精品解析:山西省太原市迎泽区太原师范学院附属中学2025~2026学年第二学期高一年级期中学业诊断 生物试题
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内容正文:
2025~2026学年第二学期高一年级期中学业诊断
生物试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 以下关于孟德尔两对相对性状的测交实验的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔在做测交实验前,就预测了结果
B. 必须用F1作母本,即对F1进行去雄处理
C. 测交结果出现4种表型的现象属于性状分离
D. 测交可用于判断F1产生配子的种类和数量
2. 某高中生物兴趣小组对性状分离比的模拟实验进行了改进,在大小相同的两个饮用水桶中分别放置2种颜色不同且数量相等的弹力球,水桶口的大小恰好能让1个小球通过,桶口用透明塑料薄膜密封。通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出。再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,有同学认为该装置还可以模拟自由组合定律等。下列分析错误的是( )
A. 整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰
B. 2个水桶可模拟雌雄生殖器官,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,可模拟雌、雄配子随机结合的过程
C. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟两对相对性状的性状分离比
3. 紫茉莉的花色由一对等位基因控制,红花(R)对白花(r)为不完全显性,即杂合子(Rr)表现为粉红花。某园艺基地利用紫茉莉进行杂交育种实验。将红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交获得F1,F1自交获得F2。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A. F2的表现型比例为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,偏离分离定律的典型比例
B. F2的基因型比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,可验证分离定律
C. 对F1进行测交实验可以验证分离定律
D. 基因分离定律的实质是在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中
4. 现有一只黑豚鼠,研究人员希望确定它是否携带白毛的隐性等位基因。已知该黑豚鼠的亲本都为黑豚鼠。以下方法中最佳的是( )
A. 将该黑豚鼠与另一只黑豚鼠交配,寻找白毛后代
B. 寻找该黑豚鼠身上的白色毛发
C. 将该黑豚鼠与白毛豚鼠交配,寻找白毛后代
D. 寻找该黑豚鼠的亲本所产后代中是否存在白毛后代
5. 在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交,F1均表现为甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb。下图中能解释杂交实验结果的代谢途径有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
6. 瓤瓜花为单性花,甲和乙是具有不同优良性状的纯合瓤瓜优良栽培品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,将F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9:7。某同学对该遗传现象的分析,正确的是( )
A. 授粉前需要对母本采取的操作是去雄和套袋
B. F2正常株中纯合子的概率为3/16
C. F2两株正常株之间自由传粉,后代全为正常株
D. F2正常株雌花套袋同株异花传粉,后代全为正常株
7. 某种性别决定方式为XY的二倍体植物,其花色由两对等位基因(A和a、B和b)控制,其中A、a位于常染色体上。图1为性染色体简图,X和Y染色体有一部分是同源的(图1中I片段);另一部分是非同源的(图1中Ⅱ、Ⅲ片段)。图2表示色素的形成过程。下列叙述正确的是( )
A. X与Y染色体Ⅰ片段上的基因控制的性状遗传与性别无关
B. 紫花植株的基因型有4种
C. 若蓝花与白花植株杂交,子代有1/4开紫花,则两亲本的基因型一定为AaXbXb和aaXBY
D. 若一白花雌株与一蓝花雄株杂交所得F1都开紫花,F1相互杂交产生的后代中,紫花雄株所占比例是3/16
8. 已知某二倍体昆虫(XY型)的体色有灰色和黄色两种,受一对等位基因控制。现用一对灰色和黄色个体为亲本杂交,获得大量子代,经统计子代表型及比例为灰色:黄色=1: 1,不考虑突变、基因重组及致死等异常情况。下列叙述正确的是( )
A. 若子代的黄色个体全部为雌性,则黄色为隐性
B. 若子代的雄性与亲本中雄性都为黄色,则黄色为显性
C. 若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则基因在常染色体上
D. 若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则灰色个体为杂合子
9. 如图表示人的生殖周期中不同的生理过程,下列有关说法不正确的是( )
A. b1、b2和c过程实现了基因的自由组合,造成有性生殖后代的多样性
B. c过程中精子和卵细胞各提供一半的核DNA
C. b1和b2的分裂方式相同,但是结果有差异
D. d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
10. 下图是某二倍体植物花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列叙述正确的是( )
A. 图a细胞正在发生非同源染色体的互换 B. 图c可能发生了基因重组
C. 图d时期的细胞正在进行染色体复制 D. 图a、c、e含有姐妹染色单体
11. 图1表示荧光显微镜下观察到某雄性动物细胞中两条染色体着丝粒(分别用“●”和“○”表示)的移动路径。图2中的a~e表示该动物精原细胞进行分裂时处于不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①→②过程发生在减数第一次分裂前期
B. 图1中③→④过程发生着丝粒的分裂
C. 图2中b、c点均可表示次级精母细胞
D. 图2中的e所处时期可表示有丝分裂后期
12. 下图是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染未标记大肠杆菌的实验示意图。下列分析正确的是( )
A. 应分别用含35S或32P的培养基培养噬菌体,得到含35S或32P标记的噬菌体
B. 放射性检测的结果是a、d中放射性很高,b、c中放射性很低
C. 离心的目的是将噬菌体与细菌分离
D. 该实验证明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
13. 在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中,有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 由乙组可知,仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B. 虽没有设置对照组,但可以得出RNA是遗传物质的结论
C. 丙组病斑较少,可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D. 对甲、丙、丁组病斑进行检测,可以得到新合成的子代TMV
14. 在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列实验中,采用“加法原理”的是( )
A. “探究某种病毒遗传物质类型”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理
B. “探究植物生长所必需的无机盐”实验中,实验组溶液为缺X无机盐的培养液
C. “探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂
D. “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,向实验组中加入2滴FeCl3溶液
15. 如图所示,一个DNA分子片段,下列说法正确的是( )
A. DNA聚合酶作用于部位③
B. 图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤
C. DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D. 把此DNA放在含有14N的培养液中复制三代,子代中含有14N的DNA占7/8
16. 下图甲为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上几个基因的相对位置图,图乙为利用荧光标记一对同源染色体上的相对位置基因(一个黑点代表一个基因),得到的基因在染色体上位置图,由下图分析正确的是( )
A. 图甲中朱红眼基因、深红眼基因、白眼基因和红宝石眼基因是复等位基因
B. 图甲能说明基因在染色体上呈线性排列,而图乙不能
C. 减数分裂形成的精子中可能同时含有图乙两条染色体上的基因
D. 染色体上的所有非等位基因之间均能发生自由组合
二、非选择题(本大题共5小题,除标注外,每空1分,共52分)
17. 月季花属于两性花,其花色中红色和白色由基因R、r控制。研究人员进行了以下实验:
回答下列问题:
(1)月季花的红色和白色这对相对性状中,______为显性性状,该对性状的遗传遵循基因的______定律。
(2)研究人员对该实验结果提出假设:亲本月季产生的雌配子正常,但带有基因R的花粉(雄配子)有一半致死。若该假设成立,则F₁红色月季的基因型有______种,F1红色月季中纯合子占______。为验证此假设,研究人员设计了两组实验:
实验一:F1红色月季(♀)×白色月季(♂);
实验二:F1红色月季(♂)×白色月季(♀)。
①进行实验一时,需要对______(填“红色月季”或“白色月季”)进行去雄处理,在人工授粉后需要进行套袋处理,其目的主要是___________。
②若实验一子代的性状比例为___________,实验二中子代的性状比例为____________,则该假设正确。
18. 人类有多种遗传病是由苯丙氨酸代谢缺陷引起的。苯丙氨酸的代谢途径如图甲所示。图乙是某家族的遗传系谱图,图中血友病由T、t基因决定,尿黑酸尿症由A、a基因决定,I-2不携带血友病的致病基因,请分析回答下列问题。
(1)苯丙酮尿症表现为苯丙酮酸的大量积累,可阻碍脑的发育,造成智力低下。据图甲分析可知,苯丙酮尿症的形成是缺乏酶______(选填图甲中序号)所致。
(2)据图乙推测,尿黑酸尿症的遗传方式是______。III-5的基因型是______,若III-5与一个血友病女性携带者婚配,生育一个血友病儿子的概率是______。
(3)据图乙推测,如果III-1个体与III-6结婚,他们生育同时患两种病的孩子的概率为______,III-6的血友病致病基因来自第I代的______个体。
(4)如果III-6的性染色体组成为XtXtY,______(选填“可能”、“一定”或“一定不”)是其父亲减数分裂产生的染色体异常的生殖细胞所致。
19. 如图是果蝇体细胞模式图,请根据图回答。
(1)果蝇是遗传研究的常用材料,原因是:_____(至少两点)。
(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,让这只白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配得F₁,再让F₁中的红眼雌、雄果蝇相互交配,F₂中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,但F₂红眼果蝇中有雌蝇和雄蝇,而白眼果蝇却全是雄蝇。
①实验说明果蝇的眼色遗传符合分离定律,依据是:_____。
②果蝇的眼色遗传可能为伴性遗传,依据是:_____。
③现有若干纯合的红眼雌、雄果蝇以及白眼雌、雄果蝇,请从中选择亲本,只做一次杂交实验以验证上述推测。
实验设计思路:选择_____果蝇杂交,观察并统计子代的表型及比例。若子代_____,则上述推测正确。写出本次设计实验的遗传图解(控制红眼、白眼的基因用D/d表示,要求写出配子、后代表型及其比例)
20. 如图是关于某哺乳动物的细胞分裂信息,请分析回答有关问题:
(1)由图甲可知,该动物的性别为________性,判断依据是________;细胞③的名称是________;图甲中,含有同源染色体的细胞有________。
(2)如果图乙中①→②完成了图丙中________(用字母表示)段的变化,则图乙a、b、c中表示染色单体的是________。图甲中细胞①产生的子细胞内的c的数量为________。
(3)图丙中CD段形成的原因是________。
(4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体,该生物的体细胞中染色体最多有________条;在减数分裂过程中可形成________个四分体。
21. DNA是生命遗传和个体生命活动的信息基础,是整个遗传学的基石,在疾病诊断、遗传咨询、精准医疗、亲子鉴定和法医物证等方面有重要应用。图1、图2都可以代表DNA复制的过程。回答下列与DNA有关的问题:
(1)图1中,酶1是_____。DNA复制时,子链延伸的方向是:_____。假设该DNA分子中有5000对碱基,其中一条单链中A+T占这条链碱基总数的34%。若该DNA分子连续复制3次,需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸_____个。
(2)图2中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。请你推测DNA形成多个复制泡的原因:_________。
(3)不同DNA分子携带的遗传信息不同,主要是由于_____________不同。某人体内控制胰岛素合成的基因由1430个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有_____种。
(4)为什么说DNA是主要的遗传物质?_______________。
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2025~2026学年第二学期高一年级期中学业诊断
生物试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 以下关于孟德尔两对相对性状的测交实验的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔在做测交实验前,就预测了结果
B. 必须用F1作母本,即对F1进行去雄处理
C. 测交结果出现4种表型的现象属于性状分离
D. 测交可用于判断F1产生配子的种类和数量
【答案】A
【解析】
【分析】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(测交实验)→得出结论。
【详解】A、孟德尔在做测交实验前,预测了结果,预测过程属于演绎过程,A正确;
B、在孟德尔所做的测交实验中,F1可以作母本也可以父本,如果F1作母本时需要对F1进行去雄处理,B错误;
C、性状分离是杂合子自交的后代既出现显性性状,又出现隐性性状,而测交使用的亲本既有杂合子和隐性纯合子,结果出现4种表型的现象不属于性状分离,C错误;
D、测交的亲本为YyRr×yyrr,其中yyrr只产生一种配子yr,因此子代的种类只取决于另一个亲本产生的配子种类,因此测交可用于判断F1产生配子的种类和比例,不能判断产生的数量,D错误。
故选A。
2. 某高中生物兴趣小组对性状分离比的模拟实验进行了改进,在大小相同的两个饮用水桶中分别放置2种颜色不同且数量相等的弹力球,水桶口的大小恰好能让1个小球通过,桶口用透明塑料薄膜密封。通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出。再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,有同学认为该装置还可以模拟自由组合定律等。下列分析错误的是( )
A. 整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰
B. 2个水桶可模拟雌雄生殖器官,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,可模拟雌、雄配子随机结合的过程
C. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟等位基因分离,非等位基因自由组合
D. 将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟两对相对性状的性状分离比
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:F1产生配子时,同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、该实验通过摇晃使1个小球掉入桶口区域,以此来代替将小球从容器中抓出,再摇晃桶体后,小球会自然回落,以此来代替将小球重新放回原容器,整个实验过程中,手与小球都没有接触,可以排除主观人为因素对实验结果的干扰,A正确;
B、2个水桶可模拟雌雄生殖器官,每个小桶内的两种小球可代表不同类型的两种配子,同时摇晃2个水桶,使每个水桶各有1个小球掉入桶口区域,并记录两个桶内掉入桶口区域的小球并组合,可模拟雌、雄配子随机结合的过程,B正确;
C、模拟非等位基因自由组合时,两个水桶应代表同一生殖器官,每个水桶内的小球代表一对等位基因,因此模拟非等位基因自由组合时,可将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,模拟的是等位基因的分离,而两个桶掉出的2个小球结合,可模拟非等位基因自由组合,C正确;
D、若两对性状由两对等位基因控制,模拟非等位基因自由组合时,两个水桶应代表同一生殖器官,每个水桶内的小球代表一对等位基因,可将2个水桶用透明胶带固定后形成1个整体代表父方或母方,摇晃桶体整体,每个水桶口掉入1个小球,2个小球结合,可模拟减数分裂产生配子时非等位基因自由组合,不能模拟两对相对性状的性状分离比,D错误。
故选D。
3. 紫茉莉的花色由一对等位基因控制,红花(R)对白花(r)为不完全显性,即杂合子(Rr)表现为粉红花。某园艺基地利用紫茉莉进行杂交育种实验。将红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交获得F1,F1自交获得F2。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A. F2的表现型比例为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,偏离分离定律的典型比例
B. F2的基因型比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,可验证分离定律
C. 对F1进行测交实验可以验证分离定律
D. 基因分离定律的实质是在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因分离定律的核心是减数分裂产生配子时等位基因分离,形成比例相等的两种配子,不完全显性下F₂表现型为1∶2∶1是等位基因分离的正常结果,并未偏离分离定律,A错误;
B、F₂基因型比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,说明F₁产生了比例相等的R和r两种配子,可验证基因分离定律,B正确;
C、对F₁(Rr)进行测交,后代会出现粉红花∶白花=1∶1的结果,证明F₁产生了两种比例相等的配子,可验证分离定律,C正确;
D、基因分离定律的实质就是减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,独立随配子遗传给后代,D正确;
故选A。
4. 现有一只黑豚鼠,研究人员希望确定它是否携带白毛的隐性等位基因。已知该黑豚鼠的亲本都为黑豚鼠。以下方法中最佳的是( )
A. 将该黑豚鼠与另一只黑豚鼠交配,寻找白毛后代
B. 寻找该黑豚鼠身上的白色毛发
C. 将该黑豚鼠与白毛豚鼠交配,寻找白毛后代
D. 寻找该黑豚鼠的亲本所产后代中是否存在白毛后代
【答案】C
【解析】
【分析】生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性显性和隐性之分,当细胞内控制某种性状的一对基因,一个是显性、一个是隐性时,只有显性基因控制的性状才会表现出来;当控制某种性状的基因都是隐性基因时,才会表现出隐性性状。
【详解】检测待测个体基因型最常用的方法为测交法,即用待测的黑豚鼠个体与白毛豚鼠隐性个体杂交,若后代出现白毛豚鼠,则该黑豚鼠携带白毛的隐性等位基因;若后代全为黑豚鼠,则该黑豚鼠很可能不携带白毛的隐性等位基因,ABD错误、C正确。
故选C。
5. 在种质资源库中挑选某二倍体作物甲、乙两个高甜度纯合品系进行杂交,F1均表现为甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,假设不甜植株的基因型为aaBB和aaBb。下图中能解释杂交实验结果的代谢途径有( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】不甜植株的基因型为aaBB和aaBb,同时含a和B表现为不甜,F1自交得到的F2出现甜:不甜=13:3,13:3是9:3:3:1的变形,则F1的基因型为AaBb,F2的基因型和表型是A_B_(甜)、A_bb(甜)、aaB_(不甜)、aabb(甜)。说明当A、B同时存在时,表现为甜,而只含B表现为不甜,说明A抑制B的表达。综上所述,能解释杂交实验结果的代谢途径有②④,D正确,ABC错误。
故选D。
6. 瓤瓜花为单性花,甲和乙是具有不同优良性状的纯合瓤瓜优良栽培品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,将F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,其比例为9:7。某同学对该遗传现象的分析,正确的是( )
A. 授粉前需要对母本采取的操作是去雄和套袋
B. F2正常株中纯合子的概率为3/16
C. F2两株正常株之间自由传粉,后代全为正常株
D. F2正常株雌花套袋同株异花传粉,后代全为正常株
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、分析题意可知,瓤瓜花为单性花,故授粉前不需要对母本去雄处理,A错误;
B、甲和乙是纯合瓤瓜品种,二者杂交F1植株所结果实全部变苦,F1雌花套袋同株异花传粉,F2表现为变苦株与正常株两种,设相关基因是A/a、B/b,则F1基因型为AaBb,F2中正常株包括A-bb:aaB-:aabb=3:3:1,其中纯合子的概率3/7,B错误;
C、F2两株正常株(A-bb、aaB-或aabb)之间自由传粉,若相关基因型是Aabb和aaBb,子代会出现AaBb的苦株,C错误;
D、F2正常株雌花套袋同株异花传粉,即A-bb、aaB-和aabb之间同株异花传粉,子代无A-B-个体,后代全为正常株,D正确。
故选D。
7. 某种性别决定方式为XY的二倍体植物,其花色由两对等位基因(A和a、B和b)控制,其中A、a位于常染色体上。图1为性染色体简图,X和Y染色体有一部分是同源的(图1中I片段);另一部分是非同源的(图1中Ⅱ、Ⅲ片段)。图2表示色素的形成过程。下列叙述正确的是( )
A. X与Y染色体Ⅰ片段上的基因控制的性状遗传与性别无关
B. 紫花植株的基因型有4种
C. 若蓝花与白花植株杂交,子代有1/4开紫花,则两亲本的基因型一定为AaXbXb和aaXBY
D. 若一白花雌株与一蓝花雄株杂交所得F1都开紫花,F1相互杂交产生的后代中,紫花雄株所占比例是3/16
【答案】D
【解析】
【详解】A、I区段是X与Y染色体的同源区段,该区段上的基因控制的性状的遗传与性别有关,如XbYB与XbXb杂交的子代,雄性全为显性,雌性全为隐性,A错误;
B、紫花植株至少有一个A基因和一个B基因,紫花植株的基因型为AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb、AAXBY、AaXBY,共6种,B错误;
C、若蓝花(A_XbXb或A_XbY)与白花植株杂交,子代有1/4开紫花(A_XB_),两亲本的基因型可能为AaXbY和aaXBXb或者AaXbXb和aaXBY,C错误;
D、若一白花雌株(aaXBXB或aaXBXb或aaXbXb)与一蓝花雄株(A_XbY)杂交所得F1都开紫花,说明亲本的基因型为aaXBXB、AAXbY,F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F1相互杂交产生的后代中,紫花雄株(A_XBY)所占比例是3/4×1/4=3/16,D正确。
8. 已知某二倍体昆虫(XY型)的体色有灰色和黄色两种,受一对等位基因控制。现用一对灰色和黄色个体为亲本杂交,获得大量子代,经统计子代表型及比例为灰色:黄色=1: 1,不考虑突变、基因重组及致死等异常情况。下列叙述正确的是( )
A. 若子代的黄色个体全部为雌性,则黄色为隐性
B. 若子代的雄性与亲本中雄性都为黄色,则黄色为显性
C. 若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则基因在常染色体上
D. 若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则灰色个体为杂合子
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y的同源区段有相同或等位基因。X、Y的非同源区段,没有相同或等位基因,其上的基因是X特有或Y特有。同源区段或非同源区段上基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。
【详解】A、现用一对灰色和黄色个体为亲本杂交,获得大量子代,经统计子代表型及比例为灰色∶黄色=1∶ 1,若子代的黄色个体全部为雌性,则黄色为隐性,则黄色为显性,若相关基因用A/a表示,则亲本的基因型可表示为XAY(黄色)、XaXa(灰色),二者杂交产生的后代中雌性均为黄色,雄性均为灰色,且比例为1∶1,A错误;
B、若子代的雄性与亲本中雄性都为黄色,则黄色为显性,则只有基因位于X、Y染色体同源区段,且显性基因位于Y染色体上符合要求,B正确;
C、若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则基因可能位于常染色体(Aa和aa)、X染色体(XAXa和XaY)或X、Y染色体同源区段(XAXa和XaYa),无法判断显隐性,C错误;
D、根据C项分析可知,若子代的雌雄个体中均有灰色和黄色,则不能判断显隐关系,因而也不能判断灰色个体为杂合子,D错误。
故选B。
9. 如图表示人的生殖周期中不同的生理过程,下列有关说法不正确的是( )
A. b1、b2和c过程实现了基因的自由组合,造成有性生殖后代的多样性
B. c过程中精子和卵细胞各提供一半的核DNA
C. b1和b2的分裂方式相同,但是结果有差异
D. d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
【答案】A
【解析】
【详解】A、b1、b2是减数分裂过程,减数分裂过程中会发生基因的自由组合(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),从而造成有性生殖后代的多样性,而c是受精作用,受精作用是精子和卵细胞的结合过程,没有基因的自由组合,A错误;
B、受精过程(c 过程)中,精子和卵细胞各提供一半的核DNA,受精卵的核DNA 由双亲各提供一半,B正确;
C、b1和b2的分裂方式相同,都是减数分裂,但是结果有差异,一个精原细胞经b1分裂结束可形成四个精细胞,而一个卵原细胞经b2分裂只能形成一个卵细胞,精细胞形成后还需要经过变形才能成为精子,C正确;
D、d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定,含有XX性染色体的发育成女性个体,而含有XY性染色体的发育为男性个体,D正确。
故选A。
10. 下图是某二倍体植物花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列叙述正确的是( )
A. 图a细胞正在发生非同源染色体的互换 B. 图c可能发生了基因重组
C. 图d时期的细胞正在进行染色体复制 D. 图a、c、e含有姐妹染色单体
【答案】B
【解析】
【详解】A、图a细胞处于减数第一次分裂前期,此时可能正在发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换,A错误;
B、c细胞处于减数第一次分裂后期,正在进行同源染色体的分离,非同源染色体自由组合,是基因重组的重要形式之一,B正确;
C、图d时期的细胞处于减数第二次分裂的前期,染色体不进行复制,C错误;
D、图中a处于减数第一次分裂前期,含有姐妹染色单体;b处于减数第一次分裂中期,含有姐妹染色单体;c处于减数第一次分裂后期,含有姐妹染色单体;d细胞处于减数第二次分裂前期,含有姐妹染色单体;e处于减数第二次分裂后期,无姐妹染色单体,D错误。
11. 图1表示荧光显微镜下观察到某雄性动物细胞中两条染色体着丝粒(分别用“●”和“○”表示)的移动路径。图2中的a~e表示该动物精原细胞进行分裂时处于不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①→②过程发生在减数第一次分裂前期
B. 图1中③→④过程发生着丝粒的分裂
C. 图2中b、c点均可表示次级精母细胞
D. 图2中的e所处时期可表示有丝分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、①→②过程,两个着丝粒移到一起,可表示减数第一次分裂前期同源染色体联会,A正确;
B、图1中③→④两个着丝粒的颜色不同,所代表的应是同源染色体,故图1中③→④过程发生同源染色体分离,B错误;
C、b图2中b细胞染色体数目为n,核DNA数目为2n,可表示减数第二次分裂的前期、中期,c细胞染色体数目和核DNA数目均为2n,可表示减数第二次分裂后期,故图2中b、c点均可表示次级精母细胞,C正确;
D、e细胞染色体数目和核DNA数目均为4n,可表示有丝分裂后期,D正确。
故选B。
12. 下图是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染未标记大肠杆菌的实验示意图。下列分析正确的是( )
A. 应分别用含35S或32P的培养基培养噬菌体,得到含35S或32P标记的噬菌体
B. 放射性检测的结果是a、d中放射性很高,b、c中放射性很低
C. 离心的目的是将噬菌体与细菌分离
D. 该实验证明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
【答案】B
【解析】
【详解】A、噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞中才能增殖,不能在无细胞的培养基上增殖。正确做法是:先用含35S或32P 的培养基培养大肠杆菌,获得标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染这些标记的细菌,从而得到标记的噬菌体,A错误;
B、实验一中用35S标记的是蛋白质,蛋白质不能进入大肠杆菌,分离后出现在上清液中,故a的放射性很高,b的放射性很低;实验二中用32P标记的是DNA,能进入大肠杆菌,分离后出现在沉淀物中,故d的放射性很高,c的放射性很低,B正确;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离;离心的目的是使比重不同的物质分层——让较重的细菌沉到管底(沉淀物),较轻的噬菌体颗粒或蛋白质外壳留在上清液中,以便分别检测,C错误;
D、该实验只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质(DNA进入细菌并指导子代噬菌体的形成),不能得出DNA是主要遗传物质的结论,D错误。
13. 在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中,有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 由乙组可知,仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B. 虽没有设置对照组,但可以得出RNA是遗传物质的结论
C. 丙组病斑较少,可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D. 对甲、丙、丁组病斑进行检测,可以得到新合成的子代TMV
【答案】B
【解析】
【分析】烟草花叶病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA,而蛋白质不是遗传物质,重组烟草花叶病毒侵染烟草后,病斑由重组病毒的RNA决定。
【详解】A、观察乙组实验,用蛋白质外壳感染烟草,烟草叶片不出现病斑,这就表明仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑,A正确;
B、该实验甲组作为对照组,通过对照,可以清晰地得出 RNA 是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质的结论,说没有设置对照组是错误的,B错误;
C、丙组用的是裸露的 RNA,病斑较少,很有可能是因为裸露的 RNA 在感染过程中容易被细胞内的酶降解,从而导致其感染能力下降,病斑减少,C正确;
D、甲、丙、丁组中都有 RNA 进入烟草细胞,而 RNA 是遗传物质,所以能够在烟草细胞内进行复制和表达等过程,进而合成新的子代 TMV,D正确。
故选B。
14. 在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列实验中,采用“加法原理”的是( )
A. “探究某种病毒遗传物质类型”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理
B. “探究植物生长所必需的无机盐”实验中,实验组溶液为缺X无机盐的培养液
C. “探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂
D. “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,向实验组中加入2滴FeCl3溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A、在“探究某种病毒遗传物质类型”的实验中,实验组分别用DNA酶和RNA酶处理,是去除了DNA或RNA,采用的是“减法原理”,A错误;
B、在“探究植物生长所必需的无机盐”实验中,实验组溶液为缺X无机盐的培养液,是去除了X无机盐,采用的是“减法原理”,B错误;
C、在“探究某种物质的运输方式”的实验中,向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂,是抑制了呼吸作用,采用的是“减法原理”,C错误;
D、在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,向实验组中加入2滴FeCl3溶液,是人为添加了无机催化剂,采用的是“加法原理”,D正确。
故选D。
15. 如图所示,一个DNA分子片段,下列说法正确的是( )
A. DNA聚合酶作用于部位③
B. 图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤
C. DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D. 把此DNA放在含有14N的培养液中复制三代,子代中含有14N的DNA占7/8
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,将脱氧核苷酸连接成链,而部位③是氢键,DNA聚合酶不作用于氢键,A错误;
B、图中的字母“A”代表腺嘌呤,而ATP中的字母“A”代表腺苷(腺嘌呤+核糖),二者含义不同,B错误;
C、DNA分子一条链中,脱氧核糖-磷酸交替连接,构成DNA的基本骨架,相邻的G和A通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-相连,C正确;
D、该DNA分子一条链含15N、一条链含14N,放在含14N的培养液中复制三代,共产生23=8个DNA分子,其中只有1个DNA分子含15N,该DNA分子一条链15N、一条链14N,其余7个DNA分子都只含14N,所以所有子代DNA都含有14N,占比为1,D错误。
16. 下图甲为摩尔根等人研究并绘出的果蝇X染色体上几个基因的相对位置图,图乙为利用荧光标记一对同源染色体上的相对位置基因(一个黑点代表一个基因),得到的基因在染色体上位置图,由下图分析正确的是( )
A. 图甲中朱红眼基因、深红眼基因、白眼基因和红宝石眼基因是复等位基因
B. 图甲能说明基因在染色体上呈线性排列,而图乙不能
C. 减数分裂形成的精子中可能同时含有图乙两条染色体上的基因
D. 染色体上的所有非等位基因之间均能发生自由组合
【答案】C
【解析】
【详解】A、复等位基因位于同源染色体上的相同位置上,不是在一条染色体上,而图甲中朱红眼基因、深红眼基因、白眼基因和红宝石眼基因是非等位基因,A错误;
B、图甲中多个基因在染色体上呈线性排列,图乙中通过荧光标记显示一对同源染色体上的基因位置,同样能体现基因在染色体上呈线性排列,B错误;
C、若在减数分裂过程中发生了互换,形成的精子中可能同时含有图乙两条染色体上的基因,C正确;
D、自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,同一条染色体上的非等位基因不能发生自由组合,D错误。
二、非选择题(本大题共5小题,除标注外,每空1分,共52分)
17. 月季花属于两性花,其花色中红色和白色由基因R、r控制。研究人员进行了以下实验:
回答下列问题:
(1)月季花的红色和白色这对相对性状中,______为显性性状,该对性状的遗传遵循基因的______定律。
(2)研究人员对该实验结果提出假设:亲本月季产生的雌配子正常,但带有基因R的花粉(雄配子)有一半致死。若该假设成立,则F₁红色月季的基因型有______种,F1红色月季中纯合子占______。为验证此假设,研究人员设计了两组实验:
实验一:F1红色月季(♀)×白色月季(♂);
实验二:F1红色月季(♂)×白色月季(♀)。
①进行实验一时,需要对______(填“红色月季”或“白色月季”)进行去雄处理,在人工授粉后需要进行套袋处理,其目的主要是___________。
②若实验一子代的性状比例为___________,实验二中子代的性状比例为____________,则该假设正确。
【答案】(1) ①. 红色 ②. 分离
(2) ①. 2##二##两 ②. 1/4 ③. 红色月季 ④. 避免外来花粉的干扰 ⑤. 红色月季:白色月季=5:3 ⑥. 红色月季:白色月季=5:6
【解析】
【分析】分离定律的实质:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【小问1详解】
红色月季自交后代中红色月季:白色月季=2:1,即红色月季自交子代发生了性状分离,说明红色为显性性状,白色为隐性性状,该对性状的遗传遵循基因的分离定律。
【小问2详解】
亲本月季产生的雌配子正常,但带有遗传因子R的花粉(雄配子)有一半致死。母本产生的雌配子为1/2R、1/2r,父本产生的花粉为1/3R、2/3r,那么后代红色月季1/6RR、1/2Rr,白色月季1/3rr,则F1红色月季的基因型有RR、Rr两种,F1红色月季中纯合子占1/4。
①实验一需要对母本(红色月季)去雄,在人工授粉前后需要进行套袋处理,可以避免外来花粉的干扰。
②若假设成立,则实验一为红色月季(♀)(1/4RR、3/4Rr)×白色月季(♂)(rr),F1的红色月季(♀)(1/4RR、3/4Rr)产生的雌配子为5/8R、3/8r,白色月季(♂)(rr)产生的花粉为r,则子代为5/8Rr、3/8rr,因此子代的表型及比例为红色月季:白色月季=5:3,实验二为F1的红色月季(♂)(1/4RR、3/4Rr)×白色月季(♀)(rr),F1的红色月季(♂)(1/4RR、3/4Rr),由于带有遗传因子R的花粉(雄配子)有一半致死,所以其产生的花粉为5/11R、6/11r,白色月季(♀)(rr)产生的雌配子为r,故子代为5/11Rr、6/11rr,那么子代表型及比例为红色月季:白色月季=5:6。
18. 人类有多种遗传病是由苯丙氨酸代谢缺陷引起的。苯丙氨酸的代谢途径如图甲所示。图乙是某家族的遗传系谱图,图中血友病由T、t基因决定,尿黑酸尿症由A、a基因决定,I-2不携带血友病的致病基因,请分析回答下列问题。
(1)苯丙酮尿症表现为苯丙酮酸的大量积累,可阻碍脑的发育,造成智力低下。据图甲分析可知,苯丙酮尿症的形成是缺乏酶______(选填图甲中序号)所致。
(2)据图乙推测,尿黑酸尿症的遗传方式是______。III-5的基因型是______,若III-5与一个血友病女性携带者婚配,生育一个血友病儿子的概率是______。
(3)据图乙推测,如果III-1个体与III-6结婚,他们生育同时患两种病的孩子的概率为______,III-6的血友病致病基因来自第I代的______个体。
(4)如果III-6的性染色体组成为XtXtY,______(选填“可能”、“一定”或“一定不”)是其父亲减数分裂产生的染色体异常的生殖细胞所致。
【答案】(1)① (2) ①. 常染色体隐性遗传 ②. AAXTY或AaXTY ③. 1/4
(3) ①. 1/6 ②. 1
(4)可能
【解析】
【分析】图甲分析,图甲显示不同的酶的催化作用下的代谢途径不同,若酶①缺乏会导致苯丙酮酸增多,若酶②缺乏会导致黑色素增加 ,若酶③缺乏会导致尿黑酸增多,进而使人表现出相应的症状,该过程体现了基因对性状的间接控制方式。
【小问1详解】
据图甲可知,若酶①缺乏会导致苯丙酮酸增多,引起苯丙酮尿症,苯丙酮尿症表现为苯丙酮酸的大量积累,可阻碍脑的发育,造成智力低下。
【小问2详解】
图中的I-1和I-2正常,但生有患血友病的儿子,说明该病是隐性遗传病,又因为I-2不携带血友病的致病基因,故致病基因位于X染色体上,血友病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传病;图乙中正常的双亲Ⅱ-3、Ⅱ-4生出了有尿黑酸尿症病的女儿Ⅲ-4,由此推测尿黑酸尿症的遗传方式是常染色体隐性遗传,综合分析可知,II-3和II-4基因型是AaXTXt、AaXtY,进而可推知表现正常的个体Ⅲ-5的基因型为AAXTY或AaXTY,二者的比例为1∶2;若III-5与一个血友病女性携带者(XTXt)婚配,生育一个血友病儿子的概率是1/4。
【小问3详解】
II-1和II-2基因型是AaXTXt、AaXtY,则 Ⅲ-1个体(基因型为aaXTXt)与Ⅲ-6(基因型为1/3AAXtY、2/3AaXtY)结婚,他们生育的后代中患尿黑酸尿症的概率为2/3×1/2=1/3,而患血友病的概率为1/2,故同时患两种病的孩子的概率为1/6,Ⅲ-6的血友病致病基因直接来自其母亲Ⅱ-3,而 Ⅱ-3血友病致病基因也只能来自其母亲Ⅰ-1,即III-6的血友病致病基因来自第I代的1号。
【小问4详解】
关于血友病,II-3和II-4基因型是XTXt、XtY,如果Ⅲ-6的性染色体组成为XtXtY,则该个体产生的原因可能是其父亲Ⅱ-4在减数第一次分裂过程中同源染色体X、Y未正常分离,进入到同一个次级精母细胞中,进而产生了染色体异常的生殖细胞XtY,该异常精子与正常的卵细胞Xt结合所致;或母亲减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开,XtXt进入到同一个卵细胞中,该异常卵细胞与正常精子Y结合所致。即III-6的性染色体组成为XtXtY可能是其父亲减数分裂产生的染色体异常的生殖细胞所致。
19. 如图是果蝇体细胞模式图,请根据图回答。
(1)果蝇是遗传研究的常用材料,原因是:_____(至少两点)。
(2)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,让这只白眼雄果蝇与正常的红眼雌果蝇交配得F₁,再让F₁中的红眼雌、雄果蝇相互交配,F₂中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,但F₂红眼果蝇中有雌蝇和雄蝇,而白眼果蝇却全是雄蝇。
①实验说明果蝇的眼色遗传符合分离定律,依据是:_____。
②果蝇的眼色遗传可能为伴性遗传,依据是:_____。
③现有若干纯合的红眼雌、雄果蝇以及白眼雌、雄果蝇,请从中选择亲本,只做一次杂交实验以验证上述推测。
实验设计思路:选择_____果蝇杂交,观察并统计子代的表型及比例。若子代_____,则上述推测正确。写出本次设计实验的遗传图解(控制红眼、白眼的基因用D/d表示,要求写出配子、后代表型及其比例)
【答案】(1)易饲养、繁殖快、后代数量多、染色体数量少、具有易于区分的相对性状等
(2) ①. 中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1 ②. 红眼果蝇中有雌蝇和雄蝇,而白眼果蝇却全是雄蝇 ③. 白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇;雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼 ④.
【解析】
【小问1详解】
果蝇因其易饲养、繁殖快、后代数量多、染色体数量少、具有易于区分的相对性状等优点,成为遗传学实验中应用到的经典材料。
【小问2详解】
①F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3:1,这说明F1在减数分裂产生配子时成对的遗传因子彼此分离,分别进入到不同的配子中,从而产生两种比例相等的雌配子(和雄配子),即果蝇眼色的遗传符合基因分离定律。②F2红眼果蝇中有雌蝇和雄蝇,而白眼果蝇却全是雄蝇,说明雌雄个体在眼色性状上表现不一致,即眼色表现与性别相关联,判断果蝇的眼色遗传可能为伴性遗传。③若要验证上述推论,可以利用测交法,即选择白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇进行测交(具体的遗传图解见答案),观察并统计后代表型,若后代雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,则可验证上述推测正确,因为如果控制果蝇眼色的基因在常染色体上,进行完上述测交实验,后代无论雌雄个体,均为红眼。
20. 如图是关于某哺乳动物的细胞分裂信息,请分析回答有关问题:
(1)由图甲可知,该动物的性别为________性,判断依据是________;细胞③的名称是________;图甲中,含有同源染色体的细胞有________。
(2)如果图乙中①→②完成了图丙中________(用字母表示)段的变化,则图乙a、b、c中表示染色单体的是________。图甲中细胞①产生的子细胞内的c的数量为________。
(3)图丙中CD段形成的原因是________。
(4)若某哺乳动物的卵细胞中含有22条染色体,该生物的体细胞中染色体最多有________条;在减数分裂过程中可形成________个四分体。
【答案】(1) ①. 雌 ②. 细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂 ③. 次级卵母细胞 ④. ①②
(2) ①. AB ②. b ③. 4
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) ①. 88 ②. 22
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,细胞②、③的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性;细胞③中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,且不存在同源染色体,说明其处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,其名称为次级卵母细胞;细胞①(有丝分裂中期)、②(减数第一次分裂中期)中含有同源染色体。
【小问2详解】
图乙中①→②过程是DNA复制,染色单体出现,对应图丙中AB段(DNA复制,每条染色体DNA含量从1变为2)。染色单体的特点是:DNA复制后出现,着丝粒分裂后消失(数量可为0),因此表示染色单体的是b。c表示DNA,图甲中细胞①染色体的着丝粒排列在赤道板上,且存在同源染色体,说明其处于有丝分裂中期,细胞①中共有4条染色体,8条染色单体,8个核DNA,故其产生的子细胞核DNA数量分别为4。
【小问3详解】
图丙中CD段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。
【小问4详解】
由于卵细胞是配子,其染色体数目是体细胞染色体数目的一半,所以该生物的体细胞中染色体有44条,当体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂后期染色体数目加倍,最多有88条染色体;由于体细胞中有44条染色体,则存在22对同源染色体,在减数第一次分裂前期同源染色体联会配对,一对同源染色体形成一个四分体,所以在减数分裂过程中可形成22个四分体。
21. DNA是生命遗传和个体生命活动的信息基础,是整个遗传学的基石,在疾病诊断、遗传咨询、精准医疗、亲子鉴定和法医物证等方面有重要应用。图1、图2都可以代表DNA复制的过程。回答下列与DNA有关的问题:
(1)图1中,酶1是_____。DNA复制时,子链延伸的方向是:_____。假设该DNA分子中有5000对碱基,其中一条单链中A+T占这条链碱基总数的34%。若该DNA分子连续复制3次,需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸_____个。
(2)图2中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。请你推测DNA形成多个复制泡的原因:_________。
(3)不同DNA分子携带的遗传信息不同,主要是由于_____________不同。某人体内控制胰岛素合成的基因由1430个碱基对组成,其碱基对可能的排列方式有_____种。
(4)为什么说DNA是主要的遗传物质?_______________。
【答案】(1) ①. 解旋酶 ②. 5′→3′ ③. 23100
(2)DNA分子上有多个复制起点,从多个起点同时开始复制,这样可以大大缩短复制所需的时间,提高复制效率
(3) ①. 碱基对(或脱氧核苷酸)的排列顺序 ②. 1
(4)因为自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒(如烟草花叶病毒、HIV等)的遗传物质是RNA。因此,从整个生物界来看,DNA是主要的遗传物质。
【解析】
【小问1详解】
图1中,DNA复制需要先解开双螺旋结构,这一过程由解旋酶催化,因此酶1通常是解旋酶;随后由DNA聚合酶催化子链合成。由于DNA聚合酶只能从5′端向3′端添加脱氧核苷酸,因此子链延伸方向为5′→3′。DNA分子共有5000对碱基,即总碱基数为10 000个。已知一条单链中A+T占该链碱基数的34%,根据碱基互补配对原则,整个DNA分子中A+T的比例也为34%,则G+C的比例为1-34%=66%。在双链DNA中,G=C,所以G占全部碱基的33%。该DNA分子含有的G数量为10 000×33%=3300个。连续复制3次,新合成的DNA分子数为 23−1=7 个(相当于需要7个完整DNA的原料),因此需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为7×3300=23100 个。
【小问2详解】
真核生物的DNA分子通常非常长,若只有一个复制起点,复制会耗费很长时间。在多个起点处同时解开双链形成“复制泡”,双向进行复制,能够加快整个DNA的复制速度。
【小问3详解】
遗传信息蕴藏在DNA分子中4种碱基(A、T、G、C)的排列顺序里,不同DNA的碱基对排列顺序千变万化,决定了遗传信息的多样性。胰岛素基因具有特定的碱基排列顺序,故只有一种。
【小问4详解】
细胞生物(原核生物和真核生物)的遗传物质都是DNA;只有部分病毒以RNA为遗传物质。在数量上,以DNA为遗传物质的生物占绝对优势,所以DNA是“主要的”遗传物质。
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