内容正文:
2024—2025学年度第二学期期末学业水平诊断
高一生物
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. 孟德尔利用豌豆作为实验材料,运用科学的方法成功地总结出遗传的分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. 豌豆的自花传粉可避免外来花粉的干扰,豌豆在自然状态下都是纯种
B. 亲本杂交实验时,需在花蕾期对母本豌豆植株依次进行去雄和套袋处理
C. 孟德尔通过测交实验验证了对分离现象和自由组合现象解释的正确性
D. 基因自由组合定律的实质是:等位基因彼此分离的同时非等位基因自由组合
【答案】D
【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、豌豆为严格的自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下通过自交繁殖,后代一般为纯合子,A正确;
B、亲本杂交实验中,需在花蕾期对母本去雄并套袋,防止自花传粉及外来花粉的干扰,B正确;
C、孟德尔通过测交实验验证了假说的正确性,从而提出基因分离定律和自由组合定律,C正确;
D、基因自由组合定律的实质是: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,D错误。
故选D。
2. 下图表示育种专家培育矮秆(d)抗病(T)小麦新品种的过程。下列说法错误的是( )
A. 两对基因的分离和组合互不干扰,是用孟德尔遗传规律预测杂交结果的前提
B. 矮秆基因d和抗病基因T集中于F1是过程①发生基因重组的结果
C. 过程②产生的F2矮秆抗病植株中符合育种要求的植株占1/3
D. 从F2矮秆抗病植株中选出符合生产要求的品种最简便的方法是自交
【答案】B
【解析】
【详解】A、两对基因独立遗传(分离和组合互不干扰 ),符合孟德尔自由组合定律,是预测杂交结果的前提,A正确;
B、过程①是杂交(高秆抗病 DDTT 与矮秆感病 ddtt 杂交 ),基因重组发生在减数分裂(F1 形成配子时 ),不是杂交过程,B错误;
C、F2 矮秆抗病植株(ddT_ )中,ddTT 占 1/3,ddTt 占 2/3,符合育种要求(矮秆抗病纯合子 ddTT )的占 1/3,C 正确;
D、从 F2 矮秆抗病植株中选纯合子,最简便方法是自交(纯合子自交不发生性状分离,杂合子自交后代出现性状分离 ),D 正确。
故选B。
3. 某实验小组利用多对猩红棒状眼雌雄果蝇杂交,F1中雌果蝇为猩红棒状眼:亮红棒状眼=3:1,雄果蝇为猩红棒状眼:猩红正常眼:亮红棒状眼:亮红正常眼=3:3:1:1。不考虑X、Y染色体同源区段,不存在致死和突变。下列说法错误的是( )
A. 猩红眼和亮红眼、棒状眼和正常眼中的显性性状分别是猩红眼和棒状眼
B. 控制猩红眼和亮红眼、棒状眼和正常眼的基因分别位于常染色体、X染色体上
C. 亲本雌雄果蝇都是杂合子,F1的猩红棒状眼雌果蝇中纯合子占1/4
D. 若F1中猩红棒状眼雌雄果蝇自由交配,F2中亮红正常眼雄果蝇占1/72
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,F1中雌果蝇中,猩红棒状眼∶亮红棒状眼=3∶1,F1中雄果蝇中,正常眼∶棒眼=1∶1,猩红眼:亮红眼=3∶1,雌果蝇全是棒眼,没有圆眼;猩红眼与亮红眼在雌雄个体之间没有差异,属于常染色体遗传,且猩红眼对亮红眼是显性,正常眼和棒眼比例在雌雄个体之间具有差异,属于控制该相对性状的基因位于X染色体上,且棒眼对正常眼是显性;亲本猩红棒状眼果蝇的基因型是AaXBXb、AaXBY。
【详解】A、 根据F1雌雄果蝇中猩红眼与亮红眼的比例均为3∶1,符合显性性状的分离比,故猩红眼为显性;雌果蝇全为棒状眼,雄果蝇中棒状眼与正常眼各占一半,说明棒状眼为显性且位于X染色体上,A正确;
B、 猩红眼与亮红眼在雌雄中比例一致,由常染色体(A/a)控制;棒状眼与正常眼在雌雄中表现不同,且雄果蝇出现正常眼,说明该性状由X染色体(B/b)控制,B正确;
C、亲本雌果蝇为AaXBXb(杂合),雄果蝇为AaXBY,F1猩红棒状眼雌果蝇的基因型为AA XBXB(纯合)或Aa XBXB/XBXb(杂合)。纯合概率为(1/3 AA) × (1/2 XBXB) = 1/6,C错误;
D、 F1猩红棒状眼雌果蝇(1/3 AA、2/3 Aa;1/2 XBXB、1/2 XBXb)与雄果蝇(1/3 AA、2/3 Aa;XBY)自由交配,亮红正常眼雄果蝇(aa XBY)需同时获得a(雌配子概率1/3,雄配子概率1/3)、Xb(雌配子概率1/4)和Y(雄配子概率1/2),总概率为(1/3 × 1/3) × (1/4 × 1/2) = 1/72,D正确。
故选C。
4. 基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列说法正确的是( )
A. 染色体是由基因组成的,一条染色体上有多个基因
B. 性染色体上的基因也可以在体细胞中发挥作用
C. 基因中发生碱基对的增添、缺失或替换,其遗传信息不一定改变
D. 真核生物的基因都在染色体上,原核生物的基因都不在染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位;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、染色体由DNA和蛋白质组成,基因是DNA上的特定片段,一条染色体含有多个基因,但染色体并非由基因组成,A错误;
B、性染色体上的基因在体细胞中可表达,如男性体细胞中性染色体上的基因(色盲)调控相关性状,B正确;
C、基因中碱基对的增添、缺失或替换会改变碱基序列,遗传信息必然改变,但可能未导致性状变化,C错误;
D、真核生物的基因主要位于染色体,但线粒体和叶绿体中也有基因;原核生物无染色体,基因位于拟核区或质粒,D错误。
故选B。
5. SRY基因只位于Y染色体上,是哺乳动物雄性的性别决定基因。近期我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为不育雄鼠,对雌鼠无影响。无X染色体的胚胎无法发育。下列说法错误的是( )
A. 可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
B. SRY基因与SDX基因是位于性染色体上的非等位基因
C. 性逆转可育雌鼠进行减数分裂能产生两种性染色体组成不同的雌配子,比例为1:1
D. 性逆转可育雌鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比例为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意可知,可育雌鼠可能为正常XX雌鼠或SDX突变导致性逆转的XY雌鼠,A正确;
B、SRY位于Y染色体,SDX位于X染色体,属于性染色体上的非等位基因,B正确;
C、性逆转雌鼠(XY)减数分裂时,同源染色体分离,产生X和Y两种配子,比例1∶1,C正确;
D、性逆转雌鼠(X'Y)与野生雄鼠(XY)杂交,子代性染色体组合为XX'(雌)、XY(雄)、X'Y(25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为不育雄鼠)、YY(致死),存活后代中雌雄比例为5∶7,D错误。
故选D。
6. 赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列说法正确的是( )
A. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
B. ①应分别用含有35S、32P的普通培养基培养噬菌体
C. ②应用标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌,且进行长时间保温
D. ④的结果是检测到沉淀物中放射性很高,上清液中放射性很低
【答案】A
【解析】
【详解】A、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,通过对比实验完全实现了DNA和蛋白质的分离,证明DNA是噬菌体的遗传物质,A正确;
B、噬菌体是DNA病毒,不能用普通培养基直接培养,B错误;
C、保温时间不能过长,若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中放射性增强,C错误;
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳并没有进入细菌内,离心后分布在上清液中,即结果是检测到上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低;在32P标记的噬菌体实验中,离心后DNA进入细菌并留在沉淀物中,因此沉淀物放射性高,上清液放射性低,D错误。
故选A。
7. 柯萨奇病毒是一种单股正链RNA病毒,病毒与人体口、咽和肠道细胞接触后可通过胞吞作用进入人体细胞,该病毒的增殖过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 人体口、咽和肠道细胞膜上可能有识别该病毒的特异性受体
B. 该病毒侵入人体细胞后,b过程通常发生在a过程之前
C. +RNA是该病毒的遗传物质,可指导-RNA的合成,也可作为翻译的直接模板
D. a和c过程消耗的嘧啶碱基的种类、数量应相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、病毒与人体口、咽和肠道细胞接触后可通过胞吞作用进入人体细胞,这依赖于细胞膜上可能存在的识别该病毒的特异性受体,A正确;
B、从图中可以看出,先以+RNA为模板合成RNA复制酶(b过程),然后在RNA复制酶的作用下进行+RNA的复制(a过程),所以b过程通常发生在a过程之前,B正确;
C、由题意可知柯萨奇病毒是单股正链RNA病毒,+RNA是该病毒的遗传物质,从图中可见可指导-RNA的合成,也可直接作为翻译的模板合成病毒蛋白质,C正确;
D、a过程是以+RNA为模板合成-RNA,c过程是以-RNA为模板合成+RNA,根据碱基互补配对原则,a过程中消耗的嘧啶碱基与c过程中消耗的嘌呤碱基数量相同,但由于+RNA和-RNA的碱基序列不是完全相同的,所以a和c过程消耗的嘧啶碱基的种类相同,但数量不一定相同,D错误。
故选D。
8. 下列关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述,错误的是( )
A. 双链DNA中(G+C)/(A+T)的值可体现DNA的特异性
B. DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖
C. 染色体的组蛋白发生乙酰化属于可遗传的变异
D. 单倍体可能有多个染色体组,也可能有等位基因
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、双链DNA中(G+C)/(A+T)的比值反映的是GC碱基对与AT碱基对的比例,该比值在不同DNA分子中可能不同,能体现DNA的特异性,A正确;
B、DNA分子中,链两端的磷酸仅连接一个脱氧核糖,而链中间的磷酸连接两个脱氧核糖(形成磷酸二酯键)。链状DNA的两端存在未连接的磷酸,因此“每个磷酸均连接两个脱氧核糖”的说法错误,B错误;
C、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰,虽可影响基因表达并传递至子细胞,属于可遗传变异,C正确;
D、单倍体可能由多倍体(如四倍体)的配子发育而来,含多个染色体组;若原个体为杂合体,其单倍体可能携带等位基因,D正确。
故选B。
9. 研究发现,DNA复制需要多种蛋白质参与,其中Rep蛋白可将DNA双链解旋,单链结合蛋白可与解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列说法错误的是( )
A. DNA复制时,两条子链的延伸方向都是从3'端→5′端
B. Rep蛋白可能是解旋酶,作用位点是碱基对之间的氢键
C. Rep蛋白发挥作用在单链结合蛋白发挥作用之前
D. 单链结合蛋白与解旋的DNA单链结合可防止单链重新螺旋化
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA复制时,两条子链的延伸方向均为5'→3',A错误;
B、Rep蛋白的功能是解开DNA双链,其作用与解旋酶类似,通过破坏碱基对间的氢键实现解旋,B正确;
C、Rep蛋白需先解旋双链,单链结合蛋白才能结合暴露的单链区域,因此Rep蛋白作用在先,C正确;
D、单链结合蛋白通过结合解旋后的单链DNA,可避免单链重新形成双螺旋结构,确保复制顺利进行,D正确。
故选A。
10. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。下列说法错误的是( )
A. ATP合成酶基因在同一个体不同组织细胞中都可表达
B. mRNA、tRNA和rRNA都参与细胞中基因的表达过程
C. 根据转录产物序列和翻译产物序列均可确定其模板序列
D. 翻译时有的氨基酸可被多种tRNA转运,提高了翻译的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP合成酶基因属于管家基因,在同一个体的不同组织细胞中均需表达以维持细胞基本生命活动,A正确;
B、mRNA作为翻译的模板,tRNA负责转运氨基酸,rRNA参与构成核糖体(翻译场所),三者均参与基因表达,B正确;
C、转录产物(mRNA)的序列可直接确定其DNA模板链序列,但翻译产物(蛋白质)的氨基酸序列因密码子的简并性(多个密码子对应同一氨基酸)无法唯一确定mRNA序列,进而无法确定DNA模板链序列,C错误;
D、一种氨基酸可由多种tRNA转运(对应不同密码子),这提高了翻译效率,D正确。
故选C。
11. 酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),a1、a2、a3均会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)上对应的突变位点及碱基变化。下列说法错误的是( )
A. A基因可突变产生a1、a2、a3,说明基因突变具有不定向性
B. 白化病属于单基因遗传病,通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者
C. 与a3基因相比,a1基因的表达产物会增加一个甘氨酸,其它氨基酸相同
D. 与A基因相比,a2基因的表达产物较短是因为翻译时终止密码子提前出现
【答案】C
【解析】
【详解】A、A基因可以突变产生a1、a2、a3,这表明基因突变具有不定向性,即一个基因可以向不同的方向发生突变,产生多个等位基因,A正确;
B、白化病是由单个基因(酪氨酸酶基因)突变引起的疾病,属于单基因遗传病。基因测序技术能够检测出基因的突变情况,从而可以诊断该病的携带者(携带突变基因但未患病)和患者(携带突变基因且患病),B正确;
C、a1基因在GAG之前插入GGG,转录后mRNA上会多一个甘氨酸(GGG编码甘氨酸)的密码子,会增加一个甘氨酸,a3基因TGC变为TTC,模板链碱基是AAG,转录形成的mRNA上的密码子为UUC,为苯丙氨酸,突变前对应的是半胱氨酸,所以与a3基因相比,a1基因的表达产物除了增加一个甘氨酸外,还有一个氨基酸不同,C错误;
D、由图可知,a2突变基因中C变为T,根据碱基互补配对原则,转录形成的mRNA上会提前出现终止密码子UGA,这会导致翻译提前终止,从而使得与A基因的表达产物相比,a2基因的表达产物较短,D正确。
故选C。
12. 下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验需向细胞提取物中添加不同酶,该实验自变量的控制利用了“减法原理”
B. 证明DNA半保留复制方式的实验中用到了离心法和放射性同位素标记法
C. 在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,根尖经卡诺氏液处理后放入冷藏室诱导培养
D. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,利用抗生素连续培养大肠杆菌几代后,抑菌圈直径逐代变大
【答案】A
【解析】
【详解】艾弗里的实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
【分析】A、艾弗里的实验通过分别去除不同成分(如DNA、蛋白质等)来观察转化效果,自变量的控制采用“减法原理”,A正确;
B、证明DNA半保留复制的实验中,使用的是15N(稳定性同位素)而非放射性同位素,离心法为密度梯度离心,B错误;
C、低温诱导染色体数目变化的实验中,要先将根尖放在冰箱冷藏室中诱导培养,再用卡诺氏液处理,C错误;
D、抗生素连续选择后,耐药菌比例增加,抑菌圈应逐渐变小,D错误。
故选A。
13. 太空强辐射、微重力和高真空等环境下,幼苗或种子可以高频率地发生基因突变或染色体变异。如图是以幼苗甲(BBCC)为材料进行的育种过程,下列说法错误的是( )
A. ①过程发生了基因突变,b、c的产生体现了基因突变的随机性
B. ②过程发生了染色体结构变异,使染色体上的基因数目减少
C. ③过程可用秋水仙素或低温处理,其原理都是抑制纺锤体的形成
D. 乙自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为1/16
【答案】D
【解析】
【详解】A、①属于基因突变,b、c基因的产生体现的是基因突变的随机性,A正确;
B、②属于染色体结构变异中缺失,使染色体上的基因数目减少,B正确;
C、③属于染色体数目变异,秋水仙素或低温处理均可通过抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使细胞内染色体数目加倍,C正确;
D、丙的基因型为BBbb,产生的配子为BB:Bb:bb=1:4:1,丙自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为1/36,D错误。
故选D。
14. 生物进化有一定的历程,也留下了一定的痕迹。下列说法错误的是( )
A. 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹
B. 比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构为生物是否有共同祖先提供胚胎学证据
C. 原核生物与真核生物都通过细胞呼吸供能可为生物有共同祖先提供证据
D. 不同生物DNA差异的大小可在分子生物学水平揭示生物在进化史上出现的顺序
【答案】B
【解析】
【详解】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,属于直接证据,A正确;
B、比较脊椎动物器官、系统的形态和结构属于比较解剖学证据,而非胚胎学证据,B错误;
C、原核生物和真核生物均通过细胞呼吸供能,说明两者在能量代谢上有共同点,属于细胞和分子水平的证据,支持共同祖先学说,C正确;
D、DNA差异反映物种亲缘关系远近,差异越小说明进化分歧时间越晚,分子生物学证据可揭示进化顺序,D正确。
故选B。
15. 下列有关生物进化与生物多样性的说法,错误的是( )
A. 浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性
B. 捕食者的存在可促进被捕食者种群的发展,利于提高物种多样性
C. 自然选择使种群基因频率发生定向改变,也意味着新物种的形成
D. 适应是自然选择的结果,生物多样性是协同进化的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾属于同一物种的不同表型,由不同等位基因控制,体现了遗传多样性,A正确;
B、捕食者通过淘汰被捕食者中的弱势个体,促进其种群优化,同时限制某一物种过度繁殖,为其他物种提供资源,从而提高物种多样性,B正确;
C、自然选择通过定向改变种群基因频率导致生物进化,但新物种形成的标志是生殖隔离,仅基因频率改变未必形成新物种(如未产生生殖隔离),C错误;
D、适应是自然选择对有利性状积累的结果,生物多样性由不同物种间及生物与环境的协同进化共同形成,D正确。
故选C。
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. 下图A~F是在显微镜下观察到的桑树(2n=28)减数分裂不同时期的细胞图像。下列说法错误的是( )
A. 应直接在高倍镜下找到上图中不同时期的细胞,再仔细观察染色体
B. A、C、E时期的细胞中都有同源染色体,其他细胞中没有
C. B、E时期发生的染色体变化均会使细胞中染色体数加倍
D. 图中细胞按照减数分裂过程排列的正确顺序是A→C→E→D→B→F
【答案】AC
【解析】
【详解】A、显微镜观察需先低倍镜找细胞,再换高倍镜,直接用高倍镜无法高效找到目标,A错误;
B、A(减数分裂I前期)、C(减数分裂Ⅰ中期)、E(减数分裂Ⅰ后期)含同源染色体,图中其他细胞中没有同源染色体,B正确;
C、B是减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体数量加倍,E是同源染色体分开,染色体数目没有改变,C错误;
D、A(减数分裂I前期)、B(减数分裂II后期)、C(减数分裂Ⅰ中期)、D(减数分裂IⅠ中期)、E(减数分裂Ⅰ后期)、F(减数分裂IⅠ末期或子细胞),所以排列顺序为ACEDBF,D正确。
故选AC。
17. 某植物的宽叶对窄叶、红花对白花完全显性,分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因独立遗传。研究发现:含a基因的花粉50%可育;B基因纯合的种子不能正常发育。将宽叶红花与窄叶红花植株杂交得F1,让F1中宽叶红花自交得F2。下列说法正确的是( )
A. 亲本宽叶红花、窄叶红花植株的基因型分别是AABb、aaBb
B. F1中红花植株占2/3,其中宽叶红花的基因型一定是AaBb
C. F2植株共有6种基因型,其中宽叶红花植株有2种基因型
D. F2中宽叶红花:窄叶红花:宽叶白花:窄叶白花=10:2:5:1
【答案】BCD
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、题意显示,某植物的宽叶对窄叶、红花对白花完全显性,分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因独立遗传,又知B基因纯合的种子不能正常发育,则亲本宽叶红花、窄叶红花植株的基因型分别是AABb(或AaBb)、aaBb,A错误;
B、若亲本宽叶为AABb,窄叶为aaBb,F1中红花占2/3,且均为宽叶AaBb。但若亲本宽叶为AaBb,F1中红花占2/3,宽叶红花(AaBb)和窄叶红花(aaBb)各占一半,宽叶红花的基因型一定是AaBb,B正确;
C、结合B项可知,F1宽叶红花的基因型为AaBb,其自交产生的F2的基因型为 2×3=6种,因为BB纯合的种子不能正常发育,叶型基因型为AA(1/3)、Aa(1/2)、aa(1/6);花色基因型为Bb(2/3)、bb(1/3),则宽叶红花为AA Bb和Aa Bb两种,C正确;
D、结合C项可知,F2中叶型基因型为AA(1/3)、Aa(1/2)、aa(1/6),即宽叶∶窄叶=5∶1;花色基因型为Bb(2/3)、bb(1/3),即红花∶白花=2∶1,因此,F2中宽叶红花∶窄叶红花∶宽叶白花∶窄叶白花=10∶2∶5∶1,D正确。
故选BCD。
18. 用15N标记含有100个碱基对的DNA片段,其中G有60个。该DNA片段在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个。下列说法正确的是( )
A. 该DNA片段复制了四次,共产生了16个DNA片段
B. 该DNA片段中共有嘧啶碱基80个,复制多次后含有14N的DNA片段占7/8
C. 若一条链中A的比例为30%,则其互补链中A的比例为10%
D. 若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为2:1:4:3
【答案】ACD
【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;碱基排列在内侧。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:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)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。
【详解】A、DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,因此题中的DNA片段中含有嘌呤(A+G)的数目为100,该DNA片段复制n次需嘌呤量为100×(2n-1),此时消耗的嘌呤数目为1500,说明n=4,即该DNA片段复制了四次,共产生了16个DNA片段,A正确;
B、DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,因此,该DNA片段中共有嘧啶碱基为100个,由于原料中含有14N,则复制多次后含有14N的DNA片段占1,B错误;
C、该DNA片段中G的数目为60个,则A的数目为40个,即该DNA片段中A%=40÷200=20%,根据A1%+A2%=2A%可知,若一条链中A的比例为30%,则其互补链中A的比例为10%,C正确;
D、若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则可推测,则其互补链中该比例为2∶1∶4∶3,D正确。
故选ACD。
19. 甲、乙两病由两对独立遗传的基因控制,下图为某家系的遗传系谱图。仅考虑甲、乙两病涉及的基因,不考虑X、Y染色体同源区段和突变。下列说法正确的是( )
A. 甲病是常染色体隐性遗传,乙病是伴X隐性遗传
B. 若I-1携带乙病致病基因,则Ⅱ-1与I-1基因型相同的概率是2/3
C. 若I-1不携带乙病致病基因,则Ⅱ-4是杂合子的概率为1/6
D. 若I-1不携带乙病致病基因,I-1与I-2再生一个两病兼患男孩的概率是1/16
【答案】D
【解析】
【分析】“无中生有”为隐性,隐性病找女患,父子皆病为伴性。
【详解】A、分析题图可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,生出Ⅱ-2患乙病,Ⅱ-3患甲病,“无中生有”为隐性,说明甲病、乙病均为隐性病。分析甲病,Ⅱ-3患甲病,而其父亲Ⅰ-1正常,说明甲病为常染色体隐性遗传病;分析乙病,可能是常染色体隐性遗传病,也可能是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、若I-1携带乙病致病基因,则乙病为常染色体隐性遗传病,假设甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制,则Ⅰ-1的基因型为AaBb,Ⅰ-2的基因型为AaBb,Ⅱ-1不患病(A_B_),与I-1基因型相同的概率是2/3×2/3=4/9,B错误;
C、若I-1不携带乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为AaXBY,Ⅰ-2的基因型为AaXBXb,Ⅱ-4(A_XBX-)是纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2=1/6,Ⅱ-4是杂合子的概率为5/6,C错误;
D、若I-1不携带乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为AaXBY,Ⅰ-2的基因型为AaXBXb,I-1与I-2再生一个两病兼患男孩(aaXbY)的概率是1/4×1/4=1/16,D正确。
故选D。
20. 碳青霉烯类抗生素通过抑制胞壁粘肽合成酶(PBPs)的活性来抑制细菌细胞壁的形成。现已发现,随着碳青霉烯类抗生素的使用量增加,铜绿假单胞杆菌等多种细菌对该抗生素的耐药率逐渐增大。下列说法正确的是( )
A. 该抗生素通过抑制纤维素和果胶的合成抑制细菌细胞壁的形成
B. 细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关的关系
C. 该抗生素通过直接筛选耐药基因提高了耐药基因的基因频率
D. 合理使用抗生素和研发新的抗生素可减缓细菌耐药率的提高
【答案】BD
【解析】
【详解】A、细菌细胞壁主要成分为肽聚糖,而纤维素和果胶是植物细胞壁的成分。题干明确抗生素抑制的是胞壁粘肽合成酶,A错误;
B、随着碳青霉烯类抗生素的使用量增加,铜绿假单胞杆菌等多种细菌对该抗生素的耐药率逐渐增大,细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关的关系,B正确;
C、抗生素通过环境选择压力(淘汰非耐药菌)间接提高耐药基因频率,而非直接筛选基因,C错误;
D、合理使用抗生素可减少选择压力,延缓耐药菌扩散;研发新抗生素可应对现有耐药菌,二者均能减缓耐药率提高,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 果蝇的眼色由两对等位基因(A、a和R、r)控制,A和R同时存在时表现为红眼,否则为白眼,且R、r位于X染色体上。多对纯合白眼雌雄果蝇杂交,F1全为红眼,偶见一只白眼雄果蝇,记为“M”。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段。
(1)据题意分析,亲代雌、雄果蝇的基因型为_______。
(2)已知果蝇的性染色体组成是XY和XYY型的表现为可育雄性,XO型的表现为不育雄性,XX和XXY型的表现为可育雌性,其他性染色体组成的个体不能存活。据此分析,果蝇M的性染色体组成可能为XO,则果蝇M的出现是________(填“母本”或“父本”)在减数分裂过程中_______导致的。
(3)若果蝇M的染色体数目、结构都正常,则果蝇M的出现是某亲本单个基因发生基因突变的结果。为进一步探究发生基因突变的是亲本雄果蝇还是亲本雌果蝇,让果蝇M与F1红眼雌果蝇交配,统计F2中雌果蝇的表型及比例。若_______,则是亲本雄果蝇发生基因突变;若________,则是亲本雌果蝇发生基因突变。
【答案】(1)aaXRXR和 AAXrY
(2) ①. 母本 ②. 染色体不分离
(3) ①. 红眼:白眼=1:1 ②. 红眼:白眼=3:5
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、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。
【小问1详解】
根据题意,果蝇的眼色由两对等位基因(A、a和R、r)控制,A和R同时存在时表现为红眼,否则为白眼,且R、r位于X染色体上。说明R、r为伴性遗传,多对纯合白眼雌雄果蝇杂交,F1全为红眼,说明亲代白眼果蝇的基因型中A和R不能同时存在,而F1中全为红眼,说明A和R同时存在,因此亲代中分别提供了A和R,亲代雌果蝇为白眼,说明不含A或不含R,但F1全为红眼,说明雌果蝇必须提供R,因此其基因型为aaXRXR(不含A,但含R);亲代雄果蝇为白眼,说明其不含A或不含R,但F1中出现A,说明雄果蝇必须提供A,因此其基因型为AAXrY (含A,不含R)。 综上,亲代雌雄果蝇的基因型分别为aaXRXR和 AAXrY。
【小问2详解】
果蝇M是白眼雄果蝇,而F1中应全为红眼,说明其出现是异常情况。 题干中指出果蝇M的性染色体组成可能为XO,即只有一条X染色体,没有Y染色体。 果蝇M为雄性,说明其性染色体组成只能是XO或XY. ;由于其为白眼,说明其不含R,而R位于X染色体上, 因此果蝇M的X染色体上应为Xr。 果蝇M的性染色体为XrO,说明其X染色体来自母本,O表示没有Y染色体。 因此,果蝇M的出现是母本在减数分裂过程中发生染色体不分离,导致其产生的卵细胞中没有X染色体, 而父本提供的精子为含Y染色体,最终形成XrO的个体。 所以,果蝇M的出现是母本在减数分裂过程中发生染色体不分离导致的。
【小问3详解】
假设M的突变来自父本,AAXrY→AaXrY,M基因型为 aaXRY(父本A→a突变),与F1红眼雌(AaXRXr)交配,雌性子代基因型:AaXRXR、AaXRXr、aaXRXR、aaXRXr,红眼:白眼=1:1;假设M的突变来自母本(aaXRXR→aaXRXr),M基因型为AaXrY(母本XR→Xr突变),与F1红眼雌(AaXRXr)交配,雌性子代红眼:白眼=3:5。
22. 果蝇的三个隐性突变基因e(棘眼)、s(缺刚毛)、c(横脉缺失)仅位于X染色体上。杂合体果蝇N两条X染色体上的基因组成为e++/+sc(“+”代表相应的显性基因)的卵原细胞进行减数分裂过程中,一条X染色体上DNA含量的变化曲线如图1所示,图2表示果蝇N减数分裂两个不同时期细胞内的染色体数目和核DNA分子数的柱形图。
(1)图1曲线中发生c→d变化的原因是为________,图2中处于时期I的细胞的名称为_______。
(2)图2中时期I和时期Ⅱ分别对应在图1的________段。检测发现处于时期I的一个细胞中同时含有e基因及其等位基因,推测最可能的原因是________。处于时期Ⅱ的细胞中含有s基因的染色体有________条。
(3)减数分裂过程中,同源染色体会交换部分片段导致基因重组。孟德尔认为重组率是由两个基因在染色体上的距离(即两基因在遗传学图上的图距)决定的。将N果蝇与隐性雄果蝇esc/Y交配,获得不同表型(用相应基因表示)的个体数如下表:
表型
e++
+sc
es+
++c
+s+
e+c
合计
实得数
810
828
62
88
89
103
1980
两个基因的重组率=重组配子数/(亲本配子数+重组配子数)。计算基因e和s的重组率时,先不考虑基因c,求得e和s的重组率为7.6%,则7.6即是e和s在遗传学图上的图距,可表示为。利用表中数据可计算出e和c的图距为_______(保留到小数点后一位)。若用“”表示e、s、c三个基因在遗传学图上的图距,则位置1、2、3分别为基因_______。
【答案】(1) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 ②. 次级卵母细胞或第一极体
(2) ①. bc、de ②. 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换 ③. 0或2
(3) ①. 9.7 ②. s、e、c(c、e、s)
【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,这种与性别相关联的性别遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
对于图1曲线中c→d变化,观察可知,这是一条X染色体上DNA含量的变化,c→d过程中DNA含量由2变为1,这是因为着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;图2中时期I细胞染色体数为4,核DNA分子数为8,该细胞处于减数第二次分裂,对于雌性果蝇来说,这个时期的细胞名称为次级卵母细胞或第一极体。
【小问2详解】
图2中时期I细胞处于减数第一次分裂,对应图1的bc段;时期II细胞染色体数为8,核DNA分子数为8,处于减数第二次分裂后期,对应图1的de段; 已知杂合体果蝇N两条X染色体上的基因组成为e++/+sc,检测发现处于时期I(减数第一次分裂)的一个细胞中同时含有e基因及其等位基因,最可能的原因是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换;时期II细胞处于减数第二次分裂后期,染色体数加倍,由于杂合体果蝇N两条X染色体上有一条含有s基因,经过减数第一次分裂同源染色体分离,减数第二次分裂着丝粒分裂,含有s基因的染色体可能有0条或2条。
【小问3详解】
计算基因e和c的重组率,重组配子数为89 + 103=192,重组率为192/1980×100%=9.7%,所以e和c的图距为9.7;已知e和s的图距为7.6,e和c的图距为9.7,计算基因s和c的重组率,重组配子数为62 + 88+89 + 103=342,重组率为342/1980×100%=17.3%,所以s和c的图距为17.3,位置1、2、3分别为基因s、e、c(c、e、s)。
23. RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的单链短序列RNA,可靶向结合mRNA。研究表明,circRNA(一种闭合环状RNA)可以通过与miRNA的结合调控P基因表达,进而影响细胞凋亡,调控机制如图所示。
(1)据图分析,前体mRNA是以_______(填“α”或“β”)链为模板转录合成的,该过程需要_______的催化。前体mRNA可被剪切成circRNA,只有加工成熟的RNA才能转运到细胞质中发挥作用,说明_______对大分子物质的转运具有选择性。
(2)miRNA可通过_______的方式靶向结合P基因mRNA,二者结合后可能通过干扰P基因mRNA与_______的结合而阻止翻译的起始。
(3)据图分析,circRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡的机制是_______。
(4)研究发现,P基因与细胞癌变有关,肿瘤细胞中P基因过量表达,推测P基因可能属于_________(填“原癌基因”或“抑癌基因”)。结合图中P基因的表达调控机制提出一条治疗癌症的思路:________。
【答案】(1) ①. α ②. RNA聚合酶 ③. 核孔
(2) ①. 碱基互补配对 ②. 核糖体
(3)circRNA能与miRNA结合,从而抑制miRNA与P基因mRNA的结合,使P基因mRNA能正常翻译形成P蛋白,抑制细胞凋亡
(4) ①. 原癌基因 ②. 通过抑制P基因的表达(如通过RNA干扰技术靶向降解P基因mRNA);减少circRNA的合成,使其减少吸附更多miRNA,从而促进miRNA对P基因mRNA的结合,减少P蛋白的合成,促进细胞凋亡;设计miRNA类似物,增强对P基因mRNA的沉默作用
【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】
据题图分析可知,转录时,RNA聚合酶结合启动子后,沿模板链的3'→5'方向移动,按碱基互补配对原则合成RNA链(5'→3'),故前体mRNA是以α链为模板转录合成的,转录过程需要RNA聚合酶的催化,该酶能催化核糖核苷酸聚合形成RNA。circRNA需要加工为成熟的RNA后才能被转移到细胞质中发挥作用,该过程是通过核孔进行的,说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。
【小问2详解】
据题图分析可知,miRNA可通过碱基互补配对的方式靶向结合P基因mRNA。翻译过程中,mRNA需要与核糖体结合才能进行翻译,二者结合后可能通过干扰P基因mRNA与核糖体的结合而阻止翻译的起始。
【小问3详解】
据题干信息和题图可知,P蛋白可抑制细胞凋亡,miRNA与P基因mRNA靶向结合导致P基因mRNA翻译出P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡,而circRNA能与miRNA结合,提高P基因mRNA的翻译水平,故circRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡的机制是circRNA能与miRNA结合,从而抑制miRNA与P基因mRNA的结合,使P基因mRNA能正常翻译形成P蛋白,抑制细胞凋亡。
【小问4详解】
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的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。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,也可能引起细胞病变,据题图分析可知,P基因与细胞癌变有关,肿瘤细胞中P基因过量表达,推测P基因可能属于原癌基因。治疗癌症的目的是为了杀死癌细胞,使癌细胞凋亡,结合图中P基因的表达调控机制可知,P蛋白可抑制细胞凋亡,故可以通过抑制P基因的表达(如通过RNA干扰技术靶向降解P基因mRNA);减少circRNA的合成,使其减少吸附更多miRNA,从而促进miRNA对P基因mRNA的结合,减少P蛋白的合成,促进细胞凋亡;设计miRNA类似物,增强对P基因mRNA的沉默作用。
24. 调控低氧适应的显性基因E位于常染色体上。在低氧条件下,E基因表达会导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症,而E基因的突变基因e对低氧不敏感。藏族人体内携带e基因,且e基因在藏族人群中逐步扩散。
(1)现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是_______;生物进化的原材料来自于_______;_______是物种形成的必要条件。
(2)调查显示某藏区人群中EE占5%,ee占75%,该地区e基因的基因频率为_________。若干年后该人群中EE占4%,ee占77%,据此分析该人群_______(填“有”或“没有”)进化,原因是________。
(3)e基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区汉族人群,请尝试做出解释:_______。藏族人群形成这种适应的必要条件是_______;极度缺氧也会导致机体功能失调,分析适应相对性的根本原因是_______。
【答案】(1) ①. 种群 ②. 突变和基因重组 ③. 隔离
(2) ①. 85% ②. 有 ③. 种群基因频率发生了改变
(3) ①. 在青藏高原的低氧环境下,e基因使个体更适应低氧环境,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高,被自然选择保留并积累;在低海拔地区,e突变基因不会使人具有生存优势,其基因频率不会由于自然选择而提高 ②. 自然选择 ③. 遗传物质的稳定性与环境的变化性之间的矛盾(或适应是针对特定环境的,环境变化可能导致适应的相对性)
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定血的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【小问1详解】
现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组为生物的进化提供原材料,隔离是物种形成的必要条件。
【小问2详解】
已知群体中基因型频率:EE=5%,ee=75%,则 Ee=20%,e基因的频率=ee的频率+1/2×Ee的频率=75%+1/2×20%=85%。若干年后的基因频率计算,新的基因型频率:EE=4%,ee=77%,则 Ee=19%,e基因的频率=77%+1/2×19%=86.5%。由于种群基因频率发生了变化,说明该人群有进化,因为生物进化的实质是种群基因频率的改变。
【小问3详解】
在青藏高原的低氧环境下,e基因使个体更适应低氧环境,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高,被自然选择保留并积累;在低海拔地区,e突变基因不会使人具有生存优势,其基因频率不会由于自然选择而提高,因此e突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。 藏族人群形成这种适应的必要条件是自然选择。 极度缺氧也会导致机体功能失调,说明适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果,故适应相对性的根本原因是遗传物质的稳定性与环境的变化性之间的矛盾(或适应是针对特定环境的,环境变化可能导致适应的相对性)。
25. 在某种家兔中,毛的灰色与白色由等位基因B、b控制,长毛与短毛分别由等位基因HL、HS控制,毛发长度除了受基因型控制还受个体性别的影响。某生物育种基地利用现有的纯合灰色短毛兔和纯合白色长毛兔进行杂交实验,产生大量的F1和F2,实验结果如下表。
实验一
(♂)白色长毛X灰色短毛(♀)
F1
雄兔
全为灰色长毛
雌兔
全为灰色短毛
实验二
F1雌雄个体相互交配
F2
雄兔
灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=9:3:3:1
雌兔
灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=3:9:1:3
(1)F1雌雄兔的毛色均为灰色,F2中同时出现灰色兔和白色兔,这种现象在遗传学上称为______,产生这种现象的根本原因是______。
(2)结合上述实验结果判断,等位基因B、b和H、HS的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是______。
(3)综合上述信息判断,等位基因HL、HS位于_______(填“常”或“X”)染色体上。依据上述判断,某科研小组让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交,理论上子代雌雄兔的表型及比例为______。
(4)育种基地欲从F2中选育出能稳定遗传的灰色长毛雄兔,写出最简单的选育思路及结果_______。
【答案】(1) ①. 性状分离 ②. 等位基因分离
(2) ①. 遵循 ②. F1雌雄个体相互交配,F2雄兔中灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=9:3:3:1
(3) ①. 常 ②. 短毛雌兔:长毛雄兔:短毛雄兔=2:1:1
(4)从F2中选择灰色长毛雄兔进行测交,与多只纯合白色短毛雌兔杂交。若后代雄兔全部为灰色长毛,雌兔全部为灰色短毛,则该灰色长毛雄兔为纯合子,可稳定遗传
【解析】
【分析】实验二中,F1雌雄个体相互交配,F2雄兔中长毛:短毛=3:1,雌兔中长毛:短毛=1:3,等位基因HL、HS位于常染色体上,杂合子HLHS在雄兔中表现为长毛,在雌兔中表现为短毛。
【小问1详解】
F1雌雄兔的毛色均为灰色,F2中同时出现灰色兔和白色兔,这种现象在遗传学上称为性状分离,产生这种现象的根本原因是等位基因分离。
【小问2详解】
F1雌雄个体相互交配,F2雄兔中灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=9:3:3:1,则等位基因B、b和H、HS的遗传遵循自由组合定律。
【小问3详解】
实验二中,F1雌雄个体相互交配,F2雄兔中长毛:短毛=3:1,雌兔中长毛:短毛=1:3,等位基因HL、HS位于常染色体上,杂合子HLHS在雄兔中表现为长毛,在雌兔中表现为短毛。依据上述判断,某科研小组让F1长毛雄兔(HLHS)与多只纯种短毛雌兔(HSHS)杂交,理论上子代雌雄兔的表型及比例为:短毛雌兔:长毛雄兔:短毛雄兔=2:1:1。
【小问4详解】
选育思路:从F2中选择灰色长毛雄兔进行测交,与多只纯合白色短毛雌兔杂交。若后代雄兔全部为灰色长毛,雌兔全部为灰色短毛,则该灰色长毛雄兔为纯合子,可稳定遗传。
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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. 孟德尔利用豌豆作为实验材料,运用科学的方法成功地总结出遗传的分离定律和自由组合定律。下列说法错误的是( )
A. 豌豆的自花传粉可避免外来花粉的干扰,豌豆在自然状态下都是纯种
B. 亲本杂交实验时,需在花蕾期对母本豌豆植株依次进行去雄和套袋处理
C. 孟德尔通过测交实验验证了对分离现象和自由组合现象解释的正确性
D. 基因自由组合定律的实质是:等位基因彼此分离的同时非等位基因自由组合
2. 下图表示育种专家培育矮秆(d)抗病(T)小麦新品种的过程。下列说法错误的是( )
A. 两对基因的分离和组合互不干扰,是用孟德尔遗传规律预测杂交结果的前提
B. 矮秆基因d和抗病基因T集中于F1是过程①发生基因重组的结果
C. 过程②产生的F2矮秆抗病植株中符合育种要求的植株占1/3
D. 从F2矮秆抗病植株中选出符合生产要求的品种最简便的方法是自交
3. 某实验小组利用多对猩红棒状眼雌雄果蝇杂交,F1中雌果蝇为猩红棒状眼:亮红棒状眼=3:1,雄果蝇为猩红棒状眼:猩红正常眼:亮红棒状眼:亮红正常眼=3:3:1:1。不考虑X、Y染色体同源区段,不存在致死和突变。下列说法错误的是( )
A. 猩红眼和亮红眼、棒状眼和正常眼中的显性性状分别是猩红眼和棒状眼
B. 控制猩红眼和亮红眼、棒状眼和正常眼的基因分别位于常染色体、X染色体上
C. 亲本雌雄果蝇都是杂合子,F1的猩红棒状眼雌果蝇中纯合子占1/4
D. 若F1中猩红棒状眼雌雄果蝇自由交配,F2中亮红正常眼雄果蝇占1/72
4. 基因通常是有遗传效应的DNA片段。下列说法正确的是( )
A. 染色体是由基因组成的,一条染色体上有多个基因
B. 性染色体上的基因也可以在体细胞中发挥作用
C. 基因中发生碱基对的增添、缺失或替换,其遗传信息不一定改变
D. 真核生物的基因都在染色体上,原核生物的基因都不在染色体上
5. SRY基因只位于Y染色体上,是哺乳动物雄性的性别决定基因。近期我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为不育雄鼠,对雌鼠无影响。无X染色体的胚胎无法发育。下列说法错误的是( )
A. 可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
B. SRY基因与SDX基因是位于性染色体上的非等位基因
C. 性逆转可育雌鼠进行减数分裂能产生两种性染色体组成不同的雌配子,比例为1:1
D. 性逆转可育雌鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比例为2:1
6. 赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列说法正确的是( )
A. 赫尔希和蔡斯用对比实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
B. ①应分别用含有35S、32P的普通培养基培养噬菌体
C. ②应用标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌,且进行长时间保温
D. ④的结果是检测到沉淀物中放射性很高,上清液中放射性很低
7. 柯萨奇病毒是一种单股正链RNA病毒,病毒与人体口、咽和肠道细胞接触后可通过胞吞作用进入人体细胞,该病毒的增殖过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 人体口、咽和肠道细胞膜上可能有识别该病毒的特异性受体
B. 该病毒侵入人体细胞后,b过程通常发生在a过程之前
C. +RNA是该病毒的遗传物质,可指导-RNA的合成,也可作为翻译的直接模板
D. a和c过程消耗的嘧啶碱基的种类、数量应相同
8. 下列关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述,错误的是( )
A. 双链DNA中(G+C)/(A+T)的值可体现DNA的特异性
B. DNA分子中的每个磷酸均连接着两个脱氧核糖
C. 染色体的组蛋白发生乙酰化属于可遗传的变异
D. 单倍体可能有多个染色体组,也可能有等位基因
9. 研究发现,DNA复制需要多种蛋白质参与,其中Rep蛋白可将DNA双链解旋,单链结合蛋白可与解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸而与DNA单链分离。下列说法错误的是( )
A. DNA复制时,两条子链的延伸方向都是从3'端→5′端
B. Rep蛋白可能是解旋酶,作用位点是碱基对之间的氢键
C. Rep蛋白发挥作用在单链结合蛋白发挥作用之前
D. 单链结合蛋白与解旋的DNA单链结合可防止单链重新螺旋化
10. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。下列说法错误的是( )
A. ATP合成酶基因在同一个体不同组织细胞中都可表达
B. mRNA、tRNA和rRNA都参与细胞中基因的表达过程
C. 根据转录产物序列和翻译产物序列均可确定其模板序列
D. 翻译时有的氨基酸可被多种tRNA转运,提高了翻译的效率
11. 酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),a1、a2、a3均会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)上对应的突变位点及碱基变化。下列说法错误的是( )
A. A基因可突变产生a1、a2、a3,说明基因突变具有不定向性
B. 白化病属于单基因遗传病,通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者
C. 与a3基因相比,a1基因的表达产物会增加一个甘氨酸,其它氨基酸相同
D. 与A基因相比,a2基因的表达产物较短是因为翻译时终止密码子提前出现
12. 下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验需向细胞提取物中添加不同酶,该实验自变量的控制利用了“减法原理”
B. 证明DNA半保留复制方式的实验中用到了离心法和放射性同位素标记法
C. 在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,根尖经卡诺氏液处理后放入冷藏室诱导培养
D. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,利用抗生素连续培养大肠杆菌几代后,抑菌圈直径逐代变大
13. 太空强辐射、微重力和高真空等环境下,幼苗或种子可以高频率地发生基因突变或染色体变异。如图是以幼苗甲(BBCC)为材料进行的育种过程,下列说法错误的是( )
A. ①过程发生了基因突变,b、c的产生体现了基因突变的随机性
B. ②过程发生了染色体结构变异,使染色体上的基因数目减少
C. ③过程可用秋水仙素或低温处理,其原理都是抑制纺锤体的形成
D. 乙自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为1/16
14. 生物进化有一定的历程,也留下了一定的痕迹。下列说法错误的是( )
A. 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹
B. 比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构为生物是否有共同祖先提供胚胎学证据
C. 原核生物与真核生物都通过细胞呼吸供能可为生物有共同祖先提供证据
D. 不同生物DNA差异的大小可在分子生物学水平揭示生物在进化史上出现的顺序
15. 下列有关生物进化与生物多样性的说法,错误的是( )
A. 浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性
B. 捕食者的存在可促进被捕食者种群的发展,利于提高物种多样性
C. 自然选择使种群基因频率发生定向改变,也意味着新物种的形成
D. 适应是自然选择的结果,生物多样性是协同进化的结果
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. 下图A~F是在显微镜下观察到的桑树(2n=28)减数分裂不同时期的细胞图像。下列说法错误的是( )
A. 应直接在高倍镜下找到上图中不同时期的细胞,再仔细观察染色体
B. A、C、E时期的细胞中都有同源染色体,其他细胞中没有
C. B、E时期发生的染色体变化均会使细胞中染色体数加倍
D. 图中细胞按照减数分裂过程排列的正确顺序是A→C→E→D→B→F
17. 某植物的宽叶对窄叶、红花对白花完全显性,分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因独立遗传。研究发现:含a基因的花粉50%可育;B基因纯合的种子不能正常发育。将宽叶红花与窄叶红花植株杂交得F1,让F1中宽叶红花自交得F2。下列说法正确的是( )
A. 亲本宽叶红花、窄叶红花植株的基因型分别是AABb、aaBb
B. F1中红花植株占2/3,其中宽叶红花的基因型一定是AaBb
C. F2植株共有6种基因型,其中宽叶红花植株有2种基因型
D. F2中宽叶红花:窄叶红花:宽叶白花:窄叶白花=10:2:5:1
18. 用15N标记含有100个碱基对的DNA片段,其中G有60个。该DNA片段在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个。下列说法正确的是( )
A. 该DNA片段复制了四次,共产生了16个DNA片段
B. 该DNA片段中共有嘧啶碱基80个,复制多次后含有14N的DNA片段占7/8
C. 若一条链中A的比例为30%,则其互补链中A的比例为10%
D. 若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为2:1:4:3
19. 甲、乙两病由两对独立遗传的基因控制,下图为某家系的遗传系谱图。仅考虑甲、乙两病涉及的基因,不考虑X、Y染色体同源区段和突变。下列说法正确的是( )
A. 甲病是常染色体隐性遗传,乙病是伴X隐性遗传
B. 若I-1携带乙病致病基因,则Ⅱ-1与I-1基因型相同的概率是2/3
C. 若I-1不携带乙病致病基因,则Ⅱ-4是杂合子的概率为1/6
D. 若I-1不携带乙病致病基因,I-1与I-2再生一个两病兼患男孩的概率是1/16
20. 碳青霉烯类抗生素通过抑制胞壁粘肽合成酶(PBPs)的活性来抑制细菌细胞壁的形成。现已发现,随着碳青霉烯类抗生素的使用量增加,铜绿假单胞杆菌等多种细菌对该抗生素的耐药率逐渐增大。下列说法正确的是( )
A. 该抗生素通过抑制纤维素和果胶的合成抑制细菌细胞壁的形成
B. 细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关的关系
C. 该抗生素通过直接筛选耐药基因提高了耐药基因的基因频率
D. 合理使用抗生素和研发新的抗生素可减缓细菌耐药率的提高
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 果蝇的眼色由两对等位基因(A、a和R、r)控制,A和R同时存在时表现为红眼,否则为白眼,且R、r位于X染色体上。多对纯合白眼雌雄果蝇杂交,F1全为红眼,偶见一只白眼雄果蝇,记为“M”。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段。
(1)据题意分析,亲代雌、雄果蝇的基因型为_______。
(2)已知果蝇的性染色体组成是XY和XYY型的表现为可育雄性,XO型的表现为不育雄性,XX和XXY型的表现为可育雌性,其他性染色体组成的个体不能存活。据此分析,果蝇M的性染色体组成可能为XO,则果蝇M的出现是________(填“母本”或“父本”)在减数分裂过程中_______导致的。
(3)若果蝇M的染色体数目、结构都正常,则果蝇M的出现是某亲本单个基因发生基因突变的结果。为进一步探究发生基因突变的是亲本雄果蝇还是亲本雌果蝇,让果蝇M与F1红眼雌果蝇交配,统计F2中雌果蝇的表型及比例。若_______,则是亲本雄果蝇发生基因突变;若________,则是亲本雌果蝇发生基因突变。
22. 果蝇的三个隐性突变基因e(棘眼)、s(缺刚毛)、c(横脉缺失)仅位于X染色体上。杂合体果蝇N两条X染色体上的基因组成为e++/+sc(“+”代表相应的显性基因)的卵原细胞进行减数分裂过程中,一条X染色体上DNA含量的变化曲线如图1所示,图2表示果蝇N减数分裂两个不同时期细胞内的染色体数目和核DNA分子数的柱形图。
(1)图1曲线中发生c→d变化的原因是为________,图2中处于时期I的细胞的名称为_______。
(2)图2中时期I和时期Ⅱ分别对应在图1的________段。检测发现处于时期I的一个细胞中同时含有e基因及其等位基因,推测最可能的原因是________。处于时期Ⅱ的细胞中含有s基因的染色体有________条。
(3)减数分裂过程中,同源染色体会交换部分片段导致基因重组。孟德尔认为重组率是由两个基因在染色体上的距离(即两基因在遗传学图上的图距)决定的。将N果蝇与隐性雄果蝇esc/Y交配,获得不同表型(用相应基因表示)的个体数如下表:
表型
e++
+sc
es+
++c
+s+
e+c
合计
实得数
810
828
62
88
89
103
1980
两个基因的重组率=重组配子数/(亲本配子数+重组配子数)。计算基因e和s的重组率时,先不考虑基因c,求得e和s的重组率为7.6%,则7.6即是e和s在遗传学图上的图距,可表示为。利用表中数据可计算出e和c的图距为_______(保留到小数点后一位)。若用“”表示e、s、c三个基因在遗传学图上的图距,则位置1、2、3分别为基因_______。
23. RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的单链短序列RNA,可靶向结合mRNA。研究表明,circRNA(一种闭合环状RNA)可以通过与miRNA的结合调控P基因表达,进而影响细胞凋亡,调控机制如图所示。
(1)据图分析,前体mRNA是以_______(填“α”或“β”)链为模板转录合成的,该过程需要_______的催化。前体mRNA可被剪切成circRNA,只有加工成熟的RNA才能转运到细胞质中发挥作用,说明_______对大分子物质的转运具有选择性。
(2)miRNA可通过_______的方式靶向结合P基因mRNA,二者结合后可能通过干扰P基因mRNA与_______的结合而阻止翻译的起始。
(3)据图分析,circRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡的机制是_______。
(4)研究发现,P基因与细胞癌变有关,肿瘤细胞中P基因过量表达,推测P基因可能属于_________(填“原癌基因”或“抑癌基因”)。结合图中P基因的表达调控机制提出一条治疗癌症的思路:________。
24. 调控低氧适应的显性基因E位于常染色体上。在低氧条件下,E基因表达会导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症,而E基因的突变基因e对低氧不敏感。藏族人体内携带e基因,且e基因在藏族人群中逐步扩散。
(1)现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是_______;生物进化的原材料来自于_______;_______是物种形成的必要条件。
(2)调查显示某藏区人群中EE占5%,ee占75%,该地区e基因的基因频率为_________。若干年后该人群中EE占4%,ee占77%,据此分析该人群_______(填“有”或“没有”)进化,原因是________。
(3)e基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区汉族人群,请尝试做出解释:_______。藏族人群形成这种适应的必要条件是_______;极度缺氧也会导致机体功能失调,分析适应相对性的根本原因是_______。
25. 在某种家兔中,毛的灰色与白色由等位基因B、b控制,长毛与短毛分别由等位基因HL、HS控制,毛发长度除了受基因型控制还受个体性别的影响。某生物育种基地利用现有的纯合灰色短毛兔和纯合白色长毛兔进行杂交实验,产生大量的F1和F2,实验结果如下表。
实验一
(♂)白色长毛X灰色短毛(♀)
F1
雄兔
全为灰色长毛
雌兔
全为灰色短毛
实验二
F1雌雄个体相互交配
F2
雄兔
灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=9:3:3:1
雌兔
灰色长毛:灰色短毛:白色长毛:白色短毛=3:9:1:3
(1)F1雌雄兔的毛色均为灰色,F2中同时出现灰色兔和白色兔,这种现象在遗传学上称为______,产生这种现象的根本原因是______。
(2)结合上述实验结果判断,等位基因B、b和H、HS的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断依据是______。
(3)综合上述信息判断,等位基因HL、HS位于_______(填“常”或“X”)染色体上。依据上述判断,某科研小组让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交,理论上子代雌雄兔的表型及比例为______。
(4)育种基地欲从F2中选育出能稳定遗传的灰色长毛雄兔,写出最简单的选育思路及结果_______。
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