精品解析:海南省省直辖县级行政单位琼海市嘉积中学2026-2027学年高二上学期开学考试生物试题
2026-09-13
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内容正文:
琼海市嘉积中学2026—2027学年度第一学期高二年级随堂练习(一)
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(15小题,共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 恩格尔曼以需氧细菌和水绵为材料探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述,错误的是( )
A. 水绵有呈螺旋带状分布的叶绿体便于实验观察
B. 恩格尔曼的实验证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C. 通过该实验,恩格尔曼得出叶绿体是水绵光合作用的场所
D. 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,可见大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
2. 如图为果蝇体内某细胞分裂的部分图像(只显示其中2条染色体,且正在移向细胞一极),该细胞另一极的染色体未绘出。已知该果蝇的基因型为GgXEY,下列叙述错误的是( )
A. 该细胞处在减数第二次分裂后期
B. 若细胞中有一对同源染色体未分离,则形成的四个精子都异常
C. 图示细胞两条姐妹单体上出现G、g,可能因为染色体互换
D. 图示未绘出一极的性染色体是Y
3. 尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,示意图如图。
下列叙述正确的是( )
A. 所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B. Y染色体上都有所示基因对应的基因
C. 所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D. 四个与眼色相关的基因互为等位基因
4. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程。
下列叙述正确的是( )
A. 若某人患肾小球肾炎,随着患者②中蛋白质减少,形成组织水肿
B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为:外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞
C. ①中若Ca2+浓度过高,易引起肌肉抽搐
D. 淋巴细胞生活的内环境只有③
5. 鲫鱼肉质细嫩、味道鲜美,但因其中的肌间小刺太多而影响食用和加工。我国科研团队同时敲除控制鲫鱼肌间小刺生长的2个主效基因后,成功培育出无刺新品种鲫鱼。下列叙述正确的是( )
A. 新品种鲫鱼与普通鲫鱼DNA中(A+G)/(T+C)的比值不同
B. 鲫鱼细胞中DNA上3个相邻的碱基称为1个密码子
C. 鲫鱼有无鱼刺的性状由基因决定,与蛋白质无关
D. 无刺鲫鱼的成功培育说明一种性状可能受到多个基因控制
6. DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链(如图所示)。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近。下列叙述中正确的是( )
A. 在杂合双链区发生的碱基互补配对方式是A-U、T-A,G-c,C-G
B. 两个DNA分子杂合双链区越多,说明二者遗传信息越相似
C. 杂合双链区的形成过程需要构建磷酸二酯键
D. 人和大猩猩的DNA杂交形成的杂合双链区要少于人与羊的DNA杂合双链区
7. 科研人员在某雄性二倍体动物(2n=4)细胞分裂前将其四条染色体的DNA用3H充分标记,置于不含放射性的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂(不考虑互换),下列说法错误的是( )
A. 若通过有丝分裂得到四个子细胞,则四个细胞不一定都有放射性
B. 若通过减数分裂得到四个子细胞,则四个细胞一定都有放射性
C. 若进行有丝分裂,则第二次分裂中期细胞中每条染色单体都含有3H
D. 若进行减数分裂,则第二次分裂中期细胞中每条染色单体都含有3H
8. 真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是( )
种类
细胞内定位
转录产物
RNA聚合酶I
核仁
5. 8SrRNA、18SrRNA 、28SrRNA
RNA聚合酶II
核质
mRNA
RNA聚合酶Ⅲ
核质
tRNA、5SrRNA
注:各类rRNA均为核糖体的组成成分
A. 线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B. 基因的 DNA 发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C. RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D. 编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁
9. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A. 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B. 细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D. 编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
10. 真核生物染色体末端的端粒是由非转录的短的重复片段(5'-GGGTTA-3')及一些结合蛋白组成:端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶对端粒DNA序列的修复机制如图,下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②属于逆转录
B. 过程③需要DNA聚合酶的催化
C. 端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5'-CCCAAU-3'
D. 与胰岛B细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性高
11. 2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时,缺氧诱导因子( HIF-Iα)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因的表达生成促红细胞生成素(EPO,一种促进红细胞生成的蛋白质激素);当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解,调节过程如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. HIF-1α被蛋白酶降解后可以生成多种氨基酸分子
B. 细胞合成EPO时,tRNA与mRNA发生碱基互补配对
C. HIF-lα与ARNT结合到DNA上,催化EPO基因转录
D. 进入高海拔地区,机体会增加红细胞数量来适应环境变化
12. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
13. 已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为 9:3:3:1。出现此现象的原因可能是,该染色体上其中一对基因所在的染色体片段( )
A. 发生 180°颠倒 B. 重复出现
C. 移至非同源染色体上 D. 发生丢失
14. 已知甲(由A/a控制)、乙(由B/b控制)两病均为单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。某家族中存在上述两种遗传病,研究人员依据调查情况绘制如下遗传系谱图。下列说法正确的是( )
A. 乙病是常染色体隐性遗传病
B. III9的乙病致病基因来自Ⅰ1的概率是1/2
C. 若II7和II8再生育一个孩子,则该孩子为正常女孩的概率为3/8
D. 若III11与不携带致病基因的正常男性婚配,则所生孩子不可能同时患甲、乙两病
15. 松墨天牛是取食黑松的钻蛀性害虫。黑松被松墨天牛机械破坏或取食时,会产生对松墨天牛有毒的单宁进行防御,而松墨天牛的单宁解毒系统会被激活。下列叙述正确的是( )
A. 松墨天牛对单宁解毒能力是基因定向突变的结果
B. 自然选择学说认为突变和基因重组为生物进化提供原材料
C. 黑松的单宁防御体系与松墨天牛的解毒系统是协同进化的结果
D. 单宁使松墨天牛种群基因频率改变,从而决定进化的方向
二、非选择题(共55分,共5道题)
16. 下图甲为某果蝇(2N=8)体内细胞分裂示意图(仅画出部分染色体),图乙表示果蝇进行某种细胞分裂时,处于不同阶段四种细胞类型(Ⅰ~Ⅳ)的细胞核中遗传物质或其载体(a~c)的数量。
回答下列问题。
(1)图甲细胞分裂的顺序为__________(用箭头和序号表示)。图甲所示的细胞产生的子细胞具有同源染色体的是__________(填序号)。产生图甲所示细胞的果蝇性别是_________,判断依据是_________。
(2)图乙中表示的DNA的是____(填a、b、c)。图乙中Ⅰ~Ⅳ中一定无同源染色体的细胞类型是__________(填Ⅰ~Ⅳ)。
(3)已知果蝇的红眼(B)对白眼(b)为显性且伴X遗传,某红眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇杂交,子代出现一只染色体组成为XXY的白眼果蝇,若不考虑基因突变和染色体的互换,分析其染色体组成出现异常的原因为__________。
17. 如图表示真核细胞内遗传信息表达的过程。据图回答问题。
(1)图1中②表示的物质是__________,核糖体在mRNA上相对运动方向是__________。以④为模板合成⑤物质的过程称为__________,若合成⑤时到图中UCU决定的氨基酸后就结束,则终止合成的密码子是__________。图1显示的遗传信息的流向是__________。
(2)发生图1中以①为模板合成④过程的细胞结构有__________,该过程一般不发生在分裂期,原因是__________。若①中有一个碱基对发生了替换,导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少,其原因是__________;若肽链未发生改变,其原因是__________。
(3)图2中方框内所示结构是RNA的一部分,DNA与RNA的区别是__________。
18. 内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。图1是内环境组分X、Y、Z之间的关系,图2是肝脏组织部分结构示意图,数字表示内环境成分或细胞,箭头表示血液流动方向。
回答下列问题。
(1)图1中X、Y、Z在组成成分上最主要的区别是_________,内环境中的水和无机盐需要通过_________排出体外。
(2)图1中的Z对应图2中的__________(填数字),图2中A端与B端相比,O2含量较高的是__________,原因是__________。
(3)进行静脉注射时,通常需要将药物先溶解在生理盐水中,从内环境稳态的角度分析,原因是__________;某肺炎患者呼吸不畅,导致内环境pH下降,原因是__________(答两点)。肌肉注射和静脉滴注药物治疗时,药物首先进入的内环境分别是__________和__________。
(4)血浆渗透压的大小主要与__________的含量有关。
19. 玉米(2n=20)雌雄同株且为单性花,由野生玉米大刍草驯化而来,现在不仅是主要粮食作物,还是一种良好的遗传学实验材料。已知玉米叶片宽窄是由A/a控制的一对相对性状,具有显性基因A时表现宽叶。
(1)玉米作为遗传学实验材料的优点有__________(答出一点即可)。
(2)现有杂合宽叶植株若干,自然条件下进行繁殖,理论上F1表型及比例为__________。实际收获后,统计的F1为宽叶∶窄叶为2∶1,原因可能是__________。
(3)某研究人员获得一株耐高温突变体甲,高温下该突变体表皮蜡质含量较高,让甲与野生型不耐高温植株杂交,其F1自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为__________性状,且这对相对性状由__________对等位基因控制。
(4)将宽叶不耐高温玉米和窄叶耐高温玉米作亲本进行杂交,F1表现为宽叶不耐高温:窄叶不耐高温=1∶1.依据第(3)、(4)小题中的结论,从F1中选择合适的实验材料,通过一次杂交实验探究控制这两对性状的基因的遗传是否遵循自由组合定律(不考虑互换和突变)。写出相应的实验思路并预期实验结果。
①实验设计思路:__________。
②结果预测与结论:
若__________,说明控制这两对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律;若不出现该现象,说明控制这两对性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。
20. 苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路。
(1)实验分组
甲组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR+SW(用生理盐水配制),每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时可用SW、CRD、3H-TDR表示相关名词)
回答下列问题。
(1)肿瘤细胞DNA复制时所需的酶有__________,DNA__________为复制提供了精确的模板;
(2)实验目的:__________。
(3)预测实验的可能结果及结论
①若乙组CRD明显高于甲组则说明__________;
②__________;
③__________。
(4)实验中每组设置若干个重复样品遵循实验设计中的__________原则,实验中采用3H-TDR作为原料能使肿瘤细胞DNA具有放射性的原因是__________,因此可根据__________的变化来判断DNA复制情况。
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琼海市嘉积中学2026—2027学年度第一学期高二年级随堂练习(一)
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(15小题,共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 恩格尔曼以需氧细菌和水绵为材料探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述,错误的是( )
A. 水绵有呈螺旋带状分布的叶绿体便于实验观察
B. 恩格尔曼的实验证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C. 通过该实验,恩格尔曼得出叶绿体是水绵光合作用的场所
D. 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,可见大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
【答案】B
【解析】
【详解】A、水绵具有呈螺旋带状分布的大型叶绿体,便于观测需氧细菌的聚集部位,适配实验设计要求,A正确;
B、恩格尔曼的实验可证明光合作用的场所是叶绿体、光下叶绿体会释放氧气、叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,但无法直接证明“吸收光能用于光合作用放氧”,能量流向的对应关系不属于该实验的结论范畴,B错误;
C、实验中需氧细菌仅聚集在被光线照射的叶绿体部位,说明氧气由叶绿体释放,即叶绿体是水绵光合作用的场所,C正确;
D、叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光,这两个光质区域光合作用强度更高、释放氧气更多,因此大量需氧细菌会聚集在红光和蓝紫光区域,D正确。
2. 如图为果蝇体内某细胞分裂的部分图像(只显示其中2条染色体,且正在移向细胞一极),该细胞另一极的染色体未绘出。已知该果蝇的基因型为GgXEY,下列叙述错误的是( )
A. 该细胞处在减数第二次分裂后期
B. 若细胞中有一对同源染色体未分离,则形成的四个精子都异常
C. 图示细胞两条姐妹单体上出现G、g,可能因为染色体互换
D. 图示未绘出一极的性染色体是Y
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:图示细胞染色体中的着丝点(粒)还未分裂,细胞一极显示无同源染色体,应该正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期。根据该动物的基因型可知该动物的性别为雄性,则该细胞为初级精母细胞。
【详解】A、图示细胞染色体中的着丝点(粒)还未分裂,细胞一极显示无同源染色体,应该正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期,A错误;
B、若细胞中有一对同源染色体未分离,则导致形成的次级精母细胞中,一个少一条染色体,另一个多一条染色体,导致形成的四个精子都异常,B正确;
C、图示细胞两条姐妹单体上出现G、g,可能发生了交叉互换或基因突变,C正确;
D、图示画出的一极含有E基因,说明为X染色体,则未绘出一极的性染色体是Y,D正确。
故选A。
3. 尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱,示意图如图。
下列叙述正确的是( )
A. 所示基因控制的性状均表现为伴性遗传
B. Y染色体上都有所示基因对应的基因
C. 所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律
D. 四个与眼色相关的基因互为等位基因
【答案】A
【解析】
【详解】A、图示基因均位于X染色体上,性染色体上的基因控制的性状遗传与性别相关联,均表现为伴性遗传,A正确;
B、果蝇的X、Y染色体存在非同源区段,图示基因多位于X染色体的非同源区段,Y染色体上不存在对应的等位基因,B错误;
C、图示基因为细胞核内染色体上的核基因,遗传时遵循孟德尔分离定律,C错误;
D、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因,图示四个眼色基因位于同一条X染色体的不同位置,属于非等位基因,D错误。
4. 如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程。
下列叙述正确的是( )
A. 若某人患肾小球肾炎,随着患者②中蛋白质减少,形成组织水肿
B. 从外界摄入的K+进入细胞的途径为:外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞
C. ①中若Ca2+浓度过高,易引起肌肉抽搐
D. 淋巴细胞生活的内环境只有③
【答案】B
【解析】
【详解】A、肾小球肾炎会使血浆(①)中的蛋白质随尿液流失,血浆渗透压下降,水分大量进入组织液(②)引发组织水肿,并非②中蛋白质减少,A错误;
B、外界摄入的K+经消化系统吸收后进入循环系统(A),先进入血浆(①),再进入组织液(②),最终进入组织细胞,该途径正确,B正确;
C、血浆(①)中Ca2+浓度过低时会引起肌肉抽搐,浓度过高会引发肌无力,C错误;
D、淋巴细胞可以生活在淋巴(③)和血浆(①)中,其生活的内环境不只有③,D错误。
5. 鲫鱼肉质细嫩、味道鲜美,但因其中的肌间小刺太多而影响食用和加工。我国科研团队同时敲除控制鲫鱼肌间小刺生长的2个主效基因后,成功培育出无刺新品种鲫鱼。下列叙述正确的是( )
A. 新品种鲫鱼与普通鲫鱼DNA中(A+G)/(T+C)的比值不同
B. 鲫鱼细胞中DNA上3个相邻的碱基称为1个密码子
C. 鲫鱼有无鱼刺的性状由基因决定,与蛋白质无关
D. 无刺鲫鱼的成功培育说明一种性状可能受到多个基因控制
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。2、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,主要在细胞核中进行;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在核糖体上。
【详解】A、新品种鲫鱼与普通鲫鱼DNA中均遵循A与T配对,G与C配对,则DNA中(A+G)/(T+C)的比值相同,均为1,A错误;
B、mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基称为1个密码子,B错误;
C、基因通过控制蛋白质的合成来体现生物体的性状,因此鲫鱼有无鱼刺的性状由基因决定,与蛋白质也有关系,C错误;
D、题干中敲除控制鲫鱼肌间小刺生长的2个主效基因后,成功培育出无刺新品种鲫鱼,由此可说明一种性状可能受到多个基因控制,D正确。
故选D。
6. DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链(如图所示)。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近。下列叙述中正确的是( )
A. 在杂合双链区发生的碱基互补配对方式是A-U、T-A,G-c,C-G
B. 两个DNA分子杂合双链区越多,说明二者遗传信息越相似
C. 杂合双链区的形成过程需要构建磷酸二酯键
D. 人和大猩猩的DNA杂交形成的杂合双链区要少于人与羊的DNA杂合双链区
【答案】B
【解析】
【详解】A、杂合双链区由两种生物的DNA单链互补配对形成,DNA不含碱基U,配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G,A错误;
B、遗传信息是DNA中碱基的排列顺序,杂合双链区越多说明两个DNA分子互补的碱基序列越多,即遗传信息相似度越高,符合题干“杂合双链区越多亲缘关系越近”的规律,B正确;
C、杂合双链区的形成依靠互补碱基间形成氢键,不需要构建磷酸二酯键,磷酸二酯键是连接相邻核苷酸的化学键,C错误;
D、人和大猩猩的亲缘关系比人和羊更近,因此人和大猩猩的DNA杂交形成的杂合双链区多于人与羊的DNA杂合双链区,D错误。
7. 科研人员在某雄性二倍体动物(2n=4)细胞分裂前将其四条染色体的DNA用3H充分标记,置于不含放射性的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂(不考虑互换),下列说法错误的是( )
A. 若通过有丝分裂得到四个子细胞,则四个细胞不一定都有放射性
B. 若通过减数分裂得到四个子细胞,则四个细胞一定都有放射性
C. 若进行有丝分裂,则第二次分裂中期细胞中每条染色单体都含有3H
D. 若进行减数分裂,则第二次分裂中期细胞中每条染色单体都含有3H
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,最终子细胞中染色体数目与体细胞染色体数目相等。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、若通过有丝分裂得到四个子细胞,则说明进行了两次有丝分裂,DNA复制后平均分配,第一次分裂形成的两个子细胞都含有3H,但由于DNA的复制方式是半保留复制,所以第一次有丝分裂后,DNA只有一条链含有放射性,另一条链没有放射性,第二次有丝分裂形成的四个细胞可能三个有放射性,一个没有放射性;也可能两个有放射性,两个没有放射性;也可能四个都有放射性,A正确;
B、若进行减数分裂,DNA只复制一次,减数分裂得到四个子细胞中的染色体都有放射性,B正确;
C、若进行有丝分裂,则第二次分裂中期,细胞中每条染色体的一条染色单体含有3H,另一条染色单体不含3H,C错误;
D、若进行减数分裂,由于染色体用3H标记,减数第一次分裂时同源染色体分离,两个子细胞都含3H,进行减数第二次分裂中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时每条染色单体都含有3H,D正确。
故选C。
8. 真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是( )
种类
细胞内定位
转录产物
RNA聚合酶I
核仁
5. 8SrRNA、18SrRNA 、28SrRNA
RNA聚合酶II
核质
mRNA
RNA聚合酶Ⅲ
核质
tRNA、5SrRNA
注:各类rRNA均为核糖体的组成成分
A. 线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B. 基因的 DNA 发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C. RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D. 编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁
【答案】C
【解析】
【分析】RNA聚合酶的作用是识别并结合特定的序列,启动基因的转录。
【详解】A、线粒体和叶绿体中都有DNA,二者均是半自助细胞器,其基因转录时使用各自的RNA聚合酶,A正确;
B、基因的 DNA 发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,从而影响基因的转录,可影响基因表达,B正确;
C、由表可知,RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但种类不同,说明两种酶识别的启动子序列不同,C错误;
D、RNA 聚合酶的本质是蛋白质,编码 RNA 聚合酶I在核仁中,该基因在核内转录、细胞质(核糖体)中翻译,产物最终定位在核仁发挥作用,D正确。
故选C。
9. 大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A. 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B. 细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D. 编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
【答案】D
【解析】
【详解】A、一条mRNA分子上可相继结合多个核糖体形成多聚核糖体,同时合成多条相同的肽链,能提高翻译效率,该说法正确,A正确;
B、由题干可知核糖体蛋白与rRNA亲和力更强,当细胞中有足够rRNA时,核糖体蛋白会优先与rRNA组装成核糖体,通常不会结合自身mRNA分子,该说法正确,B正确;
C、当rRNA不足时,核糖体蛋白结合自身mRNA抑制翻译,减少核糖体蛋白的合成,避免核糖体蛋白过剩,可维持rRNA和核糖体蛋白的数量平衡,该说法正确,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,无核膜包被的细胞核,转录和翻译过程可同时进行,无需等转录完全结束后mRNA再与核糖体结合进行翻译,D错误。
10. 真核生物染色体末端的端粒是由非转录的短的重复片段(5'-GGGTTA-3')及一些结合蛋白组成:端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶对端粒DNA序列的修复机制如图,下列相关叙述错误的是( )
A. 过程②属于逆转录
B. 过程③需要DNA聚合酶的催化
C. 端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5'-CCCAAU-3'
D. 与胰岛B细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性高
【答案】C
【解析】
【分析】1、癌细胞的主要特征:失去接触抑制,能无限增殖;细胞形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间的黏着性降低,细胞易扩散转移。
2、端粒酶是一种逆转录酶,端粒酶能结合到端粒子上,以自身的RNA为模板合成端粒子DNA的一条链。
3、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,实质上是一重复序列,作用是保持染色体的完整性。细胞分裂一次,端粒就缩短一点,所以端粒其长度反映细胞复制史及复制潜能。
【详解】A、由图可知过程②是以RNA为模板合成DNA,因此属于逆转录,A正确;
B、过程③为DNA聚合反应,故需要DNA聚合酶的催化,B正确;
C、端粒的重复片段为5’-GGGTTA-3’,因此端粒酶RNA中与DNA重复片段互补配对的序列是5’-UAACCC-3’(反向平行),C错误;
D、根据题意,端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤,肿瘤细胞有无限增殖能力,因此可推测与胰岛B细胞相比,肿瘤细胞中端粒酶的活性高,D正确。
故选C。
11. 2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时,缺氧诱导因子( HIF-Iα)与芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)结合,调节基因的表达生成促红细胞生成素(EPO,一种促进红细胞生成的蛋白质激素);当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解,调节过程如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. HIF-1α被蛋白酶降解后可以生成多种氨基酸分子
B. 细胞合成EPO时,tRNA与mRNA发生碱基互补配对
C. HIF-lα与ARNT结合到DNA上,催化EPO基因转录
D. 进入高海拔地区,机体会增加红细胞数量来适应环境变化
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞缺氧时,HIF-Iα与ARNT结合,通过调节基因表达促进EPO的生成,使红细胞数量增加,以运输更多氧气;当氧气充足时,HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解。
【详解】A、HIF-1α能被蛋白酶降解,说明其本质为蛋白质,降解后可以生成多种氨基酸分子,A正确;
B、由题意可知EPO是一种蛋白质激素,其翻译过程中tRNA携带氨基酸与mRNA上密码子发生碱基互补配对,B正确;
C、由题干可知HIF-lα与ARNT结合到DNA上对EPO基因的表达进行调节,并非催化作用,C错误;
D、高海拔地区氧气稀薄,细胞缺氧,HIF-Iα与ARNT结合,生成更多EPO,促进机体红细胞生成来适应环境变化,D正确。
故选C。
【点睛】
12. 某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A. 该种群有11%的个体患该病
B. 该种群h基因的频率是10%
C. 只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D. 若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,ZH的基因频率为90%。
【详解】A、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,该种群患病概率为(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A错误;
B、分析题干信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,B正确;
C、只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5种,C错误;
D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
故选B。
13. 已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为 9:3:3:1。出现此现象的原因可能是,该染色体上其中一对基因所在的染色体片段( )
A. 发生 180°颠倒 B. 重复出现
C. 移至非同源染色体上 D. 发生丢失
【答案】C
【解析】
【分析】1.基因分离定律和基因自由组合定律的实质:在减数第一次分裂的后期,由于同源染色体的分离,其上的等位基因分离;同时非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.染色体结构的变异的类型:(1)缺失是指染色体中某一片段的缺失;(2)重复是指染色体中增加了某一片段;(3)倒位是指染色体中某一片段的位置颠倒了180°;(4)易位是指染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上。
3.根据题意分析可知,控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上,正常情况下符合基因的连锁互换定律,假设这两对基因用A、a和B、b表示,而偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株(AaBb),自交后代的性状分离比为 9:3:3:1,说明符合自由组合定律F1自交的结果。
【详解】根据以上分析可知,两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为 9:3:3:1,符合自由组合定律F1自交的结果,说明控制这两对性状的基因分布在了两对同源染色体上,而根据题意可知,控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上,那么说明在上述过程中发生了染色体易位的现象,且原来染色体上其中一对基因所在的染色体片段易位到了非同源染色体上,因此符合自由组合定律的结果。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故选C。
14. 已知甲(由A/a控制)、乙(由B/b控制)两病均为单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。某家族中存在上述两种遗传病,研究人员依据调查情况绘制如下遗传系谱图。下列说法正确的是( )
A. 乙病是常染色体隐性遗传病
B. III9的乙病致病基因来自Ⅰ1的概率是1/2
C. 若II7和II8再生育一个孩子,则该孩子为正常女孩的概率为3/8
D. 若III11与不携带致病基因的正常男性婚配,则所生孩子不可能同时患甲、乙两病
【答案】D
【解析】
【分析】系谱图分析:Ⅱ3和Ⅱ4表现正常,却生出了患甲病的女儿,因而可知甲病为常染色体隐性遗传病,又知I1和I2都不患乙病病,但他们有一个患乙病的儿子,根据无中生有为隐性,可判断乙病为隐性遗传病,又知,甲、乙中一种病的致病基因位于X染色体上,则可推测乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、Ⅱ3和Ⅱ4表现正常,却生出了患甲病的女儿和患乙病的儿子,因而可知,甲病为常染色体隐性遗传病,而乙病是隐性遗传病,题中显示两病中有一种病为伴X遗传病,因而可推测,乙病为伴X隐性遗传病,A错误;
B、III9关于乙病的基因型可表示为XbY,其乙病致病基因来自其母亲Ⅱ4(XBXb),Ⅰ2表现正常,其关于乙病的基因型可表示为XBY,可见,III9的乙病致病基因来自Ⅰ1的概率是100%,B错误;
C、若II7和II8均不患甲病,却生出了患甲病的孩子,说明二者关于甲病的基因型均为Aa,II7患乙病,其基因型为XbY,II8表现正常,却生出了患乙病的孩子,因此该个体的基因型为XBXb,二者再生育一个孩子,则该孩子为正常女孩的概率为3/4×1/4=3/16,C错误;
D、II7和II8的基因型分别为AaXbY、AaXBXb,则III11的基因型为(1/3AAXBXb、2/3AaXBXb),与不携带致病基因的正常男性(AAXBY)婚配,可见二者所生孩子都不会患甲病,因而不可能生出同时患甲、乙两病的孩子,D正确。
故选D。
15. 松墨天牛是取食黑松的钻蛀性害虫。黑松被松墨天牛机械破坏或取食时,会产生对松墨天牛有毒的单宁进行防御,而松墨天牛的单宁解毒系统会被激活。下列叙述正确的是( )
A. 松墨天牛对单宁解毒能力是基因定向突变的结果
B. 自然选择学说认为突变和基因重组为生物进化提供原材料
C. 黑松的单宁防御体系与松墨天牛的解毒系统是协同进化的结果
D. 单宁使松墨天牛种群基因频率改变,从而决定进化的方向
【答案】C
【解析】
【分析】自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化。
【详解】A、基因突变具有不定向性、普遍性、多害少利性,A错误;
B、现代生物进化理论认为突变和基因重组为生物进化提供了原材料,而达尔文提出的自然选择学说认为变异为生物进化提供了原材料,B错误;
C、黑松与松墨天牛在相互影响中协同进化,分别进化出了单宁防御体系和解毒系统,C正确;
D、单宁作为环境选择压力,可能导致松墨天牛种群中具有解毒能力的个体更易生存和繁殖,从而使相关基因频率发生改变(即进化)。但进化的方向是由自然选择过程决定的,单宁仅是选择压力的一部分,而非直接决定方向,D错误。
故选C。
二、非选择题(共55分,共5道题)
16. 下图甲为某果蝇(2N=8)体内细胞分裂示意图(仅画出部分染色体),图乙表示果蝇进行某种细胞分裂时,处于不同阶段四种细胞类型(Ⅰ~Ⅳ)的细胞核中遗传物质或其载体(a~c)的数量。
回答下列问题。
(1)图甲细胞分裂的顺序为__________(用箭头和序号表示)。图甲所示的细胞产生的子细胞具有同源染色体的是__________(填序号)。产生图甲所示细胞的果蝇性别是_________,判断依据是_________。
(2)图乙中表示的DNA的是____(填a、b、c)。图乙中Ⅰ~Ⅳ中一定无同源染色体的细胞类型是__________(填Ⅰ~Ⅳ)。
(3)已知果蝇的红眼(B)对白眼(b)为显性且伴X遗传,某红眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇杂交,子代出现一只染色体组成为XXY的白眼果蝇,若不考虑基因突变和染色体的互换,分析其染色体组成出现异常的原因为__________。
【答案】(1) ①. ③→①→②→④ ②. ①③ ③. 雄性 ④. ②细胞同源染色体发生分离,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂
(2) ①. c ②. Ⅲ和Ⅳ
(3)雌果蝇在减数第二次分裂后期Xb染色体的姐妹染色单体分离后移向了同一极
【解析】
【小问1详解】
图甲①细胞每一极都有同源染色体,处于有丝分裂后期,②细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,③细胞有同源染色体,并且着丝粒(着丝点)整齐排列在赤道板位置,处于有丝分裂中期,④细胞姐妹染色单体分开,无同源染色体,处于减数第二次分裂后期,因此图甲中细胞分裂的顺序为③→①→②→④;图甲中有丝分裂时期的细胞产生子细胞仍具有同源染色体,即图中的①③;图甲中②细胞内同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,说明该果蝇为雄性。
【小问2详解】
图乙中,b在Ⅰ和Ⅳ中没有,则b为染色单体,而在Ⅱ中,a:c=1:2,故a为染色体,c为核DNA;在有丝分裂全过程和减数第一次分裂过程中有同源染色体,而减数第一次分裂时同源染色体分离,减数第二次分裂不含同源染色体,故图乙中Ⅰ~Ⅳ中一定无同源染色体的细胞类型是Ⅲ(染色体:染色单体:核DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期、中期)和Ⅳ(没有染色单体,染色体:核DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,处于减数第二次分裂末期)。
【小问3详解】
某红眼雄果蝇(XBY)与杂合红眼雌果蝇(XBXb)杂交,子代出现一只基因型为XbXbY的果蝇的原因是:雌果蝇在减数第二次分裂后期Xb染色体的姐妹染色单体分离后移向了同一极。
17. 如图表示真核细胞内遗传信息表达的过程。据图回答问题。
(1)图1中②表示的物质是__________,核糖体在mRNA上相对运动方向是__________。以④为模板合成⑤物质的过程称为__________,若合成⑤时到图中UCU决定的氨基酸后就结束,则终止合成的密码子是__________。图1显示的遗传信息的流向是__________。
(2)发生图1中以①为模板合成④过程的细胞结构有__________,该过程一般不发生在分裂期,原因是__________。若①中有一个碱基对发生了替换,导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少,其原因是__________;若肽链未发生改变,其原因是__________。
(3)图2中方框内所示结构是RNA的一部分,DNA与RNA的区别是__________。
【答案】(1) ①. tRNA ②. 从左到右 ③. 翻译 ④. UAA ⑤. DNA→RNA→蛋白质
(2) ①. 细胞核、线粒体和叶绿体 ②. 分裂期染色质高度螺旋化形成染色体,DNA难以解旋,无法进行转录 ③. 碱基对的替换导致翻译提前终止(碱基对的替换导致终止密码子提前出现) ④. 密码子具有简并性(碱基对替换后新的密码子仍编码同一种氨基酸)
(3)DNA的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基为T(胸腺嘧啶);RNA的五碳糖是核糖,特有的碱基为U(尿嘧啶)
【解析】
【小问1详解】
②是携带反密码子、运输氨基酸的tRNA;图中左侧空载tRNA离开核糖体,可判断核糖体沿mRNA从左向右移动;以④mRNA为模板合成⑤多肽链的过程为翻译;图中UCU之后紧邻的密码子是UAA,若合成⑤时到图中UCU决定的氨基酸后就结束,则终止合成的密码子是UAA;图1过程包括转录和翻译,遗传信息流向为DNA转录为RNA,再翻译为蛋白质。
【小问2详解】
图1中以①DNA为模板合成④mRNA过程为转录,真核细胞中转录的场所是细胞核、线粒体和叶绿体;分裂期染色质螺旋化为染色体,DNA无法解旋暴露碱基,因此分裂期一般不能发生转录;若①DNA中有一个碱基对发生了替换,发生了基因突变,最终导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少,其原因碱基对的替换导致终止密码子提前出现,进而引起翻译提前终止;由于密码子的简并性,碱基替换后新密码子可能仍编码同一种氨基酸,肽链未发生改变。
【小问3详解】
DNA和RNA的区别是:DNA含脱氧核糖、特有的碱基T,RNA含核糖、特有的碱基U。
18. 内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。图1是内环境组分X、Y、Z之间的关系,图2是肝脏组织部分结构示意图,数字表示内环境成分或细胞,箭头表示血液流动方向。
回答下列问题。
(1)图1中X、Y、Z在组成成分上最主要的区别是_________,内环境中的水和无机盐需要通过_________排出体外。
(2)图1中的Z对应图2中的__________(填数字),图2中A端与B端相比,O2含量较高的是__________,原因是__________。
(3)进行静脉注射时,通常需要将药物先溶解在生理盐水中,从内环境稳态的角度分析,原因是__________;某肺炎患者呼吸不畅,导致内环境pH下降,原因是__________(答两点)。肌肉注射和静脉滴注药物治疗时,药物首先进入的内环境分别是__________和__________。
(4)血浆渗透压的大小主要与__________的含量有关。
【答案】(1) ①. Y(血浆)中含有较多的蛋白质 ②. 泌尿系统和皮肤
(2) ①. ① ②. A端 ③. 血液流动方向为A→B,该过程中肝脏组织细胞消耗、利用氧气,使B端氧气浓度下降
(3) ①. 生理盐水渗透压与人体血浆的渗透压相似,能维持内环境渗透压的相对稳定 ②. 呼吸不畅会使血浆中CO2不能及时排出,从而大量积累并形成H2CO3,H2CO3在血浆中积累使血浆pH下降;呼吸不畅导致氧气吸收减少,无氧呼吸增加,产生乳酸过多,导致血浆pH下降 ③. 组织液 ④. 血浆 (4)无机盐和蛋白质
【解析】
【小问1详解】
由图1可知X为组织液, Y为血浆,Z为淋巴液;由图2可知,①为淋巴液,②为细胞内液,③为组织液,④为血浆,⑤为红细胞。 X为组织液,Y为血浆,Z为淋巴液,三者最主要的区别是血浆当中含有较多的蛋白质即Y(血浆)中含有较多的蛋白质;内环境中的水和无机盐需要通过泌尿系统形成尿液和皮肤形成汗液排出体外。
【小问2详解】
图1中的Z为淋巴液,对应图2中的①;由血液流动的方向A进B出可知A端的含氧量高于B端;血液流动方向为A到B,该过程中肝脏组织细胞消耗、利用氧气,使B端氧气浓度下降,无论是营养物质还是氧气浓度都是A大于B,代谢废物的含量相反。
【小问3详解】
生理盐水渗透压与人体血浆的渗透压相似,能维持内环境渗透压的相对稳定,故药物要先溶解在生理盐水中;呼吸不畅会使血浆中CO2不能及时排出,从而大量积累并形成H2CO3,H2CO3在血浆中积累使血浆pH下降;呼吸不畅导致氧气吸收减少,无氧呼吸增加,产生乳酸过多,导致血浆pH下降。肌肉注射是将药物注入组织间隙,首先进入组织液,静脉滴注直接将药物注入血管,首先进入血浆。
【小问4详解】
血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。
19. 玉米(2n=20)雌雄同株且为单性花,由野生玉米大刍草驯化而来,现在不仅是主要粮食作物,还是一种良好的遗传学实验材料。已知玉米叶片宽窄是由A/a控制的一对相对性状,具有显性基因A时表现宽叶。
(1)玉米作为遗传学实验材料的优点有__________(答出一点即可)。
(2)现有杂合宽叶植株若干,自然条件下进行繁殖,理论上F1表型及比例为__________。实际收获后,统计的F1为宽叶∶窄叶为2∶1,原因可能是__________。
(3)某研究人员获得一株耐高温突变体甲,高温下该突变体表皮蜡质含量较高,让甲与野生型不耐高温植株杂交,其F1自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为__________性状,且这对相对性状由__________对等位基因控制。
(4)将宽叶不耐高温玉米和窄叶耐高温玉米作亲本进行杂交,F1表现为宽叶不耐高温:窄叶不耐高温=1∶1.依据第(3)、(4)小题中的结论,从F1中选择合适的实验材料,通过一次杂交实验探究控制这两对性状的基因的遗传是否遵循自由组合定律(不考虑互换和突变)。写出相应的实验思路并预期实验结果。
①实验设计思路:__________。
②结果预测与结论:
若__________,说明控制这两对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律;若不出现该现象,说明控制这两对性状的基因的遗传不遵循基因的自由组合定律。
【答案】(1)雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;生长周期短,繁殖速度快;具有易于区分的相对性状;产生的后代数量多(答出1点即可)
(2) ①. 宽叶∶窄叶=3∶1 ②. 显性基因纯合致死
(3) ①. 隐性 ②. 一对
(4) ①. ①选择F1中的宽叶不耐高温(AaBb)玉米植株让其自交,观察统计子代的表型及比例 ②. ②子代的表型及比例为宽叶不耐高温∶宽叶耐高温∶窄叶不耐高温∶窄叶耐高温=6∶2∶3∶1
【解析】
【小问1详解】
玉米作为良好遗传学实验材料的优点有:玉米雌雄同株且为单性花,便于人工授粉,这有助于在控制条件下进行遗传操作;生长周期短,繁殖速度快,这使得实验可以在较短的时间内完成,提高了实验效率;具有易于区分的相对性状,便于对不同性状的观察和统计;产生的后代数量多,这使得统计结果更加准确。
【小问2详解】
由题意可知,该杂合宽叶植株的基因型为Aa,自然条件下进行繁殖,理论上F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表型及比例为宽叶∶窄叶=3∶1。但实际收获后,统计F1宽叶植株∶窄叶植株为2∶1,其原因可能是显性基因纯合致死。
【小问3详解】
耐高温突变体甲与野生型不耐高温植株杂交,其F1自交后代中耐高温植株约占1/4,说明耐高温为隐性性状,且这对相对性状由一对基因控制,因为假设该对基因用B和b表示,F1自交后代F2中的基因型及所占比例为1/4BB、2/4Bb、1/4bb。
【小问4详解】
由(2)、(3)小题中的结论可知,宽叶不耐高温玉米的基因型为AaBB,窄叶耐高温玉米的基因型为aabb,这对亲本杂交,F1中宽叶不耐高温、窄叶不耐高温玉米的基因型分别为AaBb、aaBb,因此要设计实验探究控制这两对相对性状的基因遗传时是否遵循基因的自由组合定律,可选择F1中的宽叶不耐高温(AaBb)玉米植株让其自交,观察统计子代的表型及比例。如果控制两对性状的基因遗传时遵循基因的自由组合定律,则杂交子代的表型及比例为宽叶不耐高温∶宽叶耐高温∶窄叶不耐高温∶窄叶耐高温=6∶2∶3∶1;如果控制两对性状的基因遗传时不遵循基因的自由组合定律,则杂交子代的表型及比例不会出现宽叶不耐高温∶宽叶耐高温∶窄叶不耐高温∶窄叶耐高温=6∶2∶3∶1。
20. 苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,为了研究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。研究者提出了以下实验思路。
(1)实验分组
甲组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+肿瘤细胞+3H-TDR+SW(用生理盐水配制),每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时可用SW、CRD、3H-TDR表示相关名词)
回答下列问题。
(1)肿瘤细胞DNA复制时所需的酶有__________,DNA__________为复制提供了精确的模板;
(2)实验目的:__________。
(3)预测实验的可能结果及结论
①若乙组CRD明显高于甲组则说明__________;
②__________;
③__________。
(4)实验中每组设置若干个重复样品遵循实验设计中的__________原则,实验中采用3H-TDR作为原料能使肿瘤细胞DNA具有放射性的原因是__________,因此可根据__________的变化来判断DNA复制情况。
【答案】(1) ①.
解旋酶、DNA聚合酶 ②.
独特的双螺旋结构 (2)
探究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响
(3) ①.
①SW能促进肿瘤细胞的DNA复制 ②.
②若乙组CRD明显低于甲组则说明SW能抑制肿瘤细胞的DNA复制 ③.
③若乙组CRD与甲组基本相同则说明SW对肿瘤细胞的DNA复制无影响
(4) ①.
平行重复 ②.
³H-TDR是DNA合成的原料,可掺入到新合成的DNA中 ③.
CRD(细胞内放射性强度)
【解析】
【小问1详解】
DNA复制时,解旋酶负责解开DNA双螺旋结构,DNA聚合酶负责催化脱氧核苷酸连接合成子链;DNA规则的双螺旋结构稳定,能为复制提供精确的模板,碱基互补配对原则保证复制的准确性。
【小问2详解】
实验自变量为是否添加SW,因变量为肿瘤细胞DNA复制的强度(通过CRD间接反映),因此实验目的为探究SW对肿瘤细胞DNA复制的影响。
【小问3详解】
CRD数值越高,说明被细胞利用的³H-TDR越多,DNA复制越旺盛。探究性实验结果存在三种可能性:SW对DNA复制起促进作用、抑制作用、无作用,分别对应乙组CRD高于、低于、等于甲组的结果。
【小问4详解】
设置多个重复样品可降低偶然因素带来的实验误差,遵循平行重复原则;³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA复制特有的原料,会被整合到新合成的DNA链上,因此新合成的DNA带有放射性,可通过检测CRD的变化判断DNA复制的强度。
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