福建省龙岩市一级校联盟2023-2024学年高一下学期4月期中生物试题(Word版附答案)
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一、单项选择题(本大题共15题,其中1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40分)
1. 下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是( )
A. 豌豆子叶的黄色和花的白色属于相对性状
B. 植物的自花传粉属于自交,异花传粉属于杂交
C. 纯合子杂交的后代不一定是纯合子
D. 杂合子自交的后代杂合子比纯合子多
【答案】C
【解析】
【分析】相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型;性状分离是杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象;纯合子自交后代都是纯合子,隐性纯合子自交后代都是隐性性状,显性纯合子自交后代都是显性性状。
【详解】A、相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型,豌豆子叶的黄色和花的白色属于不同性状,A错误;
B、植物的自花传粉属于自交,同一植株异花传粉也属于自交,B错误;
C、纯合子杂交的后代不一定是纯合子,如DD与dd杂交,子代全为Dd,C正确;
D、杂合子自交后代,如Dd与Dd自交,后代会出现DD、Dd、dd,杂合子的数量与纯合子的数量相同,D错误。
故选C。
2. 某学校举行制作DNA双螺旋结构模型比赛,下列作品中符合科学事实的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 DNA分子中的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成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、图中碱基配对方式不对,不是发生在嘌呤和嘌呤之间,而是发生在嘌呤和嘧啶之间,A错误;
B、图中DNA结构正确,符合碱基配对原则,且脱氧核糖和磷酸之间的连接方式也正确,B正确;
C、图示结构不符合DNA的两条链之间的反向平行关系,C错误;
D、图中碱基配对方式错误,DNA分子中的碱基配对是A与T配对、G与C配对,D错误。
故选B。
3. 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株a的Lcyc基因在开花时表达,花形态为两侧对称;植株b的Lcyc基因被高度甲基化,花形态为辐射对称。下列相关叙述错误的是( )
A. Lcyc在植株a和b中的复制方式相同
B. 植株a和b中Lcyc的碱基序列不同
C. Lcyc在植株a和b的花中表达不同
D. Lcyc的甲基化模式可传给子代细胞
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、Lcyc 在植株a和b中的复制方式相同,因为碱基序列并未改变,A正确;
B、植株a和b中Lcyc的碱基序列相同,只是植株b的Lcyc基因被高度甲基化,B错误;
C、Lcyc 在植株a和b的花中转录水平不相同,甲基化修饰后会影响转录,C正确;
D、Lcyc 的甲基化模式属于表观遗传,这种甲基化可以遗传给后代,D正确。
故选B。
4. 下列关于性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 性染色体上基因的遗传属于伴性遗传
B. 性染色体上的基因都与性别决定有关
C. 生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D. 雌雄异体生物的体细胞中均含性染色体
【答案】A
【解析】
【分析】控制性状的基因位于性染色体上,遗传时总和性别相联系,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】A、控制性状的基因位于性染色体上,遗传时总和性别相联系,这种现象叫作伴性遗传,A正确;
B、性染色体上的基因,只有那些能影响到生殖器官的发育和性激素合成的基因才与性别决定有关,性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如与人类红绿色盲有关的基因在X染色体上,但不决定性别,B错误;
C、不同的细胞里面的基因选择性表达,生殖细胞也是活细胞,具备正常的生理活动,与此相关的基因也需表达,并不是只表达性染色体上的基因,C错误;
D、动物大多为雌雄异体生物,其成熟的红细胞中无细胞核,没有染色体,D错误;
故选A。
5. 下列关于有丝分裂,减数分裂及受精作用,叙述正确是( )
A. 受精卵的遗传物质一半来自父方一半来自母方
B. 进行有丝分裂的细胞无同源染色体,所以没有联会现象
C. 精原细胞可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂
D. 减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合,有利于保持亲子代遗传信息的稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、减数分裂Ⅰ的主要特征是:同源染色体联会-配对;四分体中的非姐妹染色体单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极。减数分裂Ⅱ的主要特征是:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
2、受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,有一半来自卵细胞。
【详解】A、受精卵的核DNA一半来自父方一半来自母方,但受精卵的遗传物质还包括细胞质中线粒体内的DNA,细胞质中的DNA大部分都来自卵细胞,A错误;
B、进行有丝分裂的细胞有同源染色体,但没有联会现象,B错误;
C、精原细胞可以进行有丝分裂产生更多数量的精原细胞,也可以进行减数分裂产生生殖细胞,C正确;
D、非同源染色体的自由组合发生在减数分裂形成配子的时候,受精作用是雌雄配子的随机结合,D错误。
故选C。
6. 某兴趣小组在“建立雄性果蝇减数分裂染色体变化的模型”探究实践中,为模拟出各时期染色体行为,采用两种颜色橡皮泥为主体材料捏出每条染色体,并在每条染色体适宜位置嵌上1粒小纽扣来模拟着丝粒。下列有关叙述错误的是( )
A. 模拟过程中被拉向细胞两极的每条染色体可能含有染色单体
B. 模拟减数分裂Ⅰ后期时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
C. 模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
D. 减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期,用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期: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: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、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,此时含有染色单体,因此模拟过程中被拉向细胞两极的每条染色体可能含有染色单体,A正确;
B、减数分裂Ⅰ后期时,非同源染色体自由组合,非同源染色体颜色可相同,也可不同,因此细胞同极的橡皮泥条颜色不一定要不同,B错误;
C、减数分裂后期Ⅱ时,姐妹染色单体分离移向两极,因此模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,C正确;
D、减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,减数分裂后期Ⅱ时,姐妹染色单体分离,移向两极的染色体数都相同,因此用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的,D正确。
故选B。
7. 下列关于同源染色体、四分体、姐妹染色单体、联会等相关内容的叙述,正确的是( )
A. 同源染色体上的基因一定是等位基因
B. 在男性睾丸中,联会的染色体形态、大小完全相同
C. 细胞中两条同源染色体就是一个四分体,一个四分体含4个DNA
D. 对人类而言,含有46条染色体的细胞可能含有92条或0条姐妹染色单体
【答案】D
【解析】
【分析】同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体。
【详解】A、同源染色体上的基因可能是等位基因,也可能是相同基因,A错误;
B、在男性睾丸中,联会的染色体一般形态、大小完全相同,但X和Y染色体大小、形态不同,B错误;
C、四分体指的是减数第一次分裂前期联会配对的一对同源染色体,并不是两条同源染色体就是一个四分体,C错误;
D、人类有46条染色体,DNA完成复制后,有92条姐妹染色单体,复制前或着丝粒分裂后则没有姐妹染色单体,故对人类而言,含有46条染色体的细胞可能含有92条或0条姐妹染色单体,D正确。
故选D。
8. 下列关于DNA分子的叙述,错误的是( )
A. 一般情况下,不同细胞生物的DNA分子中(A+G)/(T+C)的值相同
B. 同一个DNA分子复制产生的两条子链的碱基序列相同
C. 若DNA一条链的序列是5'-TTGAC-3',则互补链的对应序列是5'-GTCAA-3'
D. 某DNA分子含有a个腺嘌呤,第n次复制需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×a个
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数;(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值为1。
【详解】A、DNA分子中,A与T配对,G与C配对,因此不同种生物的不同细胞中,DNA分子的(A+G)/(T+C)的值都等于1,A正确;
B、同一个DNA分子复制产生的两条子链的碱基序列互补,B错误;
C、DNA分子中,A与T配对,G与C配对,若DNA一条链的序列是5'-TTGAC-3',则互补链的对应序列是5'-GTCAA-3',C正确;
D、第n次复制新产生的的DNA分子数为2(n-1),某DNA分子含有a个腺嘌呤,第n次复制需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×a个,D正确。
故选B。
9. 某植物的一对相对性状由两对独立遗传的等位基因控制,某一植株自交后代表型之比是13:3,则该植株测交后代的表型之比是( )
A. 1:2:1B. 3:1
C. 1:1:1:1D. 9:3:3:1
【答案】B
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】设相关基因为A/a、B/b,某一植株自交后代表型之比是13:3,符合9:3:3:1的变式,这说明该性状遵循自由组合定律,且可推知F1的基因型是AaBb,F1自交得F2为A_B_、A_bb、aaB_、aabb=9:3:3:1,而题干中F2的表现型之比是13:3,则说明A_B_和aaB_(A_bb)、aabb是一种表现型,A_bb(aaB_)是另一种表现型,F1测交,即基因型为AaBb的个体与aabb个体杂交,后代的表现型比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1.A_B_和aaB_(A_bb)、aabb是一种表现型,A_bb(aaB_)是另一种表现型,因此后代表现型之比是3:1,B符合题意。
故选B。
10. 马的白色和黑色是一对相对性状,受一对等位基因(D、d)控制。现有一雄性白马与一雌性黑马交配,生下2只雌性白马。根据这些信息,可推断出的结论是( )
A. 马的白色对黑色为显性
B. 控制马毛色的遗传是伴性遗传
C. 后代中的2只白马基因型相同
D. 如果这对雌雄马再生一只白马,则亲本白马一定是纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由于亲代可能是纯合体,也可能是杂合体,后代数目又较少,所以不能确定白色与黑色的显隐性关系,A错误;
B、由于毛色的显隐性关系未知,马毛色可能是常染色体遗传,如果黑色为显性,马毛色可能是伴性遗传,所以不能确定马的毛色遗传为伴性遗传还是常染色体遗传,B错误;
C、子代中两匹白色母马的基因型一定相同,都是杂合体,为Dd或XDXd;或都是纯合体,为dd或XdXd,C正确;
D、由于亲代可能是纯合体,也可能是杂合体,这对雌雄马再生一只白马,后代数目依旧较少,所以不能确定白色与黑色的显隐性关系,因此不能判断亲本白马是否是纯合子,D错误。
故选C。
11. 生物学观点是基于生物学事实和证据提出的。下表有关生物学观点与对应实验证据的选项,正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】DNA是遗传物质探究实验:包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验)、T2噬菌体侵染细菌的实验(用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌.)、烟草花叶病毒的感染和重建实验。实验证明DNA是主要的遗传物质,少部分生物的遗传物质是RNA。
【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料,通过假说—演绎法进行杂交实验,证明基因在染色体上,A错误;
B、格里菲思以小鼠为实验材料,通过对照实验来研究肺炎链球菌的致病情况,证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,B正确;
C、赫尔希与蔡斯采用放射性同位素标记技术进行T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是遗传物质,C错误;
D、在探究DNA复制方式的实验中,需要用15N标记DNA,15N没有放射性,D错误。
故选B。
12. 孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本定律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列相关叙述正确的是( )
A. 豌豆是闭花受粉植物,可以避免杂交实验过程中外来花粉的干扰
B. 自由组合定律的本质体现在F1产生的雄配子、雌配子随机结合过程
C. 孟德尔完成“测交实验”不属于“假说—演绎”思维中的演绎推理
D. 豌豆有易于区分的相对性状,可用于各类遗传类型研究的实验材料
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);
②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
⑤得出结论(就是分离定律)
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,自交过程中从而避免了外来花粉的干扰,A错误;
B、F1产生的雄配子与雌配子随机结合(受精作用)是F1出现9:3:3:1比例的条件,不是自由组合定律的实质体现,自由组合定律的本质是F1产生配子时,成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子自由组合,B错误;
C、孟德尔完成测交实验并统计结果属于假说一演绎法中的“实验验证”,不属于“假说—演绎”思维中的演绎推理,C正确;
D、虽然豌豆有易于区分的相对性状,但不可用于各类遗传类型研究的实验材料,例如细胞质遗传,D错误。
故选C。
13. 某基因型为AaXDY的雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体单体相应片段发生交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现非同源染色体的自由组合现象
B. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8
C. 乙时期细胞中可能含有0条或2条X染色体
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生4个两种类型的精子
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,染色体和核DNA数量均为8,且是初级精母细胞进行减数分裂过程中,因此乙为次级精母细胞。
【详解】A、图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,A错误;
B、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,染色体和核DNA数量均为8,且是初级精母细胞进行减数分裂过程中,因此乙为减数第二次分裂后期,没有染色单体,B错误;
C、图乙为减数第二次分裂后期,X和Y染色体在减数第一次分裂时分开,一个次级精母细胞中含有0条X染色体,另一个次级精母细胞在减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂含有2条X染色体,C正确;
D、由于1个初级精母细胞的染色体单体相应片段发生交换,引起1个A和1个a发生互换,因此产生AXD、aXD、AY、aY四种类型的精子,D错误。
故选C。
14. 图甲为中心法则中某过程的示意图,图乙为某核苷酸的化学结构图,下列有关说法错误的是( )
A. 图甲中酶为逆转录酶
B. 图甲过程可发生在艾滋病病毒侵染的细胞内
C. 图乙物质可以为图甲过程提供原料
D. 图乙物质可合成ATP提供原料
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知,甲为以RNA为模板,合成DNA的过程,表示逆转录过程,乙图中五碳糖为核糖,碱基是腺嘌呤,故图乙所示为腺嘌呤核糖核苷酸。
【详解】AB、甲图表示基因的逆转录过程,以RNA为模板,脱氧核糖核苷酸为原料,在逆转录酶作用下合成DNA,故甲中酶为逆转录酶,该过程可发生在艾滋病病毒侵染的细胞内,AB正确;
C、观察乙图得:图中五碳糖为核糖,碱基是腺嘌呤,故图乙所示为腺嘌呤核糖核苷酸,是合成RNA的原料,C错误;
D、图乙所示为腺嘌呤核糖核苷酸,可以参与ATP的合成,D正确;
故选C。
15. 调查某家族中的两种单基因遗传病,遗传系谱图如图,其中7号不携带致病基因。下列说法正确的是( )
A. 甲病和乙病的遗传不一定符合自由组合定律
B. Ⅲ-12只能产生2种类型的精细胞
C. Ⅲ-9和Ⅲ-12的X染色体相同的概率是1/4
D. 若基因型与Ⅲ-10相同的女性和Ⅲ-12婚配,后代患病的概率是5/8
【答案】BD
【解析】
【分析】分析甲病:由于3号和4号个体不患甲病,而10号患甲病,所以甲病为隐性遗传病,又由于女儿10号患甲病,而父亲不患甲病,故甲病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)。
分析乙病:6号和7号正常而儿子12号患病,说明乙病为隐性遗传病,又由于7号不携带致病基因,故乙病为伴X隐性遗传病(相关基因用B、b表示)。
【详解】A、由于甲病和乙病的致病基因分别位于常染色体和X染色体上,故遗传符合自由组合定律,A错误;
B、Ⅲ-12由于含有乙病,故乙病的基因型为XbY,又由于不患甲病,但II-6的母亲Ⅰ-2患甲病,故Ⅲ-12的基因型为A_XbY,精原细胞减数分裂后产生4个精细胞,如果不发生互换或基因突变,则4个精细胞有2种类型,因此最终只能产生2种类型的精细胞,B正确;
C、设控制遗传病甲、乙的等位基因分别为A、a和B、b,Ⅲ﹣9和Ⅲ﹣12均患乙病,基因型为XbY,Xb染色体分别来自于其母亲4号和6号,而4号和6号的两条X染色体分别来自于其父母,而1号正常,2号患乙病,故Xb均来自Ⅰ-2,因此Ⅲ-9和Ⅲ-12的X染色体相同的概率是100%,C错误;
D、Ⅲ-10患甲病,基因型为aa,Ⅰ-2患甲病,基因型为aa,其致病基因传给II-6,II-6表现正常,基因型为Aa,II-7不携带致病基因,因此Ⅲ-12基因型为1/2AA,1/2Aa,Ⅲ-10和Ⅲ-12婚配,子代正常的概率为3/4,患病概率为1/4,Ⅲ-10不患乙病,父亲II-3患乙病,Ⅲ-10基因型为XBXb,Ⅲ-12患乙病,基因型为XbY,子代1/2正常,1/2患病。同时考虑甲病和乙病,正常概率为3/4×1/2=3/8,患病为1-3/8=5/8,D正确。
故选BD。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
16. 图1表示某动物(AABb)体内细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2为该动物细胞分裂不同时期的模式图。回答下列问题:
(1)如果图1表示的是减数分裂过程,则CD段可能发生在__________期。
(2)人体造血干细胞可能会发生图2中___________(填数字)细胞所示的分裂现象,该细胞所处时期位于图1中__________段。
(3)图2中①细胞最终产生的子细胞基因型为__________,若③是②分裂的子细胞,③细胞的名称为__________。
(4)若图2中②细胞减数分裂异常产生了一个基因型为ABb的精子,其余细胞分裂均正常,则与该精子同时产生的另外三个精子的基因型分别是__________。
【答案】(1)减数第二次分裂后期
(2) ①. ① ②. BC
(3) ①. AABb ②. 精细胞或第二极体 (4)A、AB、Ab
【解析】
【分析】分析图1:AB形成的原因是DNA复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
分析图2:甲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;乙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞不含同源染色体,也不含姐妹染色单体,处于减数第二次分裂末期。
【小问1详解】
CD段形成的原因是着丝粒分裂,如果图1表示的是减数分裂过程,则CD段可能发生在减数第二次分裂后期。
【小问2详解】
人体造血干细胞不能发生减数分裂,可以发生有丝分裂,甲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;乙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞不含同源染色体,也不含姐妹染色单体,处于减数第二次分裂末期,因此人体造血干细胞可能会发生图2中①细胞所示的分裂现象,该细胞所处时期位于图1中BC段。
【小问3详解】
甲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,该动物基因型为AABb,因此①细胞最终产生的子细胞基因型为AABb,②处于减数第二次分裂后期,均等分,可能是第一极体或次级精母细胞,因此③名称为第二极体或精细胞。
【小问4详解】
若图2中②细胞减数分裂异常,减数第二次分裂过程中B、b基因所在的两条姐妹染色单体移向同一级,产生了一个基因型为ABb的精子,与此同时产生一个基因型为A的精子,其余细胞分裂均正常,产生的另外两个精子的基因型分别是AB、Ab。
17. 图甲表示人体细胞遗传信息的传递表达过程,①~⑥表示物质或结构,a、b、c表示生理过程。请回答下列有关遗传信息传递和表达的问题:
(1)图甲中a过程主要场所是___________。两条子链的延伸方向是____________(填“5'→3'”或“3'→5'”)
(2)人体不同组织细胞的相同DNA进行过程b时启用的起始点___________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是______________。
(3)图甲中c过程决定丙氨酸的密码子是__________。
(4)乙图中多个核糖体相继结合在同一个mRNA分子上的生物学意义是__________。
【答案】(1) ①. 细胞核 ②. 5'→3'
(2) ①. 不同组织细胞中基因进行选择性表达 ②. 不完全相同
(3)GCA (4)可以在短时间内快速合成大量的多肽链
【解析】
【分析】分析图甲:①②DNA,③氨基酸,④核糖体,⑤tRNA,⑥mRNA,a代表DNA复制,b代表转录;图乙代表多聚核糖体,翻译的方向从右到左。
【小问1详解】
图甲中a过程代表DNA复制,主要场所是细胞核。两条子链的延伸方向是5'→3'。
【小问2详解】
体不同组织细胞的相同DNA进行图b过程时,启动的起始点不完全相同,转录是基因表达的开始,人体不同组织细胞的相同DNA上基因是选择性表达,但有些管家基因需要在大部分细胞中共同表达,因此转录起始点不完全相同。
【小问3详解】
由图可知,运输丙氨酸的tRNA上的反密码子为CGU,则对应的密码子为GCA。
【小问4详解】
乙图中多个核糖体相继结合在同一个mRNA分子上的生物学意义是可以在短时间内快速合成大量的多肽链。
18. 葫芦是雌雄同株异花作物,科研员用果实棒状黄皮的纯合葫芦与果实瓢状绿皮纯合葫芦杂交,统计后代表型及比例情况如下,请回答相关问题:
(1)如葫芦果皮和果形两对相对性状遗传要符合孟德尔遗传定律,相关基因除题中条件外,还需要满足的条件是:__________。
(2)为确定A/a和B/b基因的位置关系,可选用题中F1和表型为_________的葫芦进行测交,如测交子代表型及比例为_________,则可验证符合孟德尔自由组合定律。
(3)葫芦雌雄同株异花植物,也可用F1植株异花传粉方法繁殖获得F2代,这种交配方式在遗传图解中常用符号用_______表示。如F2代中表型及比例为________,也可验证符合自由组合定律。
(4)如A/a和B/b两对基因均独立遗传,现有黄皮瓢状葫芦和植株Q杂交,后代表型及比例为3黄皮瓢状:3绿皮瓢状:1黄皮棒状:1绿皮棒状;那么植株Q的基因型为__________。
【答案】(1)两对基因位于两对同源染色体上
(2) ①. 绿皮棒状 ②. 黄皮瓢状∶黄皮棒状∶绿皮瓢状∶绿皮棒状=1∶1∶1∶1
(3) ①. ⊗ ②. 黄皮瓢状∶黄皮棒状∶绿皮瓢状∶绿皮棒状=9∶3∶3∶1
(4)aaBb
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
如葫芦果皮和果形两对相对性状遗传要符合孟德尔遗传定律,需要满足三个条件:条件之一是黄皮与绿皮这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是棒状和瓢状这对相对性状受另外一对等位基因控制,且符合基因的分离定律;控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。根据表格可知,果皮颜色受A/a控制,果形受B/b控制,且子二代均表现为分离比3∶1,说明两对基因的遗传均遵循分离定律。若两对基因遵循自由组合定律,还需要满足控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上这一条件。
【小问2详解】
根据子二代性状分离比,可判断黄皮、瓢状均为显性性状,则F1基因型为AaBb,让F1与绿皮棒状(aabb)的个体进行测交,若两对基因遵循自由组合定律,则子一代会产生四种数量相等的配子,即AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,测交子代的基因型和比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表型及比例为黄皮瓢状∶黄皮棒状∶绿皮瓢状∶绿皮棒状=1∶1∶1∶1。因此若测交子代表型及比例为黄皮瓢状∶黄皮棒状∶绿皮瓢状∶绿皮棒状=1∶1∶1∶1,则可验证符合孟德尔自由组合定律。
【小问3详解】
葫芦为雌雄同株异花植物,也可用F1植株异花传粉方法繁殖获得F2代,这种交配方式为自交,在遗传图解中常用⊗表示。如F2代中表型及比例为黄皮瓢状∶黄皮棒状∶绿皮瓢状∶绿皮棒状=9∶3∶3∶1,也可验证符合自由组合定律。
【小问4详解】
如A/a和B/b两对基因均独立遗传,现有黄皮瓢状葫芦(A-B-)和植株Q杂交,后代表型及比例为3黄皮瓢状∶3绿皮瓢状∶1黄皮棒状∶1绿皮棒状;即子代黄皮∶绿皮=1∶1,说明亲本为Aa×aa,子代瓢状∶棒状=3∶1,说明亲本为Bb×Bb,因此黄皮瓢状葫芦基因型为AaBb,植株Q基因型为aaBb。
19. 某科研小组在模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,经搅拌、离心后的实验数据如图乙所示。
(1)分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,参照图甲被标记的部位分别是___________(填图甲中序号)
(2)实验结果表明当搅拌了4min时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明___________。据图乙中__________,还可以证明细菌没有裂解,子代噬菌体没有释放出来,否则上清液32P放射性会增高。
(3)该研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验。
材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。
实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。
②将配制溶液分别注射入小白鼠体内,请完善下表:
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
④结果预测及结论:___________,说明DNA是该病毒的遗传物质;
若A、C组发病,B、D组未发病,说明RNA是该病毒的遗传物质。
【答案】(1)①② (2) ①. DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌 ②. “被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%
(3) ①. DNA酶 ②. 等渗生理盐水 ③. B、C组发病,A、D组未发病
【解析】
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。3、细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸,其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一种核酸,其遗传物质是DNA或RNA。
【小问1详解】
35S位于蛋白质中的R基团上,即图甲中①;32P位于DNA分子中的磷酸基团上,即图甲中的②。
【小问2详解】
当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明DNA进入了细菌,蛋白质没有进入细菌。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,这说明所有的细菌都是存活的,没有因侵染时间过长而导致细菌裂解。
【小问3详解】
②根据结果预测及结论可知,若RNA是该病毒的遗传物质,则A、C组发病,这说明A、C组RNA保持完整,这说明A组为该病毒核酸提取物和DNA酶,C组为该病毒核酸提取物;B、D组未发病,说明B、D组无RNA或RNA被破坏,因此B组为该病毒核酸提取物和RNA酶,D组为等渗生理盐水。
④结果预测及结论:若DNA是该病毒的遗传物质,则A组DNA被水解,而B、C组DNA完好,因此B、C组发病,A、D组未发病。
20. 已知果蝇的有眼与无眼由一对等位基因(A、a)控制。现有一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交情况如下图(不考虑X和Y染色体的同源区段)。
(1)果蝇常用于遗传实验材料,原因之一是因为其染色体___________。据上述实验信息,如无眼为隐性时,基因可能位于____________(填“X”或“常”)染色体上;如无眼属于显性时,则基因可能在____________(填写下列字母)(a.“常”;b.“X”;c.“常染色体或X”)染色体上。
(2)为确定亲代无眼雌蝇的基因型,用F1中的无眼雌雄果蝇相互交配,依据其后代性状表现可作出推断:
①若子代均为无眼,则亲本无眼雌蝇的基因型可表示为_________。
②若子代雌雄中均表现为无眼:有眼=3:1,则亲本无眼雌蝇的基因型可表示为____________。
③若子代中雌性均无眼,雄性为无眼:有眼=1:1,则亲本无眼雌蝇的基因型可表示为____________。
【答案】(1) ①. 数量少 ②. 常 ③. c
(2) ①. aa ②. Aa ③. XAXa
【解析】
【分析】伴性遗传:是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。人类和部分动物(狗、果蝇)的性别决定方式为XY型,女性(雌性)的性染色体组成为XX,而男性(雄性)的性染色体组成为XY。
【小问1详解】
果蝇常用于实验材料是因为它的染色体数少、易饲养、繁殖快,容易饲养,某些相对性状区分明显等,即果蝇常用于遗传实验材料,原因之一是因为其染色体数少。如无眼为隐性时,若基因位于X染色体上,则亲本的基因型为XaXa×XAY,子代的基因型为XAXa、XaY,与题意不符,这说明如无眼为隐性时,基因可能位于常染色体上。如无眼属于显性时,若基因位于X染色体上,则亲本的基因型可能为XAXa×XAY,子代的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,符合题意;若基因位于常染色体上,则亲本的基因型可能为Aa×aa,子代的基因型为Aa、aa,Aa、aa既有雄性也有雌性,也符合题意,这说明如无眼属于显性时,则基因可能在常染色体或X染色体上。
【小问2详解】
为确定亲代无眼雌蝇的基因型(aa、XAXa、Aa),用F1中的无眼雌雄果蝇相互交配(aa×aa、XAXa×XAY、Aa×Aa),依据其后代性状表现可作出推断:
若亲代无眼雌蝇的基因型为aa,则F1中的无眼雌雄果蝇的基因型为aa×aa,若子代均为无眼;
若亲代无眼雌蝇的基因型为Aa,则F1中的无眼雌雄果蝇的基因型为Aa×Aa,若子代雌雄中均表现为无眼:有眼=3:1;
若亲代无眼雌蝇的基因型为XAXa,则F1中的无眼雌雄果蝇的基因型为XAXa×XAY,若子代中雌性均无眼,雄性为无眼:有眼=1:1。选项
生物学观点
实验证据和依据
A
基因在染色体上
萨顿以果蝇为实验材料,通过假说—演绎法进行杂交实验
B
加热致死的S型肺炎链球菌中存在“转化因子”
格里菲思以小鼠为实验材料,通过对照实验来研究肺炎链球菌的致病情况
C
DNA遗传物质
赫尔希与蔡斯采用放射性同位素标记技术进行T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验
D
DNA半保留复制
科学家以大肠杆菌为材料,运用放射性同位素示踪技术和密度梯度离心技术进行实验
性状
控制基因
母本
父本
F1
F2
果皮颜色
A/a
黄皮
绿皮
黄皮
黄皮:绿皮≈3:1
果形
B/b
棒状
瓢状
瓢状
瓢状:棒状≈3:1
组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和__________
该病毒核酸提取物和RNA酶
该病毒核酸提取物
_______
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