内容正文:
延边第二中学2025—2026学年度第二学期期中考试
高一生物试卷
本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(综合题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每题只有一项正确)
1. 玉米是遗传学实验的好材料,下列叙述正确的是( )
A. 玉米雄花的花粉落在同一植株雌花的柱头上,完成的传粉过程属于自交
B. 纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,甜玉米果穗上的籽粒有3种基因型
C. 使用玉米作为实验材料验证分离定律时,所选材料必须为纯合子
D. 给玉米植株进行人工杂交实验的步骤是去雄、套袋、授粉、套袋
【答案】A
【解析】
【详解】A、自交指基因型相同的个体之间的交配,同一玉米植株雌雄配子的基因型一致,因此同一植株的雄花花粉落到雌花上的传粉属于自交,A正确;
B、纯种甜玉米和纯种非甜玉米基因型可分别设为aa、AA(显隐性不影响结果),甜玉米作为母本时,父本可为自身或非甜玉米,所结籽粒基因型只有aa、Aa2种,不存在第三种基因型,B错误;
C、验证分离定律可选用杂合子自交(出现3:1性状分离比)或杂合子与隐性纯合子测交(出现1:1性状分离比),不需要所选材料必须为纯合子,C错误;
D、玉米是雌雄同株异花植物,作为母本的雌花本身无雄蕊,不需要进行去雄操作,人工杂交步骤为母本雌花套袋、授粉、套袋,D错误。
2. 下列有关生物科学史的叙述,正确的是( )
A. 魏斯曼发现减数分裂的过程,为孟德尔发现遗传的基本规律提供了理论依据
B. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
C. 萨顿通过基因和染色体的行为具有明显的平行关系预测出基因在染色体上
D. 沃森和克里克发现并提出:在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量
【答案】C
【解析】
【详解】A、魏斯曼仅预测了减数分裂的存在,并未实际发现减数分裂的过程,且孟德尔发现遗传基本规律的时间早于减数分裂相关研究的提出,不可能为孟德尔的研究提供理论依据,A错误;
B、摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,“基因在染色体上呈线性排列”是摩尔根团队后续通过基因定位研究得出的结论,B错误;
C、萨顿利用类比推理法,观察到基因和染色体的行为存在明显的平行关系,据此提出了“基因在染色体上”的假说,C正确;
D、DNA中A=T、C=G的碱基数量对应关系是查哥夫发现的,沃森和克里克是借鉴该结论提出了DNA双螺旋结构模型,D错误。
3. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔对分离现象提出假说的核心内容是“F1产生配子时,成对的遗传因子分离”
B. 孟德尔在研究豌豆杂交实验过程中进行的测交实验属于演绎推理
C. 梅塞尔森实施同位素示踪实验属于实验验证环节
D. 梅塞尔森根据DNA复制方式的假设推导DNA离心条带的位置属于演绎推理
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔分离定律假说的核心内容是“F₁产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同配子中”,A正确;
B、孟德尔设计测交实验、预测测交后代性状分离比的过程属于演绎推理,而实际开展的测交实验属于实验验证环节,B错误;
C、梅塞尔森的同位素示踪实验是为了验证DNA半保留复制的假说,属于实验验证环节,C正确;
D、梅塞尔森根据DNA复制方式的假说,推导不同复制阶段的DNA离心后条带的位置,属于从假说出发预测实验结果的演绎推理环节,D正确。
4. 如图是某雌雄同株的植物体内的1个细胞中染色体和基因的分布图,①和②、③和④是两对同源染色体,Aa、Bb、Cc各控制一对相对性状且为完全显性。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因型为AaBbcc植株自交,后代的表型比例可能是3:1
B. 该雌雄同株的植物体的细胞核中没有性染色体
C. 不考虑非姐妹染色单体互换,1个图中的精原细胞可形成2种类型的精子
D. 基因自由组合定律的实质是形成配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
【答案】D
【解析】
【详解】A、若减数分裂过程中,没有交叉互换的发生,基因型为AaBbcc的植株将产生两种比值相等的配子ABc和abc,因此该植株自交,后代的表型比例是A-B-cc:aabbcc =3:1,A正确;
B、雌雄同株植物的性别通常由环境或基因型决定,而非性染色体,因此细胞核中没有性染色体,B正确;
C、不考虑非姐妹染色单体互换,1个初级精母细胞在减数第一次分裂过程中,细胞中的同源染色体分离,分别进入到2个次级精母细胞中,同1个次级精母细胞经过减数第二次分裂所形成的2个精细胞相同,因此1个图中的精原细胞可形成4个2种类型的精子,C正确;
D、基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的,在减数分裂生成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,D错误。
故选D。
5. 某生物(2N=8)体细胞中部分染色体及其基因情况如图所示。在不考虑变异的前提下,下列关于该动物的原始生殖细胞进行细胞分裂的叙述,正确的是( )
A. 当细胞中有2条Y染色体时,同时会含有2个B基因
B. 在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,X染色体数量不同
C. 有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ后期细胞中有8条染色体和2个A基因
D. 当细胞中有2个a基因和2个B基因时,该细胞可能是次级精母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期: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)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期: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、当细胞中有2条Y染色体时,细胞可能在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,若为前者,细胞中含有2个B基因,若为后者,那么含Y染色的不含X染色体,图中B基因在X染色体上。所以减数分裂Ⅱ后期含有2条Y染色体的细胞中,会含有0个B基因,A错误;
B、在有丝分裂后期,细胞中含有2条X染色体,在减数分裂Ⅱ后期,细胞中含有的X染色体的数量有2种情况,0条X染色体或2条X染色体,B错误;
C、有丝分裂中期细胞中有8条染色体和2个A基因,减数分裂Ⅱ后期细胞中有8条染色体,含0或2个A基因,C错误;
D、当细胞中有2个a基因和2个B基因时,细胞可能正在进行有丝分裂,也可能正在进行减数分裂,因而该细胞可能是次级精母细胞,D正确。
故选D。
6. 某植物的花色有紫花和白花两种表型,为探究该植物花色的遗传规律,随机选取多对紫花和白花均为纯种的植株作为亲本进行杂交试验,结果如下。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F1自交得到的F2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=15:1
A. 该植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律
B. 该植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制(A/a、B/b)
C. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉有6/7不育
D. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但aa个体有3/5致死
【答案】D
【解析】
【分析】豌豆属于自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下只能进行自交实验,自然状态下全是纯合子。
【详解】A、由上述分析可知,豌豆花色遗传出现了一定的性状分离比,说明植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律,A正确;
B、根据F2中紫花:白花=15:1,植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制,只要含有显性基因即为紫花,而只有aabb为白花,且F1的基因型为AaBb,B正确;
C、若是受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉部分不育,则根据后代有紫花和白花出现,说明F1能产生两种配子,即F1为杂合子,产生雌配子的种类和比例不受影响,即雌配子A:a=1:1,而产生雄配子中a所占雄配子比例可设为x,根据F2中白花占1/16,可知1/2x=1/16,解得x=1/8,即雄配子中A:a=7:1,即含a的花粉有6/7不育,C正确;
D、若是受一对基因(A/a)控制,aa个体有部分致死,则亲本紫花为AA,白花为aa,F1为杂合子Aa,没有致死情况下自交后A_:aa=3:1=15:5,而实际因为致死A_:aa=15:1,aa个体有4/5致死,D错误。
故选D。
7. 果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,无A时眼色白色;B存在时眼色为紫色,无B时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下表,下列叙述错误的是(不考虑XY的同源区段)( )
亲本
F1
F2
白眼♀×红眼♂
紫眼♀♂
统计数量
紫眼♀284
紫眼♂144
白眼♀98
白眼♂94
红眼♂148
A. 果蝇因其易饲养、繁殖快、子代多而成为常用的遗传学实验材料
B. A基因位于常染色体上,B基因位于X染色体上
C. 可在2个纯系中选用红眼♀和白眼♂杂交检验B选项的推论
D. F2中紫眼♂的比例是3/16,紫眼♀的基因型有6种
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,果蝇的眼色由两对基因控制,果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,果蝇无A时眼色为白色;果蝇含A和B基因时眼色为紫色;当果蝇含A和 无B时眼色为红色。
【详解】A、果蝇是常用的遗传学实验材料具有易饲养、繁殖快、子代多等优点,A正确;
B、F2中有五种表现型之比为6:3:2:2:3,为9:3:3:1变式,说明两对基因符合自由组合定律,F2中有色眼雌:有色眼雄≈1:1,白色眼雌:白色眼雄≈1:1,色素产生与性别无关,说明A基因位于常染色体上,紫眼雌:紫眼雄≈2:1,红眼个体都为雄性,眼色受性别影响,说明B基因位于X染色体上,B正确;
C、若B选项推论正确,2个纯系红眼♀(AAXbXb)和白眼♂(aaXBY或aaXbY)杂交,则F1中雌性为紫眼(AaXBXb)或红眼(AaXbXb),雄性为红眼(AaXbY),故可在2个纯系中选用红眼♀和白眼♂杂交检验B选项的推论,C正确;
D、F2中紫眼♂的比例是144/(284+144+98+94+148)=3/16,由B可知紫眼♀的基因型有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb4种,D错误。
故选D。
8. 线粒体DNA(mtDNA)是一种环状双链DNA分子。某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列说法错误的是( )
A. 该mtDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连
B. 该mtDNA含有氢键数为1300个
C. 该mtDNA分子连续复制3次,会消耗2100个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 若该mtDNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4500种
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对保证了复制的准确性,新合成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链。DNA 通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞。
【详解】A、线粒体DNA为环状双链结构,每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团(环状结构无游离末端),A正确;
B、已知一条链C+G占60%,则互补链C+G也占60%,整个DNA中C+G占60%。总碱基500对,C-G对数目为500×60%=300对(每对含3个氢键),A-T对数目为200对(每对含2个氢键),总氢键数=300×3+200×2=1300,B正确;
C、连续复制3次生成8个DNA,需新合成7个DNA。原DNA含C数目为300(总C+G=600,C=300)。消耗C数=300×(23−1)=2100(半保留复制逐次累加),C正确;
D、某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%,A+T=40%,则
碱基随机排列方式小于4500种,D错误。
故选D。
9. X染色体失活偏移是指雌性体内的两条X染色体会偏向于遗传或表达来自父母双方中的某一条的现象。某动物控制毛色的基因位于X染色体上,橘色由基因A控制,黑色由基因a控制。下列说法正确的是( )
A. 若来自母方的X染色体更易表达,则杂合雌性个体的表型为橘色
B. 多对杂合的雌性个体与黑色雄性个体杂交,F1雌性、雄性中橘色个体与黑色个体的比例相同
C. 若来自母方的X染色体更易表达,则橘色雄性个体与基因型为的个体杂交,的雌性中不会出现黑色个体
D. 若来自父方的X染色体更易表达,则黑色雄性个体与多只杂合雌性个体杂交,的雌性中黑色个体的数量多于橘色
【答案】D
【解析】
【详解】A、杂合雌性个体的两条X染色体分别来自父方和母方,选项未说明母方X染色体携带的是A还是a基因,无法确定其表型一定为橘色,A错误;
B、杂合雌性(XAXa)与黑色雄性(XaY)杂交,F1雄性中橘色(XAY):黑色(XaY)=1:1;F1雌性基因型为XAXa、XaXa,其中XaXa为黑色,XAXa表型受失活偏移影响,无论是否发生偏移,雌雄个体中橘色与黑色的比例均不相同,B错误;
C、橘色雄性(XAY)与XaXa个体杂交,F1雌性基因型均为XA(父方)Xa(母方),若母方X染色体更易表达,则优先表达a基因,表型为黑色,因此F1雌性会出现黑色个体,C错误;
D、黑色雄性(XaY)与杂合雌性(XAXa)杂交,F1雌性基因型为XA(母方)Xa(父方)、Xa(母方)Xa(父方),比例为1:1;若父方X染色体更易表达,前者优先表达父方的a基因表现为黑色,后者两条X均携带a基因也表现为黑色,仅极少数细胞可能表达母方A基因出现少量橘色表型,因此黑色个体数量多于橘色,D正确。
10. 下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A. 细菌细胞内既有DNA,又有RNA,但以DNA为遗传物质
B. T2噬菌体的核酸含有8种核苷酸,5种碱基
C. 真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D. 赫尔希和蔡斯设计的噬菌体侵染大肠杆菌的实验能证明DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌是原核细胞生物,细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,A正确;
B、T2噬菌体是DNA病毒,只含DNA一种核酸,DNA含有4种脱氧核苷酸、4种碱基,B错误;
C、无论是真核生物还是原核生物(所有细胞生物),遗传物质都是DNA,只有少数RNA病毒以RNA为遗传物质,C错误;
D、赫尔希和蔡斯的实验仅证明了DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质,“DNA是主要遗传物质”是总结所有生物遗传物质后得出的结论,D错误。
11. 艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型(如:RⅡ、SⅡ、SⅢ等)进行如下实验:
甲组:SⅡ经诱变可产生RⅡ,部分RⅡ可回复突变为SⅡ,但无法突变为SⅢ;
乙组:RⅡ可存在多种亚型,分别与加热杀死的SⅢ混合,只有RⅡ36A可以转化为SⅢ;
丙组:
关于实验下列说法错误的是( )
A. 甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据
B. RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的
C. X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
D. 乙组其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性
【答案】D
【解析】
【详解】A、SⅢ不可能由RⅡ或SⅡ突变而来,可以为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据,即SⅢ的出现是RⅡ36A发生基因重组的结果,A正确;
B、RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的,B正确;
C、通过去除提取物中的某项成分来确定转化因子,X酶可能是酯酶、蛋白酶,RNA酶或DNA酶,C正确;
D、乙组其他类型不能实现转化的原因不可能是SⅢ的DNA变性,因为RⅡ36A可以转化为SⅢ,D错误。
12. 下图为二倍体高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解,其中2N、N表示染色体数,①②表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①和②维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
B. 配子的多样性与过程①减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合有关
C. 配子的多样性与过程①减数分裂I前期姐妹染色单体互换有关
D. 配子的多样性与过程②精子与卵细胞随机结合有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、过程①和②分别为减数分裂和受精作用,经过减数分裂产生了染色体数目减半的配子,经过受精作用恢复了体细胞中的染色体数目的稳定,因而减数分裂和受精作用共同维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,A正确;
B、配子的多样性与过程①减数分裂I后期非同源染色体自由组合有关,B错误;
C、配子的多样性与过程①减数分裂I前期同源染色体上的非姐妹染色单体互换有关,C错误;
D、配子的多样性与过程②精子与卵细胞随机结合无关,合子的多样性与过程②精子与卵细胞随机结合有关,D错误。
13. 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,在连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如图甲所示:
下列说法错误的是( )
A. 由实验结果可推测第一代(Ⅰ)大肠杆菌DNA分子一条链含14N,另一条链含15N
B. 将第一代(Ⅰ)大肠杆菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将大肠杆菌的DNA用同样方法分离,则DNA分子可能出现在试管中图乙的位置
C. 若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中含15N的链与全部子代DNA链的比例为1∶8
D. 若一个DNA分子的一条单链中A占32%,且(A+G)/(T+C)=1.5,则在其互补链中的该比值是3/2
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:DNA的复制方式为半保留复制,由于15N与14N的原子量不同,形成的DNA的相对质量不同,DNA分子的两条链都是15N,DNA分子的相对质量最大,离心后分布在试管的下端,如果DNA分子的两条链含有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。
【详解】A、由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌位于全中位置,则第Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N,另一条链是15N,因为DNA分子为半保留复制方式,A正确;
B、将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,繁殖一代后,Ⅰ中DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N;再将其转移到含15N的培养基上繁殖一代,则Ⅱ中有一半是DNA分子的一条链是14N,另一条链是15N;另有一半是DNA分子的两条链含有15N,出现在试管中图乙的位置,B正确;
C、若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,根据DNA分子半保留复制特点,所产生的子代DNA中全含15N(重DNA)、一条链含15N(中DNA)及两条链均不含15N(轻DNA)的比例为0∶2∶6,在这些子DNA中,含15N的链与全部子DNA链的比例为2∶16=1∶8,C正确;
D、已知的单链上是A,则未知的互补单链相应位置上是T;已知的单链上是A+G,则未知的互补链上是T+C,以此类推。因此,已知单链上(A+G)/(T+C)=1.5,则未知的互补单链上(T + C)/(A+G)=1. 5,那么(A+G)/(T+C)=2/3,D错误。
故选D。
14. 一对表现型正常的夫妇,生育了一个有 3 条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因,下列叙述错误的是( )
A. 若该男孩患病与图丙有关,其基因型可能为XBXbY
B. 若该男孩的性染色体组成为 XYY,则患病最可能与图乙有关
C. 若该男孩的性染色体组成为 XXY,则患病最可能与图丁有关
D. 若该男孩的性染色体数正常,他也有可能患血友病
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析,甲图为初级精母细胞的一对同源常染色体未分离;乙图为次级精母细胞的一对姐妹染色单体分开后移向同一极;丙图为初级卵母细胞的一对同源染色体未分离;丁图为次级卵母细胞的一对姐妹染色单体分开后移向同一极。
【详解】A、血友病为伴X染色体隐性遗传,夫妇表型正常生育了一个血友病男孩,说明父母的基因型分别为XBXb和XBY,若该男孩患病与图丙有关,其基因型可能为XbXbY,基因型为XBXbY的个体不患血友病,A错误;
B、丙、丁胞质不均等分裂,为卵细胞的形成过程,若该男孩的性染色体组成为XYY,是其父亲产生精子的过程中,在减数第二次分裂时,两条Y染色单体未分开引起的,乙图所示为减数第二次分裂,姐妹染色单体分离形成独立染色体后移向了同一极,因此其患病最可能与图乙有关,B正确;
C、一对表现型正常的夫妇,生育了一个有3条性染色体的血友病男孩,故表现型正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY,该男孩的性染色体组成若为XXY,则其患血友病的基因型为XbXbY,说明该男孩的XbXb来自母亲,是由于母亲的卵原细胞在形成卵细胞的减数第二次分裂过程中出现异常,着丝粒分裂后所形成的两条Xb染色体没有正常分离,而是移向了细胞同一极,产生了基因型为XbXb的异常卵细胞,丁图没有同源染色体,正发生着丝粒分裂,且胞质不均等分裂,因此该男孩患病最可能与图丁有关,C正确;
D、正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY,所生儿子的基因型可能为XBY或XbY,有可能患血友病,D正确。
故选A。
15. 重叠基因指两个或多个基因共享同一段DNA序列的现象,常见于病毒、原核生物以及部分真核生物的线粒体DNA中。如图为某重叠基因上发生的若干分子生物学过程,下列叙述错误的是( )
A. 重叠基因通过共用序列提高碱基利用效率
B. 基因2复制时一条子链的合成是不连续的
C. 酶3兼具解旋和聚合功能,沿模板链的5'→3'移动
D. 基因1和基因2重叠序列编码的氨基酸序列不一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、重叠基因通过共享同一段 DNA 序列,在有限的 DNA 长度内编码更多的遗传信息,从而提高了碱基的利用效率,A正确;
B、DNA 复制是半不连续的。在复制叉处,一条链(前导链)的合成是连续的,而另一条链(滞后链)的合成是不连续的,B正确;
C、图中酶 3 催化的是转录过程(以 DNA 为模板合成 RNA),即 RNA 聚合酶。RNA 聚合酶具有解旋和聚合功能。根据图中 α 链(RNA)的延伸方向和 DNA 链的方向(3'→5'),可以判断酶 3 的移动方向是从右向左,即沿着模板链的3'→5'移动,C错误;
D、基因 1 和基因 2 的重叠序列可能以不同的阅读框进行翻译(起始密码子位置不同、阅读框移位),因此编码的氨基酸序列不一定相同,D正确。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 图1和2分别表示某动物(2n=4)细胞正常分裂过程中不同时期的分裂图像及染色体、染色单体和核DNA数量的关系图。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙、丙细胞中含有的同源染色体对数分别为0、2、0
B. 乙细胞的名称为初级卵母细胞或极体
C. 丙细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量关系可用Ⅲ表示
D. 乙→丙过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的变化可用Ⅱ→Ⅲ表示
【答案】AB
【解析】
【分析】题图分析,图1甲细胞含有同源染色体,且染色体的着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,处于有丝分裂后期;乙细胞细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
【详解】A、甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中染色体数目暂时加倍,因此其中含有4对同源染色体;乙细胞处于减数第一次分裂后期,细胞中含有2对同源染色体;丙细胞中不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期,A错误;
B、乙细胞中发生的是同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,该动物为雌性,该细胞的名称为初级卵母细胞,B错误;
C、丙细胞处于减数第二次分裂中期,其中染色体数目是体细胞的一半,且每条染色体含有2个染色单体,因此,该细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量分别为2、4、4,可用Ⅲ表示,C正确;
D、乙中细胞内染色体、染色单体和核DNA数量分别为4、8、8,丙中细胞内染色体、染色单体和核DNA数量分别为2、4、4,因此,乙→丙过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的变化可用II→III表示,D正确。
故选AB。
17. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上,控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析错误的是( )
A. 条带①表示B基因,条带②表示A基因,该家族中3号患乙型血友病
B. 若对5号进行电泳,则会出现条带①②③
C. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D. 4号个体可以产生4种类型的精子
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、根据题意可知,甲型血友病为a基因纯合患病,患病基因型有XaXa、XaY;乙型血友病为b基因纯合患病,患病基因型为bb,只要存在a纯合或b纯合就患病。结合图1和图2,先分析成员2,图2显示其出现三个条带(说明其含有A、B、a、b基因中的3个),又因为成员2为正常男性(只有一条X染色体XAY),说明其基因型为BbXAY,条带④为a基因;再分析成员4,图二显示其出现两条带(说明其含有A、B、a、b基因中的2个),同时成员4为正常男性(XAY),所以基因型为BBXAY,综上推测条带③为b基因;再分析成员3,因为其母亲成员1基因型BbXAXa(4个条带),其父亲成员2基因型为BbXAY,所以女患者成员3一定含有XA,成员3的致病基因为bb纯合,又因图二显示其出现三条带,所以成员3基因型只能为bbXAXa,推测条带①为B基因,条带②为A基因,3号患乙型血友病,A正确;
B、成员1基因型BbXAXa,成员2基因型为BbXAY,他们正常儿子5号的基因型为BBXAY或BbXAY,因此若对5号进行电泳,可能含有条带①②③或①②,B错误;
C、5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,与基因型和3号相同的女性bbXAXa婚配,他们生育患甲型血友病孩子(XaY)的概率为1/4,他们生育患乙型血友病孩子(bb)的概率为2/3×1/2=1/3,则他们生育正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/3)=1/2,所以他们生育患血友病孩子的概率为1-1/2=1/2,C错误;
D、成员4基因型为BBXAY,其减数分裂只能产生两种类型的精子(BXA、BY),D错误。
18. 单链DNA结合蛋白(SSB)是一类专门与DNA单链区域结合,防止单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质,该蛋白在DNA复制过程中可重复利用。下列叙述正确的是( )
A. 单链DNA分子中相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连
B. SSB属于解旋酶,会使DNA分子双螺旋解开后形成一段单链区
C. DNA分子复制过程中,SSB可确保子链能正常由5′端→3′端延伸
D. SSB可通过碱基互补配对原则识别并结合到DNA分子的特定序列上
【答案】AC
【解析】
【详解】A、在单链DNA分子中,相邻的两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,这是DNA单链的基本结构特征之一,A正确;
B、SSB是一类专门与DNA单链区域结合,防止单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质,SSB没有打开氢键的作用,不是解旋酶,B错误;
C、DNA复制过程中,DNA聚合酶催化子链的合成方向是从5'端→3'端,并且SSB可以结合在单链DNA上,防止单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解,从而保证DNA复制的顺利进行,在SSB的参与下子链由5'端→3'端延伸,C正确;
D、SSB是一种DNA结合蛋白没有碱基,故其与单链的结合并不是通过遵循碱基互补配对原则完成的,D错误。
19. miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。下列分析错误的是( )
A. circRNA和P基因mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节P基因表达
B. miRNA抑制P基因mRNA与核糖体结合,间接抑制细胞凋亡
C. circRNA表达量升高可导致细胞凋亡
D. circRNA与P基因的mRNA具有部分相同的核苷酸序列
【答案】BC
【解析】
【详解】A、circRNA与P基因mRNA都能与miRNA结合,它们竞争性地结合miRNA,从而调节P基因表达,A正确;
B、miRNA与P基因mRNA结合使其降解,从而阻止翻译,抑制了P基因的表达,P蛋白可抑制细胞凋亡,因此miRNA通过抑制P蛋白合成,间接促进细胞凋亡,B错误;
C、circRNA表达量升高,会结合更多的miRNA,使P基因mRNA不被降解,P蛋白合成增加,抑制细胞凋亡,C错误;
D、circRNA和P基因mRNA都能与同一miRNA结合,说明它们具有互补的序列,即具有部分相同的核苷酸序列,D正确。
20. 如图为某细菌内遗传信息表达的示意图,a~d代表物质,①②代表过程。下列叙述错误的是( )
A. a和c彻底水解的6种产物中有5种相同
B. 图中携带甘氨酸的tRNA上反密码子为3′-CCA-5′
C. 过程②中核糖体在c上的移动方向为左→右
D. 一种d只转运一种氨基酸,一种氨基酸可被一种或多种d转运
【答案】AC
【解析】
【详解】A、DNA 彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、A/T/C/G 四种碱基(共 6 种),mRNA 彻底水解产物为磷酸、核糖、A/U/C/G四种碱基(共 6 种)。相同的产物为磷酸、A/C/G三种碱基,共4种,不是5种,A错误;
B、甘氨酸的密码子在mRNA上,按照tRNA的结构来判断,携带氨基酸的一侧为3”端,tRNA上的反密码子为3'-CCA-5',B正确;
C、过程②为翻译,图中mRNA上对应甘氨酸的密码子是5'-GGU-3',核糖体在c(mRNA)上的移动方向为5'→3',即核糖体在c(mRNA)上的移动方向为右→左,而不是左→右,C错误;
D、一种d(tRNA)只转运一种氨基酸,一种氨基酸可被一种或多种d(tRNA)转运,这是tRNA转运氨基酸的特点,D正确。
第Ⅱ卷 综合题(共55分)
三、综合题
21. 绒山羊的绒色由常染色体上一对等位基因B、b控制,该动物存在某个配子部分致死现象,研究人员进行了如下杂交实验:
实验1:纯合灰体雌性×纯合黑体雄性→F1雌雄均为灰体
实验2:F1灰体雌雄个体相互交配,F2表型及比例为:灰体∶黑体=5∶1
实验3:F1雄性×纯合黑体雌性→子代灰体∶黑体=2∶1
实验4:F1雌性×纯合黑体雄性→子代灰体∶黑体=1∶1
回答下列问题。
(1)综合实验结果分析,导致分离比异常的原因是:_____(填“雌”或“雄”)性产生的_____基因型配子,在受精时有_____未能成功参与受精。
(2)实验2的F2中灰体个体的基因型及比例为_____。
(3)让实验2的F2中所有灰体雌性个体与黑体雄性个体随机交配,理论上子代中黑体个体所占比例为_____。
(4)现有一只基因型未知的灰体雄性个体,请设计最简单的杂交实验一次性确定其基因型,写出实验思路及预期结果。
实验思路:_____。
预期结果:_____。
【答案】(1) ①. 雄 ②. b ③. 1/2
(2)BB∶Bb=2∶3
(3)3/10 (4) ①. 思路:让该灰体雄性与多只黑体雌性杂交,观察后代表型及比例 ②. 结果:若子代全为灰体,则为BB;若子代灰体∶黑体=2∶1或子代出现黑体,则为Bb
【解析】
【小问1详解】
正常情况下,杂合子(Bb)自交后代性状分离比应为灰体(B_): 黑体(bb)=3:1;但实验 2 中 F₂表型比为灰体:黑体 = 5:1,偏离正常比例,说明存在配子致死。实验 3:F₁雄性(Bb)× 纯合黑体雌性(bb)→子代灰体(Bb): 黑体(bb)=2:1。正常测交应产生B:b=1:1的配子,现比例为 2:1,说明雄性配子中含 b 的配子致死(若 b 雄配子致死,存活雄配子只有 B,测交子代应全为 Bb,但实际出现 bb,矛盾);反向推导:若雌性产生的 b 配子致死,则实验 3 中雌配子只有 B,测交子代应全为 Bb,也矛盾。 实验 4:F₁雌性(Bb)× 纯合黑体雄性(bb)→子代灰体:黑体 = 1:1。正常测交雌配子应产生 B:b=1:1,现比例正常,说明雌配子无致死。 实验 2:F₁(Bb)自交,F₂为 5:1(共 6 份,正常应为 4 份),说明某种配子存活率为 1/2。结合实验 3(Bb♂×bb♀→2:1),推测雄性产生的 b 配子有 1/2 致死(即雄配子中 B:b=2:1,而非正常 1:1)。
【小问2详解】
F₂中灰体包括BB和Bb: BB占灰体的比例 = (1/3) ÷ (5/6) = 2/5,Bb占灰体的比例 = (1/2) ÷ (5/6) = 3/5,所以BB : Bb = 2 : 3。
【小问3详解】
F₂灰体雌性产生配子: 2/5 BB → 全部产生B配子,3/5 Bb → 产生1/2 B和1/2 b配子,总体:B配子占 2/5 + (3/5)×(1/2) = 7/10,b配子占 (3/5)×(1/2) = 3/10,黑体雄性(bb) 产生配子:全部b(纯合黑体无致死现象),子代基因型: Bb = 7/10,bb(黑体)= 3/10。
【小问4详解】
让该灰体雄性与多只黑体雌性(bb)杂交(测交),观察后代表型及比例。若子代全为灰体,则该雄性基因型为BB(BB 只产生 B 配子,与 b 结合全为 Bb); 若子代灰体:黑体 = 2:1,则该雄性基因型为Bb(正常 Bb 测交应为 1:1,但因 b 雄配子 1/2 致死,产生的存活雄配子 B:b=2:1,测交子代 Bb:bb=2:1)。
22. 回答以下对于基因本质的探究的相关问题:
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了_______原理。赫尔希和蔡斯完成的“噬菌体侵染细菌的实验”中,选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为________;获得含有35S标记的T2噬菌体的方法是________。
(2)构成DNA的4种碱基中,嘌呤碱基(C6H4N4)是双环结构,而嘧啶碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为遵循______原则,双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶碱基数。
②某种噬菌体的DNA分子部分片段的碱基组成如图1,该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋破坏了碱基之间的________而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是________。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含32P的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果_______(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_____。
(4)不同基因的遗传信息不同是因为_______不同。
【答案】(1) ①. 减法 ②. 仅蛋白质中含硫,磷几乎都存在于DNA中 ③. 在含有35S的培养基中培养大肠杆菌,再用所得大肠杆菌培养T2噬菌体,就可获得
(2) ①. 碱基互补配对 ②. 等于 ③. 氢键 ④. 2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大
(3) ①. 不能 ②. 处理成单链后,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同
(4)不同基因的碱基(碱基对、脱氧核苷酸)的排列顺序
【解析】
【分析】半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。表现的特征是边解旋边复制。
【小问1详解】
艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了减法原理,即通过逐步去除各种物质来探究哪种物质是转化因子。赫尔希和蔡斯选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为S仅存在于蛋白质中,P几乎都存在于DNA中,这样可以实现对蛋白质和DNA的分别标记。获得含35S标记的T2噬菌体的方法是:先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体 。
【小问2详解】
因为遵循碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对),双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数。解旋破坏了碱基之间的氢键而使两条链分开。观察图 1 可知,2链含有的嘌呤数目多于1链,相对分子质量比1链大,所以 2 链的密度大,离心后 2 链形成的条带位于下方。
【小问3详解】
他们的实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制。理由是:无论是半保留复制还是全保留复制,将子代大肠杆菌的DNA处理成单链后进行离心,不管是半保留复制还是全保留复制,含有标记和不含标记的单链均各占一半,出现的条带位置相同。
【小问4详解】
不同基因的遗传信息不同是因为碱基的排列顺序不同。
23. 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,后代的表型及比例为________,后代的紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体占________。
(4)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若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,则A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,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若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,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) ①. 2 ②. 绿茎和马铃薯叶 ③. 自由组合
(2)DDHh DdHh
(3) ①. 紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶=3:1 ②. 1/6
(4) ①. 3:13 ②. 0:4 ③. 1:3
【解析】
【分析】分析题意可知: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,缺刻叶:马铃薯叶=3:1,说明紫茎和缺刻叶为显性性状。两对基因独立遗传,这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
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。
【小问4详解】
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。
24. 图1是某同种的二倍体雄、雌动物减数分裂某时期的细胞分裂图像如甲、乙所示。已知雄性动物的基因型为AAXBY,雌性动物的基因型为AaXBXb。图2表示细胞分裂过程中核DNA含量变化。不考虑除图之外的其他变异。回答下列问题:
(1)图1中甲细胞内染色体与核DNA数目比为________,该细胞的名称为________,推测同时产生的另一个细胞的基因组成是________。若甲、乙细胞继续分裂,一共可以产生________种配子。
(2)图2中BC段和FG段在细胞核中进行的过程主要是________。图1中乙细胞对应图2________段。若科研人员将某精原细胞DNA均用32P标记,然后将该精原细胞放在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行图2过程后,可产生________个精细胞,其中至少有________个细胞含32P。
(3)研究发现蛋白质(CyclinB3)在哺乳动物减数过程中发挥独特的调控左右,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在________期。
【答案】(1) ①. 1:2 ②. 次级精母细胞 ③. AAXBXB ④. 3
(2) ①. DNA复制 ②. GH ③. 8 ④. 4
(3)减数分裂Ⅰ中
【解析】
【分析】减数分裂重要特征:染色体复制一次,细胞连续分裂两次;减数第一次分裂:同源染色体分离,导致染色体数目减半;减数第二次分裂:姐妹染色单体分离。
【小问1详解】
图1中甲细胞内每条染色体都含有姐妹染色单体,染色体与核DNA数目比为1:2;图1中甲细胞内没有同源染色体,属于减数第二次分裂时期,又因为存在Y染色体,是雄性动物的细胞,故是次级精母细胞;雄性动物的基因型为AAXBY,图1中甲细胞的基因型为AaYY,推测同时产生的另一个细胞的基因组成是AAXBXB;甲图代表次级精母细胞,继续分裂产生两种雄配子,基因型是AY和aY,乙细胞代表初级卵母细胞,最终只产生1种卵细胞和3个极体,也就是1种雌配子,一共可以产生3种配子。
【小问2详解】
图2中BC、FG段是核DNA含量从2n到4n的加倍过程,都属于细胞分裂间期,代表细胞核中的DNA复制过程;图1中乙细胞代表初级卵母细胞,是减数第一次分裂前期,有姐妹染色单体,对应图2的GH段;1个精原细胞进行图2过程,先进行有丝分裂,产生2 个一样的精原细胞,再进行减数分裂,共产生8个精细胞,若科研人员将某精原细胞DNA均用32P标记,然后将该精原细胞放在不含32P的培养液中培养,先进行有丝分裂,产生2 个一样的精原细胞,根据DNA半保留复制特点,它们中染色体上DNA的一半单链含有32P,在进行减数分裂过程中,DNA又复制一次,减数第一次分裂中每条染色的一条姐妹染色单体含有32P,另一条不含32P,减数第二次分裂后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,分别随机进入不同的精细胞中,共产生8个精细胞,至少有一半的精细胞含32P,即至少有4个细胞含32P;
【小问3详解】
同源染色体分裂发生在减数第一次分裂后期,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数第一次分裂中期(减数分裂Ⅰ中)。
25. 科学家用基因编辑技术由野生型番茄(HH)获得突变体番茄(hh),发现突变体中DML2基因的表达发生改变,进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量(如图I、II),导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题:
(1)图I中,基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C(虚线框所示)后突变产生,致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸,其原因是________。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为________。另有研究发现,基因H发生另一突变后,其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变,但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变,原因是________。
(2)图II中,t1~t2时段,突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型,推测在该时间段,H蛋白对DML2基因的作用是________。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为:H突变为h后,由于DML2基因的作用,果实中ACS2基因________,导致果实成熟期________(填“提前”或“延迟”)。
(3)番茄果肉红色(R)对黄色(r)为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交,获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄,请写出杂交选育过程(用基因型表示)。
【答案】(1) ①. 翻译的过程中提前遇见终止密码子 ②. GCC ③. 密码子具有简并性
(2) ①. 促进DML2基因的转录过程 ②. 延迟表达 ③. 延迟
(3)将RrHH×Rrhh的番茄杂交,获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh的F1代,然后让红果(RRHh、RrHh)分别自交,从中选出RRhh,红果且成熟期晚的就是RRhh
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子;转录过程由RNA聚合酶催化,以DNA为模板,产物为RNA,RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【小问1详解】
由图I可知:基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生,插入一个C后导致基因h后的碱基排列顺序发生改变,即终止密码子的位置提前,导致翻译过程提前终止,所以致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸;密码子是由位于mRNA上的3个相邻的碱基决定的,基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生,插入一个C后就变成了147位的碱基,所以基因h转录形成的mRNA(与非模板链碱基序列相似,只是U取代了T)上第49个密码子为GCC;由于密码子具有简并性,当基因H发生另一突变后,其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变,但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变。
【小问2详解】
由图II可知:t1~t2时段,野生型番茄(HH)中有H蛋白,促进DML2基因转录的mRNA相对量高,突变体(hh)番茄中没有H蛋白,DML2基因转录的mRNA相对量低,说明H蛋白促进DML2基因的转录过程;H突变为h后,突变体(hh)ACS2基因转录的mRNA相对量下降,所以推测由于DML2基因的作用,导致果实中ACS2基因延迟表达,导致果实成熟期延迟。
【小问3详解】
现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交,获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄,可将RrHH×Rrhh的番茄杂交,获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh的F1代,让RRHh、RrHh分别自交,从中选出RRhh,红果且成熟期晚的就是RRhh
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延边第二中学2025—2026学年度第二学期期中考试
高一生物试卷
本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(综合题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每题只有一项正确)
1. 玉米是遗传学实验的好材料,下列叙述正确的是( )
A. 玉米雄花的花粉落在同一植株雌花的柱头上,完成的传粉过程属于自交
B. 纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,甜玉米果穗上的籽粒有3种基因型
C. 使用玉米作为实验材料验证分离定律时,所选材料必须为纯合子
D. 给玉米植株进行人工杂交实验的步骤是去雄、套袋、授粉、套袋
2. 下列有关生物科学史的叙述,正确的是( )
A. 魏斯曼发现减数分裂的过程,为孟德尔发现遗传的基本规律提供了理论依据
B. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
C. 萨顿通过基因和染色体的行为具有明显的平行关系预测出基因在染色体上
D. 沃森和克里克发现并提出:在DNA中,腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量;鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量
3. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔对分离现象提出假说的核心内容是“F1产生配子时,成对的遗传因子分离”
B. 孟德尔在研究豌豆杂交实验过程中进行的测交实验属于演绎推理
C. 梅塞尔森实施同位素示踪实验属于实验验证环节
D. 梅塞尔森根据DNA复制方式的假设推导DNA离心条带的位置属于演绎推理
4. 如图是某雌雄同株的植物体内的1个细胞中染色体和基因的分布图,①和②、③和④是两对同源染色体,Aa、Bb、Cc各控制一对相对性状且为完全显性。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因型为AaBbcc植株自交,后代的表型比例可能是3:1
B. 该雌雄同株的植物体的细胞核中没有性染色体
C. 不考虑非姐妹染色单体互换,1个图中的精原细胞可形成2种类型的精子
D. 基因自由组合定律的实质是形成配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合
5. 某生物(2N=8)体细胞中部分染色体及其基因情况如图所示。在不考虑变异的前提下,下列关于该动物的原始生殖细胞进行细胞分裂的叙述,正确的是( )
A. 当细胞中有2条Y染色体时,同时会含有2个B基因
B. 在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,X染色体数量不同
C. 有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ后期细胞中有8条染色体和2个A基因
D. 当细胞中有2个a基因和2个B基因时,该细胞可能是次级精母细胞
6. 某植物的花色有紫花和白花两种表型,为探究该植物花色的遗传规律,随机选取多对紫花和白花均为纯种的植株作为亲本进行杂交试验,结果如下。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F1自交得到的F2
紫花×白花
紫花
紫花:白花=15:1
A. 该植物花色遗传遵循孟德尔遗传定律
B. 该植物花色遗传可能受两对独立遗传的基因控制(A/a、B/b)
C. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但含a的花粉有6/7不育
D. 该植物花色遗传可能受一对基因(A/a)控制,但aa个体有3/5致死
7. 果蝇眼色色素产生必需有显性基因A,无A时眼色白色;B存在时眼色为紫色,无B时眼色为红色。2个纯系果蝇杂交结果如下表,下列叙述错误的是(不考虑XY的同源区段)( )
亲本
F1
F2
白眼♀×红眼♂
紫眼♀♂
统计数量
紫眼♀284
紫眼♂144
白眼♀98
白眼♂94
红眼♂148
A. 果蝇因其易饲养、繁殖快、子代多而成为常用的遗传学实验材料
B. A基因位于常染色体上,B基因位于X染色体上
C. 可在2个纯系中选用红眼♀和白眼♂杂交检验B选项的推论
D. F2中紫眼♂的比例是3/16,紫眼♀的基因型有6种
8. 线粒体DNA(mtDNA)是一种环状双链DNA分子。某mtDNA分子中含有500个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列说法错误的是( )
A. 该mtDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连
B. 该mtDNA含有氢键数为1300个
C. 该mtDNA分子连续复制3次,会消耗2100个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 若该mtDNA分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式共有4500种
9. X染色体失活偏移是指雌性体内的两条X染色体会偏向于遗传或表达来自父母双方中的某一条的现象。某动物控制毛色的基因位于X染色体上,橘色由基因A控制,黑色由基因a控制。下列说法正确的是( )
A. 若来自母方的X染色体更易表达,则杂合雌性个体的表型为橘色
B. 多对杂合的雌性个体与黑色雄性个体杂交,F1雌性、雄性中橘色个体与黑色个体的比例相同
C. 若来自母方的X染色体更易表达,则橘色雄性个体与基因型为的个体杂交,的雌性中不会出现黑色个体
D. 若来自父方的X染色体更易表达,则黑色雄性个体与多只杂合雌性个体杂交,的雌性中黑色个体的数量多于橘色
10. 下列关于生物遗传物质和核酸的说法正确的是( )
A. 细菌细胞内既有DNA,又有RNA,但以DNA为遗传物质
B. T2噬菌体的核酸含有8种核苷酸,5种碱基
C. 真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质
D. 赫尔希和蔡斯设计的噬菌体侵染大肠杆菌的实验能证明DNA是主要的遗传物质
11. 艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型(如:RⅡ、SⅡ、SⅢ等)进行如下实验:
甲组:SⅡ经诱变可产生RⅡ,部分RⅡ可回复突变为SⅡ,但无法突变为SⅢ;
乙组:RⅡ可存在多种亚型,分别与加热杀死的SⅢ混合,只有RⅡ36A可以转化为SⅢ;
丙组:
关于实验下列说法错误的是( )
A. 甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据
B. RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的
C. X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
D. 乙组其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性
12. 下图为二倍体高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解,其中2N、N表示染色体数,①②表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 过程①和②维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
B. 配子的多样性与过程①减数分裂Ⅱ后期非同源染色体的自由组合有关
C. 配子的多样性与过程①减数分裂I前期姐妹染色单体互换有关
D. 配子的多样性与过程②精子与卵细胞随机结合有关
13. 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,在连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如图甲所示:
下列说法错误的是( )
A. 由实验结果可推测第一代(Ⅰ)大肠杆菌DNA分子一条链含14N,另一条链含15N
B. 将第一代(Ⅰ)大肠杆菌转移到含15N的培养基上繁殖一代,将大肠杆菌的DNA用同样方法分离,则DNA分子可能出现在试管中图乙的位置
C. 若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中含15N的链与全部子代DNA链的比例为1∶8
D. 若一个DNA分子的一条单链中A占32%,且(A+G)/(T+C)=1.5,则在其互补链中的该比值是3/2
14. 一对表现型正常的夫妇,生育了一个有 3 条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因,下列叙述错误的是( )
A. 若该男孩患病与图丙有关,其基因型可能为XBXbY
B. 若该男孩的性染色体组成为 XYY,则患病最可能与图乙有关
C. 若该男孩的性染色体组成为 XXY,则患病最可能与图丁有关
D. 若该男孩的性染色体数正常,他也有可能患血友病
15. 重叠基因指两个或多个基因共享同一段DNA序列的现象,常见于病毒、原核生物以及部分真核生物的线粒体DNA中。如图为某重叠基因上发生的若干分子生物学过程,下列叙述错误的是( )
A. 重叠基因通过共用序列提高碱基利用效率
B. 基因2复制时一条子链的合成是不连续的
C. 酶3兼具解旋和聚合功能,沿模板链的5'→3'移动
D. 基因1和基因2重叠序列编码的氨基酸序列不一定相同
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
16. 图1和2分别表示某动物(2n=4)细胞正常分裂过程中不同时期的分裂图像及染色体、染色单体和核DNA数量的关系图。下列说法错误的是( )
A. 甲、乙、丙细胞中含有的同源染色体对数分别为0、2、0
B. 乙细胞的名称为初级卵母细胞或极体
C. 丙细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量关系可用Ⅲ表示
D. 乙→丙过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的变化可用Ⅱ→Ⅲ表示
17. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上,控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析错误的是( )
A. 条带①表示B基因,条带②表示A基因,该家族中3号患乙型血友病
B. 若对5号进行电泳,则会出现条带①②③
C. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D. 4号个体可以产生4种类型的精子
18. 单链DNA结合蛋白(SSB)是一类专门与DNA单链区域结合,防止单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质,该蛋白在DNA复制过程中可重复利用。下列叙述正确的是( )
A. 单链DNA分子中相邻的两个碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连
B. SSB属于解旋酶,会使DNA分子双螺旋解开后形成一段单链区
C. DNA分子复制过程中,SSB可确保子链能正常由5′端→3′端延伸
D. SSB可通过碱基互补配对原则识别并结合到DNA分子的特定序列上
19. miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。下列分析错误的是( )
A. circRNA和P基因mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节P基因表达
B. miRNA抑制P基因mRNA与核糖体结合,间接抑制细胞凋亡
C. circRNA表达量升高可导致细胞凋亡
D. circRNA与P基因的mRNA具有部分相同的核苷酸序列
20. 如图为某细菌内遗传信息表达的示意图,a~d代表物质,①②代表过程。下列叙述错误的是( )
A. a和c彻底水解的6种产物中有5种相同
B. 图中携带甘氨酸的tRNA上反密码子为3′-CCA-5′
C. 过程②中核糖体在c上的移动方向为左→右
D. 一种d只转运一种氨基酸,一种氨基酸可被一种或多种d转运
第Ⅱ卷 综合题(共55分)
三、综合题
21. 绒山羊的绒色由常染色体上一对等位基因B、b控制,该动物存在某个配子部分致死现象,研究人员进行了如下杂交实验:
实验1:纯合灰体雌性×纯合黑体雄性→F1雌雄均为灰体
实验2:F1灰体雌雄个体相互交配,F2表型及比例为:灰体∶黑体=5∶1
实验3:F1雄性×纯合黑体雌性→子代灰体∶黑体=2∶1
实验4:F1雌性×纯合黑体雄性→子代灰体∶黑体=1∶1
回答下列问题。
(1)综合实验结果分析,导致分离比异常的原因是:_____(填“雌”或“雄”)性产生的_____基因型配子,在受精时有_____未能成功参与受精。
(2)实验2的F2中灰体个体的基因型及比例为_____。
(3)让实验2的F2中所有灰体雌性个体与黑体雄性个体随机交配,理论上子代中黑体个体所占比例为_____。
(4)现有一只基因型未知的灰体雄性个体,请设计最简单的杂交实验一次性确定其基因型,写出实验思路及预期结果。
实验思路:_____。
预期结果:_____。
22. 回答以下对于基因本质的探究的相关问题:
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中自变量控制运用了_______原理。赫尔希和蔡斯完成的“噬菌体侵染细菌的实验”中,选用35S及32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA是因为________;获得含有35S标记的T2噬菌体的方法是________。
(2)构成DNA的4种碱基中,嘌呤碱基(C6H4N4)是双环结构,而嘧啶碱基(C4H4N2)是单环结构。
①因为遵循______原则,双链DNA分子中,嘌呤碱基数一定_______(填“多于”或“少于”或“等于”)嘧啶碱基数。
②某种噬菌体的DNA分子部分片段的碱基组成如图1,该片段解旋后进行离心,两条带的相对位置如图2所示。解旋破坏了碱基之间的________而使两条链分开,离心后2链形成的条带位于下方的原因是________。
(3)某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作:将普通大肠杆菌转移到含32P的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果_______(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是_____。
(4)不同基因的遗传信息不同是因为_______不同。
23. 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,后代的表型及比例为________,后代的紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体占________。
(4)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若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,则A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,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若子代番茄果实颜色红色:黄色为________,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。
24. 图1是某同种的二倍体雄、雌动物减数分裂某时期的细胞分裂图像如甲、乙所示。已知雄性动物的基因型为AAXBY,雌性动物的基因型为AaXBXb。图2表示细胞分裂过程中核DNA含量变化。不考虑除图之外的其他变异。回答下列问题:
(1)图1中甲细胞内染色体与核DNA数目比为________,该细胞的名称为________,推测同时产生的另一个细胞的基因组成是________。若甲、乙细胞继续分裂,一共可以产生________种配子。
(2)图2中BC段和FG段在细胞核中进行的过程主要是________。图1中乙细胞对应图2________段。若科研人员将某精原细胞DNA均用32P标记,然后将该精原细胞放在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行图2过程后,可产生________个精细胞,其中至少有________个细胞含32P。
(3)研究发现蛋白质(CyclinB3)在哺乳动物减数过程中发挥独特的调控左右,CyclinB3缺失的卵母细胞能够形成正常的纺锤体,但同源染色体未分离,说明CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在________期。
25. 科学家用基因编辑技术由野生型番茄(HH)获得突变体番茄(hh),发现突变体中DML2基因的表达发生改变,进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量(如图I、II),导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题:
(1)图I中,基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C(虚线框所示)后突变产生,致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸,其原因是________。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为________。另有研究发现,基因H发生另一突变后,其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变,但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变,原因是________。
(2)图II中,t1~t2时段,突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型,推测在该时间段,H蛋白对DML2基因的作用是________。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为:H突变为h后,由于DML2基因的作用,果实中ACS2基因________,导致果实成熟期________(填“提前”或“延迟”)。
(3)番茄果肉红色(R)对黄色(r)为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交,获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄,请写出杂交选育过程(用基因型表示)。
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