-专题02 遗传的细胞基础和分子基础-高考生物挑战压轴题（含解析）

专题02遗传的细胞基础和分子基础一．选择题12022·陕西咸阳·一模）图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是()A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B．镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变C．白化病患者由于基因不正常，酪氨酸酶活性降低，而表现出白化症状D．囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都可以体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状22022·天津·模拟预测）RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。RNA编辑常见于mRNA在编码区域发生碱基的替换或增减一定数目的核苷酸。下列相关叙述正确的是()A．RNA编辑发生时，正常mRNA会出现碱基由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤的情况B．mRNA的编码区域内增减一定数目的核苷酸会改变一个密码子的碱基数C．若碱基发生替换，则翻译时多肽链的氨基酸数目不会发生改变D．RNA编辑可以在不改变染色体基因的前提下，增加细胞内蛋白质的多样性32022·山东枣庄·二模）核糖体由rRNA和蛋白质构成。如图所示为真核生物不同大小rRNA形成过程，该过程分A、B两个阶段进行，S代表沉降系数，其大小可代表RNA分子的大小。研究发现在去除蛋白质的情况下，B过程仍可发生。下列叙述正确的是()A．核糖体是经密度梯度离心法分离下来的最小细胞器B．45S前体合成的场所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶C．A阶段所示过程为翻译，合成方向是从左到右D．B过程是转录后加工，参与该过程的酶是蛋白质42022·天津·模拟预测）下列关于遗传信息的叙述，错误的是()A．染色体结构变异不改变DNA遗传信息B．流向DNA的遗传信息来自DNA或RNAC．遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则D．部分病毒的遗传信息储存在RNA中52022·陕西榆林·三模）下列关于探究DNA是遗传物质的实验的叙述，错误的是()A．肺炎双球菌体内转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后遗传物质未发生改变B．艾弗里及同事进行的实验中，S型细菌的提取物经蛋白酶处理后能使R型细菌发生转化C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中D．用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分62022·湖南·长郡中学二模）某生物兴趣小组观察了某种二倍体生物精巢内的几种细胞，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，并绘制出图，下列分析正确的是()A．细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B．细胞f可能发生同源染色体的分离C．细胞c和细胞g中都含有同源染色体D．细胞b、d、e中都可能发生同源染色体联会72022·河北保定·一模）将某二倍体动物精原细胞（2n=38）全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，下列叙述错误的是()A．最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况B．最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况C．减数第一次分裂得到的2个子细胞均含有32PD．减数第二次分裂后期细胞中全部染色体均含32P82022·天津河北·一模）如图1表示某一动物（2N=4）个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线；图3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4表示该生物体内一组细胞分裂图像。下列说法正确的()A．图1中II、Ⅲ对应的细胞内一定存在同源染色体B．图4中乙细胞处于图2中①表示的范围内C．图3中CD段产生的原因与图2中由①变化为②的原因相同D．该动物是一个雌性动物，图4中的甲细胞、丙细胞处于减数分裂92022·湖北·高三专题练习）关于哺乳动物精子和卵细胞形成的有关叙述，正确的是()A．卵细胞的形成不经过变形，而精细胞变形形成精子后不含细胞质基质和细胞器B．精（卵）原细胞减数分裂过程中形成的四分体所含4条染色单体形态大小一定相同C．卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半D．假如15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，最多能形成15个受精卵102022·四川·石室中学模拟预测）表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。下列有关说法错误的是()A．吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变B．DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控C．基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关D．DNA碱基序列的甲基化程度越高，基因的表达受到的抑制效果越明显二、综合题112022·全国·高三专题练习）下图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2-cyclinE能促进细胞中DNA分子的复制。如果细胞中的DNA受损，会发生下图2所示的调节过程。（1）DNA发生损伤，通过活化p53蛋白，促进p21基因的过程，表达出p21蛋白，p21蛋白与CDK2-cyclinE结合，使CDK2-cyclinE失活。失活的CDK2-cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例（填“上升”、“下降”或“不变”）。（2）研究发现，CDK2-cyclinE参与中心体复制的起始调控，如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离。①中心体由组成。简述细胞周期中，中心体的数量及行为变化：。___________________________________________②根据上述资料分析，纺锤体形成异常可能引起变异。（3）联会复合体（SC）是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数第一次分裂前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的交叉互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏。在减数第一次分裂前期的晚期，联会复合体解体消失。下列分析合理A．SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNAB．SC形成于减数第一次分裂前期C．SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关D．减数第一次分裂前期可能合成某些DNAE．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用122022·山东枣庄·二模）研究人员从野生型果蝇中培育出两个亮红眼单基因纯合突变品系A和B，以及1只体色为褐色的雌蝇突变体C。为研究各突变体的遗传规律和分子机制进行了如下实验。(1)突变体C与纯合野生型雄果蝇杂交，子代数量足够多，F1中褐色雌∶野生型雄∶野生型雌＝1∶1∶1。据此可以推测果蝇C发生的是（填“显性”或“隐性”）突变，出现该异常比例的原因可能是。(2)品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，F2中亮红眼个体的比例为1/4，据此能得出控制品系A基因的遗传方式为。若品系A、B的突变仅涉及一对等位基因，将品系A、B杂交，子代的表型为；若品系B是由控制品系A之外的另一对基因控制，则两对等位基因可能位于（填“1”、“2”、“1或2”）对同源染色体上。选择品系A的雄果蝇与突变体C杂交，F1相互交配，F2中体色为褐色且眼色正常雌蝇的比例为。________(3)研究发现，品系A的亮红眼性状与果蝇3号染色体的scarlet基因的突变有关，研究人员根据scarlet基因的序列设计了6对引物，以相互重叠的方式覆盖整个基因区域，提取突变品系A和野生型的总DNA进行PCR，产物扩增结果如下图。据图可知分子量较大的扩增产物与点样处的距离较（填“远”或“近”推测突变区域位于3号染色体上第对引物对应的区间。若突变性状产生的根本原因是scarlet基因的某些区域被插入特定片段导致转录提前终止，则对scarlet基因所决定的蛋白质的影132022·河南·高三阶段练习）自由基学说是关于细胞衰老的假说之一。研究表明，自由基不仅是引起衰老的因素之一，它还与某些疾病有着千丝万缕的联系。下图是自由基学说示意图。回答下列问题：(1)②→①过程对人体细胞的系统的损伤较大，其引起的作用效果属于 （填“正”或“负”）反馈调节。(2)③过程中，某DNA受到自由基攻击导致其控制合成某蛋白质的基因一个位点（P位点）上的C置换为U，原有的碱基对C—G替换为U—G。该DNA经4次复制后，P位点为A—T碱基对的DNA分子有个。但该DNA置换后的U与其后两个脱氧核苷酸不可能形成终止密码子（已知终止密码子为UAA、UAG、UGA理由是。(3)若④过程发生后，细胞出现供能障碍，可能是该过程导致了细胞膜上的载体蛋白受损。医学研究中常通过给健康小白鼠注射适量的四氧嘧啶（四氧嘧啶进入体内可迅速被胰岛B细胞摄取，产生氧自由基）来获得糖尿病模型小鼠用于科学实验。依据自由基学说解释注射四氧嘧啶能获得糖尿病模型小鼠的原理：。142022·广东·模拟预测）如图表示某果蝇体细胞中染色体组成及部分基因分布，其中灰身（A）对黑身（a）为显性，红眼（R）对白眼（r）为显性。分析回答：(1)该果蝇与黑身红眼果蝇交配，后代雄果蝇有四种表现型。亲代黑身红眼果蝇基因型是 ,后代中雌蝇的表现型及比例为。(2)该果蝇与一只红眼果蝇杂交，得到一只性染色体组成为XXY的白眼果蝇，可能的原因是。(3)科研工作者在研究果蝇翅型（卷翅与直翅）的遗传现象时提出，在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因（d该基因纯合时致死。紫眼（e）卷翅（B）品系和赤眼（E）卷翅（B品系果蝇的隐性致死基因不同（分别用d1和d2表示它们在染色体上的位置如图所示，其中d1d1和d2d2致死，d1d2不致死，已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。图示紫眼卷翅品系系和赤眼卷翅品系果蝇杂交，子代中卷翅∶直翅图示赤眼卷翅品系中雌雄果蝇相互交配，子代果蝇中卷翅∶直翅＝，图示赤眼（Ee）卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交，子代性状分离比为。152022·湖南·长沙一中模拟预测）某二倍体动物的毛色由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（A、a和B、b）控制，A基因控制黄色素的合成，B基因控制灰色素的合成，当两种色素都不存在时，该动物毛色表现为白色，黄色素和灰色素同时存在时，该动物的毛色表现为褐色，某生物兴趣小组随机选取6只褐色亲本（雌雄各半）进行单对杂交，子一代各表现型数量统计结果如下表，请分析回答下列问题：子一代褐色（只）子一代灰色子一代黄色（只）子一代白色（只）单对杂交一5单对杂交二31309单对杂交三6总计40606020(1)杂交组合一的亲本基因型为。(2)该动物毛色遗传规律的本质为。(3)杂交组合二中，亲本减数分裂过程中发生交叉互换填“会”“不会”）影响子一代毛色性状分离比。(4)子一代出现上表4种表现型比例的原因可能是致死，请利用单对杂交三的子一代个体，设计杂交实验加以验证，写出实验思路并预期实验结果。实验思路。预期结果。专题02遗传的细胞基础和分子基础一．选择题12022·陕西咸阳·一模）图为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述不正确的是()A．图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体B．镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变C．白化病患者由于基因不正常，酪氨酸酶活性降低，而表现出白化症状D．囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都可以体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状【答案】C【解析】【分析】1、阅读题干可知，该题的知识点是基因突变对生物性状的影响，基因的转录和翻译过程，基因对生物性状的控制途径，细胞分化的实质，先回忆相关知识点，然后结合题图信息进行解答。2、图中①是转录过程，②是翻译过程，①②③④表示基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，①②⑤过程是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物的性状。【详解】A、图中①②过程分别是转录和翻译，发生的场所分别是细胞核和核糖体，A正确；B、镰刀型细胞贫血症致病的根本原因是基因突变，是基因中的碱基对发生了替换，B正确；C、人体衰老引起白发的主要原因是图中的酪氨酸酶的活性下降，导致黑色素的合成受阻，C错误；D、囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症都是相应结构蛋白改变导致的，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D正确。故选C。22022·天津·模拟预测）RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。RNA编辑常见于mRNA在编码区域发生碱基的替换或增减一定数目的核苷酸。下列相关叙述正确的是()A．RNA编辑发生时，正常mRNA会出现碱基由胸腺嘧啶替换为腺嘌呤的情况B．mRNA的编码区域内增减一定数目的核苷酸会改变一个密码子的碱基数C．若碱基发生替换，则翻译时多肽链的氨基酸数目不会发生改变D．RNA编辑可以在不改变染色体基因的前提下，增加细胞内蛋白质的多样性【答案】D【解析】【分析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个主要阶段。①转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。②翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。2、DNA中的碱基是A、T、G、C，RNA中的碱基是A、U、G、C。【详解】A、mRNA中不含碱基胸腺嘧啶，A错误；B、密码子是mRNA上三个相邻的碱基，一个密码子的碱基数量就是3个，不会发生改变，因此编码区内增减一定数目的核苷酸不会改变密码子的碱基数量，B错误；C、若碱基发生替换时，某个密码子变为终止密码子，使翻译提前结束，则多肽链的氨基酸数目会发生改变，C错误；D、RNA编辑通过改变mRNA的碱基序列，从而导致蛋白质种类发生变化，不会改变染色体基因，D正确。故选D。32022·山东枣庄·二模）核糖体由rRNA和蛋白质构成。如图所示为真核生物不同大小rRNA形成过程，该过程分A、B两个阶段进行，S代表沉降系数，其大小可代表RNA分子的大小。研究发现在去除蛋白质的情况下，B过程仍可发生。下列叙述正确的是()A．核糖体是经密度梯度离心法分离下来的最小细胞器B．45S前体合成的场所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶C．A阶段所示过程为翻译，合成方向是从左到右D．B过程是转录后加工，参与该过程的酶是蛋白质【答案】B【解析】【分析】据图分析，图示表示某真核生物不同大小rRNA形成过程，该过程与细胞核中的核仁有关。【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法，A错误；B、真核生物的核仁与核糖体的形成有关，45S前体合成的场所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶，B正确；C、分析题意可知，图示为rRNA的形成过程，表示的是转录过程，C错误；D、结合题意“研究发现在去除蛋白质的情况下，B过程仍可发生”，由此推测参与该过程的酶是RNA，D错误。故选B。42022·天津·模拟预测）下列关于遗传信息的叙述，错误的是()A．染色体结构变异不改变DNA遗传信息B．流向DNA的遗传信息来自DNA或RNAC．遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则D．部分病毒的遗传信息储存在RNA中【答案】A【解析】【分析】1、遗传信息是DNA分子上脱氧核苷酸的排列顺序。2、DNA分子具有多样性和特异性，其中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；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。【详解】A、染色体结构变异会导致基因的数目或排列顺序发生改变，从而改变DNA分子碱基对的排列顺序，即改变DNA遗传信息，A错误；B、流向DNA的遗传信息来自DNA（复制）或RNA（逆转录B正确；C、遗传信息的传递过程都中遵循碱基互补配对原则，C正确；D、部分病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在RNA中，D正确。故选A。52022·陕西榆林·三模）下列关于探究DNA是遗传物质的实验的叙述，错误的是()A．肺炎双球菌体内转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后遗传物质未发生改变B．艾弗里及同事进行的实验中，S型细菌的提取物经蛋白酶处理后能使R型细菌发生转化C．用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中D．用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分【答案】A【解析】【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。2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→噬菌体侵染末被标记的细菌→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。该实验证明DNA是遗传物质。【详解】A、肺炎双球菌体内转化实验中，R型细菌转化为S型细菌的原理属于基因重组，故R型细菌转化为S型细菌后遗传物质发生了改变，A错误；B、使R型细菌转化为S型细菌的物质为DNA，而蛋白酶不会水解DNA，因此S型细菌的提取物经蛋白酶处理后能使R型细菌发生转化，B正确；C、因为噬菌体的DNA会注入大肠杆菌，而蛋白质外壳留在了外面，且搅拌离心后蛋白质外壳在上清液，大肠杆菌在沉淀物，因此用被32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，大多数被标记的噬菌体DNA存在于沉淀物中，C正确；D、用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分，导致有少量蛋白质外壳在沉淀物中，D正确。故选A。62022·湖南·长郡中学二模）某生物兴趣小组观察了某种二倍体生物精巢内的几种细胞，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数，并绘制出图，下列分析正确的是()A．细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B．细胞f可能发生同源染色体的分离C．细胞c和细胞g中都含有同源染色体D．细胞b、d、e中都可能发生同源染色体联会【答案】B【解析】【分析】分析题图：a的核DNA数目为n，是减数分裂形成的子细胞；b的核DNA含量为2n，染色体是n，处于减数第二次分裂前、中期；c的核DNA含量为2n，染色体是2n，处于减数第二次分裂后、末期或为未分裂的体细胞；d、e的核DNA含量位于2n～4n之间，处于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期；f的核DNA含量为4n，染色体是2n，处于有丝分裂前中期或减数第一次分裂；g的核DNA含量为4n，染色体是4n，处于有丝分裂后、末期。【详解】A、观察的是精巢内的细胞，因此细胞a不可能是卵细胞或极体，A错误；B、细胞f可能处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂，可能发生同源染色体的分离，B正确；C、细胞c的染色体和核DNA数目均为2n，可能为减数第二次分裂后期的细胞，不含同源染色体，C错误；D、细胞b处于减数第二次分裂前、中期，没有同源染色体；细胞d、e的核DNA数目为2n～4n，处于有丝分裂间期或减数分裂前的间期，不可能发生同源染色体联会，D错误。故选B。72022·河北保定·一模）将某二倍体动物精原细胞（2n=38）全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分裂最终得到4个子细胞，检测相应细胞中标记的情况。若不考虑交叉互换和染色体变异，下列叙述错误的是()A．最终可能出现2个子细胞中含32P，2个不含32P的情况B．最终可能出现3个子细胞中含32P，1个不含32P的情况C．减数第一次分裂得到的2个子细胞均含有32PD．减数第二次分裂后期细胞中全部染色体均含32P【答案】D【解析】【分析】DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。DNA复制的特点是半保留复制。【详解】精原细胞全部DNA中的一条单链被32P标记后置于不含32P的培养液中培养，经过减数分 裂最终得到4个子细胞，由于DNA是半保留复制，细胞中DNA复制后每条染色体上有一条姐妹染色单体含32P，另一条姐妹染色单体不含32P，由于减数第一次分裂发生同源染色体分离，因此经过减数第一次分裂后得到的两个子细胞均含有32P，减数第二次分裂发生姐妹染色单体的分离，最终可能出现2个子细胞中含32P、2个不含32P的情况，也可能出现3个子细胞中含32P、1个不含32P的情况，减数第二次分裂后期细胞中一半染色体含32P，A、B、C正确，D错误。故选D。82022·天津河北·一模）如图1表示某一动物（2N=4）个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线；图3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4表示该生物体内一组细胞分裂图像。下列说法正确的()A．图1中II、Ⅲ对应的细胞内一定存在同源染色体B．图4中乙细胞处于图2中①表示的范围内C．图3中CD段产生的原因与图2中由①变化为②的原因相同D．该动物是一个雌性动物，图4中的甲细胞、丙细胞处于减数分裂【答案】B【解析】【分析】分析图1：a是染色体、b是染色单体、c是DNA；Ⅰ中没有染色单体，染色体：DNA分子=1：1，且染色体数目与体细胞相同，可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，且染色体数目与体细胞相同，可能处于有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂过程；Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，但数目均只有Ⅱ中的一半，可能处于减数第二次分裂前期和中期；Ⅳ中没有染色单体，染色体数：DNA分子=1：1，且染色体数目是体细胞的一半，可能处于减数第二次分裂末期。分析图2：A表示减数分裂，B表示受精作用，C表示有丝分裂。分析图3：AB段进行DNA的复制，BC段每条染色体上有2个DNA分子，CD段染色体着丝粒分开，DE段每条染色体上只有1个DNA分子。分析图4：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；丙细胞不含有同源染色体，着丝粒排列赤道板上，处于减数第二次分裂中期。【详解】A、据分析可知，图1中Ⅲ可能处于减数第二次分裂前期和中期，对应的细胞内不存在同源染色体，A错误；B、图4中乙细胞处于减数第一次分裂后期，减数分裂中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，故图4中乙细胞处于图2中①表示的范围内，B正确；C、图3中CD段产生的原因是着丝粒断裂，与图2中由①变化为②原因不同，图2中由①变化为②是由同源染色体分离进入两个子细胞有关，C错误；D、分析图4的乙可知，细胞乙正在发生细胞质的不均等分裂，故该细胞为初级卵母细胞，该动物是一个雌性动物，但图4中的甲细胞处于有丝分裂，D错误。故选B。92022·湖北·高三专题练习）关于哺乳动物精子和卵细胞形成的有关叙述，正确的是()A．卵细胞的形成不经过变形，而精细胞变形形成精子后不含细胞质基质和细胞器B．精（卵）原细胞减数分裂过程中形成的四分体所含4条染色单体形态大小一定相同C．卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半D．假如15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，最多能形成15个受精卵【答案】D【解析】【分析】精子的形成与卵细胞的形成过程的比较：【详解】A、卵细胞的形成不经过变形，但在精细胞形成精子的过程中经过变形，细胞核全部在头部，细胞质主要在尾部，含有线粒体等细胞器，A错误；B、精原细胞减数分裂过程中形成的四分体所含4条染色单体形态大小不一定相同，如XY这对同源染色体形成的四分体，所含4条染色单体形态大小不相同，B错误；C、卵细胞中没有同源染色体，不含四分体，C错误；D、15个初级卵母细胞只能形成15个卵细胞，所以假如15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，最多能形成15个受精卵，D正确。故选D。102022·四川·石室中学模拟预测）表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。下列有关说法错误的是()A．吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变B．DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控C．基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关D．DNA碱基序列的甲基化程度越高，基因的表达受到的抑制效果越明显【答案】A【解析】【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。【详解】A、吸烟者精子中的DNA的甲基化水平升高，只是基因的表达受影响，并没有发生基因突变，A错误；B、DNA的甲基化不会改变基因的碱基序列，甲基化基因无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，B正确；C、基因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与表观遗传有关，C正确；D、基因碱基序列的甲基化程度越高，RNA聚合酶越不容易与DNA结合，基因的表达受到的抑制越明显，D正确。故选A。二、综合题112022·全国·高三专题练习）下图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2-cyclinE能促进细胞中DNA分子的复制。如果细胞中的DNA受损，会发生下图2所示的调节过程。（1）DNA发生损伤，通过活化p53蛋白，促进p21基因的过程，表达出p21蛋白，p21蛋白与CDK2-cyclinE结合，使CDK2-cyclinE失活。失活的CDK2-cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例（填“上升”、“下降”或“不变”）。（2）研究发现，CDK2-cyclinE参与中心体复制的起始调控，如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离。①中心体由组成。简述细胞周期中，中心体的数量及行为变化：。___________________________________________②根据上述资料分析，纺锤体形成异常可能引起变异。（3）联会复合体（SC）是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数第一次分裂前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的交叉互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏。在减数第一次分裂前期的晚期，联会复合体解体消失。下列分析合理A．SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNAB．SC形成于减数第一次分裂前期C．SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关D．减数第一次分裂前期可能合成某些DNAE．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用【答案】转录下降两个互相垂直排列中心粒及周围物质组成中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体染色体数目变异ABCD【解析】1、分析图1，图示为每条染色体的DNA含量，其中AB段表示S期DNA分子复制，BC段表示有丝分裂的前期、中期，CD段表示着丝粒分裂，DE段表示有丝分裂的后期、末期。2、分析图2：当DNA正常时，p53蛋白被降解，而当DNA损伤时，p53蛋白被活化，并促进p21基因转录；p21蛋白与CDK2-cyclinE结合，使其失活，进而使细胞周期停在G1期，不进入S期。【详解】（1）当DNA发生损伤，p53蛋白被活化，由图可知，p21基因由双链变为单链，则此过程为转录。失活的CDK2-cycinE使细胞周期停在G1期，不进入S期，图1中AB段表示S期间，即AB段的细胞比例下降。（2）①中心体由一组（两个）互相垂直排列中心粒及周围物质组成；在细胞周期中中心体变化如下：在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体。②据题干信息“若中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离”可知，若纺锤体形成异常可能引起染色体数目变异。（3）A、据题干信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成”及“用RNA酶处理可使SC结构破坏”可知，SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA，A正确；BC、在减数分裂前期I同源染色体的非姐妹染色单体之间可交叉互换导致基因重组，又据信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，也将导致同源染色体的配对过程受阻”，可知，SC形成于减数分裂前期Ⅰ,且其可能与同源染色体的联会、基因重组有关，B、C正确；D、由信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成……”可推知，在减数分裂前期Ⅰ可能合成某些DNA，D正确；E、“（SC）是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构”，而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分离后期，此时细胞中无同源染色体，故SC在姐妹染色单体分离时不存在，E错误。故选ABCD。122022·山东枣庄·二模）研究人员从野生型果蝇中培育出两个亮红眼单基因纯合突变品系A和B，以及1只体色为褐色的雌蝇突变体C。为研究各突变体的遗传规律和分子机制进行了如下实验。(1)突变体C与纯合野生型雄果蝇杂交，子代数量足够多，F1中褐色雌∶野生型雄∶野生型雌＝1∶1∶1。据此可以推测果蝇C发生的是（填“显性”或“隐性”）突变，出现该异常比例的原因可能是。(2)品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，F2中亮红眼个体的比例为1/4，据此能得出控制品系A基因的遗传方式为。若品系A、B的突变仅涉及一对等位基因，将品系A、B杂交，子代的表型为；若品系B是由控制品系A之外的另一对基因控制，则两对等位基因可能位于（填“1”、“2”、“1或2”）对同源染色体上。选择品系A的雄果蝇与突变体C杂交，F1相互交配，F2中体色为褐色且眼色正常雌蝇的比例为。________(3)研究发现，品系A的亮红眼性状与果蝇3号染色体的scarlet基因的突变有关，研究人员根据scarlet基因的序列设计了6对引物，以相互重叠的方式覆盖整个基因区域，提取突变品系A和野生型的总DNA进行PCR，产物扩增结果如下图。据图可知分子量较大的扩增产物与点样处的距离较（填“远”或“近”推测突变区域位于3号染色体上第对引物对应的区间。若突变性状产生的根本原因是scarlet基因的某些区域被插入特定片段导致转录提前终止，则对scarlet基因所决定的蛋白质的影【答案】(1)显性突变基因在后代中显性纯合致死(2)常染色体隐性遗传亮红眼1或23/28(3)近4构成蛋白质的肽链变短，蛋白质功能异常【解析】【分析】1、单基因纯合突变是指的只有1对基因发生了基因突变，并且突变体为纯合子。2、品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，说明野生型为显性，且基因位于常染色体上。(1)褐色的雌蝇突变体C与纯合野生型雄果蝇杂交，F1中褐色雌:野生型雄:野生型雌＝1:1:1，由于野生型为纯合子，F1出现两种表现型（褐色和野生型因此褐色为杂合子，故果蝇C发生的是显性突变；与理论上1:1:1:1相比少了褐色雄性，可知为伴性遗传，且显性纯合在雄性中致死。(2)正反交实验可以判断基因的位置，亮红眼品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，说明基因位于常染色体上，且野生型为显性，亮红色为隐性，因此控制品系A基因的遗传方式为常染色体隐性遗传；若品系A、B的突变仅涉及一对等位基因，假设亮红色品系A的基因型为a2a2（品系A为常染色体隐性遗传野生型的基因型为AA，亮红色品系B的基因型为a1a1，将品系A、B杂交，子代的基因型为a1a2，表型为亮红眼；若品系B是由控制品系A之外的另一对基因控制，则两对等位基因可能位于1对同源染色体上，即前面的a1a2，也可能位于两对染色体上，如品系A的基因型为EEff，品系B的基因型为eeFF，野生型为EEFF，故两对等位基因可能位于1或2对同源染色体上；假设褐色突变体C的基因型为AAXHXh（假设H/h控制体色品系A的雄果蝇为a2a2XhY（A对a2为显性选择Aa2XhY，F1相互交配，F2中体色为褐色且眼色正常雌蝇（A_XHX_）的比例，先计算A_的概率等于3/4（F1的Aa2和Aa2交配产生再计算XHX_，计算时要考虑XHY致死，F1中的雌雄个体1/2XHXh和1/2XhXh与雄性个体XhY交配产生的子代中有1/2×1/4=1/8XHY要死亡，子代中的XHX_本来等于1/2×1/4+1/2×1/2=3/8，去除致死的情况，子代中的XHX_等于3/7，因此F2的A_XHX_=1/4×3/7=3/28。(3)由图可知，分子量较大的扩增产物迁移速率慢，与点样处的距离较近。根据野生型和突变体A经引物4扩增的产物不同可知，突变区域位于3号染色体上第4对引物对应的区间。由于突变导致转录提前终止，因此对scarlet基因所决定的蛋白质的影响是构成蛋白质的肽链变短，蛋白质功能异常。132022·河南·高三阶段练习）自由基学说是关于细胞衰老的假说之一。研究表明，自由基不仅是引起衰老的因素之一，它还与某些疾病有着千丝万缕的联系。下图是自由基学说示意图。回答下列问题：(1)②→①过程对人体细胞的系统的损伤较大，其引起的作用效果属于（填“正”或“负”）反馈调节。(2)③过程中，某DNA受到自由基攻击导致其控制合成某蛋白质的基因一个位点（P位点）上的C置换为U，原有的碱基对C—G替换为U—G。该DNA经4次复制后，P位点为A—T碱基对的DNA分子有个。但该DNA置换后的U与其后两个脱氧核苷酸不可能形成终止密码子（已知终止密码子为UAA、UAG、UGA理由是。(3)若④过程发生后，细胞出现供能障碍，可能是该过程导致了细胞膜上的载体蛋白受损。医学研究中常通过给健康小白鼠注射适量的四氧嘧啶（四氧嘧啶进入体内可迅速被胰岛B细胞摄取，产生氧自由基）来获得糖尿病模型小鼠用于科学实验。依据自由基学说解释注射四氧嘧啶能获得糖尿病模型小鼠的原理：。【答案】(1)生物膜正(2)7终止密码子位于mRNA上，但发生替换的位点位于DNA上(3)葡萄糖四氧嘧啶能产生自由基攻击小鼠胰岛B细胞的膜蛋白、磷脂和DNA等，导致胰岛B细胞损伤或坏死，从而阻碍胰岛素的正常分泌，小鼠血糖升高获得糖尿病模型小鼠【解析】【分析】1、细胞衰老的自由基学说是美国科学家Harman1955年提出的，核心内容有3条：（1）衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的。（2）这里所说的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理论，其实质就是衰老的氧自由基理论。（3）维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。2、据图分析：②→①过程，自由基攻击磷脂，又会产生更多的自由基，属于正反馈调节，③和④是自由基分别攻击DNA和蛋白质。(1)②→①过程，自由基攻击磷脂，磷脂是构成细胞膜、细胞器膜和核膜的重要成分之一，即②→①过程对人体细胞的生物膜系统的损伤较大，其引起的作用效果属于。在此过程中，磷脂被自由基攻击，又会产生更多的自由基，属于正反馈调节。(2)③过程中，某DNA受到自由基攻击导致其控制合成某蛋白质的基因一个位点（P位点）上的C置换为U，原有的碱基对C—G替换为U—G。该DNA经4次复制后，根据DNA的半保留复制的特点可知，最终会产生24=16个DNA。由于亲代DNA分子的母链P位点为U—G，根据碱基互补配对原则可知，U可以和A配对，而DNA中A会和T配对，G和C配对，故新合成的DNA分子中会有一半的P位点为碱基对C—G，有7个DNA的P位点为A—T碱基对，有1个DNA的P位点为U—A。但该DNA置换后的U与其后两个脱氧核苷酸不可能形成终止密码子（已知终止密码子为UAA、UAG、UGA理由是终止密码子位于mRNA上，但发生替换的位点位于DNA上。(3)④是自由基攻击蛋白质，若④过程发生后，细胞出现供能障碍，可能是该过程导致了细胞膜上的葡萄糖载体蛋白受损，导致细胞无法正常的吸收葡萄糖。医学研究中常通过给健康小白鼠注射适量的四氧嘧啶（四氧嘧啶进入体内可迅速被胰岛B细胞摄取，产生氧自由基）来获得糖尿病模型小鼠用于科学实验。依据自由基学说解释注射四氧嘧啶能获得糖尿病模型小鼠的原理：四氧嘧啶能产生自由基攻击小鼠胰岛B细胞的膜蛋白、磷脂和DNA等，导致胰岛B细胞损伤或坏死，从而阻碍胰岛素的正常分泌，导致小鼠对葡萄糖的摄取、利用和储存减慢，小鼠血糖升高获得糖尿病模型小鼠。142022·广东·模拟预测）如图表示某果蝇体细胞中染色体组成及部分基因分布，其中灰身（A）对黑身（a）为显性，红眼（R）对白眼（r）为显性。分析回答：(1)该果蝇与黑身红眼果蝇交配，后代雄果蝇有四种表现型。亲代黑身红眼果蝇基因型是 ,后代中雌蝇的表现型及比例为。(2)该果蝇与一只红眼果蝇杂交，得到一只性染色体组成为XXY的白眼果蝇，可能的原因是。(3)科研工作者在研究果蝇翅型（卷翅与直翅）的遗传现象时提出，在卷翅基因所在的染色体上存在隐性致死基因（d该基因纯合时致死。紫眼（e）卷翅（B）品系和赤眼（E）卷翅（B品系果蝇的隐性致死基因不同（分别用d1和d2表示它们在染色体上的位置如图所示，其中d1d1和d2d2致死，d1d2不致死，已知控制眼色与翅型的基因独立遗传。图示紫眼卷翅品系系和赤眼卷翅品系果蝇杂交，子代中卷翅∶直翅图示赤眼卷翅品系中雌雄果蝇相互交配，子代果蝇中卷翅∶直翅＝，图示赤眼（Ee）卷翅品系和紫眼卷翅品系果蝇杂交，子代性状分离比为。【答案】(1)aa