内容正文:
情在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无微!
20.(10分)
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21.(12分)
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22.(10分)
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23.(14分)
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2025届新高三开学摸底考试卷(江苏卷)
生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
1、 选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于构成细胞的细胞骨架及细胞器的叙述,错误的是( )
A.植物液泡中含糖类、无机盐、蛋白质等,可调节植物细胞内的环境
B.内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
C.由蛋白质纤维组成的细胞骨架有利于维持细胞形态、保持内部结构有序
D.高尔基体和中心体的磷脂分子可以运动,从而赋予了其膜结构的流动性
2.根据能量的来源不同,主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是( )
A.ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能
B.协同转运分为同向和反向转运,由ATP直接提供能量
C.利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上
D.葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
3.溶酶体所含的水解酶是由附着型核糖体合成的。当细胞处于“饥饿”状态时, 溶酶体吞噬消化分解一部分细胞器来获取能量,该现象为细胞自噬;休克时,机体细胞溶酶体内的酶向组织内外释放,多在肝和肠系膜等处,引起细胞和组织自溶。下列说法正确的是( )
A.休克时,测定血液中溶酶体水解酶的含量高低,可作为细胞损伤轻重程度的定量指标
B.溶酶体是高尔基体出芽形成的,其膜蛋白的含量和种类与高尔基体膜的相同
C.细胞自噬后的产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D.自噬体和溶酶体的融合说明了生物膜在功能上具有一定的流动性
4.M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA.M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸
B.SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
C.过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D.过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,合成6411个磷酸二酯键
5.将高血糖鼠卵母细胞进行体外受精,经胚胎移植后获得的子代小鼠的胰岛素分泌不足。研究发现,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性。下列说法错误的是( )
A.Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程
B.向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA可改善子代鼠胰岛素分泌情况
C.GCK高度甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传
D.卵母细胞中Tet3基因表达下降导致雄原核中GCK基因高度甲基化
6.相互隔绝的三座小岛生活着某种昆虫,其体色受复等位基因(同源染色体的相同位点上,存在的两种以上的等位基因)A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制,其中乙岛和丙岛上的昆虫是从甲岛上迁移过去的。迁移3年后和20年后统计所得的相关数据如表所示,甲岛基因频率一直未变。下列相关分析正确的是( )
甲岛
A60%、
a40%
迁移3年后
迁移20年后
→
乙岛AA(40%)、Aa(40%)、aa(20%)
乙岛AA(36%)、Aa(48%)、aa(16%)
→
丙岛AA(9%)、Aa(10%)、aa(81%)
丙岛A(5%)、a(40%)、a1(55%)
A.复等位基因A、a、a1的遗传遵循自由组合定律
B.乙岛和丙岛上昆虫都没有发生进化
C.迁移20年后,三座岛上该昆虫种群间存在地理隔离和生殖隔离
D.据表可知,乙岛上的该昆虫种群A基因频率与甲岛上的保持相同
7.神经元之间可以通过突触相联系,为研究其机制进行图甲实验,结果如图乙、图丙所示。有关叙述错误的是( )
A.神经递质由突触前膜释放体现了细胞膜的流动性
B.神经递质在突触间隙移动不需要消耗ATP
C.轴突1、2释放的神经递质均为兴奋性递质
D.轴突2通过影响轴突1释放神经递质,间接引起神经元M发生Na+内流
8.胰岛素抵抗是指胰岛素在机体中的生理作用减弱,其病因主要包括遗传因素、环境因素、激素分泌过多等。临床认为,高水平胰岛素通过刺激垂体分泌促黄体生成素,导致卵巢分泌的雄激素增加,从而阻止了卵泡的进一步发育,形成多囊卵巢。下列有关叙述错误的是( )
A.与正常人相比,摄入等量的含糖食物,胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量通常较高
B.胰岛素受体受损、存在胰岛素抗体或升糖激素分泌过多可能均会导致胰岛素抵抗
C.在女性体内,雌、雄激素通过作用于细胞膜上的不同受体,调控卵泡的发育
D.正常机体内,下丘脑通过相关神经调控胰岛分泌相关激素,从而维持血糖稳定
9.在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。有关叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类蛋白质,在分生组织的细胞内比较丰富
B.光敏色素接受光信号后,其空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,进入细胞核的光敏色素促进HY5降解,使幼苗发生去黄化反应
D.光敏色素分布在细胞质中,可以将外界的光信号转化,从而有利于进行光合作用
10.南通某中学生物兴趣小组探究了酵母菌种群数量变化,结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.实验中常用血细胞计数板进行直接计数
B.取样之前,要对计数室进行镜检,若有污物必须清洗
C.若小格内酵母菌过多,应该适当稀释再计数
D.得不到“S”型曲线,原因是酵母菌的繁殖周期长
11.长江江豚被誉为“水中大熊猫”,近年来由于人类活动导致其生存环境恶化,长江江豚种群数量急剧下降。目前我国科研人员已对长江江豚成功实施迁地保护,并利用水下生态声学记录仪对其生活习性进行研究,发现它们存在合作捕食的行为,长江江豚还会采用翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围来寻找更多的食物。下列相关叙述错误的是( )
A.长江江豚的合作捕食行为不属于原始合作
B.性别比例能影响长江江豚种群的数量
C.长江江豚捕食时以翻转身体的方式给同伴传递行为信息
D.迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中,则遗传多样性水平可能下降
12.酒精是生物实验室中常见的试剂,许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述正确的是( )
A.在色素的提取和分离实验中,利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色素分离
B.在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,两次用到酒精的目的是一致的
C.检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数50%的酒精洗去浮色
D.在DNA粗提取与鉴定实验中,利用体积分数为95%的酒精提取DNA
13.科研人员利用桤叶唐棣和蓝莓混合制作果醋,其主要流程为:桤叶唐棣、蓝莓→清洗破碎→酶解→过滤→混合→成分调整→灭菌→酒精发酵→酒液→醋酸发酵→过滤→陈酿→澄清→消毒→成品。下图分别表示初始糖度对酒精发酵的影响和醋酸菌接种量对总酸的影响,有关叙述正确的是( )
A.酶解过程加入纤维素酶和果胶酶有利于提高出汁率
B.酒精发酵和醋酸发酵过程的温度设置不同,其他发酵条件均相同
C.初始糖度越高,为酵母菌提供的营养越多,越有利于酒精发酵
D.随着醋酸菌接种量的增大,醋酸菌的产酸量增加
14.与常规栽培技术相比,利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性,根据不同的需求可以采用下图所示不同的技术流程。相关叙述错误的是( )
A.同一植物外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物
B.将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量
C.为提高组织培养成功率,外植体的消毒处理时间越长越好
D.由于不受土壤、气候条件限制,利用该技术有利于缓解资源短缺问题
二、多项选择题:本题共4小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
15.无氧阈是指在运动负荷递增过程中,人体由有氧代谢供能为主进入有氧和无氧代谢共同供能的转折点(即血液中乳酸量急剧上升)。如图为无训练经验人士和耐力运动员在运动强度增加时血液中乳酸量的变化,下列叙述错误的是( )
A.骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量储存在乳酸中
B.通过节奏跑训练,跑步者能够降低无氧阈所对应的运动强度
C.LT2代表无氧阈,运动强度继续增大,无氧和有氧呼吸共同供能
D.运动强度低于50%时,人体消耗的O2量大于产生的CO2量
16.番茄是世界主要蔬菜之一,为严格的自花传粉作物,杂种优势能极大提高番茄的产量、抗病及抗逆表现,因此番茄生产基本上都是应用杂交种。我国科学家在番茄基因组中鉴定到154个在雄蕊中特异表达的基因,选取其中的一个基因SISTRI作为靶标基因(T表示)。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对番茄的SISTR7基因进行定向敲除获得雄性不育系(tt,绿色)。将正常功能的SISTRI基因(T)和控制花青素合成的SIANTI基因(A表示)连锁在一起,共同转回到雄性不育系中,从而获得了紫色的转基因保持系(如图)。关于图示转基因保持系制备过程及在农业生产的优点,下列说法正确的是( )
A.转基因保持系通过杂交可产生雄性不育系又可产生转基因品系本身
B.可通过幼苗颜色准确鉴定不育株用于杂交种子生产
C.该技术用于杂交制种的不育系含有转基因成分
D.该研究策略易推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物
17.2023年10月,诺贝尔生理学或医学奖被授予了两位在mRNA疫苗研发上作出突出贡献的科学家。他们发现进行核苷碱基修饰能减轻外源mRNA引发的炎症反应,提高mRNA疫苗的稳定性。mRNA可以通过无细胞转录体系获得,借助脂质载体进入人体细胞,在细胞中翻译出抗原蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.mRNA疫苗需要通过机体细胞内的翻译过程才能发挥作用
B.注射mRNA疫苗既能引发体液免疫,也能引发细胞免疫
C.用脂质载体将mRNA疫苗送入细胞主要体现了细胞膜的选择透过性
D.相比于DNA疫苗,mRNA疫苗不会整合到细胞的基因组中;安全性更高
18.2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请,其培育过程可选用如图技术路线。据图分析下列叙述正确的是( )
A.捐献者在提取卵母细胞前通常需要进行同期发情处理
B.该技术有效避免了母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C.体外培养时中需加入CaCl2溶液激活重组卵母细胞
D.“三亲婴儿”同时拥有父母的部分核基因和捐献者的细胞质基因
三、非选择题:共5题,共60分。
19.据图回答下列与植物生理有关问题:
(1)某高等植物叶肉细胞中部分光合产物的合成及转运过程如图1所示。光反应产物M包括 ,叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成场所分别为 、 。已知白天合成淀粉活跃,据图分析其机理是 。
(2)据图1分析,细胞质基质中低Pi含量会 (填“增强”或“减弱”)对ADPG焦磷酸化酶的抑制,从而使淀粉合成 (填“增加”或“减少”)。
(3)科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,如图2所示。
分析可知,NAD+的再生可来自 (填字母)。淹水胁迫时,该植物根细胞以 (填字母)途径为主。(A.酒精发酵 B.乳酸发酵)
(4)干旱条件下植物会合成更多的脱落酸(ABA)以抵御逆境,ABA在植物体内合成的部位是 等。研究发现气孔的开闭与保卫细胞中的K+浓度有关,图3表示ABA对细胞K+浓度的调节过程,据图分析干旱条件下ABA引起气孔关闭的机理是 。
20.胰岛素的产生和分泌受到肝脏-胰脏的协同控制,这种调控的枢纽是存在于肝脏中的磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K),如图1所示。图2表示由免疫引起的不同类型的糖尿病。请回答下列问题:
(1)正常人体胰岛素分泌主要受血糖浓度的调节,还受到 等物质的调节。
(2)据图1分析,葡萄糖进入肝细胞和胰脏细胞的方式是 。临床实践显示,PI3K抑制剂能有效抑制恶性肿瘤,但长期或大剂量使用PI3K抑制剂往往会使癌症患者肝脏细胞中 ,造成血糖升高,引起胰脏分泌胰岛素增加,最终使 ,产生胰岛素抵抗的副作用。
(3)据图2分析,Y1与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低,从而引发糖尿病。Y2、Y3分别攻击的是 。
(4)图2形成的糖尿病,在免疫疾病中属于 病,可以通过注射胰岛素进行治疗的有 (填图2中数字)。
(5)糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究者用一种金属有机骨架纳米载体(简称U)装载胰岛素,制备成口服胰岛素,可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障,调节高血糖动物的血糖水平。
下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有 (填写字母)。
U的结构
补充说明
设计意图说明
内部多孔
胰岛素可嵌于孔内
A.提高胰岛素的装载量
孔的直径为2.6nm
胃蛋白酶直径约6nm
B.避免胃蛋白酶水解胰岛素
表面可附着转铁蛋白
小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体
C.便于细胞识别并吸收
耐酸且稳定
在血浆中可分解
D.消除毒性或副作用
21.“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多,导致水体富营养化。图甲为水体营养化水平对藻类的影响,图乙为某“人工海水”生态系统中部分能量流动关系图,每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP(即净生产量),腐殖质中的能量记为DOM,呼吸散失的能量记为R,图中GS是指植食者系统所同化的能量,字母为能量数值。
(1)严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡,这是因为 。
(2)“人工海水”生态系统中,马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料,裸甲藻可产生甲藻毒素,对水生生物产生毒害作用。用渔网捕鱼时,鱼网网眼的大小对种群的 影响较大,进而影响来年的种群密度。该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为: (2分,至少答出2点)。据图甲分析,“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳,从能量流动角度分析其意义是 。
(3)裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡,为此科学家引入海菖蒲等海生挺水植物,其作用是既能 ,又能 。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强,则采收后不适合制成家畜饲料使用,原因是 。
(4)图乙所示生态系统的结构包括 。根据题干及图乙信息可知,植食者系统的NPP为 (用图中字母表示)。经调查,该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量,这违背了生态工程的 原理。
22.江苏某研究团队利用TetR和GFP两种基因,构建了监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”大肠杆菌工程菌。限制酶的识别序列及切割位点、TerR和GFP两种基因所在的DNA片段以及相关的载体如图1所示,监测原理如图2所示。天然大肠杆菌中不具备TerR、GFP和Ampr(青霉素抗性基因)这三种基因。请据图回答下列问题:
限制酶
EcoRI
XbaI
SpeI
BamHI
识别序列及切割位点
(1)基因工程的核心工作是 。若要拼接DNA片段1和2,结合图1中信息,在 酶作用后再添加 酶,可拼接成功。成功拼接后的连接处碱基序列为 (按5'→3'的顺序只写一条链)。最终构建成功的重组质粒示意图是 (填字母)。
A. B.
C. D.
(2)在上述研究中,需导入天然菌的基因有 (编号选填)。
①四环素合成相关基因②GFP基因③TetR基因④RNA聚合酶基因
(3)据图2分析,该工程菌检测环境中四环素水平的原理是 。
(4)下列操作不能证明重组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功的方法及现象有 。
a.通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期
b.大肠杆菌工程菌不能在含有青霉素的培养基上生长
c.用显微镜观察重组质粒上的外源DNA片段的碱基序列
(5)为提高对环境中四环素水平监测的有效性,研究人员将GFP蛋白的第65位丝氨酸替换成苏氨酸,该项技术属于 。
23.家蚕的性别决定为ZW型,自然种群中雌雄蚕数量基本相等。已知家蚕的血液有黄色和白色两种,由常染色体上的等位基因A/a控制;蚁蚕阶段的体色有黑蚁与赤蚁两种,由等位基因B/b控制。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果如下图所示(不考虑等位基因位于Z、W染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)家蚕黄血和白血性状中,显性性状为 ,这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)实验一父本的基因型是 ,实验二中致死个体的基因型有 种。
(3)实验二F1中b的基因频率为 。实验二F1中黑蚁白血雄蚕中的纯合子占比为 ,若实验二F1中的黑蚁黄血蚕自由交配,F2中的赤蚁白血雌蚕占比为 。
(4)若家蚕(2N=56)有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。请回答:
①研究发现染色体缺失的卵细胞不可育,而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体,产生的可育配子的基因型为 。基因型为A0aZbW的个体,产生的可育配子的基因型为 ;这两个亲本家蚕杂交,得到的F1中,有斑纹正常体壁雄性所占的比例为 。
②雄蚕由于吐丝多、丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交,选择其后代中表现型为 (填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养,得到的都是高产的雄蚕。
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生物·参考答案
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ABD
ABD
BD
三、非选择题:共5题,共60分。
19.(14分,除标明外,每空1分)
【答案】(1) ATP和NADPH 叶绿体基质 细胞质基质 白天光合作用强,产生的3-磷酸甘油酸和磷酸丙糖较多,ADPG焦磷酸化酶激活后,导致淀粉合成活跃(2分)
(2) 减弱 增加(2分)
(3) AB A(2分)
(4) 根冠、萎蔫的叶片 ABA通过促进Ca2+吸收和液泡中Ca2+释放,提高保卫细胞内Ca2+浓度,从而促进K+运出并抑制K+内流,导致细胞内K+浓度降低,气孔关闭(2分)
20.(10分,除标明外,每空1分)
【答案】(1)神经递质、胰高血糖素
(2) 协助扩散/易化扩散 GTUT基因表达量减少、葡萄糖合成糖原的量减少 胰岛素受体对胰岛素不敏感
(3) 胰岛B细胞上的葡萄糖受体 胰岛B细胞、靶细胞上的胰岛素受体
(4) 自身免疫病 ①②
(5)ABC(2分)
21.(12分,除标明外,每空1分)
【答案】(1)沉水植物缺乏光照和氧气
(2) 年龄结构 梭子蟹生活在人工海水中:以马尾藻和萱藻为食;与鱼存在种间竞争关系 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分(2分)
(3) 有效抑制裸甲藻的繁殖 治理水体富营养化 Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累,造成危害(2分)
(4) 组成成分和营养结构 c-a 协调
22.(10分,除标明外,每空1分)
【答案】(1) 基因表达载体的构建 XbaI和SpeI DNA连接 5'TCTAGT3'或5'ACTAGA3' D
(2)②③
(3)当环境中含四环素时,抑制TetR蛋白作用增强,解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用,使GFP基因能表达出绿色荧光蛋白(GFP蛋白)而发光(2分)
(4)bc
(5)蛋白质工程和基因的定点突变
23.(14分,除标明外,每空1分)
【答案】(1) 黄血 遵循 根据实验二F1中的赤蚁仅出现在雄蚕,可判断(控制体色的)等位基因B/b位于Z染色体上,两对基因位于两对同源染色体上(2分)
(2) AaZBZb 4
(3) 1/3 1/2 1/24
(4) A0ZB、aZB aZb、aW 1/4 无斑纹(2分)
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20.(10分)
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(2)
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(5)
2T.T2分)
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(3)
(4)
22.(10分)
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(2)
(3)
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(5)
23.(14分)
(1)
(2)
(3)
(4)
2025届新高三开学摸底考试卷(江苏卷)
生物·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
1、 选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于构成细胞的细胞骨架及细胞器的叙述,错误的是( )
A.植物液泡中含糖类、无机盐、蛋白质等,可调节植物细胞内的环境
B.内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
C.由蛋白质纤维组成的细胞骨架有利于维持细胞形态、保持内部结构有序
D.高尔基体和中心体的磷脂分子可以运动,从而赋予了其膜结构的流动性
【答案】D
【分析】在真核细胞中,叶绿体和线粒体是具有双层膜结构的细胞器,内质网、高尔基体、溶酶体、液泡是具有单层膜结构的细胞器,核糖体、中心体是没有膜结构的细胞器,由蛋白质纤维组成的细胞骨架维持着细胞的形态,锚定并支撑着这些细胞器。
【详解】A、植物液泡内有细胞液,含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,A正确;
B、内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,B正确;
C、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C正确;
D、高尔基体是具有单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,中心体没有膜结构,不含磷脂分子,D错误。
故选D。
2.根据能量的来源不同,主动运输分为下图三种类型。某些光合细菌存在光驱动泵。有关叙述正确的是( )
A.ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能
B.协同转运分为同向和反向转运,由ATP直接提供能量
C.利用光能的光驱动泵位于细菌叶绿体的类囊体膜上
D.葡萄糖进入红细胞的运输靠协同转运蛋白
【答案】A
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式。
不需能量的被动运输,又分为两种方式:
(1)自由扩散:不需要转运蛋白的协助。如:氧气,二氧化碳,脂肪。
(2)协助扩散:需要转运蛋白的协助。如:氨基酸,核苷酸。特例:葡萄糖进出红细胞。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度。如:矿物质离子。
3、胞吞、胞吐:大分子物质的跨膜运输,需要消耗能量。
【详解】A、据图所示,ATP驱动泵具有运输物质,同时将ATP转化为ADP,同时释放出能量,故ATP驱动泵同时具有载体蛋白和ATP水解酶的功能,A正确;
B、协同转运分为同向和反向转运,能量来自于顺浓度梯度所产生的电化学梯度势能,B错误;
C、细菌没有叶绿体,C错误;
D、协同转运蛋白参与的是主动运输,葡萄糖进入红细胞的运输是协助扩散,D错误。
故选A。
3.溶酶体所含的水解酶是由附着型核糖体合成的。当细胞处于“饥饿”状态时, 溶酶体吞噬消化分解一部分细胞器来获取能量,该现象为细胞自噬;休克时,机体细胞溶酶体内的酶向组织内外释放,多在肝和肠系膜等处,引起细胞和组织自溶。下列说法正确的是( )
A.休克时,测定血液中溶酶体水解酶的含量高低,可作为细胞损伤轻重程度的定量指标
B.溶酶体是高尔基体出芽形成的,其膜蛋白的含量和种类与高尔基体膜的相同
C.细胞自噬后的产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D.自噬体和溶酶体的融合说明了生物膜在功能上具有一定的流动性
【答案】A
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内的“消化车间”。细胞膜的功能与膜蛋白的种类和数量有关。生物膜功能特性是选择透过性,结构特性是流动性。
【详解】A、休克时,机体细胞溶酶体内的酶向组织内外释放,所以测定血液中溶酶体水解酶的含量高低,可作为细胞损伤轻重程度的定量指标,A正确;
B、溶酶体是高尔基体出芽形成的,膜功能主要与膜蛋白的含量和种类有关,溶酶体膜与高尔基体膜功能不一样,膜蛋白的种类和含量就有差异,B错误;
C、细胞自噬后的产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分被细胞再利用,C错误;
D、自噬体和溶酶体的融合说明了生物膜在结构上具有一定的流动性,D错误。
故选A。
4.M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA.M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸
B.SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
C.过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNA
D.过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,合成6411个磷酸二酯键
【答案】B
【分析】据图可知,M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为:MI3噬菌体 DNA 是一种单链DNA ,进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ,再进行滚环复制,即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分子一条链(正链)上切一个切口,产生游离的3'端羟基作为延伸起点,最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催化下,以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。
【详解】A、①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸,③不需要,A错误;
B、SSB是单链DNA结合蛋白,由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制,B正确;
C、据题图可知,过程⑥得到的单链环状DNA是原来的,过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中,C错误;
D、该DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA,由图可知过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键,一共合成6409个磷酸二酯键,D错误。
故选B。
5.将高血糖鼠卵母细胞进行体外受精,经胚胎移植后获得的子代小鼠的胰岛素分泌不足。研究发现,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性。下列说法错误的是( )
A.Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程
B.向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA可改善子代鼠胰岛素分泌情况
C.GCK高度甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传
D.卵母细胞中Tet3基因表达下降导致雄原核中GCK基因高度甲基化
【答案】D
【分析】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,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、分析题意,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,说明Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程,A正确;
B、高血糖小鼠的胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,导致胰岛素合成减少,向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA能够使胰岛素的合成提高,可改善子代鼠胰岛素分泌情况,B正确;
C、GCK高度甲基化是表观遗传的一种,表观遗传没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传,C正确;
D、分析题意,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性,故卵母细胞中Tet3基因表达下降不会导致雄原核中GCK基因高度甲基化,D错误。
故选D。
6.相互隔绝的三座小岛生活着某种昆虫,其体色受复等位基因(同源染色体的相同位点上,存在的两种以上的等位基因)A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制,其中乙岛和丙岛上的昆虫是从甲岛上迁移过去的。迁移3年后和20年后统计所得的相关数据如表所示,甲岛基因频率一直未变。下列相关分析正确的是( )
甲岛
A60%、
a40%
迁移3年后
迁移20年后
→
乙岛AA(40%)、Aa(40%)、aa(20%)
乙岛AA(36%)、Aa(48%)、aa(16%)
→
丙岛AA(9%)、Aa(10%)、aa(81%)
丙岛A(5%)、a(40%)、a1(55%)
A.复等位基因A、a、a1的遗传遵循自由组合定律
B.乙岛和丙岛上昆虫都没有发生进化
C.迁移20年后,三座岛上该昆虫种群间存在地理隔离和生殖隔离
D.据表可知,乙岛上的该昆虫种群A基因频率与甲岛上的保持相同
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。
【详解】A、复等位基因 A、a、a1的遗传遵循分离定律,A错误;
BD、3年后乙岛A的基因频率=40%+1/2×40%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=9%+1/2×10%=14%;20年后乙岛A的基因频率=36%+1/2×48%=60%,a的基因频率=1-60%=40%,丙岛的基因频率A=5%,a的基因频率=40%,乙岛在迁移3年后与20年后,A与a基因频率不变,即乙岛上的该昆虫种群A基因频率与甲岛上的保持相同,说明乙岛上昆虫没有发生进化,而丙岛上昆虫种群基因频率发生了变化,说明丙岛上昆虫发生了进化,B错误,D正确。
C、乙岛上昆虫没有发生进化,丙岛上昆虫发生了进化,可能还是同一个物种,因此,三座岛上该昆虫种群间可能不存在生殖隔离,C错误。
故选D。
7.神经元之间可以通过突触相联系,为研究其机制进行图甲实验,结果如图乙、图丙所示。有关叙述错误的是( )
A.神经递质由突触前膜释放体现了细胞膜的流动性
B.神经递质在突触间隙移动不需要消耗ATP
C.轴突1、2释放的神经递质均为兴奋性递质
D.轴突2通过影响轴突1释放神经递质,间接引起神经元M发生Na+内流
【答案】C
【分析】1、分析图甲,图中有2个突触,分别是轴突2与轴突1之间为一个突触,轴突1和细胞体构成一个突触。
2、图丙的电位差值小于图乙,所以图丙情况下轴突1释放的神经递质量减少,导致Na+内流减少,电位差变化小。
【详解】A、神经递质由突触前膜释放是通过胞吐,体现了膜的流动性,A正确;
B、神经递质在突触间隙移动是通过扩散,顺浓度梯度,不消耗ATP,B正确;
C、图甲、乙、丙显示,图丙的电位差值小于图乙,轴突1释放的神经递质直接作用于神经元M,且产生的电位差较大,说明轴突1释放的神经递质为兴奋性递质,轴突2释放的递质作用于轴突1,使轴突1释放的神经递质减少,进而导致神经元M电位差小于图乙,说明轴突2释放的递质为抑制性递质,C错误;
D、图丙中,轴突1也引起了突触后膜钠离子内流,只不过钠离子内流的量减少,即轴突2是通过影响轴突1释放神经递质,进而导致M神经元Na⁺内流相对减少引起,D正确。
故选C。
8.胰岛素抵抗是指胰岛素在机体中的生理作用减弱,其病因主要包括遗传因素、环境因素、激素分泌过多等。临床认为,高水平胰岛素通过刺激垂体分泌促黄体生成素,导致卵巢分泌的雄激素增加,从而阻止了卵泡的进一步发育,形成多囊卵巢。下列有关叙述错误的是( )
A.与正常人相比,摄入等量的含糖食物,胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量通常较高
B.胰岛素受体受损、存在胰岛素抗体或升糖激素分泌过多可能均会导致胰岛素抵抗
C.在女性体内,雌、雄激素通过作用于细胞膜上的不同受体,调控卵泡的发育
D.正常机体内,下丘脑通过相关神经调控胰岛分泌相关激素,从而维持血糖稳定
【答案】C
【分析】餐后人体血糖高于正常水平时,副交感神经兴奋,支配胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,胰岛素能够通过抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖,抑制血糖的来源,同时促进血糖的三条去路,实现降血糖的作用。
【详解】A、胰岛素抵抗是指胰岛素在机体中的生理作用减弱,存在负反馈调节,因此与正常人相比,摄入等量的含糖食物,胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量通常较高,A正确;
B、胰岛素受体受损、存在胰岛素抗体会使胰岛素无法正常发挥作用,升糖激素分泌过多会导致血糖含量高,均会导致胰岛素抵抗,B正确;
C、雌、雄激素化学本质是固醇作用于细胞内,C错误;
D、餐后人体血糖高于正常水平时,副交感神经兴奋,支配胰岛B细胞分泌的胰岛素增多,D正确。
故选C。
9.在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。有关叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类蛋白质,在分生组织的细胞内比较丰富
B.光敏色素接受光信号后,其空间结构会发生变化,影响特定基因的表达
C.光照环境下,进入细胞核的光敏色素促进HY5降解,使幼苗发生去黄化反应
D.光敏色素分布在细胞质中,可以将外界的光信号转化,从而有利于进行光合作用
【答案】C
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富,主要吸收红光和远红光,A正确;
B、由图可知,黑暗环境中光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同,推测其接受光信号后,其空间结构会发生变化,影响特定基因的表达,B正确;
C、由图可知,光照环境下,进入细胞核的光敏色素抑制HY5降解,HY5影响特定基因的表达,使幼苗发生去黄化反应,C错误;
D、由图可知,光敏色素分布在细胞质中,可以将外界的光信号转化,从而有利于进行光合作用,D正确。
故选C。
10.南通某中学生物兴趣小组探究了酵母菌种群数量变化,结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.实验中常用血细胞计数板进行直接计数
B.取样之前,要对计数室进行镜检,若有污物必须清洗
C.若小格内酵母菌过多,应该适当稀释再计数
D.得不到“S”型曲线,原因是酵母菌的繁殖周期长
【答案】D
【分析】1、酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
2、利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、探究酵母菌种群数量变化实验中,常使用血细胞计数板在显微镜下计数,A正确;
B、使用血细胞计数板进行计数时,需要在显微镜下对计数室里的酵母菌数量进行计数,要求计数室没有污物,以免干扰计数,若有污物必须先清洗,B正确;
C、如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,说明稀释不够,应加以适当稀释,C正确;
D、酵母菌是单细胞生物,繁殖周期短,D错误。
故选D。
11.长江江豚被誉为“水中大熊猫”,近年来由于人类活动导致其生存环境恶化,长江江豚种群数量急剧下降。目前我国科研人员已对长江江豚成功实施迁地保护,并利用水下生态声学记录仪对其生活习性进行研究,发现它们存在合作捕食的行为,长江江豚还会采用翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围来寻找更多的食物。下列相关叙述错误的是( )
A.长江江豚的合作捕食行为不属于原始合作
B.性别比例能影响长江江豚种群的数量
C.长江江豚捕食时以翻转身体的方式给同伴传递行为信息
D.迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中,则遗传多样性水平可能下降
【答案】C
【分析】1、种群的数量特征包括种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成和性别比例,出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接决定种群密度,年龄组成可以预测种群密度,性别比例间接影响种群密度。2、种内互助是指同种生物的个体或种群在生活过程中互相协作,以维护生存的现象,很多动物的群聚生活方式就是常见的种内互助现象。3、原始合作是指两种生物共同生活在一起,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
【详解】A、原始合作是种间关系,涉及到两个物种之间,而长江江豚的合作捕食行为属于同一物种内的互助,A正确;
B、性别比例能影响出生率,进而影响长江江豚种群的数量,B正确;
C、据题意,长江江豚捕食时以翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围,传递的信息属于物理信息,C错误;
D、迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中,降低江豚之间的基因交流,则遗传多样性水平可能下降,D正确。
故选C
12.酒精是生物实验室中常见的试剂,许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述正确的是( )
A.在色素的提取和分离实验中,利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色素分离
B.在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,两次用到酒精的目的是一致的
C.检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数50%的酒精洗去浮色
D.在DNA粗提取与鉴定实验中,利用体积分数为95%的酒精提取DNA
【答案】C
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、用层析液分离光合色素,A错误;
B、两次使用酒精的目的不一致,使用体积分数95%的酒精冲洗卡诺氏液和配制解离液,B错误;
C、苏丹II溶于有机溶剂,所以在检测脂肪的试验中需要用体积分数50%的酒精洗去浮色,C正确;
D、DNA不溶于酒精,不能用于DNA的提取,D错误。
故选C。
13.科研人员利用桤叶唐棣和蓝莓混合制作果醋,其主要流程为:桤叶唐棣、蓝莓→清洗破碎→酶解→过滤→混合→成分调整→灭菌→酒精发酵→酒液→醋酸发酵→过滤→陈酿→澄清→消毒→成品。下图分别表示初始糖度对酒精发酵的影响和醋酸菌接种量对总酸的影响,有关叙述正确的是( )
A.酶解过程加入纤维素酶和果胶酶有利于提高出汁率
B.酒精发酵和醋酸发酵过程的温度设置不同,其他发酵条件均相同
C.初始糖度越高,为酵母菌提供的营养越多,越有利于酒精发酵
D.随着醋酸菌接种量的增大,醋酸菌的产酸量增加
【答案】A
【分析】果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是异养兼性厌氧型真菌,属于真核细胞,条件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作菌种是醋酸菌,属于原核细胞,适宜温度为30~35℃,需要持续通入氧气。
【详解】A、酶解过程主要加入的是纤维素酶和果胶酶,水解植物细胞细胞壁,有利于细胞膜破裂提高出汁率,A正确;
B、酒精发酵为无氧环境,温度通常为18~30℃;而醋酸发酵过程中需要通入氧气,温度控制为30~35℃,B错误;
C、结合图示可知,在一定范围内,初始糖度越高,为酵母菌提供的营养越多,越有利于酒精发酵,但高于图中的18%,则酒精度反而有所下降,C错误;
D、结合图示可知,在醋酸接种量在12%~15%之间时,随着醋酸菌接种量的增大,醋酸菌的产酸量减少,D错误。
故选A。
14.与常规栽培技术相比,利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性,根据不同的需求可以采用下图所示不同的技术流程。相关叙述错误的是( )
A.同一植物外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物
B.将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量
C.为提高组织培养成功率,外植体的消毒处理时间越长越好
D.由于不受土壤、气候条件限制,利用该技术有利于缓解资源短缺问题
【答案】C
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、据图可知,同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物,如经悬浮细胞培养可得到转基因细胞系,经外植体诱导能够获得完整植株等,A正确;
B、基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传,表达出新产物或新性状,将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量,B正确;
C、为提高组织培养成功率,消毒处理时既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑植物的耐受能力,外植体的消毒处理时间并不是越长越好,C错误;
D、由于不受土壤、气候条件限制,该技术能够实现工厂化生产,故利用该技术有利于缓解资源短缺问题,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题3分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
15.无氧阈是指在运动负荷递增过程中,人体由有氧代谢供能为主进入有氧和无氧代谢共同供能的转折点(即血液中乳酸量急剧上升)。如图为无训练经验人士和耐力运动员在运动强度增加时血液中乳酸量的变化,下列叙述错误的是( )
A.骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量储存在乳酸中
B.通过节奏跑训练,跑步者能够降低无氧阈所对应的运动强度
C.LT2代表无氧阈,运动强度继续增大,无氧和有氧呼吸共同供能
D.运动强度低于50%时,人体消耗的O2量大于产生的CO2量
【答案】BD
【分析】1、人体细胞有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段,葡萄糖分解形成丙酮酸和[H],释放少量能量,发生在细胞质基质中;第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和[H],释放少量能量,发生在线粒体基质中;第三阶段发生在线粒体内膜上,是[H]与氧气结合形成水,释放大量能量。
2、人体细胞无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,都是葡萄糖分解形成丙酮酸,第二阶段是乳酸,发生在细胞质基质中。
【详解】A、无氧呼吸中葡萄糖是不彻底的氧化分解,葡萄糖中的能量大部分仍储存在乳酸中,A正确;
B、据图可知,通过节奏跑训练,跑步者能够提高无氧阈所对应的运动强度,B错误;
C、无氧呼吸释放能量少,有氧呼吸是彻底的氧化分解释放能量多啊,图中LT2代表无氧阈,运动强度继续增大,无氧和有氧呼吸共同供能,C正确;
D、人体细胞只有有氧呼吸产生CO2,因此人体消耗的O2量等于产生的CO2量,D错误。
故选BD。
16.番茄是世界主要蔬菜之一,为严格的自花传粉作物,杂种优势能极大提高番茄的产量、抗病及抗逆表现,因此番茄生产基本上都是应用杂交种。我国科学家在番茄基因组中鉴定到154个在雄蕊中特异表达的基因,选取其中的一个基因SISTRI作为靶标基因(T表示)。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对番茄的SISTR7基因进行定向敲除获得雄性不育系(tt,绿色)。将正常功能的SISTRI基因(T)和控制花青素合成的SIANTI基因(A表示)连锁在一起,共同转回到雄性不育系中,从而获得了紫色的转基因保持系(如图)。关于图示转基因保持系制备过程及在农业生产的优点,下列说法正确的是( )
A.转基因保持系通过杂交可产生雄性不育系又可产生转基因品系本身
B.可通过幼苗颜色准确鉴定不育株用于杂交种子生产
C.该技术用于杂交制种的不育系含有转基因成分
D.该研究策略易推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物
【答案】ABD
【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。
【详解】AB、紫色保持系tt(AT)和雄性不育系tt杂交可以大量繁殖不育系tt和紫色保持系tt(AT),并可通过幼苗颜色准确鉴定不育株tt(绿色)用于杂交种子生产,AB正确;
C、尽管紫色保持系是通过转基因手段创制,但用于杂交制种的不育系tt并不含任何转基因成分,C错误;
D、该研究策略很容易复制推广到其他蔬菜、花卉等园艺作物,具有广阔的应用前景,D正确。
故选ABD。
17.2023年10月,诺贝尔生理学或医学奖被授予了两位在mRNA疫苗研发上作出突出贡献的科学家。他们发现进行核苷碱基修饰能减轻外源mRNA引发的炎症反应,提高mRNA疫苗的稳定性。mRNA可以通过无细胞转录体系获得,借助脂质载体进入人体细胞,在细胞中翻译出抗原蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.mRNA疫苗需要通过机体细胞内的翻译过程才能发挥作用
B.注射mRNA疫苗既能引发体液免疫,也能引发细胞免疫
C.用脂质载体将mRNA疫苗送入细胞主要体现了细胞膜的选择透过性
D.相比于DNA疫苗,mRNA疫苗不会整合到细胞的基因组中;安全性更高
【答案】ABD
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白,从而使机体产生产生强烈的免疫应答。
【详解】A、由于病原体的主要抗原是蛋白质,mRNA疫苗进入机体后,需要作为模板参与翻译合 成相应的抗原蛋白,才能有效地引发免疫反应,而mRNA疫苗中的mRNA本身量少,再加上经过修饰, 引发的免疫反应较弱,不能直接作为抗原发挥其作用,A正确;
B、mRNA疫苗在细胞中翻译出抗原蛋白, 因此既能引发体液免疫,也能引发细胞免疫,B正确;
C、mRNA是大分子物质,不易进入细胞。用脂质 载体包裹后,利用脂质体可以与细胞膜发生融合的原理,将mRNA疫苗高效地送入细胞,这主要体现 了细胞膜的流动性,C错误;
D、相比于DNA疫苗,mRNA疫苗由于不需要进入细胞核,因而不会整合到 细胞的基因组中,安全性较高,D正确。
故选ABD。
18.2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请,其培育过程可选用如图技术路线。据图分析下列叙述正确的是( )
A.捐献者在提取卵母细胞前通常需要进行同期发情处理
B.该技术有效避免了母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C.体外培养时中需加入CaCl2溶液激活重组卵母细胞
D.“三亲婴儿”同时拥有父母的部分核基因和捐献者的细胞质基因
【答案】BD
【分析】1、分析题图:图示表示三亲婴儿的培育过程,由图可知,三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等;
2、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性,克隆动物的遗传物质来自双亲,其核遗传物质来自供核生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、捐献者在提取卵母细胞前通常需要进行超数排卵处理,可以增加卵母细胞的数量,提高实验成功率,A错误;
B、B、该技术只提取母亲卵母细胞的细胞核,避免了母亲的线粒体致病基因遗传给后代,B正确;
C、体外培养时中需加入CaCl2溶液激活重组胚胎,C错误;
D、受精卵中含有母亲细胞核、父亲精子细胞核和捐献者卵母细胞的细胞质,故“三亲婴儿”同时拥有父母的部分核基因和捐献者的细胞质基因,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5题,共60分。
19.据图回答下列与植物生理有关问题:
(1)某高等植物叶肉细胞中部分光合产物的合成及转运过程如图1所示。光反应产物M包括 ,叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成场所分别为 、 。已知白天合成淀粉活跃,据图分析其机理是 。
(2)据图1分析,细胞质基质中低Pi含量会 (填“增强”或“减弱”)对ADPG焦磷酸化酶的抑制,从而使淀粉合成 (填“增加”或“减少”)。
(3)科研人员研究了淹水胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,如图2所示。
分析可知,NAD+的再生可来自 (填字母)。淹水胁迫时,该植物根细胞以 (填字母)途径为主。(A.酒精发酵 B.乳酸发酵)
(4)干旱条件下植物会合成更多的脱落酸(ABA)以抵御逆境,ABA在植物体内合成的部位是 等。研究发现气孔的开闭与保卫细胞中的K+浓度有关,图3表示ABA对细胞K+浓度的调节过程,据图分析干旱条件下ABA引起气孔关闭的机理是 。
【答案】(1) ATP和NADPH 叶绿体基质 细胞质基质 白天光合作用强,产生的3-磷酸甘油酸和磷酸丙糖较多,ADPG焦磷酸化酶激活后,导致淀粉合成活跃
(2) 减弱 增加
(3) AB A
(4) 根冠、萎蔫的叶片 ABA通过促进Ca2+吸收和液泡中Ca2+释放,提高保卫细胞内Ca2+浓度,从而促进K+运出并抑制K+内流,导致细胞内K+浓度降低,气孔关闭
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3, C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)光反应是光照条件下发生了水的光解和ATP的合成,形成的产物包括氧气和ATP、NADPH,图示中的产物参与了暗反应,故包括ATP和NADPH。
根据图示中叶绿体膜的位置信息,可判断淀粉在叶绿体中合成,而蔗糖在细胞质基质中合成。
根据图示信息分析,白天光反应强,3-磷酸甘油酸激活ADPG焦磷酸化酶,导致磷酸丙糖合成淀粉活跃。
(2)细胞质中低Pi含量会影响磷酸丙糖的运输,且低Pi导致对ADPG焦磷酸化酶的抑制性减弱,磷酸丙糖的运出减少,导致叶绿体中磷酸丙糖增多,淀粉合成增多,
(3)分析图可知,NAD+的再生可来自酒精、乳酸发酵。淹水胁迫时,该植物根细胞主要进行的是产生酒精的无氧呼吸。
(4)ABA 具有抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用,在植物体内的根冠、萎蔫的叶片等部位合成。据图可知,干旱条件下,ABA会促进Ca2+吸收和液泡中Ca2+释放,进而保卫细胞内Ca2+浓度升高,从而促进K+运出并抑制K+内流,导致细胞内K+浓度降低,则气孔关闭。
20.胰岛素的产生和分泌受到肝脏-胰脏的协同控制,这种调控的枢纽是存在于肝脏中的磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K),如图1所示。图2表示由免疫引起的不同类型的糖尿病。请回答下列问题:
(1)正常人体胰岛素分泌主要受血糖浓度的调节,还受到 等物质的调节。
(2)据图1分析,葡萄糖进入肝细胞和胰脏细胞的方式是 。临床实践显示,PI3K抑制剂能有效抑制恶性肿瘤,但长期或大剂量使用PI3K抑制剂往往会使癌症患者肝脏细胞中 ,造成血糖升高,引起胰脏分泌胰岛素增加,最终使 ,产生胰岛素抵抗的副作用。
(3)据图2分析,Y1与 结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低,从而引发糖尿病。Y2、Y3分别攻击的是 。
(4)图2形成的糖尿病,在免疫疾病中属于 病,可以通过注射胰岛素进行治疗的有 (填图2中数字)。
(5)糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究者用一种金属有机骨架纳米载体(简称U)装载胰岛素,制备成口服胰岛素,可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障,调节高血糖动物的血糖水平。
下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有 (填写字母)。
U的结构
补充说明
设计意图说明
内部多孔
胰岛素可嵌于孔内
A.提高胰岛素的装载量
孔的直径为2.6nm
胃蛋白酶直径约6nm
B.避免胃蛋白酶水解胰岛素
表面可附着转铁蛋白
小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体
C.便于细胞识别并吸收
耐酸且稳定
在血浆中可分解
D.消除毒性或副作用
【答案】(1)神经递质、胰高血糖素
(2) 协助扩散/易化扩散 GTUT基因表达量减少、葡萄糖合成糖原的量减少 胰岛素受体对胰岛素不敏感
(3) 胰岛B细胞上的葡萄糖受体 胰岛B细胞、靶细胞上的胰岛素受体
(4) 自身免疫病 ①②
(5)ABC
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度升高。
【详解】(1)正常人体胰岛素分泌主要受血糖浓度的调节,还受到神经递质、胰高血糖素等物质的调节。
(2)据图1分析,葡萄糖进入肝细胞和胰脏细胞的方式是顺浓度梯度的协助扩散。PI3K抑制剂会抑制PI3K的功能,导致癌症患者肝脏细胞中GTUT基因表达量减少、葡萄糖合成糖原的量减少造成血糖升高,引起胰脏分泌胰岛素增加,最终使胰岛素受体对胰岛素不敏感,产生胰岛素抵抗的副作用。
(3)Y1与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖的敏感度降低。Y2直接攻击胰岛B细胞,使胰岛素分泌减少,Y3攻击胰岛素靶细胞上的胰岛素受体。
(4)图2形成的糖尿病,抗体直接攻击机体自身细胞或结构,属于自身免疫病。其中可以通过注射胰岛素进行治疗的有①②。
(5)胰岛素本质是蛋白质,直接口服会被消化道中的蛋白酶水解,U装载胰岛素制备成口服胰岛素,可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障。
A、U的内部多孔,胰岛素可嵌于孔内,从而可以提高胰岛素的装载量,A正确;
B、U的孔的直径远小于胃蛋白酶直径,所以胃蛋白酶不能进入,避免了胃蛋白酶水解胰岛素,B正确;
C、U的表面可附着转铁蛋白,可以与小肠上皮细胞表面的受体发生特异性结合,以便于小肠上皮细胞吸收,C正确;
D、胰岛素口服被吸收后通过血液运输,在血浆中分解会大大降低其作用,D错误。
故选ABC。
21.“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多,导致水体富营养化。图甲为水体营养化水平对藻类的影响,图乙为某“人工海水”生态系统中部分能量流动关系图,每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP(即净生产量),腐殖质中的能量记为DOM,呼吸散失的能量记为R,图中GS是指植食者系统所同化的能量,字母为能量数值。
(1)严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡,这是因为 。
(2)“人工海水”生态系统中,马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料,裸甲藻可产生甲藻毒素,对水生生物产生毒害作用。用渔网捕鱼时,鱼网网眼的大小对种群的 影响较大,进而影响来年的种群密度。该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为: (2分,至少答出2点)。据图甲分析,“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳,从能量流动角度分析其意义是 。
(3)裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡,为此科学家引入海菖蒲等海生挺水植物,其作用是既能 ,又能 。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强,则采收后不适合制成家畜饲料使用,原因是 。
(4)图乙所示生态系统的结构包括 。根据题干及图乙信息可知,植食者系统的NPP为 (用图中字母表示)。经调查,该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量,这违背了生态工程的 原理。
【答案】(1)沉水植物缺乏光照和氧气
(2) 年龄结构 梭子蟹生活在人工海水中:以马尾藻和萱藻为食;与鱼存在种间竞争关系 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
(3) 有效抑制裸甲藻的繁殖 治理水体富营养化 Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累,造成危害
(4) 组成成分和营养结构 c-a 协调
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】(1)植物的光合作用需要光照,呼吸需要氧气,而严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡,这是因为沉水植物缺乏光照和氧气,故严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡。
(2)用渔网捕鱼时,严格控制网眼大小保护鱼苗,把老年个体捕捞后,使种群的年龄结构变成增长型,对种群的年龄结构影响较大;生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为梭子蟹生活在人工海水中:以马尾藻和萱藻为食;与鱼存在种间竞争关系;“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳,从能量流动角度分析其意义是使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
(3)结合图示信息可知,引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割,既能有效抑制裸甲藻的繁殖,又能治理水体富营养化,其原理是海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻中占优势,抑制了裸甲藻的繁殖,同时还能从水体中吸收N、P等化学元素,达到治理水体富营养化的目的;若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强,则采收后不适合制成家畜饲料使用,原因是Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累,造成危害。
(4)生态系统的结构包括组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网);NPP即净生产量=同化量-呼吸,根据题干及图乙信息可知,植食者系统的NPP为c-a;协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量,该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量,这违背了生态工程的协调原理。
22.江苏某研究团队利用TetR和GFP两种基因,构建了监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”大肠杆菌工程菌。限制酶的识别序列及切割位点、TerR和GFP两种基因所在的DNA片段以及相关的载体如图1所示,监测原理如图2所示。天然大肠杆菌中不具备TerR、GFP和Ampr(青霉素抗性基因)这三种基因。请据图回答下列问题:
限制酶
EcoRI
XbaI
SpeI
BamHI
识别序列及切割位点
(1)基因工程的核心工作是 。若要拼接DNA片段1和2,结合图1中信息,在 酶作用后再添加 酶,可拼接成功。成功拼接后的连接处碱基序列为 (按5'→3'的顺序只写一条链)。最终构建成功的重组质粒示意图是 (填字母)。
A. B.
C. D.
(2)在上述研究中,需导入天然菌的基因有 (编号选填)。
①四环素合成相关基因②GFP基因③TetR基因④RNA聚合酶基因
(3)据图2分析,该工程菌检测环境中四环素水平的原理是 。
(4)下列操作不能证明重组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功的方法及现象有 。
a.通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期
b.大肠杆菌工程菌不能在含有青霉素的培养基上生长
c.用显微镜观察重组质粒上的外源DNA片段的碱基序列
(5)为提高对环境中四环素水平监测的有效性,研究人员将GFP蛋白的第65位丝氨酸替换成苏氨酸,该项技术属于 。
【答案】(1) 基因表达载体的构建 XbaI和SpeI DNA连接 5'TCTAGT3'或5'ACTAGA3' D
(2)②③
(3)当环境中含四环素时,抑制TetR蛋白作用增强,解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用,使GFP基因能表达出绿色荧光蛋白(GFP蛋白)而发光
(4)bc
(5)蛋白质工程和基因的定点突变
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)基因工程的核心工作是基因表达载体的构建。若要拼接DNA片段1和2,XbaI和SpeI酶切后产生的黏性末端相同,所以可用XbaI和SpeI切割DNA片段1和2,然后再用DNA连接酶进行连接,获得拼接DNA。成功拼接后的连接处碱基序列为5'TCTAGT3'(或5'ACTAGA3'),由于重新拼接形成的序列不能被XbaI和SpeI识别,且DNA片段1和2反向连接,则最终构建成功的重组质粒示意图是D。
(2)据图分析可知,启动子1可与RNA聚合酶结合,促进TetR基因的表达TetR蛋白,TetR蛋白抑制启动子2与RNA聚合酶的结合,抑制GFP(绿色荧光蛋白)基因的表达绿色荧光蛋白。四环素可以抑制TetR蛋白的作用,因此当环境中没有四环素时,GFP(绿色荧光蛋白)基因不表达;当环境中有四环素时,四环素能够解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用,最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度,因此需导入天然大肠杆菌的目的基因有②③。
(3)当环境中含四环素时,抑制TetR蛋白作用增强,解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用,使GFP基因能表达出绿色荧光蛋白(GFP蛋白)而发光,因此成功构建的大肠杆菌工程菌,环境中含有四环素能发出绿色荧光。
(4)a.通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期,说明重组质粒建构成功,a不符合题意;
b.含普通质粒和重组质粒的大肠杆菌均含有青霉素抗性基因,从而都能在含有青霉素的培养基上生长,b符合题意;
c.显微镜无法观察到重组质粒上的外源DNA片段的核苷酸序列,c符合题意。
故选bc。
(5)该项技术最终改变的是GFP(蛋白质)的结构,属于蛋白质工程。要将GFP的第65位丝氨酸突变成苏氨酸,就需要改变基因中对应的碱基序列,因此也属于基因的定点突变。
23.家蚕的性别决定为ZW型,自然种群中雌雄蚕数量基本相等。已知家蚕的血液有黄色和白色两种,由常染色体上的等位基因A/a控制;蚁蚕阶段的体色有黑蚁与赤蚁两种,由等位基因B/b控制。某研究小组进行了如下两组杂交实验,结果如下图所示(不考虑等位基因位于Z、W染色体的同源区段)。回答下列问题:
(1)家蚕黄血和白血性状中,显性性状为 ,这两对相对性状 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是 。
(2)实验一父本的基因型是 ,实验二中致死个体的基因型有 种。
(3)实验二F1中b的基因频率为 。实验二F1中黑蚁白血雄蚕中的纯合子占比为 ,若实验二F1中的黑蚁黄血蚕自由交配,F2中的赤蚁白血雌蚕占比为 。
(4)若家蚕(2N=56)有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上。请回答:
①研究发现染色体缺失的卵细胞不可育,而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体,产生的可育配子的基因型为 。基因型为A0aZbW的个体,产生的可育配子的基因型为 ;这两个亲本家蚕杂交,得到的F1中,有斑纹正常体壁雄性所占的比例为 。
②雄蚕由于吐丝多、丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交,选择其后代中表现型为 (填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养,得到的都是高产的雄蚕。
【答案】(1) 黄血 遵循 根据实验二F1中的赤蚁仅出现在雄蚕,可判断(控制体色的)等位基因B/b位于Z染色体上,两对基因位于两对同源染色体上
(2) AaZBZb 4
(3) 1/3 1/2 1/24
(4) A0ZB、aZB aZb、aW 1/4 无斑纹
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
【详解】(1)依据实验二,黄血雌雄蚕杂交,后代出现白血蚕,且雌雄蚕无差异,说明控制家蚕黄血和白血性这一性状中,黄血对白血为显性,且该基因位于常染色体上,黑蚁雌雄蚕杂交,雌蚕既有黑蚁,又有赤蚁,雄蚕只有黑蚁,雌雄性别有差异,说明控制黑蚁和赤蚁这对性状位于Z染色体上,且黑蚁对赤蚁为显性,综上,两对基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
(2)结合第一小问,根据实验一,F1:黑蚁:赤蚁=1:1,可知,亲本的基因型为:ZBZbZbW;黄血:白血=1:1,可知亲本的基因型为Aaaa,综上,亲本雄蚕的基因型为AaZBZb,雌蚕的基因型为aaZbW。实验二中,依据F1数据可知,雄蚕中:均为黑蚁,黄血:白血=2:1;雌蚕中:黑蚁:赤蚁=1:1,黄血:白血=2:1,可推知:①黄血AA纯合致死;②P:AaZBZbAaZBW,F2中致死的基因型有AAZBZB、AAZBZb、AAZBW、AAZbW,共4种。
(3)依据第二小问,实验二的亲本杂交组合为AaZBZb×AaZBW,F1可以产生ZBZB、ZBZb、ZBW、ZbW4种基因型,故F1中b的基因频率为(1+1)/(2+2+1+1)=1/3;实验二F1中黑蚁白血雄蚕(aaZBZB、aaZBZb)中的纯合子占比为1/2;实验二F1中的黑蚁黄血蚕(AaZBZB、AaBZb、AaZBW)自由交配,自由交配采用配子法,两对等位基因按照拆分法解决:①AaAa2/3Aa、1/3aa;②ZBZ-ZBW赤蚁雌蚕ZbW的概率为,故F2中的赤蚁白血雌蚕占比为。
(4)①染色体缺失的精子可育,因此基因型为A0aZBZB的雄蚕的精原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为A0ZB、aZB。染色体缺失的卵细胞不可育,基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZb、aW。基因型为A0aZBZB的雄蚕与基因型为A0aZbW的雌蚕杂交,得到的F1的基因型为A0aZBZb(有斑纹正常体壁雄蚕)、aaZBZb(无斑纹正常体壁雄蚕)、A0aZBW(有斑纹正常体壁雌蚕)、aaZBW(无斑纹正常体壁雌蚕),因此有斑纹正常体壁雄性所占的比例为1/4。
②由题图可知,图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA。在生产中,可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕(aaZZ)培养出能根据有无斑纹辨别幼蚕性别的后代。
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