内容正文:
海南中学 2024-2025学年度第二学期期末考试高一年级生物试题
一、选择题(本题共 20 道题,共 50 分。其中第 1-10 小题,每小题 2 分;第 11-20 小题,每小题 3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. 蝴蝶作为自然界中的美丽生物,常作为诗人笔下的灵感来源,如“儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻”。蝴蝶的发育会经历由幼虫到蛹的阶段,下列叙述错误的是( )
A. 由幼虫到蛹的过程有细胞的分化
B. 由幼虫到蛹的过程有细胞的凋亡
C. 由幼虫到蛹的主要原因是遗传物质发生改变
D. 蝴蝶幼虫的体细胞分裂时,会发生DNA的复制
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过 程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、由幼虫到蛹的过程中细胞结构和功能发生了变化,所以发生了细胞的分化,A正确;
B、由幼虫到蛹的过程中有细胞的更新,出现了细胞的凋亡,B正确;
C、由幼虫到蛹的主要原因是基因的选择性表达,C错误;
D、蝴蝶幼虫的体细胞分裂时,会发生DNA的复制,将遗传物质平均分配到子细胞中D正确。
故选C。
2. 减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异具有重要的意义。下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A. 受精作用的完成与细胞膜上的糖蛋白有关
B. 通常受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C. 联会的一对同源染色体的形态和大小一定是相同的
D. 正常情况下,受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同
【答案】C
【解析】
【分析】①减数分裂:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞(精子、卵细胞)时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。分裂后,子细胞中染色体数目比母细胞减少一半。
②受精作用:精子与卵细胞结合形成受精卵(合子)的过程,使染色体数目恢复本物种体细胞的水平,标志着新个体发育的起点。
【详解】A、受精作用中,精子和卵细胞的识别依赖于细胞膜表面的糖蛋白,这是细胞间信息交流的基础,A正确;
B、受精时,精子几乎不携带细胞质,受精卵的细胞质主要来自卵细胞,B正确;
C、联会的同源染色体形态和大小通常相同,但在性染色体(如人类的X和Y染色体)中,二者形态和大小差异显著,但仍能联会,C错误;
D、减数分裂形成的配子染色体数目为体细胞的一半,受精后受精卵的染色体数目恢复为体细胞水平,D正确。
故选C。
3. 下列关于孟德尔遗传规律的叙述,错误的是( )
A. 受精时,雌雄配子随机结合,属于假说内容
B. F2表现型比例为3∶1最能说明基因分离定律的实质
C. 孟德尔在杂交和自交实验的基础上作出对分离现象的解释
D. 孟德尔获得成功的原因之一是从一对相对性状到多对相对性状的分析
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔提出遗传规律所使用的方法为假说—演绎法,分为提出问题、提出假说、演绎推理和实验验证,提出的假说主要有四点:(1)生物体的性状是由遗传因子决定的;(2)生物体内的遗传因子是成对存在的;(3)生物体在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入到不同的配子中去;(4)雌雄配子的结合是随机的。
【详解】A、受精时,雌雄配子的结合是随机的,这是假说内容之一,A正确;
B、基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期,位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,则F1(Dd)能产生D、d两种配子,且比例为1∶1,这个比例最能说明分离定律的实质,B错误;
C、孟德尔是在进行了豌豆的杂交实验和自交实验之后,提出了相关的问题,之后对分离现象进行了解释,即假说,C正确;
D、孟德尔获得成功的原因之一是是从一对相对性状到多对相对性状的分析,由少到多,由分离定律到自由组合定律, D正确;
故选B。
4. 生命科学的发现离不开科学的方法和态度,下列有关科学史的叙述正确的是 ( )
①孟德尔设计一对相对性状的测交实验并预测结果是对假说的演绎过程
②摩尔根通过果蝇杂交实验,直接证明了基因在染色体上呈线性排列
③赫尔希和蔡斯通过离心提取噬菌体 DNA 并证明 DNA 是遗传物质
④沃森和克里克通过搭建物理模型阐明了DNA 分子的双螺旋结构
⑤威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱
⑥梅塞尔森和斯塔尔通过放射性同位素标记技术,推断DNA的复制方式为半保留复制
A. ①③④ B. ①④⑤ C. ①⑤⑥ D. ①②⑥
【答案】B
【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】①孟德尔通过测交实验预测结果属于假说-演绎法中的“演绎”阶段,①正确;
②摩尔根以果蝇为实验材料,用假说一演绎法证明基因在染色体上,通过其他技术证明基因在染色体上呈线性排列,②错误;
③赫尔希和蔡斯通过离心将噬菌体的蛋白质外壳和被侵染的大肠杆菌分开,而不是提取噬菌体的DNA,③错误;
④沃森和克里克通过搭建物理模型阐明了DNA分子的双螺旋结构,从而使人们能直观认识DNA的结构,④正确;
⑤威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术处理DNA分子,获得了高质量的DNA衍射图谱,⑤正确;
⑥梅塞尔森和斯塔尔运用稳定性同位素标记技术证明了DNA半保留复制,⑥错误。综上所述,①④⑤正确,ACD错误,B正确。
故选B。
5. 某基因(14N)含有1000个碱基对,腺嘌呤占20%。若该DNA分子以被15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,再将全部复制产物置于离心管内进行密度梯度离心,分层后得到结果如图①;然后加入解旋酶再次密度梯度离心,得到结果如图②。则下列有关分析正确的是( )
A. 图①中只有Y层的DNA中含15N
B. X层中含有的氢键数是Y层的3倍
C. W层中含15N标记的胞嘧啶2100个
D. W层与Z层的核苷酸数之比为7:1
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制时,以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链,称为半保留复制。
【详解】A、由于该DNA分子以被15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制,图①中X、Y层的DNA中均含15N,A错误;
B、复制3次,共得到8个DNA分子,X、Y形成的子代DNA分子和亲本相同,Y层中(6个DNA分子)含有的氢键数是X层(2个DNA分子)的3倍,B错误;
C、该DNA含有1000个碱基对,腺嘌呤占20%,则胞嘧啶占30%,每个DNA分子中含有胞嘧啶600个。故W层中含15N标记的胞嘧啶7×600=4200个,C错误;
D、W层为含有15N的单链,Z层为含有14N的单链,复制3次后,共有8个DNA分子,16条链,故两者中的核苷酸数之比为14:2=7:1,D正确。
故选D。
6. 现有新发现一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是( )
A. 同位素标记法中,若以3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的
B. 酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
D. 若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
【答案】D
【解析】
【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),二者在结构上的主要区别在于含氮碱基和五碳糖的不同。其中,DNA特有碱基T,组成DNA的五碳糖为脱氧核糖;RNA特有碱基U,组成RNA的五碳糖为核糖。
【详解】A、核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P,两种核苷酸都含有H元素,因此同位素标记法中,若换用3H 标记上述两种核苷酸,仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒 B 的遗传物质是 DNA 还是 RNA,能实现实验目的,A错误;
B、酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶(会分解相应的物质)应用了减法原理,而不是加法原理,B错误;
C、尿嘧啶是RNA特有的碱基,若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶,说明该病毒的遗传物质是DNA,C错误;
D、若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故选D。
7. 下图表示某DNA分子部分片段的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①和②交替排列构成DNA的基本骨架
B. ④所示的结构中贮存了遗传信息
C. DNA分子复制时,⑤所示化学键会断开和重新形成
D. 若该双链DNA分子中,G占总数的30%,其中一条链中的T占该链的17%,那么另一条链中T在该链中的比例为23%
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,①表示碱基(鸟嘌呤),②表示脱氧核糖、③表示磷酸基团、④表示鸟嘌呤脱氧核苷酸、⑤表示一个核苷酸中磷酸与脱氧核糖之间的化学键。
【详解】A、②脱氧核糖和③磷酸交替排列在DNA的外侧,构成DNA分子的基本骨架,A错误;
B、④表示鸟嘌呤脱氧核苷酸,DNA中脱氧核苷酸的排列顺序表示遗传信息,B错误;
C、⑤表示一个核苷酸中磷酸与脱氧核糖之间的化学键;DNA分子复制时,⑤所示的化学键不会断裂,C错误;
D、双链DNA分子中,A=T、G=C,A=A1+A2,T=T1+T2;若该双链DNA分子中,G占总数的30%,则A=T=20%,其中一条链中的T1占该链的17%,则该链中的T1占DNA双链的17%×(1/2),那么另一条链中T2占DNA双链的20%-17%×(1/2),则另一条链中T2在该链中的比例为2×[20%-17%×(1/2)]=23%,D正确。
故选D。
8. 某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验。在标记“♂”的罐中放入贴有4种标签的黑色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中;在标记“♀”的罐中放入贴有4种标签的白色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中。摇动双格罐,使每个格子中的棋子充分混合。下列相关叙述错误的是( )
A. 模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,以免实验结果不准确
B. 该模拟实验既可以模拟基因自由组合定律,也可以模拟雌雄配子的随机结合
C. 放入♀♂两个密封罐中的棋子总数必须相同
D. 密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子
【答案】C
【解析】
【分析】在这个模拟实验中,密封罐形象地代表了雌雄生殖器官,白棋子代表雌性的遗传因子,黑棋子代表雄性的遗传因子。
【详解】A、模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,不能主观选择,以免实验结果不准确,A正确;
B、由题意可知,该实验中白棋子代表雌性的遗传因子,黑棋子代表雄性的遗传因子,从同个双格罐的两格中各随机抓取一枚棋子组合,可模拟非同源染色体上的非等位基因的自由组合,即遵循基因的自由组合定律;将取自两个双格罐的黑白棋子组合在一起,4个棋子上的字母组合表示子代的基因组成,模拟的是受精作用,B正确;
C、由题意可知,R、r、Y、y标签代表相应的遗传因子种类,双格罐的每一格中的两种棋子表示一对等位基因,数量应相等,但一般来说,雄配子的数量远远大于雌配子的数量,因此放入♀♂两个密封罐中的棋子(雌雄配子)数量应不一定相同,故C错误;
D、密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子,这是对遗传过程中生殖器官产生配子以及配子中遗传因子情况的一种模拟,D正确。
故选C。
9. 某生物兴趣小组欲用如图所示的卡片搭建链状DNA 双螺旋结构模型,活动前他们准备了“P”有50个,“D”有40个,“G”有10个,其他卡片充裕,曲别针若干,卡片之间需要用一个曲别针连接。以下说法正确的是( )
A. “D”表示脱氧核糖,一个“D”都与两个“P”相连接
B. 若充分利用所给材料,该DNA片段中碱基排列顺序有4²⁰种
C. 该模型的构建利用了构建物理模型的方法
D. 若充分利用所给材料,该DNA片段中四种碱基的比例不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA双螺旋结构特点:(1)DNA分子是由两条链构成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;(2)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;碱基对排列在内侧;(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基配对的规律是:A与T配对,G与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
2、据图分析,“P”代表磷酸,“D”代表脱氧核糖,其他“A”、“T”、“C”、“G”表示碱基。
【详解】A、“D”表示脱氧核糖,在DNA分子中,大多数脱氧核糖与两个“P”相连接,但位于每条链一端的脱氧核糖只与一个“P”相连接,A错误;
B、若充分利用所给材料,“P”有50个,“D”有40个,由于DNA分子中脱氧核苷酸的数量等于脱氧核糖的数量,所以最多能搭建20个碱基对的DNA片段,由于“G”有10个,所以“G-C”碱基对10个,“A-T”碱基对10个,故碱基排列顺序远小于420种,B错误;
C、制作DNA双螺旋结构模型属于物理模型,该模型的构建利用了构建物理模型的方法,C正确;
D、由于搭建的DNA片段中“G-C”碱基对10个,“A-T”碱基对10个,所以该DNA片段中四种碱基的比例相同,D错误。
故选C。
10. 现代分子生物学技术能够用特定的分子,与染色体上的某一个基因结合,这个分子又能被带有荧光标记的物质识别,通过荧光显示基因在染色体上的位置。图甲为果蝇X染色体上一些基因的示意图,图乙为利用荧光标记各个基因,得到的基因在染色体上位置图,据图分析,相关说法错误的是( )
A. 图甲染色体上的基因都可以在其同源染色体上找到等位基因
B. 图甲和图乙都能说明基因在染色体上呈线性排列
C. 图乙中方框内的四个荧光点所在的基因所含遗传信息可能不同
D. 图乙从荧光点的分布来看,图中是一对含有染色单体的同源染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A 、X 染色体上的基因,在 Y 染色体(同源染色体 )上可能无等位基因(如人类 Y 染色体短小,部分 X 基因无对应等位基因 ),A错误;
B 、图甲基因在染色体上呈线性排列,图乙荧光标记基因也显示线性分布,均说明基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、不同基因的碱基排列顺序不同,遗传信息可能不同,故四个荧光点基因遗传信息可能不同,C正确;
D 、从图乙中荧光点的分布来看,有两个相同的荧光点分布在两条染色体上,说明这两条染色体是同源染色体,并且每个基因有两个荧光点,意味着每条染色体含有两条染色单体,D正确。
故选A。
11. 在观察果蝇(2n=8)细胞中的染色体组成时,发现一个正在分裂的细胞中,共有8条染色体。下列说法不正确的是( )
A. 若染色体呈现4种不同的形态,则该细胞可能发生同源染色体联会
B. 若染色体呈现5种不同的形态,则该细胞不可能处于减数第二次分裂
C. 若该细胞没有染色单体且细胞均等分裂,则该细胞一定是次级精母细胞
D. 若该细胞有染色单体且细胞不均等分裂,则该细胞一定是初级卵母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,果蝇(2n=8)体细胞染色体为8条,雌果蝇性染色体为XX,含4种形态,若为雄果蝇,则为5种形态。一个正在分裂果蝇细胞中,共有8条染色体,说明该细胞含有2个染色体组,一个染色体组中含有4条染色体,可能处于有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂或减数第二次分裂后期。
【详解】A、由分析可知,若该细胞染色体呈现4种不同的形态,可能处于减数第一次分裂前期,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,A正确;
B、若染色体呈现5种不同的形态,说明该果蝇为雄性,减数第一次分裂结束后同源染色体分离,处于减数第二次分裂的细胞只有4种染色体形态,因此该细胞不可能处于减数第二次分裂,B正确;
C、若该细胞没有染色单体且细胞均等分裂,说明该细胞可能处于有丝分裂后期、精子形成时减数第二次分裂后期或卵子形成时减数第二次分裂后期(极体分裂),则该细胞可能是次级精母细胞,也可能是极体,C错误;
D、若该细胞有染色单体且细胞不均等分裂,说明是卵子的形成过程,则该细胞一定是初级卵母细胞,D正确。
故选C。
12. 果蝇群体的子代经药物甲处理后雌性明显少于雄性,某同学提出两点假说:①药物甲能选择性杀死部分雌性果蝇;②药物甲能使部分雌性果蝇性反转为雄性,但不改变其遗传物质。现以若干纯合的红眼和白眼雌、雄果蝇为材料,探究上述哪种假说正确,下列实验方案可行的是( )
A. 红眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♀果蝇的性状
B. 红眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♂果蝇的性状
C. 红眼(♂)×红眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♂果蝇的性状
D. 白眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♀果蝇的性状
【答案】B
【解析】
【分析】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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随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、B、设控制果蝇眼色的基因为 A 、 a ,纯合的红眼雄果蝇和白眼雌果蝇的基因型分别为 XAY 和 XaXa,二者杂交,子代的基因型分别是 XA Xa和 XaY ,如果药物甲能够选择性杀死雌性果蝇,则子代中存活的果蝇中雌性为红眼,雄性为白眼,如果药物甲能使部分雌性果蝇性反转为雄性,则子代中存活的雌性果蝇为红眼,雄性果蝇有红眼和白眼,这样通过统计经药物甲处理的子代雄性果蝇的表现型就能判断哪种假说正确,如果统计经药物 甲处理的子代雌性果蝇的表现型,不论哪种假说成立,存活的雌性果蝇都表现为红眼, A 错误、 B 正确;
C、如果用纯合的红眼雌果蝇 XAXA 和红眼雄果蝇 XAY 杂交,则子代不论雌雄都表现红眼,因此统计经药物甲处理的子代雌性果蝇或雄性果蝇的性状都无法判断哪种假说正确, C错误;
D、如果用纯合的白眼雌果蝇 XaXa 和白眼雄果蝇 XaY 杂交,则子代不论雌雄都表现白眼,统计经药物甲处理的子代雌性果蝇或雄性果蝇的性状都无法判断哪种假说正确,D错误。
故选B。
13. 甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图如图所示,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种单基因遗传病为伴性遗传,9号个体携带乙病的致病基因且已知该家系成员中没有突变的发生。下列叙述错误的是( )
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 9号关于乙病的致病基因来自2号
C. 7号为甲病致病基因携带者的概率是2/3
D. 若8号和10号结婚,生育一个健康男孩的概率是1/2
【答案】D
【解析】
【分析】根据5号和6号生出9号可知,甲病为常染色体隐性遗传病,由于其中一种单基因遗传病为伴性遗传,则乙病为伴X染色体遗传病,由于Ⅰ2患乙病,而其中一个女儿未患病,则乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、根据5号和6号生出9号可知,甲病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、由于甲病为常染色体隐性遗传病,其中一种单基因遗传病为伴性遗传,则乙病为伴X染色体遗传病,由于Ⅰ2患乙病,而其中一个女儿未患病,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,9号关于乙病的致病基因来自5号,5号又来自来自2号,B正确;
C、8号是甲病患者,其父母3号和4号都是Aa,7号不患甲病,7号为为甲病致病基因携带者的概率是2/3,C正确;
D、关于甲病,8号基因型为aa,10号基因型为1/3AA,2/3Aa,8号和10号结婚患甲病的概率为2/3×1/2=1/3,关于乙病,8号基因型为XBXb,10号基因型为XBY,不患乙病男孩概率为1/4,则生育一个健康男孩的概率是2/3×1/4=1/6,D错误。
故选D。
14. 高等植物剪秋罗为雌雄异株,有宽叶、窄叶两种类型,宽叶(B)对窄叶(b)为显性,该对等位基因位于X染色体上,其中b基因会使花粉不育。下列有关叙述正确的是( )
A. 自然界中与剪秋罗的宽叶、窄叶有关的基因型有5种
B. 若亲代雄株为宽升,则子代雌雄各半,全部为宽叶
C. 若亲代雌株为宽叶,则子代雄株可能既有宽叶又有窄叶
D. 若亲本杂交后代全是雄株,则亲本雌株的基因型为XBXB
【答案】C
【解析】
【分析】分离定律的内容是在减数分裂形成配子过程中,等位基因随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、结合题意额裤子,该群体中雌株基因型为XBXB、XBXb,雄株为XBY、XbY。由于父方XbY只能传递Y,无法形成XbXb雌株,故雌株仅2种基因型,总基因型为4种,A错误;
B、若亲代雄株为宽叶,基因型XBY,雌株为XBXb,则子代雌雄各半,且有宽叶和窄叶,B错误;
C、若亲代雌株的基因型为XBXb,雄株的基因型为XBY,则子代雄株可能既有宽叶XBY,又有窄叶XbY,C正确;
D、若亲本杂交后代全是雄株,则亲本雄株的基因型为XbY,但雌株的基因型可为XBXB或XBXb,D错误。
故选C。
15. 大肠杆菌是人和许多动物肠道中很重要的一种细菌,周身鞭毛,能运动(拟核DNA星环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养段时间,检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链),下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌拟核DNA复制为半保留复制,拟核上的基因遵循孟德尔遗传定律
B. 大肠杆菌复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团
C. 第四次复制有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1:8
D. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n﹣1)(m/2﹣a)
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析可知:图中Ⅰ只有1条链含放射性,说明是复制第一代的产物,而Ⅱ两条链都含放射性,说明其复制次数在两次以上。
【详解】A、大肠杆菌DNA复制为半保留复制,基因的分离定律适用于真核生物,大肠杆菌是原核生物,其上的基因不遵循孟德尔遗传规律,A错误;
B、大肠杆菌为环状DNA,没有游离的磷酸基团,B错误;
C、DNA复制为半保留复制,形成的子代DNA含有一条亲代链和一条新形成的子代链,所以DNA第四次复制产生的16个子代DNA分子中,2个为Ⅰ类型,14个为Ⅱ类型,即第四次复制产生Ⅰ、Ⅱ两种类型比例为1∶7,C错误;
D、由题可知:T=a,总碱基数=m,故C=m/2−a,复制n次,需要的C=(m/2−a)(2n−1)个,D正确。
故选D。
16. 荧光原位杂交(FISH)是利用荧光标记的特异DNA 片段为探针与染色体DNA 单链进行杂交,在荧光显微镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析的方法。利用上述方法将果蝇中等位基因A和a标记为黄色,B和b标记为红色,A/a和B/b均位于X染色体上。下列叙述错误的是( )
A. 合成标记的 DNA 探针所需原料是脱氧核糖核苷酸
B. 基因B和b的本质区别是碱基排列顺序的不同
C. FISH 可用于判断A/a与B/b 在染色体上的相对位置
D. 某果蝇的体细胞中最多可观察到2个黄色荧光点
【答案】D
【解析】
【分析】基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,原理是DNA分子杂交。
【详解】A、DNA探针的合成属于DNA的合成过程,需要脱氧核糖核苷酸作为原料,A正确;
B、等位基因形成的根本原因是基因突变,B和b的本质区别是碱基排列顺序不同,B正确;
C、FISH通过荧光标记探针与DNA单链结合,可根据荧光位置定位基因在染色体上的相对位置,C正确;
D、雌性果蝇(如XAXa)含有两条X染色体,在有丝分裂后期时,X染色体复制后的姐妹染色单体分离,此时细胞内含有4条X染色体,每个X染色体携带A或a,由于等位基因A和a标记为黄色,故此时最多可观察到4个黄色荧光点,而非2个,D错误。
故选D。
17. 牛的有角和无角为一对相对性状(由A和a控制),但雄牛中的杂合子表现为显性性状,雌牛中的杂合子表现为隐性性状,现让多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交,F1中雄牛全表现为有角,雌牛全表现为无角,再让F1中的雌雄个体自由交配,则下列有关F2的叙述,正确的是( )
A. F2的有角牛中,雄牛:雌牛=1∶1;F2的雌牛中,有角:无角=3∶1
B. F2无角雌牛中杂合子所占比例为1/2
C. 若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配,则F3中有角牛的概率为1/6
D. 控制该性状的基因的遗传不遵循分离定律
【答案】C
【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;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、根据题干信息可知,有角为显性,有角雄牛的基因型为AA或Aa,而有角雌牛的基因型为AA;多对纯合的有角雄牛AA和无角雌牛aa杂交,F1中雄牛Aa全表现为有角,雌牛Aa全表现为无角,F1中的雌雄个体自由交配,在F2的有角牛中,雄牛:雌牛=3:1,F2的雌牛中,有角:无角=1:3,A错误;
B、在F2的无角雌牛(Aa或aa)中,杂合子(Aa)所占比例为2/3,B错误;
C、F2中的无角雄牛(aa)和无角雌牛(Aa:aa=2:1)自由交配,则F3中有角牛的概率=2/3×1/2×1/2=1/6,C正确;
D、根据亲本和F1的表型可推知,控制该对相对性状的基因位于常染色体上,且由一对等位基因控制,故该相对性状的遗传遵循分离定律,D错误。
故选C。
18. 某种蝴蝶的翅膀有红色、粉色、白色三种类型,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同),基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化(表现为粉色)。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
第一组:P白翅蝶×红翅蝶→F1 粉翅蝶F2红翅蝶:粉翅蝶:白翅蝶=1:2:1
第二组:P白翅蝶×红翅蝶→F1 粉翅蝶F2红翅蝶:粉翅蝶:白翅蝶=3:6:7
A. 在第一组中,亲本红翅蝶的基因型为AAbb
B. 在第一组中,F2的基因型为AAbb、AABb、AABB
C. 在第二组中,F2白翅蝶中杂合子的比例为4/7
D. 在第二组中,若对F1粉翅蝶进行测交,则子代中粉翅蝶的比例为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】结合题干分析可知:红色翅膀蝴蝶对应的基因型为:A bb,粉色翅膀蝴蝶对应的基因型为:A Bb,白色翅膀蝴蝶对应的基因型为:A BB、aa B 、aabb;第二组实验中的F2出现了3:6:7的比例为9:3:3:1的变式,故A/a和B/b这两对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】A、据题干分析可知,红翅蝶对应的基因型为A-bb,粉翅蝶对应的基因型为A-Bb,白翅蝶对应的基因型为A-BB、aaB-、aabb,第二组实验中的F2出现了3∶6∶7的比例,是9∶3∶3∶1的变式,故A/a和B/b这两对等位基因遵循自由组合定律,结合第一组实验的杂交情况可推知,在第一组中亲本基因型为AABB×AAbb,亲本红翅蝶的基因型为AAbb,A正确;
B、第一组中亲本基因型为AABB×AAbb,杂交得到的F1的基因型为AABb,F1相互交配得到的F2的基因型为AABB、AABb、AAbb,A正确、B正确;
C、结合A选项的分析,可推知第二组中F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为aaBB×AAbb,F2中对应的基因型及比例为1/16AABB、4/16AaBb、2/16AABb、2/16AaBB、1/16AAbb、2/16Aabb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb,故在第二组中,F2白翅蝶(1/16AABB、2/16AaBB、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16aabb)中杂合子的比例为4/7,C正确;
D、结合C选项的分析,第二组中F1基因型为AaBb,若进行测交(与aabb),子代基因型及比例为1/4AaBb、1/4Aabb、1/4aaBb、1/4aabb,则子代中粉翅蝶的比例为1/4,D错误。
故选D。
19. 某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”,过程如图所示。在实验操作正确的情况下,下列有关叙述正确的是( )
A. 上清液和沉淀物放射性都很高
B. 大部分子代T2噬菌体被32P标记
C. 子代T2噬菌体均会被35S标记
D. 实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
【答案】C
【解析】
【分析】实验中用32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA,蛋白质。噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA注入大肠杆菌,随大肠杆菌分布于沉淀物中,蛋白质外壳留在大肠杆菌外面,经搅拌离心后分布于上清液中。
【详解】ABC、用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,大肠杆菌中的T2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA,大肠杆菌培养液中含有35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,少部分子代噬菌体的DNA中含32P,因此在离心时,被32P标记的噬菌体侵入的大肠杆菌沉在底部,含35S子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部,而蛋白质外壳留在上清液中,因此上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,C正确,AB错误;
D、由于噬菌体营完全寄生生活,所以要想得到被标记的噬菌体,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,D错误。
故选C。
20. 某动物羽毛颜色由A、a基因控制,灰羽个体相互交配所得子代中雌雄个体的表型及比例均为黑羽:灰羽:白羽=1:2:1,且白羽个体含a基因。该动物尾羽有长尾(B基因)和短尾(b基因)两种,短尾雄性个体和长尾雌性个体杂交,后代中雌性个体全为短尾,雄性个体全为长尾。现有一只灰羽长尾雄性个体与一只白羽短尾雌性个体交配,F₁中出现了灰羽短尾雄性个体。不考虑基因突变、染色体变异及性染色体的同源区段,下列说法正确的是( )
A. A、a基因与B、b基因分别位于常染色体和X染色体上
B. F₁中灰羽短尾雄性个体和白羽长尾雌性个体所占的比例不同
C. 若F₁中雌雄灰羽长尾个体相互交配,后代中白羽短尾个体占1/8
D. 若F₁中雌雄灰羽个体自由交配,后代雄性中黑羽长尾个体占5/32
【答案】D
【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组合是互不干扰的。在减数分裂的过程中,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、该动物的羽毛颜色由A、a基因控制,灰羽个体相互交配,子代雌雄个体的表型及比例均为黑羽;灰羽:白羽=1:2:1,且白羽含a基因,说明A、a基因位于常染色体上,且灰羽的基因型为Aa,黑羽的基因型为AA,白羽的基因型为aa。长尾和短尾分别由B、b基因控制,短尾雄性和长尾雌性后代中雌性全为短尾,雄性全为长尾,说明B、b基因位于Z染色体上,A错误;
B、F₁中出现了灰羽短尾雄性,说明亲代灰羽长尾雄性个体的基因型为AaZBZᵇ,白羽短尾雌性个体的基因型为aaZᵇW,F₁中灰羽短尾雄性个体(AaZᵇZᵇ)占(1/2)×(1/4)=1/8,白羽长尾雌性个体(aaZBW)占(1/2)×(1/4)=1/8,比例相同,B错误;
C、F₁灰羽长尾个体的基因型为AaZBZᵇ和AaZBW,它们相互交配的后代中白羽短尾个体(aaZᵇW)占(1/4)×(1/4)=1/16,C错误;
D、F₁灰羽雌性个体(AaZBW、AaZᵇW)和灰羽雄性个体(AaZBZᵇ、AaZᵇZᵇ)自由交配,后代中黑羽个体占(1/2)×(1/2)=1/4,雄性中长尾个体占1-(3/4)×(1/2)=5/8,故后代雄性中黑羽长尾个体占(1/4)×(5/8)=5/32,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共50分。
21. 在农业生产中为实现高产往往施用大量磷肥,易导致土壤碱性加重,破坏平衡。解磷细菌可以分解土壤中难溶性磷供植物吸收利用,促进植物生长,提高土壤肥力。为研究解磷细菌和磷肥配施对小青菜光合作用、生长及品质的影响,研究人员进行相关实验:只加水的对照记为CK,施加磷肥处理(P₂O₅,0.3g/盆) 记为T1, P5 解磷菌体悬液(2.0×10⁸CFU/mL) 按照每盆浇注270mL记为T2, 以及经特定处理的T3,每种处理分别重复5次,苗期正常管理并保持绝对含水量为20%,处理28d后测定各项指标,如表所示。气孔导度与气孔的开放程度呈正相关。回答下列问题:
处理
净 光 合 速 率
(μmol/m²•s)
蒸 腾 作 用
(mmol/m²•s)
气 孔 导 度
(mmol/m²•s)
胞 间 CO₂ 浓 度
(mumol/m²•s)
CK
5.01
5.10
0.10
200
T1
6.36
4.38
0.14
188
T2
7.45
3.45
0.14
164
T3
8.14
3.18
0.15
127
(1)光合色素分布在叶绿体的___________________(结构)上。若叶片叶绿素含量降低,主要影响植物对____________________(填“红光 ”“蓝紫光 ”或“红光和蓝紫光 ”)的吸收。
(2)净光合速率是指单位时间内植物有机物的_____________。叶绿体中的还原型辅酶Ⅱ还原的底物是_____________________。
(3)试验中T3组的处理为______________。由表可知,T3组光合作用高于T1组,_____________(填“是”或“否”)为气孔限制因素所致,理由是__________________。
(4)由表中数据可以得出与小青菜有机物积累量相关的实验结论为_______________。
(5)如图为不同施肥方式对小青菜 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白的含量等相关品质的影响结果,其中硝态氮进入人体内很容易被转化为亚硝酸盐危害健康。
由图中T3与T1组比较可知,解磷细菌的施加可通过_____________,提高小青菜品质。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫光
(2) ①. CO2的吸收速率、O2释放速率(有机物积累速率) ②. C3
(3) ①. P5 解磷菌体悬液(270mL/盆)和磷肥(P2O5,0.3g/盆)混施 ②. 否 ③. T3 比 T1的气孔导度略大(或无明显差异)而胞间 CO2浓度小
(4)不同施肥均促进小青菜有机物的积累,解磷细菌和磷肥配施促进效果最佳
(5)提高 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白的含量,降低硝态氮的含量
【解析】
【分析】影响光合作用的因素之一是二氧化碳浓度,CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。在一定范围内随CO2浓度的增大,光合速率逐渐增加,当CO2浓度达到一定值时,再增大CO2浓度,光合作用速率将不再增加。应用在农业生产上可以通过“正其行、通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率。
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,若叶绿素含量降低,主要影响植物对红光和蓝紫光的吸收。
【小问2详解】
净光合速率可以用 CO2的吸收速率、O2释放速率、有机物积累速率作为检测指标。叶绿体中还原型辅酶 Ⅱ(NADPH)还原C3生成有机物。
【小问3详解】
实验目的是研究解磷细菌和磷肥配施对小青菜光合作用、生长及品质的影响,因此结合 CK、T1、T2、T3 组可分析得出 T3 组为 P5 解磷菌体悬液(270mL/盆)和磷肥(P2O5,0.3g/盆)混施。由表 1 可知,T3 比 T1 的气孔导度略大(或无明显差异)而胞间 CO2浓度小,因此 T3 组的光合作用高于 T1 组不是气孔限制因素所致。
【小问4详解】
由表中数据可以得出与小青菜有机物积累量相关的实验结论为不同施肥均促进小青菜有机物的积累,解磷细菌和磷肥配施促进效果最佳。
【小问5详解】
通过比较图中 T3 组与 T1 组可知,解磷细菌的施加可通过提高 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白的含量,降低硝态氮的含量,提高小青菜品质。
22. 已知基因型为AaXBY的果蝇( (2N=8)某一个精原细胞进行减数分裂至 T1 、T2 、T3时期,对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计,结果如图所示。回答下列问题:
(1)图中可表示核DNA分子的是_______(填序号),T₂所处的分裂时期为____________
(2)能发生基因分离和自由组合的时期是图中的________时期,与有丝分裂后期相比,该时期染色体会出现的特殊行为是__________________
(3)摩尔根以果蝇为实验材料,用_______法证明基因在染色体上;若T₃时期①和③对应的数值均为5,则与此同时产生的另外三个精细胞中染色体数分别为______________,假如该细胞的基因型为AAXB,则与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为__________(只考虑A和B相关基因)。
【答案】(1) ①. ③ ②. 减数分裂Ⅱ前期、减数分裂Ⅱ中期
(2) ①. T1 ②. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(3) ①. 假说—演绎 ②. 3、4、4 ③. XB
【解析】
【分析】减数分裂:(1)范围:进行有性生殖生物。(2)时期:产生成熟生殖细胞时。(3)特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。(4)结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
【小问1详解】
分析题图可知,染色体:核DNA=1:1或1:2,故①表示染色体,③表示核DNA。染色单体数目可能为0,故②表示染色单体。与体细胞相比,T2时期细胞染色体数减半,且染色体:核DNA=1:2,T2所处的分裂时期为减数分裂Ⅱ前期、减数分裂Ⅱ中期。
【小问2详解】
能发生基因分离和自由组合的时期是减数分裂Ⅰ后期,此时细胞内染色体数目与体细胞相等且染色体:核DNA=1:2,处于图中T1时期。与有丝分裂后期相比,该时期染色体会出现的特殊行为是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【小问3详解】
摩尔根以果蝇为实验材料,用假说-演绎法证明基因在染色体上。果蝇精原细胞染色体组成为8,经过减数分裂Ⅰ产生的两个次级精母细胞染色体数都为4,若T3时期①和③对应的数值均为5,此同时产生的另外三个精细胞中染色体数分别为3、4、4。假如该细胞的基因型为AAXB,异常原因是减数分裂Ⅱ后期,A所在的染色体着丝粒分裂后形成的子染色体移向细胞同一极,与该异常精子来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为XB。
23. 分研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交结果如图,回答下列问题:
(1)奶油眼色的遗传遵循孟德尔______________定律,做出此判断的依据是 ________________。
(2)假设控制果蝇眼色由A/a、B/b两对等位基因控制,由于F₂中雌果蝇和雄果蝇的性状存在明显差异,所以排除基因位于____________染色体上;若是两对基因均位于性染色体上,不遵循__________定律,故排除两对基因都位于性染色体的可能,因此有一对基因在性染色体上;若基因位于Y染色体上,F₁雌性中不会出现____________,因此考虑有一对等位基因位于常染色体,一对等位基因位于X染色体上;假设B/b在X染色体上,根据亲本红眼与奶油眼杂交,F₁只有红眼可知,红眼为_______性状,由于 F₂雌性个体均表现为红眼,则F₁雄性红眼的X染色体上必然含有_____________基因(B或b),由F₂的性状表现可以推出F₁红眼雌蝇的基因型为_____________,红眼雄蝇的基因型为___________;F₂红眼雌蝇的基因型共有___________种。
(3)F₁红眼雌果蝇和 F₂伊红眼雄果蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为________________。
(4)果蝇的直翅和裂翅是一对相对性状,现有若干只直翅和裂翅纯合雌雄果蝇,欲通过杂交实验来确定该对基因是位于X染色体上还是常染色体上,简要写出实验思路:______________。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. F2表现型比为8∶4∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制
(2) ①. 常 ②. 自由组合 ③. 红眼 ④. 显性 ⑤. B ⑥. AaXBXb ⑦. AaXBY ⑧. 6
(3)
(4)让纯合的直翅果蝇与纯合的裂翅果蝇进行正反交,观察F1的表型
【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。题意分析,F2表现型比为8∶4∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制。
【小问1详解】
F2表现型比为8∶4∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制,符合基因自由组合定律。
【小问2详解】
假设控制果蝇眼色由A/a、B/b两对等位基因控制,由于F2中雌果蝇和雄果蝇的性状存在明显差异,所以排除基因均位于常染色体上;若是两对基因均位于性染色体上,不遵循基因自由组合定律定律,故排除两对基因都位于性染色体的可能,因此有一对基因在性染色体上,一对基因位于常染色体上;若基因位于Y染色体上,F1雄性中不会出现红眼,因为伴Y遗传应表现为限雄遗传,因此考虑有一对等位基因位于常染色体,一对等位基因位于X染色体上;假设B/b在X染色体上,根据亲本红眼与奶油眼杂交,F1只有红眼可知,红眼为显性性状,由于F2雌性个体均表现为红眼,因此推测F1雄性红眼的X染色体上必然含有B基因,由F2的性状表现可以推出F1红眼雌蝇的基因型为AaXBXb,红眼雄蝇的基因型为AaXBY,亲本的基因型为AAXBXB、aaXbY,F2红眼雌蝇的基因型为A_XBXB、A_XBXb、aaXBXB、aaXBXb,共有6种基因型。
【小问3详解】
F2伊红眼雄蝇的基因型为AAXbY、AaXbY,F1红眼雌蝇的基因型为AaXBXb,则二者杂交得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为(1-×)×=。
【小问4详解】
让纯合的直翅果蝇与纯合的裂翅果蝇进行正反交,观察F1的表型。若结果相同,则位于常染色体上,若结果不同,则位于X染色体上。
24. 沃森和克里克提出的“DNA双螺旋结构模型”为DNA的研究提供了理论基础。研究发现,DNA分子中含有4种碱基,其中两种嘌呤族碱基分子(C5H4N4)是双环结构,而两种嘧啶族碱基(C4H4N2)是单环结构。图甲是DNA片段的结构图,图乙是SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成,图丙是离心结果。请分析回答下列问题:
(1)从图甲中可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是_______的,图甲中结构⑤的名称是_____,图甲中结构②的碱基C和A通过_______连接。
(2)在双链DNA分子中,嘌呤族碱基的数量一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶族碱基的数量。通过生化分析得出某DNA分子中,一条链中碱基A:C:T:G=1:2:3:4,则该DNA分子中上述碱基的比例应为_______。
(3)科学家发现SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成如图乙,他们将该片段处理成单链,然后进行离心,两条带的相对位置如图丙所示,离心后2链形成的条带位于下方的原因是_______。
(4)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心。他们的实验结果_______("能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_______。
【答案】(1) ①. 反向平行 ②. 腺嘌呤脱氧核苷酸 ③. 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖
(2) ①. 等于 ②. 4:6:4:6(或2:3:2:3)
(3)2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大
(4) ①. 不能 ②. 含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
【解析】
【分析】半保留复制:亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板,复制完成后子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链。
【小问1详解】
从图甲中可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是反向平行的,图甲中⑥与T配对,为A,则结构⑤的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸,图甲中结构②的碱基C和A通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接。
【小问2详解】
按照碱基互补配对原则,A=T、C=G , 所以在DNA分子中,嘌呤族碱基数量一定等于嘧啶族碱基的数量,通过生化分析得出某DNA分子中,一条链中碱基A:C:T:G=1:2:3:4,另一条链中碱基A:C:T:G=3:4:1:2,所以该DNA分子中上述碱基的比例应为4:6:4:6(或2:3:2:3)。
【小问3详解】
DNA碱基之间的是氢键,解旋过程破坏了碱基之间的氢键而使两条链分开,将该片段解旋后进行离心,嘌呤族碱基分子为C5H4N4,而两种嘧啶族碱基为C4H4N2,2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大,离心后2链形成的条带位于下方。
【小问4详解】
将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同,所以不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。
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海南中学 2024-2025学年度第二学期期末考试高一年级生物试题
一、选择题(本题共 20 道题,共 50 分。其中第 1-10 小题,每小题 2 分;第 11-20 小题,每小题 3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. 蝴蝶作为自然界中的美丽生物,常作为诗人笔下的灵感来源,如“儿童急走追黄蝶,飞入菜花无处寻”。蝴蝶的发育会经历由幼虫到蛹的阶段,下列叙述错误的是( )
A. 由幼虫到蛹的过程有细胞的分化
B. 由幼虫到蛹的过程有细胞的凋亡
C. 由幼虫到蛹的主要原因是遗传物质发生改变
D. 蝴蝶幼虫的体细胞分裂时,会发生DNA的复制
2. 减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异具有重要的意义。下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A. 受精作用的完成与细胞膜上的糖蛋白有关
B. 通常受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C. 联会的一对同源染色体的形态和大小一定是相同的
D. 正常情况下,受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同
3. 下列关于孟德尔遗传规律的叙述,错误的是( )
A. 受精时,雌雄配子随机结合,属于假说内容
B. F2表现型比例为3∶1最能说明基因分离定律的实质
C. 孟德尔在杂交和自交实验的基础上作出对分离现象的解释
D. 孟德尔获得成功的原因之一是从一对相对性状到多对相对性状的分析
4. 生命科学的发现离不开科学的方法和态度,下列有关科学史的叙述正确的是 ( )
①孟德尔设计一对相对性状的测交实验并预测结果是对假说的演绎过程
②摩尔根通过果蝇杂交实验,直接证明了基因在染色体上呈线性排列
③赫尔希和蔡斯通过离心提取噬菌体 DNA 并证明 DNA 是遗传物质
④沃森和克里克通过搭建物理模型阐明了DNA 分子的双螺旋结构
⑤威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱
⑥梅塞尔森和斯塔尔通过放射性同位素标记技术,推断DNA的复制方式为半保留复制
A. ①③④ B. ①④⑤ C. ①⑤⑥ D. ①②⑥
5. 某基因(14N)含有1000个碱基对,腺嘌呤占20%。若该DNA分子以被15N同位素标记游离脱氧核苷酸为原料复制3次,再将全部复制产物置于离心管内进行密度梯度离心,分层后得到结果如图①;然后加入解旋酶再次密度梯度离心,得到结果如图②。则下列有关分析正确的是( )
A. 图①中只有Y层的DNA中含15N
B. X层中含有的氢键数是Y层的3倍
C. W层中含15N标记的胞嘧啶2100个
D. W层与Z层的核苷酸数之比为7:1
6. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是( )
A. 同位素标记法中,若以3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的
B. 酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
D. 若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
7. 下图表示某DNA分子部分片段的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①和②交替排列构成DNA的基本骨架
B. ④所示的结构中贮存了遗传信息
C. DNA分子复制时,⑤所示化学键会断开和重新形成
D. 若该双链DNA分子中,G占总数的30%,其中一条链中的T占该链的17%,那么另一条链中T在该链中的比例为23%
8. 某同学用双格密封罐(如图)来进行遗传规律的模拟实验。在标记“♂”的罐中放入贴有4种标签的黑色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中;在标记“♀”的罐中放入贴有4种标签的白色棋子,将贴有A、a标签的放在一个格子中,将贴有D、d标签的放在另一个格子中。摇动双格罐,使每个格子中的棋子充分混合。下列相关叙述错误的是( )
A. 模拟实验中,抓取棋子时一定要随机抓取,以免实验结果不准确
B. 该模拟实验既可以模拟基因的自由组合定律,也可以模拟雌雄配子的随机结合
C. 放入♀♂两个密封罐中的棋子总数必须相同
D. 密封罐代表的分别是雌雄生殖器官,棋子代表的是独立的遗传因子
9. 某生物兴趣小组欲用如图所示的卡片搭建链状DNA 双螺旋结构模型,活动前他们准备了“P”有50个,“D”有40个,“G”有10个,其他卡片充裕,曲别针若干,卡片之间需要用一个曲别针连接。以下说法正确的是( )
A “D”表示脱氧核糖,一个“D”都与两个“P”相连接
B. 若充分利用所给材料,该DNA片段中碱基排列顺序有4²⁰种
C. 该模型的构建利用了构建物理模型的方法
D. 若充分利用所给材料,该DNA片段中四种碱基的比例不同
10. 现代分子生物学技术能够用特定的分子,与染色体上的某一个基因结合,这个分子又能被带有荧光标记的物质识别,通过荧光显示基因在染色体上的位置。图甲为果蝇X染色体上一些基因的示意图,图乙为利用荧光标记各个基因,得到的基因在染色体上位置图,据图分析,相关说法错误的是( )
A. 图甲染色体上的基因都可以在其同源染色体上找到等位基因
B. 图甲和图乙都能说明基因在染色体上呈线性排列
C. 图乙中方框内的四个荧光点所在的基因所含遗传信息可能不同
D. 图乙从荧光点的分布来看,图中是一对含有染色单体的同源染色体
11. 在观察果蝇(2n=8)细胞中的染色体组成时,发现一个正在分裂的细胞中,共有8条染色体。下列说法不正确的是( )
A. 若染色体呈现4种不同的形态,则该细胞可能发生同源染色体联会
B. 若染色体呈现5种不同的形态,则该细胞不可能处于减数第二次分裂
C. 若该细胞没有染色单体且细胞均等分裂,则该细胞一定是次级精母细胞
D. 若该细胞有染色单体且细胞不均等分裂,则该细胞一定是初级卵母细胞
12. 果蝇群体的子代经药物甲处理后雌性明显少于雄性,某同学提出两点假说:①药物甲能选择性杀死部分雌性果蝇;②药物甲能使部分雌性果蝇性反转为雄性,但不改变其遗传物质。现以若干纯合的红眼和白眼雌、雄果蝇为材料,探究上述哪种假说正确,下列实验方案可行的是( )
A. 红眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♀果蝇的性状
B. 红眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♂果蝇的性状
C. 红眼(♂)×红眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♂果蝇的性状
D. 白眼(♂)×白眼(♀),经药物甲处理子代后,观察子代♀果蝇的性状
13. 甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图如图所示,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种单基因遗传病为伴性遗传,9号个体携带乙病的致病基因且已知该家系成员中没有突变的发生。下列叙述错误的是( )
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 9号关于乙病的致病基因来自2号
C. 7号为甲病致病基因携带者的概率是2/3
D. 若8号和10号结婚,生育一个健康男孩的概率是1/2
14. 高等植物剪秋罗为雌雄异株,有宽叶、窄叶两种类型,宽叶(B)对窄叶(b)为显性,该对等位基因位于X染色体上,其中b基因会使花粉不育。下列有关叙述正确的是( )
A. 自然界中与剪秋罗的宽叶、窄叶有关的基因型有5种
B. 若亲代雄株为宽升,则子代雌雄各半,全部为宽叶
C. 若亲代雌株为宽叶,则子代雄株可能既有宽叶又有窄叶
D. 若亲本杂交后代全是雄株,则亲本雌株的基因型为XBXB
15. 大肠杆菌是人和许多动物肠道中很重要的一种细菌,周身鞭毛,能运动(拟核DNA星环状,共含有m个碱基,其中有a个胸腺嘧啶)放在含32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养段时间,检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链),下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌的拟核DNA复制为半保留复制,拟核上的基因遵循孟德尔遗传定律
B. 大肠杆菌复制一次后产生的两个子代DNA中有4个游离的磷酸基团
C. 第四次复制有Ⅰ、Ⅱ两种类型,比例为1:8
D. 复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n﹣1)(m/2﹣a)
16. 荧光原位杂交(FISH)是利用荧光标记的特异DNA 片段为探针与染色体DNA 单链进行杂交,在荧光显微镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析的方法。利用上述方法将果蝇中等位基因A和a标记为黄色,B和b标记为红色,A/a和B/b均位于X染色体上。下列叙述错误的是( )
A. 合成标记的 DNA 探针所需原料是脱氧核糖核苷酸
B. 基因B和b的本质区别是碱基排列顺序的不同
C. FISH 可用于判断A/a与B/b 在染色体上的相对位置
D. 某果蝇体细胞中最多可观察到2个黄色荧光点
17. 牛的有角和无角为一对相对性状(由A和a控制),但雄牛中的杂合子表现为显性性状,雌牛中的杂合子表现为隐性性状,现让多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交,F1中雄牛全表现为有角,雌牛全表现为无角,再让F1中的雌雄个体自由交配,则下列有关F2的叙述,正确的是( )
A. F2的有角牛中,雄牛:雌牛=1∶1;F2的雌牛中,有角:无角=3∶1
B. F2无角雌牛中杂合子所占比例为1/2
C. 若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配,则F3中有角牛的概率为1/6
D. 控制该性状的基因的遗传不遵循分离定律
18. 某种蝴蝶的翅膀有红色、粉色、白色三种类型,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同),基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化(表现为粉色)。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
第一组:P白翅蝶×红翅蝶→F1 粉翅蝶F2红翅蝶:粉翅蝶:白翅蝶=1:2:1
第二组:P白翅蝶×红翅蝶→F1 粉翅蝶F2红翅蝶:粉翅蝶:白翅蝶=3:6:7
A. 在第一组中,亲本红翅蝶的基因型为AAbb
B. 在第一组中,F2的基因型为AAbb、AABb、AABB
C. 在第二组中,F2白翅蝶中杂合子的比例为4/7
D. 在第二组中,若对F1粉翅蝶进行测交,则子代中粉翅蝶的比例为1/2
19. 某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”,过程如图所示。在实验操作正确的情况下,下列有关叙述正确的是( )
A. 上清液和沉淀物放射性都很高
B. 大部分子代T2噬菌体被32P标记
C. 子代T2噬菌体均会被35S标记
D. 实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
20. 某动物羽毛颜色由A、a基因控制,灰羽个体相互交配所得子代中雌雄个体的表型及比例均为黑羽:灰羽:白羽=1:2:1,且白羽个体含a基因。该动物尾羽有长尾(B基因)和短尾(b基因)两种,短尾雄性个体和长尾雌性个体杂交,后代中雌性个体全为短尾,雄性个体全为长尾。现有一只灰羽长尾雄性个体与一只白羽短尾雌性个体交配,F₁中出现了灰羽短尾雄性个体。不考虑基因突变、染色体变异及性染色体的同源区段,下列说法正确的是( )
A. A、a基因与B、b基因分别位于常染色体和X染色体上
B. F₁中灰羽短尾雄性个体和白羽长尾雌性个体所占的比例不同
C. 若F₁中雌雄灰羽长尾个体相互交配,后代中白羽短尾个体占1/8
D. 若F₁中雌雄灰羽个体自由交配,后代雄性中黑羽长尾个体占5/32
二、非选择题:本题共4小题,共50分。
21. 在农业生产中为实现高产往往施用大量磷肥,易导致土壤碱性加重,破坏平衡。解磷细菌可以分解土壤中难溶性磷供植物吸收利用,促进植物生长,提高土壤肥力。为研究解磷细菌和磷肥配施对小青菜光合作用、生长及品质的影响,研究人员进行相关实验:只加水的对照记为CK,施加磷肥处理(P₂O₅,0.3g/盆) 记为T1, P5 解磷菌体悬液(2.0×10⁸CFU/mL) 按照每盆浇注270mL记为T2, 以及经特定处理的T3,每种处理分别重复5次,苗期正常管理并保持绝对含水量为20%,处理28d后测定各项指标,如表所示。气孔导度与气孔的开放程度呈正相关。回答下列问题:
处理
净 光 合 速 率
(μmol/m²•s)
蒸 腾 作 用
(mmol/m²•s)
气 孔 导 度
(mmol/m²•s)
胞 间 CO₂ 浓 度
(mumol/m²•s)
CK
5.01
5.10
0.10
200
T1
6.36
4.38
0.14
188
T2
7.45
345
0.14
164
T3
8.14
3.18
0.15
127
(1)光合色素分布在叶绿体的___________________(结构)上。若叶片叶绿素含量降低,主要影响植物对____________________(填“红光 ”“蓝紫光 ”或“红光和蓝紫光 ”)的吸收。
(2)净光合速率是指单位时间内植物有机物的_____________。叶绿体中的还原型辅酶Ⅱ还原的底物是_____________________。
(3)试验中T3组的处理为______________。由表可知,T3组光合作用高于T1组,_____________(填“是”或“否”)为气孔限制因素所致,理由是__________________。
(4)由表中数据可以得出与小青菜有机物积累量相关的实验结论为_______________。
(5)如图为不同施肥方式对小青菜 Vc、可溶性糖、可溶性蛋白的含量等相关品质的影响结果,其中硝态氮进入人体内很容易被转化为亚硝酸盐危害健康。
由图中T3与T1组比较可知,解磷细菌的施加可通过_____________,提高小青菜品质。
22. 已知基因型为AaXBY的果蝇( (2N=8)某一个精原细胞进行减数分裂至 T1 、T2 、T3时期,对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计,结果如图所示。回答下列问题:
(1)图中可表示核DNA分子的是_______(填序号),T₂所处的分裂时期为____________
(2)能发生基因分离和自由组合的时期是图中的________时期,与有丝分裂后期相比,该时期染色体会出现的特殊行为是__________________
(3)摩尔根以果蝇为实验材料,用_______法证明基因在染色体上;若T₃时期①和③对应的数值均为5,则与此同时产生的另外三个精细胞中染色体数分别为______________,假如该细胞的基因型为AAXB,则与其来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为__________(只考虑A和B相关基因)。
23. 分研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交结果如图,回答下列问题:
(1)奶油眼色的遗传遵循孟德尔______________定律,做出此判断的依据是 ________________。
(2)假设控制果蝇眼色由A/a、B/b两对等位基因控制,由于F₂中雌果蝇和雄果蝇的性状存在明显差异,所以排除基因位于____________染色体上;若是两对基因均位于性染色体上,不遵循__________定律,故排除两对基因都位于性染色体的可能,因此有一对基因在性染色体上;若基因位于Y染色体上,F₁雌性中不会出现____________,因此考虑有一对等位基因位于常染色体,一对等位基因位于X染色体上;假设B/b在X染色体上,根据亲本红眼与奶油眼杂交,F₁只有红眼可知,红眼为_______性状,由于 F₂雌性个体均表现为红眼,则F₁雄性红眼的X染色体上必然含有_____________基因(B或b),由F₂的性状表现可以推出F₁红眼雌蝇的基因型为_____________,红眼雄蝇的基因型为___________;F₂红眼雌蝇的基因型共有___________种。
(3)F₁红眼雌果蝇和 F₂伊红眼雄果蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为________________。
(4)果蝇的直翅和裂翅是一对相对性状,现有若干只直翅和裂翅纯合雌雄果蝇,欲通过杂交实验来确定该对基因是位于X染色体上还是常染色体上,简要写出实验思路:______________。
24. 沃森和克里克提出的“DNA双螺旋结构模型”为DNA的研究提供了理论基础。研究发现,DNA分子中含有4种碱基,其中两种嘌呤族碱基分子(C5H4N4)是双环结构,而两种嘧啶族碱基(C4H4N2)是单环结构。图甲是DNA片段的结构图,图乙是SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成,图丙是离心结果。请分析回答下列问题:
(1)从图甲中可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是_______的,图甲中结构⑤的名称是_____,图甲中结构②的碱基C和A通过_______连接。
(2)在双链DNA分子中,嘌呤族碱基的数量一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶族碱基的数量。通过生化分析得出某DNA分子中,一条链中碱基A:C:T:G=1:2:3:4,则该DNA分子中上述碱基的比例应为_______。
(3)科学家发现SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成如图乙,他们将该片段处理成单链,然后进行离心,两条带的相对位置如图丙所示,离心后2链形成的条带位于下方的原因是_______。
(4)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心。他们的实验结果_______("能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_______。
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