河北省沧州市泊头市泊头市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考生物试题(学生版+教师版)
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2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
单选每小题2分,共40分;多选题每小题3分,少选得1分,不得分,共15分
一、单选题
1. 孟德尔利用豌豆进行杂交实验,并对实验结果分析后发现了生物性状遗传的基本定律。在探索遗传规律的过程中运用了假说-演绎法,下列相关叙述不正确的是( )
A. 孟德尔提出“体细胞中的遗传因子成对存在,且生物的性状由遗传因子控制”的假说
B. 假说核心:生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
C. “若对F₁(Dd)测交,则子代显隐性状比例为1:1”是演绎得到的陈述
D. 两对相对性状的杂交实验出现9:3:3:1的性状分离比需依赖雌、雄配子的数量相等
【答案】D
【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、孟德尔提出的解释实验现象的“假说”有:生物的性状是由遗传因子决定;体细胞中遗传因子是成对存在的;在形成配子时成对的遗传因子发生分离;受精时,雌雄配子的结合是随机的,A正确;
B、孟德尔提出的基因分离定律的假说核心:生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,B正确;
C、若对F₁(Dd)测交,则根据假说内容子代显隐性状比例应为1:1,这属于演绎推理的内容,C正确;
D、一般雄配子的数量要远远大于雌配子数量,D错误。
故选D。
2. 下列有关豌豆性状遗传的说法,错误的是( )
A. 一个黄色豌豆荚中的种子有圆粒和皱粒属于自由组合现象
B. 豌豆自花传粉、闭花授粉的特点是由遗传物质决定的
C. 豌豆的细胞质遗传不遵循孟德尔的遗传规律
D. 豌豆7对性状的杂交实验结果排除了的偶然性
【答案】A
【解析】
【分析】孟德尔遗传定律的使用范围
1. 真核生物的性状遗传。原核生物和非细胞结构的生物 (如病毒)没有染色体,不进行减数分裂。
2.有性生殖过程中的性状遗传。只有在有性生殖过程中才发生等位基因的分离,以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
3.细胞核遗传。只有真核生物的核基因随染色体的规律性 变化而呈现规律性遗传。
4.基因的分离定律适用 于一对相对性状的遗传,只涉及一 对等位基因。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上相对性状的遗传,涉及两对或两对上的等位基因且他们分别位于两对或两对以上的同源染色体上。
【详解】A、一个黄色豌豆荚中的种子有圆粒和皱粒属于性状分离现象,A错误;
B、根据性状是 由遗传因子决定的可推测,豌豆自花传粉、闭花授粉的特点是由遗传物质决定的,B正确;
C、豌豆的细胞质遗传不遵循孟德尔的遗传规律,孟德尔研究的是核基因的传递规律,C正确;
D、豌豆7对性状的杂交实验结果排除了 3:1 的偶然性,增强了孟德尔进行后续研究遗传规律的信心,D正确。
故选A。
【点睛】
3. 下列有关同源染色体和四分体叙述,有几项正确( )
①每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体②一条来自父方,一条来自母方的染色体为同源染色体③复制后的同源染色体都能形成四分体④只有减数第一次分裂时期形成四分体⑤四分体时期可发生染色体互换现象⑥四分体时期的下一个时期是联会⑦细胞中有几个四分体,就有几对同源染色体
A. 三项B. 四项C. 五项D. 六项
【答案】B
【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。在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对(联会)形成四分体。
【详解】①每个四分体包含一对同源染色体2条染色体上的4条染色单体,①正确;
②一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定为同源染色体,还需要形态大小一般要相同,②错误;
③复制后的同源染色体在有丝分裂过程中不发生联会,则不能形成四分体,③错误;
④由于同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,所以只有减数第一次分裂时期形成四分体,④正确;
⑤四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换现象,⑤正确;
⑥联会后形成四分体,所以四分体时期的下一个时期是减数第一次分裂中期,⑥错误;
⑦由于一对同源染色体联会形成1个四分体,所以细胞中有几个四分体,就有几对同源染色体,⑦正确。
故选B。
4. 下图甲、乙、丙表示某二倍体生物的细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲中ab段的DNA含量变化是DNA复制引起的
B. 图乙可表示有丝分裂过程中核DNA含量变化
C. 图丙表示的是整个减数分裂过程中核DNA含量变化
D. 图甲中的bc段只能出现在减数分裂过程中
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析甲图:ab段形成的原因是DNA的复制;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点的分裂;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。
2、分析乙图:该曲线前后核DNA不变,因此乙图表示有丝分裂过程中核DNA含量变化规律,其中ab段表示间期DNA的复制;bc段表示有丝分裂前期、中期和后期;cd段形成的原因是细胞质分裂;de表示有丝分裂末期。
3、分析丙图:该曲线前后核DNA减半,因此丙图表示减数分裂过程中核DNA含量变化规律,其中ab段表示间期DNA的复制;bc段表示减数第一次分裂;cd段表示细胞质分裂;de段表示减数第二次分裂;ef段表示细胞质分裂。
【详解】A、根据分析可知,图甲中ab段的DNA含量变化(一条染色体上含有一个DNA→一条染色体上含有两个DNA)是DNA复制引起的,A正确;
B、根据分裂前后核DNA含量不变,可知图乙可表示有丝分裂过程中核DNA含量变化,B正确;
C、丙曲线分裂前后核DNA减半,因此丙图表示减数分裂过程中核DNA含量变化规律,C正确;
D、图甲中的bc段表示每条染色体上有两条姐妹染色单体,在有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期都有这种现象,D错误。
故选D。
5. 下列说法正确的是( )
A. 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列
B. “基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据
C. 萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因在染色体上的假说
D. 摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验,验证了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。
2、基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。
3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、摩尔根果蝇测交实验证明了基因在染色体上,但该实验不能证明基因在染色体上且呈线性排列,A错误;
B、“基因位于染色体上,染色体是基因的载体”不可作为萨顿假说的依据,因为萨顿还不知道基因与染色体的关系,B错误;
C、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,推论出基因位于染色体上,C正确;
D、摩尔根通过F1红眼雌蝇和红眼雄蝇的杂交实验,验证了白眼基因位于X染色体上,Y染色体上无等位基因,D错误。
故选C。
6. 下图为某家系中甲病和乙病的的遗传系谱图,1号不携带乙病致病基因。已知甲病在人群中的发病率为1/100,且带有甲病致病基因的精子存活率只有50%,患乙病男性在人群中占1/100,不考虑基因突变和染色体数目变异。下列叙述正确的是( )
A. 人群中乙病致病基因的频率是1/100
B. 若只考虑甲病,4号与2号基因型相同的概率为3/5
C. 若7号和8号生育一个男孩,其两病兼患的概率1/560
D. 若3号和4号生出一个患乙病女孩,则是父方MI后期异常所致
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:1号和2号都正常,但他们的女儿(5号)患有有甲病,说明甲病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示);2号和2号都正常,但他们的儿子(6号)患乙病,且1号不携带乙病致病基因,则乙病为伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示)。
【详解】A、乙病为伴X染色体隐性遗传病,患乙病男性在人群中占1/100,则人群中乙病致病基因的频率是1/50,A错误;
B、若只考虑甲病,4号的基因型为AA或Aa,2号基因型为Aa,由于带有甲病致病基因的精子存活率只有50%,则1号个体产生的精子的种类和比例为A∶a=2∶1,则1号与2号婚配产生Aa的概率为1/2×1/3+1/2×2/3=1/2,aa的概率为1/3×1/2=1/6,AA的概率2/3×1/2=1/3,可见4号个体为Aa的概率为(1/2)÷(1/2+1/3)=3/5,B正确;
C、只考虑甲病,7号个体的基因型为AA或Aa,二者的比例为2∶3,甲病在人群中的发病率为1/100,即a的基因频率为1/10,则8号为Aa的概率为(2×1/10×9/10)÷(1-1/100)=2/11,考虑乙病,7号个体的基因型为XBXb或XBXB,二者的比例为1∶1,8号个体的基因型为XBY,则7号和8号生育一个男孩,其两病兼患的概率2/11×3/5×1/4×1/2×1/2=3/440,C错误;
D、3号和4号均表现正常,若3号和4号生出一个患乙病(XbXb)女孩,则是父方发生基因突变产生了基因型为Xb的精子所致,基因突变主要发生在间期DNA复制过程中,D错误。
故选B。
7. T2噬菌体由DNA和蛋白质组成。T2噬菌体在侵染大肠杆菌时,注入大肠杆菌体内的是什么物质,某研究者的假设有三种:注入DNA、注入蛋白质、注入整个病毒。该研究者对实验结果进行预测:①放射性物质主要分布在上清液中、②放射性物质主要分布在沉淀物中、③放射性物质在上清液和沉淀物中均有分布。用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,让其分别去侵染无标记的大肠杆菌,则上述假设对应的结果正确的是( )
A. ②①③、①②③B. ①②②、②①②
C. ③②①、③②②D. ②①②、②①①
【答案】B
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:32P标记的是噬菌体的DNA分子,在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA分子进入大肠杆菌,经离心后处于沉淀物中;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不进入大肠杆菌,故噬菌体侵染细菌并经离心后,含35S的放射性同位素主要分布在离心管的上清液中。
【详解】T2噬菌体的蛋白质外壳比较轻,离心后会出现在上清液中,则35S标记的噬菌体蛋白质外壳主要分布在上清液中(结果①),32P标记的噬菌体DNA主要分布在沉淀物中(结果②);
若T2噬茵体注入大肠杆菌的是蛋白质,则35S标记的噬菌体蛋白质外壳主要分布在沉淀物中(结果②),32P标记的噬菌体DNA主要分布在上清液中(结果①);
若注入大肠杆菌的是整个病毒,其放射性物质都主要分布在沉淀物中(结果②),故ACD错误,B正确。
故选B。
8. 下列关于DNA分子的计算,正确的是( )
① 同种生物不同个体的细胞中,DNA分子的(A+T)/(G+C)的值一般相同 ②不同种生物的不同细胞中,DNA分子的(A+G)/(T+C)的值一定不同 ③若DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中(A+G)/(T+C)=0.5 ,则整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=0.5 ④若DNA的一条链中(A+T)/(G+C)=0.5,则其互补链中(A+T)/(G+C)=2,则整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=2 ⑤10对A—T碱基对和20对C—G碱基对,可构成的DNA分子种类数小于430种 ⑥在双链的DNA分子中A/G、T/G、A/C、T/C和(A+T)/(G+C)比值的不同,可以表现DNA分子间的不同和差异,但所有双链DNA分子中A/T、C/G、G/C、T/A和(A+G)/(T+C)等的比值都是相同的,无法表现DNA分子间的不同和差异。
A. ①②③④B. ②⑤⑥C. ⑤⑥D. ①⑤⑥
【答案】C
【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等于1;
(4)不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)与(C+G)的比值不同,该比值体现了不同生物DNA分子的特异性;
(5)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】①DNA分子具有特异性,同种生物不同个体的细胞中,DNA分子的(A+T)/(G+C)的值一般不相同,①错误;
②双链DNA分子中,A=T,G=C,不同种生物的不同细胞中,DNA分子的(A+G)/(T+C)的值相同,都是1,②错误;
③双链DNA分子中,A1=T2,G1=C2,一条链中(A+G)/(T+C)=另一条链的(T+C)/(A+G),若DNA的一条链中(A+G)/(T+C)=0.5,则其互补链中(A+G)/(T+C)=1/0.5=2,③错误;
④DNA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,④错误;
⑤30个碱基对构成DNA种类最多为430种,10对A-T碱基对和20对C-G碱基对,可构成的DNA分子种类数小于430种,⑤正确;
⑥因为在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,所以所有双链DNA分子中A/T、C/G、G/C、T/A和(A+G)/(T+C)等的比值都是相同的,无法表现DNA分子间的不同和差异;不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同,即(A+T)与(C+G)的比值不同,所以在双链的DNA分子中A/G、T/G、A/C、T/C和(A+T)/(G+C)比值的不同,可以表现DNA分子间的不同和差异,⑥正确。
综上所述⑤⑥正确,C正确。
故选C。
9. 取某XY型性别决定的动物(2n=8)的一个精原细胞,在含3H标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后,将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、实验误差和细胞质DNA)。下列相关叙述错误的是( )
A. 一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条
B. 一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体
C. 一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体
D. 该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式,是有性生殖生物的原始生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)成为成熟生殖细胞(精、卵细胞即配子)过程中必须经历的。它的特点是细胞经过两次连续的分裂,但染色体只复制一次。DNA在复制时,以亲代DNA的每一个单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。由于DNA的半保留复制及有丝分裂得到的两个子细胞,因此2个精原细胞的染色体中的DNA均为一条链被标记,一条链没被标记。初级精母细胞中含有8条染色体,16条染色单体,由于DNA的半保留复制,8条染色单体被标记,8条未标记,每条染色体都有一条染色单体被标记。
【详解】A、经过有丝分裂产生的精原细胞中,每个DNA均为一条链标记,另一条链未标记。精原细胞经过间期DNA复制形成初级精母细胞,初级精母细胞中含3H的染色体共有8条,A正确;
B、若其中一个次级精母细胞中含有X染色体,那么这条X染色体的一条染色单体含3H,一条染色单体不含3H,故含3H的X染色体为一条;即使到了减数第二次分裂后期和末期,着丝粒分裂,含3H的X染色体依然是1条,另一条X染色体未标记,B错误;
C、减数第二次分裂后期,染色体着丝粒分裂,形成的两条Y染色体,一条含3H,一条不含,随后它们随机移向细胞两极,所以最终形成的精子中可能有1条含3H的Y染色体,也可能有一条不含3H的Y染色体,C正确;
D、一个精原细胞,在含3H标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后,子代细胞DNA中均有1条链被3H标记,根据DNA的半保留复制原则可知,此时的1个精原细胞形成的初级精母细胞中染色体有8条被标记(1条染色体上的其中一条姐妹染色单体的DNA只有一条单链被3H标记,另一条染色单体未被标记),其形成的2个次级精母细胞,均有4条染色体上的一条染色单体被标记,次级精母细胞中的染色单体分离随机移向细胞的两极,故形成的精细胞可能有0~4个被标记。2个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有0~8个,因此一个精原细胞有丝分裂产生的两个精原细胞经过减数分裂后,形成的DNA含3H的精细胞可能有6个,D正确。
故选B。
10. 下图是人胰岛素基因与其mRNA杂交的示意图,其中①~⑦表示基因不同的功能区,②④⑥为DNA与mRNA形成的杂交区。下列说法正确的是( )
A. ③和⑤区域代表DNA中的非基因片段
B. 杂交区的碱基中嘌呤数可能多于嘧啶数
C. 杂交的两条核酸单链通过磷酸二酯键相连
D. 基因和mRNA的杂交区可能存在8种核苷酸
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,该基因中①⑦部分在mRNA中没有对应片段,为非编码区的上游和下游,②④⑥部分mRNA中有对应片段,应该是编码区中的外显子,夹在其中的③⑤为编码区中的内含子,不是增加的染色体片段。
【详解】A、③⑤为编码区中的内含子,属于基因中的片段,A错误;
B、杂交区双链结构中的碱基配对为A=U、T=A、G=C、C=G,嘌呤数等于嘧啶数,B错误;
C、杂交的两条核酸单链通过碱基互补配对形成的氢键相连,C错误;
D、基因和mRNA的杂交区存在核糖核酸和脱氧核糖核酸两种链,可能存在4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸,D正确。
故选D。
11. 廷顿舞蹈症(HD)是由于编码亨廷顿蛋白的基因(H基因)序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致,正常情况下H基因中的CAG重复应不超过25次。HD病情往往随年龄增长而加重。某HD家系所有成员目前的表型如图1,各成员CAG序列经扩增后电泳结果如图2。下列叙述错误的是( )
A. 据图1、2推测,HD的遗传方式可能是常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传
B. 与正常基因相比,患者体内编码亨廷顿蛋白的基因中嘌呤的比例不变
C. 减数分裂产生配子时,H基因中CAG的重复次数可能增加
D. 与比较,Ⅱ1目前未患病,说明是否发病可能与年龄有关
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图,图1中父亲患病,后代有患病女儿和正常女儿,故该病一定不是X染色体显性遗传病,也不是Y染色体遗传病;图2中Ⅰ1重复次数超过25次,未达到50次,表现为患病,Ⅱ1与I1条带相同,但是表现正常,可能是暂未发病。
【详解】A、分析图1,I1患病,但其女儿有正常和患病两种,说明该病一定不是X染色体显性遗传病或伴Y染色体遗传病;结合电泳图可知,I1携带致病基因,I2无致病基因,但II4患病,故不可能是伴X隐性遗传病;若为常染色体隐性遗传病,I2不携带致病基因,其子代均应正常,与题图不符,故推测该病为常染色体显性遗传病,A错误;
B、分析题意可知,患者病因是基因(H基因)序列中的三个核苷酸(CAG)发生多次重复所致,但由于基因中双链碱基遵循A-T、G-C的碱基互补配对关系,故患者体内编码亨廷顿蛋白的基因中嘌呤的比例不变,B正确;
C、结合图2可知,Ⅰ1重复次数超过25次,未达到50次,而其子代II3、II4和II5的重复次数超过50次,据此推测Ⅰ1 减数分裂产生配子时,H基因中CAG的重复次数可能增加,C正确;
D、分析图2可知,Ⅰ1与Ⅱ1重复次数基本一致,但Ⅱ1并未患病,说明是否发病可能与年龄有关,估计与年龄较小有关,D正确。
故选A。
12. 下列叙述中正确的是
A. 在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基
B. 基因是具有遗传效应的DNA片段,基因都分布在染色体上
C. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的种类决定的
D. 染色体是DNA的主要载体,一条染色体上可能含有2个DNA分子
【答案】D
【解析】
【分析】基因一般是指具有遗传效应的DNA片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸;一个DNA分子上可含有成百上千个基因,而DNA主要分布在细胞核的染色体上,因此染色体是基因的主要载体,且基因在染色体上呈线性排列。一条染色体在复制前含1个DNA分子,复制后分裂前含两个DNA分子。
【详解】在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基,但每一条脱氧核苷酸链的末端有一个脱氧核苷酸中的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,A错误;基因是具有遗传效应的DNA片段,基因不都分布在染色体上,如细胞质中的DNA不构成染色体,B错误;一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,C错误;DNA主要分布在细胞核的染色体上,因此染色体是DNA的主要载体,且一条染色体上含有1个(处于细胞分裂的间期或末期)或2个DNA分子(处于染色体复制后、着丝点分裂前的时期),D正确。
【点睛】解答本题关键要熟悉脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体四者的包含关系。
13. TaySachs病是一种基因病,可能是由于基因突变从而产生异常酶引起。表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。据相关信息推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是
A 第5个密码子前插入UAC
B. 第5个密码子中插入碱基A
C. 第6个密码子前UCU被删除
D. 第7个密码子中的C被G替代
【答案】A
【解析】
【分析】分析表格:正常酶的第4、5、6和7号密码子依次为ACU、UCU、CUU、CAG,而异常酶的第4、5、6和7号密码子依次为ACU、UAC、UCU、CUU,比较正常酶和异常酶的密码子可知,最可能是第5个密码子前插入了UAC,致使该位点后的密码子都向后移了一个位点。
【详解】A、若第5个密码子前插入UAC,则第4个密码子编码的氨基酸不变,第5个密码子编码的氨基酸为酪氨酸,第6、7个密码子编码的氨基酸依次是原先第5、6个密码子编码的氨基酸,与表中内容相符,A正确;
B、第5个密码子中插入碱基A,则第5、6、7个密码子依次是UAC、UCU、UCA,与表中内容不符,B错误;
C、第6个密码子前UCU被删除,则第5、6个密码子应该为CUU、CAG,与表中内容不符,C错误;
D、第7个密码子中的C被G替代,则第5、6个密码子应该不变,且第7个密码子应该为GAG,与表中内容不符,D错误。
故选A。
14. 下图表示乙醇进入人体后的代谢途径,如果能将乙醇转化为乙酸的人号称“千杯不醉”,而转化为乙醛的人俗称“红脸人”,不能转化的人俗称“白脸人”。下列说法正确的是( )
A. “红脸人”和“白脸人”的基因型各有4种
B. 该图反映出基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
C. 人群中“白脸人”夫妇所生子女有“白脸人”和“千杯不醉”
D. 一对“红脸人”的夫妇所生子女中,有1个“千杯不醉”和1个“白脸人”,则该夫妇再生一个号称“千杯不醉”女儿的概率是3/32
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:酶1的形成需要基因A;酶2的形成需要基因b。“红脸人”体内只有酶1,其基因型为A-B-,有AABB、AABb、AaBB、AaBb四种;“白脸人”两种酶都没有,其基因型为aa--,有aaBB、aaBb和aabb三种;“千杯不醉”体内既有酶1也有酶2,其基因型为A-bb,有AAbb,Aabb两种。此种基因控制性状的方式为基因通过控制酶的合成进而控制代谢。
【详解】A、根据以上分析可知,“红脸人”基因型有4种,“白脸人”基因型有3种,A错误;
B、分析题图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状,B错误;
C、“白脸人”基因型有aaBB、aaBb和aabb三种,“千杯不醉”基因型为A-bb,人群中“白脸人”夫妇所生子女不可能出现“千杯不醉”,C错误;
D、“红脸人”基因型为A-B-,“白脸人”为aa--,一对“红脸人”(A-B-)的夫妇所生子女中,有1个“千杯不醉”(A-bb)和1个“白脸人”(aa--),说明该对夫妇的基因型均为AaBb,二者再生一个号称“千杯不醉”(A-bb)女儿的概率是3/4×1/4×1/2=3/32,D正确。
故选D。
15. 若一个DNA分子某基因共含有碱基N个,其中胸腺嘧啶占模板链上所有碱基的比例为a(a<1/2),占该基因中所有碱基的比例为b(b<1/2),下列相关叙述错误的是( )
A. 该基因所含氢键数一定大于N个
B. 该基因含有N个脱氧核糖,2个游离的磷酸基团
C. 该基因转录出的mRNA中,尿嘧啶最多占2b-a
D. 该基因转录、翻译出的蛋白质中氨基酸数少于N/6
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子是由两条反向平行的单链构成的,每条链都有1个游离的磷酸基团,故每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团。
【详解】A、因胸腺嘧啶(T)占该基因中所有碱基的比例为b(b<1/2),则该基因中A+T=2b<1,即该基因中还有碱基对C/G;碱基对A/T之间有2个氢键,C/G之间有3个氢键,该基因共含有碱基N个,即碱基对为N/2个,故该基因所含氢键数一定大于N个,A正确;
B、该基因共含有碱基N个,每一个碱基与一个磷酸、一个脱氧核糖构成一分子的脱氧核苷酸,故该基因含有N个脱氧核糖;DNA分子是由两条反向平行的单链构成的,每条链都有1个游离的磷酸基团,若该基因为环状,则不存在游离的磷酸基团,若为链状,含有2个游离的磷酸基团,B错误;
C、设该基因的模板链为1链,据题意T1=a,T=A=b,双链中A+T=2b,模板链的A1+T1=2b,则A1=2b-a,又因该基因转录出的mRNA中尿嘧啶(U)与模板链的腺嘌呤(A)碱基互补配对,故U=A1=2b-a,C正确;
D、该基因共含有碱基N个,则该基因转录形成的mRNA链中含有N/2个碱基,以该mRNA链为模板进行翻译时,每3个碱基决定1个氨基酸,即该mRNA链翻译出的蛋白质中氨基酸数最多为(N/2)/3=N/6,由于mRNA链上的终止密码子不编码氨基酸,故氨基酸数少于N/6,D正确。
故选B。
16. 某DNA片段的单链碱基序列是5'—CGCAACTAC—3'。下列关于该DNA片段的说法,正确的是( )
A. DNA结构的基本骨架由磷酸和核糖交替连接构成
B. DNA分子中,碱基G和C之间都通过氢键相连
C. 该单链的互补链的碱基序列是5'—GCGTTGATC—3'
D. 若该DNA片段中某一碱基发生改变,则其编码的氨基酸序列不一定改变
【答案】D
【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。
【详解】A、DNA结构的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,核糖是组成RNA的成分,A错误;
B、DNA分子中,两条链之间的碱基G和C之间是通过氢键相连,一条链上碱基G和C之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,B错误;
C、DNA两条链方向平行,某DNA片段的单链碱基序列是5'—CGCAACTAC—3',则互补链的碱基序列是3'—GCGTTGATC—5',C错误;
D、若该DNA片段中某一碱基发生改变,由于密码子简并性等原因,则其编码的氨基酸序列不一定改变,D正确。
故选D。
17. 碱基家族添了新成员,科学家人工合成了P、B、Z、S四种新的碱基,且Z-P和S-B均通过三个氢键配对。含有新碱基对的DNA仍能保持稳定性,并成功转录,但天然体系中缺乏相应的DNA聚合酶。下列有关说法错误的是
A. 对于同等长度的DNA序列,含有新碱基对越多的DNA分子稳定性越差
B. 在现有条件下,含有新碱基对的DNA分子无法完成自我复制
C. 含有新碱基对的双链环状DNA分子中碱基A和T的数量仍然相等
D. 含有新碱基对的DNA分子转录时需要8种核糖核苷酸作为原料
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G,其中A-T之间有2个氢键,C-G之间有3个氢键)。
2、DNA分子复制的方式:半保留复制。
【详解】A、根据题意,人工合成的碱基在配对时都是通过三个氢键连接的,氢键越多,DNA的稳定性越强,对于同等长度的DNA序列,掺有人工合成新碱基越多的DNA分子稳定性越强,A错误;
B、DNA聚合酶是DNA复制必需的酶,因为缺乏相应的DNA聚合酶,故掺有人工合成新碱基的DNA分子不能独立地自我复制,B正确;
C、含有新碱基对的双链环状DNA分子中仍然是碱基A和T配对,所以碱基A和T的数量仍然相等,C正确;
D、含有新碱基对的DNA分子转录时需要8种核糖核苷酸作为原料,即分别含A、U、G、C、P、B、Z、S八种碱基的核糖核苷酸为原料,D正确。
故选A。
18. 核酸可通过脱水形成多聚核苷酸,与多肽一样,脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连,形成了一个重复出现的糖一磷酸主链(如图),下列叙述正确的是( )
A. 核苷酸的组成元素只有C、H、O、N
B. 图中所示为核糖核苷酸长链
C. 糖一磷酸主链中一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连
D. 图中有4种核糖核苷酸
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、该图所示化合物的组成元素含有C、H、O、N、P,A错误;
B、由图中碱基T可知,该链为脱氧核苷酸长链,B错误;
C、图中的一个磷酸基团一般与两个五碳糖相连,末端游离的磷酸基团与一个五碳糖相连,C正确;
D、图中有4种脱氧核苷酸,D错误。
故选C。
【点睛】本题结合DNA分子的平面结构示意图,考查DNA分子结构的主要特点,要求识记DNA分子结构的主要特点,能结合所学的知识准确判断各选项。
19. 基因转录出的初始RNA要经过加工才能发挥作用。初始RNA经不同方式的剪接形成不同的mRNA。研究人员从同一个体的造血干细胞和浆细胞中分别提取它们的全部mRNA(分别记为L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板合成相应的单链DNA(分别记为L-cDNA和P-cDNA)。下列有关说法错误的是( )
A. 因为浆细胞来源于造血干细胞,所以细胞中的核DNA以及L-mRNA和P-mRNA完全相同
B. 形成L-cDNA和P-cDNA的过程需要逆转录酶,原料是脱氧核苷酸
C. mRNA的形成过程中既有磷酸二酯键的形成也有磷酸二酯键的破坏
D. 转录产物的不同剪接使一个基因编码多种不同结构的多肽成为可能
【答案】A
【解析】
【分析】造血干细胞是分化程度较低的细胞,浆细胞是高度分化的细胞,两种细胞都含有该个体所有的基因,但不同的细胞中转录出的mRNA不同;cDNA是由细胞中的mRNA逆转录产生的,故cDNA中没有启动子、终止子和内含子等。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,浆细胞来源于造血干细胞,但该过程中发生了基因的选择性表达,细胞中的核DNA以及L-mRNA和P-mRNA不完全相同,A错误;
B、由mRNA形成cDNA的过程是逆转录过程,即形成L-cDNA和P-cDNA的过程需要逆转录酶,B正确;
C、分析题意可知,初始RNA经不同方式的剪接形成不同的mRNA,该过程需要将前体RNA中内含子编码序列去除,并将外显子编码序列连接起来,因此该过程中既有磷酸二酯键的断裂,也有磷酸二酯键的形成,C正确;
D、转录产物的不同剪接能产生多种mRNA,进而翻译出多种多肽链,因而使一个基因编码多种不同结构的多肽成为可能,D正确。
故选A。
20. 某二倍体高等雌性动物(2n=4)的基因型为AaBb,其卵原细胞(DNA双链被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生卵细胞,与精子(DNA双链被32P全部标记)完成受精作用,受精卵在31P培养液中进行一次分裂。分裂过程中某时期的细胞如图所示,图中①、②两条染色体仅含31P。下列叙述错误的是( )
A. 参与受精的卵细胞基因型为Ab
B. 该细胞的形成过程中发生了基因突变
C. 图中染色体含32P的有6条,含31P的有8条
D. 图示细胞处于有丝分裂后期,具有4对同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】该二倍体高等雌性动物(2n=4),图示细胞每一极均含有4条染色体,说明处于有丝分裂后期。减数分裂过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次。
【详解】A、图中①、②两条染色体仅含31P,说明这两条染色体是卵细胞中的染色体复制而来,参与受精的卵细胞基因型为aB,A错误;
B、图示细胞处于有丝分裂后期,但相对的两条染色体含有等位基因,有丝分裂过程中不会发生基因重组,故发生了基因突变,B正确;
C、卵原细胞(DNA被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生的卵细胞中,每条染色体所含的DNA均是一条链含32P,一条链含31P,与精子(DNA被32P全部标记)完成受精作用,受精卵在31P培养液中进行一次分裂,图中①、②两条染色体仅含31P,说明这两条染色体是卵细胞中的染色体复制而来,则其余6条染色体均含32P,由于细胞质中存在DNA,所以图示细胞中含31P的DNA大于8,但含有31P的有8条,C正确;
D、图示细胞着丝粒(着丝点)分裂,细胞中有同源染色体,处于有丝分裂后期,具有4对同源染色体,D正确。
故选A。
二、多选题
21. 在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了正反交、杂交、自交和测交。相关叙述错误的是( )
A. 自交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律
B. 测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性
C. 培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交
D. 孟德尔做正反交实验的目的是判断豌豆性状是核基因还是质基因控制的
【答案】BCD
【解析】
【分析】杂交是基因型不同的生物个体之间相互交配的方式,可以是同种生物个体杂交,也可以是不同种生物个体杂交;自交是指植物中自花受粉和同株异花受粉,可以是纯合子(显性纯合子或隐性纯合子)自交、杂合子自交;测交是指杂种子一代个体与隐性类型之间的交配,主要用于测定F1的基因型,也可以用来判断另一个个体是杂合子还是纯合子。
【详解】A、自交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律:如一对等位基因控制控制的杂合子自交子代会出现3∶1 的分离比,测交会出现1∶1的分离比,A正确;
B、自交后代会出现性状分离,所以可以用来判断一对相对性状的显隐性;但测交的亲代和后代都是两种性状,无法判断相对性状的显隐性关系,B错误;
C、培育所需显性性状的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合体,获得显性纯合子,不需要用测交,C错误;
D、正反交实验可用于判断生物性状是核基因还是质基因控制的,但孟德尔做正反交实验时,人们还没有认识到核基因和质基因的存在,D错误。
故选BCD。
22. 某雌雄异株的植物为XY型性别决定,基因A和a分别控制其叶形的卵圆形和条形,且含基因a的花粉不能成活,取部分卵圆形叶雌株与卵圆形叶雄株杂交,发现子代中条形叶雄株占了1/6,且没有条形叶雌株。下列分析正确的是( )
A. 该植物种群中植株的基因组成有五种
B. 根据此杂交实验结果可知控制叶形的基因位于X染色体上
C. 根据此杂交实验结果可推知亲本雌株中杂合子占1/3
D. 杂交子代中没有条形叶雌株的原因是没有含a的雄配子
【答案】BD
【解析】
【分析】XY型性别决定的生物中,基因型XX代表雌性个体,基因型XY代表雄性个体。根据题意,部分卵圆形叶雌株与卵圆形叶雄株杂交,发现子代中条形叶雄株占了1/6,且没有条形叶雌株,说明该性状与性别有关,因此控制该性状的基因位于X染色体上。那么含有基因a的花粉不育,即表示雄配子Xa不育,而雌配子正常。
【详解】AD、依题意可知,由于含基因a的花粉不能成活,即没有Xa的雄配子,因此该种群的雌株中不可能有XaXa的个体,即不存在条形叶的雌株,因此雌株的基因型只可能是XAXA或XAXa两种基因型,雄株有XAY、XaY两种基因型,共四种基因型,A错误,D正确;
B、部分卵圆形叶雌株与卵圆形叶雄株杂交,结果发现条形叶只有雄株,没有雌株,雌雄比例不相等,据此说明控制叶形的基因位于X染色体上,B正确;
C、卵圆形叶雌株的基因型可能是XAXA或XAXa,设XAXa占比为m,则XAXA占比为(l—m),卵圆形叶雄株的基因型是XAY,子代条形叶雄株占1/6,也即1/4×m=1/6,则m=2/3,即亲本中杂合雌株(XAXa)占2/3,纯合雌株(XAXA)占1/3,C错误。
故选BD。
23. 下列实验及其结果能作为直接证据说明“DNA是遗传物质”是( )
A. 从烟草花叶病毒中提取出来的RNA,能使烟草患病
B. 从S型活细菌中提取的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
C. 红眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇杂交,F1中雌蝇全为红眼,雄蝇中有红眼和白眼
D. 用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,新形成的噬菌体可检测到放射性
【答案】BD
【解析】
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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,艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌实验结论:噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌的细胞内,而蛋白质外壳仍留在外面,子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的,DNA才是真正的遗传物质。
3、烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明了RNA是遗传物质。
【详解】A、从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染患病,说明RNA是遗传物质,A错误;
B、从S型活细菌中提取的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,说明DNA是遗传物质,B正确;
C、红眼雄果蝇与杂合红眼雌果蝇杂交,F1中雌蝇全为红眼,雄蝇中有红眼和白眼,只能说明果蝇眼色的遗传与性别相关联,无法作为“DNA是遗传物质”的证据,C错误;
D、用32Р标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在新形成的噬菌体中可检测到放射性,说明32P标记的DNA可以传递给子代,即DNA能在亲子代间传递,说明DNA是遗传物质,D正确。
故选BD。
24. 如图为中心法则图解。下列有关的叙述中,正确的是( )
A. 过程b、d所需的原料相同
B. 过程b和c为基因的表达,具有选择性
C. 如果DNA上发生甲基化,会影响b过程,这种变异可以遗传
D. 如果DNA上具有原癌基因,则合成的蛋白质可抑制癌细胞的无限增殖
【答案】BC
【解析】
【分析】据图分析:a为DNA的复制,b为遗传信息的转录,c为翻译过程,d为逆转录,e为RNA的复制。
【详解】A、过程b为转录过程,d为逆转录过程,转录过程是以核糖核苷酸为原料,转录形成RNA的过程,逆转录过程是脱氧核苷酸为原料,逆转录形成DNA的过程,所以过程b、d所需的原料不同,A错误;
B、不同细胞选择表达的基因不同,且基因的表达包括转录和翻译两个过程,所以基因的表达具有选择性,B正确;
C、如果DNA发生甲基化,经b转录、c翻译合成的蛋白质与原来不同,有些蛋白质受到抑制不能合成,这种变异是可以遗传给下一代的,C正确;
D、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞的凋亡,D错误;
故选BC。
25. 如图1是某生物b基因正常转录过程中的局部分子状态图,图2表示该生物体的体细胞中基因和染色体的关系,该生物的黑色素产生需要如图3所示的3类基因参与控制。下列说法正确的是( )
A. 由图2所示的基因型可以推知该生物体肯定不能合成黑色素
B. 图1转录时,碱基互补配对原则是A-U、T-A、G-C、C-G
C. 若图2中的2个b基因都突变为B基因,则该生物体可以合成物质乙
D. 图2所示的生物体中肯定存在某细胞含有4个b基因的时期
【答案】BD
【解析】
【分析】分析图1:图1表示某生物b基因正常转录过程中的局部图解,其中b1链为DNA模板链;
分析图2:图2表示该生物某个体的体细胞部分基因和染色体的关系;
分析图3:图3表示3类基因参与控制黑色素的形成,基因A控制酶①的合成,基因b控制酶②的合成,基因C控制酶③的合成,只有酶①②③同时存在时才能正常合成黑色素。
【详解】A、图2所示生物的基因型为Aabb,不能确定其是否含有C基因,因此不能判断该生物是否能合成黑色素,A错误;
B、转录以DNA一条链为模板合成RNA,可进行的碱基配对方式有A-U、T-A、G-C、C-G,B正确;
C、若2个b基因都突变为B,则无法控制酶②的合成,因此不能合成物质乙,C错误;
D、图2细胞显示该生物体细胞中含有两个b基因,在该细胞进行有丝分裂过程中,由于DNA的复制使DNA加倍,因此可能存在4个b基因的细胞,D正确。
故选BD。
【点睛】
第Ⅱ卷(非选择题)
共45分,按照每小题实际分值得分
三、非选择题
26. 有一种无毒蛇,皮肤斑纹颜色由两种酶(黑色素酶和橘红色酶)控制,其纯合子表型和基因型如下表所示。研究发现白色蛇是由于缺乏黑色素酶和橘红色酶所致。以纯合的黑蛇和橘红蛇进行杂交实验,其F1全为野生型,当F1自交产生F2时,出现4种表型,其中9/16野生型,3/16黑色,3/16橘红色,1/16白色。
回答下列问题:
(1)决定橘红色素酶和黑色素酶形成的基因分别是______。F2黑蛇的基因型是______。无毒蛇皮肤斑纹颜色的遗传遵循______定律。
(2)F2橘红蛇产生的配子种类有______种,橘红蛇中纯合子概率是______。
(3)为了确定某黑蛇的基因型,最简单的实验方法是______,预测实验结果和结论是______。
【答案】(1) ①. A 基因、B 基因 ②. aaBB、aaBb ③. 自由组合
(2) ①. 2 ②. 1/3
(3) ①. 测交 ②. 若后代不出现白蛇即为 aaBB,若后代出现白蛇即为 aaBb
【解析】
【分析】当F1自交产生F2时,出现4种表型,其中9/16野生型,3/16黑色,3/16橘红色,1/16白色,符合9:3:3:1的变式,说明A 基因、B 基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为AaBb。
【小问1详解】
基因型为aaBB的蛇,表现为黑色;基因型为AAbb的蛇,表现为橘红色,这说明决定橘红色素酶和黑色素酶形成的基因分别是A 基因、B 基因。当F1自交产生F2时,出现4种表型,其中9/16野生型,3/16黑色,3/16橘红色,1/16白色,符合9:3:3:1的变式,说明A 基因、B 基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为AaBb,F2中黑蛇的基因型是aaBB、aaBb。
【小问2详解】
F2橘红蛇的基因型为1AAbb、2Aabb,产生橘红蛇产生的配子种类有Ab、ab2种,橘红蛇中纯合子(AAbb)概率是1/3。
【小问3详解】
为了确定某黑色蛇(aaBB、aaBb)的基因型,最简单的实验方法是测交,即让黑色蛇与白色蛇(aabb)进行杂交,如果黑色蛇的基因型为aaBB,则后代不会出现白色蛇(aabb);如果黑色蛇的基因型为aaBb,则后代会出现白色蛇(aabb)。
27. 女娄菜是一种雌雄异株的二倍体植物,其花色遗传由两对等位基因A和a、B和b共同控制(如图甲所示)。其中基因A和a位于常染色体上,基因B和b在性染色体上(如图乙所示)。请据图回答:
(1)据图乙可知,在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生交叉互换的区段是 ______。
(2)开金黄色花的雄株的基因型有___________,绿花植株的基因型有 ______ 种。
(3)某一白花雌株与一开金黄色花雄株杂交所得F1都开绿花,则白花雌株的基因型是 ______。
(4)要确定某一开绿花的雌性植株的基因型,可采用的最简捷方案是让其____________(填测交或自交)。
【答案】 ①. Ⅰ ②. AAXbY和AaXbY ③. 6 ④. aaXBXB ⑤. 测交
【解析】
【分析】题图分析,基因A和B同时存在时,分别控制酶1和酶2合成,才能合成绿色色素,即A_XBX-、A_XBY表现为绿色;A_XbXb、A_XbY表现为金黄色;aa--表现为白色。分析图乙:Ⅰ区段为X和Y染色体的同源区段,而Ⅱ和Ⅲ为非同源区段。同时B基因位于X染色体的非同源区段。
【详解】(1)在减数分裂过程中,X与Y染色体的同源区段能发生交叉互换,因此在减数分裂过程中,X与Y染色体能发生交叉互换的区段是Ⅰ。
(2)根据分析可知,开金黄色花的雄株的基因型A_XbY,即AAXbY和AaXbY;绿花植株的基因型为A_XBX¯或A_XBY,有2×2+2=6种。
(3)某一白花雌株(aaX-X-)与一开金黄色花雄株(A_XbY)杂交所得F1都开绿花(A_XBXb或A_XBY),即要保证子代的X染色体含显性基因,则亲代白花雌株为XBXB,故其基因型是aaXBXB。
(4)要确定某一开绿花的雌性植株(AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb)的基因型,可采用的最简捷杂交方案是用aaXbY个体对其测交,据后代表现型及比例即可判断:
①若为AAXBXB×aaXbY→AaXBXb、AaXBY(雌雄个体均为绿色);
②若为AAXBXb×aaXbY→AaXBXb、AaXbXb、AaXBY、AaXbY(绿色雌性:金黄色雌性:绿色雄性:金黄色雄性=1:1:1:1);
③若为AaXBXB×aaXbY→AaXBXb、aaXBXb、AaXBY、aaXBY(绿色雌性:白色雌性:绿色雄性:白色雄性=1:1:1:1);
④若为AaXBXb×aaXbY,则后代三种表现型均能出现。
【点睛】熟知基因的自由组合定律的实质与应用是解答本题的关键,伴性遗传的实质与应用也是本题的考查点,能利用图中的信息进行正确的分析、综合是解答本题的前提。
28. 如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称:①____,④____,⑦____,⑧____,⑨____。
(2)图中DNA片段中有____个氢键,该DNA分子应有____个游离的磷酸基团。
(3)如果将无标记的细胞在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中培养,则图中所示的____(填图中序号)中可测到15N。将上述培养得到的只含15N的DNA分子转移到含14N的培养液中分裂4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为____。
(4)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为____个。
【答案】(1) ①. 胞嘧啶 ②. 氢键 ③. 脱氧核糖 ④. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ⑤. 一条脱氧核苷酸链
(2) ①. 10 ②. 2
(3) ①. ①②③⑥⑧⑨ ②. 8∶1
(4)15(a/2-m)
【解析】
【分析】DNA是由脱氧核苷酸组成的长链,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
DNA分子的两条链遵循碱基互补配对原则。
【小问1详解】
图中结构①与鸟嘌呤配对,所以结构①是胞嘧啶;结构④是连接鸟嘌呤和胞嘧啶的氢键;结构⑦是脱氧核糖;⑧是由⑤⑥⑦组成,其中⑥与腺嘌呤配对,⑥是胸腺嘧啶,所以结构⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,结构⑨是由许多脱氧核苷酸连接而成的一条脱氧核苷酸链。
【小问2详解】
碱基对C—G由三个氢键相连,碱基对A—T由两个氢键相连,图中有两个C—G碱基对,两个A—T碱基对,所以图中DNA片段中有10个氢键;该DNA分子应有2个游离的磷酸基团,位于每条链的末端。
【小问3详解】
核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P,其中N元素存在于含氮碱基中,所以将无标记的细胞在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中培养,则图中所示的①②③⑥⑧⑨中可测到15N;将上述培养得到的只含15N的DNA分子转移到含14N的培养液中分裂4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为24:2=8:1。
【小问4详解】
该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则胞嘧啶个数为(a-2m)2=a/2-m,该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)个。
29. 微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4)调控基因lin-14表达的相关作用机制,最终微RNA(lin-4)与mRNA形成双链。回答下列问题:
(1)过程A的模板是_________________,原料是____________________;在B过程中能与①发生碱基配对的分子是___________。
(2)图中最终形成的③上的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”) 。图中涉及到的遗传信息的传递方向为____________________(写表达式)。
(3)由图可知,lin-4调控基因lin-14表达的机制是RISC-miRNA复合物抑制______过程。
(4)苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是_________________。
【答案】(1) ①. 基因的一条链 ②. 4种游离的核糖核苷酸 ③. tRNA
(2) ①. 相同 ②. DNA→RNA→蛋白质
(3)翻译 (4)基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
【解析】
【分析】1、分析图可知,A代表转录,B代表翻译;①代表RNA,②代表RNA通过核孔出细胞核,③表示多肽链的合成,④表示多肽链盘曲折叠为成熟的蛋白质。
2、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录,转录是以基因为单位。蛋白质的合成需要以mRNA为模板,tRNA转运氨基酸,在核糖体上合成蛋白质,核糖体是由rRNA和蛋白质构成,故蛋白质的合成过程需要三种RNA的共同参与。
3、多聚核糖体作用:一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
4、基因对性状的控制方式:
(1)基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢过程,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;
(2)基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
【小问1详解】
过程A的模板是基因的一条链, 产物为单链的RNA,故为转录,需要RNA聚合酶催化、4种游离的核糖核苷酸为原料、ATP提供能量等,转录主要发生在细胞核。过程B为翻译,该过程中能与①mRNA发生碱基互补配对的分子是tRNA。
【小问2详解】
图中③为肽链,因为形成③的模板mRNA相同,故多条多肽链上氨基酸序列相同。图中有转录和翻译过程,涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。
【小问3详解】
由图可知,微RNA调控基因lin-4转录形成的 Pre- miRNA进入细胞质,经过酶切割和组装后形成RISC-miRNA复合物,该复合物可抑制lin-14蛋白质编码基因转录的RNA的翻译过程。
【小问4详解】
苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而弓|起的,这说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【点睛】本题结合图形考察了基因的表达以及基因对性状的控制方式,需要学生在平时的学习中注意识记相关知识,并能准确判断图形代表的意思,准确作答。 密码子位置
酶种类
4
5
6
7
正常酶
苏氨酸(ACU)
丝氨酸(UCU)
缬氨酸(GUU)
谷氨酸(CAG)
异常酶
苏氨酸(ACU)
酪氨酸(UAC)
丝氨酸(UCU)
缬氨酸(GUU)
斑纹
红、黑相间(野生型)
黑色
橘红色
白色
基因型
AABB
aaBB
AAbb
aabb
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