泉港第五中学等五校2023-2024学年高一下学期期中考试生物试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题:(共25题,第1~10题每题1.5分,第11~25题每题2分,共45分;每题只有一个选项符合要求)
1. 豌豆具有许多相对性状,这些性状既能稳定遗传又能明显区分,如种子形状有圆粒和皱粒、未成熟豆荚颜色有绿色和黄色等。下列性状中属于相对性状的是( )
A. 果蝇的长翅和灰身 B. 人的直发与黑发
C. 番茄的红果和黄果 D. 玉米的高茎和豌豆的矮茎
2. 番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A. 让该紫茎番茄自交 B. 与绿茎番茄杂交 C. 与纯合紫茎番茄杂交 D. 与杂合紫茎番茄杂交
3. 基因分离定律的实质是( )
A. F1总表现显性性状
B. 非同源染色体自由组合
C. 测交后代的性状分离比为1∶1
D. 等位基因随同源染色体的分开而分离
4. 下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 细胞中所有的基因都位于染色体上
B. 非等位基因都位于非同源染色体上
C. 基因和染色体的行为存在明显的平行关系
D. 同源染色体上相同位置的基因都是等位基因
5. 下列关于同源染色体的说法,正确的是( )
A. 同源染色体和四分体含义相同 B. 同源染色体都来自父方
C. 体细胞中不存在同源染色体 D. 减数分裂过程中两两配对
6. 下列有关科学家实验的研究方法及技术叙述错误的是( )
A. 摩尔根运用了假说—演绎法
B. 沃森和克里克运用了模型构建的方法
C. 格里菲思实验运用了物质提纯和鉴定技术
D. DNA半保留复制实验运用了同位素标记技术
7. 红绿色盲男患者的一个正常次级精母细胞不可能存在( )
A. 1条X染色体和2个致病基因 B. 1条X染色体和1个致病基因
C. 2条X染色体和2个致病基因 D. 2条Y染色体和0个致病基因
8. 人的X染色体和Y染色体形态不完全相同,存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述中,错误的是( )
A. Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性
B. Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率不一定等于女性
C. Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D. X、Y染色体为非同源染色体,减数分裂过程中不能联会
9. 用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在( )
A. 胞嘧啶 B. 胸腺嘧啶 C. 腺嘌呤 D. 鸟嘌呤
10. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
11. 下列关于哺乳动物精子和卵细胞形成的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞形成过程中同时形成了3个遗传物质相同的极体
B. 1个含AaBb基因型的精原细胞可形成2种基因型的精子
C. 精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化是相同的
D. 卵细胞形成的过程中,存在细胞质均匀与不均匀分配的情况
12. 家蚕皮肤正常(A)对皮肤油性(a)为显性,且A和a基因只位于Z染色体上。现有一对皮肤性状不同的家蚕杂交,其子代雌雄都有油性蚕和正常蚕,则亲本的基因型(母本×父本)是( )
A. ZAZa×ZaW B. ZaW×ZAZa C. ZaZa×ZAw D. ZAW×ZaZa
13. 在两对相对性状独立遗传实验中,用黄色皱粒豌豆(YYrr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)做亲本,F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比是( )
A. 1/4和3/16 B. 1/4和3/8 C. 1/4和5/8 D. 9/16和1/8
14. 普通金鱼(tt)和透明金鱼(TT)杂交,其后代为五花鱼(Tt).现五花鱼之间进行杂交,问其后代表现型种类和比例是( )
A. 2种,3:1 B. 2种,1:1 C. 3种,1:2:1 D. 3种,1:1:1
15. 有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
16. 真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡(如图所示)。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )
A. DNA分子复制时需要RNA聚合酶 B. 真核细胞DNA以一端为起点复制至另一端
C. 这种复制方式不利于提高复制效率 D. 复制起始时间越早,复制泡越大
17. 下列说法正确的是( )
A. DNA复制与染色体复制是独立进行的
B. T2噬菌体蛋白质外壳是在大肠杆菌细胞内翻译的
C. DNA转录形成的RNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的
D. 胰岛细胞内的核糖体蛋白基因不会表达
18. 下列不是DNA结构特征的是( )
A. DNA双链反向平行
B. 碱基按嘌呤与嘧啶,嘧啶与嘌呤互补配对
C. DNA分子排列中,两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化
D. DNA两条链之间碱基对的长度大致相等
19. 下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A. 子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端 B. DNA的复制过程只发生在细胞核
C. DNA每条链的5'端是羟基末端 D. DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
20. 图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,据图判断,下列叙述错误的是( )
A. 等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A~C段
B. C~D段、G~H段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1
C. 图中显示两种分裂方式,I~M段可表示有丝分裂的一个细胞周期
D. 图中有同源染色体时期为A~B段和I~M段
21. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为RNA聚合酶
B. a链上任意3个碱基组成一个密码子
C. b链的原料是4种游离的脱氧核苷酸
D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
22. 下列关于图中①②两种分子的说法正确的是( )
A. ①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B. ②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C. 遗传信息位于①上,密码子位于②上
D. ①和②共有的碱基是A、C、G、T
23. 下列有关细胞中DNA和RNA结构和功能叙述,错误的是( )
A. 自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA
B. 细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
C. 嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,保证了DNA空间结构的稳定
D. 通常一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链
24. 下图表示三种遗传调控途径,以下说法正确的是( )
A. 三种途径均可能导致该基因决定的蛋白质结构发生变化
B. 转录启动区域甲基化会干扰DNA聚合酶与启动子结合
C. 组蛋白与DNA结合紧密程度在不同细胞中应大致相同
D. RNA干扰可能通过影响特定基因的翻译使其无法表达
25. 表观遗传是指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。下列能体现表观遗传的是( )
A. 都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因
B. 同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异
C. 龙生九子,各有不同,同一对父母生出来多个子女在长相上各不相同
D. 父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因碱基序列改变而患上镰状细胞贫血
二、非选择题(共5题,55分)
26. 虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理如图所示,当个体基因型为aabb时,两种色素都不能合成,表现为白色。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉杂交得F1,再让F1雌雄个体随机交配得F2。请回答:
(1)控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循___定律。
(2)据图可知基因表达产物与性状的关系是___。
(3)F2绿色鹦鹉中能稳定遗传的个体的比例是___。
(4)绿色鹦鹉的基因型有___种;如欲判断一只绿色雄性鹦鹉的基因型,应从绿色、蓝色、黄色、白色纯合子群体中选择___与其杂交:
①如后代全为绿色鹦鹉,则其基因型为AABB;
②如后代___,其基因型为AABb;
③如后代绿色:黄色为1:1,则其基因型为___;
④如后代绿色 :蓝色:黄色:白色=1:1:1:1,其基因型为AaBb。
27. 如图表示某高等雄性生物(2n)的细胞分裂示意图,请据图回答下列问题:
(1)该生物属于___(填“动物”或“植物”),细胞乙的染色体最明显的行为特征是___。
(2)细胞甲的染色体上共含有___个DNA分子,该生物的体细胞中最多含有___条染色体。细胞甲、乙、丙中,含有同源染色体的细胞是___,含有四分体的细胞是___。
(3)若甲、乙、丙是一个细胞分裂过程中前后三个时期的示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是___。细胞乙分裂产生的子细胞的名称是___。
28. 科学家对于基因的本质的探究进行了不懈的努力。请回答以下相关问题:
(1)肺炎链球菌含有的细胞器有___。艾弗里实验中自变量控制运用了___原理。
(2)沃森和克里克提出的“DNA双螺旋结构模型”为DNA的研究提供了理论基础。研究发现,DNA分子中含有4种碱基,其中两种嘌呤族碱基分子(C5H4N4)是双环结构,而两种嘧啶族碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为___原则,所以在DNA分子中,嘌呤族碱基数量一定___(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶族碱基的数量。
②科学家发现SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成如图1,他们将该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋过程破坏了碱基之间的___而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是___。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果___(“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是___。
29. 已知果蝇的眼色(红眼、白眼)受一对等位基因红眼(A、a)控制,身体颜色(灰色、黑色)受另一对等位基因(B、b)控制,两对基因位于两对同源染色体上。现有两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到下表类型和数量的子代(F1)。据此回答以下问题:
F1果蝇表现型及数量 灰身红眼 灰身白眼 黑身红眼 黑身白眼
雄蝇 152 148 48 52
雌蝇 297 0 101 0
(1)果蝇眼色遗传方式为____,亲代果蝇的基因型分别为____、____。
(2)F1中杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为____;让F1中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交后代中,黑身果蝇所占比例为____。
(3)已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因,若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本,能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上?请说明理由____。
30. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,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,则会导致精神分裂症的发病。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要______酶的催化,以______为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.7%,则DNA片段中T所占的比例为______。
(2)乙过程为______,反应发生在______上。
(3)图2中tRNA所携带的氨基酸为______。(UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;CGA:精氨酸。)
(4)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是_______________________,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程______(填“减”或“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将______(填“减少”/“不变”/“增加”)泉港第五中学等五校2023-2024学年高一下学期期中考试生物试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题:(共25题,第1~10题每题1.5分,第11~25题每题2分,共45分;每题只有一个选项符合要求)
1. 豌豆具有许多相对性状,这些性状既能稳定遗传又能明显区分,如种子形状有圆粒和皱粒、未成熟豆荚颜色有绿色和黄色等。下列性状中属于相对性状的是( )
A. 果蝇的长翅和灰身 B. 人的直发与黑发
C. 番茄的红果和黄果 D. 玉米的高茎和豌豆的矮茎
【答案】C
【解析】
【分析】
生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状,同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状,如人的单眼皮和双眼皮。
【详解】A、果蝇长翅和灰身,是两种性状,不属于相对性状,A错误;
B、人的直发与黑发,是两种性状,不属于相对性状,B错误;
C、“番茄的红果和黄果”是同种生物同一性状的不同表现形式,因此属于相对性状,C正确;
D、玉米和豌豆属于两种生物,则玉米的高茎和豌豆的矮茎不属于相对性状,D错误。
故选C。
【点睛】
2. 番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是( )
A. 让该紫茎番茄自交 B. 与绿茎番茄杂交 C. 与纯合紫茎番茄杂交 D. 与杂合紫茎番茄杂交
【答案】C
【解析】
【分析】常用的鉴别方法:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;(5)检验杂种F1的基因型采用测交法。设相关基因型为A、a,据此分析作答。
【详解】A、 紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎, A不符合题意;
B、 可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B不符合题意;
C、 与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C符合题意;
D、 能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,D不符合题意。
故选C。
3. 基因分离定律的实质是( )
A. F1总表现显性性状
B. 非同源染色体自由组合
C. 测交后代的性状分离比为1∶1
D. 等位基因随同源染色体的分开而分离
【答案】D
【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、F1总表现显性亲本的性状,能判断显隐性关系,不能说明基因分离定律的实质,A错误;
B、非等位基因随着非同源染色体自由组合,这是自由组合定律的实质,B错误;
C、测交后代性状分离比为1:1,是现象而不是实质,C错误;
D、杂合子在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,这是分离定律的实质,D正确。
故选D。
【点睛】
4. 下列关于基因和染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 细胞中所有的基因都位于染色体上
B. 非等位基因都位于非同源染色体上
C. 基因和染色体的行为存在明显的平行关系
D. 同源染色体上相同位置的基因都是等位基因
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。
2、基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。
3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
4、细胞质中也有基因;非等位基因也可以在同源染色体上;同源染色体相同位置上也可以是相同的基因。
【详解】A、原核生物无染色体,线粒体和叶绿体中的基因也不在染色体上,A错误;
B、同源染色体上也具有非等位基因,B错误;
C、基因和染色体的行为存在明显的平行关系,C正确;
D、同源染色体上相同位置的基因是等位基因或相同的基因,D错误。
故选C。
【点睛】本题考查基因、DNA和染色体的关系,要求考生识记基因的概念,明确基因是有遗传效应的DNA片段;识记染色体的主要成分,明确基因与染色体之间的关系,能结合所学的知识准确判断各选项。
5. 下列关于同源染色体的说法,正确的是( )
A. 同源染色体和四分体含义相同 B. 同源染色体都来自父方
C. 体细胞中不存在同源染色体 D. 减数分裂过程中两两配对
【答案】D
【解析】
【分析】同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方.同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体。
【详解】A、同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方;四分体是同源染色体两两配对后形成的,两者的含义不完全相同,A错误;
B、同源染色体一条来自父方,一条来自母方,B错误;
C、体细胞中存在同源染色体,C错误;
D、在减数第一次分裂前期,同源染色体的两两配对形成四分体,D正确。
故选D。
6. 下列有关科学家实验的研究方法及技术叙述错误的是( )
A. 摩尔根运用了假说—演绎法
B. 沃森和克里克运用了模型构建的方法
C. 格里菲思实验运用了物质提纯和鉴定技术
D. DNA半保留复制实验运用了同位素标记技术
【答案】C
【解析】
【分析】1.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型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2.沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、摩尔根运用假说—演绎法,通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上,A正确;
B、沃森和克里克运用了模型构建的方法,构建了DNA分子双螺旋结构模型,B正确;
C、格里菲思体内转化实验并没有采用物质的提纯和鉴定技术,C错误;
D、DNA半保留复制实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,D正确。
故选C。
7. 红绿色盲男患者的一个正常次级精母细胞不可能存在( )
A. 1条X染色体和2个致病基因 B. 1条X染色体和1个致病基因
C. 2条X染色体和2个致病基因 D. 2条Y染色体和0个致病基因
【答案】B
【解析】
【分析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示),则男性色盲患者的基因型为XbY。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。
【详解】已知红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,经过复制,在初级精母细胞中有2个色盲基因在X染色体的姐妹染色单体上,减数第一次分裂后的两个次级精母细胞分别得到1条X染色体(存在染色单体,含2个色盲基因)和1条Y染色体(0个色盲基因);若进入减数第二次分裂后期,由于着丝粒一分为二,则有2条X染色体(2个色盲基因)或2条Y染色体(0个色盲基因),而1条X染色体和1个致病基因的情况不可能出现,ACD错误,B正确。
故选B。
8. 人的X染色体和Y染色体形态不完全相同,存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ),如图所示。下列有关叙述中,错误的是( )
A. Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性患病率高于女性
B. Ⅱ片段上基因控制的遗传病,男性患病率不一定等于女性
C. Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性
D. X、Y染色体为非同源染色体,减数分裂过程中不能联会
【答案】D
【解析】
【详解】Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病,男性只要有一个隐性基因就患病了,而女性需要两个隐性基因才患病,所以男性患病率高于女性,故A项正确;Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区,其上的单基因遗传病,男女患病率不一定相等,如①XaXa×XaYA后代所有显性个体均为男性,所有隐性个体均为女性;②XaXa×XAYa后代所有显性个体均为女性,所有隐性个体均为男性;③XAXa×XaYa后代男性患病率等于女性患病率,B项正确;Ⅲ片段为Y的非同源区,只传给男性后代,所以Ⅲ片段上基因控制的遗传病,患病者全为男性,故C项正确;已知Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区,由于同源染色体在减数第一次分裂前期会联会,所以X、Y染色体在减数分裂时有联会行为,D项错误。
【点睛】
本题以性染色体为素材,着重考查学生对伴性遗传相关知识的理解能力和利用所学知识进行推理判断的能力。正确解读题图理解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段的位置,及各区段的基因的遗传特点,根据具体问题正确判断各选项是解题的关键。
9. 用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在( )
A. 胞嘧啶 B. 胸腺嘧啶 C. 腺嘌呤 D. 鸟嘌呤
【答案】B
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止,称为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括三个时期:
1.G1期:DNA合前期,主要合成RNA和蛋白质。
2.S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料。
3.G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。
4.M期:细胞分裂期。
【详解】细胞周期的分裂间期中S期是DNA复制期,主要是遗传物质的复制,该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料,与RNA相比,DNA特有的碱基是胸腺嘧啶,故用放射性同位素标记的胸腺嘧啶最适合检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
故选B。
10. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。2、噬菌体的繁殖过程: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。
【详解】A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质,A错误;
B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离,B错误;
C、大肠杆菌的质量大于噬菌体,离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌,C正确;
D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选C。
11. 下列关于哺乳动物精子和卵细胞形成的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞形成过程中同时形成了3个遗传物质相同的极体
B. 1个含AaBb基因型的精原细胞可形成2种基因型的精子
C. 精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化是相同的
D. 卵细胞形成的过程中,存在细胞质均匀与不均匀分配的情况
【答案】A
【解析】
【分析】精子的形成与卵细胞的形成过程的比较:
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 形成部位 精巢 卵巢
过程 变形期 无变形期
性细胞数 一个精母细胞形成四个精子 一个卵母细胞形成一个卵细胞
细胞质的分配 均等分裂 不均的分裂
相同点 成熟期都经过减数分裂,精子和卵细胞中染色体数目是体细胞的一半
【详解】A、一个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体,有1个极体的遗传物质与卵细胞相同,与另外2个极体的遗传物质不同,A错误;B、正常情况下,1个含AaBb基因型的精原细胞可形成2种基因型的精子,B正确;
C、精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化是相同的,都经历同源染色体的联会和分离,姐妹染色单体分开等行为,C正确;
D、卵细胞形成的过程中,存在细胞质均匀与不均匀分配的情况,一个卵原细胞最终形成三个较小的极体和一个较大的卵细胞,D正确。
故选A。
12. 家蚕皮肤正常(A)对皮肤油性(a)为显性,且A和a基因只位于Z染色体上。现有一对皮肤性状不同的家蚕杂交,其子代雌雄都有油性蚕和正常蚕,则亲本的基因型(母本×父本)是( )
A. ZAZa×ZaW B. ZaW×ZAZa C. ZaZa×ZAw D. ZAW×ZaZa
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知,一对皮肤性状不同的家蚕杂交,其子代雌雄都有油性蚕(ZaW、ZaZa)和正常蚕(ZAW、ZAZ ),子代雌蚕的Za、ZA均来自亲本的雄蚕,所以父本的基因型为ZAZa;子代ZaZa个体的一个Za来自亲本的雌蚕,故母本的基因型为ZaW。
【详解】由分析可知,雌性亲本的基因型为ZaW,表现为皮肤油性,雄性亲本的基因型ZAZa,表现为皮肤正常,B正确,ACD错误,故选B。
13. 在两对相对性状独立遗传实验中,用黄色皱粒豌豆(YYrr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)做亲本,F2代中能稳定遗传的个体和重组型个体所占的比是( )
A. 1/4和3/16 B. 1/4和3/8 C. 1/4和5/8 D. 9/16和1/8
【答案】C
【解析】
【分析】在孟德尔两对相对性状杂交实验中,用纯种黄色皱粒豌豆(YYrr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)作亲本进行杂交,F1为YyRr,F1再进行自交,F2为Y_R_:Y_rr:yyRr:yyrr=9:3:3:1。
【详解】根据题意分析可知,亲本基因型为YYrr、yyRR,F1为YyRr,F2为Y_R_:Y_rr:yyRr:yyrr=9:3:3:1,其中稳定遗传的纯合子占1/2×1/2=1/4,重组型个体(Y_R_、yyrr)所占的比9/16+1/16=5/8,C正确,ABD错误。
故选C。
14. 普通金鱼(tt)和透明金鱼(TT)杂交,其后代为五花鱼(Tt).现五花鱼之间进行杂交,问其后代表现型种类和比例是( )
A. 2种,3:1 B. 2种,1:1 C. 3种,1:2:1 D. 3种,1:1:1
【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】普通金鱼(tt)和透明金鱼(TT)杂交,F1为五花鱼(Tt)。让五花鱼(Tt)之间相互交配,其后代的表现型及其比例为:Tt×Tt→1TT(透明鱼)∶2Tt(五花鱼)∶1tt(普通金鱼),即后代有三种表现型,比例为1∶2∶1。
故选C
【点睛】
15. 有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、图示细胞着丝点分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可次级卵母细胞的表示减数第二次分裂后期,A正确;
B、图示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,应处于减数第一次分裂后期,此时应发生同源染色体分离,与图示a和B、A和b分离不符,B错误;
C、图示细胞处于减数第一次分裂后期,卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂,与题图不符,C错误;
D、图示细胞着丝点分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂不可能产生,D错误。
故选A。
16. 真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡(如图所示)。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )
A. DNA分子复制时需要RNA聚合酶 B. 真核细胞DNA以一端为起点复制至另一端
C. 这种复制方式不利于提高复制效率 D. 复制起始时间越早,复制泡越大
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链;子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程。
2、分析题图可知,真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点,这种复制方式加速了复制过程。
【详解】A、DNA分子复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶,A错误;
B、分析图可知,真核细胞的DNA分子复制时可观察到多个复制泡,说明真核细胞DNA是多起点复制,B错误;
C、真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,C错误;
D、复制起始时间越早,复制时间越长,复制泡越大,D正确。
故选D。
17. 下列说法正确的是( )
A. DNA复制与染色体复制是独立进行的
B. T2噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌细胞内翻译的
C. DNA转录形成的RNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的
D. 胰岛细胞内的核糖体蛋白基因不会表达
【答案】B
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段,真核细胞的转录在细胞核完成,模板是DNA的一条链,原料是游离的核糖核苷酸,翻译在核糖体上进行,原料是氨基酸,需要tRNA识别并转运氨基酸,翻译过程中一种氨基酸可以由一种或几种tRNA搬运,但是一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
【详解】A、真核细胞中,细胞核内的DNA位于染色体上,DNA复制与染色体复制时同时进行的,A错误;
B、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌细胞内翻译的,B正确;
C、转录时遵循碱基互补配对原则,DNA含有碱基T,RNA含有碱基U,因此DNA转录形成的mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是不相同的,C错误;
D、所有细胞都有核糖体,故核糖体蛋白基因在所有细胞中都能表达,D错误。
故选B。
18. 下列不是DNA结构特征的是( )
A. DNA双链反向平行
B. 碱基按嘌呤与嘧啶,嘧啶与嘌呤互补配对
C. DNA分子排列中,两条长链上的脱氧核糖与磷酸排列千变万化
D. DNA两条链之间碱基对的长度大致相等
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过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,两条链上的碱基通过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。
【详解】A、DNA分子的两条链反向平行,这是DNA分子的结构特点,A不符合题意;
B、双链DNA分子中,嘌呤总是与嘧啶配对、嘧啶总是与嘌呤配对,这是DNA分子的结构特点,B不符合题意;
C、DNA分子中,两条链上脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序是不变的,C符合题意;
D、由于碱基互补配对,嘌呤总是与嘧啶配对,DNA两条链之间碱基对的长度大致相等,这是DNA的结构特点,D不符合题意。
故选C。
19. 下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A. 子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端 B. DNA的复制过程只发生在细胞核
C. DNA每条链的5'端是羟基末端 D. DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
【答案】A
【解析】
【分析】DNA复制需要的基本条件:
(1)模板:解旋后的两条DNA单链;
(2)原料:四种脱氧核苷酸;
(3)能量:ATP;
(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。
【详解】A、子链延伸时5'→3'合成,故游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A正确;
B、DNA的复制主要发生在细胞核,但线粒体、叶绿体中DNA也可以复制,原核细胞DNA复制发生在细胞质中,B错误;
C、DNA每条链的5'端是磷酸基团末端,3'端是羟基末端,C错误;
D、解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
故选A。
20. 图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,据图判断,下列叙述错误的是( )
A. 等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A~C段
B. C~D段、G~H段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1
C. 图中显示两种分裂方式,I~M段可表示有丝分裂的一个细胞周期
D. 图中有同源染色体的时期为A~B段和I~M段
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为某动物细胞生活周期中染色体数目变化图,其中A-C段表示减数第一次分裂过程中染色体数目变化情况;C-H段表示减数第二次分裂过程中染色体数目变化情况;H-I表示受精作用;I-M段表示有丝分裂过程中染色体数目变化规律。
【详解】A、等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合发生于减数第一次分裂过程,分裂结束后染色体数目减半,故对应A~C段,A正确;
B、C~D段处于减数第二次分裂前期和中期,细胞中有姐妹染色单体,故染色体与核DNA的数目之比是1:2,而G~H段减数第二次分裂已结束,着丝粒已分裂,故此时细胞中染色体与核DNA的数目之比1:1,B错误;
C、图示中显示两种分裂方式,细胞周期是指连续分裂(有丝分裂)的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,即I~M段可表示有丝分裂的一个细胞周期,C正确;
D、A~B段是减数第一次分裂时期,有同源染色体,I~M段表示有丝分裂,也有同源染色体,D正确。
故选B。
21. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为RNA聚合酶
B. a链上任意3个碱基组成一个密码子
C. b链的原料是4种游离的脱氧核苷酸
D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:该过程是以RNA为模板合成DNA单链的过程,为逆转录过程。
【详解】A、图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、图示过程为逆转录过程,a(RNA)未必具有翻译模板功能,因此,其上的3个相邻碱基,未必组成一个密码子,B错误;
C、该过程是以RNA为模板合成DNA单链的过程,b为单链DNA,b链的原料是4种游离的脱氧核苷酸,C正确;
D、该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故选C。
22. 下列关于图中①②两种分子的说法正确的是( )
A. ①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA
B. ②为tRNA,一种tRNA可携带不同的氨基酸
C. 遗传信息位于①上,密码子位于②上
D. ①和②共有的碱基是A、C、G、T
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析:图中①为DNA分子,其中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,能控制蛋白质的合成;②为tRNA,其一端相邻的3个碱基构成反密码子,能识别密码子,并转运相应的氨基酸。
【详解】A,①为DNA,复制时两条链都作为模板,形成两个相同的DNA;A正确;
B、②为tRNA,一种tRNA只能携带一种氨基酸,B错误;
C、遗传信息位于DNA上,密码子位于mRNA上,C错误;
D、DNA和tRNA共有的碱基为A、C、G,D错误。
故选A。
23. 下列有关细胞中DNA和RNA结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA
B. 细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
C. 嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,保证了DNA空间结构的稳定
D. 通常一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链
【答案】B
【解析】
【分析】细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒) 中含有DNA或RNA一种核酸,其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、有细胞结构的生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒(含有RNA的病毒)的遗传物质是RNA,A正确;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,所以DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,B错误;
C、嘌呤碱基与嘧啶碱基互补配对,保证了DNA的两条单链间间距相等,加上DNA分子的双螺旋结构,保证了DNA空间结构的稳定,C正确;
D、通常一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链,提高翻译的效率,D正确。
故选B。
24. 下图表示三种遗传调控途径,以下说法正确的是( )
A. 三种途径均可能导致该基因决定的蛋白质结构发生变化
B. 转录启动区域甲基化会干扰DNA聚合酶与启动子结合
C. 组蛋白与DNA结合紧密程度在不同细胞中应大致相同
D. RNA干扰可能通过影响特定基因的翻译使其无法表达
【答案】D
【解析】
【分析】1、表观遗传: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。
2、DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
3、分析题图:途径1是转录启动区域DNA甲基化,干扰转录,导致基因无法转录,从而无法翻译;途径2是由于组蛋白的修饰,组蛋白与DNA结合的紧密程度发生改变,从而促进或关闭相关基因的表达;途径3是利用RNA干扰,使mRNA被切割成片段,干扰翻译,导致mRNA无法翻译。
【详解】A、由图可知,三种途径都会使基因的表达受阻,不能产生相应的蛋白质,A错误;
B、由图可知,转录启动区域甲基化会使基因不表达,而干扰RNA聚合酶与启动子结合,影响的是转录过程,DNA聚合酶是DNA复制所需的酶,B错误;
C、不同细胞中基因的表达情况不同,所以组蛋白与DNA结合紧密程度在不同细胞中是不相同的,C错误;
D、由图可知,RNA干扰时会通过碱基互补配对的方式与某RNA结合,形成双链结构后,mRNA被切割成片段,从而影响特定基因的翻译使其无法表达,D正确。
故选D。
25. 表观遗传是指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。下列能体现表观遗传的是( )
A. 都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因
B. 同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异
C. 龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同
D. 父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因碱基序列改变而患上镰状细胞贫血
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因,色盲属于单基因遗传病,不能体现表观遗传,A错误;
B、同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异,两人核遗传物质相同但表型发生改变,能体现表观遗传,B正确;
C、龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同,遗传物质也不同,属于基因重组,不能体现表观遗传,C错误;
D、父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因结构改变而患上镰状细胞贫血,属于基因突变,不能体现表观遗传,D错误。
故选B。
二、非选择题(共5题,55分)
26. 虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理如图所示,当个体基因型为aabb时,两种色素都不能合成,表现为白色。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉杂交得F1,再让F1雌雄个体随机交配得F2。请回答:
(1)控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循___定律。
(2)据图可知基因表达产物与性状的关系是___。
(3)F2绿色鹦鹉中能稳定遗传的个体的比例是___。
(4)绿色鹦鹉的基因型有___种;如欲判断一只绿色雄性鹦鹉的基因型,应从绿色、蓝色、黄色、白色纯合子群体中选择___与其杂交:
①如后代全为绿色鹦鹉,则其基因型为AABB;
②如后代___,其基因型为AABb;
③如后代绿色:黄色为1:1,则其基因型为___;
④如后代绿色 :蓝色:黄色:白色=1:1:1:1,其基因型为AaBb。
【答案】(1)基因的自由组合(或基因的分离和自由组合)
(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(3)1/9 (4) ①. 4 ②. 多只白色雌性鹦鹉 ③. 绿色∶蓝色=1∶1 ④. AaBB
【解析】
【分析】由题意及图可知,A、a位于1号染色体上,B、b位于3号染色体上,因此两对等位基因遵循自由组合定律;按照细胞代谢途径可知,A_bb为蓝色鹦鹉,aaB_为黄色鹦鹉,A_B_为绿色鹦鹉,aabb为白色鹦鹉。亲代一只纯合绿色鹦鹉(AABB)和一只纯合白色鹦鹉(aabb)杂交得F1(AaBb),再让F1雌雄个体随机交配得F2,F2中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
【小问1详解】
由题图可知,A、a位于1号染色体上,B、b位于3号染色体上,控制鹦鹉羽毛颜色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此遵循基因的自由组合定律或基因的分离和自由组合定律。
【小问2详解】
基因控制生物的性状,基因对性状的控制途径:①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状。据图可知基因表达产物与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【小问3详解】
亲代一只纯合绿色鹦鹉(AABB)和一只纯合白色鹦鹉(aabb)杂交得F1(AaBb),再让F1雌雄个体随机交配得F2,F2中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,F2绿色鹦鹉(1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb)中能稳定遗传的个体(AABB)的比例是1/9。
【小问4详解】
绿色鹦鹉的基因型有4种,分别为AABB、AaBB、AABb、AaBb。判断动物的基因型一般选择测交,即和隐性纯合子aabb的白色鹦鹉交配,观察子代基因型及比例。
①如果基因型是AABB,则后代全为绿色鹦鹉(AaBb);
②如基因型为AABb,则后代绿色(AaBb)∶蓝色(Aabb)=1∶1;
③如基因型是AaBB,则后代绿色(AaBb)∶黄色(aaBb)=1∶1;
④如基因型为AaBb,则后代绿色(AaBb)∶蓝色(Aabb)∶黄色(aaBb)∶白色(aabb)=1∶1∶1∶1。
27. 如图表示某高等雄性生物(2n)的细胞分裂示意图,请据图回答下列问题:
(1)该生物属于___(填“动物”或“植物”),细胞乙的染色体最明显的行为特征是___。
(2)细胞甲的染色体上共含有___个DNA分子,该生物的体细胞中最多含有___条染色体。细胞甲、乙、丙中,含有同源染色体的细胞是___,含有四分体的细胞是___。
(3)若甲、乙、丙是一个细胞分裂过程中前后三个时期的示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是___。细胞乙分裂产生的子细胞的名称是___。
【答案】(1) ①. 动物 ②. 同源染色体联会
(2) ① 6 ②. 12 ③. 乙和丙 ④. 乙
(3) ①. 丙→乙→甲 ②. 次级精母细胞
【解析】
【分析】分析题图:甲细胞不含同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;乙细胞中同源染色体正在联会配对,处于减数第一次分裂前期;丙细胞中含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
【小问1详解】
图示细胞无细胞壁,但有中心体,属于动物细胞;乙细胞中含有同源染色体,且同源染色体正在联会配对,处于减数第一次分裂前期。
【小问2详解】
甲细胞不含同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,细胞甲的染色体上共含有6个DNA分子;细胞甲含有3条染色体,此时细胞中所含染色体数目是体细胞的一半,则该生物的体细胞含有6条染色体,在有丝分裂后期最多为12条染色体;细胞甲、乙、丙中,含有同源染色体的细胞是乙和丙;四分体是同源染色体两两配对后形成的,因此含有四分体的细胞是乙。
【小问3详解】
原始生殖细胞先通过有丝分裂增殖,再通过减数分裂形成生殖细胞,若甲、乙、丙是一个细胞分裂过程中前后三个时期的示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是丙→乙→甲。细胞乙处于减数第一次分裂前期,称为初级精母细胞,其分裂产生的子细胞是次级精母细胞。
28. 科学家对于基因的本质的探究进行了不懈的努力。请回答以下相关问题:
(1)肺炎链球菌含有的细胞器有___。艾弗里实验中自变量控制运用了___原理。
(2)沃森和克里克提出的“DNA双螺旋结构模型”为DNA的研究提供了理论基础。研究发现,DNA分子中含有4种碱基,其中两种嘌呤族碱基分子(C5H4N4)是双环结构,而两种嘧啶族碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为___原则,所以在DNA分子中,嘌呤族碱基数量一定___(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶族碱基的数量。
②科学家发现SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成如图1,他们将该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋过程破坏了碱基之间的___而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是___。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果___(“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是___。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 减法
(2) ①. 碱基互补配对 ②. 等于 ③. 氢键 ④. 2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大
(3) ①. 不能 ②. 处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的原因变量。
2、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,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键)。
【小问1详解】
肺炎链球菌是原核生物,只含有核糖体一种细胞器,艾弗里实验中自变量控制运用了减法原理(如加蛋白酶去除S菌的蛋白质)。
【小问2详解】
①按照碱基互补配对原则,A=T、C=G , 所以在DNA分子中,嘌呤族碱基数量一定等于嘧啶族碱基的数量。
②DNA碱基之间的是氢键,解旋过程破坏了碱基之间的氢键而使两条链分开;将该片段解旋后进行离心,嘌呤族碱基分子为C5H4N4,而两种嘧啶族碱基为C4H4N2,2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大,离心后2链形成的条带位于下方。
【小问3详解】
将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同,所以不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。
29. 已知果蝇的眼色(红眼、白眼)受一对等位基因红眼(A、a)控制,身体颜色(灰色、黑色)受另一对等位基因(B、b)控制,两对基因位于两对同源染色体上。现有两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到下表类型和数量的子代(F1)。据此回答以下问题:
F1果蝇表现型及数量 灰身红眼 灰身白眼 黑身红眼 黑身白眼
雄蝇 152 148 48 52
雌蝇 297 0 101 0
(1)果蝇眼色遗传方式为____,亲代果蝇的基因型分别为____、____。
(2)F1中杂合灰身红眼雌蝇占全部子代比例为____;让F1中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交后代中,黑身果蝇所占比例为____。
(3)已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因,若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本,能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上?请说明理由____。
【答案】(1) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. BbXAXa ③. BbXAY
(2) ①. 5/16 ②. 1/3
(3)取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇,进行正交和反交(即直毛×非直毛,非直毛×直毛)。若正、反交后代性状表现一致,则该等位基因位于常染色体上,若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位于X染色体上
【解析】
【分析】根据题意和图表分析可知,由于亲本的表现型都为灰身红眼,子代的雄蝇中,灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=152∶148∶48∶52≈3∶3∶1∶1;雌蝇中灰身红眼∶黑身红眼=297∶101≈3∶1。对两对性状逐对分析: 雌、雄蝇中灰身∶黑身都是3∶1,果蝇体色的基因位于常染色体;雄蝇中,红眼∶白眼=1∶1,雌果蝇中都是红眼,果蝇眼色的遗传与性别相关联,因此控制眼色的基因位于X染色体。
【小问1详解】
因为F1中雌蝇都是红眼,而雄蝇中红眼∶白眼=1∶1,即果蝇眼色的遗传与性别相关联,因此眼色是伴X染色体隐性遗传,白眼为隐性性状。由于亲本的表现型都为灰身红眼,对子代两对性状逐对分析: 雌、雄蝇中灰身∶黑身都是3∶1,果蝇体色的基因位于常染色体上,灰身为显性性状,且灰身∶黑身=3∶1,说明亲本的基因型均为Bb;雄蝇中,红眼∶白眼=1∶1,雌果蝇中都是红眼,说明亲本的基因型为XAXa和XAY。因此,两只灰身红眼亲本的基因型为BbXAXa和BbXAY。
【小问2详解】
亲本基因型为BbXAXa和BbXAY,F1中杂合灰身红眼雌蝇的基因型由BbXAXa、BBXAXa、BbXAXA,比例为1/2×1/4+1/4×1/4+1/2×1/4=5/16;F1中灰身雄蝇(1/3BB、2/3Bb)与黑身(bb)雌蝇杂交,则后代中黑身果蝇(bb)所占比例为2/3×1/2=1/3。
【小问3详解】
根据题意可知,直毛与非直毛是一对等位基因,但不知道显隐性,故用直毛和非直毛的雌雄个体进行正反交,如果是常染色体遗传,后代雌雄性状相同;若是X染色体遗传,正反交后代雌雄性状不同,其中一组的雌雄表现型出现差异。
30. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,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,则会导致精神分裂症的发病。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要______酶的催化,以______为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.7%,则DNA片段中T所占的比例为______。
(2)乙过程为______,反应发生在______上。
(3)图2中tRNA所携带的氨基酸为______。(UCG:丝氨酸;GCU:丙氨酸;CGA:精氨酸。)
(4)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是_______________________,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程______(填“减”或“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将______(填“减少”/“不变”/“增加”)
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. 四种核糖核苷酸 ③. 24.95%
(2) ①. 翻译 ②. 核糖体
(3)精氨酸 (4) ①. miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构 ②. 增强 ③. 减少
【解析】
【分析】1.转录过程是以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2.翻译过程是以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【小问1详解】
甲过程为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,以4种游离的核糖核苷酸为原料,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27.4%,G占22.7%,则相应的DNA片段中C和G的含量为27.4%+22.7%=50.1%,则DNA分子中A和T的含量为49.9%,由于DNA分子中A和T的含量相等,因此,该DNA分子中T所占的比例为49.9%÷2=24.95%。
【小问2详解】
图中乙过程为翻译过程,反应发生在细胞质基质中的核糖体上。
【小问3详解】
图2中tRNA上的反密码子为GCU,其对应的密码子为CGA,根据题意可知,该tRNA所携带的氨基酸为精氨酸。
【小问4详解】
由图1可知,miRNA-195基因转录出的mRNA能与BDNF基因转录出的mRNA发生局部的碱基互补配对形成局部双链结构,因而阻止了该基因表达过程的翻译过程,即使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程“增强”,因而表达出的脑源性神经营养因子(BDNF)的量减少,即表现出精神分裂症症状,若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将因为无法翻译产生而减少。