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河南省洛阳市2021-2022学年高一下学期期中生物试卷
一、单选题
1.(2022高一下·洛阳期中)袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业,实验中他采用了野生型水稻中的雄性不育民品系进行了一系列实验,为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。下列关于水稻杂交实验的叙述中错误的是( )
A.袁隆平院士对水稻未成熟的花作去雄处理,作为杂交水稻的母本
B.将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交
C.作为父本的水稻可以不用套袋处理
D.通过杂交实验可以获得具有杂种优势的新品种
【答案】A
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、袁隆平院士采用天然的雄性不育水稻作为杂交水稻的母本,故无需去雄,A错误;
B、不同种、属或品种的动植物进行交配叫做杂交。因此将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交,B正确;
C、杂交实验中,父本只用提供花粉,不用套袋,C正确;
D、杂交实验可以集中亲本的优良性状,能获得具有杂种优势的新品种,D 正确。
故答案为:A。
【分析】杂交育种: (1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交 →自交→优选→自交。 (3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 (4)优缺点:方法简单,可预见强,但是周期长。 (5)实例:水稻的育种。
2.(2022高一下·洛阳期中)孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本规律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献,被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,不正确的是( )
A.豌豆是闭花受粉植物,自然状态下一般是纯种
B.孟德尔认为分离定律的实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中
C.孟德尔设计测交实验,预测实验结果属于“演绎”过程
D.孟德尔在进行杂交实验时充分利用了统计学分析
【答案】B
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆是闭花受粉植物,自然状态下一般是纯种,正确选择实验材料是孟德尔成功的原因之一,A正确;
B、孟德尔并未提出“基因”这一概念,B错误;
C、孟德尔设计测交实验,预测实验结果属于“演绎”过程,具体思路为:若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种表现型,且比例接近1:1,C正确;
D、实验结论的得出需要有数据支持,孟德尔在进行杂交实验时充分利用了统计学分析,D正确。
故答案为:B。
【分析】孟德尔取得成功的原因(1)正确地选用实验材料(豌豆)①豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物。所以在自然状态下,能避开外来花粉的干扰,便于形成纯种,能确保实验结果的可靠性。②豌豆花大且花冠的性状便于人工去雄和人工授粉。④豌豆具有多个稳定的,可以明显区分的相对性状。④繁殖周期短,后代数量大,而且豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中,便于观察和计数。(2)分析方法科学:先研究一对相对性状,再对两对甚至多对相对性状进行研究,遵循了由简单到复杂的原则(单因子→多因子)。(3)应用统计学方法对实验结果进行分析。(4)科学地设计了实验的程序。
3.(2022高一下·洛阳期中)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程
【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、验证孟德尔分离定律一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,所以所选实验材料是否为纯合子是对实验结论影响最小的,A正确;
B、显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B错误;
C、所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C错误;
D、不遵守操作流程和统计方法会影响实验结果,D错误。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
4.(2022高一下·洛阳期中)如图所示,哪些过程可以发生基因自由组合( )
A.①③ B.④⑤⑥ C.③⑥ D.④⑤
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意和图示分析可知:①②过程是一对等位基因分离,形成2种配子,没有发生基因自由组合;③⑥过程是雌雄配子随机组合,形成受精卵,没有发生基因重组;④⑤过程是两对等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,形成4种配子,发生了基因自由组合。
故答案为:D。
【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。
5.(2022高一下·洛阳期中)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代,下列相关叙述错误的是( )
A.子一代的表型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3
B.子一代的黄色个体的基因型为Aabb、AAbb
C.子一代中能稳定遗传的白色个体占全部个体的1/16
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/9
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由分析可知,子一代的表现型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3,A正确;
B、子代的黄色个体基因型为A_bb,即Aabb、AAbb,B正确;
C、子一代中能稳定遗传的白色个体基因型为,aaBB和aabb,占全部个体的1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,C错误;
D、子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9,D正确。
故答案为:C。
【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。
自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
6.(2022高一下·洛阳期中)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.A和a基因是一对等位基因,因此A基因和a基因的碱基排列顺序不相同
B.图中的细胞进行减数分裂时,A和B可能发生分离
C.基因型为AaBbDd的个体一定会产生8种配子
D.图中存在两对同源染色体三对基因,因此他们的遗传方式都不遵循自由组合定律
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、A和a基因互为等位基因,等位基因是通过基因突变产生的,二者的碱基排列顺序不同,A正确;
B、图中的细胞进行减数分裂时,A和B位于一条染色体上,不会发生分离,B错误;
C、如果基因型为AaBbDd的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生2×2=4种配子,C错误;
D、图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,属于连锁基因,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,A/a、B/b和D/d位于非同源染色体,符合自由组合定律,D错误。
故答案为:A。
【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。
7.(2022高一下·洛阳期中)家鸽(ZW型性别决定)体内有一种蛋白质多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列实现磁场导航。该多聚体由蛋白质M和蛋白质R共同构成,对应的基因M和基因R均为显性,且独立遗传(不考虑位于W染色体上),在家鸽的视网膜细胞中共同表达。若某一基因失去功能,家鸽会出现飞行紊乱。现有三个纯种家鸽品系,甲品系能合成蛋白质M和蛋白质R,乙品系只能合成蛋白质M,丙品系只能合成蛋白质R,下列杂交实验错误的是( )
A.甲品系和丙品系杂交后代都不会出现飞行紊乱
B.乙品系和丙品系杂交可以获得飞行正常的家鸽
C.甲品系作为父本和乙品系作为母本杂交的后代相互交配可验证分离定律
D.乙品系和丙品系进行正反交可以确定哪对基因位于性染色体上
【答案】A
【知识点】交配类型及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若M基因位于Z染色体上,则甲品系作母本,丙品系作父本,后代会出现只合成M蛋白而无法合成R蛋白的雌性家鸽,因此会出现飞行紊乱,A错误;
B、结合题意可知,多聚体由蛋白质M和蛋白质R共同构成,乙品系只能合成蛋白质M,基因型为M-rr,丙品系只能合成蛋白质R,基因型为mmR-,故乙品系和丙品系杂交可以获得飞行正常的家鸽M-R-,B正确;
C、甲品系(M-R-)作为父本和乙品系(M-rr)作为母本杂交的后代可能有Rr,Rr相互交配可验证分离定律,C正确;
D、乙品系和丙品系进行正反交可以确定哪对基因位于性染色体上:若正反交结果不同,位于性染色体上,若正反交结果相同,位于常染色体上,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、遗传上常用杂交方法的用途:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。
8.(2022高一下·洛阳期中)在建立减数分裂中染色体变化的模型时,下列操作或说法不正确的是( )
A.用两种颜色分别模拟代表父方和母方的染色体
B.在模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合至少需要两对染色体
C.子细胞中两种颜色的染色体各占一半
D.整个过程并未模拟受精作用过程
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体是指形态大小基本相同,一条来自父方,另一条来自母方,形态大小基本相同的两条染色体,所以可以用两种颜色分别模拟代表父方和母方的染色体 ,A正确;
B、模拟非同源染色体自由组合时,至少需要两对染色体,B正确;
C、由于同源染色分离的同时,非同源染色体自由组合,所以子细胞中两种颜色的染色体数目是随机的,C错误;
D、整个过程模拟减数分裂,没有模拟受精作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
9.(2022高一下·洛阳期中)每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。下列关于遗传的稳定性与多样性的叙述错误的是( )
A.减数分裂形成的配子中的染色体数目都减半体现了遗传的稳定性
B.受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目体现了遗传的稳定性
C.减数分裂中姐妹染色单体的分离体现了遗传的多样性
D.精子与卵细胞的随机结合体现了遗传的多样性
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】AB、减数分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,减数分裂产生的配子中的染色体数目是体细胞的一半,受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目,体现了遗传的稳定性,A正确、B正确;
C、减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致姐妹染色单体分离,同一个次级精(卵)母细胞分裂产生相同的两个精细胞(或卵细胞和第二极体),不能体现遗传的多样性,C错误;
D、减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合会导致基因重组,使产生的配子具有多样性,受精时,精卵细胞随机结合,从而产生了多种多样的后代,体现了遗传的多样性,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程中,减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,会导致同源染色体上的非等位基因重组;减数第一次分裂后期,同源染色体分离,与此同时,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合,使减数分裂产生的配子具有多样性;受精时,精卵细胞随机结合,从而产生了多种多样的后代。减数分裂形成的配子中的染色体数目减半,受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目体现了遗传的稳定性。
10.(2022高一下·洛阳期中)双受精是被子植物特有的现象,即经配子体形成的两个精子,一个与卵细胞融合最终形成胚,另一个精子与两个极核融合最终形成胚乳,这种方式可能使后代更加巩固它双亲的特性并富有生命力,被认为是被子植物繁盛的重要原因,关于双受精的说法正确的是( )
A.—次成功的双受精可以形成两个种子
B.双受精得到的后代母本和父本的遗传物质各占一半
C.形成的胚乳的染色体数与体细胞的染色体数相同
D.双受精与细胞膜的相互识别有关
【答案】D
【知识点】受精作用
【解析】【解答】A、据分析可知,—次成功的双受精可以形成1个种子,其中受精卵发育成种子的胚,受精极核发育成胚乳,A错误;
B、种子在萌发时,胚会形成子代植株,由于受精卵中的核遗传物质一半来自精子(父本)、一半来自卵细胞(母本),故双受精得到的后代的核遗传物质母本和父本的遗传物质各占一半,B错误;
C、2个极核与1个精子受精形成受精极核,受精极核发育成胚乳,故胚乳的染色体数是体细胞的染色体数的1.5倍,C错误;
D、双受精过程有精子和卵细胞及极核的识别和融合,与细胞膜的相互识别有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】双受精是被子植物特有的现象,受精完成后子房的发育具体为:
11.(2022高一下·洛阳期中)如图为某同学在显微镜下观察到的马蛔虫(二倍体)的切片图像。下列说法错误的是( )
A.根据细胞2可判断该切片的器官是卵巢还是精巢
B.细胞1为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体
C.细胞3着丝粒排列在赤道板上处于有丝分裂中期
D.细胞3中DNA:染色体:染色单体=2:1:2
【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、据图可知,细胞2处于减数二次分裂后期,该细胞细胞质不均等分裂,故可判断为雌性,进而可判断该切片器官是卵巢,A正确;
B、细胞2细胞质不均等分裂,可判断为雌性,图中细胞1中同源染色体成对的排列在赤道板上,表示减数第一次分裂中期,为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体,B正确;
C、细胞3中没有同源染色体,存在染色单体,表示减数第二次分裂中期,C错误;
D、细胞3处于减数第二次分裂中期,此时细胞中有姐妹染色单体,DNA:染色体:染色单体=2:1:2,D正确。
故答案为:C。
【分析】观察减数分裂过程选取的材料一般有植物的花药,动物的精巢等;减数分裂固定装片的制作过程包括:解离→漂洗→染色→制片四个环节。观察细胞减数分裂实验材料的选择宜选用雄性个体生殖器官,其原因为:①雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞数;②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
12.(2022高一下·洛阳期中)图一表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂不同时期的图像,图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图一中处于减数分裂Ⅱ的有②③
B.图一中基因型为AaBb的某动物通过减数分裂可以行成4种配子
C.图二中的CD段只能表示减数分裂I
D.同源染色体的分离可发生在图二中的EF段
【答案】B
【知识点】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
【解析】【解答】A、图一中处于减数分裂II的有②(减数第二次分裂后期)和④(减数第二次分裂中期),A错误;
B、如果同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换,则可以形成4种配子,B正确;
C、图二中的CD段能表示减数分裂I以及减数分裂II的前期和中期和有丝分裂的前期和中期,C错误;
D、同源染色体的分离发生减数第一次分裂后期,在图二中的CD段,D错误。
故答案为:B。
【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。
13.(2022高一下·洛阳期中)摩尔根是继孟德尔之后又一伟大的遗传学巨匠,下列关于摩尔根及其相关实验的叙述错误的是( )
A.发明了测定基因位于染色体上位置的方法,并绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的位置图
B.通过果蝇子一代白眼全为雄性提出了伴性遗传
C.采用了假说—演绎法等科学研究方法
D.通过将特定的基因与特定的染色体联系起来验证了基因在染色体上
【答案】B
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制了第一幅果蝇各种基因在X染色体的相对位置图,A正确;
BD、由于子二代中白眼只在雄性中出现,摩尔根用了假说-演绎法的实验研究方法,把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上,但并未提出伴性遗传的概念,B错误,D正确。
C、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法等科学研究方法证明了基因位于染色体上,C正确。
故答案为:B。
【分析】1、摩尔根应用“假说-演绎法“设计果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。基因在染色体上的实验证据:观察实验现象,提出问题→演绎推理一实验验证。
2、摩尔根的假说内容是:控制白眼的基因位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
14.(2022高一下·洛阳期中)细胞质遗传是指子代的性状由细胞质内的基因所控制的遗传现象,其遗传图谱如图所示,下列关于细胞质遗传的分析错误的是( )
A.由图可知,细胞质中的遗传物质在减数分裂过程中的分配是随机不均等的
B.由图可知,细胞质遗传中后代性状总是与其母本相关联,属于伴性遗传
C.线粒体、叶绿体上的基因遗传遵循细胞质遗传的规律,且受细胞核控制
D.细胞质遗传不遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、据图可知,细胞质遗传中父本只提供细胞核,细胞质中的遗传物质都来自母本,故细胞质遗传解释了遗传物质的随机不均等分裂,A正确;
B、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,称为伴性遗传,而细胞质遗传的基因并不位于性染色体上,不属于伴性遗传,B错误;
C、线粒体、叶绿体都是半自主性细胞器,其上的基因遗传遵循细胞质遗传的规律,且受细胞核控制,C正确;
D、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,细胞质遗传的基因不位于染色体上,不遵循孟德尔的遗传定律,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞质遗传是由细胞质基因控制的性状,受精作用时,细胞质几乎都是由卵细胞提供的,因此子代性状与母本相同。
15.(2022高一下·洛阳期中)1961年首次报道性染色体为3条的XYY男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,部分患者的生殖器官发育不全,下列关于此病的说法错误的是( )
A.该男性可能是由于其父亲减数分裂I中的同源染色体未正常分开导致的
B.该男性可能无法产生正常的精子
C.通过显微镜可以观察到患者的体细胞有47条染色体
D.目前的研究无法治愈此疾病
【答案】A
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据分析,该病是由于父亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后移向细胞同一极,A错误;
B、该男性产生了性染色体组成为XYY,部分患者的生殖器官发育不全,所以可能无法产生正常的精子,B正确;
C、正常男性染色体组成为44+XY,现多了一条Y染色体,所以通过显微镜可以观察到患者的体细胞有47条染色体,C正确;
D、目前的研究无法治愈此疾病,D正确。
故答案为:A。
【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、性染色体为XYY的男性患者是由基因型为X的卵细胞和基因型为YY的精子结合形成的受精卵发育而来的,由此可见,这种病是父亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未分离所致。
16.(2022高一下·洛阳期中)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ—2为杂合子的概率为1/8
B.Ⅱ—2为患两种病的男孩为1/16
C.Ⅱ—1血友病的基因来自于I—1
D.人群体中男性甲型血友病发病率较高
【答案】D
【知识点】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】A、据分析可知,I-1基因型为aaXBY,I-2基因型为AaXBXb,则他们所生II-2杂合子概率为5/8,A错误;
B、II-2患多指症(Aa)的概率为1/2,患甲型血友病(XbY)的概率为1/4,故患两种病的概率为1/2×1/4=1/8,B错误;
C、血友病是伴性遗传,所以Ⅱ—1血友病的基因来自于I—2,C错误;
D、伴X染色体隐性遗传病在群体中男性的发病率较高,D正确。
故答案为:D。
【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。
17.(2022高一下·洛阳期中)鸡的羽毛有芦花羽、全色羽、白色羽三种,受两对等位基因(A/a、B/b)控制,为完全显性遗传。已知A基因控制芦花,a控制全色羽,B基因是A基因和a基因表达的前提,而b基因没有此功能。芦花羽雌鸡甲与芦花羽雄鸡乙交配,所得F1的表型及其比例为芦花羽雄鸡:芦花羽雌鸡:全色羽雌鸡:白色羽雄鸡:白色羽雌鸡=6:3:3:2:2。由此推测,下列相关叙述正确的是( )
A.子代全色羽的基因a来自于亲本芦花羽雌鸡甲
B.A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于性染色体上
C.子代白色羽雄鸡和白色羽雌鸡自由交配,后代都为白色羽鸡
D.子代全色羽雌鸡中纯合子占1/16
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】AB、根据子一代的性状分离比可知,雌性和雄性中均有色羽:白色羽=3:1,而有色羽和白色羽由基因B/b控制,由此说明基因B/b位于常染色体上,有色雄鸡都为芦花羽,有色雌鸡芦花羽和全色羽各占一半,说明等位基因A/a基因位于性染色体上;F1的表型及其比例为芦花羽雄鸡:芦花羽雌鸡:全色羽雌鸡:白色羽雄鸡:白色羽雌鸡=6:3:3:2:2(是9:3:3:1的变式,双亲为杂合子),由此可推测亲本芦花羽雌鸡甲基因型为BbZAW,芦花羽雄鸡乙雄鸡基因型为BbZAZa,子代全色羽的基因a来自于亲本芦花羽雄鸡乙,AB错误;
C、子代白色羽雄鸡和雌鸡都含有bb,所产生的后代都含有bb,因此全是白色羽鸡,C正确;
D、子代全色羽雌鸡共有两种类型分别为BbZaW、BBZa W,且比例为2:1,其中纯合子BBZa W占1/3,D错误。
故答案为:C。
【分析】鸡的性别决定方式属于ZW型,雌鸡的性染色体组成是ZW,雄鸡的性染色体组成是ZZ。鸡的芦花与非芦花性状的基因分别是B和b,位于Z染色体上,所以母鸡基因型为:ZBW(芦花)、ZbW(非芦花);公鸡基因型为:ZBZB(芦花)、ZBZb(芦花)、ZbZb(非芦花)。若想尽快确定小鸡的性别,则应将小鸡的花色和性别联系,则应选择芦花母鸡与非芦花公鸡交配,子代小鸡芦花的均为公鸡,非芦花的均为母鸡。
18.(2022高一下·洛阳期中)某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图,a为子代噬菌体,据图分析下列说法中错误的是( )
A.T2噬菌体和大肠杆菌的遗传物质分别是RNA和DNA
B.上述a~f以正确的时间顺序排列为d→e→b→f→c→a
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌后利用大肠杆菌内的原料合成自身的遗传物质与蛋白质
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质
【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体和大肠杆菌的遗传物质都是DNA,A错误;
B、噬菌体侵染细菌的步骤顺序是吸附→注入→合成→组装→释放,所以正确的排列顺序是d→e→b→f→c→a,B正确;
C、T2噬菌体是病毒,不能独立生存,所以侵染大肠杆菌后只能利用大肠杆菌内的原料合成自身的遗传物质与蛋白质,C正确;
D、噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质 ,D正确。
故答案为:A。
【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、噬菌体侵染病毒实验:(1)原理: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。
19.(2022高一下·洛阳期中)下列关于遗传物质的叙述,错误的是( )
A.双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成
B.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
C.每条染色体上含有1个DNA分子,每个DNA分子上含有多个基因
D.DNA指纹技术可用于亲子鉴定、死者遗骸鉴定等,说明个体的DNA具有特异性
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在外侧,A正确;
B、遗传物质是DNA的基因是具有遗传效应的DNA片段,遗传物质是RNA的,基因是具有遗传效应的RNA片段,B正确;
C、每条染色体上含有1个或2个DNA分子,C错误;
D、利用DNA指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是DNA分子的特异性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、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。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。一个DNA可以有很多个基因,DNA上所有基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数基因是DNA的片段。
20.(2022高一下·洛阳期中)在制作DNA双螺旋结构模型的实验中,若4种碱基塑料片共有22个,其中6个C、5个G、6个A、5个T,氢键的连接物14个(一个连接物代表一个氢键),脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足,则下列说法正确的是( )
A.制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有47种
B.能制作出最多含5个G—C碱基对的DNA分子片段
C.能制作出最多含14个脱氧核苷酸的DNA分子片段
D.能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片段
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、根据以上分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片,由于A=T有4对,G=C有2对,因此制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有46种,但是实际少于46种,A错误;
B、根据以上分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片,其中A=T有4对,G=C有2对,B错误;
CD、根据分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子段,所以最多含12个脱氧核苷酸,C错误,D正确。
故答案为:D。
【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。
21.(2022高一下·洛阳期中)新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供模板、原料、能量等条件
B.在相关酶的催化下,病毒先复制合成负链RNA,再复制合成正链RNA
C.新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式密切相关
D.由图可知,负链RNA上含有决定氨基酸的密码子
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、新型冠状病毒的增殖过程的模板是自身的RNA,A错误;
B、从图中可以看出,新冠病毒的+RNA先复制形成-RNA,再复制合成正链RNA,B正确;
C、新型冠状病毒容易发生变异主要原因是其遗传物质是单股正链RNA病毒,C错误;
D、由图可知,负链RNA是合成正链RNA的模板,正链RNA上有决定氨基酸的密码子,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
22.(2022高一下·洛阳期中)下列有关DNA分子的叙述,正确的是( )
A.DNA分子彻底水解的产物有6种
B.真核细胞的DNA复制仅发生在有丝分裂、减数分裂前的间期
C.DNA分子的复制仅发生在细胞核
D.DNA分子一定是双链的,两条链按反向平行方式盘旋结构
【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基,共6种分子,A正确;
B、真核细胞的DNA复制可以发生在有丝分裂、减数分裂前的间期,也发生在无丝分裂过程,B错误;
C、DNA复制的主要场所是细胞核,在叶绿体和线粒体中也存在DNA复制,C错误;
D、DNA一般是双链的,也有单链的,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、DNA和RNA的比较:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所 结构
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 主要存在细胞质中 一般是单链结构
23.(2022高一下·洛阳期中)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。DNA复制时,一条子链是连续合成的,另一条子链是不连续合成的(即先形成短链片段再相互连接),这种复制方式称为半不连续复制。根据下图,判断下列说法错误的是( )
A.DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的催化
B.DNA复制时,子链延伸的方向为“3→5'”
C.DNA分子的复制遵循了边解旋边复制的特点
D.据图分析,DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时需要解旋酶(打开双螺旋结构)和DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链上)的催化,A正确;
B、DNA分子复制时,两条子链的合成方向是相反的,但都为5’→3’,B错误;
C、DNA分子复制的过程中遵循边解旋边复制和半保留复制,C正确;
D、据图可知,DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
24.(2022高一下·洛阳期中)用15N标记一个含有200个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶80个,该DNA分子在含14N的DNA的培养基中连续复制4次,其结果可能是( )
A.含有15N的DNA分子占1/16
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需要嘌呤脱氧核苷酸1500个
D.复制结果共产生16个DNA分子
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都含14N,DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24=16,故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16=1/8,含有14N的DNA分子占比为1,AB错误;
C、含有200个碱基对400个碱基的DNA分子,复制4次需要的嘌呤核苷酸数应该是总核苷酸数的一般,即400×(24-1)/2=3000,C错误;
D、复制4次后产生24=16个DNA分子,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
25.(2022高一下·洛阳期中)下列有关染色体、DNA,基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.—段基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
B.基因型相同的个体其表型不一定相同,表型相同的个体基因一定相同
C.染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
D.等位基因是位于一对同源染色体上的相同位置决定一对相对性状的基因
【答案】B
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的核酸片段,对于遗传物质是RNA的生物而言,基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A正确;
B、由于环境因素影响,基因型相同的个体其表型不一定相同;表型相同的个体基因也不一定相同,如AA和Aa,B错误;
C、染色体是DNA的主要载体(此外DNA也可分布在线粒体和叶绿体中),G和C含量较多的DNA分子更难以解旋,是由于G和C之间的氢键数目比A-T之间多,C正确;
D、等位基因是位于一对同源染色体上的相同位置决定一对相对性状的基因,如A和a,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因在染色体上呈线性排列,基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。基因在DNA上,一个DNA可以有很多个基因,DNA上所有基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数基因是DNA的片段。
二、综合题
26.(2022高一下·洛阳期中)某科研人员野外考察时,发现了一种闭花受粉植物。该植物的花色有红、粉、白三种颜色(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示;若由多对等位基因控制,用A、a,B、b……表示);茎的无刺、有刺(用R、r表示)是另一种性状。为了研究上述性状的遗传,用红色有刺植株(甲)、白色有刺植株(乙)、白色无刺植株(丙和丁)进行如下实验:
组別 P F1 F2
一 甲×乙 红色有刺 红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1
二 丙×乙 白色有刺 白色有刺:白色无刺=3:1
三 丁×乙 红色有刺 红色有刺:粉色有刺:白色有刺:白色无刺=27:18:3:16
(1)导致A和a基因不同的根本原因是 ,在研究茎的有无刺的遗传规律时,除了组别二外,还有组别 可验证。
(2)根据实验结果推测,植物花色受 对等位基因控制,组别一F1中红色有刺个体的基因型有 。
(3)对表中三组杂交实验分析推测,实验中没有出现红色无刺和粉色无刺类型,原因可能是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达。若要验证上述推测,现仅有已知基因型为AaBBRr的红色有刺植株若干,请根据仅有的实验材料进行实验设计,并预测实验结果及结论。
实验设计: ;
预测实验结果及结论: 。
【答案】(1)碱基排列顺序不同;三
(2)两;AaBbRR
(3)让AaBbRR进行自交,观察子代表现型;实验结果:红色:粉色:白色=9:3:4;实验结论:无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)A和a基因不同的根本原因是由于碱基排列顺序不同;组别一中子代全为有刺,组别三中有刺和无刺的比例为(27+18+3):16=3:1,所以除了组别二外,还有组别三可以验证基因分离定律。
(2)实验一红色有刺与白色无刺杂交,子一代都表现为红色有刺,自交得到子二代,红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1,符合9:3:3:1,的变式,因此花色受两对等位基因控制,且A_B_为红色,A_bb、aaB_为粉色,aabb为白色,所以花色受两对基因控制;
组别一子一代的基因型是AaBbRR。
(3)该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色有刺类型的原因是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,即如果是rr,则植物表现为白色。
现仅有已知基因型为AaBBRr的红色有刺植株若干,可以选择进行自交,子代中A_BBR_:A_BBrr:aaBBR_:aaBBrr=9:3:3:1,如果假设成立,则红色:粉色:白色=9:3:4,如果不成立,则红色:粉色:白色=9:6:1。
【分析】1、基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
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。
3、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
27.(2022高一下·洛阳期中)图1是基因型为AaBb的雌性动物细胞分裂过程中的图像,图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线,图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系图,请回答下列有关问题:
(1)图1中的①细胞所处的分裂时期是 ,处于图2曲线 (用字母表示)区段,对应图3中 (用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期。
(2)该动物细胞分裂时基因B与基因b的正常分离发生在图3中 (用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期,出现图1中②的原因可能是 (不考虑基因突变)。
(3)图1中②细胞的名称是 ,图1中②细胞最终来源于一个卵原细胞,此卵原细胞经过这次减数分裂,最终形成的卵细胞的基因型为 。
【答案】(1)有丝分裂中期;BC;甲
(2)甲;减数第一次分裂前期发生了交叉互换
(3)极体;aB或AB
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义
【解析】【解答】 (1)据图分析,图中①有同源染色体,且染色体整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;此时细胞中每条染色体上含有2个DNA分子,对应图2的BC段和图3的甲。
(2)基因B和b属于等位基因,等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,对应甲时期;图1中的②中含有等位基因,若不考虑基因突变,则可能是发生了交叉互换。
(3)分析题意可知,该动物为雌性,②细胞处于减数第二次分裂后期,细胞均等分裂,故应为极体;该动物基因型为AaBb,结合(2)可知,图1中②细胞发生了交叉互换,若②最终来源于一个卵原细胞,此卵原细胞经过这次减数分裂,最终形成的卵细胞的基因型为aB或AB。
【分析】1、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。
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等位基因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。
28.(2022高一下·洛阳期中)果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传实验材料。
(一)果蝇对CO2的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一:让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二:将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
(1)通过实验一、二,推测控制CO2的耐受性的基因不在 。
(2)在以上推测的基础上,若让甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交则后代的表型为 。
(3)子代卷翅红眼雌蝇与正常翅红眼雄蝇的基因型分别为 、 。
(4)该小组欲验证果蝇中控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上,选取了F1中的卷翅红眼果蝇进行雌、雄交配,子代表型及比例为 ,则可证明。
【答案】(1)细胞核的染色体上
(2)全为耐受型(二)某实验小组欲验证果蝇中控制紫眼基因的位置,做了以下实验:P纯合正常翅红眼♂×卷翅紫眼♀→F1卷翅红眼229(♂117,♀112),正常翅红眼236(♂120,♀116)已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因(A/a)控制,卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象,红眼和紫眼由等位基因(B/b)控制(不考虑XY同源区段)。回答下列问题:
(3)AaBb;aaBb
(4)卷翅红眼:卷翅紫眼:正常翅红眼:正常翅紫眼=6:2:3:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由分析可知,控制CO2的耐受性的基因不在细胞核的染色体上,在细胞质中。
(2)由于CO2的耐受性性状受细胞质控制,因此乙品系雌蝇提供了细胞质,后代的表现型全为耐受型。
(3)纯合正常翅红眼♂与卷翅紫眼♀杂交,子代全为红眼,说明红眼是显性相状,紫眼是隐性性状。如果控制眼色的基因在X染色体上(不考虑XY同源区段),由于红眼对紫眼是显性,亲本控制眼色的基因组成为XBY×XbXb,则F1雄蝇基因型为XbY,全部为紫眼;雌蝇基因型XBXb,全部为红眼,与实验实际结果不吻合,所以可判断控制眼色的基因不在X染色体上,而位于常染色体上,则亲本基因型为BB×bb;根据分析,果蝇亲本关于翅型的基因型为aa×Aa,故亲本卷翅紫眼雌蝇基因型为Aabb,纯合正常翅红眼雄果蝇为aaBB,子代卷翅红眼雌蝇与正常翅红眼雄蝇的基因型分别为AaBb、aaBb。
(4)已知“控制卷翅和正常翅的一对等位基因位于Ⅱ号染色体”,如果控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上,则两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,因此可从F1中选择卷翅红眼雄果蝇(AaBb)与卷翅红眼(AaBb)雌果蝇进行杂交。由于AA纯合致死,故产生的后代中,卷翅红眼(AaB_):卷翅紫眼(Aabb):正常翅红眼(aaB_):正常翅紫眼(aabb)=6:2:3:1。如果该对基因在Ⅱ号染色体上,则两对基因连锁,则后代表现型有2种,比例为2:1。
【分析】1、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。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
29.(2022高一下·洛阳期中)1958年,梅塞尔森和斯塔尔做了如下实验:将大肠杆菌放在含15NH4Cl的培养基中繁殖几代,其DNA由于15N的加入,而比普通大肠杆菌的DNA重1%,再将含15N的DNA大肠杆菌移到含14NH4Cl的培养基中繁殖一代,其DNA的质量为中间类型。如果再继续繁殖一代,结果出现两种质量的DNA,即中间型和轻型。提取所有这些不同质量的DNA分子放在离心机内离心3个小时,结果这些DNA在试管内分成三条带。如图请分析说明:
(1)上述实验,大肠杆菌细胞中的 为DNA复制提供了精确的模板,通过 原则,保证了复制能够准确进行。
(2)c带DNA是 (填“14N/14N—DNA”或“15N/14N—DNA”或“15N/15N—DNA”)。在大肠杆菌繁殖两代后,没有提取DNA前,含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 。
(3)通过以上实验证明了DNA的复制方式为 。
(4)若图中亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加 。
【答案】(1)DNA分子的独特的双螺旋结构;碱基互补配对
(2)15N/15N—DNA;1/2
(3)半保留复制
(4)100
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】 (1)DNA分子的独特的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板,通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确的进行。
(2)c带DNA是比较重,在试管的底部,说明是15N/15N—DNA。在大肠杆菌繁殖两代后,因为DNA进行半保留复制,则大肠杆菌含有的DNA为15N/14N—DNA:14N/14N—DNA,比例为1:1,所以含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例1/2。
(3)通过分析以上的实验结果可知复制方式为半保留复制。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核糖核苷酸培养液中复制一次,根据DNA半保留复制,子代DNA分子中都有一条链是亲代链,一条链为新合成的子链,而子链中的脱氧核苷酸比亲代链中的脱氧核苷酸的分子量大1,因此子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100。
【分析】1、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
2、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。
三、实验题
30.(2022高一下·洛阳期中)在格里菲思的肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合后一起注射到小鼠体内,小鼠体内S型活细菌、R型活细菌数量的变化情况如图所示,分析实验并回答相关问题。
(1)由图分析,BC段R型细菌数量下降,S型细菌数量上升的原因可能是 。
(2)艾弗里在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物,并进行以下几组实验:
组别 处理步骤 结果(出现R型活细菌或S型活细菌)
1 S型菌的细胞提取物,不作处理 加入R型活细菌的培养基中,混合培养 R+S
2 S型菌的细胞提取物+蛋白酶
3 S型菌的细胞提取物+RNA酶
4 S型菌的细胞提取物+酯酶
5 S型菌的细胞提取物+DNA酶 R
①该实验的对照组是组别 ,通过分析这5组实验,可得出该实验的实验结论为 。
②在探明S型菌中的转化因子时,艾弗里实验所体现的最关键的实验设计思路是 。
(3)用32P标记噬菌体的具体方法是 。若用32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温后离心,放射性同位素主要分布在 (填“上清液”或“沉淀物”)中。
【答案】(1)小鼠免疫系统发挥作用
(2)1;DNA是“转化因子”;把S菌的各种成分分开,单独观察不同物质在转化中的作用
(3)首先要用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体;沉淀物
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】 (1)据图可知,BC段R型细菌数量下降,由于小鼠免疫系统发挥作用,能清除大部分的R型菌。
(2)①分析题意,本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,据表可知,第1组不做处理,与第2、3、4、5组构成对照;分析表格,2-5组分别用不同的酶处理,再一一观察相关物质的作用,采用的是减法原理,实验结果显示,只有第5组DNA被水解后,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
②结合(1)分析可知,在探明S型菌中的转化因子时,艾弗里实验所体现的最关键的实验设计思路是:把S菌的各种成分分开,单独观察不同物质在转化中的作用。
(3)噬菌体属于病毒,必须寄生在活细胞内才能增殖,故不能直接标记噬菌体,若要标记噬菌体,首先要用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体;由于32P标记的是噬菌体的DNA,经保温离心后,DNA主要分布在沉淀物中,故放射性同位素主要分布在沉淀物中。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T,噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32p和放射性同位素35s分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程: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。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
4、噬菌体侵染病毒实验:(1)原理: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。
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河南省洛阳市2021-2022学年高一下学期期中生物试卷
一、单选题
1.(2022高一下·洛阳期中)袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业,实验中他采用了野生型水稻中的雄性不育民品系进行了一系列实验,为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。下列关于水稻杂交实验的叙述中错误的是( )
A.袁隆平院士对水稻未成熟的花作去雄处理,作为杂交水稻的母本
B.将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交
C.作为父本的水稻可以不用套袋处理
D.通过杂交实验可以获得具有杂种优势的新品种
2.(2022高一下·洛阳期中)孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本规律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献,被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,不正确的是( )
A.豌豆是闭花受粉植物,自然状态下一般是纯种
B.孟德尔认为分离定律的实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中
C.孟德尔设计测交实验,预测实验结果属于“演绎”过程
D.孟德尔在进行杂交实验时充分利用了统计学分析
3.(2022高一下·洛阳期中)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程
4.(2022高一下·洛阳期中)如图所示,哪些过程可以发生基因自由组合( )
A.①③ B.④⑤⑥ C.③⑥ D.④⑤
5.(2022高一下·洛阳期中)某植物花的色素由非同源染色体上的A和B基因编码的酶催化合成(其对应的等位基因a和b编码无功能蛋白),如下图所示。亲本基因型为AaBb的植株自花受粉产生子一代,下列相关叙述错误的是( )
A.子一代的表型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3
B.子一代的黄色个体的基因型为Aabb、AAbb
C.子一代中能稳定遗传的白色个体占全部个体的1/16
D.子一代红色个体中能稳定遗传的基因型占比为1/9
6.(2022高一下·洛阳期中)已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.A和a基因是一对等位基因,因此A基因和a基因的碱基排列顺序不相同
B.图中的细胞进行减数分裂时,A和B可能发生分离
C.基因型为AaBbDd的个体一定会产生8种配子
D.图中存在两对同源染色体三对基因,因此他们的遗传方式都不遵循自由组合定律
7.(2022高一下·洛阳期中)家鸽(ZW型性别决定)体内有一种蛋白质多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列实现磁场导航。该多聚体由蛋白质M和蛋白质R共同构成,对应的基因M和基因R均为显性,且独立遗传(不考虑位于W染色体上),在家鸽的视网膜细胞中共同表达。若某一基因失去功能,家鸽会出现飞行紊乱。现有三个纯种家鸽品系,甲品系能合成蛋白质M和蛋白质R,乙品系只能合成蛋白质M,丙品系只能合成蛋白质R,下列杂交实验错误的是( )
A.甲品系和丙品系杂交后代都不会出现飞行紊乱
B.乙品系和丙品系杂交可以获得飞行正常的家鸽
C.甲品系作为父本和乙品系作为母本杂交的后代相互交配可验证分离定律
D.乙品系和丙品系进行正反交可以确定哪对基因位于性染色体上
8.(2022高一下·洛阳期中)在建立减数分裂中染色体变化的模型时,下列操作或说法不正确的是( )
A.用两种颜色分别模拟代表父方和母方的染色体
B.在模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合至少需要两对染色体
C.子细胞中两种颜色的染色体各占一半
D.整个过程并未模拟受精作用过程
9.(2022高一下·洛阳期中)每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。下列关于遗传的稳定性与多样性的叙述错误的是( )
A.减数分裂形成的配子中的染色体数目都减半体现了遗传的稳定性
B.受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目体现了遗传的稳定性
C.减数分裂中姐妹染色单体的分离体现了遗传的多样性
D.精子与卵细胞的随机结合体现了遗传的多样性
10.(2022高一下·洛阳期中)双受精是被子植物特有的现象,即经配子体形成的两个精子,一个与卵细胞融合最终形成胚,另一个精子与两个极核融合最终形成胚乳,这种方式可能使后代更加巩固它双亲的特性并富有生命力,被认为是被子植物繁盛的重要原因,关于双受精的说法正确的是( )
A.—次成功的双受精可以形成两个种子
B.双受精得到的后代母本和父本的遗传物质各占一半
C.形成的胚乳的染色体数与体细胞的染色体数相同
D.双受精与细胞膜的相互识别有关
11.(2022高一下·洛阳期中)如图为某同学在显微镜下观察到的马蛔虫(二倍体)的切片图像。下列说法错误的是( )
A.根据细胞2可判断该切片的器官是卵巢还是精巢
B.细胞1为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体
C.细胞3着丝粒排列在赤道板上处于有丝分裂中期
D.细胞3中DNA:染色体:染色单体=2:1:2
12.(2022高一下·洛阳期中)图一表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂不同时期的图像,图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图一中处于减数分裂Ⅱ的有②③
B.图一中基因型为AaBb的某动物通过减数分裂可以行成4种配子
C.图二中的CD段只能表示减数分裂I
D.同源染色体的分离可发生在图二中的EF段
13.(2022高一下·洛阳期中)摩尔根是继孟德尔之后又一伟大的遗传学巨匠,下列关于摩尔根及其相关实验的叙述错误的是( )
A.发明了测定基因位于染色体上位置的方法,并绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的位置图
B.通过果蝇子一代白眼全为雄性提出了伴性遗传
C.采用了假说—演绎法等科学研究方法
D.通过将特定的基因与特定的染色体联系起来验证了基因在染色体上
14.(2022高一下·洛阳期中)细胞质遗传是指子代的性状由细胞质内的基因所控制的遗传现象,其遗传图谱如图所示,下列关于细胞质遗传的分析错误的是( )
A.由图可知,细胞质中的遗传物质在减数分裂过程中的分配是随机不均等的
B.由图可知,细胞质遗传中后代性状总是与其母本相关联,属于伴性遗传
C.线粒体、叶绿体上的基因遗传遵循细胞质遗传的规律,且受细胞核控制
D.细胞质遗传不遵循孟德尔遗传定律
15.(2022高一下·洛阳期中)1961年首次报道性染色体为3条的XYY男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,部分患者的生殖器官发育不全,下列关于此病的说法错误的是( )
A.该男性可能是由于其父亲减数分裂I中的同源染色体未正常分开导致的
B.该男性可能无法产生正常的精子
C.通过显微镜可以观察到患者的体细胞有47条染色体
D.目前的研究无法治愈此疾病
16.(2022高一下·洛阳期中)如图为某家系成员患多指症(常染色体显性遗传病)和甲型血友病(伴X染色体隐性遗传病)的系谱图及图例。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ—2为杂合子的概率为1/8
B.Ⅱ—2为患两种病的男孩为1/16
C.Ⅱ—1血友病的基因来自于I—1
D.人群体中男性甲型血友病发病率较高
17.(2022高一下·洛阳期中)鸡的羽毛有芦花羽、全色羽、白色羽三种,受两对等位基因(A/a、B/b)控制,为完全显性遗传。已知A基因控制芦花,a控制全色羽,B基因是A基因和a基因表达的前提,而b基因没有此功能。芦花羽雌鸡甲与芦花羽雄鸡乙交配,所得F1的表型及其比例为芦花羽雄鸡:芦花羽雌鸡:全色羽雌鸡:白色羽雄鸡:白色羽雌鸡=6:3:3:2:2。由此推测,下列相关叙述正确的是( )
A.子代全色羽的基因a来自于亲本芦花羽雌鸡甲
B.A/a基因位于常染色体上,B/b基因位于性染色体上
C.子代白色羽雄鸡和白色羽雌鸡自由交配,后代都为白色羽鸡
D.子代全色羽雌鸡中纯合子占1/16
18.(2022高一下·洛阳期中)某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图,a为子代噬菌体,据图分析下列说法中错误的是( )
A.T2噬菌体和大肠杆菌的遗传物质分别是RNA和DNA
B.上述a~f以正确的时间顺序排列为d→e→b→f→c→a
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌后利用大肠杆菌内的原料合成自身的遗传物质与蛋白质
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质
19.(2022高一下·洛阳期中)下列关于遗传物质的叙述,错误的是( )
A.双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成
B.基因是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段
C.每条染色体上含有1个DNA分子,每个DNA分子上含有多个基因
D.DNA指纹技术可用于亲子鉴定、死者遗骸鉴定等,说明个体的DNA具有特异性
20.(2022高一下·洛阳期中)在制作DNA双螺旋结构模型的实验中,若4种碱基塑料片共有22个,其中6个C、5个G、6个A、5个T,氢键的连接物14个(一个连接物代表一个氢键),脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表脱氧核糖和磷酸之间的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足,则下列说法正确的是( )
A.制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有47种
B.能制作出最多含5个G—C碱基对的DNA分子片段
C.能制作出最多含14个脱氧核苷酸的DNA分子片段
D.能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片段
21.(2022高一下·洛阳期中)新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.新型冠状病毒的增殖过程都需要宿主细胞提供模板、原料、能量等条件
B.在相关酶的催化下,病毒先复制合成负链RNA,再复制合成正链RNA
C.新型冠状病毒容易发生变异与其复制方式密切相关
D.由图可知,负链RNA上含有决定氨基酸的密码子
22.(2022高一下·洛阳期中)下列有关DNA分子的叙述,正确的是( )
A.DNA分子彻底水解的产物有6种
B.真核细胞的DNA复制仅发生在有丝分裂、减数分裂前的间期
C.DNA分子的复制仅发生在细胞核
D.DNA分子一定是双链的,两条链按反向平行方式盘旋结构
23.(2022高一下·洛阳期中)DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。DNA复制时,一条子链是连续合成的,另一条子链是不连续合成的(即先形成短链片段再相互连接),这种复制方式称为半不连续复制。根据下图,判断下列说法错误的是( )
A.DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的催化
B.DNA复制时,子链延伸的方向为“3→5'”
C.DNA分子的复制遵循了边解旋边复制的特点
D.据图分析,DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制
24.(2022高一下·洛阳期中)用15N标记一个含有200个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶80个,该DNA分子在含14N的DNA的培养基中连续复制4次,其结果可能是( )
A.含有15N的DNA分子占1/16
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需要嘌呤脱氧核苷酸1500个
D.复制结果共产生16个DNA分子
25.(2022高一下·洛阳期中)下列有关染色体、DNA,基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.—段基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
B.基因型相同的个体其表型不一定相同,表型相同的个体基因一定相同
C.染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
D.等位基因是位于一对同源染色体上的相同位置决定一对相对性状的基因
二、综合题
26.(2022高一下·洛阳期中)某科研人员野外考察时,发现了一种闭花受粉植物。该植物的花色有红、粉、白三种颜色(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示;若由多对等位基因控制,用A、a,B、b……表示);茎的无刺、有刺(用R、r表示)是另一种性状。为了研究上述性状的遗传,用红色有刺植株(甲)、白色有刺植株(乙)、白色无刺植株(丙和丁)进行如下实验:
组別 P F1 F2
一 甲×乙 红色有刺 红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1
二 丙×乙 白色有刺 白色有刺:白色无刺=3:1
三 丁×乙 红色有刺 红色有刺:粉色有刺:白色有刺:白色无刺=27:18:3:16
(1)导致A和a基因不同的根本原因是 ,在研究茎的有无刺的遗传规律时,除了组别二外,还有组别 可验证。
(2)根据实验结果推测,植物花色受 对等位基因控制,组别一F1中红色有刺个体的基因型有 。
(3)对表中三组杂交实验分析推测,实验中没有出现红色无刺和粉色无刺类型,原因可能是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达。若要验证上述推测,现仅有已知基因型为AaBBRr的红色有刺植株若干,请根据仅有的实验材料进行实验设计,并预测实验结果及结论。
实验设计: ;
预测实验结果及结论: 。
27.(2022高一下·洛阳期中)图1是基因型为AaBb的雌性动物细胞分裂过程中的图像,图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线,图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的关系图,请回答下列有关问题:
(1)图1中的①细胞所处的分裂时期是 ,处于图2曲线 (用字母表示)区段,对应图3中 (用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期。
(2)该动物细胞分裂时基因B与基因b的正常分离发生在图3中 (用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期,出现图1中②的原因可能是 (不考虑基因突变)。
(3)图1中②细胞的名称是 ,图1中②细胞最终来源于一个卵原细胞,此卵原细胞经过这次减数分裂,最终形成的卵细胞的基因型为 。
28.(2022高一下·洛阳期中)果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传实验材料。
(一)果蝇对CO2的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一:让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二:将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
(1)通过实验一、二,推测控制CO2的耐受性的基因不在 。
(2)在以上推测的基础上,若让甲品系雄蝇与乙品系雌蝇杂交则后代的表型为 。
(3)子代卷翅红眼雌蝇与正常翅红眼雄蝇的基因型分别为 、 。
(4)该小组欲验证果蝇中控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上,选取了F1中的卷翅红眼果蝇进行雌、雄交配,子代表型及比例为 ,则可证明。
29.(2022高一下·洛阳期中)1958年,梅塞尔森和斯塔尔做了如下实验:将大肠杆菌放在含15NH4Cl的培养基中繁殖几代,其DNA由于15N的加入,而比普通大肠杆菌的DNA重1%,再将含15N的DNA大肠杆菌移到含14NH4Cl的培养基中繁殖一代,其DNA的质量为中间类型。如果再继续繁殖一代,结果出现两种质量的DNA,即中间型和轻型。提取所有这些不同质量的DNA分子放在离心机内离心3个小时,结果这些DNA在试管内分成三条带。如图请分析说明:
(1)上述实验,大肠杆菌细胞中的 为DNA复制提供了精确的模板,通过 原则,保证了复制能够准确进行。
(2)c带DNA是 (填“14N/14N—DNA”或“15N/14N—DNA”或“15N/15N—DNA”)。在大肠杆菌繁殖两代后,没有提取DNA前,含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为 。
(3)通过以上实验证明了DNA的复制方式为 。
(4)若图中亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加 。
三、实验题
30.(2022高一下·洛阳期中)在格里菲思的肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合后一起注射到小鼠体内,小鼠体内S型活细菌、R型活细菌数量的变化情况如图所示,分析实验并回答相关问题。
(1)由图分析,BC段R型细菌数量下降,S型细菌数量上升的原因可能是 。
(2)艾弗里在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物,并进行以下几组实验:
组别 处理步骤 结果(出现R型活细菌或S型活细菌)
1 S型菌的细胞提取物,不作处理 加入R型活细菌的培养基中,混合培养 R+S
2 S型菌的细胞提取物+蛋白酶
3 S型菌的细胞提取物+RNA酶
4 S型菌的细胞提取物+酯酶
5 S型菌的细胞提取物+DNA酶 R
①该实验的对照组是组别 ,通过分析这5组实验,可得出该实验的实验结论为 。
②在探明S型菌中的转化因子时,艾弗里实验所体现的最关键的实验设计思路是 。
(3)用32P标记噬菌体的具体方法是 。若用32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温后离心,放射性同位素主要分布在 (填“上清液”或“沉淀物”)中。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、袁隆平院士采用天然的雄性不育水稻作为杂交水稻的母本,故无需去雄,A错误;
B、不同种、属或品种的动植物进行交配叫做杂交。因此将一株抗倒伏水稻品种的花粉涂在另一株易倒伏水稻的雌蕊上属于杂交,B正确;
C、杂交实验中,父本只用提供花粉,不用套袋,C正确;
D、杂交实验可以集中亲本的优良性状,能获得具有杂种优势的新品种,D 正确。
故答案为:A。
【分析】杂交育种: (1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 (2)方法:杂交 →自交→优选→自交。 (3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 (4)优缺点:方法简单,可预见强,但是周期长。 (5)实例:水稻的育种。
2.【答案】B
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、豌豆是闭花受粉植物,自然状态下一般是纯种,正确选择实验材料是孟德尔成功的原因之一,A正确;
B、孟德尔并未提出“基因”这一概念,B错误;
C、孟德尔设计测交实验,预测实验结果属于“演绎”过程,具体思路为:若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种表现型,且比例接近1:1,C正确;
D、实验结论的得出需要有数据支持,孟德尔在进行杂交实验时充分利用了统计学分析,D正确。
故答案为:B。
【分析】孟德尔取得成功的原因(1)正确地选用实验材料(豌豆)①豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物。所以在自然状态下,能避开外来花粉的干扰,便于形成纯种,能确保实验结果的可靠性。②豌豆花大且花冠的性状便于人工去雄和人工授粉。④豌豆具有多个稳定的,可以明显区分的相对性状。④繁殖周期短,后代数量大,而且豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中,便于观察和计数。(2)分析方法科学:先研究一对相对性状,再对两对甚至多对相对性状进行研究,遵循了由简单到复杂的原则(单因子→多因子)。(3)应用统计学方法对实验结果进行分析。(4)科学地设计了实验的程序。
3.【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、验证孟德尔分离定律一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,所以所选实验材料是否为纯合子是对实验结论影响最小的,A正确;
B、显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B错误;
C、所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C错误;
D、不遵守操作流程和统计方法会影响实验结果,D错误。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
4.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意和图示分析可知:①②过程是一对等位基因分离,形成2种配子,没有发生基因自由组合;③⑥过程是雌雄配子随机组合,形成受精卵,没有发生基因重组;④⑤过程是两对等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,形成4种配子,发生了基因自由组合。
故答案为:D。
【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。
5.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由分析可知,子一代的表现型及比例为红色:白色:黄色=9:4:3,A正确;
B、子代的黄色个体基因型为A_bb,即Aabb、AAbb,B正确;
C、子一代中能稳定遗传的白色个体基因型为,aaBB和aabb,占全部个体的1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,C错误;
D、子一代红色个体(A_B_)中能稳定遗传的基因型(AABB)占比为1/9,D正确。
故答案为:C。
【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。
自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
6.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、A和a基因互为等位基因,等位基因是通过基因突变产生的,二者的碱基排列顺序不同,A正确;
B、图中的细胞进行减数分裂时,A和B位于一条染色体上,不会发生分离,B错误;
C、如果基因型为AaBbDd的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生2×2=4种配子,C错误;
D、图中A和B、a和b基因位于一对同源染色体上,属于连锁基因,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,A/a、B/b和D/d位于非同源染色体,符合自由组合定律,D错误。
故答案为:A。
【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。
7.【答案】A
【知识点】交配类型及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若M基因位于Z染色体上,则甲品系作母本,丙品系作父本,后代会出现只合成M蛋白而无法合成R蛋白的雌性家鸽,因此会出现飞行紊乱,A错误;
B、结合题意可知,多聚体由蛋白质M和蛋白质R共同构成,乙品系只能合成蛋白质M,基因型为M-rr,丙品系只能合成蛋白质R,基因型为mmR-,故乙品系和丙品系杂交可以获得飞行正常的家鸽M-R-,B正确;
C、甲品系(M-R-)作为父本和乙品系(M-rr)作为母本杂交的后代可能有Rr,Rr相互交配可验证分离定律,C正确;
D、乙品系和丙品系进行正反交可以确定哪对基因位于性染色体上:若正反交结果不同,位于性染色体上,若正反交结果相同,位于常染色体上,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、遗传上常用杂交方法的用途:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。
8.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体是指形态大小基本相同,一条来自父方,另一条来自母方,形态大小基本相同的两条染色体,所以可以用两种颜色分别模拟代表父方和母方的染色体 ,A正确;
B、模拟非同源染色体自由组合时,至少需要两对染色体,B正确;
C、由于同源染色分离的同时,非同源染色体自由组合,所以子细胞中两种颜色的染色体数目是随机的,C错误;
D、整个过程模拟减数分裂,没有模拟受精作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
9.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】AB、减数分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,减数分裂产生的配子中的染色体数目是体细胞的一半,受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目,体现了遗传的稳定性,A正确、B正确;
C、减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致姐妹染色单体分离,同一个次级精(卵)母细胞分裂产生相同的两个精细胞(或卵细胞和第二极体),不能体现遗传的多样性,C错误;
D、减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合会导致基因重组,使产生的配子具有多样性,受精时,精卵细胞随机结合,从而产生了多种多样的后代,体现了遗传的多样性,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程中,减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,会导致同源染色体上的非等位基因重组;减数第一次分裂后期,同源染色体分离,与此同时,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合,使减数分裂产生的配子具有多样性;受精时,精卵细胞随机结合,从而产生了多种多样的后代。减数分裂形成的配子中的染色体数目减半,受精作用使受精卵中的染色体数目又恢复到该物种体细胞中的数目体现了遗传的稳定性。
10.【答案】D
【知识点】受精作用
【解析】【解答】A、据分析可知,—次成功的双受精可以形成1个种子,其中受精卵发育成种子的胚,受精极核发育成胚乳,A错误;
B、种子在萌发时,胚会形成子代植株,由于受精卵中的核遗传物质一半来自精子(父本)、一半来自卵细胞(母本),故双受精得到的后代的核遗传物质母本和父本的遗传物质各占一半,B错误;
C、2个极核与1个精子受精形成受精极核,受精极核发育成胚乳,故胚乳的染色体数是体细胞的染色体数的1.5倍,C错误;
D、双受精过程有精子和卵细胞及极核的识别和融合,与细胞膜的相互识别有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】双受精是被子植物特有的现象,受精完成后子房的发育具体为:
11.【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、据图可知,细胞2处于减数二次分裂后期,该细胞细胞质不均等分裂,故可判断为雌性,进而可判断该切片器官是卵巢,A正确;
B、细胞2细胞质不均等分裂,可判断为雌性,图中细胞1中同源染色体成对的排列在赤道板上,表示减数第一次分裂中期,为初级卵母细胞,细胞中有两对同源染色体,B正确;
C、细胞3中没有同源染色体,存在染色单体,表示减数第二次分裂中期,C错误;
D、细胞3处于减数第二次分裂中期,此时细胞中有姐妹染色单体,DNA:染色体:染色单体=2:1:2,D正确。
故答案为:C。
【分析】观察减数分裂过程选取的材料一般有植物的花药,动物的精巢等;减数分裂固定装片的制作过程包括:解离→漂洗→染色→制片四个环节。观察细胞减数分裂实验材料的选择宜选用雄性个体生殖器官,其原因为:①雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞数;②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
12.【答案】B
【知识点】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
【解析】【解答】A、图一中处于减数分裂II的有②(减数第二次分裂后期)和④(减数第二次分裂中期),A错误;
B、如果同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换,则可以形成4种配子,B正确;
C、图二中的CD段能表示减数分裂I以及减数分裂II的前期和中期和有丝分裂的前期和中期,C错误;
D、同源染色体的分离发生减数第一次分裂后期,在图二中的CD段,D错误。
故答案为:B。
【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。
13.【答案】B
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制了第一幅果蝇各种基因在X染色体的相对位置图,A正确;
BD、由于子二代中白眼只在雄性中出现,摩尔根用了假说-演绎法的实验研究方法,把一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来,从而用实验证明了基因在染色体上,但并未提出伴性遗传的概念,B错误,D正确。
C、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法等科学研究方法证明了基因位于染色体上,C正确。
故答案为:B。
【分析】1、摩尔根应用“假说-演绎法“设计果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。基因在染色体上的实验证据:观察实验现象,提出问题→演绎推理一实验验证。
2、摩尔根的假说内容是:控制白眼的基因位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
14.【答案】B
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、据图可知,细胞质遗传中父本只提供细胞核,细胞质中的遗传物质都来自母本,故细胞质遗传解释了遗传物质的随机不均等分裂,A正确;
B、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相关联,称为伴性遗传,而细胞质遗传的基因并不位于性染色体上,不属于伴性遗传,B错误;
C、线粒体、叶绿体都是半自主性细胞器,其上的基因遗传遵循细胞质遗传的规律,且受细胞核控制,C正确;
D、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,细胞质遗传的基因不位于染色体上,不遵循孟德尔的遗传定律,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞质遗传是由细胞质基因控制的性状,受精作用时,细胞质几乎都是由卵细胞提供的,因此子代性状与母本相同。
15.【答案】A
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据分析,该病是由于父亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后移向细胞同一极,A错误;
B、该男性产生了性染色体组成为XYY,部分患者的生殖器官发育不全,所以可能无法产生正常的精子,B正确;
C、正常男性染色体组成为44+XY,现多了一条Y染色体,所以通过显微镜可以观察到患者的体细胞有47条染色体,C正确;
D、目前的研究无法治愈此疾病,D正确。
故答案为:A。
【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、性染色体为XYY的男性患者是由基因型为X的卵细胞和基因型为YY的精子结合形成的受精卵发育而来的,由此可见,这种病是父亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未分离所致。
16.【答案】D
【知识点】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】A、据分析可知,I-1基因型为aaXBY,I-2基因型为AaXBXb,则他们所生II-2杂合子概率为5/8,A错误;
B、II-2患多指症(Aa)的概率为1/2,患甲型血友病(XbY)的概率为1/4,故患两种病的概率为1/2×1/4=1/8,B错误;
C、血友病是伴性遗传,所以Ⅱ—1血友病的基因来自于I—2,C错误;
D、伴X染色体隐性遗传病在群体中男性的发病率较高,D正确。
故答案为:D。
【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。
17.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】AB、根据子一代的性状分离比可知,雌性和雄性中均有色羽:白色羽=3:1,而有色羽和白色羽由基因B/b控制,由此说明基因B/b位于常染色体上,有色雄鸡都为芦花羽,有色雌鸡芦花羽和全色羽各占一半,说明等位基因A/a基因位于性染色体上;F1的表型及其比例为芦花羽雄鸡:芦花羽雌鸡:全色羽雌鸡:白色羽雄鸡:白色羽雌鸡=6:3:3:2:2(是9:3:3:1的变式,双亲为杂合子),由此可推测亲本芦花羽雌鸡甲基因型为BbZAW,芦花羽雄鸡乙雄鸡基因型为BbZAZa,子代全色羽的基因a来自于亲本芦花羽雄鸡乙,AB错误;
C、子代白色羽雄鸡和雌鸡都含有bb,所产生的后代都含有bb,因此全是白色羽鸡,C正确;
D、子代全色羽雌鸡共有两种类型分别为BbZaW、BBZa W,且比例为2:1,其中纯合子BBZa W占1/3,D错误。
故答案为:C。
【分析】鸡的性别决定方式属于ZW型,雌鸡的性染色体组成是ZW,雄鸡的性染色体组成是ZZ。鸡的芦花与非芦花性状的基因分别是B和b,位于Z染色体上,所以母鸡基因型为:ZBW(芦花)、ZbW(非芦花);公鸡基因型为:ZBZB(芦花)、ZBZb(芦花)、ZbZb(非芦花)。若想尽快确定小鸡的性别,则应将小鸡的花色和性别联系,则应选择芦花母鸡与非芦花公鸡交配,子代小鸡芦花的均为公鸡,非芦花的均为母鸡。
18.【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体和大肠杆菌的遗传物质都是DNA,A错误;
B、噬菌体侵染细菌的步骤顺序是吸附→注入→合成→组装→释放,所以正确的排列顺序是d→e→b→f→c→a,B正确;
C、T2噬菌体是病毒,不能独立生存,所以侵染大肠杆菌后只能利用大肠杆菌内的原料合成自身的遗传物质与蛋白质,C正确;
D、噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质 ,D正确。
故答案为:A。
【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、噬菌体侵染病毒实验:(1)原理: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。
19.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,排列在外侧,A正确;
B、遗传物质是DNA的基因是具有遗传效应的DNA片段,遗传物质是RNA的,基因是具有遗传效应的RNA片段,B正确;
C、每条染色体上含有1个或2个DNA分子,C错误;
D、利用DNA指纹技术进行DNA指纹鉴定的原理是DNA分子的特异性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、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。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。一个DNA可以有很多个基因,DNA上所有基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数基因是DNA的片段。
20.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、根据以上分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片,由于A=T有4对,G=C有2对,因此制作的DNA片段的碱基对排列顺序最多有46种,但是实际少于46种,A错误;
B、根据以上分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子片,其中A=T有4对,G=C有2对,B错误;
CD、根据分析可知,能制作出最多含6个碱基对的DNA分子段,所以最多含12个脱氧核苷酸,C错误,D正确。
故答案为:D。
【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。
21.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、新型冠状病毒的增殖过程的模板是自身的RNA,A错误;
B、从图中可以看出,新冠病毒的+RNA先复制形成-RNA,再复制合成正链RNA,B正确;
C、新型冠状病毒容易发生变异主要原因是其遗传物质是单股正链RNA病毒,C错误;
D、由图可知,负链RNA是合成正链RNA的模板,正链RNA上有决定氨基酸的密码子,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,因此密码子位于mRNA上;反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
22.【答案】A
【知识点】DNA与RNA的异同;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基,共6种分子,A正确;
B、真核细胞的DNA复制可以发生在有丝分裂、减数分裂前的间期,也发生在无丝分裂过程,B错误;
C、DNA复制的主要场所是细胞核,在叶绿体和线粒体中也存在DNA复制,C错误;
D、DNA一般是双链的,也有单链的,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、DNA和RNA的比较:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所 结构
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 主要存在细胞质中 一般是单链结构
23.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时需要解旋酶(打开双螺旋结构)和DNA聚合酶(催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链上)的催化,A正确;
B、DNA分子复制时,两条子链的合成方向是相反的,但都为5’→3’,B错误;
C、DNA分子复制的过程中遵循边解旋边复制和半保留复制,C正确;
D、据图可知,DNA分子复制能在较短时间内迅速完成的原因可能是双向复制,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
24.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都含14N,DNA复制四次后产生的子代DNA的数目为24=16,故全部子代DNA含15N的DNA所占的比例为2/16=1/8,含有14N的DNA分子占比为1,AB错误;
C、含有200个碱基对400个碱基的DNA分子,复制4次需要的嘌呤核苷酸数应该是总核苷酸数的一般,即400×(24-1)/2=3000,C错误;
D、复制4次后产生24=16个DNA分子,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
25.【答案】B
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的核酸片段,对于遗传物质是RNA的生物而言,基因中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A正确;
B、由于环境因素影响,基因型相同的个体其表型不一定相同;表型相同的个体基因也不一定相同,如AA和Aa,B错误;
C、染色体是DNA的主要载体(此外DNA也可分布在线粒体和叶绿体中),G和C含量较多的DNA分子更难以解旋,是由于G和C之间的氢键数目比A-T之间多,C正确;
D、等位基因是位于一对同源染色体上的相同位置决定一对相对性状的基因,如A和a,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因在染色体上呈线性排列,基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。基因在DNA上,一个DNA可以有很多个基因,DNA上所有基因的碱基对总数小于DNA分子的碱基对总数基因是DNA的片段。
26.【答案】(1)碱基排列顺序不同;三
(2)两;AaBbRR
(3)让AaBbRR进行自交,观察子代表现型;实验结果:红色:粉色:白色=9:3:4;实验结论:无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)A和a基因不同的根本原因是由于碱基排列顺序不同;组别一中子代全为有刺,组别三中有刺和无刺的比例为(27+18+3):16=3:1,所以除了组别二外,还有组别三可以验证基因分离定律。
(2)实验一红色有刺与白色无刺杂交,子一代都表现为红色有刺,自交得到子二代,红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1,符合9:3:3:1,的变式,因此花色受两对等位基因控制,且A_B_为红色,A_bb、aaB_为粉色,aabb为白色,所以花色受两对基因控制;
组别一子一代的基因型是AaBbRR。
(3)该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色有刺类型的原因是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,即如果是rr,则植物表现为白色。
现仅有已知基因型为AaBBRr的红色有刺植株若干,可以选择进行自交,子代中A_BBR_:A_BBrr:aaBBR_:aaBBrr=9:3:3:1,如果假设成立,则红色:粉色:白色=9:3:4,如果不成立,则红色:粉色:白色=9:6:1。
【分析】1、基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
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。
3、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
27.【答案】(1)有丝分裂中期;BC;甲
(2)甲;减数第一次分裂前期发生了交叉互换
(3)极体;aB或AB
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义
【解析】【解答】 (1)据图分析,图中①有同源染色体,且染色体整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;此时细胞中每条染色体上含有2个DNA分子,对应图2的BC段和图3的甲。
(2)基因B和b属于等位基因,等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,对应甲时期;图1中的②中含有等位基因,若不考虑基因突变,则可能是发生了交叉互换。
(3)分析题意可知,该动物为雌性,②细胞处于减数第二次分裂后期,细胞均等分裂,故应为极体;该动物基因型为AaBb,结合(2)可知,图1中②细胞发生了交叉互换,若②最终来源于一个卵原细胞,此卵原细胞经过这次减数分裂,最终形成的卵细胞的基因型为aB或AB。
【分析】1、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。
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等位基因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。
28.【答案】(1)细胞核的染色体上
(2)全为耐受型(二)某实验小组欲验证果蝇中控制紫眼基因的位置,做了以下实验:P纯合正常翅红眼♂×卷翅紫眼♀→F1卷翅红眼229(♂117,♀112),正常翅红眼236(♂120,♀116)已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因(A/a)控制,卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象,红眼和紫眼由等位基因(B/b)控制(不考虑XY同源区段)。回答下列问题:
(3)AaBb;aaBb
(4)卷翅红眼:卷翅紫眼:正常翅红眼:正常翅紫眼=6:2:3:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由分析可知,控制CO2的耐受性的基因不在细胞核的染色体上,在细胞质中。
(2)由于CO2的耐受性性状受细胞质控制,因此乙品系雌蝇提供了细胞质,后代的表现型全为耐受型。
(3)纯合正常翅红眼♂与卷翅紫眼♀杂交,子代全为红眼,说明红眼是显性相状,紫眼是隐性性状。如果控制眼色的基因在X染色体上(不考虑XY同源区段),由于红眼对紫眼是显性,亲本控制眼色的基因组成为XBY×XbXb,则F1雄蝇基因型为XbY,全部为紫眼;雌蝇基因型XBXb,全部为红眼,与实验实际结果不吻合,所以可判断控制眼色的基因不在X染色体上,而位于常染色体上,则亲本基因型为BB×bb;根据分析,果蝇亲本关于翅型的基因型为aa×Aa,故亲本卷翅紫眼雌蝇基因型为Aabb,纯合正常翅红眼雄果蝇为aaBB,子代卷翅红眼雌蝇与正常翅红眼雄蝇的基因型分别为AaBb、aaBb。
(4)已知“控制卷翅和正常翅的一对等位基因位于Ⅱ号染色体”,如果控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上,则两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,因此可从F1中选择卷翅红眼雄果蝇(AaBb)与卷翅红眼(AaBb)雌果蝇进行杂交。由于AA纯合致死,故产生的后代中,卷翅红眼(AaB_):卷翅紫眼(Aabb):正常翅红眼(aaB_):正常翅紫眼(aabb)=6:2:3:1。如果该对基因在Ⅱ号染色体上,则两对基因连锁,则后代表现型有2种,比例为2:1。
【分析】1、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。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
29.【答案】(1)DNA分子的独特的双螺旋结构;碱基互补配对
(2)15N/15N—DNA;1/2
(3)半保留复制
(4)100
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】 (1)DNA分子的独特的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板,通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确的进行。
(2)c带DNA是比较重,在试管的底部,说明是15N/15N—DNA。在大肠杆菌繁殖两代后,因为DNA进行半保留复制,则大肠杆菌含有的DNA为15N/14N—DNA:14N/14N—DNA,比例为1:1,所以含有15N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例1/2。
(3)通过分析以上的实验结果可知复制方式为半保留复制。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核糖核苷酸培养液中复制一次,根据DNA半保留复制,子代DNA分子中都有一条链是亲代链,一条链为新合成的子链,而子链中的脱氧核苷酸比亲代链中的脱氧核苷酸的分子量大1,因此子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100。
【分析】1、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
2、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。
30.【答案】(1)小鼠免疫系统发挥作用
(2)1;DNA是“转化因子”;把S菌的各种成分分开,单独观察不同物质在转化中的作用
(3)首先要用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体;沉淀物
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】 (1)据图可知,BC段R型细菌数量下降,由于小鼠免疫系统发挥作用,能清除大部分的R型菌。
(2)①分析题意,本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,据表可知,第1组不做处理,与第2、3、4、5组构成对照;分析表格,2-5组分别用不同的酶处理,再一一观察相关物质的作用,采用的是减法原理,实验结果显示,只有第5组DNA被水解后,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
②结合(1)分析可知,在探明S型菌中的转化因子时,艾弗里实验所体现的最关键的实验设计思路是:把S菌的各种成分分开,单独观察不同物质在转化中的作用。
(3)噬菌体属于病毒,必须寄生在活细胞内才能增殖,故不能直接标记噬菌体,若要标记噬菌体,首先要用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体;由于32P标记的是噬菌体的DNA,经保温离心后,DNA主要分布在沉淀物中,故放射性同位素主要分布在沉淀物中。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验:
R型细菌一小鼠→存活;
S型细菌一小鼠→死亡;
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活;
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T,噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32p和放射性同位素35s分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程: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。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
4、噬菌体侵染病毒实验:(1)原理: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。
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