福建省莆田第二十五中学2023-2024学年高一下学期期中考试生物试题(原卷版+解析版)
展开完卷时间:75分钟满分:100分
一、选择题(共50分)
1. 下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是( )
A. 后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离
B. 不同环境下,生物的基因型相同,表现型不一定相同
C. 一对同源染色体的相同位置上存在的两个基因是等位基因
D. 狗的白毛与黑毛,兔的长毛和卷毛是相对性状
【答案】B
【解析】
【分析】性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,即杂种自交后代中有显性和隐性性状同时出现的现象。
【详解】A、在杂种自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离,A错误;
B、生物的表现型是由基因型与环境共同决定的,因此在不同环境下,生物的基因型相同,表现型不一定相同,B正确;
C、一对同源染色体的相同位置上存在的两个基因是等位基因或相同基因,C错误;
D、狗的白毛与黑毛是相对性状, 但兔的长毛和卷毛不属于同一种性状,不是相对性状,D错误。
故选B。
2. 下列关于核酸与遗传物质关系的描述中, 错误的是( )
A. 只含有 RNA 的生物, 遗传物质是 RNA
B. 只含有 DNA 的生物, 遗传物质是 DNA
C. 既有 DNA 又有 RNA 的生物, 遗传物质是 DNA 和 RNA
D. 既有 DNA 又有 RNA 的生物,遗传物质是 DNA 而不是 RNA
【答案】C
【解析】
【分析】1、核酸是一切生物的遗传物质;
2、有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA;
3、病毒只含一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、只含有RNA的生物,属于RNA病毒,遗传物质是RNA,A正确;
B、只含有DNA的生物,属于DNA病毒,遗传物质是DNA,B正确;
CD、既有DNA又有RNA的生物,属于细胞生物,则遗传物质是DNA不是RNA,C错误、D正确。
故答案为:C。
3. 下列关于减数分裂形成生殖细胞过程的描述,错误的是( )
A. DNA复制一次,细胞分裂两次
B. 一个卵原细胞经减数分裂可产生4个卵细胞
C. 次级卵母细胞的细胞质分配不均等
D. 初级精母细胞中可能发生同源染色体的联会
【答案】B
【解析】
【分析】动物的卵细胞和精子的形成过程大致是相同的,但是也有不同的:(1)一个初级精母细胞经过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞,而一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个第一极体;(2)两个次级精母细胞经过减数第二次分裂形成四个精细胞,而一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个第一极体,同时第一极体形成两个第二极体;(3)精细胞需要经过变形才能形成精子,而卵细胞不需要变形;(4)精子的形成中两次细胞质均是均等分裂的,而卵细胞中除了减数第二次分裂中第一极体分裂时均等的,其他的分裂都是不均等的。
【详解】A、卵细胞是通过减数分裂形成的,其形成过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,A正确;
B、一个卵原细胞减数分裂形成1个卵细胞和3个极体,B错误;
C、次级卵母细胞的细胞质分配不均等,形成一个卵细胞和一个极体,C正确;
D、减数第一次分裂前期初级精母细胞中可能发生同源染色体的联会,D正确。
故选B。
4. 有关同源染色体与四分体的叙述,正确的是( )
A. 联会后的一对同源染色体称为四分体
B. 同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
C. 四分体时期可能发生姐妹染色单体间的交叉互换
D. X染色体和Y染色体不是同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期: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交叉互换;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)减数第二次分裂过程: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:着丝点/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。
2、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、四分体是由同源染色体两两配对形成的,因此每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体,A正确;
B、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,B错误;
C、四分体时期,联会的同源染色体间相邻的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换,C错误;
D、X染色体和Y染色体也是一条来自父方,一条来自母方,属于同源染色体,D错误。
故选A。
5. 下列关于DNA复制的叙述,错误的是( )
A. DNA复制时以DNA的两条链作为模板
B. DNA复制时以4种游离的核糖核苷酸为原料
C. DNA复制过程需要消耗能量
D. DNA分子的复制方式是半保留复制
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制:(1)DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;(2)DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);(3)DNA复制过程:边解旋边复制;(4)DNA复制特点:半保留复制;(5)DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA;(6)DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、DNA复制时以DNA分子的两条链分别作模板,进行边解旋边复制,A正确;
B、DNA的原料是脱氧核糖核苷酸,DNA复制时以4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料,B错误;
C、DNA复制过程需要消耗能量,该能量主要来自细胞的呼吸,C正确;
D、DNA分子的复制方式是半保留复制,即每个子代DNA都有一条链来自模板,D正确。
故选B。
6. 基因是有遗传效应的DNA片段。下列关于基因和染色体关系的表述,正确的是( )
A. 染色体是由基因和DNA组成B. 一条染色体上只有一个基因
C. 一条染色体上可能含有2个DNA分子D. DNA的任意片段都是基因
【答案】C
【解析】
【分析】基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
【详解】A、染色体由DNA和蛋白质组成,A错误;
B、一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,B错误;
C、一条染色体上可能含有2个DNA分子(DNA复制后到着丝粒/着丝点分裂前),C正确;
D、DNA有遗传效应的片段才是基因,D错误。
故选C。
7. 基因的自由组合定律体现在下图中哪个过程( )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌雄配子随机结合子代9种遗传因子的组合形式4种性状组合
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】1、根据题意和图示分析可知:①表示减数分裂形成配子的过程;②表示雌雄配子随机结合产生后代的过程(受精作用);③表示子代基因型种类数;④表示子代表现型种类数。
2、基因分离定律的实质是:等位基因随着同源染色体的分开而分离;基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期同源染色体分离和非同源染色体自由组合,也就是形成配子的时期,而图中属于形成配子的时期只有①--减数分裂的过程。
【详解】基因自由组合定律的实质是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;发生的时间为减数第一次分裂后期同源染色体分离时。所以基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时,其基因的自由组合定律应发生于①即产生配子的过程中,A正确,BCD错误。
故选A。
8. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是( )
A. 生物的性状是由遗传因子决定的
B. 若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代中两种性状比接近1∶1
C. 由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
D. 若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1
【答案】B
【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、生物的性状是由遗传因子决定的,生物体细胞中遗传因子成对存在,这是假说的内容之一,A错误;
B、若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状比例接近1:1,这属于演绎推理,不属于假说内容,B正确;
C、由F2出现了3:1推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离,这是假说的内容之一,C错误;
D、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果,而不是推测F2中三种遗传因子组成的个体比例,D错误。
故选B。
9. 水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性。让高秆抗稻瘟病的水稻和矮秆抗稻瘟病的水稻杂交,子代中矮秆抗稻瘟病的水稻所占比例为3/8。据此推测,该亲本组合的基因型是( )
A. DdRr×ddRRB. DdRr×ddRrC. DDRr×ddRrD. DdRR×ddRR
【答案】B
【解析】
【分析】自由组合定律的实质: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。
【详解】让高秆抗稻瘟病的水稻(D_R_)和矮秆抗稻瘟病的水稻(ddR_)杂交,子代中矮秆抗稻瘟病的水稻(ddR_)所占比例为3/8,说明子代中矮秆的水稻(dd)所占比例为1/2、抗稻瘟病的水稻(R_)所占比例为3/4,进而推知双亲的基因型分别为DdRr和ddRr,B正确,ACD错误。
故选B。
10. 下列有关减数分裂与受精作用的叙述,正确的是( )
A. 人类的次级精母细胞中只有0或1条Y染色体
B. 受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
C. 受精作用实现了基因自由组合,从而导致有性生殖后代的多样性
D. 减数分裂与受精作用使亲子代体细胞中染色体数目保持一致
【答案】D
【解析】
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期: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交叉互换;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)减数第二次分裂过程: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:着丝点分裂,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。
2、减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要。
【详解】A、人的次级精母细胞处于减数第二次分裂后期时,没有Y染色体或含有2条Y染色体,因此人类次级精母细胞中的含有Y染色体的条数为0、1或2,A错误;
B、受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方,B错误;
C、基因的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,受精作用过程中不会发生基因的自由组合,C错误;
D、减数分裂导致配子中染色体数目减半,受精作用使受精卵中染色体数目恢复体细胞中的数目,这两个过程保证了亲子代个体的体细胞中染色体数目保持一致,D正确。
故选D。
11. 金鱼草的花色有红色、粉色、白色,由一对等位基因(A/a)控制。现选用粉花植株分别与红花、白花、粉花植株杂交,结果如下。
粉色×红色→398粉色,395红色; 粉色×白色→200粉色,205白色;
粉色×粉色→98红色,190粉色,94白色。下列相关叙述,错误的是( )
A. 白花个体的基因型是aa,红花个体的基因型是AA
B. 白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株
C. 红花个体和白花个体杂交,后代全部是粉花个体
D. 可用粉花植株与白花植株杂交验证基因的分离定律
【答案】A
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、根据题意,金鱼草的花有红色、粉色和白色,由一对等位基因控制;粉色×粉色→98红色,190粉色,94白色,即后代中红色:粉色:白色=1:2:1,可知粉色为杂合子,红色和白色均为纯合子,但不能确定红色和白色谁是显性纯合子或谁是隐性纯合子,A错误;
B、白花植株是纯合子,故白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株,B正确;
C、红花个体和白花个体都是纯合子,故红花个体和白花个体杂交,后代全部是粉花个体,C正确;
D、粉花植株与白花植株杂交,后代粉色:白色=1:1,,可验证基因的分离定律,D正确。
故选A。
12. 人的性染色体形态如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 人类的红绿色盲基因位于Ⅰ区段上
B. 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. X染色体上的基因在Y染色体上不一定有等位基因
D. 男性体内所有细胞都含有Y染色体
【答案】D
【解析】
【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、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,A正确;
B、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,B正确;
C、X染色体上的基因,若位于X和Y染色体的Ⅱ区段上,则在Y染色体上有等位基因或相同基因,若位于X染色体的Ⅰ区段上,则在Y染色体上一定没有等位基因,C正确;
D、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,D错误。
故选D。
13. 在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述不正确的是( )
A. F1能产生四种比例相同的雄配子
B. F2中圆粒和皱粒之比接近3:1,符合分离定律
C. F1产生遗传因子组成YR的卵细胞和YR的精子数量之比为1:1
D. F2出现9种基因型,4种表型的个体,表型比例约为9:3:3:1
【答案】C
【解析】
【分析】两对相对性状的黄色圆粒豌豆实验,遵循基因的自由组合定律:F1黄色圆粒豌豆YyRr,在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,能产生4种配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
【详解】A、F1能产生四种比例相同的雄配子,即YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,A正确;
B、F2中圆粒和皱粒之比接近3∶1,符合分离定律,说明圆粒和皱粒受一对等位基因控制,B正确;
C、F1产生基因型YR的卵细胞数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,二者之间不成比例,C错误;
D、 F2出现9种基因型,4种表型的个体,黄色圆粒Y_R_∶黄色皱粒Y_rr∶绿色圆粒yyR_∶绿色皱粒yyrr=9∶3∶3∶1,D正确。
故选C。
14. 下列有关生命科学研究方法与发展过程的叙述,错误的是( )
A. 摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过假说—演绎法证明基因在染色体上
B. 艾弗里所进行的肺炎链球菌转化实验中,自变量的控制主要遵循了加法原理
C. 沃森和克里克研究DNA分子结构时,主要运用了物理模型建构的方法
D. 科学家在证明DNA半保留复制的实验中运用了同位素标记技术和离心技术
【答案】B
【解析】
【分析】1958年,生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术和密度梯度离心法成功证实了DNA分子的复制方式为半保留复制。
【详解】A、摩尔根等人用"假说—演绎法"证明了控制果蝇红、白眼的基因位于X染色体上,即证明了基因位于染色体上,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验,加入不同酶的目的逐渐排除各种物质的作用,是利用减法原理来控制自变量,B错误;
C、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,C正确;
D、1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,运用15N同位素标记技术,设计了一个巧妙证明DNA复制方式的实验,此实验中还用到了密度梯度离心技术,D正确。
故选B。
15. 甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况,则根据系谱图判断,可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】X染色体上隐性基因决定的遗传病常表现出来的特点是:女患者的父亲和儿子都是患者,男性发病概率高于女性发病概率。
【详解】若为由X染色体上隐性基因决定的遗传病,则甲、乙、丙三个遗传系谱图表示的发病情况都可成立;若d为由X染色体上隐性基因决定的遗传病,父亲未患病,则女儿不可能为患者,即丁遗传系谱图反映的遗传病不是由X染色体上隐性基因决定的遗传病。综上,ABC错误,D正确。
故选D。
16. 如图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的流程图,有关该实验的表述正确的是( )
A. 实验中噬菌体是用含35S的培养基直接培养并标记的
B. T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
C. 35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,若搅拌不充分,上清液中的放射性会降低
D. 32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、噬菌体是病毒,只能用活细胞培养,不能用培养基直接培养,A错误;
B、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,B错误;
C、35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,若搅拌不充分,含35S的噬菌体蛋白质外壳会随细菌进入沉淀物中,从而导致上清液的放射性降低,C正确;
D、32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长或过短都会增加上清液的放射性,D错误。
故选C。
17. 正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,使DNA呈伸展状态,且SSB在复制过程中可以重复利用。下列与SSB功能相关的推测合理的是( )
A. SSB是一种解旋酶
B. SSB与单链的结合将有利于DNA复制
C. SSB与DNA单链结合后不能分开
D. SSB与单链结合遵循碱基互补配对原则
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,A错误;
B、根据题干信息,SSB与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,将利于DNA复制,B正确;
C、根据题干信息,SSB在复制过程中可以重复利用,说明SSB与DNA单链既可结合也可分开,C错误;
D、根据题干信息,SSB是一种DNA结合蛋白,不含有碱基,与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原则,D错误。
故选B。
18. .基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交,按自由组合规律遗传,F2中基因型和表现型的种类数及显性纯合子的概率依次是 ( )
A. 18,6,1/32B. 27,8,1/32
C. 27,8,1/64D. 18,6,1/64
【答案】C
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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】基因型为 AABBCC 和 aabbcc 的两种豌豆杂交得F1,F1的基因型为AaBbCc,由于相关基因的遗传符合基因的自由组合定律,因此,要求F2代基因型、表现型的种类数以及显性纯合子的概率,可以分析其中的一对,然后用乘法原理即可,按照完全现象考虑,如Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa;显然Aa自交产生的后代的基因型和表现型种类数分别是3和2,其中显性纯合子的比例是1/4,由于F1中有三对等位基因,且符合基因自由 组合定律,则F1自交产生的F2中基因型和表现型的种类数及显性纯合子的概率依次为33=27、23=8、(1/4)3=1/64,C正确。
故选C。
19. 微卫星DNA(STR)是真核细胞基因组中含有高度重复序列的DNA.富含A—T碱基对,不同个体的STR具有明显的差异。下列有关STR的说法错误的是( )
A. 不同生物STR序列不同体现了DNA具有多样性
B. STR序列彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种碱基
C. 相对于其他DNA序列,STR序列结构的稳定性较高
D. STR序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】DNA 分子的稳定性,主要表现在 DNA 分子具有独特的双螺旋结构; DNA 分子的多样性主要表现为构成 DNA 分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序;特异性主要表现为每个 DNA 分子都有特定的碱基序列。
【详解】A 、由于碱基对的排列顺序不同,导致不同生物的 STR 不同,体现了 DNA 具有多样性,A 正确;
B 、STR 是 DNA 分子,彻底水解后可以得到6种小分子物质,即4种碱基(A、T、G、C)、磷酸、脱氧核糖,B正确;
C 、 STR 的 A - T 碱基对所占的比例较多,而 A 与 T 之间形成两个氢键, G 与 C 之间形成三个氢键,相对于其他同长度 DNA 氢键的数目相对较少,所以 STR 的稳定性可能较差, C 错误;
D 、由于不同个体的 STR 具有明显的差异, STR 序列可作为遗传标记基因用于个体鉴定, D 正确。
故选C。
20. 细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①-⑤为可能的结果,下列叙述错误的是( )
A. 第一次分裂的子代DNA应为⑤B. 第二次分裂的子代DNA应为①
C. 第三次分裂的子代DNA应为③D. 亲代的DNA应为⑤
【答案】A
【解析】
【分析】半保留复制:亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板,复制完成后的子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链。
【详解】A、细菌的DNA被15N标记后,放在14N培养基中培养,复制1次形成2个DNA分子,每个DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,离心形成中带,即图中的②,A错误;
B、复制两次后形成了4个DNA分子,2个DNA分子都是一条链含有15N,另一条链含有14N,离心形成中带,另外2个DNA分子都只含有14N,离心形成轻带,即图中①,B正确;
C、随着复制次数增加(三次及三次以上),离心后都含有中带和轻带两个条带,轻带相对含量增加,即图中③,C正确;
D、细菌在15N培养基中繁殖数代后,细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,DNA分子的两条链都含有15N,离心形成重带,即图中的⑤,D正确。
故选A。
21. 下图所示DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N。下列有关说法错误的是( )
A. 解旋酶作用于③处,DNA聚合酶催化形成①处的化学键
B. 该DNA分子含有2个游离的磷酸基团,除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连
C. 若该DNA分子中一条链上G+C占该链碱基总数的56%,则无法确定整个DNA分子中T的含量
D. 把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA占1/8
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示DNA分子片段,部位①为磷酸二酯键;②处是碱基或脱氧核苷酸;部位③为氢键。
【详解】A、解旋酶作用于氢键,对应图中的③,DNA聚合酶催化形成①处的化学键磷酸二酯键,A正确;
B、该DNA分子为双链DNA分子,含有2个游离的磷酸基团,除此之外其余磷酸基团均与2个脱氧核糖相连,B正确;
C、若该DNA分子中一条链上G+C=56%,根据碱基互补配对原则,C=G=28%,则A=T=50%-28%=22%,C错误;
D、该DNA分子片段中一条链含15N,另一条链含14N把此DNA放在含14N的培养液中复制三代,得到8个DNA分子,根据DNA的半保留复制特点,子代中含15N的DNA占1/8,D正确。
故选C。
22. 下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,其中A,a、B、b表示细胞中的部分染色体。不考虑互换,下列相关说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁细胞中都存在同源染色体
B. 若甲细胞形成了一个基因型为aB的卵细胞,则三个极体的基因型为ab、AB、Ab
C. 丙细胞经减数分裂后产生的精子类型有4种
D. 该种动物的雌性个体内也可能观察到丁细胞
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,甲处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,其为初级卵母细胞,乙处于减数第二次分裂后期,为次级卵母细胞,丙处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,为初级精母细胞,丁处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞或第二极体。
【详解】A、由图可知,乙、丁处于减数第二次分裂后期,不存在同源染色体,A错误;
B、若甲细胞形成了一个基因型为aB的卵细胞,则三个极体的基因型为aB、Ab、Ab,B错误;
C、丙细胞经减数分裂后产生的精子类型有Ab、aB两种,C错误;
D、该种动物的雌性个体内也可能观察到丁细胞,即第二极体,D正确。
故选D。
23. 在家鼠的遗传实验中,一黑色家鼠与白色家鼠杂交(家鼠的毛色由两对等位基因控制且独立遗传),F1均为黑色。F1雌雄个体进行交配得F2,F2中家鼠的毛色情况为黑色∶浅黄色∶白色=9∶4∶3,则F2浅黄色个体中杂合子比例为
A. 1/3B. 2/3C. 1/4D. 1/2
【答案】D
【解析】
【分析】两对相对性状的杂交:AABB×aabb→AaBb9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb。
【详解】由题意可知,F2中家鼠的表现型及比例为黑色∶浅黄色∶白色=9∶4∶3,9∶4∶3由9∶3∶3∶1变形而来,可推测F1为双杂合子,故F2浅黄色个体中杂合子比例为2/4=1/2,D正确,ABC错误。故选D。
【点睛】将异常分离比9∶4∶3与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,推断子代相应表现型中杂合子的比例便可。
24. 下图是某单基因遗传病系谱图,其中2号不携带致病基因,下列分析正确的是( )
A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传或者常染色体隐性遗传
B. 6号和7号所生的儿子肯定不会患该遗传病
C. 1号和4号肯定携带有该病的致病基因
D. 3号和4号再生一个男孩正常的概率为1/4
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和系谱图分析可知:1号和2号均正常,但他们有一个患病的儿子(5号),即“无中生有为隐性”,说明该病为隐性遗传病,其中2号不携带致病基因,则该病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、1号和2号均正常,但他们有一个患病的儿子(5号),即“无中生有为隐性”,说明该病为隐性遗传病,其中2号不携带致病基因,则该病为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、因为5号患病,则1号是杂合子,则6号可能为致病基因携带者,则6号和7号所生的儿子可能会患该遗传病,B错误;
C、由于5号、8号患病,其致病基因分别来自1号和4号,故1号和4号肯定携带有该病的致病基因,C正确;
D、8号患病,假设用A、a表示,3号和4号的基因型分别为:XAY、XAXa,则3号和4号再生一个男孩正常的概率为1/2,D错误。
故选C。
25. 某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( )
A. 若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B. 若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型
C. 若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D. 若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,AYAY胚胎致死,因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、AA(鼠色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),据此分析。
【详解】A、若AYa个体与AYA个体杂交,由于基因型AYAY胚胎致死,则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型,A正确;
B、若AYa个体与Aa个体杂交,产生的F1的基因型及表现型有AYA(黄色)、AYa(黄色)、Aa(鼠色)、aa(黑色),即有3种表现型,B正确;
C、若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,产生的F1的基因型为AYa(黄色)、Aa(鼠色),或AYa(黄色)、aa(黑色),不会同时出现鼠色个体与黑色个体,C错误;
D、若1只黄色雄鼠(AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,产生的F1的基因型为AYA(黄色)、AA(鼠色),或AYA(黄色)、Aa(鼠色),则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体,D正确。
故选C。
二、非选择题(共4题,共50分)
26. 人眼的虹膜有褐色和蓝色,由等位基因A、a控制,如图是某家庭的遗传系谱图。据图分析回答。
(1)控制虹膜颜色的基因位于____染色体上,显性性状是____。
(2)Ⅱ1的基因型为____,Ⅰ1的基因型为____。
(3)Ⅱ2是纯合子的概率是____。若Ⅱ2与蓝眼女性婚配,生出蓝眼孩子的概率是____。
(4)假设Ⅱ2患红绿色盲,则他的色盲基因来自____(填“I1”或“I2”),未来他的色盲基因将遗传给____(填“女儿”或“儿子”)。
(5)控制色觉和虹膜颜色的基因,在遗传中____(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是____。
【答案】(1) ①. 常 ②. 褐眼
(2) ①. aa ②. Aa
(3) ①. 1/3 ②. 1/3
(4) ①. Ⅰ2 ②. 女儿
(5) ①. 遵循 ②. 控制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上(或控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上;控制虹膜颜色的基因位于常染色体上,控制红绿色盲的基因位于 X 染色体上)
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【小问1详解】
据图分析,双亲均为褐眼,子代出现蓝眼女孩,说明蓝眼是隐性性状,且由于II1的父亲性状表现不同,说明不是伴性遗传,故相关基因位于常染色体上。
【小问2详解】
显性性状是褐色,Ⅱ1为蓝眼个体,其基因型为aa,其双亲Ⅰ1是杂合子,基因型是Aa。
【小问3详解】
Ⅱ1为蓝眼个体,其基因型为aa,其双亲基因型都是Aa,则Ⅱ2是1/3AA、2/3Aa,是纯合子的概率是1/3;若Ⅱ2(1/3AA、2/3Aa)产生的配子是2/3A、1/3a,与蓝眼女性aa婚配,生出蓝眼孩子aa的概率是1/3。
小问4详解】
色盲为伴X隐性遗传,男性的X染色体来自母亲,假设Ⅱ2患红绿色盲,则其色盲基因来自母亲Ⅰ2;未来他的色盲基因将遗传给女儿,而传递给儿子的是Y染色体。
【小问5详解】
控制色觉和虹膜颜色的基因,一对在常染色体上,一对在X染色体上,两对基因独立遗传,所以两对基因在遗传时遵循自由组合定律。
27. 图1表示细胞分裂不同时期中每条染色体上的DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像;图3表示某双链DNA分子片段的平面结构示意图,请据图回答:
(1)图1中AB段形成的原因是____,CD段形成的原因是____。
(2)图2中____号细胞处于图1中的BC段。2号细胞含有____条染色单体,其产生的子细胞名称为____。
(3)图2的1~3号中的哪一个细胞正在发生同源染色体的分离与非同源染色体自由组合?____。这是孟德尔自由组合定律的细胞学基础。
(4)图3中③磷酸和④____交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架。⑤、⑥通过____连接形成碱基对,并且遵循____原则。
(5)图3中若甲链的某段DNA的序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链乙的序列是5′____3′,若该双链DNA片段中,一条链的碱基(A+T)/(C+G)=1/5,则另一条链中相同的碱基比值____。
【答案】(1) ①. DNA分子复制 ②. 着丝粒(着丝点)分裂
(2) ①. 2、 3 ②. 8##八 ③. 次级卵母细胞和极体 (3)2号
(4) ①. 脱氧核糖 ②. 氢键 ③. 碱基互补配对
(5) ①. -GGTATC- ②. 1/5
【解析】
【分析】据图分析,图1中AB段是由于DNA分子复制,CD段是着丝粒(着丝点)分裂;图2中1号处于有丝分裂后期,2号处于减数第一次发分裂后期,3号处于减数第二次分裂中期;图3是DNA分子双螺旋结构示意图。
【小问1详解】
图1中AB段形成的原因是DNA分子复制,此后每条染色体的DNA含量由1变为2;CD段形成的原因是着丝粒(着丝点)分裂,每条染色体的DNA含量由2变为1。
【小问2详解】
图2中2号和3号细胞每条染色体上有2个核DNA分子,对应图1中的BC段;2号细胞含有4条染色体,且每条染色体含有2条染色单体,故共有8条染色单体;2号细胞不均等分裂,说明是雌性动物,该细胞处于减数第一次分裂后期,其产生的子细胞名称为次级卵母细胞和极体。
【小问3详解】
同源染色体的分离与非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图中的2号,这是孟德尔自由组合定律的细胞学基础。
【小问4详解】
图3中③磷酸和④脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架;⑤、⑥通过氢键连接形成碱基对,并且遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则。
【小问5详解】
DNA分子的双链是反向平行的,若图乙中a链的某段DNA的序列是5′-GATACC-3′,根据碱基互补配对原则,那么它的互补链b的序列是5′-GGTATC-3′;若该双链DNA片段中,一条链的碱基(A+T)/(C+G)=1/5,该比例在互补链中以及整个DNA分子中都是相同的,因此,其互补链中相同的碱基比值为也为1/5。
28. 20世纪中叶始,科学家不断通过实验探究遗传物质的本质,使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题:
(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验:
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的方法是____。
②用35S标记的组和用32P标记的组中,放射性分别主要分布于试管的____,这表明噬菌体侵染细菌时,____进入到细菌细胞中,而____仍留在外面。
③用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够检测到的放射性元素是____
A.35S B.32P C.35S和32P D.均检测不到35S和32P
(2)某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。回答下列问题:
I.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,编号为A、B、C、D。
②将下表补充完整,并将配制溶液分别注射入小白鼠体内
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。
Ⅱ.结果预测及结论:
④若____,则DNA是该病毒的遗传物质;
⑤若B、C组发病,A、D组正常生长,则RNA是该病毒的遗传物质。
【答案】(1) ①. 同位素标记法 ②. 上清液、沉淀物 ③. DNA ④. 蛋白质 ⑤. B
(2) ①. 该病毒核酸提取物和DNA酶 ②. 生理盐水 ③. A、C组发病,B、D组正常生长
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。
【小问1详解】
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用放射性同位素标记技术,将噬菌体的DNA和蛋白质分开,单独观察DNA和蛋白质的作用。
②用35S标记是噬菌体的蛋白质,用32P标记的是噬菌体的DNA,因为噬菌体较轻,搅拌离心后,大肠杆菌主要集中在沉淀物中,噬菌体及其蛋白质外壳存在于上清液中,故用35S标记的组中,放射性分别主要分布于试管的上清液中,用32P标记的组中,放射性主要分布于试管的沉淀物中;这表明噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌细胞中,而蛋白质仍留在外面。
③噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌中,蛋白质外壳留在细菌外,因此,用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验,进入细菌体内的有32P,根据DNA半保留复制特点,少量子代噬菌体DNA分子含有32P。
故选B。
【小问2详解】
I.探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,则实验的自变量是核酸的处理情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,根据表中对A、C、D三组小白鼠的处理情况可推知DNA酶可以催化DNA水解,最终产物中没有DNA;RNA酶可以催化RNA的水解,最终产物中没有RNA,因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶,而D组是空白对照,应加入等量的生理盐水。
Ⅱ.结果预测及结论:若DNA是该病毒的遗传物质,则B组DNA被水解,而A、C组DNA完好,因此A、C组发病,B、D组未发病;若RNA是该病毒的遗传物质,则A组RNA被水解,而B、C组RNA完好,因此B、C组发病,A、D组未发病。
29. 基因在哪里?悠悠百年,寻寻觅觅。基于大量的生物学发现,美国遗传学家萨顿做出了基因位于染色体上的推论。生物学家摩尔根利用果蝇进行了长期的遗传学实验研究,最终证明了基因在染色体上。请回答下列相关问题:
(1)萨顿之所以推论基因位于染色体上,是因为______________。
(2)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如图所示),该图说明了基因在染色体上呈___________排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_______(是/否)为等位基因,理由是___________________________。
(3)摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明_________是显性性状。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合______________定律。
(4)现有纯种的红眼雌、雄果蝇和白眼的雌、雄果蝇,请从中选择合适的亲本,只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、常染色体的关系。
杂交实验:___________________。
结果预期:若子代中___________,说明控制果蝇眼色的基因只在X染色体上;
若子代中_______________,说明在常染色体上存在控制果蝇眼色的基因。
【答案】(1)基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
(2) ①. 线性 ②. 否 ③. 二者位于同一条染色体的不同位置性状分离
(3) ①. 红眼 ②. (基因)分离
(4) ①. 选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇交配 ②. 雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼 ③. (雌、雄果蝇)全为红眼
【解析】
【分析】摩尔根应用“假说-演绎法”设计果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。基因在染色体上的实验证据:观察实验现象,提出问题→演绎推理→实验验证。摩尔根的假说内容是:控制白眼的基因位于X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
【小问1详解】
萨顿在研究蝗虫精母细胞减数分裂过程中发现基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,由此提出基因在染色体上的假说。
【小问2详解】
图示说明了基因在染色体上呈线性排列,图中朱红眼与深红眼两个基因不是等位基因,原因是两个基因位于同一条染色体的不同位置,而不是位于同源染色体的相同位置。
【小问3详解】
摩尔根在一群红眼果蝇中,发现了一只白眼雄果蝇,并让它与正常的红眼雌果蝇交配,结果F1全是红眼果蝇,这表明红眼是显性性状;摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配,结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3∶1,这说明果蝇眼色的遗传符合(基因)分离定律。
小问4详解】
若只做一次杂交实验,以确定果蝇的眼色基因与X、常染色体的关系,杂交实验应选择(纯种的)红眼雄果蝇与白眼雌果蝇作为亲本交配。
若控制果蝇眼色的基因只在X染色体上,则亲本基因型为XbXb、XBY,则子代基因型为XBXb、XbY,即子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼。
若常染色体上存在控制果蝇眼色的基因,即亲本基因型为bb、BB,则子代基因型为Bb,即子代中(雌、雄果蝇)全为红眼。组别
A
B
C
D(空白对照)
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
____
该病毒核酸提取物
____
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