浙江省高考生物历年真题汇编5——遗传的细胞和分子基础
一、单选题
1.(2022·浙江)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、由图可知,该过程以RNA为模板合成DNA,是逆转录过程,需要逆转录酶的催化,A错误;
B、RNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,称为一个密码子,B错误;
C、DNA分子中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二之间相连,C正确;
D、该过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故答案为:C。
【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、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。
3、转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
4、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。
5、逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
2.(2022·浙江)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染实验需用噬菌体分侵染别被35S或32P标记的大肠杆菌,A错误;
B、搅拌是为了使附着在大肠杆菌上的噬菌体外壳分离下来,B错误;
C、离心的目的是为了使大肠杆菌沉淀,C正确;
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
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、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。
3、注意:
(1)保温时间不能过长,过长大肠杆菌细胞会裂解;保温时间不能过段,过短噬菌体侵染不充分;
(2)35S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。
3.(2022·浙江)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进人一个卵细胞的概率为1/16
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、图中细胞内含有同源染色体,且同源染色体正在发生联会,则该细胞为初级卵母细胞,所处时期为中期Ⅰ,A错误;
B、①与②为同源染色体,二者的分离发生在后期Ⅰ,③与④也是同源染色体,二者的的分离发生在后期Ⅰ,B错误;
C、卵细胞的染色体和DNA数都是体细胞数目的一半,该细胞中着丝粒没有分裂,同源染色体没有分离但DNA已经复制,即该细胞中染色体数与体细胞相同,DNA分子数是体细胞的2倍,故该细胞的染色体数目是卵细胞的2倍,DNA分子数是卵母细胞的4倍,C错误;
D、a和e是分同源染色体的非姐妹染色单体,二者要进入同一个卵细胞的概率首先为①和③进入同一个次级卵母细胞,概率为1/4;其次a和e进入同一个细胞的概率为1/4,则两个概率同时发生的概率为1/16,D正确。
故答案为:D。
【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、精子与卵细胞形成的区别:
比较项目 不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体的复制 复制一次 复制一次 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞 一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个第一极体 同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母纽胞形成四个同样大小的精细胞 一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。第一极体分裂成两个第二极体。 着丝粒分裂一条染色体变成两条染色体分别移向两极細胞质分裂,子细胞染色体数目不变。
变形 精子细胞变形,成为精子 不经变形
分裂结果 产生四个有功能的精子 产生一个有功能的卵细胞,三个小的极体退化消失。 成熟的生殖细胞染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半
4.(2022·浙江)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、在制作脱氧核苷酸时,在DNA分子内部的磷酸上连接脱氧核糖和碱基,一端的磷酸只连接脱氧核糖,A错误;
B、制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连,B错误;
C、DNA分子双链遵循碱基互补配对原则,A与T配对,C与G配对,即在DNA分子中T=A,G=C,则T+G=A+C,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和,C正确;
D、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,D错误。
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。
5.(2022·浙江选考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、步骤①中,酶处理时间要充足将底物完全水解,A错误;
B、步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,加入量应遵循等量原则,B错误;
C、步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;
D、步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果,D正确。
故答案为:D。
【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(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型肺炎链球菌、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。
6.(2022·浙江选考)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
【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、经过复制之后一条染色体称为两条染色单体的状态,将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,A正确;
B、同源染色体大小形态相同,配对的同源染色体含有4个染色单体称为四分体,将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B正确;
C、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同一极的橡皮泥条颜色可以相同也可以不同,C错误;
D、减数分裂Ⅱ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,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,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。
7.(2021·浙江)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 ( )
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4 个染色体组的初级精母细胞
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性
【解析】【解答】A. ⑥的形成过程中,与⑥同时形成的细胞存在同源染色体,即发生了染色体畸变,A说法正确;
B. ④和⑤是同个次级精母细胞分裂而来, 若④的基因型是 AbY, 说明发生了交叉互换, 则⑤是abY,B说法正确;
C.由于发生了交叉互换,所以 ②与③中均可能发生等位基因分离,C说法正确;
D. ①为含有2个染色体组的初级精母细胞,D说法错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图,图中细胞含有Y染色体,所以①为初级精母细胞,②与③为次级精母细胞,④、⑥、⑥都表示精细胞。
精子的形成过程:
减数第一次分离:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,一个初级精母细胞变为两个次级精母细胞
减数第二次分裂:姐妹染色单体分离,两个次级精母细胞形成四个精细胞。
8.(2021·浙江)含有100个碱基对的—个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2 次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】—个DNA分子片段,一条链的A+T占40%,则两条链中A+T也占40%,A=T=20%,A+C=50%,则C=30%,该DNA片段含有100个碱基对,C=200乘以30%=60个, 连续复制2次,需要从环境中新合成22-1个DNA,需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为60乘以3=180个。
故答案为:B。
【分析】①DNA分子双链中:任意两个不互补碱基和为总碱基数的50%,即 A+C =T+G= A+G= T+C=50%。
②若某DNA分子中含碱基T为a,则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a·(2n-1)。
9.(2021·浙江)某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A.+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.+RNA可以直接作为合成病毒蛋白的模板,所以其复制出的子代RNA和+RNA一样,都具有mRNA的功能,A说法正确;
B.病毒以+RNA为遗传物质,RNA为单链,不属于半保留复制,B说法错误;
C. 过程①②属于RNA复制,需要RNA复制酶,③④属于翻译,均不需要RNA 聚合酶的催化,C说法错误;
D.病毒无细胞结构,不存在核糖体,D说法错误。
故答案为:A。
【分析】中心法则如图示:
10.(2021·浙江)在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。
用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制, 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体,呈深蓝色,A说法正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,一条为一条链含有BrdU的染色单体,一条为双链都含有BrdU的染色单体,两条染色单体的着色不同,B说法正确;
C. 第二个周期的细胞分裂后期,每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体,移向两极时组合情况不同,第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4,C说法错误;
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】解决此题,可用图示法,始终牢记DNA半保留复制的特点,结合题中颜色,在染色体复制时,存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
11.(2021·浙江)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
故答案为:D。
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
12.(2021·浙江)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体,A错误;
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律,B错误;
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验,其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
13.(2021·浙江)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、已知密码子的方向为5'→3',由图示可知,携带①的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸,A错误;
B、由图示可知,tRNA的移动方向是由左向右,则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左,B正确;
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误;
D、细胞核内不存在核糖体,细胞核基质中不会发生图示的翻译过程,D错误。
故答案为:B。
【分析】分析图示可知,图示表示遗传信息表达中的翻译过程,①表示氨基酸,②表示核糖体,图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体,空载tRNA从右侧离开核糖体,据此分析。
14.(2020·浙江选考)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、分析图示可知,A(腺嘌呤)与①配对,根据碱基互补配对原则,则①为T(胸腺嘧啶),A错误;
B、②与G(鸟嘌呤)配对,则②为C(胞嘧啶),B错误;
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖,C错误;
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图是DNA的结构图,DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,含有A、T、C、G四种碱基;DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,形成主链的基本骨架,并排列在主链外侧,碱基位于主链内侧;DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对,由氢键连接。
15.(2020·浙江选考)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、
活体转化实验中,小鼠体内有大量 S型菌,说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传,A错误;
B、活体转化实验中,无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;
C、离体转化实验中,只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C错误;
D、离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物,其DNA被水解,故不能使R型菌转化成 S型菌,D正确。
故答案为:D。
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验,将活的、无毒的R型(无荚膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小白鼠安然无恙;将活的、有毒的S型(有荚膜,菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内,结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用,实验表明,S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA,RNA,蛋白质和荚膜多糖,将它们分别和R型活菌混合培养,结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌,也有S型菌,这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致,并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
16.(2020·浙江选考)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、图示细胞中,分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D,且除该基因外染色体形态无其他差异,可推测形成该细胞的过程发生了基因突变,A正确;
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞,B错误;
C、由分析可知,图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C正确;
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4,分析图示细胞可知,细胞中含有4个染色体,两两分别移向两极,移向同一极的两条染色体不含染色单体,因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
精子的形成过程:
17.(2020·浙江选考)遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是( )
A.劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在 期通过转录和翻译合成
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒,其RNA可通过逆转录合成单链DNA,A正确;
B、烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代,B错误;
C、果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代,C错误;
D、洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成,D错误。
故答案为:A。
【分析】中心法则可表示的遗传信息的传递方向如下:
①DNA→DNA:DNA的复制过程;
②DNA→RNA→蛋白质:DNA的转录、翻译过程;
③RNA→RNA:RNA的复制过程;
④RNA→DNA:逆转录过程;
其中,①②过程是真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传信息传递过程,③④为某些RNA病毒的遗传信息传递过程。
18.(2020·浙江选考)某研究小组用放射性同位素32P、 35S 分别标记 T2 噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P 的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P 标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量 35S 标记的噬菌体蛋白质,也可产生含 35S 的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质,也不产生含 35S 的子代噬菌体
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起,不会产生含32P的子代噬菌体,A正确;
B、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,在侵染过程中,DNA进入大肠杆菌体内,由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌,且DNA复制为半保留复制,所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体,B正确;
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,所以乙组的悬浮液含较多 35S 标记的噬菌体蛋白质,不会产生含 35S 的子代噬菌体,C错误;
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质,也不产生含 35S 的子代噬菌体,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程:培养大肠杆菌,用 32P、 35S 分别标记大肠杆菌→用32P 、 35S 标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、 35S 标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
19.(2019·浙江会考)真核细胞中,某多肽链的合成示意图如下,其中①、②、③为核糖体上结合tRNA的3个位置,a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是( )
A.在该mRNA中a、b均为密码子
B.一个mRNA只能与一个核糖体结合
C.③位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体
D.若b中的1个核苷酸发生替换,则其决定的氨基酸一定改变
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可以判断出a和b虽然都是三个碱基,但a和b之间的碱基不满足3的倍数,所以a不是密码子,A不符合题意
B、由图可知,一个密码子可以喝多个密码子结合,B不符合题意
C、由图中氨基酸链的长度可知,核糖体是往右侧移动,所以③号位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体 ,C符合题意
D、由于密码子的简并性,改变核苷酸不一定会影响其决定的氨基酸,D不符合题意
故答案为:C
【分析】1.遗传信息的转录
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程
2.遗传信息的翻译
(1)概念: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。
(2)过程
①mRNA进入细胞质与核糖体结合后,携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子,原占据位点1的tRNA离开核糖体,核糖体移动,使占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
⑤重复步骤2、3、4,直至核糖体读取到mRNA的终止密码子,翻译才终止。
20.(2019·浙江会考)下图是DNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.该片段中A+T的含量等于G+C的含量
B.②与③结合在一起的结构是脱氧核苷
C.③和④通过磷酸二酯键直接相连
D.RNA分子中也存在③和④
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、双链DNA分子中,A=T,G=C,所以应该是A+G=T+C,A不符合题意
B、脱氧核糖和碱基结合在一起形成脱氧核苷,B符合题意
C、两条脱氧核苷酸单链的碱基是由氢键连接,C不符合题意
D、③④之间是两条氢键,所以该处为A-T碱基对,但RNA没有T,所以不存在,D不符合题意
故答案为:B
【分析】1、 DNA的化学结构:
① DNA是高分子化合物:组成它的基本元素是C、H、O、N、P等。
② 组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由三部分组成:一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸
③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。DNA在水解酶的作用下,可以得到四种不同的核苷酸,即腺嘌呤(A)脱氧核苷酸;鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸;胞嘧啶(C)脱氧核苷酸;胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸;组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的,所不相同的是四种含氮碱基: ATGC。
④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位,聚合而成的脱氧核苷酸链。
2、DNA的双螺旋结构:DNA的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧,形成两条主链(反向平行),构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对,排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对, DNA一条链上的碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链的碱基排列顺序也就确定了。
3、DNA的特性:
①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目)
③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
4、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用:
①在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%。②在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。
③在双链DNA分子中,一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值(A+T/G+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。
21.(2019·浙江会考)在“噬菌体侵染细菌实验”中,可通过某操作实现下图所示变化。该操作是( )
A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混
C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D.离心并检测悬浮液和沉淀物中的放射性
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】由图可知,DNA以及成功感染大肠杆菌,但是噬菌体的外壳仍然附着于大肠杆菌的细胞膜上,所以需要通过搅拌,将噬菌体外壳和大肠杆菌分离。
故答案为:C
【分析】1.T2噬菌体侵染细菌的实验流程:
a、研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
b、实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
c、实验方法:放射性同位素标记法。
d、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。
e、实验过程:标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。
f、测试的结果表明,噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌体内,可见,噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的。即结论:在噬菌体中,亲代和子代间具有连续性的物质是DNA,即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的,DNA才是真正的遗传物质。
2、上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析:
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射陡。
b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
22.(2019·浙江会考)图①~④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是( )
A.图中各行为出现的先后顺序是①③②④
B.图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
C.图③所示行为发生的同时,非同源染色体自由组合
D.发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】
【解答】A、由图中染色体的形态可知,①为减数第一次分裂前期的染色体联会,②为减数第二次分裂后期的着丝点断裂,③为减数第一次分裂后期的同源染色体分离,④为减数第二次分裂的后期,所以排序为①③②④,A不符合题意
B、①为减数第一次分裂前期的染色体联会,在减数分裂是很常见,B不符合题意
C、③为减数第一次分裂后期的同源染色体分离,非同源染色体自由组合,C不符合题意
D、④为减数第二次分裂的后期,所以该时期细胞名称为次级精母细胞,D符合题意
故答案为:D
【分析】(1)概念:
减数分裂是进行有性生殖的生物在形成生殖细胞(配子)的过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(2)过程(分为减数第一次分裂和减数第二次分裂):
① 减数第一次分裂(精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞:2n→2n→n)
分裂间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质合成)。复制后每条染色体都含有2条姐妹染色单体。
前期:可能发生部分交换,染色体显现,同源染色体两两配对,形成四分体。出现纺锤体,核仁消失,核膜解体。
中期:同源染色体成对排列到赤道板位置上(联会),每条染色体的着丝粒与纺锤丝相连。
后期:纺锤丝牵引,同源染色体分别移向细胞两极。每条染色体的2条染色单体不分离。
②减数第二次分裂(初级精母细胞→次级精母细胞:n→n)类似于有丝分裂
23.(2019·浙江选考)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,A符合题意;转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶参与转录,B不符合题意;在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C不符合题意;mRNA由核糖核苷酸构成,不具有脱氧核苷酸,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】解答C选项,要注意一个mRNA可同时结合多个核糖体,翻译多条相同的多肽链,而不是共同翻译出一条多肽链。
24.(2019·浙江选考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输,需要合成一些蛋白质,如DNA复制需要的酶等,A符合题意;乙形成丙过程中,同源染色体消失则必然伴随着丝粒的分裂,B不符合题意;丙图表示图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞,则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体,C不符合题意;丙形成丁的过程中,为减数第二次分裂,已经不存在同源染色体,是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据题图分析可知,精原细胞形成精细胞的过程中,S期、减数第一次分裂的前、中、后期均满足甲乙两图中表示的2组染色体组和2N对同源染色体对数;图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞;图丁则表示减数第二次分裂末期形成精细胞后,细胞中的染色体组数和同源染色体对数。
25.(2019·浙江选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是( )
A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意可知,在第三个细胞周期中期时,含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中,故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制,有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光,一条染色单体荧光被抑制,故A、B不符合题意;一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链,由于DNA为半保留复制,故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中,新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记,故所有DNA分子都被BrdU标记,C不符合题意;以第一代细胞中的某一条染色体为参照,在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链,含BrdU标记的有14条,故有 的DNA单链被BrdU标记,D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题的易错点是考查学生对DNA单链、DNA分子、染色单体、染色体数这几个概念之间的数量关系能够做到清晰的梳理。在两条DNA单链构成一个DNA分子,一个染色单体就是一个DNA分子,在有丝分裂中期一个染色体上有两条染色单体。
26.(2019·浙江选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌,因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落,A不符合题意;乙组培养皿中加入了蛋白质酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,应当推测转化物质是DNA,B不符合题意;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型菌便不发生转化,故可推测是DNA参与了R型菌的转化,C符合题意;该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,无法证明还有其他的物质也可做遗传物质,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开,与R型菌混合培养,观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌,证明了DNA是遗传物质。
27.(2018·浙江选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质 (W蛋白)的合成.某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下,
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,A不符合题意;
B、真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译,B符合题意;
C、miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C不符合题意;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】转录和翻译的原则都是碱基互补配对。
翻译与转录的异同点:
阶段
项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
28.(2018·浙江选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的是噬菌体的DNA,而DNA进行半保留复制,因此子代噬菌体极少数具有放射性,A不符合题意;
B、肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B不符合题意;
C、肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验:
实验名称 实验过程及现象 结论
细菌的转化 体内 转化 1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。 2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。 3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。 4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
体外 转化 5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA是遗传物质
29.(2018·浙江选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术,A不符合题意;
B、分析图示可知:a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15 NH4Cl的培养液中培养的,B符合题意;
C、b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是D、14N–15N-DNA,C不符合题意;
实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题的关键是密度越大,分布越靠下:
30.(2018·浙江选考)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
【答案】D
【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、据图分析,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体上(X染色体),属于染色体畸变,没有发生基因突变,A不符合题意;
B、此时细胞处于减数第一次分裂后期,而四分体出现于减数第一次分裂前期和中期,B不符合题意;
C、该细胞为动物细胞,每条染色体上的着丝粒都连着中心体发出的星射线,C不符合题意;
D、据图分析可知,该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D符合题意。
故答案为:D
【分析】精子的形成过程:
1个精原细胞(2n)
间期:染色体复制 1个初级精母细胞(2n)
前期:联会、四分体、交叉互换(2n)
中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)
后期:配对的同源染色体分离(2n)
末期:细胞质均等分裂
2个次级精母细胞(n)
前期:(n)
中期:(n) 后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)
末期:细胞质均等分离(n)
4个精细胞:(n)
变形 4个精子(n)
动物细胞中心体发出的是星射线,植物细胞两极发出的是纺锤丝。
二、综合题
31.(2021·浙江)利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因 A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量(株)
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为 性状,甲×乙得到的F1产生 种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是 。
(3)乙×丙的 F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
【答案】(1)隐性;2
(2)mRNA;用 DNA 酶处理提取的 RNA
(3)乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
(4)
【知识点】DNA分子的结构;基因的自由组合规律的实质及应用;RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】(1)甲与乙(纯合矮杆)杂交组合F2没有高杆,其他组合F2高杆:矮杆=3:1,所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为:隐性;2。
(2) 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,可通过mRNA的情况得到反映,所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA,逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染,可加入DNA酶,将其中的DNA进行降解。
故答案为:mRNA;用 DNA 酶处理提取的 RNA。
(3) 转基因过程中,外源基因可插入到不同的染色体上,乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为:乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
(4) 甲(aaB-B-)与丙(AAB+B+)杂交得到F1(AaB+B-),F1再与甲(aaB-B-)杂交的遗传图解如下。
故答案为:
【分析】①显性性状和隐性性状判断:一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
1 / 1浙江省高考生物历年真题汇编5——遗传的细胞和分子基础
一、单选题
1.(2022·浙江)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
2.(2022·浙江)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
3.(2022·浙江)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进人一个卵细胞的概率为1/16
4.(2022·浙江)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
5.(2022·浙江选考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
6.(2022·浙江选考)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
7.(2021·浙江)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 ( )
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4 个染色体组的初级精母细胞
8.(2021·浙江)含有100个碱基对的—个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2 次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
9.(2021·浙江)某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A.+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
10.(2021·浙江)在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。
用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
11.(2021·浙江)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
12.(2021·浙江)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
13.(2021·浙江)下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸
B.图中结构②从右向左移动
C.该过程中没有氢键的形成和断裂
D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
14.(2020·浙江选考)某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.①表示胞嘧啶 B.②表示腺嘌呤
C.③表示葡萄糖 D.④表示氢键
15.(2020·浙江选考)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
16.(2020·浙江选考)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
17.(2020·浙江选考)遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是( )
A.劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在 期通过转录和翻译合成
18.(2020·浙江选考)某研究小组用放射性同位素32P、 35S 分别标记 T2 噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P 的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P 标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量 35S 标记的噬菌体蛋白质,也可产生含 35S 的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质,也不产生含 35S 的子代噬菌体
19.(2019·浙江会考)真核细胞中,某多肽链的合成示意图如下,其中①、②、③为核糖体上结合tRNA的3个位置,a、b均是由mRNA上3个相邻的核苷酸组成的结构。下列叙述正确的是( )
A.在该mRNA中a、b均为密码子
B.一个mRNA只能与一个核糖体结合
C.③位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体
D.若b中的1个核苷酸发生替换,则其决定的氨基酸一定改变
20.(2019·浙江会考)下图是DNA片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.该片段中A+T的含量等于G+C的含量
B.②与③结合在一起的结构是脱氧核苷
C.③和④通过磷酸二酯键直接相连
D.RNA分子中也存在③和④
21.(2019·浙江会考)在“噬菌体侵染细菌实验”中,可通过某操作实现下图所示变化。该操作是( )
A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混
C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D.离心并检测悬浮液和沉淀物中的放射性
22.(2019·浙江会考)图①~④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是( )
A.图中各行为出现的先后顺序是①③②④
B.图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
C.图③所示行为发生的同时,非同源染色体自由组合
D.发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
23.(2019·浙江选考)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
24.(2019·浙江选考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
25.(2019·浙江选考)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是( )
A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记
26.(2019·浙江选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
27.(2018·浙江选考)miRNA是一种小分子RNA,某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质 (W蛋白)的合成.某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下,
下列叙述正确的是( )
A.miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因的起始密码相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
28.(2018·浙江选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是( )
A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
29.(2018·浙江选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl。a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N–15N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制的
30.(2018·浙江选考)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
二、综合题
31.(2021·浙江)利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因 A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量(株)
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题:
(1)矮秆对高秆为 性状,甲×乙得到的F1产生 种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是 。
(3)乙×丙的 F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、由图可知,该过程以RNA为模板合成DNA,是逆转录过程,需要逆转录酶的催化,A错误;
B、RNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,称为一个密码子,B错误;
C、DNA分子中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二之间相连,C正确;
D、该过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故答案为:C。
【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、DNA复制是以亲代DNA分子为模板,合成子代DNA的过程。
3、转录是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
4、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。
5、逆转录是在逆转录酶的作用下,以RNA为模板合成DNA的过程。
2.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染实验需用噬菌体分侵染别被35S或32P标记的大肠杆菌,A错误;
B、搅拌是为了使附着在大肠杆菌上的噬菌体外壳分离下来,B错误;
C、离心的目的是为了使大肠杆菌沉淀,C正确;
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
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、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。
3、注意:
(1)保温时间不能过长,过长大肠杆菌细胞会裂解;保温时间不能过段,过短噬菌体侵染不充分;
(2)35S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。
3.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、图中细胞内含有同源染色体,且同源染色体正在发生联会,则该细胞为初级卵母细胞,所处时期为中期Ⅰ,A错误;
B、①与②为同源染色体,二者的分离发生在后期Ⅰ,③与④也是同源染色体,二者的的分离发生在后期Ⅰ,B错误;
C、卵细胞的染色体和DNA数都是体细胞数目的一半,该细胞中着丝粒没有分裂,同源染色体没有分离但DNA已经复制,即该细胞中染色体数与体细胞相同,DNA分子数是体细胞的2倍,故该细胞的染色体数目是卵细胞的2倍,DNA分子数是卵母细胞的4倍,C错误;
D、a和e是分同源染色体的非姐妹染色单体,二者要进入同一个卵细胞的概率首先为①和③进入同一个次级卵母细胞,概率为1/4;其次a和e进入同一个细胞的概率为1/4,则两个概率同时发生的概率为1/16,D正确。
故答案为:D。
【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、精子与卵细胞形成的区别:
比较项目 不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体的复制 复制一次 复制一次 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞 一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个第一极体 同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母纽胞形成四个同样大小的精细胞 一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。第一极体分裂成两个第二极体。 着丝粒分裂一条染色体变成两条染色体分别移向两极細胞质分裂,子细胞染色体数目不变。
变形 精子细胞变形,成为精子 不经变形
分裂结果 产生四个有功能的精子 产生一个有功能的卵细胞,三个小的极体退化消失。 成熟的生殖细胞染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半
4.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、在制作脱氧核苷酸时,在DNA分子内部的磷酸上连接脱氧核糖和碱基,一端的磷酸只连接脱氧核糖,A错误;
B、制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连,B错误;
C、DNA分子双链遵循碱基互补配对原则,A与T配对,C与G配对,即在DNA分子中T=A,G=C,则T+G=A+C,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌吟和胸腺嘧啶之和,C正确;
D、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,D错误。
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。
5.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、步骤①中,酶处理时间要充足将底物完全水解,A错误;
B、步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,加入量应遵循等量原则,B错误;
C、步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;
D、步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果,D正确。
故答案为:D。
【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎链球菌体外转化实验):
(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型肺炎链球菌、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。
6.【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、经过复制之后一条染色体称为两条染色单体的状态,将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,A正确;
B、同源染色体大小形态相同,配对的同源染色体含有4个染色单体称为四分体,将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B正确;
C、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同一极的橡皮泥条颜色可以相同也可以不同,C错误;
D、减数分裂Ⅱ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,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,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。
7.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性
【解析】【解答】A. ⑥的形成过程中,与⑥同时形成的细胞存在同源染色体,即发生了染色体畸变,A说法正确;
B. ④和⑤是同个次级精母细胞分裂而来, 若④的基因型是 AbY, 说明发生了交叉互换, 则⑤是abY,B说法正确;
C.由于发生了交叉互换,所以 ②与③中均可能发生等位基因分离,C说法正确;
D. ①为含有2个染色体组的初级精母细胞,D说法错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图,图中细胞含有Y染色体,所以①为初级精母细胞,②与③为次级精母细胞,④、⑥、⑥都表示精细胞。
精子的形成过程:
减数第一次分离:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,一个初级精母细胞变为两个次级精母细胞
减数第二次分裂:姐妹染色单体分离,两个次级精母细胞形成四个精细胞。
8.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】—个DNA分子片段,一条链的A+T占40%,则两条链中A+T也占40%,A=T=20%,A+C=50%,则C=30%,该DNA片段含有100个碱基对,C=200乘以30%=60个, 连续复制2次,需要从环境中新合成22-1个DNA,需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为60乘以3=180个。
故答案为:B。
【分析】①DNA分子双链中:任意两个不互补碱基和为总碱基数的50%,即 A+C =T+G= A+G= T+C=50%。
②若某DNA分子中含碱基T为a,则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a·(2n-1)。
9.【答案】A
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.+RNA可以直接作为合成病毒蛋白的模板,所以其复制出的子代RNA和+RNA一样,都具有mRNA的功能,A说法正确;
B.病毒以+RNA为遗传物质,RNA为单链,不属于半保留复制,B说法错误;
C. 过程①②属于RNA复制,需要RNA复制酶,③④属于翻译,均不需要RNA 聚合酶的催化,C说法错误;
D.病毒无细胞结构,不存在核糖体,D说法错误。
故答案为:A。
【分析】中心法则如图示:
10.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制, 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体,呈深蓝色,A说法正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,一条为一条链含有BrdU的染色单体,一条为双链都含有BrdU的染色单体,两条染色单体的着色不同,B说法正确;
C. 第二个周期的细胞分裂后期,每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体,移向两极时组合情况不同,第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4,C说法错误;
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】解决此题,可用图示法,始终牢记DNA半保留复制的特点,结合题中颜色,在染色体复制时,存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
11.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
故答案为:D。
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
12.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体,A错误;
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律,B错误;
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验,其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
13.【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、已知密码子的方向为5'→3',由图示可知,携带①的tRNA上的反密码子为UAA,与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU,因此氨基酸①为异亮氨酸,A错误;
B、由图示可知,tRNA的移动方向是由左向右,则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左,B正确;
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误;
D、细胞核内不存在核糖体,细胞核基质中不会发生图示的翻译过程,D错误。
故答案为:B。
【分析】分析图示可知,图示表示遗传信息表达中的翻译过程,①表示氨基酸,②表示核糖体,图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体,空载tRNA从右侧离开核糖体,据此分析。
14.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、分析图示可知,A(腺嘌呤)与①配对,根据碱基互补配对原则,则①为T(胸腺嘧啶),A错误;
B、②与G(鸟嘌呤)配对,则②为C(胞嘧啶),B错误;
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖,C错误;
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图是DNA的结构图,DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,含有A、T、C、G四种碱基;DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,形成主链的基本骨架,并排列在主链外侧,碱基位于主链内侧;DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对,由氢键连接。
15.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、
活体转化实验中,小鼠体内有大量 S型菌,说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传,A错误;
B、活体转化实验中,无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;
C、离体转化实验中,只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C错误;
D、离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物,其DNA被水解,故不能使R型菌转化成 S型菌,D正确。
故答案为:D。
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验,将活的、无毒的R型(无荚膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小白鼠安然无恙;将活的、有毒的S型(有荚膜,菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内,结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用,实验表明,S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA,RNA,蛋白质和荚膜多糖,将它们分别和R型活菌混合培养,结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌,也有S型菌,这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致,并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
16.【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、图示细胞中,分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D,且除该基因外染色体形态无其他差异,可推测形成该细胞的过程发生了基因突变,A正确;
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞,B错误;
C、由分析可知,图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C正确;
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4,分析图示细胞可知,细胞中含有4个染色体,两两分别移向两极,移向同一极的两条染色体不含染色单体,因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
精子的形成过程:
17.【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒,其RNA可通过逆转录合成单链DNA,A正确;
B、烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代,B错误;
C、果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代,C错误;
D、洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成,D错误。
故答案为:A。
【分析】中心法则可表示的遗传信息的传递方向如下:
①DNA→DNA:DNA的复制过程;
②DNA→RNA→蛋白质:DNA的转录、翻译过程;
③RNA→RNA:RNA的复制过程;
④RNA→DNA:逆转录过程;
其中,①②过程是真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传信息传递过程,③④为某些RNA病毒的遗传信息传递过程。
18.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起,不会产生含32P的子代噬菌体,A正确;
B、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,在侵染过程中,DNA进入大肠杆菌体内,由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌,且DNA复制为半保留复制,所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体,B正确;
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,所以乙组的悬浮液含较多 35S 标记的噬菌体蛋白质,不会产生含 35S 的子代噬菌体,C错误;
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质,也不产生含 35S 的子代噬菌体,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程:培养大肠杆菌,用 32P、 35S 分别标记大肠杆菌→用32P 、 35S 标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、 35S 标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
19.【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可以判断出a和b虽然都是三个碱基,但a和b之间的碱基不满足3的倍数,所以a不是密码子,A不符合题意
B、由图可知,一个密码子可以喝多个密码子结合,B不符合题意
C、由图中氨基酸链的长度可知,核糖体是往右侧移动,所以③号位置供携带着氨基酸的tRNA进入核糖体 ,C符合题意
D、由于密码子的简并性,改变核苷酸不一定会影响其决定的氨基酸,D不符合题意
故答案为:C
【分析】1.遗传信息的转录
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程
2.遗传信息的翻译
(1)概念: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。
(2)过程
①mRNA进入细胞质与核糖体结合后,携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。
②携带另一个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
③甲硫氨酸通过与位点2上的氨基酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
④核糖体读取下一个密码子,原占据位点1的tRNA离开核糖体,核糖体移动,使占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
⑤重复步骤2、3、4,直至核糖体读取到mRNA的终止密码子,翻译才终止。
20.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、双链DNA分子中,A=T,G=C,所以应该是A+G=T+C,A不符合题意
B、脱氧核糖和碱基结合在一起形成脱氧核苷,B符合题意
C、两条脱氧核苷酸单链的碱基是由氢键连接,C不符合题意
D、③④之间是两条氢键,所以该处为A-T碱基对,但RNA没有T,所以不存在,D不符合题意
故答案为:B
【分析】1、 DNA的化学结构:
① DNA是高分子化合物:组成它的基本元素是C、H、O、N、P等。
② 组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由三部分组成:一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸
③构成DNA的脱氧核苷酸有四种。DNA在水解酶的作用下,可以得到四种不同的核苷酸,即腺嘌呤(A)脱氧核苷酸;鸟嘌呤(G)脱氧核苷酸;胞嘧啶(C)脱氧核苷酸;胸腺嘧啶(T)脱氧核苷酸;组成四种脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸都是一样的,所不相同的是四种含氮碱基: ATGC。
④DNA是由四种不同的脱氧核苷酸为单位,聚合而成的脱氧核苷酸链。
2、DNA的双螺旋结构:DNA的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相间排列在外侧,形成两条主链(反向平行),构成DNA的基本骨架。两条主链之间的横档是碱基对,排列在内侧。相对应的两个碱基通过氢键连结形成碱基对, DNA一条链上的碱基排列顺序确定了,根据碱基互补配对原则,另一条链的碱基排列顺序也就确定了。
3、DNA的特性:
①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目)
③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
4、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用:
①在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%。②在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。
③在双链DNA分子中,一条链中的不互补的两碱基含量之和的比值(A+T/G+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。
21.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】由图可知,DNA以及成功感染大肠杆菌,但是噬菌体的外壳仍然附着于大肠杆菌的细胞膜上,所以需要通过搅拌,将噬菌体外壳和大肠杆菌分离。
故答案为:C
【分析】1.T2噬菌体侵染细菌的实验流程:
a、研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
b、实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
c、实验方法:放射性同位素标记法。
d、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。
e、实验过程:标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。
f、测试的结果表明,噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA却进入了细菌体内,可见,噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的。即结论:在噬菌体中,亲代和子代间具有连续性的物质是DNA,即子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA传给后代的,DNA才是真正的遗传物质。
2、上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析:
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射陡。
b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
22.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】
【解答】A、由图中染色体的形态可知,①为减数第一次分裂前期的染色体联会,②为减数第二次分裂后期的着丝点断裂,③为减数第一次分裂后期的同源染色体分离,④为减数第二次分裂的后期,所以排序为①③②④,A不符合题意
B、①为减数第一次分裂前期的染色体联会,在减数分裂是很常见,B不符合题意
C、③为减数第一次分裂后期的同源染色体分离,非同源染色体自由组合,C不符合题意
D、④为减数第二次分裂的后期,所以该时期细胞名称为次级精母细胞,D符合题意
故答案为:D
【分析】(1)概念:
减数分裂是进行有性生殖的生物在形成生殖细胞(配子)的过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(2)过程(分为减数第一次分裂和减数第二次分裂):
① 减数第一次分裂(精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞:2n→2n→n)
分裂间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质合成)。复制后每条染色体都含有2条姐妹染色单体。
前期:可能发生部分交换,染色体显现,同源染色体两两配对,形成四分体。出现纺锤体,核仁消失,核膜解体。
中期:同源染色体成对排列到赤道板位置上(联会),每条染色体的着丝粒与纺锤丝相连。
后期:纺锤丝牵引,同源染色体分别移向细胞两极。每条染色体的2条染色单体不分离。
②减数第二次分裂(初级精母细胞→次级精母细胞:n→n)类似于有丝分裂
23.【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,A符合题意;转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能故不需要DNA解旋酶参与转录,B不符合题意;在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C不符合题意;mRNA由核糖核苷酸构成,不具有脱氧核苷酸,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】解答C选项,要注意一个mRNA可同时结合多个核糖体,翻译多条相同的多肽链,而不是共同翻译出一条多肽链。
24.【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输,需要合成一些蛋白质,如DNA复制需要的酶等,A符合题意;乙形成丙过程中,同源染色体消失则必然伴随着丝粒的分裂,B不符合题意;丙图表示图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞,则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体,C不符合题意;丙形成丁的过程中,为减数第二次分裂,已经不存在同源染色体,是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据题图分析可知,精原细胞形成精细胞的过程中,S期、减数第一次分裂的前、中、后期均满足甲乙两图中表示的2组染色体组和2N对同源染色体对数;图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞;图丁则表示减数第二次分裂末期形成精细胞后,细胞中的染色体组数和同源染色体对数。
25.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意可知,在第三个细胞周期中期时,含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中,故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制,有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光,一条染色单体荧光被抑制,故A、B不符合题意;一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链,由于DNA为半保留复制,故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中,新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记,故所有DNA分子都被BrdU标记,C不符合题意;以第一代细胞中的某一条染色体为参照,在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链,含BrdU标记的有14条,故有 的DNA单链被BrdU标记,D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题的易错点是考查学生对DNA单链、DNA分子、染色单体、染色体数这几个概念之间的数量关系能够做到清晰的梳理。在两条DNA单链构成一个DNA分子,一个染色单体就是一个DNA分子,在有丝分裂中期一个染色体上有两条染色单体。
26.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌,因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落,A不符合题意;乙组培养皿中加入了蛋白质酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,应当推测转化物质是DNA,B不符合题意;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型菌便不发生转化,故可推测是DNA参与了R型菌的转化,C符合题意;该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,无法证明还有其他的物质也可做遗传物质,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中,将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开,与R型菌混合培养,观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌,证明了DNA是遗传物质。
27.【答案】B
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、miRNA基因转录时,RNA聚合酶与该基因首端的启动子相结合,A不符合题意;
B、真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后,进入细胞质用于翻译,B符合题意;
C、miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A与U、C与G配对,C不符合题意;
D、miRNA抑制W蛋白的合成,是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因的mRNA结合所致,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】转录和翻译的原则都是碱基互补配对。
翻译与转录的异同点:
阶段
项目 转录 翻译
定义 在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
28.【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的是噬菌体的DNA,而DNA进行半保留复制,因此子代噬菌体极少数具有放射性,A不符合题意;
B、肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B不符合题意;
C、肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,C不符合题意;
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验:
实验名称 实验过程及现象 结论
细菌的转化 体内 转化 1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。 2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡。 3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。 4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”,小鼠死亡。 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
体外 转化 5.加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养,无毒菌全变为有毒菌。 6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④与无毒菌一起混合培养,没有发现有毒菌。
噬菌体侵染细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中只检测出放射性元素32P DNA是遗传物质
29.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术,A不符合题意;
B、分析图示可知:a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15 NH4Cl的培养液中培养的,B符合题意;
C、b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是D、14N–15N-DNA,C不符合题意;
实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题的关键是密度越大,分布越靠下:
30.【答案】D
【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、据图分析,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体上(X染色体),属于染色体畸变,没有发生基因突变,A不符合题意;
B、此时细胞处于减数第一次分裂后期,而四分体出现于减数第一次分裂前期和中期,B不符合题意;
C、该细胞为动物细胞,每条染色体上的着丝粒都连着中心体发出的星射线,C不符合题意;
D、据图分析可知,该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D符合题意。
故答案为:D
【分析】精子的形成过程:
1个精原细胞(2n)
间期:染色体复制 1个初级精母细胞(2n)
前期:联会、四分体、交叉互换(2n)
中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)
后期:配对的同源染色体分离(2n)
末期:细胞质均等分裂
2个次级精母细胞(n)
前期:(n)
中期:(n) 后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)
末期:细胞质均等分离(n)
4个精细胞:(n)
变形 4个精子(n)
动物细胞中心体发出的是星射线,植物细胞两极发出的是纺锤丝。
31.【答案】(1)隐性;2
(2)mRNA;用 DNA 酶处理提取的 RNA
(3)乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
(4)
【知识点】DNA分子的结构;基因的自由组合规律的实质及应用;RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】(1)甲与乙(纯合矮杆)杂交组合F2没有高杆,其他组合F2高杆:矮杆=3:1,所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为:隐性;2。
(2) 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,可通过mRNA的情况得到反映,所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA,逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染,可加入DNA酶,将其中的DNA进行降解。
故答案为:mRNA;用 DNA 酶处理提取的 RNA。
(3) 转基因过程中,外源基因可插入到不同的染色体上,乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为:乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
(4) 甲(aaB-B-)与丙(AAB+B+)杂交得到F1(AaB+B-),F1再与甲(aaB-B-)杂交的遗传图解如下。
故答案为:
【分析】①显性性状和隐性性状判断:一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
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