非选择题专练40道
1.(22-23高一下·河北唐山·期末)已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
表现型 深紫色 淡紫色 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F1全部是淡紫色植株。则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为 ,则A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有 种,其中纯种个体占 。
2.(23-24高一下·山东·期末)玉米的紫花和红花是一对相对性状(用Aa 表示),长粉粒和圆粉粒是一对相对性状(用 B、b 表示)。用三种不同基因型的玉米进行杂交(不考虑交叉互换及其他突变),实验结果如下表所示。请回答:
杂交组合 1 杂交组合 2
亲本 紫花长粉粒①╳红花长粉粒② 紫花长粉粒③╳红花长粉粒②
子一代表型 紫花长粉粒:紫花圆粉粒 紫花长粉粒:红花长粉粒:红花圆粉粒
对应分离比 3:1 2:1:1
(1)据上表推测,玉米的显性性状是 ,①②③的基因型分别为 。
(2)取第一组子一代玉米自由交配,子二代紫花长粉粒玉米的比例为 ;配子之间的结合 (填“是”或“不”)符合自由组合定律,理由是 。
(3)要想进一步确定控制两对相对性状的等位基因在染色体上的位置关系,应选用上述三个亲本中的 进行自交,请简要写出实验结论: 。
3.(22-23高一下·安徽·期末)番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状。下表是利用这两对相对性状进行的三组不同杂交实验的结果:
后代亲本表现类型 后代表现类型及数目
紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶
①紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶 321 101 310 107
②紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶 722 231 0 0
③紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶 404 0 387 0
(1)依据组 ,可以判定 (紫茎/绿茎)为显性。
(2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因,用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,请写出杂交组合①中亲本的基因型: 。
(3)分离定律的实质是: 。若要证明这两对相对性状的遗传分别满足分离定律可选取组③后代中的 (填表型)植株进行自交并统计子代的表型和比例。
4.(22-23高一下·吉林通化·期末)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为 、 ,根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循 定律。
(2)F1测交后代的表现型及比例为 另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为 。
(3)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分.根据以上遗传规律,请完成实验方案确定每包种子的基因型.有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用.实验步骤:
①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子;
② ;
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果 ,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=27:5,则包内种子基因型为 ;
Ⅲ.如果F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为 。
5.(22-23高一下·山西朔州·期末)小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的独立遗传。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株。再用F1与丙进行杂交得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是 、 。
(2)亲本甲、乙的基因型分别是 、 。
(3)丙的基因型是 , F2中基因型为ddRr的个体所占的比例为 。
(4)若让F1进行测交,后代的表现型及比例是 。
(5)若让F1自交,后代中毛颖抗锈病植株所占的比例是 ,毛颖感锈病植株的基因型是 。
6.(22-23高一下·广西·期末)玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花,玉米黄粒和白粒是一对相对性状(由基因Y和y控制),将纯种黄粒和白粒玉米间行种植(如图),收获时所得玉米粒如表:
所结玉米粒 白粒 黄粒
白粒玉米果穗上所结的玉米粒 有 有
黄粒玉米果穗上所结的玉米粒 无 有
(1)在玉米中,黄粒对白粒是 性,在黄粒玉米果穗上,黄粒玉米中胚的遗传因子组成是 ;白粒玉米果穗上黄粒胚的遗传因子组成是 。
(2)杂交实验中,对母本的处理是 。
(3)图中 (填标号)类型授粉方式的长期进行对植株有利,其原因是 。
(4)玉米作为遗传实验材料有哪些优点?(至少答两点) 。
7.(22-23高一下·山西忻州·期末)已知苹果树的树体乔化与矮化为一对相对性状,由等位基因A、a控制;苹果的锥形与圆形为一对相对性状,由等位基因B、b控制,锥形对圆形为显性。下表是苹果树两个杂交组合的实验统计数据表,回答下列问题:
亲本组合 后代的表型及其株数
组别 表型 乔化锥形 乔化圆形 矮化锥形 矮化圆形
甲 乔化锥形×乔化圆形 30 15 0 15
乙 乔化锥形×矮化圆形 40 0 0 40
(1)根据组别 的结果,可判断苹果树乔化与矮化性状的显隐性。
(2)乙组的两个亲本基因型分别为 。根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律: (填“是”或“否”),理由是 。
(3)已知现有的锥形果苹果树种均为杂合子,欲探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让锥形果苹果树(Bb)自交,分析比较子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①若子代表型为 ,则锥形果树存在显性纯合致死现象。
②若子代表型为 ,则锥形果树不存在显性纯合致死现象。
8.(22-23高一下·湖南岳阳·期末)图1中A表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某雌性动物的体细胞,B、C分别表示该动物处于不同分裂状态的细胞图像;图2为该动物部分组织切片的显微图像。
请据图回答下列问题:
(1)图1中数字分别表示不同的分裂过程,其中①是 ,②与①相比,②过程中同源染色体特有的行为有 (任写2种)。
(2)该动物的体细胞中最多可含有 条染色体。
(3)通常情况下,该动物的基因A和a的分离发生在 (用图1中序号表示)分裂过程中。
(4)按分裂过程判断,图2中标号(甲、乙、丙)的先后顺序应该是 。
9.(22-23高一下·安徽·期末)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼由两对等位基因控制(这两对基因均不位于Y染色体上)。为研究其遗传机制,研究人员进行了以下杂交实验。
(1)取多对红眼♀和白眼♂杂交,逐对统计子代表现型,产生的子代出现两种情况,一种F1全是红眼,另一种F1中红眼♂∶红眼♀∶白眼♂∶白眼♀=1∶1∶1∶1,根据上述实验结果可知 为显性性状。
(2)为了确定控制眼色基因是位于常染色体还是X染色体,可利用上述实验的子代为材料设计两个杂交方案:方案一: ;方案二: 。(只需写出杂交亲本的表型)
(3)通过实验确定了控制眼色基因位于常染色体上;为确定控制体色基因的位置,取纯合的灰体红眼雌性和黑体白眼雄性杂交,F1全为灰体红眼。让F1随机交配,F2中灰体红眼∶灰体白眼∶黑体红眼∶黑体白眼=9∶3∶3∶1。根据上述实验结果能否确定体色基因位于常染色体还是X染色体上?若能说明理由;若不能请在此实验基础上,用简单的方法进行进一步确认。 (“能”或“不能”);理由或进一步确认的方法: 。
10.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)昆虫是生物学研究的常用材料,请回答下列问题:
(1)分布于甘肃小陇山的三尾凤蝶(2n=56)是性别决定方式为ZW型的昆虫,是我国特有物种,国家二级保护动物,对其进行基因组测序需要测定 条染色体。
(2)科学家在甘肃临夏炳灵石林新发现一种昆虫,某生物兴趣小组获得了以下信息:该种昆虫的圆眼对棒状眼为显性,且由位于性染色体上的一对等位基因(B/b)控制。他们想知道该昆虫的性别决定方式(XY型或ZW型)。现有纯合的该种昆虫若干,请设计一个杂交实验方案来判断该昆虫的性别决定方式(不考虑性染色体的同源区段)。
实验思路:选择 杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若 ,则性别决定方式为XY型;
若 。则性别决定方式为ZW型。
11.(22-23高一下·吉林通化·期末)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像,乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,丁表示该动物某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答:
(1)与动物细胞分裂密切相关的细胞器有线粒体、核糖体、 。
(2)在不考虑变异的情况下,图甲中含有等位基因的细胞有 。
(3)图甲中B、E细胞各含有 、 条染色体;其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的 (填标号)阶段。
(4)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的 (填标号)阶段,染色体数目加倍的原因是 。
(5)细胞丁的名称为 ,图丁对应于图丙中的细胞 (选填“①”、“②”或“③”);细胞Ⅳ的基因组成是 。
12.(22-23高一下·山东青岛·期末)某雌雄异株植物的性别决定为XY型,叶形有圆形和心形两种,由基因D、d控制,花色有红色和白色两种,由基因R、r控制。现有表型均为圆形叶红花的雌、雄两株植株,对其中一株植株进行诱变处理,使其产生的某种基因型配子不育,然后让这两株植株杂交,结果如下,不考虑XY同源区段。
亲本 F1
圆形叶红花雌株×圆形叶红花雄株 圆形叶红花 心形叶红花 圆形叶白花 心形叶白花
雌株 1/3 1/6
雄株 1/12 1/4 1/12 1/12
(1)该植株的叶形和花色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,基因D、d位于 (填“常”或“X”)染色体上。
(2)亲本雌、雄株的基因型分别为 。若不进行诱变处理,理论上F1中圆形叶白花植株中雌雄之比为 。
(3)根据杂交实验结果可知,诱变处理可能致使基因型为 的 (填“雌”或“雄”)配子不育。利用亲本和F1植株为实验材料,设计一个较为简单的杂交实验,通过观察后代中有无圆形叶红花植株出现即可证明上述推论(要求写出实验思路,并预测实验结果)。 。
(4)假设诱变处理对植株的影响同样适用于F1植株,则F1中的圆形叶红花雌株和心形叶白花雄株杂交,子代雌性植株中心形叶红花植株占 。
13.(22-23高一下·山东青岛·期末)左图是某个高等动物细胞分裂的示意图,如图是该动物细胞中一条染色体上DNA含量变化的曲线图。请分析回答:
(1)图中含有同源染色体的细胞有 。图B细胞中的DNA分子有 条,染色单体有 条,染色体组有 个。
(2)图C细胞所处的分裂时期为 ,其名称是 。
(3)图A所示细胞对应曲线图中的 段,曲线图中a~b段发生变化的原因是 ,曲线图中c~d段发生变化的原因是 。
(4)若图C细胞的基因型是通过交叉互换产生的,则与该细胞来自同一性母细胞的另一个细胞,其产生的子细胞的基因型为 。
14.(22-23高一下·吉林·期末)图1表示某种动物细胞分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图2表示该种动物细胞分裂过程中的变化模式图。据图回答下列问题:
(1)该动物是 (雄性/雌性)动物 ,原因是 ;图2丁细胞产生的子细胞名称是 。
(2)图1中DE段形成的原因是 ,DE在减数分裂过程中对应的时期为 。
(3)图2细胞中对应图1CD段的有 ,从染色体的组成考虑,该生物能产生 种配子(不考虑互换),这与减数分裂的 时期密切相关。
(4)同源染色体的分离和自由组合发生在图1的 段;在观察减数分裂时,常常用 (雄性/雌性)生殖器官作为材料。
(5)图2细胞处于减数第一次分裂前期时能形成 个四分体 ;图2中具有同源染色体的是 细胞。
15.(22-23高一下·贵州贵阳·期末)真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100bp/s(bp表示碱基对)。下图为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指示的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。回答下列问题:
(1)DNA复制是在 (填“分裂前的间期”或“分裂期”)完成的,其复制方式是 。
(2)在DNA复制过程中,参与的酶有 和 。
(3)据图分析可知,果蝇的1个DNA有 (填“多个”或“单个”)复制起点。在DNA分子复制的过程中,保证复制能精确进行的原因是 (答出两点即可)。
(4)若果蝇某基因模板链中一段序列为:5′—GATCCCG—3′,则其互补链对应序列应该为 。细胞中通过复制合成这一段互补链需要的条件有 (答出两点即可)。
16.(22-23高一下·湖北恩施·期末)绿脓杆菌是常见病原菌,种类繁多。烧伤病人、免疫力低下的人群等往往容易受其侵染。实验室中可用富含有机物和无机盐的天门冬增菌肉汤培养基等对其进行直接培养。由于该细菌存在自然和获得性机制抵抗多种抗生素从而导致治疗效果极差。因此对于人类而言,目前缺乏有针对性的抗生素抗菌制剂。经研究发现,有多种类型的绿脓杆菌噬菌体可寄居在绿脓杆菌细胞内增殖并裂解宿主细胞,从而杀灭绿脓杆菌。为进一步探究使用绿脓杆菌噬菌体治疗绿脓杆菌感染的可能性,研究人员对不同类型的噬菌体以及绿脓杆菌进行了侵染实验:首先用噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构建成重组噬菌体,然后用重组噬菌体、噬菌体JG、噬菌体PaP1分别对绿脓杆菌的两种不同类型(PA1、PAO1)进行侵染吸附实验,结果如下图所示,回答下列问题:
(1)绿脓杆菌细胞与人体细胞在结构上最主要的区别是 。
(2)培养绿脓杆菌噬菌体的方法是 。该方法与培养绿脓杆菌的方法存在显著的差异,导致培养方法差异的直接原因是 。
(3)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是 ,比较A、B、C三组的实验结果可知,噬菌体对绿脓杆菌的吸附主要取决于其 (填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。
(4)重组噬菌体增殖产生的子代,主要侵染哪种类型的绿脓杆菌? ,判断理由是 。
(5)若医学上采用绿脓杆菌噬菌体活性制剂治疗绿脓杆菌感染,你认为突出的优点是 (答出一点即可)。
17.(22-23高一下·湖南长沙·期末)肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型菌体内存在使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”,艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的体外转化实验,证明了“转化因子”的化学成分是 ,该实验 (填“能”或“不能”)说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体。
(2)若合成DNA的原料用32P标记,用含此原料的培养基培养T2噬菌体, (填“能”或“否”)获得DNA被32P标记的T2噬菌体。若用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌,则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是 ,离心后,发现放射性物质主要存在于 (填“上清液”或“沉淀物”)中。
(3)细胞生物、T2噬菌体以及新冠病毒中,遗传物质是RNA的生物是 。为探究某病毒(能使小鼠致病)的遗传物质是DNA还是RNA,研究人员做了如下实验。
实验用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小鼠、等渗生理盐水、注射器等。
实验步骤:
I.取健康且生长状况等基本一致的小鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D;
Ⅱ.向A组鼠体内注射适量的该病毒核酸提取物和DNA酶,向B组鼠体内注射等量的该病毒核酸提取物和RNA酶,向C组鼠体内注射等量的 ,向D组鼠体内注射等量的等渗生理盐水;
Ⅲ.将四组小鼠放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
预期结果及结论:
①若B组和C组的小鼠发病,A组和D组的未发病,则说明 是该病毒的遗传物质;
②若 ,则说明 是该病毒的遗传物质。
18.(22-23高一下·广东·期末)I、同位素标记技术被广泛用于生物学研究,图甲为赫尔希和蔡斯用同位素标记技术进行遗传物质研究的过程;图乙为科学家探究DNA复制方式的实验过程,三种不同密度类型的DNA分子在试管中形成了三种不同条带类型。根据离心后试管中不同类型DNA分子的分布位置可推测DNA的复制方式,据图回答下列问题:
(1)若用15N标记DNA,则DNA分子被标记的部分是 。
(2)科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。①他们选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本,培养若干代的目的是 。②进行如图乙的实验,若得到的实验结果是:子一代DNA位于离心管 (填“轻带”、“中带”或“重带”,下同),子二代DNA位于离心管 ,则否定全保留复制。③有人认为,将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心,离心管出现1/2为轻带,1/2为重带,说明DNA复制是半保留复制。你反驳他的理由是 。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法。
II、艾弗里在格里菲思实验的基础上,进一步探究促使R型活菌转化为S型活菌的“转化因子”。他将加热杀死的S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后,制得细胞粗提取物,再进行如下图所示实验。请回答下列问题:
(4)艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”,即每个实验组特异性地 ,从而鉴定出DNA是转化因子,由此推测第5组的实验现象是 。
(5)现提供显微注射器、活鸡胚细胞、H9N6禽流感病毒的核酸提取液、DNA酶、RNA酶、生理盐水等材料用具,探究H9N6禽流感病毒的遗传物质类型。补充实验步骤、预期结果和结论。
实验步骤:
①取三支相同的试管a、b、c,分别加入等量的病毒核酸提取液,然后在a试管中加入适量的生理盐水,在b、c两支试管中分别加入 。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别检测细胞中是否有病毒产生。
预期结果和结论:
①若 ,则说明该病毒的遗传物质是RNA。
②若 ,则说明该病毒的遗传物质是DNA。
19.(22-23高一下·黑龙江七台河·期末)下图为DNA分子部分片段的示意图,据图回答相关问题:
(1)DNA除了分布于细胞核中,还分布于动物细胞的 中。
(2)DNA的一条单链具有两个末端,分别称作5’端和3’端,图中⑥为 端。研究表明,DNA分子中G+C的比例越高,加热解旋所需要温度就越高,原因是 。
(3)DNA复制开始时,在能量的驱动下解旋酶作用于 (选填图中的序号),将DNA双螺旋的两条链解开,以解开的每一条母链为模板,游离的 在 酶的作用下合成与母链互补的一条子链。
(4)下列有关双链DNA分子的描述中,相关比值为1:1的是
①脱氧核糖与磷酸的数量比②嘌呤总数与嘧啶总数之比③磷酸二酯键数目与氢键数目之比④一条单链中A+C与其互补链中T+G之比
20.(22-23高一下·海南·期末)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)以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤:
①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过长时间保温后进行搅拌、离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。
上述步骤存在 处错误。
(2)选择T2噬菌体作为实验材料是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且 。
(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如下图1所示的实验结果,所以搅拌时间少于1min时,上清液中35S的放射性 。实验结果表明当搅拌时间足够长时,上清液中的35S 和32p分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明噬菌体的 进入细菌。图1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 。
(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体,其中32P标记的部位应是图2中的 (填序号)。
21.(22-23高一下·福建宁德·期末)根据细胞增殖和噬菌体侵染细菌的相关知识,请完成下列小题:
第一部分:甲图是某一动物体内5个不同时期细胞的示意图;乙图表示某高等哺乳动物减数分裂过程简图,其中ABCDEFG表示细胞,①②③④表示过程;丙图表示在细胞分裂时期细胞内每条染色体上DNA的含量变化曲线。请据图回答问题:
(1)若是人的皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生类似于图甲中 (填字母)所示的分裂现象,其中DNA数和染色体数之比为2:1的是图甲中 (填字母)。
(2)着丝粒的分裂发生在乙图 (填字母)细胞中。
(3)乙图中导致染色体数目减半的过程是 (填数字),其导致染色体数目减半的原因是 。
(4)若卵原细胞的基因组成为AaXBXb,该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常,产生D细胞的基因组成为AAXb,则E细胞的基因组成为 。
(5)在图丙中,D'E'段所能代表的分裂时期对应甲图中的 (填字母)细胞。
第二部分:下图是噬菌体侵染细菌示意图,请回答下列问题:
(6)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
(7)“噬菌体侵染细菌的实验”的设计思路是: 。
(8)图中A表示噬菌体DNA和蛋白质外壳的合成过程。蛋白质外壳是以 为原料合成的。
(9)图中D表明噬菌体侵染细菌时,注入细菌体内的物质是 。
22.(22-23高一下·湖南岳阳·期末)我国繁育大白菜(2N=20)有7000多年的历史,自然界中的大白菜为野生型,为研究大白菜抽薹开花的调控机制,某科研单位将野生型大白菜经过诱变育种纯化得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。然后进行如下实验:
突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同)
突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同)
F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2(新性状:突变体甲:突变体乙:野生型=1:1:1:1)
(1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果,突变体甲与突变体乙的性状分别对野生型性状是 (填“显性”或“隐性”)。要确定两个不同突变位点是否在一对同源染色体上(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换),将F2中的新性状个体进行自交,统计其所有后代。若后代中新性状:突变体甲:突变体乙:野生型= (填比例),说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上;若后代中新性状:突变体甲:突变体乙:野生型= (填比例),说明两个不同突变位点位于两对同源染色体上。
(2)为探究上述白菜抽墓早的原因,对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较,结果如图1:
F基因表达相对水平
①由图1可知,白菜的抽墓时间提前是因为野生型基因中某碱基对突变,导致mRNA上的 提前出现,翻译提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶,其可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响调控抽墓的F基因的表达,进而影响抽薹,野生型个体与突变体甲的F基因表达的相对水平如图2(野生型个体与突变体甲的F基因均为正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽墓提前的原因: 。
23.(22-23高一下·安徽·期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)主要由肾脏的部分细胞分泌,是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现,在氧气供应不足时,低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促进EPO的合成,最终导致红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示,回答下列问题:
(1)HIF基因与EPO基因的根本区别在于 。
(2)过程①必需的酶是 ;除mRNA外,参与过程②的RNA还有 。
(3)HIF在 (填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(4)上述图示过程反映了基因与基因、 之间存在着复杂的相互作用,共同调控生物体的生命活动。
24.(22-23高一下·甘肃白银·期末)大肠杆菌细胞内核糖体由多种蛋白质和rRNA组成。基因1编码的r蛋白是组成核糖体的蛋白质之一,基因2编码rRNA,合成过程如图所示,其中①~③代表相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。回答下列问题:
(1)过程①表示 过程,参与该过程的酶是 。
(2)图中进行过程②的细胞器是 。
(3)当细胞中r蛋白过多时,r蛋白会与mRNA上的RBS位点结合,使 (用序号表示)过程 (填“减弱”或“增强”),有利于使细胞内的r蛋白数量保持相对稳定。
25.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)香豌豆的花色由非同源染色体上的两对等位基因(C/c和P/p)控制,下图为基因控制物质合成的途径(不考虑基因突变和染色体变异)。
请回答下列问题:
(1)根据题干信息,从基因与性状的关系上分析,能够得出的结论:①基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;② 。
(2)开紫花的基因型有 种。基因型为CcPp的紫花香豌豆自交,后代植株的花色中紫色:白色= ,其中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型是 。(提示:共5种)
(3)两株白花香豌豆杂交的后代中紫花香豌豆占1/4,这两株香豌豆的基因型为 。
26.(22-23高一下·黑龙江·期末)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙、丙、丁),请据图回答下列问题:
(1)图甲为 DNA 的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替连接构成,④为 。图甲含 个游离的磷酸基团。
(2)从图乙可看出,DNA复制具有 的特点。该过程是从多个起点开始复制的,从而可 复制速率;图乙中所示的酶作用于图甲中的⑨,称为 酶。
(3)图丙中的酶1称为 ,催化形成图甲中的 (填序号)。图丙中a链和d链的碱基序列是 的(填“互补配对”或”“相同”)。
(4)图丁过程所需要的酶为 ,2称为 ,5称为 。
27.(22-23高一下·湖南湘西·期末)先天性夜盲症是由多对等位基因控制的遗传病。X染色体上的A基因编码视杆细胞的钙通道蛋白,若该基因突变则导致视杆细胞释放谷氨酸(神经递质)减少,引起“静止性夜盲症”;常染色体上的B基因编码的是谷氨酸受体蛋白,该基因突变则使人患“进行性夜盲症”。如图甲、乙两个家族分别出现了上述两种不同类型的夜盲症,且两家族成员之间不含另外一个家族的致病基因。根据家系图,回答下列问题。
(1)甲家族出现的是 夜盲症,甲、乙两个家族所患夜盲症的遗传方式分别为 、 。
(2)甲家族Ⅲ-1与乙家族Ⅲ-2结婚,所生孩子患夜盲症的概率是 。产前诊断是预防遗传病的有效手段,甲家族Ⅲ-2与乙家族Ⅲ-4结婚, (填“需要”或“不需要”)对胎儿是否携带致病基因进行筛查,其理由是 。
(3)先天性夜盲症体现了基因对性状的控制途径为 (写出两点)。
28.(22-23高一下·山东青岛·期末)如图表示人体细胞中遗传信息的传递过程。请回答:
(1)DNA的基本骨架是由 构成的,DNA复制的方式为 ,过程①所需要的酶为 。
(2)过程②需要 酶的催化,以 为原料,该过程的产物通过 进入细胞质。
(3)过程③表示 过程,该过程中携带原料的工具为 ,图中核糖体的移动方向为 (填“从左到右”或“从右到左”),其中一条mRNA上结合多个核糖体的意义是 。
(4)基因能通过控制 直接控制生物体的性状。
29.(22-23高一下·福建·期末)回答下列关于生物变异的问题:
(1)2013年8月18 日,中国“神舟”十号飞船搭载的“大红袍1号”和“正山小种1号”等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员,进入基地的培育与筛种阶段。这是利用太空条件使相关茶种发生了 (填变异类型),进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中,会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡,绝大多数的产量和品质下降等情况,这说明了该变异具有 的特点。为克服这一缺点,可进行的操作是大量处理材料。
(2)图甲中②表示基因控制蛋白质合成过程中的一个环节,②过程表示 。图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理,该病发病的根本原因是 ,其中β上的三个碱基分别是 ,这是决定缬氨酸的密码子。
(3)某动物的基因型为AABb,该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙,则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是发生了 (填“基因突变”或“基因重组(交叉互换)”)。
(4)图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是 (填序号),属于染色体结构变异的是 (填序号),两种变异的主要区别是 (通过光学显微镜观察)。
30.(22-23高一下·甘肃白银·期末)我国著名药学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦及其团队是抗疟新药——青蒿素的发现者。早期青蒿素主要从野生青蒿中提取,野生青蒿为二倍体(2n=18),随着对青蒿素的需求日益增加,为能更好地满足市场需要,科学家们利用野生青蒿人工培育出四倍体青蒿。回答下列问题:
(1)四倍体青蒿体细胞中具有 个染色体组,每个染色体组含有 条染色体。
(2)低温可以诱导二倍体青蒿的染色体数目加倍,从而获得四倍体青蒿,这种变异类型为 。
(3)若将四倍体青蒿与二倍体青蒿杂交,则获得的子代为 倍体,一般情况下,该子代植株 (填“能”或“不能”)通过自交产生后代。
(4)近年来青蒿素在全球部分地区出现了“抗药性”难题,青蒿素抗药性的产生与抗药性基因的产生有关,这种新基因的产生是 (填变异类型)的结果。
31.(22-23高一下·江西宜春·期末)油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。
回答下列问题:
(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有 。
(2)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是 。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是 。
(3)将杂交组合①的F2所有高轩植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高轩的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为 。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?并说明理由 。
32.(22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图中的甲、乙表示水稻的两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑧表示培育水稻新品种的过程。回答下列问题。
(1)图中 (填序号)为基因工程育种,需要使用秋水仙素处理的有(填序号) 。
(2)⑤的育种原理是 ,由于其具有 ,所以需要处理大量的种子,其优点在于
33.(22-23高一下·山东青岛·期末)某雌雄同株的二倍体植物的窄叶对宽叶为显性(分别用B、b 表示),杂合子类型体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示,对其进行诱变处理得到图乙、丙 所示的变异类型。已知类型乙植株中含不正常染色体的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半;类型丙植株产生的不同配子活力相同,但受精卵中同时缺少B 和 b 基因时不能存活。
(1)乙、丙所发生的染色体结构变异类型分别为 、 这些变异能够 使排列在染色体上基因的 发生改变,导致性状的变异。
(2)类型乙植株自交,理论上所得子代中窄叶与宽叶的比例约为 类型丙植 株自交,理论上所得子代中窄叶植株约占 。
(3)若要判断类型乙植株自交后代中某窄叶植株是否为纯合子,最简捷的方法是让其 ,观察统计后代的性状表现。若后代 ,则说明该植株为纯合子。
(4)上述诱变处理也可能引起染色体片段发生倒位,倒位片段的长度会影响减数分裂过程中 时期的染色体行为。下图所示变异属于染色体倒位的是 。
34.(22-23高一下·山西朔州·期末)如图是有关生物变异来源的概念图,请据图回答下列问题:
(1)图中①指的是 ,而引起的基因碱基序列的改变。
(2)③指的是 ;若④是指,随着非同源染色体的 自由组合,非等位基因也自由组合,则发生在 时期;⑤的含义是四分体时期,位于同源染色体上的等位基因会随着 之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。
(3)②染色体变异包括⑥ 和染色体数目变异;⑦是指,细胞内染色体数目以一套完整的 为基数成倍地增加或成套地减少;蜜蜂中的雄蜂是 倍体。
(4)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是 。
35.(22-23高一下·黑龙江·期末)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体),在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种,回答下列问题:
(1)在普通小麦的形成过程中发生的可遗传变异类型为 ,杂种一是高度不育的,原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是 (答出1点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有 和 。
(3)利用普通小麦的花药离体培养得到的植株是 。
36.(22-23高一下·湖南岳阳·期末)根据下列材料,回答有关生物进化的问题。
材料一:某原产地的某种一年生植物a,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花时期如图所示。
材料二:某地蝽的喙长而锋利,可刺穿无患子科植物的坚硬果皮,获得食物,如图1所示。1920年引入新种植物——平底金苏雨树,其果皮较薄,蝽也喜食,如图2所示。调查发现,当地蝽喙的长度变化如图3所示。
(1)材料一中,植物a引种到低纬度和高纬度地区,使原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成 隔离,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常传粉,说明已产生了 隔离。
(2)材料二中,蝽蟓的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知,引入平底金苏雨树的60年间,该地区决定蝽蟓 (填“短喙”或“长喙”)的基因频率增加。蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要,引入平底金苏雨树后,当地无患子科植物种群数量会下降。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较 (填“薄”或“厚”)的植株更容易延续后代。
(3)进化过程中,当地无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是物种间 的结果。
37.(22-23高一下·辽宁·期末)如图为甲、乙两岛屿上鸟类的分布情况,甲岛上分布有S、L两种鸟,乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题:
(1)甲岛上S鸟全部个体的集合称为一个 ,它是 的基本单位。
(2)由于甲岛与乙岛彼此独立,两岛上的S鸟存在 ,在长期进化过程中,甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异。让两岛上的S鸟雌雄个体交配,若 ,则说明两岛上的S鸟存在 ,已不是同一个物种。
(3)科学家对甲、乙两岛上的S鸟部分等位基因A/a、E/e的显性基因频率作了统计,甲岛上的S鸟A、E基因频率分别为40%与65%;乙岛上的S鸟A、E基因频率分别为90%与60%。则乙岛上的S鸟中Ee杂合子出现的频率是 %。
(4)近几年岛上鸟的数量明显减小,专家提出要加以保护,这是在 层次上保护生物的多样性。
38.(22-23高一下·吉林通化·期末)回答有关变异和进化的内容:
一、将水稻宽叶KYJ品系,用甲基磺酸乙酯诱变获得窄叶突变体zy17。
(1)用甲基磺酸乙酯诱导水稻发生基因突变,会导致同一个体中有多个基因发生突变,如:A基因突变为a、B基因突变为b、c基因突变为C……,这体现了基因突变的 的特点。
(2)纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶KYJ杂交获得F1,F1自交获得F2。
①若F2中出现宽叶和窄叶的性状分离比接近3:1现象,可判断此对相对性状受 对等位基因控制,且窄叶为隐性性状。将控制窄叶性状的基因记为a基因。
②若B、b基因与A、a基因位于不同的染色体上。上述突变体zy17(aabb)与纯合宽叶KYJ(AABB)杂交,得F1。F1经过 分裂过程形成配子时,非同源染色体发生 。F1自交获得的F2中,窄叶群体的B基因频率 (填写“大于”、“等于”或“小于”)b基因频率。
二、如图为现代生物进化理论的概念图。请据图回答下列相关问题:
(3)图中①指 。在生物进化过程中 为生物进化提供原材料。
(4)④指基因多样性、物种多样性和 多样性。
(5)某植物种群中基因型为AA的个体占20%,基因型为aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状仅保留显性性状,令其自交,则自交一代中A的基因频率为 ,经过这种人工选择作用,该种群是否发生进化? ,原因是 。
39.(22-23高一下·山西朔州·期末)南美洲大陆上的地雀种群A迁徙到甲、乙两个海岛,经过漫长的进化,分别形成 了新物种B和C.在此进程中,甲海岛中的部分群体越过障碍外迁到乙海岛,并进化为物种D,形成过程如下图所示。回答下列有关问题:
(1)种群A的地雀个体间形态和大小方面的差异,体现了生物多样性中的 多样性。一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的 。
(2)甲、乙两个海岛中的A1与A2原本属于同一物种,因为 隔离使得他们不能发生基因交流,不同海岛上的这两个地雀种群会出现不同的 ,而一个种群的 这种变化对另一个种群的基因频率没有影响。同时,由于两个海岛的食物和栖息条件不 同,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别,久而久之,两个种群逐渐出现 ,标志着形成了不同的物种B和C。
(3)物种C和D有相同的祖先A,为研究C和D现在是否属于同一物种,可采取的方法 是 。
(4)南美洲大陆的原始地雀种群中,基因型为TT和tt的个体所占的比例分别为15%和 55% (各种基因型个体的生存能力相同),若干年后基因型为TT和tt的个体所占的比例 变为9%和49%。这段时间内,该地雀种群是否发生了进化? (填“是”或 “否”),原因是 。
40.(22-23高一下·山东青岛·期末)一万多年前,某地区有许多湖泊(A、B、C、D),湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊(如图1),湖中的鱼形态差异也变得明显。请分析回答下列问题:
(1)溪流消失后,各个湖泊中的鳉鱼不再发生基因交流,原因是存在 各个种群通过 产生进化的原材料。现代生物进化理论认为: 是生物进化的基本单位,进化的方向由 决定。
(2)C湖泊中全部鳉鱼所含有的全部基因称为该种群的 。鳉鱼某对染色体上有一对等位基因A和a,该种群内的个体自由交配。图2为某段时间内种群A基因频率的变化情况,假设无基因突变,则该种群在 时间段内发生了进化,判断依据是 。在Y3-Y4时间段内该种群中Aa的基因型频率为 。经历了图示变化之后,鳉鱼是否产生了新物种? (填“是”、“否”、“不确定”)。
(3)现在有人将四个湖泊中的一些鱼混合养殖,结果发现:A、B两湖的鳉鱼能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,A、B两湖内鳉鱼的差异体现了 多样性:来自C、D两湖的鳉鱼交配,能生育且有正常生殖能力的子代,且子代个体间存在一定的性状差异,这体现了 多样性。这些多样性的形成是不同物种之间、生物与环境之间 的结果。
(4)在5000年前,A湖的浅水滩生活着甲水草(二倍体),如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草,经基因组分析发现,甲、乙两种水草完全相同。经染色体组分析,水草甲含有18对同源染色体,水草乙的染色体组数是水草甲的2倍。则乙水草染色体数目加倍的原因最可能是 。非选择题专练40道
1.(22-23高一下·河北唐山·期末)已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
表现型 深紫色 淡紫色 白色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,F1全部是淡紫色植株。则该杂交亲本的基因型组合是 。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为 ,则A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代红玉杏花色为 ,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体上。
(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有 种,其中纯种个体占 。
【答案】(1)AABB×AAbb或aaBB×AAbb
(2) 深紫色:淡紫色:白色=3:6:7 淡紫色∶白色=1∶1 深紫色:淡紫色:白色=1:2:1
(3) 5/五 3/7
【分析】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,位于同源染色体上的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。
【详解】(1)根据题意可知:A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅,B基因与细胞液的酸碱性有关,结合表格,深紫色为A-bb,淡紫色为A-Bb,白色为A-BB和aa--,纯合白色植株的基因型有AABB、aaBB和aabb三种,纯合深紫色植株的基因型为AAbb,而淡紫色植株的基因型有AABb和AaBb两种,所以该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb。
(2)①如果A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,则AaBb自交,子代表现型深紫色(A-bb):淡紫色(A-Bb):白色(A-BB+aa--)=3:6:(3+4)=3:6:7。
②如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、B在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB:ab=1:1,则AaBb自交,子代表现型淡紫色(AaBb):白色(AABB+aabb)=2:2=1:1。
③如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、b在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为Ab:aB=1:1,则AaBb自交,子代表现型深紫色(AAbb):淡紫色(AaBb):白色(aaBB)=1:2:1。
(3)由于两对基因位于两对同源染色体上,淡紫色植株(AaBb)自交后代中,子代白色植株的基因型有1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb共5种,其中纯种个体包括AABB、aaBB和aabb,大约占3/7。
2.(23-24高一下·山东·期末)玉米的紫花和红花是一对相对性状(用Aa 表示),长粉粒和圆粉粒是一对相对性状(用 B、b 表示)。用三种不同基因型的玉米进行杂交(不考虑交叉互换及其他突变),实验结果如下表所示。请回答:
杂交组合 1 杂交组合 2
亲本 紫花长粉粒①╳红花长粉粒② 紫花长粉粒③╳红花长粉粒②
子一代表型 紫花长粉粒:紫花圆粉粒 紫花长粉粒:红花长粉粒:红花圆粉粒
对应分离比 3:1 2:1:1
(1)据上表推测,玉米的显性性状是 ,①②③的基因型分别为 。
(2)取第一组子一代玉米自由交配,子二代紫花长粉粒玉米的比例为 ;配子之间的结合 (填“是”或“不”)符合自由组合定律,理由是 。
(3)要想进一步确定控制两对相对性状的等位基因在染色体上的位置关系,应选用上述三个亲本中的 进行自交,请简要写出实验结论: 。
【答案】(1) 紫花、长粉粒 AABb、aaBb 和 AaBb
(2) 9/16 不 自由组合定律发生在减数分裂形成配子时,而不是受精过程配子的结合中
(3) 3 若后代的表型及性状分离比为紫花长粉粒:红花圆粉粒=3:1,则说明 A和B 位于一条染色体上,其等位基因 a 和 b位于对应的同源染色体上
【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;在减数分裂的过程中,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】(1)分析杂交组合1可知:紫花长粉粒与红花长粉粒杂交,后代F1全为紫花,长粉粒:圆粉粒=3:1,所以紫花和长粉粒为显性。则亲本长粉粒为杂合子Bb,紫花、红花为纯合子,分别为AA、aa,则①AABb,②aaBb;
分析杂交组合2:紫花长粉粒③╳红花长粉粒②,紫花长粉粒:红花长粉粒:红花圆粉粒=2:1:1,紫花:红花=1:1,则③紫花为Aa,长粉粒:圆粉粒=3:1,则长粉粒为Bb,所以③AaBb。
(2)第一组子一代玉米紫花长粉粒AaBB:AaBb=1:2,紫花圆粉粒Aabb自由交配,产生的配子之比为:AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,则紫花长粉粒(A_B_)所占比例为:。
自由组合定律发生在减数分裂形成配子过程中,而配子的结合发生在受精过程中,故不符合自由组合定律。
(3)杂交组合2中②aaBb与③AaBb杂交,子一代紫花长粉粒:红花长粉粒:红花圆粉粒=2:1:1,说明A、a和B、b在同一条染色体上,若A和b位于一条染色体上,则产生Ab与aB配子,子代表型及性状分离比为紫花长粉粒:紫花圆粉粒:红花长粉粒=2:1:1,若A和B位于一条染色体上,则产生AB与ab配子,子代表型及性状分离比为紫花长粉粒:红花长粉粒:红花圆粉粒=2:1:1,想进一步确定控制两对相对性状的等位基因在染色体上的位置关系,应选用③AaBb进行自交;
若A和B位于一条染色体上,则产生AB与ab配子,自交子代表型及性状分离比为紫花长粉粒:红花圆粉粒=3:1;
3.(22-23高一下·安徽·期末)番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状。下表是利用这两对相对性状进行的三组不同杂交实验的结果:
后代亲本表现类型 后代表现类型及数目
紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶
①紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶 321 101 310 107
②紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶 722 231 0 0
③紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶 404 0 387 0
(1)依据组 ,可以判定 (紫茎/绿茎)为显性。
(2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因,用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,请写出杂交组合①中亲本的基因型: 。
(3)分离定律的实质是: 。若要证明这两对相对性状的遗传分别满足分离定律可选取组③后代中的 (填表型)植株进行自交并统计子代的表型和比例。
【答案】(1) ② 紫茎
(2)AaBb×aaBb
(3) 等位基因随着同源染色体的分开而分离 紫茎缺刻叶
【分析】分析题意可知:实验②中,紫茎缺刻叶植株和绿茎缺刻叶植株杂交,后代全为紫茎,缺刻叶:马铃薯叶=3:1,说明紫茎和缺刻叶为显性性状。两对基因独立遗传,这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】(1)由第②组中紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶杂交,子代均为紫茎,可判断紫茎为显性性状。
(2)第①组中:缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶:马铃薯叶=3:1,可知杂交组合①中亲本缺刻叶的基因型都为Bb,紫茎×绿茎→紫茎:绿茎=1: 1,可知杂交组合①中亲本紫茎和绿茎的基因型为Aa、aa。因此杂交组合①中亲本的基因型为:AaBb×aaBb。
(3)基因分离定律的实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离。第③组紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶→紫茎缺刻叶:绿茎缺刻叶≈1:1,可以推测亲本基因型为AaBB×aabb,子代中紫茎缺刻叶的基因型为AaBb,绿茎缺刻叶的基因型为aaBb,故若要证明这两对相对性状的遗传分别满足分离定律,可选取组③后代中的紫茎缺刻叶植株,进行自交并统计子代的表型和比例。
4.(22-23高一下·吉林通化·期末)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为 、 ,根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循 定律。
(2)F1测交后代的表现型及比例为 另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为 。
(3)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分.根据以上遗传规律,请完成实验方案确定每包种子的基因型.有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用.实验步骤:
①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子;
② ;
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
Ⅰ.如果 ,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=27:5,则包内种子基因型为 ;
Ⅲ.如果F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为 。
【答案】(1) AABB aabb (基因)自由组合定律
(2) 三角形果实:卵圆形果实=3:1 AAbb和aaBB
(3) F1种子长成的植株自交,得F2种子 若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1 AaBB aaBB
【分析】题图分析:三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交,后代所结果实皆为三角形,则三角形为显性,F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知基因型aabb为卵圆形,其余皆为三角形。
【详解】(1)F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知两对基因独立遗传,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,且基因型aabb表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形。又根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为AaBb,则卵圆形果实亲本为基因型为aabb,三角形果实亲本基因型为AABB。
(2)根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为AaBb,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,又基因型aabb表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形,所以F1测交后代的表现型及比例为三角形果实:卵圆形果实=3:1。如果选择基因型为AAbb和aaBB的个体杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同。
(3)基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子,要想确定每包种子的基因型,应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子后再让其长成的植株自交或测交。荠菜可以进行自交,则采用自交法简便易行。若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1,则包内种子基因型为AABB;若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形约=27:5,则包内种子基因型为AaBB;若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为aaBB。
5.(22-23高一下·山西朔州·期末)小麦的毛颖和光颖是一对相对性状(由基因D、d控制),抗锈病与感锈病是另一对相对性状(由基因R、r控制),这两对性状的独立遗传。以纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株。再用F1与丙进行杂交得F2,F2有四种表型,对每对相对性状的植株数目进行统计,结果如图:
(1)两对相对性状中,显性性状分别是 、 。
(2)亲本甲、乙的基因型分别是 、 。
(3)丙的基因型是 , F2中基因型为ddRr的个体所占的比例为 。
(4)若让F1进行测交,后代的表现型及比例是 。
(5)若让F1自交,后代中毛颖抗锈病植株所占的比例是 ,毛颖感锈病植株的基因型是 。
【答案】(1) 毛颖 抗锈病
(2) DDrr ddRR
(3) ddRr 1/4
(4)毛颖抗锈病:毛颖感锈病:光颖抗锈病:光颖感锈病=1:1:1:1
(5) 9/16 DDrr或Ddrr
【分析】根据纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株,可推测毛颖和抗锈病为显性性状,因此甲基因型为DDrr、乙基因型为ddRR。
【详解】(1)根据纯种毛颖感锈病植株(甲)和纯种光颖抗锈病植株(乙)为亲本进行杂交,F1均为毛颖抗锈病植株,F1两对基因均为杂合子,可推测毛颖和抗锈病为显性性状。
(2)根据毛颖和抗锈病为显性性状,且甲乙均为纯种,可知两者基因型分别为DDrr和ddRR。
(3)F1基因型为DdRr,根据F2毛颖:光颖=1:1,推测丙基因型为dd;根据F2抗锈病:感锈病=3:1,推测丙基因型为Rr,因此丙的基因型为ddRr。F2中ddRr的比例为1/2×1/2=1/4。
(4)F1的基因型为DdRr,产生的配子为DR:Dr:dR:dr=1:1:1:1,因此测交后代中毛颖抗锈病:毛颖感锈病:光颖抗锈病:光颖感锈病=1:1:1:1。
(5)F1的基因型为DdRr,自交后代符合9:3:3:1,则毛颖抗锈病植株所占的比例是9/16。毛颖感锈病植株的基因型是DDrr或Ddrr。
6.(22-23高一下·广西·期末)玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花,玉米黄粒和白粒是一对相对性状(由基因Y和y控制),将纯种黄粒和白粒玉米间行种植(如图),收获时所得玉米粒如表:
所结玉米粒 白粒 黄粒
白粒玉米果穗上所结的玉米粒 有 有
黄粒玉米果穗上所结的玉米粒 无 有
(1)在玉米中,黄粒对白粒是 性,在黄粒玉米果穗上,黄粒玉米中胚的遗传因子组成是 ;白粒玉米果穗上黄粒胚的遗传因子组成是 。
(2)杂交实验中,对母本的处理是 。
(3)图中 (填标号)类型授粉方式的长期进行对植株有利,其原因是 。
(4)玉米作为遗传实验材料有哪些优点?(至少答两点) 。
【答案】(1) 显 YY或Yy Yy
(2)套袋、人工传粉、套袋
(3) Ⅲ和Ⅳ 异花授粉,后代具有更大的变异性和生活力
(4)雌雄同株单性花,避免人工去雄等繁杂的操作;后代数量较多,便于统计学处理;玉米生长期较短,繁殖速度较快;具有稳定的易于区分的相对性状
【分析】对两性花植物进行杂交的步骤:去雄→套袋→人工授粉→套袋。单性花只有雌蕊或雄蕊,不需要对母本进行去雄操作,对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是套袋→人工授粉→套袋。
【详解】(1)由题表信息可知,纯种黄粒和白粒玉米间行种植,这些玉米既可以同株传粉也可以异株传粉,白粒玉米上所结玉米粒有白粒和黄粒,而黄粒玉米上所结玉米粒都是黄粒,说明黄粒为显性性状,白粒为隐性性状。
在黄粒玉米(基因型为YY)的果穗上所结的黄粒玉米,有部分是同株传粉得到的,其胚的基因型应为YY纯合子,还有部分是与白粒玉米植株(基因型为yy)异株传粉得到的,基因型应为Yy。白粒玉米(基因型为yy)果穗上所结的黄粒玉米,全是其与黄粒植株(基因型为YY)异株传粉得到的,因此其胚的基因型为Yy。
(2)由于玉米是雌雄同株异花的植物,进行杂交操作时,无需去雄,只需要套袋→人工传粉→套袋即可。
(3)分析题图可知,方式Ⅰ、Ⅱ都代表同株传粉,方式Ⅲ和Ⅳ都代表异株传粉,长期来看,植株异株传粉时,后代具有的变异类型更多,其对环境的适应能力更强,生活力更高。
(4)玉米是雌雄同株单性花植物,避免去雄操作,使杂交更简单;玉米籽粒众多,便于进行统计学处理;玉米具有多对易于区分的相对性状;繁殖较快,生长期短,这些都是其作为遗传实验材料的优点。
7.(22-23高一下·山西忻州·期末)已知苹果树的树体乔化与矮化为一对相对性状,由等位基因A、a控制;苹果的锥形与圆形为一对相对性状,由等位基因B、b控制,锥形对圆形为显性。下表是苹果树两个杂交组合的实验统计数据表,回答下列问题:
亲本组合 后代的表型及其株数
组别 表型 乔化锥形 乔化圆形 矮化锥形 矮化圆形
甲 乔化锥形×乔化圆形 30 15 0 15
乙 乔化锥形×矮化圆形 40 0 0 40
(1)根据组别 的结果,可判断苹果树乔化与矮化性状的显隐性。
(2)乙组的两个亲本基因型分别为 。根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律: (填“是”或“否”),理由是 。
(3)已知现有的锥形果苹果树种均为杂合子,欲探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:让锥形果苹果树(Bb)自交,分析比较子代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
①若子代表型为 ,则锥形果树存在显性纯合致死现象。
②若子代表型为 ,则锥形果树不存在显性纯合致死现象。
【答案】(1)甲
(2) AaBb、aabb 否 若这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则乙组的杂交后代应出现4种表型,且比例为1∶1∶1∶1
(3) 锥形果∶圆形果=2∶1 锥形果∶圆形果=3∶1
【分析】根据组别甲可知,亲本均为乔化,子代出现了矮化,可知乔化为显性性状。
【详解】(1)根据表格数据可知,甲组的亲本均为乔化,子代出现了性状分离,因此乔化为显性性状,矮化为隐性性状。
(2)已知锥形对圆形为显性,乔化为显性性状,故乙组亲本为乔化锥形A-B-×矮化圆形aabb,根据后代出现矮化圆形,说明A-B-能产生ab的配子,故亲本基因型为AaBb×aabb。乙组子代中只出现了乔化锥形和矮化圆形,没有出现乔化圆形和矮化锥形的个体,说明AaBb只产生了AB和ab两种配子,即两对等位基因不符合自由组合定律。若这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则AaBb应产生四种数量相等的配子,乙组的杂交后代应出现4种表型,且比例为1∶1∶1∶1。
(3)若要探究苹果树中的锥形果树是否存在显性纯合致死现象,可让现有的均为杂合子的锥形果苹果树进行自交,分析比较子代的表型及比例;若锥形果树存在显性纯合致死现象,则Bb自交后代由于BB纯合致死,会出现锥形果(Bb)∶圆形果(bb)=2∶1;若锥形果树不存在显性纯合致死现象,则Bb自交后代会出现锥形果(B-)∶圆形果(bb)=3∶1。
8.(22-23高一下·湖南岳阳·期末)图1中A表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某雌性动物的体细胞,B、C分别表示该动物处于不同分裂状态的细胞图像;图2为该动物部分组织切片的显微图像。
请据图回答下列问题:
(1)图1中数字分别表示不同的分裂过程,其中①是 ,②与①相比,②过程中同源染色体特有的行为有 (任写2种)。
(2)该动物的体细胞中最多可含有 条染色体。
(3)通常情况下,该动物的基因A和a的分离发生在 (用图1中序号表示)分裂过程中。
(4)按分裂过程判断,图2中标号(甲、乙、丙)的先后顺序应该是 。
【答案】(1) 有丝分裂 同源染色体联会、互换、分离
(2)8/八
(3)②
(4)甲→丙→乙
【分析】1、图1中A表示有丝分裂后期,B表示卵原细胞;C表示减数第二次分裂的细胞,即次级卵母细胞或第一极体。
2、图2中:甲处于减数第一次分裂中期、乙处于减数第二次分裂后期、丙处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)图1中A表示有丝分裂后期,①数字表示有丝分裂,②过程产生的子细胞染色体数目减半,而且细胞中含有姐妹染色单体,因此②表示减数第一次分裂过程;与有丝分裂相比,②过程即减数分裂中同源染色体特有的行为有同源染色体联会、互换(减数第一次分裂前期)和分离(减数第一次分裂后期)。
(2)该动物的体细胞中最多可含有8条染色体(处于有丝分裂后期,染色体数目加倍)。
(3)基因A和a是一对等位基因,等位基因位于同源染色体上,通常情况下,同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程,因此A和a的分离发生在②分裂过程中。
(4)图2中甲处于减数第一次分裂中期,乙是减数第二次分裂后期,丙是减数第二次分裂中期,因此,标号的先后顺序应该是甲→丙→乙。
9.(22-23高一下·安徽·期末)某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼由两对等位基因控制(这两对基因均不位于Y染色体上)。为研究其遗传机制,研究人员进行了以下杂交实验。
(1)取多对红眼♀和白眼♂杂交,逐对统计子代表现型,产生的子代出现两种情况,一种F1全是红眼,另一种F1中红眼♂∶红眼♀∶白眼♂∶白眼♀=1∶1∶1∶1,根据上述实验结果可知 为显性性状。
(2)为了确定控制眼色基因是位于常染色体还是X染色体,可利用上述实验的子代为材料设计两个杂交方案:方案一: ;方案二: 。(只需写出杂交亲本的表型)
(3)通过实验确定了控制眼色基因位于常染色体上;为确定控制体色基因的位置,取纯合的灰体红眼雌性和黑体白眼雄性杂交,F1全为灰体红眼。让F1随机交配,F2中灰体红眼∶灰体白眼∶黑体红眼∶黑体白眼=9∶3∶3∶1。根据上述实验结果能否确定体色基因位于常染色体还是X染色体上?若能说明理由;若不能请在此实验基础上,用简单的方法进行进一步确认。 (“能”或“不能”);理由或进一步确认的方法: 。
【答案】(1) 红眼
(2) 红眼♂×红眼♀ 红眼♂×白眼♀
(3) 不能 统计子二代中黑体个体的性别 若黑体个体全为雄性,则说明体色基因位于X染色体上;若黑体个体中既有雄性,又有雌性,则说明体色基因位于常染色体上。
【分析】根据题干分析,灰体与黑体、红眼和白眼这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,两对等位基因可能位于常染色体或X染色体上。
【详解】(1)分析题意,多对红眼♀和白眼♂杂交,产生的子代出现F1全是红眼,说明红眼是显性性状。
(2)确定基因是位于常染色体还是X染色体上,常采用杂合子自交或测交的方法,即红眼♂×红眼♀,或红眼♂×白眼♀:若基因位于常染色体上和基因位于X染色体的子代表现型与比例不同,故根据后代表现型和比例可以推断基因所处位置。
(3)根据题意分析,纯合的灰体红眼雌性和黑体白眼雄性杂交,F1全为灰体红眼果蝇,说明灰体为显性性状,黑体为隐性性状,但无论体色基因是位于常染色体还是X染色体,均会出现上述结果,故根据上述实验结果仍不能确定体色基因的位置;本杂交实验是为了确定控制体色基因的位置,因此只需重新统计子二代中黑体个体的性别即可。若黑体个体中既有雄性,又有雌性,则说明体色基因位于常染色体上;若黑体个体全为雄性,则说明体色基因位于X染色体上。
10.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)昆虫是生物学研究的常用材料,请回答下列问题:
(1)分布于甘肃小陇山的三尾凤蝶(2n=56)是性别决定方式为ZW型的昆虫,是我国特有物种,国家二级保护动物,对其进行基因组测序需要测定 条染色体。
(2)科学家在甘肃临夏炳灵石林新发现一种昆虫,某生物兴趣小组获得了以下信息:该种昆虫的圆眼对棒状眼为显性,且由位于性染色体上的一对等位基因(B/b)控制。他们想知道该昆虫的性别决定方式(XY型或ZW型)。现有纯合的该种昆虫若干,请设计一个杂交实验方案来判断该昆虫的性别决定方式(不考虑性染色体的同源区段)。
实验思路:选择 杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若 ,则性别决定方式为XY型;
若 。则性别决定方式为ZW型。
【答案】(1)29
(2) 纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌 雌性全为圆眼,雄性全为棒眼 后代雌雄都为圆眼
【分析】1、鸟类的性别决定是ZW型,雌鸟的性染色体组型是ZW,雄鸟的性染色体组型是ZZ。
2、位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联,叫伴性遗传。伴性遗传也遵循分离定律,是分离定律的特殊形式。
【详解】(1)三尾凤蝶含有28对同源染色体,其中包括一对性染色体,基因组测序需要测定27+2=29条染色体的DNA序列。
(2)ZW型性别决定方式雌性个体是由两条异型的性染色体ZW组成的,XY型性别决定方式雌性个体是由两条同型的性染色体XX组成的,欲判断该昆虫的性染色组成,可将纯合的圆眼雄和纯合的棒眼雌进行(XBY×XbXb或ZBZB×ZbW),观察后代的表现型。
若后代雌性都是圆眼,雄性都是棒眼,则性别决定方式为XY型;
若后代雌雄都是圆眼,则性别决定方式为ZW型。
11.(22-23高一下·吉林通化·期末)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像,乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,丁表示该动物某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答:
(1)与动物细胞分裂密切相关的细胞器有线粒体、核糖体、 。
(2)在不考虑变异的情况下,图甲中含有等位基因的细胞有 。
(3)图甲中B、E细胞各含有 、 条染色体;其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的 (填标号)阶段。
(4)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的 (填标号)阶段,染色体数目加倍的原因是 。
(5)细胞丁的名称为 ,图丁对应于图丙中的细胞 (选填“①”、“②”或“③”);细胞Ⅳ的基因组成是 。
【答案】(1)中心体
(2)ABD
(3) 8 2 ②
(4) ③⑥ 着丝粒分裂,(姐妹染色单体分开)
(5) (第一)极体 ② aB
【分析】分析图甲:图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像,因此从A细胞至F细胞都来源于该个体。A图有同源染色体,染色体上没有姐妹染色单体,该细胞可能是一个未进入细胞周期的细胞,也可能是刚有丝分裂形成的细胞;B图细胞中着丝粒分裂,染色体数为8,则表示有丝分裂后期;图C细胞中没有姐妹染色单体,染色体上也没有姐妹,则该细胞表示经过减数分裂产生的极体或卵细胞;D图所示细胞同源染色体排列在赤道板两侧,表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞;E图细胞没有同源染色体,但染色体上有姐妹染色单体,则表示减数第二次分裂前期细胞。F图所示细胞中没有同源染色体,着丝粒分裂,表示减数第二次分裂后期细胞图。
分析图乙:A段染色体数目减半,表示减数分裂;B段染色体恢复,表示受精作用;C段表示有丝分裂。
分析图丙:①表示初级卵母细胞,Ⅱ表示次级卵母细胞,Ⅲ表示第一极体,Ⅳ表示卵细胞,Ⅴ表示第二极体。
分析图丁:细胞中无同源染色体,并且染色体的着丝点分裂,应处于减数第二次分裂后期细胞图,由于细胞质的分裂是均等的,因此可以确定该细胞为第一极体,可对应图丙中的细胞②。
【详解】(1)与动物细胞分裂密切相关的细胞器有线粒体(提供能量)、核糖体(合成蛋白质)、中心体(发出星射线形成纺锤体)。
(2)该生物的基因型为AaBb,不考虑变异的情况下,含有同源染色体的细胞就含有等位基因,所以图甲的A、B、D细胞含有等位基因。
(3)图甲中B、E细胞各含有8条染色体、2条染色体;其中E细胞不含同源染色体,染色体中含姐妹染色单体,染色体着丝粒未排列在赤道板是,因此该细胞处于减数第二次分裂前期,对应乙图中的②阶段。
(4)在细胞分裂过程中,染色体的着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍,染色体的着丝粒分裂发生在乙图中的③(减数第二次分裂后期)和⑥(有丝分裂后期)阶段。
(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像,细胞质均等分裂,对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂;由于丁细胞基因型为AAbb,则细胞V的基因组成是Ab,所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。
12.(22-23高一下·山东青岛·期末)某雌雄异株植物的性别决定为XY型,叶形有圆形和心形两种,由基因D、d控制,花色有红色和白色两种,由基因R、r控制。现有表型均为圆形叶红花的雌、雄两株植株,对其中一株植株进行诱变处理,使其产生的某种基因型配子不育,然后让这两株植株杂交,结果如下,不考虑XY同源区段。
亲本 F1
圆形叶红花雌株×圆形叶红花雄株 圆形叶红花 心形叶红花 圆形叶白花 心形叶白花
雌株 1/3 1/6
雄株 1/12 1/4 1/12 1/12
(1)该植株的叶形和花色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,基因D、d位于 (填“常”或“X”)染色体上。
(2)亲本雌、雄株的基因型分别为 。若不进行诱变处理,理论上F1中圆形叶白花植株中雌雄之比为 。
(3)根据杂交实验结果可知,诱变处理可能致使基因型为 的 (填“雌”或“雄”)配子不育。利用亲本和F1植株为实验材料,设计一个较为简单的杂交实验,通过观察后代中有无圆形叶红花植株出现即可证明上述推论(要求写出实验思路,并预测实验结果)。 。
(4)假设诱变处理对植株的影响同样适用于F1植株,则F1中的圆形叶红花雌株和心形叶白花雄株杂交,子代雌性植株中心形叶红花植株占 。
【答案】(1) 遵循 X
(2) RrXDXd、RrXDY 2:1
(3) RXD 雌 实验思路:让亲本中的圆形叶红花雌株与F1中的心形叶白花雄株杂交,观察统计子代的表型;实验结果:子代中无圆形叶红花植株出现
(4)2/5
【分析】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,位于同源染色体上的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。
【详解】(1)分析F1表现型及比例可知,雌株中均为圆形叶,雄株中圆形叶:心形叶=1:2,表明叶形的遗传与性别有关,则基因D、d位于X染色体上;F1的雄株和雌株中均表现为红花:白花=2:1,表明基因R、r位于常染色体上,两对基因位于非同源染色体上,因此该植株的叶形和花色的遗传遵循自由组合定律。
(2)亲本为圆形叶红花雌株和圆形叶红花雄株,F1代雄株中出现心形叶和白花(均为隐性性状),即性状分离,则亲本圆形叶红花雌株基因型为RrXDXd、圆形叶红花雄株为RrXDY;若不进行诱变处理,即没有配子不育的情况,这对亲本杂交后代圆形叶基因型为XDXD、XDXd、XDY,因此理论上F1中圆形叶白花(rrXDXD、rrXDXd、rrXDY)植株中雌雄之比为2:1。
(3)分析表中杂交实验结果,雄株中圆形叶:心形叶=1:2,说明不育配子含D基因,造成后代圆形叶减少,F1的雄株和雌株中均表现为红花:白花=2:1,说明不育配子含R基因,造成红花数量减少,若RXD的雄配子不育,则后代雄株中圆形叶:心形叶=1:1,与实验结果不符,则诱变处理可能致使基因型为RXD的雌配子不育;若RXD的雌配子不育,亲本圆形叶红花雌株(RrXDXd)与F1中的心形叶白花雄株(rrXdY)杂交,理论上后代不应该出现圆形叶红花植株,所以实验思路:让亲本中的圆形叶红花雌株与F1中的心形叶白花雄株杂交,观察统计子代的表型;实验结果:子代中无圆形叶红花植株出现。
(4)假设诱变处理对植株的影响同样适用于F1植株,即F1雌株产生的RXD的雌配子不育,则F1中的圆形叶红花雌株(RrXDXd:RrXDXD:RRXDXd=2:1:1)和心形叶白花雄株(rrXdY)杂交,母本产生的雌配子为RXd:rXD:rXd=2:2:1,父本产生的雄配子为rXd:rY=1:1,故子代雌株基因型为RrXdXd、rrXDXd、rrXdXd=2:2:1,则子代雌性植株中心形叶红花植株(RrXdXd)占2/5。
13.(22-23高一下·山东青岛·期末)左图是某个高等动物细胞分裂的示意图,如图是该动物细胞中一条染色体上DNA含量变化的曲线图。请分析回答:
(1)图中含有同源染色体的细胞有 。图B细胞中的DNA分子有 条,染色单体有 条,染色体组有 个。
(2)图C细胞所处的分裂时期为 ,其名称是 。
(3)图A所示细胞对应曲线图中的 段,曲线图中a~b段发生变化的原因是 ,曲线图中c~d段发生变化的原因是 。
(4)若图C细胞的基因型是通过交叉互换产生的,则与该细胞来自同一性母细胞的另一个细胞,其产生的子细胞的基因型为 。
【答案】(1) A、B 8 0 4
(2) 减数第二次分裂后期 次级精母细胞
(3) bc DNA复制 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体
(4)AB、aB
【分析】题图分析:A细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;B细胞含有同源染色体,且着丝粒已分裂,染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期;C细胞不含同源染色体,且着丝粒已分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期;
曲线图分析,曲线图表示该动物细胞中一条染色体上DNA的含量变化,其中ab段是DNA复制形成的;bc段可表示有丝分裂前期和中期,也可以表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期;cd段形成的原因是着丝粒分裂;de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】(1)A细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,B细胞含有同源染色体,且着丝粒已分裂,染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期,C细胞中不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期,因此含有同源染色体的细胞是图A和B;图B细胞处于有丝分裂后期,此时着丝粒已分裂,没有染色单体,染色体数和染色体组数加倍分别为8和4。
(2)C细胞不含同源染色体,且着丝粒已分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期;图A细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分开,说明该细胞为初级精母细胞,此动物是雄性,所以C细胞名称为次级精母细胞。
(3)图A细胞中每条染色体含有两个DNA分子,因此对应于曲线图的b~c段;在曲线图中显示a~b段实现了DNA数目加倍,形成原因是在间期完成DNA分子的复制;曲线图c~d段发生了着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,因而细胞中的染色体由一个染色体含有两个DNA的状态变成了一个染色体含有一个DNA的状态。
(4)由于A细胞的基因型为AaBb,C细胞由于发生交叉互换,基因型为Aabb,故与该细胞来自同一母细胞的另一个细胞的基因型应为AaBB,其完成减数分裂II产生的子细胞的基因型为AB、aB。
14.(22-23高一下·吉林·期末)图1表示某种动物细胞分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图2表示该种动物细胞分裂过程中的变化模式图。据图回答下列问题:
(1)该动物是 (雄性/雌性)动物 ,原因是 ;图2丁细胞产生的子细胞名称是 。
(2)图1中DE段形成的原因是 ,DE在减数分裂过程中对应的时期为 。
(3)图2细胞中对应图1CD段的有 ,从染色体的组成考虑,该生物能产生 种配子(不考虑互换),这与减数分裂的 时期密切相关。
(4)同源染色体的分离和自由组合发生在图1的 段;在观察减数分裂时,常常用 (雄性/雌性)生殖器官作为材料。
(5)图2细胞处于减数第一次分裂前期时能形成 个四分体 ;图2中具有同源染色体的是 细胞。
【答案】(1) 雄性 图2中丙细胞为均等分裂 精细胞
(2) 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 减数第二次分裂后期
(3) 丙、丁 4 (减数)第一次分裂后期
(4) CD 雄性
(5) 2 甲乙丙
【分析】题图分析,图1表示每条染色体上DNA含量变化,其中BC段表示每条染色体上DNA含量由1个变为2个,是由于间期DNA的复制;CD段表示每条染色体含有2个DNA分子,表示处于有丝分裂前期和中期的细胞,减数第一次分裂的细胞和减数第二次分裂前期、中期的细胞;DE表示每条染色体上的DNA由2个变为1个,是由于后期着丝粒的分裂;EF段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。图2甲细胞处于有丝分裂后期,乙为体细胞或原始生殖细胞,丙处于减数第一次分裂后期,丁处于减数第二次分裂前期。
【详解】(1)图2丙细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞,所以该动物是雄性动物;图2丁细胞处于减数第二次分裂前期,称为次级精母细胞,其分裂产生的子细胞为精细胞。
(2)图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离;在减数分裂过程中,着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂后期。
(3)图2中细胞对应图1的CD段的有丙、丁,即每条染色体含有两条染色单体;从染色体组成(染色体来源)考虑,该生物含有2对同源染色体,能产生22=4种配子,这与减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体的自由组合有关。
(4)同源染色体的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图1的CD段;由于睾丸中精子的形成过程是连续的,能统计到各个时期的细胞且数量多,而卵巢中卵细胞的形成过程是不连续的,不能统计各个时期的细胞且数量少,因此在观察减数分裂时,常常用雄性生殖器官作为材料。
(5)图2丙细胞中含有4条染色体,细胞含有2对同源染色体,若进行减数分裂时能形成2个四分体;同源染色体在减数第一次分裂后期分离,因此减数第二次分裂过程中的细胞中不含同源染色体,且在有丝分裂过程中都含有同源染色体,则图2中具有同源染色体的是甲、乙、丙细胞。
15.(22-23高一下·贵州贵阳·期末)真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100bp/s(bp表示碱基对)。下图为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指示的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。回答下列问题:
(1)DNA复制是在 (填“分裂前的间期”或“分裂期”)完成的,其复制方式是 。
(2)在DNA复制过程中,参与的酶有 和 。
(3)据图分析可知,果蝇的1个DNA有 (填“多个”或“单个”)复制起点。在DNA分子复制的过程中,保证复制能精确进行的原因是 (答出两点即可)。
(4)若果蝇某基因模板链中一段序列为:5′—GATCCCG—3′,则其互补链对应序列应该为 。细胞中通过复制合成这一段互补链需要的条件有 (答出两点即可)。
【答案】(1) 分裂前的间期 半保留复制
(2) 解旋酶 DNA聚合酶
(3) 多个 DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;严格遵照碱基互补配对原则
(4) 3′—CTAGGGC—5′/5′—CGGGATC—3′ 酶、原料、能量、模板
【分析】图为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,果蝇DNA形成多个复制泡,而且复制泡大小不同,可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。
【详解】(1)分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成,则DNA复制是在分裂前的间期,DNA是以半保留复制的方式进行的。
(2)在DNA复制过程中,参与的酶有解旋酶(将氢键断裂)和DNA聚合酶(合成子链)等。
(3)图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,果蝇DNA形成多个复制泡,而且复制泡大小不同,说明DNA分子的复制为多起点复制。在DNA分子复制的过程中,DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;严格遵照碱基互补配对原则,保证复制准确进行。
(4)DNA的两条链是反向平行的,且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,故果蝇某基因模板链中一段序列为:5′-GATCCCG-3′,则其互补链对应序列应该为3′—CTAGGGC—5′/5′'—CGGGATC—3′。DNA复制的条件有酶、原料、能量、模板。
16.(22-23高一下·湖北恩施·期末)绿脓杆菌是常见病原菌,种类繁多。烧伤病人、免疫力低下的人群等往往容易受其侵染。实验室中可用富含有机物和无机盐的天门冬增菌肉汤培养基等对其进行直接培养。由于该细菌存在自然和获得性机制抵抗多种抗生素从而导致治疗效果极差。因此对于人类而言,目前缺乏有针对性的抗生素抗菌制剂。经研究发现,有多种类型的绿脓杆菌噬菌体可寄居在绿脓杆菌细胞内增殖并裂解宿主细胞,从而杀灭绿脓杆菌。为进一步探究使用绿脓杆菌噬菌体治疗绿脓杆菌感染的可能性,研究人员对不同类型的噬菌体以及绿脓杆菌进行了侵染实验:首先用噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构建成重组噬菌体,然后用重组噬菌体、噬菌体JG、噬菌体PaP1分别对绿脓杆菌的两种不同类型(PA1、PAO1)进行侵染吸附实验,结果如下图所示,回答下列问题:
(1)绿脓杆菌细胞与人体细胞在结构上最主要的区别是 。
(2)培养绿脓杆菌噬菌体的方法是 。该方法与培养绿脓杆菌的方法存在显著的差异,导致培养方法差异的直接原因是 。
(3)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是 ,比较A、B、C三组的实验结果可知,噬菌体对绿脓杆菌的吸附主要取决于其 (填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。
(4)重组噬菌体增殖产生的子代,主要侵染哪种类型的绿脓杆菌? ,判断理由是 。
(5)若医学上采用绿脓杆菌噬菌体活性制剂治疗绿脓杆菌感染,你认为突出的优点是 (答出一点即可)。
【答案】(1)绿脓杆菌细胞没有成形的细胞核,人体细胞有成形的细胞核
(2) 先用培养基培养绿脓杆菌,再让绿脓杆菌噬菌体侵染绿脓杆菌,在绿脓杆菌细胞内增殖 绿脓杆菌噬菌体是一类病毒,不具有细胞结构,必须寄居在宿主细胞内才能代谢繁殖,而绿脓杆菌具有细胞结构,有独立的代谢繁殖能力
(3) 噬菌体JG主要侵染绿脓杆菌PAO1,噬菌体PaP1主要侵染绿脓杆菌PA1 蛋白质外壳
(4) PA1 重组噬菌体的遗传物质DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染绿脓杆菌PA1
(5)能有效杀灭耐抗生素型的绿脓杆菌,从而提高治疗效果(或者减少人类对抗生素的使用和依赖)
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,主要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。
由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】(1)绿脓杆菌为原核生物,其细胞与人体细胞在结构上最主要的区别是绿脓杆菌细胞没有成形的细胞核,人体细胞有成形的细胞核。
(2)噬菌体为专性寄生物,需要在活细胞中寄生,因此,培养绿脓杆菌噬菌体的方法是先用培养基培养绿脓杆菌,再让绿脓杆菌噬菌体侵染绿脓杆菌,在绿脓杆菌细胞内增殖。该方法与培养绿脓杆菌的方法存在显著的差异,这种差异存在的直接原因是绿脓杆菌噬菌体是一类病毒,不具有细胞结构,必须寄居在宿主细胞内才能代谢繁殖,而绿脓杆菌具有细胞结构,有独立的代谢繁殖能力。
(3)根据B、C组的实验结果可以看出噬菌体JG主要侵染绿脓杆菌PAO1,噬菌体PaP1主要侵染绿脓杆菌PA1,比较A、B、C三组的实验结果可知,噬菌体对绿脓杆菌的吸附主要取决于其蛋白质外壳的种类
(4)重组噬菌体的遗传物质DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染绿脓杆菌PA1,结合图示可以看出,噬菌体PaP1主要侵染PA1,可见重组噬菌体增殖产生的子代,主要侵染PA1绿脓杆菌。
(5)若医学上采用绿脓杆菌噬菌体活性制剂治疗绿脓杆菌感染,则其表现的典型优势是能特异性侵染绿脓杆菌,且能有效杀灭耐抗生素型的绿脓杆菌,从而提高治疗效果。
17.(22-23高一下·湖南长沙·期末)肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型菌体内存在使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”,艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的体外转化实验,证明了“转化因子”的化学成分是 ,该实验 (填“能”或“不能”)说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体。
(2)若合成DNA的原料用32P标记,用含此原料的培养基培养T2噬菌体, (填“能”或“否”)获得DNA被32P标记的T2噬菌体。若用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌,则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是 ,离心后,发现放射性物质主要存在于 (填“上清液”或“沉淀物”)中。
(3)细胞生物、T2噬菌体以及新冠病毒中,遗传物质是RNA的生物是 。为探究某病毒(能使小鼠致病)的遗传物质是DNA还是RNA,研究人员做了如下实验。
实验用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小鼠、等渗生理盐水、注射器等。
实验步骤:
I.取健康且生长状况等基本一致的小鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D;
Ⅱ.向A组鼠体内注射适量的该病毒核酸提取物和DNA酶,向B组鼠体内注射等量的该病毒核酸提取物和RNA酶,向C组鼠体内注射等量的 ,向D组鼠体内注射等量的等渗生理盐水;
Ⅲ.将四组小鼠放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
预期结果及结论:
①若B组和C组的小鼠发病,A组和D组的未发病,则说明 是该病毒的遗传物质;
②若 ,则说明 是该病毒的遗传物质。
【答案】(1) DNA 能
(2) 否 有的DNA一条链含32P,另一条链含31P;有的DNA两条链都含31P 沉淀物
(3) 新冠病毒 该病毒核酸提取物 DNA A组和C组的小鼠发病,B组和D组的未发病 RNA
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有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。
【详解】(1)艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的体外转化实验,运用减法原理,证明了“转化因子”的化学成分是DNA。该实验不仅能说明DNA是遗传物质,还能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体。
(2)病毒进行寄生,只有寄生在相应的活细胞中才能增殖,所以不能使用普通培养基培养病毒,即用含32P的培养基培养T2噬菌体,不能获得DNA被32P标记的T2噬菌体。DNA复制方式是半保留复制,所以若用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌(含31P),则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是有的DNA一条链含32P,另一条链含31P;有的DNA两条链都含31P。在T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,亲代T2噬菌体的蛋白质外壳(含32S,无放射性)分布在上清液中,而含有子代噬菌体的大肠杆菌(含31P和32P,32P具有放射性)分布在沉淀物中。
(3)生物界中,只有RNA病毒的遗传物质是RNA,因此细胞生物、T2噬菌体以及新冠病毒中,遗传物质是RNA的生物是新冠病毒。探究实验要遵循对照原则和单一变量原则,故向C组鼠体内注射等量的该病毒核酸提取物。C组含病毒的核酸,能使小鼠致病,D组不含核酸,小鼠正常;若病毒的遗传物质是DNA,由于A组中的DNA被水解,所以A组小鼠不会发病,而B组的小鼠会发病;若病毒的遗传物质是RNA,由于B组中的RNA被水解,所以B组小鼠不会发病,而A组的小鼠会发病;因此预期结果及结论为:①若B组和C组的小鼠发病,A组和D组的未发病,则说明DNA是该病毒的遗传物质;②若A组和C组的小鼠发病,B组和D组的未发病,则说明RNA是该病毒的遗传物质。
18.(22-23高一下·广东·期末)I、同位素标记技术被广泛用于生物学研究,图甲为赫尔希和蔡斯用同位素标记技术进行遗传物质研究的过程;图乙为科学家探究DNA复制方式的实验过程,三种不同密度类型的DNA分子在试管中形成了三种不同条带类型。根据离心后试管中不同类型DNA分子的分布位置可推测DNA的复制方式,据图回答下列问题:
(1)若用15N标记DNA,则DNA分子被标记的部分是 。
(2)科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。①他们选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本,培养若干代的目的是 。②进行如图乙的实验,若得到的实验结果是:子一代DNA位于离心管 (填“轻带”、“中带”或“重带”,下同),子二代DNA位于离心管 ,则否定全保留复制。③有人认为,将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心,离心管出现1/2为轻带,1/2为重带,说明DNA复制是半保留复制。你反驳他的理由是 。
(3)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为 ,否定了这种说法。
II、艾弗里在格里菲思实验的基础上,进一步探究促使R型活菌转化为S型活菌的“转化因子”。他将加热杀死的S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后,制得细胞粗提取物,再进行如下图所示实验。请回答下列问题:
(4)艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”,即每个实验组特异性地 ,从而鉴定出DNA是转化因子,由此推测第5组的实验现象是 。
(5)现提供显微注射器、活鸡胚细胞、H9N6禽流感病毒的核酸提取液、DNA酶、RNA酶、生理盐水等材料用具,探究H9N6禽流感病毒的遗传物质类型。补充实验步骤、预期结果和结论。
实验步骤:
①取三支相同的试管a、b、c,分别加入等量的病毒核酸提取液,然后在a试管中加入适量的生理盐水,在b、c两支试管中分别加入 。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别检测细胞中是否有病毒产生。
预期结果和结论:
①若 ,则说明该病毒的遗传物质是RNA。
②若 ,则说明该病毒的遗传物质是DNA。
【答案】(1)(含氮)碱基
(2) 使大肠杆菌的DNA几乎都带上15N标记 中带 中带和轻带 用解旋酶处理后会使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现一样的结果
(3)SⅢ
(4) 去除一种物质 培养基中只长R型菌
(5) 等量的相同浓度的DNA酶和RNA酶 甲、乙两组有病毒产生,丙组没有 甲、丙两组有病毒产生,乙组没有
【分析】分析Ⅱ:本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,据图可知,第1组不做处理,与第2、3、4、5组构成对照;2-5组分别用不同的酶处理,再一一观察相关物质的作用,采用的是减法原理,实验结果显示,只有第5组DNA被水解后,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
【详解】(1)DNA分子的含氮碱基含有N,图乙实验中用15N标记DNA,则DNA分子被标记的基团是含氮碱基。
(2)用含15NHCl的培养液培养大肠杆菌若干代,使大肠杆菌的DNA几乎均为15N—15N。若DNA的复制方式为半保留复制,亲代DNA为15N—l5N,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子都为14N—15N,子一代DNA位于离心管中带;大肠杆菌再繁殖一代,子二代的DNA分子为14N—15N、14N—14N,子二代DNA位于离心管中带和轻带,该结果否定了全保留复制。将子一代的DNA分子用解旋酶使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现离心管出现1/2为轻带,1/2为重带的结果,无法证明DNA复制是半保留复制。
(3)由于变异存在不定向性,若S型菌出现是由于R型菌突变产生,则实验中一般会出现多种S型菌,而该实验中出现的S菌全为SⅢ,则可说明不是突变产生的,从而否定了前面的说法。
(4)在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,该实验利用了“减法原理”;第5组DNA被水解后,培养基中只长R型菌,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
(5)①该实验利用减法原理探究H9N6禽流感病毒的遗传物质种类,该实验的自变量为核酸的种类,因变量为活鸡胚细胞中是否有病毒产生。在a试管中加入适量的生理盐水(对照组),在b、c两支试管中分别加入等量的相同浓度的DNA酶(DNA酶能分解DNA)、RNA酶(RNA酶能分解RNA)。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别抽样检测细胞中是否有病毒产生。若甲、乙两组有病毒产生,丙组没有病毒产生(丙组中的RNA被RNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是RNA;若甲、丙两组有病毒产生,乙组没有病毒产生(乙组中的DNA被DNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是DNA。
19.(22-23高一下·黑龙江七台河·期末)下图为DNA分子部分片段的示意图,据图回答相关问题:
(1)DNA除了分布于细胞核中,还分布于动物细胞的 中。
(2)DNA的一条单链具有两个末端,分别称作5’端和3’端,图中⑥为 端。研究表明,DNA分子中G+C的比例越高,加热解旋所需要温度就越高,原因是 。
(3)DNA复制开始时,在能量的驱动下解旋酶作用于 (选填图中的序号),将DNA双螺旋的两条链解开,以解开的每一条母链为模板,游离的 在 酶的作用下合成与母链互补的一条子链。
(4)下列有关双链DNA分子的描述中,相关比值为1:1的是
①脱氧核糖与磷酸的数量比②嘌呤总数与嘧啶总数之比③磷酸二酯键数目与氢键数目之比④一条单链中A+C与其互补链中T+G之比
【答案】(1)线粒体
(2) 5’端 C和G间氢键较多,氢键数越多,DNA结构越稳定
(3) ⑤ 脱氧核苷酸 DNA聚合酶
(4)①②④
【分析】据图分析:①磷酸基团;②脱氧核糖;③腺嘌呤;④磷酸二酯键;⑤氢键;⑥磷酸基团;⑦A(腺嘌呤);⑧C(胞嘧啶);⑨G(鸟嘌呤);⑩T(胸腺嘧啶)。
【详解】(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量DNA,因此DNA除了分布于细胞核中,还分布于动物细胞的线粒体中。
(2)DNA的一条单链具有两个末端,其中磷酸基团端称作5’端,羟基端称作3’端,因此图中⑥为5’端。DNA分子中A和T配对形成2个氢键,C和G配对形成3个氢键,故G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定,加热解旋所需要温度就越高。
(3)DNA复制开始时,在能量的驱动下解旋酶作用于氢键⑤,将DNA双螺旋的两条链解开,以解开的每一条母链为模板,游离的4种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成与母链互补的一条子链。
(4)①组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,所以DNA分子中脱氧核糖与磷酸的数量比为1:1,①正确;
②由于嘌呤和嘧啶互补配对,所以DNA分子中嘌呤总数与嘧啶总数之比为1:1,②正确;
③A和T配对形成2个氢键,C和G配对形成3个氢键,而相邻两个脱氧核苷酸之间形成1个磷酸二酯键,所以DNA分子中磷酸二酯键数目与氢键数目之比不等于1:1,③错误;
④DNA两条链之间碱基互补,A=T,C=G,故一条单链中A+C与其互补链中T+G之比为1:1,④正确。
故选①②④。
20.(22-23高一下·海南·期末)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)以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤:
①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过长时间保温后进行搅拌、离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。
上述步骤存在 处错误。
(2)选择T2噬菌体作为实验材料是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且 。
(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如下图1所示的实验结果,所以搅拌时间少于1min时,上清液中35S的放射性 。实验结果表明当搅拌时间足够长时,上清液中的35S 和32p分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明噬菌体的 进入细菌。图1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 。
(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体,其中32P标记的部位应是图2中的 (填序号)。
【答案】(1)两(2)
(2)侵染细菌时蛋白质与DNA会分开
(3) 较低 DNA 无子代噬菌体放出
(4)②
【分析】1、分析曲线图1:细菌的感染率为100%,为对照组;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。
2、图2:分别为蛋白质和核酸的基本组成单位氨基酸和核苷酸,①为R基,②为磷酸基团,③代表五碳糖,④代表含氮碱基。
【详解】(1)同时含35S和32P的培养基去培养大肠杆菌,会使子代T2噬菌体中的DNA和蛋白质同时有标记,不能区分两种物质,因此步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。搅拌前应该先进行短时间的保温,让亲代噬菌体充分感染大肠杆菌,但大肠杆菌并未破裂释放子代噬菌体,故步骤④中应该保温适当时间,而非长时间。故上述步骤存在两处错误。
(2)选择T2噬菌体作为实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离,有利于控制单一变量,单独研究蛋白质和DNA的功能。
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性。搅拌的目的是让吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,即让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开,所以搅拌时间少于1min时,即搅拌不充分,上清液中35S的放射性较低。
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%证明DNA进入细菌,在离心过程中随着细菌进入沉淀物中,而蛋白质未进入细菌,主要分布在上清液。
图l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死亡,子代噬菌体没有释放出来,在离心过程中随着细菌进入沉淀物中,否则细胞外32P放射性会增高。
(4)32P位于DNA分子中的磷酸基团上,是图2中的②。
21.(22-23高一下·福建宁德·期末)根据细胞增殖和噬菌体侵染细菌的相关知识,请完成下列小题:
第一部分:甲图是某一动物体内5个不同时期细胞的示意图;乙图表示某高等哺乳动物减数分裂过程简图,其中ABCDEFG表示细胞,①②③④表示过程;丙图表示在细胞分裂时期细胞内每条染色体上DNA的含量变化曲线。请据图回答问题:
(1)若是人的皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生类似于图甲中 (填字母)所示的分裂现象,其中DNA数和染色体数之比为2:1的是图甲中 (填字母)。
(2)着丝粒的分裂发生在乙图 (填字母)细胞中。
(3)乙图中导致染色体数目减半的过程是 (填数字),其导致染色体数目减半的原因是 。
(4)若卵原细胞的基因组成为AaXBXb,该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常,产生D细胞的基因组成为AAXb,则E细胞的基因组成为 。
(5)在图丙中,D'E'段所能代表的分裂时期对应甲图中的 (填字母)细胞。
第二部分:下图是噬菌体侵染细菌示意图,请回答下列问题:
(6)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
(7)“噬菌体侵染细菌的实验”的设计思路是: 。
(8)图中A表示噬菌体DNA和蛋白质外壳的合成过程。蛋白质外壳是以 为原料合成的。
(9)图中D表明噬菌体侵染细菌时,注入细菌体内的物质是 。
【答案】(1) a、c b、c、e
(2)B、C
(3) ② 同源染色体分离
(4)Xb
(5)a、d
(6)BDAEC
(7)设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用
(8)细菌体内的氨基酸
(9)(噬菌体)DNA
【分析】题图分析,甲图中a细胞处于有丝分裂后期;b细胞处于减数第一次分裂中期;c细胞处于有丝分裂中期;d细胞处于减数第二次分裂后期;e处于减数第一次分裂前期。
分析乙图:A为初级卵母细胞,B为次级卵母细胞,C为第一极体,D为卵细胞,E、F、G为第二极体。
分析丙图:B′C′形成的原因是DNA的复制;C′D′表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;D′E′形成的原因是着丝粒分裂;E′F′表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
第二部分题图:图示表示噬菌体侵染细菌的过程。A是合成,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳;B是吸附;C是释放,子代噬菌体与亲代噬菌体相同;D是注入,只有噬菌体的DNA注入细菌;E是组装。
【详解】(1)由于人的皮肤生发层细胞只能进行有丝分裂,所以只有a细胞处于有丝分裂后期、c细胞处于有丝分裂中期所示的细胞与其类似;DNA数和染色体数之比为2∶1的细胞中含有姐妹染色单体,图甲中b细胞处于减数第一次分裂中期、c细胞处于有丝分裂中期、e处于减数第一次分裂前期细胞中含有姐妹染色单体,DNA数和染色体数之比为2:1。
(2)减数第二次分裂的后期会发生着丝粒的分裂,所以乙图的B次级卵母细胞、C第一极体细胞中能发生着丝点的分裂。
(3)在乙图中②减数第一次分裂后期由于同源染色体的分离,导致细胞内染色体数目减半。
(4)若卵原细胞的基因组成为AaXBXb,该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常,产生D细胞的基因组成为AAXb,其中含有相同的基因,说明异常发生在减数第二次分裂后期,含A的染色体移向了细胞的同一极,所以E细胞的基因组成为Xb。
(5)图丙中,D′E′段表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,该段对应着有丝分裂的后期或减数第二次分裂的后期,即甲图中的细胞a、d。
(6)噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放,图示表示噬菌体侵染细菌的过程。A是合成,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳;B是吸附;C是释放,子代噬菌体与亲代噬菌体相同;D是注入,只有噬菌体的DNA注入细菌;E是组装,所以正确顺序是BDAEC。
(7)“噬菌体侵染细菌的实验”的设计思路是:设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用,即分别研究DNA和蛋白质各自的效应。
(8)图中A表示噬菌体DNA和蛋白质外壳的合成过程,噬菌体蛋白质外壳是在自身遗传物质的指导下,以细菌体内的氨基酸为原料合成的。
(9)图中D表明噬菌体侵染细菌时,留在细菌外的物质是蛋白质外壳,注入细菌体内的物质是噬菌体的DNA。
22.(22-23高一下·湖南岳阳·期末)我国繁育大白菜(2N=20)有7000多年的历史,自然界中的大白菜为野生型,为研究大白菜抽薹开花的调控机制,某科研单位将野生型大白菜经过诱变育种纯化得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。然后进行如下实验:
突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同)
突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同)
F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2(新性状:突变体甲:突变体乙:野生型=1:1:1:1)
(1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果,突变体甲与突变体乙的性状分别对野生型性状是 (填“显性”或“隐性”)。要确定两个不同突变位点是否在一对同源染色体上(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换),将F2中的新性状个体进行自交,统计其所有后代。若后代中新性状:突变体甲:突变体乙:野生型= (填比例),说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上;若后代中新性状:突变体甲:突变体乙:野生型= (填比例),说明两个不同突变位点位于两对同源染色体上。
(2)为探究上述白菜抽墓早的原因,对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较,结果如图1:
F基因表达相对水平
①由图1可知,白菜的抽墓时间提前是因为野生型基因中某碱基对突变,导致mRNA上的 提前出现,翻译提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶,其可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响调控抽墓的F基因的表达,进而影响抽薹,野生型个体与突变体甲的F基因表达的相对水平如图2(野生型个体与突变体甲的F基因均为正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽墓提前的原因: 。
【答案】(1) 显性、显性 2:1:1:0 9:3:3:1
(2) 终止密码子 突变体甲中的基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常,使染色体组蛋白甲基化水平降低,最终使F基因表达水平下降,解除了F基因对抽薹的抑制,使大白菜提前抽薹
【分析】1、基因突变是指DNA分子中发生碱基(对)的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则一般不能遗传。
2、密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基.一个密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由1种或多种密码子决定。
【详解】(1)由于突变体甲与野生型杂交,子一代表现型与突变体甲相同,突变体乙与野生型杂交,子一代表现型与突变体乙相同,说明突变体甲与突变体乙性状对野生型都是显性性状。
假设突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上,野生型基因型为aabb,甲基因型是AAbb,乙的基因型是aaBB,则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb,突变体乙×野生型→F1基因型aaBb,F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2 新性状(AaBb):突变体甲(Aabb):突变体乙(aaBb):野生型(aabb)=1:1:1:1,说明A、b基因位于一条染色体上,a、B基因位于另一条染色体上,将F2 中的新性状个体(AaBb)进行自交,由于只能产生Ab和aB的配子,所以子代中新性状AaBb:突变体甲Aabb:突变体乙aaBb:野生型aabb=2:1:1:0。
假设突变体甲与突变体乙是两对同源染色体上两个不同位点基因突变的结果,野生型基因型为aabb,甲基因型是AAbb,乙的基因型是aaBB,则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb,突变体乙×野生型→F1基因型aaBb,F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2 新性状(AaBb):突变体甲(Aabb):突变体乙(aaBb):野生型(aabb)=1:1:1:1,将F2 中的新性状个体(AaBb)进行自交,故新性状:突变体甲:突变体乙:野生型=9:3:3:1。
(2)①由图1可知,野生型W位置的其中一个G//C碱基对被A//T替换,W位置非模板链DNA变成了TAG,mRNA上相应的密码子变成UAG,是终止密码子,终止密码子提前出现导致翻译提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。
②根据图2信息推测突变体甲抽薹提前的原因是:基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常,使染色体组蛋白甲基化水平降低,进而使F基因表达水平下降,解除对抽薹的抑制,使白菜提前抽薹。
23.(22-23高一下·安徽·期末)人体中的促红细胞生成素(EPO)主要由肾脏的部分细胞分泌,是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现,在氧气供应不足时,低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促进EPO的合成,最终导致红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示,回答下列问题:
(1)HIF基因与EPO基因的根本区别在于 。
(2)过程①必需的酶是 ;除mRNA外,参与过程②的RNA还有 。
(3)HIF在 (填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。
(4)上述图示过程反映了基因与基因、 之间存在着复杂的相互作用,共同调控生物体的生命活动。
【答案】(1)脱氧核苷酸的排列顺序不同
(2) RNA聚合酶 tRNA、rRNA
(3)转录
(4)基因与环境
【分析】据图分析可知,图示表示人体缺氧调节机制,其中①表示转录过程,②表示翻译过程。
【详解】(1)遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,HIF基因与EPO基因含有的遗传信息不同,故根本区别在于二者的脱氧核苷酸的排列顺序不同。
(2)过程①表示转录,需要RNA聚合酶的催化;过程②表示翻译,该过程中mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸,rRNA和蛋白质组成核糖体,核糖体是翻译的场所。
(3)由题干信息“低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多”可知,HIF在转录水平调控EPO的表达。由于核糖体是细胞内蛋白质的合成车间,细胞还可以通过增加核糖体的数量,提高翻译速率来加快EPO合成的速度。
(4)上述图示过程反映了HIF基因和EPO基因,HIF、EPO基因与低氧环境相互作用,即不同基因、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,共同调控生物体的生命活动。
24.(22-23高一下·甘肃白银·期末)大肠杆菌细胞内核糖体由多种蛋白质和rRNA组成。基因1编码的r蛋白是组成核糖体的蛋白质之一,基因2编码rRNA,合成过程如图所示,其中①~③代表相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。回答下列问题:
(1)过程①表示 过程,参与该过程的酶是 。
(2)图中进行过程②的细胞器是 。
(3)当细胞中r蛋白过多时,r蛋白会与mRNA上的RBS位点结合,使 (用序号表示)过程 (填“减弱”或“增强”),有利于使细胞内的r蛋白数量保持相对稳定。
【答案】(1) 转录 RNA聚合酶
(2)核糖体
(3) ② 减弱
【分析】基因的表达包括转录和翻译过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的参与;翻译时以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程的场所是核糖体,需要多种酶的参与。
【详解】(1)过程①是以基因1为模板合成mRNA的过程,表示转录过程,转录过程需要RNA聚合酶参与。
(2)②过程表示以mRNA为模板合成r蛋白的过程,属于翻译过程,蛋白质的合成场所是核糖体,所以进行过程②的细胞器是核糖体。
(3)由题可知“mRNA上的RBS是核糖体结合位点”,mRNA又是过程②的模板,所以当细胞中r蛋白过多时,r蛋白会与mRNA上的RBS位点结合,会使②过程减弱,从而使r蛋白合成减少。
25.(22-23高一下·甘肃临夏·期末)香豌豆的花色由非同源染色体上的两对等位基因(C/c和P/p)控制,下图为基因控制物质合成的途径(不考虑基因突变和染色体变异)。
请回答下列问题:
(1)根据题干信息,从基因与性状的关系上分析,能够得出的结论:①基因通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;② 。
(2)开紫花的基因型有 种。基因型为CcPp的紫花香豌豆自交,后代植株的花色中紫色:白色= ,其中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型是 。(提示:共5种)
(3)两株白花香豌豆杂交的后代中紫花香豌豆占1/4,这两株香豌豆的基因型为 。
【答案】(1) 酶的合成 一种性状可以由多对基因控制
(2) 4 9:7 CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp
(3)Ccpp和ccPp
【分析】基因可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,根据题意和图示分析可知:两对基因不在同一对染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律。香豌豆中基因C、P同时存在时,前体物质才能合成紫色素,才能开紫花,其余开白花。
【详解】(1)从图中可以看出,基因和性状的关系:一是基因控制酶的合成控制生物性状;二是花色由两对基因控制,说明一种性状可以由多对基因控制。
(2)紫花植株需要有酶C和酶P,所以基因型是C_P_,有CCPP,CcPP,CCPp和CcPp四种基因型;CcPp自交,C_P_:C_pp:ccP_:ccpp=9:3:3:1,只有C_P_表现为紫花,其余全是白花,所以紫色:白色=9:7,白色植株的基因型有CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp,自交都不发生性状分离,所以都能稳定遗传。
(3)白花香豌豆杂交产生的后代紫花的比例为1/4,紫花的基因型是C_P_=1/2×1/2=1/4,说明亲代基因型是Ccpp和ccPp。
26.(22-23高一下·黑龙江·期末)如图为真核生物 DNA 的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙、丙、丁),请据图回答下列问题:
(1)图甲为 DNA 的结构示意图,其基本骨架由 和 (填序号)交替连接构成,④为 。图甲含 个游离的磷酸基团。
(2)从图乙可看出,DNA复制具有 的特点。该过程是从多个起点开始复制的,从而可 复制速率;图乙中所示的酶作用于图甲中的⑨,称为 酶。
(3)图丙中的酶1称为 ,催化形成图甲中的 (填序号)。图丙中a链和d链的碱基序列是 的(填“互补配对”或”“相同”)。
(4)图丁过程所需要的酶为 ,2称为 ,5称为 。
【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸/胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 2
(2) 边解旋边复制 提高 解旋酶
(3) DNA聚合酶 ⑩ 互补配对
(4) RNA聚合酶 尿嘧啶核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸/胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸
【分析】题图分析:
甲图:该图为真核生物DNA的结构图,①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,④为胞嘧啶脱氧核苷酸,⑤⑥⑦⑧为含氮碱基,⑨为氢键,⑩为磷酸二酯键。
乙图:乙图表示DNA分子复制过程。
丙图:丙图中DNA的两条链都作为模板,故丙图表示DNA分子复制过程。
丁图:图丁过程只以DNA的一条链作为模板,故表示转录。
【详解】(1)DNA链由脱氧核糖通过磷酸二酯键连接而成,①磷酸和②脱氧核糖构成其基本骨架。④为胞嘧啶脱氧核苷酸/胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,链状DNA分子每条链的3,端有一个游离的磷酸基团,故图甲含2个游离的磷酸基团。
(2)DNA边解旋边复制,且可以从多个起点开始复制,从而提高复制的速率。⑨是氢键,复制过程水解氢键的是解旋酶。
(3)图丙中酶1是DNA聚合酶,催化⑩磷酸二酯键形成,两条DNA链间通过碱基互补配对形成完整的分子。
(4)图丁是转录过程,所需要的酶是RNA聚合酶,2是尿嘧啶核糖核苷酸,5是胸腺嘧啶脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。
27.(22-23高一下·湖南湘西·期末)先天性夜盲症是由多对等位基因控制的遗传病。X染色体上的A基因编码视杆细胞的钙通道蛋白,若该基因突变则导致视杆细胞释放谷氨酸(神经递质)减少,引起“静止性夜盲症”;常染色体上的B基因编码的是谷氨酸受体蛋白,该基因突变则使人患“进行性夜盲症”。如图甲、乙两个家族分别出现了上述两种不同类型的夜盲症,且两家族成员之间不含另外一个家族的致病基因。根据家系图,回答下列问题。
(1)甲家族出现的是 夜盲症,甲、乙两个家族所患夜盲症的遗传方式分别为 、 。
(2)甲家族Ⅲ-1与乙家族Ⅲ-2结婚,所生孩子患夜盲症的概率是 。产前诊断是预防遗传病的有效手段,甲家族Ⅲ-2与乙家族Ⅲ-4结婚, (填“需要”或“不需要”)对胎儿是否携带致病基因进行筛查,其理由是 。
(3)先天性夜盲症体现了基因对性状的控制途径为 (写出两点)。
【答案】(1) 静止性 伴X隐性遗传 常染色体隐性遗传
(2) 0 需要 甲家族Ⅲ﹣2有50%的可能为静止性夜盲症致病基因携带者,并将致病基因传递给他的儿子导致患病
(3)多个(多对等位)基因控制同一性状、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
【分析】分析遗传图解可知,乙家族中表现正常的Ⅱ 1和Ⅱ 2所生女儿Ⅲ 2患病,可以判断乙家族的病是常染色体隐性遗传,根据题意可知,乙家族出现的病是进行性夜盲症。题干指出“甲、乙两个家族分别出现了两种不同类型的夜盲症”,说明甲家族出现的病是静止性夜盲症,其遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
【详解】(1)分析乙家族系谱图可知,乙家族中表现正常的Ⅱ 1和Ⅱ 2所生女儿Ⅲ 2患病,即“无中生有,女病父正”,可以判断乙家族的病是常染色体隐性遗传,根据题意可知,乙家族出现的病是进行性夜盲症。题干指出“甲、乙两个家族分别出现了两种不同类型的夜盲症”,说明甲家族出现的病是静止性夜盲症,其遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
(2)两家族成员之间不含另外一个家族的致病基因。甲家族Ⅲ 1不患进行性夜盲症(常染色体隐性遗传)为显性纯合子,乙家族Ⅲ 2为女性,不患静止性夜盲症(伴X染色体隐性遗传)为显性纯合子。因此甲家族Ⅲ 1与乙家族Ⅲ 2结婚,所生孩子均为双显性个体,患夜盲症的概率是0;甲家族出现的病是静止性夜盲症,其遗传方式是伴X染色体隐性遗传。甲家族Ⅲ 1患静止性夜盲症,其母亲Ⅱ 2为携带者,所生女儿Ⅲ 2有50%的可能为静止性夜盲症致病基因携带者,并将致病基因传递给他的儿子导致患病。因此甲家族Ⅲ 2与乙家族Ⅲ 4结婚,需要对胎儿是否携带致病基因进行筛查。
(3)根据题意,先天性夜盲症体现了基因对性状控制的关系:①多个(多对等位)基因控制同一性状;②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
28.(22-23高一下·山东青岛·期末)如图表示人体细胞中遗传信息的传递过程。请回答:
(1)DNA的基本骨架是由 构成的,DNA复制的方式为 ,过程①所需要的酶为 。
(2)过程②需要 酶的催化,以 为原料,该过程的产物通过 进入细胞质。
(3)过程③表示 过程,该过程中携带原料的工具为 ,图中核糖体的移动方向为 (填“从左到右”或“从右到左”),其中一条mRNA上结合多个核糖体的意义是 。
(4)基因能通过控制 直接控制生物体的性状。
【答案】(1) 脱氧核糖和磷酸交替连接 半保留复制 解旋酶、DNA聚合酶
(2) RNA聚合 游离的4种核糖核苷酸 核孔
(3) 翻译 tRNA 从右到左 少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质
(4)蛋白质的结构
【分析】分析图:过程①、②发生在细胞核中,过程③发生在细胞质的核糖体上。过程①为DNA的复制,过程②为遗传信息的转录,过程③为遗传信息的翻译。
【详解】(1)DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成,排列在DNA分子的外侧;DNA复制时以亲代DNA的每一条链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链,DNA复制的方式是半保留复制;过程①为DNA的复制,需要解旋酶使DNA分子的双螺旋结构解开,以及DNA聚合酶催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制。
(2)过程②为遗传信息的转录过程,遗传信息的转录是以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下,以4种游离的核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,形成的mRNA通过核孔进入细胞质参与翻译过程。
(3)过程③为遗传信息的翻译过程,该过程以mRNA作为模板,多种酶的参与下,以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程转运氨基酸的载体为tRNA,根据四条多肽链的长度可知,核糖体在①上移动的方向是从右到左。在细胞质中,翻译是一个快速的过程,通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条相同肽链的合成,其生物学意义是:少量的mRNA分子就可迅速合成出大量的蛋白质。
(4)基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,也可通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物的性状。
29.(22-23高一下·福建·期末)回答下列关于生物变异的问题:
(1)2013年8月18 日,中国“神舟”十号飞船搭载的“大红袍1号”和“正山小种1号”等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员,进入基地的培育与筛种阶段。这是利用太空条件使相关茶种发生了 (填变异类型),进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中,会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡,绝大多数的产量和品质下降等情况,这说明了该变异具有 的特点。为克服这一缺点,可进行的操作是大量处理材料。
(2)图甲中②表示基因控制蛋白质合成过程中的一个环节,②过程表示 。图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理,该病发病的根本原因是 ,其中β上的三个碱基分别是 ,这是决定缬氨酸的密码子。
(3)某动物的基因型为AABb,该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙,则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是发生了 (填“基因突变”或“基因重组(交叉互换)”)。
(4)图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是 (填序号),属于染色体结构变异的是 (填序号),两种变异的主要区别是 (通过光学显微镜观察)。
【答案】(1) 基因突变 多害少利性
(2) 转录 基因中一个碱基对发生了替换 GUA
(3)基因突变
(4) ① ② ①不能在显微镜下看到②能在显微镜下看到
【分析】1、根据题意和图示分析可知:图甲是人类镰刀型细胞贫血症的病因分析,图中①过程是DNA分子的复制,②是转录过程;α链是DNA转录的模板链,碱基组成为CAT,β链是mRNA上的碱基序列,碱基组成为GUA。
2、图乙为有丝分裂过程中一条染色体上的基因,该染色体含有姐妹染色单体,但在相同位置上的基因不同,说明间期发生了基因突变。
3、图丙中①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换,属于交叉互换,发生在减数第一次分裂的四分体时期,属于基因重组;②发生在非同源染色体之间染色体片段的互换,属于染色体结构变异中的易位。
【详解】(1)太空育种是利用太空中各种射线及失重等条件使种子发生基因突变,再进行有目的的筛选;基因突变具有多害少利性,反而使得新品种不适应环境而死亡。
(2)图甲中②表示以DNA为模板合成mRNA的过程,即转录过程;由图甲可知,镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA在复制时,其中的一个碱基对被另一个碱基对所替换;对照题图中谷氨酸转录过程可知,模板链为α链,异常的转录模板链上的三个碱基是CAT,根据碱基互补配对原则,β链(mRNA)上的三个碱基分别是GUA。
(3)体细胞在进行有丝分裂时不能进行联会,所以不能发生同源染色体间的交叉互换,因此,该细胞中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因只能是基因突变。
(4)从题图丙中可以看出,①属于同源染色体间的交叉互换,所以属于基因重组;②属于非同源染色体间的互换,所以属于染色体结构变异;两种变异的主要区别是①基因重组不能通过光学显微镜观察到,而②染色体结构变异能通过光学显微镜观察到。
30.(22-23高一下·甘肃白银·期末)我国著名药学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者