内容正文:
高一年级5月学情调研测试生物试卷
一、单项选择题:共15 题,每题2分,共30 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于蛋白质和核酸的叙述,正确的是( )
A. 核酸与蛋白质的合成过程中,均会形成核酸-蛋白质复合体
B. RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因
C. 蛋白质空间结构的改变,必定导致蛋白质功能的丧失
D. 蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体
2. 下列关于减数分裂和受精作用的说法错误的有几项( )
①每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质遗传物质
②联会后形成的一个四分体中含2个双链DNA分子
③细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体
④卵细胞形成过程中,所有细胞的细胞质都是不均等分裂
⑤减数分裂和受精作用有利于提高生物多样性
⑥受精卵中的遗传物质一半来自父方一半来自母方
A. 6项 B. 5项 C. 4项 D. 3项
3. 某二倍体雌性动物(2n=16,性别决定方式为XY型)的基因型是AaBb,图1是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体);图2表示该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,PAR表示联会区域。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中细胞①应有8个四分体
B. 图2性泡可以出现在图1动物个体的生殖器官中
C. 图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB或Ab
D. 图1中细胞②中移向一极的基因有A、a、B、b
4. 假设某大肠杆菌中只含31P的DNA的相对分子质量为a,只含32P的DNA,相对分子质量为b。现将只含32P的DNA大肠杆菌培养到只含31P的培养基中,连续分裂n次,则子代中DNA分子的平均相对分子质量为( )
A. (a+b)/2 B. [(2n -1)×a+b)]/ 2n
C. [(2n -1)×b+a)]/ 2n D. (2n×a+b)/ 2n+1
5. 如图表示真核细胞DNA的复制过程,其中有3个复制泡。下列叙述错误的是( )
A. DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点
B. 解开DNA双螺旋结构需要细胞内ATP与解旋酶的参与
C. 子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
D. 图示复制方式可加快DNA的复制,但各起点可能不是同时开始的
6. 下图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n=4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是( )
A. 若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为2n
B. 若图1表示减数分裂过程,则CD段代表后期I同源染色体分离
C. 图2甲细胞有4个染色体组,乙细胞有2个四分体,丙细胞有0或1个Xb
D. 若形成一个基因型为aXBXb的配子,可能是后期I同源染色体未分离
7. 现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)(A/a、B/b分别控制两对相对性状)两植株作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述错误的是( )
测交类型
测交后代的基因型种类及所占比值
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A. 正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B. F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
C. F1自交得F2,F2的基因型有9种
D. F1自交得F2,F2的表型有4种
8. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的主要场所
B. 核糖体的合成同时受rDNA和核仁外DNA的控制
C. 核糖体大、小亚基装配成核糖体是在细胞质中完成
D. 真核细胞的遗传信息主要储存在核仁外的DNA分子中
9. 科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了 DNA 的半保留复制
B. 尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码,并最终完成了密码子表的构建
C. 富兰克林的DNA射图谱为DNA 螺旋结构模型的建构提供了实证
D. 沃森和克里克共同建立了DNA双螺旋结构模型,并提出了遗传物质自我复制的假说,克里克后来又提出了中心法则、证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸
10. 图示细胞核内组蛋白乙酰化与去乙酰化的转变过程,其中TATA框为启动子中RNA聚合酶结合位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 组蛋白乙酰化在间期的发生频率高于细胞分裂期
B. 组蛋白乙酰化暴露TATA框利于RNA聚合酶与模板链结合
C. 组蛋白乙酰化导致的基因表达水平的差异属于表观遗传
D. TATA框的上游发生碱基对的替换会改变起始密码子的位置
11. 下图为一只正常雄果蝇体细胞中某四条染色体上部分基因分布示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定
B. 控制刚毛与截毛的基因在遗传上与性别相关联
C. 有丝分裂后期,图中所有基因均出现在细胞的同一极
D. 若减数分裂时,基因d、e、w、A出现在细胞的同一极,则说明发生了交换
12. 科研人员以雌性角喙栓蚤蝇为材料进行染色体核型分析,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 应选择联会时期的细胞进行染色体核型分析
B. 在高倍镜下大部分细胞都能看到染色体结构
C. 该生物可能存在含4、8、16条染色体的细胞
D. 该生物细胞中的DNA数量应该为8或16
13. 下列有关变异的叙述正确的是( )
A. 三倍体无子西瓜由于不能形成可育的配子,属于不可遗传变异
B. 水稻单倍体一般不存在等位基因,进行诱变处理后,当代就能表现出变异性状
C. 普通小麦是异源六倍体,因遗传物质来自不同物种,从而导致育性较差
D. 四分体时期,同源染色体上的非等位基因会发生交换,导致染色单体上的基因重组
14. 范科尼贫血是一种罕见的儿科疾病,科学家已经找到了与范科尼贫血相关的13个基因,当这些基因发生突变时就会引起该病。下列关于该遗传病的叙述,正确的是( )
A. 该遗传病一定会传给子代个体
B. 分析异常基因的碱基种类可以确定变异的类型
C. 基因突变可能造成某个基因的缺失,引起该遗传病
D. 调查该病的发病率应在自然人群中随机取样调查计算
15. 合子形成以后的有丝分裂过程中会出现染色体不分开的现象。若出现在卵裂期或以后,就有可能形成由不同染色体组成的细胞所组成的个体,称之为嵌合体。下图表示某嵌合体的形成过程,相关叙述错误的是( )
A. 该嵌合体发生染色体数目变异,原因是有丝分裂后期Y染色体移向同一极
B. 若部分细胞正常分裂,则该机体为XY/XO/XYY三重嵌合体
C. 减数分裂时发生Y染色体分离异常也会形成嵌合体
D. 胚胎发育过程中该变异发生得越早变异细胞所占的比例越大
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。我国科学家发现X染色体上的 SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠(该突变对雌鼠无影响)。胚胎若无X染色体则无法发育。下列相关说法错误的是( )
A. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比为2:1
B. 雌鼠的性染色体组成均为XX,雄鼠的性染色体组成均为XY
C. 未突变的 SDX基因的表达产物可能促进SRY基因的表达
D. SRY基因与SDX基因是控制相对性状的一对等位基因
17. 下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A. 杂种胚不含同源染色体但其属于二倍体
B. 上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C. 上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D. 与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料
18. 鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图,若只考虑2号染色体和性染色体,且突变后的同源染色体能正常分离。下列分析正确的是( )
A. 突变细胞I和正常卵原细胞产生的配子种类相同
B. 突变细胞Ⅱ和突变细胞Ⅲ产生正常配子的概率不相同
C. 三种突变细胞均没有改变基因的数量
D. 突变细胞Ⅲ中的变异发生于非同源染色体之间
19. 新冠肺炎病毒是一种单股正链RNA病毒,图示是其在宿主细胞中的增殖过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 病毒与宿主细胞膜上的受体特异性结合,从而实现细胞间的信息交流
B. 新冠肺炎病毒的遗传物质是RNA,其细胞内仅含A、U、C、G四种碱基
C. 宿主细胞为病毒的增殖提供原料、蛋白质合成的场所和能量等
D. 图中所示的酶都具有RNA聚合酶活性,参与的过程不都是转录
20. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图, 图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述错误的是( )
A. 该病的致病机理是基因中碱基对发生了增添
B. 该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
C. Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率为1/4
D. Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2
三、非选择题:共5题,共55分。除特别说明外,每空1分。
21. 研究发现,肝脏肿瘤患者体内促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子(VEGF)和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白(KSP)这两种蛋白质都过量表达。据报道,药物ALN-VSP 通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。下图1表示某基因首端的部分序列,可指导编码6个氨基酸,下图2表示人体细胞内合成蛋白质的过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,下图中①②③表示相关过程。请回答下列有关问题:
(1)基因转录过程需要的原料是________________,转录过程中破坏氢键使DNA 双链解旋的酶是______________,结合起始密码子(AUG)判断,图1中______________链是转录的模板链。
(2)如果得到的某mRNA分子中尿嘧啶有28%,腺嘌呤有18%,以这个mRNA 逆转录合成的DNA 分子中,鸟嘌呤的比例是________________。
(3)图2中, a、b为mRNA 的两端, 核糖体在 mRNA 上的移动方向是_____________(“由a到b”或“由 b到a”)。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是5'-CAU-3',该tRNA所携带的氨基酸是____________。若图1所示的序列发生碱基对的替换,导致mRNA上的4个密码子都各替换了1个碱基,但其编码的氨基酸序列没有改变,则氨基酸序列不变的原因是_______________。
(4)试推测药物ALN-VSP 发挥作用影响的是______________(填序号)过程,该过程除图中所示条件外,还需要_______________等。
(5)一个mRNA 上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是____________。
22. 如图1 表示某一动物(2N=4)个体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DNA 含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA 含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是__________,该动物是一个___________(雌/雄)性动物。乙图产生的子细胞名称为__________。
(2)图1中a、b、c表示染色体的是___________(填字母),图1__________对应的细胞内不可能存在同源染色体。
(3)图2中一定没有姐妹染色单体阶段有___________(填数字序号);B过程表示生物体内发生了__________作用。
(4)图3中AB 段形成的原因是__________,图3中CD段形成的原因是__________。
(5)图4中__________细胞处于图3DE段。图4中丙图细胞所处的分裂时期属于图2__________(填数字序号)阶段。图4中乙图所示的细胞中相应的数量关系对应图1的__________。
23. 转铁蛋白受体参与细胞对Fe³⁺的吸收。下图是细胞中Fe³⁺含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA 上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中 Fe³⁺浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe³⁺而不能与铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易水解;反之,转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题:
注:AUG为起始密码子,UAA为终止密码子。
(1)转铁蛋白受体mRNA的水解需要__________酶的催化,mRNA被彻底水解的产物是_________。
(2)除转铁蛋白受体mRNA外,翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有_____________。
(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,则合成的肽链长度可能会_______________。
(4)若转铁蛋白受体由 n个氨基酸组成,指导其合成的 mRNA 的碱基数远大于3n,主要原因是mRNA 中有________________。
(5)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构的原因是______________。
这种茎环结构_________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列,理由是____________。
(6)当细胞中 Fe³⁺不足时,转铁蛋白受体mRNA 将难被水解,其生理意义是___________。反之,转铁蛋白受体mRNA 将易被水解。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内______________的浪费。
24. 果蝇的眼色有白色(不含色素)、红色和紫色三种,受两对等位基因(A、a;D、d)控制,其途径如下图所示。
现以两个纯系果蝇进行杂交实验,实验结果如下表所示。请回答下列问题:
亲本
F1
F2
雌
雄
雌
雄
红眼:紫眼:白眼=3:3:2(各眼色雌雄个体数基本相等)
红眼
白眼
紫眼
红眼
(1)根据F1表现型,可推测等位基因D、d位于______________染色体上, A、a位于______________染色体上。控制果蝇眼色的两对等位基因遗传时遵循_______________定律,理由是______________。
(2)F2中白眼果蝇的基因型有______________种。
(3)将F2中雌雄紫眼果蝇自由交配,后代眼色及比例为_______________。
(4)白眼果蝇基因型种类较多,某学习小组为确定某只白眼雄果蝇的基因型,进行了如下设计。
实验思路:将该雄果蝇与多只纯系_______________眼雌果蝇杂交,观察并统计子代果蝇性状及比例。
预期结果:
①若子代果蝇眼色及比例为_______________,则该雄果蝇基因型为______________。
②若子代果蝇眼色均为红眼,则该雄果蝇基因型为______________。
25. 水稻是我国重要的粮食作物,水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R 控制的,与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株第11号染色体异常的水稻(体细胞染色体如图所示)。请据图分析回答下列问题:
(1)植株甲的可遗传变异类型具体为________________,请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法:_________________。
(2)已知植株甲的基因型为 Rr,若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上,请用最简单的方法设计实验证明 R基因的位置(写出杂交组合预期结果及结论)。
①____________,将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例;
②若子代____________,R基因在11号正常染色体上;若子代____________,R 基因在11号异常染色体上;
③若植株甲、乙R均位于异常染色体上,r均位于正常染色体上,让植株甲、乙进行杂交,假设产生配子时,三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极,则子代植株表型及比例为___________________。
(3)水稻细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图。
根据题意判断,等位基因 B、b____________(填“位于”或“不位于”)第11 号染色体上,亲本(P)的基因型分别为____________,F₂的弱抗病的基因型有____________种,易感病植株中纯合子占____________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一年级5月学情调研测试生物试卷
一、单项选择题:共15 题,每题2分,共30 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于蛋白质和核酸的叙述,正确的是( )
A. 核酸与蛋白质的合成过程中,均会形成核酸-蛋白质复合体
B. RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因
C. 蛋白质空间结构的改变,必定导致蛋白质功能的丧失
D. 蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体
【答案】A
【解析】
【分析】1、蛋白质具有多样性的原因是:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,多肽链的空间结构不同。
2、核酸的功能:
(1)细胞内携带遗传信息的物质;
(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
3、蛋白质和核酸都是生物大分子,组成蛋白质的单体是氨基酸,组成核酸的单体是核苷酸。
【详解】A、合成核酸时不管是合成DNA还是RNA都会有相应的酶(蛋白质)与相应的核酸结合,合成蛋白质时mRNA与核糖体蛋白质结合完成蛋白质合成,A正确;
B、DNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因,B错误;
C、蛋白质空间结构的改变,不一定导致蛋白质失活,功能不一定丧失,C错误;
D、蛋白质彻底水解得到的是单体氨基酸,核酸的单体是核苷酸,核苷酸可以继续水解得到磷酸、五碳糖和碱基,所以核酸彻底水解产物不是其单体,D错误。
故选A。
2. 下列关于减数分裂和受精作用的说法错误的有几项( )
①每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质遗传物质
②联会后形成的一个四分体中含2个双链DNA分子
③细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体
④卵细胞形成过程中,所有细胞的细胞质都是不均等分裂
⑤减数分裂和受精作用有利于提高生物多样性
⑥受精卵中的遗传物质一半来自父方一半来自母方
A. 6项 B. 5项 C. 4项 D. 3项
【答案】C
【解析】
【分析】1、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: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。
2、减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】①在卵细胞的形成过程中细胞质是不均等分裂的,故不是1/4,①错误;
②联会后形成的一个四分体中含4个双链DNA分子,②错误;
③细胞质正在发生不均等分裂的时期,细胞中不一定有同源染色体,③正确;
④卵细胞形成过程中,第一极体在减数第二次分裂时,细胞质均等分裂,④错误;
⑤减数分裂和受精作用有利于提高生物多样性,⑤正确;
⑥受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方一半来自母方,但细胞质遗传物质几乎全部来自母方,⑥错误。
故选C。
3. 某二倍体雌性动物(2n=16,性别决定方式为XY型)的基因型是AaBb,图1是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体);图2表示该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,PAR表示联会区域。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中细胞①应有8个四分体
B. 图2性泡可以出现在图1动物个体的生殖器官中
C. 图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB或Ab
D. 图1中细胞②中移向一极的基因有A、a、B、b
【答案】D
【解析】
【分析】图1中①细胞同源染色体分裂,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞②含有同源染色体,着丝粒分离,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、图1中①细胞同源染色体分裂,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期,四分体在减数第一次分裂前期形成,A错误;
B、由图1可知,细胞质在减数分裂时不均等分裂,其所示动物为雌性动物,染色体组成为XX,而性泡是X、Y染色体联会时,不联会区域周围形成的,即图1动物(雌性)生殖器官中不会出现性泡,B错误。
C、由图可知,图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞(即卵细胞)基因型为aB,C错误;
D、图1中细胞②处于有丝分裂后期,由于该动物的基因型为AaBb,所以移向一极的基因有A、a、B、b,D正确。
故选D。
4. 假设某大肠杆菌中只含31P的DNA的相对分子质量为a,只含32P的DNA,相对分子质量为b。现将只含32P的DNA大肠杆菌培养到只含31P的培养基中,连续分裂n次,则子代中DNA分子的平均相对分子质量为( )
A. (a+b)/2 B. [(2n -1)×a+b)]/ 2n
C. [(2n -1)×b+a)]/ 2n D. (2n×a+b)/ 2n+1
【答案】B
【解析】
【分析】一个双链DNA分子,复制n次,形成的子代DNA分子数为2n个;根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个,占子代DNA总数的2/2n。
【详解】只含31P N的DNA的相对分子质量为a,所以含有31P的每条链相对分子质量为a/2,只含32P的DNA的相对分子质量为b,所以含有32P的每条链相对分子质量为b/2。将只含32P的DNA培养到含31P的培养基中,根据半保留复制原则,连续分裂n次子代DNA分子为2n个,只有两条链含有32P,新增的 (2n+1 -2) 条单链均为含31P,因此子代中DNA分子的平均相对分子质量=[2×b/2+((2n+1 -2)×a/2]÷2n=[(2n -1)×a+b)]/ 2n,故选B。
5. 如图表示真核细胞DNA的复制过程,其中有3个复制泡。下列叙述错误的是( )
A. DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点
B. 解开DNA双螺旋结构需要细胞内ATP与解旋酶的参与
C. 子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
D. 图示复制方式可加快DNA的复制,但各起点可能不是同时开始的
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期S期进行的复制过程,复制的结果是一条双链变成两条一样的双链,每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成。
【详解】A、DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点,A正确;
B、解开双螺旋即破坏氢键,需要能量,由ATP提供,需要解旋酶参与,B正确;
C、DNA聚合酶催化的是磷酸二酯键的形成,不是氢键,C错误;
D、图示是真核生物的多起点复制,可加快DNA的复制过程,从多个起点螺旋解开的程度来看,复制可能不是同时开始的,D正确。
故选C。
6. 下图1表示基因型为AaXBXb的生物体(2n=4)某个细胞的分裂过程中染色体数与核DNA数之比。图2表示该生物细胞分裂不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是( )
A. 若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为2n
B. 若图1表示减数分裂过程,则CD段代表后期I同源染色体分离
C. 图2甲细胞有4个染色体组,乙细胞有2个四分体,丙细胞有0或1个Xb
D. 若形成一个基因型为aXBXb的配子,可能是后期I同源染色体未分离
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,图1中AB表示DNA复制过程,处于分裂间期,BC表示有丝分裂前中期和减数第一次分裂全过程以及减数第二次分裂前中期,CD表示减数第二次分裂后期和有丝分裂后期,DE段为有丝分裂后末期和减数第二次分裂后末期,图2中甲处于有丝分裂后期,以处于有丝分裂前中期或减数第一次分裂前中后期,丙处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、若图1表示有丝分裂过程,则BC段细胞中染色单体和核DNA数均为4n,可表示有丝分裂前中期,A错误;
B、若图1表示减数分裂过程,则CD段代表减数第二次分裂后期,此时细胞中发生的变化是着丝粒分裂,B错误;
C、图2甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中有4个染色体组;乙细胞若处于减数分裂过程中,可能有2个四分体,若处于有丝分裂,则没有四分体;丙细胞为卵细胞或第二极体,其中含有0或1个Xb,C错误;
D、若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则可能是减数第一次分裂后期同源染色体XBXb未分离导致的,也可能是减数第一次分裂前期姐妹染色单体(XBXB或XbXb)发生互换或减数第一次分裂间期基因突变,导致姐妹染色单体未分开,移向了细胞同一极导致的,D正确。
故选D。
7. 现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)(A/a、B/b分别控制两对相对性状)两植株作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述错误的是( )
测交类型
测交后代的基因型种类及所占比值
父本
母本
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
F1
乙
1
2
2
2
乙
F1
1
1
1
1
A. 正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
B. F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精
C. F1自交得F2,F2的基因型有9种
D. F1自交得F2,F2的表型有4种
【答案】A
【解析】
【分析】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,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合;按照基因的自由组合定律,基因型为AaBb的个体产生的配子的类型是AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,测交后代的基因型是AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1。
【详解】A、表中信息显示,正反交均有四种表现型,且其中一组的分离比为1∶1∶1∶1,说明符合基因自由组合定律,A错误;
B、正常情况下,双杂合子测交后代四种表现型的比例应该是1∶1∶1∶1,而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明父本F1产生的AB花粉有50%不能萌发,不能实现受精,因而表现出上述比例,B正确;
C、根据F1测交结果可知,F1能产生4种配子(雌雄配子各4种),因而其自交得到的F2基因型有9种,C正确;
D、F1能产生4种配子(雌雄配子各4种),因而其自交得到的F2有4种表型,D正确。
故选A。
8. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述错误的是( )
A. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的主要场所
B. 核糖体的合成同时受rDNA和核仁外DNA的控制
C. 核糖体大、小亚基装配成核糖体是在细胞质中完成
D. 真核细胞的遗传信息主要储存在核仁外的DNA分子中
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知,图示为核糖体的合成过程,位于核仁的rDNA转录形成rRNA的前体物质,核糖体蛋白从核孔进入细胞核,与rRNA前体物质结合,一部分生成核糖体小亚基,,另一部分与核仁外DNA转录形成的SSrRNA结合生成核糖体大亚基,核糖体大、小亚基均从核孔离开进入细胞质。
【详解】A、核仁是合成rRNA的主要场所,核糖体蛋白质在细胞质中合成进入细胞核,A错误;
B、核糖体的合成需要rDNA转录的rRNA与核仁外DNA转录的SSrRNA,故其合成同时受rDNA和核仁外DNA控制,B正确;
C、核糖体大、小亚基各自从核孔离开细胞核,可推测其装配成核糖体是在细胞质中完成的,C正确;
D、真核细胞的遗传信息主要储存在核仁外的DNA分子中,D正确;
故选A。
9. 科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是( )
A. 梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了 DNA 的半保留复制
B. 尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码,并最终完成了密码子表的构建
C. 富兰克林的DNA射图谱为DNA 螺旋结构模型的建构提供了实证
D. 沃森和克里克共同建立了DNA双螺旋结构模型,并提出了遗传物质自我复制的假说,克里克后来又提出了中心法则、证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸
【答案】B
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,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。
2、放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验。
【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了DNA的半保留复制,该实验中用到了同位素标记法和密度梯度离心法,A正确;
B、尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术,但整个密码子表的构建是许多科学家共同完成的,B错误;
C、森和克里克根据查哥夫提供的关于腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量、鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量以及威尔金斯提供的关于DNA的X衍射图谱,最终提出了DNA双螺旋结构模型,C正确;
D、沃森和克里克共同建立了DNA双螺旋结构模型,并提出了遗传物质自我复制的假说,克里克后来又提出了中心法则。在相关碱基序列中增加或减少1个或2个碱基无法获得具有正常功能的蛋白质。增加或减少3个碱基,合成了具有正常功能的蛋白质,由此证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸,D正确。
故选B。
10. 图示细胞核内组蛋白乙酰化与去乙酰化的转变过程,其中TATA框为启动子中RNA聚合酶结合位点。下列相关叙述错误的是( )
A. 组蛋白乙酰化在间期的发生频率高于细胞分裂期
B. 组蛋白乙酰化暴露TATA框利于RNA聚合酶与模板链结合
C. 组蛋白乙酰化导致的基因表达水平的差异属于表观遗传
D. TATA框的上游发生碱基对的替换会改变起始密码子的位置
【答案】D
【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、在间期,细胞主要进行基因转录和蛋白质合成,结合图示可知,组蛋白乙酰化有助于染色质松弛,促进基因表达,而在细胞分裂期,染色质高度凝缩,组蛋白乙酰化水平较低,A正确;
B、组蛋白乙酰化会使染色质结构松弛,暴露启动子区域(如TATA框),从而促进RNA聚合酶的结合和转录的启动,B正确;
C、组蛋白乙酰化是一种表观遗传修饰,它通过改变染色质结构来调控基因表达,而不改变DNA序列本身,C正确;
D、TATA框位于启动子区域,是RNA聚合酶结合的位置,而起始密码子对应的序列位于基因编码区,D错误。
故选D。
11. 下图为一只正常雄果蝇体细胞中某四条染色体上部分基因分布示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定
B. 控制刚毛与截毛的基因在遗传上与性别相关联
C. 有丝分裂后期,图中所有基因均出现在细胞的同一极
D. 若减数分裂时,基因d、e、w、A出现在细胞的同一极,则说明发生了交换
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,染色体1和染色体2属于同源染色体,染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体,为性染色体,染色体1和染色体2为常染色体。
【详解】A、利用荧光标记技术可以显示出基因在染色体上的位置,因此,基因在染色体上的位置可用荧光标记技术测定,A正确;
B、染色体3和染色体4存在等位基因,但染色体形态不同,为性染色体,因此控制刚毛与截毛的基因在遗传上与性别相关联,B正确;
C、有丝分裂过程中染色体经过精确复制再平均分配到两个子细胞中,则有丝分裂后期图示中所有基因均出现在细胞的同一极,C正确;
D、若减数分裂时,基因d、e、w、A出现在细胞的同一极,则说明发生了基因突变或交叉互换,D错误。
故选D。
12. 科研人员以雌性角喙栓蚤蝇为材料进行染色体核型分析,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 应选择联会时期的细胞进行染色体核型分析
B. 在高倍镜下大部分细胞都能看到染色体结构
C. 该生物可能存在含4、8、16条染色体的细胞
D. 该生物细胞中的DNA数量应该为8或16
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,角喙栓蚤蝇含有8条染色体,为4对同源染色体。
【详解】A、有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期,A错误;
B、大部分细胞处于间期,是染色质状态,只有少数细胞具有染色体结构,B错误;
C、卵巢中的卵原细胞既可以有丝分裂,也可以进行减数分裂,角喙栓蚤蝇体细胞中染色体有8条,减数分裂形成的卵细胞中有4条染色体,减数第一次分裂的细胞有8条染色体,有丝分裂后期的细胞有16条染色体,C正确;
D、由图可知,角喙栓蚤蝇含有8条染色体,该生物细胞中,若为生殖细胞,则含有4个DNA;若为体细胞,则正常情况下含有8个DNA,有丝分裂后期含有16个DNA,D错误。
故选C。
13. 下列有关变异的叙述正确的是( )
A. 三倍体无子西瓜由于不能形成可育的配子,属于不可遗传变异
B. 水稻单倍体一般不存在等位基因,进行诱变处理后,当代就能表现出变异性状
C. 普通小麦是异源六倍体,因遗传物质来自不同物种,从而导致育性较差
D. 四分体时期,同源染色体上的非等位基因会发生交换,导致染色单体上的基因重组
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合;
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、利用二倍体西瓜培育出三倍体西瓜属于多倍体育种,遗传物质发生改变,属于可遗传变异,其原理是染色体变异,A错误;
B、水稻单倍体只含一个染色体组,一般不存在等位基因,进行诱变处理后,当代就能表现出变异性状,B正确;
C、普通小麦是异源六倍体,含有成对的同源染色体,育性正常,C错误;
D、四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体上的等位基因会发生交换,导致染色单体上的基因重组,D错误。
故选B。
14. 范科尼贫血是一种罕见的儿科疾病,科学家已经找到了与范科尼贫血相关的13个基因,当这些基因发生突变时就会引起该病。下列关于该遗传病的叙述,正确的是( )
A. 该遗传病一定会传给子代个体
B. 分析异常基因的碱基种类可以确定变异的类型
C. 基因突变可能造成某个基因的缺失,引起该遗传病
D. 调查该病的发病率应在自然人群中随机取样调查计算
【答案】D
【解析】
【分析】1、常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
2、调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
【详解】A、Fanconi贫血属于常染色体隐性遗传病,该遗传病不一定会遗传给子代,A错误;
B、所有基因中碱基种类都相同,因此分析基因的碱基种类不能确定该病的致病基因,B错误;
C、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或改变,不会造成基因的缺失,C错误;
D、调查该病的发病率应在自然人群中随机调查,D正确。
故选D。
【点睛】
15. 合子形成以后的有丝分裂过程中会出现染色体不分开的现象。若出现在卵裂期或以后,就有可能形成由不同染色体组成的细胞所组成的个体,称之为嵌合体。下图表示某嵌合体的形成过程,相关叙述错误的是( )
A. 该嵌合体发生染色体数目变异,原因是有丝分裂后期Y染色体移向同一极
B. 若部分细胞正常分裂,则该机体为XY/XO/XYY三重嵌合体
C. 减数分裂时发生Y染色体分离异常也会形成嵌合体
D. 胚胎发育过程中该变异发生得越早变异细胞所占的比例越大
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构变异,均可以在光学显微镜下观察。
【详解】A、由于有丝分裂后期Y染色体移向同一极,导致一个细胞多一条Y染色体,一个细胞少一条Y染色体,该变异为染色体数目变异,A正确;
B、若部分细胞正常分裂,还形成正常的XY染色体,则该机体为XY/XO/XYY三重嵌合体,B正确;
C、减数分裂时发生Y染色体分离异常,那么整个胚胎分裂形成的细胞都异常,不会形成嵌合体,C错误;
D、胚胎发育过程中该变异发生得越早,随着分裂次数的增加,异细胞所占的比例越大,D正确。
故选C。
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。我国科学家发现X染色体上的 SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠(该突变对雌鼠无影响)。胚胎若无X染色体则无法发育。下列相关说法错误的是( )
A. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比为2:1
B. 雌鼠的性染色体组成均为XX,雄鼠的性染色体组成均为XY
C. 未突变的 SDX基因的表达产物可能促进SRY基因的表达
D. SRY基因与SDX基因是控制相对性状的一对等位基因
【答案】ABD
【解析】
【分析】鼠的性别决定方式为XY型,正常情况下性染色体组成XY的个体发育为雄性, XX的个体发育为雌性, X染色体上的SDX基因突变后25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠,若该性逆转的可育雌鼠与正常雄鼠交配,亲本双方染色体组成为XY和XY。
【详解】A、若上述发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,其亲本染色体组分别为性逆转雌鼠(记作XDY)和正常雄鼠(XY), 杂交后代染色体组成为XDX∶XY∶XDY=1∶1∶1 (无X染色体的胚胎YY无法发育) ;但由于性逆转雌鼠X染色体存在SDX基因突变的情况,若性逆转雌鼠提供Y,正常雄鼠提供X,此时由于X染色体来自于正常雄鼠,且SDX基因未突变,所以该鼠性别为雄性,占1份;若性逆转雌鼠提供X,正常雄鼠提供Y,此时X染色体来自于性逆转雌鼠,存在SDX突变基因,XDY雄鼠中有1/4发生性逆转情况,将三种染色体组成的小鼠各看做4份,则子代小鼠的雌雄比例为(4+1) ∶ (4+3) =5∶7,A错误;
B、由于X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,所以可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY,B错误;
C、SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上,正常雄鼠的性染色体组成为XY,并且此时X染色体上存在SDX基因,而当SDX基因突变后部分雄鼠性逆转成雌鼠,性逆转雌鼠的性染色体中包括正常的SRY基因和发生突变的SDX基因,所以SDX蛋白促进SRY基因表达可以解释SDX基因突变雄鼠的异常表型,故未突变的SDX基因的表达产物可能促进SRY基因的表达,C正确;
D、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因,SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上,所以该基因不含等位基因,SRY基因与SDX基因是同源染色体上的非等位基因,D错误。
故选ABD。
17. 下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A. 杂种胚不含同源染色体但其属于二倍体
B. 上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C. 上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D. 与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料
【答案】AD
【解析】
【分析】杂交育种的遗传学原理是基因重组,多倍体育种的遗传学原理为染色体变异。诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的育种方法。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体数量加倍。
【详解】A、杂种胚中含有普通大麦的一个染色体组和球茎大麦的一个染色体组,故无同源染色体,又由于是由受精卵发育而来,属于异源二倍体,A正确;
B、上述过程的原理属于基因重组和染色体数目变异,B错误;
C、上述培育单倍体大麦的过程中无需使用花药离体培养技术,C错误;
D、单倍体大麦高度不育,染色体数目少,与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料,D正确。
故选AD。
18. 鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图,若只考虑2号染色体和性染色体,且突变后的同源染色体能正常分离。下列分析正确的是( )
A. 突变细胞I和正常卵原细胞产生的配子种类相同
B. 突变细胞Ⅱ和突变细胞Ⅲ产生正常配子的概率不相同
C. 三种突变细胞均没有改变基因的数量
D. 突变细胞Ⅲ中的变异发生于非同源染色体之间
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图:与正常细胞相比可知,突变体I中A基因变成a基因,属于基因突变;突变体Ⅱ中一条2号染色体缺失了一端,属于染色体结构变异(缺失) ;突变体Ⅲ中一条2号染色体的片段移到Y染色体上,属于染色体结构变异(易位) 。
【详解】A、题图中的正常卵原细胞形成四种配子,但突变细胞I产生两种配子,A错误;
B、突变细胞Ⅱ和突变细胞Ⅲ产生正常配子的概率分别为1/2和1/4,B正确;
C、突变细胞Ⅱ发生的是染色体变异中的片段缺失,该变异会导致基因数量减少,C错误;
D、突变细胞Ⅲ中的变异发生于常染色体和性染色体之间,D正确。
故选BD。
【点睛】
19. 新冠肺炎病毒是一种单股正链RNA病毒,图示是其在宿主细胞中的增殖过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 病毒与宿主细胞膜上的受体特异性结合,从而实现细胞间的信息交流
B. 新冠肺炎病毒的遗传物质是RNA,其细胞内仅含A、U、C、G四种碱基
C. 宿主细胞为病毒的增殖提供原料、蛋白质合成的场所和能量等
D. 图中所示的酶都具有RNA聚合酶活性,参与的过程不都是转录
【答案】AB
【解析】
【分析】新冠病毒为RNA复制型,据图分析,新冠病毒的RNA在RNA复制酶的作用下复制形成互补的RNA链,互补RNA链接下来即作为转录的模板合成出mRNA,再翻译出病毒蛋白质,又作为复制的模板,合成出子代RNA。前阶段合成的蛋白和子代RNA组装成子代病毒。
【详解】A、病毒没有细胞结构,与宿主间识别不是细胞间的信息交流,A错误;
B、新冠肺炎病毒的遗传物质是RNA,但病毒没有细胞结构,B错误;
C、病毒营寄生生活,依赖宿主细胞为病毒的增殖提供原料、蛋白质合成的场所和能量等,C正确;
D、图中所示的酶都具有RNA聚合酶活性,参与的过程包括了转录和RNA的复制过程,D正确。
故选AB。
20. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图, 图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述错误的是( )
A. 该病的致病机理是基因中碱基对发生了增添
B. 该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
C. Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率为1/4
D. Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2
【答案】ABC
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、结合题图分析可知,箭头处GA表示一个基因模板链该位点为G,另一个为A,G表示此位点两条链都为G,故该病的致病根本原因是基因模板链该位点的G变为了A,碱基对发生了替换,A错误;
B、分析题意,Ⅰ-2的此位点两条链都是G,没有发生基因突变,Ⅱ-1的该位点一个基因模板链是G,另一个为A(发生了基因突变),Ⅱ-1是杂合子,杂合子表现出显性性状,发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状,B错误;
C、假设该基因是由A/a控制,该病是显性遗传病,II-4正常,基因型是aa,与正常男性婚配(基因型是Aa或aa),由于正常男性的基因型概率未知,故不能判断Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率,C错误;
D、假设该基因是由A/a控制,则I-1基因型是Aa,I-2是aa,则Ⅱ-5是1/2Aa、1/2aa,Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:共5题,共55分。除特别说明外,每空1分。
21. 研究发现,肝脏肿瘤患者体内促进肿瘤血管生长的血管内皮生长因子(VEGF)和加速肿瘤细胞快速分裂的纺锤体驱动蛋白(KSP)这两种蛋白质都过量表达。据报道,药物ALN-VSP 通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质。下图1表示某基因首端的部分序列,可指导编码6个氨基酸,下图2表示人体细胞内合成蛋白质的过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,下图中①②③表示相关过程。请回答下列有关问题:
(1)基因转录过程需要的原料是________________,转录过程中破坏氢键使DNA 双链解旋的酶是______________,结合起始密码子(AUG)判断,图1中______________链是转录的模板链。
(2)如果得到的某mRNA分子中尿嘧啶有28%,腺嘌呤有18%,以这个mRNA 逆转录合成的DNA 分子中,鸟嘌呤的比例是________________。
(3)图2中, a、b为mRNA 的两端, 核糖体在 mRNA 上的移动方向是_____________(“由a到b”或“由 b到a”)。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是5'-CAU-3',该tRNA所携带的氨基酸是____________。若图1所示的序列发生碱基对的替换,导致mRNA上的4个密码子都各替换了1个碱基,但其编码的氨基酸序列没有改变,则氨基酸序列不变的原因是_______________。
(4)试推测药物ALN-VSP 发挥作用影响的是______________(填序号)过程,该过程除图中所示条件外,还需要_______________等。
(5)一个mRNA 上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是____________。
【答案】(1) ①. 4种核糖核苷酸 ②. RNA聚合酶 ③. β
(2)27% (3) ①. 由a到b ②. 甲硫氨酸 ③. 同种氨基酸可能对应不止一种密码子(或密码子具有简并性)
(4) ①. ③ ②. 酶和能量
(5)少量mRNA能迅速合成较多的蛋白质
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料,需要RNA聚合酶参与,RNA聚合酶可破坏氢键使DNA双链解旋,起始密码子为AUG,则模板链碱基为TAC,故图1中β链是模板链。
【小问2详解】
mRNA中A+U=18%+28%=46%,则G+C=54%,根据碱基互补配对原则,DNA中A+T=46%,G+C=54%,而DNA中G=C=27%,因此鸟嘌呤(G)为27%。
【小问3详解】
根据先结合先翻译的原则,肽链长对应的核糖体即为先结合,沿着mRNA划过的距离更长,图2中,a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b。已知甲硫氮酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,对应的密码子是AUG,则该tRNA所携带的氨基酸是甲硫氨酸,碱基序列改变,但其编码的氨基酸序列没有改变,原因是同种氨基酸可能对应不止一种密码子(或密码子具有简并性)。
【小问4详解】
药物ALN-VSP通过核糖核酸干扰(RNAi)疗法直接阻止细胞生成致病蛋白质,因此该药物影响的过程是③翻译。翻译过程除了图中所示的 mRNA、核糖体、tRNA 等条件外,还需要酶和能量(ATP)。
【小问5详解】
多聚核糖体可以在短时间内利用少量mRNA能迅速合成较多的蛋白质,提高翻译效率。
22. 如图1 表示某一动物(2N=4)个体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DNA 含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA 含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是__________,该动物是一个___________(雌/雄)性动物。乙图产生的子细胞名称为__________。
(2)图1中a、b、c表示染色体的是___________(填字母),图1__________对应的细胞内不可能存在同源染色体。
(3)图2中一定没有姐妹染色单体阶段有___________(填数字序号);B过程表示生物体内发生了__________作用。
(4)图3中AB 段形成的原因是__________,图3中CD段形成的原因是__________。
(5)图4中__________细胞处于图3DE段。图4中丙图细胞所处的分裂时期属于图2__________(填数字序号)阶段。图4中乙图所示的细胞中相应的数量关系对应图1的__________。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 雌 ③. 次级卵母细胞和(第一)极体
(2) ①. a ②. Ⅲ和IV
(3) ①. ③④⑥⑦ ②. 受精
(4) ①. DNA复制 ②. 着丝粒分裂
(5) ①. 甲 ②. ② ③. Ⅱ
【解析】
【分析】1、据图分析:图1:a代表染色体、b代表染色单体、c代表核DNA,Ⅰ中没有染色单体,染色体:DNA分子=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂末期之前;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中没有染色单体,染色体数:DNA分子=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。
2、图2:A表示减数分裂,B表示受精作用,C表示有丝分裂。
3、图4:甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期;乙细胞含同源染色体,且同源染色体分离移向细胞两极,处于减数第一次分裂后期;丙细胞不含有同源染色体,着丝粒排列赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
【小问1详解】
据图4可知,甲细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期;乙细胞含同源染色体,且同源染色体分离移向细胞两极,处于减数第一次分裂后期;丙细胞不含有同源染色体,着丝点排列赤道板上,处于减数第二次分裂中期。甲属于有丝分裂,乙、丙属于减数分裂;根据图乙处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,判断该动物属于雌性动物,图为初级卵母细胞,其产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞。
【小问2详解】
根据图1可知,b数目可为0,c的数目等于a或为a的二倍,故a代表染色体、b代表染色单体、c代表核DNA;图1的Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅰ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期。图1的Ⅳ中没有染色单体,染色体数:DNA分子=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期,减数第二次分裂不存在同源染色体,因此图1的Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不可能存在同源染色体。
【小问3详解】
姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,分别对应于图2中⑥、③阶段,⑦阶段是有丝分裂的末期,④阶段减数第二次分裂末期,这几个阶段一定没有姐妹染色单体阶段有;B过程染色体数目加倍至体细胞染色体数目,故表示生物体内发生了受精作用。
【小问4详解】
图3中AB段每条染色体上的DNA含量由1变为2,形成的原因是DNA复制;每条染色体含有姐妹染色单体,染色体和核DNA数之比由1:1变为1:2,CD段表示着丝粒分裂,每条染色体只含1个DNA分子。
【小问5详解】
图3中的DE段没有姐妹染色单体,对应图4中的甲细胞;图4中丙图细胞处于减数第二次分裂中期,对应于图2中的②;图4中的乙细胞处于减数第一次分裂后期,染色体:染色单体数:DNA分子数=1:2:2,对应图1中的Ⅱ。
23. 转铁蛋白受体参与细胞对Fe³⁺的吸收。下图是细胞中Fe³⁺含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA 上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中 Fe³⁺浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe³⁺而不能与铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易水解;反之,转铁蛋白受体mRNA难水解。请据图回答下列问题:
注:AUG为起始密码子,UAA为终止密码子。
(1)转铁蛋白受体mRNA的水解需要__________酶的催化,mRNA被彻底水解的产物是_________。
(2)除转铁蛋白受体mRNA外,翻译出转铁蛋白受体还需要的RNA有_____________。
(3)若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,则合成的肽链长度可能会_______________。
(4)若转铁蛋白受体由 n个氨基酸组成,指导其合成的 mRNA 的碱基数远大于3n,主要原因是mRNA 中有________________。
(5)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构的原因是______________。
这种茎环结构_________(填“能”或“不能”)影响转铁蛋白受体的氨基酸序列,理由是____________。
(6)当细胞中 Fe³⁺不足时,转铁蛋白受体mRNA 将难被水解,其生理意义是___________。反之,转铁蛋白受体mRNA 将易被水解。这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内______________的浪费。
【答案】(1) ①. RNA(水解〉酶 ②. 磷酸、核糖、4种含氮碱基
(2)rRNA、tRNA
(3)变长或变短或不变
(4)大量不翻译的碱基序列
(5) ①. 该片段存在能自身互补配对的碱基序列 ②. 不能 ③. 茎环结构位于(mRNA)终止密码子之后(或茎环结构不在编码序列中)
(6) ①. 指导合成更多的转铁蛋白受体,有利于吸收更多的Fe3+ ②. 物质和能量
【解析】
【分析】结合题干分析图形,转铁蛋白受体mRNA经核糖体翻译形成铁调节蛋白受体,铁调节蛋白受体既能运输Fe3+,又能与转铁蛋白受体mRNA上的铁反应原件结合。铁反应原件是一段富含A 、U能够自我碱基配对而形成的茎环结构,能与铁调节蛋白受体结合,当Fe3+浓度低时,一方面铁调节蛋白受体能够结合Fe3+,具有活性;另一方面剩余的铁调节蛋白受体能与转铁蛋白受体mRNA上的铁反应元件结合,使转铁蛋白受体mRNA难以被水解,以便要译出更多的铁调节蛋白受体。当Fe3+浓度低时, 铁调节蛋白受体由于结合Fe3+而不能与平铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易被水解,进而无法指导合成更多的铁调节蛋白受体,使铁调节蛋白受体无活性。所以导致Fe3+过量时,会对细胞产生损伤。
【小问1详解】
RNA 的水解需要 RNA酶的催化,所以mRNA水解需要 RNA酶的催化。RNA彻底水解产物有六种:磷酸、核糖、(4 种)含氮碱基(或 AUGC)。
【小问2详解】
翻译所需要的RNA有mRNA(编码蛋白质)、rRNA(参与核糖体的形成)、tRNA(转运氨基酸),故除了mRNA,还需要rRNA和tRNA。
【小问3详解】
若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,可能导致mRNA上终止密码子提前或者延后出现,进而使翻译形成的肽链变短或变长;也可能缺失位置不在编码区,故肽链长短不变。
【小问4详解】
若转铁蛋白受体-mRNA由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是mRNA中有大量不翻译的碱基序列。
【小问5详解】
转铁蛋白受体中铁反应元件是转铁蛋白受体终止密码子后的茎环凸起,从图中可以看出茎环结构含有氢键,又富含A、U碱基,因此形成茎环结构的原因是“该片段含有丰富的碱基A和U,能够互补配对形成局部双链结构”。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体的终止密码子之后,所以不影响转铁蛋白受体的氨基酸序列。
【小问6详解】
根据分析,当细胞中Fe3+浓度低时,一方面铁调节蛋白受能够结合Fe3+,无调节活性;另一方面剩余的铁调节蛋白能与转铁蛋白受体-mRNA上的铁反应元件结合,使转铁蛋白受体-mRNA难以被水解,以便翻译出更多的转铁蛋白受体。转铁蛋白受体多了,有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要。这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
24. 果蝇的眼色有白色(不含色素)、红色和紫色三种,受两对等位基因(A、a;D、d)控制,其途径如下图所示。
现以两个纯系果蝇进行杂交实验,实验结果如下表所示。请回答下列问题:
亲本
F1
F2
雌
雄
雌
雄
红眼:紫眼:白眼=3:3:2(各眼色雌雄个体数基本相等)
红眼
白眼
紫眼
红眼
(1)根据F1表现型,可推测等位基因D、d位于______________染色体上, A、a位于______________染色体上。控制果蝇眼色的两对等位基因遗传时遵循_______________定律,理由是______________。
(2)F2中白眼果蝇的基因型有______________种。
(3)将F2中雌雄紫眼果蝇自由交配,后代眼色及比例为_______________。
(4)白眼果蝇基因型种类较多,某学习小组为确定某只白眼雄果蝇的基因型,进行了如下设计。
实验思路:将该雄果蝇与多只纯系_______________眼雌果蝇杂交,观察并统计子代果蝇性状及比例。
预期结果:
①若子代果蝇眼色及比例为_______________,则该雄果蝇基因型为______________。
②若子代果蝇眼色均为红眼,则该雄果蝇基因型为______________。
【答案】(1) ①. X ②. 常 ③. 自由组合 ④. D、d和A、a两对等位基因在两对同源染色体上
(2)4 (3)紫眼雌:白眼雌:紫眼雄:红眼雄:白眼雄=8:1:4:4:1
(4) ①. 红 ②. 紫眼雌果蝇:红眼雄果蝇=1:1 ③. aaXDY ④. aaXdY
【解析】
【分析】根据题意:细胞中红色色素的合成必需有基因A控制合成的酶催化。若细胞中基因D控制合成的酶存在时,红色色素会转化为紫色色素,使眼色呈紫色。当细胞中不能形成红色色素时,眼色为白色,可以初步判断基因型和表现型之间的关系:白色个体基因型为aa__,紫色个体基因型为A_D_,红色个体基因型为A_dd。
【小问1详解】
分析杂交实验可知,子一代的表现型与性别相关联,说明有一对基因位于X染色体上,假设A、a位于X染色体上,则D、d位于常染色体上,则亲本基因型为ddXAXA、DDXaY,子代基因型为DdXAXa、DdXAY,结合题意,子代的表现型应该均为紫眼,与题意不符;假设D、d位于X染色体上,则A、a位于常染色体上,则亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,子一代基因型为AaXDXd、AaXdY,表现型与题意相符,故可以确定D、d基因位于X染色体上,A、a位于常染色体上。控制果蝇眼色的两对等位基因遗传时遵循 自由组合定律,理由是 D、d和A、a两对等位基因在两对同源染色体上,两对基因独立遗传。
【小问2详解】
结合(1)可知,亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,子一代基因型为AaXDXd、AaXdY,F2中白眼果蝇基因型有4种,只要aa均为白眼,则aaXDXd、aaXDY、aaXdXd、aaXdY均为白眼。
【小问3详解】
亲本基因型为AAXdXd、aaXDY,子一代基因型为AaXDXd、AaXdY,F2中雌紫眼果蝇基因型为1/3AAXDXd,2/3AaXDXd,雄紫眼果蝇基因型为1/3AAXDY,2/3AaXDY,自由交配,两对等位基因分别计算,可得子代A_:aa=8:1;XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1;所以子代紫眼雌:白眼雌:紫眼雄:红眼雄:白眼雄=16:2:8:8:2=8:1:4:4:1。
【小问4详解】
要想确定某只白眼雄果蝇基因型(aaXDY或aaXdY),可将该雄果蝇与多只纯系红眼雌果蝇(基因型AAXdXd)杂交,观察并统计子代果蝇性状及比例:
①若白眼果蝇基因型为aaXDY,与红眼雌果蝇AAXdXd杂交,子代AaXDXd:AaXdY=1:1,对应紫眼雌果蝇:红眼雄果蝇=1:1。
②若白眼果蝇基因型为aaXdY,与红眼雌果蝇AAXdXd杂交,子代AaXdXd、AaXdY,全都是红眼。
25. 水稻是我国重要的粮食作物,水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R 控制的,与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株第11号染色体异常的水稻(体细胞染色体如图所示)。请据图分析回答下列问题:
(1)植株甲的可遗传变异类型具体为________________,请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法:_________________。
(2)已知植株甲的基因型为 Rr,若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上,请用最简单的方法设计实验证明 R基因的位置(写出杂交组合预期结果及结论)。
①____________,将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例;
②若子代____________,R基因在11号正常染色体上;若子代____________,R 基因在11号异常染色体上;
③若植株甲、乙R均位于异常染色体上,r均位于正常染色体上,让植株甲、乙进行杂交,假设产生配子时,三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极,则子代植株表型及比例为___________________。
(3)水稻细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图。
根据题意判断,等位基因 B、b____________(填“位于”或“不位于”)第11 号染色体上,亲本(P)的基因型分别为____________,F₂的弱抗病的基因型有____________种,易感病植株中纯合子占____________。
【答案】(1) ①. 染色体结构变异(染色体片段缺失) ②. 用光学显微镜观察区分(分裂期或联会时期的装片)
(2) ①. 让甲植株自交产生种子 ②. 均为抗病植株 ③. 抗病植株∶感病植株=2∶1 ④. 抗病植株︰感病植株=8∶3
(3) ①. 不位于 ②. BBrr、 bbRR ③. 2##两 ④. 3/7
【解析】
【分析】分析题图可知植株甲,异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异(染色体片段缺失)。植株乙的变异类型属于染色体数目变异。
【小问1详解】
植株甲的异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异(染色体片段缺失)。染色体变异可在光学显微镜下观察到,而基因突变不能在光学显微镜下观察,所以可用光学显微镜观察区分(分裂期或联会时期的装片)该变异类型。
【小问2详解】
①结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”,要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上,可让甲植株(Rr)自交产生种子,观察并统计子代表型和比例;
②Rr自交后代基因型为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,若R基因在11号正常染色体上,基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡,子代只有抗病植株;若R基因在11号异常染色体上,基因型RR的个体无正常染色体而死亡,子代剩下Rr和rr基因型的个体,表型及比例为抗病植株∶感病植株=2∶1。
③若R位于异常染色体上,甲(Rr)能产生两种配子R∶r=1∶1,乙(Rrr)能产生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr,子代为2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr,其中RR个体死亡,剩下的抗病植株∶不抗病植株=8∶3。
【小问3详解】
由于F2的性状分离比是3∶6∶7,加和为16,是9:3:3:1的变式,可判定抗病性状符合自由组合定律,故等位基因B、b不位于第11号染色体上。因为BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱,且F2表现型比例为3:6:7,所以亲本P的基因型分别为BBrr(易感病)和bbRR(抗病)。F1的基因型为RrBb(弱抗病)。F2中弱抗病植株的基因型为R−Bb,R−有RR和Rr两种情况,所以弱抗病的基因型有RRBb和RrBb共2种。由F2表型比例为3∶6∶7可知,F1个体基因型为BbRr,F2的易感病植株基因型为rrBB(1/16)、rrBb(2/16)、rrbb(1/16)、RRBB(1/16)、RrBB(2/16),F2的易感病植株中纯合子占(1/16+1/16+1/16)/(1/16+2/16+1/16+1/16+2/16)=3/7。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$