期末模拟试题 2025-2026学年高一生物人教版下学期(必修2全册)

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期末模拟试题 2025-2026学年高一生物人教版下学期(必修2全册)

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期末模拟试题 2025-2026学年
高一生物人教版下学期(必修2全册)
一、单选题
1.孟德尔通过长达8年的豌豆杂交实验,成功揭示了生物的遗传规律,被誉为“遗传学之父”,他的成功离不开科学的选材和严谨的研究方法。下列不属于孟德尔豌豆遗传实验取得成功的主要原因的是(  )
A.选用豌豆作为遗传实验材料,豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,自然状态下为纯种
B.研究方法科学,先研究一对相对性状的遗传规律,再研究多对相对性状的遗传规律
C.运用统计学的方法对大量的实验数据进行分析,从中总结出遗传规律
D.全程采用类比推理的研究方法,直接推导出基因的分离定律和自由组合定律
2.两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Lcyc基因的部分片段甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.控制两侧对称和辐射对称花的基因所含的遗传信息不同
B.图示Lcyc基因的片段可能是启动子所在位置
C.Lcyc基因甲基化后,导致其表达的蛋白质结构发生改变
D.推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度呈正相关
3.如图是某动物(2n=4)体内的部分细胞分裂图像。下列有关叙述正确的是(  )
A.④→①过程表示减数分裂,细胞②为初级卵母细胞
B.细胞⑤中有两个四分体、8条染色单体
C.细胞②和⑤中,每条染色体上的DNA数量都相同
D.④→⑥过程会出现同源染色体的联会
4.黑尿病是由一对等位基因(A、a)控制的人类遗传病。下图为某黑尿病家族的系谱图,据图分析,若Ⅱ4与Ⅱ5婚配,则他们生一个患黑尿病男孩的概率为( )
A.1/2 B.1/3 C.1/6 D.1/8
5.某二倍体植物的株高受基因A/a控制,高茎(A)对矮茎(a)为显性;叶形受基因B/b控制,宽叶(B)对窄叶(b)为显性。现有纯合高茎宽叶与纯合矮茎窄叶植株杂交得F1,F1自交,后代的表现型及比例为:高茎宽叶:高茎窄叶:矮茎宽叶:矮茎窄叶=66:9:9:16。下列相关叙述正确的是(  )
A.控制株高和叶形的两对等位基因位于2对不同的同源染色体上
B.F1自交,若不发生互换,后代会出现4种表现型
C.F1产生的配子及比例为AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4
D.自交后代中出现高茎窄叶和矮茎宽叶,是因为F1产生了基因突变
6.在探究生物遗传物质的过程中,艾弗里进行了肺炎链球菌的体外转化实验,赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。下列相关叙述错误的是(  )
A.噬菌体侵染细菌的实验运用了放射性同位素标记法和离心等技术
B.艾弗里的实验证明了肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
C.肺炎链球菌的体外转化实验中R型菌转化为S型菌不需要S型菌的完整细胞
D.两组实验设计思路都是设法将DNA和蛋白质分开,单独观察它们各自的作用
7.研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图2所示。下列叙述错误的是(  )
A.大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连
B.根据图 1 所示信息可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为 8h
C.图 2 中,冈崎片段的合成方向为3′→5′,与前导链的合成方向相反
D.用3H标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体,子代噬菌体的 DNA 和蛋白质外壳中均可检测到放射性
8.科研团队探究基因X对肺癌细胞株(NCI-H1299)分裂和凋亡的影响,设置正常体细胞、NCI-H1299、NCI-H1299+基因X过量表达三组实验,结果如表。下列说法正确的是( )
组别 G1期比例(%) S期比例(%) G2+M期比例(%) 细胞凋亡率(%)
正常体细胞 52 31 17 9.2
NCI-H1299 41 38 21 7.5
NCI-H1299+基因X过量表达 25 45 30 5.1
A.基因X可抑制NCI-H1299细胞分裂,促进其凋亡
B.NCI-H1299中基因X的表达水平低于正常体细胞
C.NCI-H1299体外培养可表现出全能性
D.抑制NCI-H1299中基因X的表达,可促进其凋亡
9.放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列叙述错误的是( )
A.电离辐射产生的自由基会攻击磷脂分子,损伤DNA、蛋白质导致心肌细胞衰老凋亡
B.miRNA表达量升高,会结合更多的P基因转录产生的mRNA并使其降解进而促进凋亡
C.非编码RNA、DNA甲基化、组蛋白乙酰化等都能调控基因表达,参与细胞分化的调控
D.可以通过减少细胞内circRNA的含量,提高P基因的表达量来治疗放射性心脏损伤
10.下图为真核生物一个DNA分子上的基因a和基因b,相关叙述正确的是( )
A.该生物基因a与b为非等位基因,不能发生基因重组
B.真核生物基因转录场所只是细胞核,翻译场所只是核糖体
C.基因a和b在转录过程中,需要解旋酶、RNA 聚合酶的参与
D.基因a转录时的方向是从左向右,以乙链为模板
11.耧斗菜的花距深度由Knox基因控制,Knox基因使花距变长,有利于吸引特定传粉者,但增加了传粉难度;其传粉者长喙天蛾的口器长度由Ecdy基因控制,Ecdy基因使口器变长,有利于伸入花距底部取食,提高传粉效率。调查显示某地区耧斗菜和长喙天蛾的相关基因频率变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该环境中两种基因频率的变化体现了耧斗菜和长喙天蛾的协同进化
B.耧斗菜种群的Knox基因频率稳定以后,其种群基因库不再发生改变
C.长喙天蛾种群Ecdy基因频率的变化只与耧斗菜花距深度的变化有关
D.据耧斗菜和长喙天蛾种群的基因频率可确定种群中相关基因型的频率
12.植食性昆虫需要依靠其体内共生微生物来分解植物细胞壁,从而获取营养物质。但研究发现,在取食某类植物的两种亲缘关系较远的昆虫体内,都存在同种编码植物细胞壁降解酶的基因,且该基因与某类真菌的基因高度相似,而在其他近缘昆虫类群中并未检测到该基因。下列相关叙述错误的是(  )
A.该植食性昆虫、植物及真菌之间通过自然选择发生协同进化
B.这两种不同昆虫的细胞壁降解酶基因的频率不一定相同
C.这两种不同昆虫的该基因均来自其自身的基因突变
D.该降解酶可能是果胶酶和纤维素酶
13.香豌豆花紫色色素的形成需要两对等位基因(以A/a、B/b表示)中显性基因同时存在,这两对等位基因独立遗传,具体作用机制如图,不含紫色色素的香豌豆开白花。下列有关叙述正确的是( )
A.香豌豆产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因的自由组合
B.若基因型为AaBb的紫花香豌豆进行测交,则子代中紫花:白花=3:1
C.若基因型为AaBb的紫花香豌豆自交,则子代中紫花植株基因型有4种
D.纯合的白花香豌豆进行相互杂交,子代中不可能出现紫花香豌豆
14.某种动物(XY型性别决定)的肤色由等位基因A/a、B/b共同控制,已知基因A/a位于常染色体上,且AA表现为黑色,Aa表现为灰色,aa表现为白色,基因B能促进色素合成,而基因b则抑制色素合成。现有纯合的黑色雌性、白色雌性、黑色雄性和白色雄性该动物若干只(若为X Y或X Y,则视为纯合子),某小组进行了如下杂交实验:
实验一:纯合黑色雌性与纯合白色雄性杂交,F1均为灰色。
实验二:将F1中灰色个体相互交配,F2中黑色雌性∶灰色雌性∶白色雌性∶灰色雄性∶白色雄性=2∶4∶2∶1∶3。
根据上述信息,下列相关叙述错误的是( )
A.由实验一和实验二的结果可知等位基因B/b位于X染色体上
B.根据实验结果可知实验一中亲本的基因型分别为AAX X 、aaX Y
C.F2中出现上述比例的原因是F1中的AaX Y产生的aY雄配子致死
D.若让F2中的黑色雌性与纯合白色雄性个体杂交,子代纯合子占比为0
15.某高校的学生从北大港湿地分离到酵母菌和念珠蓝细菌,关于这两者的叙述正确的是(  )
A.两者基因的遗传均遵循孟德尔遗传定律
B.念珠蓝细菌能在叶绿体中进行光合作用
C.两者均具有ATP与ADP相互转化的供能机制
D.酵母菌核中遗传信息的转录和翻译同时进行
16.青藏高原隆升会引起地理隔离。某植物的两个种群甲、乙分别生长在该地的不同区域,甲花期结束约20天后,乙才开始开花。下列叙述错误的是(  )
A.花期不同标志着两个种群间形成了不同的物种
B.花期不同可能会增大种群甲和乙的基因库差异
C.地理隔离和花期不同都会限制两个种群间的基因交流
D.两者间人工授粉后形成的种子无活性说明出现生殖隔离
17.外显率是指特定环境条件下,群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率。小鼠的体色由一对等位基因A、a控制,已知某种基因型的个体无法存活,基因型为aa的小鼠外显率为75%,即75%表现为黄色,其余25%表现为灰色。两只灰色小鼠杂交,F1的表型为灰色:黄色=3∶1,F1随机交配得到F2。下列叙述正确的是( )
A.亲本小鼠基因型组合有三种可能
B.F1中A基因频率为50%
C.F2中灰色:黄色=5∶3
D.该种群a基因频率将会逐代降低
18.R环是转录过程中形成的三链核酸结构。新生RNA与DNA模板链配对形成RNA- DNA杂交链,同时将非模板DNA链挤出成单链。科学家构建了RNaseH1过表达的转基因小鼠,发现其神经元中R环水平显著降低,基因组稳定性提高。下列分析不合理的是(  )
A.R环的存在会干扰基因的转录,也会影响DNA的复制
B.RNaseH1的表达产物可能会特异性水解RNA DNA杂交链中的RNA
C.转录时加入解旋酶抑制剂可阻断R环的形成
D.R环过量积累容易引发DNA损伤
19.翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰—tRNA(如图1);氨酰—tRNA与核糖体结合的情况如图2所示,其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列说法错误的是(  )

A.图1中氨酰—tRNA中含氢键
B.图2过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与
C.图2过程中,游离的氨基酸添加在肽链的羧基端
D.图2中核糖体在mRNA上移动方向是从右往左
20.如图为利用甲、乙品种西瓜(2n=22)培育无子西瓜的两种途径。下列叙述正确的是(  )
A.经过程①获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离
B.试剂1通过前期阻断微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成
C.花粉刺激的原理与试剂2促进子房发育成果实有关
D.培育无子西瓜a和b的育种原理都是染色体变异
二、非选择题
21.现有自然田间收获的圆粒玉米籽粒和皱粒玉米籽粒若干,已知玉米圆粒、皱粒为一对等位基因控制的相对性状,玉米雌雄同株异花,可人工套袋、自交、杂交。请利用两种籽粒培育的植株为材料,完成验证基因分离定律的相关填空。
(1)孟德尔分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂后期_________。
(2)自然收获的玉米籽粒有纯合子和杂合子。用自交法验证分离定律:任选圆粒或皱粒籽粒单株隔离种植、同株异花授粉,若某些植株自交后代出现_________,且性状分离比接近___________,即可验证分离定律;纯合子自交因后代_________,无法用于验证分离定律。
(3)采用杂交自交验证:让____________的玉米和____________的玉米杂交,F1都表现一种性状,该性状为____________性状,F1自交,F2性状分离比约为____________,即可验证分离定律。
22.中华田园猫(2N=38)是中国本土家猫,已知中华田园猫的性别决定方式为XY型。图1为某只中华田园猫在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线;图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图3表示该生物体内一组细胞分裂图像(仅显示部分染色体,且不考虑染色体互换)。回答下列问题:
(1)图1中存在四分体的时期是________(填数字),此时期有_______个四分体。
(2)图1中③时期的染色单体数是______,图3中_____细胞对应图2中BC段,孟德尔两大遗传学定律发生在图1中的________时期(填数字)
(3)图1所示的B时间段内发生了_______,所形成的细胞进行的分裂方式是_______分裂。
(4)根据图3中细胞可判断该中华田园猫属于________(填“雌”或“雄”)性动物。图3甲细胞进行___________分裂,该时期细胞中含有____________条X染色体。若该中华田园猫基因型为AaBb,进行图3甲的分裂方式,则此时出现在细胞一极的基因组成是__________。乙细胞的名称为_______________,丙细胞中含有___________对同源染色体,丙细胞中的DNA数目与正常体细胞中的DNA数目_____________(填“相同”或“不同”)。
23.下面甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)从甲图可看出DNA复制的方式是_____,该过程发生的时间为_____。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,则B是_____酶,若一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链的序列是_____(要求按照5′→3′);该DNA片段中含有_____个游离的磷酸基团;DNA分子两条链上的碱基通过_____连接成碱基对。
(3)若亲代DNA分子的一条链中A+T占60%,则子代DNA分子中A+T占_____。若将一个含的亲代DNA分子放在只含的环境中扩增,让其复制4代,则最终获得的子代DNA分子中,含的占_____。
(4)若已知该DNA分子共含有1000个碱基对,其中一条链上A:G:T:C=1:2:3:4,以该链为模板复制后的子代DNA分子中A:G:T:C=_____,该DNA分子连续复制两次,共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是_____。
24.脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图1为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)图1中,甲过程以________为模板,需要__________酶的催化。若mRNA以图中完整DNA片段为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27%,G占25%,则DNA片段中T所占的比例为_________。
(2)人体不同组织细胞进行转录时,启动的起始点__________(填“都相同”、“都不同”或“不完全相同”)。
(3)图2中该tRNA上的氨基酸为____________(密码子:UCG-丝氨酸;GCU-丙氨酸;CGA-精氨酸;AGC-丝氨酸)。若基因中一个碱基对发生替换,导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因模板链上的碱基变化是__________。
(4)图1中miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与甲过程合成的mRNA结合形成双链,使mRNA无法与_______(细胞器)结合,从而抑制________(填名称)过程。乙过程A处为mRNA的____________(填“5'端”或“3'端”)。
(5)由乙过程可以看出,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体其意义是_________。
25.图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况。请回答下列问题:
(1)图1中A、B、C分别表示________、地理隔离、________;测定新物种及原物种基因的核苷酸序列进行比对,是为生物进化提供了________水平的证据。
(2)假设图2中种群个体间自由交配,该种群在时间段Y1~Y3内发生了进化,原因是________;在Y3~Y4时间段内该种群中aa的基因型频率为________;在Y4时________(填“是”或“否”或“不一定”)形成新物种。
(3)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境____的过程,种群内部个体之间性状的差异体现了______多样性。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C C B C D D D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 A C C C C A C C D A
1.D
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,自然状态下一般为纯种,以此作为实验材料,实验结果可靠且易分析,属于实验成功的主要原因,A错误;
B、孟德尔采取了由简到繁的研究思路,先分析一对相对性状的遗传规律,再拓展到多对相对性状的研究,属于实验成功的主要原因,B错误;
C、孟德尔运用统计学方法对大量实验数据进行统计分析,提炼出了数据背后的遗传规律,属于实验成功的主要原因,C错误;
D、孟德尔的研究方法为假说-演绎法,并非类比推理法,D正确。
2.B
【详解】A、题干明确说明两种柳穿鱼的Lcyc基因碱基序列相同,而遗传信息是指基因中碱基的排列顺序,因此二者控制花型的基因遗传信息相同,A错误;
B、根据题意可知,Lcyc基因甲基化影响了基因的表达,因此图示Lcyc基因的片段可能是启动子所在位置,B正确;
C、Lcyc基因甲基化仅影响基因的转录过程,抑制基因表达,不会改变基因的碱基序列,因此若基因表达,指导合成的蛋白质结构不会发生改变,C错误;
D、由图示可知,辐射对称花植株Lcyc基因甲基化程度更高,基因不表达,两侧对称花植株甲基化程度低、基因表达,说明甲基化程度与Lcyc基因的表达程度呈负相关,D错误。
3.C
【详解】A、④为分裂间期,向右⑤为有丝分裂中期、⑥为有丝分裂后期;向左③为减数第一次分裂后期(细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞)、②为减数第二次分裂中期、①为减数第二次分裂后期(次级卵母细胞),④→①为减数分裂过程,但细胞②处于减数第二次分裂中期,属于次级卵母细胞,不是初级卵母细胞,A错误;
B、细胞⑤为有丝分裂中期,四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的特有结构,有丝分裂无四分体,B错误;
C、细胞②(减数第二次分裂中期)、⑤(有丝分裂中期)的每条染色体上都含有2个DNA分子,每条染色体上的DNA数量相同,C正确;
D、④→⑥为有丝分裂过程,同源染色体联会仅发生在减数第一次分裂前期,有丝分裂不会出现该现象,D错误。
4.C
【详解】首先根据“Ⅰ3、Ⅰ4正常,生育患病女儿Ⅱ6”,无中生有为隐性,生女患病为常染色体隐性,确定该病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ4患病,基因型为aa,Ⅱ6患病,可推知其父母(Ⅰ3和Ⅰ4)基因型均为Aa,Ⅱ5正常,根据父母的基因型可推知Ⅱ5为Aa的概率为2/3、为AA的概率为1/3。只有Ⅱ5为Aa时可生育患病孩子,aa与Aa生育患病孩子的概率为1/2,生育男孩的概率为1/2,故总概率为2/3 × 1/2 × 1/2 = 1/6,C正确,ABD错误。
5.C
【详解】A、若两对等位基因位于2对不同同源染色体上,F 自交后代性状分离比应符合9:3:3:1,与题干66:9:9:16不符,说明两对基因位于一对同源染色体上,A错误;
B、若不发生互换,F 仅能产生AB、ab两种配子,自交后代仅会出现高茎宽叶、矮茎窄叶2种表现型,B错误;
C、F 中矮茎窄叶(aabb)占比为16/100,推导得雌雄配子中ab占比均为4/10,因F 由纯合高茎宽叶(AABB)和纯合矮茎窄叶(aabb)杂交获得,A与B连锁、a与b连锁,故AB占4/10,交叉互换产生的Ab、aB各占1/10,即配子比例为AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4,C正确;
D、自交后代出现高茎窄叶和矮茎宽叶,是F 减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换导致的,属于基因重组,不是基因突变,D错误。
6.B
【详解】A、噬菌体侵染细菌实验中,分别用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质,之后通过搅拌、离心分离上清液和沉淀物,检测放射性分布,运用了放射性同位素标记法和离心技术,A正确;
B、艾弗里的实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,“DNA是主要遗传物质”是对所有生物遗传物质的总结结论,该实验不能得出“遗传物质主要是DNA”的结论,B错误;
C、R型菌转化为S型菌的本质是S型菌的DNA整合到R型菌的基因组中,仅需要S型菌的DNA即可,不需要完整的S型菌细胞,C正确;
D、艾弗里实验将S型菌的DNA、蛋白质、多糖等成分分离,分别与R型菌混合培养;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌体的DNA和蛋白质完全分开,两组实验的设计思路都是设法将DNA和蛋白质分开,单独观察它们各自的作用,D正确。
7.C
【详解】A、DNA单链中,相邻两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接,相邻碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,互补碱基对之间才通过氢键连接,A正确;
B、初始的大肠杆菌 DNA 是15N/15N。转移到以14NH4Cl 为唯一氮源的培养基中,培养 24h 后,DNA 经历了多轮复制。 将DNA双链解开再进行密度梯度离心,得到条带1(14N的DNA单链):条带2(15N的DNA单链)=1:7,而母链14N链只有两条,可知,DNA单链共有16条,8个DNA分子,说明DNA分子共复制了3次,大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h,B正确;
C、DNA聚合酶只能催化新链从5'→3'方向延伸,无论前导链还是冈崎片段,合成方向都是5'→3':前导链延伸方向与复制叉移动方向一致,连续合成;后随链的冈崎片段虽整体延伸方向与复制叉相反,但每个冈崎片段自身的合成方向仍然是5'→3',C错误;
D、噬菌体侵染大肠杆菌后,子代噬菌体的原料全部来自大肠杆菌,若大肠杆菌被3H标记,则子代噬菌体的DNA(含H)和蛋白质外壳(含H)都能检测到放射性,D正确。
8.D
【详解】A、与NCI-H1299组相比,NCI-H1299+X过量表达组期比例下降,S期、期比例上升,说明基因X促进细胞分裂;同时凋亡率下降,说明基因X抑制细胞凋亡,A错误;
B、正常体细胞凋亡率更高,可推测其基因X的表达水平更低;NCI-H1299凋亡率较低,说明其基因X的表达水平高于正常体细胞,B错误;
C、动物细胞的全能性需要通过核移植等技术才能体现,体外培养的癌细胞不能发育为完整个体或者分化出各种细胞,无法表现全能性,C错误;
D、基因X抑制凋亡,因此抑制基因X的表达,会解除其对凋亡的抑制,促进细胞凋亡,D正确。
9.D
【详解】A、自由基能攻击生物膜的磷脂分子、DNA和蛋白质,引起心肌细胞衰老凋亡,A正确;
B、结合图示可知,当miRNA表达量升高时,大量的miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,导致合成的P蛋白减少,无法抑制细胞凋亡,B正确;
C、图中显示的是非编码RNA调控基因表达的过程,此外,DNA甲基化、组蛋白乙酰化也能调控基因表达,参与细胞分化的调控,C正确;
D、miRNA既可以与mRNA结合,也可以与circRNA结合,减少细胞内circRNA的含量,miRNA可更多与mRNA结合,抑制翻译过程,导致P蛋白含量减少,反而会促进心肌细胞损伤,D错误。
10.D
【详解】A、基因a与b位于同一条染色体上,属于非等位基因; 但在减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换,从而引起基因重组,故该生物基因a与b可能发生基因重组,A错误;
B、真核生物基因的转录主要发生在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也能进行; 翻译的场所均为核糖体,B错误;
C、基因转录过程中,RNA聚合酶具有解旋功能,因此不需要解旋酶的参与,C错误;
D、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出RNA.由图可知,基因a的启动子在左侧,且RNA的合成方向是:从5’端到3’端(即向右),因此模板链的方向应为3’端5’端,故基因a转录时以乙链为模板,方向是从左向右,D正确。
11.A
【详解】A、协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展,耧斗菜和长喙天蛾相互选择,耧斗菜Knox基因频率上升(花距变长)的同时,长喙天蛾Ecdy基因频率也上升(口器变长),二者相互影响共同进化,A正确;
B、种群基因库是种群中全部个体所含的全部基因,Knox基因频率稳定后,其他基因的频率仍可能因突变、自然选择、迁入迁出等发生改变,基因库也会随之改变,B错误;
C、基因频率的变化受突变、自然选择(多种环境因素)、遗传漂变等多种因素影响,并非只和耧斗菜花距变化有关,C错误;
D、只有种群满足遗传平衡(哈迪-温伯格定律)的理想条件时,才能通过基因频率计算基因型频率,自然种群不一定符合该条件,无法确定基因型频率,D错误。
12.C
【详解】A、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,植食性昆虫需要分解植物细胞壁获取营养,植物会演化出相应防御策略,该基因又与真菌基因高度同源,三者通过自然选择相互影响,发生协同进化,A正确;
B、两种昆虫亲缘关系较远,属于不同类群,各自种群的基因频率受生存环境、种群特征等多种因素影响,因此该细胞壁降解酶基因的频率不一定相同,B正确;
C、该基因与某类真菌的基因高度相似且其他近缘昆虫类群无此基因,说明基因可能通过水平转移(如从真菌转移到这两种昆虫)获得,而非这两种昆虫自身基因突变产生,C错误;
D、植物细胞壁的主要组成成分为纤维素和果胶,因此分解植物细胞壁的降解酶可能是纤维素酶和果胶酶,D正确。
13.C
【详解】A、基因的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程,雌雄配子随机结合是受精作用,不属于基因自由组合,A错误;
B、基因型为AaBb的个体测交(与aabb杂交),子代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,仅AaBb为紫花,故紫花:白花=1:3,B错误;
C、AaBb自交,子代紫花为A_B_类基因型,具体包括AABB、AABb、AaBB、AaBb共4种,C正确;
D、纯合白花如AAbb和aaBB杂交,子代基因型为AaBb,表现为紫花,因此纯合白花相互杂交子代可能出现紫花,D错误。
14.C
【详解】A、实验二F2中雌雄表现型及比例不同,雄性无黑色个体,说明B/b的遗传和性别相关,等位基因B/b位于X染色体上,A正确;
B、纯合黑色雌性基因型为AAXBXB,要使F1均为灰色(Aa且含B),亲本纯合白色雄性基因型应为aaX-Y,若亲本纯合白色雄性基因型应为aaXBY,二者杂交F1为AaXBXB(雌)、AaXBY(雄),将F1中灰色个体相互交配,F2中雄性应为AAXBY:AaXBY:aaXBY=1:2:1,由于F2中无黑色雄性个体,且雌雄比例为2:1,说明有雄性个体或含Y配子致死,若黑色雄性个体致死,F2中雄性中灰色:白色=2:1,与题中结果不符,若AY配子致死,F2中雄性中灰色:白色=1:1,与题中结果不符,若aY配子致死,F2中雄性中黑色:灰色=1:1,与题中结果不符,所以亲代雄性基因型为aaXbY,二者杂交F1为AaXBXb(雌)、AaXBY(雄),将F1中灰色个体相互交配(雌配子AXB:AXb:aXB:aXb=1:1:1:1,含Y雄配子AY:aY=1:1),F2中雄性应为AAXBY:AAXbY:AaXBY:AaXbY:aaXBY:aaXbY=1:1:2:2:1:1,若黑色雄性个体致死,F2中雄性中灰色:白色=2:5,与题中结果不符,若AY配子致死,F2中雄性中灰色:白色=1:3,与题中结果相符,若aY配子致死,F2中雄性中黑色:灰色:白色=1:1:2,与题中结果不符,B正确,C错误;
D、F2黑色雌性基因型为AAXBX ,和纯合白色雄性(aaX Y)杂交,子代常染色体基因型均为Aa,属于杂合子,因此子代纯合子占比为0,D正确。
15.C
【详解】A、孟德尔遗传定律只适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核基因遗传,念珠蓝细菌是原核生物,不进行有性生殖,酵母菌的细胞质基因遗传也不遵循孟德尔遗传定律,A错误;
B、念珠蓝细菌属于原核生物,仅含有核糖体一种细胞器,无叶绿体,其依靠细胞内的叶绿素和藻蓝素进行光合作用,B错误;
C、ATP与ADP相互转化的供能机制是所有细胞生物共有的特征,酵母菌和念珠蓝细菌都属于细胞生物,均存在该供能机制,C正确;
D、酵母菌是真核生物,存在核膜包被的细胞核,细胞核中转录产生的mRNA需要进入细胞质后才能进行翻译过程,转录和翻译不能同时进行,D错误。
16.A
【详解】A、花期隔离只是会导致种群间个体不能进行交配,但不一定导致出现了生殖隔离,花期隔离不能说明两个种群间已出现了物种的分化,A错误;
B、花期不同导致自然状态下两个种群无法进行基因交流,种群各自独立进化,会逐渐增大二者的基因库差异,B正确;
C、地理隔离使两个种群分布在不同区域无法完成传粉,花期不同使二者开花时间不重叠无法完成传粉,均会限制种群间的基因交流,C正确;
D、生殖隔离包括交配后无法产生后代、后代不可育或后代无活性等情况,人工授粉后形成的种子无活性说明二者存在生殖隔离,D正确。
17.C
【详解】A、根据题意,只有基因型为aa的个体可出现黄色,且已知某基因型致死。两只灰色小鼠杂交,F1 表型比为灰色:黄色=3:1,可推出:A对a显性,AA纯合致死,Aa均表现为灰色,aa中75%为黄色、25%为灰色,亲本基因型只能为Aa×Aa,A错误;
B、F1 中AA致死,存活个体基因型及比例为Aa:aa=2:1,A的基因频率=2/(2×2+1×2) =1/3 ≈33.3%,不是50%,B错误;
C、F1配子中A频率为1/3,a频率为2/3,随机交配后后代原基因型比例为AA:Aa:aa=1:4:4,AA致死,存活个体Aa:aa=1:1;Aa全为灰色,aa中25%表现为灰色、75%表现为黄色,因此灰色:黄色=(1+1×25%):(1×75%)=5:3,C正确;
D、AA纯合致死导致A基因无法通过AA个体传递,A基因频率逐代降低,a基因频率逐代升高,D错误。
18.C
【详解】A、R环是三链核酸结构,既会阻碍RNA聚合酶的移动干扰转录过程,也会阻碍DNA复制时的解旋等过程进而影响DNA复制,A不符合题意;
B、RNaseH1过表达可使R环水平显著降低,推测其表达产物为RNA酶,可特异性水解RNA-DNA杂交链中的RNA,使R环解体,B不符合题意;
C、转录过程中RNA聚合酶自身具备解旋功能,不需要额外的解旋酶参与,因此加入解旋酶抑制剂不会阻断转录的解旋过程,也无法阻断R环的形成,C符合题意;
D、题干信息显示R环水平降低时基因组稳定性提高,可反推R环过量积累容易引发DNA损伤,降低基因组稳定性,D不符合题意。
19.D
【详解】A、tRNA是单链RNA,折叠形成三叶草结构时,内部互补配对的碱基之间通过氢键连接,因此图1中氨酰—tRNA中含氢键,A正确;
B、图2为翻译过程,其中mRNA作为模板,tRNA负责转运氨基酸,rRNA是核糖体的组成成分,核糖体是翻译的场所,因此图2过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与,B正确;
C、由题意和图2所示的翻译过程可知:新加入的色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键,反应后肽链延长,新的游离羧基端变为色氨酸的羧基,说明肽链延伸时,游离的氨基酸添加在肽链的羧基端,C正确;
D、由图2可知:与正在合成的肽链结合的tRNA位于核糖体的左侧,携带新的氨基酸进入核糖体的tRNA在右侧,说明核糖体沿着mRNA从左向右移动,D错误。
20.A
【详解】A、经过程①获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交,产生的三倍体西瓜不可育,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜之间存在生殖隔离,A正确;
B、试剂1属于生长素类似物,不具有阻断微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成的功能,B错误;
C、花粉刺激可使子房发育成果实,其原理与生长素(题干中试剂1为生长素类似物)能促进子房发育成果实相同,试剂2是秋水仙素,不具有促进子房发育成果实的功能,C错误;
D、培育无子西瓜a是用生长素类似物处理未受粉的子房,使其发育成果实,原理是生长素促进果实发育,不是染色体变异;培育无子西瓜b的育种原理是染色体变异,D错误。
21.(1)同源染色体分离,等位基因分离
(2) 性状分离 3∶1 不发生性状分离
(3) 圆粒 皱粒 显性 3∶1
【详解】(1)减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,位于同源染色体上的等位基因也随之分离,这就是分离定律的细胞学基础。
(2)杂合子自交时,后代会同时出现显性和隐性性状,即性状分离。 杂合子自交后代的性状分离比理论上为 3:1,这是分离定律的典型表现。 纯合子(显性或隐性)自交后代不会出现性状分离,因此无法验证分离定律。
(3)圆粒和皱粒杂交,F 全表现的性状为显性性状。 F (杂合子)自交,F 的性状分离比约为 3:1,验证了分离定律。
22.(1) ① 19
(2) 0 乙和丙 ①
(3) 受精作用 有丝
(4) 雌 有丝 4 AaBb 初级卵母细胞 0 相同
【详解】(1)图1中A段分裂后染色体数目是分裂后的一半是减数分裂,B段染色体数目恢复正常值说明进行受精作用,C段中⑥染色体数目是正常细胞的两倍因此属于有丝分裂,有丝分裂没有联会不存在四分体,减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体,因此存在四分体的时期只有①;中华田园猫(2N=38),四分体数=同源染色体对数,故此时期有19个四分体。
(2)图1中③时期染色体暂时加倍处于减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,细胞中染色单体数目是0;图2中BC段每条染色体上有两个DNA,即着丝粒还没有分裂含有染色单体,因此对应图3中的乙和丙细胞;孟德尔两大遗传学定律发生在减数第一次分裂后期,对应图1中的①(染色体减半发生在减数第一次分裂)。
(3)图1所示的B时间段染色体数目恢复到体细胞水平,是因为发生了受精作用;受精卵进行的分裂方式是有丝分裂。
(4)图3乙细胞同源染色体分离,细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,故该动物是雌性;甲细胞着丝粒分裂,细胞中每一极都有同源染色体,故处于有丝分裂后期;雌性动物细胞内含有2条X染色体,有丝分裂后期染色体数目加倍,故此时含有4条X染色体;有丝分裂后期细胞的每一极都含有全套核DNA,所以此时出现在细胞一极的基因组成和体细胞基因组成一样为AaBb;乙细胞是雌性动物的减数第一次分裂后期,名称是初级卵母细胞;丙细胞处于减数第二次分裂中期,此时细胞中不含同源染色体,细胞中的DNA数目与正常体细胞中的DNA数目相同。
23.(1) 半保留复制 细胞分裂前的间期
(2) DNA聚合 5'-GGTATC-3' 2 氢键
(3) 60% 1/8
(4) 2:3:2:3 1800
【详解】(1)从甲图可看出,子代DNA分子各保留一条亲代DNA的母链,因此DNA复制方式为半保留复制;真核细胞中DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
(2)DNA复制中,A是解旋酶(解开双螺旋),B是DNA聚合酶(催化合成子链)。DNA两条链反向平行,遵循碱基互补配对,原链5'-GATACC-3'的互补链,按5'→ 3'顺序书写为5'-GGTATC-3'。一个线性DNA分子有2条脱氧核苷酸链,每条链只含1个游离磷酸,因此共含2个游离磷酸;DNA两条链的碱基通过氢键连接成碱基对。
(3)根据碱基互补配对原则,亲代DNA一条链中A+T占60%,则整个亲代DNA中A+T占60%,子代DNA碱基序列和亲代一致,因此A+T仍为60%。DNA复制4代共产生24=16个子代DNA,亲代含14N的两条链只能进入2个子代DNA中,因此含14N的DNA占2/16=1/8。
(4)该DNA共1000个碱基对,模板链中A:G:T:C=1:2:3:4,模板链总碱基数为1000,计算得模板链A=100、G=200、T=300、C=400;根据碱基互补配对,整个DNA分子中A=T=400,G=C=600,因此A:G:T:C=400:600:400:600=2:3:2:3。DNA连续复制2次,共得到4个DNA,相当于新合成4-1=3个DNA,因此需要游离鸟嘌呤脱氧核苷酸数为600×3=1800个。
24.(1) BDNF基因的一条链 RNA聚合 24%
(2)不完全相同
(3) 丝氨酸 A→G
(4) 核糖体 翻译 3'端
(5)用少量mRNA迅速合成大量的蛋白质
【详解】(1)图1中,甲为转录过程,该过程以BDNF基因的一条链为模板合成RNA,需要RNA聚合酶的催化。若mRNA以图中完整DNA片段为模板进行转录,测定发现mRNA中C占27%,G占25%,则mRNA中A+U的含量为1-(27%+25%)=48%,完整DNA片段模板链中A+T的含量占该链的比例为48%,非模板链中A+T的含量占非模板链的比例也为48%,因此DNA片段中A+T所占的比例为(48%+48%)÷2=48%。又因为在该DNA片段中A=T,所以T所占的比例为48%÷2=24%。
(2)人体不同组织细胞是由同一受精卵分裂分化形成的,即不同细胞中DNA相同,但存在基因的选择性表达,故人体不同组织细胞进行转录时,启动的起始点不完全相同。
(3)tRNA上反密码子应从3′端读起,故该tRNA上的反密码子为UCG,则mRNA中相应的密码子为AGC,而AGC编码的是丝氨酸,即图2中该tRNA上的氨基酸为丝氨酸。若基因中一个碱基对发生替换,导致合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸变成苏氨酸,根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知,基因突变后密码子最可能由AUU→ACU、AUC→ACC或AUA→ACA,即密码子中的U→C,因此该基因模板链上的碱基变化是A→G。
(4)图1中,miRNA-195与BDNF基因转录产生的mRNA结合形成双链,使mRNA无法与核糖体结合,从而抑制翻译过程。翻译过程中核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,根据乙图中肽链的长度可以判断,A处为mRNA的3'端。
(5)一个mRNA分子上相继结合多个核糖体,可以用少量mRNA迅速合成大量的蛋白质,提高了蛋白质合成的效率。
25.(1) 突变和基因重组 生殖隔离 分子
(2) 该种群的基因频率发生了改变 1% 不一定
(3) 协同进化 基因(遗传)
【详解】(1)图1中物种形成的逻辑链为:原种群先经突变和基因重组(A)产生遗传变异,再因河流分割形成地理隔离(B),长期隔离导致基因库差异积累,最终形成生殖隔离(C),生殖隔离是新物种形成的标志。测定基因的核苷酸序列,属于从DNA分子水平分析生物间的亲缘关系,为生物进化提供分子水平的证据。
(2)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,图2中Y1~Y2时间段A基因频率发生变化,因此该种群发生了进化。Y3~Y4时间段A基因频率稳定在0.9,a基因频率=1-0.9=0.1,自由交配时aa的基因型频率=(a基因频率)2=0.1×0.1=0.01,即1%。新物种形成的标志是生殖隔离,仅基因频率稳定不代表产生生殖隔离,因此Y4时不一定形成新物种。
(3)生物进化不是孤立的,而是生物与生物、生物与无机环境之间相互影响、协同进化的过程,最终形成复杂的生态系统。种群内部个体的性状差异源于基因的多样性,属于基因(遗传)多样性,是生物多样性的核心层次。
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