2024年高考生物通用版总复习新题速递专题6基因和染色体的关系综合练习题(含解析)

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名称 2024年高考生物通用版总复习新题速递专题6基因和染色体的关系综合练习题(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2023-10-05 22:50:38

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专题6 基因和染色体的关系
一、单选题
1.(2023·广东模拟)用含有放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,一段时间后,下列物质或结构不会出现放射性的是(  )
A.大肠杆菌的核糖体 B.大肠杆菌的拟核
C.T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体的外壳
2.(2022高三上·浙江模拟)下图为细胞核DNA遗传信息的传递过程,其中①和②表示过程。下列叙述正确的是(  )
A.①和②过程DNA都需要解旋,都需要解旋酶催化
B.②过程将整个DNA分子的遗传信息传递到RNA分子中
C.细胞中进行①过程时,DNA聚合酶催化相邻核苷酸之间形成氢键
D.细胞内一个DNA分子进行①和②过程的场所是相同的
3.(2023高一下·江都期中)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神,下列有关科学研究与运用的科学方法的叙述正确的是(  )
A.艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体内转化实验
B.沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构和半保留复制方式
C.摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上
D.赫尔希和蔡斯分别用含35S和32P的培养基培养噬菌体证明了DNA是遗传物质
4.(2023高一下·河南期末)车前草病毒是RNA病毒,其侵染烟草叶肉细胞后RNA可直接作为mRNA模板翻译出外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示,然后利用该复制酶复制出新的病毒RNA。下列叙述错误的是(  )
A.图示过程发生在烟草叶肉细胞中
B.车前草病毒的遗传信息只能从RNA流向蛋白质
C.产生子代病毒的过程中车前草病毒RNA至少复制两次
D.车前草病毒RNA发生甲基化后,可能会导致其翻译受阻
5.(2023·大连模拟)在遗传学的发展历程中,下列科学方法或技术与相关研究不相符的是(  )
项目 相关研究 科学方法或技术
A 基因与染色体的关系 假说-演绎法
B T2噬菌体的遗传物质 归纳法
C DNA的双螺旋结构 建构模型
D DNA的半保留复制 同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
6.(2023高一下·乐山期末)下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述,错误的是(  )
A.每个DNA分子上含有许多个基因
B.染色体的行为决定着DNA和基因的行为
C.每条染色体上含有一个DNA(复制后含两个)
D.三者都是生物细胞内的主要遗传物质
7.(2023高一下·茂名期末)DNA复制使完整的遗传信息传给子细胞,如图为DNA复制过程示意图,其中DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。下列叙述正确是(  )
注:图中箭头表示子链的延伸方向。
A.酶X能断裂两条模板链之间的氢键
B.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对
C.DNA子链与DNA母链相同,但U取代T
D.若酶X变性失活,则DNA复制和转录都不能进行
8.(2023高一下·日照期中)研究人员采用化学方法人工合成了四种新的碱基:P(嘌呤)、Z(嘧啶)、B(嘌呤)、S(嘧啶),其中P和Z配对,B和S配对。利用这些碱基与天然碱基成功构建了一种合成DNA,该合成DNA与天然双链DNA具有相似的结构。下列推断不合理的是(  )
A.该合成DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成
B.该合成DNA的单链上每个磷酸都连接着两个脱氧核糖
C.该合成DNA中的碱基A、G、B、P数目之和等于T、C、S、Z之和
D.新碱基的引入增加了碱基配对的方式从而提高了DNA分子的多样性
9.(2022高二上·南京月考)下列有关人类性染色体的叙述,正确的是(  )
A.性染色体上的基因都可以控制性别
B.精子中都含有一条Y染色体
C.性染色体只存在生殖细胞中
D.女儿的性染色体有一条来自父亲
10.(2023高一下·江油期中)人体细胞内有46条染色体,初级卵母细胞中,染色单体、染色体、四分体、DNA依次有(  )
A.92、46、23、92 B.23、46、23、23
C.46 、46、0、92 D.92、46、46、46
11.(2023高一下·泸县期中)哺乳动物卵母细胞的不对称分裂既存在于细胞质中,也存在于细胞核中。卵母细胞在选择遗传物质的过程中表现出独特的偏好性,重组交换率较高的染色体倾向于留在卵细胞中,下列选项正确的是 (  )
A.姐妹染色单体分离是减数分裂中染色体特有的行为
B.每条染色体都有50%的概率被分配到卵细胞或极体
C.精卵结合会激活次级卵母细胞,以完成第二次不对称分裂
D.卵细胞中的染色体和极体中的染色体是完全相同的
12.(2023高二上·温州期末)研究表明,DNA合成先要沿子链合成方向以DNA为模板合成引物,因为DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸加到已有核酸链的游离3’端羟基上,而不能使脱氧核苷酸自身发生聚合,如下图所示。
据图分析,下列关于图中“引物”的叙述正确的是(  )
A.是一小段单链DNA B.在DNA合成后期会被切除
C.合成的方向为3’→5' D.合成时需DNA聚合酶的催化
13.(2023高一下·昭通期末)下列关于生物的遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.豌豆细胞内既有DNA,又有RNA,DNA是豌豆的主要遗传物质
B.所有生物的遗传物质都是DNA
C.T2噬菌体寄生在肺炎链球菌体内,遗传物质是DNA
D.酵母菌的核酸初步水解后产生8种核苷酸
14.(2022高二上·南京月考)下图为DNA分子片段的部分平面结构示意图,下列叙述正确的是(  )
A.物质2为尿嘧啶
B.物质6为胸腺嘧啶核糖核苷酸
C.物质4只能与一分子五碳糖连接
D.碱基对3的排列顺序能代表遗传信息
15.(2023高三上·齐齐哈尔期末)F基因(只存在于X染色体上)上游有以CGG为单元的重复序列。正常的F基因(CGG)序列重复次数在6~54次之间,当(CGG)序列重复次数超过55次时,其重复次数可能会随着细胞分裂次数的增加而增加,当增加至200以上时,该序列就会被甲基化而阻断转录过程。某家系部分成员的F基因结构如图所示(三代人之间有直系血缘关系).下列叙述错误的是(  )
A.Ⅱ-2在减数分裂I前的间期(CGG)序列增加
B.Ⅱ-2细胞不会产生两种编码F蛋白的mRNA序列
C.Ⅱ-2所生育的男孩有患该病的风险
D.Ⅲ-1的致病基因所在染色体来自I-1
16.(2023·大庆模拟)下图为细胞减数分裂的示意图,其中M/m是染色体上的基因。下列相关叙述错误的是(  )
A.图甲所示细胞分裂产生的子细胞可能是极体
B.图乙所示细胞会发生等位基因分离和非等位基因自由组合
C.图丙所示细胞可能是图乙所示细胞的子细胞
D.图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因m
17.(2023高一下·长春期中)生物学家为探究DNA复制方式,将15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,通过CsCl密度梯度离心技术,将细胞中的14N/14N—DNA及15N/14N—DNA分离开来,在试管中得到不同密度的DNA带。下列有关DNA复制的说法,错误的是(  )
A.根据第一代细胞只出现一条居中的DNA带,可以排除DNA的复制方式是全保留复制
B.如果是半保留复制,那么第二代细胞中的DNA分子离心后可以得到两条DNA带
C.DNA分子复制时,边解旋边复制,同时需要模板、原料、能量和酶等
D.探究DNA复制方式的方法与分离细胞器的方法完全相同
18.(2023高一下·湛江期末)以二倍体植物甲(2N=10)和二倍体植物乙(2n=10)进行有性杂交,得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配至同一个配子中,再让这样的雌雄配子结合产生F2。下列有关叙述正确的是(  )
A.若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗,则长成的植株是可育的
B.F1体细胞中含有四个染色体组,其染色体组成为2N+2n
C.F1不育的原因是含有的染色体组为奇数
D.物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,产生F2,属于诱变育种
19.(2022·重庆)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是(  )
A.若第二极体的染色体数目为22,则卵细胞染色体数目一定是24
B.若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
C.若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个a基因,则所生男孩一定患病
D.若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,则所生男孩一定患病
20.(2023高一下·成都期末)某生物兴趣小组观察了几种二倍体(染色体数为2N)生物处于不同分裂时期的细胞,并根据观察结果绘制出如下图形。下列说法中正确的是(  )
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,在此时期之前细胞中央出现细胞板
B.乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期,发生同源染色体的分离
C.乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期,此阶段染色体的着丝粒发生分裂
D.如果丙图表示睾丸内的几种细胞,则C组细胞可发生联会并形成四分体
21.(2023高一下·安宁期中)摩尔根的合作者布里吉斯发现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交所产生的子一代中,在2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇(XwXwY),亲本雄果蝇如下图所示,下列叙述正确的是(  )
A.减数第一次分裂后期,同源染色体上非等位基因自由组合
B.图中果蝇个体减数分裂后能产生6种基因型的配子
C.图中的Ⅱ、Ⅲ为常染色体,Ⅳ为性染色体
D.白眼雌果蝇(XwXwY)产生的原因是母方减数分裂异常
22.若“X→Y”表示由条件X必能推出结论Y,则下列选项符合这种关系的是(  )
A.对某二倍体植物进行单倍体育种→得到单倍体植株
B.染色体结构变异→染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
C.某个遗传平衡的种群个体间进行自由交配→后代的基因频率保持不变,基因型频率发生改变
D.某DNA分子是双链DNA分子→该DNA分子的(A+T)/(G+C)与(A+C)(G+T)两个比值相同
23.(2023高一下·金华月考)如图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图,据图分析,下列相关叙述错误的是(  )
A.②产生的子细胞一定为精细胞
B.图中属于减数分裂过程的有①②④
C.④细胞中有4条染色体,8条染色单体及8个核DNA分子
D.③细胞处于有丝分裂中期,无同源染色体和四分体
24.(2023高一下·洮南月考)如图是观察到的某生物(正常体细胞中含有3对同源染色体)减数分裂某时期的细胞。下列解释合理的是(  )
A.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
B.减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离
C.在减数第一次分裂的间期有一条染色体没有复制
D.在减数第二次分裂的间期有一条染色体没有复制
25.(2023高二上·昌图月考)下图甲、乙、丙是某些二倍体(2N=4)高等动物个体内发生的细胞分裂模式图,图丁为某一刻部分染色体行为的示意图,不考虑细胞发生突变或变异,下列叙述正确的是(  )
A.若A基因在图甲1号染色体上,则a基因在染色体5上
B.乙图细胞表示次级精母细胞或极体,乙细胞内无同源染色体
C.丙图细胞含有4条染色体,2对同源染色体,6条姐妹染色单体
D.丁图中等位基因A与a、B与b的分离只能发生在减数第一次分裂
二、综合题
26.(2023高一下·泗阳月考)如图是某种生物的处于不同分裂时期的细胞示意图及有关数量变化,请回答以下问题:
(1)根据细胞分裂的顺序将A~E细胞进行排序:   ,其中具有同源染色体的细胞有   ,位于图1中BC段的细胞有   。
(2)图1中CD段产生的原因是   。
(3)D细胞经分裂形成的子细胞的名称是   ,此生物体细胞中的染色体最多为   条。
(4)上述细胞示意图中,移向细胞两极的遗传物质一定相同的是   。(不考虑基因突变和互换)
(5)该生物可观察到这些分裂图像的部位是   ,D细胞的名称是   ,该种生物的初级精母细胞、次级精母细胞和精子之间的核DNA含量比例为   。
27.甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a~d 表示4种基因突变。a丢失T/A,b由T/A变为C/G,c由T/A变为G/C,d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生。乙图表示基因组成为AaBbDd个体细胞分裂某时期图像,丙图表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请据图回答下列问题。
注:可能用到的密码子为天冬氨酸(GAC),甘氨酸(GGU、GGG),甲硫氨酸(AUG),终止密码(UAG)。
(1)甲图中过程1所需的原料是   。
(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是   ,在a突变点附近至少再丢失   个碱基对对氨基酸序列的影响最小。
(3)图中   突变对性状无影响,其意义是   。
(4)导致乙图中染色体上B、b不同的原因有   (变异种类)。
(5)诱发基因突变一般处于图丙中的   阶段,而基因重组发生于   阶段(填图中字母)。
28.(2023高一下·江都期中)2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博(Svante Pbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。小明同学想做一些关于尼安德特人方面的课题研究,他首先对DNA及其相关知识进行了研究,如图所示。图1所示的分子结构式为某种核苷酸;图2中DNA分子有a和d两条链,Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶,将图2中某一片段放大后如图3所示。请分析回答下列问题:
(1)图1中核苷酸的名称是   。图3中④的名称是   。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ是   酶,Ⅱ酶的作用是催化形成   键。
(3)已知某双链DNA片段含有100个碱基对,其中一条链的A+T占60%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为   个。
29.(2023高一下·慈溪月考)基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如图。图3中的甘、天、色、丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图4为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)真核细胞中图1过程发生的主要场所是   ,已知某DNA分子共含有1000个碱基对,其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。该DNA分子连续复制2次,共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是   。
(2)图2为   生物基因表达的过程,判断依据是   。
(3)图3为   过程,以   为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。图3中,决定丙氨酸的密码子是   。核糖体移动的方向是向   (填“左”或“右”)。
(4)图2所示过程为图4中的   (填字母)过程。在图4的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是   ;在正常动植物细胞内不存在图4中的   过程。
(5)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是   。
30.(2023高一下·南山期末)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2s、7s、15s、30s、60s、120s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是   。
(2)若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗   个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有   个。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是   。
(4)图2中,与60s结果相比,120s结果中短链片段减少的原因是   。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是   。
(5)除少数病毒外,所有生物的DNA都由4种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、核糖体由蛋白质和RNA组成,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,用含有放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌的核糖体会出现放射性,A不合题意;
B、大肠杆菌的大型环状DNA位于拟核中,DNA的组成元素是C、H、O、N、P,用含有放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌的拟核会出现放射性,B不合题意;
C、噬菌体是病毒,必须寄生在大肠杆菌中才能繁殖,T2噬菌体的遗传物质是DNA含有P元素,复制原料来自大肠杆菌,因此T2噬菌体的遗传物质会出现放射性,C不合题意;
D、T2噬菌体的外壳的化学本质是蛋白质,蛋白质的组成元素是C、H、O、N,因此,T2噬菌体的外壳不会出现放射性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究着:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、①和②过程DNA均需要解旋,但②过程不需要另外的解旋酶催化,A错误;
B、过程②为转录,不是沿着整个DNA分子进行的,而是以基因为单位进行的,B错误;
C、DNA 复制时氢键是自发形成的,DNA聚合酶是催化磷酸二酯键的形成,C错误;
D、细胞内一个DNA分子进行①和②过程都是以DNA为模板,发生场所是相同的,主要都发生在细胞核,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录: (1)场所:主要是细胞核。 (2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。 (3)过程:
3.【答案】C
【解析】【解答】A、艾弗里利用自变量控制中的“减法原理”设计了肺炎链球菌体外转化实验,A错误;
B、沃森和克里克运用物理模型建构法揭示了DNA的结构,B错误;
C、摩尔根运用“假说–演绎法”以果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,C正确;
D、噬菌体无细胞结构,不能用培养基直接培养,必须寄生在活细胞中,D错误。
故答案为:C。
【分析】 假说演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、车前草病毒没有细胞结构,侵染烟草叶肉细胞后,利用烟草叶肉细胞内的原料、能量等来进行增殖,图示过程发生在烟草叶肉细胞中,A不符合题意;
B、由题意可推知,车前草病毒能够利用RNA复制酶将遗传信息从RNA流向RNA, B符合题意;
C、由图可知,车前草病毒的RNA是单链结构,而RNA在在复制时,遵循碱基互补配对原则,至少要复制两次才能得到与亲代RNA遗传信息相同的子代RNA,C不符合题意;
D、由图可知,车前草病毒能够直接以自身RNA为模板翻译形成外壳蛋白,所以若该病毒RNA发生甲基化,则可能会导致其翻译受阻,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、病毒由核酸和蛋白质构成,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生长繁殖。
2、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。如DNA的甲基化会影响转录过程,进而影响基因的表达。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、摩尔根利用假说-演绎法研究基因与染色体的关系,A正确;
B、科学家利用放射性同位素标记法(分别用32P或35S标记的噬菌体侵染细菌)研究T2噬菌体的遗传物质,B错误;
C、沃森、克里克利用物理模型研究DNA的双螺旋结构,C正确;
D、科学家利用同位素标记法(标记15N)研究DNA的半保留复制,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、摩尔根利用假说-演绎法研究基因与染色体的关系:基因和染色体行为存在的平行关系
2、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
3、根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
4、同位素标记法在生物学中的应用:(1)噬菌体侵染大肠杆菌实验;(2)分泌蛋白的合成与运输;(3)DNA分子半保留复制方式的验证;(4)探究光合作用中物质变化及转移的实验。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,则每个DNA分子上含有许多个基因,A正确;
B、染色体是基因的载体,主要由DNA和蛋白质构成,因此染色体的行为决定着DNA和基因的行为,B正确;
C、每条染色体上含有一个DNA(复制后含两个),C正确;
D、生物体的遗传物质主要是DNA,具有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因、DNA和染色体的关系:
1、基因是具有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈线性排列。
2、染色体是基因的载体,主要由DNA和蛋白质构成。
3、一个DNA分子上有许多基因。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、由图分析可知,酶X是DNA聚合酶,DNA聚合酶的作用是以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,由此可见,DNA聚合酶能促进一条DNA单链中磷酸二酯键的形成,A不符合题意;
B、由题意可知,DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制,由此可推知,DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对,从而有利于DNA子链的合成,B符合题意;
C、DNA子链与DNA母链互补配对,A-T配对,G与C配对,C不符合题意;
D、酶X是DNA聚合酶,其变性失活,DNA的复制不能进行,但转录所需要的酶是RNA聚合酶,所以DNA聚合酶的变性失活,不会影响DNA的转录,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】DNA复制过程
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,该合成DNA与天然双链DNA具有相似的结构,故该合成DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成,A正确;
B、该合成DNA的单链两端的磷酸连接1个脱氧核糖,B错误;
C、合成碱基P和Z配对,B和S配对,故P=Z,B=S。天然碱基A和T配对,G和V配对,故A=T,G=C,因此该合成DNA中的碱基A、G、B、P数目之和等于T、C、S、Z之和,C正确;
D、新碱基的引入增加了碱基配对的方式从而提高了DNA分子的多样性,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
9.【答案】D
【解析】【解答】A、性染色体上的基因不都是控制性别的,如人类的红绿色盲基因,A错误;
B、X染色体与Y染色体属于同源染色体,在减数分裂过程中,X染色体与Y染色体分离,故精子中含有一条Y或X染色体,B错误;
C、体细胞中存在性染色体,男性为XY,女性为XX,C错误;
D、女儿的性染色体是XX,必然有一条X染色体来自于父亲,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂中配对的两条染色体,形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。 X和Y染色体是一对形态大小不相同的同源染色体。
2、基因的分离定律的实质∶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离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
10.【答案】A
【解析】【解答】人体细胞内有46条染色体,初级卵母细胞中,染色单体有92条,染色体46条,四分体23个,DNA分子有92个,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】减数分裂过程中,卵原细胞经过间期染色质的复制和有关蛋白质的合成,进入减数第一次分裂时期,该时期的细胞称为初级卵母细胞,细胞内的染色体数量和卵原细胞中的一样,但是每条染色体由一个着丝点连接着两条姐妹染色单体,即每条染色体含有2个DNA分子;该时期的每对同源染色体会进行联会,联会的一对同源染色体包含2条染色体,4条姐妹染色单体,即称为一个四分体。
11.【答案】C
【解析】【解答】A、减数第二次分裂后期和有丝分裂后期都存在姐妹染色单体分离,A错误;
B、重组交换律较高的染色体倾向于留在卵细胞中,这些染色体分配到卵细胞的概率大于50%,B错误;
C、精子入卵细胞后,次级卵母细胞完成减数第二次分裂,排出第二极体,C正确;
D、卵母细胞的不对称分存在于细胞核中, 故卵细胞中的染色体和极体中的染色体是不同,D错误 。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、据图可知,图中“引物”中含有U,因此推测“引物”是一小段单链RNA,A错误;
B、“引物”的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点,只有通过“引物”,DNA才可以开始进行复制,在DNA合成后期会被切除,B正确;
C、DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸加到已有核酸链的游离3’端羟基上,因此“引物”合成方向为5’→3',C错误;
D、图中“引物”是RNA,RNA的合成需要RNA聚合酶催化作用,不需要DNA聚合酶,D错误。
故答案为:B。
【分析】DNA复制:(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。 (2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。 (3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
13.【答案】D
【解析】【解答】A、豌豆细胞内既有DNA,又有RNA,DNA是豌豆的遗传物质,A错误;
B、DNA是绝大多数生物的遗传物质,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误;
C、T2噬菌体寄生在大肠杆菌体内,遗传物质是DNA,C错误;
D、酵母菌的核酸包括DNA和RNA,初步水解产生8种核苷酸,即4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、核酸的种类: (1)脱氧核糖核酸(DNA):基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、T、G、C)、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。 (2)核糖核酸(RNA):基本组成单位是核糖核苷酸,是由一分子含氮碱基(A、U、G、C)、一分子核糖和一分子磷酸组成。
2、有细胞结构的生物的遗传物质为DNA,病毒的遗传物质为DNA或RNA。
14.【答案】D
【解析】【解答】A、物质2为胸腺嘧啶,A错误;
B、图为DNA分子片段,物质6为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、物质4为磷酸,一般连接两个五碳糖,只有末端的一个磷酸连接一个五碳糖,C错误;
D、碱基对3的排列顺序能代表遗传信息,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
15.【答案】B
【解析】【解答】A、减数分裂Ⅰ前的间期,DNA进行复制,DNA数目增加,故Ⅱ-2在减数分裂Ⅰ前的间期(CGG)序列增加,A正确;
B、Ⅱ-2细胞一条染色体中(CGG)序列重复次数为197次,其重复次数可能会随着细胞分裂次数的增加而增加,可能会超过200次,会被甲基化而阻断转录过程。另一条染色体中重复次数可能不会超过200次,会产生两种编码F蛋白的mRNA序列,B错误;
C、Ⅱ-2含有来自I-1的(CGG)197重复序列,(CGG)序列重复次数会随着细胞分裂而增加,重复次数增加至200以上时,该序列就会被甲基化而阻断转录过程,则Ⅱ-2所生育的男孩有患该病的风险,C正确;
D、(CGG)序列重复次数会随着细胞分裂而增加,Ⅲ-l的致病基因F来自Ⅱ-2,I-2(CGG)序列重复次数较低,Ⅱ-2的致病基因F来自I-1,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、XY型性别决定的生物,雌性的性染色体为XX,产生的卵细胞只有X一种;雄性的性染色体为XY,产生的精子有两种,且含X的精子数∶含Y的精子数=1∶1。含X的精子和卵细胞结合,后代为雌性,含Y染色体的精子和卵细胞结合,后代为雄性,性别比例约为1∶1。
2、题图中Ⅰ-1为男性、X染色体上 (CGG)序列重复次数为197次;Ⅰ-2为女性, 两条X染色体上(CGG)序列重复次数分别为7、8次;Ⅱ-2为女性, 两条X染色体上(CGG)序列重复次数分别为7、197次;Ⅲ-l为男性, X染色体上(CGG)序列重复次数为210次。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、图甲中无同源染色体,着丝粒分开,处于减数第二次分裂分裂后期,细胞质均等分离,其子细胞为精细胞或极体,A正确;
B、图乙中同源染色体正在分离,非同源染色体正在自由组合,随之会发生等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合,处于减数第一次分裂后期,B正确;
C、图乙细胞质均等分裂,是精细胞的形成过程,图丙细胞质不均等分裂,是卵细胞的形成过程,C错误;
D、图丙所示细胞分裂产生的卵细胞含有基因m,极体含有基因M,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(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:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、图中甲处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,为精细胞或极体的形成过程;乙处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂;丙处于减数第二次分裂后期,细胞质不均等分裂,为卵细胞的形成过程。
17.【答案】D
【解析】【解答】A、第一代DNA分子经过密度梯度离心后,若得到两条DNA带,则是全保留复制;第一代DNA分子离心后只出现一条居中的DNA带,则是半保留复制,A正确;
B、假设DNA的复制方式是半保留复制,那么一个DNA分子复制一次,后代有2个DNA分子,4条链,其中有两条只含14N,另外两条同时含14N和15N,那么将其离心后可以得到两条DNA条带,B正确;
C、DNA分子复制时以两条链作模板,游离的脱氧核糖核苷酸为原料、在能量、解旋酶和DNA聚合酶的共同作用下边解旋边复制,C正确;
D、对细胞器进行分离用差速离心法,而探究DNA复制的方式选用的是密度梯度离心方法,D错误。
故答案为:D。
【分析】在细胞分裂前的间期,以亲代DNA的2条链为模板合成子代DNA的过程称为DNA的半保留复制。复制过程4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料,在能量、解旋酶和DNA聚合酶的共同作用下边解旋边复制、多起点双向复制。
18.【答案】A
【解析】【解答】A、 若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗,可使F1幼苗细胞中的染色体数目加倍,因此长成的植株是可育的,A正确;
B、由题干可知, 二倍体植物甲(2N=10)和二倍体植物乙(2n=10)进行有性杂交,得到的F1体细胞中含有的染色体组成应该是N+n,B错误;
C、F1植株的染色体组数是偶数,染色组之间不能发生联会,无法产生配子,C错误;
D、物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,是染色体数目变异,属于多倍体育种,D错误;
故答案为:A。
【分析】减数分裂时,如果出现同源染色体联会紊乱,则无法产生正常配子。
19.【答案】D
【解析】【解答】A. 若在减数第二次分裂过程,姐妹染色体分离正常,则第二极体和卵细胞染色体数相等。A错误。
B. 人类的染色体2N=46,若第一极体的染色体数目为23条,则次级卵母细胞染色体数目一定是23条。若减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离异常,有可能出现卵细胞中染色体数目或多于23条,也有可能少于23条。B错误。
C. 若减数分裂正常,由于之前的交叉互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因为XAXa,故第二极体X染色体有一个a基因,卵细胞中也可能是XA基因,则所生男孩不患病。C错误。
D. 若减数分裂正常,且第一极体X染色体有两个A基因,又不考虑突变的原因,则次级卵母细胞中有两个a基因,卵细胞中也会携带a基因,则所生男孩一定患病。D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)根据图片可知,初级卵母细胞在进行减数第一次分裂时发生了交叉互换。交叉互换可以使同源染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,使卵细胞的基因型发生改变。
(2)一般在减数第一次分裂过程中,会发生两种基因重组现象:
①减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,有可能出现等位基因的交换,从而导致配子的基因型种类增加。
②减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合,结果是配子会形成更多的基因型。但一个卵原细胞或精原细胞自由组合的结果是固定的,一般只有两种类型子细胞,不会出现更多的基因型组合。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期,而细胞板是植物细胞在有丝分裂末期出现的,A错误;
BC、乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期,但有丝分裂中期着丝粒不分裂,B正确,C错误;
D、减数第一次分裂前期细胞内的同源染色体会两两发生联会,此时细胞中染色体数目为2N ,而丙中C组细胞的染色体数目为4N ,D错误。
故答案为:B。
【分析】图示解读:甲细胞内存在同源染色体,染色单体已经移向细胞两极,说明该细胞处于有丝分裂后期。乙中染色体、染色单体、DNA之比为1∶2∶2,而染色体数为2N,则可能处于有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂的前期、中期、后期。丙中A组细胞中染色体数为N,即染色体数目减半,可以表示减数第二次分裂的前期、中期、末期;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂的间期、前、中、末期,减数第一次分裂和减数第二次分裂后期;C组细胞中染色体数目为4N,是体细胞的两倍,可表示有丝分裂的后期。
21.【答案】D
【解析】【解答】A、减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合,A错误;
B、图中果蝇的基因型可表示为AaBbXWY,相当于涉及3对等位基因,且分别位于三对同源染色体上,中心基因的自由组合定律,因此,该个体减数分裂后能产生23=8种基因型的配子,B错误;
C、图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为常染色体,X、Y为性染色体,C错误;
D、亲代白眼雌果蝇的基因型为XwXw,红眼雄果蝇的基因型为XWY,子代中异常白眼雌果蝇XwXwY产生的原因是异常的卵细胞XwXw和正常的精子结合形成的,因此,该异常卵细胞的出现可能是母方减数第一次分裂异常或减数第二次分裂异常产生的,D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ过程:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数分裂Ⅱ过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
22.【答案】B
23.【答案】D
【解析】【解答】A、题图④的细胞中,同源染色体彼此分离,且细胞质均等分裂,判断该哺乳动物为雄性,即②细胞为次级精母细胞,所以②产生的子细胞一定为精细胞,A正确;
B、图中属于减数分裂过程的有①(减数第一次分裂前期)、②(减数第二次分裂后期)、④(减数第一次分裂后期),B正确;
C、题图④同源染色体的行为是彼此分离,此时细胞中有4条染色体,每条染色体含有2条染色单体、两个DNA分子,共8条染色单体及8个DNA分子,C正确;
D、题图③细胞处于有丝分裂中期,有同源染色体,即图中的“大“与”大”为一对同源染色体、“小”与“小”为一对同源染色体,因为有丝分裂没有同源染色体的联会,所以不形成四分体,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
24.【答案】B
【解析】【解答】 A、若减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离,则会导致子染色体分布不均匀,出现一极为2条、另一极为4条染色体的现象,A不符合题意;
B、若减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离,会导致两个次级精母细胞所含染色体数目都不正常(一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次级精母细胞少一条染色体);2个异常的次级精母细胞经过减数第二次分裂产生的4个精子均不正常(有2个精子均多一条染色体,为4条,另外2个精子均少一条染色体,为2条),B符合题意;
C、若减数第一次分裂间期有一条染色体没有复制,会导致两个次级精母细胞一个正常,一个不正常,不正常的次级精母细胞减数第二次分裂后期,一端3条染色体,一端2条染色体,C不符合题意;
D、在减数第二次分裂过程中,染色体不发生复制,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】减数分裂的过程:
(1)减数分裂Ⅰ间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数分裂Ⅱ过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
25.【答案】B
【解析】【解答】A、甲中1号和5号染色体是间期复制形成的,含有相同的基因,若A基因在图甲1号染色体上,则a基因在染色体4和8上,A错误;
B、由图示可知,乙图的细胞处于减数第二次分裂的后期,而且细胞质均匀分开,说明该细胞是次级精母细胞或机体,此时细胞内没有同源染色体,B正确;
C、丙图细胞含有两个染色体组,2对同源染色体,8条姐妹染色单体,C错误;
D、丁图中发生过交叉互换,因此等位基因A与a的分离都不仅发生在减数第一次分裂后期,也发生在减数第二次分裂后期,D错误 ;
故答案为: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。
26.【答案】(1)CAEBD;A、B、C、E;B、C、E
(2)着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
(3)精细胞;8
(4)A、D
(5)睾丸;次级精母细胞;4:2:1
【解析】【解答】结合题图信息可知,A细胞内有同源染色体且染色体着丝点分裂,则A细胞处于有丝分裂后期;B细胞内有同源染色体且同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,则B细胞处于减数第一次分裂后期;C细胞有同源染色体且染色体着丝点排列在赤道板上,则C细胞处于有丝分裂中期;D细胞内无同源染色体且染色体着丝点分裂,则D细胞处于减数第二次分裂后期;E细胞内有同源染色体且同源染色体两两配对形成四分体,则E细胞处于减数第一次分裂前期。
(1)结合上述分析可知,图中有的细胞在有丝分裂某时期,有的细胞在减数分裂某时期,对于性原细胞而言,可以先进行有丝分裂产生更多性原细胞,后进行减数分裂产生成熟生殖细胞,由此判断细胞分裂的顺序为CAEBD。图中A、B、C、E具有同源染色体。图1中BC段每条染色体上由两个DNA,意味着一条染色体由两条姐妹染色单体组成,所以位于图1中BC段的细胞有B、C、E。
(2)CD段每条染色体上两个DNA变为每条染色体一个DNA,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
(3)图中B细胞处于减数第一次分裂后期且细胞质均等分裂,可确定B细胞是初级精母细胞,该动物性别为雄性。图中D处于减数第二次分裂后期,所以D细胞经分裂形成的子细胞的名称是精细胞。图中A细胞处于有丝分裂后期,染色体数8条,也是生物体细胞中染色体最多的时期。
(4)姐妹染色单体是染色体复制形成的,姐妹染色体单体中遗传物质一般相同,所以着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体并移向两极,此时移向细胞两极的遗传物质一定相同,则对应图中A、D细胞。
(5)结合第(3)小题分析,可知该动物为雄性,这些分裂图像有有丝分裂和减数分裂过程,所以该生物可观察到这些分裂图像的部位是睾丸。D细胞处于减数第二次分裂后期,所以D细胞是次级精母细胞。初级精母细胞、次级精母细胞和精子之间的核DNA含量比例为8:4:2=4:2:1。
【分析】有丝分裂、减Ⅰ分裂、减Ⅱ分裂不同分裂时期细胞的特点:
分裂时期 有丝分裂 减Ⅰ分裂 减Ⅱ分裂.
前期 有同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布 有同源染色体,联会,形成四分体,有染色单体,四分体随机分布 无同源染色体,无联会,不形成四分体,有染色单体,染色体随机分布
中期 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行 有同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板处排成两行 无同源染色体,有染色单体,染色体在赤道板上排成一行
后期 有同源染色体(看一极),无染色单体,着丝点分裂,染色体移向两极 有同源染色体(二极间),有染色单体,同源染色体分离,染色体移向两极 无同源染色体,无染色单体,着丝粒分裂,染色体移向两极
末期 有同源染色体(看一极),无同源染色体,染色体均分两极,在每极随机分布 有同源染色体(二极间),有染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布 无同源染色体,无染色单体,染色体均分两极,在每极随机分布
27.【答案】(1)4种核糖核苷酸
(2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸;2
(3)b;有利于维持生物遗传性状的相对稳定
(4)基因突变或基因重组
(5)b;d
【解析】【解答】(1)甲图中过程1是以DNA为模板合成RNA的过程,为转录过程,所需的原料是4种核糖核苷酸。
(2)a突变后会使mRNA的碱基序列变为GACUAUGGUAUG,根据密码子表以及突变前密码子与氨基酸的对应关系可知,新合成的多肽链中氨基酸的顺序是:天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸;密码子由3个碱基组成,为了不破坏其他密码子的完整性,在a突变点附近再减少2个碱基对对氨基酸序列的影响是最小的。
(3)b突变后的密码子为GAC,仍与天冬氨酸相对应,该突变对性状无影响,这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。
(4)图乙表示基因组成为AaBbDd个体细胞减数第二次分裂后期的图像,B和b基因出现的原因可能是发生的基因突变,也可能是四分体时期发生了交叉互换(或发生了基因重组)。
(5)基因突变一般发生在DNA复制时,图丙中b阶段每条染色体上一个DNA变成两个DNA,为分裂间期的S期,即DNA复制的阶段,所以诱发基因突变一般处于图丙中的b阶段。基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期,此时细胞中每条染色体上含有两个DNA,故处于d阶段。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
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。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因突变发生的时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
4、基因重组
(1)概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
(2)类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
(3)意义:①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
28.【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
(2)解旋酶;磷酸二酯
(3)120
【解析】【解答】(1)图1中核苷酸的五碳糖是核糖,含氮碱基是腺嘌呤,所以图1中核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸。图3为DNA分子平面图,④核苷酸的碱基与A配对,则④的碱基应为T,所以图3中④的名称是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
故答案为:腺嘌呤核糖核苷酸;胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
(2)图2为DNA的复制,Ⅰ与DNA的两条母链结合,所以Ⅰ是解旋酶。Ⅱ酶应该是DNA聚合酶,作用是催化形成磷酸二酯键。
故答案为:解旋酶;磷酸二酯键。
(3)由于DNA分子中碱基互补配对,DNA分子一条链的A+T占60%,G+C占40%,互补链中A+T占60%,G+C占40%。题干信息指出它的互补链中G与T分别占22%和18%,再结合上述分析可确互补链中C占40%-22%=18%,另一条链中C与互补链中G相等,则另一条链C占22%,因此整个DNA分子中C的数量为100×18%+100×22%=40。如果连续复制2次,共4个DNA,但亲代DNA的2条链是保留的,数量上而言,相当于产生了3个新的DNA,所以需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为3×40=120。
故答案为:120。
【分析】1、构成DNA的脱氧核糖核苷酸的脱氧核糖、磷酸是相同的,而碱基有四种,所以就有四种含有不同碱基的脱氧核糖核苷酸,即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。构成RNA的核糖核苷酸也有四种:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。
2、 DNA聚合酶:在DNA复制时起作用,将多个脱氧核苷酸催化聚合为脱氧核苷酸链(也就是DNA单链),此时形成的化学键是磷酸二酯键。DNA解旋酶:在DNA转录时起作用,将DNA的双链解开,作用对象是氢键,使氢键断裂。
29.【答案】(1)细胞核;1800
(2)原核;边转录边翻译
(3)翻译;mRNA;GCA;右
(4)b、e;a、b、e;c、d
(5)基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
【解析】【解答】(1)在真核生物的细胞中,图1过程是DNA的复制过程,发生的主要场所是细胞核; 某DNA分子共含有1000个碱基对,其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4 ,则该DNA中含有的鸟嘌呤的总数量是600个,该DNA分子连续复制2次,得到4条同样的DNA分子,该4条DNA分子还有的鸟嘌呤的数量是2400个,所以复制过程中需要的鸟嘌呤的数量是2400-600=1800个;
故填:细胞核;1800。
(2)图2中可知,DNA分子是边转录边翻译的,这种现象出现在原核生物细胞中;
故填: 原核 ; 边转录边翻译 ,
(3)图3是翻译的过程,翻译的过程以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。图3中,丙氨纶是最后一个氨基酸,由他RNA进行转移,跟进碱基互补配对原则可知,决定氨基酸的密码子的GCA;由核糖体上脱水缩合形成的蛋白质可知,核糖体移动的方向是向右的;
故填: 翻译 ; mRNA ; GCA ; 右 。
(4)图4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;图2是转录和翻译的过程,对于图4中的b和e; 在图4的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是DNA的复制,转录和翻译过程,对于a、b和e;在正常的动植物细胞内不存在的是逆转录和RNA的自我复制,分别对应c和d;
故填: b、e ; a、b、e ; c、d。
(5) 苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是 : 基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状 ;
故填: 基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状 。
【分析】 (1)DNA分子数复制n次后:
①子代DNA分子数=2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
(2)DNA分子复制n次后,脱氧核苷酸链数:
①子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条。
②亲代脱氧核苷酸链数=2条。
③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数: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m×(2n-1)个;第n次复制,消耗该脱氧核苷酸数为m×2n-1
(3)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。
(4)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。
30.【答案】(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体 DNA 复制提供原料
(2)5200;2
(3)DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA 结构越稳定
(4)短链片段连接成长链片段;在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
(5)生物是由共同祖先进化而来的
【解析】【解答】(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性。
(2)一种1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,则胞嘧啶有1000-350=650个若该DNA连续复制四次,在第四次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(24-1)x650=5200个,复制4次后含最初亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。
(3)酶作为生物催化剂,不能为反应提供能量,但可以降低化学反应所需的活化能。DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定,所以在 DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高。
(4)图2中,与60秒结果相比,120秒时有些短链判断连接成长链片段,所以短链片段减少了。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段。
(5) 除少数病毒外,所有生物的DNA都由4种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因生物是由共同祖先进化而来的。
【分析】有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
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