湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试生物学试题(原卷版+解析版)

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名称 湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试生物学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 1.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-19 09:43:05

文档简介

湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试
生物学
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 孟德尔在做豌豆的一对相对性状杂交实验时进行了一系列操作,下列叙述不合理的是( )
A. 对接受花粉豌豆花,仍需进行套袋处理
B. 在F1的花粉尚未成熟时对其进行人工去雄并套袋处理
C. 选用纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作为亲本进行正交和反交
D. 将F1与矮茎豌豆进行测交实验是对提出的假说进行验证
2. 油菜的雄性可育和雄性不育是一对相对性状,由R、r基因控制。其雄性不育的原因之一是雄蕊外观正常,但产生异常花粉,导致不能受精。正常育性花粉中含淀粉粒比较多,而不育花粉不含淀粉粒。为确定雄性不育植株的显隐性、基因组成等,选取A、B、C三株植株(其中有不育植株),进行了多组杂交实验。判断下列说法错误的是( )
A. 若B植株自交,子代出现可育:雄性不育为3:1,说明B植株的基因组成为Rr
B. 若A作母本,C作父本,子代均不结籽,说明C植株产生的花粉异常,为雄性不育植株
C. 若A作父本,C作母本,子代均可育,说明A、C植株都为可育植株
D. 直接用碘液染色来鉴定淀粉粒的情况,是验证分离定律的最直接方法,但不能判断亲本基因型
3. 某种小麦种子其花药、叶鞘的性状均为紫色。研究人员将该小麦与普通小麦(黄花药、白叶鞘)进行了杂交实验,F1全为黄花药紫叶鞘,F1自交得F2,F2中黄花药:紫花药=3:1,紫叶鞘:白叶鞘=3:1。下列叙述正确的是( )
A. 黄花药和紫叶鞘性状为显性性状且这两对相对性状独立遗传
B. 杂交得到的F2中,黄花药紫叶鞘的个体所占比例是9/16
C. 若只看花药颜色这一对相对性状,F2再自交得F3,F3中黄花药所占比例为1/2
D. 若要判断F2中紫叶鞘的基因型,可让其自交观察后代性状表现及比例进行鉴定
4. 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(  )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
5. 下图为一对基因控制的某种隐性遗传病的系谱图(不考虑基因突变和染色体变异),下列相关叙述正确的是( )
A. 该病不可能是人类红绿色盲
B. Ⅱ-3与Ⅱ-5的基因型可能不同
C. Ⅲ-3与Ⅲ-4再生育一个男孩,其患病的概率一定是1/2
D. 若Ⅳ-1携带该病的致病基因,则其致病基因不一定来自Ⅰ-2
6. 20世纪40年代,艾弗里等进行了肺炎链球菌的转化实验:①S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基→R型菌落+S型菌落;②S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+蛋白酶→R型菌落+S型菌落;③S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+RNA酶→R型菌落+S型菌落;④S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+酯酶→R型菌落+S型菌落;⑤S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+DNA酶→R型菌落,下列相关叙述错误的是( )
A. ②③④⑤为实验组,①为对照组
B. 用DNA酶处理细胞提取物,提取物就会失去转化活性
C. 利用了“减法原理”特异性去除某种物质,从而得出结论:DNA是遗传物质
D. 实验思路是将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA等分离开,再分别研究其作用
7. 支原体是引起小儿肺炎的常见病原体之一。支原体的细胞中具有一个环状的双链DNA,还有 RNA、核糖体等结构。下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体的遗传物质主要是DNA
B. 支原体的DNA分子中共含有2个游离的磷酸基团
C. 支原体的DNA分子中嘌呤之和等于嘧啶之和
D. 支原体的DNA分子中A-T碱基对所占的比值越大,热稳定性越高
8. 真核细胞内某基因中腺嘌呤有a个,占该基因碱基总数比例为b,且双链被15N标记。下列相关说法正确的是( )
A. 该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N标记的DNA分子占1/4
B. 该基因中,胞嘧啶数量为b(1/2a-1)个
C. 该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的腺嘌呤有7a个
D. 该基因的一条脱氧核苷酸链中A+T占该链碱基总数的比例为b
9. 在动物中,存在一种十分常见的RNA编辑现象,在ADAR酶(一种蛋白质)的作用下,mRNA分子上会出现腺苷(A)转化成肌苷(I)的碱基替换现象,由于肌苷(I)与鸟苷(G)遵循相同的配对原则,从而导致基因表达的产物发生改变。下列叙述正确的是( )
A. ADAR酶会使基因发生改变
B. RNA编辑是转录过程中的基因表达调控
C. RNA编辑可以实现一个基因表达出多种蛋白
D. RNA编辑替换碱基后导致表达产物中亮氨酸(密码子为UUA/UUG)发生改变
10. 标记基因是具有放射性同位素标记的,且具有特定碱基序列的DNA片段,可用来对具有相同碱基序列的某个基因在染色体上的位置进行定位。某研究人员使用放射性同位素32P标记的腺嘌呤脱氧核苷酸、ATP等材料制备了DNA片段甲(单链),对A基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。下列说法错误的是( )
A. ATP和DNA片段甲的组成元素是相同的
B. ATP可为DNA片段甲的制备提供能量
C. DNA片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的A基因结合
D. 细胞中的一条染色体上最多会有一处结合DNA片段甲
11. 青蒿素是治疗疟疾重要药物,其化学本质是一种萜类化合物。下图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程。青蒿素主要从黄花蒿的叶片表皮细胞中提取,但提取量很低,难以满足临床需求。研究发现,紫槐二烯合成酶基因(ADS)是青蒿素合成中关键酶的编码基因,紫穗槐-4,11-二烯的合成水平高低决定了青蒿素含量的高低,而这些基因表达受到AaERF1等转录因子激活。下列有关说法错误的是( )
A. 促进ADS基因表达、抑制SQS基因表达可提高青蒿素的产量
B. 转录因子可能调控RNA聚合酶与ADS基因前段序列的结合,进而影响转录过程
C. ①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于完全相同的碱基互补配对方式
D. 青蒿素主要从叶片细胞中提取,是因为并不是所有细胞都能发生①②过程
12. 科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常,这说明( )
A. 基因在DNA上 B. 基因在染色体上
C. 基因能控制生物的性状 D. DNA具有遗传效应
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题的备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 摩尔根与萨顿都采用了“假说—演绎法”
B. 摩尔根发现的问题是F2中的白眼果蝇为什么都是雄性
C. 摩尔根提出的假说是白眼基因只位于X染色体上,Y染色体没有它的等位基因
D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验揭示了基因的位置及其本质
14. 如图表示基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞
B. 图甲中染色体①②组成一个四分体,二者在减数第一次分裂过程中分离
C. 形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb
D. 图甲可对应图丙的b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
15. 科学家在研究果蝇翅型(卷翅与长翅)遗传现象时发现,在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合时致死。紫眼(e)卷翅(B)品系和赤眼(E)卷翅(B)品系果蝇的隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示),它们在染色体上的位置如图所示,其中d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。下列分析正确的是( )
A. d1和d2属于一对等位基因
B. B、b与d1、d2遵循基因的自由组合定律
C. 图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配,子代果蝇中卷翅:长翅=2:1
D. 图示赤眼(Ee)卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交,子代性状分离比为2:2:1:1
16. 甲、乙、丙表示细胞内进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述合理的是( )
A. 正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B. 1、4、6、8过程均需要核糖核苷酸作为原料
C. 正常人体内所有细胞均可进行1、2、3
D. 艾滋病毒可以在宿主细胞内进行图丙所代表的过程
三、非选择题(共60分)
17. 科学家利用果蝇做遗传学实验时,发现一只纯合绯色眼雌果蝇,并进行了一系列杂交实验。下列实验中已知控制果蝇的红眼(R)和白眼(r)的基因位于X染色体上,杂交实验及结果如下:
杂交Ⅰ: 杂交Ⅱ:
(1)如果绯色眼基因与红眼基因、白眼基因互为等位基因,用“+”表示,则绯色眼为______性状,杂交Ⅰ中F1绯色眼雌、雄的基因型分别是______。杂交Ⅱ中F1绯色眼果蝇自由交配产生F2的表型及比例为______(表型中需写出性别)。
(2)如果绯色眼的基因位于常染色体上,与R/r无关,用“A”或“a”表示。分别让杂交Ⅰ的F1代和杂交Ⅱ的F1代各自自由交配产生F2代果蝇,实验结果如表所示:
杂交 F2果蝇的表型及比例
雌性 雄性
绯色眼 红眼 绯色眼 红眼 白眼
Ⅰ 3/8 1/8 3/8 1/8 0
Ⅱ 3/8 1/8 3/8 1/16 1/16
则亲本绯色眼雌果蝇基因型为______,杂交Ⅱ中F2绯色眼果蝇基因型有______种。让杂交Ⅱ中F2绯色眼果蝇自由交配,后代雄
果蝇中红眼果蝇的比例为______。
18. 下图为多聚核苷酸链的形成示意图,据图回答下列问题。
(1)若①中参加反应的是核糖,则②中参加反应的嘧啶环应该是______(填名称)。
(2)若图中形成的多聚核苷酸链是DNA链,其中有一个核苷酸中含有的嘌呤环是鸟嘌呤,则与之配对的另一条链上相应的核苷酸应该是______(填中文名称)。若图中形成的多聚核苷酸链是RNA链,则它是以下哪些生物的遗传物质?______。
A.T2噬菌体 B.烟草花叶病毒 C.肺炎链球菌 D.艾滋病病毒
(3)若图中的多聚核苷酸链为正在进行DNA复制的一条子链,则该多聚核苷酸链的延伸方向为______(填“A端→B端”或“B端→A端”),该过程中由______酶催化形成图中5-磷酸酯键。
(4)在做物种鉴定时,研究人员可以通过对细胞中较为稳定的基因进行检测,通过比较待测品种和已知物种的多聚核苷酸链中的碱基含量,能初步判断两者的亲缘关系。若检测发现其中的4种碱基含量是相同的,仍然无法判断就是同一物种,理由是______。
19. 图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
20. 蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:
(1)②过程中,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生______。④过程中,与蜂王的体细胞有丝分裂后期相比,d细胞发生的染色体的相同变化是______。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则______性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是______。
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。
①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制______来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是______。
21. 在探索病毒对宿主的侵染过程,科学家进行了以下实验。请回答下列问题。
噬菌体侵染细菌的实验操作步骤:在分别含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,使噬菌体被标记→把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→经过适宜时间的保温后进行搅拌和离心→检测两组上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果:
(1)在产生新的噬菌体的过程中,直接参与的物质或结构有______(选填编号)。
①噬菌体的基因组 ②大肠杆菌的细胞核DNA ③tRNA ④大肠杆菌的核糖体 ⑤大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸 ⑥氨基酸
(2)图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照,以证明______。搅拌4分钟后,细胞外的35S放射性很强,原因是35S标记的______未侵染进入大肠杆菌。搅拌5分钟后,细胞外的32P的含量仍有30%的原因可能是______。
(3)其他病毒侵染细菌的实验:2017年,科学家首次在大肠杆菌中发现了阮病毒。肮病毒又称肮粒,是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具感染性的因子,为验证肮病毒是具有感染性的蛋白质,科研小组用KH232PO4和(NH)235SO4的培养液培养无标记的牛脑组织细胞,再用肮病毒侵染牛脑组织细胞,适宜时间的保温后进行搅拌和离心。从理论上讲,离心后沉淀物中______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到35S,______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,则说明肮病毒是一种蛋白质病毒。湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期中考试
生物学
时量:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 孟德尔在做豌豆的一对相对性状杂交实验时进行了一系列操作,下列叙述不合理的是( )
A. 对接受花粉的豌豆花,仍需进行套袋处理
B. 在F1的花粉尚未成熟时对其进行人工去雄并套袋处理
C. 选用纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作为亲本进行正交和反交
D. 将F1与矮茎豌豆进行测交实验是对提出的假说进行验证
【答案】B
【解析】
【分析】假说—演绎法包括:提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证。
【详解】A、对接受花粉的豌豆花,仍需进行套袋处理,防止外来花粉的干扰,A正确;
B、孟德尔在做豌豆一对相对性状的杂交实验时F1自交,故不需要进行人工去雄并套袋处理,B错误;
C、选用纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作为亲本进行正、反交,通过比较正交和反交的结果,可以推断出控制豌豆花色性状的基因是位于常染色体上还是性染色体上,以及是显性还是隐性,C正确;
D、将F1与矮茎豌豆进行测交实验,是对提出的关于成对遗传因子分离的假说进行的验证,D正确。
故选B。
2. 油菜的雄性可育和雄性不育是一对相对性状,由R、r基因控制。其雄性不育的原因之一是雄蕊外观正常,但产生异常花粉,导致不能受精。正常育性花粉中含淀粉粒比较多,而不育花粉不含淀粉粒。为确定雄性不育植株的显隐性、基因组成等,选取A、B、C三株植株(其中有不育植株),进行了多组杂交实验。判断下列说法错误的是( )
A. 若B植株自交,子代出现可育:雄性不育为3:1,说明B植株的基因组成为Rr
B. 若A作母本,C作父本,子代均不结籽,说明C植株产生的花粉异常,为雄性不育植株
C. 若A作父本,C作母本,子代均可育,说明A、C植株都为可育植株
D. 直接用碘液染色来鉴定淀粉粒的情况,是验证分离定律的最直接方法,但不能判断亲本基因型
【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】A、B植株自交,说明B植株为雄性可育的性状,后代产生了亲代没有的性状-雄性不育,新产生的性状为隐性性状,即雄性不育为隐性基因控制,基因型为rr,B植株的基因组成为杂合子,即Rr,A正确;
B、若A作母本,C作父本,子代均不结籽,说明C植株产生的花粉异常,为雄性不育植株,B正确;
C、若A作父本,C作母本,子代均可育,可能A、C植株都是可育植株,也可能A是可育植株,C是雄性不育植株,C错误;
D、由于正常育性花粉中含淀粉粒比较多,而不育花粉不含淀粉粒,因此可用碘液染色来鉴定淀粉粒的情况,这是验证分离定律的最直接方法,若花粉粒均不变蓝或均变蓝,说明亲本为纯合子,但不能确定是显性纯合子还是隐性纯合子,D正确。
故选C。
3. 某种小麦种子其花药、叶鞘的性状均为紫色。研究人员将该小麦与普通小麦(黄花药、白叶鞘)进行了杂交实验,F1全为黄花药紫叶鞘,F1自交得F2,F2中黄花药:紫花药=3:1,紫叶鞘:白叶鞘=3:1。下列叙述正确的是( )
A. 黄花药和紫叶鞘性状为显性性状且这两对相对性状独立遗传
B. 杂交得到的F2中,黄花药紫叶鞘的个体所占比例是9/16
C. 若只看花药颜色这一对相对性状,F2再自交得F3,F3中黄花药所占比例为1/2
D. 若要判断F2中紫叶鞘的基因型,可让其自交观察后代性状表现及比例进行鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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】AB、由题干信息可知,子二代中黄花药∶紫花药=3∶1,紫叶鞘∶白叶鞘=3∶1,说明控制每对性状的基因都遵循分离定律,但由于没有将两对性状综合分析,因此无法判断花药基因与叶鞘基因是否独立遗传,故F2中黄花药紫叶鞘个体比例不一定是9/16,AB错误;
C、若只看花药颜色这一对相对性状,根据子二代中黄花药∶紫花药=3∶1,可知黄花药为显性性状,设由A控制,则子一代基因型为Aa,F2基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,F2再自交得F3,F3中黄花药所占比例为1/4+2/4×3/4=5/8,C错误;
D、F2中紫叶鞘∶白叶鞘=3∶1,则紫叶鞘为显性性状,设由B基因控制,则子二代紫叶鞘的基因型存在BB、Bb两种情况,可以通过自交判断基因型,若为纯合子,则后代全为紫叶鞘,若后代出现性状分离,则为杂合子,D正确。
故选D。
4. 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是(  )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息,染色体上A、B、C三个基因紧密排列,三个基因位于一条染色体上,不发生互换,连锁遗传给下一代,不符合自由组合定律;基因位于X染色体上时,男孩只能获得父亲的Y染色体而不能获得父亲的X染色体。
【详解】A、儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自于父亲和母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,而不会获得父亲的A、B、C基因,A错误;
B、三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5来自于母亲,而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,说明母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9,B正确;
C、根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,不符合自由组合定律,位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律,C错误;
D、根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测,母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9;父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5,D错误。
故选B。
5. 下图为一对基因控制的某种隐性遗传病的系谱图(不考虑基因突变和染色体变异),下列相关叙述正确的是( )
A. 该病不可能是人类红绿色盲
B. Ⅱ-3与Ⅱ-5的基因型可能不同
C. Ⅲ-3与Ⅲ-4再生育一个男孩,其患病的概率一定是1/2
D. 若Ⅳ-1携带该病的致病基因,则其致病基因不一定来自Ⅰ-2
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,图为某种单基因隐性遗传病的系谱图(设相关基因用B/b表示),假设为伴X隐性遗传病,Ⅰ-2与Ⅰ-4基因型均为XbXb,Ⅱ-4基因型为XbY;若为常染色体隐性遗传病,Ⅰ-2、Ⅰ-4、Ⅱ-4基因型均为bb,其余个体基因型均为B_。
【详解】AB、人类红绿色盲是伴X隐性遗传病,若该病为伴X染色体隐性遗传(相关基因假设用B、b表示),则Ⅰ-1、Ⅰ-3基因型为XBY,Ⅰ-2、Ⅰ-4基因型均为X X ,Ⅱ-3、Ⅱ-5基因型为XBXb;若该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅰ-2、Ⅰ-4、Ⅱ-4基因型均为bb,Ⅱ-3、Ⅱ-5基因型为Bb,所以该病可能是常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病,A错误,B错误;
C、若该病为伴X染色体隐性遗传,Ⅲ-3(基因型为XBXb)与Ⅲ-4(基因型为XBY),再生育一个男孩,其患病的概率为1/2;若为常染色体隐性遗传病,Ⅲ-3(基因型为Bb)与Ⅲ-4(基因型为B_),再生育一个男孩,患病概率不能确定,C错误;
D、若Ⅳ-1携带该病的致病基因,且为伴X染色体隐性遗传时,此时其致病基因来自Ⅲ-1,与Ⅰ-2是否含致病基因无关,D正确。
故选D。
6. 20世纪40年代,艾弗里等进行了肺炎链球菌的转化实验:①S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基→R型菌落+S型菌落;②S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+蛋白酶→R型菌落+S型菌落;③S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+RNA酶→R型菌落+S型菌落;④S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+酯酶→R型菌落+S型菌落;⑤S型细菌的细胞提取物+R型细菌+培养基+DNA酶→R型菌落,下列相关叙述错误的是( )
A. ②③④⑤为实验组,①为对照组
B. 用DNA酶处理细胞提取物,提取物就会失去转化活性
C. 利用了“减法原理”特异性去除某种物质,从而得出结论:DNA是遗传物质
D. 实验思路是将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA等分离开,再分别研究其作用
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将S型菌转化为R型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、①不作处理,为对照组,②③④⑤组分别通过加入不同的酶除去相应物质,属于实验组,A正确;
B、用DNA酶处理细胞提取物,DNA被破坏,失去转化活性,B正确;
C、每个实验组分别加入不同的酶除去相应物质,即利用“减法原理”特异性去除一种物质,从而得出结论:DNA是遗传物质,C正确;
D、该实验没有将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA等分离开再分别研究其作用,而是通过减法原理去除某种物质,研究去除物质在转化中的作用,D错误。
故选D。
7. 支原体是引起小儿肺炎的常见病原体之一。支原体的细胞中具有一个环状的双链DNA,还有 RNA、核糖体等结构。下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体的遗传物质主要是DNA
B. 支原体的DNA分子中共含有2个游离的磷酸基团
C. 支原体的DNA分子中嘌呤之和等于嘧啶之和
D. 支原体的DNA分子中A-T碱基对所占的比值越大,热稳定性越高
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子一般是由两条脱氧核苷酸链组成,两条脱氧核苷酸链是反向平行的,螺旋形成规则的双螺旋结构,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,两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,且两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【详解】A、支原体细胞含DNA和RNA,但遗传物质DNA,A错误;
B、支原体的DNA分子是环状的,含有0个游离的磷酸基团,B错误;
C、DNA分子中嘌呤碱基包括A和G,嘧啶碱基包括T和C,在DNA分子中,A=T,G=C,因此A+G=T+C,所以DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等,C正确;
D、DNA分子中A-T碱基对之间有两个氢键,C-G碱基对之间有三个氢键,所以C-G碱基对所占比值越大,热稳定性越高,D错误。
故选C。
8. 真核细胞内某基因中腺嘌呤有a个,占该基因碱基总数比例为b,且双链被15N标记。下列相关说法正确的是( )
A. 该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N标记的DNA分子占1/4
B. 该基因中,胞嘧啶的数量为b(1/2a-1)个
C. 该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的腺嘌呤有7a个
D. 该基因的一条脱氧核苷酸链中A+T占该链碱基总数的比例为b
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、由于DNA复制为半保留复制,则该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N标记的DNA分子占100%,A错误;
B、真核细胞内某基因中腺嘌呤有a个,占该基因碱基总数比例为b,则DNA分子中A+C+T+G=a/b,由于DNA分子两条链之间遵循碱基互补配对,则A=T,G=C,G=C=(a/b-2a)/2=a(1/2b-1)个,B错误;
C、DNA复制3次,产生了8个DNA,共有16条链,则2条15N链,14条14N链,由题意可知,每个DNA含A有a个,故14条14N链即共有7a个含14N的腺嘌呤,C正确;
D、在DNA双链中A=T,单链中A+T所占比例等于双链中A+T所占比例,双链中A占该基因碱基总数比例为b,则A+T所占比例在双链和单链中皆为2b,D错误。
故选C。
9. 在动物中,存在一种十分常见的RNA编辑现象,在ADAR酶(一种蛋白质)的作用下,mRNA分子上会出现腺苷(A)转化成肌苷(I)的碱基替换现象,由于肌苷(I)与鸟苷(G)遵循相同的配对原则,从而导致基因表达的产物发生改变。下列叙述正确的是( )
A. ADAR酶会使基因发生改变
B. RNA编辑是转录过程中的基因表达调控
C. RNA编辑可以实现一个基因表达出多种蛋白
D. RNA编辑替换碱基后导致表达产物中亮氨酸(密码子为UUA/UUG)发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,从而引起基因结构的改变。
【详解】A、ADAR酶会导致mRNA上的碱基发生替换,其作用的部位在RNA上,因此不会使基因发生改变,A错误;
B、RNA编辑是发生在转录形成mRNA之后,因此不属于转录过程中的基因表达调控,B错误;
C、RNA编辑通过改变mRNA的序列,可以实现一个基因表达出多种蛋白,C正确;
D、若原本编码亮氨酸的mRNA上的密码子为UUA,由于RNA编辑可能会使密码子变成UUI,而肌苷(I)与鸟苷(G)遵循相同的配对原则,表达的仍可以是亮氨酸,D错误。
故选C。
10. 标记基因是具有放射性同位素标记的,且具有特定碱基序列的DNA片段,可用来对具有相同碱基序列的某个基因在染色体上的位置进行定位。某研究人员使用放射性同位素32P标记的腺嘌呤脱氧核苷酸、ATP等材料制备了DNA片段甲(单链),对A基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。下列说法错误的是( )
A. ATP和DNA片段甲的组成元素是相同的
B. ATP可为DNA片段甲的制备提供能量
C. DNA片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的A基因结合
D. 细胞中的一条染色体上最多会有一处结合DNA片段甲
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:DNA片段甲(单链)带有32P 标记,其能够通过碱基互补配对与染色体样品中的A基因结合,显示A基因在染色体上的位置。
【详解】A、ATP和DNA片段甲的组成元素是相同的,都包含有C、H、O、N、P,A正确;
B、ATP是细胞中很多化学反应的直接能源物质,可为DNA片段甲的制备提供能量,B正确;
C、DNA片段甲为单链结构,其能够通过碱基互补配对与染色体样品中的A基因结合,C正确;
D、DNA片段甲能与染色体样品中的A基因结合,如果染色体是已经复制含有姐妹染色单体的染色体,则含有两个A基因,因此会有两处可以结合DNA片段甲,D错误。
故选D。
11. 青蒿素是治疗疟疾的重要药物,其化学本质是一种萜类化合物。下图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程。青蒿素主要从黄花蒿的叶片表皮细胞中提取,但提取量很低,难以满足临床需求。研究发现,紫槐二烯合成酶基因(ADS)是青蒿素合成中关键酶的编码基因,紫穗槐-4,11-二烯的合成水平高低决定了青蒿素含量的高低,而这些基因表达受到AaERF1等转录因子激活。下列有关说法错误的是( )
A. 促进ADS基因表达、抑制SQS基因表达可提高青蒿素的产量
B. 转录因子可能调控RNA聚合酶与ADS基因前段序列的结合,进而影响转录过程
C. ①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于完全相同的碱基互补配对方式
D. 青蒿素主要从叶片细胞中提取,是因为并不是所有细胞都能发生①②过程
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:①表示转录,②表示翻译。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
【详解】A、分析题图可知,促进ADS合成酶基因表达(导致紫穗槐-4,11-二烯生成增多)、抑制SQS基因表达(降低FPP转化成其他萜类化合物)可提高青蒿素的产量,A正确;
B、转录因子可以调控RNA聚合酶与基因编码区前段序列(启动子)的结合,进而影响转录过程,B正确;
C、①表示转录,②表示翻译,①②过程中,遗传信息能够准确传递依赖于碱基的互补配对,但是转录和翻译过程中的碱基互补配对方式不完全相同,C错误;
D、由于基因的选择性表达或有些植物细胞没有细胞核等原因,故不是所有细胞都能发生①②过程,D正确。
故选C。
12. 科学研究发现,小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠吃同样多的高脂肪食物,一段时间后,对照组小鼠变得十分肥胖,而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常,这说明( )
A. 基因在DNA上 B. 基因在染色体上
C. 基因能控制生物的性状 D. DNA具有遗传效应
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干信息:同样摄食的情况下,具有HMGIC基因的小鼠肥胖,具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重正常,这说明肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的。
【详解】A、该题干中没有涉及基因和DNA的关系,故不能说明基因在DNA上,A错误;
B、该题干没有涉及染色体与基因的关系,故不能说明基因在染色体上,B错误;
C、分析题干给出的信息可知,同样摄食的情况下,具有HMGIC基因的小鼠肥胖,具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重正常,这说明肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的,说明基因能控制生物的性状,C正确;
D、该实验的研究对象是基因,不是DNA,不能说明DNA具有遗传效应,D错误。
故选C。
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题的备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 摩尔根与萨顿都采用了“假说—演绎法”
B. 摩尔根发现的问题是F2中的白眼果蝇为什么都是雄性
C. 摩尔根提出的假说是白眼基因只位于X染色体上,Y染色体没有它的等位基因
D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验揭示了基因的位置及其本质
【答案】BC
【解析】
【分析】遗传图解分析:图中红眼与白眼杂交,F1均为红眼,说明红眼相对于白眼是显性性状;F2红眼有雌性和雄性,白眼只有雄性,说明性状与性别相关联,相关基因位于X染色体上。
【详解】A、萨顿的研究方法不是“假说—演绎”法,A错误;
B、摩尔根发现的问题是在F2中红眼有雌性和雄性,白眼只有雄性,B正确;
C、为了解释发现问题,摩尔根作出的假设是控制白眼的基因在X染色体上,在Y染色体上不含有它的等位基因,C正确;
D、摩尔根通过果蝇眼色杂交实验验证了基因位于染色体上,但并没揭示基因的位置及其本质,D错误。
故选BC。
14. 如图表示基因型为AaBb的某种生物的精原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 含图甲染色体的初级精母细胞经减数分裂可产生4种精细胞
B. 图甲中染色体①②组成一个四分体,二者在减数第一次分裂过程中分离
C. 形成图乙细胞时产生的另一个次级精母细胞的基因型为Aabb
D. 图甲可对应图丙b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
【答案】ABD
【解析】
【分析】题图分析:据图甲分析,图中①、②表示一对同源染色体,其非姐妹染色单体之间发生了片段的交换;据乙图分析,乙图中含有两条染色体,没有同源染色体,其中一条染色体上的姐妹染色单体上出现了等位基因A、a,可能是非姐妹染色单体之间发生了片段交换的结果;据图丙分析,丙图中a染色体数为4n,表示有丝分裂后期的细胞;b中染色体数为2n,但核DNA数为4n,表示有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ的细胞;c中染色体数、核DNA数与体细胞相同,表示精原细胞;d中染色体数为n,核DNA数为2n,表示减数分裂Ⅱ前期及中期的细胞,e中染色体数、核DNA数都为n,表示精细胞。
【详解】A、含图甲染色体的初级精母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体互换,经减数分裂可产生4种精细胞,A正确;
B、图甲中染色体①②组成一个四分体,二者在减数分裂Ⅰ分离,B正确;
C、该动物的基因型为AaBb,经减数分裂前的间期染色体复制后,初级精母细胞的基因型为AAaaBBbb,图乙所示次级精母细胞的基因型为Aabb,因此形成的另一个次级精母细胞的基因型为AaBB,C错误;
D、若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞的染色体数,且每条染色体含有两个DNA分子,为减数分裂Ⅰ的细胞,可对应图甲细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA分子,为减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA分子,为精细胞,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b→d→e,D正确。
故选ABD。
15. 科学家在研究果蝇翅型(卷翅与长翅)的遗传现象时发现,在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因(d),该基因纯合时致死。紫眼(e)卷翅(B)品系和赤眼(E)卷翅(B)品系果蝇的隐性致死基因不同(分别用d1和d2表示),它们在染色体上的位置如图所示,其中d1d1和d2d2致死,d1d2不致死,已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。下列分析正确的是( )
A. d1和d2属于一对等位基因
B. B、b与d1、d2遵循基因的自由组合定律
C. 图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配,子代果蝇中卷翅:长翅=2:1
D. 图示赤眼(Ee)卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交,子代性状分离比为2:2:1:1
【答案】C
【解析】
【分析】根据图解仅考虑翅形的话,由于d1、d2不是位于一对同源染色体的同一位置上,所以d1和d2不属于等位基因。
【详解】A、d1和d2没有位于同源染色体的相同位置上,因此它们不属于等位基因,A错误;
B、这四个基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,B错误;
C、图示赤眼卷翅品系中的雌雄果蝇相互交配,由于d2d2致死,所以子代果蝇中卷翅:长翅=2:1,C正确;
D、图示赤眼(Ee)卷翅品系和紫眼(ee)卷翅品系果蝇杂交,由于d1d2不致死,所以子代性状分离比为3:3:1:1,D错误。
故选C。
16. 甲、乙、丙表示细胞内进行的新陈代谢过程,据图分析下列表述合理的是( )
A. 正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B. 1、4、6、8过程均需要核糖核苷酸作为原料
C. 正常人体内所有细胞均可进行1、2、3
D. 艾滋病毒可以在宿主细胞内进行图丙所代表的过程
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析图示可知,1、8为转录过程,2、5、9为翻译过程,3、10为DNA分子复制,4、6为RNA复制, 7为逆转录过程。
【详解】A、正常人体细胞内不会进行4、6(RNA复制)以及7(逆转录)过程,A正确;
B、1和8均为转录,4和6均为RNA复制,转录与RNA复制产物均为RNA,均需要核糖核苷酸作为原料,B正确;
C、高度分化的细胞如神经细胞不会分裂,无法进行DNA的复制,即3过程,同时人体中成熟红细胞既不能进行DNA复制,也无法进行转录,因此并非人体细胞内都可进行1、2、3,C错误;
D、艾滋病毒是逆转录病毒,可在宿主细胞内进行图丙(RNA逆转录、DNA复制、转录和翻译过程)的过程,D正确。
故选ABD。
三、非选择题(共60分)
17. 科学家利用果蝇做遗传学实验时,发现一只纯合绯色眼雌果蝇,并进行了一系列杂交实验。下列实验中已知控制果蝇的红眼(R)和白眼(r)的基因位于X染色体上,杂交实验及结果如下:
杂交Ⅰ: 杂交Ⅱ:
(1)如果绯色眼基因与红眼基因、白眼基因互为等位基因,用“+”表示,则绯色眼为______性状,杂交Ⅰ中F1绯色眼雌、雄的基因型分别是______。杂交Ⅱ中F1绯色眼果蝇自由交配产生F2的表型及比例为______(表型中需写出性别)。
(2)如果绯色眼的基因位于常染色体上,与R/r无关,用“A”或“a”表示。分别让杂交Ⅰ的F1代和杂交Ⅱ的F1代各自自由交配产生F2代果蝇,实验结果如表所示:
杂交 F2果蝇的表型及比例
雌性 雄性
绯色眼 红眼 绯色眼 红眼 白眼
Ⅰ 3/8 1/8 3/8 1/8 0
Ⅱ 3/8 1/8 3/8 1/16 1/16
则亲本绯色眼雌果蝇的基因型为______,杂交Ⅱ中F2绯色眼果蝇基因型有______种。让杂交Ⅱ中F2绯色眼果蝇自由交配,后代雄
果蝇中红眼果蝇的比例为______。
【答案】(1) ①. 显性 ②. X+XR、X+X ③. 绯色眼雌蝇:绯色眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1
(2) ①. AAXRXR ②. 8 ③. 1/12
【解析】
【分析】由题干分析可知,绯色眼果蝇与纯合的红眼果蝇、纯合白眼果蝇杂交,F1均为绯色眼,故绯色眼为显性性状。
【小问1详解】
绯色眼果蝇与纯合的红眼果蝇、纯合白眼果蝇杂交,F1均为绯色眼,故绯色眼为显性性状。若绯色眼基因与红眼、白眼互为等位基因,杂交Ⅰ中F1绯色眼雌雄的基因型分别是X+XR、X+Y;杂交Ⅱ:绯色眼X+X+×白眼果蝇XrY→F1绯色眼(X+Xr、X+Y),自由交配产生F2(X+X+:X+Xr:X+Y:XrY)=1:1:1:1,雌雄果蝇的表型及比例为绯色眼雌蝇:绯色眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。
【小问2详解】
分析实验结果可知,不论杂交Ⅰ还是杂交Ⅱ,F2雌雄中绯红:非绯红(包括红色和白色)=3:1,与性别无关,则亲本绯色眼基因型为AAXRXR;杂交Ⅱ中F1基因型AaXRXr和AaXRY,则F2绯色眼果蝇基因型有A_XRX-和A_X-Y共8种,其中雄配子(AXR:AXr:aXR:aXr:AY:aY=2:2:1:1:4:2),雌配子(AXR:AXr:aXR:aXr=6:2:3:1),则后代雄果蝇中红眼果蝇的比例为2/6×3/12=1/12。
18. 下图为多聚核苷酸链的形成示意图,据图回答下列问题。
(1)若①中参加反应的是核糖,则②中参加反应的嘧啶环应该是______(填名称)。
(2)若图中形成的多聚核苷酸链是DNA链,其中有一个核苷酸中含有的嘌呤环是鸟嘌呤,则与之配对的另一条链上相应的核苷酸应该是______(填中文名称)。若图中形成的多聚核苷酸链是RNA链,则它是以下哪些生物的遗传物质?______。
A.T2噬菌体 B.烟草花叶病毒 C.肺炎链球菌 D.艾滋病病毒
(3)若图中的多聚核苷酸链为正在进行DNA复制的一条子链,则该多聚核苷酸链的延伸方向为______(填“A端→B端”或“B端→A端”),该过程中由______酶催化形成图中5-磷酸酯键。
(4)在做物种鉴定时,研究人员可以通过对细胞中较为稳定的基因进行检测,通过比较待测品种和已知物种的多聚核苷酸链中的碱基含量,能初步判断两者的亲缘关系。若检测发现其中的4种碱基含量是相同的,仍然无法判断就是同一物种,理由是______。
【答案】(1)尿嘧啶和胞嘧啶
(2) ①. 胞嘧啶脱氧核苷酸 ②. BD
(3) ①. A端→B端 ②. DNA聚合
(4)DNA分子中碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序多种多样,无法确定两者的碱基序列一致
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
②DNA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。
【小问1详解】
图中的①②③④⑤按顺序依次表示由五碳糖、碱基和磷酸组成核苷酸,再缩合形成多聚核苷酸链的过程。若①中参加反应的是核糖,则②中参加反应的嘧啶环应该是尿嘧啶和胞嘧啶,且尿嘧啶是组成RNA特有的碱基。
【小问2详解】
若图中形成的多聚核苷酸链是脱氧核苷酸链,其中的嘌呤环是鸟嘌呤,则与之配对的另一条链上相应的碱基应该是胞嘧啶脱氧核苷酸。若图中形成的多聚核苷酸链是RNA链,它应是烟草花叶病毒和艾滋病病毒的遗传物质,而T2噬菌体和肺炎链球菌的遗传物质是DNA。
故选BD。
【小问3详解】
DNA复制时,子链的延伸方向是5′→3′,即图中的A端→B端。该过程中由DNA聚合酶催化形成连接两个相邻核苷酸的5-磷酸酯键。
【小问4详解】
不同品种的某些稳定基因的碱基含量可能相同,但由于二者的碱基的排列顺序可能不同,故无法判断是否为同一物种。
19. 图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
【答案】(1) ①. 细胞核、线粒体 ②. GUC
(2) ①. 相同 ②. 就能迅速合成大量蛋白质(多肽链)
(3) ①. 干扰tRNA识别密码子(阻止tRNA与mRNA的结合) ②. 翻译
【解析】
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【小问1详解】
由图可知,真菌细胞中转录发生的场所有细胞核和线粒体。①为DNA的复制过程,该过程需要解旋酶和DNA聚合酶等催化,决定氨基酸的密码子位于mRNA上,所以决定缬氨酸的密码子为GUC。
【小问2详解】
过程③为翻译过程,该过程中一个mRNA上结合多个核糖体,所以不同核糖体最终合成的肽链相同,这样可以在短时间内合成大量多肽链,提高蛋白质的合成效率。
【小问3详解】
RNA是转录的产物,miRNA是也是转录的产物,miRNA不参与蛋白质的编码,但是miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程。
20. 蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王(2n=32)、雄蜂(n=16)、工蜂(2n=32)等个体组成。蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如下图所示,其中①~⑤代表过程,a~e代表细胞。请回答下列问题:
(1)②过程中,a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,a细胞中不会发生______。④过程中,与蜂王的体细胞有丝分裂后期相比,d细胞发生的染色体的相同变化是______。
(2)蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a),且该等位基因位于常染色体上。一只白眼的雄蜂与正常眼蜂王杂交,部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼。则______性状受隐性基因控制,蜂王的基因型是______。
(3)以花粉、花蜜为食的蜜蜂幼虫将会发育成工蜂,幼虫发育成工蜂的机理如图所示。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王。
①Dnmt3基因控制生物性状的方式,说明基因可以通过控制______来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
②科学研究发现蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,推测其机理是______。
【答案】(1) ①. 同源染色体分离 ②. 着丝粒分裂(或姐妹染色单体分离)
(2) ①. 正常眼 ②. aa
(3) ①. 酶的合成 ②. 蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达出Dnmt3蛋白,使DNA甲基化程度降低
【解析】
【分析】蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,没有同源染色体;雌蜂是由受精卵发育而成的,含有同源染色体。蜜蜂的性别是 由染色体数目决定的,没有性染色体。
【小问1详解】
由于雄蜂细胞内没有同源染色体,蜂王细胞内有同源染色体,所以a细胞与正常蜂王的初级卵母细胞相比较,图中②过程中的a细胞不会发生同源染色体分离。蜂王体细胞有丝分裂后期发生着丝粒的分裂,d细胞中染色体数量加倍,也发生着丝粒的分裂。
【小问2详解】
蜜蜂正常眼与白眼受一对等位基因控制(A、a)。一只白眼的雄蜂与正常眼色蜂王杂交部分卵细胞发生受精,获得F1蜜蜂。F1中雄蜂全是正常眼,工蜂全是白眼,由于雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来,工蜂由受精卵发育而来,工蜂全是白眼,则说明白眼为显性性状,正常眼为隐性性状,蜂王的基因型为aa。
【小问3详解】
①Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,所以Dnmt3基因控制生物性状的方式说明基因可以通过控制酶的合成,进而控制生物的性状。
②发育成工蜂的蜜蜂体内含有Dnmt3基因,该基因能表达出Dnmt3蛋白,能使DNA某些区域添加甲基基团,影响基因表达,使幼虫发育成工蜂。由题可知,若敲除幼虫细胞中的Dnmt3基因,幼虫都能发育成蜂王,而食用蜂王浆的幼虫也可以发育成蜂王,推测蜂王浆可抑制Dnmt3基因表达出Dnmt3蛋白,减少了DNA甲基化程度。
21. 在探索病毒对宿主的侵染过程,科学家进行了以下实验。请回答下列问题。
噬菌体侵染细菌的实验操作步骤:在分别含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,使噬菌体被标记→把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→经过适宜时间的保温后进行搅拌和离心→检测两组上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果:
(1)在产生新的噬菌体的过程中,直接参与的物质或结构有______(选填编号)。
①噬菌体的基因组 ②大肠杆菌的细胞核DNA ③tRNA ④大肠杆菌的核糖体 ⑤大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸 ⑥氨基酸
(2)图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照,以证明______。搅拌4分钟后,细胞外的35S放射性很强,原因是35S标记的______未侵染进入大肠杆菌。搅拌5分钟后,细胞外的32P的含量仍有30%的原因可能是______。
(3)其他病毒侵染细菌的实验:2017年,科学家首次在大肠杆菌中发现了阮病毒。肮病毒又称肮粒,是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具感染性的因子,为验证肮病毒是具有感染性的蛋白质,科研小组用KH232PO4和(NH)235SO4的培养液培养无标记的牛脑组织细胞,再用肮病毒侵染牛脑组织细胞,适宜时间的保温后进行搅拌和离心。从理论上讲,离心后沉淀物中______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到35S,______(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,则说明肮病毒是一种蛋白质病毒。
【答案】(1)①③④⑤⑥
(2) ①. 细菌没有裂解,子代噬菌体没有释放出来 ②. 蛋白质 ③. 部分噬菌体未侵染进入细菌
(3) ①. 能大量 ②. 几乎不能
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体、噬菌体与大肠菌混合培养、噬菌体侵染未被标记的细菌、在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【小问1详解】
噬菌体在大肠杆菌内增殖时,以噬菌体的DNA为模板,利用大肠杆菌内的原料、工具、场所、能量等合成噬菌体的DNA、mRNA和蛋白质,因此在产生子代病毒的过程中,直接参与的分子有①噬菌体的基因组、③tRNA、④大肠杆菌的核糖体、⑤大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸、⑥氨基酸。
【小问2详解】
图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌没有裂解,子代噬菌体没有释放出来,否则上清液32P放射性会增高。搅拌4分钟后,细胞外的35S放射性很强,原因是35S标记的蛋白质未侵染进入大肠杆菌。而搅拌5min后,上清液32P的含量仍有30%,主要原因是部分亲代噬菌体未侵染进入细菌。
【小问3详解】
35S能标记蛋白质,蛋白质中不含P,不能被32P标记,若肮病毒是具有感染性的蛋白质,则该蛋白质能进入宿主细胞,即牛脑组织细胞,因此从理论上讲,离心后沉淀物中能大量检测到35S,但几乎不能检测到32P。
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