内容正文:
2024-2025学年第二学期期中学分认定考试
高一生物学试题
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分;满分100分,考试时间为90分钟。
2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上,主观题用0.5mm黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于遗传学基本概念、现象及规律的相关叙述,正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 摩尔根用果蝇为材料发现了伴性遗传,若选择豌豆为材料也可得到同样的规律
C. 孟德尔的实验过程是在严格控制传粉的条件下进行的,并采用了正交和反交进行比较
D. 红绿色盲基因在亲子代间的传递存在祖父→父亲→女儿的途径
2. A、a和B、b两对等位基因位于两对同源染色体上,对基因型为AaBb的个体进行自交或测交,下列分析错误的是( )
A. 对基因型为AaBb的个体进行自交或测交实验可验证基因的自由组合定律
B. 若自交子代出现9:7的性状分离比,则子代杂合子中2/3的个体能稳定遗传
C. 若自交子代出现15:1的性状分离比,则显性个体中杂合子占4/5
D. 若含a的花粉50%致死,则自交子代会出现15:5:3:1的性状分离比
3. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生4个精细胞的基因型均不相同
4. 下列关于DNA结构特点和复制特点的具体应用,叙述错误的是( )
A. 双链DNA分子中,G占碱基总数38%,若一条链中的T占该DNA分子碱基总数的5%,则另一条链中T占该DNA分子碱基总数的7%
B. 32P标记的双链DNA在不含32P的环境中连续复制n次,子代有标记的DNA占1/2n-1
C. 含a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸a·(2n-1)个
D. 一个DNA分子复制时,若子一代DNA分子的一条单链出现差错,则子二代DNA分子中,差错DNA分子占1/4
5. 人类β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因G突变引起的单基因遗传病,该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失;乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换,导致β链缩短。下列叙述错误的是( )
A. 甲患者β链氨基酸的缺失是基因中连续缺失6个碱基对所致
B. 乙患者G基因的突变导致其转录的碱基序列中终止密码子提前出现
C. 该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状
D. 上述G基因的两个位点发生突变体现了基因突变的随机性
6. 果蝇的长翅与残翅(由A和a基因控制),红眼与白眼(由B和b基因控制)是两对相对性状。一只雄果蝇与一只雌果蝇杂交,后代的表型及比例如下表。有关分析错误的是( )
长翅红眼
长翅白眼
残翅红眼
残翅白眼
雌果蝇
3/8
0
1/8
0
雄果蝇
3/16
3/16
1/16
1/16
A. 正常情况下,雄果蝇产生的次级精母细胞中最多含有两个Y染色体
B. 亲本雌雄果蝇的基因型分别是AaXBXb、AaXBY
C. 后代雌果蝇中纯合子占1/4
D. 后代残翅红眼雌果蝇与长翅白眼雄果蝇杂交,F2中出现残翅白眼果蝇的概率为1/6
7. 雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。雄性个体细胞不会形成巴氏小体。下列正确的是( )
A. X染色体失活会改变其基因的碱基序列
B. Xist基因与Tsix基因都表达时,X染色体保留活性
C. Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链
D. 形成巴氏小体的X染色体来源于雌性亲本
8. M13 噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链 DNA 分子,长6407个核苷酸,含DNA 复制和噬菌体增殖所需的遗传信息,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2 噬菌体 类似。研究人员用M13 噬菌体代替T2 噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述正确的是( )
A. M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C 和 G 碱基含量成正相关
B. 用含有32P 的培养基培养未被标记过的M13 噬菌体,可获得32P 标记的噬菌体
C. 若该噬菌体DNA 分子含有100个碱基,在大肠杆菌中增殖n 代,需要C+T 的数量为50(2n-1)
D. 用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液的放射性与搅拌是否充分关系不大
9. 生物学发展过程中,很多科研成果的取得依赖各种科学研究方法。下列错误的是( )
A. 沃森和克里克从DNA衍射图谱中得到启发构建了DNA的物理模型
B. DNA半保留复制的发现过程运用了“假说一演绎法”
C. 梅塞尔森和斯塔尔通过放射性同位素检测证明了DNA的半保留复制
D. 摩尔根发明测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列
10. 如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是( )
A. 酶A参与磷酸二酯键的形成,酶B和酶C参与磷酸二酯键的断裂
B. 进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
C. 进行过程③时,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成一条长肽链
D. 过程①、②都是沿着模板链3′→5′方向进行,过程③是沿着模板链5′→3′方向进行
11. 家鸡的正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型会使雌性个体致死,现有一对家鸡杂交,子一代♀:♂=1:2,下列相关叙述不合理的是( )
A. 若ZeW个体致死,则该家鸡种群中基因型最多有4种
B. 若ZeW个体致死,则子一代中不会出现交叉喙
C. 若ZEW个体致死,则子一代雄性个体表型不同
D. 若ZEW个体致死,则子一代正常喙所占比例为1/3
12. TGF-β1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生。下列说法错误的是( )
A. 恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散转移
B. 复合物的转移实现了细胞内核质之间的信息传递
C. 从功能来看,复合物诱导靶基因属于抑癌基因
D. 临床上,可以开发TGF-β1受体抑制剂来治疗癌症
13. 杜氏进行性肌营养不良受一对等位基因(A、a)控制,患者由于骨盆带肌肉和肩胛带肌肉病变萎缩,导致肌无力。图1是该病患者家系的系谱图及部分成员的电泳图,图2是2号个体减数分裂某时期的细胞分裂图像(只显示部分染色体),据图分析错误的是( )
A. 该病伴X隐性遗传病,患者中男性多于女性
B. 4号个体的次级精母细胞中可能不存在该致病基因
C. 图2细胞减数分裂后,能产生一种卵细胞
D. 5号成年女性与正常男性婚配,子代患病率为0
14. 某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是( )
A. 3/4 B. 7/8 C. 15/16 D. 1
15. 某二倍体植物2—三体植株(2号染色体有3条,其他染色体正常)2号染色体基因分布如图所示,已知该植株在减数第一次分裂的过程中任意两条发生联会并分离,第三条染色体会随机移向一极,受精卵中同号染色体存在4条及以上的不能存活。不考虑其他突变和致死现象,下列说法正确的是( )
A. 该植株与2-三体基因型为bbb的植株交配,子代表现为显性个体中,染色体正常的个体占1/5
B. 该植株自交后代,性状分离比为35∶1
C. 产生该植株的原因是父本或者母本减数第二次分裂过程中,2号染色体姐妹染色单体未分离导致的
D. 该植株减数第二次分裂时,细胞中可存在4个B基因
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 腺病毒的双链(α链、β链)DNA分子在复制过程中,首先以α链为模板合成一条子链并逐渐释放β链,然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链。复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的,pTP 与DNA 聚合酶结合启动复制。下列叙述正确的是( )
A. 腺病毒的DNA 上有多个复制起点以提高DNA 复制速率
B. 复制起始时, pTP结合到DNA模板链的3'-端
C. 该复制方式可使亲代DNA的两条链保留在同一个子代DNA 中
D. 若合成一条子链需要t分钟,则腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后能产生4个子代DNA分子
17. 狂犬病毒(RV)的遗传物质是-RNA,当RV侵入宿主细胞后,可通过下图所示途径进行增殖,图中①~③代表相应的生理过程。下列说法错误的是( )
A. RV病毒通过过程①完成自身遗传物质的复制
B. 过程②发生在宿主细胞的核糖体上
C. 过程③属于逆转录
D. 过程①与过程③所需嘌呤碱基数相等
18. 如图甲是某二倍体动物(基因型为AaBb)减数分裂某时期图像(只显示了部分染色体),图乙是测定该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数关系图。下列正确的是( )
A. 由图甲可知,该分裂过程中既有基因突变又发生基因重组
B. 图甲细胞可对应图乙中的④,有丝分裂过程中也有对应④的阶段
C. ②只发生在减数分裂过程中,⑤只发生在有丝分裂过程中
D. 图乙中含有1个染色体组的细胞有①②,③④⑤细胞一定含有同源染色体
19. 某种野生型植物的豆荚是不饱满的。在研究影响其控制豆荚饱满程度的基因时,研究者发现了6个不同的纯合隐性突变体①~⑥(每个突变体只有1种隐性突变),这些突变都能使该植物的豆荚表现为饱满。利用上述突变体进行下图所示的系列杂交实验。不考虑其他突变,下列推断错误的是( )
A. 上述①②⑤的突变基因互为非等位基因
B. ③和④杂交,后代豆荚饱满程度为不饱满
C. ①和⑥杂交,后代豆荚饱满程度为不饱满
D. ①和④杂交得到的F1自交,F2性状分离比为3:1
20. 某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟的灰腿(A)对黑腿(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性,两对等位基因分别位于常染色体上、Z和W染色体的同源区段上。雄鸟甲和雌鸟乙体细胞的部分染色体和基因组成如图所示,雌鸟乙W染色体上部分片段移接到A基因所在的染色体上,这条重组染色体称为W0,W染色体的剩余片段丢失。研究发现,含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死。不考虑互换、再次突变,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙不仅发生了染色体结构变异,也发生了染色体数目变异
B. 甲的一个精原细胞完成减数分裂,可产生4种精细胞
C. 乙进行减数分裂,产生的配子中染色体正常的概率为1/4
D. 甲和乙交配,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/6
第II卷(共55分)
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 某植物的紫花、白花为一对相对性状。为研究该植物花色的遗传规律,将纯合紫花植株甲与纯合白花植株乙杂交得到F1,F1随机受粉,所得F2的表型及比例为紫花:白花=9:7。根据实验结果,某兴趣小组对该植物花色遗传规律做出了如下假设:
假设一:该植物花色由两对等位基因(A/a、B/b)控制,不存在致死和配子不育等现象。
假设二:该植物花色由一对等位基因(E/e)控制,且某种花粉有一定的不育率。
(1)若假设一正确,A/a、B/b两对基因的位置关系为_____________。上述实验中,紫花植株的基因型有_______种,F2白花植株中纯合子的比例为_________。取F2中的一株紫花植株自交,子代的表型及比例为________________。
(2)若假设二正确,有一定不育率的是含_______的花粉,花粉的不育率为_____________。
(3)为验证上述假设,该小组将F1作为________(填“父本”或“母本”)进行测交实验。若假设一正确,则测交子代的表型及比例为_________;若假设二正确,则测交子代的表型及比例为________________。
22. 某二倍体动物的基因型为AaXBY,其某次细胞分裂如图1所示,该动物产生精子并参与受精卵形成及受精卵分裂过程中的染色体数目变化如图2所示。
(1)图1所示细胞名称为_______,对应图2中的________段。图1中A、a位于同一条染色体上的原因是_____________________。
(2)图2中,7时期染色体数目上升的原因是_______________,10时期染色体数目上升的原因是______________。
(3)若该个体某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为____________。
(4)初级精母细胞的分裂离不开纺锤丝的牵引,LIMK1是细胞自身产生的蛋白激酶,有利于纺锤体的形成和定位。科研人员用BMS-3(LIMK1的抑制剂)处理减数分裂的细胞,取同一时期的细胞经荧光染色并观察DNA、Aurora-A(一种蛋白质)、LIMK1的分布及三图合并结果如图所示。
注:1.DMSO为对照组结果,BMS-3为实验组结果
2.merge表示前三者DNA、Aurora-A、LIMK1图的合并
DNA在________牵引下排列在赤道板上;根据实验结果推测,LIMK1在纺锤体的形成和定位中的作用机理是________________。
23. 下图为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。一个DNA分子中有多个大小不一的复制泡。
(1)DNA的两条单链按________方式盘旋呈双螺旋结构,其基本骨架由_______构成。在DNA分子中,遗传信息蕴藏在________中。
(2)DNA复制能够准确地进行依赖于_________原则。一个DNA分子中有多个复制泡,其意义是________;复制泡大小不一,说明________。DNA复制还具有_______(答出两点即可)的特点。
(3)DNA复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,酶________(填图中数字)将DNA双螺旋的两条链解开。图中表示3’-端的是_______(填图中字母),DNA合成开始的部位叫作复制起点,该位置的碱基特点是________。
(4)研究发现,DNA子链的延伸方向只能从5’向3’进行。DNA复制过程中一条子链是连续合成的,另一条子链是分段合成的。上图为一个复制泡,请完善图中子链DNA片段延伸的情况________。
24. 谷子是我国重要的粮食作物,由狗尾草经近万年的驯化改良而来。狗尾草和谷子细胞核中部分基因调控过程分别如图1、2所示。狗尾草种子小,成熟后易脱落,便于传播,也可避免被鸟类取食,但不利于收获,这种性状受SH基因和CAD基因控制。
(1)图1中,与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式有______,①和②过程的模板在组成成分上的差异有________。②过程可以结合多个核糖体,意义是_______。
(2)启动子驱动图中______过程(填数字)的进行,完成该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有_______(答出2点即可)。
(3)科学家对比谷子与狗尾草的基因组序列,发现谷子的DNA中插入了一段855bp的DNA片段,使SH基因突变为sh基因,谷子成熟后不易脱落。据图2分析其具体机理是:SH基因突变为sh基因,导致_______,木质素运输到细胞膜外,从而使离层细胞的细胞壁强度增加,种子成熟时不易从离层脱落。
25. 果蝇(2n=8)作为经典的遗传学模式生物,被誉为“培养”诺贝尔奖的小昆虫。果蝇的体色由多对基因控制,野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体(只有一对基因与野生型果蝇不同)。为探究果蝇体色基因的位置及显隐性关系,进行了下表所示实验。图为基因型AaBbCcDdEeFf果蝇的染色体模式图,在基因C/c和D/d之间、D/d和E/e之间各发生了一次交换
亲本
F1的表型
实验一
黄体(雌)×野生型(雄)
雌性均为灰体,雄性均为黄体
实验二
黑体(雌)×黑檀体(雄)
均为灰体
实验三
黄体(雌)×黑檀体(雄)
雌性均为灰体,雄性均为黄体
(1)野生型果蝇产生三种体色的单基因突变体体现了基因突变的_______(填“不定向性”或“随机性”)。通过分析三组杂交实验结果可知,相对于灰体,三种突变性状中表现为隐性性状的有________。
(2)黄体的遗传方式为________。根据实验三______(填“能”或“不能”)确定黑檀体基因的位置,理由是______。科研小组将实验三中的F1果蝇相互交配,统计F2雌雄果蝇表型为灰体∶黄体∶黑檀体=3∶4∶1,该结果说明黑檀体基因位于________上。
(3)上图的变异类型为_______,若不考虑其它变异,该细胞经减数分裂产生的配子基因型为_______。
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2024-2025学年第二学期期中学分认定考试
高一生物学试题
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分;满分100分,考试时间为90分钟。
2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上,主观题用0.5mm黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于遗传学基本概念、现象及规律的相关叙述,正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 摩尔根用果蝇为材料发现了伴性遗传,若选择豌豆为材料也可得到同样的规律
C. 孟德尔的实验过程是在严格控制传粉的条件下进行的,并采用了正交和反交进行比较
D. 红绿色盲基因在亲子代间的传递存在祖父→父亲→女儿的途径
【答案】C
【解析】
【分析】性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象;性染色体上的基因控制的性状在遗传中和性别相关联的现象叫伴性遗传。
【详解】A、性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的个体的现象,A错误;
B、伴性遗传是指性染色体上的基因遗传时总是和性别相关联的现象,豌豆没有性染色体,因此,若选择豌豆为材料则摩尔根不能可得到同样的规律,B错误;
C、孟德尔的实验过程是在严格控制传粉的条件下进行的,并采用了正交和反交进行比较,根据正交和反交的实验结果得出了相应的结论,C正确;
D、红绿色盲为伴X隐性遗传病,控制该病的基因在亲子代间的传递存在外祖父→母亲→儿子的途径,D错误。
故选C。
2. A、a和B、b两对等位基因位于两对同源染色体上,对基因型为AaBb的个体进行自交或测交,下列分析错误的是( )
A. 对基因型为AaBb的个体进行自交或测交实验可验证基因的自由组合定律
B. 若自交子代出现9:7的性状分离比,则子代杂合子中2/3的个体能稳定遗传
C. 若自交子代出现15:1的性状分离比,则显性个体中杂合子占4/5
D. 若含a的花粉50%致死,则自交子代会出现15:5:3:1的性状分离比
【答案】B
【解析】
【分析】两对等位基因如果位于两对同源染色体上,则它们独立遗传且遵循自由组合规律。两对等位基因如果位于一对同源染色体上,则它们的遗传是相互关联的。
【详解】A、对基因型为AaBb的个体进行自交出现后代9:3:3:1的性状分离比或测交实验后代出现1:1:1:1的性状分离比可验证基因的自由组合定律,A正确;
B、若子代出现9︰7的性状分离比,表明只有同时存在A基因和B基因时才会表现出显性性状,则存在杂合子(如Aabb)能稳定遗传的现象,杂合子包括AaBb、AaBB、Aabb、AABb、aaBb,其中能稳定遗传的占1/3,B错误;
C、若自交子代出现15:1的性状分离比,表明只有同时存在a基因和b基因时才会表现出隐性性状,则显性个体中纯合子基因型包括AABB、aaBB、AAbb,占1/5,故杂合子占4/5,C正确;
D、AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1基因型为AaBb的个体自交,产生的雌配子及其比例为AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1;若含a的花粉50%致死,则产生的雌配子及其比例为AB:Ab:aB:ab = 2:2:1:1;自交后代A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb = 15 : 5 : 3 : 1,D正确。
故选B。
3. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
4. 下列关于DNA结构特点和复制特点的具体应用,叙述错误的是( )
A. 双链DNA分子中,G占碱基总数38%,若一条链中的T占该DNA分子碱基总数的5%,则另一条链中T占该DNA分子碱基总数的7%
B. 32P标记的双链DNA在不含32P的环境中连续复制n次,子代有标记的DNA占1/2n-1
C. 含a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸a·(2n-1)个
D. 一个DNA分子复制时,若子一代DNA分子的一条单链出现差错,则子二代DNA分子中,差错DNA分子占1/4
【答案】C
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1;(4)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】A、某双链DNA分子中,G占碱基总数的38%,则该DNA分子T占碱基总数的12%,根据碱基互补配对原则,T=(T1+T2)÷2,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,则占该链的比例为10%,那么另一条链中T占该链的比例为14%,占DNA分子全部碱基总数的比例为7%,A正确;
B、1个DNA双链被32P标记后,复制n次,得到2n个DNA分子,子代有标记的DNA占2/2n=1/2n-1,B正确;
C、含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸(2n-2n-1)×a=2n-1×a 个,C错误;
D、一个DNA 分子复制,DNA的复制方式为半保留复制,即新形成的DNA分子都含有一条链是母链,已知子一代DNA的一条单链出现差错,所以以该链为模板复制形成的DNA分子的两条链均有差错,即子二代的4个DNA分子中,差错DNA单链占2/8=1/4,D正确。
故选C。
5. 人类β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因G突变引起的单基因遗传病,该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失;乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换,导致β链缩短。下列叙述错误的是( )
A. 甲患者β链氨基酸的缺失是基因中连续缺失6个碱基对所致
B. 乙患者G基因的突变导致其转录的碱基序列中终止密码子提前出现
C. 该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状
D. 上述G基因的两个位点发生突变体现了基因突变的随机性
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变的原因:DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而导致基因结构改变;基因突变的特点:①普遍性;②低频性;③随机性;④多害少利性;⑤不定向性。
【详解】A、基因中三个碱基对可对应mRNA中一个密码子,对应一个氨基酸,甲患者珠蛋白β链第17、18氨基酸缺失说明甲患者基因中连续缺失6个碱基对,导致相应氨基酸缺失,A正确;
B、乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换,导致β链缩短。说明乙患者G基因的突变导致对应mRNA中碱基序列中终止密码子提前出现,使翻译提前终止,基因中不存在终止密码子,B错误;
C、β-珠蛋白是构成血红蛋白的物质,血红蛋白具有运输氧气的功能,因此该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状,C正确;
D、同一个DNA(基因)不同的位点都可能突变,这体现了基因突变具有随机性,甲和乙两个患者都是G基因的突变,只是突变位置不同,因此体现了基因突变的随机性,D正确。
故选B。
6. 果蝇的长翅与残翅(由A和a基因控制),红眼与白眼(由B和b基因控制)是两对相对性状。一只雄果蝇与一只雌果蝇杂交,后代的表型及比例如下表。有关分析错误的是( )
长翅红眼
长翅白眼
残翅红眼
残翅白眼
雌果蝇
3/8
0
1/8
0
雄果蝇
3/16
3/16
1/16
1/16
A. 正常情况下,雄果蝇产生的次级精母细胞中最多含有两个Y染色体
B. 亲本雌雄果蝇基因型分别是AaXBXb、AaXBY
C. 后代雌果蝇中纯合子占1/4
D. 后代残翅红眼雌果蝇与长翅白眼雄果蝇杂交,F2中出现残翅白眼果蝇的概率为1/6
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格:杂交子代中,长翅:残翅=3:1,雄果蝇中长翅:残翅=3:1,因此控制果蝇长翅和残翅的基因的遗传与性别无关,位于常染色体上,且亲本的基因型是Aa×Aa;后代雌果蝇都表现为红眼,雄蝇红眼:白眼=1;1,说明红眼对白眼为显性,基因位于X染色体上,雌果蝇的基因型为XBXb,雄果蝇的基因型是XBY,因此亲本果蝇的基因型是AaXBXb×AaXBY。
【详解】A、正常情况下,雄果蝇产生的次级精母细胞中在减数第二次分裂后期含有最多的两条Y染色体,A正确;
B、杂交子代中,长翅:残翅=3:1,雄果蝇中长翅:残翅=3:1,因此控制果蝇长翅和残翅的基因的遗传与性别无关,位于常染色体上,且亲本的基因型是Aa×Aa;后代雌果蝇都表现为红眼,雄蝇红眼:白眼=1;1,说明红眼对白眼为显性,基因位于X染色体上,雌果蝇的基因型为XBXb,雄果蝇的基因型是XBY,亲本果蝇的基因型是AaXBXb×AaXBY,B正确;
C、后代雌果蝇(_XBX_)中纯合子占1/2×1/2=1/4,C正确;
D、后代残翅红眼雌果蝇与长翅白眼雄果蝇杂交,即1/2aaXBXB、1/2aaXBXb与1/3AAXbY、2/3AaXbY杂交,F2中出现残翅的概率为2/3×1/2=1/3,出现白眼的概率为1/2×1/2=1/4,则出现残翅白眼果蝇的概率为1/12,D错误。
故选D。
7. 雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。雄性个体细胞不会形成巴氏小体。下列正确的是( )
A. X染色体失活会改变其基因的碱基序列
B. Xist基因与Tsix基因都表达时,X染色体保留活性
C. Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链
D. 形成巴氏小体的X染色体来源于雌性亲本
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后,XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚,从而导致X染色体失活。
【详解】A 、X 染色体失活不会改变其基因的碱基序列,只是基因的表达受到了抑制,A错误;
B、Xist 基因与 Tsix 基因都表达时,Tsix形成的RNA与XistRNA 形成双链RNA,使得XistRNA无法包裹X染色体,使X 染色体保留活性,B正确;
C、Xist 基因和 Tsix 基因是不同的基因,它们各自有独立的转录过程,不共用同一条模板链,C错误;
D、雌猫胚胎细胞中的1条 X染色体会随机失活形成巴氏小体,雌猫体细胞有两条X,故形成巴氏小体的X染色体不一定来源于雌性亲本,D错误。
故选B。
8. M13 噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链 DNA 分子,长6407个核苷酸,含DNA 复制和噬菌体增殖所需的遗传信息,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2 噬菌体 类似。研究人员用M13 噬菌体代替T2 噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述正确的是( )
A. M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C 和 G 碱基含量成正相关
B. 用含有32P 的培养基培养未被标记过的M13 噬菌体,可获得32P 标记的噬菌体
C. 若该噬菌体DNA 分子含有100个碱基,在大肠杆菌中增殖n 代,需要C+T 的数量为50(2n-1)
D. 用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液的放射性与搅拌是否充分关系不大
【答案】D
【解析】
【分析】噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、M13噬菌体含有一个环状单链DNA分子,单链DNA分子间不存在C-G等碱基对,因此 M13噬菌体的遗传物质的热稳定性与C和G碱基含量无关,A错误;
B、M13噬菌体为病毒,只能寄生在活细胞中,不能直接在培养基中培养,B错误;
C、该噬菌体DNA分子含有100个碱基,由于其DNA为单链DNA,因此无法获知其四种碱基各自的数量,也无法计算该噬菌体的DNA分子复制所需要C+T的数量,C错误;
D、用32P标记的噬菌体,标记的是噬菌体的 DNA,上清液主要是蛋白质外壳和未侵染大肠杆菌的噬菌体,上清液的放射性高低与保温时间长短有关,保温时间过长,大肠杆菌裂解,噬菌体释放出来进入上清液,而与搅拌是否充分关系不大,D正确。
故选D。
9. 生物学发展过程中,很多科研成果的取得依赖各种科学研究方法。下列错误的是( )
A. 沃森和克里克从DNA衍射图谱中得到启发构建了DNA的物理模型
B. DNA半保留复制的发现过程运用了“假说一演绎法”
C. 梅塞尔森和斯塔尔通过放射性同位素检测证明了DNA的半保留复制
D. 摩尔根发明测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【解析】
【分析】假说-演绎法:在观察和分析基础.上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
【详解】A、沃森和克里克从DNA衍射图中得到启发通过模型构建法发现了DNA的螺旋结构,DNA的双螺旋结构模型属于物理模型,A正确;
B、DNA半保留复制的发现过程中运用了“假说一演绎法”,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验中用同位素15N是稳定同位素,不是放射性同位素,C错误;
D、摩尔根运用果蝇做实验,并发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,证明基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选C。
10. 如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述正确的是( )
A. 酶A参与磷酸二酯键的形成,酶B和酶C参与磷酸二酯键的断裂
B. 进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
C. 进行过程③时,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成一条长肽链
D. 过程①、②都是沿着模板链3′→5′方向进行,过程③是沿着模板链5′→3′方向进行
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:过程①表示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。
【详解】A、酶A和酶C参与磷酸二酯键的形成,酶B表示解旋酶断裂的是氢键,A错误;
B、进行过程①所示的DNA复制时,需要4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质,但环状DNA分子存在于线粒体、叶绿体或原核细胞中,因此图示过程不发生在细胞核中, B错误;
C、过程③表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成多条长肽链,C错误;
D、复制、转录时都是沿着模板链3′→5′方向进行,翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行,D正确。
故选D。
11. 家鸡的正常喙和交叉喙分别由位于Z染色体上的E和e基因控制,其中某种基因型会使雌性个体致死,现有一对家鸡杂交,子一代♀:♂=1:2,下列相关叙述不合理的是( )
A. 若ZeW个体致死,则该家鸡种群中基因型最多有4种
B. 若ZeW个体致死,则子一代中不会出现交叉喙
C. 若ZEW个体致死,则子一代雄性个体表型不同
D. 若ZEW个体致死,则子一代正常喙所占比例为1/3
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知,子一代♀∶♂=1∶2,说明有一半的雌鸡死于某种基因型;由于控制雌鸡喙性状的E、e基因位于Z染色体上,雌鸡的性染色体组成是ZW,雄鸡的性染色体组成是ZZ,后代雌鸡中有一半致死,则亲代雄鸡的基因型为杂合子(ZEZe),所以亲本组合可能是ZEZe×ZeW或ZEZe×ZEW。
【详解】A、若ZeW个体致死,则该家鸡种群中的基因型有ZEZe、ZEZE,ZEW,不会出现ZeZe和ZeW,最多有3种,A不合理;
B、若ZeW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZEW,子一代为ZEZe、ZEZE、ZEW,不会出现表型为交叉喙的个体,B合理;
C、若ZEW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZeW,子一代为ZEW(致死)、ZeW、ZEZe、ZeZe,雄性个体表型不同,C合理;
D、若ZEW个体致死,则亲本组合为ZEZe×ZeW,子一代的基因型及其比例为ZEZe:ZeZe:ZEW(致死):ZeW=1:1:1:1,正常喙所占比例为1/3,D合理。
故选A。
12. TGF-β1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生。下列说法错误的是( )
A. 恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散转移
B. 复合物的转移实现了细胞内核质之间的信息传递
C. 从功能来看,复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
D. 临床上,可以开发TGF-β1受体抑制剂来治疗癌症
【答案】D
【解析】
【分析】癌细胞的特征是:①在适宜条件能无限增殖,②形态、结构发生显著变化,③细胞膜表面发生变化,细胞膜的糖蛋白减少,细胞间的黏性降低,易分散和转移。
【详解】A、恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少,因此易分散转移,这是癌细胞的特征之一,A正确;
B、胞外蛋白 TGF-β1与靶细胞膜上受体结合,激活胞内信号分子Smads,生成复合物转移到细胞核内,复合物的转移实现了细胞内核质之间的信息传递,B正确;
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常增殖,由题干信息“生成复合物转移到细胞核内,诱导靶基因的表达,阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生”可知,复合物诱导的靶基因属于抑癌基因,C正确;
D、依据题干信息,胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合,激活胞内信号分子Smads,进而阻止细胞异常增殖,抑制恶性肿瘤的发生,所以若使用TGF-β1受体抑制剂,并不能实现治疗癌症的目的,D错误。
故选D。
13. 杜氏进行性肌营养不良受一对等位基因(A、a)控制,患者由于骨盆带肌肉和肩胛带肌肉病变萎缩,导致肌无力。图1是该病患者家系的系谱图及部分成员的电泳图,图2是2号个体减数分裂某时期的细胞分裂图像(只显示部分染色体),据图分析错误的是( )
A. 该病为伴X隐性遗传病,患者中男性多于女性
B. 4号个体的次级精母细胞中可能不存在该致病基因
C. 图2细胞减数分裂后,能产生一种卵细胞
D. 5号成年女性与正常男性婚配,子代患病率为0
【答案】C
【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,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传;
题图分析,图1中双亲均未患病,其子代儿子出现患病,且父亲不携带致病基因,故判断遗传病方式为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、从系谱图可知,1号和2号表现正常却生出患病儿子4号,说明该病为隐性遗传病。再结合电泳图,1号父亲正常且只含显性基因,2号母亲正常,4号儿子是患者,且只含致病基因,该基因只能来自2号母亲,因此母亲是携带者,可判断该病为伴X隐性遗传病。伴X隐性遗传病的特点就是患者中男性多于女性,A正确;
B、由系谱图可知,4号个体为患者,基因型为XaY,在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,产生的次级精母细胞中,一个含有Xa,另一个含有Y,所以含有Y的次级精母细胞中不存在该致病基因,B正确;
C、图2细胞取自2号个体,处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,为第一极体,该细胞经过分裂最终只能产生两个极体,不能产生卵细胞,C错误;
D、由系谱图及电泳图可知,5号个体的基因型为XAXA,与正常男性(XAY)婚配,子代患病率为0,D正确。
故选C。
14. 某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是( )
A. 3/4 B. 7/8 C. 15/16 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代。
【详解】由于控制白色的基因在雄虫中不表达,雄虫只有黄色,根据已知条件无法判断显隐性关系。若基因A控制白色,则要使F1中的雌性均为白色,可能的杂交组合有①AA(♀)×AA(♂),②AA(♀) ×Aa(♂),③AA(♀)×aa(♂),④Aa(♀)×AA(♂);若基因a控制白色,则要使F1中的雌性均为白色,可能的杂交组合为③aa(♀)×aa(♂)。综上,理论上亲本的杂交组合共有5种。杂交组合①F1自由交配所得F2中雌性基因型全为AA,即F2雌性白色的概率为1;杂交组合②F1基因型为AA和Aa,F1产生的配子A占3/4,配子a占1/4,其自由交配后代中A_占 15/16,aa占1/16,则F2雌性中白色的概率为15/16,同理杂交组合④F2雌性中白色的概率也为15/16;杂交组合③F1基因型为Aa,其自由交配后代A_占3/4,aa占1/4,则F2雌性中白 色的概率为3/4;杂交组合③F1基因型全为aa,其自由交配后代雌性中白色的概率为1,ACD正确,B错误。
故选B。
15. 某二倍体植物2—三体植株(2号染色体有3条,其他染色体正常)的2号染色体基因分布如图所示,已知该植株在减数第一次分裂的过程中任意两条发生联会并分离,第三条染色体会随机移向一极,受精卵中同号染色体存在4条及以上的不能存活。不考虑其他突变和致死现象,下列说法正确的是( )
A. 该植株与2-三体基因型为bbb的植株交配,子代表现为显性个体中,染色体正常的个体占1/5
B. 该植株自交后代,性状分离比为35∶1
C. 产生该植株的原因是父本或者母本减数第二次分裂过程中,2号染色体姐妹染色单体未分离导致的
D. 该植株减数第二次分裂时,细胞中可存在4个B基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离进入到不同的配子中。
【详解】A、植株BBb产生配子为B:Bb:BB:b=2:2:1:1,植株bbb产生配子为bb:b=1:1,两植株交配,子代基因型为2/12Bbb,2/12Bb,2/12Bbbb(不存活)、2/12Bbb、1/12BBbb(不存活)、1/12BBb、1/12bbb、1/12bb,子代表现为显性个体(2/12Bbb、2/12Bb、2/12Bbb、1/12BBb)中染色体正常的个体(2/12Bb)占2/7,A错误;
B、该植株BBb产生配子为B:Bb:BB:b=2:2:1:1,自交后代中不存活比例为 4/36BBbb+2/36BBBb+2/36BBBb+1/36BBBB=9/36,存活个体为27/36,隐性个体bb为1/6×1/6=1/36,故性状分离比为26:1,B错误;
C、产生该植株的原因可能是父本或母本减数第一次分裂过程中2号同源染色体未分离或减数第二次分裂过程中2号染色体姐妹染色单体未分离导致的,C错误;
D、该植株进行减数分裂时,可能含B基因的两条染色体移向一极,由于染色体复制,所以该植株减数第二次分裂时,细胞中可存在4个B基因,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 腺病毒的双链(α链、β链)DNA分子在复制过程中,首先以α链为模板合成一条子链并逐渐释放β链,然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链。复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的,pTP 与DNA 聚合酶结合启动复制。下列叙述正确的是( )
A. 腺病毒的DNA 上有多个复制起点以提高DNA 复制速率
B. 复制起始时, pTP结合到DNA模板链的3'-端
C. 该复制方式可使亲代DNA的两条链保留在同一个子代DNA 中
D. 若合成一条子链需要t分钟,则腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后能产生4个子代DNA分子
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制:以DNA的两条链为模板,需要DNA聚合酶和解旋酶,真核细胞发生的场所主要为细胞核。
【详解】A、根据题意可知,复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的,说明腺病毒的DNA 上的复制起点为1个,A错误;
B、DNA的两条链反向平行,而复制时DNA聚合酶移动的方向,即子链延申的方向是从5’端向3’端延申,则pTP结合到DNA模板链的应为3'-端,B正确;
C、由题意可知,在该复制过程中,一次仅复制一条链并释放出单链 DNA ,然后再将释放出的单链 DNA 复制为双链 DNA,则该复制方式产生的子代DNA的两条链中,只有一条来自亲代 DNA,C错误;
D、若合成一条子链需要t分钟,则以α链为模板合成一条子链需要t分钟,然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链仍需要t分钟,故腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后只能产生2个子代DNA分子,D错误。
故选B。
17. 狂犬病毒(RV)的遗传物质是-RNA,当RV侵入宿主细胞后,可通过下图所示途径进行增殖,图中①~③代表相应的生理过程。下列说法错误的是( )
A. RV病毒通过过程①完成自身遗传物质的复制
B. 过程②发生在宿主细胞的核糖体上
C. 过程③属于逆转录
D. 过程①与过程③所需嘌呤碱基数相等
【答案】ACD
【解析】
【分析】题图分析,图中①③过程为RNA的复制,②为翻译过程。①③过程发生在被病毒侵染的宿主细胞中。
【详解】A、由图可知,-RNA的复制要先合成一条+RNA,再以+RNA为模板合成新-RNA,故RV病毒通过过程①不能完成自身遗传物质的复制,A错误;
B、过程②应该发生在宿主细胞的核糖体上,狂犬病毒为非细胞生物,没有核糖体,B正确;
C、过程③也属于RNA复制,逆转录过程指的是以RNA为模板指导合成DNA的过程,C错误;
D、过程①为RNA复制过程,过程③也属于RNA复制,两个过程形成的+RNA和-RNA为互补关系,二者之间可以发生嘌呤和密嘧啶的互补配对,因此,过程①所需嘌呤数与过程③所需嘌呤数不相同,D错误。
故选ACD。
18. 如图甲是某二倍体动物(基因型为AaBb)减数分裂某时期图像(只显示了部分染色体),图乙是测定该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列正确的是( )
A. 由图甲可知,该分裂过程中既有基因突变又发生基因重组
B. 图甲细胞可对应图乙中的④,有丝分裂过程中也有对应④的阶段
C. ②只发生在减数分裂过程中,⑤只发生在有丝分裂过程中
D. 图乙中含有1个染色体组的细胞有①②,③④⑤细胞一定含有同源染色体
【答案】ABC
【解析】
【分析】图甲处于减数分裂Ⅱ后期,染色体若含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:2,染色体若不含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:1。
【详解】A、图甲中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以发生了基因重组,4号染色体上两条单体一条单体含B基因,一条单体上含b基因,3号染色体上两条单体都是B基因,所以4号染色体发生了基因突变,A正确;
B、图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,染色体数目为2n,DNA数目为4n,可对应图乙中的④,有丝分裂前期和中期也对应④的阶段,B正确;
C、②染色体数目为n,数目减半,只发生在减数分裂过程中,⑤染色体数目为4n,只发生在有丝分裂后期和末期,C正确;
D、③染色体数目和DNA数都是2n,可以是减数分裂Ⅱ后期,此时不含同源染色体,D错误。
故选ABC。
19. 某种野生型植物的豆荚是不饱满的。在研究影响其控制豆荚饱满程度的基因时,研究者发现了6个不同的纯合隐性突变体①~⑥(每个突变体只有1种隐性突变),这些突变都能使该植物的豆荚表现为饱满。利用上述突变体进行下图所示的系列杂交实验。不考虑其他突变,下列推断错误的是( )
A. 上述①②⑤的突变基因互为非等位基因
B. ③和④杂交,后代豆荚饱满程度为不饱满
C. ①和⑥杂交,后代豆荚饱满程度为不饱满
D. ①和④杂交得到的F1自交,F2性状分离比为3:1
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题意可知,饱满为隐性性状,6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因向不同方向突变而形成的等位基因,此时这些基因的遗传遵循基因的分离定律;也可能由不同的基因经过突变形成的,此时这些基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、由于①和②杂交后代为饱满,①×⑤子代为饱满,说明①②⑤的突变基因互为等位基因,A错误;
B、杂交组合①×③、①×④的子代为不饱满,说明①与③、④应是不同基因突变而来,则③和④杂交,后代豆荚饱满程度可能不饱满,也可能是饱满,B错误;
C、①与③杂交,子代为不饱满,说明①与③相关基因为非等位基因,③和⑥杂交表现为饱满,说明③和⑥相关基因为等位基因,因此,突变体①和⑥杂交获得的子代为不饱满,C正确;
D、①和④杂交得到的F1为不饱满,说明相关基因为非等位基因,则获得的F1的基因型可表示为AaBb,若两对基因位于两对染色体上,其自交得到的F2中籽粒饱满个体的比例为(3aaB_、3A_bb、1aabb)的个体占7/16,即F2的性状分离比为9∶7,D错误。
故选ABD。
20. 某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟的灰腿(A)对黑腿(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性,两对等位基因分别位于常染色体上、Z和W染色体的同源区段上。雄鸟甲和雌鸟乙体细胞的部分染色体和基因组成如图所示,雌鸟乙W染色体上部分片段移接到A基因所在的染色体上,这条重组染色体称为W0,W染色体的剩余片段丢失。研究发现,含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死。不考虑互换、再次突变,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙不仅发生了染色体结构变异,也发生了染色体数目变异
B. 甲一个精原细胞完成减数分裂,可产生4种精细胞
C. 乙进行减数分裂,产生配子中染色体正常的概率为1/4
D. 甲和乙交配,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/6
【答案】BD
【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。
【详解】A、据图可知,雌鸟乙的体细胞内染色体少了一条,A基因所在的染色体多了一段,说明乙发生了染色体数目变异和染色体结构变异,A正确;
B、甲的一个精原细胞完成减数分裂,可产生4个精细胞,两两相同,B错误;
C、乙进行减数分裂,产生的配子中染色体正常(染色体结构和数目均正常)的只有aZb,概率为1/2×1/2=1/4,C正确;
D、甲和乙交配,甲和乙均能产生4种比例相同的配子,由于“含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死”,结合棋盘法分析可知,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/12,D错误。
故选BD。
第II卷(共55分)
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 某植物的紫花、白花为一对相对性状。为研究该植物花色的遗传规律,将纯合紫花植株甲与纯合白花植株乙杂交得到F1,F1随机受粉,所得F2的表型及比例为紫花:白花=9:7。根据实验结果,某兴趣小组对该植物花色遗传规律做出了如下假设:
假设一:该植物花色由两对等位基因(A/a、B/b)控制,不存在致死和配子不育等现象。
假设二:该植物花色由一对等位基因(E/e)控制,且某种花粉有一定的不育率。
(1)若假设一正确,A/a、B/b两对基因的位置关系为_____________。上述实验中,紫花植株的基因型有_______种,F2白花植株中纯合子的比例为_________。取F2中的一株紫花植株自交,子代的表型及比例为________________。
(2)若假设二正确,有一定不育率是含_______的花粉,花粉的不育率为_____________。
(3)为验证上述假设,该小组将F1作为________(填“父本”或“母本”)进行测交实验。若假设一正确,则测交子代的表型及比例为_________;若假设二正确,则测交子代的表型及比例为________________。
【答案】(1) ①. 两对等位基因位于两对同源染色体上 ②. 4##四 ③. 3/7 ④. 全为紫花、紫花∶白花=3∶1或紫花∶白花=9∶7
(2) ①. E ②. 6/7
(3) ①. 父本 ②. 紫花∶白花=1∶3 ③. 紫花:白花=1:7
【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】
题意分析,将开紫花植株(甲)与开白花植株(乙)杂交得F1,F1随机受粉,所得F2的表现型及其比例为紫花∶白花=9:7,为9∶3∶3∶1的变式,说明控制花色的基因至少有两对等位基因,且两队基因位于两对同源染色体上,即两对基因独立遗传;上述实验中,紫花植株的基因型为A-B-,有AABB、AABb、AaBB和AaBb,共4种;F2白花植株基因型有A-bb、aaB-和aabb,其中纯合子有AAbb、aaBB和aabb,比例为3/7;取F2中的一株紫花植株(AABB、AABb、AaBB和AaBb)自交,其中AABB自交后全是紫花,AABb和AaBB自交后紫花∶白花=3∶1,AaBb自交后紫花∶白花=9:7。
【小问2详解】
若该植物的花色由一对等位基因(E/e)控制,则亲本的基因型为EE和ee,F1的基因型为Ee,F2中ee占7/16,而7/16=1/2×7/8,即Ee产生的花粉中E∶e=1∶7,含E基因的花粉可育率为1/7,不育率为6/7。
【小问3详解】
为了验证上述假设,通常需要做测交(让F1与aabb/或ee进行杂交)实验,若假设一正确,测交子代的表现型及比例为1AaBb(紫花)、1Aabb(紫花)、1aaBb(紫花)、1aabb(白花),表现为紫花∶白花=1∶3;若假说二正确,测交子代的表现型及比例为Ee(紫花)∶ee(白花)=1∶7。
22. 某二倍体动物的基因型为AaXBY,其某次细胞分裂如图1所示,该动物产生精子并参与受精卵形成及受精卵分裂过程中的染色体数目变化如图2所示。
(1)图1所示细胞名称为_______,对应图2中的________段。图1中A、a位于同一条染色体上的原因是_____________________。
(2)图2中,7时期染色体数目上升的原因是_______________,10时期染色体数目上升的原因是______________。
(3)若该个体某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为____________。
(4)初级精母细胞的分裂离不开纺锤丝的牵引,LIMK1是细胞自身产生的蛋白激酶,有利于纺锤体的形成和定位。科研人员用BMS-3(LIMK1的抑制剂)处理减数分裂的细胞,取同一时期的细胞经荧光染色并观察DNA、Aurora-A(一种蛋白质)、LIMK1的分布及三图合并结果如图所示。
注:1.DMSO为对照组结果,BMS-3为实验组结果
2.merge表示前三者DNA、Aurora-A、LIMK1图的合并
DNA在________牵引下排列在赤道板上;根据实验结果推测,LIMK1在纺锤体的形成和定位中的作用机理是________________。
【答案】(1) ①. 次级精母细胞 ②. 6-7 ③. 减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换
(2) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 ②. 精子和卵细胞进行受精作用
(3)XB、aY、aY
(4) ①. 纺锤丝 ②. LIMK1通过激活组成纺锤体的蛋白质,促进纺锤体的形成和定位
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂: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上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
分析图2,1-5染色体数目减半,为减数第一次分裂,7-8染色体数目暂时加倍,为减数第二次分裂后期,8-9染色体数目再次减半,为减数第二次分裂末期,6-7为减数第二次分裂中期,10-11染色体数目恢复和体细胞一样,为受精过程,13-14染色体数目变为体细胞的两倍,为有丝分裂后期;分析图1,该细胞无同源染色体,染色体整齐排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,故该细胞为次级精母细胞;对应图2中的6-7段;分析题图可知图1中A、a位于同一条染色体上的原因是减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换。
【小问2详解】
7为减数第二次分裂后期,7时期染色体数目上升的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;10为受精过程,染色体数目上升的原因是精子和卵细胞进行受精作用。
【小问3详解】
若该基因型为AaXBY个体某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,根据该精子的基因型可知,减数第二次分裂时AA没有分开,而XBXB正常分开,则另一个精子的基因型为XB,同时可知,另一个初级精母细胞的基因型为aaYY,该细胞正常分裂后,形成的精子的基因型都是aY,故若该个体某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为XB、aY、aY。
【小问4详解】
DNA在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上;LIMK1是细胞自身产生的蛋白激酶,有利于纺锤体的形成和定位,LIMK1的抑制剂会抑制染色体移向两极,由此推测,LIMK1在纺锤体的形成和定位中的作用机理是LIMK1通过激活组成纺锤体的蛋白质,促进纺锤体的形成和定位。
23. 下图为果蝇DNA的电镜照片,图中箭头所指的泡状结构叫做DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。一个DNA分子中有多个大小不一的复制泡。
(1)DNA的两条单链按________方式盘旋呈双螺旋结构,其基本骨架由_______构成。在DNA分子中,遗传信息蕴藏在________中。
(2)DNA复制能够准确地进行依赖于_________原则。一个DNA分子中有多个复制泡,其意义是________;复制泡大小不一,说明________。DNA复制还具有_______(答出两点即可)的特点。
(3)DNA复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,酶________(填图中数字)将DNA双螺旋的两条链解开。图中表示3’-端的是_______(填图中字母),DNA合成开始的部位叫作复制起点,该位置的碱基特点是________。
(4)研究发现,DNA子链的延伸方向只能从5’向3’进行。DNA复制过程中一条子链是连续合成的,另一条子链是分段合成的。上图为一个复制泡,请完善图中子链DNA片段延伸的情况________。
【答案】(1) ①. 反向平行 ②. 磷酸和脱氧核糖交替连接 ③. 碱基的排列顺序
(2) ①. 碱基互补配对 ②. 加快复制的效率 ③. 多个复制起点并非同时启动 ④. 边解旋边复制,半保留复制
(3) ①. 1 ②. b ③. A、T含量较高
(4)
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【小问1详解】
DNA由两条单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。DNA分子中的遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中。
【小问2详解】
DNA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,因此一个DNA分子经复制能形成两个完全相同的DNA分子。DNA形成多个复制泡,可加快复制的效率;而且复制泡大小不同,说明多个复制起点并非同时启动。DNA复制的这一特点有利于加快DNA复制的速率,为细胞分裂做好物质准备。DNA复制还具有半保留复制,边解旋边复制的特点。
【小问3详解】
DNA复制开始时,在细胞提供的能量的驱动下,酶1将DNA双螺旋的两条链解开。由于DNA复制时从模板链的3’端开始,图中表示3’-端的是b,DNA合成开始的部位叫作复制起点,该位置的碱基特点是A、T含量较高,这样氢键数量少,易解旋。
【小问4详解】
DNA复制时,子链的延伸方向是5'向3'进行,其中一条子链的延伸是连续的,另一条是分段合成的,根据两条链是反向平行的关系,则图中子链DNA片段延伸的情况如下图所示:
。
24. 谷子是我国重要的粮食作物,由狗尾草经近万年的驯化改良而来。狗尾草和谷子细胞核中部分基因调控过程分别如图1、2所示。狗尾草种子小,成熟后易脱落,便于传播,也可避免被鸟类取食,但不利于收获,这种性状受SH基因和CAD基因控制。
(1)图1中,与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式有______,①和②过程的模板在组成成分上的差异有________。②过程可以结合多个核糖体,意义是_______。
(2)启动子驱动图中______过程(填数字)的进行,完成该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有_______(答出2点即可)。
(3)科学家对比谷子与狗尾草的基因组序列,发现谷子的DNA中插入了一段855bp的DNA片段,使SH基因突变为sh基因,谷子成熟后不易脱落。据图2分析其具体机理是:SH基因突变为sh基因,导致_______,木质素运输到细胞膜外,从而使离层细胞的细胞壁强度增加,种子成熟时不易从离层脱落。
【答案】(1) ①. T-A ②. 前者含有脱氧核糖和胸腺嘧啶,后者含有核糖和尿嘧啶 ③. 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,提高翻译效率
(2) ①. ① ②. ATP、核糖核苷酸和RNA聚合酶
(3)sh蛋白不能与CAD基因启动子结合,从而解除对CAD基因转录的抑制作用
【解析】
【分析】转录:
(1)概念:RNA主要是在细胞核中,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。
(2)酶:RNA聚合酶。
(3)RNA的合成方向:5'→3'。
(4)原料:游离的4种核糖核苷酸
【小问1详解】
分析题图1可知,过程①为转录,过程②为翻译,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。与翻译相比,转录特有的碱基互补配对方式有T-A,转录和翻译过程的模板在组成成分上的差异是前者含有脱氧核糖和胸腺嘧啶,后者含有核糖和尿嘧啶。翻译过程中一个mRNA 分子上可以结合多个核糖体,同时合成多条肽链。因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质,提高翻译效率。
【小问2详解】
启动子驱动图中①转录的过程,完成转录需要的物质有ATP、核糖核苷酸和RNA聚合酶,即完成该过程需要从细胞质进入细胞核的物质有ATP、核糖核苷酸和RNA聚合酶。
【小问3详解】
SH基因突变为sh基因,sh基因表达产物sh蛋白不能与CAD基因启动子结合,从而解除对CAD基因转录的抑制作用,使木质素得以正常合成并运输到细胞膜外,从而使离层细胞的细胞壁强度增加,种子成熟时不易从离层脱落。
25. 果蝇(2n=8)作为经典的遗传学模式生物,被誉为“培养”诺贝尔奖的小昆虫。果蝇的体色由多对基因控制,野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体(只有一对基因与野生型果蝇不同)。为探究果蝇体色基因的位置及显隐性关系,进行了下表所示实验。图为基因型AaBbCcDdEeFf果蝇的染色体模式图,在基因C/c和D/d之间、D/d和E/e之间各发生了一次交换
亲本
F1的表型
实验一
黄体(雌)×野生型(雄)
雌性均为灰体,雄性均为黄体
实验二
黑体(雌)×黑檀体(雄)
均为灰体
实验三
黄体(雌)×黑檀体(雄)
雌性均为灰体,雄性均为黄体
(1)野生型果蝇产生三种体色的单基因突变体体现了基因突变的_______(填“不定向性”或“随机性”)。通过分析三组杂交实验结果可知,相对于灰体,三种突变性状中表现为隐性性状的有________。
(2)黄体的遗传方式为________。根据实验三______(填“能”或“不能”)确定黑檀体基因的位置,理由是______。科研小组将实验三中的F1果蝇相互交配,统计F2雌雄果蝇表型为灰体∶黄体∶黑檀体=3∶4∶1,该结果说明黑檀体基因位于________上。
(3)上图的变异类型为_______,若不考虑其它变异,该细胞经减数分裂产生的配子基因型为_______。
【答案】(1) ①. 随机性 ②. 黄体、黑檀体、黑体
(2) ①. 伴X隐性遗传 ②. 不能 ③. 无论黑檀体基因是否位于常染色体上,得到F1的表型均相同, ④. 常染色体
(3) ①. 染色体结构变异 ②. ABCDEF、abedcf、ABCdEF、abeDcf。
【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】
果蝇的体色由多对基因控制,题中显示野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体,且为不同的基因发生突变的结果,说明了基因突变具有随机性。实验一、三的结果中雌雄表现不一致,性状表现与性别有关,因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征,实验一符合雌隐×雄显→雌显、雄隐,据此可知,可知黄体对野生型灰体为隐性;实验三中亲代没有灰体,后代出现灰体,说明控制两种性状的基因为非等位基因,且黄体和黑檀体对灰体都是隐性;实验二中黑体(雌)×黑檀体(雄),F1果蝇均为灰体果蝇,说明控制两种性状的基因为非等位基因,且均为隐性,因此三种突变性状表现为隐性性状的为黄体、黑檀体、黑体。
【小问2详解】
实验一的结果表现为性状表现与性别有关,因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征,且灰体对黄体为显性,相关基因位于X染色体上。根据实验三不能确定黑檀体基因的位置,因为无论黑檀体基因是否位于常染色体上,得到F1的表型均相同,即亲本的基因型为AAXbXb或XAbXAb(黄体)、aaXBY或XaBY(黑檀体)。若控制黑檀体的基因位于常染色体上,则亲本的基因型为AAXbXb(黄体)、aaXBY(黑檀体),F1的基因型为AaXBXb、AaXbY,二者相互交配产生F2的基因型为3A_XBXb(灰体)、3A_XbXb(黄体)、1aa XbXb(黄体)、1aa XBXb(黑檀体)、3A_XBY(灰体)、3A_XbY(黄体)、1aa XbY(黄体)、1aa XBY(黑檀体),即F2的雌雄果蝇中灰体∶黄体∶黑檀体约为3∶4∶1,即F2雌雄果蝇表型为灰体∶黄体∶黑檀体=3∶4∶1,该结果说明黑檀体基因位于常染色体上。
【小问3详解】
根据图示同源染色体的联会方式可知,上图的变异类型为染色体片段倒位引起的,属于染色体结构变异,若不考虑其它变异,该细胞经减数分裂产生的配子基因型为ABCDEF、abedcf、ABCdEF、abeDcf。
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