内容正文:
侨光中学2024年春季高一年第2次阶段考生物试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(25题,50分)
1. 假说-演绎法是科学研究常用的方法, 下列有关叙述正确的是( )
A. 萨顿采用假说-演绎法提出基因染色体上
B. 孟德尔所做的测交实验属于假说-演绎法的演绎推理过程
C. 孟德尔发现遗传定律的过程中不仅用了统计学的方法, 还用了假说-演绎法
D. “控制果蝇白眼的基因在X 染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因” 属于摩尔根果蝇杂交实验的发现问题过程
2. 在两对相对性状的豌豆杂交实验中,能够直接体现自由组合定律实质的是( )
A. F1形成比例相同的四种配子
B. F1的雌雄配子随机结合
C. F2出现新的性状组合
D. F2的表型比例符合9∶3∶3∶1
3. 家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是( )
A. 若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B. 若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C. 若子代中灰毛雄鼠:黑毛雄鼠=3:1,则M一定是杂合子
D. 若子代中灰毛雄鼠:黑毛雌鼠=1:1,则M一定是杂合子
4. 竹子(2n=24)属于禾本科植物,其体细胞含12对染色体。取竹子的雄蕊染色后制片,在显微镜下观察,一般观察不到的是( )
A. 含有24条染色体的细胞
B. 染色体两两配对的细胞
C. 染色体移到两极的细胞
D. 含有24个四分体的细胞
5. 下列有关描述正确的是( )
A. 玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对
B. Aa基因型的个体自交后代出现新性状是基因重组的结果
C. 精子和卵细胞随机结合的过程中因发生基因重组增加了子代的多样性
D. 性染色体上的基因遗传过程都与性别相关联但不都与性别决定有关
6. 下列表格中有关科学家与其科学成就,正确的是( )
选项
科学家
科学成就
A
孟德尔
用山柳菊杂交实验,提出了分离定律;用豌豆杂交实验,提出了自由组合定律
B
艾弗里
用控制自变量的“减法原理”和同位素标记法证明了DNA是遗传物质
C
沃森和克里克
构建DNA分子双螺旋结构模型,并和威尔金斯共同获得诺贝尔生理学或医学奖
D
摩尔根
用红眼、白眼果蝇杂交实验,证明基因在染色体上呈线性排列
A. A B. B C. C D. D
7. 如图表示某株植物细胞中的一对同源染色体上的部分基因,其中高茎、红花和圆粒为显性性状。下列说法正确的是( )
A. 该个体的这对同源染色体上共存在3对等位基因
B. 该个体自交后,使F1红花植株自由交配,F2中白花植株占1/9
C. 图中粒形和茎高两对相对性状的遗传,遵循自由组合定律
D. 图中甲、乙两条染色体的分离发生在减数第二次分裂后期
8. 如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列说法中正确的是( )
A. 具有同源染色体的细胞只有2和3
B. 动物睾丸中不可能同时出现以上细胞
C. 图中所示的细胞一般存在等位基因
D. 图中所示的细胞含有的染色体组数分别为4、2、2、2
9. 图甲表示将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙为用同位素标记技术完成的T2噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是( )
A. 图甲中曲线c~d段上升与S型细菌使小鼠发病后免疫能力降低有关
B. 图甲中的S型细菌是由R型细菌转化而来的,S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果
C. 图乙中如果T2噬菌体和细菌混合后不经过搅拌,上清液中的放射性强度会减弱
D. 图乙中如果只用14C标记T2噬菌体,则放射性存在于沉淀物和上清液中
10. 某双链DNA分子中有p个碱基G,其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m倍
B. 该DNA分子中每条链上都含2个游离的磷酸基团
C. 该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖3'端的C原子相连
D. DNA一条链上碱基T突变成A,连续复制8次后,突变DNA占50%
11. 复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA在交界处形成的Y型结构,称为复制叉。如图为DNA复制时形成复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )
A. 根据子链的延伸方向可以判断图中a处为模板链的3'端
B. 新合成两条子链中(A+T)/(C+G)的比值相同
C. DNA两条子链的延伸方向相反,其中一条链与复制叉的推进方向相同
D. DNA可同时从不同起点开始复制,形成多个复制泡,提高复制速率
12. 如图为真核细胞内某基因结构示意图,该基因共由1000对脱氧核苷酸组成,其中碱基T占15%。下列说法正确的是( )
A. 该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA 上
B. 该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:7
C. 解旋酶作用于①部位,DNA 聚合酶用于催化②部位的化学键形成
D. 该基因复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
13. 下列有关基因的说法,错误的是( )
A. 某基因由140对碱基构成,则该基因碱基排列顺序有4140种
B. 在细胞中基因是有遗传效应的DNA片段,大部分基因位于染色体上
C. 一般来说,不同生物的DNA分子的稳定性与氢键数目有关
D. 摩尔根和他的学生们发明了测定基因在染色体上的相对位置的方法
14. 下图为人体的性染色体简图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ为非同源区段。下列叙述正确的是( )
A 若基因A、a位于Ⅰ区段,则人群中基因型共有5种
B. 若基因A、a位于Ⅰ区段,则其控制的性状与性别无关联
C. 若基因B、b位于Ⅱ区段,则基因b控制的性状男性多于女性
D. 若基因位于Ⅲ区段,则该基因控制的性状在男性和女性中都会出现
15. 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图甲)。针对假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图乙):下列相关叙述正确的是( )
A. 实验使用放射性同位素15N标记DNA后再通过离心来观察DNA的分布情况
B. 第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是全保留复制
D. 若复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
16. 如图是中心法则示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 果蝇精原细胞增殖能发生a、b、c过程
B. a~e过程中均存在碱基互补配对现象
C. c、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸
D. d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内
17. 玉米子粒的有色和无色是一对相对性状。为研究该性状的遗传,科研人员进行了相关实验,实验过程及结果如下:
实验一:将纯合有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,F1全为有色子粒玉米,F1自交得F2,F2中有色子粒有2700株,无色子粒有2100株﹔
实验二:F1有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,后代中有色子粒玉米有101株,无色子粒玉米有300株。下列相关分析错误的是
A. 控制玉米子粒有色和无色的基因位于两对同源染色体上
B. 实验一中F2有色子粒玉米自交,理论上有8/9的株系会出现性状分离
C. 纯合无色子粒玉米杂交,后代一定是纯合无色子粒玉米
D. 实验二能检测F1有色子粒玉米产生配子的比例及基因型
18. 下列关于基因突变、基因重组的叙述,正确的是( )
A. DNA中碱基对的替换、增添或缺失即为基因突变
B. 细胞癌变的实质是抑癌基因突变为原癌基因
C. 发生在体细胞中的基因突变不能遗传给子代
D. 同源染色体上的非等位基因可以发生重组,为生物进化提供原材料
19. 某植物的高度受A、B、C三种基因调控,科学家对基因A、B或C失活的突变体的高度进行测量,并检测 了不同突变体植株蛋白质甲和乙存在情况,实验记录如下表。下列相关叙述正确的是
突变体类型
野生型
A基因失活
突变体①
A和B基因失活 突变体②
A和C基因失活 突变体③
A、B和C基因失活
突变体④
蛋白质甲和乙存在情况
均无
均有
有甲无乙
无甲有乙
均无
植株高度
1.2m
0. 3m
0.7m
0. 5m
1.2m
A. 基因B和C可能分别控制蛋白质甲和乙的合成
B. 基因A应有促进蛋白质甲和蛋白质乙的降解作用
C. 蛋白质甲比蛋白质乙对植株生长的抑制作用更强
D. 该植物的株高性状与基因之间具有一一对应关系
20. 豌豆种子的圆粒 (R) 对皱粒 ( r) 为显性, 下图为圆粒性状的产生机制, 相关叙述错误的是( )
A. A 过程为转录,b过程为翻译
B. 某圆粒豌豆植株发生变异后,所结种子均为皱粒
C. 淀粉分支酶基因 (R) 中插入一小段DNA序列会导致该基因发生突变
D. 该图解说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程, 进而控制生物的性状
21. 下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中只含有一个染色体组
B. 三倍体西瓜杂交不能产生后代,所以是不可遗传变异
C. 多倍体生物的体细胞中含有三个或三个以上染色体组
D. 单倍体植株所结果实较小,多倍体植株长得较弱小
22. 如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因A、a仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是( )
A. 图①的变异类型属于基因突变
B. 图②是非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异
C. 图③中发生的变异可引起基因数目的改变
D. 图④中的变异属于染色体结构变异中的倒位
23. 某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A. 窄叶性状只能出现雄株中,不可能出现在雌株中
B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中雌株与雄株比例接近1∶1
D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
24. 细胞中染色体主要由DNA和组蛋白形成。在癌细胞中,组蛋白去乙酰化酶的过度表达导致组蛋白去乙酰化作用增强,从而使DNA与组蛋白紧密结合,不利于染色体上抑癌基因的表达。丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,为研究不同浓度丁酸钠对癌细胞增殖的影响,进行了相关实验。下列分析错误的是( )
A. 实验需设置加入等量生理盐水的对照组
B. 预期实验组细胞增殖率将比对照组明显升高
C. 丁酸钠通过提高组蛋白乙酰化使DNA和组蛋白松散
D. 丁酸钠联合X射线照射有助于癌症的治疗
25. 小鼠的毛色有黄色、胡椒面色、黑色、白色等几种,由常染色体上两对独立遗传的等位基因控制。有色基因B、白色基因b决定是否形成色素,B对b完全显性;黄色基因AXY或AY、胡椒面色基因A、黑色基因a为复等位基因,决定色素颜色。其中,AY对A或a完全显性,A对a完全显性,AYAY个体在胚胎期死亡;AXY基因的甲基化修饰在不同程度上影响AXY的表达活性,使AXY对A或a不完全显性。下列说法中错误的是( )
A. 仅考虑小鼠体色性状,成年小鼠的基因型共有27种
B. 基因型为AaBb雌雄小鼠交配,后代出现白色小鼠的概率为1/4
C. 基因型为AYaBb的雌雄小鼠交配,后代出现黑色小鼠的概率为1/4
D. 基因型为AXYaBb的小鼠,AXY基因甲基化程度越高,小鼠体色越浅
二、非选择题(5题,50分)
26. 玉米为雌雄同株异花植物,可以进行同株异花传粉,也可以进行异株间传粉。现有纯合抗病高秆玉米和纯合感病矮秆玉米,抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得稳定遗传的具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。
(1)除了上述条件外,其他两个条件是:高秆与矮秆这对相对性状________;控制这两对相对性状的基因位于________________。
(2)为了确定控制这两对性状的基因是否满足上述三个条件,可让纯合抗病高秆玉米与感病矮秆玉米杂交,得到F1,再让F1________。若子代________________,则控制这两对性状的基因满足上述三个条件;否则不满足上述三个条件。
(3)研究发现控制这两对性状的基因满足上述三个条件。现已获得若干抗病矮秆玉米种子,欲快速且简便判断其是否为纯合子,可将这些种子分别________________,子代________的个体即为纯合抗病矮秆玉米。
27. 研究人类遗传病的模式动物。图1为小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期正发生的染色体行为是__________________,其分裂完成后,产生的配子类型有aY和__________________。
(2)若b-e代表同一细胞的不同分裂期(以图1所示分裂方式进行),则其先后顺序为_________(用图中字母表示)。
(3)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵细胞(XX),这种不分离可能发生的时期___________________________。
(4)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图3所示。基因型为Aa的雄性小鼠进行减数分裂时,其中一个次级精母细胞出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有__________________。(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)
28. 图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
29. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12 号
第二多星纹
b
12 号
抗病
d
15 号
幼蚕褐色
e
Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
30. 表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子(是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列)上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(说明:甲基为-CH3)
(1)由上述材料可知,DNA甲基化_________(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是_________,所以其产物都是_____(填“半”或“全”)甲基化的,因此过程②必须经过______的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制___。
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及a表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型及其比例应为_________。F1雌雄个体间随机交配,后代F2的表型及其比例应为__________________。
(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在__________________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的_________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
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侨光中学2024年春季高一年第2次阶段考生物试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(25题,50分)
1. 假说-演绎法是科学研究常用的方法, 下列有关叙述正确的是( )
A. 萨顿采用假说-演绎法提出基因在染色体上
B. 孟德尔所做的测交实验属于假说-演绎法的演绎推理过程
C. 孟德尔发现遗传定律的过程中不仅用了统计学的方法, 还用了假说-演绎法
D. “控制果蝇白眼的基因在X 染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因” 属于摩尔根果蝇杂交实验的发现问题过程
【答案】C
【解析】
【分析】假说—演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论.如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
【详解】A、萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上,摩尔根用假说—演绎法论证了基因位于染色体上,A错误;
B、孟德尔所做的测交实验属于假说一演绎法的验证过程,B错误;
C、孟德尔发现遗传定律的过程中不仅用了假说—演绎法,还用了数学中统计学的方法,C正确;
D、“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因”属于摩尔根果蝇杂交实验的假说,摩尔根再通过实验证明了该假说,进而证明基因位于染色体上,D错误。
故选C。
2. 在两对相对性状的豌豆杂交实验中,能够直接体现自由组合定律实质的是( )
A. F1形成比例相同的四种配子
B. F1的雌雄配子随机结合
C. F2出现新的性状组合
D. F2的表型比例符合9∶3∶3∶1
【答案】A
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、自由组合定律的实质是: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,故最能直接体现自由组合定律的实质是F1形成配子时产生了比例相同的四种配子,A符合题意;
B、F1的雌雄配子随机结合是受精作用的过程,自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中,B不符合题意;
C、F2出现新的性状组合是由于配子的多样性和雌雄配子的随机结合,不能体现自由组合定律的实质,C不符合题意;
D、F2的表型比例符合9∶3∶3∶1,可以体现自由组合定律的实质,但不是最直接体现的,D不符合题意。
故选A。
3. 家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是( )
A. 若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B. 若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C. 若子代中灰毛雄鼠:黑毛雄鼠=3:1,则M一定是杂合子
D. 若子代中灰毛雄鼠:黑毛雌鼠=1:1,则M一定是杂合子
【答案】B
【解析】
【分析】家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因(A、a)控制,遵循基因的分离定律。灰毛对黑毛为显性,则灰毛的基因型为AA、Aa,黑毛的基因型为aa。
【详解】A、若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子,A正确;
B、若子代全为灰毛鼠,但由于子代数目较少,则不能确定M一定是纯合子,只能推测很可能是纯合子,B错误;
C、若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雄鼠=3∶1,由于出现黑毛鼠,则M一定是杂合子,C正确;
D、若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,由于出现黑毛鼠,则M一定是杂合子,D正确。
故选B。
4. 竹子(2n=24)属于禾本科植物,其体细胞含12对染色体。取竹子的雄蕊染色后制片,在显微镜下观察,一般观察不到的是( )
A. 含有24条染色体的细胞
B. 染色体两两配对的细胞
C. 染色体移到两极的细胞
D. 含有24个四分体的细胞
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(2)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;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】A、竹子(2n=24)属于禾本科植物,其体细胞含12对染色体,则体细胞含有24条染色体,A不符合题意;
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会,B不符合题意;
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极,细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极,C不符合题意;
D、精原细胞在减数第一次分裂前期,能观察到含有12个四分体的细胞,D符合题意。
故选D。
5. 下列有关描述正确的是( )
A. 玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对
B. Aa基因型的个体自交后代出现新性状是基因重组的结果
C. 精子和卵细胞随机结合的过程中因发生基因重组增加了子代的多样性
D. 性染色体上的基因遗传过程都与性别相关联但不都与性别决定有关
【答案】D
【解析】
【分析】1、同源染色体是指减数分裂时能配对的两条染色体,在减数第一次分裂后期, 同源染色体分离后进入不同的子细胞中,子细胞中无同源染色体。
2、基因重组类型:(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。(2)交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
【详解】A、玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为10条,此时细胞中没有同源染色体,不能说是5对,A错误;
B、Aa基因型的个体自交后代出现新性状是等位基因分离和雌雄配子随机结合的结果, B错误;
C、基因重组出现在减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期,没有发生在受精作用中,精子和卵细胞随机结合的过程不能发生基因重组,C错误;
D、性染色体上的基因遗传过程中都与性别相关联,但性染色体上的基因不都参与性别决定,如色盲基因只在X染色体上,但是不参与性别决定,D正确。
故选D。
6. 下列表格中有关科学家与其科学成就,正确的是( )
选项
科学家
科学成就
A
孟德尔
用山柳菊杂交实验,提出了分离定律;用豌豆杂交实验,提出了自由组合定律
B
艾弗里
用控制自变量的“减法原理”和同位素标记法证明了DNA是遗传物质
C
沃森和克里克
构建DNA分子双螺旋结构模型,并和威尔金斯共同获得诺贝尔生理学或医学奖
D
摩尔根
用红眼、白眼果蝇杂交实验,证明基因在染色体上呈线性排列
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查必修二教材中涉及到的生物科学发展史上的重要事件,识记相关的知识即可准确分析判断各选项。
【详解】A、孟德尔以豌豆为实验材料进行杂交实验,提出了分离定律和自由组合定律,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用控制自变量的“减法原理”,将制成的S型细菌的细胞提取物和分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物,分别加入到有R型活细菌的培养基中,从而证明了DNA是遗传物质,该实验过程没有采用同位素标记法,B错误;
C、沃森和克里克在构建DNA分子双螺旋结构模型的过程中,主要以威尔金斯和他的同事富兰克林应用X射线衍射技术获得的高质量的DNA衍射图谱照片的有关数据为基础,推算出DNA呈双螺旋结构模型,进而经过一系列的努力成功地构建出DNA分子双螺旋结构模型,1962年,沃森、克里克和威尔金斯三人因这一研究成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖,C正确;
D、摩尔根用红眼、白眼果蝇进行杂交实验,证明基因在染色体上。摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,同时也说明了基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选C。
7. 如图表示某株植物细胞中的一对同源染色体上的部分基因,其中高茎、红花和圆粒为显性性状。下列说法正确的是( )
A. 该个体的这对同源染色体上共存在3对等位基因
B. 该个体自交后,使F1红花植株自由交配,F2中白花植株占1/9
C. 图中粒形和茎高两对相对性状的遗传,遵循自由组合定律
D. 图中甲、乙两条染色体的分离发生在减数第二次分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】等位基因是位于同源染色体的同一位置上,控制着相对性状的基因。据图分析,图示为一对同源染色体(甲和乙),含有4对基因,其中3对为等位基因,分别控制高茎与矮茎、红花与白花、皱粒与圆粒,另一对是控制花顶生的相同基因。
【详解】A、图示同源染色体上有3对等位基因,但是该图只表示一对同源染色体上的部分基因,因此该个体的这对同源染色体上可能不止存在3对等位基因,A错误;
B、假设控制红花和白花的基因为A、a,则该植株的基因型为Aa,自交产生的子一代为1AA、2Aa、1aa,让子一代中红花植株自由交配,子二代白花aa的比例=2/3×2/3×1/4=1/9,B正确;
C、图中控制粒形和茎高两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,C错误;
D、图中甲和乙是一对同源染色体,两者的分离发生在减数第一次分裂后期,D错误。
故选B。
【点睛】
8. 如图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列说法中正确的是( )
A. 具有同源染色体的细胞只有2和3
B. 动物睾丸中不可能同时出现以上细胞
C. 图中所示的细胞一般存在等位基因
D. 图中所示的细胞含有的染色体组数分别为4、2、2、2
【答案】D
【解析】
【分析】①着丝粒分裂,有同源染色体,为有丝分裂的后期;②同源染色体在赤道板两侧,减数第一次分裂的中期;③着丝粒在赤道板上,有丝分裂的中期;④着丝粒分裂,无同源染色体,为减数第二次分裂的后期。
【详解】A、①着丝粒分裂,有同源染色体,为有丝分裂的后期;②同源染色体在赤道板两侧,减数第一次分裂的中期;③着丝粒在赤道板上,有丝分裂的中期;④着丝粒分裂,无同源染色体,为减数第二次分裂的后期。故图中①、②和③均具有同源染色体,A错误;
B、动物睾丸中既有有丝分裂,又有减数分裂,可能同时出现以上细胞,B错误;
C、④所示细胞为减数第二次分裂的后期,无同源染色体,等位基因一般位于同源染色体上,故该细胞一般不存在等位基因,C错误;
D、细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组,所以图中所示的细胞含有的染色体组数分别为4、2、2、2,D正确。
故选D。
9. 图甲表示将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙为用同位素标记技术完成的T2噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是( )
A. 图甲中曲线c~d段上升与S型细菌使小鼠发病后免疫能力降低有关
B. 图甲中的S型细菌是由R型细菌转化而来的,S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果
C. 图乙中如果T2噬菌体和细菌混合后不经过搅拌,上清液中的放射性强度会减弱
D. 图乙中如果只用14C标记T2噬菌体,则放射性存在于沉淀物和上清液中
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图表示R型活菌注射到小鼠体内后,由于小鼠的免疫作用,繁殖后又大部分被消灭,后由于S型细菌破坏了小鼠的免疫作用,导致数目大量增多。乙图表示被35S标记的蛋白质外壳离心后分布在上清液中。
【详解】A、甲图表示R型活菌注射到小鼠体内后,由于小鼠的免疫作用,繁殖后又大部分被消灭,后由于S型细菌破坏了小鼠的免疫作用,R型活菌和S型细菌数目大量增多,A正确;
B、由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内,所以甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的,肺炎链球菌是单细胞生物,不会发生细胞分化,B错误;
C、乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌,则多数噬菌体仍吸附在细菌表面,导致上清液中放射性较弱,沉淀物中放射性增加,C正确;
D、 DNA、蛋白质均含有C元素,以同位素14C标记的噬菌体侵染大肠杆菌,一段时间后放射性存在于上清液和沉淀物中,D正确。
故选B。
10. 某双链DNA分子中有p个碱基G,其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m倍
B. 该DNA分子中每条链上都含2个游离的磷酸基团
C. 该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖3'端的C原子相连
D. DNA一条链上碱基T突变成A,连续复制8次后,突变DNA占50%
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的结构特点:DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构;DNA中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,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,A与T配对,G与C配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫碱基互补配对原则。
【详解】A、双链DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对,因此二者总数相等,A错误;
B、该DNA分子中每条链上都含1个游离的磷酸基团,B错误;
C、该DNA分子两个游离的磷酸基团都与脱氧核糖5'端的C原子相连,C错误;
D、DNA复制时,以“T变成了A”的这条链为模板合成的子代DNA的结构均不同于亲代DNA,而以正常链为模板合成的子代DNA的结构均与亲代DNA相同,所以连续复制8次后,突变DNA占50%,D正确。
故选D。
11. 复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA在交界处形成的Y型结构,称为复制叉。如图为DNA复制时形成复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列相关叙述错误的是( )
A. 根据子链的延伸方向可以判断图中a处为模板链的3'端
B. 新合成的两条子链中(A+T)/(C+G)的比值相同
C. DNA两条子链的延伸方向相反,其中一条链与复制叉的推进方向相同
D. DNA可同时从不同起点开始复制,形成多个复制泡,提高复制速率
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的过程:
①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。
②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、DNA分子的复制方式是半保留复制。
【详解】A、子链的延伸方向是从5'端向3'端,且与模板链是反向平行关系,因此,根据子链的延伸方向,可以判断图中a处是模板链的5'端,b处是模板链的3'端,A错误;
B、新合成的两条子链中(A+T)/(C+G)的比值相同,B正确;
C、DNA两条子链反向平行,复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动,所以延伸方向相反,其中一条链与复制叉的推进方向相同,C正确;
D、DNA可同时从不同起点开始复制,形成多个复制泡,提高复制速率,D正确。
故选A。
12. 如图为真核细胞内某基因结构示意图,该基因共由1000对脱氧核苷酸组成,其中碱基T占15%。下列说法正确的是( )
A. 该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA 上
B. 该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为3:7
C. 解旋酶作用于①部位,DNA 聚合酶用于催化②部位的化学键形成
D. 该基因复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为真核细胞内某基因结构示意图,其中,①为磷酸二酯键,②为氢键,是解旋酶的作用位点。
【详解】A、如图为真核细胞内某基因结构示意图,真核细胞基因大多数分布在真核细胞的细胞核内,少数分布于细胞质的线粒体和叶绿体中,故该基因不一定存在于细胞核内的染色体DNA 上,A错误;
B、由题干可得,该基因中碱基T共有1000×2×15%=300个,根据碱基互补配对原则,A=T=300,C=G=700,则该DNA分子双链中(C+G)∶(A+T)=单链中(C+G)∶(A+T)=1400∶600=7∶3,B错误;
C、图中①表示磷酸二酯键,②表示氢键,DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成,解旋酶作用于②部位,C错误;
D、该基因复制3次,所需要的游离的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸数量为(23-1)×700=4900个,D正确。
故选D。
13. 下列有关基因的说法,错误的是( )
A. 某基因由140对碱基构成,则该基因碱基排列顺序有4140种
B. 在细胞中基因是有遗传效应的DNA片段,大部分基因位于染色体上
C. 一般来说,不同生物的DNA分子的稳定性与氢键数目有关
D. 摩尔根和他的学生们发明了测定基因在染色体上的相对位置的方法
【答案】A
【解析】
【分析】1、对大多数生物来说,基因是有遗传效应的DNA片段。2、DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。
【详解】A、某基因由140对碱基构成,但特定的基因碱基序列是确定的,A错误;
B、基因是由遗传效应的DNA片段,染色体是基因的主要载体,B正确;
C、一般来说,不同生物的DNA分子的稳定性与氢键数目有,氢键数越多,DNA分子越稳定,C正确;
D、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并且绘出第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,D正确。
故选A。
14. 下图为人体的性染色体简图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ为非同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 若基因A、a位于Ⅰ区段,则人群中基因型共有5种
B. 若基因A、a位于Ⅰ区段,则其控制的性状与性别无关联
C. 若基因B、b位于Ⅱ区段,则基因b控制的性状男性多于女性
D. 若基因位于Ⅲ区段,则该基因控制的性状在男性和女性中都会出现
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:X和Y染色体有一部分是同源的(图中Ⅰ片段),该部分基因互为等位:另一部分是非同源的,即图中的Ⅱ、Ⅲ片段,分别为X和Y的特有片段。
【详解】A、若A、a位于Ⅰ区段,则种群中相关的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种,A错误;
B、X和Y染色体的同源区段上的单基因遗传病,患病率与性别也有关联,如①XaXa×XaYA后代所有显性性状均为男性,所有隐性性状均为女性;②XaXa×XAYa后代所有显性性状均为女性,所有隐性性状均为男性,B错误;
C、若基因B、b位于Ⅱ区段,则基因b控制的性状为伴X隐性性状,该性状表现在男性中多于女性,C正确;
D、若基因位于Ⅲ区段,即Y染色体特有的片段,则该基因控制的性状只在男性中出现,D错误。
故选C。
15. 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图甲)。针对假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图乙):下列相关叙述正确的是( )
A. 实验使用放射性同位素15N标记DNA后再通过离心来观察DNA的分布情况
B. 第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是全保留复制
D. 若复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点,第一代的DNA分子应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】A、实验使用放射性同位素15N先标记培养液,再培养大肠杆菌繁殖后才能标记DNA,不能直接标记DNA,A错误;
BC、第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制或分散复制,BC错误;
D、若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N,或一条链含有14N一条链含有15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带,D正确。
故选D。
16. 如图是中心法则示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 果蝇精原细胞增殖能发生a、b、c过程
B. a~e过程中均存在碱基互补配对现象
C. c、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸
D. d、e过程可分别发生在HIV和烟草花叶病毒体内
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为中心法则的内容,其中a表示DNA分子的自我复制,b表示转录过程,c表示翻译过程,d表示逆转录过程,e表示RNA分子的自我复制过程,其中d和e只发生在被某些病毒侵染的细胞中。
【详解】A、果蝇精原细胞增殖能发生a(DNA复制)、b(转录)、c(翻译)过程,A正确;
B、a表示DNA分子的自我复制,b表示转录过程,c表示翻译过程,d表示逆转录过程,e表示RNA分子的自我复制过程,均存在碱基互补配对现象,B正确;
C、c表示翻译过程,需要原料为氨基酸,d过程表示逆转录,所需的原料是脱氧核苷酸,C正确;
D、d表示逆转录过程,e表示RNA分子的复制过程,均发生在宿主细胞体内,D错误。
故选D。
17. 玉米子粒的有色和无色是一对相对性状。为研究该性状的遗传,科研人员进行了相关实验,实验过程及结果如下:
实验一:将纯合有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,F1全为有色子粒玉米,F1自交得F2,F2中有色子粒有2700株,无色子粒有2100株﹔
实验二:F1有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,后代中有色子粒玉米有101株,无色子粒玉米有300株。下列相关分析错误的是
A. 控制玉米子粒有色和无色的基因位于两对同源染色体上
B. 实验一中F2有色子粒玉米自交,理论上有8/9株系会出现性状分离
C. 纯合无色子粒玉米杂交,后代一定是纯合无色子粒玉米
D. 实验二能检测F1有色子粒玉米产生配子的比例及基因型
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验一:纯合的有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,F1全为有色子粒玉米,说明有色为显性,F1自交得F2,F2中有色子粒有2700株,无色子粒有2100株,即有色:无色=9:7,是9:3:3:1的变形,说明控制子粒颜色至少有两对等位基因控制,且独立遗传。
实验二中F1有色子粒玉米与纯合无色子粒玉米杂交,后代中有色子粒玉米有101株,无色子粒玉米有300株,即有色:无色=1:3,是1:1:1:1的变形,属于测交。
【详解】A、据分析可知,实验一中F1自交结果F2中性状分离比为9:7,是9:3:3:1的变形,因此控制玉米子粒有色和无色的基因位于两对同源染色体上,A正确;
B、假定用A/a、B/b表示控制子粒颜色的基因,实验一F1的基因型为AaBb,且有色子粒的基因型为A-B-,其余为无色子粒,F2有色子粒的基因型为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,AABB后代不会发生性状分离,其它都会,因此理论上有8/9的株系会出现性状分离,B正确;
C、纯合的无色子粒基因型有aaBB、AAbb、aabb,如果是aaBB和AAbb杂交,后代都是有色子粒玉米,C错误;
D、测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,由于隐性个体只能产生一种配子,因此根据测交后代的性状表现及比例能直接反映F1的配子基因型及比例,由分析可知,实验二为测交实验,亲本纯合无色子粒的基因型为aabb,因此实验二能检测F1有色子粒玉米产生配子的比例及基因型,D正确。
故选C。
18. 下列关于基因突变、基因重组的叙述,正确的是( )
A. DNA中碱基对的替换、增添或缺失即为基因突变
B. 细胞癌变的实质是抑癌基因突变为原癌基因
C. 发生在体细胞中的基因突变不能遗传给子代
D. 同源染色体上的非等位基因可以发生重组,为生物进化提供原材料
【答案】D
【解析】
【分析】基因一般是DNA分子上具有遗传效应的片段,基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换引起的基因碱基序列的改变。
【详解】A、DNA中碱基对的替换、增添和缺失引起了基因碱基序列的改变叫做基因突变,A错误;
B、细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因的突变,B错误;
C、基因突变本身就是可遗传的变异,如果发生在植物体细胞内可以通过植物组织培养遗传给后代,C错误;
D、减数第一次分裂前期,同源染色体上非姐妹染色单体之间可发生互换,这可能导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
故选D。
19. 某植物的高度受A、B、C三种基因调控,科学家对基因A、B或C失活的突变体的高度进行测量,并检测 了不同突变体植株蛋白质甲和乙存在情况,实验记录如下表。下列相关叙述正确的是
突变体类型
野生型
A基因失活
突变体①
A和B基因失活 突变体②
A和C基因失活 突变体③
A、B和C基因失活
突变体④
蛋白质甲和乙存在情况
均无
均有
有甲无乙
无甲有乙
均无
植株高度
1.2m
0. 3m
0.7m
0. 5m
1.2m
A. 基因B和C可能分别控制蛋白质甲和乙的合成
B. 基因A应有促进蛋白质甲和蛋白质乙的降解作用
C. 蛋白质甲比蛋白质乙对植株生长的抑制作用更强
D. 该植物的株高性状与基因之间具有一一对应关系
【答案】B
【解析】
【分析】据表格内容可知,野生型个体(A_B_C_)不能合成蛋白质甲与乙,而突变体①(aaB_C_)能合成蛋白质甲和乙,说明A基因应有促进蛋白质甲和蛋白质乙的降解作用,B、C基因有促进甲、乙蛋白质合成的作用,突变体② 能合成蛋白质甲而不能合成蛋白质乙,突变体③能合成蛋白质乙而不能合成蛋白质甲可推出基因B和C可能分别控制蛋白质乙和甲的合成。
【详解】AB、野生型个体(A_B_C_)与突变体①(aaB_C_)对比,野生型没有蛋白质甲与乙,而突变体①能合成蛋白质甲与乙,说明基因A有促进蛋白质甲和蛋白质乙的降解作用,B和C可控制合成相应的蛋白质;突变体②(aabbC_)能合成蛋白质甲而不能合成蛋白质乙,说明C基因可能控制蛋白质甲,突变体③(aaB_cc)能合成蛋白质乙而不能合成蛋白质甲,说明基因B能合成蛋白质乙,A错误,B正确;
C、据表格数据可知,无蛋白质甲与乙的野生型(A_B_C_)与突变体④(aabbcc)植株高度最高,而有蛋白质甲与乙的突变体①植株高度最矮,说明蛋白质甲与乙能够抑制植株的生长。突变体②与突变体③对比,能合成蛋白质甲的植株高度高于能合成蛋白质乙的植株,说明蛋白质甲比蛋白质乙对植株生长的抑制作用更弱,C错误;
D、据题干及表格内容可知,该植物的株高性状与基因之间不是一一对应关系,而是三对基因共同控制植株的高度,D错误。
故选B。
20. 豌豆种子的圆粒 (R) 对皱粒 ( r) 为显性, 下图为圆粒性状的产生机制, 相关叙述错误的是( )
A. A 过程为转录,b过程为翻译
B. 某圆粒豌豆植株发生变异后,所结种子均为皱粒
C. 淀粉分支酶基因 (R) 中插入一小段DNA序列会导致该基因发生突变
D. 该图解说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程, 进而控制生物的性状
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、A 过程为转录(以DNA一条链为模板合成RNA的过程),b过程为翻译(以mRNA为模板合成蛋白质的过程),A正确;
B、变异具有不定向性,若某圆粒豌豆植株为RR,发生变异后可能为Rr,所结种子既有圆粒(R_),也有皱粒(rr),B错误;
C、基因突变是指基因内部碱基对的增添、缺失或替换,C正确;
D、该图解说明基因通过控制淀粉合成酶的合成来控制代谢过程, 进而控制圆粒、皱粒的性状,D正确。
故选B
21. 下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中只含有一个染色体组
B. 三倍体西瓜杂交不能产生后代,所以是不可遗传变异
C. 多倍体生物的体细胞中含有三个或三个以上染色体组
D. 单倍体植株所结果实较小,多倍体植株长得较弱小
【答案】C
【解析】
【分析】1.染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
2.单倍体、二倍体和多倍体:
(1)由配子发育成的个体叫单倍体。单倍体含有的染色体组数可以是一个、两个、三个至多个。
(2)由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
【详解】A、单倍体是具有本物种配子染色体数的生物个体,凡是由配子发育而来的个体,均称为单倍体,单倍体中可以含有一个或几个染色体组,A错误;
B、三倍体西瓜是由于染色体数目变异导致的,所以属于可遗传变异,B错误;
C、多倍体是由受精卵发育成的个体,且体细胞中含有三个或三个以上染色体组,C正确;
D、单倍体植株往往表现为不可育,因而不结实,多倍体植株往往长得粗壮,即形态上具有巨大性,D错误。
故选C。
22. 如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因A、a仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是( )
A. 图①的变异类型属于基因突变
B. 图②是非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异
C. 图③中发生的变异可引起基因数目的改变
D. 图④中的变异属于染色体结构变异中的倒位
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图中①的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组;②中的互换发生在非同源染色体之间,属于染色体变异;③中A→a发生了碱基对的缺失,属于基因突变;④中染色体多了一段或少了一段,属于染色体变异。
【详解】A、图①所示变异为基因重组,发生在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,A错误;
B、图②变异为非同源染色体之间染色体互换,属于染色体结构变异,B正确;
C、图③中A→a发生了碱基对的缺失,属于基因突变,基因突变可引起基因结构的改变,从而使基因的种类发生改变,但基因数量不变,C错误;
D、图④中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段,可能是发生了染色体结构的缺失或重复,D错误。
故选B。
23. 某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A. 窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中
B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株
C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中雌株与雄株比例接近1∶1
D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】
XY型性别决定的生物中,基因型XX代表雌性个体,基因型XY代表雄性个体,含有基因b的花粉不育即表示雄配子Xb不育,而雌配子Xb可育。
【详解】A、由于父本无法提供正常的Xb配子,故雌性后代中无基因型为XbXb的个体,故窄叶性状只能出现在雄性植株中,A正确;
B、宽叶雌株的基因型为XBX-,宽叶雄株的基因型为XBY,若宽叶雌株与宽叶雄株杂交,当雌株基因型为XBXb时,子代中可能会出现窄叶雄株XbY,B正确;
C、宽叶雌株与窄叶雄株,宽叶雌株的基因型为XBX-,窄叶雄株的基因型为XbY,由于雄株提供的配子中Xb不可育,只有Y配子可育,故后代中只有雄株,不会出现雌株,C错误;
D、若杂交后代中雄株均为宽叶,且母本的Xb是可育的,说明母本只提供了XB配子,故该母本为宽叶纯合子,D正确。
故选C。
24. 细胞中染色体主要由DNA和组蛋白形成。在癌细胞中,组蛋白去乙酰化酶的过度表达导致组蛋白去乙酰化作用增强,从而使DNA与组蛋白紧密结合,不利于染色体上抑癌基因的表达。丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,为研究不同浓度丁酸钠对癌细胞增殖的影响,进行了相关实验。下列分析错误的是( )
A. 实验需设置加入等量生理盐水的对照组
B. 预期实验组细胞增殖率将比对照组明显升高
C. 丁酸钠通过提高组蛋白乙酰化使DNA和组蛋白松散
D. 丁酸钠联合X射线照射有助于癌症的治疗
【答案】B
【解析】
【分析】原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。抑癌基因也称为抗癌基因。正常细胞中存在基因,在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用,但在一定情况下被抑制或丢失后可减弱甚至消除抑癌作用的基因。正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。
【详解】A、本实验的目的是研究不同浓度丁酸钠对癌细胞增殖的影响,自变量是丁酸钠的浓度,需要加入等量的生理盐水作为对照,A正确;
B、丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,加入后导致组蛋白质去乙酰化酶不能发挥作用,有利于抑癌基因的表达,抑制细胞发生癌变,所以实验组细胞增殖率将比对照组低,B错误;
C、丁酸钠抑制组蛋白去乙酰化酶的表达,使组蛋白去乙酰化作用减弱,提高组蛋白乙酰化,使DNA和组蛋白松散,C正确;
D、丁酸钠可以提高抑癌基因的表达,治疗癌症,所以联合X射线有助于癌症的治疗,D正确。
故选B。
25. 小鼠的毛色有黄色、胡椒面色、黑色、白色等几种,由常染色体上两对独立遗传的等位基因控制。有色基因B、白色基因b决定是否形成色素,B对b完全显性;黄色基因AXY或AY、胡椒面色基因A、黑色基因a为复等位基因,决定色素颜色。其中,AY对A或a完全显性,A对a完全显性,AYAY个体在胚胎期死亡;AXY基因的甲基化修饰在不同程度上影响AXY的表达活性,使AXY对A或a不完全显性。下列说法中错误的是( )
A. 仅考虑小鼠体色性状,成年小鼠的基因型共有27种
B. 基因型为AaBb的雌雄小鼠交配,后代出现白色小鼠的概率为1/4
C. 基因型为AYaBb的雌雄小鼠交配,后代出现黑色小鼠的概率为1/4
D. 基因型为AXYaBb的小鼠,AXY基因甲基化程度越高,小鼠体色越浅
【答案】D
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由题意可知,有色基因B,白色基因b决定是否形成色素,黄色基因AXY或AY,胡椒面色A,黑色基因a,且AY对A或a完全显性,A对a完全显性,AYAY死亡,AXY基因甲基化影响其表达,则这些复等位基因有以下基因型:AXYAXY、AA、aa、AXYAY、AXYA、AXYa、AYA、AYa、Aa(AYAY死亡)共9种,B、b基因型有BB、Bb、bb共3种,仅考虑小鼠体色性状,成年小鼠的基因型共有9×3=27种,A正确;
B、AaBb×AaBb,后代出现白色鼠(__bb)的概率为1/4,B正确;
C、AYaBb×AYaBb,由于AYAY死亡,故后代出现黑色鼠(aaB_)的概率为1/3×3/4=1/4,C正确;
D、基因型为AXYaBb的小鼠,AXY基因甲基化程度越高,其表达受到影响越大,使AXY对A或a不完全显性,而a是黑色基因,因此体色应越深,D错误。
故选D。
二、非选择题(5题,50分)
26. 玉米为雌雄同株异花植物,可以进行同株异花传粉,也可以进行异株间传粉。现有纯合抗病高秆玉米和纯合感病矮秆玉米,抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得稳定遗传的具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。
(1)除了上述条件外,其他两个条件是:高秆与矮秆这对相对性状________;控制这两对相对性状的基因位于________________。
(2)为了确定控制这两对性状的基因是否满足上述三个条件,可让纯合抗病高秆玉米与感病矮秆玉米杂交,得到F1,再让F1________。若子代________________,则控制这两对性状的基因满足上述三个条件;否则不满足上述三个条件。
(3)研究发现控制这两对性状的基因满足上述三个条件。现已获得若干抗病矮秆玉米种子,欲快速且简便判断其是否为纯合子,可将这些种子分别________________,子代________的个体即为纯合抗病矮秆玉米。
【答案】(1) ①. 受一对等位基因的控制,且符合分离定律 ②. 两对(同源)染色体上(或非同源染色体上)
(2) ①. 与感病矮秆玉米杂交(或测交或自交)(观察并统计子代的表型及比例) ②. 抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1(或=9∶3∶3∶1)
(3) ①. 单独种植,让其自交 ②. 全为抗病矮秆(或不出现性状分离或不出现感病矮秆)
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是: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。
【小问1详解】
按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,每对相对性状的遗传应该遵循分离定律,而两对相对性状的遗传应该遵循自由组合定律,故三个条件分别为:抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律;高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因独立遗传(控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上)。
【小问2详解】
为了确定控制上述两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交(或自交)实验来进行检验。实验过程是:将纯合抗病高秆和感病矮秆个体杂交,获取F1,再让F1与隐性纯合感病矮秆进行杂交或者F1自交,观察并统计子代的表型及比例。若子代抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1(或=9∶3∶3∶1),则控制这两对性状的基因满足上述三个条件;否则不满足上述三个条件。
【小问3详解】
若控制两对性状的基因满足上述三个条件,获得的F2中抗病矮秆品种的基因型有AAbb、Aabb共2种,其中纯合子所占比例为1/3,若要获得能稳定遗传的纯合抗病矮秆品种,通常将获得的抗病矮秆植株单独种植,连续自交,直至其后代中不再出现感病矮秆植株为止。
27. 研究人类遗传病的模式动物。图1为小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期正发生的染色体行为是__________________,其分裂完成后,产生的配子类型有aY和__________________。
(2)若b-e代表同一细胞的不同分裂期(以图1所示分裂方式进行),则其先后顺序为_________(用图中字母表示)。
(3)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵细胞(XX),这种不分离可能发生的时期___________________________。
(4)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图3所示。基因型为Aa的雄性小鼠进行减数分裂时,其中一个次级精母细胞出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有__________________。(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)
【答案】(1) ①. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 ②. AX、aX (2)b-d-c-e
(3)减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期
(4)A、A(或AA、O或a、a或aa、O)
【解析】
【分析】分析题图:图1细胞中的同源染色体(含有姐妹染色单体)正在分离,可以判断细胞处于减数第一次分裂后期。
【小问1详解】
据图可知,图示细胞的同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞处于减数第一次分裂后期;由图可知,产生的两个次级精母细胞为aaYY,AaXX,则分裂完成后,产生的配子类型有aY,AX,aX。
【小问2详解】
图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系,a为一条染色体含有一个核DNA分子,且相对值为4n,处于有丝分裂后期;b为一条染色体含有两个核DNA分子,且DNA相对值为4n,处于有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂;c为一条染色体含有一个核DNA分子,且相对值为2n,处于减数第二次分裂后期;d为一条染色体含有两个核DNA分子,且DNA相对值为2n,处于减数第二次分裂前期和中期;e为一条染色体含有一个核DNA分子,且相对值为n,是精子(配子),则其先后顺序为b-d-c-e。
【小问3详解】
减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这种不分离可能发生的时期减数分裂Ⅰ后期(同源染色体未分离)、减数分裂Ⅱ后期(姐妹染色体单体未分离)。
【小问4详解】
据题意分析,基因型为Aa的雄性小鼠进行减数分裂时,其中一个次级精母细胞(AA或aa)出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有A、A或AA、O或a、a或aa、O。
28. 图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
【答案】(1) ①. 细胞核、线粒体 ②. GUC
(2) ①. 相同 ②. 就能迅速合成大量蛋白质(多肽链)
(3) ①. 干扰tRNA识别密码子(阻止tRNA与mRNA的结合) ②. 翻译
【解析】
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【小问1详解】
由图可知,真菌细胞中转录发生的场所有细胞核和线粒体。①为DNA的复制过程,该过程需要解旋酶和DNA聚合酶等催化,决定氨基酸的密码子位于mRNA上,所以决定缬氨酸的密码子为GUC。
【小问2详解】
过程③为翻译过程,该过程中一个mRNA上结合多个核糖体,所以不同核糖体最终合成的肽链相同,这样可以在短时间内合成大量多肽链,提高蛋白质的合成效率。
【小问3详解】
RNA是转录的产物,miRNA是也是转录的产物,miRNA不参与蛋白质的编码,但是miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程。
29. 家蚕是二倍体生物(2n=56),其性别决定方式为 ZW 型。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12 号
第二多星纹
b
12 号
抗病
d
15 号
幼蚕褐色
e
Z
(1)幼蚕褐色的控制基因位于性染色体上,该性状的遗传总是和性别相关联,这种现象称为__________。
(2)表中所列的基因,不能与 b 基因进行自由组合的是__________基因。
(3)雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条 W 染色体。
(4)幼蚕不抗病(D)对抗病(d)为显性,黑色(E)对褐色(e)为显性。为鉴定一只不抗病黑色雄性幼蚕的基因型,某同学将其饲养至成虫后,与若干只基因型为 ddZeW 的雌蚕成虫交配,产生的 F1 幼蚕全部为黑色,且不抗病与抗病个体的比例为 1∶1,则该雄性幼蚕的基因型是____________________。
(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段)。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。
实验设计思路:__________,观察并统计 F1 个体的表现型。预期结果和结论:
①若__________,则说明控制有无鳞毛相关基因位于常染色体上;
②若__________,则说明控制有无鳞毛的相关基因位于 Z 染色体上。
【答案】(1)伴性遗传
(2)a (3)0 或 2
(4)DdZEZE (5) ①. 让纯合的有鳞毛和无鳞毛家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验 ②. 若正反结果只出现一种性状(或正反交结果相同) ③. 若正反交结果不同
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、雌雄异体的生物由性染色体决定性别的方式有XY型和ZW型两种。
3、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。
【小问1详解】
位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【小问2详解】
只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,a与b基因都位于12号染色体上,位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合。
【小问3详解】
雌家蚕(ZW)的卵原细胞经过减数分裂Ⅰ,同源染色体彼此分离,减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞中含有0或1条W染色体,减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,含有W染色体的条数为0或2。
【小问4详解】
该只不抗病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配,产生的F1幼蚕全部为黑色,说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1,说明该雄性关于该性状的基因型为Dd,综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。
【小问5详解】
需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是 Z 染色体上(不考虑 Z、W 同源区段),但由于不知道显隐关系,可以利用正反交实验来探究。实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到 F1,观察并统计 F1 个体的表现型及比例(假设相关基因为 A 和 a)。
预期结果及结论:
①若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交分别为 AA× aa、aa× AA,其子一代基因型都为 Aa,只出现一种性状,且子一代表现出来的性状为显性性状;
②若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于 Z 染色体上,正反交分别为 ZAZA× ZaW(后代雌雄全为显性性状)、ZaZa× ZAW(后代雄全为显性性状,雌性全为隐性性状),则正反交结果不同,且 F1 中雄性个体表现出的性状为显性性状。
30. 表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子(是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列)上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶(如图1所示),从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。(说明:甲基为-CH3)
(1)由上述材料可知,DNA甲基化_________(填“会”或“不会”)改变基因转录产物的碱基序列。
(2)由于图2中过程①的方式是_________,所以其产物都是_____(填“半”或“全”)甲基化的,因此过程②必须经过______的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(3)研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制___。
(4)小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2(IGF-2),a基因无此功能(A、a位于常染色体上)。IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中,来自父本的A及a表达,来自母本的则不能表达。检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的。若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型及其比例应为_________。F1雌雄个体间随机交配,后代F2的表型及其比例应为__________________。
(5)5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在__________________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA与“CG岛”中的_________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
【答案】(1)不会 (2) ①. 半保留复制 ②. 半 ③. 维持甲基化酶
(3)基因的表达(基因的转录)
(4) ①. 全部正常 ②. 正常:矮小=1:1
(5) ①. DNA复制 ②. 胞嘧啶
【解析】
【分析】根据题意分析可知:由于表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,说明其基因没有发生突变。图2中过程①的模板链都含甲基,而复制后都只含有一个甲基,说明过程①的复制方式是半保留复制,其产物都是半甲基化的,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
【小问1详解】
DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一,而表现遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。
【小问2详解】
图2中过程①的模板链都含甲基,而复制后都只含一个甲基,说明过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的。因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
【小问3详解】
由于RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录。研究发现,启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,不能合成mRNA,从而抑制基因的表达(基因的转录)。
【小问4详解】
由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为全部正常。由于卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子:含a的精子=1:1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为正常:矮小=1:1。
【小问5详解】
5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:由于胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对,所以AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。
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