内容正文:
高一生物学
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下图为高等植物细胞周期中部分细胞的细胞核变化的显微照片,此过程( )
A. 发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制
B. 发生在细胞分裂期的前期,染色质逐渐变粗
C. 发生在细胞周期的分裂间期,中心体复制
D. 发生在细胞分裂期的前期,着丝粒分裂
【答案】B
【解析】
【详解】细胞分裂期的前期会发生染色质高度螺旋化、逐渐变粗形成染色体的过程,与图中结构特征相符,B正确,ACD错误。
2. 已知一个由15N标记的DNA分子,放在含14N的培养基中培养,复制n次后,含15N的DNA分子数与含14N的DNA分子数之比为1∶8,则n等于( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】一个由15N标记的DNA分子,放在含14N的培养基中培养,复制n次后,含15N的DNA分子数始终为2个,含14N的DNA分子数为2n,则有2:2n=1:8,可得出n=4,C符合题意,ABD不符合题意。
3. 下图是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 该细胞的基因全部位于细胞核中的染色体上
B. 该细胞有丝分裂产生更多新的表皮细胞
C. 提高CO2浓度能提高该细胞的光合作用效率
D. 形成该细胞的过程中发生了基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、真核植物细胞的基因不仅位于细胞核的染色体上,线粒体、叶绿体中也存在少量质基因,该细胞虽无叶绿体,但含有线粒体,A错误;
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是高度分化的成熟细胞,已经失去分裂能力,无法进行有丝分裂,B错误;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,提高CO2浓度无法提高其光合作用效率,C错误;
D、该细胞是细胞分化形成的,细胞分化的实质就是基因的选择性表达,因此其形成过程中发生了基因的选择性表达,D正确。
4. 生物体的性状与基因和蛋白质有千丝万缕的联系。下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述,错误的是( )
A. 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
C. 生物体的性状完全由基因决定,不受环境影响
D. 基因与性状之间不一定是一一对应的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因控制性状的途径之一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状,比如镰刀型细胞贫血症的发病机制就属于该类型,A正确;
B、基因控制性状的另一条途径是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状,比如白化病的发病机制就属于该类型,B正确;
C、生物体的性状是基因型和环境共同作用的结果,并非完全由基因决定,比如同一株水毛茛水上和水下的叶片形态不同,就是环境影响性状的实例,C错误;
D、基因与性状之间不一定是一一对应的关系,一个性状可受多个基因控制,一个基因也可影响多个性状,D正确。
5. 动物个体发育中涉及多种生理变化,如细胞分化、衰老等。下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A. 造血干细胞分化为红细胞的过程体现了细胞的全能性
B. 衰老细胞的细胞核体积变小,多种酶的活性降低
C. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,对生物体有利
D. 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中,正常细胞没有
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞分化为红细胞仅形成特定功能的细胞,未发育为完整个体,不能体现细胞全能性,A错误;
B、衰老细胞的细胞核体积增大、核膜内折、染色质收缩,同时多种酶的活性降低,选项中“细胞核体积变小”表述错误,B错误;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,可清除多余、受损或癌变的细胞,对生物体的生长发育、内环境稳态维持都具有积极意义,C正确;
D、原癌基因和抑癌基因普遍存在于正常细胞中,原癌基因负责调控细胞周期,抑癌基因抑制细胞异常增殖,二者发生突变才会导致细胞癌变,D错误。
6. 番茄的红果(R)对黄果(r)为显性,子房多室(M)对子房二室(m)为显性。现将红果多室和红果二室番茄杂交,后代(F1)中红果∶黄果=3∶1,多室∶二室=1∶1.则亲本的基因型是( )
A. RrMm×Rrmm B. RrMm×RRmm C. RRMm×Rrmm D. RrMM×Rrmm
【答案】A
【解析】
【详解】先分析果色性状:亲本均为红果,F1红果∶黄果=3∶1,符合杂合子自交的性状分离比,说明双亲控制果色的基因型均为Rr;再分析子房室数性状:多室亲本与二室(隐性纯合,基因型为mm)亲本杂交,F1多室∶二室=1∶1,符合测交的性状分离比,说明多室亲本基因型为Mm。组合后亲本为红果多室RrMm×红果二室Rrmm,A正确,BCD错误。
7. 下图为某动物细胞分裂的某一时期模式图。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞处于减数分裂Ⅰ后期
B. 该细胞的名称为初级精母细胞或初级卵母细胞
C. 该图示细胞中有2对同源染色体,8条染色单体
D. 该细胞分裂产生的子细胞中染色体数目和核DNA数都减半
【答案】B
【解析】
【详解】A、该细胞中同源染色体正在分离,符合减数分裂Ⅰ后期的特征,A正确;
B、初级卵母细胞减Ⅰ后期细胞质不均等分裂,该细胞细胞质均等分裂,只能是初级精母细胞,不可能是初级卵母细胞,B错误;
C、该细胞有2对同源染色体,共4条染色体,每条染色体含2条染色单体,总计8条染色单体,C正确;
D、减数分裂Ⅰ结束后同源染色体分离进入不同子细胞,子细胞的染色体数目和核DNA数均为该细胞的一半,D正确。
8. 摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了萨顿提出的“基因在染色体上”的假说。下图是他当时做的一个经典实验。下列分析错误的是( )
A. 果蝇的红眼与白眼为一对相对性状,红眼为显性
B. F2中红眼∶白眼=3∶1,红眼与白眼基因遵循分离定律
C. 控制眼色的基因不会只位于Y染色体上
D. 若让F2雌雄果蝇随机交配,后代白眼果蝇全为雄性
【答案】D
【解析】
【详解】A、果蝇的红眼与白眼是同种生物同一性状的不同表现类型,属于一对相对性状;亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼,说明红眼为显性性状,A正确;
B、F2中红眼∶白眼=3∶1,符合一对等位基因的性状分离比,说明红眼与白眼基因遵循基因的分离定律,B正确;
C、若控制眼色的基因只位于Y染色体上,则F1雄性果蝇应继承父本的Y染色体表现为白眼,与实验结果矛盾,因此控制眼色的基因不会只位于Y染色体上,C正确;
D、设控制眼色的等位基因为W/w,根据F2白眼只出现在雄蝇,所以基因位于X染色体上,亲本XWXW、XwY,F1为XWXw、XWY,则F2雌果蝇基因型为1/2XWXW、1/2XWXw,雄果蝇基因型为1/2XWY、1/2XwY;雌雄随机交配时,雌配子中Xw占1/4,雄配子中Xw占1/4,可产生基因型为XwXw的白眼雌果蝇,D错误。
9. 科学家用实验证明了DNA是遗传物质。下列关于DNA的叙述正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B. 原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA
C. 染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体都只有1个DNA
D. DNA上的密码子与tRNA上的反密码子存在一一对应关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅证明加热杀死的S型菌中存在能将R型活菌转化为S型活菌的“转化因子”,并未证明转化因子的本质是DNA,A错误;
B、原核生物和真核生物都属于有细胞结构的生物,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,B正确;
C、染色体主要由DNA和蛋白质组成,未复制的染色体含1个DNA,完成复制且着丝粒未分裂的染色体含2个DNA,C错误;
D、密码子是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基,不存在于DNA上,且终止密码子没有对应的tRNA反密码子,二者不存在一一对应关系,D错误。
10. 双链DNA分子具有规则的双螺旋结构。某双链DNA分子中,一条链上(A+T)/(G+C)=a,则其互补链上(A+T)/(G+C)的比值为( )
A. a B. 1/a C. 1 D. 1-a
【答案】A
【解析】
【详解】根据碱基互补配对原则,DNA一条链的A与互补链的T配对,一条链的T与互补链的A配对,一条链的G与互补链的C配对,一条链的C与互补链的G配对。因此互补链的总量与已知链的总量相等,互补链的总量与已知链的总量相等,故互补链的比值等于已知链的比值a,A正确,BCD错误。
11. 下图表示真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①和②均需要解旋酶和DNA聚合酶的参与
B. 过程③中,一个mRNA分子上可结合多个核糖体,合成多条不同的肽链
C. 过程③中核糖体的移动方向是从B端向A端
D. ①②③过程均遵循碱基互补配对原则,且配对方式完全相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①为DNA复制,需要解旋酶和DNA聚合酶参与;过程②为转录,仅需要RNA聚合酶参与(RNA聚合酶自带解旋功能,不需要解旋酶,也不需要DNA聚合酶),A错误;
B、过程③为翻译,一个mRNA上结合的多个核糖体都以同一条mRNA为模板,因此合成的多条肽链结构完全相同,B错误;
C、翻译时核糖体上肽链越长,说明该核糖体结合到mRNA上的时间越早,图中靠近A端的核糖体合成的肽链更长,因此核糖体移动方向为从B端向A端,C正确;
D、三个过程都遵循碱基互补配对原则,但配对方式不完全相同:①的配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G,②的配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G,③的配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G,D错误。
12. 为研究某经济作物光合作用的影响因素,科研人员测定了光照强度、温度等因素对其光合作用的影响。下图表示在大气CO2浓度下,该作物的光合速率与光照强度的关系。下列分析正确的是( )
A. 光照强度为0时,叶肉细胞不进行ATP的合成
B. 图中B点时,叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
C. 若提高环境中CO2浓度,B点将向右移动
D. 图中C点后限制光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度或温度
【答案】D
【解析】
【详解】A、光照强度为0时,叶肉细胞仍可通过细胞呼吸合成ATP,A错误;
B、B点是整株植物的光补偿点,此时整株光合速率等于呼吸速率,由于植物的根等非绿色细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞的光合速率大于自身呼吸速率,B错误;
C、提高CO2浓度会使光合速率升高,达到光合速率等于呼吸速率所需的光照强度降低,B点将向左移动,C错误;
D、C点为光饱和点,光照强度不再是限制光合速率的因素,此时限制光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度或温度,D正确。
13. 兴趣小组利用“乙醇发酵装置”探究酵母菌的呼吸方式,实验操作如下表。下列叙述错误的是( )
试管编号
加入物质(5mL)
条件
溴麝香草酚蓝溶液
酸性重铬酸钾
1
酵母菌+葡萄糖溶液
有氧
①
颜色不变
2
酵母菌+葡萄糖溶液
无氧
②
?
A. 该实验的自变量是有无氧气,因变量是CO2和酒精的产生情况
B. ①②处溴麝香草酚蓝溶液由黄变蓝,而且初始变色时间相同
C. 试管2中酸性重铬酸钾变成灰绿色,说明无氧呼吸产生了酒精
D. 两组实验的葡萄糖溶液浓度和酵母菌数量应相同且适宜
【答案】B
【解析】
【详解】A、两组实验的唯一差异为有无氧气,即自变量是有无氧气,实验通过溴麝香草酚蓝检测CO2产生情况、酸性重铬酸钾检测酒精产生情况,二者属于因变量,A正确;
B、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2的颜色变化是由蓝变绿再变黄,且有氧条件下酵母菌呼吸产生CO2的速率更快、量更多,因此①处初始变色时间早于②,B错误;
C、酸性重铬酸钾与酒精反应会呈现灰绿色,试管2为无氧条件,出现该现象可说明酵母菌无氧呼吸产生了酒精,C正确;
D、葡萄糖溶液浓度、酵母菌数量属于本实验的无关变量,按照实验单一变量原则,无关变量应保持相同且适宜,避免干扰实验结果,D正确。
14. 下图为一对等位基因控制的遗传病的家系图,方形表示男性,圆形表示女性,阴影表示患病。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知在X和Y染色体上不存在等位基因
B. 该病在人群中的发病率,男性高于女性
C. 若该病为常染色体隐性遗传病,则患者的父亲不可能是该病基因携带者
D. 若该病为伴X染色体隐性遗传病,则该患者的致病基因来自其母亲
【答案】D
【解析】
【详解】A、X和Y染色体的同源区段存在等位基因,且仅根据该家系无法得出X、Y染色体上不存在等位基因的结论,A错误;
B、若该病为常染色体隐性遗传病,人群中男女发病率相等,只有伴X染色体隐性遗传病才会出现男性发病率高于女性的情况,本题遗传方式不确定,无法判断发病率的性别差异,B错误;
C、若该病为常染色体隐性遗传病,患者的两个隐性致病基因分别来自父方和母方,父亲必然是该病基因携带者,C错误;
D、若该病为伴X染色体隐性遗传病,男性的X染色体来自母亲、Y染色体来自父亲,该患病男性的致病基因位于X染色体上,因此致病基因来自其母亲,D正确。
15. 某实验小组模拟“噬菌体侵染细菌”的实验,操作如下:用32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合,保温一段时间后,搅拌、离心,检测上清液和沉淀物的放射性。下列说法正确的是( )
A. 若保温时间过长,则上清液的放射性会升高
B. 该实验的目的之一是验证蛋白质不是遗传物质
C. 搅拌的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体
D. 根据放射性的分布情况可以证明DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时DNA会进入细菌内部,正常情况下放射性主要集中在沉淀物中;若保温时间过长,细菌裂解,释放出的子代噬菌体会分布在上清液中,导致上清液放射性升高,A正确;
B、该实验仅标记了噬菌体的DNA,未标记蛋白质,无法追踪蛋白质的去向,不能验证蛋白质不是遗传物质,B错误;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体及蛋白质外壳与细菌分离,让上清液中析出质量较轻的噬菌体是离心的目的,C错误;
D、该实验仅能证明DNA是噬菌体的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是基于绝大多数生物的遗传物质都是DNA得出的结论,本实验无法得出该结论,D错误。
二、非选择题:共55分。
16. 光合作用与细胞呼吸是植物体重要的代谢过程。某研究小组以某种盆栽植物为材料,在适宜条件下探究环境因素对其光合作用的影响,测得相关数据如下表所示。
实验组别
光照强度(klx)
CO2浓度(ppm)
温度(℃)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
1
10
400
25
12.5
2
10
700
25
16.8
3
5
400
25
8.2
4
10
400
35
15.1
(1)该实验的自变量有________。若要得到植物的真正光合速率,还需在________条件下测定呼吸速率。
(2)与实验组1相比,实验组2的净光合速率更高的原因是________,加快了暗反应中________的速率。
(3)实验组3中,限制净光合速率的主要环境因素是________。若将实验组3的光照强度突然提升至10klx,短时间内叶肉细胞中C3的含量将________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)根据表中数据,________(填“能”或“不能”)判断25℃是否为该植物光合作用的最适温度,理由是________________________。
【答案】(1) ①. 光照强度、CO2浓度、温度 ②. 黑暗(或遮光)
(2) ①. CO2浓度升高 ②. CO2固定
(3) ①. 光照强度 ②. 降低
(4) ①. 不能 ②. 表中只设置了25℃和35℃两个温度,缺少其他温度组(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
自变量是实验过程中人为改变的变量,分析题表可知,该实验的自变量有光照强度、CO2浓度、温度。要测定呼吸速率,需排除光合作用的影响,所以应在黑暗(或遮光)条件下进行。
【小问2详解】
与实验组1相比,实验组2的CO2浓度升高,在暗反应中,CO2参与CO2的固定过程,CO2浓度升高会加快暗反应中CO2的固定速率,从而使净光合速率更高。
【小问3详解】
与实验组1相比,实验组3的光照强度较低,而其他条件相同,净光合速率低于实验组1,所以限制实验组3净光合速率的主要环境因素是光照强度。当光照强度突然提升至10klx时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,C3的还原加快,而CO2的固定速率基本不变,所以短时间内叶肉细胞中C3的含量将降低。
【小问4详解】
要判断25℃是否为该植物光合作用的最适温度,需要比较不同温度下的光合速率。但表格中仅给出了25℃和35℃时的光合速率数据,未测试其他温度下的光合速率,所以不能判断25℃是否为该植物光合作用的最适温度。
17. 细胞增殖是细胞生命历程中的重要环节。图1是某动物(基因型为AaBb)器官中细胞分裂的部分图像,图2是细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型。
(1)图1中A细胞处于________期,在该时期加倍的结构有________(答2点)。
(2)图1中C细胞的名称为________。C细胞移向同一极的基因是________(填“相同基因”“等位基因”或“非等位基因”)。该细胞中染色体数目变化可用图2中________段表示(填字母)。
(3)图2中,发生de段变化的原因是________________。发生bc段变化的原因是________________。
(4)若该动物的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生了四个基因型分别为AB、Ab、aB、ab的子细胞,最可能的原因是________________。
【答案】(1) ①. 有丝分裂后 ②. 染色体和着丝粒
(2) ①. 极体##第一极体 ②. 非等位基因 ③. df或ef
(3) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 ②. 同源染色体分离,分别进入两个子细胞
(4)减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换
【解析】
【小问1详解】
A细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,细胞中有同源染色体,该细胞处于有丝分裂后期,染色体数目和着丝粒数目加倍。
【小问2详解】
B细胞不均等分裂,说明该动物为雌性。C细胞中无同源染色体、着丝粒分裂,细胞质均等分裂,处于减数第二次分裂后期,故该细胞为第一极体。C细胞移向同一极的染色体为非同源染色体,其上的基因为非等位基因。减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂,染色体数目会暂时加倍,与体细胞染色体数目相同,即染色体数目变化为n→2n,减数第二次分裂后期时染色体数目为2n,故该细胞中染色体数目变化可用图2中df或ef段表示。
【小问3详解】
de段染色体数由n→2n,其原因是减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。bc段染色体数由2n→n,其原因是减数第一次分裂结束,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,染色体数目减半。
【小问4详解】
正常情况下,一个性原细胞经过减数分裂只能产生4个2种基因型的子细胞。而现在产生了4种基因型的子细胞,说明在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,导致基因重组,从而产生了四种不同基因型的配子。
18. 番茄的紫茎和绿茎(用A、a表示)是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶(用B、b表示)是另一对相对性状,两对基因独立遗传。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果见下表。
组别
亲本组合
F1的表型及比例
甲
紫茎缺刻叶×紫茎缺刻叶
紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=9∶3∶3∶1
乙
紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶
紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=1∶1∶1∶1
(1)根据实验________(填“甲”或“乙”)可判断出隐性性状为________和________。
(2)实验甲中,亲本紫茎缺刻叶的基因型是________,其F1中紫茎缺刻叶的基因型有________种,F1的紫茎马铃薯叶中纯合子占________。
(3)实验乙中,亲本紫茎缺刻叶产生的配子类型及比例为________。若让实验乙F1中所有绿茎缺刻叶植株随机交配,则后代表型及比例为________。
(4)欲验证实验甲F1中某株紫茎缺刻叶植株的基因型,最简便的方法是________,并统计后代表型及比例。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 绿茎 ③. 马铃薯叶
(2) ①. AaBb ②. 4##四 ③. 1/3
(3) ①. AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1 ②. 绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=3∶1 (4)让该植株自交
【解析】
【小问1详解】
实验甲中,亲本组合为紫茎缺刻叶×紫茎缺刻叶,F1紫茎:绿茎=3:1,缺刻叶:马铃薯叶=3:1,可判断绿茎、马铃薯叶为隐性性状。
【小问2详解】
实验甲中,F1的表型及比例为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=9∶3∶3∶1,由此可知,亲本紫茎缺刻叶的基因型是AaBb。F1紫茎缺刻叶的基因型为A_B_,共有2×2=4种基因型。F1的紫茎马铃薯叶的基因型为A_bb,纯合子AAbb所占的比例为1/3。
【小问3详解】
由实验甲F1的表型及比例为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=9∶3∶3∶1可推知,紫茎缺刻叶的基因型为A_B_,紫茎马铃薯叶的基因型为A_bb,绿茎缺刻叶的基因型为aaB_,绿茎马铃薯叶的基因型为aabb。实验乙紫茎缺刻叶(A_B_)×绿茎马铃薯叶(aabb)杂交,F1的表型及比例为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=1∶1∶1∶1,由此可推知亲本紫茎缺刻叶的基因型为AaBb,其产生的配子及其比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1。实验乙F1中绿茎缺刻叶的基因型为aaBb,产生的配子为aB:ab=1:1,随机交配产生的后代及其基因型为aaBB:aaBb:aabb=1:2:1,表型比为绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=3∶1。
【小问4详解】
欲验证实验甲F1中某株紫茎缺刻叶植株的基因型,最简便的方法是让该植株自交,并统计后代表型及比例。
19. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图,若甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4只携带甲病的致病基因,不考虑突变和互换,不考虑XY染色体同源区段。
(1)甲病的遗传方式是________,依据是________。
(2)Ⅳ2的乙病致病基因最终来自图中________,该基因位于________染色体上。
(3)Ⅲ3的基因型是________,只考虑乙病,若Ⅳ1与一正常男性结婚,则生一个患乙病男孩的概率为________。
(4)甲、乙两病的基因在遗传过程中遵循基因________定律。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子(Ⅲ2),说明甲病是隐性遗传病,但Ⅰ1的儿子正常(或Ⅲ4只携带甲病的致病基因,但不患甲病),说明甲病是常染色体隐性遗传病
(2) ①. Ⅰ1 ②. X
(3) ①. AAXBXb或AaXBXb ②. 1/8##12.5%
(4)自由组合
【解析】
【小问1详解】
据图分析,Ⅱ1和Ⅱ2都不患甲病,但他们有一个患甲病的儿子(Ⅲ2),说明甲病是隐性遗传病,但Ⅰ1的儿子(Ⅱ3)正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
Ⅲ3和Ⅲ4都不患乙病,但他们有患乙病的孩子(Ⅳ2、Ⅳ3),说明乙病是隐性遗传病,Ⅲ4只携带甲病的致病基因,不携带乙遗传病的致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。Ⅳ2为男性,患乙病,其致病基因Xb只能来自其母亲Ⅲ3,Ⅲ3的致病基因来自Ⅱ2,Ⅱ2的致病基因来自Ⅰ1。
【小问3详解】
单独考虑甲病,Ⅱ1和Ⅱ2生出Ⅲ2患甲病,说明Ⅱ1和Ⅱ2的基因型为Aa,故Ⅲ3的基因型为1/3AA或2/3Aa;单独考虑乙病,Ⅳ2患乙病,其致病基因Xb只能来自其母亲Ⅲ3,故Ⅲ3的基因型为XBXb。综上所述,Ⅲ3的基因型AAXBXb或AaXBXb。Ⅲ4只携带甲病的致病基因,其基因型为AaXBY,若只考虑乙病,Ⅲ3与Ⅲ4婚配,生出Ⅳ1的基因型为1/2XBXB和1/2XBXb,若与一正常男性XBY结婚,则生一个患乙病男孩XbY的概率为1/2×1/4=1/8。
【小问4详解】
甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于X染色体上,两对基因为非等位基因,其遗传遵循自由组合定律。
20. 染色质存在于真核细胞中,是遗传物质的主要载体,控制生物体的遗传、变异和蛋白质的合成。染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构,如下图。丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。
(1)图中c过程需要的酶是________,该酶在c过程中的作用是________(答2点)。
(2)图中d过程发生的场所是________,该过程除需mRNA外还需要的RNA有________。
(3)组蛋白乙酰化引起染色质结构松散,________(填“利于”或“不利于”)基因的表达。X射线可破坏DNA结构从而可用于癌症治疗,治疗时使用丁酸钠治疗效果会________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)组蛋白的乙酰化属于表观遗传,表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列________的情况下发生可遗传的变异。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 催化DNA解旋、催化核糖核苷酸连接形成mRNA
(2) ①. 核糖体 ②. tRNA和rRNA
(3) ①. 利于 ②. 增强
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
图中c过程是以DNA为模板合成mRNA的转录过程,转录过程需要的酶是RNA聚合酶。RNA聚合酶能催化DNA解旋,并催化核糖核苷酸连接形成mRNA。
【小问2详解】
图中d过程是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程,翻译过程发生的场所是核糖体。翻译过程除需mRNA外,还需要tRNA(运输氨基酸)和rRNA(构成核糖体)。
【小问3详解】
组蛋白乙酰化引起染色质结构松散,使得DNA更容易与转录相关的酶和蛋白质结合,从而利于基因的表达。丁酸钠是组蛋白去乙酰化酶抑制剂,会使染色质结构更松散,DNA更易暴露被X射线破坏,所以治疗时使用丁酸钠治疗效果会增强。
【小问4详解】
表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
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高一生物学
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下图为高等植物细胞周期中部分细胞的细胞核变化的显微照片,此过程( )
A. 发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制
B. 发生在细胞分裂期的前期,染色质逐渐变粗
C. 发生在细胞周期的分裂间期,中心体复制
D. 发生在细胞分裂期的前期,着丝粒分裂
2. 已知一个由15N标记的DNA分子,放在含14N的培养基中培养,复制n次后,含15N的DNA分子数与含14N的DNA分子数之比为1∶8,则n等于( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 下图是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. 该细胞的基因全部位于细胞核中的染色体上
B. 该细胞有丝分裂产生更多新的表皮细胞
C. 提高CO2浓度能提高该细胞的光合作用效率
D. 形成该细胞的过程中发生了基因的选择性表达
4. 生物体的性状与基因和蛋白质有千丝万缕的联系。下列关于基因、蛋白质与性状关系的叙述,错误的是( )
A. 基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状
C. 生物体的性状完全由基因决定,不受环境影响
D. 基因与性状之间不一定是一一对应的关系
5. 动物个体发育中涉及多种生理变化,如细胞分化、衰老等。下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A. 造血干细胞分化为红细胞的过程体现了细胞的全能性
B. 衰老细胞的细胞核体积变小,多种酶的活性降低
C. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,对生物体有利
D. 原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中,正常细胞没有
6. 番茄的红果(R)对黄果(r)为显性,子房多室(M)对子房二室(m)为显性。现将红果多室和红果二室番茄杂交,后代(F1)中红果∶黄果=3∶1,多室∶二室=1∶1.则亲本的基因型是( )
A. RrMm×Rrmm B. RrMm×RRmm C. RRMm×Rrmm D. RrMM×Rrmm
7. 下图为某动物细胞分裂的某一时期模式图。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞处于减数分裂Ⅰ后期
B. 该细胞的名称为初级精母细胞或初级卵母细胞
C. 该图示细胞中有2对同源染色体,8条染色单体
D. 该细胞分裂产生的子细胞中染色体数目和核DNA数都减半
8. 摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了萨顿提出的“基因在染色体上”的假说。下图是他当时做的一个经典实验。下列分析错误的是( )
A. 果蝇的红眼与白眼为一对相对性状,红眼为显性
B. F2中红眼∶白眼=3∶1,红眼与白眼基因遵循分离定律
C. 控制眼色的基因不会只位于Y染色体上
D. 若让F2雌雄果蝇随机交配,后代白眼果蝇全为雄性
9. 科学家用实验证明了DNA是遗传物质。下列关于DNA的叙述正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B. 原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA
C. 染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体都只有1个DNA
D. DNA上的密码子与tRNA上的反密码子存在一一对应关系
10. 双链DNA分子具有规则的双螺旋结构。某双链DNA分子中,一条链上(A+T)/(G+C)=a,则其互补链上(A+T)/(G+C)的比值为( )
A. a B. 1/a C. 1 D. 1-a
11. 下图表示真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 过程①和②均需要解旋酶和DNA聚合酶的参与
B. 过程③中,一个mRNA分子上可结合多个核糖体,合成多条不同的肽链
C. 过程③中核糖体的移动方向是从B端向A端
D. ①②③过程均遵循碱基互补配对原则,且配对方式完全相同
12. 为研究某经济作物光合作用的影响因素,科研人员测定了光照强度、温度等因素对其光合作用的影响。下图表示在大气CO2浓度下,该作物的光合速率与光照强度的关系。下列分析正确的是( )
A. 光照强度为0时,叶肉细胞不进行ATP的合成
B. 图中B点时,叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率
C. 若提高环境中CO2浓度,B点将向右移动
D. 图中C点后限制光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度或温度
13. 兴趣小组利用“乙醇发酵装置”探究酵母菌的呼吸方式,实验操作如下表。下列叙述错误的是( )
试管编号
加入物质(5mL)
条件
溴麝香草酚蓝溶液
酸性重铬酸钾
1
酵母菌+葡萄糖溶液
有氧
①
颜色不变
2
酵母菌+葡萄糖溶液
无氧
②
?
A. 该实验的自变量是有无氧气,因变量是CO2和酒精的产生情况
B. ①②处溴麝香草酚蓝溶液由黄变蓝,而且初始变色时间相同
C. 试管2中酸性重铬酸钾变成灰绿色,说明无氧呼吸产生了酒精
D. 两组实验的葡萄糖溶液浓度和酵母菌数量应相同且适宜
14. 下图为一对等位基因控制的遗传病的家系图,方形表示男性,圆形表示女性,阴影表示患病。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知在X和Y染色体上不存在等位基因
B. 该病在人群中的发病率,男性高于女性
C. 若该病为常染色体隐性遗传病,则患者的父亲不可能是该病基因携带者
D. 若该病为伴X染色体隐性遗传病,则该患者的致病基因来自其母亲
15. 某实验小组模拟“噬菌体侵染细菌”的实验,操作如下:用32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合,保温一段时间后,搅拌、离心,检测上清液和沉淀物的放射性。下列说法正确的是( )
A. 若保温时间过长,则上清液的放射性会升高
B. 该实验的目的之一是验证蛋白质不是遗传物质
C. 搅拌的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体
D. 根据放射性的分布情况可以证明DNA是主要的遗传物质
二、非选择题:共55分。
16. 光合作用与细胞呼吸是植物体重要的代谢过程。某研究小组以某种盆栽植物为材料,在适宜条件下探究环境因素对其光合作用的影响,测得相关数据如下表所示。
实验组别
光照强度(klx)
CO2浓度(ppm)
温度(℃)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
1
10
400
25
12.5
2
10
700
25
16.8
3
5
400
25
8.2
4
10
400
35
15.1
(1)该实验的自变量有________。若要得到植物的真正光合速率,还需在________条件下测定呼吸速率。
(2)与实验组1相比,实验组2的净光合速率更高的原因是________,加快了暗反应中________的速率。
(3)实验组3中,限制净光合速率的主要环境因素是________。若将实验组3的光照强度突然提升至10klx,短时间内叶肉细胞中C3的含量将________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)根据表中数据,________(填“能”或“不能”)判断25℃是否为该植物光合作用的最适温度,理由是________________________。
17. 细胞增殖是细胞生命历程中的重要环节。图1是某动物(基因型为AaBb)器官中细胞分裂的部分图像,图2是细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型。
(1)图1中A细胞处于________期,在该时期加倍的结构有________(答2点)。
(2)图1中C细胞的名称为________。C细胞移向同一极的基因是________(填“相同基因”“等位基因”或“非等位基因”)。该细胞中染色体数目变化可用图2中________段表示(填字母)。
(3)图2中,发生de段变化的原因是________________。发生bc段变化的原因是________________。
(4)若该动物的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生了四个基因型分别为AB、Ab、aB、ab的子细胞,最可能的原因是________________。
18. 番茄的紫茎和绿茎(用A、a表示)是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶(用B、b表示)是另一对相对性状,两对基因独立遗传。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果见下表。
组别
亲本组合
F1的表型及比例
甲
紫茎缺刻叶×紫茎缺刻叶
紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=9∶3∶3∶1
乙
紫茎缺刻叶×绿茎马铃薯叶
紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶∶绿茎缺刻叶∶绿茎马铃薯叶=1∶1∶1∶1
(1)根据实验________(填“甲”或“乙”)可判断出隐性性状为________和________。
(2)实验甲中,亲本紫茎缺刻叶的基因型是________,其F1中紫茎缺刻叶的基因型有________种,F1的紫茎马铃薯叶中纯合子占________。
(3)实验乙中,亲本紫茎缺刻叶产生的配子类型及比例为________。若让实验乙F1中所有绿茎缺刻叶植株随机交配,则后代表型及比例为________。
(4)欲验证实验甲F1中某株紫茎缺刻叶植株的基因型,最简便的方法是________,并统计后代表型及比例。
19. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图,若甲病由一对等位基因(A、a)控制,乙病由另一对等位基因(B、b)控制,两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4只携带甲病的致病基因,不考虑突变和互换,不考虑XY染色体同源区段。
(1)甲病的遗传方式是________,依据是________。
(2)Ⅳ2的乙病致病基因最终来自图中________,该基因位于________染色体上。
(3)Ⅲ3的基因型是________,只考虑乙病,若Ⅳ1与一正常男性结婚,则生一个患乙病男孩的概率为________。
(4)甲、乙两病的基因在遗传过程中遵循基因________定律。
20. 染色质存在于真核细胞中,是遗传物质的主要载体,控制生物体的遗传、变异和蛋白质的合成。染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构,如下图。丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。
(1)图中c过程需要的酶是________,该酶在c过程中的作用是________(答2点)。
(2)图中d过程发生的场所是________,该过程除需mRNA外还需要的RNA有________。
(3)组蛋白乙酰化引起染色质结构松散,________(填“利于”或“不利于”)基因的表达。X射线可破坏DNA结构从而可用于癌症治疗,治疗时使用丁酸钠治疗效果会________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)组蛋白的乙酰化属于表观遗传,表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列________的情况下发生可遗传的变异。
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