内容正文:
2024-2025学年甘肃省庆阳市高一下学期期末
生物试卷
(满分100分,考试时间100分钟)
一、选择题(每小题2分,共40分)
1. 生物学的进步离不开科学方法和技术的发展,下列有关科学方法和技术的叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过果蝇杂交实验首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上
B. 科学家利用同位素标记和离心技术揭示了DNA 半保留复制的奥秘
C. 沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究了DNA 分子的结构
D. 萨顿研究基因和染色体的位置关系运用了假说-演绎法
2. 某卵原细胞分裂、受精作用及受精后的分裂过程中,染色体数目和核DNA含量的变化情况如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞分裂的过程中染色体数目和核DNA含量的变化不总是同步的
B. GH段染色体数:染色单体数:核DNA=1:2:2
C. 处于DE、FG、JK、PQ段的细胞中着丝粒已经分裂
D. LM段表示受精作用,核DNA恢复到体细胞的含量
3. 小鼠的毛色由AY、A、a三个基因控制,小鼠毛色对应的基因型如表所示。两只黄色小鼠杂交,所生子代小鼠的毛色不可能为( )
黄色
灰色
黑色
胚胎致死
AYA、AYa
AA、Aa
aa
AYAY
A. 只出现黄色 B. 只出现灰色
C. 出现黄色和灰色 D. 出现黄色、灰色和黑色
4. 乳糖酶是人体小肠中的一种消化酶。人体缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍,部分患者出现腹痛、胀气和腹泻等消化不良的临床症状,称为乳糖不耐受。下列相关说法错误的是( )
A. 组成乳糖酶和乳糖的化学元素均为C、H、O、N
B. 乳糖属于二糖,水解形成单糖后利于被吸收利用
C. 乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用
D. 饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
5. 图为双链DNA分子复制的片段,图中编号①-④表示 DNA单链。有关叙述错误的是( )
A. DNA 复制是一个边解旋边复制的过程
B. ③和④的碱基序列互补
C. 该过程只需要 DNA 聚合酶的参与
D. DNA 双螺旋结构,为复制提供精确的模板,通过碱基互补准确地进行
6. 果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:雄=2:1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中
A. 这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B. 这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C. 这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D. 这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
7. 如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B. 图丁个体自交后代中表现型及比例为黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1
C. 图甲、乙所表示个体减数分裂时,没有揭示基因的自由组合定律的实质
D. 图丙个体自交,子代表现型比例为9∶3∶3∶1,属于假说-演绎的验证阶段
8. 如图为某遗传病的家系图,以下判断准确的是( )
A. 该遗传病的遗传方式可能为伴 X染色体隐性遗传
B. 母亲肯定是纯合子,子女是杂合子
C. 子女中的致病基因不可能来自父亲
D. 若该遗传病由隐性基因控制,则该夫妇再生一正常男孩的概率为1/4
9. 如图为某动物细胞核中的一个DNA分子,图中a、b、c是三个基因,Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段。下列叙述正确的是( )
A. a基因的载体是染色体和线粒体
B. b基因中的嘌呤和嘧啶数量相等
C. 产生配子时,b基因和c基因能发生自由组合
D. Ⅰ、Ⅱ片段中碱基对发生变化会导致基因突变
10. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,下图是结肠癌发生的简化模型。下列关于结肠癌发生及预防的分析,正确的是( )
A. 结肠癌产生原因是某个抑癌基因或原癌基因发生基因突变
B. 原癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡
C. 从蛋白质活性的角度分析,结肠癌细胞内蛋白质的活性可出现增强、减弱甚至丧失
D. 从基因表达的角度分析,结肠癌细胞的细胞膜上糖蛋白的表达量增强
11. 下图表示DNA分子的局部组成示意图,下列叙述错误的是( )
A. B链中④代表的是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B. DNA特异性与其碱基对的排列顺序有关
C. 解旋酶可催化⑤断裂
D. B链的碱基序列为5'-AGT-3'
12. 某同学欲通过实验模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中F1产生F2的过程,可选择的小桶组合是( )
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
13. 如图表示果蝇X条染色体上一些基因的示意图,下列相关说法错误的是( )
A. 果蝇细胞内基因数目远多于染色体数目
B. 雌雄果蝇都有控制图示相关性状的基因
C. 图示基因间的关系互为非等位基因
D. X染色体与Y染色体上没有等位基因
14. 细胞器分布于细胞质内,具有特定的形态结构与功能,下图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图,下列叙述错误的是( )
A. 肌肉细胞中甲细胞器的数量多于表皮细胞 B. 乙细胞器在动植物细胞中功能有所不同
C. 丙细胞器的成分中不含有脂质 D. 丁细胞器是加工胰岛素的重要场所
15. 下列属于染色体异常遗传病的是( )
A. 白化病 B. 猫叫综合征 C. 镰状细胞贫血 D. 青少年型糖尿病
16. “真核生物翻型模型”来解释真核生物翻译的起始(如图)。与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构,然后沿5'→3'方向扫描,遇到第一个起始密码子AUG停下,与大亚基装配形成起始复合物,进而开启翻译过程。下列推测不合理的是( )
A. mRNA 的5' 端甲基化帽子不利于小亚基与mRNA 结合
B. 小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下
C. 起始tRNA 的反密码子为3'-UAC-5'
D. 核糖体亚基形成队列有利于提高蛋白质合成的效率
17. 有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A. 图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B. 图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C. 图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
18. 下图为中心法则示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 病毒的遗传信息都会沿着④或⑤流动
B. 有丝分裂前的间期会发生过程①②③
C. 除了③过程外,其他4个过程所需原料相同
D. 过程①④所发生的碱基互补配对方式相同
19. 假定在含有腺嘌呤 80%和尿嘧啶20%的溶液中获得各种合成mRNA,并以这些mRNA 为模板合成蛋白质。发现其所含氨基酸的相对比是:异亮氨酸是酪氨酸的4倍,异亮氨酸是苯丙氨酸的16倍,赖氨酸是酪氨酸的16倍。下列关于氨基酸密码子的叙述错误的是( )
A. 酪氨酸的密码子可能是 AAU
B. 赖氨酸的密码子是AAA
C. 苯丙氨酸的密码子是 UUU
D. 异亮氨酸的密码子可能是 AUA
20. 玉米的甜和非甜是一对相对性状,课外实验小组同学对非甜玉米和甜玉米进行间行种植,并操作杂交实验(如下图),则以下分析错误的是( )
A. 依图操作一定能够判断甜和非甜的显隐性关系
B. 为防止自花传粉,杂交后,需要套袋处理
C. 如图操作过程可视为正反交实验
D. 该操作中,甜和非甜玉米都是母本
二、非选择题(共60分)
21. 如图是两种细胞的亚显微结构示意图,据图回答:([ ]内填写编号,____填写结构)
(1)图乙细胞中与⑩合成相关的细胞器为[ ]____;“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的诗句中,与“碧”有关的细胞结构是[ ]____,与“红”有关的细胞结构是[ ]____。
(2)若图甲细胞表示胰岛β细胞(可分泌胰岛素),胰岛素从开始合成至分泌到细胞外必须经过的结构依次是____(用编号和→表示)。若图甲细胞为肝脏细胞,其识别了胰岛素的信号后将改变自身生理活动以降低血糖,该过程依赖于细胞膜中的____(填物质)。
(3)图甲和图乙中,能吞噬衰老细胞器的结构分别是____和____。
(4)寄生在胃粘膜中的幽门螺杆菌可引起胃癌,该生物和图中细胞共有的细胞器是[ ]____。
22. 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,实验中首先通过用含35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得35S或32P的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。请回答下列有关问题:
(1)搅拌的目的是___________________。
(2)当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P 的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S 和32P 分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了________________。
(3)图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在_________,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌________(“未”或“已”)裂解,否则胞外_________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中______________起着作用。
23. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A,a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B,b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答下列问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于_____(X,Y,常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于_____(X,Y,常)染色体上。
(2)Ⅲ-2的基因型为_____,Ⅲ-3的基因型为_____或 _____。
(3)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是_____。
24. 下图1-3是二倍体生物部分细胞分裂示意图,图4是某种细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)图1-3所示各细胞中属于减数分裂的是___________(填序号),具有细胞周期的是__________(填序号),图2所示细胞的个体性别为____________。
(2)图2所示细胞中有____________对同源染色体,图3所示细胞产生的子细胞的名称为____________。
(3)图1-3所示各细胞中,发生基因自由组合是____________(填序号),导致图3中A与a的原因可能是____________。与图4中曲线DE段相对应的细胞是____________(填序号)。
(4)图5为某高等哺乳动物细胞内同源染色体对数的变化曲线,可能发生同源染色体互换的是__________段。若细胞分裂过程不考虑基因突变和染色体互换,则在染色体正常分离的情况下,该生物最终可形成___________种染色体组成不同的生殖细胞(假设n=3)。
25. 中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律。遗传信息的传递包括核酸分子间的传递、核酸和蛋白质分子间的传递。下图表示某细胞内遗传信息的传递过程。回答下列问题:
(1)图中表示的遗传信息传递过程有:___________________(填生理过程名称)。
(2)图中所示的酶1是_________,酶3是____________。图中核糖体移动的方向是______________(填“从左到右”或“从右到左”),图中一条mRNA上结合多个核糖体,其生物学意义是________________。若反密码子表示为“5′—CAU—3′”则密码子可表示为“5′—__________—3′”。
(3)某DNA片段含1000个碱基对,转录出的mRNA中U占20%,A占10%,则转录该mRNA的DNA分子片段中胞嘧啶占__________。若该DNA片段复制三次,共需要消耗胞嘧啶_________个。
26. 一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鳉鱼。以后,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
(1)一万多年后,D湖中的_______称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为_______为生物的进化提供原材料。
(2)在__________的作用下,种群的_______会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(3)有人将现在四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现: A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在__________,它们属于两个______;来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,其后代具有正常生殖能力,且后代之间存在一定性状的差异,这体现了生物多样性中的_________(填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色,其为一对相对性状,黑色基因A的基因频率为50%,则浅灰色aa个体约占____________。环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则一年后A的基因频率为________(保留一位小数)。
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2024-2025学年甘肃省庆阳市高一下学期期末
生物试卷
(满分100分,考试时间100分钟)
一、选择题(每小题2分,共40分)
1. 生物学的进步离不开科学方法和技术的发展,下列有关科学方法和技术的叙述错误的是( )
A. 摩尔根通过果蝇杂交实验首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上
B. 科学家利用同位素标记和离心技术揭示了DNA 半保留复制的奥秘
C. 沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究了DNA 分子的结构
D. 萨顿研究基因和染色体的位置关系运用了假说-演绎法
【答案】D
【解析】
【分析】假说—演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。
【详解】A、摩尔根以果蝇为材料,运用了假说-演绎法,并通过果蝇杂交实验将基因定位于染色体上,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制,利用了密度梯度离心法和同位素标记技术,B正确;
C、沃森和克里克用建构物理模型的方法揭示了DNA是双螺旋结构,C正确;
D、萨顿运用了类比法提出了基因和染色体的位置关系的假说,D错误。
故选D。
2. 某卵原细胞分裂、受精作用及受精后的分裂过程中,染色体数目和核DNA含量的变化情况如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞分裂的过程中染色体数目和核DNA含量的变化不总是同步的
B. GH段染色体数:染色单体数:核DNA=1:2:2
C. 处于DE、FG、JK、PQ段的细胞中着丝粒已经分裂
D. LM段表示受精作用,核DNA恢复到体细胞的含量
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,其中a表示有丝分裂过程中染色体数目的变化规律;b表示减数分裂过程中染色体数目变化规律;c表示受精作用和有丝分裂过程中核DNA含量变化规律。
【详解】A、细胞分裂的过程中染色体数目和核DNA含量的变化是不同步的,核DNA含量随着间期完成而增加,而染色体数目的增加随着着丝粒分裂而实现,且发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A正确;
B、GH为减数第二次分裂前、中期,此时染色体数∶染色单体数∶核DNA=1∶2∶2,B正确;
C、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,图中代表着丝粒分裂的线段有BC、HI、OP,因此,处于DE、JK、PQ段的细胞中着丝粒已经分裂,C错误;
D、LM段核DNA恢复到体细胞的含量,因此,该时段表示受精作用,D正确。
故选C。
3. 小鼠的毛色由AY、A、a三个基因控制,小鼠毛色对应的基因型如表所示。两只黄色小鼠杂交,所生子代小鼠的毛色不可能为( )
黄色
灰色
黑色
胚胎致死
AYA、AYa
AA、Aa
aa
AYAY
A. 只出现黄色 B. 只出现灰色
C. 出现黄色和灰色 D. 出现黄色、灰色和黑色
【答案】D
【解析】
【分析】黄色小鼠的基因型为AYA或AYa,黄色小鼠杂交共有AYA×AYA、AYa×AYa、AYA×AYa三种方式。
【详解】根据表中小鼠毛色和基因型,两只黄色小鼠杂交共有三种方式,杂交方式及其子代表现型分别为:①AYA×AYA→AYAY(胚胎致死)、AYA(黄色)、AA(灰色);②AYa×AYa→AYAY(胚胎致死)、AYa(黄色)、aa(黑色);③AYA×AYa→AYAY(胚胎致死)、AYA(黄色)、AYa(黄色)、AA(灰色)。两只小鼠产生的后代数量较少,子代毛色可能只有一种颜色,但不会同时出现黄色、灰色和黑色三种颜色,ABC三种情况觉有可能,D不可能出现。
故选D。
4. 乳糖酶是人体小肠中的一种消化酶。人体缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍,部分患者出现腹痛、胀气和腹泻等消化不良的临床症状,称为乳糖不耐受。下列相关说法错误的是( )
A. 组成乳糖酶和乳糖的化学元素均为C、H、O、N
B. 乳糖属于二糖,水解形成单糖后利于被吸收利用
C. 乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用
D. 饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
【答案】A
【解析】
【分析】乳糖不耐受它的主要症状表现为食用大量含有乳糖的乳制品之后,出现腹泻、腹胀或者腹痛的症状。一般来说是跟患者体内的乳糖酶活性降低、缺乏,甚至缺失有关。这个时候如果摄入了大量含有乳糖的食品以后,它不能够及时被消化以后就进入了结肠,被细菌发酵以后产生气体,所以导致腹胀的现象。没有被消化的乳糖会产生渗透压的升高,导致孩子出现腹泻的症状,所以就表现为腹泻和腹胀。因为大量的消化不良可能会造成肠蠕动的异常,伴有腹痛的情况。
【详解】A、乳糖酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,乳糖是二糖,元素组成是C、H、O,A错误;
B、乳糖属于二糖(2个单糖脱水缩合形成),水解形成葡萄糖和半乳糖后利于被吸收利用,B正确;
C、酶在体内和体外均可以发挥催化的作用,使化学反应更容易发生,C正确;
D、乳糖酶能降解乳糖,饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状,D正确。
故选A。
5. 图为双链DNA分子复制的片段,图中编号①-④表示 DNA单链。有关叙述错误的是( )
A. DNA 复制是一个边解旋边复制的过程
B. ③和④的碱基序列互补
C. 该过程只需要 DNA 聚合酶的参与
D. DNA 双螺旋结构,为复制提供精确的模板,通过碱基互补准确地进行
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:DNA复制的特点是半保留复制,①和④都与②互补,因此①和④的碱基序列相同;①和②的碱基序列互补,则③和④的碱基序列也互补。
【详解】A、DNA 复制方式为半保留复制方式,且表现出边解旋边复制的特点,A正确;
B、③和④分别与①和②互补,且①和②为互补关系,因此③和④的碱基序列互补,B正确;
C、该过程为复制过程,需要多种酶参与,包括DNA聚合酶和解旋酶等,C错误;
D、DNA 为双螺旋结构,为复制提供精确的模板,严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制准确地进行,因而产生的子代DNA和亲代DNA的碱基序列相同,D正确。
故选C。
6. 果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:雄=2:1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中
A. 这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死
B. 这对等位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死
C. 这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死
D. 这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死
【答案】D
【解析】
【详解】由题意“子一代果蝇中雌:雄=2:1”可知,该对相对性状的遗传与性别相关联,为伴性遗传,G、g这对等位基因位于X染色体上;由题意“子一代雌蝇有两种表现型且双亲的表现型不同”可推知:双亲的基因型分别为XGXg和XgY;再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致使”,可进一步推测:G基因纯合时致死。综上分析,A、B、C三项均错误,D项正确。
考点:本题考查伴性遗传、基因的分离定律的相关知识,意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
7. 如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B. 图丁个体自交后代中表现型及比例为黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1
C. 图甲、乙所表示个体减数分裂时,没有揭示基因的自由组合定律的实质
D. 图丙个体自交,子代表现型比例为9∶3∶3∶1,属于假说-演绎的验证阶段
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律:在生物的体细胞中,控制同一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、甲、乙、丙、丁均含有等位基因,都可以作为研究基因分离定律的材料,A正确;
B、图丁个体自交后代中DDYYrr:DdYyrr:ddyyrr=1:2:1,其中黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1,B正确;
C、图甲、乙都只有一对等位基因,所表示个体减数分裂时,不能用来揭示基因的自由组合定律的实质,C正确;
D、图丙个体自交,子代表现型比例为9:3:3:1,属于假说—演绎的提出问题阶段,D错误。
故选D。
8. 如图为某遗传病的家系图,以下判断准确的是( )
A. 该遗传病的遗传方式可能为伴 X染色体隐性遗传
B. 母亲肯定是纯合子,子女是杂合子
C. 子女中的致病基因不可能来自父亲
D. 若该遗传病由隐性基因控制,则该夫妇再生一正常男孩的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图中1号患病,2号正常,而3号和4号均患病,该病可能是伴X显性遗传病、常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病。
【详解】A、4号女儿患病,而2号父亲正常,说明该病不是伴 X染色体隐性遗传,A错误;
B、设相关基因是A、a,若为显性遗传病,则母亲不一定是纯合子(可能是Aa);若为隐性遗传病,则子女患病,肯定是纯合子,B错误;
C、该病如果是常染色体隐性遗传病,则子女中的2个致病基因有一个来自父亲,C错误;
D、若为隐性遗传病,则母亲基因型为aa,父亲基因型为Aa,该夫妇再生一正常男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选D。
9. 如图为某动物细胞核中的一个DNA分子,图中a、b、c是三个基因,Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段。下列叙述正确的是( )
A. a基因的载体是染色体和线粒体
B. b基因中的嘌呤和嘧啶数量相等
C. 产生配子时,b基因和c基因能发生自由组合
D. Ⅰ、Ⅱ片段中碱基对发生变化会导致基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】基因通常是DNA上有遗传效应的片段,每个基因的表达是独立的。基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换,而导致的基因结构的改变。
【详解】A、a基因位于细胞核的DNA分子上,所以其载体是染色体,而不是线粒体,A错误;
B、b基因是有遗传效应的DNA分子片段,而DNA分子数双链结构,所以b基因中的嘌呤和嘧啶数量相等 ,B正确;
C、b和c基因位于同一个DNA分子上,不遵循自由组合定律,C错误;
D、Ⅰ和Ⅱ片段是没有遗传效应的DNA片段,不属于基因,因此其中的碱基对发生变化不会导致基因突变,D错误。
故选B。
10. 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤,下图是结肠癌发生的简化模型。下列关于结肠癌发生及预防的分析,正确的是( )
A. 结肠癌产生原因是某个抑癌基因或原癌基因发生基因突变
B. 原癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖或促进细胞凋亡
C. 从蛋白质活性的角度分析,结肠癌细胞内蛋白质的活性可出现增强、减弱甚至丧失
D. 从基因表达的角度分析,结肠癌细胞的细胞膜上糖蛋白的表达量增强
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本就存在与癌变相关的基因,原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易再体内分散和转移,等等。
【详解】A、结肠癌产生原因是多个抑癌基因或原癌基因发生基因突变的累积,A错误;
B、癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,B错误;
C、结肠癌细胞内蛋白质的活性可出现增强、减弱甚至失去活性,C正确;
D、结肠癌细胞的细胞膜上糖蛋白的比例大量降低,细胞之间的黏着性显著降低,在体内易发生分散而转移,D错误。
故选C。
11. 下图表示DNA分子的局部组成示意图,下列叙述错误的是( )
A. B链中④代表的是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B. DNA特异性与其碱基对的排列顺序有关
C. 解旋酶可催化⑤断裂
D. B链的碱基序列为5'-AGT-3'
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、B链中④包括磷酸、脱氧核糖、鸟嘌呤,但其中的磷酸参与构成上侧的核苷酸,A错误;
B、DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列,B正确;
C、解旋酶可催化⑤氢键的断裂,C正确;
D、磷酸连接在5号碳原子的位置,所以B链的碱基序列为5'-AGT-3',D正确。
故选A。
12. 某同学欲通过实验模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中F1产生F2的过程,可选择的小桶组合是( )
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔一对相对性状杂交实验操作是:亲本为高茎豌豆(DD)和矮茎豌豆(dd),杂交后得到的F1均为高茎植物(Dd),F1自交得到F2中高茎(DD、Dd):矮茎(dd)≈3:1。
【详解】若要通过实验模拟孟德尔一对相对性状杂交实验中F1(Dd)自交产生F2的过程,应取两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,两个小桶内的小球分别代表雌、雄配子,容器内的D、d小球代表雌配子和雄配子中两种不同类型的配子,由于F1(Dd)能产生D、d两种配子且比例约为1:1,所以每个小桶内D和d的小球的数量必须相等。由于图①中只有D配子,图③中D和d的数量不相等,题图中能用于实验的容器只有②④,C正确,ABD错误。
故选C。
13. 如图表示果蝇X条染色体上一些基因的示意图,下列相关说法错误的是( )
A. 果蝇细胞内基因数目远多于染色体数目
B. 雌雄果蝇都有控制图示相关性状的基因
C. 图示基因间的关系互为非等位基因
D. X染色体与Y染色体上没有等位基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因在染色体上,一条染色体上有许多基因,且基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、真核生物中染色体是基因的主要载体,一条染色体上有多个基因,且基因在染色体上呈线性排列,故果蝇细胞内基因数目远多于染色体数目,A正确;
B、雌果蝇性染色体组成为XX,雄果蝇性染色体组成为XY,雌雄果蝇都有X染色体,因此都有控制图示相关性状的基因,B正确;
C、位于一条染色体不同位置的基因互为非等位基因,C正确;
D、X染色体与Y染色体的同源区段上含有等位基因,D错误。
故选D。
14. 细胞器分布于细胞质内,具有特定的形态结构与功能,下图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图,下列叙述错误的是( )
A. 肌肉细胞中甲细胞器的数量多于表皮细胞 B. 乙细胞器在动植物细胞中功能有所不同
C. 丙细胞器的成分中不含有脂质 D. 丁细胞器是加工胰岛素的重要场所
【答案】C
【解析】
【分析】图示分析:甲是线粒体,乙是高尔基体,丙是叶绿体,丁是内质网。
【详解】A、肌肉细胞活动量大,需要大量能量,故肌肉细胞甲(线粒体)细胞器的数量多于表皮细胞,A正确;
B、乙为高尔基体,在动植物细胞中功能有所不同,动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂中细胞壁形成有关,B正确;
C、丙细胞器是叶绿体,含有两层膜,由磷脂组成,故丙细胞器的成分含有脂质,C错误;
D、胰岛素属于分泌蛋白,其合成与分泌过程为核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,故丁内质网是合成和加工胰岛素的重要场所,D正确。
故选C。
15. 下列属于染色体异常遗传病的是( )
A. 白化病 B. 猫叫综合征 C. 镰状细胞贫血 D. 青少年型糖尿病
【答案】B
【解析】
【分析】1、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、白化病是由于基因突变导致黑色素合成缺陷所引起的单基因遗传病,不是染色体异常遗传病,A错误;
B、 猫叫综合征是人的第 5 号染色体部分缺失引起的遗传病,属于染色体结构异常遗传病,B正确;
C、 镰状细胞贫血是由于基因突变导致血红蛋白分子结构异常引起的单基因遗传病,不是染色体异常遗传病,C错误;
D、青少年型糖尿病属于多基因遗传病,不是染色体异常遗传病,D错误。
故选B。
16. “真核生物翻型模型”来解释真核生物翻译的起始(如图)。与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构,然后沿5'→3'方向扫描,遇到第一个起始密码子AUG停下,与大亚基装配形成起始复合物,进而开启翻译过程。下列推测不合理的是( )
A. mRNA 的5' 端甲基化帽子不利于小亚基与mRNA 结合
B. 小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下
C. 起始tRNA 的反密码子为3'-UAC-5'
D. 核糖体亚基形成队列有利于提高蛋白质合成的效率
【答案】A
【解析】
【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程, 该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
【详解】A、与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构,由图可知,mRNA的5'端有甲基化帽子,mRNA 的5' 端甲基化帽子利于小亚基与mRNA 结合,A不符合题意;
B、与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构,然后沿5'→3'方向扫描,遇到第一个起始密码子AUG停下,故小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下,B符合题意;
C、mRNA的起始密码子为 5'-AUG-3',起始tRNA的反密码子为3'-UAC-5',C符合题意;
D、核糖体亚基形成队列可在短时间内合成大量的蛋白质,有利于提高蛋白质合成的效率,D符合题意。
故选A。
17. 有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A. 图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B. 图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C. 图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】CD
【解析】
【详解】A、分析题图可知,由于拟南芥的染色体数为2n=10,故知其细胞内含有5对同源染色体,则甲表示同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期;乙中四分体排列在赤道板附近,处于减数第一次分裂中期;丙图中染色体位于细胞中央,处于减数第二次分裂中期;丁图形成了四部分,且每部分含有5条染色体,说明形成了4个配子,A错误;
B、图甲细胞中染色体正在联会,B错误;
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近,C正确;
D、由分析可知,图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
故选CD。
18. 下图为中心法则示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 病毒的遗传信息都会沿着④或⑤流动
B. 有丝分裂前的间期会发生过程①②③
C. 除了③过程外,其他4个过程所需原料相同
D. 过程①④所发生的碱基互补配对方式相同
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,①表示DNA分子复制,②表示转录,③表示翻译,④表示逆转录,⑤表示RNA复制。
【详解】A、图中的①~⑤表示的过程分别是 DNA的复制、转录、翻译、逆转录和RNA的复制,只有部分病毒(RNA病毒)的遗传信息可以会沿着④或⑤流动,A错误;
B、有丝分裂前的间期会发生DNA分子复制和有关蛋白质的合成,故会发生①②③过程,B正确;
C、③是翻译过程,该过程的原料是氨基酸,而①和④的原料是脱氧核苷酸,②的原料是核糖核苷酸,C错误;
D、过程①的碱基互补配对方式是A-T、T-A、G-C、C-G,而④逆转录过程的碱基互补配对方式是A-T、U-A、G-C、C-G,不完全相同,D错误。
故选B。
19. 假定在含有腺嘌呤 80%和尿嘧啶20%的溶液中获得各种合成mRNA,并以这些mRNA 为模板合成蛋白质。发现其所含氨基酸的相对比是:异亮氨酸是酪氨酸的4倍,异亮氨酸是苯丙氨酸的16倍,赖氨酸是酪氨酸的16倍。下列关于氨基酸密码子的叙述错误的是( )
A. 酪氨酸的密码子可能是 AAU
B. 赖氨酸的密码子是AAA
C. 苯丙氨酸的密码子是 UUU
D. 异亮氨酸的密码子可能是 AUA
【答案】A
【解析】
【分析】mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,这样的三个碱基称为密码子。反密码子:每个tRNA上三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,这样的三个碱基称为反密码子。
【详解】ABCD、由题意可知,溶液中腺嘌呤80%、尿嘧啶20%,一个密码子有3个碱基,其中每个碱基是A的概率为80%=4/5,是U的概率为20%=1/5,因此该密码子3个碱基都是A的概率为4/5×4/5×4/5=64/125,3 个碱基中有2个是A、1个是U的概率为4/5×4/5×1/5=16/125,3个碱基中有1个是A、2个是U的概率为4/5×1/5×1/5=4/125,3个碱基中都是U的概率为1/5×1/5×1/5=1/125,即3个碱基都是A:3个碱基中有2个A、1个U:3个碱基中有1个A、2个U:3个碱基都是U=64:16:4:1。由题可知,异亮氨酸是酪氨酸的4倍,异亮氨酸是苯丙氨酸的16倍,赖氨酸是酪氨酸的16倍,设苯丙氨酸为a,则异亮氨酸为16a,酪氨酸为16a÷4=4a,赖氨酸为4a×16=64a,即赖氨酸:异亮氨酸:酪氨酸:苯丙氨酸=64:16:4:1,该比例正好和上面的密码子种类的比例相同,说明赖氨酸密码子都是A,异亮氨酸密码子中有2个A、1个U,酪氨酸密码子中有1个A、2个U,苯丙氨酸密码子都是U,BCD正确,A错误。
故选A。
20. 玉米的甜和非甜是一对相对性状,课外实验小组同学对非甜玉米和甜玉米进行间行种植,并操作杂交实验(如下图),则以下分析错误的是( )
A. 依图操作一定能够判断甜和非甜的显隐性关系
B. 为防止自花传粉,杂交后,需要套袋处理
C. 如图操作过程可视为正反交实验
D. 该操作中,甜和非甜玉米都是母本
【答案】C
【解析】
【分析】生物性状显隐性的判断方法:
一、根据定义判断:具有相对性状的两纯合体亲本杂交,子一代只表现一种性状,表现出来的性状即为显性性状。
二、根据性状分离判断:具有相同性状的两个亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状,和亲本相同的性状为显性性状。
三、根据性状分离比判断:具有相同性状的两个亲本杂交,子代出现性状分离,分离比是3:1,则占3份的性状是显性性状,占1份的是隐性性状。
【详解】A、图中既有自交实验又有杂交实验,因此可判断甜和非甜的显隐性关系,A正确;
B、同一植株上既有雌花又有雄花,为了防止自交,可对雌花进行套袋处理,B正确;
C、甜♀×非甜♂为正交,则反交为甜♂×非甜♀,因此图中操作不是正反交实验,C错误;
D、由图可知,非甜的雄花可与非甜和甜的雌花授粉,因此甜和非甜玉米都是母本,D正确。
故选C。
二、非选择题(共60分)
21. 如图是两种细胞的亚显微结构示意图,据图回答:([ ]内填写编号,____填写结构)
(1)图乙细胞中与⑩合成相关的细胞器为[ ]____;“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的诗句中,与“碧”有关的细胞结构是[ ]____,与“红”有关的细胞结构是[ ]____。
(2)若图甲细胞表示胰岛β细胞(可分泌胰岛素),胰岛素从开始合成至分泌到细胞外必须经过的结构依次是____(用编号和→表示)。若图甲细胞为肝脏细胞,其识别了胰岛素的信号后将改变自身生理活动以降低血糖,该过程依赖于细胞膜中的____(填物质)。
(3)图甲和图乙中,能吞噬衰老细胞器的结构分别是____和____。
(4)寄生在胃粘膜中的幽门螺杆菌可引起胃癌,该生物和图中细胞共有的细胞器是[ ]____。
【答案】(1) ①. ②高尔基体 ②. ⑦叶绿体 ③. ①液泡
(2) ①. ④→③→②→⑨ ②. 糖蛋白/受体蛋白
(3) ①. 溶酶体 ②. 液泡
(4)④核糖体
【解析】
【分析】据图分析:①是液泡;②是高尔基体;③是内质网;④是核糖体;⑤线粒体;⑥中心体;⑦叶绿体;⑧细胞核;⑨细胞膜;⑩细胞壁。
【小问1详解】
⑩是植物细胞细胞壁,主要成分是纤维素,因此图乙细胞中与⑩合成相关的细胞器为②高尔基体。“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的诗句中,“碧”指的是叶子绿色,色素存在于叶绿体中,即与“碧”有关的细胞结构是⑦叶绿体。“红”指的是液泡中的花青素,与“红”有关的细胞结构是①液泡。
【小问2详解】
胰岛素是分泌蛋白,分泌蛋白的合成和运输过程分别经过核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,故胰岛素从开始合成至分泌到细胞外必须经过的结构依次是④→③→②→⑨。若图甲细胞为肝脏细胞,其识别了胰岛素的信号后将改变自身生理活动以降低血糖,该过程依赖于细胞膜中的糖蛋白/受体蛋白,因为糖蛋白具有识别作用。
【小问3详解】
动物细胞中的溶酶体具有60种以上的水解酶,能吞噬衰老细胞器,植物细胞中具有溶酶体类似功能的结构是液泡,故图甲和图乙中,能吞噬衰老细胞器的结构分别是溶酶体和液泡。
【小问4详解】
原核生物和真核生物共有的细胞器是④核糖体。
22. 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,实验中首先通过用含35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染上述细菌,可以获得35S或32P的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测“被侵染的细菌”的存活率,以及上清液中的放射性,实验结果如下图所示。请回答下列有关问题:
(1)搅拌的目的是___________________。
(2)当搅拌时间少于1分钟时,上清液中35S和32P 的放射性较低,而搅拌时间足够长以后,上清液中35S 和32P 分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,由此证明了________________。
(3)图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在_________,通过该数据可以判断出,被侵染的细菌________(“未”或“已”)裂解,否则胞外_________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中______________起着作用。
【答案】(1)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
(2)DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌
(3) ①. 100% ②. 未 ③. 32P
(4)DNA
【解析】
【分析】分析图示:被感染细菌的存活率为100%;上清液35S先增大后保持在80%,说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离,仍然附着在细菌外面,离心后随细菌一起沉淀了;上清液中32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液。
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
由于32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的噬菌体的蛋白质外壳,实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,可证明DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌,但由于部分噬菌体没有与细菌分离,导致上清液35S保持在80%,且由于部分噬菌体没有侵染细菌,因此导致上清液32P保持在30%。
【小问3详解】
图中表明“被侵染的细菌”存活率基本保持在100%,说明被侵染的细菌未裂解,否则子代噬菌体释放出来会使胞外32P放射性增高,即上清液的32P会高于30%。
【小问4详解】
本实验结果显示病毒的DNA进入了细胞,而蛋白质外壳没有进入细胞,可证明病毒的复制和传递遗传信息的过程中DNA起着重要的作用。
23. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的遗传系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A,a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B,b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答下列问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于_____(X,Y,常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于_____(X,Y,常)染色体上。
(2)Ⅲ-2的基因型为_____,Ⅲ-3的基因型为_____或 _____。
(3)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是_____。
【答案】 ①. 常 ②. X ③. aaXBY ④. AAXBXb ⑤. AaXBXb ⑥. 1/8
【解析】
【分析】
分析系谱图:
分析甲病:Ⅱ-1和Ⅱ-2都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子(Ⅲ-2),说明甲病是隐性遗传病,但女患者Ⅰ-1的儿子正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病。
分析乙病:Ⅲ-3和Ⅲ-4都不患乙病,但他们有患乙病的孩子,说明乙病是隐性遗传病,但Ⅲ-4不携带乙遗传病的致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】(1)由以上分析可知,甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病。
(2)据Ⅲ-2患甲病,甲病是常染色体隐性遗传病,即关于甲病的基因型为aa,又因不患乙病,乙病是伴X染色体隐性遗传病,故关于乙病的基因型为XBY,则Ⅲ-2基因型为aaXBY。据Ⅲ-2患甲病,可推知Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型均为Aa,则Ⅲ-3关于甲病的基因型为AA或Aa,据Ⅳ-2或Ⅳ-3患乙病→Ⅲ-3关于乙病的基因型为XBXb,因此Ⅲ-3的基因型为AAXBXb或AaXBXb。
(3)从患乙病角度分析,Ⅲ-3的基因型为XBXb,Ⅲ-4的基因型为XBY,可推知Ⅳ-1的基因型及概率为1/2XBXB,1/2XBXb,正常男性的基因型为XBY,可推知后代患乙病男孩的几率为1/4×1/2=1/8。
【点睛】本题结合系谱图,考查基因自由组合定律及应用,伴性遗传及应用,首先要求考生能根据系谱图和题干信息“Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因”判断甲、乙的遗传方式;其次根据表现型推断出相应个体的基因型;再利用逐对分析法解题。
24. 下图1-3是二倍体生物部分细胞分裂示意图,图4是某种细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)图1-3所示各细胞中属于减数分裂的是___________(填序号),具有细胞周期的是__________(填序号),图2所示细胞的个体性别为____________。
(2)图2所示细胞中有____________对同源染色体,图3所示细胞产生的子细胞的名称为____________。
(3)图1-3所示各细胞中,发生基因自由组合是____________(填序号),导致图3中A与a的原因可能是____________。与图4中曲线DE段相对应的细胞是____________(填序号)。
(4)图5为某高等哺乳动物细胞内同源染色体对数的变化曲线,可能发生同源染色体互换的是__________段。若细胞分裂过程不考虑基因突变和染色体互换,则在染色体正常分离的情况下,该生物最终可形成___________种染色体组成不同的生殖细胞(假设n=3)。
【答案】(1) ①. 2和3 ②. 1 ③. 雄性
(2) ①. 2 ②. 卵细胞和极体
(3) ①. 2 ②. 染色体互换 ③. 1和3
(4) ①. FG ②. 8
【解析】
【分析】分析图1:该细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。分析图2:该细胞中含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期。分析图3:该细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;该细胞的细胞质不均等分裂,说明该细胞为次级卵母细胞。
分析图4:该图为某种细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化示意图,其中AB段形成的原因是间期DNA进行复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂,可以表示有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;DE表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【小问1详解】
图1所示细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期。图2所示细胞中含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期。图3所示细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,图1-3所示各细胞中细胞中属于减数分裂的是图2和图3。
连续进行有丝分裂的细胞具有细胞周期,图1具有细胞周期。
图2所示细胞的细胞质均等分裂,该个体性别为雄性。
【小问2详解】
由图可知,图2所示细胞中有2对同源染色体,图3所示细胞的细胞质不均等分裂,说明该细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞的名称为卵细胞和极体。
【小问3详解】
基因自由组合是发生在减数第一次分裂后期,即图2。图3细胞处于减数第二次分裂后期,导致图3中A与a的原因是基因突变或互换。
DE每条染色体上只有1个DNA分子,表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期,与图4中曲线DE段相对应的细胞是图1(有丝分裂后期)和图3(减数第二次分裂后期)。
【小问4详解】
同源染色体互换在减数分裂Ⅰ的前期,细胞中含有n对同源染色体,对应FG段,该生物有3对同源染色体,所以染色体正常分离的情况下,该生物最终可形成23=8种染色体组成不同的配子。
25. 中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律。遗传信息的传递包括核酸分子间的传递、核酸和蛋白质分子间的传递。下图表示某细胞内遗传信息的传递过程。回答下列问题:
(1)图中表示的遗传信息传递过程有:___________________(填生理过程名称)。
(2)图中所示的酶1是_________,酶3是____________。图中核糖体移动的方向是______________(填“从左到右”或“从右到左”),图中一条mRNA上结合多个核糖体,其生物学意义是________________。若反密码子表示为“5′—CAU—3′”则密码子可表示为“5′—__________—3′”。
(3)某DNA片段含1000个碱基对,转录出的mRNA中U占20%,A占10%,则转录该mRNA的DNA分子片段中胞嘧啶占__________。若该DNA片段复制三次,共需要消耗胞嘧啶_________个。
【答案】(1)DNA复制、转录、翻译
(2) ①. 解旋酶 ②. RNA聚合酶 ③. 从左到右 ④. 提高翻译的效率(或少量mRNA分子能迅速合成大量的蛋白质) ⑤. AUG
(3) ①. 35% ②. 4900
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
根据示意图,图中在酶1的参与下,完成DNA的复制,在酶3的参与下,转录生成mRNA,同时也看到多聚核糖体。所以图中表示的遗传信息传递过程有:DNA复制、转录、翻译。
【小问2详解】
图中所示的酶1是解旋酶,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。酶3是RNA聚合酶,以 DNA 的一条链为模板合成RNA。图中多聚核糖体上肽链的长度是右侧长与左侧,说明核糖体沿着mRNA从左到右移动。图中一条mRNA上结合多个核糖体,称为多聚核糖体,其生物学意义是提高翻译的效率(或少量mRNA分子能迅速合成大量的蛋白质)。若反密码子表示为“5′—CAU—3′”密码子和反密码子碱基互补配对,则密码子可表示为“5 —AUG—3′。
【小问3详解】
某DNA片段含1000个碱基对,转录出的mRNA中U占20%,A占10%,则转录出的mRNA中G+C占70%,说明mRNA中G+C=1000×70%=700,那么双链DNA分子中G+C=2×700=1400,又由于双链DNA分子中G=C,所以C=700,则转录该mRNA的DNA分子片段中胞嘧啶有1/2×700=350个,占该DNA片段总碱基的比例为350/1000=35%。若该DNA片段复制三次,共需要消耗胞嘧啶为(23-1)×700=4900个。
26. 一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鳉鱼。以后,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
(1)一万多年后,D湖中的_______称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为_______为生物的进化提供原材料。
(2)在__________的作用下,种群的_______会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(3)有人将现在四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现: A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在__________,它们属于两个______;来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,其后代具有正常生殖能力,且后代之间存在一定性状的差异,这体现了生物多样性中的_________(填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色,其为一对相对性状,黑色基因A的基因频率为50%,则浅灰色aa个体约占____________。环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则一年后A的基因频率为________(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 所有鳉鱼所含有的全部基因 ②. 突变和基因重组
(2) ①. 自然选择 ②. 基因频率
(3) ①. 生殖隔离 ②. 物种 ③. 基因多样性
(4) ①. 25% ②. 52.4%
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,种群是一定区域内的同种生物的全部个体,种群中所有个体的全部基因叫基因库;突变和基因重组为生物进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率改变;隔离是新物种形成的必要条件;生物进化是共同进化;通过漫长的共同进化形成生物多样性;生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。
【小问1详解】
D湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为突变和基因重组为生物进化提供原材料。
【小问2详解】
现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率改变,种群的基因频率发生改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
【小问3详解】
A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明二者之间存在生殖隔离;他们属于2个物种;C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,说明他们属于同一个物种,子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的基因多样性。
【小问4详解】
黑色基因A的基因频率为50%,a的基因频率也是50%,此时aa=50%×50%×100%=25%。此AA=aa=25%,Aa=50%,环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,则AA、Aa为原种群的27.5%、55%,aa体数量减少10%,为原来的22.5%,此时AA、Aa、aa的比例是11:22:9,A的基因频率是(11/42+22/42×1/2)×100%≈52.4%,基因频率发生了改变,因此该种群发生了进化。
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