江西省抚州市金溪一中2023-2024年高一下学期第二次月考生物试卷(Word版附解析)
展开注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号,座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时;将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修2第1章~第4章。
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 金鱼草的花色受到一对等位基因A/a控制。让粉花植株自交,F1中红花:粉花:白花=1:2:1。据此推测,不可以得出的结论是( )
A. 红花对白花为显性
B. 粉花的基因型是Aa
C. 红花和白花均为纯合子
D. 红花植株和白花植株杂交,F1均为粉花
【答案】A
【解析】
【分析】金鱼草花色由一对等位基因控制,白花植株与红花植株杂交,让粉花植株自交,F1中红花:粉花:白花=1:2:1,可判断白花和红花之间为不完全显性,但无法判断白花为显性性状还是红花为显性性状。
【详解】A、粉花植株自交,F1中红花:粉花:白花=1:2:1,可判断白花和红花之间为不完全显性,但无法判断白花为显性性状还是红花为显性性状,A符合题意;
B、粉花植株自交,F1中红花:粉花:白花=1:2:1,亲本为杂合子,故粉花的基因型是Aa,B不符合题意;
C、粉花植株自交,F1中红花:粉花:白花=1:2:1,粉花的基因型是Aa,故红花和白花均为纯合子,C不符合题意;
D、红花和白花均为纯合子,红花植株和白花植株杂交,F1基因型为Aa,均为粉花,D不符合题意。
故选A。
2. 杜洛克猪的毛色受两对等位基因(A/a,B/b)控制,有红毛、棕毛和白毛三种。为研究杜洛克猪毛色的遗传规律,科学家将两头纯合的棕毛猪作亲本进行多次杂交,得到的F1均表现为红毛,Fl雌、雄交配产生F2,F2中红毛:棕毛:白毛=9:6:1。下列说法错误的是( )
A. 该杂交实验的亲本基因型为AAbb和aaBB
B. F1雌猪可产生4种数量相等的雌配子
C. F1雌猪与白毛雄猪杂交可验证基因的自由组合定律
D. F2棕毛猪中杂合子所占比例为1/3
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知:猪毛色受独立遗传的两对等位基因控制,可知猪毛色的遗传遵循自由组合定律。AaBb个体相互交配,后代A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1。
【详解】A、两头纯合棕毛猪作亲本进行多次杂交,得到的F1均表现为红毛,F1雌、雄交配产生F2,F2中红毛:棕毛:白毛=9:6:1,用A、a和B、b表示控制该性状的基因,红色是A_B_,棕色是A_bb和aaB_,白色是aabb,所以亲本基因型是AAbb和aaBB,A正确;
BC、F1基因型是AaBb,所以可以产生4种数量相等的雌配子;其和白毛雄猪aabb杂交,子代基因型比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1:1:1:1,红毛:棕毛:白毛=1:2:1,可以验证自由组合定律,BC正确;
D、F2中棕毛猪基因型及比例为AAbb:aaBB:Aabb:aaBb=1:1:2:2,杂合子的比例为2/3,D错误。
故选D。
3. 果蝇的体细胞有8条染色体(2n=8),某同学通过高倍显微镜观察某雄果蝇的细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 若某细胞只有4条染色体,则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ的前期
B. 若某细胞有4个四分体,则该细胞的名称可能是初级精母细胞
C. 若某细胞有16条染色体,则该细胞中不存在姐妹染色单体
D. 若某细胞有8条染色体,则该细胞不可能进行有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)分裂间期:染色体的复制;(2)减数分裂Ⅰ: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。(3)减数分裂Ⅱ: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:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。
【详解】A、果蝇的体细胞有8条染色体,若某细胞只有4条染色体,染色体数目减半,则该细胞不可处于有丝分裂,可能处于减数分裂Ⅱ的前期(或中期等),A正确;
B、四分体出现在减数分裂Ⅰ前期,若某细胞有4个四分体,则该细胞处于减数分裂Ⅰ前期,则该细胞的名称可能是初级精母细胞, B正确;
C、果蝇的体细胞有8条染色体,若某细胞有16条染色体,则该细胞处于有丝分裂后期,着丝粒已经分裂,该细胞中不存在姐妹染色单体,C正确;
D、若某细胞有8条染色体,则该细胞可能处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ后期,因此该细胞可能进行有丝分裂,D错误。
故选D。
4. 先天性夜盲症是一种遗传病,受1对等位基因控制。某先天性夜盲症患者双亲都正常,有一个正常姐姐。为了解该遗传病的特点,科研人员对患者及其双亲进行了基因检测,结果如表所示。下列有关该遗传病的分析,错误的是( )
注:“+”表示含有,“-”表示不含有。
A. 先天性夜盲症基因为隐性致病基因
B. 控制先天性夜盲症的基因可能位于X染色体上
C. 患者的姐姐携带该致病基因的概率是2/3
D. 患者双亲再生一个孩子,该孩子不含有致病基因的概率为1/2
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:某先天性夜盲症患者双亲都正常,可知该病为隐性遗传病,且父亲不含异常基因,故控制先天性夜盲症的基因是由X染色体上的隐性基因控制。
【详解】AB、依据图表信息,某先天性夜盲症患者双亲都正常,可知该病为隐性遗传病,且父亲不含异常基因,故该病可排除常染色体遗传,故控制先天性夜盲症的基因可能是由X染色体上的隐性基因控制,AB正确;
C、若控制该病的基因由A、a控制,结合第一小问,可知,父亲的基因型为XAY,母亲的基因型为XAXa,故患者的姐姐携带该致病基因的概率是,C错误;
D、父亲的基因型为XAY,母亲的基因型为XAXa,若双亲再生一个孩子,该孩子不含有致病基因(XAXA、XAY)的概率为:,D正确。
故选C。
5. 流感嗜血杆菌有多种类型,某种a型流感嗜血杆菌为四环素敏感型,某种b型流感嗜血杆菌为四环素不敏感型,将该种b型流感嗜血杆菌细胞提取物的某种物质加入a型流感嗜血杆菌的培养基中,培养一段时间后发现该培养基中出现了部分对四环素不敏感的a型流感嗜血杆菌。推测这种物质可能是( )
A. 蛋白质B. 多糖C. 四环素D. DNA
【答案】D
【解析】
【分析】对于流感嗜血杆菌而言,其DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子,基因是有遗传效应的DNA片段,基因可以通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。
【详解】流感嗜血杆菌的基因是有遗传效应的DNA片段,通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状。将某种b型流感嗜血杆菌(四环素不敏感型)细胞提取物的某种物质加入a型流感嗜血杆菌(四环素敏感型)的培养基中,培养一段时间后发现该培养基中出现了部分对四环素不敏感的a型流感嗜血杆菌,这说明“出现的部分对四环素不敏感的a型流感嗜血杆菌”含有来自该种b型流感嗜血杆菌的相应基因,所以该物质为DNA,ABC错误,D正确。
故选D。
6. 某个DNA分子部分结构如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 图中④表示胞嘧啶核糖核苷酸
B. 图中⑤和⑥表示嘌呤,⑦和⑧表示嘧啶
C. A链和B链都含有2个游离的磷酸基团
D. ①和②交替排列的方式体现了DNA分子的特异性
【答案】B
【解析】
【分析】①DNA的一条单链具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5′ 端,另一端有一个羟基(–OH),称作3′ 端。②DNA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,并且碱基配对遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、图中④是由是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子胞嘧啶(C)组成,表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、图中⑤表示腺嘌呤,⑥表示鸟嘌呤,⑦表示胞嘧啶,⑧表示胸腺嘧啶,B正确;
C、A链和B链各含有1个游离的磷酸基团,C错误;
D、①所示的磷酸和②所示的脱氧核糖交替连接,这种排列方式在所有的双链DNA分子中都是相同的,没有体现DNA分子的特异性,DNA分子中碱基特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性,D错误。
故选B。
7. 某双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为a,其所占比例为b,该双链DNA分子中胸腺嘧啶的个数是( )
A. a(1/b-1)B. a(1/b-2)C. a(1/2b-1)D. a(1/2b-2)
【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)双链DNA分子中,A= (A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】某双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为a,其所占比例为b,G=C=a,设T=X个,则a÷(2a+2X)=b,解得X=a(-1),C符合题意。
故选C。
8. 为证明DNA分子的半保留复制,实验人员将大肠杆菌(DNA只含14N)放在含有15NH4Cl培养液中培养一代,然后转入含有14NH4Cl培养液中培养两代,提取子三代DNA进行离心处理,其在试管中的分布情况是( )
A. 1/2在中带,1/2在轻带
B. 1/2在重带,1/2在轻带
C. 3/4在中带,1/4在轻带
D. 1/4在中带,3/4在轻带
【答案】D
【解析】
【分析】要证明DNA的复制为半保留复制,则需证明后代DNA的两条链,一条链是母链,另一条链是新合成的子链即可。
【详解】若DNA分子复制为半保留复制,则无论复制多少次,后代中只有2个DNA分子含有原来的母链,根据题意可知,大肠杆菌(DNA只含14N)放在含有15NH4Cl培养液中培养一代即复制一次(假设一个DNA),形成2个DNA分子(每个DNA中一条链为15N,另一条链为14N),然后转入含有14NH4CI培养液中培养两代(复制2次),共形成8个DNA,只有2个DNA一条链为15N,另一条链为14N(该DNA形成的带为中带),其余6个DNA只含14N(该DNA形成的带为轻带),因此提取子三代DNA进行离心处理,其在试管中的分布情况是1/4在中带,3/4在轻带,D符合题意。
故选D。
9. 决定小鼠毛色的基因有A+、A、a,这三个基因的不同主要表现在( )
A. 在染色体上的位置不同
B. 组成基因的脱氧核苷酸种类不同
C. 基因中脱氧核糖与磷酸连接方式不同
D. 基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同
【答案】D
【解析】
【分析】①DNA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,并且碱基配对遵循碱基互补配对原则。②基因通常是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、基因A+、A、a互为等位基因,位于一对同源染色体的相同位置上,A错误;
BCD、决定小鼠毛色的基因是有遗传效应的DNA片段,因此组成基因的脱氧核苷酸种类相同(都是4种),基因中脱氧核糖与磷酸连接的方式也相同,但基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同,BC错误,D正确。
故选D。
10. 人乳头瘤病毒是一种DNA病毒,侵入宿主细胞后,会进行的生理过程如图所示(数字表示生理过程)。下列相关分析正确的是( )
A. 过程1.2、3都会进行碱基互补配对
B. 催化过程1和过程3的酶相同
C. 过程1和过程3所需原料相同
D. 过程1和过程2都需要tRNA参与
【答案】A
【解析】
【分析】依题图信息,图中过程1、2分别表示转录、翻译,过程3表示DNA复制,病毒没有细胞结构,其复制、转录、翻译都发生在宿主细胞内。
【详解】A、图中过程1、2分别表示转录(DNA上的碱基与产物RNA上的碱基会发生互补配对)、翻译(mRNA上的碱基与tRNA上的碱基会发生互补配对),过程3表示DNA复制(模板DNA链上的碱基与合成的DNA链上的碱基会发生互补配对),都会进行碱基互补配对,A正确;
B、过程1表示转录,其过程需要RNA聚合酶催化,过程3表示DNA复制,其过程需要DNA聚合酶催化,B错误;
C、过程1表示转录,合成RNA,所需原料为核糖核苷酸,过程3表示DNA复制,合成DNA,所需原料为脱氧核苷酸,C错误;
D、过程1表示转录,合成RNA,不需要tRNA参与,过程2分别表示翻译,需要tRNA参与,D错误。
故选A。
11. 替加环素是一类新型抗生素,能通过与细菌30S核糖体亚基结合,阻止tRNA进入核糖体,从而抑制细菌的生长。据此推断替加环素抑菌的作用机制是( )
A. 抑制细菌DNA的复制
B. 抑制细菌DNA的转录
C. 抑制细菌RNA的复制
D. 抑制细菌蛋白质的合成
【答案】D
【解析】
【分析】替加环素阻止tRNA进入核糖体,阻止翻译过程,翻译的产物是蛋白质。
【详解】核糖体是翻译的场所。翻译时,氨基酸是由tRNA携带进入核糖体的。替加环素能通过与细菌30S核糖体亚基结合,阻止tRNA进入核糖体,从而阻止翻译过程。可见,替加环素抑菌的作用机制是:通过阻止翻译过程而抑制细菌蛋白质的合成,ABC错误,D正确。
故选D。
12. 研究表明,肿瘤基因组DNA甲基化水平的降低会激活相关基因的表达。肿瘤—睾丸抗原是一种在肿瘤组织细胞中高表达的蛋白质。在正常组织细胞中,该蛋白质含量较少。下列分析正确的是( )
A. 肿瘤—睾丸抗原基因甲基化会导致遗传信息发生改变
B. DNA甲基化一般不会遗传给后代
C. 可通过检测肿瘤—睾丸抗原的含量来推测机体是否发生癌变
D. 在正常组织细胞中肿瘤—睾丸抗原基因甲基化水平较低
【答案】C
【解析】
【分析】基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。像这样,生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
【详解】A、肿瘤—睾丸抗原基因的甲基化没有改变基因的碱基序列,因此不会使遗传信息发生改变,A错误;
B、DNA甲基化会抑制相关基因的表达,进而对表型产生影响,这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,B错误;
C、肿瘤—睾丸抗原是一种在肿瘤组织细胞中高表达的蛋白质。在正常组织细胞中,该蛋白质含量较少。因此,可通过检测肿瘤—睾丸抗原的含量来推测机体是否发生癌变,C正确;
D、由题意“肿瘤基因组DNA甲基化水平的降低会激活相关基因的表达”可推知:在正常组织细胞中肿瘤—睾丸抗原基因甲基化水平较高,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 海水稻稻壳顶端存在有芒和无芒的现象,无芒有利于收割、脱粒及稻谷的加工。无芒(A)对有芒(a)为显性,长芒(B)对短芒(b)为显性,两对基因独立遗传。现将某纯合无芒品种与纯合长芒品种杂交,F1均为无芒,F1自交,F2表型及比例为无芒:长芒:短芒=12:3:1。下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本基因型为AAbb、aaBB
B. F2无芒植株的基因型共有5种
C. F2无芒植株中纯合子占1/8
D. F1测交子代的表型及比例为无芒:长芒:短芒=2:1:1
【答案】AD
【解析】
【分析】自由组合定律: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】A、根据题意可知,纯合无芒品种与纯合长芒品种杂交,F1均为无芒,F1自交,F2表型及比例为无芒:长芒:短芒=12:3:1,说明F1为双杂合子,且无芒为显性性状,则F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为AAbb和aaBB,A正确;
B、F2无芒植株的基因型有AABB、AABb、AAbb、AaBB、 AaBb、Aabb,共6种,B错误;
C、F1中无芒植株的基因型为AaBb,其自交,子代无芒植株占12/16,其中纯合子(AABB、AAbb)占2/16,故F2无芒植株中纯合子占2/12=1/6,C错误;
D、F1基因型为AaBb,与aabb测交子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,则子代的表型及比例为无芒:长芒:短芒=2:1:1,D正确。
故选AD。
14. 某种人类单基因遗传病系谱图如图所示.其中Ⅱ-4不携带该种遗传病的致病基因,不考虑突变及其他变异。下列分析正确的是( )
A. 若Ⅰ-1携带该致病基因.则传给Ⅲ-2的概率为1/4
B. 若Ⅱ-1和-2再生一个男孩,则该男孩一定患该遗传病
C. Ⅲ-3携带该致病基因的概率为1/2
D. I-1与Ⅱ-3的基因型相同
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析:依据Ⅱ-3、Ⅱ-4正常,而Ⅲ-2患病,且Ⅱ-4不携带该种遗传病的致病基因,故该病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、若该病的致病基因由A、a控制,依据系谱图,Ⅱ-3、Ⅱ-4正常,而Ⅲ-2患病,且Ⅱ-4不携带该种遗传病的致病基因,故该病为伴X隐性遗传病,故Ⅱ-3的基因型为XAXa、若Ⅰ-1携带该致病基因,即基因型为XAXa,而Ⅰ-2的基因型为XaY,则Ⅰ-1向Ⅱ-3提供XA配子的概率为1,则传给Ⅲ-2的概率为0,A错误;
B、该病为伴X隐性遗传病,可推知,Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型分别为XaXa、XAY,则再生一个男孩的患病概率为1,B正确;
C、Ⅱ-3、Ⅱ-4的基因型分别为XAXa、XAY,则Ⅲ-3携带该致病基因的概率=1/2,C正确;
D、Ⅱ-3的基因型为XAXa,Ⅰ-2的基因型为XaY,故I-1的基因型可能为XAX-,故I-1与Ⅱ-3的基因型可能不相同,D错误。
故选BC。
15. 下图为果蝇某一条染色体上的几个基因的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 减数分裂时R基因与N基因可以自由组合
B. S基因中(A+C)/(T+G)的值与O基因中的一般不同
C. R基因中(A+T)/(C+G)的值与S基因中的一般相同
D. R基因是具有遗传效应的DNA片段
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图:图示为果蝇某一条染色体上几个基因的示意图,图中R、S、N、O都是基因,它们互为非等位基因。
【详解】A、基因的自由组合适用于两对以上等位基因的独立遗传,R基因和N基因是同一条染色体上的非等位基因,减数分裂不可以自由组合,A错误;
BC、不同的基因中碱基之间的配对都遵循碱基互补配对原则,且互补配对的碱基数目彼此相等,即A=T、C=G,因此不同基因中(A+C)/(T+G)=1,但不同基因中碱基对的数目不同,因此(A+T)/(G+C)的值一般不相同,BC错误;
D、R基因是具有遗传效应的DNA片段,D正确。
故选ABC。
16. 真核细胞内两种分泌蛋白的合成过程如图所示,①②表示相应生理过程。下列叙述正确的是( )
A. 图中过程①和过程②都发生在细胞核中
B. 图中多肽链盘曲折叠可发生在内质网或高尔基体上
C. 参与过程②的RNA还有tRNA和rRNA
D. 该图表明基因与性状不是一一对应的关系
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、转录是指在细胞内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。RNA是核糖核酸的简称,包括tRNA、rRNA和mRNA三种。
2、RNA有多种功能:①有少数酶是RNA,即某些RNA有催化功能;②某些病毒的遗传物质是RNA;③rRNA是核糖体的构成成分;④mRNA携带着从DNA转录来的遗传信息,作为翻译的模板;⑤tRNA可携带氨基酸进入核糖体中参与蛋白质的合成。
【详解】A、图中过程①和过程②分别为转录和翻译,其中转录发生在细胞核中,而翻译发生在核糖体中,A错误;
B、图中多肽链盘曲折叠加工成有功能的蛋白质,可发生在内质网或高尔基体上,B正确;
C、过程②为翻译,参与翻译的RNA有三种,分别为mRNA、tRNA和rRNA,图中显示的RNA为mRNA,故参与过程②的RNA还有tRNA和rRNA,C正确;
D、图中显示一个基因转录形成的前体mRNA,通过剪切、拼接形成了2种成熟的mRNA,翻译形成了2种蛋白质,从而控制了2种性状,故该图表明基因与性状不是一一对应的关系,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 白花三叶草是一种常见的草本植物,叶片内含氰(有剧毒)和不含氰为一对相对性状,其叶片内氰的产生途径如图所示。现有甲、乙,丙、丁4株基因型不同的白花三叶草,其中甲的叶片内含氰,乙,丙、丁的叶片内都不含氰,其中丁的基因型为ddhh。为确认甲,乙、丙三株白花三叶草的基因型及相关性状的遗传机制,实验人员进行了相关实验,结果如表所示。回答下列问题:
(1)两个杂交组合中能够确认两对基因的遗传遵循自由组合定律的是______(填“杂交组合①”或“杂交组合②”或“杂交组合①和②”)。
(2)植株甲的基因型是______,如果用植株甲自交,其后代的表型及比例为______。
(3)上述杂交实验并不能够确认植株乙和丙的基因型。为了进一步确认植株乙的基因型,实验人员选取植株乙的叶片,研碎后制成提取液,并在提取液中加入一定量的氰酸酶溶液。若______,则植株乙的基因型为Ddhh;若______,则植株乙的基因型为______。
【答案】(1)杂交组合①
(2) ①. DdHh ②. 含氰植株:不含氰植株=9:7
(3) ①. 提取液中有氰产生 ②. 提取液中没有氰产生 ③. ddHh
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
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。
分析题干可知甲叶片内含氰,甲的基因型为D-H-,乙,丙、丁的叶片内都不含氰,其中丁的基因型为ddhh,乙和丙的基因型可能为D-hh、dd--
【小问1详解】
分析题干可知甲叶片内含氰,甲的基因型为D-H-,乙,丙、丁的叶片内都不含氰,其中丁的基因型为ddhh,乙和丙的基因型可能为D-hh、dd--,杂交组合①甲×丁,含氰植株:不含氰植株=1:3,属于测交类型,符合基因的自由组合定律。
【小问2详解】
分析题干可知甲叶片内含氰,甲的基因型为D-H-,丁的基因型为ddhh,杂交组合①甲×丁,含氰植株:不含氰植株=1:3,则甲的基因型为DdHh,如果用甲植株自交,后代中D-H-表现为含含氰植株,其他均为不含氰植株,则后代的表现型及比例为含氰植株(9D-H-):不含氰植株(3D-hh、3ddH-、1ddhh)=9:7
【小问3详解】
分析杂交组合②,乙和丙叶片都不含氰,子代中含氰植株:不含氰植株=1:3,说明乙和丙为杂合子,可能的基因型为Ddhh或ddHh,但无法确定。为了进一步确认植株乙的基因型,实验人员选取植株乙的叶片,研碎后制成提取液,并在提取液中加入一定量的氰酸酶溶液。若提取液中有氰产生,说明植株乙可以产生产氰糖苷酶,将前体物转化为含氰糖苷,含有基因D,则植株乙的基因型为Ddhh;若提取液中没有氰产生说明植株乙不能产生产氰糖苷酶,将前体物转化为含氰糖苷,不含含有基因D,则植株乙的基因型为ddHh。
18. 某实验小组的同学重做了赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,以重温科学家的实验思路和实验方法,部分步骤如图所示。回答下列问题:
(1)用32P标记的是T2噬菌体的______,实验中不选择用H标记的原因是_____________。
(2)图中搅拌的目的是__________。
(3)离心后,经检测发现放射性主要集中在上清液中,表明T2噬菌体是用______标记的,该实验中沉淀物也有少量放射性的原因可能是______________。
(4)1个用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,在其释放的n个子代噬菌体中只有2个有放射性,分析其原因是______________。
【答案】(1) ①. DNA ②. 噬菌体DNA和蛋白质都含有H,若选择用3H标记,则无法判断标记的是噬菌体的哪一部分
(2)使吸附在大肠杆菌上噬菌体与大肠杆菌分离
(3) ①. 35S ②. 搅拌不充分
(4)进入大肠杆菌的1个噬菌体的DNA经半保留复制后,只能形成2个含有放射性的DNA分子,其分别分配到2个子代噬菌体中
【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。
【小问1详解】
P是核酸的特征元素,所以可以用32P标记的是T2噬菌体的DNA,实验中不选择用H标记的原因是噬菌体的DNA和蛋白质都含有H,若选择用3H标记,则无法判断标记的是噬菌体的哪一部分。
【小问2详解】
图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。
【小问3详解】
T2噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,DNA进入细菌细胞内,离心后,经检测发现放射性主要集中在上清液中,表明T2噬菌体是用35S标记的,该实验中沉淀物也有少量放射性的原因可能是搅拌不充分,导致大肠杆菌和噬菌体未完全分离。
【小问4详解】
1个用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,在其释放的n个子代噬菌体中只有2个有放射性,分析其原因是进入大肠杆菌的1个噬菌体的DNA经半保留复制后,只能形成2个含有放射性的DNA分子,其分别分配到2个子代噬菌体中。
19. 下图为某动物细胞中p53基因的表达过程示意图,a、b表示相应生理过程。回答下列问题:
(1)图中a过程为______,进行该过程除了需要模板、原料外,还需要的条件有______等(答出2点)。
(2)成熟的mRNA从核孔出来后,会与细胞质中的核糖体结合进行b过程,核糖体与mRNA的结合部位通常含有______个tRNA的结合位点;tRNA的具体作用是______。
(3)b过程中一个mRNA分子上往往可以相继结合多个核糖体,形成多聚核糖体,其意义是______。从图中可以判断,核糖体的移动方向是______(填“从左向右”或“从右向左”)。
(4)将mRNA上第4个密码子中的碱基“G”替换为“C”后,发现该密码子编码的氨基酸并未发生改变,仍编码脯氨酸,其原因是______。
【答案】(1) ①. 转录 ②. RNA聚合酶、ATP
(2) ①. 2 ②. 携带氨基酸进入核糖体,与mRNA上的密码子互补配对
(3) ①. 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 ②. 从左向右
(4)密码子的简并,这使得即使密码子中的某个碱基发生替换,编码的氨基酸也并未发生改变
【解析】
【分析】转录:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫做转录。
翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,就以RNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质,这一过程叫做翻译。
【小问1详解】
a表示基因的转录,该过程除了需要模板、原料外,还需要RNA聚合酶、ATP等条件。
【小问2详解】
b表示翻译,核糖体与mRNA的结合部位通常含有2个tRNA的结合位点;tRNA的作用主要是携带氨基酸进入核糖体,与mRNA上的密码子互补配对。
【小问3详解】
b表示翻译过程,一个mRNA分子上往往可以相继结合多个核糖体,形成多聚核糖体,其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质;依据图示信息,根据形成的多肽链的长度,可判断核糖体的移动方向是从左到右。
【小问4详解】
依据题干信息,将mRNA上第4个密码子中的碱基“G”替换为“C”后,而该密码子编码的氨基酸并未发生改变,仍编码脯氨酸,主要原因是密码子具有简并性,即一个氨基酸可由多个密码子编码,这使得即使密码子中的某个碱基发生替换,编码的氨基酸也不会发生改变。
20. 某种真核生物DNA分子的复制过程如图所示,其中a、b、c、d表示相关的核苷酸链,A、B为相关的酶。回答下列问题:
(1)DNA分子复制需要模板,图中复制过程作为模板链的是______链,该过程所需要的原料是______。
(2)图中A酶是______,该酶的作用是______。B酶是DNA聚合酶,在该酶的催化下子链延伸的方向是______(“5'端→3'端”或“3'端→5'端”)。
(3)在一个DNA分子中往往可以观察到多个如图所示的复制叉结构,其原因可能是_______,这种复制方式对细胞分裂的意义是______。
(4)DNA解旋时会产生一段单链区,但这种单链DNA极不稳定,很快会重新配对形成双链DNA。SSB是一种单链结合蛋白,可结合到解旋的单链上,使DNA呈伸展状态;当新的DNA链合成到某一位置时,该处SSB脱落。据此推断,SSB的作用可能是______,从而有利于DNA复制的进行。
【答案】(1) ①. a链和d ②. 4种脱氧核苷酸
(2) ①. 解旋酶 ②. 将DNA双螺旋的两条链解开 ③. 5'端→3'端
(3) ①. DNA中存在多个复制起点,可同时从不同起点开始DNA的复制 ②. 加快DNA复制的速率,为细胞分裂做好物质准备
(4)防止解旋后的DNA单链重新配对
【解析】
【分析】DNA复制最主要的特点是半保留复制、半不连续复制。在复制过程中,原来双螺旋的两条链并没有被破坏,它们在解旋酶作用下分成单独的链,每一条旧链作为模板再合成一条新链,这样在新合成的两个DNA分子中,一条链是旧的而另外一条链是新的,因此这种复制方式被称为半保留复制。DNA的两条链是反向平行的,一条是5'→3'方向,另一条是3'→5'方向。
【小问1详解】
由图可知,a链和d链发生解旋,是模板链。该过程的原料是4种脱氧核苷酸。
【小问2详解】
图中A酶使DNA解螺旋,是解旋酶。在DNA聚合酶的作用下,子链延伸的方向是5'端→3'端。
【小问3详解】
DNA中存在多个复制起点,可同时从不同起点开始DNA的复制,所以在一个DNA分子中往往可以观察到多个如图所示的复制叉结构。多个复制起点可以加快DNA复制的速率,为细胞分裂做好物质准备。
【小问4详解】
DNA解旋时会产生一段单链区,但这种单链DNA极不稳定,很快会重新配对形成双链DNA,所以SSB的作用可能是防止解旋后的DNA单链重新配对。
21. 某种昆虫(XY型)的斑翅与正常翅是一对相对性状,受到基因D/d的控制。某实验小组让斑翅雌虫和正常翅雄虫交配得到F1,F1中斑翅:正常翅=1:1。不考虑X、Y染色体的同源区段,回答下列问题:
(1)根据题中杂交实验结果______(填“能”或“不能”)判断斑翅和正常翅的显隐性关系。
(2)小组成员甲提出建议,通过统计子代斑翅和正常翅在雌、雄虫中的比例来判断斑翅和正常翅的显隐性关系。若统计结果是______,则正常翅对斑翅为显性。
(3)若根据小组成员甲的建议得出的统计结果为雌、雄虫中斑翅与正常翅的比例均是1:1,无性别差异,则无法判断显隐性。小组成员讨论后,认为需要设计杂交实验来进一步探究该对相对性状的显隐性,实验方案如下:让亲本斑翅雌虫和F1中斑翅雄虫杂交,统计F2雌、雄虫的表型及比例。
①结果显示F2的表型及比例为斑翅:正常翅=3:1,则说明显性性状是______。
②为进一步判断基因D/d在染色体上的位置,小组成员统计了该对相对性状在F2雌、雄虫中的比例。若统计结果为______,则说明基因D/d位于常染色体上;若统计结果为______,则说明______。
【答案】(1)不能 (2)雄虫表现为斑翅,雌虫表现为正常翅
(3) ①. 斑翅 ②. 雌、雄虫中斑翅:正常翅均为3:1 ③. 雌虫均表现为斑翅,雄虫中斑翅:正常翅=1:1(或正常翅只在雄虫中出现) ④. 基因D/d位于X染色体上
【解析】
【分析】让斑翅雌虫和正常翅雄虫交配得到F1,F1中斑翅:正常翅=1:1,该杂交结果不能判断斑翅和正常翅的显隐性关系,也不能判断控制翅型的基因D/d位于常染色体上,还是位于X染色体上。
【小问1详解】
让斑翅雌虫和正常翅雄虫交配得到F1,F1中斑翅:正常翅=1:1,该杂交结果不能判断斑翅和正常翅的显隐性关系。
【小问2详解】
若通过统计子代斑翅和正常翅在雌、雄虫中的比例就能判断斑翅和正常翅的显隐性关系,说明控制翅型的基因D/d位于X染色体上,若正常翅对斑翅为显性,则亲本斑翅雌虫和正常翅雄虫的基因型为XdXd、XDY,子代的基因型为XDXd、XdY,即子代雄虫表现为斑翅,雌虫表现为正常翅。
【小问3详解】
①让亲本斑翅雌虫和F1中斑翅雄虫杂交,F2的表型及比例为斑翅:正常翅=3:1,说明斑翅为显性性状,正常翅为隐性性状。
②若控制翅型的基因D/d位于常染色体上,且斑翅为显性性状,正常翅为隐性性状,则亲本的基因型为Dd×dd,F1的基因型为Dd、dd,让亲本斑翅雌虫(Dd)和F1中斑翅雄虫(Dd)杂交,F2的基因型及比例为DD:Dd:dd=1:2:1,即F2中雌、雄虫中斑翅:正常翅均为3:1;
若控制翅型基因D/d位于X染色体上,且斑翅为显性性状,正常翅为隐性性状,则亲本的基因型为XDXd×XdY,F1的基因型为XDXd、XdXd、XDY、XdY,让亲本斑翅雌虫(XDXd)和F1中斑翅雄虫(XDY)杂交,F2的基因型及比例为XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1,即F2中雌虫均表现为斑翅,雄虫中斑翅:正常翅=1:1(或正常翅只在雄虫中出现)。父亲
母亲
患者
正常基因
+
+
-
异常基因
-
+
+
杂交组合
子代的表型及比例
①甲×丁
含氰植株:不含氰植株=1:3
②乙×丙
含氰植株:不含氰植株=1:3
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