【精品解析】浙江省金兰教育2024-2025学年高一下学期4月期中生物试题

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浙江省金兰教育2024-2025学年高一下学期4月期中生物试题
一、选择题(本大题共25题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.“金华两头乌猪”毛色常以中间白、两头黑为特征,即头颈和臀尾部为黑皮黑毛,体躯中间为白皮白毛,又被人称作“熊猫猪”。两只杂合两头乌毛色猪杂交后代同时出现两头乌毛色猪和黑色猪,这种现象在遗传学上称为(  )
A.性状分离 B.自由组合 C.基因融合 D.基因分离
2.大多数生物的遗传信息储存在DNA中,少部分生物的遗传信息储存在RNA中,下列生物的遗传物质是RNA的是(  )
A.人、烟草 B.大肠杆菌、肺炎链球菌
C.烟草花叶病毒、SARS病毒 D.支原体、蓝细菌
3.下列基因型的个体中,产生的配子为两种的是(  )
A.yyrr B.YYRR C.YyRr D.YYRr
4.在洋葱根尖细胞所含的核酸中,含有碱基U、T、C的核苷酸有(  )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
5.在机体的正常生命活动中,细胞的生长、衰老和凋亡为正常的生理过程。下列叙述正确的是(  )
A.随着细胞的生长,细胞表面积与体积的比值变小
B.细胞衰老后细胞核体积增大,所有酶活性降低
C.人体早期胚胎发育过程中不存在细胞凋亡的现象
D.细胞衰老、凋亡对机体都是不利的
6.动物与植物的体细胞增殖过程中的差异主要体现在(  )
①间期染色体的复制②前期纺锤体的形成方式③前期核膜、核仁的变化④中期染色体的位置变化⑤末期胞质分裂的方式
A.①② B.②③ C.②⑤ D.①④
7.下列关于基因、DNA、染色体描述正确的是(  )
A.真核细胞内所有的DNA均以染色体为载体
B.Y染色体上的基因在X染色体上都没有等位基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体分离而分离
8.取某哺乳动物的不同类型细胞,检测其基因表达,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.细胞a与细胞b的细胞器的种类和数量不一定相同
B.产生不同类型的细胞a~g的根本原因是基因的类型发生了改变
C.基因1~6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4
D.组成1~6基因的脱氧核苷酸种类和排列方式均不同
9.下列有关性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是(  )
A.雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的
B.人群中含X染色体的配子数:含Y染色体的配子数=1:1
C.人群中红绿色盲患者具有女性患者多于男性患者的特点
D.性染色体上的基因都伴随着性染色体遗传
10.孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验,揭示了自由组合定律。下列叙述正确的是(  )
A.豌豆花冠的形状便于人工杂交操作,杂交时,需对父本人工去雄
B.若将F1与隐性个体测交,后代的表型之比应为1:1:1:1,该过程属于“演绎推理”
C.分离定律不能用于分析两对相对性状的遗传
D.摩尔根也采用了假说—演绎法证明了所有基因都位于染色体上
阅读下列材料,完成下列小题
进行性肌营养不良是一种单基因遗传病,主要症状为肌无力、肌萎缩和肌强直,表现出四肢不灵活。一对正常夫妇已有一个患该病的儿子,经检测丈夫不携带该病致病基因。
11.依据上述材料分析,进行性肌营养不良的遗传方式是(  )
A.常染色体隐性遗传 B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体隐性遗传 D.伴X染色体显性遗传
12.若患病儿子与正常的女孩结婚,女孩的父亲患进行性肌营养不良。预测这对夫妇生一个患性肌营养不良男孩的概率为(  )
A.1/4 B.1/2 C.3/8 D.1/8
13.2025哈尔滨亚洲冬季运动会吉祥物“滨滨”、“妮妮”,是以东北虎为原型设计的形象。已知东北虎体细胞中有19对同源染色体(18对常染色体和1对性染色体),其性别决定方式为XY型。下列相关表述正确的是(  )
A.成年雄性东北虎只能产生219种精子
B.卵原细胞在减数分裂过程中胞质分裂都是不均等的
C.雌性东北虎体内的单个细胞中可能含有0、1、2或4条X染色体
D.东北虎受精卵中的遗传物质一半来自于精子,一半来自于卵细胞
14.肺炎链球菌有许多类型,其中S型菌有毒性,能引起人患肺炎或使小鼠患败血症而死亡;R型菌无毒性。下图为研究人员所做的细菌转化实验示意图,下列相关说法错误的是(  )
A.能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组
B.实验D组培养一段时间后,试管内的细菌只有S型菌
C.上述实验结果表明,加热煮沸不会导致转化因子失去活性
D.D组产生的有毒性的肺炎链球菌的有毒性性状能稳定遗传
15.某基因型为AaBb的玉米植株,自交产生F2,F2的性状分离比为9:3:3:1.使用下图材料模拟其产生配子的过程(小球的材质、大小相同)。下列叙述正确的是(  )
A.从罐子里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B.若把罐子里的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
C.若把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雌1的罐子,两个罐子的小球总数一定要相同
D.若把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雄2的罐子,再分别摸一个球组合并记录是AB的概率为1/8
16.在搭建DNA分子模型的实验中,若有4种碱基塑料片共10个,其中2个C、3个G、3个A、2个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物15个,脱氧核糖塑料片20个,磷酸塑料片30个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干。下列有关说法错误的是(  )
A.最多能搭建出10个游离的脱氧核糖核苷酸
B.所搭建的DNA分子片段最多含10个氢键
C.利用上述材料所搭建的含有3个碱基对的DNA分子有43种
D.设计的4种碱基塑料片的大小可以不同
17.某研究人员分别进行了如下三组实验:①35S标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌②32P标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌③32P标记的T2噬菌体+35S标记的细菌。下列分析正确的是(  )
A.比较第①②组的实验结果,说明DNA是噬菌体的主要遗传物质
B.若第②组保温时间过长,则离心后上清液中放射性偏高
C.第③组的噬菌体增殖多代后,含有32P的和35S的子代噬菌体数分别占总数的100%、100%
D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的不同
18.分裂间期包括S期(DNA合成期),以及S期前后的G1期(DNA合成前期)和G2期(DNA合成后期)。氯化两面针碱是从植物两面针中分离到的具有抗肿瘤活性的生物碱。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用,某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞,48小时后用流式细胞仪检测,结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.b峰中的细胞都处于分裂期,其核DNA含量是a峰的2倍
B.b峰细胞的染色体数均是a峰细胞染色体数的2倍
C.用氯化两面针碱处理后,癌细胞的细胞周期被阻滞在G1/S期
D.氯化两面针碱的抑癌机制可能是抑制癌细胞的中心体发出纺锤丝
19.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2种表型和3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1黄色的概率为1/2
C.若1只黄色雄鼠与1只黑色雌鼠杂交,则F1不可能全部都是黄色
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
20.下图为柳杉(2n=22)一个花粉母细胞在减数分裂某时期显微照片(无减数分裂异常),下列说法正确的是(  )
A.该时期为减数第一次分裂后期
B.该时期每个细胞中均含有22条染色体
C.该时期每个细胞内都有同源染色体
D.该花粉母细胞分裂过程中一定发生过同源染色体的非姐妹染色单体片段交换
21.下图为一只雄果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,已知控制辰砂眼和白眼的基因位于X染色体的非同源区段,即不位于Y染色体上。下列叙述错误的是(  )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl的遗传不遵循自由组合定律
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板(赤道面)上
C.基因cn、cl、v、w只会在有丝分裂后期出现在细胞的同一极
D.若该果蝇产生了一个基因型为cnclXvwY的异常配子,产生的原因是减数第一次分裂后期同源染色体未分离
22.家蚕的性别决定方式为ZW型。幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因;结天然绿色蚕茧基因(G)与白色蚕茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因。现已知雄蚕产丝量大,天然绿色蚕丝销路好,下列杂交组合中根据幼蚕体色从F1中选择出用于生产幼蚕效率最高的一组是(  )
A.GgZtZt×ggZTW B.GgZTZT×GGZtW
C.GgZtZt×GGZTW D.GGZTZt×ggZTW
23.已知将双链DNA置于中性盐溶液中加热,可使DNA两条单链分开。图1是某同学绘制的DNA复制模型图,图2中DNAα链的序列是:5'—TAGACG—3'。下列相关说法正确的是(  )
A.DNA复制时两条链间的所有氢键全部断开后,再开始合成子链
B.图1中的DNA复制模型完全正确
C.图2中DNAβ链的序列是:5'—CGUCUA—3'
D.不同的DNA完全解旋成单链所需的加热温度不一定相同
24.纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,F1中的雌性全为红眼长翅,雄性全为白眼长翅。若F1中的个体自由交配,F2表现为白眼长翘:白眼残翅:红眼长翅:红眼残翅=3:1:3:1,且F2中每种表型都有雌、雄个体。下列说法错误的是(  )
A.白眼是隐性性状,且白眼长翅为雌性亲本
B.正常情况下,F1雄果蝇产生4种类型的配子
C.F2中长翅雌个体中杂合子的比例为5/6
D.若F2的长翅个体间自由交配,则子代长翅:残翅=7:1
25.荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色体的行为和数量变化。取果蝇(2n=8)的一个正在分裂的细胞,用不同颜色的荧光标记其中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“o”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图甲箭头所示;图乙是该细胞分裂过程中每条染色体中DNA含量的变化。据图分析,下列说法正确的是(  )
A.若图甲细胞中有4种不同形态的染色体,则该细胞的名称为初级精母细胞
B.图甲所示细胞处于图乙的BC段,图乙BC段细胞中核DNA数不一定都为16
C.图甲中荧光点在②位置时,联会的染色体形态、大小一定相同
D.图甲中荧光点移动到④时,细胞处于图乙的DE段
二、非选择题(本大题共5题,共50分)
26.铜是一种重金属污染物,对生物有丝分裂影响较大。科研人员以有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞数×100%)为指标,探究不同浓度CuSO4处理24小时对蚕豆根尖有丝分裂的影响。图是实验时拍摄的蚕豆根尖细胞分裂图,①~⑤表示不同分裂时期的细胞。表是本实验的结果记录表。
CuSO4浓度(mol/L) 0 0.05 0.10 0.20
有丝分裂指数(%) 6.97 6.46 5.84 4.73
(1)上述实验中制作临时装片时,取根尖2 mm是为了获取   区的细胞。临时装片的制作需经解离、   、染色和制片四步,其中染色所用的试剂为   。
(2)观察染色体的最佳时期对应的图中的图像是   (填序号),此时期核DNA和染色单体的数量之比是   。图中要使细胞①移至视野中央,应将装片向   移动。
(3)从表中可知,CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有   (填“促进”或“抑制”)作用,原因可能是CuSO4能使更多的细胞停留在   期。
(4)显微镜下观察发现,CuSO4溶液处理出现了染色体桥的结构,如下图所示。该结构的形成是由于   的末端发生连接,导致有丝分裂   期着丝粒分裂后,在   的牵引下形成“染色体桥”。
27.阅读下列材料,回答问题:
材料一:下图为人的某体细胞内DNA分子部分结构示意图
(1)图1中   (填序号及名称)是构成DNA分子的基本单位之一。DNA分子热稳定性与结构   (填序号)含量有关。
(2)由图2可看出DNA分子具有规则的   结构。若此DNA分子中有腺嘌呤18%,其中一条链的T占该链碱基总数的25%,则它的互补链中T占互补链碱基总数的   (用百分比表示)。
(3)DNA分子具有特异性的原因是   。
材料二:DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的办法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA,过程如图3所示。科学家利用该技术将人与黑猩猩、大猩猩的某DNA片段(如图4所示)进行模拟杂交分析,可以通过检查杂种双链DNA的杂交情况来判断两个物种的亲缘关系远近。
(4)不同DNA单链之间能进行杂交是因为单链上碱基之间遵循   。
(5)图3所示的Ⅰ、Ⅱ过程分别涉及氢键的   。
(6)探究人与黑猩猩、大猩猩亲缘关系实验中,若利用DNA分子杂交技术来分析人与大猩猩之间的亲缘关系远近应选择大猩猩的   号链来进行;根据所选片段,人与大猩猩的DNA片段进行模拟杂交后能得到   个杂交环,根据杂交结果可推测,人与   的亲缘关系更近。
28.粗糙型链孢霉(2N=14)是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂,形成4个子囊孢子,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子。图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答:
(1)在1个合子形成4个子囊孢子的过程中,细胞中的染色体复制   次,细胞分裂   次,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为   条。
(2)粗糙型链孢霉中处于图2的甲时期的细胞有   条染色单体,有   个四分体。在图1所示C过程中,可以观察到图2中的   所示图像。
(3)若某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养,先形成的4个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为   ,最终形成的8个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的染色体数为   。
(4)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)显性,黑色(H)对白色(h)显性,两对基因独立遗传。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝产生合子,则合子基因型为   。若不考虑交叉互换,该合子最终形成的8个子囊孢子中有   种基因型的子囊孢子。
29.阅读下列材料,回答问题:
材料一:将大肠细菌置于含14N的培养基中繁殖数代,使其DNA中含氮碱基皆含有14N,再将其作为亲代移入15N为唯一氮源的培养基中培养,提取某代大肠细菌的DNA进行离心,图1中试管①~⑤为可能出现的离心结果。
(1)提取亲代大肠杆菌DNA进行离心,离心结果应如图1中试管   (填序号,下同)所示;若提取大肠杆菌第三次分裂的子代DNA进行离心,离心结果应如图1中试管   所示。
(2)将实验中亲代大肠杆菌转移到含15N的培养液中增殖四代后,14N标记的DNA分子占   。
材料二:图2为果蝇核DNA复制的模式图,图2中箭头所指示的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,图3为正在复制的DNA分子部分放大图。
(3)据图分析可知,果蝇的DNA复制是   (填“单”或“双”)向复制,一个DNA分子上形成多个复制泡的原因及意义是   。
(4)由图3可知,DNA分子复制的方式是   ,该过程需要酶1   (填酶的名称,下同)和酶2   共同作用完成。
(5)若某长度为1000个碱基对的双链DNA分子中含鸟嘌呤600个。该DNA连续复制4次,则第4次复制所需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为   个。
30.某种植物有甲、乙、丙3个纯合植株,其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟)。已知丙的基因型为aaBB,现将3个纯合植株进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验 杂交组合 F1 F2
① 甲×丙 不成熟 不成熟:成熟=3:1
② 乙×丙 成熟 成熟:不成熟=3:1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟:成熟=13:3
(1)通过第   组实验结果可知,控制该性状的两对基因的遗传遵循   定律。
(2)由上述结果可知,甲、乙的基因型分别是   、   。群体中控制该植物表现为不成熟的基因型有   种。
(3)实验③中,F2中不成熟个体中杂合子所占的比例为   ,若F2中成熟个体中随机交配,后代中不成熟个体占   。
(4)用测交法验证F2成熟个体中杂合子的基因型,书写对应的遗传图解   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】两头乌毛色为杂合子,当两只杂合子个体杂交时,后代中同时出现了两头乌毛色和黑色两种表型,这种现象在遗传学上称为性状分离。其根本原因是杂合子在形成配子时,等位基因发生分离,导致后代出现不同的性状组合。因此选项A正确;选项B(自由组合)涉及非等位基因,选项C(基因融合)不符合遗传规律,选项D(基因分离)是原因而非现象名称,故B、C、D错误。
故答案为:A
【分析】性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离。
2.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、人和烟草都属于细胞生物,其遗传物质均为DNA,A错误;
B、大肠杆菌和肺炎链球菌均为原核细胞生物,遗传物质也是DNA,B错误;
C、烟草花叶病毒和SARS病毒均为RNA病毒,不含DNA,其遗传物质是RNA,C正确;
D、支原体和蓝细菌都属于细胞生物,遗传物质同样是DNA,D错误。
故答案为:C
【分析】所有细胞生物的遗传物质都是DNA,在病毒家族中,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
3.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、yyrr为纯合子,两对基因均纯合,只能产生一种配子(yr),A错误;
B、YYRR为纯合子,同样只能产生一种配子(YR),B错误;
C、YyRr为双杂合子,两对基因均杂合,能产生YR、Yr、yR、yr共四种配子,C错误;
D、YYRr中第一对基因纯合(YY),第二对基因杂合(Rr),因此能产生YR和Yr两种配子,D正确。
故答案为:D
【分析】基因自由组合定律的实质: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。
4.【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;DNA与RNA的异同
【解析】【解答】洋葱为真核生物,根尖细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸。DNA中的碱基为A、T、G、C,对应核苷酸为四种脱氧核糖核苷酸,其中含有碱基T的是一种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸),含有碱基C的是一种(胞嘧啶脱氧核苷酸)。RNA中的碱基为A、U、G、C,对应核苷酸为四种核糖核苷酸,其中含有碱基U的是一种(尿嘧啶核糖核苷酸),含有碱基C的是一种(胞嘧啶核糖核苷酸)。因此,同时含有碱基U、T、C的核苷酸共有:尿嘧啶核糖核苷酸(U)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)、胞嘧啶核糖核苷酸(C)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C),共4种,B正确。
故答案为:B
【分析】根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸。核酸包括两大类:DNA和RNA。DNA和RNA各含有4种碱基,但是组成二者的碱基种类有所不同。DNA中的碱基是A、T、G、C,RNA中的碱基是A、U、G、C。
5.【答案】A
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、随着细胞体积增大,其表面积与体积的比值会逐渐变小,这会影响物质运输效率,A正确;
B、细胞衰老后,细胞核体积确实增大,但并非所有酶的活性都降低,B错误;
C、人体早期胚胎发育过程中,细胞凋亡普遍存在,如人类尾巴的消失、人手的形成,C错误;
D、细胞衰老和凋亡是机体维持稳态的重要机制,对个体发育和健康是有利的,D错误。
故答案为:A
【分析】1、细胞衰老的特征:(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(2)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(3)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;(4)细胞内的色素逐渐累积,妨碍细胞内物质的交流和传递;(5)细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
2、细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
3、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
6.【答案】C
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点
【解析】【解答】①间期染色体的复制:动植物细胞在间期都会进行DNA复制,属于共性,不是差异,①错误;
②前期纺锤体的形成方式:动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,存在明显差异,②正确;
③前期核膜、核仁的变化:动植物细胞在前期都会发生核膜、核仁消失,末期重新出现,属于共性,③错误;
④中期染色体的位置变化:动植物细胞的中期染色体均排列在赤道板上,没有差异,④错误;
⑤末期胞质分裂的方式:植物细胞通过形成细胞板将细胞一分为二,动物细胞通过细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,存在明显差异,⑤正确。
故答案为:C
【分析】高等植物细胞有丝分裂前期由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体,动物细胞则是已复制的两中心体分别移向两极,周围发出星射,形成纺锤体;高等植物细胞有丝分裂末期赤道板处出现细胞板,扩展形成新细胞壁,并把细胞分为两个。而动物细胞则是细胞中部出现细胞内陷,把细胞质隘裂为二,形成两个子细胞。
7.【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、真核细胞中的DNA主要存在于染色体上,但线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,并非全部以染色体为载体,A错误;
B、X染色体和Y染色体存在同源区段,该区段上的基因在X和Y染色体上互为等位基因,因此并非Y染色体上的所有基因在X染色体上都没有等位基因,B错误;
C、基因通常是指具有遗传效应的DNA片段,但对于RNA病毒等少数生物而言,基因是具有遗传效应的RNA片段,C错误;
D、减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分离而分开,这是基因分离定律的细胞学基础,D正确。
故答案为:D
【分析】1、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。
2、真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。3、DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
8.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、细胞a与细胞b为不同类型的细胞,功能存在差异,因此它们所含细胞器的种类和数量不一定相同,这与细胞分化后功能特化相适应,A正确;
B、产生细胞a~g的根本原因是基因的选择性表达,而非基因类型发生改变;同一生物体不同体细胞核基因组成相同,B错误;
C、ATP水解酶是所有活细胞维持生命活动所必需的,因此该基因应在所有检测的细胞中均表达。图中基因2在a~g中均表达,最可能为ATP水解酶合成基因;基因4仅在部分细胞中表达,C错误;
D、基因1~6均为DNA片段,其基本组成单位都是四种脱氧核苷酸(种类相同),差异在于脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同,D错误。
故答案为:A
【分析】1、在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
2、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
9.【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、雌雄异体生物的性别并非都由性染色体决定,例如蜜蜂的性别由染色体组数决定,雄蜂为单倍体,蜂王和工蜂为二倍体,A错误;
B、女性只产生含X染色体的卵细胞,男性产生含X和含Y的精子且比例约为1∶1,但由于雌雄个体数量大致相等,人群中含X染色体的配子总数多于含Y染色体的配子总数,B错误;
C、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男性只要X染色体上携带色盲基因即患病,女性需要两条X染色体均携带色盲基因才患病,因此男性患者多于女性患者,C错误;
D、性染色体上的基因位于性染色体上,其传递与性染色体的行为一致,因此会伴随性染色体遗传给后代,D正确。
故答案为:D
【分析】1、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。2、性别决定:(1)性染色体决定性别(2)染色体组数决定性别(3)环境因子决定性别。
3、同源区段中,X、Y染色体上可能有等位基因,在非同源区段,基因只存在于X或Y染色体上。
10.【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、豌豆花冠形状虽便于人工杂交操作,但杂交时应对母本进行人工去雄,而不是对父本去雄,A错误;
B、在孟德尔的假说—演绎法中,根据假说预测“F1与隐性个体测交,后代表型比例为1∶1∶1∶1”这一过程属于演绎推理,B正确;
C、分离定律是自由组合定律的基础,分析两对相对性状遗传时,可先分别分析每对性状的分离情况,再组合分析,C错误;
D、摩尔根通过果蝇实验证明了基因在染色体上,但并非所有基因都位于染色体上,例如线粒体和叶绿体中的DNA也携带基因,D错误。
故答案为:B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子细胞中,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。基因自由组合定律的实质: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。
【答案】11.C
12.A
【知识点】伴性遗传
【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)。
11.【解答】一对表型正常的夫妇生出了一个患病的儿子,表明该病为隐性遗传病。丈夫不携带致病基因,说明致病基因不可能来自父亲,只能来自母亲(母亲为携带者)。儿子患病且父亲正常,符合伴X染色体隐性遗传的特点(儿子X染色体上的致病基因来自母亲),因此该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,C正确,ABD错误。
故答案为:C
12.【解答】设该病由等位基因A/a控制,其中a为致病基因。患病儿子的基因型为XaY。女孩表型正常,但其父亲患有进行性肌营养不良(基因型为XaY),因此女孩必然从父亲那里获得X ,同时从母亲那里获得X ,故女孩的基因型为X X 。该对夫妇的基因型组合为:XaY × XAXa。他们所生后代中,男孩的概率为1/2(性别由父亲提供X或Y决定)。在男孩中,患病(XaY)的概率为1/2(男孩从母亲那里获得Xa的概率为1/2)。因此,生出患病男孩的概率为:1/2(生男孩)× 1/2(男孩患病)= 1/4,A正确,BCD错误。
故答案为:A
13.【答案】C
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】A、成年雄性东北虎理论上可产生219种精子,但由于减数分裂过程中可能发生同源染色体的交叉互换和基因突变,实际产生的精子种类远多于219种,A错误;
B、卵原细胞在减数分裂过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的胞质分裂均为不均等分裂,但第一极体的分裂通常是均等的,B错误;
C、雌性东北虎体细胞含2条X染色体,有丝分裂后期含4条X染色体,减数第一次分裂结束后的细胞含1条X染色体,成熟红细胞无细胞核则含0条X染色体,因此单个细胞中可能含有0、1、2或4条X染色体,C正确;
D项:东北虎受精卵中的核遗传物质一半来自精子、一半来自卵细胞,但细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞,D错误。
故答案为:C
【分析】受精过程:获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间,乱细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。然后,精子入卵。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
14.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、A组注射活的S型菌,D组中加热杀死的S型菌与活的R型菌混合后能发生转化,产生活的S型菌,因此A组和D组均能导致小鼠患败血症死亡;B、C、E组不能产生活的S型菌,小鼠存活,A正确;
B、D组中S型菌的DNA与活的R型菌混合培养,只有部分R型菌转化为S型菌,转化效率较低,因此试管中同时存在S型菌和R型菌,B错误;
C、B组注射加热杀死的S型菌,小鼠存活;D组注射S型菌的DNA与活的R型菌混合物,小鼠死亡,说明加热杀死的S型菌中仍含有具有转化活性的物质(转化因子),即加热煮沸不会使其失活,C正确;
D、D组产生的有毒S型菌是由于遗传物质(DNA)从S型菌转移到R型菌并发生重组所致,这种遗传物质的改变可以稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:B
【分析】荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀死。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主内生活并繁殖。S型细菌有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。
15.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、模拟自由组合定律需要分别模拟两对等位基因的分离与组合,应将A、a小球放入一个罐子,B、b小球放入另一个罐子,分别从两个罐子各取一球组合,而非从同一个罐子摸两个球,A错误;
B、将罐子中的白球换成大球,在摸取时每次摸一大一小两球就分别摸取了A/a和B/b,该方法取出的球相当于非等位基因,可模拟自由组合定律,B正确;
C、模拟雌雄配子结合不需要小球总数相同,自然界中雄配子数量通常远多于雌配子,因此两个罐子中的小球总数不必相同,C错误;
D、将雄1罐中白色球取出放入雄2罐中,分别从雄1摸一球、雄2摸一球,雄1摸出A的概率1/2,雄2摸出B的概率1/2,组合得到AB的概率为1/4,D错误。
故答案为:B
【分析】基因自由组合定律: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。在生物的实际生殖过程中,一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量,因此,两个小桶中的彩球数量可以不相等,但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
16.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、每个脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成,并需要一个脱氧核糖与磷酸之间的连接物、一个脱氧核糖与碱基之间的连接物。题中碱基共10个,脱氧核糖与磷酸之间的连接物15个(足够),脱氧核糖20个(足够),因此最多可搭建10个游离的脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A与T配对(2个氢键),C与G配对(3个氢键)。题中A有3个、T有2个,最多形成2对A—T;C有2个、G有3个,最多形成2对C—G。因此最多可形成4个碱基对,氢键总数为2×2(A—T)+ 2×3(C—G)= 10个,B正确;
C、利用题中材料最多能搭建一个含4个碱基对的DNA片段,但由于A—T只有2对、C—G只有2对,碱基对的种类和数量受到限制,因此所能构建的DNA分子模型种类远少于43种,C错误;
D、四种碱基的分子结构不同,大小也不相同,因此实验中用不同大小的塑料片代表不同碱基是合理的,D正确。
故答案为:C
【分析】DNA双螺旋结构特点:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
17.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、第①组(35S标记蛋白质)放射性主要分布在上清液,第②组(32P标记DNA)放射性主要分布在沉淀,对比说明DNA进入细菌而蛋白质未进入,证明DNA是噬菌体的遗传物质,但不能得出“主要遗传物质”的结论(因为噬菌体的遗传物质就是DNA),A错误;
B、第②组用32P标记DNA,若保温时间过长,子代噬菌体从细菌中释放出来,离心后进入上清液,导致上清液放射性升高,B正确;
C、第③组中,32P标记的噬菌体DNA进入细菌,利用细菌提供的35S标记的氨基酸合成蛋白质外壳,因此子代噬菌体中所有个体均含35S,但只有少数子代噬菌体含有32P(因为DNA半保留复制,亲代DNA链作为模板),C错误;
D、大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质均为双链DNA,双链DNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,因此两者嘌呤与嘧啶的比值均为1,D错误。
故答案为:B
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、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。结论:DNA是遗传物质。
4、T2噬菌体的生活方式:寄生在活细胞中。
18.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、b峰细胞核DNA含量为92,但b峰细胞不一定都处于分裂期,也可能包括处于G2期的细胞(DNA已完成复制,但未进入分裂期),A错误;
B、b峰细胞DNA含量为a峰的两倍,但染色体数目不一定都是a峰的两倍。例如,有丝分裂前期和中期,DNA已加倍而染色体数目不变(仍为46条),B错误;
C、处理后大部分细胞DNA含量为92,说明细胞完成了DNA复制但未能完成分裂,因此细胞周期被阻滞在G2期或分裂期,而非G1/S期,C错误;
D、氯化两面针碱处理后,DNA已复制的细胞(DNA含量92)比例显著增加,说明细胞能进入S期并完成DNA合成,但无法完成分裂,可能原因是抑制了中心体发出纺锤丝,从而阻碍细胞分裂,D正确。
故答案为:D
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期。
2、每个细胞周期又分为分裂间期和分裂期,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长,分裂期又分为前期、中期、后期、末期四个时期。
19.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、AYa个体与AYA个体杂交,后代基因型及比例为AYA ∶ AYa ∶ Aa = 1 ∶ 1 ∶ 1,其中AYAY胚胎致死,因此存活个体共3种基因型,表型为黄色(AYA、AYa)和鼠色(Aa),共2种表型,A正确;
B、AYa与Aa杂交,后代基因型及比例为AYA ∶ AYa ∶ Aa ∶ aa = 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1,表型分别为黄色、黄色、鼠色、黑色,因此黄色概率为1/2,B正确;
C、黄色雄鼠基因型可能为AYA或AYa,与黑色雌鼠(aa)杂交。若雄鼠为AYa,子代为AYa(黄色)和aa(黑色),可能出现黄色和黑色;若雄鼠为AYA,子代全为AYa(黄色)。当子代数量较少时,有可能全部为黄色(例如雄鼠为AYA时),因此“不可能全部都是黄色”的说法过于绝对,C错误;
D、黄色雄鼠(AYA或AYa)与纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,若雄鼠为AYA,子代为AYA(黄色)和AA(鼠色);若雄鼠为AYa,子代为AYA(黄色)和Aa(鼠色)。两种情况均可同时出现黄色和鼠色个体,D正确。
故答案为:C
【分析】题意分析,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)。
20.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、图中染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,这是减数第二次分裂后期的典型特征,A错误;
B、柳杉体细胞染色体数为2n=22,减数第一次分裂结束产生的次级性母细胞染色体数减半为11条(每条含2条染色单体)。进入减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体,此时细胞内染色体数目暂时加倍为22条,B正确;
C、减数第二次分裂后期,细胞中不含同源染色体(同源染色体已在减数第一次分裂时分离),C错误;
D、图中所示细胞处于减数第二次分裂后期,该细胞是否发生过同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,从图中无法直接判断,且互换并非必然发生,D错误。
故答案为:B
【分析】减数分裂过程依次经过减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂(包括前期、中期、后期、末期)、减数第二次分裂(包括前期、中期、后期、末期)。减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色单体分开成染色体,移向细胞的两极,染色体数目暂时加倍。加倍后的染色体数与精原细胞相同,但无同源染色体。
21.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)均位于同一条常染色体上,因此它们的遗传不遵循自由组合定律,A正确;
B、有丝分裂中期,所有染色体的着丝粒都会排列在赤道板(赤道面)上,X染色体和常染色体也不例外,B正确;
C、基因cn、cl位于常染色体,v、w位于X染色体。在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开并随机移向两极,这些基因可能同时出现在细胞的同一极,并非只出现在有丝分裂后期,C错误;
D、异常配子中含有常染色体(cn、cl)和两条性染色体(X和Y),且v和w均位于X染色体上,说明减数第一次分裂后期同源染色体(X和Y)未分离,同时常染色体正常分离,形成了同时含有X和Y的次级精母细胞,进而产生该异常配子,D正确。
【分析】1、图中所示①一条常染色体上朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;②X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
2、自由组合定律的实质: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。
22.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、亲本组合为 GgZ Z × ggZ W,子代雄性幼蚕中,关于茧色基因型为 Gg 或 gg,既有结天然绿色蚕茧者,也有结白色蚕茧者,无法根据体色直接筛选出所有雄蚕用于生产,效率不高,A错误;
B、亲本组合为 GgZ Z × GGZ W,子代全为天然绿色蚕茧(GG或Gg),子代雌雄幼蚕体色均为正常(雄性全为 Z Z ,雌性全为 Z W),无法通过体色区分性别,无法实现定向选择雄蚕,B错误;
C、亲本组合为 GgZ Z × GGZ W,子代雄性幼蚕全为正常体色(Z Z )且全为天然绿色茧(G_),雌性幼蚕全为油质透明体色(Z W)且全为天然绿色茧(G_)。因此可根据体色直接选出雄性(正常体色)用于生产,效率最高,C正确;
D、亲本组合为 GGZ Z × ggZ W,子代全为天然绿色蚕茧(Gg),子代雌雄幼蚕均有正常体色(雄性 Z Z 、Z Z ,雌性 Z W),无法通过体色区分性别,无法高效选择雄蚕,D错误。
故答案为:C
【分析】1、控制绿色和白色的这对基因位于常染色体上,而控制体色正常和油质透明的这对基因位于Z染色体上,即控制这两对相对性状的基因不在一对同源染色体上,因此它们的遗传遵循基因自由组合定律。
2、自由组合定律的实质: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。
23.【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制过程是边解旋边复制的,并非待两条链间所有氢键完全断开后才开始合成子链,A错误;
B、图1中有一条子链的延伸方向为3'→5',但DNA聚合酶催化子链合成只能沿5'→3'方向进行,因此该模型存在错误,B错误;
C、DNA两条链反向平行,α链序列为5'—TAGACG—3',根据碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对),β链的序列应为3'—ATCTGC—5',改写为5'→3'方向为5'—CGTCTA—3',但题目中选项写为5'—CGUCUA—3',其中含有U(尿嘧啶),而DNA中不含U,C错误;
D、DNA双链的稳定性与氢键数量有关,G—C碱基对含3个氢键,A—T碱基对含2个氢键。G—C含量越高的DNA,热稳定性越强,完全解旋所需的温度越高,因此不同DNA完全解旋所需的加热温度不一定相同,D正确。
故答案为:D
【分析】1、DNA双螺旋结构特点:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
2、DNA的复制是以半保留的方式进行的。子链合成方向:从5'端向3'端进行。
24.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、F1中雌雄眼色表现不同(雌全为红眼,雄全为白眼),说明眼色基因位于X染色体上,且红眼为显性、白眼为隐性。F2中长翅∶残翅=3∶1,说明翅型基因位于常染色体上,长翅为显性。由此可推知亲本基因型为:白眼长翅雌性(AAX X )与红眼残翅雄性(aaX Y),白眼为隐性,且白眼长翅为雌性亲本,A正确;B、F1雄果蝇基因型为AaX Y,减数分裂可产生AX 、AY、aX 、aY共4种配子,B正确;
C、F1基因型为AaXBX (雌)和AaX Y(雄),自由交配得F2。在F2长翅雌性个体中,纯合子(AAX X )所占比例为(1/3 AA)×(1/2 X X )= 1/6,因此杂合子比例为1 1/6 = 5/6,C正确;
D、F2长翅个体中,AA占1/3,Aa占2/3,自由交配时,A配子频率 = 1/3 + 1/2×2/3 = 2/3,a配子频率 = 1/3。子代残翅(aa)比例为(1/3)2 = 1/9,长翅比例为8/9,故长翅∶残翅 = 8∶1,D错误。
故答案为:D
【分析】自由组合定律的实质: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。
25.【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、果蝇的体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体。在雌果蝇中,这对性染色体是同型的;在雄果蝇中,这对性染色体是异型的。若该细胞中有4种不同形态的染色体,说明该果蝇为雌性(XX)。图甲显示同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂,该细胞应为初级卵母细胞,A错误;
B、图甲处于减数第一次分裂,对应图乙的BC段(每条染色体含2个DNA)。BC段可包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期,此时核DNA数可能为16(减数第一次分裂)或8(减数第二次分裂前期、中期),因此不一定都为16,B正确;
C、图甲中荧光点在②位置时,同源染色体正在联会形成四分体。联会的染色体形态、大小不一定相同,例如雄性果蝇的X和Y染色体形态大小不同,但仍能联会,C错误;
D、图甲中荧光点移动到④时,同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,对应图乙的BC段(每条染色体仍含2个DNA),而非DE段(每条染色体含1个DNA),D错误。
故答案为:B
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期:DNA复制,有关蛋白质的合成;(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换;②中期:成对的同源染色体排列在细胞中央赤道板的两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂形成2个子细胞,细胞中染色体数目减半。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布在细胞中央;②中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上;③后期:着丝粒分裂,染色单体分开成染色体,移向细胞的两极,染色体数目暂时加倍;④末期:细胞质分裂,一个细胞分裂成2个子细胞,细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半。2、联会:在减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。
26.【答案】(1)分生;漂洗;醋酸洋红液或龙胆紫染液或甲紫溶液
(2)②;1:1;上
(3)抑制;分裂间
(4)姐妹染色单体;后;纺锤丝
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)根尖分生区细胞分裂旺盛,因此取根尖2mm是为了获取分生区细胞。制作临时装片的步骤依次为解离、漂洗(去除解离液,防止解离过度)、染色和制片。染色体常用碱性染料染色,如醋酸洋红液、龙胆紫染液或甲紫溶液。
(2) 有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,对应图中的②。该时期每条染色体包含两条染色单体和两个DNA分子,因此核DNA与染色单体数量之比为1∶1。图中细胞①位于视野上方,由于显微镜成像为倒像,要将细胞①移至视野中央,应将装片向上移动。
(3) 与对照组(CuSO4浓度为0)相比,实验组有丝分裂指数均降低,且随CuSO4浓度升高而下降,说明CuSO4对细胞有丝分裂具有抑制作用。有丝分裂指数 = 分裂期细胞数 / 观察细胞总数 × 100%,指数降低可能是因为CuSO4使更多细胞停留在分裂间期,进入分裂期的细胞比例减少。
(4) 染色体桥结构的形成是由于姐妹染色单体的末端发生连接,在有丝分裂后期着丝粒分裂后,两条染色单体被纺锤丝拉向两极时,因末端相连而形成“染色体桥”。【分析】1、图示分析,①有丝分裂后期;②有丝分裂中期,③有丝分裂末期,④有丝分裂前期,⑤有丝分裂前的间期。
2、装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。
3、原理:细胞核内的染色体易被碱性染料染色,通过在高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
4、显微镜的移动规律:物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动(同向移动)装片。
(1)根尖分生区细胞具有分裂能力,因此要探究不同浓度CuSO4处理24小时对蚕豆根尖有丝分裂的影响,实验中制作临时装片时,取根尖2 mm是为了获取分生区的细胞。临时装片的制作需经解离、漂洗(洗去解离液防止解离过度)、染色和制片。染色体染色的试剂是醋酸洋红液或龙胆紫染液或甲紫溶液。
(2)观察染色体的最佳时期是有丝分裂的中期,②所有染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂中期。此时刻每条染色体上有两个单体,有两个核DNA分子,即此时期核DNA和染色单体的数量之比是1:1。①此时位于视野的上方,显微镜下观察的物象是倒置的,因此图中要使细胞①移至视野中央,应将装片向上移动。
(3)和不加CuSO4溶液相比,加CuSO4溶液组有丝分裂指数减小,说明CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用。有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞数×100%,原因可能是CuSO4能使更多的细胞停留在分裂间期。
(4)结合图示可知,染色体桥的结构形成是由于姐妹染色单体的末端发生连接,导致有丝分裂后期丝粒分裂后,在纺锤丝的牵引下形成“染色体桥”。
27.【答案】④胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸;⑨;双螺旋;11%;不同DNA分子具有特定的碱基(或脱氧核苷酸)序列(或排列顺序);碱基互补配对原则;断裂、形成(写全才给分);1;2;黑猩猩
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;不同生命体中核酸、核苷酸和碱基的比较
【解析】【解答】(1)DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,图中④表示胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的热稳定性与氢键数量有关,图中⑨代表氢键,G—C碱基对含3个氢键,A—T碱基对含2个氢键,G—C含量越高,热稳定性越强。
(2)图2显示DNA分子具有规则的双螺旋结构。整个DNA分子中A=T=18%,其中一条链的T占该链碱基总数的25%,根据碱基互补配对原则,该链中A的比例为2×18% 25%=11%,而互补链中的T与该链中的A相等,因此互补链中T占11%。
(3)DNA分子的特异性取决于其独特的碱基排列顺序,不同的DNA分子具有不同的碱基序列。
(4)不同来源的DNA单链之间能够杂交,是因为单链上的碱基之间遵循碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)。
(5)图3中Ⅰ过程为加热解旋,破坏氢键,使双链分离,涉及氢键的断裂;Ⅱ过程为缓慢冷却复性,互补单链通过氢键重新结合,涉及氢键的形成。
(6)与大猩猩进行杂交实验时,应选择大猩猩的1号链(与人的碱基序列互补)。对比人与大猩猩的碱基序列,发现有两段区域不能互补,因此杂交后会形成2个杂交环。人与黑猩猩之间只形成1个杂交环,人与大猩猩之间形成2个杂交环,杂交环越少,序列相似度越高,亲缘关系越近,因此人与黑猩猩的亲缘关系更近。【分析】1、DNA的组成单位:4种脱氧核苷酸,分别含有A、T、C、G4种碱基。2、DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。3、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、数量和排列顺序不同;DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的脱氧核苷酸序列。
28.【答案】(1)1;2;7
(2)28;7;甲、乙
(3)7;0~7
(4)RrHh;2
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)合子通过减数分裂形成4个子囊孢子。在减数分裂前的间期,染色体复制1次;随后连续进行两次细胞分裂(减数第一次分裂和减数第二次分裂)。粗糙型链孢霉的体细胞染色体数为2N=14,减数分裂后染色体数目减半,因此每个子囊孢子中含有7条染色体。
(2)图2中甲时期处于减数第一次分裂前期,同源染色体已复制并配对形成四分体。此时每条染色体含2条染色单体,14条染色体共有28条染色单体;每对同源染色体形成一个四分体,共形成7个四分体。图1中的C过程为减数第一次分裂,图2中甲(减数分裂Ⅰ前期)和乙(减数分裂Ⅰ后期)均属于该阶段。
(3)合子所有核DNA双链均被32P标记,在31P培养基中进行减数分裂。DNA半保留复制后,每个子囊孢子中的所有DNA分子都含有一条32P链,因此每个子囊孢子中7个核DNA均含32P。随后子囊孢子进行一次有丝分裂,DNA再次半保留复制,每条染色体上的两个染色单体一个含32P、一个不含32P;有丝分裂后期染色单体随机分配,因此最终8个子囊孢子中,某一子囊孢子含32P的染色体数可能为0~7条。
(4)大型黑色子囊孢子基因型为RH,小型白色为rh,分别通过有丝分裂形成基因型相同的菌丝(RH和rh),两种菌丝融合形成合子,基因型为RrHh。合子减数分裂时,若不考虑互换,两对基因独立遗传,可产生RH、Rh、rH、rh四种配子,但一个合子减数分裂的四个产物(子囊孢子)只有两种基因型(如RH、rh或Rh、rH),分别来自同一次级性母细胞。每个子囊孢子再经一次有丝分裂形成两个相同基因型的子囊孢子,因此最终8个子囊孢子共有2种基因型。
【分析】1、题图分析:1个粗糙链孢霉(2n=14)合子通过减数分裂产生4个子囊孢子,然后再通过一次有丝分裂产生8个子囊孢子,发育形成菌丝,最后菌丝通过受精作用,重新形成合子。
2、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
3、姐妹染色单体:连在同一着丝粒上的两条染色单体
4、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。一个四分体=一对联会的同源染色体=两条染色体=四条染色单体。
(1)结合图1分析,一个合子经过减数分裂前的间期进行了1次染色体的复制,通过减数第一次分裂和减数第二次分裂,共2次细胞分裂形成4个子囊孢子。合子的染色体数为14,经过减数分裂染色体数目减半,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为7条。
(2)粗糙型链孢霉(2N=14),图2甲时期同源染色体配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期,此时有28条染色单体,配对的一对同源染色体称为一个四分体,因此图甲含有7个四分体。图1C过程为减数第一次分裂,图2中乙同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,因此在图1所示C过程中,可以观察到图2中的甲、乙过程。
(3)某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养,由于DNA是半保留复制,经过一次完整的减数分裂形成的子囊孢子中的所有DNA均含有32P,子囊孢子含有7条DNA分子,即先形成的4个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为7。该子囊孢子继续进行一次有丝分裂,复制后每条染色体上的两个单体,一个单体含有32P,一个单体不含有32P,有丝分裂后期,染色单体分离,随机移向两极,因此最终形成的8个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的染色体数为0~7。
(4)结合图示可知,大型黑色子囊孢子基因型为RH,小型白色子囊孢子基因型为rh,通过有丝分裂形成菌丝,菌丝的基因型分别为RH和rh,通过受精作用形成合子,合子的基因型为RrHh。合子通过减数分裂形成四个子囊孢子,减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此四个子囊孢子基因型分别为RH、rh或Rh、rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子,两种基因型的子囊孢子各四个。
29.【答案】④;③;1/8;双;DNA复制有多个复制起点,加快DNA复制的速率;半保留复制;DNA解旋酶(或解旋酶);DNA聚合酶;3200
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)亲代大肠杆菌在含14N的培养基中繁殖多代,所有DNA双链均为14N-14N,离心后位于试管上部,对应图1中试管④。将亲代转移到含15N的培养基中培养,DNA复制为半保留复制。第三次分裂时,DNA复制了3次,共产生8个DNA分子,其中2个为14N-15N(中部),6个为15N-15N(下部),离心结果对应试管③。(2)亲代DNA为14N-14N,在15N培养基中增殖四代后,DNA复制4次,共产生16个DNA分子。其中含有14N链的DNA分子只有最初的2个(每个为14N-15N),因此14N标记的DNA分子占2/16 = 1/8。
(3)图2中复制泡向两侧延伸,说明DNA复制是双向进行的。一个DNA分子上形成多个复制泡,意味着存在多个复制起点,这种结构的意义在于多个起点同时启动复制,可以大大缩短整个DNA分子复制所需的时间,提高复制效率。
(4)图3显示新合成的链与模板链形成双链,符合半保留复制的特点。复制过程中,解旋酶负责解开DNA双链,DNA聚合酶则以单链为模板,按碱基互补配对原则合成新的子链。
(5)该DNA分子长度为1000 bp,含鸟嘌呤(G)600个,根据碱基互补配对原则,G=C=600,则A=T=(2000 1200)/ 2 = 400个。DNA第4次复制时,需要从第3次复制结束后的8个DNA分子复制到16个,新合成8个DNA分子,因此需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为 400 × 8 = 3200个。
【分析】1、15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
2、DNA具有双向复制的特点。真核生物染色体DNA有多个复制起点。真核细胞DNA的复制是从多个起点开始的,真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。
3、设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸m个。在第n次复制时,共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×2n-1个。
30.【答案】(1)③;自由组合
(2)AABB;aabb;7
(3)10/13;1/9
(4)
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)实验③中甲×乙的F2表现型比例为不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
(2)实验③甲×乙,F1不成熟,F2不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1为AaBb,F2基因型比例:9 A_B_(不成熟)+ 3 A_bb(不成熟)+ 1 aabb(不成熟)= 13,3 aaB_(成熟)= 3。因此推测甲的基因型是AABB或aabb,乙的基因型是AABB或aabb。实验①甲×丙,F1全为不成熟,F2不成熟 : 成熟 = 3 : 1。若甲的基因型为 aabb(不成熟),则 aabb×aaBB→F1全为aaBb(成熟),与题干不符。若甲的基因型为AABB(不成熟),则 AABB×aaBB→F1全为AaBB(不成熟),F1自交得F2 ,F2 中1/4 AABB(不成熟)、2/4 AaBB(不成熟)、1/4 aaBB(成熟),即F2 中不成熟 : 成熟=3:1,故甲的基因型是AABB。实验②乙×丙,F1成熟,F2成熟∶不成熟 = 3∶1。若乙的基因型为AABB(不成熟),则 AABB×aaBB→F1全为AaBB(不成熟),与题干不符。若乙的基因型为 aabb(不成熟),则 aabb×aaBB→F1全为aaBb(成熟),F1自交得F2 ,F2 中1/4aaBB(成熟)、2/4aaBb(成熟)、1/4aabb(不成熟),即F2 中成熟:不成熟=3:1,故乙的基因型是aabb。不成熟的基因型包括A_B_、A_bb、aabb,共7种(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aabb)。
(3)实验③F1为AaBb,F2中不成熟个体占13份,其中纯合子为AABB、AAbb、aabb,共3份,故杂合子比例为10/13。F2成熟个体(aaB_)中,aaBB占1/3,aaBb占2/3,产生的配子为aB∶ab = 2∶1,随机交配后,不成熟个体(aabb)占(1/3)×(1/3)=1/9。
(4)验证F2成熟个体中杂合子(aaBb)的基因型,可采用测交法,即与aabb个体杂交。遗传图解如下:
【分析】1、题表分析,根据③可知,F2表型及比例为13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该植物果实的成熟与不成熟这一对相对性状由两对等位基因控制,且符合自由组合定律。
2、自由组合定律的实质: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。
(1)根据实验③甲×乙的F2表现型及分离比为不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变形,说明A、a和B、b两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)已知丙的基因型为aaBB,表现为果实成熟。 实验①甲×丙(aaBB),F1表现为不成熟,F2表现型及分离比为不成熟∶成熟 = 3∶1,说明F1的基因型为一对等位基因杂合,由于丙的基因型为aaBB,所以甲的基因型为AABB。 实验②乙×丙(aaBB),F1表现为成熟,F2表现型及分离比为成熟∶不成熟 = 3∶1,说明F1的基因型为一对等位基因杂合,由于丙的基因型为aaBB,所以乙的基因型为aabb。 由此可知,甲和乙的基因型分别为AABB和aabb,二者表型相同(均为不成熟)但基因型不同,群体中控制该植物表现为不成熟的基因型有7种,分别为AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aabb。
(3)实验③甲(AABB)×乙(aabb),F1的基因型为AaBb,F1自交得到F2,F2中不成熟(9A_B_、3A_bb、1aabb)∶成熟(3aaB_) = 13∶3。 F2中果实不成熟个体的基因型及比例为9A_B_(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)、3A_bb(1AAbb、2Aabb)、1aabb,其中纯合子(AABB、AAbb、aabb)所占比例为3/13,可见F2中不成熟个体中杂合子所占的比例为10/13,若F2中成熟个体aaB_中随机交配,该群体中配子比例为aB∶ab=2∶1,则后代中不成熟个体占1/3×1/3=1/9。
(4)用测交法验证F2成熟个体中杂合子(aaBb)的基因型,即选择成熟个体与基因型为aabb的不成熟个体进行杂交,相关的遗传图解如下:
1 / 1浙江省金兰教育2024-2025学年高一下学期4月期中生物试题
一、选择题(本大题共25题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.“金华两头乌猪”毛色常以中间白、两头黑为特征,即头颈和臀尾部为黑皮黑毛,体躯中间为白皮白毛,又被人称作“熊猫猪”。两只杂合两头乌毛色猪杂交后代同时出现两头乌毛色猪和黑色猪,这种现象在遗传学上称为(  )
A.性状分离 B.自由组合 C.基因融合 D.基因分离
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】两头乌毛色为杂合子,当两只杂合子个体杂交时,后代中同时出现了两头乌毛色和黑色两种表型,这种现象在遗传学上称为性状分离。其根本原因是杂合子在形成配子时,等位基因发生分离,导致后代出现不同的性状组合。因此选项A正确;选项B(自由组合)涉及非等位基因,选项C(基因融合)不符合遗传规律,选项D(基因分离)是原因而非现象名称,故B、C、D错误。
故答案为:A
【分析】性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离。
2.大多数生物的遗传信息储存在DNA中,少部分生物的遗传信息储存在RNA中,下列生物的遗传物质是RNA的是(  )
A.人、烟草 B.大肠杆菌、肺炎链球菌
C.烟草花叶病毒、SARS病毒 D.支原体、蓝细菌
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、人和烟草都属于细胞生物,其遗传物质均为DNA,A错误;
B、大肠杆菌和肺炎链球菌均为原核细胞生物,遗传物质也是DNA,B错误;
C、烟草花叶病毒和SARS病毒均为RNA病毒,不含DNA,其遗传物质是RNA,C正确;
D、支原体和蓝细菌都属于细胞生物,遗传物质同样是DNA,D错误。
故答案为:C
【分析】所有细胞生物的遗传物质都是DNA,在病毒家族中,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。
3.下列基因型的个体中,产生的配子为两种的是(  )
A.yyrr B.YYRR C.YyRr D.YYRr
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、yyrr为纯合子,两对基因均纯合,只能产生一种配子(yr),A错误;
B、YYRR为纯合子,同样只能产生一种配子(YR),B错误;
C、YyRr为双杂合子,两对基因均杂合,能产生YR、Yr、yR、yr共四种配子,C错误;
D、YYRr中第一对基因纯合(YY),第二对基因杂合(Rr),因此能产生YR和Yr两种配子,D正确。
故答案为:D
【分析】基因自由组合定律的实质: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。
4.在洋葱根尖细胞所含的核酸中,含有碱基U、T、C的核苷酸有(  )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;DNA与RNA的异同
【解析】【解答】洋葱为真核生物,根尖细胞中同时含有DNA和RNA两种核酸。DNA中的碱基为A、T、G、C,对应核苷酸为四种脱氧核糖核苷酸,其中含有碱基T的是一种(胸腺嘧啶脱氧核苷酸),含有碱基C的是一种(胞嘧啶脱氧核苷酸)。RNA中的碱基为A、U、G、C,对应核苷酸为四种核糖核苷酸,其中含有碱基U的是一种(尿嘧啶核糖核苷酸),含有碱基C的是一种(胞嘧啶核糖核苷酸)。因此,同时含有碱基U、T、C的核苷酸共有:尿嘧啶核糖核苷酸(U)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)、胞嘧啶核糖核苷酸(C)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C),共4种,B正确。
故答案为:B
【分析】根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸。核酸包括两大类:DNA和RNA。DNA和RNA各含有4种碱基,但是组成二者的碱基种类有所不同。DNA中的碱基是A、T、G、C,RNA中的碱基是A、U、G、C。
5.在机体的正常生命活动中,细胞的生长、衰老和凋亡为正常的生理过程。下列叙述正确的是(  )
A.随着细胞的生长,细胞表面积与体积的比值变小
B.细胞衰老后细胞核体积增大,所有酶活性降低
C.人体早期胚胎发育过程中不存在细胞凋亡的现象
D.细胞衰老、凋亡对机体都是不利的
【答案】A
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、随着细胞体积增大,其表面积与体积的比值会逐渐变小,这会影响物质运输效率,A正确;
B、细胞衰老后,细胞核体积确实增大,但并非所有酶的活性都降低,B错误;
C、人体早期胚胎发育过程中,细胞凋亡普遍存在,如人类尾巴的消失、人手的形成,C错误;
D、细胞衰老和凋亡是机体维持稳态的重要机制,对个体发育和健康是有利的,D错误。
故答案为:A
【分析】1、细胞衰老的特征:(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;(2)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;(3)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;(4)细胞内的色素逐渐累积,妨碍细胞内物质的交流和传递;(5)细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
2、细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。
3、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
6.动物与植物的体细胞增殖过程中的差异主要体现在(  )
①间期染色体的复制②前期纺锤体的形成方式③前期核膜、核仁的变化④中期染色体的位置变化⑤末期胞质分裂的方式
A.①② B.②③ C.②⑤ D.①④
【答案】C
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点
【解析】【解答】①间期染色体的复制:动植物细胞在间期都会进行DNA复制,属于共性,不是差异,①错误;
②前期纺锤体的形成方式:动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,存在明显差异,②正确;
③前期核膜、核仁的变化:动植物细胞在前期都会发生核膜、核仁消失,末期重新出现,属于共性,③错误;
④中期染色体的位置变化:动植物细胞的中期染色体均排列在赤道板上,没有差异,④错误;
⑤末期胞质分裂的方式:植物细胞通过形成细胞板将细胞一分为二,动物细胞通过细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,存在明显差异,⑤正确。
故答案为:C
【分析】高等植物细胞有丝分裂前期由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体,动物细胞则是已复制的两中心体分别移向两极,周围发出星射,形成纺锤体;高等植物细胞有丝分裂末期赤道板处出现细胞板,扩展形成新细胞壁,并把细胞分为两个。而动物细胞则是细胞中部出现细胞内陷,把细胞质隘裂为二,形成两个子细胞。
7.下列关于基因、DNA、染色体描述正确的是(  )
A.真核细胞内所有的DNA均以染色体为载体
B.Y染色体上的基因在X染色体上都没有等位基因
C.基因是具有遗传效应的DNA片段
D.减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体分离而分离
【答案】D
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、真核细胞中的DNA主要存在于染色体上,但线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,并非全部以染色体为载体,A错误;
B、X染色体和Y染色体存在同源区段,该区段上的基因在X和Y染色体上互为等位基因,因此并非Y染色体上的所有基因在X染色体上都没有等位基因,B错误;
C、基因通常是指具有遗传效应的DNA片段,但对于RNA病毒等少数生物而言,基因是具有遗传效应的RNA片段,C错误;
D、减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分离而分开,这是基因分离定律的细胞学基础,D正确。
故答案为:D
【分析】1、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。
2、真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。3、DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA,对这类病毒而言,基因就是有遗传效应的RNA片段。
8.取某哺乳动物的不同类型细胞,检测其基因表达,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.细胞a与细胞b的细胞器的种类和数量不一定相同
B.产生不同类型的细胞a~g的根本原因是基因的类型发生了改变
C.基因1~6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因4
D.组成1~6基因的脱氧核苷酸种类和排列方式均不同
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、细胞a与细胞b为不同类型的细胞,功能存在差异,因此它们所含细胞器的种类和数量不一定相同,这与细胞分化后功能特化相适应,A正确;
B、产生细胞a~g的根本原因是基因的选择性表达,而非基因类型发生改变;同一生物体不同体细胞核基因组成相同,B错误;
C、ATP水解酶是所有活细胞维持生命活动所必需的,因此该基因应在所有检测的细胞中均表达。图中基因2在a~g中均表达,最可能为ATP水解酶合成基因;基因4仅在部分细胞中表达,C错误;
D、基因1~6均为DNA片段,其基本组成单位都是四种脱氧核苷酸(种类相同),差异在于脱氧核苷酸的数量和排列顺序不同,D错误。
故答案为:A
【分析】1、在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
2、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
9.下列有关性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是(  )
A.雌雄异体生物的性别都是由性染色体决定的
B.人群中含X染色体的配子数:含Y染色体的配子数=1:1
C.人群中红绿色盲患者具有女性患者多于男性患者的特点
D.性染色体上的基因都伴随着性染色体遗传
【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、雌雄异体生物的性别并非都由性染色体决定,例如蜜蜂的性别由染色体组数决定,雄蜂为单倍体,蜂王和工蜂为二倍体,A错误;
B、女性只产生含X染色体的卵细胞,男性产生含X和含Y的精子且比例约为1∶1,但由于雌雄个体数量大致相等,人群中含X染色体的配子总数多于含Y染色体的配子总数,B错误;
C、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男性只要X染色体上携带色盲基因即患病,女性需要两条X染色体均携带色盲基因才患病,因此男性患者多于女性患者,C错误;
D、性染色体上的基因位于性染色体上,其传递与性染色体的行为一致,因此会伴随性染色体遗传给后代,D正确。
故答案为:D
【分析】1、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。2、性别决定:(1)性染色体决定性别(2)染色体组数决定性别(3)环境因子决定性别。
3、同源区段中,X、Y染色体上可能有等位基因,在非同源区段,基因只存在于X或Y染色体上。
10.孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验,揭示了自由组合定律。下列叙述正确的是(  )
A.豌豆花冠的形状便于人工杂交操作,杂交时,需对父本人工去雄
B.若将F1与隐性个体测交,后代的表型之比应为1:1:1:1,该过程属于“演绎推理”
C.分离定律不能用于分析两对相对性状的遗传
D.摩尔根也采用了假说—演绎法证明了所有基因都位于染色体上
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、豌豆花冠形状虽便于人工杂交操作,但杂交时应对母本进行人工去雄,而不是对父本去雄,A错误;
B、在孟德尔的假说—演绎法中,根据假说预测“F1与隐性个体测交,后代表型比例为1∶1∶1∶1”这一过程属于演绎推理,B正确;
C、分离定律是自由组合定律的基础,分析两对相对性状遗传时,可先分别分析每对性状的分离情况,再组合分析,C错误;
D、摩尔根通过果蝇实验证明了基因在染色体上,但并非所有基因都位于染色体上,例如线粒体和叶绿体中的DNA也携带基因,D错误。
故答案为:B
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子细胞中,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。基因自由组合定律的实质: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。
阅读下列材料,完成下列小题
进行性肌营养不良是一种单基因遗传病,主要症状为肌无力、肌萎缩和肌强直,表现出四肢不灵活。一对正常夫妇已有一个患该病的儿子,经检测丈夫不携带该病致病基因。
11.依据上述材料分析,进行性肌营养不良的遗传方式是(  )
A.常染色体隐性遗传 B.常染色体显性遗传
C.伴X染色体隐性遗传 D.伴X染色体显性遗传
12.若患病儿子与正常的女孩结婚,女孩的父亲患进行性肌营养不良。预测这对夫妇生一个患性肌营养不良男孩的概率为(  )
A.1/4 B.1/2 C.3/8 D.1/8
【答案】11.C
12.A
【知识点】伴性遗传
【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)。
11.【解答】一对表型正常的夫妇生出了一个患病的儿子,表明该病为隐性遗传病。丈夫不携带致病基因,说明致病基因不可能来自父亲,只能来自母亲(母亲为携带者)。儿子患病且父亲正常,符合伴X染色体隐性遗传的特点(儿子X染色体上的致病基因来自母亲),因此该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,C正确,ABD错误。
故答案为:C
12.【解答】设该病由等位基因A/a控制,其中a为致病基因。患病儿子的基因型为XaY。女孩表型正常,但其父亲患有进行性肌营养不良(基因型为XaY),因此女孩必然从父亲那里获得X ,同时从母亲那里获得X ,故女孩的基因型为X X 。该对夫妇的基因型组合为:XaY × XAXa。他们所生后代中,男孩的概率为1/2(性别由父亲提供X或Y决定)。在男孩中,患病(XaY)的概率为1/2(男孩从母亲那里获得Xa的概率为1/2)。因此,生出患病男孩的概率为:1/2(生男孩)× 1/2(男孩患病)= 1/4,A正确,BCD错误。
故答案为:A
13.2025哈尔滨亚洲冬季运动会吉祥物“滨滨”、“妮妮”,是以东北虎为原型设计的形象。已知东北虎体细胞中有19对同源染色体(18对常染色体和1对性染色体),其性别决定方式为XY型。下列相关表述正确的是(  )
A.成年雄性东北虎只能产生219种精子
B.卵原细胞在减数分裂过程中胞质分裂都是不均等的
C.雌性东北虎体内的单个细胞中可能含有0、1、2或4条X染色体
D.东北虎受精卵中的遗传物质一半来自于精子,一半来自于卵细胞
【答案】C
【知识点】精子的形成过程;卵细胞的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】A、成年雄性东北虎理论上可产生219种精子,但由于减数分裂过程中可能发生同源染色体的交叉互换和基因突变,实际产生的精子种类远多于219种,A错误;
B、卵原细胞在减数分裂过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的胞质分裂均为不均等分裂,但第一极体的分裂通常是均等的,B错误;
C、雌性东北虎体细胞含2条X染色体,有丝分裂后期含4条X染色体,减数第一次分裂结束后的细胞含1条X染色体,成熟红细胞无细胞核则含0条X染色体,因此单个细胞中可能含有0、1、2或4条X染色体,C正确;
D项:东北虎受精卵中的核遗传物质一半来自精子、一半来自卵细胞,但细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞,D错误。
故答案为:C
【分析】受精过程:获能后的精子与卵子相遇时,首先它释放出多种酶,以溶解卵细胞膜外的一些结构,同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间,乱细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。然后,精子入卵。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。
14.肺炎链球菌有许多类型,其中S型菌有毒性,能引起人患肺炎或使小鼠患败血症而死亡;R型菌无毒性。下图为研究人员所做的细菌转化实验示意图,下列相关说法错误的是(  )
A.能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组
B.实验D组培养一段时间后,试管内的细菌只有S型菌
C.上述实验结果表明,加热煮沸不会导致转化因子失去活性
D.D组产生的有毒性的肺炎链球菌的有毒性性状能稳定遗传
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、A组注射活的S型菌,D组中加热杀死的S型菌与活的R型菌混合后能发生转化,产生活的S型菌,因此A组和D组均能导致小鼠患败血症死亡;B、C、E组不能产生活的S型菌,小鼠存活,A正确;
B、D组中S型菌的DNA与活的R型菌混合培养,只有部分R型菌转化为S型菌,转化效率较低,因此试管中同时存在S型菌和R型菌,B错误;
C、B组注射加热杀死的S型菌,小鼠存活;D组注射S型菌的DNA与活的R型菌混合物,小鼠死亡,说明加热杀死的S型菌中仍含有具有转化活性的物质(转化因子),即加热煮沸不会使其失活,C正确;
D、D组产生的有毒S型菌是由于遗传物质(DNA)从S型菌转移到R型菌并发生重组所致,这种遗传物质的改变可以稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:B
【分析】荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀死。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主内生活并繁殖。S型细菌有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。
15.某基因型为AaBb的玉米植株,自交产生F2,F2的性状分离比为9:3:3:1.使用下图材料模拟其产生配子的过程(小球的材质、大小相同)。下列叙述正确的是(  )
A.从罐子里摸出两个球并记录就能模拟自由组合定律
B.若把罐子里的白球换成大球,每次摸一大一小两球并记录就能模拟自由组合定律
C.若把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雌1的罐子,两个罐子的小球总数一定要相同
D.若把该罐子标记为雄1,取出所有白色球放入标记为雄2的罐子,再分别摸一个球组合并记录是AB的概率为1/8
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、模拟自由组合定律需要分别模拟两对等位基因的分离与组合,应将A、a小球放入一个罐子,B、b小球放入另一个罐子,分别从两个罐子各取一球组合,而非从同一个罐子摸两个球,A错误;
B、将罐子中的白球换成大球,在摸取时每次摸一大一小两球就分别摸取了A/a和B/b,该方法取出的球相当于非等位基因,可模拟自由组合定律,B正确;
C、模拟雌雄配子结合不需要小球总数相同,自然界中雄配子数量通常远多于雌配子,因此两个罐子中的小球总数不必相同,C错误;
D、将雄1罐中白色球取出放入雄2罐中,分别从雄1摸一球、雄2摸一球,雄1摸出A的概率1/2,雄2摸出B的概率1/2,组合得到AB的概率为1/4,D错误。
故答案为:B
【分析】基因自由组合定律: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。在生物的实际生殖过程中,一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量,因此,两个小桶中的彩球数量可以不相等,但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
16.在搭建DNA分子模型的实验中,若有4种碱基塑料片共10个,其中2个C、3个G、3个A、2个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物15个,脱氧核糖塑料片20个,磷酸塑料片30个,代表氢键的连接物若干,脱氧核糖和碱基之间的连接物若干。下列有关说法错误的是(  )
A.最多能搭建出10个游离的脱氧核糖核苷酸
B.所搭建的DNA分子片段最多含10个氢键
C.利用上述材料所搭建的含有3个碱基对的DNA分子有43种
D.设计的4种碱基塑料片的大小可以不同
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、每个脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成,并需要一个脱氧核糖与磷酸之间的连接物、一个脱氧核糖与碱基之间的连接物。题中碱基共10个,脱氧核糖与磷酸之间的连接物15个(足够),脱氧核糖20个(足够),因此最多可搭建10个游离的脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,A与T配对(2个氢键),C与G配对(3个氢键)。题中A有3个、T有2个,最多形成2对A—T;C有2个、G有3个,最多形成2对C—G。因此最多可形成4个碱基对,氢键总数为2×2(A—T)+ 2×3(C—G)= 10个,B正确;
C、利用题中材料最多能搭建一个含4个碱基对的DNA片段,但由于A—T只有2对、C—G只有2对,碱基对的种类和数量受到限制,因此所能构建的DNA分子模型种类远少于43种,C错误;
D、四种碱基的分子结构不同,大小也不相同,因此实验中用不同大小的塑料片代表不同碱基是合理的,D正确。
故答案为:C
【分析】DNA双螺旋结构特点:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
17.某研究人员分别进行了如下三组实验:①35S标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌②32P标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌③32P标记的T2噬菌体+35S标记的细菌。下列分析正确的是(  )
A.比较第①②组的实验结果,说明DNA是噬菌体的主要遗传物质
B.若第②组保温时间过长,则离心后上清液中放射性偏高
C.第③组的噬菌体增殖多代后,含有32P的和35S的子代噬菌体数分别占总数的100%、100%
D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的不同
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构
【解析】【解答】A、第①组(35S标记蛋白质)放射性主要分布在上清液,第②组(32P标记DNA)放射性主要分布在沉淀,对比说明DNA进入细菌而蛋白质未进入,证明DNA是噬菌体的遗传物质,但不能得出“主要遗传物质”的结论(因为噬菌体的遗传物质就是DNA),A错误;
B、第②组用32P标记DNA,若保温时间过长,子代噬菌体从细菌中释放出来,离心后进入上清液,导致上清液放射性升高,B正确;
C、第③组中,32P标记的噬菌体DNA进入细菌,利用细菌提供的35S标记的氨基酸合成蛋白质外壳,因此子代噬菌体中所有个体均含35S,但只有少数子代噬菌体含有32P(因为DNA半保留复制,亲代DNA链作为模板),C错误;
D、大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质均为双链DNA,双链DNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,因此两者嘌呤与嘧啶的比值均为1,D错误。
故答案为:B
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、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。结论:DNA是遗传物质。
4、T2噬菌体的生活方式:寄生在活细胞中。
18.分裂间期包括S期(DNA合成期),以及S期前后的G1期(DNA合成前期)和G2期(DNA合成后期)。氯化两面针碱是从植物两面针中分离到的具有抗肿瘤活性的生物碱。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用,某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞,48小时后用流式细胞仪检测,结果如下图。下列叙述正确的是(  )
A.b峰中的细胞都处于分裂期,其核DNA含量是a峰的2倍
B.b峰细胞的染色体数均是a峰细胞染色体数的2倍
C.用氯化两面针碱处理后,癌细胞的细胞周期被阻滞在G1/S期
D.氯化两面针碱的抑癌机制可能是抑制癌细胞的中心体发出纺锤丝
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、b峰细胞核DNA含量为92,但b峰细胞不一定都处于分裂期,也可能包括处于G2期的细胞(DNA已完成复制,但未进入分裂期),A错误;
B、b峰细胞DNA含量为a峰的两倍,但染色体数目不一定都是a峰的两倍。例如,有丝分裂前期和中期,DNA已加倍而染色体数目不变(仍为46条),B错误;
C、处理后大部分细胞DNA含量为92,说明细胞完成了DNA复制但未能完成分裂,因此细胞周期被阻滞在G2期或分裂期,而非G1/S期,C错误;
D、氯化两面针碱处理后,DNA已复制的细胞(DNA含量92)比例显著增加,说明细胞能进入S期并完成DNA合成,但无法完成分裂,可能原因是抑制了中心体发出纺锤丝,从而阻碍细胞分裂,D正确。
故答案为:D
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期。
2、每个细胞周期又分为分裂间期和分裂期,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长,分裂期又分为前期、中期、后期、末期四个时期。
19.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2种表型和3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1黄色的概率为1/2
C.若1只黄色雄鼠与1只黑色雌鼠杂交,则F1不可能全部都是黄色
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
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、AYa个体与AYA个体杂交,后代基因型及比例为AYA ∶ AYa ∶ Aa = 1 ∶ 1 ∶ 1,其中AYAY胚胎致死,因此存活个体共3种基因型,表型为黄色(AYA、AYa)和鼠色(Aa),共2种表型,A正确;
B、AYa与Aa杂交,后代基因型及比例为AYA ∶ AYa ∶ Aa ∶ aa = 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1,表型分别为黄色、黄色、鼠色、黑色,因此黄色概率为1/2,B正确;
C、黄色雄鼠基因型可能为AYA或AYa,与黑色雌鼠(aa)杂交。若雄鼠为AYa,子代为AYa(黄色)和aa(黑色),可能出现黄色和黑色;若雄鼠为AYA,子代全为AYa(黄色)。当子代数量较少时,有可能全部为黄色(例如雄鼠为AYA时),因此“不可能全部都是黄色”的说法过于绝对,C错误;
D、黄色雄鼠(AYA或AYa)与纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,若雄鼠为AYA,子代为AYA(黄色)和AA(鼠色);若雄鼠为AYa,子代为AYA(黄色)和Aa(鼠色)。两种情况均可同时出现黄色和鼠色个体,D正确。
故答案为:C
【分析】题意分析,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)。
20.下图为柳杉(2n=22)一个花粉母细胞在减数分裂某时期显微照片(无减数分裂异常),下列说法正确的是(  )
A.该时期为减数第一次分裂后期
B.该时期每个细胞中均含有22条染色体
C.该时期每个细胞内都有同源染色体
D.该花粉母细胞分裂过程中一定发生过同源染色体的非姐妹染色单体片段交换
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、图中染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,这是减数第二次分裂后期的典型特征,A错误;
B、柳杉体细胞染色体数为2n=22,减数第一次分裂结束产生的次级性母细胞染色体数减半为11条(每条含2条染色单体)。进入减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体,此时细胞内染色体数目暂时加倍为22条,B正确;
C、减数第二次分裂后期,细胞中不含同源染色体(同源染色体已在减数第一次分裂时分离),C错误;
D、图中所示细胞处于减数第二次分裂后期,该细胞是否发生过同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,从图中无法直接判断,且互换并非必然发生,D错误。
故答案为:B
【分析】减数分裂过程依次经过减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂(包括前期、中期、后期、末期)、减数第二次分裂(包括前期、中期、后期、末期)。减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色单体分开成染色体,移向细胞的两极,染色体数目暂时加倍。加倍后的染色体数与精原细胞相同,但无同源染色体。
21.下图为一只雄果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,已知控制辰砂眼和白眼的基因位于X染色体的非同源区段,即不位于Y染色体上。下列叙述错误的是(  )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl的遗传不遵循自由组合定律
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板(赤道面)上
C.基因cn、cl、v、w只会在有丝分裂后期出现在细胞的同一极
D.若该果蝇产生了一个基因型为cnclXvwY的异常配子,产生的原因是减数第一次分裂后期同源染色体未分离
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;基因的自由组合规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)均位于同一条常染色体上,因此它们的遗传不遵循自由组合定律,A正确;
B、有丝分裂中期,所有染色体的着丝粒都会排列在赤道板(赤道面)上,X染色体和常染色体也不例外,B正确;
C、基因cn、cl位于常染色体,v、w位于X染色体。在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开并随机移向两极,这些基因可能同时出现在细胞的同一极,并非只出现在有丝分裂后期,C错误;
D、异常配子中含有常染色体(cn、cl)和两条性染色体(X和Y),且v和w均位于X染色体上,说明减数第一次分裂后期同源染色体(X和Y)未分离,同时常染色体正常分离,形成了同时含有X和Y的次级精母细胞,进而产生该异常配子,D正确。
【分析】1、图中所示①一条常染色体上朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;②X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
2、自由组合定律的实质: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。
22.家蚕的性别决定方式为ZW型。幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因;结天然绿色蚕茧基因(G)与白色蚕茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因。现已知雄蚕产丝量大,天然绿色蚕丝销路好,下列杂交组合中根据幼蚕体色从F1中选择出用于生产幼蚕效率最高的一组是(  )
A.GgZtZt×ggZTW B.GgZTZT×GGZtW
C.GgZtZt×GGZTW D.GGZTZt×ggZTW
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、亲本组合为 GgZ Z × ggZ W,子代雄性幼蚕中,关于茧色基因型为 Gg 或 gg,既有结天然绿色蚕茧者,也有结白色蚕茧者,无法根据体色直接筛选出所有雄蚕用于生产,效率不高,A错误;
B、亲本组合为 GgZ Z × GGZ W,子代全为天然绿色蚕茧(GG或Gg),子代雌雄幼蚕体色均为正常(雄性全为 Z Z ,雌性全为 Z W),无法通过体色区分性别,无法实现定向选择雄蚕,B错误;
C、亲本组合为 GgZ Z × GGZ W,子代雄性幼蚕全为正常体色(Z Z )且全为天然绿色茧(G_),雌性幼蚕全为油质透明体色(Z W)且全为天然绿色茧(G_)。因此可根据体色直接选出雄性(正常体色)用于生产,效率最高,C正确;
D、亲本组合为 GGZ Z × ggZ W,子代全为天然绿色蚕茧(Gg),子代雌雄幼蚕均有正常体色(雄性 Z Z 、Z Z ,雌性 Z W),无法通过体色区分性别,无法高效选择雄蚕,D错误。
故答案为:C
【分析】1、控制绿色和白色的这对基因位于常染色体上,而控制体色正常和油质透明的这对基因位于Z染色体上,即控制这两对相对性状的基因不在一对同源染色体上,因此它们的遗传遵循基因自由组合定律。
2、自由组合定律的实质: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。
23.已知将双链DNA置于中性盐溶液中加热,可使DNA两条单链分开。图1是某同学绘制的DNA复制模型图,图2中DNAα链的序列是:5'—TAGACG—3'。下列相关说法正确的是(  )
A.DNA复制时两条链间的所有氢键全部断开后,再开始合成子链
B.图1中的DNA复制模型完全正确
C.图2中DNAβ链的序列是:5'—CGUCUA—3'
D.不同的DNA完全解旋成单链所需的加热温度不一定相同
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA复制过程是边解旋边复制的,并非待两条链间所有氢键完全断开后才开始合成子链,A错误;
B、图1中有一条子链的延伸方向为3'→5',但DNA聚合酶催化子链合成只能沿5'→3'方向进行,因此该模型存在错误,B错误;
C、DNA两条链反向平行,α链序列为5'—TAGACG—3',根据碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对),β链的序列应为3'—ATCTGC—5',改写为5'→3'方向为5'—CGTCTA—3',但题目中选项写为5'—CGUCUA—3',其中含有U(尿嘧啶),而DNA中不含U,C错误;
D、DNA双链的稳定性与氢键数量有关,G—C碱基对含3个氢键,A—T碱基对含2个氢键。G—C含量越高的DNA,热稳定性越强,完全解旋所需的温度越高,因此不同DNA完全解旋所需的加热温度不一定相同,D正确。
故答案为:D
【分析】1、DNA双螺旋结构特点:(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对,碱基之间这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
2、DNA的复制是以半保留的方式进行的。子链合成方向:从5'端向3'端进行。
24.纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,F1中的雌性全为红眼长翅,雄性全为白眼长翅。若F1中的个体自由交配,F2表现为白眼长翘:白眼残翅:红眼长翅:红眼残翅=3:1:3:1,且F2中每种表型都有雌、雄个体。下列说法错误的是(  )
A.白眼是隐性性状,且白眼长翅为雌性亲本
B.正常情况下,F1雄果蝇产生4种类型的配子
C.F2中长翅雌个体中杂合子的比例为5/6
D.若F2的长翅个体间自由交配,则子代长翅:残翅=7:1
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、F1中雌雄眼色表现不同(雌全为红眼,雄全为白眼),说明眼色基因位于X染色体上,且红眼为显性、白眼为隐性。F2中长翅∶残翅=3∶1,说明翅型基因位于常染色体上,长翅为显性。由此可推知亲本基因型为:白眼长翅雌性(AAX X )与红眼残翅雄性(aaX Y),白眼为隐性,且白眼长翅为雌性亲本,A正确;B、F1雄果蝇基因型为AaX Y,减数分裂可产生AX 、AY、aX 、aY共4种配子,B正确;
C、F1基因型为AaXBX (雌)和AaX Y(雄),自由交配得F2。在F2长翅雌性个体中,纯合子(AAX X )所占比例为(1/3 AA)×(1/2 X X )= 1/6,因此杂合子比例为1 1/6 = 5/6,C正确;
D、F2长翅个体中,AA占1/3,Aa占2/3,自由交配时,A配子频率 = 1/3 + 1/2×2/3 = 2/3,a配子频率 = 1/3。子代残翅(aa)比例为(1/3)2 = 1/9,长翅比例为8/9,故长翅∶残翅 = 8∶1,D错误。
故答案为:D
【分析】自由组合定律的实质: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。
25.荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色体的行为和数量变化。取果蝇(2n=8)的一个正在分裂的细胞,用不同颜色的荧光标记其中两条染色体的着丝粒(分别用“●”和“o”表示),在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如图甲箭头所示;图乙是该细胞分裂过程中每条染色体中DNA含量的变化。据图分析,下列说法正确的是(  )
A.若图甲细胞中有4种不同形态的染色体,则该细胞的名称为初级精母细胞
B.图甲所示细胞处于图乙的BC段,图乙BC段细胞中核DNA数不一定都为16
C.图甲中荧光点在②位置时,联会的染色体形态、大小一定相同
D.图甲中荧光点移动到④时,细胞处于图乙的DE段
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、果蝇的体细胞中有4对染色体,3对是常染色体,1对是性染色体。在雌果蝇中,这对性染色体是同型的;在雄果蝇中,这对性染色体是异型的。若该细胞中有4种不同形态的染色体,说明该果蝇为雌性(XX)。图甲显示同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂,该细胞应为初级卵母细胞,A错误;
B、图甲处于减数第一次分裂,对应图乙的BC段(每条染色体含2个DNA)。BC段可包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期,此时核DNA数可能为16(减数第一次分裂)或8(减数第二次分裂前期、中期),因此不一定都为16,B正确;
C、图甲中荧光点在②位置时,同源染色体正在联会形成四分体。联会的染色体形态、大小不一定相同,例如雄性果蝇的X和Y染色体形态大小不同,但仍能联会,C错误;
D、图甲中荧光点移动到④时,同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,对应图乙的BC段(每条染色体仍含2个DNA),而非DE段(每条染色体含1个DNA),D错误。
故答案为:B
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期:DNA复制,有关蛋白质的合成;(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换;②中期:成对的同源染色体排列在细胞中央赤道板的两侧;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂形成2个子细胞,细胞中染色体数目减半。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布在细胞中央;②中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上;③后期:着丝粒分裂,染色单体分开成染色体,移向细胞的两极,染色体数目暂时加倍;④末期:细胞质分裂,一个细胞分裂成2个子细胞,细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半。2、联会:在减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。
二、非选择题(本大题共5题,共50分)
26.铜是一种重金属污染物,对生物有丝分裂影响较大。科研人员以有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞数×100%)为指标,探究不同浓度CuSO4处理24小时对蚕豆根尖有丝分裂的影响。图是实验时拍摄的蚕豆根尖细胞分裂图,①~⑤表示不同分裂时期的细胞。表是本实验的结果记录表。
CuSO4浓度(mol/L) 0 0.05 0.10 0.20
有丝分裂指数(%) 6.97 6.46 5.84 4.73
(1)上述实验中制作临时装片时,取根尖2 mm是为了获取   区的细胞。临时装片的制作需经解离、   、染色和制片四步,其中染色所用的试剂为   。
(2)观察染色体的最佳时期对应的图中的图像是   (填序号),此时期核DNA和染色单体的数量之比是   。图中要使细胞①移至视野中央,应将装片向   移动。
(3)从表中可知,CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有   (填“促进”或“抑制”)作用,原因可能是CuSO4能使更多的细胞停留在   期。
(4)显微镜下观察发现,CuSO4溶液处理出现了染色体桥的结构,如下图所示。该结构的形成是由于   的末端发生连接,导致有丝分裂   期着丝粒分裂后,在   的牵引下形成“染色体桥”。
【答案】(1)分生;漂洗;醋酸洋红液或龙胆紫染液或甲紫溶液
(2)②;1:1;上
(3)抑制;分裂间
(4)姐妹染色单体;后;纺锤丝
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)根尖分生区细胞分裂旺盛,因此取根尖2mm是为了获取分生区细胞。制作临时装片的步骤依次为解离、漂洗(去除解离液,防止解离过度)、染色和制片。染色体常用碱性染料染色,如醋酸洋红液、龙胆紫染液或甲紫溶液。
(2) 有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,对应图中的②。该时期每条染色体包含两条染色单体和两个DNA分子,因此核DNA与染色单体数量之比为1∶1。图中细胞①位于视野上方,由于显微镜成像为倒像,要将细胞①移至视野中央,应将装片向上移动。
(3) 与对照组(CuSO4浓度为0)相比,实验组有丝分裂指数均降低,且随CuSO4浓度升高而下降,说明CuSO4对细胞有丝分裂具有抑制作用。有丝分裂指数 = 分裂期细胞数 / 观察细胞总数 × 100%,指数降低可能是因为CuSO4使更多细胞停留在分裂间期,进入分裂期的细胞比例减少。
(4) 染色体桥结构的形成是由于姐妹染色单体的末端发生连接,在有丝分裂后期着丝粒分裂后,两条染色单体被纺锤丝拉向两极时,因末端相连而形成“染色体桥”。【分析】1、图示分析,①有丝分裂后期;②有丝分裂中期,③有丝分裂末期,④有丝分裂前期,⑤有丝分裂前的间期。
2、装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片。
3、原理:细胞核内的染色体易被碱性染料染色,通过在高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
4、显微镜的移动规律:物像偏向哪个方向,则应向哪个方向移动(同向移动)装片。
(1)根尖分生区细胞具有分裂能力,因此要探究不同浓度CuSO4处理24小时对蚕豆根尖有丝分裂的影响,实验中制作临时装片时,取根尖2 mm是为了获取分生区的细胞。临时装片的制作需经解离、漂洗(洗去解离液防止解离过度)、染色和制片。染色体染色的试剂是醋酸洋红液或龙胆紫染液或甲紫溶液。
(2)观察染色体的最佳时期是有丝分裂的中期,②所有染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂中期。此时刻每条染色体上有两个单体,有两个核DNA分子,即此时期核DNA和染色单体的数量之比是1:1。①此时位于视野的上方,显微镜下观察的物象是倒置的,因此图中要使细胞①移至视野中央,应将装片向上移动。
(3)和不加CuSO4溶液相比,加CuSO4溶液组有丝分裂指数减小,说明CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用。有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞数×100%,原因可能是CuSO4能使更多的细胞停留在分裂间期。
(4)结合图示可知,染色体桥的结构形成是由于姐妹染色单体的末端发生连接,导致有丝分裂后期丝粒分裂后,在纺锤丝的牵引下形成“染色体桥”。
27.阅读下列材料,回答问题:
材料一:下图为人的某体细胞内DNA分子部分结构示意图
(1)图1中   (填序号及名称)是构成DNA分子的基本单位之一。DNA分子热稳定性与结构   (填序号)含量有关。
(2)由图2可看出DNA分子具有规则的   结构。若此DNA分子中有腺嘌呤18%,其中一条链的T占该链碱基总数的25%,则它的互补链中T占互补链碱基总数的   (用百分比表示)。
(3)DNA分子具有特异性的原因是   。
材料二:DNA分子杂交技术是一种分子水平的常用技术,先把两条DNA分子用同位素加以标记,接着以加热的办法使其解旋成单链,再将单链DNA混合,使其在缓缓冷却的条件下恢复为双链DNA,过程如图3所示。科学家利用该技术将人与黑猩猩、大猩猩的某DNA片段(如图4所示)进行模拟杂交分析,可以通过检查杂种双链DNA的杂交情况来判断两个物种的亲缘关系远近。
(4)不同DNA单链之间能进行杂交是因为单链上碱基之间遵循   。
(5)图3所示的Ⅰ、Ⅱ过程分别涉及氢键的   。
(6)探究人与黑猩猩、大猩猩亲缘关系实验中,若利用DNA分子杂交技术来分析人与大猩猩之间的亲缘关系远近应选择大猩猩的   号链来进行;根据所选片段,人与大猩猩的DNA片段进行模拟杂交后能得到   个杂交环,根据杂交结果可推测,人与   的亲缘关系更近。
【答案】④胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸;⑨;双螺旋;11%;不同DNA分子具有特定的碱基(或脱氧核苷酸)序列(或排列顺序);碱基互补配对原则;断裂、形成(写全才给分);1;2;黑猩猩
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;不同生命体中核酸、核苷酸和碱基的比较
【解析】【解答】(1)DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,图中④表示胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的热稳定性与氢键数量有关,图中⑨代表氢键,G—C碱基对含3个氢键,A—T碱基对含2个氢键,G—C含量越高,热稳定性越强。
(2)图2显示DNA分子具有规则的双螺旋结构。整个DNA分子中A=T=18%,其中一条链的T占该链碱基总数的25%,根据碱基互补配对原则,该链中A的比例为2×18% 25%=11%,而互补链中的T与该链中的A相等,因此互补链中T占11%。
(3)DNA分子的特异性取决于其独特的碱基排列顺序,不同的DNA分子具有不同的碱基序列。
(4)不同来源的DNA单链之间能够杂交,是因为单链上的碱基之间遵循碱基互补配对原则(A与T配对,G与C配对)。
(5)图3中Ⅰ过程为加热解旋,破坏氢键,使双链分离,涉及氢键的断裂;Ⅱ过程为缓慢冷却复性,互补单链通过氢键重新结合,涉及氢键的形成。
(6)与大猩猩进行杂交实验时,应选择大猩猩的1号链(与人的碱基序列互补)。对比人与大猩猩的碱基序列,发现有两段区域不能互补,因此杂交后会形成2个杂交环。人与黑猩猩之间只形成1个杂交环,人与大猩猩之间形成2个杂交环,杂交环越少,序列相似度越高,亲缘关系越近,因此人与黑猩猩的亲缘关系更近。【分析】1、DNA的组成单位:4种脱氧核苷酸,分别含有A、T、C、G4种碱基。2、DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。3、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、数量和排列顺序不同;DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的脱氧核苷酸序列。
28.粗糙型链孢霉(2N=14)是一种多细胞真菌,其部分生活史过程如图1所示,子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子先进行减数分裂,形成4个子囊孢子,再进行一次有丝分裂,最终形成8个子囊孢子。图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像(仅示部分染色体),请回答:
(1)在1个合子形成4个子囊孢子的过程中,细胞中的染色体复制   次,细胞分裂   次,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为   条。
(2)粗糙型链孢霉中处于图2的甲时期的细胞有   条染色单体,有   个四分体。在图1所示C过程中,可以观察到图2中的   所示图像。
(3)若某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养,先形成的4个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为   ,最终形成的8个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的染色体数为   。
(4)已知子囊孢子大型(R)对小型(r)显性,黑色(H)对白色(h)显性,两对基因独立遗传。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝,两种菌丝产生合子,则合子基因型为   。若不考虑交叉互换,该合子最终形成的8个子囊孢子中有   种基因型的子囊孢子。
【答案】(1)1;2;7
(2)28;7;甲、乙
(3)7;0~7
(4)RrHh;2
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)合子通过减数分裂形成4个子囊孢子。在减数分裂前的间期,染色体复制1次;随后连续进行两次细胞分裂(减数第一次分裂和减数第二次分裂)。粗糙型链孢霉的体细胞染色体数为2N=14,减数分裂后染色体数目减半,因此每个子囊孢子中含有7条染色体。
(2)图2中甲时期处于减数第一次分裂前期,同源染色体已复制并配对形成四分体。此时每条染色体含2条染色单体,14条染色体共有28条染色单体;每对同源染色体形成一个四分体,共形成7个四分体。图1中的C过程为减数第一次分裂,图2中甲(减数分裂Ⅰ前期)和乙(减数分裂Ⅰ后期)均属于该阶段。
(3)合子所有核DNA双链均被32P标记,在31P培养基中进行减数分裂。DNA半保留复制后,每个子囊孢子中的所有DNA分子都含有一条32P链,因此每个子囊孢子中7个核DNA均含32P。随后子囊孢子进行一次有丝分裂,DNA再次半保留复制,每条染色体上的两个染色单体一个含32P、一个不含32P;有丝分裂后期染色单体随机分配,因此最终8个子囊孢子中,某一子囊孢子含32P的染色体数可能为0~7条。
(4)大型黑色子囊孢子基因型为RH,小型白色为rh,分别通过有丝分裂形成基因型相同的菌丝(RH和rh),两种菌丝融合形成合子,基因型为RrHh。合子减数分裂时,若不考虑互换,两对基因独立遗传,可产生RH、Rh、rH、rh四种配子,但一个合子减数分裂的四个产物(子囊孢子)只有两种基因型(如RH、rh或Rh、rH),分别来自同一次级性母细胞。每个子囊孢子再经一次有丝分裂形成两个相同基因型的子囊孢子,因此最终8个子囊孢子共有2种基因型。
【分析】1、题图分析:1个粗糙链孢霉(2n=14)合子通过减数分裂产生4个子囊孢子,然后再通过一次有丝分裂产生8个子囊孢子,发育形成菌丝,最后菌丝通过受精作用,重新形成合子。
2、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
3、姐妹染色单体:连在同一着丝粒上的两条染色单体
4、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。一个四分体=一对联会的同源染色体=两条染色体=四条染色单体。
(1)结合图1分析,一个合子经过减数分裂前的间期进行了1次染色体的复制,通过减数第一次分裂和减数第二次分裂,共2次细胞分裂形成4个子囊孢子。合子的染色体数为14,经过减数分裂染色体数目减半,形成的每个子囊孢子中染色体的数目为7条。
(2)粗糙型链孢霉(2N=14),图2甲时期同源染色体配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期,此时有28条染色单体,配对的一对同源染色体称为一个四分体,因此图甲含有7个四分体。图1C过程为减数第一次分裂,图2中乙同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,因此在图1所示C过程中,可以观察到图2中的甲、乙过程。
(3)某合子的所有核DNA双链均被32P标记,将其置于31P的培养基中培养,由于DNA是半保留复制,经过一次完整的减数分裂形成的子囊孢子中的所有DNA均含有32P,子囊孢子含有7条DNA分子,即先形成的4个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为7。该子囊孢子继续进行一次有丝分裂,复制后每条染色体上的两个单体,一个单体含有32P,一个单体不含有32P,有丝分裂后期,染色单体分离,随机移向两极,因此最终形成的8个子囊孢子内的某一子囊孢子中含有32P的染色体数为0~7。
(4)结合图示可知,大型黑色子囊孢子基因型为RH,小型白色子囊孢子基因型为rh,通过有丝分裂形成菌丝,菌丝的基因型分别为RH和rh,通过受精作用形成合子,合子的基因型为RrHh。合子通过减数分裂形成四个子囊孢子,减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此四个子囊孢子基因型分别为RH、rh或Rh、rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子,两种基因型的子囊孢子各四个。
29.阅读下列材料,回答问题:
材料一:将大肠细菌置于含14N的培养基中繁殖数代,使其DNA中含氮碱基皆含有14N,再将其作为亲代移入15N为唯一氮源的培养基中培养,提取某代大肠细菌的DNA进行离心,图1中试管①~⑤为可能出现的离心结果。
(1)提取亲代大肠杆菌DNA进行离心,离心结果应如图1中试管   (填序号,下同)所示;若提取大肠杆菌第三次分裂的子代DNA进行离心,离心结果应如图1中试管   所示。
(2)将实验中亲代大肠杆菌转移到含15N的培养液中增殖四代后,14N标记的DNA分子占   。
材料二:图2为果蝇核DNA复制的模式图,图2中箭头所指示的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,图3为正在复制的DNA分子部分放大图。
(3)据图分析可知,果蝇的DNA复制是   (填“单”或“双”)向复制,一个DNA分子上形成多个复制泡的原因及意义是   。
(4)由图3可知,DNA分子复制的方式是   ,该过程需要酶1   (填酶的名称,下同)和酶2   共同作用完成。
(5)若某长度为1000个碱基对的双链DNA分子中含鸟嘌呤600个。该DNA连续复制4次,则第4次复制所需要的腺嘌呤脱氧核苷酸为   个。
【答案】④;③;1/8;双;DNA复制有多个复制起点,加快DNA复制的速率;半保留复制;DNA解旋酶(或解旋酶);DNA聚合酶;3200
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)亲代大肠杆菌在含14N的培养基中繁殖多代,所有DNA双链均为14N-14N,离心后位于试管上部,对应图1中试管④。将亲代转移到含15N的培养基中培养,DNA复制为半保留复制。第三次分裂时,DNA复制了3次,共产生8个DNA分子,其中2个为14N-15N(中部),6个为15N-15N(下部),离心结果对应试管③。(2)亲代DNA为14N-14N,在15N培养基中增殖四代后,DNA复制4次,共产生16个DNA分子。其中含有14N链的DNA分子只有最初的2个(每个为14N-15N),因此14N标记的DNA分子占2/16 = 1/8。
(3)图2中复制泡向两侧延伸,说明DNA复制是双向进行的。一个DNA分子上形成多个复制泡,意味着存在多个复制起点,这种结构的意义在于多个起点同时启动复制,可以大大缩短整个DNA分子复制所需的时间,提高复制效率。
(4)图3显示新合成的链与模板链形成双链,符合半保留复制的特点。复制过程中,解旋酶负责解开DNA双链,DNA聚合酶则以单链为模板,按碱基互补配对原则合成新的子链。
(5)该DNA分子长度为1000 bp,含鸟嘌呤(G)600个,根据碱基互补配对原则,G=C=600,则A=T=(2000 1200)/ 2 = 400个。DNA第4次复制时,需要从第3次复制结束后的8个DNA分子复制到16个,新合成8个DNA分子,因此需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为 400 × 8 = 3200个。
【分析】1、15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
2、DNA具有双向复制的特点。真核生物染色体DNA有多个复制起点。真核细胞DNA的复制是从多个起点开始的,真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。
3、设亲代DNA中含有某种脱氧核苷酸m个。在第n次复制时,共需消耗游离的该种脱氧核苷酸m×2n-1个。
30.某种植物有甲、乙、丙3个纯合植株,其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟)。已知丙的基因型为aaBB,现将3个纯合植株进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验 杂交组合 F1 F2
① 甲×丙 不成熟 不成熟:成熟=3:1
② 乙×丙 成熟 成熟:不成熟=3:1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟:成熟=13:3
(1)通过第   组实验结果可知,控制该性状的两对基因的遗传遵循   定律。
(2)由上述结果可知,甲、乙的基因型分别是   、   。群体中控制该植物表现为不成熟的基因型有   种。
(3)实验③中,F2中不成熟个体中杂合子所占的比例为   ,若F2中成熟个体中随机交配,后代中不成熟个体占   。
(4)用测交法验证F2成熟个体中杂合子的基因型,书写对应的遗传图解   。
【答案】(1)③;自由组合
(2)AABB;aabb;7
(3)10/13;1/9
(4)
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)实验③中甲×乙的F2表现型比例为不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。
(2)实验③甲×乙,F1不成熟,F2不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明F1为AaBb,F2基因型比例:9 A_B_(不成熟)+ 3 A_bb(不成熟)+ 1 aabb(不成熟)= 13,3 aaB_(成熟)= 3。因此推测甲的基因型是AABB或aabb,乙的基因型是AABB或aabb。实验①甲×丙,F1全为不成熟,F2不成熟 : 成熟 = 3 : 1。若甲的基因型为 aabb(不成熟),则 aabb×aaBB→F1全为aaBb(成熟),与题干不符。若甲的基因型为AABB(不成熟),则 AABB×aaBB→F1全为AaBB(不成熟),F1自交得F2 ,F2 中1/4 AABB(不成熟)、2/4 AaBB(不成熟)、1/4 aaBB(成熟),即F2 中不成熟 : 成熟=3:1,故甲的基因型是AABB。实验②乙×丙,F1成熟,F2成熟∶不成熟 = 3∶1。若乙的基因型为AABB(不成熟),则 AABB×aaBB→F1全为AaBB(不成熟),与题干不符。若乙的基因型为 aabb(不成熟),则 aabb×aaBB→F1全为aaBb(成熟),F1自交得F2 ,F2 中1/4aaBB(成熟)、2/4aaBb(成熟)、1/4aabb(不成熟),即F2 中成熟:不成熟=3:1,故乙的基因型是aabb。不成熟的基因型包括A_B_、A_bb、aabb,共7种(AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb、aabb)。
(3)实验③F1为AaBb,F2中不成熟个体占13份,其中纯合子为AABB、AAbb、aabb,共3份,故杂合子比例为10/13。F2成熟个体(aaB_)中,aaBB占1/3,aaBb占2/3,产生的配子为aB∶ab = 2∶1,随机交配后,不成熟个体(aabb)占(1/3)×(1/3)=1/9。
(4)验证F2成熟个体中杂合子(aaBb)的基因型,可采用测交法,即与aabb个体杂交。遗传图解如下:
【分析】1、题表分析,根据③可知,F2表型及比例为13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,说明该植物果实的成熟与不成熟这一对相对性状由两对等位基因控制,且符合自由组合定律。
2、自由组合定律的实质: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。
(1)根据实验③甲×乙的F2表现型及分离比为不成熟∶成熟 = 13∶3,是9∶3∶3∶1的变形,说明A、a和B、b两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)已知丙的基因型为aaBB,表现为果实成熟。 实验①甲×丙(aaBB),F1表现为不成熟,F2表现型及分离比为不成熟∶成熟 = 3∶1,说明F1的基因型为一对等位基因杂合,由于丙的基因型为aaBB,所以甲的基因型为AABB。 实验②乙×丙(aaBB),F1表现为成熟,F2表现型及分离比为成熟∶不成熟 = 3∶1,说明F1的基因型为一对等位基因杂合,由于丙的基因型为aaBB,所以乙的基因型为aabb。 由此可知,甲和乙的基因型分别为AABB和aabb,二者表型相同(均为不成熟)但基因型不同,群体中控制该植物表现为不成熟的基因型有7种,分别为AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aabb。
(3)实验③甲(AABB)×乙(aabb),F1的基因型为AaBb,F1自交得到F2,F2中不成熟(9A_B_、3A_bb、1aabb)∶成熟(3aaB_) = 13∶3。 F2中果实不成熟个体的基因型及比例为9A_B_(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb)、3A_bb(1AAbb、2Aabb)、1aabb,其中纯合子(AABB、AAbb、aabb)所占比例为3/13,可见F2中不成熟个体中杂合子所占的比例为10/13,若F2中成熟个体aaB_中随机交配,该群体中配子比例为aB∶ab=2∶1,则后代中不成熟个体占1/3×1/3=1/9。
(4)用测交法验证F2成熟个体中杂合子(aaBb)的基因型,即选择成熟个体与基因型为aabb的不成熟个体进行杂交,相关的遗传图解如下:
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