内容正文:
东北育才学校科学高中部2023—2024学年度
下学期高一年级期中考试生物学科试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(15题,每题2分,共30分)
1. 在探究生物的遗传物质和遗传规律的漫长岁月中,众多学者做出了卓越贡献。下列说法错误的是( )
A. 摩尔根以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上
B. 肺炎链球菌转化实验中,艾弗里及其同事利用“减法原理”,鉴定出DNA是遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制,利用了差速离心法和同位素标记技术
D. 克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了“中心法则”
2. 在模拟孟德尔杂交实验中,从下图松紧袋中随机抓取一个小球并作相关记录,每次将抓取的小球分别放回原松紧袋中,重复100次。下列叙述错误的是( )
A. 从①②中各随机抓取一个小球并组合,可模拟基因自由组合
B. 从③④中各随机抓取一个小球并组合,模拟F1(Dd)自交产生F2
C. 从①②③④中各随机抓取一个小球并组合,模拟F1(BbDd)自交产生F2
D. 从①③或②④中各随机抓取一个小球并组合,统计结果中BD组合的概率约为25%
3. 下列有关减数分裂与受精作用的叙述,正确的是( )
A. 受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞
B. 减数分裂使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定
C. 减数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
D. 受精作用实现了非等位基因自由组合,从而导致有性生殖后代的多样性
4. 下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法正确的是( )
A. 甲的子细胞可以是乙和丁
B. 乙细胞分裂后产生次级卵母细胞和极体
C. 丙细胞含有8条染色体、8个核DNA
D. 丁含有2对同源染色体,子细胞为精细胞
5. 下图是红绿色盲的家系图(图中深颜色表示患者),下列有关叙述错误的是( )
A. Ⅱ-1的父亲一定是患者 B. Ⅱ-3为携带者的概率是1/2
C. Ⅲ-2的致病基因来自Ⅰ-2 D. Ⅲ-1和Ⅲ-3基因型可能不同
6. 某植物高茎(A)对矮茎(a)为显性,花的颜色红色(B)对黄色(b)为显性。某实验小组用高茎红花和矮茎红花作亲本进行杂交,F1表现型及比例为:高茎红花:矮茎红花:高茎黄花:矮茎黄花=3:3:1:1。让F1中高茎红花植株相互受粉,F2的表现型比例是( )
A. 24:8:3:1 B. 25:5:5:1 C. 15:5:3:1 D. 9:3:3:1
7. 甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是( )
A. 果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒 B. 大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌
C. 蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞 D. T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞
8. 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的45%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率为100%。下列相关叙述正确的是( )
A. 搅拌的目的是使DNA与蛋白质分开 B. 离心后大肠杆菌主要分布在上清液中
C. 上清液放射性高的原因是保温时间过短 D. T2噬菌体也能寄生在肺炎链球菌体内
9. 某被32P、35S、3H标记的1个T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌后,共释放出n个子代噬菌体,且整个过程共消耗m个腺嘌呤,下列叙述正确的是( )
A. 可在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H
B. 子代噬菌体中含31P的个体所占比例为1-2/n
C. 噬菌体的DNA中含有m/(n-1)个胸腺嘧啶
D. 可直接利用含32P、35S、3H的培养液培养出含32P、35S、3H的T2噬菌体
10. 已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是( )
A. a、b为对照组
B. f应为
C. c、d组实验中自变量的处理方法为“减法原理”
D. 该实验能说明HRV的遗传物质主要是RNA
11. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A. 基因的特异性由脱氧核苷酸的种类、数目及比例决定
B. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,不是4种碱基对的随机排列
C. 脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架
D. 一个DNA分子的两条链上存在控制相对性状的等位基因
12. 下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A. 一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B. 发菜细胞中,rRNA的合成以及核糖体的形成与核仁密切相关
C. 多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D. 编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
13. 如图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法正确的是( )
A. DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA、RNA上
B. ②过程存在氢键的破坏,但不存在氢键的形成
C. ③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上
D. ①②③三个过程中只有一个过程能在神经细胞的细胞核内进行
14. 流感病毒是一种单股负链RNA(—RNA)病毒,其在宿主细胞内增殖的过程如下图所示。以下相关叙述正确的是( )
A. 图中-RNA和+RNA中嘌呤碱基等于嘧啶碱基
B. 过程①②③中能发生碱基配对的是过程①③
C. 图中过程消耗的ATP来自于流感病毒的细胞呼吸
D. 含32P标记的一RNA通过图示过程组装出来的子代病毒不含32P
15. 真核细胞与原核细胞基因表达过程区别明显,请据图分析判断,下列说法错误的是( )
A. 图1可以表示原核细胞基因的表达过程
B. 图1中mRNA上核糖体翻译方向是由下往上,图2中mRNA上核糖体翻译方向是由左往右
C. 图1中DNA-RNA杂交区域中A应与U配对,图2中缬氨酸的密码子是CUG
D. 图1中RNA聚合酶既可以解旋又可以将游离的核糖核苷酸连接到mRNA上,图2中核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
二、不定项选择题(5题,每题3分,共15分)
16. 下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,有关叙述错误的是( )
A. 原核细胞基因的②③过程可同时发生,真核细胞基因的②③过程不能同时发生
B. 参与③过程的RNA有3种,此过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运
C. 图中能发生A-U和U-A配对的过程只有④
D. HIV病毒的遗传信息流动过程有③④
17. 如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B. 图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
C. 过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
D. 复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
18. 将某精原细胞(2N=8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的环境中培养,经过连续的两次细胞分裂。下列推断正确的是( )
A. 若这两次分裂为有丝分裂,则含15N的染色体的子细胞比例为1/2
B. 若这两次分裂为有丝分裂,则第二次分裂中期一个细胞中含14N的染色单体有8条
C. 若这两次分裂为减数分裂,则减数分裂Ⅰ中期一个细胞中含14N的染色单体有16条
D. 若这两次分裂为减数分裂,则子细胞中每条染色体均含15N
19. 某些生物的雌雄个体在产生配子时连锁类型不同。黑腹果蝇中,灰体(A)对黑体(a)为显性,红眼(B)对紫眼(b)为显性。现有基因型为AaBb的个体相互交配,下列相关叙述错误的是( )
A. 若双亲均为图1类型,完全连锁的情况下子代灰体紫眼∶黑体红眼=3∶1
B. 若双亲均为图2类型,完全连锁的情况下子代灰体红眼∶黑体紫眼=3∶1
C. 若双亲均为图3类型,子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=9∶3∶3∶1
D. 若双亲均为图1类型,但雌性个体产生配子时完全连锁,雄性个体40%的精原细胞发生交叉互换,则子代灰体红眼∶灰体紫眼∶黑体红眼∶黑体紫眼=66∶9∶9∶16
20. 果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,无A时眼色白色;B存在时眼色为紫色,无B时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下表,下列叙述错误的是( )
亲本
F1
F2(统计数量)
白眼×红眼
紫眼
紫眼284
紫眼144
白眼98
白眼94
红眼148
A. 亲本基因型为aaXBXB、AAXbY
B. 中雌果蝇眼色基因型的种类比雄果蝇多
C. 中紫眼雌果蝇中杂合子的比例为1/3
D. 中紫眼果蝇随机交配,子代中白眼果蝇的比例为1/9
三、非选择题(4题,共55分)
21. 下图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图(图中仅显示部分染色体),图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。请分析回答:
(1)图1中,细胞②的名称是_____,其中有染色体_____条,细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为_____。
(2)图1中,细胞⑤中有_____个核DNA分子,细胞⑤_____(填“有”或“无”)同源染色体,①~⑥中,可能不含X染色体的细胞是_____(填序号)。
(3)图2中,可发生非同源染色体自由组合的是_____段,细胞④对应于图2中的_____段,图2中出现GH段的原因是_____。
(4)某卵原细胞(2N=4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在含14N的环境中进行减数分裂,减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_____条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为_____。
22. 阅读下列材料。
材料一:赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染实验,证明了噬菌体的遗传物质是DNA。其实验过程和结果如下表:
组别
实验过程
实验结果
A组
含35S噬菌体十大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,a___________→检测放射性
放射性主要在b___________
B组
含c___________噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,a___________→检测放射性
放射性主要在沉淀
材料二:1953年,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在《核酸的分子结构》一文中提出了DNA双螺旋结构模型,该论文发表在英国《自然》杂志上。
材料三:脑源性神经营养因子(BDNF)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的发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程。
回答下列问题:
(1)T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,其组成成分为____________。请将表格中的实验过程和结果补充完整:a____________;b____________;c____________。
(2)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型,其基本骨架由磷酸和____________交替连接构成,排列在外侧,____________排列在内侧且互补配对。同时期奥地利生化学家卡伽夫在研究不同生物的DNA时发现,DNA分子中的嘌呤碱基总数始终等于嘧啶碱基总数,即(A+G)=(C+T),但(A+T)与(G+C)的比值是不固定的说明DNA分子具有____________。
(3)BDNF基因经过甲过程生成mRNA,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中A占21%,U占27%,则DNA片段中G所占的比例为____________。乙过程A处为mRNA的____________(填“5′端”或“3′端”),核糖体沿着mRNA移动,直至遇到____________,该合成过程才终止。miRNA一195基因调控BDNF基因表达的机理:BDNF基因表达的mRNA与miRNA一195发生碱基互补配对,影响了mRNA的____________过程。
23. 如图为生物体遗传信息的传递和表达的过程,据图分析回答下列问题:
(1)图1和图2所示生理过程分别对应图3的______(填数字标号);图中的酶2和酶3分别催化______键、______键的形成。
(2)图3中④过程的进行依赖于______的催化;可在宿主细胞中进行⑤过程的是______。
A.噬菌体 B.肺炎链球菌 C.烟草花叶病毒 D.HIV病毒
(3)图3中,①~⑥过程都遵循碱基互补配对原则,但不完全相同,例如④过程中碱基配对方式不同于①过程的是:______;也有完全相同的,例如过程______。
(4)图4中,用某药物抑制②过程,该细胞的______(填写某代谢活动的名称)可能受影响。若该细胞为胰岛B细胞,则在该细胞中发生的遗传信息传递过程是:______(用文字和箭头的形式表示);若该细胞为根尖分生区细胞,在分裂期时②过程很难进行,推测原因是______。
(5)图4中,若某DNA片段经②过程形成的RNA中含1000个碱基,其中C占26%、G占30%,此DNA片段在第三次复制过程中需消耗______个胞嘧啶脱氧核苷酸。若线粒体内过程④形成的mRNA碱基排列顺序如下:
A-U-U-C-G-A-U-G-A-C……(40个碱基)…… C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,
已知AUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。则此mRNA控制合成的该肽链含肽键______个。
24. 果蝇某性状受一对等位基因控制,现有纯种野生型雌、雄品系与纯种突变型雌、雄品系(均未交配过),某研究小组从中选取亲本进行杂交实验,结果如下图,回答下列问题:
(1)从实验结果可推断,控制该性状的基因位于_____(填“常或X”)染色体上,理由是_____。
(2)从实验结果还可以推断突变型对野生型为_____(填“显性或隐性”)。若用B、b表示该基因,F1果蝇的基因型为_____。F2雌雄果蝇随机交配,F3的表现型及比例为_____。
(3)若要进一步验证(1)、(2)中的推断,可从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为_____果蝇作为亲本进行实验,若杂交子一代表现型及比例为_____,则推断成立。
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东北育才学校科学高中部2023—2024学年度
下学期高一年级期中考试生物学科试卷
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(15题,每题2分,共30分)
1. 在探究生物的遗传物质和遗传规律的漫长岁月中,众多学者做出了卓越贡献。下列说法错误的是( )
A. 摩尔根以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上
B. 肺炎链球菌转化实验中,艾弗里及其同事利用“减法原理”,鉴定出DNA是遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制,利用了差速离心法和同位素标记技术
D. 克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了“中心法则”
【答案】C
【解析】
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
【详解】A、摩尔根以果蝇为材料,通过杂交实验统计后代雌雄个体眼色性状分离比,证明基因位于染色体上 ,A正确;
B、艾弗里肺炎链球菌转化实验,通过去除S型菌的各种成分(利用“减法原理” ),证明DNA是遗传物质,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制,利用的是密度梯度离心法和同位素标记技术,不是差速离心法,C错误;
D、克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律,并于1957年提出了“中心法则”,揭示了细胞生物中遗传信息的传递规律,D正确。
故选C。
2. 在模拟孟德尔杂交实验中,从下图松紧袋中随机抓取一个小球并作相关记录,每次将抓取的小球分别放回原松紧袋中,重复100次。下列叙述错误的是( )
A. 从①②中各随机抓取一个小球并组合,可模拟基因自由组合
B. 从③④中各随机抓取一个小球并组合,模拟F1(Dd)自交产生F2
C. 从①②③④中各随机抓取一个小球并组合,模拟F1(BbDd)自交产生F2
D. 从①③或②④中各随机抓取一个小球并组合,统计结果中BD组合的概率约为25%
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、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】A、基因重组指控制不同性状的非等位基因的重新组合,①②中只涉及B和b一对等位基因,从①②中各随机抓取一个小球并组合,不能模拟基因的自由组合,可模拟F₁(Bb)自交产生F₂,A错误;
B、③④中只涉及D和d一对等位基因,从③或④中随机抓取一个小球并组合,可模拟F₁(Dd)自交产生F₂,B正确;
C、F₁(BbDd)自交产生F₂的过程中,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。可从①②③④中随机抓取一个小球并组合,模拟F₁(BbDd)产生F₂,C正确;
D、从①③或②④中各随机抓取一个小球并组合,模拟F₁(BbDd)产生配子,统计结果中BD组合的概率约为1/2×1/2=1/4,即25%,D正确。
故选A。
3. 下列有关减数分裂与受精作用的叙述,正确的是( )
A. 受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞
B. 减数分裂使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定
C. 减数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
D. 受精作用实现了非等位基因自由组合,从而导致有性生殖后代的多样性
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。
【详解】A、受精卵的核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,但细胞质DNA(如线粒体DNA)几乎全部来自卵细胞,因此“受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞”的表述不全面,A错误;
B、减数分裂使配子的染色体数目减半,而受精作用通过精卵结合恢复体细胞的染色体数目,从而维持亲子代体细胞染色体数目恒定。减数分裂本身并不直接维持体细胞数目恒定,B错误;
C、减数分裂Ⅰ中同源染色体分离,导致子细胞染色体数目减半,而减数分裂Ⅱ仅发生姐妹染色单体分离,染色体数目未进一步减半,因此染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,C正确;
D、非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的同源染色体分离和非同源染色体自由组合阶段(基因重组),而受精作用是精卵随机结合的过程,仅增加后代多样性,并非实现基因自由组合的原因,D错误。
故选C。
4. 下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法正确的是( )
A. 甲的子细胞可以是乙和丁
B. 乙细胞分裂后产生次级卵母细胞和极体
C. 丙细胞含有8条染色体、8个核DNA
D. 丁含有2对同源染色体,子细胞为精细胞
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图表示减数第一次分裂后期、细胞质不均等分裂,乙图表示减数第二次分裂后期、细胞质不均等分裂,丙图表示减数第一次分裂后期、细胞质均等分裂,丁图表示减数第二次分裂后期、细胞质均等分裂。甲、丙两细胞都发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合。
【详解】A、可判断甲图代表初级卵母细胞,子细胞是次级卵母细胞和极体,乙图表示减数第二次分裂后期、细胞质不均等分裂,表示次级卵母细胞,丁图表示减数第二次分裂后期、细胞质均等分裂,表示极体或者次级精母细胞,所以甲的子细胞可以是乙和丁,A正确;
B、乙图表示次级卵母细胞,分裂后产生卵细胞和极体,B错误;
C、丙细胞含有同源染色体,4条染色体、8个核DNA,C错误;
D、丁图表示减数第二次分裂后期、细胞质均等分裂,表示极体或者次级精母细胞,没有同源染色体,子细胞也不一定为精细胞,D错误。
故选A。
5. 下图是红绿色盲的家系图(图中深颜色表示患者),下列有关叙述错误的是( )
A. Ⅱ-1的父亲一定是患者 B. Ⅱ-3为携带者的概率是1/2
C. Ⅲ-2的致病基因来自Ⅰ-2 D. Ⅲ-1和Ⅲ-3基因型可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】红绿色盲为伴X隐性遗传,设由b基因控制,则男性色盲的基因型为XbY,女性色盲的基因型为XbXb。
【详解】A、Ⅱ-1为女性色盲,基因型为XbXb,其父亲一定为患者(XbY),A正确;
B、Ⅰ-2基因型为XbXb,Ⅱ-3是不患病的女性的基因型为XBXb,一定为携带者,B错误;
C、Ⅲ-2为男性色盲,基因型为XbY,其致病基因来自Ⅱ-3基因型为XBXb,Ⅱ-3的致病基因来自Ⅰ-2,因此最终Ⅲ-2的致病基因来自Ⅰ-2,C正确;
D、Ⅲ-1的基因型为XBXb,Ⅲ-3基因型可能为XBXb,XbXb,Ⅲ-1和Ⅲ-3基因型可能不同,D正确。
故选B。
6. 某植物高茎(A)对矮茎(a)为显性,花的颜色红色(B)对黄色(b)为显性。某实验小组用高茎红花和矮茎红花作亲本进行杂交,F1表现型及比例为:高茎红花:矮茎红花:高茎黄花:矮茎黄花=3:3:1:1。让F1中高茎红花植株相互受粉,F2的表现型比例是( )
A. 24:8:3:1 B. 25:5:5:1 C. 15:5:3:1 D. 9:3:3:1
【答案】A
【解析】
【分析】分析F1:高茎:矮茎=(3+1):(3+1)=1:1,说明亲本基因型为Aa×aa,红花:黄花=(3+3):(1+1)=3:1,说明亲本基因型为Bb×Bb,综上分析,亲本基因型为AaBb×aaBb。
【详解】根据上述分析可知,亲本基因型为AaBb×aaBb,F1中高茎红花植株基因型及比例为AaBB:AaBb=1:2,产生雌雄配子的种类和比例均为AB:Ab:aB:ab=(1/3×1/2+2/3×1/4):(2/3×1/4):(1/3×1/2+2/3×1/4):(2/3×1/4)=2:1:2:1,F1中高茎红花植株相互受粉,后代中aabb所占比例为1/6×1/6=1/36,A-bb所占比例为(1/6×1/6)+(1/6×1/6)+(1/6×1/6)=3/36,aaB-所占比例为(2/6×2/6)+(1/6×2/6)+(2/6×1/6)=8/36,所以A-B-所占比例为1-1/36-3/36-8/36=24/36,故F2的表现型比例是24:8:3:1,综上分析,A正确,BCD错误。
故选A。
7. 甲生物的核酸中有5种碱基,其中嘌呤占60%、嘧啶占40%;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C;丙生物遗传物质的碱基比例为:嘌呤占40%、嘧啶占60%,则甲、乙、丙三种生物分别可能是( )
A. 果蝇、T2噬菌体、烟草花叶病毒 B. 大肠杆菌、T2噬菌体、酵母菌
C. 蓝细菌、肺炎链球菌、烟草细胞 D. T2噬菌体、烟草花叶病毒、豌豆细胞
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA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。DNA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。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】甲生物的核酸中有5种碱基,因此甲生物具有细胞结构,真核生物和原核生物都符合要求;乙生物的核酸中有4种碱基,其中A+G=T+C,因此乙生物最可能只有DNA一种核酸,属于DNA病毒,T2噬菌体属于DNA病毒;丙生物的遗传物质中嘌呤和嘧啶占比不同,因此该生物可能是RNA病毒,烟草花叶病毒属于RNA病毒,综合上述分析,A项符合题意。
故选A。
8. 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的45%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率为100%。下列相关叙述正确的是( )
A. 搅拌的目的是使DNA与蛋白质分开 B. 离心后大肠杆菌主要分布在上清液中
C. 上清液放射性高的原因是保温时间过短 D. T2噬菌体也能寄生在肺炎链球菌体内
【答案】C
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,在下一步离心时分开,便于放射性的检测,A错误;
B、离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中,B错误;
C、在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%,说明上清液具有放射性的原因不是保温时间过长导致大肠杆菌裂解释放子代噬菌体,原因是保温时间过短,C正确;
D、T2噬菌体是专门寄生大肠杆菌的病毒,不能寄生在肺炎链球菌体内,D错误。
故选C。
9. 某被32P、35S、3H标记的1个T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌后,共释放出n个子代噬菌体,且整个过程共消耗m个腺嘌呤,下列叙述正确的是( )
A. 可在子代噬菌体的外壳中找到35S和3H
B. 子代噬菌体中含31P的个体所占比例为1-2/n
C. 噬菌体的DNA中含有m/(n-1)个胸腺嘧啶
D. 可直接利用含32P、35S、3H的培养液培养出含32P、35S、3H的T2噬菌体
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、DNA分子的复制方式为半保留复制。
【详解】A、噬菌体侵染时,蛋白质外壳留在细菌外,子代噬菌体的蛋白质由细菌的原料合成,而³⁵S仅存在于亲代噬菌体的蛋白质中,故子代外壳不含³⁵S。³H若标记的是DNA中的氢(如脱氧核糖),则仅2个子代DNA含³H,但外壳中不含³H,A错误;
B、所有子代噬菌体的DNA均含细菌提供的³¹P链,因此含³¹P的个体比例为100%。B错误;
C、噬菌体DNA复制时,总消耗的腺嘌呤(A)数m等于新合成链中A的总数。设原DNA含A的数量为a,则新合成链数为n-1(n个子代DNA),故a=m/(n-1)。因DNA中T与A配对,故T的数量为m/(n-1),C正确;
D、噬菌体不能直接在培养基中增殖,需先用标记的细菌培养,再让噬菌体侵染标记的细菌。直接使用含同位素的培养基无法获得标记噬菌体,D错误。
故选C。
10. 已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是( )
A. a、b为对照组
B. f应为
C. c、d组实验中自变量的处理方法为“减法原理”
D. 该实验能说明HRV的遗传物质主要是RNA
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图信息可知,用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染烟叶,用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑,其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑,结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒有感染作用。
【详解】A、a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片,属于空白对照组,A正确;
B、将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组,获得重组病毒,由于遗传物质为RNA,故f应为 ,B正确;
C、c、d组实验中只用了TMV的蛋白质外壳,HRV的RNA,自变量的处理方法为“减法原理”,C正确;
D、该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验,因此,该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA,但一种生物的遗传物质只有一种,不能说明HRV的遗传物质主要是RNA,D错误。
故选D。
11. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A. 基因的特异性由脱氧核苷酸的种类、数目及比例决定
B. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,不是4种碱基对的随机排列
C. 脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架
D. 一个DNA分子的两条链上存在控制相对性状的等位基因
【答案】B
【解析】
【分析】染色体:由DNA和蛋白质组成;DNA:脱氧核苷酸,基本单位是脱氧核苷酸;基因:通常是具有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、基因的特异性由脱氧核苷酸的排列顺序(碱基序列)决定,而非种类、数目及比例(所有DNA均由4种脱氧核苷酸构成,种类相同),A错误;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,其碱基对排列具有特定功能,并非随机排列,B正确;
C、DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,脱氧核苷酸的排列顺序决定DNA多样性,C错误;
D、等位基因位于同源染色体上,同一DNA分子的两条链为互补链,携带相同基因,无法形成等位基因,D错误。
故选B。
12. 下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A. 一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B. 发菜细胞中,rRNA的合成以及核糖体的形成与核仁密切相关
C. 多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D. 编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
【答案】A
【解析】
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程:转录是以DNA分子的一条链作为模板合成RNA,在真核细胞中主要在发生细胞核中。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所为核糖体。
【详解】A、多肽链的模板是mRNA,而mRNA是通过DNA转录产生的,一个DNA分子含有多个基因,故一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板,A正确;
B、发菜是原核生物,细胞内无核仁,B错误;
C、在翻译过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得同时进行多条肽链的合成,C错误;
D、mRNA由核糖核苷酸构成,不具有脱氧核苷酸,编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成,D错误。
故选A。
13. 如图分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法正确的是( )
A. DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA、RNA上
B. ②过程存在氢键的破坏,但不存在氢键的形成
C. ③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上
D. ①②③三个过程中只有一个过程能在神经细胞的细胞核内进行
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图①中以DNA分子的两条链作为模板合成子代DNA分子的过程,该过程表示DNA分子的复制;图②中以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程,该过程表示转录;图③过程表示发生在核糖体上的翻译过程。
【详解】A、DNA聚合酶(催化DNA分子复制时磷酸二酯键的形成)和RNA聚合酶(催化转录)的结合位点均在DNA上,A错误;
B、②过程为转录,存在DNA双链间氢键的破坏,也存在RNA-DNA杂交连间氢键的形成,B错误;
C、③过程表示翻译,可以发生在人体细胞中位于细胞质基质中、内质网上和线粒体中的核糖体上,C错误。
D、神经细胞高度分化,不再进行分裂,细胞核内只能进行转录过程,D正确。
故选D。
14. 流感病毒是一种单股负链RNA(—RNA)病毒,其在宿主细胞内增殖的过程如下图所示。以下相关叙述正确的是( )
A. 图中-RNA和+RNA中嘌呤碱基等于嘧啶碱基
B. 过程①②③中能发生碱基配对的是过程①③
C. 图中过程消耗的ATP来自于流感病毒的细胞呼吸
D. 含32P标记的一RNA通过图示过程组装出来的子代病毒不含32P
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示流感病毒在细胞内增殖过程,①③为RNA在细胞内复制过程,②为翻译过程,①②③过程都遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、图中-RNA和+RNA均为单链,其上的4种碱基嘌呤碱基不一定等于嘧啶碱基,A错误;B、①③为RNA在细胞内复制过程,②为翻译过程,①②③三个过程均遵循碱基互补配对原则,B错误;C、病毒不具有细胞结构,只有DNA或RNA和蛋白质简单构成的,病毒自己本身是不可以进行呼吸作用的,只有寄生在活细胞中才能生存,其消耗的ATP来自宿主细胞,C错误;D、含32P标记的-RNA为模板,合成子代病毒的RNA的过程中,用的是宿主细胞不含的32P原料,通过图示过程组装出来的子代病毒不含32P,D正确。故选D。
15. 真核细胞与原核细胞基因表达过程区别明显,请据图分析判断,下列说法错误的是( )
A. 图1可以表示原核细胞基因的表达过程
B. 图1中mRNA上核糖体翻译方向是由下往上,图2中mRNA上核糖体翻译方向是由左往右
C. 图1中DNA-RNA杂交区域中A应与U配对,图2中缬氨酸的密码子是CUG
D. 图1中RNA聚合酶既可以解旋又可以将游离的核糖核苷酸连接到mRNA上,图2中核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
【答案】C
【解析】
【分析】图1为边转录边翻译的过程,可发生在原核细胞内,图2为翻译过程。
【详解】A、图1为边转录边翻译的过程,可以表示原核细胞(无核膜)基因表达图解,A正确;
B、根据合成的肽链长短可知,图1中mRNA上核糖体翻译方向是由下往上,根据图2中转移氨基酸的方向可知,mRNA上核糖体翻译方向是由左往右,B正确;
C、图1中DNA-RNA杂交区域中A应与U配对,图2中缬氨酸的密码子是mRNA上的碱基序列,为GUC,C错误;
D、图1中RNA聚合酶可催化转录过程,既可以解旋又可以将游离的核糖核苷酸连接到mRNA上,据图可知,图2中核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,D正确。
故选C。
二、不定项选择题(5题,每题3分,共15分)
16. 下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,有关叙述错误的是( )
A. 原核细胞基因的②③过程可同时发生,真核细胞基因的②③过程不能同时发生
B. 参与③过程的RNA有3种,此过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运
C. 图中能发生A-U和U-A配对的过程只有④
D. HIV病毒的遗传信息流动过程有③④
【答案】ACD
【解析】
【分析】题图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,①是DNA的复制;②是遗传信息的转录;③是遗传信息的翻译;④是RNA复制;⑤是逆转录过程。
【详解】A、②是遗传信息的转录过程,③是翻译过程,由于原核细胞没有核膜包被的细胞核,所以原核细胞基因的②③过程可同时发生,真核细胞的核基因②③过程不能同时发生,但线粒体、叶绿体中的②③过程能同时发生,A错误;
B、③是翻译过程,参与翻译过程的RNA有tRNA、rRNA和mRNA共三种,由于一种氨基酸可能有一种或几种密码子,所以在③过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运,B正确;
C、转录、翻译、RNA复制过程都能发生A-U配对,翻译过程、RNA复制过程、逆转录过程可发生U-A配对,所以图中能发生A-U和U-A碱基互补配对的过程有③翻译、④RNA复制,C错误;
D、HIV属于逆转录病毒,在宿主细胞中遗传信息流动的过程有⑤①②③,D错误。
故选ACD。
17. 如图表示某生物环状DNA分子上进行的部分生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 进行过程①时,需要向细胞核内运入4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
B. 图中酶的作用具有专一性,都参与磷酸二酯键的形成或断裂
C. 过程③确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
D. 复制、转录、翻译时都是沿着模板链3'→5'方向进行
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图:过程①表示DNA复制,酶A表示DNA聚合酶,酶B表示解旋酶。过程②表示转录,酶C表示RNA聚合酶。过程③表示翻译。
【详解】A、进行过程①所示的DNA复制时,需要4种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质,但环状DNA分子存在于线粒体、叶绿体或原核细胞中,因此图示过程不发生在细胞核中,A错误;
B、图中酶的作用具有专一性,酶B为解旋酶,解旋酶不参与磷酸二酯键的形成或断裂,B错误;
C、过程③表示翻译,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,以确保少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质,C正确;
D、复制、转录时都是沿着模板链3'→5'方向进行,翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行,D错误。
故选ABD。
18. 将某精原细胞(2N=8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的环境中培养,经过连续的两次细胞分裂。下列推断正确的是( )
A. 若这两次分裂为有丝分裂,则含15N的染色体的子细胞比例为1/2
B. 若这两次分裂为有丝分裂,则第二次分裂中期一个细胞中含14N的染色单体有8条
C. 若这两次分裂为减数分裂,则减数分裂Ⅰ中期一个细胞中含14N的染色单体有16条
D. 若这两次分裂为减数分裂,则子细胞中每条染色体均含15N
【答案】CD
【解析】
【分析】题意分析,根据DNA分子的半保留复制特点,将将某精原细胞的DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是两条链均为N14,另一个DNA分子是一条链含有N15,另一条链含有N14,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中含15N染色体的子细胞比例为1/2~1。如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂间期DNA复制形成的DNA分子都含有一条14N的单链和一条15N的单链,因此减数分裂形成的子细胞中每条染色体都含有15N。
【详解】A、根据DNA复制的特点可知,如果细胞进行两次有丝分裂,染色体随机移向细胞两极,含15N染色体的子细胞比例可能为1/2、3/4、1,A错误;
B、如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都是15N/14N的DNA,再复制一次形成的2个DNA分子分别是15N/14N-DNA、14N/14N-DNA,二者共有着丝粒,中期存在于2条染色单体上,则第二次分裂中期一个细胞中含14N的染色单体有16条,B错误;
C、如果进行减数分裂,则减数分裂Ⅰ中期一个细胞中每条染色体上的2条染色单体都含有14N,因此含14N的染色单体有16条,C正确;
D、如果进行减数分裂,由于DNA只复制了一次,且DNA复制为半保留复制,则形成的子细胞中每条染色体均含15N,且其中的DNA分子是一条链含有14N、一条含有15N,D正确。
故选CD。
19. 某些生物的雌雄个体在产生配子时连锁类型不同。黑腹果蝇中,灰体(A)对黑体(a)为显性,红眼(B)对紫眼(b)为显性。现有基因型为AaBb的个体相互交配,下列相关叙述错误的是( )
A. 若双亲均为图1类型,完全连锁的情况下子代灰体紫眼∶黑体红眼=3∶1
B. 若双亲均为图2类型,完全连锁的情况下子代灰体红眼∶黑体紫眼=3∶1
C. 若双亲均为图3类型,子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=9∶3∶3∶1
D. 若双亲均为图1类型,但雌性个体产生配子时完全连锁,雄性个体40%的精原细胞发生交叉互换,则子代灰体红眼∶灰体紫眼∶黑体红眼∶黑体紫眼=66∶9∶9∶16
【答案】ABD
【解析】
【分析】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、若双亲均为图1类型,亲本产生的雌雄配子以及比例均为AB:ab=1:1,子代灰体红眼(AABB)∶黑体紫眼(aabb)=3∶1,A错误;
B、若双亲均为图2类型,亲本产生的雌雄配子以及比例均为Ab:aB=1:1,子代灰体紫眼(AAbb)∶灰体红眼(AaBb)∶黑体红眼(aaBB)=1∶2∶1,B错误;
C、若双亲均为图3类型,根据自由组合定律可推测,子代灰体红眼∶灰体紫眼∶黑体红眼∶黑体紫眼=9∶3∶3∶1,C正确;
D、若双亲均为图1类型,但雌性个体产生配子时完全连锁,即产生两种比例均等的配子AB∶ab=1∶1,雄性个体40%的精原细胞发生交叉互换,则产生精子的类型和比例为AB∶Ab∶aB∶ab=(60%×1/2+40%×1/4):(40%×1/4):(40%×1/4):(60%×1/2+40%×1/4)=4∶1∶1∶4,则子代灰体红眼:灰体紫眼:黑体红眼:黑体紫眼=14∶1∶1∶4,D错误。
故选ABD。
20. 果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,无A时眼色白色;B存在时眼色为紫色,无B时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下表,下列叙述错误的是( )
亲本
F1
F2(统计数量)
白眼×红眼
紫眼
紫眼284
紫眼144
白眼98
白眼94
红眼148
A. 亲本基因型为aaXBXB、AAXbY
B. 中雌果蝇眼色基因型的种类比雄果蝇多
C. 中紫眼雌果蝇中杂合子的比例为1/3
D. 中紫眼果蝇随机交配,子代中白眼果蝇的比例为1/9
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意可知,果蝇的眼色由两对基因控制,果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,果蝇无A时眼色为白色;果蝇含A和B基因时眼色为紫色;当果蝇含A和无B时眼色为红色。
【详解】A、根据题意可知,果蝇的眼色由两对基因控制,果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,果蝇无A时眼色为白色;果蝇含A和B基因时眼色为紫色;当果蝇含A和无B时眼色为红色,2个纯系红眼♀和白眼♂杂交,则F1中雌雄均为紫眼,F2中眼色的表现型与性别相关联,属于伴性遗传,若A、a位于X染色体上,则F1不会出现紫眼雄果蝇,所以只能B、b位于X染色体上,则亲本的基因型为aaXBXB♀、AAXbY♂,A正确;
B、亲本的基因型为aaXBXB♀、AAXbY♂,F1中紫眼果蝇基因型为AaXBXb和AaXBY,雌雄个体杂交得F2,F2中雌果蝇眼色基因型有A-XBX-(紫眼)和aaXBX-(白眼),雄果蝇眼色基因型有有A-XBY(紫眼)、aaXBY和aaXbY(白眼),A-XbY(红眼),所以F2中雌果蝇眼色基因型的种类比雄果蝇少,B错误;
C、亲本的基因型为aaXBXB♀、AAXbY♂,F1中紫眼果蝇基因型为AaXBXb和AaXBY,F2中紫眼雌果蝇眼色基因型为A-XBX-,杂合子(AaXBXb、AAXBXb、AaXBXB)的比例为2/3×1/2+1/3×1/2+2/3×1/2=5/6,C错误;
D、亲本的基因型为aaXBXB♀、AAXbY♂,F1中紫眼果蝇基因型为AaXBXb和AaXBY,F2中紫眼雌果蝇眼色基因型为A-XBX-,即2/3×1/2AaXBXb、1/3×1/2AAXBXb、2/3×1/2AaXBXB、1/3×1/2AAXBXB,产生的雌配子有AXB(1/12+1/12+2/12+2/12)=1/2,AXb(1/12+1/12)=1/6,aXB(1/12+1/6)=1/4,aXb占1/12,F2中紫眼雄果蝇眼色基因型为A-XBY,即1/3AAXBY、2/3AaXBY,产生的雄配子有AXB(1/6+1/6)=1/3,AY(1/6+1/6)=1/3,aXB占1/6,aY占1/6,F2中紫眼果蝇随机交配,子代中白眼果蝇(aaXBXB、aaXBXb、aaXBY、aaXbY、aaXbXb)的比例为1/4×1/6+1/6×1/12+1/4×1/6+1/12×1/6=1/9,D正确。
故选BC。
三、非选择题(4题,共55分)
21. 下图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图(图中仅显示部分染色体),图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。请分析回答:
(1)图1中,细胞②的名称是_____,其中有染色体_____条,细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为_____。
(2)图1中,细胞⑤中有_____个核DNA分子,细胞⑤_____(填“有”或“无”)同源染色体,①~⑥中,可能不含X染色体的细胞是_____(填序号)。
(3)图2中,可发生非同源染色体自由组合的是_____段,细胞④对应于图2中的_____段,图2中出现GH段的原因是_____。
(4)某卵原细胞(2N=4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在含14N的环境中进行减数分裂,减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_____条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为_____。
【答案】(1) ①. 初级精母细胞 ②. 4 ③. AB和ab
(2) ①. 8 ②. 有 ③. ③④
(3) ①. F~G ②. H~I ③. 同源染色体分离,分别进入两个子细胞中
(4) ①. 0或2或4 ②. 3/4
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂,在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,故此减数分裂的结果是成熟生殖细胞中染色体数目,比原始生殖细胞的减少一半。
【小问1详解】
图1中,细胞②同源染色体分离、胞质均等分裂,②的名称是初级精母细胞;②中有染色体4条;结合图示中细胞的基因型可知,细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为AB、ab。
【小问2详解】
图1中,细胞⑤中有4条染色体,8个核DNA分子,处于有丝分裂中期,细胞中有同源染色体;④是减数第二次分裂后期,可能不含X染色体,③是减数第二次分裂中期,可能不含X染色体,②是减数第一次分裂后期,一定含有X染色体,①是精原细胞,一定含有X染色体,⑤是有丝分裂中期,一定含有X染色体,⑥是有丝分裂末期,一定含有X染色体,因此①~⑥中,可能不含X染色体的细胞是③④。
【小问3详解】
图2中,A~E为有丝分裂过程,F~I为减数分裂。可发生非同源染色体自由组合(减数第一次分裂后期,含有n对同源染色体)的是F~G段;细胞④为减数第二次分裂后期,细胞中无同源染色体,对应于图2中的H~I;图2中出现GH段的原因是同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,导致细胞中的同源染色体对数变为0。
【小问4详解】
某卵原细胞(2N=4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体共4条染色单体被15N标记,减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别移向细胞两极,被标记的两条非同源染色体移向细胞两极的过程是随机的,所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数可能是0或1或2,减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂,1条染色体形成2条子染色体,故处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条;设第一对同源染色体标记的用A表示、未标记的用a表示,另一对同理用B(标记)b(未标记)表示,经减数分裂后,形成的卵细胞可能有AB、Ab、aB、ab四种,各占1/4,只有ab 不含15N标记,故其产生含有15N标记的卵细胞的概率为3/4。
22. 阅读下列材料。
材料一:赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染实验,证明了噬菌体的遗传物质是DNA。其实验过程和结果如下表:
组别
实验过程
实验结果
A组
含35S噬菌体十大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,a___________→检测放射性
放射性主要在b___________
B组
含c___________噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,a___________→检测放射性
放射性主要在沉淀
材料二:1953年,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在《核酸的分子结构》一文中提出了DNA双螺旋结构模型,该论文发表在英国《自然》杂志上。
材料三:脑源性神经营养因子(BDNF)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的发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程。
回答下列问题:
(1)T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,其组成成分为____________。请将表格中的实验过程和结果补充完整:a____________;b____________;c____________。
(2)沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型,其基本骨架由磷酸和____________交替连接构成,排列在外侧,____________排列在内侧且互补配对。同时期奥地利生化学家卡伽夫在研究不同生物的DNA时发现,DNA分子中的嘌呤碱基总数始终等于嘧啶碱基总数,即(A+G)=(C+T),但(A+T)与(G+C)的比值是不固定的说明DNA分子具有____________。
(3)BDNF基因经过甲过程生成mRNA,若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录,测定发现mRNA中A占21%,U占27%,则DNA片段中G所占的比例为____________。乙过程A处为mRNA的____________(填“5′端”或“3′端”),核糖体沿着mRNA移动,直至遇到____________,该合成过程才终止。miRNA一195基因调控BDNF基因表达的机理:BDNF基因表达的mRNA与miRNA一195发生碱基互补配对,影响了mRNA的____________过程。
【答案】(1) ①. DNA和蛋白质 ②. 离心 ③. 上清液/悬浮液 ④. 32P
(2) ①. 脱氧核糖 ②. 碱基 ③. 多样性(或特异性)
(3) ①. 26% ②. 3′端 ③. 终止密码子 ④. 翻译
【解析】
【分析】1、DNA 分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 。每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷 酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在 主链的外侧,碱基则位于主链内侧。
2、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】
T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,其组成成分为蛋白质外壳和遗传物质DNA。用含35S噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经一段时间培养后,搅拌离心,检测上清液和沉淀物中的放射性,由于噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入细菌而蛋白质外壳留在细菌外,因此放射性主要在悬浮液中。用含32P噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经一段时间培养后,搅拌离心,检测上清液和沉淀物中的放射性,由于噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入细菌而蛋白质外壳留在细菌外,因此放射性主要在沉淀物中。
【小问2详解】
沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型,其基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,排列在外侧,碱基排列在内侧且互补配对。由于(A+T)与(G+C)的比值是不固定,说明不同的DNA分子中碱基的数量和排列顺序是不同的,从而说明DNA分子具有多样性或特异性。
【小问3详解】
mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录而来的,mRNA上的碱基和DNA模板链上的碱基互补配对,由于mRNA中A占21%,U占27%,因此模板链上的T和A分别占27%和21%,编码链上的T和A分别占21%和27%,故DNA中A=T=24%,因此DNA片段中G所占的比例为(1-48%)/2=26%。翻译是从mRNA的5′端,据图所示该mRNA右侧肽链较短,左侧较长,说明翻译方向从右向左,故乙过程A处为mRNA的3′端。核糖体沿着mRNA移动,认读密码子编码氨基酸,直至遇到终止密码子,该合成过程才终止。BDNF基因表达的mRNA与miRNA一195发生碱基互补配对,影响了核糖体与mRNA结合,从而影响了mRNA的翻译过程。
23. 如图为生物体遗传信息的传递和表达的过程,据图分析回答下列问题:
(1)图1和图2所示生理过程分别对应图3的______(填数字标号);图中的酶2和酶3分别催化______键、______键的形成。
(2)图3中④过程的进行依赖于______的催化;可在宿主细胞中进行⑤过程的是______。
A.噬菌体 B.肺炎链球菌 C.烟草花叶病毒 D.HIV病毒
(3)图3中,①~⑥过程都遵循碱基互补配对原则,但不完全相同,例如④过程中碱基配对方式不同于①过程的是:______;也有完全相同的,例如过程______。
(4)图4中,用某药物抑制②过程,该细胞的______(填写某代谢活动的名称)可能受影响。若该细胞为胰岛B细胞,则在该细胞中发生的遗传信息传递过程是:______(用文字和箭头的形式表示);若该细胞为根尖分生区细胞,在分裂期时②过程很难进行,推测原因是______。
(5)图4中,若某DNA片段经②过程形成的RNA中含1000个碱基,其中C占26%、G占30%,此DNA片段在第三次复制过程中需消耗______个胞嘧啶脱氧核苷酸。若线粒体内过程④形成的mRNA碱基排列顺序如下:
A-U-U-C-G-A-U-G-A-C……(40个碱基)…… C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,
已知AUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。则此mRNA控制合成的该肽链含肽键______个。
【答案】(1) ①. ①② ②. 磷酸二酯 ③. 磷酸二酯
(2) ①. 逆转录酶 ②. C
(3) ①. U-A ②. ③⑤⑥
(4) ①. 有氧呼吸 ②. DNA→RNA→蛋白质 ③. DNA处于高度螺旋化的染色体中,无法(很难)解旋
(5) ①. 2240 ②. 15
【解析】
【分析】题图分析,图1表示的是DNA复制,酶1为解旋酶,酶2为DNA聚合酶;图2表示转录,酶3表示RNA聚合酶。图3为中心法则图解,其中①表示DNA复制,②表示转录,③表示翻译,④表示逆转录,⑤表示RNA复制,⑥表示翻译。图4中①表示核DNA的复制,②表示核DNA的转录,③表示翻译,④表示线粒体DNA的转录,⑤表示翻译,线粒体中的蛋白质1是由细胞核DNA控制合成的,蛋白质2 是由线粒体DNA控制合成的。
【小问1详解】
图1表示的是DNA复制,图2表示转录,分别对应图3中心法则图解中的①表示DNA复制,②表示转录,图中的酶2和酶3分别是DNA聚合酶和RNA聚合酶,二者均催化核苷酸之间磷酸二酯键的形成。
【小问2详解】
图3中④过程为逆转录,该过程的进行依赖于逆转录酶的催化;⑤过程为RNA复制,该过程发生在RNA病毒侵染的宿主细胞中, C.烟草花叶病毒为RNA病毒,其侵染的烟草细胞中可发生⑤过程,即C正确;而A.噬菌体和 B.肺炎链球菌的遗传物质是DNA,不会发生⑤过程;D.HIV病毒为逆转录病毒,在其侵染的宿主细胞中也不会发生⑤过程。
故选C。
【小问3详解】
图3中心法则图解中,④表示逆转录,需要逆转录酶的催化,该过程的碱基互补配对为A-T、G-C、C-G、U-A;①表示DNA复制,该过程的碱基互补配对为A-T、G-C、C-G、T-A,即④过程中碱基配对方式不同于①过程的是U-A,图中③⑥都表示翻译,⑤表示RNA复制,这些过程的碱基互补配对发生在RNA之间,碱基配对方式完全相同。
【小问4详解】
图4中,用某药物抑制②过程(转录),此后翻译形成的蛋白质1要进入到线粒体中起作用,而线粒体是有氧呼吸的主要场所,因而推测该细胞的有氧呼吸可能受影响。若该细胞为胰岛B细胞,该细胞为高度分化的细胞,不再分裂,因而其中不会发生DNA复制过程,则在该细胞中发生的遗传信息传递过程是:DNA→RNA→蛋白质;若该细胞为根尖分生区细胞,在分裂期时细胞中的染色体高度螺旋化,因而其中的DNA不容易解旋,因此②过程,即转录过程很难进行,相应的蛋白质合成也受阻。
【小问5详解】
图4中,若某DNA片段经②过程形成的RNA中含1000个碱基,其中C占26%、G占30%,C和G含量之和为56%,该含量该DNA片段中以及转录出的RNA中是相等的,也等于该双链DNA中的含量,因此,此DNA片段中的C和G含量之和也为56%,又知DNA双链中G和C含量相等,因此在该DNA片段中含有的胞嘧啶数量为28%×1000×2=560,因此,在第三次复制过程中(新合成的DNA数目为22=4)需消耗560×4=2240个胞嘧啶脱氧核苷酸。若线粒体内过程④形成的mRNA碱基排列顺序如下:A-U-U-C-G-A-U-G-A-C……(40个碱基)…… C-U-C-U-A-G-A-U-C-U,题中显示,已知AUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,而终止密码子不决定氨基酸,则该mRNA上的密码子从左侧第6个碱基算起(前面算5个),到右侧倒数第8个结束(后面算3个),即密码子的碱基数=5+40+3=48个,因此密码子数=48÷3=16个,即该mRNA控制合成的肽链含决定氨基酸的密码子个数为16个,因此该mRNA指导合成的多肽链中含有的氨基酸数目为16个,其中含有的肽键数目为16-1=15个。
24. 果蝇某性状受一对等位基因控制,现有纯种野生型雌、雄品系与纯种突变型雌、雄品系(均未交配过),某研究小组从中选取亲本进行杂交实验,结果如下图,回答下列问题:
(1)从实验结果可推断,控制该性状的基因位于_____(填“常或X”)染色体上,理由是_____。
(2)从实验结果还可以推断突变型对野生型为_____(填“显性或隐性”)。若用B、b表示该基因,F1果蝇的基因型为_____。F2雌雄果蝇随机交配,F3的表现型及比例为_____。
(3)若要进一步验证(1)、(2)中的推断,可从F2中选择材料进行杂交实验,则应选择F2中表现型为_____果蝇作为亲本进行实验,若杂交子一代表现型及比例为_____,则推断成立。
【答案】(1) ①. X ②. 如果是常染色体遗传,F2的性状分离比是3:1,与结果不相符
(2) ①. 隐性 ②. XBXb、XbY ③. 野生型雌果蝇:突变型雌果蝇:野生型雄果蝇:突变型雄果蝇=5:3:2:6
(3) ①. 野生型雌、雄(突变型雌蝇和野生型雄蝇) ②. 野生型雌果蝇:野生型雄果蝇:突变型雄果蝇=2:1:1(野生型雌蝇:突变型雄蝇=1:1)
【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。
【小问1详解】
若该性状为常染色体遗传,则F2中会出现3∶1的性状分离比,但由图可知,此结果与实验结果不符,故推断控制该性状的基因不位于常染色体上,位于X染色体上。
【小问2详解】
设突变型对野生型为显性,且基因位于X染色体上,则亲本基因型为XBXB、XbY,那么F1的基因型为XBXb和XBY,那么可得F2的基因型及比例为突变型雌果蝇(XBXB和XBXb):野生型雄果蝇(XbY):突变型雄果蝇(XBY)=2∶1∶1,与题中所得实验结果不相符,因此突变型对野生型为显性不成立,故突变型对野生型为隐性,由此根据F2的表现型推断其基因型及比例为野生型雌果蝇(XBXb):突变型雌果蝇(XbXb):野生型雄果蝇(XBY):突变型雄果蝇(XbY)=1∶1∶1∶1,由此可知F1的基因型为XBXb、XbY;F2的雌果蝇为1/2XBXb、1/2XbXb,产生的雌配子为1/4XB、3/4Xb,雄果蝇为1/2XBY、1/2XbY,产生的雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y,F2雌雄果蝇随机交配,F3的表现型及比例为野生型雌果蝇(1/16XBXB、4/16XBXb):突变型雌果蝇(3/16XbXb):野生型雄果蝇(2/16XBY):突变型雄果蝇(6/16XbY)=5:3:2:6。
【小问3详解】
若要进一步验证以上推断(突变型对野生型为隐性),即需要通过进一步实验验证其显隐性,若杂交后代中出现性状分离,则可推断该性状为隐性性状,故可选择F2中的野生型雌(XBXb)、雄果蝇(XBY)作为亲本进行实验,若杂交一代表现型及比例为野生型雌果蝇(XBX-)∶野生型雄果蝇(XBY)∶突变型雄果蝇(XbY)=2∶1∶1,或选择F2中的突变型雌蝇(XbXb)和野生型雄蝇(XBY)交配,后代的表现型及比例为野生型雌蝇(XBXb)∶突变型雄蝇(XbY)=1∶1,则可确定突变型对野生型为隐性。
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