精品解析:安徽省蚌埠市固镇县毛钽厂实验中学2024-2025学年高三上学期11月月考生物试题
2024-12-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 蚌埠市 |
| 地区(区县) | 固镇县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.42 MB |
| 发布时间 | 2024-12-12 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49292188.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高三11月月考
生 物 学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:必修1(20%),必修2(80%)。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C. 糖脂可以参与细胞表面识别
D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分
2. 细胞作为基本生命系统,细胞各部分的结构与其功能是相适应的。下列叙述错误的是( )
A. 转运蛋白的种类和数量是细胞膜具有选择透过性的结构基础
B. 嵴使线粒体内膜的表面积增加,有利于分解葡萄糖的相关酶的附着
C. 哺乳动物成熟的红细胞失去细胞核,为血红蛋白携带氧腾出空间
D. 抗原呈递细胞中含有较多溶酶体,有利于对抗原的消化和处理
3. 核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合,被激活后参与DNA修复,同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是( )
A. 细胞在修复受损的DNA时,抗氧化能力也会提高
B. ATM在细胞质合成和加工后,经核孔进入细胞核发挥作用
C. H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老
D. ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌
4. 孟德尔遗传方式又称作颗粒遗传方式,该观点认为生物性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子不会相互融合,也不会在传递中消失。下列事实或实验结果中,支持颗粒遗传方式而否定融合遗传方式的是( )
A. 同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态
B. 将伞形帽和菊花形帽伞藻的细胞核对换移植后,新长成的伞帽与核保持一致
C. 将S型肺炎链球菌的DNA加到含R型活菌的培养基中,结果出现了S型活菌
D. 红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交,F1表现为粉红花,F1自交子代的花色分离比为1∶2∶1
5. 不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 该相对性状由一对等位基因控制
B. F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C. 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D. 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
6. 象鼻虫的孤雌牛硝是指卵子不经过受精也能发育成正常的新个体。科学家对此有两种猜测:①卵子通过自身基因组复制来实现;②卵巢内某个极体与卵子融合。若检测基因型为Aa的雌性象鼻虫的子代基因型,发现AA:Aa:aa的比例为7:2:7(所有卵子均存活且繁殖后代),则通过猜测①产生子代的亲本卵子所占比例是( )
A. 1/2 B. 1/3 C. 2/3 D. 3/4
7. 某研究发现DNA非编码区域的一种基因突变会改变甲状腺的调节功能,导致罕见的先天性甲状腺异常。下列对基因突变的叙述错误的是( )
A. 可以在光学显微镜下观察到细胞基因突变发生的位置
B. 该基因突变导致甲状腺异常属于遗传病
C. 辐射等不利的环境因素会提高基因突变的频率
D. 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期是基因突变具有随机性的表现
8. 同一玉米上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时,发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。下列叙述错误的是( )
A. 该变异属于染色体结构变异
B. 该变异会导致基因重组
C. 发生该变异的染色体可以进行联会
D. 该变异可引起染色体上基因数目和种类变化
9. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
10. 细胞中某段DNA分子转录形成mRNA时,RNA特异性腺苷脱氨酶(ADAR)与DNA结合并催化mRNA特定部位的腺苷基团脱去氨基转变为肌酐,肌酐易被识别为鸟苷,最终可能导致基因表达出现异常,从而引起生物的性状发生改变。下列有关说法错误的是( )(注:终止密码子为UAA,UGA,UAG)
A. 以DNA一条链为模板转录形成RNA时,游离的核糖核苷酸添加到RNA链的3'端
B. ADAR对mRNA发挥作用而产生变异是不能稳定遗传的
C. 经ADAR作用的mRNA与正常mRNA相比,分子中(G+C)/(A+U)的比值上升
D. 若ADAR的作用发生在终止密码子上,则相应蛋白质的氨基酸数目不变
11. 青藏高原的拟南芥有较多变异类型。其中一类拟南芥中F基因突变使其开花早,夏秋之交即产生种子,以适应青藏高原冬季长、气候恶劣的环境。下列叙述正确的是( )
A. 青藏高原不同类型的拟南芥之间都存在生殖隔离
B. 青藏高原冬季的恶劣气候导致F基因定向变异
C. 青藏高原拟南芥种群F基因频率明显低于平原
D. 拟南芥可适应不同生存环境是自然选择的结果
12. 将 DNA 分子的两条链分别用15N、14N标记,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNA 分子特有的空间结构使其具有特异性
B. DNA 分子中腺嘌呤的比例越低,DNA 结构越不稳定
C. 该DNA 分子复制时,DNA 聚合酶催化②的形成
D. 该DNA 用含15N的原料复制 2 代后,含14N的DNA 占 1/4
13. 下列关于探究遗传物质的经典实验,叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上
B. DNA双螺旋模型碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
C. 肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均证明了蛋白质不是遗传物质
D. 用未被标记的T2噬菌体,侵染被15N标记的大肠杆菌,产生的子代噬菌体仅DNA被15N标记
14. 某基因中的外显子①、②、③转录产生的mRNA前体通过选择性剪接,可表达出如下表所示不同类型的蛋白质产物,“+”表示具有该外显子的转录产物。下列相关叙述错误的是( )
产物
外显子①
外显子②
外显子③
产物的细胞定位
产物功能
Ⅰ
-
+
+
细胞膜
调节离子通道活性
Ⅱ
+
-
-
细胞核
调控基因表达
Ⅲ
-
-
-
磷酸化细胞质蛋白
A. 该基因不止有3个外显子,但起始密码子由外显子①转录而来
B. 选择性剪接mRNA前体时,内含子部分的转录产物也被切除
C. 产物I细胞定位时需高尔基体参与,但产物Ⅱ和Ⅲ不一定需要
D. 该基因表达出多种蛋白质,体现了基因和性状不是一一对应的关系
15. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 植物叶绿体中的淀粉含量在白天和夜晚的变化很大,淀粉作为储能物质,可在夜间光合作用不能进行时,为植物提供充足的能量。如图1为植物细胞中物质的运输与转化过程。温度对光合产物运输也会产生影响,科学家把14CO2供给甘蔗叶片吸收以后,分别置于不同条件下培养,相同时间后测定其光合产物碳水化合物的运输情况,结果如图2.回答下列问题:
(1)卡尔文循环发生的场所是______,为这个循环提供能量的物质是______,这个能量是通过______(物质)吸收可见光能后转化而来的。
(2)从图2曲线可以看出,有机物运输的最适温度是在22℃左右。低于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用减弱,产生的______减少,导致运输速度降低;高于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用增强,消耗的______增多,导致运输速度降低。
(3)在白天光合产物磷酸丙糖,除了用于合成蔗糖,还可用于合成______。研究发现,白天在叶绿体中常见到大的淀粉粒,而夜晚叶绿体中的淀粉粒则消失,同时发现在夜晚蔗糖的合成速率和白天几乎无差别。分析这一现象出现的原因可能是______。
17. 黄瓜的花有两性花(雌雄蕊均发育)、雌花(仅雌蕊发育)、雄花(仅雄蕊发育)之分。基因F/f、M/m是黄瓜花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,基因 F和M的作用机制如图1所示(基因f、m无相关功能)。回答下列问题:
(1)若让雌花黄瓜和雄花黄瓜杂交,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去__________步骤。
(2)据图分析,雌花黄瓜的基因型有__________种。
(3)为研究基因F/f、M/m的遗传机制,某兴趣小组选择了甲、乙两株黄瓜进行杂交实验。研究人员用基因F/f、M/m的引物扩增了甲、乙两株黄瓜的生殖细胞中的DNA,精子或卵细胞的基因型如图2所示。
①已知①②来自甲黄瓜,③④来自乙黄瓜。据此分析甲、乙黄瓜的表型分别是__________。
②若甲和乙杂交,则F1的表型及比例是__________。小组成员 A认为该结果不能判断基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,但可以选择F1中基因型为FfMm的黄瓜自交来推断,小组成员 B认为该方案不可行,其理由是__________。
③为继续探究基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,小组成员B认为可选择F1中基因型为 FfMm的黄瓜与ffMm黄瓜进行杂交来推断。根据以上信息综合分析,写出预期结果__________。
18. 某水稻野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子 ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题:
(1)将ml 与野生型杂交得到 F1,表型为__________(填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测 A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入__________个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与 ml表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了__________,a2基因发生了__________,使合成的mRNA 都提前出现了__________,翻译出的多肽链长度变__________,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码 A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中__________号株系为野生型的数据。
19. DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能影响表型,也能遗传给子代。在蜂群中,雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现,DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基因。如图所示。回答下列问题:
(1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生过程②的场所是_____,模板是_____;若①以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列顺序为_____。
(2)据图可知,DNA甲基化_____(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列,但是DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的_____(填“转录”或“翻译”)过程。
(3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,且蜂王基因组的甲基化低于工蜂,为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,平均分为A、B两组,A组不做处理,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜,用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况,预期结果是:B组将发育为_____(填“工蜂”或“蜂王”)。
20. 长期大量使用拟除虫菊酯类杀虫剂,部分家蝇表现出对此类杀虫剂的抗性,下表是对某市三个地区家蝇种群的有关基因型频率调查分析的结果。回答下列问题。
家蝇种群来源
敏感性纯合子%
抗性杂合子%
抗性纯合子%
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
(1)研究对拟除虫菊酯类杀虫剂具有抗性的家蝇,发现它们的神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,该现象产生的根本原因是___________。部分家蝇抗性的产生体现了___________多样性。
(2)据上表分析,___________地区抗性基因频率最高,这是___________的结果。
(3)使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,对甲地区家蝇再次进行基因型频率的调查,结果如下表。
家蝇种群来源
敏感性纯合子%
抗性杂合子%
抗性纯合子%
甲地区
35
40
25
根据表中数据分析,5年后甲地区家蝇是否发生了进化?___________(填“是”或“否”),判断的依据是___________。
(4)根据以上调查结果,该市采取了与拟除虫菊酯类杀虫剂作用机制不同、无交互抗性的杀虫剂,轮换、混合使用,推测该做法的目的是___________。
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固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高三11月月考
生 物 学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:必修1(20%),必修2(80%)。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C. 糖脂可以参与细胞表面识别
D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【解析】
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;
C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂,糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;
D、磷脂是构成细胞膜的重要成分,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,D正确。
故选A。
2. 细胞作为基本的生命系统,细胞各部分的结构与其功能是相适应的。下列叙述错误的是( )
A. 转运蛋白的种类和数量是细胞膜具有选择透过性的结构基础
B. 嵴使线粒体内膜的表面积增加,有利于分解葡萄糖的相关酶的附着
C. 哺乳动物成熟的红细胞失去细胞核,为血红蛋白携带氧腾出空间
D. 抗原呈递细胞中含有较多溶酶体,有利于对抗原的消化和处理
【答案】B
【解析】
【分析】1、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器;红细胞在发育早期是具有细胞核的。在发育成熟过程中,红细胞核逐渐退化,并从细胞中排出。红细胞核逐渐退化并排出的意义是为携带氧气的血红蛋白腾出空间。
2、线粒体可通过增加内膜面积来增加相关酶的附着位点,因此线粒体内膜向内折叠形成嵴,但是线粒体内无催化葡萄糖分解的酶,葡萄糖在细胞质基质中分解,形成的丙酮酸穿膜进入线粒体在有氧的条件下进行氧化分解。
3、离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,细胞在进行主动运输时也需要载体蛋白的协助,因此细胞膜控制物质运输主要与细胞膜上转运蛋白有关,体现了细胞膜功能上的选择透过性。
【详解】A、离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜,需要细胞膜上转运蛋白的协助,转运蛋白的种类和数量是细胞膜具有选择透过性的结构基础,A正确;
B、线粒体内无催化葡萄糖分解的酶,B错误;
C、哺乳动物成熟的红细胞失去细胞核,为血红蛋白携带氧腾出空间,C正确;
D、溶酶体为细胞的“消化车间”,内含多种水解酶,抗原呈递细胞中含有较多溶酶体,有利于对抗原的消化和处理,D正确。
故选B。
3. 核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合,被激活后参与DNA修复,同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是( )
A. 细胞在修复受损的DNA时,抗氧化能力也会提高
B. ATM在细胞质合成和加工后,经核孔进入细胞核发挥作用
C. H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老
D. ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的学说:自由基学说、端粒学说。
自由基:通常把异常活跃的带电分子或基团称为自由基。
【详解】A、依据题干信息,当核DNA受到损伤时,ATM蛋白与受损部位结合,可诱导抗氧化酶基因H的表达,即提高了其抗氧化能力,A正确;
B、ATM属于胞内蛋白,所以在细胞质合成、加工后,经核孔进入细胞核发挥作用,B正确;
C、H蛋白是抗氧化酶基因H表达的产物,可以减缓氧化过程中所产生的自由基导致的细胞衰老,C正确;
D、核DNA受到损伤时ATM蛋白与受损部位结合,被激活后参与DNA修复,ATM基因表达增强的个体受辐射后不易患癌,D错误。
故选D。
4. 孟德尔遗传方式又称作颗粒遗传方式,该观点认为生物性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子不会相互融合,也不会在传递中消失。下列事实或实验结果中,支持颗粒遗传方式而否定融合遗传方式的是( )
A. 同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态
B. 将伞形帽和菊花形帽伞藻的细胞核对换移植后,新长成的伞帽与核保持一致
C. 将S型肺炎链球菌的DNA加到含R型活菌的培养基中,结果出现了S型活菌
D. 红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交,F1表现为粉红花,F1自交子代的花色分离比为1∶2∶1
【答案】D
【解析】
【分析】1、不完全显性遗传是指杂合子的性状介于显性纯合子和隐性纯合子之间。这意味着在杂合子中,隐性基因的作用也会在一定程度上表现出来。例如,红花基因(AA)和白花基因(aa)的杂合体的花是粉红色的,这就是不完全显性的表现。不完全显性遗传中,杂合子的表型是独特的,不同于任何一种纯合子的表型;
2、融合遗传则是指子代的某种性状表现为父本与母本之间的中间类型的遗传现象。这种理论认为,两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状,即子代的性状是亲代性状的平均结果。
【详解】A、同一株水毛茛的叶在形态上存在差异,这是环境条件影响表型的结果,A不符合题意;
B、伞藻的核移植实验表明细胞核控制着细胞的遗传,B不符合题意;
C、肺炎链球菌的体外培养实验结果是基因重组导致的,表明细菌的DNA是遗传物质,C不符合题意;
D、红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交,F1为粉红花,F1自交获得的F2的花色分离比为1∶2∶1,该事实与颗粒遗传的观点相符合,同时否定了融合遗传,D符合题意。
故选D。
5. 不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是( )
A. 该相对性状由一对等位基因控制
B. F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C. 发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D. 用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入到正常乙植株中,该植株表现为感病
【答案】D
【解析】
【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1,则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。
【详解】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因,假设为A/a、B/b,A错误;
B、根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现敏感型,因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;
C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;
D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。
故选D。
6. 象鼻虫的孤雌牛硝是指卵子不经过受精也能发育成正常的新个体。科学家对此有两种猜测:①卵子通过自身基因组复制来实现;②卵巢内某个极体与卵子融合。若检测基因型为Aa的雌性象鼻虫的子代基因型,发现AA:Aa:aa的比例为7:2:7(所有卵子均存活且繁殖后代),则通过猜测①产生子代的亲本卵子所占比例是( )
A. 1/2 B. 1/3 C. 2/3 D. 3/4
【答案】D
【解析】
【分析】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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着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后代。
【详解】象鼻虫的孤雌牛硝是指卵子不经过受精也能发育成正常的新个体,基因型为Aa的虫卵细胞类型有A:a=1:1,极体类型有A:a=1:1。若只进行假说中②,则子代基因型AA:Aa:aa=1:2:1。若只进行假说三中①,则子代基因型为AA:aa=1:1。现设亲本卵细胞发生假说中(②)的比例m,则子代Aa所占比例为1/2m,再由检测子代基因型发现AA:Aa:aa的比例为7:2:7,可知子代Aa所占比例为1/2m=1/8,则m=1/4,进而可推出亲本卵细胞发生自体基因组复制即假说三中(①)所占的比例为1-1/4=3/4。D符合题意。
故选D。
7. 某研究发现DNA非编码区域的一种基因突变会改变甲状腺的调节功能,导致罕见的先天性甲状腺异常。下列对基因突变的叙述错误的是( )
A. 可以在光学显微镜下观察到细胞基因突变发生的位置
B. 该基因突变导致的甲状腺异常属于遗传病
C. 辐射等不利环境因素会提高基因突变的频率
D. 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期是基因突变具有随机性的表现
【答案】A
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。(1)基因突变的概念:DNA分子中发生替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。(2)原因:外因:①物理因素;②化学因素;③生物因素。内因:DNA复制时偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等。(3)特点:①普遍性;②随机性、不定向性;③突变率很低。
【详解】A、不能在光学显微镜下观察到细胞基因突变发生的位置,A错误;
B、人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病,该基因突变导致的甲状腺异常属于遗传病,B正确;
C、正常情况下,基因突变具有低频性,辐射等不利的环境因素会提高基因突变的频率,C正确;
D、基因突变的随机性,即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中,DNA分子任何部位,D正确。
故选A。
8. 同一玉米上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时,发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。下列叙述错误的是( )
A. 该变异属于染色体结构变异
B. 该变异会导致基因重组
C. 发生该变异的染色体可以进行联会
D. 该变异可引起染色体上基因数目和种类变化
【答案】B
【解析】
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位,易位是非同源染色体之间的交换,倒位是发生在同一条染色体上的位置颠倒。
【详解】A、发生在两条非同源染色体的非姐妹染色单体间会发生了片段交换属于染色体结构变异中的易位,题中发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃,属于染色体结构变异,A正确;
B、该变异属于染色体结构变异,不会导致基因重组,B错误;
C、发生易位现象的染色体可以进行联会,只是联会时会出现特殊现象,C正确;
D、该变异属于染色体结构变异,该变异可引起染色体上基因数目和种类变化,D正确。
故选B。
9. 某病毒具有蛋白质外壳,其遗传物质的碱基含量如表所示,下列叙述正确的是( )
碱基种类
A
C
G
T
U
含量(%)
31.2
20.8
28.0
0
20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
【答案】B
【解析】
【分析】据表可知,该病毒遗传物质中含有U,不含T,即该病毒为RNA病毒。病毒必需寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。
【详解】A、由表可知,该病毒为RNA病毒,根据碱基互补配对原则可知,该病毒复制合成的互补链中G+C含量与原RNA含量一致,为48.8%,A错误;
B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上,引起宿主DNA变异,B正确;
C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成,C错误;
D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律,病毒基因的遗传不符合分离定律,D错误。
故选B。
10. 细胞中某段DNA分子转录形成mRNA时,RNA特异性腺苷脱氨酶(ADAR)与DNA结合并催化mRNA特定部位的腺苷基团脱去氨基转变为肌酐,肌酐易被识别为鸟苷,最终可能导致基因表达出现异常,从而引起生物的性状发生改变。下列有关说法错误的是( )(注:终止密码子为UAA,UGA,UAG)
A. 以DNA的一条链为模板转录形成RNA时,游离的核糖核苷酸添加到RNA链的3'端
B. ADAR对mRNA发挥作用而产生的变异是不能稳定遗传的
C. 经ADAR作用的mRNA与正常mRNA相比,分子中(G+C)/(A+U)的比值上升
D. 若ADAR的作用发生在终止密码子上,则相应蛋白质的氨基酸数目不变
【答案】D
【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,转录过程由RNA聚合酶催化,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、转录形成RNA时是以DNA的一条链为模板进行的过程,转录过程中,DNA模板被转录方向是3'端到5'端,RNA链的合成方向是5'端到3'端,因此游离的核糖核苷酸被添加到已合成RNA的3'端,A正确;
B、RNA特异性腺苷脱氨酶(ADAR)是最常见的RNA修饰工具,对于遗传物质是DNA的生物来说,ADAR对RNA修饰后引发的变异一般不会遗传给下一代,B正确;
C、由于RNA特异性腺苷脱氨酶(ADAR)与DNA结合并催化mRNA特定部位的腺苷基团脱去氨基转变为肌酐,因此经ADAR作用的mRNA中A减少,与正常mRNA相比,分子中(G+C)/(A+U)的比值上升,C正确;
D、若ADAR作用于UAA中间一个A,最后当作UGA读取,则氨基酸数目不变的,性状也不会改变;若ADAR的作用发生在UAG上,最后当作UGG读取,则使终止密码子变为编码氨基酸的密码子,则氨基酸数目改变,因此若ADAR的作用发生在终止密码子上,则相应蛋白质的氨基酸数目可能改变,D错误。
故选D。
11. 青藏高原的拟南芥有较多变异类型。其中一类拟南芥中F基因突变使其开花早,夏秋之交即产生种子,以适应青藏高原冬季长、气候恶劣的环境。下列叙述正确的是( )
A. 青藏高原不同类型的拟南芥之间都存在生殖隔离
B. 青藏高原冬季的恶劣气候导致F基因定向变异
C. 青藏高原拟南芥种群F基因频率明显低于平原
D. 拟南芥可适应不同生存环境是自然选择的结果
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容: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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中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,生殖隔离的产生是新物种形成的标志。
【详解】A、 青藏高原的拟南芥仍然属于拟南芥这个物种,它们之间不存在生殖隔离,A错误;
B、 变异是不定向的,自然选择是定向的,恶劣气候只是对变异进行选择,而不是导致基因定向变异,B错误;
C、因为F基因能使拟南芥开花早,适应青藏高原环境,在青藏高原这种环境下,F基因是有利基因,会被保留下来,所以F基因频率应该是明显高于平原地区,C错误;
D、 拟南芥可适应不同生存环境,是自然选择的结果,在不同的环境下,自然选择保留了适应环境的性状,D正确。
故选D。
12. 将 DNA 分子的两条链分别用15N、14N标记,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNA 分子特有的空间结构使其具有特异性
B. DNA 分子中腺嘌呤的比例越低,DNA 结构越不稳定
C. 该DNA 分子复制时,DNA 聚合酶催化②的形成
D. 该DNA 用含15N的原料复制 2 代后,含14N的DNA 占 1/4
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制的特点是半保留复制和边解旋边复制。
【详解】A、DNA分子具有特异性的原因是碱基排列顺序不同,A错误;
B、A—T之间含2个氢键,G—C之间为3个氢键,A—T的比例越低,DNA分子中氢键越多,结构越稳定,B错误;
C、DNA复制时,DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,而②为氢键,C错误;
D、图示只有一条链含有14N,该DNA用含15N的原料复制2代后,形成的4个DNA,其中只有一个DNA含有14N,含14N的DNA占1/4,D正确。
故选D。
13. 下列关于探究遗传物质的经典实验,叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上
B. DNA双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
C. 肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均证明了蛋白质不是遗传物质
D. 用未被标记的T2噬菌体,侵染被15N标记的大肠杆菌,产生的子代噬菌体仅DNA被15N标记
【答案】D
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双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”,能将部分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。
3、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、假说-演绎法基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论;摩尔根通过假说—演绎法,利用果蝇杂交、测交等实验的结果,证明了基因位于染色体上,A正确;
B、DNA两条链上碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分子具有恒定的直径,B正确;
C、肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,噬菌体侵染细菌实验采用同位素标记法证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,故肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均证明了蛋白质不是遗传物质,C正确;
D、噬菌体侵染大肠杆菌,亲代噬菌体为子代噬菌体提供DNA复制的模板,而DNA合成原料、蛋白质合成原料、相关酶、能量均由大肠杆菌提供;DNA和蛋白质均含N,用未被标记的T2噬菌体,侵染被15N标记的大肠杆菌,产生的子代噬菌体蛋白质和DNA均被15N标记,D错误。
故选D。
14. 某基因中的外显子①、②、③转录产生的mRNA前体通过选择性剪接,可表达出如下表所示不同类型的蛋白质产物,“+”表示具有该外显子的转录产物。下列相关叙述错误的是( )
产物
外显子①
外显子②
外显子③
产物的细胞定位
产物功能
Ⅰ
-
+
+
细胞膜
调节离子通道活性
Ⅱ
+
-
-
细胞核
调控基因表达
Ⅲ
-
-
-
磷酸化细胞质蛋白
A. 该基因不止有3个外显子,但起始密码子由外显子①转录而来
B. 选择性剪接mRNA前体时,内含子部分的转录产物也被切除
C. 产物I细胞定位时需高尔基体参与,但产物Ⅱ和Ⅲ不一定需要
D. 该基因表达出多种蛋白质,体现了基因和性状不是一一对应的关系
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、据题意可知,外显子①、②、③没有转录时,依然有产物Ⅲ出现,说明该基因不止有3个外显子,外显子①没有转录时,依然会有产物Ⅰ和Ⅲ出现,说明并非所有起始密码子都由外显子①转录而来,A错误;
B、真核生物基因的编码区是不连续的,有内含子和外显子,内含子属于非编码序列,不能编码蛋白质,因此选择性剪接mRNA前体时,内含子部分的转录产物也被切除,B正确;
C、分泌蛋白、细胞膜上蛋白质以及溶酶体中蛋白质等需要高尔基体加工,产物I是位于细胞膜上的蛋白质,细胞定位时需高尔基体参与;产物Ⅱ和Ⅲ是细胞核内和细胞质中的蛋白质,不一定需要高尔基体参与,C正确;
D、一个性状可以受多个基因影响,一个基因也可以影响多个性状,该基因表达出多种蛋白质,体现了基因和性状不是一一对应的关系,D正确。
故选A。
15. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,ZH的基因频率为90%。
【详解】A、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,该种群患病概率为(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A错误;
B、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,B正确;
C、只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5种,C错误;
D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 植物叶绿体中的淀粉含量在白天和夜晚的变化很大,淀粉作为储能物质,可在夜间光合作用不能进行时,为植物提供充足的能量。如图1为植物细胞中物质的运输与转化过程。温度对光合产物运输也会产生影响,科学家把14CO2供给甘蔗叶片吸收以后,分别置于不同条件下培养,相同时间后测定其光合产物碳水化合物的运输情况,结果如图2.回答下列问题:
(1)卡尔文循环发生的场所是______,为这个循环提供能量的物质是______,这个能量是通过______(物质)吸收可见光能后转化而来的。
(2)从图2曲线可以看出,有机物运输的最适温度是在22℃左右。低于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用减弱,产生的______减少,导致运输速度降低;高于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用增强,消耗的______增多,导致运输速度降低。
(3)在白天光合产物磷酸丙糖,除了用于合成蔗糖,还可用于合成______。研究发现,白天在叶绿体中常见到大的淀粉粒,而夜晚叶绿体中的淀粉粒则消失,同时发现在夜晚蔗糖的合成速率和白天几乎无差别。分析这一现象出现的原因可能是______。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH ③. 光合色素
(2) ①. ATP ②. 有机物
(3) ①. 淀粉 ②. 白天淀粉合成速度大于分解速度,夜晚淀粉分解速度大于合成速度
【解析】
【分析】由图1可知,光合作用产生的有机物可转化为蔗糖在筛管内运输,由图2可知,随着温度的升高,甘蔗叶中碳水化合物的相对运输速度先增加后减小。
【小问1详解】
卡尔文循环是光合作用的暗反应过程,发生的场所是叶绿体基质,为这个循环提供能量的物质是光反应产生的ATP和NADPH,这个能量是通过类囊体薄膜上的光合色素吸收可见光能后转化而来的。
【小问2详解】
有机物的运输需要消耗细胞呼吸产生的ATP,从图2曲线可以看出,有机物运输的最适温度是在22℃左右。低于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用减弱,产生的ATP减少,导致运输速度降低;高于最适温度,可能的原因是植株呼吸作用增强,消耗的有机物增多,导致细胞运输有机物的速度降低。
【小问3详解】
由图可知,在白天光合产物磷酸丙糖,除了用于合成蔗糖,还可转化为葡萄糖最终用于合成淀粉。研究发现,白天在叶绿体中常见到大的淀粉粒,而夜晚叶绿体中的淀粉粒则消失,同时发现在夜晚蔗糖的合成速率和白天几乎无差别。说明白天淀粉合成速度大于分解速度,使其叶绿体内存在淀粉粒的积累,而夜晚淀粉分解速度大于合成速度,因此夜晚淀粉粒消失。
17. 黄瓜的花有两性花(雌雄蕊均发育)、雌花(仅雌蕊发育)、雄花(仅雄蕊发育)之分。基因F/f、M/m是黄瓜花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,基因 F和M的作用机制如图1所示(基因f、m无相关功能)。回答下列问题:
(1)若让雌花黄瓜和雄花黄瓜杂交,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去__________步骤。
(2)据图分析,雌花黄瓜的基因型有__________种。
(3)为研究基因F/f、M/m的遗传机制,某兴趣小组选择了甲、乙两株黄瓜进行杂交实验。研究人员用基因F/f、M/m的引物扩增了甲、乙两株黄瓜的生殖细胞中的DNA,精子或卵细胞的基因型如图2所示。
①已知①②来自甲黄瓜,③④来自乙黄瓜。据此分析甲、乙黄瓜的表型分别是__________。
②若甲和乙杂交,则F1的表型及比例是__________。小组成员 A认为该结果不能判断基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,但可以选择F1中基因型为FfMm的黄瓜自交来推断,小组成员 B认为该方案不可行,其理由是__________。
③为继续探究基因F/f、M/m在染色体上的位置关系,小组成员B认为可选择F1中基因型为 FfMm的黄瓜与ffMm黄瓜进行杂交来推断。根据以上信息综合分析,写出预期结果__________。
【答案】(1)对母本去雄
(2)4##四 (3) ①. 雄花、雌花 ②. 雄花:雌花=1:1 ③. 基因型为FfMm的黄瓜表型为雌花,无法自交 ④. 若子代中雌花: 两性花:雄花=3:1:4(或出现两性花),则说明基因F/f、M/m位于非同源染色体上;若子代中雌花:雄花=1:1(或未出现两性花),则说明基因F/f、M/m位于一对同源染色体上
【解析】
【分析】分析题意和图示可知,黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响,F基因存在时会合成乙烯,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,故可推知,F_M_的植株开雌花,F_mm的植株开两性花,ffM_和 ffmm的植株开雄花。
【小问1详解】
黄瓜的雌花仅雌蕊发育,雄花仅雄蕊发育,因此,在人工异花传粉的操作过程中,可以省去对母本去雄的步骤。
【小问2详解】
黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响,F基因存在时会合成乙烯,促进雌蕊的发育,同时激活M基因,M基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育,故可推知,F_M_的植株开雌花,F_mm的植株开两性花,ffM_和 ffmm的植株开雄花,雌花黄瓜的基因型有2×2=4种。
【小问3详解】
①已知①②来自甲黄瓜,故甲黄瓜的基因型为ffMn,表现为雄花;③④来自乙黄瓜,故乙黄瓜的基因型为FfMM,表现为雌花。
②甲黄瓜的基因型为ffMn,乙黄瓜的基因型为FfMM,若甲和乙杂交,F1的基因型及比例为FfMM:ffMM:FfMm:ffMm=1:1:1:1,F1的表型及比例是雄花:雌花=1:1 。基因型为FfMm的黄瓜表型为雌花,不能产生花粉,无法自交,因此该方案不可行。
③F1中基因型为FfMm的黄瓜(雌花)与F1中杂合子黄瓜(雄花ffMm)进行杂交,若基因F/f、M/m位于非同源染色体上,则子代的基因型为FfMM:FfMm:ffMM:ffMm:Ffmm:ffmm=1:2:1:2:1:1:1,子代中雌花:两性花:雄花=3:1:4;若基因F/f、M/m位于一对同源染色体上(FM位于一条染色体上,fm位于另一条染色体上),则子代的基因型为FfMm:FfMM:ffmm:ffMm,即子代中雌花:雄花=1:1。
18. 某水稻野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子 ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题:
(1)将ml 与野生型杂交得到 F1,表型为__________(填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测 A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入__________个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与 ml表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了__________,a2基因发生了__________,使合成的mRNA 都提前出现了__________,翻译出的多肽链长度变__________,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码 A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中__________号株系为野生型的数据。
【答案】(1) ①. 熟黄 ②. 持绿##ml ##突变型)
(2) ①. 碱基对的替换 ②. 碱基对的增添 ③. 终止密码子 ④. 短 ⑤. ①
【解析】
【分析】1、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。
2、基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫做基因突变。
【小问1详解】
若此突变为隐性突变,则m1的基因型为a1a1,野生型的基因型为A1A1,m1野生型A1a1,表型为野生型,即熟黄。若要证明此推测,可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达,若植株表现为熟黄,则可验证此推测。
【小问2详解】
依据题干,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同;突变体m2与ml表型相同,且均为对应基因的隐性纯合子;由于终止密码子为UAA、UAG、UGA,可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。由图可知,与野生型基因相比较,a1发生了碱基的替代,a2基因发生了碱基的增添(增添了碱基T),即a1序列上提前出现了ACT,a2序列上出现ACT,即使合成的mRNA都提前出现了终止密码子,导致翻译出的多肽链长度变短,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,且突变体m2与ml表型相同,可知m2与ml中A酶的酶活性大体相同,所以据图2可知,①号株系为野生型数据。
19. DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能影响表型,也能遗传给子代。在蜂群中,雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现,DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基因。如图所示。回答下列问题:
(1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生过程②的场所是_____,模板是_____;若①以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列顺序为_____。
(2)据图可知,DNA甲基化_____(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列,但是DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的_____(填“转录”或“翻译”)过程。
(3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,且蜂王基因组的甲基化低于工蜂,为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。科研人员取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,平均分为A、B两组,A组不做处理,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜,用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况,预期结果是:B组将发育为_____(填“工蜂”或“蜂王”)。
【答案】(1) ①. 核糖体(细胞质) ②. mRNA/信使RNA ③. CUUGCCAGC
(2) ①. 不会 ②. 转录
(3)蜂王
【解析】
【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。
2、由题干可以推理出:DNMT3基因转录形成某种mRNA,然后再翻译形成DNMT3蛋白作用,DNA某些区域甲基化结果发育成工蜂。
【小问1详解】
过程②是以RNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译,翻译的场所是细胞质中的核糖体;翻译的模板是mRNA;根据碱基互补配对原则,若以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列顺序为−CUUGCCAGC−。
【小问2详解】
分析题图可知,基因甲基化不会改变基因的碱基序列,但会影响转录,从而影响基因的表达。启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,若DNA甲基化若发生在基因的启动子序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的转录过程。
【小问3详解】
根据题干可知DNMT3siRNA能与DNMT3基因转录出的RNA结合,阻碍翻译过程,从而抑制DNMT3基因表达,进而降低基因的甲基化水平,据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为AB两组;A组不作处理,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜;用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂,B组发育成蜂王,则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。
20. 长期大量使用拟除虫菊酯类杀虫剂,部分家蝇表现出对此类杀虫剂的抗性,下表是对某市三个地区家蝇种群的有关基因型频率调查分析的结果。回答下列问题。
家蝇种群来源
敏感性纯合子%
抗性杂合子%
抗性纯合子%
甲地区
78
20
2
乙地区
64
32
4
丙地区
84
15
1
(1)研究对拟除虫菊酯类杀虫剂具有抗性的家蝇,发现它们的神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,该现象产生的根本原因是___________。部分家蝇抗性的产生体现了___________多样性。
(2)据上表分析,___________地区抗性基因频率最高,这是___________的结果。
(3)使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,对甲地区家蝇再次进行基因型频率的调查,结果如下表。
家蝇种群来源
敏感性纯合子%
抗性杂合子%
抗性纯合子%
甲地区
35
40
25
根据表中数据分析,5年后甲地区家蝇是否发生了进化?___________(填“是”或“否”),判断的依据是___________。
(4)根据以上调查结果,该市采取了与拟除虫菊酯类杀虫剂作用机制不同、无交互抗性的杀虫剂,轮换、混合使用,推测该做法的目的是___________。
【答案】(1) ①. 控制该通道蛋白的基因发生碱基对的替换,导致基因突变 ②. 遗传##基因
(2) ①. 乙 ②. 自然选择
(3) ①. 是 ②. 5年后甲地区家蝇的(抗性)基因频率发生改变
(4)减缓家蝇抗性基因频率的增加(延缓或减少家蝇抗性的发展)
【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。
【小问1详解】
细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸,其根本原因是由于控制该通道蛋白的基因发生碱基对的替换,导致基因突变;部分家蝇于同一物种,因此抗性的产生体现了基因(遗传)多样性。
【小问2详解】
甲地区抗性基因频率为0.02+0.2÷2=0.12,乙地区抗性基因频率为0.04+0.32÷2=0.2,丙地区的抗性基因频率为0.01+0.15÷2=0.085,乙地区的抗性基因频率最高,这是自然选择的结果。
【小问3详解】
使用拟除虫菊酯类杀虫剂5年后,甲地区的抗性基因频率为0.25+0.4÷2=0.45,由于基因频率发生改变,所以该地区家蝇发生了进化。
【小问4详解】
用一种杀虫剂处理害虫产生了对该杀虫剂的抗性后,再用另一种杀虫剂处理,也可以把对开始使用的杀虫剂有抗性的个体杀死。反之亦然,这样,杀虫剂交替使用,可以减缓家蝇抗性基因频率的增加(延缓或减少家蝇抗性的发展)。
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