[生物]江苏省2023-2024学年高一生物下学期期末通关卷01(解析版)
展开一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1、下列有关孟德尔研究过程的叙述,正确的是( )
A.选择山柳菊和豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的原因之一
B.“提出问题”建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上
C.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”
D.为验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
【答案】B
【分析】孟德尔利假说-演绎法研究和分析豌豆性状的遗传,发现了遗传定律。
假说-演绎法的步骤是,在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
【详解】A、选择豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的原因,A错误;
B、孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交,再让F1进行自交,观察到F2中高茎:矮茎=3:1的现象,然后提出问题,B正确;
C、孟德尔“作出假说”的核心内容是,生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个,C错误;
D、孟德尔设计并完成了测交实验,验证了假说是否正确,D错误。
故选B。
2、如图为某植物(染色体数目为2n)减数分裂形成精子的部分显微照片。下列不正确是( )
A.图中减数分裂的顺序为③→①→④→②
B.图①、③所示细胞中含有同源染色体
C.图③所示细胞分裂将产生2个次级精母细胞
D.图③、④形成的子细胞内染色体数相同
【答案】B
【分析】分析题图:图示为二倍体生物的一个细胞减数分裂不同时期的图象,其中①细胞处于减数第二次分裂中期;②细胞处于减数第二次分裂末期;③细胞处于减数第一次分裂后期;④细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、据图分析,①细胞处于减数第二次分裂中期(能观察到两个细胞,且染色体排列在赤道板上),②细胞处于减数第二次分裂末期(能观察到4个细胞),③细胞处于减数第一次分裂后期(同源染色体分离),④细胞处于减数第二次分裂后期(观察到2个细胞,着丝粒断裂,姐妹染色单体分离形成染色体,分别在细胞的两极),故图中减数分裂的顺序为③→①→④→②,A正确;
B、图①是减数第二次分裂中期,细胞中没有同源染色体,B错误;
C、图③细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,细胞名称是初级精母细胞,其分裂产生的细胞为2个次级精母细胞,C正确;
D、图③、④形成的子细胞内染色体数相同,都是体细胞染色体数目的一半,D正确。
故选B。
3、下图是染色体原位杂交技术将基因定于染色体上的照片。图中字母表示部分基因,下列相关叙述正确的是( )
A.甲、乙为一对同源染色体
B.乙染色体上的等位基因呈线性排列
C.A基因在减数第二次分裂完成复制
D.A、a与B、b两对基因遵循自由组合定律
【答案】A
【分析】基因、DNA、染色体的关系有:
(1)基因是有遗传效应的DNA片段;
(2)DNA与蛋白质结合成染色体,一条染色体上可能有一条或两条DNA;
(3)基因在染色体上呈线性排列,每条染色体上都有若干个基因。
【详解】A、由图可知,甲、乙为一对同源染色体,且每条染色体上含有两条姐妹染色单体,A正确;
B、根据染色体原位杂交技术将基因定于染色体上的照片可知,一条染色体上的非等位基因呈线性排列,而等位基因是位于一对同源染色体上相同位置的基因,不能呈线性排列,B错误;
C、A基因在减数第一次分裂间期完成复制,C错误;
D、由图可知,A和b位于一条染色体上,a和B位于一条染色体上,A、a与B、b两对基因不遵循自由组合定律,D错误。
故选A 。
4、如图表示在“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、时长等都合理)中相关含量的变化,下列相关叙述正确的是( )
A.在“32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,沉淀物放射性含量变化可用图甲表示
B.在“35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离
C.艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中,向细胞提取物中添加酶利用了加法原理
D.将去除蛋白质的S型细菌提取物加入到有R型活细菌的培养基中,结果可用图乙表示
【答案】B
【分析】用32P标记的噬菌体侵染细菌,保温培养一段时间,经搅拌离心后,放射性主要出现在沉淀中;用35S标记的噬菌体侵染细菌,保温培养一段时间,搅拌离心后,放射性主要出现在上清液中。
【详解】A、在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,如果保温时间短,亲代噬菌体未来得及侵染细菌,上清液中放射性较高;保温时间合适,沉淀物中放射性较高,上清液中放射性较低;如果保温时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来,离心后上清液中放射性会增加,故甲图可表示上清液放射性含量的变化,A错误;
B、在“ 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验”中,搅拌的目的是为了使噬菌体与大肠杆菌分离,释放出噬菌体,如果搅拌不充分,噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,从而造成沉淀物中放射性检测不准确,B正确;
C、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验都通过添加特定的酶,特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这利用了自变量控制中的减法原理,C错误;
D、S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,将去除蛋白质的S型细菌提取物加入到有R型活细菌的培养基中,一定时间内,R型细菌和S型细菌都在增长,没有下降,不能用图乙表示,D错误。
故选B。
5、检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x,其所占比例为y,以下推断正确的是( )
A.鸟嘌呤的数目为x(0.5y-1)
B.嘌呤数与嘧啶数之比为y/(1-y)
C.胸腺嘧啶的比例为
D.氢键的数目为3x/2y —x
【答案】D
【分析】检测得知一个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基数量比例为y,另外两种碱基(G、C)的数目均(x/y-2x)÷2,据此答题。
【详解】A、一个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基数量比例为y,因此鸟嘌呤的数目为(x/y-2x)÷2=x(0.5/y-1),A错误;
B、双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等,因此嘌呤与嘧啶的比例是1,B错误;
C、一个DNA分子中碱基A的数目为x,其占碱基总数量比例为y,则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x,占碱基数量比例为y,C错误;
D、DNA分子中,C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键。若该碱基为C或G,则该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2(x/2y−x)=(x+xy)/y;若该碱基为A或T,则该DNA分子的碱基之间的氢键数是2x+3(x/2y−x)=3x/2y-x,D正确。
故选D。
6、图为是生物体内DNA复制示意图,有关叙述错误的是( )
A.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂,该过程消耗ATP
B.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3’端,形成磷酸二酯键
C.冈崎片段①先于②形成,酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
D.图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点
【答案】C
【分析】(1)DNA的复制的过程:DNA分子在解旋酶的作用下解旋形成两条单链,解开的两条单链分别为模板,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复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。
(2)DNA复制形成的两条子链,一条合成是连续的,叫做前导链;一条合成是不连续的,形成的片段叫做冈崎片段,冈崎片段在DNA连接酶的作用下连接形成长链,叫做后随链。
(3)分析该图可知,酶a为解旋酶,作用是断开DNA双链中的氢键;酶b为DNA聚合酶,作用是将单个脱氧核苷酸加到已有的模板链上,形成磷酸二酯键;酶c为DNA连接酶,作用是在两个DNA片段间形成磷酸二酯键。
【详解】A、据图可知,酶a为解旋酶,DNA复制时,解旋酶催化氢键断开,需要消耗ATP,A正确;
B、酶b为DNA聚合酶,DNA聚合酶可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端,形成磷酸二酯键,B正确;
C、前导链的合成是连续的,解旋的方向应与前导链的合成方向一致,因此冈崎片段②先于①合成,C错误;
D、图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点,D正确。
故选C。
7、下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,错误的是( )
A.染色体是DNA的主要载体,每条染色体上有一个DNA分子
B.一个DNA分子中可以包含多个遗传信息互不相同的基因
C.碱基排列顺序的千变万化,构成了基因的多样性
D.生物体内,所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
【答案】A
【分析】(1)基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。(2)基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。(3)基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。(4)基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。(5)DNA分子的多样性和特异性:①DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种)。②DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、染色体是DNA的主要载体,一条染色体上有1个或2个DNA分子,A错误;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子中可以包含多个遗传信息互不相同的基因,B正确;
C、碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,C正确;
D、基因是有遗传效应的NA片段,因此不管是原核生物还是真核生物,体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子,D正确。
故选A。
8、蜜蜂幼虫若一直取食蜂王浆则发育成蜂王,若一直取食花粉和花蜜则发育成工蜂。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域甲基化(如图)。敲除DNMT3基因的蜜蜂幼虫一直取食花粉和花蜜也会发育成蜂王。有关叙述错误的是( )
A.胞嘧啶和5´甲基胞嘧啶在DNA分子中均可与鸟嘌呤配对
B.DNA甲基化改变了遗传信息,从而导致性状发生改变
C.DNA甲基化可能干扰RNA聚合酶结合DNA相关区域
D.蜂王浆可能会使蜜蜂细胞中DNMT3基因的表达水平下降
【答案】B
【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。
【详解】A、从题图分析可知,胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶(添加了甲基的胞嘧啶)在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对,A正确;
B、DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现,因此DNA甲基化并没有改变基因的遗传信息,B错误;
C、DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合,使得基因的表达有差异,C正确;
D、敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果,说明蜂王浆可能会使蜜蜂细胞中DNMT3基因的表达水平下降,D正确。
故选B。
9、生物体内存在一种RNA编辑现象。哺乳动物ApB基因的mRNA在肝中能翻译为含4536个氨基酸的蛋白,但该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白。下列叙述错误的是( )
A.RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控
B.肠细胞中ApB基因模板链发生相应改变
C.该碱基替换可能导致终止密码子提前出现
D.RNA编辑可以实现1个基因表达出多种蛋白
【答案】B
【分析】小肠细胞中合成的氨基酸数减少与mRNA编辑有关,可能提前出现终止密码子,进而最终导致翻译的肽链变短。基因的表达包括转录和翻译,RNA编辑现象影响基因表达调控。
【详解】A、该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白,因此RNA编辑与mRNA有关,是转录后水平上的基因表达调控,A正确;
B、根据题干知,肠细胞中ApB基因模板链是DNA片段,没有改变,转录出的mRNA在肠细胞中改变,B错误;
C、ApB基因在肝细胞中的编码产物比在肠细胞中的产物长,该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基,据此可推测ApB基因的mRNA中在肠细胞中提前出现了终止密码子,ApB基因的表达过程提前终止,C正确;
D、结合B选项,RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控,能人为做到碱基层面的多种改变,例如替换,敲除等,最终可以实现1个基因表达出多种蛋白,D正确。
故选B。
10、下列关于红绿色盲的遗传叙述,正确的是( )
A.父亲只能将致病基因传给女儿
B.母亲只能将致病基因传给儿子
C.外祖母只能将致病基因传给外孙
D.祖父只能将致病基因传给孙女
【答案】A
【分析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,其特点是:(1)隔代交叉遗传;(2)男患者多于女患者;(3)女性患者的父亲和儿子都是患者,男性正常个体的母亲和女儿都正常。
【详解】A、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,因此,父亲带有的色盲基因位于X染色体上,因而只能将致病基因传给女儿,A正确;
B、母亲有两条X染色体,因而其携带的致病基因有1/2几率传给儿子,B错误;
C、外祖母携带的色盲致病基因可以通过女儿传给外孙,也可通过儿子将其致病基因传给孙女,C错误;
D、祖父的色盲基因只能通过女儿传递下去,因而不能将致病基因传给孙女,D错误。
故选A。
11、2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特·帕博测定了已在3万年前灭绝的尼安德特人的基因组序列,填补了人类进化史的研究空白。下列叙述错误的是( )
A.尼安德特人的灭绝,可能是因为其不适应剧烈变化的环境
B.基因组序列能为生物进化的研究提供比化石更为直接的证据
C.基因组序列的比较可以揭示当今生物有共同的祖先
D.通过比较古人类和现代人类的基因组序列,可以更好的了解人类的进化和迁移
【答案】B
【分析】化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等;利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征;化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
【详解】A、尼安德特人无法快速适应各种复杂多变的环境,是其灭绝的原因,A正确;
B、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,B错误;
C、通过比较基因组的序列,可以发现当今的生物有共同的地方,揭示当今生物有共同的祖先,C正确;
D、通过比较古人类和现代人类的基因组序列,可以更好的了解人类的进化和迁移 ,D正确。
故选B。
12、农业害虫二化螟的种群数量在不同季节有很大差异,春夏季大量繁殖,到了冬季由于寒冷原因而大量死亡,仅有少数个体能存活下来,如下图所示(抗药性为隐性突变)。第二年春,二化螟的种群数量因存活的少量个体繁殖而恢复。下列叙述错误的是( )
A.突变是不定向的,因此抗药基因在使用杀虫剂前已经存在
B.若过程中未发生基因突变,第二年夏天该二化螟种群的抗药基因频率为0
C.图示中抗药性基因的频率变化,不能说明抗药性状不利于二化螟生存
D.该现象表明,在自然界中抗药性的个体的存留具有一定偶然性
【答案】B
【分析】根据题意分析:二化螟春夏季大量繁殖,到了冬季由于寒冷原因而大量死亡,仅有少数个体能存活下来,据图分析,冬天存活下来的个体都是无抗药性个体。
【详解】A、突变是随机的、不定向的,因此抗药基因在使用杀虫剂前已经存在,杀虫剂对抗药性起到选择作用,A正确;
B、据图可知,冬天保留下来的是无抗药性的个体,已知抗药性为隐性突变,若过程中未发生基因突变,无抗药性个体可能是抗药基因的携带者,第二年夏天该二化螟种群的抗药基因频率不一定为0,B错误;
C、冬季二化螟大量死亡是由于寒冷环境引起的,无法判断是否与抗药性有关,图示中抗药性基因的频率变化,不能说明抗药性状不利于二化螟生存,C正确;
D、图中冬天保留下来的都是无抗药性的个体,该现象表明,在自然界中抗药性的个体的存留具有一定偶然性,D正确。
故选B。
13、下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A.马和驴杂交能产生骡子,从而丰富了两个物种的种群基因库
B.经常使用抗生素会引起病菌向抗药性方向不断变异,从而产生耐药性
C.环境直接选择了生物体的表现型,导致种群的基因频率发生定向改变
D.经秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜,与二倍体杂交产生了三倍体无子西瓜这一新物种
【答案】C
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、骡子是不育的,不属于任何一个种群,所以不能丰富两个物种的种群基因库,A错误;
B、滥用抗生素不会诱导细菌产生耐药性突变,其作用是对变异个体进行自然选择,B错误;
C、环境直接选择了生物体的表现型,适者生存不适者逐步被淘汰,导致种群的基因频率发生定向改变,C正确;
D、三倍体无子西瓜不可育,不是一个物种,D错误。
故选C。
14、某种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜;某种蛾类昆虫生有同样细长的吸管似的口器,可以从该兰花的花距中吸到花蜜(如图),且能帮助兰花完成传粉。下列叙述错误的是( )
A.兰花和蛾类昆虫之间存在协同进化
B.生物多样性的形成是协同进化的结果
C.蛾类昆虫口器细长是兰花和昆虫相互选择的结果
D.捕食者和被捕食者之间的共同影响只有利于捕食者种群
【答案】D
【分析】不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化,生物多样性的形成是协同进化的结果。
【详解】AC、兰花和蛾类昆虫之间相互影响,二者之间存在着协同进化,蛾类昆虫口器细长是兰花和昆虫之间相互选择的结果(该兰花的花蜜为口器细长的蛾类昆虫提供食物,口器细长的昆虫能为该兰花传粉),AC正确;
B、通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态系统,生物多样性的形成是协同进化的结果,B正确;
D、捕食者和被捕食者之间的共同影响不仅有利于捕食者种群生存,也有利于被捕食者种群,D错误。
故选D。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15、报春花的花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素),是一对相对性状,由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,生理机制如图甲所示。为探究报春花的遗传规律,进行了杂交实验,结果及比例如图乙所示,正确的是( )
A.根据图甲和图乙杂交结果说明两对基因遵循自由组合定律
B.亲本黄花植株的基因型为aabb
C.种群中白花基因型有6种
D.白花植株中能够稳定遗传的比例是7/13
【答案】AD
【分析】图甲为基因A与B的作用机制,其中基因A能控制某种酶的合成,这种酶能促进白色素合成黄色锦葵色素,但基因B抑制基因A的作用,因此黄色报春花的基因型为A_bb,其余基因型均为白色,即开白色报春花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。
图乙中,子二代性状分离比为13:3,说明子一代是双杂合子AaBb,则亲本白花为aaBB,黄花为AAbb。
【详解】A、根据图甲和图乙杂交结果,子二代性状分离比为13:3,是9:3:3:1的变形,说明两对基因位于2对同源染色体上,遵循自由组合定律定律,A正确;
B、据甲图可知,黄色的基因型为A_bb,其余都是白色,图乙中,子二代性状分离比为13:3,是“9:3:3:1”的变形,说明F1白花植株的基因型为AaBb,则亲本白花为aaBB,黄花为AAbb,B错误;
C、黄色报春花的基因型为A_bb,其余基因型均为白色,即开白色报春花植株的基因型为A_B_(4种)、aaB_(2种)、aabb(1种),共有7种,C错误;
D、F2中白花基因型为A_B_(9份)、aaB_(3份)、aabb(1份),共占13份,其中A_BB(3份)、aaB_(3份)、aabb(1份)能稳定遗传,占F2白花藏报春的7/13,D正确。
故选AD。
16、果蝇的翅型和眼型两对基因均不位于Y染色体上。取一只卷翅星眼雌蝇与一只直翅圆眼雄蝇杂交,F1的表型及比例为直翅圆眼♀∶卷翅圆眼♀∶直翅星眼♂∶卷翅星眼♂=1∶1∶1∶1。F1雌雄果蝇随机交配,F2雌雄果蝇的表型及比例均为直翅圆眼∶卷翅圆眼∶直翅星眼∶卷翅星眼=7∶9∶7∶9。下列说法正确的是( )
A.果蝇作为遗传学实验材料的优点是易饲养,繁殖快
B.根据F1可判断控制眼型的基因位于X染色体上,且圆眼是显性
C.根据F2可判断控制翅型的基因位于常染色体上,且卷翅是显性
D.控制果蝇翅型和眼型的基因的遗传遵循基因的自由组合定律
【答案】ABD
【分析】根据后代的表型在雌雄性别中的比例是否一致判定基因位置的方法:若后代中的表型在雌雄个体中的比例一致,说明遗传与性别无关,则可确定基因在常染色体上;若后代中的表型在雌雄个体中的比例不一致,说明遗传与性别相关联,则可确定基因在性染色体上。
【详解】A、果蝇易饲养,繁殖快,子代数量多,这是果蝇作为遗传学实验材料的优点,A正确;
B、只考虑眼型:一只星眼雌蝇与一只圆眼雄蝇杂交,F1中的雌蝇均为圆眼、雄蝇均为星眼,说明控制眼型的基因位于X染色体上,且圆眼是显性,B正确;
C、只考虑翅型:一只卷翅雌蝇与一只直翅雄蝇杂交,F1雌雄蝇中的直翅与卷翅的数量比均为1∶1,说明控制翅型的基因位于常染色体上,双亲之一为杂合子、另一为隐性纯合子,但不能确定显隐性;F1雌雄蝇中的杂合子与隐性纯合子各占1/2,F1产生的雌配子和雄配子各有2种:含显性基因的占1/4、含隐性基因的占3/4。F1雌雄果蝇随机交配,F2雌雄蝇中的直翅与卷翅的数量比均为7∶9,说明直翅是显性,C错误;
D、控制眼型的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,因此控制果蝇翅型和眼型的基因的遗传遵循基因的自由组合定律,D正确。
故选ABD。
17、下图为三叶草形的tRNA分子,相关叙述不正确的是( )
A.与mRNA分子不同,tRNA是含有氢键的双链结构
B.tRNA一端的反密码子共有64种,对应21种氨基酸
C.-OH端是tRNA的5’端,是结合氨基酸的部位
D.图示tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程中
【答案】ABC
【分析】转运RNA又称传送核糖核酸、转移核糖核酸,通常简称为tRNA,是一种由76-90个核苷酸所组成的RNA,其3'端可以在氨酰-tRNA合成酶催化之下,携带特定种类的氨基酸。转译的过程中,tRNA可借由自身的反密码子识别mRNA上的密码子,将该密码子对应的氨基酸转运至核糖体合成中的。
【详解】A、tRNA是三叶草型,其部分碱基可以配对形成氢键,但tRNA和mRNA一样是单链结构,A错误;
B、密码子共有64种,其中有3种是终止密码子,不编码任何氨基酸,每种tRNA只有一个反密码子,即tRNA的反密码子只有61种,B错误;
C、-OH端是tRNA的3’端,C错误;
D、图示tRNA上的反密码子是AUG,所以对应的密码子是UAC,编码酪氨酸,所以该tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程中,D正确。
故选ABC。
18、某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示,该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中,出现了如图6种异常精子。下列相关叙述不正确的是( )
A.1和6属于同一变异类型,发生于减数第一次分裂后期
B.2、4、5同属于染色体结构变异,都一定发生了染色体片段断裂
C.3发生的变异一般不改变碱基序列,是变异的根本来源
D.只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量
【答案】ACD
【分析】基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性;
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组;
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、1和6异常精子形成的原因可能是减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,属于基因重组,两者很可能来自同一个初级精母细胞,A错误;
B、2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位,三者都属于染色体结构变异,染色体结构变异的基础是染色体片段断裂,B正确;
C、3中d基因出现的原因一定是基因突变,基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失,故在基因中一定存在碱基顺序的改变,A或B处的变异有可能是基因重组,基因重组不是变异的根本来源,C错误;
D、1、3、5、6发生的变异过程中碱基的数量也可能发生改变,唯独5发生的变异没有,D错误。
故选ACD。
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
19、东亚飞蝗的性别决定方式为XO型,雄性(XO,2n=23)、雌性(XX,2n=24)。
(1)制作减数分裂临时装片的过程中需滴加 进行染色。通过观察细胞中 的形态、数目和位置来判断该细胞所处的分裂时期。
(2)图1为显微镜下观察到的精巢中部分细胞减数分裂图像,其中1、2是初级精母细胞,3、4是次级精母细胞。细胞1中含有染色体的数目是 ,含有的四分体数目为 ;细胞2处于 期;细胞4中同源染色体对数为 。
(3)某兴趣小组进一步测定了飞蝗精原细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的同源染色体对数、染色体和核DNA分子数目,结果如图2、图3所示:
①图3中细胞 (填图中字母)可能是精细胞。
②图3中g细胞所处的分裂时期位于图2中的 (填字母)阶段。在细胞分裂过程中,图2中BC段变化的原因是 。基因的分离和自由组合发生在图2中的 (填字母)阶段。
(4)图4为蝗虫(基因型为AABb,仅显示部分染色体)减数分裂过程中的一个细胞,其中一条染色体的基因未标出。该细胞发生的变异是 。若该细胞产生的配子类型是AaB:Ab:B=1:2:1,则原因是分裂过程中 。
【答案】(1)甲紫溶液 染色体
(2)23 11 减数第一次分裂前(减数分裂Ⅰ前)0
(3)a CD 着丝粒分裂,姐妹染色体单体分开 FG
(4)基因突变 减数第二次分裂后期(减数分裂Ⅱ后期)姐妹染色体单体分开后未移向两极
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半。减数分裂的全过程划间期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。
1、精子形成各时期的主要特点 :(1)间期完成染色体复制,最终每条染色体含两条姐妹染色单体;
2、分裂期:
(1)减数第一次分裂:
①前期:同源染色体联会,形成四分体;此时可发生同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换;②中期:同源染色体排列在赤道板两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,并移向两极;④末期:细胞均分为二;
(2)减数第二次分裂:
①前期:染色体散乱地分布在细胞中;
②中期:着丝点排列在赤道板上;
③后期:着丝点分裂, 姐妹染色单体分离使染色体加倍,并移向细胞两极;
④末期:细胞均分为二。
【详解】(1)制作减数分裂临时装片的过程中需滴加甲紫溶液进行染色。通过观察细胞中染色体的形态、数目和位置来判断该细胞所处的分裂时期。
(2)由题意可知,雄性东亚飞蝗的体细胞中有23条染色体,细胞初级精母细胞1中含有的染色体的数目为23条,可以形成11个四分体;细胞2(初级精母细胞)处于减数第一次分裂前(减数分裂Ⅰ前);细胞4(次级精母细胞)无同源染色体,因此细胞中同源染色体对数为0。
(3)①精细胞是减数分裂的产物,细胞中染色体数目是体细胞的一半,因此图3中可能是精细胞的细胞是a;
②图3中g细胞染色体数目是体细胞数目的2倍,应为有丝分裂的后期,位于图2中的CD段;在细胞分裂过程中,图2中BC段变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色体单体分开,使染色体数目加倍;基因的分离和自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,为图2中的FG。
(4)由于该蝗虫的基因型为AABb,复制后染色体上出现等位基因,只能是基因突变的结果,因此该细胞发生的变异是基因突变;若该细胞产生的配子类型是AaB:Ab:B=1:2:1,则原因是分裂过程中减数第二次分裂后期(减数分裂Ⅱ后期)含A/a的姐妹染色体单体分开后未移向两极。
20、20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的,关于DNA是遗传物质的推测,科学家们做了许多实验,其中格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验过程如图1、2所示,噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。请据图回答下列问题:
(1)图1格里菲斯的实验 (填“能”或“不能”)得出DNA是遗传物质的结论;图2是艾弗里和他的同事进行的体外转化实验,该实验运用“ 原理”控制自变量,发现只有用 处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌;图2实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌,原因是 。
(2)图3实验中,噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳,该实验用了 法,实验过程中,搅拌的目的是 。
(3)由图3实验结果可知,此次实验的标记元素是 ;若上清液放射性偏高,原因可能是 。根据该组实验结果可以说明 进入了细菌;该实验 (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是 。
【答案】(1)不能 减法 DNA酶 转化率并非100%
(2)大肠杆菌 同位素标记 使大肠杆菌和噬菌体分开
(3)32P 保温时间过长或过短 DNA 不能 蛋白质和DNA都含有N元素,无法区分
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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。
【详解】(1)图1实验中由于加热杀死的S型菌中存在很多物质,不能排除其他物质的作用,故不能得出DNA是遗传物质的结论;图2是艾弗里和他的同事进行的体外转化实验,依据自变量控制中的“减法原理”,即在每个实验组的S型细菌的细胞提取物中特异性的去除掉一种物质;发现只有用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌;由于转化率不是100%的,故图2实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌。
(2)噬菌体属于病毒,只能利用宿主细胞的物质合成自身物质,故图3实验中,噬菌体利用来自于大肠杆菌的氨基酸合成蛋白质外壳;该实验用同位素标记法分别标记蛋白质和DNA;实验过程中,搅拌的目的是使大肠杆菌和噬菌体分开。
(3)离心可以让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体(外壳)颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,图3结果中沉淀物的放射性很高,说明标记的是DNA,标记元素是32P;若保温培养时间过长,导致部分被侵染的细菌裂解释放出子代噬菌体,使得离心处理后的上清液中具有放射性,或保温时间过短,导致噬菌体未充分侵染;由于N元素在DNA和蛋白质中都含有,故不能用15N来标记噬菌体的DNA。
21、下图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程,甲、乙表示物质,①、②和③表示过程。据图回答:
(1)细胞分裂过程中,过程①发生的时期是 ,该过程利用细胞中的四种 为原料,按照 原则合成子链。
(2)过程②是 ,发生的场所是 ;过程③需要的模板甲是 ,所需原料由 运输。通过②、③产生物质乙的过程合称为 。
(3)已知甲的部分序列为…CUGGCAUCA…,则合成甲时作为模板的DNA单链上相应的碱基序列是 。核糖体在甲上的移动方向是 (填“向左”或“向右”)。
(4)由于基因突变,甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能 。
【答案】(1)分裂间期 脱氧核苷酸 碱基互补配对
(2)转录 细胞核 mRNA tRNA 基因的表达
(3)…GACCGTAGT… 向右
(4)遗传密码具有简并性
【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。
基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质。基因表达包括转录和翻译。
转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。
翻译过程是以信使RNA(mRNA)为模板,指导合成蛋白质的过程。
【详解】(1)过程①为DNA复制,发生的时期是分裂间期。该过程利用细胞中的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则合成子链。
(2)过程②以DNA为模板,产物为RNA,是转录,发生的场所是细胞核;过程③为翻译,需要的模板甲是mRNA,所需原料由tRNA 运输。通过②、③产生物质乙的过程合称为基因的表达。
(3)模板的DNA单链与甲上的碱基互补配对,依据碱基互补配对原则,DNA模板链上相应的碱基序列是…GACCGTAGT…。从图中可以看到左边的tRNA上没有携带氨基酸,而右边的tRNA上携带氨基酸,再根据图中的碱基互补配对,则核糖体在甲上的移动方向是向右。
(4)由于基因突变,甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是多种密码子对应的是同一种氨基酸即遗传密码具有简并性。
22、普通小麦有6个染色体组(AABBDD),来自三个不同的物种。小麦既能自花传粉也能异花传粉,其在减数分裂过程中仅来自同一物种的同源染色体才会发生联会。我国科学家将异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病小麦,育种过程如图10所示。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组都有7条染色体,其中C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请据图回答下列问题:
(1)图中杂交后代①染色体组的组成为 (用字母表示),其体细胞中含有 条染色体。该植株进行减数分裂时能形成 个四分体。
(2)研究发现杂交后代③中C组的染色体数目较杂交后代②减少,这是因为减数第一次分裂时这些染色体无法 ,造成其会被随机分配到不同次级性母细胞中去。
(3)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到普通小麦染色体上,这种变异为 。若选择后的小麦细胞内只含有一个显性抗叶锈病基因(Lr19),则可通过 方式获得能稳定遗传的抗叶锈病品种。
(4)由于小麦花很小,人工杂交操作十分困难。科学家从太谷核不育小麦(一种普通小麦)中精准定位了雄性不育基因PG5,该基因相对于可育基因为显性,将导致含有该基因的花粉不育。现有纯合不抗叶锈病雄性不育小麦(含两个PG5基因)和纯合抗叶锈病可育小麦若干(含两个Lr19基因)。请设计实验探究抗叶锈病基因Lr19与雄性不育基因PG5是否位于同一对染色体上,写出最优的实验思路并预测实验结果及结论。(注:实验中不发生突变和互换)
①实验思路:用纯合不抗叶锈病雄性不育小麦作母本与纯合抗叶锈病可育小麦作父本杂交,获得F1。然后 。
②实验结果及结论:若F2中抗叶锈病雄性不育:不抗叶锈病雄性不育:抗叶锈病雄性可育不抗叶锈病雄性可育= ,则基因Lr19和基因PG5位于两对非同源染色体上;
若F2中不育抗叶锈病:可育抗叶锈病= ,则基因Lr19和基因PG5位于同一对染色体上。
【答案】(1)AABBCD 42 14
(2)与同源染色体联会配对(或联会)
(3)染色体结构变异(或染色体易位)连续自交多代并每代都淘汰不抗叶锈病的个体
(4)F1自交获得F2,统计F2的性状类型及所占比例。 3:1:3:1 1:1
【分析】异源多倍体AABBCC含有六个染色体组,形成的配子为ABC,普通小麦也还有六个染色体组,形成的配子为ABD,杂交后代①为六倍体AABBCD。杂交后代①和普通小麦杂交,②含有AABBDD+几条C组的染色体。经过选择可选择出含抗病基因的杂交后代③。③经诱变处理得到诱变后的花粉授粉给普通小麦,经选择得到含抗病基因的小麦。
【详解】(1)杂交后代①为六倍体,染色体组成为AABBCD,因每个染色体组含有7条染色体,故体细胞中含有42条染色体。由于C和D两个染色体组不同源,联会紊乱,两个A组染色体和两个B组染色体能形成四分体,共14个四分体。
(2)C组染色体无法联会,造成随机分配,会导致③中C组染色体比②少。
(3)非同源染色体间的染色体片段转移属于染色体结构变异中的易位。对于只含有一个抗性基因的个体,为了获得纯合子可连续自交逐代淘汰不抗病的个体。
(4)探究两对基因是否位于一对染色体上可用自交和测交的方法,测交涉及去雄过程,自交为最优方案。F1自交获得F2,统计F2的性状类型及所占比例。若基因位于两对染色体上,由于含PG5基因的花粉不育,父本基因型为PP__,母本的基因为__LL,F1基因型为P_L_,对于P基因的不育性状,后代比例为1:1,对于L抗性性状,后代比例为3:1,比例故在两对染色体上F2中抗叶锈病雄性不育:不抗叶锈病雄性不育:抗叶锈病雄性可育不抗叶锈病雄性可育=3:1:3:1。若基因位于一对染色体上,子一代为PL,自交后由于含P基因的花粉不育,雌配子为P和L1:1,雄配子只有L,故F2中不育抗叶锈病:可育抗叶锈病=1:1
23、下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解,其中II、III、IV、X、Y表示染色体,基因A、a分别控制红眼、白眼,基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答:
(1)由图可知,果蝇体细胞中常染色体是 (写相应序号),雌果蝇产生的配子中含有 条染色体。
(2)此图中雌果蝇的基因型组成是 ,雄果蝇的基因型组成是 。
(3)图中雄果蝇一个精原细胞经减数分裂可以产生 种配子。
(4)若这一对雌雄果蝇交配,F1残翅白眼所占的比例是 。
(5)果蝇的刚毛有直毛和分叉毛两种相对性状,控制该性状的基因仅位于X染色体上。表型均为直毛的雌、雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛。请写出子代的表型及比例: 科学家欲通过观察果蝇的刚毛来区分子代的性别,需选择表型为 的亲本进行交配。
【答案】(1)II,III,IV 4/四
(2)DdXAXa DdXaY
(3)2
(4)1/8
(5)直毛雌性∶直毛雄性∶分叉毛雄性=2∶1∶1 分叉毛雌果蝇和直毛雄果蝇
【分析】分析题图:左侧果蝇的性染色体组成为XX,属于雌果蝇,且其基因型为DdXAXa,右侧果蝇的性染色体组成为XY,属于雄果蝇,其基因型为DdXaY。
【详解】(1)据图可知,果蝇体细胞中常染色体是II,III,IV;雌果蝇的体细胞中有8条染色体,经减数分裂产生配子时染色体数目减半,故配子中有4条染色体。
(2)雌果蝇含有2条X染色体,据图可知,此图中雌果蝇的基因型组成是DdXAXa;雄果蝇的性染色体组成是XY,图中雄果蝇的基因型组成是DdXaY。
(3)图中雄果蝇的基因组成为DdXaY,该雄果蝇经减数分裂可以产生4种配子,即DXa、dY、DY、dXa,但若不考虑互换,一个精原细胞经减数分裂只能产生4个、2种类型的配子。
(4)图中雄果蝇的基因组成为DdXaY,雌果蝇的基因型是DdXAXa,若这一对雌雄果蝇交配,F1残翅白眼(ddXaXa、ddXaY)所占的比例是1/4×1/2=1/8。
(5)表型均为直毛的雌雄果蝇交配,子代既有直毛也有分叉毛,则推知,直毛为显性基因,且控制该性状的基因仅位于X染色体上,假设控制直毛的基因为A,分叉毛的基因为a,则亲本基因型为XAXa×XAY,子代XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,表型及比例为直毛雌性:直毛雄性:分叉毛雄性=2:1:1;如果要以该性状区分子代性别,需选择亲本基因型为XaXa×XAY,即表型为分叉毛雌果蝇和直毛雄果蝇的亲本进行交配,子代雌性全为直毛,雄性全为分叉毛。
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