内容正文:
重庆市渝西中学校高一下2024年春季学期期末考试生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 利用假说—演绎法,孟德尔发现了分离定律。下列相关叙述错误的是( )
A. 在亲本正反交实验和F1自交实验的基础上提出问题
B. “生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
C. 孟德尔假说的核心内容之一是“F1产生配子时,成对的基因彼此分离”
D. 推测“杂合子F1测交后代的表型比例为1:1”属于演绎推理内容
2. 下列关于科学发展史上经典实验的叙述,正确的是( )
A. 摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因在染色体上呈线性排列
B. T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
C. 希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D. 肺炎链球菌体外转化实验利用减法原理证明了DNA是“遗传物质”
3. 哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B. 端粒学说无法解释成熟红细胞的衰老原因
C. 造血干细胞具有细胞周期,经分化后得到的幼红细胞无细胞周期
D. 图示④过程会导致红细胞的无法进行细胞呼吸
4. 某同学用紫色洋葱(2n=16)根尖细胞制备临时装片观察细胞的有丝分裂,显微镜下的图像如下图所示。已知洋葱根尖细胞有丝分裂周期大约20h,下列叙述正确的是( )
A. 由于植物细胞易于区分,镜检时只需要低倍镜下进行
B. 本实验可使用酸酸洋红或苏丹Ⅲ进行染色
C. 图中处于①状态的细胞经过一段时间会出现②状态
D. 通过该显微镜照片无法判断洋葱根尖细胞细胞周期中分裂期的持续时长
5. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
B. 光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率不等
C. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
D. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
6. CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌中有特殊的CO2浓缩机制,如图所示。其中光合片层膜上含有与光合作用有关的色素,羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌光合片层膜上含有的色素和绿色植物绿叶中的色素不完全相同
B. 蓝细菌的光合片层膜上发生光反应,暗反应则发生在羧化体中
C. 图中CO2通过自由扩散通过生物膜
D. 蓝细菌的CO2浓缩机制应该与HCO3-转运蛋白和CO2转运蛋白有关
7. 细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期),前者又可分为三个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9、5、3、2(单位:小时)。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化,现对细胞依次进行如下操作:①加入TdR;②维持14小时;③去除TdR;④维持x小时;⑤加入TdR。下列叙述正确的是( )
A. S期DNA复制后,核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B. 操作①后,M期细胞至少需要5小时后才能到达G1/S交界处
C. 操作④中x需要大于5小时并小于14小时
D. 若操作⑤维持4小时之后去除TdR,各细胞的分裂进程将“同步”
8. 噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示(甲和丙为悬浮液,乙和丁为沉淀物)。下列叙述错误的是( )
A. 噬菌体侵染实验前应先分别使用含35S和32P的培养基培养噬菌体,以获得被标记的噬菌体
B. 若各过程操作正确,则乙中不存在35S标记的子代噬菌体
C. 丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D. 若②操作不当,会使丙中含32P的放射性增强
9. 苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,酪氨酸是人体的非必需氨基酸。人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示,黑色素的缺乏会导致人患白化病,尿黑酸的积累会使人患尿黑酸症,苯丙酮酸过多会使人患苯丙酮尿症。下列分析正确的是( )
A. 导致苯丙酮尿症的直接原因是患者体细胞中缺少酶①和酶⑥
B. 该图可说明基因和性状并不是简单一一对应的关系
C. 该图说明基因可通过控制酶合成来控制代谢过程,进而直接控制生物体的性状
D. 缺乏酶⑤会导致人患白化病,缺乏酶②会使人患尿黑酸症
10. 如图表示控制三对相对性状的三对等位基因在染色体上的位置情况。在完全显性的条件下,假设在产生配子的过程中,没有发生交叉互换。下列叙述错误的是( )
A. A、a,B、b和D、d基因的遗传均遵循基因的分离定律
B. 基因型为AaDd和aaDd的个体杂交,后代会出现4种表现型,比例为3:3:1:1
C. 仅考虑A/a,B/b基因的遗传,图中个体自交,后代会出现性状分离,比例为3:1
D. 图中基因型为AaBbDd的个体在减数分裂过程中产生8种配子
11. 下图为进行有性生殖的生物的生活史示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 过程①和④有利于产生多样化的后代
B. 过程①体现了自由组合定律的实质
C. 过程②存在细胞的分裂、分化等过程
D. 过程④中原始生殖细胞染色体复制1次,而细胞连续分裂2次
12. 如图1表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程不同时期细胞内染色体、染色单体数和DNA含量的关系,图2表示一段时期内某种物质或结构的数量变化。下列叙述错误的是( )
A. 图1中Ⅱ时期既可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂,字母a表示染色体数
B. 若图2的字母a表示1个染色体组,则图1中时期Ⅲ不可以用CD段表示
C. 若图2的CD段细胞中有四分体,则最多有4个四分体
D. 若图2的DE段表示染色体数量的变化,则可对应图1的Ⅱ→Ⅲ的变化
13. 鸡的性别决定类型为ZW型,其光腿和毛腿由一对等位基因A/a控制,片羽和丝羽由另一对等位基因B/b控制。取一只光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表型及比例如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. A/a基因在常染色体上,B/b基因在Z染色体上
B. 亲本雌鸡减数分裂可产生4种基因型的卵细胞
C. F1雄鸡中纯合子的比例为1/4,纯合雄鸡中毛腿的比例为1/4
D. F1光腿雌雄鸡相互交配,F2中毛腿丝羽雌鸡的比例为1/72
14. 下列相关说法不正确的是( )
A. DNA分子中除两端的磷酸基团外,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B. 洋葱根尖细胞(2n=32)全部DNA分子双链经32P标记置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个或3个
C. 某DNA分子含有m对碱基,其中G含有n个,该DNA分子复制3次,其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m-n)个
D. 某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后含15N标记的DNA:不含15N标记的DNA=1:(2n-1-1)
15. 泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的正确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
第II卷(非选择题)
16. 图1是正常光照条件下,某植物叶片叶肉细胞进行光合作用、有氧呼吸的示意图(数字表示结构,小写字母表示物质的移动情况),图2是该植物在适宜条件下随光照强度光合作用强度的变化曲线,回答下列问题:
(1)图1中的甲、乙分别代表______,二者增大膜面积的方式分别是______。
(2)图1中光照条件下能产生ATP的场所有_______。
(3)图1中乙结构产生的气体被甲结构利用至少穿过_______层生物膜(不考虑气体穿过结构8的膜)。
(4)图2中B点的含义是_______,当光照强度为C时,图1中气体流动途径有______(用字母表示)。
17. 下图1表示基因型为AaBb某种高等动物(2n=4)性腺内细胞分裂的图像,图2表示该动物细胞中,某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化曲线。请分析并回答下列问题。
(1)据图1可判断该高等动物是_______性,判断的依据是______。
(2)请选出图1中的可以表示减数分裂的细胞并按照分裂时间先后进行排序_________。
(3)分析图1中①细胞可知该细胞在________期发生了_________,若细胞⑤是细胞①的子细胞,据图推测其最终产生的三个极体的基因型分别为_______。
(4)若图2表示有丝分裂中染色体数变化,则a为_________;若图2表示减数分裂中DNA含量,则BC变化的原因是_______。
18. 小红和小刚是来自不同城市的两个人,两人相遇、相识、相知到相爱最后结婚,考虑到小红患有遗传病,医生在他们备孕时对他们进行了咨询并给予相应的建议,已知小红患有甲病,其父母正常,她的一位哥哥正常,另一位哥哥患有乙病,小刚表现正常,小刚父母也表现正常,小刚的妹妹表现正常,小刚的弟弟患有甲病,回答下列问题:
(1)根据咨询结果绘制出相关遗传系谱图(小红小刚的后代未知,用“?”表示):_________。
(2)已知甲病由A/a控制;乙病由B/b控制。其中一种病为血友病。小刚的妹妹携带乙病的致病基因。甲病的遗传方式是_________,小红的患病哥哥的基因型是_________。
(3)结合两种病的遗传规律,医生应建议小红生_________(“男孩”或“女孩”)。
(4)若小红和小刚生了一个同时患两种病的孩子,那么他们再生一个男孩正常的概率是_________。
19. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA调控lin-14蛋白质编码基因表达的相关作用机制。请据图回答下列问题:
(1)过程A表示_________,参与过程B的RNA有_________种。
(2)已知lin-14基因部分片段碱基排列顺序如下图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG。)
翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_________(填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,转录形成它的DNA区段中一条链上的胸腺嘧啶占30%,则另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的_________。
(3)由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物与_________(用序号表示)结合,抑制_________过程。
(4)RISC-miRNA复合物调控lin-14蛋白质编码基因表达过程中的碱基互补配对的方式有_________。
20. 某植株属于雌雄同株两性花(一朵花里同时含有雄蕊和雌蕊)植物,既能自花传粉又能异花传粉,野生型个体表现为红花、腋花,两对性状分别由不同基因控制。研究人员在田间偶然发现了一株紫红顶花突变体植株。为研究该花色和花位置的遗传方式,研究人员利用紫红花突变体、顶花突变体与野生型植株进行杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红花突变体×紫红花突变体
紫红花
紫红花
乙
紫红花突变体×野生型
红花
红花:紫红花=3:1
丙
顶花突变体×野生型
腋花
腋花:顶花=3:1
(1)利用野生型和紫红花植株进行杂交实验的具体操作步骤是_________。
(2)根据组合_________,可知红花为_________(填“显性”或“隐性”)性状。若花色和花的位置分别由一对等位基因控制,根据组合乙丙能否判断控制花色和花的位置的两对基因遵循自由组合定律?为什么?_________。
(3)研究人员从野生型(红花腋花)中诱变获得更具观赏性的隐性纯合的紫花突变体,已知红花对紫花完全显性,请从紫花突变体、紫红花突变体和野生型3种纯合品系中选择实验材料,设计实验探究紫红花基因和紫花基因的关系。(写出实验思路并预测实验结果和结论)_________。
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重庆市渝西中学校高一下2024年春季学期期末考试生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 利用假说—演绎法,孟德尔发现了分离定律。下列相关叙述错误的是( )
A. 在亲本正反交实验和F1自交实验的基础上提出问题
B. “生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
C. 孟德尔假说的核心内容之一是“F1产生配子时,成对的基因彼此分离”
D. 推测“杂合子F1测交后代的表型比例为1:1”属于演绎推理内容
【答案】C
【解析】
【分析】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→得出结论。
【详解】A、提出问题是建立在纯合亲本正反交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的,A正确;
B、生物的性状是由遗传因子决定的,遗传因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失,B正确;
C、体细胞中的遗传因子成对存在,形成配子时成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,是孟德尔假说的核心内容之一,C错误;
D、用假设内容推导F1测交后代类型及其比例为1∶1,属于演绎推理,D正确。
故选C。
2. 下列关于科学发展史上经典实验的叙述,正确的是( )
A. 摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因在染色体上呈线性排列
B. T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
C. 希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水
D. 肺炎链球菌体外转化实验利用减法原理证明了DNA是“遗传物质”
【答案】D
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→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。
【详解】A、摩尔根通过假说-演绎法利用果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上,A错误;
B、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,B错误;
C、希尔实验没有证明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水,C错误;
D、肺炎链球菌体外转化实验利用减法原理证明了DNA是“遗传物质”,D正确。
故选D。
3. 哺乳动物的成熟红细胞是一种由造血干细胞经一系列生理过程转化而来的高度分化的细胞,其也会经历衰老和凋亡(如图)。结构上的特化使红细胞成为高效的氧气运输器,并适应了它们在血液循环中的特定功能。下列相关叙述正确的是( )
A. 网织红细胞内核基因转录频繁,蛋白质合成最旺盛
B. 端粒学说无法解释成熟红细胞的衰老原因
C. 造血干细胞具有细胞周期,经分化后得到的幼红细胞无细胞周期
D. 图示④过程会导致红细胞的无法进行细胞呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示哺乳动物红细胞的部分生命历程,造血干细胞先形成幼红细胞,幼红细胞排除细胞核后形成网织红细胞,网织红细胞丧失细胞器后形成成熟的红细胞,所以哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器。
【详解】A、网织红细胞内没有细胞核,因此不会出现核基因转录现象,A错误;
B、端粒是染色体的组成部分,成熟红细胞内没有染色体,也就没有端粒,故端粒学说无法解释成熟红细胞的衰老原因,B正确;
C、据图可知,造血干细胞和幼红细胞都具有分裂能力,故都具有细胞周期,C错误;
D、图示④过程会导致成熟红细胞没有线粒体,故只能进行无氧呼吸,D错误。
故选B。
4. 某同学用紫色洋葱(2n=16)根尖细胞制备临时装片观察细胞的有丝分裂,显微镜下的图像如下图所示。已知洋葱根尖细胞有丝分裂周期大约20h,下列叙述正确的是( )
A. 由于植物细胞易于区分,镜检时只需要在低倍镜下进行
B. 本实验可使用酸酸洋红或苏丹Ⅲ进行染色
C. 图中处于①状态的细胞经过一段时间会出现②状态
D. 通过该显微镜照片无法判断洋葱根尖细胞细胞周期中分裂期的持续时长
【答案】D
【解析】
【分析】在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、 芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状 态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。
【详解】A、把制成的装片先放在低倍镜下观 察,扫视整个装片,找到分生区细胞:细胞 呈正方形,排列紧密。再换成高倍镜仔细观察,A错误;
B、本实验可使用酸酸洋红或甲紫溶液进行染色,B错误;
C、由于在观察之前已经用解离液处理了根尖细胞,细胞已经是死细胞,所以图中处于①状态的细胞经过一段时间不会出现②状态,C错误;
D、由于只有图示的一个视野,样本数太少,所以通过该显微镜照片无法判断洋葱根尖细胞细胞周期中分裂期的持续时长,D正确。
故选D。
5. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理1h,再光照1h,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
B. 光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率不等
C. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
D. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
【答案】C
【解析】
【分析】暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率;光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率。
【详解】A、当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增加,从而促进了三碳化合物的还原,C3的消耗速率加快,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,即C3的生成速率不变,故C3的量减少,A错误;
B、32°C时,暗处理1h后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下光合速率是8mg/h,净光合速率是4mg/h,同理可推知,26°C时,呼吸速率是1mg/h光合速率是5mg/h,净光合是4mg/h,推出光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等,B错误;
C、30°C条件下,呼吸强度为3mg/h,光合作用的强度是9mg/h,一昼夜光照时间等于8h则光合产生有机物为72mg,呼吸消耗为3×24=72mg,则大于8h该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,C正确;
D、34°C时呼吸速率是2mg/h,光照1h后比暗处理前减少了3mg,光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,说明此时光合速率为1mg/h,D错误。
故选C。
6. CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌中有特殊的CO2浓缩机制,如图所示。其中光合片层膜上含有与光合作用有关的色素,羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。下列叙述错误的是( )
A. 蓝细菌光合片层膜上含有的色素和绿色植物绿叶中的色素不完全相同
B. 蓝细菌的光合片层膜上发生光反应,暗反应则发生在羧化体中
C. 图中CO2通过自由扩散通过生物膜
D. 蓝细菌的CO2浓缩机制应该与HCO3-转运蛋白和CO2转运蛋白有关
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,绿色植物光反应阶段的反应场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP的合成;暗反应阶段的反应场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
【详解】A、蓝细菌中存在与光合作用有关的叶绿素和藻蓝素,依题干可知,这些色素应该位于光合片层膜上,而绿色植物绿叶中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,与蓝细菌不完全相同,A正确;
B、蓝细菌中的色素位于光合片层膜上,故光反应发生在光合片层膜上,由图中可知暗反应CO2的固定和C3的还原发生在羧化体中,B正确;
C、依据图看出:CO2进入光合片层膜的方式有两种,一种需要CO2转运蛋白和能量,即主动运输,一种是直接进入,是自由扩散,C错误;
D、由图可知,光合片层膜可以主动运输HCO3-和CO2,是CO2浓缩的关键所在,D正确。
故选C。
7. 细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期),前者又可分为三个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9、5、3、2(单位:小时)。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化,现对细胞依次进行如下操作:①加入TdR;②维持14小时;③去除TdR;④维持x小时;⑤加入TdR。下列叙述正确的是( )
A. S期DNA复制后,核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B. 操作①后,M期细胞至少需要5小时后才能到达G1/S交界处
C. 操作④中x需要大于5小时并小于14小时
D. 若操作⑤维持4小时之后去除TdR,各细胞的分裂进程将“同步”
【答案】C
【解析】
【分析】双阻断法:TdR(DNA复制抑制剂)——使S期的细胞不动,流程:
1、加TdR,待经过G2+M+G1时间,G2+M+G1所有细胞都集中到了G1/S交界处(看作质点),即此时就剩下S期一段。
2、移去TdR,待经过S期时间,所有细胞出了S段。
3、加TdR,待经过G2+M+G1时间,包括S期的所有细胞又集中到了G1/S交界处。
4、实现同步化。
【详解】A、S期DNA复制后,核DNA数量数目加倍,但复制后的染色单体共用一个着丝粒,染色体数目不会发生改变,A错误;
B、据题意可知,细胞分裂过程为G1→S→G2→M,且G1的时间为9小时,TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,因此操作①加入TdR后,M期细胞至少需要9小时后才能到达 G1 /S交界处,B错误;
C、据题意可知,操作①②后,G2+M+G1所有细胞都集中到了G1/S交界处,剩下需要将S期细胞也处于G1/S交界处,因此操作③后,需要维持S期时间(5小时),让所有S期细胞都移出S期,但是同时不能有细胞再次进入S期,所以时间长度要小于G2 M G1期之和,也就是小于14小时,C正确;
D、操作⑤后,需要将所有细胞都处于G1/S交界处,因此需要经过G2+M+G1时间(14小时),此时各细胞的分裂进程将“同步”,D错误。
故选C。
8. 噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示(甲和丙为悬浮液,乙和丁为沉淀物)。下列叙述错误的是( )
A. 噬菌体侵染实验前应先分别使用含35S和32P的培养基培养噬菌体,以获得被标记的噬菌体
B. 若各过程操作正确,则乙中不存在35S标记的子代噬菌体
C. 丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D. 若②操作不当,会使丙中含32P的放射性增强
【答案】A
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,32P标记的T2噬菌体的DNA分子,完全实现了DNA和蛋白质的分离,充分证明DNA是遗传物质。
【详解】A、噬菌体侵染实验前应先分别使用含35S或32P培养基培养噬菌体,不能同时标记,A错误;
B、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不能进入细菌,若各过程操作正确,则乙(沉淀物)中都不存在35S标记的子代噬菌体,B正确;
C、32P标记的T2噬菌体的DNA分子,丙(上清液)中可能含有32P的亲代噬菌体(未侵入细菌)、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体(细菌破裂后释放出来的子代噬菌体),C正确;
D、若②操作不当,会使放射性物质进入上清液中,则会导致丙中含32P的放射性增强,D正确。
故选A。
9. 苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,酪氨酸是人体的非必需氨基酸。人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示,黑色素的缺乏会导致人患白化病,尿黑酸的积累会使人患尿黑酸症,苯丙酮酸过多会使人患苯丙酮尿症。下列分析正确的是( )
A. 导致苯丙酮尿症的直接原因是患者体细胞中缺少酶①和酶⑥
B. 该图可说明基因和性状并不是简单的一一对应的关系
C. 该图说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而直接控制生物体的性状
D. 缺乏酶⑤会导致人患白化病,缺乏酶②会使人患尿黑酸症
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示为人体内苯丙氨酸的代谢途径图解,其中酶①可将苯丙氨酸转化为酪氨酸,酶②可将酪氨酸转化为尿黑酸,酶③将尿黑酸转化为乙酰乙酸,酶④将乙酰乙酸分解为二氧化碳和水,酶⑤可将酪氨酸转化为黑色素,酶⑥能将苯丙氨酸转化为苯丙酮酸。由此可见,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【详解】A、由题图可知,如果人体细胞中缺少酶①,会使体内苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸,只能转变为苯丙酮酸,苯丙酮酸随尿排出,会患苯丙酮尿症,A错误;
B、分析题图可知,苯丙氨酸合成黑色素至少需要两个基因控制,说明基因和性状并不是简单的一一对应的关系,B正确;
C、该图说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状,C错误;
D、酶⑤可将酪氨酸转化为黑色素,缺乏酶⑤会导致人患白化病,酶③将尿黑酸转化为乙酰乙酸,缺乏酶③会导致人患尿黑酸症,D错误。
故选B。
10. 如图表示控制三对相对性状的三对等位基因在染色体上的位置情况。在完全显性的条件下,假设在产生配子的过程中,没有发生交叉互换。下列叙述错误的是( )
A. A、a,B、b和D、d基因的遗传均遵循基因的分离定律
B. 基因型为AaDd和aaDd的个体杂交,后代会出现4种表现型,比例为3:3:1:1
C. 仅考虑A/a,B/b基因的遗传,图中个体自交,后代会出现性状分离,比例为3:1
D. 图中基因型为AaBbDd的个体在减数分裂过程中产生8种配子
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图示三对等位基因位于两对同源染色体上,其中A、a和B、b位于同一对染色体上,不遵循基因的自由组合定律;D、d位于另一对同源染色体上,与A、a和B、b之间都遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、由题图及基因分离定律的实质可知,A、a,B、b和D、d基因的遗传均遵循基因的分离定律,A正确;
B、因为A、a和D、d基因位于两对同源染色体上,产生配子时自由组合,则基因型为AaDd和aaDd的个体的杂交后代会出现的基因型有AaD_、aaD_、Aadd、aadd,其对应的表现型比例为3:3:1:1,B 正确;
C、由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因自由组合定律,因此基因型为AaBb的个体自交产生的后代出现2种表现型,且比例为3:1,C正确;
D、因A、B基因连锁,a、b基因连锁,故基因型为AaBbDd的个体在减数分裂过程中产生4种配子,D错误。
故选D。
11. 下图为进行有性生殖的生物的生活史示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 过程①和④有利于产生多样化的后代
B. 过程①体现了自由组合定律的实质
C. 过程②存在细胞的分裂、分化等过程
D. 过程④中原始生殖细胞染色体复制1次,而细胞连续分裂2次
【答案】B
【解析】
【分析】1、有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。进行有性生殖的生物经过减数分裂产生配子。
2、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制1次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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的减少一半。在减数第一次分裂中,同源染色体联会形成四分体,彼此分离,非同源染色体自由组合,在减数第二次分裂中,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
【详解】A、过程①为受精作用、过程④为减数分裂,都有利于同一双亲的后代呈现出多样性,A正确;
B、自由组合定律发生在减数分裂的过程中,而过程①表示受精作用,B错误;
C、过程②是早期胚胎发育等过程,具有细胞的分裂、分化等过程,C正确;
D、过程④为减数分裂过程,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半,细胞连续分裂2次,D正确。
故选B。
12. 如图1表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程不同时期细胞内染色体、染色单体数和DNA含量的关系,图2表示一段时期内某种物质或结构的数量变化。下列叙述错误的是( )
A. 图1中Ⅱ时期既可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂,字母a表示染色体数
B. 若图2的字母a表示1个染色体组,则图1中时期Ⅲ不可以用CD段表示
C. 若图2的CD段细胞中有四分体,则最多有4个四分体
D. 若图2的DE段表示染色体数量的变化,则可对应图1的Ⅱ→Ⅲ的变化
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)分裂间期:染色体的复制;(2)减数分裂I: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两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(3)减数分裂Ⅱ:①前期:染色体散乱分布在细胞中;②中期:染色体的着丝粒位于赤道板上;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体。图1中a表示染色体数、b表示染色单体数、c表示核DNA数。
【详解】A、图1中Ⅱ时期的染色体与体细胞相同,染色单体和核DNA数时体细胞的二倍,因此Ⅱ时期可以表示有丝分裂的前、中期,也可以表示减数分裂I;a表示染色体数,b表示染色单体数,c表示核DNA数,A正确;
B、若图2的字母a表示一个染色体组,则图2中的CD段表示细胞内有2个染色体组, 图1中的时期III对应减数分裂II前期或中期,此时细胞中只有1个染色体组,因此图1中时期III不可以用CD段表示,B正确;
C、若图2的CD段细胞中有四分体,则对应的时期为减数分裂I前期,此时细胞内有4条染色体,则最多有2个四分体,C错误;
D、若图2表示染色体数量变化,DE段染色体数减半,在减数分裂中,染色体数减半发生在减数分裂I未期和减数分裂II未期,分别对应图1中Ⅱ→Ⅲ和I→IV的变化,D正确。
故选C。
13. 鸡的性别决定类型为ZW型,其光腿和毛腿由一对等位基因A/a控制,片羽和丝羽由另一对等位基因B/b控制。取一只光腿片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1表型及比例如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. A/a基因在常染色体上,B/b基因在Z染色体上
B. 亲本雌鸡减数分裂可产生4种基因型的卵细胞
C. F1雄鸡中纯合子的比例为1/4,纯合雄鸡中毛腿的比例为1/4
D. F1光腿雌雄鸡相互交配,F2中毛腿丝羽雌鸡的比例为1/72
【答案】C
【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、假设光腿、毛腿由A、a控制,片羽、丝羽由B、b控制。光腿雄鸡与多只雌鸡杂交,F1雄鸡中光腿:毛腿=3:1,F1雌鸡中光腿:毛腿=3:1,则说明A、a位于常染色体上,光腿为显性性状,且亲本雌鸡为光腿,亲本为Aa和Aa;片羽雄鸡与多只雌鸡杂交,F1雄鸡均为片羽,F1雌鸡中片羽:丝羽=1:1,则说明B、b位于Z染色体上,A正确;
B、结合A分析可知,且亲本雌鸡为片羽,A、a位于常染色体上,光腿为显性性状,且亲本雌鸡为光腿,亲本为Aa和Aa,片明B、b位于Z染色体上,片羽为显性性状,且亲本雌鸡为片羽,亲本的基因型为ZBZb和ZBW,因此双亲的基因型分别为AaZBZb和AaZBW,亲本雌鸡AaZBW减数分裂可产生AZB、AW、aZB、aW4种基因型的卵细胞,B正确;
C、亲代AaZBZb和AaZBW杂交,F1雄鸡中(ZZ)纯合子(AAZBZB、aaZBZB)的比例是1/2×1/2=1/4,纯合雄鸡中毛腿aa的比例是1/2,C错误;
D、只考虑光腿与毛腿这一对相对性状,子代中光腿雌雄雌鸡基因型为1/3AA、2/3Aa,产生的配子及比例是2/3A、1/3a,F2中毛腿(aa)=1/3×1/3=1/9,考虑片羽和丝羽,子代是ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW,子代丝羽雌鸡(ZbW)=1/8,故F2中毛腿丝羽雌鸡的比例为1/721/9×1/8=1/72,D正确。
故选C。
14. 下列相关说法不正确的是( )
A. DNA分子中除两端磷酸基团外,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B. 洋葱根尖细胞(2n=32)全部DNA分子双链经32P标记置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个或3个
C. 某DNA分子含有m对碱基,其中G含有n个,该DNA分子复制3次,其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7(m-n)个
D. 某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后含15N标记的DNA:不含15N标记的DNA=1:(2n-1-1)
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的特点是: (1)DNA分子是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(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;碱基排列在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且,碱基配对有一定的规律: 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。
【详解】A、DNA分子中位于两条脱氧核糖核苷酸链两端的磷酸基团连接1个脱氧核糖,每条链的中间部分每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖,A正确;
B、洋葱根尖细胞(2n=32)(只能进行有丝分裂)全部DNA分子双链经32P标记的(染色体数2N)置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂,由于被标记的染色体随机移向两极,所以细胞分裂后产生4个子 细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个,B错误;
C、某DNA分子含有m对碱基,也就是2m个碱基,其中G含有n个,G=C=n个,A+T=2m-2n,A=m-n个,该DNA分子复制3次,其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)× (m-n)=7(m-n),C正确;
D、某基因的一条链被15N标记后放在没有标记的环境中培养复制n次后,得到2n个DNA分子,其中被15N标记的DNA分子只有2个,含15N标记的DNA:不含15N标记的DNA=1:(2n-1-1),D正确。
故选B。
15. 泛素化是指泛素分子(一类低分子量的蛋白质)在一系列酶的作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。最新研究表明,核蛋白UHRF1在有丝分裂中催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换与细胞增殖,该研究揭示了UHRF1调控有丝分裂纺锤体结构和染色体行为的新机制,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B. UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂过程被阻滞
C. TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的正确分布
D. 该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂各时期的特征:间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变;前期,染色体散乱分布;中期,着丝粒排列在赤道板上;后期,着丝粒分裂,两条子染色体移向细胞两极;末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,从而促进TPX2纺锤体装配因子发挥作用,形成纺锤体,牵引染色体移动,正常执行正常功能,参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为,A正确;
B、UHRF1蛋白缺失,EG5无法泛素化,可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能,可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞,B正确;
C、据图可知,TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布,C错误;
D、如果缺少UHRF1蛋白,将不能催化EG5的泛素化,抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配,导致细胞阻滞在有丝分裂期,无法正常进行分裂,该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据,D正确。
故选C。
第II卷(非选择题)
16. 图1是正常光照条件下,某植物叶片叶肉细胞进行光合作用、有氧呼吸的示意图(数字表示结构,小写字母表示物质的移动情况),图2是该植物在适宜条件下随光照强度光合作用强度的变化曲线,回答下列问题:
(1)图1中的甲、乙分别代表______,二者增大膜面积的方式分别是______。
(2)图1中光照条件下能产生ATP的场所有_______。
(3)图1中乙结构产生的气体被甲结构利用至少穿过_______层生物膜(不考虑气体穿过结构8的膜)。
(4)图2中B点的含义是_______,当光照强度为C时,图1中气体流动途径有______(用字母表示)。
【答案】(1) ①. 线粒体、叶绿体 ②. 前者内膜向内折叠形成嵴,后者类囊体堆叠形成基粒
(2)线粒体、叶绿体和细胞质基质
(3)4 (4) ①. 植株光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度 ②. bcdgh
【解析】
【分析】图1分析:该图是叶绿体的结构和功能、线粒体的结构和功能及光合作用过程与呼吸作用过程的关系,其中h和a代表线粒体释放二氧化碳;b和c代表叶绿体吸收二氧化碳;d和e代表叶绿体释放氧气;f和g代表线粒体吸收氧气;物质A是丙酮酸。1代表线粒体外膜、2代表线粒体内膜、3代表线粒体基质、6代表叶绿体外膜、7代表叶绿体内膜、8代表叶绿体的基粒(由类囊体薄膜堆叠形成)、9代表叶绿体基质。
【小问1详解】
据图可知,结构甲具有双层膜结构,其扩大膜内面积的方式为内膜向内腔折叠形成嵴,故为线粒体,乙具有双层膜,其扩大膜内面积的方式为由类囊体薄膜层层叠加形成基粒,故为叶绿体。
【小问2详解】
在光照条件下,能产生ATP的生理过程为有氧呼吸第一阶段、第二阶段和第三阶段,光合作用的光反应阶段,对应的场所为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜。
【小问3详解】
结构乙表示叶绿体,其产生的气体为氧气,结构甲为线粒体,叶绿体产生的氧气被线粒体利用至少穿过4层生物膜,即叶绿体的两层膜和线粒体的两层膜。
【小问4详解】
B表示光补偿点,即表示植株光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度,当光照强度为C时,为光饱和点,此时光合作用强度大于呼吸作用强度,此时气体的转移途径为b(CO2)c(CO2)d(O2)g(O2)h(CO2)。
17. 下图1表示基因型为AaBb的某种高等动物(2n=4)性腺内细胞分裂的图像,图2表示该动物细胞中,某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化曲线。请分析并回答下列问题。
(1)据图1可判断该高等动物是_______性,判断的依据是______。
(2)请选出图1中的可以表示减数分裂的细胞并按照分裂时间先后进行排序_________。
(3)分析图1中①细胞可知该细胞在________期发生了_________,若细胞⑤是细胞①的子细胞,据图推测其最终产生的三个极体的基因型分别为_______。
(4)若图2表示有丝分裂中染色体数变化,则a为_________;若图2表示减数分裂中DNA含量,则BC变化的原因是_______。
【答案】(1) ①. 雌或♀ ②. 细胞①和细胞⑤在分裂时细胞质未均分
(2)③①④⑤ (3) ①. 减数第一次分裂前 ②. 互换 ③. AB、Ab、ab
(4) ① 4##四 ②. 减数第一次分裂完成或着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
【解析】
【分析】依据各细胞中染色体的行为等可知:细胞①处于减数第一次分裂后期;细胞②处于有丝分裂中期;细胞③处于分裂间期;细胞④处于减数第二次分裂中期;细胞⑤处于减数第二次分裂后期。根据细胞①和⑤不均等分裂可推知:某种高等动物为雌性。
【小问1详解】
依据图1,细胞①和细胞⑤细胞质均未均等分裂,可知该高等动物为雌性。
【小问2详解】
依据图示信息可知,细胞①存在同源染色体,且该时期同源染色体分离,故处于减数第一次分裂后期;细胞②,存在同源染色体,该时期着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上,故该时期处于有丝分裂中期;细胞③处于分裂间期;细胞④,不存在同源染色体,着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,故处于减数第二次分裂中期;细胞⑤,着丝粒分裂,不存在同源染色体,故处于减数第二次分裂后期,综上,减数分裂的细胞按照分裂时间先后进行排序为③①④⑤。
【小问3详解】
由图1中①可知,两条染色体上的姐妹染色单体所含有的基因为等位基因,说明该细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换;减数第一次分裂后期发生了基因重组(自由组合型)。依据图⑤,基因a、B移向了细胞质体积较大的一极,结合图①可知,最终产生的三个极体的基因型分别为AB、Ab、ab。
【小问4详解】
依据题干信息,高等动物的染色体数目为2n=4,在有丝分裂的过程中,染色体的数目会发生2n4n2n的变化,即有丝分裂中染色体数目在有丝分裂后期为8,即此时a=4;若图2表示减数分裂中DNA含量,DNA的含量在减数分裂过程中,DNA的含量变化为484,则BC变化的原因是减数第一次分裂完成或着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
18. 小红和小刚是来自不同城市的两个人,两人相遇、相识、相知到相爱最后结婚,考虑到小红患有遗传病,医生在他们备孕时对他们进行了咨询并给予相应的建议,已知小红患有甲病,其父母正常,她的一位哥哥正常,另一位哥哥患有乙病,小刚表现正常,小刚父母也表现正常,小刚的妹妹表现正常,小刚的弟弟患有甲病,回答下列问题:
(1)根据咨询结果绘制出相关遗传系谱图(小红小刚的后代未知,用“?”表示):_________。
(2)已知甲病由A/a控制;乙病由B/b控制。其中一种病为血友病。小刚的妹妹携带乙病的致病基因。甲病的遗传方式是_________,小红的患病哥哥的基因型是_________。
(3)结合两种病的遗传规律,医生应建议小红生_________(“男孩”或“女孩”)。
(4)若小红和小刚生了一个同时患两种病的孩子,那么他们再生一个男孩正常的概率是_________。
【答案】(1) (2) ①. 常染色体隐性 ②. AAXbY或AaXbY
(3)女孩 (4)1/4
【解析】
【分析】小红患有甲病,其父母正常,她的一位哥哥正常,另一位哥哥患有乙病,说明甲病为常染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
根据题干描述,绘制的遗传系谱图
【小问2详解】
小红患有甲病,其父母正常,她的一位哥哥正常,另一位哥哥患有乙病,说明甲病为常染色体隐性遗传病。血友病为伴X隐性遗传病,小红的患病哥哥的基因型是AAXbY或AaXbY。
【小问3详解】
小红患有甲病,其基因型为aaXBX-,小刚的基因型为A-XBY,医生应建议小红生女儿,一定不患乙病。
【小问4详解】
若小红(aaXBX-)和小刚(A-XBY)生了一个同时患两种病的孩子(aaXbY),则小红的基因型为aaXBXb,小刚的基因型为AaXBY。那么他们再生一个男孩正常的概率是1/2×1/2=1/4。
19. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA调控lin-14蛋白质编码基因表达的相关作用机制。请据图回答下列问题:
(1)过程A表示_________,参与过程B的RNA有_________种。
(2)已知lin-14基因部分片段碱基排列顺序如下图所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的密码子是GAA、GAG;赖氨酸的密码子是AAA、AAG。)
翻译上述多肽的mRNA是由该基因的_________(填“甲”或“乙”)链转录形成的。若该mRNA中,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%,转录形成它的DNA区段中一条链上的胸腺嘧啶占30%,则另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基总数的_________。
(3)由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物与_________(用序号表示)结合,抑制_________过程。
(4)RISC-miRNA复合物调控lin-14蛋白质编码基因表达过程中的碱基互补配对的方式有_________。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 3
(2) ①. 乙 ②. 12%
(3) ①. ① ②. 翻译
(4)A-U、U-A、G-C、C-G
【解析】
【分析】RNA 是在细胞核中,通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
【小问1详解】
lin-14蛋白质编码基因经过A过程合成①,①通过核孔离开细胞核后又作为B过程的模板,合成多肽链。所以过程A表示转录,过程B表示翻译。参与翻译过程有三种RNA参与,分别是mRNA、tRNA、rRNA。
小问2详解】
翻译时碱基互补配对原则为A-U、C-G ,结合DNA中碱基顺序和所提供的密码子,“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列对应的基因模板链中碱基序列应为GG_CA_CA _TT _,符合乙链中的碱基顺序,即转录的模板链应该为乙;由题意知,mRNA中A+U=42%,DNA分子中一条链C=24%,T=30%,由于“mRNA中A+U=42%”,根据碱基互补配对原则,所以DNA分子的每一条单链中均为A+T=42%,因此该单链中的A=42%-30%=12%,G=1-42%-24%=34%,则另一条DNA单链中胞嘧啶C=34%,胸腺嘧啶T=12%。
【小问3详解】
由图可知,微RNA调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物与①mRNA结合,抑制翻译过程,导致不能合成lin-14蛋白质。
【小问4详解】
由于RISC-miRNA复合物与①mRNA结合,即是RNA和RNA的结合,所以RISC-miRNA复合物调控lin-14蛋白质编码基因表达过程中的碱基互补配对的方式有A-U、U-A、G-C、C-G。
20. 某植株属于雌雄同株两性花(一朵花里同时含有雄蕊和雌蕊)植物,既能自花传粉又能异花传粉,野生型个体表现为红花、腋花,两对性状分别由不同的基因控制。研究人员在田间偶然发现了一株紫红顶花突变体植株。为研究该花色和花位置的遗传方式,研究人员利用紫红花突变体、顶花突变体与野生型植株进行杂交实验,结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红花突变体×紫红花突变体
紫红花
紫红花
乙
紫红花突变体×野生型
红花
红花:紫红花=3:1
丙
顶花突变体×野生型
腋花
腋花:顶花=3:1
(1)利用野生型和紫红花植株进行杂交实验的具体操作步骤是_________。
(2)根据组合_________,可知红花为_________(填“显性”或“隐性”)性状。若花色和花的位置分别由一对等位基因控制,根据组合乙丙能否判断控制花色和花的位置的两对基因遵循自由组合定律?为什么?_________。
(3)研究人员从野生型(红花腋花)中诱变获得更具观赏性的隐性纯合的紫花突变体,已知红花对紫花完全显性,请从紫花突变体、紫红花突变体和野生型3种纯合品系中选择实验材料,设计实验探究紫红花基因和紫花基因的关系。(写出实验思路并预测实验结果和结论)_________。
【答案】(1)套袋→去雄→套袋→授粉→套袋
(2) ①. 乙 ②. 显性 ③. 不能,当两对基因位于一对同源染色体上时,分别统计两对性状均能得到表中的结果
(3)实验思路:利用紫花突变体和紫红花突变体杂交,观察子代表型及比例;预期结果及结论:①、若子代全为突变体,则紫红花基因与紫花基因是等位基因关系②、若子代全为红花(或野生型),则紫红花基因与紫花基因是非等位基因关系
【解析】
【分析】自由组合定律实质: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】
该植株属于雌雄同株两性花植物,既能自花传粉又能异花传粉,因此杂交实验的具体操作步骤是套袋→去雄→套袋→授粉→套袋。
【小问2详解】
组合乙中,亲本紫红花与野生型红花杂交,F1均为红花,说明红花为显性性状。由于组合乙、丙分别研究两对性状,当两对基因位于一对同源染色体上时,分别统计两对性状也能得到表中的结果,因此根据组合乙、丙不能判断控制花色和花的位置的两对基因是否遵循自由组合定律。
【小问3详解】
由题干可知,红花和紫红花是一对相对性状,是由一对等位基因控制。紫红花基因和紫花基因可能是等位基因也可能是非等位基因。探究紫红花基因和紫花基因的关系。实验思路:利用紫花突变体和紫红花突变体杂交,观察子代表型及比例;
预期结果及结论:①若子代全为突变体,则紫红花基因与紫花基因是等位基因关系;
②若子代全为红花(或野生型),则紫红花基因与紫花基因是非等位基因关系。
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