[生物]河南省南阳市2023-2024学年高一下学期期终质量评估(解析版)
展开1. 生物学常用的方法有归纳法和假说一演绎法等,孟德尔利用假说一演绎法,发现了两大遗传定律。下列相关叙述正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验提出的问题是“F1产生3:1性状分离比是偶然的吗?”
B. 为验证“F1成对的遗传因子彼此分离进入不同配子”,孟德尔设计了测交实验
C. “遗传因子在体细胞中成对存在”不属于假说的内容
D. 孟德尔的遗传定律可以解释有性生殖生物的所有遗传现象
【答案】B
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:①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;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。
【详解】A、F1未出现性状分离比,A错误;
B、根据该假说,可演绎得到测交的实验结果,故孟德尔设计了测交实验来验证假说,B正确;
C、“遗传因子在体细胞中成对存在”属于假说的内容,C错误;
D、孟德尔发现的遗传定律并不能解释有性生殖生物的所有遗传现象,例如线粒体、叶绿体中的遗传物质控制的遗传,D错误。
故选B。
2. 喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。下列分析错误的是( )
A. 喷瓜群体中共有5种基因型,不存在基因型为GG雄株
B. 喷瓜中的一株雌株和雄株进行杂交,子代可能出现两性植株
C. 两性植株进行自交不一定会发生性状分离
D. 两性植株群体内随机交配,子代中出现杂合子比例高于纯合子
【答案】D
【分析】分析题意可知:雄株的基因型为Gg、Gg-,两性植株的基因型为gg、gg-,雌株的基因型为g-g-。复等位基因G、g、g-的遗传遵循基因的分离定律。
【详解】A、由题意可知,G对g、g-是显性,因此喷瓜中Gg、Gg-为雄株,因此没有GG的雄株,因为雌株不能产生G的配子,故喷瓜群体只有5种基因型:雄株Gg、Gg-、雌株g-g-、两性植株gg、gg-,A正确;
B、一株雌株(g-g-)和雄株进行杂交,如果该雄株为gg-,子代就会出现两性植株,B正确;
C、如果两性植株均为gg,自交后代不会发生性状分离,C正确;
D、两性植株群体内(有gg和gg-两种基因型)随机传粉,gg个体自交后代全部为纯合子;gg和gg-杂交的后代也有1/2的为纯合子;gg-个体自交后代有1/2的为纯合子,则两性植株群体内随机传粉后群体内纯合子比例肯定会比杂合子高,D错误。
故选D。
3. 下图是某同学在模拟两对相对性状杂交实验中的操作。下列叙述错误的是( )
A. 可利用雄1和雌1来模拟一对相对性状杂交实验
B. 雌1和雌2各放两种卡片,表示该亲本的基因型为YyRr
C. ①模拟产生配子的过程,②③则模拟受精作用过程
D. 雄1、雄2中的4种卡片改成每种30张后,不影响实验结果
【答案】C
【分析】性状分离比模拟实验的注意事项:
(1)代表配子的物品必须为球形,以便充分混合;
(2)在选购或自制小球时,小球的大小、质地应该相同,使抓摸时手感一样,以避免人为误差;
(3)选择盛放小球的容器最好采用最好选用小桶或其他圆柱形容器,而不要采用方形容器,这样摇动小球时,小球能够充分混匀;
(4)两个小桶内的小球数量相等,以表示雌雄配子数量相等。同时,每个小桶内的带有两种不同基因的小球的数量也必须相等,以表示形成配子时等位基因的分离,以及形成数目相等的含显性基因和含隐性基因的配子。
【详解】A、据图所示,可利用雄1和雌1(代表Y、y)或雄2和雌2(代表R、r)来模拟一对相对性状杂交实验,A正确;
B、图中可以模拟分离定律和自由组合定律,雌1和雌2各放两种卡片,表示该亲本的基因型为YyRr,B正确;
C、①②模拟产生配子的过程,③则模拟受精作用过程,C错误;
D、只要代表同一生殖的两种不同基因的卡片的数量相等即可,所以雌1、雌2中的4种卡片改成每种30张后,不影响实验结果,D正确。
故选C。
4. 下表是某种动物甲和乙两个个体的体细胞中有关基因的组成及基因位于染色体上的情况。下列有关叙述错误的是( )
A. 乙个体的一个精原细胞减数分裂时,若四分体中的非姐妹染色单体互换可产生4种配子
B. 要验证D、d遗传遵循基因的分离定律,可以让甲和乙进行杂交
C. 甲和乙个体杂交,子代中出现隐性纯合子的概率为1/8
D. A、a与B、b的遗传不遵循基因的自由组合定律
【答案】C
【分析】基因自由组合定律: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】A、分析题意可知,乙个体(AaBbdd)中Aa与Bb连锁,正常情况下,只能产生两种配子,但若四分体中的非姐妹染色单体互换可产生4种配子,A正确;
B、要验证D、d的遗传遵循基因的分离定律,可以让甲和乙进行杂交,相关基因是Dd×dd,子代会出现1:1的分离比,B正确;
C、甲个体(aaBbDd)与乙个体(AaBbdd)杂交,若是乙个体中A与B连锁,ab连锁,则子代出现隐性纯合子aabbdd的概率为1/2×1/2×1/2=1/8;若是乙个体中A与b连锁,a与B连锁,则子代出现隐性纯合子aabbdd的概率为0,C错误;
D、基因的自由组合定律适用于独立遗传的基因,A、a与B、b位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,D正确。
故选C。
5. 下列有关精子和卵细胞形成过程的说法中错误的是( )
A. 一个卵原细胞最终只形成1个卵细胞,一个精原细胞最终形成4个精子
B. 次级卵母细胞在减数第二次分裂后期可发生基因重组
C. 卵细胞的形成不需要变形
D. 初级卵母细胞和次级卵母细胞进行不均等的细胞质分裂
【答案】B
【分析】精子和卵细胞形成过程的相同点是:减Ⅰ都是同源染色体分离,染色体数目减半;减Ⅱ都是染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。精子和卵细胞形成过程的不同点是:①精子形成过程中,细胞质均等分裂;而卵细胞形成过程中,细胞质不均等分裂;②一个精原细胞经过分裂形成四个精子;一个卵原细胞经过分裂形成一个卵细胞和三个极体,三个极体退化消失,最终只形成一个卵细胞;③精子形成过程中,精细胞经过变形形成成熟的雄性生殖细胞——精子;卵细胞形成过程中不经过变形,直接形成成熟的雌性生殖细胞——卵细胞。
【详解】A、一个卵原细胞减数分裂最终只形成1个卵细胞和3个极体,一个精原细胞最终形成4个精子,A正确;
B、基因重组发生在减数第一次分裂,次级卵母细胞在减数第二次分裂后期不能发生基因重组,B错误;
C、卵细胞不经过变形过程,精子的形成过程需要变形,C正确;
D、初级卵母细胞和次级卵母细胞进行不均等的细胞质分裂,初级精母细胞和次级精母细胞进行均等的细胞质分裂,D正确。
故选B。
6. 下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析题图:二倍体昆虫的体细胞中各种形态的同源染色体应为两条,该异常精原细胞中某种形态的同源染色体有三条。精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂。
【详解】A、若该细胞进行正常的有丝分裂,则后期会出现如图A所示的情况,A不符合题意;
B、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况,B不符合题意;
C、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况,C不符合题意;
D、正常分裂时,形态较小的那对同源染色体应该在减数第一次分裂后期分离,该图所示的减数第二次分裂后期不会出现其同源染色体,D符合题意。
故选D。
7. 如图表示某二倍体生物细胞分裂过程中的某结构数量变化。下列有关说法错误的是( )
A. 该图表示细胞分裂过程中染色体的数目变化
B. f~g阶段细胞中会形成8个四分体结构
C. e时期的生理过程依赖于细胞膜的流动性
D. b~d阶段细胞中一般没有同源染色体存在
【答案】B
【分析】体细胞进行有丝分裂,间期DNA进行复制,染色体数目不变;有丝分裂前期和中期染色体数目不变;有丝分裂后期着丝点分裂,染色体数目加倍;有丝分裂末期细胞一分为二,染色体平均分到两个子细胞中,细胞中染色体数目减半。
【详解】A、由f~g段可知,此时发生染色体着丝粒分裂,染色体数目加倍,该图表示细胞分裂过程中染色体的数量变化,A正确;
B、e~h为有丝分裂,因此f-g不存在四分体,B错误;
C、e时期的生理过程为受精作用,依赖于细胞膜具有一定流动性的特点,C正确;
D、b~d阶段处于减数第二次分裂,细胞中一般没有同源染色体的存在,D正确。
故选B。
8. 孟德尔和摩尔根在研究遗传规律时,实验材料的选择及研究方法对其研究成果均具有重要影响。下列叙述错误的是( )
A. 孟德尔用豌豆做杂交实验的优点之一是豌豆自花传粉、闭花受粉,自然状态下一般都是纯种
B. 摩尔根用果蝇做杂交实验的优点之一是果蝇子代数目多,利于统计学分析
C. 二者均利用假说—演绎法,进行演绎推理时均设计了测交实验并预测了实验结果
D. 摩尔根发明了测定基因在染色体上相对位置的方法,证明了非等位基因的自由组合
【答案】D
【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(测交实验)→得出结论。
【详解】A、豌豆自花传粉、闭花受粉,因此自然界中一般都是纯种,是孟德尔用豌豆做杂交实验的优点之一,A正确;
B、果蝇子代数目多,利于统计学分析,使实验结果更具有说服力,是摩尔根用果蝇做杂交实验的优点之一,B正确;
C、孟德尔和摩尔根在研究遗传规律时均利用假说一演绎法,进行演绎推理时均设计了测交实验并预测了实验结果,C正确;
D、摩尔根发明了测定基因在染色体上相对位置的方法,但没有证明非等位基因的自由组合,证明了基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选D。
9. 人的性染色体形态如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 男性体内所有细胞都含有Y染色体
B. 人类的红绿色盲基因位于I区段上
C. 位于Ⅲ区段上的基因控制的遗传病在家族中传男不传女
D. 若某病由位于Ⅱ区段上的隐性基因控制,则该病的遗传也与性别有关
【答案】A
【分析】位于Ⅱ同源区段上的基因存在于X和Y染色体上的相同位置,互为等位基因或相同基因,其遗传与常染色体上基因的遗传相似,但在特殊情况下也有差别。位于Ⅰ非同源区段上的基因仅存在于X染色体上,Y染色体上没有相应的基因。位于Ⅲ非同源区段上的基因仅存在于Y染色体上,只限于在男性中遗传。
【详解】A、X和Y是一对同源染色体,在减数第一次分裂过程中由于同源染色体分离,导致男性体内所产生的次级精母细胞或精细胞中可能不含有Y染色体,A错误;
B、人类的红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,Y染色体上没有相应的等位基因,因此人类的红绿色盲基因位于Ⅰ区段上,B正确;
C、Ⅲ区段为Y染色体上的非同源区段,其上的基因只位于Y染色体上,因此位于Ⅲ区段上的基因控制的性状的遗传病在家族中传男不传女,C正确;
D、只要遗传病的基因存在于性染色体上,那么该病的遗传就和性别有关,D正确。
故选A。
10. 某种昆虫的性别决定方式为 ZW 型。该昆虫幼虫的正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性。一对正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1。已知 d 基因使卵细胞致死。下列说法不正确的是( )
A. 基因 D/d 位于 Z 染色体上,W 染色体上没有其等位基因
B. 雄性亲本为杂合子,F1中有部分个体只能产生雌性后代
C. 油质体壁性状只能出现在雌性个体中,不可能出现在雄性个体中
D. F1雌雄个体随机交配,理论上产生的后代中雌雄比例为 3∶1
【答案】D
【分析】题意分析,正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性。一对正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1,说明基因D/d位于Z染色体上,亲本的基因型为ZDZd、ZDW。
【详解】A、正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1,说明基因 D/d 位于 Z 染色体上,W 染色体上没有其等位基因,A正确;
B、正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性,基因D/d位于Z染色体上,一对正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1,因此亲本正常体壁雌性与正常体壁雄性的基因型为ZDW、ZDZd,雄性亲本为杂合子,由于 d 基因使卵细胞致死,F1中ZdW只能产生雌性后代,B正确;
C、由于 d 基因使卵细胞致死,即群体中没有Zd类型的卵细胞,因此群体中不可能出现油质体壁ZdZd,C正确;
D、题中F1的雌性个体的基因型及比例为ZdW∶ZDW=1∶1,由于基因d使卵细胞致死,所以群体中卵细胞的基因型和比例为ZD∶W=1∶2,F1雌雄个体随机交配,理论上产生的后代中雌雄比例为2∶1,D错误。
故选D。
11. 加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段,这些小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后,双链被解开,其中一条链被R型细菌产生的酶降解,另一条链逐步进入细胞并和受体菌的部分同源区段配对并将其替换,形成杂种DNA片段,使R型细菌转化形成S型细菌。下列叙述正确的是( )
A. S型细菌被释放的DNA小片段双链解开是高温破坏氢键的结果
B. S型细菌的DNA使R型细菌转化形成S型细菌的过程中发生了基因重组
C. S型细菌的DNA可使全部的R型细菌发生转化
D. S型细菌的DNA有致病性,因此R型细菌转化形成S型细菌有致病性
【答案】B
【分析】DNA是遗传物质的证据总结:
(1)格里菲思肺炎链球菌转化实验的结论是:加热杀死的S型细菌中含有某种促成R型细菌转化成S型细菌的活性物质--转化因子。
(2)艾弗里肺炎链球菌转化实验的结论是:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。
(3)噬菌体侵染实验的结论是: DNA是遗传物质;烟草花叶病毒的侵染实验的结论是: RNA是遗传物质。
【详解】A、DNA小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后,双链被解开,A错误;
B、S型细菌的DNA使R型细菌转化形成S型细菌的过程中属于基因重组,B正确;
C、细菌转化效率与受体菌的状态等有关,一般较低,只有少数R型细菌能转化成S型细菌,C错误;
D、S型细菌DNA没有致病性,R型细菌转化形成S型细菌有致病性是因为转入的基因表达,形成荚膜,D错误。
故选B。
12. 噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下,噬菌体20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是( )
A. 该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制
B. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
C. A组实验试管III中有少量子代噬菌体含32P
D. B组实验试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
【答案】C
【分析】噬菌体侵染细菌的实验:(1)实验原理:设法把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因:艾弗里实验中提取的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质;(2)实验过程:①标记噬菌体:在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌;再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体;②噬菌体侵染细菌:用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌;③短时间培养后,搅拌、离心。搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的:让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验,主要是证明DNA是遗传物质,同时也证明了DNA能自我复制,能控制蛋白质的合成,但不能证明DNA是以半保留方式复制的,A错误;
B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供,噬菌体提供模板,B错误;
C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,32P标记的DNA进入了宿主细胞内。经多次半保留复制,A组试管中沉淀中少量DNA含有32P,C正确;
D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,35S标记蛋白质,蛋白质不进入细菌菌体,保温时间长短不影响上清液中的放射性强度,D错误。
故选C。
13. 如图是某DNA片段的结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. ①是氢键;②是脱氧核糖
B. a链和b链方向相反,两条链互补且遵循碱基互补配对原则
C. 一个细胞周期中,①可能多次断裂和生成,物质②与③交替连接构成DNA的基本骨架
D. 若该DNA分子含有200个碱基,碱基间的氢键有260个,则其共含有60个A
【答案】D
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、图中①是氢键,位于碱基对之间,②是脱氧核糖,A正确;
B、DNA分子是由两条反向平行脱氧核苷酸长链盘旋而成的,a链、b链反向平行,两条链为互补关系,遵循碱基互补配对原则,B正确;
C、一个细胞周期中,DNA会发生复制和转录,故①处的化学键(氢键)可能发生断裂和生成,磷酸③与脱氧核糖②交替连接形成长链排列在DNA分子的外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、若该DNA分子含有200个碱基,则含有100个碱基对,设A有x个,则A=T=x,C=G=100-x,A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,所以2x+3×(100-x)=260,解得x=40,所以腺嘌呤(A)共有40个,D错误。
故选D。
14. 大肠杆菌和某真核生物的核DNA复制过程如下图,关于两类生物DNA复制过程的叙述,正确的是( )
A. 所需能量均来自线粒体
B. 均边解旋边复制且双向复制
C. 真核生物DNA复制均多起点同时开始
D. 大肠杆菌复制效率高于真核生物
【答案】B
【分析】DNA分子的复制过程:首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程,分析题图可知,真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点,这种复制方式加速了复制过程。
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,没有线粒体,因此大肠杆菌DNA复制所需能量不是来自线粒体,A错误;
B、据图可知,大肠杆菌和真核生物的核DNA复制均为边解旋边复制且双向复制,B正确;
C、图示真核生物的核DNA为多起点复制,根据图示复制起点两侧子链延伸的长度可知,不同起点的复制不是同时开始的,C错误;
D、据图可知,大肠杆菌的DNA为单起点双向复制,而真核生物的核DNA为多起点双向复制,因此真核生物的复制效率高于大肠杆菌,D错误。
故选B。
15. 下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
A. 一个基因含有许多个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息
B. 在DNA分子结构中与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸基团和一个碱基
C. 基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
D. 染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子热稳定性强
【答案】B
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点如下:
(1)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;
(2)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;
(3)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、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,A正确;
B、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是二个磷酸基团和一个碱基,B错误;
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,C正确;
D、DNA主要存在于细胞核中的染色体上,所以染色体是DNA的主要载体,DNA分子中氢键越多,结构越稳定,A、T碱基对之间具有两个氢键,C、G碱基对之间有三个氢键,G和C含量较多的DNA分子更稳定,更难以解旋,D正确。
故选B。
16. DNA能指导合成蛋白质。下列相关叙述正确的是( )
A. 人体不同细胞转录产生的mRNA不完全相同
B. 转录只在细胞核内进行,翻译只在细胞质进行
C. tRNA是单链RNA,不含氢键
D. 每个mRNA上都具有21种氨基酸的密码子
【答案】A
【分析】(1)转录:在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的 过程。
(2)翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、有些基因在所有细胞中均表达,但有些基因只在特定的细胞中表达,人体不同细胞转录产生的mRNA不完全相同,A正确;
B、转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质内进行,B错误;
C、tRNA是单链RNA,但含有氢键,C错误;
D、一个mRNA分子上的碱基数量有限,不一定具有21种氨基酸对应的密码子,D错误。
故选A。
17. 如图表示细胞中遗传信息传递和表达时涉及的部分过程和物质。下列有关叙述正确的是( )
A. 任何细胞中都会发生图中的①、②、③过程
B. 图中一条mRNA链上可同时结合多个核糖体,共同完成一条肽链的合成
C. 图中三种RNA都可参与蛋白质的合成过程,但具体的功能不同
D. 图中核糖体移动的方向是b→a
【答案】C
【分析】题图分析,①为DNA分子的复制,②为DNA的转录,③为翻译。
【详解】A、①、②、③过程分别表示DNA的复制、转录和翻译,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体等,细胞中不发生这些过程,A错误;
B、一条mRNA链上可以同时结合多个核糖体,每个核糖体独立完成一条肽链的合成,B错误;
C、在翻译过程中,mRNA作为翻译的模板,rRNA作为核糖体的组成成分,tRNA作为搬运氨基酸的载体,三种RNA的功能不同,C正确;
D、根据图中核糖体上多肽链的长短分析,核糖体移动的方向是a→b,D错误。
故选C。
18. 拟南芥在盐胁迫条件下,会发生DNA甲基化和mRNA假尿嘧啶化修饰,产生较稳定的表型改变来应对环境变化。当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变,该现象称为“胁迫跨代记忆”。研究发现,假尿嘧啶化修饰使尿嘧啶核苷酸化学结构发生改变,形成假尿嘧啶核苷酸,可提高mRNA的稳定性和翻译速率。下列叙述正确的是( )
A. “胁迫跨代记忆”改变了基因的碱基排列顺序
B. 甲基化修饰可抑制DNA的复制与转录过程
C. 含有假尿嘧啶核苷酸的密码子不能编码氨基酸
D. 可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰来培育新品种
【答案】D
【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、“胁迫跨代记忆”与DNA甲基化修饰有关,DNA甲基化属于表观遗传,表观遗传未改变基因的碱基排列顺序,A错误;
B、由题意可知,甲基化修饰可抑制DNA的转录与翻译过程,不影响DNA的复制,B错误;
C、假尿嘧啶化修饰可以提高mRNA的稳定性(不容易被核酸酶分解)和翻译速率,故含有假尿嘧啶核苷酸的密码子仍可以编码氨基酸,C错误;
D、在逆境下,拟南芥DNA甲基化修饰可对逆境做出应答,产生较稳定的表型改变,因此可通过逆境锻炼激发表观遗传修饰培育新品种,D正确。
故选D。
19. 某病毒为单股正链RNA(+RNA),下图为病毒在宿主细胞内增殖的示意图。病毒的正链RNA进入细胞后,首先作为模板翻译出RNA聚合酶等物质,然后在酶的作用下合成负链RNA(-RNA),再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA。①②③为生理过程,据图分析下列说法错误的是( )
A. 该病毒增殖的过程与艾滋病病毒不相同
B. +RNA中嘌呤与嘧啶的比值与-RNA中的相等
C. ①过程在宿主细胞的核糖体完成
D. 遗传信息的传递过程遵循中心法则
【答案】B
【分析】据图分析,①是翻译过程,②是RNA复制过程,③是RNA复制过程,据此分析作答。
【详解】A、艾滋病病毒属于逆转录病毒,需要逆转录为DNA后再复制增殖,与该病毒的增殖过程不同,A正确;
B、RNA为单链,+RNA到-RNA的过程中遵循碱基互补配对原则,该过程中+RNA中嘌呤与嘧啶的比值与-RNA中的不一定相等,B错误;
C、①是翻译过程,病毒无细胞结构,该过程在宿主细胞的核糖体中完成,C正确;
D、病毒遗传信息的传递过程遵循中心法则,D正确。
故选B。
20. 如图为黄花蒿细胞中青蒿素的合成途径。酵母细胞可以合成FPP但无法形成青蒿素,下列说法正确的是( )
A. 过程①需要的DNA聚合酶通过核孔进入细胞核
B. 同种密码子决定不同的氨基酸可以提高过程②的效率
C. 酵母细胞无法合成青蒿素可能与其细胞内缺乏ADS酶基因有关
D. ①②过程中碱基互补配对的方式完全相同
【答案】C
【分析】分析题图:图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径,青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶。虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程,酵母细胞只能合成FPP合成酶,不能合成ADS酶和CYP71AV1酶,因此其不能合成青蒿素。①是转录,②是翻译。
【详解】A、过程①以DNA为模板形成RNA,需要RNA聚合酶,DNA聚合酶参与DNA复制过程,A错误;
B、一种密码子只能决定一种氨基酸,但一种氨基酸可以有多种密码子,B错误;
C、青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶,由图可知,酵母细胞只能合成FPP合成酶,不能合成ADS酶和CYP71AV1酶,因此其不能合成青蒿素,C正确;
D、①是转录,碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G,②是翻译,碱基互补配对方式为A-U、C-G,两者的碱基互补配对的方式不完全相同,D错误。
故选C。
21. 下列关于基因突变的叙述正确的是( )
A. DNA分子中发生的碱基替换、增添或缺失均属于基因突变
B. 发生基因突变后,生物的性状不一定改变
C. 基因突变可发生在生物个体发育的任何时期,任何DNA上以及DNA的任何部位,因此基因突变具有普遍性
D. 基因突变一般可通过光学显微镜进行观察
【答案】B
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换,引起基因结构的改变。体现的主要特点有:普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性。基因突变是可遗传变异的三大来源之一,是生物变异的根本来源。
【详解】A、DNA分子中还含有非基因片段,如果碱基替换、增添或缺失发生在非基因片段上,则不属于基因突变,A错误;
B、发生基因突变后,生物的性状不一定改变,如二倍体生物如果基因型是AA,其中一个A发生突变,基因型为Aa,生物的性状未发生改变。如二倍体生物如果基因型是aa,其中一个a发生突变,基因型为Aa,生物的性状发生改变,B正确;
C、基因突变可以发生在生物个体发育任何时期,可以发生在细胞内不同的DNA分子上,以及同一个DNA分子的不同部位,这种特点体现的是基因突变具有随机性,C错误;
D、光学显微镜无法观察到基因,因此,基因突变无法通过光学显微镜进行观察,D错误。
故选B。
22. 端粒是染色体末端的特殊结构,由非转录DNA序列以及一些结合蛋白组成,可保护染色体免受损伤,还具有避免染色体与染色体之间的末端融合的功能。端粒酶能够延长细胞分裂过程中缩短的端粒,癌细胞中端粒酶活性较正常细胞高,使得其能逃避衰老,持续保持分裂能力。下列叙述错误的是( )
A. 在端粒DNA序列缩短后,端粒内侧正常基因的DNA序列可能会受到损伤
B. 端粒受损未得到及时修复的细胞在分裂过程中更容易发生染色体数目的改变
C. 人体正常细胞不能持续保持分裂能力的原因是不具有合成端粒酶的基因
D. 可以通过抑制癌细胞中端粒酶的活性,从而对癌症进行治疗
【答案】C
【分析】端粒酶中含有RNA和蛋白质,与端粒的化学成分最相近的细胞器是核糖体,端粒酶能以其RNA组分为模板,合成端粒重复序列,即以RNA为模板逆转录形成DNA,类似于逆转录过程。
【详解】A、端粒是染色体末端的特殊结构,可保护染色体免受损伤,当端粒DNA序列缩短后.端粒内侧正常基因的DNA序列可能会受到损伤,A正确;
B、由题意可知,端粒受损未得到及时修复的细胞中可能出现染色体末端融合的现象,导致染色体数目发生改变,B正确;
C、人体的正常细胞中具有合成端粒酶的基因,正常细胞存在着抑制细胞无限增殖的复杂机制,使正常细胞不能保持持续分裂能力,C错误;
D、可以通过抑制癌细胞中端粒酶的活性,使癌细胞失去连续分裂的能力,从而对癌症进行治疗,D正确。
故选C。
23. 下列生物实验处理和方法中正确的是( )
A. 低温诱导染色体加倍实验中,用卡诺氏液对细胞进行固定后直接进行解离
B. 肺炎链球菌体外转化实验的结论为DNA 才是使R 型菌产生稳定遗传的转化因子
C. 科学家利用放射性同位素标记技术,证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D. 模拟减数分裂中非同源染色体自由组合的实验至少需要一对同源染色体
【答案】B
【分析】(1)观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
(2)低温诱导染色体数目加倍实验:
1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
【详解】A、低温诱导染色体加倍实验中,用卡诺氏液对细胞进行固定后需要用95%的酒精洗去固定液,A错误;
B、肺炎链球菌体外转化实验的结论为DNA 才是使R 型菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是转化因子,B正确;
C、科学家运用同位素示踪技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制,该实验中运用的同位素不具有放射性,C错误;
D、模拟减数分裂中非同源染色体自由组合的实验至少需要两对同源染色体,D错误。
故选B。
24. 已知普通小麦是六倍体,含42条染色体,将普通小麦和黑麦(二倍体,2n=14)杂交获得不育的F1,F1经加倍后获得八倍体小黑麦。下列叙述中错误的是()
A. 普通小麦单倍体植株的体细胞含21条染色体
B. 离体培养普通小麦的花粉,产生的植株表现高度不育
C. F1减数分裂产生的配子含有2个染色体组14条染色体
D. 八倍体小黑麦减数分裂时,来自同一物种的同源染色体联会
【答案】C
【分析】单倍体是由配子直接发育形成的,其体细胞中染色体数目只有本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、普通小麦是六倍体,含42条染色体,所以普通小麦单倍体植株的体细胞含21条染色体,A正确;
B、离体培养普通小麦的花粉得到的植株是单倍体,含有普通小麦的3个染色体组,在减数分裂联会时会发生紊乱,不能产生正常的配子,因此不可育,B正确;
C、F1含有普通小麦的3个染色体组和黑麦的1个染色体组,在减数分裂联会时会发生紊乱,不能产生正常的配子,C错误;
D、八倍体小黑麦减数分裂时,含有普通小麦的6个染色体组和黑麦的2个染色体组,在减数分裂过程中,来自同一物种的同源染色体联会,D正确。
故选C。
25. 如图为两种西瓜的培育过程,A—L分别代表不同的过程或操作。下列有关说法锚误的是( )
A. 培育三倍体无子西瓜依据的原理是染色体数目变异
B. A和L两个过程均需用秋水仙素处理种子,抑制着丝粒分离,使染色体加倍
C. 通过K、L过程得到纯合二倍体的优点是育种周期短
D. 图中B、C、H、K过程可发生基因重组
【答案】B
【分析】据图分析,AL表示秋水仙素处理,BC表示减数分裂,DE、IJ表示受精作用,F表示有丝分裂,G表示用二倍体的花粉刺激三倍体植株的柱头形成无子西瓜,K表示花药离体培养。
【详解】A、培育无子西瓜的育种方法为多倍体育种,依据的原理是染色体数目变异,A正确;
B、A需用秋水仙素处理种子,L需用秋水仙素处理单倍体幼苗,B错误;
C、K、L的育种方法是单倍体育种,最大的优点是明显缩短育种年限,即育种周期短,C正确;
D、基因重组发生在减数分裂形成配子时,图示A-L各时期中发生基因重组的时期为B、C、H、K,D正确。
故选B。
26. 人类遗传病是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。如图为人类各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险。下列相关叙述错误的是( )
A. 遗传病并不都是由基因突变导致
B. 染色体异常遗传病在胎儿期高发可能与环境因素有关
C. “调查人群中的遗传病”时,宜选择多基因遗传病作为调查对象
D. 遗传咨询和产前诊断在一定程度上能有效预防遗传病的产生和发展
【答案】C
【分析】(1)遗传病的监测和预防:①产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。②遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。③禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。
(2)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
【详解】A、单基因遗传病和多基因遗传病都是由基因突变引起遗传物质改变而导致的,染色体异常遗传病则是由染色体变异引起的遗传物质改变而造成的,A正确;
B、环境因素可能导致胎儿期发生染色体变异,因此,染色体异常遗传病在胎儿期发病率高,B正确;
C、多基因遗传病在成年以后发病率较高,但受环境因素影响较大,不适合用于遗传病的调查,因此该调查实验一般选择单基因遗传病作为遗传病调查对象,C错误;
D、遗传咨询和产前诊断能在一定程度上有效预防遗传病的产生和发展,为人类素质提高作保障,D正确。
故选C。
27. 化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等在研究生物进化过程中起了重要的作用。下列有关生物进化的叙述,错误的是( )
A. 已经发现的大量化石证据支持达尔文的共同由来学说
B. 鲸的鳍和蝙蝠的翼的内部结构模式一致,说明它们是由共同的祖先进化而来的
C. 人和鱼的胚胎发育都经历了有鳃裂及有尾的阶段,可以用人和鱼有共同祖先来解释
D. 亲缘关系越近的生物,在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面的共同特征越少
【答案】D
【分析】在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越晚近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多,因此证明生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
【详解】A、已经发现的大量化石证据支持达尔文的共同由来学说,A正确;
B、鲸的鳍和蝙蝠的翼虽然具有不同的外形,功能也不尽相同,但却有相同的基本结构,且它们的来源也相同,说明它们都是由共同的原始祖先进化而来的,B正确;
C、人和鱼的胚胎发育都经历了有鳃裂及有尾的阶段,可以用人和鱼有共同祖先来解释,C正确;
D、亲缘关系越近的生物,在细胞代谢、DNA的结构与功能等方面的共同特征越多,D错误。
故选D。
28. 适应是生物在生存斗争中为适应环境条件而形成一定性状的现象。后期适应是生物由于已经存在某些变异而得以生存后,在新的条件下发生新的有利变异从而加强了适应。下列叙述错误的是( )
A. 可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形成的必要条件
B. 适应具有普遍性,生物的形态结构、生理机能、行为习性等均存在适应现象
C. 适应具有相对性,根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
D. 后期适应中新的条件导致了新的有利变异的产生
【答案】D
【分析】适应的普遍性和相对性:
(1)普遍性:
含义:生物体的形态结构适合干完成一定的功能;生物体形态结构及其功能适合干该生物在一定环境中生存和繁殖。
原因:自然选择。
(2)相对性的原因:遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。
【详解】A、在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型,A正确;
B、适应普遍存在于自然界,包括生物的形态结构、生理机能、行为习性等各方面,B正确;
C、适应是指生物对环境的适应,即是生物的结构特性与环境的适应性,也包括生物的结构和功能相适应,适应相对性的根本原因是由于遗传物质的稳定性决定的性状的稳定性与环境不断变化之间的矛盾,C正确;
D、后期适应中突变和基因重组引起新的有利变异的产生,D错误。
故选D。
29. 桦尺蛾体色由一对等位基因控制,黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪时,某工业区的树干上长满了浅色的地衣,随着工业的发展,工厂排出的煤烟使地衣不能生长,树皮被熏成黑褐色。下表是某工业区桦尺蛾基因频率的相关变化,下列叙述正确的是( )
A. 对桦尺蛾来说,自然选择过程中直接选择的是个体的基因型
B. 桦尺蛾种群发生了进化,因为该种群的基因型频率发生了改变
C. 决定桦尺蛾进化方向的是可遗传变异,包括突变和基因重组
D. 自然界中某个种群虽然发生了进化,但不一定形成新物种
【答案】D
【分析】最初种群s基因频率高的原因是浅桦尺蛾(ss)与环境色彩一致,不易被鸟类所食。后来由于桦尺蛾栖息地变成黑褐色,利用黑色型个体生存,导致S基因频率升高,这一事实充分说明了种群中产生变异是不定向的,经过长期的自然选择,不利变异被淘汰,有利变异得到积累,从而使种群发生定向改变,导致生物朝一定方向缓慢进化。
【详解】A、自然选择过程中直接选择的是个体的表型,A错误;
B、桦尺蛾种群发生了进化,是因为该种群的基因频率发生了改变,而不是基因型频率发生改变,B错误;
C、决定桦尺蛾进化方向的是自然选择,可遗传变异为生物进化提供原材料,C错误;
D、生殖隔离的形成标志新物种的形成,进化不一定形成生殖隔离,D正确。
故选D。
30. 科考人员对泰山不同海拔高度的鸟类分布情况进行研究,绘制了该地区鸟类的进化及分布图(数字代表不同物种的鸟类)。下列说法正确的是( )
A. 种群分布区域的扩大是该地区鸟类新物种形成的关键因素
B. 该地区鸟类进化的过程实际上是鸟类与鸟类之间协同进化的过程
C. ②③利用的生物和非生物资源相同,其中的每个个体都是进化的基本单位
D. ①⑤的亲缘关系比较近,说明海拔高度对不同种群的基因频率演化方向无影响
【答案】A
【分析】(1)现代生物进化理论认为:生物进化的基本单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变;变异为生物进化提供原材料,不能决定生物进化的方向,生物进化的方向由自然选择决定;隔离是新物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
(2)生物的进化是共同进化,通过漫长的共同进化形成生物多样性,生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
【详解】A、由图可知,种群分布区域的扩大会导致生殖隔离的形成,是该地区鸟类新物种形成的关键因素,A正确;
B、该地区鸟类进化的过程实际上是不同物种间、鸟类与环境之间协同进化的过程,B错误;
C、分析演化图示可知,四个物种中②③由同一物种形成不同物种的时间最晚,其亲缘关系最近,但其生活的区域不同,利用的生物和非生物资源也不相同,生物进化的基本单位不是个体,而是种群,C错误;
D、由图可知,①⑤的亲缘关系比较远,说明海拔高度对不同种群的基因频率演化方向具有一定影响,D错误。
故选A。
二、非选择题(共40分)
31. 某XY型性别决定的雌雄异株植物中,所有开白花的植株均为雄株。为探究该植物花色的遗传方式,研究小组选择4株植物(雌雄各2株)进行两组杂交实验,结果如下表所示。请回答下列相关问题:
(1)请根据实验结果进行合理的推理:
①控制该植物花色遗传的基因位于____(填“常染色体”或“性染色体”)上。
②白花性状至少由____对等位基因控制,____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传定律。
(2)依据上述假说,杂交组合二亲本红花雄株的基因型为____(注:该性状若由一对基因控制,用A、a表示,若由两对基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。F2雄株红花个体中纯合子所占的比例为____。
(3)从F1和F2中选择植株,设计测交实验验证上述假说:
①实验方案:____。
②支持该假说的预期结果:____。
【答案】(1)①. 常染色体 ②. 2 ③. 遵循
(2)①. AABB或AAbb或aaBB ②. 1/5
(3)①. 让F2中的白花雄株与F1中的雌株交配,统计子代花色的表型及比例(合理即可)②. 子代雌株均开红花,雄株中红花∶白花=3∶1(或子代植株的花色中红花∶白花=7∶1)(合理即可)
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。
(1) ①由题意知,该植物群体中,所有开白花的植株均为雄株,所以基因不可能位于X染色体上,而表格中,子二代雄株既有白花个体也有红花个体,且红花:白花=15:1,因此不可能位于Y染色体上,因此该植物花的颜色虽然与性别有关,但是基因不位于性染色体上,因此不是伴性遗传,推测位于常染色体上,该植物花色遗传属于从性遗传。
②由表格信息可知,两个杂交组合的子二代的雄株中的红花和白花比例都15:1,为9:3:3:1的变式,说明该花的颜色至少由2对等位基因控制,遵循孟德尔的遗传定律。
(2)雌株无论是何种基因型均为红花,雄株只有aabb表现为白花,其它基因型均为红花。表格中子二代的雄株中的红花和白花比例都15:1,说明F1的基因型为AaBb,因此杂交组合二亲本基因型可以是红花雄株AABB和雌株红花aabb杂交,也可以是红花雄株AAbb和红花雌株aaBB杂交,还可以是红花雄株aaBB和红花雌株AAbb杂交,因此杂交组合二亲本红花雄株的基因型为AABB或AAbb或aaBB)。F1的基因型为AaBb,F2雄株红花个体基因型为A_B_、A_bb、aaB_,其中纯合子为AABB、AAbb、aaBB,纯合子所占的比例为1/5。
(3) 测交指的是待测个体和隐形纯合子杂交,雌株均为红花无法判断基因型,因此选择白花雄株(aabb),为了验证花色由两对等位基因控制,遵循自由组合定律,且花色遗传为从性遗传,选择的另一个亲本为AaBb,表型为红花雌株。因此实验方案是让F2中的白花雄株与F1中的雌株交配,统计子代花色的表型及比例。AaBb×aabb后代的基因型及比例是AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,若雌株都开红花,雄株开红花的植株:开白花的植株=3:1(红花植株:白花植株=7:1),则假说成立。
32. 图甲为某种真菌细胞中有关物质合成示意图,①~⑤表示生理过程,据图分析回答:
(1)由图甲可知,真菌细胞中转录发生的场所是______。图乙中决定缬氨酸的密码子是______。
(2)图甲的过程③中,不同核糖体最终合成的肽链______(填“相同”或“不相同”),一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______。
(3)miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序RNA,它可组装进沉默复合体,识别某些特定的mRNA(靶RNA)进而调控基因的表达(如图乙)。由图乙推测,miRNA可能的作用原理是通过引导沉默复合体______,进而阻止基因表达的______过程继续进行。
【答案】(1)①. 细胞核、线粒体 ②. GUC
(2)①. 相同 ②. 就能迅速合成大量蛋白质(多肽链)
(3)①. 干扰tRNA识别密码子(阻止tRNA与mRNA的结合)②. 翻译
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
(1)由图可知,真菌细胞中转录发生的场所有细胞核和线粒体。①为DNA的复制过程,该过程需要解旋酶和DNA聚合酶等催化,决定氨基酸的密码子位于mRNA上,所以决定缬氨酸的密码子为GUC。
(2)过程③为翻译过程,该过程中一个mRNA上结合多个核糖体,所以不同核糖体最终合成的肽链相同,这样可以在短时间内合成大量多肽链,提高蛋白质的合成效率。
(3)RNA是转录的产物,miRNA是也是转录的产物,miRNA不参与蛋白质的编码,但是miRNA通过识别靶RNA并与之结合,通过引导沉默复合体干扰tRNA识别密码子,进而阻止翻译过程。
33. 如图1、2分别为DNA分子结构及复制示意图。请据图回答下列问题:
(1)1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。该模型认为:DNA分子中的____交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。图l中由①②③构成的④称为____。
(2)从图2可以看出,DNA复制有多个起点,其意义在于____,图中所示的A酶为____酶,作用于DNA结构中的氢键。DNA复制所需基本条件主要包括____(至少答出两点)等。
(3)若在一单链中(A1+T1)/(G1+C1)=n,则在另一条互补链中相应碱基比例为____,在整个DNA分子中相应碱基比例为____。
【答案】(1)①. 脱氧核糖与磷酸 ②. 鸟嘌呤脱氧核苷酸
(2)①. 提高了复制速率(合理即可)②. 解旋 ③. 模板、酶、原料和能量
(3)①. n ②. n
【分析】DNA复制:复制开始时,在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸,同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
(1) DNA分子中的脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架。图1中由①磷酸、②脱氧核糖、③鸟嘌呤构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸,是DNA的基本组成单位之一。
(2)DNA复制从多个起点开始,能提高复制速率。图中所示的A酶为解旋酶,作用于碱基之间的氢键,使DNA双螺旋结构打开。DNA复制所需基本条件主要包括模板、酶、原料和能量等。
(3)设另一条链中A、T、C、G为A2、T2、C2、G2,根据碱基互补配对原则,A1=T2、T1=A2、C1=G2、G1=G2,则在另一条互补链中相应碱基比例为(A2+T2)/(G2+C2)=n,在整个DNA分子中相应碱基比例为(A1+T1+A2+T2)/(G1+C1+G2+C2)=n。
34. 一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为该地1万多年以来湖泊的变化示意图。
(1)现今,D湖中的___称为鳉鱼种群的基因库:现代生物进化理论认为___为生物的进化提供原材料。
(2)有人将现在四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b之间存在___,它们属于两个___。
(3)在距今5000年前.A湖的浅水滩生活着甲水草(二倍体),如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草,经基因组分析,甲、乙两水草完全相同;经染色体组分析,甲水草含有18对同源染色体,乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是___。
(4)如果C湖泊中鳉鱼c体色有黑色和浅灰色,其为一对相对性状,该种群处于平衡状态时黑色基因A的频率为50%。环境发生变化,鳉鱼c种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则一年后A的基因频率为___(保留一位小数),说明该种群___(填“是”或“否”)发生了进化。
【答案】(1)①. 所有鳉鱼所含有的全部基因 ②. 突变和基因重组
(2)①. 生殖隔离 ②. 物种
(3)低温导致甲水草幼苗或萌发的种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成乙水草(合理即可)
(4)①. 52.4% ②. 是
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
(1)基因库是指种群中所有个体所含的全部基因,因此D湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料。
(2)生殖隔离是指不同种群之间在自然条件下不能交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代,故A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明二者之间存在生殖隔离,它们属于2个物种。
(3)水草乙的染色体组数是水草甲的2倍,属于多倍体,自然条件下多倍体产生的原因可能是低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成四倍体水草乙。
(4) 如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色,黑色基因A的基因频率为50%,则a的基因频率=1-50%=50%,浅灰色鳉鱼aa=50%×50%=25%,黑色鳉鱼AA占25%,Aa占50%。 环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,则AA、Aa为原种群的27.5%、55%,aa的个体数量减少10%,为原来的22.5%,此时AA:Aa:aa=11:22:9,A的基因频率为(11/42+22/42×1/2)×100%≈52.4%。 A种群基因频率由50%变为52.4%,说明该种群发生了进化。
染色体编号
甲个体(aaBbDd)基因的位置情况
乙个体(AaBbdd)基因的位置情况
6号染色体
aa
Bb
Aa
Bb
8号染色体
Dd
dd
时间
19世纪中叶
20世纪中叶
基因频率
S
5%
95%
s
95%
5%
杂交组合
F1的表现型及比例
F2的表现型及比例
一
白花雄株×红花雌株
均红花
雌株全开红花;雄株中,红花:白花=15:1
二
红花雄株×红花雌株
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