内容正文:
琼海市嘉积中学2025—2026学年度第二学期高一年级随堂练习(二)生物科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
欢迎你参加这次测试,祝你取得好成绩!
一、选择题(每题只有一个选项正确,每题3分,共45分)
1. 在果蝇的下列细胞中,一定存在Y染色体的细胞是( )
A. 初级精母细胞
B. 精细胞
C. 次级精母细胞
D. 卵细胞
2. 下列关于生物遗传物质的说法,正确的是( )
A. 同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B. DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C. 真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA
D. 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
3. 人类第21对染色体上有一个A基因,此基因有A1/A2/A3和A4四种等位基因。有一个21-三体综合征患者的基因型为A1A2A3,其母亲的基因型是A1A3,父亲的基因型是A2A4,此21-三体综合征患者异常的原因可能是( )
A. 父亲精子形成过程中的减数分裂I异常
B. 母亲卵细胞形成过程中的减数分裂I异常
C. 父亲精子形成过程中的减数分裂II异常
D. 母亲卵细胞形成过程中的减数分裂II异常
4. 为了研究基因与染色体之间的关系,科学家们进行了一轮又一轮的研究和探讨。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
B. 摩尔根证明了控制果蝇红眼与白眼的基因在X染色体上
C. 一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
D. 等位基因都位于同源染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
5. 豌豆(两性花)和玉米(单性花)都是良好的遗传学实验材料。利用这两种材料进行遗传学实验时,下列操作正确的是( )
A. 利用豌豆进行杂交,人工传粉后需要对母本进行套袋处理
B. 利用豌豆进行自交实验时,需要对母本进行去雄处理
C. 利用玉米进行杂交,人工传粉前需要对母本进行去雄处理
D. 利用玉米进行自交实验时,不需要进行套袋处理
6. 某种雄性动物的体细胞有n对同源染色体。在不进行染色体互换的情况下,此生物体可产生精原细胞的种类、次级精母细胞的种类以及精子的种类分别是( )
A. 2n、2n、2n B. 1、2n、2n
C. 2、2n、2n D. 2n、4、4
7. 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。现让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。下列叙述正确的是( )
A. 白色对灰色为显性性状
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的雌雄个体自由交配,F2中灰色雌鸽所占的比例为1/3
8. 研究人员比较了来自深海热泉古细菌(生活在高温环境)和人类细胞核内的DNA分子。下列说法错误的是( )
A. 人类DNA分子中若一条链的(A+G)/(T+C)=0.5,则互补链中该比值为2
B. 古细菌较人类更耐高温,与其DNA中G-C碱基对的比例显著高于人类有关
C. 古细菌DNA中储存的遗传信息量小于人类是由其DNA碱基种类少、序列简单所致
D. 若两者DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值不同,则可体现DNA分子的多样性
9. 下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“o”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
A. 甲说:“只在物质组成上有错误”
B. 乙说:“只有一种错误,就是U应改为T”
C. 丙说:“有三种错误,其中磷酸与五碳糖交替相连”
D. 丁说:“有两种错误,其中核糖需改为脱氧核糖”
10. 如图1为人体内胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图。图2为其中的第一步。下列分析正确的是( )
A. 图1胰岛素基因的本质是蛋白质,该基因表达产物只能注射不能口服
B. 图2转录过程所需的原料为脱氧核糖核苷酸
C. 分析图1,核糖体在mRNA上的移动方向是“左右”
D. 图2所示②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
11. 已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. BbDd个体的这两对基因不可以自由组合
B. AaDd和aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为3∶3∶1∶1
C. 若AaBb的个体在产生配子时没有发生交换,其能产生4种配子
D. 基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1
12. Poly(A)尾是由多个腺嘌呤核糖核苷酸连接而成的序列,位于mRNA的3'端,研究人员经常将其与人工引物结合,用于逆转录生成目标产物cDNA.下列叙述错误的是( )
A. 翻译时核糖体不是从Poly(A)尾开始读取mRNA
B. 真核细胞里mRNA的形成不只发生在细胞核中
C. 逆转录过程需要逆转录酶和RNA聚合酶等参与
D. 细胞中mRNA携带的遗传信息不只流向蛋白质
13. DNA在复制中解开的单链若不及时复制,自身容易发生小区域碱基互补配对,形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是( )
A. 不同“发夹”结构中嘌呤碱基的占比相同
B. “发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3'端的移动
C. 单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂
D. “发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列
14. 2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯这三位伟大的科学家,奖励他们在发现丙型肝炎病毒上作出的贡献。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B. 该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后
C. ③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D. ④⑤过程需要消耗的游离尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同
15. 在有丝分裂过程中,纺锤体检查点可监控染色体与纺锤体微管的附着情况,保障染色体均匀分配。Mps1蛋白是激活纺锤体组装检查点、产生有丝分裂阻滞缺陷蛋白复合物(阻滞细胞从分裂中期向后期过渡)的关键调节因子。研究发现,抑制Mps1蛋白的Ser609位点磷酸化后,癌细胞的纺锤体错误附着无法修正,分裂后产生非整倍体并触发凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 纺锤体检查点功能异常可能导致细胞中染色体数目改变
B. 抑制Mps1蛋白Ser609位点磷酸化更有利于癌细胞触发凋亡
C. 癌细胞因非整倍体触发的凋亡,其过程会受到基因的调控
D. 正常情况下癌细胞分裂过程中染色体与纺锤体微管的附着更容易发生错误
二、非选择题(共55分)
16. 为探究基因OsNAC对光合作用的影响,研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题:
净光合速率(umol·m2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
WT
24
4
KO
20.3
3.2
OE
27.7
4.6
(1)旗叶从外界吸收1分子CO2与细胞内的核酮糖-1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子___________,后者在有关酶的作用下,接受__________释放的能量并被还原,随后在__________(填具体场所)转化为__________和糖类。
(2)与WT相比,实验组KO的设置采用了自变量控制中的__________原理。
(3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率__________。为进一步探究该基因的功能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量,结果如图。
结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:
①与WT组相比,OE组__________较高,增加了对光能的吸收和__________,__________反应增强,促进旗叶光合作用。
②与WT组相比,OE组旗叶中__________较高,可以及时将更多的__________向外运出,从而促进旗叶光合作用。
17. 下图分别表示某种雄性动物(2n=4)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(图一)以及部分细胞分裂图像(图二)。分析并回答下列问题:
(1)图一中I、Ⅳ时期b数量为0,则b表示__________。图二甲细胞处于__________分裂的中期,其分裂产生的子细胞染色体数目有__________条。Ⅱ→Ⅲ的变化相当于图二中__________变化过程。图一中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中,一定不存在同源染色体的是__________(填序号)。
(2)图三是该种动物(2n=4)的一个精细胞(不考虑基因突变),图四中①~④表示另外四个精细胞。图三精细胞与图四中的__________(填序号)来自同一个次级精母细胞。精细胞染色体组合具有多样性原因有非同源染色体自由组合和__________。
(3)哺乳动物精子发生是一个复杂的过程。研究人员发现睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因,研究者构建了睾丸支持细胞Rictor基因敲除动物,并测定了________的相应蛋白含量,若实验结果是________,说明基因敲除效果可信。
18. 人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题:
Ⅰ、艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时,选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验,发现狗血清能够灭活转化因子,使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清,并用该血清处理S型细菌的细胞提取物,然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合,实验结果如下表所示。
狗血清中是否加入氟化钠
最终菌落的种类
1组
2组
3组
-
R
R
R
+
R+S
R+S
R+S
注:“+”代表加入,“-”代表未加入
Ⅱ、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图如下:
(1)两种肺炎链球菌中有致病性的是________;实验结果以观察______种类作为依据。
(2)该实验的自变量是___________;氟化钠的作用可能是_______。
(3)利用放射性同位素标记技术的目的是_______;现按上图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中标记用的元素是_________;为获得被该元素标记的T2噬菌体,具体的方法是_______。
(4)若用3H标记的T2噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,经离心后放射性存在于______。
19. 图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。回答下列问题:
(1)细胞中过程①需要的酶有解旋酶和_______;过程②发生的场所主要在______。
(2)已知过程②中α链中含有1000个碱基,腺嘌呤和尿嘧啶之和占该链全部碱基总数的30%。则对应DNA分子片段中至少含有__________个胸腺嘧啶。若用32P标记亲代DNA,在含31P的培养基中复制4次后,子代DNA中含31P的占__________,含32P的占________。
(3)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同,从基因的角度分析其原因是_________。
(4)细胞过程③中需要__________种RNA的参与,其中tRNA功能是__________。在细胞中发生过程③时,一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是__________。
20. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病各由一对等位基因控制,独立遗传,且基因不位于Y染色体。正常人为甲病基因携带者可能性是2/51。
回答下列问题:
(1)Ⅱ-1和Ⅱ-2均无甲病,生出Ⅲ-1患病,可判断出该病为__________染色体__________遗传。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有__________种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体__________(填系谱图中的某代某编号)进行基因检测。如果该个体为纯合子,就可确定乙的遗传方式为__________。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ-3个体的基因型有__________种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为__________。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病。甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白__________,杂合子表型为__________。乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为__________。
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琼海市嘉积中学2025—2026学年度第二学期高一年级随堂练习(二)生物科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
欢迎你参加这次测试,祝你取得好成绩!
一、选择题(每题只有一个选项正确,每题3分,共45分)
1. 在果蝇的下列细胞中,一定存在Y染色体的细胞是( )
A. 初级精母细胞
B. 精细胞
C. 次级精母细胞
D. 卵细胞
【答案】A
【解析】
【详解】精原细胞的性染色体组成是XY,染色体复制后即初级精母细胞,初级精母细胞一定同时有X和Y,减数第一次分裂后期X和Y分开,之后的次级精母细胞或精细胞中只有X或Y中的一条;雌性个体性染色体组成是XX,卵细胞中只有X,A正确,BCD错误。
2. 下列关于生物遗传物质的说法,正确的是( )
A. 同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B. DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C. 真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA
D. 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、同时含有DNA和RNA的生物是具有细胞结构的生物(包括原核生物、真核生物),所有细胞生物的遗传物质都是DNA,A正确;
B、“DNA是主要的遗传物质”是指绝大多数生物(细胞生物、DNA病毒)的遗传物质是DNA,仅少数RNA病毒的遗传物质是RNA,不是指某一种生物的遗传物质主要是DNA,B错误;
C、真核生物的遗传物质都是DNA,但病毒只含一种核酸,遗传物质是DNA或RNA,C错误;
D、肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只证明了DNA是遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是后续发现绝大多数生物的遗传物质为DNA后总结得出的,D错误。
3. 人类第21对染色体上有一个A基因,此基因有A1/A2/A3和A4四种等位基因。有一个21-三体综合征患者的基因型为A1A2A3,其母亲的基因型是A1A3,父亲的基因型是A2A4,此21-三体综合征患者异常的原因可能是( )
A. 父亲精子形成过程中的减数分裂I异常
B. 母亲卵细胞形成过程中的减数分裂I异常
C. 父亲精子形成过程中的减数分裂II异常
D. 母亲卵细胞形成过程中的减数分裂II异常
【答案】B
【解析】
【分析】唐氏综合征即21-三体综合征,又称先天愚型或Down综合征,是由染色体异常(多了一条21号染色体)而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产,存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍.。
【详解】患者体细胞中多了一条21号染色体,是由于亲代生殖细胞形成过程中,21号染色体没有正常分离导致的,患者基因型为A1A2A3,母亲基因型是A1A3,父亲基因型是A2A4。可以看出患者来自母亲的两个A基因,即多的A基因来自母亲。减数分裂I是同源染色体分离,减数分裂Ⅱ是姐妹染色单体分离。因为患者多了来自母亲的A1基因或A3基因,说明母亲的卵细胞形成过程中,减数分裂I时,携带A1基因和A3基因的同源染色体没有正常分离,进入了同一个子细胞,最终产生了含有A1A3的卵细胞,与父亲正常产生的含有A2的精子结合,导致患者基因型为A1A2A3,B符合题意。
故选B。
4. 为了研究基因与染色体之间的关系,科学家们进行了一轮又一轮的研究和探讨。下列有关叙述错误的是( )
A. 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
B. 摩尔根证明了控制果蝇红眼与白眼的基因在X染色体上
C. 一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
D. 等位基因都位于同源染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
【答案】D
【解析】
【详解】A、萨顿通过类比推理法提出基因和染色体的行为存在明显的平行关系,A正确;
B、摩尔根运用假说-演绎法开展果蝇杂交实验,证明了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上,B正确;
C、研究证实一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,C正确;
D、等位基因通常位于同源染色体的相同位置,但非等位基因既可以位于非同源染色体上,也可以位于同源染色体的不同位置,D错误。
5. 豌豆(两性花)和玉米(单性花)都是良好的遗传学实验材料。利用这两种材料进行遗传学实验时,下列操作正确的是( )
A. 利用豌豆进行杂交,人工传粉后需要对母本进行套袋处理
B. 利用豌豆进行自交实验时,需要对母本进行去雄处理
C. 利用玉米进行杂交,人工传粉前需要对母本进行去雄处理
D. 利用玉米进行自交实验时,不需要进行套袋处理
【答案】A
【解析】
【详解】A、豌豆为两性花,人工传粉后对母本套袋可避免外来花粉干扰,保证子代是人工授粉的结果,A正确;
B、豌豆自交是同一朵花的花粉给自身雌蕊授粉,对母本去雄会无法完成自花传粉,因此自交时无需去雄,B错误;
C、玉米是单性花,母本的花为雌花,本身不含雄蕊,因此杂交前无需对母本去雄,仅需在雌花成熟前套袋即可,C错误;
D、玉米是雌雄同株异花的单性花,自交时若不套袋,外来花粉会与母本雌花授粉,干扰自交实验结果,因此自交也需要套袋处理,D错误。
6. 某种雄性动物的体细胞有n对同源染色体。在不进行染色体互换的情况下,此生物体可产生精原细胞的种类、次级精母细胞的种类以及精子的种类分别是( )
A. 2n、2n、2n B. 1、2n、2n
C. 2、2n、2n D. 2n、4、4
【答案】B
【解析】
【详解】生物体的精原细胞和体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的,所以该雄性生物体的精原细胞种类只有1种。在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。该生物体体细胞有n对同源染色体,那么在减数第一次分裂后期,非同源染色体组合的方式有2n种,所以形成的次级精母细胞种类是2n种。 由于减数第二次分裂是姐妹染色单体分离,一个次级精母细胞分裂形成两个相同的精子,所以精子的种类与次级精母细胞的种类相同,也是2n种。
ACD错误,B正确。
故选B。
7. 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。现让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。下列叙述正确的是( )
A. 白色对灰色为显性性状
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的雌雄个体自由交配,F2中灰色雌鸽所占的比例为1/3
【答案】A
【解析】
【详解】A、F1雄鸽(ZZ)为同时携带白色、灰色基因的杂合子,表型为白色,说明白色对灰色为显性性状,A正确;
B、若亲本为ZaW、ZAZA,则F1雌鸽为ZAW(白色)、雄鸽为ZAZa(白色),与题干F1表型不符,实际亲本基因型应为ZAW(白雌)、ZaZa(灰雄),B错误;
C、若W染色体上存在A/a的等位基因,纯合白雌(ZAWA)与纯合灰雄(ZaZa)交配,F1雌鸽为ZaWA,应表现为白色,与题干矛盾,因此W染色体无该等位基因,C错误;
D、F1基因型为ZaW(雌)、ZAZa(雄),自由交配后F2基因型及比例为ZAZa:ZaZa:ZAW:ZaW=1:1:1:1,灰色雌鸽(ZaW)占1/4,D错误。
8. 研究人员比较了来自深海热泉古细菌(生活在高温环境)和人类细胞核内的DNA分子。下列说法错误的是( )
A. 人类DNA分子中若一条链的(A+G)/(T+C)=0.5,则互补链中该比值为2
B. 古细菌较人类更耐高温,与其DNA中G-C碱基对的比例显著高于人类有关
C. 古细菌DNA中储存的遗传信息量小于人类是由其DNA碱基种类少、序列简单所致
D. 若两者DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值不同,则可体现DNA分子的多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据碱基互补配对原则,DNA一条链的A与互补链T配对,G与互补链C配对,因此一条链的(A+G)/(T+C)与互补链的该比值互为倒数,若一条链比值为0.5,则互补链比值为2,A正确;
B、G-C碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,氢键数量越多DNA热稳定性越高,古细菌生活在高温环境,其DNA中G-C碱基对比例更高,更耐高温,B正确;
C、古细菌和人类的DNA碱基种类均为A、T、G、C四种,碱基种类相同,古细菌储存的遗传信息量小是因为DNA中碱基的数量更少、排列顺序复杂程度更低,C错误;
D、DNA分子的多样性体现在碱基排列顺序、碱基比例的差异等方面,两种生物DNA的(A+T)/(G+C)比值不同,体现了DNA分子的多样性,D正确。
9. 下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“o”代表磷酸基团),下列为几位同学对此图的评价,其中正确的是( )
A. 甲说:“只在物质组成上有错误”
B. 乙说:“只有一种错误,就是U应改为T”
C. 丙说:“有三种错误,其中磷酸与五碳糖交替相连”
D. 丁说:“有两种错误,其中核糖需改为脱氧核糖”
【答案】C
【解析】
【详解】分析题图可知,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,而图中画的是核糖;DNA特有的碱基是T(胸腺嘧啶),而图中出现了U(尿嘧啶),U是RNA特有的碱基; 在DNA的一条链中,上一个脱氧核苷酸上5'碳原子上的磷酸基团应与下一个脱氧核苷酸上的3'碳原子连接形成磷酸二酯键;在DNA中,磷酸与五碳糖交替相连,C正确,ABD错误。
故选C。
10. 如图1为人体内胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图。图2为其中的第一步。下列分析正确的是( )
A. 图1胰岛素基因的本质是蛋白质,该基因表达产物只能注射不能口服
B. 图2转录过程所需的原料为脱氧核糖核苷酸
C. 分析图1,核糖体在mRNA上的移动方向是“左右”
D. 图2所示②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图1表示的是转录和翻译的过程,①代表的是转录,②代表的是翻译。图2表示转录的过程。
【详解】A、胰岛素基因的本质是DNA,A错误;
B、转录过程所需的原料为核糖核苷酸,B错误;
C、根据多肽链的长短能判断,核糖体在mRNA上的移动方向是“右→左”,C错误;
D、图2中②所在的链为DNA链,②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,D正确。
故选D。
11. 已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A. BbDd个体的这两对基因不可以自由组合
B. AaDd和aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为3∶3∶1∶1
C. 若AaBb的个体在产生配子时没有发生交换,其能产生4种配子
D. 基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9∶3∶3∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因B/b和D/d位于非同源染色体上,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,A错误;
B、基因A/a和D/d位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,AaDd和aaDd杂交,Aa×aa后代表型有2种,比例为1∶1,Dd×Dd后代表型有2种,比例为3∶1,因此后代共有4种表型,比例为(1∶1)×(3∶1)=3∶3∶1∶1,B正确;
C、A/a和B/b位于同一对同源染色体上,若AaBb个体产生配子时不发生同源染色体非姐妹染色单体之间的片段交换,只能产生AB、ab共2种配子,C错误;
D、A/a和B/b位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,AaBb个体自交后代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比,D错误。
12. Poly(A)尾是由多个腺嘌呤核糖核苷酸连接而成的序列,位于mRNA的3'端,研究人员经常将其与人工引物结合,用于逆转录生成目标产物cDNA.下列叙述错误的是( )
A. 翻译时核糖体不是从Poly(A)尾开始读取mRNA
B. 真核细胞里mRNA的形成不只发生在细胞核中
C. 逆转录过程需要逆转录酶和RNA聚合酶等参与
D. 细胞中mRNA携带的遗传信息不只流向蛋白质
【答案】C
【解析】
【详解】A、翻译时核糖体从mRNA上5'端附近的起始密码子开始读取序列,Poly(A)尾位于mRNA的3'端,因此核糖体不会从该位置开始读取mRNA,A正确;
B、真核细胞的线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,可发生转录合成mRNA,因此mRNA的形成不只发生在细胞核中,B正确;
C、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,该过程需要逆转录酶参与,RNA聚合酶是催化转录的酶,不参与逆转录过程,C错误;
D、根据中心法则,mRNA的遗传信息可通过翻译流向蛋白质,还可通过逆转录流向DNA,D正确。
13. DNA在复制中解开的单链若不及时复制,自身容易发生小区域碱基互补配对,形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是( )
A. 不同“发夹”结构中嘌呤碱基的占比相同
B. “发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3'端的移动
C. 单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂
D. “发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA片段自身容易发生小区域碱基互补配对,形成“发夹”结构,说明发夹结构中的碱基遵循卡伽夫法则,嘌呤数=嘧啶数,因此嘌呤碱基的占比相同,A正确;
B、DNA聚合酶的移动方向是从模板链的3'端向5'端移动的,“发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链5'端的移动,B错误;
C、“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行,而发夹结构中含有氢键,因此单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂,C正确;
D、“发夹”结构仅仅是碱基互补配对形成的,不会改变DNA链的碱基序列,D正确。
14. 2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯这三位伟大的科学家,奖励他们在发现丙型肝炎病毒上作出的贡献。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B. 该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后
C. ③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D. ④⑤过程需要消耗的游离尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程,不需要逆转录酶的参与,A错误;
B、④过程为RNA复制,需要RNA复制酶的催化,而宿主细胞中不含有RNA复制酶,故③过程通常发生在④过程之前,B错误;
C、④⑤过程发生+RNA和-RNA之间的配对,③⑥过程发生+RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对,配对方式都是A—U、C—G,C正确;
D、④过程合成的是-RNA,⑤过程合成的是+RNA,两者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同,D错误。
15. 在有丝分裂过程中,纺锤体检查点可监控染色体与纺锤体微管的附着情况,保障染色体均匀分配。Mps1蛋白是激活纺锤体组装检查点、产生有丝分裂阻滞缺陷蛋白复合物(阻滞细胞从分裂中期向后期过渡)的关键调节因子。研究发现,抑制Mps1蛋白的Ser609位点磷酸化后,癌细胞的纺锤体错误附着无法修正,分裂后产生非整倍体并触发凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 纺锤体检查点功能异常可能导致细胞中染色体数目改变
B. 抑制Mps1蛋白Ser609位点磷酸化更有利于癌细胞触发凋亡
C. 癌细胞因非整倍体触发的凋亡,其过程会受到基因的调控
D. 正常情况下癌细胞分裂过程中染色体与纺锤体微管的附着更容易发生错误
【答案】D
【解析】
【详解】A、纺锤体检查点功能异常时,染色体可能无法正确附着于纺锤体微管,导致染色体分配不均,从而引起染色体数目异常(非整倍体),A正确;
B、题干指出,抑制Mps1蛋白Ser609位点磷酸化后,癌细胞纺锤体错误附着无法修正,最终触发凋亡。因此,抑制该磷酸化可促进癌细胞凋亡,B正确;
C、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡过程。癌细胞因非整倍体触发凋亡,必然受凋亡相关基因的调控,C正确;
D、题干信息抑制 Mpsl蛋白的 Ser609位点磷酸化后,癌细胞的纺锤体错误附着无法修正,分裂后产生非整倍体并触发凋亡,可推测癌细胞分裂过程中染色体与纺锤体微管的附着不容易发生错误,D错误。
二、非选择题(共55分)
16. 为探究基因OsNAC对光合作用的影响,研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题:
净光合速率(umol·m2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
WT
24
4
KO
20.3
3.2
OE
27.7
4.6
(1)旗叶从外界吸收1分子CO2与细胞内的核酮糖-1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子___________,后者在有关酶的作用下,接受__________释放的能量并被还原,随后在__________(填具体场所)转化为__________和糖类。
(2)与WT相比,实验组KO的设置采用了自变量控制中的__________原理。
(3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率__________。为进一步探究该基因的功能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量,结果如图。
结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:
①与WT组相比,OE组__________较高,增加了对光能的吸收和__________,__________反应增强,促进旗叶光合作用。
②与WT组相比,OE组旗叶中__________较高,可以及时将更多的__________向外运出,从而促进旗叶光合作用。
【答案】(1) ①. 3-磷酸甘油酸##C3 ②. ATP和NADPH ③. 叶绿体基质 ④. 核酮糖-1,5-二磷酸##C5
(2)减法原理 (3) ①. 增大 ②. 叶绿素 ③. 传递和转换 ④. 光反应 ⑤. 蔗糖转运蛋白基因的表达量 ⑥. 蔗糖
【解析】
【小问1详解】
在光合作用的暗反应阶段,旗叶从外界吸收1分子CO2与细胞内的核酮糖-1,5-二磷酸(C5)结合,CO2被固定后形成的两个3-磷酸甘油酸(C3)分子,在有关酶的催化作用下,接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,随后在叶绿体基质中转化为核酮糖-1,5-二磷酸(C5)和糖类等。
【小问2详解】
与某品种水稻的野生型(WT)相比,实验组KO为OsNAC敲除突变体,其设置采用了自变量控制中的减法原理。
【小问3详解】
题图和表中信息显示:OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT组和KO组,OE组蔗糖含量却低于WT组和KO组,说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大。究其原因有:①与WT组相比,OE组叶绿素含量较高,增加了对光能的吸收、传递和转换,光反应增强,促进旗叶光合作用;②WT组相比,OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率。
17. 下图分别表示某种雄性动物(2n=4)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(图一)以及部分细胞分裂图像(图二)。分析并回答下列问题:
(1)图一中I、Ⅳ时期b数量为0,则b表示__________。图二甲细胞处于__________分裂的中期,其分裂产生的子细胞染色体数目有__________条。Ⅱ→Ⅲ的变化相当于图二中__________变化过程。图一中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中,一定不存在同源染色体的是__________(填序号)。
(2)图三是该种动物(2n=4)的一个精细胞(不考虑基因突变),图四中①~④表示另外四个精细胞。图三精细胞与图四中的__________(填序号)来自同一个次级精母细胞。精细胞染色体组合具有多样性原因有非同源染色体自由组合和__________。
(3)哺乳动物精子发生是一个复杂的过程。研究人员发现睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因,研究者构建了睾丸支持细胞Rictor基因敲除动物,并测定了________的相应蛋白含量,若实验结果是________,说明基因敲除效果可信。
【答案】(1) ①. 染色单体 ②. 有丝 ③. 4 ④. 丙→乙 ⑤. Ⅲ、Ⅳ
(2) ①. ③ ②. 同源染色体的非姐妹染色单体互换
(3) ①. 睾丸支持细胞 ②. Rictor基因敲除动物睾丸支持细胞中Rictor蛋白含量显著低于正常动物(或敲除组基本检测不到Rictor蛋白)
【解析】
【小问1详解】
染色单体只有染色体复制后存在,着丝粒分裂后会消失,数量变为0,因此b是染色单体。图二甲中,4条染色体含姐妹染色单体,有同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,属于有丝分裂中期,该生物体细胞染色体数为2n=4,有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变,仍为4条。 图一中Ⅱ表示染色体数为2n、染色单体和DNA都为4n,对应减数第一次分裂/有丝分裂前中期;Ⅲ表示染色体数减半为n,仍有染色单体,对应减数第二次分裂前期和中期,因此Ⅱ→Ⅲ对应减数第一次分裂到减数第二次分裂,即图二中丙(减数第一次分裂后期)→乙(减数第二次分裂中期)的过程。 减数第一次分裂结束后同源染色体分离,因此减数第二次分裂时期(Ⅲ)和减数分裂完成的配子(Ⅳ)一定不存在同源染色体。
【小问2详解】
同一个次级精母细胞分裂产生两个精细胞,染色体组成基本相同,染色体互换仅导致姐妹染色单体的一小段发生交换:图三精细胞中长染色体仅下端交换得到一小段黑色,短染色体全为白色,因此另一个精细胞长染色体为全白色、短染色体全白色,对应图四③。 精细胞染色体多样性的两个原因:减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体互换。
【小问3详解】
该实验敲除的是睾丸支持细胞的Rictor基因,因此需要测定睾丸支持细胞中Rictor蛋白的含量,验证敲除效果。若敲除成功,Rictor基因无法表达,因此实验结果应为:Rictor基因敲除动物睾丸支持细胞中Rictor蛋白含量显著低于正常动物(或敲除组基本检测不到Rictor蛋白)。
18. 人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题:
Ⅰ、艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时,选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验,发现狗血清能够灭活转化因子,使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清,并用该血清处理S型细菌的细胞提取物,然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合,实验结果如下表所示。
狗血清中是否加入氟化钠
最终菌落的种类
1组
2组
3组
-
R
R
R
+
R+S
R+S
R+S
注:“+”代表加入,“-”代表未加入
Ⅱ、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图如下:
(1)两种肺炎链球菌中有致病性的是________;实验结果以观察______种类作为依据。
(2)该实验的自变量是___________;氟化钠的作用可能是_______。
(3)利用放射性同位素标记技术的目的是_______;现按上图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中标记用的元素是_________;为获得被该元素标记的T2噬菌体,具体的方法是_______。
(4)若用3H标记的T2噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,经离心后放射性存在于______。
【答案】(1) ①. S型细菌 ②. 菌落
(2) ①. 狗血清中是否加入氟化钠 ②. 抑制DNA酶的活性
(3) ①. 区分DNA和蛋白质 ②. 35S ③. 先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,即可获得35S标记的T2噬菌体 (4)上清液和沉淀物
【解析】
【小问1详解】
肺炎链球菌分为两种,S型细菌有荚膜,具有致病性,R型细菌无致病性;本实验通过观察培养后得到的菌落种类判断转化是否发生,因此观察依据是菌落种类。
【小问2详解】
实验的单一变量即自变量是狗血清中是否加入氟化钠;正常狗血清具有DNA酶活性,可分解转化因子(DNA)使转化不能发生,对比实验结果:未加氟化钠的组别无S型菌落,加氟化钠后出现S型菌落,说明氟化钠的作用是抑制DNA酶的活性,使DNA保留转化活性。
【小问3详解】
同位素标记法的目的是区分DNA和蛋白质,单独观察两种物质在遗传中的作用;噬菌体的蛋白质含S几乎不含P,DNA含P不含S,放射性主要分布在上清液,说明标记的是留在上清液的噬菌体蛋白质外壳,标记元素为35S;噬菌体是病毒,只能寄生在活大肠杆菌中增殖,因此获得标记噬菌体的方法是先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,即可获得35S标记的T2噬菌体。
【小问4详解】
H是蛋白质和DNA共有的元素,因此3H会同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,离心后蛋白质外壳分布在上清液,DNA进入大肠杆菌分布在沉淀物中,因此上清液和沉淀物中都有放射性。
19. 图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。回答下列问题:
(1)细胞中过程①需要的酶有解旋酶和_______;过程②发生的场所主要在______。
(2)已知过程②中α链中含有1000个碱基,腺嘌呤和尿嘧啶之和占该链全部碱基总数的30%。则对应DNA分子片段中至少含有__________个胸腺嘧啶。若用32P标记亲代DNA,在含31P的培养基中复制4次后,子代DNA中含31P的占__________,含32P的占________。
(3)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同,从基因的角度分析其原因是_________。
(4)细胞过程③中需要__________种RNA的参与,其中tRNA功能是__________。在细胞中发生过程③时,一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是__________。
【答案】(1) ①. DNA聚合酶 ②. 细胞核
(2) ①. 300 ②. 100% ##1 ③. 1/8
(3)不同组织细胞中基因进行选择性表达
(4) ①. 3##三 ②. 识别并转运氨基酸 ③. 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
【解析】
【小问1详解】
过程①是DNA的复制过程,需要解旋酶解开的DNA两条单链为模板,以4种游离的脱氧核苷酸为原料,在DNA聚合酶的作用下,合成子链。②过程为转录过程,主要场所在细胞核。
【小问2详解】
已知过程②α链中含有1000 个碱基,A+U=30%,则与α链互补配对的DNA模板链中A+T=30%,根据碱基互补配对原则,对应DNA 分子片段中A+T占整个双链DNA分子的30%,由于A与T互补配对,则A=T=15%,所以对应DNA 分子片段中至少含有2000×15%=300个胸腺嘧啶(T)。DNA的复制方式为半保留复制,若用32P标记亲代DNA, 在含31P的培养基中复制4次,得到24=16个DNA分子,每个子代DNA 中都含31P,所占比例为100%;有2个DNA分子含亲代的32P标记的一条单链,因此含32P的占2/16=1/8。
【小问3详解】
由于不同组织细胞中基因进行选择性表达,所以人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点不完全相同。
【小问4详解】
过程③为翻译过程,需要mRNA为模板,tRNA识别并转运氨基酸,rRNA组成核糖体,共需要3种RNA参与。在细胞中发生过程③时,一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
20. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病各由一对等位基因控制,独立遗传,且基因不位于Y染色体。正常人为甲病基因携带者可能性是2/51。
回答下列问题:
(1)Ⅱ-1和Ⅱ-2均无甲病,生出Ⅲ-1患病,可判断出该病为__________染色体__________遗传。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有__________种。为确定此病的遗传方式,可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体__________(填系谱图中的某代某编号)进行基因检测。如果该个体为纯合子,就可确定乙的遗传方式为__________。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ-3个体的基因型有__________种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为__________。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病。甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白__________,杂合子表型为__________。乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为__________。
【答案】(1) ①. 常 ②. 隐性
(2) ①. 2##二##两 ②. Ⅱ-4 ③. 伴X染色体显性遗传
(3) ①. 4##四 ②. 2/459
(4) ①. 能行使转运Cl-的功能 ②. 正常 ③. 患乙病##患病
【解析】
【小问1详解】
Ⅱ-1和Ⅱ-2都不患甲病,生出女儿Ⅲ-1患甲病,“无中生有”为隐性,可推断出甲病为常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
由系谱图可知,Ⅱ-4和Ⅱ-5都是乙病患者,儿子Ⅲ-4为正常人,则可推断出乙病由显性基因控制,假设相关基因为B和b,乙病有两种情况,可能为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病。若为伴X染色体显性遗传病,则Ⅲ-4基因型为XbY,其父亲Ⅱ-4基因型为XBY;若为常染色体显性遗传病,则Ⅲ-4基因型为bb,其父亲Ⅱ-4基因型为Bb;若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,只需对个体Ⅱ-4进行基因检测。如果该个体为纯合子,就可确定乙的遗传方式为伴X染色体显性遗传。
【小问3详解】
假设甲病、乙病分别由基因A/a、B/b控制。由题干可知乙病是一种常染色体显性遗传病,若仅考虑甲病,Ⅲ-5为甲病患者,其基因型为aa,Ⅱ-4和Ⅱ-5基因型为Aa。据图可知Ⅲ-3不患甲病,其基因型可能为两种:AA或Aa,且AA:Aa=1:2;若仅考虑乙病时,Ⅲ-4基因型为bb,Ⅱ-4和Ⅱ-5基因型为Bb,那么患乙病Ⅲ-3的基因型有两种可能:BB或Bb,且BB:Bb=1:2,综合考虑这两对基因,Ⅲ-3的基因型可能有2×2=4种。仅考虑甲病时,已知正常人为甲病基因携带者可能性是2/51,Ⅲ-3的基因型为2/3Aa,因此Ⅲ-3与一个表型正常的男子(2/51Aa)结婚后,生出患甲病孩子的概率为aa=2/3×2/51×1/4=1/153。仅考虑乙病,人群中的表型正常的男子基因型均为bb,且由上面分析可知,Ⅲ-3基因型可能为1/3BB和2/3Bb,则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。综合考虑这两种病,Ⅲ-3与一个表型正常的男子结婚后,生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
【小问4详解】
甲病为隐性遗传病,甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白,虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-,但是正常蛋白仍然可以转运Cl-,从而使机体表现正常。乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的显性遗传疾病,乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为患乙病。
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