四川省遂宁市射洪中学2023—2024学年高一下学期(强基班)期末模拟考试生物试题
一、选择题(每题只有一个选项正确,每题2分,共50分)
1.(2024高一下·射洪期末)细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列有叙述,正确的有( )
①卵细胞体积较大,其表面积较大,使得细胞的物质交换效率逐渐升高
②细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程,物质准备的过程所占时间较长
③细胞分化的过程中,细胞内遗传物质发生改变导致细胞在形态、结构和功能都会出现出现稳定性的差异
④多细胞生物体的生长依靠细胞数目的增加而不是细胞体积的变大
⑤细胞凋亡过程受到严格的遗传机制调控,是由基因决定的一种程序性死亡,也受环境影响
⑥细胞的衰老就是个体的衰老
⑦衰老细胞中染色质收缩导致部分基因转录受阻
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
2.(2024高一下·射洪期末)细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制,是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后,运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A.植物和酵母菌细胞中,液泡内的水解酶是在液泡内合成的
B.处于营养缺乏条件下的细胞,会减少细胞自噬,以便保留生存所需的物质和能量
C.饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D.细胞自噬与细胞凋亡不同,细胞自噬不会导致细胞凋亡
3.(2024高一下·射洪期末)嫁接是把一株植物的枝或芽,嫁接到另一株植物的基或根上,使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。油桃和毛桃都是高等植物,油桃枝条可嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树。下列关于嫁接后的油桃树的说法,正确的是( )
A.油桃枝条在毛桃主干上发育成油桃树体现了植物细胞的全能性
B.发育成熟的油桃树每个细胞都可以表达出全能性
C.油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因的选择性表达
D.要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含的蛋白质种类是否相同
4.(2024高一下·射洪期末)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”六个基本环节。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是( )
A.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
B.在观察和统计分析的基础上,结合前人融合遗传的观点,提出一系列假说
C.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1测交遗传实验的基础上
D.运用统计学方法分析实验结果,科学地设计实验程序,巧妙地运用测交实验进行验证
5.(2024高一下·射洪期末)下列相关生物学的概念的叙述中,正确的有几项( )
①子代中显现出来的性状即为显性性状
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高茎和矮茎,数量比接近于1∶1属于性状分离
③位于X、Y染色体同源区段上的基因在遗传上总是与性别相关联
④自交、正反交都可以用来判断某一显性个体的基因型
⑤同源染色体相同位置的基因控制的是同一性状
⑥X、Y 染色体上的基因只在生殖细胞中表达
⑦人体内每个细胞内的性染色体数都是相同的
⑧等位基因的区别主要体现在脱氧核苷酸的数量不同上
⑨开粉花的茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型,数量比接近于1∶2∶1属于性状分离
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
6.(2024高一下·射洪期末)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程
7.(2024高一下·射洪期末)如图是玉米(2n=20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同细胞(不考虑变异)。下列叙述正确的是( )
A.细胞①处于减数第一次分裂后期,同源染色体正在联会形成四分体
B.细胞②中同源染色体的非姐妹染色单体之间可能正在发生互换
C.细胞④和⑤处于减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目是10
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离,则形成的四个花粉粒都异常
8.(2024高一下·射洪期末)熊猫的精原细胞有42条染色体,且性别决定为XY型,则次级精母细胞阶段,细胞内的染色体组成情况可能是( )
①40+XX ②40+YY ③20+X ④20+Y ⑤40+XY
A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③④⑤
9.(2024高一下·射洪期末)某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(E/e、F/f和H/h),为探究这三对等位基因在常染色体上的位置,研究小组选用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,F1再与隐性纯合个体进行杂交,结果为EeFfHh:EeFfhh:eeffHh:eeffhh= l:1:1:1。下列表示上述基因在染色体上的位置图示,正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2024高一下·射洪期末)某遗传病由一对等位基因控制,某家系中该病的遗传系谱图如图所示。不考虑 X、Y染色体同源区段的情况。下列分析错误的是( )
A.该病的遗传方式可能是伴 X染色体显性遗传
B.若Ⅱ-3 不携带该病的致病基因,则Ⅲ-11为杂合子
C.若Ⅱ-4有2个致病基因,则其中的1个来自Ⅰ-2
D.若Ⅱ-3 携带致病基因,则Ⅲ-10 与Ⅰ-2 的基因型不同
11.(2024高一下·射洪期末)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1基因型有12种
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.F1雌蝇中表现母本性状的概率是3/16
12.(2024高一下·射洪期末)下列关于DNA结构的叙述,错误的是( )
A.不同生物的DNA具有特异性,但其基本组成单位都相同
B.DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5′端和3′端
C.磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA的基本骨架
D.细胞内的DNA由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成
13.(2024高一下·射洪期末)如图1为核苷酸链结构图,图2为DNA复制的模式图,下列叙述错误的是( )
A.图1中能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图1中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C.图2体现出DNA复制是多起点复制,可以提高复制速度
D.图2中的DNA复制所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶
14.(2024高一下·射洪期末)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:
从图中不能得出的是( )
A.花的颜色由多对基因共同控制,说明基因和性状间并不是一一对应关系
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,从而控制生物性状
C.生物性状由基因决定,也受环境影响
D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达
15.(2024高一下·射洪期末)如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①过程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.囊性纤维化是基因对性状的直接控制,使得相关蛋白质的结构发生变化所致
D.某段DNA上发生了基因异常,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
16.(2024高一下·射洪期末)选择正确的研究思想、方法,才能够有效达成实验目的,寻求突破性成果。以下有关科学史中科学家研究思想、方法及其对应成果的叙述中,不正确的是( )
A.孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说-演绎法
B.萨顿结合孟德尔遗传定律以及实验观察,运用推理的的方法提出基因在染色体上
C.摩尔根发明测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘制出第一幅果蝇的各种基因在染色体上相对位置的图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列
D.梅塞尔森、斯塔尔通过追踪放射性差异证明DNA进行半保留复制
17.(2024高一下·射洪期末)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述错误的是( )
A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键
C.该噬菌体复制4次,子代中只有14个噬菌体含有31P
D.噬菌体DNA第4次复制需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
18.(2024高一下·射洪期末)关于遗传物质的叙述,正确的是( )
①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是主要遗传物质
②大肠杆菌细胞质的遗传物质主要是DNA
③DNA是具有细胞结构的所有生物的遗传物质
④病毒的遗传物质是DNA或RNA
⑤烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA
A.①②④ B.③④ C.③④⑤ D.①③⑤
19.(2024高一下·射洪期末)中心法则揭示了生物遗传信息的传递和表达的过程。据图分析下列说法不正确的是( )
A.b过程所需原料为核糖核苷酸,d过程所需原料为脱氧核苷酸
B.e过程是RNA复制,只发生在某些病毒增殖过程中
C.科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,可催化图中的d过程
D.a、b、c所表示过程依次是DNA复制、转录、翻译,只能发生在真核细胞中
20.(2024高一下·射洪期末)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交,产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)现象出现,甲基化不影响基因复制。下列有关分析错误的是( )
A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度无关
B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合,从而影响基因的表达,甲基化程度越高,抑制作用越明显
C.碱基甲基化不影响基因复制过程中碱基互补配对
D.甲基化是引起表观遗传的常见方式,不改变基因中的遗传信息
21.(2024高一下·射洪期末)下列有关基因突变的原因和特点的叙述中,不正确的是( )
A.用射线处理萌发的种子可大大提高基因突变的频率
B.基因突变的方向与生物所处的环境有明确的因果关系
C.无论是自发突变还是人工诱变,其实质都是改变了基因中的遗传信息
D.虽然基因突变具有低频性,但如果种群内的个体很多,也会产生很多的基因突变
22.(2024高一下·射洪期末)下列关于基因突变的叙述正确的是( )
A.基因突变一定会引起生物性状的改变
B.基因突变能改变基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置不变
C.基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是增添
D.发生在植物体细胞中的基因突变无法传递给后代
23.(2024高一下·射洪期末)美国遗传学家摩尔根,在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇,他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验I),结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配,F2雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为1:1。这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚,于是他继续做了下表所示的实验(II、Ⅲ)。与实验有关的叙述错误的是( )
组别 杂交组合 结果
II F1红眼♀×白眼♂ 红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂=1:1:1:1
III 野生型红眼♂×白眼♀(来自实验II) 红眼♀:白眼♂=1:1
A.实验I可视为实验I的测交实验,其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子
B.实验Ⅲ是实验I的反交实验,正反交结果若相同可确定其基因位于X染色体上
C.实验Ⅲ的结果表明野生型红眼果蝇一半的精子含有控制眼色的基因
D.对实验I、II、Ⅲ最合理的解释是控制眼色的基因位于X染色体上
24.(2024高一下·射洪期末)某种雌雄异株植物的红花与白花的遗传受一对等位基因控制,为研究这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上,选取四株植物进行了如下表所示实验。下列说法正确的是( )
实验组 亲本组合 F1
实验一 甲(红花♀)×乙(白花♂) 红花:白花=1:1
实验二 甲(红花♀)×丁(红花♂) 红花:白花=3:1
实验三 丙(白花♀)×丁(红花♂) 红花:白花=1:1
A.若植株丁为纯合子,则这对等位基因位于常染色体上
B.给出实验一F1中红花植株性别比例的数据,能达到实验目的
C.给出实验二F1中白花植株性别比例的数据,能达到实验目的
D.给出实验三F1中红花植株性别比例的数据,不能达到实验目的
25.(2024高一下·射洪期末)某植物种子的颜色有黄色和绿色之分,受多对等位基因控制,多对等位基因依次用A和a、B和b、C和c表示。现有一个绿色种子的纯合品系X,让X与一纯合黄色种子的植物杂交,F1都是黄色,F1自交,F2中黄色:绿色=27:37,下列说法不正确的是( )
A.根据上述实验结果,可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制
B.X的基因aabbcc,纯合黄色种子的基因型是AABBCC
C.控制种子颜色的基因在遗传时不遵循自由组合定律
D.可取F1的黄色种子进行测交来检验F1黄色种子遗传因子组成
二、非选择题(本题包括5个小题,共50分)
26.(2024高一下·射洪期末)下图是某基因型为XAXaBbdd的高等动物细胞分裂过程中相关示意图(●和○表示着丝粒),据图回答:
(1)图1所示细胞的名称为 依据是 。
(2)图2柱形图中的时期是按先后排列,因此图1细胞对应的时期 (填序号),则同时产生的成熟的生殖细胞基因型为 。
(3)图3中①过程的主要变化是 。
(4)若在图1中的5号染色体上为b基因,则其原因是 。
(5)如果将含有一对同源染色体的性原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料。那么,该细胞进行减数分裂产生的4个子细胞中,含15N标记的子细胞所占的比例为 。
(6)孟德尔遗传定律发生在图3的 过程。(用图中的数字表示)
27.(2024高一下·射洪期末)图为发生在拟南芥植株体内的某些代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是 (填序号)。
(2)图乙对应图甲中的过程 (填序号)。据图乙推测缬氨酸的密码子是 ;mRNA适于用作DNA的信使,原因是 。(答出2点)
(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是 。
(4)若在体外研究mRNA的功能,需先提取拟南芥的DNA,图丙所示为拟南芥的部分DNA,若对其进行大量复制共得到128个相同的DNA片段,则至少要向试管中加入 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(5)图丁中核糖体在mRNA上的移动方向是 ;一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是 。
(6)图丁中mRNA中腺嘌呤和尿嘧啶共有60个,占40%,则转录形成该mRNA的基因中的G和T的个数分别为 。
28.(2024高一下·射洪期末)下表为噬菌体侵染大肠杆菌的实验,以证明DNA是遗传物质。请根据实验,回答下列问题:
编号 实验过程和操作 结果
A组 含①的噬菌体+大肠杆菌(保温适当时间)→搅拌、离心→检测放射性
B组 含②的噬菌体+大肠杆菌(保温适当时间)→搅拌、离心→检测放射性
(1)实验中,①处噬菌体应为放射性同位素 标记蛋白质外壳。
(2)实验中,搅拌的目的是 。若搅拌不充分,对B组实验结果的影响 (选填“大”或“小”)。
(3)在B组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
(4)此实验与艾弗里等人的实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是 。
29.(2024高一下·射洪期末)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶(由A、a等位基因控制),果皮有齿皮和网皮(由B、b等位基因控制)。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。回答下列问题:
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮, 1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮,3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮
(1)实验①中甲乙的基因型分别是 。
(2)实验②中丙丁的基因型分别是 。
(3)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是 。
(4)①若实验②F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,请回答下列问题:①叶形和果皮这两个性状中由2对等位基因控制的是 。判断的依据是 。
②控制叶形和果皮的基因 (选填“遵循”或者“不遵循”)自由组合定律。依据是 。
③根据F2表型及比例可得出基因与性状的数量关系是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞的增殖综合
【解析】【解答】①卵细胞体积较大,但其表面积与体积之比较小,使得细胞的物质交换效率逐渐降低,故错误;
②细胞增殖包括物质准备(间期)和细胞分裂(分裂期)两个连续的过程,物质准备的过程即间期所占时间较长,故正确 ;
③细胞分化的过程中,细胞内遗传物质不发生改变,只是基因的选择性表达导致细胞在形态、结构和功能上出现稳定性的差异,故错误;
④多细胞生物体的生长既依靠细胞数目的增加,同时也依靠细胞体积的变大,故错误;
⑤细胞凋亡过程受到严格的遗传机制调控,是由基因决定的一种程序性死亡,同时也受环境影响例如某些化学物质、药物或毒素可以直接或间接影响细胞凋亡的通路,导致细胞凋亡的发生或抑制,故正确;
⑥对于多细胞生物体而言,细胞的衰老不等于个体的衰老,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,故错误 ;
⑦衰老细胞中染色质收缩导致DNA无法解旋,部分基因转录受阻,故正确;
综上,上述观点中正确的是②⑤⑦,错误的是①③④⑥,ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞衰老的主要特征有:
①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;
②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;
③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;
⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2.【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质的合成车间,溶酶体内的水解酶也是在核糖体上合成的,A错误;
B、处于营养缺乏条件下的细胞,会通过细胞自噬,获得维持生存所需的物质和能量,细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器,或降解过剩的生物大分子,供细胞回收利用的正常生命过程,B错误;
C、饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡,细胞更需要能量,自噬作用增强,C正确;
D、有些激烈的细胞自噬,可能会诱导细胞凋亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
2、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利。
3、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
3.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、油桃枝条在毛桃主干上发育成油桃树没有发育成完整植株或各种细胞,没有体现植物细胞的全能性,A错误;
B、并非发育成熟的油桃树的所有细胞都可以表达出全能性,如成熟植物的筛管细胞没有细胞核,不能表达出细胞的全能性,B错误;
C、基因指导蛋白质的合成,油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因不同,C错误;
D、要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含的蛋白质种类,因此,从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
4.【答案】D
【知识点】假说-演绎和类比推理;融合遗传
【解析】【解答】A、验证假设,孟德尔设计并完成了测交,并不是正、反交,A错误;
B、孟德尔摒弃了前人融合遗传的观点,提出一系列假说,“孟德尔认为”这些遗传因子是一个个独立的颗粒,不会相互融合,也不会在传递中消失,B错误;
C、提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上,C错误;
D、运用统计学方法分析实验结果,科学地设计实验程序,巧妙地运用测交实验进行验证,是孟德尔获得成功的原因之一,D正确。
故答案为:D。
【分析】假说-演绎法是指在提出问题、作出假设的基础上演绎推理,并设计实验验证,最终得出结论,具有逻辑必然性,经得起实验检验,是科学结论,一定正确。
5.【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、DNA、遗传信息的关系;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】①具有一对相对性状的个体杂交,子代中显现出来的性状即为显性性状,①错误;
②杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离,②错误;
③性染色体上的基因,遗传上都与性别相关联,当然包括位于X、Y染色体同源区段上,③正确;
④已知显性个体,检测其基因型可用自交或测交的方法,正反交指显性♀×隐性♂和显性♂×隐性♀两对杂交实验,不需要正反交判断其基因型,④错误;
⑤同源染色体的相同位置控制的是同一性状,如果为相同基因,则控制相同性状,如果为等位基因,则控制一对相对性状,⑤正确;
⑥性染色体上的基因在体细胞和生殖细胞中都可选择性表达,⑥错误;
⑦每个细胞内的性染色体数不一定相同,如有丝分裂后期的细胞中性染色体有4条,正常体细胞中性染色体有2条,而生殖细胞中性染色体只有1条,⑦错误;
⑧等位基因的区别主要体现在脱氧核苷酸的序列上,⑧错误;
⑨开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型,则说明粉色花的紫茉莉为杂合子,自交后代出现性状分离,⑨正确。
故答案为:B。
【分析】1、杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。
2、测交是指以某一基因型的个体与隐性纯合子杂交的过程,可以用来判断该个体的基因型组成以及产生的配子种类及其比例。例如,性状由一对等位基因控制时,若要检测某个体是显性纯合子还是杂合子,一般通过测交实验进行验证,若后代性状分离比为1:1,则说明该个体是杂合子,若后代全部表现为显性性状,则说明该个体是显性纯合子。
6.【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、验证孟德尔分离定律一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,所以所选实验材料是否为纯合子是对实验结论影响最小的,A正确;
B、显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B错误;
C、所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C错误;
D、不遵守操作流程和统计方法会影响实验结果,D错误。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
7.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体联会形成四分体发生在减数第一次分裂前期细胞细胞,①处于减数第一次分裂后期,同源染色体正在分离,非同源染色体自由组合,A错误;
B、细胞②处于减数第二次分裂中期,减数第一次分裂发生同源染色体分离,因此细胞②中不含有同源染色体,B错误;
C、细胞④和细胞⑤处于减数第二次分裂后期,发生了着丝粒分裂,导致染色体数目为20条,C错误;
D、如果①细胞的分裂过程中,有一对同源染色体没有分离,移向了同一极,那么形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,4个花粉粒中染色体数目都异常,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、题图分析:据图可知,细胞①处于减数第一次分裂后期,细胞②③处于减数第二次分裂中期,细胞④和细胞⑤处于减数第二次分裂后期。
2、减数分裂前的间期,卵原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级卵母细胞,初级卵母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体):
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质不均等分裂,大的叫次级卵母细胞,小的叫第一极体。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体):
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。 末期:次级卵母细胞不均等分裂,大的叫卵细胞,小的叫第二极体,第一极体均等分裂,形成两个第二极体。
8.【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子的形成过程
【解析】【解答】①次级精母细胞(20+X)不含同源染色体,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂染色体数目暂时加倍,细胞内的染色体组成情况可能是40+XX ,①正确;
②次级精母细胞(20+Y)不含同源染色体,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂染色体数目暂时加倍,细胞内的染色体组成情况可能是40+YY ,②正确;
③次级精母细胞(20+X)不含同源染色体,在减数第二次分裂前期和中期,着丝点未分裂,细胞内的染色体组成情况可能是20+X ,③正确;
④次级精母细胞(20+Y)不含同源染色体,在减数第二次分裂前期和中期,着丝点未分裂,细胞内的染色体组成情况可能是20+Y ,④正确;
⑤正常情况下次级精母细胞不含同源染色体,所以不可能同时含有XY两条染色体,⑤错误。
综上所述①②③④正确,共四项,ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物的性别决定方式
①由性染色体组成决定,分为两种,一种是XY型,即XX表现为雌雄,XY表现为雄性,如人类、果蝇等,还有一种是ZW型,即ZZ表现为雄性,ZW表现为雌雄,如鸡等。
②由染色体倍性决定性别,如蜜蜂中雄蜂由未受精的卵细胞发育而来,而雌蜂(工蜂和蜂王)由受精卵发育而来。
③温度、光照或营养状况等环境条件决定性别,如鳄类在30℃以下孵化几乎全为雌性。
④基因决定性别,如玉米雌雄同株和雌雄异株的差异。
2、以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
9.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意,用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,即EEFFHH×eeffhh→EeFfHh,F1与隐性纯合个体测交,即EeFfHh×eeffhh。eeffhh产生的配子是efh,子代为EeFfHh:EeFfhh:eeffHh:eeffhh= l:1:1:1,故EeFfHh产生的配子是EFH: EFh:efH: efh=1: 1: 1: 1,E和F总是同时出现,因此EF在一条染色体上,ef在一条染色体上,BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
10.【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;遗传系谱图
【解析】【解答】A、从患病个体的性别看,该病也不可能是伴Y染色体遗传病,Ⅱ-4患病但Ⅰ-2正常可得出该病不可能是伴X染色体隐性遗传病;图中男患者的母亲和女儿都患病,此病可能为伴X染色体显性遗传病;该病还可能是常染色体显性遗传病和常染色体隐性遗传病,A正确;
B、若Ⅱ-3 不携带该病的致病基因,则该病是常染色体显性遗传病或者伴X显性遗传病,当为常染色体显性遗传病的时候,Ⅲ-11的母亲Ⅱ-7是aa,Ⅲ-11是Aa杂合子,当为伴X染色体显性遗传病的时候,Ⅲ-11的母亲Ⅱ-7是XaXa,Ⅲ-11是XAXa杂合子,B正确;
C、若Ⅱ-4有2个致病基因,则该病是常染色体隐性遗传病,其基因型是aa,a基因分别来自于Ⅰ-1和Ⅰ-2,C正确;
D、若Ⅱ-3 携带致病基因,则该病是常染色体隐性遗传病,那么Ⅲ-10 与Ⅰ-2 的基因型都是Aa,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、调查某遗传病的发病率,应当选择社会群体会调查对象;调查某遗传病的遗传方式,应当选择具有该病史的家庭作为调查对象。
2、在遇到遗传图谱时,应当先判断性状的显隐性,然后再判断该致病基因是位于常染色体上还是位于性染色体上,再根据遗传图谱推出每个个体的基因型,最后求得雌雄配子种类及其比例,计算后代患病概率。
3、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
11.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、长翅果蝇交配后代出现残翅果蝇,长翅为显性性状,残翅为隐性性状,亲本都是杂合子,基因型为Bb,子代中残翅果蝇的概率是bb=1/4 ,因此F1代的白眼雄果蝇的概率是1/2 ,所以亲代雌果蝇是杂合子,基因型为XRXr,所以亲本中红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,A正确;
B、亲本中红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,白眼长翅果蝇BbXrY,F1的B、b基因型有BB、Bb、bb3种,R、r基因型有XRXr、XRXr、XrY、XrY4种,即一共3×4=12种,B正确;
C、雌性亲本基因型为BbXRXr,产生Xr的配子占1/2,雄性亲本基因型BbXrY,产生Xr的配子也占1/2,C正确;
D、F1雌蝇中表现母本性状的概率是长翅3/4×红眼1/2=3/8,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
2、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。
3、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
4、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
12.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、不同的生物的DNA分子都是不同的,具有特异性,而这些DNA分子都是由脱氧核苷酸构成的,A正确;
B、DNA的羟基末端称为3′端,而磷酸基团的末端称为5′端,B错误;
C、磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋构成双螺旋结构,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作5′端,另一端有一个羟基(—OH),称作3′端,两条单链走向相反,一条单链从5′端到3′端,另一条单链从3′端到5′端。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A一定与T配对,G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
13.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成,即图中的a的连接方式,图中的b的连接方式错误,A错误;
B、由题图可知,每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连,B正确;
C、观察图2可知有两个起点,可以体现多起点复制,可以提高复制速度,C正确;
D、 DNA 聚合酶沿着模板链,按照碱基互补配对原则,将脱氧核苷酸逐个添加到新链上,解旋酶作用于 DNA 双螺旋,使其解开成为两条单链,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA呈双螺旋结构,发挥着储存遗传信息的功能,而蛋白质也有一定的空间结构,不同的蛋白质发挥不同的功能,蛋白质是生命活动的承担者。
2、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
3、DNA复制过程
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
14.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、由图可知,花的颜色由基因①、②、③共同控制,因此基因和性状间并不是一一对应关系,A正确;
B、由图中基因①、②、③分别控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成可推知,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,B正确;
C、由图中牵牛花在酸性环境呈现红色,碱性环境呈现蓝色,得出生物性状由基因决定的同时,也受环境影响,C正确;
D、基因具有独立性,基因①不表达,基因②③仍然可能表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因与生物性状的关系:
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
15.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①表示以DNA的一条链为模板,转录形成mRNA的过程,需要四种核糖核苷酸为原料,A错误;
B、②过程为翻译,需要mRNA做模板、氨基酸为原料、核糖体为翻译的场所、酶催化、ATP供能,tRNA搬运氨基酸,B错误;
C、人的囊性纤维病是基因对性状的直接控制,使得相关蛋白质的结构发生变化所致,是通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状的,C正确;
D、基因突变不一定会导致其控制合成的mRNA、蛋白质改变,是由于密码子的简并性等原因,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、基因与生物性状的关系
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
16.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说 - 演绎法,通过观察实验、提出假说、演绎推理和实验验证等步骤,得出了基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、萨顿结合孟德尔遗传定律以及观察到减数分裂过程中染色体的行为和孟德尔所描述的遗传因子(即基因)的行为存在许多相似性,运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,B正确;
C 、摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上相对位置的图,从而证明了基因在染色体上呈线性排列。 其中用的方法之一是三点测交法,三点测交是涉及到三个连锁基因的测交,可用来测定待测基因的顺序及相互之间的距离,以及双交换的频率和干涉等,C错误;
D 、梅塞尔森、斯塔尔通过同位素差异(14N和15N标记的DNA)证明 DNA 进行半保留复制,但是这种元素没有放射性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、假说-演绎法是指在提出问题、作出假设的基础上演绎推理,并设计实验验证,最终得出结论,具有逻辑必然性,经得起实验检验,是科学结论,一定正确。
2、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
3、摩尔根利用假说-演绎法证实了基因位于染色体上,并且基因在染色体上呈线性排列。
17.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,其DNA复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP等,A正确;
B、噬菌体中含有双链DNA,胞嘧啶有n个,鸟嘌呤有n个,腺嘌呤数目=胸腺嘧啶数目=(2m-2n)/2=m-n(个),A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,所以噬菌体DNA含有的氢键数目=(m-n)×2+n×3=2m+n(个),B正确;
C、DNA复制是半保留复制,该噬菌体增殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌体有2个,含有31P的噬菌体有16个,只含有31P的噬菌体有14个,C错误;
D、噬菌体的DNA共有2m个碱基其中胞嘧啶=鸟嘌呤=n,则腺嘌呤=胸腺嘧啶=(2m-2n)/2=m-n,噬菌体DNA第四次复制后在第三次复制的基础上新增加了24-23=23个DNA分子,因此第四次复制需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目=(m-n)×23=8(m-n)(个),D正确。
故答案为:C。
【分析】1、根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组份与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术叫做PCR技术。所需反应原料有:模板DNA链、耐高温的DNA聚合酶、引物以及4种脱氧核糖核苷酸。
2、DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤和计算规律
(一)解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行:
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
(二)“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
18.【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构
【解析】【解答】①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是遗传物质,当科学家做了一系列的实验后发现,绝大多是生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的以RNA作为遗传物质,由此得出DNA是主要的遗传物质这一结论,①错误;
②大肠杆菌细胞质的遗传物质是DNA,②错误;
③细胞中既有DNA,又有RNA,均以DNA作为遗传物质,③正确;
④病毒没有细胞结构,由一种核酸和蛋白质组成,若核酸为DNA,则其遗传物质为DNA,若核酸为RNA,则其遗传物质为RNA,④正确;
⑤烟草花叶病毒遗传物质是RNA,烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质构成,⑤错误。
故答案为:B。
【分析】1、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
2、DNA呈双螺旋结构,发挥着储存遗传信息的功能,而蛋白质也有一定的空间结构,不同的蛋白质发挥不同的功能,蛋白质是生命活动的承担者。
3、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
4、基因通常是有遗传效应的DNA片段。细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
19.【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同;中心法则及其发展
【解析】【解答】b为转录过程,该过程所需原料为核糖核苷酸,d为逆转录过程,该过程所需原料为脱氧核苷酸,A正确;
e过程是RNA复制,只发生在某些病毒增殖过程中,B正确;
科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,可催化图中的d逆转录过程,C正确;
a、b、c所表示过程依次是DNA复制、转录、翻译,这可以发生在真核细胞中,也可以发生在原核细胞中,D错误。
【分析】1、中心法则的提出者是克里克,他认为,遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译,随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充,少数生物(如RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
2、复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
3、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
4、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
20.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、根据对题干信息的分析可知,F1个体的基因型都是Aa,而A基因碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象,说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关,A错误;
B、RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节,而A基因甲基化会影响其表达过程,甲基化程度越高,抑制作用越明显,B正确;
C、碱基甲基化不影响DNA复制中碱基互补配对,C正确;
D、甲基化是引起表观遗传的常见方式,表观遗传是指在基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达发生了可遗传的变化,D正确。
故答案为:A。
【分析】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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
21.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;诱发基因突变的因素
【解析】【解答】A、用射线处理萌发的种子属于人工诱变,可以提高基因突变的频率,A正确;
B、突变的方向与生物所处的环境没有明确的因果关系,基因突变具有不定向性,B错误;
C、无论是自发突变还是人工诱变,都是会引起基因结构的改变,从而改变了基因中的遗传信息,C正确;
D、基因突变具有低频性,但如果种群内的个体很多,也会产生很多的基因突变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
22.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因突变不一定引起生物性状的改变,因为密码子具有简并性,A错误;
B、基因突变一定会引起基因结构的改变,突变的结果产生新的基因,即改变了基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置没有改变,B正确;
C、基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是替换,不是增添,C错误;
D、发生在体细胞中的基因突变可通过无性生殖繁殖给后代,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
23.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行杂交(实验Ⅰ),结果F1全部为红眼,判断红眼为显性性状,实验Ⅱ为子一代与隐性亲本杂交,子代红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂=1:1:1:1,为测交实验,结果表明子一代红眼雌果蝇为杂合子,A正确;
B、实验Ⅰ白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行杂交,结果F1全部为红眼,实验Ⅲ野生型红眼♂×白眼♀,实验Ⅲ是实验Ⅰ的反交实验,正反交结果若相同,其基因可能位于常染色体上,B错误;
C、白眼相对于红眼是隐性性状,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设相关基因为A和a,实验Ⅲ野生型红眼♂×白眼♀,子代红眼♀:白眼♂=1:1,双亲的基因型分别为XAY和XaXa,因此野生型红眼雄果蝇(XAY)的精子只有一半含有控制眼色的基因(A),C正确;
D、实验Ⅲ子一代雌雄性状不同,实验Ⅲ的结果说明基因在X染色体上,实验Ⅲ中的野生型红眼雄果蝇中含有一个红眼基因,Y上没有这种基因,因此判断控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
3、鉴定某种个体的基因型为杂合子或纯合子,对于植物个体而言,可以采用测交或自交的方式进行,若后代出现性状分离,则说明该个体为杂合子,若没有出现性状分离则说明该个体为纯合子;对于动物个体而言,不能自交,所以一般采用测交的方式进行鉴定,若后代出现性状分离,则表明该个体为杂合子,若后代没有出现性状分离则说明该个体为纯合子。
24.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、由实验二F1中红花︰白花=3︰1可以判断,红花为显性性状,白花为隐性性状,若控制花色的基因位于常染色体上,甲和丁必须均为杂合子,而植株丁为纯合子,则这对等位基因位于X染色体上,A错误;
B、实验一中,若控制花色的基因在常染色体上,则F1中红花植株性别比例为1︰1,若控制花色的基因在X染色体上,则F1中红花植株性别比例也为1︰1,故给出实验一F1中红花植株性别比例的数据不能达到实验目的,B错误;
C、实验二中,若F1中白花植株性别比例为1︰1,则控制花色的基因位于常染色体上,若F1中白花植株均为雄株,则控制花色的基因位于X染色体上,故给出实验二F1中白花植株性别比例的数据能达到实验目的,C正确;
D、实验三中,若F1中红花植株性别比例为1︰1,则控制花色的基因位于常染色体上,若F1中红花植株均为雌株,则控制花色的基因位于X染色体上,故给出实验三F1中红花植株性别比例的数据能达到实验目的,D错误。
故答案为:C。
【分析】性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
25.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、F2中黄色:绿色=27:37,即黄色占27/64=(3/4)3说明至少受三对等位基因控制,A正确;
B、X是纯合的绿色种子,与一纯合黄色种子的植物杂交,产生的后代都是AaBbCc,说明X的基因型是aabbcc,B正确;
C、为F2中黄色:绿色=27:37,即黄色占27/64,27/64=3/4×3/4×3/4,说明三对基因位于三对染色体上,遵循自由组合定律 ,C错误;
D、若要证明该推测,可让X与F1杂交,若遵循自由组合定律,F1能产生数量相等的8种配子,其中只有配子ABC与X形成的配子abc结合后代为黄色,即若子代黄色:绿色等于1:7,则说明推测正确,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
26.【答案】(1)极体;图1细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂
(2)基因型为XAXaBbdd的高等动物细胞是雌性;且细胞质均等分裂,细胞中无同源染色体,所以一定是减数分裂Ⅱ;XAbd
(3)染色体复制、细胞适度生长
(4)基因突变或同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
(5)100%
(6)②
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)根据图3中的不均等分裂可知,该生物的性别为雌性,图1细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,故为(第一)极体。
(2)根据图形分析已知,图1细胞处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体加倍暂时恢复体细胞数目,可以用图2中的曲线IV;其产生的极体的基因型是BdXa,根据体细胞的基因型可知同时产生的卵细胞的基因型为bdXA。
(3)图3中①表示减数第一次分裂间期,此时的主要变化是染色体复制(DNA复制和有关蛋白质合成)、细胞适度生长。
(4)若在图1中的5号染色体上为b基因,而2号染色体上是B基因,说明姐妹染色单体上的基因不相同,该动物5号染色体上的基因型为Bb,则其原因应是发生了基因突变或减数第一次分裂前期发生了交叉互换。
(5)DNA复制复制具有半保留复制的特点,形成的每一个DNA都保留了一条母链,所以将含有一对同源染色体的卵原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料,该细胞进行减数分裂产生的4个子细胞中都含有15N和14N,因此含有标记l5N的子细胞所占的比例为100%。
(6)孟德尔遗传定律发生在减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因随同源染色体分开而分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,即为图中的②。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
27.【答案】(1)①②③
(2)④;GUC;①mRNA分子是单链,能够通过核孔;②含四种核糖核苷酸能够储存或传递遗传信息;③能与DNA经进行碱基互补配对,可准确的传递遗传信息
(3)密码子具有简并性,一种氨基酸可能有多个密码子
(4)381
(5)从右到左;迅速合成大量的蛋白质
(6)90、60
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核中主要进行DNA的复制和转录,翻译在细胞质中进行。①为DNA的复制,②③为转录,④为翻译。
(2)图乙为翻译(图甲中的④)过程。据图乙可知,缬氨酸对应的反密码子为GAC,根据碱基互补配对原则可知,其密码子为GUC(据图丙也可根据mRNA的碱基序列和氨基酸序列推出)。由于RNA能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质,能与DNA经进行碱基互补配对,可准确的传递遗传信息,因此RNA适于用作DNA的信使。
(3)由于密码子的简并性,即使是DNA的部分碱基发生的改变,其编码的氨基酸可能不变。
(4)128个DNA片段中,其中127个DNA片段是复制得来的,该片段中含有3个C,所以需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为3×127=381。
(5)根据图丁中肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向是从右向左,一条mRNA上能结合多个核糖体形成多聚核糖体,其意义是可迅速合成大量的蛋白质。
(6)若图丁的mRNA中:A+U=60,占该mRNA碱基总数的40%,推知该mRNA共有碱基:60÷40%=150,G+C=90,占该mRNA碱基总数的60%;则转录形成该mRNA的基因中共有碱基:150×2=300,且A=T、G=C,故C=1/2(C+G)=1/2(90×2)=90,T=1/2(A+T)=1/2(60×2)=60。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、DNA复制过程
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
4、DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤和计算规律
(一)解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行:
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
(二)“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
28.【答案】(1)35S
(2)使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离;小
(3)②
(4)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应。
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)实验中,①处应为35S,因为35S标记的是噬菌体的蛋白质,32P标记的是噬菌体的DNA。
(2)实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。B组的实验结果是下层大肠杆菌的放射性高,说明被标记的是噬菌体的DNA,如果搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表明,因此对B组实验结果放射性的影响小。
(3)在B组实验中,保温时间过短,DNA未注入大肠杆菌,导致上清液放射性较强,保温时间过长,子代噬菌体释放也会导致上清液放射性较强,保温时间和上清液放射性强度的关系为②。
(4)此实验与艾弗里的实验有相同的设计,他们最关键的实验设计思路是设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察DNA或蛋白质的作用。
【分析】1、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
2、格里菲思利用肺炎链球菌做了四组实验,第一组实验是向小鼠体内注射R型活细菌,发现小鼠不死亡,第二组实验是向小鼠体内注射S型细菌,发现小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌,第三组实验是向小鼠体内注射加热杀死的S型细菌,发现小鼠不死亡,第四组实验是将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射入小鼠体内,发现小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌,由此得出结论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质,即转化因子。
29.【答案】(1)Aabb×aaBb
(2)AAbb×aaBB
(3)F1中缺刻叶∶全缘叶=1:1;齿皮∶网皮=1:1
(4)叶形;实验②F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,是9:3:3:1的变式,遵循自由组合定律。;遵循;F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,齿皮∶网皮=3:1,后代45∶1是(15:1)×(3:1)的展开式;基因与性状并非简单的一一对应关系,一种性状可由两对等位基因控制
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)根据实验②中F1均 表现为缺刻叶齿皮,同时F2表现为9∶3∶3∶1的性状分离比,可判断这两对相对性状中缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性,实验①中甲乙杂交,子一代中出现1∶1∶1∶1的分离比,说明两个亲本的杂交类似于测交,而丙和丁杂交后代均表现为缺刻叶齿皮,且相关基因型为AaBb,因此丙的基因型为AAbb,而丁的基因型为aaBB,而甲(A_bb)和乙杂交后代有四种表型,且比例均等,则说明甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb。
(2)结合(1)可知,丙种植后表现为缺刻叶网皮,丙×丁杂交后子一代都是缺刻叶齿皮,子一代杂交后出现9∶3∶3∶1的性状分离比,说明F1缺刻叶齿皮基因型是AaBb,丙丁的基因型分别是AAbb×aaBB。
(3)基因分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,实验①的F1中缺刻叶∶全缘叶=1:1;齿皮∶网皮=1:1,根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律。
(4)①假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,其中缺刻∶全缘叶=15∶1,而齿皮∶网皮=3∶1,据此可推测叶形和果皮这两个性状中由一对等位基因控制的是果皮性状,叶形受两对等位基因控制。
②F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,齿皮∶网皮=3:1,后代45∶15∶3∶1是(15:1)×(3:1)的展开式,故控制叶形和果皮的基因遵循自由组合定律。
③根据F2表型及比例可得出基因与性状的数量关系是:基因与性状并非简单的一一对应关系,一种性状可由两对等位基因控制。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
4、基因的分离定律的实质是: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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5、基因与生物性状的关系
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
1 / 1四川省遂宁市射洪中学2023—2024学年高一下学期(强基班)期末模拟考试生物试题
一、选择题(每题只有一个选项正确,每题2分,共50分)
1.(2024高一下·射洪期末)细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列有叙述,正确的有( )
①卵细胞体积较大,其表面积较大,使得细胞的物质交换效率逐渐升高
②细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程,物质准备的过程所占时间较长
③细胞分化的过程中,细胞内遗传物质发生改变导致细胞在形态、结构和功能都会出现出现稳定性的差异
④多细胞生物体的生长依靠细胞数目的增加而不是细胞体积的变大
⑤细胞凋亡过程受到严格的遗传机制调控,是由基因决定的一种程序性死亡,也受环境影响
⑥细胞的衰老就是个体的衰老
⑦衰老细胞中染色质收缩导致部分基因转录受阻
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞的增殖综合
【解析】【解答】①卵细胞体积较大,但其表面积与体积之比较小,使得细胞的物质交换效率逐渐降低,故错误;
②细胞增殖包括物质准备(间期)和细胞分裂(分裂期)两个连续的过程,物质准备的过程即间期所占时间较长,故正确 ;
③细胞分化的过程中,细胞内遗传物质不发生改变,只是基因的选择性表达导致细胞在形态、结构和功能上出现稳定性的差异,故错误;
④多细胞生物体的生长既依靠细胞数目的增加,同时也依靠细胞体积的变大,故错误;
⑤细胞凋亡过程受到严格的遗传机制调控,是由基因决定的一种程序性死亡,同时也受环境影响例如某些化学物质、药物或毒素可以直接或间接影响细胞凋亡的通路,导致细胞凋亡的发生或抑制,故正确;
⑥对于多细胞生物体而言,细胞的衰老不等于个体的衰老,个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程,故错误 ;
⑦衰老细胞中染色质收缩导致DNA无法解旋,部分基因转录受阻,故正确;
综上,上述观点中正确的是②⑤⑦,错误的是①③④⑥,ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞衰老的主要特征有:
①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;
②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;
③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;
⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2.(2024高一下·射洪期末)细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制,是细胞内受损的蛋白质、衰老的细胞器或入侵的病原体等待降解成分被双层膜结构的自噬小泡包裹后,运输到溶酶体(动物)或液泡(植物和酵母菌)中进行降解并回收利用的过程。下列说法正确的是( )
A.植物和酵母菌细胞中,液泡内的水解酶是在液泡内合成的
B.处于营养缺乏条件下的细胞,会减少细胞自噬,以便保留生存所需的物质和能量
C.饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡
D.细胞自噬与细胞凋亡不同,细胞自噬不会导致细胞凋亡
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质的合成车间,溶酶体内的水解酶也是在核糖体上合成的,A错误;
B、处于营养缺乏条件下的细胞,会通过细胞自噬,获得维持生存所需的物质和能量,细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器,或降解过剩的生物大分子,供细胞回收利用的正常生命过程,B错误;
C、饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌内会大量堆积自噬小泡,细胞更需要能量,自噬作用增强,C正确;
D、有些激烈的细胞自噬,可能会诱导细胞凋亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
2、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利。
3、细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
3.(2024高一下·射洪期末)嫁接是把一株植物的枝或芽,嫁接到另一株植物的基或根上,使接在一起的两个部分长成一个完整的植株。油桃和毛桃都是高等植物,油桃枝条可嫁接到毛桃的主干上发育成油桃树。下列关于嫁接后的油桃树的说法,正确的是( )
A.油桃枝条在毛桃主干上发育成油桃树体现了植物细胞的全能性
B.发育成熟的油桃树每个细胞都可以表达出全能性
C.油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因的选择性表达
D.要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含的蛋白质种类是否相同
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、油桃枝条在毛桃主干上发育成油桃树没有发育成完整植株或各种细胞,没有体现植物细胞的全能性,A错误;
B、并非发育成熟的油桃树的所有细胞都可以表达出全能性,如成熟植物的筛管细胞没有细胞核,不能表达出细胞的全能性,B错误;
C、基因指导蛋白质的合成,油桃枝条细胞和毛桃主干细胞不同的根本原因是基因不同,C错误;
D、要判断是否有细胞分化,可比较枝条上新生细胞和原有细胞所含的蛋白质种类,因此,从蛋白质分子角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍然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。
4.(2024高一下·射洪期末)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”六个基本环节。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是( )
A.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
B.在观察和统计分析的基础上,结合前人融合遗传的观点,提出一系列假说
C.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1测交遗传实验的基础上
D.运用统计学方法分析实验结果,科学地设计实验程序,巧妙地运用测交实验进行验证
【答案】D
【知识点】假说-演绎和类比推理;融合遗传
【解析】【解答】A、验证假设,孟德尔设计并完成了测交,并不是正、反交,A错误;
B、孟德尔摒弃了前人融合遗传的观点,提出一系列假说,“孟德尔认为”这些遗传因子是一个个独立的颗粒,不会相互融合,也不会在传递中消失,B错误;
C、提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上,C错误;
D、运用统计学方法分析实验结果,科学地设计实验程序,巧妙地运用测交实验进行验证,是孟德尔获得成功的原因之一,D正确。
故答案为:D。
【分析】假说-演绎法是指在提出问题、作出假设的基础上演绎推理,并设计实验验证,最终得出结论,具有逻辑必然性,经得起实验检验,是科学结论,一定正确。
5.(2024高一下·射洪期末)下列相关生物学的概念的叙述中,正确的有几项( )
①子代中显现出来的性状即为显性性状
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高茎和矮茎,数量比接近于1∶1属于性状分离
③位于X、Y染色体同源区段上的基因在遗传上总是与性别相关联
④自交、正反交都可以用来判断某一显性个体的基因型
⑤同源染色体相同位置的基因控制的是同一性状
⑥X、Y 染色体上的基因只在生殖细胞中表达
⑦人体内每个细胞内的性染色体数都是相同的
⑧等位基因的区别主要体现在脱氧核苷酸的数量不同上
⑨开粉花的茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型,数量比接近于1∶2∶1属于性状分离
A.二项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、DNA、遗传信息的关系;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】①具有一对相对性状的个体杂交,子代中显现出来的性状即为显性性状,①错误;
②杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离,②错误;
③性染色体上的基因,遗传上都与性别相关联,当然包括位于X、Y染色体同源区段上,③正确;
④已知显性个体,检测其基因型可用自交或测交的方法,正反交指显性♀×隐性♂和显性♂×隐性♀两对杂交实验,不需要正反交判断其基因型,④错误;
⑤同源染色体的相同位置控制的是同一性状,如果为相同基因,则控制相同性状,如果为等位基因,则控制一对相对性状,⑤正确;
⑥性染色体上的基因在体细胞和生殖细胞中都可选择性表达,⑥错误;
⑦每个细胞内的性染色体数不一定相同,如有丝分裂后期的细胞中性染色体有4条,正常体细胞中性染色体有2条,而生殖细胞中性染色体只有1条,⑦错误;
⑧等位基因的区别主要体现在脱氧核苷酸的序列上,⑧错误;
⑨开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型,则说明粉色花的紫茉莉为杂合子,自交后代出现性状分离,⑨正确。
故答案为:B。
【分析】1、杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作性状分离。
2、测交是指以某一基因型的个体与隐性纯合子杂交的过程,可以用来判断该个体的基因型组成以及产生的配子种类及其比例。例如,性状由一对等位基因控制时,若要检测某个体是显性纯合子还是杂合子,一般通过测交实验进行验证,若后代性状分离比为1:1,则说明该个体是杂合子,若后代全部表现为显性性状,则说明该个体是显性纯合子。
6.(2024高一下·射洪期末)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程
【答案】A
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、验证孟德尔分离定律一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,所以所选实验材料是否为纯合子是对实验结论影响最小的,A正确;
B、显隐性不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B错误;
C、所选相对性状必须受一对等位基因的控制,如果受两对或多对等位基因控制,则可能符合自由组合定律,C错误;
D、不遵守操作流程和统计方法会影响实验结果,D错误。
故答案为:A。
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验中,实现3:1分离比、测交1:1分离比的前提:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合。显隐性关系为完全显性,子代数目足够多,F1会产生两种数量相等活力相同的配子,随机结合生成子代F2个体的存活几率相等。
7.(2024高一下·射洪期末)如图是玉米(2n=20)的花粉母细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,①~⑤代表不同细胞(不考虑变异)。下列叙述正确的是( )
A.细胞①处于减数第一次分裂后期,同源染色体正在联会形成四分体
B.细胞②中同源染色体的非姐妹染色单体之间可能正在发生互换
C.细胞④和⑤处于减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目是10
D.若细胞①中有一对同源染色体未分离,则形成的四个花粉粒都异常
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体联会形成四分体发生在减数第一次分裂前期细胞细胞,①处于减数第一次分裂后期,同源染色体正在分离,非同源染色体自由组合,A错误;
B、细胞②处于减数第二次分裂中期,减数第一次分裂发生同源染色体分离,因此细胞②中不含有同源染色体,B错误;
C、细胞④和细胞⑤处于减数第二次分裂后期,发生了着丝粒分裂,导致染色体数目为20条,C错误;
D、如果①细胞的分裂过程中,有一对同源染色体没有分离,移向了同一极,那么形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,4个花粉粒中染色体数目都异常,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、题图分析:据图可知,细胞①处于减数第一次分裂后期,细胞②③处于减数第二次分裂中期,细胞④和细胞⑤处于减数第二次分裂后期。
2、减数分裂前的间期,卵原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级卵母细胞,初级卵母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体):
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质不均等分裂,大的叫次级卵母细胞,小的叫第一极体。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体):
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。 末期:次级卵母细胞不均等分裂,大的叫卵细胞,小的叫第二极体,第一极体均等分裂,形成两个第二极体。
8.(2024高一下·射洪期末)熊猫的精原细胞有42条染色体,且性别决定为XY型,则次级精母细胞阶段,细胞内的染色体组成情况可能是( )
①40+XX ②40+YY ③20+X ④20+Y ⑤40+XY
A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】C
【知识点】减数分裂概述与基本过程;精子的形成过程
【解析】【解答】①次级精母细胞(20+X)不含同源染色体,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂染色体数目暂时加倍,细胞内的染色体组成情况可能是40+XX ,①正确;
②次级精母细胞(20+Y)不含同源染色体,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂染色体数目暂时加倍,细胞内的染色体组成情况可能是40+YY ,②正确;
③次级精母细胞(20+X)不含同源染色体,在减数第二次分裂前期和中期,着丝点未分裂,细胞内的染色体组成情况可能是20+X ,③正确;
④次级精母细胞(20+Y)不含同源染色体,在减数第二次分裂前期和中期,着丝点未分裂,细胞内的染色体组成情况可能是20+Y ,④正确;
⑤正常情况下次级精母细胞不含同源染色体,所以不可能同时含有XY两条染色体,⑤错误。
综上所述①②③④正确,共四项,ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物的性别决定方式
①由性染色体组成决定,分为两种,一种是XY型,即XX表现为雌雄,XY表现为雄性,如人类、果蝇等,还有一种是ZW型,即ZZ表现为雄性,ZW表现为雌雄,如鸡等。
②由染色体倍性决定性别,如蜜蜂中雄蜂由未受精的卵细胞发育而来,而雌蜂(工蜂和蜂王)由受精卵发育而来。
③温度、光照或营养状况等环境条件决定性别,如鳄类在30℃以下孵化几乎全为雌性。
④基因决定性别,如玉米雌雄同株和雌雄异株的差异。
2、以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
9.(2024高一下·射洪期末)某一植物体内常染色体上具有三对等位基因(E/e、F/f和H/h),为探究这三对等位基因在常染色体上的位置,研究小组选用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,F1再与隐性纯合个体进行杂交,结果为EeFfHh:EeFfhh:eeffHh:eeffhh= l:1:1:1。下列表示上述基因在染色体上的位置图示,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意,用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,即EEFFHH×eeffhh→EeFfHh,F1与隐性纯合个体测交,即EeFfHh×eeffhh。eeffhh产生的配子是efh,子代为EeFfHh:EeFfhh:eeffHh:eeffhh= l:1:1:1,故EeFfHh产生的配子是EFH: EFh:efH: efh=1: 1: 1: 1,E和F总是同时出现,因此EF在一条染色体上,ef在一条染色体上,BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
10.(2024高一下·射洪期末)某遗传病由一对等位基因控制,某家系中该病的遗传系谱图如图所示。不考虑 X、Y染色体同源区段的情况。下列分析错误的是( )
A.该病的遗传方式可能是伴 X染色体显性遗传
B.若Ⅱ-3 不携带该病的致病基因,则Ⅲ-11为杂合子
C.若Ⅱ-4有2个致病基因,则其中的1个来自Ⅰ-2
D.若Ⅱ-3 携带致病基因,则Ⅲ-10 与Ⅰ-2 的基因型不同
【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;遗传系谱图
【解析】【解答】A、从患病个体的性别看,该病也不可能是伴Y染色体遗传病,Ⅱ-4患病但Ⅰ-2正常可得出该病不可能是伴X染色体隐性遗传病;图中男患者的母亲和女儿都患病,此病可能为伴X染色体显性遗传病;该病还可能是常染色体显性遗传病和常染色体隐性遗传病,A正确;
B、若Ⅱ-3 不携带该病的致病基因,则该病是常染色体显性遗传病或者伴X显性遗传病,当为常染色体显性遗传病的时候,Ⅲ-11的母亲Ⅱ-7是aa,Ⅲ-11是Aa杂合子,当为伴X染色体显性遗传病的时候,Ⅲ-11的母亲Ⅱ-7是XaXa,Ⅲ-11是XAXa杂合子,B正确;
C、若Ⅱ-4有2个致病基因,则该病是常染色体隐性遗传病,其基因型是aa,a基因分别来自于Ⅰ-1和Ⅰ-2,C正确;
D、若Ⅱ-3 携带致病基因,则该病是常染色体隐性遗传病,那么Ⅲ-10 与Ⅰ-2 的基因型都是Aa,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、调查某遗传病的发病率,应当选择社会群体会调查对象;调查某遗传病的遗传方式,应当选择具有该病史的家庭作为调查对象。
2、在遇到遗传图谱时,应当先判断性状的显隐性,然后再判断该致病基因是位于常染色体上还是位于性染色体上,再根据遗传图谱推出每个个体的基因型,最后求得雌雄配子种类及其比例,计算后代患病概率。
3、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
11.(2024高一下·射洪期末)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1基因型有12种
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.F1雌蝇中表现母本性状的概率是3/16
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、长翅果蝇交配后代出现残翅果蝇,长翅为显性性状,残翅为隐性性状,亲本都是杂合子,基因型为Bb,子代中残翅果蝇的概率是bb=1/4 ,因此F1代的白眼雄果蝇的概率是1/2 ,所以亲代雌果蝇是杂合子,基因型为XRXr,所以亲本中红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,A正确;
B、亲本中红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,白眼长翅果蝇BbXrY,F1的B、b基因型有BB、Bb、bb3种,R、r基因型有XRXr、XRXr、XrY、XrY4种,即一共3×4=12种,B正确;
C、雌性亲本基因型为BbXRXr,产生Xr的配子占1/2,雄性亲本基因型BbXrY,产生Xr的配子也占1/2,C正确;
D、F1雌蝇中表现母本性状的概率是长翅3/4×红眼1/2=3/8,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
2、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。
3、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
4、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
12.(2024高一下·射洪期末)下列关于DNA结构的叙述,错误的是( )
A.不同生物的DNA具有特异性,但其基本组成单位都相同
B.DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5′端和3′端
C.磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA的基本骨架
D.细胞内的DNA由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、不同的生物的DNA分子都是不同的,具有特异性,而这些DNA分子都是由脱氧核苷酸构成的,A正确;
B、DNA的羟基末端称为3′端,而磷酸基团的末端称为5′端,B错误;
C、磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋构成双螺旋结构,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,称作5′端,另一端有一个羟基(—OH),称作3′端,两条单链走向相反,一条单链从5′端到3′端,另一条单链从3′端到5′端。
2、DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:A一定与T配对,G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
13.(2024高一下·射洪期末)如图1为核苷酸链结构图,图2为DNA复制的模式图,下列叙述错误的是( )
A.图1中能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b
B.图1中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个
C.图2体现出DNA复制是多起点复制,可以提高复制速度
D.图2中的DNA复制所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖和1分子碱基组成,即图中的a的连接方式,图中的b的连接方式错误,A错误;
B、由题图可知,每个五碳糖都只有1个碱基与之直接相连,B正确;
C、观察图2可知有两个起点,可以体现多起点复制,可以提高复制速度,C正确;
D、 DNA 聚合酶沿着模板链,按照碱基互补配对原则,将脱氧核苷酸逐个添加到新链上,解旋酶作用于 DNA 双螺旋,使其解开成为两条单链,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、DNA呈双螺旋结构,发挥着储存遗传信息的功能,而蛋白质也有一定的空间结构,不同的蛋白质发挥不同的功能,蛋白质是生命活动的承担者。
2、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
3、DNA复制过程
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
14.(2024高一下·射洪期末)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的,如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图:
从图中不能得出的是( )
A.花的颜色由多对基因共同控制,说明基因和性状间并不是一一对应关系
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,从而控制生物性状
C.生物性状由基因决定,也受环境影响
D.若基因①不表达,则基因②和基因③不表达
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、由图可知,花的颜色由基因①、②、③共同控制,因此基因和性状间并不是一一对应关系,A正确;
B、由图中基因①、②、③分别控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成可推知,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,B正确;
C、由图中牵牛花在酸性环境呈现红色,碱性环境呈现蓝色,得出生物性状由基因决定的同时,也受环境影响,C正确;
D、基因具有独立性,基因①不表达,基因②③仍然可能表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因与生物性状的关系:
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
15.(2024高一下·射洪期末)如图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①过程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核苷酸为原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.囊性纤维化是基因对性状的直接控制,使得相关蛋白质的结构发生变化所致
D.某段DNA上发生了基因异常,则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、①表示以DNA的一条链为模板,转录形成mRNA的过程,需要四种核糖核苷酸为原料,A错误;
B、②过程为翻译,需要mRNA做模板、氨基酸为原料、核糖体为翻译的场所、酶催化、ATP供能,tRNA搬运氨基酸,B错误;
C、人的囊性纤维病是基因对性状的直接控制,使得相关蛋白质的结构发生变化所致,是通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状的,C正确;
D、基因突变不一定会导致其控制合成的mRNA、蛋白质改变,是由于密码子的简并性等原因,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、基因与生物性状的关系
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
16.(2024高一下·射洪期末)选择正确的研究思想、方法,才能够有效达成实验目的,寻求突破性成果。以下有关科学史中科学家研究思想、方法及其对应成果的叙述中,不正确的是( )
A.孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说-演绎法
B.萨顿结合孟德尔遗传定律以及实验观察,运用推理的的方法提出基因在染色体上
C.摩尔根发明测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘制出第一幅果蝇的各种基因在染色体上相对位置的图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列
D.梅塞尔森、斯塔尔通过追踪放射性差异证明DNA进行半保留复制
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说 - 演绎法,通过观察实验、提出假说、演绎推理和实验验证等步骤,得出了基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、萨顿结合孟德尔遗传定律以及观察到减数分裂过程中染色体的行为和孟德尔所描述的遗传因子(即基因)的行为存在许多相似性,运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,B正确;
C 、摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上相对位置的图,从而证明了基因在染色体上呈线性排列。 其中用的方法之一是三点测交法,三点测交是涉及到三个连锁基因的测交,可用来测定待测基因的顺序及相互之间的距离,以及双交换的频率和干涉等,C错误;
D 、梅塞尔森、斯塔尔通过同位素差异(14N和15N标记的DNA)证明 DNA 进行半保留复制,但是这种元素没有放射性,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、假说-演绎法是指在提出问题、作出假设的基础上演绎推理,并设计实验验证,最终得出结论,具有逻辑必然性,经得起实验检验,是科学结论,一定正确。
2、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
3、摩尔根利用假说-演绎法证实了基因位于染色体上,并且基因在染色体上呈线性排列。
17.(2024高一下·射洪期末)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述错误的是( )
A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B.噬菌体DNA含有(2m+n)个氢键
C.该噬菌体复制4次,子代中只有14个噬菌体含有31P
D.噬菌体DNA第4次复制需要8(m-n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,其DNA复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP等,A正确;
B、噬菌体中含有双链DNA,胞嘧啶有n个,鸟嘌呤有n个,腺嘌呤数目=胸腺嘧啶数目=(2m-2n)/2=m-n(个),A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,所以噬菌体DNA含有的氢键数目=(m-n)×2+n×3=2m+n(个),B正确;
C、DNA复制是半保留复制,该噬菌体增殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌体有2个,含有31P的噬菌体有16个,只含有31P的噬菌体有14个,C错误;
D、噬菌体的DNA共有2m个碱基其中胞嘧啶=鸟嘌呤=n,则腺嘌呤=胸腺嘧啶=(2m-2n)/2=m-n,噬菌体DNA第四次复制后在第三次复制的基础上新增加了24-23=23个DNA分子,因此第四次复制需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目=(m-n)×23=8(m-n)(个),D正确。
故答案为:C。
【分析】1、根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组份与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术叫做PCR技术。所需反应原料有:模板DNA链、耐高温的DNA聚合酶、引物以及4种脱氧核糖核苷酸。
2、DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤和计算规律
(一)解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行:
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
(二)“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
18.(2024高一下·射洪期末)关于遗传物质的叙述,正确的是( )
①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是主要遗传物质
②大肠杆菌细胞质的遗传物质主要是DNA
③DNA是具有细胞结构的所有生物的遗传物质
④病毒的遗传物质是DNA或RNA
⑤烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA
A.①②④ B.③④ C.③④⑤ D.①③⑤
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构
【解析】【解答】①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是遗传物质,当科学家做了一系列的实验后发现,绝大多是生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的以RNA作为遗传物质,由此得出DNA是主要的遗传物质这一结论,①错误;
②大肠杆菌细胞质的遗传物质是DNA,②错误;
③细胞中既有DNA,又有RNA,均以DNA作为遗传物质,③正确;
④病毒没有细胞结构,由一种核酸和蛋白质组成,若核酸为DNA,则其遗传物质为DNA,若核酸为RNA,则其遗传物质为RNA,④正确;
⑤烟草花叶病毒遗传物质是RNA,烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质构成,⑤错误。
故答案为:B。
【分析】1、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
2、DNA呈双螺旋结构,发挥着储存遗传信息的功能,而蛋白质也有一定的空间结构,不同的蛋白质发挥不同的功能,蛋白质是生命活动的承担者。
3、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
4、基因通常是有遗传效应的DNA片段。细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
19.(2024高一下·射洪期末)中心法则揭示了生物遗传信息的传递和表达的过程。据图分析下列说法不正确的是( )
A.b过程所需原料为核糖核苷酸,d过程所需原料为脱氧核苷酸
B.e过程是RNA复制,只发生在某些病毒增殖过程中
C.科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,可催化图中的d过程
D.a、b、c所表示过程依次是DNA复制、转录、翻译,只能发生在真核细胞中
【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同;中心法则及其发展
【解析】【解答】b为转录过程,该过程所需原料为核糖核苷酸,d为逆转录过程,该过程所需原料为脱氧核苷酸,A正确;
e过程是RNA复制,只发生在某些病毒增殖过程中,B正确;
科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶,可催化图中的d逆转录过程,C正确;
a、b、c所表示过程依次是DNA复制、转录、翻译,这可以发生在真核细胞中,也可以发生在原核细胞中,D错误。
【分析】1、中心法则的提出者是克里克,他认为,遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译,随着研究的不断深入,科学家对中心法则作出了补充,少数生物(如RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中,DNA、RNA是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP为信息的流动提供能量,可见,生命是物质、能量和信息的统一体。
2、复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
3、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
4、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
20.(2024高一下·射洪期末)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交,产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明,不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)现象出现,甲基化不影响基因复制。下列有关分析错误的是( )
A.F1个体体色的差异与A基因甲基化程度无关
B.甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合,从而影响基因的表达,甲基化程度越高,抑制作用越明显
C.碱基甲基化不影响基因复制过程中碱基互补配对
D.甲基化是引起表观遗传的常见方式,不改变基因中的遗传信息
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制;表观遗传
【解析】【解答】A、根据对题干信息的分析可知,F1个体的基因型都是Aa,而A基因碱基序列相同,但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化现象,说明F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关,A错误;
B、RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节,而A基因甲基化会影响其表达过程,甲基化程度越高,抑制作用越明显,B正确;
C、碱基甲基化不影响DNA复制中碱基互补配对,C正确;
D、甲基化是引起表观遗传的常见方式,表观遗传是指在基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达发生了可遗传的变化,D正确。
故答案为:A。
【分析】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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
21.(2024高一下·射洪期末)下列有关基因突变的原因和特点的叙述中,不正确的是( )
A.用射线处理萌发的种子可大大提高基因突变的频率
B.基因突变的方向与生物所处的环境有明确的因果关系
C.无论是自发突变还是人工诱变,其实质都是改变了基因中的遗传信息
D.虽然基因突变具有低频性,但如果种群内的个体很多,也会产生很多的基因突变
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;诱发基因突变的因素
【解析】【解答】A、用射线处理萌发的种子属于人工诱变,可以提高基因突变的频率,A正确;
B、突变的方向与生物所处的环境没有明确的因果关系,基因突变具有不定向性,B错误;
C、无论是自发突变还是人工诱变,都是会引起基因结构的改变,从而改变了基因中的遗传信息,C正确;
D、基因突变具有低频性,但如果种群内的个体很多,也会产生很多的基因突变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
22.(2024高一下·射洪期末)下列关于基因突变的叙述正确的是( )
A.基因突变一定会引起生物性状的改变
B.基因突变能改变基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置不变
C.基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是增添
D.发生在植物体细胞中的基因突变无法传递给后代
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因突变不一定引起生物性状的改变,因为密码子具有简并性,A错误;
B、基因突变一定会引起基因结构的改变,突变的结果产生新的基因,即改变了基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置没有改变,B正确;
C、基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是替换,不是增添,C错误;
D、发生在体细胞中的基因突变可通过无性生殖繁殖给后代,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
2、基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
23.(2024高一下·射洪期末)美国遗传学家摩尔根,在野生型红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇,他用这只果蝇与野生型红眼果蝇进行杂交(实验I),结果F1全部为红眼。F1雌雄果蝇相互交配,F2雌果蝇全部为红眼,雄果蝇中红眼和白眼的比例为1:1。这种现象不能用孟德尔的理论完全解释清楚,于是他继续做了下表所示的实验(II、Ⅲ)。与实验有关的叙述错误的是( )
组别 杂交组合 结果
II F1红眼♀×白眼♂ 红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂=1:1:1:1
III 野生型红眼♂×白眼♀(来自实验II) 红眼♀:白眼♂=1:1
A.实验I可视为实验I的测交实验,其结果表明F1红眼雌果蝇为杂合子
B.实验Ⅲ是实验I的反交实验,正反交结果若相同可确定其基因位于X染色体上
C.实验Ⅲ的结果表明野生型红眼果蝇一半的精子含有控制眼色的基因
D.对实验I、II、Ⅲ最合理的解释是控制眼色的基因位于X染色体上
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、这只白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行杂交(实验Ⅰ),结果F1全部为红眼,判断红眼为显性性状,实验Ⅱ为子一代与隐性亲本杂交,子代红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂=1:1:1:1,为测交实验,结果表明子一代红眼雌果蝇为杂合子,A正确;
B、实验Ⅰ白眼雄果蝇与野生型红眼雌果蝇进行杂交,结果F1全部为红眼,实验Ⅲ野生型红眼♂×白眼♀,实验Ⅲ是实验Ⅰ的反交实验,正反交结果若相同,其基因可能位于常染色体上,B错误;
C、白眼相对于红眼是隐性性状,且控制眼色的基因位于X染色体上,假设相关基因为A和a,实验Ⅲ野生型红眼♂×白眼♀,子代红眼♀:白眼♂=1:1,双亲的基因型分别为XAY和XaXa,因此野生型红眼雄果蝇(XAY)的精子只有一半含有控制眼色的基因(A),C正确;
D、实验Ⅲ子一代雌雄性状不同,实验Ⅲ的结果说明基因在X染色体上,实验Ⅲ中的野生型红眼雄果蝇中含有一个红眼基因,Y上没有这种基因,因此判断控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上,Y染色体上没有其等位基因,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
3、鉴定某种个体的基因型为杂合子或纯合子,对于植物个体而言,可以采用测交或自交的方式进行,若后代出现性状分离,则说明该个体为杂合子,若没有出现性状分离则说明该个体为纯合子;对于动物个体而言,不能自交,所以一般采用测交的方式进行鉴定,若后代出现性状分离,则表明该个体为杂合子,若后代没有出现性状分离则说明该个体为纯合子。
24.(2024高一下·射洪期末)某种雌雄异株植物的红花与白花的遗传受一对等位基因控制,为研究这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上,选取四株植物进行了如下表所示实验。下列说法正确的是( )
实验组 亲本组合 F1
实验一 甲(红花♀)×乙(白花♂) 红花:白花=1:1
实验二 甲(红花♀)×丁(红花♂) 红花:白花=3:1
实验三 丙(白花♀)×丁(红花♂) 红花:白花=1:1
A.若植株丁为纯合子,则这对等位基因位于常染色体上
B.给出实验一F1中红花植株性别比例的数据,能达到实验目的
C.给出实验二F1中白花植株性别比例的数据,能达到实验目的
D.给出实验三F1中红花植株性别比例的数据,不能达到实验目的
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、由实验二F1中红花︰白花=3︰1可以判断,红花为显性性状,白花为隐性性状,若控制花色的基因位于常染色体上,甲和丁必须均为杂合子,而植株丁为纯合子,则这对等位基因位于X染色体上,A错误;
B、实验一中,若控制花色的基因在常染色体上,则F1中红花植株性别比例为1︰1,若控制花色的基因在X染色体上,则F1中红花植株性别比例也为1︰1,故给出实验一F1中红花植株性别比例的数据不能达到实验目的,B错误;
C、实验二中,若F1中白花植株性别比例为1︰1,则控制花色的基因位于常染色体上,若F1中白花植株均为雄株,则控制花色的基因位于X染色体上,故给出实验二F1中白花植株性别比例的数据能达到实验目的,C正确;
D、实验三中,若F1中红花植株性别比例为1︰1,则控制花色的基因位于常染色体上,若F1中红花植株均为雌株,则控制花色的基因位于X染色体上,故给出实验三F1中红花植株性别比例的数据能达到实验目的,D错误。
故答案为:C。
【分析】性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
25.(2024高一下·射洪期末)某植物种子的颜色有黄色和绿色之分,受多对等位基因控制,多对等位基因依次用A和a、B和b、C和c表示。现有一个绿色种子的纯合品系X,让X与一纯合黄色种子的植物杂交,F1都是黄色,F1自交,F2中黄色:绿色=27:37,下列说法不正确的是( )
A.根据上述实验结果,可初步推断该植物种子的颜色至少受三对等位基因控制
B.X的基因aabbcc,纯合黄色种子的基因型是AABBCC
C.控制种子颜色的基因在遗传时不遵循自由组合定律
D.可取F1的黄色种子进行测交来检验F1黄色种子遗传因子组成
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、F2中黄色:绿色=27:37,即黄色占27/64=(3/4)3说明至少受三对等位基因控制,A正确;
B、X是纯合的绿色种子,与一纯合黄色种子的植物杂交,产生的后代都是AaBbCc,说明X的基因型是aabbcc,B正确;
C、为F2中黄色:绿色=27:37,即黄色占27/64,27/64=3/4×3/4×3/4,说明三对基因位于三对染色体上,遵循自由组合定律 ,C错误;
D、若要证明该推测,可让X与F1杂交,若遵循自由组合定律,F1能产生数量相等的8种配子,其中只有配子ABC与X形成的配子abc结合后代为黄色,即若子代黄色:绿色等于1:7,则说明推测正确,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
二、非选择题(本题包括5个小题,共50分)
26.(2024高一下·射洪期末)下图是某基因型为XAXaBbdd的高等动物细胞分裂过程中相关示意图(●和○表示着丝粒),据图回答:
(1)图1所示细胞的名称为 依据是 。
(2)图2柱形图中的时期是按先后排列,因此图1细胞对应的时期 (填序号),则同时产生的成熟的生殖细胞基因型为 。
(3)图3中①过程的主要变化是 。
(4)若在图1中的5号染色体上为b基因,则其原因是 。
(5)如果将含有一对同源染色体的性原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料。那么,该细胞进行减数分裂产生的4个子细胞中,含15N标记的子细胞所占的比例为 。
(6)孟德尔遗传定律发生在图3的 过程。(用图中的数字表示)
【答案】(1)极体;图1细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂
(2)基因型为XAXaBbdd的高等动物细胞是雌性;且细胞质均等分裂,细胞中无同源染色体,所以一定是减数分裂Ⅱ;XAbd
(3)染色体复制、细胞适度生长
(4)基因突变或同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
(5)100%
(6)②
【知识点】减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)根据图3中的不均等分裂可知,该生物的性别为雌性,图1细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,没有同源染色体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,故为(第一)极体。
(2)根据图形分析已知,图1细胞处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体加倍暂时恢复体细胞数目,可以用图2中的曲线IV;其产生的极体的基因型是BdXa,根据体细胞的基因型可知同时产生的卵细胞的基因型为bdXA。
(3)图3中①表示减数第一次分裂间期,此时的主要变化是染色体复制(DNA复制和有关蛋白质合成)、细胞适度生长。
(4)若在图1中的5号染色体上为b基因,而2号染色体上是B基因,说明姐妹染色单体上的基因不相同,该动物5号染色体上的基因型为Bb,则其原因应是发生了基因突变或减数第一次分裂前期发生了交叉互换。
(5)DNA复制复制具有半保留复制的特点,形成的每一个DNA都保留了一条母链,所以将含有一对同源染色体的卵原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N的原料,该细胞进行减数分裂产生的4个子细胞中都含有15N和14N,因此含有标记l5N的子细胞所占的比例为100%。
(6)孟德尔遗传定律发生在减数第一次分裂后期,同源染色体上的等位基因随同源染色体分开而分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,即为图中的②。
【分析】以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
27.(2024高一下·射洪期末)图为发生在拟南芥植株体内的某些代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是 (填序号)。
(2)图乙对应图甲中的过程 (填序号)。据图乙推测缬氨酸的密码子是 ;mRNA适于用作DNA的信使,原因是 。(答出2点)
(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是 。
(4)若在体外研究mRNA的功能,需先提取拟南芥的DNA,图丙所示为拟南芥的部分DNA,若对其进行大量复制共得到128个相同的DNA片段,则至少要向试管中加入 个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(5)图丁中核糖体在mRNA上的移动方向是 ;一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是 。
(6)图丁中mRNA中腺嘌呤和尿嘧啶共有60个,占40%,则转录形成该mRNA的基因中的G和T的个数分别为 。
【答案】(1)①②③
(2)④;GUC;①mRNA分子是单链,能够通过核孔;②含四种核糖核苷酸能够储存或传递遗传信息;③能与DNA经进行碱基互补配对,可准确的传递遗传信息
(3)密码子具有简并性,一种氨基酸可能有多个密码子
(4)381
(5)从右到左;迅速合成大量的蛋白质
(6)90、60
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)细胞核中主要进行DNA的复制和转录,翻译在细胞质中进行。①为DNA的复制,②③为转录,④为翻译。
(2)图乙为翻译(图甲中的④)过程。据图乙可知,缬氨酸对应的反密码子为GAC,根据碱基互补配对原则可知,其密码子为GUC(据图丙也可根据mRNA的碱基序列和氨基酸序列推出)。由于RNA能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质,能与DNA经进行碱基互补配对,可准确的传递遗传信息,因此RNA适于用作DNA的信使。
(3)由于密码子的简并性,即使是DNA的部分碱基发生的改变,其编码的氨基酸可能不变。
(4)128个DNA片段中,其中127个DNA片段是复制得来的,该片段中含有3个C,所以需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为3×127=381。
(5)根据图丁中肽链的长度可知,核糖体在mRNA上的移动方向是从右向左,一条mRNA上能结合多个核糖体形成多聚核糖体,其意义是可迅速合成大量的蛋白质。
(6)若图丁的mRNA中:A+U=60,占该mRNA碱基总数的40%,推知该mRNA共有碱基:60÷40%=150,G+C=90,占该mRNA碱基总数的60%;则转录形成该mRNA的基因中共有碱基:150×2=300,且A=T、G=C,故C=1/2(C+G)=1/2(90×2)=90,T=1/2(A+T)=1/2(60×2)=60。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
3、DNA复制过程
复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,这个过程叫作解旋,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的四种脱氧核糖核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构,这样复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子,新复制出的两个子代DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。
4、DNA分子中有关碱基比例计算的解题步骤和计算规律
(一)解DNA分子中有关碱基比例计算的试题时要分三步进行:
(1)搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例,还是占DNA分子一条链上碱基的比例。
(2)画一个DNA分子模式图,并在图中标出已知和所求的碱基。
(3)根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。
(二)“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
28.(2024高一下·射洪期末)下表为噬菌体侵染大肠杆菌的实验,以证明DNA是遗传物质。请根据实验,回答下列问题:
编号 实验过程和操作 结果
A组 含①的噬菌体+大肠杆菌(保温适当时间)→搅拌、离心→检测放射性
B组 含②的噬菌体+大肠杆菌(保温适当时间)→搅拌、离心→检测放射性
(1)实验中,①处噬菌体应为放射性同位素 标记蛋白质外壳。
(2)实验中,搅拌的目的是 。若搅拌不充分,对B组实验结果的影响 (选填“大”或“小”)。
(3)在B组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为 。
(4)此实验与艾弗里等人的实验有相同的设计思路,他们最关键的实验设计思路是 。
【答案】(1)35S
(2)使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离;小
(3)②
(4)设法分别研究DNA和蛋白质各自效应。
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)实验中,①处应为35S,因为35S标记的是噬菌体的蛋白质,32P标记的是噬菌体的DNA。
(2)实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。B组的实验结果是下层大肠杆菌的放射性高,说明被标记的是噬菌体的DNA,如果搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表明,因此对B组实验结果放射性的影响小。
(3)在B组实验中,保温时间过短,DNA未注入大肠杆菌,导致上清液放射性较强,保温时间过长,子代噬菌体释放也会导致上清液放射性较强,保温时间和上清液放射性强度的关系为②。
(4)此实验与艾弗里的实验有相同的设计,他们最关键的实验设计思路是设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察DNA或蛋白质的作用。
【分析】1、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
2、格里菲思利用肺炎链球菌做了四组实验,第一组实验是向小鼠体内注射R型活细菌,发现小鼠不死亡,第二组实验是向小鼠体内注射S型细菌,发现小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌,第三组实验是向小鼠体内注射加热杀死的S型细菌,发现小鼠不死亡,第四组实验是将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射入小鼠体内,发现小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌,由此得出结论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质,即转化因子。
29.(2024高一下·射洪期末)植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶(由A、a等位基因控制),果皮有齿皮和网皮(由B、b等位基因控制)。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。回答下列问题:
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮,1/4缺刻叶网皮, 1/4全缘叶齿皮,1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮,3/16缺刻叶网皮,3/16全缘叶齿皮,1/16全缘叶网皮
(1)实验①中甲乙的基因型分别是 。
(2)实验②中丙丁的基因型分别是 。
(3)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是 。
(4)①若实验②F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,请回答下列问题:①叶形和果皮这两个性状中由2对等位基因控制的是 。判断的依据是 。
②控制叶形和果皮的基因 (选填“遵循”或者“不遵循”)自由组合定律。依据是 。
③根据F2表型及比例可得出基因与性状的数量关系是 。
【答案】(1)Aabb×aaBb
(2)AAbb×aaBB
(3)F1中缺刻叶∶全缘叶=1:1;齿皮∶网皮=1:1
(4)叶形;实验②F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,是9:3:3:1的变式,遵循自由组合定律。;遵循;F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,齿皮∶网皮=3:1,后代45∶1是(15:1)×(3:1)的展开式;基因与性状并非简单的一一对应关系,一种性状可由两对等位基因控制
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)根据实验②中F1均 表现为缺刻叶齿皮,同时F2表现为9∶3∶3∶1的性状分离比,可判断这两对相对性状中缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性,实验①中甲乙杂交,子一代中出现1∶1∶1∶1的分离比,说明两个亲本的杂交类似于测交,而丙和丁杂交后代均表现为缺刻叶齿皮,且相关基因型为AaBb,因此丙的基因型为AAbb,而丁的基因型为aaBB,而甲(A_bb)和乙杂交后代有四种表型,且比例均等,则说明甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBb。
(2)结合(1)可知,丙种植后表现为缺刻叶网皮,丙×丁杂交后子一代都是缺刻叶齿皮,子一代杂交后出现9∶3∶3∶1的性状分离比,说明F1缺刻叶齿皮基因型是AaBb,丙丁的基因型分别是AAbb×aaBB。
(3)基因分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代,实验①的F1中缺刻叶∶全缘叶=1:1;齿皮∶网皮=1:1,根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律。
(4)①假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,其中缺刻∶全缘叶=15∶1,而齿皮∶网皮=3∶1,据此可推测叶形和果皮这两个性状中由一对等位基因控制的是果皮性状,叶形受两对等位基因控制。
②F2中缺刻叶∶全缘叶=15:1,齿皮∶网皮=3:1,后代45∶15∶3∶1是(15:1)×(3:1)的展开式,故控制叶形和果皮的基因遵循自由组合定律。
③根据F2表型及比例可得出基因与性状的数量关系是:基因与性状并非简单的一一对应关系,一种性状可由两对等位基因控制。
【分析】1、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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
4、基因的分离定律的实质是: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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
5、基因与生物性状的关系
①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。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
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