内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题1.5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列属于相对性状的是( )
A. 李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B. “雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
C. 《诗经》“彼君子女,绸直如发,彼君子女,卷发如虿”中的直发和卷发
D. “白毛浮绿水,红掌拨清波”中的“白毛”与“红掌”
2. 遗传因子组成为Rr的豌豆,产生了R和r两种类型的雄性配子(不考虑交叉互换和基因突变),其原因是( )
A. 花粉母细胞减数第一次分裂后期姐妹染色单体分离
B. 花粉母细胞减数第一次分裂后期同源染色体分离
C. 花粉母细胞减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离
D. 花粉母细胞减数第二次分裂后期同源染色体分离
3. 下列选项中,都属于减数分裂过程中导致配子多样性原因的是( )
A. 姐妹染色单体的分离和同源染色体内姐妹染色单体的互换
B. 同源染色体内非姐妹染色单体的互换和非同源染色体的自由组合
C. 同源染色体的分离和同源染色体内姐妹染色单体的互换
D. 姐妹染色单体的自由组合和同源染色体内非姐妹染色单体的互换
4. 对下列有关遗传的说法,正确的是( )
A. 基因型为Dd的豌豆产生的雌、雄两种配子的数量比为1:1
B. 自由组合定律的实质是杂种后代性状表现的数量比是9:3:3:1
C. 水毛茛的水面、水下的叶的形态有差异,说明基因型相同表现型不一定相同
D. 表现型相同,基因型一定相同
5. 核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子,下列有关说法错误的是( )
A. 烟草花叶病毒的核酸有1种,含氮碱基有4种
B. 大肠杆菌细胞中核酸有2种,核苷酸有5种
C. 骨骼肌细胞中含氮碱基有5种,核苷酸有8种
D. 烟草细胞中组成核酸的五碳糖有2种,核酸有2种
6. 下列几种基因型个体经过减数分裂形成的异常配子的原因分析正确的是( )
选项
个体基因型
配子基因型
染色体异常移动发生时期
A
Dd
D、D、dd、无D和d
减数第一次分裂
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY、无性染色体
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
A. A B. B C. C D. D
7. 基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组的实例中,错误的是( )
A. 高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆不是基因重组的结果
B. S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,出现S型细菌是基因重组的结果
C. 圆粒豌豆的DNA上插入一段外来DNA序列,出现皱粒豌豆是基因重组的结果
D. “一母生九子,九子各不同”是基因重组的结果
8. 下列有关基因的位置及遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 性染色体上的基因都与性别决定有关
B. 减数第一次分裂时,等位基因随同源染色体分离而分离
C. 非等位基因都位于非同源染色体上,遵循自由组合定律
D. X和Y染色体大小不同,其上基因的遗传不遵循基因分离定律
9. 下列关于性染色体的叙述,正确的是( )
A. 男性患病机会多于女性的隐性遗传病,致病基因很可能在Y染色体上
B. 位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔定律
C. 位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现一定与性别相关联
D. 性染色体只存在于精子和卵细胞中
10. 格里菲思的小鼠体内转化实验中,将加热杀死的S型菌与R型活细菌混合,使R型转化为含有多糖荚膜的S型活菌。下列分析错误的是( )
A. 小鼠体内部分R型活细菌被转化成了S型活细菌
B. 加热杀死的S型菌中多糖荚膜、DNA和蛋白质均失去活性
C. 格里菲思的实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子
D. 上述实验的检测指标是小鼠是否死亡和小鼠体内是否分离出S型活菌
11. 在T2噬菌体侵染大肠杆菌并增殖的过程中,需要在细胞器上进行的是( )
A. 噬菌体吸附在大肠杆菌细胞上
B. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中复制
C. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中转录
D. 噬菌体蛋白质在大肠杆菌细胞中合成
12. DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪生命科学领域的重大突破,沃森和克里克在构建模型过程中综合了多位科学家的研究成果,为现代遗传学发展奠定了基础。下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
13. 下图中a、b、c表示某一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换,必然导致a、b、c基因分子碱基序列的改变
B. m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换,不属于基因突变
C. 基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
D. 在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
14. 基因E可通过突变成为其等位基因e,下列叙述错误的是( )
A. 若碱基对A-T替换成碱基对T-A,不能说明基因突变具有可逆性
B. X射线的照射不会影响基因E和基因e的突变率
C. 基因E中的碱基对G-C被替换成碱基对A-T,可导致基因突变
D. 在基因e的ATGCC序列中插入碱基C,可导致其基因突变
15. 下图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞,下列有关说法错误的是( )
A. ①与②不可能来自同一个次级精母细胞
B. ③与⑤可能来自同一个次级精母细胞
C. ④与⑥可能来自于同一个精母细胞
D. 图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成
16. 减数分裂时,染色体复制的时间____________联会的时间,同源染色体分离的时间____________非同源染色体自由组合的时间;有丝分裂时,DNA加倍时间____________染色体加倍的时间,DNA复制时间____________染色体复制的时间。( )
A. 早于 早于 早于 等于
B. 等于 早于 等于 早于
C. 晚于 早于 等于 等于
D. 早于 等于 早于 等于
17. 下列有关人体减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A. 每个卵细胞继承了初级卵母细胞 1/4 的细胞质
B. 受精卵中染色体上的遗传信息一半来自精子,一半来自卵细胞
C. 受精时进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D. 两者共同保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了遗传的稳定性
18. 下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,正确的是( )
A. 将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
B. 肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
C. 用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
D. 用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P和35S
19. 心肌细胞中基因ARC的特异性表达能抑制细胞凋亡。细胞中某些非编码小RNA(如miR-223)可与ARC基因的mRNA结合,从而抑制其翻译过程。据此分析,miR-223的作用机制是( )
A. 与mRNA形成杂交分子,阻碍其与核糖体结合
B. 降解ARC基因的DNA,使其无法转录
C. 与RNA聚合酶结合,抑制转录过程
D. 促进ARC蛋白的降解
20. 麻疹病毒增殖过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒RNA可储存遗传信息、作为RNA复制和翻译的模板
B. RNA复制和翻译过程中遵循的碱基互补配对原则完全相同
C. 在病毒体内需经过两次RNA复制才能得到子代病毒RNA
D. 艾滋病病毒与麻疹病毒的遗传信息流动过程均不相同
二、不定项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
21. 下图表示中心法则,①~⑤代表生理过程,以下说法错误的是( )
A. 各种生物的遗传信息流动的过程,都包含上述5个生理过程
B. 遗传信息的流动体现生命是物质、能量和信息的统一
C. 总结了RNA病毒遗传信息传递的可能的两种方式
D. T2噬菌体遗传信息的传递和表达过程包括①②④⑤
22. 下列有关真核生物基因的说法,正确的是( )
A. 基因是有遗传效应的DNA片段
B. 基因的基本单位是核糖核苷酸
C. 基因存在于细胞核、核糖体等结构中
D. 基因能够储存遗传信息
23. 萨顿观察发现雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),比雌性个体少1条X染色体,下列相关叙述,正确的是( )
A. 减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现12个四分体
B. 细胞内染色体数目是11条,且含有染色单体,此时该细胞应叫作次级精母细胞
C. 若染色体数目是24或22,表明细胞处于减数第二次分裂的后期
D. 萨顿依据基因和DNA的平行关系,提出了基因是DNA的片段的假说
24. 在科学发展的历程中,研究技术的革新往往能直接推动重大科学发现。每一项经典实验都依赖于其独特的技术手段,从而验证假说、揭示规律。下列研究内容与所应用技术不相符的一项是( )
选项
研究内容
研究技术
A
DNA是T2噬菌体的遗传物质
同位素标记技术
B
DNA的复制方式
差速离心技术
C
破译第一个遗传密码
蛋白质体外合成技术
D
比较不同生物间的亲缘关系远近
DNA分子杂交技术
A. A B. B C. C D. D
25. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中发生的碱基甲基化可以遗传给后代
B. 图中甲基化通过影响翻译过程调控基因表达
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA促进其降解
D. 组蛋白的甲基化也可能影响基因表达效果
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
26. 图1是某链状DNA分子的局部结构示意图,图2是利用DNA分子杂交技术用于比较不同种生物DNA分子的差异的示意图。DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的方法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA.据图回答下列问题:
(1)图1为DNA平面结构模型,该DNA分子两条链按_________方式盘旋成双螺旋结构;__________交替连接排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧通过__________连接成碱基对。
(2)图2中两种生物的遗传信息蕴藏在__________中,物种A与物种B的DNA中(A+T)/(G+C)的比值通常情况下_________(填“相同”或“不相同”)。
(3)图2的Ⅰ阶段用加热使DNA解旋成单链,“加热”相当于____________酶的作用。图2中杂合双链区的形成,遵循________原则,形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物DNA分子的差异_________(填“越大”或“越小”)。
27. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,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。甲图是原核细胞DNA复制及基因表达相关过程的示意图,乙图是真核生物细胞内基因表达相关过程示意图。请回答下列问题:
(1)图甲中,能使DNA双链解旋的酶是图中的酶____________(填字母),能催化磷酸二酯键形成的酶是图中的酶____________(填字母)。
(2)R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关,推测该片段可能含有较多的___________碱基对,使mRNA不易脱离模板链。
(3)图乙中a端是mRNA的___________端(“3’”“5’”)
(4)图乙表示真核生物基因表达的两个过程,在核糖体发生的过程使用的模板是_________,使用的原料是__________,与DNA复制相比,该过程特殊的碱基互补配对关系___________
(5)科研团队发现了蛋白质X,蛋白质X与识别、降解R环结构的机制有关,从而使DNA恢复双螺旋结构。推测细胞内存在降解R环结构机制的意义是__________。
28. 已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。请回答:
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。诱发基因突变的因素,有物理因素、化学因素和___________;同源染色体非姐妹染色单体间的互换,通常发生在_______时期。
①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是_______。
②若是发生基因突变,且为隐性突变,该初级精母细胞产生的配子的基因型是___________或___________。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,设计了如下实验:
实验方案:
用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为___________的雌性个体进行交配,观察子代的表型。
结果预测:
①如果子代__________,则为发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
②如果子代___________,则为基因发生了隐性突变。
29. 已知调控果蝇体色灰身(B)与黑身(b)的基因位于果蝇的3号染色体上,眼色红眼(R)与白眼(r)的基因位于X染色体上。科研小组构建了一群裂翅突变体果蝇作为实验材料(体色和眼色基因正常表达且纯合),进行了一系列杂交实验。在不考虑X、Y同源区段和交叉互换的条件下,回答下列相关问题:
(1)取多对裂翅突变体与纯合非裂翅野生型雌雄果蝇正反交,F1雌雄均表现出裂翅:非裂翅=1:1,取F1裂翅雌雄果蝇相互交配,F2裂翅:非裂翅=2:1,若翅型基因用A、a表示,可知,裂翅对非裂翅为____________性,裂翅突变体基因型为____________,推测突变体果蝇存在_______现象。
(2)控制果蝇翅型与眼色的遗传遵循自由组合定律,原因是_______。取裂翅红眼雌蝇与非裂翅白眼雄蝇为亲本进行杂交,取F1中裂翅红眼果蝇相互交配,则F2中非裂翅白眼果蝇的比例为____________。
(3)若裂翅与非裂翅基因位于3号染色体上,取裂翅灰身果蝇(图中灰身基因已标注)与非裂翅黑身果蝇杂交,F1裂翅灰身果蝇测交得F2,F2表型及比例为_____;若裂翅与非裂翅基因位于2号染色体上,则进行以上实验后,F2中裂翅灰身果蝇的比例为____________。
(4)对果蝇(2n=8)进行基因组测序,需要测定__________条染色体。
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大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题1.5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列属于相对性状的是( )
A. 李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B. “雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
C. 《诗经》“彼君子女,绸直如发,彼君子女,卷发如虿”中的直发和卷发
D. “白毛浮绿水,红掌拨清波”中的“白毛”与“红掌”
【答案】C
【解析】
【分析】相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型。
【详解】A、“绿肥红瘦”中的“绿肥”是指叶子,而“红瘦”是指海棠花,这不属于“同一性状”,因此不属于相对性状,A错误;
B、“脚扑朔”与“眼迷离”不符合“同一性状”一词,因此不属于相对性状,B错误;
C、《诗经》“彼君子女,绸直如发,彼君子女,卷发如虿”中的直发和卷发属于同种生物相同性状的不同表现类型,属于相对性状,C正确;
D、“白毛”与“红掌”,不符合“同一性状”一词,因此不属于相对性状,D错误。
故选C。
2. 遗传因子组成为Rr的豌豆,产生了R和r两种类型的雄性配子(不考虑交叉互换和基因突变),其原因是( )
A. 花粉母细胞减数第一次分裂后期姐妹染色单体分离
B. 花粉母细胞减数第一次分裂后期同源染色体分离
C. 花粉母细胞减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离
D. 花粉母细胞减数第二次分裂后期同源染色体分离
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、减数第一次分裂后期姐妹染色单体分离的描述错误,姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,A错误;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,导致等位基因R和r被分配到不同子细胞中,这是配子遗传因子组成不同的根本原因,B正确;
C、减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离仅产生相同遗传因子的配子,无法解释R和r的分开,C错误;
D、处于减数第二次分裂的花粉母细胞已无同源染色体,同源染色体分离不可能发生减数第二次分裂后期,D错误;
故选B。
3. 下列选项中,都属于减数分裂过程中导致配子多样性原因的是( )
A. 姐妹染色单体的分离和同源染色体内姐妹染色单体的互换
B. 同源染色体内非姐妹染色单体的互换和非同源染色体的自由组合
C. 同源染色体的分离和同源染色体内姐妹染色单体的互换
D. 姐妹染色单体的自由组合和同源染色体内非姐妹染色单体的互换
【答案】B
【解析】
【分析】减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换;减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
【详解】减数第一次分裂前期同源染色体内非姐妹染色单体的互换和减数第一次后期非同源染色体的自由组合是导致配子多样性的原因,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 对下列有关遗传的说法,正确的是( )
A. 基因型为Dd的豌豆产生的雌、雄两种配子的数量比为1:1
B. 自由组合定律的实质是杂种后代性状表现的数量比是9:3:3:1
C. 水毛茛的水面、水下的叶的形态有差异,说明基因型相同表现型不一定相同
D. 表现型相同,基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】生物的性状是受遗传物质控制的,同时受到环境因素的影响。
【详解】A、基因型为Dd的豌豆产生的雌配子数量远少于雄配子,A错误;
B、自由组合定律的实质是子一代产生配子时位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,B错误;
C、水毛茛同一植株各细胞基因型相同,水面、水下的叶的形态有差异,说明环境对生物的表现型有影响,即基因型相同的个体表现型不一定相同,C正确;
D、表现型相同,基因型不一定相同,如AA和Aa可表现同一表现型,D错误。
故选C。
【点睛】
5. 核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子,下列有关说法错误的是( )
A. 烟草花叶病毒的核酸有1种,含氮碱基有4种
B. 大肠杆菌细胞中核酸有2种,核苷酸有5种
C. 骨骼肌细胞中含氮碱基有5种,核苷酸有8种
D. 烟草细胞中组成核酸的五碳糖有2种,核酸有2种
【答案】B
【解析】
【详解】A、烟草花叶病毒是RNA病毒,仅含有RNA1种核酸,RNA的含氮碱基为A、U、C、G共4种,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,属于细胞生物,细胞内同时含有DNA和RNA2种核酸,包含4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸,共8种核苷酸,B错误;
C、骨骼肌细胞是真核细胞,同时含有DNA和RNA,含氮碱基为A、T、C、G、U共5种,核苷酸为4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸共8种,C正确;
D、烟草是植物,属于细胞生物,含有DNA和RNA2种核酸,组成核酸的五碳糖为脱氧核糖(构成DNA)和核糖(构成RNA)共2种,D正确。
6. 下列几种基因型个体经过减数分裂形成的异常配子的原因分析正确的是( )
选项
个体基因型
配子基因型
染色体异常移动发生时期
A
Dd
D、D、dd、无D和d
减数第一次分裂
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY、无性染色体
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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、基因型为Dd的个体,产生了dd和无D和d的配子,说明d和d没有分离,则发生异常的时期是减数第二次分裂前的后期姐妹染色单体没有分离造成的,A错误;
B、基因型为AaBb的个体,产生的配子为AaB、AaB、b、b,说明等位基因A、a没有分离,则发生异常的时期是减数第一次分裂后期同源染色体分离时,含A、a的同源染色体没有分离,B错误;
C、基因型为XaY的个体,产生的配子为XaY、XaY,说明X、Y染色体没有分离,则发生异常的时期是减数第一次分裂后期同源染色体分离时,X、Y同源染色体没有分离,C正确;
D、基因型为AaXBXb的个体,产生的配子为AAXBXb、XBXb、a、a,说明XB、Xb没有分离,则发生异常的时期是减数第一次分裂后期;又因为AA没有分离,则发生异常的时期是减数第二次分裂后期着丝粒分裂后,含有A基因的染色体移向了同一极,D错误。
故选C。
7. 基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组的实例中,错误的是( )
A. 高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆不是基因重组的结果
B. S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,出现S型细菌是基因重组的结果
C. 圆粒豌豆的DNA上插入一段外来DNA序列,出现皱粒豌豆是基因重组的结果
D. “一母生九子,九子各不同”是基因重组的结果
【答案】C
【解析】
【分析】
基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
【详解】A、高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆实质是等位基因分离导致,A正确;
B、S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,出现S型细菌是由于S型细菌的DNA与R型细菌的DNA发生了基因重组,B正确;
C、圆粒豌豆的DNA上插入一段外来DNA序列,属于基因内碱基对的增添,出现皱粒豌豆是基因突变,C错误;
D、“一母生九子,九子各不同”是因为父母双亲减数分裂形成配子的过程中发生了基因重组,D正确。
故选C。
8. 下列有关基因的位置及遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 性染色体上的基因都与性别决定有关
B. 减数第一次分裂时,等位基因随同源染色体分离而分离
C. 非等位基因都位于非同源染色体上,遵循自由组合定律
D. X和Y染色体大小不同,其上基因的遗传不遵循基因分离定律
【答案】B
【解析】
【详解】A、性染色体上的基因并非都与性别决定有关,如人类红绿色盲基因位于X染色体上,但不参与性别决定,A错误;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,位于同源染色体上的等位基因也随同源染色体的分开而分离,这是基因分离定律的细胞学基础,B正确;
C、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,只有非同源染色体上的非等位基因才遵循自由组合定律,C错误;
D、X和Y染色体是一对特殊的同源染色体,形态和大小一般不同,但其上基因的遗传遵循基因分离定律,D错误。
9. 下列关于性染色体的叙述,正确的是( )
A. 男性患病机会多于女性的隐性遗传病,致病基因很可能在Y染色体上
B. 位于性染色体上的基因,在遗传中不遵循孟德尔定律
C. 位于X或Y染色体上的基因,其相应的性状表现一定与性别相关联
D. 性染色体只存在于精子和卵细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,在有性生殖过程中伴性遗传遵循基因的分离定律。
【详解】A、在人群中男性患病机会多于女性的隐性遗传病,则最可能是伴X隐性遗传病,A错误;
B、位于性染色体上的基因,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,在有性生殖过程中伴性遗传遵循基因的分离定律,B错误;
C、位于X或Y染色体上的基因,其控制的相应性状与性别相关联,C正确;
D、在体细胞中也有性染色体,D错误。
故选C。
10. 格里菲思的小鼠体内转化实验中,将加热杀死的S型菌与R型活细菌混合,使R型转化为含有多糖荚膜的S型活菌。下列分析错误的是( )
A. 小鼠体内部分R型活细菌被转化成了S型活细菌
B. 加热杀死的S型菌中多糖荚膜、DNA和蛋白质均失去活性
C. 格里菲思的实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子
D. 上述实验的检测指标是小鼠是否死亡和小鼠体内是否分离出S型活菌
【答案】B
【解析】
【详解】A、转化的发生效率较低,只有部分R型活细菌能吸收S型菌的DNA发生转化,因此小鼠体内部分R型活细菌被转化成了S型活细菌,A正确;
B、加热杀死S型菌的过程中,蛋白质会因高温变性失活,多糖荚膜结构也会被破坏,但DNA热稳定性较高,高温仅会使双链氢键断裂,降温后可恢复活性,B错误;
C、格里菲思通过该实验组与其余对照组的结果对比,证明了加热杀死的S型菌中含有能将R型菌转化为S型菌的转化因子,C正确;
D、该实验的检测指标包括小鼠是否死亡,以及对死亡小鼠进行细菌分离鉴定,检测体内是否存在S型活菌,D正确。
11. 在T2噬菌体侵染大肠杆菌并增殖的过程中,需要在细胞器上进行的是( )
A. 噬菌体吸附在大肠杆菌细胞上
B. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中复制
C. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中转录
D. 噬菌体蛋白质在大肠杆菌细胞中合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、噬菌体吸附过程在大肠杆菌细胞表面完成,无细胞器参与,A错误;
B、噬菌体DNA复制的场所是大肠杆菌的细胞质基质,不发生在细胞器上,B错误;
C、噬菌体DNA转录的场所是大肠杆菌的细胞质基质,不借助细胞器完成,C错误;
D、噬菌体蛋白质的合成需要以大肠杆菌的核糖体为场所,核糖体属于细胞器,D正确。
12. DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪生命科学领域的重大突破,沃森和克里克在构建模型过程中综合了多位科学家的研究成果,为现代遗传学发展奠定了基础。下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①赫尔希 和蔡斯的实验仅证明DNA是遗传物质,未涉及DNA结构特征,不能为结构模型提供依据,①不符合题意;
②富兰克林 的X射线衍射图谱揭示了DNA分子呈螺旋结构的关键信息,是模型构建的重要形态依据,②符合题意;
③查哥夫的 碱基数量规律(A=T、G=C,嘌呤总数=嘧啶总数)为碱基互补配对原则提供了数据支持,是结构模型的 核心数量依据,③符合题意;
④半保留复制机制是模型提出后推导的复制方式,并非构建模型的依据,④不符合题意。
综上,②③ 符合题意。
故选B。
13. 下图中a、b、c表示某一条染色体的一个DNA分子上相邻的3个基因,m、n为不具有遗传效应的DNA片段。下列相关叙述错误的是( )
A. 基因a、b、c中若发生碱基的增添、缺失或替换,必然导致a、b、c基因分子碱基序列的改变
B. m、n片段中发生碱基的增添、缺失或替换,不属于基因突变
C. 基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性
D. 在生物个体发育的不同时期,基因a、b、c不一定都能表达
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变,即必须是DNA中具有遗传效应的片段发生碱基对的替换、增添和缺失。
【详解】A、根据基因突变的概念可知,图中基因a、b、c中若发生碱基对的增添、缺失、替换,必然导致a、b、c基因分子结构改变,A正确;
B、 m、n不具有遗传效应,为非基因片段,也可能发生碱基对的增添、缺失和替换,但不属于基因突变,B正确;
C、基因突变具有普遍性是指基因突变普遍存在于各种生物中,图中基因a、b、c均可能发生基因突变,体现了基因突变具有随机性,C错误;
D、在生物个体发育的不同时期,细胞内基因的表达具有选择性,即图中基因a、b、c不一定都能表达,D正确。
故选C。
14. 基因E可通过突变成为其等位基因e,下列叙述错误的是( )
A. 若碱基对A-T替换成碱基对T-A,不能说明基因突变具有可逆性
B. X射线的照射不会影响基因E和基因e的突变率
C. 基因E中的碱基对G-C被替换成碱基对A-T,可导致基因突变
D. 在基因e的ATGCC序列中插入碱基C,可导致其基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
3、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
4、体细胞突变一般不遗传给子代,生殖细胞突变一般可以遗传给子代。
5、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、碱基对由A-T替换成碱基对T-A,没有体现基因突变具有可逆性,A正确;
B、X射线属于物理诱变因子,会提高基因E和基因e的突变率,B错误;
C、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,故基因E中的碱基对G-C被替换成碱基对A-T可导致基因突变,C正确;
D、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,故在基因e的ATGCC序列中插入碱基C,可导致其基因突变,D正确。
故选B。
15. 下图是某二倍体哺乳动物产生的精细胞,下列有关说法错误的是( )
A. ①与②不可能来自同一个次级精母细胞
B. ③与⑤可能来自同一个次级精母细胞
C. ④与⑥可能来自于同一个精母细胞
D. 图中6个精细胞可至少由两个精原细胞形成
【答案】A
【解析】
【分析】精原细胞经减数分裂形成精细胞。减数分裂包括两次分裂:
减数第一次分裂,在前期,同源染色体联会形成四分体,同时四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换;在后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别进入不同的次级精母细胞中;
减数第二次分裂,每条染色体的着丝粒分离,姐妹染色单体成为独立的染色体,分别进入不同的精细胞中。
【详解】A、①与②的染色体在四分体时期发生了交叉互换,所以二者的染色体是相同的,它们可能是来自同一个次级精母细胞,A错误;
B、③与⑤的染色体也是在四分体时期发生了交叉互换,所以它们可能是来自同一个次级精母细胞,B正确;
C、④与⑥中染色体在四分体时期发生了交叉互换,可能是来自同一个次级精母细胞,C正确;
D、根据图形分析,1与2可来自同一次级精母细胞、3与5可来自同一次级精母细胞,两个次级精母细胞可来自同一精原细胞;④与⑥中染色体在四分体时期发生了交叉互换,可能是来自同一个次级精母细胞,D正确。
故选A。
16. 减数分裂时,染色体复制的时间____________联会的时间,同源染色体分离的时间____________非同源染色体自由组合的时间;有丝分裂时,DNA加倍时间____________染色体加倍的时间,DNA复制时间____________染色体复制的时间。( )
A. 早于 早于 早于 等于
B. 等于 早于 等于 早于
C. 晚于 早于 等于 等于
D. 早于 等于 早于 等于
【答案】D
【解析】
【详解】减数分裂时染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期,联会发生在减数第一次分裂前期,染色体复制时间早于联会;减数分裂过程中,同源染色体分离和非同源染色体自由组合均发生在减数第一次分裂后期,二者时间相等;有丝分裂中DNA加倍在间期,而染色体加倍在后期,DNA加倍时间早于染色体加倍,染色体复制包括DNA复制和相关蛋白质合成,二者均发生在间期,即DNA复制时间等于染色体复制的时间,即D符合题意。
17. 下列有关人体减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A. 每个卵细胞继承了初级卵母细胞 1/4 的细胞质
B. 受精卵中染色体上的遗传信息一半来自精子,一半来自卵细胞
C. 受精时进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D. 两者共同保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了遗传的稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A、初级卵母细胞在减数第一次分裂时,细胞质分配不均,次级卵母细胞在减数第二次分裂时细胞质仍主要分配给卵细胞,故卵细胞继承了初级卵母细胞的大部分细胞质,而非1/4,A错误;
B、受精卵的染色体一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方),染色体上的遗传信息由双方共同提供,B正确;
C、受精时,精子的头部(含细胞核)进入卵细胞,尾部(含细胞质)留在外面,因此精子几乎不携带细胞质,C正确;
D、减数分裂使配子染色体数目减半,受精作用使其恢复为体细胞数目,两者共同维持了染色体数目的恒定和遗传稳定性,D正确。
故选A。
18. 下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,正确的是( )
A. 将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
B. 肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
C. 用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
D. 用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P和35S
【答案】B
【解析】
【分析】1.肺炎双球菌体内和体外转化实验比较
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
小鼠体内培养
培养基体外培养
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌体内各成分的相互对照
实验结果
已经被加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论
已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”
DNA是S型细菌的遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系
①所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌;②体内转化实验是基础,仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA;③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则
2.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计
思路
设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理
方法
直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养
同位素标记法:用同位素35S、32P分别标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质
②说明了遗传物质可发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
②说明DNA能控制蛋白质的合成
③说明DNA能自我复制
【详解】A、S型细菌的DNA不能直接在小鼠体内体现生命活性,因此无法从小鼠体内提取出S型细菌,A错误;B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”,B正确;
C、噬菌体侵染大肠杆菌实验中用32P、35S分别标记噬菌体,以单独研究DNA和蛋白质在遗传中的作用,C错误;
D、32P标记噬菌体的DNA,由于DNA的半保留复制,释放的子代噬菌体中只有一部分含32P,D错误;
故选B。
【点睛】比较肺炎双球菌体内和体外转化实验及噬菌体侵染细菌实验,并分析选项。
19. 心肌细胞中基因ARC的特异性表达能抑制细胞凋亡。细胞中某些非编码小RNA(如miR-223)可与ARC基因的mRNA结合,从而抑制其翻译过程。据此分析,miR-223的作用机制是( )
A. 与mRNA形成杂交分子,阻碍其与核糖体结合
B. 降解ARC基因的DNA,使其无法转录
C. 与RNA聚合酶结合,抑制转录过程
D. 促进ARC蛋白的降解
【答案】A
【解析】
【详解】A、翻译过程需要mRNA与核糖体结合才能启动,miR-223与ARC的mRNA结合形成杂交分子后,会阻碍mRNA与核糖体结合,进而抑制翻译过程,符合题干描述,A正确;
B、题干明确说明miR-223的作用对象是mRNA,不会降解ARC基因的DNA,也不影响转录过程,B错误;
C、miR-223是与mRNA结合发挥作用,不与RNA聚合酶结合,也不抑制转录过程,题干中其作用是抑制翻译,C错误;
D、题干中miR-223的作用是抑制ARC蛋白的合成(翻译),并非促进已经合成的ARC蛋白降解,D错误。
20. 麻疹病毒增殖过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该病毒RNA可储存遗传信息、作为RNA复制和翻译的模板
B. RNA复制和翻译过程中遵循的碱基互补配对原则完全相同
C. 在病毒体内需经过两次RNA复制才能得到子代病毒RNA
D. 艾滋病病毒与麻疹病毒的遗传信息流动过程均不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、该病毒的RNA是遗传物质,可储存遗传信息,可作为第一次RNA复制的模板,但由图可知翻译的模板是其互补的RNA,不是病毒本身的RNA,A错误;
B、RNA复制是两条RNA链之间的碱基配对,翻译是mRNA与tRNA(均为RNA)之间的碱基配对,二者配对方式均为A-U、U-A、C-G、G-C,遵循的碱基互补配对原则完全相同,B正确;
C、病毒无细胞结构,不能独立完成RNA复制等代谢过程,该过程发生在宿主细胞内,不是病毒体内,C错误;
D、艾滋病病毒是逆转录病毒,存在逆转录过程,和麻疹病毒的遗传信息流动不完全相同,但二者都有翻译(RNA控制蛋白质合成)的过程,并非“均不相同”,D错误。
二、不定项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分)
21. 下图表示中心法则,①~⑤代表生理过程,以下说法错误的是( )
A. 各种生物的遗传信息流动的过程,都包含上述5个生理过程
B. 遗传信息的流动体现生命是物质、能量和信息的统一
C. 总结了RNA病毒遗传信息传递的可能的两种方式
D. T2噬菌体遗传信息的传递和表达过程包括①②④⑤
【答案】AD
【解析】
【详解】A、细胞生物、DNA病毒的遗传信息流动仅包含①DNA复制、②转录、⑤翻译过程,逆转录和RNA复制仅发生在部分RNA病毒侵染的宿主细胞内,并非所有生物都包含5个生理过程,A错误;
B、遗传信息的流动过程需要核苷酸、氨基酸等物质作为原料,需要ATP提供能量,同时完成遗传信息的传递和表达,体现了生命是物质、能量和信息的统一,B正确;
C、RNA病毒的遗传信息传递分为两种:一类RNA病毒可进行④RNA复制和⑤翻译,另一类逆转录病毒可进行③逆转录,再完成DNA复制、转录、翻译,图中过程包含了这两种传递方式,C正确;
D、T2噬菌体是DNA病毒,不进行RNA复制过程,其遗传信息的传递和表达包括①DNA复制、②转录、⑤翻译,不包含④,D错误。
故选AD。
22. 下列有关真核生物基因的说法,正确的是( )
A. 基因是有遗传效应的DNA片段
B. 基因的基本单位是核糖核苷酸
C. 基因存在于细胞核、核糖体等结构中
D. 基因能够储存遗传信息
【答案】AD
【解析】
【详解】A、真核生物的遗传物质为DNA,基因是有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的结构和功能单位,A正确;
B、真核生物中,基因的本质是DNA,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸是RNA的基本组成单位,B错误;
C、真核生物的基因主要存在于细胞核中,线粒体、叶绿体中也含有少量基因;核糖体由rRNA和蛋白质组成,不含基因,C错误;
D、基因中脱氧核苷酸的特定排列顺序代表遗传信息,因此基因可以储存遗传信息,D正确。
23. 萨顿观察发现雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),比雌性个体少1条X染色体,下列相关叙述,正确的是( )
A. 减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现12个四分体
B. 细胞内染色体数目是11条,且含有染色单体,此时该细胞应叫作次级精母细胞
C. 若染色体数目是24或22,表明细胞处于减数第二次分裂的后期
D. 萨顿依据基因和DNA的平行关系,提出了基因是DNA的片段的假说
【答案】BC
【解析】
【详解】A、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的结构,雄蝗虫体细胞含11对同源常染色体和1条X染色体,X染色体无同源染色体,无法形成四分体,因此初级精母细胞中只有11个四分体,A错误;
B、雄蝗虫减数第一次分裂结束后同源染色体分离,产生的次级精母细胞染色体数为11条(不含X)或12条(含X),减数第二次分裂前期、中期时着丝粒未分裂,细胞内存在染色单体,因此染色体数为11条且含染色单体的细胞是次级精母细胞,B正确;
C、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,含11条染色体的次级精母细胞加倍后为22条,含12条染色体的次级精母细胞加倍后为24条;雄蝗虫有丝分裂后期染色体数为46条,因此染色体数为22或24时,细胞处于减数第二次分裂后期,C正确;
D、萨顿依据基因和染色体的平行关系,提出了“基因在染色体上”的假说,并未提出基因是DNA的片段,D错误。
24. 在科学发展的历程中,研究技术的革新往往能直接推动重大科学发现。每一项经典实验都依赖于其独特的技术手段,从而验证假说、揭示规律。下列研究内容与所应用技术不相符的一项是( )
选项
研究内容
研究技术
A
DNA是T2噬菌体的遗传物质
同位素标记技术
B
DNA的复制方式
差速离心技术
C
破译第一个遗传密码
蛋白质体外合成技术
D
比较不同生物间的亲缘关系远近
DNA分子杂交技术
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验,使用同位素标记技术(分别用32P标记DNA、35S标记蛋白质),证实DNA是遗传物质,A正确;
B、研究DNA复制方式时,梅塞尔森和斯塔尔利用同位素15N标记和密度梯度离心技术(而非差速离心技术),通过观察离心后DNA条带的位置变化,证明DNA的半保留复制,差速离心技术用于分离细胞器(如线粒体、叶绿体等),B错误;
C、破译第一个遗传密码(UUU对应苯丙氨酸)的实验由尼伦伯格和马太完成,他们在无细胞系统中加入人工合成的多聚尿嘧啶RNA,利用蛋白质体外合成技术确定密码子,C正确;
D、DNA分子杂交技术通过比较不同物种DNA单链的互补配对程度(如形成双链区的比例),判断亲缘关系远近,D正确。
故选B。
25. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中发生的碱基甲基化可以遗传给后代
B. 图中甲基化通过影响翻译过程调控基因表达
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA促进其降解
D. 组蛋白的甲基化也可能影响基因表达效果
【答案】BD
【解析】
【详解】A、图中的甲基化发生在mRNA 上,而不是DNA上。mRNA的修饰是转录后水平的变化,不会改变DNA序列,也无法通过减数分裂传递给后代,因此不能遗传,A错误;
B、从图中可以看到,甲基化发生在mRNA 上,影响的是mRNA的稳定性或翻译过程,因此图中甲基化可通过影响翻译过程调控基因表达, B正确;
C、图中蛋白 Y 结合甲基化 mRNA 后,表达的肽链增加,所以蛋白Y可结合甲基化的mRNA并促进其表达,C错误;
D、组蛋白的甲基化属于表观遗传修饰,它可以通过改变染色质的结构,影响基因的转录活性,从而调控基因表达,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
26. 图1是某链状DNA分子的局部结构示意图,图2是利用DNA分子杂交技术用于比较不同种生物DNA分子的差异的示意图。DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的方法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA.据图回答下列问题:
(1)图1为DNA平面结构模型,该DNA分子两条链按_________方式盘旋成双螺旋结构;__________交替连接排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧通过__________连接成碱基对。
(2)图2中两种生物的遗传信息蕴藏在__________中,物种A与物种B的DNA中(A+T)/(G+C)的比值通常情况下_________(填“相同”或“不相同”)。
(3)图2的Ⅰ阶段用加热使DNA解旋成单链,“加热”相当于____________酶的作用。图2中杂合双链区的形成,遵循________原则,形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物DNA分子的差异_________(填“越大”或“越小”)。
【答案】(1) ①.
反向平行 ②.
脱氧核糖和磷酸 ③.
氢键 (2) ①.
碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序 ②.
不相同 (3) ①.
解旋 ②.
碱基互补配对 ③.
越小
【解析】
【小问1详解】
该DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。碱基排列在内侧通过氢键连接成碱基对。
【小问2详解】
DNA的遗传信息蕴藏在碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序中;(A+T)/(G+C)的比值具有物种特异性,不同物种的DNA碱基组成存在差异,因此物种A与物种B的DNA中(A+T)/(G+C)的比值通常不相同。
【小问3详解】
解旋酶的功能是断裂碱基对之间的氢键,使DNA解旋为单链,加热的作用效果与解旋酶一致,也是使DNA两条链之间的氢键断裂;杂合双链区是不同物种的单链DNA按照碱基互补配对原则结合形成的,杂合双链区的比例越高,说明两种生物的DNA碱基序列相似度越高,DNA分子的差异越小。
27. 当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时,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。甲图是原核细胞DNA复制及基因表达相关过程的示意图,乙图是真核生物细胞内基因表达相关过程示意图。请回答下列问题:
(1)图甲中,能使DNA双链解旋的酶是图中的酶____________(填字母),能催化磷酸二酯键形成的酶是图中的酶____________(填字母)。
(2)R环结构的形成往往与DNA分子中某种碱基对的数量有关,推测该片段可能含有较多的___________碱基对,使mRNA不易脱离模板链。
(3)图乙中a端是mRNA的___________端(“3’”“5’”)
(4)图乙表示真核生物基因表达的两个过程,在核糖体发生的过程使用的模板是_________,使用的原料是__________,与DNA复制相比,该过程特殊的碱基互补配对关系___________
(5)科研团队发现了蛋白质X,蛋白质X与识别、降解R环结构的机制有关,从而使DNA恢复双螺旋结构。推测细胞内存在降解R环结构机制的意义是__________。
【答案】(1) ①. B和C ②. A和C
(2)G-C##C-G
(3)5’ (4) ①. mRNA ②. 氨基酸 ③. A-U(或A→U、U→A)
(5)降解R环结构,有利于维护基因组稳定性
【解析】
【小问1详解】
甲图左侧为DNA复制,酶A是DNA聚合酶,其作用是将游离的脱氧核苷酸聚合成DNA子链,形成子代DNA分子,酶B是解旋酶,可解开DNA双螺旋;右侧表示转录,酶C表示RNA聚合酶,可将DNA两条链解开螺旋,同时还能催化形成RNA子链,故能使DNA双链解旋的酶是图中的酶B和C,DNA子链和RNA子链形成时都需要在核苷酸之间形成磷酸二酯键,故能催化磷酸二酯键形成的酶是图中的酶A和酶C。
【小问2详解】
R环结构中RNA与DNA的碱基互补配对方式有A-U配对(含2个氢键),G-C配对(含3个氢键),G-C越多,结构越稳定,使mRNA不易脱离模板链,因此可推测该片段可能含有较多的G-C(或C-G)碱基对。
【小问3详解】
核糖体沿着mRNA的5’→3’端移动进行翻译,图乙中a→b方向,核糖体上的多肽链变长,含长肽链的核糖体最先结合在mRNA上,故翻译方向是从a→b,因此a端是mRNA的5’端。
【小问4详解】
图乙为转录和翻译两个过程,核糖体上进行的是翻译过程,使用的模板是mRNA,原料是21种氨基酸,该过程中的碱基配对是mRNA和tRNA之间的配对,配对方式为A→U,G→C,U→A、C→G,DNA复制过程是DNA两条链之间碱基互补配对,配对方式为A→T,G→C,T→A、C→G,因此与DNA复制相比,翻译过程特殊的碱基互补配对关系为A-U(或A→U、U→A)。
【小问5详解】
由题意可知,R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。因此降解R环结构,有利于维护基因组(或DNA)的稳定性,保证DNA的正常复制和基因的正常表达(或正常转录)。
28. 已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。请回答:
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。诱发基因突变的因素,有物理因素、化学因素和___________;同源染色体非姐妹染色单体间的互换,通常发生在_______时期。
①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是_______。
②若是发生基因突变,且为隐性突变,该初级精母细胞产生的配子的基因型是___________或___________。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,设计了如下实验:
实验方案:
用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为___________的雌性个体进行交配,观察子代的表型。
结果预测:
①如果子代__________,则为发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
②如果子代___________,则为基因发生了隐性突变。
【答案】(1) ①. 生物因素 ②. 四分体##减数第一次分裂前期 ③. AB、Ab、aB、ab ④. AB、aB、ab ⑤. Ab、ab、aB
(2) ①. aabb ②. 出现黑色、褐色、棕色和白色4种表现型 ③. 出现黑色、褐色和白色或褐色、棕色和白色3种表现型
【解析】
【小问1详解】
诱发基因突变的因素,有物理因素、化学因素和生物因素,如某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。同源染色体联会后形成的四分体时期(四分体时期出现在减数第一次分裂前期),同源染色体的非姐妹染色单体间可发生互换,导致染色体上的非等位基因重新组合。
①题图中1位点为A基因,2位点为a基因,该生物基因型为AaBb,若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则另一条同源染色体相应位点上也是A和a基因,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的两个次级精母细胞内基因组成为AaBB和Aabb,减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,因此该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab共4种基因型的配子。
②若是发生基因突变,且为隐性突变,即A→a,则该初级精母细胞基因型为AaaaBBbb,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的两个次级精母细胞内基因组成为AaBB和aabb或Aabb和aaBB,减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,因此该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子。
【小问2详解】
探究某待测个体产生的配子类型一般采用测交的实验方法。由于黑色小香猪(AaBb)发生交叉互换与基因突变产生的配子种类不同,导致测交产生的后代表型不同,所以可用该黑色小香猪(AaBb)与隐性性状个体白色小香猪(基因型为aabb)的雌性个体进行交配,观察子代的表现型。
①若黑色小香猪(AaBb)发生过同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则产生AB、Ab、aB、ab四种配子,进而与ab的雌配子结合产生的后代会出现黑色(AaBb)、褐色(aaBb)、棕色(Aabb)和白色(aabb)4种表现型。
②若黑色小香猪(AaBb)发生过隐性突变,则产生的配子为AB、aB、ab或 Ab、ab、aB,与ab的雌配子结合产生的后代会出现黑色(AaBb)、褐色(aaBb)和白色(aabb)或褐色(aaBb)、棕色(Aabb)和白色(aabb)3种表现型。
29. 已知调控果蝇体色灰身(B)与黑身(b)的基因位于果蝇的3号染色体上,眼色红眼(R)与白眼(r)的基因位于X染色体上。科研小组构建了一群裂翅突变体果蝇作为实验材料(体色和眼色基因正常表达且纯合),进行了一系列杂交实验。在不考虑X、Y同源区段和交叉互换的条件下,回答下列相关问题:
(1)取多对裂翅突变体与纯合非裂翅野生型雌雄果蝇正反交,F1雌雄均表现出裂翅:非裂翅=1:1,取F1裂翅雌雄果蝇相互交配,F2裂翅:非裂翅=2:1,若翅型基因用A、a表示,可知,裂翅对非裂翅为____________性,裂翅突变体基因型为____________,推测突变体果蝇存在_______现象。
(2)控制果蝇翅型与眼色的遗传遵循自由组合定律,原因是_______。取裂翅红眼雌蝇与非裂翅白眼雄蝇为亲本进行杂交,取F1中裂翅红眼果蝇相互交配,则F2中非裂翅白眼果蝇的比例为____________。
(3)若裂翅与非裂翅基因位于3号染色体上,取裂翅灰身果蝇(图中灰身基因已标注)与非裂翅黑身果蝇杂交,F1裂翅灰身果蝇测交得F2,F2表型及比例为_____;若裂翅与非裂翅基因位于2号染色体上,则进行以上实验后,F2中裂翅灰身果蝇的比例为____________。
(4)对果蝇(2n=8)进行基因组测序,需要测定__________条染色体。
【答案】(1) ①. 显 ②. Aa ③. 显性纯合致死
(2) ①. 控制翅型的基因和眼色的基因位于两对染色体上 ②. 1/12
(3) ①. 裂翅灰身∶非裂翅黑身=1∶1 ②. 1/4
(4)5
【解析】
【小问1详解】
根据题意,取多对裂翅突变体与纯合非裂翅野生型雌雄果蝇正反交,F1雌雄均表现出裂翅∶非裂翅=1∶1,取F1裂翅雌雄果蝇相互交配,F2裂翅∶非裂翅=2∶1,因此裂翅对非裂翅为显性性状,裂翅突变体基因型为Aa,杂合子相互交配后代正常的分离比应为3∶1,实际的分离比为2∶1,因此推测裂翅突变体果蝇存在显性纯合致死现象。
【小问2详解】
根据题意,取多对裂翅突变体与纯合非裂翅野生型雌雄果蝇正反交,F1雌雄均表现出裂翅∶非裂翅=1∶1,说明控制翅型的基因位于常染色体上,而控制眼色的基因位于X染色体上,由于控制翅型的基因和控制眼色的基因位于两对同源染色体上,因此控制果蝇翅型与眼色基因的遗传遵循自由组合定律。根据(1)分析可知,裂翅纯合子存在致死现象,因此裂翅红眼雌蝇果蝇基因型为AaXRX-,非裂翅白眼雄蝇基因型为aaXrY,二者为亲本进行杂交,F1中裂翅红眼果蝇的基因型为AaXRXr和AaXRY,相互交配,则F2中非裂翅白眼果蝇(aaXrY)的比例为。
【小问3详解】
取裂翅灰身果蝇(图中灰身基因显示为BB,故该个体基因型为AaBB)与非裂翅黑身果蝇(aabb)杂交,F1裂翅灰身果蝇基因型为AaBb,AaBb测交,即AaBb×aabb,由于裂翅与非裂翅基因位于3号染色体上,体色基因也位于3号染色体上,因此不遵循基因的自由组合定律,根据亲本基因型可知,子一代中AaBb个体中A和B位于一条染色体上,a和b位于另一条同源染色体上,即AaBb产生配子类型和比例为AB∶ab=1∶1,测交得到子二代的基因型和比例为AaBb∶aabb=1∶1,表型及分离比为:裂翅灰身∶非裂翅黑身=1∶1;若裂翅与非裂翅基因位于2号染色体上,则两对基因遵循自由组合定律,子一代裂翅灰身果蝇(AaBb)会产生四种数量相等的配子,故其测交后代中裂翅灰身果蝇AaBb的比例为1/4。
【小问4详解】
果蝇为XY型性别决定生物,对其基因组测序时需要测定三对常染色体中各一条和X、Y两条性染色体,共需要测定5条染色体。
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