【生物】河北省邢台市2022-2023学年高一下学期第三次月考试题（解析版）

河北省邢台市2022-2023学年高一下学期第三次月考试题一、单项选择题:1.在生物遗传学发展史上出现了很多遗传学相关的概念。下列有关叙述正确的是（）A.伴性遗传在遗传上总是和性别相关联B.基因突变就是指碱基对的替换、缺失C.染色体变异就是指体细胞中染色体数目发生变化D.等位基因一般位于DNA分子的两条链上【答案】A【分析】决定性别的基因位于性染色体上，但性染色体上的基因不都决定性别，性染色体上的遗传方式都与性别相关联，称为伴性遗传。【详解】A、由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象称为伴性遗传，A正确；B、基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变，B错误；C、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，C错误；D、等位基因一般位于同源染色体上，D错误。故选A。2.人类Hunter综合征是一种单基因遗传病。下图是某家庭关于该遗传病的遗传系谱图，1号个体不携带该遗传病的致病基因。不考虑突变及其他遗传病，下列叙述错误的是（）A.该病的致病基因为隐性基因B.该病的致病基因位于X染色体上C.该病的致病基因可能位于常染色体上D.6号个体的致病基因来自2号个体【答案】C【分析】分析图：1号和2号表现正常，所生儿子6号患病，且1号个体不携带该遗传病的致病基因，说明该病为隐性遗传病。【详解】A、1号个体和2号个体表现正常，所生儿子6号患病，该遗传病为隐性遗传病，A正确；BCD、由于1号个体不携带该遗传病的致病基因，6号个体的致病基因只能来自2号个体，说明该遗传病的致病基因不可能位于常染色体上，只能位于X染色体上，BD正确、C错误。故选C。3.科学家对遗传物质的化学本质，结构、表达过程以及与性状的关系的探索经历了漫长的过程。下列有关叙述正确的是（）A.所有基因的遗传都遵循孟德尔遗传定律B.某因都是有遗传效应的DNA片段C.细胞分化的本质是基因的选择性表达D.生物体中基因与性状都是一一对应的【答案】C【分析】1.基因与性状不是简单的线性关系，一对相对性状可以由多对等位基因控制，一对等位基因也可能与多对相对性状有关。基因与基因、基因与基因产物、基因环境相互作用精细地调控着生物的性状。2.基因控制性状是通过控制的蛋白质的合成来实现的。基因对性状的控制方式：①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形。②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。【详解】A、核基因的遗传都遵循孟德尔遗传定律，因为细胞核内的基因位于染色体上，而细胞质基因不遵循孟德尔的遗传定律，A错误；B、某因不都是有遗传效应的DNA片段，如某些病毒，即RNA病毒的基因为具有遗传效应的RNA片段，B错误；C、细胞分化的本质是基因的选择性表达，通过细胞分化细胞的种类增加，细胞分化是基因选择性表达的结果，因而各种不同的细胞中含有的蛋白质不尽相同，C正确；D、生物体中基因与性状不都是一一对应的，往往有一因多效和多因一效的现象，D错误。故选C。4.下图为某生物细胞中链状DNA的部分结构模式图。下列有关叙述错误的是（）A.①③交替连接构成DNA分子的基本骨架B.③④所占比例越高，DNA解旋需要的能量越少C.a链与b链反向平行并形成螺旋结构D.该DNA分子中有2个游离的磷酸基团【答案】AB【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、磷酸①与脱氧核糖②的交替连接构成DNA分子的基本骨架，A错误；B、③④为鸟嘌呤和胞嘧啶之间形成的碱基对，其中有3个氢键，而A和T形成的碱基对中有2个氢键，可见，③④所占比例越高，DNA结构稳定型越高，因此，DNA解旋需要的能量越高，B错误；C、图中a链与b链为互补关系，二者反向平行形成螺旋结构，C正确；D、该DNA分子中有2个游离的磷酸基团，即每个单链的一端各有一个，且位于两条互补链不同的两端，D正确。故选AB。5.下列关于中心法则相关内容的叙述，正确的是（）A.转录和逆转录过程所需的模板都是DNAB.解旋酶和RNA聚合酶都能使氢键断裂和恢复C.DNA复制和转录过程都只在细胞核中进行D.转录和RNA复制过程所需的原料都是核糖核苷酸【答案】D【分析】1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA复制。（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。（3）后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。2、DNA复制是以DNA的两条链为模板，利用脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。3、转录是以DNA的一条链为模板，利用核糖核苷酸为原料合成RNA的过程。4、逆转录是以RNA为模板，利用脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程。【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板，利用核糖核苷酸为原料合成RNA的过程；逆转录是以RNA为模板，利用脱氧核苷酸为原料合成DNA的过程，A错误；B、解旋酶和RNA聚合酶都能使氢键断裂，但氢键的形成不需要解旋酶和RNA聚合酶的催化，B错误；C、DNA复制和转录过程都主要在细胞核中进行，线粒体和叶绿体中也存在DNA，也可以进行DNA复制和转录，C错误；D、转录是以DNA的一条链为模板，利用核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，RNA复制是以RNA为模板，利用核糖核苷酸为原料和呈RNA的过程，即转录和RNA复制过程所需的原料都是核糖核苷酸，D正确。故选D。6.细胞内某些tRNA的反密码子上含有次黄嘌呤碱基(1)，碱基Ⅰ可与密码子碱丙氨酸基X(包括A、C和U)配对，如图所示，下列叙述错误的是（）A.由图可知，编码丙氨酸的密码子是CGIB.mRNA中一般不存在氢键，但tRNA中可能有氢键C.密码子与反密码子的结合遵循碱基互补配对D.mRNA上的碱基改变可能不会改变其编码的氨基酸【答案】A【分析】mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的三个碱基称为密码子。反密码子：每个tRNA上三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，这样的三个碱基称为反密码子。【详解】A、密码子位于mRNA上，所以由图可知，编码丙氨酸的密码子是GCX（X包括A、C和U），A错误；B、mRNA中一般不存在氢键，但tRNA是由单链RNA经过折叠后形成三叶草的形状，在折叠区域可能存在碱基互补配对形成氢键，B正确；C、密码子与反密码子的结合遵循碱基互补配对原则，碱基之间通过氢键连接，C正确；D、由于密码子具有简并性，所以mRNA上的碱基改变可能不会改变其编码的氨基酸，D正确。故选A。7.下图为人体细胞中相关物质关系的概念图，其中序号代表相关生理过程或相关物质。下列有关说法正确的是（）A.物质①有2种，物质③共有8种B.所有的基因都在②上且呈线性排列C.过程④表示转录，过程⑨表示翻译D.合成⑤⑥的场所主要是细胞质【答案】C【分析】题意分析，细胞中的遗传物质是DNA，即①代表DNA，DNA的主要载体是染色体，即②代表染色体；③为DNA的基本组成单位，为脱氧核苷酸；④代表转录过程，该过程的产物是RNA；⑤为tRNA，其中有反密码子，能专转运氨基酸；⑥能传递遗传信息，其上有密码子；⑦为密码子；⑧为氨基酸；⑨过程代表翻译过程，发生在核糖体上。【详解】A、物质①为细胞中的遗传物质，有1种，为DNA；物质③为DNA的基本单位，有4种，A错误；B、②为DNA的主要载体，代表的是染色体，细胞核中的基因都在②上且呈线性排列，细胞质中的基因分布在人体细胞的线粒体中，B错误；C、过程④表示转录，过程⑨表示翻译，二者代表了基因的表达过程，C正确；D、⑤⑥均为RNA，经过的过程为转录，转录过程发生的主要场所为细胞核，D错误。故选C。8.下图为果蝇的一个DNA在电镜下的照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在进行复制的部分。下列有关叙述错误的是（）A.DNA复制泡的形成过程中需要解旋酶的参与B.DNA复制泡的形成过程中需要消耗能量C.图中有多个DNA复制泡，说明DNA可以多个起点复制D.一定范围内，DNA复制泡数目越多，DNA复制效率相对越低【答案】D【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。【详解】A、DNA复制时需要解旋酶将氢键断裂，需要DNA聚合酶合成子链，故复制泡的形成需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，A正确;B、复制泡的形成过程需要细胞为其提供能量，所以复制泡的形成过程需要消耗能量，B正确；C、题图为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，即有多个复制起点，C正确；D、一定范围内，DNA复制泡数目越多，复制起点越多，DNA复制效率越高，D错误。故选D。9.白化病与镰状细胞贫血是两种常见的人类单基因遗传病，其发病机理如图所示。下列有关分析错误的是（）A.过程①和过程②都需要tRNA的直接参与B.镰状细胞贫血是隐性致病基因引起的C.基因1和基因2在人体不同细胞中的表达情况不同D.上述实例能体现基因控制生物性状的两种途径【答案】A【分析】据图分析，图中①表示转录过程，②表示翻译过程。基因1通过控制酶的合成控制代谢过程间接控制生物性状，其因2通过控制白质的结构直接控制生物体的性状。【详解】A、②表示翻译过程，发生在细胞质中的核糖体，需要tRNA的协助，①表示转录过程，不需要tRNA的参与，A错误；B、镰状细胞贫血是由常染色体上的隐性致病基因引起的，B正确；C、基因1主要在皮肤和毛囊等处的黑色素细胞中表达，基因2在红细胞中表达，因此基因1和基因2在人体不同细胞中的表达情况不同，C正确；D、基因1通过控制酶的合成控制代谢过程间接控制生物性状，其因2通过控制白质的结构直接控制生物体的性状，即上述实例体现基因控制生物性状的两种途径，D正确。故选A。10.科研人员人为诱导获得了果蝇突变体工，对比突变体工与野生型个体的某基因片段，发现正常碱基序列中只有一个位点发生了改变，即图中“↓”处的碱基对由G-C变成了A-T。已知UAG，UAA，UGA为终止密码子。下列有关分析错误的是（）A.人为诱导获得果蝇突变体工的原理是基因突变B.图中模板链上每三个相连的碱基为一个密码子C.突变之后该基因片段对应的mRNA序列发生改变D.突变之后该基因片段控制合成的蛋白质的相对分子质量可能减小【答案】B【分析】DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，引起的基因结构的改变叫基因突变。【详解】A、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。题干中，碱基对由G-C变成了A-T，属于基因突变，A正确；B、密码子是mRNA上3个相邻的碱基，这3个碱基决定1个氨基酸。图中的模板链是DNA，B错误；C、DNA模板链由ACC变为了ACT，由DNA转录形成的mRNA碱基序列由UGG变成了UGA，mRNA序列发生改变，C正确；D、UGG能编码氨基酸，UGA是终止密码子，不编码氨基酸翻译提前终止，氨基酸的数目变少，合成蛋白质的相对分子质量减小，D正确。故选B。11.理论上，癌细胞可以无限增殖，很难完全清除。下列相关叙述正确的是（）A.癌细胞是外界因素导致的，与遗传物质无关B.癌细胞表面糖蛋白增多，易在组织间转移扩散C.每个人的细胞中都含有原癌基因和抑癌基因D.癌细胞可以无限增殖，所以其分裂期比分裂间期更长【答案】C【分析】癌细胞的主要特征：(1)在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖；(2)癌细胞的形态结构发生显著变化；(3)癌细胞的表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞间的黏着性降低，容易在体内扩散转移。【详解】A、癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因发生突变引起的，A错误；B、癌细胞可以转移是因为其表面糖蛋白的含量减少，细胞间的黏着性降低，B错误；C、正常细胞都有原癌基因和抑癌基因，原癌基因和抑癌基因突变后会导致细胞癌变，C正确；D、癌细胞可以无限增殖，但其分裂期依然比分裂间期更短，D错误。故选C。12.一对染色体正常的夫妇生了一个性染色体组成为XXX的胎儿，若在形成性染色体组成为XXX的受精卵的减数分裂过程中仅发生了一次异常。下列相关叙述错误的是（）A.胎儿异常的原因可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ异常B.胎儿异常的原因可能是精原细胞减数分裂Ⅱ异常C.该对夫妇可以借助产前诊断等手段再生出一个健康的孩子D.遗传咨询和产前诊断等手段可以预防所有疾病的发生和发展【答案】D【分析】一对染色体正常的夫妻，生了一个性染色体组成为XXX的孩子，且已知变异发生在减数第一次分裂，则出现该异常的原因是母亲卵原细胞减数分裂过程发生异常导致的。【详解】AB、夫妻染色体正常，孩子的性染色体组成为XXX，且已知变异发生在减数第一次分裂，出现该异常的原因可能是孩子母亲的卵原细胞在减数第一次分裂过程中同源染色体XX没有分开，或次级卵母细胞减数第二次分裂过程中姐妹染色单体XX没有分开导致的，AB正确；C、该对夫妻若想生一个健康的孩子，则需要通过遗传咨询和染色体筛查（产前诊断）等手段对遗传病进行监测和预防，C正确；D、通过遗传咨询和产前诊断等监测和预防遗传病的手段，可在一定程度上预防遗传病的产生和发展，D错误。故选D。13.染色体结构变异可导致减数分裂过程中染色体的行为发生改变，下图表示减数分裂Ⅰ细胞内两对染色体形成的“十字形”联会结构，其中字母表示相关基因。下列对该变异类型的叙述正确的是（）A.染色体中部分片段缺失B.染色体中部分片段增加C.染色体片段移接到非同源染色体上D.染色体的某一片段的位置发生颠倒【答案】C【分析】染色体结构变异包括：缺失，染色体中某一片段的缺失，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病；重复，染色体增加了某一片段，例如，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的；倒位，染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列；易位，染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。【详解】A、图中显示，两对染色体形成的“十字形”联会结构，且其中的片段没有丢失形成的原因是两对染色体中的非同源染色体之间发生了片段的交换，A错误；B、结合图示信息可以看出，两对同源染色体之间发生交换片段的过程中，染色体中没有发生部分片段增加。B错误；C、图示十字架联会形成的原因是染色体片段移接到非同源染色体上导致的，C正确；D、染色体的某一片段的位置发生颠倒在联会过程中会形成发卡式联会，与图示不同，D错误。故选C。二、多项选择题:14.沃森和克里克综合了前人的研究结果，提出了DNA双螺旋结构模型。DNA双螺旋结构揭示了DNA作为遗传信息载体的本质，为遗传信息传递与表达提供了结构基础。下图是DNA双螺旋结构中的一条链的俯视图。下列叙述正确的是（）A.图中碱基A与对侧碱基丁遵循碱基互补配对原则B.图中虚线框中的结构为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C.图中DNA分子的碱基排列在内侧D.遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基排列顺序中【答案】BCD【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、图示为DNA双螺旋结构中的一条链的俯视图，图中碱基A与对侧丁在同一链上，不遵循碱基互补配对原则，与互补链上的碱基互补配对，A错误；B、图中虚线框中的结构为一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子鸟嘌呤构成的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，B正确；C、俯视图中DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧，C正确；D、DNA分子能够储存大量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，D正确。故选BCD。15.BMI1基因具有维持红系相细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的倍。而BMI1基因作为一种原癌基因，在多种肿瘤细胞中均过度表达。根据以上研究结果，下列叙述正确的是（）A.BMI1基因的表达产物可能促进了红系祖细胞分化B.BMI1基因过度表达可能会引起细胞癌变C.BMI1基因在不同细胞中的表达情况都一定相同D.调控BMI1基因的表达可为解决临床红细胞紧缺的问题提供新思路【答案】ABD【分析】分析题意可知，BMI1基因的表达产物能使红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因大量表达，红系祖细胞能大量增殖分化为成熟红细胞。【详解】AD、BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMII基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化，由此调控BMI1基因的表达可为解决临床红细胞紧缺的问题提供新思路，AD正确;B、BMI1基因作为一种原癌基因，在多种肿瘤细胞中均过度表达，由此可知，BMI1基因过度表达可能会引起细胞癌变，B正确；C、随着红祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降，在多种肿瘤细胞中均过度表达，由此可知，BMI1基因在不同细胞中的表达情况不一定相同，C错误。故选ABD。16.视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA甲基化水平升高可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，下列叙述错误的是（）A.视网膜细胞线粒体DNA甲基化不改变其碱基排列顺序B.视网膜细胞线粒体DNA甲基化水平升高一定不会影响基因的表达C.线粒体损伤和功能异常可能会影响视网膜细胞的能量供应D.高血糖引起线粒体DNA甲基化的现象不会遗传给后代【答案】BD【分析】基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。像这样，生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。【详解】A、由题意可知，视网膜细胞线粒体DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，该过程中碱基排列顺序未改变，A正确；B、视网膜细胞线粒体DNA甲基化水平升高，可能抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，B错误；C、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，因此线粒体损伤和功能异常可能会影响视网膜细胞的能量供应，C正确；D、受精卵是细胞质基因来自母亲，所以女性高血糖引起线粒体DNA甲基化的现象会遗传给后代，D错误。故选BD。17.图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该精原细胞形成的精细胞中的一条染色体。只考虑图中字母所表示的基因，下列相关叙述错误的是（）A.A基因和a基因的主要区别是脱氧核苷酸的种类不同B.该精原细胞减数分裂过程中发生了染色体结构变异C.该精原细胞产生的其他三个精细胞的基因型最可能是aBE、Abe、AbeD.该精原细胞发生的这种变异类型对生物的进化具有重要意义【答案】ABC【分析】题图分析：甲图中两条染色体为同源染色体，乙图为精细胞中的一条染色体，图中的A基因变成了a基因；根据染色体的形态，可判断变异是由于非姐妹染色单体间发生互换造成的。【详解】A、A基因和a基因是一对等位基因，其根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同，A错误；BD、对比甲中左侧染色体和乙中染色体的基因可知，该精原细胞减数分裂过程中基因A与基因a由于互换而发生了基因重组，基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，B错误、D正确；C、由于发生过互换，因此与乙同时产生的另外精细胞的基因型最可能为ABE、abe、Abe，C错误。故选ABC。18.下图表示四种生物的体细胞中的染色体情况。下列相关叙述正确的是（）A.图甲细胞发生的变异类型为染色体数目变异B.图乙细胞中碱基的增添导致基因突变C.图丙所代表的生物含有三个染色体组D.图丁细胞的变异可能会使染色体上的基因数目减少【答案】ACD【分析】染色体组的判断方法：(1)根据细胞中染色体形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组，细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体；(2)根据生物的基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。可简记为“同一英文字母无论大写还是小写出现几次，就含有几个染色体组”；(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组数=染色体数/染色体的形态数。【详解】A、分析图可知，图甲细胞中多了一条染色体，即图甲细胞发生的变异类型为染色体数目变异，A正确；B、分析图可知，图乙细胞中染色体片段4重复，属于染色体结构变异，并非基因突变，B错误；C、细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组，分析图可知，图丙细胞所代表的生物含有三个染色体组，C正确；D、分析图可知，图丁细胞的变异可能是染色体片段的缺失或重复，基因位于染色上，若图丁细胞表示染色体片段的缺失，那么可能会使染色体上的基因数目减少，D正确。故选ACD。三、非选择题:19.赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，以T2噬菌体为实验材料，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，该实验的部分过程如图所示。回答下列问题：（1）根据实验结果可知，该实验中第一步的目的是制备被___________标记的T2噬菌体，第二步中大肠杆菌___________（填“有”或“没有”）被标记。（2）第三步中搅拌的目的是___________。若保温时间过长，与上图所示实验结果相比，离心后沉淀物中的放射性___________（填“增强”、“降低”或“几乎不变”）。（3）赫尔希和蔡斯还设计了另外一组实验，另一组实验的设计思路是___________。通过这两组实验___________（填“能”或“不能”）证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。【答案】（1）①.35S②.没有（2）①.使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离②.几乎不变（3）①.用被32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌、离心，最后检测沉淀物和上清液中的放射性②.能【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：研究者：1952年，赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌等为实验材料采用放射性同位素标记法对生物的遗传物质进行了研究，方法如下：实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。实验过程：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。实验结论：DNA是遗传物质。【小问1详解】图示的离心结果为上清液中的放射性很高，而沉淀物中的放射性很低，而上清液中主要为噬菌体的蛋白质外壳，因而可知，该组实验进行的是用被35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，因此图中第一步的目的是制备被35S标记的T2噬菌体，第二步中大肠杆菌没有被标记，从而可以保证子代噬菌体的放射性只能来自亲代。【小问2详解】本实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。若保温时间过长，与上图所示实验结果相比，离心后沉淀物中的放射性几乎不变，因为本组实验中沉淀物的放射性是由于搅拌不充分导致的，与保温时间无直接关系，所以保温时间过长，几乎不会改变沉淀物中的放射性。【小问3详解】赫尔希和蔡斯还设计了另外一组实验，另一组实验的设计思路是观察DNA的作用，即用被32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌、离心，最后检测沉淀物和上清液中的放射性。通过这两组实验“能”证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。20.大肠杆菌细胞内核糖体由多种蛋白质和rRNA组成。基因1编码的r蛋白是组成核糖体的蛋白质之一，基因2编码rRNA，合成过程如图所示，其中①~③代表相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。回答下列问题：（1）过程①表示_____________过程，参与该过程的酶是____________。（2）图中进行过程②的细胞器是_______________，完成该过程需要mRNA和tRNA等，其中tRNA的作用是_______________________________。过程②中，大肠杆菌利用少量的mRNA就可以迅速合成大量的r蛋白，其机制是________________________________。（3）当细胞中r蛋白过多时，r蛋白会与mRNA上的RBS位点结合，使____________(用序号表示)过程________(填“减弱”或“增强”)，有利于使细胞内的r蛋白数量保持相对稳定。【答案】（1）①.转录②.RNA聚合酶（2）①.核糖体②.识别并转运氨基酸③.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条r蛋白多肽链的合成（3）①.②②.减弱【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。【小问1详解】据图可知，①以DNA的一条链为模板合成RNA表示转录过程，转录过程中所需要的酶为RNA聚合酶。【小问2详解】②以RNA为模板合成蛋白质表示翻译过程，完成该过程需要mRNA和tRNA等，其中其中mRNA为翻译的模板，tRNA的作用是识别并转运氨基酸。过程②翻译过程中，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条r蛋白多肽链的合成，因此大肠杆菌利用少量的mRNA就可以迅速合成大量的r蛋白。【小问3详解】当细胞中r蛋白过多时，r蛋白会与mRNA上的RBS位点结合，抑制翻译过程，即②过程减弱，导致不能合成r蛋白，有利于使细胞内的r蛋白数量保持相对稳定。21.草甘膦可抑制植物体内某些酶的活性，干扰蛋白质合成使植物黄化死亡，是一种杀灭型除草剂，野生型水稻(均为纯合子)对草甘膦敏感。为快速培育抗除草剂的水稻品种，育种工作者利用下图所示方法开展育种研究，其中①~③代表过程。回答下列问题（1）过程①的培育方法是___________。用射线处理单倍体幼苗，可提高______________________，有利于获得抗除草剂的细胞。射线处理后，过程②可以筛选出具有抗草甘膦特性的细胞，处理方法为_______________________。（2）为培育可育的抗草甘膦水稻植株，过程③需要用_______________(填化学试剂)处理绿色幼苗以获得可稳定遗传的抗除草剂植株，该化学试剂的作用机理是_______________________。（3）某小组认为草甘膦抗性基因是由1个基因发生显性突变造成的，为验证该观点，选取上述抗性植株进行一次杂交实验，实验思路:________________________，观察F1的表型及比例。预期结果及结论:若_________________________________。则说明草甘膦抗性基因是由1个基因发生显性突变造成的。【答案】（1）①.花药(或花粉)离体培养②.基因突变频率③.用一定浓度的草甘膦喷洒单倍体幼苗（2）①.秋水仙素溶液②.抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍（3）①.选取抗除草剂植株与野生型植株(或敏感型植株)进行杂交②.F1中抗除草剂植株与敏感型植株的比例符合1:1【分析】1、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2、单倍体育种：采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。【小问1详解】分析图可知，图中①表示由敏感型植株获得单倍体幼苗的过程，所以①表示花药(或花粉)离体培养。由于基因突变具有低频性，所以用γ射线处理单倍体幼苗，可提高基因突变的频率，有利于获得抗除草剂的细胞。γ射线处理后，过程②可以筛选出具有抗草甘膦特性的细胞，处理方法为用一定浓度的草甘膦喷洒单倍体幼苗，若对草甘膦不敏感的则是具有抗草甘膦特性的。【小问2详解】由题意可知，该过程中利用的是单倍体幼苗的细胞通过组织培养得到的绿色幼苗，所以要想培育可育的抗草甘膦水稻植株，过程③需要用秋水仙素处理绿色幼苗以获得可稳定遗传的抗除草剂植株，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。【小问3详解】用A/a表示相关草甘膦抗性基因，由题意可知，草甘膦抗性基因是由1个基因发生显性突变造成的，所以抗性植株的基因型为Aa，野生型基因型为aa，因此为了验证该观点，选取上述抗性植株（Aa）与野生型植株（敏感型植株aa）进行杂交，观察F1的表型及比例。Aa与aa杂交，其后代基因型及比例为：Aa：aa=1:1，表型为抗除草剂植株与敏感型植株的比例符合1:1。22.我国著名药学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦及其团队是抗疟新药-青蒿素的发现者。早期青蒿素主要从野生青蒿中提取，野生青蒸为二倍体(2n=18)，随着对青蒿素的需求日益增加，为能更好地满足市场需要，科学家们利用野生青蒿人工培育出四倍体青蒿回答下列问题：（1）四倍体青蒿体细胞中具有_________个染色体组，每个染色体组含有_________条染色体。（2）低温可以诱导二倍体青蒿的染色体数目加倍，从而获得四倍体青蒿。这种变异类型为______________。与二倍体青蒿相比，四倍体青蒿植株的主要特点有_____________________(答出2点)。（3）若将四倍体青蒿与二倍体青蒿杂交，则获得的子代为___________倍体，一般情况下，该子代植株________(填“能”或“不能”)通过自交产生后代，原因是____________________________。（4）近年来青蒿素在全球部分地区出现了“抗药性”难题，青蒿素抗药性的产生与抗药性基因的产生有关，这种新基因的产生是_______________(填变异类型)的结果。【答案】（1）①.4②.9（2）①.染色体(数目)变异②.茎杆粗壮，叶片、果实和种子比较大，青蒿素等物质的含量都有所增加（3）①.三②.不能③.三倍体植株减数分裂时联会乱，不能形成可育配子（4）基因突变【分析】1、常采用低温或秋水仙素处理诱导染色体数目加倍，两者都是通过抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使复制后的染色体不能正常发生分离，从而使染色体数目加倍。2、三倍体青蒿在减数分裂过程中，联会紊乱，无法产生正常的配子，故三倍体青蒿高度不育。【小问1详解】由受精卵发育而来，体细胞中含四个染色体组的生物个体才是四倍体，故四倍体青蒿体细胞中具有4个染色体组。野生青蒿为二倍体(2n=18)，四倍体青蒿有36条染色体，每个染色体组中含有9条染色体。【小问2详解】常采用低温或秋水仙素处理二倍体青蒿从而得到四倍体青蒿，该过程主要抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使复制后的染色体不能正常发生分离，从而使染色体数目加倍，属于染色体数目变异。与二倍体青蒿相比，四倍体青蒿植株的主要特点有茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，青蒿素等营养物质的含量都有所增加等。【小问3详解】野生青蒿是二倍体，与四倍体青蒿结合产生的后代是三倍体，三倍体植株减数分裂时联会乱，不能形成可育配子，故三倍体高度不育，不