济宁市第一中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试
生物试卷
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分为 100 分,考试用时 90 分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡规定的位置。
一、选择题:本题共 25 小题,1-20 题每小题 2 分,21-25 题每小题 3 分,共 55 分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一、豌豆和果蝇均是研究遗传学的常用实验材料,下列不属于两者共同优点的是( )
A. 便于进行人工杂交实验 B. 具有易于区分的相对性状
C. 易于区分雌雄,便于研究伴性遗传 D. 子代数目多,利于实验结果的分析
2. 豌豆的高茎与矮茎分别受基因D和d控制。现将基因型为DD、Dd的豌豆以2∶3的比例种植。两种基因型的豌豆繁殖率相同,在自然状态下,其子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为( )
A. 49∶42∶9 B. 16∶8∶1 C. 11∶6∶3 D. 3∶2∶1
3. 小麦粒色受独立遗传的三对等位基因 A/a、B/b、C/c 控制。A、B 和 C 决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b 和 c 决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到 F1,F1 自交后代中,与基因型为 aaBbcc 的个体表型相同的概率是( )
A. 1/32 B. 3/32 C. 15/64 D. 3/64
4. 下图是某种单基因遗传病的某家庭遗传系谱图,相关基因用 E、e 表示。据图判断 Ⅰ-1、Ⅰ-2 的基因型分别是( )
A. XEY、XEXe B. Ee、ee
C. XeY、XEXe D. Ee、Ee
5. 某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的。某对雌雄虫所产生子代的基因型如下表所示。这对昆虫的基因型是( )
子代性别 基因型
子代雌虫 BBEE BBEe BbEE BbEe
子代雄虫 BE Be bE be
A. BbEe和be B. BbEe和bE C. BbEe和BE D. Bbee和BE
6. 图1表示雄性小鼠正常分裂细胞中某物质数量变化的部分曲线。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒断裂的原因,如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
B. 若图1纵坐标表示染色体数量,则该曲线只能表示有丝分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体数量,则BC段的变化与粘连蛋白的水解有关
D. 水解粘连蛋白的酶在初级精母细胞中不发挥作用
7. 下列关于遗传学问题的叙述正确的是( )
A. 萨顿提出了基因型和表型的概念
B. 摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法
C. YyRr 产生的配子类型及比例一定是 YR∶Yr∶yR∶yr = 1∶1∶1∶1
D. 若 A、a 基因位于 X、Y 染色体的同源区段,则其控制的性状不与性别相关联
8. 下图为进行有性生殖生物的生活史示意图。下列有关说法错误的是( )
A. 过程①基因的遗传遵循自由组合定律
B. 过程②存在细胞的分裂、分化等过程
C. 过程④中原始生殖细胞的染色体只复制一次
D. 过程①和④有利于同一双亲的后代呈现出多样性
9. 为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质,某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是( )
A. 实验1为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度
B. 根据实验1、2、3的实验现象可得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
C. 实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论
D. 该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应
10. 某同学设计了如下实验:甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌,乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌,在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是( )
A. 甲组上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低
B. 乙组上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低
C. 甲组实验中搅拌不充分,不会对实验现象造成影响
D. 乙组实验由35S改为3H标记,实验现象将发生改变
11. 为了验证 DNA 的半保留复制,某小组把一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中,让其复制 3 次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心,结果分别对应图中的 a、b、c。下列叙述正确的是( )
A. a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加而消失
B. 本实验利用 15N 的放射性判断 DNA 在离心管中的位置
C. c 结果中只含 15N 的 DNA 分子占 100%
D. 三个结果中密度为中的 DNA 分子的数量比为 1∶1∶1
12. DNA 指纹技术在亲子鉴定、侦查罪犯等方面发挥着重要作用。DNA 指纹技术需要较高浓度的 DNA,实验过程中需要通过体外 DNA 复制技术得到较多的 DNA 样品。下列叙述错误的是( )
A. 每个人的 DNA 指纹是独一无二的,这体现了 DNA 分子的特异性
B. DNA 指纹图谱显示的是 DNA 分子上核糖核苷酸的排列顺序
C. 人体不同 DNA 分子中(A+C)/(T+G)的比值相同
D. 碱基互补配对原则保证了体外 DNA 复制的准确性
13. 科学家发现了人类已经灭绝的亲戚尼安德特人的基因组并进行测序。在古代生物遗体或遗迹中残存的 DNA 片段,称为古 DNA。DNA 序列的稳定性很高,古 DNA 和现代生物的 DNA 没有本质区别,但是随着时间的推移,古 DNA 存在被降解甚至被其他生物 DNA 污染的问题。下列叙述错误的是( )
A. 破解古 DNA 的遗传信息,一定程度上可以帮助我们了解人类的起源和进化
B. 人类基因组计划需测定 24 条染色体上 DNA 的碱基序列
C. 对尼安德特人的基因组进行测序是从分子水平上研究其与人类的亲缘关系
D. 利用 DNA 分子杂交技术检测古 DNA 与现代生物 DNA 分子的差异,杂合双链区的部位越少,说明两种生物的亲缘关系越近
14. 猴痘病毒是一种有包膜的病毒,含一个由 660 个碱基组成的核酸分子。在培养猴痘病毒时,研究者分别利用 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(甲组)和 3H 标记的尿嘧啶核糖核苷酸(乙组),发现仅甲组实验检测到了带有放射性的猴痘病毒。下列叙述正确的是( )
A. 用含 3H 标记核苷酸的培养基培养猴痘病毒
B. 根据实验结果推测猴痘病毒是一种 RNA 病毒
C. 一个猴痘病毒增殖 3 次,带标记的核苷酸链有 14 条
D. 若一个猴痘病毒核酸中腺嘌呤占 30%,则胞嘧啶数量为 198 个
15. 下图为人体细胞内胰岛素基因表达的部分图解,其中 a、b、c 表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. a 过程以基因的任意一条链为模板
B. 人体内所有细胞都可以发生图示 a、b 过程
C. b 过程在核糖体上进行,至少涉及三类 RNA
D. 图中 RNA 穿过核膜到达细胞质中发挥作用
16. 科研人员从细胞中提取出半胱氨酸(Cys)- tRNA 复合物,将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到了 Ala - tRNA 复合物。若将该 Ala - tRNA 复合物重新输回细胞,其可以正常参与翻译过程。下列叙述正确的是( )
A. 一个 tRNA 分子中只有三个碱基且只有一个反密码子
B. Ala-tRNA 复合物不改变密码子与反密码子的配对原则
C. 新合成的肽链中,原来 Cys 的位置都会被替换为 Ala
D. mRNA 上每一个密码子都有相应的反密码子与之配对
17. 中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是( )
A. DNA、RNA 和蛋白质都是遗传信息的载体
B. 图中 c、e 过程中碱基互补配对方式完全相同
C. 图中 d、e 过程可分别发生在 HIV 和烟草花叶病毒体内
D. 图中 a、d 过程所需的原料不同,b、e 过程所需的原料相同
18. 家鸽体内某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,该多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,仅在家鸽的视网膜中共同表达。研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失。下列叙述错误的是( )
A. 在生物体中基因与性状不都是简单的一一对应关系
B. 此事例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C. 家鸽的其他体细胞中编码这两种蛋白质的基因只转录,不翻译成蛋白质
D. 若要分别验证这两个基因对家鸽行为的影响,可运用减法原理设计实验
19. “中普彩色小麦”是我国著名育种专家周中普应用独创的三结合育种法(化学诱变、物理诱变和远缘杂交)及航天育种技术精心培育而成,避免了育种界常用的“近亲繁殖”造成的抗性差、易退化等缺点。下列叙述正确的是( )
A. 通过诱变可以大大提高突变率,一定能获得所需性状
B. 通过远缘杂交可以将不同品种优良性状组合在一起
C. 基因突变是碱基序列发生改变导致的,不一定会产生新基因
D. 发生在配子和体细胞中的基因突变都能通过有性生殖传递给后代
20. 下列有关细胞癌变的叙述正确的是( )
A. 细胞癌变的本质是抑癌基因突变为原癌基因
B. 原癌基因表达的蛋白质能抑制细胞正常的生长和增殖
C. 人和动物细胞的 DNA 上都存在着原癌基因和抑癌基因
D. 癌细胞能够无限增殖,是因为细胞膜上的糖蛋白减少
21. 下列关于人体细胞有丝分裂与减数分裂的叙述正确的是( )
A. 在减数分裂的过程中等位基因的分离一定发生在减数分裂 I
B. 有丝分裂前的间期细胞中染色体数目不会因核 DNA 分子的复制而加倍
C. 减数分裂 II 过程中细胞中染色体数目与核 DNA 分子数目始终不变
D. 细胞进入有丝分裂后期同源染色体对数不发生改变
22. 某种昆虫的翅型有长翅、短翅、无翅三种类型,已知翅型由两对等位基因控制。D/d基因位于常染色体上,E/e基因位于X染色体上,其中含有dd基因的个体均表现为无翅。若两长翅昆虫杂交,子代中长翅:短翅:无翅=9:3:4。下列相关分析错误的是( )
A. 亲本长翅昆虫都能产生含dXE的配子
B. 子代中长翅昆虫基因型有6种
C. 子代中短翅个体均为雄性
D. 子代的无翅与短翅个体杂交,后代无翅个体占1/4
23. DNA 复制时,BrdU 可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA 子链中。经特殊染色后,DNA 双链都掺入 BrdU的染色单体着色浅;而仅有一条链掺入 BrdU 的染色单体着色深。果蝇的精原细胞在含 BrdU 的培养液中进行一次有丝分裂后再进行减数分裂,并经特殊染色。下列叙述错误的是( )
A. 在此实验中,DNA 中的碱基 A 可以与碱基 T、BrdU 进行配对
B. 有丝分裂中期,细胞中染色单体之间均无颜色差异
C. 减数分裂 I 前期,每个四分体中都有 3 个 DNA 分子含有 BrdU
D. 减数分裂 II 中期,一条深色染色单体中可能会出现部分浅色片段
24. 小鼠的黄色体毛受基因 Avy 控制,Avy 基因“上游”的调控序列(一段特殊碱基序列)决定基因的表达水平。这段调控序列有多个可被甲基化的位点,这些位点甲基化后,Avy 基因的表达就受到抑制。将黄色体毛小鼠(AvyAvy)与黑色体毛小鼠(aa)杂交,子代小鼠基因型相同,毛色却表现出从黄色向黑色的一系列过渡类型。下列叙述正确的是( )
A. 子代小鼠的甲基化修饰可以遗传给后代
B. Avy 基因的表达受到抑制越明显,小鼠体色越浅
C. 甲基化修饰导致 Avy 基因的碱基序列发生改变
D. 甲基化通过影响 DNA 聚合酶与调控序列结合抑制转录
25. 翻译过程可分为如下图所示的三个阶段。①~④表示参与翻译的物质或结构,其中④是能引起肽链释放的蛋白质。AUG 为起始密码子,UAA 为终止密码子。下列叙述正确的是( )
A. ③上任意的 3 个碱基构成一个密码子
B. 翻译过程中,②将会沿③的 a 端向 b 端移动
C. ④通过碱基互补配对识别 UAA 引起肽链释放,翻译过程终止
D. 若不考虑 UAA,合成图中肽链所对应的基因中至少含 27 个碱基对
二、非选择题:本题包括 4 小题,共 45 分。
26. 已知小鼠基因型为 Aa,其体细胞中染色体数目为 2n。图 1 是小鼠某细胞的分裂示意图(仅展示部分染色体)。图 2、图 3 表示不同时期小鼠细胞的染色体与核 DNA 之间的数量关系。回答下列问题:
(1)图 1 细胞名称为__________,其对应图 2 中__________(填字母)。
(2)图 1 中一条染色体上同时出现 A 和 a 基因原因可能是__________。该细胞分裂完成后,产生的配子类型有 aY 和__________。
(3)若图 2 中 b~e 代表某细胞的一分裂过程的不同分裂期,则其先后顺序是__________。非同源染色体上的非等位基因自由组合过程发生在图 3 中的__________段。
(4)减数分裂时偶尔产生异常的卵细胞(XX),这种异常可能发生的时期__________。
27. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12 号
第二多星纹 b 12 号
抗病 d 15 号
幼蚕褐色 e Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
28. 下图表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定序列)所在位置;泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。
(1)DNA分子基本骨架是由_________交替排列构成。图中酶2是_________,DNA分子复制过程中,除了需要模板、酶外,还需要的条件有_________。
(2)据图分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是__________,判断依据是__________。
(3)某DNA分子含有48502bp(bp表示碱基对),子链延伸的速度为10bp/min,则该DNA分子完成复制约需要30s,而实际只需要16s。据图分析,DNA分子复制时速率提升的原因有__________;在DNA分子复制的过程中,延伸的子链紧跟着酶1,这说明DNA分子的复制是一个______的过程。
29. 神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻,则会导致某种疾病的发生。如图为 BDNF 基因的表达及调控过程。回答下列问题:
(1)图 1 中甲过程需要__________酶的催化。乙过程的方向是__________(用 A、B 和箭头表示)。乙过程中一个mRNA 通常相继结合多个核糖体,其意义是__________。
(2)图 2 中 tRNA 的功能是__________,该 tRNA 上的氨基酸为__________。(部分氨基酸对应的密码子 UAC:酪氨酸;AUG:甲硫氨酸;CAU:组氨酸;GUA:缬氨酸)
(3)由图 1 可知,miRNA-195 基因调控 BDNF 基因表达的机理是__________,使 BDNF 基因的 mRNA 无法与 核糖体结合。结合以上信息,该病患者与正常人相比,丙过程__________(填“减弱”或“不变”或“增强”)。
(4)基于上述分析,请提出一种治疗该疾病的思路:__________。济宁市第一中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试
生物试卷
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分为 100 分,考试用时 90 分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡规定的位置。
一、选择题:本题共 25 小题,1-20 题每小题 2 分,21-25 题每小题 3 分,共 55 分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一、豌豆和果蝇均是研究遗传学的常用实验材料,下列不属于两者共同优点的是( )
A. 便于进行人工杂交实验 B. 具有易于区分的相对性状
C. 易于区分雌雄,便于研究伴性遗传 D. 子代数目多,利于实验结果的分析
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔选用豌豆作为实验材料进行杂交实验;摩尔根利用果蝇作为实验材料进行杂交实验证明基因位于染色体上。
【详解】ABD、豌豆和果蝇是遗传学的常用实验材料,都易于区分的相对性状、易于人工杂交实验,且都能产生较多的子代,ABD不符合题意;
C、果蝇易于区分雌雄,但豌豆是两性花,没有雌雄的区分,C符合题意。
故选C。
2. 豌豆的高茎与矮茎分别受基因D和d控制。现将基因型为DD、Dd的豌豆以2∶3的比例种植。两种基因型的豌豆繁殖率相同,在自然状态下,其子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为( )
A. 49∶42∶9 B. 16∶8∶1 C. 11∶6∶3 D. 3∶2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着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。
【详解】豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下的交配方式是自交,分析题意可知,种植的豌豆群体中,遗传因子组成为DD和Dd的个体分别占2/5、3/5,在自然状态下,所得子代中遗传因子组成为DD、Dd、dd的个体数量之比为(2/5+3/5×1/4)∶(3/5×2/4)∶(3/5×1/4)=11∶6∶3,C正确。
故选C。
3. 小麦粒色受独立遗传的三对等位基因 A/a、B/b、C/c 控制。A、B 和 C 决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具有叠加性,a、b 和 c 决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到 F1,F1 自交后代中,与基因型为 aaBbcc 的个体表型相同的概率是( )
A. 1/32 B. 3/32 C. 15/64 D. 3/64
【答案】B
【解析】
【分析】基因的自由组合定律: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。自由组合定律的实质:减数分裂I后期等位基因分离,非等位基因自由组合。
【详解】已知小麦粒色受独立遗传的三对基因A/a、B/b、C/c控制,三对基因遵循基因的自由组合定律。A、B和C决定红色,每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性,a、b、c决定白色。因为每个基因对粒色增加效应相同且据叠加性,所以后代表现型与Aabbcc相同的个体必须具有1个显性基因,即Aabbcc、aaBbcc、aabbCc,将粒色最浅和最深的植株杂交,就是AABBCC与aabbcc杂交,则F1为AaBbCc,让F1AaBbCc自交,将三对基因分别考虑,Aa×Aa后代是AA的概率为1/4,Aa的概率为1/2,后代是aa的概率为1/4;Bb×Bb后代是BB的概率为1/4,Bb的概率为1/2,后代是bb的概率为1/4;Cc×Cc后代是CC的概率为1/4,Cc的概率为1/2,后代是cc的概率为1/4,所以后代表现型与Aabbcc相同的概率为1/2×1/4×1/4×3=3/32,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 下图是某种单基因遗传病的某家庭遗传系谱图,相关基因用 E、e 表示。据图判断 Ⅰ-1、Ⅰ-2 的基因型分别是( )
A XEY、XEXe B. Ee、ee
C. XeY、XEXe D. Ee、Ee
【答案】D
【解析】
【分析】图中双亲正常生出了患病的女儿,致病基因位于常染色体上,为隐性基因。
【详解】由于该病为无中生有,且患者为女儿,该病为常染色体隐性病。Ⅰ-1、Ⅰ-2 的基因型都为Ee,D正确,ABC错误。
故选D。
5. 某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的。某对雌雄虫所产生子代的基因型如下表所示。这对昆虫的基因型是( )
子代性别 基因型
子代雌虫 BBEE BBEe BbEE BbEe
子代雄虫 BE Be bE be
A. BbEe和be B. BbEe和bE C. BbEe和BE D. Bbee和BE
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意,某二倍体昆虫中,雌虫是受精卵发育而来的,雄虫是由未受精的卵直接发育而来的,则雄虫是单倍体生物,雌虫是二倍体生物,据此分析作答。
【详解】据题意可知,该昆虫的熊虫是由卵细胞直接发育而来的,子代中雄蜂基因型是BE、Be、bE、be,所以亲代雌虫产生的卵细胞的基因型是BE、Be、bE、be,根据基因自由组合定律可知亲本雌性的基因型是BbEe;子代雌虫是雌雄配子结合产生的二倍体,子代中雌蜂基因型是 BBEE、BBEe、BbEE、BbEe,而卵细胞的基因型是BE、Be、bE、be,则精子的基因型是BE,由此可知亲本雄虫的基因型是BE,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 图1表示雄性小鼠正常分裂细胞中某物质数量变化的部分曲线。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒断裂的原因,如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
B. 若图1纵坐标表示染色体数量,则该曲线只能表示有丝分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体数量,则BC段的变化与粘连蛋白的水解有关
D. 水解粘连蛋白的酶在初级精母细胞中不发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1:BC段发生某物质数量加倍,可表示着丝粒分裂后细胞染色体数加倍;分析图2:粘连蛋白水解,着丝粒断裂,该过程发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、减数第一次分裂发生同源染色体的分离,故对于二倍体生物而言减数第一次分裂结束后子细胞中不存在同源染色体,若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂,A正确;
B、若图1纵坐标表示染色体数量,则染色体数量加倍是由于着丝粒分裂,故该曲线可以表示有丝分裂也可以表示减数第二次分裂,B错误;
C、若图1纵坐标表示染色体数量,则染色体数量加倍是由于着丝粒分裂,即BC段的变化与粘连蛋白的水解有关,C正确;
D、初级精母细胞不发生着丝粒分裂,水解粘连蛋白的酶在初级精母细胞中不发挥作用,D正确。
故选B。
7. 下列关于遗传学问题的叙述正确的是( )
A. 萨顿提出了基因型和表型的概念
B. 摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法
C. YyRr 产生的配子类型及比例一定是 YR∶Yr∶yR∶yr = 1∶1∶1∶1
D. 若 A、a 基因位于 X、Y 染色体的同源区段,则其控制的性状不与性别相关联
【答案】B
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、约翰逊提出了基因型和表型的概念,A错误;
B、摩尔根等发明了测定基因位于染色体相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,B正确;
C、YyRr若位于一对同源染色体上且没有发生交叉互换,则产生配子只有两种类型,比例为1:1,如果位于两对同源染色体,则产生配子及比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1,C错误;
D、若A、a基因位于X、Y染色体的同源区段,则其控制的性状仍然与性别相关联,D错误。
故选B。
8. 下图为进行有性生殖生物的生活史示意图。下列有关说法错误的是( )
A. 过程①基因的遗传遵循自由组合定律
B. 过程②存在细胞的分裂、分化等过程
C. 过程④中原始生殖细胞的染色体只复制一次
D. 过程①和④有利于同一双亲的后代呈现出多样性
【答案】A
【解析】
【分析】1、有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞,经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。进行有性生殖的生物经过减数分裂产生配子。
2、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数第一次分裂中,同源染色体联会形成四分体,彼此分离,非同源染色体自由组合,在减数第二次分裂中,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
【详解】A、分离定律和自由组合定律都是发生在减数分裂形成配子的过程中④,而过程①表示受精作用,A错误;
B、过程②是早期胚胎发育等过程,具有细胞的分裂、分化等过程,B正确;
C、过程④为减数分裂过程,在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,C正确;
D、过程①为受精作用,过程④为减数分裂,减数分裂过程中由于非同源染色体的自由组合以及四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体间的互换导致非等位基因重组等会形成多种多样的配子;受精过程中不同类型的雌雄配子随机结合,会导致形成不同基因型的个体,因此过程①和④都有利于同一双亲的后代呈现出多样性,D正确。
故选A。
9. 为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质,某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是( )
A. 实验1为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度
B. 根据实验1、2、3的实验现象可得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
C. 实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论
D. 该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。病毒的繁殖过程:吸附、注入、合成(DNA复制和有关蛋白质的合成)、组装、释放。
【详解】A、没有做出处理的为空白对照,实验2为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度,A错误;
B、实验1、2、3的实验现象显示TMV病毒的RNA能引起烟草花叶病,蛋白质不能,因而能得出:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,B正确;
C、实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论,得出RNA是遗传物质的结论,C错误;
D、该实验与艾弗里的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应,D错误。
故选B。
10. 某同学设计了如下实验:甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌,乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌,在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是( )
A. 甲组上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低
B. 乙组上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低
C. 甲组实验中搅拌不充分,不会对实验现象造成影响
D. 乙组实验由35S改为3H标记,实验现象将发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌,搅拌离心后,未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液,32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中,因此乙组上清液中放射性很低,沉淀物中放射性很高,A错误;
B、乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌,搅拌离心后,未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液,35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中,因此乙组上清液中放射性很低,沉淀物中放射性很高,B错误;
C、搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开,搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分裂,由于噬菌体未被标记,因此甲组实验中搅拌不充分,不会对实验现象造成影响,C正确;
D、乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌,被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中,因此实验现象不会发生改变,D错误。
故选C。
11. 为了验证 DNA 的半保留复制,某小组把一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中,让其复制 3 次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心,结果分别对应图中的 a、b、c。下列叙述正确的是( )
A. a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加而消失
B. 本实验利用 15N 的放射性判断 DNA 在离心管中的位置
C. c 结果中只含 15N 的 DNA 分子占 100%
D. 三个结果中密度为中的 DNA 分子的数量比为 1∶1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制是半保留复制,即合成的新的DNA分子中的两条链,1条是母链,1条是新合成的子链。
【详解】A、一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中,无论复制多少次,中带 14N-15N的DNA只有2个,因此a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加不会消失,A错误;
B、15N没有放射性,B错误;
C、复制 3 次共形成8个DNA分子, 14N-15N的DNA只有2个,c 结果中只含15N 的 DNA为6个,占3/4,C错误;
D、由于DNA分子的复制是半保留复制,同位素标记的DNA分子(14N/14N-DNA)放到只含15N的培养液中培养,无论复制多少次,三个结果中密度为中的DNA分子( 14N-15N的DNA)的数量均有2个,即密度为中的DNA分子的数量比为1:1:1,D正确。
故选D。
12. DNA 指纹技术在亲子鉴定、侦查罪犯等方面发挥着重要作用。DNA 指纹技术需要较高浓度的 DNA,实验过程中需要通过体外 DNA 复制技术得到较多的 DNA 样品。下列叙述错误的是( )
A. 每个人的 DNA 指纹是独一无二的,这体现了 DNA 分子的特异性
B. DNA 指纹图谱显示的是 DNA 分子上核糖核苷酸的排列顺序
C. 人体不同 DNA 分子中(A+C)/(T+G)的比值相同
D. 碱基互补配对原则保证了体外 DNA 复制的准确性
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
【详解】A、DNA分子中碱基特定的排列顺,使每个人的DNA指纹图独一无二,这体现了DNA分子的特异性,A正确;
B、 DNA“指纹”是指DNA中脱氧核苷酸(碱基/碱基对)的排列顺序,B错误;
C、双链DNA分子遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,所以双链DNA分子中的(A+C)/(T+G)的比值都是1,C正确;
D、碱基互补配对原则即A与T配对,G与C配对,保证了体外 DNA 复制的准确性,D正确。
故选B。
13. 科学家发现了人类已经灭绝的亲戚尼安德特人的基因组并进行测序。在古代生物遗体或遗迹中残存的 DNA 片段,称为古 DNA。DNA 序列的稳定性很高,古 DNA 和现代生物的 DNA 没有本质区别,但是随着时间的推移,古 DNA 存在被降解甚至被其他生物 DNA 污染的问题。下列叙述错误的是( )
A. 破解古 DNA 的遗传信息,一定程度上可以帮助我们了解人类的起源和进化
B. 人类基因组计划需测定 24 条染色体上 DNA 的碱基序列
C. 对尼安德特人的基因组进行测序是从分子水平上研究其与人类的亲缘关系
D. 利用 DNA 分子杂交技术检测古 DNA 与现代生物 DNA 分子的差异,杂合双链区的部位越少,说明两种生物的亲缘关系越近
【答案】D
【解析】
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】A、古DNA和人类的DNA的稳定性很高,又存在差异性,由于DNA分子具有特异性,破解古DNA的遗传信息,一定程度上可以帮助我们了解人类的起源和进化,A正确;
B、人类有性别分化,人类基因组计划需测定 24 条染色体(22条常染色体+X+Y)上 DNA 的碱基序列,B正确;
C、对尼安德特人的基因组进行测序,是从分子水平上研究其与人类的亲缘关系,是生物进化的分子水平证据,C正确;
D、利用DNA分子杂交技术检测古DNA与现代生物DNA分子的差异,杂合双链区的部分越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中,DNA碱基序列发生的变化越小,亲缘关系越近,D错误。
故选D。
14. 猴痘病毒是一种有包膜的病毒,含一个由 660 个碱基组成的核酸分子。在培养猴痘病毒时,研究者分别利用 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(甲组)和 3H 标记的尿嘧啶核糖核苷酸(乙组),发现仅甲组实验检测到了带有放射性的猴痘病毒。下列叙述正确的是( )
A. 用含 3H 标记核苷酸的培养基培养猴痘病毒
B. 根据实验结果推测猴痘病毒是一种 RNA 病毒
C. 一个猴痘病毒增殖 3 次,带标记的核苷酸链有 14 条
D. 若一个猴痘病毒核酸中腺嘌呤占 30%,则胞嘧啶数量为 198 个
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(A组)和3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸(B组)培养猴痘病毒,仅A组实验检测到了带有放射性的猴痘病毒,说明猴痘病毒在增殖时利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸,即猴痘病毒的遗传物质是DNA。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不能独立完成生命活动,必须寄生在活细胞中,故不能用培养基培养猴痘病毒,A错误;
B、仅A组实验检测到了带有放射性的猴痘病毒,说明猴痘病毒在增殖时利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸,即猴痘病毒的遗传物质是DNA,猴痘病毒是一种DNA病毒,B错误;
C、一个猴痘病毒增殖3次,会产生23=8个病毒,即8个DNA分子,不带标记的核苷酸链有两条,则带标记的核苷酸链有14条,C正确;
D、在DNA分子中,A与T配对,G与C配对,因此,A=T=30%,则G=C=20%,则胞嘧啶的数量为 660×20%=132个,D错误。
故选C。
15. 下图为人体细胞内胰岛素基因表达的部分图解,其中 a、b、c 表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. a 过程以基因的任意一条链为模板
B. 人体内所有细胞都可以发生图示 a、b 过程
C. b 过程在核糖体上进行,至少涉及三类 RNA
D. 图中 RNA 穿过核膜到达细胞质中发挥作用
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知:a过程是转录,b过程是翻译,c过程是蛋白质加工过程。
【详解】A、在转录过程中,模板链一般是固定的,A错误;
B、人体内成熟红细胞无细胞核,不能发生图示 a、b 过程,B错误;
C、b 过程代表翻译,在核糖体上进行,至少涉及三类 RNA,如mRNA、tRNA、rRNA,C正确;
D、 RNA 穿过核孔到达细胞质,D错误。
故选C。
16. 科研人员从细胞中提取出半胱氨酸(Cys)- tRNA 复合物,将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala),得到了 Ala - tRNA 复合物。若将该 Ala - tRNA 复合物重新输回细胞,其可以正常参与翻译过程。下列叙述正确的是( )
A. 一个 tRNA 分子中只有三个碱基且只有一个反密码子
B. Ala-tRNA 复合物不改变密码子与反密码子的配对原则
C. 新合成的肽链中,原来 Cys 的位置都会被替换为 Ala
D. mRNA 上每一个密码子都有相应的反密码子与之配对
【答案】B
【解析】
【分析】密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上,二者相互配对。
【详解】A、一个 tRNA 分子中有多个碱基但只有一个反密码子,A错误;
B、密码子与反密码子始终遵循碱基互补配对原则,B正确;
C、由于从细胞中提取的原本运输Cys的tRNA经过还原变成了运输Ala,若将该丙氨酸-tRNA复合物重新输入回细胞,则新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为Ala,但不一定是全部被替换,C错误;
D、终止密码子没有相应的反密码子与之配对,D错误。
故选B。
17. 中心法则概括了遗传信息传递的一般规律。下列叙述正确的是( )
A. DNA、RNA 和蛋白质都是遗传信息的载体
B. 图中 c、e 过程中碱基互补配对的方式完全相同
C. 图中 d、e 过程可分别发生在 HIV 和烟草花叶病毒体内
D. 图中 a、d 过程所需的原料不同,b、e 过程所需的原料相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示为中心法则的内容,其中a表示DNA分子的自我复制;b表示转录过程;c表示翻译过程;d表示逆转录过程;e表示RNA分子的自我复制过程。其中d和e只发生在被某些病毒侵染的细胞中。
【详解】A、蛋白质是生命活动主要承担者,DNA、RNA是遗传信息的载体,A错误;
B、c表示翻译过程,e表示RNA分子的自我复制过程,c、e过程中碱基互补配对的方式完全相同,即A-U、C-G配对,B正确;
C、d表示逆转录过程,e表示RNA分子复制过程,均发生在宿主细胞体内,C错误;
D、a表示DNA分子的自我复制;d表示逆转录过程,a、d过程所需的原料为脱氧核苷酸;b表示转录过程,e表示RNA分子的自我复制过程,b、e过程所需的原料为核糖核苷酸,D错误。
故选B。
18. 家鸽体内某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,该多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,仅在家鸽的视网膜中共同表达。研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失。下列叙述错误的是( )
A. 在生物体中基因与性状不都是简单的一一对应关系
B. 此事例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C. 家鸽的其他体细胞中编码这两种蛋白质的基因只转录,不翻译成蛋白质
D. 若要分别验证这两个基因对家鸽行为的影响,可运用减法原理设计实验
【答案】C
【解析】
【分析】基因与性状并非完全的一一对应关系,基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,如果通过控制酶的合成,属于间接控制,通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物的性状;基因对性状也可以直接控制,是通过控制蛋白质的结构来实现的。
【详解】A、基因与性状并非一一对应的关系,可以多个基因对应一种性状或一个基因对应多种性状,A正确;
B、研究表明,这两个基因中的任何一个发生突变都会导致杆状多聚体的空间结构发生改变,进而使其功能丧失,说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,B正确;
C、由于基因的选择性表达,家鸽的其他体细胞中编码这两种蛋白质的基因可能沉默不表达,C错误;
D、可以用单独A基因表达组、单独B基因表达组、AB基因均表达组,故可运用减法原理设计三组实验,D正确。
故选C。
19. “中普彩色小麦”是我国著名育种专家周中普应用独创的三结合育种法(化学诱变、物理诱变和远缘杂交)及航天育种技术精心培育而成,避免了育种界常用的“近亲繁殖”造成的抗性差、易退化等缺点。下列叙述正确的是( )
A. 通过诱变可以大大提高突变率,一定能获得所需性状
B. 通过远缘杂交可以将不同品种的优良性状组合在一起
C. 基因突变是碱基序列发生改变导致的,不一定会产生新基因
D. 发生在配子和体细胞中的基因突变都能通过有性生殖传递给后代
【答案】B
【解析】
【分析】杂交育种:杂交→自交→选优;诱变育种:物理或化学方法处理生物,诱导突变;单倍体育种:花药离体培养、秋水仙素加倍;多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;基因工程育种:将一种生物的基因转移到另一种生物体内。
【详解】A、通过诱变可以大大提高突变率,但是基因突变是不定向的,所以不一定能获得所需性状,A错误;
B、远缘杂交通过减数分裂基因重组可将不同品种的优良性状组合在一起,B正确;
C、基因突变是产生新基因的途径,C错误;
D、发生在配子中的基因突变能通过有性生殖传递给后代,体细胞中的基因突变可以通过无性繁殖传递给后代,D错误。
故选B。
20. 下列有关细胞癌变的叙述正确的是( )
A. 细胞癌变的本质是抑癌基因突变为原癌基因
B. 原癌基因表达的蛋白质能抑制细胞正常的生长和增殖
C. 人和动物细胞的 DNA 上都存在着原癌基因和抑癌基因
D. 癌细胞能够无限增殖,是因为细胞膜上的糖蛋白减少
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、癌细胞的主要特征:具有无限增殖的能力;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物质减少。
【详解】A、细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因发生突变,A错误;
B、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,B错误;
C、原癌基因和抑癌基因在人体和动物正常细胞中普遍存在,防止细胞发生癌变,C正确;
D、癌细胞能够无限增殖,是因为癌细胞遗传物质中的原癌基因和抑癌基因发生突变,D错误。
故选C。
21. 下列关于人体细胞有丝分裂与减数分裂的叙述正确的是( )
A. 在减数分裂的过程中等位基因的分离一定发生在减数分裂 I
B. 有丝分裂前的间期细胞中染色体数目不会因核 DNA 分子的复制而加倍
C. 减数分裂 II 过程中细胞中染色体数目与核 DNA 分子数目始终不变
D. 细胞进入有丝分裂后期同源染色体对数不发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】有丝分裂前的间期,会进行DNA的复制和相关蛋白质的合成(或染色体的复制),但复制后形成的2个DNA分子由一个着丝粒上连着,故细胞中染色体数目不会加倍;有丝分裂后期,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体,导致细胞中染色体数目加倍。减数分裂染色体复制一次,细胞分裂两次。
【详解】A、在减数分裂的过程中,不考虑同源染色体的非姐妹染色单体的互换时,等位基因的分离发生在减数分裂 I,A错误;
B、有丝分裂前的间期会进行DNA的复制和相关蛋白质的合成,但复制后形成的2个DNA分子由一个着丝粒上连着,故细胞中染色体数目不会加倍,B正确;
C、减数分裂 II 过程中细胞中核 DNA 分子数目始终不变,染色体数目会因后期着丝粒分裂而出现加倍的情况,C错误;
D、细胞进入有丝分裂后期,着丝粒分裂,同源染色体对数加倍,D错误。
故选B。
22. 某种昆虫的翅型有长翅、短翅、无翅三种类型,已知翅型由两对等位基因控制。D/d基因位于常染色体上,E/e基因位于X染色体上,其中含有dd基因的个体均表现为无翅。若两长翅昆虫杂交,子代中长翅:短翅:无翅=9:3:4。下列相关分析错误的是( )
A. 亲本长翅昆虫都能产生含dXE的配子
B. 子代中长翅昆虫的基因型有6种
C. 子代中短翅个体均为雄性
D. 子代的无翅与短翅个体杂交,后代无翅个体占1/4
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、题意分析:两长翅昆虫杂交,子代中长翅:短翅:无翅=9:3:4,是9:3:3:1的变形,遵循基因自由组合定律,则亲代长翅尾虫的基因型为DdXEXe和DdXEY。
【详解】A、两长翅昆虫杂交,子代中长翅:短翅:无翅=9:3:4,是9:3:3:1的变形,遵循基因自由组合定律,则亲代长翅尾虫的基因型为DdXEXe和DdXEY,都能产生含dXE的配子,A正确;
B、子代中长翅昆虫的基因型为D_XE_,有2×3=6种,B正确;
C、子代中短翅个体均为D_XeY,C正确;
D、子代的无翅与短翅个体杂交,只能为基因型ddXEXE、ddXEXe与D_XeY(1/3DDXeY和2/3DdXeY)杂交,后代无翅个体(dd_ _)占2/3×1/2=1/3,D错误。
故选D。
23. DNA 复制时,BrdU 可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入DNA 子链中。经特殊染色后,DNA 双链都掺入 BrdU的染色单体着色浅;而仅有一条链掺入 BrdU 的染色单体着色深。果蝇的精原细胞在含 BrdU 的培养液中进行一次有丝分裂后再进行减数分裂,并经特殊染色。下列叙述错误的是( )
A. 在此实验中,DNA 中的碱基 A 可以与碱基 T、BrdU 进行配对
B. 有丝分裂中期,细胞中染色单体之间均无颜色差异
C. 减数分裂 I 前期,每个四分体中都有 3 个 DNA 分子含有 BrdU
D. 减数分裂 II 中期,一条深色染色单体中可能会出现部分浅色片段
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。DNA复制发生在所有以DNA为遗传物质的生物体中,是生物遗传的基础。
【详解】A、DNA复制遵循碱基互补配对原则,在此实验中,DNA中的碱基A可以与碱基T、BrdU进行配对,A正确;
B、有丝分裂中期,每条染色体上的染色单体上DNA的两条链,都是一条链掺入BrdU,故染色单体之间均无颜色差异,都为深色,B正确;
C、减数第一次分裂前期,将精原细胞置于BrdU培养基上已经进行了2次DNA复制,由于DNA的半保留复制,每个DNA分子中都含有BrdU,故每个四分体中都有4个DNA分子含有BrdU,C错误;
D、减数第二次分裂中期,由于在减数第一次分裂前期的交叉互换,一条深色染色单体中可能会出现浅色部分,D正确。
故选C。
24. 小鼠的黄色体毛受基因 Avy 控制,Avy 基因“上游”的调控序列(一段特殊碱基序列)决定基因的表达水平。这段调控序列有多个可被甲基化的位点,这些位点甲基化后,Avy 基因的表达就受到抑制。将黄色体毛小鼠(AvyAvy)与黑色体毛小鼠(aa)杂交,子代小鼠基因型相同,毛色却表现出从黄色向黑色的一系列过渡类型。下列叙述正确的是( )
A. 子代小鼠的甲基化修饰可以遗传给后代
B. Avy 基因的表达受到抑制越明显,小鼠体色越浅
C. 甲基化修饰导致 Avy 基因的碱基序列发生改变
D. 甲基化通过影响 DNA 聚合酶与调控序列结合抑制转录
【答案】A
【解析】
【分析】甲基化,是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程,可形成各种甲基化合物,或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸加工。
【详解】A、子代小鼠的基因发生甲基化修饰,可以遗传给后代,因此相应的性状也可以传给下一代,A正确;
B、Avy 基因的表达受到抑制越明显,小鼠体色越深,B错误;
C、甲基化未改变基因的序列,C错误;
D、甲基化修饰通过影响RNA聚合酶结合到DNA分子上,导致转录过程受到抑制,D错误。
故选A。
25. 翻译过程可分为如下图所示的三个阶段。①~④表示参与翻译的物质或结构,其中④是能引起肽链释放的蛋白质。AUG 为起始密码子,UAA 为终止密码子。下列叙述正确的是( )
A. ③上任意的 3 个碱基构成一个密码子
B. 翻译过程中,②将会沿③的 a 端向 b 端移动
C. ④通过碱基互补配对识别 UAA 引起肽链释放,翻译过程终止
D. 若不考虑 UAA,合成图中肽链所对应的基因中至少含 27 个碱基对
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示可知,①为运输氨基酸的tRNA,②为核糖体,③为mRNA,④是能引起肽链释放的蛋白质。
【详解】A、③为mRNA,其上决定一个氨基酸的3个相邻碱基构成1个密码子,而不是任意的3个碱基,A错误;
B、根据延伸过程中肽链的转移可知,核糖体移动的方向是由b→a,即②核糖体将会沿③mRNA的b端(即5’端)向a端(3’端)移动,B错误;
C、④是能引起肽链释放的蛋白质,不含碱基,因此不能通过碱基互补配对识别终止密码子UAA,C错误;
D、由图可知,图中肽链含有9个氨基酸,若不考虑 UAA,合成图中肽链所对应的基因中至少含9×3=27 个碱基对,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题包括 4 小题,共 45 分。
26. 已知小鼠基因型为 Aa,其体细胞中染色体数目为 2n。图 1 是小鼠某细胞的分裂示意图(仅展示部分染色体)。图 2、图 3 表示不同时期小鼠细胞的染色体与核 DNA 之间的数量关系。回答下列问题:
(1)图 1 细胞名称为__________,其对应图 2 中__________(填字母)。
(2)图 1 中一条染色体上同时出现 A 和 a 基因的原因可能是__________。该细胞分裂完成后,产生的配子类型有 aY 和__________。
(3)若图 2 中 b~e 代表某细胞的一分裂过程的不同分裂期,则其先后顺序是__________。非同源染色体上的非等位基因自由组合过程发生在图 3 中的__________段。
(4)减数分裂时偶尔产生异常的卵细胞(XX),这种异常可能发生的时期__________。
【答案】(1) ①. 初级精母细胞 ②. b
(2) ①. 基因突变(或 A 基因突变为 a 基因) ②. aX 和 AX(aY 写上也可)
(3) ①. b-d-c-e ②. CD
(4)减数第一次分裂(减数分裂 I)后期或减数第二次分裂(减数分裂 II)后期
【解析】
【分析】减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂,第一极体均等分裂。
【小问1详解】
图 1 细胞同源染色体分离,且细胞质均分,所以细胞名称为初级精母细胞,图1细胞中同源染色体在分离,非同源染色体自由组合,故所处的分裂时期为减数分裂Ⅰ后期,对应图2中的细胞为b。
【小问2详解】
图 1 中一条染色体上同时出现 A 和 a 基因的原因可能是基因突变,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,故产生的配子类型有aY、和aX、AX 、aY。
【小问3详解】
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,故可表示减数分裂的前期和中期,e中DNA和染色体数量均为n,可表示精细胞,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。
【小问4详解】
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的关系,也可能在未分离前是姐妹染色单体的关系,故这种不分离可能发生的时期为减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期。
27. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型 基因 基因所在染色体
第二隐性灰卵 a 12 号
第二多星纹 b 12 号
抗病 d 15 号
幼蚕褐色 e Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
【答案】(1)伴性遗传
(2)a (3)0 或 2
(4)DdZEZE (5) ①. 让纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验 ②. 若正反结果只出现一种性状(或正反交结果相同) ③. 若正反交结果不同
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、雌雄异体的生物由性染色体决定性别的方式有XY型和ZW型两种。
3、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
【小问1详解】
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【小问2详解】
只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,a与b基因都位于12号染色体上,位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合。
【小问3详解】
雌家蚕(ZW)的卵原细胞经过减数分裂Ⅰ,同源染色体彼此分离,减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞中含有0或1条W染色体,减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,含有W染色体的条数为0或2。
【小问4详解】
该只不抗病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,说明该雄性关于该性状的基因型为Dd,综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。
【小问5详解】
需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段),但由于不知道显隐关系,可以利用正反交实验来探究。实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1 个体的表现型及比例(假设相关基因为 A 和 a)。
预期结果及结论:
①若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交分别为 AA× aa、aa× AA,其子一代基因型都为 Aa,只出现一种性状,且子一代表现出来的性状为显性性状;
②若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,正反交分别为 ZAZA× ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa× ZAW(后代雄全为显性性状,雌性全为隐性性状),则正反交结果不同,且 F1 中雄性个体表现出的性状为显性性状。
28. 下图表示细胞中DNA分子复制的部分示意图。图中虚线表示DNA复制原点(启动DNA复制的特定序列)所在位置;泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。
(1)DNA分子的基本骨架是由_________交替排列构成。图中酶2是_________,DNA分子复制过程中,除了需要模板、酶外,还需要的条件有_________。
(2)据图分析,模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是__________,判断依据是__________。
(3)某DNA分子含有48502bp(bp表示碱基对),子链延伸的速度为10bp/min,则该DNA分子完成复制约需要30s,而实际只需要16s。据图分析,DNA分子复制时速率提升的原因有__________;在DNA分子复制的过程中,延伸的子链紧跟着酶1,这说明DNA分子的复制是一个______的过程。
【答案】(1) ①. 脱氧核糖和磷酸 ②. DNA聚合酶 ③. 原料(游离的4种脱氧核苷酸)、能量(ATP)
(2) ①. a、c ②. 子链延伸的方向是5′→3′,模板链与子链反向平行
(3) ①. 复制是双向进行的 ②. 边解旋边复制
【解析】
【分析】有关DNA分子的复制,考生可以从以下几方面把握:
1、DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、特点:(1)边解旋边复制;(2)复制方式:半保留复制。
3、条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;(3)能量:ATP;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
4、准确复制的原因:(1)DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;(2)通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【小问1详解】
DNA是由两条反向平行脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构,其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。图中酶1为解旋酶,酶2为DNA聚合酶,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,DNA分子复制过程中,需要的条件有模板(亲代DNA分子的两条链)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)、原料(游离的4种脱氧核苷酸)、能量(ATP)。
【小问2详解】
DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸,即子链延伸的方向是5′→3′,模板链与子链反向平行,因此模板DNA链的端点a、b和新合成DNA子链的端点c、d中,表示5'端的是a、c。
【小问3详解】
若单起点单向复制,按正常的子链延伸速度,此DNA分子复制约需30s,而实际上复制从开始到结束只需约16s,据题图分析,这是因为复制是双向进行(单起点双向复制)的;由图可知,延伸的子链紧跟着酶1(解旋酶),这说明DNA分子复制是边解旋边复制。
29. 神经营养因子(BDNF)是一种蛋白质,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻,则会导致某种疾病的发生。如图为 BDNF 基因的表达及调控过程。回答下列问题:
(1)图 1 中甲过程需要__________酶的催化。乙过程的方向是__________(用 A、B 和箭头表示)。乙过程中一个mRNA 通常相继结合多个核糖体,其意义是__________。
(2)图 2 中 tRNA 的功能是__________,该 tRNA 上的氨基酸为__________。(部分氨基酸对应的密码子 UAC:酪氨酸;AUG:甲硫氨酸;CAU:组氨酸;GUA:缬氨酸)
(3)由图 1 可知,miRNA-195 基因调控 BDNF 基因表达的机理是__________,使 BDNF 基因的 mRNA 无法与 核糖体结合。结合以上信息,该病患者与正常人相比,丙过程__________(填“减弱”或“不变”或“增强”)。
(4)基于上述分析,请提出一种治疗该疾病的思路:__________。
【答案】(1) ①. RNA 聚合 ②. B→A ③. 少量的 mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
(2) ①. 识别并转运氨基酸 ②. 甲硫氨酸
(3) ①. 通过 miRNA-195 与 BDNF 基因表达的 mRNA 形成局部双链结构 ②. 增强
(4)抑制 miRNA-195 基因的转录(或促进 BDNF 基因的转录)
【解析】
【分析】题图分析:图1miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,进而导致不能合成蛋白质。图2为tRNA结构,其反密码子为UAC。
【小问1详解】
图 1 中甲过程是转录需要RNA聚合酶的催化。乙过程是翻译,根据肽链长短可以判断翻译的方向是B→A。乙过程中一个mRNA 通常相继结合多个核糖体,其意义是少量的 mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【小问2详解】
图 2 中 tRNA 的功能是识别并转运氨基酸,该 tRNA 对应的密码子是AUG,则携带的氨基酸为甲硫氨酸。
【小问3详解】
由图 1 可知,miRNA-195 基因调控 BDNF 基因表达的机理是通过 miRNA-195 与 BDNF 基因表达的 mRNA 形成局部双链结构,使 BDNF 基因的 mRNA 无法与 核糖体结合。结合以上信息,该病患者与正常人相比,丙过程增强。
【小问4详解】
基于上述分析,抑制 miRNA-195 基因的转录可以促进神经营养因子基因表达,故可以采取如下治疗该疾病的思路:抑制 miRNA-195 基因的转录(或促进 BDNF 基因的转录)。