内容正文:
2024—2025学年度第二学期期中学业水平诊断
高一生物(等级考)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔探索分离定律时运用了假说—演绎法,下列说法错误的是( )
A. 假说是通过推理和想象提出的,能对已有实验现象作出合理解释
B. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
C. 预测一对相对性状测交实验结果和绘制测交实验遗传图解是孟德尔对假说的演绎推理
D. F1测交产生了两种表型的子代且比例接近1:1,是对演绎的检验
【答案】B
【解析】
【分析】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。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(分离定律)。
【详解】A、假说是通过对实验现象的观察、推理和想象提出的,并且能够对已有的实验现象作出合理的解释,A正确;
B、孟德尔假说的核心内容是“生物的性状是由遗传因子决定的,在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中”,当时还没有染色体的概念,B错误;
C、孟德尔根据假说进行演绎推理,预测一对相对性状测交实验的结果,并绘制测交实验的遗传图解,C正确;
D、 F1测交产生了两种表型的子代且比例接近1:1,这是通过实验对演绎推理的结果进行检验,D正确。
故选B。
2. 豌豆的紫花与白花、玉米的阔叶与窄叶均受一对等位基因控制。自然状态下,将纯合紫花豌豆与纯合白花豌豆间行种植,纯合阔叶玉米与纯合窄叶玉米间行种植,发现紫花豌豆植株后代均为紫花,阔叶玉米后代均为阔叶,下列说法正确的是( )
A. 由后代推断,玉米阔叶和豌豆紫花为显性性状
B. 推测白花豌豆后代紫花和白花都有,窄叶玉米后代阔叶与窄叶都有
C. 选取阔叶玉米部分后代测交后发现阔叶:窄叶=5:1,则选取个体中纯合子占2/3
D. 将紫花豌豆植株后代自然状态下种植,后代会出现性状分离
【答案】C
【解析】
【分析】豌豆是自花传粉、闭花授粉植株,自然状态下只能自交。玉米植株雌雄同株、异花,自然状态下,既能自交,也能杂交。
【详解】A、豌豆闭花授粉,纯合紫花豌豆与纯合白花豌豆间行种植,紫花豌豆植株后代均为紫花,无法判断紫花为显性还是隐性,A错误;
B、玉米为单性花,阔叶玉米后代均为阔叶,说明阔叶为显性,窄叶为隐性,因此窄叶玉米后代阔叶与窄叶都有;豌豆为两性花,无法推测白花豌豆后代紫花和白花都有,B错误;
C、测交是与隐性个体杂交,隐性个体只能产生一种配子,选取阔叶玉米部分后代测交后发现阔叶:窄叶=5:1,说明阔叶产生的配子为显性:隐性=5:1,只有显性杂合子产能产生隐性配子(占1/6),且显性杂合子产生的显性配子:隐性配子为1:1,因此显性杂合子为1/3,显性纯合子为2/3,则选取个体中纯合子占2/3,C正确;
D、豌豆严格自交,自然下均为纯种,子代不会出现性状分离,D错误。
故选C。
3. 人类ABO血型是由3个复等位基因(IA、IB和i)共同控制的,IA和IB均对i为完全显性,IA和IB同时存在时,表现为AB型血,ii表现为O型血。有一种异常的同侧AB型血,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 正常人群中IA、IB、i基因的遗传遵循自由组合定律
B. 一个正常人体细胞内最多同时含有两种上述复等位基因
C. AB型血个体与O型血个体结婚,后代一定不会有O型血
D. 基因型为IAi和IBi的夫妇婚配,生出O型血男孩的概率为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、IA、IB和i属于复等位基因,正常人群中IA、IB和i的遗传遵循基因的分离定律,不遵循自由组合定律,A错误;
B、一个正常人体细胞是二倍体,同源染色体成对存在,所以最多同时含有两种上述复等位基因,比如基因型为IAi或IBi等情况,B正确;
C、AB型血包括正常AB型和同侧AB型,正常AB型与O型血婚配,后代有A型和B型两种,同侧AB型与O型血婚配,后代有同侧AB型和O型两种,C错误;
D、基因型为IAi和IBi的夫妇婚配,生出O型血(ii)孩子的概率为1/4,生出男孩的概率为1/2,所以生出O型血男孩的概率为1/4×1/2=1/8,D错误。
故选B。
4. 联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。下列叙述正确的是( )
A. 联会复合体在减数第一次分裂中期形成
B. D蛋白缺失细胞的同源染色体能正常分离
C. 用蛋白酶体抑制剂处理正常细胞可能导致配子中含有同源染色体
D. 联会的结果是形成四分体,正常果蝇次级精母细胞中含有2个四分体
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;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:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(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、由题意可知,联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构,而同源染色体的配对发生在减数第一次分裂前期,A错误;
B、D蛋白功能是促进联会复合体蛋白的降解,若缺失会导致联会复合体无法正常解离,从而阻碍同源染色体分离,B错误;
C、D蛋白依赖蛋白酶体降解联会复合体蛋白,抑制剂阻断该过程后,联会复合体持续存在,同源染色体可能无法分离,导致配子中含有同源染色体,C正确;
D、四分体仅存在于减数第一次分裂,正常果蝇次级精母细胞不存在同源染色体,无四分体存在,D错误。
故选C。
5. 如图为某家族关于甲(相关基因为A/a)和乙(相关基因为B/b)两种遗传病的系谱图。已知Ⅱ8不含乙病的致病基因,不考虑X、Y染色体同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 甲病与乙病的遗传方式分别为常染色体显性遗传、伴X隐性遗传
B. Ⅲ9的基因型可能为aaXBXB或aaXBXb
C. 若同时考虑甲病和乙病,Ⅲ11为杂合子的概率为1/6
D. Ⅲ11与正常男性婚配不会生出同时患两种病的女孩
【答案】C
【解析】
【分析】 基因的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组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、对于甲病,由系谱图中Ⅱ3和Ⅱ4患病,而Ⅲ9正常,可知甲病为显性遗传病,又因为Ⅲ9是女性正常,其父亲Ⅱ4患病,所以甲病是常染色体显性遗传;对于乙病,由于Ⅱ7和Ⅱ8正常,且Ⅱ8不含乙病致病基因,Ⅱ13患乙病,所以乙病为伴X隐性遗传,A正确;
B、Ⅲ9不患甲病,基因型为aa,又因为Ⅱ3和Ⅱ4都不患乙病,所以Ⅲ9的基因型可能为aaXBXB或aaXBXb,B正确;
C、对于甲病,Ⅲ11患病,其父母Ⅱ3和Ⅱ4都患病且有正常孩子Ⅲ9,所以Ⅱ3和Ⅱ4关于甲病的基因型都为Aa,则Ⅲ11关于甲病的基因型1/3AA、2/3Aa;对于乙病,因为Ⅲ13患乙病,其致病基因由I1传给Ⅱ7再传给Ⅲ13,所以I1的基因型为XBXb,与I2(XBY)婚配,Ⅱ4的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,产生的雌配子为3/4XB、1/4Xb,与Ⅱ3(XBY)婚配,由于Ⅲ11为女性,所以Ⅱ3提供XB的概率为1,Ⅲ11为纯合子(XBXB)的概率为3/4×1=3/4,若同时考虑甲病和乙病,Ⅲ11为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×3/4=1/4,所以Ⅲ11为杂合子的概率为1-1/4=3/4,C错误;
D、Ⅲ11患甲病,不患乙病,基因型为A-XBX-,正常男性基因型为aaXBY,对于女孩,患乙病需要从Ⅲ11获得Xb基因,由于正常男性提供的是XB,所以Ⅲ11与正常男性婚配不会生出同时患两种病的女孩,D正确。
故选C。
6. 萨顿、摩尔根等科学家在“基因在染色体上”观点的提出和验证上做出了巨大贡献,下列相关说法正确的是( )
A. 萨顿通过分析基因与染色体的平行关系证明了“基因在染色体上”
B. 摩尔根对F1代雌雄果蝇分别测交,得到的后代均为红眼:白眼=1:1
C. 摩尔根在果蝇杂交实验中发现F2中白眼果蝇只有雄性,验证了白眼基因在X染色体上
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】
【分析】萨顿通过类比推理法推测“基因在染色体上”。摩尔根用假说-演绎法证明了基因在染色体上。
【详解】A、萨顿通过分析基因与染色体的平行关系,提出了“基因在染色体上”的假说,而不是证明,类比推理法不能用于证明,A错误;
B、子一代雌蝇基因型为XWXw测交结果为无论雌雄后代均为均为红眼:白眼=1:1;子一代雄蝇基因型为XWY,测交结果为子代雌蝇全为红眼,子代雄蝇全为白眼,后代也为红眼:白眼=1:1,B正确;
C、摩尔根在果蝇杂交实验中发现F2中白眼果蝇只有雄性,提出了白眼基因在X染色体上假说,通过测交实验验证了该假说,C错误;
D、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图,证明了基因在染色体上呈线性排列,但不是通过果蝇杂交实验,D错误。
故选B。
7. 欲探究某XY决定型动物一对等位基因在染色体上的位置情况,将纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交得到F1,F1自由交配得F2。下列说法错误的是( )
A. 若F1无论雌雄均为显性,则该等位基因位于常染色体或X、Y染色体同源区段
B. 若F1所有雌性均为显性,雄性均为隐性,则该等位基因只位于X染色体上
C. 只有等位基因位于常染色体上,F2才会出现雌雄个体均表现为既有显性又有隐性
D. 若F2中雄性为显性,雌性有显性和隐性,则该等位基因位于X、Y染色体同源区段
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y的同源区段有相同或等位基因。X、Y的非同源区段,没有相同或等位基因,其上的基因是X特有或Y特有。同源区段或非同源区段上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。
【详解】A、若该等位基因位于常染色体上,设相关基因用A、a表示,则亲本为AA×aa,F1为Aa,无论雌雄均为显性,若位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本为XAYA×XaXa,F1为XAXa、XaYA,无论雌雄均为显性,所以该等位基因可能位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上,A正确;
B、F1所有雌性均为显性,雄性均为隐性,遗传与性别有关,该等位基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段上。设相关基因用A、a表示,若该等位基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本为XAYA×XaXa,F1为XAXa、XaYA,无论雌雄均为显性,与题意不符合;若该等位基因位于X染色体上,则亲本为XAY×XaXa,F1为XAXa、XaY,与题意相符合,因此,若F1所有雌性均为显性,雄性均为隐性,则该等位基因只位于X染色体上,B正确;
CD、若该等位基因位于常染色体上,F1为Aa,自由交配得F2,F2基因型为AA:Aa:aa=1:2:1,雌雄个体均表现为既有显性又有隐性;若位于X、Y染色体的同源区段上,F1为XAXa、XaYA,自由交配得F2,F2基因型为XAXa、XaXa、XAYA、XaYA,雌性个体既有显性又有隐性,雄性均为显性;若位于X染色体的非同源区段上,F1为XAXa、XaY,自由交配得F2,F2基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY,雌雄个体均表现为既有显性又有隐性。综上分析可知,若F2雌雄个体均表现为既有显性又有隐性,则该等位基因位于常染色体上或位于X染色体的非同源区段上;若若F2中雄性为显性,雌性有显性和隐性,则该等位基因位于X、Y染色体同源区段,C错误、D正确。
故选C。
8. 下列关于染色体、DNA、基因及其相互关系的叙述,正确的是( )
A. 染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只有一个DNA分子
B. 一对同源染色体的相同位置分布的一定是等位基因
C. 对于所有生物而言,基因都是具有遗传效应的DNA片段
D. DNA中的碱基对数目大于其上所有基因中的碱基对数目之和
【答案】D
【解析】
【分析】基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【详解】A、染色体是DNA的主要载体,一条染色体上有一个或者两个DNA分子,A错误;
B、一对同源染色体的相同位置分布的是等位基因或者相同基因,B错误;
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,在RNA病毒中,基因是具有遗传效应的RNA片段,C错误;
D、基因在DNA上成线性排列,即在DNA中有非基因序列,因此,DNA中的碱基对数目远远大于其上所有基因中的碱基对数目之和,D正确。
故选D。
9. 核苷酸通过缩聚形成多核苷酸。一个核苷酸的糖与下一个核苷酸的磷酸基团相连,在多核苷酸中形成一个糖-磷酸主链。下列叙述错误的是( )
A. 糖-磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、P
B. 多核苷酸中的一个磷酸基团与一个或两个糖相连
C. m个核苷酸形成一个多核苷酸时,会形成m-1个磷酸二酯键
D. 一个多核苷酸中最多有四种含氮碱基
【答案】A
【解析】
【分析】核酸是生物大分子,核苷酸是核酸的基本组成单位。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
【详解】A、核糖和脱氧核糖的组成元素是C、H、O,磷酸基团的组成元素是H、O、P元素,故糖-磷酸主链的组成元素有C、H、O、P,不含N元素,A错误;
B、多核苷酸链5'端末端的磷酸基团只与一个五碳糖相连,除此之外的磷酸基团与两个五碳糖相连,B正确;
C、核苷酸形成多核苷酸时,两个核苷酸间形成一个磷酸二酯键,故m个核苷酸形成一个多核苷酸时,会形成m-1个磷酸二酯键,C正确;
D、一个多核苷酸可能是脱氧核苷酸形成的(含AGCT四种碱基),也可能是核糖核苷酸形成的(含AGCU四种碱基),故一个多核苷酸中最多有四种含氮碱基,D正确。
故选A。
10. 赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下,T2噬菌体侵染大肠杆菌20分钟会引起大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是( )
A. A组试管Ⅰ获得的噬菌体2的DNA和蛋白质分别被32P和35S标记
B. B组试管Ⅱ培养20分钟后,得到的子代噬菌体的DNA均含32P
C. B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
D. 搅拌不充分会造成A组试管Ⅲ上清液的放射性强度减弱
【答案】D
【解析】
【分析】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、A组中用35S标记大肠杆菌,噬菌体在侵染大肠杆菌时,以大肠杆菌的物质为原料(核苷酸原料没有被标记)合成自身的组成成分,所以获得的噬菌体2的蛋白质被35S标记,但DNA不会被32P标记,A错误;
B、B组用32P标记大肠杆菌长时间培养噬菌体2,使得噬菌体2的DNA被32P标记,再去侵染未标记大肠杆菌,新合成的子代噬菌体的DNA都来自大肠杆菌的原料,得到的子代噬菌体的DNA部分含32P,所以B组试管Ⅱ培养20分钟后,大肠杆菌裂解,得到的子代噬菌体的DNA部分含32P,B错误 ;
C、B组试管Ⅲ上清液中的放射性主要来自未侵染的噬菌体或侵染后释放的子代噬菌体,若培养时间过短,部分噬菌体未侵染,试管Ⅲ上清液的放射性强度会增强。若培养时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,试管Ⅲ上清液的放射性强度也会增强。但上清液中的放射性强度并不是与接种后的培养时间一直成正比,当培养时间过长,大肠杆菌全部裂解后,上清液放射性强度不再增加,C错误;
D、A组用35S标记的是大肠杆菌,搅拌不充分会使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌分离,经离心后会进入沉淀中,造成A组试管Ⅲ上清液的放射性强度减弱,D正确。
故选D。
11. 下图表示某DNA分子复制过程示意图,M、N是两种酶。下列叙述正确的是( )
A. a链和b链是反向平行的,②为相应核苷酸链的3'端
B. a链上的碱基通过磷酸二酯键相连,双链间的碱基通过氢键相连
C. M是DNA聚合酶,能起始合成新的脱氧核苷酸链
D. a链嘌呤碱基的数量和b链的嘧啶碱基的数量相等
【答案】D
【解析】
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。
【详解】A、a链和b链是DNA的两条链,是反向平行的,②为模板链,在DNA复制过程中,DNA聚合酶只能从5'端向3'端延伸子链,由图中复制方向可判断②为相应核苷酸链的5'端,A错误;
B、a链上的碱基是通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖- 相连的,而不是直接通过磷酸二酯键相连,双链间的碱基通过氢键相连,B错误;
C、M是DNA聚合酶,它的作用是将游离的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上,延伸DNA链,但不能起始合成新的脱氧核苷酸链,起始合成新链需要引物,C错误;
D、根据碱基互补配对原则,a链与b链碱基互补配对,即a链上的嘌呤碱基与b链上的嘧啶碱基互补配对,所以a链嘌呤碱基的数量和b链的嘧啶碱基的数量相等,D正确。
故选D。
12. 重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。噬菌体φX174由一个环状单链DNA和蛋白质衣壳构成,其基因D与基因E重叠(图中Met、Glu表示氨基酸)。下列叙述正确的是( )
A. 重叠基因让噬菌体有限的DNA序列包含更多的遗传信息
B. D基因和E基因重叠部分编码的氨基酸序列相同
C. 携带Met的tRNA上的反密码子为AUG
D. 基因D和E表达的蛋白质具有相同的生物学功能
【答案】A
【解析】
【分析】图中基因D的碱基序列中包含了基因E,由此看出基因发生了重叠,这样就增大了遗传信息储存的容量。
【详解】A、基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质,有效利用了DNA的遗传信息量,提高了碱基的利用率,A正确;
B、D基因中虽然包含E基因的序列,但是两基因编码蛋白质除起始密码子编码的甲硫氨酸相同以外,之后相同的核苷酸序列编码氨基酸的密码子是错位的,故D基因和E基因重叠部分编码的氨基酸不相同,B错误;
C、Met的编码碱基序列是ATG,对应的密码子是AUG,则携带Met的tRNA上的反密码子为UAC,C错误;
D、基因D和基因E尽管有重叠序列,但二者是不同的基因,因而表达的蛋白质应该不具有相同的生物学功能,D错误。
故选A。
13. 下列有关科学家的研究方法、研究成果的叙述错误的是( )
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用减法原理证明了DNA是主要的遗传物质
B. 沃森和克里克采用构建物理模型的方法构建了DNA的双螺旋结构
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术验证了DNA半保留复制的假说
D. 尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码
【答案】A
【解析】
【分析】1、加法原理:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
2、减法原理:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“加法原理”。
3、同位素标记法:同位素可用于追踪物质运行和变化的规律。
【详解】A、艾弗里利用酶的作用,特定去除某一种物质的作用,即利用“减法原理”进行肺炎链球菌体外转化实验,证明DNA是遗传物质,而非主要的遗传物质,A错误;
B、模型主要包括物理模型、概念模型和数学模型。物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,沃森和克里克制作的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用15N、14N两种同位进行素标记验证了DNA半保留复制的假说,C正确;
D、马太与尼伦伯格在无细胞系统环境下,利用蛋白质体外合成技术把一条只由尿嘧啶(U)组成的RNA翻译成一条只有苯丙氨酸(Phe)的多肽,由此破解了首个遗传密码(UUU),D正确。
故选A。
14. 研究人员将大量14C标记的亮氨酸加入蛋白质体外合成体系中,发现体系中很快产生放射性亮氨酸-小RNA复合物。将该复合物转移到无放射性的蛋白质体外合成体系中,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质体外合成体系中有核糖体、氨基酸和RNA等
B. 放射性亮氨酸与小RNA的结合是具有特异性的
C. a为新合成的蛋白质,小RNA是指mRNA
D. 一段时间后复合物的放射性可能降为0
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用利用核糖核苷酸合成RNA的过程,翻译是以mRNA模板,核糖体沿着mRNA移动而翻译出具有一定氨基酸顺序的多肽,在此过程中密码子与反密码子碱基互补配对。
【详解】A、蛋白质的合成是一个复杂的过程,需要多种成分的参与。其中,核糖体是蛋白质合成的场所,氨基酸是蛋白质的原料,而RNA(包括mRNA、tRNA和rRNA等)则在这个过程中起到了关键的作用,题目中提到的“蛋白质体外合成体系”应该包含了这些基本成分,A正确;
B、在蛋白质合成过程中,氨基酸与特定的tRNA结合形成氨基酸-tRNA复合物,然后这个复合物根据mRNA上的密码子进行配对并加入到正在合成的蛋白质链中,由于密码子和反密码子的特异性配对关系以及tRNA对氨基酸的特异性识别作用,放射性亮氨酸只能与特定的tRNA结合并加入到蛋白质中,因此,放射性亮氨酸与小RNA的结合具有特异性,B正确;
C、翻译时,转运RNA用来运输氨基酸,故与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA,C错误;
D、随着蛋白质合成的进行,放射性亮氨酸不断从复合物中脱离参与合成蛋白质,一段时间后复合物的放射性可能降为0,D正确。
故选C。
15. 柳穿鱼的花具有两种类型,植株甲呈两侧对称,植株乙呈辐射对称。研究发现,柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因直接相关。下列叙述不能作为支持“柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象”证据的是( )
A. 植株甲和乙的Lcyc基因的碱基序列相同
B. 植株甲和乙的Leyc基因的转录发生在细胞核中
C. 甲×乙→F1(与甲的花相似)F2(绝大多数植株的花与甲相似)
D. 植株乙的Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团
【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。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
【详解】A、表观遗传中基因的碱基序列不变,植株甲和乙Lcyc基因的碱基序列相同支持柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象,A不符合题意;
B、发生甲基化的基因不能正常表达,Lcyc基因的转录场所发生在细胞核中是对基因表达过程的一种正常描述,不能作为支持柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象的证据,B符合题意;
C、表观遗传是一种可遗传的变异,甲×乙→F1(与甲的花相似),F1自交得到F2(绝大多数植株的花与甲相似,少数与乙相似),该杂交结果说明该变异是可遗传的变异,支持柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象,C不符合题意;
D、表观遗传指基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,植株乙的Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团支持柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象,D不符合题意。
故选B
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 牵牛花的花色有三种表型,受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列说法错误的是( )
A. 这三对等位基因位于三对同源染色体上
B. 可以用测交的方法区分不同基因型的粉色花
C. 浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
D. F2浅红花中自交出现深红花概率最高的植株占3/13
【答案】BC
【解析】
【分析】1、控制不同性状遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合;
2、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、F₂中红花(A_B_D_)占27/64=(3/4)³,符合自由组合定律,表明三对等位基因位于三对同源染色体上,A正确;
B、粉色花基因型为至少一对隐性纯合(如aaBBDD、Aabbdd、aabbdd 等)与aabbdd测交,测交后代均为粉色花,不同基因型的粉色花测交后代表型相同,无法区分不同基因型,B错误;
C、由于粉色花基因型为至少一对隐性纯合,浅红花植株的基因型为A-B-D-基因型中除去AABBDD后的所有其他基因型,二者杂交,后代中不会出现基因型为AABBDD的个体,即不会有深红花植株出现,C错误;
D、浅红花基因型包括:①两对纯合一对杂合(如AABBDd):共3种,每种2/64,合计6/64,自交产生深红花概率为1/4;②一对纯合两对杂合(如AABbDd):共3种,每种4/64,合计12/64,自交产生深红花概率为1/16;③三对杂合(AaBbDd):8/64,自交产生深红花概率为1/64。概率最高的是两对纯合一对杂合的植株,占浅红花的6/26=3/13,D正确。
故选BC。
17. 鸡的性别决定方式为ZW型,其胫色浅、深为一对等位基因控制的相对性状。当胫色浅雄性个体与胫色深雌性个体杂交时,F1中1/3为胫色浅雄性,1/3为胫色深雄性,1/3为胫色深雌性。不考虑ZW同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 控制胫色基因位于Z染色体上,胫色浅对胫色深为显性
B. 在群体中与该性状有关的基因型有4种
C. F1中无胫色浅雄性与含有胫色浅基因的精子死亡有关
D. F1自由交配后代后代中胫色浅个体占1/7
【答案】AD
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、胫色浅雄性个体与胫色深雌性个体杂交时,后代雄:雌=2:1,雄性个体有胫色浅和胫色深的性状,假设控制这对相对性状的基因用A/a表示,则亲本的基因型为ZAZa×ZaW,胫色浅为显性性状,基因型为ZAW的个体死亡,A正确;
B、由A选项可知,由于ZAW的个体死亡,则该群体存在的基因型有ZAZa、ZaZa、ZaW三种,B错误;
C、F1中不存在ZAW的个体,不是ZA的精子死亡,若ZA的精子死亡,则亲本胫色浅雄性个体与胫色深雌性个体杂交时,后代雄:雌应该是1:1,C错误;
D、F1自由交配,产生的雌配子的种类是1/2Za、1/2W,产生的雄配子种类是1/4ZA、3/4Za,自由交配后代基因型及比例为ZAZa:ZaZa:ZaW=1:3:3,胫色浅个体占1/7,D正确。
故选AD。
18. 某种昆虫的体色有灰身和黑身两种,相关基因A/a位于常染色体上,雌性个体均为黑身,雄性个体有灰身和黑身两种。杂交过程及结果如下表。下列叙述正确的是( )
项目
实验①
实验②
亲代
黑身雌性×灰身雄性
黑身雌性×黑身雄性
子代
黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=4:3:1
黑身雌性:灰身雄性=1:1
A. 由实验可知,灰身是显性性状
B. 实验①中亲代雌雄基因型是Aa和Aa
C. 实验①中子代黑身个体随机交配,理论上其后代灰身个体占1/4
D. 实验②子代自由交配,后代黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=2:1:1
【答案】ABC
【解析】
【分析】雌性个体均为黑身,雄性个体有灰身和黑身两种,根据实验①结果:黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=4:3:1,可知,A在雌性个体中不表达,黑身雌性个体基因型为AA、Aa、aa,灰身雄性个体基因型为AA和Aa,黑身雄性个体的基因型为aa,故灰身为显性性状,实验①亲本基因型是Aa和Aa,实验②亲本基因型是AA(雌性)和aa(雄性)。
【详解】A、根据实验①结果:黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=4:3:1,可知,A在雌性个体中不表达,黑身雌性个体基因型为AA、Aa、aa,灰身雄性个体基因型为AA和Aa,黑身雄性个体的基因型为aa,故灰身为显性性状,A正确;
B、实验①中子代雄性灰身:黑身=3:1,符合Aa×Aa的杂交结果,亲代基因型为Aa(雌)和Aa(雄),B正确;
C、实验①子代黑身个体包括雌性(AA、Aa、aa)和雄性(aa),雌性产生的配子A和a各占50%,雄性仅产a,子代雄性中Aa(灰身)占50%,占总后代的25%,C正确;
D、实验②黑身雌性和黑身雄性杂交,子代雄性全为灰身,说明亲本黑身基因型是AA,灰身基因型是aa,子代全为Aa,自由交配,雌性和雄性中AA:Aa:aa=1:2:1,黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=4:3:1,D错误。
故选ABC。
19. 线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT复合物,并促使CCR4-NOT复合物降解mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 编码精氨酸的密码子有多个
B. 不含精氨酸密码子的mRNA更易被降解
C. CCR4-NOT复合物可催化磷酸二酯键的断裂
D. 一个mRNA分子上通常可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
【答案】B
【解析】
【分析】1、密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码。
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。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、密码子具有简并性,编码精氨酸的密码子有多个,A正确;
B、当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT复合物,并促使CCR4-NOT复合物降解mRNA,因此含精氨酸密码子的mRNA更易被降解,B错误;
C、mRNA中的核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连,CCR4-NOT复合物可降解mRNA,说明CCR4-NOT复合物可催化磷酸二酯键的断裂,C正确;
D、一个mRNA分子上通常可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,加快翻译的效率,D正确。
故选B。
20. 酒精进入人体后被乙醇脱氢酶(ADH)氧化为乙醛,乙醛通过乙醛脱氢酶(ALDH)氧化为乙酸,乙酸最终代谢为二氧化碳和水排出体外。ADH和ALDH是分别由4号染色体上的显性基因A和12号染色体上的隐性基因b控制合成的蛋白质。不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种:乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张,则易脸红;乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人,身体中的血液会向肝脏集中,导致脸部血液减少而脸呈白色。下列说法错误的是( )
A. 基因A和基因b的本质区别在于基因中碱基的数量和排序不同
B. 喝酒后脸白的人体内ADH和ALDH都没有,其基因型是aaBB或aaBb
C. 酒精的代谢途径表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 酒后脸色表现这一性状由2对等位基因控制,说明多个基因可参与控制同一性状
【答案】BC
【解析】
【分析】基因对性状的控制有两条途径:一是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;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,基因A和b的本质区别在于基因中碱基的数量和排序不同,A正确;
B、乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人,身体中的血液会向肝脏集中,导致脸部血液减少而脸呈白色,所以喝酒后脸白的人体内缺少ADH,但可能有ALDH,B错误;
C、酒精的代谢途径表明基因可通过控制酶的合成控制代谢间接控制生物体的性状,C错误;
D、酒后脸色表现这一性状由2对等位基因控制,说明多个基因可参与控制同一性状,D正确。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某动物的体色有白色、灰色、棕色和黑色,由常染色体上三对等位基因A/a、B/b、D/d控制。白色为底色,若存在基因A则为灰色;在灰色为底色基础上,若存在基因B则为棕色;在棕色为底色基础上,若存在基因D则为黑色。现有若干灰色、棕色和白色纯合个体,分别进行两组杂交实验,结果如下。
亲本(组合及表型)
F1(表型)
F1自由交配得F2(表型)
组合一:棕色×白色
黑色
150(棕色)、452(黑色)、201(白色)
组合二:灰色×白色
黑色
149(灰色)、451(黑色)、199(白色)
(1)该动物群体中,灰色个体的基因型最多有________种。推测两对等位基因A/a与B/b的遗传符合基因自由组合定律的依据是________。
(2)组合一亲本的基因型为________,F2黑色个体中的杂合子占________。将组合一F2中的棕色个体和组合二F2中的灰色个体杂交,后代中的白色个体占________。
(3)为进一步探究该种小鼠毛色的遗传方式,以上述纯合亲本小鼠为材料设计杂交实验判断等位基因B/b和D/d是否位于同一对同源染色体上(不考虑突变和互换)。写出实验思路和预期实验结果及结论________。
【答案】(1) ①. 6 ②. 根据组合二,灰色和白色杂交,F1全为黑色,F1自交子代灰色:黑色:白色=3:9:4,为9:3:3:1的变式,没有棕色(A_B_dd),说明亲本是AAbbDD和aaBBDD,F1基因型是AaBbDD,且Aa和Bb遵循自由组合定律
(2) ①. AABBdd和aaBBDD ②. 8/9 ③. 1/9
(3)选择组合一亲代棕色AABBdd和组合二亲代灰色AAbbDD杂交,获得F1,F1相互交配,观察F2的表型及比例
如果两对基因不位于同一对同源染色体上F2中黑色:棕色:灰色=9:3:4,如果两对基因位于同一对同源染色体上,则F2棕色:黑色:灰色=1:2:1
【解析】
【分析】自由组合规律是现代生物遗传学三大基本定律之一。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律;
【小问1详解】
根据题干信息“白色为底色,若存在基因A则为灰色;在灰色为底色基础上,若存在基因B则为棕色;在棕色为底色基础上,若存在基因D则为黑色”,则aa____为白色,A_bb__为灰色,A_B_dd为棕色,A_B_D_为黑色。所以灰色个体基因型最多有2×1×3=6种基因型。根据组合二,灰色(A_bb__)和白色(aa____)杂交,F1全为黑色(A_B_D_),F1自交子代灰色:黑色:白色=3:9:4,为9:3:3:1的变式,没有棕色(A_B_dd),说明亲本是AAbbDD和aaBBDD,F1基因型是AaBbDD,且Aa和Bb遵循自由组合定律。
【小问2详解】
组合一中棕色(A_B_dd)×白色(aa____)杂交,F1全为黑色,F1自交,子代棕色:黑色:白色=3:9:4,没有灰色(A_bb__),所以F1的基因型是AaBBDd,亲本基因型是AABBdd和aaBBDD,F2黑色个体A_B_D_的比例为3/4×3/4=9/16,其中只有AABBDD是纯合子,比例为1/16,所以杂合子的比例为8/9。F2中棕色个体基因型有1/3AABBdd、2/3AaBBdd。
组合二中灰色(A_bb__)和白色(aa____)杂交,F1全为黑色(A_B_D_),F1自交子代灰色:黑色:白色=3:9:4,为9:3:3:1的变式,没有棕色(A_B_dd),说明亲本是AAbbDD和aaBBDD,且Aa和Bb遵循自由组合定律,F1基因型是AaBbDD,自交产生的灰色个体基因型有1/3AAbbDD、2/3AabbDD,将组合一F2中的棕色个体和组合二F2中的灰色个体杂交,后代中的白色个体(aa)的比例为2/3×2/3×1/4=1/9。
【小问3详解】
纯合亲本小鼠为材料设计杂交实验判断等位基因B/b和D/d是否位于同一对同源染色体上,可以选择组合一亲代棕色AABBdd和组合二亲代灰色AAbbDD杂交,获得F1,F1相互交配,观察F2的表型及比例,F1基因型是AABbDd,如果两对基因不位于同一对同源染色体上,遵循自由组合定律,F2中A_B_D_:A_B_dd:A_bbD_:A_bbdd=9:3:3:1,即黑色:棕色:灰色=9:3:4,如果两对基因不遵循自由组合定律,即位于同一对同源染色体上,则F2中AABBdd:AABbDd:AAbbDD=1:2:1,即棕色:黑色:灰色=1:2:1。
22. 图1为某基因型为AaXBY小鼠(体细胞中染色体数目为40)的减数分裂不同时期的细胞图像。用3种不同颜色的荧光素分别标记小鼠的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。该小鼠细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期的细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图2。
(1)图1中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为________。细胞E的子细胞的名称为________。
(2)图2中①③分别表示________。图1中处于T2时期的细胞是________。T3时期的细胞Y染色体数目可能为________。。
(3)图2中,基因的分离定律和自由组合定律可发生在________(填字母)时期。若在T2时期的细胞中发现三种荧光,可能原因是________。
【答案】(1) ①. A→C→E→D→B→F ②. 次级精母细胞
(2) ①. 染色体、DNA分子 ②. D ③. 0或2
(3) ①. T1 ②. 含有A和a基因的同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换
【解析】
【分析】图1中A是减数分裂Ⅰ前期,B是减数分裂Ⅱ后期,C是减数分裂Ⅰ中期,D是减数分裂Ⅱ中期,E是减数分裂Ⅰ后期,F是减数分裂Ⅱ末期,图2中T1是减数分裂Ⅰ的过程,T2是减数分裂Ⅱ前期和中期,T3是减数分裂Ⅱ后期。
【小问1详解】
图1中A同源染色体联会,是减数分裂Ⅰ前期,B姐妹染色单体分开,是减数分裂Ⅱ后期,C同源染色体排列于赤道板两侧,是减数分裂Ⅰ中期,D染色体着丝粒排列于赤道板,是减数分裂Ⅱ中期,E同源染色体分开,是减数分裂Ⅰ后期,F是减数分裂Ⅱ末期,所以按照减数分裂时期排列的先后顺序为A→C→E→D→B→F。图示为雄性小鼠进行减数分裂的过程,细胞E是初级精母细胞,所以子细胞是次级精母细胞。
【小问2详解】
图2中②有时存在,有时不存在,是姐妹染色单体,①的数目小于或等于③,①是染色体,③是DNA分子,T2时期染色体数目减半,有姐妹染色单体,可以是减数分裂Ⅱ前期和中期,对应图1的D(减数分裂Ⅱ中期)。T3时期没有姐妹染色单体,染色体数目等于体细胞染色体数目,所以是减数分裂Ⅱ后期,由于减数分裂Ⅰ后期,X和Y染色体分开,所以次级精母细胞中可能有0条或1条Y染色体,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分开,因此此时Y染色体数目可能是0条或2条。
小问3详解】
基因的分离定律和自由组合定律发生减数分裂Ⅰ后期,此时染色体:染色单体:DNA=40:80:80,对应图2的T1时期,基因型为AaXBY小鼠,3种不同颜色的荧光素分别标记小鼠的一个精原细胞中的A、a、B基因,如果在2时期的细胞中发现三种荧光,即该次级精母细胞中同时含有A、a和B基因,可能是含有A和a基因的同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换,产生了同时含有A和a基因染色体,并且和XB分到了同一个次级精母细胞。
23. 科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。科学家分别用含有14NH4Cl、15NH4Cl的培养基培养大肠杆菌足够长时间后,破碎细菌细胞提取DNA进行密度梯度离心(结果分别如图结果A、结果B所示),并进行了如下图所示实验以探究DNA的复制方式。已知培养用的大肠杆菌大约每20min分裂一次,产生子代。
(1)科学家用分别含有14NH4Cl、15NH4Cl的培养基来培养大肠杆菌足够长时间的目的是________。实验结果A、结果B在整个实验中的作用是________。
(2)若本实验结果最终证明DNA复制为半保留复制,请在答题卡对应位置用铅笔画出结果C、D________。分析结果E,仅含15N的子代DNA分子所占比例为________。
(3)DNA半保留复制能准确进行的原因是________。
【答案】(1) ①. 大肠杆菌的DNA分子全部被14N和15N标记 ②. 作为对照
(2) ①. ②. 0
(3)独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行
【解析】
【分析】DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;碱基之间遵循碱基互补配对原则,保证了复制能够准确地进行。
【小问1详解】
用分别含有14NH4Cl、15NH4Cl的培养基来培养大肠杆菌足够长时间的目的是使大肠杆菌的DNA分子全部被14N和15N标记。实验结果A获得轻带、结果B获得重带,在整个实验中作为对照。
【小问2详解】
DNA复制为半保留复制,结果C是15N的大肠杆菌在14N的条件下复制一代,15N作为母链,新合成的14N为子链,二者连接形成一个DNA分子,所以离心后全为中带,结果D是15N的大肠杆菌在14N的条件下复制两代,离心后一半中带,一半轻带。结果如图:
,仅含15N的比例为0。
【小问3详解】
DNA可以准确进行复制的原因:独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制准确无误的进行。
24. 某性别决定为XY型雌雄异株植物的紫花和红花受一对等位基因R/r的控制,同时还受另一对等位基因D/d的影响。当存在基因D时,色素的合成正常进行;当不存在基因D时,色素不能合成,植株花色表现为白色。纯合的紫花植株和白花植株杂交得到F1,F1随机交配得F2,结果如表所示。不考虑X、Y染色体同源区段。
亲本
F1
F2的表型及比例
甲组:紫花(♀)×白花(♂)
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
乙组:紫花(♂)×白花(♀)
紫花:红花=1:1
紫花:红花:白花=3:3:2
(1)基因D/d、R/r分别位于________染色体上、________染色体上。
(2)乙组亲本的雌株和雄株的基因型分别是________、________。甲组F2紫花植株中雌雄之比为________。将甲组F2紫花雌株与乙组F2白花雄株杂交后代中红花植株占________。
(3)研究发现,甲组的F1在高温条件下随机交配时,发现F2雌性中紫花:白花=1:1,推测在高温条件下含有D和R基因的________(填“雌”或“雄”)配子致死。为验证该推测,现提供隐性纯合雌雄植株若干,将其在高温条件下与甲组F1个体分别杂交,统计子代的表型及比例。
预期实验结果:与F1雌株杂交的结果为________,与F1雄株杂交的结果为________。
【答案】(1) ①. 常 ②. X
(2) ①. ddXrXr ②. DDXRY ③. 2:1 ④. 1/8
(3) ①. 雄 ②. 子代中,雌株:雄株-1:1,且雌株和雄株中均表现为紫花:红花:白花=1:1:2 ③. 雌株:雄株=1:1,且雌株均为白花,雄株红花:白花=1:1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互补干扰的;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。
题表分析:紫色的基因型为D-R-、红花的基因型为D-rr,白花的基因型为dd--。
【小问1详解】
甲组和乙组是一组正反交实验,正交和反交实验不同,说明至少有一对基因位于X染色体上,依据甲组F2中,紫花:红花:白花=9:3:4,是9:3:3:1的变式,所以可知,两对基因有一对位于常染色体上,一对基因位于X染色体上,若D/d基因位于常染色体上,R/r基因位于X染色体上,则依据题干信息,甲组亲本,母本的基因型为DDXRXR、父本的基因型为ddXrY,F1的基因型为DdXRXr、DdXRY,表型均为紫花,F1随机交配,则紫花:红花:白花=9:3:4,乙组亲本,母本的基因型为ddXrXr,父本的基因型为DDXRY,F1的基因型为DdXRXr、DdXrY,对应的表型分别为紫花、白花,与乙组杂交结果一致,F1随机交配,所得结果为紫花:红花:白花=3:3:2,综上,基因D/d、R/r分别位于常染色体上、X染色体上。
【小问2详解】
结合小问1可知,乙组亲本的雌株和雄株的基因型分别是ddXrXr、DDXRY。甲组F1的基因型为DdXRXr、DdXRY,F1随机交配,则F2紫花植株的基因型有:D-XRX-、D-XRY,对应的比例为3/41/2、3/41/4,即雌株:雄株=2:1。F2中,甲组紫花雌株的基因型为D-XRX-,乙组白花雄株的基因型为ddXRY、ddXrY,按照拆分法,D-ddDd:dd=2:1,XRX-X-Y与红花相关的基因型组成XrXr、XrY所占的比例为3/16,综上甲组F2紫花雌株与乙组F2白花雄株杂交后代中红花植株(D-XrXr、D-XrY)占2/33/16=1/8.
【小问3详解】
结合小问1可知,甲组F1的基因型为DdXRXr、DdXRY,由于父本产生的与子代雌性个体相关的配子只有有:DXR、dXR,母本产生的与子代雌性个体相关的配子有:DXR、dXR、DXr、dXr,若含有D和R基因的雌配子致死,则雌雄配子随机交配可知,子代中紫花:白花=2:1,若含D和R基因的雄配子致死,则雌雄配子随机交配可知,子代中紫花:白花=1:1,所以F2雌性中紫花:白花=1:1,推测在高温条件下含有D和R基因的雄配子致死。为验证此假设,可让隐性纯合雌雄株在高温条件下与甲组的F1个体分别杂交,统计子代的表型及比例。
①隐性纯合雌株(ddXrXr)与甲组F1的雄株(DdXRY)杂交时,由于DXR的雄配子致死,则子代中,雌株:雄株=1:1,且雌株均为白花,雄株红花:白花=1:1.
②隐性纯合雄株(ddXrY)与甲组F1的雌株(DdXRXr)杂交时,不存在配子致死,则子代中,雌株:雄株-1:1,且雌株和雄株中均表现为紫花:红花:白花=1:1:2.
25. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条不同肽链构成的,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的发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)图1中甲代表________过程,该过程需要以________为原料。检测发现,该过程合成的mRNA中C占31.4%,G占22.6%,则BDNF基因的相应片段中T所占的比例为________。
(2)图1中丙过程合成的a、b两条肽链________(填“是”或“否”)可以用来构成BDNF,理由是________。
(3)图2中tRNA的功能是________,该tRNA上携带的氨基酸为________。(ACC:苏氨酸,UGG:色氨酸,CCA:脯氨酸,GGU:甘氨酸)
(4)据图分析,miRNA-195基因过量表达________(填“会”或“不会”)导致精神分裂症的发生,判断依据是________。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 四种核糖核苷酸 ③. 23%
(2) ①. 否 ②. a、b两条肽链以同一条mRNA为模板翻译形成,所以二者是相同的,而BDNF是由两条不同肽链构成的
(3) ①. 识别并转运氨基酸 ②. 甘氨酸
(4) ①. 会 ②. miRNA-195基因过量表达,与BDNF基因表达的mRNA结合形成双链,阻止BDNF基因表达,导致精神分裂症发生。
【解析】
【分析】图1中miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合,无法合成蛋白质。
【小问1详解】
甲过程由BDNF基因指导RNA的合成,为转录过程,该过程的产物是RNA,因此转录的原料是四种核糖核苷酸,过程合成的mRNA中C占31.4%,G占22.6%,mRNA中C+G=54%,因此整个DNA分子中C+G=54%,A+T=46%,DNA分子中A=T,所以BDNF基因的相应片段中T所占的比例为46%÷2=23%。
【小问2详解】
a、b两条肽链以同一条mRNA为模板翻译形成,所以二者是相同的,而BDNF是由两条不同肽链构成的,所以二者不可以用来构成BDNF。
【小问3详解】
tRNA的功能是识别并转运氨基酸,该tRNA的反密码子为CCA,对应的密码子是GGU,则携带的氨基酸为甘氨酸。
【小问4详解】
若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生,miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA结合形成双链,阻止BDNF基因表达,如果miRNA-195基因过量表达,则BDNF基因表达受阻,导致精神分裂症发生。
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2024—2025学年度第二学期期中学业水平诊断
高一生物(等级考)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔探索分离定律时运用了假说—演绎法,下列说法错误的是( )
A. 假说是通过推理和想象提出的,能对已有实验现象作出合理解释
B. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
C. 预测一对相对性状测交实验结果和绘制测交实验遗传图解是孟德尔对假说演绎推理
D. F1测交产生了两种表型的子代且比例接近1:1,是对演绎的检验
2. 豌豆的紫花与白花、玉米的阔叶与窄叶均受一对等位基因控制。自然状态下,将纯合紫花豌豆与纯合白花豌豆间行种植,纯合阔叶玉米与纯合窄叶玉米间行种植,发现紫花豌豆植株后代均为紫花,阔叶玉米后代均为阔叶,下列说法正确的是( )
A. 由后代推断,玉米阔叶和豌豆紫花为显性性状
B 推测白花豌豆后代紫花和白花都有,窄叶玉米后代阔叶与窄叶都有
C. 选取阔叶玉米部分后代测交后发现阔叶:窄叶=5:1,则选取个体中纯合子占2/3
D. 将紫花豌豆植株后代自然状态下种植,后代会出现性状分离
3. 人类ABO血型是由3个复等位基因(IA、IB和i)共同控制的,IA和IB均对i为完全显性,IA和IB同时存在时,表现为AB型血,ii表现为O型血。有一种异常的同侧AB型血,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 正常人群中IA、IB、i基因的遗传遵循自由组合定律
B. 一个正常人体细胞内最多同时含有两种上述复等位基因
C. AB型血个体与O型血个体结婚,后代一定不会有O型血
D. 基因型为IAi和IBi的夫妇婚配,生出O型血男孩的概率为1/4
4. 联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解,其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。下列叙述正确的是( )
A. 联会复合体在减数第一次分裂中期形成
B. D蛋白缺失细胞的同源染色体能正常分离
C. 用蛋白酶体抑制剂处理正常细胞可能导致配子中含有同源染色体
D. 联会的结果是形成四分体,正常果蝇次级精母细胞中含有2个四分体
5. 如图为某家族关于甲(相关基因为A/a)和乙(相关基因为B/b)两种遗传病的系谱图。已知Ⅱ8不含乙病的致病基因,不考虑X、Y染色体同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 甲病与乙病的遗传方式分别为常染色体显性遗传、伴X隐性遗传
B. Ⅲ9的基因型可能为aaXBXB或aaXBXb
C. 若同时考虑甲病和乙病,Ⅲ11为杂合子的概率为1/6
D. Ⅲ11与正常男性婚配不会生出同时患两种病的女孩
6. 萨顿、摩尔根等科学家在“基因在染色体上”观点提出和验证上做出了巨大贡献,下列相关说法正确的是( )
A. 萨顿通过分析基因与染色体的平行关系证明了“基因在染色体上”
B. 摩尔根对F1代雌雄果蝇分别测交,得到的后代均为红眼:白眼=1:1
C. 摩尔根在果蝇杂交实验中发现F2中白眼果蝇只有雄性,验证了白眼基因在X染色体上
D. 摩尔根通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上呈线性排列
7. 欲探究某XY决定型动物一对等位基因在染色体上的位置情况,将纯合隐性雌性个体与纯合显性雄性个体杂交得到F1,F1自由交配得F2。下列说法错误的是( )
A. 若F1无论雌雄均为显性,则该等位基因位于常染色体或X、Y染色体同源区段
B. 若F1所有雌性均为显性,雄性均为隐性,则该等位基因只位于X染色体上
C. 只有等位基因位于常染色体上,F2才会出现雌雄个体均表现为既有显性又有隐性
D. 若F2中雄性为显性,雌性有显性和隐性,则该等位基因位于X、Y染色体同源区段
8. 下列关于染色体、DNA、基因及其相互关系的叙述,正确的是( )
A. 染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只有一个DNA分子
B. 一对同源染色体的相同位置分布的一定是等位基因
C. 对于所有生物而言,基因都是具有遗传效应的DNA片段
D. DNA中的碱基对数目大于其上所有基因中的碱基对数目之和
9. 核苷酸通过缩聚形成多核苷酸。一个核苷酸的糖与下一个核苷酸的磷酸基团相连,在多核苷酸中形成一个糖-磷酸主链。下列叙述错误的是( )
A. 糖-磷酸主链的组成元素有C、H、O、N、P
B. 多核苷酸中的一个磷酸基团与一个或两个糖相连
C. m个核苷酸形成一个多核苷酸时,会形成m-1个磷酸二酯键
D. 一个多核苷酸中最多有四种含氮碱基
10. 赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下,T2噬菌体侵染大肠杆菌20分钟会引起大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是( )
A. A组试管Ⅰ获得的噬菌体2的DNA和蛋白质分别被32P和35S标记
B. B组试管Ⅱ培养20分钟后,得到的子代噬菌体的DNA均含32P
C. B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
D. 搅拌不充分会造成A组试管Ⅲ上清液的放射性强度减弱
11. 下图表示某DNA分子复制过程示意图,M、N是两种酶。下列叙述正确的是( )
A. a链和b链是反向平行的,②为相应核苷酸链的3'端
B. a链上的碱基通过磷酸二酯键相连,双链间的碱基通过氢键相连
C. M是DNA聚合酶,能起始合成新的脱氧核苷酸链
D. a链嘌呤碱基的数量和b链的嘧啶碱基的数量相等
12. 重叠基因是指两个或两个以上基因共有一段DNA序列。噬菌体φX174由一个环状单链DNA和蛋白质衣壳构成,其基因D与基因E重叠(图中Met、Glu表示氨基酸)。下列叙述正确的是( )
A. 重叠基因让噬菌体有限的DNA序列包含更多的遗传信息
B. D基因和E基因重叠部分编码的氨基酸序列相同
C. 携带Met的tRNA上的反密码子为AUG
D. 基因D和E表达的蛋白质具有相同的生物学功能
13. 下列有关科学家的研究方法、研究成果的叙述错误的是( )
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用减法原理证明了DNA是主要的遗传物质
B. 沃森和克里克采用构建物理模型的方法构建了DNA的双螺旋结构
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术验证了DNA半保留复制的假说
D. 尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术破译了第一个遗传密码
14. 研究人员将大量14C标记的亮氨酸加入蛋白质体外合成体系中,发现体系中很快产生放射性亮氨酸-小RNA复合物。将该复合物转移到无放射性的蛋白质体外合成体系中,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质体外合成体系中有核糖体、氨基酸和RNA等
B. 放射性亮氨酸与小RNA的结合是具有特异性的
C. a为新合成的蛋白质,小RNA是指mRNA
D. 一段时间后复合物的放射性可能降为0
15. 柳穿鱼的花具有两种类型,植株甲呈两侧对称,植株乙呈辐射对称。研究发现,柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因直接相关。下列叙述不能作为支持“柳穿鱼花型变异是一种表观遗传现象”证据的是( )
A. 植株甲和乙的Lcyc基因的碱基序列相同
B. 植株甲和乙的Leyc基因的转录发生在细胞核中
C. 甲×乙→F1(与甲的花相似)F2(绝大多数植株的花与甲相似)
D. 植株乙的Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 牵牛花的花色有三种表型,受三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,已知只有基因A、B和D三者共存时,花色才表现为红花(分为深红花、浅红花两种表型),其余为粉色花。选择深红花植株与某粉色花植株进行杂交,所得F1均为浅红花,F1自交,F2中深红花:浅红花:粉色花=1:26:37,下列说法错误的是( )
A 这三对等位基因位于三对同源染色体上
B. 可以用测交的方法区分不同基因型的粉色花
C. 浅红花和粉色花植株杂交,后代可能出现深红花植株
D. F2浅红花中自交出现深红花概率最高的植株占3/13
17. 鸡的性别决定方式为ZW型,其胫色浅、深为一对等位基因控制的相对性状。当胫色浅雄性个体与胫色深雌性个体杂交时,F1中1/3为胫色浅雄性,1/3为胫色深雄性,1/3为胫色深雌性。不考虑ZW同源区段。下列叙述正确的是( )
A. 控制胫色基因位于Z染色体上,胫色浅对胫色深为显性
B. 在群体中与该性状有关的基因型有4种
C. F1中无胫色浅雄性与含有胫色浅基因的精子死亡有关
D. F1自由交配后代后代中胫色浅个体占1/7
18. 某种昆虫的体色有灰身和黑身两种,相关基因A/a位于常染色体上,雌性个体均为黑身,雄性个体有灰身和黑身两种。杂交过程及结果如下表。下列叙述正确的是( )
项目
实验①
实验②
亲代
黑身雌性×灰身雄性
黑身雌性×黑身雄性
子代
黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=4:3:1
黑身雌性:灰身雄性=1:1
A. 由实验可知,灰身是显性性状
B. 实验①中亲代雌雄基因型是Aa和Aa
C. 实验①中子代黑身个体随机交配,理论上其后代灰身个体占1/4
D. 实验②子代自由交配,后代黑身雌性:灰身雄性:黑身雄性=2:1:1
19. 线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT复合物,并促使CCR4-NOT复合物降解mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 编码精氨酸的密码子有多个
B. 不含精氨酸密码子的mRNA更易被降解
C. CCR4-NOT复合物可催化磷酸二酯键的断裂
D. 一个mRNA分子上通常可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
20. 酒精进入人体后被乙醇脱氢酶(ADH)氧化为乙醛,乙醛通过乙醛脱氢酶(ALDH)氧化为乙酸,乙酸最终代谢为二氧化碳和水排出体外。ADH和ALDH是分别由4号染色体上的显性基因A和12号染色体上的隐性基因b控制合成的蛋白质。不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种:乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张,则易脸红;乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人,身体中的血液会向肝脏集中,导致脸部血液减少而脸呈白色。下列说法错误的是( )
A. 基因A和基因b的本质区别在于基因中碱基的数量和排序不同
B. 喝酒后脸白的人体内ADH和ALDH都没有,其基因型是aaBB或aaBb
C. 酒精的代谢途径表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 酒后脸色表现这一性状由2对等位基因控制,说明多个基因可参与控制同一性状
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 某动物的体色有白色、灰色、棕色和黑色,由常染色体上三对等位基因A/a、B/b、D/d控制。白色为底色,若存在基因A则为灰色;在灰色为底色基础上,若存在基因B则为棕色;在棕色为底色基础上,若存在基因D则为黑色。现有若干灰色、棕色和白色纯合个体,分别进行两组杂交实验,结果如下。
亲本(组合及表型)
F1(表型)
F1自由交配得F2(表型)
组合一:棕色×白色
黑色
150(棕色)、452(黑色)、201(白色)
组合二:灰色×白色
黑色
149(灰色)、451(黑色)、199(白色)
(1)该动物群体中,灰色个体的基因型最多有________种。推测两对等位基因A/a与B/b的遗传符合基因自由组合定律的依据是________。
(2)组合一亲本的基因型为________,F2黑色个体中的杂合子占________。将组合一F2中的棕色个体和组合二F2中的灰色个体杂交,后代中的白色个体占________。
(3)为进一步探究该种小鼠毛色的遗传方式,以上述纯合亲本小鼠为材料设计杂交实验判断等位基因B/b和D/d是否位于同一对同源染色体上(不考虑突变和互换)。写出实验思路和预期实验结果及结论________。
22. 图1为某基因型为AaXBY小鼠(体细胞中染色体数目为40)的减数分裂不同时期的细胞图像。用3种不同颜色的荧光素分别标记小鼠的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。该小鼠细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期的细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图2。
(1)图1中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为________。细胞E的子细胞的名称为________。
(2)图2中①③分别表示________。图1中处于T2时期的细胞是________。T3时期的细胞Y染色体数目可能为________。。
(3)图2中,基因的分离定律和自由组合定律可发生在________(填字母)时期。若在T2时期的细胞中发现三种荧光,可能原因是________。
23. 科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。科学家分别用含有14NH4Cl、15NH4Cl的培养基培养大肠杆菌足够长时间后,破碎细菌细胞提取DNA进行密度梯度离心(结果分别如图结果A、结果B所示),并进行了如下图所示实验以探究DNA的复制方式。已知培养用的大肠杆菌大约每20min分裂一次,产生子代。
(1)科学家用分别含有14NH4Cl、15NH4Cl的培养基来培养大肠杆菌足够长时间的目的是________。实验结果A、结果B在整个实验中的作用是________。
(2)若本实验结果最终证明DNA复制为半保留复制,请在答题卡对应位置用铅笔画出结果C、D________。分析结果E,仅含15N的子代DNA分子所占比例为________。
(3)DNA半保留复制能准确进行的原因是________。
24. 某性别决定为XY型雌雄异株植物的紫花和红花受一对等位基因R/r的控制,同时还受另一对等位基因D/d的影响。当存在基因D时,色素的合成正常进行;当不存在基因D时,色素不能合成,植株花色表现为白色。纯合的紫花植株和白花植株杂交得到F1,F1随机交配得F2,结果如表所示。不考虑X、Y染色体同源区段。
亲本
F1
F2的表型及比例
甲组:紫花(♀)×白花(♂)
紫花
紫花:红花:白花=9:3:4
乙组:紫花(♂)×白花(♀)
紫花:红花=1:1
紫花:红花:白花=3:3:2
(1)基因D/d、R/r分别位于________染色体上、________染色体上。
(2)乙组亲本的雌株和雄株的基因型分别是________、________。甲组F2紫花植株中雌雄之比为________。将甲组F2紫花雌株与乙组F2白花雄株杂交后代中红花植株占________。
(3)研究发现,甲组的F1在高温条件下随机交配时,发现F2雌性中紫花:白花=1:1,推测在高温条件下含有D和R基因的________(填“雌”或“雄”)配子致死。为验证该推测,现提供隐性纯合雌雄植株若干,将其在高温条件下与甲组F1个体分别杂交,统计子代的表型及比例。
预期实验结果:与F1雌株杂交的结果为________,与F1雄株杂交的结果为________。
25. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条不同肽链构成的,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的发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)图1中甲代表________过程,该过程需要以________为原料。检测发现,该过程合成的mRNA中C占31.4%,G占22.6%,则BDNF基因的相应片段中T所占的比例为________。
(2)图1中丙过程合成的a、b两条肽链________(填“是”或“否”)可以用来构成BDNF,理由是________。
(3)图2中tRNA的功能是________,该tRNA上携带的氨基酸为________。(ACC:苏氨酸,UGG:色氨酸,CCA:脯氨酸,GGU:甘氨酸)
(4)据图分析,miRNA-195基因过量表达________(填“会”或“不会”)导致精神分裂症的发生,判断依据是________。
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