武汉第十一中学2023-2024年届高一下5月月考试题
高一生物试卷
考试时间:2023年5月18日14:00-16:30 试题满分:100分
一、单选题
1. 细胞衰老的过程是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。下列关于人体细胞衰老的叙述,正确的是( )
A. 细胞衰老导致细胞膜的通透性变大
B. 细胞衰老仅发生于胚胎发育过程中
C. 人体各组织细胞衰老不一定是同步的
D. 细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢。(2)细胞内多种酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(4)细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变,物质运输功能降低。头发变白:细胞内的酪氨酸酶活性降低;老人斑:细胞内色素的累积(脂褐素)。
【详解】A、细胞衰老导致细胞膜的结构改变,通透性变小,物质运输功能降低 ,A错误;
B、细胞衰老发生于整个个体生命历程中 ,B错误;
C、人体内细胞不断更新,一部分细胞走向衰老和死亡,各组织细胞的衰老不一定是同步的 ,C正确;
D、细胞衰老时,多种酶活性降低,细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断减小 ,D错误。
故选C。
2. 祖细胞属于成体干细胞,分别存在于生物的各种成体组织中,如血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞。由于祖细胞具有帮助组织器官修复再生的“神奇”功能,因此科学家们正尝试培养祖细胞并将其移植到患者体内,用来治疗多种退行性疾病。下列关于人体祖细胞的叙述,正确的是( )
A. 祖细胞与小肠上皮细胞的基因组成不同,基因表达情况也不同
B. 祖细胞存在成体组织中,可形成多种组织细胞,说明其具有全能性
C. 祖细胞形成的红细胞在衰老的过程中,细胞的核质比会逐渐增大
D. 祖细胞的凋亡是受基因控制的程序性死亡,但其遗传信息不会改变
【答案】D
【解析】
【分析】一个个体各种体细胞具有完成相同的遗传信息,形态、结构和功能有很大差别,这是细胞中基因选择性表达的结果;
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性;
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程序性死亡。
【详解】A、祖细胞与小肠上皮细胞都是由受精卵分裂,基因组成一样,由于分化的过程中,基因的选择性表达,基因表达情况也不同,A错误;
B、祖细胞存在成体组织中,如血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞,祖细胞只能分化为一些目标细胞,被动员激活后替换受损的组织,不可形成多种组织细胞,也没有体现全能性,B错误;
C、祖细胞形成的红细胞,细胞在成熟后细胞器和细胞核都会退化,无细胞器和细胞核,C错误;
D、细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,是一种程序性死亡,细胞凋亡是一种自然地生理过程,遗传信息没有发生改变,D正确。
故选D。
3. 下列关于细胞分裂方式的叙述正确的是( )
A. 甲进行的是原核细胞的无丝分裂,无纺锤体和染色体的出现
B. 乙细胞中没有染色体,只能进行无丝分裂
C. ③部位的细胞近似正方形,排列紧密,在显微镜下观察时可看到有的细胞正在分裂
D. 若按分裂的先后顺序排列,应为②→③→④→①
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图甲表示无丝分裂过程;图乙表示植物根尖,图中①表示成熟区,②表示伸长区,③表示分生区,④表示根冠区;图示细胞的分裂过程中,其正确的顺序为②→③→④→①。
【详解】A、图甲细胞含有细胞核,为真核细胞,该细胞进行的是无丝分裂,该过程中无纺锤体和染色体的出现,A错误;
B、图乙代表的是根尖,所示细胞为真核细胞,图乙中③部位的细胞能进行有丝分裂,B错误;
C、图乙③部位的细胞近似正方形,排列紧密,为分生区细胞,因此在显微镜下可观察到处于各个分裂时期的细胞,但细胞已经没有活性,因而不能看到细胞正在分裂,C错误;
D、图中细胞分裂的先后顺序应为②前期→③中期→④后期→①末期,D正确。
故选D。
4. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的基本实验步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体
B. ②过程搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质与其DNA分离
C. 实验中保温时间过短或过长均会导致上清液放射性偏高
D. 大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体仅小部分具有放射性
【答案】B
【解析】
【分析】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的基本实验步骤是:在含有放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到DNA含有32P标记的噬菌体。然后,用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌(对应于图示过程①),经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌(对应于图示过程②),搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。然后离心(对应于图示过程③),离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性物质会发现:放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,进一步观察还能发现,在细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA。这个实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中。因此,子代噬菌体的各种性状,可能是通过亲代的DNA遗传的。
【详解】A、噬菌体需要依赖活的细胞才能生活,所以不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体,需要在含有放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体,标记噬菌体的DNA,A正确;
B、②过程搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,B错误;
C、实验中保温时间过短,有些DNA含有32P标记的噬菌体还没侵染大肠杆菌,在搅拌离心后,存在于上清液,导致上清液放射性偏高;DNA是半保留复制,子代噬菌体中,少数噬菌体的DNA中的一条单链上带有32P标记,实验中保温时间过长,这些DNA含32P标记的子代噬菌体被释放出来,在搅拌离心后,存在于上清液,导致上清液放射性偏高;综上所述,实验中保温时间过短或过长均会导致上清液放射性偏高,C正确;
D、DNA是半保留复制,亲代噬菌体的DNA双链都含有32P标记,在经过几轮DNA复制后,只有小部分DNA的双链中有一条被32P标记的链而带有放射性,DNA与蛋白质外壳等装配成子代噬菌体,从大肠杆菌释放。因此,大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体仅小部分具有放射性,D正确;
故选B。
5. 如图为烟草花叶病毒的感染和病毒重建实验部分示意图,相关描述正确的是( )
A. 图中的两种烟草花叶病毒具有相同的RNA和蛋白质
B. 图中重组病毒的感染实验,证明了该病毒的遗传物质是核糖核苷酸
C. 单用烟草花叶病毒的RNA就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒
D. 图中“B型后代”的组成是RNA B和蛋白质A
【答案】C
【解析】
【分析】病毒是没有细胞结构的生物,需要寄生在活细胞内生存,用培养基培养时要加入宿主细胞。病毒一般是蛋白质外壳包着DNA或RNA。烟草花叶病毒的RNA能使烟草感染病毒。
【详解】A、图中两种烟草花叶病毒是不同种类的烟草花叶病毒,其RNA和蛋白质不同,A错误;
B、图中实验证明了该病毒的遗传物质是核糖核酸,B错误;
C、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,RNA感染烟草后就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒 ,C正确;
D、图中“B型后代”的组成是RNA B和蛋白质B,D错误。
故选C。
6. 在1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程②和④表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质
B. 从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡
C. 从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,只会产生光滑型菌落
D. 若过程②改为S型细菌的DNA与R型活细菌混合,则鼠2死亡的时间可能提前
【答案】B
【解析】
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎链球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、单独注射加热杀死的S型细菌的鼠3存活,注射S型活细菌的小鼠死亡,只注射R型活细菌的小鼠存活,而从鼠2血液中能提取到S型活细菌,故过程②和④的结果可表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质,A正确;
B、从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌包括R型细菌和S型细菌,其中只有S型细菌能使小鼠死亡,B错误;
C、将S型活细菌与加热杀死的R型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,从鼠5体内只可分离出S型活细菌,在培养基上培养,只会产生光滑型菌落,C正确;
D、若过程②改为S型细菌的DNA与R型活细菌混合,则R型细菌转化为S型细菌的效率提高,所以小鼠死亡的时间可能提前,D正确。
故选B。
7. 下列关于遗传规律、遗传物质的科学探究活动的叙述,错误的是( )
A. “摩尔根的果蝇伴性遗传实验”中采用的测交实验结果依然符合孟德尔分离定律,摩尔根将红眼基因和白眼基因定位在了X染色体上
B. “制作DNA双螺旋结构模型”中,共需要6种不同形状和颜色的材料代表不同的基团,需要数量最多的是用于连接基团的材料
C. “模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验呻,若用“雄1”、“雄2”、“雌1”、“雌2”4个信封和其中的卡片为材料,则同一个信封中的2种卡片数量应一致
D. “减数分裂模型的制作研究”中,若制作3对同源染色体,则需要3种颜色的橡皮泥,并在纸上绘制相互垂直的一大两小3个纺锤体
【答案】D
【解析】
【分析】摩尔根利用假说-演绎法研究果蝇的眼色遗传证明了基因位于染色体上。
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,由一分子的磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,共含有A、T、G、C四种碱基。
减数第一次分裂的主要特征有,同源染色体联会配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体发生交又互换,同源染色体分离,分别移向细胞两极。
【详解】A、摩尔根将F1的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇进行测交实验,子代表现型及比例为红眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1,结果符合孟德尔分离定律,说明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,A正确;
B、根据分析可知,DNA中含有四种碱基、脱氧核糖和磷酸,共6种基团,因此制作DNA双螺旋结构模型时,需要6种不同形状和颜色的材料代表不同的基团,此外还需要数量最多的材料用于连接基团,B正确;
C、孟德尔两对相对性状的杂交实验中,每对相对性状都遵循分离定律;在模拟实验中,同一个信封中的2种卡片代表一对相对性状的等位基因,比例为1:1,因此数量应一致,C正确;
D、制作减数分裂模型时,用2种颜色的橡皮泥制作同源染色体,3对同源染色体的大小形态不同,同时需要在纸上绘制一个纺锤体,D错误。
故选D。
【点睛】
8. 在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n。在碱基A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。则下列叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为3m/2-n
③两条链中A+T的数量为2n
④G的数量为m-n
A. ①②③④ B. ②③④
C. ③④ D. ①②③
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成。构成DNA的碱基种类有四种,分别是A、T、C、G。DNA双链中,腺嘌呤A只能与胸腺嘧啶T配对,胞嘧啶C只能与鸟嘌呤G配对,因此腺嘌呤A碱基数=胸腺嘧啶T碱基数,胞嘧啶C碱基数=鸟嘌呤G碱基数。每个A-T碱基对之间形成两个氢键,每个C-G碱基对之间形成3个氢键。
【详解】每个脱氧核苷酸均由一个磷酸、一个碱基和一个脱氧核糖组成,因此,脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,①正确;
腺嘌呤碱基数为n,则T也为n个,说明有n个A—T碱基对,含有2n个氢键,碱基G=碱基C=(m-2n)/2,即含有(m-2n)/2个G-C碱基对,该类碱基对之间含有的氢键总数为3×(m-2n)/2,化简后为(3m-6n)/2,因此,该DNA分子含有的氢键总数为(3m-6n)/2+2n=3m/2-n,②正确;
DNA双链中,腺嘌呤只能与胸腺嘧啶配对,因此腺嘌呤碱基数=胸腺嘧啶碱基数=n,两条链中A+T的数量为2n,③正确;
由以上分析可知,腺嘌呤碱基数=胸腺嘧啶碱基数=n,则G的数量=C的数量=(m-2n)/2=m/2-n,④错误;
综上所述,ABC错误,D正确。
故选D。
9. 下列关于遗传学实验的说法,错误的是( )
A. 孟德尔和摩尔根研究基因的遗传规律时均运用了假说-演绎法
B. 格里菲思用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了同位素标记法
C. 艾弗里进行的实验中利用了“减法原理”对自变量进行控制
D. 沃森和克里克通过构建物理模型的方法提出了DNA双螺旋结构
【答案】B
【解析】
【分析】1、萨顿运用类比推理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。
2、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;艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、孟德尔运用了假说-演绎法得出遗传定律,摩尔根研究基因的位置运用了假说-演绎法,A正确;
B、格里菲思通过体内转化实验证明了“转化因子”的存在,没有运用同位素标记法,B错误;
C、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物,是人为的去除某种因素的影响,体现了“减法原理”,C正确;
D、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,沃森和克里克通过搭建物理模型的方法提出了DNA双螺旋结构,D正确。
故选B。
10. 甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是( )
A. 果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒 B. 大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌
C. 蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞 D. T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】甲生物的核酸中有5种碱基,因此甲生物具有细胞结构,真核生物和原核生物都符合要求;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C,因此乙生物最可能只有DNA一种核酸,属于DNA病毒,T2噬菌体属于DNA病毒;丙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶占比不同,因此该生物可能是RNA病毒,烟草花叶病毒属于RNA病毒,综合上述分析,A项符合题意。
故选A。
11. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,请判断下列说法中正确的是( )
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B. “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
【答案】C
【解析】
【分析】探究基因是伴 X 染色体遗传还是 X 、 Y 染色体同源区段遗传的方法:
前提:已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
基本思路一:用“隐性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状,即:
基本思路二:用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交,观察分析F1的性状,即:
【详解】方法1:纯合显性雌性与隐性纯合雄性
①若子代雌雄全表为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,①错误;
②雄性个体表现不可能为隐性性状,②错误;
③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,③错误;
④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,④错误;
方法2:纯合显性雄性与隐性纯合雌性
①若子代雌雄全表为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段,①正确;
②若子代雌性个体表现为显性性状,雄性个体表现为隐性性状,则基因只位于X染色体上,Y上没有相关基因,②正确;
③若子代雄性个体表现为显性性状,则基因可能位于X染色体上,也可能位于X、Y染色体的同源区段,③错误;
④若子代雌性个体表现为显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段或仅位于X染色体,④错误。
通过分析可知,只有“方法2+结论①②”能够完成上述探究任务,ABD错误、C正确。
故选C。
12. 某动物的基因型为AaBb,在进行特定的荧光标记后,A基因能发出黄色荧光,a基因能发出绿色荧光,B基因能发出红色荧光,b基因能发出紫色荧光。对该动物的睾丸切片进行荧光标记后,在荧光显微镜下观察。不考虑染色体片段交换,下列叙述错误的是( )
A. 如果能观察到四种颜色的荧光,则该细胞中具有同源染色体
B. 如果只能观察到两种荧光,则该细胞完成了减数第一次分裂
C. 如果能观察到8个荧光点,则该细胞一定是初级精母细胞
D. 如果只能观察到2个荧光点,则该细胞已经完成了减数分裂
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂特点:间期:DNA复制和有关蛋白质的合成; MⅠ前(四分体时期):同源染色体联会,形成四分体; MⅠ中:四分体排在赤道板上;MⅠ后:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;MⅠ末:形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同,区别是无同源染色体。
【详解】A、如果能观察到四种颜色的荧光,则细胞中含有AaBb基因,等位基因位于同源染色体上,则该细胞中具有同源染色体 ,A正确;
B、如果只能观察到两种荧光,则细胞中只具有AaBb中的两种基因,则该细胞完成了减数第一次分裂 ,在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离,B正确;
C、如果能观察到8个荧光点,说明AaBb基因完成了复制,则该细胞可能是初级精母细胞或完成有丝分裂间期的体细胞 ,C错误;
D、如果只能观察到2个荧光点,则只具有AaBb中的两个基因,则该细胞已经完成了减数分裂 ,基因随染色体数目减半而减半,D正确。
故选C。
13. 某家系既有甲遗传病患者(相关基因用A和a表示),也有乙遗传病患者(相关基因用B和b表示),已知两病的相关基因都不位于X和Y的同源区段上。利用两种基因探针对各成员的乙病基因(B和b)进行核酸分子杂交,杂交结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
检测结果 Ⅰ-1 Ⅰ-2 Ⅰ-3 Ⅰ-4 Ⅱ-1 Ⅱ-2 Ⅱ-3 Ⅱ-4 Ⅱ-5
基因探针1 + - + + - + - + +
基因探针2 + + + + + + + + +
(注:+代表有相关基因,-代表没有相关基因)
A. 甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-3和Ⅱ-4均携带甲病致病基因的概率为4/9
B. 乙病可能X染色体显性遗传病或伴Y染色体遗传病
C. 基因探针1用于检测B基因,基因探针2用于检测b基因
D. Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代只患一种病的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:只分析甲病:I-3和I-4表现正常,但其女儿Ⅱ-5患病,说明甲病为隐性遗传病,又根据“隐性遗传看女病,父子无病非伴性”可知甲病为常染色体隐性遗传病;只分析乙病:仅从家系图中无法确定乙病的遗传方式,需结合杂交结果做判断。
【详解】A、根据I-3、I-4表现型正常,但生出患甲病的Ⅱ-5女性,可推断出甲病为常染色体隐性遗传病,I-3,I-4的基因型均为Aa。同理可知I-1、I-2的基因型也均为Aa,则Ⅱ-3和Ⅱ-4个体都有2/3的可能是甲病致病基因的携带者,Ⅱ-3和Ⅱ-4均携带甲病致病基因的概率为2/3×2/3=4/9,A正确;
B、若乙病为X染色体显性遗传,I-2患乙病,则Ⅱ-2个体必然会患乙病,但系谱图Ⅱ-2个体不患乙病,由此推断乙病不可能为X染色体显性遗传病。由于I-4个体(男性)只有一条X染色体和Y染色体,但对乙病基因的基因探针检测结果为同时含有B、b两个等位基因,所以推测乙病既不是伴Y染色体遗传病也不是伴X染色体遗传病,B错误;
C、若乙病为常染色体显性遗传病,根据基因探针检测结果显示I-1同时具有B和b, I-1应表现为患乙病,但I-1表现型为正常个体,故此推断乙病不为常染色体显性遗传病,结合B项分析可知,乙病为常染色体隐性遗传病,I-2的基因型为bb,则对应的基因探针2应检测b基因,探针1用于检测B基因,C正确;
D、甲、乙两病都为常染色体隐性遗传病,探针检测结果可确定个体乙病相关的基因型。Ⅱ-3为Aa的概率为2/3,Ⅱ-4为Aa的概率为2/3,后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,根据探针检测结果Ⅱ-3为bb,Ⅱ-4为Bb,其后代患乙病的概率为1/2,只患一种病的概率为1/9×1/2+8/9×1/2=1/2,D正确。
故选B。
14. 下列关于哺乳动物受精作用和受精卵的叙述,错误的是( )
A. 受精卵中的染色体一半来自父本一半来自母本
B. 受精过程中,卵细胞与精子的结合具有随机性
C. 非等位基因的自由组合是由受精作用引起的
D. 受精过程时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。该过程中精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】A、受精卵中的染色体一半来自卵细胞,一半来自精子,但其中的质基因几乎全部来自卵细胞,A正确;
B、受精过程中,卵细胞与精子的结合具有随机性,这是后代具有变异性的原因之一,B正确;
C、非同源染色体上非等位基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而不是发生在受精作用过程中,C错误;
D、受精过程时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,进而阻止了多精入卵现象的发生,D正确。
故选C。
15. 某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期),但不影响其他时期细胞的生命活动,可使细胞群体的增殖处于同一时期。某动物细胞的一个完整细胞周期的各个时期的时间如下图所示,现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体14h后,可将细胞群体同步在( )
A. G1期 B. S C. G1/S交界处和S期 D. M
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包分裂间期和分裂期,间期包括图中G1、S、G2三个阶段。
【详解】据题意,某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期),现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体G2+M+G1=2.5+1.5+10=14h后,原来处于S期的细胞停留在S期,经过S期的细胞不能进入下一个S期停留在G1/S交界处,C正确,ABD错误。
故选C。
16. 某二倍体生物细胞减数分裂不同时期的显微照片如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 图①细胞中,同源染色体分离并移向细胞两极,导致染色体数目加倍
B. 图中细胞分裂的先后排序为②→①→④→③
C. 图②细胞中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
D. 图③细胞中,染色体数目暂时加倍,不存在同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图①②③④细胞分别处于减数第一次分裂后期、减数第一次分裂前期、减数第二次分裂后期、减数第一次分裂末期。
【详解】A、图①细胞中,同源染色体分离并移向细胞两极,染色体数目没有加倍,A错误;
B、由图可知,①图染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,②图处于减数第一次分裂前期,同源染色体配,③图中不含同源染色体分离,细胞处于减数第二次分裂后期,图④细胞处于减数第一次分裂的末期,故图中细胞分裂的先后排序为②→①→④→③,B正确;
C、图②细胞处于减数第一次分裂的前期,细胞中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换(互换),C正确;
D、图③细胞处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,细胞中不存在同源染色体,D正确。
故选A。
17. 家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是( )
A. 基因Y/y与基因I/i符合自由组合定律
B. 实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C. 若实验一的F2中结黄茧个体有两种基因型
D. 若实验一F1与实验二F1结白茧个体杂交,理论上子代结白茧家蚕中纯合子占1/6
【答案】D
【解析】
【分析】用分离定律解决自由组合问题:(1)基因原理分离定律是自由组合定律的基础。(2)解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa,Bb×bb.然后,按分离定律进行逐一分析。
【详解】A、实验一显示,F2中白茧:黄茧=13:3(是9:3:3:1的变式),说明遵循基因的自由组合定律,因此基因Y/y与基因I/i位于两对同源染色体上,A正确;
B、实验二中,白茧与白茧杂交,F1中白茧:黄茧=3:1,相当于一对相对性状的杂合子自交,因此两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi,也可能是YyIi×yyii或YYIi×YYIi或YYIi×yyIi,B正确;
C、由于基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来,再根据实验一的F2中白茧:黄茧=13:3(是9:3:3:1的变式),因此,结黄茧个体的基因型为1/3YYii、2/3Yyii,有两种基因型,C正确;
D、在实验一中,F1的基因型是YyIi, 实验二亲本不确定,实验二F1结白茧个体的基因型和比例也有多种类型,因此子代结白茧家蚕中纯合子的比例也有多个结果,D错误。
故选D。
18. 狗的毛色受一组复等位基因控制,如表列举了基因型与毛色的对应关系,据此推测基因型S+SW狗的毛色是( )
基因型 S+S+、S+SP、S+SV SPSP、SPSV SVSV、SVSW
毛色 纯有色(非白色) 花斑 面部、腰部、眼部白斑
A. 花斑 B. 纯有色(非白色)
C. 白色 D. 面部白斑
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因分离定律定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分开而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代;复等位基因的遗传同样遵循分离定律。
2、小鼠的毛色受复等位基因S+、SP、SV、SW控制,遵循基因的分离定律定律。
【详解】根据表中信息可知,S+S+、S+SP、S+SV都表现为纯有色(非白色),说明S+相对于SP、SV是显性,控制纯有色;SPSP、SPSV都表现为花斑,说明SP相对于SV是显性,控制花斑;SVSV、SVSW都表现为面部、腰部、眼部白斑,说明SV相对于SW是显性,控制面部、腰部、眼部白斑。因此,显隐性关系为:S+>SP>SV>SW,则基因型S+SW狗的毛色是纯有色(非白色)。综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
19. 某种玉米种子的糊粉层无色与有色为一对相对性状。现有甲、乙和丙三种糊粉层均为无色的纯合植株,研究人员将这三种植株进行相互杂交,得到的F1自交得到F2,统计F2的表型及比例,结果如表所示。下列相关分析正确的是( )
杂交组合 亲本 F1 F2
一 甲×乙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
二 甲×丙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
三 乙×丙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
A. 有色糊粉层与无色糊粉层性状受两对等位基因的控制
B. 三个杂交组合F1的基因型相同,每对等位基因均杂合
C. 有色糊粉层植株的基因型共有12种,无色糊粉层植株的基因型有15种
D. 杂交组合一的F1与亲本甲杂交,子代可存在有色糊粉层植株∶无色糊粉层植株=1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】根据每个组合的F2的表型及比例均为有色:无色=9:7,属于9:3:3:1的变式比,说明每个杂交组合的F1均含有两对杂合的等位基因。假设该性状受到两对等位基因的控制,则乙和丙的基因型是相同的,杂交后代不会出现有色:无色=9:7,与实验结果不符。因而需要换另外一种思路进行分析,例如受到三对等位基因的控制。假设甲的基因型为AAbbDD,乙的基因型为aaBBDD,杂交后代会出现有色:无色=9:7;假设丙的基因型为AABBdd,甲与丙杂交,后代会出现有色:无色=9:7。乙与丙杂交,后代会出现有色:无色=9:7。
【详解】A、三个不同的无色糊粉层亲本植株相互杂交,每个组合的F2的表型及比例均为有色:无色=9:7,说明有色与无色至少由位于非同源染色体上的三对等位基因控制,A错误;
B、根据题意和题表可假设甲的基因型为AAbbDD(或aaBBdd),乙的基因型为aaBBDD(或AAbbdd),丙的基因型为AABBdd(或aabbDD),三个杂交组合F1的基因型不相同,且并非每对等位基因均杂合,B错误;
C、有色糊粉层植株的基因型共有23=8种,无色糊粉层植株的基因型有27-8=19种,C错误;
D、杂交组合一的F1(AaBbDD或aaBbDd)与亲本甲(AAbbDD或aaBBdd)杂交,子代的表型及比例为有色:无色=1:1,D正确。
故选D。
20. 某人工养殖的动物种群中,雄性群体中的基因型及比例为Aabb:AAbb=1:2,雌性群体中的基因型及比例为AaBb:aaBb=2:3,两对基因独立遗传且无致死现象。该种群个体自由交配产生的子代中,能稳定遗传的个体占比为 ( )
A. 9/16 B. 3/20 C. 13/16 D. 13/20
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】据题意可知,雄性群体中的基因型及比例为Aabb:AAbb=1:2,产生配子的种类和比例为Ab:ab=5:1,雌性群体中的基因型及比例为AaBb:aaBb=2:3,产生配子的种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:4 :4, 该种群个体自由交配产生的子代中,能稳定遗传(AAbb、aabb)的个体占比为 5/6×1/10+1/6×4/10=9/60=3/20,B正确。
故选B。
二、非选择题(共60分)
21. 2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特?帕博,(Svante Pbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是,发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。上海交通大学附属中学高一学生小刘想做一些关于尼安德特人方面的课题研究,他首先对DNA的结构进行了研究,如图所示。
注:图甲所示的分子结构式为某种核苷酸;图乙是某核苷酸链示意图。
据图回答问题:
(1)图甲中核苷酸的名称是______。
(2)图甲中核苷酸是构成______的原料,该核酸主要分布______中。
(3)图乙中2和4的名称分别是______、______。
(4)通常由______条图乙所示的核苷酸链构成一个分子。
(5)你和你的同桌长相不同,和你的父母也有一定差异,那是因为DNA决定生物的性状,DNA分子具有多样性,DNA分子具有多样性的原因是(多选)_____。
A. 脱氧核苷酸种类具有多样性 B. 脱氧核苷酸数量具有多样性
C. 脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D. DNA分子空间结构具有多样性
(6)DNA分子中碱基互补配对的原则是______,位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有______种类型。
【答案】(1)腺嘌呤核糖核苷酸
(2) ①. RNA ②. 细胞质
(3) ①. 胞嘧啶 ②. 胞嘧啶脱氧核苷酸 (4)2 (5)BC
(6) ①. A-T、C-G、T-A、G-C ②. 45
【解析】
【分析】分析题图:图甲为某核苷酸的结构示意图,该核苷酸含有的五碳糖是核糖,含氮碱基为腺嘌呤,所以该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸;
图乙为某核苷酸链示意图,该核苷酸链中含有碱基T,推测该核苷酸链属于构成DNA的脱氧核苷酸链,其中1为脱氧核糖、2为含氮碱基(胞嘧啶)、3为磷酸、4是胞嘧啶脱氧核苷酸,5为脱氧核苷酸链。
【小问1详解】
图甲为某核苷酸的结构示意图,该核苷酸含有的五碳糖是核糖,含氮碱基为腺嘌呤,所以该核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸。
【小问2详解】
图甲为腺嘌呤核糖核苷酸,该核苷酸是构成RNA的的原料,RNA主要分布细胞质中。
【小问3详解】
图乙为某核苷酸链示意图,该核苷酸链中含有碱基T,推测该核苷酸链属于构成DNA的脱氧核苷酸链,其中1为脱氧核糖、2为含氮碱基(胞嘧啶)、3为磷酸、4是胞嘧啶脱氧核苷酸。
【小问4详解】
图乙中的5为脱氧核苷酸链,DNA通常由2条脱氧核苷酸链构成。
【小问5详解】
A、作为双链的DNA分子都是由四种脱氧核苷酸构成的,这不是DNA分子具有多样性的原因,A错误;
B、脱氧核苷酸的数目成千上万,即不同DNA的脱氧核苷酸的数目差别很大,构成了DNA分子的多样性,B正确;
C、DNA的脱氧核苷酸有很多种不同的排列顺序,即DNA中碱基的排列顺序千变万化,构成了DNA分子的多样性,C正确;
D、DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,这不是DNA分子具有多样性的原因,D错误。
故选BC。
【小问6详解】
DNA分子中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A-T、C-G、T-A、G-C。由于DNA是双链结构,所以一个具有n个碱基对的DNA分子片段理论上具有4n中变化,故位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有45种类型。
22. 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题:
(1)与肺炎双球菌相比,在赫尔希和蔡斯实验中,以噬菌体作为实验材料,该实验材料的优点是________________________。
(2)实验中首先通过用含_______或________的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得__________的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。
①搅拌的目的是_______________________。
②当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了____________________。
③图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在___________,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌__________(“未”或“已”)裂解,否则胞外____________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中__________________起着作用。
【答案】 ①. 结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸) ②. 35S(或32P) ③. 32P(或35S) ④. 35S或32P标记 ⑤. 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ⑥. DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌 ⑦. 100% ⑧. 未 ⑨. 32P ⑩. DNA
【解析】
【分析】分析图示:被感染细菌的存活率为100%;上清液35S先增大后保持在80%,说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离,仍然附着在细菌外面,离心后随细菌一起沉淀了;上清液中32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液。
【详解】(1)与肺炎双球菌相比,在赫尔希和蔡斯实验中,以噬菌体作为实验材料,该实验材料的优点是结构简单,仅含有DNA和蛋白质。
(2)噬菌体没有细胞结构,不能独立代谢,故实验中首先通过用含35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得35S或32P标记的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
(3)①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
②由于搅拌的目的是将吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离,所以搅拌时间过短时,含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面留在沉淀物中,从而使得上清液中的放射性较低。由于32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质,实验结果表明当搅拌时间足够长以后,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%,可证明DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌。
③图中表明“被侵染的细菌”存活率基本保持在100%,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌未裂解,否则子代噬菌体释放出来会使胞外32P放射性增高。
(4)本实验结果显示病毒的DNA进入了细胞,而蛋白质没有进入细胞,可证明病毒的复制和传递遗传信息的过程中DNA起着重要的作用。
【点睛】本题考查赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能相关知识。考生通过理解分析作答。
23. 甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E_ff的甲为绿叶,基因型为eeF_的甲为紫叶。将绿叶甲(♀)与紫叶甲(♂)杂交,取F1红叶甲自交得F2.F2的表型及其比例为:红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。
(1)F1红叶的基因型为_____,上述每一对等位基因的遗传都遵循_____定律。
(2)对F2出现的表型及其比例的两种不同观点加以解释。
观点一:F1产生的配子中某种雌配子或雄配子致死。
观点二:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。
你支持上述观点_____,基因组成为_____的配子致死;F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是_____和_____。
【答案】(1) ①. EeFf ②. 分离
(2) ①. 一 ②. Ef ③. Eeff ④. Eeff
【解析】
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上动物等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
2、由题意知,绿叶甲的基因型是E_ff,子叶甲的基因型是eeF_,二者杂交,子一代红叶甲自交得到子二代,红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,子二代的组合方式是12种,可以写出4×3,一对基因是四种组合,一对基因的组合方式是3种,因此两对等位基因遵循自由组合定律,且存在某种配子致死现象,子一代红叶甲的基因型是EeFf,E_F_表现为红叶,E_ff表现为绿叶,eeF_表现为紫叶,则eeff表现为黄叶。
【小问1详解】
F1红叶植株自交,F2的表现型及其比例为红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7 ∶3 ∶1 ∶1,为9∶3∶3∶1的变型,则F1红叶植株基因型为EeFf,每一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律。
【小问2详解】
由题意知,F2的表现型及其比例为:红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1,即E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff=7∶3∶1∶1,如果没有致死现象则是E_F_∶eeF_∶E_ff∶eeff=9∶3∶3∶1,绿叶的基因型是1EEff、2Eeff,与理论值相比,实际比值中绿叶个体的组合E_ff是一种组合,少2种组合,如果是ef致死,则后代中没有eeff个体,因此致死的配子应该是基因型为Ef的雌配子或雄配子,由于基因型为Ef的雌配子或雄配子致死,因此不存在基因型为EEff的个体,亲本绿叶甲的基因型是Eeff。由分析可知,紫叶植株乙的基因型eeF_,即有eeFF或eeFf两种基因型,综合以上分析,观点一是正确的。
【点睛】本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和应用条件,理解并解释生物性状的偏离比现象,并根据题干信息进行推理、判断。推导致死情况的发生,充分利用F2的红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1异常分离比入手分析是解答本题的关键。
24. 某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
杂交编号及亲体 子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀×白眼♂) F1 1红眼♂∶1红眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀×灰体白眼♂) F1 1灰体红眼♂∶1灰体红眼♀∶1灰体白眼♂∶1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂∶12灰体红眼♀∶18灰体白眼♂∶9灰体白眼♀∶2黑体红眼♂∶4黑体红眼♀∶6黑体白眼♂∶3黑体白眼♀
注:F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题:
(1)从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼♂∶红眼♀∶白眼♂=1:1:1。该子代红眼与白眼的比例不为3:1的原因是__________,同时也可推知白眼由__________染色体上的隐性基因控制。
(2)杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为__________。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有__________种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为__________。
(3)从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体,写出用简便方法验证Ⅱ中 F1灰体红眼雄性个体基因型的实验思路以及预期的实验现象__________。
【答案】(1) ①. 红眼雌性个体中B基因纯合致死 ②. X
(2) ①. aaXBXb ②. 6 ③. 16/27
(3)实验思路:选择F2中黑体白眼雌性个体(aaXbXb)与灰体红眼雄性个体(AaXBY)杂交,观察后代表型和比例
预期现象:后代出现灰体红眼雌性:灰体白眼雄:黑体红眼雌:黑体白眼雄=1:1:1:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【小问1详解】
某昆虫灰体和黑体(A、a)、红眼和白眼(B、b)分别由两对等位基因控制,且两对等位基因均不位于Y染色体上,因此,不用考虑同源区段。从杂交Ⅱ的亲本为黑体♀和灰体♂,F1全为灰体,F2无论雌雄灰体:黑体=3:1,可知灰体为显性,且A、a位于常染色体(若位于X的非同源区段,则F1雄性全为黑体,不符合题意)。杂交Ⅱ的亲本为黑体♀(aa)和灰体♂(AA)。同理,根据组合Ⅱ的F2可知,雌性中红眼:白眼=4:3,雄性中红眼:白眼=1:3,可知控制该对性状的基因位于X染色体上,且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀和白眼♂,F1雄性中红眼:白眼=1:1,可知红眼为显性,且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY)。F1雌性为1/2XBXb、1/2XbXb,雌配子为1/4XB、3/4Xb,雄性为1/2XBY、1/2XbY,雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,F2雌性中红眼:白眼=4:3,雄性中红眼:白眼=1:3,可知红眼中XBXB致死。因此杂交Ⅰ(XBXb、XbY)的F1中选择红眼雌雄(XBXb、XBY)交配,后代比例为红眼♀(XBXb):红眼♂(XBY):白眼♂(XbY)=1:1:1,红眼:白眼为2:1,不是3:1。
【小问2详解】
某昆虫灰体和黑体(A、a)、红眼和白眼(B、b)分别由两对等位基因控制,且两对等位基因均不位于Y染色体上,因此,不用考虑同源区段。从杂交Ⅱ的亲本为黑体♀和灰体♂,F1全为灰体,F2无论雌雄灰体:黑体=3:1,可知灰体为显性,且A、a位于常染色体(若位于X的非同源区段,则F1雄性全为黑体,不符合题意)。杂交Ⅱ的亲本为黑体♀(aa)和灰体♂(AA)。同理,根据组合Ⅱ的F2可知,雌性中红眼:白眼=4:3,雄性中红眼:白眼=1:3,可知控制该对性状的基因位于X染色体上,且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀和白眼♂,F1雄性中红眼:白眼=1:1,可知红眼为显性,且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀(XBXb)和白眼♂(XbY),所以杂交Ⅱ的亲本为黑体红眼♀(aaXBXb)和灰体白眼♂(AAXbY),雌性亲本基因型为aaXBXb。若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配,随机交配的亲本为A_XBXb×A_XBY,A_中有1/3AA、2/3Aa,产生的F3表现型有2×3=6种。随机交配的母本为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb,雌配子为2/6AXB、2/6AXb、1/6aXB、1/6aXb,随机交配的父本为1/3AAXBY、2/3AaXBY,雄配子为2/6AXB、1/6aXB、2/6AY、1/6aY,利用棋盘法计算,由于XBXB致死,因此F3中灰体红眼的比例为(4+2+4+2+2+2)/(6×6-4-2-2-1)=16/27。
【小问3详解】
用简便方法验证Ⅱ的F1中灰体红眼雄性个体(AaXBY)的基因型,通常采用将待测个体与隐性个体杂交,实验思路为:让F1红眼雄性个体(AaXBY)与黑体白眼雌果蝇(aaXbXb)进行杂交,观察后代表型和比例。预期现象:后代出现灰体红眼雌:灰体白眼雄:黑体红眼雌:黑体白眼雄=1:1:1:1。武汉第十一中学2023-2024年届高一下5月月考试题
高一生物试卷
考试时间:2023年5月18日14:00-16:30 试题满分:100分
一、单选题
1. 细胞衰老的过程是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。下列关于人体细胞衰老的叙述,正确的是( )
A. 细胞衰老导致细胞膜的通透性变大
B. 细胞衰老仅发生于胚胎发育过程中
C. 人体各组织细胞的衰老不一定是同步的
D. 细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
2. 祖细胞属于成体干细胞,分别存在于生物各种成体组织中,如血液祖细胞、皮肤祖细胞、小肠祖细胞。由于祖细胞具有帮助组织器官修复再生的“神奇”功能,因此科学家们正尝试培养祖细胞并将其移植到患者体内,用来治疗多种退行性疾病。下列关于人体祖细胞的叙述,正确的是( )
A. 祖细胞与小肠上皮细胞的基因组成不同,基因表达情况也不同
B. 祖细胞存在成体组织中,可形成多种组织细胞,说明其具有全能性
C. 祖细胞形成的红细胞在衰老的过程中,细胞的核质比会逐渐增大
D. 祖细胞的凋亡是受基因控制的程序性死亡,但其遗传信息不会改变
3. 下列关于细胞分裂方式的叙述正确的是( )
A. 甲进行的是原核细胞的无丝分裂,无纺锤体和染色体的出现
B. 乙细胞中没有染色体,只能进行无丝分裂
C. ③部位的细胞近似正方形,排列紧密,在显微镜下观察时可看到有的细胞正在分裂
D. 若按分裂的先后顺序排列,应为②→③→④→①
4. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的基本实验步骤如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 不能用含32P的培养基直接培养并标记噬菌体
B. ②过程搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质与其DNA分离
C. 实验中保温时间过短或过长均会导致上清液放射性偏高
D. 大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体仅小部分具有放射性
5. 如图为烟草花叶病毒的感染和病毒重建实验部分示意图,相关描述正确的是( )
A. 图中的两种烟草花叶病毒具有相同的RNA和蛋白质
B. 图中重组病毒的感染实验,证明了该病毒的遗传物质是核糖核苷酸
C. 单用烟草花叶病毒的RNA就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒
D. 图中“B型后代”的组成是RNA B和蛋白质A
6. 在1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 过程②和④表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质
B. 从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡
C. 从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,只会产生光滑型菌落
D. 若过程②改为S型细菌的DNA与R型活细菌混合,则鼠2死亡的时间可能提前
7. 下列关于遗传规律、遗传物质的科学探究活动的叙述,错误的是( )
A. “摩尔根的果蝇伴性遗传实验”中采用的测交实验结果依然符合孟德尔分离定律,摩尔根将红眼基因和白眼基因定位在了X染色体上
B. “制作DNA双螺旋结构模型”中,共需要6种不同形状和颜色的材料代表不同的基团,需要数量最多的是用于连接基团的材料
C. “模拟孟德尔两对相对性状的杂交实验呻,若用“雄1”、“雄2”、“雌1”、“雌2”4个信封和其中的卡片为材料,则同一个信封中的2种卡片数量应一致
D. “减数分裂模型的制作研究”中,若制作3对同源染色体,则需要3种颜色的橡皮泥,并在纸上绘制相互垂直的一大两小3个纺锤体
8. 在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n。在碱基A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键。则下列叙述正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为3m/2-n
③两条链中A+T数量为2n
④G的数量为m-n
A. ①②③④ B. ②③④
C. ③④ D. ①②③
9. 下列关于遗传学实验的说法,错误的是( )
A. 孟德尔和摩尔根研究基因的遗传规律时均运用了假说-演绎法
B. 格里菲思用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了同位素标记法
C. 艾弗里进行的实验中利用了“减法原理”对自变量进行控制
D. 沃森和克里克通过构建物理模型的方法提出了DNA双螺旋结构
10. 甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是( )
A. 果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒 B. 大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌
C. 蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞 D. T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞
11. 下面是探究基因是位于X、Y染色体的同源区段,还是只位于X染色体上的实验的设计思路,请判断下列说法中正确的是( )
结论:①若子代雌雄全表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。②若子代雌性个体表现显性性状,雄性个体表现隐性性状,则基因只位于X染色体上。③若子代雄性个体表现显性性状,则基因只位于X染色体上。④若子代雌性个体表现显性性状,则基因位于X、Y染色体的同源区段。
A. “方法1+结论①②”能够完成上述探究任务
B “方法1+结论③④”能够完成上述探究任务
C. “方法2+结论①②”能够完成上述探究任务
D. “方法2+结论③④”能够完成上述探究任务
12. 某动物的基因型为AaBb,在进行特定的荧光标记后,A基因能发出黄色荧光,a基因能发出绿色荧光,B基因能发出红色荧光,b基因能发出紫色荧光。对该动物的睾丸切片进行荧光标记后,在荧光显微镜下观察。不考虑染色体片段交换,下列叙述错误的是( )
A. 如果能观察到四种颜色的荧光,则该细胞中具有同源染色体
B. 如果只能观察到两种荧光,则该细胞完成了减数第一次分裂
C. 如果能观察到8个荧光点,则该细胞一定是初级精母细胞
D. 如果只能观察到2个荧光点,则该细胞已经完成了减数分裂
13. 某家系既有甲遗传病患者(相关基因用A和a表示),也有乙遗传病患者(相关基因用B和b表示),已知两病的相关基因都不位于X和Y的同源区段上。利用两种基因探针对各成员的乙病基因(B和b)进行核酸分子杂交,杂交结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
检测结果 Ⅰ-1 Ⅰ-2 Ⅰ-3 Ⅰ-4 Ⅱ-1 Ⅱ-2 Ⅱ-3 Ⅱ-4 Ⅱ-5
基因探针1 + - + + - + - + +
基因探针2 + + + + + + + + +
(注:+代表有相关基因,-代表没有相关基因)
A. 甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-3和Ⅱ-4均携带甲病致病基因的概率为4/9
B. 乙病可能为X染色体显性遗传病或伴Y染色体遗传病
C. 基因探针1用于检测B基因,基因探针2用于检测b基因
D. Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代只患一种病的概率为1/2
14. 下列关于哺乳动物受精作用和受精卵的叙述,错误的是( )
A. 受精卵中的染色体一半来自父本一半来自母本
B. 受精过程中,卵细胞与精子的结合具有随机性
C. 非等位基因的自由组合是由受精作用引起的
D. 受精过程时,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应
15. 某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期),但不影响其他时期细胞的生命活动,可使细胞群体的增殖处于同一时期。某动物细胞的一个完整细胞周期的各个时期的时间如下图所示,现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体14h后,可将细胞群体同步在( )
A. G1期 B. S C. G1/S交界处和S期 D. M
16. 某二倍体生物细胞减数分裂不同时期的显微照片如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 图①细胞中,同源染色体分离并移向细胞两极,导致染色体数目加倍
B. 图中细胞分裂的先后排序为②→①→④→③
C. 图②细胞中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
D. 图③细胞中,染色体数目暂时加倍,不存在同源染色体
17. 家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y控制,并受另一对等位基因I、i影响。当基因I存在时,基因Y的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验,下列分析错误的是( )
A. 基因Y/y与基因I/i符合自由组合定律
B. 实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C. 若实验一的F2中结黄茧个体有两种基因型
D. 若实验一F1与实验二F1结白茧个体杂交,理论上子代结白茧家蚕中纯合子占1/6
18. 狗的毛色受一组复等位基因控制,如表列举了基因型与毛色的对应关系,据此推测基因型S+SW狗的毛色是( )
基因型 S+S+、S+SP、S+SV SPSP、SPSV SVSV、SVSW
毛色 纯有色(非白色) 花斑 面部、腰部、眼部白斑
A. 花斑 B. 纯有色(非白色)
C. 白色 D. 面部白斑
19. 某种玉米种子的糊粉层无色与有色为一对相对性状。现有甲、乙和丙三种糊粉层均为无色的纯合植株,研究人员将这三种植株进行相互杂交,得到的F1自交得到F2,统计F2的表型及比例,结果如表所示。下列相关分析正确的是( )
杂交组合 亲本 F1 F2
一 甲×乙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
二 甲×丙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
三 乙×丙 有色糊粉层 有色糊粉层∶无色糊粉层=9∶7
A. 有色糊粉层与无色糊粉层性状受两对等位基因的控制
B. 三个杂交组合F1的基因型相同,每对等位基因均杂合
C. 有色糊粉层植株的基因型共有12种,无色糊粉层植株的基因型有15种
D. 杂交组合一的F1与亲本甲杂交,子代可存在有色糊粉层植株∶无色糊粉层植株=1∶1
20. 某人工养殖的动物种群中,雄性群体中的基因型及比例为Aabb:AAbb=1:2,雌性群体中的基因型及比例为AaBb:aaBb=2:3,两对基因独立遗传且无致死现象。该种群个体自由交配产生的子代中,能稳定遗传的个体占比为 ( )
A. 9/16 B. 3/20 C. 13/16 D. 13/20
二、非选择题(共60分)
21. 2022年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特?帕博,(Svante Pbo),以表彰他发现了与已灭绝古人类和人类进化相关的基因组。其中,帕博最为杰出的工作就是,发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。上海交通大学附属中学高一学生小刘想做一些关于尼安德特人方面的课题研究,他首先对DNA的结构进行了研究,如图所示。
注:图甲所示的分子结构式为某种核苷酸;图乙是某核苷酸链示意图。
据图回答问题:
(1)图甲中核苷酸的名称是______。
(2)图甲中核苷酸是构成______的原料,该核酸主要分布______中。
(3)图乙中2和4的名称分别是______、______。
(4)通常由______条图乙所示核苷酸链构成一个分子。
(5)你和你的同桌长相不同,和你的父母也有一定差异,那是因为DNA决定生物的性状,DNA分子具有多样性,DNA分子具有多样性的原因是(多选)_____。
A. 脱氧核苷酸种类具有多样性 B. 脱氧核苷酸数量具有多样性
C. 脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D. DNA分子空间结构具有多样性
(6)DNA分子中碱基互补配对的原则是______,位于一条DNA分子上的长度为5个碱基对的DNA片段有______种类型。
22. 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题:
(1)与肺炎双球菌相比,在赫尔希和蔡斯实验中,以噬菌体作为实验材料,该实验材料的优点是________________________。
(2)实验中首先通过用含_______或________的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得__________的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。
①搅拌的目的是_______________________。
②当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了____________________。
③图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在___________,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌__________(“未”或“已”)裂解,否则胞外____________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中__________________起着作用。
23. 甲植物的叶色同时受E、e与F、f两对基因控制。基因型为E_ff的甲为绿叶,基因型为eeF_的甲为紫叶。将绿叶甲(♀)与紫叶甲(♂)杂交,取F1红叶甲自交得F2.F2的表型及其比例为:红叶∶紫叶∶绿叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。
(1)F1红叶的基因型为_____,上述每一对等位基因的遗传都遵循_____定律。
(2)对F2出现的表型及其比例的两种不同观点加以解释。
观点一:F1产生配子中某种雌配子或雄配子致死。
观点二:F1产生的配子中某种雌雄配子同时致死。
你支持上述观点_____,基因组成为_____的配子致死;F2中绿叶甲和亲本绿叶甲的基因型分别是_____和_____。
24. 某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A(a)和B(b)控制,两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表:
杂交编号及亲体 子代表现型及比例
Ⅰ(红眼♀×白眼♂) F1 1红眼♂∶1红眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ(黑体红眼♀×灰体白眼♂) F1 1灰体红眼♂∶1灰体红眼♀∶1灰体白眼♂∶1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂∶12灰体红眼♀∶18灰体白眼♂∶9灰体白眼♀∶2黑体红眼♂∶4黑体红眼♀∶6黑体白眼♂∶3黑体白眼♀
注:F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题:
(1)从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交,子代的表现型及比例为红眼♂∶红眼♀∶白眼♂=1:1:1。该子代红眼与白眼的比例不为3:1的原因是__________,同时也可推知白眼由__________染色体上的隐性基因控制。
(2)杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为__________。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配,产生的F3有__________种表现型,F3中灰体红眼个体所占的比例为__________。
(3)从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体,写出用简便方法验证Ⅱ中 F1灰体红眼雄性个体基因型的实验思路以及预期的实验现象__________。