内容正文:
北中、河中、清中、惠中、阳中、茂中2023~2024学年度第二学期联合质量监测考试高一生物学
说明:本试卷共6页,21小题,满分100分,考试用时75分钟。答案须做在答题卡上;选择题填涂需用2B铅笔,非选择题需用黑色字迹钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答题卡。
一、选择题:本题共16小题,第1~12题,每小题2分,第13~16题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于遗传学史上重要探究活动叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B. 萨顿研究蝗虫配子的形成以及受精作用,得出基因在染色体上的结论
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用演绎推理证明DNA是半保留复制
D. 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验) →得出结论。
2、 萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、赫尔希和蔡斯进行了T2噬菌体侵染细菌实验,实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质,证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例,发现了遗传规律,A正确;
B、萨顿研究蝗虫配子的形成以及受精作用,得出基因在染色体上的结论,但是并未进行实验验证,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔运用演绎推理证明DNA是半保留复制(实验材料:大肠杆菌,方法:同位素标记法和密度梯度离心),C正确;
D、肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,D错误。
故选D。
2. 高中生物的模型或模拟实验都是借助具体的实物或其他形象化手段,对特定对象进行简化概括性描述的过程。下列模型或模拟实验错误的是( )
A. 制作DNA双螺旋结构模型时,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧
B. 模拟F1(YyRr)的配子产生过程时,用两个围棋罐,一个放入100粒黑棋(平均分两份,标注Y,y),另一个放入100粒白棋(平均分两份,标注R、r),两个围棋罐模拟雌雄生殖器官
C. 建立减数分裂染色体变化的模型时,选两种颜色橡皮泥分别制作大小不同的染色体,两种颜色分别代表来自父方和母方
D. 构建RNA合成过程的模型,用若干个8种不同形状的硬纸片构建模拟转录过程
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、制作DNA双螺旋结构模型时,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,构成DNA结构的基本骨架,A正确;
B、模拟F1(YyRr)的配子产生过程时,用两个围棋罐,一个放入100粒黑棋(平均分两份,标注Y,y),另一个放入100粒白棋(平均分两份,标注R、r),两个围棋罐模拟雌性或雄性生殖器官,B错误;
C、建立减数分裂染色体变化的模型时,选两种颜色橡皮泥分别制作大小不同的染色体,两种颜色分别代表来自父方和母方,C正确;
D、构建RNA合成过程的模型,用若干个8种不同形状的硬纸片构建模拟转录过程,转录是以DNA为模板合成RNA的过程,DNA含有4种脱氧核苷酸,RNA含有4种核糖核苷酸,D正确。
故选B。
3. 现有DNA分子的两条单链均只含有15N(表示为15N15N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代,再转入含有15N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A. 有15N14N和14N14N两种,其比例为1:3
B. 有15N14N和15N15N两种,其比例为1:1
C. 有15N14N和15N15N两种,其比例为3:1
D. 有15N14N和14N14N两种,其比例为1:1
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】DNA分子的两条单链均只含有15N,该大肠杆菌在含有14N 的培养基中繁殖两代,形成4个DNA,其中2个DNA为15N14N,另外2个DNA为14N14N;再转到含有15N 的培养基中繁殖一代,DNA为15N14N形成的子代DNA中经复制后,形成一个DNA为15N14N,另外1个DNA为15N15N;而DNA为14N14N 形成的2个子代DNA都为15N14N;因此理论上 DNA 分子的组成类有15N14N 和15N15N 两种,其比例为 3:1,C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图是某二倍体生物减数分裂过程中各时期的模式图,不能同时出现在同一个体内的是( )
① ② ③ ④
A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①②
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】①细胞质不均等分裂,细胞同源染色体分开,处于减数第一次分裂后期,是初级卵母细胞;
②细胞质不均等分裂,细胞没有同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,是次级卵母细胞;
③细胞质均等分裂,细胞同源染色体分开,处于减数第一次分裂后期,是初级精母细胞;
④细胞质均等分裂,细胞没有同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,可能是次级精卵母细胞或第一极体;
综上所述,②③不可能同时出现在同一个体内,A符合题意。
故选A。
5. 已知次黄嘌呤(I)可与碱基A、C、U配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由C—G转变为C—I,要使该位点由C—I转变为A—T,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是指以DNA的两条链为模板合成相同子代DNA分子的过程,复制方式为半保留复制,严格遵循碱基互补配对原则。
【详解】正常情况下,DNA复制过程中,A与T配对,G与C配对,结合题干,次黄嘌呤(I)可与碱基A、C、U配对,大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由C—G转变为C—I,要使该位点由C—I 转变为A—T,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是:经第1次复制,C—I 碱基互补配对得到:C—I,I—A,经第2次复制:I—A便可得到A—T,B正确,ACD错误。
故选B。
6. 同卵双胞胎的DNA序列完全一致,但所表现出来的性状却有微小的差异,这与部分基因的碱基发生甲基化修饰有关。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化后直接影响翻译过程从而改变生物表型
B. DNA甲基化改变了DNA中碱基对的数量
C. 可在表观遗传水平上对同卵双胞胎犯罪嫌疑人进行身份认定
D. 表观遗传中甲基化基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA的甲基化使基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,从而抑制了基因的表达,即DNA甲基化后间接影响翻译过程从而改变生物表型,A错误;
B、DNA甲基化是指DNA序列不发生变化,没有改变了DNA中碱基对的数量,B错误;
C、基因型相同同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同,表现出微小差异,因此可在表观遗传水平上对同卵双胞胎犯罪嫌疑人进行身份认定,C正确;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,表观遗传中,基因的遗传仍然遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故选C。
7. 自然界存在的DNA双螺旋结构可呈链状、环状,少数病毒还具有单链DNA,也有报道称发现三链甚至四链DNA。下列说法错误的是( )
A. 脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位
B. DNA分子碱基的排序编码遗传信息
C. 单链DNA比双链DNA易发生基因突变
D. 三链DNA中嘌呤总数与嘧啶总数相等
【答案】D
【解析】
【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
【详解】A、脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位,1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸基团、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基构成,A正确;
B、遗传信息蕴含在碱基的排列顺序中,即DNA分子碱基的排序编码遗传信息,B正确;
C、单链DNA结构不稳定,碱基暴露,比双链DNA易发生基因突变,C正确;
D、双链DNA中嘌呤总数与嘧啶总数相等,三链DNA中不一定能满足A=T,G=C的数量关系,故三链DNA中嘌呤总数不一定与嘧啶总数相等,D错误。
故选D。
8. 某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A. +RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B. 病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C. 过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D. 过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、题图分析:图示①、②过程表示RNA的自我复制过程,需要RNA聚合酶,其中①是以+RNA为模板合成-RNA的过程,②表示以-RNA为模板合成+RNA的过程。③④表示以+RNA为模板翻译出蛋白质的过程。
【详解】A、结合图示可以看出,以+RNA 复制出的子代 RNA为模板合成了蛋白质,因此+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能,A正确;
B、病毒蛋白基因是RNA,为单链结构,通过两次复制过程将基因传递给子代,而不是通过半保留复制传递给子代,B错误;
C、①②过程是RNA复制,原料是4种核糖核苷酸,需要RNA聚合酶;而③过程是翻译,原料是氨基酸,不需要RNA聚合酶催化,C错误;
D、病毒不具有细胞结构,没有核糖体,过程④在宿主细胞的核糖体中进行,D错误。
故选A。
9. 一些突变会导致蛋白质在一种温度下功能良好,但在更高温度下不起作用。一只暹罗猫就发生这样的突变,它的四肢出现深色的斑纹但躯干是白纹,其原因是( )
A. 基因发生突变后,合成的酶在较低体温处功能异常,在身体主干等部位功能正常
B. 基因发生突变后,合成的酶在较低体温处功能正常,在身体主干等部位不起作用
C. 暹罗猫身体出现不同颜色的斑纹,是因为不同部位的细胞发生不同的基因突变
D. 暹罗猫身体出现不同颜色的斑纹,是因为不同部位的细胞发生不同的基因表达
【答案】B
【解析】
【分析】基因与性状的关系:基因型是表现型的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式;生物的性状由基因决定同时受到环境因素的影响。
【详解】AB、暹罗猫的四肢、尾巴这些末端组织温度较低,突变后的蛋白质在较低温度下功能良好,导致该处的毛皮中产生深色物质,A错误,B正确;
CD、暹罗猫不同颜色产生的原因是突变后的蛋白质在不同温度下作用不一样,CD错误。
故选B。
10. 某种猫的毛色由位于X染色体上的基因控制。研究发现,纯合黄色雌猫和纯合黑色雄猫交配,繁殖的子代中,雌猫总是表现为黑黄相间的毛色(即一块黑一块黄),但黑黄毛色的分布是随机的。据此你认为下列推测合理的是( )
A. 纯合黑色雌猫和纯合黄色雄猫交配的子代均为黑黄相间的毛色
B. 黑黄相间雌猫繁殖的后代雄猫可有全黑、全黄和黑黄相间三种毛色
C. 黑黄相间雌猫体细胞中只有一条X染色体上的DNA有转录功能
D. 雌猫的黄色毛与黑色毛这对相对性状是由非等位基因控制的
【答案】C
【解析】
【分析】就毛色这个性状来说,所有子代雌猫的基因型是一样。虽然均为黑黄相间的毛色,但是黑黄毛的分布是随机的。雄猫只有黑色或黄色一种基因,不会同时呈现不同毛色。由黑黄颜色的随机分布,说明它们不同时表达,如果属于非等位基因,则可能同时表达而不呈现出题干所述特点。
【详解】A、纯合黑色雌猫和纯合黄色雄猫交配,子代雌猫均为黑黄相间,但是雄猫应该全为黑色,A错误;
B、雄猫只有1条X染色体,后代雄猫没有黑黄相间的,B错误;
C、黑黄相间(一块黄一块黑)雌猫可能是不同细胞中不同基因选择性表达的结果,即黑黄相间雌猫体细胞中只有一条X染色体上的DNA有转录功能,C正确;
D、由黑黄颜色的不同时分布,说明它们不同时表达,如果属于非等位基因,则可能同时表达而不呈现出题干所述特点,D错误。
故选C。
11. TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质,该蛋白质能通过黄单胞菌分泌系统注射进植物细胞中,并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达,导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播。下列说法错误的是( )
A. TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达,促进植物细胞的增殖
B. 根据题意推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶
C. 黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,说明生物有共同的祖先
D. 黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,从而控制植物细胞的性状
【答案】C
【解析】
【分析】RNA聚合酶是转录过程中重要的酶,识别并结合启动子,启动转录,RNA聚合酶能催化氢键的断裂和磷酸二酯键的形成。
【详解】A、结合题干“并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达,导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播”可知,TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达,促进植物细胞的增殖,A正确;
B、RNA聚合酶的作用是识别并结合启动子,启动转录,TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质,并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达,推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶,B正确;
C、黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,说明生物DNA结构相似而不能说明生物有共同的祖先,C错误;
D、黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,基因控制蛋白质的合成,导致黄单胞菌克隆、症状形成,从而控制植物细胞的性状,D正确。
故选C。
12. 20世纪40年代,艾弗里和同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。下列有关后续的处理,说法正确的是( )
A. 将细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内不出现S型细菌、出现R型细菌
B. 将RNA酶处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内仅出现S型细菌
C. 将DNA酶处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内不出现S型细菌
D. 如在S型细菌的培养基中加入R型细菌细胞提取物,培养基内也会出现R型细菌
【答案】C
【解析】
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的细胞提取物分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶,以除去相应的分子,研究它们各自的作用。发现只有加入DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物(S型细菌的DNA被水解)不能使R型细菌发生转化。艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。
【详解】A、将细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内出现S型细菌、出现R型细菌,A错误;
B、将RNA酶(水解S型菌的RNA)处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内出现S型细菌和R型细菌,B错误;
C、将DNA酶(水解DNA)处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内不出现S型细菌,只出现R型细菌,C正确;
D、R型菌可以通过基因突变形成S型菌,也可以整合S菌的DNA转化为S型菌。而S型菌在有荚膜的条件下只能通过基因突变形成R型菌,D错误。
故选C。
13. 经研究发现,果蝇的眼色受多对等位基因的控制,这些基因位于常染色体上。根据下图所示,下列判断错误的是( )
A. 基因型相同的暗红眼果蝇杂交,后代是暗红眼果蝇的概率是27/64,说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律
B. 任意两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是白色眼,说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律
C. 野生型的暗红色眼是一对基因控制另外两对基因的表达,是朱红色和棕色在眼中积累导致的
D. 果蝇的眼色形成说明基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个基因的影响
【答案】B
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不、同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
基因与性状并不是简单的一一对应关系:一个性状可以受到多个基因的影响,多个性状也可以受到一个基因的影响,一个性状也可以收到一个基因的影响。
【详解】A、基因型相同的暗红眼果蝇杂交,后代是暗红眼果蝇的概率是27/64,为(3/4)3,说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律,A正确;
B、任意两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是白色眼,不能说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律,隐性突变为纯合子,其产生的配子种类无论遵循自由组合定律还是不遵循其结果一样,B错误;
C、结合题图可知,野生型的暗红色眼是一对基因(基因1)控制另外两对基因的表达(基因2、3),是朱红色和棕色在眼中积累导致的,C正确;
D、果蝇的眼色形成说明基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个基因(图中的基因1、2、3)的影响,D正确。
故选B。
14. 细胞内基因表达时需要核糖体与mRNA结合,研究发现mRNA上有核糖体结合位点(简称RBS,是指mRNA的起始AUG上游约8~13核苷酸处)。近年在大肠杆菌中发现核糖开关也会控制基因表达。核糖开关实质是某些RNA非编码部分内的结构,其作用如图所示。下列分析不合理的是( )
大肠杆菌赖氨酸核糖开关基因表达调控方式
A. 核糖开关与赖氨酸未结合时,RBS序列暴露,能对基因能进行翻译
B. RBS与核糖体结合时,会与tRNA发生碱基互补配对,对基因进行翻译
C. 核糖开关与赖氨酸结合时,会暴露RNA降解酶的结合点,加速了相应mRNA的降解过程
D. 大肠杆菌通过核糖开关开启或关闭特定基因表达,使其适应不断改变的生活环境,是生物进化的表现
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意:核糖开关的化学本质为RNA,能影响翻译过程,从而影响基因的表达。当核糖开关处于开的状态时,RBS区能与核糖体结合,启动翻译,当核糖开关处于关闭状态时,RBS区自身互补配对,不能与核糖体结合。
【详解】A、结合题图,核糖开关与赖氨酸未结合时,RBS序列暴露,RBS区能与核糖体结合,能对基因能进行翻译,A正确;
B、核糖开关实质是某些RNA非编码部分内的结构,故RBS与核糖体结合时,不会与tRNA发生碱基互补配对,B错误;
C、核糖开关与赖氨酸结合时,会暴露RNA降解酶的结合点,加速了相应mRNA的降解过程,不能启动翻译,C正确;
D、大肠杆菌通过核糖开关开启或关闭特定基因表达,使其适应不断改变的生活环境,是生物进化的表现,对其在不同的环境下生存有积极意义,D正确。
故选B。
15. 果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)位于X染色体上,现有某基因型为XBXb的棒眼果蝇的一条X染色体上携带隐性致死基因s,实验小组让该棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇杂交,杂交后代F1的表型比例为雌性棒眼:雌性正常眼:雄性正常眼=1:1:1,且偶然发现了一只成活的性染色体为XXY的棒眼果蝇。下列说法正确的是( )
A. 致死基因s位于正常眼基因所在的X染色体上
B. F1的雌性正常眼果蝇中可能携带s基因
C. XXY果蝇出现的原因是母本同源染色体未分离
D. XXY棒眼果蝇中同时含B、b和s基因
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传:在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、科学家让该棒眼雌果蝇(XBXb)与正常眼雄性(XbY)交配,发现子代果蝇表现型为雌性棒眼:雌性正常眼:雄性正常眼=1:1:1,没有出现棒眼雄性(即棒眼雄性 XBsY 致死),故说明雌性亲本中致死基因s与B基因连锁,而另一条X染色体上b基因与S基因连锁,即致死基因s位于棒眼基因所在的X染色体上,A错误;
B、根据推断,亲本的基因型为XBsXbS和XbSY,子代基因型为为XBsXbS(雌性棒眼)、XbSXbS(雌性正常眼)、XbSY(雄性正常眼),所以F1的雌性正常眼果蝇中不携带s基因,B错误;
CD、亲本的基因型为XBsXbS和XbSY,且偶然发现了一只成活的性染色体为XXY的棒眼果蝇,其基因型为XBsXbSY,出现的原因可能是母本同源染色体XBs和XbS未分离,形成了XBsXbS的卵细胞与Y染色体的精子受精发育而来,或者是父本的同源染色体XbS和Y未分离,形成了XbSY的精子,与XBs的卵细胞受精发育而来,所以XXY棒眼果蝇中同时含B、b和s基因,C错误,D正确。
故选D。
16. 基因印记是指在配子或合子的发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生的专一性的加工修饰,导致被印记的基因不能表达,从而在后代体细胞中两个亲本来源的等位基因呈现不同的表达方式。已知小鼠的类胰岛素生长因子基因Igf—2突变为Igf—2m(位于常染色体上)将失去其原有的影响动物生长的功能,导致产生矮小型小鼠,如图是纯合正常小鼠和矮小型小鼠正反交实验结果。下列分析合理的是( )
正常小鼠
矮小型小鼠
A. 基因型为Igf—2Igf—2、Igf—2Igf—2m的小鼠的表型分别为不能确定和正常
B. 上述正反交实验结果推测符合孟德尔遗传定律
C. 可推测本实验中父本来源的基因被印记,母本来源的基因表达
D. 正交实验中F1雌雄个体间随机交配,得到F2的表型及其比例为正常:矮小型=1:1
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息可知,Igf-2基因控制合成胰岛素样生长因子2,对个体生长、发育具有重要作用;Igf-2m基因为突变产生的等位基因,使小鼠出现了产生了矮小型。Igf-2与Igf-2m是一对等位基因。
【详解】A、基因型为Igf—2Igf—2个体,由于Igf2基因控制合成的单链多肽分子,对个体生长、发育具有重要作用,因此是正常型,基因型为Igf—2Igf—2m个体,由于不能确定是Igf2基因表达还是Igf2m基因表达,因此其表现型不能确定,A错误;
B、甲组和乙组雌雄个体交配后代没有出现基因的分离定律比,即不符合基因的分离定律,B错误;
C、由正交、反交的结果可知,杂交后代同样是Igf—2Igf—2m,如果Igf2来自父本,则Igf2表达,Igf2来自母本,则不表达,Igf2m来自母本不表达、来自父本表达,因此被印迹而不表达的基因来自母方,C错误;
D、F1基因型为Igf-2Igf-2m的雌雄个体交配,相当于雄性群体产生的雄配子和雌性群体产生的雌配子随机结合,由于来自母方的基因被印迹,子代个体来自父方的基因两种类型,比例是1:1,因此杂交后代的表现型比例是正常型:矮小型=1:1,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 小鼠是研究人类遗传病的模式动物。根据基因型为DD的雄性睾丸中染色体数量不同,图甲把细胞分为a、b、c3组,图乙是该鼠睾丸中某细胞分裂示意图(仅表示部分染色体,不考虑染色体变异),图丙表示该鼠睾丸某细胞分裂过程中核DNA的数量变化。回答下列问题:
(1)处于图甲中b组的细胞名称是____。图乙细胞产生的变异类型为____。
(2)图丙的细胞所处Ⅰ时期是____,其对应图甲中的____组的细胞。
(3)若对小鼠(DD)体内的D基因用红色荧光标记,在显微镜下观察到图甲中c组有一个细胞含有3个荧光点,产生的可能原因是____。
【答案】(1) ①. 精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞 ②. 基因突变、基因重组
(2) ①. 减数分裂Ⅱ ②. a、b
(3)在有丝分裂后期,有一条染色单体上的D基因区段缺失或者D基因突变为d
【解析】
【分析】分析题图可知:
图甲a组细胞为精细胞、精子,b组细胞为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞,c组细胞为精原细胞;
图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期;
图丙细胞处于减数分裂Ⅱ。
【小问1详解】
睾丸中的细胞包括精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子,由图甲可知,b组细胞有2N条染色体,故b组细胞为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞;由图乙可知染色体复制过程中发生基因突变,此时期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,发生基因重组。
【小问2详解】
由图丙可知,核DNA变化为2n→n,说明细胞进行了减数第二次分裂,图丙的细胞所处Ⅰ时期是减数分裂Ⅱ,染色体的数目变化为N→2N→N,对应图甲中的a、b组细胞。
【小问3详解】
图甲中的c组细胞染色体数目是4N,是精原细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体加倍,在显微镜下观察到图甲中c组有一个细胞含有3个荧光点,产生的可能原因是有一条染色单体上的D基因区段缺失或者D基因突变为d。
18. 水稻黄绿叶是一种突变体,突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状。回答下列问题:
(1)ygl4基因出现是____的结果,ygl4基因的遗传____(填“符合”或“不符合”)孟德尔的遗传规律,判断依据是____。
(2)水稻是雌雄同株两性花植物,科学家在自然界发现了雄性不育(雄蕊不能产生可育花粉)的水稻植株,请分析该品系的发现在育种中的意义:____。
(3)研究人员将该突变体与野生型水稻在不同温度条件下分别进行了种植,并测定了两个株系的光合色素含量,结果如表所示。
类型
温度(℃)
色素含量(mg·g-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
20
3
1.1
0.5
25
2.8
1.1
0.5
30
3
1.1
0.6
突变型
20
0.8
0.3
0.1
25
2.5
0.3
0.3
30
2.5
0.3
0.3
据表分析,该突变体是一种____(填“高温敏感型”或“低温敏感型”)叶色突变体。分析该突变体导致水稻减产的原因可能是:____。
(4)已知水稻细胞核中有一对等位基因A/a也控制叶色性状。有人猜想,该突变体细胞质中基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色。以野生型(核基因型为AA)和该突变体植株为材料,设计杂交实验探究上述猜想:____(要求写出杂交实验方案,并预期结果及结论)。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 不符合 ③. 孟德尔的遗传规律仅适用于细胞核基因的遗传,ygl4基因存在细胞质中
(2)该品系作为母本,不用去雄,简化杂交程序
(3) ①. 低温敏感型 ②. 发生黄绿叶突变后,叶片光合色素含量下降,光合作用强度减弱,有机物的积累量减少,导致产量下降
(4)杂交实验方案:以突变体植株为母本,野生型植株为父本,进行杂交,观察子代的表型
预期结果及结论:①若子代全表现为正常叶色,则细胞质基因受核基因控制;②若子代全为黄绿叶色,则细胞质基因不受核基因控制
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中碱基(对)的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变;碱基(对)的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变,如果发生在编码区,则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变,碱基(对)替换往往只有一个密码子发生改变,翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化,碱基(对)增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化,基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。
【小问1详解】
突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状,故ygl4基因出现是基因突变的结果,ygl4基因的遗传不符合孟德尔的遗传规律,判断依据是孟德尔的遗传规律仅适用于细胞核基因的遗传,ygl4基因存在细胞质中。
【小问2详解】
水稻是雌雄同株两性花植物,科学家在自然界发现了雄性不育(雄蕊不能产生可育花粉)的水稻植株,该品系作为母本,不用去雄,简化杂交程序。
【小问3详解】
分析表格,突变型在20℃→25℃时,叶绿素a和类胡萝卜素含量均有上升,25℃→30℃时,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均没有改变,说明该突变体是一种低温敏感型叶色突变体。该突变体导致水稻减产的原因可能是发生黄绿叶突变后,叶片光合色素含量下降,光合作用强度减弱,有机物的积累量减少,导致产量下降。
【小问4详解】
该突变体的叶绿体内编码核黄素(即维生素B2)合成酶的基因Y突变成了y,导致植株体内核黄素含量下降,该突变体细胞质中的基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色,由于细胞质基因存在母系遗传,要探究上述猜想,需要让突变体植株为母本,故杂交实验方案为:以突变体植株为母本,野生型植株(核基因型为AA)为父本,进行杂交,观察子代的表现型。
由于细胞质基因存在母系遗传,其子代中细胞质基因为y,细胞核基因型一定含有A。若细胞质基因受核基因控制,则子代全表现为正常叶色;若细胞质基因不受核基因控制,则子代全为黄绿叶色。因此预期结果及结论:①若子代全表现为正常叶色,则细胞质基因受核基因控制:②若子代全为黄绿叶色,则细胞质基因不受核基因控制。
19. 科学家对“遗传信息如何从DNA传递给蛋白质”这一问题开展如下实验,根据题意回答下列问题:
(1)用噬菌体侵染细菌时,在培养基添加含14C标记的____(填碱基名称),其作用是____。
(2)①的现象是____。噬菌体新合成的RNA不能与细菌DNA形成杂交分子,说明____。
(3)该实验证明____。
【答案】(1) ①. 尿嘧啶 ②. 标记噬菌体新合成的RNA
(2) ①. 形成DNA—RNA双链杂交分子 ②. 新合成的RNA不是以细菌DNA为模板合成的,而是以噬菌体的DNA为模板合成的
(3)DNA控制蛋白质合成要以RNA为信使
【解析】
【分析】1、DNA的单体是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,含氮碱基的种类为A、T、C、G;RNA的单体是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成,含氮碱基的种类为A、U、C、G。
2、噬菌体是DNA病毒,侵染细菌时,会将DNA注入细菌细胞内,然后利用细菌的核苷酸、氨基酸、酶、核糖体等合成自身物质。
【小问1详解】
尿嘧啶是RNA的特有碱基,添加14C标记尿嘧啶的目的是标记噬菌体新合成的RNA。
【小问2详解】
把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现其可与噬菌体的DNA形成DNA—RNA双链杂交分子,但不能与细菌的DNA结合,说明新合成的RNA不是以细菌DNA为模板合成的,而是以噬菌体的DNA为模板合成的。
【小问3详解】
DNA通过转录生成mRNA,mRNA再在核糖体上翻译出蛋白质,即传信息从DNA传递到蛋白质需要经过mRNA分子,该实验证明DNA控制蛋白质合成要以RNA为信使。
20. 细胞中的RNA在一定条件下也能调控基因的表达,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA,并且此时的tRNA由细胞质逆行回细胞核,另外细胞中的DNA可编码产生miRNA,可以使基因沉默。据图回答下列问题:
(1)①过程需要的原料和酶是____。
(2)图1中的②核糖体的移动方向是____(填“a→d”或“d→a”),一个mRNA与多个核糖体结合的意义是____。
(3)空载tRNA调控基因表达的机理是____;miRNA调控基因表达的机理是____。
(4)根据题意写出抑制癌细胞增殖的治疗思路:____。
【答案】(1)四种核糖核苷酸,RNA聚合酶
(2) ①. d→a ②. 可以同时进行多条肽链的合成
(3) ①. 空载tRNA由细胞质逆行回细胞核,降低对氨基酸的转运,并且激活蛋白激酶Gcn2P,抑制翻译 ②. 阻断核糖体在imRNA上滑动,导致翻译终止
(4)把miRNA注入癌细胞,阻止与细胞增殖有关蛋白的表达,使原癌基因沉默
【解析】
【分析】分析题图1:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程,a、b、c、d是核糖体。
【小问1详解】
图中①为转录过程,以DNA为模板合成RNA,需要的原料为四种核糖核苷酸,所需的酶为RNA聚合酶。
【小问2详解】
②为翻译过程,根据肽链的长短可知,图1中的②核糖体的移动方向是d→a(肽链短→长),一个mRNA与多个核糖体结合的意义是可以同时进行多条肽链的合成,大大加快翻译的效率。
【小问3详解】
结合图2,空载tRNA调控基因表达的机理是空载tRNA由细胞质逆行回细胞核,降低对氨基酸的转运,并且激活蛋白激酶Gcn2P,抑制翻译;miRNA调控基因表达的机理是阻断核糖体在imRNA上滑动,导致翻译终止。
【小问4详解】
根据题意可得到的抑制癌细胞增殖的治疗思路为:把miRNA注入癌细胞,(通过阻断核糖体在imRNA上滑动,导致翻译终止)阻止与细胞增殖有关蛋白的表达,使原癌基因沉默。
21. 孕妇通过饮食摄入的为普通叶酸,并不能直接被吸收利用,需要在相关酶的催化作用下才能转化为活性叶酸(即四氢叶酸)被吸收利用,同时伴随着同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸。叶酸代谢异常是胎儿DNA低甲基化,染色体不分离,神经管缺陷的重要原因。MTHFR和MTRR基因发生突变,对应酶的活性降低,活性叶酸水平降低。下图分别是叶酸代谢途径和叶酸代谢异型的两个家庭成员的MTHFR和MTRR基因检测情况。
家庭1
家庭2
个体
母亲
父亲
姐姐
男孩
母亲
父亲
哥哥
女孩
表型
正常
正常
正常
患病
正常
正常
正常
患病
MTHFR因测序结果
【667C/T】
【1298A/C】
667C/C】
【1298A/T】
?
【667C/C】
【1298A/A】
【605C/C】
【731A/A】
?
MTRR基因测序结果
【66A/A】
【66A/A】
【66A/A】
?
【66A/G】
【66A/G】
【66A/G】
?
注:测序结果只给出其一条链(编码链)的碱基序列,【667C/T】表示两条同源染色体上MTHFR基因编码链的第667位碱基分别为C和T,其他类似。
(1)据图可看出,基因与物质代谢途径和遗传病的关系是____。
(2)控制叶酸代谢的基因MTHFR基因和MTRR基因,分别位于人体的1号染色体和5号染色体,根据题意可知,叶酸代谢异常的患者至少有____个突变位点,这是由于DNA分子发生____,从而引起基因碱基序列的改变。
(3)根据题意,写出导致家庭1患病男孩患病的基因名称及其序列:____;写出导致家庭2患病女孩患病的基因名称及其序列:____。若家庭1的姐姐与家庭2的哥哥婚配,后代患病的概率是____。
(4)孕妇要补充叶酸的原因是____。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
(2) ①. 2 ②. 碱基的替换
(3) ①. MTHFR基因【667C/T】【1298A/C】 ②. MTRR基因【66G/G】 ③. 1/4
(4)预防唐氏综合征婴儿、无脑儿等缺陷婴儿出生,促进优生
【解析】
【分析】1、基因与性状的关系是基因决定性状。基因通过控制蛋白质的分子结构来控制性状或通过控制酶的合成控制代谢过程,从而影响生物性状。
2、基因是一个有特定遗传信息的DNA片段,一个DNA上有多个基因,生物的某个具体性状是由基因控制的,基因是决定生物性状的最小单位。然而,基因与性状之间并非一一对应的关系,有些性状可能由多对基因控制。此外,性状还受到环境因素的影响,基因和环境共同决定生物的性状表现。
【小问1详解】
由题意可知,普通叶酸,并不能直接被吸收利用,需要在相关酶的催化作用下才能转化为活性叶酸(即四氢叶酸)被吸收利用,同时伴随着同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸,因此可以看出基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状;
【小问2详解】
控制叶酸代谢的基因MTHFR基因和MTRR基因,分别位于人体的1号染色体和5号染色体上,说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,因此叶酸代谢异常的患者至少有2个突变位点,这是由于DNA分子发生碱基对的替换,从而引起基因碱基序列的改变;
【小问3详解】
由表格信息可知,家庭1成员中含有MTRR基因序列都正常,因此导致家庭1男孩患病的基因为MTHFR基因,基因序列为【667C/T】、【1298A/C】;家庭2成员中MTHFR基因序列都正常,而MTRR基因测序结果均为【66A/G】,因此导致该家庭患病女孩的基因名称及其序列为MTRR基因、【66G/G】;如果用A/a表示MTHFR基因,B/b表示MTRR基因,由题图可以看出,家庭1的姐姐的基因型可表示为Aabb,家庭2的哥哥的基因型表示为aaBb,故二者婚配,后代患病(aabb)的概率为1/4;
【小问4详解】
由题意可知,叶酸代谢异常是胎儿DNA低甲基化,染色体不分离,神经管缺陷的重要原因。因此孕妇要补充叶酸可以预防唐氏综合征婴儿、无脑儿等缺陷婴儿出生,促进优生。
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北中、河中、清中、惠中、阳中、茂中2023~2024学年度第二学期联合质量监测考试高一生物学
说明:本试卷共6页,21小题,满分100分,考试用时75分钟。答案须做在答题卡上;选择题填涂需用2B铅笔,非选择题需用黑色字迹钢笔或签字笔作答。考试结束后只需交答题卡。
一、选择题:本题共16小题,第1~12题,每小题2分,第13~16题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A. 孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B. 萨顿研究蝗虫配子的形成以及受精作用,得出基因在染色体上的结论
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用演绎推理证明DNA是半保留复制
D. 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
2. 高中生物的模型或模拟实验都是借助具体的实物或其他形象化手段,对特定对象进行简化概括性描述的过程。下列模型或模拟实验错误的是( )
A. 制作DNA双螺旋结构模型时,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧
B. 模拟F1(YyRr)的配子产生过程时,用两个围棋罐,一个放入100粒黑棋(平均分两份,标注Y,y),另一个放入100粒白棋(平均分两份,标注R、r),两个围棋罐模拟雌雄生殖器官
C. 建立减数分裂染色体变化的模型时,选两种颜色橡皮泥分别制作大小不同的染色体,两种颜色分别代表来自父方和母方
D. 构建RNA合成过程的模型,用若干个8种不同形状的硬纸片构建模拟转录过程
3. 现有DNA分子的两条单链均只含有15N(表示为15N15N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代,再转入含有15N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A. 有15N14N和14N14N两种,其比例为1:3
B. 有15N14N和15N15N两种,其比例为1:1
C. 有15N14N和15N15N两种,其比例为3:1
D. 有15N14N和14N14N两种,其比例为1:1
4. 如图是某二倍体生物减数分裂过程中各时期的模式图,不能同时出现在同一个体内的是( )
① ② ③ ④
A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①②
5. 已知次黄嘌呤(I)可与碱基A、C、U配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由C—G转变为C—I,要使该位点由C—I转变为A—T,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 同卵双胞胎的DNA序列完全一致,但所表现出来的性状却有微小的差异,这与部分基因的碱基发生甲基化修饰有关。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化后直接影响翻译过程从而改变生物表型
B. DNA甲基化改变了DNA中碱基对的数量
C. 可在表观遗传水平上对同卵双胞胎犯罪嫌疑人进行身份认定
D. 表观遗传中甲基化基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
7. 自然界存在的DNA双螺旋结构可呈链状、环状,少数病毒还具有单链DNA,也有报道称发现三链甚至四链DNA。下列说法错误的是( )
A. 脱氧核糖核苷酸是DNA的基本单位
B. DNA分子碱基的排序编码遗传信息
C. 单链DNA比双链DNA易发生基因突变
D. 三链DNA中嘌呤总数与嘧啶总数相等
8. 某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是( )
A. +RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B. 病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C. 过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D. 过程④在该病毒的核糖体中进行
9. 一些突变会导致蛋白质在一种温度下功能良好,但在更高温度下不起作用。一只暹罗猫就发生这样的突变,它的四肢出现深色的斑纹但躯干是白纹,其原因是( )
A. 基因发生突变后,合成的酶在较低体温处功能异常,在身体主干等部位功能正常
B. 基因发生突变后,合成的酶在较低体温处功能正常,在身体主干等部位不起作用
C. 暹罗猫身体出现不同颜色的斑纹,是因为不同部位的细胞发生不同的基因突变
D. 暹罗猫身体出现不同颜色的斑纹,是因为不同部位的细胞发生不同的基因表达
10. 某种猫的毛色由位于X染色体上的基因控制。研究发现,纯合黄色雌猫和纯合黑色雄猫交配,繁殖的子代中,雌猫总是表现为黑黄相间的毛色(即一块黑一块黄),但黑黄毛色的分布是随机的。据此你认为下列推测合理的是( )
A. 纯合黑色雌猫和纯合黄色雄猫交配的子代均为黑黄相间的毛色
B. 黑黄相间雌猫繁殖的后代雄猫可有全黑、全黄和黑黄相间三种毛色
C. 黑黄相间雌猫体细胞中只有一条X染色体上的DNA有转录功能
D. 雌猫的黄色毛与黑色毛这对相对性状是由非等位基因控制的
11. TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质,该蛋白质能通过黄单胞菌分泌系统注射进植物细胞中,并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达,导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播。下列说法错误的是( )
A. TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达,促进植物细胞的增殖
B. 根据题意推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶
C. 黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,说明生物有共同的祖先
D. 黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列,从而控制植物细胞的性状
12. 20世纪40年代,艾弗里和同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。下列有关后续的处理,说法正确的是( )
A. 将细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内不出现S型细菌、出现R型细菌
B. 将RNA酶处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内仅出现S型细菌
C. 将DNA酶处理后的细胞提取物加入R型细菌的培养基中,培养基内不出现S型细菌
D. 如在S型细菌培养基中加入R型细菌细胞提取物,培养基内也会出现R型细菌
13. 经研究发现,果蝇的眼色受多对等位基因的控制,这些基因位于常染色体上。根据下图所示,下列判断错误的是( )
A. 基因型相同的暗红眼果蝇杂交,后代是暗红眼果蝇的概率是27/64,说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律
B. 任意两个隐性突变群体个体间的杂交后代都是白色眼,说明控制眼色的三对等位基因遵循自由组合定律
C. 野生型的暗红色眼是一对基因控制另外两对基因的表达,是朱红色和棕色在眼中积累导致的
D. 果蝇的眼色形成说明基因与性状并不是简单的一一对应关系,一个性状可以受到多个基因的影响
14. 细胞内基因表达时需要核糖体与mRNA结合,研究发现mRNA上有核糖体结合位点(简称RBS,是指mRNA的起始AUG上游约8~13核苷酸处)。近年在大肠杆菌中发现核糖开关也会控制基因表达。核糖开关实质是某些RNA非编码部分内的结构,其作用如图所示。下列分析不合理的是( )
大肠杆菌赖氨酸核糖开关基因表达调控方式
A. 核糖开关与赖氨酸未结合时,RBS序列暴露,能对基因能进行翻译
B. RBS与核糖体结合时,会与tRNA发生碱基互补配对,对基因进行翻译
C. 核糖开关与赖氨酸结合时,会暴露RNA降解酶的结合点,加速了相应mRNA的降解过程
D. 大肠杆菌通过核糖开关开启或关闭特定基因表达,使其适应不断改变的生活环境,是生物进化的表现
15. 果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)位于X染色体上,现有某基因型为XBXb的棒眼果蝇的一条X染色体上携带隐性致死基因s,实验小组让该棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇杂交,杂交后代F1的表型比例为雌性棒眼:雌性正常眼:雄性正常眼=1:1:1,且偶然发现了一只成活的性染色体为XXY的棒眼果蝇。下列说法正确的是( )
A. 致死基因s位于正常眼基因所在的X染色体上
B. F1的雌性正常眼果蝇中可能携带s基因
C. XXY果蝇出现的原因是母本同源染色体未分离
D. XXY棒眼果蝇中同时含B、b和s基因
16. 基因印记是指在配子或合子的发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生的专一性的加工修饰,导致被印记的基因不能表达,从而在后代体细胞中两个亲本来源的等位基因呈现不同的表达方式。已知小鼠的类胰岛素生长因子基因Igf—2突变为Igf—2m(位于常染色体上)将失去其原有的影响动物生长的功能,导致产生矮小型小鼠,如图是纯合正常小鼠和矮小型小鼠正反交实验结果。下列分析合理的是( )
正常小鼠
矮小型小鼠
A. 基因型为Igf—2Igf—2、Igf—2Igf—2m的小鼠的表型分别为不能确定和正常
B. 上述正反交实验结果推测符合孟德尔遗传定律
C. 可推测本实验中父本来源的基因被印记,母本来源的基因表达
D. 正交实验中F1雌雄个体间随机交配,得到F2的表型及其比例为正常:矮小型=1:1
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 小鼠是研究人类遗传病的模式动物。根据基因型为DD的雄性睾丸中染色体数量不同,图甲把细胞分为a、b、c3组,图乙是该鼠睾丸中某细胞分裂示意图(仅表示部分染色体,不考虑染色体变异),图丙表示该鼠睾丸某细胞分裂过程中核DNA的数量变化。回答下列问题:
(1)处于图甲中b组的细胞名称是____。图乙细胞产生的变异类型为____。
(2)图丙的细胞所处Ⅰ时期是____,其对应图甲中的____组的细胞。
(3)若对小鼠(DD)体内的D基因用红色荧光标记,在显微镜下观察到图甲中c组有一个细胞含有3个荧光点,产生的可能原因是____。
18. 水稻黄绿叶是一种突变体,突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状。回答下列问题:
(1)ygl4基因出现是____的结果,ygl4基因的遗传____(填“符合”或“不符合”)孟德尔的遗传规律,判断依据是____。
(2)水稻是雌雄同株两性花植物,科学家在自然界发现了雄性不育(雄蕊不能产生可育花粉)的水稻植株,请分析该品系的发现在育种中的意义:____。
(3)研究人员将该突变体与野生型水稻在不同温度条件下分别进行了种植,并测定了两个株系的光合色素含量,结果如表所示。
类型
温度(℃)
色素含量(mg·g-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
20
3
1.1
0.5
25
2.8
1.1
0.5
30
3
1.1
06
突变型
20
0.8
0.3
0.1
25
2.5
0.3
0.3
30
2.5
0.3
0.3
据表分析,该突变体是一种____(填“高温敏感型”或“低温敏感型”)叶色突变体。分析该突变体导致水稻减产的原因可能是:____。
(4)已知水稻细胞核中有一对等位基因A/a也控制叶色性状。有人猜想,该突变体细胞质中的基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色。以野生型(核基因型为AA)和该突变体植株为材料,设计杂交实验探究上述猜想:____(要求写出杂交实验方案,并预期结果及结论)。
19. 科学家对“遗传信息如何从DNA传递给蛋白质”这一问题开展如下实验,根据题意回答下列问题:
(1)用噬菌体侵染细菌时,在培养基添加含14C标记____(填碱基名称),其作用是____。
(2)①的现象是____。噬菌体新合成的RNA不能与细菌DNA形成杂交分子,说明____。
(3)该实验证明____
20. 细胞中的RNA在一定条件下也能调控基因的表达,当细胞中缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的RNA)会转化为空载tRNA,并且此时的tRNA由细胞质逆行回细胞核,另外细胞中的DNA可编码产生miRNA,可以使基因沉默。据图回答下列问题:
(1)①过程需要原料和酶是____。
(2)图1中的②核糖体的移动方向是____(填“a→d”或“d→a”),一个mRNA与多个核糖体结合的意义是____。
(3)空载tRNA调控基因表达的机理是____;miRNA调控基因表达的机理是____。
(4)根据题意写出抑制癌细胞增殖的治疗思路:____。
21. 孕妇通过饮食摄入的为普通叶酸,并不能直接被吸收利用,需要在相关酶的催化作用下才能转化为活性叶酸(即四氢叶酸)被吸收利用,同时伴随着同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸。叶酸代谢异常是胎儿DNA低甲基化,染色体不分离,神经管缺陷的重要原因。MTHFR和MTRR基因发生突变,对应酶的活性降低,活性叶酸水平降低。下图分别是叶酸代谢途径和叶酸代谢异型的两个家庭成员的MTHFR和MTRR基因检测情况。
家庭1
家庭2
个体
母亲
父亲
姐姐
男孩
母亲
父亲
哥哥
女孩
表型
正常
正常
正常
患病
正常
正常
正常
患病
MTHFR因测序结果
【667C/T】
【1298A/C】
【667C/C】
【1298A/T】
?
【667C/C】
【1298A/A】
【605C/C】
【731A/A】
?
MTRR基因测序结果
【66A/A】
【66A/A】
【66A/A】
?
【66A/G】
【66A/G】
【66A/G】
?
注:测序结果只给出其一条链(编码链)的碱基序列,【667C/T】表示两条同源染色体上MTHFR基因编码链的第667位碱基分别为C和T,其他类似。
(1)据图可看出,基因与物质代谢途径和遗传病的关系是____。
(2)控制叶酸代谢的基因MTHFR基因和MTRR基因,分别位于人体的1号染色体和5号染色体,根据题意可知,叶酸代谢异常的患者至少有____个突变位点,这是由于DNA分子发生____,从而引起基因碱基序列的改变。
(3)根据题意,写出导致家庭1患病男孩患病的基因名称及其序列:____;写出导致家庭2患病女孩患病的基因名称及其序列:____。若家庭1的姐姐与家庭2的哥哥婚配,后代患病的概率是____。
(4)孕妇要补充叶酸的原因是____。
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