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蜀城中学2023-2024学年下期高一生物期中考试
一、单项选择题:本题包含25小题,每小题2分,共50分。在每小题列出的备选项中,只有一项是符合题目要求的,请将其选出。
1. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
④A 和A、d 和b 不属于等位基因,C 和c 属于等位基因
⑤后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑦通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A. 2 项 B. 3 项 C. 4 项 D. 5 项
2. 斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a 、B/b控制。用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌雄果蝇交配得F2,F2表现型比例为7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是( )
A. 斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点
B. F2出现7∶3∶1∶1的原因是基因型为Ab或aB的配子不育
C. F2的基因型共有8种,其中纯合子比例为1/4
D. 选F1中的果蝇进行测交,则测交后代表现型的比例为1∶1∶1或1∶1∶1∶1
3. 下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B. 推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C. 推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D. 若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
4. 植物的杂种一代会出现产量等性状优于双亲的杂种优势,雄性不育品系能有效提高作物的杂交效率。油菜花粉的育性由一对基因控制,现有三种花粉育性基因型不同的纯合油菜(具两性花)品系,品系甲、乙育性正常,品系丙雄性不育(肉眼可观测到雄蕊异常),杂交实验如下。下列说法错误的是( )
A. 由于基因重组的原因,杂交一中F1的育性无法在自交后代中保持
B. 据杂交一二推测,与油菜花粉育性有关的基因共有三种
C. 杂交二F2中雄性不育株与品系甲杂交可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子
D. 杂交二自F2起逐代选取雄性不育株与品系乙杂交可使雄性不育株具有更多品系乙的性状
5. 玉米是重要的粮食作物,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd)),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。为验证甲、乙的基因型,分别与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,再让F1自交得F2(不考虑互换)。下列叙述正确的是( )
A. 基因型aaBBDD的玉米微甜的原因是蔗糖能合成为淀粉
B. 基因A/a和D/d的遗传遵循分离定律,具有甜味的玉米基因型最多有21种
C. 若F2出现普通玉米:超甜玉米=3:1,则超甜玉米的基因型为aaBBdd
D. 若F2出现普通玉米:微甜玉米=3:1,则超甜玉米的基因型为aabbDD
6. 关于减数分裂与受精作用的相关叙述,存在错误的选项是( )
A. 在联会过程中,同源染色体可能因遗传变异等原因在形态和大小上存在差异
B. 雌雄配子在受精过程中的随机结合,确保了遗传信息的多样性,有利于维持生物遗传的稳定性
C. 非同源染色体间的自由组合,为配子的形成提供了多种可能性,是配子多样性的重要来源
D. 四分体中姐妹染色单体间的交换,增加了配子的遗传变异,进而提高了配子的多样性
7. 如图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的五个精细胞,下列说法错误的是( )
A. ②④可能来自同一个次级精母细胞
B. ③⑤可能来自同一个精原细胞
C. ②在形成过程中可能在减数分裂Ⅰ发生过染色体片段的互换
D. 一个图1细胞经过减数分裂可同时形成①③④⑤四个精细胞
8. 某研究者以某二倍体动物细胞为材料进行观察,绘制了如下示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 据图1细胞分裂的方式和时期判断,该细胞属于图2中类型c、处于图3中OP段时期
B. 若某细胞属于图2中的类型c,且不含同源染色体,则该细胞为次级精母细胞
C. 图2中细胞类型e为精细胞或卵细胞或极体,图3中ML段代表受精作用,有性生殖过程中,精、卵细胞的随机结合体现了基因的自由组合
D. 在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b,图3中CD、J、NO段都会发生着丝粒分裂
9. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
10. 下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A. 摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B. 摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C. 萨顿发现基因和染色体行为存在着明显的平行关系
D. 研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因复制
11. 左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A. 控制白眼的基因在同源区段I
B. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D. 红眼与白眼的遗传符合分离定律
12. 下列关于抗维生素D佝偻病的叙述,正确的是( )
A. 男性患者的后代中,子女各有1/2患病
B. 女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常
C. 表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
D. 患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者
13. 下图为甲病和乙病的遗传系谱图,Ⅰ3个体不携带乙病致病基因。下列叙述错误的是( )
A. 甲病为常染色体隐性遗传病
B. 乙病致病基因位于X染色体上
C. 乙病的女性患者多于男性患者
D. Ⅱ11个体的基因型有2种可能
14. 下列关于生物科学方法和相关实验的说法,错误的是( )
A. 分离细胞中各种细胞器和证明DNA半保留复制的实验均使用了差速离心法
B. 孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
C. 构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型
D. 研究分泌蛋白的合成途径和T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验均使用放射性同位素标记法
15. 某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B. 加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
C. 通过实验②,鼠2的血液中只能分离出活菌乙
D. 鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
16. 假说-演绎法是构建科学理论的一种重要方法,下表中假说和演绎推理不相符的是( )
选项
探究目的
假说
演绎推理
A
金鱼草花色的遗传
金鱼草花色遗传符合“融合遗传”
若将F1粉红花色金鱼草进行自交,后代F2应全为粉红色
B
DNA的复制方式
DNA的复制方式为全保留复制
若提取子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带
C
噬菌体的遗传物质
噬菌体的DNA进入大肠杆菌
预测35S组沉淀物含有大量放射性;32P组沉淀物基本不含放射性
D
探究果蝇控制白眼基因的位置
控制白眼性状的基因位于Y染色体上
白眼果蝇全为雄性
A. A B. B C. C D. D
17. 如图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. ①是氢键;②是脱氧核糖,图示上端是②所在脱氧核苷酸链的3'端
B. a链和b链方向相反,两条链互补且遵循碱基互补配对原则
C. 一个细胞周期中,①可能多次断裂和生成,物质②与③交替连接构成DNA的基本骨架
D. 若该DNA分子含有200个碱基,碱基间的氢键有260个,则其共含有60个A
18. 将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A. 据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B. 甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C. 丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D. ②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
19. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A. 基因cn、cl、v、w均为控制果蝇眼睛相关性状的基因,其中任意两个互为等位基因
B. 在有丝分裂中期,果蝇细胞中可能含有4个cn基因
C. 基因cn、cl不同的原因是核糖核苷酸的排列顺序不同
D. 在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
20. 科学家用同位素标记法研究了T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中④部分的放大。下列叙述错误的是( )
A. 图甲所示的RNA聚合酶是在大肠杆菌体内合成的
B. 图乙各物质或结构中含有核糖的有tRNA、mRNA和核糖体
C. 图甲中形成①②时存在T-A配对,形成③④时存在A-U配对
D. 携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
21. 下图表示某生物DNA分子上进行的部分生理过程,相关叙述错误的是( )
A. 酶A是DNA聚合酶,酶B使氢键断裂,酶C是RNA聚合酶,也使氢键断裂
B. 进行过程①时,需通过核孔向细胞核内运入解旋酶和DNA聚合酶等物质
C. tRNA的3'端携带氨基酸进入核糖体参与过程③
D. 过程②的酶C从3'→5′方向阅读模板链,催化RNA沿5'→3′方向延伸
22. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 部分子代噬菌体的DNA两条链来自亲代 B. 图中两处“蛋白质”相同
C. ①②③过程发生在大肠杆菌内 D. ①②③过程遵循碱基互补配对原则
23. 图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
A. 图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B. 图1中乙的移动方向为从右向左
C. 图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D. 图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
24. 如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是( )
A. 该图可表示人体神经细胞核中,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
B. 一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点
C. 在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C
D. 已知过程②的a链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%
25. 正常雌性哺乳动物细胞中的一条X染色体会随机高度螺旋化而失活为巴氏小体。为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与X染色体失活的关系,科研人员将某种雌鼠的胚胎干细胞(PGK细胞)中两条X染色体分别记为X1和X2(如图甲)、通过基因工程方法将X2上的Xist基因敲除,获得XT细胞。对PGK细胞、XT细胞及由它们分化形成的许多细胞中E和e基因的表达量进行定量分析,结果如图乙所示。分析正确的是( )
A. X染色体上的E/e基因和Xist基因遵循自由组合定律
B. Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活
C. 胚胎发育过程中雄性哺乳动物体细胞的Xist基因会表达
D. 基因型为XDXd的女性抗维生素D佝偻病患者发病程度比男性患者严重
二、非选择题:本题包含4小题,共50分。
26. 某金鱼品种有色鳞与无色鳞是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制,已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体上带有致死基因,但致死基因的表达会受性别的影响。请根据下列杂交组合及杂交结果回答问题。
杂交组合
亲本类型
雌
雄
Ⅰ
有色鳞♀×有色鳞♂
有色鳞437
有色鳞215
Ⅱ
无色鳞♀×有色鳞♂
无色鳞220有色鳞222
无色鳞226有色鳞224
Ⅲ
Ⅱ组中的有色鳞自交
无色鳞242有色鳞716
无色鳞238有色鳞486
(1)在有色鳞与无色鳞这对相对性状中___________为显性性状,I组亲本的基因型是___________。
(2)从上述杂交组合中可以判断致死基因是______(填“显”或“隐”)性基因。研究发现该致死基因是由基因突变产生,自然条件下即使在DNA分子复制过程中基因的突变率也比较低,原因是___________为复制提供了精确的模板,严格的______________________保证复制精确的进行。
(3)Ⅲ组的子代中导致雌雄中有色鳞与无色鳞比例差异的可能原因是_____________。
请利用第Ⅲ组材料设计方案验证你的解释:
①设计思路:_______________________________________________________。
②结果和结论:若____________________________________________,则假设正确。
27. 下图1、2、3分别是基因型为AaBb的某动物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答下列问题:
(1)该动物的性别是_________。图1中细胞 _______ (填序号)所处时期的下一个时期染色体数量最多。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于细胞____________(填序号)中。将图1中属于减数分裂的细胞按照分裂前后顺序进行排序:________________________(用序号和箭头表示)。
(2)图1中的细胞①~④分别处于图2中的_______________时期。图3中表示染色体的是____________(填字母),图1的四个细胞中,处于图3中Ⅱ时期的是_______________(填数字)。
(3)在观察减数分裂时,常用另一性别动物的生殖器官作为材料,而不以该动物的生殖器官中的组织细胞作为材料观察减数分裂,其原因是___________________________(答出一点即可)。
28. 如图是甲、乙两病患者的家族系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用B、b表示。其中I1不携带乙病致病基因。回答下列问题:
(1)甲病遗传方式是_______,乙病的遗传方式是______。
(2)I2基因型为______,Ⅲ4的基因型为______,Ⅲ2与Ⅲ4基因型相同的概率为_____。
(3)若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个同时患两种病女孩的概率为_______,乙病的遗传特点是_______。
29. 美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔在研究DNA分子的复制方式时,以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验。已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)该实验在破碎子一代细菌细胞提取DNA之前应先将亲代细菌DNA进行离心处理,离心的结果是试管中______。设置该步骤的目的是______。
(2)若结果A对应图甲,则可以排除DNA是______复制。如果结果A、B、C都与图丙相同,据此可判断DNA分子的复制方式______(填“是”或“不是”)半保留复制。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要______(答两点)等条件。____________为复制提供了精确的模板并保证了复制能够准确地进行。
(4)理论上结果C中含的DNA分子所占比例为______。
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一、单项选择题:本题包含25小题,每小题2分,共50分。在每小题列出的备选项中,只有一项是符合题目要求的,请将其选出。
1. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的有几项( )
①兔的白毛和黑毛,狗的短毛和卷毛都是相对性状
②在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定要相等
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
④A 和A、d 和b 不属于等位基因,C 和c 属于等位基因
⑤后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法
⑦通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个基因
A. 2 项 B. 3 项 C. 4 项 D. 5 项
【答案】C
【解析】
【分析】1、相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型。
2、基因分离定律的实质:在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3、等位基因是位于同源染色体的相同位置,控制不同性状的基因。
【详解】①相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现型,所以兔的白毛与黑毛是相对性状,狗的卷毛与短毛不是相对性状,①错误;
②由于雌雄配子数目不等,所以在“性状模拟分离比”试验中两个桶内的彩球数量不一定要相等,②正确;
③表型会受到环境和基因的共同影响,故不同环境下,基因型相同的,表型不一定相同,③正确;
④等位基因是位于同源染色体的相同位置,控制不同性状的基因,A和A属于相同基因、d和b属于不同基因,C和c属于等位基因,④正确;
⑤杂合子自交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离,⑤错误;
⑥检测动物是否为纯合子,可以用测交方法,⑥正确;
⑦通常体细胞中基因成对存在,配子中只含有一个成对基因中的一个,而不是只含一个基因,⑦错误。
综上所述一共有4项正确,C正确。
故选C。
2. 斑翅果蝇翅的黄色和白色、有斑点和无斑点分别由两对等位基因A/a 、B/b控制。用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇。让F1雌雄果蝇交配得F2,F2表现型比例为7∶3∶1∶1。下列叙述错误的是( )
A. 斑翅果蝇翅的显性性状为黄色、有斑点
B. F2出现7∶3∶1∶1的原因是基因型为Ab或aB的配子不育
C. F2的基因型共有8种,其中纯合子比例为1/4
D. 选F1中的果蝇进行测交,则测交后代表现型的比例为1∶1∶1或1∶1∶1∶1
【答案】B
【解析】
【分析】据题意可知,用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇,说明黄色有斑点为显性,让F1雌雄果蝇交配得F2,F2表现型比例为7∶3∶1∶1,7∶3∶1∶1是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因遵循自由组合定律,7∶3∶1∶1说明基因型为有一种单显的配子不育,即或者雌配子Ab,或者雌配子aB,或者雄配子Ab,或者雄配子aB其中一种不育,据此作答。
【详解】A、用纯合的黄色有斑点果蝇与白色无斑点果蝇进行杂交,F1全是黄色有斑点果蝇,说明黄色有斑点为显性,A正确;
B、据分析可知,F2出现7∶3∶1∶1的原因是或者雌配子Ab,或者雌配子aB,或者雄配子Ab,或者雄配子aB其中一种不育导致的,B错误;
C、假定雌配子Ab不育导致出现7:3:1:1,F1能产生的雌配子为AB、aB、ab,产生的雄配子为AB、Ab、aB、ab,后代中AAbb基因型不存在,因此F2的基因型共有8种,其中纯合子只有AABB、aaBB、aabb三种,站的比例为3/12=1/4,C正确;
D、假定雌配子Ab不育导致出现7:3:1:1,F1的基因型为AaBb,产生雄配子为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,雌配子AB:aB:ab=1:1:1,选F1中的果蝇进行测交时,如果F1作父本,可后代比例为1:1:1:1,如果F1作母本,后代比例为能为1:1:1,D正确。
故选B。
3. 下图为白花三叶草叶片细胞内氰化物代谢途径,欲探究控制氰化物合成的基因是否独立遗传,现用两种叶片不含氰的白花三叶草杂交,F1叶片中均含氰,F1自交产生F2。下列有关分析错误的是( )
A. 叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物
B. 推测F2叶片不含氰个体中能稳定遗传的占3/7或1/4
C. 推测F2中叶片含氰个体的基因型可能有1种或4种
D. 若F2中含氰个体占9/16,则两对基因独立遗传
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;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子代。
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、由图示可知,D基因表达产生产氰糖苷酶,能催化前体物转化为含氰糖苷,H基因表达产生氰酸酶,能催化含氰糖苷转化为氰化物,因此叶片细胞中的D、H基因都表达才能产生氰化物,A正确;
B、C、D、若控制氰化物合成的两对基因独立遗传,据题推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2中基因型为D_H_的个体,表型为含氰,占9/16,含氰个体的基因型有4种,分别是DDHH、DDHh、DdHH、DdHh。独立遗传情况下,F2不含氰化物中1ddHH、2ddHh、1DDhh、2Ddhh、1ddhh均能稳定遗传,占1。因为必须同时存在D、H基因才能产生氰化物后代,F2不含氰化物5种基因型后代均为不含氰化物。若控制氰化物合成的两对基因不独立遗传,只有基因D和基因h位于一条染色体上,基因d和基因H位于同源染色体的另一条染色体上时才符合题意,推测亲本的基因型为DDhh和ddHH,F1的基因型为DdHh,F2的基因型有DDhh、DdHh和ddHH,比例接近于1:2:1,F2中DdHh为叶片含氰个体,基因型有1种,不含氰个体中能稳定遗传的占100%,因此,B错误;C和D正确。
故选B。
4. 植物的杂种一代会出现产量等性状优于双亲的杂种优势,雄性不育品系能有效提高作物的杂交效率。油菜花粉的育性由一对基因控制,现有三种花粉育性基因型不同的纯合油菜(具两性花)品系,品系甲、乙育性正常,品系丙雄性不育(肉眼可观测到雄蕊异常),杂交实验如下。下列说法错误的是( )
A. 由于基因重组的原因,杂交一中F1的育性无法在自交后代中保持
B. 据杂交一二推测,与油菜花粉育性有关的基因共有三种
C. 杂交二F2中雄性不育株与品系甲杂交可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子
D. 杂交二自F2起逐代选取雄性不育株与品系乙杂交可使雄性不育株具有更多品系乙的性状
【答案】A
【解析】
【分析】分析遗传图解:杂交一 实验中F2表现3: 1的性状分离比,说明该性状很可能由一对等位基因控制,品系甲的可育性状对雄性不育性状为显性;杂交二实验中F1与品系乙杂交,后代出现1 : 1的性状分离比,推测为测交实验且雄性不育性状对品系乙的可育性状为显性。
【详解】A、结合分析可知,该性状受一对等位基因控制,不会发生基因重组,A错误;
B、结合分析可知,油菜的育性性状可能由同源染色体上的3个等位基因(A1、A2、A3)决定,设品系甲的可育性状由基因A1决定,雄性不育由基因A2决定,品系乙的可育性状由基因A3决定,则其显隐性关系为基因A1对A2、A3为显性,基因A2对A3为显性,故与油菜花粉育性有关的基因共有三种,B正确;
C、结合B选项,品系甲的基因型应为A1A1,品系丙为A2A2,品系乙为A3A3,则杂交二中F1雄性不育株基因型为A2A3,其与品系甲A1A1杂交,子代基因型有A1A2、A1A3,可获得兼具品系甲、乙优良性状的杂交种子,C正确;
D、杂交二F1基因型为A2A3,与品系乙为A3A3杂交,F2基因型包括A2A3、A3A3,自F2起逐代选取雄性不育株(A2A3)与品系乙(A3A3)杂交,雄性不育株可作母本,其上结的种子基因型为:1/2A2A3、1/2A3A3,可使雄性不育株具有更多品系乙A3A3的性状,D正确。
故选A。
5. 玉米是重要的粮食作物,含A基因时普通玉米蔗糖含量低,无甜味。科研工作者偶然发现一个单基因突变纯合子aaBBDD,甜度微甜。继续培育甜玉米品种过程中,得到了两个超甜玉米品种甲(aabbDD)和乙(aaBBdd)),其相关基因位置及基因控制相关物质合成途径如图所示。为验证甲、乙的基因型,分别与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,再让F1自交得F2(不考虑互换)。下列叙述正确的是( )
A. 基因型aaBBDD玉米微甜的原因是蔗糖能合成为淀粉
B. 基因A/a和D/d的遗传遵循分离定律,具有甜味的玉米基因型最多有21种
C. 若F2出现普通玉米:超甜玉米=3:1,则超甜玉米的基因型为aaBBdd
D. 若F2出现普通玉米:微甜玉米=3:1,则超甜玉米的基因型为aabbDD
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示可知,在基因B和D的作用下,控制合成酶2,在酶2的作用下,蔗糖转化为淀粉;基因a控制合成酶1,在酶1的作用下,淀粉转化为蔗糖。
【详解】A、基因a控制合成酶1,在酶1的作用下,淀粉转化为蔗糖,故基因型aaBBDD的玉米微甜的原因是淀粉能合成为蔗糖,A错误;
B、基因型为A_ _ _ _ _的无甜味,基因型共有2×3×3=18种,其他基因型为有甜味,具有甜味的玉米基因型最多有3×3×3-18=9种,B错误;
CD、假设超甜玉米的基因型为aaBBdd,与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,F1的基因型为AaBBDd,基因A/a和D/d都位于4号染色体上,其遗传遵循分离定律,后代的基因型及比例为A_BBD_(普通玉米):aaBBdd(超甜玉米)=3∶1;假设超甜玉米的基因型为aabbDD,与普通玉米(AABBDD)杂交得F1,F1的基因型为AaBbDD,基因A/a和D/d的遗传遵循分离定律,基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律,基因D/d和B/b的遗传遵循自由组合定律,后代的基因型及比例为A_B_DD(普通玉米):aaB_dd(微甜玉米):A_bbDD(普通玉米):aabbDD(超甜玉米)=9∶3:3∶1,由此可见,若F2出现普通玉米∶超甜玉米=3∶1,则超甜玉米的基因型为aaBBdd;若F2出现普通玉米∶微甜玉米=12∶3 即4:1,则超甜玉米的基因型为aabbDD,C正确,D错误。
故选C。
6. 关于减数分裂与受精作用的相关叙述,存在错误的选项是( )
A. 在联会过程中,同源染色体可能因遗传变异等原因在形态和大小上存在差异
B. 雌雄配子在受精过程中的随机结合,确保了遗传信息的多样性,有利于维持生物遗传的稳定性
C. 非同源染色体间的自由组合,为配子的形成提供了多种可能性,是配子多样性的重要来源
D. 四分体中姐妹染色单体间的交换,增加了配子的遗传变异,进而提高了配子的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次。因此减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。这就保证了亲子代生物之间染色体数目的稳定。配子中染色体组合的多样性原因有:非同源染色体的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的互换。
【详解】A、在联会过程中,同源染色体可能因染色体结构变异等原因在形态和大小上存在差异,A正确;
B、雌雄配子在受精过程中的随机结合,使后代出现多种多样的基因型,确保了遗传信息的多样性,通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,有利于维持生物遗传的稳定性,B正确;
C、非同源染色体间的自由组合,使得非同源染色体上的非等位基因自由组合,从而形成多种多样的配子,C正确;
D、同源染色体联会形成四分体,四分体中非姐妹染色单体之间互换,增加了配子的多样性,D错误。
故选D。
7. 如图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的五个精细胞,下列说法错误的是( )
A. ②④可能来自同一个次级精母细胞
B. ③⑤可能来自同一个精原细胞
C. ②在形成过程中可能在减数分裂Ⅰ发生过染色体片段的互换
D. 一个图1细胞经过减数分裂可同时形成①③④⑤四个精细胞
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:由图可知②中的那条长的染色体在减数分裂时发生了交叉互换,在未交换前的染色体与④相同,则②④来自同一次级精母细胞。
【详解】A、②④染色体基本完全相同,可以考虑同源染色体的非姐妹染色单体发生互换后形成的某个次级精母细胞分裂形成的两个精细胞,A正确;
B、③⑤细胞中的染色体“互补”,可以考虑是由一个精原细胞形成的,B正确;
C、②中的白色染色体有一小段为黑色,明显是与其同源染色体互换而来的,故②在形成过程中可能在减数分裂Ⅰ发生过染色体片段的互换,C正确;
D、图1精原细胞经过减数分裂形成的四个精细胞在没有互换发生的情况下应该是两两相同,即只有两种类型,D错误。
故选D。
8. 某研究者以某二倍体动物细胞为材料进行观察,绘制了如下示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 据图1细胞分裂的方式和时期判断,该细胞属于图2中类型c、处于图3中OP段时期
B. 若某细胞属于图2中的类型c,且不含同源染色体,则该细胞为次级精母细胞
C. 图2中细胞类型e为精细胞或卵细胞或极体,图3中ML段代表受精作用,有性生殖过程中,精、卵细胞的随机结合体现了基因的自由组合
D. 在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b,图3中CD、J、NO段都会发生着丝粒分裂
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1:该细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图2是染色体与核DNA的比值关系。图3:AE代表有丝分裂核DNA含量变化,FK代表减数分裂核DNA含量变化,ML代表受精作用,LQ代表有丝分裂染色体数目变化。
【详解】A、图1中细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,此时的染色体数为体细胞的2倍,属于图2中的类型a,处于图3中OP段时期,A错误;
B、若某细胞属于图2中的类型c,且不含同源染色体,则该细胞处于减数第二次分裂后期,可称为次级精母细胞或者极体或者次级卵母细胞,B错误;
C、图2中细胞类型e染色体数目减半,可以为精细胞、卵细胞或极体,图3中ML段代表受精作用,有性生殖过程中,精、卵细胞的随机结合不能体现基因的自由组合,C错误;
D、图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b,图3中CD代表有丝分裂的前期、中期、后期,J代表减数第二次分裂的后期,NO段代表有丝分裂的后期,以上阶段都会发生着丝粒分裂,D正确。
故选D。
9. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
10. 下列研究成果能说明基因在染色体上呈线性排列的是( )
A. 摩尔根发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
B. 摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
C. 萨顿发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
D. 研究发现细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制
【答案】A
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、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、摩尔根运用果蝇做实验,并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、摩尔根研究发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,而Y染色体上没有其等位基因,B错误;
C、萨顿通过类比推理法发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,没有说明基因在染色体上呈线性排列,C错误;
D、细胞进行染色体复制时中伴随着基因的复制无法证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选A。
11. 左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A. 控制白眼的基因在同源区段I
B. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D. 红眼与白眼的遗传符合分离定律
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、分析题图:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇,而白眼只有雄果蝇,说明这对相对性状的遗传与性别有关,由于子二代中果蝇红眼:白眼=3:1,推测红眼与白眼的遗传符合分离定律。
【详解】A、若控制白眼的基因在同源区段I,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbYb)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBYb),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBYb),而白眼只有雄果蝇(XbYb),与题图信息相符合,A正确;
B、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇,而白眼只有雄果蝇,说明这对相对性状的遗传与性别有关,由于子一代雄果蝇为红眼,而亲本雄果蝇为白眼,二者表现型不同,所以控制白眼的基因不可能仅位于Y染色体上,即不可能在XY染色体的非同源区段Ⅱ1,B错误;
C、若控制白眼的基因在同源区段Ⅱ2,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbY)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBY),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBY),而白眼只有雄果蝇(XbY),与题图信息相符合,C正确;
D、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,且子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼:白眼=3:1,所以推测红眼与白眼的遗传符合分离定律,D正确。
故选B
12. 下列关于抗维生素D佝偻病的叙述,正确的是( )
A. 男性患者的后代中,子女各有1/2患病
B. 女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常
C. 表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
D. 患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者
【答案】D
【解析】
【分析】抗维生素D佝偻病遗传方式是伴X染色体显性遗传,伴X染色体显性遗传病的特点:患者女性多于男性;连续遗传;男患者的母亲和女儿一定患病;女患者中因可能存在杂合子,故其子女不一定患病。
【详解】A、男患者的后代中,女儿全患病,儿子是否患病与母亲基因型有关,A错误;
B、女患者可以是杂合子,其后代中子女不一定患病,B错误;
C、抗维生素D佝偻病的致病基因是X染色体上显性基因决定的,表现正常的夫妇,性染色体上不可能携带该显性致病基因,C错误;
D、患者中女性多于男性,患者的X染色体上的致病基因一定来双亲之一,即双亲中至少有一方是患者,D正确。
故选D。
13. 下图为甲病和乙病的遗传系谱图,Ⅰ3个体不携带乙病致病基因。下列叙述错误的是( )
A. 甲病为常染色体隐性遗传病
B. 乙病致病基因位于X染色体上
C. 乙病的女性患者多于男性患者
D. Ⅱ11个体的基因型有2种可能
【答案】C
【解析】
【分析】根据系谱图中正常的Ⅰ1和Ⅰ2的后代中有一个女患者为Ⅱ6,说明甲病为常染色体隐性遗传。正常的Ⅰ3和Ⅰ4的后代中有一个患者Ⅱ13,说明乙病为隐性遗传病,图中的4个乙病患者都为男性,没有女患者,从发病率上看男性大于女性,且根据题意已知I3不携带乙病致病基因,所以乙病为伴X隐性遗传。
【详解】A、根据系谱图中正常的Ⅰ1和Ⅰ2的后代中有一个女患者为Ⅱ6,说明甲病为常染色体隐性遗传,A正确;
B、正常的Ⅰ3和Ⅰ4的后代中有一个患者Ⅱ13,说明乙病为隐性遗传病,根据题意已知I3不携带乙病致病基因,但后代Ⅱ13患乙病,所以乙病为伴X隐性遗传,即乙病致病基因位于X染色体上,B正确;
C、乙病为伴X染色体的隐性遗传病,男性患者多于女性患者,C错误;
D、假设控制甲、乙两种病的相关基因分别为A/a、B/b,正常的Ⅰ3和Ⅰ4的后代中有一个两病都患的Ⅱ13,说明Ⅰ3和Ⅰ4的基因型是AaXBY、AaXBXb,Ⅱ11个体表现正常,有一个患乙病的儿子,基因型为AAXBXb、AaXBXb,基因型有2种可能,D正确。
故选C。
14. 下列关于生物科学方法和相关实验的说法,错误的是( )
A. 分离细胞中各种细胞器和证明DNA半保留复制的实验均使用了差速离心法
B. 孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
C. 构建DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型
D. 研究分泌蛋白的合成途径和T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验均使用放射性同位素标记法
【答案】A
【解析】
【分析】物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征;同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律。
【详解】A、分离细胞中各种细胞器使用了差速离心法,证明DNA半保留复制的实验使用了密度梯度离心法,A错误;
B、孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法,B正确;
C、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型,C正确;
D、同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,研究分泌蛋白的合成途径标记的是亮氨酸中的H,T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验标记的是P和S,D正确。
故选A。
15. 某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B. 加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
C. 通过实验②,鼠2的血液中只能分离出活菌乙
D. 鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
【答案】B
【解析】
【分析】由实验①可知,活菌甲不会导致小鼠死亡;由实验④可知,活菌乙会导致小鼠死亡;由实验②可知,加热致死菌乙可以将活菌甲转化成活菌乙,从而导致小鼠死亡;由实验③可知,加热致死菌乙自身不会导致小鼠死亡;由实验⑤可知,活菌乙和死菌甲可以导致小鼠死亡。
【详解】A、活菌甲、乙分别对应R型细菌和S型细菌,所以活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙,A错误;
B、由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙,B正确;
C、实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙,C错误;
D、鼠5死亡的原因是活菌乙具有致死效应,D错误。
故选B。
16. 假说-演绎法是构建科学理论的一种重要方法,下表中假说和演绎推理不相符的是( )
选项
探究目的
假说
演绎推理
A
金鱼草花色的遗传
金鱼草花色遗传符合“融合遗传”
若将F1粉红花色金鱼草进行自交,后代F2应全为粉红色
B
DNA的复制方式
DNA的复制方式为全保留复制
若提取子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带
C
噬菌体的遗传物质
噬菌体的DNA进入大肠杆菌
预测35S组沉淀物含有大量放射性;32P组沉淀物基本不含放射性
D
探究果蝇控制白眼基因的位置
控制白眼性状的基因位于Y染色体上
白眼果蝇全为雄性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】假说—演绎法的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。假说—演绎法需要根据假说内容进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,如果实验结果与预测相符,就可以认为假说正确,反之,则可以认为假说是错误的。
【详解】A、融合遗传是指两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状而出现,也即子代的性状是亲代性状的平均结果,且杂合子后代中没有一定的分离比例。若杂交后代自交,性状不会分离。因此若金鱼草的花色遗传符合融合遗传,则F1自交后代表现型为粉红花,假说与演绎推理相符,A不符合题意;
B、在探究DNA的复制方式的实验中,若DNA的复制方式为全保留复制,子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带,假说与演绎推理相符,B不符合题意;
C、在探究噬菌体的遗传物质的实验中,若噬菌体的DNA进入大肠杆菌,35S组沉淀物基本不含放射性,32P组沉淀物含有大量放射性,假说与演绎推理不相符,C符合题意;
D、 探究果蝇控制白眼基因的位置的实验中,若控制白眼性状的基因们于Y染色体上,那么白眼果蝇全为雄性,假说与演绎推理相符,D不符合题意。
故选C。
17. 如图是某DNA片段的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A. ①是氢键;②是脱氧核糖,图示上端是②所在脱氧核苷酸链的3'端
B. a链和b链方向相反,两条链互补且遵循碱基互补配对原则
C. 一个细胞周期中,①可能多次断裂和生成,物质②与③交替连接构成DNA的基本骨架
D. 若该DNA分子含有200个碱基,碱基间的氢键有260个,则其共含有60个A
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA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,碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、图中①是氢键,②是脱氧核糖,图示上端是②是脱氧核苷酸链的3'端,③是5'端,A正确;
B、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,a链、b链反向平行,两条链为互补关系,遵循碱基互补配对原则,B正确;
C、一个细胞周期中,DNA会发生复制,故①处的化学键(氢键)可能发生断裂和生成,磷酸③与脱氧核糖②交替连接形成长链排列在DNA分子的外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、若该DNA分子含有200个碱基,则含有100个碱基对,设A有x个,则A=T=x,C=G=100-x,A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,所以2x+3×(100-x)=260,解得x=40,所以腺嘌呤(A)共有40个,D错误。
故选D。
18. 将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A. 据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B. 甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C. 丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D. ②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
(1) DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
(2) 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,碱基在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、 DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制,两条子链的合成方向是相反的。
【详解】A、据图分析,图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;
B、①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;
C、①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误;
故选D。
19. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A. 基因cn、cl、v、w均为控制果蝇眼睛相关性状的基因,其中任意两个互为等位基因
B. 在有丝分裂中期,果蝇细胞中可能含有4个cn基因
C. 基因cn、cl不同的原因是核糖核苷酸的排列顺序不同
D. 在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,图中所示一条常染色体上朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,图中朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
【详解】A、朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上,不位于一对同源染色体,所以朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl不是一对等位基因,v、w位于一条染色体上,为同源染色体上的非等位基因,不属于等位基因关系,A错误;
B、在有丝分裂中期,若细胞中含有的图中的两条常染色体上均为cn基因,则果蝇细胞中可能含有4个cn基因,因为有丝分裂中期的细胞中经过了DNA复制,B正确;
C、基因cn、cl不同的原因是脱氧核苷酸的排列顺序不同 ,C错误;
D、基因cn、cl、v、w分别位于两条非同源染色体上,由于在减数第一次分裂后期会发生非同源染色体自由组合,因而这四个基因可能会出现在细胞的同一极,D错误。
故选B。
20. 科学家用同位素标记法研究了T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程,图乙为图甲中④部分的放大。下列叙述错误的是( )
A. 图甲所示的RNA聚合酶是在大肠杆菌体内合成的
B. 图乙各物质或结构中含有核糖的有tRNA、mRNA和核糖体
C. 图甲中形成①②时存在T-A配对,形成③④时存在A-U配对
D. 携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
【答案】D
【解析】
【分析】分析甲图:甲图表示转录过程,其中①②是转录形成的RNA,③④为部分肽链。分析乙图:乙图表示翻译过程。
【详解】A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能合成RNA聚合酶,其所需的RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的,A正确;
B、图乙为翻译过程,该图中各物质或结构含有核糖的有mRNA、tRNA、核糖体(由蛋白质和rRNA组成,rRNA中含有核糖),B正确;
C、图甲中形成①②过程是转录,是转录的mRNA与模板DNA链碱基互补配对,存在T-A配对,③④过程是翻译,是mRNA与tRNA碱基互补配对,存在A-U配对,C正确;
D、携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个mRNA结合位点结合,D错误。
故选D。
21. 下图表示某生物DNA分子上进行的部分生理过程,相关叙述错误的是( )
A. 酶A是DNA聚合酶,酶B使氢键断裂,酶C是RNA聚合酶,也使氢键断裂
B. 进行过程①时,需通过核孔向细胞核内运入解旋酶和DNA聚合酶等物质
C. tRNA的3'端携带氨基酸进入核糖体参与过程③
D. 过程②的酶C从3'→5′方向阅读模板链,催化RNA沿5'→3′方向延伸
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,表示DNA复制、转录和翻译同时进行,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶,酶C表示RNA聚合酶;过程①表示DNA复制,过程②表示转录,过程③表示翻译。
【详解】A、据图分析,表示DNA复制、转录和翻译同时进行,过程①表示DNA复制,所以酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶,作用是断开DNA分子的氢键,过程②表示转录,所以酶C表示RNA聚合酶,酶C是RNA聚合酶,也使氢键断裂,A正确;
B、该生物DNA复制、转录、翻译同时进行,说明为原核生物,不存在核膜,也不存在核孔,B错误;
C、过程③表示翻译,tRNA的3'端携带氨基酸进入核糖体参与翻译过程,C正确;
D、过程②表示转录,酶C(RNA聚合酶)从3'→5'方向阅读模板链,催化RNA沿5'→3'方向延伸,D正确。
故选B。
22. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 部分子代噬菌体的DNA两条链来自亲代 B. 图中两处“蛋白质”相同
C. ①②③过程发生在大肠杆菌内 D. ①②③过程遵循碱基互补配对原则
【答案】A
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳+DNA。
2、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、分析题图可知,①表示噬菌体DNA复制,②表示转录,③表示翻译,①②③均发生在宿主细胞大肠杆菌体内。
【详解】A、子代噬菌体DNA的复制方式为半保留复制,部分子代噬菌体DNA有一条链来自亲代DNA分子,A错误;
B、图中两处蛋白质均为T2噬菌体的蛋白质,B正确;
C、T2噬菌体营寄生生活,专营寄生大肠杆菌,所以①②③均发生在宿主细胞大肠杆菌体内,C正确;
D、分析题图可知,①表示噬菌体DNA复制,②表示转录,③表示翻译,①②③过程均有碱基互补配对,D正确。
故选A。
23. 图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,下列对此分析正确的是( )
A. 图中甲和丙表示RNA,乙和丁表示核糖体
B. 图1中乙的移动方向为从右向左
C. 图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D. 图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1中甲表示mRNA,乙为核糖体,每个核糖体上正在合成相同的多肽链;图2中丙为DNA,丁为RNA聚合酶,它的不断移动从而转录出多条相同的mRNA,每条mRN单链上同时连接着多个核糖体,各自合成多肽链。
【详解】A、图1中甲表示mRNA,乙表示核糖体,图2中丙表示DNA,丁表示RNA聚合酶,A错误;
B、根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知,核糖体乙的移动方向是从左到右,B错误;
C、图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板,因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同,C错误;
D、图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。
故选D。
24. 如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是( )
A. 该图可表示人体神经细胞核中,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
B. 一种tRNA只能转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点
C. 在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C
D. 已知过程②的a链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:过程①表示以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,该过程称为转录。过程②表示以a链所示的mRNA为模板合成多肽的过程,该过程称为翻译。图中所示的转录过程还未结束就开始了翻译过程,因此发生在原核细胞中。b链为转录时的模板链。
【详解】A、该图是原核细胞转录翻译过程图,不可表示人体神经细胞核中基因转录和翻译,A错误;
B、一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,B正确;
C、RNA含有碱基A、G、C、U,DNA含有碱基A、G、C、T,在RNA—DNA的杂交双链中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C,C正确;
D、转录时a链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出模板链的C占27%,则模板链C+G占44%,因此双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该a链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%,D正确。
故选A。
25. 正常雌性哺乳动物细胞中的一条X染色体会随机高度螺旋化而失活为巴氏小体。为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与X染色体失活的关系,科研人员将某种雌鼠的胚胎干细胞(PGK细胞)中两条X染色体分别记为X1和X2(如图甲)、通过基因工程方法将X2上的Xist基因敲除,获得XT细胞。对PGK细胞、XT细胞及由它们分化形成的许多细胞中E和e基因的表达量进行定量分析,结果如图乙所示。分析正确的是( )
A. X染色体上的E/e基因和Xist基因遵循自由组合定律
B. Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活
C. 胚胎发育过程中雄性哺乳动物体细胞的Xist基因会表达
D. 基因型为XDXd的女性抗维生素D佝偻病患者发病程度比男性患者严重
【答案】B
【解析】
【分析】 基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、X染色体上的E/e基因和Xist基因位于同一对染色体上,不遵循自由组合定律,A错误;
B、通过基因工程方法将X2上(即e基因所在染色体)的Xist基因敲除,获得XT细胞,XT细胞分化出来的细胞e基因的表达量比PGK细胞高,E基因基本不表达,可推知Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活,B正确;
C、雄性哺乳动物体细胞只含有一条X染色体,所以Xist基因不会表达,C错误;
D、因为雌性其中一条X染色体会随机失活,基因型为XDXd的女性(XD可能失活)抗维生素D佝偻病患者发病程度比男性患者轻,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题包含4小题,共50分。
26. 某金鱼品种有色鳞与无色鳞是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制,已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体上带有致死基因,但致死基因的表达会受性别的影响。请根据下列杂交组合及杂交结果回答问题。
杂交组合
亲本类型
雌
雄
Ⅰ
有色鳞♀×有色鳞♂
有色鳞437
有色鳞215
Ⅱ
无色鳞♀×有色鳞♂
无色鳞220有色鳞222
无色鳞226有色鳞224
Ⅲ
Ⅱ组中的有色鳞自交
无色鳞242有色鳞716
无色鳞238有色鳞486
(1)在有色鳞与无色鳞这对相对性状中___________为显性性状,I组亲本的基因型是___________。
(2)从上述杂交组合中可以判断致死基因是______(填“显”或“隐”)性基因。研究发现该致死基因是由基因突变产生,自然条件下即使在DNA分子复制过程中基因的突变率也比较低,原因是___________为复制提供了精确的模板,严格的______________________保证复制精确的进行。
(3)Ⅲ组的子代中导致雌雄中有色鳞与无色鳞比例差异的可能原因是_____________。
请利用第Ⅲ组材料设计方案验证你的解释:
①设计思路:_______________________________________________________。
②结果和结论:若____________________________________________,则假设正确。
【答案】(1) ①. 有色鳞 ②. AA(♀)、Aa(♂)
(2) ①. 隐 ②. DNA分子独特的双螺旋结构 ③. 碱基互补配对原则
(3) ①. AA的雄性个体含有两个致死基因而死亡 ②. 甲组取Ⅲ组子代中多个有色鳞雌性个体与无色鳞雄性个体测交,乙组取Ⅲ组子代中多个有色鳞雄性个体与无色鳞雌性个体测交,分别统计两组测交子代的有色鳞与无色鳞的分离比 ③. 甲组子代的有色鳞与无色鳞的分离比为2:1, 乙组子代的有色鳞与无色鳞的分离比为1:1
【解析】
【分析】某金鱼品种有色鳞与无色鳞是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制。说明该性状的遗传遵循基因的分离定律。杂交组合Ⅲ中Ⅱ组的有色鳞F1自交,后代出现了无色鳞,说明无色鳞是隐性性状,基因型为aa,则有色鳞是显性性状,基因型是AA或Aa。
【小问1详解】
杂交组合Ⅲ中有色鳞F1自交,后代出现了无色鳞,发生了性状分离,说明无色鳞是隐性性状,基因型为aa,则有色鳞是显性性状,基因型是AA或Aa。
Ⅰ组的子代中,只有有色鳞,说明Ⅰ组的亲本至少有一个个体是显性纯合子,子代雌性∶雄性≈2∶1,说明雄性中存在致死的个体,结合杂交组合Ⅲ中,雄性个体中有色鳞∶无色鳞≈2∶1,雌性个体中有色鳞∶无色鳞≈3∶1,说明雄性个体中AA纯合致死,即亲本中雄性有色鳞个体不可能是纯合子,则Ⅰ组的亲本基因型是AA(♀)×Aa(♂)。
【小问2详解】
根据杂交组合Ⅲ中雌雄个体中有色鳞和无色鳞的比例,可知基因型为AA的雄性个体死亡,基因型为AA的雌性个体和基因型为Aa的个体均可生存,说明致死基因与A基因在同一条染色体上,a基因所在的染色体上不带有致死基因,且雄性激素会促使致死基因的表达,致死基因是隐性基因。由于DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,严格的碱基互补配对原则保证复制准确的进行,所以自然条件下即使在DNA分子复制过程中基因的突变率也比较低。
【小问3详解】
Ⅲ组亲本为Ⅱ组的子代有色鳞个体,其子代中出现了无色鳞个体,所以有色鳞是显性性状。由此也可以得出Ⅲ组的亲本个体都为杂合子(Aa),其子代中有色鳞与无色鳞的比例应为3∶1,这在子代雌性个体中得到验证,且子代有色鳞个体的基因型有AA和Aa两种,比例为1∶2。但在Ⅲ组子代的雄性个体中,有色鳞与无色鳞的比例为2∶1,其原因是子代有色鳞雄性个体中的个体(基因型为AA)可能带有两个致死基因而死亡。
验证方案:①设计思路:甲组取Ⅲ组子代中多个有色鳞雌性个体与无色鳞雄性个体测交,乙组取Ⅲ组子代中多个有色鳞雄性个体与无色鳞雌性个体测交,分别统计两组测交子代的有色鳞与无色鳞的分离比。②若亲本都是杂合子,且雄性个体AA带有两个致死基因导致雄性个体不能存活,则甲组子代有色鳞与无色鳞性状比例为2∶1,乙组子代有色鳞与无色鳞性状比例是1∶1,若得到上述结果,则假设正确。
27. 下图1、2、3分别是基因型为AaBb的某动物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答下列问题:
(1)该动物的性别是_________。图1中细胞 _______ (填序号)所处时期的下一个时期染色体数量最多。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于细胞____________(填序号)中。将图1中属于减数分裂的细胞按照分裂前后顺序进行排序:________________________(用序号和箭头表示)。
(2)图1中的细胞①~④分别处于图2中的_______________时期。图3中表示染色体的是____________(填字母),图1的四个细胞中,处于图3中Ⅱ时期的是_______________(填数字)。
(3)在观察减数分裂时,常用另一性别动物的生殖器官作为材料,而不以该动物的生殖器官中的组织细胞作为材料观察减数分裂,其原因是___________________________(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 雌性 ②. ① ③. ② ④. ②→③→④
(2) ①. AB、FG、HI、HI ②. a ③. ①②
(3)雌性个体的生殖器官中进行减数分裂的细胞数量和产生的生殖细胞个数远低于雄性个体
【解析】
【分析】1、在有丝分裂中,亲代细胞的染色体复制后平均分配到两个子细胞,保持了亲代与子代细胞之间遗传性状的稳定性。在有丝分裂前期,染色质成为染色体,核仁解体、核膜消失,形成纺锤体;在有丝分裂中期,纺锤丝附在着丝粒两侧,牵引着染色体排列在赤道板上;在有丝分裂后期,每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开成染色体,由纺锤丝牵引分别移向细胞两极;在有丝分裂末期,染色体纺锤体消失,核仁、核膜重新出现,成为两个子细胞。
2、减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂,第一极体均等分裂。
【小问1详解】
根据图1中的②细胞可知,该动物的性别是雌性。染色体数量最多的是有丝分裂后期,其上一个时期是有丝分裂中期,即图1中的细胞①。等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期,即图1中的细胞②。细胞②③④分别处于减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ中期和减数分裂Ⅱ后期,所以属于减数分裂的细胞按照分裂前后排序是②→③→④。
【小问2详解】
图1中的细胞①~④分别处于有丝分裂中期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ中期和减数分裂Ⅱ后期,分别对应图2中的AB、FG、HI、HI;由图3中的II可知,a:b:c=1:2:2,则图3中表示染色体的是a,图3的Ⅱ时期,细胞中有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA,图1中的细胞①、②处于该时期。
【小问3详解】
该动物的性别为雌性,雌性个体的生殖器官中进行减数分裂的细胞数量和产生的生殖细胞个数远低于雄性个体,而且雌性个体的减数分裂过程是不连续的,减数分裂Ⅱ是在精子的刺激下,在输卵管中完成的,因此观察减数分裂一般选择雄性动物的生殖器官作为实验材料。
28. 如图是甲、乙两病患者的家族系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用B、b表示。其中I1不携带乙病致病基因。回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是_______,乙病的遗传方式是______。
(2)I2基因型为______,Ⅲ4的基因型为______,Ⅲ2与Ⅲ4基因型相同的概率为_____。
(3)若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个同时患两种病女孩的概率为_______,乙病的遗传特点是_______。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 伴X染色体隐性遗传
(2) ①. AaXBXb ②. AaXBY ③. 2/3
(3) ①. 1/16 ②. 隔代遗传、交叉遗传
【解析】
【分析】由题意可知,Ⅰ1与Ⅰ2正常,出现Ⅱ2患乙病男孩和Ⅱ3患甲病的女孩,且I1不携带乙病致病基因,所以甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
由于Ⅰ1与Ⅰ2正常,出现Ⅱ3患甲病的女孩,所以甲病为常染色体隐性遗传病;Ⅰ1与Ⅰ2正常,出现Ⅱ2患乙病的男孩,但I1不携带乙病致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病;
【小问2详解】
由(1)知,Ⅰ2的基因型为AaXBXb,由于Ⅱ3患甲病的女孩,基因型为aa,所以Ⅲ4的基因型为AaXBY;Ⅲ1两病皆患,基因型为aaXbY,因此对于甲病来说,Ⅱ1和Ⅱ2均为Aa,因此Ⅲ2的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,因此Ⅲ2与Ⅲ4基因型相同的概率为2/3;
【小问3详解】
由以上分析可知,Ⅱ1的基因型为AaXBXb,Ⅱ2的基因型为AaXbY,因此Ⅱ1和Ⅱ2再生一个同时患两种病女孩的概率为1/2(男女孩)×1/4(aa)×1/2(XbXb)=1/16;乙病是伴X染色体隐性遗传病,具有隔代遗传、交叉遗传的特点。
29. 美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔在研究DNA分子的复制方式时,以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验。已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)该实验在破碎子一代细菌细胞提取DNA之前应先将亲代细菌的DNA进行离心处理,离心的结果是试管中______。设置该步骤的目的是______。
(2)若结果A对应图甲,则可以排除DNA是______复制。如果结果A、B、C都与图丙相同,据此可判断DNA分子的复制方式______(填“是”或“不是”)半保留复制。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要______(答两点)等条件。____________为复制提供了精确的模板并保证了复制能够准确地进行。
(4)理论上结果C中含的DNA分子所占比例为______。
【答案】(1) ①. 只出现重链DNA ②. 形成对照
(2) ①. 全保留 ②. 不是
(3) ①. 酶、能量 ②. (DNA独特的)双螺旋结构
(4)1/4
【解析】
【分析】15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
【小问1详解】
亲代DNA只有15N,离心后全都是重带。设置该组的目的形成对照,比较不同条带DNA的位置。
【小问2详解】
图甲的条带是中带,若结果A对应甲,可以排除DNA是全保留复制,因为全保留复制必然有重带。如果结果A、B、C都与图丙相同,说明是全保留复制,两条含有15N的DNA单链没有分开,据此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制,半保留复制应该有中带。
【小问3详解】
复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸作为原料外,还需要能量、酶,如DNA聚合酶和解旋酶。(DNA独特的)双螺旋结构为复制提供了精确的模板并保证了复制能够准确地进行。
【小问4详解】
结果C是复制了3代,产生了8个DNA分子,有两个含有15N,按照半保留复制,理论上结果C中含 15N 的DNA分子所占比例为1/4。
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