内容正文:
固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高一6月月考
生物学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修2第1章至第5章第1节。
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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. 《诗经·周南·桃夭》云:“桃之夭夭,灼灼其华”(桃花明艳),古诗词与生物紧紧相关,下列对古诗中颜色的描述中符合遗传学“相对性状”的是( )
A. “一年好景君须记,正是橙黄橘绿时”中的“橙黄”与“橘绿”
B. “接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”中的“碧”与“红”
C. “满园花菊郁金黄,中有孤丛色似霜”中菊花的“黄”与“霜”
D. “白毛浮绿水,红掌拨清波”中的“红掌”与“白毛”
2. 2024年,某地爆发一种新型甲虫虫害,其啃食农作物叶片,严重影响农业生产。该甲虫体色由一对等位基因控制,有黑色和棕色两种。为有效防治,科研人员对其遗传规律展开研究。下列判断正确的是( )
A. 两只棕色甲虫大量繁殖,子代出现黑色甲虫,说明棕色为隐性性状
B. 让黑色甲虫与棕色甲虫杂交,子代全为黑色,可证明黑色是显性性状
C. 要验证基因分离定律,只能让黑色杂合甲虫与棕色甲虫测交
D. 甲虫减数分裂时,控制体色的基因只在减数分裂Ⅰ后期分离
3. 某科研小组用小桶和小球模拟作物性状遗传,I—IV小桶分别对应高茎/矮茎(D/d)、红花/白花(A/a)、圆粒/皱粒(B/b)相关基因。下列说法正确的是( )
A. 四个小桶的小球数量一定要相等
B. 模拟性状分离比,抓球后无需放回
C. 从Ⅲ和IV小桶抓球,模拟植株自交
D. 选I和Ⅲ小桶抓球,可模拟具有两对相对性状的亲本杂交
4. 某种植物的花色有红色、粉色与白色,受一对等位基因A/a控制,当植株有基因A存在时,携带基因a的花粉半数致死。让红花植株(AA)与白花植株(aa)进行正交或反交,结果均为粉花,让植株自交得到。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因A和a的遗传遵循孟德尔的分离定律
B. 自交得到的子代的表型及比例为红花:粉花:白花=2:2:1
C. 作为父本进行测交,得到的测交后代的表型及比例为粉花:白花=2:1
D. 作为母本进行测交,得到的测交后代的表型及比例为粉花:白花=1:1
5. 在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,不具有1:1:1:1比例关系的是( )
A. 杂种F1产生不同种类配子的比例
B. 杂种F1自交后代的性状分离比
C. 杂种F1测交后代的表型比例
D. 杂种F1测交后代的基因型比例
6. 谚语“一母生九子,九子各不同”,每个人都是独一无二的。从有性生殖的过程分析同一对父母生的孩子各不相同的原因,相关叙述不正确的是( )
A. 不同的卵原细胞内染色体组成存在差异
B. 减数分裂非姐妹染色单体互换,增加了配子种类
C. 受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性
D. 减数分裂非同源染色体自由组合,形成的配子染色体组合具有多样性
7. 如图是在显微镜下观察发现某二倍体动物的细胞在减数分裂过程某一时期的图像。据此判断,下列相关叙述正确的是( )
A. 图示细胞处于减数分裂Ⅰ前期
B. 图示细胞中含有同源染色体
C. 该生物的体细胞中有8条染色体
D. 该生物个体的性别一定是雄性
8. 如图表示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,不考虑Z、W染色体的同源区段。下列相关叙述不正确的是( )
A. 控制该种鸟类羽毛毛色的B、b基因只位于Z染色体上
B. 由F1可知,芦花性状为显性性状,基因B对b为完全显性
C. 亲本雄性芦花鸟基因型为ZBW,亲本雌性芦花鸟基因型为ZBZb
D. 芦花雌鸟和非芦花雄鸟杂交,子代雌鸟羽毛毛色均为非芦花
9. 摩尔根等人以果蝇为实验材料,通过对果蝇红眼、白眼这对相对性状的研究,将一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来。下列说法错误的是( )
A. 根据F1全部为红眼可以推测白眼对红眼为隐性
B. 根据F2红眼:白眼=3:1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律
C. 根据F1雌蝇测交后代表型及比例,可以推测相关基因位于X染色体上
D. 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
10. 图1为某家族两种遗传病的系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,其中一对基因位于X染色体上。图2表示Ⅲ-10与Ⅲ-12体内细胞分裂过程中部分染色体及基因情况。下列说法错误的是( )
A. 乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传
B. Ⅲ-12的基因型为AAXB Y或AaXBY
C. Ⅲ-10和Ⅲ-12婚配生一正常孩子的概率是3/8
D. 由图2可知乙细胞来自Ⅲ-10
11. 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该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是DNA
D. 若丙组不能产生子代病毒B而丁组能,则说明该病毒的遗传物质是RNA
12. 大肠杆菌和某真核生物的核DNA复制过程如下图,关于两类生物DNA复制过程的叙述,正确的是( )
A. 所需能量均来自线粒体
B. 均边解旋边复制且双向复制
C. 真核生物DNA复制均多起点同时开始
D. 大肠杆菌复制效率高于真核生物
13. 如图表示某雄性果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列有关叙述错误的是( )
A. 白眼基因和焦刚毛基因的碱基序列不同
B. 果蝇的焦刚毛基因、翅外展基因均存在于细胞核中
C. 白眼基因和紫眼基因的遗传遵循自由组合定律
D. 在减数第二次分裂中期的细胞中含有1个白眼基因
14. 某小组进行以下两组实验:实验一用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,实验二用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌。短时间保温后,离心获得上清液和沉淀物并进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A. T2噬菌体利用自身的能量和细菌的核糖体增殖
B. 实验一、实验二所得子代噬菌体DNA中均含32P
C. 实验二结束后上清液的放射性小于沉淀物
D. 两组实验对照可证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质
15. 某同学要构建链状DNA平面结构模型。用带孔的小圆片、五边形木片、长方形木片分别表示磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,数量各50个:用铁丝和订书钉分别代表化学键和氢键,数量充足。下列叙述错误的是( )
A. 应先构建出脱氧核苷酸模型
B. 长方形木片排列在模型内侧
C. 每个五边形连接2个小圆片
D. 模型中碱基对最多可以有25个
16. 研究发现,经典的孟德尔遗传定律和生物学表型之间还存在另外一层调控因素,即表观遗传。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与DNA甲基化有关。下列有关表观遗传的说法,错误的是( )
A. DNA甲基化对表型会产生影响
B. 甲基化导致DNA序列改变
C. DNA甲基化会影响基因表达
D. 发生DNA甲基化的基因可遗传给后代
17. 在人工合成淀粉的科研项目中,科研人员模拟细胞内代谢过程,利用不同RNA协同工作。下列关于tRNA、mRNA、rRNA的叙述,正确的是( )
A. 三种RNA都能在核糖体上参与淀粉合成酶的合成
B. mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基是反密码子
C. 一种tRNA能转运多种氨基酸
D. rRNA单独发挥作用,催化氨基酸脱水缩合
18. 在阿尔茨海默病基因治疗研究中,科研人员分析经基因编辑后神经元细胞中一段mRNA(5'-AUGAACAUCAGU-3')。下列说法正确的是( )
第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
A. 从5'端读取密码子 B. 3个密码子可编码氨基酸
C. AAC的反密码子是TTG D. 编码序列为天冬酰胺—苏氨酸—精氨酸
19. 线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT 复合物,并使CCR4-NOT复合物降解mRNA。下列推测错误的是( )
A. 编码精氨酸的密码子有多个
B. 不含精氨酸密码子的mRNA更容易被降解
C. CCR4-NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用
D. 该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据
20. 如图表示人体内某细胞中以核苷酸链②为模板在X酶的作用下进行的某生理过程的部分示意图(虚线表示X酶的移动方向,①②表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A. X酶为RNA聚合酶,该生理过程表示转录
B. X酶为解旋酶,①的合成需要DNA聚合酶的参与
C. ②链与①链中已标注碱基区域的互补序列为:5'-GGGTTTTA-3'
D. 若②链某位点发生碱基的替换一定导致其编码的蛋白质结构改变
21. 脊髓小脑性共济失调的致病基因和正常基因的碱基序列差异在于CAG重复次数不同,致病基因重复37次,正常基因重复22次。这种病的变异类型是( )
A. 基因突变 B. 基因重组
C. 染色体结构变异 D. 染色体数目变异
22. 骨髓癌是骨髓中细胞恶性增生引起的癌症,药物硼替佐米可抑制癌变的骨髓细胞中某蛋白酶的功能,促进凋亡相关蛋白质的作用,进而引起癌细胞死亡。下列有关分析错误的是( )
A. 骨髓中细胞的恶性增生与细胞中的基因发生突变有关
B. 药物硼替佐米引起的癌细胞死亡与细胞内基因功能无关
C. 骨髓细胞癌变后,细胞黏着性下降,糖蛋白减少
D. 骨髓细胞癌变后能够无限增殖,细胞代谢增强
23. 下列有关基因突变和基因重组的叙述,错误的是( )
A. 突变基因中发生了碱基对的替换、增添或缺失,并引起基因的碱基序列发生改变,有可能遗传给后代
B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,R型细菌与S型细菌的细胞提取物混合转化出S型细菌是基因重组的结果
C. 真核细胞内同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换发生交换属于基因重组
D. 基因突变和基因重组是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
24. 对果蝇实行人工诱变,果蝇的某基因发生突变后,转录出的mRNA长度不变,但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。下列原因分析正确的是( )
A. 该基因突变可能是碱基对的缺失
B. 该基因突变可能导致终止密码子的位置发生了向前移动
C. 该基因突变可能导致mRNA无法与核糖体正常结合
D. 可以通过施加射线等物理诱变因素提高基因突变的频率
25. 我国是最早养殖和培育金鱼的国家,金鱼养殖爱好者将透明鳞朝天眼和正常鳞水泡眼的金鱼杂交,得到了深受大众喜爱的五花朝天泡眼金鱼,已知金鱼的这两对性状由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上。下列相关叙述错误的是( )
A. 控制透明鳞、正常鳞的基因为一对等位基因,等位基因的产生源于基因突变
B. 不同品种的金鱼杂交过程中通过精、卵细胞随机结合,完成基因重组
C. 任一品种金鱼在产生配子的过程中均可能在前期、后期发生基因重组
D. 培育五花朝天泡眼金鱼的过程中出现了新的基因型
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:A和a、B和b是独立遗传,A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花;白花=1:1.若将F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花:白花=9:7,请回答:
(1)从紫花形成的途径以可知,紫花性状是由______对基因控制。根据F2表现,可以判断花色的遗传符合______定律。
(2)根据F1紫花植株自交的结果,可以推测F1紫花植株的基因型是______,其自交所得F2中,白花植株纯合体的基因型是______;推测两亲本白花植株的杂交组合(基因型)是______。
(3)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为______。
27. 果蝇的灰体/黑檀体、长翅/残翅为两对相对性状。某研究小组用一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交结果,不能确定控制灰体/黑檀体性状的基因是位于常染色体还是X染色体上,请用简要文字说明理由______________________________________________________________。
(2)不再进行其他杂交实验,要想进一步明确果蝇灰体和黑檀体基因是否位于X染色体上,还需进行最简单的操作是__________________________________________。
(3)根据上述杂交结果判断,长翅/残翅这对性状中的显性性状为____________。若已知控制长翅/残翅性状的基因位于常染色体上,请用上述杂交子代果蝇为材料,设计一个杂交实验,判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子(要求写出杂交组合和预期结果)。
①杂交组合:____________________
②预期结果:
a.若______________________________________,则该雄果蝇为纯合子;
b.若______________________________________,则该雄果蝇为杂合子。
28. DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。某生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式,基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链,然后在含15N的培养基中让其繁殖两代,提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理,可能出现的实验结果如图2。回答下列问题:
(1)该实验用到的实验技术有_______技术和密度梯度离心。若亲代大肠杆菌繁殖一次,出现实验结果1,可以说明DNA复制方式不是全保留复制,理由是_______。
(2)若亲代大肠杆菌繁殖二代,出现实验结果2,说明DNA复制方式是_______复制。按照此复制方式:
①亲代大肠杆菌繁殖N代(N≥2),实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为________。
②某个DNA复制过程中,出现了图3所示DNA片段1→DNA片段2的变化,图3中1个DNA片段2至少需要经过_____次复制才能获得DNA片段3。
29. 下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程,RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA 分子片段,RBS是核糖体结合位点。回答下列问题:
(1)与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是_______。
(2)过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“一丝氨酸——组氨酸——谷氨酸—”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA 上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU,则决定该氨基酸序列的基因相应部分的碱基序列为_______。
(3)当细胞中缺乏rRNA 时,RP1 与RBS结合,导致RBS被封闭,引起的后果是________,通过这种调节机制可以避免_______。
(4)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有 (填标号)。
A. 作为遗传物质 B. 传递遗传信息
C. 转运氨基酸 D. 构成核糖体
30. 水稻黄绿叶是一种突变体,突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状。回答下列问题:
(1)ygl4基因出现是_____的结果。
(2)研究人员将该突变体与野生型水稻在不同温度条件下分别进行了种植,并测定了两个株系的光合色素含量,结果如表所示。
类型
温度(℃)
色素含量(mg·g-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
20
3
11
0.5
25
2.8
11
0.5
30
3
1.1
06
突变型
20
0.8
0.3
0.1
25
2.5
0.3
0.3
30
2.5
0.3
0.3
据表分析,该突变体是一种______(填“高温敏感型”或“低温敏感型”)叶色突变体。分析该突变体导致水稻减产的原因可能是_______。
(3)已知水稻细胞核中有一对等位基因A/a也控制叶色性状。有人猜想,该突变体细胞质中的基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色。以野生型(核基因型为AA)和该突变体植株为材料,设计杂交实验探究上述猜想:______(要求写出杂交实验方案,并预期结果及结论)。
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固镇县毛钽厂实验中学2024~2025学年高一6月月考
生物学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修2第1章至第5章第1节。
一、选择题:本题共25小题,每小题2分,共50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. 《诗经·周南·桃夭》云:“桃之夭夭,灼灼其华”(桃花明艳),古诗词与生物紧紧相关,下列对古诗中颜色的描述中符合遗传学“相对性状”的是( )
A. “一年好景君须记,正是橙黄橘绿时”中的“橙黄”与“橘绿”
B. “接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”中的“碧”与“红”
C. “满园花菊郁金黄,中有孤丛色似霜”中菊花的“黄”与“霜”
D. “白毛浮绿水,红掌拨清波”中的“红掌”与“白毛”
【答案】C
【解析】
【分析】一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫作相对性状。
【详解】A、“橙黄”与“橘绿”不是同一物种,不属于相对性状,A错误;
B、“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”中的“碧”与“红”分别表示叶的颜色和花的颜色,不是同一性状,不属于相对性状,B错误;
C、“满园花菊郁金黄,中有孤丛色似霜”中菊花的“黄”与“霜”分别表示菊花的黄色和白色,属于相对性状,C正确;
D、“红掌”与“白毛”不是同一性状,不属于相对性状,D错误。
故选C。
2. 2024年,某地爆发一种新型甲虫虫害,其啃食农作物叶片,严重影响农业生产。该甲虫体色由一对等位基因控制,有黑色和棕色两种。为有效防治,科研人员对其遗传规律展开研究。下列判断正确的是( )
A. 两只棕色甲虫大量繁殖,子代出现黑色甲虫,说明棕色隐性性状
B. 让黑色甲虫与棕色甲虫杂交,子代全为黑色,可证明黑色是显性性状
C. 要验证基因分离定律,只能让黑色杂合甲虫与棕色甲虫测交
D. 甲虫减数分裂时,控制体色的基因只在减数分裂Ⅰ后期分离
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、亲代棕色甲虫杂交子代出现黑色,说明棕色是显性性状,A错误;
B、黑色与棕色杂交子代全为黑色,符合“显隐杂交,子代全显”,可判断黑色为显性性状,B正确;
C、验证分离定律除了测交外,还可让两个黑色杂合甲虫杂交,看子代是否出现3∶1性状分离比,C错误;
D、若发生互换,控制体色的基因不仅在减数分裂Ⅰ后期分离,也会在减数分裂Ⅱ后期分离,D错误。
故选B。
3. 某科研小组用小桶和小球模拟作物性状遗传,I—IV小桶分别对应高茎/矮茎(D/d)、红花/白花(A/a)、圆粒/皱粒(B/b)相关基因。下列说法正确的是( )
A. 四个小桶的小球数量一定要相等
B. 模拟性状分离比,抓球后无需放回
C. 从Ⅲ和IV小桶抓球,模拟植株自交
D. 选I和Ⅲ小桶抓球,可模拟具有两对相对性状的亲本杂交
【答案】D
【解析】
【详解】A、一般情况下,雄配子的数量比雌配子多,所以四个桶的球数量可以不相等,但是桶内标志的字母的球数量要相等,代表产生配子比例为1∶1,A错误;
B、模拟性状分离比,抓球后要放回,保证桶内两种球数量相等,B错误;
C、Ⅲ和IV小桶分别含控制花色和粒形基因,抓球模拟的是产生配子过程中发生的等位基因分离、非等位基因的自由组合,不是植株自交,C错误;
D、I小桶含高茎/矮茎基因,Ⅲ小桶含红花/白花基因,选这两个小桶能模拟产生配子过程中发生的等位基因分离、非等位基因的自由组合,因而可模拟两对相对性状的亲本杂交过程中产生配子的情况,D正确。
故选D。
4. 某种植物的花色有红色、粉色与白色,受一对等位基因A/a控制,当植株有基因A存在时,携带基因a的花粉半数致死。让红花植株(AA)与白花植株(aa)进行正交或反交,结果均为粉花,让植株自交得到。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因A和a的遗传遵循孟德尔的分离定律
B. 自交得到的子代的表型及比例为红花:粉花:白花=2:2:1
C. 作为父本进行测交,得到的测交后代的表型及比例为粉花:白花=2:1
D. 作为母本进行测交,得到的测交后代的表型及比例为粉花:白花=1:1
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质是在杂合体进行自交形成配子时,等位基因随着一对同源染色体的分离而彼此分开,分别进入不同的配子中。
【详解】A、基因A和a是位于一对同源染色体上的等位基因,在遗传时遵循孟德尔的分离定律,A正确;
B、红花植株(AA)与白花植株(aa)进行正交或反交, F1 结果均为粉花,其基因型为Aa,题意显示,当植株有基因A存在时,携带基因a的花粉半数致死,则F1产生的花粉的种类和比例为A∶a=2∶1,则F1 自交得到的子代红花AA的比例为1/2×2/3=1/3,白花aa的比例为1/2×1/3=1/6,粉花个体占比1-1/6-1/3=1/2,因此子代的表型及比例为红花∶粉花∶白花=2∶3∶1,B错误;
C、F1 作为父本进行测交,由于F1产生的花粉的种类和比例为A∶a=2∶1,因此得到的测交后代的表型及比例为粉花∶白花=2∶1,C正确;
D、F1 作为母本进行测交,由于F1产生的卵细胞的种类和比例为A∶a=1∶1,因而得到的测交后代的表型及比例为粉花∶白花=1∶1,D正确。
故选B。
5. 在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中,不具有1:1:1:1比例关系的是( )
A. 杂种F1产生不同种类配子的比例
B. 杂种F1自交后代的性状分离比
C. 杂种F1测交后代的表型比例
D. 杂种F1测交后代的基因型比例
【答案】B
【解析】
【分析】孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交试验中,亲本为黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr),子一代表现为黄色圆粒豌豆(YyRr),子一代产生配子时等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,形成四种配子。
【详解】A、杂种F1(YyRr)产生配子种类为YR、Yr、yR、yr,其比例为1:1:1:1,A不符合题意;
B、杂种F1(YyRr)自交后代的性状分离比为9:3:3:1,B符合题意;
C、杂种F1(YyRr)产生四种比例相等的配子,测交后代的表现型为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=1:1:1:1,C不符合题意;
D、杂种F1(YyRr)测交后代的基因型有YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr,其比例为1:1:1:1,D不符合题意。
故选B。
6. 谚语“一母生九子,九子各不同”,每个人都是独一无二的。从有性生殖的过程分析同一对父母生的孩子各不相同的原因,相关叙述不正确的是( )
A. 不同的卵原细胞内染色体组成存在差异
B. 减数分裂非姐妹染色单体互换,增加了配子种类
C. 受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性
D. 减数分裂非同源染色体自由组合,形成的配子染色体组合具有多样性
【答案】A
【解析】
【分析】基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、不同的卵原细胞均属于体细胞,细胞内染色体组成相同,A错误;
BCD、减数分裂过程中(减数分裂Ⅰ后期)同源染色体分离的同时,非同源染色体上自由组合,产生了多种多样的配子以及减数分裂Ⅰ前期联会时同源染色体中非姐妹染色单体间的互换,产生了不同种类的配子,受精时卵细胞和精子的随机结合,形成了多种多样的基因型的个体,进而形成了遗传多样性,BCD正确。
故选A。
7. 如图是在显微镜下观察发现某二倍体动物的细胞在减数分裂过程某一时期的图像。据此判断,下列相关叙述正确的是( )
A. 图示细胞处于减数分裂Ⅰ前期
B. 图示细胞中含有同源染色体
C. 该生物的体细胞中有8条染色体
D. 该生物个体的性别一定是雄性
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示可知:细胞内有四条染色体,散乱排列;四条染色体形态大小各不相同;该生物又是二倍体;因此该细胞正处于减数分裂Ⅱ前期,没有同源染色体。
【详解】A、图示细胞内有四条染色体并且散乱排列,四条染色体形态大小各不相同,该生物又是二倍体,因此该细胞正处于减数分裂Ⅱ前期,A错误;
B、同源染色体在减数分裂Ⅰ后期发生分离,正常分裂、处于减数分裂Ⅱ的细胞中不含同源染色体,B错误;
C、由该细胞含有四条染色体及其所处分裂时期判断,该生物的体细胞中有8条染色体,C正确;
D、仅根据图示状态,不能判断该细胞是次级精母细胞还是次级卵母细胞或极体,因此无法得知该生物个体的性别一定是雄性,D错误。
故选C。
8. 如图表示某种鸟类羽毛的毛色(B、b)遗传图解,不考虑Z、W染色体的同源区段。下列相关叙述不正确的是( )
A. 控制该种鸟类羽毛毛色的B、b基因只位于Z染色体上
B. 由F1可知,芦花性状为显性性状,基因B对b为完全显性
C. 亲本雄性芦花鸟基因型为ZBW,亲本雌性芦花鸟基因型为ZBZb
D. 芦花雌鸟和非芦花雄鸟杂交,子代雌鸟羽毛毛色均为非芦花
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:一对基因控制的性状遗传中,芦花雄鸟和芦花雌鸟杂交,子代出现了非芦花,即出现性状分离,则亲代表现的性状芦花为显性性状,且子代非芦花的都是雌鸟,即性状分离比在子代雌雄中不同,可见该基因在Z染色体上(鸟类的为ZW型性别决定方式)。
【详解】A、F1代非芦花只在雌性中出现,说明该基因与性别相关联,即芦花与非芦花基因在性染色体Z上,属于伴性遗传,A正确;
B、亲本均为芦花,F1出现了非芦花,根据“无中生有为隐性”,可知芦花性状为显性性状,且F1中芦花与非芦花的表现型比例符合一对等位基因的分离定律,所以基因B对b为完全显性,B正确;
C、由于鸟类的性别决定是ZW型,雄性性染色体组成为ZZ,雌性性染色体组成为ZW。结合上述分析可知芦花为显性性状,非芦花为隐性性状,F1中雌性个体出现非芦花(ZbW),所以亲本雄性芦花鸟基因型为ZBZb,亲本雌性芦花鸟基因型为ZBW,C错误;
D、当芦花雌鸟ZBW与非芦花雄鸟ZbZb杂交,子代雌鸟ZbW都非芦花,D正确。
故选C。
9. 摩尔根等人以果蝇为实验材料,通过对果蝇红眼、白眼这对相对性状的研究,将一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来。下列说法错误的是( )
A. 根据F1全部为红眼可以推测白眼对红眼为隐性
B. 根据F2红眼:白眼=3:1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律
C. 根据F1雌蝇测交后代表型及比例,可以推测相关基因位于X染色体上
D. 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
【答案】C
【解析】
【分析】摩尔根从培养的一群野生红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,他将此白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交,F1全部表现为红眼,再让F1红眼果蝇雌雄交配,F2性别比为1:1;白眼只限于雄性中出现,占F2总数的1/4,用实验证明了基因在染色体上,且果蝇的眼色遗传为伴性遗传
【详解】A、白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1全部为红眼果蝇,雌、雄比例为1:1,推测白眼对红眼为隐性,A正确;
B、F1雌、雄果蝇相互交配,F2红眼:白眼=3:1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律,B正确;
C、F1中红眼果蝇相互交配,F2代出现性状分离,雌蝇均为红眼,雄蝇红、白眼各半,雌雄表型不同,推测红、白眼基因在X染色体上,C错误;
D、等位基因用A/a表示,若白眼雌蝇(XaXa)与红眼雄蝇(XAY)杂交,后代雌蝇全部为红眼,雄蝇全部为白眼可以通过眼睛颜色能判断子代果蝇的性别,D正确。
故选C。
10. 图1为某家族两种遗传病的系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,其中一对基因位于X染色体上。图2表示Ⅲ-10与Ⅲ-12体内细胞分裂过程中部分染色体及基因情况。下列说法错误的是( )
A. 乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传
B. Ⅲ-12的基因型为AAXB Y或AaXBY
C. Ⅲ-10和Ⅲ-12婚配生一正常孩子的概率是3/8
D. 由图2可知乙细胞来自Ⅲ-10
【答案】C
【解析】
【分析】图1为遗传系谱图,对于甲病,出现无中生有,为隐性病,同时Ⅲ-11为女性患者,其父亲表现正常,则可判断甲病为常染色体隐性遗传病,两对基因其中一对位于X染色体上,则控制乙病的基因位于X染色体上;图2为三个分裂后期的细胞,根据染色体形态的数目可判断,甲细胞为减数第一次分裂后期,乙细胞为有丝分裂后期,丙细胞为减数第二次分裂后期。
【详解】A、根据“无中生有为隐性,母病子正非伴性”可推测甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传,甲病和乙病中有一对基因位于性染色体上,那么乙病基因位于性染色体上,根据Ⅱ-3有不患乙病的儿子Ⅲ-9,推测乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传,A正确;
B、根据Ⅲ-12只患乙病,初步推测Ⅲ-12为A_XBY,再根据Ⅱ-6(Aa)和Ⅱ-7(Aa)婚配生Ⅲ-11(aa),推测Ⅲ-12基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,B正确;
C、根据Ⅲ-10两病都不患,初步推测Ⅲ-10为A_XbXb,再根据Ⅱ-3(Aa)和Ⅱ-4(Aa)婚配生Ⅲ-8(aa),推测Ⅲ-10基因型为1/3AAXbXb、2/3AaXbXb,由B可知,Ⅲ-12基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY,二者婚配后代患甲病(aa)的概率是2/3×2/3×1/4=1/9,患乙病(XBXb)的概率是1/2,因此生一正常孩子的概率是(1-1/9)×(1-1/2)=4/9,C错误;
D、乙细胞为有丝分裂后期,细胞一极有2个Xb,来自Ⅲ-10,D正确。
故选C。
11. 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该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是DNA
D. 若丙组不能产生子代病毒B而丁组能,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(RVA),二者在组成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、酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶是将相应的核酸物质去除,这是减法原理(即去除某种物质来观察实验结果的变化),A正确;
B、在同位素标记法中,32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用于追踪DNA(因为DNA含有T),32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸用于追踪RNA(因为RNA含有U)。若换用3H标记上述两种核苷酸,3H也能标记到相应核苷酸上,因为核苷酸含有氢元素,这样还是可以通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性来判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA,能实现实验目的,B正确;
C、若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,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正确;
D、若丙组不能产生子代病毒B而丁组能产生,说明DNA被DNA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DNA,D错误。
故选D
12. 大肠杆菌和某真核生物的核DNA复制过程如下图,关于两类生物DNA复制过程的叙述,正确的是( )
A. 所需能量均来自线粒体
B. 均边解旋边复制且双向复制
C. 真核生物DNA复制均多起点同时开始
D. 大肠杆菌复制效率高于真核生物
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子的复制过程:首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程,分析题图可知,真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点,这种复制方式加速了复制过程。
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,没有线粒体,因此大肠杆菌DNA复制所需能量不是来自线粒体,A错误;
B、据图可知,大肠杆菌和真核生物的核DNA复制均为边解旋边复制且双向复制,B正确;
C、图示真核生物的核DNA为多起点复制,根据图示复制起点两侧子链延伸的长度可知,不同起点的复制不是同时开始的,C错误;
D、据图可知,大肠杆菌的DNA为单起点双向复制,而真核生物的核DNA为多起点双向复制,因此真核生物的复制效率高于大肠杆菌,D错误。
故选B。
13. 如图表示某雄性果蝇的两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列有关叙述错误的是( )
A. 白眼基因和焦刚毛基因的碱基序列不同
B. 果蝇的焦刚毛基因、翅外展基因均存在于细胞核中
C. 白眼基因和紫眼基因的遗传遵循自由组合定律
D. 在减数第二次分裂中期的细胞中含有1个白眼基因
【答案】D
【解析】
【分析】1、自由组合定律: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。
2、减数分裂是一种特殊的有丝分裂方式,是有性生殖的原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)成为成熟生殖细胞(精、卵细胞即配子)过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续的分裂,但染色体只复制一次,因此生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。
【详解】A、白眼基因和焦刚毛基因控制的性状不同,是因为基因内的碱基序列不同,A正确;
B、果蝇的焦刚毛基因、翅外展基因分别位于X染色体和2号染色体上,而染色体存在于细胞核中,B正确;
C、白眼基因和紫眼基因位于非同源染色体上,二者的遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、白眼基因位于X染色体上,而雄性果蝇(XY)在减数第二次分裂中期的细胞含有1个X染色体或1个Y染色体,因而含有2个或0个白眼基因,D错误。
故选D。
14. 某小组进行以下两组实验:实验一用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,实验二用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌。短时间保温后,离心获得上清液和沉淀物并进行放射性检测。下列叙述正确的是( )
A. T2噬菌体利用自身的能量和细菌的核糖体增殖
B. 实验一、实验二所得子代噬菌体的DNA中均含32P
C. 实验二结束后上清液的放射性小于沉淀物
D. 两组实验对照可证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质
【答案】C
【解析】
【分析】噬菌体的增殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【详解】A、T2噬菌体利用细菌的能量、核糖体、原料等增殖,A错误;
B、实验二所得部分子代噬菌体的DNA中含32P,B错误;
C、实验二结束后,只有个别提前解体的细菌释放的子代噬菌体含有微弱的放射性35S(32P),分布于上清液中,使上清液的放射性小于沉淀物,C正确;
D、两组实验没有用标记蛋白质外壳的噬菌体侵染细菌,不构成对照,不能证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质,D错误。
故选C。
15. 某同学要构建链状DNA平面结构模型。用带孔的小圆片、五边形木片、长方形木片分别表示磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,数量各50个:用铁丝和订书钉分别代表化学键和氢键,数量充足。下列叙述错误的是( )
A. 应先构建出脱氧核苷酸模型
B. 长方形木片排列在模型内侧
C 每个五边形连接2个小圆片
D. 模型中碱基对最多可以有25个
【答案】C
【解析】
【分析】在双链DNA中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A=T、G=C。
【详解】A、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,所以构建链状DNA平面结构模型应先构建出脱氧核苷酸模型,A正确;
B 、在DNA结构中,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,含氮碱基排列在内侧,长方形木片表示含氮碱基,所以长方形木片排列在模型内侧,B正确;
C、DNA链两端的脱氧核苷酸中的五边形(脱氧核糖)只连接1个小圆片(磷酸),而中间的五边形连接2个小圆片,C错误;
D、由于碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,所以50个含氮碱基最多可形成25个碱基对,D正确。
故选C。
16. 研究发现,经典的孟德尔遗传定律和生物学表型之间还存在另外一层调控因素,即表观遗传。例如,基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与DNA甲基化有关。下列有关表观遗传的说法,错误的是( )
A. DNA甲基化对表型会产生影响
B. 甲基化导致DNA序列改变
C. DNA甲基化会影响基因表达
D. 发生DNA甲基化的基因可遗传给后代
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传学是指非基因序列改变所致的基因表达水平的变化,即环境变化引起的性状改变,影响基因表达,但不改变DNA序列。表观遗传学的研究内容包括DNA甲基化、组蛋白修饰与染色质重塑、基因组印记、染色体失活和非编码RNA调控等方式。表观遗传的3个主要特征:①可遗传性;②可逆性;③DNA的核苷酸序列不变。
【详解】AC、DNA的甲基化是指生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响,AC正确;
B、甲基化不会导致DNA序列发生改变,B错误;
D、DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,D正确。
故选B。
17. 在人工合成淀粉的科研项目中,科研人员模拟细胞内代谢过程,利用不同RNA协同工作。下列关于tRNA、mRNA、rRNA的叙述,正确的是( )
A. 三种RNA都能在核糖体上参与淀粉合成酶的合成
B. mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基是反密码子
C. 一种tRNA能转运多种氨基酸
D. rRNA单独发挥作用,催化氨基酸脱水缩合
【答案】A
【解析】
【分析】遗传信息位于DNA上,能控制蛋白质的合成;密码子位于mRNA,能编码氨基酸(终止密码子除外);反密码子位于tRNA上,能识别密码子并转运相应的氨基酸,且一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或几种tRNA携带。
【详解】A、mRNA携带遗传信息、tRNA转运氨基酸、rRNA构成核糖体,三者都能在核糖体上参与淀粉合成酶(蛋白质)的合成,A正确;
B、mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基是密码子,B错误;
C、tRNA呈三叶草形,一种tRNA只能转运一种氨基酸,C错误;
D、rRNA是核糖体的组成成分,需与蛋白质结合形成核糖体,氨基酸脱水缩合过程发生在核糖体上,且该过程中需要核糖体与多种酶作用,并非rRNA单独催化氨基酸脱水缩合,D错误。
故选A。
18. 在阿尔茨海默病基因治疗研究中,科研人员分析经基因编辑后的神经元细胞中一段mRNA(5'-AUGAACAUCAGU-3')。下列说法正确的是( )
第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
A. 从5'端读取密码子 B. 3个密码子可编码氨基酸
C. AAC的反密码子是TTG D. 编码序列为天冬酰胺—苏氨酸—精氨酸
【答案】A
【解析】
【分析】翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第二步(转录为第一步),翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。
【详解】A、密码子从5'端开始读取,A正确;
B、终止密码子不可编码氨基酸,B错误;
C、反密码子与密码子碱基互补配对,AAC的反密码子是UUG,C错误;
D、氨基酸由密码子决定,而密码子是mRNA上相邻的3个碱基,因此根据mRNA上碱基序列可知编码序列为甲硫氨酸—天冬酰胺—异亮氨酸—丝氨酸,D错误。
故选A。
19. 线粒体中mRNA含量调控的一种机制是:当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT 复合物,并使CCR4-NOT复合物降解mRNA。下列推测错误的是( )
A. 编码精氨酸的密码子有多个
B. 不含精氨酸密码子的mRNA更容易被降解
C. CCR4-NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用
D. 该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据
【答案】B
【解析】
【分析】密码子具有多样性、通用性和简并性。
【详解】A、密码子具有简并性,所以编码精氨酸的密码子有多个,A正确;
B、依据题干信息:“当线粒体中的核糖体遇到某些特定的精氨酸密码子时,识别这些密码子的tRNA会招募COR4-NOT 复合物,并使CCR4-NOT复合物降解mRNA”,所以不含精氨酸密码子的mRNA更难被降解,B错误;
C、CCR4-NOT复合物能降解mRNA,mRNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,所以具有降解mRNA功能的CCR4-NOT复合物具有催化磷酸二酯键断裂的作用,C正确;
D、线粒体中mRNA含量调控的机制可以反映基因的表达状况,所以该调控机制可为治疗线粒体相关疾病提供理论依据,D正确。
故选B。
20. 如图表示人体内某细胞中以核苷酸链②为模板在X酶的作用下进行的某生理过程的部分示意图(虚线表示X酶的移动方向,①②表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A. X酶为RNA聚合酶,该生理过程表示转录
B. X酶为解旋酶,①的合成需要DNA聚合酶的参与
C. ②链与①链中已标注碱基区域的互补序列为:5'-GGGTTTTA-3'
D. 若②链某位点发生碱基的替换一定导致其编码的蛋白质结构改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录过程中,需要DNA的一条链为模板合成mRNA;翻译过程中,需要以mRNA为模板,tRNA运送氨基酸,从而合成多肽链,多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
2、DNA的复制是以亲代DNA为模板,遵循碱基互补配对原则,合成子代DNA的过程。
3、根据题意和识图分析可知,图中②为模板链,①为子链,且①链中有T,因此该生理过程不是转录,该过程发生在人体内,故该过程为DNA复制,那么X酶应该是解旋酶。
【详解】A、②为模板链,①为子链,且①链中有T,因此该生理过程不是表示转录,因为转录的产物是RNA,不应该含有T,A错误;
BC、该生理过程应该是表示DNA复制过程,②链为模板链,①链为子链,因此X酶应该是解旋酶,①链的合成需要DNA聚合酶的参与,根据碱基互补原则和DNA的反向平行结构特点,与已标注区域的互补序列为3'-GGGTTTTA-5',B正确,C错误;
D、由于密码子具有简并性,若②链某位点发生碱基替换,转录的mRNA所决定的氨基酸种类可能保持不变,因此蛋白质结构不一定发生改变,D错误。
故选B。
21. 脊髓小脑性共济失调的致病基因和正常基因的碱基序列差异在于CAG重复次数不同,致病基因重复37次,正常基因重复22次。这种病的变异类型是( )
A. 基因突变 B. 基因重组
C. 染色体结构变异 D. 染色体数目变异
【答案】A
【解析】
【分析】基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因碱基序列的改变。基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
【详解】题意显示,脊髓小脑性共济失调的致病基因和正常基因的碱基序列差异在于CAG重复次数不同,致病基因重复37次,正常基因重复22次,这种碱基序列的改变发生在基因结构内部,因而属于基因突变,即A正确。
故选A。
22. 骨髓癌是骨髓中细胞恶性增生引起的癌症,药物硼替佐米可抑制癌变的骨髓细胞中某蛋白酶的功能,促进凋亡相关蛋白质的作用,进而引起癌细胞死亡。下列有关分析错误的是( )
A. 骨髓中细胞的恶性增生与细胞中的基因发生突变有关
B. 药物硼替佐米引起的癌细胞死亡与细胞内基因功能无关
C. 骨髓细胞癌变后,细胞黏着性下降,糖蛋白减少
D. 骨髓细胞癌变后能够无限增殖,细胞代谢增强
【答案】B
【解析】
【分析】癌细胞的特征: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,细胞之间的黏着性降低,容易在体内分散和转移等。
【详解】A、细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变,A正确;
B、药物硼替佐米可抑制癌变的骨髓细胞中某蛋白酶的功能,促进凋亡相关蛋白质的作用,进而引起癌细胞死亡,药物硼替佐米引起的癌细胞死亡细胞内基因的调控,B错误;
C、骨髓细胞癌变后,细胞黏着性下降,糖蛋白减少,C正确;
D、癌细胞能够无限增殖,细胞代谢增强,D正确。
故选B。
23. 下列有关基因突变和基因重组的叙述,错误的是( )
A. 突变基因中发生了碱基对的替换、增添或缺失,并引起基因的碱基序列发生改变,有可能遗传给后代
B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,R型细菌与S型细菌的细胞提取物混合转化出S型细菌是基因重组的结果
C. 真核细胞内同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换发生交换属于基因重组
D. 基因突变和基因重组是产生新基因的途径,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变指DNA中碱基对的替换、增添或缺失,导致基因结构改变。若突变发生在生殖细胞中,可通过配子遗传给后代,A正确;
B、艾弗里实验中,R型细菌摄取S型细菌的DNA,发生转化,属于不同物种间的基因重组,B正确;
C、减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致等位基因交换,属于基因重组,C正确;
D、基因突变是产生新基因的唯一途径,为生物变异的根本来源;基因重组仅产生新基因型,不产生新基因,D错误。
故选D。
24. 对果蝇实行人工诱变,果蝇的某基因发生突变后,转录出的mRNA长度不变,但翻译出肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。下列原因分析正确的是( )
A. 该基因突变可能是碱基对的缺失
B. 该基因突变可能导致终止密码子的位置发生了向前移动
C. 该基因突变可能导致mRNA无法与核糖体正常结合
D. 可以通过施加射线等物理诱变因素提高基因突变的频率
【答案】B
【解析】
【详解】A、若基因突变是碱基对的缺失,会导致mRNA长度改变,不符合题意,A错误;
B、若该基因突变导致终止密码子的位置发生了向前移动(起始密码不变),则会导致翻译的多肽链变短,符合题意,B正确;
C、若该基因突变可能导致mRNA无法与核糖体正常结合,则无法翻译出任何肽链,不符合题意,C错误;
D、射线等物理诱变因素确实可提高基因突变频率,这不能解释基因突变导致肽链变短的原因,不符合题意,D错误。
故选B。
25. 我国是最早养殖和培育金鱼的国家,金鱼养殖爱好者将透明鳞朝天眼和正常鳞水泡眼的金鱼杂交,得到了深受大众喜爱的五花朝天泡眼金鱼,已知金鱼的这两对性状由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上。下列相关叙述错误的是( )
A. 控制透明鳞、正常鳞的基因为一对等位基因,等位基因的产生源于基因突变
B. 不同品种的金鱼杂交过程中通过精、卵细胞随机结合,完成基因重组
C. 任一品种金鱼在产生配子的过程中均可能在前期、后期发生基因重组
D. 培育五花朝天泡眼金鱼的过程中出现了新的基因型
【答案】B
【解析】
分析】基因重组:
1、概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合;
2、类型:(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合;
(2)交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
【详解】A、基因突变能产生新基因,产生的新基因可能是原来基因的非等位基因,据题意可知,金鱼的透明鳞、正常鳞由一对等位基因控制,因此推测源于基因突变,A正确;
B、基因重组发生在减数分裂过程中,而不是在受精作用(精、卵细胞随机结合)过程中,B错误;
C、基因重组包括减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合和减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换(或交叉互换),因此任一品种金鱼在产生配子的过程中均可能在MⅠ前期、后期发生基因重组,C正确;
D、据题意可知,金鱼的透明鳞、正常鳞由一对等位基因控制,朝天眼和水泡眼由另一对等位基因控制,且两对基因位于两对同源染色体上,说明控制金鱼这两对性状的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,因此培育五花朝天泡眼金鱼的过程中出现了新的基因型,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
26. 某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:A和a、B和b是独立遗传,A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花;白花=1:1.若将F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花:白花=9:7,请回答:
(1)从紫花形成的途径以可知,紫花性状是由______对基因控制。根据F2表现,可以判断花色的遗传符合______定律。
(2)根据F1紫花植株自交的结果,可以推测F1紫花植株的基因型是______,其自交所得F2中,白花植株纯合体的基因型是______;推测两亲本白花植株的杂交组合(基因型)是______。
(3)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为______。
【答案】(1) ①. 两 ②. 自由组合
(2) ①. AaBb ②. aaBB、AAbb、aabb ③. Aabb×aaBB或AAbb×aaBb
(3)紫花:红花:白花=9:3:4
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:基因通过控制酶的合成来控制生物的性状,基因A通过控制酶A的合成来控制前体物质合成白色物质,基因B通过控制酶B的合成来控制白色物质合成紫色物质.基因A和基因B同时存在时,表现为紫色,其他情况下均表现为白色。
【小问1详解】
从紫花物质形成的途径可知,紫花性状是由两对基因控制,F1紫花植株自交,所得F2植株中紫花:白花=9:7,而9:7是9:3:3:1的变式,可以判断花色的遗传符合自由组合定律。
【小问2详解】
根据F1紫花植株自交的结果,说明F1紫花植株的基因型是AaBb,由于其自交所得F2中紫花:白花=9:7,所以紫花植株的基因型是A_B_,共有AABB、AaBB、AABb、AaBb4种,白花植株的基因型共有aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb共5种,其中纯合子为aaBB、AAbb、aabb。基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花:白花=1:1,即1×(1:1),说明亲本中有一对基因显性纯合子和隐性纯合子杂交,另一对基因属于测交,所以两白花亲本植株的基因型是Aabb×aaBB或AAbb×aaBb。
【小问3详解】
基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为紫花(9A_B_):红花(3A_bb):白花(3aaB_、1aabb)=9:3:4。
27. 果蝇的灰体/黑檀体、长翅/残翅为两对相对性状。某研究小组用一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1。回答下列问题:
(1)根据上述杂交结果,不能确定控制灰体/黑檀体性状的基因是位于常染色体还是X染色体上,请用简要文字说明理由______________________________________________________________。
(2)不再进行其他杂交实验,要想进一步明确果蝇灰体和黑檀体基因是否位于X染色体上,还需进行最简单的操作是__________________________________________。
(3)根据上述杂交结果判断,长翅/残翅这对性状中的显性性状为____________。若已知控制长翅/残翅性状的基因位于常染色体上,请用上述杂交子代果蝇为材料,设计一个杂交实验,判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子(要求写出杂交组合和预期结果)。
①杂交组合:____________________
②预期结果:
a.若______________________________________,则该雄果蝇为纯合子;
b.若______________________________________,则该雄果蝇为杂合子。
【答案】(1)无论基因是在常染色体上还是X染色体上,子代灰体∶黑檀体均可为3∶1,故无法判断
(2)观察子代黑檀体是否全为雄性(或统计子代中黑檀体个体的性别比例)
(3) ①. 长翅 ②. 用该显性雄果蝇与隐性雌果蝇杂交(或该雄果蝇与残翅雌果蝇杂交) ③. 若后代均为显性(或长翅) ④. 若后代显性∶隐性=1∶1(或“长翅∶残翅=1∶1”、“出现隐性性状”、“出现残翅”)
【解析】
【分析】分析题意可知,一对灰体长翅果蝇杂交,杂交子代中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅=9∶3∶3∶1,后代出现了黑檀体,且灰体:黑檀体=3:1,说明灰体对黑体为显性性状;后代出现了残翅,且长翅:残翅=3:1,说明长翅对残翅为显性性状。
【小问1详解】
由分析可知,灰体对黑檀体为显性性状,假设用A/a表示相关基因。若若基因在常染色体上,则Aa×Aa→A_(灰体):aa(黑檀体)=3:1;若基因在X染色体上,则XAXa×XAY→XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,即灰体:黑檀体=3:1,无法判断控制该性状的基因在常染色体上,还是X染色体上,因为两种情况产生的后代的性状分离比都是3:1。
【小问2详解】
由上述分析可知,若基因位于X染色体上,黑檀体的表现与性别有关。通过观察子代的黑檀体的性别,可判断基因位置。若只出现在子代的雄性,可判断该基因位于X染色体上,若子代中无论雌雄都有黑檀体,说明控制该性状的基因位于常染色体上。
【小问3详解】
由以上分析可知,长翅对残翅为显性性状,若控制该性状的基因在常染色体上,则亲本都是杂合子,子代长翅有纯合子和杂合子。欲判断一只具有该显性性状的雄果蝇是纯合子还是杂合子,可以用该显性雄果蝇与隐性雌果蝇杂交,若后代均为显性,则该雄果蝇为纯合子;若后代显性∶隐性=1∶1,则该雄果蝇为杂合子。
28. DNA分子双螺旋结构模型提出之后,人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。某生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式,基本思路是用14N标记大肠杆菌的DNA双链,然后在含15N的培养基中让其繁殖两代,提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理,可能出现的实验结果如图2。回答下列问题:
(1)该实验用到的实验技术有_______技术和密度梯度离心。若亲代大肠杆菌繁殖一次,出现实验结果1,可以说明DNA复制方式不是全保留复制,理由是_______。
(2)若亲代大肠杆菌繁殖二代,出现实验结果2,说明DNA复制方式是_______复制。按照此复制方式:
①亲代大肠杆菌繁殖N代(N≥2),实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为________。
②某个DNA复制过程中,出现了图3所示DNA片段1→DNA片段2的变化,图3中1个DNA片段2至少需要经过_____次复制才能获得DNA片段3。
【答案】(1) ①. 同位素标记 ②. 若为全保留复制,实验结果1应只出现轻带和重带
(2) ①. 半保留 ②. 0:2:2N-2 ③. 2
【解析】
【分析】由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对分子质量不同,DNA分子的两条链都是15N,DNA分子的相对分子质量最大,离心后分布在试管的下端,如果DNA分子的两条链都是14N,相对质量最轻,离心后分布在试管上端,如果DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N,相对分子质量介于二者之间,离心后分布在试管中部,若是DNA分子的复制是分散复制,不论复制几次,离心后的条带只有一条,然后根据实验出现的条带推断DNA分子的复制方式。
【小问1详解】
本研究使用了15N对DNA分子进行了标记,应用了同位素示踪技术,同时用密度梯度离心法对DNA分子进行分离;若亲代大肠杆菌繁殖一次,出现实验结果1(离心后只有1条中带) ,可以说明DNA分子的复制可能是半保留复制,也可能是分散复制,但可以排除全保留复制,因为若为全部留复制,则1个DNA复制一次后形成的2个DNA分子是1个只含14N,另一个只含15N,实验结果应出现一条轻带和一条重带。
【小问2详解】
若DNA复制方式是半保留复制,则亲代大肠杆菌繁殖二代,即1个DNA分子复制2次形成的4个DNA分子,只含15N的两个(重带),一条链14N、一条链15N的两个(中带),经离心出现实验结果2。
按照半保留复制方式:
①亲代大肠杆菌繁殖N代(N≥2),无论复制多少代,形成的2N个DNA分子,只含14N的0个,一条链14N、一条链15N的两个,只含15N的2N-2个,即实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为0:2:2N-2。
②图3中与DNA片段3相比,DNA片段2中G/U替换为了A/T,进行第一次复制时会出现A/U(模板链上的碱基U与A配对);进行第二次复制时会出现T与A配对;即至少需要经过2次复制,DNA片段2中G/U可替换为A/T,才能获得DNA片段3。
29. 下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程,RP基因操纵元是控制核糖体蛋白质合成的DNA 分子片段,RBS是核糖体结合位点。回答下列问题:
(1)与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是_______。
(2)过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“一丝氨酸——组氨酸——谷氨酸—”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA 上的相应碱基序列分别为AGA、GUG、CUU,则决定该氨基酸序列的基因相应部分的碱基序列为_______。
(3)当细胞中缺乏rRNA 时,RP1 与RBS结合,导致RBS被封闭,引起的后果是________,通过这种调节机制可以避免_______。
(4)大肠杆菌细胞中的RNA,其功能有 (填标号)。
A. 作为遗传物质 B. 传递遗传信息
C. 转运氨基酸 D. 构成核糖体
【答案】(1)T-A (2)-AGAGTGAA-
(3) ①. RP1等蛋白质合成终止,进而使核糖体数目减少 ②. 细胞内物质和能量的浪费 (4)BCD
【解析】
【分析】题图分析:图示表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质的合成及调控过程。图中①为转录过程,场所是拟核;②为翻译过程,发生在核糖体上。
【小问1详解】
图中过程①为转录过程,过程②为翻译,所以过程①与过程②相比,过程①特有的碱基互补方式是T-A。
【小问2详解】
RP1中有一段氨基酸序列为“-丝氨酸-组氨酸-谷氨酸-”,它们的反密码了分别为AGA、GUG、CUU,则它们的密码子依次为UCG、CAU、CAG,根据碱基互补配对原则,则决定该氨基酸序列的基因相应部分的碱基序为:-AGAGTGAA-。
【小问3详解】
当细胞中缺乏rRNA时,RP1与RBS结合,导致RBS被封闭,引起的后果是RP1等蛋白质合成终止,进而使核糖体数目减少,通过这种调节机制可以避免细胞内物质和能量的浪费。
【小问4详解】
大肠杆菌细胞中:mRNA可以传递遗传信息;tRNA可以识别密码子并转运相应的氨基酸;rRNA是组成核糖体的重要成分;作为遗传物质是细胞中DNA的功能,即BCD正确。
故选BCD。
30. 水稻黄绿叶是一种突变体,突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状。回答下列问题:
(1)ygl4基因出现是_____的结果。
(2)研究人员将该突变体与野生型水稻在不同温度条件下分别进行了种植,并测定了两个株系的光合色素含量,结果如表所示。
类型
温度(℃)
色素含量(mg·g-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
20
3
1.1
0.5
25
2.8
1.1
0.5
30
3
1.1
0.6
突变型
20
0.8
0.3
0.1
25
2.5
0.3
0.3
30
2.5
0.3
0.3
据表分析,该突变体是一种______(填“高温敏感型”或“低温敏感型”)叶色突变体。分析该突变体导致水稻减产的原因可能是_______。
(3)已知水稻细胞核中有一对等位基因A/a也控制叶色性状。有人猜想,该突变体细胞质中的基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色。以野生型(核基因型为AA)和该突变体植株为材料,设计杂交实验探究上述猜想:______(要求写出杂交实验方案,并预期结果及结论)。
【答案】(1)基因突变
(2) ①. 低温敏感型 ②. 发生黄绿叶突变后,叶片光合色素含量下降,光合作用强度减弱,有机物的积累量减少,导致产量下降
(3)杂交实验方案:以突变体植株为母本,野生型植株为父本,进行杂交,观察子代的表型
预期结果及结论:①若子代全表现为正常叶色,则细胞质基因受核基因控制;②若子代全为黄绿叶色,则细胞质基因不受核基因控制
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中碱基(对)的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变;碱基(对)的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变,如果发生在编码区,则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变,碱基(对)替换往往只有一个密码子发生改变,翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化,碱基(对)增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化,基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。
【小问1详解】
突变体的细胞质中含有ygl4基因,突变体中该基因编码一个核黄素合成途径中的关键酶(LS酶),该酶合成受阻,核黄素含量下降,进而影响其他性状,故ygl4基因出现是基因突变的结果。
【小问2详解】
分析表格,突变型在20℃→25℃时,叶绿素a和类胡萝卜素含量均有上升,25℃→30℃时,叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均没有改变,说明该突变体是一种低温敏感型叶色突变体。该突变体导致水稻减产的原因可能是发生黄绿叶突变后,叶片光合色素含量下降,光合作用强度减弱,有机物的积累量减少,导致产量下降。
【小问3详解】
该突变体的叶绿体内编码核黄素(即维生素B2)合成酶的基因Y突变成了y,导致植株体内核黄素含量下降,该突变体细胞质中的基因Y/y受这对核基因控制,即有A存在时,无论细胞质中的Y基因是否突变,个体全表现为正常叶色,由于细胞质基因存在母系遗传,要探究上述猜想,需要让突变体植株为母本,故杂交实验方案为:以突变体植株为母本,野生型植株(核基因型为AA)为父本,进行杂交,观察子代的表现型。由于细胞质基因存在母系遗传,其子代中细胞质基因为y,细胞核基因型一定含有A。若细胞质基因受核基因控制,则子代全表现为正常叶色;若细胞质基因不受核基因控制,则子代全为黄绿叶色。因此预期结果及结论:①若子代全表现为正常叶色,则细胞质基因受核基因控制:②若子代全为黄绿叶色,则细胞质基因不受核基因控制。
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