江苏省泰州市2023-2024高一下学期6月期末生物试题
江苏省泰州市2023-2024学年高一下学期6月期末生物试题
1.(2024高一下·泰州期末)下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,叙述正确的是( )
A.F2出现“3∶1”性状分离比是F1产生数量相等的雌雄配子随机结合的结果
B.提出假说的核心是“若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的性状比例接近1:1”
C.选择豌豆是因为豌豆是自花闭花传粉,且花比较大,有利于人工杂交
D.孟德尔根据实验现象推测F1产生配子时,成对遗传因子彼此分离属于演绎推理
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、F1产生的雌雄配子的数量不相等,并且雄配子数量远多于雌配子数量,A错误;
B、“若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的性状比例接近1∶1”属于演绎的内容,B错误;
C、豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,并且豌豆花比较大,所以豌豆花在未开放时已经完成了传粉,避免了外来花粉的干扰,这样豌豆在自然状态下一般是纯种,所以用豌豆做人工杂交实验结果可靠,且容易分析,C正确;
D、孟德尔根据实验现象推测F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离属于假说内容,D错误。
故答案为:C。
【分析】假说演绎法,又称为假说演绎推理,是一种在科学研究中常用的方法。其基本原理是在观察和分析基础上提出问题,然后通过推理和想象提出解释问题的假说,再根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,最后通过实验来检验这些预测。如果实验结果与预测相符,就证明假说是正确的;反之,则说明假说是错误的。
这种方法的核心在于其逻辑严谨性和实证性,它强调科学理论必须通过实验验证才能得到确认。假说演绎法不仅用于自然科学的研究,还广泛应用于社会科学、人文科学等领域。
在科学史上,许多重要的科学理论都是通过假说演绎法得出的,如哥白尼的日心说、牛顿的力学理论、达尔文的进化论、门捷列夫的化学元素周期表以及爱因斯坦的相对论等。
在具体应用中,假说演绎法的一般过程包括提出问题、建立假说、演绎推导、实验检验和得出结论等步骤。例如,在孟德尔的豌豆杂交实验中,他首先提出了关于遗传规律的假说,然后通过演绎推理预测了测交实验的结果,并通过实验验证了这些预测,最终得出了基因的分离定律。
2.(2024高一下·泰州期末)某二倍体雄性动物(2n=8,性别决定方式为XY型)体内的1个精原细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中的同源染色体会出现联会现象
B.乙时期细胞中不可能含有2条X染色体或2条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数目均为8个
D.该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均不相同
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,则图甲表示减数第二次分裂前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对(减数第一次分裂前期)的现象,A错误;
B、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,且均为8,则图乙是间期或减数第二次分裂后期,若图减数第二次分裂后期,可得知乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体,C错误;
D、如果在减数第一次分裂前期同源染色体发生交叉互换,则该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均不相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】染色体数目和核DNA数目的变化是生物学中重要的概念,它们在细胞分裂和遗传过程中起着关键作用。以下是对这两种变化的一般性解释:
染色体数目变化
1.稳定性:一般情况下,每一种生物的染色体数目都是稳定的。然而,在某些特定的条件下,如环境压力、基因突变或遗传重组等,染色体数目会发生变异。
2.变异类型:
个别染色体增加或减少:细胞内的个别染色体数目可能发生变化,导致染色体总数增加或减少。
染色体组成倍变化:细胞内的染色体数目可能以染色体组的形式成倍地增加或减少,如二倍体、多倍体和单倍体的形成。
3.细胞分裂:在细胞分裂过程中,染色体数目也会发生变化。例如,在有丝分裂结束时,染色体数目通常保持不变;而在减数分裂结束时,由于染色体复制后细胞分裂两次,染色体数目减半。
核DNA数目变化
1.DNA复制:在细胞分裂的间期,特别是减数分裂前的间期,DNA会进行复制,导致核DNA数目加倍。
2.细胞分裂:随着细胞分裂的进行,核DNA会被分配到子细胞中。在减数分裂过程中,DNA复制后细胞分裂两次,最终每个子细胞中的核DNA数目减半。
3.染色体与DNA的关系:染色体是DNA的主要载体,在细胞分裂过程中,染色体和DNA的数目变化通常是同步的。有染色单体时,DNA数等于染色体数的两倍;无染色单体时,DNA数等于染色体数。
3.(2024高一下·泰州期末)如图是果蝇(2n=8)的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,通过现代生物学技术标记这部分基因的位置,染色体上的黑点代表部分基因(一个黑点代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、 (B/b)表示,下列相关说法正确的是 ( )
A.该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B.该图说明一条染色体上有多个基因
C.图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D.该个体产生的精子基因型为AB和ab
【答案】B
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、DNA、遗传信息的关系;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、根据题干信息该细胞为初级精母细胞可得知此果蝇为雄果蝇,而雄果蝇中一对性染色体形态大小不同,A错误;
B、每条染色体上含有多个基因,因为图中每条染色体上含有多个荧光点,B正确;
C、图中的非等位基因位于同源染色体上,由于非等位基因不能自由组合,所以图中的每对基因不能自由组合,C错误;
D、A与b连锁,a与B连锁,正常情况下,该个体产生的精子类型是Ab和aB,D错误。
故答案为:B。
【分析】据图分析,甲和乙为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,甲和乙均含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
一、染色体
1.定义与结构:染色体是细胞核中由DNA和蛋白质两种物质组成的结构。它们主要呈长杆状,具有长臂、短臂和着丝粒等特征。染色体是遗传物质的主要载体,负责携带和传递遗传信息。
2.数量与类型:人类的体细胞中共有23对染色体,其中22对为常染色体,男女共有;另一对为性染色体,决定个体的性别。
3.功能:染色体在细胞分裂过程中起着关键作用,确保遗传信息的正确复制和分配。它们还参与基因的表达和调控,控制个体的生长、发育和遗传特性。
二、基因
1.定义:基因是指DNA分子中具有特定遗传信息的片段。这些片段能够决定个体的一些特征和功能,如身高、肤色、疾病易感性等。
2.与染色体的关系:基因是构成染色体的最小单位。一条染色体上有许多个基因,它们呈直线排列在染色体上。当基因发生突变时,染色体的性状也会发生变化,进而影响遗传特性。
3.功能:基因通过DNA分子在细胞分裂过程中传递给下一代,从而实现遗传。它们还控制蛋白质的合成、细胞分裂和凋亡等过程,进而控制性状的表达和遗传。
三、染色体与基因的关系
1.载体与组成:染色体是基因的载体,基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。染色体由DNA和蛋白质组成,而DNA分子则是由许多基因组成的。
2.共同作用:染色体和基因一起组成了遗传信息的基本单位。它们通过复制和传递遗传信息,确保生物体的稳定遗传和适应性进化。
4.(2024高一下·泰州期末)下列有关真核细胞中核DNA分子的说法,错误的是 ( )
A.每个双链DNA 分子通常都会含有四种脱氧核苷酸
B.DNA 分子中绝大多数脱氧核糖都与两个磷酸分子相连
C.磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
D.一条脱氧核苷酸链中,相邻的A、T碱基以氢键连接
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,每个双链DNA分子通常都会四种脱氧核苷酸,分别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸,A正确;
B、在链状DNA分子中只有末端的脱氧核糖只与一个磷酸分子相连,其余的脱氧核糖都与两个磷酸相连,而在环状DNA分子中所有脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,B正确;
C、碱基排列在内侧,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、氢键连接的是两条互补的脱氧核苷酸链上的互补碱基,而在一条脱氧核苷酸链中,相邻的A、T碱基以“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接,D错误。
故答案为:D 。
【分析】DNA,全称脱氧核糖核酸,是生物体遗传信息的载体,具有独特的结构和功能。以下是对DNA的结构和功能的详细解释:DNA的结构:
1.化学组成:DNA由脱氧核苷酸组成,每个脱氧核苷酸包含磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。碱基有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
2.双螺旋结构:DNA分子呈现双螺旋结构,由两条脱氧核苷酸链互相缠绕而成。这种结构保证了DNA的稳定性和信息的准确性。碱基之间通过氢键相互连接,形成稳定的双螺旋结构。
DNA的功能:
1.遗传信息的存储:DNA携带了生物体所需的全部遗传信息,包括控制生物体各种性状的基因。这些遗传信息通过DNA的序列编码,以遗传密码的形式存储在DNA分子中。
2.遗传信息的传递:DNA在细胞分裂过程中通过复制过程,将遗传信息传递给子细胞。这种复制过程确保了遗传信息的连续性和稳定性。
3.遗传信息的表达:DNA通过转录和翻译过程,将遗传信息转化为蛋白质,从而参与细胞的生命活动和调节。这些蛋白质在生物体的生长、发育和繁殖过程中发挥重要作用。
4.医学应用:DNA检测在医学领域具有广泛的应用,如诊断遗传性疾病、预测疾病风险、选择正确的药物等。通过对DNA的分析,医生可以了解患者的遗传状况,制定个性化的治疗方案。
5.(2024高一下·泰州期末)下列关于基因的表达和中心法则的叙述,错误的是( )
A.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物,其遗传物质可能是RNA
B.心肌细胞中遗传信息流动过程可表示为
C.原核基因表达时转录和翻译在时间和空间上可以不分开
D.翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA 共同参与
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、氨基酸→蛋白质过程是翻译,不能独立完成的生物可能是病毒,其遗传物质可能是RNA,A正确;
B、心肌细胞中没有DNA的复制,这是由于心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,B错误;
C、原核基因表达过程中,转录和翻译都是在细胞质中进行的,可以边转录边翻译,C正确;
D、翻译过程中需要mRNA作模板、rRNA组成核糖体,并且需要tRNA运载氨基酸,三者都有参与,D正确。
故答案为:B。
【分析】中心法则,又称分子生物学的中心教条,是描述遗传信息在生物体内传递和表达的基本规律。这一法则最初由弗朗西斯·克里克于1958年提出,它说明了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本路径。
中心法则的内容
1.遗传信息的传递:
从DNA传递给RNA,这一过程称为转录。
从RNA传递给蛋白质,这一过程称为翻译。
2.中心法则的补充:
随着科学的发展,逆转录酶的发现对中心法则进行了补充。在某些病毒中,遗传信息也可以从RNA逆转录成DNA。
此外,某些病毒中的RNA还能自我复制,这也是对中心法则的补充。
中心法则的意义
中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一。它在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用,极大地推动了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石。同时,中心法则为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学发展过程中占有重要地位。
6.(2024高一下·泰州期末)“转座子”是基因组中一段特异的能够自主复制和移位的DNA序列,这段DNA序列能利用自身编码的转座酶将自身序列从原有位置上切除并插入到新的基因组位点,在一定程度上有利于生物的进化。下列有关叙述错误的是 ( )
A.转座过程涉及磷酸二酯键的形成和断裂
B.转座子的存在增加了生物的遗传多样性
C.转座子可以独立复制,其遗传一定遵循孟德尔遗传规律
D.组成转座子、拟核的单体均是脱氧核糖核苷酸
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
7.(2024高一下·泰州期末)基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列关于基因重组的叙述,错误的是( )
A.人工杂交育种利用了基因重组的原理
B.基因重组可以发生在有性生殖细胞形成的过程中
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生基因重组
D.基因型为Aa的个体自交,由于基因重组,后代会出现基因型为aa的个体
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、人工杂交育种的原理是基因重组,A正确;
B、在有性生殖细胞形成的过程中发生基因重组,B正确;
C、四分体的非姐妹染色单体的交换可引起同源染色体上非等位基因的重组,C正确;
D、基因型为Aa的个体自交,因等位基因分离和雌雄配子的随机结合,后代会出现基因型为aa的个体,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。这一现象发生在二倍体生物的每一个世代中,是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。
基因重组的主要特点包括:
1.双DNA链间进行物质交换:在减数分裂过程中,特别是在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姊妹染色单体之间会发生交叉互换,导致基因重组。此外,减数分裂后期,非同源染色体自由组合也是基因重组的一种方式。
2.遗传信息的重新组合:基因重组不产生新的基因,但会产生新的基因型,从而增加遗传多样性。这种多样性是生物进化的重要驱动力之一。
8.(2024高一下·泰州期末)研究表明,果蝇的性别由X染色体数(X)与常染色体组数(A)的比例决定:当X/A≥1时个体为雌性;当X/A≤0.5时个体为雄性;若0.5<X/A<1时个体具有两性特征。细胞中无X染色体会使胚胎致死,Y染色体对果蝇的性别不起作用,但对雄性的育性有作用。下列相关正确的是( )
A.可育雄果蝇的染色体组成必为XY,雌果蝇中只有性染色体为XX才可育
B.若某雄果蝇的性染色体组成为OY,则它能与正常雌果蝇交配产生后代
C.性染色体为XXY的果蝇与正常雌果蝇交配,子代性染色体可能异常
D.若某果蝇有3个常染色体组并有两条X染色体,则该果蝇具有两性特征
【答案】D
【知识点】伴性遗传;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、果蝇的性别由X染色体数(X)与常染色体组数(A)的比例决定,当X/A的值为0.5或更小时,果蝇为雄性,Y染色体决定其育性,性染色体为XY的个体为可育雄果蝇,但是性染色体组成为XYY的个体是可育雄性,同理可得,性染色体组成为XXY的个体也是可育雌性,A错误;
B、无X染色体会胚胎致死,故性染色体组成为OY的胚胎致死,不可能正常发育,B错误;
C、性染色体为XXY的果蝇有2条X染色体,但常染色体为两组(A=2),则X/A的值为2/2=1,所以性别是雌性,C错误;
D、若果蝇有3个常染色体组并有两条X染色体,则X/A的值为2/3≈0..67,该值介于0.5和1.0之间,所以果蝇具有两性特征,D正确。
故答案为:D。
【分析】染色体变异是指染色体在结构或数量上发生的改变,这种改变可以遗传给后代。染色体变异通常分为两大类:染色体结构变异和染色体数量变异。
一、染色体结构变异:
染色体结构变异主要包括以下几种类型:
1.缺失:染色体某一片段出现缺失情况,如第5号染色体部分缺失时,可引起猫叫综合征等。
2.重复:染色体增加某一片段引起变异,如女性怀孕期间出现染色体重复,可导致胚胎发育畸形。
3.倒位:一个染色体片段断裂倒转180度后重新连接,导致染色体的整体排列方式发生改变。
4.易位:染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异,如22号染色体一部分易位到14号染色体上时,可能患有慢性髓系白血病。
二、染色体数量变异:
染色体数量变异则是指细胞内染色体数目的增加或减少,包括两种情况:
1. 细胞内个别染色体的增加或减少。
2. 细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如单体X是较常见的染色体数目异常,常见于特纳综合征等疾病。
9.(2024高一下·泰州期末)育种工作者利用陆地棉、索马里棉培育出可育棉花,过程如图。图中A、D、E表示3个不同的染色体组,每组有13条染色体。下列叙述错误的是( )
A.陆地棉在减数分裂过程中共形成13个四分体
B.F1是三倍体植株,其染色体组的组成为ADE
C.F1在减数分裂时易发生联会紊乱,一般不能形成可育配子
D.用秋水仙素处理F1代的幼苗,可获得可育棉花
【答案】A
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;多倍体育种
【解析】【解答】A、由题,陆地棉的染色体组组成是AADD,每组有13条染色体,所以陆地棉在减数分裂过程中共形成26个四分体,A错误;
B、F1是陆地棉(AADD)和索马里棉(EE)的杂交子代,是三倍体植株,故其染色体组的组成为ADE,B正确;
C、F1是三倍体,在减数分裂时易发生联会紊乱,一般不能形成可育配子,C正确;
D、用秋水仙素处理F1代的幼苗,染色体数目加倍,可获得可育棉花,D正确。
故答案为:A。
【分析】多倍体育种是指利用人工诱变或自然变异等方式,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。多倍体是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
多倍体育种的方法
1.化学处理:最常用的方法是使用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色体数目加倍。其他化学药剂如萘乙烷、异生长素等也可用于诱导多倍体。
2.物理处理:包括机械损伤、高低温和射线照射等。
3.生物学方法:如不同倍性材料间杂交育种、胚乳培养、细胞杂交等。
多倍体的特点
1.巨大性:茎秆粗壮,叶片果实种比较大。
2.不育性:奇数倍的多倍体在减数分裂时,同源染色体间配对不正常,因而表现出不育性。
3.抗逆性:多倍体新陈代谢旺盛,适应环境能力强。
4.高营养:碳水化合物、维生素、蛋白质、植物碱等含量偏高。
5.生理特性改变:生长缓慢、发育延迟、呼吸和蒸腾作用减弱、抗性增强等。
6.遗传变异性:遗传性比较丰富、遗传变异的范围比较广泛。
7.可孕性:异源多倍体是高度可育的,因其在减数分裂时通常染色体正常配对,不出现多倍体,表现出自交亲和、结实率高。
10.(2024高一下·泰州期末)脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,下图是该病毒在细胞内增殖示意图。有关叙述正确的是( )
A.过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸
B.过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异
C.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核
D.+RNA复制产生1个子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;病毒
11.(2024高一下·泰州期末)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示为逆转录过程,催化逆转录的过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;
C、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;
D、该过程为逆转录,所以该过程的遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故答案为:C。
【分析】逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程,即RNA指导下的DNA合成。此过程中,核酸合成与转录(DNA到RNA)过程与遗传信息的流动方向(RNA到DNA)相反,故称为逆转录。逆转录是某些病毒的复制形式之一,如RNA病毒中的逆转录病毒和DNA病毒中的拟逆转录病毒,它们的复制均需要经过逆转录。
逆转录的主要步骤包括:
1.RNA为模板合成cDNA:在逆转录酶的作用下,以RNA为模板,按照碱基互补配对原则,合成出与RNA互补的cDNA单链。
2.cDNA合成双链DNA:以反转录合成的第一条DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下,合成出第二条DNA链,形成双链DNA。
3.DNA插入宿主基因组(在某些病毒中):在某些情况下,双链DNA会被插入到宿主细胞的基因组中,实现病毒的复制和增殖。
逆转录过程在真核细胞中也同样存在,例如逆转座子和端粒DNA的延长均存在逆转录过程,需要逆转录酶的催化。
12.(2024高一下·泰州期末)如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是( )
A.a表示基因重组,为生物进化提供原材料
B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志
C.c表示新物种形成,新物种与生活环境协同进化
D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、a表示突变和基因重组,为生物进化提供原材料,其中突变包括基因突变和染色体变异,A错误;
B、b表示生殖隔离,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而物种形成的标志是生殖隔离,B错误;
C、b生殖隔离意味着新物种的形成,新物种与生活环境协同进化,C正确;
D、d表示地理隔离,新物种形成不一定需要地理隔离,如多倍体的形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】新物种形成过程是一个复杂而漫长的演化过程,涉及多个环节和因素。以下是对新物种形成过程的详细解释:
基本环节
新物种形成的三个基本环节主要包括:
1.突变和基因重组:这是新物种形成的遗传基础。突变是指基因序列的突然改变,包括点突变、插入和缺失等。基因重组则是通过染色体的交叉互换或基因的自由组合,产生新的基因组合。这些遗传变异为物种提供了丰富的遗传多样性,为新物种的形成提供了可能。
2.自然选择:自然选择是新物种形成的动力。在自然环境中,生物体面临着各种生存压力和挑战。那些适应环境的个体更有可能生存下来并繁殖后代,而不适应环境的个体则可能被淘汰。这种适者生存的过程就是自然选择。通过自然选择,适应环境的遗传特征得以保留和积累,逐渐在种群中形成稳定的遗传差异。
3.隔离:隔离是新物种形成的必要条件。隔离包括地理隔离和生殖隔离两种形式。地理隔离是指种群因地理障碍而被分隔开,无法进行基因交流。生殖隔离则是指种群间因生殖方式的差异而无法进行基因交流。隔离导致种群间的遗传差异逐渐增大,最终可能形成生殖隔离,即两个种群无法再产生可育的后代,从而标志着新物种的形成。
13.(2024高一下·泰州期末)下列关于人体组织液的叙述,错误的是 ( )
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的 CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸在内环境中转化成的乳酸会使肌肉酸痛
【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;内环境的组成
【解析】【解答】A、骨骼肌细胞生活的直接环境是组织液,首先小肠上皮细胞吸收葡萄糖进入血浆,然后再通过血液循环运输至肌肉组织,最后通过组织液进入骨骼肌细胞,A正确;
B、肝细胞生活的直接环境是组织液,肝细胞呼吸代谢产生的CO2通过自由扩散穿过细胞膜进入组织液,B正确;
C、组织细胞生活的直接环境是组织液,组织液中的O2通过自由扩散直接进入组织细胞被消耗利用,C正确;
D、丙酮酸转化为乳酸是细胞无氧呼吸第二阶段,发生于细胞质基质而不是内环境,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境及其稳定是生物学中的一个重要概念,主要涉及到体内细胞生存的环境及其稳定性的维持。以下是对内环境及其稳定的详细解释:
内环境:
内环境是指体内细胞生存的环境,即细胞外液。它主要包括血浆、组织液、淋巴液和脑脊液等。这些液体为细胞提供了必要的营养物质、氧气、水分、电解质和激素等,是细胞进行正常代谢和生命活动的场所。内环境对于细胞来说是一个相对封闭且稳定的环境,它允许细胞与外界环境进行物质交换,同时又能保持自身的稳定性和平衡。
内环境稳定:
内环境稳定是指内环境的各种物理、化学性质保持相对恒定,即内环境稳态。这种稳态并不是静止不变的固定状态,而是各种理化因素在各种生理活动的调节下达到动态平衡的一种相对恒定的状态。内环境稳态的维持是机体进行正常生命活动的必要条件,它保证了细胞代谢的正常进行和器官功能的正常发挥。
内环境稳态的调节机制:
内环境稳态的维持依赖于多个系统和器官的协调作用,包括神经调节、体液调节和免疫调节等。这些调节机制通过感知内环境的变化并作出相应的反应,使内环境能够保持相对稳定。例如,当血糖浓度升高时,胰岛素的分泌会增加,促进血糖的利用和储存,从而降低血糖浓度;当血压下降时,心血管系统会通过增加心率和心肌收缩力等方式来提高血压。
内环境稳态的重要性:
内环境稳态的维持对于机体的生命活动至关重要。如果内环境的理化条件发生重大变化或急骤变化,超过机体本身调节与维持稳态的能力,那么机体的正常功能会受到严重影响。例如,高热、低氧、水和电解质及酸碱平衡紊乱等都将损害细胞功能,引起疾病,甚至危及生命。因此,保持内环境的稳定是维持机体正常生命活动的必要条件。
总结:
内环境是指体内细胞生存的环境,即细胞外液。内环境稳定是指内环境的各种物理、化学性质保持相对恒定,它是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态的维持依赖于多个系统和器官的协调作用,包括神经调节、体液调节和免疫调节等。保持内环境的稳定对于机体的生命活动至关重要。
14.(2024高一下·泰州期末)如图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中兴奋传递的方向是④③②①
B.刺激该反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反射活动
C.刺激图中②③任一部位,都不能引起反射
D.当图中④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、在图示反射弧中,有神经节的为传入神经,即③为传入神经,②为传出神经,④为感受器,①为效应器,因此,兴奋的传递方向为④③②①,A正确;
B、刺激传出神经也会引起效应器反应,但这不属于反射,因为此过程未经过完整的反射弧,B错误;
C、反射活动离不开完整的反射弧,所以刺激②③任一部位时,都没有经过完整的反射弧,所以都不能引起反射活动,C正确;
D、当④受到刺激时,兴奋能传到神经中枢,从而使人体产生感觉,D正确。
故答案为:B。
【分析】图中①是效应器,②是传出神经,③是传入神经,④是感受器;人体神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成;兴奋在反射弧上单向传递,兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
兴奋的传递在神经系统中是一个复杂而精细的过程,主要发生在神经纤维和神经元之间。以下是对兴奋的传递过程的详细解释:
兴奋的传递在神经纤维上:
1.双向性:兴奋在神经纤维上的传导具有双向性。当神经纤维的某一点受到刺激时,兴奋会沿着神经纤维同时向两端传导。这是因为受到刺激后,神经纤维上会产生局部电流,导致电位差的出现,从而使兴奋向两侧传播。
2.完整性:神经纤维只有在结构和功能都完整的情况下才能传导兴奋。如果神经纤维受到损伤,其传导兴奋的能力将受到影响。
3.绝缘性:神经干中包含多条神经纤维,每根神经纤维外部都有神经外膜包裹,这种结构可以避免神经纤维之间的干扰,实现绝缘性。
4.相对不疲劳性:神经纤维具有相对稳定和持久的传导兴奋能力,不易疲劳。
兴奋的传递在神经元之间:
1.单向性:神经元之间的兴奋传递是单向的,主要通过突触实现。在突触处,兴奋由突触前膜释放的神经递质传递给突触后膜,从而引发下一个神经元的兴奋或抑制。
2.突触延搁:兴奋在神经元之间传递时,需要经过突触延搁。这是因为神经递质在突触间隙中的扩散和与后膜受体的结合需要一定的时间。
3.兴奋的总和:突触后神经元的兴奋需要多个EPSP(兴奋性突触后电位)的总和达到阈电位后才能引发。
4.对内环境变化的敏感和易疲劳:突触传递对内环境的变化较为敏感,且递质在传递过程中会有损耗,因此突触传递相对容易疲劳。
15.(2024高一下·泰州期末)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.朱红眼基因cn、白眼基因w不是一对等位基因
B.在减数第一次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
C.在减数第一次分裂前期,基因cn和v可能发生互换
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置控制一对相对性状的基因,朱红眼基因cn位于常染色体上、白眼基因w位于X染色体上,他们是非同源染色体,所以不属于等位基因,A正确;
B、在减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图中常染色体和X染色体是两条非同源染色体,很可能组合在一起移向细胞同一级,其上的基因cn、cl、v、w也就出现在细胞的同一极,B正确;
C、在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生染色体互换,图中常染色体和X染色体不会发生互换,因为他们是非同源染色体,C错误;
D、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一极,进入同一个细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成两条新的染色体,基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极,D正确。分析得知:ABD正确,C错误
故答案为:ABD。
【分析】图中所示一条常染色体上有朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上有辰砂眼基因(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控制一对相对性状的基因,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。
基因的分离定律和自由组合定律是遗传学中的两个基本定律,它们揭示了生物体在遗传给后代时,基因如何传递和组合的规律。
基因的分离定律:
基因的分离定律,也被称为孟德尔第一定律,是由奥地利生物学家孟德尔在豌豆杂交实验中发现的。这个定律指出,在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子(即基因)成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
简单来说,就是一对等位基因(如控制高茎和矮茎的基因)在形成配子时会分离,分别进入不同的配子中,从而使后代表现出不同的性状。
基因的自由组合定律:
基因的自由组合定律,也被称为孟德尔第二定律,它揭示了非同源染色体上的非等位基因在遗传给后代时的自由组合规律。这个定律指出,在减数分裂过程中,随着同源染色体的分开,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
具体来说,就是当两对或多对基因分别位于不同的同源染色体上时,它们在遗传给后代时,会遵循自由组合的原则。即每一对基因都按照分离定律独立地遗传给后代,而不同的基因对之间则互不干扰,自由组合。
16.(2024高一下·泰州期末)次黄嘌呤(Ⅰ)是一种稀有碱基,常作为反密码子的第1个碱基,可与密码子的第3个碱基A或U或C配对,这种现象称为密码子的摆动性。已知AUC是异亮氨酸的一种密码子。相关叙述错误的是 ( )
A.决定氨基酸的密码子和携带氨基酸的tRNA种类都是62种
B.密码子的摆动性表现在密码子第1位碱基可与多种碱基配对
C.密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性
D.含有反密码子GAU和IAU的tRNA,都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链
【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、作为反密码子的第1个碱基,与密码子的第3个碱基A或 U 或 C配对配对,所以密码子与反密码子并不是一一对应的,故tRNA的种类应少于62种,A错误;
B、密码子的摆动性表现在反密码子的第 1个碱基可与密码子的多种碱基配对,B正确;
C、密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,从而提高了容错率, C正确;
D、次黄嘌呤(I)作为反密码子的第 1个碱基,可与密码子的第 3个碱基 C配对,含有反密码子 GAU和 IAU的 tRNA,均能识别异亮氨酸的密码子AUC,都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链,D正确。
故答案为:A。
【分析】转录和翻译是基因表达的两个重要过程,它们分别发生在细胞核和细胞质中,共同实现了遗传信息从DNA到蛋白质的传递。转录过程:
转录是通过称为DNA依赖性RNA聚合酶的酶催化的一系列聚合反应,将DNA链上的遗传信息转移到RNA链中的过程。这是基因表达的第一步,具体过程如下:
1.起始:RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域,DNA的双链分开,形成转录泡。
2.合成RNA链:RNA聚合酶按照DNA模板合成RNA链,根据碱基互补规则,将腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)替换为腺苷酸(A)、胞苷酸(C)、鸟苷酸(G)和尿苷酸(U)。
3.终止:RNA聚合酶在到达终止子区域时停止合成,RNA链与DNA分子分离。这样,产生的RNA被称为mRNA(信使RNA),它携带了从DNA中编码的遗传信息,可以被用于蛋白质合成。
需要注意的是,转录是以DNA的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,而不是整个DNA分子。一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。
翻译过程:
翻译是在细胞质中进行的,将mRNA的信息翻译成蛋白质的过程。具体过程如下:
1.启动:mRNA通过核孔进入细胞质,翻译的起始在AUG密码子(编码甲硫氨酸,也是起始密码子)处发生。
2.tRNA结合:tRNA携带特定的氨基酸,通过互补配对与mRNA上的密码子结合。tRNA上的氨基酸被连接到蛋白质链上。
3.合成蛋白质链:在核糖体上,mRNA上的三个连续的密码子与tRNA上的氨基酸配对,形成多肽链。蛋白质链不断延伸,tRNA逐渐释放。
4.终止:当mRNA上的终止密码子(UGA、UAA、UAG)出现时,翻译过程终止,新合成的多肽链从核糖体上释放。
17.(2024高一下·泰州期末)如图表示某雄性个体(基因型为AaBb,基因所在的位置如图1所示)产生的4个精细胞中染色体以及基因的分布情况,图中字母表示相关基因。下列相关叙述错误的是 ( )
A.甲形成过程中基因重组发生在减数第一次分裂后期.
B.乙产生的原因是减数第二次分裂间期基因A完成了复制
C.丙的产生是染色体发生了互换,导致非等位基因组合
D.丁的产生可能是减数第一次分裂前的间期发生了基因突变
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
18.(2024高一下·泰州期末)下列有关神经系统的基本结构的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.脑神经和脊神经中均有支配内脏器官的神经
C.外周神经系统不含有感觉神经和运动神经
D.自主神经系统由交感神经组成
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,比较重要的中枢有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢等,A正确;
B、脑神经和脊神经的一部分神经分布到心肌、腺体、内脏器官等处,作用是支配各种内脏器官的活动,如心跳、胃肌运动、胆囊收缩等,B正确;
C、外周神经系统含有感觉神经(传入神经)和运动神经(传出神经),C错误;
D、自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,D错误。分析得知:AB错误,CD正确。
故答案为:CD。
【分析】神经系统是机体内对生理功能活动起主导作用的系统,主要由神经组织组成,并分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。以下是对神经系统的详细解释:
基本组成:
中枢神经系统:包括脑和脊髓。脑位于颅腔内,脊髓位于椎管内。中枢神经系统的主要功能是传递、储存和加工信息,产生各种心理活动,并支配与控制动物或人体的全部行为。脑又进一步分为端脑、间脑、脑干和中脑,其中大脑主要维持意识水平、支配运动、接受感觉等,并与记忆、学习、思维等高级脑活动有关。小脑则具有调节精细运动的功能,而脑干则包含重要的生命中枢,如呼吸和心跳的控制。
周围神经系统:包括脑神经和脊神经。脑神经与脑相连,共有12对;脊神经与脊髓相连,共有31对。周围神经系统的主要功能是传递神经冲动,即将中枢神经系统的指令传递到身体的各个部位,同时也将身体各部位的感觉信息传回中枢神经系统。
基本结构:
神经系统由神经细胞和神经胶质所组成。神经细胞(神经元)是神经系统的基本结构和功能单位,具有感受刺激和传导兴奋的功能。神经元由胞体和突起两部分构成,突起又分为树突和轴突。神经纤维则是由神经元的轴突及套在外面的鞘状结构组成。
功能:
神经系统主要管辖躯体的运动、感觉及内脏平滑肌的运动、腺体的分泌,还包括人的意识、语言功能及高级智能等。当神经系统受到损伤时,会产生多种症状,如肢体力量的减退、躯体的感觉障碍、腺体的分泌功能障碍、植物神经功能紊乱等。
神经系统疾病:
神经系统疾病的种类很多,包括但不限于脑血管病(如脑梗死、脑出血)、神经免疫疾病(如多发性硬化)、中枢神经系感染(如病毒性脑炎)、周围神经病变(如三叉神经痛)、运动障碍性疾病(如帕金森病)等。这些疾病可能会对患者的生活质量产生严重影响,因此应及时就医并接受专业治疗。
(2024高一下·泰州期末)蜜蜂无性染色体;雌蜂由受精卵发育而成(2n=32),可通过正常减数分裂形成卵细胞;雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成,雄蜂通过假减数分裂产生精子。图甲表示雄蜂形成精子的过程,图乙曲线中A→G 段为雌蜂卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中核DNA 含量的变化,回答下列问题:
19.据图甲分析,雄蜂的1个精原细胞最终可产生 个精子,1个初级精母细胞中含有 对同源染色体。其减数第一次分裂前的间期 (“会”或“不会”)发生染色体复制。
20.一只雌蜂与一只雄蜂交配产生数量足够多的子代,子代雌蜂基因型为AabbDd、Aabbdd、aaBbDd、aaBbdd;子代雄蜂基因型为AbD、Abd、aBD、aBd,这对蜜蜂的基因型分别是 (♀)和 (♂),亲代雌蜂产生的卵细胞基因型有 种(不考虑互换) 。
21.图乙中,C→D 段细胞中染色体数目为 条,E→F 段细胞中染色体数目为 条。据图及题干信息推测,G→K 段可能代表 (“雄蜂”或“雌蜂”)的 分裂。
【答案】19.1;0;会
20.AaBbDd;abd;4
21.32;16或32;雄蜂;有丝分裂
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因连锁和互换定律
【解析】【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。其过程可以划分为四个主要阶段:间期Ⅰ、减数分裂Ⅰ、间期Ⅱ和减数分裂Ⅱ。以下是减数分裂的详细过程:1. 间期Ⅰ:
细胞进行DNA和染色体的复制,但染色体数目不变。复制后的每条染色体包含两条姐妹染色单体,DNA数目变为原细胞的两倍。
与有丝分裂间期相比,间期Ⅰ的S期明显延长,且只完成99.7%的DNA复制,其余0.3%在第一次减数分裂前期的偶线期完成。
2. 减数分裂Ⅰ:
前期Ⅰ:
中期Ⅰ:
成对的同源染色体双双移向赤道面,细胞质中形成纺锤体。同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端(与动物细胞的有丝分裂大致相同)。
后期Ⅰ:
成对的同源染色体发生分离,并移向细胞两极。
末期Ⅰ:
到达两极的染色体又聚集起来,重新出现核膜、核仁;同时在赤道面上形成细胞板(在动物细胞中不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷),将母细胞分隔成两个子细胞,即次级精母细胞或次级卵母细胞和第一极体。
3. 间期Ⅱ:
在这一阶段,细胞主要进行物质准备,但不进行DNA复制。
4. 减数分裂Ⅱ:
前期Ⅱ:
次级精母细胞(或次级卵母细胞)中染色体再次聚集,再次形成纺锤体。
中期Ⅱ:
染色体着丝点排在赤道板上。
后期Ⅱ:
染色体着丝点分离,染色体移向细胞两极。
末期Ⅱ:
细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体(在雌性脊椎动物中,第一极体也分裂为两个第二极体,但通常只留下一个卵细胞,三个极体退化)。
19.据图甲分析,雄蜂的1个精原细胞可产生1个精子,由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,因此,雄蜂体内不含有同源染色体,即1个初级精母细胞中含有0对同源染色体。减数第一次分裂前的间期会发生染色体复制。
20.一只雌蜂与一只雄蜂交配所产子代的基因型为:雌蜂是AabbDd、Aabbdd、aaBbDd、aaBbdd;雄蜂是AbD、Abd、aBD、aBd。由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,因此雄蜂的基因型就代表了母本雌蜂产生的配子类型,由于母本雌蜂产生的配子种类为AbD、Abd、aBD、aBd,据此可推测母本雌蜂的基因型为AaBbDd(其中A和b、a和B连锁),从子代雌蜂的基因型中去掉卵细胞的基因型可知亲代雄蜂提供的精子基因型为abd,因此,这对蜜蜂的基因型分别是AaBbDd(♀)和abd(♂),亲代雌蜂产生的卵细胞基因型有4种,即子代雄蜂的基因型。
21.图乙曲线中A→G段为雌蜂卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中核DNA含量的变化,由于雌蜂含有的染色体数目为2n=32,但在细胞分裂过程中染色体数目的增加和核DNA数目的增加是不同步的,且减数分裂过程中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,因此图中C→D段细胞中染色体数目为32条,E→F段细胞处于减数第二次分裂过程中,该过程中有着丝粒分裂过程,因此该时段中染色体数目为16或32条。图中G→K段表示细胞中染色体数目为16条,分裂后依然为16条,由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,因此该阶段可能代表雄蜂的第一次卵裂(有丝分裂)。
(2024高一下·泰州期末)微RNA (miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4) 调控基因lin-14表达的相关作用机制。请回答下列问题:
22.过程A为 ,此过程需要 酶,以 作原料。①通过 进入细胞质。
23.过程B中核糖体移动的方向是 (填字母: A.从左到右B.从右到左)。该过程由少量①就可以短时间内合成大量的蛋白质,其主要原因是 。最终形成的②③上氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)。
24.与过程B相比,过程A特有的碱基配对方式是 .
25.由图可知, 微 RNA 调控基因lin-14表达的机制是: RISC-miRNA 复合物与 结合,从而抑制 过程。研究表明,线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有 性。
【答案】22.转录;RNA 聚合;核糖核苷酸;核孔
23.B;一个mRNA分子结合多个核糖体;相同
24.T-A
25.lin-14mRNA;翻译(或B);选择
【知识点】细胞核的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】转录和翻译是基因表达的两个主要过程,它们分别在细胞的不同部位进行,并遵循特定的生物化学机制。以下是这两个过程的详细解释:转录过程:
转录是基因表达的第一步,它发生在细胞核内(对于真核生物)或细胞质中(对于原核生物,因为原核生物没有核膜)。转录的过程可以概括为以下几个关键步骤:
1.启动:RNA聚合酶识别并结合到DNA模板链上的启动子序列。启动子是一段具有特定序列的DNA,它决定了基因转录的起始位点。
2.DNA解旋:RNA聚合酶结合到启动子后,会解开DNA双链之间的氢键,使DNA双链分离成单链,暴露出模板链(即编码链的互补链)以供转录。
3.RNA链的合成:以DNA模板链为模板,RNA聚合酶按照碱基互补配对原则(A-U,T-A)逐个加入核糖核苷酸(NTP),从5'端向3'端合成RNA链。这个过程中,RNA链的合成方向是从5'端向3'端,而DNA模板链的读取方向则是从3'端向5'端。
4.转录的终止:当RNA聚合酶遇到终止子序列时,转录过程会停止,RNA聚合酶从DNA模板上解离,并释放新合成的RNA链。
5.转录后修饰(在真核生物中):新合成的RNA链(称为前mRNA)在细胞核内经过剪接、加帽、加尾等修饰过程,成为成熟的mRNA,然后才能被转运到细胞质中进行翻译。
翻译过程:
翻译是基因表达的第二步,它发生在细胞质中的核糖体上。翻译的过程可以概括为以下几个关键步骤:
1.起始:mRNA与核糖体的小亚基结合,形成起始复合物。同时,起始tRNA(携带甲硫氨酸)进入核糖体的A位。
2.延伸:随着mRNA沿核糖体移动,核糖体的大亚基催化氨酰-tRNA上的氨基酸与肽酰-tRNA上的肽链形成新的肽键,使肽链不断延长。这个过程需要ATP水解提供能量。
3.终止:当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时,翻译过程会停止。此时,多肽链从核糖体上解离出来,成为具有特定氨基酸序列的蛋白质。
4.翻译后修饰:新合成的蛋白质可能还需要在内质网和高尔基体中进行进一步的加工和修饰,如折叠、糖基化、磷酸化等,以获得正确的三维构型和生物活性。
22.图中A是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,称为转录;转录过程中需要RNA聚合酶,该酶在转录过程中起到解旋、识别并结合启动子以及连接相邻核糖核苷酸间的磷酸二酯键的作用;RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸,因此转录的模板为核糖核苷酸;图中①为转录产物mRNA,属于生物大分子,通过核孔进入细胞质。
23.多聚核糖体中,长的肽链先开始翻译,核糖体在mRNA上的移动方向为短肽链→长肽链,因此核糖体沿着mRNA移动的方向是从右往左,故选B;翻译过程一个mRNA分子可结合多个核糖体,短时间内合成多条肽链,所以可以由少量①mRNA就可以短时间内合成大量的蛋白质;因为翻译的模板是相同的mRNA,则形成的②③多肽链上的氨基酸序列是相同的。
24.转录所需要的原料是核糖核苷酸,其中没有胸腺嘧啶,特有的碱基为尿嘧啶,因此转录过程中碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,而翻译过程中,碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,则过程A转录特有的碱基配对方式是T-A。
25.分析题图可知,lin-4调控基因形成RISC-miRNA复合物与lin-14基因转录产物lin-14mRNA结合,使核糖体无法在lin-14mRNA上移动,从而抑制翻译过程而调控基因的表达;线虫体内不同微RNA仅局限出现在不同的组织中,说明微RNA基因仅在部分细胞中表达,该基因的表达具有选择性。
26.(2024高一下·泰州期末)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系。该品系的一对染色体上有紧密连锁(不发生交叉互换)的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉, 另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因 Ms 能形成正常花粉, R 控制茶褐色种皮。带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一条额外染色体,其它染色体正常,成为三体,该品系的自交后代可分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为 条。该三体的细胞在减数分裂时至少可形成 个正常的四分体。这种变异类型属于 。
(2)三体大麦减数分裂时,其它染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常。形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因型是 。.
(3)三体大麦自花授粉后,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是 ,理论上二者的比例为 。
(4)若该三体植株自交,所结的黄色种子占 80%,且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育。该结果说明三体植株产生的含有7条染色体和含有8条染色体的可育雌配子的比例是 ,可能的原因是
(5)与传统杂交育种方法比较, 此育种方法采用不育系的优点是 。
【答案】(1)15;7;染色体变异
(2)7:8(或8:7);MsmsRr和msr
(3)黄色和茶褐色;1:1
(4)4:1;异常染色体在减数分裂时丢失(或含有异常染色体的雌配子活力差)
(5)不用进行人工去雄,降低劳动成本
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异
【解析】【解答】(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条,原因是育成的新品系三体大麦体细胞中,染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此三体的细胞在减数分裂时,至少能够形成7个正常的四分体,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条;这种变异类型属于染色体变异。
(2)三体大麦减数分裂时,其它染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常。形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为7:8(或8:7);
减数分裂结束后可产生的配子基因型是MsmsRr和msr,原因是Ms与ms处于同一极,ms、r两极均存在,而Ms、R仅一极存在。
(3)三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,产生雄配子msr,雌配子msr、MsmsRr,三体大麦自花授粉,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是黄色(msmsrr)和茶褐色(MsmsmsRrr),理论上二者的比例为=1:1。
(4)三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,产生的配子为msr和MsmsRr,其中msr的配子是正常的配子,MsmsRr的配子是异常的,不能和雌配子结合,则雄性个体产生的配子只有msr能与雌配子结合,两种雌配子的种类为msr和MsmsRr,则受精卵为msmsrr和MsmsmsRrr,表现型为黄色雄性不育和茶褐色可育。由于80%为黄色雄性不育,其余为茶褐色可育,因此,含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例4: 1,可能的原因是异常染色体在减数分裂时丢失(或含有异常染色体的雌配子活力差)。
(5)与传统杂交育种方法比较,此育种方法采用不育系的优点是不用进行去雄环节,降低劳动成本。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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。在减数分裂的过程中,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。
染色体诱变育种是一种通过人为地利用各种物理和化学因素,诱发植物(或微生物)产生遗传性的变异,并从变异体及其后代中选择、培育出新品种的方法。这种育种方法主要基于染色体结构和数目的改变,以及由此引起的遗传物质重组和表达变化。
(2024高一下·泰州期末)下图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养的食物不同,其他环境条件一致。请回答下列问题。
27.第一期时,甲箱和乙箱中的果蝇虽然属于同一品系,但由于 而形成两个 。
28.经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代生物进化理论的观点对这一现象进行解释:两箱果蝇会出现不同的 ,且由于食物差异形成的 方向不同。一段时间后,两箱果蝇的 形成很大差异,导致两个群体的体色出现很大差异。
29.再混养时,果蝇的交配择偶出现了同体色选择偏好。若不同体色的果蝇已不能交配,则甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性;若不同体色的果蝇 ,则甲、乙品系果蝇之间的差异体现的是基因多样性。
30.下表是甲、乙两箱中果蝇11号染色体上部分等位基因[B/b、T(T1、T2)/t、E/e]的显性基因频率统计的数据。
世代 甲箱 乙箱
果蝇 B T1 E 果蝇 B T2 E
第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65%
第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5%
第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8%
第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65%
甲、乙两箱中果蝇的 基因的基因频率保持基本稳定,第十代时,甲箱中基因型为Ee的果蝇出现的频率是 。
31.若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计乙箱中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群的a基因频率为 。
【答案】27.地理隔离;种群
28.变异;自然选择;基因频率
29.物种;能相互交配产生可育后代
30.E;45.5%
31.10%
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【分析】种群是生态学中的一个基本概念,它指的是同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。种群不仅是物种的存在单位,而且是物种的繁殖单位和进化单位。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。种群内个体之间以及它们与周围环境中的生物和非生物因子之间存在着复杂的相互关系和作用规律,这些关系和作用规律是种群生态学研究的核心内容。种群具有一系列的基本特征,包括:
1.空间分布:种群内个体的空间分布主要有均匀分布、随机分布和聚群分布三种类型,以聚群分布为绝大多数。
2.年龄结构:指种群内不同年龄的个体数量分布情况。根据年龄结构,种群可以划分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。
3.性别比例:性别比例对种群数量有一定影响,例如用性诱剂大量诱杀害虫的雄性个体,会使许多雌性害虫无法完成交配,导致种群密度下降。
4.出生率和死亡率:出生率和死亡率是研究种群数量动态必不可少的方法。出生率大于死亡率时,种群密度增长;反之,种群密度下降。
5.迁入率和迁出率:许多生物种群存在迁入、迁出的现象,大量个体的迁入或迁出会对种群密度产生显著影响。
基因频率的概念是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。这里的“种群”指的是生活在同一地域的同种生物个体的总和,而“基因库”则是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
协同进化的核心概念:
1.相互性:两个或多个物种的性状在进化过程中相互影响,形成一个相互作用的协同适应系统。
2.特定性:每一个性状的进化都是由于另一个性状的变化所引起的。
3.同时性:在某些情况下,两个性状必须同时进化,但在协同进化是扩散型时,这一标准可能不具备。
协同进化的类型:
协同进化可以包括多种类型,如:
互利共生关系:两个物种相互依赖,共同进化,如传粉昆虫与植物之间的关系。
捕食者与猎物关系:捕食者的进化会促使猎物发展出相应的防御机制,反之亦然,如狮子与角马的关系。
寄生关系:寄生生物与其宿主之间的进化相互影响。
拟态:一种生物模仿另一种生物以逃避天敌或捕食猎物的现象,如某些昆虫模仿树叶或树枝的形态。
27.种群是生活在一定区域内的同种是生物个体的总和,一开始, 甲箱和乙箱果蝇虽然同属于一个物种,但是生活在不同区域内,存在地理隔离,因此分属于两个种群。
28.由于两箱分养造成地理隔离,不同种群间而不能进行基因交流,当两箱中果蝇发生不同的变异后,由于食物的差异造成的自然选择的方向不同,导致基因频率向不同方向变化,基因库差异较大,形成两个群体体色的很大差异。
29.经过八代或更长时间之后再混养时,果蝇出现了严重的同体色交配偏好,说明两品系果蝇之间可能存在生殖隔离,不能自由地进行基因交流,原来的同种生物就进化成两个不同的物种,即增加了物种的多样性。若不同体色的果蝇仍能相互交配产生可育后代,则甲、乙品系果蝇仍属于同一物种,两者之间的差异体现的是基因多样性。
30.根据表格可知,两个箱子中E的基因频率基本不变,基本维持在65%左右。由于第十代时甲箱中E的基因频率为65%,所以e的基因频率为35%,故Ee的基因型频率为2×65%×35%=45.5%。
31.若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计乙箱中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,可将不同基因型的个体所占的百分比具体为整数进行计算,假设该种群共有100个个体,则XAXA有42个、XAXa个体有6个、XaXa有2个,XAY个体有45个、XaY个体有5个,则该种群的a基因频率为(6+2×2+5)÷(42×2+6×2+2×2+45+5) ×100%= 10%。
32.(2024高一下·泰州期末)下面表是某人血液生化六项检查的化验单,图是此人某组织的内环境示意图,A、B 处的箭头表示血液流动方向。请回答下列问题:
XX医院化验单
姓名: XXX
项目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转氨酶 ALT 17 IU/L 0-45
肌酐 CRE 1.9 mg/dL 0.5-1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dL 6.0--23.0
血清葡萄糖 GW 223 mg/dL 60-110
甘油三酯 TG 217 mg/dL 50-200
总胆固醇 TCH 179 mg/dL 150---220
(1)在做血液生化检查前要处于“空腹”状态,医学上的“空腹”一般要求采血前12~14 小时内禁食,其原因是 。
(2)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是 。
(3)图中不属于人体内环境组成的液体是 (填数字序号),图中 (填序号)的氧气浓度最低。
(4)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足 1%,但血浆渗透压的大小主要取决于无机盐,原因是 。若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会引起图中的 (液体)增多, 从而出现 现象
(5)分析该体检报告单,你认为某人可能存在的健康问题有 。
(6)内环境稳态的调节机制是 。其中神经调节的基本方式是 。
【答案】(1)进食导致血液成分发生变化,无法判断是否正常
(2)相对的
(3)②⑤;②
(4)蛋白质相对分子质量大,微粒数目少。无机盐离子微粒数更多,产生的渗透压更高;组织液(③);组织水肿
(5)根据肌酐的数值,可推测该男子肾脏的功能可能损伤。根据化验单中血清葡萄糖的数值,可以判定该男子可能患糖尿病。根据甘油三酯数值判断该男子可能有高血脂。
(6)神经-体液-免疫调节网络;反射
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;内环境的理化特性;稳态的调节机制
江苏省泰州市2023-2024学年高一下学期6月期末生物试题
1.(2024高一下·泰州期末)下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,叙述正确的是( )
A.F2出现“3∶1”性状分离比是F1产生数量相等的雌雄配子随机结合的结果
B.提出假说的核心是“若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的性状比例接近1:1”
C.选择豌豆是因为豌豆是自花闭花传粉,且花比较大,有利于人工杂交
D.孟德尔根据实验现象推测F1产生配子时,成对遗传因子彼此分离属于演绎推理
2.(2024高一下·泰州期末)某二倍体雄性动物(2n=8,性别决定方式为XY型)体内的1个精原细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中的同源染色体会出现联会现象
B.乙时期细胞中不可能含有2条X染色体或2条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数目均为8个
D.该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均不相同
3.(2024高一下·泰州期末)如图是果蝇(2n=8)的一个初级精母细胞中的甲、乙两条染色体,通过现代生物学技术标记这部分基因的位置,染色体上的黑点代表部分基因(一个黑点代表一个基因),其中有两对基因用(A/a)、 (B/b)表示,下列相关说法正确的是 ( )
A.该细胞中还含有另外三对形态、大小相同的同源染色体
B.该图说明一条染色体上有多个基因
C.图中所示的每对等位基因彼此分离时,非等位基因可以自由组合
D.该个体产生的精子基因型为AB和ab
4.(2024高一下·泰州期末)下列有关真核细胞中核DNA分子的说法,错误的是 ( )
A.每个双链DNA 分子通常都会含有四种脱氧核苷酸
B.DNA 分子中绝大多数脱氧核糖都与两个磷酸分子相连
C.磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
D.一条脱氧核苷酸链中,相邻的A、T碱基以氢键连接
5.(2024高一下·泰州期末)下列关于基因的表达和中心法则的叙述,错误的是( )
A.不能独立进行“氨基酸→蛋白质”这个过程的生物,其遗传物质可能是RNA
B.心肌细胞中遗传信息流动过程可表示为
C.原核基因表达时转录和翻译在时间和空间上可以不分开
D.翻译过程中需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA 共同参与
6.(2024高一下·泰州期末)“转座子”是基因组中一段特异的能够自主复制和移位的DNA序列,这段DNA序列能利用自身编码的转座酶将自身序列从原有位置上切除并插入到新的基因组位点,在一定程度上有利于生物的进化。下列有关叙述错误的是 ( )
A.转座过程涉及磷酸二酯键的形成和断裂
B.转座子的存在增加了生物的遗传多样性
C.转座子可以独立复制,其遗传一定遵循孟德尔遗传规律
D.组成转座子、拟核的单体均是脱氧核糖核苷酸
7.(2024高一下·泰州期末)基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代。下列关于基因重组的叙述,错误的是( )
A.人工杂交育种利用了基因重组的原理
B.基因重组可以发生在有性生殖细胞形成的过程中
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生基因重组
D.基因型为Aa的个体自交,由于基因重组,后代会出现基因型为aa的个体
8.(2024高一下·泰州期末)研究表明,果蝇的性别由X染色体数(X)与常染色体组数(A)的比例决定:当X/A≥1时个体为雌性;当X/A≤0.5时个体为雄性;若0.5<X/A<1时个体具有两性特征。细胞中无X染色体会使胚胎致死,Y染色体对果蝇的性别不起作用,但对雄性的育性有作用。下列相关正确的是( )
A.可育雄果蝇的染色体组成必为XY,雌果蝇中只有性染色体为XX才可育
B.若某雄果蝇的性染色体组成为OY,则它能与正常雌果蝇交配产生后代
C.性染色体为XXY的果蝇与正常雌果蝇交配,子代性染色体可能异常
D.若某果蝇有3个常染色体组并有两条X染色体,则该果蝇具有两性特征
9.(2024高一下·泰州期末)育种工作者利用陆地棉、索马里棉培育出可育棉花,过程如图。图中A、D、E表示3个不同的染色体组,每组有13条染色体。下列叙述错误的是( )
A.陆地棉在减数分裂过程中共形成13个四分体
B.F1是三倍体植株,其染色体组的组成为ADE
C.F1在减数分裂时易发生联会紊乱,一般不能形成可育配子
D.用秋水仙素处理F1代的幼苗,可获得可育棉花
10.(2024高一下·泰州期末)脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,下图是该病毒在细胞内增殖示意图。有关叙述正确的是( )
A.过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸
B.过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异
C.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核
D.+RNA复制产生1个子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
11.(2024高一下·泰州期末)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
12.(2024高一下·泰州期末)如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是( )
A.a表示基因重组,为生物进化提供原材料
B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志
C.c表示新物种形成,新物种与生活环境协同进化
D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离
13.(2024高一下·泰州期末)下列关于人体组织液的叙述,错误的是 ( )
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的 CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸在内环境中转化成的乳酸会使肌肉酸痛
14.(2024高一下·泰州期末)如图是某反射弧的组成示意图(虚线内为神经中枢),据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图中兴奋传递的方向是④③②①
B.刺激该反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反射活动
C.刺激图中②③任一部位,都不能引起反射
D.当图中④受到刺激而②损伤时,人体能产生感觉
15.(2024高一下·泰州期末)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.朱红眼基因cn、白眼基因w不是一对等位基因
B.在减数第一次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
C.在减数第一次分裂前期,基因cn和v可能发生互换
D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
16.(2024高一下·泰州期末)次黄嘌呤(Ⅰ)是一种稀有碱基,常作为反密码子的第1个碱基,可与密码子的第3个碱基A或U或C配对,这种现象称为密码子的摆动性。已知AUC是异亮氨酸的一种密码子。相关叙述错误的是 ( )
A.决定氨基酸的密码子和携带氨基酸的tRNA种类都是62种
B.密码子的摆动性表现在密码子第1位碱基可与多种碱基配对
C.密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性
D.含有反密码子GAU和IAU的tRNA,都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链
17.(2024高一下·泰州期末)如图表示某雄性个体(基因型为AaBb,基因所在的位置如图1所示)产生的4个精细胞中染色体以及基因的分布情况,图中字母表示相关基因。下列相关叙述错误的是 ( )
A.甲形成过程中基因重组发生在减数第一次分裂后期.
B.乙产生的原因是减数第二次分裂间期基因A完成了复制
C.丙的产生是染色体发生了互换,导致非等位基因组合
D.丁的产生可能是减数第一次分裂前的间期发生了基因突变
18.(2024高一下·泰州期末)下列有关神经系统的基本结构的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.脑神经和脊神经中均有支配内脏器官的神经
C.外周神经系统不含有感觉神经和运动神经
D.自主神经系统由交感神经组成
(2024高一下·泰州期末)蜜蜂无性染色体;雌蜂由受精卵发育而成(2n=32),可通过正常减数分裂形成卵细胞;雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成,雄蜂通过假减数分裂产生精子。图甲表示雄蜂形成精子的过程,图乙曲线中A→G 段为雌蜂卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中核DNA 含量的变化,回答下列问题:
19.据图甲分析,雄蜂的1个精原细胞最终可产生 个精子,1个初级精母细胞中含有 对同源染色体。其减数第一次分裂前的间期 (“会”或“不会”)发生染色体复制。
20.一只雌蜂与一只雄蜂交配产生数量足够多的子代,子代雌蜂基因型为AabbDd、Aabbdd、aaBbDd、aaBbdd;子代雄蜂基因型为AbD、Abd、aBD、aBd,这对蜜蜂的基因型分别是 (♀)和 (♂),亲代雌蜂产生的卵细胞基因型有 种(不考虑互换) 。
21.图乙中,C→D 段细胞中染色体数目为 条,E→F 段细胞中染色体数目为 条。据图及题干信息推测,G→K 段可能代表 (“雄蜂”或“雌蜂”)的 分裂。
(2024高一下·泰州期末)微RNA (miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA(lin-4) 调控基因lin-14表达的相关作用机制。请回答下列问题:
22.过程A为 ,此过程需要 酶,以 作原料。①通过 进入细胞质。
23.过程B中核糖体移动的方向是 (填字母: A.从左到右B.从右到左)。该过程由少量①就可以短时间内合成大量的蛋白质,其主要原因是 。最终形成的②③上氨基酸序列 (填“相同”或“不同”)。
24.与过程B相比,过程A特有的碱基配对方式是 .
25.由图可知, 微 RNA 调控基因lin-14表达的机制是: RISC-miRNA 复合物与 结合,从而抑制 过程。研究表明,线虫体内不同微RNA仅出现在不同的组织中,说明微RNA基因的表达具有 性。
26.(2024高一下·泰州期末)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系。该品系的一对染色体上有紧密连锁(不发生交叉互换)的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉, 另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因 Ms 能形成正常花粉, R 控制茶褐色种皮。带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一条额外染色体,其它染色体正常,成为三体,该品系的自交后代可分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为 条。该三体的细胞在减数分裂时至少可形成 个正常的四分体。这种变异类型属于 。
(2)三体大麦减数分裂时,其它染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常。形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因型是 。.
(3)三体大麦自花授粉后,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是 ,理论上二者的比例为 。
(4)若该三体植株自交,所结的黄色种子占 80%,且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育。该结果说明三体植株产生的含有7条染色体和含有8条染色体的可育雌配子的比例是 ,可能的原因是
(5)与传统杂交育种方法比较, 此育种方法采用不育系的优点是 。
(2024高一下·泰州期末)下图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养的食物不同,其他环境条件一致。请回答下列问题。
27.第一期时,甲箱和乙箱中的果蝇虽然属于同一品系,但由于 而形成两个 。
28.经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代生物进化理论的观点对这一现象进行解释:两箱果蝇会出现不同的 ,且由于食物差异形成的 方向不同。一段时间后,两箱果蝇的 形成很大差异,导致两个群体的体色出现很大差异。
29.再混养时,果蝇的交配择偶出现了同体色选择偏好。若不同体色的果蝇已不能交配,则甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性;若不同体色的果蝇 ,则甲、乙品系果蝇之间的差异体现的是基因多样性。
30.下表是甲、乙两箱中果蝇11号染色体上部分等位基因[B/b、T(T1、T2)/t、E/e]的显性基因频率统计的数据。
世代 甲箱 乙箱
果蝇 B T1 E 果蝇 B T2 E
第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65%
第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5%
第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8%
第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65%
甲、乙两箱中果蝇的 基因的基因频率保持基本稳定,第十代时,甲箱中基因型为Ee的果蝇出现的频率是 。
31.若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计乙箱中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群的a基因频率为 。
32.(2024高一下·泰州期末)下面表是某人血液生化六项检查的化验单,图是此人某组织的内环境示意图,A、B 处的箭头表示血液流动方向。请回答下列问题:
XX医院化验单
姓名: XXX
项目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转氨酶 ALT 17 IU/L 0-45
肌酐 CRE 1.9 mg/dL 0.5-1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dL 6.0--23.0
血清葡萄糖 GW 223 mg/dL 60-110
甘油三酯 TG 217 mg/dL 50-200
总胆固醇 TCH 179 mg/dL 150---220
(1)在做血液生化检查前要处于“空腹”状态,医学上的“空腹”一般要求采血前12~14 小时内禁食,其原因是 。
(2)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明内环境的稳态是 。
(3)图中不属于人体内环境组成的液体是 (填数字序号),图中 (填序号)的氧气浓度最低。
(4)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足 1%,但血浆渗透压的大小主要取决于无机盐,原因是 。若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会引起图中的 (液体)增多, 从而出现 现象
(5)分析该体检报告单,你认为某人可能存在的健康问题有 。
(6)内环境稳态的调节机制是 。其中神经调节的基本方式是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、F1产生的雌雄配子的数量不相等,并且雄配子数量远多于雌配子数量,A错误;
B、“若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代的性状比例接近1∶1”属于演绎的内容,B错误;
C、豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,并且豌豆花比较大,所以豌豆花在未开放时已经完成了传粉,避免了外来花粉的干扰,这样豌豆在自然状态下一般是纯种,所以用豌豆做人工杂交实验结果可靠,且容易分析,C正确;
D、孟德尔根据实验现象推测F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离属于假说内容,D错误。
故答案为:C。
【分析】假说演绎法,又称为假说演绎推理,是一种在科学研究中常用的方法。其基本原理是在观察和分析基础上提出问题,然后通过推理和想象提出解释问题的假说,再根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,最后通过实验来检验这些预测。如果实验结果与预测相符,就证明假说是正确的;反之,则说明假说是错误的。
这种方法的核心在于其逻辑严谨性和实证性,它强调科学理论必须通过实验验证才能得到确认。假说演绎法不仅用于自然科学的研究,还广泛应用于社会科学、人文科学等领域。
在科学史上,许多重要的科学理论都是通过假说演绎法得出的,如哥白尼的日心说、牛顿的力学理论、达尔文的进化论、门捷列夫的化学元素周期表以及爱因斯坦的相对论等。
在具体应用中,假说演绎法的一般过程包括提出问题、建立假说、演绎推导、实验检验和得出结论等步骤。例如,在孟德尔的豌豆杂交实验中,他首先提出了关于遗传规律的假说,然后通过演绎推理预测了测交实验的结果,并通过实验验证了这些预测,最终得出了基因的分离定律。
2.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,则图甲表示减数第二次分裂前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对(减数第一次分裂前期)的现象,A错误;
B、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,且均为8,则图乙是间期或减数第二次分裂后期,若图减数第二次分裂后期,可得知乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体,C错误;
D、如果在减数第一次分裂前期同源染色体发生交叉互换,则该精原细胞产生的4个精细胞的基因型可能均不相同,D正确。
故答案为:D。
【分析】染色体数目和核DNA数目的变化是生物学中重要的概念,它们在细胞分裂和遗传过程中起着关键作用。以下是对这两种变化的一般性解释:
染色体数目变化
1.稳定性:一般情况下,每一种生物的染色体数目都是稳定的。然而,在某些特定的条件下,如环境压力、基因突变或遗传重组等,染色体数目会发生变异。
2.变异类型:
个别染色体增加或减少:细胞内的个别染色体数目可能发生变化,导致染色体总数增加或减少。
染色体组成倍变化:细胞内的染色体数目可能以染色体组的形式成倍地增加或减少,如二倍体、多倍体和单倍体的形成。
3.细胞分裂:在细胞分裂过程中,染色体数目也会发生变化。例如,在有丝分裂结束时,染色体数目通常保持不变;而在减数分裂结束时,由于染色体复制后细胞分裂两次,染色体数目减半。
核DNA数目变化
1.DNA复制:在细胞分裂的间期,特别是减数分裂前的间期,DNA会进行复制,导致核DNA数目加倍。
2.细胞分裂:随着细胞分裂的进行,核DNA会被分配到子细胞中。在减数分裂过程中,DNA复制后细胞分裂两次,最终每个子细胞中的核DNA数目减半。
3.染色体与DNA的关系:染色体是DNA的主要载体,在细胞分裂过程中,染色体和DNA的数目变化通常是同步的。有染色单体时,DNA数等于染色体数的两倍;无染色单体时,DNA数等于染色体数。
3.【答案】B
【知识点】精子的形成过程;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、DNA、遗传信息的关系;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、根据题干信息该细胞为初级精母细胞可得知此果蝇为雄果蝇,而雄果蝇中一对性染色体形态大小不同,A错误;
B、每条染色体上含有多个基因,因为图中每条染色体上含有多个荧光点,B正确;
C、图中的非等位基因位于同源染色体上,由于非等位基因不能自由组合,所以图中的每对基因不能自由组合,C错误;
D、A与b连锁,a与B连锁,正常情况下,该个体产生的精子类型是Ab和aB,D错误。
故答案为:B。
【分析】据图分析,甲和乙为同源染色体,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,甲和乙均含有两条姐妹染色单体,姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
一、染色体
1.定义与结构:染色体是细胞核中由DNA和蛋白质两种物质组成的结构。它们主要呈长杆状,具有长臂、短臂和着丝粒等特征。染色体是遗传物质的主要载体,负责携带和传递遗传信息。
2.数量与类型:人类的体细胞中共有23对染色体,其中22对为常染色体,男女共有;另一对为性染色体,决定个体的性别。
3.功能:染色体在细胞分裂过程中起着关键作用,确保遗传信息的正确复制和分配。它们还参与基因的表达和调控,控制个体的生长、发育和遗传特性。
二、基因
1.定义:基因是指DNA分子中具有特定遗传信息的片段。这些片段能够决定个体的一些特征和功能,如身高、肤色、疾病易感性等。
2.与染色体的关系:基因是构成染色体的最小单位。一条染色体上有许多个基因,它们呈直线排列在染色体上。当基因发生突变时,染色体的性状也会发生变化,进而影响遗传特性。
3.功能:基因通过DNA分子在细胞分裂过程中传递给下一代,从而实现遗传。它们还控制蛋白质的合成、细胞分裂和凋亡等过程,进而控制性状的表达和遗传。
三、染色体与基因的关系
1.载体与组成:染色体是基因的载体,基因是染色体上具有遗传效应的DNA片段。染色体由DNA和蛋白质组成,而DNA分子则是由许多基因组成的。
2.共同作用:染色体和基因一起组成了遗传信息的基本单位。它们通过复制和传递遗传信息,确保生物体的稳定遗传和适应性进化。
4.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,每个双链DNA分子通常都会四种脱氧核苷酸,分别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸,A正确;
B、在链状DNA分子中只有末端的脱氧核糖只与一个磷酸分子相连,其余的脱氧核糖都与两个磷酸相连,而在环状DNA分子中所有脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,B正确;
C、碱基排列在内侧,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架,C正确;
D、氢键连接的是两条互补的脱氧核苷酸链上的互补碱基,而在一条脱氧核苷酸链中,相邻的A、T碱基以“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接,D错误。
故答案为:D 。
【分析】DNA,全称脱氧核糖核酸,是生物体遗传信息的载体,具有独特的结构和功能。以下是对DNA的结构和功能的详细解释:DNA的结构:
1.化学组成:DNA由脱氧核苷酸组成,每个脱氧核苷酸包含磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。碱基有四种,分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
2.双螺旋结构:DNA分子呈现双螺旋结构,由两条脱氧核苷酸链互相缠绕而成。这种结构保证了DNA的稳定性和信息的准确性。碱基之间通过氢键相互连接,形成稳定的双螺旋结构。
DNA的功能:
1.遗传信息的存储:DNA携带了生物体所需的全部遗传信息,包括控制生物体各种性状的基因。这些遗传信息通过DNA的序列编码,以遗传密码的形式存储在DNA分子中。
2.遗传信息的传递:DNA在细胞分裂过程中通过复制过程,将遗传信息传递给子细胞。这种复制过程确保了遗传信息的连续性和稳定性。
3.遗传信息的表达:DNA通过转录和翻译过程,将遗传信息转化为蛋白质,从而参与细胞的生命活动和调节。这些蛋白质在生物体的生长、发育和繁殖过程中发挥重要作用。
4.医学应用:DNA检测在医学领域具有广泛的应用,如诊断遗传性疾病、预测疾病风险、选择正确的药物等。通过对DNA的分析,医生可以了解患者的遗传状况,制定个性化的治疗方案。
5.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、氨基酸→蛋白质过程是翻译,不能独立完成的生物可能是病毒,其遗传物质可能是RNA,A正确;
B、心肌细胞中没有DNA的复制,这是由于心肌细胞是高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,B错误;
C、原核基因表达过程中,转录和翻译都是在细胞质中进行的,可以边转录边翻译,C正确;
D、翻译过程中需要mRNA作模板、rRNA组成核糖体,并且需要tRNA运载氨基酸,三者都有参与,D正确。
故答案为:B。
【分析】中心法则,又称分子生物学的中心教条,是描述遗传信息在生物体内传递和表达的基本规律。这一法则最初由弗朗西斯·克里克于1958年提出,它说明了遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本路径。
中心法则的内容
1.遗传信息的传递:
从DNA传递给RNA,这一过程称为转录。
从RNA传递给蛋白质,这一过程称为翻译。
2.中心法则的补充:
随着科学的发展,逆转录酶的发现对中心法则进行了补充。在某些病毒中,遗传信息也可以从RNA逆转录成DNA。
此外,某些病毒中的RNA还能自我复制,这也是对中心法则的补充。
中心法则的意义
中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一。它在探索生命现象的本质及普遍规律方面起了巨大的作用,极大地推动了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石。同时,中心法则为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学发展过程中占有重要地位。
6.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
7.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、人工杂交育种的原理是基因重组,A正确;
B、在有性生殖细胞形成的过程中发生基因重组,B正确;
C、四分体的非姐妹染色单体的交换可引起同源染色体上非等位基因的重组,C正确;
D、基因型为Aa的个体自交,因等位基因分离和雌雄配子的随机结合,后代会出现基因型为aa的个体,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合的过程。这一现象发生在二倍体生物的每一个世代中,是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。
基因重组的主要特点包括:
1.双DNA链间进行物质交换:在减数分裂过程中,特别是在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姊妹染色单体之间会发生交叉互换,导致基因重组。此外,减数分裂后期,非同源染色体自由组合也是基因重组的一种方式。
2.遗传信息的重新组合:基因重组不产生新的基因,但会产生新的基因型,从而增加遗传多样性。这种多样性是生物进化的重要驱动力之一。
8.【答案】D
【知识点】伴性遗传;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、果蝇的性别由X染色体数(X)与常染色体组数(A)的比例决定,当X/A的值为0.5或更小时,果蝇为雄性,Y染色体决定其育性,性染色体为XY的个体为可育雄果蝇,但是性染色体组成为XYY的个体是可育雄性,同理可得,性染色体组成为XXY的个体也是可育雌性,A错误;
B、无X染色体会胚胎致死,故性染色体组成为OY的胚胎致死,不可能正常发育,B错误;
C、性染色体为XXY的果蝇有2条X染色体,但常染色体为两组(A=2),则X/A的值为2/2=1,所以性别是雌性,C错误;
D、若果蝇有3个常染色体组并有两条X染色体,则X/A的值为2/3≈0..67,该值介于0.5和1.0之间,所以果蝇具有两性特征,D正确。
故答案为:D。
【分析】染色体变异是指染色体在结构或数量上发生的改变,这种改变可以遗传给后代。染色体变异通常分为两大类:染色体结构变异和染色体数量变异。
一、染色体结构变异:
染色体结构变异主要包括以下几种类型:
1.缺失:染色体某一片段出现缺失情况,如第5号染色体部分缺失时,可引起猫叫综合征等。
2.重复:染色体增加某一片段引起变异,如女性怀孕期间出现染色体重复,可导致胚胎发育畸形。
3.倒位:一个染色体片段断裂倒转180度后重新连接,导致染色体的整体排列方式发生改变。
4.易位:染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异,如22号染色体一部分易位到14号染色体上时,可能患有慢性髓系白血病。
二、染色体数量变异:
染色体数量变异则是指细胞内染色体数目的增加或减少,包括两种情况:
1. 细胞内个别染色体的增加或减少。
2. 细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如单体X是较常见的染色体数目异常,常见于特纳综合征等疾病。
9.【答案】A
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;多倍体育种
【解析】【解答】A、由题,陆地棉的染色体组组成是AADD,每组有13条染色体,所以陆地棉在减数分裂过程中共形成26个四分体,A错误;
B、F1是陆地棉(AADD)和索马里棉(EE)的杂交子代,是三倍体植株,故其染色体组的组成为ADE,B正确;
C、F1是三倍体,在减数分裂时易发生联会紊乱,一般不能形成可育配子,C正确;
D、用秋水仙素处理F1代的幼苗,染色体数目加倍,可获得可育棉花,D正确。
故答案为:A。
【分析】多倍体育种是指利用人工诱变或自然变异等方式,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。多倍体是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
多倍体育种的方法
1.化学处理:最常用的方法是使用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色体数目加倍。其他化学药剂如萘乙烷、异生长素等也可用于诱导多倍体。
2.物理处理:包括机械损伤、高低温和射线照射等。
3.生物学方法:如不同倍性材料间杂交育种、胚乳培养、细胞杂交等。
多倍体的特点
1.巨大性:茎秆粗壮,叶片果实种比较大。
2.不育性:奇数倍的多倍体在减数分裂时,同源染色体间配对不正常,因而表现出不育性。
3.抗逆性:多倍体新陈代谢旺盛,适应环境能力强。
4.高营养:碳水化合物、维生素、蛋白质、植物碱等含量偏高。
5.生理特性改变:生长缓慢、发育延迟、呼吸和蒸腾作用减弱、抗性增强等。
6.遗传变异性:遗传性比较丰富、遗传变异的范围比较广泛。
7.可孕性:异源多倍体是高度可育的,因其在减数分裂时通常染色体正常配对,不出现多倍体,表现出自交亲和、结实率高。
10.【答案】D
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译;病毒
11.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示为逆转录过程,催化逆转录的过程的酶为逆转录酶,A错误;
B、a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基,组成一个密码子,B错误;
C、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;
D、该过程为逆转录,所以该过程的遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
故答案为:C。
【分析】逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程,即RNA指导下的DNA合成。此过程中,核酸合成与转录(DNA到RNA)过程与遗传信息的流动方向(RNA到DNA)相反,故称为逆转录。逆转录是某些病毒的复制形式之一,如RNA病毒中的逆转录病毒和DNA病毒中的拟逆转录病毒,它们的复制均需要经过逆转录。
逆转录的主要步骤包括:
1.RNA为模板合成cDNA:在逆转录酶的作用下,以RNA为模板,按照碱基互补配对原则,合成出与RNA互补的cDNA单链。
2.cDNA合成双链DNA:以反转录合成的第一条DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下,合成出第二条DNA链,形成双链DNA。
3.DNA插入宿主基因组(在某些病毒中):在某些情况下,双链DNA会被插入到宿主细胞的基因组中,实现病毒的复制和增殖。
逆转录过程在真核细胞中也同样存在,例如逆转座子和端粒DNA的延长均存在逆转录过程,需要逆转录酶的催化。
12.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、a表示突变和基因重组,为生物进化提供原材料,其中突变包括基因突变和染色体变异,A错误;
B、b表示生殖隔离,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而物种形成的标志是生殖隔离,B错误;
C、b生殖隔离意味着新物种的形成,新物种与生活环境协同进化,C正确;
D、d表示地理隔离,新物种形成不一定需要地理隔离,如多倍体的形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】新物种形成过程是一个复杂而漫长的演化过程,涉及多个环节和因素。以下是对新物种形成过程的详细解释:
基本环节
新物种形成的三个基本环节主要包括:
1.突变和基因重组:这是新物种形成的遗传基础。突变是指基因序列的突然改变,包括点突变、插入和缺失等。基因重组则是通过染色体的交叉互换或基因的自由组合,产生新的基因组合。这些遗传变异为物种提供了丰富的遗传多样性,为新物种的形成提供了可能。
2.自然选择:自然选择是新物种形成的动力。在自然环境中,生物体面临着各种生存压力和挑战。那些适应环境的个体更有可能生存下来并繁殖后代,而不适应环境的个体则可能被淘汰。这种适者生存的过程就是自然选择。通过自然选择,适应环境的遗传特征得以保留和积累,逐渐在种群中形成稳定的遗传差异。
3.隔离:隔离是新物种形成的必要条件。隔离包括地理隔离和生殖隔离两种形式。地理隔离是指种群因地理障碍而被分隔开,无法进行基因交流。生殖隔离则是指种群间因生殖方式的差异而无法进行基因交流。隔离导致种群间的遗传差异逐渐增大,最终可能形成生殖隔离,即两个种群无法再产生可育的后代,从而标志着新物种的形成。
13.【答案】D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;内环境的组成
【解析】【解答】A、骨骼肌细胞生活的直接环境是组织液,首先小肠上皮细胞吸收葡萄糖进入血浆,然后再通过血液循环运输至肌肉组织,最后通过组织液进入骨骼肌细胞,A正确;
B、肝细胞生活的直接环境是组织液,肝细胞呼吸代谢产生的CO2通过自由扩散穿过细胞膜进入组织液,B正确;
C、组织细胞生活的直接环境是组织液,组织液中的O2通过自由扩散直接进入组织细胞被消耗利用,C正确;
D、丙酮酸转化为乳酸是细胞无氧呼吸第二阶段,发生于细胞质基质而不是内环境,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境及其稳定是生物学中的一个重要概念,主要涉及到体内细胞生存的环境及其稳定性的维持。以下是对内环境及其稳定的详细解释:
内环境:
内环境是指体内细胞生存的环境,即细胞外液。它主要包括血浆、组织液、淋巴液和脑脊液等。这些液体为细胞提供了必要的营养物质、氧气、水分、电解质和激素等,是细胞进行正常代谢和生命活动的场所。内环境对于细胞来说是一个相对封闭且稳定的环境,它允许细胞与外界环境进行物质交换,同时又能保持自身的稳定性和平衡。
内环境稳定:
内环境稳定是指内环境的各种物理、化学性质保持相对恒定,即内环境稳态。这种稳态并不是静止不变的固定状态,而是各种理化因素在各种生理活动的调节下达到动态平衡的一种相对恒定的状态。内环境稳态的维持是机体进行正常生命活动的必要条件,它保证了细胞代谢的正常进行和器官功能的正常发挥。
内环境稳态的调节机制:
内环境稳态的维持依赖于多个系统和器官的协调作用,包括神经调节、体液调节和免疫调节等。这些调节机制通过感知内环境的变化并作出相应的反应,使内环境能够保持相对稳定。例如,当血糖浓度升高时,胰岛素的分泌会增加,促进血糖的利用和储存,从而降低血糖浓度;当血压下降时,心血管系统会通过增加心率和心肌收缩力等方式来提高血压。
内环境稳态的重要性:
内环境稳态的维持对于机体的生命活动至关重要。如果内环境的理化条件发生重大变化或急骤变化,超过机体本身调节与维持稳态的能力,那么机体的正常功能会受到严重影响。例如,高热、低氧、水和电解质及酸碱平衡紊乱等都将损害细胞功能,引起疾病,甚至危及生命。因此,保持内环境的稳定是维持机体正常生命活动的必要条件。
总结:
内环境是指体内细胞生存的环境,即细胞外液。内环境稳定是指内环境的各种物理、化学性质保持相对恒定,它是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态的维持依赖于多个系统和器官的协调作用,包括神经调节、体液调节和免疫调节等。保持内环境的稳定对于机体的生命活动至关重要。
14.【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、在图示反射弧中,有神经节的为传入神经,即③为传入神经,②为传出神经,④为感受器,①为效应器,因此,兴奋的传递方向为④③②①,A正确;
B、刺激传出神经也会引起效应器反应,但这不属于反射,因为此过程未经过完整的反射弧,B错误;
C、反射活动离不开完整的反射弧,所以刺激②③任一部位时,都没有经过完整的反射弧,所以都不能引起反射活动,C正确;
D、当④受到刺激时,兴奋能传到神经中枢,从而使人体产生感觉,D正确。
故答案为:B。
【分析】图中①是效应器,②是传出神经,③是传入神经,④是感受器;人体神经调节的方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成;兴奋在反射弧上单向传递,兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
兴奋的传递在神经系统中是一个复杂而精细的过程,主要发生在神经纤维和神经元之间。以下是对兴奋的传递过程的详细解释:
兴奋的传递在神经纤维上:
1.双向性:兴奋在神经纤维上的传导具有双向性。当神经纤维的某一点受到刺激时,兴奋会沿着神经纤维同时向两端传导。这是因为受到刺激后,神经纤维上会产生局部电流,导致电位差的出现,从而使兴奋向两侧传播。
2.完整性:神经纤维只有在结构和功能都完整的情况下才能传导兴奋。如果神经纤维受到损伤,其传导兴奋的能力将受到影响。
3.绝缘性:神经干中包含多条神经纤维,每根神经纤维外部都有神经外膜包裹,这种结构可以避免神经纤维之间的干扰,实现绝缘性。
4.相对不疲劳性:神经纤维具有相对稳定和持久的传导兴奋能力,不易疲劳。
兴奋的传递在神经元之间:
1.单向性:神经元之间的兴奋传递是单向的,主要通过突触实现。在突触处,兴奋由突触前膜释放的神经递质传递给突触后膜,从而引发下一个神经元的兴奋或抑制。
2.突触延搁:兴奋在神经元之间传递时,需要经过突触延搁。这是因为神经递质在突触间隙中的扩散和与后膜受体的结合需要一定的时间。
3.兴奋的总和:突触后神经元的兴奋需要多个EPSP(兴奋性突触后电位)的总和达到阈电位后才能引发。
4.对内环境变化的敏感和易疲劳:突触传递对内环境的变化较为敏感,且递质在传递过程中会有损耗,因此突触传递相对容易疲劳。
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置控制一对相对性状的基因,朱红眼基因cn位于常染色体上、白眼基因w位于X染色体上,他们是非同源染色体,所以不属于等位基因,A正确;
B、在减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图中常染色体和X染色体是两条非同源染色体,很可能组合在一起移向细胞同一级,其上的基因cn、cl、v、w也就出现在细胞的同一极,B正确;
C、在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生染色体互换,图中常染色体和X染色体不会发生互换,因为他们是非同源染色体,C错误;
D、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则图中的常染色体和X染色体可能移向同一极,进入同一个细胞中,当该细胞处于减数第二次分裂后期时,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成两条新的染色体,基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极,D正确。分析得知:ABD正确,C错误
故答案为:ABD。
【分析】图中所示一条常染色体上有朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上有辰砂眼基因(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控制一对相对性状的基因,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。
基因的分离定律和自由组合定律是遗传学中的两个基本定律,它们揭示了生物体在遗传给后代时,基因如何传递和组合的规律。
基因的分离定律:
基因的分离定律,也被称为孟德尔第一定律,是由奥地利生物学家孟德尔在豌豆杂交实验中发现的。这个定律指出,在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子(即基因)成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
简单来说,就是一对等位基因(如控制高茎和矮茎的基因)在形成配子时会分离,分别进入不同的配子中,从而使后代表现出不同的性状。
基因的自由组合定律:
基因的自由组合定律,也被称为孟德尔第二定律,它揭示了非同源染色体上的非等位基因在遗传给后代时的自由组合规律。这个定律指出,在减数分裂过程中,随着同源染色体的分开,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
具体来说,就是当两对或多对基因分别位于不同的同源染色体上时,它们在遗传给后代时,会遵循自由组合的原则。即每一对基因都按照分离定律独立地遗传给后代,而不同的基因对之间则互不干扰,自由组合。
16.【答案】A
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、作为反密码子的第1个碱基,与密码子的第3个碱基A或 U 或 C配对配对,所以密码子与反密码子并不是一一对应的,故tRNA的种类应少于62种,A错误;
B、密码子的摆动性表现在反密码子的第 1个碱基可与密码子的多种碱基配对,B正确;
C、密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性,从而提高了容错率, C正确;
D、次黄嘌呤(I)作为反密码子的第 1个碱基,可与密码子的第 3个碱基 C配对,含有反密码子 GAU和 IAU的 tRNA,均能识别异亮氨酸的密码子AUC,都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链,D正确。
故答案为:A。
【分析】转录和翻译是基因表达的两个重要过程,它们分别发生在细胞核和细胞质中,共同实现了遗传信息从DNA到蛋白质的传递。转录过程:
转录是通过称为DNA依赖性RNA聚合酶的酶催化的一系列聚合反应,将DNA链上的遗传信息转移到RNA链中的过程。这是基因表达的第一步,具体过程如下:
1.起始:RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域,DNA的双链分开,形成转录泡。
2.合成RNA链:RNA聚合酶按照DNA模板合成RNA链,根据碱基互补规则,将腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)替换为腺苷酸(A)、胞苷酸(C)、鸟苷酸(G)和尿苷酸(U)。
3.终止:RNA聚合酶在到达终止子区域时停止合成,RNA链与DNA分子分离。这样,产生的RNA被称为mRNA(信使RNA),它携带了从DNA中编码的遗传信息,可以被用于蛋白质合成。
需要注意的是,转录是以DNA的一条链(模板链)为模板合成RNA的过程,而不是整个DNA分子。一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。
翻译过程:
翻译是在细胞质中进行的,将mRNA的信息翻译成蛋白质的过程。具体过程如下:
1.启动:mRNA通过核孔进入细胞质,翻译的起始在AUG密码子(编码甲硫氨酸,也是起始密码子)处发生。
2.tRNA结合:tRNA携带特定的氨基酸,通过互补配对与mRNA上的密码子结合。tRNA上的氨基酸被连接到蛋白质链上。
3.合成蛋白质链:在核糖体上,mRNA上的三个连续的密码子与tRNA上的氨基酸配对,形成多肽链。蛋白质链不断延伸,tRNA逐渐释放。
4.终止:当mRNA上的终止密码子(UGA、UAA、UAG)出现时,翻译过程终止,新合成的多肽链从核糖体上释放。
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,比较重要的中枢有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢等,A正确;
B、脑神经和脊神经的一部分神经分布到心肌、腺体、内脏器官等处,作用是支配各种内脏器官的活动,如心跳、胃肌运动、胆囊收缩等,B正确;
C、外周神经系统含有感觉神经(传入神经)和运动神经(传出神经),C错误;
D、自主神经系统由交感神经和副交感神经组成,D错误。分析得知:AB错误,CD正确。
故答案为:CD。
【分析】神经系统是机体内对生理功能活动起主导作用的系统,主要由神经组织组成,并分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。以下是对神经系统的详细解释:
基本组成:
中枢神经系统:包括脑和脊髓。脑位于颅腔内,脊髓位于椎管内。中枢神经系统的主要功能是传递、储存和加工信息,产生各种心理活动,并支配与控制动物或人体的全部行为。脑又进一步分为端脑、间脑、脑干和中脑,其中大脑主要维持意识水平、支配运动、接受感觉等,并与记忆、学习、思维等高级脑活动有关。小脑则具有调节精细运动的功能,而脑干则包含重要的生命中枢,如呼吸和心跳的控制。
周围神经系统:包括脑神经和脊神经。脑神经与脑相连,共有12对;脊神经与脊髓相连,共有31对。周围神经系统的主要功能是传递神经冲动,即将中枢神经系统的指令传递到身体的各个部位,同时也将身体各部位的感觉信息传回中枢神经系统。
基本结构:
神经系统由神经细胞和神经胶质所组成。神经细胞(神经元)是神经系统的基本结构和功能单位,具有感受刺激和传导兴奋的功能。神经元由胞体和突起两部分构成,突起又分为树突和轴突。神经纤维则是由神经元的轴突及套在外面的鞘状结构组成。
功能:
神经系统主要管辖躯体的运动、感觉及内脏平滑肌的运动、腺体的分泌,还包括人的意识、语言功能及高级智能等。当神经系统受到损伤时,会产生多种症状,如肢体力量的减退、躯体的感觉障碍、腺体的分泌功能障碍、植物神经功能紊乱等。
神经系统疾病:
神经系统疾病的种类很多,包括但不限于脑血管病(如脑梗死、脑出血)、神经免疫疾病(如多发性硬化)、中枢神经系感染(如病毒性脑炎)、周围神经病变(如三叉神经痛)、运动障碍性疾病(如帕金森病)等。这些疾病可能会对患者的生活质量产生严重影响,因此应及时就医并接受专业治疗。
【答案】19.1;0;会
20.AaBbDd;abd;4
21.32;16或32;雄蜂;有丝分裂
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因连锁和互换定律
【解析】【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。其过程可以划分为四个主要阶段:间期Ⅰ、减数分裂Ⅰ、间期Ⅱ和减数分裂Ⅱ。以下是减数分裂的详细过程:1. 间期Ⅰ:
细胞进行DNA和染色体的复制,但染色体数目不变。复制后的每条染色体包含两条姐妹染色单体,DNA数目变为原细胞的两倍。
与有丝分裂间期相比,间期Ⅰ的S期明显延长,且只完成99.7%的DNA复制,其余0.3%在第一次减数分裂前期的偶线期完成。
2. 减数分裂Ⅰ:
前期Ⅰ:
中期Ⅰ:
成对的同源染色体双双移向赤道面,细胞质中形成纺锤体。同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端(与动物细胞的有丝分裂大致相同)。
后期Ⅰ:
成对的同源染色体发生分离,并移向细胞两极。
末期Ⅰ:
到达两极的染色体又聚集起来,重新出现核膜、核仁;同时在赤道面上形成细胞板(在动物细胞中不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷),将母细胞分隔成两个子细胞,即次级精母细胞或次级卵母细胞和第一极体。
3. 间期Ⅱ:
在这一阶段,细胞主要进行物质准备,但不进行DNA复制。
4. 减数分裂Ⅱ:
前期Ⅱ:
次级精母细胞(或次级卵母细胞)中染色体再次聚集,再次形成纺锤体。
中期Ⅱ:
染色体着丝点排在赤道板上。
后期Ⅱ:
染色体着丝点分离,染色体移向细胞两极。
末期Ⅱ:
细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体(在雌性脊椎动物中,第一极体也分裂为两个第二极体,但通常只留下一个卵细胞,三个极体退化)。
19.据图甲分析,雄蜂的1个精原细胞可产生1个精子,由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,因此,雄蜂体内不含有同源染色体,即1个初级精母细胞中含有0对同源染色体。减数第一次分裂前的间期会发生染色体复制。
20.一只雌蜂与一只雄蜂交配所产子代的基因型为:雌蜂是AabbDd、Aabbdd、aaBbDd、aaBbdd;雄蜂是AbD、Abd、aBD、aBd。由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,因此雄蜂的基因型就代表了母本雌蜂产生的配子类型,由于母本雌蜂产生的配子种类为AbD、Abd、aBD、aBd,据此可推测母本雌蜂的基因型为AaBbDd(其中A和b、a和B连锁),从子代雌蜂的基因型中去掉卵细胞的基因型可知亲代雄蜂提供的精子基因型为abd,因此,这对蜜蜂的基因型分别是AaBbDd(♀)和abd(♂),亲代雌蜂产生的卵细胞基因型有4种,即子代雄蜂的基因型。
21.图乙曲线中A→G段为雌蜂卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程中核DNA含量的变化,由于雌蜂含有的染色体数目为2n=32,但在细胞分裂过程中染色体数目的增加和核DNA数目的增加是不同步的,且减数分裂过程中着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期,因此图中C→D段细胞中染色体数目为32条,E→F段细胞处于减数第二次分裂过程中,该过程中有着丝粒分裂过程,因此该时段中染色体数目为16或32条。图中G→K段表示细胞中染色体数目为16条,分裂后依然为16条,由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,因此该阶段可能代表雄蜂的第一次卵裂(有丝分裂)。
【答案】22.转录;RNA 聚合;核糖核苷酸;核孔
23.B;一个mRNA分子结合多个核糖体;相同
24.T-A
25.lin-14mRNA;翻译(或B);选择
【知识点】细胞核的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【分析】转录和翻译是基因表达的两个主要过程,它们分别在细胞的不同部位进行,并遵循特定的生物化学机制。以下是这两个过程的详细解释:转录过程:
转录是基因表达的第一步,它发生在细胞核内(对于真核生物)或细胞质中(对于原核生物,因为原核生物没有核膜)。转录的过程可以概括为以下几个关键步骤:
1.启动:RNA聚合酶识别并结合到DNA模板链上的启动子序列。启动子是一段具有特定序列的DNA,它决定了基因转录的起始位点。
2.DNA解旋:RNA聚合酶结合到启动子后,会解开DNA双链之间的氢键,使DNA双链分离成单链,暴露出模板链(即编码链的互补链)以供转录。
3.RNA链的合成:以DNA模板链为模板,RNA聚合酶按照碱基互补配对原则(A-U,T-A)逐个加入核糖核苷酸(NTP),从5'端向3'端合成RNA链。这个过程中,RNA链的合成方向是从5'端向3'端,而DNA模板链的读取方向则是从3'端向5'端。
4.转录的终止:当RNA聚合酶遇到终止子序列时,转录过程会停止,RNA聚合酶从DNA模板上解离,并释放新合成的RNA链。
5.转录后修饰(在真核生物中):新合成的RNA链(称为前mRNA)在细胞核内经过剪接、加帽、加尾等修饰过程,成为成熟的mRNA,然后才能被转运到细胞质中进行翻译。
翻译过程:
翻译是基因表达的第二步,它发生在细胞质中的核糖体上。翻译的过程可以概括为以下几个关键步骤:
1.起始:mRNA与核糖体的小亚基结合,形成起始复合物。同时,起始tRNA(携带甲硫氨酸)进入核糖体的A位。
2.延伸:随着mRNA沿核糖体移动,核糖体的大亚基催化氨酰-tRNA上的氨基酸与肽酰-tRNA上的肽链形成新的肽键,使肽链不断延长。这个过程需要ATP水解提供能量。
3.终止:当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时,翻译过程会停止。此时,多肽链从核糖体上解离出来,成为具有特定氨基酸序列的蛋白质。
4.翻译后修饰:新合成的蛋白质可能还需要在内质网和高尔基体中进行进一步的加工和修饰,如折叠、糖基化、磷酸化等,以获得正确的三维构型和生物活性。
22.图中A是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,称为转录;转录过程中需要RNA聚合酶,该酶在转录过程中起到解旋、识别并结合启动子以及连接相邻核糖核苷酸间的磷酸二酯键的作用;RNA的基本组成单位是四种核糖核苷酸,因此转录的模板为核糖核苷酸;图中①为转录产物mRNA,属于生物大分子,通过核孔进入细胞质。
23.多聚核糖体中,长的肽链先开始翻译,核糖体在mRNA上的移动方向为短肽链→长肽链,因此核糖体沿着mRNA移动的方向是从右往左,故选B;翻译过程一个mRNA分子可结合多个核糖体,短时间内合成多条肽链,所以可以由少量①mRNA就可以短时间内合成大量的蛋白质;因为翻译的模板是相同的mRNA,则形成的②③多肽链上的氨基酸序列是相同的。
24.转录所需要的原料是核糖核苷酸,其中没有胸腺嘧啶,特有的碱基为尿嘧啶,因此转录过程中碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,而翻译过程中,碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,则过程A转录特有的碱基配对方式是T-A。
25.分析题图可知,lin-4调控基因形成RISC-miRNA复合物与lin-14基因转录产物lin-14mRNA结合,使核糖体无法在lin-14mRNA上移动,从而抑制翻译过程而调控基因的表达;线虫体内不同微RNA仅局限出现在不同的组织中,说明微RNA基因仅在部分细胞中表达,该基因的表达具有选择性。
26.【答案】(1)15;7;染色体变异
(2)7:8(或8:7);MsmsRr和msr
(3)黄色和茶褐色;1:1
(4)4:1;异常染色体在减数分裂时丢失(或含有异常染色体的雌配子活力差)
(5)不用进行人工去雄,降低劳动成本
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异
【解析】【解答】(1)已知大麦的正常体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条,原因是育成的新品系三体大麦体细胞中,染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此三体的细胞在减数分裂时,至少能够形成7个正常的四分体,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条;这种变异类型属于染色体变异。
(2)三体大麦减数分裂时,其它染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在减数第一次分裂后期随机分向一极,减数第二次分裂过程正常。形成的花粉中,有额外染色体的花粉无受粉能力。三体大麦减数第一次分裂后期细胞两极染色体数目之比为7:8(或8:7);
减数分裂结束后可产生的配子基因型是MsmsRr和msr,原因是Ms与ms处于同一极,ms、r两极均存在,而Ms、R仅一极存在。
(3)三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,产生雄配子msr,雌配子msr、MsmsRr,三体大麦自花授粉,雄性不育个体和雄性可育个体所对应的种皮颜色分别是黄色(msmsrr)和茶褐色(MsmsmsRrr),理论上二者的比例为=1:1。
(4)三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,产生的配子为msr和MsmsRr,其中msr的配子是正常的配子,MsmsRr的配子是异常的,不能和雌配子结合,则雄性个体产生的配子只有msr能与雌配子结合,两种雌配子的种类为msr和MsmsRr,则受精卵为msmsrr和MsmsmsRrr,表现型为黄色雄性不育和茶褐色可育。由于80%为黄色雄性不育,其余为茶褐色可育,因此,含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例4: 1,可能的原因是异常染色体在减数分裂时丢失(或含有异常染色体的雌配子活力差)。
(5)与传统杂交育种方法比较,此育种方法采用不育系的优点是不用进行去雄环节,降低劳动成本。
【分析】基因的自由组合定律的实质是: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。在减数分裂的过程中,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。
染色体诱变育种是一种通过人为地利用各种物理和化学因素,诱发植物(或微生物)产生遗传性的变异,并从变异体及其后代中选择、培育出新品种的方法。这种育种方法主要基于染色体结构和数目的改变,以及由此引起的遗传物质重组和表达变化。
【答案】27.地理隔离;种群
28.变异;自然选择;基因频率
29.物种;能相互交配产生可育后代
30.E;45.5%
31.10%
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【分析】种群是生态学中的一个基本概念,它指的是同一时间生活在一定自然区域内,同种生物的所有个体。种群不仅是物种的存在单位,而且是物种的繁殖单位和进化单位。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。种群内个体之间以及它们与周围环境中的生物和非生物因子之间存在着复杂的相互关系和作用规律,这些关系和作用规律是种群生态学研究的核心内容。种群具有一系列的基本特征,包括:
1.空间分布:种群内个体的空间分布主要有均匀分布、随机分布和聚群分布三种类型,以聚群分布为绝大多数。
2.年龄结构:指种群内不同年龄的个体数量分布情况。根据年龄结构,种群可以划分为增长型、稳定型和衰退型三种类型。
3.性别比例:性别比例对种群数量有一定影响,例如用性诱剂大量诱杀害虫的雄性个体,会使许多雌性害虫无法完成交配,导致种群密度下降。
4.出生率和死亡率:出生率和死亡率是研究种群数量动态必不可少的方法。出生率大于死亡率时,种群密度增长;反之,种群密度下降。
5.迁入率和迁出率:许多生物种群存在迁入、迁出的现象,大量个体的迁入或迁出会对种群密度产生显著影响。
基因频率的概念是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。这里的“种群”指的是生活在同一地域的同种生物个体的总和,而“基因库”则是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
协同进化的核心概念:
1.相互性:两个或多个物种的性状在进化过程中相互影响,形成一个相互作用的协同适应系统。
2.特定性:每一个性状的进化都是由于另一个性状的变化所引起的。
3.同时性:在某些情况下,两个性状必须同时进化,但在协同进化是扩散型时,这一标准可能不具备。
协同进化的类型:
协同进化可以包括多种类型,如:
互利共生关系:两个物种相互依赖,共同进化,如传粉昆虫与植物之间的关系。
捕食者与猎物关系:捕食者的进化会促使猎物发展出相应的防御机制,反之亦然,如狮子与角马的关系。
寄生关系:寄生生物与其宿主之间的进化相互影响。
拟态:一种生物模仿另一种生物以逃避天敌或捕食猎物的现象,如某些昆虫模仿树叶或树枝的形态。
27.种群是生活在一定区域内的同种是生物个体的总和,一开始, 甲箱和乙箱果蝇虽然同属于一个物种,但是生活在不同区域内,存在地理隔离,因此分属于两个种群。
28.由于两箱分养造成地理隔离,不同种群间而不能进行基因交流,当两箱中果蝇发生不同的变异后,由于食物的差异造成的自然选择的方向不同,导致基因频率向不同方向变化,基因库差异较大,形成两个群体体色的很大差异。
29.经过八代或更长时间之后再混养时,果蝇出现了严重的同体色交配偏好,说明两品系果蝇之间可能存在生殖隔离,不能自由地进行基因交流,原来的同种生物就进化成两个不同的物种,即增加了物种的多样性。若不同体色的果蝇仍能相互交配产生可育后代,则甲、乙品系果蝇仍属于同一物种,两者之间的差异体现的是基因多样性。
30.根据表格可知,两个箱子中E的基因频率基本不变,基本维持在65%左右。由于第十代时甲箱中E的基因频率为65%,所以e的基因频率为35%,故Ee的基因型频率为2×65%×35%=45.5%。
31.若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计乙箱中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%,XAY个体占45%、XaY个体占5%,可将不同基因型的个体所占的百分比具体为整数进行计算,假设该种群共有100个个体,则XAXA有42个、XAXa个体有6个、XaXa有2个,XAY个体有45个、XaY个体有5个,则该种群的a基因频率为(6+2×2+5)÷(42×2+6×2+2×2+45+5) ×100%= 10%。
32.【答案】(1)进食导致血液成分发生变化,无法判断是否正常
(2)相对的
(3)②⑤;②
(4)蛋白质相对分子质量大,微粒数目少。无机盐离子微粒数更多,产生的渗透压更高;组织液(③);组织水肿
(5)根据肌酐的数值,可推测该男子肾脏的功能可能损伤。根据化验单中血清葡萄糖的数值,可以判定该男子可能患糖尿病。根据甘油三酯数值判断该男子可能有高血脂。
(6)神经-体液-免疫调节网络;反射
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;内环境的理化特性;稳态的调节机制
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