内容正文:
2024—2025学年高一下学期生物学期末仿真模拟试卷02
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.据图判断有关孟德尔一对相对性状的遗传实验,错误的是( )
A.自交实验不用进行图中的操作过程
B.高茎植株为父本
C.豌豆开花前进行操作①
D.应先进行操作①后进行操作②
【答案】B
【分析】题图分析:图示为人工异花传粉过程,其中①表示去雄过程,该操作应该在花粉成熟之前进行;②表示人工异花传粉。图中高茎为母本,矮茎是父本。
【详解】A、豌豆属于自花传粉闭花授粉植物,自交实验不用进行图中的操作过程,A正确;
B、该图所显示的实验,对高茎植株进行了去雄处理,所以高茎植株为母本,B错误;
CD、豌豆属于自花传粉闭花授粉植物,所以①和②的操作过程中先在花未成熟时(花蕾期)进行①(去雄),后在花成熟时进行②授粉,C、D正确。
故选B。
2.已知某动物的黑毛和白毛为一对相对性状,由常染色体上的等位基因M/m控制。在一个长期自然繁衍的该动物群体里,随机挑选一只黑毛雄性和六只白毛雌性分别交配,每只雌性仅生下一只幼崽。六只幼崽中,三只黑毛,三只白毛。根据上述结果,下列说法错误的是( )
A.无法确定黑毛和白毛这对相对性状的显隐性关系
B.若黑毛为显性性状,则亲本的黑毛雄性为杂合子
C.若白毛为显性性状,则亲本的白毛雌性均为杂合子
D.六只幼崽中有三只是纯合子,另外三只是杂合子
【答案】C
【分析】显隐性的判断方法:
1、定义法(杂交法):不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→具有这一性状的亲本为显性纯合子,F1为显性杂合子。举例:高茎×矮茎→高茎,则高茎对矮茎为显性性状,矮茎是隐性性状。
2、自交法:相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→新出现的性状为隐性性状→亲本都为杂合子。举例:高茎×高茎→高茎、矮茎,则矮茎是隐性性状,双亲表现型为显性,基因型为Dd。
【详解】A、一只黑毛雄性和六只白毛雌性分别交配,每只雌性仅生下一只幼崽。六只幼崽中,三只黑毛,三只白毛,根据该实验结果不能确定黑毛和白毛这对相对性状的显隐性关系,A正确;
B、若黑毛为显性性状,则亲本的黑毛雄性为杂合子,因为子代中有白毛出现,即亲本黑毛雄性的基因型为Mm,B正确;
C、若白毛为显性性状,则亲本的白毛雌性中至少有三只是杂合子,但另外三只未必是杂合子,C错误;
D、题中杂交结果显示,亲本中一定有一方为隐性纯合子,因此,六只幼崽中有三只是纯合子,另外三只是杂合子,D正确。
故选C。
3.如图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列说法正确的是( )
A.图A所示细胞中所有染色体均散乱分布在细胞中
B.图B所示细胞所处的分裂时期是减数分裂I后期
C.上述细胞图像按时间排序为A→C→E→D→B→F
D.图D所示细胞中染色体成对地排列在细胞中央
【答案】C
【分析】图 A 处于减数分裂 Ⅰ 前期;图 B 处于减数分裂 Ⅱ后期期;图 C 处于减数分裂 Ⅰ 中期;图 D 处于减数分裂 Ⅱ 中期;图 E 处于减数分裂 Ⅰ 后期;图 F 处于减数分裂 Ⅱ 末期。
【详解】A、图 A 细胞处于减数分裂 Ⅰ 前期,同源染色体处于联会状态,并非所有染色体均散乱分布,A错误;
B、图 B 中细胞已经完成减数第一次分裂,形成两个子细胞,且染色体移向细胞的两极,故为减数Ⅱ后期,B错误;
C、图 A 处于减数分裂 Ⅰ 前期;图 B 处于减数分裂 Ⅱ后期期;图 C 中染色体排列在赤道板位置,处于减数分裂 Ⅰ 中期;图 D 中染色体着丝粒位于赤道板上,处于减数分裂 Ⅱ 中期;图 E 中染色体移向两极,处于减数分裂 Ⅰ 后期;图 F 形成了 4 个子细胞,处于减数分裂 Ⅱ 末期。所以细胞图像按时间排序为 A→C→E→D→B→F ,C正确;
D、D 处于减数分裂 Ⅱ 中期,没有同源染色体,D错误。
故选C。
4.1903年萨顿和鲍威尔分别注意到孟德尔遗传因子的行为跟生殖细胞形成和受精过程中染色体的行为完全平行,于是两人分别提出,遗传因子就在染色体上。1909年约翰逊将遗传因子改称为基因。下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿将基因和染色体进行类比提出基因位于染色体上的假说
B.摩尔根等以果蝇为实验材料证明了果蝇的白眼基因位于性染色体上
C.遗传信息传递过程中,基因保持完整性和独立性,染色体形态结构也保持相对稳定
D.等位基因位于同源染色体上,非等位基因位于非同源染色体上
【答案】D
【分析】萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、萨顿通过类比推理法,将基因和染色体的行为进行类比,提出基因位于染色体上的假说,A正确;
B、摩尔根以果蝇为实验材料,通过假说-演绎法证明了果蝇的白眼基因位于X染色体上,B正确;
C、一般情况下,基因在遗传过程中保持独立,不相融合,这体现了基因的独立性,遗传信息传递过程中,基因保持完整性和独立性,染色体形态结构也保持相对稳定,C正确;
D、非等位基因可以位于同源染色体上、非同源染色体上以及一条染色体上,D错误。
故选D。
5.果蝇的刚毛与截毛是一对相对性状,由等位基因D、d控制,且位于X染色体上。现让果蝇种群中多只刚毛雌雄果蝇随机交配,F1中雌性全表现为刚毛,雄性中刚毛:截毛=3:1。下列叙述错误的是( )
A.果蝇刚毛对截毛为显性,亲本中雄果蝇的基因型为XDY
B.F1中雌果蝇的基因型有2种,其中纯合子占3/4
C.让F1中雌雄果蝇随机交配,后代雄果蝇中刚毛占7/8
D.让F1中的一只刚毛雌果蝇与截毛雄果蝇交配,后代雌果蝇中截毛占1/16
【答案】D
【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,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【详解】A、多只刚毛雌雄果蝇随机交配,F1中雌性全表现为刚毛,雄性中刚毛:截毛=3:1,说明果蝇刚毛对截毛为显性,亲本中雄果蝇的基因型为XDY,雌果蝇基因型为1/2XDXD、1/2XDXd,A正确;
B、亲本雌果蝇产生的配子为3/4XD、1/4Xd,与雄配子XD结合后代为雌性,F1中雌果蝇的基因型有2种,其中纯合子(XDXD)占3/4,B正确;
C、F1雌性为3/4XDXD、1/4XDXd,产生的雌配子为7/8XD、1/8Xd,雄性为3/4XDY、1/4XdY,雄配子为3/8XD、1/8Xd、1/2Y,让F1中雌雄果蝇随机交配,后代雄果蝇(7/8XDY、1/8XdY)中刚毛(XDY)占7/8,C正确;
D、让F1中的一只刚毛雌果蝇(3/4XDXD或1/4XDXd)与截毛雄果蝇(XdY)交配,若为XDXD,则后代雌果蝇中不会出现截毛(XdXd),若为XDXd,则后代后代雌果蝇中截毛占1/4×1/2=1/8,因此后代雌果蝇中截毛占0或1/8,D错误。
故选D。
6.为验证DNA分子的复制方式为半保留复制,科学家以大肠杆菌为材料进行如图1实验,并分别在第6、13、20分钟时提取大肠杆菌DNA,经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱,结果如图2中b、c、d所示,(注:大肠杆菌约20分钟繁殖一代;紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的DNA数量越多)。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中需要提取亲代DNA分子,用于对照
B.本实验不可以通过测定放射性强度来验证DNA复制方式
C.将20分钟时提取的产物解旋后测定,将出现2个等大的峰值
D.实验延长至40分钟,峰值个数为2,分别出现在Q点位置和P点位置
【答案】D
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂前的间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
【详解】A、实验过程中需要提取亲代DNA分子,用于与子代DNA对照,A正确;
B、15N不具有放射性,故本实验不能通过测定放射性强度来确定DNA的复制方式,B正确;
C、大肠杆菌约20分钟繁殖一代,DNA复制一代后均为15N/14N-DNA,若将20分钟时提取的大肠杆菌DNA 解旋为单链再离心,则会出现1条15N的DNA带,1条14N的DNA带,即出现2个等大的峰值,C正确;
D、若为半保留复制,则40分钟后(DNA复制两代)会出现15N/14N-DNA和14N/14N-DNA两种数量相等的DNA分子,出现峰值个数为2,一个峰值出现在Q点(15N/14N-DNA)位置,另一个出现在Q点上方(14N/14N-DNA)位置,D错误。
故选D。
7.DNA作为遗传物质的探索过程是生物学史上的一个重要里程碑,涉及多位科学家的贡献和一系列关键实验。图甲、图乙分别表示在“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.图甲实验并不能说明促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子是DNA
B.图甲实验中的①表示R型细菌的数量变化,②表示S型细菌的数量变化
C.图乙表示在32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液放射性强度的变化
D.图乙放射性强度后半段出现上升是因为保温时间长,细菌裂解释放噬菌体
【答案】B
【分析】题图分析,图甲为“肺炎链球菌的转化实验”的相关曲线变化,图中①表示S型菌的数量变化,②表示R型菌的数量变化,起初R型菌数量下降的原因是由于小鼠免疫系统的作用导致的,图2为“噬菌体侵染细菌的实验”的相关曲线变化,随着噬菌体和大肠杆菌保温时间的变化,上清液中的放射性强度逐渐下降,而后上升,可代表32P标记的噬菌体侵染过程。
【详解】A、图甲实验为肺炎链球菌体内转化实验,该实验能说明促S型活细菌中有使R型菌发生转化的转化因子,但不能确定转化因子是DNA,A正确;
B、图甲实验中的①表示S型细菌的数量变化,②表示R型细菌的数量变化,B错误;
C、图乙表示在32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液放射性强度的变化,最初放射性高的原因是由于亲代噬菌体尚未发生侵染过程被离心到上清液中,而后由于保温时间过长,带有放射性标记的子代噬菌体进入到上清液中进而导致上清液中放射性升高,C正确;
D、图乙放射性强度后半段出现上升是因为保温时间长,细菌裂解释放噬菌体,使带有32P标记的噬菌体进入到上清液中,D正确。
故选B。
8.图甲是真核细胞遗传信息表达的某过程示意图,图乙是中心法则的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中①上面的反密码子可以和③上的密码子配对
B.图甲过程中mRNA沿着核糖体移动,遇到终止密码子时翻译停止
C.图乙中d、e过程均存在碱基互补配对及氢键的形成和断裂
D.劳氏肉瘤病毒感染人体过程的遗传信息流动途径同图乙中的a→b→c
【答案】C
【分析】图甲表示发生在核糖体上的翻译过程,其中①为 mRNA,②为核糖体,③为 tRNA,④为多肽链;图乙表示中心法则,其中a表示DNA复制,b表示转录,c表示翻译,d表示逆转录,e表示RNA的自我复制。
【详解】A、观察图甲可知,①为 mRNA,③为tRNA,tRNA 上的反密码子可以和 mRNA 上的密码子配对,A错误;
B、图甲翻译过程中是核糖体沿着 mRNA 移动,B错误;
C、据图可知,过程d过程表示逆转录,过程中以RNA为模板,通过碱基互补配对合成DNA,e过程表示RNA复制,以RNA为模板,通过碱基互补配对合成RNA,两个过程中均伴随氢键的形成和断裂,C正确;
D、劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒,先发生逆转录,合成DNA,再进行转录和翻译,所以遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c,D错误。
故选C。
9.白花三叶草有叶片含氰(HCN)和叶片不含氰两个稳定遗传的品种。已知合成含氰糖苷需要产氢糖苷酶(由A基因编码),含氰糖苷转化为氰需要氰酸酶(由B基因编码)控制合成,具体的控制途径如图。现有两个纯合的不产氰品种杂交后,F1全部含氰,F1自交得F2,下列说法错误的是( )
A.亲本的基因型为AAbb和aaBB
B.由图可知基因通过控制酶的合成间接控制性状
C.F2产氰与不产氰的个体比例为9:7
D.F2能产生产氰糖苷酶的个体中有1/4能稳定遗传
【答案】D
【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。由此可见,同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。适用范围:①有性生殖的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
【详解】A、现有两个纯合的不产氰品种杂交后,F1全部含氰,可知F1的基因型为A-B-,因此,两个纯合的不产氰的亲本的基因型为AAbb和aaBB,A正确;
B、由图可知A基因编码产氢糖苷酶催化合成含氰糖苷,B基因编码氰酸酶,催化含氰糖苷转化为氰,可知基因通过控制酶的合成间接控制性状,B正确;
C、F1的基因型为AaBb,理论上F2产氰与不产氰的个体比例为9:7,C正确;
D、F1的基因型为AaBb,F2能产生产氰糖苷酶的个体基因型为A_ _ _,能稳定遗传的基因型为AA_ _,比例为1/3,D错误;
故选D。
10.癌症是当前威胁人类健康的主要因素之一。抗癌肽(ACPs)是一种独特的化合物,能够有效治疗癌症,具有相对安全、副作用少等优势。ACPs杀伤癌细胞的机制如下:①ACPs可直接破坏细胞膜和线粒体膜的完整性,导致细胞色素c的释放并诱导细胞凋亡;②某些ACPs可以通过干扰血管内皮生长因子(VEGF:一类关键的信号蛋白,可促进新生血管生成,缓解癌细胞内缺氧环境)与其受体相互作用,抑制新生血管的生成,从而抑制肿瘤生长和转移。下列有关说法正确的是( )
A.癌细胞是正常细胞经过细胞分化形成,遗传物质不变
B.细胞坏死与细胞凋亡既受基因调控,也受环境的影响
C.癌细胞能大量增殖,所以其细胞周期较长,分裂期较短
D.据此可推测癌细胞内控制VEGF合成的基因表达量较高
【答案】D
【分析】癌细胞的主要特征:无限增殖;形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减 少,易转移。
【详解】A、癌细胞是正常细胞经过细胞异常分化形成的,遗传物质发生了改变,A错误;
B、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡,是一种病理性过程,不受基因控制,B错误;
C、癌细胞能大量增殖,所以其细胞周期短,分裂速度快,C错误;
D、VEGF可促进新生血管生成,缓解癌细胞内缺氧环境,从而有利于癌细胞的增殖,因此推测癌细胞内控制VEGF合成的基因表达量较高,D正确。
故选D。
11.研究人员发现一株矮秆小麦,导致矮秆的原因是野生型高秆小麦的Rht17基因部分碱基序列发生改变,如下图。这种改变引起的可遗传变异类型属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
【答案】A
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
【详解】基因突变指的是基因内部因碱基对的增加、缺失或替换,而引起碱基对排列顺序发生改变的现象或过程,对比矮秆和高秆的基因,基因内部的碱基对发生了替换,这种改变引起的可遗传变异类型属于基因突变,A正确。
故选A。
12.14号环状染色体综合征是一种罕见的由染色体异常引起的疾病。人的14号环状染色体的形成机制如图所示,已知含有环状染色体的细胞能正常进行分裂。若不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.染色体环化不会改变其子细胞中的染色体数目
B.该病属于染色体结构异常遗传病,无法使用光学显微镜进行观察,以作出诊断
C.图示染色体环化会导致染色体上基因的数目减少
D.通过羊水检查可判断胎儿是否患该病
【答案】B
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、环化后的染色体,数目不变,即染色体环化不会改变其子细胞中的染色体数目,A正确;
B、14号染色体短臂断裂导致部分基因缺失,属于染色体结构变异中的缺失,且该异常的染色体呈环状,可以通过光学显微镜进行观察,B错误;
C、14号染色体短臂断裂导致部分基因缺失,所以染色体环化会导致染色体上基因的数目减少,C正确;
D、羊水中含有胎儿的细胞,故通过羊水检查可判断胎儿是否患该病,D正确。
故选B。
13.最早的古细菌大约出现在35亿年前,现今在海洋、湖泊和土壤等环境中还能发现古细菌,这些古细菌也具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。以上描述的生物进化的证据属于( )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.细胞和分子水平证据
【答案】D
【分析】生物有共同祖先的证据:
(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最直接、最重要的、比较全面的证据。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。
(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】据题干信息“这些古细菌也具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA”可知,这些古细菌的发现与现有生物的细胞具有共同的物质和结构,属于细胞和分子水平证据,D正确,ABC错误。
故选D。
14.抗生素对抵抗细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后,杀菌效果就会下降,原因是细菌产生了抗药性。按照达尔文的自然选择学说,下列说法不正确的是( )
A.达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释其本质
B.细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异
C.在未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势
D.抗生素导致细菌产生了抗药性,抗药性强的个体能产生更多的后代,导致抗生素的杀菌效果下降
【答案】D
【分析】达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异是生物进化的基础,首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强,有的抗药性弱。使用抗生素时,把抗药性弱的细菌杀死,这叫不适者被淘汰;抗药性强的细菌活下来,这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌,繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱,在使用抗生素时,又把抗药性弱的细菌杀死,抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受抗生素的影响了,就出现了现在所谓的“超级细菌”。
【详解】A、达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,没有认识到遗传和变异的本质,不能科学地解释其本质,A正确;
B、细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异(该变异一般为基因突变,基因突变具有不定向性),有抗药性弱的变异,有抗药性强的变异,B正确;
C、在未使用抗生素时,抗药性强或抗药性弱,并不影响细菌的生存,因此抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体也没有生存优势,C正确;
D、抗生素的作用是选择出细菌种群中已经具有的抗药性的个体,抗药性的个体在抗生素出现之前就已经存在,D错误。
故选D。
15.在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列说法错误的是( )
说明:实线表示A的基因频率变化,虚线表示a的基因频率变化
A.若该基因位于常染色体上,Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%,Ⅱ时间段中杂合子的基因型频率可以达到最大值
B.若该对等位基因只位于X染色体上,经历三个时间段后,种群中、的基因型频率分别为32%、20%
C.在第Ⅰ和Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
D.经历了三个时间段的多次繁殖,该种群基因频率发生了改变说明产生了进化
【答案】B
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、若该等位基因位于常染色体时,在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中,雌雄杂合子的基因型频率都是2×80%×20%=32%,假设A的基因频率为X,则a的基因频率为1-X,故杂合子的基因型频率=2×X×(1-X)=2X-2X2,=1/2-2(X-1/2)2,若杂合子的基因型频率达到最大值,则A的基因频率即X=0.5,由于Ⅱ时间段中存在A和a基因频率相等的时段,即A的基因频率0.5,此时杂合子的基因型频率可以达到最大值,即为2×1/2×1/2=1/2,A正确;
B、若该对等位基因只位于X染色体上,则雌果蝇中XAXa的基因型率为2×0.8×0.2=32%,雄果蝇中XAY的基因型频率为20%,雌雄果蝇数量相等,因此XAXa、XAY的基因型频率分别为16%、10%,B错误;
C、由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中,A和a的基因频率都不变,该个体是自由交配的个体,所以后代的基因型频率也不变,C正确;
D、在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段中基因频率发生了改变,所以该种群产生了进化,D正确。
故选B。
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.某自由交配的飞蛾种群中,基因A的频率多年保持在80%。后来迁入新的天敌,一年后基因型为 AA的个体减少10%,基因型为Aa的个体数不变,基因型为aa的个体减少90%。下列说法错误的是( )
A.迁入天敌一年后,AA 的基因型频率增加
B.迁入天敌一年后,A的基因频率减少
C.自然选择通过作用于表型而影响基因型
D.天敌和飞蛾相互影响、相互选择,实现协同进化
【答案】AB
【分析】一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。
【详解】A、某自由交配的飞蛾种群中,基因A的频率多年保持在80%,则AA基因型频率为64%,aa基因型频率为4%,Aa基因型频率为32%,若该群体中AA有640只,aa有40只,Aa有320只,一年后基因型为 AA个体减少10%数量为576只,基因型为aa的个体减少90%,aa数量为4只,则一年后AA基因型频率为576÷(576+320+4)×100%=64%,即AA 的基因型频率不变,A错误;
B、一年后A为(576×2+320)÷(900×2)×100%≈82%,,A的基因频率增加,B错误;
C、自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表型,通过作用于表型而影响基因型,C正确;
D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,因此天敌和飞蛾相互影响、相互选择,实现协同进化,D正确。
故选AB。
17.下图为某家族的遗传系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用D、d表示,其中I1只携带一种致病基因。人群中,甲病的发病率是0.04%;男性人群中隐性基因d占5%。下列叙述正确的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.I2号的基因型是AaXDXd
C.II4号携带致病基因的概率是2/3
D.II5号与一男性婚配,生下不患乙病孩子的概率是139/160
【答案】ABD
【分析】判断遗传病的遗传方式,可以根据“无中生有为隐性,隐性看女病,父子有正非伴性;有中生无为显性,显性看男病,母女有正非伴性”进行判断,即父母都没有病但是生出来了患病的孩子,则该病为隐性遗传病,此时可以看女患者的父亲和儿子,若女患者的父亲和儿子有正常的,则该病不是伴性遗传,而是常染色体隐性遗传病;父母都有病,但是生出来了正常的孩子,则该病是显性遗传病,此时看男患者的母亲和女儿,若男患者的母亲和女儿有正常的,则该病不是伴性遗传,而是常染色体显性遗传病。
【详解】A、1、2不患甲病,但他们有一个患甲病的女儿5号,说明甲病为常染色体隐性遗传,A正确;
B、1号、2号个体不患甲病也不患乙病,1号个体基因型为A_XDY、2号个体基因型为A_XDX_。由于5号患甲病,基因型为aa,则1号和2号的基因型为Aa;6号患乙病,基因型为XdY,则2号的基因型为XDXd,因此1号基因型为AaXDY,2号的基因型是AaXDXd,B正确;
C、1号和2号所生女儿4号既不患甲病也不患乙病,基因型为A_XDX_,其中AA出现的概率1/3,Aa出现的概率是2/3,XDXD和XDXd出现的概率均为1/2,所以 II4不携带致病(AAXDXD)的概率是(1/3)×(1/2)=1/6,携带致病基因的概率是1-1/6=5/6,C错误;
D、对于乙病而言,男性人群中隐性基因d占5%,则男性人群中XDY占95%,XdY占5%;5号不患乙病,只考虑乙病,基因型及比例为1/2XDXD或1/2XDXd。Ⅱ5与一男性婚配,生下患乙病孩子的概率是1/2×5%×1/2+ 1/2×95%×1/4=21/160,生下不患乙病孩子的概率是139/160,D正确。
故选ABD。
18.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述正确的是( )
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.上清液具有放射性的原因是保温时间过长
C.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA
D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA
【答案】ACD
【分析】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、因大肠杆菌的质量重于噬菌体,所以离心后,大肠杆菌主要分布在沉淀物中,A正确;
BC、32P标记的是噬菌体的DNA,在实验过程中,噬菌体将DNA注入大肠杆菌中,沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA,而蛋白质外壳留在外面,由题可知,在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%,说明实验时间内的大肠杆菌没有被裂解,所以上清液具有放射性的原因是保温时间过短,有一部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,B错误,C正确;
D、32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,在子代噬菌体中能够检测到放射性,说明DNA在亲子代噬菌体之间具有连续性,即在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA,D正确。
故选ACD。
19.某鸟类(ZW型性别决定)的羽色深褐色、灰红色和蓝色受三个复等位基因控制。现有一只羽色为灰红色的雄鸟与一只羽色为深褐色的雌鸟交配,所得F1中,雄鸟的羽色全为深褐色,雌鸟的羽色为灰红色和蓝色。下列相关叙述错误的是( )
A.控制该性状的基因位于Z染色体上,遗传时与性别无关
B.深褐色对灰红色和蓝色为显性,蓝色对灰红色为显性
C.F1雌雄个体相互交配,F2中会出现羽色为蓝色的雄性个体
D.F1雄性个体与灰红色雌性个体交配,F2中深褐色个体占1/4
【答案】ABD
【分析】鸟类的性别决定方式为ZW型,雄性为ZZ,雌性为ZW,鸟的羽色由Z染色体上的复等位基因,遵循基因的分离定律。
【详解】A、假设控制深褐色、灰红色和蓝色的三个基因分别为A1、A2和A3,则亲代的基因型为ZA2ZA3和ZA1W,F1的基因型有ZA1ZA2、ZA1ZA3、ZA2W和ZA3W,相关基因的遗传与性别相关联,A错误;
B、子代雌性个体的羽色基因来自亲代雄性个体,由“雌性个体的羽色为灰红色和蓝色”可推出亲代雄性个体既有灰红色基因又有蓝色基因,但表现为灰红色,进而推出灰红色对蓝色为显性;亲代深褐色的雌性个体把它的深褐色基因传给子代的雄性个体并且在所有的个体都表现了出来,说明深褐色对灰红色和蓝色为显性,即深褐色对灰红色和蓝色为显性,灰红色对蓝色为显性,B错误;
C、设亲代的基因型为ZA2ZA3和ZA1W,则F1的基因组成有ZA1ZA2、ZA1ZA3和ZA2W和ZA3W,雌雄个体相互交配,雌雄个体相互交配,F2中会出现ZA3ZA3(羽色为蓝色)的雄性个体,C正确;
D、F1的基因型有ZA1ZA2、ZA1ZA3、ZA2W和ZA3W,F1雄性个体产生的精子有一半基因型为ZA1,又由于ZA1对ZA2、ZA3为显性,故F2中深褐色个体占1/2,D错误。
故选ABD。
20.某山羊的有角和无角是一对相对性状,有角公羊的基因型为TT或 Tt,无角公羊的基因型为 tt;有角母羊的基因型为TT,无角母羊的基因型为 Tt或tt。下列相关叙述正确的是( )
A.有角母羊与有角公羊交配,子代中无角个体为雌性
B.基因型为 Tt的公羊和母羊交配,子代中有角:无角=3:1
C.无角母羊与无角公羊交配,子代中有角个体为雄性
D.无角公羊与有角母羊交配,可根据角的有无辨别子代的性别
【答案】ACD
【分析】分离定律的实质:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、有角母羊(TT)与有角公羊(TT 或 Tt)交配,子代的基因型为T_,若表现为无角,则对应个体为雌性,A正确;
B、基因型为Tt的公羊和母羊交配,子代中有角:无角=1:1,B错误;
C、无角母羊(Tt或tt)与无角公羊(Ⅱ)交配,子代的基因型为 t,若表现为有角,则对应个体为雄性,C正确;
D、无角公羊(Ⅱ)与有角母羊(TT)交配,子代的基因型为 Tt,表型为雄性有角、雌性无角,D 正确。
故选ACD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
21.某雌雄同株植物的花色有红色、白色和粉红色三种,由一对等位基因D、d控制,且基因D与红色素的形成有关;叶形有窄叶和宽叶两种,由一对等位基因E、e控制。为了研究该植物花色和叶形的遗传规律,研究人员将红花宽叶植株与白花窄叶植株杂交得到F1,F1自交得F2,F2的表型及数量如表所示。回答下列问题:
表型
红花宽叶
粉红花宽叶
白花宽叶
红花窄叶
粉红花窄叶
白花窄叶
F2/株
119
243
121
39
80
40
(1)基因D、d和基因E、e的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)为验证(1)中的推测,请从本实验的F1及F2中选择合适的个体进行实验,简要写出实验思路,并预期结果。
①实验思路: 。
②预期结果: 。
(3)该植物中,红花宽叶植株的基因型有 种。F2中白花宽叶植株的基因型为 ;F2中的白花宽叶植株自交,F3白花宽叶植株中纯合子的比例为 。
【答案】(1) 遵循 F2的表型比例符合(3:1)×(1:2:1)=3:6:3:1:2:1,属于9:3:3:1的变式,说明两对基因独立遗传,遵循自由组合定律
(2) 让F1与白花窄叶植株(ddee)杂交,统计后代的表型及比例。 后代出现粉红花宽叶、粉红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶四种表型,比例约为1:1:1:1。
(3) 2 ddEE、ddEe 3/5
【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。由此可见,同源染色体上的等位基因、非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔的遗传定律。适用范围:①有性生殖的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
【详解】(1)植物的花色有红色、白色和粉红色三种,由一对等位基因D、d控制,且基因D与红色素的形成有关,叶形有窄叶和宽叶两种,由一对等位基因E、e控制。F2中植物花色的表型及比例红花:粉红花:白花≈1:2:1,叶形的表型及比例为宽叶:窄叶≈3:1, F2的表型比例符合(3宽叶:1窄叶)×(1红花:2粉红花:1白花)=3:6:3:1:2:1,符合9:3:3:1的变式,因此可知基因D、d和基因E、e的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)为验证基因D、d和基因E、e的遗传遵循基因的自由组合定律,可设计测交实验,即选择F1(基因型为DdEe)与F2中白花窄叶(基因型为ddee)个体进行测交,观察子代的表型及比例。若遵循基因的自由组合定律,DdEe可产生4种比例相等的配子,即DE:De:dE:de=1:1:1:1,则DdEe与ddee杂交得后代基因型及比例为DdEe:Ddee:ddEe:ddee=1:1:1:1,表型比为粉红花宽叶:粉红花窄叶:白花宽叶:白花窄叶=1:1:1:1。
(3)该植物中,红花宽叶植株的基因型有DDEE、DDEe,共2种。F2中白花宽叶植株的基因型为ddEE、ddEe;F2中的白花宽叶植株中基因型及比例为ddEE:ddEe=1:2,若自交F3中ddee=2/3×1/4=1/6,ddEe=2/3×1/2=2/6,即F3中基因型及比例为ddEE:ddEe:ddee=3:2:1,则白花宽叶植株(ddE_)中纯合子(ddEE)的比例为3/5。
22.实验人员在显微镜下观察到某动物(体细胞含有8条染色体)的部分细胞分裂图像如图1所示。该动物细胞分裂过程中染色体数和核DNA数关系的部分图像(每图只呈现虚线内的图像)如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中的细胞a、b来自 (填“同一个”或“不同”)个体,理由是 。
(2)图1中的细胞a中所发生的染色体行为是 ,其分裂产生的子细胞的名称是 。
(3)图1中的细胞b的染色体数/核DNA数的值与图2中的 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所示比值对应。图2中Ⅱ所示时期染色体数/核DNA数的值出现该变化的原因是 。
【答案】(1) 不同 细胞a是初级卵母细胞,来自雌性个体,细胞b是初级精母细胞,来自雄性个体
(2) 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 次级卵母细胞、极体
(3) Ⅰ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
【分析】题图分析,图1细胞a为初级卵母细胞,该细胞表现为细胞质不均等分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞b为初级精母细胞,其中含有同源染色体,且细胞质表现为均等分裂。
【详解】(1)图1中的细胞a、b来自“不同”个体,因为细胞a表现为不均等分裂,处于减数第一次分裂后期,为初级卵母细胞,取自雌性个体,而细胞b表现为均等分裂,为初级精母细胞,来自雄性个体。
(2)图1中的细胞a中所发生的染色体行为是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该时期为分离定律和自由组合定律的细胞学基础,由于细胞a为初级卵母细胞,因而其分裂产生的子细胞的名称是次级卵母细胞、极体。
(3)图1中细胞b含有的染色体为每条染色体均含有2条染色单体,而染色单体数目与核DNA数目相同,即其中染色体数/核DNA数的值为1/2;图2中的“Ⅰ”所示比值对应。图2中Ⅱ所示时期染色体数/核DNA数的值出现0.5到1的变化,出现该变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,即染色体由一条染色体含有2条染色单体的状态变成了一条染色体含有1条染色单体的状态。
23.图1展示了环状DNA分子的局部结构,其中A链和B链通过碱基互补配对相连。图2呈现的是DNA分子复制的示意图,甲、乙、丙代表参与复制过程的不同酶,a、b是正在合成的两条子链。图3为电镜下观察到的DNA分子复制照片简图,其中的泡状结构被称为DNA复制泡,复制泡中,DNA常从起点向两侧展开复制进程,箭头表示每个复制泡唯一的复制起点。回答下列问题:
(1)图1中①是 ,④的名称是 。假设图1所示的环状DNA分子有1000个碱基对,A链上(A+T)占该链的比例是30%,则该环状DNA分子含有 个氢键。
(2)图2中甲所作用的化学键是 。乙在催化形成的核苷酸链上移动的方向是 (填“5'→3'”或“3'→5'”),从碱基序列的角度分析,a和b两条核苷酸链属于 (填“互补链”或“同序链”)。
(3)结合题干及图3可知,DNA分子复制具有半保留复制、 、 、 等特点。
【答案】(1) 磷酸基团 鸟嘌呤脱氧核苷酸 2700
(2) 氢键 5'→3' 互补链
(3) 多起点 双向复制 边解旋边复制
【分析】DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
【详解】(1)图1中①是磷酸基团,④由磷酸、脱氧核糖和鸟嘌呤组成,所以是鸟嘌呤脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,环状DNA分子中,1000个碱基对即2000个脱氧核苷酸,A链上(A+T)占该链比例是30%,由于DNA双链碱基互补配对,则整个DNA分子中(A+T)占30%,(G+C)占70%,A-T之间有2个氢键,G-C之间有3个氢键,A=T的数量为2000×30%÷2=300个,G=C的数量为2000×70%÷2=700个,所以氢键数量为300×2+700×3=2700个。
(2)图2为DNA复制过程,甲是解旋酶,作用是解开DNA双链,破坏的是碱基对之间的氢键。乙是DNA聚合酶,在催化形成的核苷酸链上移动的方向是5'→3'。a、b两条链分别以DNA分子的两条母链为模板合成,根据碱基互补配对原则,它们属于互补链。
(3)DNA复制具有以下特点,①多起点:从图3中可以看到有多个复制泡,每个复制泡有一个复制起点,说明DNA复制过程有多起点的特点;②双向复制:DNA以复制起点向两个方向进行复制,即双向复制;③边解旋边复制:图3中可以看到解旋和复制同时进行,体现了边解旋边复制的特点。
24.阿尔茨海默症(AD)患者脑内出现β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积。近日,温州市某医院神经外科医疗团队借助显微操作技术转运和清除脑内的有害物质,从而延缓了AD患者的病情进展。研究发现Aβ分子是由其前体蛋白(APP)在病理状态下异常加工而成的,APP基因的表达如图所示。(部分密码子及其对应的氨基酸:GGC-甘氨酸;CGG-精氨酸;CCG-脯氨酸;GCC-丙氨酸)回答下列问题:
(1)图1中过程①需要的关键酶是 。转录时,该酶与模板链的 (填“5'端”或“3'端”)结合,催化 键形成,聚合成的前体mRNA需在 (填场所)加工后作为翻译的模板。若有1个DNA片段上同时存在2个基因,则它们转录时的模板链 (填“一定”、“一定不”或“不一定”)在该DNA片段的同一条单链上。
(2)图1中②代表 过程,该过程中一条mRNA上同时结合多个核糖体的意义是 。图2中核糖体 (填“甲”或“乙”)更早结合到mRNA上,正进入核糖体甲的氨基酸是 。
(3)研究发现,AD患者大脑中APP基因过度表达将导致Aβ增加,推测AD患者大脑细胞中APP基因启动子区域的甲基化水平偏 (填“低”或“高”)。
【答案】(1) RNA聚合酶 3'端 磷酸二酯键 细胞核 不一定
(2) 翻译 提高了翻译的效率/短时间内可以(利用少量mRNA)合成大量多肽链 乙 脯氨酸
(3)低
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】(1)过程①是转录,以DNA的一条链为模板形成RNA,需要的关键酶是RNA聚合酶;该酶与模板链的3,端结合;RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键的形成;聚合成的前体mRNA需在细胞核内加工后成为成熟的mRNA,才能作为翻译的模板;不同的基因模板链不一定相同。
(2)图1中②代表翻译过程,场所在核糖体;一条mRNA上同时结合多个核糖体提高了翻译的效率,可以在短时间内合成大量多肽链;图2中核糖体乙上的多肽链更长,更早结合在mRNA上;正进入核糖体甲的氨基酸右边的tRNA携带的氨基酸,对应的反密码子为GGC,密码子为CCG,对应的氨基酸为脯氨酸。
(3)启动子区域甲基化会导致基因无法转录,表达受阻,AD患者大脑中APP基因过度表达将导致Aβ增加,因此AD患者大脑细胞中APP基因启动子区域的甲基化水平偏低。
25.TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。以TM4、敲除stpK7和未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌为实验材料,按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验,进行相关实验。回答下列问题:
(1)赫尔希和蔡斯所用T2噬菌体是专门寄生在 体内的。用32P标记的噬菌体侵染细菌,保温时间的长短对实验结果 (填“有”或“没有”)影响,
(2)若用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则 (填操作)后放射性应集中在 (填“上清液”或“沉淀物”)中。若用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则释放的子代TM4的DNA (填“都有”“都没有”或“部分有部分没有”)32P标记。若用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则两组沉淀物的放射性强度为未敲除stpK7组 (填“低于”“等于”或“高于”)敲除stpK7组。若用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则能产生子代的是 组,该组子代TM4的放射性情况为 。
(3)人类基因组计划测定了 条染色体上DNA的碱基序列。随着DNA测序技术的发展,人们在一些噬菌体等生物中发现了重叠基因,重叠基因是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。重叠基因存在的意义是 。
【答案】(1) 大肠杆菌 有
(2) (搅拌、)离心 上清液 都有 高于 未敲除stpK7 子代TM4均有放射性
(3) 24 提高碱基利用率;有效利用DNA遗传信息量;使有限的DNA序列包含更多的遗传信息等
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
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、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】(1)赫尔希和蔡斯所用T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的。用32P标记的噬菌体侵染细菌,若保温时间过短,则噬菌体还没有完全侵染大肠杆菌,搅拌离心后上清液中放射性增加;若保温时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体被释放出来,同样导致上清液中放射性增加,因此保温时间的长短对实验结果有影响。
(2)若用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,35S标记的蛋白质外壳留在细菌的外面,经过搅拌、离心后放射性应集中在上清液中。若用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,由于DNA复制所需的原料全来自宿主细菌,且DNA复制特点是半保留复制,因此释放的子代TM4的DNA都有32P标记。由于耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因,敲除stpK7的耻垢分枝杆菌不能维持TM4的吸附能力,TM4无法将32P标记DNA注入耻垢分枝杆菌中,因此若用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则两组沉淀物的放射性强度为未敲除stpK7组高于敲除stpK7组。若用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则能产生子代的是未敲除stpK7组,该组子代TM4的放射性情况为子代TM4均有放射性。
(3)人类的染色体组成为22对常染色体+X、Y,由于X和Y染色体差异较大,其它的每对同源染色体差异很小,因此人类基因组计划测定了24条染色体(22条常染色体+X和Y染色体)上DNA的碱基序列。重叠基因存在的意义是提高碱基利用率;有效利用DNA遗传信息量;使有限的DNA序列包含更多的遗传信息等。
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2024—2025学年高一下学期生物学期末仿真模拟试卷02
一、单选题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1.据图判断有关孟德尔一对相对性状的遗传实验,错误的是( )
A.自交实验不用进行图中的操作过程
B.高茎植株为父本
C.豌豆开花前进行操作①
D.应先进行操作①后进行操作②
2.已知某动物的黑毛和白毛为一对相对性状,由常染色体上的等位基因M/m控制。在一个长期自然繁衍的该动物群体里,随机挑选一只黑毛雄性和六只白毛雌性分别交配,每只雌性仅生下一只幼崽。六只幼崽中,三只黑毛,三只白毛。根据上述结果,下列说法错误的是( )
A.无法确定黑毛和白毛这对相对性状的显隐性关系
B.若黑毛为显性性状,则亲本的黑毛雄性为杂合子
C.若白毛为显性性状,则亲本的白毛雌性均为杂合子
D.六只幼崽中有三只是纯合子,另外三只是杂合子
3.如图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列说法正确的是( )
A.图A所示细胞中所有染色体均散乱分布在细胞中
B.图B所示细胞所处的分裂时期是减数分裂I后期
C.上述细胞图像按时间排序为A→C→E→D→B→F
D.图D所示细胞中染色体成对地排列在细胞中央
4.1903年萨顿和鲍威尔分别注意到孟德尔遗传因子的行为跟生殖细胞形成和受精过程中染色体的行为完全平行,于是两人分别提出,遗传因子就在染色体上。1909年约翰逊将遗传因子改称为基因。下列相关叙述错误的是( )
A.萨顿将基因和染色体进行类比提出基因位于染色体上的假说
B.摩尔根等以果蝇为实验材料证明了果蝇的白眼基因位于性染色体上
C.遗传信息传递过程中,基因保持完整性和独立性,染色体形态结构也保持相对稳定
D.等位基因位于同源染色体上,非等位基因位于非同源染色体上
5.果蝇的刚毛与截毛是一对相对性状,由等位基因D、d控制,且位于X染色体上。现让果蝇种群中多只刚毛雌雄果蝇随机交配,F1中雌性全表现为刚毛,雄性中刚毛:截毛=3:1。下列叙述错误的是( )
A.果蝇刚毛对截毛为显性,亲本中雄果蝇的基因型为XDY
B.F1中雌果蝇的基因型有2种,其中纯合子占3/4
C.让F1中雌雄果蝇随机交配,后代雄果蝇中刚毛占7/8
D.让F1中的一只刚毛雌果蝇与截毛雄果蝇交配,后代雌果蝇中截毛占1/16
6.为验证DNA分子的复制方式为半保留复制,科学家以大肠杆菌为材料进行如图1实验,并分别在第6、13、20分钟时提取大肠杆菌DNA,经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱,结果如图2中b、c、d所示,(注:大肠杆菌约20分钟繁殖一代;紫外光吸收光谱的峰值位置即为离心管中DNA的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的DNA数量越多)。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中需要提取亲代DNA分子,用于对照
B.本实验不可以通过测定放射性强度来验证DNA复制方式
C.将20分钟时提取的产物解旋后测定,将出现2个等大的峰值
D.实验延长至40分钟,峰值个数为2,分别出现在Q点位置和P点位置
7.DNA作为遗传物质的探索过程是生物学史上的一个重要里程碑,涉及多位科学家的贡献和一系列关键实验。图甲、图乙分别表示在“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.图甲实验并不能说明促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子是DNA
B.图甲实验中的①表示R型细菌的数量变化,②表示S型细菌的数量变化
C.图乙表示在32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液放射性强度的变化
D.图乙放射性强度后半段出现上升是因为保温时间长,细菌裂解释放噬菌体
8.图甲是真核细胞遗传信息表达的某过程示意图,图乙是中心法则的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中①上面的反密码子可以和③上的密码子配对
B.图甲过程中mRNA沿着核糖体移动,遇到终止密码子时翻译停止
C.图乙中d、e过程均存在碱基互补配对及氢键的形成和断裂
D.劳氏肉瘤病毒感染人体过程的遗传信息流动途径同图乙中的a→b→c
9.白花三叶草有叶片含氰(HCN)和叶片不含氰两个稳定遗传的品种。已知合成含氰糖苷需要产氢糖苷酶(由A基因编码),含氰糖苷转化为氰需要氰酸酶(由B基因编码)控制合成,具体的控制途径如图。现有两个纯合的不产氰品种杂交后,F1全部含氰,F1自交得F2,下列说法错误的是( )
A.亲本的基因型为AAbb和aaBB
B.由图可知基因通过控制酶的合成间接控制性状
C.F2产氰与不产氰的个体比例为9:7
D.F2能产生产氰糖苷酶的个体中有1/4能稳定遗传
10.癌症是当前威胁人类健康的主要因素之一。抗癌肽(ACPs)是一种独特的化合物,能够有效治疗癌症,具有相对安全、副作用少等优势。ACPs杀伤癌细胞的机制如下:①ACPs可直接破坏细胞膜和线粒体膜的完整性,导致细胞色素c的释放并诱导细胞凋亡;②某些ACPs可以通过干扰血管内皮生长因子(VEGF:一类关键的信号蛋白,可促进新生血管生成,缓解癌细胞内缺氧环境)与其受体相互作用,抑制新生血管的生成,从而抑制肿瘤生长和转移。下列有关说法正确的是( )
A.癌细胞是正常细胞经过细胞分化形成,遗传物质不变
B.细胞坏死与细胞凋亡既受基因调控,也受环境的影响
C.癌细胞能大量增殖,所以其细胞周期较长,分裂期较短
D.据此可推测癌细胞内控制VEGF合成的基因表达量较高
11.研究人员发现一株矮秆小麦,导致矮秆的原因是野生型高秆小麦的Rht17基因部分碱基序列发生改变,如下图。这种改变引起的可遗传变异类型属于( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
12.14号环状染色体综合征是一种罕见的由染色体异常引起的疾病。人的14号环状染色体的形成机制如图所示,已知含有环状染色体的细胞能正常进行分裂。若不考虑其他变异,下列分析错误的是( )
A.染色体环化不会改变其子细胞中的染色体数目
B.该病属于染色体结构异常遗传病,无法使用光学显微镜进行观察,以作出诊断
C.图示染色体环化会导致染色体上基因的数目减少
D.通过羊水检查可判断胎儿是否患该病
13.最早的古细菌大约出现在35亿年前,现今在海洋、湖泊和土壤等环境中还能发现古细菌,这些古细菌也具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。以上描述的生物进化的证据属于( )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.细胞和分子水平证据
14.抗生素对抵抗细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后,杀菌效果就会下降,原因是细菌产生了抗药性。按照达尔文的自然选择学说,下列说法不正确的是( )
A.达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释其本质
B.细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异
C.在未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势
D.抗生素导致细菌产生了抗药性,抗药性强的个体能产生更多的后代,导致抗生素的杀菌效果下降
15.在一个果蝇种群中,雌雄果蝇数量相等,且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%,a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。则下列说法错误的是( )
说明:实线表示A的基因频率变化,虚线表示a的基因频率变化
A.若该基因位于常染色体上,Ⅰ和Ⅲ的时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%,Ⅱ时间段中杂合子的基因型频率可以达到最大值
B.若该对等位基因只位于X染色体上,经历三个时间段后,种群中、的基因型频率分别为32%、20%
C.在第Ⅰ和Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变,多次繁殖的后代基因型频率也不变
D.经历了三个时间段的多次繁殖,该种群基因频率发生了改变说明产生了进化
二、多选题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16.某自由交配的飞蛾种群中,基因A的频率多年保持在80%。后来迁入新的天敌,一年后基因型为 AA的个体减少10%,基因型为Aa的个体数不变,基因型为aa的个体减少90%。下列说法错误的是( )
A.迁入天敌一年后,AA 的基因型频率增加
B.迁入天敌一年后,A的基因频率减少
C.自然选择通过作用于表型而影响基因型
D.天敌和飞蛾相互影响、相互选择,实现协同进化
17.下图为某家族的遗传系谱图,甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用D、d表示,其中I1只携带一种致病基因。人群中,甲病的发病率是0.04%;男性人群中隐性基因d占5%。下列叙述正确的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.I2号的基因型是AaXDXd
C.II4号携带致病基因的概率是2/3
D.II5号与一男性婚配,生下不患乙病孩子的概率是139/160
18.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述正确的是( )
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.上清液具有放射性的原因是保温时间过长
C.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA
D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA
19.某鸟类(ZW型性别决定)的羽色深褐色、灰红色和蓝色受三个复等位基因控制。现有一只羽色为灰红色的雄鸟与一只羽色为深褐色的雌鸟交配,所得F1中,雄鸟的羽色全为深褐色,雌鸟的羽色为灰红色和蓝色。下列相关叙述错误的是( )
A.控制该性状的基因位于Z染色体上,遗传时与性别无关
B.深褐色对灰红色和蓝色为显性,蓝色对灰红色为显性
C.F1雌雄个体相互交配,F2中会出现羽色为蓝色的雄性个体
D.F1雄性个体与灰红色雌性个体交配,F2中深褐色个体占1/4
20.某山羊的有角和无角是一对相对性状,有角公羊的基因型为TT或 Tt,无角公羊的基因型为 tt;有角母羊的基因型为TT,无角母羊的基因型为 Tt或tt。下列相关叙述正确的是( )
A.有角母羊与有角公羊交配,子代中无角个体为雌性
B.基因型为 Tt的公羊和母羊交配,子代中有角:无角=3:1
C.无角母羊与无角公羊交配,子代中有角个体为雄性
D.无角公羊与有角母羊交配,可根据角的有无辨别子代的性别
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
21.某雌雄同株植物的花色有红色、白色和粉红色三种,由一对等位基因D、d控制,且基因D与红色素的形成有关;叶形有窄叶和宽叶两种,由一对等位基因E、e控制。为了研究该植物花色和叶形的遗传规律,研究人员将红花宽叶植株与白花窄叶植株杂交得到F1,F1自交得F2,F2的表型及数量如表所示。回答下列问题:
表型
红花宽叶
粉红花宽叶
白花宽叶
红花窄叶
粉红花窄叶
白花窄叶
F2/株
119
243
121
39
80
40
(1)基因D、d和基因E、e的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)为验证(1)中的推测,请从本实验的F1及F2中选择合适的个体进行实验,简要写出实验思路,并预期结果。
①实验思路: 。
②预期结果: 。
(3)该植物中,红花宽叶植株的基因型有 种。F2中白花宽叶植株的基因型为 ;F2中的白花宽叶植株自交,F3白花宽叶植株中纯合子的比例为 。
22.实验人员在显微镜下观察到某动物(体细胞含有8条染色体)的部分细胞分裂图像如图1所示。该动物细胞分裂过程中染色体数和核DNA数关系的部分图像(每图只呈现虚线内的图像)如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中的细胞a、b来自 (填“同一个”或“不同”)个体,理由是 。
(2)图1中的细胞a中所发生的染色体行为是 ,其分裂产生的子细胞的名称是 。
(3)图1中的细胞b的染色体数/核DNA数的值与图2中的 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所示比值对应。图2中Ⅱ所示时期染色体数/核DNA数的值出现该变化的原因是 。
23.图1展示了环状DNA分子的局部结构,其中A链和B链通过碱基互补配对相连。图2呈现的是DNA分子复制的示意图,甲、乙、丙代表参与复制过程的不同酶,a、b是正在合成的两条子链。图3为电镜下观察到的DNA分子复制照片简图,其中的泡状结构被称为DNA复制泡,复制泡中,DNA常从起点向两侧展开复制进程,箭头表示每个复制泡唯一的复制起点。回答下列问题:
(1)图1中①是 ,④的名称是 。假设图1所示的环状DNA分子有1000个碱基对,A链上(A+T)占该链的比例是30%,则该环状DNA分子含有 个氢键。
(2)图2中甲所作用的化学键是 。乙在催化形成的核苷酸链上移动的方向是 (填“5'→3'”或“3'→5'”),从碱基序列的角度分析,a和b两条核苷酸链属于 (填“互补链”或“同序链”)。
(3)结合题干及图3可知,DNA分子复制具有半保留复制、 、 、 等特点。
24.阿尔茨海默症(AD)患者脑内出现β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积。近日,温州市某医院神经外科医疗团队借助显微操作技术转运和清除脑内的有害物质,从而延缓了AD患者的病情进展。研究发现Aβ分子是由其前体蛋白(APP)在病理状态下异常加工而成的,APP基因的表达如图所示。(部分密码子及其对应的氨基酸:GGC-甘氨酸;CGG-精氨酸;CCG-脯氨酸;GCC-丙氨酸)回答下列问题:
(1)图1中过程①需要的关键酶是 。转录时,该酶与模板链的 (填“5'端”或“3'端”)结合,催化 键形成,聚合成的前体mRNA需在 (填场所)加工后作为翻译的模板。若有1个DNA片段上同时存在2个基因,则它们转录时的模板链 (填“一定”、“一定不”或“不一定”)在该DNA片段的同一条单链上。
(2)图1中②代表 过程,该过程中一条mRNA上同时结合多个核糖体的意义是 。图2中核糖体 (填“甲”或“乙”)更早结合到mRNA上,正进入核糖体甲的氨基酸是 。
(3)研究发现,AD患者大脑中APP基因过度表达将导致Aβ增加,推测AD患者大脑细胞中APP基因启动子区域的甲基化水平偏 (填“低”或“高”)。
25.TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。以TM4、敲除stpK7和未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌为实验材料,按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验,进行相关实验。回答下列问题:
(1)赫尔希和蔡斯所用T2噬菌体是专门寄生在 体内的。用32P标记的噬菌体侵染细菌,保温时间的长短对实验结果 (填“有”或“没有”)影响,
(2)若用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则 (填操作)后放射性应集中在 (填“上清液”或“沉淀物”)中。若用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则释放的子代TM4的DNA (填“都有”“都没有”或“部分有部分没有”)32P标记。若用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则两组沉淀物的放射性强度为未敲除stpK7组 (填“低于”“等于”或“高于”)敲除stpK7组。若用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,则能产生子代的是 组,该组子代TM4的放射性情况为 。
(3)人类基因组计划测定了 条染色体上DNA的碱基序列。随着DNA测序技术的发展,人们在一些噬菌体等生物中发现了重叠基因,重叠基因是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。重叠基因存在的意义是 。
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