内容正文:
2024-2025学年度第二学期高一年级6月月考
生物试卷
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26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)
1. 玉米为雌雄同株异花植物,已知玉米的宽叶与窄叶由一对等位基因控制。将宽叶与窄叶两纯合亲本间行种植(植株间授粉机会均等)得F₁, 其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株既有宽叶又有窄叶。下列说法正确的是( )
A. 玉米的窄叶对宽叶为显性
B. 间行种植的目的是为了避免植株自交
C. 宽叶亲本所结籽粒发育成的植株全部为宽叶
D. 窄叶亲本所结籽粒发育成宽叶和窄叶植株的现象称为性状分离
2. 多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,这两种常染色体遗传病的基因独立遗传。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的先天性聋哑孩子。这对夫妇再生下的女孩为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是( )
A. 1/2、1/4、1/8
B. 1/4、1/8、1/16
C. 1/8、1/2、1/4
D. 1/16、1/4、1/8
3. 下列有关同源染色体与姐妹染色单体的叙述正确的是( )
A. 一条染色体经过复制而形成的两条染色体为一对同源染色体
B. 姐妹染色单体来自细胞分裂间期染色体自我复制
C. 同源染色体的姐妹染色单体之间可发生互换
D. 姐妹染色单体的分离随同源染色体的分开而分离
4. 利用含有32P标记的T2噬菌体侵染某种细菌,经过培养和搅拌以及离心后,发现离心管的沉淀物中含有较高放射性,而上清液中放射性很低。下列相关叙述错误的是( )
A. 若该实验不经过搅拌,对实验结果没有明显影响
B. 若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短所致
C. 该实验缺乏对照组,不能证明T2噬菌体的遗传物质是DNA
D. 通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
5. 关于DNA的双螺旋结构,下列说法错误的是( )
A. 双链之间的相邻碱基通过氢键连接
B. 双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团
C. DNA一条单链中,有游离磷酸基团的这一端称为5′ 端
D. 一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
6. 科研工作者用大肠杆菌提取液(不含大肠杆菌DNA)构建细胞外DNA人工合成体系,向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP...)、微量的T2噬菌体DNA,静置一段时间,经检测生成了放射性DNA分子。关于上述实验叙述错误的是( )
A. 脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量
B. 新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5′端向3′端延伸
C. 新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列相同
D. 新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同
7. 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。一个15N标记的双链DNA片段含有500个碱基对,其中胞嘧啶有150个,提供含14N的脱氧核苷酸,共进行4次复制。下列说法错误的是( )
A. 真核生物DNA复制的场所有细胞核和细胞质
B. 复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸5250个
C. 产生的只含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/8
D. 阻断DNA连接酶的活性,会出现短片段子链的积累
8. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A. 染色体是DNA的主要载体,G和C含量较少的DNA分子更难解旋,更难自我复制
B. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C. 在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基
D. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
9. 下图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图,有关转录叙述正确的是( )
A. 图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右
B. 图中RNA与DNA分子上的a链与b链的碱基均可以互补
C. 图示RNA-DNA杂交区域中DNA上的U与RNA上的A配对
D. DNA分子的双螺旋解开需要解旋酶的参与,同时需要消耗能量
10. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为DNA聚合酶
B. a链上有许多3个相邻碱基组成的密码子
C. b链的脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键相连
D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
11. 如图是豌豆叶肉细胞中遗传信息表达过程的部分示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述错误的是( )
A. 该过程可发生在叶绿体基质和线粒体基质中
B. 图中翻译方向为从左向右,所以①为亮氨酸
C. 该过程中既有氢键的形成,又有氢键的断裂
D. 一条 mRNA 上往往能相继结合多个结构 ②
12. 如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析正确的是( )
A. 基因1和基因2不能出现在人体内的同一个细胞中
B. 图中①过程需解旋酶的催化,②过程需tRNA的协助
C. 老年人头发变白的原因是基因1结构异常,导致不能合成酪氨酸酶
D. 血红蛋白的形成过程能看出基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物性状
13. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的,缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因(位于染色体上)能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态,传给子代则A基因正常表达;在卵细胞中是甲基化状态,传给子代则A基因不能正常表达,如图不能表达所示。下列说法正确的是( )
A. 基因是否表达与DNA甲基化有关,DNA甲基化对机体一般是不利的
B. 基因型是 Aa 的个体不一定是正常鼠,如果是 AA 则一般是正常鼠
C. 降低甲基化酶的活性,发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D. 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传无关
二、多项选择题(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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14. 水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传,用一个纯合易感病的矮秆(抗倒伏)品种与一个纯合抗病高秆(易倒伏)品种杂交。下列说法中正确的是( )
A. F2中既抗病又抗倒伏的基因型为ddRR和ddRr
B. F2中可以直接选育出矮秆抗病新品种
C. F2中既抗病又抗倒伏的个体占3/16
D. 上述育种方法叫杂交育种
15. 某果蝇长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刚毛(D)对无刚毛(d)为显性,控制这三对相对性状的基因位于常染色体上。如图表示某个体精原细胞的基因组成(不考虑基因突变和染色体互换),下列有关叙述错误的是( )
A. 若该个体和多只残翅弯翅无刚毛雌果蝇交配,则子代雌雄果蝇中基因型和表型均为4种
B. 图示某一精原细胞减数分裂产生的精细胞基因型种类有ABD、ABd、abD、abd
C. 该个体处于有丝分裂后期的细胞,移向细胞同一极的基因为ABD或abd
D. 复制形成的两个D基因的分离可能发生在减数分裂Ⅱ后期
16. 2018年,我国科学家成功将正常单倍体酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合,创建了只有1条线型染色体的酵母菌株SY14,成为国际首例人造单染色体真核细胞。菌株SY14除表现出小的适应性限制和有性生殖缺陷外,在形态、功能等各方面全部都正确如初。下列有关叙述正确的是( )
A. 该条人造单染色体上含有多个基因
B. 该条人造单染色体上的基因呈线性排列
C. 该条人造单染色体复制后含有 1个亲代DNA分子和1个子代DNA分子
D. 菌株SY14可能因细胞中只含1条染色体,不能发生联会导致其有性生殖缺陷
17. 下列关于下图所示生理过程的叙述,错误的是( )
A. 过程①需要解旋酶和 RNA 聚合酶的参与
B. 物质2上的任意三个相邻碱基叫作密码子
C. 过程②同时具有 A—U 和U—A 两种配对方式
D. 过程②从左向右进行,形成多条不同的多肽链
18. 豌豆种子有圆粒和皱粒两种,如图为圆粒种子形成机制的示意图,下列相关说法正确的是( )
A. 图中显示了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
B. 当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升
C. 皱粒种子中蔗糖含量相对更高,味道更甜美
D. 图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异
三、非选择题(本题共5小题,共59分)
19. 下图是甲、乙两种遗传病的家族系谱图,其中之一为红绿色盲,图1中没有成员患乙病,图2中没有成员患甲病。请据图回答下列问题(甲病的相关基因为A、a,乙病的相关基因为B、b):
(1)图______中的遗传病为红绿色盲,另一种遗传病属于_______________性遗传病。
(2)图1中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生,Ⅲ8的表型________(填“一定”或“不一定”)正常。
(3)若图2中的Ⅱ3与Ⅱ4再生一个女孩,其患病的概率是_______。
(4)若同时考虑两种遗传病,图2中Ⅱ4的基因型是_________;若图1中的Ⅲ8与图2中的Ⅲ5结婚,则他们生下两病兼患男孩的概率是_________。
20. DNA可以通过自我复制完成遗传信息的传递。下图表示真核生物DNA复制的示意图(引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段)。
(1)图中A物质是______,据图分析可得出DNA分子复制的特点有_______(需要答出两点)。
(2)DNA双链间形成两条氢键的碱基配对方式是____。若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶600个,该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗_____个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在T2噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是___________________。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,得到的子代T2噬菌体含有3H标记的比例是____________。
(4)引物的3'端和脱氧核苷酸靠_______键相连。复制过程中,引物最终会被酶切除,从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是_____________________。
21. 如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题。
(1)细胞内的遗传物质是b,基因和b的关系是____________________。
(2)遗传物质的主要载体是a,基因和a的关系是__________________。
(3)c和b的关系是_________________。
(4)如果一对等位基因存在于___________上,则其遗传上总是与性别相关联,这种现象叫作___________。这种遗传方式既遵循孟德尔_____________定律,又有一定的特殊性。
(5)b的空间结构是独特的____________。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,则T占总碱基数的比例为______,其中一条单链中(A+T)/(G+C)=_____。
22. 如图表示某真核生物基因表达的部分过程,请回答下列问题:
(1)图中表示遗传信息的________过程,发生的场所是__________。
(2)图中③表示____________,合成的主要场所是_______________,通过核孔运输到细胞质中,_____(填“需要”或“不需要”)能量。
(3)图中方框内的碱基应为________,对应的aa5应为__________(赖氨酸的密码子为AAA,苯丙氨酸的密码子为UUU)。
(4)图中核糖体的移动方向是_________。
23. 囊性纤维化是一种遗传病,由一对等位基因控制,其致病机理如图所示。请回答下列有关问题:
(1)据图分析,①过程需要______酶参与催化反应,②过程发生中的“搬运工”是___________。
(2)异常CFTR蛋白在第508位缺失一个氨基酸(苯丙氨酸)的根本原因是_________________。缺失氨基酸后,CFTR蛋白的空间结构________(填“改变”或“不变”)。
(3)囊性纤维化的实例表明,基因表达产物与性状的关系是_____________。
(4)一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的女儿,推测CFTR基因位于_________(填“常染色体”或“性染色体”)上。该夫妇第二胎生下一对表型均正常的“龙凤胎”,则这对“龙凤胎”均不携带致病基因的概率为________。
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2024-2025学年度第二学期高一年级6月月考
生物试卷
一、单项选择题(本题共13小题,每小题2分,共26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)
1. 玉米为雌雄同株异花植物,已知玉米的宽叶与窄叶由一对等位基因控制。将宽叶与窄叶两纯合亲本间行种植(植株间授粉机会均等)得F₁, 其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株既有宽叶又有窄叶。下列说法正确的是( )
A. 玉米的窄叶对宽叶为显性
B. 间行种植的目的是为了避免植株自交
C. 宽叶亲本所结籽粒发育成的植株全部为宽叶
D. 窄叶亲本所结籽粒发育成宽叶和窄叶植株的现象称为性状分离
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、分析题意,将宽叶与窄叶两纯合亲本间行种植(植株间授粉机会均等)得F1,窄叶亲本所结籽粒发育成的植株既有宽叶又有窄叶,说明宽叶是显性性状,A错误;
B、玉米为雌雄同株异花植物,间行种植不能避免植物自交,B错误;
C、宽叶是显性性状,设控制玉米叶形的基因为A/a,宽叶玉米AA与窄叶玉米aa间行种植,玉米植株自由交配,宽叶亲本所结籽粒发育成的植株基因型有AA和Aa两种,亲本所结籽粒发育成的植株全部为宽叶,C正确;
D、窄叶亲本基因型是aa,所结籽粒有Aa和aa,是自交和自由交配的结果,不属于性状分离,D错误。
故选C。
2. 多指症由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,这两种常染色体遗传病的基因独立遗传。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的先天性聋哑孩子。这对夫妇再生下的女孩为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是( )
A. 1/2、1/4、1/8
B. 1/4、1/8、1/16
C. 1/8、1/2、1/4
D. 1/16、1/4、1/8
【答案】A
【解析】
【分析】分离定律的实质是减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离。自由组合定律的实质是减数分类形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】假设手指形状决定基因用A、a表示,听力基因用B、b表示,根据亲子代表型,可推出亲代基因型父:AaBb,母:aaBb,他们再生一个孩子的情况是:手指(Aa×aa)正常(aa)为1/2,多指(Aa)为1/2;听觉(Bb×Bb)正常(B_)为3/4,先天性聋哑(bb)为1/4;既多指又先天性聋哑的概率为1/2×1/4=1/8,A正确,BCD错误。
故选A。
3. 下列有关同源染色体与姐妹染色单体的叙述正确的是( )
A. 一条染色体经过复制而形成的两条染色体为一对同源染色体
B. 姐妹染色单体来自细胞分裂间期染色体自我复制
C. 同源染色体的姐妹染色单体之间可发生互换
D. 姐妹染色单体的分离随同源染色体的分开而分离
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前的间期: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: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、一条染色体经过复制会形成两条姐妹染色单体,并通过着丝粒连接在一条染色体上,A错误;
B、姐妹染色单体是细胞分裂间期染色体自我复制后形成的,B正确;
C、同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换,导致基因重组,C错误;
D、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期,D错误。
故选B。
4. 利用含有32P标记的T2噬菌体侵染某种细菌,经过培养和搅拌以及离心后,发现离心管的沉淀物中含有较高放射性,而上清液中放射性很低。下列相关叙述错误的是( )
A. 若该实验不经过搅拌,对实验结果没有明显影响
B. 若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短所致
C. 该实验缺乏对照组,不能证明T2噬菌体的遗传物质是DNA
D. 通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
【答案】D
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、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。
3、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→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。
【详解】A、噬菌体外壳(蛋白质),没有被标记,搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,32P标记的DNA侵入到细菌细胞内,放射性主要出现在沉淀物中,不经过搅拌对实验结果没有明显影响,A正确;
B、32P标记T2噬菌体的DNA分子,32P标记的DNA侵入到细菌细胞内,操作后放射性主要集中在沉淀物中,若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短,32P标记的DNA还没有注入到大肠杆菌细胞中,搅拌和分离后,进入到上清液引起的,B正确;
C、该实验缺乏含有35S标记的T2噬菌体对照组,则不能充分证明噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立进行各项生命活动,需在活细胞中进行增殖,T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的,故需要通过用含有32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体来标记噬菌体,D错误。
故选D。
5. 关于DNA的双螺旋结构,下列说法错误的是( )
A. 双链之间的相邻碱基通过氢键连接
B. 双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团
C. DNA一条单链中,有游离磷酸基团的这一端称为5′ 端
D. 一条链上的相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构的主要特点:①DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②DNA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。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基配对遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA双链之间的相邻碱基,通过氢键连接,构成碱基对,A正确;
BC、DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5′ 端,另一端有一个羟基(–OH),称作3′ 端。可见,双链DNA分子每条链的5′ 端有一个游离的磷酸基团,因此双链DNA分子含有2个游离的磷酸基团,BC正确;
D、一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,D错误。
故选D。
6. 科研工作者用大肠杆菌提取液(不含大肠杆菌DNA)构建细胞外DNA人工合成体系,向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP...)、微量的T2噬菌体DNA,静置一段时间,经检测生成了放射性DNA分子。关于上述实验叙述错误的是( )
A. 脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量
B. 新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5′端向3′端延伸
C. 新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列相同
D. 新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA复制需要的基本条件:(1)模板—解旋后的两条DNA单链;(2)原料—四种脱氧核苷酸;(3)能量—ATP;(4)酶—解旋酶、DNA聚合酶等。
2、向提取液中加入4种带放射性同位素标记的脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP...)、微量的T2噬菌体DNA,静置一段时间,经检测生成了放射性DNA分子,推测有新的DNA合成,DNA发生了复制。
【详解】A、脱氧核苷三磷酸水解去掉两个磷酸基团成为脱氧核苷酸,该过程释放能量,脱氧核苷酸是DNA的基本单位,故脱氧核苷三磷酸既能为DNA的合成提供原料,也能提供能量,A正确;
B、DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,故新合成的DNA链在DNA聚合酶的催化下从5′端向3′端延伸,B正确;
C、依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,不含大肠杆菌DNA,故新合成的DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA碱基序列不相同,C错误;
D、依据题干信息细胞外DNA人工合成体系,DNA模板是T2噬菌体DNA,故新合成的DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA碱基序列相同,D正确。
故选C。
7. 如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。一个15N标记的双链DNA片段含有500个碱基对,其中胞嘧啶有150个,提供含14N的脱氧核苷酸,共进行4次复制。下列说法错误的是( )
A. 真核生物DNA复制的场所有细胞核和细胞质
B. 复制时共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸5250个
C. 产生的只含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/8
D. 阻断DNA连接酶的活性,会出现短片段子链的积累
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制过程为:
(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;
(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;
(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、真核生物DNA复制的场所主要是细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也可发生,A正确;
B、一个DNA分子含有500个碱基对,即1000个脱氧核糖核苷酸,其中胞嘧啶150个,双链DNA中A=T,G=C,则该DNA分子中腺嘌呤脱氧核苷酸=(1000-150×2)÷2=350个,该DNA分子连续复制4次后共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸=350×(24-1)=5250个,B正确;
C、一个DNA分子经过4次复制后,共形成16个DNA分子,其中15N/14N的DNA分子有2个,其余14个DNA分子为14N/14N,只含15N的DNA有0个,C错误;
D、题中显示延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接,因此,若阻断DNA连接酶的活性,则会导致短片段无法连接,会出现短片段子链的积累,D正确。
故选C。
8. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A. 染色体是DNA的主要载体,G和C含量较少的DNA分子更难解旋,更难自我复制
B. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C. 在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基
D. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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。③两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、DNA主要存在于细胞核中的染色体上,所以染色体是DNA的主要载体。DNA分子中氢键越多,结构越稳定,A、T碱基对之间具有两个氢键,C、G碱基对之间具有三个氢键,G和C含量较多的DNA分子更稳定,更难解旋,更难自我复制,A错误;
B、遗传物质是DNA时,基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,B正确;
C、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基,C正确;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,D正确。
故选A。
9. 下图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图,有关转录叙述正确的是( )
A. 图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右
B. 图中RNA与DNA分子上的a链与b链的碱基均可以互补
C. 图示RNA-DNA杂交区域中DNA上的U与RNA上的A配对
D. DNA分子的双螺旋解开需要解旋酶的参与,同时需要消耗能量
【答案】A
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的催化作用下形成RNA的过程。
【详解】A、依图示可知,右侧RNA链正在延伸,DNA双螺旋正在解开,说明RNA聚合酶的移动方向是从左向右,A正确;
B、RNA与DNA分子上的a链上碱基除U与T不同外,其他碱基相同,不能互补,但是RNA与DNA分子上的b链上碱基可以互补,B错误;
C、图示RNA-DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的U配对,C错误;
D、RNA聚合酶本身具有解旋功能,转录时不需要解旋酶的参与,D错误。
故选A。
10. “中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 催化该过程的酶为DNA聚合酶
B. a链上有许多3个相邻碱基组成的密码子
C. b链的脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键相连
D. 该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,该过程以RNA为模板合成DNA单链,为逆转录过程。
【详解】A、图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程,催化该过程的酶是逆转录酶,A错误;
B、mRNA链上3个相邻碱基排列而成的能决定氨基酸种类的三联体碱基才能称为一个密码子,B错误;
C、DNA单链上的脱氧核苷酸间通过磷酸二酯键相连,C正确;
D、逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故选C。
11. 如图是豌豆叶肉细胞中遗传信息表达过程的部分示意图。某些氨基酸的部分密码子(5'→3')是:丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA;异亮氨酸AUC、AUU;精氨酸AGA。下列叙述错误的是( )
A. 该过程可发生在叶绿体基质和线粒体基质中
B. 图中翻译方向为从左向右,所以①为亮氨酸
C. 该过程中既有氢键的形成,又有氢键的断裂
D. 一条 mRNA 上往往能相继结合多个结构 ②
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,该过程表示翻译,①表示氨基酸,②表示核糖体,根据图中转运RNA的位置可判断,核糖体移动的方向是从右向左。
【详解】A、该过程表示翻译,能发生在豌豆叶肉细胞的叶绿体和线粒体中,A正确;
B、翻译的方向为从右向左,即5'→3',图中①对应的密码子为AUU,即①为异亮氨酸,B错误;
C、翻译过程中,信使RNA与转运RNA会结合和断开,有氢键的形成和断裂,C正确;
D、由图中转运RNA的位置可判断,核糖体移动的方向是从右向左,一条mRNA上往往能相继结合多个结构②(核糖体)形成多聚核糖体,提高翻译效率,D正确。
故选B。
12. 如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析正确的是( )
A. 基因1和基因2不能出现在人体内的同一个细胞中
B. 图中①过程需解旋酶的催化,②过程需tRNA的协助
C. 老年人头发变白的原因是基因1结构异常,导致不能合成酪氨酸酶
D. 血红蛋白的形成过程能看出基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物性状
【答案】D
【解析】
【分析】图示为人体基因对性状控制过程示意图,其中①表示转录过程,主要在细胞核中进行;转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②是翻译过程,在细胞质的核糖体上合成。
【详解】A、人体所有的体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的,含有相同的基因,因此基因1和基因2能同时存在于人体所有的体细胞中,A错误;
B、图中①过程表示转录过程,需RNA聚合酶的催化,②过程表示翻译过程,需tRNA运输氨基酸,B错误;
C、老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低(但基因1结构没有发生改变),黑色素的合成减少,C错误;
D、血红蛋白的形成过程需要经过①②过程,表明基因通过控制蛋白质的结构,进而直接控制生物体的性状,D正确。
故选D。
13. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的,缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因(位于染色体上)能控制该蛋白的合成,a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态,传给子代则A基因正常表达;在卵细胞中是甲基化状态,传给子代则A基因不能正常表达,如图不能表达所示。下列说法正确的是( )
A. 基因是否表达与DNA甲基化有关,DNA甲基化对机体一般是不利的
B. 基因型是 Aa 的个体不一定是正常鼠,如果是 AA 则一般是正常鼠
C. 降低甲基化酶的活性,发育中的小鼠侏儒症状都能一定程度上缓解
D. 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传无关
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化会影响基因的表达,但DNA甲基化不一定对机体是不利的,A错误;
B、P序列在精子中是非甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达,故基因型为Aa的个体可能是侏儒鼠,其A基因来自母本,若是AA,则必有一个A来自雄鼠,则表现为正常鼠,B正确;
C、降低甲基化酶的活性,导致P序列甲基化程度降低,对A基因表达的抑制作用降低,从而使得发育中的小鼠侏儒症状(基因型为Aa)能一定程度上缓解,但基因型为aa的症状无法缓解,C错误;
D、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的变化,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关,D错误。
故选B。
二、多项选择题(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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
14. 水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传,用一个纯合易感病的矮秆(抗倒伏)品种与一个纯合抗病高秆(易倒伏)品种杂交。下列说法中正确的是( )
A. F2中既抗病又抗倒伏的基因型为ddRR和ddRr
B. F2中可以直接选育出矮秆抗病新品种
C. F2中既抗病又抗倒伏的个体占3/16
D. 上述育种方法叫杂交育种
【答案】ACD
【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。
【详解】ACD、纯合易感病的矮秆基因型是ddrr,纯合抗病高秆的基因型是DDRR,二者杂交的F1为高秆抗病(DdRr),F1自交产生的F2中出现性状分离,出现既抗病又抗倒伏的新类型占3/16,基因型有ddRR和ddRr,上述育种方法属于杂交育种,A、C、D正确;
B、F2中可获得矮秆抗病新品种,由于抗病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,因此F2中的矮秆抗病新品种包含杂合子个体,需要多代自交筛选出稳定的矮秆抗病新品种,B错误。
故选ACD。
15. 某果蝇长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刚毛(D)对无刚毛(d)为显性,控制这三对相对性状的基因位于常染色体上。如图表示某个体精原细胞的基因组成(不考虑基因突变和染色体互换),下列有关叙述错误的是( )
A. 若该个体和多只残翅弯翅无刚毛雌果蝇交配,则子代雌雄果蝇中基因型和表型均为4种
B. 图示某一精原细胞减数分裂产生的精细胞基因型种类有ABD、ABd、abD、abd
C. 该个体处于有丝分裂后期的细胞,移向细胞同一极的基因为ABD或abd
D. 复制形成的两个D基因的分离可能发生在减数分裂Ⅱ后期
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析:昆虫长翅、残翅基因与直翅、弯翅基因位于一对同源染色体上,因此遗传时不遵循基因的自由组合定律;而有刚毛、无刚毛位于另一对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、若该个体和多只残翅弯翅无刚毛雌果蝇(aabbdd)交配,雄果蝇产生的配子为ABD、ABd、abD、abd,由于在常染色体上,则子代雌雄果蝇中基因型和表型均为4种,A正确;
B、不考虑基因突变和染色体互换,图示某一精原细胞减数分裂产生的精细胞只有两种,基因型种类有ABD、abd或ABd、abD,B错误;
C、该个体处于有丝分裂后期的细胞,移向细胞同一极的基因为A、B、D、a、b、d,C错误;
D、复制形成的两个D基因位于姐妹染色单体上,它们的分离发生在减数分裂Ⅱ后期,随姐妹染色单体的分离而分离,D正确。
故选BC。
16. 2018年,我国科学家成功将正常单倍体酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合,创建了只有1条线型染色体的酵母菌株SY14,成为国际首例人造单染色体真核细胞。菌株SY14除表现出小的适应性限制和有性生殖缺陷外,在形态、功能等各方面全部都正确如初。下列有关叙述正确的是( )
A. 该条人造单染色体上含有多个基因
B. 该条人造单染色体上的基因呈线性排列
C. 该条人造单染色体复制后含有 1个亲代DNA分子和1个子代DNA分子
D. 菌株SY14可能因细胞中只含1条染色体,不能发生联会导致其有性生殖缺陷
【答案】ABD
【解析】
【分析】真核生物中,基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸;基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、染色体上有许多基因,据此可知,该条人造单染色体上含有多个基因,A正确;
B、基因在染色体上呈线性排列,该条人造单染色体上的基因也呈线性排列,B正确;
C、DNA复制方式为半保留复制,故该条人造单染色体复制后含2个DNA分子,而且每个DNA分子中各有一条单链是亲代DNA分子的单链,C错误;
D、由于菌株SY14 中只有一条染色体,故其有性生殖缺陷的原因可能是细胞中只含1染色体,无法正常联会导致的,D正确。
故选ABD。
17. 下列关于下图所示生理过程的叙述,错误的是( )
A. 过程①需要解旋酶和 RNA 聚合酶的参与
B. 物质2上的任意三个相邻碱基叫作密码子
C. 过程②同时具有 A—U 和U—A 两种配对方式
D. 过程②从左向右进行,形成多条不同的多肽链
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、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的过程。2、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的过程。
【详解】A、过程①为转录,需要RNA聚合酶的参与,不需要解旋酶的参与,A错误;
B、物质2上只有决定一个氨基酸的三个相邻碱基才能叫作一个密码子,B错误;
C、过程②为翻译,同时具有 A—U 和U—A两种配对方式,C正确;
D、过程②从左向右进行,形成多条相同的多肽链,D错误。
故选ABD。
18. 豌豆种子有圆粒和皱粒两种,如图为圆粒种子形成机制的示意图,下列相关说法正确的是( )
A. 图中显示了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
B. 当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,细胞内淀粉的含量会上升
C. 皱粒种子中蔗糖含量相对更高,味道更甜美
D. 图中①②过程中碱基互补配对的方式有差异
【答案】ACD
【解析】
【分析】图中①为以基因的一条单链为模板,合成mRNA的转录过程,②表示以mRNA为模板合成淀粉分支酶的翻译过程。
【详解】A、图中显示了淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成控制蔗糖转化为淀粉的过程,从而控制豌豆的圆粒与皱粒,A正确;
B、当编码淀粉分支酶的基因被打乱时,会导致淀粉分支酶异常,其活性大大降低,从而使淀粉的含量 下降,B错误;
C、皱粒种子中不能合成淀粉分支酶,蔗糖不能转化为淀粉,蔗糖含量相对更高,味道更甜美, C正确;
D、转录和翻译过程相比较,前者特有的碱基配对方式为T—A,D正确。
故选ACD。
三、非选择题(本题共5小题,共59分)
19. 下图是甲、乙两种遗传病的家族系谱图,其中之一为红绿色盲,图1中没有成员患乙病,图2中没有成员患甲病。请据图回答下列问题(甲病的相关基因为A、a,乙病的相关基因为B、b):
(1)图______中的遗传病为红绿色盲,另一种遗传病属于_______________性遗传病。
(2)图1中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生,Ⅲ8的表型________(填“一定”或“不一定”)正常。
(3)若图2中的Ⅱ3与Ⅱ4再生一个女孩,其患病的概率是_______。
(4)若同时考虑两种遗传病,图2中Ⅱ4的基因型是_________;若图1中的Ⅲ8与图2中的Ⅲ5结婚,则他们生下两病兼患男孩的概率是_________。
【答案】(1) ①. 2 ②. 常染色体显
(2)不一定 (3)1/2
(4) ①. aaXBXb ②. 1/8
【解析】
【分析】遗传病是由基因突变或染色体异常引起的疾病,具有先天性和家族聚集性。主要分为单基因病(如地中海贫血)、多基因病(如高血压)和染色体病(如唐氏综合征)。预防手段包括基因检测和产前筛查,治疗以控制症状为主,部分可通过基因编辑技术干预。
【小问1详解】
由图1可知,Ⅰ1和Ⅰ2均患有甲病,但他们有一个正常的女儿(Ⅱ5),因此该病为常染色体显性遗传病,则图2中的遗传病为红绿色盲,属于伴X染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
Ⅱ4患甲病,但生有正常的孩子,所以其基因型为Aa,可以产生含A基因的精子并传给Ⅲ8,因此Ⅲ8的表型不一定正常。
【小问3详解】
图2中Ⅱ3的基因型为XbY,Ⅲ5的基因型为XbXb,所以Ⅱ4的基因型为XBXb,Ⅱ3与Ⅱ4再生一个女孩,患病的概率为1/2。
【小问4详解】
若同时考虑两种遗传病,图2中Ⅱ4的基因型为aaXBXb,图1中Ⅲ8的基因型为1/2AaXBY、1/2aaXBY,图2中Ⅲ5的基因型为aaXbXb,图1中的Ⅲ8与图2中的Ⅲ5的后代中患甲病的概率为1/2×1/2=1/4,患乙病的概率为1/2,且患乙病的均为男孩,则他们生下两病兼患男孩的概率为1/4×1/2=1/8。
20. DNA可以通过自我复制完成遗传信息的传递。下图表示真核生物DNA复制的示意图(引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段)。
(1)图中A物质是______,据图分析可得出DNA分子复制的特点有_______(需要答出两点)。
(2)DNA双链间形成两条氢键的碱基配对方式是____。若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶600个,该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗_____个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在T2噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是___________________。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,得到的子代T2噬菌体含有3H标记的比例是____________。
(4)引物的3'端和脱氧核苷酸靠_______键相连。复制过程中,引物最终会被酶切除,从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是_____________________。
【答案】(1) ①. 解旋酶 ②. 半保留复制、边解旋边复制
(2) ①. A和T ②. 6400
(3) ①. T2噬菌体复制DNA需要宿主细胞大肠杆菌提供原料 ②. 100%
(4) ①. 磷酸二酯 ②. RNA中含有U(尿嘧啶),DNA中没有
【解析】
【分析】DNA复制的过程是以DNA的两条链作为模板,以脱氧核苷酸作为原料,通过解旋酶和DNA聚合酶的催化,实现DNA的半保留复制。
【小问1详解】
该图表示真核生物DNA复制的示意图,酶A是打开DNA分子双螺旋结构的解旋酶,由图分析可知,新合成的子链与母链结合,体现出半保留复制的特点,解旋酶A边向左移动,DNA分子形成的子链边延长,这体现出边解旋边复制的特点。
【小问2详解】
DNA碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G、T—A、G—C,A与T之间有两个氢键,C与G之间有三个氢键。1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶600个,则胞嘧啶有1000-600=400个,若该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为25-1×400=6400个。
【小问3详解】
以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为T2噬菌体DNA复制提供原料,所以在T2噬菌体DNA中检测到放射性。用3H充分标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,由于DNA的半保留复制,得到的子代T2噬菌体含有3H标记的比例是100%。
【小问4详解】
引物的3'端通过磷酸二酯键与脱氧核苷酸相连,引物的本质是RNA,其被酶切除时DNA分子并没有受到影响,因而可能是该酶能够准确识别出引物RNA中特有的碱基U(尿嘧啶),DNA中没有。
21. 如图所示为细胞中与基因有关的物质或结构,请分析并回答下列问题。
(1)细胞内的遗传物质是b,基因和b的关系是____________________。
(2)遗传物质的主要载体是a,基因和a的关系是__________________。
(3)c和b的关系是_________________。
(4)如果一对等位基因存在于___________上,则其遗传上总是与性别相关联,这种现象叫作___________。这种遗传方式既遵循孟德尔_____________定律,又有一定的特殊性。
(5)b的空间结构是独特的____________。若其中的(A+T)/(G+C)=0.25,则T占总碱基数的比例为______,其中一条单链中(A+T)/(G+C)=_____。
【答案】(1)基因通常是具有遗传效应的DNA(b)片段
(2)基因在染色体(a)上呈线性排列
(3)脱氧核苷酸(c)是组成DNA(b)的基本单位
(4) ①. 性染色体 ②. 伴性遗传 ③. 第一或基因分离
(5) ①. 双螺旋结构 ②. 10% ③. 0.25
【解析】
【分析】题图是细胞中与基因有关的物质或结构图,基因是有遗传效应的DNA片段,因此b为DNA,c为脱氧核苷酸;染色体主要由DNA和蛋白质组成,因此a为染色体,h为蛋白质;脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成,因此d、e、f为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,g为C、H、O、N、P。
【小问1详解】
细胞内的遗传物质是b(DNA),基因和b(DNA)的关系是基因通常是具有遗传效应的DNA(b)片段。
【小问2详解】
遗传物质DNA的主要载体是染色体(a),每条染色体上含有多个基因,基因在染色体(a)上呈线性排列。
【小问3详解】
c为脱氧核苷酸,b为DNA,脱氧核苷酸(c)是组成DNA(b)的基本单位,DNA彻底水解后的产物是d、e、f(脱氧核糖、含氮碱基和磷酸)。
【小问4详解】
如果基因存在于性染色体上,则其遗传上总是与性别相关联,称为伴性遗传,这种遗传方式既遵循孟德尔第一或基因分离定律,又有一定的特殊性。
【小问5详解】
DNA(b)的空间结构是独特的双螺旋结构,根据碱基互补配对原则,双链DNA中A=T,C=G,若其中的(A+T)/(G+C)=1/4,则A+T=1/5,由于A=T,则T占总碱基数的比例=1/5÷2=1/10=10%;DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,即该DNA分子中(A+T)/(G+C)=0.25,则其中一条单链中(A+T)/(G+C)的值也为0.25。
22. 如图表示某真核生物基因表达的部分过程,请回答下列问题:
(1)图中表示遗传信息的________过程,发生的场所是__________。
(2)图中③表示____________,合成的主要场所是_______________,通过核孔运输到细胞质中,_____(填“需要”或“不需要”)能量。
(3)图中方框内的碱基应为________,对应的aa5应为__________(赖氨酸的密码子为AAA,苯丙氨酸的密码子为UUU)。
(4)图中核糖体的移动方向是_________。
【答案】(1) ①. 翻译 ②. 核糖体
(2) ①. mRNA ②. 细胞核 ③. 需要
(3) ①. UUU ②. 赖氨酸
(4)从左到右
【解析】
【分析】分析题图:图示为翻译过程,其中①是氨基酸,②为tRNA,③为mRNA,④为核糖体。
【小问1详解】
图中核糖体上进行的是翻译过程,此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。
【小问2详解】
③为mRNA,主要在细胞核中合成,通过核孔转移到细胞质中,此过程穿过0层膜,需要能量。
【小问3详解】
密码子存在于mRNA分子上,与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对,故图中方框内的碱基为UUU,对应的密码子为AAA,相应氨基酸是赖氨酸。
【小问4详解】
根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知,核糖体的移动方向为从左到右。
23. 囊性纤维化是一种遗传病,由一对等位基因控制,其致病机理如图所示。请回答下列有关问题:
(1)据图分析,①过程需要______酶参与催化反应,②过程发生中的“搬运工”是___________。
(2)异常CFTR蛋白在第508位缺失一个氨基酸(苯丙氨酸)的根本原因是_________________。缺失氨基酸后,CFTR蛋白的空间结构________(填“改变”或“不变”)。
(3)囊性纤维化的实例表明,基因表达产物与性状的关系是_____________。
(4)一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的女儿,推测CFTR基因位于_________(填“常染色体”或“性染色体”)上。该夫妇第二胎生下一对表型均正常的“龙凤胎”,则这对“龙凤胎”均不携带致病基因的概率为________。
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. 转运RNA(或tRNA)
(2) ①. 正常CFTR基因缺失了3个碱基对,成为异常CFTR基因 ②. 改变
(3)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(4) ①. 常染色体 ②. 1/9
【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等。
【小问1详解】
据图分析可知,①过程表示转录,需要RNA聚合酶参与催化反应,②过程表示翻译,其中的“搬运工”是转运RNA(或tRNA)。
【小问2详解】
据图分析可知,异常CFTR蛋白在第508位缺失一个氨基酸,推测异常CFTR基因比正常CFTR基因少3个碱基对,异常CFTR蛋白的氨基酸数目减少,其空间结构和功能发生改变。
【小问3详解】
囊性纤维化的实例表明,基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【小问4详解】
由一对表型正常的夫妇生育了一个患囊性纤维化的女儿,可推测CFTR基因位于常染色体上,为隐性遗传病,且父母的基因型均为Aa。“龙凤胎”是异卵双胞胎,二者均不携带致病基因的概率为1/3×1/3=1/9。
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