内容正文:
北京交大附中 2023—2024学年第二学期期末练习
高 一 生 物
2024.07
本试卷共12页,共100分。考试时长90分钟。
第一部分
本部分共45题,1-15 小题每题1分,16-45 小题每题1.5分,共60分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 真核细胞中大分子物质与其组成单体、合成部位,对应正确的是( )
A. 淀粉:蔗糖、叶绿体基质 B. 糖原:葡萄糖、线粒体内膜
C. 蛋白质:氨基酸、核糖体 D. DNA:脱氧核糖核酸、核孔
2. 将与生物学有关的内容按照序号填入下图中,隶属关系不正确的是( )
内容序号
选项
1
3
4
6
A
生物
自养生物
原核生物
颤蓝细菌、硝化细菌
B
细胞质
细胞器
具有膜结构
溶酶体、液泡
C
细胞
真核细胞
已分化细胞
肠上皮细胞、受精卵
D
可遗传变异
突变
染色体变异
三倍体西瓜、猫叫综合征
A. A B. B C. C D. D
3. 有科学家提出,线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌,下列叙述可作为支持上述观点的证据是( )
A. 线粒体有内膜和外膜两层膜
B. 线粒体能独立完成遗传信息的表达
C. 线粒体和细菌都可以进行有丝分裂
D. 真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA
4. 下列关于四种有机小分子的叙述,正确的是( )
①葡萄糖 ②核苷酸 ③氨基酸 ④腺嘌呤
A. 都是含N和P元素的物质
B. 都存在于真核和原核细胞中
C. 都可以直接合成生物大分子
D. 都是细胞内的主要能源物质
5. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述,错误的是( )
A. 都能发生基因突变
B. 都能进行细胞呼吸
C. 遗传物质都是DNA
D. 组成成分都含蛋白质
6. 下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A. ①由两层磷脂分子和蛋白质共同组成
B. ②对大分子物质的进出具有选择性
C. RNA是核质间进行信息传递的媒介
D. 核膜在有丝分裂过程中会发生周期性解体和重建
7. 葡萄糖转运蛋白(GLUT)是转运葡萄糖进入细胞的载体蛋白。我国科学家成功解析了人的 GLUT处于不同构象的晶体结构。下列相关叙述不正确的是( )
A. 亲水的葡萄糖难以自由扩散进入细胞
B. 葡萄糖转运依赖于 GLUT 的构象改变
C. 线粒体外膜上应分布着大量的GLUT
D. GLUT的结构异常可能会引发细胞外葡萄糖浓度上升
8. 下列过程中不会发生“+Pi+能量”这一化学反应的是( )
A. 线粒体内膜上O2和[H]结合 B. 叶绿体基质中C3被还原
C. 胰岛B细胞向外分泌胰岛素 D. Ca2+向细胞外的主动运输
9. 下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是( )
A. 结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP
B. 结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C. 结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D. 结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
10. USP30蛋白是去泛素化酶家族中的一员,主要定位在线粒体外膜。研究人员发现,与野生型小鼠相比,Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变(如下图)。
下列推测不合理的是( )
A. 上图是在电子显微镜下观察到的图像
B. USP30蛋白参与了线粒体结构的调控
C. 野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D. Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
11. 研究者探究了不同温度条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2,生成速率的变化,结果如图1和图2.相关分析正确的是( )
A. 蓝莓果实细胞的有氧呼吸只在线粒体中进行
B. 蓝莓果实细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
C. 0.5℃时CO2生成速率低是因为酶的活性较低
D. 容器内CO2浓度升高会促进果实的细胞呼吸
12. 光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出( )
A. 低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B. 在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C. CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
13. 将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。由图不能得出的结论是( )
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
14. 对所用材料进行实验处理后,在实验中细胞已失去生命活性的是( )
A. 观察叶绿体随细胞质流动 B. 观察洋葱鳞片叶细胞发生质壁分离和复原
C. 探究酵母菌的呼吸方式 D. 观察根尖分生区细胞不同分裂时期的特征
15. 下图为普通光学显微镜观察到的洋葱根尖分生区细胞图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作临时装片依次经过解离—染色—漂洗—制片
B. 甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. 乙细胞中着丝粒分裂后,染色单体的数量加倍
D. 甲和乙细胞中,染色体数目与DNA数目均相同
16. 某同学制作某二倍体植物(2n=24)花粉母细胞减数分裂临时装片,显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. a 中细胞有 24 条染色体, 48 个 核DNA 分子
B. b 中细胞有 12 个四分体,可交换染色体片段
C. c 中每个细胞染色体数是体细胞的一半
D. d 中细胞着丝粒已分开,有两个染色体组
17. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B. 图像①④时期的细胞中出现四分体
C. 同源染色体分离发生在图像①对应的时期
D. 图像②的每个子细胞中具有一个染色体组
18. 2022年是遗传学之父一孟德尔诞辰200周年。以下现象不能用孟德尔遗传规律解释的是( )
A. 父母正常但子代出现白化病
B. 甲基化导致控制花形的基因不表达
C. 杂交培育抗倒伏抗条锈病小麦
D. 黑羊和白羊杂交后代均为白羊
19. 小麦籽粒颜色受多个基因影响。非同源染色体上的非等位基因A1、B1均能使籽粒颜色加深,且具有累加效应,每增加一个基因,颜色加深一个单位。但它们的等位基因A2、B2不能使籽粒增色。现有深红色(A1A1B1B1)和白色(A2A2B2B2)纯种亲本杂交,F1自交,在F2中籽粒颜色的种类和比例为
A. 3种,1∶2∶1 B. 4种,9∶3∶3∶1 C. 5种,1∶4∶6∶4∶1 D. 3种,12∶3∶1
20. 番茄的单式花序和复式花序是一对相对性状,由A、a基因决定。番茄花的颜色黄色和白色是一对相对性状,由B、b基因决定。将纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花。将F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量如图所示,下列分析不正确的是( )
A. 番茄的单式花序和黄色花为显性性状
B. 这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. F1自交后代中复式花序白色花植株占1/16
D. F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育
21. 科研人员用纯合的紫花与纯合的白花豇豆品种杂交,获得的全为紫花,自交后代的花色及个体数目如下表所示。下列相关分析不正确的是( )
花色
紫花
白花
浅紫花
个体数目(株)
310
76
26
A. 推测花色由2对基因控制,遵循自由组合定律
B. 个体中紫花豇豆的基因型有4种
C. 个体中白花与非白花的比例约为
D. 中白花豇豆自交后代为白花:浅紫花
22. Tmc1基因突变与遗传性耳聋有关,下图为遗传性耳聋模型小鼠的两个家系,分别是由Tmc1基因的两种不同突变所致。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两个家系中突变的Tmc1基因均为显性基因
B. Tmc1基因的位置可能在常染色体上或X染色体上
C. 敲除致病基因治疗遗传性耳聋,对乙家系耳聋小鼠基本无效
D. 若甲家系中4号小鼠与乙家系中5号小鼠交配,后代患病概率为100%
23. 为研究金鱼尾型遗传规律所做的杂交实验及结果如下表。据此分析不能得出的结论是( )
金鱼杂交组合
子代尾型比例(%)
单尾
双尾
三尾
单尾×双尾
正交:单尾♀×双尾♂
95.32
4.68
0.00
反交:单尾♂×双尾♀
94.08
5.92
0.00
单尾×三尾
正交:单尾♀×三尾♂
100.00
0.00
0.00
反交:单尾♂×三尾♀
100.00
0.00
0.00
A. 双尾、三尾对单尾均为隐性性状 B. 决定金鱼尾型的基因位于常染色体上
C. 单尾×双尾组合中单尾亲本可能有杂合子 D. 金鱼尾型性状仅由一对等位基因控制
24. 异烟肼是临床上最常用的抗结核药,口服吸收快。发挥作用后被运至肝内在乙酰转移酶的催化下,形成乙酰异烟肼而失去活性。不同个体对其代谢速率相差很大,分为快灭活型和慢灭活型,下图为某家系该代谢类型的情况。下列推测,不正确的是( )
A. 慢灭活型是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-3不会向后代传递慢灭活型基因
C. 快灭活型个体的乙酰转移酶活性比慢灭活型高
D. 代谢速率的差异可能是乙酰转移酶结构差异造成的
25. 大麻(2n=20)是雌雄异株的植物,其性别决定方式为XY型。大麻纤维是优良的纺织原料,雄株纤维优于雌株。研究发现,短日照处理会使雄性大麻植株雌性化,日间高温促进大麻雄花的发育。下列叙述正确的是( )
A. 大麻生殖细胞的染色体组成为10+X或10+Y
B. 短日照处理使大麻的性染色体由XY突变为XX
C. 长日照、日间高温处理有利于得到更多的雄株
D. 雄株花药离体培养秋水仙素处理后均为纯合雄株
26. 新型冠状病毒(SARS--CoV-2)是RNA病毒。病毒侵入宿主细胞后,病毒RNA可直接指导RNA聚合酶等酶的合成。RNA聚合酶能以病毒RNA为模板合成互补的RNA,再以互补的RNA为模板合成新的病毒RNA,实现病毒RNA的复制。据此可判断( )
A. RNA聚合酶以4种脱氧核苷酸为底物合成病毒RNA
B. 病毒RNA被宿主细胞的核糖体结合并翻译出蛋白质
C. 不能依据病毒RNA的特异性序列进行核酸检测
D. 新冠病毒遗传信息的流向为RNA→DNA→蛋白质
27. 有氧运动能改变骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态,引发骨骼肌的结构和代谢变化,改善肥胖、延缓衰老。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化能改变骨骼肌细胞中基因的碱基序列
B. 骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态可以遗传给后代
C. DNA甲基化程度可能影响代谢相关酶基因的转录
D. 所有成年人都适合进行长时间、剧烈的有氧运动
28. 下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡,①-⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是( )
A. DNA的两条链均为复制模板
B. 该复制泡的DNA解旋是双向的
C. DNA分子的双链是反向平行的,①④⑨为3’端
D. 若该片段碱基T占20%,则复制后碱基C占30%
29. 下图所示为基因控制蛋白质的合成过程,①~⑦代表不同的结构或成分,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是( )
A. ③表示解旋酶和DNA聚合酶
B. ①与④、④与⑥之间都存在A―U配对
C. 一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效
D. ⑦的氨基酸种类数目和排列顺序决定蛋白质空间结构
30. 真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状(见下图),此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是( )
A. b段是此时该细胞未被转录的区段 B. f是rRNA基因转录产物的5'末端
C. RNA聚合酶的移动方向是由右向左 D. 新合成的RNA上附着大量核糖体
31. 研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21个核苷酸组成的RNA,命名为lin4。lin4本身不能指导蛋白质的合成,但是可以结合在M基因转录出的mRNA上,抑制M蛋白的合成。下列相关说法正确的是( )
A. lin4中碱基的数量关系满足A+G=C+U
B. lin4与M基因的mRNA存在碱基互补的序列
C. lin4通过抑制M基因的转录过程,进而抑制M蛋白的合成
D. 若lin4的基因发生突变,则细胞中M蛋白的含量将会下降
32. 控制猫毛色的基因XB为黑色,Xb为黄色,Y染色体上无对应基因。雌性个体细胞中的X染色体会有一条随机浓缩为巴氏小体,雄性无此现象。因此,正常情况下,雄性表现黑色或黄色,雌性表现黑色、黄色或黑黄相间。下列叙述不正确的是( )
A. 黑黄相间的雌性个体为杂合子
B. 雄性体细胞中可以观察到巴氏小体
C. 浓缩导致巴氏小体上的毛色基因不表达
D. 雌雄个体中X染色体上基因表达量相近
33. 下列生命现象的研究中,同位素应用不正确的是( )
A. 3H,追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输
B. 16O和18O,追踪光合作用中氧气的来源
C. 35S,验证DNA复制方式为半保留复制
D. 32P和35S,确定噬菌体的遗传物质是DNA
34. 黑尿症是一种遗传病,患者体内缺乏尿黑酸氧化酶,使尿黑酸在人体内积累,尿液中含有尿黑酸。如图是黑尿症患者家族的家系图。以下叙述不正确的是( )
A. 黑尿症由常染色体上的隐性基因控制
B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/2
C. 这体现基因通过控制酶的合成进而控制性状
D. 可在人群中随机抽样调查黑尿症的发病率
35. 北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性。水稻细胞膜上的低温响应受体L1在低温下,能激活细胞膜上的Ca2+通道,引起Ca2+内流,进而启动下游的耐寒防御反应。籼稻L1的第187位氨基酸为甲硫氨酸,而粳稻L1的同一位置则为赖氨酸,其余序列完全相同。以下推测不合理的是( )
A. 碱基对替换引起粳稻与籼稻L1基因的差异
B. 由籼稻和粳稻杂交所得F1的耐寒性可判断二者L1基因的显隐性
C. 遭受低温后籼稻细胞质中Ca2+浓度升高幅度高于粳稻
D. 利用粳稻的L1基因可培育转基因耐寒新品种
36. 下图为五倍体栽培棉的培育过程,字母A、D、E均代表一个染色体组,每组有13条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 栽培棉含有65条染色体
B. 该过程属于单倍体育种
C. 秋水仙素可抑制染色体的着丝粒分裂
D. 栽培棉减数分裂时可形成39个四分体
37. 研究人员使用不同浓度甲醛处理孕鼠,一段时间后取胎鼠肝脏细胞显微镜下观察,统计微核(由细胞有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段所产生)率和染色体畸变率,实验数据如下表所示。下列叙述不正确的是( )
组别
甲醛(mg/kg)
微核率(%0)
畸变率(%0)
对照组
0
1.8
0.5
20
2.4
0.74
200
5.6
2.61
2000
9.0
3.33
A. 该数据表明甲醛可促进胎鼠肝脏细胞微核的产生和染色体畸变
B. 微核中的遗传信息不能完整传递给子代细胞,导致细胞功能异常
C. 染色体断裂导致不含着丝粒的片段丢失,这属于染色体数目变异
D. 若染色体片段错接到非同源染色体上,这种变异属于染色体易位
38. 下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图,下列相关叙述正确的是( )
A. 栽培品种和野生祖先种体细胞中每个染色体组都含11条染色体
B. 栽培品种和野生祖先种都是香蕉,不存在生殖隔离
C. 用秋水仙素处理野生祖先种的幼苗可以直接获得栽培品种香蕉
D. 栽培品种香蕉可正常进行减数分裂,形成的配子含有11条染色体
39. SLC基因编码锰转运蛋白。研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸,使组织中锰元素严重缺乏,引发炎性肠病等多种疾病。下列相关分析错误的是( )
A. 推测患者SLC基因内部发生了碱基对的替换
B. SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的功能改变
C. 突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU→UGU
D. 识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同
40. 用X射线处理豌豆种子后筛选出一抗除草剂植株(甲),取其花粉进行离体培养,在获得的植株(乙)中,抗除草剂植株占50%。下列叙述正确的是( )
A. X射线诱发豌豆发生定向变异
B. 甲为抗除草剂基因杂合子
C. 乙自交后代不发生性状分离
D. 乙的体细胞不具有全能性
41. 研究人员以野生型拟南芥为材料获得了细胞中染色体互换片段的品系甲(下图)。品系甲自交后代染色体组成及个体数见下表。由于部分种类配子不育,三种染色体组成的个体比例接近1:2:1。下列叙述错误的是( )
染色体组成
个体数(株)
1,1,2,2
9
1,1',2,2'
23
1',1',2',2'
8
其他类型
0
A. 染色体1'和2'片段互换属于染色体结构变异
B. 染色体1和1'在减数分裂I后期彼此分离
C. 品系甲可产生染色体组成为1,2和1',2'的配子,比例为1:1
D. 品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有4种
42. 九翅豆蔻花色晶莹剔透、花形精美,长而扁平的雌蕊花柱基部下方有簇生的短雄蕊。早上花刚刚开放,花粉成熟时,蜜蜂沿着黄色斑纹进入花中吸食花蜜、采集花粉,此时花的柱头却向上反卷,远离蜜蜂拜访的通道;午后花蜜减少、花粉也已被上午拜访的蜜蜂带走,上卷的花柱则逐渐向下弯曲,柱头进入蜜蜂拜访的通道。据此分析,不合理的是 ( )
A. 早上和午后的花分别相当于雄花和雌花
B. 花与蜜蜂协同进化
C. 花柱运动有利于增加子代的遗传多样性
D. 花柱运动是为了适应环境而产生的突变
43. 研究者从古代尼安德特人标本中提取DNA进行测序,发现之前未知的线粒体DNA(mtDNA)序列。比较多个来自世界各地不同地区的现代人之间,以及现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异,结果如图1.下列相关叙述不合理的是( )
A. mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料
B. 现代人之间mtDNA的差异可能与迁徙有关
C. 图1表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大
D. 图1结果支持绘制出图2所示的进化树
44. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型(如图所示)。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析,下列选项正确的是( )
A. 自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不一定导致新物种的形成
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异,导致基因频率改变,为进化提供原材料
C. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种,两个物种存在竞争关系
D. 溪流型三刺鱼在新环境中繁殖能力增强,导致两种三刺鱼发生协同进化
45. 野生猴面花有粉色(粉龙头)和红色(红龙头)两种。它们起源于同一祖先种,分布区域有重叠,粉龙头由黄蜂授粉,红龙头由蜂鸟授粉。利用基因工程技术改变两种猴面花的花色,统计传粉者访花率,数据如下表。叙述错误的是( )
黄蜂访花率
蜂鸟访花率
野生粉龙头(开粉花)
15.40
0.02
变异粉龙头(开红花)
2.63
1.44
野生红龙头(开红花)
0.15
189
变异红龙头(开粉花)
10.90
168
注:访花率是指单位时间每朵花传粉者的到访次数
A. 源于同一祖先的两种猴面花种群基因库相同
B. 黄蜂与蜂鸟的访花采蜜行为是协同进化的结果
C. 花色不是传粉者确定防花种类的唯一根据
D. 野生粉龙头和红龙头可能存在生殖隔离
第二部分
本部分共4道大题,共40分。
46. 强光最先损伤植株顶端的幼叶,导致其光合速率降低,并可能引起植物死亡,科研人员以拟南芥为材料研究幼叶应对强光影响的机制。
(1)叶绿素分布于叶绿体的__________上,它通常与D1等蛋白结合,构成光合复合体PSⅡ。叶绿素酶(CLH)的__________作用使叶绿素降解,导致叶片褪绿。
(2)遭受强光损伤的幼叶细胞中,CLH基因表达量明显上升,科研人员推测CLH可能参与PS Ⅱ的修复。为验证该假设,科研人员分别测定野生型(WT)、CLH基因缺失的突变型(clh-1)和CLH基因过表达的突变型(clh-2)拟南芥在强光照射后的生存率和D1的含量,结果如图1、图2所示。
①据图1可知,CLH基因可以__________拟南芥在强光照射后的生存能力。
②D1极易受到强光破坏,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1才能占据相应位置,PSⅡ得以修复。请据图2结果分析,图1中clh-2生存率较高,原因是________;而clh-1中D1含量虽然也较高,但生存率发生变化的原因可能是________。
(3)科研人员认为,CLH与F蛋白结合,才能促进被破坏的D1降解。请选择a ~ h中的字母填入下表,补充实验设计,为上述结论提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
a
强光处理
一段时间
无
g
第2组
________
d
_______
第3组
_______
_______
g
a.WT植株的叶肉细胞提取物 b.clh-1植株的叶肉细胞提取物
c.F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
d.只添加CLH e.只添加F蛋白 f.添加CLH和F蛋白
g.D1含量下降 h.D1含量未下降
47. 研究发现,果糖的过量摄入与肠肿瘤有关,研究人员以小鼠为动物模型,进行了如下实验。
(1)果糖不能水解,可直接被细胞吸收,属于糖类中的_________。实验组以正常膳食和25%的果糖溶液喂养小鼠,对照组以_________喂养小鼠,测定小鼠的肠绒毛长度,结果如图1。
(2)肠绒毛长度增加常引发肿瘤发生,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度。正常情况下,肠道干细胞经过_________产生新的肠上皮细胞,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应导致末端细胞缺氧凋亡。研究人员利用肠细胞系进行研究,图2结果表明果糖_________,从而解释了图1产生的现象。
(3)HIF-1α是细胞缺氧适应的关键转录因子,丙酮酸激酶(PKM2)与细胞代谢密切相关,研究人员继续进行了实验,结果如图3。
缺氧影响细胞存活的机制存在图4所示通路,据图3可知①处应为_________(选填“升高”或“降低”)。研究人员推测果糖能影响上述通路,且主要在_________(选填“a”或“b”)环节发挥作用,做出推测的理由是_________。
48. 兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,请分析回答:
(1)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于_______染色体上,_______是显性性状。F₂性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是________共同作用的结果。
(2)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制_________来控制生物性状的。
(3)兔子白细胞核的形态有正常Pelger、异常(简称P 异常)、极度病变三种表现型,这种性状是由一对等位基因(B和b)控制的。P异常的表现是白细胞核异形,但不影响生活力;极度病变会导致死亡。为探究皮下脂肪颜色与白细胞核的形态两对相对性状的遗传规律,实验人员做了两组杂交实验,结果如下:
杂交组合
白脂
正常
黄脂
正常
白脂
P 异常
黄脂
P 异常
白脂极
度病变
黄脂极
度病变
I
黄脂正常×白脂P异常
237
0
217
0
0
0
Ⅱ
白脂P异常×白脂P异常
167
56
329
110
30
9
注:杂交后代的每种表现型中雌雄比例均约为 1:1
①杂交组合I中白脂P异常亲本的基因型是____________,杂交组合Ⅱ中白脂P异常亲本的基因型是___________。
②根据杂交组合_____的结果可以判断上述两对基因的遗传符合___________定律。
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂P异常雌性和黄脂P异常雄性个体交配,子代中理论上出现黄脂P异常的概率是_____________;子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在____________。
49. 学习以下材料,回答下列题。
基因印记哺乳动物是二倍体生物,但并非所有基因来源于父方和母方的两个拷贝都有相同的表达活性。在配子发生期间,有些基因会获得标志其来源的遗传修饰,导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达,这种现象被称为基因印记,具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记,母源性印记基因则相反。在人类基因组中只发现几百个印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心(ICE)控制,该区域具有亲本特异性修饰,如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA(lncRNA)的编码序列。lncRNA不编码蛋白质,但能调控基因簇中印记基因的表达。Igf2r印记基因簇的组成( lncRNA基因的启动子位于ICE中)和表达情况如下图1所示。
在哺乳动物的生殖发育中,基因印记的建立和擦除过程如下图2所示(以父源性印记基因为例)。
基因印记对胎儿的生长和行为发育起着至关重要的作用。人类某些遗传疾病及癌症的发生过程与基因印记密切相关,如Prader-Willi综合征(PWS)等。对基因印记的更深入了解,将有助于我们诊断和治疗与基因印记相关的疾病。
(1)表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但________发生可遗传变化的现象。
(2)下列关于基因印记的表述,不正确的有 。
A. 基因印记不属于表观遗传现象
B. 母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上
C. 在生殖细胞形成过程中,擦除并建立新的基因印记
D. 在减数分裂过程中,不发生等位印记基因分离现象
(3)根据文中信息推测,ICE是如何调控母源染色体上Slc22a2转录的?________
(4)位于15号染色体上的印记基因Ⅰ是父源表达的,父源染色体上的Ⅰ基因缺失或不表达会导致PWS。约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自于同一个亲本所致(单亲源二倍体)。请补充完善下面的“引发PWS的单亲源二倍体形成示意图”(画出一种情况即可)________。
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北京交大附中 2023—2024学年第二学期期末练习
高 一 生 物
2024.07
本试卷共12页,共100分。考试时长90分钟。
第一部分
本部分共45题,1-15 小题每题1分,16-45 小题每题1.5分,共60分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 真核细胞中大分子物质与其组成单体、合成部位,对应正确的是( )
A. 淀粉:蔗糖、叶绿体基质 B. 糖原:葡萄糖、线粒体内膜
C. 蛋白质:氨基酸、核糖体 D. DNA:脱氧核糖核酸、核孔
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞中的生物大分子包括:
核酸:核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),组成核糖核酸(RNA)的单体为核糖核苷酸,组成脱氧核糖核酸(DNA)为脱氧核苷酸;
蛋白质:组成蛋白质的单体为氨基酸;
多糖:包括淀粉、纤维素、糖原以及几丁质,构成多糖的单体为单糖,其中构成淀粉、纤维素和糖原的单糖为葡萄糖。
【详解】A、淀粉的单体为葡萄糖,一般合成部位在叶绿体基质中,A错误;
B、糖原的单体为葡萄糖,合成部位一般在肌肉细胞和肝细胞的细胞质基质中,B错误;
C、蛋白质的单体为氨基酸,合成部位在细胞内的核糖体上,C正确;
D、DNA的单体为脱氧核苷酸,合成部位主要在细胞核,D错误。
故选C。
2. 将与生物学有关的内容按照序号填入下图中,隶属关系不正确的是( )
内容序号
选项
1
3
4
6
A
生物
自养生物
原核生物
颤蓝细菌、硝化细菌
B
细胞质
细胞器
具有膜结构
溶酶体、液泡
C
细胞
真核细胞
已分化细胞
肠上皮细胞、受精卵
D
可遗传变异
突变
染色体变异
三倍体西瓜、猫叫综合征
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物可以按照代谢类型同化作用分为异养型和自养型生物,自养型生物包括光能自养型和化能自养型,光能自养型生物如绿色植物、光合细菌,光能自养型如硝化细菌等。
2、细胞根据核膜的有无,可以分为真核细胞和原核细胞,真核细胞根据结构组成可以分为:细胞膜、细胞质和细胞核,细胞质又包括细胞质基质和细胞器,细胞器根据膜的有无分为具膜细胞器和无膜细胞器。真核细胞也可以根据分化的程度,分为未分化细胞和已分化细胞,未分化细胞如受精卵,已分化细胞是由于基因选择性表达导致细胞的形态、结构和功能发生了稳定性差异,形成特定的组织细胞。
3、变异类型分为可遗传的变异和不可遗传的变异,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
【详解】A、根据以上分析可知,生物根据同化作用可以分为自养型和异养型,颤蓝细菌属于光能自养型生物,硝化细菌属于化能自养型生物,且二者都属于原核生物,A正确;
B、细胞质包括细胞质基质和细胞器,细胞器根据生物膜的有无分为具有膜的细胞器和无膜的细胞器,溶酶体和液泡属于具有单层膜的细胞器,B正确;
C、肠上皮细胞和受精卵都属于真核细胞,但是受精卵属于未分化的细胞,C错误;
D、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,三倍体西瓜属于染色体数目变异,猫叫综合征属于染色体结构的变异类型,D正确。
故选C。
3. 有科学家提出,线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌,下列叙述可作为支持上述观点的证据是( )
A. 线粒体有内膜和外膜两层膜
B. 线粒体能独立完成遗传信息的表达
C. 线粒体和细菌都可以进行有丝分裂
D. 真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA
【答案】AB
【解析】
【分析】线粒体是具有双膜结构的细胞器,内含少量DNA、RNA和核糖体,能够进行DNA的复制以及转录和翻译的过程,是能进行半自主复制的细胞器,线粒体可以进行分裂增殖;需氧细菌属于原核细胞,没有核膜包被的细胞核,具有拟核,拟核中有一个大型的环状DNA分子,以DNA为遗传物质,只含有一种细胞器是核糖体,细菌进行分裂增殖。
【详解】A、线粒体有内膜和外膜两层膜,内膜可能来自需要细菌的细胞膜,外膜可能来自真核细胞的细胞膜,这能作为上述观点的证据,A正确;
B、线粒体属于半自主性的细胞器,能独立完成遗传信息的表达,而需氧细菌的DNA可以指导蛋白质的合成,可以支持上述观点,B正确;
C、线粒体和细菌都可以进行分裂增殖,不能进行有丝分裂,C错误;
D、真核细胞和需氧细菌的遗传物质均为DNA,但是不能说明线粒体可能起源于被真核细胞吞噬的原始需氧细菌,D错误。
故选AB。
4. 下列关于四种有机小分子的叙述,正确的是( )
①葡萄糖 ②核苷酸 ③氨基酸 ④腺嘌呤
A. 都是含N和P元素的物质
B. 都存在于真核和原核细胞中
C. 都可以直接合成生物大分子
D. 都是细胞内的主要能源物质
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子;核酸的基本组成单位是核苷酸,核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子;淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位都是葡萄糖,是由葡萄糖聚合形成的生物大分子。
【详解】A、葡萄糖的元素组成只有C、H、O,没有N和P,氨基酸和腺嘌呤的元素组成一般是C、H、O、N,A错误;
B、真核和原核细胞中都存在细胞膜、细胞质(含有葡萄糖、氨基酸)、核糖体和DNA(核苷酸、腺嘌呤是组成DNA的成分),B正确;
C、腺嘌呤不能缩合成生物大分子,需要与磷酸、含氮碱基构成的核苷酸才能缩合成生物大分子,C错误;
D、细胞内的主要能源物质糖类,最主要的是葡萄糖,D错误。
故选B。
5. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述,错误的是( )
A. 都能发生基因突变
B. 都能进行细胞呼吸
C. 遗传物质都是DNA
D. 组成成分都含蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】1、原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体;原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质,原核生物只能进行二分裂生殖。2、细胞生物(包括原核生物和真核生物)的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质,非细胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物,均含有基因,均能发生基因突变,A正确;
B、T2噬菌体是DNA病毒,无细胞结构,故不进行细胞呼吸,而大肠杆菌和酵母菌是具有细胞结构的生物,可进行细胞呼吸,B错误;
C、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物,其遗传物质均是DNA,C正确;
D、病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成,而大肠杆菌和酵母菌中存在蛋白质成分等,故组成均有蛋白质,D正确。
故选B。
6. 下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A. ①由两层磷脂分子和蛋白质共同组成
B. ②对大分子物质的进出具有选择性
C. RNA是核质间进行信息传递的媒介
D. 核膜在有丝分裂过程中会发生周期性解体和重建
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核的结构:
(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;
(2)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、①为核膜,核膜由双层膜组成,所以①由四层磷脂分子和蛋白质共同组成,A错误;
B、②核孔对大分子物质的进出具有选择性,如正常情况下DNA分子不能通过核孔出细胞核,B正确;
C、RNA可储存遗传信息且RNA是单链比DNA短,能够通过核孔转移到细胞质中,因此RNA是核质间进行信息传递的媒介,C正确;
D、有丝分裂过程中,核膜会发生周期性解体和重建,D正确。
故选A。
7. 葡萄糖转运蛋白(GLUT)是转运葡萄糖进入细胞的载体蛋白。我国科学家成功解析了人的 GLUT处于不同构象的晶体结构。下列相关叙述不正确的是( )
A. 亲水的葡萄糖难以自由扩散进入细胞
B. 葡萄糖转运依赖于 GLUT 的构象改变
C. 线粒体外膜上应分布着大量的GLUT
D. GLUT的结构异常可能会引发细胞外葡萄糖浓度上升
【答案】C
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化。
【详解】A、亲水的葡萄糖不能自由穿透疏水的细胞膜,其进出细胞需要通过镶嵌于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白完成,A正确;
B、葡萄糖转运蛋白(GLUT)是转运葡萄糖进入细胞的载体蛋白,载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的变化,B正确;
C、线粒体内没有分解葡萄糖的酶,因此葡萄糖不能进入线粒体,线粒体外膜上应没有GLUT,C错误;
D、GLUT的结构异常,葡萄糖不能进入细胞内,会引发细胞外葡萄糖浓度上升,D正确。
故选C。
8. 下列过程中不会发生“+Pi+能量”这一化学反应的是( )
A. 线粒体内膜上O2和[H]结合 B. 叶绿体基质中C3被还原
C. 胰岛B细胞向外分泌胰岛素 D. Ca2+向细胞外的主动运输
【答案】A
【解析】
【分析】1、ATP是细胞生命活动的直接能源物质。ATP的水解与细胞内的吸能反应相联系,从而提供能量;ATP的合成一般与放能反应相联系,因此 ATP被称为能量“通货”。
2、生物体内常见的产生ATP和消耗ATP的过程:
【详解】A、线粒体内膜上O2和[H]结合发生在有氧呼吸的第三阶段,该阶段释放大量能量,合成大量的ATP,因此该过程发生了ATP的合成,A符合题意;
B、叶绿体基质中C3被还原需要消耗光反应产生的ATP,因此该过程发生了ATP的水解,B不符合题意;
C、胰岛B细胞向外分泌胰岛素属于胞吐,需要消耗ATP,发生ATP的水解,C不符合题意;
D、Ca2+向细胞外的主动运输需要消耗ATP,因此发生ATP的水解,D不符合题意。
故选A。
9. 下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是( )
A. 结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP
B. 结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C. 结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D. 结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段:场所为细胞质基质,利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量;第三阶段在线粒体内膜,还原氢和氧气生成水,释放大量能量。
【详解】A、结构①中发生葡萄糖的分解也生成ATP,A错误;
B、结构②和③上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O,B错误;
C、结构②中[H]与O2结合生成水并释放大量能量,C错误;
D、结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶,D正确。
故选D。
10. USP30蛋白是去泛素化酶家族中的一员,主要定位在线粒体外膜。研究人员发现,与野生型小鼠相比,Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变(如下图)。
下列推测不合理的是( )
A. 上图是在电子显微镜下观察到的图像
B. USP30蛋白参与了线粒体结构的调控
C. 野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D. Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
【答案】D
【解析】
【分析】1、线粒体:线粒体是真核生物生命活动所需能量的主要产生场所,被称为”细胞的动力车间”;
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜。
【详解】 A、如图能看到线粒体的内、外膜,是在电子显微镜下观察到的图像,A正确;
B、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控,B正确;
C、野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积,C正确;
D、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少,结构发生改变,应该对小鼠有氧呼吸的第二、三阶段影响较大,D错误。
故选D。
11. 研究者探究了不同温度条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2,生成速率的变化,结果如图1和图2.相关分析正确的是( )
A. 蓝莓果实细胞的有氧呼吸只在线粒体中进行
B. 蓝莓果实细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
C. 0.5℃时CO2生成速率低是因为酶的活性较低
D. 容器内CO2浓度升高会促进果实的细胞呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
2、根据题意和图示分析可知:由于细胞呼吸是酶促反应,酶的活性受温度的影响,所以与25℃相比0.5℃条件下低温降低了细胞呼吸相关酶的活性,导致果实的二氧化碳生成速率较低。
【详解】A、有氧呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行,第二、三阶段是在线粒体中进行,A错误;
B、蓝莓是植物,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,B错误;
C、温度能影响酶的活性,0.5℃时CO2生成速率低是因为酶的活性较低,C正确;
D、容器内CO2浓度升高会降低果实的细胞呼吸,D错误。
故选C。
12. 光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出( )
A. 低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高
B. 在一定的范围内,CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C. CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小
D. 10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
【答案】D
【解析】
【分析】由题图分析可得:
(1)图中所展现有两个影响光合速率的因素:一个是CO2的浓度,另一个是温度。
(2)当温度相同时,光合速率会随着CO2的浓度升高而增大;当CO2的浓度相同时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小。
(3)当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃。
【详解】A、分析题图可知,当CO2浓度一定时,光合速率会随着温度的升高而增大,达到最适温度时,光合速率达到最高值,后随着温度的继续升高而减小,A正确;
B、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,最适温度为25℃左右;当CO2浓度为370μL·L-1时,最适温度为30℃;当CO2浓度为1000μL·L-1时,最适温度接近40℃,可以表明在一定范围内,CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高,B正确;
C、分析题图可知,当CO2浓度为200μL·L-1时,光合速率随温度的升高而改变程度不大,光合速率在温度的升高下,持续在数值为10处波动,而CO2浓度为其他数值时,光合速率随着温度的升高变化程度较大,曲线有较大的变化趋势,所以表明CO2浓度为200μL·L-1时,温度对光合速率影响小,C正确;
D、分析题图可知,10℃条件下,CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时,光合速率有显著提高,而370μL·L-1至1000μL·L-1时,光合速率无明显的提高趋势,而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时,两者光合速率数值接近同一数值,所以不能表明10℃条件下,光合速率随CO2浓度的升高会持续提高,D错误。
故选D。
13. 将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。由图不能得出的结论是( )
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【解析】
【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
2、真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由图可知,CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致,都接近于3nmol••cm-2•s-1,A正确;
B、CO2吸收速率代表净光合速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等,但呼吸速率未知,故35℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较,B错误;
C、由图可知,50℃时HT植株的净光合速率大于零,说明能积累有机物,而CT植株的净光合速率不大于零,说明不能积累有机物,C正确;
D、由图可知,在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零,能积累有机物进行生长发育,体现了HT植株对高温环境较适应,D正确。
故选B。
14. 对所用材料进行实验处理后,在实验中细胞已失去生命活性的是( )
A. 观察叶绿体随细胞质流动 B. 观察洋葱鳞片叶细胞发生质壁分离和复原
C. 探究酵母菌的呼吸方式 D. 观察根尖分生区细胞不同分裂时期的特征
【答案】D
【解析】
【分析】高中生物学实验中,有许多实验需要保持细胞活性,如观察线粒体和叶绿体实验、观察细胞质的流动实验、观察质壁分离及复原实验、探究酵母菌的呼吸方式等。
【详解】A、观察叶绿体随细胞质流动的实验中,只有活细胞中细胞质才具有流动性,A不符合题意;
B、细胞发生质壁分离的条件之一是活细胞,质壁分离后还要观察滴加清水后的质壁分离的复原过程,因此观察植物细胞的质壁分离与复原的实验需要保持细胞活性,B不符合题意;
C、活细胞才能够进行细胞呼吸的过程,探究酵母菌细胞呼吸的方式需要保持细胞活性,C不符合题意;
D、观察洋葱根尖细胞的有丝分裂的实验在进行解离的过程中,细胞已经被杀死了,因此观察有丝分裂过程各时期的特征不需要保持活性,D符合题意。
故选D。
15. 下图为普通光学显微镜观察到的洋葱根尖分生区细胞图像。下列相关叙述正确的是( )
A. 制作临时装片依次经过解离—染色—漂洗—制片
B. 甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
C. 乙细胞中着丝粒分裂后,染色单体的数量加倍
D. 甲和乙细胞中,染色体数目与DNA数目均相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
2、有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次,前期同源染色体不联会,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,移向两极。
【详解】A、制作临时装片依次经过解离—漂洗—染色—制片,A错误;
B、据图可知,甲图中每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期,B正确;
C、乙细胞中着丝粒分裂后,染色体的数量加倍,但染色单体不存在,C错误;
D、乙细胞着丝粒分裂后,染色体的数量加倍,是甲细胞染色体数目的2倍,两者的DNA数目相同,D错误。
故选B。
16. 某同学制作某二倍体植物(2n=24)花粉母细胞减数分裂临时装片,显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. a 中细胞有 24 条染色体, 48 个 核DNA 分子
B. b 中细胞有 12 个四分体,可交换染色体片段
C. c 中每个细胞染色体数是体细胞的一半
D. d 中细胞着丝粒已分开,有两个染色体组
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,a表示减数第一次分裂中期,b表示减数第一次分裂前期,c表示减数第一次分裂完成,d表示减数第一次分裂后期。
【详解】A、该植物体细胞中含有24条染色体,a细胞处于减数第一次中期,细胞中有24条染色体,每条染色体有2条染色单体,故含有48个核DNA分子,A正确;
B、b表示减数第一次分裂前期,此时细胞中的四分体个数是12个,此时期同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交换,B正确;
C、c表示减数第一次分裂完成,此时染色体数目减半,每个细胞染色体数是体细胞的一半,C正确;
D、d处于减数第一次分裂后期,是同源染色体的分开,不是着丝粒分开,细胞中仍然是两个染色体组,D错误。
故选D。
17. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B. 图像①④时期的细胞中出现四分体
C. 同源染色体分离发生在图像①对应的时期
D. 图像②的每个子细胞中具有一个染色体组
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、根据以上分析可知,减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,A错误;
B、四分体出现在减数第一次分裂的前期,而图像①处于减数第一次分裂末期、④处于减数第一次分裂后期,B错误;
C、同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期,即图像④,C错误;
D、图像②细胞处于减数第二次分裂末期,由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半,该生物为二倍体生物,减半后细胞内有一个染色体组,因此②的每个子细胞中具有一个染色体组,D正确。
故选D。
18. 2022年是遗传学之父一孟德尔诞辰200周年。以下现象不能用孟德尔遗传规律解释的是( )
A. 父母正常但子代出现白化病
B. 甲基化导致控制花形的基因不表达
C. 杂交培育抗倒伏抗条锈病小麦
D. 黑羊和白羊杂交后代均为白羊
【答案】B
【解析】
【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、白化病是常染色体隐性遗传病,父母正常(Aa)但子代出现白化病(aa),符合分离定律,A不符合题意;
B、孟德尔遗传规律是指真核生物有性生殖的细胞核遗传,而甲基化导致控制花形的基因不表达属于表观遗传,不能用孟德尔遗传规律解释,B符合题意;
C、杂交培育抗倒伏抗条锈病小麦的原理是基因重组,能用孟德尔自由组合定律解释,C不符合题意;
D、黑羊(aa)和白羊(AA)杂交后代均为白羊(Aa),符合分离定律,D不符合题意。
故选B。
19. 小麦籽粒颜色受多个基因影响。非同源染色体上的非等位基因A1、B1均能使籽粒颜色加深,且具有累加效应,每增加一个基因,颜色加深一个单位。但它们的等位基因A2、B2不能使籽粒增色。现有深红色(A1A1B1B1)和白色(A2A2B2B2)纯种亲本杂交,F1自交,在F2中籽粒颜色的种类和比例为
A. 3种,1∶2∶1 B. 4种,9∶3∶3∶1 C. 5种,1∶4∶6∶4∶1 D. 3种,12∶3∶1
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因的自由组合。控制不同相对性状的非等位基因自由组合会产生新基因型,但没有改变基因的结构,所以没有新的基因产生。新基因型的产生使生物种类具有多样性。
【详解】依照题意可知,小麦籽粒颜色受多个基因影响,基因A1、B1均能使籽粒颜色加深,且具有累加效应,每增加一个基因,颜色加深一个单位,但基因A2、B2不能使籽粒增色。深红色(A1A1B1B1)和白色(A2A2B2B2)纯种亲本杂交,F1的基因型为A1A2B1B2,其自交的后代中:含4个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A1A1B1B1;含3个颜色加深单位的基因型和比例为2/16A1A1B1B2、2/16A1A2B1B1;含2个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A1A1B2B2、1/16A2A2B1B1、4/16A1A2B1B2;含1个颜色加深单位的基因型和比例为2/16A1A2B2B2、2/16A2A2B1B2;含0个颜色加深单位的基因型和比例为1/16A2A2B2B2。由此可得,F1自交,在F2中籽粒颜色的种类有5种,比例为1∶4∶6∶4∶1。ABD错误,C正确。
故选C。
20. 番茄的单式花序和复式花序是一对相对性状,由A、a基因决定。番茄花的颜色黄色和白色是一对相对性状,由B、b基因决定。将纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花。将F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量如图所示,下列分析不正确的是( )
A. 番茄的单式花序和黄色花为显性性状
B. 这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. F1自交后代中复式花序白色花植株占1/16
D. F1产生的基因型为ab的花粉可能有2/3不育
【答案】C
【解析】
【分析】由纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花知,番茄的单式花序和黄色花为显性性状。根据F1分别作母本和父本,进行测交,所得后代的表现型和数量得出,没有性别差异,故两对基因都位于常染色体上且独立遗传,由于F1作父本时式花序白色花植株少,而F1作母本后代四种比例为1:1:1:1,合子无致死现象,所以F1作父本时式花序白色花植株少的原因是F1的花粉ab部分致死或不育所致。
【详解】A、由于纯合的单式花序黄色花植株与复式花序白色花植株进行杂交,所得F1均为单式花序黄色花,所以番茄的单式花序和黄色花为显性性状,A正确;
B、F1作母本后代四种比例为1:1:1:1所以这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,B正确;
C、由于F1的花粉ab有2/3致死,F1产生的雌配子种类及比例1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,雄配子种类及比例3/10AB、3/10Ab、3/10aB、1/10ab,F1自交后代中复式花序白色花植株aabb占1/40,C错误;
D、F1作母本后代四种比例为1:1:1:1,合子无致死现象,F1作父本时式花序白色花植株减少2/3,原因是F1的花粉ab有2/3致死或不育,D正确。
故选C。
21. 科研人员用纯合的紫花与纯合的白花豇豆品种杂交,获得的全为紫花,自交后代的花色及个体数目如下表所示。下列相关分析不正确的是( )
花色
紫花
白花
浅紫花
个体数目(株)
310
76
26
A. 推测花色由2对基因控制,遵循自由组合定律
B. 个体中紫花豇豆的基因型有4种
C. 个体中白花与非白花的比例约为
D. 中白花豇豆自交后代为白花:浅紫花
【答案】B
【解析】
【分析】F1自交,F2紫花:白花:浅紫花约为12∶3∶1,是9∶3∶3∶1的变式,据此推测豇豆花色由2对等位基因控制,其遗传遵循基因自由组合定律。假设用A、a、B、b表示其控制花色的基因,则F2代中紫花豇豆的基因型可能为A_B_和A_bb,有6种;白花豇豆的基因型可能为aaB_;浅紫花豇豆的基因型可能为aabb。
【详解】A、根据以上分析可知,花色由2对基因控制,遵循自由组合定律,A正确;
B、根据以上分析可知,F2代中紫花豇豆的基因型可能为A_B_和A_bb,有6种,B错误;
C、F2紫花:白花:浅紫花约为12∶3∶1,即白花∶非白花约为3∶13,C正确;
D、F2中白花豇豆(1/3aaBB、2/3aaBb)自交后代浅紫花aabb为2/3×1/4=1/6,白花为1-1/6=5/6,表现型及比例为白花:浅紫花=5:1,D正确。
故选B。
22. Tmc1基因突变与遗传性耳聋有关,下图为遗传性耳聋模型小鼠的两个家系,分别是由Tmc1基因的两种不同突变所致。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两个家系中突变的Tmc1基因均为显性基因
B. Tmc1基因的位置可能在常染色体上或X染色体上
C. 敲除致病基因治疗遗传性耳聋,对乙家系耳聋小鼠基本无效
D. 若甲家系中4号小鼠与乙家系中5号小鼠交配,后代患病概率为100%
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,图1甲家系中父母有病,有子代正常,说明该病为显性遗传病,又因为I-2是患者,而其女儿II-6,说明不是伴X遗传,则该病为常染色体显性遗传病,设相关基因为A、a;乙家系中乙的父母正常,而II-5有病,则该病是隐性遗传病,设相关基因为B、b。
【详解】A、结合分析可知,乙家系中突变的Tmc1基因为隐性基因,A错误;
B、根据家系甲可判断Tmc1基因位于常染色体上,两个家系分别是由Tmc1基因的两种不同突变所致,B错误;
C、乙家系中致病基因为隐性,敲除致病基因治疗遗传性耳聋,对乙家系耳聋小鼠基本无效,C正确;
D、甲家系中I-1和I-2患病,子代有正常个体,基因型均为Aa,则II-4基因型可能为1/3AABB、2/3AaBB,乙家系中属于隐性遗传病,若位于常染色体,则II-5基因型为aabb,两者交配,可能产生aaBb的个体,后代患病概率不是100%,D错误。
故选C。
23. 为研究金鱼尾型遗传规律所做的杂交实验及结果如下表。据此分析不能得出的结论是( )
金鱼杂交组合
子代尾型比例(%)
单尾
双尾
三尾
单尾×双尾
正交:单尾♀×双尾♂
95.32
4.68
0.00
反交:单尾♂×双尾♀
94.08
5.92
0.00
单尾×三尾
正交:单尾♀×三尾♂
100.00
0.00
0.00
反交:单尾♂×三尾♀
100.00
0.00
0.00
A. 双尾、三尾对单尾均为隐性性状 B. 决定金鱼尾型的基因位于常染色体上
C. 单尾×双尾组合中单尾亲本可能有杂合子 D. 金鱼尾型性状仅由一对等位基因控制
【答案】D
【解析】
【分析】若受一对等位基因控制,则单尾可表示为AA1、AA,双尾为A1A1,三尾为A2A2,其中A对A1、A2为完全显性。若受两对等位基因控制,则单尾可表示为AABB、AABb(或AABB、AaBB),双尾为AAbb(或aaBB),三尾为aabb。
【详解】A、单尾和双尾杂交,后代单尾较多,说明单尾对双尾为显性,单尾与三尾杂交,后代都是单尾,说明单尾对三尾为显性,A正确;
B、正反交的结果相同,说明决定金鱼尾型的基因位于常染色体上,B正确;
C、单尾×双尾组合后代出现了少量的双尾,说明单尾亲本可能有杂合子,C正确;
D、仅根据以上信息,不能判断金鱼尾型性状仅由一对等位基因控制,如受两对等位基因的控制也可以,D错误。
故选D。
24. 异烟肼是临床上最常用的抗结核药,口服吸收快。发挥作用后被运至肝内在乙酰转移酶的催化下,形成乙酰异烟肼而失去活性。不同个体对其代谢速率相差很大,分为快灭活型和慢灭活型,下图为某家系该代谢类型的情况。下列推测,不正确的是( )
A. 慢灭活型是常染色体隐性遗传
B. Ⅱ-3不会向后代传递慢灭活型基因
C. 快灭活型个体的乙酰转移酶活性比慢灭活型高
D. 代谢速率的差异可能是乙酰转移酶结构差异造成的
【答案】B
【解析】
【分析】分析遗传系谱图可知,快代谢型的双亲生出慢代谢型的女儿,可知快代谢型是显性性状,慢灭活型是隐性性状,相关基因位于常染色体上,假设相关基因为A/a。
【详解】A、由分析可知,慢灭活型是常染色体隐性遗传,A正确;
B、Ⅱ-3的父母是杂合子,故其可能含有慢灭活型基因,可能会向后代传递慢灭活型基因,B错误;
C、由题意可知,异烟肼发挥作用后在乙酰转移酶的催化下而失去活性,故快灭活型个体的乙酰转移酶活性比慢灭活型高,C正确;
D、代谢速率的差异与乙酰转移酶活性高低有关,乙酰转移酶是蛋白质,其功能的不同可能是乙酰转移酶结构差异造成的,D正确。
故选B。
25. 大麻(2n=20)是雌雄异株的植物,其性别决定方式为XY型。大麻纤维是优良的纺织原料,雄株纤维优于雌株。研究发现,短日照处理会使雄性大麻植株雌性化,日间高温促进大麻雄花的发育。下列叙述正确的是( )
A. 大麻生殖细胞的染色体组成为10+X或10+Y
B. 短日照处理使大麻的性染色体由XY突变为XX
C. 长日照、日间高温处理有利于得到更多的雄株
D. 雄株花药离体培养秋水仙素处理后均为纯合雄株
【答案】C
【解析】
【分析】已知大麻(2N=20)为雌雄异株植物,性别决定方式为XY型,所以它有9对常染色体和1对性染色体,因此雄性大麻的染色体组成可表示为18+XY,雌性为18+XX。
【详解】A、分析题意,大麻是雌雄异株的植物,其性别决定方式为XY型,则其生殖细胞的染色体组成是9+X或9+Y,A错误;
B、分析题意可知,短日照处理可以影响大麻植株雌性化,即外界因素会影响植株表现,但无法推知其可以改变大麻染色体组成,B错误;
C、据题干信息“短日照处理会使雄性大麻植株雌性化,日间高温促进大麻雄花的发育”可知,为得到更多的雄株,应抑制雌性花的过程并促进雄花发育,故可采用长日照、日间高温处理方式,C正确;
D、雄性大麻的染色体组成可表示为18+XY,其花药可表示为9+X、9+Y,经秋水仙素处理后基因型为18+XX、18+YY,其中18+XX表现为雌株,D错误。
故选C。
26. 新型冠状病毒(SARS--CoV-2)是RNA病毒。病毒侵入宿主细胞后,病毒RNA可直接指导RNA聚合酶等酶的合成。RNA聚合酶能以病毒RNA为模板合成互补的RNA,再以互补的RNA为模板合成新的病毒RNA,实现病毒RNA的复制。据此可判断( )
A. RNA聚合酶以4种脱氧核苷酸为底物合成病毒RNA
B. 病毒RNA被宿主细胞的核糖体结合并翻译出蛋白质
C. 不能依据病毒RNA的特异性序列进行核酸检测
D. 新冠病毒遗传信息的流向为RNA→DNA→蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知:新冠病毒为正链RNA病毒,在宿主细胞中其遗传物质RNA可以直接作为mRNA进行翻译,同时还可以进行RNA复制。
【详解】A、RNA的原料是核糖核苷酸,故RNA聚合酶以4种核糖核苷酸为底物合成病毒RNA,A错误;
B、病毒无细胞结构,不具有核糖体,故病毒RNA被宿主细胞的核糖体结合并翻译出蛋白质,B正确;
C、病毒RNA有特定的核苷酸排列顺序,具有特异性,可依据病毒RNA的特异性序列进行核酸检测,C错误;
D、新冠病毒属于RNA病毒,不是逆转录病毒,不存在RNA→DNA的过程,D错误。
故选B。
27. 有氧运动能改变骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态,引发骨骼肌的结构和代谢变化,改善肥胖、延缓衰老。下列相关叙述正确的是( )
A. DNA甲基化能改变骨骼肌细胞中基因的碱基序列
B. 骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态可以遗传给后代
C. DNA甲基化程度可能影响代谢相关酶基因的转录
D. 所有成年人都适合进行长时间、剧烈的有氧运动
【答案】C
【解析】
【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、DNA甲基化属于表观遗传,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,A错误;
B、DNA甲基化属于表观遗传,是可遗传变异,但骨骼肌细胞属于体细胞,其中的甲基化不能遗传给后代,B错误;
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,DNA甲基化可能影响DNA分子的解旋,进而影响相关酶基因的转录,C正确;
D、有氧运动能改变骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态,但并非所有成年人都适合进行长时间、剧烈的有氧运动,如一些有基础病的个体不能进行剧烈运动,D错误。
故选C。
28. 下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡,①-⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是( )
A. DNA的两条链均为复制模板
B. 该复制泡的DNA解旋是双向的
C. DNA分子的双链是反向平行的,①④⑨为3’端
D. 若该片段碱基T占20%,则复制后碱基C占30%
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示表示DNA分子复制过程,根据箭头方向可知DNA复制是双向复制,且形成的子链的方向相反,DNA复制需要以DNA的两条链为模板,所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸沿着5'-3'方向连接成DNA片段,此外还需原料(四种脱氧核苷酸)和能量。
【详解】A、DNA复制是以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程,A正确;
B、结合题图可知,DNA分子可以进行双向复制,因此DNA解旋也是双向的,B正确;
C、由于DNA聚合酶只能使子链由5'-3'方向延伸,因此图中⑨为子链的3'端,而模板链正好相反,故⑨为3'端,①④为5'端,C错误;
D、若该片段碱基T占20%,由于双链DNA分子中A=T,C=G,因此A=T=20%,则C=G=30%,复制后子代DNA中碱基与亲代相同,碱基比例不变,D正确。
故选C。
29. 下图所示为基因控制蛋白质的合成过程,①~⑦代表不同的结构或成分,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是( )
A. ③表示解旋酶和DNA聚合酶
B. ①与④、④与⑥之间都存在A―U配对
C. 一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效
D. ⑦的氨基酸种类数目和排列顺序决定蛋白质空间结构
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析可知,①②为DNA的两条链,③为RNA聚合酶,④为mRNA,⑤为核糖体,⑥为tRNA, ⑦为肽链。
【详解】A、该过程为转录和翻译的过程,③表示催化转录的RNA聚合酶,A错误;
B、④为mRNA,①为DNA链,①与 ④之间存在A―U配对,④mRNA与⑥tRNA之间也存在A―U配对,B正确;
C、一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ翻译过程快速高效,能在短时间内合成大量蛋白质,C正确;
D、①是肽链,氨基酸种类、数目和排列顺序以及肽链的空间结构不同可决定蛋白质的空间结构多样性,D正确。
故选A。
30. 真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状(见下图),此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是( )
A. b段是此时该细胞未被转录的区段 B. f是rRNA基因转录产物的5'末端
C. RNA聚合酶的移动方向是由右向左 D. 新合成的RNA上附着大量核糖体
【答案】D
【解析】
【分析】遗传信息的转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶的催化。
【详解】A、据图可知,b阶段是无RNA产物,故b段是此时该细胞未被转录的区段,A正确;
B、基因的转录是从5'向3'端,据RNA的长度可知,f是rRNA基因转录产物的5'末端,B正确;
C、据RNA的长度可知,RNA聚合酶的移动方向是由右向左,C正确;
D、RNA合成后要经过加工才能成为成熟的RNA,故新合成的RNA无大量核糖体,D错误。
故选D。
31. 研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21个核苷酸组成的RNA,命名为lin4。lin4本身不能指导蛋白质的合成,但是可以结合在M基因转录出的mRNA上,抑制M蛋白的合成。下列相关说法正确的是( )
A. lin4中碱基的数量关系满足A+G=C+U
B. lin4与M基因的mRNA存在碱基互补的序列
C. lin4通过抑制M基因的转录过程,进而抑制M蛋白的合成
D. 若lin4的基因发生突变,则细胞中M蛋白的含量将会下降
【答案】B
【解析】
【分析】lin4能与M基因转录出的mRNA结合,抑制M蛋白的合成,说明二者存在碱基互补配对序列,通过影响M基因的翻译的过程影响M蛋白的合成。
【详解】A、lin4是单链RNA,单链中不一定满足A+G=C+U,A错误;
B、lin4能与M基因转录出的mRNA结合,说明二者存在碱基互补配对序列,B正确;
C、lin4通过抑制M基因的翻译过程,进而抑制M蛋白的合成,C错误;
D、若lin4的基因发生突变,可能会导致该基因与M基因转录出的mRNA不能结合,减少对M蛋白合成的抑制作用,M蛋白的含量可能上升,D错误。
故选B。
32. 控制猫毛色的基因XB为黑色,Xb为黄色,Y染色体上无对应基因。雌性个体细胞中的X染色体会有一条随机浓缩为巴氏小体,雄性无此现象。因此,正常情况下,雄性表现黑色或黄色,雌性表现黑色、黄色或黑黄相间。下列叙述不正确的是( )
A. 黑黄相间的雌性个体为杂合子
B. 雄性体细胞中可以观察到巴氏小体
C. 浓缩导致巴氏小体上的毛色基因不表达
D. 雌雄个体中X染色体上基因表达量相近
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知:控制猫的毛色黑色和黄色的等位基因B和b位于X染色体上,Y染色体上无对应基因,雌性个体细胞中的X染色体会有一条随机浓缩为巴氏小体,浓缩为巴氏小体的X染色体上的等位基因不能表达,雄性无此现象。亲本雌性黑猫的基因型为XBXB,雌性黑黄相间猫的基因型为XBXb、雌性黄猫的基因型为XbXb,黄色雄性猫的基因型XbY,黑色雄性猫的基因型XBY。
【详解】A、雌性个体细胞中的X染色体会有一条随机浓缩为巴氏小体,不同细胞浓缩为巴氏小体的X染色体可能不同,表达的基因可能为B基因或b基因,在一个个体上就会同时出现黄色和黑色,故雌性猫中黑黄相间的猫一定是杂合子, A正确;
B、雌性个体细胞中的X染色体会有一条随机浓缩为巴氏小体,雄性无此现象,故雄性体细胞中不可以观察到巴氏小体,B错误;
C、浓缩为巴氏小体的X染色体缺乏遗传活性,故巴氏小体的X染色体上的毛色基因不能表达,C正确;
D、雌性个体细胞中有两条X染色体,若有一条X染色体随机浓缩为巴氏小体,只有一条X染色体是正常的,雄性个体中只有一条X染色体上且不会浓缩为巴士小体,二者表达量相同,D正确。
故选B。
33. 下列生命现象的研究中,同位素应用不正确的是( )
A. 3H,追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输
B. 16O和18O,追踪光合作用中氧气的来源
C. 35S,验证DNA复制方式为半保留复制
D. 32P和35S,确定噬菌体的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用:(1)用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA,分别侵染细菌,最终证明DNA是遗传物质;(2)用3H标记氨基酸,探明分泌蛋白的合成与分泌过程;(3)15N标记DNA分子,证明了DNA分子的复制方式是半保留复制;(4)卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,即CO2→C3→有机物;(5)鲁宾和卡门用18O标记水,证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、用含有3H标记的某种氨基酸可追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输,A不符合题意;
B、鲁宾与卡门利用同位素18O分别标记二氧化碳和水,再分别提供给两组小球藻进行光合作用,检测两组实验释放的氧气是否为18O2,以此追踪光合作用中氧气的来源,B不符合题意;
C、DNA的组成元素为C、H、O、N、P,没有S,因此不能用35S验证DNA复制方式为半保留复制,C符合题意;
D、噬菌体的DNA中含有P,蛋白质中含有S,用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,可以确定噬菌体的遗传物质,D不符合题意。
故选C。
34. 黑尿症是一种遗传病,患者体内缺乏尿黑酸氧化酶,使尿黑酸在人体内积累,尿液中含有尿黑酸。如图是黑尿症患者家族的家系图。以下叙述不正确的是( )
A. 黑尿症由常染色体上的隐性基因控制
B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/2
C. 这体现基因通过控制酶的合成进而控制性状
D. 可在人群中随机抽样调查黑尿症的发病率
【答案】B
【解析】
【分析】基因控制生物性状的途径有两条:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状,二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
【详解】A、分析题图可知,Ⅰ-3和Ⅰ-4正常,但是其女儿Ⅱ-2和儿子Ⅱ-5患病,符合“无中生有为隐性,生女患病为常隐”,由此可知,黑尿症由常染色体上的隐性基因控制,A正确;
B、设控制黑尿症的基因为a,Ⅱ-1正常,Ⅱ-2患病,且Ⅲ-3和Ⅲ-4患病,由此可知Ⅱ-1的基因型为Aa,Ⅱ-2的基因型为aa,则Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/21/2=1/4,B错误;
C、据题意可知,黑尿症患者是由缺乏尿黑酸氧化酶引起的,说明基因通过控制酶的合成控制代谢,进而间接控制性状,C正确;
D、调查单基因遗传病的发病率一般在自然人群中随机抽样调查计算,D正确。
故选B。
35. 北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性。水稻细胞膜上的低温响应受体L1在低温下,能激活细胞膜上的Ca2+通道,引起Ca2+内流,进而启动下游的耐寒防御反应。籼稻L1的第187位氨基酸为甲硫氨酸,而粳稻L1的同一位置则为赖氨酸,其余序列完全相同。以下推测不合理的是( )
A. 碱基对替换引起粳稻与籼稻L1基因的差异
B. 由籼稻和粳稻杂交所得F1的耐寒性可判断二者L1基因的显隐性
C. 遭受低温后籼稻细胞质中Ca2+浓度升高幅度高于粳稻
D. 利用粳稻的L1基因可培育转基因耐寒新品种
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换,从而导致基因结构(基因中碱基对排列顺序)的改变。
【详解】A、分析题意,籼稻L1的第187位氨基酸为甲硫氨酸,而粳稻L1的同一位置则为赖氨酸,其余序列完全相同,该现象出现的根本原因是碱基对的替换所致,而北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性,故碱基对替换引起粳稻与籼稻L1基因的差异,A正确;
B、具有相对性状的纯合子杂交,子一代所表现出的即为显性性状,故由籼稻和粳稻杂交所得F1的耐寒性可判断二者L1基因的显隐性,B正确;
C、水稻细胞膜上的低温响应受体L1在低温下,能激活细胞膜上的Ca2+通道,引起Ca2+内流,进而启动下游的耐寒防御反应,北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性,故遭受低温后籼稻细胞质中Ca2+浓度升高幅度低于粳稻,C错误;
D、水稻细胞膜上的低温响应受体L1可在低温条件下启动耐寒防御机制,利用粳稻的L1基因可培育转基因耐寒新品种,D正确。
故选C。
36. 下图为五倍体栽培棉的培育过程,字母A、D、E均代表一个染色体组,每组有13条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 栽培棉含有65条染色体
B. 该过程属于单倍体育种
C. 秋水仙素可抑制染色体的着丝粒分裂
D. 栽培棉减数分裂时可形成39个四分体
【答案】A
【解析】
【分析】单倍体育种:一般是利用花药、花粉作外植体进行组织培养,经染色体加倍后产生纯合二倍体,再经过田间育种试验,获得优良新品种,其原理为染色体变异。在单倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,从而使细胞内染色体数目加倍。
【详解】A、AADD与EE杂交,其中A、D、E各代表一个染色体组,所得F1染色体组成为ADE,秋水仙素处理得到的F2为AADDEE,F2与AADD杂交,最终得到的栽培棉染色体组成应为AADDE,A、D、E所代表的每一个染色体组中各含13条染色体,故栽培棉AADDE应含有5个染色体组,共65条染色体,A正确;
B、识图分析可知,图示是两个二倍体品种先杂交,后经秋水仙素加倍处理,因此属于多倍体育种,B错误;
C、秋水仙素的作用原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,染色体着丝点分裂并未被抑制,C错误;
D、根据以上分析可知,栽培棉染色体组成为AADDE,减数分裂时AA、DD可各自正常联会,共形成13+13=26个四分体,而E只有一个染色体组,减数分裂时无法联会,故栽培棉减数分裂时可形成26个四分体,D错误。
故选A。
37. 研究人员使用不同浓度甲醛处理孕鼠,一段时间后取胎鼠肝脏细胞显微镜下观察,统计微核(由细胞有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段所产生)率和染色体畸变率,实验数据如下表所示。下列叙述不正确的是( )
组别
甲醛(mg/kg)
微核率(%0)
畸变率(%0)
对照组
0
1.8
0.5
20
2.4
0.74
200
5.6
2.61
2000
9.0
3.33
A. 该数据表明甲醛可促进胎鼠肝脏细胞微核的产生和染色体畸变
B. 微核中的遗传信息不能完整传递给子代细胞,导致细胞功能异常
C. 染色体断裂导致不含着丝粒的片段丢失,这属于染色体数目变异
D. 若染色体片段错接到非同源染色体上,这种变异属于染色体易位
【答案】C
【解析】
【分析】由表格数据可推知,,实验自变量为甲醛浓度,因变量为微核率和畸变率。各实验组与对照组对照可知随甲醛浓度升高,微核率和畸变率都随之升高,表明甲醛可促进胎鼠肝脏细胞微核的产生和染色体畸变。
【详解】A、由分析可知,该数据表明甲醛可促进胎鼠肝脏细胞微核的产生和染色体畸变,A正确;
B、微核是由细胞有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段,不能被纺锤丝牵引,在分裂末期核膜重建后会被遗留在细胞核外,故遗传信息不能完整传递给子代细胞,导致细胞功能异常,B正确;
C、染色体断裂导致不含着丝粒的片段丢失,这属于染色体结构变异中的缺失,C错误;
D、若染色体片段错接到非同源染色体上,这种变异属于染色体易位,D正确。
故选C。
【点睛】染色体变异是指染色体结构或数目的改变。其中结构变异包括缺失、重复、易位和倒位。数目变异分为两类:一类是个别染色体的增加或减少,另一类是以染色体组的形式成倍的增加或减少。
38. 下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图,下列相关叙述正确的是( )
A. 栽培品种和野生祖先种体细胞中每个染色体组都含11条染色体
B. 栽培品种和野生祖先种都是香蕉,不存在生殖隔离
C. 用秋水仙素处理野生祖先种的幼苗可以直接获得栽培品种香蕉
D. 栽培品种香蕉可正常进行减数分裂,形成的配子含有11条染色体
【答案】A
【解析】
【分析】染色体核型分析是指将待测细胞的染色体依照该生物固有的染色体形态结构特征,按照一定的规定,人为的对其进行配对、编号和分组,并进行形态分析的过程。分析题图的染色体核型,可知栽培品种为三倍体,野生祖先种为二倍体。
【详解】A、栽培品种的体细胞中含三个染色体组,野生祖先种体细胞中含两个染色体组,两者每个染色体组都含11条染色体,A正确;
B、栽培品种和野生祖先种不能杂交产生后代,存在生殖隔离,属于不同的物种,B错误;
C、用秋水仙素处理野生祖先种的幼苗,染色体加倍成为四倍体,不能直接获得三倍体栽培品种香蕉,C错误;
D、栽培品种香蕉为三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,D错误。
故选A。
39. SLC基因编码锰转运蛋白。研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸,使组织中锰元素严重缺乏,引发炎性肠病等多种疾病。下列相关分析错误的是( )
A. 推测患者SLC基因内部发生了碱基对的替换
B. SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的功能改变
C. 突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU→UGU
D. 识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因突变的诱发因素可分为:①物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA);②化学因素(亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基);③生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA)。没有以上因素的影响,细胞也会发生基因突变,只是发生频率比较低,这些因素只是提高了突变频率而已。
2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
3、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、根据题干信息“基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CGT变为TGT,导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸”,说明该病是由于碱基对发生替换造成的,属于基因突变,A正确;
B、SLC基因突变导致其所编码的锰转运蛋白的氨基酸的种类发生改变,所以相应的功能改变,B正确;
C、由于转录模板的基因序列由CGT变为TGT,所以编码的mRNA序列由GCA变为AGA, C错误;
D、tRNA上的反密码子和密码子配对,所以识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同,D正确。
故选C。
40. 用X射线处理豌豆种子后筛选出一抗除草剂植株(甲),取其花粉进行离体培养,在获得的植株(乙)中,抗除草剂植株占50%。下列叙述正确的是( )
A. X射线诱发豌豆发生定向变异
B. 甲为抗除草剂基因杂合子
C. 乙自交后代不发生性状分离
D. 乙的体细胞不具有全能性
【答案】B
【解析】
【分析】
单倍体育种的过程包括花药离体培养和秋水仙素处理,筛选过程,获得所需类型的过程。基因突变具有普遍性、不定向性、随机性、多害少利性。
【详解】A、X射线处理,豌豆会发生基因突变或染色体变异,变异是不定向的,A错误;
B、在获得的植株(乙)中,抗除草剂植株占50%,不抗除草剂植株占50%,说花粉的类型有2种,甲为抗除草剂基因杂合子,B正确;
C、乙为单倍体植株,高度不育,C错误;
D、高度分化的细胞都具有发育成完整个体的潜能为全能性(哺乳动物成熟的红细胞除外),D错误。
故选B。
【点睛】
41. 研究人员以野生型拟南芥为材料获得了细胞中染色体互换片段的品系甲(下图)。品系甲自交后代染色体组成及个体数见下表。由于部分种类配子不育,三种染色体组成的个体比例接近1:2:1。下列叙述错误的是( )
染色体组成
个体数(株)
1,1,2,2
9
1,1',2,2'
23
1',1',2',2'
8
其他类型
0
A. 染色体1'和2'片段互换属于染色体结构变异
B. 染色体1和1'在减数分裂I后期彼此分离
C. 品系甲可产生染色体组成为1,2和1',2'的配子,比例为1:1
D. 品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有4种
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失 例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名.猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的。
(2)重复:染色体增加了某一片段 果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列 如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)。
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异)。
【详解】A、染色体1'和2'是非同源染色体,二者之间片段互换属于染色体结构变异中的易位,A正确;
B、染色体1和1'为同源染色体,在减数分裂I后期会发生同源染色体分离,因此1和1'彼此分离,B正确;
C、根据品系甲自交后代染色体组成及个体数可知,品系甲可产生染色体组成为1,2和1',2'的配子,比例为1∶1 ,其产生的染色体组成为1,2'和1',2配子表现不育,C正确;
D、品系甲可产生染色体组成不同的2种配子,据此可推测品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有2种,D错误。
故选D。
42. 九翅豆蔻花色晶莹剔透、花形精美,长而扁平的雌蕊花柱基部下方有簇生的短雄蕊。早上花刚刚开放,花粉成熟时,蜜蜂沿着黄色斑纹进入花中吸食花蜜、采集花粉,此时花的柱头却向上反卷,远离蜜蜂拜访的通道;午后花蜜减少、花粉也已被上午拜访的蜜蜂带走,上卷的花柱则逐渐向下弯曲,柱头进入蜜蜂拜访的通道。据此分析,不合理的是 ( )
A. 早上和午后的花分别相当于雄花和雌花
B. 花与蜜蜂协同进化
C. 花柱运动有利于增加子代的遗传多样性
D. 花柱运动是为了适应环境而产生的突变
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率;
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等;
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、分析题意,九翅豆蔻早上花刚刚开放,花粉成熟,相当于雄花,午后上卷的花柱则逐渐向下弯曲,柱头进入蜜蜂拜访的通道,此时相当于雌花,A正确;
B、在协同进化的过程中,花和蜜蜂相互适应,不断调整彼此之间的互动方式,以更好地实现传粉和觅食的目的,因此花与蜜蜂协同进化,B正确;
C、九翅豆蔻早上和午后的花柱情况不同,花柱运动有利于增加子代的遗传多样性,C正确;
D、突变是不定向的,环境只是选择并保存适应性的变异,D错误。
故选D。
43. 研究者从古代尼安德特人标本中提取DNA进行测序,发现之前未知的线粒体DNA(mtDNA)序列。比较多个来自世界各地不同地区的现代人之间,以及现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异,结果如图1.下列相关叙述不合理的是( )
A. mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料
B. 现代人之间mtDNA的差异可能与迁徙有关
C. 图1表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大
D. 图1结果支持绘制出图2所示的进化树
【答案】D
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因突变可产生新基因,进而产生新性状,故mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料,A正确;
B、据图1分析可知,现代人与现代人之间的mtDNA特定序列差异较现代人与尼安德特人更大(差异碱基对个数与百分率),推测可能与迁徙有关,B正确;
C、据图1分析可知,现代人与黑猩猩的mtDNA差异碱基对个个数多,且每个区段的百分率均较高,故表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大,C正确;
D、图2的进化树中,现代人与黑猩猩的亲缘关系更近,其mtDNA特定序列的差异应更小,与图1结果不符,D错误。
故选D。
44. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型(如图所示)。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析,下列选项正确的是( )
A. 自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不一定导致新物种的形成
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异,导致基因频率改变,为进化提供原材料
C. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种,两个物种存在竞争关系
D. 溪流型三刺鱼在新环境中繁殖能力增强,导致两种三刺鱼发生协同进化
【答案】A
【解析】
【分析】生物进化的实质是种群的基因频率的改变,自然选择使种群的基因频率定向改变,突变和基因重组的不定向为生物进化提供原材料,生殖隔离的产生是新物种的形成的标志,地理隔离使同种生物不同种群间不能进行基因交流。
【详解】A、自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不一定导致新物种的形成,A正确;
B、突变和基因重组可以使种群产生变异,但是变异是不定向的,突变和基因重组为进化提供原材料,B错误;
C、溪流型和湖泊型三刺鱼能杂交产生一个种群,属于同一物种,C错误;
D、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。溪流型和湖泊型三刺鱼是同种生物,不存在协同进化,D错误。
故选A。
45. 野生猴面花有粉色(粉龙头)和红色(红龙头)两种。它们起源于同一祖先种,分布区域有重叠,粉龙头由黄蜂授粉,红龙头由蜂鸟授粉。利用基因工程技术改变两种猴面花的花色,统计传粉者访花率,数据如下表。叙述错误的是( )
黄蜂访花率
蜂鸟访花率
野生粉龙头(开粉花)
15.40
0.02
变异粉龙头(开红花)
2.63
1.44
野生红龙头(开红花)
0.15
189
变异红龙头(开粉花)
10.90
168
注:访花率是指单位时间每朵花传粉者的到访次数
A. 源于同一祖先的两种猴面花种群基因库相同
B. 黄蜂与蜂鸟的访花采蜜行为是协同进化的结果
C. 花色不是传粉者确定防花种类的唯一根据
D. 野生粉龙头和红龙头可能存在生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析题意和题表可知,利用基因工程技术改变两种猴面花的花色后,变异粉龙头(开红花)的蜂鸟访花率明显增大,变异红龙头(开粉花)的黄蜂访花率明显增大。授粉动物的类型会影响野生猴面花的繁衍;
2、协同进化是达尔文进化论的重要概念之一,是指在物种进化过程中,两个或多个物种通过相互影响和适应,共同进化的现象。协同进化可以发生在不同的生物类群之间,也可以发生在同一生物类群的不同物种之间。例如,植物和传粉昆虫之间的协同进化,以及不同种类的鸟类在争夺食物和栖息地时的协同进化。
【详解】A、源于同一祖先的两种猴面花生活区域不完全相同,群体所含有的基因种类和数量不完全相同,种群基因库一般不相同,A错误;
B、黄蜂与蜂鸟取食同种食物而存在竞争,为了降低竞争激烈程度,两者的访花采蜜行为存在差异,是长期自然选择的结果,是协同进化的结果,B正确;
C、传递给传粉者访花的信息包括花色、花香等,C正确;
D、野生粉龙头和红龙头的授粉动物分别是黄蜂和蜂鸟,不同动物采蜜行为有差异,因此野生粉龙头和红龙头可能存在生殖隔离,D正确。
故选A。
第二部分
本部分共4道大题,共40分。
46. 强光最先损伤植株顶端的幼叶,导致其光合速率降低,并可能引起植物死亡,科研人员以拟南芥为材料研究幼叶应对强光影响的机制。
(1)叶绿素分布于叶绿体的__________上,它通常与D1等蛋白结合,构成光合复合体PSⅡ。叶绿素酶(CLH)的__________作用使叶绿素降解,导致叶片褪绿。
(2)遭受强光损伤的幼叶细胞中,CLH基因表达量明显上升,科研人员推测CLH可能参与PS Ⅱ的修复。为验证该假设,科研人员分别测定野生型(WT)、CLH基因缺失的突变型(clh-1)和CLH基因过表达的突变型(clh-2)拟南芥在强光照射后的生存率和D1的含量,结果如图1、图2所示。
①据图1可知,CLH基因可以__________拟南芥在强光照射后的生存能力。
②D1极易受到强光破坏,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1才能占据相应位置,PSⅡ得以修复。请据图2结果分析,图1中clh-2生存率较高,原因是________;而clh-1中D1含量虽然也较高,但生存率发生变化的原因可能是________。
(3)科研人员认为,CLH与F蛋白结合,才能促进被破坏的D1降解。请选择a ~ h中的字母填入下表,补充实验设计,为上述结论提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
a
强光处理
一段时间
无
g
第2组
________
d
_______
第3组
_______
_______
g
a.WT植株的叶肉细胞提取物 b.clh-1植株的叶肉细胞提取物
c.F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
d.只添加CLH e.只添加F蛋白 f.添加CLH和F蛋白
g.D1含量下降 h.D1含量未下降
【答案】(1) ①. 类囊体的薄膜 ②. 催化
(2) ①. 提高 ②. CLH基因过表达,CLH含量高,同时D1含量高,有利于PSⅡ的修复 ③. PSⅡ无法修复,生存率下降
(3) ①. c ②. h ③. c ④. f
【解析】
【分析】1、①光合作用光反应阶段:叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶1I (NADP+ )结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
②光合作用暗反应阶段:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3;再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
2、只要影响到原料、能量的供应,都可能是影响光合作用强度的因素。例如,环境中CO2浓度,叶片气孔开闭情况,都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成和结构的因素,如无机营养、病虫害,也会影响光合作用强度。此外,光合作用需要众多的酶参与,因此影响酶活性的因素(如温度),也是影响因子。
【小问1详解】
叶绿素属于光合色素,分布于叶绿体的类囊体的薄膜上,与D1等蛋白结合后构成光合复合体PSⅡ。酶具有催化作用,叶绿素酶(CLH)能够催化叶绿素降解,导致叶绿素含量降低,进而使叶片褪绿。
【小问2详解】
①图1曲线显示野生型拟南芥(WT)在强光照射时间超过一天后,生存率开始降低;CLH基因缺失的突变型拟南芥(clh-1)在强光照射时间超过一天后,生存率也开始降低,且降低幅度大于野生型拟南芥;CLH基因过表达的突变型拟南芥(clh-2)在强光照射时间超过一天后,生存率不变,可以推测CLH基因可以提高拟南芥在强光照射后的生存能力。
②突变型拟南芥(clh-2),由于CLH基因过表达,CLH含量高,图2显示随强光照射时间延长,clh-2的D1含量发生波动,最后D1含量甚至超过未被强光照射时,由此推测CLH基因过表达,同时D1含量高,有利于PSⅡ的修复,故生存率较高。
【小问3详解】
本实验为证实CLH基因过表达,同时D1含量高,有利于PSⅡ的修复,且只有CLH与F蛋白结合,才能促进被破坏的D1降解,进而有利于PSⅡ的修复设置的对照实验;第1组为对照组,实验材料为野生型植株WT,不进行处理,不添加任何物质,结果为D1含量下降,第2、3组为实验组,为控制单一变量,处理同为强光处理一段时间,实验材料应相同,故为同时F蛋白和CLH都缺失的突变植株,以便再单独添加CLH或CLH与F蛋白,来分析F蛋白在PSⅡ的修复过程中是否与CLH发生作用,第2组只添加CLH 无F蛋白,题干显示只有CLH与F蛋白结合,才能促进被破坏的D1降解,有利于PSⅡ的修复,故第2组结果为D1含量未下降;第3组的实验材料已确定,实验结果为D1含量下降,与第1组实验结果相同,只有CLH与F蛋白都存在且相互结合,才能促进被破坏的D1降解,进而有利于PSⅡ的修复。故需要把F蛋白和CLH均缺失的突变植株缺少的F蛋白和CLH都添加上,实验结果才能为D1含量下降。
【点睛】考查学生对光合作用及其影响因素的知识的理解和掌握,对实验现象和结果进行分析和处理的能力,解答本题需要学生认真阅读题干、提取有效信息,结合所学的相关知识分析和判断,进行知识的整合和迁移。
47. 研究发现,果糖的过量摄入与肠肿瘤有关,研究人员以小鼠为动物模型,进行了如下实验。
(1)果糖不能水解,可直接被细胞吸收,属于糖类中的_________。实验组以正常膳食和25%的果糖溶液喂养小鼠,对照组以_________喂养小鼠,测定小鼠的肠绒毛长度,结果如图1。
(2)肠绒毛长度增加常引发肿瘤发生,肠上皮细胞增殖和死亡的平衡决定了肠绒毛长度。正常情况下,肠道干细胞经过_________产生新的肠上皮细胞,肠上皮细胞在向末端迁移的过程中,逐渐远离血液供应导致末端细胞缺氧凋亡。研究人员利用肠细胞系进行研究,图2结果表明果糖_________,从而解释了图1产生的现象。
(3)HIF-1α是细胞缺氧适应的关键转录因子,丙酮酸激酶(PKM2)与细胞代谢密切相关,研究人员继续进行了实验,结果如图3。
缺氧影响细胞存活的机制存在图4所示通路,据图3可知①处应为_________(选填“升高”或“降低”)。研究人员推测果糖能影响上述通路,且主要在_________(选填“a”或“b”)环节发挥作用,做出推测的理由是_________。
【答案】(1) ①. 单糖 ②. 等量的正常膳食和清水
(2) ①. 有丝分裂和分化 ②. 减轻缺氧造成的肠上皮细胞凋亡情况
(3) ①. 降低 ②. a ③. 缺氧条件下,组2的HIF-1α表达量显著高于组1,说明果糖影响上述通路;但组3和组4无显著差异,说明PKM2处于激活状态时,果糖无法发挥作用,果糖主要在a环节发挥作用。
【解析】
【分析】1、糖类由C、H、O三种元素组成的,分为单糖、二糖和多糖,常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等;植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖;植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。
2、设计实验时要遵循三大基本原则:单一变量原则、等量原则、对照原则:单一变量原则是指实验中只有一个变量,等量原则是指除单一变量可以变化外,其他的实验条件要是一样的,要保持相同且适宜。
【小问1详解】
单糖是指不能水解,可直接被细胞吸收的糖类,因此果糖属于糖类中的单糖。
根据题干可知,本实验的自变量为果糖有无,实验应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则,因此对照组以等量的正常膳食和清水喂养小鼠。
【小问2详解】
肠道干细胞和肠上皮细胞在形态结构和功能上不同,故肠道上皮细胞经过有丝分裂和分化产生新的肠上皮细胞。
由图2可知,缺氧条件+果糖曲线和缺氧条件曲线相比,细胞凋亡相对值明显降低,可知果糖可降低缺氧条件下肠上皮细胞的凋亡数量,即图2结果表明果糖能减轻缺氧造成的肠上皮细胞凋亡情况。
【小问3详解】
根据题干“丙酮酸激酶(PKM2)与细胞代谢密切相关”可知,细胞缺氧时,PKM2活性下降。
根据图3可知,缺氧条件下,组2的HIF-1α表达量显著高于组1,说明果糖影响上述通路;但组3和组4无显著差异,说明PKM2处于激活状态时,果糖无法发挥作用,因此果糖主要在a环节发挥作用。
【点睛】本题以果糖的过量摄入与肠肿瘤的关系为素材,考查单糖的定义和实例、细胞分裂和分化、细胞凋亡等相关知识,解答本题的关键在于遵循实验设计的原则进行相关的实验设计,并能根据实验结果进行分析和作出结论。
48. 兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验,请分析回答:
(1)控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于_______染色体上,_______是显性性状。F₂性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是________共同作用的结果。
(2)兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,说明这一基因是通过控制_________来控制生物性状的。
(3)兔子白细胞核的形态有正常Pelger、异常(简称P 异常)、极度病变三种表现型,这种性状是由一对等位基因(B和b)控制的。P异常的表现是白细胞核异形,但不影响生活力;极度病变会导致死亡。为探究皮下脂肪颜色与白细胞核的形态两对相对性状的遗传规律,实验人员做了两组杂交实验,结果如下:
杂交组合
白脂
正常
黄脂
正常
白脂
P 异常
黄脂
P 异常
白脂极
度病变
黄脂极
度病变
I
黄脂正常×白脂P异常
237
0
217
0
0
0
Ⅱ
白脂P异常×白脂P异常
167
56
329
110
30
9
注:杂交后代的每种表现型中雌雄比例均约为 1:1
①杂交组合I中白脂P异常亲本的基因型是____________,杂交组合Ⅱ中白脂P异常亲本的基因型是___________。
②根据杂交组合_____的结果可以判断上述两对基因的遗传符合___________定律。
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂P异常雌性和黄脂P异常雄性个体交配,子代中理论上出现黄脂P异常的概率是_____________;子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在____________。
【答案】(1) ①. 常 ②. 白脂 ③. 基因(基因型、遗传物质)与环境 (2)酶的合成
(3) ①. AABb ②. AaBb ③. Ⅱ ④. 自由组合 ⑤. 1/6 ⑥. 出生前(或“胚胎期”)
【解析】
【分析】1、基因、蛋白质与性状的关系:
①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;
②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;
2、基因自由组合定律的实质: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。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。.
【小问1详解】
由图可知,亲本正反交子一代表现型一致,并且雌雄比例为1:1,表明控制皮下脂肪颜色的基因的遗传与性别无关,故控制兔子皮下脂肪颜色的基因位于常染色体上,其中白脂为显性性状。F2性状表现说明家兔皮下脂肪颜色的表现是基因(基因型、遗传物质)与环境共同作用的结果;
【小问2详解】
具有催化功能的蛋白质为酶,兔子体内某一基因控制合成的蛋白质可以催化黄色素分解,结合分析,说明这一基因是通过控制酶的合成来控制生物性状的;
【小问3详解】
①杂交组合Ⅰ中子代均为白脂,正常:P异常=1:1;可知白脂为显性性状,杂交组合Ⅱ中白脂:黄脂=3:1,正常:P异常=1:2,极度病变因为会致死,所以数量非常少。因此可推断极度病变基因型为BB,P异常基因型为Bb,正常基因型为bb。杂交组合Ⅰ亲本基因型分别为aabb和AABb,杂交组合Ⅱ亲本基因型为AaBb和AaBb,杂交组合Ⅰ和杂交组合Ⅱ中, 白脂、P异常亲本的基因型分别是AABb、AaBb;
②杂交组合Ⅰ亲本基因型分别为aabb和AABb,杂交组合Ⅱ亲本基因型为AaBb和AaBb。根据杂交组合Ⅱ的性状分离结果可以判断上述两对基因符合基因的自由组合定律;
③杂交组合Ⅱ的子代中白脂、P异常雌性基因型为2/3AaBb,1/3AABb;黄脂、P异常雄性个体基因型为aaBb,子代中理论上出现黄脂、P异常(aaBb)的概率为2/3×1/2×1/2=1/6。子代中极度病变的个体数量明显低于理论值,是因为部分个体的死亡发生在出生前(或“胚胎期”),无法计入理论数据中。
49. 学习以下材料,回答下列题。
基因印记哺乳动物是二倍体生物,但并非所有基因来源于父方和母方的两个拷贝都有相同的表达活性。在配子发生期间,有些基因会获得标志其来源的遗传修饰,导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达,这种现象被称为基因印记,具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记,母源性印记基因则相反。在人类基因组中只发现几百个印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心(ICE)控制,该区域具有亲本特异性修饰,如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA(lncRNA)的编码序列。lncRNA不编码蛋白质,但能调控基因簇中印记基因的表达。Igf2r印记基因簇的组成( lncRNA基因的启动子位于ICE中)和表达情况如下图1所示。
在哺乳动物的生殖发育中,基因印记的建立和擦除过程如下图2所示(以父源性印记基因为例)。
基因印记对胎儿的生长和行为发育起着至关重要的作用。人类某些遗传疾病及癌症的发生过程与基因印记密切相关,如Prader-Willi综合征(PWS)等。对基因印记的更深入了解,将有助于我们诊断和治疗与基因印记相关的疾病。
(1)表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但________发生可遗传变化的现象。
(2)下列关于基因印记的表述,不正确的有 。
A. 基因印记不属于表观遗传现象
B. 母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上
C. 在生殖细胞形成过程中,擦除并建立新的基因印记
D. 在减数分裂过程中,不发生等位印记基因分离现象
(3)根据文中信息推测,ICE是如何调控母源染色体上Slc22a2转录的?________
(4)位于15号染色体上的印记基因Ⅰ是父源表达的,父源染色体上的Ⅰ基因缺失或不表达会导致PWS。约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自于同一个亲本所致(单亲源二倍体)。请补充完善下面的“引发PWS的单亲源二倍体形成示意图”(画出一种情况即可)________。
【答案】(1)基因表达和性状 (2)ABD
(3)母源染色体上ICE被甲基化修饰,甲基化抑制了lncRNA基因的转录,没有lncRNA的抑制,Slc22a2基因得以转录
(4)
【解析】
【分析】表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。
【小问1详解】
表观遗传的概念是基因的碱基序列保持不变,但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。
【小问2详解】
A、根据题干“在配子发生期间,有些基因会获得标志其来源的遗传修饰,导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达,这种现象被称为基因印记,”符合表观遗传“基因碱基序列不变”,“表达和性状发生可遗传变化”的特点,因此基因印记属于表观遗传现象,A错误;
B、根据题意“父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记,母源性印记基因则相反”因此母源印记基因在女性的染色体上,不仅在X染色体,父源印记基因在男性染色体上,不只位于Y染色体,B错误;
C、根据图2可知,在哺乳动物的生殖发育中,具有基因印记的建立和擦除现象,C正确;
D、在减数分裂过程中,会发生等位印记基因分离现象 ,D错误。
故选ABD。
【小问3详解】
由于母源染色体上ICE被甲基化修饰,甲基化抑制了lncRNA基因的转录,没有lncRNA的抑制,Slc22a2基因得以转录。
【小问4详解】
约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自于同一个亲本所致(单亲源二倍体)。故可以是母亲减数分裂异常,导致配子中具有两个染色体组,如下图:
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