江西省梧州市金溪县一中2022-2023学年高二上学期开学考生物试题

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名称 江西省梧州市金溪县一中2022-2023学年高二上学期开学考生物试题
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文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-09-30 09:30:34

文档简介

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江西省梧州市金溪县一中2022-2023学年高二上学期开学考生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·金溪开学考)下列关于实验图示的叙述,正确的是(  )
A.图①的四条色素带中溶解度最大的是Ⅳ-黄绿色的叶绿素b
B.经图②所示操作后,显微镜下可见紫色洋葱内表皮细胞液泡体积变小紫色变深
C.要将图③中根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向右移动
D.图④中将物镜由甲转换成乙后视野中观察到的细胞数目增多
2.(2022高二上·金溪开学考)植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。下图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液,但缺少一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是(  )
A.Ca(NO3)2 B.KCl C.KH2PO4 D.K2SO4
3.(2022高二上·金溪开学考)图甲是在最适温度下,H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线;图乙表示在相同温度下pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述错误的是(  )
A.温度降低时,d点右移 B.H2O2量增加时,d点不移
C.pH=a时,e点不移 D.pH=c时,e点不为0
4.(2022高二上·金溪开学考)将某株植物置于CO2浓度适宜,水分充足、光照强度合适的环境中,测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度,得到如图所示的结果。下列叙述不正确的是(  )
A.若每天的日照时间相同,则该植物在15℃的环境中生长最快
B.若每天的日照时间相同,该植物在5℃环境中比25℃环境中生长更快
C.若每天的日照时间为12h,则该植物在35℃的环境中无法长时间生存
D.由图可知,该植物的光合作用最适温度比细胞呼吸作用的最适温度更低
5.(2022高二上·金溪开学考)下列对于细胞分化不同水平的分析,错误的是(  )
A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能改变的结果
B.从细胞的亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果
C.从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和生理功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
D.从遗传物质的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
6.(2022高二上·金溪开学考)已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中,C、H、O原子数之比为(  )
A.7∶16∶4 B.11∶24∶4 C.11∶22∶3 D.10∶22∶3
7.(2022高二上·金溪开学考)下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的是 (  )
A.二者形成过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象
B.二者形成过程中都有染色体的复制和均分,二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半
C.精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形,卵细胞不需要变形,其余完全相同
D.形成100个受精卵,至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
8.(2022高二上·金溪开学考)已知某种老鼠的体色由复等位基因A+、A和a决定,A+(纯合胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是(  )
A.该种老鼠的成年个体中最多有6种基因型
B.A+、A和a遵循基因的自由组合定律
C.基因型均为A+a的一对老鼠交配产下的3只小鼠可能全表现为黄色
D.一只黄色雌鼠和一只黑色雄鼠杂交,后代一定出现3种表现型
9.(2021高一下·吉林期中)将 DNA 双链均为 15N 的大肠杆菌放在 14N 的培养液中培养,8 小时后提取 DNA 进行分析,发现 含 15N 的 DNA 占总 DNA 的 1/16。实验数据已排除质粒影响,则大肠杆菌的分裂周期约为(  )
A.1.3 小时 B.1.6 小时 C.2.0 小时 D.4.0 小时
10.(2022高二上·金溪开学考)如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是(  )
A.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
B.Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变
C.一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间相对较长
D.在减数分裂的四分体时期,b、c之间可发生交叉互换
11.(2022·绍兴模拟)某同学欲制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,需连接糖和磷酸的短棍数量是(  )
A.18根 B.19根 C.38根 D.39根
12.(2020高三上·长沙月考)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是(  )
A.6~14厘米 B.6~16厘米 C.8~14厘米 D.8~16厘米
13.(2022高二上·金溪开学考)有人取同种生物的7种不同类型细胞(a~g),检测其基因1~8表达情况,结果如图。下列有关图示的分析,正确的是(  )
A.在基因1~8中,控制核糖体蛋白质合成的基因最有可能是基因5
B.若基因1~8中有一个是控制细胞呼吸酶合成的基因,则最可能是基因7
C.功能最为近似和差异最大的细胞分别是a与f、e与g
D.细胞分化使不同细胞中RNA完全不同,导致细胞的形态和功能各不相同
14.(2022高一下·普宁竞赛)某双链DNA分子中,G与C和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(  )
A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18%
15.(2022·湖南)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
16.(2022高二上·金溪开学考)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如图甲所示。图乙表示番茄根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图能体现的信息是(  )
A.由图甲可知,水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小
B.图甲水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
C.图乙中的A点,离子吸收速率很低,主要受能量供应的限制
D.由图乙可知,植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
17.(2022高二上·金溪开学考)如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原,需切除C链才能成为有活性的胰岛素,下列相关叙述正确的是(  )
A.C链的切除需要消耗2分子的水
B.胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基
D.有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键
18.(2022高二上·金溪开学考)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法不正确的是(  )
A.据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是个4个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序)
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中A+G/T+C都为1
D.若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为50%
19.(2022高二上·金溪开学考)已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算,正确的是(  )
A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个
B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量为N/6个
D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个
20.(2022高二上·金溪开学考)如图一所示,甲、乙两个家族中的遗传病(称作甲病、乙病)均由一对等位基因控制(分别用A/a、B/b表示),两个家族中的致病基因均可单独致病,Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因。据图分析(不考虑突变和基因重组)正确的是(  )
A.乙病的致病基因位于常染色体上
B.若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因,则甲病的致病基因一定位于X染色体上
C.若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上,则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示
D.若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,为预防甲、乙两种遗传病的发生,需要做产前诊断
三、综合题
21.(2022高一上·乾安期末)将某植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中的相同,甲图表示用O2浓度测定仪测得的该玻璃罩内O2浓度变化,乙图表示该密闭的玻璃罩内气体变化情况(CO2缓冲液在CO2浓度过高时能吸收CO2.在CO2浓度过低时可以释放CO2)。
请据图回答问题:
(1)若光合作用强度位于甲图曲线上的D点,则此时在乙图中液滴   (填“向左移”“向右移”或“不移动”);若光合作用强度对应甲图中的DH段,则在乙图中液滴   (填“向左移”“向右移”或“不移动”)
(2)在一天内,甲图中植物有机物积累最多的时间是在   h左右,超过此时间,有机物积累量会逐渐下降,导致此变化的外界因素主要是   。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中的液滴   (填“向左移”“向右移”或不移动”)。
22.(2022高二上·金溪开学考)图甲、乙是基因型为AaBb的雌性动物体内细胞的分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线,请据图回答:
(1)甲细胞处于丙图中的   阶段(填数字编号),乙细胞名称为   细胞。
(2)图丙中,曲线①一②变化形成的原因是   分离,细胞分裂为两个,染色体数目减半;曲线从④→⑤变化形成的原因是     ;在减数分裂中,细胞无同源染色体的阶段是   (填丙图中的数字编号)
(3)图乙细胞在减数第一次分裂没有发生互换,但是染色体C和染色体D没有分离。减数第二次分裂正常,最终形成了四个子细胞,其中一个极体的染色体组成是BCD,则卵细胞的染色体组成可能有两种,分别是   。
(4)图丙中,基因的自由组合发生在   阶段(填数字编号)。
23.(2022高二上·金溪开学考)下图所示为中心法则及其拓展的图解,请回答下列问题。
(1)赫尔希和蔡斯的实验中发生了上图中的   (填数字序号)过程。
(2)真核生物和原核生物的遗传信息分别储存在   (填物质)。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中一个异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成了苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是   。
(4)提取某人未成熟红细胞的全部mRNA,并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(1),再提取其胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能完成互补配对的胰岛A细胞的mRNA包括编码   (选择对应的编号填写:①核糖体蛋白的mRNA;②胰高血糖素的mRNA;③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA;④血红蛋白的mRNA)。
(5)生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子是   (填数字序号)。
24.(2022高二上·金溪开学考)在调查某地区中的某单基因遗传病时发现,男性患者多于女性患者。一对表现型正常的夫妇,生有一个患该遗传病的儿子和一个正常女儿,女儿与一个表现型正常的男性结婚,并已怀孕。不考虑基因突变,请回答下列问题:
(1)结合以上信息判断,该遗传病是   病,理由是   。
(2)用“?”表示尚未出生的孩子,请画出该家族的遗传系谱图。   
(3)怀孕的女儿生出一个表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子的概率是   。若女儿体内的胎儿是男性,则   (填“需要”或“不需要”)对胎儿进行基因检测,理由是   。
(4)对该患者的DNA进行测序,发现患者的该遗传病基因与正常人相比,发生改变的相应部分一条脱氧核苷酸链(为转录的模板链)的碱基序列比较如下:
正常人……GGGAGACAGAGATTAG……
患者 ……GGGAGACAGATTAG……
经分析可知,患者的该遗传病基因缺失了   个碱基对,而使控制合成蛋白的   (过程)提前终止,其氨基酸组成由原来的567个变为183个,丧失活性。(已知终止密码子有UAA\UAG\UGA)
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;显微镜
【解析】【解答】A、溶解度越大,在滤纸上扩散速度越快,Ⅳ-黄绿色的叶绿素b溶液度最小,A错误;
B、植物细胞在03.g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离,显微镜下可见液泡体积逐渐变小,紫色逐渐加深,B正确;
C、显微镜下看到是倒立放大的虚像,所以要将图③中呈正方形的根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向左移动,C错误;
D、物镜越长,放大倍数越大,图④中将物镜由甲转换成乙后,倍数增大,所以视野中观察到的细胞数目减少,视野变暗,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
(2)植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。在质壁分离的过程中,表皮细胞液泡逐渐缩小,浓度升高,紫色加深,吸水能力增强。
(3)显微镜所成的像是倒立的虚像,所以要想把 根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向右移动 ,显微镜的放大倍数越大,视野中看到的细胞数目越少;显微镜的放大倍数越小,视野中看到的细胞数目越多。
2.【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】题中显示,培养基中含有的成分有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液。由于其中含有微量元素,因此只分析其中的大量元素即可,结合分析可知,其中含有的大量元素是H、O、N、S、K、Ca、Mg,由于二氧化碳可从空气中获得,因此对比大量元素的种类可知,培养基中缺少的是P元素,因此可通过向培养液中加入KH2PO4来满足植物的需求,C正确。
故答案为:C。
【分析】组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素C是最基本元素,细胞鲜重含量最多的化合物是水,含量最多的元素是O、C、H、N,细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是C、O、N、H;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
3.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】A、图乙表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,A正确;
B、底物(H2O2量)增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移,B错误;
C、pH=a时,酶的活性减弱,酶促反应速减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,C正确;
D、pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温下也能缓慢分解,所以e点不为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)H2O2在常温下分解非常缓慢,在生物体内H2O2酶能将其快速分解,从而避免对细胞造成伤害。
(2)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(3)对图甲分析可知,H2O2酶活性受pH影响,pH=b时,该酶的活性最强;pH大于b或者小于b时,H202 酶活性都会减弱。图乙表示的是在最适温度并且pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。
4.【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、据图分析可知,在15℃时光合作用与细胞呼吸强度差值最大,故有机物积累速率最大,每天的日照时间相同,植物生长最快,A正确;
B、植物在5℃环境中净光合作用速率为4-1=3,25℃环境中净光合作用速率为6-2=4,大于5℃环境中植物的净光合速率,在每天的日照时间相同的前提下,该植物在5℃环境中比25℃环境中生长更慢,B错误;
C、若每天的日照时间为12h,在35℃时,有机物积累量可表示为5×12-3×24=-12<0,故该植物无法生存,C正确;
D、据图分析可知,光合作用的最适温度在15~25℃范围内,呼吸作用的最适温度大于25℃,故该植物的光合作用最适温度比细胞呼吸作用的最适温度更低,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
(2)真正光合作用=净光合作用+呼吸作用
5.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,这是细胞分化在细胞水平上的表现,A正确;
B、从细胞亚微结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致不同细胞产生的蛋白质有所不同,因此从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C错误;
D、从遗传物质的角度分析,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化时细胞中的遗传物质没有发生改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(3)细胞分化过程中的变化:①从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。②从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。③从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
6.【答案】C
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,则经过脱水缩合后脱去了1分子的水,形成的化合物中C原子数=2×2+4+3=11,H原子数=4×2+9+7-2=22,O原子数=2×2-1=3,所以两者经脱水缩合形成的二肽分子中,C、H、O原子数之比为11∶22∶3,
故答案为:C。
【分析】(1)氨基酸的结构通式:
(2)结构特点:氨基酸分子中,-NH2和-COOH至少各有一个;至少一个-NH2和一个-COOH连在同一个碳原子上;生物体中氨基酸种类、性质不同是由R基决定的。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸分子中与中心碳原子相连的氨基和羧基,R基中的-NH2和-COOH不参与脱水缩合。反应产物中有“H2O”。脱去的水分子中的“H”分别来自羧基和氨基,脱去的水分子中的“O”来自羧基。
(4)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。
7.【答案】A
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】精子和卵细胞都是经过减数分裂形成的,二者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象,A项正确;精子和卵细胞形成过程中都有染色体的复制和均分,两者所含的细胞核内的遗传物质均是正常体细胞一半,B项错误;精子和卵细胞形成过程中不同的地方包括形成的场所、细胞质分裂方式、是否需要经过变形、形成的数目等,C项错误;形成100个受精卵需要100个精子和100个卵细胞,由于1个精原细胞能形成4个精子,而1个卵原细胞只能形成1个卵细胞,所以形成100个受精卵至少需要25个精原细胞和100个卵原细胞,D项错误。
【分析】(1)精子和卵细胞形成中都有联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象。(2)减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(3)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
8.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由于A+纯合会导致胚胎致死,因此该种老鼠的成年个体最多有5种基因型(A+A、A+a、AA、Aa、aa),A错误;
B、A+、A和a基因为复等位基因,位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,B错误;
C、基因型均为A+a的一对老鼠交配,后代基因型为A+a:aa=2∶1,其产生的3只后代可能都是黄色(A+a),C正确;
D、一只黄色雌鼠(A+A或A+a)和一只黑色纯合雄鼠(aa)杂交,后代只能出现黄色、灰色(或黄色、黑色)两种表现型,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)孟德尔第一定律,又称分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(2)孟德尔第二定律,也叫 作自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
(3)由题可知,A+A+的个体胚胎致死,因此该老鼠种群中黄色的基因型有:A+A、A+a,灰色的基因型是:AA、Aa,黑色的基因型是aa。
9.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意分析可知:用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖,8小时后提取 DNA 进行分析,得出含15N 的DNA 占总DNA 的比例为 1/16,即子代的32个DNA分子中,含15N的DNA分子为2个。说明DNA复制了25=32,所以细胞周期8÷5=1.6小时,B正确。
故答案为:B。
【分析】由于用15N同位素标记细菌的DNA分子只有两条链,又DNA复制为半保留复制,所以再转移到含有 14N 的普通培养液中培养。在子代的2n个DNA分子中,含15N的DNA分子为2个。据此分析判断。
10.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、对a、b、c等不同基因而言,基因突变均可能发生,这体现了基因突变的随机性,A错误;
B、Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但没有改变基因的结构,因而不属于基因突变,B正确;
C、一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期进行DNA复制,DNA的双螺旋结构打开后很容易发生突变,C错误;
D、在减数分裂的四分体时期,只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
(2)基因突变发生的时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(4)基因重组的类型: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。
11.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,含有20个脱氧核糖核苷酸,每个脱氧核糖核苷酸中需要一个短棍连接磷酸和糖,共需要20个小棍;且同一条链的相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键将两个核苷酸的糖和磷酸连接起来,因此构建磷酸二酯键的小棍数量为9+9=18个,所以制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,需连接糖和磷酸的短棍数量是20+18=38个,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
12.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】棉花植株甲(AABBcc)与乙(aaBbCc)杂交,F1中至少含有一个显性基因A,长度最短为6+2=8厘米,含有显性基因最多的基因型是AaBBCc,长度为6+4×2=14厘米,故答案为:C。
【分析】根据题意分析可知:控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。所以三对等位基因的遗传遵循自由组合定律。基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米,甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,问F1的棉花纤维长度范围,求出子一代显性基因的个数范围即可。
13.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、不论细胞如何选择性表达,其内都必含有核糖体,所以基因1~8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,且各种细胞都要表达,则该基因最有可能是基因2而不是基因5,A错误;
B、每个活细胞都会进行细胞呼吸,因此细胞呼吸酶基因在每种细胞中都表达,应是基因2,B错误;
C、因为细胞f表达的基因在细胞a中都表达,而细胞e与细胞g中只有基因2都表达,所以功能最为近似和差异最大的细胞分别是a与f、e与g,C正确;
D、细胞分化过程中,由于基因选择性表达,使不同细胞中RNA不完全相同,导致细胞的形态和功能各不相同,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达,有的基因在所有细胞中都表达,如呼吸酶基因、ATP合成酶和水解酶相关的基因等。
14.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在双链DNA分子中G和C占全部碱基总数的34%,则G占全部碱基总数的17%,C占全部碱基总数的17%,因为G和C占全部碱基总数的34%,则A和T占全部碱基总数的66%,则A占全部碱基总数的33%,T占全部碱基总数的33%。其一条链中T占该链碱基总数的32%,C占该链碱基总数的18%,则该条链中T占全部碱基总数的16%,C占全部碱基总数的9%,说明互补连中T占全部碱基总数的33%-16%=17%,C占全部碱基总数的17%-9%=8%,则互补连中T占互补链碱基总数的34%,C占互补链碱基总数的16%,B符合题意。
故答案为:B
【分析】双链DNA中的碱基关系
1.双链DNA中A=T、C=G或A+G=T+C
2.A+G=T+C=A+C=T+G=双链DNA中的碱基总数的50%
15.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】由题意可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,而某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1,符合自由组合定律,则该个体应当发生了染色体变异,在同一染色体上的基因转移到了非同源染色体上,即发生了易位,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【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
2、染色体变异
(1)染色体结构变异:缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
(2)染色体数目变异:个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
16.【答案】A,C,D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、从图1看出水稻中SiO44-剩余量较低,说明水稻对SiO44-需求大,而番茄中SiO44-剩余量较高,说明对其需求较低,A正确;
B、图1中水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,而不是水稻不吸收Ca2+, B错误;
C、图2中A点,氧气浓度为零,无氧呼吸产生少量的能量,离子吸收速率很低,C正确;
D、根据分析,图2中植物根细胞吸收离子的方式为主动运输,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
17.【答案】A,B,D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A 、由题图可知, C 链分别以肽键与 A 、 B 链相连(30和31号氨基酸、60和61号氨基酸之间为肽键相连), C 链的切除需要消耗2分子的水, A 正确;
B 、由题图可知,胰岛素原是一条肽链,所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基, B 正确;
C 、参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基,若R基中含有羧基,则参与构成该蛋白质分子的氨基酸中羧基数量大于81个, C 错误;
D 、由题图分析可知,有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链,形成的肽键数是49个,含有3个二硫键, D 正确。
故答案为:ABD。
【分析】(1)氨基酸的结构通式:
(2)结构特点:氨基酸分子中,-NH2和-COOH至少各有一个;至少一个-NH2和一个-COOH连在同一个碳原子上;生物体中氨基酸种类、性质不同是由R基决定的。
(3)氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-。
(4)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
18.【答案】A,D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG,其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,此链有一个C,推出互补链中还有一个G,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个,A错误;
B、根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是ACGT,故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC,B正确;
C、双链DNA中,碱基遵循互补配对原则,A=T,C=G,嘌呤数=嘧啶数,故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1,C正确;
D、噬菌体侵染细菌过程,蛋白质外壳不会进入细菌内部,35S标记噬菌体的是蛋白质外壳,若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为0,D错误。
故答案为:AD。
【分析】(1)DNA的双螺旋结构:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;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;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)基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
(3) 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。(4)DNA的相关计算:
19.【答案】A,D
【知识点】碱基互补配对原则;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、已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤a个,即A=T=a个,则C=G=(N-2a)/2,由于A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为 ,A正确;
B、基因是两条脱氧核苷酸链组成的,转录形成RNA的模板链中嘧啶数量是不一定的,则转录得到的mRNA中的嘌呤之和也不一定,B错误;
C、幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,形成的信使RNA中碱基N/3,但是可能有终止密码子的存在,不决定任何氨基酸,形成的蛋白质中的氨基酸数量应该少于N/6个,C错误;
D、根据分析,该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个,D正确。
故答案为:AD。
【分析】(1)一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)xm个, 一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1xm个。
(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。
(3) 基因中的碱基数目: mRNA中的碱基数目:蛋白质中的氨基酸数目=6:3:1。
20.【答案】A,B,C
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据以上分析,乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、假设甲病的致病基因位于常染色体上,则Ⅰ-1和Ⅰ-2均为Aa;所以若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因,则甲病的致病基因一定位于X染色体上,B正确;
C、若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上,而Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因,所以Ⅱ-2基因型为aaBB,Ⅱ-3基因型为AAbb,则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示,C正确;
由于Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因,若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,应该均为正常,不需要做产前诊断,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】(1)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)遗传病的监测和预防:①产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。②遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。③禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。④提倡适龄生育。
21.【答案】(1)不移动;向右移
(2)18;光照减弱
(3)向左移
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知,甲图中D点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时在乙图中液滴不移动。若光合作用强度对应甲图中的DH段,光合作用强度大于呼吸作用强度,释放氧气,则在乙图中液滴向右移。
(2)在一天内,从D点开始积累有机物,一直持续到H点,因此甲图中植物有机物积累最多的时间是在18时左右,超过此时间,由于光照减弱,光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物积累量逐渐降低。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中植物只进行呼吸作用,吸收O2,放出CO2,而装置中的CO2缓冲液可以维持装置中CO2浓度的稳定,则液滴向左移。
【分析】分析题图,图甲中,AB段只进行呼吸作用;D点和H点是光台速率等于呼吸速率;随着光照强度的逐渐增强,CO2浓度逐渐降低;但是在中午即FG段CO2浓度下降缓慢;到下午18点后,光合作用逐渐停止;并且K点的CO2浓度低于A点,说明CO2被用于合成了有机物。
22.【答案】(1)⑥;初级卵母细胞
(2)同源染色体;受精作用(或精子和卵细胞结合形成受精卵);②③
(3)BCD或A
(4)①
【知识点】卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用;基因重组及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,此细胞中染色体的着丝粒分裂导致染色体数目加倍,对应于丙图中的⑥;
乙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期,该生物为雌性动物,为初级卵母细胞;
(2)图丙中,①②③表示减数分裂,曲线①②阶段染色体数目减半,形成的原因是同源染色体分离,细胞分裂为两个,染色体数目减半;
曲线从④→⑤染色体数目恢复到正常细胞染色体数目,形成的原因是受精作用(或精子和卵细胞结合形成受精卵);
由于减数第一次分裂中同源染色体分离,导致曲线②③阶段的细胞内不存在同源染色体;
(3)若图乙细胞在进行减数第一次分裂时,染色体C和染色体D没有分离,减数第二次分裂正常,最终形成了四个子细胞,其中一个极体的基因型为BCD,则若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的,则卵细胞的基因型是BCD;若该极体是由第一极体分裂形成的,其次级卵母细胞的基因型为AA,卵细胞的基因型为A,因此卵细胞的染色体组成可能有两种,分别是BCD或A;
(4)基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图丙中①阶段。
【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、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:
(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。
(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。
(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。
(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。
3、 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(如肺炎链球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
23.【答案】(1)①②⑤
(2)DNA、DNA
(3)T//A替换为C//G(A//T替换为G//C)
(4)①③
(5)2
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;中心法则及其发展;基因突变的类型;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验,证明了噬菌体可通过①DNA的复制使子代DNA获得和亲代一样的遗传物质,通过②转录和⑤翻译过程控制噬菌体蛋白质外壳的合成。
(2)真核生物和原核生物的遗传信息都是DNA,所以真核生物和原核生物的遗传信息都储存在DNA上。
(3)根据题意和提供的密码子,异亮氨酸变成苏氨酸是密码子的第二位被替换,即AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ ACA,即U→C,即基因的T//A替换为C//G(A//T替换为G//C);
(4)人体的未成熟的红细胞中胰高血糖素基因不会转录,血红蛋白基因会转录,人未成熟红细胞和胰岛A细胞均含有核糖体,可以合成核糖体蛋白;含有有氧呼吸第一阶段的酶,可以进行呼吸作用的第一阶段。胰岛A细胞中血红蛋白基因不会转录。因此提取同一个人体的胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能互补的胰岛A细胞的mRNA含有编码①核糖体蛋白的mRNA、③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA。
(5)在图示的某mRNA部分序列中,核糖体移动方向即为密码子阅读方向,且三个碱基决定一个氨基酸。若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则从起始密码子开始(包括起始密码子),到“0”前碱基数应为3的整数倍,据此分析,该mRNA的起始密码子应是“2”处的GUG。
【分析】(1)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;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)基因通常是具有遗传效应的DNA片段,具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA。
(3)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。
24.【答案】(1)伴X染色体隐性遗传;根据双亲正常,其所生儿子患病,可判断该遗传病为隐性遗传病,根据男性患者多于女性患者,可确定该遗传病的致病基因在 X染色体上
(2)
(3)1/8;需要;女儿可能是该遗传病致病基因的携带者,男性胎儿可能因为带有致病基因而患病
(4)2;翻译
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1)由题干信息判断,根据双亲正常,其所生儿子患病,可判断该遗传病为隐性遗传病,根据男性患者多于女性患者,可确定该遗传病的致病基因在 X染色体上,即该遗传病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)根据题意可知,一对表现型正常的夫妇,生有一个患病的儿子和一个正常女儿,故该家族的遗传系谱图如下:

(3)用基因Hh表示该病,则怀孕的女儿的基因型及概率为1/2XHXh、1/2XHXH,其丈夫的基因型为XHY,则他们生出表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子(XHXh)的概率是:1/2×1/4=1/8。若女儿体内的胎儿是男性,则需要对胎儿进行基因检测,因为女儿可能是该遗传病致病基因的携带者,男性胎儿可能因为带有致病基因而患病。
(4)正常人的基因序列为……GGGAGACAGAGATTAG……,而患者的基因序列为……GGGAGACAGATTAG……,对比分析可知,患者的该遗传病基因缺失了GA2个碱基对,进而使模板链对应的转录成的mRNA中密码子由UCU变为终止密码子UAA,使控制合成蛋白的翻译提前终止,其氨基酸组成由原来的567个变为183个,丧失活性。
【分析】(1)几种常见的单基因遗传病及其特点(遗传方式及其特点):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)遗传病的监测和预防:产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展;禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率;提倡适龄生育。(3)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,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;起始密码子有2种,编码氨基酸。
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江西省梧州市金溪县一中2022-2023学年高二上学期开学考生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·金溪开学考)下列关于实验图示的叙述,正确的是(  )
A.图①的四条色素带中溶解度最大的是Ⅳ-黄绿色的叶绿素b
B.经图②所示操作后,显微镜下可见紫色洋葱内表皮细胞液泡体积变小紫色变深
C.要将图③中根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向右移动
D.图④中将物镜由甲转换成乙后视野中观察到的细胞数目增多
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;显微镜
【解析】【解答】A、溶解度越大,在滤纸上扩散速度越快,Ⅳ-黄绿色的叶绿素b溶液度最小,A错误;
B、植物细胞在03.g/mL的蔗糖溶液中发生质壁分离,显微镜下可见液泡体积逐渐变小,紫色逐渐加深,B正确;
C、显微镜下看到是倒立放大的虚像,所以要将图③中呈正方形的根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向左移动,C错误;
D、物镜越长,放大倍数越大,图④中将物镜由甲转换成乙后,倍数增大,所以视野中观察到的细胞数目减少,视野变暗,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
(2)植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。在质壁分离的过程中,表皮细胞液泡逐渐缩小,浓度升高,紫色加深,吸水能力增强。
(3)显微镜所成的像是倒立的虚像,所以要想把 根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向右移动 ,显微镜的放大倍数越大,视野中看到的细胞数目越少;显微镜的放大倍数越小,视野中看到的细胞数目越多。
2.(2022高二上·金溪开学考)植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。下图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液,但缺少一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是(  )
A.Ca(NO3)2 B.KCl C.KH2PO4 D.K2SO4
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】题中显示,培养基中含有的成分有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液。由于其中含有微量元素,因此只分析其中的大量元素即可,结合分析可知,其中含有的大量元素是H、O、N、S、K、Ca、Mg,由于二氧化碳可从空气中获得,因此对比大量元素的种类可知,培养基中缺少的是P元素,因此可通过向培养液中加入KH2PO4来满足植物的需求,C正确。
故答案为:C。
【分析】组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素C是最基本元素,细胞鲜重含量最多的化合物是水,含量最多的元素是O、C、H、N,细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质,含量最多的元素是C、O、N、H;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
3.(2022高二上·金溪开学考)图甲是在最适温度下,H2O2酶促反应速率受pH影响的曲线;图乙表示在相同温度下pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时间变化的曲线。下列叙述错误的是(  )
A.温度降低时,d点右移 B.H2O2量增加时,d点不移
C.pH=a时,e点不移 D.pH=c时,e点不为0
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】A、图乙表示在最适温度下,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。温度降低时,酶的活性下降,酶促反应速率减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,d点右移,A正确;
B、底物(H2O2量)增加时,化学反应的平衡点升高,到达化学反应平衡点所需的时间延长,即e点上移,d点右移,B错误;
C、pH=a时,酶的活性减弱,酶促反应速减慢,但化学反应的平衡点不变,所以e点不变,C正确;
D、pH=c时,酶变性失活,但H2O2在常温下也能缓慢分解,所以e点不为0,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)H2O2在常温下分解非常缓慢,在生物体内H2O2酶能将其快速分解,从而避免对细胞造成伤害。
(2)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(3)对图甲分析可知,H2O2酶活性受pH影响,pH=b时,该酶的活性最强;pH大于b或者小于b时,H202 酶活性都会减弱。图乙表示的是在最适温度并且pH=b时,H2O2分解产生的O2量随时间的变化。
4.(2022高二上·金溪开学考)将某株植物置于CO2浓度适宜,水分充足、光照强度合适的环境中,测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度,得到如图所示的结果。下列叙述不正确的是(  )
A.若每天的日照时间相同,则该植物在15℃的环境中生长最快
B.若每天的日照时间相同,该植物在5℃环境中比25℃环境中生长更快
C.若每天的日照时间为12h,则该植物在35℃的环境中无法长时间生存
D.由图可知,该植物的光合作用最适温度比细胞呼吸作用的最适温度更低
【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、据图分析可知,在15℃时光合作用与细胞呼吸强度差值最大,故有机物积累速率最大,每天的日照时间相同,植物生长最快,A正确;
B、植物在5℃环境中净光合作用速率为4-1=3,25℃环境中净光合作用速率为6-2=4,大于5℃环境中植物的净光合速率,在每天的日照时间相同的前提下,该植物在5℃环境中比25℃环境中生长更慢,B错误;
C、若每天的日照时间为12h,在35℃时,有机物积累量可表示为5×12-3×24=-12<0,故该植物无法生存,C正确;
D、据图分析可知,光合作用的最适温度在15~25℃范围内,呼吸作用的最适温度大于25℃,故该植物的光合作用最适温度比细胞呼吸作用的最适温度更低,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
(2)真正光合作用=净光合作用+呼吸作用
5.(2022高二上·金溪开学考)下列对于细胞分化不同水平的分析,错误的是(  )
A.从细胞水平分析,细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能改变的结果
B.从细胞的亚显微结构水平分析,细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果
C.从蛋白质分子的角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量和生理功能改变的结果,这是细胞分化的根本原因
D.从遗传物质的角度分析,细胞分化是基因选择性表达的结果
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,这是细胞分化在细胞水平上的表现,A正确;
B、从细胞亚微结构水平分析,细胞分化是由于细胞器的数目、形态结构功能及细胞质基质成分和功能改变的结果,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致不同细胞产生的蛋白质有所不同,因此从蛋白质角度分析,细胞分化是由于蛋白质的种类、数量、功能改变的结果,这是细胞分化的直接原因,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C错误;
D、从遗传物质的角度分析,细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化时细胞中的遗传物质没有发生改变,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达。
(3)细胞分化过程中的变化:①从细胞水平分析:细胞形态、结构和功能发生改变。②从亚显微结构水平分析:细胞器的数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。③从分子水平分析:①蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。②基因角度:遗传物质不变,由于基因的选择性表达,基因的执行情况不同,即mRNA和蛋白质的种类和数量不同。
6.(2022高二上·金溪开学考)已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中,C、H、O原子数之比为(  )
A.7∶16∶4 B.11∶24∶4 C.11∶22∶3 D.10∶22∶3
【答案】C
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,则经过脱水缩合后脱去了1分子的水,形成的化合物中C原子数=2×2+4+3=11,H原子数=4×2+9+7-2=22,O原子数=2×2-1=3,所以两者经脱水缩合形成的二肽分子中,C、H、O原子数之比为11∶22∶3,
故答案为:C。
【分析】(1)氨基酸的结构通式:
(2)结构特点:氨基酸分子中,-NH2和-COOH至少各有一个;至少一个-NH2和一个-COOH连在同一个碳原子上;生物体中氨基酸种类、性质不同是由R基决定的。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸分子中与中心碳原子相连的氨基和羧基,R基中的-NH2和-COOH不参与脱水缩合。反应产物中有“H2O”。脱去的水分子中的“H”分别来自羧基和氨基,脱去的水分子中的“O”来自羧基。
(4)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。
7.(2022高二上·金溪开学考)下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的是 (  )
A.二者形成过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象
B.二者形成过程中都有染色体的复制和均分,二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半
C.精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形,卵细胞不需要变形,其余完全相同
D.形成100个受精卵,至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
【答案】A
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】精子和卵细胞都是经过减数分裂形成的,二者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象,A项正确;精子和卵细胞形成过程中都有染色体的复制和均分,两者所含的细胞核内的遗传物质均是正常体细胞一半,B项错误;精子和卵细胞形成过程中不同的地方包括形成的场所、细胞质分裂方式、是否需要经过变形、形成的数目等,C项错误;形成100个受精卵需要100个精子和100个卵细胞,由于1个精原细胞能形成4个精子,而1个卵原细胞只能形成1个卵细胞,所以形成100个受精卵至少需要25个精原细胞和100个卵原细胞,D项错误。
【分析】(1)精子和卵细胞形成中都有联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象。(2)减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(3)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
8.(2022高二上·金溪开学考)已知某种老鼠的体色由复等位基因A+、A和a决定,A+(纯合胚胎致死)决定黄色,A决定灰色,a决定黑色,且A+对A是显性,A对a是显性。下列说法正确的是(  )
A.该种老鼠的成年个体中最多有6种基因型
B.A+、A和a遵循基因的自由组合定律
C.基因型均为A+a的一对老鼠交配产下的3只小鼠可能全表现为黄色
D.一只黄色雌鼠和一只黑色雄鼠杂交,后代一定出现3种表现型
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由于A+纯合会导致胚胎致死,因此该种老鼠的成年个体最多有5种基因型(A+A、A+a、AA、Aa、aa),A错误;
B、A+、A和a基因为复等位基因,位于一对同源染色体上,遵循基因的分离定律,B错误;
C、基因型均为A+a的一对老鼠交配,后代基因型为A+a:aa=2∶1,其产生的3只后代可能都是黄色(A+a),C正确;
D、一只黄色雌鼠(A+A或A+a)和一只黑色纯合雄鼠(aa)杂交,后代只能出现黄色、灰色(或黄色、黑色)两种表现型,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)孟德尔第一定律,又称分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(2)孟德尔第二定律,也叫 作自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;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。
(3)由题可知,A+A+的个体胚胎致死,因此该老鼠种群中黄色的基因型有:A+A、A+a,灰色的基因型是:AA、Aa,黑色的基因型是aa。
9.(2021高一下·吉林期中)将 DNA 双链均为 15N 的大肠杆菌放在 14N 的培养液中培养,8 小时后提取 DNA 进行分析,发现 含 15N 的 DNA 占总 DNA 的 1/16。实验数据已排除质粒影响,则大肠杆菌的分裂周期约为(  )
A.1.3 小时 B.1.6 小时 C.2.0 小时 D.4.0 小时
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】根据题意分析可知:用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖,8小时后提取 DNA 进行分析,得出含15N 的DNA 占总DNA 的比例为 1/16,即子代的32个DNA分子中,含15N的DNA分子为2个。说明DNA复制了25=32,所以细胞周期8÷5=1.6小时,B正确。
故答案为:B。
【分析】由于用15N同位素标记细菌的DNA分子只有两条链,又DNA复制为半保留复制,所以再转移到含有 14N 的普通培养液中培养。在子代的2n个DNA分子中,含15N的DNA分子为2个。据此分析判断。
10.(2022高二上·金溪开学考)如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是(  )
A.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
B.Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变
C.一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期时间相对较长
D.在减数分裂的四分体时期,b、c之间可发生交叉互换
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、对a、b、c等不同基因而言,基因突变均可能发生,这体现了基因突变的随机性,A错误;
B、Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但没有改变基因的结构,因而不属于基因突变,B正确;
C、一个细胞周期中,间期基因突变频率较高,主要是由于间期进行DNA复制,DNA的双螺旋结构打开后很容易发生突变,C错误;
D、在减数分裂的四分体时期,只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换,D错误;
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
(2)基因突变发生的时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(4)基因重组的类型: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。
11.(2022·绍兴模拟)某同学欲制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,需连接糖和磷酸的短棍数量是(  )
A.18根 B.19根 C.38根 D.39根
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,含有20个脱氧核糖核苷酸,每个脱氧核糖核苷酸中需要一个短棍连接磷酸和糖,共需要20个小棍;且同一条链的相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键将两个核苷酸的糖和磷酸连接起来,因此构建磷酸二酯键的小棍数量为9+9=18个,所以制作一个包含10个碱基对的DNA分子结构模型,需连接糖和磷酸的短棍数量是20+18=38个,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
12.(2020高三上·长沙月考)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是(  )
A.6~14厘米 B.6~16厘米 C.8~14厘米 D.8~16厘米
【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】棉花植株甲(AABBcc)与乙(aaBbCc)杂交,F1中至少含有一个显性基因A,长度最短为6+2=8厘米,含有显性基因最多的基因型是AaBBCc,长度为6+4×2=14厘米,故答案为:C。
【分析】根据题意分析可知:控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。所以三对等位基因的遗传遵循自由组合定律。基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米,甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,问F1的棉花纤维长度范围,求出子一代显性基因的个数范围即可。
13.(2022高二上·金溪开学考)有人取同种生物的7种不同类型细胞(a~g),检测其基因1~8表达情况,结果如图。下列有关图示的分析,正确的是(  )
A.在基因1~8中,控制核糖体蛋白质合成的基因最有可能是基因5
B.若基因1~8中有一个是控制细胞呼吸酶合成的基因,则最可能是基因7
C.功能最为近似和差异最大的细胞分别是a与f、e与g
D.细胞分化使不同细胞中RNA完全不同,导致细胞的形态和功能各不相同
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、不论细胞如何选择性表达,其内都必含有核糖体,所以基因1~8中只有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因,且各种细胞都要表达,则该基因最有可能是基因2而不是基因5,A错误;
B、每个活细胞都会进行细胞呼吸,因此细胞呼吸酶基因在每种细胞中都表达,应是基因2,B错误;
C、因为细胞f表达的基因在细胞a中都表达,而细胞e与细胞g中只有基因2都表达,所以功能最为近似和差异最大的细胞分别是a与f、e与g,C正确;
D、细胞分化过程中,由于基因选择性表达,使不同细胞中RNA不完全相同,导致细胞的形态和功能各不相同,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达,有的基因在所有细胞中都表达,如呼吸酶基因、ATP合成酶和水解酶相关的基因等。
14.(2022高一下·普宁竞赛)某双链DNA分子中,G与C和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的(  )
A.34%和18% B.34%和16% C.16%和34% D.32%和18%
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】在双链DNA分子中G和C占全部碱基总数的34%,则G占全部碱基总数的17%,C占全部碱基总数的17%,因为G和C占全部碱基总数的34%,则A和T占全部碱基总数的66%,则A占全部碱基总数的33%,T占全部碱基总数的33%。其一条链中T占该链碱基总数的32%,C占该链碱基总数的18%,则该条链中T占全部碱基总数的16%,C占全部碱基总数的9%,说明互补连中T占全部碱基总数的33%-16%=17%,C占全部碱基总数的17%-9%=8%,则互补连中T占互补链碱基总数的34%,C占互补链碱基总数的16%,B符合题意。
故答案为:B
【分析】双链DNA中的碱基关系
1.双链DNA中A=T、C=G或A+G=T+C
2.A+G=T+C=A+C=T+G=双链DNA中的碱基总数的50%
15.(2022·湖南)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】由题意可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,而某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1,符合自由组合定律,则该个体应当发生了染色体变异,在同一染色体上的基因转移到了非同源染色体上,即发生了易位,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【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
2、染色体变异
(1)染色体结构变异:缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
(2)染色体数目变异:个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
二、多选题
16.(2022高二上·金溪开学考)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗,一段时间后,测定培养液中各种离子的浓度,结果如图甲所示。图乙表示番茄根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图能体现的信息是(  )
A.由图甲可知,水稻对SiO44-需求量较大,番茄对SiO44-需求量较小
B.图甲水稻培养液里的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻不吸收Ca2+
C.图乙中的A点,离子吸收速率很低,主要受能量供应的限制
D.由图乙可知,植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
【答案】A,C,D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、从图1看出水稻中SiO44-剩余量较低,说明水稻对SiO44-需求大,而番茄中SiO44-剩余量较高,说明对其需求较低,A正确;
B、图1中水稻培养液的Ca2+浓度高于初始浓度,说明水稻吸水的相对速率大于吸收离子的相对速率,而不是水稻不吸收Ca2+, B错误;
C、图2中A点,氧气浓度为零,无氧呼吸产生少量的能量,离子吸收速率很低,C正确;
D、根据分析,图2中植物根细胞吸收离子的方式为主动运输,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
17.(2022高二上·金溪开学考)如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原,需切除C链才能成为有活性的胰岛素,下列相关叙述正确的是(  )
A.C链的切除需要消耗2分子的水
B.胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基
D.有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键
【答案】A,B,D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A 、由题图可知, C 链分别以肽键与 A 、 B 链相连(30和31号氨基酸、60和61号氨基酸之间为肽键相连), C 链的切除需要消耗2分子的水, A 正确;
B 、由题图可知,胰岛素原是一条肽链,所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基, B 正确;
C 、参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基,若R基中含有羧基,则参与构成该蛋白质分子的氨基酸中羧基数量大于81个, C 错误;
D 、由题图分析可知,有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链,形成的肽键数是49个,含有3个二硫键, D 正确。
故答案为:ABD。
【分析】(1)氨基酸的结构通式:
(2)结构特点:氨基酸分子中,-NH2和-COOH至少各有一个;至少一个-NH2和一个-COOH连在同一个碳原子上;生物体中氨基酸种类、性质不同是由R基决定的。
(3)氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-。
(4)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
18.(2022高二上·金溪开学考)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法不正确的是(  )
A.据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是个4个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序)
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中A+G/T+C都为1
D.若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为50%
【答案】A,D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG,其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,此链有一个C,推出互补链中还有一个G,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个,A错误;
B、根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是ACGT,故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC,B正确;
C、双链DNA中,碱基遵循互补配对原则,A=T,C=G,嘌呤数=嘧啶数,故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1,C正确;
D、噬菌体侵染细菌过程,蛋白质外壳不会进入细菌内部,35S标记噬菌体的是蛋白质外壳,若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为0,D错误。
故答案为:AD。
【分析】(1)DNA的双螺旋结构:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;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;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)基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
(3) 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。(4)DNA的相关计算:
19.(2022高二上·金溪开学考)已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算,正确的是(  )
A.该编码区的氢键数目为1.5N-a个
B.该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C.该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量为N/6个
D.该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个
【答案】A,D
【知识点】碱基互补配对原则;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、已知基因M含有碱基共N个,腺嘌呤a个,即A=T=a个,则C=G=(N-2a)/2,由于A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键,因此该基因中含有氢键数目为 ,A正确;
B、基因是两条脱氧核苷酸链组成的,转录形成RNA的模板链中嘧啶数量是不一定的,则转录得到的mRNA中的嘌呤之和也不一定,B错误;
C、幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,形成的信使RNA中碱基N/3,但是可能有终止密码子的存在,不决定任何氨基酸,形成的蛋白质中的氨基酸数量应该少于N/6个,C错误;
D、根据分析,该编码区的第n次复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为2n-1a个,D正确。
故答案为:AD。
【分析】(1)一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA复制n次,需要该游离的该核苷酸数目为(2n-1)xm个, 一个DNA分子中有某核苷酸m个,则该DNA完成第n次复制,需游离的该核苷酸数目为2n-1xm个。
(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。
(3) 基因中的碱基数目: mRNA中的碱基数目:蛋白质中的氨基酸数目=6:3:1。
20.(2022高二上·金溪开学考)如图一所示,甲、乙两个家族中的遗传病(称作甲病、乙病)均由一对等位基因控制(分别用A/a、B/b表示),两个家族中的致病基因均可单独致病,Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因。据图分析(不考虑突变和基因重组)正确的是(  )
A.乙病的致病基因位于常染色体上
B.若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因,则甲病的致病基因一定位于X染色体上
C.若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上,则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示
D.若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,为预防甲、乙两种遗传病的发生,需要做产前诊断
【答案】A,B,C
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据以上分析,乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、假设甲病的致病基因位于常染色体上,则Ⅰ-1和Ⅰ-2均为Aa;所以若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因,则甲病的致病基因一定位于X染色体上,B正确;
C、若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上,而Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因,所以Ⅱ-2基因型为aaBB,Ⅱ-3基因型为AAbb,则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示,C正确;
由于Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因,若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,应该均为正常,不需要做产前诊断,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】(1)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)遗传病的监测和预防:①产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。②遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。③禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。④提倡适龄生育。
三、综合题
21.(2022高一上·乾安期末)将某植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中的相同,甲图表示用O2浓度测定仪测得的该玻璃罩内O2浓度变化,乙图表示该密闭的玻璃罩内气体变化情况(CO2缓冲液在CO2浓度过高时能吸收CO2.在CO2浓度过低时可以释放CO2)。
请据图回答问题:
(1)若光合作用强度位于甲图曲线上的D点,则此时在乙图中液滴   (填“向左移”“向右移”或“不移动”);若光合作用强度对应甲图中的DH段,则在乙图中液滴   (填“向左移”“向右移”或“不移动”)
(2)在一天内,甲图中植物有机物积累最多的时间是在   h左右,超过此时间,有机物积累量会逐渐下降,导致此变化的外界因素主要是   。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中的液滴   (填“向左移”“向右移”或不移动”)。
【答案】(1)不移动;向右移
(2)18;光照减弱
(3)向左移
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根据以上分析可知,甲图中D点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时在乙图中液滴不移动。若光合作用强度对应甲图中的DH段,光合作用强度大于呼吸作用强度,释放氧气,则在乙图中液滴向右移。
(2)在一天内,从D点开始积累有机物,一直持续到H点,因此甲图中植物有机物积累最多的时间是在18时左右,超过此时间,由于光照减弱,光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物积累量逐渐降低。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中植物只进行呼吸作用,吸收O2,放出CO2,而装置中的CO2缓冲液可以维持装置中CO2浓度的稳定,则液滴向左移。
【分析】分析题图,图甲中,AB段只进行呼吸作用;D点和H点是光台速率等于呼吸速率;随着光照强度的逐渐增强,CO2浓度逐渐降低;但是在中午即FG段CO2浓度下降缓慢;到下午18点后,光合作用逐渐停止;并且K点的CO2浓度低于A点,说明CO2被用于合成了有机物。
22.(2022高二上·金溪开学考)图甲、乙是基因型为AaBb的雌性动物体内细胞的分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线,请据图回答:
(1)甲细胞处于丙图中的   阶段(填数字编号),乙细胞名称为   细胞。
(2)图丙中,曲线①一②变化形成的原因是   分离,细胞分裂为两个,染色体数目减半;曲线从④→⑤变化形成的原因是     ;在减数分裂中,细胞无同源染色体的阶段是   (填丙图中的数字编号)
(3)图乙细胞在减数第一次分裂没有发生互换,但是染色体C和染色体D没有分离。减数第二次分裂正常,最终形成了四个子细胞,其中一个极体的染色体组成是BCD,则卵细胞的染色体组成可能有两种,分别是   。
(4)图丙中,基因的自由组合发生在   阶段(填数字编号)。
【答案】(1)⑥;初级卵母细胞
(2)同源染色体;受精作用(或精子和卵细胞结合形成受精卵);②③
(3)BCD或A
(4)①
【知识点】卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用;基因重组及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】(1)甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,此细胞中染色体的着丝粒分裂导致染色体数目加倍,对应于丙图中的⑥;
乙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期,该生物为雌性动物,为初级卵母细胞;
(2)图丙中,①②③表示减数分裂,曲线①②阶段染色体数目减半,形成的原因是同源染色体分离,细胞分裂为两个,染色体数目减半;
曲线从④→⑤染色体数目恢复到正常细胞染色体数目,形成的原因是受精作用(或精子和卵细胞结合形成受精卵);
由于减数第一次分裂中同源染色体分离,导致曲线②③阶段的细胞内不存在同源染色体;
(3)若图乙细胞在进行减数第一次分裂时,染色体C和染色体D没有分离,减数第二次分裂正常,最终形成了四个子细胞,其中一个极体的基因型为BCD,则若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的,则卵细胞的基因型是BCD;若该极体是由第一极体分裂形成的,其次级卵母细胞的基因型为AA,卵细胞的基因型为A,因此卵细胞的染色体组成可能有两种,分别是BCD或A;
(4)基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图丙中①阶段。
【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、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:
(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。
(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。
(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。
(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。
3、 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(如肺炎链球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
23.(2022高二上·金溪开学考)下图所示为中心法则及其拓展的图解,请回答下列问题。
(1)赫尔希和蔡斯的实验中发生了上图中的   (填数字序号)过程。
(2)真核生物和原核生物的遗传信息分别储存在   (填物质)。
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致合成的肽链中一个异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成了苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是   。
(4)提取某人未成熟红细胞的全部mRNA,并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(1),再提取其胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能完成互补配对的胰岛A细胞的mRNA包括编码   (选择对应的编号填写:①核糖体蛋白的mRNA;②胰高血糖素的mRNA;③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA;④血红蛋白的mRNA)。
(5)生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在下图所示的某mRNA部分序列中,若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则该mRNA的起始密码子是   (填数字序号)。
【答案】(1)①②⑤
(2)DNA、DNA
(3)T//A替换为C//G(A//T替换为G//C)
(4)①③
(5)2
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;中心法则及其发展;基因突变的类型;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验,证明了噬菌体可通过①DNA的复制使子代DNA获得和亲代一样的遗传物质,通过②转录和⑤翻译过程控制噬菌体蛋白质外壳的合成。
(2)真核生物和原核生物的遗传信息都是DNA,所以真核生物和原核生物的遗传信息都储存在DNA上。
(3)根据题意和提供的密码子,异亮氨酸变成苏氨酸是密码子的第二位被替换,即AUU→ACU或AUC→ACC或AUA→ ACA,即U→C,即基因的T//A替换为C//G(A//T替换为G//C);
(4)人体的未成熟的红细胞中胰高血糖素基因不会转录,血红蛋白基因会转录,人未成熟红细胞和胰岛A细胞均含有核糖体,可以合成核糖体蛋白;含有有氧呼吸第一阶段的酶,可以进行呼吸作用的第一阶段。胰岛A细胞中血红蛋白基因不会转录。因此提取同一个人体的胰岛A细胞中的全部mRNA与L配对,能互补的胰岛A细胞的mRNA含有编码①核糖体蛋白的mRNA、③有氧呼吸第一阶段酶的mRNA。
(5)在图示的某mRNA部分序列中,核糖体移动方向即为密码子阅读方向,且三个碱基决定一个氨基酸。若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子,则从起始密码子开始(包括起始密码子),到“0”前碱基数应为3的整数倍,据此分析,该mRNA的起始密码子应是“2”处的GUG。
【分析】(1)中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;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)基因通常是具有遗传效应的DNA片段,具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA。
(3)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。
24.(2022高二上·金溪开学考)在调查某地区中的某单基因遗传病时发现,男性患者多于女性患者。一对表现型正常的夫妇,生有一个患该遗传病的儿子和一个正常女儿,女儿与一个表现型正常的男性结婚,并已怀孕。不考虑基因突变,请回答下列问题:
(1)结合以上信息判断,该遗传病是   病,理由是   。
(2)用“?”表示尚未出生的孩子,请画出该家族的遗传系谱图。   
(3)怀孕的女儿生出一个表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子的概率是   。若女儿体内的胎儿是男性,则   (填“需要”或“不需要”)对胎儿进行基因检测,理由是   。
(4)对该患者的DNA进行测序,发现患者的该遗传病基因与正常人相比,发生改变的相应部分一条脱氧核苷酸链(为转录的模板链)的碱基序列比较如下:
正常人……GGGAGACAGAGATTAG……
患者 ……GGGAGACAGATTAG……
经分析可知,患者的该遗传病基因缺失了   个碱基对,而使控制合成蛋白的   (过程)提前终止,其氨基酸组成由原来的567个变为183个,丧失活性。(已知终止密码子有UAA\UAG\UGA)
【答案】(1)伴X染色体隐性遗传;根据双亲正常,其所生儿子患病,可判断该遗传病为隐性遗传病,根据男性患者多于女性患者,可确定该遗传病的致病基因在 X染色体上
(2)
(3)1/8;需要;女儿可能是该遗传病致病基因的携带者,男性胎儿可能因为带有致病基因而患病
(4)2;翻译
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1)由题干信息判断,根据双亲正常,其所生儿子患病,可判断该遗传病为隐性遗传病,根据男性患者多于女性患者,可确定该遗传病的致病基因在 X染色体上,即该遗传病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)根据题意可知,一对表现型正常的夫妇,生有一个患病的儿子和一个正常女儿,故该家族的遗传系谱图如下:

(3)用基因Hh表示该病,则怀孕的女儿的基因型及概率为1/2XHXh、1/2XHXH,其丈夫的基因型为XHY,则他们生出表现型正常但携带该遗传病致病基因孩子(XHXh)的概率是:1/2×1/4=1/8。若女儿体内的胎儿是男性,则需要对胎儿进行基因检测,因为女儿可能是该遗传病致病基因的携带者,男性胎儿可能因为带有致病基因而患病。
(4)正常人的基因序列为……GGGAGACAGAGATTAG……,而患者的基因序列为……GGGAGACAGATTAG……,对比分析可知,患者的该遗传病基因缺失了GA2个碱基对,进而使模板链对应的转录成的mRNA中密码子由UCU变为终止密码子UAA,使控制合成蛋白的翻译提前终止,其氨基酸组成由原来的567个变为183个,丧失活性。
【分析】(1)几种常见的单基因遗传病及其特点(遗传方式及其特点):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)遗传病的监测和预防:产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展;禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率;提倡适龄生育。(3)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,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;起始密码子有2种,编码氨基酸。
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