河南省南阳市卧龙区博雅学校2022-2023学年高一下学期6月月考生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
1.下列有关遗传学基本概念及操作的叙述,正确的是( )
A.纯合子的杂交后代不一定是纯合子,杂合子的自交后代一定是杂合子
B.性状分离是指杂交或自交的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.基因型相同的同种生物,其表现型一定相同;表现型相同的同种生物,基因型不一定相同
D.孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程
2.下列各项杂交组合中,能确定其性状显隐性的是( )
A.黄色小鼠×黄色小鼠杂交,子代小鼠黄色:灰色=2:1
B.高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉,子代豌豆中高茎:矮茎=1:1
C.红眼雌果蝇×白眼雄果蝇,子代雄性果蝇中红眼:白眼=1:1
D.父亲为血友病患者、母亲表现正常,生了两个儿子都正常
3.(2019高三上·秦皇岛开学考)图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞;图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化;图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化.下列有关叙述正确的是( )
A.基因A、a所在的染色体是已发生基因突变的X染色体
B.图甲可对应于图乙中的bc段和图丙中的kl段
C.图乙中的bc段和图丙中的hj段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期
D.图乙中的cd段形成原因是细胞分裂
4.在鸽子(ZW型性别决定方式)中有一伴Z染色体的复等位基因系列:B1(灰红色)对B(蓝色)为显性,B对b(巧克力色)为显性。现有一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子,它们杂交后代中出现了一只巧克力色个体,据此可以判断出( )
A.该巧克力色个体的基因型一定是ZbW
B.该灰红色鸽子的基因型一定是ZB1Zb
C.该蓝色鸽子的基因型一定是ZBW
D.该蓝色鸽子的基因型一定是ZBZb
5.科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是( )
第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
A.第二组实验中,子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O
B.第三组实验中,子代噬菌体的DNA 中不一定含有14C
C.第一组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0
D.第三组实验经过一段时间培养后离心,检测到放射性主要出现在沉淀物中
6.如图表示细胞内与基因有关的物质或结构,其中ⅰ是遗传物质的主要载体。下列相关叙述不正确的是( )
A.碱基数目的差异是不同f 携带信息不同的主要原因
B.f在ⅰ上呈线性排列,f与性状不是简单的一 一对应关系
C.e为脱氧核苷酸,h为蛋白质
D.若g中(G+C)/(A十T)=0.5,则A占g中总碱基数的比例为1/3
7.下图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验,利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,叙述正确的是( )
A.将上述大肠杆菌继续培养,细胞再分裂1次并提取DNA进行密度梯度离心,可在试管中出现三条DNA带
B.科学家在对DNA复制方式的研究过程中运用了假说一演绎的科学研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
8.关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为3'—端
B.Rep可以破坏DNA双链之间的氢键
C.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
D.根据材料推断Rep推动复制叉移动需要水解ATP提供能量
9.(2021高三上·包头开学考)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来,全国人民同舟共济、众志成城,打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战,经研究,该病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.由图示可知,+RNA 和-RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
10.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交,产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现(如图),甲基化不影响基因复制。有关分析错误的是( )
A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B.甲基化可能影响RNA 聚合酶与该基因的结合
C.细胞的内外环境因素均可能引起DNA的甲基化
D.因A基因发生甲基化后碱基序列未发生改变,因此不能遗传给后代
11.下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的相关叙述,正确的是( )
A.基因突变只有发生在生殖细胞中,突变的基因才能遗传给下一代
B.基因重组既可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体上,也可以发生在非同源染色体之间
C.格里菲思肺炎链球菌转化实验,R型细菌转化成S型细菌依据的遗传学原理是染色体变异
D.猫叫综合征是人的5号染色体缺失引起的遗传病
12.假肥大肌营养不良(BMD)是伴X染色体隐性遗传病,患者由于肌细胞膜上dystro-phin 蛋白缺乏而引起肌细胞坏死和功能丧失。亨廷顿病(HD)是一种常染色体显性遗传病,一般患者在中年发病,表现为舞蹈样动作,随着病情进展逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽能力,并最终死亡。以上两种遗传病在某家系的系谱图如下,甲病基因用B、b表示,乙病基因用A、a表示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲病是假肥大肌营养不良,乙病是亨廷顿病
B.Ⅱ-2的基因型为AaXbY,Ⅱ-3的基因型是AaXBXb或AaXBXB
C.如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为7/32
D.某正常女子与父母患HD的正常男孩结婚,孩子患HD的概率是1/2
13.俗语“一母生九子,九子各不同”,不考虑基因突变和染色体变异,这一现象可能与下图所示的哪些过程有关?( )
A.①③ B.①② C.③④ D.②④
14.癌症是威胁人类健康的疾病之一。下列有关细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性减弱,可能引起细胞癌变
B.癌细胞表面的粘连蛋白减少或缺失,使癌细胞容易在体内分散和转移
C.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是一种累积效应
D.日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式
15.果蝇的一条X染色体正常的片段排列顺序为abc·defgh,中间黑点代表着丝粒。下列叙述正确的是( )
A.若异常染色体结构为abc·dfgh,则该变异可能是基因中的碱基对缺失引起的
B.若异常染色体结构为abc·deffgh,则果蝇的复眼由正常眼变成棒眼属于该变异类型
C.若异常染色体结构为abc·fghde,则基因数量未改变不会影响生物性状
D.若异常染色体结构为abc·defpq,则该变异是由同源染色体间的交叉互换造成的
16.如图为某三体(含三条7号染色体)水稻的 6号、7号染色体及相关基因示意图,图中基因A/a控制水稻的有芒和无芒,基因B/b控制抗病和易感病,且抗病对易感病为显性。已知该三体水稻产生配子时,7号染色体中的一条染色体会随机进入配子中,最终形成含1条或2条7号染色体的配子,含2条7号染色体的精子不参与受精,其他配子均正常参与受精。下列相关叙述正确的是( )
A.三体水稻的任意一个体细胞中都有三个染色体组
B.减数分裂过程中,6号、7号染色体上的等位基因都会分离
C.该三体水稻作父本,与基因型为bb的母本杂交,子代中抗病个体占1/3
D.三体水稻可能是7号染色体异常的精子与正常卵细胞受精产生的
17.如下图表示基因的作用与性状的表现之间的关系,下列相关叙述错误的是( )
A.与①→②相比,②→③特有的碱基配对方式是U-A
B.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生不改变,但生物的性状发生改变
C.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,该基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
D.已知某DNA 分子含有500个碱基对,其中一条链上 A∶G∶T∶C=4∶3∶2∶1,该DNA分子连续复制数次后,消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸1400个,则该DNA分子已经复制了3次
18.下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,有关叙述错误的是( )
A.原核细胞基因的②③过程可同时发生,真核细胞核基因的②③过程不能同时发生
B.图中能发生A-U和U-A配对的过程只有④
C.参与③过程的RNA有3种,此过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运
D.HIV在宿主细胞中遗传信息流动的过程有⑤①②③
19.(2022高二上·河南开学考)关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验,下列说法错误的是( )
A.大葱可作为实验材料,其原因是根尖分生区细胞有丝分裂旺盛
B.用体积分数95%的酒精冲洗固定的细胞2次
C.剪取根尖约0.5~1cm放置于冰箱的低温室内诱导染色体数目加倍
D.低温(4℃)处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成
20.抗维生素D佝偻病是伴X 染色体显性遗传病(D、d表示等位基因)。丈夫表现型正常的孕妇(甲)为该病患者。现用放射性探针对孕妇(甲)及其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断(检测基因d的放射性探针为d探针,检测基因D的放射性探针为D探针),诊断结果如下图(○表示无放射性,●放射性强度是◆的2倍)。下列有关叙 述正确的是( )
A.个体1、个体2、个体3分别是表现型正常的男孩、丈夫、患病的女孩
B.双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XdY、XDXd
C.男性抗维生素D佝偻病的致病基因只来自于母亲,也只能传递给女儿
D.个体1长大后与正常异性婚配所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1/2
二、综合题。(本大题共4小题,共60分,除标注外每空一分)
21.果蝇性别决定方式为XY型。刚毛对截毛为显性,由基因A、a控制,基因B、b控制灰身和黑身这对相对性状,已知基因B、b位于3号常染色体上。某实验小组进行如下探究实验,请回答下列问题:
(1)野生型果蝇为黑身,灰身为突变性状,研究发现,某灰身果蝇的出现是由于一条常染色体DNA中插入了一对碱基所致,则灰身性状为 (填“显性”或“隐性”)突变性状。
(2)现有均为纯合的刚毛灰身、截毛灰身、刚毛黑身雌雄果蝇若干,在满足(1)的基础上,若基因A、a位于常染色体上,现欲确定基因A、a与B、b是否位于非同源染色体上,请利用现有实验材料设计实验思路并预期实验结 果和结论。
实验思路:让表现型为 的雌雄果蝇相互交配,得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表现型及比例,并记录预期实验结果及结论(不考虑减数分裂过程中同源染色体间的交叉互换):
①当F2的表现型及比例为 ,则基因A、a与B、b位于非同源染色体上;
②当F2的表现型及比例为 ,则基因A和b位于一条染色体上、a和B位于另一条同源染色体上。
22.图1为基因型为Aa小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期为 ,含有 个染色体组,其对应图2中的细胞为 。
(2)图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY和 。
(3)若b~e代表同一细胞的不同分裂期,则其先后顺序为 ,非等位基因的重新组合发生在图3中 ,图3DE形成的原因是 ,细胞内同时出现A 和a基因的原因可能是 ,两者的碱基排列顺序 (选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(4)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这种不分离可能发生的时期 。
23. 1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中④部分的放大。请回答:
(1)图甲所示过程表示 ,模板为 。
(2)图乙所示过程表示 ,发生场所在 ,图乙中各物质或结构含有核糖的有 ,图乙所示过程中,碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程 (填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”)。
(3)实验分别用35S或32P标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是 。
(4)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有____。
A.传递遗传信息 B.作为遗传物质
C.转运氨基酸 D.构成核糖体
(5)科学家在研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能时,检测上清液中的放射性,得到如下图所示的实验结果。
实验中搅拌的目的 ,据图分析搅拌时间应至少大于 min,否则上清液中的放射性较低;当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是 ;图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会 。
24.图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系;该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制,三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题:
(1)能发生图甲所示过程的细胞结构有 ;该过程一般不发生在细胞分裂的分裂期,原因是 。
(2)图甲中,若b2为RNA链,当b2含碱基A和U分别为24%和18%时,则b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为 ;该过程结束时,终止密码子位于 (填“b1”或“b2”)链上。
(3)图乙中正常情况下,该生物细胞中含有b基因最多时为 个,b基因相互分离发生在 (填时期)。
(4)图乙中基因A和a的本质区别是 。由图乙所示的基因型能否确定该生物体能否合成黑色素,并说明 理由 。
(5)由图丙可以得出,基因可以通过 进而控制生物体的性状,某一性状可能受多对基因控制。
25.普通水稻中有高秆抗病(DDTT)和矮秆易感病(ddtt)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请回答下列问题:
A:高秆抗病矮秆抗病品种
B:高秆抗病×矮秆易染病→F1→F2→能稳定遗传的矮秆抗病品种
C:高秆抗病×矮秆易染病→F1→配子→幼苗能稳定遗传的矮秆抗病品种
(1)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病水稻新品种的方法是 组,原因是 。
(2)B组育种方法原理是 ,F2水稻植株中基因型最多有 种,表型为矮秆抗病植株出现的概率是 。
(3)C组育种方法是 ,该育种方法的优点是 。过程①常用方法是 。获得的幼苗植株的特点是 ;过程②常用 处理。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验;假说-演绎和类比推理;孟德尔遗传实验-分离定律;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、纯合子的杂交后代不一定是纯合子,也有可能是杂合子;杂合子的自交后代不一定为杂合子,也有可能是纯合子,A错误;
B、性状分离是指自交的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,而杂交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象不属于性状分离现象,B错误;
C、表型不只受基因型的控制,还受环境的影响,所以基因型相同的同种生物,其表现型不一定相同;表现型相同的同种生物,基因型不一定相同,C错误;
D、孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子,自交后代无性状分离。
3、杂合子:由两个基因型不同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。杂合子的基因组成至少有一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子,自交后代出现性状分离。
2.【答案】A
【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、黄色小鼠×黄色小鼠杂交,子代小鼠黄色:灰色=2:1,由此可知,亲本都为一种表型,后代新出现的性状为隐性性状,所以黄色为显性性状,灰色为隐性性状,A正确;
B、高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉,子代豌豆中高茎:矮茎=1:1,亲代两种表型,后代也为两种表型,所以无法确定显隐性,B错误;
C、红眼雌果蝇×白眼雄果蝇,子代雄性果蝇中红眼:白眼=1:1,亲代两种表型,后代也为两种表型,所以无法确定显隐性,C错误;
D、父亲为血友病患者、母亲表现正常,生了两个儿子都正常,儿子的正常基因来自母亲,母亲正常,所以无法确定血友病为显性遗传病还是隐性遗传病,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、杂合子的基因组成至少有一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子,自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状,和亲代相同的性状为显性性状。
3.【答案】C
【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】A. X、Y是一对同源染色体,减数第一次分裂过程中同源染色体分离,不可能位于减数第二次分裂的细胞中,则基因A、a位于一常染色体上,可能发生基因突变或者交叉互换,A错误;
B. 图甲为减数一次分裂形成的细胞,其中每条染色体两个DNA,可对应于图乙中的bc段,甲细胞中有一个染色体组,而图丙的kl段有两个染色体组。B错误;
C. 图乙中的bc段时每条染色体含有2个DNA,代表前期和中期,图丙中的hj段代表的是有丝分裂的后期,着丝点分裂,染色体组加倍,但每条染色体只含有1个DNA,C正确;
D. 图乙中的cd段形成的原因是着丝点的分裂,D错误。
故答案为:C。
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图为减数第二次分裂中期细胞图,乙图表示表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化,图丙表示该动物一个细胞有丝分裂过程中染色体组数的变化.梳理相关的基础知识,解析题图结合问题的具体提示综合作答。
4.【答案】A
【知识点】伴性遗传;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】由题意可知,一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子,它们杂交后代中出现了一只巧克力色个体,若灰红色鸽子为雌性,蓝色鸽子为雄性,则灰红色雌性鸽子的基因型为ZB1W,蓝色雄性鸽子的基因型为ZBZb,后代巧克力色个体的基因型为ZbW;若灰红色鸽子为雄性,蓝色鸽子为雌性,则灰红色雄性个体的基因型为ZB1Zb,蓝色雌性鸽子的基因型为ZBW,所以后代巧克力色个体的基因型为ZbW,所以A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】鸽子的性别决定方式为ZW型,雌性为ZW,雄性为ZZ,亲本雄性Z染色体上的基因必然遗传给后代的雌性,所以后代雌性的表型取决于亲本雄性Z染色体上的基因,所以综上所述巧克力色的个体的基因型为一定为ZbW,而亲本灰红色个体的基因型为ZB1W或ZB1Zb,亲本蓝色个体的基因型为ZBZb或ZBW。
5.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】 A、第二组实验中,大肠杆菌用18O标记,噬菌体侵染大肠杆菌时,原料来自大肠杆菌,蛋白质的元素组成一定含C、H、O、N,所以子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O,A正确;
B、第三组实验中,噬菌体用14C标记,噬菌体的DNA含C、H、O、N、P,后代噬菌体复制DNA所用的原料来自大肠杆菌,所以后代噬菌体的DNA少部分含14C,大部分不含14C,所以子代噬菌体的DNA 中不一定含有14C,B正确;
C、第一组的实验中,噬菌体用35S标记,大肠杆菌用32P标记,子代噬菌体复制DNA和合成蛋白质所用的原料来自大肠杆菌,所以后代噬菌体一定含32P,不含35S标记,所以噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 ,C正确;
D、第三组是用C14做的标记,DNA和蛋白质都含有C元素,所以第三组实验经过一段时间培养后离心,沉淀和上清液都能检测到放射性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染大肠杆菌实验:(1)原理:要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程: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。
(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→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、蛋白质的元素组成为:C、H、O、N,核酸(DNA和RNA)的元素组成为C、H、O、N、P。
6.【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、碱基对的排列顺序的差异是不同f携带信息不同的主要原因,不是碱基数目的差异,A错误;
B、f是基因,i是染色体,基因f在i染色体上呈线性排列,f与性状不是简单的一 一对应关系,B正确;
C、e是DNA的基本单位,e为脱氧核苷酸,h与个构成i,i是染色体,g是DNA,h是蛋白质,C正确;
D、若g中(G+C)/(A十T)=0.5,则A+T之和占总碱基的2/3,而A=T,所以A占g中总碱基数的1/3,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
2、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种,RNA主要存在于细胞质中;脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种,DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
7.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、试管①中的DNA两条链都被15N标记,因为DNA是半保留复制,试管②中的DNA分子一条链含15N,一条链含14N,试管③中少数DNA一条链含15N,一条链含14N,多数DNA分子两条链都含的是14N,细胞再分裂1次密度梯度离心后,仍然只能形成两条DNA带(14N/14N,14N/15N),A错误;
B、科学家在对DNA复制方式的研究过程中运用了假说一演绎法、密度梯度离心法、同位素标记法等,B正确;
C、不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,因为噬菌体是病毒,不能在培养基中完成生命活动,C错误;
D、蛋白质和核酸等物质都含有N元素,大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中含15N的有DNA、RNA、蛋白质等,D错误。
故答案为:B。
【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。
8.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为5'—端,A错误;
B、Rep是DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动,使DNA双链打开,所以Rep可以破坏DNA双链之间的氢键,B正确;
C、DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用,C正确;
D、Rep推动复制叉移动需要消耗能量,而ATP水解可以提供能量,所以Rep推动复制叉移动需要水解ATP提供能量,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
9.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、由过程①和③过程可知,+RNA能指导蛋白质的合成,而-RNA不能,因此可判断+RNA上有决定氨基酸的密码子,而-RNA上没有,A错误;
B、过程②和④都要遵循碱基互补配对原则,因此过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等,B正确;
C、抗生素类药物主要作用于细菌,不能抑制病毒的增殖,C错误;
D、HIV是逆转录病毒,增殖过程需要逆转录酶的作用,不需要RNA复制酶的作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
10.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现,所以F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关,A正确;
B、由题意可知,F1(Aa)不同个体出现了不同体色,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现,所以甲基化可能影响了基因的表达,甲基化可能影响RNA 聚合酶与该基因的结合,B正确;
C、细胞的内外环境因素均可能引起DNA的甲基化,C正确;
D、由题意可知,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,甲基化不影响基因复制,所以A基因发生甲基化后碱基序列未发生改变,也能够遗传给后代,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
11.【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;基因突变的类型;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、生殖细胞中的基因突变一般可以遗传给下一代,体细胞中的基因突变一般不遗传给下一代,但植物体细胞中的基因突变可以通过无性生殖遗传给下一代,A错误;
B、基因重组包括两种类型,自由组合型和交叉互换型,可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体上,也可以发生在非同源染色体之间,B正确;
C、 格里菲思肺炎链球菌转化实验,R型细菌转化成S型细菌依据的遗传学原理是基因重组,C错误;
D、 猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病 ,属于染色体结构变异,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代遗传学研究表明,可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因在结构上发生碱基的增添、缺失和改变而引起的排列顺序的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异分染色体数目的变异和染色体结构的变异。
12.【答案】C
【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
【解析】【解答】A、II-3和II-4均无乙病,生出III-4有乙病,说明乙病为隐性遗传病,乙病为假肥大肌营养不良(BMD)是伴X染色体隐性遗传病,则甲病为享廷顿病(HD),A错误;
B、II-2患有两种遗传病,且母亲没有甲病,所以其基因型为BbXaY,II-3有甲病且为乙病的携带者,母亲无甲病,所以其基因型为BbXAXa,B错误;
C、III -2的基因型为BbXAY; II-3 的基因型为BbXAXa,II-4 的基因型为bbXAY,所以III-3的基因型及概率为BbXAXA(1/2)、BbXAXa(1/2), 因此III-2与III-3婚配,后代不患甲病的概率为1/4,不患乙病的概率为1-1/2×1/4=7/8,所以生出正常孩子的概率为1/4×7/8=7/32, C正确;
D、父母患HD的正常男孩,不携带致病基因,某正常女子与父母患HD的正常男孩结婚,孩子患HD的概率是0,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析系谱图,II-3和II-4均无乙病,生出III-4有乙病,说明乙病为隐性遗传病,题干信息中已说明,两种病分别为假肥大肌营养不良(伴X染色体隐性遗传病) 、亨廷顿病(常染色体显性遗传病),则乙病为假肥大肌营养不良(伴X染色体隐性遗传病) ,甲病为亨廷顿病(常染色体显性遗传病)。据此答题。
13.【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】ABCD、“一母生九子,九子各不同”发生的是基因重组。基因重组可发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换,即图①;也可发生在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,即图③。所以A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】生物体进行有性生殖形成配子的过程中,实现基因组合的途径有两条:一是减数第一次分裂后期,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;二是减数第一次分裂前期,位于同源染色体上的等位基因,随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
14.【答案】A
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、 原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性增强,可能引起细胞癌变,A错误;
B、 癌细胞表面的粘连蛋白减少或缺失,使癌细胞容易在体内分散和转移,B正确;
C、 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中发生多个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应,C正确;
D、 细胞癌变是原癌基因或抑癌基因发生突变导致的。日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征:无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移。
15.【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若异常染色体结构为abc · dfgh,则该变异是染色体片段缺失引起的,A错误;
B、若异常染色体结构为 abc · deffgh,则该变异是染色体片段重复引起的,果蝇的复眼由正常眼变成棒眼属于该变异类型,B正确;
C、若异常染色体结构为abc · fghde,该染色体上基因座位改变,基因数量未改变,可能会影响生物性状,C错误;
D、若异常染色体结构为abc · defpq,则该变异是由于非同源染色体间的易位造成的,D错误。
故答案为:B。
【分析】染色体结构变异的基本类型:(1)缺失:染色体中某一片段的缺失,例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的。(2)重复:染色体增加了某一片段,果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列,如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)。(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域,如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位)。
16.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、三体水稻只增加一条7号染色体,染色体组仍为两个,A错误;
B、因三体水稻产生配子时,7号染色体中的一条染色体会随机进入配子中,所以,产生的一个配子中能同时存在B/b这对等位基因,B错误;
C、该三体水稻作父本,产生能参与受精的配子B:b= 1:2,子代中抗病个体占1/3,C正确;
D、由题干信息可知,含2条7号染色体的精子不参与受精,D错误。
故答案为:C。
【分析】染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体,形态功能各不相同,携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
17.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、 ①→②的碱基配对方式是A-U、G-C、C-G、T-A,②→③的碱基配对方式是A-U、G-C、C-G、U-A,A正确;
B、 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生不改变,但生物的性状发生改变 ,B正确;
C、一个基因在编码蛋白质的过程中,只有一条链作为模板,C错误;
D、根据DNA分子含有500个碱基对,其中一条单链上 A∶G∶T∶C=4∶3∶2∶1, 则该链中A、G、T、C分别是200、150、100、50个,另一条单链上A、G、T、C依次是100、50、200、150个。因此,该DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸为150+50=200个。复制数次后,消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸1400个。设该DNA分子复制了n次,则有关系式:(2n-1)×200=1400,解得n=3,D正确。
故答案为:C。
【分析】在基因表达的过程中,即转录翻译过程中,只能以DNA的一条链为模板进行转录。控制胰岛素合成的基因当然也是只有一条链在转录,胰岛素最终由A、B两条肽链组成,是因为胰岛素基因表达结束后有酶在加工,对肽链进行切割和折叠等。
18.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原核细胞没有核膜包被的细胞核,所以原核细胞基因的②(转录)③(翻译)过程可同时发生,真核细胞核基因的 ②③ 过程不能同时发生,A正确;
B、转录、翻译、RNA 复制过程都能发生A-U配对,翻译过程、RNA 复制过程、逆转录过程可发生U-A配对,所以图中能发生A-U和U-A碱基互补配对的过程有③翻译、④RNA复制,B错误;
C、参与③翻译过程的RNA有tRNA、rRNA和 mRNA共三种,由于一种氨基酸可能有一种或几种密码子,所以在③过程中同一种氨基酸可以由一种或多种 tRNA来转运,C正确;
D、HIV属于逆转录病毒,在宿主细胞中遗传信息流动的过程有 ⑤①②③ ,D正确。
故答案为:B。
【分析】分析题图, ① 是DNA的复制,②是遗传信息的转录过程,③是翻译过程,④是RNA复制, ⑤ 是逆转录过程。
19.【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、大葱根尖分生区细胞分化程度较低,有丝分裂旺盛,因此大葱可作为实验材料,A正确;
B、卡诺氏液固定后,需要用95%的酒精冲洗2次,洗去多余的卡诺氏液,B正确;
C、将蒜放在装满清水的容器上方,让蒜的底部接触水面,于室温(约25℃)进行培养。待蒜长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h,C错误;
D、低温(4℃)诱导能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成,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,D正确。
故答案为:C。
【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(卡诺氏液)→解离(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液)→漂洗(清水)→染色(改良苯酚品红染液)→制片。
20.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】AB、个体1的基因型为XDY,个体2的基因型为XdY、个体3的基因型为XdXd,分别是患病男孩、正常丈夫、正常女孩,AB错误;
C、男性的X染色体来自母亲,只能传递给女儿,抗维生素D佝偻病的致病基因在X染色体上,故该致病基因只能来自母亲,也只能传递给女儿,C正确;
D、个体1的基因型为XDY,其X染色体一定会传给女儿,故所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析题图,根据“○表示无放射性,●放射性强度是◆的2倍”可得,图中孕妇甲含有D基因和d基因,是杂合子(基因型为XDXd);个体1只含有D基因,不含d基因,基因型为XDY;个体2只含有d基因,不含D基因,基因型为XdY;个体3只含有d基因,不含D基因,且放射性强度是◆的2倍,所以其基因型为XdXd。
21.【答案】(1)显性
(2)(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身;刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1;截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】 (1) 一条常染色体DNA中插入了一对碱基所引起的变异属于基因突变。基因在体细胞内成对存在,突变了一个基因就变成了灰身,由此可知灰身为显性性状。
故填:显性。
(2)已知基因B、b位于3号常染色体上,由(1)分析可知灰身对黑身为显性。欲确定基因A、a与B、b是否位于非同源染色体上,可选择(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身雌雄果蝇相互交配,得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表现型及比例。若基因A、a与B、b位于非同源染色体上,即A、a不位于3号常染色体上,则基因A、a与B、b的遗传遵循自由组合定律,会出现刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1 的现象;若基因A、a 与B、b位于同源染色体上,即A、a也位于3号常染色体上,则基因A、a与B、b的遗传不遵循自由组合定律,A与b位于一条染色体上,a与B位于另一条同源染色体上,F1产生Ab 与aB两种配子,比例为1:1,F2会出现 截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1 的现象。
故填:(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身; 刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1 ; 截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1 。
【分析】基因的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,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.【答案】(1)减数分裂Ⅰ后期;2/两;b
(2)aX、AX
(3)b-d-c-e;CD;着丝粒分裂姐妹染色单体分开;基因突变;一定不同
(4)减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期
【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;配子形成过程中染色体组合的多样性;基因突变的类型
【解析】【解答】(1) 图1细胞中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,每条染色体上有两个 DNA分子,所以图1细胞所处的分裂时期为减数分裂Ⅰ后期,含有2个染色体组,对应图2中的细胞为b。
故填: 减数分裂Ⅰ后期 ; 2/两 ; b 。
(2) 图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY,说明图中染色体一对是性染色体,一对是常染色体,且Y染色体与含有两个a的染色体组合在一起,则X染色体与含有A和a的染色体组合在一起,故产生的配子为aY、aY、aX、AX 。
故填: aX、AX 。
(3)b可表示减数分裂Ⅰ和有丝分裂前期和中期,c可表示减数分裂 Ⅱ 的后期和末期,d可表示减数分裂 Ⅱ 的前期和中期,e 可表示精细胞,所以b~e先后顺序为b-d-c-e。非等位基因的重新组合发生减数分裂Ⅰ的后期,此时染色体与 DNA 的数量之比为1:2,即发生在图3的CD段。DE段染色体与DNA 的数量之比由1:2变为1:1,形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。A和 a为等位基因,出现A和 a基因的原因可能是基因突变,基因突变会导致基因的结构发生改变,故两者的碱基排列顺序一定不同。
故填: b-d-c-e ; CD ; 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 ; 基因突变 ; 一定不同 。
(4) 减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这两条X染色体的关系可能是同源染色体,也可能在未分离前是姐妹染色单体,若是同源染色体,则不分离发生在减数分裂Ⅰ后期,若是姐妹染色单体,则不分离发生在减数分裂Ⅱ后期。
故填: 减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期 。
【分析】(1)分析图1:表示雄鼠的某细胞分裂示意图(不考虑染色体变异),细胞中的同源染色体(含有姐妹染色单体)正在分离,可以判断细胞处于减数分裂Ⅰ后期,正常情况下,每条染色体中的两条姐妹染色单体是通过复制产生,所含基因应完全相同的,所以图1发生了基因突变。(2)分析图2:表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系,a中染色体与 DNA的数量之比为1:1,且数量为4n,处于有丝分裂后期和末期;b中染色体与 DNA的数量之比为1:2,可表示减数分裂Ⅰ和有丝分裂前期和中期,c中染色体与 DNA的数量之比为1:1,且数量为2n,可表示减数分裂 Ⅱ 的后期和末期,d中染色体与DNA 的数量之比为1:2,但染色体数量为n,故可表示减数分裂 Ⅱ 的前期和中期,e 中 DNA和染色体数量均为n,可表示精细胞(配子)。(3)分析图3:BC段形成的原因是DNA的复制;CD段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;DE段形成的原因是着丝粒分裂;EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
23.【答案】(1)转录;DNA的一条链
(2)翻译;核糖体;mRNA、tRNA,核糖体(rRNA);不完全相同
(3)④①
(4)A;C;D
(5)使噬菌体和大肠杆菌分离;2;部分噬菌体未侵染进入细菌;增高
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】 (1)通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程为转录,所以图甲所示过程表示转录 , 模板为DNA的一条链。
故填:转录;DNA的一条链。
(2)图乙为翻译过程,发生在核糖体中,该图中各物质或结构含有核糖的有mRNA、tRNA、核糖体(由蛋白质和rRNA组成,rRNA中含有核糖)。 图甲中① 通过转录形成,碱基互补配对方式为A-U、C-G、T-A、G-C,而图乙所示为翻译过程,碱基互补配对方式为A-U、C-G、U-A、G-C,因此这两个过程中的碱基互补配对方式不完全相同。
故填: 翻译 ; 核糖体 ; mRNA、tRNA,核糖体(rRNA) ; 不完全相同 。
(3) 35S标记在氨基酸的R基,32P标记在DNA 的磷酸基。
故填: ④① 。
(4)大肠杆菌细胞的遗传物质是DNA。大肠杆菌细胞中RNA的功能有:传递遗传信息、转运氨基酸和构成核糖体。
故填:ACD。
(5) 用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,便于离心分层,所以搅拌时间应至少大于2 min,否则上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中仍有少量32P的放射性,主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌。如果时间过长,被侵染的细菌破裂,会释放出噬菌体,导致“被侵染细菌”的存活率明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会增高。
故填: 使噬菌体和大肠杆菌分离 ; 2 ; 部分噬菌体未侵染进入细菌 ; 增高 。
【分析】(1)分析甲图:甲图表示转录过程,其中①②是转录形成的RNA,③④为核糖体。分析乙图:乙图表示翻译过程。(2)噬菌体侵染大肠杆菌实验:①原理:要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程: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。②T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
24.【答案】(1)细胞核和线粒体;染色质高度螺旋呈染色体,不容易解旋
(2)29%;b2
(3)4/四;有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期
(4)脱氧核苷酸的排列顺序不同;不能确定;控制酶3的基因不能确定
(5)控制酶的合成来控制代谢过程
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;碱基互补配对原则;DNA分子的多样性和特异性;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】(1) DNA主要分布在细胞核中,在动物细胞的线粒体中也有少量的 DNA分布,该过程为转录,所以能发生该过程的细胞结构有细胞核和线粒体。在细胞分裂期时,染色质高度螺旋呈染色体,DNA 结构稳定,不容易解旋,所以图甲所示过程一般不发生在细胞分裂的分裂期。
故填: 细胞核和线粒体 ; 染色质高度螺旋呈染色体,不容易解旋 。
(2) 若b2为RNA链,当b2 含碱基A和U分别为24%和18%时,A+U=42%,则对应的 DNA分子中T+A=42%,所以,b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为(1-42%)÷2=29%。密码子位于mRNA 上,所以该过程结束时,终止密码子位于b2链上。
故填: 29% ; b2 。
(3) 据图可知,图乙所示生物体的基因型为Aabb,该生物细胞中含b基因最多时为有丝分裂后期,含有4个b基因。b基因相互分离有两种情况:有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,着丝粒分裂导致同一染色体上的姐妹染色单体上的两个b基因分离;减数第一次分裂后期,两个b基因随同源染色体的分开而分离。
故填: 4/四 ; 有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期 。
(4) 基因A和 a 属于等位基因,等位基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。由图丙可知,基因型为A_bbC_的个体能合成黑色素,而图乙所示生物体的基因型为Aabb,控制酶3的基因不能确定,所以不能确定该生物体是否能合成黑色素。
故填: 脱氧核苷酸的排列顺序不同 ; 不能确定;控制酶3的基因不能确定 。
(5) 由图丙可以得出,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物的性状,某一性状也可能受多对基因控制。
故填: 控制酶的合成来控制代谢过程 。
【分析】根据题干信息并分析图示可知:图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系,图乙所示生物体的基因型为Aabb;图丙表示3类基因参与控制黑色素的形成,基因A控制酶①的合成,基因b控制酶②的合成,基因C控制酶③的合成,只有酶①②③同时存在时才能正常合成黑色素,即基因型为A_bbC_的个体才能合成黑色素。
25.【答案】(1)A;基因突变发生的频率低且不定向
(2)基因重组;9;3/16
(3)单倍体育种;明显缩短育种年限;花药(粉)离体培养;植株弱小,高度不育;秋水仙素
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;育种方法综合
【解析】【解答】 (1)诱变育种的原理是基因突变,基因突变发生的频率低且不定向,有利变异少,需大量处理实验材料,所以最不容易获得矮秆抗病水稻。
故填:A; 基因突变发生的频率低且不定向 。
(2) B组是杂交育种,原理是基因重组。F1的基因型为DdTt,F1自交产生F2,F2的基因型及比例为D_ _T_ :D_ tt:ddT_:ddtt=9:3:3:1,基因型有9种,表型为矮秆抗病植株(基因型为ddT-)出现的概率是3/16。
故填: 基因重组 ;9; 3/16 。
(3)C组是单倍体育种。单倍体育种过程中,常采用花药(粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,获得正常生殖的纯合子,明显缩短了育种年限。过程①常用方法是花药(粉)离体培养,单倍体植株的特点是植株弱小,高度不育。过程②常用秋水仙素处理。
故填: 单倍体育种 ; 明显缩短育种年限 ; 花药(粉)离体培养 ; 植株弱小,高度不育 ; 秋水仙 素。
【分析】分析题图:A组为诱变育种,原理是基因突变;B组是杂交育种,原理是基因重组;C组是单倍体育种,原理是染色体变异。据此答题。
1 / 1河南省南阳市卧龙区博雅学校2022-2023学年高一下学期6月月考生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
1.下列有关遗传学基本概念及操作的叙述,正确的是( )
A.纯合子的杂交后代不一定是纯合子,杂合子的自交后代一定是杂合子
B.性状分离是指杂交或自交的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
C.基因型相同的同种生物,其表现型一定相同;表现型相同的同种生物,基因型不一定相同
D.孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程
【答案】D
【知识点】“性状分离比”模拟实验;假说-演绎和类比推理;孟德尔遗传实验-分离定律;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、纯合子的杂交后代不一定是纯合子,也有可能是杂合子;杂合子的自交后代不一定为杂合子,也有可能是纯合子,A错误;
B、性状分离是指自交的后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,而杂交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象不属于性状分离现象,B错误;
C、表型不只受基因型的控制,还受环境的影响,所以基因型相同的同种生物,其表现型不一定相同;表现型相同的同种生物,基因型不一定相同,C错误;
D、孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
2、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子,自交后代无性状分离。
3、杂合子:由两个基因型不同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。杂合子的基因组成至少有一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子,自交后代出现性状分离。
2.下列各项杂交组合中,能确定其性状显隐性的是( )
A.黄色小鼠×黄色小鼠杂交,子代小鼠黄色:灰色=2:1
B.高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉,子代豌豆中高茎:矮茎=1:1
C.红眼雌果蝇×白眼雄果蝇,子代雄性果蝇中红眼:白眼=1:1
D.父亲为血友病患者、母亲表现正常,生了两个儿子都正常
【答案】A
【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、黄色小鼠×黄色小鼠杂交,子代小鼠黄色:灰色=2:1,由此可知,亲本都为一种表型,后代新出现的性状为隐性性状,所以黄色为显性性状,灰色为隐性性状,A正确;
B、高茎豌豆×矮茎豌豆人工授粉,子代豌豆中高茎:矮茎=1:1,亲代两种表型,后代也为两种表型,所以无法确定显隐性,B错误;
C、红眼雌果蝇×白眼雄果蝇,子代雄性果蝇中红眼:白眼=1:1,亲代两种表型,后代也为两种表型,所以无法确定显隐性,C错误;
D、父亲为血友病患者、母亲表现正常,生了两个儿子都正常,儿子的正常基因来自母亲,母亲正常,所以无法确定血友病为显性遗传病还是隐性遗传病,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、杂合子的基因组成至少有一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子,自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状,和亲代相同的性状为显性性状。
3.(2019高三上·秦皇岛开学考)图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞;图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化;图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化.下列有关叙述正确的是( )
A.基因A、a所在的染色体是已发生基因突变的X染色体
B.图甲可对应于图乙中的bc段和图丙中的kl段
C.图乙中的bc段和图丙中的hj段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期
D.图乙中的cd段形成原因是细胞分裂
【答案】C
【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】A. X、Y是一对同源染色体,减数第一次分裂过程中同源染色体分离,不可能位于减数第二次分裂的细胞中,则基因A、a位于一常染色体上,可能发生基因突变或者交叉互换,A错误;
B. 图甲为减数一次分裂形成的细胞,其中每条染色体两个DNA,可对应于图乙中的bc段,甲细胞中有一个染色体组,而图丙的kl段有两个染色体组。B错误;
C. 图乙中的bc段时每条染色体含有2个DNA,代表前期和中期,图丙中的hj段代表的是有丝分裂的后期,着丝点分裂,染色体组加倍,但每条染色体只含有1个DNA,C正确;
D. 图乙中的cd段形成的原因是着丝点的分裂,D错误。
故答案为:C。
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图为减数第二次分裂中期细胞图,乙图表示表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化,图丙表示该动物一个细胞有丝分裂过程中染色体组数的变化.梳理相关的基础知识,解析题图结合问题的具体提示综合作答。
4.在鸽子(ZW型性别决定方式)中有一伴Z染色体的复等位基因系列:B1(灰红色)对B(蓝色)为显性,B对b(巧克力色)为显性。现有一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子,它们杂交后代中出现了一只巧克力色个体,据此可以判断出( )
A.该巧克力色个体的基因型一定是ZbW
B.该灰红色鸽子的基因型一定是ZB1Zb
C.该蓝色鸽子的基因型一定是ZBW
D.该蓝色鸽子的基因型一定是ZBZb
【答案】A
【知识点】伴性遗传;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】由题意可知,一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子,它们杂交后代中出现了一只巧克力色个体,若灰红色鸽子为雌性,蓝色鸽子为雄性,则灰红色雌性鸽子的基因型为ZB1W,蓝色雄性鸽子的基因型为ZBZb,后代巧克力色个体的基因型为ZbW;若灰红色鸽子为雄性,蓝色鸽子为雌性,则灰红色雄性个体的基因型为ZB1Zb,蓝色雌性鸽子的基因型为ZBW,所以后代巧克力色个体的基因型为ZbW,所以A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】鸽子的性别决定方式为ZW型,雌性为ZW,雄性为ZZ,亲本雄性Z染色体上的基因必然遗传给后代的雌性,所以后代雌性的表型取决于亲本雄性Z染色体上的基因,所以综上所述巧克力色的个体的基因型为一定为ZbW,而亲本灰红色个体的基因型为ZB1W或ZB1Zb,亲本蓝色个体的基因型为ZBZb或ZBW。
5.科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是( )
第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
A.第二组实验中,子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O
B.第三组实验中,子代噬菌体的DNA 中不一定含有14C
C.第一组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0
D.第三组实验经过一段时间培养后离心,检测到放射性主要出现在沉淀物中
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】 A、第二组实验中,大肠杆菌用18O标记,噬菌体侵染大肠杆菌时,原料来自大肠杆菌,蛋白质的元素组成一定含C、H、O、N,所以子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O,A正确;
B、第三组实验中,噬菌体用14C标记,噬菌体的DNA含C、H、O、N、P,后代噬菌体复制DNA所用的原料来自大肠杆菌,所以后代噬菌体的DNA少部分含14C,大部分不含14C,所以子代噬菌体的DNA 中不一定含有14C,B正确;
C、第一组的实验中,噬菌体用35S标记,大肠杆菌用32P标记,子代噬菌体复制DNA和合成蛋白质所用的原料来自大肠杆菌,所以后代噬菌体一定含32P,不含35S标记,所以噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 ,C正确;
D、第三组是用C14做的标记,DNA和蛋白质都含有C元素,所以第三组实验经过一段时间培养后离心,沉淀和上清液都能检测到放射性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染大肠杆菌实验:(1)原理:要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程: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。
(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→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、蛋白质的元素组成为:C、H、O、N,核酸(DNA和RNA)的元素组成为C、H、O、N、P。
6.如图表示细胞内与基因有关的物质或结构,其中ⅰ是遗传物质的主要载体。下列相关叙述不正确的是( )
A.碱基数目的差异是不同f 携带信息不同的主要原因
B.f在ⅰ上呈线性排列,f与性状不是简单的一 一对应关系
C.e为脱氧核苷酸,h为蛋白质
D.若g中(G+C)/(A十T)=0.5,则A占g中总碱基数的比例为1/3
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、碱基对的排列顺序的差异是不同f携带信息不同的主要原因,不是碱基数目的差异,A错误;
B、f是基因,i是染色体,基因f在i染色体上呈线性排列,f与性状不是简单的一 一对应关系,B正确;
C、e是DNA的基本单位,e为脱氧核苷酸,h与个构成i,i是染色体,g是DNA,h是蛋白质,C正确;
D、若g中(G+C)/(A十T)=0.5,则A+T之和占总碱基的2/3,而A=T,所以A占g中总碱基数的1/3,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
2、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种,RNA主要存在于细胞质中;脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种,DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
7.下图为科学家设计的DNA合成的同位素标记实验,利用大肠杆菌探究DNA的复制过程,叙述正确的是( )
A.将上述大肠杆菌继续培养,细胞再分裂1次并提取DNA进行密度梯度离心,可在试管中出现三条DNA带
B.科学家在对DNA复制方式的研究过程中运用了假说一演绎的科学研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、试管①中的DNA两条链都被15N标记,因为DNA是半保留复制,试管②中的DNA分子一条链含15N,一条链含14N,试管③中少数DNA一条链含15N,一条链含14N,多数DNA分子两条链都含的是14N,细胞再分裂1次密度梯度离心后,仍然只能形成两条DNA带(14N/14N,14N/15N),A错误;
B、科学家在对DNA复制方式的研究过程中运用了假说一演绎法、密度梯度离心法、同位素标记法等,B正确;
C、不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,因为噬菌体是病毒,不能在培养基中完成生命活动,C错误;
D、蛋白质和核酸等物质都含有N元素,大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中含15N的有DNA、RNA、蛋白质等,D错误。
故答案为:B。
【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。
8.关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为3'—端
B.Rep可以破坏DNA双链之间的氢键
C.DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用
D.根据材料推断Rep推动复制叉移动需要水解ATP提供能量
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的一条单链中,具有一个游离的磷酸基团的一端被称为5'—端,A错误;
B、Rep是DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动,使DNA双链打开,所以Rep可以破坏DNA双链之间的氢键,B正确;
C、DNA结合蛋白可能具有防止DNA单链重新形成双链的作用,C正确;
D、Rep推动复制叉移动需要消耗能量,而ATP水解可以提供能量,所以Rep推动复制叉移动需要水解ATP提供能量,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
9.(2021高三上·包头开学考)新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生以来,全国人民同舟共济、众志成城,打赢了一场没有硝烟的疫情阻击战,经研究,该病毒是一种单股正链RNA病毒,其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.由图示可知,+RNA 和-RNA上都含有决定氨基酸的密码子
B.过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数
C.可利用抗生素类药物抑制新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖
D.新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、由过程①和③过程可知,+RNA能指导蛋白质的合成,而-RNA不能,因此可判断+RNA上有决定氨基酸的密码子,而-RNA上没有,A错误;
B、过程②和④都要遵循碱基互补配对原则,因此过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等,B正确;
C、抗生素类药物主要作用于细菌,不能抑制病毒的增殖,C错误;
D、HIV是逆转录病毒,增殖过程需要逆转录酶的作用,不需要RNA复制酶的作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
10.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交,产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现(如图),甲基化不影响基因复制。有关分析错误的是( )
A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B.甲基化可能影响RNA 聚合酶与该基因的结合
C.细胞的内外环境因素均可能引起DNA的甲基化
D.因A基因发生甲基化后碱基序列未发生改变,因此不能遗传给后代
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现,所以F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关,A正确;
B、由题意可知,F1(Aa)不同个体出现了不同体色,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象出现,所以甲基化可能影响了基因的表达,甲基化可能影响RNA 聚合酶与该基因的结合,B正确;
C、细胞的内外环境因素均可能引起DNA的甲基化,C正确;
D、由题意可知,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,甲基化不影响基因复制,所以A基因发生甲基化后碱基序列未发生改变,也能够遗传给后代,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。表观遗传学的主要特点:(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
11.下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的相关叙述,正确的是( )
A.基因突变只有发生在生殖细胞中,突变的基因才能遗传给下一代
B.基因重组既可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体上,也可以发生在非同源染色体之间
C.格里菲思肺炎链球菌转化实验,R型细菌转化成S型细菌依据的遗传学原理是染色体变异
D.猫叫综合征是人的5号染色体缺失引起的遗传病
【答案】B
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;基因突变的类型;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、生殖细胞中的基因突变一般可以遗传给下一代,体细胞中的基因突变一般不遗传给下一代,但植物体细胞中的基因突变可以通过无性生殖遗传给下一代,A错误;
B、基因重组包括两种类型,自由组合型和交叉互换型,可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体上,也可以发生在非同源染色体之间,B正确;
C、 格里菲思肺炎链球菌转化实验,R型细菌转化成S型细菌依据的遗传学原理是基因重组,C错误;
D、 猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病 ,属于染色体结构变异,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代遗传学研究表明,可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因在结构上发生碱基的增添、缺失和改变而引起的排列顺序的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异分染色体数目的变异和染色体结构的变异。
12.假肥大肌营养不良(BMD)是伴X染色体隐性遗传病,患者由于肌细胞膜上dystro-phin 蛋白缺乏而引起肌细胞坏死和功能丧失。亨廷顿病(HD)是一种常染色体显性遗传病,一般患者在中年发病,表现为舞蹈样动作,随着病情进展逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽能力,并最终死亡。以上两种遗传病在某家系的系谱图如下,甲病基因用B、b表示,乙病基因用A、a表示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲病是假肥大肌营养不良,乙病是亨廷顿病
B.Ⅱ-2的基因型为AaXbY,Ⅱ-3的基因型是AaXBXb或AaXBXB
C.如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为7/32
D.某正常女子与父母患HD的正常男孩结婚,孩子患HD的概率是1/2
【答案】C
【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
【解析】【解答】A、II-3和II-4均无乙病,生出III-4有乙病,说明乙病为隐性遗传病,乙病为假肥大肌营养不良(BMD)是伴X染色体隐性遗传病,则甲病为享廷顿病(HD),A错误;
B、II-2患有两种遗传病,且母亲没有甲病,所以其基因型为BbXaY,II-3有甲病且为乙病的携带者,母亲无甲病,所以其基因型为BbXAXa,B错误;
C、III -2的基因型为BbXAY; II-3 的基因型为BbXAXa,II-4 的基因型为bbXAY,所以III-3的基因型及概率为BbXAXA(1/2)、BbXAXa(1/2), 因此III-2与III-3婚配,后代不患甲病的概率为1/4,不患乙病的概率为1-1/2×1/4=7/8,所以生出正常孩子的概率为1/4×7/8=7/32, C正确;
D、父母患HD的正常男孩,不携带致病基因,某正常女子与父母患HD的正常男孩结婚,孩子患HD的概率是0,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析系谱图,II-3和II-4均无乙病,生出III-4有乙病,说明乙病为隐性遗传病,题干信息中已说明,两种病分别为假肥大肌营养不良(伴X染色体隐性遗传病) 、亨廷顿病(常染色体显性遗传病),则乙病为假肥大肌营养不良(伴X染色体隐性遗传病) ,甲病为亨廷顿病(常染色体显性遗传病)。据此答题。
13.俗语“一母生九子,九子各不同”,不考虑基因突变和染色体变异,这一现象可能与下图所示的哪些过程有关?( )
A.①③ B.①② C.③④ D.②④
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义
【解析】【解答】ABCD、“一母生九子,九子各不同”发生的是基因重组。基因重组可发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换,即图①;也可发生在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,即图③。所以A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】生物体进行有性生殖形成配子的过程中,实现基因组合的途径有两条:一是减数第一次分裂后期,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;二是减数第一次分裂前期,位于同源染色体上的等位基因,随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
14.癌症是威胁人类健康的疾病之一。下列有关细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性减弱,可能引起细胞癌变
B.癌细胞表面的粘连蛋白减少或缺失,使癌细胞容易在体内分散和转移
C.癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是一种累积效应
D.日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式
【答案】A
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、 原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性增强,可能引起细胞癌变,A错误;
B、 癌细胞表面的粘连蛋白减少或缺失,使癌细胞容易在体内分散和转移,B正确;
C、 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中发生多个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应,C正确;
D、 细胞癌变是原癌基因或抑癌基因发生突变导致的。日常生活中应远离致癌因子,选择健康的生活方式,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征:无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移。
15.果蝇的一条X染色体正常的片段排列顺序为abc·defgh,中间黑点代表着丝粒。下列叙述正确的是( )
A.若异常染色体结构为abc·dfgh,则该变异可能是基因中的碱基对缺失引起的
B.若异常染色体结构为abc·deffgh,则果蝇的复眼由正常眼变成棒眼属于该变异类型
C.若异常染色体结构为abc·fghde,则基因数量未改变不会影响生物性状
D.若异常染色体结构为abc·defpq,则该变异是由同源染色体间的交叉互换造成的
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若异常染色体结构为abc · dfgh,则该变异是染色体片段缺失引起的,A错误;
B、若异常染色体结构为 abc · deffgh,则该变异是染色体片段重复引起的,果蝇的复眼由正常眼变成棒眼属于该变异类型,B正确;
C、若异常染色体结构为abc · fghde,该染色体上基因座位改变,基因数量未改变,可能会影响生物性状,C错误;
D、若异常染色体结构为abc · defpq,则该变异是由于非同源染色体间的易位造成的,D错误。
故答案为:B。
【分析】染色体结构变异的基本类型:(1)缺失:染色体中某一片段的缺失,例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的。(2)重复:染色体增加了某一片段,果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列,如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)。(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域,如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位)。
16.如图为某三体(含三条7号染色体)水稻的 6号、7号染色体及相关基因示意图,图中基因A/a控制水稻的有芒和无芒,基因B/b控制抗病和易感病,且抗病对易感病为显性。已知该三体水稻产生配子时,7号染色体中的一条染色体会随机进入配子中,最终形成含1条或2条7号染色体的配子,含2条7号染色体的精子不参与受精,其他配子均正常参与受精。下列相关叙述正确的是( )
A.三体水稻的任意一个体细胞中都有三个染色体组
B.减数分裂过程中,6号、7号染色体上的等位基因都会分离
C.该三体水稻作父本,与基因型为bb的母本杂交,子代中抗病个体占1/3
D.三体水稻可能是7号染色体异常的精子与正常卵细胞受精产生的
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;染色体数目的变异;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、三体水稻只增加一条7号染色体,染色体组仍为两个,A错误;
B、因三体水稻产生配子时,7号染色体中的一条染色体会随机进入配子中,所以,产生的一个配子中能同时存在B/b这对等位基因,B错误;
C、该三体水稻作父本,产生能参与受精的配子B:b= 1:2,子代中抗病个体占1/3,C正确;
D、由题干信息可知,含2条7号染色体的精子不参与受精,D错误。
故答案为:C。
【分析】染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体,形态功能各不相同,携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
17.如下图表示基因的作用与性状的表现之间的关系,下列相关叙述错误的是( )
A.与①→②相比,②→③特有的碱基配对方式是U-A
B.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生不改变,但生物的性状发生改变
C.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的,该基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
D.已知某DNA 分子含有500个碱基对,其中一条链上 A∶G∶T∶C=4∶3∶2∶1,该DNA分子连续复制数次后,消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸1400个,则该DNA分子已经复制了3次
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、 ①→②的碱基配对方式是A-U、G-C、C-G、T-A,②→③的碱基配对方式是A-U、G-C、C-G、U-A,A正确;
B、 被甲基化的DNA片段中遗传信息发生不改变,但生物的性状发生改变 ,B正确;
C、一个基因在编码蛋白质的过程中,只有一条链作为模板,C错误;
D、根据DNA分子含有500个碱基对,其中一条单链上 A∶G∶T∶C=4∶3∶2∶1, 则该链中A、G、T、C分别是200、150、100、50个,另一条单链上A、G、T、C依次是100、50、200、150个。因此,该DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸为150+50=200个。复制数次后,消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸1400个。设该DNA分子复制了n次,则有关系式:(2n-1)×200=1400,解得n=3,D正确。
故答案为:C。
【分析】在基因表达的过程中,即转录翻译过程中,只能以DNA的一条链为模板进行转录。控制胰岛素合成的基因当然也是只有一条链在转录,胰岛素最终由A、B两条肽链组成,是因为胰岛素基因表达结束后有酶在加工,对肽链进行切割和折叠等。
18.下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,有关叙述错误的是( )
A.原核细胞基因的②③过程可同时发生,真核细胞核基因的②③过程不能同时发生
B.图中能发生A-U和U-A配对的过程只有④
C.参与③过程的RNA有3种,此过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运
D.HIV在宿主细胞中遗传信息流动的过程有⑤①②③
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、原核细胞没有核膜包被的细胞核,所以原核细胞基因的②(转录)③(翻译)过程可同时发生,真核细胞核基因的 ②③ 过程不能同时发生,A正确;
B、转录、翻译、RNA 复制过程都能发生A-U配对,翻译过程、RNA 复制过程、逆转录过程可发生U-A配对,所以图中能发生A-U和U-A碱基互补配对的过程有③翻译、④RNA复制,B错误;
C、参与③翻译过程的RNA有tRNA、rRNA和 mRNA共三种,由于一种氨基酸可能有一种或几种密码子,所以在③过程中同一种氨基酸可以由一种或多种 tRNA来转运,C正确;
D、HIV属于逆转录病毒,在宿主细胞中遗传信息流动的过程有 ⑤①②③ ,D正确。
故答案为:B。
【分析】分析题图, ① 是DNA的复制,②是遗传信息的转录过程,③是翻译过程,④是RNA复制, ⑤ 是逆转录过程。
19.(2022高二上·河南开学考)关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验,下列说法错误的是( )
A.大葱可作为实验材料,其原因是根尖分生区细胞有丝分裂旺盛
B.用体积分数95%的酒精冲洗固定的细胞2次
C.剪取根尖约0.5~1cm放置于冰箱的低温室内诱导染色体数目加倍
D.低温(4℃)处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成
【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、大葱根尖分生区细胞分化程度较低,有丝分裂旺盛,因此大葱可作为实验材料,A正确;
B、卡诺氏液固定后,需要用95%的酒精冲洗2次,洗去多余的卡诺氏液,B正确;
C、将蒜放在装满清水的容器上方,让蒜的底部接触水面,于室温(约25℃)进行培养。待蒜长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h,C错误;
D、低温(4℃)诱导能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成,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,D正确。
故答案为:C。
【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(卡诺氏液)→解离(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液)→漂洗(清水)→染色(改良苯酚品红染液)→制片。
20.抗维生素D佝偻病是伴X 染色体显性遗传病(D、d表示等位基因)。丈夫表现型正常的孕妇(甲)为该病患者。现用放射性探针对孕妇(甲)及其丈夫和他们的双胞胎孩子进行基因诊断(检测基因d的放射性探针为d探针,检测基因D的放射性探针为D探针),诊断结果如下图(○表示无放射性,●放射性强度是◆的2倍)。下列有关叙 述正确的是( )
A.个体1、个体2、个体3分别是表现型正常的男孩、丈夫、患病的女孩
B.双胞胎孩子个体1和个体3的基因型分别是XdY、XDXd
C.男性抗维生素D佝偻病的致病基因只来自于母亲,也只能传递给女儿
D.个体1长大后与正常异性婚配所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1/2
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】AB、个体1的基因型为XDY,个体2的基因型为XdY、个体3的基因型为XdXd,分别是患病男孩、正常丈夫、正常女孩,AB错误;
C、男性的X染色体来自母亲,只能传递给女儿,抗维生素D佝偻病的致病基因在X染色体上,故该致病基因只能来自母亲,也只能传递给女儿,C正确;
D、个体1的基因型为XDY,其X染色体一定会传给女儿,故所生女儿患抗维生素D佝偻病的概率为1,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析题图,根据“○表示无放射性,●放射性强度是◆的2倍”可得,图中孕妇甲含有D基因和d基因,是杂合子(基因型为XDXd);个体1只含有D基因,不含d基因,基因型为XDY;个体2只含有d基因,不含D基因,基因型为XdY;个体3只含有d基因,不含D基因,且放射性强度是◆的2倍,所以其基因型为XdXd。
二、综合题。(本大题共4小题,共60分,除标注外每空一分)
21.果蝇性别决定方式为XY型。刚毛对截毛为显性,由基因A、a控制,基因B、b控制灰身和黑身这对相对性状,已知基因B、b位于3号常染色体上。某实验小组进行如下探究实验,请回答下列问题:
(1)野生型果蝇为黑身,灰身为突变性状,研究发现,某灰身果蝇的出现是由于一条常染色体DNA中插入了一对碱基所致,则灰身性状为 (填“显性”或“隐性”)突变性状。
(2)现有均为纯合的刚毛灰身、截毛灰身、刚毛黑身雌雄果蝇若干,在满足(1)的基础上,若基因A、a位于常染色体上,现欲确定基因A、a与B、b是否位于非同源染色体上,请利用现有实验材料设计实验思路并预期实验结 果和结论。
实验思路:让表现型为 的雌雄果蝇相互交配,得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表现型及比例,并记录预期实验结果及结论(不考虑减数分裂过程中同源染色体间的交叉互换):
①当F2的表现型及比例为 ,则基因A、a与B、b位于非同源染色体上;
②当F2的表现型及比例为 ,则基因A和b位于一条染色体上、a和B位于另一条同源染色体上。
【答案】(1)显性
(2)(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身;刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1;截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】 (1) 一条常染色体DNA中插入了一对碱基所引起的变异属于基因突变。基因在体细胞内成对存在,突变了一个基因就变成了灰身,由此可知灰身为显性性状。
故填:显性。
(2)已知基因B、b位于3号常染色体上,由(1)分析可知灰身对黑身为显性。欲确定基因A、a与B、b是否位于非同源染色体上,可选择(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身雌雄果蝇相互交配,得到F1,F1雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表现型及比例。若基因A、a与B、b位于非同源染色体上,即A、a不位于3号常染色体上,则基因A、a与B、b的遗传遵循自由组合定律,会出现刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1 的现象;若基因A、a 与B、b位于同源染色体上,即A、a也位于3号常染色体上,则基因A、a与B、b的遗传不遵循自由组合定律,A与b位于一条染色体上,a与B位于另一条同源染色体上,F1产生Ab 与aB两种配子,比例为1:1,F2会出现 截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1 的现象。
故填:(纯合的)截毛灰身和(纯合的)刚毛黑身; 刚毛灰身:刚毛黑身:截毛灰身:截毛黑身=9:3:3:1 ; 截毛灰身:刚毛灰身:刚毛黑身=1:2:1 。
【分析】基因的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,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.图1为基因型为Aa小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期为 ,含有 个染色体组,其对应图2中的细胞为 。
(2)图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY和 。
(3)若b~e代表同一细胞的不同分裂期,则其先后顺序为 ,非等位基因的重新组合发生在图3中 ,图3DE形成的原因是 ,细胞内同时出现A 和a基因的原因可能是 ,两者的碱基排列顺序 (选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(4)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这种不分离可能发生的时期 。
【答案】(1)减数分裂Ⅰ后期;2/两;b
(2)aX、AX
(3)b-d-c-e;CD;着丝粒分裂姐妹染色单体分开;基因突变;一定不同
(4)减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期
【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;配子形成过程中染色体组合的多样性;基因突变的类型
【解析】【解答】(1) 图1细胞中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,每条染色体上有两个 DNA分子,所以图1细胞所处的分裂时期为减数分裂Ⅰ后期,含有2个染色体组,对应图2中的细胞为b。
故填: 减数分裂Ⅰ后期 ; 2/两 ; b 。
(2) 图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY,说明图中染色体一对是性染色体,一对是常染色体,且Y染色体与含有两个a的染色体组合在一起,则X染色体与含有A和a的染色体组合在一起,故产生的配子为aY、aY、aX、AX 。
故填: aX、AX 。
(3)b可表示减数分裂Ⅰ和有丝分裂前期和中期,c可表示减数分裂 Ⅱ 的后期和末期,d可表示减数分裂 Ⅱ 的前期和中期,e 可表示精细胞,所以b~e先后顺序为b-d-c-e。非等位基因的重新组合发生减数分裂Ⅰ的后期,此时染色体与 DNA 的数量之比为1:2,即发生在图3的CD段。DE段染色体与DNA 的数量之比由1:2变为1:1,形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。A和 a为等位基因,出现A和 a基因的原因可能是基因突变,基因突变会导致基因的结构发生改变,故两者的碱基排列顺序一定不同。
故填: b-d-c-e ; CD ; 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 ; 基因突变 ; 一定不同 。
(4) 减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这两条X染色体的关系可能是同源染色体,也可能在未分离前是姐妹染色单体,若是同源染色体,则不分离发生在减数分裂Ⅰ后期,若是姐妹染色单体,则不分离发生在减数分裂Ⅱ后期。
故填: 减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期 。
【分析】(1)分析图1:表示雄鼠的某细胞分裂示意图(不考虑染色体变异),细胞中的同源染色体(含有姐妹染色单体)正在分离,可以判断细胞处于减数分裂Ⅰ后期,正常情况下,每条染色体中的两条姐妹染色单体是通过复制产生,所含基因应完全相同的,所以图1发生了基因突变。(2)分析图2:表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系,a中染色体与 DNA的数量之比为1:1,且数量为4n,处于有丝分裂后期和末期;b中染色体与 DNA的数量之比为1:2,可表示减数分裂Ⅰ和有丝分裂前期和中期,c中染色体与 DNA的数量之比为1:1,且数量为2n,可表示减数分裂 Ⅱ 的后期和末期,d中染色体与DNA 的数量之比为1:2,但染色体数量为n,故可表示减数分裂 Ⅱ 的前期和中期,e 中 DNA和染色体数量均为n,可表示精细胞(配子)。(3)分析图3:BC段形成的原因是DNA的复制;CD段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;DE段形成的原因是着丝粒分裂;EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
23. 1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中④部分的放大。请回答:
(1)图甲所示过程表示 ,模板为 。
(2)图乙所示过程表示 ,发生场所在 ,图乙中各物质或结构含有核糖的有 ,图乙所示过程中,碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程 (填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”)。
(3)实验分别用35S或32P标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是 。
(4)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有____。
A.传递遗传信息 B.作为遗传物质
C.转运氨基酸 D.构成核糖体
(5)科学家在研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能时,检测上清液中的放射性,得到如下图所示的实验结果。
实验中搅拌的目的 ,据图分析搅拌时间应至少大于 min,否则上清液中的放射性较低;当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是 ;图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会 。
【答案】(1)转录;DNA的一条链
(2)翻译;核糖体;mRNA、tRNA,核糖体(rRNA);不完全相同
(3)④①
(4)A;C;D
(5)使噬菌体和大肠杆菌分离;2;部分噬菌体未侵染进入细菌;增高
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】 (1)通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程为转录,所以图甲所示过程表示转录 , 模板为DNA的一条链。
故填:转录;DNA的一条链。
(2)图乙为翻译过程,发生在核糖体中,该图中各物质或结构含有核糖的有mRNA、tRNA、核糖体(由蛋白质和rRNA组成,rRNA中含有核糖)。 图甲中① 通过转录形成,碱基互补配对方式为A-U、C-G、T-A、G-C,而图乙所示为翻译过程,碱基互补配对方式为A-U、C-G、U-A、G-C,因此这两个过程中的碱基互补配对方式不完全相同。
故填: 翻译 ; 核糖体 ; mRNA、tRNA,核糖体(rRNA) ; 不完全相同 。
(3) 35S标记在氨基酸的R基,32P标记在DNA 的磷酸基。
故填: ④① 。
(4)大肠杆菌细胞的遗传物质是DNA。大肠杆菌细胞中RNA的功能有:传递遗传信息、转运氨基酸和构成核糖体。
故填:ACD。
(5) 用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,便于离心分层,所以搅拌时间应至少大于2 min,否则上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中仍有少量32P的放射性,主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌。如果时间过长,被侵染的细菌破裂,会释放出噬菌体,导致“被侵染细菌”的存活率明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会增高。
故填: 使噬菌体和大肠杆菌分离 ; 2 ; 部分噬菌体未侵染进入细菌 ; 增高 。
【分析】(1)分析甲图:甲图表示转录过程,其中①②是转录形成的RNA,③④为核糖体。分析乙图:乙图表示翻译过程。(2)噬菌体侵染大肠杆菌实验:①原理:要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程: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。②T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
24.图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系;该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制,三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题:
(1)能发生图甲所示过程的细胞结构有 ;该过程一般不发生在细胞分裂的分裂期,原因是 。
(2)图甲中,若b2为RNA链,当b2含碱基A和U分别为24%和18%时,则b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为 ;该过程结束时,终止密码子位于 (填“b1”或“b2”)链上。
(3)图乙中正常情况下,该生物细胞中含有b基因最多时为 个,b基因相互分离发生在 (填时期)。
(4)图乙中基因A和a的本质区别是 。由图乙所示的基因型能否确定该生物体能否合成黑色素,并说明 理由 。
(5)由图丙可以得出,基因可以通过 进而控制生物体的性状,某一性状可能受多对基因控制。
【答案】(1)细胞核和线粒体;染色质高度螺旋呈染色体,不容易解旋
(2)29%;b2
(3)4/四;有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期
(4)脱氧核苷酸的排列顺序不同;不能确定;控制酶3的基因不能确定
(5)控制酶的合成来控制代谢过程
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;碱基互补配对原则;DNA分子的多样性和特异性;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】(1) DNA主要分布在细胞核中,在动物细胞的线粒体中也有少量的 DNA分布,该过程为转录,所以能发生该过程的细胞结构有细胞核和线粒体。在细胞分裂期时,染色质高度螺旋呈染色体,DNA 结构稳定,不容易解旋,所以图甲所示过程一般不发生在细胞分裂的分裂期。
故填: 细胞核和线粒体 ; 染色质高度螺旋呈染色体,不容易解旋 。
(2) 若b2为RNA链,当b2 含碱基A和U分别为24%和18%时,A+U=42%,则对应的 DNA分子中T+A=42%,所以,b1链所在的DNA分子中,G所占的比例为(1-42%)÷2=29%。密码子位于mRNA 上,所以该过程结束时,终止密码子位于b2链上。
故填: 29% ; b2 。
(3) 据图可知,图乙所示生物体的基因型为Aabb,该生物细胞中含b基因最多时为有丝分裂后期,含有4个b基因。b基因相互分离有两种情况:有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,着丝粒分裂导致同一染色体上的姐妹染色单体上的两个b基因分离;减数第一次分裂后期,两个b基因随同源染色体的分开而分离。
故填: 4/四 ; 有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期 。
(4) 基因A和 a 属于等位基因,等位基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。由图丙可知,基因型为A_bbC_的个体能合成黑色素,而图乙所示生物体的基因型为Aabb,控制酶3的基因不能确定,所以不能确定该生物体是否能合成黑色素。
故填: 脱氧核苷酸的排列顺序不同 ; 不能确定;控制酶3的基因不能确定 。
(5) 由图丙可以得出,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物的性状,某一性状也可能受多对基因控制。
故填: 控制酶的合成来控制代谢过程 。
【分析】根据题干信息并分析图示可知:图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解;图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系,图乙所示生物体的基因型为Aabb;图丙表示3类基因参与控制黑色素的形成,基因A控制酶①的合成,基因b控制酶②的合成,基因C控制酶③的合成,只有酶①②③同时存在时才能正常合成黑色素,即基因型为A_bbC_的个体才能合成黑色素。
25.普通水稻中有高秆抗病(DDTT)和矮秆易感病(ddtt)两个品种,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验,请回答下列问题:
A:高秆抗病矮秆抗病品种
B:高秆抗病×矮秆易染病→F1→F2→能稳定遗传的矮秆抗病品种
C:高秆抗病×矮秆易染病→F1→配子→幼苗能稳定遗传的矮秆抗病品种
(1)A、B、C三组方法中,最不容易获得矮秆抗病水稻新品种的方法是 组,原因是 。
(2)B组育种方法原理是 ,F2水稻植株中基因型最多有 种,表型为矮秆抗病植株出现的概率是 。
(3)C组育种方法是 ,该育种方法的优点是 。过程①常用方法是 。获得的幼苗植株的特点是 ;过程②常用 处理。
【答案】(1)A;基因突变发生的频率低且不定向
(2)基因重组;9;3/16
(3)单倍体育种;明显缩短育种年限;花药(粉)离体培养;植株弱小,高度不育;秋水仙素
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;育种方法综合
【解析】【解答】 (1)诱变育种的原理是基因突变,基因突变发生的频率低且不定向,有利变异少,需大量处理实验材料,所以最不容易获得矮秆抗病水稻。
故填:A; 基因突变发生的频率低且不定向 。
(2) B组是杂交育种,原理是基因重组。F1的基因型为DdTt,F1自交产生F2,F2的基因型及比例为D_ _T_ :D_ tt:ddT_:ddtt=9:3:3:1,基因型有9种,表型为矮秆抗病植株(基因型为ddT-)出现的概率是3/16。
故填: 基因重组 ;9; 3/16 。
(3)C组是单倍体育种。单倍体育种过程中,常采用花药(粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,获得正常生殖的纯合子,明显缩短了育种年限。过程①常用方法是花药(粉)离体培养,单倍体植株的特点是植株弱小,高度不育。过程②常用秋水仙素处理。
故填: 单倍体育种 ; 明显缩短育种年限 ; 花药(粉)离体培养 ; 植株弱小,高度不育 ; 秋水仙 素。
【分析】分析题图:A组为诱变育种,原理是基因突变;B组是杂交育种,原理是基因重组;C组是单倍体育种,原理是染色体变异。据此答题。
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