精品解析:天津市天津市北辰区天津市第四十七中学2024-2025学年高三上学期11月期中生物试题
2024-11-19
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内容正文:
天津市第四十七中学2024—2025第一学期高三年级
期中考试生物试卷
第Ⅰ卷(单选题;1-10每题3分,11-15每题4分,满分50分)
1. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。有关说法不正确的是( )
A. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖
B. 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖有4种
C. 若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪
D. 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
【答案】B
【解析】
【分析】多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位(单体)连接而成,其中多糖的单体是单糖,蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸。
【详解】A、若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,比如几丁质单体不是葡萄糖,A正确;
B、若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种,脱氧核糖只有一种,B错误;
C、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的,若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪,C正确;
D、若图中单体表示氨基酸,并非形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合,R基中的一般不参与,D正确。
故选B。
2. 图是根尖细胞部分结构示意图,其中⑦是胞间连丝。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统,细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
B. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
C. 同一个体不同细胞的细胞核内有2种核酸和8种核苷酸
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析:结构①为核膜、②为核孔,③为内质网、④是核糖体、⑤为高尔基体、⑥为线粒体
【详解】A、 生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构组成。结构①为核膜、③为内质网、⑤为高尔基体、⑥为线粒体,它们的膜都参与构成该细胞的生物膜系统;细胞骨架与细胞内的许多结构如⑤高尔基体、⑥线粒体等细胞器的锚定密切相关,A正确;
B、 结构②核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,可进行信息传递,⑦为胞间连丝可实现细胞间的信息传递,两者不具有双层膜结构,B错误;
C、 同一个体不同细胞的细胞核内有DNA和RNA这2种核酸,组成DNA的核苷酸有4种,组成RNA的核苷酸有4种,共8种核苷酸,C正确;
D、 若离体培养该细胞,破坏结构⑤尔基体,不能合成新的细胞壁,不能将加倍的染色体平均分配到子细胞,导致细胞内染色体数目加倍,D正确。
故选B。
3. 下列关于高中生物学实验的叙述,正确的是( )
①“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中,可用显微镜对新鲜黑藻小叶装片进行叶绿体形态观察和计数
②“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验”得出结论:伞藻的帽形建成主要与细胞核有关
③花生子叶切薄片后用苏丹Ⅲ染液染色制片观察,在显微镜下可以观察到细胞中被染成红色的脂肪颗粒
④在观察细胞质壁分离实验中,可选用成熟的叶肉细胞作材料,只用低倍镜观察即可
⑤观察洋葱鳞片叶表皮细胞有丝分裂时,视野中大多数细胞处于分裂间期
⑥可用层析液提取和分离洋葱管状叶中的光合色素,进而得到四条色素带
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】C
【解析】
【分析】1、用高倍显微镜观察叶绿体的实验原理:叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞呈绿色,扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可用高倍显微镜观察其形态和分布;
2、成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料,有利于实验现象的观察。
【详解】①叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞呈绿色,扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可用高倍显微镜观察其形态和分布,①正确;
②分析“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验”的实验结果可知,把菊花形伞藻的细胞核移植到去除帽的伞形帽伞藻上,长出帽型为菊花形,把伞形帽伞藻的细胞核移植到去除帽的菊花形帽伞藻上,长出帽型为伞形帽,伞藻的帽形建成主要与细胞核有关,②正确;
③脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,③错误;
④在观察细胞质壁分离实验中,可选用成熟的叶肉细胞作材料,叶绿体是绿色的,则原生质层可以观察到绿色,可用低倍镜观察质壁分离,④正确;
⑤观察洋葱鳞片叶表皮细胞是高度分化的细胞,不再进行有丝分裂,不能作为有丝分裂的实验材料,④错误;
⑥提取光合色素的试剂是无水乙醇,⑥错误。
综上所述,①②④正确。
故选C。
4. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B. 高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C. 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D. H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
【答案】C
【解析】
【分析】高尔基体主要是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”。
【详解】A、神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,不能直接加工对来自核糖体的蛋白质,A错误;
B、高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜具有一定的流动性,B错误;
C、图中②H2O2氧化神经元中的高尔基体平均长度大于①正常神经元,③用SA处理H2O2氧化神经元,SA激活了Src蛋白,使神经元中高尔基体平均长度小于②,说明激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体平均长度较长、结构不稳定的现象,C正确;
D、H2O2能增加高尔基体的平均长度,这会导致高尔基体结构不稳定,从而影响高尔基体的功能,神经元的功能也会受到影响,D错误。
故选C。
5. 某实验小组选用水生植物黑藻作为实验材料,探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离的关系,该小组同学将相同黑藻叶片分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡 10 min,根据记录数据绘制曲线,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 浸泡10 min可确保细胞已经处于渗透完成后的稳定状态,便于数据统计
B. 随蔗糖溶液浓度的增加,b/a值下降,说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大
C. 蔗糖溶液浓度为30%时,b/a为0.6,说明此浓度下细胞液中的水分子大量排出细胞
D. 为了排除细胞本身的原因,应设置清水组作对照,观察清水中黑藻细胞质壁分离的情况
【答案】ACD
【解析】
【分析】把成熟的活的植物细胞放入到不同浓度的蔗糖溶液中,植物细胞会发生渗透作用.当细胞外液大于细胞液时,细胞发生渗透吸水,发生质壁分离现象;反之,看不到质壁分离现象.浓度过高时,能发生质壁分离,但细胞会因为失水过多而死亡。
【详解】A、浸泡10 min时间相对较长,可确保细胞已经处于渗透完成后的稳定状态,便于数据统计,A正确;
B、a表示细胞壁的长度,b表示原生质体的长度,通过题中给的蔗糖溶液浓度,结合右侧曲线图可知,随蔗糖溶液浓度的增加,b/a值下降,一定范围内质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大,蔗糖溶液浓度大于一定值时,细胞死亡,不会继续发生质壁分离,B错误;
C、蔗糖溶液浓度为30%时,b/a为基本上稳定在0.6,说明质壁分离处于相对稳定的状态,此浓度下细胞液中的水分子大量排出细胞,C正确;
D、如果要说明质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的,而非细胞本身,需要设置清水组作对照,观察清水中黑藻细胞质壁分离的情况,D正确。
故选ACD。
6. 泛素蛋白会与细胞中需降解蛋白质结合,当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解(如图1)。蛋清溶菌酶与细胞提取液混合后会逐渐通过泛素降解途径降解。为探究蛋清溶菌酶的降解过程,进行以下实验。
实验组:放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合。
对照组:放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。
反应一段时间后,进行蛋白质电泳,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 泛素蛋白含量降低不利于蛋白质、核酸等大分子物质的水解
B. 由图1可知,蛋清溶菌酶的降解过程需要在对照组和实验组均添加蛋白酶体
C. 泛素蛋白、泛素连接酶在蛋白质的降解过程中可以重复发挥作用
D. 据图2可知,实验组中蛋清溶菌酶的种类多于对照组
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、 分析题意可知,泛素蛋白会与细胞中需降解蛋白质结合,当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解,泛素蛋白含量降低不利于蛋白质降解,但无法得出不利于核酸水解的结论,A错误;
B、 由题干可知,实验组是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合,细胞提取液中应包含蛋白酶体等相关物质,而对照组是与不含细胞提取物的缓冲液混合,不需要添加蛋白酶体,B错误;
C、 因为泛素蛋白会与需降解蛋白质结合,当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后被降解,之后泛素蛋白又可继续与其他需降解蛋白质结合,泛素连接酶同理,所以它们在蛋白质的降解过程中可以重复发挥作用,C正确;
D、对照组中加入的是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合,实验组是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合,结合电泳结果可推测,蛋清溶菌酶的分子量是14500道尔顿,实验组说明溶菌酶可被细胞提取液降解,但不能说明实验组中蛋清溶菌酶的种类多于对照组,D错误。
故选C。
7. 下列叙述中,正确的是( )
A. 在遗传学的研究中,利用自交、测交、杂交、正反交及回交等方法都可用来判断基因的显隐性
B. 红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花的实验,可以否定融合遗传方式
C. 某人的一个细胞含44+XX染色体,说明该个体为女性
D. 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2,由此可见,果蝇的眼色和性别表现为自由组合
【答案】B
【解析】
【分析】在遗传学的研究中,利用自交、杂交法都能用来判断基因的显隐性。
【详解】A、在遗传学的研究中,利用自交、杂交法都能用来判断基因的显隐性,但测交、正反交及回交法不能判断基因的显隐性,A错误;
B、红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花的实验,若为融合遗传方式,则子代应该同时具备红花和白花的特点,因此能否定融合遗传方式,B正确;
C、减数第二次分裂后期的次级精母细胞的染色体组成也可能是44+XX,C错误;
D、红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,说明红眼是显性性状,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2,雌雄果蝇表型及比例有差异,这说明眼色的遗传与性别有关,即控制眼色的基因位于性染色体上,自由组合定律的实在是非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此果蝇的眼色和性别不遵循自由组合,D错误。
故选B。
8. 玉米籽粒的黄色和白色受一对等位基因控制,现有一批基因型及比例为YY∶Yy=1∶1的玉米种子,种植后随机交配产生F1。某同学准备利用如图所示的材料进行上述玉米植株随机交配产生F1的模拟实验,下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙容器中均放黄球30个、白球10个
B. 该装置不能用来进行性状分离比的模拟实验
C. 甲、乙容器中黄球和白球总数可以不相同
D. 甲、乙各取一球,两球颜色相同的概率为5/8
【答案】B
【解析】
【分析】在模拟实验中,甲、乙容器模拟的是雌性和雄性生殖器官。
【详解】A、 已知玉米基因型及比例为YY:Yy = 1:1,则Y的基因频率为3/4,y的基因频率为1/4。在模拟实验中,甲、乙容器模拟的是雌性和雄性生殖器官,按照基因频率,黄球(代表Y)应放30个,白球(代表y)应放10个,A正确;
B、 该装置可以用来进行性状分离比的模拟实验,通过模拟雌雄配子的随机结合来探究后代的基因型及表现型比例,B错误;
C、 甲、乙容器中黄球和白球总数可以不相同,只要保证两种颜色球所代表的基因频率比例正确即可,C正确;
D、 甲、乙各取一球,两球颜色相同的概率为3/4×3/4+1/4×1/4=10/16=5/8,D正确。
故选B。
9. 下图表示孟德尔豌豆杂交实验,下列叙述正确的是( )
A. ①中由位于DNA分子两条单链上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子
B. ②中性状分离比3∶1的出现是基因自由组合的结果
C. 孟德尔假说的核心内容是③过程产生的雌雄配子数目相等
D. AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因不一定位于非同源染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、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】A、①中位于一对同源染色体上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子,A错误;
B、②中性状分离比3:1的出现是等位基因分离以及雌雄配子随机结合的结果,B错误;
C、孟德尔所作假设的核心内容是③过程产生的雌、雄配子中AB:aB:Ab:ab=1:1:1:1,雌、雄配子数目一般不相等,雄配子的数目一般要远大于雌配子的数目,C错误;
D、AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因的位置可以是分别位于两对非同源染色体上,或两对等位基因位于一对同源染色体上,但在减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,D正确。
故选D。
10. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图1。图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列叙述不正确的是( )
A. T2时期的细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
B. 图1的T1、T2对应图2中①到②时期细胞
C. 检测的T1、T2、T3时期的三个细胞中,一定存在同源染色体的是T1时期
D. 最终形成的4个子细胞中有一半细胞的染色体数目异常
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,T1时期可以表示减数第一次分裂前期、中期、后期;T2时期可以表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期;T3时期可以表示减数第二次分裂末期。图2中每条染色体上的DNA数由1变为2,原因是DNA复制;由2变为1是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。
【详解】A、果蝇正常体细胞中含有8条染色体,T2时期中的染色体数目、核DNA数、染色单体数分别为5、10、10,说明该时期处于减数第二次分裂前期、中期,且减数第一次分裂异常,一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中,若发生过片段交换(如同源染色体的A和a之间交换),结果为A、a在同一条染色体的姐妹染色单体上,若该条染色体和B所在的染色体(非同源染色体)进入同一细胞,则该时期细胞中含有AaBB,则T2时期的细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点,A正确;
B、T1时期可以表示减数第一次分裂前期、中期、后期;T2时期可以表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期,这些时期每条染色体上都含有2个DNA分子,对应的是图2中的①到②时期细胞,B正确;
C、T1时期处于减数第一次分裂的前期、中前以及后期,此时一定存在同源染色体,T2时期中的染色体数目、核DNA数、染色单体数分别为5、10、10,说明减数第一次分裂时有一对同源染色体未分离移向了同一极,说明T2时期存在同源染色体,T3时期也有5条染色体,该时期也存在同染色体,C正确;
D、据图可以,减数第一次分裂异常,其中有一对同源染色体未分离移向同一极,因此一半的子细胞少1条染色体,一半的子细胞多一条染色体,全部子细胞的染色体数目都异常,D错误。
故选D。
11. 某种XY型的生物体中,控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段后导致了无眼性状的产生。图1是该种生物的两只正常眼个体杂交的图解,图2是其中部分个体眼型基因片段的电泳结果。正常情况下,DNA电泳时的迁移速率与其分子量呈负相关。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。下列说法正确的是( )
A. 控制眼型的基因位于常染色体上,且无眼为隐性性状
B. 根据电泳结果分析,5号应为纯合子,且表型为正常眼
C. 3号眼型基因片段的电泳结果与2号相同的概率为2/3
D. 若5号与异性杂合子杂交,子代有一半表现为正常眼
【答案】ABC
【解析】
【分析】据图可知,双亲都是正常眼,生出无眼子代,说明该性状是隐性性状,且亲代中父本是正常眼,可判断相关基因位于常染色体。
【详解】A、根据杂交图解分析,亲本为正常眼,子代4号雌性为无眼,则无眼为隐性,由于不考虑X、Y染色体的同源区段,亲代中父本是正常眼,可判断出控制眼型的基因位于常染色体上,A正确;
B、由于DNA电泳时的迁移速率与其分子量成负相关,5号个体的电泳带只有一条,且位于电泳方向的后端,表明5号个体所携带的基因的分子量相对较大,设A控制正常眼,则a控制无眼,根据题干信息,无眼基因(a)是由于正常眼(A)缺失片段导致,故可判断为5号个体基因型为AA,B正确;
C、亲本1号、2号均为Aa,3号为1/3AA或2/3Aa,4号为aa,3号眼型基因片段的电泳结果与2号相同的概率为2/3,C正确;
D、5号个体基因型为AA,若5号与异性杂合子Aa杂交,其子代全部为正常眼,D错误。
故选ABC。
12. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示的两种方法,来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后,检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是RNA
C. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
D. 若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶是将相应的核酸物质去除,这是减法原理(即去除某种物质来观察实验结果的变化),A正确;
B、若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶,说明该病毒的遗传物质是DNA,B错误;
C、在同位素标记法中,32P标记的核苷酸用于追踪DNA或RNA(因为DNA或RNA中含有磷酸基团)。若换用3H也能标记上述两种核苷酸,因为核苷酸含有氢元素,这样还是可以通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性来判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA,能实现实验目的,C正确;
D、若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故选B。
13. TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体的吸附能力并抑制细胞死亡的关键基因。以TM4、敲除stpK7和未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌为实验材料,按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程,进行下表中的相关实验,实验结果分析正确的是( )
选项
32P、35S标记情况和TM4侵染情况
实验结果分析
A
用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
放射性集中在沉淀中
B
用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
释放的子代TM4的两条DNA单链均带有32P标记
C
用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
沉淀中放射性强度未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组高于敲除stpK7组
D
用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
两组的TM4放射性强度无明显差别
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、噬菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、用35S标记的TM4的蛋白质外壳,侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌,蛋白质外壳不进入分枝杆菌的体内,离心处理后会35S放射性集中在上清液中,A错误;
B、DNA复制是半保留复制,子代两条DNA单链会有一条来自未标记的母链,因此部分子代TM4的两条DNA单链不可能均带有32P标记,B错误;
C、因为未敲除stpK7组可以维持TM4噬菌体的吸附能力,因此未敲除stpK7组的TM4噬菌体可以将32P标记DNA注入耻垢分枝杆菌的体内,敲除stpK7的耻垢分枝杆菌不能接受32P标记DNA,因此沉淀中放射性强度未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组高于敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组,C正确;
D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7耻垢分枝杆菌,TM4可以完成吸附注入DNA,并且利用35S标记物质合成子代噬菌体,子代会出现放射性,当侵染35S标记的敲除stpK7耻垢分枝杆菌时,TM4不可以完成吸附注入,因此子代没有放射性,D错误。
故选C。
14. 细胞在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。现将某果蝇的精原干细胞进行掺入培养,DNA复制时局部示意图如图。不考虑变异,下列说法不正确的是( )
A. 第一次复制时,图示①②③一定是无色、浅色、浅色
B. 第二次复制时,图示①②③一定是浅色、浅色、深色
C. 第三次复制时,每个细胞内有一半的DNA与第二次复制时显色情况相同
D. 第三次复制时,每个细胞内的DNA与第二次复制时显色情况完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的复制方式为半保留复制,子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的,这种方式称半保留复制。
【详解】A、亲代DNA均无3H-脱氧核苷,①区域只含亲代DNA,所以为无色;第一次复制时,②③区域新合成的DNA单链中有3H-脱氧核苷而模板链中无,所以为浅色,A正确;
B、复制方式为半保留复制,第一次复制后产生的两个子代DNA中含有一条不含3H-脱氧核苷的链和一条含3H-脱氧核苷的链,第一次产生的DNA分子可以作为第二次复制的模板,所以图①一定是浅色,②③中一个是深色,一个是浅色,B正确;
C、第二次复制后,每一对姐妹染色单体中一条会被染成浅色、一条被染成深色,姐妹染色单体分离后被纺锤丝牵引着移向细胞两极,但哪一种颜色的染色体被移向细胞的哪一极都是随机的,这导致一个子细胞中46条核DNA的染色情况可以出现多种情况,被染成浅色的核DNA数目为0~46(被染成深色的核DNA数目为0~46),这样的细胞再进行第三次复制,产生的子细胞中DNA的显色情况更是多种多样,无法确定每个细胞内有多少的DNA与第二次复制时显色情况相同,C错误;
D、第二次复制后,每一对姐妹染色单体中一条会被染成浅色(含有一条不含3H-脱氧核苷的链和一条含3H-脱氧核苷的链)、一条被染成深色(2条都含3H-脱氧核苷的链),故第三次复制时与第二次复制时显色情况完全相同。D正确。
故选C。
15. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与。下列说法正确的是( )
A. circRNA分子中有1个游离的磷酸基团
B. miRNA含量的增加能够减弱电离辐射对心脏的危害
C. circRNA与P基因mRNA具有相同序列的核酸片段
D. 可通过减少细胞内circRNA的含量提高P蛋白的含量
【答案】C
【解析】
【分析】结合题意分析题图可知,miRNA能与mRNA结合,使其降解,降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时,就不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】A、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,没有游离的磷酸基团,A错误;
B、miRNA含量升高,与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升,P蛋白的含量下降,则不能抑制细胞凋亡,不能减弱电离辐射对心脏的危害,B错误;
C、circRNA与P基因mRNA都可以通过碱基互补配对原则和miRNA结合,所以它们中具有相同序列的核酸片段,C正确;
D、circRNA可靶向结合miRNA,促进P基因mRNA翻译出P蛋白,抑制细胞凋亡,故可通过提高细胞内circRNA的含量,抑制细胞凋亡,D错误。
故选C。
Ⅱ、非选择题(共50分)
16. 洋葱的叶有管状叶和鳞片叶两种,管状叶伸展进行光合作用;鳞片叶包裹形成鳞茎、富含营养物质,一般生长在地下。某同学以洋葱为实验材料进行相关生物学实验。
(一)下图为动植物细胞的亚显微结构模式图。据图回答下列问题:
(1)若图中的植物细胞观察材料为洋葱,则应选洋葱的______叶,才能观察到图1所示结果。
(2)在图1、图2所示细胞中,含有核酸的细胞器有______(填序号),动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与图中的______(填序号)等细胞器的功能有关。
(3)图1中,有关④和⑨两种细胞器比较的叙述,正确的有______。
A. 所含酶种类都不同 B. 都与能量代谢有关
C. 都存在于所有真核细胞中 D. 增大内部膜面积的方式不相同
(二)为探究植物的吸水和失水以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验,在显微镜下观察到图甲所示情况。请回答下列问题
(4)该细胞作为一个渗透系统是由于它的______相当于一层半透膜。如果该细胞放入含有少量蓝墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中观察到该结果,则图中①、②处的颜色分别为______、______。此时细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系可能是______(填选项)。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.不确定
(5)若将该细胞分别放置在a、b两种溶液中,对细胞的失水量进行测量和统计,得到图乙所示结果。两条曲线的差异是由于______导致,若b溶液的浓度稍减小,则曲线中B点______(填左移或右移)
【答案】(1)管状叶 (2) ①. ④⑦⑨ ②. ②⑧ (3)BD
(4) ①. 原生质层 ②. 蓝色 ③. 紫色 ④. D
(5) ①. 溶液(溶质)不同且溶液浓度不同 ②. 左移
【解析】
【分析】1、植物细胞质壁分离的条件:(1)必须是活细胞;(2)细胞液与外界溶液必须有浓度差;(3)成熟的植物细胞,即有细胞壁和大的液泡,且液泡最好有颜色便于观察。
2、成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【小问1详解】
洋葱的管状叶能进行光合作用,含有叶绿体;鳞片叶包裹形成鳞茎、富含营养物质,一般生长在地下,不含叶绿体。图1中的⑨代表叶绿体,因此,应选用洋葱的管状叶,才能观察到图1所示结果。
【小问2详解】
叶绿体和线粒体中含有少量的DNA和RNA,核糖体由蛋白质和rRNA组成,所以,在图1、图2所示细胞中,含有核酸的细胞器有④线粒体、⑨叶绿体、⑦核糖体。动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与⑧中心体(与纺锤体的形成有关)、②高尔基体(与植物细胞壁的形成有关)等细胞器的功能有关。
【小问3详解】
A、图1中,④是线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,⑨是叶绿体,是绿色植物进行光合作用的场所,两者所含的酶有相同的,如都有ATP合成酶,A错误;
B、两者都与能量代谢有关,线粒体可将有机物中的化学能转化为热能和ATP中的能量,叶绿体可将光能转化为化学能,B正确;
C、不是所有的真核细胞都有叶绿体和线粒体,如哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体和叶绿体,C错误;
D、线粒体内膜向腔内折叠形成嵴,以增大膜面积,叶绿体中含有许多由类囊体堆叠成的基粒,通过基粒和类囊体增大膜面积,故二者增大内部膜面积的方式不同,D正确。
故选BD。
【小问4详解】
探究植物的吸水和失水时,以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验,该细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,即原生质层相当于一层半透膜。据图所示,①为细胞壁和细胞膜之间的间隙,②为细胞液,把该细胞放入含有少量蓝墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中观察,由于细胞壁全有全透性,因此①处为蓝色,原生质层具有选择透过性,含有少量蓝墨水的0.3g/mL蔗糖溶液不能进入液泡中,②为液泡本身的颜色紫色。图示中细胞壁和原生质层发生了分离,此时可能处于质壁分离过程中,也可能处于质壁分离复原过程中,也可能达到内外平衡状态,因此此时细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系可能是大于、等于或者小于,故选D。
【小问5详解】
据图乙所示结果可知,a溶液中细胞失水快,所以a溶液的浓度大于b溶液的浓度。在a、b两种溶液中,该细胞所发生的不同现象是细胞在a溶液中只发生了质壁分离,说明在a溶液中溶质微粒不能进入细胞;而在b溶液中细胞先失水后吸水,说明先发生了质壁分离,后发生了质壁分离的复原,在b溶液中,发生质壁分离复原的原因是溶质微粒进入细胞后,细胞液浓度增大,细胞逐渐吸水,因此两条曲线的差异是由于溶液(溶质)不同且溶液浓度不同。若b溶液的浓度稍减小,则细胞液与外液溶液的浓度差变小,相同时间内失水的程度减弱,复原时所需要的时间变短,因此曲线中B点左移。
17. (一)图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系;图乙表示该植株一昼夜CO2释放速率或吸收速率;图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。回答下列问题:
(1)图乙d点时的温度与测量图甲数据时相等,则此时该植物叶绿体固定的二氧化碳的量______mg/100cm2/h。
(2)图甲所示的该植物在c点细胞代谢情况与图丙中e-j六点______生理状态相同。
(3)若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上分析c点将______(填“左移”“右移”或“不变”)。
(4)由图丙可推知,24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是______(填“增多”“不变”或“减少”)。
(二)番茄是常用的研究植物光合作用的材料。
(5)某同学利用番茄新鲜绿色叶片进行色素的提取和分离实验,结果如图1所示。分析实验结果可知,含量减少的色素为______,出现该实验结果的原因可能是______。
(6)农业生产中农药化肥的使用、土壤微生物的活动等均可产生NO。NO以S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)的形式在植物体内储存和运输。某研究小组用GSNO处理番茄后,检测叶片光合色素含量与净光合速率,结果如图2。
①分析图2可知,GSNO处理番茄后光合速率下降的原因是:GSNO处理番茄后______下降,进而导致光反应速率下降,为暗反应提供的NADPH和ATP减少,因而光合速率下降;
②科研人员通过实验证实,PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因,而HY5基因表达的HY5蛋白可直接结合两基因的启动子促进其转录。关于NO处理组光合速率下降的机理有两种观点:甲认为NO直接影响PORC基因和PSY2基因的表达量;乙认为NO直接影响HY5基因的表达量,进而影响PORC基因和PSY2基因的表达量。
若要探究哪种观点正确,则需要检测______。
若乙的观点正确,则观点中的“影响”即______(填“促进”或“抑制”)。
【答案】(1)6 (2)f、h
(3)右移 (4)减少
(5) ①. 叶绿素a和叶绿素b ②. 研磨时没有加入碳酸钙
(6) ①. 叶绿素和类胡萝卜素的含量均 ②. 叶绿素与类胡萝卜素含量 ③. 抑制
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强.当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强.当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
图乙d点时植物的光合作用等于呼吸作用,图乙d点时的温度与测量图甲数据时相等,则呼吸作用强度为6mg/100cm2/h,即此时该植物叶绿体固定的二氧化碳的量为6mg/100cm2/h。
【小问2详解】
图甲所示的该植物在c点细胞代谢情况为光合作用强度与呼吸作用强度一样,即与图丙中e-j六点中的f、h点生理状态相同。
【小问3详解】
将温度调至30℃时,光合作用速率减慢,呼吸作用速率增强,则在同一光照强度下光合作用产生O2的量减少,呼吸作用消耗O2的量增加,O2的释放量减少,所以c点向右移动。
【小问4详解】
丙图中纵轴表示的是温室中二氧化碳的量,光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,j点与e点相比植物体内有机物含量将减少。
【小问5详解】
图中的色素带由点样处开始依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。色素带的宽窄代表色素含量的多少,因而根据实验可知,含量减少的色素为叶绿素a和叶绿素b,导致叶绿素含量少的原因可能是研磨时没有加入碳酸钙,因为碳酸钙能保护叶绿素。
【小问6详解】
①图2结果显示,GSNO处理番茄后叶绿素和类胡萝卜素的含量均下降捕获的光能减少,进而导致光反应速率下降,为暗反应提供的NADPH和ATP减少,因而光合速率下降。
②科研人员通过实验证实,PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因,而HY5基因表达的HY5蛋白可直接结合两基因的启动子促进其转录。关于NO处理组光合速率下降的机理有两种观点:甲认为NO直接影响PORC基因和PSY2基因的表达量;乙认为NO直接影响HY5基因的表达量,进而影响叶绿素与类胡萝卜素。若要探究哪种观点正确,则需要敲除HY5基因,而后用NO处理突变个体和正常个体进行实验,实验的检测结果是两组植物体内叶绿素与类胡萝卜素含量的变化。若乙的观点正确,即NO直接影响HY5基因的表达量,进而影响PORC基因和PSY2基因的表达量,且实验结果表现为两种色素的含量均下降因此该观点中的“影响“表示“抑制”,即NO直接抑制HY5基因的表达量,进而导致PORC基因和PSY2基因表达量下降,进而表现为叶绿素和胡萝卜素含量下降。
18. 某生物学兴趣小组以小鼠(2N=40)为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。图1和图2为同一个体。回答下列问题:
(1)图1中细胞丙名称是______。在探究小鼠细胞的减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢的原因是______(答出一点即可)。
(2)图2中姐妹染色单体分离发生在______(填数字序号2分)阶段,①时期细胞中染色体形态有______种。
(3)图2中A和B两个生理过程的名称分别是______,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。
(4)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是______(“父本”或“母本”)产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该亲本产生配子时发生异常的具体时期是______。
(5)有一项研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示,据图回答问题。
推测CyclinB3的功能是促进______。
A. 纺锤体的形成 B. 同源染色体的分离
C. DNA的复制 D. 着丝粒的分裂
【答案】(1) ①. 初级精母细胞 ②. 睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量
(2) ①. ③⑥ ②. 21
(3)减数分裂、受精作用
(4) ①. 父本 ②. 减数第一次分裂后期 (5)B
【解析】
【分析】1、图1分析,甲细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,含有同源染色体,处于有丝分裂后期;乙细胞是有丝分裂产生的子细胞(精原细胞);丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丁细胞不含同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
2、图2分析,A表示减数分裂过程中染色体变化,B表示受精作用,C表示有丝分裂过程中染色体变化。
【小问1详解】
图1中细胞丙同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,此时胞质均等分裂,说明该生物为雄性,该细胞名称是初级精母细胞。在探究小鼠细胞的减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢的原因是睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量。
【小问2详解】
图2中的A过程染色体先减半,再加倍,代表减数分裂,③为减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离;C表示有丝分裂过程,⑥为有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离;因此姐妹染色单体分离发生在③⑥;①时期为减数分裂Ⅰ过程,且该小鼠为雄性,性染色体组成为XY,因此细胞中染色体形态有21种。
【小问3详解】
图2中A过程染色体先减半,再加倍,代表减数分裂,B过程中染色体数目恢复到正常,代表受精作用。
【小问4详解】
一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。变异个体含有XB、Xb、Y三条性染色体,分析可知XB和Y来自雄性小鼠,说明父本产生了同时含XB和Y的精子,减数第一次分裂后期同源染色体X和Y分离,现在X和Y出现在同一个精子中,说明该亲本产生配子时发生异常的具体原因是减数第一次分裂后期同源染色体X和Y未分离。
【小问5详解】
对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的细胞分裂图比较可知,CyclinB3缺失女性减数分裂Ⅰ后期,同源染色体没有移向细胞两极,因此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离,B正确,ACD错误。
故选B。
19. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关作用机理如下图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉( )→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉( )→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1。
回答下列问题:
(1)鹦鹉毛色的遗传遵循基因的______定律。该实例体现了基因表达产物和性状的关系是______。
(2)减数分裂不存在异常时,鹦鹉的次级卵母细胞中有______条Z染色体。杂交实验一中,F1雄性鹦鹉的基因型是______,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为______(2分,不考虑性别)。
(3)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雌性鹦鹉的基因型共有______种。欲判断F2中某只绿色雌性鹦鹉的基因型,可让其与______(填表型)杂交,所生后代足够多,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为______。
【答案】(1) ①. (分离和)自由组合 ②. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
(2) ①. 0或1或2 ②. BbZAZa ③. 绿色鹦鹉∶黄色鹦鹉∶蓝色鹦鹉∶白色鹦鹉=3∶3∶1∶1
(3) ①. 2##二 ②. 白色(雄性)鹦鹉 ③. BBZAW
【解析】
【分析】据图可知,基因A可控制酶1的合成,从而使白色物质变为蓝色,基因B可控制酶2的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。
【小问1详解】
根据图示可知,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据实验一蓝色雌性鹦鹉(含A基因不含B基因,且性染色体组成为ZW)与黄色雄性鹦鹉(含B基因不含A基因,且性染色体组成为ZZ)杂交,子代雌性鹦鹉为黄色,说明子代雌性不含A基因,因此可判断A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。因此鹦鹉毛色的遗传遵循基因的分离和自由组合定律。鹦鹉毛色体现了基因表达产物和性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
鹦鹉的次级卵母细胞中有0(减数分裂Ⅱ不含Z染色体细胞)或1(减数分裂Ⅱ前、中期)或2(减数分裂Ⅱ后、末期未结束之前)条Z染色体。杂交实验一中,亲本基因型为bbZAW×BBZaZa,F1雌性鹦鹉的基因型是BbZaW,F1雄性鹦鹉的基因型是BbZAZa。F1雌雄鹦鹉随机交配,得到F2的表型及比例为绿色鹦鹉(B_ZA_):黄色鹦鹉(B_Za Za、B_ZaW):蓝色鹦鹉(bbZA_):白色鹦鹉(bbZaZa、bbZaW)=(3/4×1/2):(3/4×1/2):(1/4×1/2):(1/4×1/2)=3:3:1:1。
【小问3详解】
杂交实验二中,亲本基因型为BBZaW×bbZAZA,F1雌雄鹦鹉的基因型分别是BbZAW和BbZAZa,其随机交配得到的F2中,绿色雌性鹦鹉(B_ZAW)的基因型共有2×1=2种。欲判断F2中某只绿色雌性鹦鹉(B_ZAW)的基因型,可让其与多只白色雄性鹦鹉(bbZaZa)杂交,若后代只出现绿色(B_ZA_)和黄色(B_Za_)鹦鹉,说明亲本不会产生bb,故可判断亲本基因型为BBZAW。
20. 阅读下列材料,回答问题。
研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。
DNA复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图2所示
(1)根据图1所示信息,可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。
(2)从图2中可看成DNA的复制方式是______,此过程遵循了______原则。______(填“甲链”或“乙链”)为后随链,该链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要______(至少答出一种)等酶。
(3)该DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C—G对,某一条链(a链)上有500个A,下列说法正确的是( )
A. a链上有100个T,其互补链上有500个T
B. a链上最多有400个G,在这种情况下其互补链上没有G
C. 这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键
D. 以这个DNA分子为模板进行3轮复制,至少需要消耗4200个A
(4)重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是______。
【答案】(1)8/八 (2) ①. 半保留复制 ②. 碱基互补配对 ③. 甲链 ④. DNA连接酶 (3)ABD
(4)可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息
【解析】
【分析】DNA半保留复制过程是分别以解旋后的两条链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,子链的延伸方向是从5´→3´,分为前导链和后随链,前导链的合成是连续的,后随链的合成是不连续的。
【小问1详解】
依据题图信息可知,1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,得到条带1(14N 的DNA单链):条带2(15N的DNA单链)=1:7,而母链14N链只有两条,可知,DNA单链共有16条,8个DNA分子,说明DNA分子共复制了3次,大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h。
【小问2详解】
从图2中每条子链与相应的母链结合形成子代DNA,可知DNA复制的方式是半保留复制,在DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,即A与T、C与G配对。子链的延伸方向是从5´→3´,分为前导链和后随链,前导链的合成是连续的,后随链的合成是不连续的,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,即甲链为后随链,DNA复制过程中,需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶。
【小问3详解】
A、a链上有1000-400-500=100个T,由A与T配对可知,互补链上有500个T,A正确;
B、因为C—G对有400个,所以C=G=400个,若a 链上最多有400个 G,此时其互补链上就没有 G,B正确;
C、C—G对之间有 3 个氢键,A—T对之间有 2 个氢键,C—G对有 400 个,A—T对有 600 个,所以氢键总数为3×400+2×600=2400,C错误;
D、以这个 DNA 分子为模板进行 3 轮复制,共形成个 23=8DNA 分子,其中需要消耗的 A 数量等于新合成的 DNA 分子中 A 的数量。原来 DNA 分子中有 600 个 A,新合成个 DNA 分子,需要的 A 数量为600×7=4200个,D 正确。
故选ABD。
【小问4详解】
重叠基因是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,这样可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息。
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天津市第四十七中学2024—2025第一学期高三年级
期中考试生物试卷
第Ⅰ卷(单选题;1-10每题3分,11-15每题4分,满分50分)
1. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。有关说法不正确的是( )
A. 若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖
B. 若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖有4种
C. 若图中S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪
D. 若图中单体表示氨基酸,则形成长链时不是所有氨基和羧基都参与脱水缩合
2. 图是根尖细胞部分结构示意图,其中⑦是胞间连丝。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统,细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
B. 结构②⑦都有双层膜结构,且都与信息传递有关
C. 同一个体不同细胞的细胞核内有2种核酸和8种核苷酸
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
3. 下列关于高中生物学实验的叙述,正确的是( )
①“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中,可用显微镜对新鲜黑藻小叶装片进行叶绿体形态观察和计数
②“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验”得出结论:伞藻的帽形建成主要与细胞核有关
③花生子叶切薄片后用苏丹Ⅲ染液染色制片观察,在显微镜下可以观察到细胞中被染成红色的脂肪颗粒
④在观察细胞质壁分离实验中,可选用成熟的叶肉细胞作材料,只用低倍镜观察即可
⑤观察洋葱鳞片叶表皮细胞有丝分裂时,视野中大多数细胞处于分裂间期
⑥可用层析液提取和分离洋葱管状叶中的光合色素,进而得到四条色素带
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
4. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一,过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定,表现为长度增加,从而影响其功能。Src蛋白分布于高尔基体等处,参与细胞内信号传导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元(神经细胞)模型进行相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 神经元中的高尔基体可直接对来自核糖体的蛋白质进行加工、分类和包装
B. 高尔基体膜可形成囊泡,修补神经元的断端细胞膜,这体现了高尔基体膜的选择透过性
C. 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定
D. H2O2能增加高尔基体的平均长度,从而增强神经元的功能
5. 某实验小组选用水生植物黑藻作为实验材料,探究外界溶液浓度与植物细胞质壁分离的关系,该小组同学将相同黑藻叶片分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡 10 min,根据记录数据绘制曲线,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 浸泡10 min可确保细胞已经处于渗透完成后的稳定状态,便于数据统计
B. 随蔗糖溶液浓度的增加,b/a值下降,说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大
C. 蔗糖溶液浓度为30%时,b/a为0.6,说明此浓度下细胞液中的水分子大量排出细胞
D. 为了排除细胞本身的原因,应设置清水组作对照,观察清水中黑藻细胞质壁分离的情况
6. 泛素蛋白会与细胞中需降解蛋白质结合,当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解(如图1)。蛋清溶菌酶与细胞提取液混合后会逐渐通过泛素降解途径降解。为探究蛋清溶菌酶的降解过程,进行以下实验。
实验组:放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合。
对照组:放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。
反应一段时间后,进行蛋白质电泳,放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 泛素蛋白含量降低不利于蛋白质、核酸等大分子物质的水解
B. 由图1可知,蛋清溶菌酶的降解过程需要在对照组和实验组均添加蛋白酶体
C. 泛素蛋白、泛素连接酶在蛋白质的降解过程中可以重复发挥作用
D. 据图2可知,实验组中蛋清溶菌酶的种类多于对照组
7. 下列叙述中,正确的是( )
A. 在遗传学的研究中,利用自交、测交、杂交、正反交及回交等方法都可用来判断基因的显隐性
B. 红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花的实验,可以否定融合遗传方式
C. 某人的一个细胞含44+XX染色体,说明该个体为女性
D. 红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2,由此可见,果蝇的眼色和性别表现为自由组合
8. 玉米籽粒的黄色和白色受一对等位基因控制,现有一批基因型及比例为YY∶Yy=1∶1的玉米种子,种植后随机交配产生F1。某同学准备利用如图所示的材料进行上述玉米植株随机交配产生F1的模拟实验,下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙容器中均放黄球30个、白球10个
B. 该装置不能用来进行性状分离比的模拟实验
C. 甲、乙容器中黄球和白球总数可以不相同
D. 甲、乙各取一球,两球颜色相同的概率为5/8
9. 下图表示孟德尔豌豆杂交实验,下列叙述正确的是( )
A. ①中由位于DNA分子两条单链上的等位基因A、a分开,形成A、a两种配子
B. ②中性状分离比3∶1的出现是基因自由组合的结果
C. 孟德尔假说的核心内容是③过程产生的雌雄配子数目相等
D. AaBb的个体经③产生以上四种配子,两对等位基因不一定位于非同源染色体上
10. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇(2n=8)的一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂,分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如下图1。图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列叙述不正确的是( )
A. T2时期的细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
B. 图1的T1、T2对应图2中①到②时期细胞
C. 检测的T1、T2、T3时期的三个细胞中,一定存在同源染色体的是T1时期
D. 最终形成的4个子细胞中有一半细胞的染色体数目异常
11. 某种XY型的生物体中,控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段后导致了无眼性状的产生。图1是该种生物的两只正常眼个体杂交的图解,图2是其中部分个体眼型基因片段的电泳结果。正常情况下,DNA电泳时的迁移速率与其分子量呈负相关。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。下列说法正确的是( )
A. 控制眼型的基因位于常染色体上,且无眼为隐性性状
B. 根据电泳结果分析,5号应为纯合子,且表型为正常眼
C. 3号眼型基因片段的电泳结果与2号相同的概率为2/3
D. 若5号与异性杂合子杂交,子代有一半表现为正常眼
12. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示的两种方法,来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后,检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是( )
A. 酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是RNA
C. 同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
D. 若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
13. TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体的吸附能力并抑制细胞死亡的关键基因。以TM4、敲除stpK7和未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌为实验材料,按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程,进行下表中的相关实验,实验结果分析正确的是( )
选项
32P、35S标记情况和TM4侵染情况
实验结果分析
A
用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
放射性集中在沉淀中
B
用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
释放的子代TM4的两条DNA单链均带有32P标记
C
用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
沉淀中放射性强度未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组高于敲除stpK7组
D
用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌
两组的TM4放射性强度无明显差别
A. A B. B C. C D. D
14. 细胞在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。现将某果蝇的精原干细胞进行掺入培养,DNA复制时局部示意图如图。不考虑变异,下列说法不正确的是( )
A. 第一次复制时,图示①②③一定是无色、浅色、浅色
B. 第二次复制时,图示①②③一定是浅色、浅色、深色
C. 第三次复制时,每个细胞内有一半的DNA与第二次复制时显色情况相同
D. 第三次复制时,每个细胞内的DNA与第二次复制时显色情况完全相同
15. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与。下列说法正确的是( )
A. circRNA分子中有1个游离的磷酸基团
B. miRNA含量的增加能够减弱电离辐射对心脏的危害
C. circRNA与P基因mRNA具有相同序列的核酸片段
D. 可通过减少细胞内circRNA的含量提高P蛋白的含量
Ⅱ、非选择题(共50分)
16. 洋葱的叶有管状叶和鳞片叶两种,管状叶伸展进行光合作用;鳞片叶包裹形成鳞茎、富含营养物质,一般生长在地下。某同学以洋葱为实验材料进行相关生物学实验。
(一)下图为动植物细胞的亚显微结构模式图。据图回答下列问题:
(1)若图中的植物细胞观察材料为洋葱,则应选洋葱的______叶,才能观察到图1所示结果。
(2)在图1、图2所示细胞中,含有核酸的细胞器有______(填序号),动植物细胞有丝分裂过程的差异性主要与图中的______(填序号)等细胞器的功能有关。
(3)图1中,有关④和⑨两种细胞器比较的叙述,正确的有______。
A. 所含酶种类都不同 B. 都与能量代谢有关
C. 都存在于所有真核细胞中 D. 增大内部膜面积的方式不相同
(二)为探究植物的吸水和失水以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料进行相关实验,在显微镜下观察到图甲所示情况。请回答下列问题
(4)该细胞作为一个渗透系统是由于它的______相当于一层半透膜。如果该细胞放入含有少量蓝墨水的0.3g/mL蔗糖溶液中观察到该结果,则图中①、②处的颜色分别为______、______。此时细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系可能是______(填选项)。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.不确定
(5)若将该细胞分别放置在a、b两种溶液中,对细胞的失水量进行测量和统计,得到图乙所示结果。两条曲线的差异是由于______导致,若b溶液的浓度稍减小,则曲线中B点______(填左移或右移)
17. (一)图甲表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系;图乙表示该植株一昼夜CO2释放速率或吸收速率;图丙是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。回答下列问题:
(1)图乙d点时的温度与测量图甲数据时相等,则此时该植物叶绿体固定的二氧化碳的量______mg/100cm2/h。
(2)图甲所示的该植物在c点细胞代谢情况与图丙中e-j六点______生理状态相同。
(3)若图甲曲线表示该植物在25℃时光照强度与光合速率的关系,并且已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃,那么在原有条件不变的情况下,将温度提高到30℃,理论上分析c点将______(填“左移”“右移”或“不变”)。
(4)由图丙可推知,24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是______(填“增多”“不变”或“减少”)。
(二)番茄是常用的研究植物光合作用的材料。
(5)某同学利用番茄新鲜绿色叶片进行色素的提取和分离实验,结果如图1所示。分析实验结果可知,含量减少的色素为______,出现该实验结果的原因可能是______。
(6)农业生产中农药化肥的使用、土壤微生物的活动等均可产生NO。NO以S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)的形式在植物体内储存和运输。某研究小组用GSNO处理番茄后,检测叶片光合色素含量与净光合速率,结果如图2。
①分析图2可知,GSNO处理番茄后光合速率下降的原因是:GSNO处理番茄后______下降,进而导致光反应速率下降,为暗反应提供的NADPH和ATP减少,因而光合速率下降;
②科研人员通过实验证实,PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因,而HY5基因表达的HY5蛋白可直接结合两基因的启动子促进其转录。关于NO处理组光合速率下降的机理有两种观点:甲认为NO直接影响PORC基因和PSY2基因的表达量;乙认为NO直接影响HY5基因的表达量,进而影响PORC基因和PSY2基因的表达量。
若要探究哪种观点正确,则需要检测______。
若乙的观点正确,则观点中的“影响”即______(填“促进”或“抑制”)。
18. 某生物学兴趣小组以小鼠(2N=40)为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。图1和图2为同一个体。回答下列问题:
(1)图1中细胞丙名称是______。在探究小鼠细胞的减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢的原因是______(答出一点即可)。
(2)图2中姐妹染色单体分离发生在______(填数字序号2分)阶段,①时期细胞中染色体形态有______种。
(3)图2中A和B两个生理过程的名称分别是______,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。
(4)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是______(“父本”或“母本”)产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该亲本产生配子时发生异常的具体时期是______。
(5)有一项研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示,据图回答问题。
推测CyclinB3的功能是促进______。
A. 纺锤体的形成 B. 同源染色体的分离
C. DNA的复制 D. 着丝粒的分裂
19. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关作用机理如下图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉( )→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉( )→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1。
回答下列问题:
(1)鹦鹉毛色的遗传遵循基因的______定律。该实例体现了基因表达产物和性状的关系是______。
(2)减数分裂不存在异常时,鹦鹉的次级卵母细胞中有______条Z染色体。杂交实验一中,F1雄性鹦鹉的基因型是______,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为______(2分,不考虑性别)。
(3)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雌性鹦鹉的基因型共有______种。欲判断F2中某只绿色雌性鹦鹉的基因型,可让其与______(填表型)杂交,所生后代足够多,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为______。
20. 阅读下列材料,回答问题。
研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养24h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图1所示。
DNA复制时两条子链的延伸方向相反,其中一条子链称为前导链,该链连续延伸;另一条称为后随链,该链逐段延伸,这些片段称为冈崎片段,如图2所示
(1)根据图1所示信息,可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为______h。
(2)从图2中可看成DNA的复制方式是______,此过程遵循了______原则。______(填“甲链”或“乙链”)为后随链,该链的合成过程中,除需要解旋酶之外,还需要______(至少答出一种)等酶。
(3)该DNA分子有1000个碱基对,其中有400个C—G对,某一条链(a链)上有500个A,下列说法正确的是( )
A. a链上有100个T,其互补链上有500个T
B. a链上最多有400个G,在这种情况下其互补链上没有G
C. 这个DNA分子的碱基对中一共有2000个氢键
D. 以这个DNA分子为模板进行3轮复制,至少需要消耗4200个A
(4)重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是______。
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