内容正文:
三明一中 2024-2025学年下学期第二次月考高一生物科试卷
(考试时间:75 分钟 试卷满分: 100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷 (选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷
一、单选题 (本大题共25小题,每题2分,共50分。)
1. 如图为原核细胞中转录、翻译的示意图.据图判断,下列描述中正确的是
A. 原核细胞转录和翻译在时空上完全分开
B. 转录方向为从左到右
C. 转录尚未结束,翻译即已开始
D. 一个DNA只能转录一条RNA,但可表达出多条多肽链
【答案】C
【解析】
【分析】(1)转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、原核细胞由于没有核膜的阻断,所以可以边转录边翻译,没有时空的阻隔,A错误;
B、根据mRNA的长度可判断转录方向为从右到左,B错误;
C、原核细胞由于没有核膜阻断,所以可以边转录边翻译,C正确;
D、一个DNA能转录产生多条RNA,也可表达出多条多肽链,D错误。
故选C。
2. 下列关于真核细胞核DNA复制与表达的叙述,错误的是
A. 在细胞分裂期,DNA高度螺旋后,基因转录水平下降
B. —个细胞周期中,DNA只复制一次,基因可以多次转录
C. 某些已分化的细胞中,DNA的复制、转录和翻译都可进行
D. 复制和转录时,DNA分别与RNA聚合酶和DNA聚合酶结合
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核DNA的复制以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程;基因的表达过程包括转录和翻译,其中转录主要发生在细胞核,以DNA的一条链为模板合成RNA;翻译发生在细胞质中的核糖体中,以mRNA为模板合成蛋白质。
【详解】在细胞分裂期,DNA高度螺旋后不能解旋作为转录的模板,因此基因转录水平下降,A正确;—个细胞周期中,DNA只在间期复制一次,而基因可以多次转录,B正确;正常情况下,细胞都可以进行基因的转录和翻译过程,而高度分化的细胞核中不能进行DNA复制,但是其细胞质DNA还是可以进行复制的,C正确;复制和转录时,DNA分别与DNA聚合酶和RNA聚合酶结合,D错误。
3. 下图表示生物界的中心法则,有关叙述正确的是
A. 健康的人体内可以发生图中所有过程
B. 烟草花叶病毒侵入宿主细胞后发生①→②→③→④的过程
C. ⑤过程需要逆转录酶的参与
D. 该图揭示了遗传信息传递的一般规律
【答案】D
【解析】
【分析】中心法则与生物种类的关系:
(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则:
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则:
(3)HIV等逆转录病毒的中心法则:
明确不同细胞中的中心法则途径:
高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径,但具体到不同细胞情况不尽相同,如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有;但叶肉细胞等高度分化的细胞无DNA复制途径,只有转录和翻译两条途径;哺乳动物成熟的红细胞无信息传递。
【详解】A、分析图形可知,健康的人体内可以发生图中①DNA复制、②转录和③翻译过程,A错误;
B、烟草花叶病毒是一般RNA病毒,侵入宿主细胞后发生⑤RNA复制和⑥翻译过程,B错误;
C、④过程需要逆转录酶的参与,C错误;
D、该图(中心法则)揭示了遗传信息传递的一般规律,D正确。
故选D。
4. 下列关于遗传信息的翻译的叙述中,正确的是( )
A. 通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列
B. 生物体内合成蛋白质时,一种氨基酸只能由一种密码子决定
C. 生物体内合成蛋白质的氨基酸有21种,则tRNA也有21种
D. 生物体内合成蛋白质时,一种密码子一定能决定一种氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】①每种氨基酸对应一种或几种密码子(即密码子的简并性),可由一种或几种tRNA转运。②除终止密码子外,一种密码子只能决定一种氨基酸;一种tRNA只能转运一种氨基酸。③密码子有64种(3种终止密码子;61种决定氨基酸的密码子);反密码子理论上有61种。
【详解】A、mRNA上的一个密码子决定一个氨基酸,所以在翻译过程中mRNA中的碱基序列决定了蛋白质中的氨基酸序列,A正确;
B、密码子具有简并性,一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定,B错误;
C、生物体内合成蛋白质的氨基酸有21种,tRNA有61种,C错误;
D、终止密码子不能决定氨基酸,D错误。
故选A。
5. 如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程,下列相关叙述正确的是 ( )
A. ①是DNA 的复制,②是转录,③是翻译,三个过程中碱基配对情况不完全相同
B. ②③过程发生的场所可能相同,③过程中以DNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的肽链
C. ①②过程所需要的原料相同
D. ③过程中不同核糖体合成的肽链d、e、f是不同的
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:①是DNA的复制过程,表示遗传信息的传递;②是以DNA的一条链为模板,转录形成mRNA的过程;③是以mRNA为模板,翻译形成多肽链(蛋白质)的过程。
【详解】A、①过程是DNA的复制,②过程是转录,③过程是翻译。DNA复制过程中碱基配对方式为A—T、C—G、G—C、T—A,转录过程中碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、T—A,翻译过程中碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、U—A,可见这三个过程中碱基配对情况不完全相同,A正确;
B、②过程是转录,主要发生在细胞核中,此外还可以发生在线粒体和叶绿体中。③过程是翻译,发生在细胞质中的核糖体上,该过程以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的肽链,B错误;
C、①②过程所需要的原料不同,①过程所需要的原料是脱氧核苷酸,②过程所需要的原料是核糖核苷酸,C错误;
D、③过程中不同核糖体合成是同一种肽链,根据肽链的长度可知核糖体的移动方向是由左向右,D错误。
故选A。
6. 细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A. 一种反密码子可以识别不同的密码子
B. 密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C. tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D. mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示可知,含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸,而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子(GGU、GGC、GGA)互补配对,即I与U、C、A均能配对。
【详解】A、由图示分析可知,I与U、C、A均能配对,因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,A正确;
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢键结合,B正确;
C、由图示可知,tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形,C错误;
D、由于密码子的简并性,mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变,从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出,D正确。
故选C。
7. 下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化只发生在胚胎期
B. 不同的细胞中,mRNA完全不同
C. 细胞分化过程中,细胞内的DNA会发生改变
D. 细胞分化是基因选择性表达的结果
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】细胞分化发生在整个生命进程中,在胚胎期达到最大限度,A错误;分化过程中,由于基因的选择性表达,不同细胞中mRNA不完全相同,B错误;分化过程中遗传物质不发生改变,C错误;细胞分化是基因选择性表达的结果,D正确。
故选D。
8. 人类镰刀型细胞贫血症是由于编码血红蛋白的基因异常引起的,这说明了
A. 基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状
B. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
C. 基因与环境相互作用共同调控生物的性状
D. 基因和性状间不是简单的线性关系
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构正常,呈圆饼状,而异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常,其正常功能受到影响,这说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,故B项正确,A、C、D项错误。
考点:本题考查基因、蛋白质与性状的关系的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
9. 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。下列能体现表观遗传的是( )
A. 都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因
B. 同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异
C. 龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同
D. 父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因碱基序列改变而患上镰状细胞贫血
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因,色盲属于单基因遗传病,不能体现表观遗传,A错误;
B、同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异,两人核遗传物质相同但表型发生改变,能体现表观遗传,B正确;
C、龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同,遗传物质也不同,属于基因重组,不能体现表观遗传,C错误;
D、父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因结构改变而患上镰状细胞贫血,属于基因突变,不能体现表观遗传,D错误。
故选B。
10. 多组黄色小鼠(Avy Avy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1中小鼠表现出不同的体色,是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型。经研究,不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同,但其上二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高,A vy基因的表达受到的抑制越明显。有关推测错误的是( )
A. 基因的甲基化可能抑制Avy基因的转录
B. 基因的甲基化使Avy基因的碱基序列发生改变
C. 无法用孟德尔的遗传定律解释基因的甲基化现象
D. 基因的甲基化对表型的影响可遗传给后代
【答案】B
【解析】
【分析】黄色小鼠(AvyAvy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1基因型都为Avya,但小鼠毛色不同,关键原因是Avy中二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象,甲基化不影响基因DNA复制,但影响该基因的表达,所以会影响小鼠的毛色出现差异。
【详解】A、据题干信息“甲基化程度越高,A vy基因的表达受到的抑制越明显”可知:基因的甲基化可能抑制Avy基因的转录,A正确;
B、据题干信息“不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同”,可知基因的甲基化使Avy基因的碱基序列没有发生改变,B错误;
C、孟德尔的遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,基因的甲基化现象不遵循孟德尔的遗传定律,C正确;
D、基因的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,F1小鼠体色就越偏黑,故基因的甲基化对表型的影响可遗传给后代,D正确。
故选B。
11. 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自于其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自于其母亲,g基因来自于其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自于其母亲,G基因来自于其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表现型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自于父本,g基因来自于母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自于其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本,g基因来自于父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12. 同一个体中,在所有细胞中都表达的一类基因称为管家基因,只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列叙述错误的是( )
A. 管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的
B. 奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能
C. 所有细胞都含有管家基因,但只有部分细胞含有奢侈基因
D. 奢侈基因的表达说明已发生了细胞分化
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、管家基因在所有细胞中都表达,其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的,A正确;
B、奢侈基因只在某类细胞中特异性表达,其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能,B正确;
C、所有细胞都含有管家基因和奢侈基因,奢侈基因只在特定细胞中表达,C错误;
D、奢侈基因表达说明细胞已发生了分化,D正确。
故选C。
13. 下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是( )
A. DNA 分子中发生碱基的替换一定引起基因突变
B. 同源染色体片段的互换一定能引起基因重组
C. 基因型为 Aa的个体自交后代中出现3∶1的性状分离比的原因是发生了基因重组
D. 人体细胞的某些基因发生突变可能会使细胞癌变
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换,能导致基因结构的改变。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、多害少利性和低频性。基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,若发生在非基因片段,则DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失不一定会引起基因结构的改变,因此不一定发生基因突变,A错误;
B、纯合体在减数分裂过程中,同源染色体的交叉互换不会引起基因重组,B错误;
C、基因型为Aa的个体自交后代中出现3∶1性状分离比不是基因重组的结果,而是由等位基因分离和雌雄配子随机结合造成的,C错误;
D、人体细胞的某些基因如原癌基因、抑癌基因发生突变可能会使细胞癌变,D正确。
故选D。
14. 下列有关细胞癌变的叙述正确的是( )
A. 长期接触癌症患者的人细胞癌变的概率会明显提高
B. 环境中致癌因素会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因
C. 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是有累积效应
D. 癌细胞的细胞膜上的糖蛋白增加,导致癌细胞易发生转移
【答案】C
【解析】
【分析】癌变是正常细胞因基因突变累积导致失控增殖,形成恶性肿瘤的过程。其核心与DNA损伤修复失效、致癌因素刺激(如化学物质、辐射)及免疫监控失灵有关,最终引发细胞恶性转化。
【详解】A、癌症不是传染病,接触癌症患者不会增加细胞癌变的概率,A错误;
B、环境中致癌因子会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控,变成癌细胞,B错误;
C、癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中通常要发生多个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应,C正确;
D、癌细胞的细胞膜表面上的糖蛋白减少,使细胞之间的黏着性降低,细胞容易分散和转移,D错误。
故选C。
15. 子代不同于亲代的性状,主要来自基因重组,下列图解中哪些过程可以发生基因重组( )
A. ①②④⑤ B. ①②③④⑤⑥ C. ③⑥ D. ④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:图中①、②是一对等位基因的分离,④、⑤是两对等位基因的重组,⑥代表受精作用,D正确。
考点:本题考查基因的自由组合定律的知识。意在考查能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
16. 大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】染色体结构变异包括4种类型:缺失、重复、易位和倒位。分析选项可知,A属于缺失、B属于重复、C属于易位,D属于倒位。
【详解】分析题意可知:大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,两对等位基因为连锁关系,正常情况下,测交结果只能出现两种表现型,但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1,类似于基因自由组合定律的结果,推测该个体可产生四种数目相等的配子,且控制两对性状的基因遵循自由组合定律,即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上,C正确。
故选C。
17. 某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A. 父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C. 母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D. 该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】B
【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:染色体散乱的排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,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。
【详解】A、假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为XaYA的患病男孩,A不符合题意;
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离,则会形成基因型为XAXA或YY的精子,从而生出基因型为XaYY的不患病男孩,B符合题意;
C、因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为XAY的患病男孩,C不符合题意;
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期,也可能导致致该男孩出现XAY的基因型,D不符合题意。
故选B。
18. 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培养36小时后,剪取根尖制成临时装片,然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下列叙述正确的是( )
A. 低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B. 低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
C. 酒精的作用是洗去卡诺氏液和配制解离液
D. 制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
【答案】C
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
【详解】A、低温处理能抑制洋葱根尖细胞中纺锤体的形成,A错误;
B、分裂间期时间更长,低温作用于分裂前期,故视野中大多数细胞染色体数未发生改变,B错误;
C、低温诱导染色体变化的实验中要用体积分数95%的酒精洗去固定液,用体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液1:1来配置解离液,C正确;
D、用卡诺氏液固定后细胞已经死亡,D错误。
故选C。
19. 如图是无子西瓜培育的过程简图,下列有关叙述错误的是( )
A. ③过程是让二倍体西瓜与三倍体西瓜杂交
B. 三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱
C. 培育得到的无子西瓜与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高
D. 要得到无子西瓜,需每年制种,很麻烦,所以可用无性繁殖进行快速繁殖
【答案】A
【解析】
【分析】三倍体无子西瓜的形成过程:普通西瓜为二倍体植物,即体内有2组染色体,用秋水仙素处理其幼苗,令二倍体西瓜植株细胞染色体成为四倍体,这种四倍体西瓜能正常开花结果,种子能正常萌发成长.然后用四倍体西瓜植株作母本(开花时去雄)、二倍体西瓜植株作父本(取其花粉授四倍体雌蕊上)进行杂交,这样在四倍体西瓜的植株上就能结出三倍体的植株,在开花时,其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉,以刺激其子房发育成果实.由于胚珠不能发育为种子,而果实则正常发育,所以这种西瓜无子。
【详解】A、③过程是用二倍体西瓜的花粉刺激三倍体西瓜胚珠产生生正式,刺激子房壁发育为果皮,A错误;
B、三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱,不能形成正常的配子,B正确;
C、培育得到的无子西瓜为多倍体,其与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高,C正确;
D、无子西瓜不育,因此要得到无子西瓜,需每年制种,很麻烦,但可用无性繁殖进行快速繁殖,如采用植物组织培养技术进行快繁,D正确。
故选A。
20. 玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性,该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F₁中出现1%的绿株。F₁紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本中紫株的基因型为AA,绿株的基因型为 aa
B. X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了基因突变
C. F₁紫株的基因型为 Aa,F₁绿株的基因型为a
D F₁紫株和绿株杂交,F₂有4种基因型,2种表型
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变:1、基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换.2、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性.3、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F1代中出现1%的绿株,说明亲本中紫株的基因型为AA,绿株的基因型为aa,1%的绿株是突变后产生的,A正确;
B、由图可知,X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了染色体变异(染色体结构变异中的缺失),B错误;
C、Fl紫株的基因型为Aa,Fl绿株的基因型为a0,C正确;
D、F1紫株(Aa)和绿株(a0)杂交,F2有4种基因型(Aa、A0、aa、a0),2种表型(Aa、A0表现为紫色,aa、a0表现为绿色),D正确。
故选B。
21. 费城染色体(Ph)指人类异常的22号染色体。费城染色体形成时,9号染色体上的 abl基因(能控制合成酪氨酸激酶)与22号染色体上的 bcr基因(能增高酪氨酸激酶的活性)会连接形成 bcr-abl融合基因,bcr-abl融合基因的过度表达会活化一系列下游的信号通路,使细胞在没有生长因子的情况下启动增殖,导致人体患慢性粒细胞性白血病(CML)。下列叙述正确的是( )
A. 图示中的9号染色体上的 abl基因属于抑癌基因
B. 上述 Ph的形成改变了其染色体上的基因数目和排列顺序
C. 上述 Ph的形成是由染色体结构变异和基因重组引起的
D. 融合蛋白氨基酸数是 bcr蛋白和abl蛋白氨基酸数之和
【答案】B
【解析】
【分析】生物变异包括不可遗传变异和可遗传变异,前者是环境因素引起的,后者是由于遗传物质改变引起的。可遗传的变异的来源包括:(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)基因重组是指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。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、9号染色体上的abl基因与22号染色体上的bcr基因会连接形成bcr-abl融合基因,该基因能启动增殖,导致血癌,所以该基因属于原癌基因,A错误;
B、图示变异会导致9号染色体和22号染色体上的片段断裂、重接,使得原有染色体上的基因数目和排列顺序发生改变,B正确;
C、由图可知,费城染色体是染色体结构变异形成的,C错误;
D、 bcr-abl融合基因是个新基因,因此融合蛋白氨基酸数并非是 bcr蛋白和abl蛋白氨基酸数之和,D错误。
故选B。
22. 下列关于生物变异的说法,正确的是( )
A. 染色体结构变异一定会导致基因结构发生改变
B. 猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构变异
C. 一般认为,基因重组主要发生在减数分裂Ⅰ过程中
D. 低温诱导单倍体幼苗得到的一定是纯合的二倍体植株
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变的特征:
1、 基因突变在自然界是普遍存在的;
2、 变异是随机发生的、不定向的;
3、 基因突变的频率是很低的;
4、多数是有害的,但不是绝对的,有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】A、染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,但基因结构未发生改变,A错误;
B、猫叫综合征属于染色体结构变异,21三体综合征属于染色体数目变异,B错误;
C、自然条件下,基因重组主要发生在减数第一次分裂的前期(四分体时期)和后期,C正确;
D、如果被低温诱导的单倍体是四倍体AAaa产生的配子Aa直接发育而来,则低温诱导单倍体幼苗Aa得到的AAaa不是纯合的二倍体植株,D错误。
故选C。
23. 大豆属于一年生经济作物。图中甲、乙表示大豆两个品种,基因A/a、B/b位于两对同源染色体上。为培育基因型为AAbb的新品种,研究人员尝试了图中培育方案,①~⑥为不同育种过程。下列叙述正确的是( )
A. ①②表示杂交育种,第四年才能筛选出基因型为AAbb的植株
B. ③表示单倍体育种,可获得基因型为Ab、AB、aB、ab的植株
C. ④需要X射线等处理,可定向得到基因型为Aabb的新品种
D. ②和⑥需自交处理,⑤需用秋水仙素处理单倍体的种子或幼苗
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:①②为杂交育种,①③⑤为单倍体育种,④⑥为诱变育种。
【详解】A、大豆属于一年生经济作物,①②表示杂交育种,第一年甲与乙杂交得到AaBb的种子,第二年将AaBb播种,自交得到基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb的种子,第三年将第二年得到的种子种植,且单株自交,收集每颗植株上的种子,在第四年时分区播种每棵植株上的种子,植株表型与A_bb对应且分区种植时子代没有性状分离的区域中的植株基因型为AAbb,A正确;
B、①③⑤表示单倍体育种过程,③为花药离体培养过程,可获得基因型为Ab、AB、aB、ab的植株,B错误;
C、④⑥为诱变育种过程,④需要X射线、亚硝酸盐等处理,提高基因突变的频率,但由于基因突变的方向是不定向的,可从突变个体中筛选出基因型为Aabb的新品种,C错误;
D、②和⑥需要通过自交得到基因型为AAbb的纯合子,⑤用秋水仙素处理单倍体幼苗得到染色体正常的植株,单倍体高度不育,一般无种子,D错误。
故选A。
24. 圆粒豌豆的SBE1基因能够控制淀粉分支酶1(SBE1)的合成,SBE1能催化支链淀粉的合成,豌豆成熟时能有效保留水分,使种子呈圆形。皱粒豌豆的SBE1基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致支链淀粉合成受阻,种子皱缩。下列有关叙述正确的是( )
A. SBE1基因中插入了800bp导致染色体结构变异
B. 过程①还未结束过程②就已经开始进行了
C. mRNA2的碱基多于mRNA1,但终止密码子提前出现
D. SBE1基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆粒形
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示豌豆种子圆粒性状的产生机制,由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致淀粉分支酶1合成受阻,淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉,淀粉具有较强的吸水能力,淀粉含量降低,当豌豆成熟时不能有效地保留水分,导致种子皱缩。
【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。SBE1基因中插入了一段800bp的Ips - r片段,这属于基因结构的改变,是基因突变,而不是染色体结构变异,A错误;
B、过程①是转录,过程②是翻译,在原核细胞中,转录和翻译可以同时进行,但在真核细胞中,转录主要发生在细胞核,翻译发生在细胞质中的核糖体上,转录形成的mRNA需要通过核孔进入细胞质才能进行翻译,因此转录结束后翻译才开始,B错误;
C、由图可知,mRNA2比mRNA1长,即mRNA2的碱基多于mRNA1。由于皱粒豌豆的SBE1蛋白缺少61个氨基酸,说明翻译提前终止了,即mRNA2上的终止密码子提前出现,C正确;
D、由题意可知,SBE1基因通过控制淀粉分支酶1(SBE1)的合成,进而控制代谢过程(支链淀粉的合成),从而间接控制豌豆粒形,而不是通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆粒形,D错误。
故选C。
25. 下列关于二倍体与多倍体的叙述,错误的是( )
A. 二倍体生物的细胞都含有两个染色体组
B. 四倍体马铃薯通过无性繁殖获得的个体是四倍体
C. 通常用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得四倍体植株
D. 基因型为AAaa的四倍体葡萄能够产生3种比例为1:4:1的配子
【答案】A
【解析】
【分析】无子西瓜的培育过程,首先用秋水仙素(抑制纺锤体的形成)处理二倍体西瓜的幼苗,获得四倍体植株;用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜;四倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体无子西瓜。
【详解】A、二倍体生物的细胞可以有两个染色体组或四个染色体组如有丝分裂后期,A错误;
B、无性繁殖是体细胞直接进行有丝分裂的过程,因此四倍体马铃薯通过无性繁殖获得的个体是四倍体,B正确;
C、用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗可获得四倍体,C正确;
D、基因型为AAaa的四倍体葡萄能够产生3种配子,分别为AA、Aa、aa,且比例为1:4:1,D正确。
故选A。
第II卷
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26. 人类苯丙酮尿症是一种单基因遗传病,患病的原因之一是患者体内苯丙氨酸羟化酶基因发生了改变,该基因的模板链局部碱基序列由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,导致患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶,使体内的苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸,而只能转变成苯丙酮酸,苯丙酮酸在体内积累过多就会损伤婴儿的中枢神经系统。请分析回答下列问题:
(1)苯丙酮尿症是由于相应基因的碱基对发生了__________而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,编码谷氨酰胺的密码子为_______。
(3)苯丙氨酸是人体必需氨基酸之一,供应不足也会导致生长发育迟缓,若某婴儿已确诊为苯丙酮尿症患者,你认为有效的食疗措施是_____________。
(4)以下为某家族苯丙酮尿症(设基因为B、b)和进行性肌营养不良病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中II4家族中没有出现过进行性肌营养不良病。
①Ⅲ4的基因型是____________;II1和II3基因型相同的概率为________。
②若Ⅲ5的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其_____(填“父亲”或“母亲”)。
③若Ⅲ1与一正常男人婚配,他们所生的孩子最好是__________(填“男孩”或“女孩”);在父亲基因型为Bb的情况下,该性别的孩子有可能患苯丙酮尿症的概率为________。
【答案】 ①. 替换(或改变) ②. CAG ③. 在满足对苯丙氨酸需要的前提下,减少苯丙氨酸供给(控制食用含苯丙氨酸较多食物) ④. BbXDXd或BbXDXD ⑤. 100% ⑥. 母亲 ⑦. 女孩 ⑧. 1/6
【解析】
【详解】(1)模板链某片段由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,进而导致苯丙酮尿症,可见苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸羟化酶基因碱基对发生了替换而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,GTC转录形成的密码子CAG编码谷氨酰胺。
(3)对患有苯丙酮尿症的婴儿,最简便易行的治疗措施是在满足机体对苯丙氨酸需要的前提下,减少苯丙氨酸供给(控制患者饮食中苯丙氨酸的含量)。
(4)①Ⅱ3表现型正常,则基因型为B_XDX-,Ⅱ4患苯丙酮尿症,则基因型为bbXDY,而女儿患苯丙酮尿症,儿子患进行性肌营养不良病,则Ⅱ3的基因型为BbXDXd,采用逐对分析法:Bb×bb→Bb、bb,XDXd×XdY→1XDXd、1XDXd、1XDY、1XdY,Ⅲ4表现型正常的女儿,基因型为BbXDXd或BbXDXD;Ⅱ1表现型正常,基因型为B_XDX-,女儿一个患苯丙酮尿症,一个患进行性肌营养不良病,则基因型为BbXDXd,和Ⅱ3基因型相同的概率为100%。
②若Ⅲ5患有进行性肌营养不良病,性染色体为XXY,产生异常生殖细胞的是其母亲,原因是致病基因位于X染色体上隐性基因控制,Ⅲ5(XdXdY)有病,而其父(XDY)正常,Ⅲ5的两条含有致病基因的X染色体只能都来自母亲。
③若Ⅲ1的基因型为1/3BBXdXd或者2/3BbXdXd,与一正常男人婚配,即XdXd×XDY→XDXd、XdY,则他们所生的男孩患病,女孩正常;在父亲基因型为Bb的情况下,则Bb×Bb→1BB、2Bb、1bb,患苯丙酮尿症概率为=1/4×2/3=1/6。
27. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻,则会导致精神分裂症。图1为BDNF 基因的表达及调控过程,图2为tRNA的结构示意图。回答下列问题:
(1)图1中若mRNA 以图中 DNA 片段整条链为模板进行转录, 测定发现mRNA 中C占 28%, G 占22%, 则 DNA片段中T所占的比例为___________________。乙过程为________________________,A是_____________________,B是____________________,该过程中核糖体延mRNA 移动方向为________________________(填“由左向右”或“由右向左”)。
(2)图2中 tRNA 所携带的氨基酸为_______________________。(密码子: AGC-丝氨酸, CGA-精氨酸, GCU-丙氨酸)
(3)由图1可知,miRNA-195 基因调控BDNF 基因表达的机理是_________________________,从而使 BDNF 基因的转录产物mRNA无法与核糖体结合,进而影响BDNF 的形成。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程__________________(填“减弱”或“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将____________(填“减少”或“不变”或“增加”)。
【答案】(1) ①. 25% ②. 翻译 ③. mRNA ④. 多肽链 ⑤. 由右向左
(2)精氨酸 (3) ①. miRNA-195 与BDNF 基因转录产物mRNA 形成局部双链结构 ②. 增强 ③. 减少
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【小问1详解】
甲过程为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,该过程的产物是mRNA,因此转录的原料是四种核糖核苷酸,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中C占28%,G占22%,显然mRNA中C+G的含量为50%,该比例在mRNA中和与之互补的DNA的两条链中是相等的 ,即DNA中C+G的含量也为50%,显然 DNA分子中A+T=1-50%=50%,又因为在DNA分子中A和T的数量是相等,因此,该DNA片段中T所占的比例为50%÷2=25%。乙过程为翻译,由图中肽链的长度的可知,核糖体的移动方向是由右到左。
【小问2详解】
图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由右向左,即为GCU,则其对应的密码子为CGA,根据密码子表可知,该密码子决定的氨基酸是精氨酸,因此其所携带的氨基酸为精氨酸。
【小问3详解】
由图1可知,miRNA-195基因转录出的miRNA-95与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对,因而阻止了相应的mRNA的翻译过程,即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致的。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症,精神分裂症患者与正常人相比,丙过程增强,若甲过程反应强度不变,则由于翻译过程受阻,BDNF的含量将减少。
28. 一同学对某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体);图2中的细胞类型是依据不同时期,细胞中染色体数和核DNA 数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞甲的名称是______________。图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有_______________。
(2)图2中类型c的细胞含_________________________个染色体组,可能含有____________________________对同源染色体。
(3)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_________________________________和___________________________(用图中字母和箭头表示)。
(4)DNA合成阻断法是一种采用DNA 合成抑制剂 (如TdR)特异性地抑制DNA 合成,而不影响其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而将被抑制的细胞抑制在DNA 合成期的实验方法。利用DNA合成阻断法可使细胞同步化在细胞周期的某个特定时刻,抑制剂去除后,细胞能继续进行细胞周期运转。下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞有丝分裂的细胞周期各阶段时间。
细胞周期
G₁
S (DNA合成期)
G₂
M (分裂期)
合计
时长 (h)
13
9
4.5
2.5
29
若在细胞的培养液中加入DNA 合成抑制剂,处于_________________期的细胞立刻被抑制,再至少培养_______________小时,则其余细胞都将被抑制在G₁/S交界处(视作G₁期);然后去除抑制剂,更换新鲜培养液培养,时间要求长于_________________小时,但不得超过__________________小时,再加入 DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G₁/S期交界处,实现细胞周期同步。
【答案】(1) ①. 次级精母细胞 ②. 乙和丙
(2) ①. 2##两 ②. 0 或n
(3) ① b→a ②. d→c
(4) ①. S ②. 20 ③. 9 ④. 20
【解析】
【分析】1、根据题意和图示分析可知:图1中的甲细胞中只有3条染色体,并且3条染色体形态大小各不相同,因此没有同源染色体,并且染色体的着丝点排列在赤道板上,为减数分裂Ⅱ中期的细胞;乙细胞具有联会现象,表示减数分裂Ⅰ前期的细胞;丙细胞中具有同源染色体,并且染色体的看丝点排列在赤道板上,表示有丝分裂中期细胞。2、图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数分裂Ⅰ或者处于有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,d为减数分裂Ⅱ前期或中期细胞,e细胞为精细胞。
【小问1详解】
根据题意和图示分析可知:图1中的甲细胞处于减数分裂Ⅱ中期的细胞,该细胞取自某动物精巢,故图1中细胞甲的名称是次级精母细胞,其分裂结束形成的子细胞名称是精细胞。图2的5种细胞类型中,b细胞处于减数分裂Ⅰ或者处于有丝分裂前期、中期,对应图1中的细胞有乙(减数分裂Ⅰ前期)和丙(有丝分裂中期)。
【小问2详解】
图2中c可以是体细胞也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,故类型c的细胞含2个染色体组,可能含有n(对应体细胞)或0(对应减数分裂Ⅱ后期)对同源染色体。
【小问3详解】
着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数分裂Ⅰ或者处于有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞也可以是处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,d为减数分裂Ⅱ的前期或中期细胞,e细胞为精细胞,故着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有b→a、d→c。
【小问4详解】
DNA合成抑制剂的作用是抑制DNA的复制,故若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不影响,若要将其余细胞都将被抑制在 G1/S 交界处(视作 G1 期),意味着需要使得S/G2期的细胞能到达G1/S 处,即再至少培养G2+M+G1小时,共4.5+2.5+13=20小时,然后去除抑制剂,更换新鲜培养液培养,时间要求长于S时期即9小时(保证S期的细胞都能进入下一个时期),但不得超过G2+M+G1即20小时,再加入 DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在 G1/S 期交界处,实现细胞周期同步。
29. 人出生前,胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成,出生后人体血红蛋白则主要由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究发现,β和γ珠蛋白分别由B、D基因控制合成,其中D基因在出生前后的作用变化机理如图1所示。β-地中海贫血 (简称β地贫)是一种由基因突变导致β珠蛋白异常、以溶血和无效造血为特征的单基因遗传病。研究人员发现β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻,并对此开展研究,研究结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中胎儿D基因进行转录时,需要在_________________(填酶的名称)的作用下解开D基因的双链,并利用_______________为原料合成mRNA 分子。
(2)正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白,结合图1解释其原因___________________。结合图1、2分析,正常人D 基因甲基化水平应比患者甲_________________(填“高”或“低”或“基本一致”),依据是_______________。
(3)据图1和图2的信息,从分子水平分析β地贫患者甲症状较轻的原因可能是___________________。根据患者甲的症状特点,结合DNMT在图1中所起的催化作用,请提出一种治疗β地贫患者的研究思路____________。
【答案】(1) ①. RNA 聚合酶 ②. (4种)核糖核苷酸
(2) ①. 出生后,在DNMT 的作用下D基因被甲基化,D基因的表达受到抑制,γ珠蛋白合成减少 ②. 高 ③. 正常人D基因的 mRNA 含量低于患者甲
(3) ①. D基因表达出了大量的γ珠蛋白,能与α珠蛋白结合形成正常的血红蛋白,从而缓解因β珠蛋白异常导致的贫血症状 ②. 研发抑制DNMT 基因表达的药物(或研发抑制DNMT 活性的药物)
【解析】
【分析】1、DNA分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变叫做基因突变。
2、表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【小问1详解】
基因的转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要在RNA聚合酶的作用下解开D基因的双链,转录的产物是RNA,所需原料是4种核糖核苷酸。
【小问2详解】
由图1可知,出生后,在DNMT 的作用下D基因被甲基化,D基因的表达受到抑制,γ珠蛋白合成减少,故正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白。由图2可知,正常人D基因的 mRNA 含量低于患者甲,故正常人D基因甲基化水平应比患者甲高。
【小问3详解】
由图2可知,患者甲中的D基因表达出了大量的γ珠蛋白,能与α珠蛋白结合形成正常的血红蛋白,从而缓解因β珠蛋白异常导致的贫血症状。
结合图1可知,出生后,在DNMT 的作用下D基因被甲基化,D基因的表达受到抑制,且β地贫患者中β珠蛋白异常,但含有正常基因D,要治疗β地贫患者思路可开发药物阻止 DNMT基因的表达或研发抑制DNMT 活性的药物。
30. 三体细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。三体玉米减数分裂一般产生两种类型的配子,一类是n+1型,即配子中含有两条该同源染色体;一类是n型,即配子中含有一条该同源染色体,n+1型配子若为卵细胞可正常参与受精,若为花粉则不能参与受精。(14分每空2分,除标记外)
(1)已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性,现有基因型为Bb的母本植株与基因型为BB的父本植株杂交产生基因型为BBB的三体子代,若父本减数分裂正常,写出此三体产生的原因_______。
(2)以第(1)问中的基因型为BBB的三体玉米作为母本,基因型为bb的普通玉米为父本杂交,F1的基因型为______;取F1中三体玉米为父本,与染色体数正常的感病普通玉米为母本杂交,则子代中抗病与感病的比例为_____。
(3)现有2号染色体三体且纯合抗病玉米和染色体数正常的感病普通玉米,若要通过杂交实验来确定抗病基因是位于2号染色体还是其他染色体上,可进行如下实验。
①实验思路:
a.以_________为父本,其与__________的母本杂交;
b._________;
c.分析F2中抗病与感病的比例。
②实验结果及结论:
若F2表型及比例为抗病:感病=______,则感病基因在其他染色体上;
若F2表型及比例为抗病:感病=______,则感病基因在2号染色体上。
【答案】(1)母本减数第二次分裂后期含有B基因的两条姐妹染色单体分开后未分离,进入同一子细胞,形成基因型为BB的异常卵细胞
(2) ①. Bb和BBb ②. 2:1
(3) ①. 感病普通玉米 ②. 2号染色体三体且纯合抗病玉米 ③. 从 F1中选出三体植株作为母本与感病普通玉米进行杂交(或三体植株作为父本与感病普通玉米进行杂交) ④. 1:1 ⑤. 5:1(或 2:1)
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。
【小问1详解】
根据题意以基因型为Bb玉米作为母本,与基因型为BB的普通玉米为父本杂交,产生基因型为BBB的三体子代;若父本减数分裂正常,父本产生的精子为B,则此三体产生的原因,是因为母本(Bb)产生了BB的卵细胞,而母本产生BB的卵细胞的原因是:母本减数第二次分裂后期含有B基因的两条姐妹染色单体分开后未分离,进入同一子细胞,形成基因型为BB的异常卵细胞。
【小问2详解】
根据题意以基因型为BBB的三体玉米作为母本,可以产生BB、B两种配子,与基因型为bb的普通玉米为父本杂交,F1的基因型有Bb和BBb,取F1中三体玉米BBb为母本,可以产生B、Bb、BB、b共4种配子,因为含n+1型配子的花粉不能正常受精,所以能受精的配子B:b=2:1,因此与感病普通玉米bb为母本杂交,则子代中表现为抗病(Bb)与感病(bb)的比例为2:1。
【小问3详解】
①a.根据实验思路的第二步得知F1得到了三体,因为含n+1型配子的花粉不能正常受精,故应以感病普通玉米bb为父本,与2号染色体三体且纯合抗病玉米BBB为母本杂交。
b.从F1中选出三体植株作为母本与感病普通玉米进行杂交(从F1中选出三体植株作为父本与感病普通玉米bb母本进行杂交);
c.分析F2表现抗病与感病的比例。
②若等位基因(B、b)不位于2号染色体上,而在其它染色体上,则母本的基因型为BB,父本的基因型为bb,从F1中选出三体植株Bb作为母本,与感病普通玉米bb进行杂交,后代中表现型及比例为抗病(Bb):感病(bb)=1:1(若等位基因(B、b)不位于三体染色体上,而在其它染色体上,则母本的基因型为bb,F1代中三体的基因型为Bb,其与基因型为bb的玉米杂交,后代中表现型及比例为抗病(Bb):感病(bb)=1:1)。
若等位基因(B、b)位于三体染色体上,则母本BBB产生B、BB两种卵细胞,父本产生b一种精子,F1代中三体是由BB的卵细胞和b精子形成的,其基因型是BBb;则F1代中的三体作为母本,可以产生的卵细胞为:BB:2Bb:2B:b,基因型为bb的父本玉米产生b一种精子,则后代中表现型及比例为抗病:感病=5:1(若等位基因(B、b)位于三体染色体上,则亲本BB产生B一种配子,母本产生b和bb两种配子,F1代中三体是由B配子和bb配子形成的,其基因型是Bbb,由于含n+1型配子的花粉不能正常受精,所以F1代中的雄性三体(Bbb)可进行正常受精的配子有B:b=1:2,与基因型为bb的玉米杂交,后代中表现型及比例为抗病(Bb):感病(bb)=1:2)。
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三明一中 2024-2025学年下学期第二次月考高一生物科试卷
(考试时间:75 分钟 试卷满分: 100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷 (选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答第II卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷
一、单选题 (本大题共25小题,每题2分,共50分。)
1. 如图为原核细胞中转录、翻译的示意图.据图判断,下列描述中正确的是
A. 原核细胞转录和翻译在时空上完全分开
B. 转录方向为从左到右
C. 转录尚未结束,翻译即已开始
D. 一个DNA只能转录一条RNA,但可表达出多条多肽链
2. 下列关于真核细胞核DNA复制与表达的叙述,错误的是
A. 在细胞分裂期,DNA高度螺旋后,基因转录水平下降
B. —个细胞周期中,DNA只复制一次,基因可以多次转录
C. 某些已分化的细胞中,DNA的复制、转录和翻译都可进行
D 复制和转录时,DNA分别与RNA聚合酶和DNA聚合酶结合
3. 下图表示生物界的中心法则,有关叙述正确的是
A. 健康的人体内可以发生图中所有过程
B. 烟草花叶病毒侵入宿主细胞后发生①→②→③→④的过程
C. ⑤过程需要逆转录酶的参与
D. 该图揭示了遗传信息传递的一般规律
4. 下列关于遗传信息的翻译的叙述中,正确的是( )
A. 通过翻译将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列
B. 生物体内合成蛋白质时,一种氨基酸只能由一种密码子决定
C. 生物体内合成蛋白质的氨基酸有21种,则tRNA也有21种
D. 生物体内合成蛋白质时,一种密码子一定能决定一种氨基酸
5. 如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程,下列相关叙述正确的是 ( )
A. ①是DNA 的复制,②是转录,③是翻译,三个过程中碱基配对情况不完全相同
B. ②③过程发生的场所可能相同,③过程中以DNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的肽链
C. ①②过程所需要的原料相同
D. ③过程中不同核糖体合成的肽链d、e、f是不同的
6. 细胞内有些tRNA分子反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I),含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是( )
A. 一种反密码子可以识别不同的密码子
B. 密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C. tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D. mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
7. 下列关于细胞分化的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化只发生在胚胎期
B. 不同的细胞中,mRNA完全不同
C. 细胞分化过程中,细胞内的DNA会发生改变
D. 细胞分化是基因选择性表达的结果
8. 人类镰刀型细胞贫血症是由于编码血红蛋白的基因异常引起的,这说明了
A. 基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状
B. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
C. 基因与环境相互作用共同调控生物的性状
D. 基因和性状间不是简单的线性关系
9. 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。下列能体现表观遗传的是( )
A. 都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因
B. 同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异
C. 龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同
D. 父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因碱基序列改变而患上镰状细胞贫血
10. 多组黄色小鼠(Avy Avy)与黑色小鼠(aa)杂交,F1中小鼠表现出不同的体色,是介于黄色和黑色之间的一些过渡类型。经研究,不同体色小鼠的Avy基因中碱基序列相同,但其上二核苷酸胞嘧啶(CpG)有不同程度的甲基化现象。甲基化程度越高,A vy基因的表达受到的抑制越明显。有关推测错误的是( )
A. 基因的甲基化可能抑制Avy基因的转录
B. 基因的甲基化使Avy基因的碱基序列发生改变
C. 无法用孟德尔的遗传定律解释基因的甲基化现象
D. 基因的甲基化对表型的影响可遗传给后代
11. 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 0
12. 同一个体中,在所有细胞中都表达的一类基因称为管家基因,只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列叙述错误的是( )
A. 管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的
B. 奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能
C. 所有细胞都含有管家基因,但只有部分细胞含有奢侈基因
D. 奢侈基因的表达说明已发生了细胞分化
13. 下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是( )
A. DNA 分子中发生碱基的替换一定引起基因突变
B. 同源染色体片段的互换一定能引起基因重组
C. 基因型为 Aa的个体自交后代中出现3∶1的性状分离比的原因是发生了基因重组
D. 人体细胞的某些基因发生突变可能会使细胞癌变
14. 下列有关细胞癌变的叙述正确的是( )
A. 长期接触癌症患者的人细胞癌变的概率会明显提高
B. 环境中致癌因素会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因
C. 癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是有累积效应
D. 癌细胞的细胞膜上的糖蛋白增加,导致癌细胞易发生转移
15. 子代不同于亲代的性状,主要来自基因重组,下列图解中哪些过程可以发生基因重组( )
A. ①②④⑤ B. ①②③④⑤⑥ C. ③⑥ D. ④⑤
16. 大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异( )
A. B.
C. D.
17. 某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A. 父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C. 母亲卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D. 该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
18. 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培养36小时后,剪取根尖制成临时装片,然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下列叙述正确的是( )
A. 低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B. 低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
C. 酒精的作用是洗去卡诺氏液和配制解离液
D. 制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
19. 如图是无子西瓜培育的过程简图,下列有关叙述错误的是( )
A. ③过程是让二倍体西瓜与三倍体西瓜杂交
B. 三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱
C. 培育得到的无子西瓜与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高
D. 要得到无子西瓜,需每年制种,很麻烦,所以可用无性繁殖进行快速繁殖
20. 玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性,该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F₁中出现1%的绿株。F₁紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 亲本中紫株的基因型为AA,绿株的基因型为 aa
B. X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了基因突变
C. F₁紫株的基因型为 Aa,F₁绿株的基因型为a
D. F₁紫株和绿株杂交,F₂有4种基因型,2种表型
21. 费城染色体(Ph)指人类异常22号染色体。费城染色体形成时,9号染色体上的 abl基因(能控制合成酪氨酸激酶)与22号染色体上的 bcr基因(能增高酪氨酸激酶的活性)会连接形成 bcr-abl融合基因,bcr-abl融合基因的过度表达会活化一系列下游的信号通路,使细胞在没有生长因子的情况下启动增殖,导致人体患慢性粒细胞性白血病(CML)。下列叙述正确的是( )
A. 图示中的9号染色体上的 abl基因属于抑癌基因
B. 上述 Ph的形成改变了其染色体上的基因数目和排列顺序
C. 上述 Ph的形成是由染色体结构变异和基因重组引起的
D. 融合蛋白氨基酸数是 bcr蛋白和abl蛋白氨基酸数之和
22. 下列关于生物变异的说法,正确的是( )
A. 染色体结构变异一定会导致基因结构发生改变
B. 猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构变异
C. 一般认为,基因重组主要发生在减数分裂Ⅰ过程中
D. 低温诱导单倍体幼苗得到的一定是纯合的二倍体植株
23. 大豆属于一年生经济作物。图中甲、乙表示大豆两个品种,基因A/a、B/b位于两对同源染色体上。为培育基因型为AAbb的新品种,研究人员尝试了图中培育方案,①~⑥为不同育种过程。下列叙述正确的是( )
A. ①②表示杂交育种,第四年才能筛选出基因型为AAbb的植株
B. ③表示单倍体育种,可获得基因型为Ab、AB、aB、ab的植株
C. ④需要X射线等处理,可定向得到基因型为Aabb的新品种
D. ②和⑥需自交处理,⑤需用秋水仙素处理单倍体的种子或幼苗
24. 圆粒豌豆的SBE1基因能够控制淀粉分支酶1(SBE1)的合成,SBE1能催化支链淀粉的合成,豌豆成熟时能有效保留水分,使种子呈圆形。皱粒豌豆的SBE1基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致支链淀粉合成受阻,种子皱缩。下列有关叙述正确的是( )
A. SBE1基因中插入了800bp导致染色体结构变异
B. 过程①还未结束过程②就已经开始进行了
C. mRNA2的碱基多于mRNA1,但终止密码子提前出现
D. SBE1基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆粒形
25. 下列关于二倍体与多倍体的叙述,错误的是( )
A. 二倍体生物的细胞都含有两个染色体组
B. 四倍体马铃薯通过无性繁殖获得的个体是四倍体
C. 通常用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗获得四倍体植株
D. 基因型为AAaa的四倍体葡萄能够产生3种比例为1:4:1的配子
第II卷
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26. 人类的苯丙酮尿症是一种单基因遗传病,患病的原因之一是患者体内苯丙氨酸羟化酶基因发生了改变,该基因的模板链局部碱基序列由GTC突变为GTG,使其编码的氨基酸由谷氨酰胺变成了组氨酸,导致患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶,使体内的苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸,而只能转变成苯丙酮酸,苯丙酮酸在体内积累过多就会损伤婴儿的中枢神经系统。请分析回答下列问题:
(1)苯丙酮尿症是由于相应基因的碱基对发生了__________而引起的一种遗传病。
(2)从上述材料分析可知,编码谷氨酰胺的密码子为_______。
(3)苯丙氨酸是人体必需氨基酸之一,供应不足也会导致生长发育迟缓,若某婴儿已确诊为苯丙酮尿症患者,你认为有效的食疗措施是_____________。
(4)以下为某家族苯丙酮尿症(设基因为B、b)和进行性肌营养不良病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中II4家族中没有出现过进行性肌营养不良病。
①Ⅲ4的基因型是____________;II1和II3基因型相同的概率为________。
②若Ⅲ5的性染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其_____(填“父亲”或“母亲”)。
③若Ⅲ1与一正常男人婚配,他们所生的孩子最好是__________(填“男孩”或“女孩”);在父亲基因型为Bb的情况下,该性别的孩子有可能患苯丙酮尿症的概率为________。
27. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻,则会导致精神分裂症。图1为BDNF 基因的表达及调控过程,图2为tRNA的结构示意图。回答下列问题:
(1)图1中若mRNA 以图中 DNA 片段整条链为模板进行转录, 测定发现mRNA 中C占 28%, G 占22%, 则 DNA片段中T所占的比例为___________________。乙过程为________________________,A是_____________________,B是____________________,该过程中核糖体延mRNA 移动方向为________________________(填“由左向右”或“由右向左”)。
(2)图2中 tRNA 所携带的氨基酸为_______________________。(密码子: AGC-丝氨酸, CGA-精氨酸, GCU-丙氨酸)
(3)由图1可知,miRNA-195 基因调控BDNF 基因表达机理是_________________________,从而使 BDNF 基因的转录产物mRNA无法与核糖体结合,进而影响BDNF 的形成。精神分裂症患者与正常人相比,丙过程__________________(填“减弱”或“不变”或“增强”),若甲过程反应强度不变,则BDNF的含量将____________(填“减少”或“不变”或“增加”)。
28. 一同学对某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体);图2中的细胞类型是依据不同时期,细胞中染色体数和核DNA 数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
(1)图1中细胞甲的名称是______________。图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有_______________。
(2)图2中类型c的细胞含_________________________个染色体组,可能含有____________________________对同源染色体。
(3)着丝粒分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有_________________________________和___________________________(用图中字母和箭头表示)。
(4)DNA合成阻断法是一种采用DNA 合成抑制剂 (如TdR)特异性地抑制DNA 合成,而不影响其他时期的细胞进行细胞周期运转,从而将被抑制的细胞抑制在DNA 合成期的实验方法。利用DNA合成阻断法可使细胞同步化在细胞周期的某个特定时刻,抑制剂去除后,细胞能继续进行细胞周期运转。下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞有丝分裂的细胞周期各阶段时间。
细胞周期
G₁
S (DNA合成期)
G₂
M (分裂期)
合计
时长 (h)
13
9
4.5
2.5
29
若在细胞的培养液中加入DNA 合成抑制剂,处于_________________期的细胞立刻被抑制,再至少培养_______________小时,则其余细胞都将被抑制在G₁/S交界处(视作G₁期);然后去除抑制剂,更换新鲜培养液培养,时间要求长于_________________小时,但不得超过__________________小时,再加入 DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G₁/S期交界处,实现细胞周期同步。
29. 人出生前,胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成,出生后人体血红蛋白则主要由α珠蛋白和β珠蛋白组成。研究发现,β和γ珠蛋白分别由B、D基因控制合成,其中D基因在出生前后的作用变化机理如图1所示。β-地中海贫血 (简称β地贫)是一种由基因突变导致β珠蛋白异常、以溶血和无效造血为特征的单基因遗传病。研究人员发现β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻,并对此开展研究,研究结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中胎儿D基因进行转录时,需要在_________________(填酶的名称)的作用下解开D基因的双链,并利用_______________为原料合成mRNA 分子。
(2)正常人出生后血红蛋白一般不含有γ珠蛋白,结合图1解释其原因___________________。结合图1、2分析,正常人D 基因甲基化水平应比患者甲_________________(填“高”或“低”或“基本一致”),依据是_______________。
(3)据图1和图2的信息,从分子水平分析β地贫患者甲症状较轻的原因可能是___________________。根据患者甲的症状特点,结合DNMT在图1中所起的催化作用,请提出一种治疗β地贫患者的研究思路____________。
30. 三体细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。三体玉米减数分裂一般产生两种类型的配子,一类是n+1型,即配子中含有两条该同源染色体;一类是n型,即配子中含有一条该同源染色体,n+1型配子若为卵细胞可正常参与受精,若为花粉则不能参与受精。(14分每空2分,除标记外)
(1)已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性,现有基因型为Bb的母本植株与基因型为BB的父本植株杂交产生基因型为BBB的三体子代,若父本减数分裂正常,写出此三体产生的原因_______。
(2)以第(1)问中的基因型为BBB的三体玉米作为母本,基因型为bb的普通玉米为父本杂交,F1的基因型为______;取F1中三体玉米为父本,与染色体数正常的感病普通玉米为母本杂交,则子代中抗病与感病的比例为_____。
(3)现有2号染色体三体且纯合抗病玉米和染色体数正常的感病普通玉米,若要通过杂交实验来确定抗病基因是位于2号染色体还是其他染色体上,可进行如下实验。
①实验思路:
a.以_________为父本,其与__________的母本杂交;
b._________;
c.分析F2中抗病与感病的比例。
②实验结果及结论:
若F2表型及比例为抗病:感病=______,则感病基因在其他染色体上;
若F2表型及比例为抗病:感病=______,则感病基因在2号染色体上。
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