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文档简介
四川省成都市第七名校2023-2024学年高一下学期5月月考生物试卷一、选择题1.下列有关遗传的基本概念或名称的叙述,错误的是()A.表现型是指生物个体所表现出来的性状B.性状分离是指杂合子之间的杂交后代出现不同基因型个体的现象C.等位基因是指位于同源染色体上同一位置的控制相对性状的基因D.纯合子是指遗传因子组成相同的个体2.假说—演绎法是科学研究中常用方法,孟德尔在发现分离定律时演绎过程是()A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的B.由F2中出现了“3∶1”性状分离比,推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为AaD.若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比接近1∶13.萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”,而提出“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代”的假说,下列不属于他所依据的“平行”关系的是()A.基因和染色体在体细胞中都是成对存在的,在配子中都只含有成对中的一个B.非等位基因在形成配子时自由组合;非同源染色体在减数分裂过程中也自由组合C.生物体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D.基因在杂交过程中保持完整性和独立性;染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构4.摩尔根研究果蝇的眼色遗传实验过程如图所示。下列相关叙述错误的是()A.摩尔根等以果蝇为研究材料,通过“假说—演绎”法,认同了基因位于染色体上的理论B.摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因C.摩尔根发现了测定基因位于染色体上相对位置的方法,得出基因在染色体上呈线性排列D.若控制果蝇眼色的基因位于X和Y染色体的同源区段,则无法得出图示杂交实验结果5.如图所示为四个遗传系谱图,则下列有关的叙述中正确的是()A.肯定不是X染色体隐性遗传的家系是甲、丙、丁B.家系乙中患病男孩的父亲一定是该病基因携带者C.四图都可能表示隐性遗传的家系D.家系丁中这对夫妇若再生一个正常女儿的几率是1/46.某科学兴趣小组偶然发现一突变植株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的(假设突变性状和野生性状由一对等位基因A、a控制)。为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察并记录子代雌雄植株中野生性状和突变性状的数量,下列说法中不正确的是()A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状B.如果突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状C.如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则子代雌、雄株全为野生性状D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雌、雄株各有一半野生性状7.下图是基因型为AaBb的个体进行有性生殖的过程,其中各种雌配子的数量相等,各种雄配子的数量也相等。下列相关叙述正确的是()A.基因的分离定律发生在①过程,基因的自由组合定律发生在②过程B.A、a、B、b基因位于一对同源染色体上C.F1中,纯合子占1/4,基因型不同于亲本的类型占3/4D.F1个体产生各种性状是细胞中的基因控制的,与环境影响无关8.如图是动物精子形成过程中发生交叉互换时的模式图,下列说法正确的是()A.若分裂时3和4不分离,则产生的精细胞中有一半染色体数目正常B.在正常情况下,该细胞能产生4种类型的精细胞C.该细胞分裂过程中,着丝点分裂导致同源染色体分离D.图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期9.如图为某动物体内一个初级精母细胞中的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是()A.1与5、3与7都互为等位基因B.1、2与5、6决定的性状的遗传遵循基因分离定律,3、4与7、8决定的性状的遗传遵循基因自由组合定律C.该动物产生的精子中一定同时存在4、7D.该动物的一个体细胞中,可能同时存在1、2、5、610.下图甲为某动物(2n=8)体内的一个细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分,图乙为该动物的一个细胞分裂图像。据图分析下列有关叙述不正确的是()A.若甲图表示有丝分裂中每条染色体上DNA数目的变化,则a应为1B.若甲图表示有丝分裂中核DNA数目的变化,则Ⅰ→Ⅱ的原因是着丝点断裂C.若甲图表示减数分裂中染色体数目的变化,则乙图可能处于Ⅱ阶段D.若甲图表示减数分裂中每条染色体上DNA数目的变化,则乙图应处于Ⅰ阶段11.某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,进行了以下4个实验:①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌→注射入小鼠④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、死亡、存活C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、死亡、死亡12.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,如图所示标记元素所在部位依次是()A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤13.关于下图DNA分子片段的说法中,正确的是()A.解旋酶和RNA聚合酶可作用于①③处B.虚线圈出的“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+G)/(C+T)的比例上D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代,子代中含15N的DNA占3/414.下图所示的哪一种物质或结构,彻底水解的产物种类最多()A.① B.② C.③ D.④15.不同抗菌药物的抗菌机理有所不同,如环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,利福平能抑制RNA聚合酶的活性,红霉素能与核糖体结合抑制其功能。下图表示细胞中遗传信息传递的规律,下列叙述正确的是A.完成图中②④两个过程所需的原料、模板和酶都相同B.图中③⑤所代表的生理过程中都有氢键的断裂和生成C.环丙沙星能够显著抑制细菌体内的①④两个生理过程D.利福平和红霉素都通过抑制②③过程来抑制细菌繁殖16.动物细胞的线粒体DNA分子上有两个复制起始区OH和OL。该DNA复制时,OH首先被启动,以L链为模板合成M链,当M链合成约2/3时,OL启动,以H链为模板合成N链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如下图所示。下列叙述正确的是()A.复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是DNA聚合酶B.合成M链和N链时方向相反是因为起始区解旋方向不同C.复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘌呤数一定相同D.线粒体环状DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸相连17.下列有关生物变异的说法,正确的是()A.生物体内某条染色体上多了或少了几个基因,属于染色体数目变异B.黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆,这种变异来源于基因突变C.DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变D.亲代与子代、子代与子代之间出现了差异,是因为受精时进行了基因重组18.下列关于基因重组的叙述正确的是()A.Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关B.一对同源染色体上的基因可以发生基因重组C.基因突变和基因重组都会产生新基因,改变生物的基因型D.有丝分裂和减数分裂过程中均可发生基因突变和基因重组19.下列关于人体癌细胞的叙述,错误的是()A.细胞癌变后,细胞膜上糖蛋白的含量减少B.在适宜条件下,癌细胞可以无限增殖C.物理、化学和生物因素都可能造成细胞癌变D.正常细胞中没有原癌基因和抑癌基因20.图甲、图乙表示基因型为AaBb的某雄性二倍体生物一次减数分裂不同时期的图像,图丙为染色体7的放大图,下列相关叙述正确的是()A.该减数分裂只发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换导致的基因重组B.图甲为次级精母细胞,基因型为aaBb,图乙表示精细胞,基因型为ABC.该减数分裂过程中基因B、b只在进行减数第一次分裂时发生分离D.图甲到图乙过程,细胞中染色体组的数目变化为2→4→2→121.如表是水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在位置。请分析下列说法正确的是()突变品系CGT丙氨酸GGT脯氨酸TTA天冬酰胺敏感品系CGT丙氨酸AGT丝氨酸TTA天冬酰胺氨基酸所在位置227228230A.基因中的碱基对改变,必将引起相应蛋白质中氨基酸的变化B.抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换C.对生物而言,碱基对替换多数是有害的,替换一定比增添和缺失的危害大D.该突变品系不可能再突变为敏感品系22.图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法正确的是()A.③为三倍体,通常茎秆粗壮、子粒较大B.④为单倍体,通常茎秆弱小、子粒较小C.若①和②杂交,后代基因型的比例为1∶5∶5∶1D.①②③④细胞所代表的个体肯定是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体23.如图是利用玉米(2N=20)幼苗的芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程图。下列分析正确的是A.植株A和植株B都是二倍体,但二者基因型不同B.基因重组发生在图中②过程,观察染色体形态选择③的后期C.植株C属于单倍体,因此培育植株C的育种方法为单倍体育种D.培育植株B的育种方式的优点是明显缩短了育种年限,植株B是纯合子的概率为25%24.下列关于人类遗传病的叙述,正确的是()A.遗传病是指基因结构改变而引发的疾病B.具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病C.原发性高血压、冠心病和先天性愚型等都是多基因遗传病D.遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型25.已知珠蛋白是血红蛋白的重要组分之一,由其α肽链合成障碍所引起的疾病称为α型地中海贫血(简称α地贫),α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制(如图),α珠蛋白基因的数量与表型及寿命如下表。相关叙述正确的是()α珠蛋白基因数量/个43210表型正常轻型α地贫中型α地贫重型α地贫胎儿期流产寿命正常正常比正常人短无法活到成年-A.2条染色体同一位置的2个α珠蛋白基因为等位基因B.4个α珠蛋白基因遵循基因的自由组合定律C.一对轻型α地贫的夫妇,所生子女寿命正常的概率是3/4D.一对中型α地贫的夫妇不可能生出表型正常的孩子二、非选择题26.研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态,数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂某一个时期的示意图(仅显示部分染色体)。图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:(1)图1中细胞分裂的方式和时期是,它属于图2中类型的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是。(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有(用图中字母和箭头表述)。(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是,理由是。27.图甲是某DNA分子片段,图乙表示DNA遗传信息的传递和表达过程。请据图回答以下问题:请据图回答以下问题:(1)图甲中5的名称是,DNA的基本骨架是由交替排列构成的。(2)图乙中a过程可发生在动物细胞的(填细胞结构名称)中。用同位素15N标记DNA应标记DNA的。若将某生物(2n=20)卵巢组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,英文缩写为Brdu(5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对)的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,然后用姬姆萨染料染色(已知双链DNA分子不掺或一条单链掺有BrdU时呈深蓝色,两条单链都掺有BrdU呈浅蓝色),则在第二次分裂中期的细胞中和第三次分裂中期的细胞中出现的有色差的染色体(一条染色体的两条姐妹染色单体颜色不一样)数分别为、;若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞分裂产生的子细胞染色体数为。(3)若图乙编码的肽链由218个氨基酸组成,则其对应的②中至少有个碱基(考虑终止密码子),若②中第107位的碱基C被G取代,则可能导致该肽链第位氨基酸发生改变。28.某科研人员野外考察时,发现了一种闭花授粉植物。该植物的花色有红、粉、白三种颜色(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示;若受多对等位基因控制,用A、a;B、b……表示),茎的无刺、有刺(用R、r表示)是另一种性状。为了研究上述性状的遗传,用红色有刺植株(甲)、白色有刺植株(乙)、白色无刺植株(丙和丁)进行如下实验:组别PF1f2一甲×乙红色有刺红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺=9∶6∶1二丙×乙白色有刺白色有刺∶白色无刺=3∶1三丁×乙红色有刺红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=27∶18∶3∶16回答下列问题:(1)茎有刺属于性状,花色基因的遗传遵循定律。(2)第一组杂交实验中,F2中粉色有刺植株的基因型为。(3)对表中三组杂交实验分析推测,实验中没有出现红色无刺和粉色无刺类型,原因可能是:无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达。现有第三组杂交实验的F1红色有刺植株若干,可用测交实验验证此推测:①第三组杂交实验中F1的基因型为;测交实验时用该F1与基因型为的个体杂交。②若测交后代基因型有种,表现型及比例为。则支持该推测。29.果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因A、a和D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验,得到的F1代表现型及比例如下表:灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛♂3/153/151/151/15♀5/1502/150(1)果蝇灰身和黑身这对相对性状中,身是显性性状,控制刚毛和截毛的基因位于染色体上。(2)上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况,原因可能是基因型为的受精卵不能正常发育成活。(3)若上述(2)题中的假设成立,则F1代成活的果蝇共有种基因型。(4)若上述(2)题中的假设成立,让F1代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配,则F2代雌果蝇共有种表现型,其中黑身截毛果蝇所占的比例为。30.研究发现果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致,染色体结构和表现型关系见下表。图表示16A区段中的部分DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。请回答下列问题:(1)DNA的同一脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接;①、②、③过程的模板分别是;与③相比,②过程中特有的碱基配对方式是。(2)若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由。(3)雌果蝇a与雄果蝇f杂交,F1表现型为。(4)雌果蝇c与雄果蝇e杂交,正常情况下F1都为棒眼,但出现了少数正常眼和重棒眼果蝇。研究发现这与同源染色体之间的不等交换有关,依据该理论,上述杂交后代中出现异常果蝇是由于亲本中果蝇在减数分裂时发生不等交换,产生了的配子。(5)若用b代表一个16A区段,B代表两个16A区段,科研人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XmBXb,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因m,且该基因与B始终连在一起。m基因在纯合(XmBXmB、XmBY)时能使胚胎致死。则用棒眼雌果蝇(XmBXb)与正常眼雄果蝇(XbY)杂交获得F1,再让F1雌雄果蝇自由交配获得F2代的性别比为。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A、表现型是指生物个体所表现出来的性状,A正确;
B、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,B错误;
C、等位基因是指位于同源染色体上同一位置的控制相对性状的基因,如A、a,C正确;
D、纯合子是指遗传因子组成相同的个体,如DD、dd,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型。
2、性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
3、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。
4、表现型=基因型+环境,基因型是表现型的内因,表现型相同,基因不一定相同。2.【答案】D【解析】【解答】A、生物的性状是由遗传因子决定的属于假说的内容,A错误;
B、推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离属于假说的内容,B错误;
C、若测交后代性状分离比接近1:1,则F1的遗传因子组成为Aa不属于演绎过程,C错误;
D、若F1产生配子时成对遗传因子彼此分离,则测交后代性状分离比接近1:1,属于演绎过程,D正确。
故答案为: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→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)。3.【答案】C【解析】【解答】A、基因和染色体,在体细胞中都是成对存在,在配子中都只有成对中的一个,是萨顿提
出假说的依据,A正确;
B、非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合;非同源染色体在减数分裂中也有自由组合,是萨顿提出假说的依据,B正确;
C、生物体形成生殖细胞--配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中不是萨顿提出的,C错误;
D、基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构,是萨顿提出假说的依据,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系:
1.基因在杂交过程中保持完整性和独立性,染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构;
2.体细胞中基因、染色体成对存在,配子中成对的基因只有一个,同样,也只有成对的染色体中的一条;
3.基因、染色体来源相同,均一个来自父方,一个来自母方;
4.减数分裂过程中基因和染色体行为相同。4.【答案】D【解析】【解答】A、摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,提出控制眼色的基因位于X染色体上的假说,通过“假说一演绎”“法,得出相关基因位于染色体上,从而认同了基因位于染色体上的理论,A正确;
B、摩尔根所作的假设是控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,B正确;
C、摩尔根发现了测定基因位于染色体上相对位置的方法(荧光标记法),并得出基因在染色体上呈线性排列的结论,C正确;
D、若控制果蝇眼色的基因位于X和Y染色体的同源区段,假设相关基因为B和b,亲本红眼雌果蝇的基因型为XBXB,白眼雄果蝇的基因型为XbYb,F1的基因型为XBXb、XBYb,雌雄个体都表现为红眼,F1雌雄交配,F2的基因型种类以及比例为XBXB:XBXb:XBYb:XbYb=1:1:1:1,红眼占3/4,雌雄都有红眼,白限占1/4,白眼全是雄性,则也能得出图示杂交实验结果,D错误。
故答案为:D。
【分析】假说演绎法又称为假说演绎推理,是现代科学研究中常用的一种科学方法。它的基本步骤包括在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象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。
染色体是细胞核中载有遗传信息(基因)的物质,在细胞分裂时,核内染色质紧密卷缩而成。在真核生物中,由于染色体都在细胞核内,所以又称为核基因。
基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状,蛋白质是生命活动的体现者和承担者。
位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因则称为染色体外基因、核外基因或细胞质基因,也可以分别称为线粒体基因、质粒和叶绿体基因。5.【答案】A【解析】【解答】A、由以上分析可知甲(常染色体隐性遗传病)、丙(不可能是伴X隐性遗传病)和丁(常染色体显性遗传病)肯定不是伴X隐性遗传病的家系,A正确;
B,乙遗传系谱图可能是常染色体隐性遗传,也可能是伴X染色体隐性遗传,若是常染色体隐性遗传,则患病男孩的父亲是该病基因携带者,若是伴X染色体隐性遗传,则患病男孩的父亲不是该病基因的携带者,B错误;
C、根据分析可知,丁图表示常染色体显性遗传病,不可能是隐性遗传的家系,C错误;
D,丁遗传系谱图属于常染色体显性遗传,设相关基因为A、a,则双亲基因型均为Aa,则该家系丁中这对夫妇再生一个正常(aa)女儿的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。
故答案为:A。
【分析】遗传病的遗传方式主要有以下几种:
1.单基因遗传病:由染色体上的单个基因突变引起的遗传性疾病。单基因遗传病可以进一步分为显性遗传和隐性遗传两种类型。显性遗传病是指在一对同源染色体上,两个同型显性基因同时存在或两条染色体上分别呈现一个显性和一个隐性基因时,患者可以表现临床症状。隐性遗传病则是指只有当一对同源染色体上的两个等位基因同时呈现隐性基因时,患者才会表现出临床症状。
2.多基因遗传病:由多对基因控制的遗传病。多基因遗传病的发生概率较低,且亲缘关系越远,其发病风险也越小。
3.染色体病:由于染色体上的遗传物质改变而引起的疾病。染色体异常大多是由于亲本的生殖细胞在发生过程中出现畸变所致。
4.线粒体遗传病:由于线粒体基因突变导致的疾病。线粒体遗传病通常呈现出母系遗传的特点,因为受精卵的线粒体DNA几乎全部来自卵子。6.【答案】C【解析】【解答】A、如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突
变性状,雌株全为野生性状,A正确;
B、如果突变基因位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株(XaY)全为野生性状,雌株(XAXa)全为突变性状,B正确;
C、如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAY,则后代雄株(XaYa)全为野生性状,雌株(XAXa)全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株(XaYA)全为突变性状,雌株(XaXa)全为野生性状,C错误;
D、如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因突变是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替了原有基因,这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。
基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。同时,基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系,基因突变也是生物进化的重要因素之一。
基因突变可以分为多种类型,如点突变、插入突变、缺失突变、倒位突变、易位突变等。其中,点突变是指某个位点上的一个碱基被另一个碱基替换,是基因突变中最简单的一种类型。插入突变是指某个位点上的一个或几个碱基被插入到DNA链中,而缺失突变则是指某个位点上的一个或几个碱基被删除。倒位突变是指某个DNA片段发生180度旋转,而易位突变则是指两个非同源染色体之间发生片段交换。
基因突变可以导致多种疾病的发生,如遗传性疾病、肿瘤、免疫系统疾病等。同时,基因突变也是生物进化的重要因素之一,有助于生物适应环境变化。7.【答案】C【解析】【解答】A,基因的分离定律和基因自由组合定律都发生在配子产生时,即图中的①过程,A错误;
B,A、a与B、b位于两对染色体上,B错误;
C,据题意,亲本基因型为AaBb,则后代中纯合子占1/2×1/2=1/4,基因型不同于亲本的类型占1-1/2×1/2=3/4,C正确;
D,生物的性状是由基因型决定的,且受环境的影响,D错误。
故答案为:C。
【分析】基因的分离定律,又称为孟德尔第一定律或孟德尔分离定律,是指在有性生殖过程中,控制相对性状的基因在配子形成时彼此分离,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
孟德尔通过对豌豆植物进行杂交实验,发现了基因的分离定律。他发现,在F2代(即自交一代)中,不同性状的组合比例符合一定的数学规律,即3:1的比例。这表明,在生殖细胞形成过程中,控制不同性状的基因会分离,分别进入不同的配子中。
基因的分离定律具有普遍性,适用于所有有性生殖的生物。它揭示了基因的独立性和自由组合性,为遗传学的发展奠定了基础。同时,基因的分离定律也是遗传咨询、基因诊断和基因治疗等领域的重要理论基础。
需要注意的是,基因的分离定律只适用于一对相对性状的遗传,对于多对性状的遗传,需要结合基因的自由组合定律进行解释。此外,基因的分离定律也不适用于连锁基因和细胞质基因的遗传。8.【答案】B【解析】【解答】A,由于3和4是一对同源染色体,所以如果分裂时3和4不分离,则产生的精细胞中染色体数目均异常,A错误;
B,由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以该细胞能产生4种类型的精细胞,B正确;
C,该细胞分裂过程中,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,而着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,C错误;
D,由于染色体1和2发生部分片段交叉互换,所以图中基因N和n的分离分别发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,D错误。
故答案为:B。
【分析】交叉互换是指在有性生殖过程中,同源染色体之间的非姐妹染色单体发生交换,导致染色体上的基因重新组合的现象。交叉互换是遗传重组的一种形式,对于基因的多样性和进化具有重要意义。
在有性生殖过程中,每个个体都会产生两种类型的配子,即卵子和精子。在配子形成过程中,同源染色体发生联会,形成四分体。在四分体中,非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换,导致染色体上的基因重新组合。具体来说,交叉互换会导致染色体上的某些基因片段从一个染色体转移到另一个染色体上,从而产生新的基因组合。
交叉互换对于基因的多样性和进化具有重要意义。通过交叉互换,基因可以在不同个体之间重新组合,产生新的表型和性状。同时,交叉互换也是物种适应环境变化的重要机制之一,有助于物种适应新的生存环境。
需要注意的是,交叉互换的频率和位置受到多种因素的影响,如染色体结构、交叉互换发生的时期和环境因素等。因此,交叉互换的频率和位置在不同物种和不同环境下可能会有所不同。9.【答案】D【解析】【解答】A,由分析可知,1与5可能互为等位基因也可能为相同基因,而3与7不互为等位基因,故A错误;
B,根据基因分离定律和自由组合定律的实质、由于1、2与5、6可能为相同基因,决定的性状的遗传不一定遵循基因分离定律,3、4与7、8是位于同源染色体上的非等位基因,决定的性状的遗传不遵循基因自由组合定律,B错误;
C,若在四分体时期这对同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,使基因4、7交换到一条染色单体上,该动物产生的精子中可能同时存在4、7,但不是一定,C错误;
D,该动物的体细胞在进行有丝分裂时,在分裂前期、中期、后期一个细胞内可能同时存在1、2、5、6,D正确。
故答案为:D。
【分析】1.基因分离定律的实质是:在杂台子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在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后代。
2.基因的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。10.【答案】B【解析】【解答】A、若图甲表示有丝分裂每条染色体上DNA数目的变化,则图中1一Ⅱ过程表示着丝点分裂,染色体由一条含有两个DNA的状态变为一条染色体含有一个DNA的状态,即a=1,A正确;
B、若甲图表示有丝分裂中核DNA数目的变化,则1一Ⅱ的原因是染色体平均进入两个子细胞中,即细胞分裂,B错误;
C、若图甲表示减数分裂中染色体数目的变化,则I一Ⅱ表示减数第一次分裂,Ⅱ处于减数第二次分裂,图乙细胞处于减数第二次分裂中期,图乙细胞所处分裂时期位于图甲中的Ⅱ段,C正确;
D、若甲图表示减数分裂中每条染色体上DNA数目的变化,1一Ⅱ过程表示着丝点分裂,即减数第二次分裂后期,图乙细胞处于减数第二次分裂中期,则乙圆应处于I阶段,D正确。
故答案为:B。
【分析】1.有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2.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。11.【答案】B【解析】【解答】①S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,对后面加入的R型菌失去转化作用,R型菌无致病性,注射入小鼠体内,小鼠存活;
②R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用;加入S型菌,有致病性,注射入小鼠体内导致小鼠死亡;
③R型菌+DNA酶,高温加热后冷却,DNA酶变性失活,R型菌被杀死,加入S型菌,注射入小
鼠,S型菌有致病性,小鼠死亡;
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却,DNA酶变性失活,S型菌被杀死,加入R型菌的DNA,注射入小鼠,无致病性,小鼠存活。
分析得知,ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】肺炎链球菌的转化实验是由英国微生物学家格里菲思于1928年进行的一项经典实验,该实验分为以下四组:
-a组:注射R型活细菌,小鼠不死亡。
-b组:注射S型活细菌,小鼠死亡。
-c组:注射加热致死的S型细菌,小鼠不死亡。
-d组:注射R型活细菌与加热致死的S型细菌混合物,小鼠死亡。
实验结果表明,加热致死的S型细菌失去了毒性,而R型活细菌与加热致死的S型细菌混合物却使小鼠死亡,这表明在加热致死的S型细菌中存在一种转化因子,能够使R型细菌转化为有毒性的S型细菌。这种转化因子后来被证明是DNA,这一实验也为DNA是遗传物质的观点提供了有力支持。
12.【答案】A【解析】【解答】由于P元素存在于磷酸部位,S元素存在于氨基酸的R基中,所以用和3S标记噬菌体的DNA和蛋白质,标记元素所在部位依次是磷酸和R基团,即①和④部位。分析得知:BCD错误,A正确。
故答案为:A。
【分析】1、根据题意和图示分析可知:①为磷酸:②为脱氧核糖:③为含氮碱基(因为碱基对之间只有2个氢键,所以是腺嘌呤或胸腺嘧啶);④为R基;⑤为肽键(-CONH-)。
2、由于DNA中含有C、H、O、N、P五种元素,蛋白质中主要含有C、H、O、N四种元素,一般含有S元素,而噬菌体中只含有DNA和蛋白质两种物质,故用35S、32P分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA。13.【答案】B【解析】【解答】A、解旋酶和RNA聚合酶都可以打开氢键,作用于③处,A错误;
B、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,所以图中的“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,B正确;
C、由于碱基互补配对原则,DNA分子中,A=T,G=C。因此双链DNA中(A+G)/(C+T)的比例都是1,DNA的特异性表现在碱基数目和(A+T)/(G+C)的比例上,C错误;
D、由于DNA分子的半保留复制,把此DNA放在含15N的培养液复制两代后,DNA的数目为4个,子代全含15N,D错误。
故答案为:B。
【分析】图中所表示的是DNA分子片段,①②表示磷酸二酯键,③表示氢键。DNA分子片段中一条链含14N,一条链含15N。
DNA的结构是由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成,形成似“麻花状”的双螺旋结构。这种双螺旋结构是由两条互补的链组成,它们按反向平行方式盘旋,相互平行而走向相反。在DNA分子中,脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,而碱基则排列在内侧。两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,即A和T配对,G和C配对,通过氢键连接成碱基对。
这种结构赋予DNA分子独特的稳定性、多样性和特异性。其稳定性来源于规则的双螺旋结构,使其结构相对稳定,不易改变。而多样性则体现在虽然构成DNA的碱基只有四种,但每个DNA分子的碱基对数、种类及排列顺序可以多种多样,从而形成各种各样的DNA分子。特异性则体现在每个DNA分子特定的碱基对排列顺序,使其携带特定的遗传信息。
此外,DNA的遗传信息可以通过复制和转录的方式进行传递。在复制过程中,DNA的两条链被解开,然后每条链作为模板合成新的互补链,从而产生两个完全相同的DNA分子。在转录过程中,DNA的一条链作为模板合成RNA分子,实现遗传信息从DNA到RNA的转换。
总之,DNA的结构是其功能的基础,使其能够作为生物体遗传信息的载体,参与生物体的生长、发育和遗传过程。14.【答案】B【解析】【解答】图中所示为翻译过程,①代表的是mRNA,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸;
②代表的是核糖体,是由蛋白质和RNA组成,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸和21种氨基酸;
③代表的是tRNA,它彻底水解的产物是(A、G、C、U)四种碱基、核糖、磷酸;
④代表的是多肽链,它彻底水解的产物是21种氨基酸,由此可见,②彻底水解的产物种类最多;
分析得知:ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】核糖体主要由蛋白质和rRNA构成,而蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,rRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,其彻底水解的产物是核糖、碱基和磷酸。因此将构成核糖体的物质彻底水解,得到的的产物是核糖、碱基、磷酸、氨基酸。
多肽链的水解是指将多肽链中的肽键断裂,从而将多肽链分解为较小的多肽片段或氨基酸的过程。在这个过程中,需要使用水分子来断裂肽键,每个肽键需要一个水分子。
tRNA分子由一条长70~90个核苷酸并折叠成三叶草形的短链组成,因此加水会使其水解为短链的核苷酸。tRNA彻底水解的产物是四种碱基(A,U,C,G)、核糖、磷酸。15.【答案】B【解析】【解答】A、②过程表示转录,模板是DNA的一条链,而④表示RNA自我复制,其模板为RNA,A错误;
B、图中③过程表示翻译,翻译过程中tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子之间氢键先形成后断裂,⑤过程表示逆转录,形成的DNA单链与模板链RNA之间有氢键的断裂和生成,B正确;
C、根据题意可知,“环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性”,②转录过程不需要解旋酶的催化,C错误;
D、利福平能抑制RNA聚合酶的活性,说明利福平是通过抑制②过程来抑制细菌繁殖,红霉素能与核糖体结合抑制其功能,说明红霉素是通过抑制③过程来抑制细菌繁殖,D错误。
故答案为:B。
【分析】DNA的复制、转录和翻译是生物学中非常重要的三个过程,它们共同构成了遗传信息的传递和表达。
首先,DNA复制是发生在细胞分裂过程中,以DNA双链为模板,通过碱基互补配对原则,合成两条子链的过程。这个过程是半保留复制,即新合成的子链中,一条来自母链,另一条是新合成的。DNA复制确保了每个子细胞都能获得与母细胞相同的遗传信息。
其次,转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程。在转录过程中,DNA双链中的一条链被用作模板,通过RNA聚合酶的催化作用,合成出与模板链互补的RNA分子。这个过程发生在细胞核内,转录产生的RNA分子随后会被转运到细胞质中进行翻译。
最后,翻译是发生在细胞质中的核糖体上,以mRNA为模板,合成具有特定氨基酸序列的蛋白质的过程。在翻译过程中,mRNA上的密码子被tRNA上的反密码子所识别,并引导相应的氨基酸到核糖体上,按照mRNA上的顺序依次连接成多肽链。最终,多肽链经过折叠和修饰,形成具有特定功能的蛋白质。
RNA的复制是以RNA为模板合成RNA的过程,这主要发生在除了逆转录病毒以外的其他RNA病毒中。在RNA复制过程中,RNA复制酶起着关键作用,它能在RNA模板的指导下合成互补的RNA分子。
RNA复制酶,也被称为RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp),只对病毒本身的RNA起作用,而不会作用于宿主细胞中的RNA分子。这意味着RNA复制是病毒特有的过程,用于在感染宿主细胞后复制其遗传信息。
值得注意的是,RNA复制酶在复制过程中缺乏校正功能,因此RNA复制的错误率相对较高。这也是RNA病毒容易发生变异的一个重要原因。
根据病毒RNA的不同类型,RNA复制的方式也有所不同。例如,含正链RNA的病毒会以正链RNA为模板复制出负链RNA,然后再以负链RNA为模板复制出正链RNA;而含负链RNA的病毒则首先合成正链RNA,然后再利用正链RNA合成病毒蛋白和新的负链RNA。
逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,即RNA指导下的DNA合成。在此过程中,核酸的合成与转录(DNA到RNA)过程与遗传信息的流动方向(RNA到DNA)相反,故称为逆转录。逆转录是某些病毒的复制形式,例如逆转录病毒和拟逆转录病毒,它们依赖此过程来复制自己的基因组。此外,逆转录过程在真核细胞中也存在,如逆转座子和端粒DNA的延长。
逆转录酶是逆转录过程中的关键酶,它能以RNA为模板催化DNA链的合成。此酶在生物界存在于逆转录病毒以及真核细胞中,如端粒酶就是一种逆转录酶。逆转录酶具有多种酶活性,如DNA聚合酶活性、RNaseH活性等。16.【答案】D【解析】【解答】DNA分子复制开始时,首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下进行解旋,可见,复制启动时OH区和OL区首先结合的酶是解旋酶,A错误;组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,而DNA聚合酶只能从DNA的3ˊ端延伸DNA链,所以合成M链和N链时方向相反,B错误;依据碱基互补配对原则和图示分析可知:复制完成后M链与N链中的碱基A=T、C=G,因此复制完成后M链中的嘌呤数与N链中的嘧啶数一定相同,C错误;线粒体环状DNA分子中没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖都与两个磷酸相连,D正确。
【分析】DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程: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。17.【答案】C【解析】【解答】A、某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因,这种变化属于染色体结构的变异,A错误;
B、黄圆豌豆*绿皱豌豆一绿圆豌豆,这属于杂交育种,而杂交育种的原理是基因重组,B错误;
C、DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变,如突变发生在没有遗传效应的DNA片段,则没有引起基因结构的改变,C正确;
D、亲代与子代之间,子代与子代之间出现了各种差异,属于基因重组,但受精过程中没有基因重组的发生,D错误。
故答案为:C。
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型,①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎链球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。18.【答案】B【解析】【解答】A、Aa的个体自交后代出现性状分离与基因分离有关,与基因重组无关,A错误;
B、减数第一次分裂前期会发生同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,这属于基因重组,故一对同源染色体上的基因可以发生基因重组,B正确;
C、基因重组不会产生新基因,C错误;
D、有丝分裂过程中不会出现基因重组,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
2、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
3、基因重组的两种类型:
(1)在生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,这样,由雌雄配子结合形成的受精卵,就可能具有与亲代不同的基因型,从而使子代产生变异;
(2)基因重组发生在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。19.【答案】D【解析】【解答】A、细胞癌变导致细胞膜上糖蛋白含量减少,黏着性降低,易分散转移,A正确;B、适宜条件下,癌细胞可以无限增殖,B正确;C、物理、化学和生物因素都可能造成细胞癌变,C正确;D、正常细胞中有原癌基因和抑癌基因,D错误。
故答案为:D。【分析】癌细胞形成的外因主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子;内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。其中内因是癌变的根本原因。
癌细胞的主要特征:无限增殖、形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。20.【答案】B【解析】【解答】A、由图乙和图丙可知,在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色体发生了交叉互换导致基因重组,且在减数第一次分裂后期也发生了基因重组,A错误;
B、由图可知,甲图为减数第二次分裂中期,且为雄性二倍体,所以甲图为次级精母细胞。因7号染色体含有A基因,所以1号染色体含有a基因。7号染色体含有B和b基因,所以3号染色体含有B和b基因,因此图甲基因型为aaBb。图乙中没有同源染色体,没有染色单体,DNA数目减半,所以为精细胞,由图可知基因型为AB,B正确;
C、由图可知,减数分裂过程中减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色体发生了交叉互换,因此基因B、b的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,C错误;
D、图甲到图乙过程,细胞中染色体组的数目变化为1(中期)2(后期)→1(末期),D错误。
故答案为:B。
【分析】1.减数分裂Ⅰ:
-前期Ⅰ:染色体已完成复制,但数目不变,因为此时着丝点尚未分裂。染色体经历细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期,最终每对同源染色体形成一个紧密相伴的二价体。
-中期Ⅰ:各二价体排列在赤道面上,此时染色体数目和DNA数目均不变。
-后期Ⅰ:二价体中的同源染色体彼此分开,分别被纺锤丝拉向两极,每一极只获得同源染色体的1条,即形成二分体。此时,染色体数目看似减半,但每个细胞中的染色体总数仍然是体细胞的两倍(因为染色体已经复制)。
-末期Ⅰ:各二分体移至两极后,解旋、伸展,核膜重新形成。此时,每个子细胞中的染色体数目是体细胞的一半(但DNA含量仍为体细胞的两倍,因为染色体尚未分裂)。
2.减数分裂Ⅱ:
-前期Ⅱ:每个二分体凝缩,核膜消失,此时染色体数目与减数分裂Ⅰ末期相同。
-中期Ⅱ:各二分体排列于赤道面上形成赤道板,着丝粒纵裂而形成两条染色体,染色体数目加倍(但每个细胞的DNA含量与减数分裂Ⅰ末期相同)。
-后期Ⅱ:各染色体被纺锤丝拉向两极。
-末期Ⅱ:各染色体移至两极后,解旋伸展,分别形成细胞核。此时,每个子细胞中的染色体数目是体细胞的一半,DNA含量也恢复到体细胞水平。
总结来说,减数分裂过程中染色体数目变化的关键点在于:减数分裂Ⅰ结束时,染色体数目减半(但DNA含量仍为体细胞的两倍);减数分裂Ⅱ后期,染色体数目暂时加倍(与体细胞相同),但随后在末期再次减半,最终形成染色体数目为体细胞一半的生殖细胞。21.【答案】B【解析】【解答】A,基因中的碱基对改变由于密码子的简并性,不一定引起相应蛋白质中氨基酸的变化,A错误;
B,根据表格分析可知,抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换,B正确;
C,对生物而言,基因突变大多是有害的,而增添和缺失一般情况下对碱基排列顺序的改变更大,C错误;
D,基因突变具有不定向性,因此抗性品系有可能再突变为敏感品系,D错误。
故答案为:B。
【分析】根据题意和图表分析可知:表格为水稻抗稻瘟病的突变品系和敏感品系的部分DNA模板链碱基和氨基酸所在的位置。比较两者,抗性品系是由敏感品系的第228号有一对碱基发生替换后形成的,第228号位置替换后,其编码的氨基酸由脯氨酸变成丝氨酸。22.【答案】C【解析】【解答】A、③含3个染色体组,减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子,不能结出籽粒,A错误;
B、④为单倍体,通常茎秆弱小、高度不育,所以没有籽粒,B错误;
C、AAaa经减数分裂可产生3种配子,其基因型及比例为AA:Aa:aa=1:4:1;Aa经减数分裂可产生2种配子,其基因型及比例为A:a=1:1。因此,它们杂交所得后代的基因型及比例为AAA:AAa:Aaa:aaa=1:5:5:1,C正确;
D、如果①②③是由受精卵发育而成的个体中的正常细胞,则①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体,如果①②③是由配子发育而来的,则以上说法不成立,D错误。
故答案为:C。
【分析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态、大小和基因组成上各不相同,通常来自于双亲。染色体组作为一个专门的术语,广泛应用于生物学领域,特别是在遗传学和进化生物学中。
在二倍体生物中,正常体细胞包含两个染色体组,而生殖细胞(如精子和卵细胞)则含有一个染色体组。例如,人类体细胞有23对染色体(即46条染色体),包含一个来自母亲、一个来自父亲的染色体组;而人类的生殖细胞(精子和卵细胞)则含有23条染色体,即一个染色体组。
染色体组的概念对于理解遗传变异、物种进化和基因组研究至关重要。例如,在多倍体植物中,染色体组数量超过二倍体标准,这可能影响植物的形态、生长和适应性。在基因组测序和比较基因组学研究中,分析不同物种的染色体组结构和组成有助于揭示基因的功能、基因家族的演化以及物种间的亲缘关系。23.【答案】A【解析】【解答】A、植株A的基因型与芽尖细胞相同,都是BbTt,植株B的基因型有四种:BBTT、BBtt、bbTT、bbtt,因此植株A与植株B都是二倍体,但二者基因型不同,A正确;
B、②过程为减数分裂,可发生基因重组,③为有丝分裂,观察染色体的最佳时期为有丝分裂中期,B错误:
C、植株C由花药离体培养形成的单倍体幼苗2正常发育而来,是单倍体,但其育种方式不是单倍体育种,C错误;
D、植株B的培育方法为单倍体育种,其为纯合子的概率为100%,D错误。
【分析】单倍体育种是一种植物育种技术,其核心是利用单倍体植物进行育种。单倍体是指其体细胞中只含有一个染色体组的个体。在自然界中,单倍体植物通常是不育的,因为它们缺乏同源染色体来形成正常的配子。然而,在育种实践中,单倍体可以通过人为诱导产生,并通过特殊的技术手段转化为可育的纯合子个体。
单倍体育种的主要步骤包括:
1.诱导单倍体:通常通过花药培养等技术诱导产生单倍体植株。在这个过程中,花药中的花粉母细胞被诱导直接发育成单倍体植株,而不是通过减数分裂产生花粉。
2.染色体加倍:由于单倍体通常是不育的,需要通过人为诱导染色体加倍来恢复植物的育性。这通常通过化学处理,如使用秋水仙素来实现。秋水仙素可以阻止纺锤体的形成,导致细胞在分裂时染色体无法被拉向细胞两极,从而实现染色体的非分离,产生染色体数为原始两倍的可育植株。
3.选择与育种:经过染色体加倍后,这些单倍体植株变成纯合子,这意味着它们的基因型在每一个基因位点上都是相同的。这为育种者提供了便利,因为他们可以更容易地选择具有期望性状的植株进行进一步的育种。
单倍体育种的主要优势在于它可以大大缩短育种周期,因为纯合子的单倍体植株可以直接用于育种,而不需要通过传统的杂交和回交等手段来获得纯合子。此外,单倍体育种还可以帮助育种者更精确地分析和利用遗传变异,从而加速新品种的培育。
然而,单倍体育种技术复杂,成本较高,并且不是所有植物种类都适合进行单倍体育种。因此,在实际应用中,单倍体育种通常与其他育种技术相结合,如分子标记辅助育种(MAS)和基因组选择(GS),以提高育种效率和准确性。24.【答案】D【解析】【解答】A、遗传病是指遗传物质改变而引发的疾病,包括基因病(单基因遗传病和多基因遗传病)和染色体异常遗传病,A错误;
B、具有先天性和家族性特点的疾病不都是遗传病,如感冒等传染病,B错误;
C、原发性高血压、冠心病等都是多基因遗传病,但先天性愚型(21三体综合征)属于染色体异常遗传病,C错误;
D、遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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)。
2、人类遗传病≠先天性,人类遗传病≠家族性。25.【答案】C【解析】【解答】A、2条染色体同一位置的2个a珠蛋白基因为相同基因,A错误;
B、4个a珠蛋白基因位于同一对染色体上,所以不遵循基因自由组合定律,B错误;
C、轻型a地贫有3个a珠蛋白基因,因此其16号染色体其中一条正常含2个a珠蛋白基因,另一条能够合成1个a珠蛋白,子女寿命正常的需要含有3个a珠蛋白基因或4个a珠蛋白基因,因此一对轻型a地贫的夫妇,所生子女不正常的概率为1/2×1/2=1/4,所生子女寿命正常的概率是3/4,C正确;
D、中型a地贫的夫妇a珠蛋白基因数量为2个,若至少有一方这2个a珠蛋白基因位于同一条染色体上,则一对中型a地贫的夫妇所生孩子中可以存在3个或4个a珠蛋白基因,因此一对中型a地贫的夫妇可能生出表型正常的孩子,D错误。
故答案为:C。
【分析】a肽链合成障碍所引起的疾病称为人类a型地中海贫血(简称a地贫),说明基因通过控制蛋白质的结构而直接控制性状;控制a珠蛋白链的基因位于第16号染色体上,a肽链的合成由第16对染色体上的4个a珠蛋白基因共同控制。26.【答案】(1)有丝分裂后期;a(2)次级精母细胞(3)b、d、e(4)a、b(5)b→a、d→c(6)阻滞第一次卵裂;受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体【解析】【解答】(1)图1中细胞含有同源染色体,且为着丝点分裂,染色单体分离成为独立的染色体,为有丝分裂后期,此时的染色体数为体细胞的2倍,该细胞属于图2中的类型a,
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明是减数第二次分裂后期的细胞,应该为次级精母细胞。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞,且每条染色体含有两个DNA,为减数第一次分裂的细胞,d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA,为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA,为精细胞、卵细胞或极体,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b、d、e。
(4)图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b。
(5)着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有b→a、d→c。
(6)由于阻滞第一次卵裂含两个染色体组,故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂,受精卵含二个染色体组,染色体数目加倍后含有四个染色体组,用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂形成的是四倍体而不是三倍体。
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中:细胞含有同源染色体,且为着丝点分裂,染色单体分离成为独立的染色体,为有丝分裂后期,图2;a是染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期,C可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体。
减数分裂是一种特殊的细胞分裂过程,它发生在生殖细胞的形成过程中,通过两次连续的细胞分裂产生含有一半染色体数量的配子(如精子和卵细胞)。减数分裂对于维持物种染色体数目的稳定性以及产生遗传多样性至关重要。减数分裂可以分为两个阶段:减数分裂I和减数分裂II)。
减数分裂I
1.第一次间期:
-染色体复制,形成姐妹染色单体,但细胞并不立即进入分裂阶段。
2.前期I:
-染色体变得更加凝集,形成可见的染色体结构。
-同源染色体配对,形成四分体。
-联会发生,同源染色体之间的非姊妹染色单体可能会发生交叉互换,产生遗传多样性。
-核膜消失。
-形成纺锤体。
3.中期I:
-同源染色体对排列在细胞的赤道面上。
4.后期I:
-同源染色体分离,而不是姊妹染色单体分离,每个子细胞获得来自每个染色体对的一个染色体。
5.末期I:
-细胞分裂为两个子细胞,每个子细胞含有一半的染色体数目,但每个染色体仍然是双倍体(由两个姊妹染色单体组成)。
-核膜重建。
6.第二次间期:
-通常非常短暂,不伴随染色体复制。
减数分裂II
1.前期II:
-姊妹染色单体分离,纺锤体形成。
-核膜再次消失。
2.中期II:
-姊妹染色单体排列在细胞的赤道面上。
3.后期II:
-姊妹染色单体分离,移向细胞的两极。
4.末期II:
-形成四个含有一半染色体数目的子细胞。
-核膜重建。
5.细胞质分裂:
-发生在减数分裂I和II的末期,细胞质分裂成两个或四个子细胞。
减数分裂的结果是产生了四个遗传上独特的配子细胞,每个细胞含有单套染色体,即原始细胞染色体数目的一半。这个过程保证了性繁殖物种的染色体数目在世代间保持一致,并为遗传变异提供了基础,因为同源染色体在分离时可能随机组合,导致遗传特征的重新组合。27.【答案】(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸;磷酸和脱氧核糖(2)细胞核、线粒体;(含氮)碱基;20;0-20;10(3)657;36【解析】【解答】(1)5对应核苷酸的碱基为T,则其名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子外侧磷酸和脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架。
(2)a表示DNA的复制,在动物细胞中主要发生在细胞核,线粒体也有少量DNA,也可发生DNA的复制。用同位素15N标记DNA应标记DNA的含氮碱基。某生物(2n-20)卵巢组织,若进行有丝分裂,放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,然后用姬姆萨染料染色(已知双链DNA分子不掺或一条单链掺有BrdU时呈深蓝色,两条单链都掺有BrdU呈浅蓝色),由于DNA复制为半保留复制,则第一次有丝分裂完成产生的子细胞中所有的染色体DNA均为一条单链掺有BrdUu,即都表现为深蓝色,继续进行第二次复制时,由于原料是含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷,则间期复制后形成的每条染色体含有的两个DNA分子是一个两条单链均掺有BrdU,另一个DNA分子只有一个单链掺有BrdU,因此,在第二次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数为20个,第二次有丝分裂中期的细胞中20条染色体均为一条染色单体为浅蓝色,一条染色单体为深蓝色,经过第二次有丝分裂后期之后,分开的染色体随机组合进入子细胞中,则产生的子细胞中含有浅蓝色的染色体数目为0-20条,则第三次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数为0-20条;若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞进行的是减数第二次分裂,则产生的子细胞染色体数为10条。
(3)②为mRNA,mRNA上三个相邻的密码子决定一个氨基酸称为一个密码子,若图乙编码的肽链由218个氨基酸组成,则其对应的②中至少有218×3+3(终止密码子)=657个碱基。若②中第107位的碱基C被G取代,因为密码子由3个相连的核糖核苷酸组成,105/3=35,则可能导致该肽链第35+1=36位氨基酸发生改。
【分析】DNA的结构及其复制过程可以详细分为以下几个部分:
DNA的结构
1.基本结构单位:DNA的基本结构单位是脱氧核苷酸,由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。
碱基:分为嘌呤碱和嘧啶碱两种。嘌呤碱主要有腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G);嘧啶碱主要有胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
脱氧核糖:DNA分子中的戊糖是D-脱氧核糖。
磷酸:与脱氧核糖的C5原子形成酯键,构成DNA链的骨架。
2.一级结构:DNA一级结构是指DNA分子中核苷酸的排列顺序,也称为碱基顺序。
DNA分子由多个脱氧核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接而成,形成不分支的线性大分子。
磷酸基和戊糖基构成DNA链的骨架,碱基排列顺序是DNA一级结构的主要特征。
3.二级结构:指两条DNA单链形成的双股螺旋结构。
两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕,构成双螺旋结构。
脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。
两条链通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连(A-T,G-C),形成相当稳定的组合。
4.三级结构:指双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超级螺旋结构。
DNA的复制
DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期S期进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个DNA分子的生物学过程。
1.复制过程:主要包括引发、延伸、终止三个阶段。
引发:始于基因组中的特定位置(复制起点),形成复制叉,解开双链DNA。
延伸:多种DNA聚合酶在DNA复制过程中扮演不同的角色,负责DNA链的延伸。
终止:完成DNA链的合成。
2.复制机制:半保留复制。
复制的结果是一条双链变成两条一样的双链,每条双链都与原来的双链一样,但其中一条链是新合成的,另一条则是原来的旧链。
DNA的结构和复制过程共同确保了生物遗传信息的准确传递和多样性。DNA的结构特征使其能够存储大量的遗传信息,并通过复制过程在生物体内进行传递。28.【答案】(1)显性;基因的自由组合(2)AAbbRR、AabbRR、aaBBRR、aaBbRR(3)AaBbRr;aabbrr;8;红色有刺∶粉色有刺∶白色有刺∶白色无刺=1∶2∶1∶4【解析】【解答】(1)分析表中实验二可知,F1白色有刺个体自交,F2中白色有刺:白色无刺=3:1,说明茎有刺属于显性性状;分析表中实验一可知,F1红色有刺个体自交,F2中红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1.是9:3:3:1的变形,说明红色为显性性状,花色基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)实验一中红色有利个体与白色有刺个体杂交,子一代都表现为红色有刺,自交得到的子二代中红色有刺:粉色有刺:白色有刺=9:6:1,属于9:3:3:1的变式,因此花色受两对等位基因控制,且A_B_表现为红色,A_bb、aaB_表现为粉色,aabb表现为白色,子一代的基因型是AaBbRR,子二代粉色有刺植株的基因型是AabbRR、AAbbRR、aaBBRR、aaBbRR。
(3)①结合分析,实验三中白色无刺个体和白色有刺个体杂交得到的F1红色有刺个体的基因型为
AaBbRr,测交实验时用该F1与基因型为aabbrr的个体杂交。
②该实验的目的是验证没有出现红色无刺和粉色无刺类型的原因是无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,测交时使用的基因型为aabbrr,F1红色有刺植株的基因型是AaBbRr,产生的配子的类型及比例是ABR:ABr:AbR:Abr:aBR:aBr:abr:abR=1:1:1:1:1:1:1:1,基因型为aabbrr的个体只产生一种配子(abr),故测交后代的基因型及比例是AaBbRr:AaBbrr:AabbRr:Aabbrr:aaBbRr:aaBbrr:aabbrr:aabbRr=1:1:1:1:1:1:1:1,共8种基因型,如果无刺基因纯合时,红色和粉色基因不能表达,则测交后代的表现型及比例是红色有刺:粉色有刺:白色有刺:白色无刺=1:2:1:4
【分析】基因的分离定律和自由组合定律是遗传学中的两个基本定律,它们分别描述了基因在生物生殖细胞分裂过程中的行为规律。
基因的分离定律(孟德尔第一定律)
基因的分离定律由格雷戈尔·孟德尔在19世纪中叶首次提出,也称为孟德尔第一定律。该定律指出,在生物体的生殖细胞(配子)形成过程中,每一对等位基因(同一基因位点的不同版本)会分离,每个生殖细胞只包含一个等位基因。
例如,假设一个生物体具有两个基因位点,每个位点上有两个等位基因A和a。在生殖细胞形成过程中,这对等位基因会分离,生殖细胞(配子)可能包含A或a。因此,后代从父母那里继承的基因是随机的,每个等位基因进入配子的概率是相等的。
基因的自由组合定律(孟德尔第二定律)
基因的自由组合定律也称为孟德尔第二定律,它指出不同基因位点的等位基因在配子形成过程中可以自由组合。这意味着一个生物体的生殖细胞可以包含不同基因位点的不同等位基因的组合。
例如,在一个具有两对等位基因Aa和Bb的生物体中,A和B以及a和b分别位于不同的基因位点。在生殖细胞形成过程中,A和B以及a和b可以以任意方式组合,产生AB、Ab、aB和ab四种不
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