黑龙江省大庆市龙凤区2023-2024学年高二上学期开学考试生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 黑龙江省大庆市龙凤区2023-2024学年高二上学期开学考试生物学试题(原卷版+解析版)
格式 docx
文件大小 760.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-09-11 22:07:37

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文档简介

大庆市龙凤区2023-2024学年高二上学期开学考试
生物试题
一、单项选择题(每小题只有一个答案符合题目要求,每题2分,共计40分。)
1. 下列有关孟德尔遗传规律及其适用范围的说法,正确的是( )
A. 柳树细胞中的基因都遵循孟德尔遗传规律
B. X染色体特有区段上的基因,Y染色体没有,所以不遵循孟德尔遗传规律
C. 乳酸菌细胞中只有部分基因不遵循孟德尔遗传规律
D. 念珠蓝细菌细胞中的所有基因都不遵循孟德尔遗传规律
2. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传定律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从III、IV小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。分析下列叙述,错误的是
A. I、II小桶可分别代表雌雄生殖器官,小球可代表生殖细胞,小球上的字母可表示雌、雄配子相应的基因组成
B. 甲乙同学的实验应将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复
C. 实验中每只小桶内两种小球必须相等,I、II桶小球总数必须相等
D. 乙重复100次实验后,统计的AB组合的概率约为25%
3. 下列与孟德尔两对相对性状杂交实验相关的叙述,正确的是( )
A. “F1产生的雌雄配子各有4种且比例相等”属于演绎推理的内容
B. 基因自由组合定律是指F1产生的精子和卵细胞间发生了自由组合
C. F1自交过程中,配子结合方式有16种,所以产生了16种基因型的子代
D. 用F2中黄色圆粒植株自交,后代中黄色皱粒植株所占比例为5/36
4. 如图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像,对此相关叙述正确的是( )
A. 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合均发生在细胞④所处时期
B. 细胞①②③④中均含有同源染色体
C. 细胞①②③是有丝分裂图像,细胞④是减数分裂图像
D. 细胞①和④中的核DNA分子数:染色体数=1:1,不含染色单体
5. 如图是动物精子形成过程中发生交叉互换的模式图,下列说法不正确的是(  )
A. 若分裂时3和4不分离,产生的精细胞染色体数目都异常
B. 在正常情况下,该细胞能产生4种类型的精细胞
C. 若在复制时一个基因M突变为m,则产生的精细胞有一半异常
D. 图中基因N和n的分离发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
6. 下列有关基因、DNA和染色体的叙述错误的有( )
①在形成配子的过程中,基因和染色体的数目及行为存在明显的平行关系
②位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一性状
③由于四分体中的非姐妹染色单体之间常会发生互换,导致一条染色体的姐妹染色单体相同位置可能存在等位基因
④一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因唯一载体
⑤豌豆高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是碱基对的排列顺序不同
A ①④ B. ①② C. ③⑤ D. ②④
7. 研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA.将DNA解开双螺旋,变成单链:然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(  )
A. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式是半保留复制
B. 若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
C. 解旋酶解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D. DNA复制需要消耗能量且可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6h
8. 如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是( )
A. 人体内的基因1和基因2在红细胞中都能表达
B. 基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C. ①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
D. ⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物的性状
9. 丙型肝炎病毒(HCV)是一种单股正链RNA病毒,通过受体介导的内吞进入肝细胞后,其RNA直接作为模板进行翻译得到多聚蛋白,该蛋白经切割后产生多种病毒蛋白,包括结构蛋白和非结构蛋白。HCV已被发现30多年,但至今没有疫苗上市。“丙肝神药”索非布韦是一种依赖RNA的RNA聚合酶的抑制剂,属于广谱抗HCV药物。下列说法正确的是( )
A. 丙型肝炎病毒和肝脏细胞的遗传物质彻底水解产物有一种成分不同
B. HCV增殖过程中需要的氨基酸种类数与tRNA的种类数一定相同
C. 多聚蛋白形成多种病毒蛋白的过程中有肽键的断裂
D. HCV的遗传物质可以直接整合到肝细胞的染色体上
10. 下图中①和②表示发生在常染色体上的变异. ①和②所表示的变异类型分别属于( )
A. 重组和易位
B. 易位和易位
C. 易位和重组
D. 重组和重组
11. 亚硝酸是化学诱变剂,具有氧化脱氧作用,它能使DNA中胞嘧啶(C)脱去氨基变成尿嘧啶(U),其过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 亚硝酸引起基因碱基序列的改变导致遗传信息的改变
B. 突变后的基因复制3次,后代中有1/8的DNA是错误的
C. 突变后的基因可能不会导致新性状的出现
D. 该基因碱基对的改变没有导致碱基对数目的改变
12. 如图甲、乙、丙三个精原细胞,其中甲为正常细胞,乙、丙细胞发生了染色体变异,丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上,不考虑其他变异,下列叙述错误的是(  )
A. 甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生2种基因型的配子
B. 乙经减数分裂产生的正常配子与异常配子的比例为1∶1
C. 丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D. 乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到
13. 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的叙述,错误的是( )
A. 低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成
B. 剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中以固定细胞形态
C. 根尖经解离处理后用体积分数为95%的酒精冲洗
D. 先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察
14. 2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现”方面做出了突出贡献。以下说法不合理的是( )
A. 化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物的遗体,是研究生物进化的直接证据
B. 测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列,是生物进化的分子水平证据
C. 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
D. 现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因是地理隔离和生殖隔离
15. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”,大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则下列有关说法错误的是( )
A. 大熊猫种群中全部个体所含有的全部基因构成其基因库
B. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食,实质是种群基因频率的定向改变
C. 若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为57.1%
D. 若该对等位基因只位于X染色体上,则该种群中XbXb、XbY的概率分别为8%、20%
16. 下列相关叙述错误的是( )
A. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
B. 细菌在接触青霉素后会产生具有抗药性的突变个体,青霉素起选择作用
C. 蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期相互选择、共同进化的结果
D. 环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变
17. 白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。下图表示某地区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列有关分析错误的是( )
A. 产HCN植株可以由不产HCN的两纯种植株杂交获得
B. 与乡村相比,市中心种群中h、d的基因频率更高
C. 食草动物的捕食及城市化进程会影响白车轴草种群的进化
D. 基因重组会影响种群中H、D基因的基因频率
18. 某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A. 酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
B. 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C. 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
D. 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
19. 我国航天员乘坐我国自主研发的载人飞船,顺利进入空间实验室,并在太空中安全地生活与工作。航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境。下列有关航天服及其生命保障系统的叙述,错误的是( )
A. 能清除微量污染,减少航天员相关疾病的发生
B. 能阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞发生诱发突变
C. 能调控航天服内的温度,维持航天员的体温恒定不变
D. 能控制航天服内的压力,避免航天员的肺由于环境压力变化而发生损伤
20. 若给人静脉注射一定量的0.9% NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )
A. 机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平
B. 机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C. 机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D. 机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
二、不定项选择题(每小题至少有一个答案符合要求。选对但不全得1分,选对得3分,多选或错选得0分。每小题3分,共计15分。)
21. 在人类遗传病调查中发现某家系中有甲病(基因为A、a)和乙病(基因为B、b)两种单基因遗传病,系谱图如下,已知Ⅱ-5无乙病致病基因,乙病在男性中的发病率为0.4.不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是(  )
A 人群中甲病患者女性多于男性
B. 图中患病成员的细胞中致病基因个数可能为0或8
C. 若Ⅲ-8与人群中正常男性婚配,则生育一个患甲病女孩的概率为1/3
D. 若Ⅱ-6与人群中正常女性婚配,则生育一个男孩患乙病的概率为1/7
22. 尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码,他们利用除去了DNA和mRNA的细胞提取液、RNA多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUU……)和苯丙氨酸等物质,合成了多聚苯丙氨酸的肽链。反应体系中高浓度的Mg2+使肽链的合成不需要起始密码子,起始位点是随机的。下列分析正确的是( )
A. 除去DNA和mRNA能避免其干扰翻译过程
B. 起始密码子具有定位翻译起始位置的功能
C. 在该反应体系中,编码苯丙氨酸的密码子是UUU
D. 若含有AAACCC的多聚核糖核苷酸,则该序列只编码2种氨基酸
23. 在证明DNA是遗传物质的过程中,除了肺炎链球菌的转化实验之外,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A. 赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
B. 格里菲思实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C. 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D. 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
24. 生物的表观遗传是指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。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。许多基因内富含CG重复序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,如图所示,从而导致某些基因表达受抑制。相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化的修饰可以遗传给后代,会影响基因的表达
B. 胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与基因的结合,影响基因的转录
C. 基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传无关
D. 基因型相同的同一个蜂群中的蜂王、工蜂性状的差异可能与表观遗传有关
25. “超级细菌”泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌,它们对抗生素有强大的抵抗作用,能逃避被杀灭的危险。目前引起特别关注的超级细菌主要有:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐多药肺炎链球菌(MDRSP)、万古霉素肠球菌(VRE)、多重耐药性结核杆菌(MDR-TB)、多重耐药鲍曼不动杆菌(MRAB)以及最新发现的携带有NDM-1基因的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌等等。由于大部分抗生素对其不起作用,超级细菌对人类健康已造成极大的危害。下列说法正确的是( )
A. 基因突变是产生“超级细菌”的根本原因
B. 隔离是产生“超级细菌”的必要条件
C. 抗生素的滥用加速了“超级细菌”产生的速度
D. 抗药基因频率定向改变导致“超级细菌”种类的增加
三、非选择题(共计45分)
26. 果蝇常用作遗传学研究实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为,长翅红眼雌蝇:长翅红眼雄蝇=1:1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇:截翅红眼雄蝇=1:1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是______。属于伴性遗传的性状是______,判断的依据是________。
(2)杂交①亲本中父本的基因型是______,杂交②亲本中父本的基因型是__________________。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代表型及其比例为__________(仅考虑翅型和眼色,不考虑性别)。
27. 下列图甲是烟草细胞某DNA分子的局部组成示意图,图乙是烟草细胞内某基因表达过程的图解,其中①~⑦是与该过程相关的各种物质。请据图回答下列问题:
(1)烟草的DNA分子只含有四种脱氧核苷酸,它如何能够储存足够量的遗传信息?______。
(2)如果将14N标记的烟草细胞培养在含15N的脱氧核苷酸的培养液中,图甲中所示的______(填序号)可测到15N。
(3)图乙中物质②表示______酶。图乙中核糖体的移动方向是______(“从左到右”或“从右到左”)。
(4)如该基因共有1000个碱基对,其中一条链上腺嘌呤(A)占该链的28%,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的42%,则该基因中鸟嘌呤(G)的数量为______。
(5)烟草花叶病毒遗传信息的流动过程为__________________(用文字和箭头形式表示)。
28. 如图为人体睾丸内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分,请据图分析回答:
(1)人体睾丸内精原细胞的增殖方式是______。
(2)若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC减半的原因是______;C点细胞中染色体数目为______条。
(3)若该图表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则同源染色体分离发生在______段。CD段细胞的名称是______。
29. 下图所示三倍体无子西瓜的培育过程,A~L分别代表不同的时期,请回答下列问题:
(1)图示培育三倍体无子西瓜和培育纯合二倍体依据的原理是____________。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍,图示需用秋水仙素处理的时期是______(填字母)。
(2)G时期三倍体不能进行受精作用的原因是________________________。
(3)二倍体西瓜和四倍体西瓜不属于同一个物种的理由是________________________。
(4)从进化的角度分析,形成无籽西瓜的过程种群______(填“发生”或“未发生”)进化,原因是该过程中,人工会进行不断的筛选,在筛选过程中____________改变。
大庆市龙凤区2023-2024学年高二上学期开学考试
生物试题 答案解析
一、单项选择题(每小题只有一个答案符合题目要求,每题2分,共计40分。)
1. 下列有关孟德尔遗传规律及其适用范围的说法,正确的是( )
A. 柳树细胞中的基因都遵循孟德尔遗传规律
B. X染色体特有区段上的基因,Y染色体没有,所以不遵循孟德尔遗传规律
C. 乳酸菌细胞中只有部分基因不遵循孟德尔遗传规律
D. 念珠蓝细菌细胞中的所有基因都不遵循孟德尔遗传规律
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律适用范围:
①适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。
②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂过程中,因此只有进行有性生殖的生物,才能出现基因的自由组合。
③按遗传基本定律遗传的基因,均位于细胞核中的染色体上。所以,基因的分离定律和基因的自由组合定律,均是真核生物的细胞核遗传规律。
【详解】A、孟德尔遗传规律只适用于真核生物进行有性生殖时核基因的遗传,柳树细胞中的基因有核基因,也有质基因,质基因不遵循孟德尔遗传规律,A错误;
B、X染色体特有区段上的基因遵循孟德尔遗传规律,只不过其控制的性状表现与性别相联系,B错误;
CD、乳酸菌和念珠蓝细菌都是原核生物,原核生物不能进行有性生殖,不会进行减数分裂,其所有的基因都不遵循孟德尔遗传规律,C错误、D正确。
故选D。
2. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传定律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从III、IV小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。分析下列叙述,错误的是
A. I、II小桶可分别代表雌雄生殖器官,小球可代表生殖细胞,小球上的字母可表示雌、雄配子相应的基因组成
B. 甲乙同学的实验应将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复
C. 实验中每只小桶内两种小球必须相等,I、II桶小球总数必须相等
D. 乙重复100次实验后,统计的AB组合的概率约为25%
【答案】C
【解析】
【详解】I、II小桶模拟了受精时雌、雄配子的随机结合,因此I、II小桶分别代表雌雄生殖器官,小球可代表生殖细胞,小球上的字母可表示雌、雄配子相应的基因组成,A正确;每次抓取的小球要放回桶内,目的是保证桶内显隐性配子数量相等,B正确;由于两小桶内的小球分别代表雌雄配子,而雌雄配子的数目不一定相等,一般都是雄配子多于雌配子,C错误;Ⅲ、Ⅳ小桶中的小球表示的是两对等位基因A、a和B、b,模拟的是基因自由组合规律实验,基因型为AaBb,产生基因型为AB配子概率为25%,D正确。
3. 下列与孟德尔两对相对性状杂交实验相关的叙述,正确的是( )
A. “F1产生的雌雄配子各有4种且比例相等”属于演绎推理的内容
B. 基因自由组合定律是指F1产生的精子和卵细胞间发生了自由组合
C. F1自交过程中,配子结合方式有16种,所以产生了16种基因型的子代
D. 用F2中黄色圆粒植株自交,后代中黄色皱粒植株所占比例为5/36
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。两对相对性状的黄色圆粒豌豆实验,遵循基因的自由组合定律,F1黄色圆粒豌豆YyRr,在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,能产生4种配子,F1黄色圆粒豌豆(YyRr) 自交产生F2为Y_R_:Y_rr: yyR_: yyrr=9: 3: 3: 1.
【详解】A、“F1产生的雌雄配子各有4种且比例相等”属于假说的内容,A错误;
B、基因自由组合定律是指在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;
C、F1自交过程中,配子结合方式有16种,但只产生了9种基因型的子代,C错误;
D、 F2中黄色圆粒植株(1/9YYRR、 2/9YyRR、2/9YYRr、 4/9YyRr) 自交,后代中黄色皱粒(Y_ rr)植株所占比例为2/9×3/4+4/9×3/16=5/36,D正确。
故选D。
4. 如图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像,对此相关叙述正确的是( )
A. 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合均发生在细胞④所处时期
B. 细胞①②③④中均含有同源染色体
C. 细胞①②③是有丝分裂图像,细胞④是减数分裂图像
D. 细胞①和④中的核DNA分子数:染色体数=1:1,不含染色单体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图中①细胞有同源染色体,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期,②细胞同源染色体分开,处于减数第一次分裂后期,③细胞有同源染色体,且染色体着丝点(粒)排列于赤道板,处于有丝分裂中期,④细胞没有同源染色体,姐妹染色体单体分开移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合都发生在细胞②(减数第一次分裂后期),A错误;
B、细胞④不含有同源染色体,B错误;
C、细胞②处于减数第一次分裂后期,细胞④是减数第二次分裂后期,C错误;
D、细胞①和④中染色体着丝点(粒)分开,都不含姐妹染色单体,核DNA分子数:染色体数=1:1,D正确。
故选D。
5. 如图是动物精子形成过程中发生交叉互换的模式图,下列说法不正确的是(  )
A. 若分裂时3和4不分离,产生的精细胞染色体数目都异常
B. 在正常情况下,该细胞能产生4种类型的精细胞
C. 若在复制时一个基因M突变为m,则产生的精细胞有一半异常
D. 图中基因N和n的分离发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示细胞中含有同源染色体,且同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期。
【详解】A、由于3和4是一对同源染色体,所以如果分裂时3和4不分离,则产生的精细胞中有两个细胞均多一条染色体,另外两个精细胞均少一条染色体,即所有精细胞染色体数目都异常,A正确;
B、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以该细胞能产生4种类型的精细胞(mN、mn、Mn、MN),B正确;
C、若在复制时一个基因M发生突变,则只有一条染色单体上的M突变为m,所以该细胞产生的精细胞有1/4出现异常,C错误;
D、由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以图中基因N和n的分离分别发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,D正确。
故选C。
【点睛】
6. 下列有关基因、DNA和染色体的叙述错误的有( )
①在形成配子的过程中,基因和染色体的数目及行为存在明显的平行关系
②位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一性状
③由于四分体中的非姐妹染色单体之间常会发生互换,导致一条染色体的姐妹染色单体相同位置可能存在等位基因
④一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的唯一载体
⑤豌豆高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是碱基对的排列顺序不同
A. ①④ B. ①② C. ③⑤ D. ②④
【答案】A
【解析】
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。
2、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】①染色体复制时,染色体数目不变,染色体上的基因数目加倍,所以基因和染色体行为存在着明显的平行关系,但是数目不存在平行关系,①错误;
②位于一对同源染色体 上相同位置的基因为等位基因或相同基因,控制同一性状,②正确;
③在减数第一次分裂时,由于四分体中的非姐妹染色单体之间常会发生互换,导致一条染色体的姐妹染色单体相同位置可能存在等位基因,③正确;
④一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体,还有少数基因在线粒体和叶绿体中,④错误;
⑤豌豆高茎基因(D) 与矮茎基((d))是一对等位基因,根本区别是碱基对的排列顺序不同,⑤正确。
综上所述,①④错误,②③⑤正确,A正确,BCD错误。
故选A。
7. 研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后提取子代大肠杆菌的DNA.将DNA解开双螺旋,变成单链:然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(  )
A. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式是半保留复制
B. 若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
C. 解旋酶解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D. DNA复制需要消耗能量且可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6h
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、由于DNA经过热变性后解开了双螺旋,变成单链,所以根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况,但无法判断 DNA的复制方式,A错误;
B、根据题意和图示分析可知,将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养,因合成DNA的原料中含15N,所以新合成的DNA链均含15N,由于14N单链:15N单链=1:7,说明DNA复制了3次,有2个DNA是15N和14N,中带,有6个都是15N的DNA,重带,离心后得到两条条带,若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带,B正确;
C、DNA复制的第一步是在使两条双链打开,连接两条链的化学键是氢键,所以解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键,C错误;
D、据图可知,由于14N单链:15N单链=1:7,说明DNA复制了3次,可推知该细菌的细胞周期大约为24÷3=8h,D错误。
故选B。
8. 如图所示为人体内基因对性状的控制过程,下列叙述正确的是( )
A. 人体内的基因1和基因2在红细胞中都能表达
B. 基因1和基因2的遗传一定遵循基因的自由组合定律
C. ①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但发生在不同细胞中
D. ⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物的性状
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:①⑦是转录过程,②⑥是翻译过程,③是异常血红蛋白导致镰刀形细胞贫血症,④是正常血红蛋白形成正常红细胞,⑤是酶的催化作用。
【详解】A、人体内的基因1能在红细胞中表达,但基因2不能在红细胞中表达,A错误;
B、基因1和基因2是非等位基因,它们的遗传不遵循基因分离定律,B错误;
C、①②或⑥⑦都表示基因的表达过程,但由于基因的选择性表达,它们发生在不同细胞中,C正确;
D、⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成,间接控制生物的性状,D错误。
故选C。
【点睛】
9. 丙型肝炎病毒(HCV)是一种单股正链RNA病毒,通过受体介导的内吞进入肝细胞后,其RNA直接作为模板进行翻译得到多聚蛋白,该蛋白经切割后产生多种病毒蛋白,包括结构蛋白和非结构蛋白。HCV已被发现30多年,但至今没有疫苗上市。“丙肝神药”索非布韦是一种依赖RNA的RNA聚合酶的抑制剂,属于广谱抗HCV药物。下列说法正确的是( )
A. 丙型肝炎病毒和肝脏细胞遗传物质彻底水解产物有一种成分不同
B. HCV增殖过程中需要的氨基酸种类数与tRNA的种类数一定相同
C. 多聚蛋白形成多种病毒蛋白的过程中有肽键的断裂
D. HCV的遗传物质可以直接整合到肝细胞的染色体上
【答案】C
【解析】
【分析】核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸,核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA,核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用,不同生物的核酸中的遗传信息不同。
【详解】A、丙型肝炎病毒的遗传物质是RNA,其彻底水解产物是核糖、四种碱基(AUGC)、磷酸,而肝脏细胞的遗传物质是DNA,彻底水解产物是脱氧核糖、四种碱基(ATGC)、磷酸,有五碳糖和碱基两种成分不同,A错误;
B、HCV增殖过程中需要的氨基酸种类数最多21种,而tRNA种类大于61种,两者不相同,B错误;
C、氨基酸通过脱水缩合形成多肽,多肽之间以肽键连接,故分析题意可知,多聚蛋白经切割后产生多种病毒蛋白,切割过程中存在肽键的断裂,C正确;
D、染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,HCV的遗传物质是RNA,其不能直接整合到肝细胞的染色体上,D错误。
故选C。
10. 下图中①和②表示发生在常染色体上的变异. ①和②所表示的变异类型分别属于( )
A. 重组和易位
B. 易位和易位
C. 易位和重组
D. 重组和重组
【答案】A
【解析】
【详解】由染色体图像可判断①中两条为同源染色体②中两条为非同源染色体,①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段属于重组,②是在非同源染色体之间交换部分染色体属于易位。故答案选A。
11. 亚硝酸是化学诱变剂,具有氧化脱氧作用,它能使DNA中胞嘧啶(C)脱去氨基变成尿嘧啶(U),其过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 亚硝酸引起基因碱基序列的改变导致遗传信息的改变
B. 突变后的基因复制3次,后代中有1/8的DNA是错误的
C. 突变后的基因可能不会导致新性状的出现
D. 该基因碱基对的改变没有导致碱基对数目的改变
【答案】B
【解析】
【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、基因突变的诱发因素可分为:①物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA);②化学因素(亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基);③生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA)。
【详解】A、基因的碱基排列顺序代表着遗传信息,故亚硝酸引起基因碱基序列的改变导致遗传信息的改变,A正确;
B、由于基因1条链的碱基发生改变,故突变后的基因复制3次,后代中有1/2的DNA是错误的,B错误;
C、由于密码子的简并性,突变后的基因可能不会导致新性状的出现,C正确;
D、该基因发生了碱基对的改变,没有导致碱基对数目的改变,D正确。
故选B。
12. 如图甲、乙、丙三个精原细胞,其中甲为正常细胞,乙、丙细胞发生了染色体变异,丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上,不考虑其他变异,下列叙述错误的是(  )
A. 甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生2种基因型的配子
B. 乙经减数分裂产生的正常配子与异常配子的比例为1∶1
C. 丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D. 乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示:与甲正常细胞相比,乙中多了一条含a的染色体,说明在减数第二次分裂后期,含a的两条染色体移向了同一极;与甲正常细胞相比,丙中非同源染色体之间发生了片段的交换,属于染色体变异中的易位。
【详解】A、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,甲只是一个细胞,正常减数分裂,不考虑其他变异,最终产生2种基因型的配子,即RA、ra或Ra、rA,A正确;
B、乙细胞中多了一条含a的染色体,不考虑其他变异,经减数分裂形成2种配子,即RAa、ra或Raa、rA或RA、raa或Ra、rAa,不论哪一种配子组合,都是一种配子正常,一种配子不正常,B正确;
C、丙中发生的变异是染色体结构变异中的易位,在减数分裂或有丝分裂中均可能发生,C错误;
D、乙是染色体数目的变异,丙是染色体结构变异中的易位,都属于染色体变异,在光学显微镜下能观察到,D正确。
故选C。
13. 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是( )
A. 低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成
B. 剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中以固定细胞形态
C. 根尖经解离处理后用体积分数为95%的酒精冲洗
D. 先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察
【答案】C
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验:
(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍;
(2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片;
(3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
【详解】A、利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍,两者的原理相同,A正确;
B、剪取诱导处理的根尖0.5~1cm,放入卡诺氏液中浸泡3小时,以固定细胞形态,B正确;
C、根尖经解离处理后用清水漂洗,卡诺氏液处理根尖后用体积分数为95%的酒精冲洗2次,C错误;
D、先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察,D正确。
故选C。
14. 2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现”方面做出了突出贡献。以下说法不合理的是( )
A. 化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物的遗体,是研究生物进化的直接证据
B. 测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列,是生物进化的分子水平证据
C. 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
D. 现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因是地理隔离和生殖隔离
【答案】D
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据:
(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。
(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】A、化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据,因为化石是保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹。直接说明了古生物的结构或生活习性,因此生物进化的直接证据是化石证据,A正确;
B、测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列,是生物进化的分子水平证据,B正确;
C、生物有共同祖先的分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,故对生物体内核酸、蛋白质等物质的分析,可判断生物之间的亲缘关系,C正确;
D、现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因是突变与进化导致的,D错误。
故选D。
15. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”,大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物,经过进化,其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则下列有关说法错误的是( )
A. 大熊猫种群中全部个体所含有的全部基因构成其基因库
B. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食,实质是种群基因频率的定向改变
C. 若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为57.1%
D. 若该对等位基因只位于X染色体上,则该种群中XbXb、XbY的概率分别为8%、20%
【答案】C
【解析】
【分析】若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,bb基因型频率等于b基因频率的平方为16%。
【详解】A、基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,A正确;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,B正确;
C、若该对等位基因位于常染色体上,该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%,Bb基因型频率=2×B基因频率×b基因频率=48%,bb基因型频率等于b基因频率的平方为16%。显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2×48%/(36%+48%)=28.6%,C错误;
D、若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方,因雌雄比例1:1,则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%=8%,同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%=20%,D正确。
故选C。
16. 下列相关叙述错误的是( )
A. 新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
B. 细菌在接触青霉素后会产生具有抗药性的突变个体,青霉素起选择作用
C. 蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期相互选择、共同进化的结果
D. 环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变
【答案】B
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成,A正确;
B、变异发生在选择之前,在使用青霉素之前细菌就存在抗药性个体,青霉素只是选择并保存耐药性强的个体并保存下来,B错误;
C、共同进化(协同进化)是指生物与生物之间,生物与无机环境之间的协同发展,蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征,C正确;
D、环境发生的变化如果影响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会使种群的基因频率改变;如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性,也可能不起选择作用,使基因频率不变,D正确。
故选B。
17. 白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。下图表示某地区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列有关分析错误的是( )
A. 产HCN植株可以由不产HCN的两纯种植株杂交获得
B. 与乡村相比,市中心种群中h、d的基因频率更高
C. 食草动物的捕食及城市化进程会影响白车轴草种群的进化
D. 基因重组会影响种群中H、D基因的基因频率
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、不产HCN的两纯种植株的基因型HHdd、hhDD,二者杂交能产生基因型为HhDd的植株,基因型为HhDd的植株中能产生HCN,A正确;
B、从曲线图可知,乡村环境下产HCN个体比例更多,市中心产HCN个体比例更低,而H和D同时存在的个体才能产HCN,可知乡村环境下H、D的基因频率比市中心高,所以市中心种群中的h、d的基因频率比乡村更高,B正确;
C、草食动物间接淘汰了不含HCN的白车轴草,故草食动物会影响白车轴草种群的进化;从曲线图可知,从市中心到乡村产HCN个体比例(基因型为H_D_)逐渐增大,种群基因频率发生定向改变,说明白车轴草朝着产HCN的方向进化,而市中心的产HCN的比例仍然很低,所以城市化进程影响了白车轴草种群的进化,C正确;
D、基因重组只会增加基因型种类,不会影响基因频率,D错误。
故选D。
18. 某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A. 酸痛因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
B. 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C. 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
D. 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
【答案】D
【解析】
【分析】人在剧烈运动时,细胞代谢旺盛,氧气供应不足导致肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸;内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37°C左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显,A错误;
B、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,B错误;
C、乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行,C错误;
D、肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,该过程促进乳酸在体内的运输,降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛,D正确。
故选D。
19. 我国航天员乘坐我国自主研发的载人飞船,顺利进入空间实验室,并在太空中安全地生活与工作。航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境。下列有关航天服及其生命保障系统的叙述,错误的是( )
A. 能清除微量污染,减少航天员相关疾病的发生
B. 能阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞发生诱发突变
C. 能调控航天服内的温度,维持航天员的体温恒定不变
D. 能控制航天服内的压力,避免航天员的肺由于环境压力变化而发生损伤
【答案】C
【解析】
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统调节活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做内环境稳态。内环境的相对稳定包括内环境的化学成分及理化性质的相对稳定,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、航天服具有生命保障系统,为航天员提供了类似地面的环境,据此可推测,航天服能能清除微量污染,减少航天员相关疾病的发生,A正确;
B、太空中有宇宙射线的存在,而航天服能起到阻隔太空中各种射线,避免航天员机体细胞发生诱发突变的作用,B正确;
C、航天服的生命保障系统能调控航天服内的温度,进而可使航天员的体温维持相对稳定,C错误;
D、航天服及其生命保障系统能控制航天服内的压力,避免航天员的肺由于环境压力变化而发生损伤,D正确。
故选C。
20. 若给人静脉注射一定量0.9% NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )
A. 机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平
B. 机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C. 机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D. 机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
【答案】C
【解析】
【分析】饮水不足,体内失水过多或吃的食物过咸,使细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使垂体释放抗利尿激素增多,促进肾小管、集合管重吸收水,使尿量减少,同时刺激大脑皮层产生渴感,主动饮水补充水分。而细胞外液渗透压下降时,对下丘脑渗透压感受器的刺激会减弱。
【详解】A、 0.9%NaCl 溶液的渗透压和血浆渗透压相同,机体血浆渗透压不会降低,A错误;
BCD、0.9%NaCl溶液为生理盐水,与血浆渗透压相等,注入体内后血浆量增加,机体通过调节排出多余的水和NaCl ,血浆量恢复到注射前水平,血浆渗透压保持不变,BD错误,C正确;
故选C。
二、不定项选择题(每小题至少有一个答案符合要求。选对但不全得1分,选对得3分,多选或错选得0分。每小题3分,共计15分。)
21. 在人类遗传病调查中发现某家系中有甲病(基因为A、a)和乙病(基因为B、b)两种单基因遗传病,系谱图如下,已知Ⅱ-5无乙病致病基因,乙病在男性中的发病率为0.4.不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是(  )
A. 人群中甲病患者女性多于男性
B. 图中患病成员的细胞中致病基因个数可能为0或8
C. 若Ⅲ-8与人群中正常男性婚配,则生育一个患甲病女孩的概率为1/3
D. 若Ⅱ-6与人群中正常女性婚配,则生育一个男孩患乙病的概率为1/7
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析遗传系谱图,Ⅱ-4与Ⅱ-5患甲病,所生女儿Ⅲ-7不患病,故甲病为常染色体显性遗传病,Ⅱ-4与Ⅱ-5关于甲病的基因型均为Aa;Ⅱ-4与Ⅱ-5不患乙病,所生儿子Ⅲ-6患乙病,且题干所述Ⅱ-5无乙病致病基因,故乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型为AaXBXb、AaXBY。
【详解】A、甲病为常染色体显性遗传病,人群中常染色体遗传病男性患者与女性患者数量相近,A错误;
B、Ⅱ-5的基因型为AaXBY,其基因型为aY的次级精母细胞或精细胞中不含致病基因,若某成员的一个细胞中含有8个致病基因,则一定是基因型为AAXbXb的个体DNA复制后的细胞,而图中不存在基因型为AAXbXb的个体(即患两种病的女性),B错误;
C、只考虑甲病,Ⅱ-4与Ⅱ-5的基因型为Aa,Ⅲ-8的基因型为1/3AA、2/3Aa,其与正常男性(aa)婚配,生育一个患甲病女孩(A_)的概率为[1-(2/3)×(1/2)]×(1/2)=1/3,C正确;
D、乙病在男性中的发病率为0.4,即XbY的基因型频率=0.4,则Xb的基因频率=0.4,XB的基因频率=0.6,故正常女性中基因型为XBXb的概率=(0.6×0.4×2)/(1-0.4×0.4)=4/7,基因型为XBXB的概率=1-4/7=3/7,Ⅱ-6关于乙病的基因型为XBY,其与正常女性婚配,生育一个男孩患乙病的概率=(4/7)×(1/2)=2/7,D错误。
故选ABD。
22. 尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码,他们利用除去了DNA和mRNA的细胞提取液、RNA多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUU……)和苯丙氨酸等物质,合成了多聚苯丙氨酸的肽链。反应体系中高浓度的Mg2+使肽链的合成不需要起始密码子,起始位点是随机的。下列分析正确的是( )
A. 除去DNA和mRNA能避免其干扰翻译过程
B. 起始密码子具有定位翻译起始位置的功能
C. 在该反应体系中,编码苯丙氨酸的密码子是UUU
D. 若含有AAACCC的多聚核糖核苷酸,则该序列只编码2种氨基酸
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、DNA能转录形成mRNA,mRNA是翻译的模板,本实验中,除去DNA和mRNA能避免其干扰实验中的翻译过程,A正确;
B、始密码子是翻译的起点,故起始密码子的作用是定位翻译起始位置的功能,B正确;
C、密码子存在于mRNA上,由三个相邻的碱基构成,RNA多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUU……)和苯丙氨酸等物质,合成了多聚苯丙氨酸的肽链,因此编码苯丙氨酸的密码子是UUU,C正确;
D、高浓度的Mg2+使肽链的合成不需要起始密码子,且翻译的起始位点是随机的,AAACCC序列形成的密码子可能是AAA、AAC、ACC、CCC,可编码4种氨基酸,D错误。
故选ABC。
23. 在证明DNA是遗传物质的过程中,除了肺炎链球菌的转化实验之外,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A. 赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
B. 格里菲思实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C. 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D. 人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、 N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、噬菌体的繁殖过程: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。
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,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以在T2噬菌体的DNA是不能用32P直接标记的,A错误;
B、格里菲思实验证明了有“转化因子”的存在,B错误;
C、核酸由C、H、O、N、P五种元素组成,培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;
D、人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA,与T2噬菌体的核酸类型(DNA)和增殖过程不相同,D错误。
故选C。
24. 生物的表观遗传是指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。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。许多基因内富含CG重复序列,若其中的部分胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,如图所示,从而导致某些基因表达受抑制。相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化的修饰可以遗传给后代,会影响基因的表达
B. 胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与基因的结合,影响基因的转录
C. 基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传无关
D. 基因型相同的同一个蜂群中的蜂王、工蜂性状的差异可能与表观遗传有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】生物的表观遗传是指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。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。题干中胞嘧啶(C)被甲基化成为5-甲基胞嘧啶,可能会阻碍RNA聚合酶与基因的结合,影响基因的转录。
【详解】A、据题干信息可知,DNA甲基化的修饰导致的表观遗传可以遗传给后代,DNA甲基化的修饰会影响基因的表达,A正确;
B、胞嘧啶甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与基因的结合,影响基因的转录,从而影响基因的表达,B正确;
C、基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异也可能与表观遗传有关,C错误;
D、基因型相同的同一个蜂群中的蜂王、工蜂,其生物体基因的碱基序列相同未发生变化,但性状出现差异,可能与表观遗传有关,D正确。
故选ABD。
25. “超级细菌”泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌,它们对抗生素有强大的抵抗作用,能逃避被杀灭的危险。目前引起特别关注的超级细菌主要有:耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐多药肺炎链球菌(MDRSP)、万古霉素肠球菌(VRE)、多重耐药性结核杆菌(MDR-TB)、多重耐药鲍曼不动杆菌(MRAB)以及最新发现的携带有NDM-1基因的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌等等。由于大部分抗生素对其不起作用,超级细菌对人类健康已造成极大的危害。下列说法正确的是( )
A. 基因突变是产生“超级细菌”的根本原因
B. 隔离是产生“超级细菌”的必要条件
C. 抗生素的滥用加速了“超级细菌”产生的速度
D. 抗药基因频率定向改变导致“超级细菌”种类的增加
【答案】AC
【解析】
【分析】现代生物进化理论的内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、“超级细菌”属于原核生物,没有染色体,不能发生有性生殖,其抗生素抗性基因的产生是基因突变的结果,A正确;
B、由A选项分析可知,“超级细菌”的产生是基因突变的结果,与隔离没有关系,B错误;
C、抗生素对细菌的抗药性变异进行选择,使抗药性强的个体得以保留,加速了“超级细菌”产生的速度,C正确;
D、抗药基因频率定向改变,使细菌种群朝着抗药性强的方向进化,但不一定导致“超级细菌”种类的增加,D错误。
故选AC。
三、非选择题(共计45分)
26. 果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为,长翅红眼雌蝇:长翅红眼雄蝇=1:1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇:截翅红眼雄蝇=1:1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。
(1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是______。属于伴性遗传的性状是______,判断的依据是________。
(2)杂交①亲本中父本的基因型是______,杂交②亲本中父本的基因型是__________________。
(3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代表型及其比例为__________(仅考虑翅型和眼色,不考虑性别)。
【答案】(1) ①. 长翅 ②. 翅型 ③. 实验②子代性状和性别相关联
(2) ①. rrXtY ②. RRXTY
(3)红眼长翅:红眼截翅:紫眼长翅:紫眼截翅=3:3:1:1。
【解析】
【分析】正反交实验的结果都是红眼,证明红眼的基因位于常染色体上,且是显性基因;对于长翅和残翅正反交结果不同,性状和性别相关联,说明基因位于X染色体上。
【小问1详解】
杂交①子代只有长翅,杂交②子代截翅和长翅比例为1:1,说明长翅是显性,因杂交②的子代长翅和截翅雌雄表现不同,说明属于伴性遗传。
【小问2详解】
杂交①和②子代都只有红眼,证明红眼是显性基因且位于常染色体上,亲们红眼果蝇为RR,紫眼果蝇为rr,翅型基因位于X染色体上,长翅为显性,①亲本长翅为XTXT,截翅为XtY,②亲本长翅果蝇的基因型为XtXt,截翅基因型为XTY,杂交①子代雌雄相同,基因型为RRXTXT和rrXtY(父本),②的亲本基因型为RRXTY(父本)和rrXtXt。
【小问3详解】
若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇的基因型为RrXTXt,杂交②子代中的截翅红眼雄蝇基因型为RrXtY,二者杂交,两对基因分别分析,红眼:紫眼=3:1,长翅:截翅=1:1,故子代表现型及其比例为红眼长翅:红眼截翅:紫眼长翅:紫眼截翅=3:3:1:1。
27. 下列图甲是烟草细胞某DNA分子的局部组成示意图,图乙是烟草细胞内某基因表达过程的图解,其中①~⑦是与该过程相关的各种物质。请据图回答下列问题:
(1)烟草的DNA分子只含有四种脱氧核苷酸,它如何能够储存足够量的遗传信息?______。
(2)如果将14N标记的烟草细胞培养在含15N的脱氧核苷酸的培养液中,图甲中所示的______(填序号)可测到15N。
(3)图乙中物质②表示______酶。图乙中核糖体的移动方向是______(“从左到右”或“从右到左”)。
(4)如该基因共有1000个碱基对,其中一条链上腺嘌呤(A)占该链的28%,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的42%,则该基因中鸟嘌呤(G)的数量为______。
(5)烟草花叶病毒遗传信息的流动过程为__________________(用文字和箭头形式表示)。
【答案】(1)遗传信息存在于4种碱基的排列顺序之中 (2)①
(3) ①. RNA聚合酶 ②. 从左到右
(4)420 (5)
【解析】
【分析】1、DNA的化学结构:
(1)DNA是高分子化合物:组成它的基本元素是C、H、O、N、P等。
(2)组成DNA的基本单位--脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸由三部分组成:一个脱氧核糖、一个含氮碱基和一个磷酸。
(3)构成DNA的脱氧核苷酸有四种。
2、基因控制蛋白质的合成相关概念
(1)基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
(2)转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。转录的场所:细胞核转录的模板:DNA分子的一条链;转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);与转录有关的酶:DNA解旋酶、RNA聚合酶;转录的产物:mRNA。
(3)翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所:细胞质的核糖体上。翻译的本质:把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【小问1详解】
组成DNA分子的碱基虽然只有4种,但是,碱基的排列顺序却是千变万化的。遗传信息存在于4种碱基的排列顺序之中。所以烟草的DNA分子只含有四种脱氧核苷酸,也能够储存足够量的遗传信息;
【小问2详解】
甲图中①是含氮碱基,15N标记的是脱氧核苷酸中的含氮碱基,则将14N标记的烟草细胞培养在含15N的脱氧核苷酸的培养液中,则上图中的①可以检测到15N;
【小问3详解】
图乙中物质②表示的是RNA聚合酶,催化RNA的生成;根据核糖体中两个tRNA上的肽链和氨基酸连接可知, tRNA从右边进来,因此核糖体的移动方向是从左到右。
【小问4详解】
基因表达过程中,遗传信息能稳定传递的主要原因是遵循碱基互补配对原则。一条链上腺嘌呤A占该链的28%、该链中鸟嘌呤G和胞嘧啶C之和占该链的比例为42%。根据碱基互补配对原则,该DNA分子中鸟嘌呤G和胞嘧啶C之和占该DNA分子的比例也为42%,且C=G,故该DNA分子的G的比例为21%,因此整个DNA分子中鸟嘌呤G的数量为1000×2×21%=420个;
【小问5详解】
烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传物质为RNA,能发生RNA复制和翻译,其遗传信息流动途径为 。
28. 如图为人体睾丸内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分,请据图分析回答:
(1)人体睾丸内精原细胞的增殖方式是______。
(2)若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC减半的原因是______;C点细胞中染色体数目为______条。
(3)若该图表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则同源染色体分离发生在______段。CD段细胞的名称是______。
【答案】(1)有丝分裂
(2) ①. 着丝点分裂,姐妹染色单体分离 ②. 92或46
(3) ①. AB ②. 次级精母细胞
【解析】
【分析】减数分裂过程:1、减数第一次分裂前的间期染色体发生复制。
2、减数第一次分裂: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、减数第二次分裂过程: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:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,井均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
人体睾丸内精原细胞通过有丝分裂进行增殖。
【小问2详解】
若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC 段形成的原因是着丝粒分裂,发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此C点细胞中染色体数目为92或46条。
【小问3详解】
若该图表示某细胞内染色体数量变化,且在AB段出现了联会现象,则AB段表示减数第一次分裂,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,即AB段。CD段表示减数第二次分裂,此时细胞的名称为次级精母细胞。
29. 下图所示三倍体无子西瓜的培育过程,A~L分别代表不同的时期,请回答下列问题:
(1)图示培育三倍体无子西瓜和培育纯合二倍体依据的原理是____________。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍,图示需用秋水仙素处理的时期是______(填字母)。
(2)G时期三倍体不能进行受精作用的原因是________________________。
(3)二倍体西瓜和四倍体西瓜不属于同一个物种的理由是________________________。
(4)从进化的角度分析,形成无籽西瓜的过程种群______(填“发生”或“未发生”)进化,原因是该过程中,人工会进行不断的筛选,在筛选过程中____________改变。
【答案】(1) ①. 染色体变异 ②. A、L
(2)三倍体联会紊乱,无法产生正常配子
(3)具有生殖隔离,杂交后代不可育育的
(4) ①. 发生 ②. 种群的基因频率
【解析】
【分析】无子西瓜的培育过程,首先用秋水仙素(抑制纺锤体的形成)处理二倍体西瓜的幼苗,获得四倍体植株,用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到种子发育成的即是三倍体西瓜。
【小问1详解】
图示培育三倍体无子西瓜和培育纯合二倍体依据的原理是染色体变异。秋水仙素的作用结果是染色体数目加倍,图中的A、L过程使用了秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。
小问2详解】
G时期三倍体不能进行受精作用,因为三倍体联会紊乱,无法产生正常配子。
【小问3详解】
二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交后代不可育,具有生殖隔离,因此推断二倍体西瓜和四倍体西瓜不属于同一个物种。
【小问4详解】
进化的实质是种群基因频率改变,形成无籽西瓜的过程,人工会进行不断的筛选,在筛选过程中种群基因频率改变,因此发生了进化。
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