山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期开学考试生物试卷

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名称 山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期开学考试生物试卷
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文件大小 391.5KB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-08-24 15:00:29

文档简介

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山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期开学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高二上·兰山开学考)一种鸡的雌性个体不但生长快,而且肉质好,具有较高的经济价值。科学家发现这种鸡的Z染色体上存在一对等位基因D、d,含有D基因的卵细胞失去受精能力。为使杂交子代全是母鸡,则可以选择的杂交组合为(  )
A.ZDZDP×ZDW B.ZdZd×ZDw C.ZDZd×Zdw D.ZDZD×Zdw
【答案】B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】ABCD、由“含有D基因的卵细胞失去受精能力”可知,ZDW可以产生两种配子ZD、W,但ZD没有受精能力,所以为了使杂交子代全是母鸡(ZW),那么就需要亲本父方只产生Zd配子,母方产生ZD、W两种配子,但母方配子中ZD无受精能力,所以子代全为母鸡(ZdW),ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意分析可知:由于含有D的精子失去受精能力,所以XDY的个体只能产生一种含Y的能受精的精子,而XdY的个体能产生两种含Y和Xd的能受精的精子。
2.(2021高二上·兰山开学考)小麦籽粒色泽由3对独立遗传的基因(A和a、B和b、C和c)所控制,只要有一个显性基因存在就表现红色,只有全隐性为白色。现有杂交实验:红粒×红粒→15红粒:1白粒,则其双亲基因型不可能的是(  )
A.AabbCc×AabbCc B.aabbCc×aaBbCc
C.AabbCc×aaBbCc D.AaBbcc×aaBbCc
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】杂交实验红粒×红粒→15红粒∶1白粒,推测双亲均含有两对杂合基因,选项B不符合这一要求。
故答案为:B。
【分析】等位基因对数判断:
3.(2021高二上·兰山开学考)下列关于高等动物体内减数分裂过程的表述,错误的是(  )
A.间期可为分裂期提供必要的物质准备
B.联会的目的是便于非同源染色体之间的交叉互换
C.一个卵原细胞经减数分裂后得到一个卵细胞
D.某一装片中既能观察到减数分裂也能观察到有丝分裂,则该装片取自性腺组织
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、细胞分裂间期,主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期提供必要的物质准备,A正确;
B、联会期间,同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换,但这不是联会的目的,联会是为了同源染色体分离做准备,B错误;
C、一个卵原细胞经减数分裂后形成的四个子细胞只有一个是卵细胞,另外三个是极体,C正确;
D、动物的生殖器官内即可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此某一装片中既能观察到减数分裂也能观察到有丝分裂,则该装片取自性腺组织,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
4.(2021高二上·兰山开学考)下列关于等位基因的叙述,正确的是(  )
A.一对同源染色体一般有多对等位基因
B.等位基因位于同一染色体的相同位置上
C.非同源染色体也可能存在等位基因
D.等位基因存在于生物体的所有细胞中
【答案】A
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系
【解析】【解答】AB、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,基因是DNA上有遗传效应的DNA片段,一般一对同源染色体一般有多对等位基因,A正确;B错误;
C、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,非同源染色体上存在非等位基因,C错误;
D、原核生物不含染色体,不含等位基因,D错误。
故答案为:A。
【分析】等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因,但同源染色体相同位置上的基因不一定是等位基因,也可能是相同基因。
5.(2021高二上·兰山开学考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(  )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.为使用同位素标记的噬菌体充分侵染未被标记的大肠杆菌,保温时间要足够长
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.噬菌体侵染细菌实验说明了DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、病毒只能寄生在活细胞中,不能用培养基来培养噬菌体,A错误;
B、保温时间不能过长,若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中也能检测到放射性,B错误;
C、噬菌体侵染大肠杆菌时,外壳吸附在大肠杆菌表面,DNA注入到大肠杆菌内,通过搅拌、离心,上清液中仅含噬菌体的外壳,下层是大肠杆菌,噬菌体的外壳和大肠杆菌分离。如果搅拌、离心后,仍有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上,则会导致放射性主要分布在上清液中,而沉淀物中有少量的放射性,所以沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致,C正确;
D、噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质,肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验:首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现:用35S标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在上清液中;用32P标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。
2、实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
6.(2021高二上·兰山开学考)关于DNA,基因和遗传信息的叙述,错误的是(  )
A.基因是具有遗传效应的DNA片段,二者均为遗传信息的载体
B.基因中的遗传信息可以通过DNA复制在子代DNA中得以保留
C.等位基因所含的碱基排列顺序可以不同但碱基数目必须相等
D.一个DNA分子可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因
【答案】C
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、DNA是遗传物质,基因是具有遗传效应的DNA片段,二者均为遗传信息的载体,A正确;
B、基因中的遗传信息可以通过DNA复制在子代DNA中得以保留、传递,保持了遗传信息在亲子代之间的连续性,B正确;
C、不同基因碱基对的数量、排列顺序可能不同,等位基因所含的碱基数目不一定相等,C错误;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA分子能够储存足够量的遗传信息,是遗传信息的载体,基因是具有遗传效应的DNA片段,基因也是遗传信息的载体。
2、等位基因是由基因突变而来,基因突变过程中发生了碱基数目的增添、缺失和替换,因此等位基因可以存在碱基数目和排列顺序的不同。
3、DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性,使遗传信息在子代DNA中得以保留。
4、基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因。
7.(2021高三上·哈尔滨期末)某DNA分子(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图一所示结果;若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图二所示结果。下列有关分析错误的是(  )
A.Z层全部是仅含14N的DNA单链
B.W层中含15N标记的胞嘧啶有6300个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3
D.W层与Z层的核苷酸数之比是7∶1
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于DNA分子的复制方式为半保留复制,所以Z层全部是含14N的DNA分子单链,A正确;
B、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条,相当于14÷2=7条DNA分子,又因在含有3000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,所以胞嘧啶占15%,共3000×15%=450个,W层中含15N标记的胞嘧啶为450×7=3150(个),B错误;
C、在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N在X层,6个DNA分子只含15N的在Y层,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C正确;
D、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条在W层,2个含有14N的DNA单链在Z层,所以W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2=7∶1,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。
8.(2021高二上·兰山开学考)下面甲、乙、丙、丁图表示某高等植物细胞内的四个生理过程。相关叙述正确的是(  )
A.甲过程只需DNA的一条链作为模板,遵循碱基互补配对原则
B.乙过程主要发生在细胞核内,且伴随着水的产生
C.丙过程中有多个核糖体同时合成一条肽链,提高了翻译的效率
D.叶肉细胞的线粒体内可进行丁图的全部过程
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、甲过程为DNA复制,以DNA的两条链为模板,A错误;
B、乙过程为转录,主要发生在真核细胞的细胞核内,由核糖核苷酸形成RNA的过程生成水,B正确;
C、丙过程为翻译,其中有多个核糖体结合在一条mRNA分子上,形成多条相同的肽链,提高了蛋白质的合成效率,C错误;
D、丁表示有氧呼吸的三个阶段,线粒体只能进行有氧呼吸的第二和第三阶段,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
3、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4、有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
9.(2021高二上·兰山开学考)下列有关细胞中DNA和RNA结构和功能的叙述,错误的是(  )
A.DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板
B.嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,保证了DNA空间结构的稳定
C.通常一个tRNA上只有三个碱基,组成一个反密码子,用于识别一种氨基酸
D.mRNA的单链结构更便于执行翻译功能
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,A正确;
B、嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,形成规则的双螺旋结构保证了DNA空间结构的稳定,B正确;
C、一个tRNA分子中只有一个反密码子,携带1种氨基酸,但一个tRNA上含有多个碱基,C错误;
D、mRNA的单链结构更便于与tRNA上的反密码子互补,以执行翻译功能,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、RNA可分为3种:
(1)mRNA:是翻译过程的模板;
(2)tRNA:能识别密码子并转运相应的氨基酸;
(3)rRNA:是组成核糖体的重要成分,而核糖体翻译的场所。
10.(2021高二上·兰山开学考)周期性共济失调是一种由编码细胞膜上钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病,该突变基因转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,使通道蛋白结构异常而致病。下列有关叙述,正确的是(  )
A.翻译的多肽链缩短说明编码基因一定发生了碱基的缺失
B.该病例的发病机理说明了基因对生物性状的间接控制
C.通过修复mRNA上的部分碱基可能使通道蛋白的结构恢复正常
D.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对的方式发生改变
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的类型
【解析】【解答】A、正常基因和致病基因转录出的mRNA长度相同,但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短,可能原因是基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子,A错误;
B、根据题干信息“使通道蛋白结构异常”,则基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B错误;
C、由于基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子,导致致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短,若修复mRNA上的部分碱基(被替换的碱基),以此为模板进行翻译,可以使通道蛋白的结构恢复,C正确;
D、虽然基因发生突变,即遗传信息发生改变,但基因表达的机制不会发生改变,因此基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则不变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因控制性状的方式:
2、基因突变:
(1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
(2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。
(3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
11.(2021高二上·兰山开学考)科研人员通过对缺少H蛋白的癌细胞进行研究,发现其染色体的一些特殊位置处于展开状态,从而激活了某些基因,使得癌细胞持续保持分裂状态。下列相关推断错误的是(  )
A.细胞的恶性增殖可能与染色体解螺旋有关
B.H蛋白基因是原癌基因的一种,可以有效遏制细胞的癌变
C.细胞的正常增殖是多个基因共同调控的结果
D.可以从促进细胞H蛋白合成的角度研制抗癌药物
【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、根据题意判断,染色体在一些关键位置处于展开状态,激活了一系列基因,细胞的恶性增殖可能与染色体解螺旋有关,A正确;
B、原癌基因调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,癌细胞缺少H蛋白,持续保持分裂状态,说明H蛋白基因是抑癌基因的一种,B错误;
C、原癌基因和抑癌基因共同调控细胞的正常增殖,因此细胞的正常增殖是多个基因共同调控的结果,C正确;
D、癌细胞缺少H蛋白,说明H蛋白可抑制癌细胞的形成,因此可以从促进细胞H蛋白合成的角度研制抗癌药物,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞癌变的原因:
(1)内因:原癌基因或抑癌基因发生了突变或过量表达,引起正常细胞的生长和分裂失控。
(2)外因:致癌因子的影响。
2、原癌基因表达的蛋白质一般是细胞正常生长和增殖所必需的。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡。
12.(2021高二上·兰山开学考)将基因a中插入基因b时,可造成插入的基因a不能表达,从而起到消除原有基因a的作用。图1、图2为来自不同细菌的DNA片段,图3为一小段核苷酸片段,下列分析正确的是(  )
A.图1中基因对应的两条链,在细胞分裂时各自移向细胞两极
B.图2中的基因3插入图1的②位置引起的变异,属于染色体结构的变异
C.图3片段插入图1的位置①后,基因1变成了它的等位基因,这属于基因突变
D.图3片段插入图1的位置②,可引起DNA结构的改变,属于基因突变
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的类型;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、图1中基因1对应的两条链复制后存在于姐妹染色单体上,在减数第一次分裂后期移向细胞的同一极,A错误;
B、图2中的基因3插入图1染色体片段的②位置引起的变异,属于基因重组,B错误;
C、图3片段插入图1的①位置,导致基因1的碱基对增添变成了它的等位基因,引起的变异属于基因突变,C正确;
D、图3片段插入图1的②位置可引起DNA结构的改变,由于②位置没有处于基因中,所以可引起DNA结构的改变,但不属于基因突变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
13.(2021高二上·兰山开学考)现有两个非常大的昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,种群2的A基因频率为40%。假设这两个种群个体数相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是(  )
A.36% B.16% C.24% D.48%
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】由于两个种群的个体数相同,因此两个种群合成一个种群后,该种群的基因频率是A=(80%+40%)÷2=60%,a=1-60%=40%,由题意知,该种群非常大,个体之间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有影响,因此遵循遗传平衡定律,所以两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是Aa=2×A%×a%=2×60%×40%=48%,D正确。
故答案为:D。
【分析】“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
14.(2021高二上·兰山开学考)作为哺乳动物的海豚和鱼类在体型和运动器官的外观上具有许多相似之处。下列相关叙述正确的是(  )
A.只要保证海豚种群内个体自由交配就能使基因频率保持不变
B.种群内基因频率改变的偶然性随海豚种群数量减少而增加
C.海豚基因库中的大部分基因更接近于鱼类基因库中的基因
D.海豚在水中生活是定向选择与定向变异共同作用的结果
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、影响种群基因频率改变的因素有很多,如:突变和基因重组、自然选择、迁入迁出、遗传漂变等,保证海豚种群内个体自由交配不一定能使基因频率保持不变,A错误;
B、种群数量越小,越容易群体消亡,海豚种群内基因频率改变的偶然性随种群数量减少而增加,B正确;
C、海豚是哺乳动物,海豚和鱼类在体型和运动器官的外观上虽然具有许多相似之处,但基因库中的大部分基因与鱼类基因库中的基因仍有很大差异,C错误;
D、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,变异是不定向的,D错误。
故答案为:B。
【分析】突变和基因重组提供进化的原材料。 自然选择导致种群基因频率的定向改变。变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
15.(2021高二上·兰山开学考)下列有关生物多样性的叙述中,错误的是(  )
A.生物多样性是生物与生物、生物与无机环境之间共同进化的结果
B.生物多样性包括物种、基因、生态系统三个层次的多样性
C.生物通过有性生殖增强了生物变异的多样性
D.中生代恐龙的灭绝阻碍了生物多样性的形成
【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生物的多样性
【解析】【解答】A、生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化,导致了生物多样性的出现,A正确;
B、生物多样性包括三个层次:基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统脱氧性,B正确;
C、有性生殖过程中的基因重组,大大提高了生物的变异速度,为进化提供了丰富的原材料,C正确;
D、占据霸主地位的恐龙灭绝,为哺乳动物的繁盛昌盛提供了空间和可能,并没有阻碍生物多样性的形成,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物多样性是协同进化的结果:
16.(2021高二上·兰山开学考)一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株ABD经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列说法正确的是(  )
A.普通小麦形成过程中涉及的生物变异类型包括染色体结构变异
B.A或B染色体组中的染色体形态、功能彼此不同
C.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
D.普通小麦的花药离体培养可以得到三倍体小麦
【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;染色体数目的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、在普通小麦的形成过程中,发生的生物变异有染色体数目变异、基因重组,没有发生染色体结构变异,A错误;
B、A是一粒小麦的一个染色体组,B是山羊草的一个染色体组,同一染色体组中的染色体为非同源染色体,其形态和功能彼此不同,B正确;
C、二粒小麦(AABB)与普通小麦(AABBDD)可以杂交,获得的后代(AABBD)不育,C错误;
D、普通小麦的花药离体培养得到的是含有三个染色体组的单倍体小麦,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
3、若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体
17.(2021高二上·兰山开学考)科学家发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子(HIF)在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进红细胞的生成。下列关于细胞感知和适应氧气含量变化机制的叙述错误的是(  )
A.该机制可保证人体灵活应对现实生活复杂的氧气环境
B.氧气含量变化可调控基因选择性表达,导致细胞中HIF的含量变化
C.该机制是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程
D.氧气含量减少,HIF的含量增多体现生物进化中的“用进废退”学说
【答案】D
【知识点】拉马克学说和自然选择学说
【解析】【解答】A、细胞感知和适应氧气含量变化机制,可保证人体灵活应对现实生活复杂的氧气环境,体现了生物对环境的适应性,是长期自然选择的结果,A正确;
B、根据题干信息“当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多”,说明体内氧气含量变化可调控基因选择性表达,导致细胞中HIF的含量变化,B正确;
C、根据题意,当氧含量正常时,几乎不生成HIF,当氧含量减少时,HIF的含量增多,HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状,这一细胞感知和适应氧气含量变化机制依赖于一些列信号分子,故从细胞内信息传递来看该机制是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程,C正确;
D、氧气含量减少,HIF的含量增多体现了生物对环境的适应性,体现生物进化中的自然选择学说,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、 分析题干,细胞感知和适应氧气含量变化制为:当氧含量正常时,几乎不生成HIF,当氧含量减少时,HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状。
2、达尔文的自然选择学说:
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
(3)进步性:合理地解释了生物进化和适应的形成,揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果。
(4)局限性:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质,对适应及物种的形成等问题的解释仅限于个体水平。
二、多选题
18.(2021高二上·兰山开学考)下列有关孟德尔“一对相对性状的杂交实验”的叙述中,正确的是(  )
A.提出的问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交基础上的
B.孟德尔“作出假设”依据了测交实验的结果
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的属于“假说”内容
D.“测交实验”是对推理过程及结果进行的验证
【答案】A,C,D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔提出的问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交出现性状分离基础上的,A正确;
B、孟德尔“作出假设”依据了杂交和自交实验的结果,B错误;
C、受精时,雌雄配子的结合是随机的,是确保雌雄配子中的各类型配子结合的概率相等,属于“假说”内容,C正确;
D、如果这个假说(推理)是正确的,F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型,因此测交实验”是对推理过程及结果进行的验证,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。
②作出假设(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)。
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
19.(2021高二上·兰山开学考)真核细胞中的某些mRNA通过环化作用形成的闭环RNA比线性mRNA更稳定,且部分闭环RNA仍能作为蛋白质编码模板。下列描述正确的是(  )
A.核糖体与闭环RNA结合部位形成2个tRNA的结合位点
B.闭环RNA比线性mRNA更稳定,是因为线性mRNA更易被限制酶水解
C.mRNA的环化加快了核糖体在RNA分子上的转录速度
D.环化是由于线性mRNA两端的核糖核苷酸形成磷酸二酯键
【答案】A,D
【知识点】遗传信息的翻译;基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、在翻译过程中,两个氨基酸脱水缩合形成肽键,核糖体与闭环RNA结合部位形成2个tRNA的结合位点,A正确;
B、限制酶的作用对象是DNA,具有专一性,不水解RNA,B错误;
C、环化的mRNA结构稳定,仍能作为蛋白质编码模板,但未加快核糖体在RNA分子上的转录速度,C错误;
D、环化是由于线性mRNA两端的核糖核苷酸脱水聚合形成磷酸二酯键,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
2、限制性内切核酸酶:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
20.(2021高二上·兰山开学考)下图甲中4号为X病患者,对1、2、3、4进行关于X病的基因检测,将各自含有X病基因或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用层析法分离,结果如下图乙。下列有关分析判断错误的是(  )
A.长度为9.7单位的DNA片段含有X病基因
B.系谱图中3号个体的基因型与1、2的基因型相同的概率为2/3
C.乙图中的个体d是系谱图中的4号
D.3与一X病基因携带者结婚,生一个X病孩子的概率为1/6
【答案】A,B,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、从乙图中可以看出,d的DNA片段只有一种长度为7.0的片段,是纯合子,是4号的DNA片段,该片段上含有X病的致病基因,A错误;
B、从乙图中可以看出,a、b、c含有长度为9.7和7.0两种长度的片段的DNA,分别是1、2、3个体的基因,1、2、3个体的基因型相同,都是杂合子,B错误;
C、由A项分析可知,乙图中的个体d是系谱图中的4号,C正确;
D、由B项分析可知,3号个体是杂合子,与一X病基因携带者结婚,生一个X病孩子的概率为1/4,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】 由图甲中4号为患者,其父母1和2号正常,可判断该病是常染色体隐性遗传病。
结合图乙a 、b、c、d中a、b、c都具有条带1和2,d只有条带2,图甲中1、2、3号正常,4号患病,可知4号对应的应该是d,也可确定1、2、3均为杂合子。
三、综合题
21.(2021高二上·兰山开学考)融合遗传观点认为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,二者一旦混合便永远分不开,使子代表现出介于双亲之间的性状。与融合遗传相对立的观点是颗粒遗传理论。孟德尔是第一个用豌豆杂交实验来证明颗粒遗传理论的遗传学家。
(1)孟德尔的颗粒遗传理论认为生物的性状是由   决定的,它们是一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。孟德尔的成功与他选用豌豆作实验材料密不可分,而豌豆适合作该实验材料的最显著特点是   。
(2)为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花。你认为这是否违背了孟德尔颗粒遗传理论    。请设计一个简便的实验,证明你的观点(写出实验思路和预期实验结果)   。
(3)金鱼草的花有辐射对称型和两侧对称型,这一相对性状受一对等位基因控制,与控制花颜色的等位基因是独立遗传的。将纯合的辐射对称型红花与两侧对称型白花杂交,F1全为两侧对称型粉红花。F1自交,F2中会出现   种表型,与亲本表型相同的个体中纯合子占的比例是   。
【答案】(1)遗传因子;豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下一般都是纯种(具有易于区分的相对性状)
(2)不违背;实验思路:F1自交,观察并统计后代的表现型及比例预期结果;F2中出现三种表现型,红花﹔粉红花∶白花=1∶2∶1
(3)6;1/2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】(1)孟德尔提出著名的遗传因子假说,其颗粒遗传理论认为生物的性状是由遗传因子决定的,它们是一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。孟德尔的成功与他选用豌豆作实验材料密不可分,而豌豆适合作该实验材料的最显著特点是豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下一般都是纯种(具有易于区分的相对性状)。
(2)红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花,正好是双亲的中间型,属于不完全显性,不违背孟德尔颗粒遗传理论。若要证明上述观点,可让F1粉红花个体自交,观察并统计后代的表现型及比例预期结果;F2中出现三种表现型,红花﹔粉红花∶白花=1∶2∶1,故支持孟德尔颗粒遗传理论。
(3)设辐射对称型与两侧对称型受A/a控制,红花、白花这对性状受R/r控制,红花为RR,纯合的辐射对称型红花与两侧对称型白花杂交,子一代全为两侧对称型粉红花,说明两侧对称对辐射性是显性,子一代基因型是AaRr,子一代自交,由于2对等位基因遵循自由组合定律,同时也遵循分离定律,因此子二代两侧对称(A_):辐射性(aa)=3:1、红花(RR):粉红花(Rr):白花(rr)=1:2:1,因此子二代的表现型是2×3=6种,与亲本相同的表现型是辐射对称型红花3/16aaR_、两侧对称型白花3/16A_rr,所以与亲本表型相同的个体中纯合子为1/16aaRR、1/16AArr,占与亲本相同个体的比例是1/2。
【分析】1、对分离现象的解释:
(1)生物的性状有遗传因子决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2、拆分法解决表现型问题:
(1)任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本对各基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。
(2)子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生表现型概率的乘积。
22.(2021高二上·兰山开学考)染色体的形态和数目有助于判断细胞处于不同的分裂时期,如图是某种生物处于不同分裂时期的细胞示意图。
(1)处于有丝分裂时期的细胞是   (用字母填空),据此可知此生物体细胞中的染色体最多为   条。
(2)具有同源染色体的细胞有   (用字母填空);上述细胞示意图中,移向细胞两极的遗传物质最可能相同的是   (用字母填空)。
(3)如果该生物是雄性,可观察到这些分裂图像的部位是   ,D细胞的名称是   。
(4)基因重组可发生在上述   (用字母填空)细胞中,D时期染色体的行为特点是   ,该特点与   (用字母填空)细胞相同。
【答案】(1)A、C;8
(2)A、B、C、E;A
(3)睾丸;次级精母细胞
(4)B、E;着丝点一分为二,在纺锤丝的牵引下被拉向两极;A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】(1)由分析可知,A细胞处于有丝分裂后期,C细胞处于有丝分裂中期,处于有丝分裂时期的细胞是A、C;A有丝分裂后期细胞中染色体数目最多,因此此生物体细胞中的染色体最多为8条。
(2)由于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体,则具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。上述细胞示意图中,移向细胞两极的遗传物质最可能相同的是A有丝分裂后期。
(3)如果该生物是雄性,精原细胞即可进行有丝分裂也可进行减数分裂,可观察到这些分裂图像的部位是睾丸,D细胞处于减数第二次分裂后期,名称是次级精母细胞。
(4)基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,即B、E细胞中;D时期处于减数第二次分裂后期,染色体的行为特点是着丝点一分为二,在纺锤丝的牵引下被拉向两极;减数第二次分裂是特殊的有丝分裂,该特点与A有丝分裂后期细胞相同。
【分析】1、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
23.(2021高二上·疏附期中)人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中,少不了一些经典的科学实验,这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。
(1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质,请从蛋白质和核酸的结构角度,提供一个理由:   。
(2)艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是:   ;与肺炎双球菌转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验更具有说服力,请说出理由:   。
(3)RNA结构不稳定,容易受到环境影响而发生突变;RNA还能发生自身催化的水解反应,不易产生更长的多核苷酸链,携带的遗传信息量有限。从生物进化的角度来看,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替。请结合上述内容概括写出DNA作为大多数生物遗传物质的两个优点:①   ;②   。
【答案】(1)单体的数目和排列顺序使得蛋白质和核酸具有复杂多样的结构
(2)DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质;将蛋白质和DNA彻底分开,同位素标记法显示只有DNA进入细菌细胞
(3)双链结构稳定,不易突变;碱基数量多,携带的遗传信息复杂多样
【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)科学家认为蛋白质和核酸都可能是遗传物质,组成蛋白质的氨基酸有20种,而蛋白质是生物大分子,因此蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及形成的多肽链的空间结构的千差万别导致了蛋白质结构的多样性,因此蛋白质能储存遗传大量的遗传信息,且蛋白质是生物性状的主要表达者,组成核酸的核苷酸的种类虽然不多,但核酸中碱基的排列顺序多样导致了核酸的多样性,同样核酸也具有储存大量遗传信息的能力,即核酸和蛋白质的单体排列顺序决定了核酸和蛋白质具有复杂多样的结构。
(2)艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质;与肺炎双球菌转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验将蛋白质和DNA彻底分开,同位素标记法显示只有DNA进入细菌细胞,更具有说服力。
(3)从生物进化的角度来看,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替,因为DNA作为大多数生物遗传物质具有两个优点:①DNA具有独特的双螺旋结构,双链结构稳定,不易突变;②碱基数量多,携带的遗传信息复杂多样。
【分析】1、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。
2、T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。
3、作为遗传物质应具备的特点是:(1)分子结构具有相对稳定性;(2)能自我复制,保持上下代连续性;(3)能指导蛋白质合成;(4)能产生可遗传变异。
24.(2021高二上·兰山开学考)“核酸一蛋白质”复合体是广泛存在于真核细胞内的特殊结构,往往与特定功能的执行密切相关。
(1)真核细胞核内有一种“核酸一蛋白质”复合体,易被碱性染料染色,该复合体的功能是   ;从组成成分来看,该复合体与另一种特殊的生命形式相似,该生命形式的特殊性主要体现在   。
(2)“剪接体”是由RNA和蛋白质组成的复合物。进一步研究发现,在正常“剪接体”和异常“剪接体”分别参与的同一基因表达过程中,初始mRNA相同,但作为翻译的模板mRNA却有所差异。由此可推测“剪接体”的功能最可能是   。
(3)有人认为核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸一蛋白质”复合体。你是否赞同这种说法 _    (填“是”或“否”),你的理由是   。
【答案】(1)遗传信息的主要载体;不具备细胞结构
(2)对转录的初始mRNA进行加工处理(使之成为成熟的mRNA)
(3)否;原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA-DNA聚合酶”复合物;转录过程中会形成“DNA-RNA聚合酶”复合物
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核内的染色体主要由DNA和蛋白质组成,易被碱性染料染色,因此题中复合体是指染色体,是细胞内遗传信息的主要载体。病毒只由核酸和蛋白质组成,没有细胞结构。
(2)在异常“剪接体”和正常“剪接体”分别参与的基因表达过程中,初始mRNA相同,但作为翻译的模板mRNA却不同。推测“剪接体”的功能可能是对转录的初始产物进行加工处理,使之成为成熟的mRNA。
(3)核糖体不是原核细胞执行功能时唯一的“核酸-蛋白质”复合体,如原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA-DNA聚合酶”复合物,转录过程中会形成“DNA-RNA聚合酶”复合物。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
3、 真核基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子,因此真核基因转录成的mRNA需要进行加工;而原核细胞包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区是连续的,该基因转录出的mRNA不需要加工直接可作为翻译的模板。
25.(2021高二上·兰山开学考)人类遗传病主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。某科研小组深入调查了某地区三类遗传病患者的情况,将调查数据绘制了如下表格。
遗传病类型 病种 患者数目 发病率(%)
单基因遗传病 108 3689 2.66
多基因遗传病 9 307 0.22
染色体异常遗传病 13 1369 0.99
(1)调查人群中遗传病的发病率时,一般选择表格中的   遗传病进行调查,理由是   。若要调查该病的遗传方式,则选择在   中调查。
(2)若调查时发现,某男孩性染色体组成为XXY且患有色盲,而其父母均正常,男孩多出的染色体来自于   (填“父亲”或“母亲”),导致配子出现问题的时期及原因分别为   。
(3)遗传性高度近视是上表所示单基因遗传病的一种,在该地区人群中的发病率为4%,一视力正常女性的父母视力都正常,但她有一个患该病的妹妹。若该视力正常的女性与本地视力正常的男性结婚,则理论上婚后生育一个患遗传性高度近视男孩的概率是   。
【答案】(1)单基因;发病率高;患者家系
(2)母亲;减数第二次分裂后期,含有色盲基因的姐妹染色单体移向一极
(3)1/36
【知识点】人类遗传病的类型及危害;基因频率的概念与变化;调查人类遗传病
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,遗传病的平均发病率最高的是单基因遗传病,所以调查人群中遗传病的发病率时,一般选择表格中的单基因遗传病进行调查。要调查该病的遗传方式,可以在患者家系中调查。
(2)若调查时发现,某男孩患性染色体病,经检测其体细胞内性染色体组成为XXY,且有色盲,而其父母均正常,色盲是X染色体隐性遗传病,故双亲中含色盲基因的是母亲,故色盲基因所在的X染色体来自于母亲,导致男孩患病的原因是母亲在形成配子时,减数第二次分裂后期,含有色盲基因的姐妹染色单体移向一极,形成了含有2条含有色盲基因X的染色体的卵细胞,与含Y染色体的正常精子受精所形成的的。
(3)一正常女性的父母视力都正常,但她有一个患病的妹妹,则该致病基因为常染色体上隐性遗传,该遗传病在人群中的发病率是4%,设该基因为A/a,则a的基因频率为0.2,A的基因频率为0.8,正常女性的父母的基因型为Aa,该女性基因型为Aa的概率是2/3,人群中表现正常的男性基因型为Aa的概率是2×0.2×0.8/(0.8×0.8+2×0.2×0.8)=1/3,则该视力正常的女性与本地视力正常的男性结婚,则理论上婚后生育一个患遗传性高度近视男孩的概率是2/3×1/3×1/4×1/2=1/36。
【分析】1、人类遗传病的调查:
(1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;
(2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;
(3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
2、性染色体组成为XXY的原因:
(1)卵子发育异常:卵子在发育过程中,两个X染色体没有分离,形成含有XX的卵子,此卵子与正常精子结合并受精,形成XXY受精卵,再由此受精卵发育成胚胎,胎儿染色体就是XXY染色体。
(2)精子发育异常:精子在形成过程中,正常会形成一个含有X的精子,一个含有Y的精子,由于某些原因,两者没有分离,导致一个精子不含有XY染色体,而一个含有XY染色体,含有XY染色体的精子与正常卵子受精,形成XXY受精卵,发育成个体。
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山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期开学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高二上·兰山开学考)一种鸡的雌性个体不但生长快,而且肉质好,具有较高的经济价值。科学家发现这种鸡的Z染色体上存在一对等位基因D、d,含有D基因的卵细胞失去受精能力。为使杂交子代全是母鸡,则可以选择的杂交组合为(  )
A.ZDZDP×ZDW B.ZdZd×ZDw C.ZDZd×Zdw D.ZDZD×Zdw
2.(2021高二上·兰山开学考)小麦籽粒色泽由3对独立遗传的基因(A和a、B和b、C和c)所控制,只要有一个显性基因存在就表现红色,只有全隐性为白色。现有杂交实验:红粒×红粒→15红粒:1白粒,则其双亲基因型不可能的是(  )
A.AabbCc×AabbCc B.aabbCc×aaBbCc
C.AabbCc×aaBbCc D.AaBbcc×aaBbCc
3.(2021高二上·兰山开学考)下列关于高等动物体内减数分裂过程的表述,错误的是(  )
A.间期可为分裂期提供必要的物质准备
B.联会的目的是便于非同源染色体之间的交叉互换
C.一个卵原细胞经减数分裂后得到一个卵细胞
D.某一装片中既能观察到减数分裂也能观察到有丝分裂,则该装片取自性腺组织
4.(2021高二上·兰山开学考)下列关于等位基因的叙述,正确的是(  )
A.一对同源染色体一般有多对等位基因
B.等位基因位于同一染色体的相同位置上
C.非同源染色体也可能存在等位基因
D.等位基因存在于生物体的所有细胞中
5.(2021高二上·兰山开学考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(  )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.为使用同位素标记的噬菌体充分侵染未被标记的大肠杆菌,保温时间要足够长
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.噬菌体侵染细菌实验说明了DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
6.(2021高二上·兰山开学考)关于DNA,基因和遗传信息的叙述,错误的是(  )
A.基因是具有遗传效应的DNA片段,二者均为遗传信息的载体
B.基因中的遗传信息可以通过DNA复制在子代DNA中得以保留
C.等位基因所含的碱基排列顺序可以不同但碱基数目必须相等
D.一个DNA分子可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因
7.(2021高三上·哈尔滨期末)某DNA分子(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图一所示结果;若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图二所示结果。下列有关分析错误的是(  )
A.Z层全部是仅含14N的DNA单链
B.W层中含15N标记的胞嘧啶有6300个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/3
D.W层与Z层的核苷酸数之比是7∶1
8.(2021高二上·兰山开学考)下面甲、乙、丙、丁图表示某高等植物细胞内的四个生理过程。相关叙述正确的是(  )
A.甲过程只需DNA的一条链作为模板,遵循碱基互补配对原则
B.乙过程主要发生在细胞核内,且伴随着水的产生
C.丙过程中有多个核糖体同时合成一条肽链,提高了翻译的效率
D.叶肉细胞的线粒体内可进行丁图的全部过程
9.(2021高二上·兰山开学考)下列有关细胞中DNA和RNA结构和功能的叙述,错误的是(  )
A.DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板
B.嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,保证了DNA空间结构的稳定
C.通常一个tRNA上只有三个碱基,组成一个反密码子,用于识别一种氨基酸
D.mRNA的单链结构更便于执行翻译功能
10.(2021高二上·兰山开学考)周期性共济失调是一种由编码细胞膜上钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病,该突变基因转录形成的mRNA长度不变,但合成的多肽链缩短,使通道蛋白结构异常而致病。下列有关叙述,正确的是(  )
A.翻译的多肽链缩短说明编码基因一定发生了碱基的缺失
B.该病例的发病机理说明了基因对生物性状的间接控制
C.通过修复mRNA上的部分碱基可能使通道蛋白的结构恢复正常
D.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对的方式发生改变
11.(2021高二上·兰山开学考)科研人员通过对缺少H蛋白的癌细胞进行研究,发现其染色体的一些特殊位置处于展开状态,从而激活了某些基因,使得癌细胞持续保持分裂状态。下列相关推断错误的是(  )
A.细胞的恶性增殖可能与染色体解螺旋有关
B.H蛋白基因是原癌基因的一种,可以有效遏制细胞的癌变
C.细胞的正常增殖是多个基因共同调控的结果
D.可以从促进细胞H蛋白合成的角度研制抗癌药物
12.(2021高二上·兰山开学考)将基因a中插入基因b时,可造成插入的基因a不能表达,从而起到消除原有基因a的作用。图1、图2为来自不同细菌的DNA片段,图3为一小段核苷酸片段,下列分析正确的是(  )
A.图1中基因对应的两条链,在细胞分裂时各自移向细胞两极
B.图2中的基因3插入图1的②位置引起的变异,属于染色体结构的变异
C.图3片段插入图1的位置①后,基因1变成了它的等位基因,这属于基因突变
D.图3片段插入图1的位置②,可引起DNA结构的改变,属于基因突变
13.(2021高二上·兰山开学考)现有两个非常大的昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%,种群2的A基因频率为40%。假设这两个种群个体数相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是(  )
A.36% B.16% C.24% D.48%
14.(2021高二上·兰山开学考)作为哺乳动物的海豚和鱼类在体型和运动器官的外观上具有许多相似之处。下列相关叙述正确的是(  )
A.只要保证海豚种群内个体自由交配就能使基因频率保持不变
B.种群内基因频率改变的偶然性随海豚种群数量减少而增加
C.海豚基因库中的大部分基因更接近于鱼类基因库中的基因
D.海豚在水中生活是定向选择与定向变异共同作用的结果
15.(2021高二上·兰山开学考)下列有关生物多样性的叙述中,错误的是(  )
A.生物多样性是生物与生物、生物与无机环境之间共同进化的结果
B.生物多样性包括物种、基因、生态系统三个层次的多样性
C.生物通过有性生殖增强了生物变异的多样性
D.中生代恐龙的灭绝阻碍了生物多样性的形成
16.(2021高二上·兰山开学考)一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株ABD经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列说法正确的是(  )
A.普通小麦形成过程中涉及的生物变异类型包括染色体结构变异
B.A或B染色体组中的染色体形态、功能彼此不同
C.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
D.普通小麦的花药离体培养可以得到三倍体小麦
17.(2021高二上·兰山开学考)科学家发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子(HIF)在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进红细胞的生成。下列关于细胞感知和适应氧气含量变化机制的叙述错误的是(  )
A.该机制可保证人体灵活应对现实生活复杂的氧气环境
B.氧气含量变化可调控基因选择性表达,导致细胞中HIF的含量变化
C.该机制是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程
D.氧气含量减少,HIF的含量增多体现生物进化中的“用进废退”学说
二、多选题
18.(2021高二上·兰山开学考)下列有关孟德尔“一对相对性状的杂交实验”的叙述中,正确的是(  )
A.提出的问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交基础上的
B.孟德尔“作出假设”依据了测交实验的结果
C.受精时,雌雄配子的结合是随机的属于“假说”内容
D.“测交实验”是对推理过程及结果进行的验证
19.(2021高二上·兰山开学考)真核细胞中的某些mRNA通过环化作用形成的闭环RNA比线性mRNA更稳定,且部分闭环RNA仍能作为蛋白质编码模板。下列描述正确的是(  )
A.核糖体与闭环RNA结合部位形成2个tRNA的结合位点
B.闭环RNA比线性mRNA更稳定,是因为线性mRNA更易被限制酶水解
C.mRNA的环化加快了核糖体在RNA分子上的转录速度
D.环化是由于线性mRNA两端的核糖核苷酸形成磷酸二酯键
20.(2021高二上·兰山开学考)下图甲中4号为X病患者,对1、2、3、4进行关于X病的基因检测,将各自含有X病基因或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用层析法分离,结果如下图乙。下列有关分析判断错误的是(  )
A.长度为9.7单位的DNA片段含有X病基因
B.系谱图中3号个体的基因型与1、2的基因型相同的概率为2/3
C.乙图中的个体d是系谱图中的4号
D.3与一X病基因携带者结婚,生一个X病孩子的概率为1/6
三、综合题
21.(2021高二上·兰山开学考)融合遗传观点认为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,二者一旦混合便永远分不开,使子代表现出介于双亲之间的性状。与融合遗传相对立的观点是颗粒遗传理论。孟德尔是第一个用豌豆杂交实验来证明颗粒遗传理论的遗传学家。
(1)孟德尔的颗粒遗传理论认为生物的性状是由   决定的,它们是一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。孟德尔的成功与他选用豌豆作实验材料密不可分,而豌豆适合作该实验材料的最显著特点是   。
(2)为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花。你认为这是否违背了孟德尔颗粒遗传理论    。请设计一个简便的实验,证明你的观点(写出实验思路和预期实验结果)   。
(3)金鱼草的花有辐射对称型和两侧对称型,这一相对性状受一对等位基因控制,与控制花颜色的等位基因是独立遗传的。将纯合的辐射对称型红花与两侧对称型白花杂交,F1全为两侧对称型粉红花。F1自交,F2中会出现   种表型,与亲本表型相同的个体中纯合子占的比例是   。
22.(2021高二上·兰山开学考)染色体的形态和数目有助于判断细胞处于不同的分裂时期,如图是某种生物处于不同分裂时期的细胞示意图。
(1)处于有丝分裂时期的细胞是   (用字母填空),据此可知此生物体细胞中的染色体最多为   条。
(2)具有同源染色体的细胞有   (用字母填空);上述细胞示意图中,移向细胞两极的遗传物质最可能相同的是   (用字母填空)。
(3)如果该生物是雄性,可观察到这些分裂图像的部位是   ,D细胞的名称是   。
(4)基因重组可发生在上述   (用字母填空)细胞中,D时期染色体的行为特点是   ,该特点与   (用字母填空)细胞相同。
23.(2021高二上·疏附期中)人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中,少不了一些经典的科学实验,这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。
(1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质,请从蛋白质和核酸的结构角度,提供一个理由:   。
(2)艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是:   ;与肺炎双球菌转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验更具有说服力,请说出理由:   。
(3)RNA结构不稳定,容易受到环境影响而发生突变;RNA还能发生自身催化的水解反应,不易产生更长的多核苷酸链,携带的遗传信息量有限。从生物进化的角度来看,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替。请结合上述内容概括写出DNA作为大多数生物遗传物质的两个优点:①   ;②   。
24.(2021高二上·兰山开学考)“核酸一蛋白质”复合体是广泛存在于真核细胞内的特殊结构,往往与特定功能的执行密切相关。
(1)真核细胞核内有一种“核酸一蛋白质”复合体,易被碱性染料染色,该复合体的功能是   ;从组成成分来看,该复合体与另一种特殊的生命形式相似,该生命形式的特殊性主要体现在   。
(2)“剪接体”是由RNA和蛋白质组成的复合物。进一步研究发现,在正常“剪接体”和异常“剪接体”分别参与的同一基因表达过程中,初始mRNA相同,但作为翻译的模板mRNA却有所差异。由此可推测“剪接体”的功能最可能是   。
(3)有人认为核糖体是原核细胞执行功能时唯一的“核酸一蛋白质”复合体。你是否赞同这种说法 _    (填“是”或“否”),你的理由是   。
25.(2021高二上·兰山开学考)人类遗传病主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。某科研小组深入调查了某地区三类遗传病患者的情况,将调查数据绘制了如下表格。
遗传病类型 病种 患者数目 发病率(%)
单基因遗传病 108 3689 2.66
多基因遗传病 9 307 0.22
染色体异常遗传病 13 1369 0.99
(1)调查人群中遗传病的发病率时,一般选择表格中的   遗传病进行调查,理由是   。若要调查该病的遗传方式,则选择在   中调查。
(2)若调查时发现,某男孩性染色体组成为XXY且患有色盲,而其父母均正常,男孩多出的染色体来自于   (填“父亲”或“母亲”),导致配子出现问题的时期及原因分别为   。
(3)遗传性高度近视是上表所示单基因遗传病的一种,在该地区人群中的发病率为4%,一视力正常女性的父母视力都正常,但她有一个患该病的妹妹。若该视力正常的女性与本地视力正常的男性结婚,则理论上婚后生育一个患遗传性高度近视男孩的概率是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】ABCD、由“含有D基因的卵细胞失去受精能力”可知,ZDW可以产生两种配子ZD、W,但ZD没有受精能力,所以为了使杂交子代全是母鸡(ZW),那么就需要亲本父方只产生Zd配子,母方产生ZD、W两种配子,但母方配子中ZD无受精能力,所以子代全为母鸡(ZdW),ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意分析可知:由于含有D的精子失去受精能力,所以XDY的个体只能产生一种含Y的能受精的精子,而XdY的个体能产生两种含Y和Xd的能受精的精子。
2.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】杂交实验红粒×红粒→15红粒∶1白粒,推测双亲均含有两对杂合基因,选项B不符合这一要求。
故答案为:B。
【分析】等位基因对数判断:
3.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、细胞分裂间期,主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期提供必要的物质准备,A正确;
B、联会期间,同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换,但这不是联会的目的,联会是为了同源染色体分离做准备,B错误;
C、一个卵原细胞经减数分裂后形成的四个子细胞只有一个是卵细胞,另外三个是极体,C正确;
D、动物的生殖器官内即可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此某一装片中既能观察到减数分裂也能观察到有丝分裂,则该装片取自性腺组织,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
4.【答案】A
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系
【解析】【解答】AB、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,基因是DNA上有遗传效应的DNA片段,一般一对同源染色体一般有多对等位基因,A正确;B错误;
C、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,非同源染色体上存在非等位基因,C错误;
D、原核生物不含染色体,不含等位基因,D错误。
故答案为:A。
【分析】等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因,但同源染色体相同位置上的基因不一定是等位基因,也可能是相同基因。
5.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、病毒只能寄生在活细胞中,不能用培养基来培养噬菌体,A错误;
B、保温时间不能过长,若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中也能检测到放射性,B错误;
C、噬菌体侵染大肠杆菌时,外壳吸附在大肠杆菌表面,DNA注入到大肠杆菌内,通过搅拌、离心,上清液中仅含噬菌体的外壳,下层是大肠杆菌,噬菌体的外壳和大肠杆菌分离。如果搅拌、离心后,仍有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上,则会导致放射性主要分布在上清液中,而沉淀物中有少量的放射性,所以沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致,C正确;
D、噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质,肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验:首先在含有放射性同位素35S和的放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心。离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现:用35S标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在上清液中;用32P标记的一组侵染实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。
2、实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
6.【答案】C
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、DNA是遗传物质,基因是具有遗传效应的DNA片段,二者均为遗传信息的载体,A正确;
B、基因中的遗传信息可以通过DNA复制在子代DNA中得以保留、传递,保持了遗传信息在亲子代之间的连续性,B正确;
C、不同基因碱基对的数量、排列顺序可能不同,等位基因所含的碱基数目不一定相等,C错误;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA分子能够储存足够量的遗传信息,是遗传信息的载体,基因是具有遗传效应的DNA片段,基因也是遗传信息的载体。
2、等位基因是由基因突变而来,基因突变过程中发生了碱基数目的增添、缺失和替换,因此等位基因可以存在碱基数目和排列顺序的不同。
3、DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性,使遗传信息在子代DNA中得以保留。
4、基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子可以包含多个遗传信息丰富度不同的基因。
7.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由于DNA分子的复制方式为半保留复制,所以Z层全部是含14N的DNA分子单链,A正确;
B、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条,相当于14÷2=7条DNA分子,又因在含有3000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,所以胞嘧啶占15%,共3000×15%=450个,W层中含15N标记的胞嘧啶为450×7=3150(个),B错误;
C、在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N在X层,6个DNA分子只含15N的在Y层,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C正确;
D、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条在W层,2个含有14N的DNA单链在Z层,所以W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2=7∶1,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。
8.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、甲过程为DNA复制,以DNA的两条链为模板,A错误;
B、乙过程为转录,主要发生在真核细胞的细胞核内,由核糖核苷酸形成RNA的过程生成水,B正确;
C、丙过程为翻译,其中有多个核糖体结合在一条mRNA分子上,形成多条相同的肽链,提高了蛋白质的合成效率,C错误;
D、丁表示有氧呼吸的三个阶段,线粒体只能进行有氧呼吸的第二和第三阶段,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
3、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4、有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
9.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】A、DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,A正确;
B、嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,形成规则的双螺旋结构保证了DNA空间结构的稳定,B正确;
C、一个tRNA分子中只有一个反密码子,携带1种氨基酸,但一个tRNA上含有多个碱基,C错误;
D、mRNA的单链结构更便于与tRNA上的反密码子互补,以执行翻译功能,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、RNA可分为3种:
(1)mRNA:是翻译过程的模板;
(2)tRNA:能识别密码子并转运相应的氨基酸;
(3)rRNA:是组成核糖体的重要成分,而核糖体翻译的场所。
10.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的类型
【解析】【解答】A、正常基因和致病基因转录出的mRNA长度相同,但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短,可能原因是基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子,A错误;
B、根据题干信息“使通道蛋白结构异常”,则基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B错误;
C、由于基因中碱基发生替换,使对应的密码子变为终止密码子,导致致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短,若修复mRNA上的部分碱基(被替换的碱基),以此为模板进行翻译,可以使通道蛋白的结构恢复,C正确;
D、虽然基因发生突变,即遗传信息发生改变,但基因表达的机制不会发生改变,因此基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则不变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因控制性状的方式:
2、基因突变:
(1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
(2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。
(3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
11.【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、根据题意判断,染色体在一些关键位置处于展开状态,激活了一系列基因,细胞的恶性增殖可能与染色体解螺旋有关,A正确;
B、原癌基因调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,癌细胞缺少H蛋白,持续保持分裂状态,说明H蛋白基因是抑癌基因的一种,B错误;
C、原癌基因和抑癌基因共同调控细胞的正常增殖,因此细胞的正常增殖是多个基因共同调控的结果,C正确;
D、癌细胞缺少H蛋白,说明H蛋白可抑制癌细胞的形成,因此可以从促进细胞H蛋白合成的角度研制抗癌药物,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞癌变的原因:
(1)内因:原癌基因或抑癌基因发生了突变或过量表达,引起正常细胞的生长和分裂失控。
(2)外因:致癌因子的影响。
2、原癌基因表达的蛋白质一般是细胞正常生长和增殖所必需的。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡。
12.【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的类型;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、图1中基因1对应的两条链复制后存在于姐妹染色单体上,在减数第一次分裂后期移向细胞的同一极,A错误;
B、图2中的基因3插入图1染色体片段的②位置引起的变异,属于基因重组,B错误;
C、图3片段插入图1的①位置,导致基因1的碱基对增添变成了它的等位基因,引起的变异属于基因突变,C正确;
D、图3片段插入图1的②位置可引起DNA结构的改变,由于②位置没有处于基因中,所以可引起DNA结构的改变,但不属于基因突变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
3、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
13.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】由于两个种群的个体数相同,因此两个种群合成一个种群后,该种群的基因频率是A=(80%+40%)÷2=60%,a=1-60%=40%,由题意知,该种群非常大,个体之间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有影响,因此遵循遗传平衡定律,所以两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是Aa=2×A%×a%=2×60%×40%=48%,D正确。
故答案为:D。
【分析】“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
14.【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、影响种群基因频率改变的因素有很多,如:突变和基因重组、自然选择、迁入迁出、遗传漂变等,保证海豚种群内个体自由交配不一定能使基因频率保持不变,A错误;
B、种群数量越小,越容易群体消亡,海豚种群内基因频率改变的偶然性随种群数量减少而增加,B正确;
C、海豚是哺乳动物,海豚和鱼类在体型和运动器官的外观上虽然具有许多相似之处,但基因库中的大部分基因与鱼类基因库中的基因仍有很大差异,C错误;
D、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,变异是不定向的,D错误。
故答案为:B。
【分析】突变和基因重组提供进化的原材料。 自然选择导致种群基因频率的定向改变。变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
15.【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生物的多样性
【解析】【解答】A、生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化,导致了生物多样性的出现,A正确;
B、生物多样性包括三个层次:基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统脱氧性,B正确;
C、有性生殖过程中的基因重组,大大提高了生物的变异速度,为进化提供了丰富的原材料,C正确;
D、占据霸主地位的恐龙灭绝,为哺乳动物的繁盛昌盛提供了空间和可能,并没有阻碍生物多样性的形成,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物多样性是协同进化的结果:
16.【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;染色体数目的变异;单倍体育种
【解析】【解答】A、在普通小麦的形成过程中,发生的生物变异有染色体数目变异、基因重组,没有发生染色体结构变异,A错误;
B、A是一粒小麦的一个染色体组,B是山羊草的一个染色体组,同一染色体组中的染色体为非同源染色体,其形态和功能彼此不同,B正确;
C、二粒小麦(AABB)与普通小麦(AABBDD)可以杂交,获得的后代(AABBD)不育,C错误;
D、普通小麦的花药离体培养得到的是含有三个染色体组的单倍体小麦,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
3、若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体
17.【答案】D
【知识点】拉马克学说和自然选择学说
【解析】【解答】A、细胞感知和适应氧气含量变化机制,可保证人体灵活应对现实生活复杂的氧气环境,体现了生物对环境的适应性,是长期自然选择的结果,A正确;
B、根据题干信息“当体内氧含量正常时,细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时,HIF的含量增多”,说明体内氧气含量变化可调控基因选择性表达,导致细胞中HIF的含量变化,B正确;
C、根据题意,当氧含量正常时,几乎不生成HIF,当氧含量减少时,HIF的含量增多,HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状,这一细胞感知和适应氧气含量变化机制依赖于一些列信号分子,故从细胞内信息传递来看该机制是一系列信号分子进行信号转导调节细胞生理生化的过程,C正确;
D、氧气含量减少,HIF的含量增多体现了生物对环境的适应性,体现生物进化中的自然选择学说,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、 分析题干,细胞感知和适应氧气含量变化制为:当氧含量正常时,几乎不生成HIF,当氧含量减少时,HIF的含量增多。HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达,从而促进造血干细胞生成红细胞,缓解缺氧症状。
2、达尔文的自然选择学说:
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
(3)进步性:合理地解释了生物进化和适应的形成,揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果。
(4)局限性:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质,对适应及物种的形成等问题的解释仅限于个体水平。
18.【答案】A,C,D
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔提出的问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交出现性状分离基础上的,A正确;
B、孟德尔“作出假设”依据了杂交和自交实验的结果,B错误;
C、受精时,雌雄配子的结合是随机的,是确保雌雄配子中的各类型配子结合的概率相等,属于“假说”内容,C正确;
D、如果这个假说(推理)是正确的,F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型,因此测交实验”是对推理过程及结果进行的验证,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。
②作出假设(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)。
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
19.【答案】A,D
【知识点】遗传信息的翻译;基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、在翻译过程中,两个氨基酸脱水缩合形成肽键,核糖体与闭环RNA结合部位形成2个tRNA的结合位点,A正确;
B、限制酶的作用对象是DNA,具有专一性,不水解RNA,B错误;
C、环化的mRNA结构稳定,仍能作为蛋白质编码模板,但未加快核糖体在RNA分子上的转录速度,C错误;
D、环化是由于线性mRNA两端的核糖核苷酸脱水聚合形成磷酸二酯键,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
2、限制性内切核酸酶:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
20.【答案】A,B,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、从乙图中可以看出,d的DNA片段只有一种长度为7.0的片段,是纯合子,是4号的DNA片段,该片段上含有X病的致病基因,A错误;
B、从乙图中可以看出,a、b、c含有长度为9.7和7.0两种长度的片段的DNA,分别是1、2、3个体的基因,1、2、3个体的基因型相同,都是杂合子,B错误;
C、由A项分析可知,乙图中的个体d是系谱图中的4号,C正确;
D、由B项分析可知,3号个体是杂合子,与一X病基因携带者结婚,生一个X病孩子的概率为1/4,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】 由图甲中4号为患者,其父母1和2号正常,可判断该病是常染色体隐性遗传病。
结合图乙a 、b、c、d中a、b、c都具有条带1和2,d只有条带2,图甲中1、2、3号正常,4号患病,可知4号对应的应该是d,也可确定1、2、3均为杂合子。
21.【答案】(1)遗传因子;豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下一般都是纯种(具有易于区分的相对性状)
(2)不违背;实验思路:F1自交,观察并统计后代的表现型及比例预期结果;F2中出现三种表现型,红花﹔粉红花∶白花=1∶2∶1
(3)6;1/2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;孟德尔遗传实验-分离定律;孟德尔成功的原因
【解析】【解答】(1)孟德尔提出著名的遗传因子假说,其颗粒遗传理论认为生物的性状是由遗传因子决定的,它们是一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。孟德尔的成功与他选用豌豆作实验材料密不可分,而豌豆适合作该实验材料的最显著特点是豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下一般都是纯种(具有易于区分的相对性状)。
(2)红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花,正好是双亲的中间型,属于不完全显性,不违背孟德尔颗粒遗传理论。若要证明上述观点,可让F1粉红花个体自交,观察并统计后代的表现型及比例预期结果;F2中出现三种表现型,红花﹔粉红花∶白花=1∶2∶1,故支持孟德尔颗粒遗传理论。
(3)设辐射对称型与两侧对称型受A/a控制,红花、白花这对性状受R/r控制,红花为RR,纯合的辐射对称型红花与两侧对称型白花杂交,子一代全为两侧对称型粉红花,说明两侧对称对辐射性是显性,子一代基因型是AaRr,子一代自交,由于2对等位基因遵循自由组合定律,同时也遵循分离定律,因此子二代两侧对称(A_):辐射性(aa)=3:1、红花(RR):粉红花(Rr):白花(rr)=1:2:1,因此子二代的表现型是2×3=6种,与亲本相同的表现型是辐射对称型红花3/16aaR_、两侧对称型白花3/16A_rr,所以与亲本表型相同的个体中纯合子为1/16aaRR、1/16AArr,占与亲本相同个体的比例是1/2。
【分析】1、对分离现象的解释:
(1)生物的性状有遗传因子决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2、拆分法解决表现型问题:
(1)任何两种基因型的亲本杂交,产生的子代表现型的种类数等于亲本对各基因单独杂交所产生表现型种类数的乘积。
(2)子代某一表现型的概率是亲本每对基因杂交所产生表现型概率的乘积。
22.【答案】(1)A、C;8
(2)A、B、C、E;A
(3)睾丸;次级精母细胞
(4)B、E;着丝点一分为二,在纺锤丝的牵引下被拉向两极;A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】(1)由分析可知,A细胞处于有丝分裂后期,C细胞处于有丝分裂中期,处于有丝分裂时期的细胞是A、C;A有丝分裂后期细胞中染色体数目最多,因此此生物体细胞中的染色体最多为8条。
(2)由于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体,则具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。上述细胞示意图中,移向细胞两极的遗传物质最可能相同的是A有丝分裂后期。
(3)如果该生物是雄性,精原细胞即可进行有丝分裂也可进行减数分裂,可观察到这些分裂图像的部位是睾丸,D细胞处于减数第二次分裂后期,名称是次级精母细胞。
(4)基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,即B、E细胞中;D时期处于减数第二次分裂后期,染色体的行为特点是着丝点一分为二,在纺锤丝的牵引下被拉向两极;减数第二次分裂是特殊的有丝分裂,该特点与A有丝分裂后期细胞相同。
【分析】1、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
23.【答案】(1)单体的数目和排列顺序使得蛋白质和核酸具有复杂多样的结构
(2)DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质;将蛋白质和DNA彻底分开,同位素标记法显示只有DNA进入细菌细胞
(3)双链结构稳定,不易突变;碱基数量多,携带的遗传信息复杂多样
【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)科学家认为蛋白质和核酸都可能是遗传物质,组成蛋白质的氨基酸有20种,而蛋白质是生物大分子,因此蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及形成的多肽链的空间结构的千差万别导致了蛋白质结构的多样性,因此蛋白质能储存遗传大量的遗传信息,且蛋白质是生物性状的主要表达者,组成核酸的核苷酸的种类虽然不多,但核酸中碱基的排列顺序多样导致了核酸的多样性,同样核酸也具有储存大量遗传信息的能力,即核酸和蛋白质的单体排列顺序决定了核酸和蛋白质具有复杂多样的结构。
(2)艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验最终得出的结论是DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质;与肺炎双球菌转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验将蛋白质和DNA彻底分开,同位素标记法显示只有DNA进入细菌细胞,更具有说服力。
(3)从生物进化的角度来看,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替,因为DNA作为大多数生物遗传物质具有两个优点:①DNA具有独特的双螺旋结构,双链结构稳定,不易突变;②碱基数量多,携带的遗传信息复杂多样。
【分析】1、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。
2、T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。
3、作为遗传物质应具备的特点是:(1)分子结构具有相对稳定性;(2)能自我复制,保持上下代连续性;(3)能指导蛋白质合成;(4)能产生可遗传变异。
24.【答案】(1)遗传信息的主要载体;不具备细胞结构
(2)对转录的初始mRNA进行加工处理(使之成为成熟的mRNA)
(3)否;原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA-DNA聚合酶”复合物;转录过程中会形成“DNA-RNA聚合酶”复合物
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核内的染色体主要由DNA和蛋白质组成,易被碱性染料染色,因此题中复合体是指染色体,是细胞内遗传信息的主要载体。病毒只由核酸和蛋白质组成,没有细胞结构。
(2)在异常“剪接体”和正常“剪接体”分别参与的基因表达过程中,初始mRNA相同,但作为翻译的模板mRNA却不同。推测“剪接体”的功能可能是对转录的初始产物进行加工处理,使之成为成熟的mRNA。
(3)核糖体不是原核细胞执行功能时唯一的“核酸-蛋白质”复合体,如原核细胞在DNA复制过程中会形成“DNA-DNA聚合酶”复合物,转录过程中会形成“DNA-RNA聚合酶”复合物。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
3、 真核基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子,因此真核基因转录成的mRNA需要进行加工;而原核细胞包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区是连续的,该基因转录出的mRNA不需要加工直接可作为翻译的模板。
25.【答案】(1)单基因;发病率高;患者家系
(2)母亲;减数第二次分裂后期,含有色盲基因的姐妹染色单体移向一极
(3)1/36
【知识点】人类遗传病的类型及危害;基因频率的概念与变化;调查人类遗传病
【解析】【解答】(1)根据表格数据可知,遗传病的平均发病率最高的是单基因遗传病,所以调查人群中遗传病的发病率时,一般选择表格中的单基因遗传病进行调查。要调查该病的遗传方式,可以在患者家系中调查。
(2)若调查时发现,某男孩患性染色体病,经检测其体细胞内性染色体组成为XXY,且有色盲,而其父母均正常,色盲是X染色体隐性遗传病,故双亲中含色盲基因的是母亲,故色盲基因所在的X染色体来自于母亲,导致男孩患病的原因是母亲在形成配子时,减数第二次分裂后期,含有色盲基因的姐妹染色单体移向一极,形成了含有2条含有色盲基因X的染色体的卵细胞,与含Y染色体的正常精子受精所形成的的。
(3)一正常女性的父母视力都正常,但她有一个患病的妹妹,则该致病基因为常染色体上隐性遗传,该遗传病在人群中的发病率是4%,设该基因为A/a,则a的基因频率为0.2,A的基因频率为0.8,正常女性的父母的基因型为Aa,该女性基因型为Aa的概率是2/3,人群中表现正常的男性基因型为Aa的概率是2×0.2×0.8/(0.8×0.8+2×0.2×0.8)=1/3,则该视力正常的女性与本地视力正常的男性结婚,则理论上婚后生育一个患遗传性高度近视男孩的概率是2/3×1/3×1/4×1/2=1/36。
【分析】1、人类遗传病的调查:
(1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;
(2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;
(3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
2、性染色体组成为XXY的原因:
(1)卵子发育异常:卵子在发育过程中,两个X染色体没有分离,形成含有XX的卵子,此卵子与正常精子结合并受精,形成XXY受精卵,再由此受精卵发育成胚胎,胎儿染色体就是XXY染色体。
(2)精子发育异常:精子在形成过程中,正常会形成一个含有X的精子,一个含有Y的精子,由于某些原因,两者没有分离,导致一个精子不含有XY染色体,而一个含有XY染色体,含有XY染色体的精子与正常卵子受精,形成XXY受精卵,发育成个体。
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