内容正文:
2024~2025学年度高一年级第二学期期中质量检测
生物试题
2025.4
本试卷分第1卷(选择题)和第1I卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
第I卷(选择题共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
1. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法之一。下列有关假说—演绎法的相关叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过果蝇杂交实验验证基因在染色体上运用了该研究方法
B. 梅塞尔森和斯塔尔用该方法验证了DNA的半保留复制机制
C. 孟德尔用“F1(Dd)与隐性纯合子(dd)测交,推出测交后代高茎:矮茎=1:1”属于假说—演绎法中的演绎推理
D. “F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1”是孟德尔在研究遗传规律时提出的假说之一
2. 孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功揭示了遗传因子的分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. 豌豆是自花传粉且闭花受粉植物,自然状态下一般不会发生性状分离现象
B. 利用豌豆进行杂交时,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊,套袋,授粉再套袋
C. 两对相对性状的豌豆杂交实验中,子二代中黄色圆粒杂合子占1/2
D. 具有n对相对性状的豌豆子一代自交,子二代的表型一定表现为2n种
3. 果蝇体色为常染色体遗传且灰身对黑身为显性,将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1雌雄个体自由交配产生F2,将F2中所有黑身果蝇除去后,让灰身果蝇自由交配,产生F3。问F3中灰身与黑身果蝇的比例是( )
A. 5:1 B. 8:1 C. 7:1 D. 6:1
4. 某自花传粉植物的白花和红花由一对等位基因A和a决定。用该种植物进行了下列四组杂交实验:
①红花×红花→红花 ②红花×红花→301红花,101白花 ③红花×白花→红花 ④红花×白花→98红花,102白花
下列说法错误的是( )
A. 能判断显性和隐性性状的杂交实验是②和④
B. 根据实验结果推断,花色的显性性状是红花
C. 实验③中的子代红花基因型都是Aa
D. 实验④中的子代红花植株连续自交两代后,子代中红花:白花=5:3
5. 下列有关基因的分离定律和自由组合定律的说法,正确的是( )
A. 等位基因的分离发生在配子产生过程中,非等位基因的自由组合发生在配子随机结合过程中
B. 若符合自由组合定律,双杂合子自交后代一定出现9:3:3:1的性状分离比
C. 一对相对性状的遗传可能遵循基因的分离定律,也可能遵循基因的自由组合定律
D. 多对等位基因遗传时,等位基因先分离,非等位基因后进行自由组合
6. 某植物的花色有紫花和白花两种表型,为探究该植物花色的遗传规律,随机选取多对紫花和白花均为纯种的植株作为亲本进行杂交试验,结果如下。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F1自交得到的F2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=15:1
A. 该植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律
B. 该植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制(A/a、B/b)
C. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉有6/7不育
D 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但aa个体有3/5致死
7. 某种自花传粉植物的两对等位基因A/a和B/b独立遗传。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%不育;B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A. 子一代中白花植株数是红花植株数的1/3
B. 亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
C. 子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
D. 亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
8. 下列关于精子和卵细胞的形成的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
B. 受精前卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
C. 卵细胞含有的同源染色体数目是卵原细胞的一半
D. 哺乳动物的精子形成于睾丸中,此处既能发生有丝分裂又能发生减数分裂
9. 下图中横坐标代表人体细胞分裂的各时期,纵坐标代表每条染色体上DNA的相对含量。下列说法错误的是( )
A. BC段代表分裂间期DNA复制的过程
B. DE段发生着丝粒断裂,染色体数目加倍
C. CD段可能会发生染色体互换
D. EF段中核DNA和染色体数目相同,均23个(条)
10. 下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A. 细菌细胞内既有DNA,又有RNA,但以DNA为遗传物质
B. T2噬菌体的核酸含有8种核苷酸,5种碱基
C. 真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D. 艾弗里和赫尔希设计实验证明DNA是遗传物质时均应用了同位素标记法
11. 线粒体DNA(mtDNA)是一种环状双链DNA分子。某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列说法错误的是( )
A. 该mtDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连
B. 该mtDNA含有氢键数为1300个
C. 该mtDNA分子连续复制3次,会消耗2100个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 若该mtDNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4500种
12. 如图表示某真核生物DNA电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在进行复制的部分,研究表明每个复制泡都有一个复制起始位点。下列叙述错误的是( )
A. DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点
B. DNA的2条链在解旋后都可以作为复制的模板链
C. 可将外源的尿嘧啶类似物掺入到新合成的DNA链中来鉴定DNA复制的起始位点
D. 多起点复制能大大提高DNA复制的效率
13. 下列有关真核生物的DNA复制及基因表达的叙述,错误的是( )
A. 翻译时,核糖体从mRNA的5′端向3′端读取密码子
B. DNA复制和转录过程中都会有蛋白质-DNA复合物的形成
C. DNA复制和转录过程的碱基配对方式相同、转录和翻译过程的碱基配对方式不完全相同
D. DNA复制、转录、翻译的过程均有氢键的形成与断裂
14. 细菌只有在某种底物存在时才产生相应的酶,这种效应称为诱导作用。大肠杆菌的乳糖代谢需要β-半乳糖苷酶,当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,相关机制如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 培养基中的乳糖可跨膜进入大肠杆菌细胞
B 阻遏物合成基因与结构基因位于同一条染色体上
C. 阻遏物的存在阻止了结构基因的转录
D. 多个核糖体与mRNA结合,同时进行多条β-半乳糖苷酶肽链的合成
15. DNA甲基化是在甲基化酶作用下将甲基选择性地添加到DNA上,DNA甲基化后干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,随年龄增长或吸烟、酗酒会引起DNA甲基化水平升高,使视网膜神经节细胞将视觉信号从眼睛传向大脑的功能受损且不可恢复,导致视力下降。下列相关推测错误的是( )
A. 遗传信息相同的两个个体,性状不一定相同
B. DNA甲基化不改变基因碱基序列
C. DNA甲基化可能通过影响基因的翻译过程从而影响生物的性状
D. 吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。选错或多选该题得0分,选对但不全可得1分,全部选对得3分。
16. 研究发现基因家族存在某“自私基因”A,在产生配子时,该基因能杀死体内一半不含该基因的雄性配子来扭曲分离比。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,F1中个体随机受粉产生F2,有关表述正确的是( )
A. Aa植株产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1
B. F1植株产生的雌配子的基因型及比例是为A:a=7:5
C. F2中红花:粉红花:白花=17:14:5
D. F2中纯合子的比例为19/36
17. 下图为某家系中有关甲(A/a)、乙(B/b)两种单基因遗传病系谱图,基因A/a与B/b独立遗传,其中一种病为伴X遗传,下列分析正确的是( )
A. 乙病的发病率在男性中比在女性中更高
B. 6号所携带的乙病致病基因来自1号
C. 2号和10号产生含b的卵细胞的概率相同
D. 3号和4号再生一个男孩患病的概率为1/16
18. 某种犬的毛色有黑、黄、棕3种,受常染色体上B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯种黑色犬,育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. B、b和E、e的遗传遵循基因的自由组合定律
B. F2非黄色犬的基因型有6种
C. F2黄色犬与棕色犬随机交配,子代中可获得纯系黑色犬
D. F2黑色犬进行测交,测交后代中不能获得纯系黑色犬
19. 关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 根据材料推断DNA复制时,一半为连续复制,一半为不连续复制
B. 据图分析,Rep可以将DNA双链连接之间的磷酸二酯键打破
C. DNA结合蛋白可能具有防止解旋后的DNA单链重新形成双链的作用
D. 洋葱根尖细胞能发生DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体
20. 已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的,组蛋白的乙酰化促进转录,而去乙酰化则抑制转录。染色质上的组蛋白被乙酰化后成为活性染色质,去乙酰化后成为非活性染色质,如图所示。下列相关推测不合理的是( )
A. 染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化不属于可逆反应
B. 细胞中可能同时存在HAT和HDAC两种酶
C. 与汗腺细胞相比,乳腺细胞中辅助激活因子较活跃
D. HDAC复合物使组蛋白乙酰化后,转录会被抑制
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 下列示意图分别表示某种动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图1中,b柱表示的是_____(填“染色体”或“DNA”或“染色单体”),图2中含有同源染色体的是________。图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的_____。
(2)图1中,由I变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化主要是______;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图2中的______变成乙的过程。
(3)图1中,I、Ⅱ、Ⅲ、IV所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是_________,不一定存在同源染色体的是______。
(4)图3中A是该种生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断①-④中与其来自同一个次级精母细胞的为________。
22. 回答下列关于伴性遗传的相关问题。
(1)红绿色盲是人类常见的一种伴X遗传病(致病基因用b表示),某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现正常的女儿,这对夫妇中,妻子的基因型为______,其女儿是纯合子的概率是________,其女儿与一个表型正常的男子结婚,生出一个表现正常孩子的概率是______。
(2)抗维生素D佝偻病属于伴X显性遗传病(致病基因用D表示),该病在______(填“男性”或“女性”)中患病率更高;就患病程度来说,XDY与XDXd相比,______(填“前者高”或“后者高”或“两者相似”);一个表型正常的男性与另一个抗维生素D佝偻病的女性婚配,生育一个患白化病的女孩,该夫妇又生下一男一女双胞胎,则此双胞胎表型均正常的几率为______。
(3)XY同源区遗传涉及的基因型有_____种;芦笋属于XY型性别决定生物,其叶有宽叶和窄叶两种,根据实验一、二_____(填“能”或“不能”)判断窄叶是伴X隐性遗传还是XY同源区隐性遗传(实验一:♀宽叶×♂窄叶→♀宽叶:♂宽叶=1:1;实验二:♀窄叶×♂宽叶→♀宽叶:♂窄叶=1:1)
23. 某雌雄同株植物的高茎与矮茎由基因A、a控制,花腋生与花顶生由基因B、b控制,且花腋生对花顶生为显性。以该植物为实验材料进行甲、乙两组实验,实验结果如下表,回答下列问题:
组别
亲本
子代的表型和数量
高茎腋生
高茎顶生
矮茎腋生
矮茎顶生
甲
高茎腋生×高茎顶生
803
402
0
398
乙
高茎腋生×矮茎顶生
699
0
0
703
(1)根据组别_______的结果,可判断高茎为________性状。乙组中,高茎腋生亲本的基因型_________。
(2)根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则乙组的杂交后代应出现_________种表型,比例应为______。
(3)已知现有腋生植株均为杂合子,研究发现,可能是由于腋生植株中存在显性纯合致死现象或含腋生基因B的花粉不育。请设计简便的实验探究腋生植株均为杂合子的原因_________。(要求:写出实验方案和预期实验结果及结论)
24. 回答以下对于基因本质的探究的相关问题:
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了_______原理。赫尔希和蔡斯完成的“噬菌体侵染细菌的实验”中,选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为________;获得含有35S标记的T2噬菌体的方法是________。
(2)构成DNA的4种碱基中,嘌呤碱基(C6H4N4)是双环结构,而嘧啶碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为遵循______原则,双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶碱基数。
②某种噬菌体的DNA分子部分片段的碱基组成如图1,该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋破坏了碱基之间的________而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是________。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含32P的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果_______(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_____。
(4)不同基因的遗传信息不同是因为_______不同。
25. 图I所示为基因表达的过程;图Ⅱ中的甘、天、色、丙分别表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸,A-D表示物质或结构;图Ⅲ为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图I表示的过程可发生于________(填“酵母菌细胞”或“大肠杆菌细胞”)。图中甲表示_______过程,A酶指________。
(2)图I中的乙与图Ⅱ所示的过程均是_______。图I中的乙过程进行的方向是_______(填“从左向右”或“从右向左”);图Ⅱ所示过程的场所、模板和产物分别是________(填字母),图中色氨酸的密码子是5′_______3′。
(3)正常人体细胞中,图Ⅲ所示的______(填字母)主要发生于细胞核中,当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是_______(填字母)。
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本试卷分第1卷(选择题)和第1I卷(非选择题)两部分。满分100分,考试用时90分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
第I卷(选择题共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
1. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法之一。下列有关假说—演绎法的相关叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过果蝇杂交实验验证基因在染色体上运用了该研究方法
B. 梅塞尔森和斯塔尔用该方法验证了DNA的半保留复制机制
C. 孟德尔用“F1(Dd)与隐性纯合子(dd)测交,推出测交后代高茎:矮茎=1:1”属于假说—演绎法中的演绎推理
D. “F2中既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1”是孟德尔在研究遗传规律时提出的假说之一
【答案】D
【解析】
【详解】假说-演绎法是科学研究中常用的方法,包括提出假说、演绎推理和实验验证三个步骤。孟德尔、摩尔根、梅塞尔森和斯塔尔等科学家通过假说-演绎法揭示了遗传学的基本规律。
【分析】A、摩尔根通过果蝇杂交实验提出“白眼基因位于X染色体”的假说,并通过测交实验验证,符合假说-演绎法,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔提出DNA复制的三种可能假说(半保留、全保留、分散),通过演绎推理预测离心结果,再通过同位素标记实验验证,属于假说-演绎法,B正确;
C、孟德尔根据假说推断测交后代比例为1:1,属于演绎推理阶段,C正确;
D、F2的性状分离比3:1是孟德尔观察到的实验现象,而非提出的假说内容。其假说核心是“遗传因子在形成配子时彼此分离”,D错误。
故选D。
2. 孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功揭示了遗传因子的分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. 豌豆是自花传粉且闭花受粉植物,自然状态下一般不会发生性状分离现象
B. 利用豌豆进行杂交时,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊,套袋,授粉再套袋
C. 两对相对性状的豌豆杂交实验中,子二代中黄色圆粒杂合子占1/2
D. 具有n对相对性状的豌豆子一代自交,子二代的表型一定表现为2n种
【答案】D
【解析】
【分析】豌豆的花是两性花,豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物。杂交时,应该先在花蕾期对母本进行去雄、套袋,待花粉成熟后,进行人工授粉,授粉后再进行套袋。
【详解】A、豌豆为自花传粉且闭花受粉植物,自然状态下自交,后代均为纯合子,不会发生性状分离,A正确;
B、豌豆杂交实验中,需在母本花未成熟时去雄并套袋,待雌蕊成熟后人工授粉,再套袋防止外来花粉干扰,步骤描述正确,B正确;
C、两对相对性状(如黄色圆粒YyRr自交)的子二代中,黄色圆粒(Y_R_)占9/16,其中纯合子(YYRR)仅占1/16,杂合子占8/16=1/2,C正确;
D、若子一代为n对基因的杂合体(如AaBbCc…),n对基因不一定位于n对染色体上,子二代的表型不一定为2n种,D错误。
故选D。
3. 果蝇体色为常染色体遗传且灰身对黑身为显性,将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1雌雄个体自由交配产生F2,将F2中所有黑身果蝇除去后,让灰身果蝇自由交配,产生F3。问F3中灰身与黑身果蝇的比例是( )
A. 5:1 B. 8:1 C. 7:1 D. 6:1
【答案】B
【解析】
【分析】果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,纯种灰身果蝇(BB)与黑身果蝇(bb)杂交,产生的F1的基因型为Bb,F1再自交产生F2,F2的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1。
【详解】假设控制黑身和灰身的基因分别用B、b表示,纯种灰身果蝇(BB)与黑身果蝇(bb)杂交,产生的F1的基因型为Bb,F1雌雄个体自由交配产生F2,F2的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,去除F2中所有黑身果蝇,则剩余果蝇中BB占1/3、Bb占2/3,则B的基因频率为2/3、b的基因频率为1/3,让F2灰身果蝇自由交配,F3中bb占1/3×1/3=1/9,B_占1-1/9=8/9,所以F3中灰身与黑身果蝇的比例是8:1,C正确,ABD错误。
故选C。
4. 某自花传粉植物的白花和红花由一对等位基因A和a决定。用该种植物进行了下列四组杂交实验:
①红花×红花→红花 ②红花×红花→301红花,101白花 ③红花×白花→红花 ④红花×白花→98红花,102白花
下列说法错误的是( )
A. 能判断显性和隐性性状的杂交实验是②和④
B. 根据实验结果推断,花色的显性性状是红花
C. 实验③中的子代红花基因型都是Aa
D. 实验④中的子代红花植株连续自交两代后,子代中红花:白花=5:3
【答案】A
【解析】
【分析】判断显隐性状的方法有:
1.用具有相对性状的个体杂交,若子代只有一种表现型,则子一代表现出的性状即为显性性状,即AA×aa;
2.让某个体自交,如果后代发生性状分离,此个体性状即为显性性状。即Aa×Aa。
【详解】A、实验①中红花×红花→子代全为红花,不能判断显隐性;实验②中红花×红花→子代出现白花,说明红花为显性性状,白花为隐性性状;红花×白花→红花 ;实验③中红花×白花→子代全为红花,说明红花为显性性状,白花为隐性性状;实验④中红花×白花→子代红花:白花≈1:1,此为测交结果,无法判断显隐性,因此,能判断显性和隐性性状的杂交实验是②和③,A错误;
B、实验②中亲本全是红花,杂交子代出现白花,说明红花为显性性状,B正确;
C、实验③中红花(显性)与白花(隐性)杂交,子代全为红花,说明亲本红花为纯合子(AA),子代红花基因型都是Aa,C正确;
D、验④中红花×白花→子代红花:白花≈1:1,亲本基因型分别为Aa和aa,故子代红花基因型为Aa,自交一代后,AA:Aa:aa=1:2:1,再自交一代,子代白花(aa)的比例为1/2×1/4+1/4=3/8,子代红花占的比例为1-3/8=5/8,连续自交两代后,子代中红花:白花=5:3,D正确。
故选A。
5. 下列有关基因的分离定律和自由组合定律的说法,正确的是( )
A. 等位基因的分离发生在配子产生过程中,非等位基因的自由组合发生在配子随机结合过程中
B. 若符合自由组合定律,双杂合子自交后代一定出现9:3:3:1的性状分离比
C. 一对相对性状的遗传可能遵循基因的分离定律,也可能遵循基因的自由组合定律
D. 多对等位基因遗传时,等位基因先分离,非等位基因后进行自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随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: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、等位基因的分离发生在减数第一次分裂的后期(同源染色体分离),非等位基因的自由组合也发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体自由组合),而非配子随机结合(受精作用)过程中,A错误;
B、自由组合定律的性状分离比9:3:3:1需满足完全显性、独立遗传、无致死等条件,若存在显性纯合致死或显隐关系变化等情况,分离比会改变,B错误;
C、一对相对性状可能由一对等位基因控制(遵循分离定律),也可能由两对等位基因共同控制(如显性上位效应,此时遵循自由组合定律),C正确;
D、等位基因分离与非等位基因自由组合均发生在减数第一次分裂的后期,二者是同步的,无先后顺序,D错误。
故选C。
6. 某植物的花色有紫花和白花两种表型,为探究该植物花色的遗传规律,随机选取多对紫花和白花均为纯种的植株作为亲本进行杂交试验,结果如下。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F1自交得到的F2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=15:1
A. 该植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律
B. 该植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制(A/a、B/b)
C. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉有6/7不育
D. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但aa个体有3/5致死
【答案】D
【解析】
【分析】豌豆属于自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下只能进行自交实验,自然状态下全是纯合子。
【详解】A、由上述分析可知,豌豆花色遗传出现了一定的性状分离比,说明植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律,A正确;
B、根据F2中紫花:白花=15:1,植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制,只要含有显性基因即为紫花,而只有aabb为白花,且F1的基因型为AaBb,B正确;
C、若是受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉部分不育,则根据后代有紫花和白花出现,说明F1能产生两种配子,即F1为杂合子,产生雌配子的种类和比例不受影响,即雌配子A:a=1:1,而产生雄配子中a所占雄配子比例可设为x,根据F2中白花占1/16,可知1/2x=1/16,解得x=1/8,即雄配子中A:a=7:1,即含a的花粉有6/7不育,C正确;
D、若是受一对基因(A/a)控制,aa个体有部分致死,则亲本紫花为AA,白花为aa,F1为杂合子Aa,没有致死情况下自交后A_:aa=3:1=15:5,而实际因为致死A_:aa=15:1,aa个体有4/5致死,D错误。
故选D。
7. 某种自花传粉植物的两对等位基因A/a和B/b独立遗传。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%不育;B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )
A. 子一代中白花植株数是红花植株数的1/3
B. 亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
C. 子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
D. 亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析:A、a和B、b基因位于非同源染色体上,独立遗传,遵循自由组合定律。
【详解】A、依据题意可知,两对等位基因独立遗传,故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,子一代中红花植株B_:白花植株bb=3:1,即子一代中白花植株数是红花植株数的1/3,A正确;
B、正常情况下,Aa个体产生雄配子A:a=1:1,由于含a的花粉50%不育,故亲本产生的可育雄配子(A+a):不育雄配子(a)=(1+1/2):1/2=3:1,故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍,B正确;
C、基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,由于含a的花粉50%可育,故亲本产生的雄配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6=1/24,C错误;
D、两对等位基因独立遗传,含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传,所以Bb自交,亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等,D正确。
故选C。
8. 下列关于精子和卵细胞的形成的叙述,错误的是( )
A. 卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
B. 受精前卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
C. 卵细胞含有的同源染色体数目是卵原细胞的一半
D. 哺乳动物的精子形成于睾丸中,此处既能发生有丝分裂又能发生减数分裂
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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: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。
【详解】A、卵细胞形成过程中,减数第一次分裂(初级卵母细胞→次级卵母细胞和极体)和减数第二次分裂(次级卵母细胞→卵细胞和极体)均发生细胞质不均等分裂,共2次,A正确;
B、卵细胞在受精前处于代谢相对静止状态,细胞呼吸和物质合成速率较低,受精后才会被激活,B正确;
C、卵原细胞含同源染色体(如人类为23对),而卵细胞经减数第一次分裂后同源染色体已分离,故卵细胞中不含同源染色体,C错误;
D、哺乳动物睾丸中的精原细胞可通过有丝分裂增殖,也可通过减数分裂形成精子,D正确。
故选C。
9. 下图中横坐标代表人体细胞分裂的各时期,纵坐标代表每条染色体上DNA的相对含量。下列说法错误的是( )
A. BC段代表分裂间期DNA复制的过程
B. DE段发生着丝粒断裂,染色体数目加倍
C. CD段可能会发生染色体互换
D. EF段中核DNA和染色体数目相同,均为23个(条)
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析可知,AB段一条染色体上有一个DNA分子,BC段发生DNA的复制,使每条染色体上的DNA数目加倍,CD段表示每条染色体上有两个DNA分子,此时存在姐妹染色单体,DE段DNA含量由2→1,是着丝粒分裂的结果,姐妹染色单体分离导致染色体数目加倍。
【详解】A、每条染色体上DNA分子数目为1或2,BC段每条染色体上的DNA含量从1→2,对应分裂间期,是DNA分子复制的结果,故BC段代表分裂间期DNA复制的过程,A正确;
B、DE段每条染色体上的DNA含量从2→1,是着丝粒分裂的结果,姐妹染色单体分离导致染色体数目加倍,B正确;
C、CD段每条染色体上的DNA含量为2个,含有姐妹染色单体,故CD段可包含减数第一次分裂前期,此时期同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换(染色体互换),C正确;
D、人体细胞含46条染色体(23对同源染色体),核DNA数46个。EF段可表示有丝分裂后期和末期,减数第二次分裂后期和末期,有丝分裂后期,核DNA和染色体数目相同,均为92个(条),有丝分裂末期(结束)核DNA和染色体数目相同,均为46个(条),减数第二次分裂后期,核DNA和染色体数目相同,均为46个(条),减数第二次分裂末期(结束),核DNA和染色体数目相同,均为23个(条),D错误。
故选D。
10. 下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A. 细菌细胞内既有DNA,又有RNA,但以DNA为遗传物质
B. T2噬菌体的核酸含有8种核苷酸,5种碱基
C. 真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D. 艾弗里和赫尔希设计实验证明DNA是遗传物质时均应用了同位素标记法
【答案】A
【解析】
【分析】细胞生物遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、细菌为原核生物,细胞内的遗传物质是DNA,虽然含有RNA,但遗传物质只能是DNA,A正确;
B、T2噬菌体的核酸只有DNA,由4种脱氧核苷酸组成,碱基为A、T、C、G,因此核苷酸种类和碱基数均为4种,B错误;
C、所有真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,不存在以RNA为遗传物质的原核生物,C错误;
D、艾弗里的实验通过分离提纯不同成分进行验证,未使用同位素标记法;赫尔希和蔡斯的噬菌体实验应用了同位素标记法,D错误。
故选A。
11. 线粒体DNA(mtDNA)是一种环状双链DNA分子。某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列说法错误的是( )
A. 该mtDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连
B. 该mtDNA含有氢键数为1300个
C. 该mtDNA分子连续复制3次,会消耗2100个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 若该mtDNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4500种
【答案】D
【解析】
【分析】DNA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的准确性,新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。DNA 通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。
【详解】A、线粒体DNA为环状双链结构,每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团(环状结构无游离末端),A正确;
B、已知一条链C+G占60%,则互补链C+G也占60%,整个DNA中C+G占60%。总碱基500对,C-G对数目为500×60%=300对(每对含3个氢键),A-T对数目为200对(每对含2个氢键),总氢键数=300×3+200×2=1300,B正确;
C、连续复制3次生成8个DNA,需新合成7个DNA。原DNA含C数目为300(总C+G=600,C=300)。消耗C数=300×(23−1)=2100(半保留复制逐次累加),C正确;
D、某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%,A+T=40%,则
碱基随机排列方式小于4500种,D错误。
故选D。
12. 如图表示某真核生物DNA电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在进行复制的部分,研究表明每个复制泡都有一个复制起始位点。下列叙述错误的是( )
A. DNA复制起始位点是解旋酶与DNA的初始结合位点
B. DNA的2条链在解旋后都可以作为复制的模板链
C. 可将外源的尿嘧啶类似物掺入到新合成的DNA链中来鉴定DNA复制的起始位点
D. 多起点复制能大大提高DNA复制效率
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,DNA复制具有半保留复制和边解旋边复制的特点。
【详解】A、DNA复制起始时,解旋酶需先结合到复制起始位点,解开双链DNA形成复制叉,因此起始位点是解旋酶的初始结合位点,A正确;
B、DNA复制为半保留复制,解旋后的两条母链均作为模板,分别合成互补的子链,B正确;
C、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,含有的碱基为A、T、C、G,尿嘧啶是 RNA 特有的碱基,无法掺入到DNA链中。因此,用尿嘧啶类似物鉴定DNA复制起始位点的方法不合理,C错误;
D、真核生物DNA分子较大,通过多个复制起点同时复制,可缩短复制时间,提高效率,D正确。
故选C
13. 下列有关真核生物的DNA复制及基因表达的叙述,错误的是( )
A. 翻译时,核糖体从mRNA的5′端向3′端读取密码子
B. DNA复制和转录过程中都会有蛋白质-DNA复合物的形成
C. DNA复制和转录过程的碱基配对方式相同、转录和翻译过程的碱基配对方式不完全相同
D. DNA复制、转录、翻译的过程均有氢键的形成与断裂
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA复制过程是以四种脱氧核苷酸为原料,以DNA分子的两条链为模板,在解旋酶、DNA聚合酶的作用下消耗能量,合成DNA。
2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
3、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、翻译时,核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动读取密码子,方向正确,A正确;
B、DNA复制时,DNA聚合酶与DNA结合形成复合物;转录时RNA聚合酶与DNA结合形成复合物,B正确;
C、DNA复制的碱基配对为A-T、T-A、C-G、G-C,转录为A-U、T-A、C-G、G-C,两者配对方式不同;而转录(含T-A、U-A)与翻译(含U-A、C-G)的配对方式也不完全相同,C错误;
D、DNA复制(双链解旋与合成)、转录(DNA-RNA杂交区)、翻译(tRNA-mRNA配对)均涉及氢键的断裂与形成,D正确。
故选C。
14. 细菌只有在某种底物存在时才产生相应的酶,这种效应称为诱导作用。大肠杆菌的乳糖代谢需要β-半乳糖苷酶,当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,相关机制如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 培养基中的乳糖可跨膜进入大肠杆菌细胞
B. 阻遏物合成基因与结构基因位于同一条染色体上
C. 阻遏物的存在阻止了结构基因的转录
D. 多个核糖体与mRNA结合,同时进行多条β-半乳糖苷酶肽链的合成
【答案】B
【解析】
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、乳糖作为诱导物,需进入细胞内与阻遏物结合,才能解除阻遏物对转录的抑制。大肠杆菌可通过跨膜运输(如乳糖透酶协助)吸收乳糖,A正确;
B、大肠杆菌为原核生物,无染色体结构,B错误;
C、图示中,无乳糖时,阻遏物与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与启动子结合,从而抑制结构基因的转录;加入乳糖后,乳糖与阻遏物结合使其失活,转录得以进行,C正确;
D、原核生物中,一条mRNA可结合多个核糖体(多聚核糖体),同时翻译形成多条相同的肽链,提高蛋白质合成效率,D正确。
故选B。
15. DNA甲基化是在甲基化酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上,DNA甲基化后干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,随年龄增长或吸烟、酗酒会引起DNA甲基化水平升高,使视网膜神经节细胞将视觉信号从眼睛传向大脑的功能受损且不可恢复,导致视力下降。下列相关推测错误的是( )
A. 遗传信息相同的两个个体,性状不一定相同
B. DNA甲基化不改变基因碱基序列
C. DNA甲基化可能通过影响基因的翻译过程从而影响生物的性状
D. 吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响
【答案】C
【解析】
【详解】DNA甲基化属于表观遗传修饰,不改变DNA碱基序列,但可能通过影响转录或翻译过程调控基因表达。
【分析】A、遗传信息相同的个体可能因表观遗传修饰(如DNA甲基化)导致性状差异,A正确;
B、DNA甲基化是表观遗传修饰,未改变碱基序列,B正确;
C、题干明确提到甲基化干扰RNA聚合酶对DNA的识别,RNA聚合酶参与转录过程,而非翻译,因此C错误;
D、吸烟可能引起DNA甲基化水平升高,而表观遗传修饰常伴随组蛋白修饰(如乙酰化),D正确。
故选C。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。选错或多选该题得0分,选对但不全可得1分,全部选对得3分。
16. 研究发现基因家族存在某“自私基因”A,在产生配子时,该基因能杀死体内一半不含该基因的雄性配子来扭曲分离比。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,F1中个体随机受粉产生F2,有关表述正确的是( )
A. Aa植株产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1
B. F1植株产生的雌配子的基因型及比例是为A:a=7:5
C. F2中红花:粉红花:白花=17:14:5
D. F2中纯合子的比例为19/36
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题文:F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,即AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6,因此子一代产生的雌配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12,a=5/12;由于A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子,因此子一代产生的雄配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12、a=1/2×1/2×1/2+1/6=7/24,因此雄配子中A占2/3,a占1/3。
【详解】A、Aa植株产生产生的雌配子正常为A:a=1:1,但由于A会使a的雄配子死一半,则产生的雄配子比例为A:a=1:1/2=2:1,A正确;
BCD、F1中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=2:3:1,即AA占1/3,Aa占1/2,aa占1/6,因此子一代产生的雌配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12,a=5/12,即雌配子为A:a=7:5,由于A基因是一种“自私基因”,F1在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄性配子,因此子一代产生的雄配子的种类及比例为A=1/3+1/2×1/2=7/12、a=1/2×1/2×1/2+1/6=7/24,即产生花粉的基因型及比例为A:a=2:1,F1中个体随机受粉产生的后代的表现型比例为:红花(AA)=7/12×2/3=14/36、粉红花(Aa)=7/12×1/3+2/3×5/12=17/36、白花(aa)=5/12×1/3=5/36,即红花:粉红花:白花=14:17:5,纯合子所占的比例为(14+5)÷(14+17+5)=19/36,BD正确,C错误。
故选ABD。
17. 下图为某家系中有关甲(A/a)、乙(B/b)两种单基因遗传病的系谱图,基因A/a与B/b独立遗传,其中一种病为伴X遗传,下列分析正确的是( )
A. 乙病的发病率在男性中比在女性中更高
B. 6号所携带的乙病致病基因来自1号
C. 2号和10号产生含b卵细胞的概率相同
D. 3号和4号再生一个男孩患病的概率为1/16
【答案】AC
【解析】
【分析】1、分析甲病:8号个体为患甲病女性,而且父母都不患病,说明甲病为常染色体隐性遗传病。2、分析乙病:由于有一种遗传病的致病基因位于X染色体上,所以乙病为伴X遗传病,又由于1号个体患病,而4号个体正常,说明乙病不是伴X显性遗传病,因此乙病为伴X隐性遗传病。3、常染色体遗传病在男女中患病的机会是均等的,而伴X染色体遗传病在男女中患病的机会是不同的,伴X隐性遗传病在男性中患病的概率高,而伴X显性遗传病在女性中患病的概率高。
【详解】A、8号个体为患甲病女性,而且父母都不患病,说明甲病为常染色体隐性遗传病;由于有一种遗传病的致病基因位于X染色体上,所以乙病为伴X遗传病,又由于1号个体患病,而4号个体正常,说明乙病不是伴X显性遗传病,因此乙病为伴X隐性遗传病,对于伴X隐性遗传病而言,在男性中患病的概率高于女性,A正确;
B、由于乙病为伴X隐性遗传病,且6为男性,其X染色体只能来自其母亲,故6号的乙病致病基因来自于2号,B错误;
C、6号患病,故2号和10号个体的基因型都是XBXb,产生含Xb卵细胞的概率相同,都是1/2,C正确;
D、8号患甲病,基因型为aa,则3和4的基因型均为Aa,故3号的基因型为AaXBY,1号患乙病,则4号的基因型为AaXBXb,二者再生育一个男孩正常的概率为3/4×1/2=3/8,所以再生一个男孩患病的概率为1-3/8=5/8,D错误。
故选AC。
18. 某种犬的毛色有黑、黄、棕3种,受常染色体上B、b和E、e两对等位基因控制。为选育纯种黑色犬,育种工作者利用纯种品系进行了杂交实验,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. B、b和E、e的遗传遵循基因的自由组合定律
B. F2非黄色犬的基因型有6种
C. F2黄色犬与棕色犬随机交配,子代中可获得纯系黑色犬
D. F2黑色犬进行测交,测交后代中不能获得纯系黑色犬
【答案】ABD
【解析】
【分析】位于同源染色体上的等位基因遵循分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、由F2的表现型比例为9:4:3,是9:3:3:1的变式,可知B、b和E、e这两对等位基因分别位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、F2中黑色犬的基因型为B_E_,有BBEE、BBEe、BbEE、BbEe共4种;棕色犬的基因型假设为bbE_,有bbEE、bbEe共2种;则黄色犬的基因型为__ee,有BBee、Bbee、bbee共3种。所以F2非黄色犬(黑色和棕色)的基因型有4+2=6种,B正确;
C、F2黄色犬(__ee)与棕色犬(bbE_)随机交配,子代不可能出现BBEE的纯系黑色犬,C错误;
D、F2黑色犬(B_E_)进行测交(与bbee交配),由于F2黑色犬的基因型有BBEE、BBEe、BbEE、BbEe,其中BBEE测交后代为BbEe(黑色),但不是纯系黑色犬,其他基因型测交也不能得到纯系黑色犬,D正确。
故选ABD。
19. 关于DNA分子复制机制,科学家用荧光染料给Rep(DNA解旋酶中作为引擎的那部分结构,驱动复制叉的移动)加上了绿色荧光蛋白从而获知被标记的分子相对于DNA分子的运动轨迹,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 根据材料推断DNA复制时,一半为连续复制,一半为不连续复制
B. 据图分析,Rep可以将DNA双链连接之间的磷酸二酯键打破
C. DNA结合蛋白可能具有防止解旋后的DNA单链重新形成双链的作用
D. 洋葱根尖细胞能发生DNA复制的场所有细胞核、线粒体、叶绿体
【答案】AC
【解析】
【分析】DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期 ;DNA复制条件: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);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制;DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA;DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、观察可知,DNA 复制时一条子链与复制叉方向一致,为连续复制,另一条子链与复制叉移动方向相反,为不连续复制,A 正确;
B、Rep 是 DNA 解旋酶中作为引擎的部分,其作用是将 DNA 双链之间的氢键打破,而不是磷酸二酯键,B错误;
C、从图中看到有 DNA 结合蛋白与解旋后的单链结合,由此推测 DNA 结合蛋白可能具有防止解旋后的 DNA 单链重新形成双链的作用,C正确;
D、洋葱根尖细胞没有叶绿体,其能发生 DNA 复制的场所有细胞核和线粒体,D错误。
故选AC。
20. 已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的,组蛋白的乙酰化促进转录,而去乙酰化则抑制转录。染色质上的组蛋白被乙酰化后成为活性染色质,去乙酰化后成为非活性染色质,如图所示。下列相关推测不合理的是( )
A. 染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化不属于可逆反应
B. 细胞中可能同时存在HAT和HDAC两种酶
C. 与汗腺细胞相比,乳腺细胞中辅助激活因子较活跃
D. HDAC复合物使组蛋白乙酰化后,转录会被抑制
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干和图示可知,活性染色质和非活性染色质都主要由DNA和蛋白质组成,组蛋白的乙酰化促进转录,去乙酰化则抑制转录。
【详解】A、染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化由不同酶(HAT和HDAC)催化,反应条件不同,不属于可逆反应,A正确;
B、细胞可通过两种酶的动态平衡调控基因表达。故细胞中可能同时存在HAT和HDAC两种酶,B正确;
C、乳腺细胞需表达乳蛋白基因,组蛋白乙酰化程度高,辅助激活因子更活跃,C正确;
D、HDAC是去乙酰化酶,使组蛋白去乙酰化后形成非活性染色质,抑制转录,而非“乙酰化”,D错误。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 下列示意图分别表示某种动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图1中,b柱表示的是_____(填“染色体”或“DNA”或“染色单体”),图2中含有同源染色体的是________。图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的_____。
(2)图1中,由I变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化主要是______;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图2中的______变成乙的过程。
(3)图1中,I、Ⅱ、Ⅲ、IV所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是_________,不一定存在同源染色体的是______。
(4)图3中A是该种生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断①-④中与其来自同一个次级精母细胞的为________。
【答案】(1) ①. 染色单体 ②. 甲和丙 ③. 乙
(2) ①. DNA复制 ②. 丙
(3) ①. Ⅲ、IV ②. I
(4)③
【解析】
【分析】分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ为减数第二次分裂后期或未经复制的体细胞,Ⅱ为有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程,Ⅲ为减数第二次分裂前期和中期,Ⅳ为减数第二次分裂末期。分析图2:甲细胞含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;乙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期。
【小问1详解】
观察图 1,当染色单体存在时,其数量与核DNA 数量相等,且是染色体数量的 2 倍。在 I 时期没有 b 柱所代表的结构,所以 b 柱表示的是染色单体。同源染色体是形态、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方的染色体。在减数第一次分裂后期同源染色体分离,所以处于减数第二次分裂的细胞不含同源染色体。图 2 中甲是有丝分裂中期,乙是减数第二次分裂中期,丙是减数第一次分裂后期,因此含有同源染色体的是甲、丙。图 1 中 Ⅲ 的数量关系是染色体数:染色单体数:核 DNA 数 = 1:2:2,且染色体数为 2(体细胞染色体数2n=4),这种数量关系对应于图 2 中的乙(减数第二次分裂中期)。
【小问2详解】
图 1 中由 I 变化为 Ⅱ 的过程,染色单体出现,核 DNA 数加倍,细胞核内发生的分子水平的变化主要是 DNA 复制。由 Ⅱ 变化为 Ⅲ,染色体数减半,相当于图 2 中的丙(减数第一次分裂后期)变成乙(减数第二次分裂中期)的过程,因为减数第一次分裂后期同源染色体分离导致染色体数减半。
【小问3详解】
减数第一次分裂后期同源染色体分离,所以减数第二次分裂及其产生的子细胞一定不存在同源染色体。图 1 中 Ⅲ 和 Ⅳ 处于减数第二次分裂过程或减数分裂结束,一定不存在同源染色体。 I 可能是体细胞(有丝分裂末期结束形成的细胞)或减数第二次分裂后期的细胞,所以不一定存在同源染色体。
【小问4详解】
分析图A可知,形成该细胞的过程中,发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,因此图A和③可能是由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞(两条染色体的颜色相同,不考虑交叉互换的话)。
22. 回答下列关于伴性遗传的相关问题。
(1)红绿色盲是人类常见的一种伴X遗传病(致病基因用b表示),某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现正常的女儿,这对夫妇中,妻子的基因型为______,其女儿是纯合子的概率是________,其女儿与一个表型正常的男子结婚,生出一个表现正常孩子的概率是______。
(2)抗维生素D佝偻病属于伴X显性遗传病(致病基因用D表示),该病在______(填“男性”或“女性”)中患病率更高;就患病程度来说,XDY与XDXd相比,______(填“前者高”或“后者高”或“两者相似”);一个表型正常的男性与另一个抗维生素D佝偻病的女性婚配,生育一个患白化病的女孩,该夫妇又生下一男一女双胞胎,则此双胞胎表型均正常的几率为______。
(3)XY同源区遗传涉及的基因型有_____种;芦笋属于XY型性别决定生物,其叶有宽叶和窄叶两种,根据实验一、二_____(填“能”或“不能”)判断窄叶是伴X隐性遗传还是XY同源区隐性遗传(实验一:♀宽叶×♂窄叶→♀宽叶:♂宽叶=1:1;实验二:♀窄叶×♂宽叶→♀宽叶:♂窄叶=1:1)
【答案】(1) ①. XBXb ②. 1/2 ③. 7/8
(2) ①. 女性 ②. 前者高 ③. 9/64
(3) ①. 7 ②. 不能
【解析】
【分析】1、伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
2、伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
【小问1详解】
已知红绿色盲是伴X隐性遗传病,某对表型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子(XbY),儿子的Xb来自母亲,而母亲表型正常,所以妻子的基因型为XBXb。这对夫妇的基因型为XBY和XBXb,他们女儿的基因型为XBXB或XBXb,比例为1:1,所以其女儿是纯合子(XBXB)的概率是1/2。其女儿(1/2XBXB、1/2XBXb)与一个表型正常的男子(XBY)结婚,生出患病孩子(XbY)的概率为1/2×1/4=1/8,那么生出一个表现正常孩子的概率是1−1/8=7/8。
【小问2详解】
抗维生素D佝偻病属于伴X显性遗传病,女性有两条X染色体,只要有一条X染色体上有致病基因就会患病,男性只有一条X染色体,所以该病在女性中患病率更高。男性患者只有XDY一种基因型,其发病程度与XDXD相似,因此XDY的患病程度高于XDXd。白化病为常染色体隐性遗传病,一个表型正常的男性(A_XdY)与另一个抗维生素D佝偻病的女性(A_XDX_)婚配,生育一个患白化病的女孩(aaXdXd),则该夫妇的基因型为AaXdY和AaXDXd。他们生下一男一女双胞胎,男孩正常(A_XdY)的概率为3/4×1/2=3/8,女孩正常(A_XdXd)的概率为3/4×1/2=3/8,所以此双胞胎表型均正常的几率为3/8×3/8=9/64。
【小问3详解】
XY同源区遗传涉及的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,共7种。实验一:♀宽叶 ×♂窄叶→♀宽叶:♂宽叶 = 1:1;实验二:♀窄叶 ×♂宽叶→♀宽叶:♂窄叶 = 1:1 。根据这两个实验结果,能判断窄叶是伴X隐性遗传还是XY同源区隐性遗传,比如,假设窄叶是伴 X 隐性遗传:设宽叶基因为B,窄叶基因为b,实验一♀宽叶(XBXB)×♂窄叶(XbY),子代♀宽叶:♂宽叶=1:1;实验二♀窄叶(XbXb)×♂宽叶(XBY),子代♀宽叶(XBXb):♂窄叶(XbY) = 1:1 。假设窄叶是 XY 同源区隐性遗传:实验一♀宽叶(XBXB)×♂窄叶(XbYb),子代♀宽叶:♂宽叶=1:1;实验二♀窄叶(XbXb)×♂宽叶(XBYb),子代♀宽叶(XBXb):♂窄叶(XbYb) = 1:1 。
23. 某雌雄同株植物的高茎与矮茎由基因A、a控制,花腋生与花顶生由基因B、b控制,且花腋生对花顶生为显性。以该植物为实验材料进行甲、乙两组实验,实验结果如下表,回答下列问题:
组别
亲本
子代的表型和数量
高茎腋生
高茎顶生
矮茎腋生
矮茎顶生
甲
高茎腋生×高茎顶生
803
402
0
398
乙
高茎腋生×矮茎顶生
699
0
0
703
(1)根据组别_______的结果,可判断高茎为________性状。乙组中,高茎腋生亲本的基因型_________。
(2)根据乙组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则乙组的杂交后代应出现_________种表型,比例应为______。
(3)已知现有腋生植株均为杂合子,研究发现,可能是由于腋生植株中存在显性纯合致死现象或含腋生基因B的花粉不育。请设计简便的实验探究腋生植株均为杂合子的原因_________。(要求:写出实验方案和预期实验结果及结论)
【答案】(1) ①. 甲 ②. 显性 ③. AaBb
(2) ①. 4 ②. 1:1:1:1
(3)实验方案:让杂合腋生与杂合腋生杂交(或杂合腋生植株自交),分析比较子代的表型及比例。预期实验结果及结论:①如果子代表型为腋生和顶生,比例为2:1,则腋生植株存在显性纯合致死现象;②如果子代表型为腋生和顶生,比例为1:1,则腋生植株存在花粉不育现象
【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】
在甲组实验中,高茎与高茎杂交,子代出现了矮茎。根据性状分离的概念,即杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,可知新出现的矮茎为隐性性状,那么高茎就是显性性状。乙组中,高茎腋生(A_B_)与矮茎顶生(aabb)杂交,子代高茎腋生:矮茎顶生约为 1:1。因为子代有矮茎(aa)和顶生(bb),所以高茎腋生亲本必然含有 a 和 b 基因,又因为高茎是显性(A_),腋生是显性(B_),所以高茎腋生亲本的基因型为 AaBb。
【小问2详解】
若两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,乙组中高茎腋生(AaBb)与矮茎顶生(aabb)杂交,根据自由组合定律的实质,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 AaBb 能产生 AB、Ab、aB、ab 四种配子,aabb 只能产生 ab 一种配子,杂交后代的基因型有 AaBb、Aabb、aaBb、aabb 四种,对应的表型有高茎腋生、高茎顶生、矮茎腋生、矮茎顶生四种,且比例应为 1:1:1:1。但实际乙组杂交后代只有两种表型,所以这两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。
【小问3详解】
若为显性纯合致死,亲本 Bb 自交,产生的配子为 B:b = 1:1,子代基因型理论上为 BB:Bb:bb = 1:2:1,但 BB 致死,实际子代的表型及比例为腋生(Bb):顶生(bb) = 2:1。 若为含腋生基因 B 的花粉不育,父本只能产生 b 花粉,母本产生 B、b 两种配子,子代基因型为 Bb、bb,表型及比例为腋生(Bb):顶生(bb) = 1:1。
24. 回答以下对于基因本质的探究的相关问题:
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了_______原理。赫尔希和蔡斯完成的“噬菌体侵染细菌的实验”中,选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为________;获得含有35S标记的T2噬菌体的方法是________。
(2)构成DNA的4种碱基中,嘌呤碱基(C6H4N4)是双环结构,而嘧啶碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为遵循______原则,双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶碱基数。
②某种噬菌体的DNA分子部分片段的碱基组成如图1,该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋破坏了碱基之间的________而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是________。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含32P的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果_______(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_____。
(4)不同基因的遗传信息不同是因为_______不同。
【答案】(1) ①. 减法 ②. 仅蛋白质中含硫,磷几乎都存在于DNA中 ③. 在含有35S的培养基中培养大肠杆菌,再用所得大肠杆菌培养T2噬菌体,就可获得
(2) ①. 碱基互补配对 ②. 等于 ③. 氢键 ④. 2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大
(3) ①. 不能 ②. 处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
(4)不同基因的碱基(碱基对、脱氧核苷酸)的排列顺序
【解析】
【分析】半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。表现的特征是边解旋边复制。
【小问1详解】
艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了减法原理,即通过逐步去除各种物质来探究哪种物质是转化因子。赫尔希和蔡斯选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为S仅存在于蛋白质中,P几乎都存在于DNA中,这样可以实现对蛋白质和DNA的分别标记。获得含35S标记的T2噬菌体的方法是:先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体 。
【小问2详解】
因为遵循碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对),双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数。解旋破坏了碱基之间的氢键而使两条链分开。观察图 1 可知,2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大,所以 2 链的密度大,离心后 2 链形成的条带位于下方。
【小问3详解】
他们的实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。理由是:无论是半保留复制还是全保留复制,将子代大肠杆菌的DNA处理成单链后进行离心,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同。
【小问4详解】
不同基因的遗传信息不同是因为碱基的排列顺序不同。
25. 图I所示为基因表达的过程;图Ⅱ中的甘、天、色、丙分别表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸,A-D表示物质或结构;图Ⅲ为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图I表示的过程可发生于________(填“酵母菌细胞”或“大肠杆菌细胞”)。图中甲表示_______过程,A酶指________。
(2)图I中的乙与图Ⅱ所示的过程均是_______。图I中的乙过程进行的方向是_______(填“从左向右”或“从右向左”);图Ⅱ所示过程的场所、模板和产物分别是________(填字母),图中色氨酸的密码子是5′_______3′。
(3)正常人体细胞中,图Ⅲ所示的______(填字母)主要发生于细胞核中,当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生的过程是_______(填字母)。
【答案】(1) ①. 大肠杆菌细胞 ②. 转录 ③. RNA聚合酶
(2) ①. 翻译 ②. 从右向左 ③. B、D、A ④. UGG
(3) ①. a、b ②. c
【解析】
【分析】图Ⅰ中既有转录也有翻译,转录和翻译同时发生,推测可能发生在原核生物体内;图Ⅱ表示翻译过程,A表示多肽,B表示核糖体,C表示tRNA,D表示mRNA;图Ⅲ表示中心法则,a表示DNA复制,b表示转录,c表示逆转录,d表示RNA复制,e表示翻译。
【小问1详解】
图 I 中同时进行转录和翻译过程,酵母菌是真核生物,其转录和翻译在时间和空间上是分开的;大肠杆菌是原核生物,原核生物没有核膜,转录和翻译可以同时进行,所以图I表示的过程可发生于大肠杆菌细胞。 图中甲是以DNA一条链为模板合成RNA的过程,这是转录过程。转录过程需要 RNA 聚合酶的催化,所以 A 酶指 RNA 聚合酶。
【小问2详解】
图I中的乙和图Ⅱ所示过程都是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,即翻译过程。观察图I中的乙过程,根据核糖体上肽链的长短,长的肽链先合成,所以翻译进行的方向是从左向右。图Ⅱ所示翻译过程的场所是核糖体(B),模板是mRNA(D),产物是多肽(A)。密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,观察图Ⅱ可知色氨酸的反密码子是3′−ACC−5′,根据碱基互补配对原则,其密码子是5′−UGG−3′。
【小问3详解】
图Ⅲ中a是DNA复制,b是转录,c是逆转录,d是RNA复制,e是翻译。在正常人体细胞中,DNA复制(a)和转录(b)主要发生于细胞核中。艾滋病病毒是逆转录病毒,当人体细胞感染了艾滋病病毒后才会发生逆转录过程(c)。
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