内容正文:
沈阳市回民中学2024级高一下学期期中质量检测
生物
试卷满分:100分 时间:75分钟
一、单选题(本题包括15小题,每小题2分,共30分)
1. 基因控制生物体性状的方式有( )
①通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
②通过直接控制激素的合成来调节代谢过程,进而控制生物体的性状
③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
④通过控制全部核糖的合成控制生物体的性状
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
2. 下列关于同源染色体和姐妹染色单体叙述,错误的是( )
A. 同源染色体形状、大小不一定相同,姐妹染色单体形状、大小一般都相同
B. 同源染色体分别来自父方和母方,姐妹染色单体来自同一条染色体的复制
C. 减数分裂Ⅰ各时期都含有同源染色体,减数分裂Ⅱ各时期都含有姐妹染色单体
D. 减数分裂Ⅰ中一对同源染色体中的染色体数目和姐妹染色单体数目的比例只能是1:2
3. 决定氨基酸的密码子是( )
A. DNA上3个相邻的碱基 B. tRNA上3个相邻的碱基
C. mRNA上3个相邻的碱基 D. RNA上3个相邻的碱基
4. 当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。皱粒豌豆形成机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A. 淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉中葡萄糖的排列顺序
B. 编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,并没有改变染色体上基因的数量
C. 淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,改变了基因的空间结构,因而导致性状改变
D. 该实例说明基因通过控制蛋白质的合成,直接控制生物体的性状
5. 下列关于孟德尔遗传定律的现代解释的叙述,错误的是( )
A. 非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B. 同源染色体上等位基因具有一定的独立性
C. 同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
6. 如图是某二倍体生物的一个初级精母细胞中的两对同源染色体示意图,E~H表示染色单体。下列E~H的组合中,可在一个精细胞内出现的是( )
A. F2、H1 B. E1、F2
C. G1、G2、H1、H2 D. E1、F2、G2、H1
7. DNA甲基化是生物体在DNA甲基转移酶的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上的过程。基因的启动子区域被甲基化后,基因表达会受到抑制。CpG是胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤的缩写,CpG多在启动子处成簇串联排列为CpG岛。DNA的甲基化主要发生在CpG岛的5′胞嘧啶上。DNA的甲基化模式可以在细胞间传递,但个体的甲基化模式能发生改变。DNA异常甲基化与细胞癌变有着密切的联系。下列说法错误的是( )
A. 图1中DNMT和SAM分别代表DNA甲基转移酶和s-腺苷甲硫氨酸
B. CpG岛甲基化的主要效应是使所在基因碱基序列改变
C. 图2中DNA的两条链易被甲基化的胞嘧啶数量为6个
D. 抑癌基因的异常甲基化可导致癌变发生,去甲基化药物可用来治疗癌症
8. 研究人员对某哺乳动物细胞分裂中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1和图2为其细胞分裂两个不同时期的示意图(仅示部分染色体),图3表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA分子的数目比。下列叙述正确的是( )
A. 图1细胞为处于减数分裂1后期的初级精母细胞
B. 若图2细胞来自图1细胞,则其产生的子细胞是卵细胞和极体
C. 图3中B→C的原因是DNA复制,E→F的原因是膜向内凹陷缢裂
D. 图1细胞处于图3中的CE段,图2细胞处于图3中的FG段
9. 已知小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现有一颗表现型为抗旱多颗粒的植株,将其和敏旱少颗粒植株互相授粉,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为( )
A. 12:8:3:1 B. 24:12:8:4
C. 22:5:5:4 D. 20:5:5:2
10. 已知某植物种群中Aa占2/3、aa占1/3,基因型为AA的受精卵不能发育。含A的花粉有1/3不育,该植物种群中所有个体自由交配,后代中aa个体占( )
A. 5/9 B. 6/11 C. 1/2 D. 3/5
11. 两对相对性状独立遗传两纯合亲本杂交,F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体约占( )
A. 1/8 B. 1/5 C. 1/5或1/3 D. 1/16
12. 豌豆叶肉细胞中,由A、C、G、T四种碱基构成的核苷酸种类有( )
A. 4种 B. 8种 C. 7种 D. 5种
13. 科学家曾提出DNA复制的全保留复制、半保留复制假说,并进行了如下实验:实验一:从含15N的大肠杆菌和含14的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。实验二:将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,再测定离心管DNA单链含量,结果如图b所示。以下分析正确的是( )
A. 根据图a、图b,可判断DNA的复制方式是“半保留复制”
B. 若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,结果只得到一个条带,则可排除全保留复制
C. 若实验二中繁殖两代,提取的F2DNA不做热变性处理直接进行密度梯度离心,离心管中只出现两个条带,据此推测DNA的复制方式是半保留复制
D. 将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中培养24h,子代大肠杆菌DNA经实验二的相关处理后,14N条带与15N条带峰值的相对比值为7:1,则大肠杆菌的分裂周期为6h
14. 下列有关计算中,不正确的是( )
A. 用32P标记的噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数为1/4
B. 某蛋白质分子中含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
C. 某DNA片段有300个碱基对,其中一条链上A+T比例为40%:则复制三次该DNA片段时总共需要720个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 用15N标记精原细胞(含8条染色体)在含14N的培养基中培养,减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8
15. 下图甲为某单基因(等位基因A和a)显性遗传病患者的家族系谱图。已知某种方法能够使基因A和a显示为不同位置的条带,用该方法对图甲家系中的个体进行基因检测,结果如图乙。若不考虑基因突变和XY同源区段,下列有关分析错误的是( )
A. 若4号只呈现出条带1,则该病为伴X染色体显性遗传病
B. 若4号只呈现出条带1,则4号的致病基因只能来自2号
C. 若4呈现出条带1和条带2,则该病为常染色体显性遗传病
D. 3号呈现出条带1和2的概率是1/2
二、多选题(本题包括5小题,每小题3分,共15分)
16. 将纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交,得到的F1均为高茎豌豆(Dd),种下F1让其自交得到F2,种下F2豌豆种子,发现有高茎和矮茎两种植株,且高茎:矮茎为3:1。下列属于实现F2中高茎:矮茎为3:1的条件的是( )
A. 在F1形成配子时,等位基因分离,形成D、d两种比例相等的配子
B. 受精时,雌雄配子随机结合
C. 不同基因型的种子必须都有适宜的生长发育条件
D. 不同基因型种子发芽率有差异
17. 有人曾重复做了“肺炎链球菌转化实验”,步骤如下:将一部分S型细菌加热杀死→制备符合要求的培养基并均匀分为若干组,将相应菌种分别接种到各组培养基上(如下图中文字说明部分)→将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后,观察菌落生长情况,实验结果如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 该实验不能证明DNA是S型细菌的遗传物质
B. 第1组和第4组实验对照,能说明加热杀死后的S型细菌含有转化因子
C. 将第1组和第2组的细菌混合不会出现第4组所示的实验结果
D. 将四个组别的细菌分别注射到小鼠体内,能引起小鼠患病死亡的是第2、3和4组
18. 线粒体DNA(mtDNA)上有A、B两个复制起始区,当mtDNA复制时,A区首先被启动,以L链为模板合成H′链。当H′链合成了约2/3时,B区启动,以H链为模板合成L′链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列有关叙述正确的是
A. mtDNA含有2个游离的磷酸基团,能指导合成有氧呼吸酶
B. mtDNA的复制方式是半保留复制,H′链和 L′链的碱基能互补配对
C. H链与L链的复制有时间差,当H′链全部合成时,L′链只合成了1/3
D. 当一个复制周期完成时,由H链和L′链构成的子代DNA分子滞后形成
19. 下列有关孟德尔的一对相对性状杂交实验的叙述中,不正确的是( )
A. F2出现了性状分离,该实验结果能否定融合遗传
B. F1产生配子时,成对的基因彼此分离,属于“假说”的内容
C. 豌豆是自花传粉植物,可以避免人工杂交实验过程中外来花粉的干扰
D. 观察测交后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1:1,属于“演绎推理”的内容
20. 小鼠有弯曲尾和正常尾两种尾型,尾型由一对等位基因A、a控制。现用一只弯曲尾雌鼠与一只正常尾雄鼠交配,子一代的表现型及比例为雌性弯曲尾:雌性正常尾:雄性弯曲尾:雄性正常尾=1:1:1:1。下列说法错误的是( )
A. 若控制尾型的基因位于常染色体上,根据杂交结果,能确定弯曲尾性状的显隐性
B. 若控制尾型的基因位于X染色体上,根据杂交结果,不能确定弯曲尾性状的显隐性
C. 若控制尾型的基因位于常染色体上,用子一代弯曲尾雌、雄鼠杂交,则子二代弯曲尾:正常尾=3:1
D. 若控制尾型的基因位于X染色体上,用子一代弯曲尾雌、雄鼠杂交,则子二代弯曲尾:正常尾=3:1
三、非选择题(本题包括5小题,共55分)
21. Ⅰ.抗生素被世界各国广泛用于抗菌治疗,部分抗生素的作用机理如下表所示:
抗生素
主要作用机理
放线菌素D
嵌入到DNA双链之间,与DNA形成复合体,阻止DNA链与其他酶的结合
四环素
与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接
利福平
与DNA依赖型RNA聚合酶结合
红霉素
阻止tRNA与mRNA结合
(1)在上表抗生素中,能抑制1过程的是____________,抑制3过程的是________________。
(2)利福平________(填“可以”或“不可以”)作为抑制2019新冠病毒增殖的药物。
(3)在我国,患者抗生素的使用率达到70%,而真正需要使用的不到20%,预防性使用抗生素是典型的滥用抗生素。长期滥用抗生素会造成人们不断增大药物剂量才能起到抑菌效果,原因是________________________________________________。
Ⅱ.遗传信息流动过程如图所示,请回答下列问题:
(4)基因表达的过程包括了上图1中的________(填序号)。细菌在繁殖过程中,遗传信息的流动过程包括了上图1中的________(填序号)。
(5)图1中4过程需要______________酶催化,消耗的原料是_________________。
(6)图2中决定丙氨酸的密码子是_________,核糖体沿着c的移动方向是________(填“向左”或“向右”)
22. 利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示。
杂交组合
F2的表现型及数量(株)
矮秆抗除草剂
矮秆不抗除草剂
高秆抗除草剂
高秆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
回答下列问题:
(1)矮秆和对高秆为__________性状,甲×乙得到的F1产生__________种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是__________。
(3)乙×丙的F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是__________。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交,后代的性状及比例________________。
23. 下图1是某动物原始生殖细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线图,图2、图3分别为处于某个分裂时期的细胞示意图。回答下列相关问题:
(1)图1包含的细胞分裂方式分别是_____,图2所示细胞处于图1中的_____(用字母表示)段。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是_____,图1中含有同源染色体的时间段是_____(用字母表示)段。
(3)图2与图3所示细胞分裂完成后形成的子细胞的差异是_____(答出一点即可),图3所示细胞最终形成的子细胞的基因型是_____。
(4)该动物的性别是_____,判断的依据是_____。
24. 科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术及密度梯度离心方法设计了DNA复制方式的探索实验,实验按照“1组→2组→3组”的顺序进行。实验内容及结果见下表。(“重带”表示15N/15N-DNA,“中带”表示15N/14N-DNA,“轻带”表示14N/14N-DNA)
组别
1组
2组
3组
大肠杆菌
含14N的大肠杆菌
大肠杆菌A
A的子I代
培养液中唯一氮源
①
②
14NH4Cl
繁殖代数
多代
一代
一代
培养产物
大肠杆菌A
A的子I代
A的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
提取DNA并离心
提取DNA并离心
离心结果
都是重带
③
④
请分析并回答:
(1)培养液中的唯一氮源可以是15NH4C1或14NH4Cl,表格中①是____________,②是____________。
(2)若DNA复制方式为半保留复制,则预期2组的离心结果③是____________,3组的离心结果④是____________。
若DNA复制方式为全保留复制,则预期2组的离心结果③是____________,3组的离心结果④是__________。
(3)预期完成第____________组实验后,其实验结果可以排除全保留复制方式的可能性。
25. 某雌雄同株植物,花的颜色由两对基因(B和b、D和d)控制,其基因型与表现型的对应关系见表。已知b基因是基因碱基对缺失所致,如图为该基因与其mRNA杂交的示意图,①-⑦表示基因的不同功能区,请回答下列问题。
基因型
B dd
B DD bb_
B Dd
表现型
红色
白色
粉色
(1)纯合白色植株和纯合红色植株作亲本杂交,子一代全部是粉色植株。该纯合白色亲本的基因型可能是____________
(2)为了探究两对基因(B和b、D和d)遗传时是否遵循自由组合定律。某课题小组选用了BbDd粉色植株自交实验。实验结果(不考虑交叉互换、基因突变、染色体变异)及相应的结论:
①若子代植株的花色及比例为____________,则这两对基因遵循自由组合定律。
②若子代植株花色及比例为粉色:红色:白色=2:1:1,则粉色植株(BbDd)测交后代中,子代粉色植株的概率是____________。
(3)图2中,若已知b基因编码的氨基酸排列顺序,________(能/不能)确定b基因转录的mRNA的碱基排列顺序,理由是____________________________。
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生物
试卷满分:100分 时间:75分钟
一、单选题(本题包括15小题,每小题2分,共30分)
1. 基因控制生物体性状的方式有( )
①通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
②通过直接控制激素的合成来调节代谢过程,进而控制生物体的性状
③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
④通过控制全部核糖的合成控制生物体的性状
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
【分析】基因对性状的控制有两条途径,分别是直接控制和间接控制。
【详解】基因对于性状的控制方式:一是直接控制:通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,二是间接控制: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,所以①和③正确;
故选B。
2. 下列关于同源染色体和姐妹染色单体的叙述,错误的是( )
A. 同源染色体形状、大小不一定相同,姐妹染色单体形状、大小一般都相同
B. 同源染色体分别来自父方和母方,姐妹染色单体来自同一条染色体的复制
C. 减数分裂Ⅰ各时期都含有同源染色体,减数分裂Ⅱ各时期都含有姐妹染色单体
D. 减数分裂Ⅰ中一对同源染色体中的染色体数目和姐妹染色单体数目的比例只能是1:2
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂Ⅰ开始不久,初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫作同源染色体。
【详解】A、同源染色体形状、大小不一定相同(如X和Y染色体),姐妹染色单体形状、大小都相同,A正确;
B、同源染色体一条来自父方、一条来自母方,姐妹染色单体是同一条染色体通过复制得到的,B正确;
C、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开成为两条染色体,C错误;
D、在减数分裂Ⅰ过程中,一对同源染色体上有两条染色体和四条姐妹染色单体,比例只能是1:2,D正确。
故选C。
3. 决定氨基酸的密码子是( )
A. DNA上3个相邻的碱基 B. tRNA上3个相邻的碱基
C. mRNA上3个相邻的碱基 D. RNA上3个相邻的碱基
【答案】C
【解析】
【分析】mRNA上3个相邻的碱基可决定一个氨基酸,每3个这样的碱基称为密码子。
【详解】决定的氨基酸的密码子是位于mRNA上的3个相邻的碱基,C正确。
故选C。
4. 当豌豆成熟时,淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分,十分饱满;淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。皱粒豌豆形成机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A. 淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉中葡萄糖的排列顺序
B. 编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,并没有改变染色体上基因的数量
C. 淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,改变了基因的空间结构,因而导致性状改变
D. 该实例说明基因通过控制蛋白质的合成,直接控制生物体的性状
【答案】B
【解析】
【分析】基因控制性状的两种途径:①基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状;②基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状。
【详解】A、淀粉分支酶基因的碱基序列决定了淀粉分支酶中氨基酸的排列顺序,A错误;
B、编码淀粉分支酶的基因被插入一段DNA,影响了淀粉分支酶的碱基序列,并没有改变染色体上基因的数量,B正确;
C、淀粉分支酶基因被外来DNA序列插入,并未改变基因的空间结构,仍然为双螺旋结构,C错误;
D、该实例说明基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状,D错误。
故选B。
5. 下列关于孟德尔遗传定律的现代解释的叙述,错误的是( )
A. 非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的
B. 同源染色体上的等位基因具有一定的独立性
C. 同源染色体上的等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。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,基因自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、孟德尔遗传定律中非同源染色体上的非等位基因具有一定的独立性,其分离或组合是互不干扰的,A正确;
B、基因分离定律的现代解释认为:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,B正确;
CD、自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,C错误,D正确。
故选C。
【点睛】
6. 如图是某二倍体生物的一个初级精母细胞中的两对同源染色体示意图,E~H表示染色单体。下列E~H的组合中,可在一个精细胞内出现的是( )
A. F2、H1 B. E1、F2
C. G1、G2、H1、H2 D. E1、F2、G2、H1
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,图中E1和E2、F1和F2、G1和G2、H1和H2互为姐妹染色单体,图中为两对同源染色体,组成了两个四分体。精细胞形成过程中经过了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,因此在精细胞中不会存在同源染色体。
【详解】A、F2、H1 互为非同源,可以共存于一个精细胞中,A正确;
B、E1、F2为同源染色体的非姐妹染色单体,不会进入一个精细胞中,B错误;
C、G1、G2、H1、H2,这两条染色体为同源染色体,可共存于初级精母细胞中 ,不会存在于同一个精细胞中,C错误;
D、E1、F2为非姐妹染色单体,G2、H1同为非姐妹染色单体,不会出现在同一个精细胞中,D错误。
故选A。
【点睛】
7. DNA甲基化是生物体在DNA甲基转移酶的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上的过程。基因的启动子区域被甲基化后,基因表达会受到抑制。CpG是胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤的缩写,CpG多在启动子处成簇串联排列为CpG岛。DNA的甲基化主要发生在CpG岛的5′胞嘧啶上。DNA的甲基化模式可以在细胞间传递,但个体的甲基化模式能发生改变。DNA异常甲基化与细胞癌变有着密切的联系。下列说法错误的是( )
A. 图1中DNMT和SAM分别代表DNA甲基转移酶和s-腺苷甲硫氨酸
B. CpG岛甲基化的主要效应是使所在基因碱基序列改变
C. 图2中DNA的两条链易被甲基化的胞嘧啶数量为6个
D. 抑癌基因的异常甲基化可导致癌变发生,去甲基化药物可用来治疗癌症
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化是生物体在DNA甲基转移酶的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,图1表示胞嘧啶甲基化过程,DNMT和SAM分别代表DNA甲基转移酶和s-腺苷甲硫氨酸,A正确;
B、CpG岛甲基化会影响基因表达,但不改变基因碱基序列,B错误;
C、CpG是胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤的缩写,CpG多在启动子处成簇串联排列为CpG岛,DNA的甲基化主要发生在CpG岛的5′胞嘧啶上,图2中DNA的两条链易被甲基化的胞嘧啶数量为6个,C正确;
D、据题意可知,DNA异常甲基化与细胞癌变有着密切的联系,细胞癌变的内因是原癌基因和抑癌基因突变造成的,因此抑癌基因的异常甲基化可导致癌变发生,去甲基化药物可用来治疗癌症,D正确。
故选B。
8. 研究人员对某哺乳动物细胞分裂中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1和图2为其细胞分裂两个不同时期的示意图(仅示部分染色体),图3表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA分子的数目比。下列叙述正确的是( )
A. 图1细胞为处于减数分裂1后期的初级精母细胞
B. 若图2细胞来自图1细胞,则其产生的子细胞是卵细胞和极体
C. 图3中B→C的原因是DNA复制,E→F的原因是膜向内凹陷缢裂
D. 图1细胞处于图3中的CE段,图2细胞处于图3中的FG段
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知,图1细胞内同源染色体正在分离且细胞质不均等分裂,属于初级卵母细胞,正处在减数第一次分裂的后期;图2细胞内无同源染色体且染色体的着丝点排列在赤道板上,属于减数第二次分裂的中期;图3为细胞分裂不同时期染色体与核DNA数目比,AB段DNA∶染色体=1∶1,处于间期中的G1期,BC段表示S期DNA的复制,复制后DNA∶染色体=1∶2,CE段可以表示含有姐妹染色单体的时期,包括有丝分裂的前、中期以及减数第一次分裂时期和减数第二次分裂的前、中期;EF时发生着丝点分裂,使得DNA∶染色体=1∶1,FG段可以表示有丝分裂的后期、末期和减数第二次分裂的后期和末期。
【详解】A、根据以上分析可知,图1细胞处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,因此细胞名称为初级卵母细胞,A错误;
B、根据以上分析可知,图1细胞为初级卵母细胞,若图2细胞来自图1细胞,根据染色体组成可知,图2为次级卵母细胞,则其产生的子细胞是卵细胞和极体,B正确;
C、根据以上分析可知,图3中B→C的原因是DNA复制,E→F的原因是着丝点分裂所致,C错误;
D、图1处于减数第一次分裂的后期,处于图3中的CE段,图2处于减数第二次分裂的中期,属于图3中的CE段,D错误。
故选B。
9. 已知小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现有一颗表现型为抗旱多颗粒的植株,将其和敏旱少颗粒植株互相授粉,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为( )
A. 12:8:3:1 B. 24:12:8:4
C. 22:5:5:4 D. 20:5:5:2
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知:抗旱与多颗粒为显性,各由一对等位基因独立遗传,说明遵循基因的自由组合定律。测交是指杂合体与隐性个体杂交,其后代表现型及比例能真实反映杂合体产生配子的种类及比例,从而推测出其基因型。
【详解】小麦的抗旱对敏旱为显性,多颗粒对少颗粒为显性,假设相关基因分别为A和a、B和b。一颗表现型为抗旱、多颗粒的植株,对其进行测交,测交后代4种表现型及比例为抗旱多颗粒:抗旱少颗粒:敏旱多颗粒:敏旱少颗粒=2:1:1:2,说明抗旱多颗粒植株产生的可育配子AB:Ab:aB:ab=2:1:1:2。若让这棵植株自交,其后代上述4种表现型的比例应为(2/6×2/6+2/6×1/6×2+2/6×1/6×2+2/6×2/6×2+1/6×1/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(1/6×1/6+1/6×2/6×2):(2/6×2/6)=22:5:5:4。C正确。
故选C。
【点睛】
10. 已知某植物种群中Aa占2/3、aa占1/3,基因型为AA的受精卵不能发育。含A的花粉有1/3不育,该植物种群中所有个体自由交配,后代中aa个体占( )
A. 5/9 B. 6/11 C. 1/2 D. 3/5
【答案】B
【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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】亲本为2/3Aa,1/3aa,其产生的雌配子的种类和比例为A∶a=1∶2,由于含A的花粉有1/3不育,含A的花粉中有2/3可育,则亲本产生的可育的花粉中A的比例为[(1/3)×(2/3)]/[(1/3)×(2/3)+(2/3)]=1/4,a的比例为1-1/4=3/4,故自由交配的后代中AA占1/12,Aa占5/12,aa占6/12,由于基因型为AA的受精卵不能发育,因此后代中aa占(6/12)/(1-1/12)=6/11,B正确。
故选B。
11. 两对相对性状独立遗传的两纯合亲本杂交,F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体约占( )
A. 1/8 B. 1/5 C. 1/5或1/3 D. 1/16
【答案】C
【解析】
【分析】两对相对性状独立遗传的两纯合亲本基因型可以为:AABB、aabb或AAbb、aaBB,前者F2中出现的重组性状为3A_bb、3aaB_,后者F2中出现的重组性状为9A_B_、1aabb。
【详解】分析题意可知,亲本基因型可以为:AABB、aabb或AAbb、aaBB,假设亲本为AABB和aabb,按自由组合定律遗传,F2中出现的重组类型的个体(3A_bb、3aaB_)占总数的3/8,能够稳定遗传的个体AAbb、aaBB约占(2/16)/(3/8)=1/3,若亲本为AAbb和aaBB,按自由组合定律遗传,F2中出现的性状重组的个体(9A_B_、1aabb)占总数的5/8,其中能稳定遗传的个体AABB、aabb约占(2/16)/(5/8)=1/5,C正确,ABD错误。
故选C。
12. 豌豆叶肉细胞中,由A、C、G、T四种碱基构成的核苷酸种类有( )
A. 4种 B. 8种 C. 7种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【分析】豌豆是真核生物,细胞中含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA由四种脱氧核糖核苷酸组成(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸),RNA由四种核糖核苷酸组成(腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸)。
【详解】叶肉细胞中含有DNA和RNA,A、C、G碱基既是构成DNA的碱基,也是构成RNA的碱基,因此由A、C、G构成的核苷酸种类是6种,T只存在于DNA中,由碱基T构成的核苷酸是1种,所以叶肉细胞中,由A、G、T、C四种碱基参与构成的核苷酸的种类有7种。综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
13. 科学家曾提出DNA复制的全保留复制、半保留复制假说,并进行了如下实验:实验一:从含15N的大肠杆菌和含14的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,混合后放在100℃条件下进行热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,再测定离心管中混合的DNA单链含量,结果如图a所示。实验二:将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,再测定离心管DNA单链含量,结果如图b所示。以下分析正确的是( )
A. 根据图a、图b,可判断DNA的复制方式是“半保留复制”
B. 若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,结果只得到一个条带,则可排除全保留复制
C. 若实验二中繁殖两代,提取的F2DNA不做热变性处理直接进行密度梯度离心,离心管中只出现两个条带,据此推测DNA的复制方式是半保留复制
D. 将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中培养24h,子代大肠杆菌DNA经实验二的相关处理后,14N条带与15N条带峰值的相对比值为7:1,则大肠杆菌的分裂周期为6h
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析,图a:从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA,即得到一个2条链都是15N的DNA分子和一个2条链都是14N的DNA分子,混合后放在100℃条件下进行热变性处理成单链,然后进行密度梯度离心,应该含有2种条带,1个14N条带,1个15N条带。图b:将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点,第一代的2个DNA分子都应一条链含15N,一条链含14N。
【详解】A、无论是DNA全保留复制还是半保留复制,经热变性后获获得DNA单链,离心后都能得到相同的实验结果,故根据图a、图b中条带的数目和位置,不能判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”,A错误;
B、若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心,若结果只得到一个中带,则可排除全保留复制,因为全保留复制会出现2种带,分别为重带和轻带,B正确;
C、实验二中繁殖两代,若是半保留复制,提取的F2DNA为2个一条链含15N另一条链含14N的DNA和2个两条链都是14N的DNA,不做热变性处理直接进行密度梯度离心,离心管中会出现两个条带;若为全保留复制,则F2DNA为1个两条链都是15N的DNA和3个两条链都是14N的DNA,同样方法离心后也会出现两个条带,故不能据此推测DNA的复制方式是半保留复制,C错误;
D、将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中培养24h,提取子代大肠杆菌的DNA经实验二的相关处理后,l4N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1,根据半保留复制,子代中含15N的链只有2条,此时大肠杆菌共有16条链,8个DNA分子,即24h复制了3次,分裂周期为8h,D错误。
故选B。
14. 下列有关计算中,不正确的是( )
A. 用32P标记的噬菌体在不含放射性的大肠杆菌内增殖3代,具有放射性的噬菌体占总数为1/4
B. 某蛋白质分子中含有120个氨基酸,则控制合成该蛋白质的基因中至少有720个碱基
C. 某DNA片段有300个碱基对,其中一条链上A+T比例为40%:则复制三次该DNA片段时总共需要720个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 用15N标记的精原细胞(含8条染色体)在含14N的培养基中培养,减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程: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。
2、DNA分子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。
【详解】A、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,只有DNA分子进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成,而合成子代噬菌体的原料均来自细菌。用32P标记的噬菌体在普通大肠杆菌内增殖3代,根据DNA半保留复制特点,具有放射性的噬菌体占总数为2/23=1/4,A正确;
B、若某蛋白质分子中含有120个氨基酸,根据DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,则控制合成该蛋白质的基因中至少有120×6=720个碱基,B正确;
C、某DNA片段有300个碱基对,其中一条链上A+T比例为40%,根据碱基互补配对原则,该DNA片段中A+T的比例也为40%,且A=T,因此A=T=20%,C=G=30%,则该DNA片段中含有胞嘧啶脱氧核苷酸数目为300×2×30%=180个,复制三次该DNA片段时总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸=(23-1)×180=1260个,C错误;
D、用15N标记的细胞(含8条染色体)在含14N的培养基中培养,由于DNA分子只复制一次,根据DNA分子半保留复制特点,减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8,D正确。
故选C。
15. 下图甲为某单基因(等位基因A和a)显性遗传病患者的家族系谱图。已知某种方法能够使基因A和a显示为不同位置的条带,用该方法对图甲家系中的个体进行基因检测,结果如图乙。若不考虑基因突变和XY同源区段,下列有关分析错误的是( )
A. 若4号只呈现出条带1,则该病为伴X染色体显性遗传病
B. 若4号只呈现出条带1,则4号的致病基因只能来自2号
C. 若4呈现出条带1和条带2,则该病为常染色体显性遗传病
D. 3号呈现出条带1和2的概率是1/2
【答案】D
【解析】
【分析】图甲为显性遗传病患者的家族系谱图,1、3个体为隐性个体,2、4为显性个体,2号个体为杂合子;从图乙1、2个体条带可知,条带1表示显性基因,条带2表示隐性基因。
【详解】A、4号是显性患者,若4号只呈现出条带1,即4号中只有显性基因,说明1号个体的隐性基因没有传递给4号,该病相关基因不可能位于常染色体上,所以该病为伴X染色体显性遗传病,A正确;
B、若4号只呈现出条带1,该病为伴X染色体显性遗传病,1号为4号提供Y,则4号的致病基因只能来自2号,B正确;
C、4号是男性患者,若4呈现出条带1和条带2,说明其为杂合子,1号提供一个基因,只能是隐性基因,则2提供显性基因,不考虑XY同源区段,则该病为常染色体显性遗传病,C正确;
D、3号个体为正常女性,不携带显性致病基因,不会出现条带1,D错误。
故选D。
二、多选题(本题包括5小题,每小题3分,共15分)
16. 将纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交,得到的F1均为高茎豌豆(Dd),种下F1让其自交得到F2,种下F2豌豆种子,发现有高茎和矮茎两种植株,且高茎:矮茎为3:1。下列属于实现F2中高茎:矮茎为3:1的条件的是( )
A. 在F1形成配子时,等位基因分离,形成D、d两种比例相等的配子
B. 受精时,雌雄配子随机结合
C. 不同基因型的种子必须都有适宜的生长发育条件
D. 不同基因型种子发芽率有差异
【答案】ABC
【解析】
【分析】F2中高茎:矮茎为3:1的条件有:①等位基因分离,形成D、d两种比例相等的配子,②受精时若雌雄配子随机结合,③不同基因型的种子必须都有适宜的生长发育条件,④真核生物细胞核中的基因,⑤有性生殖。
【详解】A、等位基因分离,形成D、d两种比例相等的配子,后代才能出现3:1,若D或d不相等,将会表现不同的比例,A正确;
B、受精时若雌雄配子随机结合,后代才能出现3:1,B正确;
C、种子生活力相同也是出现3:1的条件之一,C正确;
D、不同基因型的种子发芽率相同才能出现3:1,D错误。
故选ABC。
17. 有人曾重复做了“肺炎链球菌转化实验”,步骤如下:将一部分S型细菌加热杀死→制备符合要求的培养基并均匀分为若干组,将相应菌种分别接种到各组培养基上(如下图中文字说明部分)→将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后,观察菌落生长情况,实验结果如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 该实验不能证明DNA是S型细菌的遗传物质
B. 第1组和第4组实验对照,能说明加热杀死后的S型细菌含有转化因子
C. 将第1组和第2组的细菌混合不会出现第4组所示的实验结果
D. 将四个组别的细菌分别注射到小鼠体内,能引起小鼠患病死亡的是第2、3和4组
【答案】CD
【解析】
【分析】将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡,从死亡的小鼠体内分离出有致病性的S型活细菌,而且这些S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌。由此可以推断:已经加热致死的S型细菌, 含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的物质,即加热致死的S型细菌内有“转化因子”
【详解】A、分析四组实验可知,加热杀死后的S型细菌中存在使活R型细菌转化为S型细菌的物质,但该实验并不能说明加热杀死后的S型细菌中的什么物质使活R型细菌转化为S型细菌,所以该实验不能证明DNA是S型细菌的遗传物质,A正确;
B、分析第1组和第4组实验可知,第4组加入加热杀死后的S型细菌后,培养基中既有R型细菌也有S型细菌,说明加热杀死后的S型细菌含有转化因子,转化因子可以使活R型细菌转化为S型细菌,B正确;
C、S型细菌有毒,第1组和第2组的细菌混合会出现培养基中既有R型细菌也有S型细菌,即第4组所示的实验结果,两种菌落,C错误;
D、第1组正常R型细菌和第3组加热杀死后的S型细菌不能引起小鼠患病死亡,所以将四组细菌分别注射到小鼠体内,能引起小鼠患病死亡的是第2和第4组,D错误。
故选CD。
18. 线粒体DNA(mtDNA)上有A、B两个复制起始区,当mtDNA复制时,A区首先被启动,以L链为模板合成H′链。当H′链合成了约2/3时,B区启动,以H链为模板合成L′链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列有关叙述正确的是
A. mtDNA含有2个游离的磷酸基团,能指导合成有氧呼吸酶
B. mtDNA的复制方式是半保留复制,H′链和 L′链的碱基能互补配对
C. H链与L链的复制有时间差,当H′链全部合成时,L′链只合成了1/3
D. 当一个复制周期完成时,由H链和L′链构成的子代DNA分子滞后形成
【答案】BCD
【解析】
【分析】由图可知,线粒体DNA为环状双链DNA分子,所以动物细胞线粒体DNA未复制前含0个游离的磷酸基团,由于H链和L链是互补的,所以催化合成的H'链和L'链也是互补配对的。
【详解】A、据图可知,线粒体DNA为环状,没有游离的磷酸基团,A错误;
B、mtDNA的复制方式是半保留复制,H'链的模板是L链,L'链的模板是H链,H链和L链互补,故H'链和L'链的碱基也能互补配对,B正确;
C、H'链合成约2/3时,启动合成新的L'链,所以当H'链完成复制的时候,L'链复制完成了约1/3,C正确;
D、 L'链的合成滞后,当一个复制周期完成时,由H链和L'链构成的子代DNA分子也滞后形成,D正确。
故选BCD。
19. 下列有关孟德尔的一对相对性状杂交实验的叙述中,不正确的是( )
A. F2出现了性状分离,该实验结果能否定融合遗传
B. F1产生配子时,成对基因彼此分离,属于“假说”的内容
C. 豌豆是自花传粉植物,可以避免人工杂交实验过程中外来花粉的干扰
D. 观察测交后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1:1,属于“演绎推理”的内容
【答案】BCD
【解析】
【分析】孟德尔采用假说—演绎法得出了基因的分离定律和基因的自由组合定律;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、因为F1只有一种表型,F2出现了性状分离,说明控制不同表型的遗传因子是可以相互分离的,因此该实验结果能否定融合遗传,A正确;
B、F1产生配子时,孟德尔认为成对的遗传因子彼此分离,不是成对的基因分离,属于“假说”的内容,B错误;
C、豌豆是自花传粉植物,在杂交过程需要进行人工授粉及套袋处理,才能避免外来花粉的干扰,C错误;
D、测交后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1:1,属于“实验验证”的内容,D错误。
故选BCD。
20. 小鼠有弯曲尾和正常尾两种尾型,尾型由一对等位基因A、a控制。现用一只弯曲尾雌鼠与一只正常尾雄鼠交配,子一代的表现型及比例为雌性弯曲尾:雌性正常尾:雄性弯曲尾:雄性正常尾=1:1:1:1。下列说法错误的是( )
A. 若控制尾型的基因位于常染色体上,根据杂交结果,能确定弯曲尾性状的显隐性
B. 若控制尾型的基因位于X染色体上,根据杂交结果,不能确定弯曲尾性状的显隐性
C. 若控制尾型的基因位于常染色体上,用子一代弯曲尾雌、雄鼠杂交,则子二代弯曲尾:正常尾=3:1
D. 若控制尾型的基因位于X染色体上,用子一代弯曲尾雌、雄鼠杂交,则子二代弯曲尾:正常尾=3:1
【答案】ABC
【解析】
【分析】小鼠的弯曲尾和正常尾是一对相对性状,用一只弯曲尾雌鼠与一只正常尾雄鼠交配,子代雌雄鼠比例为1:1,且雌雄个体中弯曲尾:正常尾=1:1,仅据此无法确定基因与染色体的位置关系。
【详解】A、若控制尾型的基因位于常染色体上,根据杂交结果,无论雌性还是雄性弯曲尾:正常尾=1:1,则属于测交类型,即Aa×aa,则不能确定弯曲尾性状的显隐性,A错误;
B、若控制弯曲尾/正常尾性状的基因位于X染色体上,则一只弯曲尾雌鼠与一只正常尾雄鼠交配,子代雌雄个体中弯曲尾:正常尾=1:1,即子代雌雄个体中才都会出现弯曲尾与正常尾性状的分离,只能为♀XAXa×♂XaY→XAXa、XaXa、XAY、XaY才会符合实验结果,则可推知母本弯曲尾为显性性状,B错误;
C、若控制尾型的基因位于常染色体上,则子一代的基因型为Aa:aa=1:1,不能确定显隐性,故则用子一代弯曲尾雌、雄鼠杂交,不能得出子二代弯曲尾:正常尾=3:1,C错误;
D、若控制尾型的基因位于X染色体上,据B分析,用子一代弯曲尾雌XAXa、雄鼠XAY杂交,则子二代正常尾只有1/4XaY,则子二代弯曲尾:正常尾=3:1,D正确。
故选ABC。
三、非选择题(本题包括5小题,共55分)
21. Ⅰ.抗生素被世界各国广泛用于抗菌治疗,部分抗生素的作用机理如下表所示:
抗生素
主要作用机理
放线菌素D
嵌入到DNA双链之间,与DNA形成复合体,阻止DNA链与其他酶的结合
四环素
与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接
利福平
与DNA依赖型RNA聚合酶结合
红霉素
阻止tRNA与mRNA结合
(1)在上表抗生素中,能抑制1过程的是____________,抑制3过程的是________________。
(2)利福平________(填“可以”或“不可以”)作为抑制2019新冠病毒增殖的药物。
(3)在我国,患者抗生素的使用率达到70%,而真正需要使用的不到20%,预防性使用抗生素是典型的滥用抗生素。长期滥用抗生素会造成人们不断增大药物剂量才能起到抑菌效果,原因是________________________________________________。
Ⅱ.遗传信息流动过程如图所示,请回答下列问题:
(4)基因表达的过程包括了上图1中的________(填序号)。细菌在繁殖过程中,遗传信息的流动过程包括了上图1中的________(填序号)。
(5)图1中4过程需要______________酶催化,消耗的原料是_________________。
(6)图2中决定丙氨酸的密码子是_________,核糖体沿着c的移动方向是________(填“向左”或“向右”)
【答案】(1) ①. 放线菌素D ②. 四环素和红霉素
(2)不可以
(3)长期使用抗生素,会不断淘汰不抗药的个体而保留抗药个体,使细菌抗药性逐代增强
(4) ①. 2、3 ②. 1、2、3
(5) ①. 逆转录 ②. 4种游离的脱氧核苷酸
(6) ①. GCA ②. 向右
【解析】
【分析】1、根据表格分析,放线菌素D影响了DNA为模板的过程,因此阻止的可能是DNA复制和转录过程;四环素与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接,影响的是翻译过程;利福平与DNA依赖型RNA聚合酶结合,影响的是转录过程;红霉素阻止tRNA与mRNA结合,影响的是翻译过程。
2、根据图形分析,图1中1、2、3、4、5分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制;图2表示翻译过程,c为mRNA,而密码子在mRNA上,因此图中色氨酸的密码子是UGG,苯丙氨酸的密码子是GCA。
【小问1详解】
根据以上分析可知,1过程表示DNA复制,能抑制该过程的是放线菌素D;3过程表示翻译,能抑制该过程的是四环素和红霉素。
【小问2详解】
根据以上分析已知,利福平影响的是转录过程,即DNA形成RNA的过程,而2019新冠病毒是RNA自我复制类病毒,不会发生该过程。
【小问3详解】
长期使用抗生素,会不断淘汰不抗药的个体而保留抗药个体,使细菌抗药性逐代增强,所以长期滥用抗生素会造成人们不断增大药物剂量才能起到抑菌效果。
【小问4详解】
基因的表达过程包括转录和翻译过程,即图1中的2、3过程;细菌的遗传物质是DNA,可以发生DNA复制、转录和翻译,即图1中的1、2、3过程。
【小问5详解】
图1中4过程表示逆转录,需要逆转录酶的催化;该过程产生的物质是DNA,因此消耗的原料是4种游离的脱氧核苷酸。
【小问6详解】
根据以上分析已知,图2中决定丙氨酸的密码子是GCA;根据图中肽链和游离的氨基酸的位置可知,核糖体是沿着mRNA(c)向右进行移动的。
22. 利用转基因技术,将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻(2n)(甲),获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻(乙)和纯合高秆抗除草剂水稻(丙)。用甲、乙、丙进行杂交,F2结果如下表。转基因过程中,可发生基因突变,外源基因可插入到不同的染色体上。高秆(矮秆)基因和抗除草剂基因独立遗传,高秆和矮秆由等位基因A(a)控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用B-表示。
杂交组合
F2的表现型及数量(株)
矮秆抗除草剂
矮秆不抗除草剂
高秆抗除草剂
高秆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
回答下列问题:
(1)矮秆和对高秆为__________性状,甲×乙得到的F1产生__________种配子。
(2)为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA,逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可采用的方法是__________。
(3)乙×丙的F2中,形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是__________。
(4)甲与丙杂交得到F1,F1再与甲杂交,利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交,后代的性状及比例________________。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 2
(2)用DNA 酶处理提取的RNA
(3)乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上,乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
(4)
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
只考虑高秆和矮秆这对相对性状,由乙(纯合矮秆)×丙(纯合高秆)杂交得到F1,F1自交所得F2中高秆:矮秆=3:1可知,高秆对矮秆为显性,且可推知甲基因型为aa,丙基因型为AA;甲(纯合不抗除草剂)×乙(纯合矮秆抗除草剂)杂交得到F1,F1自交所得F2中全为矮秆,且抗除草剂:不抗除草剂=3:1,可推测抗除草剂为显性性状,且甲和乙的基因型分别为aaB-B-和aaB+B+,甲×乙得到的F1的基因型为aaB+B-,能产生aB+和aB-2种配子。
【小问2详解】
酶具有专一性特点,分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA可以分析抗除草剂在水稻乙、丙叶片中的表达情况,故为了除去提取RNA中出现的DNA污染,可用DNA 酶处理提取的RNA,除去其中的DNA。
【小问3详解】
据甲×乙的杂交子代可推知,甲和乙的基因型分别为aaB-B-和aaB+B+,据甲×丙的子代可推知,甲和丙的基因型分别aaB-B-和AAB+B+,故乙和丙的基因型分别为 aaB+B+和AAB+B+,若乙和丙的抗除草剂基因位于同一对染色体上,则应符合分离定律,理论上F2均为抗除草剂植株,但实际上F2中抗除草剂:不抗除草剂是15∶1,为9:3:3:1的变式,说明丙的抗除草剂基因B+所在染色体与乙的抗除草剂基因B+所在的染色体为非同源染色体,其遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问4详解】
据(3)分析可知,甲基因型为aaB-B-,丙的基因型为AAB+B+,甲与丙杂交得到F1的基因型为AaB+B -,F1再与甲杂交,相当于测交,子代的表现型及比例为高秆抗除草剂:高秆不抗除草剂:矮秆抗除草剂:矮秆不抗除草剂=1:1:1:1,具体遗传图解如下:
【点睛】本题考查基因分离定律和基因自由组合定律实质的相关知识,意在考查学生的图表分析能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
23. 下图1是某动物原始生殖细胞分裂过程中染色体数目的变化曲线图,图2、图3分别为处于某个分裂时期的细胞示意图。回答下列相关问题:
(1)图1包含的细胞分裂方式分别是_____,图2所示细胞处于图1中的_____(用字母表示)段。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因是_____,图1中含有同源染色体的时间段是_____(用字母表示)段。
(3)图2与图3所示细胞分裂完成后形成的子细胞的差异是_____(答出一点即可),图3所示细胞最终形成的子细胞的基因型是_____。
(4)该动物的性别是_____,判断的依据是_____。
【答案】 ①. 有丝分裂和减数分裂 ②. ab ③. 着丝粒分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体 ④. 0d ⑤. 染色体的数目不同、图3所示细胞形成的子细胞无同源染色体(答出一点,合理即可) ⑥. AB、aB、Ab、ab ⑦. 雄性 ⑧. 图3所示细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂
【解析】
【分析】
图1中0c表示有丝分裂,分裂后的细胞中染色体数与体细胞相同。cg表示减数分裂,分裂后的染色体数为体细胞的一半。
图2中含有同源染色体,着丝点已经分裂,为有丝分裂后期。
图3同源染色体正在分离,为减数第一次分裂后期。
【详解】(1)根据分析可知,图1细胞包含有丝分裂和减数分裂。图2细胞为有丝分裂后期,染色体数目加倍,对应图1中ab段。
(2)ab、ef段染色体数目加倍的原因都是由于着丝点的分裂,一条染色体上的两条姐妹染色单体变成两条染色体。同源染色体存在于有丝分裂和减数第一次分裂过程中,所以图1中含有同源染色体的时间段是0d段。
(3)图2细胞分裂形成的子细胞所含染色体数与体细胞相同,含4条染色体,且细胞内含有同源染色体,而图3细胞分裂形成的子细胞不含同源染色体,细胞内的染色体数为体细胞的一半,即含有2条染色体。图3所示细胞发生了交叉互换,所以最终形成的子细胞的基因型是ab、Ab、AB、aB。
(4)根据图3细胞为减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,可知该动物的性别为雄性。
【点睛】本题结合曲线图和分裂图,考查减数分裂的相关知识,要求考生识记减数分裂不同时期的特点,尤其是减数第一次分裂后期,能准确判断图中各过程和细胞的名称;掌握减数分裂过程中染色体含量变化规律。
24. 科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术及密度梯度离心方法设计了DNA复制方式的探索实验,实验按照“1组→2组→3组”的顺序进行。实验内容及结果见下表。(“重带”表示15N/15N-DNA,“中带”表示15N/14N-DNA,“轻带”表示14N/14N-DNA)
组别
1组
2组
3组
大肠杆菌
含14N的大肠杆菌
大肠杆菌A
A的子I代
培养液中唯一氮源
①
②
14NH4Cl
繁殖代数
多代
一代
一代
培养产物
大肠杆菌A
A的子I代
A的子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
提取DNA并离心
提取DNA并离心
离心结果
都是重带
③
④
请分析并回答:
(1)培养液中的唯一氮源可以是15NH4C1或14NH4Cl,表格中①是____________,②是____________。
(2)若DNA复制方式为半保留复制,则预期2组的离心结果③是____________,3组的离心结果④是____________。
若DNA复制方式为全保留复制,则预期2组的离心结果③是____________,3组的离心结果④是__________。
(3)预期完成第____________组实验后,其实验结果可以排除全保留复制方式的可能性。
【答案】(1) ①. 15NH4C1 ②. 14NH4Cl
(2) ①. 都是中带 ②. 一半中带和一半轻带 ③. 一半重带和一半轻带
④. 1/4重带和3/4轻带 (3)2
【解析】
【分析】DNA在复制时,以亲代DNA的每一条链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一条亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
【小问1详解】
因为DNA复制是半保留复制,要想得到全部被15N标记的大肠杆菌A,必须在以15N为唯一氮源的培养液中经过多代培养,因此①是15NH4Cl;要探究DNA复制的方式,需要将大肠杆菌A(含15N)放在14N的培养液中培养,根据子代DNA的分布位置,进行判断DNA复制方式,因此②是14NH4Cl。
【小问2详解】
若DNA的复制为半保留复制,则后代DNA的两条链,一条链是母链,另一条链是新合成的子链,大肠杆菌A(含15N)在14N的培养液中培养,子一代的两个DNA都是一条链含有15N,一条链含有14N,即15N/14N-DNA,是中带,因此③都是中带。A的子一代在14N的培养液中培养,因此后代有两种DNA,一种是一条链含有15N,一条链含有14N,即15N/14N-DNA,是中带,另一种是一条链含有14N,一条链含有14N,即14N/14N-DNA,是轻带,因此3组的离心结果④是一半中带和一半轻带。
所谓全保留复制,就是以亲代为模板,但复制后两条新生成的子链全部从亲代脱落,形成全新的子链,而亲代又恢复原样,若DNA复制方式为全保留复制,大肠杆菌A(含15N)在14N的培养液中培养,子一代的两个DNA分别为一种是两条链含有15N,即15N/15N-DNA,是重带,另一种为两条链含有14N,即14N/14N-DNA,是轻带,因此③是一半重带和一半轻带。A的子一代在14N的培养液中培养,因此后代有两种DNA,一种是两条链含有15N,即15N/15N-DNA,是重带,另一种为两条链含有14N,即14N/14N-DNA,是轻带,因此3组的离心结果④是1/4重带和3/4轻带。
【小问3详解】
据以上分析可知,若DNA的复制为半保留复制,预期2组的离心结果③是中带,若DNA复制方式为全保留复制,预期2组的离心结果③是重带和轻带,因此预期完成第2组实验后,其实验结果可以排除全保留复制方式的可能性。
25. 某雌雄同株植物,花的颜色由两对基因(B和b、D和d)控制,其基因型与表现型的对应关系见表。已知b基因是基因碱基对缺失所致,如图为该基因与其mRNA杂交的示意图,①-⑦表示基因的不同功能区,请回答下列问题。
基因型
B dd
B DD bb_
B Dd
表现型
红色
白色
粉色
(1)纯合白色植株和纯合红色植株作亲本杂交,子一代全部是粉色植株。该纯合白色亲本的基因型可能是____________
(2)为了探究两对基因(B和b、D和d)遗传时是否遵循自由组合定律。某课题小组选用了BbDd粉色植株自交实验。实验结果(不考虑交叉互换、基因突变、染色体变异)及相应的结论:
①若子代植株的花色及比例为____________,则这两对基因遵循自由组合定律。
②若子代植株花色及比例为粉色:红色:白色=2:1:1,则粉色植株(BbDd)测交后代中,子代粉色植株概率是____________。
(3)图2中,若已知b基因编码的氨基酸排列顺序,________(能/不能)确定b基因转录的mRNA的碱基排列顺序,理由是____________________________。
【答案】 ①. BBDD、 bbDD ②. 粉色:红色:白色=6:3:7 ③. 0 ④. 不能 ⑤. 一种氨基酸可能对应多种密码子
【解析】
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质: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,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成,mRNA上3个连续相邻的碱基编码一个氨基酸,叫一个密码子,多个密码子可以编码同一种氨基酸,因此抑制蛋白质的氨基酸序列,可能有多种mRNA上的碱基序列对应。
【详解】(1)由表格信息可知,纯合白色植株的基因型是BBDD、bbDD、bbdd,纯合红色植株的基因型是BBdd,二者杂交子代均为粉色B_Dd,因此纯合白色植株的基因型可能是BBDD或bbDD。
(2)①如果2对等位基因遵循自由组合定律,则BbDd自交红色B_dd占3/16,粉色B_Dd占3/4×1/2=6/16,白色占的比例是7/16,粉色:红色:白色=6:3:7。
②若子代植株花色及比例为粉色:红色:白色=2:1:1,则2对等位基因位于一对同源染色体上,且B、d连锁,b、D连锁,不考虑交叉互换,BbDd产生的配子类型及比例是Bd:bD=1:1,测交后代的基因型及比例是Bbdd:bbDd=1;1,没有粉色个体。
(3)由于密码子具有简并性,一个密码子可能由多种密码子编码,因此已知b基因编码的氨基酸排列顺序,不能确定b基因转录的mRNA的碱基排列顺序。
【点睛】本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质,密码子简并性特点,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题。
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