内容正文:
实验中学高一年级第二次学情检测
生物
一、单项选择题:本题包括14小题,每题2分,共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,下列有关叙述错误的是( )
A. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
B. 发菜和伞藻都能进行光合作用,且光合色素种类相同
C. 纤维素酶和果胶酶可以去除水绵和伞藻的细胞壁,而支原体和发菜细胞不可以
D. 衣原体可能以二分裂方式增殖,但不可能以有丝分裂方式进行增殖
2. 下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B. “绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C. “检测生物组织中的脂肪”实验中,用无水乙醇洗去浮色,可提高实验观察效果
D. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
3. 下图为鹅掌楸(2n=38)花粉母细胞减数分裂过程中的两个图像,相关叙述正确的是( )
A. 图①、②细胞均处于减数第二次分裂
B. 图①、②细胞中的染色体数均为38条
C. 图①细胞中正发生同源染色体分离
D. 图②细胞分裂产生的子细胞中含两个染色体组
4. 研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。下列有关叙述正确的是( )
A. 这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B. 这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
C. 这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
D. 这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
5. 某患者因基因F内重复序列GGGGCC异常增多,转录得到的前体RNA易形成发夹结构,导致线粒体功能障碍,最终引发神经元死亡而致病。相关叙述正确的是( )
A. GGGGCC异常增多属于染色体结构变异
B. RNA发夹结构形成的主要原因是碱基A与U发生配对
C. RNA发夹结构可能影响转录后加工从而导致患病
D. 在临床上该病可通过核型分析进行诊断
6. 某岛屿上的一种甲虫以植物叶片为食,其体色有黑色(由基因A控制)和褐色(由基因a控制)。该岛屿引入一种鸟,能捕食甲虫,褐色甲虫更易被其捕食。十年后,甲虫种群中黑色个体占比从10%升至90%。相关叙述错误的是( )
A. 甲虫体色变异是自然选择的前提,为进化提供原材料
B. 鸟类捕食导致a基因频率下降,改变了该种群的基因库
C. 十年间甲虫种群未与其他种群交配,说明其已进化成新物种
D. 若岛屿环境持续不变,甲虫种群中A基因频率能趋于稳定
7. 下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A. 生态位的形成是不同生物之间协同进化的结果
B. 一个种群中所有个体含有的某个基因的总和称为该种群的基因库
C. 能引起种群基因频率改变的有基因重组、随机交配、基因突变等
D. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
8. 一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病,结合遗传系谱图和患者父亲表型分析,正常情况下该病遗传方式最可能的是( )
A. 常染色体隐性遗传 B. 伴Y染色体遗传
C. 伴X染色体隐性遗传 D. 伴X染色体显性遗传
9. 具有两对相对性状的两个纯种植株杂交,F1基因型为AaBb。下列有关两对相对性状的遗传的分析错误的是( )
A. 若F1自交,F2有三种表型且比例为1:2:1,则两对基因可能位于一对同源染色体上
B. 若F1自交,F2有四种表型且比例为9:3:3:1,则两对基因一定位于两对同源染色体上
C. 若F1测交,子代有两种表型且比例为1:1,则两对基因可能位于一对同源染色体上
D. 若F1能产生四种配子AB、Ab、aB、ab,则两对基因一定位于两对同源染色体上
10. 下图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型过程。下列有关过程叙述正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是转化因子
B. 赫尔希和蔡斯用含有32P的培养基直接标记噬菌体中的DNA
C. 用35S标记T2噬菌体实验中,沉淀物中放射性升高与搅拌不充分有关
D. 烟草花叶病毒感染实验证明了烟草的遗传物质是DNA
11. 线粒体中的遗传物质是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中有两个游离的磷酸基团,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B. 解旋酶和RNA聚合酶均可断开⑤,DNA聚合酶可催化⑥的形成
C. ④为DNA分子的基本组成单位之一
D. DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
12. 下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,图中箭头表示翻译方向,下列叙述正确的( )
A. tRNA 分子内部会发生碱基互补配对
B. 甲硫氨酸处于图中a的位置
C. 密码子位于tRNA 的环状结构上
D. mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
13. 科学家发现一株番茄突变体,基因型为hh,突变位置见下图。发现突变体中DML2基因的表达发生改变,进而影响乙烯合成酶相关基因ACS2的表达及果实中乙烯含量,导致番茄果实成熟期改变。下列叙述正确的是( )
A. 由图推测基因H突变为h的原因是第146位上的碱基发生了缺失
B. 蛋白h较短,是由于基因h上的终止密码子提前出现
C. 番茄果实成熟期改变的直接原因是基因H发生突变
D. 基因ACS2通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接调控果实成熟期
14. 下图表示某生物细胞内染色体的几种异常情况(假设b、d图中正常染色体上DNA片段的顺序为1→5),下列说法正确的是( )
①a图细胞不可能产生正常配子②b图一般发生在同源染色体之间③c图所示生物体减数分裂过程中同源染色体联会紊乱④d图的变化将导致染色体上的基因数量减少⑤e图的变化属于染色体数目变异
A. ①③④ B. ②③④ C. ①④⑤ D. ③④⑤
二、多项选择题:本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 下图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的有( )
A. 若表示DNA分子,则其彻底水解共得到4种有机小分子
B. 若表示病毒逆转录过程,则②是该病毒的遗传物质,所需原料是脱氧核苷酸
C. 若表示转录过程,则①为模板链,②为RNA,RNA链长与DNA分子相差不大
D. 若表示DNA复制,①为模板,则子链②从右向左延伸
16. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述正确的有( )
A. PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散
B. 细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C. 图中组蛋白甲基化引起的表观遗传不可以遗传给下一代
D. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能抑制细胞中基因的翻译
17. 如图表示某生物(2n=4)卵细胞的产生过程,两对等位基因R、r和T、t分别位于两对同源染色体上且分裂过程只发生了一次异常(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的有( )
A. 细胞b在减数分裂Ⅰ后期时,等位基因R和r彼此分离
B. 细胞g的基因组成为RTt
C. 细胞c可能含1条染色体,2个R基因
D. 细胞h的形成是减数分裂Ⅱ后期异常造成的结果
18. 某昆虫的昼夜节律由X染色体上的复等位基因控制。基因X+为正常节律,突变基因XL和Xs分别控制长节律和短节律。XL对XS、X+为显性,Xs对X+为显性。XL的表达受温度调控,30℃时不表达,且XLXL、XLY不能存活。研究人员在30℃条件下,用XLX+与XsY杂交得F1,F1雌雄自由交配得F2。相关叙述正确的是( )
A. F1中雌雄个体数之比为2:1 B. F1中短节律个体占1/3
C. F2中雌雄个体数之比为4:3 D. F2雄性个体中短节律个体占2/3
三、非选择题:本题包括5小题,除特殊说明外,每空1分,共60分。
19. 某地区阴生植物三七适宜生活在5%~10%全日照条件下。非光化学淬灭(NPQ)是通过耗散过剩光能实现光保护的第一道防线,主要过程如下:类囊体腔酸化能活化PsbS和VDE,一方面促进LHCⅡ聚集,阻断能量的传递;另一方面VDE催化Vx转化为Zx,促进热量的散失,从而缓解活性氧(由电子传递过快等导致)的产生。请回答下列问题:
(1)LHCⅡ上吸收光能的两类光合色素是_______________,暗反应中PGA转化成G3P的反应称为_______________,场所是_______________。
(2)强光下,类囊体腔H增多的原因有_________,H增多一方面加快________(物质)的合成,另一方面活化__________促进NPQ。
(3)强光下,若环境中CO2浓度突然增大,短时内VDE的活性________。
(4)光照过强(超过30%全日照)或过弱条件下三七均无法生存,为研究其原因,科学家进行了如下实验:取生长在光强分别为29.8%、7.5%和0.2%全日照条件下的三七植株,先暗处理2min,然后在高光照条件下检测NPQ和电子传递速率,结果如下图。
①光照过弱三七不能生存的原因是_______________。
②超过30%全日照条件下三七不能生存的原因是_______________。
20. 果蝇(2n=8)的长翅和残翅、红眼和白眼两对相对性状分别受两对等位基因B和b、D和d控制。某科研小组利用果蝇种群进行了如下实验:用均为长翅红眼雌、雄果蝇杂交,获得F1的表型及个体数量如下图所示。请回答下列问题。
(1)果蝇翅型性状遗传过程中,F1中出现了亲本没有的性状,遗传学上该现象称为_____。
(2)这两对相对性状的隐性性状分别是_____,位于X染色体上的基因是_____(填“B/b”或“D/d”)。
(3)上述基因均不在X、Y染色体上同源区段。则亲本的基因型分别是_____(雌性)、_____(雄性)。
(4)F1中长翅红眼基因型有_____种,让F1中长翅红眼雌果蝇与残翅白眼雄果蝇进行随机交配,后代中长翅红眼果蝇所占比例是_____。
(5)进一步研究发现,果蝇的棒眼(E)和正常眼(e)是位于性染色体上的一对相对性状。但基因E/e是位于图中X染色体的Ⅰ区段还是Ⅱ1区段上的情况未知,现有各种纯合果蝇,只进行一次杂交实验探究此情况,请完善下列实验步骤。
实验思路:选用正常眼雌果蝇和棒眼雄果蝇进行杂交,统计子代的表型及比例。
实验结果:
①若子代表型及比例为_____,则基因E/e位于Ⅱ1区段上。
②若子代表型只有_____,则基因E/e位于Ⅰ区段上。
21. Ⅰ.单链 RNA 病毒分为(+)RNA 病毒和(-)RNA 病毒。(+)RNA 可以直接作为翻译的模板,而(-)RNA 则需要先复制形成互补的(+)RNA 才能进行翻译,如图为丙型肝炎病毒的增殖过程;①~⑦表示相应生理过程,请回答下列问题。
(1)根据题干信息判断,丙型肝炎病毒属于________RNA 病毒,该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常是在⑤过程之________(填“前”或“后”)发生。
(2)①~⑦过程发生碱基配对的过程有________,它们的配对方式________(填“完全相同”或“不完全相同”)。
④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的________相同。
(3)用 35S 标记离体的肝脏细胞,然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞,假设
肝脏细胞没有裂解,那么最后检测到________(填“沉淀”“上清液”或“沉淀和上清液”)存在放射性。
Ⅱ.遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后(蜂王),若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫 DNA 甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3 蛋白是一种 DNA 甲基化转移酶,能使 DNA 某些区域添加甲基基团,如下图所示。请回答下列问题:
(4)如果①以基因的β链为模板,RNA 聚合酶沿着β链的________(填“5'→3'”或“3'→5'”)移动,虚线框中合成的 RNA 的碱基序列为 5'-________-3'。过程②发生的场所是________。
(5)DNA 甲基化若发生在基因的 DNA 序列上,则会影响________与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的转录过程。
(6)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能________(“促进”或“抑制”)DNMT3 蛋白活性。
22. 铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一,常见于烧伤、重症监护病房的病人。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体杀灭铜绿假单胞菌, 将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组成重组噬菌体,重组噬菌体、噬菌体JG和噬菌体PaP1对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示,回答下列问题:
(1)铜绿假单胞杆菌的遗传物质是________,合成噬菌体外壳蛋白质的原料是________。
(2)根据 B、C 组的实验结果可以得出噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌________(填“PA1”或“PAO1”),比较 A、B、C 三组的实验结果可知,噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其________(填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类,重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌________(填“PAO1”或“PA1”)。
(3)铜绿假单胞菌的基因H和N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是________。基因N转录时以________链为模板。
(4)1952年,赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染大肠杆菌过程中的功能,图 1为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验;图2为两组实验结束后检测上清液中的放射性,得到的实验结果。
根据图 1 中的实验对下列问题进行分析:锥形瓶中的培养液是用来培养________(填“大肠杆菌”或“噬菌体”)的,其内的营养成分中________(填“含有”或“不含有”)32P。据图2分析图中“被侵染细菌”的存活率曲线作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会________。
23. 经济鱼类不同性别往往表现出不同的生产性能。科研人员以某种四倍体泥鳅(4n=100,性染色体组成为ZZZZ)为父本,二倍体泥鳅(2n=50,性染色体组成为ZW)为母本,通过冷休克处理进行育种,以期实现单性养殖,主要流程如图1。请回答下列问题。
(1)精卵结合的过程体现了细胞膜的______功能;冷休克处理的作用是_______。
(2)诱导获得的泥鳅性别理论上是______,泥鳅体细胞中遗传物质来自于______。
(3)通过上述方法获得了多条泥鳅,为鉴定它们的染色体倍性及性别,科研人员进行了染色体核型的分析比较。
①取相应的胚胎用适宜浓度秋水仙素处理45min,秋水仙素的作用机理是_______。
②将秋水仙素处理过的胚胎继续放入______(填“高”或“等”或“低”)渗溶液中处理,使细胞适度膨胀,经过染色后选择染色体分散均匀、染色清晰、无重叠的_______(时期)细胞进行拍照。
③依据染色体的_______等特征将照片中的染色体进行排列,大多数泥鳅的胚胎细胞的核型图像如图2所示,少数如图3所示。据图分析,大多数泥鳅的体细胞中含______个染色体组,少数泥鳅出现图3所示核型的原因可能有______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
实验中学高一年级第二次学情检测
生物
一、单项选择题:本题包括14小题,每题2分,共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,下列有关叙述错误的是( )
A. 细菌和真菌细胞中都会形成核酸-蛋白质复合物
B. 发菜和伞藻都能进行光合作用,且光合色素种类相同
C. 纤维素酶和果胶酶可以去除水绵和伞藻的细胞壁,而支原体和发菜细胞不可以
D. 衣原体可能以二分裂方式增殖,但不可能以有丝分裂方式进行增殖
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞的拟核与真核细胞的细胞核相比,最大的差别是原核细胞的拟核,没有核膜,除此之外,原核细胞的拟核也没有核仁和染色质。发菜是原核生物,都能进行光合作用,细胞中含光合色素,不含叶绿体。水绵能进行光合作用,是真核生物,可作为观察叶绿体的材料。
【详解】A、细菌是原核生物,真菌是真核生物。在细胞中,核糖体是由核酸(rRNA)和蛋白质组成的复合物,原核细胞和真核细胞中都有核糖体,所以细菌和真菌细胞中都会形成核酸 - 蛋白质复合物,A正确;
B、发菜是原核生物,属于蓝藻,其能进行光合作用是因为含有叶绿素和藻蓝素等光合色素;伞藻是真核生物,其进行光合作用的光合色素主要是叶绿素和类胡萝卜素。二者光合色素种类不同,B错误;
C、水绵和伞藻是真核生物,它们的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,所以纤维素酶和果胶酶可以去除其细胞壁;支原体没有细胞壁,发菜是原核生物,其细胞壁成分是肽聚糖,所以纤维素酶和果胶酶不能去除支原体和发菜细胞的细胞壁,C正确;
D、衣原体是原核生物,原核细胞的增殖方式主要是二分裂,而有丝分裂是真核细胞的增殖方式之一,所以衣原体能以二分裂方式增殖,但不能以有丝分裂方式增殖,D正确。
故选B。
2. 下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B. “绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C. “检测生物组织中的脂肪”实验中,用无水乙醇洗去浮色,可提高实验观察效果
D. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
【答案】A
【解析】
【分析】在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,蔗糖溶液浓度较高,细胞在高浓度蔗糖溶液中会发生质壁分离,但由于蔗糖分子不能进入细胞,所以当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞会吸水发生质壁分离复原,需要更换外界溶液才能观察到完整的质壁分离和复原过程。 而适宜浓度的KNO3 溶液中的钾离子和硝酸根离子能主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会自动吸水发生质壁分离复原,不需要更换外界溶液,因此用适宜浓度的KNO3 溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
【详解】A、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,蔗糖溶液浓度较高,细胞在高浓度蔗糖溶液中会发生质壁分离,但由于蔗糖分子不能进入细胞,所以当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞会吸水发生质壁分离复原,需要更换外界溶液才能观察到完整的质壁分离和复原过程。 而适宜浓度的KNO3 溶液中的钾离子和硝酸根离子能主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会自动吸水发生质壁分离复原,不需要更换外界溶液,因此用适宜浓度的KNO3 溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤,A正确;
B、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片在100∘C烘干2h,高温会使叶绿素等光合色素分解,导致色素含量降低,从而影响色素的分离效果,而不是提高色素分离效果,B错误;
C、在“检测生物组织中的脂肪”实验中,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精,而不是无水乙醇。因为无水乙醇的挥发性强,容易使切片干燥,不利于观察,且其洗去浮色的效果不如体积分数为50%的酒精,C错误;
D、在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。如果缩短解离时间,细胞可能没有充分分散开来,会导致细胞重叠,影响染色效果和观察,而不是提高染色效果,D错误。
故选A。
3. 下图为鹅掌楸(2n=38)花粉母细胞减数分裂过程中的两个图像,相关叙述正确的是( )
A. 图①、②细胞均处于减数第二次分裂
B. 图①、②细胞中的染色体数均为38条
C. 图①细胞中正发生同源染色体分离
D. 图②细胞分裂产生的子细胞中含两个染色体组
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、图①处于减数第二次分裂后期,图②处于减数第二次分裂中期,A正确;
B、图①细胞中的染色体数为38条,图②细胞中的染色体数只有19条,B错误;
C、图①细胞中无同源染色体,C错误;
D、图②细胞分裂产生的子细胞中含1个染色体组,D错误。
故选A。
4. 研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。下列有关叙述正确的是( )
A. 这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B. 这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
C. 这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
D. 这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
【答案】C
【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,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(RNAP)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】A、环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有游离的磷酸基团,但含有磷酸基团,其主链是由核糖与磷酸基团交替连接形成的,A错误;
B、环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响翻译过程,B错误;
C、环状RNA能通过碱基互补配对的原则结合(吸附)microRNA,减少其活性从而促进相应基因的表达,C正确;
D、环状RNA与microRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,转录过程遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,T-A,配对方式不完全相同,D错误。
故选C。
5. 某患者因基因F内重复序列GGGGCC异常增多,转录得到的前体RNA易形成发夹结构,导致线粒体功能障碍,最终引发神经元死亡而致病。相关叙述正确的是( )
A. GGGGCC异常增多属于染色体结构变异
B. RNA发夹结构形成的主要原因是碱基A与U发生配对
C. RNA发夹结构可能影响转录后加工从而导致患病
D. 在临床上该病可通过核型分析进行诊断
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。
【详解】A、GGGGCC异常增多是基因F内部碱基序列增多,属于基因突变而非染色体结构变异,A错误;
B、分析题可知,RNA发夹结构形成的原因是互补碱基配对,GGGGCC对应的RNA序列为CCCCGG,即发夹结构主要由C与G配对形成,而非A与U配对,B错误;
C、mRNA是翻译的模板,RNA发夹结构可能干扰转录后加工,导致成熟mRNA异常,影响蛋白质合成,最终引发线粒体功能障碍和神经元死亡,C正确;
D、核型分析用于检测染色体数目或结构变异,而此病由基因内部突变引起,无法通过核型分析诊断,D错误。
故选C。
6. 某岛屿上的一种甲虫以植物叶片为食,其体色有黑色(由基因A控制)和褐色(由基因a控制)。该岛屿引入一种鸟,能捕食甲虫,褐色甲虫更易被其捕食。十年后,甲虫种群中黑色个体占比从10%升至90%。相关叙述错误的是( )
A. 甲虫体色变异是自然选择的前提,为进化提供原材料
B. 鸟类捕食导致a基因频率下降,改变了该种群的基因库
C. 十年间甲虫种群未与其他种群交配,说明其已进化成新物种
D. 若岛屿环境持续不变,甲虫种群中A基因频率能趋于稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、体色变异属于可遗传变异,为生物进化提供原材料,自然选择作用于这些变异,A正确;
B、鸟类捕食导致a基因频率下降,种群的基因库由该种群全部个体所含全部基因组成,基因频率变化即改变基因库,B正确;
C、新物种形成的标志是生殖隔离,仅基因频率变化且未与其他种群交配,不能说明形成生殖隔离,C错误;
D、自然选择使适应环境的基因频率增加,若环境稳定,A基因频率可能达到平衡,D正确;
故选C。
7. 下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A. 生态位的形成是不同生物之间协同进化的结果
B. 一个种群中所有个体含有的某个基因的总和称为该种群的基因库
C. 能引起种群基因频率改变的有基因重组、随机交配、基因突变等
D. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
【答案】D
【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。
【详解】A、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,不仅仅是生物与无机环境之间,还包括不同物种之间,A错误;
B、一个种群中所有个体含有的所有等位基因的总和称为该种群的基因库,B错误;
C、基因频率是某个等位基因占全部等位基因的比值,基因突变会产生新的基因,会改变种群基因频率,而基因重组、随机交配通常不会改变种群的基因频率,C错误;
D、达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,适应形成的必要条件是出现可遗传的有利变异和环境的定向选择,D正确。
故选D。
8. 一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病,结合遗传系谱图和患者父亲表型分析,正常情况下该病遗传方式最可能的是( )
A. 常染色体隐性遗传 B. 伴Y染色体遗传
C. 伴X染色体隐性遗传 D. 伴X染色体显性遗传
【答案】C
【解析】
【分析】1、伴性遗传指的是控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总会表现出和性别相关联。
2、伴X染色体隐性遗传病的特征是,女性患者的儿子和父亲一定患病;伴X染色体显性遗传病的特征是,男性患者的女儿和母亲定患病;伴Y染色体遗传的特点是,患者全为男性,且男性患者的父亲和儿子全为患者。
【详解】A、如果是常染色体隐性遗传,致病基因在常染色体上 ,男女患病概率理论上相等,不符合 “致病基因只会引起男性患病” 这一条件,A错误;
B、伴Y染色体遗传的特点是父传子、子传孙,只要是男性必然患病。但从系谱图看,存在男性不患病的情况(如 Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1),B错误;
C、伴X染色体隐性遗传,男性只要从母亲那里获得含致病基因的X染色体就会患病,女性需两条X染色体都携带致病基因才患病。在本题中,致病基因只会引起男性患病,符合伴X染色体隐性遗传特点,因为女性即使携带致病基因(杂合子)也可不表现出病症,C正确;
D、伴X染色体显性遗传时,男性患病,其母亲应含致病基因,该致病基因来自于祖父或祖母,图中患者的外祖父均正常,这样的概率较小,D错误。
故选C。
9. 具有两对相对性状的两个纯种植株杂交,F1基因型为AaBb。下列有关两对相对性状的遗传的分析错误的是( )
A. 若F1自交,F2有三种表型且比例为1:2:1,则两对基因可能位于一对同源染色体上
B. 若F1自交,F2有四种表型且比例为9:3:3:1,则两对基因一定位于两对同源染色体上
C. 若F1测交,子代有两种表型且比例为1:1,则两对基因可能位于一对同源染色体上
D. 若F1能产生四种配子AB、Ab、aB、ab,则两对基因一定位于两对同源染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、若两对基因位于一对同源染色体上,F1(AaBb)自交,若A和b连锁,a和B连锁,F1产生的配子为Ab:aB = 1:1,自交后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB = 1:2:1 ,表型比例可能为1:2:1,A正确;
B、若F1自交,F2有四种表型且比例为9:3:3:1,符合基因的自由组合定律的性状分离比,说明两对基因一定位于两对同源染色体上,独立遗传,B正确;
C、若两对基因位于一对同源染色体上,F1(AaBb)测交(与aabb杂交 ),若A和B连锁,a和b连锁,F1产生配子AB:ab = 1:1,测交后代基因型为AaBb:aabb = 1:1 ,表型比例为1:1;若两对基因位于两对同源染色体上,F1测交后代表型比例应为1:1:1:1 (但也可能是1:1,如aa为一种性状,A_对应一种性状),所以若F1测交,子代有两种表型且比例为1:1,则两对基因可能位于一对同源染色体上,C正确;
D、若F1产生配子AB、Ab、aB、ab,有可能A和B连锁,a和b连锁,且发生了交叉互换,两对基因位于一对同源染色体上 ,而不是两对同源染色体上,D错误。
故选D。
10. 下图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型过程。下列有关过程叙述正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是转化因子
B. 赫尔希和蔡斯用含有32P的培养基直接标记噬菌体中的DNA
C. 用35S标记T2噬菌体实验中,沉淀物中放射性升高与搅拌不充分有关
D. 烟草花叶病毒感染实验证明了烟草的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】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型菌中存在某种转化因子,能将S型菌转化为R型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验证明了证明了S型细菌中存在一种转化因子,使R型细菌转化为S型细菌,A错误;
B、噬菌体营寄生生活,需先标记细菌,再标记噬菌体,B错误;
C、赫尔希和蔡斯用标记噬菌体的侵染实验中,搅拌不充分可使一部分噬菌体的蛋白质外壳仍然吸附在大肠杆菌上,导致沉淀物的放射性增强,C正确;
D、烟草花叶病毒感染实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选C。
11. 线粒体中的遗传物质是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中有两个游离的磷酸基团,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B. 解旋酶和RNA聚合酶均可断开⑤,DNA聚合酶可催化⑥的形成
C. ④为DNA分子的基本组成单位之一
D. DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。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。
【详解】A 、该线粒体DNA是环状DNA,没有游离的磷酸基团 ,而链状DNA分子每条链有1个游离的磷酸基团,且链状DNA中除末端的磷酸基团连接一个脱氧核糖外,其余磷酸基团连接两个脱氧核糖,A错误;
B、⑤是氢键,解旋酶能解开双链DNA的氢键,使DNA解旋,RNA聚合酶在转录时,也可使DNA解旋,断开氢键;⑥是磷酸二酯键,DNA聚合酶在DNA复制时可催化磷酸二酯键的形成,将单个脱氧核苷酸连接成DNA链,B正确;
C、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸 ,④由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成,但不是脱氧核苷酸,C错误;
D、DNA分子两条链间的碱基通过氢键相连,每条链中相邻的碱基通过 “-脱氧核糖-磷酸基团-脱氧核糖-” 相连 ,D错误。
故选B。
12. 下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,图中箭头表示翻译方向,下列叙述正确的( )
A. tRNA 分子内部会发生碱基互补配对
B. 甲硫氨酸处于图中a的位置
C. 密码子位于tRNA 的环状结构上
D. mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图,该过程发生的场所是核糖体,图中箭头方向表示翻译的方向,即从左到右,因此图中a表示的是相邻氨基酸,a左侧的氨基酸才是起始甲硫氨酸。
【详解】A、tRNA呈三叶草结构,其分子内部部分区段会通过碱基互补配对形成双链结构,所以tRNA分子内部会发生碱基互补配对,A正确;
B、图中箭头表示翻译方向,翻译是从起始密码子开始,沿mRNA从5'-3'方向进行,所以起始甲硫氨酸应处于图中最左侧,即不在a的位置,B错误;
C、密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA的环状结构上,C错误;
D、由于密码子的简并性,即一种氨基酸可能由多种密码子编码,所以mRNA上碱基改变,对应的氨基酸种类不一定改变,D错误。
故选A。
13. 科学家发现一株番茄突变体,基因型为hh,突变位置见下图。发现突变体中DML2基因的表达发生改变,进而影响乙烯合成酶相关基因ACS2的表达及果实中乙烯含量,导致番茄果实成熟期改变。下列叙述正确的是( )
A. 由图推测基因H突变为h的原因是第146位上的碱基发生了缺失
B. 蛋白h较短,是由于基因h上的终止密码子提前出现
C. 番茄果实成熟期改变的直接原因是基因H发生突变
D. 基因ACS2通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接调控果实成熟期
【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,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、据图分析可知,基因h是由基因H编码区第145位碱基后插入一个C后突变产生,即基因H突变为h的原因发生了碱基对的增添,A错误;
B、据图分析可知,基因h是由基因H编码区第145位碱基后插入一个C后突变产生,插入一个C后导致基因h后的碱基排列顺序发生改变,导致其转录的mRNA上的终止密码子的位置提前,导致翻译过程提前终止,所以致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸,B错误;
C、番茄果实成熟期改变的根本原因是基因H发生突变,C错误;
D、由题意可知,基因ACS2通过控制乙烯合成酶进而控制代谢过程,进而间接调控果实成熟,D正确。
故选D。
14. 下图表示某生物细胞内染色体的几种异常情况(假设b、d图中正常染色体上DNA片段的顺序为1→5),下列说法正确的是( )
①a图细胞不可能产生正常配子②b图一般发生在同源染色体之间③c图所示生物体减数分裂过程中同源染色体联会紊乱④d图的变化将导致染色体上的基因数量减少⑤e图的变化属于染色体数目变异
A. ①③④ B. ②③④ C. ①④⑤ D. ③④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
【详解】①a图为三体(多一条染色体,属于染色体数目变异)。三体生物在减数分裂时,多余的一条染色体可能随机分配到子细胞中,未分配到的则为正常配子,故三体可能会产生正常的配子,①错误;
②b图发生染色体片段重复,一般发生在同源染色体之间,②正确;
③c图含有三个染色体组,减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,通常不能产生可育配子,③正确;
④已知d图中正常染色体上DNA片段的顺序为1→5,d图中发生染色体片段缺失,会造成基因数量减少,④正确;
⑤e图的变化为非同源染色体之间的片段交换,属于染色体结构变异中的易位,⑤错误。
综上所述,②③④正确。
故选B。
二、多项选择题:本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题给出的四个选项中,有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 下图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的有( )
A. 若表示DNA分子,则其彻底水解共得到4种有机小分子
B. 若表示病毒逆转录过程,则②是该病毒的遗传物质,所需原料是脱氧核苷酸
C. 若表示转录过程,则①为模板链,②为RNA,RNA链长与DNA分子相差不大
D. 若表示DNA复制,①为模板,则子链②从右向左延伸
【答案】ACD
【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,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(RNAP)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】A、DNA由4种脱氧核苷酸组成,若表示DNA分子,则其彻底水解有4种碱基、1种脱氧核糖与1种磷酸,共得到5种有机小分子,A错误;
B、若表示病毒逆转录,逆转录病毒的遗传物质为RNA,RNA中不存在碱基T,②是该病毒的遗传物质,①是逆转录来的DNA单链,该过程所需原料是脱氧核苷酸,B正确;
C、转录形成的RNA不含有T,故①为模板链(DNA单链,含有T),②为RNA,但是转录区域是DNA分子中的某一个基因,所以RNA链长与DNA分子相差较大,C错误;
D、复制的方向是从子链的5,端向3,端延伸(沿模板链的3,端向5,端延伸),因此,若表示DNA复制,①为模板,则子链②从左向右延伸,D错误。
故选ACD。
16. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述正确的有( )
A. PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散
B. 细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C. 图中组蛋白甲基化引起的表观遗传不可以遗传给下一代
D. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能抑制细胞中基因的翻译
【答案】AB
【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、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,PcG缺失可以使组蛋白去甲基化和染色质变得松散,A正确。
B、细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起;根据题意“基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知,也可由染色质结构变化引起,B正确。
C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传,都可以遗传给下一代,C错误。
D、DNA和组蛋白的甲基化都能影响细胞中基因的转录,D错误。
故选AB。
17. 如图表示某生物(2n=4)卵细胞的产生过程,两对等位基因R、r和T、t分别位于两对同源染色体上且分裂过程只发生了一次异常(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的有( )
A. 细胞b在减数分裂Ⅰ后期时,等位基因R和r彼此分离
B. 细胞g的基因组成为RTt
C. 细胞c可能含1条染色体,2个R基因
D. 细胞h的形成是减数分裂Ⅱ后期异常造成的结果
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图:a为卵原细胞,含有两个染色体组;b为初级卵母细胞,c是第一极体,d是次级卵母细胞,不含同源染色体;efg为极体;h为卵细胞。
【详解】A、细胞a经过染色体复制形成细胞b,细胞b 在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,位于同源染色体上的等位基因R和r也会随之彼此分离,A正确;
B、根据细胞h基因组成可知,细胞d的基因组成为TTttrr,细胞g与细胞h的基因组成相同,其基因组成rTt,B错误;
C、根据细胞h基因组成可知,细胞d的基因组成为TTttrr,c的基因组成为RR,在减数第二次分裂前期和中期,细胞c含1条染色体,2个R基因,C正确;
D、细胞h中含有T和t基因,正常情况下经过减数分裂Ⅱ不含等位基因,出现这种情况是减数分裂Ⅰ后期异常,同源染色体移向了同一极造成的结果,D错误。
故选BD。
18. 某昆虫的昼夜节律由X染色体上的复等位基因控制。基因X+为正常节律,突变基因XL和Xs分别控制长节律和短节律。XL对XS、X+为显性,Xs对X+为显性。XL的表达受温度调控,30℃时不表达,且XLXL、XLY不能存活。研究人员在30℃条件下,用XLX+与XsY杂交得F1,F1雌雄自由交配得F2。相关叙述正确的是( )
A. F1中雌雄个体数之比为2:1 B. F1中短节律个体占1/3
C. F2中雌雄个体数之比为4:3 D. F2雄性个体中短节律个体占2/3
【答案】ACD
【解析】
【分析】基因的自由组合定律是指两对或两对以上的染色体上的控制生物相对性状的遗传规律,其实质是等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、XLX+与XsY杂交得F1,个体基因型为XLXs、XLY(不能存活)、XsX+、X+Y,F1中雌雄个体数之比为2:1,A正确;
B、根据A分析可知得F1存活个体基因型及比例为XLXs:XsX+:X+Y=1:1:1,其中XsX+为短节律个体,由于是30℃条件下,XLXs也表现为短节律,所以F1中短节律个体占,B错误;
C、根据A分析可知得F1存活个体基因型及比例为XLXs:XsX+:X+Y=1:1:1,这些个体自由交配过程中,雌配子种类及比例为XL:Xs:X+=1:2:1,雄配子X+:Y=1:1,所得的F2中个体基因型及比例为XLX+:XsX+:X+X+:XLY:XsY:X+Y=1:2:1:1:2:1,其中XLY个体死亡,所以F2中雌雄个体数之比为4:3,C正确;
D、根据C项分析可知F2雄性个体基因型及比例为XsY:X+Y=2:1,其中短节律个体Xs Y占,D。正确
故选ACD。
三、非选择题:本题包括5小题,除特殊说明外,每空1分,共60分。
19. 某地区阴生植物三七适宜生活在5%~10%全日照条件下。非光化学淬灭(NPQ)是通过耗散过剩光能实现光保护的第一道防线,主要过程如下:类囊体腔酸化能活化PsbS和VDE,一方面促进LHCⅡ聚集,阻断能量的传递;另一方面VDE催化Vx转化为Zx,促进热量的散失,从而缓解活性氧(由电子传递过快等导致)的产生。请回答下列问题:
(1)LHCⅡ上吸收光能的两类光合色素是_______________,暗反应中PGA转化成G3P的反应称为_______________,场所是_______________。
(2)强光下,类囊体腔H增多的原因有_________,H增多一方面加快________(物质)的合成,另一方面活化__________促进NPQ。
(3)强光下,若环境中CO2浓度突然增大,短时内VDE的活性________。
(4)光照过强(超过30%全日照)或过弱条件下三七均无法生存,为研究其原因,科学家进行了如下实验:取生长在光强分别为29.8%、7.5%和0.2%全日照条件下的三七植株,先暗处理2min,然后在高光照条件下检测NPQ和电子传递速率,结果如下图。
①光照过弱三七不能生存的原因是_______________。
②超过30%全日照条件下三七不能生存的原因是_______________。
【答案】(1) ①. 类胡萝卜素、叶绿素 ②. C3的还原 ③. 叶绿体基质
(2) ①. 水光解产生H+、电子传递链将H+运进类囊体 ②. ATP ③. PsbS 和VDE
(3)降低 (4) ①. 光照过弱,有机物的合成较少 ②. NPQ能力没有明显提升;电子传递速率过快,活性氧积累
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
(2)暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
LHCⅡ上吸收光能的两类光合色素是类胡萝卜素、叶绿素,暗反应中PGA(3-磷酸甘油酸)还原为G3P(磷酸丙糖)的过程发生在叶绿体基质,称作C3的还原。
【小问2详解】
强光时水光解产生H+、电子传递链将H+运进类囊体,使类囊体腔内H⁺浓度升高,不仅驱动ATP合成ATP,同时腔内酸化激活PsbS 和VDE,促使过剩光能以热能形式散失。
【小问3详解】
CO2浓度上升会加快暗反应对NADPH等还原力的消耗,减少类囊体腔的过度酸化,使VDE活性降低。
【小问4详解】
①光照过弱时,有机物的合成较少,三七不能生存;
②超过30%全日照条件下NPQ能力没有明显提升;电子传递速率过快,活性氧积累,三七不能存活。
20. 果蝇(2n=8)的长翅和残翅、红眼和白眼两对相对性状分别受两对等位基因B和b、D和d控制。某科研小组利用果蝇种群进行了如下实验:用均为长翅红眼雌、雄果蝇杂交,获得F1的表型及个体数量如下图所示。请回答下列问题。
(1)果蝇翅型性状遗传过程中,F1中出现了亲本没有的性状,遗传学上该现象称为_____。
(2)这两对相对性状的隐性性状分别是_____,位于X染色体上的基因是_____(填“B/b”或“D/d”)。
(3)上述基因均不在X、Y染色体上同源区段。则亲本的基因型分别是_____(雌性)、_____(雄性)。
(4)F1中长翅红眼基因型有_____种,让F1中长翅红眼雌果蝇与残翅白眼雄果蝇进行随机交配,后代中长翅红眼果蝇所占比例是_____。
(5)进一步研究发现,果蝇的棒眼(E)和正常眼(e)是位于性染色体上的一对相对性状。但基因E/e是位于图中X染色体的Ⅰ区段还是Ⅱ1区段上的情况未知,现有各种纯合果蝇,只进行一次杂交实验探究此情况,请完善下列实验步骤。
实验思路:选用正常眼雌果蝇和棒眼雄果蝇进行杂交,统计子代的表型及比例。
实验结果:
①若子代表型及比例为_____,则基因E/e位于Ⅱ1区段上。
②若子代表型只有_____,则基因E/e位于Ⅰ区段上。
【答案】(1)性状分离
(2) ①. 残翅、白眼 ②. D/d
(3) ①. BbXDXd ②. BbXDY
(4) ①. 6 ②. 1/2
(5) ①. 棒眼雌果蝇:正常眼雄果蝇=1:1 ②. 棒眼果蝇
【解析】
【分析】伴X隐性遗传病的遗传特点:雄性多于雌性,雄果蝇的致病基因的只能从母本那里传来,以后只能传给子代雌性;伴X显性遗传病的遗传特点:雌性多于雄性,雄果蝇的致病基因的只能从母本那里传来,以后只能传给子代雌性,母病子必病。
【小问1详解】
在遗传学中,杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。果蝇翅型性状遗传过程中,F_{1}中出现了亲本没有的性状,这种现象就是性状分离;
【小问2详解】
长翅红眼雌、雄果蝇杂交,F1中出现了残翅和白眼,说明残翅和白眼是隐性性状。 在F1中,白眼性状只出现在雄性个体中,而红眼在雌雄个体中都有,说明控制眼色的基因位于X染色体上,即D/d位于X染色体上;
【小问3详解】
因为D/d位于X染色体上,且亲本都是长翅红眼,子代出现残翅和白眼。对于翅型,子代有残翅(bb),则亲本关于翅型的基因型都是Bb;对于眼色,子代雄性有白眼(XdY),则亲本雌性关于眼色的基因型是XDXd,所以雌性亲本基因型是BbXDXd。 同理,雄性亲本关于翅型基因型是Bb,关于眼色基因型是XDY,即雄性亲本基因型是BbXDY;
【小问4详解】
对于长翅(B),有BB和Bb两种基因型;对于红眼(D),雌性有XDXD和XDXd两种基因型,雄性有XDY一种基因型。长翅红眼基因型有2×3=6种;让F1中长翅红眼雌果蝇(B_XDX_)与残翅白眼雄果蝇(bbXdY)进行随机交配,长翅:1/3BB ×bb+2/3Bb×bb→B_占1/3+2/3×1/2=2/3;红眼:1/2XDXD×XdY+1/2XDXd×XdY→红眼占1/2+1/2×1/2=3/4,后代中长翅红眼果蝇所占比例是2/3×3/4=1/2;
【小问5详解】
如果基因E/e位于X染色体的Ⅰ区段(非同源区段),正常眼雌果蝇(XeXe)和棒眼雄果蝇(XEY)杂交,子代雌性全为棒眼(XEXe),雄性全为正常眼(XeY);如果基因E/e位于X染色体的Ⅱ区段(同源区段),正常眼雌果蝇(XeXe)和棒眼雄果蝇(XEYE)杂交,子代雌雄全为棒眼(XEXe、XeYE)。 实验结果:若子代雌性全为棒眼,雄性全为正常眼,则基因E/e位于X染色体的Ⅰ区段;若子代雌雄全为棒眼,则基因E/e位于X染色体的Ⅱ区段。
21. Ⅰ.单链 RNA 病毒分为(+)RNA 病毒和(-)RNA 病毒。(+)RNA 可以直接作为翻译的模板,而(-)RNA 则需要先复制形成互补的(+)RNA 才能进行翻译,如图为丙型肝炎病毒的增殖过程;①~⑦表示相应生理过程,请回答下列问题。
(1)根据题干信息判断,丙型肝炎病毒属于________RNA 病毒,该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常是在⑤过程之________(填“前”或“后”)发生。
(2)①~⑦过程发生碱基配对的过程有________,它们的配对方式________(填“完全相同”或“不完全相同”)。
④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的________相同。
(3)用 35S 标记离体的肝脏细胞,然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞,假设
肝脏细胞没有裂解,那么最后检测到________(填“沉淀”“上清液”或“沉淀和上清液”)存在放射性。
Ⅱ.遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后(蜂王),若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫 DNA 甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3 蛋白是一种 DNA 甲基化转移酶,能使 DNA 某些区域添加甲基基团,如下图所示。请回答下列问题:
(4)如果①以基因的β链为模板,RNA 聚合酶沿着β链的________(填“5'→3'”或“3'→5'”)移动,虚线框中合成的 RNA 的碱基序列为 5'-________-3'。过程②发生的场所是________。
(5)DNA 甲基化若发生在基因的 DNA 序列上,则会影响________与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的转录过程。
(6)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能________(“促进”或“抑制”)DNMT3 蛋白活性。
【答案】(1) ①. (+) ②. 前
(2) ①. ③④⑤⑥ ②. 完全相同 ③. 腺嘌呤核糖核苷酸
(3)沉淀 (4) ①. 3'→5' ②. CUUGCCAGC ③. 核糖体
(5)RNA 聚合酶 (6)抑制
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
(+)RNA 可以直接作为翻译的模板,结合丙型肝炎病毒的增殖过程可知,丙型肝炎病毒属于(+)RNA 病毒;该病毒侵入宿主细胞后,③过程合成RNA复制酶,用于过程⑤RNA的复制,因此③通常是在⑤过程之前。
【小问2详解】
(+)RNA 作为翻译的模板或者转变为-RNA后再合成+RNA的过程都会涉及到碱基互补配对,①~⑦过程发生碱基配对的过程有③④⑤⑥;它们的配对方式完全相同,均为RNA之间的配对,涉及到的配对均为A-U、G-C。④、⑤过程配对的A-U数目相等,因此④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的腺嘌呤核糖核苷酸相等。
【小问3详解】
用 35S 标记离体的肝脏细胞且没有裂解,细胞较重,处于沉淀中,因此检测到的放射性存在于沉淀中。
【小问4详解】
RNA 聚合酶与启动子结合,沿着基因的模板链β链的3'端向5'端移动,方向为3'→5'。虚线框中模板链的序列为3'GAACGGTCG5',合成的 RNA 的碱基序列为 5'-CUUGCCAGC-3'。过程②为翻译,以RNA为模板合成蛋白质,发生的场所是核糖体。
【小问5详解】
DNA 甲基化若发生在基因的 DNA 序列上,影响RNA 聚合酶与该序列的识别与结合,抑制转录。
【小问6详解】
DNMT3 蛋白是一种 DNA 甲基化转移酶,能使 DNA 某些区域添加甲基基团,蜂王浆导致幼虫 DNA 甲基化的减少,因此蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT3 蛋白活性。
22. 铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一,常见于烧伤、重症监护病房的病人。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体杀灭铜绿假单胞菌, 将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组成重组噬菌体,重组噬菌体、噬菌体JG和噬菌体PaP1对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示,回答下列问题:
(1)铜绿假单胞杆菌的遗传物质是________,合成噬菌体外壳蛋白质的原料是________。
(2)根据 B、C 组的实验结果可以得出噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌________(填“PA1”或“PAO1”),比较 A、B、C 三组的实验结果可知,噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其________(填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类,重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌________(填“PAO1”或“PA1”)。
(3)铜绿假单胞菌的基因H和N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示,起始密码子均为AUG。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,其对应密码子的变化是________。基因N转录时以________链为模板。
(4)1952年,赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染大肠杆菌过程中的功能,图 1为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验;图2为两组实验结束后检测上清液中的放射性,得到的实验结果。
根据图 1 中的实验对下列问题进行分析:锥形瓶中的培养液是用来培养________(填“大肠杆菌”或“噬菌体”)的,其内的营养成分中________(填“含有”或“不含有”)32P。据图2分析图中“被侵染细菌”的存活率曲线作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会________。
【答案】(1) ①. DNA ②. (宿主细胞的)氨基酸
(2) ①. PAO1 ②. 蛋白质外壳 ③. PA1
(3) ①. 由 GUC 变为 UUC ②. a
(4) ①. 大肠杆菌 ②. 不含有 ③. 升高
【解析】
【分析】1、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。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→标记的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。
3、上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析:
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因: a.保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。 b.保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
【小问1详解】
铜绿假单胞杆菌属于细胞生物,遗传物质是DNA,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,且噬菌体是病毒,没有细胞结构不能独立完成生命活动,因此合成噬菌体外壳蛋白质的原料是宿主细胞中的氨基酸。
【小问2详解】
根据 B、C 组的实验结果可以得出噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1,噬菌体PaP1主要侵染PA1,A组重组噬菌体对铜绿假单胞菌PAO1的吸附率高,与B组中的噬菌体JG相似,重组噬菌体由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成,所以噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其蛋白质外壳的种类,噬菌体的遗传物质是DNA,重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1,产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同,因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
【小问3详解】
基因H和N编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列,且起始密码子均AUG,根据碱基互补配对原则可知:可知基因N转录时以a链为模板,基因H转录时以b链模板。若基因H的箭头所指碱基对G-C突变为T-A,根据碱基互补配对原则,其对应密码子由GUC变为UUC。
【小问4详解】
噬菌体为病毒,没有细胞结构,不能独立进行生命活动,必须寄生在活细胞中,不能用培养液培养病毒,因此锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的。该实验是用带标记的噬菌体侵染不含标记的大肠杆菌,故培养液中的营养成分不含有32P。据图2分析图中“被侵染细菌”的存活率曲线作为对照,如果明显低于100%,说明保温时间过长,大肠杆菌裂解,上清液放射性物质32P的含量会升高。
23. 经济鱼类不同性别往往表现出不同的生产性能。科研人员以某种四倍体泥鳅(4n=100,性染色体组成为ZZZZ)为父本,二倍体泥鳅(2n=50,性染色体组成为ZW)为母本,通过冷休克处理进行育种,以期实现单性养殖,主要流程如图1。请回答下列问题。
(1)精卵结合的过程体现了细胞膜的______功能;冷休克处理的作用是_______。
(2)诱导获得的泥鳅性别理论上是______,泥鳅体细胞中遗传物质来自于______。
(3)通过上述方法获得了多条泥鳅,为鉴定它们的染色体倍性及性别,科研人员进行了染色体核型的分析比较。
①取相应的胚胎用适宜浓度秋水仙素处理45min,秋水仙素的作用机理是_______。
②将秋水仙素处理过的胚胎继续放入______(填“高”或“等”或“低”)渗溶液中处理,使细胞适度膨胀,经过染色后选择染色体分散均匀、染色清晰、无重叠的_______(时期)细胞进行拍照。
③依据染色体的_______等特征将照片中的染色体进行排列,大多数泥鳅的胚胎细胞的核型图像如图2所示,少数如图3所示。据图分析,大多数泥鳅的体细胞中含______个染色体组,少数泥鳅出现图3所示核型的原因可能有______。
【答案】(1) ①. 信息交流 ②. 使卵核释放
(2) ①. 雄性 ②. 父本和母本(精子和卵子)
(3) ①. 抑制纺锤体的形成 ②. 低 ③. 有丝分裂中期 ④. 大小、形态、着丝粒位置 ⑤. 2 ⑥. 卵核未释放;卵核正常释放,但父本产生了含3个染色体组的精子
【解析】
【分析】1、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定;进行细胞间信息交流;控制物质进出细胞。
2、形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫作同源染色体在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会。
【小问1详解】
细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定;进行细胞间信息交流;控制物质进出细胞等功能,因此精卵先进行相互识别在进行融合,故此过程体现了细胞膜的信息交流的功能;由图可知,冷休克处理可实现单性养殖即有利于卵核的释放。
【小问2详解】
由于重组细胞核中遗传物质来自精核,故由其发育而形成的泥鳅性别上应为雄性,泥鳅体细胞中遗传物质分为细胞核DNA和细胞质DNA,细胞核DNA来自父本的精子,细胞质DNA来自母本卵细胞。
【小问3详解】
①秋水仙素可抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍。
②胚胎细胞吸水会膨胀,故细胞质浓度应大于外界溶液浓度,故应将胚胎放入低渗溶液中,使其吸水膨胀。胚胎经过有丝分裂增加细胞数量,有丝分裂中期时,染色体数目清晰,结构稳定便于观察和计数。
③一般形态大小相同,一条来自父方一条来自母方的一对染色体称为同源染色体,故可根据染色体的大小、形态和着丝粒的位置进行排序和分类。大多数泥鳅的胚胎细胞的核型图像如图2,由图2可知,同一种形态的染色体都有2条,故其体细胞中含有2个染色体组。由图3可知,每种形态的染色体都有三条,即该细胞中含有3个染色体组,形成的原因可能有卵核未释放导致三倍体泥鳅的形成,或卵核正常释放,但父本产生了含3个染色体组的精子,进而的得到的个体中含有3个染色体组。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$