1. 20世紀(jì)中葉開始,科學(xué)家不斷通過實(shí)驗(yàn)探究遺傳物質(zhì)本質(zhì),使生物學(xué)研究進(jìn)入分子生物學(xué)領(lǐng)域。其中最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫爾希等人所做的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),下列相關(guān)敘述正確的是( )
A. 格里菲思提出S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)推論,理由是DNA是親子代之間保持連續(xù)的物質(zhì)
B. 艾弗里利用減法原理依據(jù)實(shí)驗(yàn)中“只有DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌”得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論
C. 赫爾希和蔡斯以T2噬菌體和大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,采用同位素標(biāo)記法和對(duì)比實(shí)驗(yàn)法證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
D. 科學(xué)家從煙草花葉病毒中提取出來的RNA能使煙草感染病毒,提出病毒的遺傳物質(zhì)均為RNA,進(jìn)而說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
【答案】B
【解析】
【分析】 肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):使用兩種不同類型肺炎鏈球菌感染小鼠,①組注射R型活細(xì)菌,小鼠不死亡;②組注射S型活細(xì)菌,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌;③組注射加熱致死的S型細(xì)菌,小鼠不死亡;④組注射R型活菌與加熱致死的S型細(xì)菌,小鼠死亡,從小鼠尸體分離出S型活細(xì)菌。
【詳解】A、格里菲思提出S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”的實(shí)驗(yàn)推論,理由是加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后出現(xiàn)了活的S型細(xì)菌,A錯(cuò)誤;
B、艾弗里進(jìn)行肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)利用減法原理(認(rèn)為什么是“轉(zhuǎn)化因子”就用相應(yīng)的酶水解該物質(zhì),應(yīng)用的是減法原理),依據(jù)實(shí)驗(yàn)中“只有DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌”得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論,B正確;
C、赫爾希和蔡斯以T2噬菌體和大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,采用同位素標(biāo)記法和對(duì)比實(shí)驗(yàn)法,證明DNA是遺傳物質(zhì),但是沒有證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),C錯(cuò)誤;
D、科學(xué)家從煙草花葉病毒中提取出來RNA能使煙草感染病毒,只能證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,不能說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,即表明有的生物的遺傳物質(zhì)是RNA,進(jìn)而總結(jié)出DNA是主要的遺傳物質(zhì),D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 中心法則的建立為生命科學(xué)提供了重要的理論框架,促進(jìn)了人們對(duì)生物體本質(zhì)認(rèn)知的進(jìn)一步發(fā)展,如圖為中心法則的示意圖,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 克里克于1957年提出的中心法則包含圖中①③⑤過程
B. 在遺傳信息的流動(dòng)過程中,DNA、RNA可以作為信息的載體
C. 圖中的②④過程是RNA病毒所特有的,發(fā)生于RNA病毒體內(nèi)
D. ②④⑤過程所需的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
【答案】C
【解析】
【分析】分析題圖:圖中①表示轉(zhuǎn)錄過程,②表示逆轉(zhuǎn)錄過程,③表示DNA的復(fù)制過程,④為RNA復(fù)制過程,⑤為翻譯過程。
【詳解】A、克里克1957年提出的中心法則只包含圖中的①D轉(zhuǎn)錄、③復(fù)制和⑤翻譯過程,后人補(bǔ)充了逆轉(zhuǎn)錄過程和RNA的復(fù)制過程,A正確;
B、在遺傳信息的流動(dòng)過程中,DNA、RNA是攜帶遺傳信息的載體,蛋白質(zhì)是翻譯的產(chǎn)物,是信息的表達(dá)產(chǎn)物,B正確;
C、圖中的②④過程是RNA病毒所特有的,發(fā)生于RNA病毒寄生的宿主細(xì)胞體內(nèi),C錯(cuò)誤;
D、②逆轉(zhuǎn)錄(產(chǎn)物為DNA)④RNA復(fù)制(產(chǎn)物為RNA)⑤翻譯(產(chǎn)物為蛋白質(zhì))過程所需的原料分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸,D正確。
故選C。
3. 如果是某DNA片段的結(jié)構(gòu)示意圖,若該DNA分子含有腺嘌呤的數(shù)量為a個(gè),下列敘述正確的是()
A. DNA復(fù)制時(shí),解旋酶先將①全部切割,再進(jìn)行復(fù)制
B. 該DNA分子在第4次復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸15a個(gè)
C. DNA分子徹底水解后可獲得6種不同的小分子物質(zhì)
D. a鏈、b鏈方向相同,a鏈與b鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì)
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu):①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成基本骨架,堿基在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來,形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。2、DNA分子復(fù)制的特點(diǎn):半保留復(fù)制;邊解旋邊復(fù)制。
【詳解】A、DNA復(fù)制時(shí),邊解旋邊復(fù)制,A錯(cuò)誤;
B、該DNA分子在第4次復(fù)制過程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸a×24-1個(gè),即8a個(gè),B錯(cuò)誤;
C、DNA分子徹底水解后可獲得磷酸、脫氧核糖、A、T、C、G,6種不同的小分子物質(zhì),C正確;
D、a鏈、b鏈方向相反,a鏈與b鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì),D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 某噬菌體DNA分子是雙鏈環(huán)狀,如圖1所示。用32p標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體一段時(shí)間,結(jié)果出現(xiàn)圖2所示兩種類型的DNA(虛線表示含有放射性的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A. DNA復(fù)制時(shí)只用a鏈做模板,b鏈不做模板
B. 該DNA分子復(fù)制時(shí)需要解旋酶、DNA聚合酶的參與
C. 圖2中I的出現(xiàn)證明了DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制
D. 若I和Ⅱ類型DNA分子數(shù)量比為1:15,說明該DNA復(fù)制5次
【答案】A
【解析】
【分析】DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂以前進(jìn)行的復(fù)制過程,從一個(gè)原始DNA分子產(chǎn)生兩個(gè)相同DNA分子的生物學(xué)過程。DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,表現(xiàn)的特點(diǎn)是邊解旋邊復(fù)制。
【詳解】A、DNA復(fù)制時(shí),a鏈和b鏈均做復(fù)制的模板,A錯(cuò)誤;
B、該DNA分子復(fù)制時(shí)需要解旋酶、DNA聚合酶的參與,前者的作用是讓雙鏈DNA解旋,后者的作用是催化游離的脫氧核苷酸連接成長鏈,B正確;
C、圖2中Ⅰ的出現(xiàn)保留一條鏈,合成一條新鏈,證明了DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,C正確;
D、由于DNA半保留復(fù)制,Ⅰ類DNA為2個(gè),若I和II類型DNA分子數(shù)量比為1∶15=2∶30,共有32=25個(gè)DNA,說明該DNA復(fù)制5次,D正確。
故選A。
5. 原核生物的核糖體由大、小兩個(gè)亞基組成,其上有3個(gè)RNA結(jié)合位點(diǎn)E位點(diǎn)、P位點(diǎn)和A位點(diǎn),如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()
A. 翻譯過程中,tRNA的結(jié)合位點(diǎn)變化順序是A位點(diǎn)→P位點(diǎn)→E位點(diǎn)
B. 參與翻譯過程的RNA有兩種,分別為mRNA和tRNA
C. mRNA上決定氨基酸種類的密碼子由轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸攜帶進(jìn)入mRNA的E位點(diǎn)
D. 原核生物翻譯過程中所需的能量均由厭氧呼吸提供
【答案】A
【解析】
【分析】(1)基因的表達(dá)即基因控制蛋白質(zhì)的合成過程包括兩個(gè)階段:基因是通過控制氨基酸的排列順序控制蛋白質(zhì)合成的。整個(gè)過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)主要階段;
(2)轉(zhuǎn)錄:轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過程;
(3)翻譯:翻譯是指以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。
【詳解】A、在翻譯過程中,首先核糖體(蛋白質(zhì)和rRNA組成)認(rèn)讀密碼子,由對(duì)應(yīng)的tRNA先運(yùn)至A位點(diǎn)(新進(jìn)入tRNA結(jié)合位點(diǎn)),隨著核糖體的移動(dòng),依次經(jīng)過P位點(diǎn)(肽鏈延伸tRNA結(jié)合位點(diǎn))和E位點(diǎn)(空載tRNA結(jié)合位點(diǎn)),A正確;
B、參與翻譯過程的RNA有三種,分別為rRNA、mRNA和tRNA,B錯(cuò)誤;
C、翻譯過程中,核糖體認(rèn)讀mRNA上決定氨基酸種類的密碼子,并由tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸到核糖體上的A位點(diǎn)上,C錯(cuò)誤;
D、原核生物翻譯過程中所需的能量均由需氧呼吸和厭氧呼吸共同提供,D錯(cuò)誤。
故選A。
6. 下列有關(guān)甲、乙、丙三個(gè)與DNA分子相關(guān)圖形的說法,不正確的是()
A. 甲圖中(A+T)/(G+C)可體現(xiàn)DNA分子的特異性
B. 若乙圖DNA分子中G和C所占比例為70%,則轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA中U的比例最高為30%。
C. 若甲圖所示DNA分子由1000個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占60%,則該DNA分子復(fù)制四次需消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸3000個(gè)
D. 丙圖所示的生理過程為轉(zhuǎn)錄和翻譯,在藍(lán)藻細(xì)胞中可同時(shí)進(jìn)行
【答案】BC
【解析】
【分析】分析圖甲:①表示磷酸二酯鍵,是限制酶、DNA連接酶和DNA聚合酶的作用部位;②為堿基對(duì);③為氫鍵,是解旋酶的作用部位;分析圖乙:圖乙表示轉(zhuǎn)錄過程;
分析圖丙:①②是兩條DNA鏈,其中②是轉(zhuǎn)錄模板鏈;③為mRNA,是翻譯的模板。
【詳解】A、每一個(gè)DNA分子的堿基對(duì)都有其特定的排列順序,甲圖中(A+T)/(G+C)可體現(xiàn)DNA分子的特異性,A正確;
B、若乙圖DNA分子中G和C所占比例為70%,則模板鏈上的A最多占30%,轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA中U的比例最高為30%,但是乙圖的mRNA上已有A,說明堿基A分布于原來的DNA兩條鏈上,轉(zhuǎn)錄后形成的mRNA中U的最高比例小于30%,B錯(cuò)誤;
C、若甲圖所示DNA分子由1000個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成,其中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占60%,則胞嘧啶占20%,該DNA分子復(fù)制四次需消耗游離的胞嘧啶脫氧核苷酸=2000×20%×(24-1)=6000個(gè),C錯(cuò)誤;
D、丙圖所示的生理過程為邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,可發(fā)生在藍(lán)藻細(xì)胞中,D正確。
故選BC。
【點(diǎn)睛】本題結(jié)合圖解,考查DNA分子的多樣性和特異性、DNA分子的復(fù)制、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求考生識(shí)記DNA分子多樣性和特異性的含義;識(shí)記DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn),掌握其中的相關(guān)計(jì)算;識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí),能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。
7. 脊髓灰質(zhì)炎病毒是一種單股正鏈RNA病毒,下圖是該病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 過程①中的+RNA上三個(gè)相鄰的堿基都能決定一個(gè)氨基酸
B. 過程②與過程③發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式有差異
C. 酶X是RNA聚合酶,其合成和發(fā)揮作用的場所是細(xì)胞核
D. +RNA復(fù)制產(chǎn)生子代+RNA的過程,消耗的嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析題圖:①表示翻譯過程,②③表示RNA復(fù)制過程。
2、通過RNA 聚合酶以 DNA 的一條鏈為模板合成的,這一過程叫作轉(zhuǎn)錄;游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì),這一過程叫作翻譯。
3、科學(xué)家克里克首先預(yù)見了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律,并于1957年提出了中心法則:遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復(fù)制;也可以從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。隨著研究的不斷深入,科學(xué)家對(duì)中心法則作出了補(bǔ)充:少數(shù)生物(如一些RNA病毒)的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA。在遺傳信息的流動(dòng)過程中,DNA、RNA是信息的載體,蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物,而ATP為信息的流動(dòng)提供能量,可見,生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。
【詳解】A、過程①中的+RNA上三個(gè)相鄰的堿基,如是終止密碼子,則不能決定一個(gè)氨基酸,因?yàn)榻K止密碼子不編碼氨基酸,A錯(cuò)誤;
B、過程②、過程③均為RNA的復(fù)制,發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式一致,B錯(cuò)誤;
C、RNA聚合酶催化RNA的形成,酶X是RNA聚合酶,其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),其合成場所是核糖體,C錯(cuò)誤;
D、+RNA復(fù)制產(chǎn)生子代+RNA的過程,必須先復(fù)制為-RNA,然后再復(fù)制為+RNA,所以消耗的原料為合成互補(bǔ)的兩條RNA鏈的核糖核苷酸,因此消耗的嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù),D正確。
故選D。
8. 現(xiàn)有一個(gè)基因型為AaXBXb的卵原細(xì)胞,下列有關(guān)該卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過程及結(jié)果的分析(不考慮基因突變和互換),錯(cuò)誤的是()
A. 若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AaXB,則減數(shù)分裂I過程中出現(xiàn)異常
B. 若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為aXBXB,則減數(shù)分裂II中出現(xiàn)異常
C. 若產(chǎn)生的1個(gè)極體基因型為aXBXb,則卵細(xì)胞的基因型為aXBXb
D. 若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AXb,則3個(gè)極體的基因型為AXb、aXB、aXB
【答案】C
【解析】
【分析】減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)分裂前間期:染色體的復(fù)制。(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會(huì),同源染色體上的非姐妹染色單體互換;②中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】A、基因型為AaXBXb的卵原細(xì)胞正常情況下在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,配子中A/a、XB/Xb各含有一個(gè),若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AaXB,則減數(shù)分裂I過程中A和a所在的同源染色體未分離,A正確;
B、若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為aXBXB,則減數(shù)分裂II中出現(xiàn)異常,XB所在的姐妹染色單體未發(fā)生分離,B正確;
C、若產(chǎn)生的1個(gè)極體基因型為aXBXb,說明XB和Xb所在染色體減數(shù)第一次分裂后期未發(fā)生分離,則與之同時(shí)產(chǎn)生的次級(jí)卵母細(xì)胞或極體基因型是AA,若AA是次級(jí)卵母細(xì)胞,則卵細(xì)胞基因型是A,如果AA是極體,則卵細(xì)胞的基因型是aXBXb,C錯(cuò)誤;
D、在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,非同源染色體自由組合,減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂,若產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為AXb,則3個(gè)極體的基因型可能為AXb、aXB、aXB,D正確。
故選C。
9. 某二倍體生物(AAXbY;2n=8)正常減數(shù)分裂過程中同源染色體對(duì)數(shù)變化情況如圖甲,其精巢中有一個(gè)發(fā)生了變異的細(xì)胞如圖乙。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 圖甲中AB段的細(xì)胞可以發(fā)生非同源染色體的自由組合
B. 圖甲中CD段的細(xì)胞中含有Y染色體數(shù)目為0或1或2
C. 產(chǎn)生圖乙細(xì)胞的過程中可能發(fā)生了基因突變,導(dǎo)致出現(xiàn)了a基因。
D. 與圖乙細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的細(xì)胞有5種形態(tài)的染色體
【答案】D
【解析】
【分析】分析圖甲:AB段表示減數(shù)分裂Ⅰ;CD段表示減數(shù)分裂Ⅱ。分析圖乙:該細(xì)胞移向一極的染色體不完全成對(duì),且著絲點(diǎn)分裂,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期。由于二倍體生物的基因型為AAXbY,所以圖中a基因是基因突變產(chǎn)生的。
【詳解】A、圖甲中AB段表示減數(shù)分裂Ⅰ,所以細(xì)胞中可以發(fā)生非同源染色體的自由組合,A正確;
B、圖甲中CD段表示減數(shù)分裂Ⅱ,由于同源染色體分離,所以細(xì)胞中含有Y染色體數(shù)目為0或1或2(著絲點(diǎn)分裂后),B正確;
C、由于生物是二倍體,含AA基因,而圖乙中細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了a基因,且移向一極的染色體中含有一對(duì)同源染色體,說明在減數(shù)分裂Ⅰ過程中發(fā)生了基因突變和染色體數(shù)目變異,C正確;
D、乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂II后期,細(xì)胞中本來應(yīng)該由四條染色體著絲粒分裂形成八條染色體,但是實(shí)際上乙細(xì)胞中只有通過著絲粒斷裂形成的六條染色體,這六條染色體是由四條常染色體和兩條X染色體組,由此推測,與乙細(xì)胞同時(shí)產(chǎn)生的細(xì)胞中含有五條染色體,其中還有一對(duì)同源染色體(常染色體)、兩條非同源的常染色體和一條Y染色體,故這個(gè)細(xì)胞含有四種不同形態(tài)的染色體,D錯(cuò)誤。
故選D。
10. 某植物細(xì)胞中的基因與染色體的位置關(guān)系如圖所示。不考慮突變和染色體交叉互換,下列說法正確的是()
A. 該個(gè)體能產(chǎn)生4種基因型的配子
B. 基因A/a、B/b的遺傳遵循自由組合定律
C. 該個(gè)體自交,后代純合子所占比例為1/2
D. 該個(gè)體測交,子代基因型的比例為1:1:1:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由組合定律的實(shí)質(zhì):同源染色上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。時(shí)間:減數(shù)分裂第一次分裂后期。結(jié)果:基因自由組合,產(chǎn)生新的基因型。
【詳解】A、圖中個(gè)體只能產(chǎn)生2種配子Ab、aB,A錯(cuò)誤;
B、基因A/a、B/b位于一對(duì)同源染色體上,則不遵循基因的自由組合定律,B錯(cuò)誤;
C、該個(gè)體自交,產(chǎn)生后代為AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1,后代純合子所占比例為1/2,C正確;
D、圖中個(gè)體產(chǎn)生2種配子Ab、aB,該個(gè)體測交,子代基因型的比例為Aabb:aaBb=1:1,D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 紫羅蘭單瓣花和重瓣花是一對(duì)相對(duì)性狀,由一對(duì)等位基因B、b決定。育種工作者利用野外發(fā)現(xiàn)的一株單瓣紫羅蘭進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn):將其自花傳粉,F(xiàn)?單瓣花:重瓣花=1:1,發(fā)現(xiàn)F?重瓣紫羅蘭均不育;將F?單瓣紫羅蘭再自交,F(xiàn)?單瓣花:重瓣花=1:1,F?重瓣紫羅蘭又均不育。據(jù)此作出的推測,合理的是()
A. 含B基因的雄或雌配子不育
B. 紫羅蘭單瓣基因純合致死
C. 缺少B基因的配子致死
D. 重瓣對(duì)單瓣為顯性性狀
【答案】A
【解析】
【分析】題意分析:單瓣紫羅蘭自交出現(xiàn)性狀分離說明單瓣對(duì)重瓣為顯性,單瓣紫羅蘭的基因型為Bb,重瓣紫羅蘭的基因型為bb,由后代的表型比例可知,自交比例變成了測交比例,顯然是親本之一只提供了一種含基因b的配子,則題中現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是含B基因的雄或雌配子不育。
【詳解】AD、單瓣紫羅蘭自交出現(xiàn)性狀分離,說明單瓣相對(duì)重瓣為顯性。單瓣紫羅蘭自交出現(xiàn)性狀分離,則其基因型為Bb,重瓣紫羅蘭的基因型為bb。由后代的表型比例可知,自交比例變成了測交比例,顯然是親本之一只提供了一種含基因b的配子。若含B基因的雄或雌配子不育,則親本單瓣紫羅蘭(Bb)自交,親本之一產(chǎn)生兩種配子,比例為1:1,而另一親本只產(chǎn)生一種配子(b),子代單瓣花:重瓣花=1:1,符合題意,A正確,D錯(cuò)誤;
B、若紫羅蘭單瓣基因純合致死,則題中自交比例應(yīng)為單瓣紫羅蘭:重瓣紫羅蘭=2:1,與題意不符,B錯(cuò)誤;
C、若缺少B基因配子致死,則后代中只有重瓣紫羅蘭出現(xiàn),且親本也無法出現(xiàn),C錯(cuò)誤。
故選A。
12. 某XY型性別決定的昆蟲的眼色有紫眼、紅眼和白眼之分,分別受等位基因A1、A2、A3控制。為研究眼色的遺傳規(guī)律,某小組用一只紅眼雌性個(gè)體與一只紫眼雄性個(gè)體雜交,F(xiàn)1中雌性全為紫眼,雄性既有紅眼,也有白眼。不考慮突變和X、Y染色體的同源區(qū)段。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A. 該昆蟲種群中與眼色有關(guān)的基因型有9種
B. 親本紅眼雌性個(gè)體的細(xì)胞中最多有四個(gè)3種眼色基因出現(xiàn)
C. 選擇白眼雌性與紫眼雄性個(gè)體雜交,根據(jù)眼色可快速判斷子代的性別
D. F1中的紫眼雌性與紅眼雄性個(gè)體雜交,子代出現(xiàn)紅眼個(gè)體的比例為3/8
【答案】B
【解析】
【分析】題意分析,一只紅眼雌性個(gè)體與一只紫眼雄性個(gè)體雜交,F(xiàn)1中雌性全為紫眼,雄性既有紅眼,也有白眼,故親本紅眼雌性個(gè)體的基因型為XA2XA3、紫眼雄性個(gè)體的基因型為XA1Y,因此可知紫眼對(duì)紅眼、白眼為顯性,即A1>A2>A3。
【詳解】A、根據(jù)題干信息,一只紅眼雌性個(gè)體與一只紫眼雄性個(gè)體雜交,F(xiàn)1中雌性全為紫眼,雄性既有紅眼,也有白眼,故親本紅眼雌性個(gè)體的基因型為XA2XA3、紫眼雄性個(gè)體的基因型為XA1Y,因此可知紫眼對(duì)紅眼、白眼為顯性,即A1>A2>A3。故雌性有6種基因型(3種純合和3種雜合),雄性有3種基因型(XA1Y、XA2Y、XA3Y),A正確;
B、根據(jù)A項(xiàng)分析可知,親本紅眼雌性個(gè)體的基因型為XA2XA3、紫眼雄性個(gè)體的基因型為XA1Y,親本紅眼雌性個(gè)體的細(xì)胞中最多有四個(gè)2種眼色基因出現(xiàn),B錯(cuò)誤;
C、紫眼對(duì)紅眼、白眼為顯性,即A1>A2>A3,白眼雌性基因型為XA3XA3,其與紫眼雄性XA1Y雜交,雄性全為白眼,雌性全為紫眼故,根據(jù)眼色可快速判斷子代的性別,C正確;
D、F1紫眼基因型為1/2XA1XA2、1/2XA1XA3,與紅眼XA2Y雜交,后代紅眼所占比例為1/2×1/2+1/2×1/4=3/8,D正確。
故選B。
二、多選題(本大題共4小題,4分/題,共16分,全選對(duì)得4分,選對(duì)但不全得2分,選錯(cuò)得0分)
13. 如圖為某細(xì)胞中發(fā)生的兩個(gè)生理過程,關(guān)于這兩個(gè)過程,下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. ①過程為DNA復(fù)制,②過程為轉(zhuǎn)錄
B. 兩個(gè)過程都需要解旋酶破壞雙鏈之間的氫鍵,暴露單鏈模板
C. ①過程的模板是DNA的兩條鏈,②過程的模板是DNA中任意一條
D. 能進(jìn)行①過程的細(xì)胞一定能進(jìn)行②過程,能進(jìn)行②過程的細(xì)胞不一定能進(jìn)行①過程
【答案】BC
【解析】
【分析】1、DNA分子復(fù)制的過程:(1)解旋:在解旋酶的作用下,把兩條螺旋的雙鏈解開。(2)合成子鏈:以解開的每一條母鏈為模板,以游離的四種脫氧核苷酸為原料,遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,在有關(guān)酶的作用下,各自合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。(3)形成子代DNA:每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。從而形成2個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、分析題圖:圖1表示DNA復(fù)制過程,以親代DNA的兩條鏈為模板,合成兩個(gè)子代DNA分子,DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制;圖2表示轉(zhuǎn)錄:以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過程。
【詳解】A、由圖可知,①過程為DNA復(fù)制,需要解旋酶斷開氫鍵,親代DNA的兩條鏈都要作為模板;②過程為轉(zhuǎn)錄,不需要解旋酶,由RNA聚合酶斷開氫鍵,兩條鏈中特定的一條作為模板而不是任意一條,A正確;
B、由A分析可知,①過程為DNA復(fù)制,需要解旋酶斷開氫鍵,②過程為轉(zhuǎn)錄,不需要解旋酶,由RNA聚合酶斷開氫鍵,B錯(cuò)誤;
C、由A分析可知,①過程為DNA復(fù)制,親代DNA的兩條鏈都要作為模板;②過程為轉(zhuǎn)錄,兩條鏈中特定的一條作為模板而不是任意一條,C錯(cuò)誤;
D、DNA復(fù)制需要解旋酶和DNA聚合酶,這兩種酶化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì);能夠進(jìn)行DNA復(fù)制的細(xì)胞在分裂間期要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成,故一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯,而能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞卻不一定能進(jìn)行分裂,也就不一定能進(jìn)行DNA復(fù)制了,如神經(jīng)細(xì)胞,D正確。
故選BC。
14. 如圖為某種生物細(xì)胞內(nèi)多肽合成的局部示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()
A. RNA聚合酶既能使氫鍵斷裂,也能催化磷酸二酯鍵的形成
B. 圖示顯示轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行,在人體細(xì)胞內(nèi)一定不存在該現(xiàn)象
C. 圖示RNA聚合酶處具有3條核苷酸鏈,即2條DNA單鏈,1條RNA單鏈
D. DNA轉(zhuǎn)錄時(shí),mRNA鏈的延伸方向與核糖體沿mRNA移動(dòng)的方向均為3'→5'
【答案】AC
【解析】
【分析】據(jù)圖分析:圖示表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,兩者同時(shí)進(jìn)行,能發(fā)生在原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的線粒體、葉綠體中;其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程需要RNA聚合酶的參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,該過程的場所是細(xì)胞質(zhì)的核糖體。
【詳解】A、轉(zhuǎn)錄過程種,因?yàn)镽NA聚合酶具有解旋的功能,所以RNA聚合酶既能催化氫鍵的斷裂,也能催化磷酸二酯鍵的形成,A正確;
B、人體內(nèi)含線粒體,線粒體基質(zhì)中含有DNA和核糖體,轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同時(shí)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;
C、轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板合成RNA,則RNA聚合酶處具有3條核苷酸鏈,即2條DNA單鏈,1條RNA單鏈,C正確;
D、RNA聚合酶只能與3'-端結(jié)合,因此DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA的延伸方向是5'→3',mRNA是翻譯的模板,mRNA上起始密碼子→終止密碼子的方向?yàn)?'→3',因此翻譯時(shí)核糖體沿mRNA的移動(dòng)方向是5'→3',D錯(cuò)誤。
故選AC。
15. 果蠅的紅眼基因(R)對(duì)白眼基因(r)為顯性,位于X染色體上;長翅基因(B)對(duì)殘翅基因(b)為顯性,位于常染色體上?,F(xiàn)有一只紅眼長翅果蠅與一只白眼長翅果蠅交配,F(xiàn)1雄蠅中有1/8為白眼殘翅。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A. 親本雌蠅的基因型是BbXRXr
B. 白眼殘翅雌蠅可形成基因型為bXr的極體
C. 雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例不同
D. F1中出現(xiàn)長翅雄蠅的概率為3/16
【答案】CD
【解析】
【分析】根據(jù)題意分析可知:F1的雄果蠅中出現(xiàn)白眼殘翅雄果蠅(bbXrY),因此親本基因型肯定為Bb×Bb。據(jù)題干信息,若雙親的基因型為BbXrXr和BbXRY,則子一代雄果蠅中全部為白眼,不會(huì)出現(xiàn)1/8的比例,故雙親的基因型只能為BbXRXr和BbXrY。
【詳解】A、根據(jù)分析,親本雌果蠅的基因型為BbXRXr,A正確;
B、白眼殘翅雌果蠅的基因型為bbXrXr,經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的極體和卵細(xì)胞的基因型都為bXr,B正確;
C、母本BbXRXr產(chǎn)生的配子中,含Xr的配子占1/2,父本BbXrY產(chǎn)生的配子中,含Xr的配子占1/2,因此雌、雄親本產(chǎn)生含Xr配子的比例相同,C錯(cuò)誤;
D、F1中出現(xiàn)長翅雄蠅的概率=3/4×1/2=3/8,D錯(cuò)誤。
故選CD。
16. 雄果蠅(2n=8)基因型為AaBb,A、B基因位于同一條常染色體上,該雄果蠅某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段交換,產(chǎn)生一個(gè)基因型為Ab的精子。該精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過程中,某兩個(gè)時(shí)期的染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)如下圖所示。下列敘述正確的是()
A. 甲、乙兩時(shí)期細(xì)胞中的染色單體數(shù)均為8個(gè)
B. 若乙時(shí)期染色體有5種形態(tài),則此時(shí)期細(xì)胞有4對(duì)同源染色體
C. 若乙時(shí)期染色體有4種形態(tài),則此時(shí)期細(xì)胞可能有0條或2條X染色體。
D. 來自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的一個(gè)精子的基因型一定是ab或aB
【答案】BC
【解析】
【分析】減數(shù)分裂過程:
(1)減數(shù)分裂Ⅰ前的間期:染色體的復(fù)制。
(2)減數(shù)分裂Ⅰ:①前期:聯(lián)會(huì),同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。
(3)減數(shù)分裂Ⅱ:①前期:染色體散亂排布在細(xì)胞中;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂,形成配子。
【詳解】A、圖乙中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)比為1:1,無染色單體,A錯(cuò)誤;
B、該生物為雄果蠅,若乙時(shí)期染色體有5種形態(tài),則此時(shí)期細(xì)胞處于G1期,有3對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體(XY),所以共有4同源染色體,B正確;
C、若乙時(shí)期染色體有4種形態(tài),乙圖可表示減數(shù)分裂Ⅱ后期,則乙時(shí)期細(xì)胞中含有0或2條X染色體,C正確;
D、產(chǎn)生該精子時(shí),若是A、a基因所在的片段發(fā)生互換,則來自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精子的基因型是AB或aB;若是B、b基因所在的片段發(fā)生互換,則來自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精子的基因型是ab或aB,綜合兩種情況,來自另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的精子的基因型是ab或aB或AB,D錯(cuò)誤。
故選BC。
三、填空題(本大題共5小題,共60分)
17. 細(xì)胞生物都以DNA作為遺傳物質(zhì),這是細(xì)胞具有統(tǒng)一性的證據(jù)之一、DNA可以像指紋一樣用來識(shí)別身份,在刑偵、醫(yī)療等方面用來鑒定個(gè)人身份、親子關(guān)系。如圖表示某親子鑒定的結(jié)果,其中A、B之一為孩子的生物學(xué)父親。回答下列問題:
(1)DNA指紋技術(shù)能用來確認(rèn)不同人的身份,其原理是_____。據(jù)圖1分析,孩子的生物學(xué)父親是_____(填字母)。
(2)如圖為真核生物DNA發(fā)生的相關(guān)生理過程(圖2、3),據(jù)圖回答下列問題:
①DNA的復(fù)制能準(zhǔn)確進(jìn)行的原因是_____(答出2點(diǎn)即可)。
②完成圖2過程,除圖中的外,還需要的條件有_____(至少答出2點(diǎn))。復(fù)制完成后,甲、乙在_____(填細(xì)胞分裂時(shí)期)分開。
③哺乳動(dòng)物體細(xì)胞中的DNA分子展開可達(dá)2m之長,預(yù)測復(fù)制完成至少需要8h,而實(shí)際上只需約6h。根據(jù)圖3分析,最可能的原因是_____。
【答案】(1) ①. DNA分子具有特異性(或多樣性和特異性) ②. B
(2) ①. DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板;堿基之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行 ②. 能量、原料 ③. 有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期 ④. DNA復(fù)制是多個(gè)起點(diǎn)雙向復(fù)制
【解析】
【分析】DNA復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程,需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板;堿基之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。
【小問1詳解】
DNA指紋技術(shù)能用來確認(rèn)不同人的身份,是因?yàn)镈NA具有特異性,這種特性是由堿基特定的排列順序決定的。據(jù)圖分析,孩子的兩條條帶,其中上面一條來自于母親,下面一條與B相同,因此其生物學(xué)父親是B。
【小問2詳解】
①DNA復(fù)制是以親代DNA分子的兩條鏈作為模板合成子代DNA的過程,由于DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),為復(fù)制提供了精確的模板;堿基之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。
②酶2為DNA聚合酶,以4種脫氧核苷酸為原料合成子鏈。完成圖2中DNA復(fù)制還需要的條件有能量、原料等。DAN復(fù)制發(fā)生在分裂間期,復(fù)制完成的2個(gè)DNA在1條染色體的兩條姐妹染色單體上,因此在有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期時(shí)這2個(gè)DNA分開。
③分析圖3的方式可知,圖中有3個(gè)復(fù)制起點(diǎn),即真核細(xì)胞中DNA復(fù)制是多個(gè)起點(diǎn)、雙向復(fù)制,故能縮短DNA復(fù)制的時(shí)間。
18. 下圖甲為基因?qū)π誀畹目刂七^程,圖乙表示細(xì)胞內(nèi)合成某種酶的一個(gè)階段。據(jù)圖回答下列問題:
(1)對(duì)細(xì)胞生物來講,基因是_____。圖甲中基因1和基因2_____(填可以或不可以)存在于同一細(xì)胞中。
(2)圖乙的①②③中除①外,含有五碳糖還有_____(填序號(hào))。
(3)參與b過程的RNA有_____。
(4)圖甲中若基因2不能表達(dá),則人會(huì)患白化病,說明基因與性狀關(guān)系是_____。
(5)某些病毒侵入宿主細(xì)胞后,在宿主細(xì)胞中,可發(fā)生與a相反的過程,該過程與b過程相比,特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是_____(模板鏈堿基在前,子鏈堿基在后)。
【答案】(1) ①. 具有遺傳效應(yīng)的DNA片段 ②. 可以
(2)②③ (3)mRNA、tRNA和rRNA
(4)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀
(5)A-T
【解析】
【分析】1、分析圖解:圖甲表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,其中a表示轉(zhuǎn)錄,b表示翻譯;圖乙表示翻譯過程中,圖中①表示核糖體,②表示tRNA,③表示mRNA。
2、基因控制性狀具有多種方式:
(1)通過控制酶的合成控制代謝過程,間接控制生物體的性狀;
(2)可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀;
(3)由多個(gè)基因共同決定生物體的某種性狀;
(4)細(xì)胞內(nèi)有多種功能性RNA分子如rRNA、tRNA等也參與性狀表現(xiàn)。
【小問1詳解】
對(duì)細(xì)胞生物(遺傳物質(zhì)為DNA)來講,基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段;同一個(gè)體的不同體細(xì)胞均由同一個(gè)受精卵經(jīng)過有絲分裂和細(xì)胞分化形成,含有的基因與受精卵相同,因此圖甲中基因1和基因2可以存在于同一細(xì)胞中。
【小問2詳解】
圖乙中①、②、③分別表示核糖體、tRNA、mRNA,其中核糖體由蛋白質(zhì)和rRNA組成,RNA含有的五碳糖是核糖,因此①②③都含有五碳糖。
【小問3詳解】
圖甲中的過程b以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,在生物學(xué)上稱為翻譯,翻譯過程中mRNA為模板,tRNA作為“搬運(yùn)工”,翻譯的場所是核糖體,核糖體是由rRNA和蛋白質(zhì)組成的,故參與b過程的RNA有mRNA、tRNA和rRNA。
【小問4詳解】
圖甲可知,若基因2不能表達(dá),則人體就不能合成酪氨酸酶,人體缺乏酪氨酸酶,酪氨酸就不能形成黑色素,所以人會(huì)患白化病,此例說明基因還可以通過控制酶的合成,進(jìn)而控制生物的代謝過程,從而間接控制人的性狀。
【小問5詳解】
圖a表示轉(zhuǎn)錄,a的相反過程表示逆轉(zhuǎn)錄,b過程表示翻譯,翻譯過程堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是A-U,U-A,G-C,C-G,而逆轉(zhuǎn)錄過程(以RNA為模板合成DNA的過程)堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是A-T,U-A,G-C,C-G,與b過程相比,逆轉(zhuǎn)錄過程特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是A-T。
19. 在正常情況下,細(xì)胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖?,F(xiàn)在細(xì)胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖,必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗(yàn)證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)材料,請你完成實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:編號(hào)。取基本培養(yǎng)基兩個(gè),編號(hào)為甲、乙。
(1)第二步:設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C—脫氧核苷酸;在培養(yǎng)基乙中加入_____。
(2)第三步:培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系,放到_____培養(yǎng)一段時(shí)間,讓細(xì)胞增殖。
(3)第四步:觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞,用放射性探測顯微儀探測觀察_____。
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:細(xì)胞的放射性部位主要在細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)中放射性較弱;證明DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸
(4)將某動(dòng)物(2n=4)的一個(gè)體細(xì)胞中的核DNA 全部用15N標(biāo)記,放在含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),當(dāng)培養(yǎng)到第二個(gè)細(xì)胞分裂周期的后期時(shí),含15N的染色體_____條;第二個(gè)細(xì)胞分裂周期結(jié)束后產(chǎn)生的子細(xì)胞中含15N標(biāo)記的染色體_____條。
【答案】19. 等量的14C—核糖核苷酸和脫氧核苷酸
20. 適宜的相同環(huán)境中
21. 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強(qiáng)弱
22. ①. 4 ②. 0~4
【解析】
【分析】DNA的基本組成是脫氧核苷酸,主要存在于細(xì)胞核中,RNA的基本組成是核糖核苷酸,主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。根據(jù)后面的實(shí)驗(yàn)原理及步驟,可知該實(shí)驗(yàn)最終要根據(jù)細(xì)胞中的放射部位而驗(yàn)證DNA復(fù)制所需的原料,故乙中應(yīng)加14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸,并且甲、乙應(yīng)均放到適宜的相同環(huán)境中培養(yǎng),排除無關(guān)變量的影響。甲中放射性應(yīng)在細(xì)胞核,而乙中放射性應(yīng)在細(xì)胞質(zhì)。
【小問1詳解】
第二步:設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在培養(yǎng)基甲中加入適量的核糖核苷酸和14C-脫氧核苷酸;在培養(yǎng)基乙中加入等量的14C-核糖核苷酸和脫氧核苷酸。
【小問2詳解】
第三步:培養(yǎng)。在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細(xì)胞系,放到相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間,讓細(xì)胞增殖。
【小問3詳解】
第四步:觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細(xì)胞,用放射性探測顯微儀探測觀察細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的放射性強(qiáng)弱。
【小問4詳解】
將某動(dòng)物一個(gè)體細(xì)胞中的核DNA全部用15N標(biāo)記,則有8條DNA鏈被標(biāo)記。放在含14N的培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞分裂具有周期性,則為有絲分裂。當(dāng)完成第一個(gè)細(xì)胞分裂周期培養(yǎng)時(shí),得到的子細(xì)胞中有4條DNA鏈含標(biāo)記,分別在4個(gè)DNA分子中。該4個(gè)DNA分子進(jìn)入第二個(gè)細(xì)胞分裂周期的后期時(shí),仍在該細(xì)胞中,所以含15N的染色體為8條。第二個(gè)細(xì)胞分裂周期結(jié)束時(shí),與含標(biāo)記的DNA同一著絲粒上還有另一個(gè)不含標(biāo)記的DNA,這兩個(gè)DNA分子隨機(jī)分配至兩個(gè)子代細(xì)胞中,所以第二個(gè)細(xì)胞分裂周期結(jié)束后產(chǎn)生的子細(xì)胞中含15N標(biāo)記的染色體為0~4條。
20. miRNA是真核生物中廣泛存在的一種小分子RNA,它在細(xì)胞中通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(RISC-miRNA復(fù)合物),復(fù)合物被活化后與靶RNA結(jié)合,①~⑧代表相關(guān)生理過程。
(1)基因的表達(dá)包括_________過程,該過程中某tRNA的反密碼子序列為3'-UAG-5',若嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,則其對(duì)應(yīng)基因中相應(yīng)位置模板鏈序列為5′_____3′。氨基酸大多可被多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),其意義是_________。
(2)據(jù)圖可知,轉(zhuǎn)錄因子KLF5進(jìn)入細(xì)胞核后能特異性識(shí)別基因,并與_________酶結(jié)合啟動(dòng)基因IGFL2-AS1和IGFL1的轉(zhuǎn)錄過程。綜上分析,RNA干擾的可能機(jī)制是_________,IGFL2-AS1基因轉(zhuǎn)錄的RNA競爭性地與miRNA結(jié)合,從而對(duì)⑦⑧有_________ (填“促進(jìn)”或“抑制”)作用,_________(填“提高”或“降低”)IGFL1的表達(dá)量。
(3)請結(jié)合上述信息,為研發(fā)治療乳腺癌新藥提供兩種新思路。_________________。
【答案】(1) ①. 轉(zhuǎn)錄和翻譯 ②. GAT ③. 提高了氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)效率,加快翻譯速率;增強(qiáng)了密碼子的容錯(cuò)率,保證了遺傳的穩(wěn)定性
(2) ①. RNA聚合 ②. RISC-miRNA復(fù)合物活化后,miRNA與IGFL1的mRNA互補(bǔ),核酸酶使靶mRNA降解,從而抑制翻譯過程 ③. 抑制 ④. 提高
(3)設(shè)計(jì)抑制IGFL2-AS1基因轉(zhuǎn)錄的藥物;設(shè)計(jì)抑制IGFL1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;研制抑制轉(zhuǎn)錄因子KLF5活性的藥物;研制降低炎癥因子TNF-α活性的藥物等
【解析】
【分析】1、基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程,其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行,需要RNA聚合酶參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,該過程發(fā)生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA。
2、啟動(dòng)子是位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游特殊的DNA序列。它能與RNA 聚合酶結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄,RNA干擾主要是干擾靶RNA的翻譯過程。
3、題圖分析:據(jù)圖可知,KLF5進(jìn)入細(xì)胞核后能特異性識(shí)別基因,并與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)基因IGFL2-AS1轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與miRNA形成復(fù)合物。KLF5進(jìn)入細(xì)胞核后能特異性識(shí)別基因,并與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)基因IGFL1的轉(zhuǎn)錄,形成的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可與RISC-miRNA復(fù)合物結(jié)合,形成更復(fù)雜的結(jié)合物,此時(shí)mRNA無法與核糖體結(jié)合翻譯出相應(yīng)蛋白質(zhì);若轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不與RISC-miRNA復(fù)合物結(jié)合,形成更復(fù)雜的結(jié)合物,則其可與核糖體結(jié)合翻譯出IGFL1,IGFL1促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖。
【小問1詳解】
基因表達(dá)指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。在翻譯過程中,tRNA和mRNA之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,若tRNA的反密碼子序列為3'-UAG-5',對(duì)應(yīng)的mRNA的堿基為3'-CUA-5',則其對(duì)應(yīng)基因中相應(yīng)位置模板鏈序列為5′-GAT-3′。氨基酸大多可被多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn),這種轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制提高了氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)效率,加快翻譯速率;增強(qiáng)了密碼子的容錯(cuò)率,保證了遺傳的穩(wěn)定性。
【小問2詳解】
基因的轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶起作用,據(jù)圖所知,轉(zhuǎn)錄因子KLF5進(jìn)入細(xì)胞核后能特異性識(shí)別基因,并與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)基因IGFL2-AS1和IGFL1的轉(zhuǎn)錄過程。由題意“miRNA是真核生物中廣泛存在的一種小分子RNA,它在細(xì)胞中通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(RISC-miRNA復(fù)合物),復(fù)合物被活化后與靶RNA結(jié)合”,綜合以上分析,RNA干擾的可能機(jī)制是RISC-miRNA復(fù)合物活化后,miRNA與IGFL1的mRNA互補(bǔ),核酸酶使靶mRNA降解,從而抑制翻譯過程,IGFL2-AS1基因轉(zhuǎn)錄的RNA競爭性地與miRNA結(jié)合,從而對(duì)⑦⑧有抑制作用,從而提高IGFL1的表達(dá)量。
【小問3詳解】
據(jù)圖可知,IGFL1會(huì)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖,則所有可抑制IGFL1產(chǎn)生的的措施都是可行的思路,如設(shè)計(jì)藥物抑制基因IGFL2-AS1,以減輕對(duì)⑦⑧過程的抑制作用,從而減少IGFL1的表達(dá)量;也可以直接研發(fā)抑制制IGFL1基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄、翻譯)的藥物;研制抑制轉(zhuǎn)錄因子KLF5活性的藥物;研制降低炎癥因子TNF-α活性的藥物等。
21. 小鼠的毛色由一對(duì)等位基因B、b控制,其中B基因抑制色素的合成。有尾與無尾受另一對(duì)等位基因D、d控制,兩對(duì)基因均不位于Y染色體上且存在某類基因型個(gè)體致死現(xiàn)象?,F(xiàn)有一系列雜交試驗(yàn),結(jié)果如下表:
(1)無尾的遺傳方式為_____,判斷依據(jù)是_____。
(2)組合①中F1灰色無尾雄的初級(jí)精母細(xì)胞中含有b基因的數(shù)目為_____個(gè),F(xiàn)2無黑色無尾個(gè)體的原因是_____。
(3)組合②中親本雌鼠產(chǎn)生的配子的基因型及比例為_____。取組合②F1中的灰色有尾雌鼠與灰色無尾雄鼠隨機(jī)交配,則F2中黑色有尾雌鼠占_____。
(4)已知小鼠有毛和無毛這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制。欲通過一代雜交實(shí)驗(yàn)探究控制有毛和無毛的基因是位于常染色體上還是X染色體上(不考慮X、Y同源區(qū)段),并判斷有毛和無毛的顯隱性,現(xiàn)有純合的有毛和無毛的小鼠雄、雄個(gè)體若干只,請以所給小鼠為材料,完善實(shí)驗(yàn),并寫出實(shí)驗(yàn)思路:_____。
【答案】21. ①. 伴X染色體隱性遺傳 ②. F1雌性有尾,雄性無尾,尾形遺傳與性別相關(guān),相關(guān)基因位于X染色體上,且無尾為隱性
22. ①. 2 ②. bbXdXd或bbXdY致死
23. ①. BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1 ②. 3/26
24. 純合的有毛雌、無毛雄和純合的無毛雌和有毛雄正反交實(shí)驗(yàn),觀察子代表現(xiàn)型
【解析】
【分析】伴性遺傳是指在遺傳過程中的子代部分性狀由性染色體上的基因控制,這種由性染色體上的基因所控制性狀的遺傳上總是和性別相關(guān)的遺傳方式就稱為伴性遺傳。
【小問1詳解】
根據(jù)雜交組合①,P為無尾雌和有尾雄,F(xiàn)1雌性有尾,雄性無尾,尾形遺傳與性別相關(guān),相關(guān)基因位于X染色體上,無尾為伴X染色體隱性遺傳,雙親的基因型為XdXd、XDY,F(xiàn)1為XDXd、XdY。
【小問2詳解】
組合①中P為白色、黑色,F(xiàn)1為灰色,F(xiàn)2有尾中黑色∶灰色∶白色=1∶2∶1,無尾中白色∶灰色=1∶2,因此致死的個(gè)體為黑色無尾,B基因抑制色素的合成,因此黑色為bb,致死的基因型為bbXdXd或bbXdY,F(xiàn)1灰色無尾雄的基因型為BbXdY,初級(jí)精母細(xì)胞中b基因經(jīng)過復(fù)制,為2個(gè);由于bbXdXd或bbXdY致死,因此F2無黑色無尾個(gè)體。
【小問3詳解】
組合②中F1灰色有尾雄∶黑色有尾雄∶灰色無尾雄=4∶4∶1,bbXdXd或bbXdY致死,因此親本雌鼠灰色有尾的基因型為3/5BbXDXD、2/5BbXDXd,產(chǎn)生的配子的基因型及比例為BXD∶BXd∶bXD∶bXd=4∶1∶4∶1;組合②的父本為bbXDY,F(xiàn)1中的灰色有尾雌鼠(4/5BbXDXD、1/5BbXDXd)與灰色無尾雄鼠(BbXdY)隨機(jī)交配,一對(duì)一對(duì)地看,F(xiàn)1為1BB、2Bb、1bb,9XDXd、1XdXd、9XDY、1XdY,F(xiàn)2中1/80bbXdXd、1/80bbXdY死亡,則F2中黑色有尾雌鼠(bbXDX-)占1/4×9/20÷(1-1/80-1/80)=3/26。
【小問4詳解】
選擇純合的有毛雌、無毛雄和純合的無毛雌和有毛雄進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),觀察子代表現(xiàn)型;若位于常染色體上,則與性別無關(guān),親本基因型為AA、aa,即F1雌雄均為一種表型(有毛或無毛),且該表型為顯性性狀;若位于X染色體上,則與性別有關(guān),則親本基因型為XaXa、XAY和XAXA、XaY,F(xiàn)1為XAXa、XaY和XAXa、XAY,即正反交的結(jié)果不同,F(xiàn)1出現(xiàn)不同的表型,F(xiàn)1雌雄表型相同(XAXa、XAY)的雜交組合對(duì)應(yīng)的表型為顯性性狀。雜交組合
P
F1
F2

白色無尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌:灰色無尾雄=1:1
黑色有尾:灰色有尾:白色有尾:白色無尾:灰色無尾=1:2:1:1:2

灰色有尾雌、黑色有尾雄
灰色有尾雌:黑色有尾雌:灰色有尾雄:黑色有尾雄:灰色無尾雄=5:5:4:4:1
?

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