内容正文:
绝密★启用前 试卷类型:A
天一大联考
2023—2024学年(下)高一年级期末考试
生物学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 蝗虫的常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条(记为XO),在雌性中为2条(记为XX)。不考虑基因突变和染色体互换等情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类和数量均不同
B. 蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同
C. 雄蝗虫处于减数第一次分裂前期的细胞中有12个四分体
D. 雌蝗虫处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有12对同源染色体
2. 水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病:感病=4:1。下列有关叙述错误的是( )
A. 水稻的抗病对感病为显性
B. 基因M/m的遗传遵循基因的分离定律
C. 亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育
D. F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同
3. 孟德尔利用豌豆的两对相对性状杂交实验发现了自由组合定律。下列有关叙述正确的是( )
A. 豌豆在自然状态下可以进行自交和杂交
B. F2中出现了新的性状组合是基因重组的结果
C. F2性状分离比与F1产生的雌、雄配子数量比有关
D. “减数分裂时不同对的遗传因子自由组合”属于假说内容
4. 鸽子的性别决定方式为ZW型,其喙长由基因A/a控制,腹部羽色由基因B/b控制。现将短喙白羽雌鸽与短喙灰羽雄鸽交配,F1雌鸽的表型及比例为短喙灰羽:长喙灰羽=3:1,雄鸽为短喙白羽:长喙白羽=3:1。下列有关叙述错误的是( )
A. 控制喙长和腹部羽色的基因的遗传遵循自由组合定律
B. F1雌雄鸽随机交配得到F2,F2中雌雄鸽白羽比例相等
C. F1中白羽基因的基因频率小于灰羽基因的基因频率
D. F1雌雄鸽随机交配得到F2,F2中的长喙个体比例降低
5. 在探究遗传物质的道路上,格里菲思和艾弗里利用肺炎链球菌进行的实验十分关键。下列有关叙述正确的是( )
A. 肺炎链球菌依赖宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B. S型肺炎链球菌的致病性可能与其荚膜有关
C. R型肺炎链球菌发生基因突变后一定转变为S型肺炎链球菌
D. S型肺炎链球菌的DNA进入小鼠体内会导致小鼠死亡
6. 噬藻体的结构类似于噬菌体,科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质:标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法正确的是( )
A. 该实验过程需用到被同位素标记的蓝细菌和未被标记的蓝细菌
B. 用35S、32P同时标记噬藻体,可证明噬藻体的遗传物质不是蛋白质
C. 用35S标记噬藻体,搅拌不充分会导致离心后上清液的放射性增强
D. 常通过检测噬藻体核酸中嘌呤和嘧啶的数目判断遗传物质是DNA还是RNA
7. 大肠杆菌的双链环状质粒DNA分子共有m个碱基对,其中一条链上(A+T)/(G+C)=2/5。下列有关叙述错误的是( )
A. 该DNA分子不含游离的磷酸基团
B. 该DNA分子一共含有2m/7个腺嘌呤
C. 该DNA分子第n次复制,消耗2nm/7个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 该DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,同时消耗能量
8. PER基因是生物节律分子振荡系统的重要组成部分,一旦突变或缺失会引起生物节律紊乱。PER蛋白的合成过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①中,解旋酶破坏氢键的同时RNA聚合酶发挥作用
B. 过程②中mRNA上的密码子数量与肽链中氨基酸数量相等
C. 过程③不同肽链之间均通过肽键相结合形成PER蛋白
D. 过程④可防止PER蛋白含量过高,维持生物节律正常
9. 移码突变是指基因由于某位点碱基的缺失或增添,引起阅读框架变化,造成其mRNA相应位点下游的一系列密码子改变的基因突变,会使原来编码某种肽链的基因变成编码另一种完全不同肽链的基因。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因某位点发生移码突变可能改变基因的种类和数量
B. 基因某位点发生移码突变将改变基因中的遗传信息
C. 基因某位点插入1个碱基对可能使编码的肽链延长
D. 移码突变可能对生物的正常生命活动造成严重的危害
10. 我国科学家首次将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接,获得了含有4、5融合染色体(Cbr4+5)的胚胎干细胞,如下图所示。该胚胎干细胞经培育形成一只表现正常的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 该胚胎干细胞减数分裂时形成19个四分体
B. 该小鼠发生的染色体变异可以遗传给后代
C. 该小鼠无法形成染色体数目和结构正常的配子
D. 该胚胎干细胞中发生的变异在光学显微镜下不可见
11. 蜜蜂的性别决定方式与染色体数目有关,下图为蜜蜂的性别决定方式示意图。研究发现,工蜂与蜂王有超过550个基因呈现不同的甲基化状态。相比之下,工蜂在后期一直食用蜂蜜,甲基化水平维持在较高程度。当人为操作降低幼年工蜂的DNA甲基化水平,其会向蜂王的外观变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 雄蜂体细胞中的性染色体数目是雌蜂的一半
B. 据图推测,雄蜂形成的精子基因型与亲本相同
C. 连续食用蜂王浆,可诱导受精卵基因定向突变形成蜂王
D. 精子和卵细胞结合时基因重组导致形成多种多样的受精卵
12. 淡色库蚊和致倦库蚊是最常见的家蚊,淡色库蚊分布在北纬34°以北,致倦库蚊分布在北纬:32°以南,在北纬33°附近的分界区分布着两者的中间型(两者的杂交后代,可育)。某科研人员对两种家蚊施以相同浓度的敌敌畏糖醋液,发现淡色库蚊的死亡率高于致倦库蚊。下列有关叙述正确的是( )
A. 淡色库蚊和致倦库蚊属于不同的物种
B. 致倦库蚊中抗性基因数多于淡色库蚊
C. 敌敌畏使家蚊的抗性基因频率定向提高
D. 家蚊抗药性的形成不利于维持种群繁衍
13. 脑卒中俗称中风,是由多种原因导致脑血管受损,产生局灶性或整体脑组织损害的疾病。研究表明,当脑卒中患者出现血浆渗透压升高和代谢性酸中毒时,其死亡率会明显增高。下列有关叙述错误的是( )
A. 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B. 血浆渗透压升高将导致红细胞失水皱缩,运氧能力下降
C. 血液中氧含量不足可能是引起代谢性酸中毒的重要原因
D. 静脉注射适量NaOH溶液可能会降低脑卒中患者的死亡率
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 凤丹属于两性花植物,有红花和白花两种类型。某生物实验小组利用红花凤丹与白花凤丹杂交,F1均为红花凤丹,F1自交,F2中红花凤丹:白花凤丹=27:37。下列正确的是( )
A. F2白花凤丹至少有19种基因型
B. F2红花凤丹中杂合子的比例为26/27
C. F1红花凤丹测交,后代白花比例为1/8
D. F2白花凤丹随机交配,后代不会出现红花
15. 如图是某动物(2n=4)卵巢内的部分细胞分裂图像。下列有关叙述正确的是( )
A. ④→①过程表示减数分裂,细胞中无同源染色体
B. 细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞中有8条染色单体
C. 细胞②和⑤中,每条染色体上的DNA数量都相同
D. 若④→①过程出现染色体互换,则细胞①可形成2种卵细胞
16. 某研究小组发现染色体上抑癌基因的邻近基因能指导合成反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中的反义RNA与mRNA存在相同的碱基序列
B. 过程I、Ⅱ的碱基互补配对方式完全相同
C. 过程Ⅱ中核糖体从mRNA的5'端向3'端方向移动
D. 反义RNA通过阻断抑癌基因的翻译过程使其沉默
17. 单亲二体(UPD)是指一个个体的两条同源染色体都来自同一亲体,下图为UPD的发生机制。现有一对正常夫妇生了一个患红绿色盲的X染色体UPD孩子。不考虑基因突变和染色体数目变异,下列有关叙述错误的是( )
A. 该X染色体UPD孩子可能是男孩
B. 该UPD孩子形成的原因是母亲减数分裂Ⅰ后期异常
C. 该夫妇再生一个X染色体UPD的孩子,一定不患红绿色盲
D. 若图中三体合子中染色体随机丢失,则形成UPD的概率是1/3
18. 2024年5月2日,乌鲁木齐马拉松鸣笛开跑。该市当天有降雨,选手在雨中角逐,完成马拉松。据了解,有少数运动员因淋雨在赛后感冒。下列有关叙述错误的是( )
A. 比赛过程中,组织细胞产生的乳酸可明显改变血浆的pH
B. 细胞代谢加快使机体产热增多,赛后运动员体温持续上升
C. 运动员淋雨后感冒说明内环境稳态受外界环境变化的影响
D. 比赛过程中肌糖原水解形成的葡萄糖可维持血糖含量相对稳定
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 大豆属于自花传粉植物,其花色受两对等位基因B/b、R/r控制,且当B基因存在时,R基因不能正常表达,两对基因决定花色的机制如图所示。请回答下列问题:
(1)利用大豆进行杂交实验时,应在花未成熟时对________(填“母本”或“父本”)进行去雄。
(2)红花大豆与米黄花大豆杂交,后代________(填“可能”或“不可能”)出现紫花大豆。
(3)若B/b、R/r这两对基因位于一对同源染色体上。现有纯种紫花大豆和纯种米黄花大豆各一株,二者杂交得F1,F1自交得F2,F2的表型及比例为_____________________。
(4)若B/b、R/r这两对基因位于两对同源染色体上。现有米黄花大豆若干,其与红花大豆杂交所得的后代中米黄花:红花=5:3,则亲本米黄花大豆中杂合子占________。现发现基因R或r所在的染色体上有隐性纯合致死基因,基因型为BbRr的紫花大豆自交,子代出现三种花色,则亲本大豆植株上该致死基因位于基因________(填“R”或“r”)所在的染色体上,子代中紫花:米黄花:红花=_______________________。
20. 科研人员发现,某些基因转录形成的mRNA分子难以与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链与RNA-DNA杂交体共同构成R环结构,如图所示。请回答下列有关问题:
(1)该科研人员研究的图示基因不属于核基因,理由是_______________。过程①表示的生理过程是________________,酶A表示的是________________。
(2)过程②的原料是________________,一个DNA分子经过程②可形成多种mRNA,原因是________________________。
(3)在mRNA的起始密码子之后连续插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸之外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明______________________。不考虑终止密码子,若过程②的模板DNA含n个碱基对,经过程③合成的多肽链最多由________个氨基酸组成。过程③合成的多肽链中的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”),原因是__________________________。
(4)基因中含G—C碱基对较多的片段更易形成R环,原因是____________________。
21. 果蝇(2n=8)是遗传学的优良实验材料。某科研人员以果蝇为材料,开展有关遗传学问题的研究和分析。请回答下列有关问题:
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有_______________(答出两点)。雄果蝇体内含有2条X染色体的细胞所处时期是_______________(答出两点),此时该细胞有_______________个染色体组。
(2)果蝇的长翅和小翅由一对等位基因B/b控制。现用纯合长翅雄果蝇与纯合小翅雌果蝇杂交,F1雄果蝇全为小翅,雌果蝇全为长翅,说明基因B/b位于_______________染色体上,F1雌雄果蝇随机交配,F2中B基因频率是_______________。
(3)果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表所示,性染色体组成为YO、XXX、YY的个体均在胚胎时期死亡。
性染色体组成
XX
XY
XXY
XO
XYY
性别
雌性
雄性可育
雌性
雄性不育
雄性可育
科研人员利用某红眼雄果蝇(XRY)和白眼雌果蝇(XrXr)杂交,子代出现了少量红眼雄果蝇和少量白眼雌果蝇。经鉴定子代没有发生基因突变,则原因可能是_______________。
22. 下图是某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图。甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,其中Ⅰ2不携带致病基因。请回答下列有关问题:
(1)甲病遗传方式是______________,乙病遗传方式是___________。
(2)Ⅰ1与Ⅱ1,基因型相同的概率是________。Ⅲ4的基因型是________,她与一个基因型和Ⅲ5相同的男性婚配,后代患病的概率是________。
(3)某同学欲调查人群中甲病的发病率,要求做到_______________________(答出两点)。经调查甲病发病率为:1/100,则Ⅲ1与正常男性婚配,生出患甲病男孩的概率是________;若他们第一个孩子患甲病,则再生一个男孩仍患甲病的概率是________。
23. 图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,a、b、c表示内环境的不同组分,Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。请回答下列有关问题:
(1)图1中C表示__________,Ⅱ表示_______________,a与c在化学成分上的主要区别是_______________。
(2)图2中②所处的内环境是_________(填图1的字母),O2从红细胞进入⑤中被利用至少穿过_______________层生物膜。图2中①的正常pH范围是_______________,能维持相对稳定主要与其中含有_______________有关。
(3)人体内环境稳态指内环境中的化学成分和理化性质处于动态平衡之中,这依赖于__调节网络。但外界环境的剧烈变化也可能导致内环境的稳态遭到破坏,说明__________。
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绝密★启用前 试卷类型:A
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考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 蝗虫的常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条(记为XO),在雌性中为2条(记为XX)。不考虑基因突变和染色体互换等情况,下列有关叙述正确的是( )
A. 雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类和数量均不同
B. 蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同
C. 雄蝗虫处于减数第一次分裂前期的细胞中有12个四分体
D. 雌蝗虫处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中有12对同源染色体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,雄性蝗虫染色体组成为22+XO,产生的精子中染色体组成为11+X或11+0,雌性蝗中染色体组成为22+XX,产生的卵细胞中染色体组成为11+X。
【详解】A、蝗虫的常染色体有11对,即22条,这是雌雄蝗虫共有的。在性染色体方面,雄性XO(1条),雌性为XX(2条)。因此,雌雄蝗虫体细胞中的染色体种类是相同的(都是常染色体和性染色体),但数量不同(雄性23条,雌性24条),A错误;
B、在减数分裂过程中,精子和卵细胞都会经历染色体数目减半的过程。对于蝗虫来说,雄性体细胞中有23条染色体(包括22条常染色体和1条性染色体X),雌性体细胞中有24条染色体(包括22条常染色体和2条性染色体XX)。在减数分裂后,精子和卵细胞的染色体数目都会减半。但由于雄性只有1条性染色体X,而雌性有2条性染色体XX,所以在减数分裂过程中,雌性产生的卵细胞中染色体为11+X,雄性产生的精子中染色体为11+X或11+O,所以蝗虫精子中的染色体数目可能与蝗虫卵细胞不同,B正确;
C、雄蝗虫体细胞中有11对常染色体和1条性染色体X,共23条染色体。在减数分裂|前期,同源染色体联会形成四分体。但由于雄性只有1条性染色体X,没有与之配对的同源染色体,所以只能形成11个四分体(对应11对常染色体),而不是12个,C错误;
D、雌蝗虫体细胞中有11对常染色体和2条性染色体XX。在减数分裂过程中,同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分离,进入两个子细胞。因此,在减数分裂1I后期,细胞中已经没有同源染色体了,D错误。
故选B。
2. 水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制。基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响。某科研小组让基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病:感病=4:1。下列有关叙述错误的是( )
A. 水稻的抗病对感病为显性
B. 基因M/m的遗传遵循基因的分离定律
C. 亲本水稻植株含m基因的花粉中有一半不育
D. F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同
【答案】C
【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。
【详解】A、题干信息:基因型为Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病:感病=4:1,可知水稻的抗病对感病为显性,A正确;
B、题干信息:水稻的抗病和感病是一对相对性状,由常染色体上一对等位基因M/m控制,可见基因M/m的遗传遵循基因的分离定律,B正确;
C、题干信息:基因m在水稻花粉中编码毒蛋白,会造成一定比例的花粉不育,但该毒蛋白对雌配子无影响;Mm的亲本水稻植株自交,则雌配子M:m=1:1,假设雄配子m占x,则F1中mm=1/2x=1/5(题干信息:Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病:感病=4:1),x为2/5,M占3/5,即雄配子M:m=3:2,可见亲本水稻植株含m基因的花粉中有1/3不育,C错误;
D、由C项分析可知,雄配子m有2/5的花粉致死,即Mm产生的雄配子M:m=3:2,Mm的亲本水稻植株自交,F1中抗病水稻为MM=1/2×3/5=3/10,Mm=1/2×2/5+1/2×3/5=1/2,即F1中MM:Mm=3:5,若感病水稻mm为父本进行正交,则母本产生的雌配子M:m=(3/8+5/8×1/2):(5/8×1/2)=11:5,F2抗病水稻与感病水稻为11:5,若感病水稻mm为母本进行正交,父本产生的雄配子M:m=33:10(Mm产生雄配子M:m=3:2),F2抗病水稻与感病水稻为33:10,可见F1中抗病水稻与感病水稻的正反交结果不同,D正确。
故选C。
3. 孟德尔利用豌豆的两对相对性状杂交实验发现了自由组合定律。下列有关叙述正确的是( )
A. 豌豆在自然状态下可以进行自交和杂交
B. F2中出现了新的性状组合是基因重组的结果
C. F2性状分离比与F1产生的雌、雄配子数量比有关
D. “减数分裂时不同对的遗传因子自由组合”属于假说内容
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔在遗传杂交实验中,选择豌豆的杂交实验最为成功,因为豌豆为严格自花传粉、闭花授粉,一般在自然状态下是纯种这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种。
【详解】A、豌豆是自花传粉闭花受授植物,豌豆在自然状态下可以进行自交,不能进行杂交,A错误;
B、F2中出现了亲本所没有的新的性状组合,产生这种现象的根本原因是有性生殖过程中,控制不同性状的基因进行了基因重组(非同源染色体上的非等位基因自由组合),B正确;
C、F2性状分离比与F1产生的雌、雄配子数量比无关,与F1产生的雌、雄配子比例有关,C错误;
D、孟德尔没有提出减数分裂的概念,D错误。
故选B。
4. 鸽子的性别决定方式为ZW型,其喙长由基因A/a控制,腹部羽色由基因B/b控制。现将短喙白羽雌鸽与短喙灰羽雄鸽交配,F1雌鸽的表型及比例为短喙灰羽:长喙灰羽=3:1,雄鸽为短喙白羽:长喙白羽=3:1。下列有关叙述错误的是( )
A. 控制喙长和腹部羽色的基因的遗传遵循自由组合定律
B. F1雌雄鸽随机交配得到F2,F2中雌雄鸽白羽比例相等
C. F1中白羽基因的基因频率小于灰羽基因的基因频率
D. F1雌雄鸽随机交配得到F2,F2中的长喙个体比例降低
【答案】D
【解析】
【分析】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;在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、分析题意,将短喙白羽雌鸽与短喙灰羽雄鸽交配,F1雌雄都是短喙:长喙=3∶1,性状与性别无关,说明相关基因位于常染色体上,而子一代中雌性都是灰羽,雄性中都是白羽,性状与性别相关联,说明相关基因位于Z染色体上,控制喙长和腹部羽色的基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;
BC、短喙亲本杂交,子一代中出现3∶1的分离比,说明双亲都是Aa,白羽雌鸽与灰羽雄鸽交配子一代中雌性都是灰羽,雄性中都是白羽,说明双亲基因型是ZbZb(灰羽雄鸽)×ZBW(白羽雌鸽),F1中关于羽色的基因型是ZBZb、ZbW,F1中白羽的基因频率ZB=1/(1×2+1)=1/3,灰羽基因的基因频率=2/3,则F1中白羽基因的基因频率小于灰羽基因的基因频率,F1雌雄鸽随机交配得到F2,基因型有ZBZb、ZbZb、ZBW、ZbW,F2中雌雄鸽白羽比例相等,BC正确;
D、仅考虑喙长,F1雌雄鸽(AA:Aa∶aa=1∶2∶1)配子及比例是1/2A、1/2a,随机交配得到F2,F2中的长喙个体比例不变,D错误。
故选D。
5. 在探究遗传物质的道路上,格里菲思和艾弗里利用肺炎链球菌进行的实验十分关键。下列有关叙述正确的是( )
A. 肺炎链球菌依赖宿主细胞的核糖体合成蛋白质
B. S型肺炎链球菌的致病性可能与其荚膜有关
C. R型肺炎链球菌发生基因突变后一定转变为S型肺炎链球菌
D. S型肺炎链球菌的DNA进入小鼠体内会导致小鼠死亡
【答案】B
【解析】
【分析】(1)格里菲思的转化实验过程是:①将R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;②将S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌;③将热致死的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡,从死亡的小鼠体内分离出有致病性的S型活细菌,而且这些S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌。由此可以推断: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,即加热致死的S型细菌内有“转化因子”。
(2)艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验的过程是:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。实验表明,细胞提取物中含有“转化因子”,而“转化因子”很可能就是DNA。
【详解】A、肺炎链球菌属于原核生物,依靠自己的核糖体合成蛋白质,A错误;
B、S型肺炎链球菌有荚膜可以抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖,因此S型肺炎链球菌有致病性,B正确;
C、基因突变是不定向的,R型不一定突变成S型,C错误;
D、S型细菌的DNA进入小鼠体内,小鼠体内不会出现S型细菌,不会导致小鼠死亡,D错误。
故选B。
6. 噬藻体的结构类似于噬菌体,科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质:标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法正确的是( )
A. 该实验过程需用到被同位素标记的蓝细菌和未被标记的蓝细菌
B. 用35S、32P同时标记噬藻体,可证明噬藻体的遗传物质不是蛋白质
C. 用35S标记噬藻体,搅拌不充分会导致离心后上清液的放射性增强
D. 常通过检测噬藻体核酸中嘌呤和嘧啶的数目判断遗传物质是DNA还是RNA
【答案】A
【解析】
【分析】T2噬菌体是一种专性寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体,需要先用含放射性的培养基标记大肠杆菌,然后用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌获得被标记的噬菌体。
【详解】A、根据题意可知,噬藻体的结构类似于噬菌体,因此若要标记噬藻体,需要先用含放射性的培养基标记蓝细菌,然后用噬藻体侵染被标记的蓝细菌得到被标记的噬藻体,接着用被标记的噬藻体侵染未被标记的蓝细菌,搅拌离心后检测上清液和沉淀物中的放射情况,因此该实验过程需要用到被同位素标记的蓝细菌和未被标记的蓝细菌,A正确;
B、用35S、32P同时标记噬藻体,因为噬藻体侵染蓝细菌时,只有DNA进入蓝细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面,因此只能证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,B错误;
C、用35S标记噬藻体,搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离,若搅拌不充分,部分噬藻体外壳仍吸附在蓝细菌表明,离心后沉淀物中出现放射性,上清液的放射性降低,C错误;
D、在双链DNA分子中,A=T,C=G,嘌呤(A+G)=嘧啶(C+T),因此若嘌呤数不等于嘧啶数,则该核酸肯定不是双链DNA,有可能是单链DNA,也有可能是单链RNA,所以通过检测噬藻体核酸中嘌呤和嘧啶的数目不能判断遗传物质是DNA还是RNA,D错误。
故选A。
7. 大肠杆菌的双链环状质粒DNA分子共有m个碱基对,其中一条链上(A+T)/(G+C)=2/5。下列有关叙述错误的是( )
A. 该DNA分子不含游离的磷酸基团
B. 该DNA分子一共含有2m/7个腺嘌呤
C. 该DNA分子第n次复制,消耗2nm/7个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 该DNA分子复制时需要解旋酶和DNA聚合酶,同时消耗能量
【答案】C
【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,碱基排列在外侧。
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:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、该DNA分子为双链环状,因此不含游离的磷酸基团,A正确;
B、因为其中一条链上(A+T)/(G+C)=2/5,所以整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=2/5,共有m个碱基对,所以该DNA分子中,共有2m/7个A—T碱基对,5m/7个C-G碱基对,所以该DNA分子一共含有2m/7个腺嘌呤(A),B正确;
C、该DNA分子中含有胞嘧啶(C)脱氧核苷酸个,复制第n次复制,消耗个胞嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、DNA复制时需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,同时需要能量,D正确。
故选C。
8. PER基因是生物节律分子振荡系统的重要组成部分,一旦突变或缺失会引起生物节律紊乱。PER蛋白的合成过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①中,解旋酶破坏氢键的同时RNA聚合酶发挥作用
B. 过程②中mRNA上的密码子数量与肽链中氨基酸数量相等
C. 过程③不同肽链之间均通过肽键相结合形成PER蛋白
D. 过程④可防止PER蛋白含量过高,维持生物节律正常
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,①表示转录,②是翻译,③是肽链经盘曲折叠形成蛋白质的过程, 据此分析作答。
【详解】A、过程①表示转录过程,RNA聚合酶兼具解旋的功能,不需要解旋酶打开氢键,A错误;
B、过程②为翻译过程,终止密码子不编码氨基酸,因此mRNA上的密码子数量多于肽链中氨基酸数量,B错误;
C、肽键是连接两个氨基酸分子的化学键,不同肽链之间通过非共价键(如氢键、离子键等)连接,C错误;
D、据图可知,图中PER蛋白质能够抑制PER基因的转录和翻译过程,结合题意可知PER突变或者缺失时,会引起节律紊乱,故过程④可通过反馈调节使PER蛋白的含量保持相对稳定而不会过量合成,从而维持生物节律正常,D正确。
故选D。
9. 移码突变是指基因由于某位点碱基的缺失或增添,引起阅读框架变化,造成其mRNA相应位点下游的一系列密码子改变的基因突变,会使原来编码某种肽链的基因变成编码另一种完全不同肽链的基因。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因某位点发生移码突变可能改变基因的种类和数量
B. 基因某位点发生移码突变将改变基因中的遗传信息
C. 基因某位点插入1个碱基对可能使编码的肽链延长
D. 移码突变可能对生物的正常生命活动造成严重的危害
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
3、基因突变的原因:内因:生物内部因素;外因:物理因素、化学因素和生物因素。
4、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、基因某位点发生移码突变会使原来编码某种肽链的基因变成编码另一种完全不同肽链的基因,属于基因突变,基因突变不改变基因的数量,A错误;
B、移码突变改变了碱基对的排列顺序,能改变基因中的遗传信息,B正确;
C、基因某位点插入1个碱基对可能使终止密码子变为密码子,使编码的肽链延长,C正确;
D、移码突变改变了碱基对的排列顺序,可能对生物的正常生命活动造成严重的危害,D正确。
故选A。
10. 我国科学家首次将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接,获得了含有4、5融合染色体(Cbr4+5)的胚胎干细胞,如下图所示。该胚胎干细胞经培育形成一只表现正常的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 该胚胎干细胞减数分裂时形成19个四分体
B. 该小鼠发生的染色体变异可以遗传给后代
C. 该小鼠无法形成染色体数目和结构正常的配子
D. 该胚胎干细胞中发生的变异在光学显微镜下不可见
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,形成了一条融合染色体(Cbr4+5),因此含有该融合染色体的胚胎干细胞内只有39条染色体。
【详解】A、将小鼠(2n=40)胚胎干细胞中一条4号和一条5号染色体首尾连接而形成的一条融合染色体,细胞内含有39条染色体(18对同源染色体、一条4号染色体、一条5号染色体、一条融合染色体),该胚胎干细胞减数分裂时形成18个四分体,A错误;
BC、该小鼠含有由4号和5号染色体首尾连接而形成的一条融合染色体、一条正常的4号染色体和一条5号染色体、18对同源染色体,该小鼠有可能形成染色体数目和结构正常的配子,发生的染色体变异可以通过配子遗传给后代,B正确,C错误;
D、一条4号染色体和一条5号染色体首尾连接而形成一条融合染色体,该变异属于染色体结构变异,在光学显微镜下可以观察到,D错误。
故选B。
11. 蜜蜂的性别决定方式与染色体数目有关,下图为蜜蜂的性别决定方式示意图。研究发现,工蜂与蜂王有超过550个基因呈现不同的甲基化状态。相比之下,工蜂在后期一直食用蜂蜜,甲基化水平维持在较高程度。当人为操作降低幼年工蜂的DNA甲基化水平,其会向蜂王的外观变化。下列有关叙述正确的是( )
A. 雄蜂体细胞中的性染色体数目是雌蜂的一半
B. 据图推测,雄蜂形成的精子基因型与亲本相同
C. 连续食用蜂王浆,可诱导受精卵基因定向突变形成蜂王
D. 精子和卵细胞结合时基因重组导致形成多种多样的受精卵
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指细胞内基因序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象。
【详解】A、蜜蜂没有性染色体,蜜蜂的性别不是由性染色体决定的,而是由染色体数目决定的,A错误;
B、雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体,雄蜂体细胞有16条染色体,减数分裂形成精子时,形成的精子也是16条染色体,雄蜂形成的精子基因型与亲本相同,B正确;
C、当人为操作降低幼年工蜂的DNA甲基化水平,其会向蜂王的外观变化,推测连续食用蜂王浆,可降低受精卵中DNA甲基化水平,形成蜂王,DNA甲基化不属于基因突变,C错误;
D、基因重组发生在减数分裂过程中,精子和卵细胞结合的受精作用不属于基因重组,D错误。
故选B。
12. 淡色库蚊和致倦库蚊是最常见的家蚊,淡色库蚊分布在北纬34°以北,致倦库蚊分布在北纬:32°以南,在北纬33°附近的分界区分布着两者的中间型(两者的杂交后代,可育)。某科研人员对两种家蚊施以相同浓度的敌敌畏糖醋液,发现淡色库蚊的死亡率高于致倦库蚊。下列有关叙述正确的是( )
A. 淡色库蚊和致倦库蚊属于不同的物种
B. 致倦库蚊中抗性基因数多于淡色库蚊
C. 敌敌畏使家蚊的抗性基因频率定向提高
D. 家蚊抗药性的形成不利于维持种群繁衍
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、淡色库蚊和致倦库蚊存在地理隔离,但两者的杂交后代,可育,属于同一物种,A错误;
B、对淡色库蚊和致倦库蚊施以相同浓度的敌敌畏糖醋液,发现淡色库蚊的死亡率高于致倦库蚊,可能致倦库蚊的抗药能力更强,不能说明致倦库蚊中抗性基因数多于淡色库蚊,B错误;
C、敌敌畏具有选择作用,具有抗药性的个体能保留下来并能遗传给后代,因此,敌敌畏能使家蚊的抗性基因频率定向提高,C正确;
D、家蚊抗药性的形成有利于种群在有药物的环境下存活,有利于维持种群繁衍,D错误。
故选C。
13. 脑卒中俗称中风,是由多种原因导致脑血管受损,产生局灶性或整体脑组织损害的疾病。研究表明,当脑卒中患者出现血浆渗透压升高和代谢性酸中毒时,其死亡率会明显增高。下列有关叙述错误的是( )
A. 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B. 血浆渗透压升高将导致红细胞失水皱缩,运氧能力下降
C. 血液中氧含量不足可能是引起代谢性酸中毒的重要原因
D. 静脉注射适量NaOH溶液可能会降低脑卒中患者的死亡率
【答案】D
【解析】
【分析】内环境由细胞外液组成,包括组织液、淋巴液、血浆等。内环境是组织细胞生活的直接环境,是细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介。细胞外液与生活在其中的细胞之间可以进行物质交换,组织液与血浆之间也可以进行物质交换,但组织液→淋巴液→血浆是单向的。
【详解】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,A正确;
B、血浆渗透压升高将导致红细胞失水皱缩,细胞形态结构发生改变,其运输氧的能力下降,B正确;
C、血液中氧含量不足,导致人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸,可能是引起代谢性酸中毒的重要原因,C正确;
D、代谢性酸中毒的原因是血浆pH下降,静脉注射适量碳酸氢钠溶液可以中和体内过多的酸性物质,提高血浆pH,故可能会降低脑卒中患者的死亡率,但不能注射强碱NaOH,D错误。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 凤丹属于两性花植物,有红花和白花两种类型。某生物实验小组利用红花凤丹与白花凤丹杂交,F1均为红花凤丹,F1自交,F2中红花凤丹:白花凤丹=27:37。下列正确的是( )
A. F2白花凤丹至少有19种基因型
B. F2红花凤丹中杂合子的比例为26/27
C. F1红花凤丹测交,后代白花比例为1/8
D. F2白花凤丹随机交配,后代不会出现红花
【答案】AB
【解析】
【分析】F1自交,F2中红花凤丹:白花凤丹=27:37,说明花凤丹的花色是由三对等位基因控制的,且红花凤丹需要三种显性基因,即A-B-C-。
【详解】A、F1自交,F2中红花凤丹:白花凤丹=27:37,说明花凤丹的花色是由三对等位基因控制的,且红花凤丹需要三种显性基因,假设为A-B-C-,则F1的基因型为AaBbCc,故F2中红花共有2×2×2=8种基因型,红花和白花总共有3×3×3=27种基因型,因此白花基因型种类为27-8=19,A正确;
B、F1红花凤丹基因型为AaBbCc,F2红花凤丹为A-B-C-,其中杂合子的比例为1-1/3×1/3×1/3=26/27,B正确;
C、F1红花凤丹基因型为AaBbCc,与aabbcc测交,后代白花的比例为1-1/2×1/2×1/2=7/8,C错误;
D、F2白花凤丹有的含有A、B基因,有的含有C基因,随机交配后,后代会出现同时含有A、B、C的个体,即会出现红花,D错误。
故选AB。
15. 如图是某动物(2n=4)卵巢内的部分细胞分裂图像。下列有关叙述正确的是( )
A. ④→①过程表示减数分裂,细胞中无同源染色体
B. 细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞中有8条染色单体
C. 细胞②和⑤中,每条染色体上的DNA数量都相同
D. 若④→①过程出现染色体互换,则细胞①可形成2种卵细胞
【答案】BC
【解析】
【分析】分析题图:细胞①处于减数第二次分裂后期,细胞②处于减数第二次分裂中期,细胞③处于减数第一次分裂后期,细胞④为卵原细胞,细胞⑤处于有丝分裂中期,细胞⑥处于有丝后期。
【详解】A、由图可知,细胞①处于减数第二次分裂后期,细胞②处于减数第二次分裂中期,细胞③处于减数第一次分裂后期,细胞④为卵原细胞,④→①过程表示减数分裂,但减数第一次分裂之前细胞中都含有同源染色体(如细胞④和③),A错误;
B、细胞⑤含有同源染色体,着丝粒排列在赤道板中央,该细胞处于有丝分裂中期,含有4条染色体,8条染色单体,B正确;
C、细胞②和⑤中都含有染色单体,每条染色体上的DNA数量都相同(都是2个),C正确;
D、细胞①(卵原细胞)减数分裂只能产生1个卵细胞,若④→①过程出现染色体互换,细胞①只能形成1种卵细胞,D错误。
故选BC。
16. 某研究小组发现染色体上抑癌基因的邻近基因能指导合成反义RNA,反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,从而阻断抑癌基因的表达,使细胞易于癌变。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中的反义RNA与mRNA存在相同的碱基序列
B. 过程I、Ⅱ的碱基互补配对方式完全相同
C. 过程Ⅱ中核糖体从mRNA的5'端向3'端方向移动
D. 反义RNA通过阻断抑癌基因的翻译过程使其沉默
【答案】CD
【解析】
【分析】 分析题图:图示表示抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA使细胞癌变的过程,Ⅰ是以抑癌基因为模板转录形成mRNA的过程;Ⅱ是以mRNA为模板翻译形成蛋白质的过程。抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子,阻断基因的表达,使细胞癌变。
【详解】A、由图可知,图中的反义RNA与mRNA碱基序列互补,A错误;
B、过程I为转录过程,Ⅱ为翻译过程,碱基互补配对方式不完全相同,Ⅰ过程存在T-A配对,Ⅱ过程存在U-A配对,没有T-A,B错误;
C、过程Ⅱ翻译中核糖体沿着mRNA的5'端向3'端方向移动,C正确;
D、由图可知,反义RNA与抑癌基因的mRNA结合形成杂交分子,通过阻断抑癌基因的翻译过程使其沉默,D正确。
故选CD。
17. 单亲二体(UPD)是指一个个体的两条同源染色体都来自同一亲体,下图为UPD的发生机制。现有一对正常夫妇生了一个患红绿色盲的X染色体UPD孩子。不考虑基因突变和染色体数目变异,下列有关叙述错误的是( )
A. 该X染色体UPD孩子可能是男孩
B. 该UPD孩子形成的原因是母亲减数分裂Ⅰ后期异常
C. 该夫妇再生一个X染色体UPD的孩子,一定不患红绿色盲
D. 若图中三体合子中染色体随机丢失,则形成UPD的概率是1/3
【答案】ABC
【解析】
【分析】“单亲二体”(UPD)是指受精卵的23对染色体中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。
【详解】AB、据图可知,单亲二体(UPD)是由异常的卵细胞和正常的精子结合形成,随机丢失来自父方的配子,形成单亲二体,该红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,一对正常夫妇(基因型可表示为XBXb、XBY)生了一个患红绿色盲的孩子(XbXb、XbY),若该孩子(XbXb)是X染色体UPD孩子,是女孩,可能是母本减数第二次分裂异常,产生了XbXb的突变的二倍体配子,且随机丢失了父本产生的配子;若该孩子基因型为XbY,不会是X染色体UPD孩子,AB错误;
C、该夫妇再生一个X染色体UPD的孩子,仍然可能是XbXb,患红绿色盲,C错误;
D、图中三体合子卵裂时随机丢失其中一条染色体,若随机丢失来自父方的配子,形成单亲二体,若随机丢失的是母方的配子,不会形成双亲整倍体,所以理论上三体合子发生卵裂形成该类型UPD的概率是1/3,D正确。
故选ABC。
18. 2024年5月2日,乌鲁木齐马拉松鸣笛开跑。该市当天有降雨,选手在雨中角逐,完成马拉松。据了解,有少数运动员因淋雨在赛后感冒。下列有关叙述错误的是( )
A. 比赛过程中,组织细胞产生的乳酸可明显改变血浆的pH
B. 细胞代谢加快使机体产热增多,赛后运动员体温持续上升
C. 运动员淋雨后感冒说明内环境稳态受外界环境变化的影响
D. 比赛过程中肌糖原水解形成的葡萄糖可维持血糖含量相对稳定
【答案】ABD
【解析】
【分析】内环境稳态的实质是内环境中各种化学成分以及理化性质保持相对稳定的状态,是正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
【详解】A、马拉松比赛中,人体剧烈运动会产生大量的乳酸,乳酸进入血液,但通过缓冲物质的作用,血浆的pH会基本不变,A错误;
B、比赛过程中细胞代谢加快使机体产热增多,但同时散热也会增多,赛后运动员体温依然维持相对稳定,体温不会持续上升,B错误;
C、有运动员因淋雨而赛后感冒,说明外界环境的变化会影响内环境稳态,C正确;
D、肌糖原不能直接水解形成葡萄糖,D错误。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 大豆属于自花传粉植物,其花色受两对等位基因B/b、R/r控制,且当B基因存在时,R基因不能正常表达,两对基因决定花色的机制如图所示。请回答下列问题:
(1)利用大豆进行杂交实验时,应在花未成熟时对________(填“母本”或“父本”)进行去雄。
(2)红花大豆与米黄花大豆杂交,后代________(填“可能”或“不可能”)出现紫花大豆。
(3)若B/b、R/r这两对基因位于一对同源染色体上。现有纯种紫花大豆和纯种米黄花大豆各一株,二者杂交得F1,F1自交得F2,F2的表型及比例为_____________________。
(4)若B/b、R/r这两对基因位于两对同源染色体上。现有米黄花大豆若干,其与红花大豆杂交所得的后代中米黄花:红花=5:3,则亲本米黄花大豆中杂合子占________。现发现基因R或r所在的染色体上有隐性纯合致死基因,基因型为BbRr的紫花大豆自交,子代出现三种花色,则亲本大豆植株上该致死基因位于基因________(填“R”或“r”)所在的染色体上,子代中紫花:米黄花:红花=_______________________。
【答案】(1)母本 (2)可能
(3)紫花∶红花∶米黄色=1∶2∶1
(4) ①. 3/4 ②. R ③. 9∶2∶1
【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。
【小问1详解】
利用大豆进行杂交实验时,因为大豆是自花传粉植物,且为两性花,因此,应在花未成熟时对“母本”进行去雄,且去雄后套袋,保证母本的花粉只来自父本。
【小问2详解】
红花大豆的基因型可表示为rrbb,米黄花的基因型为R_bb,则红花大豆和米黄色花大豆杂交,后代可能”出现紫花大豆(rrB_)。
【小问3详解】
若B/b、R/r这两对基因位于一对同源染色体上。现有纯种紫花大豆rrrBB和纯种米黄花RRbb大豆各一株,二者杂交得F1,其基因型为RrBb,若F1自交得F2,F2的表型及比例为rrBB∶RrBb∶RRbb=1∶2∶1 ,即表现型比例为紫花∶红花∶米黄色=1∶2∶1。
【小问4详解】
若B/b、R/r这两对基因位于两对同源染色体上。现有米黄花大豆(R_bb)若干,其与红花大豆(rrbb)杂交所得的后代中米黄花(Rrbb)∶红花(rrbb)=5∶3,此时亲本米黄花大豆有两种基因型RRbb和Rrbb,则该群体产生Rb的概率等于3/8,设该群体中杂合子占x,则x/2+1-x=5/8,则x=3/4。现发现基因R或r所在的染色体上有隐性纯合致死基因,基因型为BbRr的紫花大豆自交,子代出现三种花色,则亲本大豆植株上该致死基因位于基因R所在的染色体上,若位于r基因所在的染色体上,则子代只能出现两种花色(紫花和米黄色),与事实不符;此时子代中紫花(6RrB_+3rrB_)∶米黄花(Rrbb)∶红花(1rrbb)=9∶2∶1。
20. 科研人员发现,某些基因转录形成的mRNA分子难以与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链与RNA-DNA杂交体共同构成R环结构,如图所示。请回答下列有关问题:
(1)该科研人员研究的图示基因不属于核基因,理由是_______________。过程①表示的生理过程是________________,酶A表示的是________________。
(2)过程②的原料是________________,一个DNA分子经过程②可形成多种mRNA,原因是________________________。
(3)在mRNA的起始密码子之后连续插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸之外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明______________________。不考虑终止密码子,若过程②的模板DNA含n个碱基对,经过程③合成的多肽链最多由________个氨基酸组成。过程③合成的多肽链中的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”),原因是__________________________。
(4)基因中含G—C碱基对较多的片段更易形成R环,原因是____________________。
【答案】(1) ①. 图示过程②转录和过程③翻译同时进行,核基因表达过程中是先转录后翻译 ②. DNA复制 ③. DNA聚合酶
(2) ①. 4种核糖核苷酸 ②. 过程②为转录,转录的单位为基因,一个DNA分子上有多种基因
(3) ①. mRNA三个相邻的含氮碱基(核糖核苷酸)决定一个氨基酸 ②. n/3 ③. 相同 ④. 合成这是多肽链的模板mRNA相同
(4)G-C之间形成三个氢键,A-U、T-A之间形成两个氢键,基因中G-C碱基对较多,转录形成的mRNA与模板链之间的氢键数目越多,结构越稳定,二者越不容易分离,更易形成R环
【解析】
【分析】1、题图中过程①为DNA复制,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶;过程②表示转录,酶C表示RNA聚合酶,过程③表示翻译过程。
2、mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子。
【小问1详解】
真核生物DNA主要分布在细胞核,少数分布在细胞质,转录主要发生在细胞核,翻译发生在细胞质,核基因表达过程是先在细胞核中转录为成熟mRNA,再在细胞质中翻译为蛋白质,图中过程②转录和过程③翻译同时进行,因此图示基因不属于核基因;过程①以DNA的两条链为模板分别合成子链,属于DNA复制过程,其中酶A催化DNA子链延伸,是DNA聚合酶。
【小问2详解】
过程②表示以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,是转录过程,原料是四种核糖核苷酸;转录的单位为基因,基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有多个多种基因,因此一个DNA分子经过过程②转录可形成多种mRNA。
【小问3详解】
在起始密码子之后连续插入3个尿嘧啶核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多了一个氨基酸之外,其余氨基酸序列没有变化,说明这3个尿嘧啶核糖核苷酸决定一个氨基酸,且插入这3个核苷酸后没有影响之后的密码子种类和读取序列,由此说明mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸;过程③为翻译,以mRNA为直接模板,mRNA上3个相邻碱基决定一个氨基酸,mRNA以DNA的一条链为模板转录而成,因此不考虑终止密码子等因素,DNA上的碱基数:mRNA上的碱基数:氨基酸数=6:3:1,因此若过程②的模板DNA含n个碱基对,经过程③合成的多肽链最多由n/3个氨基酸组成;图示过程③中一条mRNA同时结合了3个核糖体,这3个核糖体合成多肽链时以相同的mRNA为模板,因此过程③合成的多肽链中的氨基酸序列相同,因为它们以同一条mRNA为模板。
【小问4详解】
根据题意,R环的形成是因为转录形成的mRNA于模板链DNA单链没有分离形成,mRNA与DNA模板链碱基互补配对,A与U、T与A之间形成两个氢键,C与G之间形成三个氢键,因此C-G碱基对越多,两条链之间的氢键数目越多,形成的双链结构越稳定,转录形成的mRNA分子与模板链更难分离,因此因中含G—C碱基对较多的片段更易形成R环。
21. 果蝇(2n=8)是遗传学的优良实验材料。某科研人员以果蝇为材料,开展有关遗传学问题的研究和分析。请回答下列有关问题:
(1)果蝇作为遗传学实验材料的优点有_______________(答出两点)。雄果蝇体内含有2条X染色体的细胞所处时期是_______________(答出两点),此时该细胞有_______________个染色体组。
(2)果蝇的长翅和小翅由一对等位基因B/b控制。现用纯合长翅雄果蝇与纯合小翅雌果蝇杂交,F1雄果蝇全为小翅,雌果蝇全为长翅,说明基因B/b位于_______________染色体上,F1雌雄果蝇随机交配,F2中B基因频率是_______________。
(3)果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表所示,性染色体组成为YO、XXX、YY的个体均在胚胎时期死亡。
性染色体组成
XX
XY
XXY
XO
XYY
性别
雌性
雄性可育
雌性
雄性不育
雄性可育
科研人员利用某红眼雄果蝇(XRY)和白眼雌果蝇(XrXr)杂交,子代出现了少量红眼雄果蝇和少量白眼雌果蝇。经鉴定子代没有发生基因突变,则原因可能是_______________。
【答案】(1) ①. 易饲养、繁殖快,染色体数目少,有易于区分的相对性状等 ②. 减数第二次分裂的后期、有丝分裂后期 ③. 2、4
(2) ①. X ②. 1/3
(3)部分雌性亲本在减数第一次分裂或者减数第二次分裂过程X和X染色体没有分离,形成了含有XrXr或者不含X染色体的卵细胞,然后与正常精子结合,产生了XR和XrXrY个体
【解析】
【分析】伴性遗传是指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上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
果蝇是遗传学研究的经典实验材料,其优点有易饲养、繁殖快,染色体数目少,有易于区分的相对性状等。雄果蝇体细胞含有性染色体X和Y,如果进行的是减数分裂,经过减数第一次分裂后,形成含有X染色体和Y染色体的次级精母细胞,含有X染色体的次级精母细胞在后期(即减数第二次分裂的后期)着丝粒分裂之后,形成2条X染色体,此时细胞中含有2个染色体组;如果是进行有丝分裂,后期着丝粒分裂后也会形成2条X染色体,此时该细胞中含有4个染色体组。
【小问2详解】
现用纯合长翅雄果蝇与纯合小翅雌果蝇杂交,F1雄果蝇全为小翅,雌果蝇全为长翅,雌雄表现不一致,说明基因B/b位于X染色体上,且长翅是显性,小翅是隐性,亲代基因型为XbXb、XBY,F1基因型为XBXb、XbY,F1雌雄果蝇随机交配,F2基因型为XBXb:XbXb:XBY:XbY=1:1:1:1,F2中B基因频率是(1+1)/(2×2+2×1)=2/6=1/3。
【小问3详解】
科研人员利用某红眼雄果蝇(XRY)和白眼雌果蝇(XrXr)杂交,正常情况下后代雌性果蝇均表现为红眼(XRXr),雄性果蝇均表现为白眼(XrY),但出现了少量红眼雄果蝇和少量白眼雌果蝇,经鉴定子代没有发生基因突变,可能是发生了染色体变异,可能是部分雌性亲本在减数第一次分裂或者减数第二次分裂过程X和X染色体没有分离,形成了含有XrXr或者不含X染色体的卵细胞,与正常精子结合,会形成XRXrXr、XR、XrXrY、Y的个体,其中XRXrXr和Y个体均在胚胎时期死亡,XR表现为红眼雄果蝇,XrXrY表现为白眼雌果蝇。
22. 下图是某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图。甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,其中Ⅰ2不携带致病基因。请回答下列有关问题:
(1)甲病遗传方式是______________,乙病遗传方式是___________。
(2)Ⅰ1与Ⅱ1,基因型相同的概率是________。Ⅲ4的基因型是________,她与一个基因型和Ⅲ5相同的男性婚配,后代患病的概率是________。
(3)某同学欲调查人群中甲病的发病率,要求做到_______________________(答出两点)。经调查甲病发病率为:1/100,则Ⅲ1与正常男性婚配,生出患甲病男孩的概率是________;若他们第一个孩子患甲病,则再生一个男孩仍患甲病的概率是________。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 伴X染色体隐性遗传
(2) ①. 100% ②. AaXBXB或AaXBXb ③. 7/16
(3) ①. 在群体中随机抽样调查,并保证调查的群体足够大 ②. 1/66 ③. 1/4
【解析】
【分析】由“Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ2的表型”可推知:甲病为常染色体隐性遗传病。由“Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ2的表型”及题意“Ⅰ2不携带致病基因”可推知:乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
系谱图显示:Ⅱ1和Ⅱ2均不患甲病,其女儿Ⅲ2患甲病,说明甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传。“Ⅰ1和Ⅰ2均正常,其儿子Ⅱ2患乙病,说明乙病是隐性遗传,又因为“Ⅰ2不携带致病基因”,可进一步推知乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
【小问2详解】
由Ⅲ1患乙病、Ⅲ2患甲病可推知Ⅱ1的基因型为AaXBXb、Ⅱ2的基因型为AaXbY。已知Ⅰ2不携带致病基因,说明Ⅱ2携带的致病基因均来自于Ⅰ1,所以Ⅰ1的基因型为AaXBXb。可见,Ⅰ1与Ⅱ1,基因型相同的概率是100%。只考虑甲病:Ⅱ4的基因型为aa,所以Ⅲ4和Ⅲ5的基因型均为Aa,Ⅲ4与一个基因型和Ⅲ5相同的男性婚配,后代患病的概率是1/4、正常的概率是1-1/4=3/4。只考虑乙病:Ⅱ4的基因型为XBY, Ⅲ5的基因型为XbY,说明Ⅱ3的基因型为XBXb,因此Ⅲ4的基因型为1/2 XBXB、1/2XBXb,Ⅲ4与一个基因型和Ⅲ5相同的男性婚配,后代患病的概率是1/2×1/2=1/4、正常的概率为1-1/4=3/4。综上分析,Ⅲ4的基因型是AaXBXB或AaXBXb,她与一个基因型和Ⅲ5相同的男性婚配,后代患病的概率是1-3/4×3/4=7/16。
【小问3详解】
调查人群中甲病的发病率,要求做到在群体中随机抽样调查,并保证调查的群体足够大。经调查甲病发病率为1/100,则a基因频率为1/10,A基因频率为9/10,人群中正常人的基因型及其比例为AA∶Aa=(9/10×9/10)∶(2×1/10×9/10)=9∶2,即人群中正常人的基因型为Aa的概率是2/11。分析题图可知:Ⅲ1的基因型为1/3AA、2/3Aa。Ⅲ1与正常男性婚配,生出患甲病男孩的概率是2/11×2/3×1/4×1/2=1/66;若他们第一个孩子患甲病,则Ⅲ1与正常男性的基因型均为Aa,再生一个男孩仍患甲病的概率是1/4。
23. 图1表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,a、b、c表示内环境的不同组分,Ⅰ、Ⅱ是有关的生理过程。图2为人体组织局部示意图,②④所在位置是某些管道的横切面。请回答下列有关问题:
(1)图1中C表示__________,Ⅱ表示_______________,a与c在化学成分上的主要区别是_______________。
(2)图2中②所处的内环境是_________(填图1的字母),O2从红细胞进入⑤中被利用至少穿过_______________层生物膜。图2中①的正常pH范围是_______________,能维持相对稳定主要与其中含有_______________有关。
(3)人体内环境稳态指内环境中的化学成分和理化性质处于动态平衡之中,这依赖于__调节网络。但外界环境的剧烈变化也可能导致内环境的稳态遭到破坏,说明__________。
【答案】(1) ①. 皮肤 ②. 肾小管、集合管的重吸收 ③. a中含有较多的蛋白质,而c中蛋白质含量很少
(2) ①. a和b ②. 6 ③. 7.35~7.45 ④. 很多缓冲对
(3) ①. 神经-体液-免疫 ②. 机体的自我调节能力是有一定限度的
【解析】
【分析】1、分析甲图:图中A是小肠、B是肾脏、C是皮肤、D是肺;过程Ⅰ是食物的消化、吸收,过程Ⅱ是肾小管、集合管的重吸收;a是血浆、b是组织液、c是淋巴液。
2、分析乙图:图中①是血浆、②是毛细血管壁细胞、③是组织液、④是毛细淋巴管壁细胞、⑤是组织细胞。
【小问1详解】
皮肤是人体与外界环境直接接触的主要器官,体内代谢废物可以通过皮肤排出体外,图1中C表示皮肤。B是肾脏,过程Ⅱ是肾小管、集合管的重吸收。a是血浆、c是淋巴液,血浆与淋巴液在化学成份上的主要区别是血浆中含有较多的蛋白质,而淋巴液中蛋白质含量很少。
【小问2详解】
图乙中②是毛细血管壁细胞,所处的内环境是血浆和组织液,即a和b。O2从红细胞进入⑤组织细胞过程为:首先在红细胞内→血液运输→出红细胞(1层膜)→穿过毛细血管壁细胞(2层膜)→进入⑤组织细胞(1层膜)→线粒体内被利用(2层膜),共6层膜。图2中①是血浆,正常人的血浆pH是7.35~7.45,血浆pH之所以能保持相对稳定,主要与其中含有很多缓冲对有关,其中最重要的是HCO3-和H2CO3。
【小问3详解】
内环境稳态的实质是内环境渗透压、温度、pH等理化性质和化学成分呈现动态平衡的过程,内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络。人体通过调节作用维持机体内环境相对稳定,但是当外界环境的变化过于剧烈,人体内环境的稳态就可能遭到破坏,这说明机体的自我调节能力是有一定限度的。
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