内容正文:
2026年春期阶段性素养评价(二)
高一生物试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列关于假说一演绎法的叙述,错误的是( )
A. 假说一演绎法通过提出问题、作出假说、演绎推理、实验验证、得出结论等步骤进行
B. “体细胞中遗传因子成对存在”属于孟德尔提出的假说内容
C. 演绎推理是对假说进行验证,直接得出实验结果
D. “用F1测交,得到了两种子代且比例接近1:1”,属于“实验验证”过程
2. 下列对遗传学相关概念、规律的归纳错误的有( )
①同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状
②由基因型不同的配子结合形成合子发育而来的个体为杂合子
③子代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离
④孟德尔一对、两对相对性状豌豆杂交实验均采用假说-演绎法
⑤同源染色体上的非等位基因可发生自由组合
⑥同源染色体的形态大小相同,一条来自父方一条来自母方
⑦基因型YyRr的豌豆植株,减数分裂产生的雌雄配子数量大致相等
⑧苹果自花传粉、同株异花传粉,分别属于自交和杂交
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
3. 大豆子叶颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色,基因型为aa的个体呈黄色,黄色个体在幼苗阶段死亡。下列说法正确的是( )
A. 浅绿色植株的出现并非不完全显性导致,而是细胞内基因融合的结果
B. 浅绿色植株连续自交n代,成熟后代中深绿色个体的概率为(2n-1)/(2n+1)
C. Aa植株连续自交n代,成熟后代中AA所占比例会逐代降低
D. 浅绿色植株自花传粉2代,后代AA:Aa=5:3
4. 已知某昆虫性别决定为ZW型,触角羽状和棒状受两对等位基因A/a、B/b控制,B/b位于Z 染色体,A/a位于常染色体,不考虑同源区段。取两个纯合棒状个体杂交,全为羽状;相互交配,中羽状:棒状=9:7。下列说法错误的是( )
A. 等位基因A/a与B/b的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 两纯合亲本基因型可为
C. 棒状触角个体中,纯合子所占比例为3/7
D. 选用杂交,可通过子代触角类型直接判断性别
5. 下列甲、乙、丙图分别是某动物细胞分裂过程中的相关模式图。下列有关说法错误的是( )
A. 图甲中细胞④的名称是次级精母细胞,该动物体内能发生图甲各分裂时期细胞的场所是睾丸
B. 图甲中细胞①处于图乙AB段,图甲中,处于图乙HI阶段的是③④
C. 图丙a、b、c中表示DNA分子的是c,图甲中对应图丙II时期的细胞是①③
D. 图丙中II→I,完成了图乙中的BC段的变化
6. 如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列叙述错误的是( )
A. 减数分裂过程中基因行为与染色体行为相关联
B. 果蝇细胞中染色体是基因的主要载体,图示体现了基因在染色体上呈线性排列
C. 有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极
D. 减数分裂II后期,基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极
7. 甲病和乙病是某地区发病率较高的两种遗传病,分别由等位基因A/a和B/b控制,某家族有关这两种病的遗传系谱图如图所示,其中一种病为伴性遗传,且只携带一种致病基因。不考虑XY同源区段,下列有关叙述正确的是( )
A. III3与III4再生育一个正常孩子的概率为1/2
B. 正常情况下,II2的体细胞中最多有4个A基因
C. III6为纯合子的概率为1/2
D. III2和III6有关乙病的基因型相同的概率为2/3
8. 一研究室的研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验,下列相关叙述正确的是( )
A. 噬菌体侵染大肠杆菌时,其增殖所需的条件均由大肠杆菌提供
B. 某研究人员用15N标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,15N只出现在上清液中
C. 某研究人员用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的细菌,经过长时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,发现沉淀物和上清液中都有较强的放射性
D. 某研究人员用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,放射性标记主要存在于沉淀物中
9. 下列关于双链DNA分子结构及相关科学史的叙述,不正确的是( )
A. 核苷酸数目相同的2个DNA分子,其氢键数目不一定相同;环状DNA中含有2个游离的磷酸基团
B. 沃森和克里克以查哥夫的碱基定量分析为基础,完成了DNA双螺旋结构模型的构建
C. 某双链DNA分子中胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占(该链全部碱基数目)0%~50%
D. 某双链DNA分子中有胸腺嘧啶240个,占总碱基的比例为20%,则该双链DNA分子上有鸟嘌呤360个
10. 生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的形成和发展离不开实验,下列有关实验的说法,正确的有几项( )
①艾弗里及同事运用控制变量中的减法原理证明DNA是遗传物质
②摩尔根研究果蝇的遗传行为过程中,所提出的“白眼基因位于X染色体上”的设想只能通过测交实验验证
③T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
④梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记法和密度梯度离心法证明DNA的复制是半保留复制
⑤摩尔根通过类比推理法推测基因在染色体上呈线性排列
⑥格里菲思的体内转化实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
11. 如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是( )
A. 不同DNA分子中,(A+G)/(T+C)的比值均相同,体现了DNA分子的特异性
B. 图中N为氢键,DNA复制和转录时均需要解旋酶使N断裂
C. 该DNA片段彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基,共6种小分子
D. 图中M可表示鸟嘌呤或胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
12. 下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,正确的是( )
A. 对于某些原核生物来说,基因可能是有遗传效应的RNA片段
B. 性染色体上有许多基因,这些基因都与性别决定直接相关
C. 磷酸和脱氧核糖交替连接构成的DNA基本骨架能储存遗传信息
D. 染色体是DNA的主要载体,每条染色体上有1个或2个DNA分子
13. 下图为细胞中基因表达过程示意图,相关叙述正确的是( )
A. 该过程既可发生在酵母菌细胞核中,也可发生在大肠杆菌中
B. 该基因表达过程需3种RNA,4种脱氧核苷酸的参与,形成肽键的过程需要消耗能量
C. 若该DNA片段共有1000个碱基对,其中A占20%,则其转录出mRNA时消耗600个胞嘧啶
D. RNA聚合酶b比RNA聚合酶a更晚催化转录过程,核糖体3晚于核糖体5与mRNA结合并进行翻译
14. 细胞中的DNA甲基转移酶可将胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶,M蛋白与甲基化DNA片段结合会抑制相关基因表达。拟南芥可通过调控A基因的甲基化水平来响应低温胁迫。研究发现,低温下拟南芥ros1(DNA去甲基化酶基因缺失突变体)植株中A基因的表达水平低于正常植株。下列说法错误的是( )
A. DNA分子复制时胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶都可以与鸟嘌呤配对
B. M蛋白与甲基化DNA片段结合可能会使基因的转录水平降低
C. A基因的表达产物有利于植物适应低温环境
D. 低温条件下DNA去甲基化酶可使A基因的表达受到抑制
15. 下列有关基因突变和基因重组的叙述,正确的是( )
A. DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起碱基序列的改变叫做基因突变
B. 基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源;基因突变具有普遍性、随机性、定向性等特点
C. 基因重组能产生新基因型,是生物变异的来源之一
D. 基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制相对性状的基因的重新组合
16. 如图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是( )
A. 过程①为植物组织培养,体现了植物细胞的全能性;基因重组发生在图中②过程中
B. 图中培育多倍体玉米植株B的原理是秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂间期纺锤体的形成
C. 植株A为二倍体,其营养生长期间的体细胞内最多有40条染色体;植株C属于单倍体,其发育起点为配子
D. 利用幼苗2进行育种产生植株B纯合的概率为100%
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状。下表是利用这两对相对性状进行的三组不同杂交实验的结果:
后代亲本表现类型
后代表现类型及数目
紫茎缺刻叶
紫茎马铃薯叶
绿茎缺刻叶
绿茎马铃薯叶
①紫茎缺刻叶x绿茎缺刻叶
321
101
310
107
②紫茎缺刻叶x绿茎缺刻叶
722
231
0
0
③紫茎缺刻叶x绿茎马铃薯叶
404
0
387
0
(1)依据组______,可以判定(填“紫茎”或“绿茎”)为显性。缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中,显性性状为______。番茄植株的这两对等位基因的遗传遵循_____________定律。
(2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因,用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,请写出杂交组合③中亲本的基因型:___________。
(3)如果用组合②后代的紫茎缺刻叶随机交配,则随机交配后代中出现绿茎马铃薯叶的概率是_____。将第①组杂交实验的所有子代缺刻叶番茄自交,后代缺刻叶个体占。
(4)将抗病基因T(相当于显性基因)转入组合①亲本紫茎缺刻叶的染色体上(若其同源染色体上相应位置未转入基因T,相当于含隐性基因t),得到品种甲、乙,分别种植后进行自交得到,统计茎的颜色、对病毒的抗性(抗病和易感病)两种性状,数据如下表:
品种
F1表现型及个体
甲
452紫抗、151紫感、150绿抗、51绿感
乙
450紫抗、30紫感、150绿抗、10绿感
由以上数据分析可知,品种甲转入的抗病基因与控制茎颜色的基因_______(填“位于”或“不位于”)一对同源染色体上;品种乙转入了_______(填“1”或“2”)个基因T,它们位于_______对同源染色体上。
18. 某哺乳动物((2n=48)体内细胞分裂的相关过程如图所示,其中图1表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA数目之比,图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上的DNA含量变化,图3表示细胞分裂不同时期细胞中染色体数,图4中I、Ⅱ、Ⅲ表示细胞(部分染色体变化)。回答下列问题:
(1)由图4中的细胞分裂示意图可判断该哺乳动物为__________(填“雌性”或“雄性”),I细胞经过分裂形成的子细胞名称是_________。
(2)图1中B→C过程相当于图2中_______段的变化,相当于图3中_______段的变化。若图1表示减数分裂染色体与核DNA数目关系,则DE段产生的原因是___________。
(3)图2中段上升的原因是细胞内发生_______,若图2和图3表示同一个细胞分裂过程,则图2中发生段变化的原因与图3中_______段的变化原因相同。
(4)非同源染色体的自由组合发生在图3的_________段;基因的分离发生在图4中的细胞_______(填序号)过程中。
(5)请画出图4中I细胞分裂最终形成的成熟的生殖细胞示意图_______。
19. 2024年诺贝尔生理学或医学奖颁给维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们“发现miRNA及其在转录后基因调控中的作用”。miRNA是一类短小的非编码RNA,它们不指导蛋白质的合成,但会影响其他基因的表达。下图是miR-223(呈链状)、HRCR (呈环状)对凋亡抑制基因ARC的调控机制。请回答下列问题:
(1)过程①代表__________过程,需要_____酶,该酶的化学本质是_______。密码子指_______。
(2)过程②左边为mRNA的_______(填“3'”或“5'”)端,该过程除mRNA外,至少还需要两种RNA参与,这两种RNA分别是__________。进行②过程时,如果tRNA上的反密码子序列为3'-UAC-5',则合成与之对应密码子的基因模板链上的碱基序列为_______(要求:标注3'和5')。
(3)当心肌细胞严重缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达产生过多的miR-223,_______(填“促进”或“抑制”)心肌细胞凋亡。
(4)近年来,针对分子靶点或通路的药物,已经成为肿瘤治疗的关键,肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质,根据以上信息提出一条靶点治疗癌症的思路___________。
20. 某种果蝇的长翅(A)对短翅(a)为显性,灰体(B)对黑体(b)为显性。现将一对长翅灰体雌果蝇与短翅黑体雄果蝇作为亲本进行杂交,中长翅:短翅=1:1,灰体:黑体=1:1,且各表型雌、雄比例也为1:1。回答下列问题:
(1)选择该种果蝇作为遗传学实验材料,原因是果蝇具有_________优点。(写出两点即可)
(2)若要确定控制果蝇翅型的基因位置,可以利用中翅型相同的雌雄果蝇,通过一次杂交实验确定A、a基因的位置(不考虑X、Y染色体同源区段),实验思路:_____________。结果与结论:①若子代果蝇中___________,则基因A、a位于X染色体上;②若子代果蝇中___________,则基因A、a位于常染色体上。
(3)若已确定控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,控制果蝇体色的基因为伴X遗传,将中长翅灰体雌、雄果蝇自由交配,理论上中将出现种基因型、_______种表型(不考虑性别)。
(4)上述中,长翅灰体雌果蝇所占比例为__________,其中纯合子在长翅灰体雌果蝇中所占比例为_______。
21. 甲图表示五种不同的育种方法示意图,乙图表示无子西瓜的培育过程,已知西瓜的染色体数目2n=22。请根据图回答下面的问题:
(1)图甲中A→D的途径表示的育种方式的原理是___________,这种育种方法一般从代开始选种,这是因为___________。
(2)图甲中A→B→C的途径表示的育种方式的优点主要是___________。其中B过程常用的方法为___________。图甲中所示育种途径中,最不易获得所需品种的是E方法,原因是___________(至少答两点)。
(3)图乙中无子西瓜的“无籽性状”_______(填“属于”或“不属于”)可遗传的变异。
(4)图乙中试剂①和图甲的C步骤均用到秋水仙素,秋水仙素的作用是_________。图甲中C步骤该试剂的作用对象是___________。
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2026年春期阶段性素养评价(二)
高一生物试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列关于假说一演绎法的叙述,错误的是( )
A. 假说一演绎法通过提出问题、作出假说、演绎推理、实验验证、得出结论等步骤进行
B. “体细胞中遗传因子成对存在”属于孟德尔提出的假说内容
C. 演绎推理是对假说进行验证,直接得出实验结果
D. “用F1测交,得到了两种子代且比例接近1:1”,属于“实验验证”过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、假说-演绎法的基本流程为提出问题、作出假说、演绎推理、实验验证、得出结论,A正确;
B、“体细胞中遗传因子成对存在”是孟德尔针对分离现象提出的假说内容之一,B正确;
C、演绎推理是依据假说内容,理论推导待测实验的预期结果,并非对假说进行验证,也不能直接得出实验结果,实验验证需要通过实际完成实验获得真实结果,C错误;
D、“F1测交得到两种子代且比例接近1:1”是实际完成测交实验获得的结果,属于假说-演绎法中的实验验证过程,D正确。
2. 下列对遗传学相关概念、规律的归纳错误的有( )
①同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状
②由基因型不同的配子结合形成合子发育而来的个体为杂合子
③子代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离
④孟德尔一对、两对相对性状豌豆杂交实验均采用假说-演绎法
⑤同源染色体上的非等位基因可发生自由组合
⑥同源染色体的形态大小相同,一条来自父方一条来自母方
⑦基因型YyRr的豌豆植株,减数分裂产生的雌雄配子数量大致相等
⑧苹果自花传粉、同株异花传粉,分别属于自交和杂交
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】D
【解析】
【详解】① 相对性状的定义就是同种生物同一性状的不同表现类型,①正确;
② 杂合子的本质就是由基因型不同的配子结合形成的合子发育而来的个体,②正确;
③ 性状分离特指杂合子自交的子代中同时出现显性、隐性性状的现象,测交等其他情况子代出现显隐性状不属于性状分离,③错误;
④ 孟德尔的一对、两对相对性状杂交实验均使用了假说-演绎法,④正确;
⑤ 自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的非等位基因不能发生自由组合,⑤错误;
⑥ 同源染色体形态大小一般相同,存在例外(如哺乳动物的X、Y染色体是同源染色体但形态大小差异较大),并非所有同源染色体形态大小都相同,⑥错误;
⑦ 豌豆进行减数分裂时,产生的雄配子(花粉)数量远多于雌配子,二者数量并不相等,⑦错误;
⑧ 自交包括自花传粉和同株异花传粉(二者亲本基因型完全相同),故苹果的两种传粉方式都属于自交,⑧错误;
综上共有③⑤⑥⑦⑧五项错误,故选D。
3. 大豆子叶颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色,基因型为aa的个体呈黄色,黄色个体在幼苗阶段死亡。下列说法正确的是( )
A. 浅绿色植株的出现并非不完全显性导致,而是细胞内基因融合的结果
B. 浅绿色植株连续自交n代,成熟后代中深绿色个体的概率为(2n-1)/(2n+1)
C. Aa植株连续自交n代,成熟后代中AA所占比例会逐代降低
D. 浅绿色植株自花传粉2代,后代AA:Aa=5:3
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因型AA为深绿色、Aa为浅绿色,杂合子表现为介于显性纯合子和隐性纯合子之间的中间性状,属于典型的不完全显性,并非基因融合的结果,A错误;
B、浅绿色植株连续自交n代,后代中杂合子的概率为(1/2)n,纯合子的概率为1-(1/2)n,因为aa幼苗阶段死亡,因此成熟后代中深绿色个体AA的概率=AA/AA+Aa或者AA/(1-aa)即(1-(1/2)n)/2÷1-(1-(1/2)n)=(2n-1)/(2n+1),B正确;
C、Aa连续自交过程中,aa个体逐代被淘汰,A的基因频率逐代升高,因此成熟后代中AA所占比例会逐代升高,C错误;
D、浅绿色植株Aa自花传粉2代,子一代AA:Aa=1:2,aa幼苗阶段就死亡,AA自花授粉全为AA,即1/3AA,Aa自花授粉子代为2/3×(1/4AA,2/4Aa,1/4aa),即1/6AA,2/6Aa,1/6aa,汇总可知,AA为1/3+1/6=3/6,后代AA∶Aa=3:2,D错误。
4. 已知某昆虫性别决定为ZW型,触角羽状和棒状受两对等位基因A/a、B/b控制,B/b位于Z 染色体,A/a位于常染色体,不考虑同源区段。取两个纯合棒状个体杂交,全为羽状;相互交配,中羽状:棒状=9:7。下列说法错误的是( )
A. 等位基因A/a与B/b的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 两纯合亲本基因型可为
C. 棒状触角个体中,纯合子所占比例为3/7
D. 选用杂交,可通过子代触角类型直接判断性别
【答案】C
【解析】
【详解】A、A/a位于常染色体,B/b位于Z染色体,两对等位基因位于非同源染色体上,遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、两个纯合棒状个体杂交,F1全为羽状,F1相互交配,F2中羽状:棒状=9:7,说明羽状性状同时含有A和B基因,其余基因型为棒状。故F₁的基因型分别为AaZBZb、AaZBW,两纯合亲本基因型可为AAZbW和aaZBZB,B正确;
C、F₁基因型为AaZBZb、AaZBW,F₂棒状个体共7份,其中纯合子为AAZbW、aaZBZB、aaZBW、aaZbW,共4份,所占比例为4/7,C错误;
D、AAZBW×aaZbZb杂交,子代雄性基因型为AaZBZb,表现为羽状;子代雌性基因型为AaZbW,表现为棒状,可通过触角类型直接判断性别,D正确。
5. 下列甲、乙、丙图分别是某动物细胞分裂过程中的相关模式图。下列有关说法错误的是( )
A. 图甲中细胞④的名称是次级精母细胞,该动物体内能发生图甲各分裂时期细胞的场所是睾丸
B. 图甲中细胞①处于图乙AB段,图甲中,处于图乙HI阶段的是③④
C. 图丙a、b、c中表示DNA分子的是c,图甲中对应图丙II时期的细胞是①③
D. 图丙中II→I,完成了图乙中的BC段的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、图甲中①细胞含有同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②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,细胞质均等分裂,说明该动物为雄性;③细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;④细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞,睾丸中可同时发生有丝分裂和减数分裂,因此,该动物体内能发生图甲各分裂时期细胞的场所是睾丸,A正确;
B、图甲中细胞①为有丝分裂中期,对应图乙AB段(有丝分裂前、中期);HI段无同源染色体,对应减数第二次分裂时期,图甲中③处于减数第二次分裂中期、④处于减数第二次分裂后期,都属于该阶段,B正确;
C、染色单体数会随着丝粒分裂变为0,因此b表示染色单体,c可以是a的两倍,故c为DNA;图丙II时期染色体数为4且存在染色单体,对应图甲的①和②。而③为减数第二次分裂中期,染色体数为2,不符合II时期特征,C错误;
D、图丙II→I的变化是着丝粒分裂,染色体数目加倍、染色单体消失,对应图乙BC段(有丝分裂后期着丝粒分裂,同源染色体对数加倍)的变化,D正确。
6. 如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图(不考虑变异)。下列叙述错误的是( )
A. 减数分裂过程中基因行为与染色体行为相关联
B. 果蝇细胞中染色体是基因的主要载体,图示体现了基因在染色体上呈线性排列
C. 有丝分裂后期,基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极
D. 减数分裂II后期,基因dp、pr、sn、w不可能在细胞的同一极
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因位于染色体上,减数分裂过程中基因会随染色体的复制、分离、组合发生对应的行为变化,二者行为存在平行关系,即基因行为与染色体行为相关联,A正确;
B、果蝇是真核生物,核基因都位于染色体上,细胞质中仅分布少量基因,因此染色体是基因的主要载体;图示中多个基因按顺序依次排列在染色体上,体现了基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、有丝分裂的结果是亲代细胞的核基因平均分配到两个子细胞中,有丝分裂后期姐妹染色单体分离,移向细胞两极的染色体包含该个体全部核基因,因此基因dp、pr、sn、w会出现在细胞同一极,C正确;
D、减数分裂I后期非同源染色体自由组合,若携带dp、pr的2号染色体和携带sn、w的X染色体移向细胞同一极,则形成的次级性母细胞会同时含有这两条染色体,减数分裂II后期姐妹染色单体分离,这四个基因就可能出现在细胞的同一极,D错误。
7. 甲病和乙病是某地区发病率较高的两种遗传病,分别由等位基因A/a和B/b控制,某家族有关这两种病的遗传系谱图如图所示,其中一种病为伴性遗传,且只携带一种致病基因。不考虑XY同源区段,下列有关叙述正确的是( )
A. III3与III4再生育一个正常孩子的概率为1/2
B. 正常情况下,II2的体细胞中最多有4个A基因
C. III6为纯合子的概率为1/2
D. III2和III6有关乙病的基因型相同的概率为2/3
【答案】D
【解析】
【详解】A、II2和II3都不患乙病,但是生出了患乙病的女儿(III3),说明乙病为常染色体隐性遗传病,关于乙病基因型III3为bb,II3为Bb(含乙病致病基因),结合题中“其中一种病为伴性遗传”,则甲病为伴性遗传。若甲病为伴Y遗传,不会出现患甲病女性III3;若甲病为伴X染色体隐性遗传病,III3关于甲病基因型为XaXa,II3关于甲病的基因型为XAXa,含有甲病致病基因,不符合题干中“II3只携带一种致病基因”,故甲病为伴X染色体显性遗传病。III3两病均患(XAX_bb),其父II2只患甲病(XAYB ),其母II3不患病且只含乙病致病基因,故II3基因型为XaXaBb;II2基因型为XAYBb;III3两病均患,基因型为XAXabb。III4不患病,基因型为XaYB_,由于无法确定III4是BB还是Bb且不知道乙病的发病概率,故III3与III4再生育一个正常孩子的概率无法确定,A错误;
B、II2基因型为XAYBb,正常情况下,体细胞进行DNA复制后,细胞中最多有2个A基因,B错误;
C、甲病为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病。II4不患甲病患乙病,基因型应为XaYbb;II5不患病,基因型为XaXaB 。由于II4(bb)和II5(B )的儿子III5患乙病(bb),所以II5基因型为XaXaBb。II4(XaYbb)和II5(XaXaBb)所生女儿III6不患病,基因型只能为XaXaBb,故III6为纯合子的概率为0,C错误;
D、乙病为常染色体隐性遗传病,关于乙病:III2有患乙病的姐妹(bb),父母都不患乙病,故其父亲II2基因型Bb、母亲II3基因型Bb,III2不患乙病,故III2是BB的概率为1/3、是Bb的概率是2/3。III6有患乙病的兄弟III5(bb),父亲II4患乙病,母亲II5不患乙病,故II4基因型为bb、II5基因型为Bb,III6基因型只能为Bb。III2(1/3BB、2/3Bb)和III6(Bb)有关乙病的基因型相同的概率为2/3,D正确。
8. 一研究室的研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验,下列相关叙述正确的是( )
A. 噬菌体侵染大肠杆菌时,其增殖所需的条件均由大肠杆菌提供
B. 某研究人员用15N标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,15N只出现在上清液中
C. 某研究人员用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的细菌,经过长时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,发现沉淀物和上清液中都有较强的放射性
D. 某研究人员用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌后,并进行离心,放射性标记主要存在于沉淀物中
【答案】C
【解析】
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌时,增殖的模板为噬菌体自身的DNA,仅原料、能量、酶、核糖体等条件由大肠杆菌提供,并非所有条件均由大肠杆菌提供,A错误;
B、15N可同时标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA,侵染后蛋白质外壳留在细菌外(分布于上清液),DNA进入细菌内部(分布于沉淀物),因此离心后15N在上清液和沉淀物中均会出现,B错误;
C、子代噬菌体增殖时会利用细菌内的32P合成自身DNA,长时间保温会导致细菌裂解,子代噬菌体释放到上清液中,因此沉淀物(未裂解的细菌)和上清液(释放的子代噬菌体)都有较强的放射性,C正确;
D、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质外壳不进入细菌,搅拌离心后蛋白质外壳主要分布在上清液中,因此放射性标记主要存在于上清液中,D错误。
9. 下列关于双链DNA分子结构及相关科学史的叙述,不正确的是( )
A. 核苷酸数目相同的2个DNA分子,其氢键数目不一定相同;环状DNA中含有2个游离的磷酸基团
B. 沃森和克里克以查哥夫的碱基定量分析为基础,完成了DNA双螺旋结构模型的构建
C. 某双链DNA分子中胞嘧啶占25%,则每条单链上的胞嘧啶占(该链全部碱基数目)0%~50%
D. 某双链DNA分子中有胸腺嘧啶240个,占总碱基的比例为20%,则该双链DNA分子上有鸟嘌呤360个
【答案】A
【解析】
【详解】A、核苷酸数目相同的2个DNA分子,A-T碱基对含2个氢键、G-C碱基对含3个氢键,若二者G-C含量不同,氢键数目就不同;但环状DNA分子两端闭合,不存在游离的磷酸基团,A错误;
B、沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型时,以查哥夫提出的“双链DNA中A=T、G=C”的碱基定量分析结论为重要依据,B正确;
C、双链DNA中胞嘧啶占总碱基的25%,单链碱基数为总碱基数的1/2,胞嘧啶最多全部分布在一条单链上,占该链的50%,最少在该单链上占0%,因此每条单链胞嘧啶占比为0%~50%,C正确;
D、该DNA总碱基数为240÷20%=1200个,根据碱基互补配对原则A=T、G=C,鸟嘌呤数目为(1200-240×2)÷2=360个,D正确。
10. 生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的形成和发展离不开实验,下列有关实验的说法,正确的有几项( )
①艾弗里及同事运用控制变量中的减法原理证明DNA是遗传物质
②摩尔根研究果蝇的遗传行为过程中,所提出的“白眼基因位于X染色体上”的设想只能通过测交实验验证
③T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
④梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记法和密度梯度离心法证明DNA的复制是半保留复制
⑤摩尔根通过类比推理法推测基因在染色体上呈线性排列
⑥格里菲思的体内转化实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【详解】①艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每组特异性去除S型菌细胞提取物中的一种物质,运用了控制变量的减法原理,最终证明DNA是遗传物质,叙述正确;
②摩尔根提出“白眼基因位于X染色体上”的假说后,可通过测交、白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交等多种实验验证,并非只能通过测交验证,叙述错误;
③T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液析出重量较轻的噬菌体颗粒,沉淀物留下被侵染的大肠杆菌,叙述错误;
④梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验中,使用的是稳定性同位素,无放射性,并未使用放射性同位素标记法,叙述错误;
⑤萨顿通过类比推理法提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上,后续通过基因定位得出基因在染色体上呈线性排列,叙述错误;
⑥格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论是加热杀死的S型菌中存在转化因子,可使R型菌转化为S型菌,叙述正确。
11. 如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是( )
A. 不同DNA分子中,(A+G)/(T+C)的比值均相同,体现了DNA分子的特异性
B. 图中N为氢键,DNA复制和转录时均需要解旋酶使N断裂
C. 该DNA片段彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基,共6种小分子
D. 图中M可表示鸟嘌呤或胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、双链DNA中A与T配对、G与C配对,因此所有双链DNA的A+G/T+C比值均为1,该特点体现了DNA分子的统一性,DNA的特异性体现在特定的碱基排列顺序,A错误;
B、N为碱基对之间的氢键,DNA复制时需要解旋酶使氢键断裂,但转录过程中RNA聚合酶自身具备解旋功能,不需要解旋酶参与,B错误;
C、DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基(A、T、G、C),共6种小分子,C正确;
D、G-C碱基对之间有3个氢键,A-T碱基对之间有2个氢键,图中M对应的碱基对含2个氢键,对应的碱基为A或T,因此M可表示腺嘌呤或胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,D错误。
12. 下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,正确的是( )
A. 对于某些原核生物来说,基因可能是有遗传效应的RNA片段
B. 性染色体上有许多基因,这些基因都与性别决定直接相关
C. 磷酸和脱氧核糖交替连接构成的DNA基本骨架能储存遗传信息
D. 染色体是DNA的主要载体,每条染色体上有1个或2个DNA分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、原核生物属于细胞生物,遗传物质为DNA,其基因是有遗传效应的DNA片段,只有RNA病毒的基因可能是RNA片段,A错误;
B、性染色体上的基因并非都与性别决定直接相关,如人类的红绿色盲基因位于X染色体上,但不参与性别决定,B错误;
C、磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架,排列在DNA外侧,结构固定;遗传信息储存在DNA内侧的碱基排列顺序中,基本骨架不能储存遗传信息,C错误;
D、真核细胞中DNA主要存在于细胞核内的染色体上,因此染色体是DNA的主要载体;未复制的染色体含1个DNA分子,复制后着丝粒分裂前的染色体含2个DNA分子,故每条染色体上有1个或2个DNA分子,D正确。
13. 下图为细胞中基因表达过程示意图,相关叙述正确的是( )
A. 该过程既可发生在酵母菌细胞核中,也可发生在大肠杆菌中
B. 该基因表达过程需3种RNA,4种脱氧核苷酸的参与,形成肽键的过程需要消耗能量
C. 若该DNA片段共有1000个碱基对,其中A占20%,则其转录出mRNA时消耗600个胞嘧啶
D. RNA聚合酶b比RNA聚合酶a更晚催化转录过程,核糖体3晚于核糖体5与mRNA结合并进行翻译
【答案】D
【解析】
【详解】A、该图的转录和翻译两个过程在同一场所进行,应该发生在原核细胞中,酵母菌细胞核不会发生该过程,A错误;
B、基因表达包括转录和翻译,翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA共3种RNA,形成肽键需要消耗能量,但转录过程需要核糖核苷酸为原料合成RNA,翻译过程需要氨基酸为原料合成蛋白质,B错误;
C、1000个碱基对的DNA共2000个碱基,A占20%,A=T,G=C,可知胞嘧啶为600个。但转录仅以DNA的一条链为模板,因此转录出mRNA消耗的胞嘧啶少于600,C错误;
D、RNA聚合酶a转录出的mRNA长度更长,说明a更早启动转录,因此b比a更晚催化转录;翻译过程中,核糖体沿mRNA从5'端向3'端移动,多肽链越长说明结合越早,图中核糖体5上多肽链更长,核糖体3晚于核糖体5与mRNA结合并进行翻译,D正确。
14. 细胞中的DNA甲基转移酶可将胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶,M蛋白与甲基化DNA片段结合会抑制相关基因表达。拟南芥可通过调控A基因的甲基化水平来响应低温胁迫。研究发现,低温下拟南芥ros1(DNA去甲基化酶基因缺失突变体)植株中A基因的表达水平低于正常植株。下列说法错误的是( )
A. DNA分子复制时胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶都可以与鸟嘌呤配对
B. M蛋白与甲基化DNA片段结合可能会使基因的转录水平降低
C. A基因的表达产物有利于植物适应低温环境
D. 低温条件下DNA去甲基化酶可使A基因的表达受到抑制
【答案】D
【解析】
【详解】A、胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶不会改变其碱基配对特性,因此DNA分子复制时胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶都可以与鸟嘌呤配对,A正确;
B、转录需要RNA聚合酶结合DNA的启动子区域启动过程,题干明确M蛋白与甲基化DNA片段结合会抑制相关基因表达,推测其可能阻碍RNA聚合酶的结合,使基因转录水平降低,B正确;
C、低温下ros1(去甲基化酶基因缺失突变体)的A基因表达水平低于正常植株,说明正常植株低温下A基因表达量更高,可推知A基因的表达产物有利于植物适应低温环境,C正确;
D、DNA甲基化会抑制基因表达,去甲基化酶的作用是去除DNA的甲基化,因此会促进A基因的表达,而非抑制其表达,D错误。
15. 下列有关基因突变和基因重组的叙述,正确的是( )
A. DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起碱基序列的改变叫做基因突变
B. 基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源;基因突变具有普遍性、随机性、定向性等特点
C. 基因重组能产生新基因型,是生物变异的来源之一
D. 基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制相对性状的基因的重新组合
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因突变指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,进而引起基因结构的改变,若碱基序列改变发生在无遗传效应的非基因片段,不属于基因突变,A错误;
B、基因突变的特点包括普遍性、随机性、不定向性等,不具有定向性,B错误;
C、基因重组可实现控制不同性状的基因的重新组合,能产生新的基因型,是生物可遗传变异的重要来源之一,C正确;
D、基因重组是生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合,并非控制相对性状的基因重新组合,D错误。
16. 如图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是( )
A. 过程①为植物组织培养,体现了植物细胞的全能性;基因重组发生在图中②过程中
B. 图中培育多倍体玉米植株B的原理是秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂间期纺锤体的形成
C. 植株A为二倍体,其营养生长期间的体细胞内最多有40条染色体;植株C属于单倍体,其发育起点为配子
D. 利用幼苗2进行育种产生植株B纯合的概率为100%
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①为植物组织培养,由单个植物体细胞发育为完整植株,体现了植物细胞的全能性;过程②是植株经减数分裂产生雄配子(花药)的过程,基因重组发生在减数分裂过程中,A正确;
B、秋水仙素的作用原理是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,而非间期,B错误;
C、植株A由二倍体玉米的体细胞(芽尖细胞)发育而来,属于二倍体,正常体细胞含20条染色体,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍为40,为营养生长期体细胞最多染色体数;植株C由配子(花药中的雄配子)直接发育而来,属于单倍体,C正确;
D、幼苗2是花药离体培养得到的单倍体,经秋水仙素处理后染色体数目加倍,所有等位基因都纯合,故植株B纯合的概率为100%,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状。下表是利用这两对相对性状进行的三组不同杂交实验的结果:
后代亲本表现类型
后代表现类型及数目
紫茎缺刻叶
紫茎马铃薯叶
绿茎缺刻叶
绿茎马铃薯叶
①紫茎缺刻叶x绿茎缺刻叶
321
101
310
107
②紫茎缺刻叶x绿茎缺刻叶
722
231
0
0
③紫茎缺刻叶x绿茎马铃薯叶
404
0
387
0
(1)依据组______,可以判定(填“紫茎”或“绿茎”)为显性。缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中,显性性状为______。番茄植株的这两对等位基因的遗传遵循_____________定律。
(2)如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因,用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,请写出杂交组合③中亲本的基因型:___________。
(3)如果用组合②后代的紫茎缺刻叶随机交配,则随机交配后代中出现绿茎马铃薯叶的概率是_____。将第①组杂交实验的所有子代缺刻叶番茄自交,后代缺刻叶个体占。
(4)将抗病基因T(相当于显性基因)转入组合①亲本紫茎缺刻叶的染色体上(若其同源染色体上相应位置未转入基因T,相当于含隐性基因t),得到品种甲、乙,分别种植后进行自交得到,统计茎的颜色、对病毒的抗性(抗病和易感病)两种性状,数据如下表:
品种
F1表现型及个体
甲
452紫抗、151紫感、150绿抗、51绿感
乙
450紫抗、30紫感、150绿抗、10绿感
由以上数据分析可知,品种甲转入的抗病基因与控制茎颜色的基因_______(填“位于”或“不位于”)一对同源染色体上;品种乙转入了_______(填“1”或“2”)个基因T,它们位于_______对同源染色体上。
【答案】(1) ①. ② ②. 紫茎 ③. 缺刻叶 ④. 基因的自由组合
(2)AaBB×aabb
(3) ①. 1/36 ②. 5/6
(4) ①. 不位于 ②. 2 ③. 两
【解析】
【小问1详解】
实验②中紫茎和绿茎植株杂交,子代均是紫茎,故显性性状为紫茎;缺刻叶和缺刻叶植株杂交,子代缺刻叶:马铃薯叶≈3:1,则显性性状为缺刻叶。组合①后代表型为紫茎:绿茎≈1:1,缺刻叶:马铃薯叶≈3:1,后代总性状分离比为紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶≈3:1:3:1,符合两对基因自由组合的分离比,因此两对等位基因遵循基因的自由组合定律。
【小问2详解】
绿茎为隐性(aa),马铃薯叶为隐性(bb),因此绿茎马铃薯叶亲本基因型为aabb;组合③后代全为缺刻叶,紫茎:绿茎≈1:1,说明紫茎缺刻叶亲本基因型为AaBB,因此亲本组合为AaBB×aabb。
【小问3详解】
组合②亲本紫茎缺刻叶(AABb)×绿茎缺刻叶(aaBb),后代紫茎缺刻叶基因型为AaBB(占1/3)、AaBb(占2/3)。随机交配时,所有个体茎形均为Aa,后代绿茎aa概率为1/4;叶形配子中b频率为(2/3×1/2)=1/3,后代马铃薯叶bb概率为(1/3)²=1/9,因此绿茎马铃薯叶概率为1/4×1/9=1/36。第①组亲本为AaBb×aaBb,子代缺刻叶中BB占1/3、Bb占2/3,自交后代仅Bb会分离出bb(马铃薯叶),概率为2/3×1/4=1/6,因此缺刻叶占1-1/6=5/6。
【小问4详解】
品种甲转入的抗病基因与控制茎色的基因不位于一对同源染色体上,因为甲自交后代紫抗:紫感:绿抗:绿感≈9:3:3:1,其遵循基因自由组合定律,说明抗病基因与控制茎色的基因在两对同源染色体上;品种乙自交后紫抗:紫感:绿抗:绿感=450:30:150:10≈(3:1)(15:1),说明乙有三对同源染色体,因此转入的2个T分别位于两对同源染色体上。
18. 某哺乳动物((2n=48)体内细胞分裂的相关过程如图所示,其中图1表示细胞分裂不同时期染色体与核DNA数目之比,图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上的DNA含量变化,图3表示细胞分裂不同时期细胞中染色体数,图4中I、Ⅱ、Ⅲ表示细胞(部分染色体变化)。回答下列问题:
(1)由图4中的细胞分裂示意图可判断该哺乳动物为__________(填“雌性”或“雄性”),I细胞经过分裂形成的子细胞名称是_________。
(2)图1中B→C过程相当于图2中_______段的变化,相当于图3中_______段的变化。若图1表示减数分裂染色体与核DNA数目关系,则DE段产生的原因是___________。
(3)图2中段上升的原因是细胞内发生_______,若图2和图3表示同一个细胞分裂过程,则图2中发生段变化的原因与图3中_______段的变化原因相同。
(4)非同源染色体的自由组合发生在图3的_________段;基因的分离发生在图4中的细胞_______(填序号)过程中。
(5)请画出图4中I细胞分裂最终形成的成熟的生殖细胞示意图_______。
【答案】(1) ①. 雌性 ②. 次级卵母细胞和(第一)极体
(2) ①. A1B1 ②. A2B2 ③. 着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开
(3) ①. DNA复制(染色体复制) ②. D2E2
(4) ①. A2B2 ②. Ⅰ
(5)
【解析】
【小问1详解】
图4中I细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,说明是初级卵母细胞,因此该哺乳动物为雌性;初级卵母细胞减数第一次分裂产生的子细胞是次级卵母细胞和第一极体。
【小问2详解】
图1中B→C,染色体与核DNA的比值从1降为1/2,原因是DNA复制,每条染色体的DNA数从1变为2;对应图2中A1B1段(A1B1段每条染色体DNA含量上升,本质是DNA复制);DNA复制后、减数第一次分裂结束前,细胞染色体数仍为体细胞的染色体数,对应图3的A2B2段;若为减数分裂,图1中DE段比值从1/2恢复为1,原因是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,每条染色体DNA数重新变为1。
【小问3详解】
图2中A1B1段上升的原因是间期DNA完成复制;图2中C1D1段每条染色体DNA含量减半,原因是着丝点分裂;图3中D2E2段染色体数目加倍,原因也是减数第二次分裂后期着丝点分裂,二者变化原因相同。
【小问4详解】
非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,该时期细胞染色体数为体细胞水平(2n),对应图3的A2B2段;基因分离的本质是等位基因随同源染色体分离而分离,发生在减数第一次分裂后期,对应图4的I细胞。
【小问5详解】
Ⅰ中细胞为初级卵母细胞,其细胞质不均等分裂,其中细胞质多的为次级卵母细胞(黑色大染色体、白色小染色体),次级卵母细胞发生细胞质不均等分裂,形成的成熟生殖细胞为卵细胞,卵细胞中没有同源染色体,示意图为:
19. 2024年诺贝尔生理学或医学奖颁给维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们“发现miRNA及其在转录后基因调控中的作用”。miRNA是一类短小的非编码RNA,它们不指导蛋白质的合成,但会影响其他基因的表达。下图是miR-223(呈链状)、HRCR (呈环状)对凋亡抑制基因ARC的调控机制。请回答下列问题:
(1)过程①代表__________过程,需要_____酶,该酶的化学本质是_______。密码子指_______。
(2)过程②左边为mRNA的_______(填“3'”或“5'”)端,该过程除mRNA外,至少还需要两种RNA参与,这两种RNA分别是__________。进行②过程时,如果tRNA上的反密码子序列为3'-UAC-5',则合成与之对应密码子的基因模板链上的碱基序列为_______(要求:标注3'和5')。
(3)当心肌细胞严重缺血、缺氧时,基因miR-223过度表达产生过多的miR-223,_______(填“促进”或“抑制”)心肌细胞凋亡。
(4)近年来,针对分子靶点或通路的药物,已经成为肿瘤治疗的关键,肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质,根据以上信息提出一条靶点治疗癌症的思路___________。
【答案】(1) ①. 转录 ②. RNA聚合 ③. 蛋白质 ④. mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
(2) ①. 5' ②. tRNA、rRNA ③. 3'-TAC-5'
(3)促进 (4)利用RNA干扰(如设计与肿瘤细胞特异蛋白mRNA互补的miRNA),特异性降低或阻断该蛋白质的合成,从而抑制肿瘤细胞生长
【解析】
【小问1详解】
过程①是转录,催化转录的酶是RNA聚合酶,化学本质是蛋白质,密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
【小问2详解】
根据图中肽链的长短可知,翻译是从左往右进行的,即过程②左边为mRNA的5'端,翻译过程,除需要mRNA作为模板外,还需要tRNA和rRNA的参与。根据碱基互补配对原则可知,进行②过程时,如果tRNA上的反密码子序列为3'-UAC-5'则合成与之对应密码子(5'-AUG-3')的基因模板链上的碱基序列为3'-TAC-5'。
【小问3详解】
由图可知:miR-223会与基因ARC转录的mRNA结合,抑制ARC基因的翻译(使ARC蛋白合成减少);而ARC蛋白能抑制细胞凋亡。因此,miR-223过多会促进心肌细胞凋亡。
【小问4详解】
由题意可知,肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质,所以可利用RNA干扰(如设计与肿瘤细胞特异蛋白mRNA互补的miRNA),特异性降低或阻断该蛋白质的合成,从而抑制肿瘤细胞生长。
20. 某种果蝇的长翅(A)对短翅(a)为显性,灰体(B)对黑体(b)为显性。现将一对长翅灰体雌果蝇与短翅黑体雄果蝇作为亲本进行杂交,中长翅:短翅=1:1,灰体:黑体=1:1,且各表型雌、雄比例也为1:1。回答下列问题:
(1)选择该种果蝇作为遗传学实验材料,原因是果蝇具有_________优点。(写出两点即可)
(2)若要确定控制果蝇翅型的基因位置,可以利用中翅型相同的雌雄果蝇,通过一次杂交实验确定A、a基因的位置(不考虑X、Y染色体同源区段),实验思路:_____________。结果与结论:①若子代果蝇中___________,则基因A、a位于X染色体上;②若子代果蝇中___________,则基因A、a位于常染色体上。
(3)若已确定控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,控制果蝇体色的基因为伴X遗传,将中长翅灰体雌、雄果蝇自由交配,理论上中将出现种基因型、_______种表型(不考虑性别)。
(4)上述中,长翅灰体雌果蝇所占比例为__________,其中纯合子在长翅灰体雌果蝇中所占比例为_______。
【答案】(1)繁殖快、容易饲养、染色体数目少且容易观察
(2) ①. 让F1中的长翅雌果蝇与长翅雄果蝇杂交,观察子代的表型及性别比例 ②. 雌性全为长翅,雄性中长翅:短翅=1:1 ③. 无论雌雄,长翅:短翅=3:1
(3) ①. 12 ②. 4
(4) ①. 3/8 ②. 1/6
【解析】
【小问1详解】
果蝇作为模式生物有很多优点,比如繁殖快、容易饲养、染色体数目少且容易观察等等,这些特点有利于遗传学研究。
【小问2详解】
题目要求利用F1中翅型相同的果蝇,通过一次杂交实验确定A、a基因的位置,如果选择短翅果蝇杂交的话,不管A、a是位于常染色体还是X染色体,其后代无论雌雄全是短翅。如果选择长翅果蝇杂交的话,可分2种情况:若基因在X染色体,亲本雌为XAXa,雄为XAY,F1长翅雌为XAXa,长翅雄为XAY。杂交后,雌性子代全为长翅(XAXa或XAXA),雄性中XAY(长翅)和XaY(短翅)各占50%。若基因在常染色体,亲本雌为Aa,雄为Aa,F1长翅为Aa。杂交后,子代基因型为AA(25%)、Aa(50%)、aa(25%),表型长翅:短翅=3:1,性别无差异。综上分析,可得出让F1中的长翅雌果蝇与长翅雄果蝇杂交,观察子代的表型及性别比例,可确定A、a基因的位置。若子代果蝇中雌性全为长翅,雄性中长翅:短翅=1:1,则基因A、a位于X染色体上;若子代果蝇中无论雌雄,长翅:短翅=3:1,则基因A、a位于常染色体上。
【小问3详解】
已知体色伴X遗传,亲本灰体雌果蝇与黑体雄果蝇杂交,F1中灰体:黑体=1:1,各表型雌、雄比例也为1:1,可知亲本基因型为XBXb×XbY,翅形在常染色体,因此F1长翅灰体雌为AaXBXb,长翅灰体雄为AaXBY:Aa×Aa产生3种基因型、2种翅形表型;XBXb×XBY产生4种基因型、2种体色表型;不考虑性别时,总基因型数为3×4=12,总表型数为2×2=4。
【小问4详解】
F1长翅灰体雌为AaXBXb,长翅灰体雄为AaXBY,F2中长翅A_概率为3/4,子代雌性全为灰体(父本提供XB),雌性占所有子代的1/2,因此长翅灰体雌比例为3/4×1/2=3/8;纯合长翅灰体雌AAXBXB的概率为1/4(AA)×1/4(XBXB)=1/16,因此纯合子在长翅灰体雌中的占比为1/16÷3/8=1/6。
21. 甲图表示五种不同的育种方法示意图,乙图表示无子西瓜的培育过程,已知西瓜的染色体数目2n=22。请根据图回答下面的问题:
(1)图甲中A→D的途径表示的育种方式的原理是___________,这种育种方法一般从代开始选种,这是因为___________。
(2)图甲中A→B→C的途径表示的育种方式的优点主要是___________。其中B过程常用的方法为___________。图甲中所示育种途径中,最不易获得所需品种的是E方法,原因是___________(至少答两点)。
(3)图乙中无子西瓜的“无籽性状”_______(填“属于”或“不属于”)可遗传的变异。
(4)图乙中试剂①和图甲的C步骤均用到秋水仙素,秋水仙素的作用是_________。图甲中C步骤该试剂的作用对象是___________。
【答案】(1) ①. 基因重组 ②. F2代开始出现性状分离,会出现所需的性状组合
(2) ①. 明显缩短育种年限 ②. 花药离体培养 ③. 突变具有随机性、低频性、不定向性、多害少利性等特点,需要处理大量材料
(3)属于 (4) ①. 抑制纺锤体的形成 ②. 单倍体幼苗
【解析】
【小问1详解】
图甲A→D是杂交育种,原理是基因重组。杂交育种中, F1为杂合子,自交得到F2后才开始发生性状分离,出现符合育种需求的性状组合,因此一般从F2开始选种。
【小问2详解】
图甲中A→B→C的途径表示的育种方式为单倍体育种,其原理是染色体变异。该育种方式的优点是可明显缩短育种年限。图甲中B常用的方法为花药离体培养。E方法为诱变育种,由于突变具有随机性、低频性、不定向性、多害少利性等特点,所以需要处理大量材料,最不易获得所需品种。
【小问3详解】
图乙中无子西瓜的“无籽性状”是由于染色体数目变异导致的,属于可遗传变异。
【小问4详解】
秋水仙素的作用是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能正常移向细胞两极,最终导致细胞内染色体数目加倍。由于图甲C处理的是单倍体植株,其高度不育,所以该步骤的处理对象是幼苗。
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