内容正文:
2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试高一年级生物试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分:第一部分:选择题型 (1—20题45分)
第二部分:非选择题型(21—25题55分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一.单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求)
1. 很多著名科学家在遗传物质以及遗传信息在亲子代间传递规律方面研究历经多年,都做出重要贡献,下列说法正确的是( )
A. 由分离定律和自由组合定律可知,控制不同性状的基因的遗传互不干扰
B. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记法证明了DNA半保留复制的方式
C. 萨顿证明了基因在染色体上,因为基因和染色体的行为存在明显的平行关系
D. 沃森和克里克发现在DNA分子中,A的量总是等于T的量、G的量总是等于C的量
【答案】A
【解析】
【分析】1、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、由分离定律和自由组合定律可知,控制不同性状的基因的遗传互不干扰,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔通过同位素(15N/14N)标记和密度梯度离心技术证明DNA半保留复制,而非放射性同位素标记法(如32P或35S),B错误;
C、萨顿通过类比推理提出“基因在染色体上”的假说,但未通过实验证明;摩尔根的果蝇实验才证明该结论,C错误;
D、查哥夫发现DNA中A=T、G=C的规律,沃森和克里克在构建DNA双螺旋模型时应用此规律,提出碱基互补配对原则,从而在模型中明确DNA分子中A与T、G与C的量相等,D错误。
故选A。
2. 关于生物遗传的叙述,正确的是( )
A. 一对相对性状的遗传遵循分离定律不遵循自由组合定律
B. 同源染色体自由组合使所有的非等位基因也自由组合
C. 位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状
D. 两对基因都杂合的个体测交,若符合自由组合定律,则后代表型比例都是1:1:1:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、一对相对性状的遗传,若该性状由多对位于非同源染色体上的等位基因控制,也遵循自由组合定律 ,A错误;
B、同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,B错误;
C、位于一对同源染色体上相同位置的基因是等位基因或相同基因,控制同一种性状,C正确;
D、两对基因都杂合的个体测交,若符合自由组合定律,且两对等位基因控制的性状为完全显性等情况,后代表型比例是1:1:1:1,但如果存在基因互作等情况,比例可能改变 ,D错误。
故选C。
3. 下图1是某植物花粉母细胞减数分裂不同时期的部分显微照片,图2是此生物细胞分裂过程中染色体和核DNA的数目比。下列叙述正确的是( )
A. 有同源染色体、着丝粒刚分裂的细胞是图1中c图,对应图2中的EF
B. 图1中细胞b位于图2中CD段,此细胞中染色体数目是细胞c染色体数目的一半
C. 基因重组可发生在图1中a和c所处时期
D. 染色体数目加倍发生在图1的d所处时期和图2的BC段
【答案】C
【解析】
【详解】A、c是减数第一次分裂后期,着丝粒未分裂,A错误;
B、细胞b减数第一次分裂中期,位于图2中CD段,此细胞中染色体数目是细胞c(减数第一次分裂后期)染色体数目相同,B错误;
C、图1中a是减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体会发生互换而进行基因重组。c是减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,实现基因重组,C正确;
D、染色体数目加倍发生在图1的d所处时期(减数第二次分裂后期)和图2的DE段,D错误。
故选C。
4. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。包括“提出问题—提出假说—演绎推理—实验检验—得出结论”五个基本环节。在研究基因及其遗传规律和基因的位置时,孟德尔和摩尔根都运用了假说 - 演绎法。下列对假说 - 演绎法叙述不正确的是( )
A. 孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题
B. 孟德尔通过推理和想象提出解释问题的假说
C. 摩尔根及其同事提出的假说是,控制白眼的基因在X染色体上
D. 摩尔根运用F1雌雄果蝇杂交的方法进行实验检验,并得出基因在染色体上的结论。
【答案】D
【解析】
【详解】A、孟德尔通过纯合亲本杂交(如高茎×矮茎)和F1自交(如F1高茎自交后出现性状分离)的实验现象,提出了“为什么F1都是显性性状,而F2出现性状分离”的问题,A正确;
B、孟德尔在观察实验现象后,通过推理和想象提出“遗传因子在形成配子时彼此分离”的假说,B正确;
C、摩尔根发现白眼性状与性别相关后,提出“控制白眼的基因位于X染色体,Y染色体不携带其等位基因”的假说,C正确;
D、摩尔根的实验检验是通过测交(如F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交),而非F1雌雄果蝇杂交,F1雌雄杂交的结果无法直接验证假说,D错误。
故选D。
5. 下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,不正确的是( )
A. 由受精卵发育成的生物,体细胞中有几个染色体组即为几倍体
B. 单倍体一般高度不育,多倍体植株一般茎秆粗壮,果实较大
C. 多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,属于有利变异
D. 体细胞中只含有1个染色体组的个体一定是单倍体
【答案】C
【解析】
【详解】A、由受精卵发育的个体,体细胞染色体组数决定其倍性,如三倍体含三个染色体组,A正确;
B、单倍体因染色体联会紊乱通常不育,多倍体因细胞体积大表现茎粗、果实大等特征,B正确;
C、多倍体染色体组加倍,但配子数目并未加倍(如四倍体产生含两个染色体组的配子),且多倍体是否为有利变异需视具体环境而定,C错误;
D、体细胞仅含1个染色体组的个体必由配子发育而来(如二倍体的单倍体),D正确。
故选C。
6. 玉米植株的宽叶与窄叶是由单基因控制的一对相对性状。将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植(玉米间授粉机会均等)得F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株中宽叶和窄叶均有。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2中宽叶:窄叶=3:2。下列叙述错误的是( )
A. 玉米植株的窄叶为隐性性状
B. F1玉米宽叶植株中纯合子所占的比例为1/3
C. 上述选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2窄叶基因的频率为3/10
D. 若将F1中选取的那部分宽叶玉米种植,则后代玉米植株宽叶:窄叶=21:4
【答案】C
【解析】
【分析】玉米为雌雄同株植物,玉米植株的顶端开雄花,中部开雌花,雌花既可接受同株的花粉,又可接受异株的花粉。故玉米宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植,所结籽粒中既有自交子代,也有杂交子代。
【详解】A、由题意可知,将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植得F1,F1中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株中宽叶和窄叶均有,故窄叶对宽叶为隐性性状,A正确;
B、玉米宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植,所结籽粒中既有自交子代,也有杂交子代,由于玉米间授粉机会均等,F1宽叶植株的基因型为AA和Aa,比例为1:2,纯合子(AA)占1/3,B正确;
C、F2中宽叶(Aa):窄叶(aa)=3:2,a的基因频率为(3×1+2×2)/(5×2)=7/10,C错误;
D、分析题干信息,选取F1中部分宽叶植株(AA、Aa)与窄叶植株(aa)杂交所得F2中宽叶:窄叶=3:2,F2中窄叶(aa)所占的比例为2/5=1/2×4/5,即选取的宽叶植株中Aa所占的比例为4/5,AA所占的比例为1/5。若将F1中选取的那部分宽叶玉米种植,进行自由交配,用配子法计算,F1中选取的那部分宽叶玉米产生的a配子所占的比例为2/5,A所占的比例为3/5,后代玉米植株窄叶所占的比例为2/5×2/5=4/25,宽叶所占的比例为21/25,宽叶:窄叶=21:4,D正确。
故选C。
7. 果蝇的长腿(B)与短腿(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状,两对基因独立遗传。实验小组让一对雌雄果蝇杂交,F1的表型及其数量如表所示。下列分析正确的是( )
F1表型
长腿红眼
长腿白眼
短腿红眼
短腿白眼
雌蝇/只
76
0
75
0
雄蝇/只
37
38
38
39
A. B/b基因位于X染色体上,R/r基因位于常染色体上
B. 亲本的基因型组合只能有1种
C. F1雌果蝇中杂合子比例为1/4
D. 若F1雌雄果蝇随机交配,F2果蝇红眼:白眼=13:3
【答案】D
【解析】
【分析】根据雌雄果蝇杂交,后代雌雄果蝇中长肢∶短肢均约为1∶1可知,控制该性状的基因位于常染色体上,且亲本为Bb×bb;又根据后代雌性全部是红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1可知,控制眼色的基因位于X染色体上,且亲本的基因型组合为XRXr×XRY。
【详解】AB、根据后代雌雄果蝇中长肢∶短肢均约为1∶1,可知该性状的遗传与性别无关,控制该性状的基因位于常染色体上,且亲本为Bb×bb;又根据后代雌性全部是红眼,雄性中红眼∶白眼=1∶1可知,控制眼色的基因与性别有关,位于X染色体上,且亲本的基因型组合为XRXr×XRY,故亲本的基因型杂交组合可能是bbXRXr×BbXRY,也可能为BbXRXr×bbXRY,A、B错误;
C.F1雌果蝇中,短腿占(bb)1/2,红眼纯合子(Xr Xr)占1/2,纯合子概率为1/2×1/2=1/4,则杂合子的概率为3/4,C错误;
D、仅考虑眼色,则F1雌果蝇基因型有1/2XRXR、1/2XRXr(配子为3/4XR、1/4Xr),雄果蝇1/2XRY、1/2XrY(配子为1/4XR、1/4Xr、2/4Y),F1雌雄果蝇随机交配,则F2果蝇白眼比例为(1/4Xr×1/4Xr)+(1/4Xr×2/4Y)=3/16,则红眼为13/16,故红眼∶白眼=13∶3,D正确。
故选D。
8. 20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中,究竟哪一种物质是遗传物质有很多科学家进行了研究。其中最著名的是“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”。下面关于这些实验的叙述,正确的是( )
A. 肺炎链球菌的体内转化实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
B. 艾弗里巧妙的采用了“加法原理”在各组实验中加入某种酶,从而分别观察蛋白质和DNA的作用
C. 噬菌体侵染实验设置了两个实验组,在实验前分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
D. 用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能与培养时间长短无关
【答案】D
【解析】
【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
2、艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,实验中控制变量的方法为减法原则。
3、噬菌体侵染大肠杆菌实验中,搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的:让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
4、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中,保温时间过短,部分噬菌体未浸染大肠杆菌,离心后,上清液有放射性;保温时间过长,部分噬菌体增殖后释放出来,离心后,上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中,搅拌不充分,少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,沉淀物中出现放射性。
【详解】A、肺炎链球菌的体内转化实验(格里菲思实验)仅证明存在“转化因子”,未明确DNA是遗传物质;艾弗里的体外转化实验通过分离提纯技术证明DNA是转化物质,A错误;
B、艾弗里实验采用“减法原理”,通过酶特异性去除某类物质(如DNA酶分解DNA),观察转化效果,而非“加法原理”,B错误;
C、噬菌体是病毒,需先用含同位素的培养基培养细菌,再用细菌培养噬菌体使其标记,而非直接培养噬菌体,C错误;
D、35S标记噬菌体蛋白质外壳,离心后沉淀物中少量放射性可能因搅拌不彻底导致外壳未完全分离,与培养时间无关(32P实验才受时间影响),D正确。
故选D。
9. 人细胞内的原癌基因可以控制细胞的生长和分裂进程,下图是导致正常细胞成为癌细胞的三种途径。下列有关说法错误的是( )
A. 原癌基因发生突变或移位均可能导致细胞发生癌变
B. 若图示的三个过程发生在体细胞中,则癌症一般不会遗传给后代
C. 图示三个过程都会导致基因表达发生改变从而使细胞无限增殖
D. 原癌基因需要在致癌因子的诱发下才能进行表达
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是原癌基因和抑癌基因基因突变累积的结果,图中显示正常细胞成为癌细胞的三种途径。
【详解】A、从图中看出无论原癌基因发生突变或移位导致蛋白质异常活性或正常蛋白质量特别多,造成细胞癌变,A正确;
B 、原癌基因发生的变化发生在体细胞一般是不遗传给后代的,可通过生殖细胞遗传给后代;B正确;
C、从图看出三个过程都会导致基因表达发生改变引起细胞癌变,癌细胞无限增殖,C正确;
D、在致癌因子的作用下,原癌基因可能会发生突变,但原癌基因在正常细胞的表达不需要致癌因子的诱发,D错误。
故选D。
10. 如图中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。图中a~e表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 人体口腔上皮细胞能发生图中a、b和c过程
B. c过程中不存在碱基互补配对原则
C. 逆转录病毒HIV侵染宿主细胞后的遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c
D. 图中a和d都能生成DNA,所需要的酶和原料都相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、人体口腔上皮细胞高度分化,不再分裂,不能发生a复制过程,但能发生b转录和c翻译过程,A错误;
B、c过程为翻译的过程,翻译过程中tRNA和mRNA之间会发生碱基互补配对,B错误;
C、逆转录病毒HIV侵染宿主细胞后,先逆转录形成DNA,再复制形成DNA,并转录、翻译合成蛋白质,因此其遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c,C正确;
D、图中a(复制)和d(逆转录)都能生成DNA,所需要的原料相同,都是脱氧核苷酸,但所需要的酶不同,a过程需要DNA聚合酶等,而d过程需要逆转录酶,D错误。
故选C。
11. 已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算,正确的是( )
A. 该编码区的氢键数目为N+a个
B. 该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C. 该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量一定为N/6个
D. 该编码区的第n次复制所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为(N-2a)·2n-2个
【答案】D
【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、双链DNA中,A-T对含2个氢键,C-G对含3个氢键。已知A=a,则T=a,C+G=N-2a。C-G对数目为(N-2a)/2,故氢键总数=2a + 3×(N-2a)/2 =3/2N-a,A错误;
B、基因是两条脱氧核苷酸链组成的,转录是以DNA的一条链为模板进行的,转录形成RNA的模板链中嘧啶数量是不一定的,则转录得到的mRNA中的嘌呤之和也不一定,B错误;
C、幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,形成的信使RNA中碱基N/2,但是可能有终止密码子的存在,不决定任何氨基酸,形成的蛋白质中的氨基酸数量应该少于N/6个,C错误;
D、该DNA中G数为(N-2a)/2,第n次复制需合成2n-1个新DNA,所需G数为2n-1×(N-2a)/2 = (N-2a)·2n-2,D正确。
故选D。
12. 在某种昆虫雄性个体的细胞中,MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散,同时促使RNA聚合酶“富集”,引起雄性个体X染色体上基因的表达水平提高。根据上述信息能得出的结论是( )
A. MSL复合蛋白抑制了X染色体上基因表达
B. MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度,有利于基因的转录
C. RNA聚合酶“富集”表现为多个RNA聚合酶与核糖体结合
D. 蛋白质乙酰化改变了基因的碱基序列
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题意“MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散”,因此MSL复合蛋白促进了X染色体上基因的表达,A错误;
B、由题意“MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散”,因此MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度,有利于RNA聚合酶结合并启动转录,B正确;
C、RNA聚合酶是催化转录过程的,其产物是RNA,核糖体是翻译的场所,因此RNA聚合酶不与核糖体结合,而是与DNA结合,C错误;
D、基因是具有遗传效应的DNA片段,蛋白质乙酰化不会改变基因的碱基序列,D错误。
故选B。
13. 某同学用了54张红卡片(其中有12张卡片含字母A)为材料制作了一个双链DNA分子的模型,并以此为“模板”,再以其它颜色卡片为材料进行“DNA复制”及“转录”的模拟实验(注:红、绿卡片代表脱氧核苷酸;蓝卡片代表核糖核苷酸;卡片上的字母代表碱基种类)。下列叙述正确的是( )
A. “复制”三次后形成的含绿卡片的DNA分子有7个
B. “复制”三次共需105张含字母G的绿卡片
C. “转录”模拟实验需12张含字母A的蓝卡片
D. “转录”形成的mRNA最多含16个密码子
【答案】B
【解析】
【详解】A、复制三次后共生成8个DNA分子,其中只有最初的两个母链(红卡片)被保留,其余6个DNA分子均含有新合成的绿链,A错误;
B、原DNA中G的数量为15(双链总碱基数为54,A+T=24,G+C=30,故G=15)。复制三次需G的总量为15×(2³−1)=105,B正确;
C、若转录时若以含12个T的链为模板,则RNA中A的数目为12,但因未明确模板链选择,无法确定需12张A的蓝卡片,C错误;
D、原DNA每条链含27个脱氧核苷酸,转录生成的RNA最多含27个碱基,对应9个密码子,而非16个,D错误。
故选B。
14. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌,这是由于野生型细菌发生了基因突变,最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
C. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
D. 密码子和氨基酸是一一对应的关系,所以密码子改变氨基酸也改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、突变导致DNA分子中添加了一对碱基,则多肽中突变之后的氨基酸序列发生了改变,A 错误;
B、尼龙材料出现之后对突变菌种产生了筛选作用,形成尼龙菌,B错误;
C、尼龙菌的形成,则基因频率发生了改变, 说明该野生型菌株种群发生了进化,C 正确;
D、一种氨基酸可对应多种密码子(密码子的简并性 ),密码子改变氨基酸不一定改变,D 错误。
故选C。
15. 用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助一种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,即“花粉蒙导效应”。陆地棉由非洲二倍体棉和美洲二倍体棉杂交,多倍化驯化而来的异源四倍体。下列相关叙述错误的是( )
A. 在农田中,出现“花粉蒙导效应”的概率很低
B. 在柱头处的生殖障碍是生殖隔离的一种表现
C. “花粉蒙导效应”有利于两种不同棉的种间杂交形成异源二倍体
D. 陆地棉是两种不同棉种间杂交形成的异源二倍体,是不育的
【答案】D
【解析】
【分析】生殖隔离指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
【详解】A、花粉蒙导效应需要特定条件,在自然的农田环境中,不同种植物花粉自然混合且能成功发挥蒙导效应的情况并不常见,所以在农田中出现花粉蒙导效应的概率较低,A正确;
B、生殖隔离包括受精前和受精后的隔离,在柱头处阻止不同种花粉受精等现象属于受精前的生殖隔离表现,所以在柱头处的生殖障碍是生殖隔离的一种表现,B正确;
C、花粉蒙导效应能帮助异种花粉突破柱头处生殖障碍,促进远缘杂交,有利于不同种的种间杂交形成异源二倍体等,C正确;
D、陆地棉是异源四倍体(非洲二倍体棉与美洲二倍体棉杂交后染色体加倍形成),而非异源二倍体,异源四倍体因同源染色体可配对,能产生可育配子,D错误。
故选D。
二.不定向选择题(本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。在每小题给出的四个选项中, 可能有一个或多个选项符合题目要求,全选对得 3 分,选不全得 1 分,错选得 0 分)
16. “牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。比如,原来下过蛋的母鸡可以变成公鸡。研究发现,在植物中也存在性反转现象。如大麻(XY 型)当 a 基因纯合时,可使大麻雌株发生性反转,而雄株没有该现象。不考虑其他变异,现用两株未发生性反转的大麻进行杂交并得到足够多的后代。下列分析不正确的是( )
A. 性反转现象不仅改变了生物的表型,还改变染色体组成
B. 若 a 基因位于常染色体上,则子代雌、雄个体数量之比一定为 1:1
C. 若子代雌、雄个体数量之比不是 1:1,则亲代一定都含有 a 基因
D. 若子代雌、雄个体数量之比为 1:3,则基因 a 一定位于 X 染色体上
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、性反转现象只改变生物的表现型,但不改变染色体组成,A错误;
B、若a基因位于常染色体上,当亲本基因型均为Aa时,由于aa使雌性反转为雄性,所以子代的雄株有1/2+1/2×1/4=5/8,雌株有1/2-1/2×1/4=3/8,雌、雄个体数量之比为3:5,B错误;
C、XY型性别决定的一对亲本杂交,子代雌、雄个体数量之比应为1:1,如果子代雌、雄个体数量之比不是1:1,说明一部分子代发生了性反转,亲本应该都含有a基因,C正确;
D、若亲本杂交组合为Aa(雌株〉×aa(雄株)(a基因位于常染色体上),子代雌株中有1/2(基因型为aa)发生性反转,故子代雌、雄个体数量之比为1:3,故基因a不一定位于X染色体上,D错误。
故选ABD。
17. 人体 mtDNA 是线粒体基质中的双链环状分子,约含 30000 个碱基。mtDNA 编码的 RNA 和多肽有多种。其中 mtDNA 的部分基因可指导合成多种呼吸酶。下列说法正确的是( )
A. 人体 mtDNA 的碱基排列顺序约有 415000种
B. mtDNA 的每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连
C. mtDNA 中两条单链的(A+G)/(T+C)值相等
D. mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应
【答案】BD
【解析】
【分析】DNA分子的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、人体mtDNA的碱基排列顺序只有1种,A错误;
B、由题意可知,mtDNA是双链环状分子,所以mtDNA每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连,B正确;
C、mtDNA中两条链遵循碱基互补配对的原则,两条单链中(A+G)/(T+C)值互为倒数,C错误;
D、遗传效应就是对蛋白质合成有直接或间接影响的部分,有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或间接调控蛋白质合成的碱基序列,mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应,D正确。
故选BD。
18. 将一个双链 DNA 分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中 3 个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的 5’端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该 DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时 2 条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法正确的是( )
A. 据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B. ①的 5’端指向解旋方向,说明解旋酶移动方向是 3’端至 5’端
C. 丙时①中 A、T 之和与②中 A、T 之和一定相等
D. ②延伸方向为 5’端至 3’端,其模板链 3’端指向解旋方向
【答案】AC
【解析】
【详解】A、据图分析,图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;
B、①的5'端指向解旋方向,仅能说明解旋方向,无法直接推导解旋酶移动方向为 3'→5',B错误;
C、①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误。
故选AC。
19. 如图表示利用二倍体植株①和②育种的过程,相关分析正确的是( )
A. 由③得到④的育种方法不能定向改变生物性状
B. ③到⑦和⑨到⑩都是使用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗,使染色体数目加倍
C. 由③得到的⑧是一个新的物种,所以⑤植株和⑦植株是两个物种
D. ⑨幼苗体细胞中只含有一个染色体组,而③到⑤的过程中会有4个染色体组的细胞出现
【答案】AD
【解析】
【分析】据图分析,③④表示诱变育种,原理是基因突变;③⑤⑥表示杂交育种,原理是基因重组;③⑤⑦⑧表示多倍体育中,原理是染色体变异;③⑨⑩表示单倍体育种,原理是染色体变异。
【详解】A、由③得到④的育种方法诱变育种,原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,A正确;
B、⑨到⑩只能使用秋水仙素处理幼苗,使染色体数目加倍,⑨为花药离体培养获得的单倍体,没有种子,B错误;
C、⑧是三倍体植株,不能产生可育后代,不算一个新物种,C错误;
D、⑨为花药离体培养获得的单倍体,其幼苗体细胞中只含有一个染色体组,而③到⑤的过程中会进行细胞分裂和分化,有丝分裂后期染色体数目加倍,会出现4个染色体组,D正确。
故选AD。
20. 某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现有长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只,杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B. 若F1每种表型都有雌雄个体、则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
【答案】ABC
【解析】
【分析】位于性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联的现象,叫做伴性遗传。
【详解】A、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1每种表型都有雌雄个体,则亲本的基因型为AaBb和aabb或AaXBXb和aaXbY,这两种情况的杂交组合产生的F1均有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等,A正确;
B、若控制翅形和眼色的基因都位于X染色体上,则杂交的结果是:F1有两种表型为雌性、两种为雄性,或者只有两种表现型,两种表现型中每种表型都有雌雄个体。所以若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体,B正确;
C、若控制翅形和眼色的基因都位于常染色体上,则性状的表现与性别没有关联,F1每种表型都应该有雌雄个体,不可能出现F1有两种表型为雌性、两种为雄性的情况,所以控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体上,C正确;
D、假设用A/a、B/b表示控制这两对性状的基因,若F1有两种表型为雌性、两种为雄性,则亲本的基因型为XaBXab和XAbY符合F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等的条件,D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
21. 某同学利用一种二倍体自花传粉植物进行了杂交实验,杂交涉及的两对相对性状分别是红花(A)与白花(a),圆果(B)与长果(b),实验结果如表。回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F2表型及个体数
①红花圆果×白花长果
红花圆果
红花圆果 970、红花长果 110、白花圆果 110、白花长果 250
②红花长果×白花圆果
红花圆果
红花圆果 510、红花长果 240、白花圆果 240、白花长果 10
(1)图中的染色体均不可能为性染色体,理由是__________________。
(2)从表中数据可以得出,控制每对性状的基因在传递过程中符合分离定律,依据是_________________。
(3)根据表中数据,判断杂交组合①中,控制花色的基因与控制果形基因间________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是____________。
(4)根据表中数据,请预测杂交组合①中F1若进行测交,则子代表型及其比例为________。
(5)分析杂交组合②中 F2的表型及数量,红花圆果小于________,白花长果小于 1/16,而红花长果和白花圆果均大于 3/16 ,据此判断,基因 B 位于图中________号染色体上。请说明出现杂交组合②中F2数量比例的原因是_______________。
【答案】(1)该植物为自花传粉的雌雄同体植物,无性染色体;只有雌雄异体的生物才有性染色体
(2)每对相对性状F1的自交后代均为3:1的性状分离比 (或F2中出现红花:白花=3:1,圆果:长果=3:1的分离比)
(3) ①. 不遵循 ②. F1自交后代不符合9:3:3:1的自由组合比例
(4)红花圆果 :红花长果:白花圆果:白花长果=5:1:1:5
(5) ①. 9/16 ②. 2 ③. F1在减数分裂产生配子时 发生了互换
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
由题意可知,该植物为自花传粉的雌雄同体植物,无性染色体,只有雌雄异体的生物才有性染色体。
【小问2详解】
F2中第一组:圆:长=(660+90):(90+160)=3:1,单:复=(660+90):(90+160)=3:1;第二组:圆:长=(510+240):(240+10)=3:1,单:复=(510+240):(240+10)=3:1;说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律。
【小问3详解】
杂交组合①的F2中,四种表现型之比不是9:3:3:1,控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律。
【小问4详解】
杂交组合①中F1基因型可表示为AaBb(但两对等位基因不遵循自由组合定律 ),由于F2中红花圆果:红花长果:白花圆果:白花长果=970:110:110:250,推测两对等位基因连锁,AB连锁,ab连锁,且F1(AaBb)产生的配子及比例为AB:Ab:aB:ab=5:1:1:5,因为白花长果占250/(970+110+110+250)=25/144,因此ab占5/12,同理AB占5/12,Ab、aB各占1/12,故杂交组合①中F1若进行测交,则子代表型及其比例为红花圆果 :红花长果:白花圆果:白花长果=5:1:1:5。
【小问5详解】
②中F2红花圆果(A-B-)的比例应为9/16,但实际红花圆果小于9/16,从杂交组合②中F2的表型比例分析,红花长果(A-bb)和白花圆果(aaB-)均大于3/16,说明A与b、a与B连锁,已知A在1号染色体上,所以基因B位于2号染色体上。杂交组合②中F1的基因型为AaBb,A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,在减数分裂过程中,同源染色体上的非姐妹染色单体发生了互换,导致产生了少量的AB和ab配子,所以出现了红花圆果(A-B-)和白花长果(aabb)小于理论值,而红花长果(A-bb)和白花圆果(aaB-)大于理论值的情况。
22. 某研究小组从哺乳动物的精巢中提取一些细胞,观察并绘制出细胞中染色体的形态(如图甲,其中细胞 b 表示某分裂的后期);还测定了细胞中核 DNA 数目(无突变发生),并将这些细胞分为 A、B 和 C 三组,每组的细胞数(如图乙)所示。请回答下列问题:
(1)图 1 中含同源染色体的细胞有__________(填写相应的字母),而图 2 细胞中一定含有同源染色体的组是__________。
(2)图 1 中的__________细胞(填写相应的字母)对应于图 2 中的 B 组,此细胞中含有__________染色体组。图 1 中 c 细胞中四分体的数目为__________个。图 1 中 b 细胞所代表的时期特点是______________。
(3)人的皮肤生发层细胞可能会发生类似于图 1 中__________细胞(填写相应的字母)所示的分裂现象,进行此种分裂的细胞不会属于图 2 中的__________组。
(4)综合图 1 和图 2 分析,N 等于__________。若在图 2 的 A 组中发现有一个细胞中有 2 个 Y 染色体,而无其他性染色体,请说明出现这种现象的原因____________________。
【答案】(1) ①. a、b、c、e ②. C(或C组)
(2) ①. d ②. 2 ③. 0 ④. 同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合
(3) ①. a、c ②. A
(4) ①. 2 ②. 减数第二次分裂后期Y染色体的着丝粒分裂后,两个Y染色体没有移向细胞两极而是进入细胞一极(或Y染色体着丝粒分裂,2个Y移向细胞一极也可)
【解析】
【分析】1、分析图1:a细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;b细胞含有同源染色体,且同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数分裂Ⅰ后期;c细胞含有同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;d细胞无同源染色体,着丝粒分裂,染色体移向细胞两极,处于减数分裂Ⅱ后期;e细胞中发生了同源染色体的联会,处于减数分裂Ⅰ前期。
2、分析图2:A组细胞中的染色体数目只有体细胞的一半,可表示减数分裂Ⅱ前期、中期和末期的细胞;B组细胞中的染色体数目与体细胞相同,可表示未分裂的细胞、间期、有丝分裂前期、中期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期的细胞;C组细胞的染色体数目是体细胞的2倍,可表示有丝分裂后期的细胞。
【小问1详解】
图1中:a为有丝分裂后期,b为减数分裂Ⅰ后期,c为有丝分裂中期,e为减数分裂Ⅰ前期,这些时期细胞中都含同源染色体;d为减数分裂Ⅱ后期,不含同源染色体。所以含同源染色体的细胞有a、b、c、e。图 2 中:A组核DNA含量为N,可表示减数分裂产生的配子或减数分裂Ⅱ的细胞;B组核DNA含量为2N,可表示有丝分裂间期、减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅱ时期;C组核DNA含量为4N,可表示有丝分裂前期、中期、后期和减数分裂Ⅰ时期。一定含有同源染色体的是C组(有丝分裂前期、中期、后期和减数分裂Ⅰ时期都含同源染色体)。
【小问2详解】
图2中的B组细胞中核DNA含量为2N,对应图1中的d细胞(处于减数分裂Ⅱ后期),d细胞中含有2个染色体组。c细胞处于有丝分裂Ⅰ中期,有丝分裂过程中无四分体(四分体出现在减数分裂),所以四分体数目为0个。图1中b细胞是减数分裂Ⅰ后期,此时期特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【小问3详解】
人的皮肤生发层细胞进行有丝分裂,类似于图1中的a、c细胞(a有丝分裂后期,c有丝分裂中期)。进行有丝分裂的细胞,核DNA含量为2N或4N,不会属于图2中的A组(A组核DNA含量为N,是减数分裂产生的配子或减数分裂Ⅱ的细胞)。
【小问4详解】
由图1可知,该生物体细胞中染色体数目在有丝分裂后期为8条(a细胞),则体细胞中染色体数目为4条,核DNA含量为4(正常体细胞),所以N等于2(因为A组核DNA含量为N,是体细胞的一半,即配子中的核DNA含量)。若在图 2 的A组中发现有一个细胞中有2个Y染色体,而无其他性染色体,原因是减数第二次分裂后期Y染色体的着丝粒分裂后,两个Y染色体没有移向细胞两极而是进入细胞一极。
23. 图甲表示真核细胞中有关物质的合成过程,①-③表示生理过程,Ⅰ-Ⅲ表示结构或物质。微小 RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子 RNA,研究表明 miRNA 可导致基因“沉默”,是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示 miRNA 的产生和作用机制。(注:氨基酸及其对应的部分密码子如下:苏氨酸: ACU、ACC;丝氨酸;UCA、UCC;甘氨酸: GGU、GGA;)
(1)基因表达包括图甲中 ____________ (填数字标号)图甲中过程②需要 ____________ 酶参与,与①过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是 ____________ 。过程③的模板左侧是 ____________ (填“3’”或“5’”)端,过程③中直到 ____________ 遇到终止的信号,合成才告终止。
(2)图甲中Ⅲ为 ____________ ,携带的氨基酸是 ____________ 。
(3)图甲中体现出,DNA和RNA是信息的载体,过程③的产物是信息的表达产物,ATP又为这些过程的进行提供了能量。可见,生命是 ____________ 。
(4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的 ________ 能与靶基因mRNA发生 ____________ ,进而阻止了基因表达的 ____________ 过程继续进行。
【答案】(1) ①. ②③ ②. RNA聚合 ③. A-U ④. 3' ⑤. 核糖体
(2) ①. tRNA##转运RNA ②. 丝氨酸
(3)物质、能量和信息的统一体
(4) ①. miRNA ②. 碱基互补配对 ③. 翻译
【解析】
【分析】图甲中的Ⅰ是核膜,Ⅱ是肽链,Ⅲ是tRNA,①是DNA的复制,发生的主要场所是细胞核,需要原料:脱氧核苷酸;模板:DNA的两条链;能量由ATP提供;需要解旋酶和DNA聚合酶。②是转录,以DNA的一条链做模板,以核糖核苷酸为原料,需要ATP提供能量,需要RNA聚合酶;③是翻译,场所是核糖体,以mRNA为模板,以氨基酸为原料。
【小问1详解】
①是DNA的复制,②是转录,③是翻译,基因的表达包括转录和翻译。②是转录,需要RNA聚合酶参与,与DNA的复制相比,特有的碱基配对方式是A-U配对。③是翻译,翻译的方向是5’→3’,从短肽链到长肽链,所以模板的左侧是3’,翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,当核糖体遇到终止密码子时,翻译停止。
【小问2详解】
图甲中Ⅲ是tRNA,它的作用是识别并转运氨基酸,其反密码子对应的密码子是UCA,携带的是丝氨酸。
【小问3详解】
DNA和RNA是信息的载体,过程③的产物是信息的表达产物,ATP又为这些过程的进行提供了能量,所以生命是物质、能量和信息的统一体。
【小问4详解】
根据图中的信息可知,miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与靶细胞中的mRNA通过碱基互补配对结合,使得mRNA不能作为翻译的模板进行翻译,阻止的翻译的过程。
24. 某种异花传粉的作物(2n=24)存在着彩色基因,这种作物的叶色和穗色除了野生型绿叶和绿穗以外,还具有其他颜色,除能观赏外,产出的种子还可以食用,具有很高的研究和利用价值。现以两种纯合的彩色此种作物作为亲本进行杂交实验,结果如下,回答下列问题。
(1)叶色由 ____________ 对等位基因控制,控制叶色和穗色的基因位于 ____________ (填“同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体,已知紫穗性状由一对隐性突变的等位基因控制,为了对紫穗基因进行染色体定位,研究人员利用单体(2n-1)定位法对彩色此作物的穗色进行基因定位。单体在进行减数分裂时,没有同源染色体配对的染色体随机移向细胞的一极,产生的配子成活率相同且可以随机结合,后代出现二倍体、单体和缺体(缺失一对同源染色体的变异个体,不能成活)三种类型。此种作物可以出现 ____________ 种单体类型。鉴定是否为单体,最简单、快捷的方法是 ____________ 。
(3)单体减数分裂产生的配子有 ____________ 条染色体。
(4)科研人员以表型为 ____________ 的植株为材料人工构建此植物的单体系,然后将紫穗突变体与该作物单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独隔离种植:
①若子代 ____________, 说明紫穗基因位于该单体所缺少的染色体上。
②若子代__________,说明紫穗基因不位于该单体所缺少的染色体上。
(5)若已知紫穗基因位于7号染色体上,利用紫穗突变体与7号单体杂交后的F1自由交配,则F2中表型及其比例为______________
【答案】(1) ①. 两##2 ②. 同源染色体
(2) ①. 12 ②. 利用显微镜观察染色体的形态和大小和数目(答出“利用显微镜观察染色体数目”等即可得分)
(3)11或12 (4) ①. 野生型绿穗 ②. 绿穗∶紫穗约为1∶1 ③. 全为绿穗
(5)绿穗∶紫穗=7:8
【解析】
【分析】自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
首先分析叶色的遗传。F2中绿叶:黄叶=(220 + 80):20 = 300:20=15:1,这是9:3:3:1的变形,说明叶色由两对等位基因控制。再看穗色,F2中绿穗:白穗=(221+19):80 = 240:80 = 3:1,说明穗色由一对等位基因控制。F2中三种表现型的比例不符合9:3:3:1及其变形,说明控制叶色和穗色的基因位于同源染色体上。
【小问2详解】
该作物染色体组成为2n = 24,每一对同源染色体都可能缺少一条形成单体,所以可以出现12种单体类型。鉴定是否为单体,最简单、快捷的方法是利用显微镜观察染色体的形态和大小和数目。
【小问3详解】
单体的染色体数目为2n-1=23,单体减数分裂产生的配子有11条或12条染色体。
【小问4详解】
若紫穗是由一对隐性基因控制(相关基因用R、r表示),以表型为野生型绿穗(RR)的植株为材料人工构建水稻的单体系(RR或R0),将紫穗水稻(rr)与水稻单体系中的全部单体分别杂交。
①若紫穗基因位于该单体所缺少的染色体上,则该单体的基因型为RO,与紫穗水稻(rr)杂交,后代的表现型及比例为绿穗(Rr):紫穗(rO)=1:1。
②若紫穗基因不位于该单体缺失的染色体上,且该单体为纯合子,则该单体的基因型为RR,与紫穗水稻(rr)杂交,则子代表现型及比例为全为绿穗。
【小问5详解】
已知紫穗基因位于7号染色体上,紫穗突变体基因型为rr,7号单体基因型为RO,杂交后F1为Rr:rO = 1:1。F1产生的配子:R的概率为1/4,r的概率为1/2,O的概率为1/4。F1自由交配,F2的基因型及比例为RR:Rr:RO:rr:rO:OO=1:4:2:4:4:1,由于缺体(OO)不能成活,所以F2中绿穗(RR + Rr+RO):紫穗(rr+rO)=7:8。
25. 白化病是常染色体遗传病,致病机理是基因A突变为基因a引起酪氨酸酶无法正常合成,从而导致机体无法正常合成黑色素。图1是某白化病患者的家族系谱图,将该家庭中部分成员的相关基因酶切电泳得到图2的结果(两种条带各代表一种基因)。回答下列问题:
(1)图2中的条带______是基因a的酶切条带。图1中正常个体的基因型一定纯合的是______。
(2)Ⅲ-9的其中一个基因a必然来自______(填“外祖父”或“外祖母”),判断依据是_______________________。
(3)根据题意可知,白化病的出现体现了基因表达产物和性状的关系是______。
(4)若某个地区甲、乙、丙、丁4个样本中的白化病患病情况如表所示,则该地区白化病的发病率为______。若Ⅱ-6和该地区的正常男性婚配,则后代正常的概率为______。
样本
甲
乙
丙
丁
调查人数
1000
1000
1000
1000
患病人数
3
2
1
4
(5)我国有20%-25%的人患有遗传病。遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担。通过__________和__________等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
【答案】(1) ①. 2 ②. Ⅰ-1、Ⅱ-5
(2) ①. 外祖母 ②. Ⅲ-9的其中一个基因a来自Ⅱ-7,Ⅰ-1的基因型为AA,Ⅰ-2的基因型为Aa,所以Ⅱ-7的基因a来自Ⅰ-2
(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状
(4) ①. 1/400 ②. 41/42
(5) ①. 遗传咨询 ②. 产前诊断
【解析】
【分析】生物的性状由基因控制,当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
【小问1详解】
①白化病是常染色体遗传病,根据题干信息和图1可知,Ⅲ-9患白化病,其基因型为aa,因此条带2表示基因a酶切条带;
②条带2是基因a的酶切条带,则条带1是基因A的酶切条带;根据图1、2的信息可知,正常个体中,Ⅰ-1、Ⅱ-5的基因型是AA,一定是纯合的,由图得出Ⅰ-2、Ⅱ-6基因型均为Aa,Ⅲ-9基因型为aa,Ⅱ-7、Ⅱ-8均正常,所以Ⅱ-7、Ⅱ-8的基因型也均为Aa,是杂合的,Ⅰ-3、Ⅰ-4的基因型可能是AA或Aa,不能确认是纯合的还是杂合的。
【小问2详解】
Ⅲ-9患病,其中一个基因a来自Ⅱ-7,Ⅰ-1基因型是AA,Ⅰ-2的基因型为Aa,Ⅱ-7的基因a只能来自Ⅰ-2(外祖母)。
【小问3详解】
由题可知基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状。
【小问4详解】
①某种遗传病的发病率=某种遗传病的患者数/某种遗传病的被调查人数,根据表中数据可知,该地区白化病的发病率=(3+2+1+4)/(1000+1000+1000+1000)=1/400
②在人群中aa=1/400,则基因a的频率为1/20、基因A的基因频率为19/20,该地区AA的基因型频率为(19/20)×(19/20),Aa的基因型频率为(19/20)×(1/20)×2,则AA:Aa=19:2,该地区正常男性的基因型为Aa的概率为2/21由题得出因此Ⅱ-6基因型为Aa,和该地区的正常男性(19/21 AA或2/21 Aa)婚配,后代正常的概率为1-(2/21)×(1/4)=41/42。
【小问5详解】
通过遗传咨询、产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
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2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试高一年级生物试卷
时间:75分钟 分数:100分
试卷说明:试卷共两部分:第一部分:选择题型 (1—20题45分)
第二部分:非选择题型(21—25题55分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一.单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求)
1. 很多著名科学家在遗传物质以及遗传信息在亲子代间传递规律方面研究历经多年,都做出重要贡献,下列说法正确的是( )
A. 由分离定律和自由组合定律可知,控制不同性状的基因的遗传互不干扰
B. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记法证明了DNA半保留复制的方式
C. 萨顿证明了基因在染色体上,因为基因和染色体的行为存在明显的平行关系
D. 沃森和克里克发现在DNA分子中,A的量总是等于T的量、G的量总是等于C的量
2. 关于生物遗传的叙述,正确的是( )
A. 一对相对性状的遗传遵循分离定律不遵循自由组合定律
B. 同源染色体自由组合使所有的非等位基因也自由组合
C. 位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状
D. 两对基因都杂合的个体测交,若符合自由组合定律,则后代表型比例都是1:1:1:1
3. 下图1是某植物花粉母细胞减数分裂不同时期的部分显微照片,图2是此生物细胞分裂过程中染色体和核DNA的数目比。下列叙述正确的是( )
A. 有同源染色体、着丝粒刚分裂的细胞是图1中c图,对应图2中的EF
B. 图1中细胞b位于图2中CD段,此细胞中染色体数目是细胞c染色体数目的一半
C. 基因重组可发生在图1中a和c所处时期
D. 染色体数目加倍发生在图1的d所处时期和图2的BC段
4. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。包括“提出问题—提出假说—演绎推理—实验检验—得出结论”五个基本环节。在研究基因及其遗传规律和基因的位置时,孟德尔和摩尔根都运用了假说 - 演绎法。下列对假说 - 演绎法叙述不正确的是( )
A. 孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题
B. 孟德尔通过推理和想象提出解释问题的假说
C. 摩尔根及其同事提出的假说是,控制白眼的基因在X染色体上
D. 摩尔根运用F1雌雄果蝇杂交的方法进行实验检验,并得出基因在染色体上的结论。
5. 下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,不正确的是( )
A. 由受精卵发育成的生物,体细胞中有几个染色体组即为几倍体
B. 单倍体一般高度不育,多倍体植株一般茎秆粗壮,果实较大
C. 多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,属于有利变异
D. 体细胞中只含有1个染色体组的个体一定是单倍体
6. 玉米植株的宽叶与窄叶是由单基因控制的一对相对性状。将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植(玉米间授粉机会均等)得F1,其中窄叶亲本所结籽粒发育成的植株中宽叶和窄叶均有。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2中宽叶:窄叶=3:2。下列叙述错误的是( )
A. 玉米植株的窄叶为隐性性状
B. F1玉米宽叶植株中纯合子所占的比例为1/3
C. 上述选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交所得F2窄叶基因的频率为3/10
D. 若将F1中选取的那部分宽叶玉米种植,则后代玉米植株宽叶:窄叶=21:4
7. 果蝇的长腿(B)与短腿(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状,两对基因独立遗传。实验小组让一对雌雄果蝇杂交,F1的表型及其数量如表所示。下列分析正确的是( )
F1表型
长腿红眼
长腿白眼
短腿红眼
短腿白眼
雌蝇/只
76
0
75
0
雄蝇/只
37
38
38
39
A. B/b基因位于X染色体上,R/r基因位于常染色体上
B. 亲本的基因型组合只能有1种
C. F1雌果蝇中杂合子比例为1/4
D. 若F1雌雄果蝇随机交配,F2果蝇红眼:白眼=13:3
8. 20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中,究竟哪一种物质是遗传物质有很多科学家进行了研究。其中最著名的是“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”。下面关于这些实验的叙述,正确的是( )
A. 肺炎链球菌的体内转化实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
B. 艾弗里巧妙的采用了“加法原理”在各组实验中加入某种酶,从而分别观察蛋白质和DNA的作用
C. 噬菌体侵染实验设置了两个实验组,在实验前分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
D. 用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能与培养时间长短无关
9. 人细胞内的原癌基因可以控制细胞的生长和分裂进程,下图是导致正常细胞成为癌细胞的三种途径。下列有关说法错误的是( )
A. 原癌基因发生突变或移位均可能导致细胞发生癌变
B. 若图示的三个过程发生在体细胞中,则癌症一般不会遗传给后代
C. 图示三个过程都会导致基因表达发生改变从而使细胞无限增殖
D. 原癌基因需要在致癌因子的诱发下才能进行表达
10. 如图中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。图中a~e表示相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 人体口腔上皮细胞能发生图中a、b和c过程
B. c过程中不存在碱基互补配对原则
C. 逆转录病毒HIV侵染宿主细胞后的遗传信息传递与表达的途径为d→a→b→c
D. 图中a和d都能生成DNA,所需要的酶和原料都相同
11. 已知幽门螺旋杆菌的某基因编码区含有碱基共N个,腺嘌呤a个。下列相关计算,正确的是( )
A. 该编码区的氢键数目为N+a个
B. 该编码区转录得到的mRNA中的嘌呤之和为N/4
C. 该编码区控制合成的蛋白质中的氨基酸数量一定为N/6个
D. 该编码区的第n次复制所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为(N-2a)·2n-2个
12. 在某种昆虫雄性个体的细胞中,MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化,使X染色体结构变得更加松散,同时促使RNA聚合酶“富集”,引起雄性个体X染色体上基因的表达水平提高。根据上述信息能得出的结论是( )
A. MSL复合蛋白抑制了X染色体上基因表达
B. MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度,有利于基因的转录
C. RNA聚合酶“富集”表现为多个RNA聚合酶与核糖体结合
D. 蛋白质乙酰化改变了基因的碱基序列
13. 某同学用了54张红卡片(其中有12张卡片含字母A)为材料制作了一个双链DNA分子的模型,并以此为“模板”,再以其它颜色卡片为材料进行“DNA复制”及“转录”的模拟实验(注:红、绿卡片代表脱氧核苷酸;蓝卡片代表核糖核苷酸;卡片上的字母代表碱基种类)。下列叙述正确的是( )
A. “复制”三次后形成的含绿卡片的DNA分子有7个
B. “复制”三次共需105张含字母G的绿卡片
C. “转录”模拟实验需12张含字母A的蓝卡片
D. “转录”形成的mRNA最多含16个密码子
14. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌,这是由于野生型细菌发生了基因突变,最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
C. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
D. 密码子和氨基酸是一一对应的关系,所以密码子改变氨基酸也改变
15. 用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助一种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,即“花粉蒙导效应”。陆地棉由非洲二倍体棉和美洲二倍体棉杂交,多倍化驯化而来的异源四倍体。下列相关叙述错误的是( )
A. 在农田中,出现“花粉蒙导效应”的概率很低
B. 在柱头处的生殖障碍是生殖隔离的一种表现
C. “花粉蒙导效应”有利于两种不同棉的种间杂交形成异源二倍体
D. 陆地棉是两种不同棉种间杂交形成的异源二倍体,是不育的
二.不定向选择题(本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。在每小题给出的四个选项中, 可能有一个或多个选项符合题目要求,全选对得 3 分,选不全得 1 分,错选得 0 分)
16. “牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。比如,原来下过蛋的母鸡可以变成公鸡。研究发现,在植物中也存在性反转现象。如大麻(XY 型)当 a 基因纯合时,可使大麻雌株发生性反转,而雄株没有该现象。不考虑其他变异,现用两株未发生性反转的大麻进行杂交并得到足够多的后代。下列分析不正确的是( )
A. 性反转现象不仅改变了生物的表型,还改变染色体组成
B. 若 a 基因位于常染色体上,则子代雌、雄个体数量之比一定为 1:1
C. 若子代雌、雄个体数量之比不是 1:1,则亲代一定都含有 a 基因
D. 若子代雌、雄个体数量之比为 1:3,则基因 a 一定位于 X 染色体上
17. 人体 mtDNA 是线粒体基质中的双链环状分子,约含 30000 个碱基。mtDNA 编码的 RNA 和多肽有多种。其中 mtDNA 的部分基因可指导合成多种呼吸酶。下列说法正确的是( )
A. 人体 mtDNA 的碱基排列顺序约有 415000种
B. mtDNA 的每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连
C. mtDNA 中两条单链的(A+G)/(T+C)值相等
D. mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应
18. 将一个双链 DNA 分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中 3 个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的 5’端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该 DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时 2 条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法正确的是( )
A. 据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B. ①的 5’端指向解旋方向,说明解旋酶移动方向是 3’端至 5’端
C. 丙时①中 A、T 之和与②中 A、T 之和一定相等
D. ②延伸方向为 5’端至 3’端,其模板链 3’端指向解旋方向
19. 如图表示利用二倍体植株①和②育种的过程,相关分析正确的是( )
A. 由③得到④的育种方法不能定向改变生物性状
B. ③到⑦和⑨到⑩都是使用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗,使染色体数目加倍
C. 由③得到的⑧是一个新的物种,所以⑤植株和⑦植株是两个物种
D. ⑨幼苗体细胞中只含有一个染色体组,而③到⑤的过程中会有4个染色体组的细胞出现
20. 某昆虫的性别决定方式为XY型,其翅形长翅和残翅、眼色红眼和紫眼为两对相对性状,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。现有长翅紫眼和残翅红眼昆虫各1只,杂交获得F1,F1有长翅红眼、长翅紫眼、残翅红眼、残翅紫眼4种表型,且比例相等。不考虑突变、交叉互换和致死。下列关于该杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 若F1每种表型都有雌雄个体,则控制翅形和眼色的基因可位于两对染色体
B. 若F1每种表型都有雌雄个体、则控制翅形和眼色的基因不可都位于X染色体
C. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可都位于常染色体
D. 若F1有两种表型为雌性,两种为雄性,则控制翅形和眼色的基因不可位于一对染色体
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
21. 某同学利用一种二倍体自花传粉植物进行了杂交实验,杂交涉及的两对相对性状分别是红花(A)与白花(a),圆果(B)与长果(b),实验结果如表。回答下列问题:
杂交组合
F1表型
F2表型及个体数
①红花圆果×白花长果
红花圆果
红花圆果 970、红花长果 110、白花圆果 110、白花长果 250
②红花长果×白花圆果
红花圆果
红花圆果 510、红花长果 240、白花圆果 240、白花长果 10
(1)图中的染色体均不可能为性染色体,理由是__________________。
(2)从表中数据可以得出,控制每对性状的基因在传递过程中符合分离定律,依据是_________________。
(3)根据表中数据,判断杂交组合①中,控制花色的基因与控制果形基因间________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是____________。
(4)根据表中数据,请预测杂交组合①中F1若进行测交,则子代表型及其比例为________。
(5)分析杂交组合②中 F2的表型及数量,红花圆果小于________,白花长果小于 1/16,而红花长果和白花圆果均大于 3/16 ,据此判断,基因 B 位于图中________号染色体上。请说明出现杂交组合②中F2数量比例的原因是_______________。
22. 某研究小组从哺乳动物的精巢中提取一些细胞,观察并绘制出细胞中染色体的形态(如图甲,其中细胞 b 表示某分裂的后期);还测定了细胞中核 DNA 数目(无突变发生),并将这些细胞分为 A、B 和 C 三组,每组的细胞数(如图乙)所示。请回答下列问题:
(1)图 1 中含同源染色体的细胞有__________(填写相应的字母),而图 2 细胞中一定含有同源染色体的组是__________。
(2)图 1 中的__________细胞(填写相应的字母)对应于图 2 中的 B 组,此细胞中含有__________染色体组。图 1 中 c 细胞中四分体的数目为__________个。图 1 中 b 细胞所代表的时期特点是______________。
(3)人的皮肤生发层细胞可能会发生类似于图 1 中__________细胞(填写相应的字母)所示的分裂现象,进行此种分裂的细胞不会属于图 2 中的__________组。
(4)综合图 1 和图 2 分析,N 等于__________。若在图 2 的 A 组中发现有一个细胞中有 2 个 Y 染色体,而无其他性染色体,请说明出现这种现象的原因____________________。
23. 图甲表示真核细胞中有关物质的合成过程,①-③表示生理过程,Ⅰ-Ⅲ表示结构或物质。微小 RNA(miRNA)是一类由内源基因编码的非编码单链小分子 RNA,研究表明 miRNA 可导致基因“沉默”,是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示 miRNA 的产生和作用机制。(注:氨基酸及其对应的部分密码子如下:苏氨酸: ACU、ACC;丝氨酸;UCA、UCC;甘氨酸: GGU、GGA;)
(1)基因表达包括图甲中 ____________ (填数字标号)图甲中过程②需要 ____________ 酶参与,与①过程相比,②过程特有的碱基互补配对方式是 ____________ 。过程③的模板左侧是 ____________ (填“3’”或“5’”)端,过程③中直到 ____________ 遇到终止的信号,合成才告终止。
(2)图甲中Ⅲ为 ____________ ,携带的氨基酸是 ____________ 。
(3)图甲中体现出,DNA和RNA是信息的载体,过程③的产物是信息的表达产物,ATP又为这些过程的进行提供了能量。可见,生命是 ____________ 。
(4)图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的 ________ 能与靶基因mRNA发生 ____________ ,进而阻止了基因表达的 ____________ 过程继续进行。
24. 某种异花传粉的作物(2n=24)存在着彩色基因,这种作物的叶色和穗色除了野生型绿叶和绿穗以外,还具有其他颜色,除能观赏外,产出的种子还可以食用,具有很高的研究和利用价值。现以两种纯合的彩色此种作物作为亲本进行杂交实验,结果如下,回答下列问题。
(1)叶色由 ____________ 对等位基因控制,控制叶色和穗色的基因位于 ____________ (填“同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)科研人员在研究中获得了紫穗植株突变体,已知紫穗性状由一对隐性突变的等位基因控制,为了对紫穗基因进行染色体定位,研究人员利用单体(2n-1)定位法对彩色此作物的穗色进行基因定位。单体在进行减数分裂时,没有同源染色体配对的染色体随机移向细胞的一极,产生的配子成活率相同且可以随机结合,后代出现二倍体、单体和缺体(缺失一对同源染色体的变异个体,不能成活)三种类型。此种作物可以出现 ____________ 种单体类型。鉴定是否为单体,最简单、快捷的方法是 ____________ 。
(3)单体减数分裂产生的配子有 ____________ 条染色体。
(4)科研人员以表型为 ____________ 的植株为材料人工构建此植物的单体系,然后将紫穗突变体与该作物单体系中的全部单体分别杂交,留种并单独隔离种植:
①若子代 ____________, 说明紫穗基因位于该单体所缺少的染色体上。
②若子代__________,说明紫穗基因不位于该单体所缺少的染色体上。
(5)若已知紫穗基因位于7号染色体上,利用紫穗突变体与7号单体杂交后的F1自由交配,则F2中表型及其比例为______________
25. 白化病是常染色体遗传病,致病机理是基因A突变为基因a引起酪氨酸酶无法正常合成,从而导致机体无法正常合成黑色素。图1是某白化病患者的家族系谱图,将该家庭中部分成员的相关基因酶切电泳得到图2的结果(两种条带各代表一种基因)。回答下列问题:
(1)图2中的条带______是基因a的酶切条带。图1中正常个体的基因型一定纯合的是______。
(2)Ⅲ-9的其中一个基因a必然来自______(填“外祖父”或“外祖母”),判断依据是_______________________。
(3)根据题意可知,白化病的出现体现了基因表达产物和性状的关系是______。
(4)若某个地区甲、乙、丙、丁4个样本中的白化病患病情况如表所示,则该地区白化病的发病率为______。若Ⅱ-6和该地区的正常男性婚配,则后代正常的概率为______。
样本
甲
乙
丙
丁
调查人数
1000
1000
1000
1000
患病人数
3
2
1
4
(5)我国有20%-25%的人患有遗传病。遗传病不但给患者个人带来痛苦,而且给家庭和社会造成了负担。通过__________和__________等手段,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
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