内容正文:
绝密★启用前
2025届第一学期单元质量检测生物学科试题
(2024年10月)
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;第Ⅱ卷请用直径0. 5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单选题(每小题3分,共16小题,共48分)
1. 下列关于蓝藻和菠菜的叙述,正确的是( )
A. 光合色素的种类和功能都相同 B. 细胞膜的成分都有脂质和蛋白质
C. DNA复制都需要线粒体提供能量 D. 都能在光学显微镜下观察到叶绿体
【答案】B
【解析】
【分析】蓝藻属于原核生物,菠菜属于真核生物,与真核生物相比,原核生物无以核膜为界限的细胞核,有拟核。
【详解】A、蓝藻为原核生物,其细胞内无叶绿体,含有光合色素叶绿素和藻蓝素;菠菜为真核生物,其叶绿体内含有叶绿素和类胡萝卜素等光合色素,两者种类和功能不同,A错误;
B、蓝藻和菠菜都有细胞膜,且细胞膜的成分基本相似,都有脂质和蛋白质,B正确;
C、蓝藻为原核生物,细胞内不含线粒体,C错误;
D、蓝藻为原核生物,细胞内不含叶绿体,D错误。
故选B。
2. 科学家根据对部分植物细胞观察的结果,得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列叙述错误的是( )
A. 早期的细胞研究主要运用了观察法
B. 上述结论的得出运用了归纳法
C. 运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立
D. 利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化
【答案】C
【解析】
【分析】1、假说-演绎法的步骤:发现现象→提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证。
2、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法,完全归纳法是由所有事实推出一般结论;不完全归纳法是由部分事实推出一般结论。科学假说(理论)的提出通常建立在不完全归纳的基础上,因此常常需要进一步的检验。
3、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。
【详解】A、细胞研究需要使用显微镜、放大镜、等工具,一般使用显微镜;观察早期的细胞研究主要运用了观察法,A正确;
B、根据部分植物细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的是不完全归纳法,B正确;
C、原核细胞没有成形的细胞核,C错误;
D、同位素标记法可以示踪物质的运行和变化规律,故可利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化,D正确;
故选C。
3. 真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【答案】B
【解析】
【分析】由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。
【详解】A、液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子,A错误;
B、水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,B正确;
C、根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体,在分裂末期重建,C错误;
D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上,D错误。
故选B。
4. 类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜
B. NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH
C. 产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D. 电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节
【答案】A
【解析】
【分析】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[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类有机物。
【详解】A、水光解产生的O2场所是叶绿体的类囊体膜的内侧,若被有氧呼吸利用,而氧气在线粒体内膜上被利用,氧气从叶绿体类囊体膜开始,再穿过叶绿体2层膜,然后进入同一细胞中的线粒体,穿过线粒体的两层膜,所以至少要穿过5层膜,A错误;
B、光反应中NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH,然后在暗反应过程中被消耗,B正确;
C、由图可知,产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢,色素合成等其他消耗能量的反应,C正确;
D、电子(e-)在类囊体薄膜上的有序传递是完成光能转换的重要环节,D正确。
故选A。
5. 农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D. 光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,自由水具有能够流动和容易蒸发的特点,结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、种子萌发时,代谢加强,结合水转变为自由水,细胞内自由水所占的比例升高,A正确;
B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞,不需要消耗能量,B正确;
C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段,没有水的参与,C错误;
D、光合作用中,水的光解属于光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,D正确。
故选C。
6. 动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 光面内质网是合成该酶的场所 B. 核糖体能形成包裹该酶的小泡
C. 高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 D. 该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
【答案】C
【解析】
【分析】各种细胞器的结构、功能
细胞器
分布
形态结构
功 能
线粒体
动植物细胞
双层膜结构
有氧呼吸的主要场所;
细胞的“动力车间”
叶绿体
植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网
动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体
动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体
动植物细胞
无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中
合成蛋白质的场所;
“生产蛋白质的机器”
溶酶体
主要分布在动物细胞中
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”;内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌
液泡
成熟植物细胞
单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等)
调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体
动物或某些低等植物细胞
无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
【详解】A、光面内质网是脂质合成的场所,消化酶是分泌蛋白,合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体),A错误;B、核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误;
C、高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白作用,C正确;
D、该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D错误。
故选C。
7. 下列有关中学生物学实验中观察指标的描述,正确的是( )
选项
实验名称
观察指标
A
探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁的位置变化
B
绿叶中色素的提取和分离
滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌培养液的浑浊程度
D
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
纺锤丝牵引染色体的运动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色);
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用龙胆紫、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);
3、观察植物细胞质壁分离及复原实验的原理:(1)原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大.(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,原生质层收缩进而质壁分离.(3)当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞渗透吸水,使质壁分离复原。
【详解】A、在植物细胞质壁分离和复原的实验中,细胞壁伸缩性很小,位置基本不变,主要是以原生质层的位置做观察指标,A错误;
B、绿叶中色素的提取和分离,观察指标是滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄,B正确;
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式,观察指标是培养液的滤液能否使重铬酸钾转变成灰绿色,C错误;
D、观察根尖分生组织细胞有丝分裂,细胞在解离的时候已经死亡,看不到纺锤丝牵引染色体的运动,D错误。
故选B。
8. 水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是( )
A. 染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B. 同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C. 有丝分裂前的间期进行DNA复制
D. 有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】①有丝分裂前的间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;②有丝分裂前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体; ③有丝分裂中期:染色体形态固定、数目清晰; ④有丝分裂后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极; ⑤有丝分裂末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、减数分裂I结束后一个细胞分裂为两个细胞,单个细胞染色体数目减半,A正确;
B、同源染色体联会和交换发生在减数分裂I的前期,B错误;
C、有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为后面的有丝分裂做准备,C正确;
D、有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性,D正确。
故选B。
9. 某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B. 图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换,发生于减数第一次分裂前期。
【详解】A、该细胞正在发生交叉互换,原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞,经过交叉互换,可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞,所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一,A正确;
B、图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因b,基因a和B发生了重组,B错误;
C、由于发生交叉互换,等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂,C正确;
D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞,且比例均等,D正确。
故选B。
10. 雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A. 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B. 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1:1
C. 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1
D. 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
【答案】C
【解析】
【分析】根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测控制绿茎(a)和雄性不育(f)的基因位于同一条染色体,控制紫茎(A)和雄性可育(F)的基因位于同一条染色体;控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,因此,控制缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的基因位于另一对同源染色体上。因为子代中偶见绿茎可育株与紫茎不育株,且两者数量相等,可推测是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体发生了互换。
【详解】A、根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶:马铃薯叶≈3:1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;
B、控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3:1,B错误;
C、由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1,C正确;
D、出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果,D错误。
故选C。
11. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,果蝇的野生型表现为红眼,奶油色为突变雄蝇,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,子一代全为红眼,说明红眼为显性性状,子一代之间相互交配,子二代雌雄个体间存在性状差异,说明控制该性状的基因与性别相关联;且子二代比例为8:4:3:1,和为16,说明眼色至少受两对独立遗传的基因控制。
【详解】A、分析题意,子一代红眼果蝇相互交配,子二代的比例为8:4:3:1,是9:3:3:1的变形,说明奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确;
B、根据F1互交所得F2中红眼雌:红眼雄:伊红眼雄:奶油眼雄=8:4:3∶1可知,眼色的遗传与性别相关联,若果蝇眼色受两对基因控制,则一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。设相关基因为A/ a 、 B/b,根据F2的性状分离比可知, F1红眼雌、雄果蝇的基因型分别为AaXBXb、AaXBY,而F2中红眼雌蝇占8/16 ,红眼雄蝇占4/16,伊红眼雄蝇占3/16 ,奶油眼雄蝇占1/16,可知F2中红眼雌蝇的基因型为A_XBX﹣、aaXBX-,红眼雄蝇的基因型为A_XBY 、aaXBY,伊红眼雄蝇的基因型为A_XbY ,奶油眼雄蝇的基因型为aaXbY,则F1红眼雌蝇的基因型共有2×2+2=6种,B正确;
C、F1红眼雌蝇( AaXB Xb)与F2伊红眼雄蝇(1/3AAXbY 、2/3AaXbY)杂交,得到伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为1/3 × 1/4 +2/3 × 3/4 ×1/4 = 5/24,C正确;
D、若F2雌蝇的基因型为AAXBXB,则其与F2的三种眼色雄蝇杂交都不能得到奶油眼雌蝇,D错误。
故选D。
12. 囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失。研究者设计了两种杂交探针(能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断
B. 乙家系成员CFTR蛋白的Phe508有缺失
C. 丙家系Ⅱ-1携带两个DNA序列相同的CFTR基因
D. 如果丙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/3
【答案】D
【解析】
【分析】遗传病的监测和预防:产前诊断、遗传咨询、禁止近亲婚配、提倡适龄生育。
【详解】A、约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,存在其他基因变异导致得病,所以不能利用这两种探针对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断,A错误;
B、从乙家系成员分子杂交结果可知,各个体内都只含能与探针1结合的Phe508正常的CFTR基因,所以乙家系成员CFTR蛋白的Phe508没有缺失,B错误;
C、丙家系的Ⅱ-1体内所含基因能与探针1和2结合,说明携带两个DNA序列不同的CFTR基因,一个是Phe508正常的CFTR基因,另一个是Phe508缺失的CFTR基因,C错误;
D、假设A/a为相关基因,丙家系的患病原因不仅是因为CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,根据其父亲基因型为Aa,母亲基因型为Aa',Ⅱ-2可能的基因型为AA∶Aa∶Aa'=1∶1∶1,用这两种探针检测出两条带(基因型为Aa)的概率为1/3,D正确。
故选D。
13. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒与果醋发酵时温度宜控制在18~30℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35℃
【答案】B
【解析】
【分析】参与果酒制作的酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;参与果醋制作的醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型;参与泡菜制作的乳酸菌,其新陈代谢类型是异养厌氧型。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧细菌,开盖放气会影响乳酸菌发酵,因此不能开盖放气,A错误;
B、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,而制作泡菜的盐水要淹没全部菜料,以保证乳酸菌进行无氧呼吸,B正确;
C、醋酸菌为好氧细菌,且醋酸的发酵温度高于果酒的发酵温度,因此制作好葡萄酒后,除通入无菌空气外,还需要适当提高发酵装置的温度,C错误;
D、果酒发酵时温度宜控制在18~30℃,果醋发酵时温度宜控制在30~35℃,泡菜的制作温度低于30~35℃,D错误。
故B。
14. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、精子获能是获得受精的能力,不是获得能量,A错误;
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分,B错误;
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,C正确;
D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,D错误。
故选C。
15. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息:Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上。
【详解】A、动物细胞融合过程中,可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合,A正确;
B、细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体,故不会是鼠-鼠融合细胞,B错误;
CD、Ⅰ保留X、11号染色体,Ⅱ保留2、11号染色体,具有芳烃羟化酶活性,Ⅲ,保留X、11、17号染色体具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性,所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上,支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上;支配磷酸甘油酸激合成的基因位于X号染色体上;支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上,CD正确。
故选B
16. 图为某显性遗传病和ABO血型的家系图。据图分析,以下推断可能性最小的是( )
A. 该遗传病为常染色体显性遗传病
B. 该遗传病为X染色体显性遗传病
C. 该致病基因不在ⅠB基因所在的染色体上
D. Ⅱ-5不患病的原因是发生了同源染色体交叉互换或突变
【答案】B
【解析】
【分析】系谱图分析:该病为显性遗传病,假设为伴X染色体显性遗传,则Ⅱ代中的女儿均会患病,患病男性的母亲也会患病,与系谱图实际情况矛盾,故该遗传病不是伴X染色体显性遗传,应该是常染色体显性遗传。若相关基因为D、d,则亲代的基因型分别为Dd和dd,子代患者均为Dd,正常个体基因型均为dd。亲代与血型有关基因型分别为为IAIB、ii。
【详解】A、由分析可知,该遗传病为常染色体显性遗传病,而不是X染色体显性遗传病,A正确;
B、该遗传病为常染色体显性遗传病,而不是X染色体显性遗传病,B错误;
C、结合图示可知,四个患者从他们的父亲继承了致病基因,但没有继承IB基因,说明该致病基因不在IB基因所在的染色体上,C正确;
D、根据后代表现型可知,该致病基因很可能与IA基因位于同一条染色体上,Ⅱ-5不患病但是血型为A型血,可能的原因是同源染色体交叉互换或突变,使得IA所在染色体上没有致病基因,D正确。
故选B。
17. 如图为人体小肠上皮细胞对葡萄糖及不同离子等物质的吸收和运输示意图。回答下列问题:
(1)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为____。
(2)(一种蛋白质)的存在可以维持细胞内部高____(离子)浓度,同时说明细胞上的某些蛋白质具有____功能。
(3)口服药物进入小肠后常见的转运方式主要包括细胞间途径A和跨膜转运途径(如图)。跨膜转运途径分为被动转运方式B、摄入型转运体介导的跨膜转运方式C及外排型药物转运体介导的跨膜转运方式D,图中OATP和P-gp是两种膜转运蛋白。
①当肠腔侧药物浓度低于组织液且以C方式进行跨膜运输时,OATP的构象会发生____(填“可逆”或“不可逆”)的改变。
②从运输方式D角度分析,缓解药物吸收障碍而导致药效降低的方法可以是____。
③某种药物属于蛋白质类药物,____(填“可以”或“不可以”)通过图中A、B、C、D中的方式完成吸收过程,原因是____。
【答案】(1)主动运输
(2) ①. ②. 转运(运输)和催化
(3) ①. 可逆 ②. 抑制P-gp的功能 ③. 不可以 ④. 蛋白质类的药物不可口服,且蛋白质属于大分子物质,运输方式为胞吞、胞吐
【解析】
【分析】自由扩散的特点:顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量;
协助扩散的特点:顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量;
主动运输的特点:逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
【小问1详解】
据图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的,所以其运输方式是主动运输。
【小问2详解】
参与细胞膜的Na+和K+的主动转运,细胞内液的渗透压与K+有关,所以Na + / K + − ATPase的存在可以维持细胞内部K+浓度的相对稳定,在此过程中发挥着转运和ATP水解酶的催化作用。
【小问3详解】
①当侧药物分子浓度低于组织液并通过C途径(主动运输)跨膜转运时,是以主动运输方式进行,此时作为转运蛋白的OATP的构象会发生可逆性改变。
②据图可知,以方式D进行,P-gp可以把药物从上皮细胞中排出到肠腔,限制药物的吸收,减少药物的入血量,从而造成药物口服生物利用度降低,因此缓解药物吸收障碍而导致药效降低的方法可以是抑制P-gp的功能。
③细胞间途径A和跨膜转运途径(B、C、D)均属于小分子物质的跨膜运输途径,而蛋白质类的药物不可口服,且蛋白质属于大分子物质,运输方式为胞吞、胞吐,故不可以通过图中A、B、C、D中的方式完成吸收过程。
18. HCHO(甲醛)是家装过程中的主要污染物,花色娇艳的天竺葵能吸收一定量的HCHO,是人们喜爱的室内观赏植物。科研人员为培育能同化HCHO的天竺葵,将酵母菌的二羟基丙酮激酶(DAS)基因和二羟基丙酮合酶(DAK)基因导入天竺葵的叶绿体中,获得了能同化HCHO的天竺葵,其同化HCHO的途径如下图。请回答下列问题:
(1)天竺葵花色娇艳,其花青素存在于____________中。叶绿体色素分布于____________上,其功能是____________。
(2)天竺葵固定CO2的场所是____________,3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛的过程需要光反应提供____________。
(3)转基因天竺葵同化HCHO的两条主要途径是:①HCHO→____________→淀粉;②HCHO→____________→淀粉。
(4)为了进一步测定转基因天竺葵同化HCHO的能力,研究人员取生长良好、株龄和长势一致的天竺葵,置于含相同浓度HCHO的玻璃容器中胁迫处理24h,同时以未放入天竺葵的空容器和容器外的天竺葵为对照,测定容器内的HCHO浓度和叶片的气孔导度,结果如下图。
①实验结果表明转基因天竺葵吸收HCHO的能力比非转基因天竺葵____________,其主要原因是____________基因成功表达,增加了HCHO的同化途径。
②转基因天竺葵在当日18:00至次日8:00时段内吸收HCHO的能力明显降低,其原因是____________。
③上述实验结果表明天竺葵在有甲醛的环境中气孔导度会发生明显变化,其意义是___________。
【答案】 ①. 液泡 ②. 类囊体薄膜 ③. 吸收、传递、转化光能 ④. 叶绿体基质 ⑤. ATP、NADPH ⑥. 3-磷酸甘油醛 ⑦. 二羟丙酮→磷酸二羟丙酮 ⑧. 强 ⑨. DAS基因和DAK(DAS) ⑩. 此时段天竺葵光合作用弱,产生的5-磷酸木酮糖少 ⑪. 减少甲醛的吸收,降低甲醛对植物细胞的毒害
【解析】
【分析】据图1分析:图1表示天竺葵通过光合作用的暗反应阶段同化HCHO的过程。天竺葵同化HCHO的两条主要途径是:①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉;②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
分析题干信息,转基因天竺葵的叶绿体中导入了酵母菌的二羟基丙酮激酶(DAS)基因和二羟基丙酮合酶(DAK)基因,两种基因成功表达可使转基因天竺葵的叶绿体中存在DAS和DAK。DAS和DAK可增加天竺葵对HCHO的同化途径。
【详解】(1)花青素存在于液泡中,叶绿体的光合色素分布于类囊体薄膜上,光合色素可吸收、传递、转化光能。
(2)天竺葵在叶绿体基质中固定CO2,需要光反应提供ATP和NADPH,3-磷酸甘油酸才能还原为3-磷酸甘油醛。
(3)由题图信息可知,转基因天竺葵同化HCHO的两条主要途径是:①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉;②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
(4)①由容器内剩余HCHO浓度曲线图可知,随着时间的延长,放置天竺葵的容器内HCHO浓度均下降,放置转基因天竺葵的容器内HCHO浓度下降得更明显,表明转基因天竺葵吸收HCHO的能力比非转基因天竺葵的更强。结合题干信息分析可知,转基因天竺葵的叶绿体中导入了酵母菌的二羟基丙酮激酶(DAS)基因和二羟基丙酮合酶(DAK)基因,两种基因成功表达可使转基因天竺葵的叶绿体中存在DAS和DAK;而DAS可催化HCHO→3-磷酸甘油醛,增加了天竺葵同化HCHO的途径①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉;DAS和DAK共同催化天竺葵同化HCHO的途径②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
②在当日18:00至次日8:00时段内,光照强度过弱,暗反应受阻,此时段天竺葵光合作用弱,产生的5-磷酸木酮糖少,转基因天竺葵吸收HCHO的能力明显降低。
③据右图可知,甲醛浓度较高时,天竺葵气孔导度较低,这样可以减少空气中甲醛进入植物体内,避免甲醛对植物细胞的伤害。
【点睛】本题考查光合作用过程和光合作用的影响因素。考查对光合作用过程的理解和从题图中获取信息、分析信息、得出相应结论的能力。
19. 下图甲曲线表示某果蝇(2N=8)精原细胞的分裂过程中染色体组数目的变化,乙曲线表示细胞分裂过程中一条染色体上DNA 含量的变化。回答下列问题:
(1)图甲曲线AB段染色体的主要行为有_____(填两点);既无同源染色体,也无姐妹染色单体的区段是_____。
(2)图乙曲线“J→K”段与图甲中含义相同的区段是_____;不考虑变异,IJ时期的细胞中染色体数量为_____条。
(3)若该果蝇的基因型为AaBb,两对基因均在同一对常染色体上(正常情况如下图所示),已知产生了一个Ab配子,最可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,实现了同源染色体_____(填“等位基因”或“非等位基因”)的重新组合,这是产生配子多样性的原因之一。据该推测,产生 Ab配子的次级精母细胞的基因型为_____。
(4)接(3)小题作答,为了弄清变异类型,进一步研究发现,该Ab配子形成过程中,在姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,最终该精原细胞产生了3个携带A基因和1个携带a基因的精子,请推测该精原细胞分裂过程中的变异类型是_____,并说明理由:_____。
(5)将果蝇精原细胞(全部DNA 含31P)置于含32P 的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,将其中一个细胞置于含31P的培养液中接着进行减数分裂,则在减数第一次分裂后期被32P标记的染色体数目为_____,最终形成的4个精细胞中有放射性的细胞比例为_____。
【答案】(1) ①. 螺旋化、同源染色体联会、非同源染色体自由组合等 ②. EG(EF)
(2) ①. DE ②. 8或4
(3) ①. 非等位基因 ②. AABb或 Aabb
(4) ①. 基因突变 ②. 姐妹染色单体的相同位置上出现了A 和a基因,原因可能是基因突变或基因重组,若是基因突变,应产生3个携带A、1个携带a类型精子或3个携带a、1个携带A类型精子,而基因重组则只会产生2个携带A、2个携带a类型精子
(5) ①. 8 ②. 50%-100%
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:出现新的核膜和核仁、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
图甲显示染色体组有减半的过程,说明该图表示精原细胞减数分裂过程,图中AB段染色体组数为2,故可表示减数第一分裂,染色体的主要行为有螺旋化、同源染色体联会、非同源染色体自由组合等;CD段染色体组数为1,此时细胞内无同源染色体,EF染色体组数又恢复到2,即发生了着丝粒分裂,姐妹染色单体消失,故既无同源染色体,也无姐妹染色单体的区段是EF(EG)。
【小问2详解】
图乙曲线表示细胞分裂过程中一条染色体上DNA 含量的变化,J→K表示一条染色体上DNA 含量由2变成1,即发生了着丝粒分裂,为减数第二分裂的后期,对应图甲中的DE段;IJ段表示减数第一次分裂及减数第二次分裂前期和中期,故染色体数为8或4 。
【小问3详解】
已知果蝇的基因型为AaBb,两对基因均在同一对常染色体上,据图可知,A和B在一条染色体上,a和b在同一条染色体上,正常情况下只能产生AB和ab的配子,若已产生了一个 Ab配子,最可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,实现了同源染色体非等位基因的重新组合,产生Ab配子的过程中发生的互换可以发生在A和a之间,也可以发生在B和b,若为前者,则次级精母细胞的基因型为AaBB和Aabb,若为后者,则次级精母细胞的基因型为AABb和aaBb,进而可推测,则产生该配子的次级精母细胞的基因型为Aabb或AABb。
【小问4详解】
据题干信息“该Ab配子形成过程中,在姐妹染色单体相同位置上出现了A和a基因”可知,该精原细胞分裂过程中发生了基因突变或基因重组,若是基因突变,应产生3个携带A、1个携带a类型精子或3个携带a、1个携带A类型精子,而基因重组则只会产生2个携带A、2个携带a类型精子,故该精原细胞分裂过程中发生了基因突变
【小问5详解】
将含31P的果蝇精原细胞置于含32P的培养基中培养,进行一次有丝分裂后,将其中一个细胞置于含31P的培养液中接着进行减数分裂,由于DNA复制方式为半保留复制,精原细胞完成一次有丝分裂后,每个核DNA都是一条链为32P、一条链为31P,减数第一次分裂前的间期完成复制后,减数第一次分裂后期染色体的着丝粒不发生分裂,每条染色体中的DNA均有32P标记,所以在减数第一次分裂后期被32P标记的染色体数目为8;由于减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色单体变成染色体随机分配到两极,故最终形成的4个精细胞中有放射性的细胞数目为2、3或4个,即占比为50%-100%。
20. 玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约1∶1
(1)实验一中作为母本的是______________,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因_____________ (填:是或不是)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_____________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因_____________ (填:位于或不位于)2号染色体上,理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
【答案】 ①. 甲 ②. 雌雄同株 ③. 是 ④. AAtsts ⑤. 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 ⑥. 不位于 ⑦. 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 ⑧. 含A基因的雄配子不育 ⑨. 1/2 ⑩. 1/6
【解析】
【分析】根据题意可知,基因Ts存在时表现为雌雄同株,当基因突变为ts后表现为雌株,玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,则实验中品系M作为父本,品系甲和乙的基因型为tsts,则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中,因此该玉米相当于杂合子,可以看做为AO,没有插入基因A的植株基因型看做为OO,则分析实验如下:
实验一:品系M(OOTsTs)×甲(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株1:OOTsts非抗螟雌雄同株1;让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,若基因A插入到ts所在的一条染色体上,则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs,那么后代为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,该假设与题意相符合,因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二:品系M(OOTsTs)×乙(AOtsts)→F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株1:OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株1,选取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上,则基因A与基因ts位于非同源染色体上,符合基因自由组合定律,其中雌雄同株:雌株=3:1,但是抗螟:非抗螟=1:1不符合理论结果3:1,说明有致死情况出现。
【详解】(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,为雌雄同株,而甲品系的基因型为tsts,为雌株,只能作母本,根据以上分析可知,实验二中F1的非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。
(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上,后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts,将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交,AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即Ats、OTs,则后代为AAtsts抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTsts抗螟矮株雌雄同株:OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株=1:1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变,仍然为1/2;根据以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots,AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【点睛】本题考查基因分离定律和自由组合定律的知识点,要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比,能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例,充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因,这是该题考查的难点,能够利用配子法计算相关个体的比例,这是突破该题的重点。
21. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),大小为0.9kb(1kb=1000碱基对),利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:
(1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经__________过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因(该基因序列不含图1中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入__________和__________两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用__________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
相关限制酶的识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
HindⅢ
A↓AGCTT
TTCGA↑A
EcoRI
G↓AATTC
CTTAA↑G
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
PstI
CTGCA↓G
G↑ACGTC
KpnI
G↓GTACC
CCATG↑G
BamHI
G↓GATCC
CCTAG↑G
注:箭头表示切割位点
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于__________的生理状态,以提高转化效率。
(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电分离,结果如图2,________号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中
(5)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(示意图见图3)不同时期的细胞数量,统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的__________(填“G1”或“S”或“G2/M”)期。
【答案】(1)逆转录 (2) ①. EcoRI ②. PvitⅡ ③. T4DNA连接酶 (3)感受态 (4)3
(5)G2/M
【解析】
【分析】分析图中质粒含有多个限制酶切位点,在启动子和终止子之间有三个酶切位点,KpnI在质粒上有两个酶切位点,PvitⅡ酶切后获得平末端。
图4中G1期和S期细胞减少,而G2期细胞数目明显增多。
将目的基因导入微生物细胞:Ca2+处理法。
【小问1详解】
利用RNA获得cDNA的过程称为逆转录。
【小问2详解】
根据启动子和终止子的生理作用可知,目的基因应导入启动子和终止子之间.图中看出,两者之间存在于三种限制酶切点,但是由于KpnI在质粒上不止一个酶切位点,所以应该选择EcoRI和PvitⅡ两种不同限制酶的识别序列;根据PvitⅡ的酶切序列,切出了平末端,所以构建基因表达载体时,应该用T4DNA连接酶连接质粒和目的基因。
【小问3详解】
转化时用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于感受态的生理状态,以提高转化效率。
【小问4详解】
由于这些菌落都可以生长在含有氨苄青霉素的培养基中,因此都含有质粒,重组质粒包含了目的基因和质粒,如果用EcoRI和PvitⅡ两种酶切割重组质粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条条带,由于phb2基因大小为0.9kb,所以对应电泳图是菌落3。
【小问5详解】
比较图4中G1期和S期细胞减少,而G2期细胞数目明显增多,说明了G1期和S期细胞可以进入G2期,而G2期的细胞没有能够完成分裂进入G1期,因此PHB2蛋白应该作用于G2/M期。
【点睛】本题考察基因工程的知识,需要考生分析质粒的酶切位点,结合目的基因转入的位置进行分析,结合题干中目的基因的大小分析电泳图。
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绝密★启用前
2025届第一学期单元质量检测生物学科试题
(2024年10月)
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;第Ⅱ卷请用直径0. 5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单选题(每小题3分,共16小题,共48分)
1. 下列关于蓝藻和菠菜的叙述,正确的是( )
A. 光合色素的种类和功能都相同 B. 细胞膜的成分都有脂质和蛋白质
C. DNA复制都需要线粒体提供能量 D. 都能在光学显微镜下观察到叶绿体
2. 科学家根据对部分植物细胞观察的结果,得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列叙述错误的是( )
A. 早期的细胞研究主要运用了观察法
B. 上述结论的得出运用了归纳法
C. 运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立
D. 利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化
3. 真核细胞质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
4. 类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜
B. NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH
C. 产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D. 电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节
5. 农谚有云:“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发,是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法,错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占的比例升高
B. 水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C. 水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D. 光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上
6. 动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 光面内质网是合成该酶的场所 B. 核糖体能形成包裹该酶的小泡
C. 高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 D. 该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
7. 下列有关中学生物学实验中观察指标的描述,正确的是( )
选项
实验名称
观察指标
A
探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁的位置变化
B
绿叶中色素的提取和分离
滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌培养液的浑浊程度
D
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
纺锤丝牵引染色体的运动
A. A B. B C. C D. D
8. 水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是( )
A. 染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B. 同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C. 有丝分裂前的间期进行DNA复制
D. 有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
9. 某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B. 图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
10. 雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A. 育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B. 子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1:1
C. 子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3:1
D. 出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
11. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为5/24
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
12. 囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失。研究者设计了两种杂交探针(能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2CFTR基因进行产前诊断
B. 乙家系成员CFTR蛋白的Phe508有缺失
C. 丙家系Ⅱ-1携带两个DNA序列相同的CFTR基因
D. 如果丙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/3
13. 在制作发酵食品的学生实践中,控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵后期,尽管乳酸菌占优势,但仍有产气菌繁殖,需开盖放气
B. 制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3,制作泡菜的盐水要淹没全部菜料
C. 葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌,制作好葡萄酒后,可直接通入无菌空气制作葡萄醋
D. 果酒与果醋发酵时温度宜控制在18~30℃,泡菜发酵时温度宜控制在30~35℃
14. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
15. 下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人-鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是( )
A. 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B. 细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人-人、人-鼠、鼠-鼠融合细胞
C. 芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D. 胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
16. 图为某显性遗传病和ABO血型的家系图。据图分析,以下推断可能性最小的是( )
A. 该遗传病为常染色体显性遗传病
B. 该遗传病为X染色体显性遗传病
C. 该致病基因不在ⅠB基因所在的染色体上
D. Ⅱ-5不患病的原因是发生了同源染色体交叉互换或突变
17. 如图为人体小肠上皮细胞对葡萄糖及不同离子等物质的吸收和运输示意图。回答下列问题:
(1)葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为____。
(2)(一种蛋白质)的存在可以维持细胞内部高____(离子)浓度,同时说明细胞上的某些蛋白质具有____功能。
(3)口服药物进入小肠后常见的转运方式主要包括细胞间途径A和跨膜转运途径(如图)。跨膜转运途径分为被动转运方式B、摄入型转运体介导的跨膜转运方式C及外排型药物转运体介导的跨膜转运方式D,图中OATP和P-gp是两种膜转运蛋白。
①当肠腔侧药物浓度低于组织液且以C方式进行跨膜运输时,OATP的构象会发生____(填“可逆”或“不可逆”)的改变。
②从运输方式D角度分析,缓解药物吸收障碍而导致药效降低的方法可以是____。
③某种药物属于蛋白质类药物,____(填“可以”或“不可以”)通过图中A、B、C、D中的方式完成吸收过程,原因是____。
18. HCHO(甲醛)是家装过程中的主要污染物,花色娇艳的天竺葵能吸收一定量的HCHO,是人们喜爱的室内观赏植物。科研人员为培育能同化HCHO的天竺葵,将酵母菌的二羟基丙酮激酶(DAS)基因和二羟基丙酮合酶(DAK)基因导入天竺葵的叶绿体中,获得了能同化HCHO的天竺葵,其同化HCHO的途径如下图。请回答下列问题:
(1)天竺葵花色娇艳,其花青素存在于____________中。叶绿体色素分布于____________上,其功能是____________。
(2)天竺葵固定CO2的场所是____________,3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛的过程需要光反应提供____________。
(3)转基因天竺葵同化HCHO的两条主要途径是:①HCHO→____________→淀粉;②HCHO→____________→淀粉。
(4)为了进一步测定转基因天竺葵同化HCHO的能力,研究人员取生长良好、株龄和长势一致的天竺葵,置于含相同浓度HCHO的玻璃容器中胁迫处理24h,同时以未放入天竺葵的空容器和容器外的天竺葵为对照,测定容器内的HCHO浓度和叶片的气孔导度,结果如下图。
①实验结果表明转基因天竺葵吸收HCHO的能力比非转基因天竺葵____________,其主要原因是____________基因成功表达,增加了HCHO的同化途径。
②转基因天竺葵在当日18:00至次日8:00时段内吸收HCHO能力明显降低,其原因是____________。
③上述实验结果表明天竺葵在有甲醛环境中气孔导度会发生明显变化,其意义是___________。
19. 下图甲曲线表示某果蝇(2N=8)精原细胞的分裂过程中染色体组数目的变化,乙曲线表示细胞分裂过程中一条染色体上DNA 含量的变化。回答下列问题:
(1)图甲曲线AB段染色体主要行为有_____(填两点);既无同源染色体,也无姐妹染色单体的区段是_____。
(2)图乙曲线“J→K”段与图甲中含义相同的区段是_____;不考虑变异,IJ时期的细胞中染色体数量为_____条。
(3)若该果蝇的基因型为AaBb,两对基因均在同一对常染色体上(正常情况如下图所示),已知产生了一个Ab配子,最可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,实现了同源染色体_____(填“等位基因”或“非等位基因”)的重新组合,这是产生配子多样性的原因之一。据该推测,产生 Ab配子的次级精母细胞的基因型为_____。
(4)接(3)小题作答,为了弄清变异类型,进一步研究发现,该Ab配子形成过程中,在姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,最终该精原细胞产生了3个携带A基因和1个携带a基因的精子,请推测该精原细胞分裂过程中的变异类型是_____,并说明理由:_____。
(5)将果蝇精原细胞(全部DNA 含31P)置于含32P 的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,将其中一个细胞置于含31P的培养液中接着进行减数分裂,则在减数第一次分裂后期被32P标记的染色体数目为_____,最终形成的4个精细胞中有放射性的细胞比例为_____。
20. 玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是______________,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因_____________ (填:是或不是)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_____________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因_____________ (填:位于或不位于)2号染色体上,理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
21. PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),大小为0.9kb(1kb=1000碱基对),利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:
(1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经__________过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因(该基因序列不含图1中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入__________和__________两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用__________(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
相关限制酶的识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
HindⅢ
A↓AGCTT
TTCGA↑A
EcoRI
G↓AATTC
CTTAA↑G
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
PstI
CTGCA↓G
G↑ACGTC
KpnI
G↓GTACC
CCATG↑G
BamHI
G↓GATCC
CCTAG↑G
注:箭头表示切割位点
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于__________的生理状态,以提高转化效率。
(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电分离,结果如图2,________号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中
(5)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(示意图见图3)不同时期的细胞数量,统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的__________(填“G1”或“S”或“G2/M”)期。
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