辽宁省东港市名校2023-2024学年高二上册生物暑假作业检测试卷
一、单选题(本题共15小题,每题2分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(2023高二上·东港开学考)如图表示同一正常生物个体的不同类型细胞中部分基因的表达情况,下列分析错误的是( )
A.一般来说,这5种细胞的核传物质相同
B.这5种细胞中的RNA和蛋白质种类不完全相同
C.这5个基因中,控制合成核糖体蛋白的最可能是基因B
D.这5种细胞中都有基因的表达,说明均已高度分化
2.(2023高二上·东港开学考)观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中,出现错误操作导致实验结果不理想。下列相关操作与效果的叙述,错误的是( )
A.遗漏了解离过程,可能无法清晰观察到分生区细胞
B.遗漏了漂洗过程,可能无法清晰观察到染色体
C.增加染色时间,可以更好的观察染色体的形态
D.用盐酸和酒精混合液(1:1)处理洋葱根尖分生区后,不能观察到一个细胞的不同分裂时期
3.(2023高二上·东港开学考)冬瓜成熟果实有白皮和黑皮,受一对等位基因A/a控制;冬瓜种子毛糙、有环纹为有棱籽,种子圆滑、无环纹为无棱籽,受一对等位基因D/d控制。白皮对黑皮为显性,有棱籽对无棱籽为显性。某白皮无棱籽植株和植株X杂交,F1中白皮无棱籽植株占3/8。下列有关说法正确的是( )
A.这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.植株X的基因型可能为Aadd
C.F1中共有4种不同基因型的植株
D.F1中黑皮无棱籽植株占1/8
4.(2023高二上·东港开学考)A/a、B/b和D/d是三对独立遗传的等位基因,分别控制一对相对性状且具有完全的显性关系。让基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,下列有关杂交子代的说法,错误的是( )
A.有8种表型,12种基因型
B.三对性状均为显性的个体占3/8
C.纯合子所占的比例为1/8
D.基因型为AaBbdd的个体占1/8
5.(2023高二上·东港开学考)下列与遗传学概念相关的叙述,错误的是( )
A.相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型
B.性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.同源染色体:一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
D.等位基因:位于一对同源染色体上,控制相对性状的基因
6.(2023高二上·东港开学考)蚕豆体细胞中有12条染色体(两两成对)。下列关于蚕豆细胞分裂的叙述不正确的是( )
A.有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开
B.有丝分裂末期,在赤道板的位置出现一个细胞板,进而形成新的细胞壁
C.细胞减数第一次分裂前期,同源染色体进行联会,形成6个四分体
D.减数分裂形成配子的过程中,染色体数目减半发生在减数第二次分裂
7.(2023高二上·东港开学考)图甲、乙是某二倍体生物处于不同分裂时期的染色体示意图,图丙表示该细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化情况。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲和图乙所示的细胞分裂时均可发生基因重组
B.图丙AB段与DNA复制有关,开始出现染色单体
C.图甲、乙可分别对应图丙中的DE段和BC段
D.图丙中C→D变化的原因是着丝粒一分为二
8.(2023高二上·东港开学考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述,错误的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B.一个DNA分子上可含有成百上千个基因,一个基因含有多个脱氧核苷酸
C.DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
D.DNA分子所含的碱基总数与基因所含的碱基总数相等
9.(2023高二上·东港开学考)DNA双链均被32P标记的一个大肠杆菌在不含放射性物质的培养液中分裂3次,若该大肠杆菌的拟核DNA分子含有5000个碱基对,其中A有3000个。不考虑变异,下列有关分析错误的是( )
A.该拟核DNA一条链上G的数量不会超过2000个
B.拟核DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的催化
C.该拟核DNA分子复制3次后,有2个拟核DNA具有放射性
D.该拟核DNA分子第3次复制需要消耗游离的胞嘧啶1.6×104个
10.(2023高二上·东港开学考)下图表示生物体内遗传信息的传递过程。有关说法错误的是( )
A.①④过程所需原料相同,②⑤过程所需原料相同
B.真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的③过程
C.④过程需要逆转录酶
D.人的胰岛素基因表达出人的胰岛素需要经过①②③过程
11.(2023高二上·东港开学考)以下表格表示遗传信息传递中涉及的部分碱基序列,通过分析,你认为mRNA(或密码子)的碱基序列是( )
DNA “链” A T G
β链
mRNA
tRNA U
A.ATG B.TAC C.AUG D.UAC
12.(2023高二上·东港开学考)下图是人体内进行的三个连续生理过程中细胞内染色体组数的变化曲线。有关叙述正确的是( )
A.ab段和cd段,细胞中同源染色体对数相同
B.c、e和f点,染色体组数加倍的原因相同
C.ac段,细胞中存在姐妹染色单体
D.Ⅰ、Ⅲ过程中能发生的变异类型相同
13.(2023高二上·东港开学考)下列有关基因突变和基因重组的说法,正确的是( )
A.基因突变和基因重组都为生物进化提供了原材料
B.基因突变和基因重组都不会改变基因碱基序列
C.基因突变和基因重组都能通过显微镜观察到
D.基因突变和基因重组都主要发生在细胞分裂间期
14.(2023高二上·东港开学考)基因Y突变成基因y后,导致mRNA的第727位碱基(自起始密码子算起)发生改变,控制合成的蛋白质的1个氨基酸被替换,进而导致性状发生改变。mRNA部分序列、部分密码子及对应氨基酸如图所示。分析判断被替换的氨基酸是( )
A.第242位的精氨酸 B.第242位的谷氨酸
C.第243位的精氨酸 D.第243位的谷氨酸
15.(2023高二上·东港开学考)下列有关生物进化相关概念的叙述,正确的是( )
A.种群中基因频率发生改变,意味着新物种的形成
B.人为因素不会影响种群基因频率的定向改变
C.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
D.协同进化是指不同物种在相互影响中不断进化
二、不定项选择(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得得0分。)
16.(2023高二上·东港开学考)人们平常食用的有子西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株,然后,用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株,可以获得无子西瓜。下列有关叙述错误的是( )
A.无子西瓜是科研人员利用人工变异培育出的优良品种,属于可遗传的变异
B.三倍体无子西瓜中偶尔会出现种子,可能是三倍体产生了少数正常的配子
C.二倍体西瓜幼苗染色体加倍得到四倍体的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂
D.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,说明它们之间不存在生殖隔离
17.(2023高二上·东港开学考)新冠病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示,下图表示新冠病毒的增殖和表达过程。下列说法正确的是( )
A.(+)RNA既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子
B.新冠病毒的RNA侵入细胞后,可直接作为模板翻译出RNA聚合酶
C.假设(+)RNA上有600个碱基,C+G占碱基总数的30%,则一个(+)RNA复制形成一个(+)RNA共需要C+G360个
D.由图可知,新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA→RNA、蛋白质→蛋白质
18.(2023高二上·东港开学考)下图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞为极体或次级精母细胞,细胞中不可能发生等位基因的分离
B.处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条或2条Y染色体
C.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
D.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
19.(2023高二上·东港开学考)某种小鼠的毛色分为黄色和灰色,尾型分为卷尾和正常尾,两对性状分别由A和a、B和b基因控制,并遵循自由组合定律。用两只黄色卷尾鼠杂交,F1中黄色卷尾:黄色正常尾:灰色卷尾:灰色正常尾约为6:2:3:1。下列相关叙述正确的是( )
A.毛色的黄色对灰色为显性,尾型的卷尾对正常尾为显性
B.F1存活的黄色卷尾鼠的基因型为AaBB和AaBb,比例为1:2
C.若用F1中黄色雌雄鼠自由交配,则其后代中黄色鼠应占1/2
D.若用F1中卷尾雌雄鼠自由交配,则其后代中卷尾鼠应占8/9
20.(2023高二上·东港开学考)对DNA分子的碱基进行数量分析,可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x,其比例为y,以下推断错误的是( )
A.碱基总数量为x/y
B.碱基C的数目为x(1/2y-1)
C.嘌呤与嘧啶的比例为x/(1-y)
D.碱基G的比例为(1-y)2
三、填空题
21.(2023高二上·东港开学考)已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅:B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_
表现型 深紫色 淡紫 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F全部是淡紫色植株。则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让 ,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为 ,则A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为淡紫色∶白色=1∶1,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交,中白色红玉杏的基因型有 种,其中纯种个体占 。
22.(2023高二上·东港开学考)下图1表示细胞分裂过程中细胞中核DNA和染色体数目的变化,图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图3表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。
(1)图1中表示染色体数目变化的曲线是 。两条曲线重叠的各段,每条染色体含有 个DNA分子
(2)图2中AB段形成的原因是 ,CD段发生的变化发生在 期。
(3)图3中,甲细胞中含有 对同源染色体,甲所示细胞分裂的前一阶段,细胞中染色体排列的特点是 。
(4)由图3乙分析可知,该细胞含有 条染色体,其产生的子细胞名称为 ,乙细胞处于图1中的 段。图3中 细胞处于图2中的BC段。
23.(2023高二上·东港开学考)基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图Ⅱ中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图Ⅲ为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图Ⅰ为原核生物基因表达的过程,所示过程对应图Ⅲ中的 过程。图中有两个核糖体参与,当图示的过程完全完成后,两个核糖体上合成的物质相同,原因是 。事实上1个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,其意义是 。
(2)图Ⅱ过程是以d为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程,能特异性识别密码子的分子c是 ,图Ⅱ中决定丙氨酸的密码子是 。已知图Ⅱ的d链及其DNA模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该d链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
(3)图Ⅲ中的b过程所需的酶是 。在图Ⅲ的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ;正常人体细胞中,图Ⅲ所示的 (填字母)过程可能会引起基因突变自发产生;当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是 (填字母)。
24.(2023高二上·东港开学考)马凡综合征是一种单基因遗传病。下图分别表示马凡综合征家系1、2的系谱图。回答下列问题:
(1)研究得知,家系1的I1和I2不携带马凡综合征致病基因,据此推知,该家系Ⅱ1患病是由于发生 引起的。
(2)由家系1的Ⅱ1和Ⅲ1表现型特点,可推断马凡综合征不是由X染色体的 基因控制;而由家系2的Ⅱ3和 表现型特点,可推断马凡综合征也不是由X染色体的 基因控制。
(3)若家系2的II4不携带致病基因,则家系1的Ⅲ2与家系2的Ⅲ1结婚,其子代患马凡综合征的概率为 ;因此,欲生一个健康子代,在产前需进行 (填“遗传咨询”或“基因诊断”)。
(4)在调查马凡综合征的发病率的活动中,下列能提高调查准确性的做法有 。
①调查群体足够大②选择熟悉家系调查
③调查时随机取样④掌握马凡综合征发病症状
25.(2023高二上·东港开学考)将某种二倍体植物a、b两个植株杂交,得到c,将c再做进一步处理,如图1所示。按要求完成下列的问题:
(1)由c到f的育种过程依据的遗传学原理是 ,生物体任何时期、任何细胞都可发生该变异,体现了该变异 特点。
(2)由g×h过程形成的m (是/不是)新物种;图中秋水仙素的作用原理是 ,在多倍体育种过程中,秋水仙素处理的对象一般是 。
(3)若a、b的基因型分别为AABBddFF、aabbDDFF,①为自交,则n中能稳定遗传的个体占总数的 。
(4)若c植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见图2)若该植株自交,则子代的表现型及比例为 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、这5种细胞是同一个生物个体,是由同一个受精卵发育而来的,所以一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同,A正确;
B、这5种细胞的核遗传物质是相同的,但是由于基因的选择性表达,会最终导致这5种细胞中的RNA和蛋白质的种类不完全相同,B正确;
C、由图示可知,B基因在这5种细胞中都由表达,说明了B基因是所有细胞均要表达的一类基因,核糖体是蛋白质合成的场所,是所以细胞需要的细胞器,所以这个5个基因中, 控制合成核糖体蛋白的最可能是基因B ,C正确;
D、细胞中基因的表达,并不代表细胞的高度分化,D错误;
故答案为:D。
【分析】管家基因和奢侈基因
管家基因指所有细胞均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因。
奢侈基因指不同类型细胞特异性表达的基因,其产物赋予不同细胞特异的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
2.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的目的是将组织中的细胞相互分离开来,如果遗漏了解离过程,由于组织太厚等原因可能无法观察到清晰的分生区细胞,A正确;
B、如果没有漂洗过程,解离会过度,最终导致细胞质中也会被染成深色,所以可能无法清晰观察到染色体,B正确;
C、如果染色时间过长,会导致细胞质也被染成深色,会影响到染色体的观察,C错误;
D、用盐酸和酒精混合液(1:1)处理洋葱根尖分生区后,细胞已经被杀死了,是无法观察到一个细胞的不同分裂时期的,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片 )
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色。
染色的目的:用龙胆紫溶液或 醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察。
(2)装片制作过程中的注意事项:
①取材时,剪取根尖应为 2mm~3mm,过长会包括伸长区,无细胞分裂。
②解离时间不宜过长,否则根尖易烂。
③漂洗时洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则染色时细胞质中也会被染成深色;
④压片时要掌握好力度,过轻,细胞分散不开;过重,会压坏破片。
⑤换高倍镜后,若物像不清晰,要转动细准焦螺旋,千万不可转动粗准焦螺旋,否则很难再看到物像。
3.【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】由题干“ 白皮无棱籽植株和植株X杂交,F1中白皮无棱籽植株占3/8 ”可知3/8=(1/2)x(3/4),其亲代白皮无棱籽植株的基因型为A-dd,可以推出植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd;
A、由上述分析可知,这两对基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;
B、由上述分析可知,植株X的基因型只能是Aadd,B错误;
C、由上述分析可知,植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd;对于基因A/a控制的性状,F1 后代后有三种基因型,对于基因D/d控制的性状,F1 后代种有两种基因型,所以 F1中共有6种不同基因型的植株,C错误;
D、由上述分析可知,植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd,子代黑皮无棱的基因型为aadd,其概率是(1/4)x(1/2)=1/8,D正确;
故答案为:D。
【分析】自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
4.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题干可知, A/a、B/b和D/d是三对独立遗传的等位基因 ,分别来看这3对基因的表现型和基因型, Aa x aa 的后代有2种表现型,2种基因型; Bb x Bb 的后代有2种表现型和3种基因型; Dd x dd 的后代有2种表现型,2种基因型;所以后代中表现型的种类为2x3x2=12,后代中基因型的种类为2x2x2=8,A正确;
B、要求三对性状都为显性对应的基因型为A-B-D-,亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,后代中A-B-D-的概率是(1/2)x(3/4)x(1/2)=3/16,B错误;
C、亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,后代中纯合子的概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8,C正确;
D、亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交, 后代中基因型为AaBbdd的个体的概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)利用“拆分法”解答自由组合问题的一般思路
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。
(2)自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
5.【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系;生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型,A正确;
B、性状分离是指杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,B正确;
C、同源染色体是指形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,C错误;
D、等位基因是位于一对同源染色体上的,控制相对性状的基因,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)相对性状的理解要点:“两个同”:同种生物、同一种性状;“一个不同”:不同表现类型。
(2)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。注:必须强调“杂交后代”,测交的后代也同时出现显性性状和隐性性状。
(3)同源染色体是指性状和大小一般相同,一条来自于父方,一条来自于母方,在减数分裂I过程中会出现配对现象。
6.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点断裂,姐妹染色体单体会在纺锤丝的牵引下移动到细胞两极,A正确;
B、蚕豆属于植物,植物细胞的有丝分裂的末期,在赤道板的位置上会出现细胞板,进而在细胞板的位置形成新的细胞壁,B正确;
C、细胞在减数第一次分裂前期,会发生同源染色体的联会现象,一对同源染色体会形成一个四分体,该蚕豆细胞含有12条染色体,会形成6个四分体,C正确;
D、减数分裂过程形成配子的过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂后期,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)减数分裂的几个重点:
①同源染色体形态、大小基本相同;一条来自父方,一条来自母方。
②精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
③减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(2)有丝分裂知识点:
①核DAN加倍时期:间期 ;染色体加倍时期:后期。
②染色单体形成、出现、消失的时期依次是:间期、前期、后期 。
③观察染色体形态、数目的最佳时期:中期 。
④核膜、核仁解体的时期:前期;重新出现的时期:末期;始终看不见的时期:中期、后期。
⑤纺锤体、染色体形成的时期:前期;纺锤体、染色体消失的时期:末期 。
⑥末期与细胞板、细胞壁形成有关的细胞器:高尔基体 。赤道板不是细胞结构。
7.【答案】A
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】分析题图可知,甲是处于有丝分裂后期的细胞、乙是处于减数第一次分裂后期的细胞;
A、基因重组发生在减数分裂的过程中,甲细胞是处于有丝分裂中的细胞,不发生基因重组,A错误;
B、图丙是AB段的每条染色体上的DNA含量上升,该现象与DNA的复制有关,DNA复制的过程中出现染色体单体,B正确;
C、图甲的细胞处于有丝分裂的后期,着丝点断裂,染色体:DNA=1:1,对应丙图中的DE段,乙图的细胞处于减数第一次分裂后期的细胞,该时期有有姐妹染色单体存在,即染色体:DNA=1:2,对应丙图中的BC段,C正确;
D、图丙中DNA:染色体=2:1→DNA:染色体=1:1,出现这种现象的主要原因是着丝粒一份为二,D正确;
故答案为:A。
【分析】减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
(1)一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(2)二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(3)三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
(4)需要注意的是:
①若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
②同源染色体分家为减Ⅰ后期。
③姐妹分家为减Ⅱ后期。
8.【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、染色体是DNA的主要载体,一般的细胞一条染色体上含有1个DNA分子,但是细胞处于有丝分裂或减数分裂时,一条染色体上含有1个或2个DNA分子,A正确;
B、一个DNA分子是由成百上千的基因组成的,一个基因又由多个脱氧核苷酸组成,B正确;
C、DNA遗传信息是由4种碱基的排列顺序所决定的,C正确;
D、DNA分子是由成百上千的基因组成的,所有DNA分子所含有的碱基总数与基因所含碱基的总数不相等,D错误;
故答案为:D。
【分析】基因、染色体、DNA、性状等的关系 :
9.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】碱基对按碱基互补配对原则排列,碱基依靠氢键连接成对:A=T;G=C,
A、拟核DNA含有5000个碱基对,而且A=T=3000,G=C=2000,所以该拟核DNA一条链上的G的数量不会超过2000个,A正确;
B、DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的催化,B正确;
C、DNA复制是半保留复制,所以该拟核DNA分子复制3次后,用32P标记的母链会通过复制半保留复制形成新的DNA分子,所以最终的DNA分子中有2个拟核DNA含有32P,C正确;
D、拟核DNA含有5000个碱基对,而且A=T=3000,G=C=2000,第三次复制需要消耗游离的C的数量=2000x(23-1)-2000x(22-1)=8000个,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)在双链 DNA 分子中A=T、G=C。
(2)任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2 全部碱基。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个,经过 n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数=m×(2n-1);
②第 n 次复制所需该脱氧核苷酸数为 m×2n-1。
10.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】分析题图可知:①是DNA复制过程、②是转录过程、③翻译过程、④是逆转录过程、⑤是RNA的复制过程。
A、①是DNA复制过程,④是逆转录过程,这两个过程都是形成DNA的过程,所以这两个过程需要的原料相同;②是转录过程,④是逆转录过程,这两个过程都是形成RNA的过程,所以这两个过程需要的原料相同,A正确;
B、真核细胞中遗传信息表达是DNA转录形成mRNA,由mRNA翻译成蛋白质的过程即图示中的过程③,B正确;
C、④是逆转录过程,该过程需要的酶是逆转录酶,C正确;
D、人的胰岛素基因表达出人的胰岛素需要经过②③过程,D错误;
故答案为:D。
【分析】 (1)中心法则:
DNA产生途径有DNA的复制及逆转录,RNA的产生途径有RNA的复制及转录。
(2)中心法则体现了DNA的两大基本功能
①传递遗传信息:通过DNA复制完成的,发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
②表达遗传信息:通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
11.【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】DNA的一条链的碱基是ATG,对应的β链是TAG,对应的mRNA与β链是TAG根据碱基互补配对原则,可知mRNA上的碱基是AUG,A、B、D错误;C正确;
故答案为 :C。
【分析】(1)转录:在细胞核中,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。
(2)翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
12.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】 由题干可知,该曲线图是代表细胞内染色体组数的变化曲线,细胞内染色体组数减数的过程发生在减数分裂,所以Ⅰ是减数分裂;染色体组数减半的细胞通过受精作用形成的受精卵的染色体组数又回归到正常染色体组数,即Ⅱ是受精作用 ;在有丝分裂的后期着丝点断裂后细胞内的染色体组数增加一倍,即Ⅲ代表有丝分裂。
A、图示中ab段代表减数第一分裂的前期、中、后期,该时期含有同源染色体;cd段代表减数第二次分裂的前期、中期、后期,该时期不含有同源染色体,A错误;
B、c点、f点的染色体组数加倍,是由于着丝点分裂造成的,e点的染色体组数加倍是由于受精作用造成的,B错误;
C、ac段对应的是减数第一次分裂→减数第二次分裂的中期,该时期内着丝点未断裂,存在姐妹染色体单体,C正确;
D、Ⅰ是减数分裂过程存在基因突变、基因重组和染色体变异,Ⅲ是有丝分裂过程存在的基因突变和染色体变异,D错误;
故答案为:C。
【分析】减数分裂与有丝分裂过程的比较:
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不同点 发生部位 卵巢、睾丸 各种组织器官
分裂次数 连续二次 一次
子细胞名称 生殖细胞 体细胞
染色体复制次数 1次 1次
染色体复制时间 减数第一次分裂前的间期 间期
子细胞染色体数目变化 减半 不变
联会、四分体 出现 不出现
非姐妹染色单体互换 有 无
同源染色体分离 有,减数第一次分离后期 无
着丝点分裂 减数分裂第二次分裂后期 后期
子细胞间的遗传组成 不一定相同 相同
相同点 都进行染色体复制,出现染色体和纺锤丝,与无丝分裂有区别
13.【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因突变和基因重组都是可以遗传的变异,都为生物进化提供了原材料,A正确;
B、基因突变会改变基因碱基的序列,基因重组不会改变碱基的序列,B错误;
C、基因突变和基因重组属于分子层面,无法通过显微镜观察到,C错误;
D、基因突变可以发生在细胞的任何时期,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,D错误;
故答案为:A。
【分析】可以遗传的变异:基因突变和基因重组
①基因突变和基因重组均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;
②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;
③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;
④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型。
14.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】由题干“ 基因Y突变成基因y后,导致mRNA的第727位碱基(自起始密码子算起)发生改变 ”,由图示可知mRNA上的第727位的碱基由G→C,mRNA上的3个碱基构成一个密码子,密码子对应相应的蛋白质,mRNA的727÷3=242......1,说明发生突变的密码子是243个密码子,即243位的密码子由GAG变为CAG,GAG对应的蛋白质是谷氨酸,CAG对应的蛋白质是谷氨酰胺,所以D正确;A、B、C错误;
故答案为:D。
【分析】遗传信息的翻译
①密码子:mRNA上决定1个氨基酸的个相邻的碱基。
tRNA:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
②翻译的过程:
15.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群中基因频率发生改变,意味着生物的进化,A错误;
B、人为因素会影响种群基因频率的定向改变,B错误;
C、自然选择通过作用于个体,个体组成种群,进而会影响种群的基因频率,C正确;
D、协同进化是指不同物种直接,以及物种和环境之间的不断进化,D错误;
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
16.【答案】C,D
【知识点】多倍体育种
【解析】【解答】A、无籽西瓜是通过秋水仙素的处理后得到四倍体,进而获得三倍体的种子,该过程利用的是染色体数目的变化,染色体数目的变化属于染色体变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、三倍体无籽西瓜的减数分裂的过程中,会发生联会紊乱,所以产生正常配子的概率很低,所以三倍体无子西瓜中偶尔会出现种子,B正确;
C、 二倍体西瓜幼苗染色体加倍是利用的秋水仙素处理,秋水仙素的作用原理是其抑制了有丝分裂前期纺锤体的形成,C错误;
D、 二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,三倍体减数分裂会出现联会紊乱,几乎无法产生正常的配子,无法产生可育的后代,所以它们之间存在生殖隔离,D错误;
故答案为:C、D。
【分析】(1)人工诱导多倍体
①方法:用秋水仙素诱发或用低温处理。
②处理对象:萌发的种子或幼苗。
③原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(2)无子西瓜高度不育的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
17.【答案】A,B,C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、 新冠病毒为单股正链RNA病毒 ,所以(+)RNA的该病毒的遗传物质,由图示可知(+)RNA可以指导蛋白质的合成,所以 (+)RNA既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子,A正确;
B、由图示可知,RNA侵入细胞后会作为模板指导翻译出蛋白质,RNA聚合酶就是其指导的蛋白质产物,B正确;
C、 假设(+)RNA上有600个碱基, C+G占碱基总数的30% ,所以C+G的数量是600x30%=180个,RNA是单链结构,每一次复制需要的C+G的数量都是180个,所以经过2次复制一共需要的C+G的数量是360个,C正确;
D、 由图可知,新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA→RNA,没有蛋白质→蛋白质,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】中心法则:
RNA 的自我复制和逆转录只发生在 RNA 病毒在宿主细胞内的增殖过程中,且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。
18.【答案】A,B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】 甲、乙、丙为某二倍体雄性生物 ,而且甲图中没有同源染色体,着丝点分裂,该细胞是次级精母细胞。
A、 甲、乙、丙为某二倍体雄性生物,而且甲图中没有同源染色体,着丝点分裂,该细胞是次级精母细胞,A错误;
B、图乙中BC段的染色体数量:DNA数量=1:2,说明BC段由姐妹染色单体的存在,所以细胞中可能含有0条或1条Y染色体,B错误
C、图中甲细胞是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,由于着丝点断裂,每条染色体的DNA相对含量由2→1;而且经过减数第一次分裂后,染色体减半,所以对应图丙中的c时期,C正确;
D、图甲细胞分裂后形成的子细胞的染色体数量是正常体细胞的一半,分别对应图乙的DE段和图丙的d时期,D正确;
故答案为:A、B。
【分析】减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
(1)一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(2)二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(3)三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
(4)需要注意的是:
①若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
②同源染色体分家为减Ⅰ后期。
③姐妹分家为减Ⅱ后期。
19.【答案】A,B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 两对性状分别由A和a、B和b基因控制,并遵循自由组合定律。用两只黄色卷尾鼠杂交 ,后代中有灰色、正常尾的小鼠出现,说明黄色对灰色是显性性状,卷尾对正常尾是显性性状,A正确;
B、由 F1中黄色卷尾:黄色正常尾:灰色卷尾:灰色正常尾约为6:2:3:1 的比例可知,该AA存在会导致小鼠致死,所以 ,F1中黄色的基因型都是Aa,黄色卷尾的基因型为AaBB和AaBb,而且其比例是1:2,B正确;
C、 F1中黄色雌雄的基因型为Aa,黄色雌雄鼠自由交配后,后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1,由于AA基因导致个体死亡,所以后代中存活的小鼠只有Aa和aa,所以黄色小鼠的比例是2/3,C错误;
D、 F1中卷尾雌雄的基因型及概率为6/9AaB-,3/9aaB-,毛色和尾型这两对基因符合自由组合定律,单独看存活后代小鼠中卷尾鼠的基因型及比例是BB:Bb=1:2,由此推出该尾型配子的基因型及比例为B:b=2:1,即B=2/3,b=1/3,后代卷尾鼠的比例=1-正常尾的比例=1-(1/3)x(1/3)=8/9,D正确;
故答案为:A、B、D。
【分析】(1)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合。
(2)致死现象
①胚胎致死:某些遗传因子组成的个体死亡。
②配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死,则Aa的个体自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种遗传因子组成为Aa∶aa=1∶1。
20.【答案】C,D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】A、由题干“ 某DNA分子得知碱基A的数目为x,其比例为y ”,可以求出该DNA分子的碱基的总数= x/y ,A正确;
B、根据碱基配对原则,A=T、G=C,而且碱基A占的比例是y,所以G=C所占的比例=(1-2y)/2,而且DNA分子的碱基总数是x/y,所以碱基C的数目为x(1/2y-1) ,B正确,D错误;
C、根据碱基配对原则,A=T、G=C,所以嘌呤与嘧啶的比例为1,C错误;
故答案为:C、D。
【分析】有关 DNA 碱基的计算:
在双链 DNA 分子中
(1)A=T、G=C。
(2)任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2 全部碱基。
(3)两条互补单链中的(A+G)/(T+C)的比值互为倒数。
(4)互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个 DNA 分子中所占的比例相同。
21.【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交;深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1
(3)5;3/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】由图表的基因型与表现型可知,当B存在是液泡的颜色会浅,通过“ A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅:B基因与细胞液的酸碱性有关 ”可推出B基因与细胞内的酸碱性有关,通过基因型与表现型的关系还可以推出当B基因存在时细胞液中的pH值降低。
(1)白色植物的基因型为 A_BB、aa_ ,则白色植物纯合个体的基因型为AABB,aaBB,aabb。 深紫色的基因型为A_bb ,则纯合深紫色的基因型为AAbb; 纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F全部是淡紫色植株 ,由图表可知,淡紫色的植物的基因型为 A_Bb ,即淡紫色植物的基因型为AABb,AaBb,由此可以推出该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)可以通过利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计自交实验,观察后代中的性状分离比来判断两对基因与染色体的关系。
① 如果 A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上,根据自由组合定律,淡紫色红玉杏(AaBb)自交后的子代的基因型和表现型的比例为深紫色(A_bb):淡紫色(A_Bb):白色(A_BB、aa_)=3:6:7;
② 如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,淡紫色红玉杏(AaBb)自交后基因型及表现型比例为:淡紫色(AaBb):白色(AABB、aabb)=1:1;
③ 如果 A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上,紫色红玉杏(AaBb)自交后基因型及表现型比例为:深紫色(AAbb):淡紫色(AaBb):白色(aaBB)=1:2:1。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交 ,F1中白色红玉杏的基因型及比例:AaBB:AABB:aaBB:aaBb:aabb=2:1:1:2:1,纯种的个体所占的比例是3/7。
【分析】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合。
22.【答案】(1)乙;1
(2)DNA复制;减Ⅱ后期或有丝分裂后期
(3)4;染色体的着丝粒整齐的排列在细胞中央的赤道板上
(4)4;次级卵母细胞和极体;DE;乙、丙
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图1中,有斜率变化的曲线表示DNA复制的过程,曲线甲中存在BC段是斜率变化的,因此甲曲线是细胞中核DNA的变化曲线,曲线乙是染色体数目变化曲线。两条曲线重叠的各段是减数分裂的后期和末期,这两个时期没有姐妹染色体单体,所以每条染色体含有1个DNA分子。
(2)图2中AB段的形成的原因是DNA的复制过程,CD段是由于着丝粒的断裂导致姐妹染色体分离导致的每条染色体上DNA含量减半,该情况发生在减数第二次分裂后期和有丝分裂后期。
(3)图3中,甲细胞有同源染色体,没有姐妹染色体单体,所以该细胞处于有丝分裂的后期,该细胞中含有4对同源染色体,该细胞分裂前的一个阶段是有丝分裂的前期。
(4)图3中乙中含有同源染色体,而且含有姐妹染色体单体,所以该细胞处于减数第一次分裂的末期,该细胞含有4条染色体,由于该该细胞的减数第一次分裂的后期出现细胞质的不均等分裂,说明该细胞是初级卵母细胞,产生的子细胞的名称是次级卵母细胞和极体。图2中BC段的染色体数量:DNA的数量=1:2,说明BC时期存在姐妹染色体单体,对于图3中的细胞乙和丙。
【分析】(1)减数分裂的几个重点:
①同源染色体形态、大小基本相同;一条来自父方,一条来自母方。
②精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
③减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(2)减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
①一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
②二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
③三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
④需要注意的是:
若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家为减Ⅰ后期。
姐妹分家为减Ⅱ后期。
23.【答案】(1)be翻译所用的模板;mRNA相同;少量的mRNA能短时间指导
(2)tRNA;GCA;28%
(3)RNA聚合酶;abe;a;c
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析题图: 图Ⅱ中a是多肽链、b是核糖体、c是tRNA,d是mRNA;图Ⅲ中a是DNA的复制、b是转录、c是逆转录、d是RNA的复制,e是翻译。
(1)图 Ⅰ为原核生物基因表达的过程,该过程包括基因的转录和翻译的过程,即对应图Ⅲb和e过程。图中有两个核糖体参与,当图示的过程完全完成后,两个核糖体上合成的物质相同,主要是因为蛋白质合成的mRNA是相同的。事实上1个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,这种生理过程可以有少量的mRNA在短时间合成大量的蛋白质。
(2)图Ⅱ中a是多肽链、b是核糖体、c是tRNA,d是mRNA,密码子位于mRNA上,在蛋白质的合成过程中,tRNA可以特异性识别密码子。由图示中的转运丙氨酸的tRNA的碱基可以推出mRNA上丙氨酸的密码子是GCA。 已知图Ⅱ的d链及其DNA模板链中鸟嘌呤分别占27%、17% ,则d链对应的双链DNA区段中鸟嘌呤的比例是(27%+17%)/2=22%,所以该链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例是50%-22%=28%。
(3) 图Ⅲ中的b过程是转录的过程,该过程需要RNA聚合酶的参与。在图Ⅲ的各生理过程中,T2噬菌体可以利用宿主细胞的原料完成DNA的复制,转录和翻译过程,即图Ⅲ中的abe ;正常人体细胞中,图 Ⅲ 中DNA的复制过程中可能会出现基因突变; 当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是逆转录过程,对应图示中的c。
【分析】(1)遗传信息、密码子、反密码子的比较:
项目 遗传信息 密码子 反密码子
概念 DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 tRNA上与密码子互补的3个碱基作用
控制生物的性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子,转运氨基酸
种类 多样性 64种 61种
(2)原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别
①真核细胞的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中,在空间和时间上被分隔开进行,即先转录后翻译。
②原核细胞的转录和翻译没有分隔,可以同时进行,即边转录边翻译。
(3)补充后的中心法则图解
中心法则体现了DNA的两大基本功能:
①传递遗传信息:通过DNA复制完成的,发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
②表达遗传信息:通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
24.【答案】(1)基因突变
(2)隐性;Ⅰ2;显性
(3)1/2;基因诊断
(4)①③④
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1) 研究得知,家系1的I1和I2不携带马凡综合征致病基因 ,后代中 Ⅱ1患病 ,说明该遗传病不是由遗传获得的,而是由基因突变导致的。
(2)如果马凡综合征的致病基因位于由X染色体而且是隐性致病基因,Ⅱ1 的女性患病,说明该女性是纯合基因,所以后代中 Ⅲ1 也必定患病,与图示中的情况不符,所以可以推断马凡综合征不是由X染色体的隐性基因控制;遗传图谱上II3男性个体患病,可以推出其母亲I1和其女儿III3都会是患者,与遗传图谱中的情况不符,所以该致病基因不是由X染色体显性基因控制的。
(3)由于家系2的II4不携带致病基因,但是其女儿III3是患者,如果该致病基因是隐性致病基因,其女儿III3是患者,则II4必定是致病基因的携带者,与题意不符合;所该致病基因为常染色体显性致病基因。假设该致病基因为B和b,家系1中III2患病,所以其基因型为Bb,家系2中Ⅲ1 不患病,其基因为bb,所以家系1的Ⅲ2与家系2的Ⅲ1结婚,其子代患马凡综合征的基因型为Bb,概率是1/2。因此,欲生一个健康子代,在产前需进行基因诊断,进而确定是否含有致病基因,从而降低病儿的出生概率。
(4)在调查某一遗传病的发病概率时,需要由足够大的调查群体,调查的时候要随机取样,还有了解和掌握马凡综合征发病症状。
【分析】(1)人类遗传病的分类:
①单基因遗传病
受一对等位基因控制的人类遗传病。
②多基因遗传病
受多对等位基因控制的人类遗传病。
③染色体异常遗传病
由染色体异常引发的遗传病叫做染色体异常遗传病(简称染色体病),主要可分为染色体数目异常遗传病与染色体结构遗传病两种。
(2)遗传系谱图中遗传病的判断
通过分析遗传系谱图,判断人类遗传病的遗传方式,是常见的出题模式。解题一般程序如下:(五步法)
第一步:看题干,如题中已告知为色盲、白化病等熟知的遗传病。
第二步:确认或排除伴 Y 遗传。
第三步:判断显隐性。无中生有为隐性,有中生无为显性。
第四步:判断常染色体还是伴 X 染色体。
隐性遗传看女病,其父或其子有不病,为常染色体隐性遗传病。女病,其父、其子均病无一例外,则为伴 X 染色体隐性遗传病。
显性遗传看男病,其母或其女有不病者,为常染色体显性遗传病。男病,其母、其女均病,无一例外,则为伴 X 染色体显性遗传病。
第五步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测。
患病呈现“世代连续性”显性遗传。患者性别无差别则为常染色体,女患多于男患则为伴 X 遗传。
患病呈现“隔代遗传”隐性遗传。患者性别无差别则为常染色体,男患多于女患则为伴 X 遗传。
25.【答案】(1)基因突变;随机
(2)不是;抑制纺锤体的形成;萌发的种子或幼苗
(3)1/8
(4)白色:红色=1:1
【知识点】杂交育种;诱变育种;单倍体育种;多倍体育种
【解析】【解答】分析题图可知:cde是单倍体育种、cgn是杂交育种、ch是多倍体育种、cf是诱变育种。
(1) 由c到f的育种过程中利用了多次射线处理,因此该过程依据的遗传学原理是基因突变,生物体任何时期、任何细胞都可发生该变异,体现了该变异的随机性。
(2)g是正常生长得到的二倍体植物,h是将幼苗利用秋水仙素处理后的植物,由于秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,所以h是四倍体植物。二倍体和四倍体杂交后形成三倍体植物,三倍体植物由3个染色体组,在减数分裂的过程中联会紊乱,无法产生配子,所以m不是新物种。秋水仙素由于作用与纺锤体,因此需要处理可以进行有丝分裂的组织或器官,所以一般处理萌芽的种子或幼苗。
(3) 若a、b的基因型分别为AABBddFF、aabbDDFF ,则c的基因型为:AaBbDdFF,其自交后,n种能稳定遗传的个体都是纯合子,因此其概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8。
(4) 若c植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育 ,则产生的雄配子的基因型只有b,卵细胞的基因型为B和b,若干该植物自交,后代的表现型为白色:红色,由于雄配子只有一种基因型,所以后代的表现型的比例由卵细胞的基因型B和b决定,卵细胞的基因型B:b=1:1,所以白色:红色=1:1。
【分析】(1)几种育种的比较:
方法 原理 常用方法 优点 缺点
杂交育种 基因重组 杂交 操作简单、目标性强 育种年限长
诱变育种 基因突变 辐射诱变、激光诱变等 提高突变率、加速育种进程 有利变异少、需要大量处理实验材料
多倍体育种 染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单、且能在较短时间内获得所需的品种 所得品质发育迟缓,结实率低;在动物中无法开展
单倍体育种 染色体变异 花药离体培养后,再用秋水仙素处理 明显缩短育种年限 技术复杂,需要与杂交育种配合
基因工程育种 基因重组 将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中 能定向改造生物的遗传性状 有可能引发生态危机
1 / 1辽宁省东港市名校2023-2024学年高二上册生物暑假作业检测试卷
一、单选题(本题共15小题,每题2分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(2023高二上·东港开学考)如图表示同一正常生物个体的不同类型细胞中部分基因的表达情况,下列分析错误的是( )
A.一般来说,这5种细胞的核传物质相同
B.这5种细胞中的RNA和蛋白质种类不完全相同
C.这5个基因中,控制合成核糖体蛋白的最可能是基因B
D.这5种细胞中都有基因的表达,说明均已高度分化
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、这5种细胞是同一个生物个体,是由同一个受精卵发育而来的,所以一般来说,这5种细胞的核遗传物质相同,A正确;
B、这5种细胞的核遗传物质是相同的,但是由于基因的选择性表达,会最终导致这5种细胞中的RNA和蛋白质的种类不完全相同,B正确;
C、由图示可知,B基因在这5种细胞中都由表达,说明了B基因是所有细胞均要表达的一类基因,核糖体是蛋白质合成的场所,是所以细胞需要的细胞器,所以这个5个基因中, 控制合成核糖体蛋白的最可能是基因B ,C正确;
D、细胞中基因的表达,并不代表细胞的高度分化,D错误;
故答案为:D。
【分析】管家基因和奢侈基因
管家基因指所有细胞均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的,如呼吸酶基因。
奢侈基因指不同类型细胞特异性表达的基因,其产物赋予不同细胞特异的生理功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
2.(2023高二上·东港开学考)观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验中,出现错误操作导致实验结果不理想。下列相关操作与效果的叙述,错误的是( )
A.遗漏了解离过程,可能无法清晰观察到分生区细胞
B.遗漏了漂洗过程,可能无法清晰观察到染色体
C.增加染色时间,可以更好的观察染色体的形态
D.用盐酸和酒精混合液(1:1)处理洋葱根尖分生区后,不能观察到一个细胞的不同分裂时期
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的目的是将组织中的细胞相互分离开来,如果遗漏了解离过程,由于组织太厚等原因可能无法观察到清晰的分生区细胞,A正确;
B、如果没有漂洗过程,解离会过度,最终导致细胞质中也会被染成深色,所以可能无法清晰观察到染色体,B正确;
C、如果染色时间过长,会导致细胞质也被染成深色,会影响到染色体的观察,C错误;
D、用盐酸和酒精混合液(1:1)处理洋葱根尖分生区后,细胞已经被杀死了,是无法观察到一个细胞的不同分裂时期的,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片 )
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色。
染色的目的:用龙胆紫溶液或 醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察。
(2)装片制作过程中的注意事项:
①取材时,剪取根尖应为 2mm~3mm,过长会包括伸长区,无细胞分裂。
②解离时间不宜过长,否则根尖易烂。
③漂洗时洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则染色时细胞质中也会被染成深色;
④压片时要掌握好力度,过轻,细胞分散不开;过重,会压坏破片。
⑤换高倍镜后,若物像不清晰,要转动细准焦螺旋,千万不可转动粗准焦螺旋,否则很难再看到物像。
3.(2023高二上·东港开学考)冬瓜成熟果实有白皮和黑皮,受一对等位基因A/a控制;冬瓜种子毛糙、有环纹为有棱籽,种子圆滑、无环纹为无棱籽,受一对等位基因D/d控制。白皮对黑皮为显性,有棱籽对无棱籽为显性。某白皮无棱籽植株和植株X杂交,F1中白皮无棱籽植株占3/8。下列有关说法正确的是( )
A.这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B.植株X的基因型可能为Aadd
C.F1中共有4种不同基因型的植株
D.F1中黑皮无棱籽植株占1/8
【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】由题干“ 白皮无棱籽植株和植株X杂交,F1中白皮无棱籽植株占3/8 ”可知3/8=(1/2)x(3/4),其亲代白皮无棱籽植株的基因型为A-dd,可以推出植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd;
A、由上述分析可知,这两对基因的遗传遵循自由组合定律,A错误;
B、由上述分析可知,植株X的基因型只能是Aadd,B错误;
C、由上述分析可知,植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd;对于基因A/a控制的性状,F1 后代后有三种基因型,对于基因D/d控制的性状,F1 后代种有两种基因型,所以 F1中共有6种不同基因型的植株,C错误;
D、由上述分析可知,植物X的基因型为AaDd,亲代白皮无棱籽植株的基因型为Aadd,子代黑皮无棱的基因型为aadd,其概率是(1/4)x(1/2)=1/8,D正确;
故答案为:D。
【分析】自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
4.(2023高二上·东港开学考)A/a、B/b和D/d是三对独立遗传的等位基因,分别控制一对相对性状且具有完全的显性关系。让基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,下列有关杂交子代的说法,错误的是( )
A.有8种表型,12种基因型
B.三对性状均为显性的个体占3/8
C.纯合子所占的比例为1/8
D.基因型为AaBbdd的个体占1/8
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题干可知, A/a、B/b和D/d是三对独立遗传的等位基因 ,分别来看这3对基因的表现型和基因型, Aa x aa 的后代有2种表现型,2种基因型; Bb x Bb 的后代有2种表现型和3种基因型; Dd x dd 的后代有2种表现型,2种基因型;所以后代中表现型的种类为2x3x2=12,后代中基因型的种类为2x2x2=8,A正确;
B、要求三对性状都为显性对应的基因型为A-B-D-,亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,后代中A-B-D-的概率是(1/2)x(3/4)x(1/2)=3/16,B错误;
C、亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交,后代中纯合子的概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8,C正确;
D、亲代的基因型为AaBbDd和aaBbdd的个体杂交, 后代中基因型为AaBbdd的个体的概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)利用“拆分法”解答自由组合问题的一般思路
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。
(2)自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
5.(2023高二上·东港开学考)下列与遗传学概念相关的叙述,错误的是( )
A.相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型
B.性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.同源染色体:一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
D.等位基因:位于一对同源染色体上,控制相对性状的基因
【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系;生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型,A正确;
B、性状分离是指杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,B正确;
C、同源染色体是指形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,C错误;
D、等位基因是位于一对同源染色体上的,控制相对性状的基因,D正确;
故答案为:C。
【分析】(1)相对性状的理解要点:“两个同”:同种生物、同一种性状;“一个不同”:不同表现类型。
(2)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。注:必须强调“杂交后代”,测交的后代也同时出现显性性状和隐性性状。
(3)同源染色体是指性状和大小一般相同,一条来自于父方,一条来自于母方,在减数分裂I过程中会出现配对现象。
6.(2023高二上·东港开学考)蚕豆体细胞中有12条染色体(两两成对)。下列关于蚕豆细胞分裂的叙述不正确的是( )
A.有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开
B.有丝分裂末期,在赤道板的位置出现一个细胞板,进而形成新的细胞壁
C.细胞减数第一次分裂前期,同源染色体进行联会,形成6个四分体
D.减数分裂形成配子的过程中,染色体数目减半发生在减数第二次分裂
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点断裂,姐妹染色体单体会在纺锤丝的牵引下移动到细胞两极,A正确;
B、蚕豆属于植物,植物细胞的有丝分裂的末期,在赤道板的位置上会出现细胞板,进而在细胞板的位置形成新的细胞壁,B正确;
C、细胞在减数第一次分裂前期,会发生同源染色体的联会现象,一对同源染色体会形成一个四分体,该蚕豆细胞含有12条染色体,会形成6个四分体,C正确;
D、减数分裂过程形成配子的过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂后期,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)减数分裂的几个重点:
①同源染色体形态、大小基本相同;一条来自父方,一条来自母方。
②精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
③减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(2)有丝分裂知识点:
①核DAN加倍时期:间期 ;染色体加倍时期:后期。
②染色单体形成、出现、消失的时期依次是:间期、前期、后期 。
③观察染色体形态、数目的最佳时期:中期 。
④核膜、核仁解体的时期:前期;重新出现的时期:末期;始终看不见的时期:中期、后期。
⑤纺锤体、染色体形成的时期:前期;纺锤体、染色体消失的时期:末期 。
⑥末期与细胞板、细胞壁形成有关的细胞器:高尔基体 。赤道板不是细胞结构。
7.(2023高二上·东港开学考)图甲、乙是某二倍体生物处于不同分裂时期的染色体示意图,图丙表示该细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化情况。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲和图乙所示的细胞分裂时均可发生基因重组
B.图丙AB段与DNA复制有关,开始出现染色单体
C.图甲、乙可分别对应图丙中的DE段和BC段
D.图丙中C→D变化的原因是着丝粒一分为二
【答案】A
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】分析题图可知,甲是处于有丝分裂后期的细胞、乙是处于减数第一次分裂后期的细胞;
A、基因重组发生在减数分裂的过程中,甲细胞是处于有丝分裂中的细胞,不发生基因重组,A错误;
B、图丙是AB段的每条染色体上的DNA含量上升,该现象与DNA的复制有关,DNA复制的过程中出现染色体单体,B正确;
C、图甲的细胞处于有丝分裂的后期,着丝点断裂,染色体:DNA=1:1,对应丙图中的DE段,乙图的细胞处于减数第一次分裂后期的细胞,该时期有有姐妹染色单体存在,即染色体:DNA=1:2,对应丙图中的BC段,C正确;
D、图丙中DNA:染色体=2:1→DNA:染色体=1:1,出现这种现象的主要原因是着丝粒一份为二,D正确;
故答案为:A。
【分析】减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
(1)一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(2)二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(3)三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
(4)需要注意的是:
①若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
②同源染色体分家为减Ⅰ后期。
③姐妹分家为减Ⅱ后期。
8.(2023高二上·东港开学考)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的叙述,错误的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
B.一个DNA分子上可含有成百上千个基因,一个基因含有多个脱氧核苷酸
C.DNA的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中
D.DNA分子所含的碱基总数与基因所含的碱基总数相等
【答案】D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、染色体是DNA的主要载体,一般的细胞一条染色体上含有1个DNA分子,但是细胞处于有丝分裂或减数分裂时,一条染色体上含有1个或2个DNA分子,A正确;
B、一个DNA分子是由成百上千的基因组成的,一个基因又由多个脱氧核苷酸组成,B正确;
C、DNA遗传信息是由4种碱基的排列顺序所决定的,C正确;
D、DNA分子是由成百上千的基因组成的,所有DNA分子所含有的碱基总数与基因所含碱基的总数不相等,D错误;
故答案为:D。
【分析】基因、染色体、DNA、性状等的关系 :
9.(2023高二上·东港开学考)DNA双链均被32P标记的一个大肠杆菌在不含放射性物质的培养液中分裂3次,若该大肠杆菌的拟核DNA分子含有5000个碱基对,其中A有3000个。不考虑变异,下列有关分析错误的是( )
A.该拟核DNA一条链上G的数量不会超过2000个
B.拟核DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的催化
C.该拟核DNA分子复制3次后,有2个拟核DNA具有放射性
D.该拟核DNA分子第3次复制需要消耗游离的胞嘧啶1.6×104个
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】碱基对按碱基互补配对原则排列,碱基依靠氢键连接成对:A=T;G=C,
A、拟核DNA含有5000个碱基对,而且A=T=3000,G=C=2000,所以该拟核DNA一条链上的G的数量不会超过2000个,A正确;
B、DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶等酶的催化,B正确;
C、DNA复制是半保留复制,所以该拟核DNA分子复制3次后,用32P标记的母链会通过复制半保留复制形成新的DNA分子,所以最终的DNA分子中有2个拟核DNA含有32P,C正确;
D、拟核DNA含有5000个碱基对,而且A=T=3000,G=C=2000,第三次复制需要消耗游离的C的数量=2000x(23-1)-2000x(22-1)=8000个,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)在双链 DNA 分子中A=T、G=C。
(2)任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2 全部碱基。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个,经过 n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数=m×(2n-1);
②第 n 次复制所需该脱氧核苷酸数为 m×2n-1。
10.(2023高二上·东港开学考)下图表示生物体内遗传信息的传递过程。有关说法错误的是( )
A.①④过程所需原料相同,②⑤过程所需原料相同
B.真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的③过程
C.④过程需要逆转录酶
D.人的胰岛素基因表达出人的胰岛素需要经过①②③过程
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】分析题图可知:①是DNA复制过程、②是转录过程、③翻译过程、④是逆转录过程、⑤是RNA的复制过程。
A、①是DNA复制过程,④是逆转录过程,这两个过程都是形成DNA的过程,所以这两个过程需要的原料相同;②是转录过程,④是逆转录过程,这两个过程都是形成RNA的过程,所以这两个过程需要的原料相同,A正确;
B、真核细胞中遗传信息表达是DNA转录形成mRNA,由mRNA翻译成蛋白质的过程即图示中的过程③,B正确;
C、④是逆转录过程,该过程需要的酶是逆转录酶,C正确;
D、人的胰岛素基因表达出人的胰岛素需要经过②③过程,D错误;
故答案为:D。
【分析】 (1)中心法则:
DNA产生途径有DNA的复制及逆转录,RNA的产生途径有RNA的复制及转录。
(2)中心法则体现了DNA的两大基本功能
①传递遗传信息:通过DNA复制完成的,发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
②表达遗传信息:通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
11.(2023高二上·东港开学考)以下表格表示遗传信息传递中涉及的部分碱基序列,通过分析,你认为mRNA(或密码子)的碱基序列是( )
DNA “链” A T G
β链
mRNA
tRNA U
A.ATG B.TAC C.AUG D.UAC
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】DNA的一条链的碱基是ATG,对应的β链是TAG,对应的mRNA与β链是TAG根据碱基互补配对原则,可知mRNA上的碱基是AUG,A、B、D错误;C正确;
故答案为 :C。
【分析】(1)转录:在细胞核中,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。
(2)翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
12.(2023高二上·东港开学考)下图是人体内进行的三个连续生理过程中细胞内染色体组数的变化曲线。有关叙述正确的是( )
A.ab段和cd段,细胞中同源染色体对数相同
B.c、e和f点,染色体组数加倍的原因相同
C.ac段,细胞中存在姐妹染色单体
D.Ⅰ、Ⅲ过程中能发生的变异类型相同
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】 由题干可知,该曲线图是代表细胞内染色体组数的变化曲线,细胞内染色体组数减数的过程发生在减数分裂,所以Ⅰ是减数分裂;染色体组数减半的细胞通过受精作用形成的受精卵的染色体组数又回归到正常染色体组数,即Ⅱ是受精作用 ;在有丝分裂的后期着丝点断裂后细胞内的染色体组数增加一倍,即Ⅲ代表有丝分裂。
A、图示中ab段代表减数第一分裂的前期、中、后期,该时期含有同源染色体;cd段代表减数第二次分裂的前期、中期、后期,该时期不含有同源染色体,A错误;
B、c点、f点的染色体组数加倍,是由于着丝点分裂造成的,e点的染色体组数加倍是由于受精作用造成的,B错误;
C、ac段对应的是减数第一次分裂→减数第二次分裂的中期,该时期内着丝点未断裂,存在姐妹染色体单体,C正确;
D、Ⅰ是减数分裂过程存在基因突变、基因重组和染色体变异,Ⅲ是有丝分裂过程存在的基因突变和染色体变异,D错误;
故答案为:C。
【分析】减数分裂与有丝分裂过程的比较:
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不同点 发生部位 卵巢、睾丸 各种组织器官
分裂次数 连续二次 一次
子细胞名称 生殖细胞 体细胞
染色体复制次数 1次 1次
染色体复制时间 减数第一次分裂前的间期 间期
子细胞染色体数目变化 减半 不变
联会、四分体 出现 不出现
非姐妹染色单体互换 有 无
同源染色体分离 有,减数第一次分离后期 无
着丝点分裂 减数分裂第二次分裂后期 后期
子细胞间的遗传组成 不一定相同 相同
相同点 都进行染色体复制,出现染色体和纺锤丝,与无丝分裂有区别
13.(2023高二上·东港开学考)下列有关基因突变和基因重组的说法,正确的是( )
A.基因突变和基因重组都为生物进化提供了原材料
B.基因突变和基因重组都不会改变基因碱基序列
C.基因突变和基因重组都能通过显微镜观察到
D.基因突变和基因重组都主要发生在细胞分裂间期
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因突变和基因重组都是可以遗传的变异,都为生物进化提供了原材料,A正确;
B、基因突变会改变基因碱基的序列,基因重组不会改变碱基的序列,B错误;
C、基因突变和基因重组属于分子层面,无法通过显微镜观察到,C错误;
D、基因突变可以发生在细胞的任何时期,基因重组发生在减数第一次分裂前期和后期,D错误;
故答案为:A。
【分析】可以遗传的变异:基因突变和基因重组
①基因突变和基因重组均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;
②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;
③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;
④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型。
14.(2023高二上·东港开学考)基因Y突变成基因y后,导致mRNA的第727位碱基(自起始密码子算起)发生改变,控制合成的蛋白质的1个氨基酸被替换,进而导致性状发生改变。mRNA部分序列、部分密码子及对应氨基酸如图所示。分析判断被替换的氨基酸是( )
A.第242位的精氨酸 B.第242位的谷氨酸
C.第243位的精氨酸 D.第243位的谷氨酸
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的转录
【解析】【解答】由题干“ 基因Y突变成基因y后,导致mRNA的第727位碱基(自起始密码子算起)发生改变 ”,由图示可知mRNA上的第727位的碱基由G→C,mRNA上的3个碱基构成一个密码子,密码子对应相应的蛋白质,mRNA的727÷3=242......1,说明发生突变的密码子是243个密码子,即243位的密码子由GAG变为CAG,GAG对应的蛋白质是谷氨酸,CAG对应的蛋白质是谷氨酰胺,所以D正确;A、B、C错误;
故答案为:D。
【分析】遗传信息的翻译
①密码子:mRNA上决定1个氨基酸的个相邻的碱基。
tRNA:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
②翻译的过程:
15.(2023高二上·东港开学考)下列有关生物进化相关概念的叙述,正确的是( )
A.种群中基因频率发生改变,意味着新物种的形成
B.人为因素不会影响种群基因频率的定向改变
C.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
D.协同进化是指不同物种在相互影响中不断进化
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、种群中基因频率发生改变,意味着生物的进化,A错误;
B、人为因素会影响种群基因频率的定向改变,B错误;
C、自然选择通过作用于个体,个体组成种群,进而会影响种群的基因频率,C正确;
D、协同进化是指不同物种直接,以及物种和环境之间的不断进化,D错误;
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
二、不定项选择(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得得0分。)
16.(2023高二上·东港开学考)人们平常食用的有子西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株,然后,用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株,可以获得无子西瓜。下列有关叙述错误的是( )
A.无子西瓜是科研人员利用人工变异培育出的优良品种,属于可遗传的变异
B.三倍体无子西瓜中偶尔会出现种子,可能是三倍体产生了少数正常的配子
C.二倍体西瓜幼苗染色体加倍得到四倍体的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂
D.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,说明它们之间不存在生殖隔离
【答案】C,D
【知识点】多倍体育种
【解析】【解答】A、无籽西瓜是通过秋水仙素的处理后得到四倍体,进而获得三倍体的种子,该过程利用的是染色体数目的变化,染色体数目的变化属于染色体变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、三倍体无籽西瓜的减数分裂的过程中,会发生联会紊乱,所以产生正常配子的概率很低,所以三倍体无子西瓜中偶尔会出现种子,B正确;
C、 二倍体西瓜幼苗染色体加倍是利用的秋水仙素处理,秋水仙素的作用原理是其抑制了有丝分裂前期纺锤体的形成,C错误;
D、 二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,三倍体减数分裂会出现联会紊乱,几乎无法产生正常的配子,无法产生可育的后代,所以它们之间存在生殖隔离,D错误;
故答案为:C、D。
【分析】(1)人工诱导多倍体
①方法:用秋水仙素诱发或用低温处理。
②处理对象:萌发的种子或幼苗。
③原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(2)无子西瓜高度不育的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
17.(2023高二上·东港开学考)新冠病毒为单股正链RNA病毒,用(+)RNA表示,下图表示新冠病毒的增殖和表达过程。下列说法正确的是( )
A.(+)RNA既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子
B.新冠病毒的RNA侵入细胞后,可直接作为模板翻译出RNA聚合酶
C.假设(+)RNA上有600个碱基,C+G占碱基总数的30%,则一个(+)RNA复制形成一个(+)RNA共需要C+G360个
D.由图可知,新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA→RNA、蛋白质→蛋白质
【答案】A,B,C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、 新冠病毒为单股正链RNA病毒 ,所以(+)RNA的该病毒的遗传物质,由图示可知(+)RNA可以指导蛋白质的合成,所以 (+)RNA既含有该病毒的基因,也含有起始密码子和终止密码子,A正确;
B、由图示可知,RNA侵入细胞后会作为模板指导翻译出蛋白质,RNA聚合酶就是其指导的蛋白质产物,B正确;
C、 假设(+)RNA上有600个碱基, C+G占碱基总数的30% ,所以C+G的数量是600x30%=180个,RNA是单链结构,每一次复制需要的C+G的数量都是180个,所以经过2次复制一共需要的C+G的数量是360个,C正确;
D、 由图可知,新冠病毒的遗传信息传递过程可表示为:RNA→蛋白质、RNA→RNA,没有蛋白质→蛋白质,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】中心法则:
RNA 的自我复制和逆转录只发生在 RNA 病毒在宿主细胞内的增殖过程中,且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。高等动植物体内只能发生另外三条途径。
18.(2023高二上·东港开学考)下图甲、乙、丙为某二倍体雄性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞为极体或次级精母细胞,细胞中不可能发生等位基因的分离
B.处于图乙BC段的细胞中可能含有0条或1条或2条Y染色体
C.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
D.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
【答案】A,B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】 甲、乙、丙为某二倍体雄性生物 ,而且甲图中没有同源染色体,着丝点分裂,该细胞是次级精母细胞。
A、 甲、乙、丙为某二倍体雄性生物,而且甲图中没有同源染色体,着丝点分裂,该细胞是次级精母细胞,A错误;
B、图乙中BC段的染色体数量:DNA数量=1:2,说明BC段由姐妹染色单体的存在,所以细胞中可能含有0条或1条Y染色体,B错误
C、图中甲细胞是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,由于着丝点断裂,每条染色体的DNA相对含量由2→1;而且经过减数第一次分裂后,染色体减半,所以对应图丙中的c时期,C正确;
D、图甲细胞分裂后形成的子细胞的染色体数量是正常体细胞的一半,分别对应图乙的DE段和图丙的d时期,D正确;
故答案为:A、B。
【分析】减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
(1)一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(2)二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
(3)三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
(4)需要注意的是:
①若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
②同源染色体分家为减Ⅰ后期。
③姐妹分家为减Ⅱ后期。
19.(2023高二上·东港开学考)某种小鼠的毛色分为黄色和灰色,尾型分为卷尾和正常尾,两对性状分别由A和a、B和b基因控制,并遵循自由组合定律。用两只黄色卷尾鼠杂交,F1中黄色卷尾:黄色正常尾:灰色卷尾:灰色正常尾约为6:2:3:1。下列相关叙述正确的是( )
A.毛色的黄色对灰色为显性,尾型的卷尾对正常尾为显性
B.F1存活的黄色卷尾鼠的基因型为AaBB和AaBb,比例为1:2
C.若用F1中黄色雌雄鼠自由交配,则其后代中黄色鼠应占1/2
D.若用F1中卷尾雌雄鼠自由交配,则其后代中卷尾鼠应占8/9
【答案】A,B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、 两对性状分别由A和a、B和b基因控制,并遵循自由组合定律。用两只黄色卷尾鼠杂交 ,后代中有灰色、正常尾的小鼠出现,说明黄色对灰色是显性性状,卷尾对正常尾是显性性状,A正确;
B、由 F1中黄色卷尾:黄色正常尾:灰色卷尾:灰色正常尾约为6:2:3:1 的比例可知,该AA存在会导致小鼠致死,所以 ,F1中黄色的基因型都是Aa,黄色卷尾的基因型为AaBB和AaBb,而且其比例是1:2,B正确;
C、 F1中黄色雌雄的基因型为Aa,黄色雌雄鼠自由交配后,后代的基因型及比例是AA:Aa:aa=1:2:1,由于AA基因导致个体死亡,所以后代中存活的小鼠只有Aa和aa,所以黄色小鼠的比例是2/3,C错误;
D、 F1中卷尾雌雄的基因型及概率为6/9AaB-,3/9aaB-,毛色和尾型这两对基因符合自由组合定律,单独看存活后代小鼠中卷尾鼠的基因型及比例是BB:Bb=1:2,由此推出该尾型配子的基因型及比例为B:b=2:1,即B=2/3,b=1/3,后代卷尾鼠的比例=1-正常尾的比例=1-(1/3)x(1/3)=8/9,D正确;
故答案为:A、B、D。
【分析】(1)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合。
(2)致死现象
①胚胎致死:某些遗传因子组成的个体死亡。
②配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死,则Aa的个体自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种遗传因子组成为Aa∶aa=1∶1。
20.(2023高二上·东港开学考)对DNA分子的碱基进行数量分析,可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基数目及其比例。假如检测某DNA分子得知碱基A的数目为x,其比例为y,以下推断错误的是( )
A.碱基总数量为x/y
B.碱基C的数目为x(1/2y-1)
C.嘌呤与嘧啶的比例为x/(1-y)
D.碱基G的比例为(1-y)2
【答案】C,D
【知识点】碱基互补配对原则
【解析】【解答】A、由题干“ 某DNA分子得知碱基A的数目为x,其比例为y ”,可以求出该DNA分子的碱基的总数= x/y ,A正确;
B、根据碱基配对原则,A=T、G=C,而且碱基A占的比例是y,所以G=C所占的比例=(1-2y)/2,而且DNA分子的碱基总数是x/y,所以碱基C的数目为x(1/2y-1) ,B正确,D错误;
C、根据碱基配对原则,A=T、G=C,所以嘌呤与嘧啶的比例为1,C错误;
故答案为:C、D。
【分析】有关 DNA 碱基的计算:
在双链 DNA 分子中
(1)A=T、G=C。
(2)任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半。
例:A+G=A+C=T+G=T+C=1/2 全部碱基。
(3)两条互补单链中的(A+G)/(T+C)的比值互为倒数。
(4)互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个 DNA 分子中所占的比例相同。
三、填空题
21.(2023高二上·东港开学考)已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅:B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_
表现型 深紫色 淡紫 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F全部是淡紫色植株。则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让 ,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为 ,则A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为淡紫色∶白色=1∶1,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交,中白色红玉杏的基因型有 种,其中纯种个体占 。
【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2)淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交;深紫色∶淡紫色∶白色=3∶6∶7;深紫色∶淡紫色∶白色=1∶2∶1
(3)5;3/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】由图表的基因型与表现型可知,当B存在是液泡的颜色会浅,通过“ A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅:B基因与细胞液的酸碱性有关 ”可推出B基因与细胞内的酸碱性有关,通过基因型与表现型的关系还可以推出当B基因存在时细胞液中的pH值降低。
(1)白色植物的基因型为 A_BB、aa_ ,则白色植物纯合个体的基因型为AABB,aaBB,aabb。 深紫色的基因型为A_bb ,则纯合深紫色的基因型为AAbb; 纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F全部是淡紫色植株 ,由图表可知,淡紫色的植物的基因型为 A_Bb ,即淡紫色植物的基因型为AABb,AaBb,由此可以推出该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)可以通过利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计自交实验,观察后代中的性状分离比来判断两对基因与染色体的关系。
① 如果 A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上,根据自由组合定律,淡紫色红玉杏(AaBb)自交后的子代的基因型和表现型的比例为深紫色(A_bb):淡紫色(A_Bb):白色(A_BB、aa_)=3:6:7;
② 如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,淡紫色红玉杏(AaBb)自交后基因型及表现型比例为:淡紫色(AaBb):白色(AABB、aabb)=1:1;
③ 如果 A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上,紫色红玉杏(AaBb)自交后基因型及表现型比例为:深紫色(AAbb):淡紫色(AaBb):白色(aaBB)=1:2:1。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交 ,F1中白色红玉杏的基因型及比例:AaBB:AABB:aaBB:aaBb:aabb=2:1:1:2:1,纯种的个体所占的比例是3/7。
【分析】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合。
22.(2023高二上·东港开学考)下图1表示细胞分裂过程中细胞中核DNA和染色体数目的变化,图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图3表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。
(1)图1中表示染色体数目变化的曲线是 。两条曲线重叠的各段,每条染色体含有 个DNA分子
(2)图2中AB段形成的原因是 ,CD段发生的变化发生在 期。
(3)图3中,甲细胞中含有 对同源染色体,甲所示细胞分裂的前一阶段,细胞中染色体排列的特点是 。
(4)由图3乙分析可知,该细胞含有 条染色体,其产生的子细胞名称为 ,乙细胞处于图1中的 段。图3中 细胞处于图2中的BC段。
【答案】(1)乙;1
(2)DNA复制;减Ⅱ后期或有丝分裂后期
(3)4;染色体的着丝粒整齐的排列在细胞中央的赤道板上
(4)4;次级卵母细胞和极体;DE;乙、丙
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图1中,有斜率变化的曲线表示DNA复制的过程,曲线甲中存在BC段是斜率变化的,因此甲曲线是细胞中核DNA的变化曲线,曲线乙是染色体数目变化曲线。两条曲线重叠的各段是减数分裂的后期和末期,这两个时期没有姐妹染色体单体,所以每条染色体含有1个DNA分子。
(2)图2中AB段的形成的原因是DNA的复制过程,CD段是由于着丝粒的断裂导致姐妹染色体分离导致的每条染色体上DNA含量减半,该情况发生在减数第二次分裂后期和有丝分裂后期。
(3)图3中,甲细胞有同源染色体,没有姐妹染色体单体,所以该细胞处于有丝分裂的后期,该细胞中含有4对同源染色体,该细胞分裂前的一个阶段是有丝分裂的前期。
(4)图3中乙中含有同源染色体,而且含有姐妹染色体单体,所以该细胞处于减数第一次分裂的末期,该细胞含有4条染色体,由于该该细胞的减数第一次分裂的后期出现细胞质的不均等分裂,说明该细胞是初级卵母细胞,产生的子细胞的名称是次级卵母细胞和极体。图2中BC段的染色体数量:DNA的数量=1:2,说明BC时期存在姐妹染色体单体,对于图3中的细胞乙和丙。
【分析】(1)减数分裂的几个重点:
①同源染色体形态、大小基本相同;一条来自父方,一条来自母方。
②精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
③减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(2)减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤
①一看染色体数目:奇数为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
②二看有无同源染色体:没有为减Ⅱ(姐妹分家只看一极);
③三看同源染色体行为:确定有丝分裂或减Ⅰ。
④需要注意的是:
若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。
同源染色体分家为减Ⅰ后期。
姐妹分家为减Ⅱ后期。
23.(2023高二上·东港开学考)基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图Ⅱ中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图Ⅲ为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图Ⅰ为原核生物基因表达的过程,所示过程对应图Ⅲ中的 过程。图中有两个核糖体参与,当图示的过程完全完成后,两个核糖体上合成的物质相同,原因是 。事实上1个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,其意义是 。
(2)图Ⅱ过程是以d为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程,能特异性识别密码子的分子c是 ,图Ⅱ中决定丙氨酸的密码子是 。已知图Ⅱ的d链及其DNA模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该d链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
(3)图Ⅲ中的b过程所需的酶是 。在图Ⅲ的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ;正常人体细胞中,图Ⅲ所示的 (填字母)过程可能会引起基因突变自发产生;当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是 (填字母)。
【答案】(1)be翻译所用的模板;mRNA相同;少量的mRNA能短时间指导
(2)tRNA;GCA;28%
(3)RNA聚合酶;abe;a;c
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析题图: 图Ⅱ中a是多肽链、b是核糖体、c是tRNA,d是mRNA;图Ⅲ中a是DNA的复制、b是转录、c是逆转录、d是RNA的复制,e是翻译。
(1)图 Ⅰ为原核生物基因表达的过程,该过程包括基因的转录和翻译的过程,即对应图Ⅲb和e过程。图中有两个核糖体参与,当图示的过程完全完成后,两个核糖体上合成的物质相同,主要是因为蛋白质合成的mRNA是相同的。事实上1个mRNA分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,这种生理过程可以有少量的mRNA在短时间合成大量的蛋白质。
(2)图Ⅱ中a是多肽链、b是核糖体、c是tRNA,d是mRNA,密码子位于mRNA上,在蛋白质的合成过程中,tRNA可以特异性识别密码子。由图示中的转运丙氨酸的tRNA的碱基可以推出mRNA上丙氨酸的密码子是GCA。 已知图Ⅱ的d链及其DNA模板链中鸟嘌呤分别占27%、17% ,则d链对应的双链DNA区段中鸟嘌呤的比例是(27%+17%)/2=22%,所以该链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例是50%-22%=28%。
(3) 图Ⅲ中的b过程是转录的过程,该过程需要RNA聚合酶的参与。在图Ⅲ的各生理过程中,T2噬菌体可以利用宿主细胞的原料完成DNA的复制,转录和翻译过程,即图Ⅲ中的abe ;正常人体细胞中,图 Ⅲ 中DNA的复制过程中可能会出现基因突变; 当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是逆转录过程,对应图示中的c。
【分析】(1)遗传信息、密码子、反密码子的比较:
项目 遗传信息 密码子 反密码子
概念 DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 tRNA上与密码子互补的3个碱基作用
控制生物的性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子,转运氨基酸
种类 多样性 64种 61种
(2)原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别
①真核细胞的转录主要发生在细胞核中,翻译发生在细胞质中,在空间和时间上被分隔开进行,即先转录后翻译。
②原核细胞的转录和翻译没有分隔,可以同时进行,即边转录边翻译。
(3)补充后的中心法则图解
中心法则体现了DNA的两大基本功能:
①传递遗传信息:通过DNA复制完成的,发生在亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
②表达遗传信息:通过转录和翻译完成的,发生在个体发育过程中。
24.(2023高二上·东港开学考)马凡综合征是一种单基因遗传病。下图分别表示马凡综合征家系1、2的系谱图。回答下列问题:
(1)研究得知,家系1的I1和I2不携带马凡综合征致病基因,据此推知,该家系Ⅱ1患病是由于发生 引起的。
(2)由家系1的Ⅱ1和Ⅲ1表现型特点,可推断马凡综合征不是由X染色体的 基因控制;而由家系2的Ⅱ3和 表现型特点,可推断马凡综合征也不是由X染色体的 基因控制。
(3)若家系2的II4不携带致病基因,则家系1的Ⅲ2与家系2的Ⅲ1结婚,其子代患马凡综合征的概率为 ;因此,欲生一个健康子代,在产前需进行 (填“遗传咨询”或“基因诊断”)。
(4)在调查马凡综合征的发病率的活动中,下列能提高调查准确性的做法有 。
①调查群体足够大②选择熟悉家系调查
③调查时随机取样④掌握马凡综合征发病症状
【答案】(1)基因突变
(2)隐性;Ⅰ2;显性
(3)1/2;基因诊断
(4)①③④
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】(1) 研究得知,家系1的I1和I2不携带马凡综合征致病基因 ,后代中 Ⅱ1患病 ,说明该遗传病不是由遗传获得的,而是由基因突变导致的。
(2)如果马凡综合征的致病基因位于由X染色体而且是隐性致病基因,Ⅱ1 的女性患病,说明该女性是纯合基因,所以后代中 Ⅲ1 也必定患病,与图示中的情况不符,所以可以推断马凡综合征不是由X染色体的隐性基因控制;遗传图谱上II3男性个体患病,可以推出其母亲I1和其女儿III3都会是患者,与遗传图谱中的情况不符,所以该致病基因不是由X染色体显性基因控制的。
(3)由于家系2的II4不携带致病基因,但是其女儿III3是患者,如果该致病基因是隐性致病基因,其女儿III3是患者,则II4必定是致病基因的携带者,与题意不符合;所该致病基因为常染色体显性致病基因。假设该致病基因为B和b,家系1中III2患病,所以其基因型为Bb,家系2中Ⅲ1 不患病,其基因为bb,所以家系1的Ⅲ2与家系2的Ⅲ1结婚,其子代患马凡综合征的基因型为Bb,概率是1/2。因此,欲生一个健康子代,在产前需进行基因诊断,进而确定是否含有致病基因,从而降低病儿的出生概率。
(4)在调查某一遗传病的发病概率时,需要由足够大的调查群体,调查的时候要随机取样,还有了解和掌握马凡综合征发病症状。
【分析】(1)人类遗传病的分类:
①单基因遗传病
受一对等位基因控制的人类遗传病。
②多基因遗传病
受多对等位基因控制的人类遗传病。
③染色体异常遗传病
由染色体异常引发的遗传病叫做染色体异常遗传病(简称染色体病),主要可分为染色体数目异常遗传病与染色体结构遗传病两种。
(2)遗传系谱图中遗传病的判断
通过分析遗传系谱图,判断人类遗传病的遗传方式,是常见的出题模式。解题一般程序如下:(五步法)
第一步:看题干,如题中已告知为色盲、白化病等熟知的遗传病。
第二步:确认或排除伴 Y 遗传。
第三步:判断显隐性。无中生有为隐性,有中生无为显性。
第四步:判断常染色体还是伴 X 染色体。
隐性遗传看女病,其父或其子有不病,为常染色体隐性遗传病。女病,其父、其子均病无一例外,则为伴 X 染色体隐性遗传病。
显性遗传看男病,其母或其女有不病者,为常染色体显性遗传病。男病,其母、其女均病,无一例外,则为伴 X 染色体显性遗传病。
第五步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测。
患病呈现“世代连续性”显性遗传。患者性别无差别则为常染色体,女患多于男患则为伴 X 遗传。
患病呈现“隔代遗传”隐性遗传。患者性别无差别则为常染色体,男患多于女患则为伴 X 遗传。
25.(2023高二上·东港开学考)将某种二倍体植物a、b两个植株杂交,得到c,将c再做进一步处理,如图1所示。按要求完成下列的问题:
(1)由c到f的育种过程依据的遗传学原理是 ,生物体任何时期、任何细胞都可发生该变异,体现了该变异 特点。
(2)由g×h过程形成的m (是/不是)新物种;图中秋水仙素的作用原理是 ,在多倍体育种过程中,秋水仙素处理的对象一般是 。
(3)若a、b的基因型分别为AABBddFF、aabbDDFF,①为自交,则n中能稳定遗传的个体占总数的 。
(4)若c植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见图2)若该植株自交,则子代的表现型及比例为 。
【答案】(1)基因突变;随机
(2)不是;抑制纺锤体的形成;萌发的种子或幼苗
(3)1/8
(4)白色:红色=1:1
【知识点】杂交育种;诱变育种;单倍体育种;多倍体育种
【解析】【解答】分析题图可知:cde是单倍体育种、cgn是杂交育种、ch是多倍体育种、cf是诱变育种。
(1) 由c到f的育种过程中利用了多次射线处理,因此该过程依据的遗传学原理是基因突变,生物体任何时期、任何细胞都可发生该变异,体现了该变异的随机性。
(2)g是正常生长得到的二倍体植物,h是将幼苗利用秋水仙素处理后的植物,由于秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,所以h是四倍体植物。二倍体和四倍体杂交后形成三倍体植物,三倍体植物由3个染色体组,在减数分裂的过程中联会紊乱,无法产生配子,所以m不是新物种。秋水仙素由于作用与纺锤体,因此需要处理可以进行有丝分裂的组织或器官,所以一般处理萌芽的种子或幼苗。
(3) 若a、b的基因型分别为AABBddFF、aabbDDFF ,则c的基因型为:AaBbDdFF,其自交后,n种能稳定遗传的个体都是纯合子,因此其概率是(1/2)x(1/2)x(1/2)=1/8。
(4) 若c植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育 ,则产生的雄配子的基因型只有b,卵细胞的基因型为B和b,若干该植物自交,后代的表现型为白色:红色,由于雄配子只有一种基因型,所以后代的表现型的比例由卵细胞的基因型B和b决定,卵细胞的基因型B:b=1:1,所以白色:红色=1:1。
【分析】(1)几种育种的比较:
方法 原理 常用方法 优点 缺点
杂交育种 基因重组 杂交 操作简单、目标性强 育种年限长
诱变育种 基因突变 辐射诱变、激光诱变等 提高突变率、加速育种进程 有利变异少、需要大量处理实验材料
多倍体育种 染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单、且能在较短时间内获得所需的品种 所得品质发育迟缓,结实率低;在动物中无法开展
单倍体育种 染色体变异 花药离体培养后,再用秋水仙素处理 明显缩短育种年限 技术复杂,需要与杂交育种配合
基因工程育种 基因重组 将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中 能定向改造生物的遗传性状 有可能引发生态危机
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