内容正文:
高一生物下学期 期中压轴题
题型1:减数分裂和受精作用
一.单项选择题
1.下图为玉米(2n=20)花粉母细胞减数分裂不同时期的固定装片,据图分析正确的是( )
A.图甲、乙中的细胞存在同源染色体
B.图甲、丙细胞中,染色体行为与有丝分裂后期一致
C.图乙细胞中,染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D.按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丁→丙
2.处于减数分裂过程中的某细胞,其细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内不可能发生( )
A.联会
B.同源染色体分离
C.着丝粒分裂
D.非姐妹染色单体间的互换
3.下列可表示人类生殖细胞形成过程中细胞核DNA含量变化的曲线是( )
A. B.
C. D.
4.某同学以蝗虫的精巢作为实验材料制成装片观察减数分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.能观察到减数分裂Ⅰ时期同源染色体两两配对的联会过程
B.观察装片时可能看到处于有丝分裂某时期的细胞
C.在低倍镜下能找到处于减数分裂Ⅰ、Ⅱ时期的细胞
D.制作该临时装片时可以用甲紫溶液对染色体进行染色
5.下图为某哺乳动物的一个器官中处于不同分裂时期的细胞图像,下列叙述不正确的是( )
A.该器官为睾丸或卵巢
B.图1的名称为次级精母细胞
C.图2、图3三个细胞均含有同源染色体
D.图3细胞内有4条染色体、8条染色单体
二.多项选择题
6.图I、Ⅱ、Ⅲ、IV、V是果蝇细胞分裂有关图像,染色体、核DNA、染色单体均已统计或呈现,下列说法正确的是( )
A.图中的 Ⅱ 可表示减数分裂 I 后期也可表示有丝分裂中期
B.图中的 III 所示细胞名称可能为极体
C.图中的 V 细胞处于有丝分裂中期
D.自由组合定律发生的时期属于 II
7.图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,下列相关叙述正确的是( )
A.图一中②④为次级精母细胞
B.图一中⑤所进行的细胞分裂细胞内最多有4个染色体
C.图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤
D.图二BC段形成的原因是染色体复制,染色体数目加倍
8.某生物实验小组对某动物的切片进行显微镜观察,并绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体),图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。下列说法错误的是( )
A.图甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是精细胞或卵细胞
B.图乙中的染色单体条数与丙图相同,两图都对应图丁的①阶段
C.图丁中①⑤⑥⑦阶段都含有同源染色体
D.图丁中④→⑤、⑤→⑥染色体数目加倍的原因相同
三、非选择题
9.如图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图。
请回答下列问题:
(1)由分裂图可知,a=____。坐标图的EF段细胞中的染色体数目是____条。
(2)时期HI后,形成的细胞进行的分裂方式是____。
(3)分裂图中的各细胞可同时存在于该动物的____(填器官名称)中,具有同源染色体的细胞是____(填数字)。
10.图1表示某一动物(2N=4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目的变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图1中a、b、c表示染色体的是_______(填字母),图1中________对应的细胞内不可能存在同源染色体。图4中丙细胞→丙细胞的下一时期过程对应于图1中的_______(用罗马数字和箭头表示)。
(2)图2中姐妹染色单体分离发生在_______(填数字序号)阶段;B过程表示生物体内发生了_______作用。
(3)图3中A~B段形成的原因是_______;图3中C~D段形成的原因是_______。
(4)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是_______,乙细胞产生的子细胞名称为_______。丙细胞对应图1中的时期是_______,对应于图2中_______(填数字序号)阶段。
(5)请绘出图4中甲细胞的染色体、染色单体和核DNA含量柱形图,并在横坐标下注明该细胞的分裂时期_______。
题型2:基因分离定律的实质和应用
一、单项选择题
11.香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。根据以下杂交实验,可以得出的结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花①×白花②
全为红花
二
红花③×红花④
红花与白花数量比约为3:1
A.红花为显性性状
B.红花①的基因型为Rr
C.红花③与红花④的基因型不同
D.白花②的基因型为Rr
12.豌豆在自然状态下是纯种的原因是( )
A.豌豆品种间性状差异大
B.豌豆先开花后受粉
C.豌豆是闭花传粉、自花受粉的植物
D.豌豆是异花传粉的植物
13.某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个等位基因控制,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,已知基因型为AYAY的胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述正确的是( )
A.基因AY、A、a位于同源染色体的不同位置
B.基因型为AYa和Aa的个体杂交,F1有2种表型
C.1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,F1可同时出现鼠色与黑色个体
D.1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,F1出现鼠色个体的概率为1/2
14.冬瓜的白皮和黑皮是一对相对性状,受一对等位基因控制。下图表示以两株冬瓜为亲本的杂交实验过程。下列说法错误的是( )
A.据图可以判断白皮对黑皮为显性
B.F₁白皮冬瓜中不存在纯合子
C.F₂的X表现为黑皮
D.F₂白皮冬瓜中基因型和亲代白皮冬瓜相同的占1/3
二、多项选择题
15.孟德尔创新运用“假说—演绎法 ”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述,正确的是( )
A.孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的 ”
B.预测测交后代出现 1∶1 的性状分离比属于演绎推理过程
C.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子 ”
D.运用“假说—演绎法 ”验证的实验结果不一定总与预期相符
16.将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代中纯合子和杂合子所占的比例如图曲线所示,据此分析,下列说法正确的是( )
A.可表示后代中杂合子所占比例随自交代数变化的是c曲线
B.若逐代淘汰隐性个体,显性个体中杂合子的比例比c曲线所对应的比例要小
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
17.分离定律既有助于人们正确地解释生物的遗传现象,也能指导动植物的育种工作。有关叙述正确的是( )
A.鉴定一只白色(显性)山羊是否纯合宜采用测交实验
B.区分豌豆一对相对性状的显隐性关系可采用杂交实验
C.提高抗锈病(显性)小麦的纯合度宜采用自交的方法
D.无芒水稻自交后代不发生性状分离,说明该无芒水稻为显性纯合子
三、非选择题
18.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因 Y、y控制的。请分析下图杂交实验并回答有关问题:
(1)豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对_________性状。根据实验_____可以判断,豌豆子叶的________色是显性性状。
(2)实验一中, 亲本黄色子叶(甲)的基因型是_____,绿色子叶(乙)的基因型是______。
(3)实验二中,F1黄色子叶(戊)的基因型及比例为_______。
(4)实验二中,F1出现黄色子叶与绿色子叶的比例是3: 1,主要原因是亲本黄色子叶(丁)中的遗传因子Y与y在形成配子时分离。丁产生的配子种类及比例是______,体现了基因分离定律的实质。
(5)实验一的F1的黄色子叶(丙)与实验二的F2的黄色子叶(戊)杂交,F2的黄色子叶植株中能稳定遗传的占______。
(6)豌豆是良好的实验材料,因为__________,故自然状态下是纯合子。
19.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:
(1)豌豆适合作遗传学实验材料的优点有_______________________(答出两点)。
(2)实验一中亲代P的黄色子叶植株与绿色子叶植株杂交的操作过程为:去雄→套袋→________ →再套袋,去雄的个体做__________(填父本或母本),套袋的目的是______________________。
(3)从实验________可判断这对相对性状中____________是显性性状。实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占____________。
(4)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为____________。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占____________。
(6)实验二F1中黄色子叶戊若进行测交,所获得的子代黄色子叶个体与绿色子叶个体之比为_________。若进行自交,所获得的后代基因型及之比是_______________。
20.孟德尔的豌豆杂交实验是经典的遗传学实验。某学校兴趣小组尝试验证遗传规律,选取豌豆种子的黄色子叶和绿色子叶(由一对等位基因Y、y控制)进行实验,请分析回答:
实验一
实验二
(1)从实验_____可判断这对相对性状中_____是显性性状。
(2)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其主要原因是黄色子叶甲产生的_____。
(3)实验二黄色子叶戊的基因型为_____,若黄色子叶戊植株之间随机杂交,所获得的子代中绿色子叶占_____。
(4)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占_____。
题型3:基因自由组合定律的实质和应用
一、单项选择题
21.两株豌豆进行杂交,得到如图所示的结果,其中黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。则亲本的基因型是( )
A. B. C. D.
22.已知某种水果果皮红色(A)对黄色(a)为显性,果肉酸味(B)对甜味(b)为显性,这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。现有基因型为AaBb、aabb的两个个体杂交,其子代的表型比例是( )
A.1:1:1:1 B.9:3:3:1
C.3:1:3:1 D.1:1
23.自由组合定律的实质是( )
A.F₁产生的雌雄配子自由组合
B.F₁自交后代中出现性状自由组合
C.F₂出现9: 3: 3: 1的性状分离比
D.F₁产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
24.豌豆种子黄色(Y)、圆粒(R)均为显性,某兴趣小组用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代F1出现4种类型,性状统计结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.亲本中黄色圆粒植株的基因型为YyRr或YyRR
B.F1黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr
C.F1中,表型不同于亲本的只有黄色皱粒
D.F₁中纯合子所占的比例为1/4
25.人类ABO血型由9号染色体上的复等位基因IA、IB、i决定,IA和IB对i显性,IA、IB同时存在时都能表达。血型的基因型组成见下表,相关叙述正确的是( )
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.IA、IB、i的遗传遵循基因的自由组合定律
B.A型血男性和B型血女性婚配生下的孩子,其血型最多有3种可能
C.A型男性和B型女性婚配,不可能生O型女儿
D.O型女性和AB型男性婚配,生B型男孩的概率为1/4
二、多项选择题
26.某植物花色有红色、粉红色和白色,受两对等位基因(A/a和B/b)控制,基因型为AaBb的红花个体自交,F1中红花:粉红花:白花=9:6:1。下列分析正确的是( )
A.F1中出现粉红花是由于基因的融合遗传
B.F1的粉红花中,能稳定遗传的个体占1/3
C.F1中红花、粉红花和白花的基因型种类之比为4:8:1
D.F1的红花自交,后代中白花所占的比例为1/36
27.甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,下列相关叙述正确的是( )
A.甲同学模拟等位基因的分离,发生在过程②中
B.上述4个小桶内小球的数量一定相同,雌雄配子数量比例为1∶1
C.上述每个小桶内不同类型小球的数量不一定相同,且抓取记录组合后放回原处
D.乙同学经过多次抓取小球实验后,若统计数量足够多,得到ab组合概率约为1/4
三、非选择题
28.番茄是雌雄同株的植物,其紫茎和绿茎(由D、d控制)是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶(由H、h控制)是一对相对性状,两对基因独立遗传。现利用三种不同基因型的番茄进行两组杂交,实验结果如表所示。据表分析回答下列问题。
实验编号
亲本表型
子代表型及比例
实验一
紫茎缺刻叶①×绿茎缺刻叶②
紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶=3:1
实验二
紫茎缺刻叶③×绿茎缺刻叶②
紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶;绿茎马铃薯叶=3:1:3:1
(1)仅根据实验一的杂交的结果,能判断出__________(填“0”或“1”或“2”)对相对性状的显隐性关系,隐性性状是___________。根据实验一、二的结果可知,这两对等位基因的遗传遵循__________定律。
(2)亲本的紫茎缺刻叶①、紫茎缺刻叶③的基因型依次是_________、_________。
(3)紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交,后代的表型及比值为___________,后代的紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体占____________。
(4)若用实验二子代中的紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶植株杂交,其后代中绿茎缺刻叶植株所占的比例为_________。
(5)若番茄的果实颜色由两对等位基因(A和a、B和b)控制,且基因的表达与性状的关系如图1所示,为探究这两对等位基因是否位于同一对同源染色体上,某生设计了如下实验:
实验步骤:让基因型为AaBb的植株自交,观察并统计子代植株上番茄果实的颜色和比例(不考虑染色体互换)。
实验预测及结论:
①若子代番茄果实的颜色及比例为__________,则A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代番茄果实的颜色及比例为__________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代番茄果实的颜色及比例为___________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体。
29.蝴蝶翅色中紫翅(A)对黄翅(a)为显性,眼色绿眼(B)对白眼(b)为显性。让紫翅绿眼蝴蝶和紫翅白眼蝴蝶杂交,F1中出现4种表型,其性状统计结果如图所示。请回答下列问题:
(1)蝴蝶翅色和眼色的遗传遵循___________定律,亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是___________其产生配子有___________种,受精时雌雄配子的结合方式有______________种。
(2)F1中亲本型所占的比例是___________,F1中黄翅绿眼蝴蝶所占的比例是___________,F1中紫翅绿眼蝴蝶的基因型是___________。
(3)若用F1中任意一只紫翅绿眼与一只黄翅白眼(为一对雌雄蝴蝶)杂交,F2的性状类型及比例为___________。
(4)现有一只基因型未知的雌性紫翅白眼蝴蝶,请你设计实验来测定该紫翅白眼蝴蝶的基因型。
实验步骤:让该雌性紫翅白眼蝴蝶与雄性___________蝴蝶进行交配,观察并统计后代的表型及其比例。
实验结果:若后代中___________,则其基因型为AAbb;若后代中___________,则其基因型为Aabb。
30.下图表示某自花传粉植物花色遗传情况,请回答下列问题:
(1)利用该植物进行杂交实验时,应对________(填“母本”或“父本”)进行去雄,去雄的时间应注意在________,并对________(填“母本”或“父本”)进行套袋和人工授粉,授粉前后均需套袋,目的是________。
(2)F2中出现各种花色的现象称为________。该植物花色性状的遗传至少受________对基因控制,彼此之间遵循基因________定律,判断理由是________。
(3)图一F2紫花中能稳定遗传的占________,F2中的白花植株的基因型有________种。让F2中的蓝花植株进行自交,则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为________。让图中的F1进行测交,则后代表型及比例为________。
题型4:伴性遗传的遗传规律及应用
一、单项选择题
31.下图为果蝇(2n=8)体细胞中的两条染色体上部分基因及位置关系。下列相关叙述正确的是( )
A.萨顿等人测出了果蝇的上述基因在染色体上的相对位置
B.图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因
C.在减数分裂Ⅰ的后期,上述基因不会位于细胞的同一极
D.白眼雄蝇与野生型杂交,可验证基因位于染色体上的假说
32.下列关于抗维生素D佝偻病的叙述,正确的是( )
A.男性患者的后代中,子女各有1/2患病
B.女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常
C.表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
D.患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者
33.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析错误的是( )
A.甲病是常染色体显性遗传,乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ—3的致病基因均来自Ⅰ—2
C.Ⅱ—2有一种基因型,Ⅲ—8基因型有四种可能
D.若Ⅱ—4与Ⅱ—5再生育一个孩子,两种病都患的男孩概率是3/16
34.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上:长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
35.果蝇的灰身基因对黑身基因为显性,位于常染色体上;红眼基因对白眼基因为显性,位于X染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,F1再自由交配得F2。下列说法正确的是( )
A.F2中会产生白眼雌蝇
B.F1中无论雌雄都是灰身红眼
C.F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的父方
D.F1中雌蝇都是灰身红眼,雄蝇都是灰身白眼
36.下列有关人类遗传病的系谱图(图中深颜色表示患者)中,不可能表示人类红绿色盲遗传的是( )
A. B.
C. D.
37.鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现将纯合白色雌鸽与纯合灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为灰色,雄鸽均为白色。下列判断正确的是( )
A.灰色对白色为显性性状
B.亲本基因型分别是ZaW、ZAZA
C.基因A在Z染色体上,W染色体上含有它的等位基因
D.F1的雌雄个体交配,F2中灰色雌鸽所占的比例为1/4
二、多项选择题
38.图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图。甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,且Ⅱ5不携带致病基因。不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色隐性遗传
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.乙病在女性人群中的发病率高于男性人群中的发病率
D.若Ⅲ4与甲病基因携带者婚配,后代患甲病的概率为1/12
三、非选择题
39.如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
(1)甲病的遗传方式是_____遗传;理论上,乙病在人群中男性的发病率_____女性(填“高于”、“低于”或“等于”)。
(2)Ⅱ-1的基因型为_____,Ⅲ-3的基因型为_____。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个男孩,则这个男孩同时患甲、乙两种病的概率是_____。
(4)Ⅳ-1的两对等位基因均为纯合的概率是_____,若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是_____。
40.如图为某家族遗传系谱图,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制,已知Ⅱ7不携带乙病的致病基因。回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为______染色体______性遗传,乙病的遗传方式为______染色体隐性遗传。
(2)Ⅱ5乙病的致病基因来自______。
(3)Ⅱ4的基因型是______,Ⅲ16的基因型是______。
(4)我国禁止近亲结婚,若Ⅲ12与Ⅲ13结婚,仅考虑甲病和乙病,生育一个两病皆患男孩的概率是______。若Ⅲ15与人群中某正常男子结婚,则所生孩子同时患甲病和乙病的概率是______。
题型5:DNA是主要的遗传物质
一、单项选择题
41.下列有关T2噬菌体侵染细菌的实验叙述正确的是( )
A.在被32P标记的肺炎链球菌中培养,可获得含32P的亲代噬菌体
B.噬菌体利用细菌的脱氧核糖核苷酸、氨基酸等合成自身的物质
C.含35S的亲代噬菌体侵染细菌后,放射性主要分布在C处
D.含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,搅拌是否充分会影响图中C处放射性强度
42.如果用32P、35S、15N标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为( )
A.可以在外壳中找到35S和15N
B.可以在DNA中找到32P和15N
C.可以在外壳中找到32P、15N
D.可以在DNA中找到32P、35S、15N
43.在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.可以用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记
B.T2噬菌体增殖所需要的原料、酶和ATP等物质可均由大肠杆菌提供
C.35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,保温时间过短或过长都会导致上清液中放射性增强
D.烟草花叶病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
44.下图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。相关叙述正确的是( )
A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体
B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离
C.若只有C中含大量放射性,可以证明噬菌体的蛋白质留在外面
D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分
45.下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验结果可以表明导致小鼠死亡的不是荚膜而是S型活菌
B.艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
二、多项选择题
46.科研人员利用一种感染A细菌的病毒B采用下图所示的两种方法来探究病毒B的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述错误的是( )
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
47.艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲组培养基上出现两种菌落,主要是S型细菌形成的菌落
B.乙组培养皿中有R型和S型菌的菌落,推测蛋白质不是转化因子
C.丙组培养基上只有R型细菌,说明DNA被水解之后不具有转化功能
D.该实验利用加法原理,逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性
48.关于赫尔希和蔡斯 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验,下列说法正确的是( )
A.要获得 35S 标记噬菌体需先用含35S 培养基培养大肠杆菌,再用含35S 大肠杆菌培养噬菌体
B.32P 标记的一组,沉淀物 d 的放射性很高
C.噬菌体 DNA 复制需要在大肠杆菌的细胞核中
D.该实验与艾弗里的肺炎链球菌实验思路一致,都是设法将 DNA 和蛋白质分开
三、非选择题
49.探索遗传物质本质的历程中,几个经典实验发挥了重要作用。请回答下列问题。
(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种________,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为________,利用的是酶的________特性。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:
a.噬菌体侵染大肠杆菌 b.35S和32P分别标记噬菌体 c.放射性检测 d.离心分离
①该实验步骤的正确顺序是________。
A.a b c d B.d b a c C.b a d c D.b a c d
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养________,再用噬菌体去侵染________,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性存在于________。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要________。
A.细菌的DNA B.噬菌体的DNA C.噬菌体的原料 D.细菌的原料
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M,为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,开展了相关实验,如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M +DNA水解酶+活鸡胚培养基
C
①该实验运用了________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式是________。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组和C组的实验结果分别是____。
50.核酸作为遗传物质对生物学至关重要,回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题:
I.艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物,然后开展下列五组实验:
①S型细菌的细胞提取物+R型活细菌;②(S型细菌的细胞提取物+蛋白酶)+R型活细菌;③(S型细菌的细胞提取物+RNA酶)+R型活细菌; ④(S型细菌的细胞提取物+酯酶)+R型活细菌;⑤(S型细菌的细胞提取物+DNA酶)+R型活细菌。
(1)本对照实验中,控制自变量是采用“___________原理”。
(2)第①②组实验结果说明了___________。
(3)该实验得出的结论是______________________。
Ⅱ.1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验,下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。
(4)图1中,噬菌体的核酸位于__________(用图1中字母表示)。
(5)在图2实验过程中,搅拌的目的是___________,离心的目的是__________。
(6)噬菌体利用来自于________的氨基酸合成蛋白质外壳。
(7)图2实验利用了同位素标记法,由实验结果可知,此次实验的标记元素是__________,根据该组实验结果可以说明__________进入了细菌。上述实验中,________(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是________。
(8)该实验的结论是________。
题型6:DNA分子的结构和复制过程
一、单项选择题
51.用15N标记了两条链含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列有关说法中错误的是( )
A.该DNA分子含有的氢键数目是260个
B.该DNA分子复制第3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160个
C.子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为1:7
D.子代DNA分子中含15N的DNA分子与含14N的DNA分子之比为1:3
52.在一个双链DNA分子中碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列叙述不正确的是( )
A.脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
B.碱基之间的氢键数为(3m/2)-n
C.一条链中A+T的数量为n
D.鸟嘌呤的数量为(m-n)/2
53.线粒体中的遗传物质是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A.该DNA分子中有两个游离的磷酸基团,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B.解旋酶和RNA聚合酶均可断开⑤,DNA聚合酶可催化⑥的形成
C.④为DNA分子的基本组成单位之一
D.DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
54.下图是某同学制作的含4个碱基对的DNA平面结构模型。下列叙述错误的是( )
A.搭建脱氧核苷酸时,每个磷酸分子连着1个脱氧核糖
B.⑨、⑩分别为鸟嘌呤和胸腺嘧啶
C.①、②交替排列构成DNA分子基本骨架
D.①为3′端,⑥为5′端④
55.质粒是一种在细菌中独立存在于拟核核DNA之外,能够自主复制的小型双链环状DNA分子。某质粒中含有400个碱基,其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。下列表述正确的是( )
A.该质粒分子有2个游离的磷酸基团
B.该质粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数与磷酸二酯键数相同
C.该质粒分子中4种碱基的比例为A:G:T:C=3:4:1:2
D.该质粒分子中的携带的遗传信息蕴藏在4种碱基排列方式之中
56.如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是( )
A.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑤⑧所指碱基占的比例越大,DNA越稳定
C.①和②相间排列,构成了DNA的基本骨架
D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团和一个碱基
二、多项选择题
57.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N—DNA(相对分子质量为a)和15N—DNA(相对分子质量为b)。将含15N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述,正确的是( )
A.I 代细菌DNA 分子中两条链都是14N
B.Ⅱ代细菌含15N的DNA 分子占全部DNA 分子的1/4
C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为为(7a+b) /8
D.若将I、Ⅱ代中的DNA都变为单链再离心,则无法确定 DNA的复制方式
58.1958年,美国生物学家米西尔森和斯塔尔将DNA双链都被15N标记的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养两代,分别收集亲代、子一代和子二代大肠杆菌并提取DNA,对提取的DNA进行离心,其结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.该实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.由亲代和子一代的离心结果可排除全保留复制
C.由实验结果可以证明DNA为半保留复制
D.子二代中含14N的DNA分子占比为50%
三、非选择题
59.图一中DNA分子有a和d两条链,I和II均是DNA分子复制过程中所需要的酶,图二是图一中某一片段的放大示意图。请分析回答下列问题:
(1)从图一可看出DNA复制的特点是______________________,Ⅰ是 ______________酶,Ⅱ是_____________酶。DNA复制过程中新形成的子链延伸方向是_________。
(2)图二中,DNA分子的基本骨架由_________(填序号)交替连接而成,④的名称是_____________。
(3)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占______%。
(4)某DNA含有100个碱基对,其中A有40个。将其放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则每个子代DNA,分子的相对分子质量比亲代DNA分子增加了____________。第五次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 _______个。
(5)为证明DNA复制的方式,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置。下图表示几种可能的离心结果,则:
① 大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代。如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应该如图中试管________所示:如果为半保留复制,则DNA带的分布应如图中试管 _________所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌增殖3代后,含14N的DNA分子占______________ %。
60.科学家利用大肠杆菌进行了DNA复制方式的实验探究,下图1为DNA复制示意图。请回答下列问题。
(1)DNA复制开始时,双链DNA分子通过______(写出两种)酶的作用,在复制起点位置形成复制叉。该过程以______为原料。
(2)研究表明,DNA分子中G+C的比例越高,加热解旋所需要温度就越高,原因是______。
(3)如图2表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管______所示;如果DNA为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管______所示。
②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代,若DNA为半保留复制,则15N标记的DNA分子占______%。若大肠杆菌的1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,则该大肠杆菌增殖第三代时,需要消耗______个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4)若让T4噬菌体侵染¹5N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,推测其原因可能是______。
题型7:遗传信息的转录、遗传信息的翻译
一、单项选择题
61.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述正确的是( )
A.转录时游离的核糖核苷酸连接到子链的5'端
B.转录和翻译过程都存在碱基 T 与碱基 A 的配对
C.mRNA上的多种密码子可能决定同一种氨基酸
D.一个核糖体可同时与多条mRNA结合,进行多条肽链的合成
62.下列有关中心法则的叙述中,正确的是 ( )
A.HIV病毒可在病毒内自主合成逆转录酶
B.正常人体细胞中的 RNA 来源于过程②和④
C.③与②过程相比,特有的碱基配对方式是U——A
D.胰岛 B细胞中核DNA的遗传信息的传递过程有①②③
63.图示花青素的合成与牵牛花颜色变化的路径,下列相关叙述错误的是( )
A.牵牛花的颜色至少由3对等位基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程
C.基因①不表达将导致基因②和基因③也不表达
D.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系
64.图示中心法则,其中①-⑤表示遗传信息传递的生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A.过程①和②的碱基配对方式完全不同
B.过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
C.人的造血干细胞可以发生的遗传信息传递途径有①②③⑤
D.烟草花叶病毒体内进行的过程有④⑤
65.表观遗传现象普遍存在于生物的生命活动中,相关叙述正确的是( )
A.表观遗传现象仅存在于生物体生长发育的特定时期
B.基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关
C.表观遗传是基因的碱基序列改变后引起的基因表达和表型改变的现象
D.DNA甲基化导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
66.下图为中心法则及其补充的示意图,相关叙述错误的是( )
A.过程①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
B.人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染T细胞后可发生过程④
C.①②③过程均可发生在菠菜叶肉细胞的细胞核中
D.原核生物体内过程②和③可同时进行
二、多项选择题
67.核糖体由大、小两个亚基组成,其上有A、P、E三个位点。A位点是新进入的tRNA结合位点,P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点,E位点是空载的tRNA释放位点。相关叙述错误的是( )
A.tRNA分子由于存在碱基互补配对,其上的嘌呤数等于嘧啶数
B.图中P位点结合的tRNA上的反密码子是5'-GUC-3'
C.每个tRNA经过的位点顺序是A位点→P位点→E位点
D.反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
68.甲、乙两图表示某真核细胞中的遗传信息传递的某些过程,下列叙述正确的是( )
A.乙图中结构⑥的移动方向是从右到左
B.从化学组成上看,甲图中的1和6不同
C.乙图中②③④⑤最终形成的物质结构相同
D.乙图中的①链与甲图中a链的基本组成单位相同
三、非选择题
69.下图是细胞部分生理过程示意图,当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。请回答下列问题:
(1)该细胞为_________(选填“真核”或“原核”)细胞,理由是___________。
(2)过程②的酶C是_________,过程③中一个mRNA上可同时结合多个核糖体的意义是___________。
(3)与过程①比较,过程③特有的碱基配对方式为_________。过程③核糖体移动的方向是_________(选填“从左向右”或“从右向左”)。
(4)研究发现细胞过程①和过程②的速率相差很大。当过程①和过程②同向进行时,如果非模板链、RNA-DNA杂交体共同形成R环结构,则过程①会被迫停止,这是由于_________。推测R环通常出现在碱基_________含量多的区域。
(5)若非模板链(编码链)的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列所对应的反密码子是_________。
70.豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制,图2中①~④为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。请回答下列问题。
(1)据图1分析,豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_________。据该实例分析,说明基因可通过_________而控制生物体的性状。
(2)圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达,包括图2中的过程____________(填序号)。酶2作用的键有
_________。
(3)图2中的A链、B链、C链、D链、P链、T链,可用来表示核糖核苷酸长链的有_________。
(4)图2过程③中,b表示_________,合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-_________-3',核糖体在mRNA上移动的方向为_________(选填“3'→5'”或“5'→3'”)。
(5)图2③中d运载的氨基酸是_________,(相关密码子:丝氨酸UCG、AGC;丙氨酸GCU;精氨酸CGA。)
(6)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有 。
A.一个DNA分子可能连接多个甲基
B.胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
试卷第1页,共3页
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高一生物下学期 期中压轴题
题型1:减数分裂和受精作用
一.单项选择题
1.下图为玉米(2n=20)花粉母细胞减数分裂不同时期的固定装片,据图分析正确的是( )
A.图甲、乙中的细胞存在同源染色体
B.图甲、丙细胞中,染色体行为与有丝分裂后期一致
C.图乙细胞中,染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D.按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丁→丙
【答案】C
【详解】A、在减数第一次分裂前期,同源染色体联会形成四分体,图甲处于减数第一次分裂前期,所以存在同源染色体;而图乙处于减数第二次分裂中期,不存在同源染色体,A错误;
B、有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,移向细胞两极,而图甲细胞处于减数第一次分裂前期,染色体行为是联会形成四分体,图丙细胞处于减数第二次分裂后期,是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,与有丝分裂后期行为不一致,B错误;
C、图乙细胞处于减数第二次分裂中期,每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体上有一个DNA分子,所以染色体数:染色单体数:核DNA数 = 1:2:2,C正确;
D、由题意可知,图甲为减数第一次分裂前期,乙为减数第二次分裂中期,丙为减数第二次分裂后期,丁为减数第二次分裂前期,所以排列顺序为甲→丁→乙→丙,D错误。
2.处于减数分裂过程中的某细胞,其细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内不可能发生( )
A.联会
B.同源染色体分离
C.着丝粒分裂
D.非姐妹染色单体间的互换
【答案】C
【详解】A、图中表示染色体:染色单体:DNA=1:2:2,说明染色体已完成了复制,且着丝粒没有分裂,每条染色体上含有两条染色单体。因此,细胞可能处于减数第一次分裂各时期、减数第二次分裂前期、中期,如果细胞处于减数第一次分裂前期,则同源染色体两两配对,发生联会,所以可能发生,A正确;
B、如果细胞处于减数第一次分裂后期,则同源染色体分离后,所以可能发生,B正确;
C、着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,没有染色单体,所以不可能发生,C错误;
D、如果细胞处于减数第一次分裂前期,则同源染色体联会,可能会发生非姐妹染色单体间的互换,D正确。
3.下列可表示人类生殖细胞形成过程中细胞核DNA含量变化的曲线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】DNA复制是一个过程,所以应是斜线表示,人类生殖细胞形成过程为减数分裂,减数分裂过程中,DNA复制一次,细胞分裂两次,所以结果DNA分子数目减半,A符合题意。
故选A。
4.某同学以蝗虫的精巢作为实验材料制成装片观察减数分裂。下列有关叙述错误的是( )
A.能观察到减数分裂Ⅰ时期同源染色体两两配对的联会过程
B.观察装片时可能看到处于有丝分裂某时期的细胞
C.在低倍镜下能找到处于减数分裂Ⅰ、Ⅱ时期的细胞
D.制作该临时装片时可以用甲紫溶液对染色体进行染色
【答案】A
【详解】A、在制作装片的时候,细胞已经被杀死,不能再观察到染色体的联会过程,只能看到联会形成的四分体,A错误;
B、实验材料是蝗虫的精巢,精巢中也有体细胞或精原细胞在进行有丝分裂,所以有可能观察到处于有丝分裂某时期的细胞,B正确;
C、蝗虫的精巢内存在多个精原细胞同时在减数分裂,因此在低倍镜下能找到处于不同分裂时期的图像,即能找到减数分裂I、Ⅱ时期的细胞,C正确;
D、染色体易被碱性染料染色,制作装片时需要用碱性染料对染色体进行染色,便于观察染色体的形态和数目,D正确。
5.下图为某哺乳动物的一个器官中处于不同分裂时期的细胞图像,下列叙述不正确的是( )
A.该器官为睾丸或卵巢
B.图1的名称为次级精母细胞
C.图2、图3三个细胞均含有同源染色体
D.图3细胞内有4条染色体、8条染色单体
【答案】A
【详解】A、图3细胞中同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由细胞质均等分裂可知该生物的性别为雄性,该器官是睾丸,A错误;
B、根据图3可知该生物的性别为雄性,图1细胞处于减数第二次分裂后期,称为次级精母细胞,B正确;
C、图2细胞中含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,图3处于减数第一次分裂后期。因此图2和图3细胞均含有同源染色体,C正确;
D、图3细胞处于减数第一次分裂后期,该细胞中含有4条染色体,8条染色单体,D正确。
二.多项选择题
6.图I、Ⅱ、Ⅲ、IV、V是果蝇细胞分裂有关图像,染色体、核DNA、染色单体均已统计或呈现,下列说法正确的是( )
A.图中的 Ⅱ 可表示减数分裂 I 后期也可表示有丝分裂中期
B.图中的 III 所示细胞名称可能为极体
C.图中的 V 细胞处于有丝分裂中期
D.自由组合定律发生的时期属于 II
【答案】ABD
【详解】A、Ⅱ 中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程,A正确;
B、Ⅲ 中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期,该细胞可能为极体,B正确;
C、图中的V细胞只有4条染色体,是果蝇体细胞(8条)的一半,不可能是有丝分裂中期,而是减数第二次分裂中期,C错误;
D、自由组合定律发生的时期是减数第一次分裂中期,II可表示减数第一次分裂过程,可见自由组合定律发生的时期属于 II,D正确。
7.图一表示基因型为AaBb的某动物处于细胞分裂不同时期的图像;图二表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,下列相关叙述正确的是( )
A.图一中②④为次级精母细胞
B.图一中⑤所进行的细胞分裂细胞内最多有4个染色体
C.图一细胞中处于图二CD段的有①④⑤
D.图二BC段形成的原因是染色体复制,染色体数目加倍
【答案】BC
【详解】A 、 图一中②为减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,可能为次级精母细胞或极体,④为减数第二次分裂后期,可能为次级精母细胞或极体,A 错误;
B 、据图判断该生物的体细胞中含有4条染色体,图一中⑤含有同源染色体,处于减数第一次分裂中期,细胞内最多有 4个染色体,B 正确;
C 、图二 CD 段表示染色体数与核 DNA 数之比为 1:2,即含有姐妹染色单体,图一细胞中①④⑤符合,C 正确;
D 、图二 BC 段形成的原因是染色体复制,但染色体数目不加倍,D 错误。
8.某生物实验小组对某动物的切片进行显微镜观察,并绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体),图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。下列说法错误的是( )
A.图甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是精细胞或卵细胞
B.图乙中的染色单体条数与丙图相同,两图都对应图丁的①阶段
C.图丁中①⑤⑥⑦阶段都含有同源染色体
D.图丁中④→⑤、⑤→⑥染色体数目加倍的原因相同
【答案】ABD
【详解】A、图甲细胞没有同源染色体,并且每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ(减数第二次分裂)中期,甲细胞分裂后产生的子细胞的名称是卵细胞或极体或精细胞,A错误;
B、由图可知,乙细胞有四分体,处于减数第一次分裂前期。丙细胞中具有同源染色体,处于有丝分裂中期,图乙中的染色单体条数与丙图相同,图乙对应图丁的①阶段,而丙图对应图丁中的⑤阶段,B错误;
C、图丁中①为减数第一次分裂,⑤是细胞分裂间期、有丝分裂前期和中期,⑥是有丝分裂后期、末期,⑦是有丝分裂结果形成的体细胞,因此细胞中都含有同源染色体,C正确;
D、图丁中④→⑤染色体数目加倍的原因受精作用、⑤→⑥染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,D错误。
三、非选择题
9.如图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图。
请回答下列问题:
(1)由分裂图可知,a=____。坐标图的EF段细胞中的染色体数目是____条。
(2)时期HI后,形成的细胞进行的分裂方式是____。
(3)分裂图中的各细胞可同时存在于该动物的____(填器官名称)中,具有同源染色体的细胞是____(填数字)。
【答案】(1) 2 2或4
(2)有丝分裂
(3) 卵巢 ①、④
【详解】(1)由于坐标图中的曲线中,BC段逐渐加倍,所以其表示DNA变化曲线,由分裂图可知,动物体细胞中含有4条染色体,核DNA是4个,所以a为2。EF段的细胞是减数第二次分裂的细胞,若是前期中期则染色体数目是2条,若是后期则是4条。
(2)HI段表示DNA数目减半后又恢复到体细胞水平,说明发生了受精作用,形成受精卵之后进行的分裂方式为有丝分裂。
(3)由于分裂图③细胞中不含同源染色体,着丝点分裂,细胞处于减数第二次分裂后期,又细胞质不均等分裂,所以细胞③的名称是次级卵母细胞,所以分裂图中的各细胞可同时存在于该动物的卵巢中。分裂图中:①细胞中同源染色体排列在赤道板两侧,细胞处于减数第一次分裂中期,②细胞中不含同源染色体,染色体排列在赤道板上,细胞处于减数第二次分裂中期,③细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,细胞处于减数第二次分裂后期,④细胞中含同源染色体,着丝粒分裂,细胞处于有丝分裂后期。
10.图1表示某一动物(2N=4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目的变化曲线;图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图1中a、b、c表示染色体的是_______(填字母),图1中________对应的细胞内不可能存在同源染色体。图4中丙细胞→丙细胞的下一时期过程对应于图1中的_______(用罗马数字和箭头表示)。
(2)图2中姐妹染色单体分离发生在_______(填数字序号)阶段;B过程表示生物体内发生了_______作用。
(3)图3中A~B段形成的原因是_______;图3中C~D段形成的原因是_______。
(4)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是_______,乙细胞产生的子细胞名称为_______。丙细胞对应图1中的时期是_______,对应于图2中_______(填数字序号)阶段。
(5)请绘出图4中甲细胞的染色体、染色单体和核DNA含量柱形图,并在横坐标下注明该细胞的分裂时期_______。
【答案】(1) a Ⅲ和Ⅳ Ⅲ→Ⅰ
(2) ③⑥ 受精
(3) DNA复制 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) 甲 次级卵母细胞和(第一)极体 III ②
(5)
【详解】(1)图1中b有时存在,有时消失,b是姐妹染色单体,a的含量小于或等于c,所以a是染色体,c是DNA,图1的Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅰ中的一半,可能处于减数第二次分型前期和中期,Ⅳ染色体和DNA都只有正常体细胞的一半,不含姐妹染色单体,处于减数第二次分裂末期,所以Ⅲ和Ⅳ对应的细胞不含同源染色体。
图4中丙处于减数第二次分裂中期,其下一个时期是后期,此时细胞中着丝粒分开,染色体数目加倍,对应图1的Ⅲ→Ⅰ。
(2)图2中姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期(⑥)和减数第二次分裂后期(③),B过程是细胞减数分裂结束后形成的配子完成受精作用的过程。
(3)图3中A~B段每条染色体上的DNA由1变为2,原因是DNA复制,图3中C~D段每条染色体上的DNA由2变为1,形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(4)甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,丙细胞不含有同源染色体,着丝粒排列赤道板上,处于减数第一次分裂中期,故属于有丝分裂的是甲;乙细胞处于减数第一次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,表示雌性动物,细胞名称是初级卵母细胞,其产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞。丙处于减数第二次分裂中期,细胞中染色体数目减半,有姐妹染色单体,对应图1的III时期,同时对应图2中②时期。
(5)甲细胞染色体着丝粒分开,姐妹染色单体分开,有同源染色体,处于有丝分裂后期,此时染色体数目和DNA数目加倍,没有姐妹染色单体,数量关系如图:
。
题型2:基因分离定律的实质和应用
一、单项选择题
11.香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。根据以下杂交实验,可以得出的结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花①×白花②
全为红花
二
红花③×红花④
红花与白花数量比约为3:1
A.红花为显性性状
B.红花①的基因型为Rr
C.红花③与红花④的基因型不同
D.白花②的基因型为Rr
【答案】A
【详解】ABD、分析表格,实验一中,红花①×白花②→后代均为红花,说明红花相对于白花是显性性状,则①的基因型为RR,②的基因型为rr,A正确,BD错误;
C、实验二中,红花③×红花④→后代性状分离为3:1,说明红花③与红花④的基因型相同,都是Rr,C错误。
12.豌豆在自然状态下是纯种的原因是( )
A.豌豆品种间性状差异大
B.豌豆先开花后受粉
C.豌豆是闭花传粉、自花受粉的植物
D.豌豆是异花传粉的植物
【答案】C
【详解】豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,所以在自然状态下一般为纯种,C正确。
13.某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个等位基因控制,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,已知基因型为AYAY的胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述正确的是( )
A.基因AY、A、a位于同源染色体的不同位置
B.基因型为AYa和Aa的个体杂交,F1有2种表型
C.1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,F1可同时出现鼠色与黑色个体
D.1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,F1出现鼠色个体的概率为1/2
【答案】D
题意分析,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,AYAY胚胎致死,因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、AA(鼠色)、Aa(鼠色)、aa(黑色)。
【详解】A、基因AY、A、a为复等位基因,位于同源染色体的相同的位置上,A错误;
B、若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表现型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表现型,B错误;
C、若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型为AYa(黄色)、Aa(鼠色),或AYa(黄色)、aa(黑色),则不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;
D、若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型为AYA(黄色)、AA(鼠色),其比例为1:1或AYA(黄色)、Aa(鼠色),其比例为1:1,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,且鼠色个体的概率为1/2,D正确。
14.冬瓜的白皮和黑皮是一对相对性状,受一对等位基因控制。下图表示以两株冬瓜为亲本的杂交实验过程。下列说法错误的是( )
A.据图可以判断白皮对黑皮为显性
B.F₁白皮冬瓜中不存在纯合子
C.F₂的X表现为黑皮
D.F₂白皮冬瓜中基因型和亲代白皮冬瓜相同的占1/3
【答案】D
【详解】ABC、由F1白皮自交得到黑皮,即发生了性状分离,可知白皮对黑皮为显性,且亲代和F1白皮冬瓜均为杂合子,F2中的X全部表现为黑皮,ABC正确;
D、F1白皮冬瓜为杂合子,F2白皮冬瓜中基因型为1/3显性纯合子、2/3杂合子,F2白皮冬瓜中基因型和亲代白皮冬瓜相同的占2/3,D错误。
二、多项选择题
15.孟德尔创新运用“假说—演绎法 ”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述,正确的是( )
A.孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的 ”
B.预测测交后代出现 1∶1 的性状分离比属于演绎推理过程
C.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子 ”
D.运用“假说—演绎法 ”验证的实验结果不一定总与预期相符
【答案】ABD
【详解】A、孟德尔对一对相对性状的杂交实验的解释:生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合,A正确;
B、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论,F1高茎豌豆测交时,会出现1:1的实验结果,属于“演绎推理”的内容,B正确;
C、孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的,形成配子时,成对的遗传因子彼此分离”,C错误;
D、运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符,若子代数目较少,实验结果不一定与预期结果相符,D正确。
16.将基因型为Aa的豌豆连续自交,后代中纯合子和杂合子所占的比例如图曲线所示,据此分析,下列说法正确的是( )
A.可表示后代中杂合子所占比例随自交代数变化的是c曲线
B.若逐代淘汰隐性个体,显性个体中杂合子的比例比c曲线所对应的比例要小
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
【答案】AD
【详解】A、Aa的豌豆连续自交,杂合子的比例为(1/2)n,随着自交代数的增加,后代杂合子所占比例越来越小,且无限接近于0,即c曲线,A正确;
B、逐代淘汰隐性个体杂合子的比例是2/(2的n次方+1),而c曲线对应的比例为1/2的n次方,前面是比后面大的,B错误;
C、纯合子包括显性纯合子和隐性纯合子,并且它们各占一半,因此隐性纯合子=1/2×[1-(1/2)n],自交代数越多,该值越趋向于1/2,所以b曲线可代表自交n代后隐性纯合子所占的比例,C错误;
D、杂合子自交n代,后代纯合子所占的比例为1-(1/2)n,自交代数越多,该值越趋向于1,所以a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例,D正确。
17.分离定律既有助于人们正确地解释生物的遗传现象,也能指导动植物的育种工作。有关叙述正确的是( )
A.鉴定一只白色(显性)山羊是否纯合宜采用测交实验
B.区分豌豆一对相对性状的显隐性关系可采用杂交实验
C.提高抗锈病(显性)小麦的纯合度宜采用自交的方法
D.无芒水稻自交后代不发生性状分离,说明该无芒水稻为显性纯合子
【答案】ABC
【详解】A、测交是指与隐性纯合子杂交,用测交法可鉴别一只白羊是否纯种,如果后代只有显性个体,则很可能是纯合体;如果后代出现隐性个体,则为杂合体,即检验杂种F1的基因型可以用测交法,A正确;
B、用杂交法可以区别一对相对性状中的显隐性关系,B正确;
C、用自交的方法可以提高小麦抗病品种的纯合度,连续多代自交,并淘汰不抗病品种,后代中抗病纯合度越来越高,C正确;
D、无芒水稻自交后代不发生性状分离,说明该无芒水稻为显性或隐性纯合子,D错误。
三、非选择题
18.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因 Y、y控制的。请分析下图杂交实验并回答有关问题:
(1)豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对_________性状。根据实验_____可以判断,豌豆子叶的________色是显性性状。
(2)实验一中, 亲本黄色子叶(甲)的基因型是_____,绿色子叶(乙)的基因型是______。
(3)实验二中,F1黄色子叶(戊)的基因型及比例为_______。
(4)实验二中,F1出现黄色子叶与绿色子叶的比例是3: 1,主要原因是亲本黄色子叶(丁)中的遗传因子Y与y在形成配子时分离。丁产生的配子种类及比例是______,体现了基因分离定律的实质。
(5)实验一的F1的黄色子叶(丙)与实验二的F2的黄色子叶(戊)杂交,F2的黄色子叶植株中能稳定遗传的占______。
(6)豌豆是良好的实验材料,因为__________,故自然状态下是纯合子。
【答案】(1) 相对 二 黄
(2) Yy yy
(3)YY:Yy=1∶2
(4)Y:y=1:1
(5)2/5
(6)豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物
【详解】(1)豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对相对性状,根据实验二黄色自交后代的子叶有黄色和绿色,出现性状分离,可以判断黄色是显性性状。
(2)实验一中,亲本黄色子叶与绿色子叶杂交后代黄色子叶与绿色子叶为1:1,属于测交,黄色为显性,则亲本黄色的基因型是Yy,绿色子叶的基因型是yy。
(3)实验二中,亲本黄色的基因型为Yy,子一代黄色的基因型为YY和Yy,比例为1:2。
(4)实验二中,F1出现黄色子叶与绿色子叶比例为3:1,主要原因是亲本黄色子叶(丁)中的等位基因Y与y在减数分裂时随同源染色体分离而分开的结果,丁(Yy)产生的配子Y:y=1:1,体现了基因分离定律的实质。
(5)实验一相当于测交,其后代中黄色子叶丙的基因型为Yy,黄色子叶丙产生配子的种类及比例为Y:y=1:1,实验二中黄色子叶戊的基因型为1/3YY、2/3Yy杂交,黄色子叶戊产生配子的种类及比例为Y:y=2:1,二者杂交所获得的子代黄色子叶个体的比例为1-1/2×1/3=5/6,黄色子叶杂合子所占的比例为1/2×2/3=1/3,F2的黄色子叶植株中能稳定遗传的占1/3÷5/6=2/5。
(6)豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下为纯种。
19.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:
(1)豌豆适合作遗传学实验材料的优点有_______________________(答出两点)。
(2)实验一中亲代P的黄色子叶植株与绿色子叶植株杂交的操作过程为:去雄→套袋→________ →再套袋,去雄的个体做__________(填父本或母本),套袋的目的是______________________。
(3)从实验________可判断这对相对性状中____________是显性性状。实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占____________。
(4)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为____________。
(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占____________。
(6)实验二F1中黄色子叶戊若进行测交,所获得的子代黄色子叶个体与绿色子叶个体之比为_________。若进行自交,所获得的后代基因型及之比是_______________。
【答案】(1)严格自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下一般为纯种;有稳定的易于区分的相对性状;豌豆花较大,易于做人工杂交实验;豌豆种子较多,统计分析更可靠等
(2) 授粉 母本 防止其他花粉的干扰
(3) 二 黄色子叶 1/3
(4)Y∶y=1∶1
(5)3/5
(6) 2∶1 YY:Yy:yy=3:2:1
【详解】(1)实验的选材很重要,用豌豆做遗传实验的材料表现出的优点为豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下为纯种,且具有易于区分的相对性状,易栽培、且 后代的数量较多。
(2)实验一中亲代P的黄色子叶植株与绿色子叶植株杂交的操作过程为:去雄→套袋→授粉→再套袋,去雄操作是针对母本进行的,套袋的目的是避免外来花粉的干扰,从而保证母本接受的花粉只是来自父本。
(3)实验二中黄色子叶自交后代出现性状分离,据此可判断这对相对性状中,黄色子叶是显性性状。 实验二中,亲本黄色的基因型为Yy,子代黄色的基因型为YY和Yy,比例为1∶2,所以黄色子叶戊中能稳定遗传的占1/3。
(4)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,为测交,其主要原因是黄色子叶甲产生配子的基因型及比例为Y∶y=1∶1。
(5)实验一相当于测交,其后代中黄色子叶丙的基因型可用Yy表示,实验二中黄色子叶戊的基因型为1/3YY或2/3Yy杂交,二者杂交所获得的子代黄色子叶个体的比例为1-2/3×1/4=5/6,黄色子叶杂合子所占的比例为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2,显然后代黄色子叶中不能稳定遗传的个体占(1/2)÷(5/6))=3/5。
(6)实验二F1中黄色子叶戊(1/3YY或2/3Yy)若进行测交,由于黄色子叶戊群体中Y和y两种配子的比例为2∶1,因此,所获得的子代黄色子叶个体与绿色子叶个体之比即为产生的配子比例,即为黄色∶绿色=2∶1。若进行自交,所获得的后代基因型比例依次为YY占1/3+2/3×1/4=1/2,Yy占比为2/3×1/2=1/3,yy的占比为2/3×1/4=1/6,因此,自交所获得的后代基因型及之比是YY∶Yy∶yy=3∶2∶1。
20.孟德尔的豌豆杂交实验是经典的遗传学实验。某学校兴趣小组尝试验证遗传规律,选取豌豆种子的黄色子叶和绿色子叶(由一对等位基因Y、y控制)进行实验,请分析回答:
实验一
实验二
(1)从实验_____可判断这对相对性状中_____是显性性状。
(2)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其主要原因是黄色子叶甲产生的_____。
(3)实验二黄色子叶戊的基因型为_____,若黄色子叶戊植株之间随机杂交,所获得的子代中绿色子叶占_____。
(4)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占_____。
【答案】(1) 二 黄色
(2)配子种类及其比例为Y∶y=1∶1
(3) YY或Yy 1/9
(4)3/5
【详解】(1)根据题意和图示分析可知:实验二中,亲本黄色自交后代的子叶有黄色和绿色,出现性状分离,说明黄色对绿色为显性;
(2)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1:1,属于测交,其主要原因是黄色子叶甲产生配子的基因型及比例为Y:y=1:1;
(3)实验二中亲本的基因型为Yy,黄色子叶戊的基因型为1/3YY、2/3Yy,黄色子叶戊产生的配子为2/3Y、1/3y,因此黄色子叶戊植株之间随机杂交,所获得的子代中绿色子叶(yy)占1/3×1/3=1/9;
(4)实验一中黄色子叶丙的基因型为Yy,实验二中黄色子叶戊的基因型为1/3YY、2/3Yy,二者杂交子代中YY为1/3×1/2+2/3×1/4=1/3、yy为2/3×1/4=1/6、Yy为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2,所获得的子代黄色子叶个体的基因型及比例为YY:Yy=2:3,所以所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占3/5。
题型3:基因自由组合定律的实质和应用
一、单项选择题
21.两株豌豆进行杂交,得到如图所示的结果,其中黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。则亲本的基因型是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、B、C、D、根据子代中,圆粒:皱粒 =3:1 ,可知,亲本对应的基因型组合为 Rr 和Rr,子代中黄色:绿色=1:1,亲本中黄色和圆粒的基因型为 Yy和yy;因此亲本为YyRr和yyRr。A、B、C错误,D正确。
22.已知某种水果果皮红色(A)对黄色(a)为显性,果肉酸味(B)对甜味(b)为显性,这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。现有基因型为AaBb、aabb的两个个体杂交,其子代的表型比例是( )
A.1:1:1:1 B.9:3:3:1
C.3:1:3:1 D.1:1
【答案】A
【详解】控制果皮颜色和果肉味道的这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,基因型为AaBb、aabb的两个个体杂交,属于测交实验,其子代的表型比例是1:1:1:1,A正确,BCD错误。
23.自由组合定律的实质是( )
A.F₁产生的雌雄配子自由组合
B.F₁自交后代中出现性状自由组合
C.F₂出现9: 3: 3: 1的性状分离比
D.F₁产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
【答案】D
【详解】自由组合定律的实质是:在减数分到过程中,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正确,ABC错误。
24.豌豆种子黄色(Y)、圆粒(R)均为显性,某兴趣小组用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代F1出现4种类型,性状统计结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.亲本中黄色圆粒植株的基因型为YyRr或YyRR
B.F1黄色圆粒豌豆的基因型为YyRr
C.F1中,表型不同于亲本的只有黄色皱粒
D.F₁中纯合子所占的比例为1/4
【答案】D
【详解】A、图中子代性状的统计结果显示,圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=1∶1,所以亲本中黄色圆粒植株的基因型为YyRr,A错误;
B、黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交的后代中,圆粒∶皱粒=3∶1,说明亲本的基因组成为Rr和Rr;黄色∶绿色=1∶1,说明亲本的基因组成为Yy和yy。综合分析可知,亲本的基因型为YyRr和yyRr,因此F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR或YyRr,B错误;
C、F1中,表型不同于亲本的有黄色皱粒和绿色皱粒,C错误;
D、亲本的基因型为YyRr、yyRr,二者杂交产生的后代中纯合子的比例是1/2×1/2=1/4,D正确。
25.人类ABO血型由9号染色体上的复等位基因IA、IB、i决定,IA和IB对i显性,IA、IB同时存在时都能表达。血型的基因型组成见下表,相关叙述正确的是( )
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.IA、IB、i的遗传遵循基因的自由组合定律
B.A型血男性和B型血女性婚配生下的孩子,其血型最多有3种可能
C.A型男性和B型女性婚配,不可能生O型女儿
D.O型女性和AB型男性婚配,生B型男孩的概率为1/4
【答案】D
【详解】A、人类ABO血型由9号染色体上的复等位基因IA、IB、i决定,遵循基因的分离定律,不遵循自由组合定律,A错误;
B、A型血男性和B型血女性婚配生下的孩子,其血型最多有4种可能,即当男性为IAi,女性为IBi是,子代可能出现A、B、AB、O共4种血型,B错误;
C、A型男性的基因型可能为IAIA、IAi,B型女性的基因型可能为IBIB、IBi,当A型男性基因型为IAi,B型女性基因型为IBi时可能生出O型女儿,C错误;
D、O型女性基因型为ii,AB型男性基因型为IAIB婚配,可生出生A、B共2种血型,其中B型男孩的概率为1/2B型×1/2男孩=1/4,D正确。
二、多项选择题
26.某植物花色有红色、粉红色和白色,受两对等位基因(A/a和B/b)控制,基因型为AaBb的红花个体自交,F1中红花:粉红花:白花=9:6:1。下列分析正确的是( )
A.F1中出现粉红花是由于基因的融合遗传
B.F1的粉红花中,能稳定遗传的个体占1/3
C.F1中红花、粉红花和白花的基因型种类之比为4:8:1
D.F1的红花自交,后代中白花所占的比例为1/36
【答案】BD
【详解】A、F1的表型比为9:6:1,是9:3:3:1的变式,说明该性状受两对独立遗传的基因控制,故F1中出现粉红花是由于基因的自由组合,A错误;
B、F1粉红花的基因型及比例为AAbb:Aabb:aaBB:aaBb=1:2:1:2,能稳定遗传的个体(AAbb、aaBB)占1/3,B正确;
C、F1中红花的基因型有4种(AABB、AABb、AaBB、AaBb),粉红花的基因型有4种(AAbb、Aabb、aaBB、aaBb),白花的基因型有1种(aabb),故F1中红花、粉红花和白花的基因型种类之比为4:4:1,C错误;
D、F1中红花的基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb,只有基因型为AaBb的红花自交后代才可能出现白花(aabb),该基因型个体在F1的红花中占4/9,故F1的红花自交后代中白花所占的比例为4/9×1/16=1/36,D正确。
27.甲、乙两位同学分别用小球做孟德尔定律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,下列相关叙述正确的是( )
A.甲同学模拟等位基因的分离,发生在过程②中
B.上述4个小桶内小球的数量一定相同,雌雄配子数量比例为1∶1
C.上述每个小桶内不同类型小球的数量不一定相同,且抓取记录组合后放回原处
D.乙同学经过多次抓取小球实验后,若统计数量足够多,得到ab组合概率约为1/4
【答案】AD
【详解】A、由题意可知,甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,该过程中模拟了等位基因分离和雌雄配子的随机结合,其中等位基因的分离发生在②减数分裂过程中,A正确;
B、甲同学模拟的是等位基因分离和雌雄配子的随机结合,即图中Ⅰ、Ⅱ两桶可分别代表雌雄生殖器官,由于雌雄配子的数量是不相等的,且雄配子的数量远远多于雌配子的数量,因此,上述4个小桶内小球的数量Ⅰ、Ⅱ可以不相同,B错误;
C、题述每个小桶内不同类型小球的数量一定相同,C错误;
D、乙同学模拟非同源染色体上的非等位基因的自由组合,若统计数量足够多,则统计得到的ab组合的概率约为1/4,D正确。
三、非选择题
28.番茄是雌雄同株的植物,其紫茎和绿茎(由D、d控制)是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶(由H、h控制)是一对相对性状,两对基因独立遗传。现利用三种不同基因型的番茄进行两组杂交,实验结果如表所示。据表分析回答下列问题。
实验编号
亲本表型
子代表型及比例
实验一
紫茎缺刻叶①×绿茎缺刻叶②
紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶=3:1
实验二
紫茎缺刻叶③×绿茎缺刻叶②
紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶;绿茎马铃薯叶=3:1:3:1
(1)仅根据实验一的杂交的结果,能判断出__________(填“0”或“1”或“2”)对相对性状的显隐性关系,隐性性状是___________。根据实验一、二的结果可知,这两对等位基因的遗传遵循__________定律。
(2)亲本的紫茎缺刻叶①、紫茎缺刻叶③的基因型依次是_________、_________。
(3)紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交,后代的表型及比值为___________,后代的紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体占____________。
(4)若用实验二子代中的紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶植株杂交,其后代中绿茎缺刻叶植株所占的比例为_________。
(5)若番茄的果实颜色由两对等位基因(A和a、B和b)控制,且基因的表达与性状的关系如图1所示,为探究这两对等位基因是否位于同一对同源染色体上,某生设计了如下实验:
实验步骤:让基因型为AaBb的植株自交,观察并统计子代植株上番茄果实的颜色和比例(不考虑染色体互换)。
实验预测及结论:
①若子代番茄果实的颜色及比例为__________,则A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代番茄果实的颜色及比例为__________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上。
③若子代番茄果实的颜色及比例为___________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体。
【答案】(1) 2 绿茎和马铃薯叶 自由组合
(2) DDHh DdHh
(3) 紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶=3:1 1/6
(4)4/9
(5) 红色:黄色=3:13 红色:黄色=0:4 红色:黄色=1:3
【详解】(1)实验一中,紫茎缺刻叶植株和绿茎缺刻叶植株杂交,后代全为紫茎,说明紫茎是显性性状,缺刻叶:马铃薯叶=3:1,说明缺刻叶为显性性状,因此仅根据实验一的杂交的结果,能判断出2对相对性状的显隐性关系,隐性性状是绿茎和马铃薯叶。根据实验一、二的结果可知,这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)分析由实验一可知,紫茎×绿茎→紫茎,可知紫茎①为DD,绿茎②为dd,缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶∶马铃薯叶=3∶1,可知缺刻叶①为Hh,故①为DDHh;分析实验二可知紫茎×绿茎→紫茎∶绿茎=1∶1,可知紫茎③为Dd,缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶∶马铃薯叶=3:∶1,可知缺刻叶③为Hh,故③为DdHh。
(3)紫茎缺刻叶①为DDHh,紫茎缺刻叶③为DdHh,二者杂交后代中,均为紫茎,且有缺刻叶:马铃薯叶=3∶1,故后代表现型为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶=3∶1;后代紫茎缺刻叶基因型为D-H-,能稳定遗传的基因型为DDHH,后代紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体所占比例为DDHH/D-H-=1/8÷3/4=1/6。
(4)实验二紫茎缺刻叶③DdHh×绿茎缺刻叶②ddHh子代中的紫茎缺刻叶基因型为1/3DdHH和2/3DdHh,与绿茎缺刻叶1/3ddHH和2/3ddHh植株杂交,后代绿茎缺刻叶植株所占的比例为1/2×(1-2/3×2/3×1/4)=8/18=4/9。
(5)据图1分析,红色基因型为A_bb;黄色基因型为A_B_、aa_ _。
①若A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,则满足自由组合定律,基因型为AaBb的植株自交,子代红色基因型为A_bb概率为3/4×1/4=3/16,黄色基因型为A_B_、aa_ _,概率为1-3/16=13/16,红色:黄色=3:13。
②若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,基因型为AaBb的植株只能产生两种配子,AB:ab=1:1,雌雄配子随机结合后,子代基因型为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,均为黄色,即红色:黄色=0:4。
③若A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条染色体,基因型为AaBb的植株只能产生两种配子,Ab:aB=1:1,雌雄配子随机结合后,子代基因型为AAbb:AaBb:aaBB=1:3,即红色:黄色=1:3。
29.蝴蝶翅色中紫翅(A)对黄翅(a)为显性,眼色绿眼(B)对白眼(b)为显性。让紫翅绿眼蝴蝶和紫翅白眼蝴蝶杂交,F1中出现4种表型,其性状统计结果如图所示。请回答下列问题:
(1)蝴蝶翅色和眼色的遗传遵循___________定律,亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是___________其产生配子有___________种,受精时雌雄配子的结合方式有______________种。
(2)F1中亲本型所占的比例是___________,F1中黄翅绿眼蝴蝶所占的比例是___________,F1中紫翅绿眼蝴蝶的基因型是___________。
(3)若用F1中任意一只紫翅绿眼与一只黄翅白眼(为一对雌雄蝴蝶)杂交,F2的性状类型及比例为___________。
(4)现有一只基因型未知的雌性紫翅白眼蝴蝶,请你设计实验来测定该紫翅白眼蝴蝶的基因型。
实验步骤:让该雌性紫翅白眼蝴蝶与雄性___________蝴蝶进行交配,观察并统计后代的表型及其比例。
实验结果:若后代中___________,则其基因型为AAbb;若后代中___________,则其基因型为Aabb。
【答案】(1) 自由组合 AaBb 4 8
(2) 3/4 1/8 AABb和AaBb
(3)紫翅绿眼:紫翅白眼:黄翅绿眼:黄翅白眼=1:1:1:1或紫翅绿眼;紫翅白眼=1:1
(4) 黄翅白眼 全为紫翅白眼蝴蝶 同时出现紫翅白眼蝴蝶和黄翅白眼蝴蝶(或后代中紫翅白眼蝴蝶;黄翅白眼蝴蝶=1:1)
【详解】(1)紫翅:黄翅=3:1,因此亲本基因型是Aa×Aa,绿眼:白眼=1:1,因此亲本基因型是Bb×bb,故亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是AaBb,紫翅白眼蝴蝶的基因型是Aabb,子一代表现型及比例是紫翅绿眼:紫翅白眼:黄翅绿眼:黄翅白眼=3:3:1:1,由此可判断,A、a与B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此遵循自由组合定律。亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是AaBb,其产生配子有4种AB,Ab,aB,ab,紫翅白眼蝴蝶的基因型是Aabb,产生配子有Ab,ab,受精时雌雄配子的结合方式有24=8种。
(2)亲本紫翅绿眼蝴蝶的基因型是AaBb,紫翅白眼蝴蝶的基因型是Aabb,子一代表现型及比例是紫翅绿眼:紫翅白眼:黄翅绿眼:黄翅白眼=3:3:1:1,F1中亲本型(紫翅绿眼和紫翅白眼)所占的比例是;F1中黄翅绿眼蝴蝶所占的比例是1/8,F1中紫翅绿眼蝴蝶的基因型是AABb和AaBb。
(3)F1中紫翅绿眼AABb和AaBb,如果是AABb,当其与aabb杂交,子代AaBb:Aabb=1:1,即紫翅绿眼;紫翅白眼=1:1,如果是AaBb,当其与aabb杂交,子代中 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,紫翅绿眼:紫翅白眼:黄翅绿眼:黄翅白眼=1:1:1:1。
(4)判断紫翅白眼蝴蝶基因型是Aabb或AAbb,可以采用测交的方法;让该雌性紫翅白眼蝴蝶与雄性黄翅白眼aabb杂交。
当其为AAbb,则子代全为Aabb,表现为紫翅白眼蝴蝶;
当其为Aabb,则子代Aabb:aabb=1:1,表现为紫翅白眼蝴蝶;黄翅白眼蝴蝶=1:1。
30.下图表示某自花传粉植物花色遗传情况,请回答下列问题:
(1)利用该植物进行杂交实验时,应对________(填“母本”或“父本”)进行去雄,去雄的时间应注意在________,并对________(填“母本”或“父本”)进行套袋和人工授粉,授粉前后均需套袋,目的是________。
(2)F2中出现各种花色的现象称为________。该植物花色性状的遗传至少受________对基因控制,彼此之间遵循基因________定律,判断理由是________。
(3)图一F2紫花中能稳定遗传的占________,F2中的白花植株的基因型有________种。让F2中的蓝花植株进行自交,则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为________。让图中的F1进行测交,则后代表型及比例为________。
【答案】(1) 母本 雄蕊成熟前 (或花蕾期) 母本 避免外来花粉的干扰
(2) 性状分离 2 自由组合 F2的性状分离比为9∶3∶4, 为9∶3∶3∶1 的变式
(3) 1/9 3 3/5 紫花∶蓝花∶白花=1∶1∶2
【详解】(1)该植物为自花传粉植物,利用其进行杂交实验,应在花未成熟时对母本进行去雄;为避免外来的花粉干扰,在去雄和人工授粉后均需要对母本进行套袋。
(2)F2中出现各种花色的现象称为性状分离。 图显示:F2的性状分离比为9∶3∶4,为为9∶3∶3∶1 的变式,说明F1紫花植株能产生四种数量相等的配子,从而说明控制该植物花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律。
(3)若相关基因用A/a、B/b表示,根据图可知:F1紫花植株的基因型可表示为AaBb,F2紫花植株的基因型可表示为A_B_,其中能稳定遗传的基因型为AABB,故F2紫花中能稳定遗传的占1/9。F2中的白花植株的基因型有3种,分别是aabb、aaBB、aaBb,它们的比例为1∶1∶2,。F2的蓝花植株中,基因型为AAbb与Aabb的个体各占1/3和2/3,所以让F2中的蓝花植株进行自交,则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为(1/3AAbb+2/3×1/4AAbb)÷(1/3AAbb+2/3×3/4A_bb))=3/5。图中F1紫花植株的基因型为AaBb,进行测交,即AaBb×aabb,则后代表型及比例为紫花(AaBb)∶蓝花(Aabb)∶白花(aabb、aaBb)=1∶1∶2。
题型4:伴性遗传的遗传规律及应用
一、单项选择题
31.下图为果蝇(2n=8)体细胞中的两条染色体上部分基因及位置关系。下列相关叙述正确的是( )
A.萨顿等人测出了果蝇的上述基因在染色体上的相对位置
B.图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因
C.在减数分裂Ⅰ的后期,上述基因不会位于细胞的同一极
D.白眼雄蝇与野生型杂交,可验证基因位于染色体上的假说
【答案】B
【详解】A、摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,而不是萨顿,萨顿只是提出基因在染色体上的假说,A错误;
B、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因,图中两条染色体为非同源染色体,所以图中所示两条染色体上各个基因之间均互为非等位基因,B正确;
C、在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图中的常染色体和X染色体是非同源染色体,有可能移向细胞的同一极,所以上述基因可能位于细胞的同一极,C错误;
D、摩尔根利用白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,F1雌雄均为红眼,F1雌雄交配,F2中红眼:白眼=3:1,且白眼性状只在雄蝇中出现,通过测交实验等验证了基因位于染色体上的假说,仅白眼雄蝇与野生型杂交,不能验证基因位于染色体上的假说,D错误。
32.下列关于抗维生素D佝偻病的叙述,正确的是( )
A.男性患者的后代中,子女各有1/2患病
B.女性患者的后代中,女儿都患病,儿子都正常
C.表现正常的夫妇,性染色体上也可能携带致病基因
D.患者中女性多于男性,患者的双亲中至少有一方是患者
【答案】D
【详解】A、男患者的后代中,女儿全患病,儿子是否患病与母亲基因型有关,A错误;
B、女患者可以是杂合子,其后代中子女不一定患病,B错误;
C、抗维生素D佝偻病的致病基因是X染色体上显性基因决定的,表现正常的夫妇,性染色体上不可能携带该显性致病基因,C错误;
D、患者中女性多于男性,患者的X染色体上的致病基因一定来双亲之一,即双亲中至少有一方是患者,D正确。
33.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析错误的是( )
A.甲病是常染色体显性遗传,乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ—3的致病基因均来自Ⅰ—2
C.Ⅱ—2有一种基因型,Ⅲ—8基因型有四种可能
D.若Ⅱ—4与Ⅱ—5再生育一个孩子,两种病都患的男孩概率是3/16
【答案】B
【详解】A、根据试题分析:Ⅱ-4和Ⅱ-5患甲病,其女儿Ⅲ-7不患甲病,甲病是常染色体显性遗传,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,后代有患乙病的个体,已知甲、乙两种病,其中一种是伴性遗传病,因此乙病是伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅱ-3甲病的致病基因来自于Ⅰ-2,乙病的致病基因来自于Ⅰ-1,B错误;
C、分析遗传系谱图可知,Ⅱ-2不患甲病为隐性纯合子,Ⅱ-2不患乙病,但有一个患乙病的女儿,因此Ⅱ-2是乙病致病基因的携带者,故Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8,对于甲病来说本身患病,且有一不患病的姊妹,因此基因型有两种可能,对乙病来说,其双亲不患乙病,但有患乙病的兄弟,Ⅲ-8也可能有2种基因型,因此若同时考虑甲病和乙病,Ⅲ-8的基因型有4种,C错误;
D、假定甲病由A控制,乙病由b控制,先分析甲病,Ⅱ-4有不患甲病的母亲,Ⅱ-4的基因型为Aa,Ⅱ-5有不患甲病的女儿,Ⅱ-5的基因型为Aa,后代患甲病的概率是3/4,分析乙病,Ⅱ-4的基因型为XBXb,Ⅱ-5的基因型XBY,后代患乙病的概率是1/4,若Ⅱ-4与Ⅱ-5再生育一个孩子,两种病都患的男孩概率是3/4×1/4=3/16,D正确。
34.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上:长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C.雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
【答案】B
【详解】A、由分析可知,亲本雌蝇的基因型是BbXRXr,雄果蝇的基因型是BbXrY,A正确;
B、根据亲本的基因型,F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4×1/2=3/8,B错误;
C、雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同,都是1/2,C正确;
D、白眼残翅雌蝇的基因型是bbXrXr,则减数分裂可产生bXr的极体,D正确。
35.果蝇的灰身基因对黑身基因为显性,位于常染色体上;红眼基因对白眼基因为显性,位于X染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,F1再自由交配得F2。下列说法正确的是( )
A.F2中会产生白眼雌蝇
B.F1中无论雌雄都是灰身红眼
C.F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的父方
D.F1中雌蝇都是灰身红眼,雄蝇都是灰身白眼
【答案】B
【详解】A、假设体色由A/a控制,眼色由B/b控制,一只纯合黑身红眼雌蝇(aaXBXB)与一只纯合灰身白眼雄蝇(AAXbY)杂交,F1是AaXBXb、AaXBY,再自由交配,由于没有aXb的雄配子,F2中不产生白眼雌蝇,A错误;
BD、F1是AaXBXb、AaXBY,都是灰身红眼,B正确,D错误;
C、F2中雄蝇的红眼基因都来自F1的母方,C错误。
36.下列有关人类遗传病的系谱图(图中深颜色表示患者)中,不可能表示人类红绿色盲遗传的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、人类红绿色盲属于伴X隐性遗传病,双亲正常,但有一个患病的儿子,属于隐性遗传病,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不符合题意;
B、人类红绿色盲属于伴X隐性遗传病,图中的父亲和女儿患病,而母亲和儿子正常,根据该系谱图无法确定其遗传方式,可能是伴X染色体隐性遗传病,B不符合题意;
C、双亲正常,但有一个患病的女儿,属于常染色体隐性遗传病,不可能是红绿色盲,C符合题意;
D、图中的女儿和父亲正常,而母亲和儿子患病,根据该系谱图无法确定其遗传方式,可能是伴X染色体隐性遗传病,D不符合题意。
37.鸽子的性别决定方式为ZW型,腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制,现将纯合白色雌鸽与纯合灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为灰色,雄鸽均为白色。下列判断正确的是( )
A.灰色对白色为显性性状
B.亲本基因型分别是ZaW、ZAZA
C.基因A在Z染色体上,W染色体上含有它的等位基因
D.F1的雌雄个体交配,F2中灰色雌鸽所占的比例为1/4
【答案】D
【详解】A、题中显示,“纯合白色雌鸽与纯合灰色雄鸽交配,F1中雌鸽均为灰色,雄鸽均为白色”,则控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上,则亲本的基因型为ZaZa、ZAW,即白色对灰色为显性性状,A错误;
B、结合A项可知,亲本基因型分别是ZAW、ZaZa,B错误;
C、结合A项可知,基因A在Z染色体上,W染色体上没有它的等位基因,否则不会出现题中的杂交结果,C错误;
D、F1的基因型为ZaW、ZAZa,F1的雌雄个体自由交配,F2中灰色雌鸽(ZaW)所占的比例为1/2×1/2=1/4,D正确。
二、多项选择题
38.图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图。甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,且Ⅱ5不携带致病基因。不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.甲病的遗传方式是常染色隐性遗传
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.乙病在女性人群中的发病率高于男性人群中的发病率
D.若Ⅲ4与甲病基因携带者婚配,后代患甲病的概率为1/12
【答案】ACD
【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,说明甲病为常染色体隐性遗传,A正确;
B、甲病为常染色体隐性遗传,Ⅰ1的基因型为Aa,体细胞完成DNA复制后,基因加倍,因此Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为2个,B错误;
C、甲病为常染色体隐性遗传,题干说明一种病为伴性遗传,根据Ⅱ4患乙病,但所生的儿子有正常,说明乙病为伴X染色体显性遗传,因此乙病在女性人群中的发病率高于男性人群中的发病率,C正确;
D、仅考虑甲病,Ⅰ1和Ⅰ2均为Aa,Ⅱ4基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ5不携带致病基因,基因型为AA,则Ⅲ4基因型为2/3AA,1/3Aa,甲病基因携带者基因型为Aa,Ⅲ4与甲病基因携带者婚配,后代患甲病的概率为1/3×1/4=1/12,D正确。
三、非选择题
39.如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
(1)甲病的遗传方式是_____遗传;理论上,乙病在人群中男性的发病率_____女性(填“高于”、“低于”或“等于”)。
(2)Ⅱ-1的基因型为_____,Ⅲ-3的基因型为_____。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个男孩,则这个男孩同时患甲、乙两种病的概率是_____。
(4)Ⅳ-1的两对等位基因均为纯合的概率是_____,若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是_____。
【答案】(1) 常染色体隐性 高于
(2) AaXBY AAXBXb或AaXBXb
(3)1/12
(4) 1/5 1/8
【详解】(1)由Ⅱ-1与Ⅱ-2生出患甲病的Ⅲ-2,判断甲病为隐性遗传病,再根据Ⅰ-1女患者的儿子Ⅱ-3不患病,排除甲病是伴X隐性遗传病,即甲病为常染色体隐性遗传;根据Ⅲ-3与Ⅲ-4正常,却生出患乙病的儿子,判断乙病为隐性遗传,根据Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因,判断乙病为伴X隐性遗传,女性有两条X染色体,只要有一个显性基因即正常,故伴X隐性遗传在人群中男性的发病率高于女性。
(2)Ⅱ-1表现正常,但有一个患甲病的儿子,故其基因型为AaXBY、Ⅱ-2的基因型为AaXBXb ;由Ⅲ-3生了患乙病的儿子,推断其基因型为AAXBXb或AaXBXb,二者比例为1∶2。
(3)结合题(2)可知,Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb 、2/3AaXBXb,Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因,故Ⅲ-4的基因型为AaXBY,若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个男孩,则这个男孩患甲病的概率为1/3AA、2/3Aa×Aa→2/3×1/4aa=1/6,患乙病的概率为XBXb×XBY→1/2Xb×Y=1/2,同时患甲、乙两种病的概率是1/6×1/2=1/12。
(4)Ⅳ-1为正常女性,Ⅲ-3 的基因型为AAXBXb或AaXBXb,二者比例为1∶2,Ⅲ-4的基因型为AaXBY,分类讨论:只看A、a基因①1/3 AA×Aa杂交的后代有 1/3 × 1/2 即 1/6 AA、 1/2 × 1/3 即 1/6 Aa;②2/3 Aa×Aa杂交的后代有 2/3 × 1/4 ,即 1/6 AA、2/3 × 2/4 即 1/3 Aa、 2/3 × 1/4 即 1/6 aa;这两种情况下,共有 1/3 AA,1/2Aa,1/6aa,合起来为1 ,又已知IV-1不患甲病,即基因型不是aa,所以可能为1/3 AA,1/2Aa,其中AA占2/5。再分析Ⅳ-1的亲本的第二对基因:Ⅲ-3XBXb×Ⅲ-4XBY,Ⅳ-1为女性纯合XBXB的概率为1/2,故Ⅳ-1的这两对等位基因均为纯合的概率是2/5×1/2=1/5。若Ⅳ-1与一个正常男性(XBY)结婚,Ⅳ-1关于乙病的基因型为1/2XBXB或1/2XBXb,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是1/2×1/4=1/8。
40.如图为某家族遗传系谱图,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制,已知Ⅱ7不携带乙病的致病基因。回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为______染色体______性遗传,乙病的遗传方式为______染色体隐性遗传。
(2)Ⅱ5乙病的致病基因来自______。
(3)Ⅱ4的基因型是______,Ⅲ16的基因型是______。
(4)我国禁止近亲结婚,若Ⅲ12与Ⅲ13结婚,仅考虑甲病和乙病,生育一个两病皆患男孩的概率是______。若Ⅲ15与人群中某正常男子结婚,则所生孩子同时患甲病和乙病的概率是______。
【答案】(1) 常 显 伴X
(2)Ⅰ1
(3) aaXBXb AAXBXB或AAXBXb或AaXBXB或AaXBXb
(4) 5/24 0
【详解】(1)由6、7号患甲病其女15号不患甲病,符合“有中生无为显性”,且父病女不病,可知致病基因位于常染色体,遗传方式为常染色体显性遗传;由6、7号不患乙病其子14号患乙病,符合“无中生有为隐性”,且7号不携带乙病的致病基因,可知致病基因位于X染色体,遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
(2)5号的基因型是XbY,其致病基因b来自1号。
(3)4号表现正常,但生了患乙病的女儿10号,则其基因型aaXBXb;由16号患甲不患乙可知,其基因型是A_XBX-,14号、15号不患甲病,13患两种病,则6号、7号的基因型分别是AaXBXb、AaXBY,故16号可能的基因型是AAXBXB或AAXBXb或AaXBXB或AaXBXb。
(4)12号的基因型是AaXBXb,13号的基因型是A_XbY(其中AAXbY和AaXbY分别占1/3和2/3概率),二者生育一个患甲病孩子的概率是1-2/3×1/4=5/6,生育一个患乙病孩子的概率是1/2(其中男孩的概率是1/4),故生育一个两病皆患男孩的概率是5/6×1/4=5/24。15号的关于甲病的基因型是aa,其与正常男子aa结婚不可能生出患甲病的孩子,因此生出同时患甲病和乙病孩子的概率为0。
题型5:DNA是主要的遗传物质
一、单项选择题
41.下列有关T2噬菌体侵染细菌的实验叙述正确的是( )
A.在被32P标记的肺炎链球菌中培养,可获得含32P的亲代噬菌体
B.噬菌体利用细菌的脱氧核糖核苷酸、氨基酸等合成自身的物质
C.含35S的亲代噬菌体侵染细菌后,放射性主要分布在C处
D.含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,搅拌是否充分会影响图中C处放射性强度
【答案】B
【详解】A、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能在肺炎链球菌中培养,A错误;
B、噬菌体侵染细菌时,只有 DNA 进入细菌细胞内,其利用细菌的脱氧核糖核苷酸、氨基酸等原料合成自身的物质,B正确;
C、含35S的亲代噬菌体侵染细菌后,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入细菌细胞内,经搅拌、离心后,放射性主要分布在 B 处(上清液),C错误;
D、含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,32P标记的是噬菌体的 DNA,DNA 进入细菌细胞内,搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,搅拌是否充分不会影响图中 C 处(沉淀物)放射性强度,D错误。
42.如果用32P、35S、15N标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为( )
A.可以在外壳中找到35S和15N
B.可以在DNA中找到32P和15N
C.可以在外壳中找到32P、15N
D.可以在DNA中找到32P、35S、15N
【答案】B
【详解】A、噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌,合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料均由细菌提供,因此在子代噬菌体的蛋白质外壳中找不到35S和15N,A错误;
B、合成子代噬菌体DNA的原料均由细菌提供,但DNA的复制方式为半保留复制,因此在子代噬菌体的DNA中可以找到32P和15N,B正确;
C、合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料均由细菌提供,且蛋白质外壳中不含P元素,因此在子代噬菌体的蛋白质外壳中找不到32P和15N,C错误;
D、S是蛋白质的特征元素,DNA中不含S,因此在子代噬菌体的DNA中找不到35S,D错误。
43.在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.可以用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记
B.T2噬菌体增殖所需要的原料、酶和ATP等物质可均由大肠杆菌提供
C.35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,保温时间过短或过长都会导致上清液中放射性增强
D.烟草花叶病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】B
【详解】A、由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA都含有C和O,因此不能用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记,A错误;
B、T2噬菌体能侵染大肠杆菌,T2噬菌体增殖所需要的原料、酶和ATP等物质均由大肠杆菌提供,B正确;
C、32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,保温时间过短,部分噬菌体的DNA没来得及进入大肠杆菌,经搅拌离心后会在上清液中析出含有32P标记的T2噬菌体,保温时间过长,大肠杆菌裂解,经搅拌离心后会在上清液中析出32P标记的子代T2噬菌体,所以保温时间过短或过长都会使上清液中的放射性增强,C错误:
D、烟草花叶病毒为RNA病毒,T2噬菌体为DNA病毒,两者的核酸类型不同,D错误。
44.下图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。相关叙述正确的是( )
A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体
B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离
C.若只有C中含大量放射性,可以证明噬菌体的蛋白质留在外面
D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分
【答案】B
【详解】A、本实验是以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌,因此图中亲代噬菌体已用32P标记,会侵入大肠杆菌体内进行增殖,培养大肠杆菌的培养液中不能用放射性标记的含32P的物质,A错误;
B、过程②为搅拌,目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离,B正确;
C、若只有沉淀物C中含大量放射性,可证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,不能证明噬菌体的蛋白质留在外面,C错误;
D、若实验中B(上清液)中出现放射性,可能是培养时间过短,部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞,或培养时间过长,造成部分大肠杆菌裂解,含放射性的子代噬菌体释放后在上清液中,D错误。
45.下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验结果可以表明导致小鼠死亡的不是荚膜而是S型活菌
B.艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
【答案】A
【详解】A、加热杀死的S型活菌仍然含有荚膜,但注射后不会导致小鼠死亡,而注射S型活菌会导致小鼠死亡,所以格里菲思实验结果可以表明导致小鼠死亡的不是荚膜而是S型活菌,A正确;
B、艾弗里没有利用小鼠,是将肺炎链球菌在培养基培养,根据菌落特征进行判断,证明了DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,DNA本身没有毒性,有毒的是S型细菌,B错误;
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;
D、DNA复制为半保留复制,复制形成的子代DNA分子中含母链的少,所有的都含子链,所以复制形成的子代噬菌体中带有32P标记(母链)的少,大多数不含32P标记,D错误。
二、多项选择题
46.科研人员利用一种感染A细菌的病毒B采用下图所示的两种方法来探究病毒B的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述错误的是( )
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】ABC
【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。
47.艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲组培养基上出现两种菌落,主要是S型细菌形成的菌落
B.乙组培养皿中有R型和S型菌的菌落,推测蛋白质不是转化因子
C.丙组培养基上只有R型细菌,说明DNA被水解之后不具有转化功能
D.该实验利用加法原理,逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性
【答案】BC
【详解】A、甲组培养皿中只有少部分R型细菌转化为S型细菌,因此甲组培养基上主要是R型细菌形成的菌落,A错误;
B、蛋白酶可将蛋白质水解,若乙组培养皿中和甲组情况相同有光滑和粗糙两种菌落,说明其中转化因子仍然存在,由此可推测蛋白质不是转化因子,B正确;
C、由于DNA酶可将DNA水解为其小分子脱氧核苷酸,丙组未发生转化只有R型细菌,说明脱氧核苷酸不具有转化功能,C正确;
D、本实验通过加蛋白酶和DNA酶解去相应的物质,利用了“减法原理”以确定细胞提取物的转化活性,D错误。
48.关于赫尔希和蔡斯 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验,下列说法正确的是( )
A.要获得 35S 标记噬菌体需先用含35S 培养基培养大肠杆菌,再用含35S 大肠杆菌培养噬菌体
B.32P 标记的一组,沉淀物 d 的放射性很高
C.噬菌体 DNA 复制需要在大肠杆菌的细胞核中
D.该实验与艾弗里的肺炎链球菌实验思路一致,都是设法将 DNA 和蛋白质分开
【答案】ABD
【详解】A、噬菌体没有细胞结构,不能独立代谢,需要寄生在宿主细胞内才能增殖,获得35S标记的噬菌体需先用含35S培养基培养大肠杆菌,再用35S大肠杆菌培养,A正确;
B、32P标记的一组标记的是噬菌体的DNA,噬菌体的DNA会进入大肠杆菌,因此离心后含有大肠杆菌的沉淀物d的放射性很高,B正确;
C、大肠杆菌为原核细胞,没有细胞核,C错误;
D、该实验是通过35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,通过噬菌体侵染细菌的特点实现DNA和蛋白质分离,因此该实验与艾弗里的肺炎链球菌实验思路一致,都是设法将DNA和蛋白质分开,D正确。
三、非选择题
49.探索遗传物质本质的历程中,几个经典实验发挥了重要作用。请回答下列问题。
(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种________,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为________,利用的是酶的________特性。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:
a.噬菌体侵染大肠杆菌 b.35S和32P分别标记噬菌体 c.放射性检测 d.离心分离
①该实验步骤的正确顺序是________。
A.a b c d B.d b a c C.b a d c D.b a c d
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养________,再用噬菌体去侵染________,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性存在于________。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要________。
A.细菌的DNA B.噬菌体的DNA C.噬菌体的原料 D.细菌的原料
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M,为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,开展了相关实验,如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M +DNA水解酶+活鸡胚培养基
C
①该实验运用了________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式是________。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组和C组的实验结果分别是____。
【答案】(1) 转化因子 DNA酶(DNA水解酶) 专一性
(2) C 大肠杆菌 含35S的大肠杆菌(带标记的大肠杆菌) 上清液和沉淀物 BD
(3) 减法 病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基 不能分离得到病毒M、分离得到大量的病毒M
【详解】(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,实验结果显示只有R型菌出现,说明S型菌的细胞提取物中不含 DNA,因此加入的物质X为DNA酶。利用的是酶的专一性。
(2)①噬菌体侵染细菌的实验,实验流程为35S和32P分别标记噬菌体→噬菌体侵染大肠杆菌→离心分离→放射性检测,正确顺序是b a d c。
应选C。
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染含35S的大肠杆菌,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性存在于上清液和沉淀物。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要噬菌体的DNA和细菌的原料,BD正确,AC错误。
故选BD。
(3)①该实验的目的是“探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA”,实验的自变量是使用的酶的种类,DNA酶能催化DNA水解,RNA酶能催化RNA水解,所依据的生物学原理是酶具有专一性,实验中通过加入的水解酶使核酸分解,因此,该实验运用的是减法原理。根据实验设计的单一变量原则可推测,C组的处理方式是病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组由于DNA被水解,使得分离结果中没有病毒M的出现,而C组中由于RNA水解酶不能将DNA水解掉,因而实验分离的结果中会得到大量的病毒M出现。
50.核酸作为遗传物质对生物学至关重要,回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题:
I.艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物,然后开展下列五组实验:
①S型细菌的细胞提取物+R型活细菌;②(S型细菌的细胞提取物+蛋白酶)+R型活细菌;③(S型细菌的细胞提取物+RNA酶)+R型活细菌; ④(S型细菌的细胞提取物+酯酶)+R型活细菌;⑤(S型细菌的细胞提取物+DNA酶)+R型活细菌。
(1)本对照实验中,控制自变量是采用“___________原理”。
(2)第①②组实验结果说明了___________。
(3)该实验得出的结论是______________________。
Ⅱ.1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验,下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。
(4)图1中,噬菌体的核酸位于__________(用图1中字母表示)。
(5)在图2实验过程中,搅拌的目的是___________,离心的目的是__________。
(6)噬菌体利用来自于________的氨基酸合成蛋白质外壳。
(7)图2实验利用了同位素标记法,由实验结果可知,此次实验的标记元素是__________,根据该组实验结果可以说明__________进入了细菌。上述实验中,________(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是________。
(8)该实验的结论是________。
【答案】(1)减法
(2)S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌,但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌
(3)DNA是S型菌的遗传物质
(4)A
(5) 使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳,沉淀物中留下被感染的细菌,使菌液分层
(6)宿主细胞##大肠杆菌
(7) 32P 噬菌体的DNA 不能 DNA和蛋白质均含有N元素
(8)DNA是噬菌体的遗传物质
【详解】(1)实验中,通过观察菌落的形态来判断细菌的类型,R型菌没有荚膜,菌落表现粗糙,S型菌有荚膜,菌落表现光滑,设置的对照组是第①组,因为S细菌的物质没有分离。该实验的思路是分别研究DNA和蛋白质等物质各自的作用,控制自变量是采用“减法原理”。
(2)第①组为对照组,第②组中加入蛋白酶后仍有S型细菌出现,说明S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌,但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌。
(3)通过②-⑤组与第①组对比可知,加入其他酶时,均有S型菌出现,而加入DNA酶后无S菌出现,说明DNA是S型菌的遗传物质。
(4)分析图1可知,噬菌体A部位包括噬菌体的核酸(DNA)和噬菌体的蛋白质外壳,故噬菌体A部位的物质组成是DNA、蛋白质,所以图1中,噬菌体的核酸位于A。
(5)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳,沉淀物中留下被感染的细菌,使菌液分层。
(6)噬菌体能利用宿主细胞大肠杆菌的氨基酸合成自身的蛋白质外壳。
(7)图2实验过程中,沉淀物的放射性很高,所以标记元素是32P。根据该组实验结果可以说明噬菌体的DNA进入了细菌。噬菌体主要是由DNA和蛋白质组成的,N元素在DNA和蛋白质中都含有,不能实现DNA和蛋白质的区别,故不能用15N来标记噬菌体的DNA。
(8)噬菌体侵染大肠杆菌实验结论是DNA是噬菌体的遗传物质。
题型6:DNA分子的结构和复制过程
一、单项选择题
51.用15N标记了两条链含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制3次。下列有关说法中错误的是( )
A.该DNA分子含有的氢键数目是260个
B.该DNA分子复制第3次共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸160个
C.子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为1:7
D.子代DNA分子中含15N的DNA分子与含14N的DNA分子之比为1:3
【答案】D
【详解】A、由于A与T之间有2个氢键,G与C之间有3个氢键,所以该DNA分子含有的氢键数目是40×2+60×3=260个,A正确;
B、含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,解得A=40个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸:(23-22)×40=160,B正确;
C、由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都含14N,故子代DNA分子中含15N的单链与含14N的单链之比为2:(16-2)=1:7,C正确;
D、子代DNA分子中只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都含14N,故含15N的DNA分子与含14N的DNA分子之比为2:8=1:4,D错误。
52.在一个双链DNA分子中碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列叙述不正确的是( )
A.脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
B.碱基之间的氢键数为(3m/2)-n
C.一条链中A+T的数量为n
D.鸟嘌呤的数量为(m-n)/2
【答案】D
【详解】A、每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,A正确;
B、A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,则碱基之间的氢键数2n+3×(m−2n)/2=(3m/2)−n,B正确;
C、双链DNA中,A=T=n,则两个碱基之和在DNA分子中所占的比例为2n/m,由于互补碱基之和在DNA双链中以及互补的两条单链中的比值是相等的,则一条链中A+T的数量为(2n/m)×m/2=n,C正确;
D、双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,则C=G=(m−2n)/2,D错误。
53.线粒体中的遗传物质是一种环状DNA,其结构如下图。以下叙述正确的是( )
A.该DNA分子中有两个游离的磷酸基团,每个磷酸基团均连接着两个脱氧核糖
B.解旋酶和RNA聚合酶均可断开⑤,DNA聚合酶可催化⑥的形成
C.④为DNA分子的基本组成单位之一
D.DNA分子每一条链中相邻的碱基通过氢键相连
【答案】B
【详解】A 、该线粒体DNA是环状DNA,没有游离的磷酸基团 ,而链状DNA分子每条链有1个游离的磷酸基团,且链状DNA中除末端的磷酸基团连接一个脱氧核糖外,其余磷酸基团连接两个脱氧核糖,A错误;
B、⑤是氢键,解旋酶能解开双链DNA的氢键,使DNA解旋,RNA聚合酶在转录时,也可使DNA解旋,断开氢键;⑥是磷酸二酯键,DNA聚合酶在DNA复制时可催化磷酸二酯键的形成,将单个脱氧核苷酸连接成DNA链,B正确;
C、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸 ,④由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成,但不是脱氧核苷酸,C错误;
D、DNA分子两条链间的碱基通过氢键相连,每条链中相邻的碱基通过 “-脱氧核糖-磷酸基团-脱氧核糖-” 相连 ,D错误。
54.下图是某同学制作的含4个碱基对的DNA平面结构模型。下列叙述错误的是( )
A.搭建脱氧核苷酸时,每个磷酸分子连着1个脱氧核糖
B.⑨、⑩分别为鸟嘌呤和胸腺嘧啶
C.①、②交替排列构成DNA分子基本骨架
D.①为3′端,⑥为5′端④
【答案】D
【详解】A、一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,故搭建脱氧核苷酸时,每个磷酸分子连着1个脱氧核糖,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,⑨、⑩分别为鸟嘌呤和胸腺嘧啶,B正确;
C、①为磷酸,②为脱氧核糖,二者交替排列构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、①⑥为游离的磷酸基团,均为5′端,D错误。
55.质粒是一种在细菌中独立存在于拟核核DNA之外,能够自主复制的小型双链环状DNA分子。某质粒中含有400个碱基,其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4。下列表述正确的是( )
A.该质粒分子有2个游离的磷酸基团
B.该质粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数与磷酸二酯键数相同
C.该质粒分子中4种碱基的比例为A:G:T:C=3:4:1:2
D.该质粒分子中的携带的遗传信息蕴藏在4种碱基排列方式之中
【答案】B
【详解】A、质粒分子为环状DNA,无游离的磷酸基团,A错误;
B、该质粒分子中的碱基数、脱氧核苷酸数相同,由于是环状DNA,一条链上每两个脱氧核苷酸之间会形成1个磷酸二酯键,故磷酸二酯键数与脱氧核苷酸数目相同,B正确;
C、该双链DNA分子中,一条链上A:G:T:C=1:2:3:4,则根据碱基互补配对原则可推知,另一条链上T:C:A:G=1:2:3:4,所以该DNA分子中四种含氮碱基的比例为A:T:G:C=4:4:6:6,C错误;
D、该质粒分子中的携带的遗传信息蕴藏在4种碱基排列顺序之中,而不是排列方式,D错误。
56.如图所示为DNA的结构示意图。下列有关说法正确的是( )
A.①②③构成一个胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑤⑧所指碱基占的比例越大,DNA越稳定
C.①和②相间排列,构成了DNA的基本骨架
D.每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团和一个碱基
【答案】C
【详解】A、②③⑨组成一个胞嘧啶脱氧核苷酸,①是构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的磷酸,A错误;
B、氢键越多,DNA越稳定,A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,因此C与G所占比例越大,DNA越稳定,即⑥⑦所指碱基占的比例越大,DNA越稳定,B错误;
C、DNA的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接而成的,①和②相间排列,构成了DNA的基本骨架,C正确;
D、DNA分子大多数脱氧核糖与两个磷酸相连,但每条链一端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸,D错误。
二、多项选择题
57.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子分别为14N—DNA(相对分子质量为a)和15N—DNA(相对分子质量为b)。将含15N的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述,正确的是( )
A.I 代细菌DNA 分子中两条链都是14N
B.Ⅱ代细菌含15N的DNA 分子占全部DNA 分子的1/4
C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为为(7a+b) /8
D.若将I、Ⅱ代中的DNA都变为单链再离心,则无法确定 DNA的复制方式
【答案】CD
【详解】A、由于DNA复制为半保留复制,因此,I代细菌DNA分子中两条链都是一条链是14N,另一条链是15N,A错误;
B、Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有两个,全部DNA分子有22=4个,占全部DNA分子的1/2,B错误;
C、Ⅲ代细菌DNA分子中共有23=8个,其中含15N的单链为2个(可看做一个DNA分子),含14N的单链有14个(可看做7个DNA分子),则这8个DNA分子的平均相对分子质量为为(7a+b)/8,C正确;
D、由于Ⅰ代为全中,而Ⅱ代中一半是全中,另一半是轻,若将I、Ⅱ代中的DNA都变为单链再离心,离心之后结果一致,所以实验Ⅰ代→Ⅱ代的结果不能确定DNA复制方式,D正确。
58.1958年,美国生物学家米西尔森和斯塔尔将DNA双链都被15N标记的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养两代,分别收集亲代、子一代和子二代大肠杆菌并提取DNA,对提取的DNA进行离心,其结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.该实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.由亲代和子一代的离心结果可排除全保留复制
C.由实验结果可以证明DNA为半保留复制
D.子二代中含14N的DNA分子占比为50%
【答案】BC
【详解】A、15N没有放射性,因此该实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,A错误;
B、由亲代和子一代的离心结果可排除全保留复制,若是全保留复制,则应得到两条带,分别为重带和轻带,B正确;
C、子一代只有一条带,可排除全保留复制,子二代出现两条带,可排除弥散复制,由实验结果可以证明DNA为半保留复制,C正确;
D、由于半保留复制,被15N标记的亲代大肠杆菌转移到含14N的培养液中培养两代,子二代含14N的DNA分子占比为100%,D错误。
三、非选择题
59.图一中DNA分子有a和d两条链,I和II均是DNA分子复制过程中所需要的酶,图二是图一中某一片段的放大示意图。请分析回答下列问题:
(1)从图一可看出DNA复制的特点是______________________,Ⅰ是 ______________酶,Ⅱ是_____________酶。DNA复制过程中新形成的子链延伸方向是_________。
(2)图二中,DNA分子的基本骨架由_________(填序号)交替连接而成,④的名称是_____________。
(3)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占______%。
(4)某DNA含有100个碱基对,其中A有40个。将其放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则每个子代DNA,分子的相对分子质量比亲代DNA分子增加了____________。第五次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 _______个。
(5)为证明DNA复制的方式,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置。下图表示几种可能的离心结果,则:
① 大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代。如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应该如图中试管________所示:如果为半保留复制,则DNA带的分布应如图中试管 _________所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌增殖3代后,含14N的DNA分子占______________ %。
【答案】(1) 边解旋边复制(半保留复制) 解旋 DNA聚合 5'→3'
(2) ②③ 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3)60
(4) 100 960
(5) C B 100
【详解】(1)结合图一可知,DNA复制为半保留复制、且边解旋边复制。Ⅰ是解旋酶,破坏氢键,Ⅱ是DNA聚合酶,催化子链的合成。DNA聚合酶与模板链的3'段结合,因此子链的合成方向是5'→3'。
(2)DNA分子的基本骨架由②脱氧核糖、③磷酸交替连接而成。④是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸组成。
(3)DNA中两条链中A与T配对,一条链中A+T与另一条链中A+T相等,因此若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占60%。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,则含有200个磷酸,形成的子代DNA分子也含有200个磷酸,因此将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100×32+100×31-200×31=100。某DNA含有100个碱基对,其中A=40个,则T=40个,G=C=60,其在第五次复制时需要合成25-24=16个DNA,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为60×16=960个。
(5)①若为全保留复制,保留原DNA,合成新DNA,所示条带为15N-15N(重带)、14N-14N(轻带),如试管C所示。若为半保留复制,产生的DNA均为15N-14N(中带),如试管B所示。②由于DNA进行半保留复制,则在14N中进行复制,不管复制多少代,所有DNA都含有14N,因此含14N的DNA分子占100%。
60.科学家利用大肠杆菌进行了DNA复制方式的实验探究,下图1为DNA复制示意图。请回答下列问题。
(1)DNA复制开始时,双链DNA分子通过______(写出两种)酶的作用,在复制起点位置形成复制叉。该过程以______为原料。
(2)研究表明,DNA分子中G+C的比例越高,加热解旋所需要温度就越高,原因是______。
(3)如图2表示“证明DNA半保留复制”实验中的几种可能离心结果。
①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管______所示;如果DNA为半保留复制,则离心后试管中DNA的位置应如图2中试管______所示。
②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代,若DNA为半保留复制,则15N标记的DNA分子占______%。若大肠杆菌的1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,则该大肠杆菌增殖第三代时,需要消耗______个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4)若让T4噬菌体侵染¹5N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,推测其原因可能是______。
【答案】(1) 解旋酶、DNA聚合酶 脱氧核苷酸
(2)C和G间氢键较多,氢键数越多,DNA结构越稳定
(3) C B 25 2600
(4)大肠杆菌为噬菌体DNA复制提供原料
【详解】(1)DNA复制开始时,双链DNA分子通过解旋酶、DNA聚合酶等酶的作用,在复制起点位置形成复制叉,使子链沿着5'→3'的方向延伸,该过程中一个个的脱氧核苷酸只能在子链的3'端依次连接上去。
(2)研究表明,DNA分子中G+C的比例越高,加热解旋所需要温度就越高,主要是由于G和C之间形成的碱基对中有三个氢键,因而该碱基对越多,则DNA的热稳定性越高。
(3)①将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,即亲代DNA的两条链均含15N,若DNA复制为全保留复制,且原料是14N,则经过复制后产生的DNA分子为只含14N的DNA和只含有15N的DNA,离心的结果如图C所示;若DNA复制为半保留复制,原料是14N,因此经过复制后产生的DNA分子均为一条链含有14N、一条链含有15N,离心的结果是分布于中带部位,也就是说,如果离心后试管中DNA的位置如图2中试管B所示,则可说明DNA复制方式是半保留复制。
②将15N标记的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代,则会形成23=8个DNA分子,由于DNA为半保留复制,含15N的亲代DNA只有两条链分别参与形成子代DNA分子,则只能有2个DNA分子含有15N,因此,15N标记的DNA分子占2/8=25%。若大肠杆菌的1个双链DNA片段中有1000个碱基对,共2000个脱氧核苷酸,又知胸腺嘧啶350个,则根据碱基互补配对原则可推知该DNA分子中含有的腺嘌呤也为350个,胞嘧啶和鸟嘌呤均为1000-350=650个,该大肠杆菌增殖第三代时,即相当于新产生4个DNA分子,则需要消耗650×4=2600个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(4) 若让T4噬菌体侵染15N标记的大肠杆菌,并最终在噬菌体DNA中检测到15N,说明子代噬菌体DNA合成的原料是由大肠杆菌提供的,即噬菌体侵染过程中合成子代噬菌体DNA的原料是由大肠杆菌提供的。
题型7:遗传信息的转录、遗传信息的翻译
一、单项选择题
61.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述正确的是( )
A.转录时游离的核糖核苷酸连接到子链的5'端
B.转录和翻译过程都存在碱基 T 与碱基 A 的配对
C.mRNA上的多种密码子可能决定同一种氨基酸
D.一个核糖体可同时与多条mRNA结合,进行多条肽链的合成
【答案】C
【详解】A、转录时mRNA合成的方向是从5'端到3'端,因此游离的核糖核苷酸应连接到子链的3'端,A错误;
B、转录过程存在碱基 T 与碱基 A 的配对,翻译过程存在碱基 U与碱基 A 的配对,B错误;
C、密码子具有简并性,因此多种密码子可决定一种氨基酸,C正确;
D、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体同时进行多条相同肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质, D错误。
62.下列有关中心法则的叙述中,正确的是 ( )
A.HIV病毒可在病毒内自主合成逆转录酶
B.正常人体细胞中的 RNA 来源于过程②和④
C.③与②过程相比,特有的碱基配对方式是U——A
D.胰岛 B细胞中核DNA的遗传信息的传递过程有①②③
【答案】C
【详解】A、病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,必须寄生在活细胞中,因此HIV病毒不能在病毒内自主合成逆转录酶,需在宿主细胞合成,A错误;
B、正常人体细胞中的 RNA 来源于过程②即转录,B错误;
C、图中②表示转录过程,其碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,③表示翻译过程,其碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,因此,与②相比,③过程特有的碱基配对方式是U-A,C正确;
D、胰岛B细胞是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,因此细胞中核DNA不再进行DNA复制,能进行转录和翻译,即图中②③过程,D错误。
63.图示花青素的合成与牵牛花颜色变化的路径,下列相关叙述错误的是( )
A.牵牛花的颜色至少由3对等位基因共同控制
B.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程
C.基因①不表达将导致基因②和基因③也不表达
D.基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系
【答案】C
【详解】AD、由图可知,花青素的合成是至少由3对等位基因共同控制的,所以基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,AD正确;
B、基因①、基因②、基因③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成,B正确,
C、基因具有独立性,基因①不表达,基因②和基因③可能表达,C错误。
64.图示中心法则,其中①-⑤表示遗传信息传递的生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A.过程①和②的碱基配对方式完全不同
B.过程②形成的产物可以具有运输或催化的功能
C.人的造血干细胞可以发生的遗传信息传递途径有①②③⑤
D.烟草花叶病毒体内进行的过程有④⑤
【答案】B
【详解】A、过程①是DNA的复制,其配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G;②为转录,碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G,故碱基配对方式不完全相同,A错误;
B、过程②为转录,形成的产物为RNA,RNA可以具有运输(tRNA)或催化(核酶)的功能,B正确;
C、人的造血干细胞可以发生的遗传信息传递途径有①DNA复制、②转录、⑤翻译;③为逆转录在人体细胞中不能发生,C错误;
D、烟草花叶病毒没有细胞结构,体内不能进行的过程有④⑤,只能在宿主细胞内进行④⑤,D错误。
65.表观遗传现象普遍存在于生物的生命活动中,相关叙述正确的是( )
A.表观遗传现象仅存在于生物体生长发育的特定时期
B.基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关
C.表观遗传是基因的碱基序列改变后引起的基因表达和表型改变的现象
D.DNA甲基化导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
【答案】B
【详解】A、DNA甲基化造成的表观遗传现象可存在于生物体生长发育的整个生命历程中,A错误;
B、同卵双胞胎之间的微小差异(性状有差异)是表观遗传修饰调控的结果,即基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关,B正确;
C、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,C错误;
D、甲基化可能通过影响RNA聚合酶与调控序列的结合抑制转录过程,导致无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达,D错误。
66.下图为中心法则及其补充的示意图,相关叙述错误的是( )
A.过程①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
B.人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染T细胞后可发生过程④
C.①②③过程均可发生在菠菜叶肉细胞的细胞核中
D.原核生物体内过程②和③可同时进行
【答案】C
【详解】A、图中①是DNA的复制过程;②是遗传信息的转录过程;③是翻译过程;④是逆转录过程,需要逆转录酶;⑤是RNA的自我复制过程; ⑥是翻译过程,各过程都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、艾滋病病毒属于逆转录病毒,可进行④①②③过程,B正确;
C、菠菜叶肉细胞是高度分化的细胞,则细胞核中只进行②过程,③在细胞质中的核糖体中进行,C错误;
D、蛋白质的合成包括②转录和③翻译两个过程,在原核细胞中可同时进行,即边转录边翻译,D正确。
二、多项选择题
67.核糖体由大、小两个亚基组成,其上有A、P、E三个位点。A位点是新进入的tRNA结合位点,P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点,E位点是空载的tRNA释放位点。相关叙述错误的是( )
A.tRNA分子由于存在碱基互补配对,其上的嘌呤数等于嘧啶数
B.图中P位点结合的tRNA上的反密码子是5'-GUC-3'
C.每个tRNA经过的位点顺序是A位点→P位点→E位点
D.反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
【答案】ABD
【详解】A、tRNA分子上部分碱基能互补配对,部分不能碱基互补配对,其上的嘌呤数不一定等于嘧啶数,A错误;
B、P位点mRNA上的密码子为5'-CAG- 3',故与密码子碱基互补的P位点结合的tRNA上的反密码子是5'-CUG-3',B错误;
C、根据题干信息,A位点是新进入的tRNA结合位点,P位点是延伸中的tRNA结合位点,E位点是空载tRNA结合位点可知,根据tRNA先结合再释放的过程特点,应该是先经过A位点,再经过P位点,最后经过E位点释放,即tRNA的移动顺序是A位点→P位点→E位点,C正确;
D、由于终止密码不决定氨基酸,当核糖体遇到终止密码子时,翻译过程会终止,反密码子不会与终止密码子碱基互补配对,D错误。
68.甲、乙两图表示某真核细胞中的遗传信息传递的某些过程,下列叙述正确的是( )
A.乙图中结构⑥的移动方向是从右到左
B.从化学组成上看,甲图中的1和6不同
C.乙图中②③④⑤最终形成的物质结构相同
D.乙图中的①链与甲图中a链的基本组成单位相同
【答案】ABC
【详解】A、乙图中从右到左多肽链越来越长,故结构⑥(核糖体)的移动方向是从右到左,A正确;
B、甲图表示转录,b为RNA,1为腺嘌呤核糖核苷酸,6为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,1和6的五碳糖不同,其碱基组成不完全相同,B正确;
C、乙图中②③④⑤都是以同一条mRNA为模板形成的多肽链,结构相同,C正确;
D、乙图中的①链是RNA,其组成单位为核糖核苷酸,而a链是DNA,其组成单位为脱氧核糖核苷酸,两者基本组成单位不同,D错误。
三、非选择题
69.下图是细胞部分生理过程示意图,当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链分离时,会形成RNA-DNA杂交体,这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。请回答下列问题:
(1)该细胞为_________(选填“真核”或“原核”)细胞,理由是___________。
(2)过程②的酶C是_________,过程③中一个mRNA上可同时结合多个核糖体的意义是___________。
(3)与过程①比较,过程③特有的碱基配对方式为_________。过程③核糖体移动的方向是_________(选填“从左向右”或“从右向左”)。
(4)研究发现细胞过程①和过程②的速率相差很大。当过程①和过程②同向进行时,如果非模板链、RNA-DNA杂交体共同形成R环结构,则过程①会被迫停止,这是由于_________。推测R环通常出现在碱基_________含量多的区域。
(5)若非模板链(编码链)的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列所对应的反密码子是_________。
【答案】(1) 原核 细胞中转录和翻译同时进行
(2) RNA聚合酶 提高了蛋白质合成的效率,可知短时间内合成大量的蛋白质
(3) A-U、U-A 从左向右
(4) 某些R环的mRNA分子难与模板链分离,R环阻碍解旋酶(酶B)的移动 G、C
(5)3′-UAC-5′
【详解】(1)该细胞为转录尚未结束,翻译即开始,即表现为转录和翻译同时进行,这是“原核”细胞的特征,因此图示过程发生在原核细胞中。
(2)过程②为转录,该过程的酶C是RNA聚合酶,过程③为翻译,其中一个mRNA上可同时结合多个核糖体进行多条肽链的合成,因此,该过程的重要意义是提高了蛋白质合成的效率,可知短时间内合成大量的蛋白质。
(3)与过程①DNA复制(该过程的碱基配对为A-T、G-C、T-A、C-G)比较,过程③,即翻译(该过程的碱基互补配对原则为A-U、G-C、U-A、C-G)特有的碱基配对方式为A-U、U-A。根据肽链的长短可以判断过程③核糖体移动的方向是“从左向右”。
(4)研究发现细胞过程①和过程②的速率相差很大。当过程①和过程②同向进行时,如果非模板链、RNA-DNA杂交体共同形成R环结构,则过程①会被迫停止,这是由于某些R环的mRNA分子难与模板链分离,R环阻碍解旋酶(酶B)的移动,而解旋受阻会影响DNA复制。推测R环通常出现在碱基G、C含量多的区域,因为G、C之间形成的碱基对含有三个氢键,因而稳定性更高,使得mRNA和模板链不易分开。
(5)若非模板链(编码链)的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列相对应的mRNA的序列为5′-AUG-3′,由于反密码子和密码子之间是碱基互补配对关系,因此其对应的反密码子是3′-UAC-5′。
70.豌豆种子粒形有圆粒和皱粒,淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形,淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制,图2中①~④为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。请回答下列问题。
(1)据图1分析,豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致,则该变异类型是_________。据该实例分析,说明基因可通过_________而控制生物体的性状。
(2)圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达,包括图2中的过程____________(填序号)。酶2作用的键有
_________。
(3)图2中的A链、B链、C链、D链、P链、T链,可用来表示核糖核苷酸长链的有_________。
(4)图2过程③中,b表示_________,合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-_________-3',核糖体在mRNA上移动的方向为_________(选填“3'→5'”或“5'→3'”)。
(5)图2③中d运载的氨基酸是_________,(相关密码子:丝氨酸UCG、AGC;丙氨酸GCU;精氨酸CGA。)
(6)在真核生物中,DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基,甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上,形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析,下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有 。
A.一个DNA分子可能连接多个甲基
B.胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
D.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变,从而使生物的性状发生改变
【答案】(1) 基因突变 控制酶的合成来控制代谢过程
(2) ②③ 打开氢键,形成磷酸二酯键
(3)C链、D链
(4) 氨基酸 -CAGAGAAGCGAT- 5'→3'
(5)丙氨酸
(6)ABC
【详解】(1)豌豆粒形呈现皱粒的根本原因是编码淀粉分支酶的基因结构改变,控制合成的淀粉分支酶异常,该变异类型为基因突变。据该实例分析,说明基因可通过酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状。
(2)①代表DNA的复制,②代表是转录,③代表翻译,基因的表达包括转录和翻译。酶2为RNA聚合酶,既断裂氢键,打开双链,又能催化磷酸二酯键的形成,形成核糖核苷酸单链。
(3)结合(2)的分析,图2中A、B、P、T都是DNA的一条链,C链和D链为核糖核苷酸长链。
(4)图2过程③中,b为氨基酸,是合成蛋白质的原料。D为mRNA,合成图中D链的模板链与其碱基互补配对,模板链碱基序列为5'-CAGAGAAGCGAT--3',根据tRNA箭头移动的方向,核糖体在mRNA上移动的方向为5'→3'。
(5)d对应的密码子是GCU,则其携带的氨基酸为丙氨酸。
(6)A、一个DNA分子有多个碱基C,则可能连接多个甲基,A正确;
B、碱基的甲基化不影响碱基之间的配对,则胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,B正确;
C、甲基化干扰了基因的转录,则DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,C正确;
D、甲基化不改变DNA片段碱基的排列顺序,则DNA片段中遗传信息并未发生改变,D错误。
故选ABC。
试卷第1页,共3页
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