aa)的毛色表现为黄色;当这些位点甲基化时,黄毛基因的表达就受到抑制,且这段序列甲基化程度越高,黄毛基因的表达受到的抑制越明显,小鼠的毛色就越深,可说明小鼠的基因型相同,表现型不一定相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:
(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。
(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。基因型不同的个体表现型可能相同,基因型相同的个体表现型可能不同。表现型=基因型+环境。
10.【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供,A正确;
B、为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,即单独研究DNA和蛋白质的作用,B正确;
C、用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,离心后分布在上清液中,保温时间过长会导致子代噬菌体释放,而子代噬菌体不含放射性,因此这不影响上清液中的放射性,C错误;
D、若用32P对噬菌体双链DNA记,再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次,根据DNA半保留复制特点,则含32P的DNA分子数为2个,应占子代DNA总数的1/2n 1,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、(1)要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(2)T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、注意:(1)保温时间不能过长,过长大肠杆菌细胞会裂解;保温时间不能过短,过短噬菌体侵染不充分;(2)35S标记的噬菌体,放射性出现在上清液中,若沉淀物中出现沉淀可能是搅拌不充分,沉淀物中有少量蛋白质外壳;32P标记的噬菌体放射性出现在沉淀物中,若上清液中出现放射性,可能保温时间过长是大肠杆菌裂解,也可能是保温时间过短噬菌体侵染不充分。
11.【答案】C
【考点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】若DNA分子中碱基A所占比例为a,则胸腺嘧啶T的比例也为a,则A+T所占的比例为2a,含有鸟嘌呤的碱基对即碱基G+C所占的比例为1-2a,则碱基C所占比例为(1-2a)/2=1/2-a,A正确;根据碱基互补配对原则,DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,所以如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,B正确;由DNA分子的碱基互补配对原则可知,G1=C2,C1=G2,A1=T2,T1=A2,如果A1:T1:G1:C1=1:2:3:4,则A2:T2:G2:C2=2:1:4:3,C错误;因为A-T之间有两个氢键,C-G之间有三个氢键,50个碱基对都是A-T,至少含有氢键的数量为50×2=100个,D正确。故答案为:C。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
12.【答案】C
【考点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】RNA病毒的遗传物质是RNA,所以遗传信息是指DNA或RNA中碱基的排列顺序,A错误;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,碱基的特定排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性,B错误;生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,C正确;DNA主要存在于染色体上,因此染色体是DNA的主要载体,一条染色体上通常只有一个DNA分子,但在染色体复制着丝点未分裂时,一个染色体上有两个DNA分子,D错误。
【分析】关于基因、DNA、遗传信息和染色体的基础知识,需要识记:
1、基因的本质是具有遗传效应上的DNA片段,属于DNA的一部分,碱基长度小于DNA,基因是遗传和进化的基本结构和功能单位;
2、DNA的中文名称是脱氧核酸,由4种脱氧核苷酸组成的2条反向平行的脱氧核苷酸链,空间上呈螺旋状,由于组成DNA的脱氧核苷酸的数目和排列顺序千变万化,故DNA具有多样性,由于每个DNA分子有自己特定的碱基排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序),故DNA具有特异性;
3、染色体是由DNA和相关蛋白质组成的结构,存在于真核细胞细胞核之中,染色体被认为是DNA的载体,在细胞分裂间期时发生复制;
4、遗传信息蕴含在基因的碱基排列顺序之中。
13.【答案】B
【考点】基因突变的特点及意义;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因的首端存在启动子,起始密码子存在于mRNA上,而非基因中,A错误;
B、非同源染色体之间交换了f所在的染色体片段,属于染色体结构变异,可用显微镜观察到,B正确;
C、基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中,b、d、f均有可能发生突变,这体现了基因突变具有随机性的特点,C错误;
D、b为基因,发生碱基对的增添、缺失和替换,基因结构发生改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因突变:
(1)概念:基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,引起基因碱基序列的改变。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA分子复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
14.【答案】B
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、21三体综合征患者体细胞中21号染色体为3条,而不是含有3个染色体组,A错误;
B、四倍体水稻含有四个染色体组,所以其单倍体体细胞中染色体数目减半,与生殖细胞中的相同,含2个染色体组,B正确;
C、一个染色体组中没有同源染色体,其中的染色体大小、形态各不相同,C错误;
D、体细胞中含有1个染色体组的个体是单倍体,D错误。
故答案为:B。
【分析】由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体;同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半,染色体组数也减半。
15.【答案】C
【考点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、杀虫剂可以对害虫的抗药性进行选择,而不是导致害虫产生抗药性,A错误;
B、种群基因频率的变化趋势不能反映遗传变异的方向,B错误;
C、地理隔离引起了基因库的差异,当基因库的差异达到一定的程度,会导致生殖隔离的发生,C正确;
D、生物多样性是生物与生物、生物与环境共同进化的结果,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料:①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向:①变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
2、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
16.【答案】C
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、a运动强度下乳酸含量低,主要是有氧呼吸,只是无氧呼吸较弱,b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸都有所增强,c运动强度下氧气消耗速率较高,有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平,A正确;
B、肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量,因此a、b、c三种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量均等于O2的消耗量,B正确;
C、无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中,少部分释放,释放的部分中大部分以热能散失,其余储存在ATP中,C错误;
D、若运动强度长时间超过c,人体的自我调节能力是有限的,会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象,D正确。
故答案为:C。
【分析】人有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
17.【答案】D
【考点】基因的分离规律的实质及应用;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】A、由题意可知,该婴儿的母亲是患者,其外祖父是正常人,则母亲的基因型为Aa,父亲是正常人,基因型为aa,故在自然生育条件下,该夫妇的孩子的患病概率是50%,A正确;
B、进行单细胞基因组测序时,可先从单细胞中获取相关DNA,再将得到的DNA进行多聚酶链式反应扩增,就可得到大量DNA片段,故单细胞基因组测序无需提取大量细胞的DNA来进行,B正确;
C、由A的分析可知,该婴儿的母亲是患者,为杂合子,在减数分裂过程中,一个卵原细胞会形成A:a=1:1的两种子细胞,通过测序已知,卵细胞不含致病基因,则与该卵细胞来自同一初级卵母细胞的第一极体中应含有该遗传病的致病基因,C正确;
D、在女性体内细胞中,常染色体是一样的,性染色体也是相同的,科研人员对第一极体进行了测序,第一极体是经过减数第一次分裂形成的,细胞中染色体数目减少一半,含有23条染色体,即22条常染色体和X染色体,故上述基因组测序中测定了23条染色体上的DNA序列,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上的碱基序列,人类基因组计划研究可帮助人们通过遗传分析进行遗传病风险预测和预防。
18.【答案】A,B,C
【考点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、2019-nCoV属于RNA病毒,其遗传物质为RNA,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶,从而RNA进行自我复制,该病毒不是逆转录病毒,因此其遗传信息传递过程中不需要逆转录酶参与,A错误;
B、2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,2019-nCoV为有包膜病毒,可以通过膜融合(或胞吞)进入宿主细胞,而T2噬菌体是先吸附在大肠杆菌表面,然后只有DNA注入宿主细胞,侵入方式和T2噬菌体不相同,B错误;
C、2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有不完全相同的碱基互补配对方式,前者的碱基互补配对方式为A-U、C-G,而人体内的宿主细胞不同生理过程中的碱基配对方式不同,如转录过程中的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G,翻译过程中的碱基配对方式为A-U、C-G,C错误;
D、根据题干信息“其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似”可知,人类成熟mRNA(作为翻译的模板)应该具有5'端甲基化帽子,3'端多聚腺苷酸(PolyA)等结构,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
2、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
19.【答案】B,C
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、纯合栗羽和纯合黑羽鹌鹑交配,即BBZAZA×bbZAW、BBZAW×bbZAZA,子代基因型为BbZAZA、BbZAW,羽色表现为不完全黑羽,A正确;
B、不完全黑羽雌雄鹌鹑相互交配,即BbZAZA×BbZAW、BbZAZa×BbZAW,子代表现型为BBZA_栗羽、BbZA_不完全黑羽、bbZA_黑羽、B_ZaW黄羽、bbZaW灰羽共5种羽色,B错误;
C、纯合栗羽BBZAW和纯合黄羽鹌鹑BBZaZa交配,子代会出现BBZaW黄羽鹌鹑,C错误;
D、灰羽雄鹌鹑bbZaZa与纯合栗羽雌鹌鹑BBZAW交配,子代基因型为BbZaW、BbZAZa,羽色表现为黄羽和不完全黑羽,与亲本表现型完全不同,D正确。
故答案为:BC。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
20.【答案】A,C,D
【考点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、除了隐性性状,杂交育种需从F2中选出优良性状的个体再进行连续自交才能选出纯合新品种,A错误;
B、由于大、小西红柿属于雌雄同株的二倍体植物,所以若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列, B正确;
C、小西红柿的单倍体植株长势弱小,高度不育,所以不结种子和果实,C错误;
D、由于小西红柿果实的颜色由一对等位基因控制,所以不会发生基因重组,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
21.【答案】(1)叶绿素a;水的分解和ATP的合成
(2)线粒体和细胞质基质;向左移动
(3)14;AB和CD;CO2浓度;S2>S1+S3
(4)6
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】试题分析:(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a,这些色素吸收光能的两个用途是水的分解和ATP的合成。
(2)分析图甲,A点只进行细胞呼吸没有光合作用,此时叶肉细胞中产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质;B点是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的光补偿点,若CO2浓度升高到1%条件下进行实验则光合作用增强,细胞呼吸减弱,让光合作用强度=细胞呼吸强度,应降低光照强度,所以光补偿点左移。
(3)图甲中A点的值是该植物呼吸作用速率;图乙中纵坐标代表净光合速率,则图乙A点时实际光合速率=-1+2=1 mmol/h,表明此时已经有光合作用发生;G点时只有细胞呼吸,表明光合作用停止;因此给植株光照时间段是0-14(h)。有光照且光照强度一定保持不变的时间段是AB和CD,即曲线不变化的时间段;EF段光照强度改变,光合作用速率不变的限制因素为CO2浓度;GH段只有细胞呼吸。图乙中S1为0-2小时内植物净积累的有机物量是负值;S2为2-13小时内植物净积累的有机物量是正值;S3为13-16小时内细胞呼吸消耗的有机物量,也是该时间段内有机物的净积累量是负值;所以当图中S1、S2和S3的面积关系为S2>S1+S3时,说明实验结束后植株的干重增加了。
(4)据图甲分析,植物要正常生长,则一天24小时内有机物的净积累量要大于0 ,所以有净光合速率× 8>呼吸速率× 16,即净光合速率>2×16/8,所以净光合速率>4 mmol/h。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳DE 固定和三碳化合物DE 还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳DE 固定;三碳化合物DE 还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、真正光合作用S速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。真正光合作用的表示方法:CO2的固定量,O2的生成量,有机物的生成量;净光合作用的表示方法:CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量。
22.【答案】(1)减数分裂Ⅰ;同源染色体分离
(2)有丝分裂后;11-12;减数第一次分裂后;初级卵母细胞;卵细胞和极体
(3)20;40;受精作用
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】分析图甲:A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,应处于有丝分裂后期;B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。分析图乙:图乙是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图,0~8表示减数分裂;8时刻表示受精作用;8~13表示有丝分裂。
(1)减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,从而导致减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半。
(2)A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期,对应乙图中的11-12。B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞。C细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞为第二极体和卵细胞。
(3)图乙6~7时期为减数第二次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞的染色体数目相等,即为20条。该生物体内当细胞处于有丝分裂的后期时染色体数目最多,为40条。乙图中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生受精作用。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、受精作用:(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
23.【答案】(1)常染色体隐性;2/3
(2)3;3/10
(3)1/4;1/8
(4)5/16;13/27
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,而Ⅱ-1(女性)患病,可判断该遗传病的遗传方式是常染色体隐性遗传。就该病而言,Ⅱ-1患病,则Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型均为Tt,Ⅱ-2正常(T_),TT:Tt=1:2,则其基因型为Tt的概率为2/3。
(2)由于Ⅱ-5为AB血型(IAIB),则Ⅰ-5基因型可能为IAIA、IAIB、IAi、IBIB、IBi,血型共3种:A型、B型、AB型。Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型均为Tt,又Ⅱ-3为AB血型,则Ⅱ-3基因型为(1/3TT、
2/3Tt)IAIB,由于Ⅰ-3患病,又Ⅱ-4为O型,则Ⅱ-4基因型为Ttii,Ⅲ-1正常(T_),TT:Tt=2:3,则Tt占3/5,血型为A型(IAi)的概率为1/2,故Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为3/5×1/2=3/10。
(3)就血型而言,Ⅲ-1基因型为1/2IAi和1/2IBi,由于Ⅱ-5为AB型(IAIB),Ⅱ-6为O型(ii),则Ⅲ-2基因型为1/2IAi和1/2IBi,Ⅲ-1与Ⅲ-2产生的配子均为IA:IB:i=1:1:2,二者婚配,则后代为O型(ii)的概率为1/2×1/2=1/4,AB型(IAIB)的概率为1/4×1/4×2=1/8。
(4)Ⅲ-1和Ⅲ-2的女儿为B血型(IBIB或IBi)的概率为1/4×1/4+1/4×1/2×2=5/16。就该病而言,Ⅲ-1基因型为2/5TT、3/5Tt,产生的配子为7/10T、3/10t,由于Ⅲ-3患病,则Ⅱ-5、Ⅱ-6基因型均为Tt,则正常Ⅲ-2(T_)基因型为1/3TT、2/3Tt,产生的配子为2/3T、1/3t,Ⅲ-1和Ⅲ-2婚配,正常女儿(T_)中TT和Tt的比例为14:13,其中携带致病基因(Tt)的概率为13/27。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
24.【答案】(1)②
(2)①②③⑤;苯丙氨酸
(3)转录和翻译
(4)翻译;基因不同(或DNA中碱基序列不同)
(5)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;白:粉:红=4:9:3
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析图1 ,a表示转录过程,b表示翻译过程,①表示DNA分子,②表示mRNA分子,③表示核糖体,④表示多肽,⑤表示tRNA。
分析图2,基因A控制酶A的合成,酶A能促进白色色素合成粉色色素,基因B控制酶B的合成,酶B能促进粉色色素合成红色色素。
分析图3,a表示转录过程,b表示翻译过程。M1和M2表示转录产物mRNA。
(1)转录是以DNA的一链为模板,合成RNA的过程,所以该过程可以将DNA中的遗传信息传递到RNA中,所以能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是②mRNA。
(2)图中①为DNA分子,含有脱氧核糖;②为mRNA分子,含有核糖;③为核糖体,其主要成分是蛋白质和RNA,其中RNA含有核糖;④为多肽,不含五碳糖;⑤为tRNA,含有核糖。图1中⑤上的反密码子为AAG,其对应于的密码子为UUC,编码的是苯丙氨酸。
(3)由表格可以看出,用生长素类似物处理离体培养的细胞后,RNA的含量明显增多,蛋白质含量也增多,因此,该药物作用于细胞的分子机制是促进转录和翻译过程从而促进基因的表达。
(4)图3中a表示转录过程,b表示翻译过程,最终形成的蛋白质不同的根本原因基因不同(或DNA中碱基序列不同)。
(5)根据所给图中流程可以看出,酶A和酶B可以影响到色素的合成,而这两种酶又都是由基因控制合成的,所以得出基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;根据题意判断出基因A控制酶A的合成,酶A能促进白色色素合成粉色色素,基因B控制酶B的合成,酶B能促进粉色色素合成红色色素,所以A_B_为红色,aa__为白色,A_bb为粉色,根据基因的自由组合定律可知,F1自交后代中A_B_占9/16,aa占1/4,A_bb占3/16,所以表现型及比例为白:粉:红=4:9:3。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
25.【答案】(1)地理隔离;定向改变种群的基因频率;生物个体的表现型;c;生殖隔离
(2)QR;不一定
(3)10%
【考点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】1、分析图1:①~⑥表示突变和基因重组,a表示地理隔离,b表示基因频率变化的不断积累,c表示生殖隔离。2、分析图2:图中QR时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;OQ和RT段种群基因频率不改变,说明该时间段内甲种群生物不发生进化。3、基因频率及基因型频率的相关计算如下:①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率×1/2。
(1)图1中a过程为地理隔离;b过程的实质是自然选择定向改变种群的基因频率,其直接作用对象是生物个体的表现型,地球新物种的形成必须经过c生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件。
(2)生物进行的实质是种群基因频率的定向改变,图中QR时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;新物种形成的标志是生殖隔离,从图中无法判断出是否形成生殖隔离,因此在T点时不一定形成新物种。
(3)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa 个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,可将不同基因型的个体所占的百分比具体为整数进行计算,假设该种群共有100个个体,则XAXA个体数目为42、XAXa个体数目为6、XaXa个体数目为2,XAY个体数目为45、XaY个体数目为5,则该种群的a基因频率为(6+2×2+5)÷(42×2+6×2+2×2+45+5)×100%=10%。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向①变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
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辽宁省辽东南协作体2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷(A卷)
一、单选题
1.(2021高三上·辽宁期中)如图中有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类细胞的结构模式,据图判断正确的是(  )
A.图中只有Ⅲ无染色体,遗传物质主要为DNA
B.四类细胞共有的膜结构是细胞膜与核糖体膜
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构均能氧化葡萄糖合成ATP
D.含有色素的细胞器是④和⑤,光镜下看不到Ⅱ的染色体
【答案】D
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;动、植物细胞的亚显微结构
【解析】【解答】A、图中只有 Ⅲ 无染色体,属于细胞生物中的原核生物,其遗传物质就是DNA,A错误;
B、核糖体没有膜结构,B错误;
C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中的②结构表示线粒体,葡萄糖首先在细胞质基质中分解成丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解,即线粒体不能直接氧化葡萄糖,C错误;
D、含有色素的细胞器是④叶绿体和⑤液泡,属于高度分化的细胞,不再继续分裂,因此无法观察染色体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
  原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
2.(2021高三上·辽宁期中)关于组成细胞有机物的叙述正确的是(  )
A.胶原蛋白的合成过程需要线粒体的参与,其变性后与双缩脲试剂混合后不能发生紫色反应
B.RNA聚合酶与起始密码子结合可启动转录的 开始
C.N个氨基酸组成M个多肽,其中有Z个是环状肽。这些多肽至少含有N+M-Z个氧原子
D.因不同人的头发长短、营养状况不同等原因,它不能作为DNA指纹鉴定的样品材料
【答案】C
【考点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;蛋白质变性的主要因素;细胞分化及其意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、胶原蛋白变性是空间结构发生改变,肽键并没有断裂,因此仍然能双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;
B、RNA聚合酶与DNA上启动子位置结合,可启动转录的开始,起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、N个氨基酸组成M个多肽,其中有Z个是环状肽,因此Z条是环状多肽包含在M条肽链中,所以N个氨基酸构成M条链是N-M个肽键,又因为环状比链状多1个肽键,Z条环状多Z个肽键,所以这个蛋白质分子N-M+Z个肽键,一个肽键含有一个氧原子,一条多肽链至少含有一个羧基,2个氧原子,因此这些多肽至少含有N-M+Z+(M-Z)×2=N+M-Z个氧原子,C正确;
D、虽然不同人的头发长短、营养状况不同,但他们遗传物质都是DNA的,不同人的DNA是有差异的,因此可以作为DNA指纹鉴定的样品材料,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,是不可逆的。蛋白质的盐析依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,是一种物理变化,蛋白质的盐析过程空间结构略有改变,但没有变性,肽键也没有断裂,是可逆的过程。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
2、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必须氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
4、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与,RNA聚合酶能识别调控序列中的结合位置(启动子),并与之结合。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和IRNA。
3.(2021高三上·辽宁期中)下列生理过程均伴随着细胞或细胞结构形状的改变,其中不需要 ATP 供能的是(  )
A.抗体分泌过程中细胞膜形状的改变
B.根毛区细胞在尿素溶液中质壁分离后自动复原
C.吞噬细胞吞噬病原体时细胞形态发生改变
D.跑步时骨骼肌的收缩
【答案】B
【考点】细胞器之间的协调配合;胞吞、胞吐的过程和意义;质壁分离和复原;反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、抗体分泌到细胞外的过程属于胞吐,需要 ATP供能,A错误;
B、尿素进入植物细胞的方式为自由扩散,不需要消耗ATP,B正确;
C、吞噬细胞吞噬病原体时细胞膜的形状发生改变,属于胞吞,需要消耗ATP,C错误;
D、跑步时骨骼肌的收缩需要消耗能量,由ATP提供,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程中,内质网膜的面积变小,高尔基体膜的面积基本不变,细胞膜的面积变大。
2、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
4、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
4.(2021高三上·辽宁期中)图 A 为两个渗透装置,溶液 a、b 为不同浓度的同种溶液,且a溶液浓度<b溶液浓度,c 为清水,图B为显微镜下观察到的某植物表皮细胞,下列叙述错误的是(  )
A.图A中的②相当于图B中的⑤、④、⑥
B.图A中装置2的液面一段时间后会高于装置1的液面
C.若图B所示为某农作物根毛细胞,此时应及时灌溉
D.图B中的⑦与图A中的②控制物质进出的原理有差异
【答案】A
【考点】质壁分离和复原;渗透作用
【解析】【解答】A、图B细胞中含有大液泡,因此可以构成渗透系统,其中原生质层相当于图A中的②半透膜,图B中⑥为细胞膜,⑦为液泡膜,以及两者之间的⑧细胞质共同构成原生质层,故图A中的②相当于图B中的⑥、⑦、⑧,A错误;
B、根据题干“a溶液浓度<b溶液浓度,c为清水”,所以一段时间后装置2的液面高于装置1的液面,B正确;
C、若图B所示为某农作物根毛细胞,上述图中细胞发生了质壁分离,说明细胞液的浓度低于外界土壤溶液的浓度,应及时灌溉,C正确;
D、图B中的⑦液泡膜具有选择透过性,而图A中的②则没有选择透过性,只要颗粒大小小于膜上的孔均可以通过,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。有大液泡(成熟)的活的植物细胞,才能发生质壁分离;动物细胞、无大液泡的或死的植物细胞不能发生质壁分离。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
5.(2021高三上·辽宁期中)下列描述正确的是(  )
A.壁虎断尾后再长回,体现了细胞的全能性
B.人体内干细胞可分化为白细胞、血小板、红细胞等细胞,分化形成的红细胞中的酶与干细胞中的酶完全不同
C.自由基若攻击蛋白质,可能会引起细胞膜上氨基酸的载体受损而导致氨基酸自由进出细胞
D.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
【答案】D
【考点】细胞分化及其意义;细胞癌变的原因;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生,是细胞的分裂和分化能力,并没有体现细胞的全能性,A错误;
B、人体内干细胞可分化为白细胞、血小板、红细胞等细胞,分化形成的红细胞中的酶与干细胞中的酶并不完全不同,比如呼吸酶,B错误;
C、自由基若攻击蛋白质,可能会引起细胞膜上氨基酸的载体受损而导致氨基酸进出细胞受阻,C错误;
D、抑癌基因的作用是抑制细胞不正常的增殖,故表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,D正确;
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。细胞分化与细胞的全能性的关系:随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样,全能性很高,但是卵细胞属于高度分化的细胞,而受精卵属于未分化的细胞。
2、细胞分化过程中的变化:
(1)从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
3、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
4、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
6.(2021高三上·辽宁期中)下列实验中选用的试剂与其作用的对应关系,正确的是(  )
选项 实验 试剂 作用
A 用哺乳动物红细胞制备细胞膜 蒸馏水 使细胞吸水涨破
B 检测生物组织中的脂肪 盐酸 洗去浮色
C 低温诱导植物染色体数目的变化 卡诺氏液 使染色体着色
D 绿叶中色素的提取和分离 碳酸钙 使研磨充分
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【考点】细胞膜的制备方法;叶绿体色素的提取和分离实验;低温诱导染色体加倍实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制备细胞膜常用哺乳动物成熟的红细胞通过吸水涨破获得,因为哺乳动物成熟的红细胞只有细胞膜,没有细胞核和其他的细胞器,A正确;
B、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),染色后需要用50%酒精洗去浮色,B错误;
C、低温诱导植物细胞染色体数目加倍的实验中,用改良苯酚品红染液使染色体着色,而卡诺氏固定液起到了固定染色体形态的作用,C错误;
D、绿叶中色素的提取和分离的实验中加入碳酸钙的作用是保护色素,为了充分研磨通常在研钵中加入二氧化硅,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、脂肪的检测和观察
(1)原理:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
(2)过程:
制作花生子叶临时切片,用显微镜观察子叶细胞的着色情况。
取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。
切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放入盛有清水的培养皿中待用。
制片:从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min;用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色;用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精,滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片,制成临时装片。
观察:在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,移到视野中央,将物像调节清晰;换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。
2、低温诱导染色体数目加倍实验:(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。(2)该实验的步骤为选材→固定(卡诺氏液)→解离(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液)→漂洗(清水)→染色(改良苯酚品红染液)→制片。
3、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
4、哺乳动物成熟的红细胞,没有细胞核和各种细胞器,获取的膜成分单一,只有细胞膜,因此是获取细胞膜的良好材料。
7.(2021高三上·辽宁期中)图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意阁,图中1~8表示基因。在不考虑突变、交叉互换的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.1与2互为等位基因,1与8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期含有基因1~8
C.1与3在减数第二次分裂的后期发生分离
D.1分别与6、7组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【考点】基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1与2为相同基因,1与3为相同基因或等位基因,与5、6、7、8互为非等位基因,A错误;
B、同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8,B正确;
C、1与3在减数第一次分裂的后期发生分离,C错误;
D、1与6在减数第二次分裂后期着丝点分裂后会分开,不会形成重组型的配子,1与7位于同源染色体上,在减数第一次分裂后期同源染色体分离,也不会形成重组型的配子,D错误。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
8.(2021高三上·湖南月考)已知小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现有一颗表现型为抗旱多颗粒的植株,将其和敏旱少颗粒植株互相授粉,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为(  )
A.12:8:3:1 B.24:12:8:4
C.22:5:5:4 D.20:5:5:2
【答案】C
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,假设相关基因分别为A和a、B和b。一颗表现型为抗旱、多颗粒的植株,对其进行测交,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,说明抗旱多颗粒植株产生的可育配子AB:Ab:aB:ab=2:1:1:2。若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为(2/6×2/6+2/6×
1/6×2+2/6×1/6×2+2/6×2/6×2+1/6×1/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(2/6×
2/6)=22:5:5:4。C正确。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于遗传时遵循自由组合定律的同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
9.(2021高三上·辽宁期中)某种小鼠的毛色受一对等位基因控制,让纯种黄毛鼠与黑毛鼠杂交,所得子一代的毛色出现介于黄色与黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,过渡类型的出现与黄毛基因前端的一段特殊碱基序列有关,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点(如图)。当这些位点没有甲基化时,黄毛基因正常表达,子一代小鼠的毛色表现为黄色;当这些位点甲基化时,黄毛基因的表达就受到抑制,且这段序列甲基化程度越高,黄毛基因的表达受到的抑制越明显,小鼠的毛色就越深。下列相关叙述错误的是(  )
A.黄毛基因是显性基因,黑毛基因是隐性基因
B.杂合小鼠的毛色差异与甲基化修饰导致黄毛基因突变有关
C.让杂合小鼠自由交配.所得子代的基因型最多只有3种
D.题干所述事例说明基因型相同,表现型不一定相同
【答案】B
【考点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、杂合子中,黄毛基因正常表达,小鼠的毛色表现为黄色,因此黄毛基因是显性基因,A正确;
B、甲基化修饰只是影响该基因的表达,不改变基因结构,故不会导致基因突变,B错误;
C、设杂合小鼠基因型为Aa,杂合小鼠自由交配,所得子代的基因型最多只有AA、Aa、aa共3种,C正确;
D、根据题干信息可知,黄毛基因正常表达,子一代小鼠(Aa)的毛色表现为黄色;当这些位点甲基化时,黄毛基因的表达就受到抑制,且这段序列甲基化程度越高,黄毛基因的表达受到的抑制越明显,小鼠的毛色就越深,可说明小鼠的基因型相同,表现型不一定相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:
(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。
(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。
(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
2、基因与性状不是简单的一—对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。基因型不同的个体表现型可能相同,基因型相同的个体表现型可能不同。表现型=基因型+环境。
10.(2021高三上·辽宁期中)噬菌体是一类细菌病毒,下列关于噬菌体侵染细菌实验相关叙述中,不正确的是(  )
A.侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
B.为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
C.用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于保温时间过长所以上清液中出现少量的放射性
D.若用32P对噬菌体双链DNA标记,再转入未被标记的培养有细菌的普通培养基中,让其连续复制n次,则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、侵染过程的“合成”阶段,噬菌体DNA作为模板,而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供,A正确;
B、为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,即单独研究DNA和蛋白质的作用,B正确;
C、用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,离心后分布在上清液中,保温时间过长会导致子代噬菌体释放,而子代噬菌体不含放射性,因此这不影响上清液中的放射性,C错误;
D、若用32P对噬菌体双链DNA记,再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次,根据DNA半保留复制特点,则含32P的DNA分子数为2个,应占子代DNA总数的1/2n 1,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、(1)要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(2)T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、注意:(1)保温时间不能过长,过长大肠杆菌细胞会裂解;保温时间不能过短,过短噬菌体侵染不充分;(2)35S标记的噬菌体,放射性出现在上清液中,若沉淀物中出现沉淀可能是搅拌不充分,沉淀物中有少量蛋白质外壳;32P标记的噬菌体放射性出现在沉淀物中,若上清液中出现放射性,可能保温时间过长是大肠杆菌裂解,也可能是保温时间过短噬菌体侵染不充分。
11.(2021高三上·辽宁期中)下列有关双链DNA分子的叙述,不正确的是(  )
A.若DNA分子中碱基A所占比例为a,则碱基C所占比例为1/2-a
B.如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m
C.如果一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链上该比值为4∶3∶2:1
D.由50个碱基对组成的DNA分子片段中至少含有氢键的数量为100个
【答案】C
【考点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】若DNA分子中碱基A所占比例为a,则胸腺嘧啶T的比例也为a,则A+T所占的比例为2a,含有鸟嘌呤的碱基对即碱基G+C所占的比例为1-2a,则碱基C所占比例为(1-2a)/2=1/2-a,A正确;根据碱基互补配对原则,DNA分子的一条单链中(A+T)/(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,所以如果一条链上(A+T)/(G+C)=m,则另一条链上该比值也为m,B正确;由DNA分子的碱基互补配对原则可知,G1=C2,C1=G2,A1=T2,T1=A2,如果A1:T1:G1:C1=1:2:3:4,则A2:T2:G2:C2=2:1:4:3,C错误;因为A-T之间有两个氢键,C-G之间有三个氢键,50个碱基对都是A-T,至少含有氢键的数量为50×2=100个,D正确。故答案为:C。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
12.下列关于基因、DNA,遗传信息和染色体的描述,正确的是(  )
A.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序
B.碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性和特异性
C.不管是原核生物还是真核生物,体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数
D.染色体是DNA的主要载体,每一条染色体上都只有一个DNA分子
【答案】C
【考点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】RNA病毒的遗传物质是RNA,所以遗传信息是指DNA或RNA中碱基的排列顺序,A错误;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,碱基的特定排列顺序构成了每一个DNA分子的特异性,B错误;生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数,C正确;DNA主要存在于染色体上,因此染色体是DNA的主要载体,一条染色体上通常只有一个DNA分子,但在染色体复制着丝点未分裂时,一个染色体上有两个DNA分子,D错误。
【分析】关于基因、DNA、遗传信息和染色体的基础知识,需要识记:
1、基因的本质是具有遗传效应上的DNA片段,属于DNA的一部分,碱基长度小于DNA,基因是遗传和进化的基本结构和功能单位;
2、DNA的中文名称是脱氧核酸,由4种脱氧核苷酸组成的2条反向平行的脱氧核苷酸链,空间上呈螺旋状,由于组成DNA的脱氧核苷酸的数目和排列顺序千变万化,故DNA具有多样性,由于每个DNA分子有自己特定的碱基排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序),故DNA具有特异性;
3、染色体是由DNA和相关蛋白质组成的结构,存在于真核细胞细胞核之中,染色体被认为是DNA的载体,在细胞分裂间期时发生复制;
4、遗传信息蕴含在基因的碱基排列顺序之中。
13.(2021高三上·辽宁期中)某染色体片段上分布着三个相邻的基因b,d,f,而a、c、e、g是没有遗传效应的DNA片段。据图分析,下列有关叙述正确的是(  )
A.基因在染色体上呈线性排列,基因的首端存在起始密码子
B.非同源染色体之间交换了f所在的染色体片段,可用显微镜观察到
C.b、d、f均有可能发生突变,这体现了基因突变具有普遍性的特点
D.b中发生碱基对的增添、缺失和替换,基因结构和性状不一定改变
【答案】B
【考点】基因突变的特点及意义;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因的首端存在启动子,起始密码子存在于mRNA上,而非基因中,A错误;
B、非同源染色体之间交换了f所在的染色体片段,属于染色体结构变异,可用显微镜观察到,B正确;
C、基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中,b、d、f均有可能发生突变,这体现了基因突变具有随机性的特点,C错误;
D、b为基因,发生碱基对的增添、缺失和替换,基因结构发生改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因突变:
(1)概念:基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,引起基因碱基序列的改变。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA分子复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
14.(2021高三上·辽宁期中)下列关于染色体组的说法,正确的是(  )
A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B.四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组
C.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
D.含有1个染色体组的体细胞是单倍体
【答案】B
【考点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、21三体综合征患者体细胞中21号染色体为3条,而不是含有3个染色体组,A错误;
B、四倍体水稻含有四个染色体组,所以其单倍体体细胞中染色体数目减半,与生殖细胞中的相同,含2个染色体组,B正确;
C、一个染色体组中没有同源染色体,其中的染色体大小、形态各不相同,C错误;
D、体细胞中含有1个染色体组的个体是单倍体,D错误。
故答案为:B。
【分析】由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体;同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半,染色体组数也减半。
15.(2021高三上·辽宁期中)下列有关生物进化的叙述,正确的是(  )
A.向稻田喷洒杀虫剂致使害虫产生抗药性
B.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向和遗传变异的方向
C.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.生物多样性的形成是生物与无机环境共同进化的结果
【答案】C
【考点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、杀虫剂可以对害虫的抗药性进行选择,而不是导致害虫产生抗药性,A错误;
B、种群基因频率的变化趋势不能反映遗传变异的方向,B错误;
C、地理隔离引起了基因库的差异,当基因库的差异达到一定的程度,会导致生殖隔离的发生,C正确;
D、生物多样性是生物与生物、生物与环境共同进化的结果,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料:①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向:①变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
2、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
16.(2021高三上·辽宁期中)疫情期间在家可通过“有氧运动”锻炼身体,提高自身抵抗疾病的能力。“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等,达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识,分析下列说法不正确的是(  )
A.三种运动强度下,有氧呼吸和无氧呼吸均同时存在
B.a、b、c三种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量均等于O2的消耗量
C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
D.若运动强度长时间超过c,会因为乳酸积累而使肌肉酸胀乏力
【答案】C
【考点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、a运动强度下乳酸含量低,主要是有氧呼吸,只是无氧呼吸较弱,b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸都有所增强,c运动强度下氧气消耗速率较高,有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平,A正确;
B、肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量,因此a、b、c三种运动强度下,肌肉细胞CO2的产生量均等于O2的消耗量,B正确;
C、无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中,少部分释放,释放的部分中大部分以热能散失,其余储存在ATP中,C错误;
D、若运动强度长时间超过c,人体的自我调节能力是有限的,会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象,D正确。
故答案为:C。
【分析】人有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+Pi ATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②ADP+Pi ATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
17.(2021·山东模拟)2014年11月一个经单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿出生。该婴儿的母亲患有常染色体单基因显性遗传病,而其外祖父和父亲均表现正常。科研人员对分离得到的第一极体进行了基因组扩增,并完成了测序,从而推测出与该极体来自同一初级卵母细胞的卵细胞不含致病基因,最终通过试管婴儿技术获得了健康婴儿。下列相关分析错误的是(  )
A. 在自然生育条件下,该夫妇的孩子的患病概率是50%
B.单细胞基因组测序无需提取大量细胞的DNA来进行
C.完成了基因组测序的极体中含有该遗传病的致病基因
D.上述基因组测序中测定了24条染色体上的DNA序列
【答案】D
【考点】基因的分离规律的实质及应用;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】A、由题意可知,该婴儿的母亲是患者,其外祖父是正常人,则母亲的基因型为Aa,父亲是正常人,基因型为aa,故在自然生育条件下,该夫妇的孩子的患病概率是50%,A正确;
B、进行单细胞基因组测序时,可先从单细胞中获取相关DNA,再将得到的DNA进行多聚酶链式反应扩增,就可得到大量DNA片段,故单细胞基因组测序无需提取大量细胞的DNA来进行,B正确;
C、由A的分析可知,该婴儿的母亲是患者,为杂合子,在减数分裂过程中,一个卵原细胞会形成A:a=1:1的两种子细胞,通过测序已知,卵细胞不含致病基因,则与该卵细胞来自同一初级卵母细胞的第一极体中应含有该遗传病的致病基因,C正确;
D、在女性体内细胞中,常染色体是一样的,性染色体也是相同的,科研人员对第一极体进行了测序,第一极体是经过减数第一次分裂形成的,细胞中染色体数目减少一半,含有23条染色体,即22条常染色体和X染色体,故上述基因组测序中测定了23条染色体上的DNA序列,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体上的碱基序列,人类基因组计划研究可帮助人们通过遗传分析进行遗传病风险预测和预防。
二、多选题
18.(2021高三上·辽宁期中)世界卫生组织(WHO)将引起肺炎疫情的新冠病毒暂时命名为2019-nCoV,该病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合进入宿主细胞,其基因组长度29.8Kb,为单链+RNA,其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法不合理的是(  )
A.2019-nCoV属于RNA病毒,其遗传信息传递过程中需要逆转录酶参与
B.2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,侵入方式和T2噬菌体相同
C.2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有相同的碱基互补配对方式
D.人类成熟mRNA应该具有5'端甲基化帽子,3'端多聚腺苷酸(PolyA)等结构
【答案】A,B,C
【考点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、2019-nCoV属于RNA病毒,其遗传物质为RNA,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶,从而RNA进行自我复制,该病毒不是逆转录病毒,因此其遗传信息传递过程中不需要逆转录酶参与,A错误;
B、2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,2019-nCoV为有包膜病毒,可以通过膜融合(或胞吞)进入宿主细胞,而T2噬菌体是先吸附在大肠杆菌表面,然后只有DNA注入宿主细胞,侵入方式和T2噬菌体不相同,B错误;
C、2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有不完全相同的碱基互补配对方式,前者的碱基互补配对方式为A-U、C-G,而人体内的宿主细胞不同生理过程中的碱基配对方式不同,如转录过程中的碱基配对方式为A-U、T-A、C-G,翻译过程中的碱基配对方式为A-U、C-G,C错误;
D、根据题干信息“其5'端为甲基化帽子,3'端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似”可知,人类成熟mRNA(作为翻译的模板)应该具有5'端甲基化帽子,3'端多聚腺苷酸(PolyA)等结构,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
2、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
19.(2021高三上·辽宁期中)鹌鹑的性别决定方式为ZW型,其羽色由两对基因控制。控制栗羽的基因A,黄羽的基因a位于Z染色体上,控制黑羽的基因B/b位于常染色体上,其中基因B对基因b为不完全显性。羽色与基因型的关系如下表所示。下列相关分析错误的是(  )
表现型 基因型
栗羽 BBZA_
不完全黑羽 BbZA_
黑羽 bbZA_
黄羽 B_ZaZa、B_ZaW
灰羽 bbZaZa、bbZaW
A.纯合栗羽和纯合黑羽鹌鹑交配,不能得到黄羽或灰羽子代
B.不完全黑羽雌雄鹌鹑相互交配,子代的羽色最多有4种
C.多组纯合栗羽和纯合黄羽鹌鹑交配,子代不可能出现黄羽鹌鹑
D.灰羽雄鹌鹑与纯合栗羽雌鹌鹑交配,子代的羽色与亲本的完全不同
【答案】B,C
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、纯合栗羽和纯合黑羽鹌鹑交配,即BBZAZA×bbZAW、BBZAW×bbZAZA,子代基因型为BbZAZA、BbZAW,羽色表现为不完全黑羽,A正确;
B、不完全黑羽雌雄鹌鹑相互交配,即BbZAZA×BbZAW、BbZAZa×BbZAW,子代表现型为BBZA_栗羽、BbZA_不完全黑羽、bbZA_黑羽、B_ZaW黄羽、bbZaW灰羽共5种羽色,B错误;
C、纯合栗羽BBZAW和纯合黄羽鹌鹑BBZaZa交配,子代会出现BBZaW黄羽鹌鹑,C错误;
D、灰羽雄鹌鹑bbZaZa与纯合栗羽雌鹌鹑BBZAW交配,子代基因型为BbZaW、BbZAZa,羽色表现为黄羽和不完全黑羽,与亲本表现型完全不同,D正确。
故答案为:BC。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
20.(2021高三上·辽宁期中)小西红柿又称圣女果,果实虽有多种颜色,但由一对等位基因控制。小西红柿是通过杂交育种筛选出来的,和普通大西红柿一样都是含有24条染色体的雌雄同株二倍体植物。下列说法不正确的是(  )
A.与单倍体育种相比,杂交育种可从F2中快速选育出纯合新品种
B.若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列
C.小西红柿的单倍体植株长势弱小,所结果实比二倍体小西红柿植株的小
D.在减数分裂过程中,控制小西红柿果实颜色的基因可能会发生基因重组
【答案】A,C,D
【考点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、除了隐性性状,杂交育种需从F2中选出优良性状的个体再进行连续自交才能选出纯合新品种,A错误;
B、由于大、小西红柿属于雌雄同株的二倍体植物,所以若要测定大、小西红柿的基因组序列,则可测定一个染色体组的基因序列, B正确;
C、小西红柿的单倍体植株长势弱小,高度不育,所以不结种子和果实,C错误;
D、由于小西红柿果实的颜色由一对等位基因控制,所以不会发生基因重组,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
三、综合题
21.(2021高三上·辽宁期中)研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响,下面两个图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。回答下列问题:
(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是   ,这些色素吸收光能的两个用途是   。
(2)图甲中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是   ,若在CO2浓度为1%条件下进行实验,则图甲中曲线与横坐标的交点(B)位置移动情况是   。
(3)得到图乙曲线的实验中,给植株光照时间共有   h,其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有   (用字母回答),限制EF段的主要环境因素为   。当图中S1、S2和S3的面积关系为   时,说明实验结束后植株的干重增加了。
(4)在图甲实验的环境条件下,若每天光照8 h,则平均光照强度至少要大于   klx时,植株才能够正常生长。
【答案】(1)叶绿素a;水的分解和ATP的合成
(2)线粒体和细胞质基质;向左移动
(3)14;AB和CD;CO2浓度;S2>S1+S3
(4)6
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】试题分析:(1)叶绿体中吸收光能的色素中含量最多的是叶绿素a,这些色素吸收光能的两个用途是水的分解和ATP的合成。
(2)分析图甲,A点只进行细胞呼吸没有光合作用,此时叶肉细胞中产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质;B点是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的光补偿点,若CO2浓度升高到1%条件下进行实验则光合作用增强,细胞呼吸减弱,让光合作用强度=细胞呼吸强度,应降低光照强度,所以光补偿点左移。
(3)图甲中A点的值是该植物呼吸作用速率;图乙中纵坐标代表净光合速率,则图乙A点时实际光合速率=-1+2=1 mmol/h,表明此时已经有光合作用发生;G点时只有细胞呼吸,表明光合作用停止;因此给植株光照时间段是0-14(h)。有光照且光照强度一定保持不变的时间段是AB和CD,即曲线不变化的时间段;EF段光照强度改变,光合作用速率不变的限制因素为CO2浓度;GH段只有细胞呼吸。图乙中S1为0-2小时内植物净积累的有机物量是负值;S2为2-13小时内植物净积累的有机物量是正值;S3为13-16小时内细胞呼吸消耗的有机物量,也是该时间段内有机物的净积累量是负值;所以当图中S1、S2和S3的面积关系为S2>S1+S3时,说明实验结束后植株的干重增加了。
(4)据图甲分析,植物要正常生长,则一天24小时内有机物的净积累量要大于0 ,所以有净光合速率× 8>呼吸速率× 16,即净光合速率>2×16/8,所以净光合速率>4 mmol/h。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳DE 固定和三碳化合物DE 还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳DE 固定;三碳化合物DE 还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、真正光合作用S速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。真正光合作用的表示方法:CO2的固定量,O2的生成量,有机物的生成量;净光合作用的表示方法:CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量。
22.(2021高三上·辽宁期中)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在   ,这是由于   ,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于   期,对应在图乙中   时期(图中数字表示), B处于   期,此细胞的名称是   ;C细胞分裂后得到的子细胞名称为   。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为   条,该生物体内染色体数目最多可以为   条,8对应的时期表示   过程。
【答案】(1)减数分裂Ⅰ;同源染色体分离
(2)有丝分裂后;11-12;减数第一次分裂后;初级卵母细胞;卵细胞和极体
(3)20;40;受精作用
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】分析图甲:A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,应处于有丝分裂后期;B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。分析图乙:图乙是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图,0~8表示减数分裂;8时刻表示受精作用;8~13表示有丝分裂。
(1)减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,从而导致减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半。
(2)A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期,对应乙图中的11-12。B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞。C细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞为第二极体和卵细胞。
(3)图乙6~7时期为减数第二次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞的染色体数目相等,即为20条。该生物体内当细胞处于有丝分裂的后期时染色体数目最多,为40条。乙图中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生受精作用。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、受精作用:(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
23.(2021高三上·辽宁期中)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。3个复等位基因IA、IB 、i控制ABO血型,位于另一对染色体上。A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血型的基因型为IAIB,O血型的基因型为ii。两个家系成员的性状表现如下图,Ⅱ-3 和Ⅱ-5均为AB血型,Ⅱ-4和Ⅱ-6均为O血型。请回答下列问题:
(1)该遗传病的遗传方式为   。Ⅱ-2 基因型为Tt的概率为   。
(2)Ⅰ-5 个体有   种可能的血型。Ⅲ-1 为Tt且表现A 血型的概率为   。
(3)如果Ⅲ-1 与Ⅲ-2 婚配,则后代为O 血型、AB 血型的概率分别为   、   。
(4)若Ⅲ-1 与Ⅲ-2 生育一个正常女孩,可推测女孩为B 血型的概率为   。若该女孩真为B血型,则携带致病基因的概率为   。
【答案】(1)常染色体隐性;2/3
(2)3;3/10
(3)1/4;1/8
(4)5/16;13/27
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】(1)Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,而Ⅱ-1(女性)患病,可判断该遗传病的遗传方式是常染色体隐性遗传。就该病而言,Ⅱ-1患病,则Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型均为Tt,Ⅱ-2正常(T_),TT:Tt=1:2,则其基因型为Tt的概率为2/3。
(2)由于Ⅱ-5为AB血型(IAIB),则Ⅰ-5基因型可能为IAIA、IAIB、IAi、IBIB、IBi,血型共3种:A型、B型、AB型。Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型均为Tt,又Ⅱ-3为AB血型,则Ⅱ-3基因型为(1/3TT、
2/3Tt)IAIB,由于Ⅰ-3患病,又Ⅱ-4为O型,则Ⅱ-4基因型为Ttii,Ⅲ-1正常(T_),TT:Tt=2:3,则Tt占3/5,血型为A型(IAi)的概率为1/2,故Ⅲ-1为Tt且表现A血型的概率为3/5×1/2=3/10。
(3)就血型而言,Ⅲ-1基因型为1/2IAi和1/2IBi,由于Ⅱ-5为AB型(IAIB),Ⅱ-6为O型(ii),则Ⅲ-2基因型为1/2IAi和1/2IBi,Ⅲ-1与Ⅲ-2产生的配子均为IA:IB:i=1:1:2,二者婚配,则后代为O型(ii)的概率为1/2×1/2=1/4,AB型(IAIB)的概率为1/4×1/4×2=1/8。
(4)Ⅲ-1和Ⅲ-2的女儿为B血型(IBIB或IBi)的概率为1/4×1/4+1/4×1/2×2=5/16。就该病而言,Ⅲ-1基因型为2/5TT、3/5Tt,产生的配子为7/10T、3/10t,由于Ⅲ-3患病,则Ⅱ-5、Ⅱ-6基因型均为Tt,则正常Ⅲ-2(T_)基因型为1/3TT、2/3Tt,产生的配子为2/3T、1/3t,Ⅲ-1和Ⅲ-2婚配,正常女儿(T_)中TT和Tt的比例为14:13,其中携带致病基因(Tt)的概率为13/27。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
24.(2021高三上·辽宁期中)如图1为细胞基因表达的过程,据图1回答:
(1)能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是   (填标号)。
(2)图1中含有五碳糖的物质有   (填标号);图1中⑤所运载的氨基酸是   。(密码子:AUG-甲硫氨酸、GCU-丙氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸)
(3)研究者用某一生长素类似物处理离体培养的细胞,得到结果如下表:
细胞内物质含量比值 处理前 处理后
DNA:RNA:蛋白质 1:3.1:12.4 1:5.4:21.6
据此分析,此药物作用于细胞的分子机制是:通过促进   过程,影响基因的表达。
(4)图3中过程b所示的过程在生物学上称为   ,最终形成的蛋白质不同的根本原因是:   。
(5)某植物的花色受两对基因(自由组合)A/a、B/b控制,这两对基因与花色的关系如图2所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。由图知基因控制性状的方式是:   。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是   。
【答案】(1)②
(2)①②③⑤;苯丙氨酸
(3)转录和翻译
(4)翻译;基因不同(或DNA中碱基序列不同)
(5)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;白:粉:红=4:9:3
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析图1 ,a表示转录过程,b表示翻译过程,①表示DNA分子,②表示mRNA分子,③表示核糖体,④表示多肽,⑤表示tRNA。
分析图2,基因A控制酶A的合成,酶A能促进白色色素合成粉色色素,基因B控制酶B的合成,酶B能促进粉色色素合成红色色素。
分析图3,a表示转录过程,b表示翻译过程。M1和M2表示转录产物mRNA。
(1)转录是以DNA的一链为模板,合成RNA的过程,所以该过程可以将DNA中的遗传信息传递到RNA中,所以能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是②mRNA。
(2)图中①为DNA分子,含有脱氧核糖;②为mRNA分子,含有核糖;③为核糖体,其主要成分是蛋白质和RNA,其中RNA含有核糖;④为多肽,不含五碳糖;⑤为tRNA,含有核糖。图1中⑤上的反密码子为AAG,其对应于的密码子为UUC,编码的是苯丙氨酸。
(3)由表格可以看出,用生长素类似物处理离体培养的细胞后,RNA的含量明显增多,蛋白质含量也增多,因此,该药物作用于细胞的分子机制是促进转录和翻译过程从而促进基因的表达。
(4)图3中a表示转录过程,b表示翻译过程,最终形成的蛋白质不同的根本原因基因不同(或DNA中碱基序列不同)。
(5)根据所给图中流程可以看出,酶A和酶B可以影响到色素的合成,而这两种酶又都是由基因控制合成的,所以得出基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;根据题意判断出基因A控制酶A的合成,酶A能促进白色色素合成粉色色素,基因B控制酶B的合成,酶B能促进粉色色素合成红色色素,所以A_B_为红色,aa__为白色,A_bb为粉色,根据基因的自由组合定律可知,F1自交后代中A_B_占9/16,aa占1/4,A_bb占3/16,所以表现型及比例为白:粉:红=4:9:3。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
25.(2021高三上·辽宁期中)如图①为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图②为在某段时间内种群甲中的A基因频率的变化情况,请思考回答下列问题。
(1)图①中a过程为   ,b过程的实质是   ,其直接作用对象是   ,地球新物种形成必须经过[   ]   。
(2)图②中在   时间段内甲种群生物发生了进化,在T点时   (填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
(3)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群的a基因频率为   。
【答案】(1)地理隔离;定向改变种群的基因频率;生物个体的表现型;c;生殖隔离
(2)QR;不一定
(3)10%
【考点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】1、分析图1:①~⑥表示突变和基因重组,a表示地理隔离,b表示基因频率变化的不断积累,c表示生殖隔离。2、分析图2:图中QR时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;OQ和RT段种群基因频率不改变,说明该时间段内甲种群生物不发生进化。3、基因频率及基因型频率的相关计算如下:①在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率×1/2。
(1)图1中a过程为地理隔离;b过程的实质是自然选择定向改变种群的基因频率,其直接作用对象是生物个体的表现型,地球新物种的形成必须经过c生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件。
(2)生物进行的实质是种群基因频率的定向改变,图中QR时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内甲种群生物发生了进化;新物种形成的标志是生殖隔离,从图中无法判断出是否形成生殖隔离,因此在T点时不一定形成新物种。
(3)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa 个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,可将不同基因型的个体所占的百分比具体为整数进行计算,假设该种群共有100个个体,则XAXA个体数目为42、XAXa个体数目为6、XaXa个体数目为2,XAY个体数目为45、XaY个体数目为5,则该种群的a基因频率为(6+2×2+5)÷(42×2+6×2+2×2+45+5)×100%=10%。
【分析】1、现代生物进化理论的主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位①种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;②同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;③生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;②基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;③突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;④生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;⑤突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向①变异是不定向的,自然选择是定向的;②自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;③自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;④自然选择的方向:适应自然环境;⑤变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
(4)隔离导致物种的形成①物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
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