[生物]安徽省阜阳市阜南县王店孜乡亲情学校2024-2025学年高二上学期开学考试试卷(解析版)
展开一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是( )
A. 细胞学说指出一切生物都是由细胞构成的
B. 单细胞生物都是原核生物
C. 黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁
D. 蓝细菌可以看作是基本的生命系统
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物细胞含有细胞膜、细胞质等结构,也含有蛋白质和核酸等物质。
【详解】A、细胞学说指出一切动植物都是由细胞构成的,A错误;
B、草履虫是单细胞的真核生物,B错误;
C、草履虫是单细胞的原生动物没有细胞壁,C错误;
D、蓝细菌是单细胞生物,细胞是基本的生命系统,D正确。
故选D。
2. “人间烟火气,最抚凡人心。”人们常见的早餐有热豆浆、油条、鸡蛋、猪肉包等。下列叙述错误的是( )
A. 鸡蛋煮熟的过程中,蛋白质的结构会变得松散、伸展,有利于消化吸收
B. 猪肉细胞中的核酸彻底水解后可得到6种物质
C. 人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异
D. 非必需氨基酸也是人体所需要的氨基酸
【答案】B
【详解】A、加热使蛋白质的空间结构破坏,蛋白质的结构会变得松散、伸展,有利于消化吸收,A正确;
B、猪肉细胞中的核酸(有DNA和RNA)彻底水解后可得到2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、1种磷酸、5种碱基(A、G、C、U、T),共8种物质,B错误;
C、人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异,人体内糖类可以大量转化为脂肪,但是脂肪不能大量转化为糖类,C正确;
D、非必需氨基酸是人体细胞能合成的,非必需氨基酸也是人体所需要的氨基酸,D正确。
故选B。
3. 农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内含量最多的有机物是蛋白质
B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,此时通道蛋白的构象会改变
C. 种子萌发时,有机物的种类可能增加
D. 种子有氧呼吸过程中既消耗水又生成水
【答案】B
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,自由水具有能够流动和容易蒸发的特点,结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、细胞内含量最多的有机物是蛋白质,A正确;
B、通道蛋白运输水分子时不和水分子结合,构象不改变,B错误;
C、种子萌发时,有机物的种类可能增加。如淀粉会被水解为麦芽糖、葡萄糖,C正确;
D、有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段生成水,D正确。
故选B。
4. 绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是( )
A. 高等植物光合作用中光反应只发生在生物膜上
B. 光反应为暗反应提供了NADPH、ATP
C. 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,对其他的可见光并非不吸收,只是吸收量较少
D. 弱光条件下植物没有O₂的释放,说明未进行光合作用
【答案】D
【分析】光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和NADPH、ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
【详解】A、高等植物光合作用中光反应发生在类囊体薄膜,类囊体薄膜属于生物膜,A正确;
B、NADPH和ATP参与暗反应中三碳化合物的还原,B正确;
C、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素对其他的可见光并非不吸收,只是吸收量较少,C正确;
D、弱光条件下植物没有O2的释放,说明光合作用产生的氧气小于或者等于呼吸作用消耗的氧气,D错误。
故选D。
5. 自然界中的L酶能破坏塑料PET中的化学键,利于PET的降解、回收和再利用。研究人员对L酶进行改造,获得了一种M酶。研究人员测定L酶与M酶在不同条件下的催化活性如表所示。下列叙述不正确的是( )
A. 该实验的自变量有酶的种类、温度、酶的相对浓度
B. M酶相对浓度为1时温度由72℃升高到75℃,M酶的催化活性降低
C. M酶和L酶作用的机理都是降低了化学反应的活化能
D. 随着酶浓度的增加,M酶对PET的降解率增加
【答案】D
【详解】A、该实验的自变量有酶的种类、温度、酶的相对浓度,因变量是PET降解率,A正确;
B、温度由72℃升高到75℃时PET的降解率下降,因此酶的催化活性降低,B正确;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,C正确;
D、酶的浓度由2升高到3时,降解率下降,D错误。
故选D。
6. 玉米是我国一种重要的粮食作物。当玉米根部受到水淹后,处于缺氧初期,根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸,随后进行产乙醇的无氧呼吸,相关细胞代谢过程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 图中物质A是果糖,进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应
B. 图中丙酮酸的分解不需要氧气
C. 缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低,使丙酮酸脱羧酶活性上升
D. 图中糖酵解过程释放的能量一部分转移到NADH和ATP中,另一部分以热能形式散失
【答案】A
【详解】A、分析图可知,一分子蔗糖水解可产生一分子葡萄糖和一分子果糖,故物质A是果糖;果糖进入细胞后被磷酸化,该过程需要消耗ATP释放的能量,属于吸能反应,A错误;
B、图中的丙酮酸在氧气充足时,可进入线粒体,但丙酮酸的分解不需要氧气,B正确;
C、缺氧初期玉米根组织初期阶段主要进行产乳酸的无氧呼吸,导致胞内pH降低,使乳酸脱氢酶活性降低,丙酮酸脱羧酶活性上升,最终导致乙醇生成量增加,C正确;
D、糖酵解过程其实就是葡萄糖分解生成丙酮酸的过程,释放的能量去路有NADH和ATP中活跃的化学能和大部分热能,D正确。
故选A。
7. 细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列有关细胞生命历程的叙述,正确的有( )
①肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同
②造血干细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞
③衰老细胞内染色质收缩、染色加深,这样会影响DNA复制和转录
④细胞衰老的过程中,细胞内各种酶活性降低,呼吸速率减慢,细胞代谢速率减慢
⑤清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
⑥细胞凋亡受基因调控,不利于个体生长发育
⑦已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
A 二项B. 三项C. 四项D. 五项
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征:
(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;
(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;
(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;
(4)有些酶的活性降低;
(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】①由于基因的选择性表达,肌细胞与红细胞中的基因相同,但mRNA、蛋白质不完全相同,①错误;
②造血干细胞是已分化的细胞,②错误;
③DNA复制和转录都是以DNA为模板,衰老细胞内染色质收缩DNA很难解旋,这样会影响DNA复制和转录,③正确;
④细胞衰老的过程中,与衰老有关酶活性升高,④错误;
⑤清除被病原体感染细胞的过程是细胞凋亡现象,⑤错误;
⑥细胞凋亡受基因调控,有利于个体生长发育,⑥错误;
⑦动物细胞的全能性受抑制,已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,⑦正确。
故选A。
8. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理和得出结论”五个基本环节。生物性状遗传规律的探究中也应用到该方法。下列说法错误的是( )
A. F₁自交后代出现性状分离现象,分离比为3:1属于观察现象提出问题阶段
B. “演绎”就是进行测交实验,如果实验结果与预测相符,就可以证明假说正确;反之,则证明假说错误
C. 生物的性状由遗传因子决定的属于做出假设阶段
D. 孟德尔发现的遗传定律不能解释所有的遗传现象
【答案】B
【分析】孟德尔的假说--演绎法:提出假设(如孟德尔根据亲本杂交实验,得到F1,Aa这对基因是独立的,在产生配子时相互分离。这里假设的是一对等位基因的情况);演绎就是推理(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);最后实验验证假设和推理(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);最后得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3:1属于观察现象阶段,进而提出问题,A正确;
B、进行测交实验属于实验验证阶段,B错误;
C、孟德尔提出的解释实验现象的“假说”是:①生物的性状是由遗传因子决定;②体细胞中遗传因子是成对存在的;③生殖细胞(配子)中只含有每对遗传因子中的一个;④受精时,雌雄配子的结合是随机的,C正确;
D、孟德尔发现的遗传定律不能解释所有的遗传现象,如细胞质遗传,D正确。
故选B。
9. 已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制这两对性状的基因独立遗传。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F₁,再用F₁与玉米丙杂交(如图Ⅰ),结果如图Ⅱ所示。下列叙述正确的是( )
A. 如果图Ⅰ中的F₁自交,则F₂中与亲本表型相同的个体占3/8
B. 丙个体自交,产生的子代中矮秆抗病个体占3/4
C. F₁与玉米丙杂交,后代基因型的种类有9种
D. 图Ⅱ中的四种类型中都有纯合子和杂合子
【答案】B
【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、若图Ⅰ中的F1(DdRr)自交,则F2中与亲本表型不同的个体(D_rr和ddR_)占3/16+3/16=3/8,与亲本表型相同的个体占5/8,A错误;
B、两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1(DdRr),再让F1与玉米丙杂交得到后代比例如图Ⅱ。根据图Ⅱ,子代表现高秆:矮秆=1:1,抗病:易感病=3:1,可以判断亲本丙为ddRr。丙的基因型为ddRr,丙个体自交,产生的子代中矮秆抗病个体(ddR_)占1×3/4=3/4,B正确;
C.两个纯合的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1(DdRr),再让F1与玉米丙杂交得到后代比例如图Ⅱ。根据图Ⅱ,子代表现高秆:矮秆=1:1,抗病:易感病=3:1,可以判断亲本丙为ddRr。F1(DdRr)与玉米丙(ddRr)杂交,后代基因型的种类有2×3=6种,C错误;
D、图Ⅱ中矮秆易感病个体(ddrr)都是纯合子没有杂合子,D错误。
故选B。
10. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形一粒小麦×斯氏麦草成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。下列叙述不正确的是( )
A. 杂种一没有同源染色体,所以一般是高度不育的
B. 培育普通小麦的方法是多倍体育种
C. 培育普通小麦的原理是染色体变异和基因重组
D. 普通小麦属于二倍体
【答案】D
【分析】分析题图:一粒小麦与斯氏麦草属于不同物种,杂交子代获得杂种一,经过人工处理,染色体数目加倍后获得拟二粒小麦,再与滔氏麦草杂交,获得杂种二,再经过人工诱导处理,获得普通小麦,属于多倍体育种,原理是染色体变异。
【详解】A、杂种一是异源二倍体没有同源染色体,所以一般是高度不育的,A正确;
B、培育普通小麦经过人工处理使染色体加倍,该方法是多倍体育种,B正确;
C、培育普通小麦先是两个不同物种进行杂交,原理是基因重组,后经过人工处理使染色体加倍得到新物种,其原理是染色体变异,C正确;
D、普通小麦是异源六倍体,D错误。
故选D。
11. 鸡的性染色体为Z和W,其中母鸡的性染色体组成为ZW。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,由Z染色体上的显性基因B决定;它的等位基因b纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。以下说法正确的是( )
A. 一般地,公鸡产生的一个精细胞中含有的性染色体是Z或者W
B. 芦花公鸡和芦花母鸡杂交,后代可能会出现非芦花母鸡
C. 为了在子代中通过芦花和非芦花这对性状直接分辨出雏鸡的雌雄,必须选用非芦花母鸡和芦花公鸡作亲本进行交配
D. 正常情况下,公鸡体细胞有丝分裂后期,含有2条Z染色体
【答案】B
【分析】据题干分析,芦花母鸡的基因型为ZBW,芦花公鸡的基因型为ZBZB、ZBZb;非芦花母鸡的基因型为ZbW,非芦花公鸡的基因型为ZbZb。
【详解】A、公鸡的性染色体组成是ZZ,产生的一个精细胞中性染色体是Z,A错误;
B、如果芦花公鸡(ZBZb)和芦花母鸡ZBW杂交,后代会出现非芦花母鸡(ZbW),B正确;
C、非芦花公鸡(ZbZb)和芦花母鸡(ZBW)杂交,后代公鸡(ZBZb)全为芦花,母鸡(ZbW)全为非芦花,C错误;
D、公鸡的性染色体组成是ZZ,正常情况下,公鸡体细胞有丝分裂后期,含有4条Z染色体,D错误。
故选B。
12. 如图表示洋葱根尖分生区某细胞内正在发生的某种生理过程,图中甲、乙、丙均表示DNA分子,a、b、c、d均表示DNA的一条链,A、B表示相关酶。下列相关叙述不正确的是( )
A. 图中酶A是解旋酶,酶B是DNA聚合酶
B. 若图示过程发生在细胞核内,乙、丙分开的时期为有丝分裂后期或减数第二次分裂的后期
C. 若该DNA分子含500个碱基对,其中鸟嘌呤200个,第三次复制时需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸1200个
D. b和d的碱基排列顺序相同
【答案】B
【分析】图示为DNA的复制过程,A为解旋酶,B为DNA聚合酶。
【详解】A、图中酶A为解旋酶,能使DNA分子解开双螺旋,酶B为DNA聚合酶,在合成c链的过程中发挥作用,A正确;
B、该图表示洋葱根尖分生区某细胞只进行有丝分裂,乙、丙分开的时期为有丝分裂后期,B错误;
C、该DNA分子含500个碱基对,其中鸟嘌呤200个,由于G=C=200,A=T,所以腺嘌呤为300个,第三次复制合成了23-22=4个DNA,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸300×4=1200个,C正确;
D、a和d互补,a和b互补,所以b和d的碱基排列顺序相同,D正确。
故选B。
13. 一种雌、雄异株的植物,基因型是BB、Bb、bb的花色分别为红色、粉色、白色。该植物某种群中雌株的基因型及比例为BB:Bb=2:1,雄株的基因型均为Bb。则该种群F₁中红色、粉色、白色花的植株数量比最可能为( )
A. 1:2:1B. 7:8:1C. 3:2:1D. 5:6:1
【答案】D
【分析】基因型是BB、Bb、bb的花色分别为红色、粉色、白色,说明为不完全显性。
【详解】该植物某种群中雌株的基因型及比例为BB∶Bb=2∶1,产生的雌配子B∶b=(2/3+1/3×1/2=5/6)∶(1/3×1/2=1/5)=5∶1,雄株的基因型均为Bb,产生的雄配子B∶b=1∶1,故子一代BB占5/6×1/2=5/12,Bb占5/6×1/2+1/6×1/2=6/12,bb占1/6×1/2=1/12,基因型是BB、Bb、bb的花色分别为红色、粉色、白色,所以子一代中红色、粉色、白色花的植株数量比最可能为5∶6∶1,D正确、ABC错误。
故选D。
14. 地中海贫血病因有多种。某地区的地中海贫血患者患该病的原因是编码血红蛋白β链的基因中第39位氨基酸的碱基发生了替换(C→T),导致mRNA第39位密码子变为终止密码子。下列有关分析正确的是( )
A. 突变后的血红蛋白基因中的嘌呤和嘧啶的比例发生变化
B. 起始密码子AUG决定甲硫氨酸,所以构成蛋白质的第一个氨基酸一定是甲硫氨酸
C. 患者患该病的根本原因是发生了基因突变
D. 该碱基对的替换可利用光学显微镜进行观察
【答案】C
【分析】根据题目信息可知,某地中海贫血症的病因是发生了基因突变导致的。由于基因突变导致mRNA中第39位密码子变为终止密码子,导致新合成的多肽链与原多肽链相比变短了,形成的血红蛋白的空间结构发生改变,从而使性状发生改变导致贫血。
【详解】A、突变后的血红蛋白基因依然符合碱基互补配对,则嘌呤和嘧啶的比例不变,A错误;
B、蛋白质在加工的过程中起始密码子决定的氨基酸可能被剪切,B错误;
C、血红蛋白β链的基因中第39位氨基酸的碱基发生了替换(C→T),则患者的血红蛋白基因的碱基排列顺序发生了变化,即发生了基因突变,C正确;
D、基因突变不能通过光学显微镜进行观察,D错误。
故选C。
15. 如图所示为新物种形成的过程。下列叙述正确的是( )
A. a表示生殖隔离,它是新物种形成的标志
B. b表示突变和基因重组,为生物进化提供原材料
C. 种群某基因频率变小,生物不一定发生进化
D. 某果蝇种群中,基因型为AA、Aa、aa的个体比例为1:2:5,则该种群A的基因频率为0.25
【答案】D
【分析】随着科学的发展,人们对生物进化的认识不断深入,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其主要内容是:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、据图可知,a会改变种群的基因频率,故a表示突变和基因重组,为生物进化提供原材料,A错误;
B、据图可知,b是新物种形成的标志,故b表示生殖隔离,B错误;
C、生物进化的实质是种群基因频率的变化,只要基因频率变化,生物一定发生了进化,C错误;
D、该种群A的基因频率为:A=AA+1/2Aa=1/8+1/8=1/4=0.25,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 下图1表示某一动物个体(2N=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系;图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体DNA的含量变化;图3表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答下列问题。
(1)该动物的性别是________,图3中乙细胞的名称是________,该细胞所处时期是________。
(2)基因的分离和自由组合分别发生于图1的________期、图2的________段。
(3)图3甲、乙、丙细胞中同源染色体的对数分别是________、________、________。
(4)图1的a、b、c中表示染色体的是________,图3甲、乙、丙细胞中染色体:DNA:染色单体=1:2:2的是________。
【答案】(1)①. 雌性 ②. 初级卵母细胞 ③. 减数第一次分裂后期
(2)①. Ⅱ ②. BC
(3)①. 4 ②. 2 ③. 0
(4)①. a ②. 乙和丙
【小问1详解】
图3中乙细胞处于减数第一次分裂的后期,且细胞质不均等分裂,故该动物是雌性个体,乙细胞为初级卵母细胞。
【小问2详解】
基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,存在姐妹染色单体,染色体:DNA:染色单体符合1:2:2,且每条染色体上含有2个DNA分子,分别发生于图1的Ⅱ期,图2的BC段。
【小问3详解】
甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分离,处于有丝分裂后期;乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;丙细胞不含有同源染色体,着丝粒排列赤道板上,处于减数第二次分裂中期,图3甲、乙、丙细胞中同源染色体的对数分别是4、2、0。
【小问4详解】
图1的a是染色体、b是染色单体、c是DNA,图3中甲细胞中染色体:DNA:染色单体=8:8:0,乙细胞中染色体:DNA:染色单体=1:2:2,丙细胞中染色体:DNA:染色单体=1:2:2。
17. 某二倍体植物的花有红、白和紫三种颜色,花色由花瓣细胞中的色素决定。花瓣细胞中的色素合成过程如图所示。其中,酶1、酶2的合成或活性分别受基因A、B控制。某科研团队获得一株AaBb型植株,自交子代F₁的表现型及比例为紫花:白花:红花=9:4:3。请据此分析回答下列问题:
(1)该二倍体植物花色遗传时A、a与B、b两对基因传递遵循自由组合定律,理由是____________。
(2)F₁白花个体的基因型是__________,若让其随机传粉,其后代的表型及比例为________________。
(3)上图表明,基因表达产物与性状的关系是________,AABB的表现型是________,如果让基因型为AaBb的植株与基因型为aabb的植株杂交,其后代的表型及比例为____________________。
【答案】(1)AaBb型植株,自交子代F1的表现型及比例为红花:白花:紫花=9:4:3
(2)①. aaBB、aaBb、aabb ②. 全为白花
(3)①. 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 ②. 红花 ③. 红花:紫花:白花=1:1:2
【分析】根据题意,AaBb型植株自交,子代F1的表型及比例为红花:白花:紫花=9∶4∶3,则A、a和B、b两对基因遵循自由组合定律,A_B_表现为紫花,A_bb表现为红花,aa_ _表现为白花。
【小问1详解】
AaBb型植株,自交子代F1的表现型及比例为紫花:白花:红花=9:4:3,是9:3:3:1的变式,说明该二倍体植物花色遗传时A、a与B、b两对基因传递遵循自由组合定律。
【小问2详解】
据图可知,A_B_表现为紫花,A_bb表现为红花,aa_ _表现为白花,F₁白花个体的基因型是aaBB、aaBb、aabb;若让其随机传粉,由于含有纯合子aa,aa_ _表现为白花,故后代的表型及比例为全为白花。
【小问3详解】
分析题意,上述花色的遗传与酶有关,表明基因表达产物与性状的关系是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,体现了基因控制性状的间接途径;如果让基因型为AaBb的植株与基因型为aabb的植株杂交,其后代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,表型及比例为红花:紫花:白花=1:1:2。
18. 下图(A)中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图(B)为1基因进行的某种生理过程。请回答下列问题:
(1)图(A)中基因m、n、l的本质区别是_____________,基因和DNA的关系是_________________,如果基因m缺失该变异是________变异。
(2)图(B)中的生理过程是________,该过程的场所是________、原料是________,该过程中DNA解旋所需的物质是________。若丙中(A+U)占30%,则丙对应的乙片段中A+T占________。
(3)合成图(B)的丙分子时,甲的移动方向是________________。丙上能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为__________。
【答案】(1)①. 碱基对(脱氧核苷酸)的种类、数量、排列顺序不同 ②. 基因是有遗传效应的DNA片段 ③. 染色体
(2)①. 转录 ②. 细胞核、线粒体 ③. 核糖核苷酸 ④. RNA聚合酶 ⑤. 30%
(3)①. 由右向左 ②. 密码子
【分析】分析图解,图(A)中,m、n、l表示三个基因,基因是有遗传效应的DNA片段;a、b为基因的间隔序列,即为无效序列。图(B)表示遗传信息的转录过程,其中甲表示RNA聚合酶,乙表示转录的模板链,丙表示转录形成的mRNA。
【小问1详解】
分析图解,图(A)中,m、n、l表示三个基因,基因m、n、l的本质区别是碱基对的种类、数量、排列顺序不同。基因和DNA的关系是基因是有遗传效应的DNA片段。若基因m缺失,则引起的变异属于染色体结构变异中的缺失。
【小问2详解】
图(B)表示遗传信息的转录过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料,因此哺乳动物中转录的场所是细胞核、线粒体、原料是核糖核苷酸,该过程中DNA解旋所需的物质是RNA聚合酶。丙中(A+U)占30%,根据碱基互补配对原则,丙中的A对应乙中的T,U对应乙中的A,这样乙中的T+A=丙中的A+U=30%。
【小问3详解】
图(B)中甲为RNA聚合酶,合成图(B)的丙分子时,甲与基因的起始段即DNA分子的某一启动部位结合,以乙为模板,沿着乙由右向左移动,丙(mRNA)上能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子。
19. 艾弗里在格里菲思实验的基础上,进一步探究促使R型活菌转化为S型活菌的“转化因子”。他将加热杀死的S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后,制得细胞粗提取物,再进行如下图所示实验。请回答下列问题
(1)在格里菲思所做的实验中,能使小鼠致死的是______型细菌,格里菲思实验的结论是__________。
(2)肺炎链球菌的转化实验中,________(填“多数”或者“少数”)R型细菌能转化为S型细菌。
(3)艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的________原理,图中第2—4组实验可得出的结论是____________________。
(4)现提供显微注射器、活鸡胚细胞、H7N7禽流感病毒的核酸提取液、DNA酶、RNA酶、生理盐水等材料用具,探究H7N7禽流感病毒的遗传物质类型。补充实验步骤、预期结果和结论。
实验步骤:
①取三支相同的试管a、b、c,分别加入等量的病毒核酸提取液,然后在a试管中加入适量的生理盐水,在b、c两支试管中分别加入等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别检测细胞中是否有病毒产生。
预期结果和结论:
①若___________________,则说明该病毒的遗传物质是RNA。
②若___________________,则说明该病毒的遗传物质是DNA。
【答案】(1)①. S ②. 加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌
(2)少数 (3)①. 减法 ②. S型细菌中的蛋白质、RNA、脂质不能使R型细菌转化为S型细菌
(4)①. 甲、乙两组有病毒产生,丙组没有 ②. 甲、丙两组有病毒产生,乙组没有
【分析】本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,据图可知,第1组不做处理,与第2、3、4、5组构成对照;2-5组分别用不同的酶处理,再一一观察相关物质的作用,采用的是减法原理,实验结果显示,只有第5组DNA被水解后,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
【小问1详解】
肺炎链球菌有S型和R型两种类型,能使小鼠致死的是S型细菌,格里菲思实验的结论是加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。
【小问2详解】
肺炎链球菌的转化实验中,只有少数R型细菌能转化为S型细菌。
【小问3详解】
在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,该实验利用了减法原理控制自变量,图中第2—4组实验中均有一部分的R型菌转化为S型菌,说明S型细菌中的蛋白质、RNA、脂质不能使R型细菌转化为S型细菌。
【小问4详解】
①该实验利用减法原理探究H7N7禽流感病毒的遗传物质种类,该实验的自变量为核酸的种类,因变量为活鸡胚细胞中是否有病毒产生。在a试管中加入适量的生理盐水(对照组),在b、c两支试管中分别加入等量的相同浓度的DNA酶(DNA酶能分解DNA)、RNA酶(RNA酶能分解RNA)。②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别抽样检测细胞中是否有病毒产生。若甲、乙两组有病毒产生,丙组没有病毒产生(丙组中的RNA被RNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是RNA;若甲、丙两组有病毒产生,乙组没有病毒产生(乙组中的DNA被DNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是DNA。
20. 人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式为________,人类遗传病通常是指由__________________而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和__________________三大类。
(2)若Ⅰ—3无乙病致病基因,请继续分析。
①乙病的遗传方式为______________,该病的遗传特点是_______________________。
②如果Ⅱ—5与Ⅱ—6结婚,则后代患病的概率为________。
③控制甲病和乙病的致病基因在遗传过程中遵循________定律。
④如果Ⅱ—5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的女儿,则女儿携带h基因的概率为________。
【答案】(1)①. 常染色体隐性遗传 ②. 遗传物质改变 ③. 染色体异常遗传病
(2)①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 男性患者多于女性,隔代交叉遗传,女性患者的父亲、儿子一定患病 ③. 2/9 ④. 自由组合 ⑤. 3/5
【分析】根据题意和遗传系谱图分析可知:Ⅰ-1和Ⅰ-2均无甲病,但他们有一个患甲病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明甲为常染色体隐性遗传病;Ⅰ-1和Ⅰ-2均无乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病,又已知Ⅰ-3无乙病致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
Ⅰ-1和Ⅰ-2均无甲病,但他们有一个患甲病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明甲为常染色体隐性遗传病,人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
【小问2详解】
①Ⅰ-1和Ⅰ-2均无乙病,说明乙病为常染色体隐性遗传病,又已知Ⅰ-3无乙病致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是男性患者多于女性,隔代交叉遗传,女性患者的父亲、儿子一定患病。
②Ⅰ-1的基因型为HhXTY,Ⅰ-2的基因型为HhXTXt,Ⅱ-5的基因型及概率为1/3HHXTY或2/3HhXTY。Ⅱ-6的基因型中为Hh的几率是2/3,为XTXt的几率是1/2,所以Ⅱ-5与Ⅱ-6结婚,则后代不患病(HHXTXT、HHXTY)的概率为(1-2/3×2/3×1/4)×(1-1/2×1/4)=7/9,则后代患病的概率为1-7/9=2/9。
③控制甲病的基因位于常染色体上,控制乙病的基因位于X染色体上,因此控制甲病和乙病的致病基因在遗传过程中遵循自由组合定律。
④由于Ⅱ-5的基因型及概率为1/3HH或2/3Hh,与h基因携带者结婚,后代为hh的概率为2/3×1/4=1/6。Hh的概率为1/3×1/2+2/3×1/2=3/6。所以表现型正常的儿子携带h基因的概率为3/6:(1-1/6)=3/5。
酶的种类
L酶
M酶
温度(℃)
72
72
72
72
75
酶的相对浓度(单位)
1
1
2
3
1
PET降解率(%)
53.9
85.6
95.3
95.1
60.9
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