安徽省黄山市2022-2023学年高一下册生物期末试卷

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名称 安徽省黄山市2022-2023学年高一下册生物期末试卷
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文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-09-06 15:00:24

文档简介

安徽省黄山市2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高一下·黄山期末)有关遗传学的相关概念,下列说法正确的是(  )
A.猫的白毛与短毛是一对相对性状
B.B与b,B与B,b与b都是等位基因
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.杂合子的自交后代可能会出现纯合子
2.(2023高一下·黄山期末)某同学准备了装有小球的小桶①-④来模拟孟德尔杂交实验,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.①②两个小桶分别模拟的是雌雄生殖器官
B.从①③中各随机抓取一个小球并记录,可模拟配子形成过程中的自由组合
C.桶内小球模拟的是雌雄配子,故①中D小球的数目和②中D小球的数目必须相等
D.每个桶中两种小球的数目相等,实验重复次数越多,结果可信度越高
3.(2023高一下·黄山期末)下列有关现代科学研究中常用的方法,分析正确的有(  )
①孟德尔的杂交实验中,F1的表现型否定了融合遗传,也证实了基因的分离定律②孟德尔所做测交实验的64株后代中高茎与矮茎的分离比接近1∶1,属于假说演绎法中的演绎部分③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上运用了假说演绎法④梅塞尔森等验证DNA复制是半保留复制,运用了假说演绎法⑤控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因属于摩尔根果蝇杂交实验的假说内容
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
4.(2023高一下·黄山期末)某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为(  )
A.1∶5 B.3∶1 C.7∶1 D.5∶1
5.(2023高一下·黄山期末)已知A与a、B与b、C与c、D与d这4对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCcDD、AabbCcdd的两个体进行杂交。有关其杂交后代的推测,正确的是(  )
A.表现型有8种,AAbbCcDd个体的比例为1/16
B.表现型有16种,aaBbccDd个体的比例为1/16
C.表现型有8种,AabbccDd个体的比例为1/32
D.表现型有8种,AabbCcDD个体的比例为1/8
6.(2023高一下·黄山期末)大麦品系Ⅰ的麦穗性状表现为二棱、曲芒;品系Ⅱ的麦穗性状表现为六棱、直芒。研究人员将品系Ⅰ和品系Ⅱ杂交,F1麦穗性状全为二棱、曲芒。F1自交,统计F2麦穗性状,结果如下表所示。对此实验分析错误的是(  )
麦穗性状 二棱曲芒 六棱曲芒 二棱直芒 六棱直芒
统计结果 541 181 177 63
A.F2代表型为六棱曲芒的个体中能稳定遗传的个体占1/16
B.F1产生的雌、雄配子种类均为4种,比例均为1:1:1:1
C.F1产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合
D.控制麦穗性状为曲芒还是直芒的等位基因遵循基因的分离定律
7.(2023高一下·黄山期末)番茄中紫茎(A)对绿茎(a)呈显性,缺刻叶(C)对马铃薯叶(c)呈显性,F1代表型为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=3∶1∶3∶1的亲本组合是(  )
A.AaCc和AaCc B.AaCC和aacc C.Aacc和aacc D.AaCc和aaCc
8.(2023高一下·黄山期末)家蚕的性别决定为ZW型。家蚕幼虫体色正常基因(A)与油质透明基因(a)是位于Z染色体上的一对等位基因。以下杂交组合的后代中能根据皮肤特征,区分幼虫雌雄的是(  )
A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZaZa×ZAW
9.(2023高一下·黄山期末)下列关于伴性遗传的说法,正确的是(  )
①位于X染色体上的显性遗传,往往女性患者多于男性②伴性遗传的基因存在性染色体上,其遗传和性别相关联③Y染色体上没有X染色体上基因的等位基因④伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传现象⑤位于X、Y同源区段的基因,遗传过程中不遵循孟德尔遗传规律
A.①②④ B.①②⑤ C.①③④ D.②③⑤
10.(2023高一下·黄山期末)色盲是伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病。现有四个伴性遗传的家系(不考虑XY同源区段),下列叙述错误的是(  )
A.可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙
B.肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、乙
C.家系甲中,这对夫妇再生一男孩患病的几率为1/2
D.家系丙中,女儿一定是杂合子
11.(2023高一下·黄山期末)模型建构是一种重要的科学研究方法,在制作一个线性DNA分子双螺旋结构模型的活动中,下列表述错误的是(  )
A.A、T、G、C四种碱基的大小和形状应相同
B.需制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链
C.末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行
D.需准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料
12.(2019高一下·苏州月考)在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中,在实验设计思路中最关键的是(  )
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要区分DNA和蛋白质,单独地、直接的观察它们的作用
D.要得到噬菌体和肺炎双球菌
13.(2020高三上·株洲月考)格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了(  )
①DNA是遗传物质
②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质
④蛋白质和多糖不是遗传物质
⑤S型细菌的性状是由DNA决定的
⑥在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞内
A.②④⑤⑥ B.①④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.②③⑤⑥
14.(2023高一下·黄山期末)含有m个腺嘌呤的DNA分子,第n次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数(  )
A.m×2n B.m×2n-1个 C.m×2n+1个 D.无法确定
15.(2023高一下·黄山期末)探究DNA分子复制过程的实验中,通常用15N标记的同位素示踪法。下列叙述正确的是(  )
A.该实验第一代细菌的DNA,经离心后位置靠近试管底部
B.为保证实验效果,需将提取的细菌进行密度梯度超速离心和分析
C.用15NH4Cl培养若干代的大肠杆菌,其蛋白质和DNA分子都含15N标记
D.15N标记大肠杆菌在含14NH4Cl培养基中进行一次有丝分裂,每个菌体均含15N和14N
16.(2023高一下·黄山期末)下列关于基因表达的相关叙述,正确的是(  )
A.分裂期细胞不进行基因的转录和翻译
B.真核细胞转录过程只发生在细胞核内
C.翻译形成一条肽链的过程最多可涉及64种tRNA
D.原核细胞有三类RNA参与了翻译过程
17.(2023高一下·黄山期末)下图为基因作用与性状表现关系的流程示意图,据图分析,正确的是(  )
A.基因是有遗传效应的DNA片段,基因都位于染色体上
B.②过程可以结合多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
C.①②过程中都存在碱基互补配对的现象
D.一些非蛋白质(如固醇类等)的合成不受基因的控制
18.(2023高一下·黄山期末)下图中a、b、c表示一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是(  )
A.基因a、b、c中若发生碱基对增添、缺失、替换,必然导致基因结构的改变
B.基因a、b、c控制的性状可能属于相对性状
C.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性
D.在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
19.(2023高一下·黄山期末)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸研究细胞的分裂,已知相应的细胞周期为20h,两种核苷酸被利用的情况如下图。下列叙述错误的是(  )
A.15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量
B.间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃,7~12h可能发生基因突变
C.DNA复制速率最快的时间在10h左右,分裂期时间不足8h
D.该实验中15N主要用于蛋白质的合成,32P则主要作为DNA复制和转录的原料
20.(2023高一下·黄山期末)人类性染色体上的性别决定基因(SRY)决定胚胎发育成男性。人类中发现有XX男性、XY女性、XO女性。下列分析错误的是(  )
A.XX男性可能是亲代产生精子过程中Y染色体片段转移到X上所致
B.正常男性中SRY基因位于Y染色体与X染色体同源的区段上
C.XO女性可能是父方或母方在产生配子过程中同源染色体未分离所致
D.XY女性可能是SRY基因突变或Y染色体片段缺失所致
21.(2023高二下·安徽月考)某同学观察二倍体玉米(2N=20,基因型为Aa)的处于分裂过程中的某个细胞,该细胞内着丝粒刚分裂。下列有关叙述正确的是(  )
A.染色体上的着丝粒在纺锤丝的牵拉下发生了分裂
B.该细胞内可能有20条染色体、10对同源染色体
C.该细胞内可能有40条染色体、2个染色体组
D.该细胞内有可能发生等位基因A/a的分离
22.(2023高一下·黄山期末)如图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出不同品种的过程,下列有关说法正确的是(  )
A.由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中,Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径所用时间短
B.由②获得⑧的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理
C.由③获得④与由③获得⑥的原理相同,由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理相同
D.常用花药离体培养先形成④,再用一定浓度的秋水仙素处理④的种子获得⑤
23.(2023高一下·黄山期末)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。下列有关癌细胞特点的叙述正确的是(  )
A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加
B.细胞中的DNA可能受到损伤,细胞的增殖失去控制
C.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态结构不变
D.细胞中遗传物质可能未发生改变,细胞膜载体蛋白减少
24.(2023高一下·黄山期末)图a表示某种单基因控制的人类遗传病的系谱图。通过凝胶电泳等方法可以使正常基因显示一个条带,致病基因显示为位置不同的另一个条带。图b是对家系中部分个体进行检测的电泳结果。下列有关叙述正确的是(  )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.条带1为致病基因显示的位置
C.7号个体形成配子时可能发生了基因突变
D.12号个体基因型为杂合的概率为2/3
25.(2023高一下·黄山期末)同为受精卵发育的蜂王和工蜂,蜂王以蜂王浆为食,而工蜂以花粉和花蜜为食。蜜蜂体内DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使某些基因上游转录调控区及其附近的“CpG岛”甲基化从而导致基因转录失活。研究发现,工蜂细胞中DNMT3基因中“CpG岛”甲基化程度高,蜂王细胞中DNMT3基因中“CpG岛”甲基化程度低。下列相关叙述错误的是(  )
A.推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用
B.DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化引起的基因突变能遗传给后代
C.“CpG岛”甲基化后可能阻止了RNA聚合酶识别与结合
D.“CpG岛”甲基化后造成性状的改变属于表观遗传
二、综合题
26.(2023高一下·黄山期末)下图1为某动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2为某哺乳动物细胞减数分裂过程简图。
其中A~G表示相关细胞,①~④表示过程。请分析并回答下列问题:
(1)图1中含同源染色体的细胞是   (填字母),a细胞中含有   个染色体组。
(2)人的造血干细胞会发生类似于图1中   (填字母)细胞所示的分裂现象。
(3)若图2中的精原细胞基因型为BbXeY,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变),产生的G细胞基因型为bXeY,则E、F细胞的基因型依次为   、   。
27.(2023高一下·黄山期末)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘形∶圆形∶长形=9∶6∶1
实验2:扁盘×长形,F1为扁盘,F2为扁盘形∶圆形∶长形=9∶6∶1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘形∶圆形∶长形均约等于1∶2∶1。
综合上述实验结果,请回答下列问题(相关的基因可依次用A/a,B/b,C/c……来表示)。
(1)南瓜果形的遗传受   对等位基因控制,且遵循   定律。
(2)实验1中的F2表型为扁盘形有   种基因型;实验2中F2表型为圆形的个体中能稳定遗传的个体占   ;实验3中后代表型为圆形的个体自交,后代的表型及其数量比为   。
28.(2023高一下·黄山期末)性别决定为XY型的某种宠物尾长和体色分别由两对独立遗传的A、a和B、b控制。某宠物繁育机构用纯合短尾白色雌性个体与纯合长尾黑鱼雄性个体杂交,F1中雌性个体均为长尾黑色,雄性个体均为长尾白色。请回答:
(1)基因B、b位于   (具“X”或“常”)染色体上。
(2)F1的基因型是   。让F1自由交配,F2中短尾白色个体与长尾黑色个体的数量比为   。
(3)繁育机构在多次重复上述杂交实验时,在F1中偶然发现了一只黄色雄性个体,经检测染色体无异常,出现这种现象的原因最可能是母本形成配子时发生了   (填变异类型)。进一步研究证实出黄色雄性个体是这种变异所致,且白色对黄色为显性,为了获得更多黄色个体,繁育机构设想首先需要得到黄色雌性个体,为获得黄色雌性个体,请利用现有的动物个体为实验材料设计实验方案:   。
三、实验题
29.(2023高一下·黄山期末)下图是某实验小组重复赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌实验”的部分实验过程图解。请据图回答下列问题:
(1)选择T2噬菌体作为实验材料,是因为它的结构简单,且化学成分上只含有   。
(2)获得被32P标记的噬菌体的具体方法是   ;实验中,进行搅拌的目的是   。
(3)按正常实验步骤进行时,试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低。若在上清液中检测到的放射性(32P)很高,其原因可能是   。
(4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质的结论,但有人认为上述操作还不足以得出此结论,请根据所学知识补充相应实验内容:   
四、综合题
30.(2023高一下·黄山期末)由CSS基因突变所致的克里斯蒂安森综合征是一种罕见的遗传病,以全身性发育迟缓、智力障碍为特征。学者在调查中获得一个如图所示的家系。
(1)据上图可知,克里斯蒂安森综合征可能的遗传方式是   。但对该家族中5-10号成员相关基因进行测序,发现6、8、9号个体均只有一种碱基序列,据此确定克里斯蒂安森综合征的遗传方式是   。
(2)测序结果显示,CSS基因的突变形式是第391位核苷酸由变成了T。试根据图判断,上述突变使相应密码子由   变成了   (填序号)。
①AGU(丝氨酸)②CGU(精氨酸)③GAG(谷氨酸)④GUG(缬氨酸)⑤UAA(终止密码)⑥UAG(终止密码)
(3)翻译时,能特异性识别mRNA上密码子的分子是   ,该分子中   (填“存在”或“不存在”)氢键;一条RNA上串联有多个核糖体,其生物学意义为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、猫的白毛是毛的颜色,短毛是毛的长度,是不同的性状,A错误;
B、B与b是等位基因,B与B,b与b均为相同基因,B错误;
C、隐性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的性状,C错误;
D、杂合子通过自交后代会出现性状分离,产生的后代中隐性个体为纯合子,显性个体也有一定比例的纯合子,D正确。
故答案为:D。
【分析】遗传学相关概念:1、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。
2、具有相对性状的亲本杂交,子一代表型出来的性状称为显性性状,未表现出来的称为隐性性状。
3、位于同源染色体的同一位置上,控制相对性状的基因称为等位基因。
2.【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、①②两个小桶分别模拟的是雌雄生殖器官,A正确;
B、从①③中各随机抓取一个小球并记录,可模拟配子形成过程中的自由组合,B正确;
C、①②桶内小球模拟的是雌雄配子,但因为雄配子的数量远远大于雌配子,因此①中D小球的数目和②中D小球的数目不一定要相等,C错误;
D、每个桶中两种小球的数目相等,实验重复次数越多,越接近性状分离比,结果可信度越高,D正确。
故答案为:C。
【分析】性状分离比模拟实验:
1、实验原理:①②③④小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内的不同字母彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中到雌、雄配子的随机结合。
2、注意事项:要随机抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。抓取彩球前,一定要摇匀,抓取重复的次数要足够多。
3.【答案】B
【知识点】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】①孟德尔的杂交实验中,F1的表现型否定了融合遗传,是完全显性,但没有证实基因的分离定律,①错误;
②孟德尔所做测交实验的 64 株后代中高茎与矮茎的分离比接近1∶1,属于真正做测交实验,得出结果,统计高茎和矮茎的实际株数,属于实验验证,②错误;
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上运用了假说演绎法,③正确;
④梅塞尔森等验证DNA复制是半保留复制,运用了假说演绎法,④正确;
⑤控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,属于摩尔根果蝇杂交实验的假说内容,⑤正确。
综上所述,③④⑤三项正确,①②两项错误。
故答案为:B。
【分析】科学方法:假说—演绎法
(1)基本步骤:观察现象,提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
(2)注意问题:①假说不一定正确,需要观察和实验进一步验证和完善;②提出假说要有依据,还需要推理和想象;③演绎推理(若进行测交,则应该出现特定的性状分离比,如高茎:矮茎=1:1)与实验验证(真正做测交实验,得出结果,统计高茎和矮茎的实际株数)的区别——前者是理论上的推理,即打仗前的沙盘推演,后者指做实验的实践过程,即打仗的实战过程,一定要区分清楚。
(3)实例:孟德尔提出分离定律和自由组合定律;摩尔根证明基因在染色体上; 验证DNA复制方式为半保留复制。
4.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】该玉米品种中,a基因纯合的植株花粉败育,即基因型为aa的个体可以产生a型雌配子,但无法产生a型雄配子,则基因型为Aa的玉米自交,F1的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1;F1自由交配时,雌性个体产生的配子种类及比例为A:a=1:1,雄配子产生的配子种类及比例为A:a=(1-2/3×1/2):(2/3×1/2)=2:1,因此F1自由交配得F2,F2植株中花粉败育植株aa的比例为1/2×1/3=1/6,正常植株基因型A_的比例为1-1/6=5/6,因此F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5:1,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】已知A与a、B与b、C与c、D与d这4对等位基因自由组合,则每对基因的遗传都遵循分离定律,则基因型分别为AaBbCcDD、AabbCcdd的两个体进行杂交,利用拆分法进行计算,①Aa×Aa→1/4AA:1/2Aa:1/4aa,后代有2种表型;②Bb×bb→1/2Bb:1/2bb,后代有2种表型;③Cc×Cc→1/4CC:1/2Cc:1/4cc,后代有2种表型;④DD×dd→Dd,后代有1种表型;因此该两个个体杂交后代中表现型有2×2×2×1=8种,AAbbCcDd个体比例为1/4×1/2×1/2×1=1/16,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律是自由组合定律的基础,在遗传上遵循自由组合的多对等位基因,每对基因的遗传也遵循分离定律,因此在自由组合的应用中常利用拆分法化繁为简,用分离定律解自由组合的问题,解题流程为先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,在遵循自由组合定律的情况下,有几对相对性状(或几对基因)就可分解为几个分离定律问题,然后按照题目要求的实际情况进行组合。
6.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据分析可知,F2中六棱曲芒的个体基因型为aaB-,占3/16,其中能稳定遗传的个体,即纯合子aaBB占1/3,A错误;
B、表格F2中二棱曲芒:六棱曲芒:二棱直芒:六棱直芒≈9:3:3:1,即雌雄配子的结合方式有9+3+3+1=16种,说明F1产生的雌、雄配子种类均为4种,比例均为1:1:1:1,B正确;
C、根据分析可知,控制小麦麦穗性状的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,因此F1产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合,C正确;
D、F2中曲芒:直芒=3:1,因此麦穗性状为曲芒还是直芒由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】F1自交,统计F2麦穗性状,结果F2中二棱曲芒:六棱曲芒:二棱直芒:六棱直芒≈9:3:3:1,说明该小麦麦穗性状由两对等位基因控制,这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,且二棱对六棱为显性,区芒对直芒为显性;设这两对等位基因为A/a、B/b,则F1二棱曲芒的基因型为AaBb。
7.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】运用拆分法根据子代的表型及其比例逆推亲本基因型,F1中紫茎:绿茎=1:1,则亲本对于茎颜色的基因型为Aa、aa;F1中缺刻叶:马铃薯叶=3:1,亲本对于叶形的基因型为Cc、Cc,遗传亲本组合为AaCc、aaCc,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】子一代中有四种表型,且各表型比例的和大于4,说明番茄这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
8.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、ZAZA×ZAW,后代个体的基因型为ZAZA、ZAW,表型均是皮肤正常,无法根据皮肤特征区分雌雄,A错误;
B、ZAZA×ZaW,后代个体的基因型为ZAZa、ZAW,表型均是皮肤正常,无法根据皮肤特征区分雌雄,B错误;
C、ZAZa×ZAW,后代个体的基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW,雌蚕的皮肤1/2是油质透明,1/2是正常,雄蚕的皮肤油质透明,无法根据皮肤特征区分雌雄,C错误;
D、ZaZa×ZAW,后代个体的基因型为ZAZa、ZaW,雌蚕的皮肤均为油质透明,雄蚕的皮肤均为正常,可以根据皮肤特征区分雌雄,D正确。
故答案为:D。
【分析】家蚕的性别决定为ZW型,雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW,家蚕幼虫体色正常基因(A)与油质透明基因(a)是位于Z染色体上的一对等位基因,则皮肤正常家蚕的基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW,皮肤油质透明家蚕个体的基因型为ZaZa、ZaW。
9.【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】①位于X染色体上的显性遗传,如抗维生素D佝偻病,具有代代相传的特点,往往女性患者多于男性,①正确;
②伴性遗传的基因存在性染色体上,其遗传和性别相关联,②正确;
③若基因位于XY染色体的同源区段,则Y染色体上有X染色体上基因的等位基因,③错误;
④伴X染色体隐性遗传,一般雄性个体的X染色体一定来自于母方,并遗传给雌性后代,表现为交叉遗传的现象,④正确;
⑤孟德尔遗传规律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,伴性遗传也遵循孟德尔遗传定律,⑤错误。
综上所述,①②④正确,③⑤错误。
故答案为:A。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
10.【答案】D
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】AB、根据分析可知,色盲是伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,因此可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙,肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、乙,AB正确;
C、家系甲是伴X隐性遗传,设该致病基因用字母A/a表示,则双亲的基因型为XAXa、XAY,再生一男孩患病(XaY)的几率为1/2,C正确;
D、家系丙的遗传方式无法确定,若为伴X隐性遗传病,女儿一定是杂合子,若为伴X显性遗传病,女儿可能是纯合子,D错误。
故答案为:D。
【分析】图为四个伴性遗传家系,甲“无中生有”为伴X隐性遗传病,乙图中患病父亲女儿正常,为伴X染色体隐性遗传病,丙图具有交叉遗传的现象,可能是伴X染色体隐性遗传,也可能是伴X染色体显性遗传,丁图“有中生无”为伴X染色体显性遗传病。
11.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、A、T、G、C四种碱基的分子结构不同,因此制作模型时,四种碱基的大小和形状也应不相同,A错误;
B、DNA分子是由2条脱氧核苷酸长链之间的碱基互补配对连接形成的,因此模型需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链,B正确;
C、链状的DNA分子的两条链不同方向上分别含有一个游离的磷酸基团,可以体现DNA双链的反向平行,C正确;
D、DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成,因此需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
12.【答案】C
【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】解:在证明DNA 是遗传物质的实验中,最关键的是利用一定的技术手段(如机械分离、化学分离、放射性同位素标记等)将DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用,体现实验设计的对照性原则和单一变量原则,从而得出令人信服的结论。
故答案为:C
【分析】在肺炎双球菌的转化实验中,格里菲斯证明:在S型细菌存在某种转化因子;而艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,分别与R型细菌混合培养再注射到小鼠体内,证明DNA是遗传物质.在噬菌体侵染细菌的实验中,由于噬菌体只能寄生在细菌中代谢和繁殖,因此用32P标记和35S标记的细菌来标记噬菌体,区分出DNA和蛋白质,得出DNA是遗传物质.
13.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】格里菲思肺炎双球菌体内转化实验证明加热杀死的S型菌具有转化因子,艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验通过往R型菌培养基分别加入S型菌的DNA,糖类、蛋白质和DNA+DNA酶,证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,糖类不是遗传物质。由于R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞,并成功表达了某些性状,所以S型细菌的性状是由DNA决定的,综上所述,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、多糖、RNA等不是遗传物质。据此答题。
14.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】含有m个腺嘌呤的DNA分子,其T=A=m个,DNA分子进行半保留复制,设DNA分子中,某种脱氧核苷酸的数目为m,则这个DNA第n次复制需要该种脱氧核苷酸的数目为m×2 n -1,因此第n次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数m×2n-1个,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m×(2n-1)。 ②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m×2n-1。
15.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA半保留复制实验第一代细菌的DNA的2条链中一条链是14N,另一条链是15N,经离心后位置靠近试管中部,A错误;
B、N元素的同位素没有放射性,为保证实验效果,需将提取的细菌进行密度梯度离心和分析,B错误;
C、蛋白质和DNA的元素组成中都含有N元素,因此用15NH4Cl培养若干代的大肠杆菌,其蛋白质和DNA分子都含15N标记,C正确;
D、15N标记的大肠杆菌在含14NH4Cl的培养基中繁殖一代后,细菌的DNA的2条链中一条链是14N,另一条链是15N,即每个菌体均含15N和14N,但大肠杆菌是原核生物,不能进行有丝分裂,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA半保留复制实验中,亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后,试管中只出现了一条DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是15N标记的亲代双链DNA(15N/15N-DNA);将其转移在含14NH4Cl的培养基中繁殖一代后离心,试管中也只有一条带,但位置居中,说明其密度居中,是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA(15N/14N-DNA)。
16.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、处于分裂期的染色体高度螺旋化,无法进行基因的转录,可以进行蛋白质的翻译,A错误;
B、真核细胞细胞质中的线粒体、叶绿体内也可以进行转录,B错误;
C、密码子共有64种,一个密码子对应一种tRNA,3种终止密码不编码氨基酸,因此翻译形成一条肽链的过程最多可涉及61种tRNA,C错误;
D、无论真核细胞还是原核细胞中,翻译以mRNA为模板、tRNA是转运氨基酸的工具,rRNA是发生场所,3种RNA都参与了翻译过程,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因表达包含转录和翻译两个过程:
1、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
2、RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
17.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段,主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中也有少量,A错误;
B、②过程可以结合多个核糖体共同完成多条相同多肽链的翻译,提高翻译效率,B错误;
C、①以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,②以mRNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译,这两个过程中都存在碱基互补配对现象,C正确;
D、一些非蛋白质(如固醇类等)的合成需要酶的参与,因此间接受基因的控制,D错误。
故答案为:C。
【分析】根据基因表达及其与性状的关系分析,①以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,②以mRNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译;基因控制性状形成的两种方式:(1)基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如豌豆的粒形、白化病;(2)基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。
18.【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、图中a、b、c是3个具有遗传效应的基因,若它们发生碱基对的增添、缺失、替换,必然导致这三个基因结构的改变,A正确;
B、基因a、b、c位于同一条染色体的不同位置,属于非等位基因,B错误;
C、同一条染色体的不同位置的基因a、b、c,均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性,C正确;
D、在生物个体发育的不同时期,基因根据细胞的功能选择性表达,因此基因a、b、c不一定都能表达,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变;基因突变的结果是产生一个及其以上等位基因。
19.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,胸腺嘧啶是DNA的特有碱基,尿嘧啶是RNA的特有碱基,因此15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量,A正确;
B、间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,发生场所在细胞核、核糖体、线粒体,因此它们的代谢活跃,7~12小时15N的利用量相对较高,说明DNA正在复制,复制时DNA解螺旋结构最不稳定,容易发生基因突变,B正确;
C、图示10h左右15N的利用量达到最大值,说明此时DNA复制速率最快,间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,此时15N和32P的利用量较高,即图中0~13小时,因此分裂期时间不足8小时,C正确;
D、15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸是转录合成RNA的原料,D错误。
故答案为:D。
【分析】科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,胸腺嘧啶是DNA的特有碱基,尿嘧啶是RNA的特有碱基,因此15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量;间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,15N和32P的利用量较高时间段图中0~13小时,即该时间段属于细胞分裂前的间期;已知相应的细胞周期为20h,则分裂期时间为7小时左右。
20.【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、XX男性可能是亲代产生精子过程中Y染色体上的性别决定基因(SRY)所在的片段转移到X染色体上,形成的该异常精子与正常的含X染色体的卵细胞受精作用后,发育成男性,A正确;
B、正常男性性染色体组成为XY,其中决定胚胎发育成男性的SRY基因位于Y染色体上,X染色体上不含有,B错误;
C、XO女性可能是母方在产生配子过程中XX同源染色体未分离,形成的无性染色体的卵细胞与正常精子受精后发育而来,或者父方在产生配子过程中XY同源染色体未分离,形成的无性染色体的精子与正常卵细胞受精后发育而来,C正确;
D、XY女性,说明Y染色体上的SRY无法表达,可能是SRY基因突变,或者Y染色体上SRY基因所在的片段缺失引起的,D正确。
故答案为:B。
【分析】人的性别是由性染色体组成决定的,属于XY型性别决定;正常情况下,受精卵中性染色体组成为XX,将来发育成女性;性染色体组成为XY的,将来发育成男性。
21.【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;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、 着丝粒 是自己分裂,不是依靠纺锤体,A错误;
B、 着丝粒刚分裂,可能是有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,减数第二次分裂后期没有同源染色体,B错误;
C、当该细胞有40条染色体时,该细胞处于有丝分裂后期,此时有4个染色体组,C错误;
D、当此次分裂为减数第二次分裂后期时,会发生姐妹染色单体的分离,造成等位基因A/a的分离,D正确。
故答案为:D。
【分析】 染色体组是细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协助,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。
22.【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中,Ⅰ→Ⅱ是杂交育种过程,Ⅰ→Ⅲ→V是单倍体育种过程,单倍体育种可明显缩短育种年限,因此Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→V途径所用时间长,A错误;
B、由②获得⑧的过程利用了射线处理,是利用基因突变的原理进行育种,基因突变具有不定向性,B错误;
C、由③获得④是花药离体培养,由③获得⑥是多倍体育种,二者利用的育种原理都是染色体变异;由由③获得⑦是基因工程育种,由Ⅰ→Ⅱ是杂交育种,二者利用的育种原理都是基因重组,C正确;
D、常用花药离体培养先形成④,④是单倍体高度不育,无法产生种子,因此常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗获得⑤,D错误。
故答案为:C。
【分析】几种主要的育种方法
名称 原理 优 点 缺 点 应 用
杂交
育种 基因重组 能将两个或多个品种的优良性状组合到一起,且操作简单、目的性强 育种进程缓慢,过程复杂,一般局限于同一物种范围内 培育矮秆抗病小麦、杂交水稻等
诱变
育种 基因突变 提突变频率,大幅度改良生物性状,加快育种进程 有利变异少,盲目性大,需要大量的供试材料,难以集中多个理想性状 高产青霉菌等微生物育种、 “黑农五号” 大豆的培育等
单倍体
育种 染色体变异 一种快速的育种方法,能够明显缩短育种年限 技术复杂,需用到植物组织培养技术 快速培育矮秆抗病小麦等
多倍体
育种 染色体变异 茎秆粗壮,叶片、果实种子都比较大,营养物质含量提高 发育延迟,结实率低,一般只适用于植物,可能不育 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
23.【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、癌变是细胞中的基因突变累加的效应,发生癌变的细胞间黏着性下降,A错误;
B、细胞中的DNA可能受到损伤,导致细胞的遗传物质发生改变,细胞的增殖失去控制,成为癌细胞,B正确;
C、细胞中可能发生多个基因突变,引起细胞癌变,则细胞的形态结构会发生改变,C错误;
D、细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因的突变,导致细胞的遗传物质发生改变,细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性下降,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因的突变,癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
24.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、图a中1和2号个体均正常,生下患病的女儿5号,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、结合系谱图知图b所示的个体均为正常,他们都含有条带1,因此条带1为正常基因显示的位置,B错误;
C、该病是常染色体隐性遗传病;设该病由基因A/a控制,则5、11的基因型均为aa,1、2、6、7的基因型均为Aa,结合图b发现7的电泳图带与1、2、6三者的不同,说明可能发生了基因突变,C正确;
D、根据电泳图b可以知道12号个体基因型与1、2、6的基因型一致,即为Aa,因此12号杂合的概率为1,D错误。
故答案为:C。
【分析】图a中1和2号个体均正常,生下患病的女儿5号,即“无中生有为隐性,隐性看女病(5号),女病(5号)男正(1号)非伴性”,说明该病是常染色体隐性遗传病;设该病由基因A/a控制,则1、2、6、7号的基因型均为Aa,结合图b发现Ⅱ7的电泳图带与其他三者的不同,说明可能发生了基因突变;5、11号的基因型均为aa;图b显示12号的基因型与1号的一样,13号的与7号的一样为AA。
25.【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同为受精卵发育的蜂王和工蜂,蜂王以蜂王浆为食,而工蜂以花粉和花蜜为食,蜂王细胞中DNMT3基因的“CpG岛”甲基化程度低,而DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶催化“CpG岛”甲基化,据此推断蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用,A正确;
B、DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化没有改变基因的碱基序列,可以遗传给后代,但没有引起基因突变,B错误;
C、蜜蜂体内DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使某些基因上游转录调控区及其附近的“CpG岛”甲基化从而导致基因转录失活,因此“CpG岛”可能位于基因的启动子序列中,甲基化后阻止了RNA聚合酶与其识别与结合,C正确;
D、“CpG岛”甲基化后基因的碱基序列不发生改变,引起了性状的改变,属于表观遗传,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
26.【答案】(1)abce;4
(2)ac
(3)B;bXeY
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】(1)同源染色体是指形状、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体,图示一般用不同颜色表示来源,因此图1中含同源染色体的细胞有 abce 。a细胞内有同源染色体,且着丝粒已经分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目暂时性加倍,此时细胞中含有4个染色体组。
故填:abce;4。
(2)人的造血干细胞是体细胞,通过有丝分裂方式增殖,而图1中处于有丝分裂过程的有a、c。
故填:ac。
(3)若图2中的精原细胞基因型为BbXeY,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变),产生的G细胞基因型为bXeY,说明减数第一次分裂后期XY同源染色体未分离,形成的次级精母细胞为bXeY和B;则经过正常的减数第二次分裂后,形成的精细胞F为bXeY,D和E细胞的基因型为B、B。
故填:B; bXeY 。
【分析】根据染色体的行为分析图1:a细胞内有同源染色体,且着丝粒已经分裂,处于有丝分裂后期;b细胞内同源染色体排列在赤道板的两侧,处于减数第一次分裂中期;c细胞同源染色体排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;d细胞不含同源染色体,着丝粒已分裂,处于减数第二次分裂后期;e细胞同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期。图2为某哺乳动物减数分裂过程简图,①是减数分裂前的间期,A为初级精母细胞,②是减数第一次分裂过程,结果形成的BC为次级精母细胞,③是减数第二次分裂过程,DEFG表示精细胞。
27.【答案】(1)2;基因的自由组合
(2)4;1/3;圆形:长形=3:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)实验1和实验2的F1自交,得F2中扁盘:圆:长=9∶6∶1=9:(3+3):1,是9:3:3:1的变式,因此南瓜的果形受2对同源染色体上的2对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
故填:2;基因的自由组合。
(2)由(1)的分析可知,扁盘形为双显性个体,圆形为单显性个体,长形为双隐性个体,实验1和实验2的F1扁盘基因型为AaBb;则扁盘自交得F2表型为扁盘形的南瓜同时含有基因A和B,基因型包括:AABB、AaBB、AABb、AaBb共4种;长形南瓜的基因型为aabb;圆形南瓜含有A或B基因,基因型包括:aaBB:aaBb:AAbb:Aabb共4种,其中能稳定遗传的个体占1/3。实验3用长形(aabb)品种植株的花粉分别对实验1和2的F1扁盘植株,基因型为AaBb授粉,相当于测交,得后代中扁盘形∶圆形∶长形均约等于1∶2∶1,后代圆形个体的基因型及比例为aaBb:Aabb=1:1,aaBb自交后代的基因型及比例为aaBB:aaBb:aabb=1:2:1,Aabb自交后代的基因型及比例为AAbb:Aabb:aabb=1:2:1,因此实验3中后代表型为圆形的个体自交,后代的表型及其数量比为圆形:长形=3:1。
故填:4;1/3;圆形:长形=3:1。
【分析】基因的自由组合定律的实质是生物体进行减数分裂形成配子时, 同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
28.【答案】(1)X
(2)AaXBXb、AaXbY;1∶3
(3)基因突变;让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,连续随机交配两代,即可得到
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)纯合白色雌性个体与纯合黑鱼雄性个体杂交,F1中雌性个体均为长尾黑色,雄性个体均为长尾白色,说明该宠物体色的表型在雌雄间比例不同,其遗传与性别相关联,且黑色为显性性状,因此控制体色的基因B、b位于X染色体上。
故填:X。
(2)纯合短尾雌性个体与纯合长尾雄性个体杂交,F1中雌雄个体均为长尾,说明该宠物尾长遗传与性别无关,控制该性状的基因A、a位于常染色体上,且长尾为显性性状;结合(1)可知,亲本的基因型分别是aaXbXb、AAXBY,F1个体基因型为AaXBXb、AaXbY;让F1自由交配,F2中短尾白色基因型为aaXbXb、aaXbY,长尾黑色个体基因型为A-XB-,二者的数量比为(1/4×1/2):(3/4×1/2)=1∶3。
故填:AaXBXb、AaXbY;1∶3。
(3)纯合短尾雌性个体与纯合长尾雄性个体杂交,正常情况下F1应全为白色雄性,但在F1中偶然发现了一只黄色雄性个体,经检测染色体无异常,数量仅有一只,该突变具有低频性,因此出现这种现象的原因最可能是母本形成配子时发生了基因突变。已知白色对黄色为显性,白色相关基因是b,设黄色是b1,那么为获得更多黄色个体,首先需要得到黄色雌性个体,可以让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,得到白色雌性个体(XbXb1)、白色雄性个体(XbY),让两者相互交配,得到后代的基因型为XbXb1和Xb1Y的个体,再让二者相互交配,即可得到Xb1Xb1的黄色雌性个体。
故填:基因突变;让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,连续随机交配两代,即可得到。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是生物体进行减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
29.【答案】(1)DNA和蛋白质
(2)先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌;使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
(3)保温时间过短或过长
(4)应另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体重复上述实验过程,最后检测放射性(35S)的分布位置
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)选择T2噬菌体作为实验材料,是因为它是结构简单的病毒,且化学成分上只含有DNA和蛋白质。
故填:DNA和蛋白质。
(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,要获得被32P标记的噬菌体,首先在含有放射性同位素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DNA含有32P标记的噬菌体。实中进行搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
故填:先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌;使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)DNA含有32P标记的噬菌体把遗传物质DNA注入到大肠杆菌体内,大肠杆菌比较重,按正常实验步骤进行时,试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低。若在上清液中检测到的放射性(32P)很高,其原因可能是保温时间过短,噬菌体还未完全侵染大肠杆菌或保温时间过长子代噬菌体已经从大肠杆菌内释放出来。
故填:保温时间过短或过长。
(4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质的结论,但有人认为上述操作还不足以得出此结论,是因为没有对照实验,因此另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体的蛋白质,重复上述实验过程,最后检测放射性的分布位置。
故填: 应另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体重复上述实验过程,最后检测放射性(35S)的分布位置 。
【分析】1、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
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→被标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
30.【答案】(1)伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传;伴X染色体隐性遗传
(2)③;⑥
(3)tRNA;存在;少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
【知识点】伴性遗传;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)遗传系谱图显示5和6正常,生下8和9患病,即“无中生有,为隐性”,因此克里斯蒂安森综合征可能是伴X染色体隐性遗传病或常染色体隐性遗传病。若克里斯蒂安森综合征是常染色体隐性遗传病,那么3、4、5和6号一定是该病的携带者,基因测序的结果理论上5和6均应该含有2种碱基序列,但实际测序结果显示6、8、9号个体均只有一种碱基序列,因此该病为伴X隐性遗传病。
故填:伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传;伴X染色体隐性遗传。
(2)将右图正常基因和突变基因表达产物比较发现,基因突变后,终止密码子提前出现,使得翻译形成的多肽链变短了。而测序结果显示,CSS基因的突变形式是第391位核苷酸由G变成了T,也就是DNA上的G-C碱基对替换成了T-A碱基对,结合题目给的6个密码子,突变后该部位对应的终止密码子可能是UAA或UAG,该突变是第391位碱基对的替换,只改变该部位密码子的首位碱基,G被U替代,因此原始的密码子为GAA或GAG,即该部位的密码子由③GAG(谷氨酸)变成了⑥UAG(终止密码)。
故填:③;⑥。
(3)翻译时,能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA,其上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,tRNA分子中局部折叠形成双链结构存在氢键。一条mRNA上串联有多个核糖体,可利用少量mRNA分子迅速合成大量的蛋白质。
故填:tRNA;存在;少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻碱基,在遗传学上称为密码子。tRNA上与mRNA中密码子互补配对的三个碱基,称为反密码子。
3、在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成(如右图),因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
1 / 1安徽省黄山市2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高一下·黄山期末)有关遗传学的相关概念,下列说法正确的是(  )
A.猫的白毛与短毛是一对相对性状
B.B与b,B与B,b与b都是等位基因
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.杂合子的自交后代可能会出现纯合子
【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、猫的白毛是毛的颜色,短毛是毛的长度,是不同的性状,A错误;
B、B与b是等位基因,B与B,b与b均为相同基因,B错误;
C、隐性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的性状,C错误;
D、杂合子通过自交后代会出现性状分离,产生的后代中隐性个体为纯合子,显性个体也有一定比例的纯合子,D正确。
故答案为:D。
【分析】遗传学相关概念:1、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。
2、具有相对性状的亲本杂交,子一代表型出来的性状称为显性性状,未表现出来的称为隐性性状。
3、位于同源染色体的同一位置上,控制相对性状的基因称为等位基因。
2.(2023高一下·黄山期末)某同学准备了装有小球的小桶①-④来模拟孟德尔杂交实验,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.①②两个小桶分别模拟的是雌雄生殖器官
B.从①③中各随机抓取一个小球并记录,可模拟配子形成过程中的自由组合
C.桶内小球模拟的是雌雄配子,故①中D小球的数目和②中D小球的数目必须相等
D.每个桶中两种小球的数目相等,实验重复次数越多,结果可信度越高
【答案】C
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、①②两个小桶分别模拟的是雌雄生殖器官,A正确;
B、从①③中各随机抓取一个小球并记录,可模拟配子形成过程中的自由组合,B正确;
C、①②桶内小球模拟的是雌雄配子,但因为雄配子的数量远远大于雌配子,因此①中D小球的数目和②中D小球的数目不一定要相等,C错误;
D、每个桶中两种小球的数目相等,实验重复次数越多,越接近性状分离比,结果可信度越高,D正确。
故答案为:C。
【分析】性状分离比模拟实验:
1、实验原理:①②③④小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内的不同字母彩球分别代表雌、雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中到雌、雄配子的随机结合。
2、注意事项:要随机抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。抓取彩球前,一定要摇匀,抓取重复的次数要足够多。
3.(2023高一下·黄山期末)下列有关现代科学研究中常用的方法,分析正确的有(  )
①孟德尔的杂交实验中,F1的表现型否定了融合遗传,也证实了基因的分离定律②孟德尔所做测交实验的64株后代中高茎与矮茎的分离比接近1∶1,属于假说演绎法中的演绎部分③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上运用了假说演绎法④梅塞尔森等验证DNA复制是半保留复制,运用了假说演绎法⑤控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因属于摩尔根果蝇杂交实验的假说内容
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】B
【知识点】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】①孟德尔的杂交实验中,F1的表现型否定了融合遗传,是完全显性,但没有证实基因的分离定律,①错误;
②孟德尔所做测交实验的 64 株后代中高茎与矮茎的分离比接近1∶1,属于真正做测交实验,得出结果,统计高茎和矮茎的实际株数,属于实验验证,②错误;
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上运用了假说演绎法,③正确;
④梅塞尔森等验证DNA复制是半保留复制,运用了假说演绎法,④正确;
⑤控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,属于摩尔根果蝇杂交实验的假说内容,⑤正确。
综上所述,③④⑤三项正确,①②两项错误。
故答案为:B。
【分析】科学方法:假说—演绎法
(1)基本步骤:观察现象,提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
(2)注意问题:①假说不一定正确,需要观察和实验进一步验证和完善;②提出假说要有依据,还需要推理和想象;③演绎推理(若进行测交,则应该出现特定的性状分离比,如高茎:矮茎=1:1)与实验验证(真正做测交实验,得出结果,统计高茎和矮茎的实际株数)的区别——前者是理论上的推理,即打仗前的沙盘推演,后者指做实验的实践过程,即打仗的实战过程,一定要区分清楚。
(3)实例:孟德尔提出分离定律和自由组合定律;摩尔根证明基因在染色体上; 验证DNA复制方式为半保留复制。
4.(2023高一下·黄山期末)某玉米品种含一对等位基因A和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干,每代均为自由交配直至F2,F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为(  )
A.1∶5 B.3∶1 C.7∶1 D.5∶1
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】该玉米品种中,a基因纯合的植株花粉败育,即基因型为aa的个体可以产生a型雌配子,但无法产生a型雄配子,则基因型为Aa的玉米自交,F1的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1;F1自由交配时,雌性个体产生的配子种类及比例为A:a=1:1,雄配子产生的配子种类及比例为A:a=(1-2/3×1/2):(2/3×1/2)=2:1,因此F1自由交配得F2,F2植株中花粉败育植株aa的比例为1/2×1/3=1/6,正常植株基因型A_的比例为1-1/6=5/6,因此F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5:1,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5.(2023高一下·黄山期末)已知A与a、B与b、C与c、D与d这4对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCcDD、AabbCcdd的两个体进行杂交。有关其杂交后代的推测,正确的是(  )
A.表现型有8种,AAbbCcDd个体的比例为1/16
B.表现型有16种,aaBbccDd个体的比例为1/16
C.表现型有8种,AabbccDd个体的比例为1/32
D.表现型有8种,AabbCcDD个体的比例为1/8
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】已知A与a、B与b、C与c、D与d这4对等位基因自由组合,则每对基因的遗传都遵循分离定律,则基因型分别为AaBbCcDD、AabbCcdd的两个体进行杂交,利用拆分法进行计算,①Aa×Aa→1/4AA:1/2Aa:1/4aa,后代有2种表型;②Bb×bb→1/2Bb:1/2bb,后代有2种表型;③Cc×Cc→1/4CC:1/2Cc:1/4cc,后代有2种表型;④DD×dd→Dd,后代有1种表型;因此该两个个体杂交后代中表现型有2×2×2×1=8种,AAbbCcDd个体比例为1/4×1/2×1/2×1=1/16,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律是自由组合定律的基础,在遗传上遵循自由组合的多对等位基因,每对基因的遗传也遵循分离定律,因此在自由组合的应用中常利用拆分法化繁为简,用分离定律解自由组合的问题,解题流程为先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题,在遵循自由组合定律的情况下,有几对相对性状(或几对基因)就可分解为几个分离定律问题,然后按照题目要求的实际情况进行组合。
6.(2023高一下·黄山期末)大麦品系Ⅰ的麦穗性状表现为二棱、曲芒;品系Ⅱ的麦穗性状表现为六棱、直芒。研究人员将品系Ⅰ和品系Ⅱ杂交,F1麦穗性状全为二棱、曲芒。F1自交,统计F2麦穗性状,结果如下表所示。对此实验分析错误的是(  )
麦穗性状 二棱曲芒 六棱曲芒 二棱直芒 六棱直芒
统计结果 541 181 177 63
A.F2代表型为六棱曲芒的个体中能稳定遗传的个体占1/16
B.F1产生的雌、雄配子种类均为4种,比例均为1:1:1:1
C.F1产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合
D.控制麦穗性状为曲芒还是直芒的等位基因遵循基因的分离定律
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据分析可知,F2中六棱曲芒的个体基因型为aaB-,占3/16,其中能稳定遗传的个体,即纯合子aaBB占1/3,A错误;
B、表格F2中二棱曲芒:六棱曲芒:二棱直芒:六棱直芒≈9:3:3:1,即雌雄配子的结合方式有9+3+3+1=16种,说明F1产生的雌、雄配子种类均为4种,比例均为1:1:1:1,B正确;
C、根据分析可知,控制小麦麦穗性状的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,因此F1产生配子的过程中,非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合,C正确;
D、F2中曲芒:直芒=3:1,因此麦穗性状为曲芒还是直芒由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】F1自交,统计F2麦穗性状,结果F2中二棱曲芒:六棱曲芒:二棱直芒:六棱直芒≈9:3:3:1,说明该小麦麦穗性状由两对等位基因控制,这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,且二棱对六棱为显性,区芒对直芒为显性;设这两对等位基因为A/a、B/b,则F1二棱曲芒的基因型为AaBb。
7.(2023高一下·黄山期末)番茄中紫茎(A)对绿茎(a)呈显性,缺刻叶(C)对马铃薯叶(c)呈显性,F1代表型为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=3∶1∶3∶1的亲本组合是(  )
A.AaCc和AaCc B.AaCC和aacc C.Aacc和aacc D.AaCc和aaCc
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】运用拆分法根据子代的表型及其比例逆推亲本基因型,F1中紫茎:绿茎=1:1,则亲本对于茎颜色的基因型为Aa、aa;F1中缺刻叶:马铃薯叶=3:1,亲本对于叶形的基因型为Cc、Cc,遗传亲本组合为AaCc、aaCc,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】子一代中有四种表型,且各表型比例的和大于4,说明番茄这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
8.(2023高一下·黄山期末)家蚕的性别决定为ZW型。家蚕幼虫体色正常基因(A)与油质透明基因(a)是位于Z染色体上的一对等位基因。以下杂交组合的后代中能根据皮肤特征,区分幼虫雌雄的是(  )
A.ZAZA×ZAW B.ZAZA×ZaW C.ZAZa×ZAW D.ZaZa×ZAW
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、ZAZA×ZAW,后代个体的基因型为ZAZA、ZAW,表型均是皮肤正常,无法根据皮肤特征区分雌雄,A错误;
B、ZAZA×ZaW,后代个体的基因型为ZAZa、ZAW,表型均是皮肤正常,无法根据皮肤特征区分雌雄,B错误;
C、ZAZa×ZAW,后代个体的基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW,雌蚕的皮肤1/2是油质透明,1/2是正常,雄蚕的皮肤油质透明,无法根据皮肤特征区分雌雄,C错误;
D、ZaZa×ZAW,后代个体的基因型为ZAZa、ZaW,雌蚕的皮肤均为油质透明,雄蚕的皮肤均为正常,可以根据皮肤特征区分雌雄,D正确。
故答案为:D。
【分析】家蚕的性别决定为ZW型,雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW,家蚕幼虫体色正常基因(A)与油质透明基因(a)是位于Z染色体上的一对等位基因,则皮肤正常家蚕的基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW,皮肤油质透明家蚕个体的基因型为ZaZa、ZaW。
9.(2023高一下·黄山期末)下列关于伴性遗传的说法,正确的是(  )
①位于X染色体上的显性遗传,往往女性患者多于男性②伴性遗传的基因存在性染色体上,其遗传和性别相关联③Y染色体上没有X染色体上基因的等位基因④伴X染色体隐性遗传具有交叉遗传现象⑤位于X、Y同源区段的基因,遗传过程中不遵循孟德尔遗传规律
A.①②④ B.①②⑤ C.①③④ D.②③⑤
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】①位于X染色体上的显性遗传,如抗维生素D佝偻病,具有代代相传的特点,往往女性患者多于男性,①正确;
②伴性遗传的基因存在性染色体上,其遗传和性别相关联,②正确;
③若基因位于XY染色体的同源区段,则Y染色体上有X染色体上基因的等位基因,③错误;
④伴X染色体隐性遗传,一般雄性个体的X染色体一定来自于母方,并遗传给雌性后代,表现为交叉遗传的现象,④正确;
⑤孟德尔遗传规律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,伴性遗传也遵循孟德尔遗传定律,⑤错误。
综上所述,①②④正确,③⑤错误。
故答案为:A。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
10.(2023高一下·黄山期末)色盲是伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病。现有四个伴性遗传的家系(不考虑XY同源区段),下列叙述错误的是(  )
A.可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙
B.肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、乙
C.家系甲中,这对夫妇再生一男孩患病的几率为1/2
D.家系丙中,女儿一定是杂合子
【答案】D
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】AB、根据分析可知,色盲是伴X染色体隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,因此可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙,肯定不是抗维生素D佝偻病遗传的家系是甲、乙,AB正确;
C、家系甲是伴X隐性遗传,设该致病基因用字母A/a表示,则双亲的基因型为XAXa、XAY,再生一男孩患病(XaY)的几率为1/2,C正确;
D、家系丙的遗传方式无法确定,若为伴X隐性遗传病,女儿一定是杂合子,若为伴X显性遗传病,女儿可能是纯合子,D错误。
故答案为:D。
【分析】图为四个伴性遗传家系,甲“无中生有”为伴X隐性遗传病,乙图中患病父亲女儿正常,为伴X染色体隐性遗传病,丙图具有交叉遗传的现象,可能是伴X染色体隐性遗传,也可能是伴X染色体显性遗传,丁图“有中生无”为伴X染色体显性遗传病。
11.(2023高一下·黄山期末)模型建构是一种重要的科学研究方法,在制作一个线性DNA分子双螺旋结构模型的活动中,下列表述错误的是(  )
A.A、T、G、C四种碱基的大小和形状应相同
B.需制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链
C.末端的磷酸基团可以体现DNA双链的反向平行
D.需准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、A、T、G、C四种碱基的分子结构不同,因此制作模型时,四种碱基的大小和形状也应不相同,A错误;
B、DNA分子是由2条脱氧核苷酸长链之间的碱基互补配对连接形成的,因此模型需要制作两条碱基互补的脱氧核苷酸链,B正确;
C、链状的DNA分子的两条链不同方向上分别含有一个游离的磷酸基团,可以体现DNA双链的反向平行,C正确;
D、DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,由一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸组成,因此需要准备制作磷酸、脱氧核糖和碱基等材料,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
1、DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律∶A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
12.(2019高一下·苏州月考)在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中,在实验设计思路中最关键的是(  )
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要区分DNA和蛋白质,单独地、直接的观察它们的作用
D.要得到噬菌体和肺炎双球菌
【答案】C
【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】解:在证明DNA 是遗传物质的实验中,最关键的是利用一定的技术手段(如机械分离、化学分离、放射性同位素标记等)将DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用,体现实验设计的对照性原则和单一变量原则,从而得出令人信服的结论。
故答案为:C
【分析】在肺炎双球菌的转化实验中,格里菲斯证明:在S型细菌存在某种转化因子;而艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,分别与R型细菌混合培养再注射到小鼠体内,证明DNA是遗传物质.在噬菌体侵染细菌的实验中,由于噬菌体只能寄生在细菌中代谢和繁殖,因此用32P标记和35S标记的细菌来标记噬菌体,区分出DNA和蛋白质,得出DNA是遗传物质.
13.(2020高三上·株洲月考)格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了(  )
①DNA是遗传物质
②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质
④蛋白质和多糖不是遗传物质
⑤S型细菌的性状是由DNA决定的
⑥在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞内
A.②④⑤⑥ B.①④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.②③⑤⑥
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】格里菲思肺炎双球菌体内转化实验证明加热杀死的S型菌具有转化因子,艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验通过往R型菌培养基分别加入S型菌的DNA,糖类、蛋白质和DNA+DNA酶,证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,糖类不是遗传物质。由于R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞,并成功表达了某些性状,所以S型细菌的性状是由DNA决定的,综上所述,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、多糖、RNA等不是遗传物质。据此答题。
14.(2023高一下·黄山期末)含有m个腺嘌呤的DNA分子,第n次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数(  )
A.m×2n B.m×2n-1个 C.m×2n+1个 D.无法确定
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】含有m个腺嘌呤的DNA分子,其T=A=m个,DNA分子进行半保留复制,设DNA分子中,某种脱氧核苷酸的数目为m,则这个DNA第n次复制需要该种脱氧核苷酸的数目为m×2 n -1,因此第n次复制需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数m×2n-1个,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m×(2n-1)。 ②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m×2n-1。
15.(2023高一下·黄山期末)探究DNA分子复制过程的实验中,通常用15N标记的同位素示踪法。下列叙述正确的是(  )
A.该实验第一代细菌的DNA,经离心后位置靠近试管底部
B.为保证实验效果,需将提取的细菌进行密度梯度超速离心和分析
C.用15NH4Cl培养若干代的大肠杆菌,其蛋白质和DNA分子都含15N标记
D.15N标记大肠杆菌在含14NH4Cl培养基中进行一次有丝分裂,每个菌体均含15N和14N
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA半保留复制实验第一代细菌的DNA的2条链中一条链是14N,另一条链是15N,经离心后位置靠近试管中部,A错误;
B、N元素的同位素没有放射性,为保证实验效果,需将提取的细菌进行密度梯度离心和分析,B错误;
C、蛋白质和DNA的元素组成中都含有N元素,因此用15NH4Cl培养若干代的大肠杆菌,其蛋白质和DNA分子都含15N标记,C正确;
D、15N标记的大肠杆菌在含14NH4Cl的培养基中繁殖一代后,细菌的DNA的2条链中一条链是14N,另一条链是15N,即每个菌体均含15N和14N,但大肠杆菌是原核生物,不能进行有丝分裂,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA半保留复制实验中,亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后,试管中只出现了一条DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是15N标记的亲代双链DNA(15N/15N-DNA);将其转移在含14NH4Cl的培养基中繁殖一代后离心,试管中也只有一条带,但位置居中,说明其密度居中,是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA(15N/14N-DNA)。
16.(2023高一下·黄山期末)下列关于基因表达的相关叙述,正确的是(  )
A.分裂期细胞不进行基因的转录和翻译
B.真核细胞转录过程只发生在细胞核内
C.翻译形成一条肽链的过程最多可涉及64种tRNA
D.原核细胞有三类RNA参与了翻译过程
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、处于分裂期的染色体高度螺旋化,无法进行基因的转录,可以进行蛋白质的翻译,A错误;
B、真核细胞细胞质中的线粒体、叶绿体内也可以进行转录,B错误;
C、密码子共有64种,一个密码子对应一种tRNA,3种终止密码不编码氨基酸,因此翻译形成一条肽链的过程最多可涉及61种tRNA,C错误;
D、无论真核细胞还是原核细胞中,翻译以mRNA为模板、tRNA是转运氨基酸的工具,rRNA是发生场所,3种RNA都参与了翻译过程,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因表达包含转录和翻译两个过程:
1、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
2、RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
17.(2023高一下·黄山期末)下图为基因作用与性状表现关系的流程示意图,据图分析,正确的是(  )
A.基因是有遗传效应的DNA片段,基因都位于染色体上
B.②过程可以结合多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
C.①②过程中都存在碱基互补配对的现象
D.一些非蛋白质(如固醇类等)的合成不受基因的控制
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段,主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体中也有少量,A错误;
B、②过程可以结合多个核糖体共同完成多条相同多肽链的翻译,提高翻译效率,B错误;
C、①以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,②以mRNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译,这两个过程中都存在碱基互补配对现象,C正确;
D、一些非蛋白质(如固醇类等)的合成需要酶的参与,因此间接受基因的控制,D错误。
故答案为:C。
【分析】根据基因表达及其与性状的关系分析,①以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,②以mRNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译;基因控制性状形成的两种方式:(1)基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如豌豆的粒形、白化病;(2)基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。
18.(2023高一下·黄山期末)下图中a、b、c表示一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是(  )
A.基因a、b、c中若发生碱基对增添、缺失、替换,必然导致基因结构的改变
B.基因a、b、c控制的性状可能属于相对性状
C.基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性
D.在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
【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、图中a、b、c是3个具有遗传效应的基因,若它们发生碱基对的增添、缺失、替换,必然导致这三个基因结构的改变,A正确;
B、基因a、b、c位于同一条染色体的不同位置,属于非等位基因,B错误;
C、同一条染色体的不同位置的基因a、b、c,均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性,C正确;
D、在生物个体发育的不同时期,基因根据细胞的功能选择性表达,因此基因a、b、c不一定都能表达,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变;基因突变的结果是产生一个及其以上等位基因。
19.(2023高一下·黄山期末)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸研究细胞的分裂,已知相应的细胞周期为20h,两种核苷酸被利用的情况如下图。下列叙述错误的是(  )
A.15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量
B.间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃,7~12h可能发生基因突变
C.DNA复制速率最快的时间在10h左右,分裂期时间不足8h
D.该实验中15N主要用于蛋白质的合成,32P则主要作为DNA复制和转录的原料
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,胸腺嘧啶是DNA的特有碱基,尿嘧啶是RNA的特有碱基,因此15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量,A正确;
B、间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,发生场所在细胞核、核糖体、线粒体,因此它们的代谢活跃,7~12小时15N的利用量相对较高,说明DNA正在复制,复制时DNA解螺旋结构最不稳定,容易发生基因突变,B正确;
C、图示10h左右15N的利用量达到最大值,说明此时DNA复制速率最快,间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,此时15N和32P的利用量较高,即图中0~13小时,因此分裂期时间不足8小时,C正确;
D、15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸是转录合成RNA的原料,D错误。
故答案为:D。
【分析】科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,胸腺嘧啶是DNA的特有碱基,尿嘧啶是RNA的特有碱基,因此15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量;间期细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,15N和32P的利用量较高时间段图中0~13小时,即该时间段属于细胞分裂前的间期;已知相应的细胞周期为20h,则分裂期时间为7小时左右。
20.(2023高一下·黄山期末)人类性染色体上的性别决定基因(SRY)决定胚胎发育成男性。人类中发现有XX男性、XY女性、XO女性。下列分析错误的是(  )
A.XX男性可能是亲代产生精子过程中Y染色体片段转移到X上所致
B.正常男性中SRY基因位于Y染色体与X染色体同源的区段上
C.XO女性可能是父方或母方在产生配子过程中同源染色体未分离所致
D.XY女性可能是SRY基因突变或Y染色体片段缺失所致
【答案】B
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、XX男性可能是亲代产生精子过程中Y染色体上的性别决定基因(SRY)所在的片段转移到X染色体上,形成的该异常精子与正常的含X染色体的卵细胞受精作用后,发育成男性,A正确;
B、正常男性性染色体组成为XY,其中决定胚胎发育成男性的SRY基因位于Y染色体上,X染色体上不含有,B错误;
C、XO女性可能是母方在产生配子过程中XX同源染色体未分离,形成的无性染色体的卵细胞与正常精子受精后发育而来,或者父方在产生配子过程中XY同源染色体未分离,形成的无性染色体的精子与正常卵细胞受精后发育而来,C正确;
D、XY女性,说明Y染色体上的SRY无法表达,可能是SRY基因突变,或者Y染色体上SRY基因所在的片段缺失引起的,D正确。
故答案为:B。
【分析】人的性别是由性染色体组成决定的,属于XY型性别决定;正常情况下,受精卵中性染色体组成为XX,将来发育成女性;性染色体组成为XY的,将来发育成男性。
21.(2023高二下·安徽月考)某同学观察二倍体玉米(2N=20,基因型为Aa)的处于分裂过程中的某个细胞,该细胞内着丝粒刚分裂。下列有关叙述正确的是(  )
A.染色体上的着丝粒在纺锤丝的牵拉下发生了分裂
B.该细胞内可能有20条染色体、10对同源染色体
C.该细胞内可能有40条染色体、2个染色体组
D.该细胞内有可能发生等位基因A/a的分离
【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;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、 着丝粒 是自己分裂,不是依靠纺锤体,A错误;
B、 着丝粒刚分裂,可能是有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,减数第二次分裂后期没有同源染色体,B错误;
C、当该细胞有40条染色体时,该细胞处于有丝分裂后期,此时有4个染色体组,C错误;
D、当此次分裂为减数第二次分裂后期时,会发生姐妹染色单体的分离,造成等位基因A/a的分离,D正确。
故答案为:D。
【分析】 染色体组是细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协助,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。
22.(2023高一下·黄山期末)如图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出不同品种的过程,下列有关说法正确的是(  )
A.由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中,Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径所用时间短
B.由②获得⑧的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理
C.由③获得④与由③获得⑥的原理相同,由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理相同
D.常用花药离体培养先形成④,再用一定浓度的秋水仙素处理④的种子获得⑤
【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中,Ⅰ→Ⅱ是杂交育种过程,Ⅰ→Ⅲ→V是单倍体育种过程,单倍体育种可明显缩短育种年限,因此Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→V途径所用时间长,A错误;
B、由②获得⑧的过程利用了射线处理,是利用基因突变的原理进行育种,基因突变具有不定向性,B错误;
C、由③获得④是花药离体培养,由③获得⑥是多倍体育种,二者利用的育种原理都是染色体变异;由由③获得⑦是基因工程育种,由Ⅰ→Ⅱ是杂交育种,二者利用的育种原理都是基因重组,C正确;
D、常用花药离体培养先形成④,④是单倍体高度不育,无法产生种子,因此常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗获得⑤,D错误。
故答案为:C。
【分析】几种主要的育种方法
名称 原理 优 点 缺 点 应 用
杂交
育种 基因重组 能将两个或多个品种的优良性状组合到一起,且操作简单、目的性强 育种进程缓慢,过程复杂,一般局限于同一物种范围内 培育矮秆抗病小麦、杂交水稻等
诱变
育种 基因突变 提突变频率,大幅度改良生物性状,加快育种进程 有利变异少,盲目性大,需要大量的供试材料,难以集中多个理想性状 高产青霉菌等微生物育种、 “黑农五号” 大豆的培育等
单倍体
育种 染色体变异 一种快速的育种方法,能够明显缩短育种年限 技术复杂,需用到植物组织培养技术 快速培育矮秆抗病小麦等
多倍体
育种 染色体变异 茎秆粗壮,叶片、果实种子都比较大,营养物质含量提高 发育延迟,结实率低,一般只适用于植物,可能不育 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
23.(2023高一下·黄山期末)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。下列有关癌细胞特点的叙述正确的是(  )
A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加
B.细胞中的DNA可能受到损伤,细胞的增殖失去控制
C.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态结构不变
D.细胞中遗传物质可能未发生改变,细胞膜载体蛋白减少
【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、癌变是细胞中的基因突变累加的效应,发生癌变的细胞间黏着性下降,A错误;
B、细胞中的DNA可能受到损伤,导致细胞的遗传物质发生改变,细胞的增殖失去控制,成为癌细胞,B正确;
C、细胞中可能发生多个基因突变,引起细胞癌变,则细胞的形态结构会发生改变,C错误;
D、细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因的突变,导致细胞的遗传物质发生改变,细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性下降,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因的突变,癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
24.(2023高一下·黄山期末)图a表示某种单基因控制的人类遗传病的系谱图。通过凝胶电泳等方法可以使正常基因显示一个条带,致病基因显示为位置不同的另一个条带。图b是对家系中部分个体进行检测的电泳结果。下列有关叙述正确的是(  )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.条带1为致病基因显示的位置
C.7号个体形成配子时可能发生了基因突变
D.12号个体基因型为杂合的概率为2/3
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、图a中1和2号个体均正常,生下患病的女儿5号,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、结合系谱图知图b所示的个体均为正常,他们都含有条带1,因此条带1为正常基因显示的位置,B错误;
C、该病是常染色体隐性遗传病;设该病由基因A/a控制,则5、11的基因型均为aa,1、2、6、7的基因型均为Aa,结合图b发现7的电泳图带与1、2、6三者的不同,说明可能发生了基因突变,C正确;
D、根据电泳图b可以知道12号个体基因型与1、2、6的基因型一致,即为Aa,因此12号杂合的概率为1,D错误。
故答案为:C。
【分析】图a中1和2号个体均正常,生下患病的女儿5号,即“无中生有为隐性,隐性看女病(5号),女病(5号)男正(1号)非伴性”,说明该病是常染色体隐性遗传病;设该病由基因A/a控制,则1、2、6、7号的基因型均为Aa,结合图b发现Ⅱ7的电泳图带与其他三者的不同,说明可能发生了基因突变;5、11号的基因型均为aa;图b显示12号的基因型与1号的一样,13号的与7号的一样为AA。
25.(2023高一下·黄山期末)同为受精卵发育的蜂王和工蜂,蜂王以蜂王浆为食,而工蜂以花粉和花蜜为食。蜜蜂体内DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使某些基因上游转录调控区及其附近的“CpG岛”甲基化从而导致基因转录失活。研究发现,工蜂细胞中DNMT3基因中“CpG岛”甲基化程度高,蜂王细胞中DNMT3基因中“CpG岛”甲基化程度低。下列相关叙述错误的是(  )
A.推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用
B.DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化引起的基因突变能遗传给后代
C.“CpG岛”甲基化后可能阻止了RNA聚合酶识别与结合
D.“CpG岛”甲基化后造成性状的改变属于表观遗传
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、同为受精卵发育的蜂王和工蜂,蜂王以蜂王浆为食,而工蜂以花粉和花蜜为食,蜂王细胞中DNMT3基因的“CpG岛”甲基化程度低,而DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶催化“CpG岛”甲基化,据此推断蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用,A正确;
B、DNA分子上CpG中的胞嘧啶被甲基化没有改变基因的碱基序列,可以遗传给后代,但没有引起基因突变,B错误;
C、蜜蜂体内DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使某些基因上游转录调控区及其附近的“CpG岛”甲基化从而导致基因转录失活,因此“CpG岛”可能位于基因的启动子序列中,甲基化后阻止了RNA聚合酶与其识别与结合,C正确;
D、“CpG岛”甲基化后基因的碱基序列不发生改变,引起了性状的改变,属于表观遗传,D正确。
故答案为:B。
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
二、综合题
26.(2023高一下·黄山期末)下图1为某动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2为某哺乳动物细胞减数分裂过程简图。
其中A~G表示相关细胞,①~④表示过程。请分析并回答下列问题:
(1)图1中含同源染色体的细胞是   (填字母),a细胞中含有   个染色体组。
(2)人的造血干细胞会发生类似于图1中   (填字母)细胞所示的分裂现象。
(3)若图2中的精原细胞基因型为BbXeY,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变),产生的G细胞基因型为bXeY,则E、F细胞的基因型依次为   、   。
【答案】(1)abce;4
(2)ac
(3)B;bXeY
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】(1)同源染色体是指形状、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方的两条染色体,图示一般用不同颜色表示来源,因此图1中含同源染色体的细胞有 abce 。a细胞内有同源染色体,且着丝粒已经分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目暂时性加倍,此时细胞中含有4个染色体组。
故填:abce;4。
(2)人的造血干细胞是体细胞,通过有丝分裂方式增殖,而图1中处于有丝分裂过程的有a、c。
故填:ac。
(3)若图2中的精原细胞基因型为BbXeY,且在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变),产生的G细胞基因型为bXeY,说明减数第一次分裂后期XY同源染色体未分离,形成的次级精母细胞为bXeY和B;则经过正常的减数第二次分裂后,形成的精细胞F为bXeY,D和E细胞的基因型为B、B。
故填:B; bXeY 。
【分析】根据染色体的行为分析图1:a细胞内有同源染色体,且着丝粒已经分裂,处于有丝分裂后期;b细胞内同源染色体排列在赤道板的两侧,处于减数第一次分裂中期;c细胞同源染色体排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;d细胞不含同源染色体,着丝粒已分裂,处于减数第二次分裂后期;e细胞同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期。图2为某哺乳动物减数分裂过程简图,①是减数分裂前的间期,A为初级精母细胞,②是减数第一次分裂过程,结果形成的BC为次级精母细胞,③是减数第二次分裂过程,DEFG表示精细胞。
27.(2023高一下·黄山期末)现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘形∶圆形∶长形=9∶6∶1
实验2:扁盘×长形,F1为扁盘,F2为扁盘形∶圆形∶长形=9∶6∶1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘形∶圆形∶长形均约等于1∶2∶1。
综合上述实验结果,请回答下列问题(相关的基因可依次用A/a,B/b,C/c……来表示)。
(1)南瓜果形的遗传受   对等位基因控制,且遵循   定律。
(2)实验1中的F2表型为扁盘形有   种基因型;实验2中F2表型为圆形的个体中能稳定遗传的个体占   ;实验3中后代表型为圆形的个体自交,后代的表型及其数量比为   。
【答案】(1)2;基因的自由组合
(2)4;1/3;圆形:长形=3:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)实验1和实验2的F1自交,得F2中扁盘:圆:长=9∶6∶1=9:(3+3):1,是9:3:3:1的变式,因此南瓜的果形受2对同源染色体上的2对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
故填:2;基因的自由组合。
(2)由(1)的分析可知,扁盘形为双显性个体,圆形为单显性个体,长形为双隐性个体,实验1和实验2的F1扁盘基因型为AaBb;则扁盘自交得F2表型为扁盘形的南瓜同时含有基因A和B,基因型包括:AABB、AaBB、AABb、AaBb共4种;长形南瓜的基因型为aabb;圆形南瓜含有A或B基因,基因型包括:aaBB:aaBb:AAbb:Aabb共4种,其中能稳定遗传的个体占1/3。实验3用长形(aabb)品种植株的花粉分别对实验1和2的F1扁盘植株,基因型为AaBb授粉,相当于测交,得后代中扁盘形∶圆形∶长形均约等于1∶2∶1,后代圆形个体的基因型及比例为aaBb:Aabb=1:1,aaBb自交后代的基因型及比例为aaBB:aaBb:aabb=1:2:1,Aabb自交后代的基因型及比例为AAbb:Aabb:aabb=1:2:1,因此实验3中后代表型为圆形的个体自交,后代的表型及其数量比为圆形:长形=3:1。
故填:4;1/3;圆形:长形=3:1。
【分析】基因的自由组合定律的实质是生物体进行减数分裂形成配子时, 同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
28.(2023高一下·黄山期末)性别决定为XY型的某种宠物尾长和体色分别由两对独立遗传的A、a和B、b控制。某宠物繁育机构用纯合短尾白色雌性个体与纯合长尾黑鱼雄性个体杂交,F1中雌性个体均为长尾黑色,雄性个体均为长尾白色。请回答:
(1)基因B、b位于   (具“X”或“常”)染色体上。
(2)F1的基因型是   。让F1自由交配,F2中短尾白色个体与长尾黑色个体的数量比为   。
(3)繁育机构在多次重复上述杂交实验时,在F1中偶然发现了一只黄色雄性个体,经检测染色体无异常,出现这种现象的原因最可能是母本形成配子时发生了   (填变异类型)。进一步研究证实出黄色雄性个体是这种变异所致,且白色对黄色为显性,为了获得更多黄色个体,繁育机构设想首先需要得到黄色雌性个体,为获得黄色雌性个体,请利用现有的动物个体为实验材料设计实验方案:   。
【答案】(1)X
(2)AaXBXb、AaXbY;1∶3
(3)基因突变;让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,连续随机交配两代,即可得到
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)纯合白色雌性个体与纯合黑鱼雄性个体杂交,F1中雌性个体均为长尾黑色,雄性个体均为长尾白色,说明该宠物体色的表型在雌雄间比例不同,其遗传与性别相关联,且黑色为显性性状,因此控制体色的基因B、b位于X染色体上。
故填:X。
(2)纯合短尾雌性个体与纯合长尾雄性个体杂交,F1中雌雄个体均为长尾,说明该宠物尾长遗传与性别无关,控制该性状的基因A、a位于常染色体上,且长尾为显性性状;结合(1)可知,亲本的基因型分别是aaXbXb、AAXBY,F1个体基因型为AaXBXb、AaXbY;让F1自由交配,F2中短尾白色基因型为aaXbXb、aaXbY,长尾黑色个体基因型为A-XB-,二者的数量比为(1/4×1/2):(3/4×1/2)=1∶3。
故填:AaXBXb、AaXbY;1∶3。
(3)纯合短尾雌性个体与纯合长尾雄性个体杂交,正常情况下F1应全为白色雄性,但在F1中偶然发现了一只黄色雄性个体,经检测染色体无异常,数量仅有一只,该突变具有低频性,因此出现这种现象的原因最可能是母本形成配子时发生了基因突变。已知白色对黄色为显性,白色相关基因是b,设黄色是b1,那么为获得更多黄色个体,首先需要得到黄色雌性个体,可以让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,得到白色雌性个体(XbXb1)、白色雄性个体(XbY),让两者相互交配,得到后代的基因型为XbXb1和Xb1Y的个体,再让二者相互交配,即可得到Xb1Xb1的黄色雌性个体。
故填:基因突变;让该黄色雄性个体与白色雌性个体交配,连续随机交配两代,即可得到。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是生物体进行减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
三、实验题
29.(2023高一下·黄山期末)下图是某实验小组重复赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌实验”的部分实验过程图解。请据图回答下列问题:
(1)选择T2噬菌体作为实验材料,是因为它的结构简单,且化学成分上只含有   。
(2)获得被32P标记的噬菌体的具体方法是   ;实验中,进行搅拌的目的是   。
(3)按正常实验步骤进行时,试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低。若在上清液中检测到的放射性(32P)很高,其原因可能是   。
(4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质的结论,但有人认为上述操作还不足以得出此结论,请根据所学知识补充相应实验内容:   
【答案】(1)DNA和蛋白质
(2)先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌;使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
(3)保温时间过短或过长
(4)应另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体重复上述实验过程,最后检测放射性(35S)的分布位置
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)选择T2噬菌体作为实验材料,是因为它是结构简单的病毒,且化学成分上只含有DNA和蛋白质。
故填:DNA和蛋白质。
(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,要获得被32P标记的噬菌体,首先在含有放射性同位素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DNA含有32P标记的噬菌体。实中进行搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
故填:先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌;使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)DNA含有32P标记的噬菌体把遗传物质DNA注入到大肠杆菌体内,大肠杆菌比较重,按正常实验步骤进行时,试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低。若在上清液中检测到的放射性(32P)很高,其原因可能是保温时间过短,噬菌体还未完全侵染大肠杆菌或保温时间过长子代噬菌体已经从大肠杆菌内释放出来。
故填:保温时间过短或过长。
(4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质的结论,但有人认为上述操作还不足以得出此结论,是因为没有对照实验,因此另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体的蛋白质,重复上述实验过程,最后检测放射性的分布位置。
故填: 应另设一组对照实验,用35S标记的噬菌体重复上述实验过程,最后检测放射性(35S)的分布位置 。
【分析】1、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
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→被标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
四、综合题
30.(2023高一下·黄山期末)由CSS基因突变所致的克里斯蒂安森综合征是一种罕见的遗传病,以全身性发育迟缓、智力障碍为特征。学者在调查中获得一个如图所示的家系。
(1)据上图可知,克里斯蒂安森综合征可能的遗传方式是   。但对该家族中5-10号成员相关基因进行测序,发现6、8、9号个体均只有一种碱基序列,据此确定克里斯蒂安森综合征的遗传方式是   。
(2)测序结果显示,CSS基因的突变形式是第391位核苷酸由变成了T。试根据图判断,上述突变使相应密码子由   变成了   (填序号)。
①AGU(丝氨酸)②CGU(精氨酸)③GAG(谷氨酸)④GUG(缬氨酸)⑤UAA(终止密码)⑥UAG(终止密码)
(3)翻译时,能特异性识别mRNA上密码子的分子是   ,该分子中   (填“存在”或“不存在”)氢键;一条RNA上串联有多个核糖体,其生物学意义为   。
【答案】(1)伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传;伴X染色体隐性遗传
(2)③;⑥
(3)tRNA;存在;少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
【知识点】伴性遗传;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)遗传系谱图显示5和6正常,生下8和9患病,即“无中生有,为隐性”,因此克里斯蒂安森综合征可能是伴X染色体隐性遗传病或常染色体隐性遗传病。若克里斯蒂安森综合征是常染色体隐性遗传病,那么3、4、5和6号一定是该病的携带者,基因测序的结果理论上5和6均应该含有2种碱基序列,但实际测序结果显示6、8、9号个体均只有一种碱基序列,因此该病为伴X隐性遗传病。
故填:伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传;伴X染色体隐性遗传。
(2)将右图正常基因和突变基因表达产物比较发现,基因突变后,终止密码子提前出现,使得翻译形成的多肽链变短了。而测序结果显示,CSS基因的突变形式是第391位核苷酸由G变成了T,也就是DNA上的G-C碱基对替换成了T-A碱基对,结合题目给的6个密码子,突变后该部位对应的终止密码子可能是UAA或UAG,该突变是第391位碱基对的替换,只改变该部位密码子的首位碱基,G被U替代,因此原始的密码子为GAA或GAG,即该部位的密码子由③GAG(谷氨酸)变成了⑥UAG(终止密码)。
故填:③;⑥。
(3)翻译时,能特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA,其上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对,tRNA分子中局部折叠形成双链结构存在氢键。一条mRNA上串联有多个核糖体,可利用少量mRNA分子迅速合成大量的蛋白质。
故填:tRNA;存在;少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻碱基,在遗传学上称为密码子。tRNA上与mRNA中密码子互补配对的三个碱基,称为反密码子。
3、在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成(如右图),因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
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