精品解析:安徽省六安市裕安区六安市独山中学2024-2025学年高三上学期12月月考生物试题
2025-01-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 六安市 |
| 地区(区县) | 裕安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.11 MB |
| 发布时间 | 2025-01-13 |
| 更新时间 | 2025-10-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49971379.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
独山中学2024-2025学年度第一学期高三生物12月月考卷
考试范围:分子与细胞,遗传与进化;考试时间75分钟;满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(15题,每题3分,共45分)
1. 人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
2. 当处于干旱等环境胁迫时,缓步动物通常表现出隐生现象(一种休眠状态),新陈代谢活动均趋于减弱甚至暂停,恢复适宜的生存条件后即可“复活”。下列叙述错误的是( )
A. 隐生状态下,该动物细胞内自由水/结合水的值会较低
B. 隐生状态下,该动物细胞内含量最多的化合物是无机盐
C. 缓步动物“复活”过程中,细胞中有些酶的活性会增强
D. 隐生现象是缓步动物与环境相互影响、协同进化的结果
3. 脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成NH。过量的NH会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A. 1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
B. NO与NRT1.1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输
C. NH与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
D. 施用适量的NO可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
4. 蝌蚪长出四肢,尾巴消失,发育成蛙。下列叙述正确的是( )
A. 四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B. 蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
C. 蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D. 四肢的组织来自于干细胞的增殖分化
5. 1866年,被誉为“遗传学之父”的孟德尔成功揭露了遗传的两大定律。时隔30多年,这一发现才被科学家们越来越重视并进而对基因的本质和作用进行了深入研究,下列有关生物遗传的描述正确的是( )
A. 在大多数情况下,基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系
B. 位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系
C. 等位基因都位于同源染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
D. 对所有生物来说,基因是有遗传效应的 DNA片段
6. 一个用15N标记DNA分子的大肠杆菌(只考虑拟核DNA),其DNA 长度约为500万碱基对,其中有胞嘧啶约300万个,若该大肠杆菌转入含有14N 的培养基中连续培养4代,则( )
A. 复制过程中需要腺嘌呤约3000万个
B. 含有14N的DNA 分子占7/8
C. 复制时,解旋酶使DNA 双链由5’端向3’端解旋
D. 该DNA 每条单链上鸟嘌呤占30%~60%
7. 同种二倍体(2n=46)雄性动物(AAXBY)和雌性动物(AaXBXᵇ)细胞分裂某时期图像分别如图甲、乙所示。不考虑图示之外的其它变异,下列有关叙述中错误的是( )
A. 图甲、乙细胞分别处于减数分裂Ⅱ中期、减数分裂Ⅰ前期
B. 图甲、乙细胞中常染色体上同时含A、a的原因是分别发生了基因突变、基因重组
C. 图乙细胞完成分裂过程中,会发生2次等位基因的分离
D. 与图甲细胞同时产生的另一个细胞中有23个核DNA分子
8. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。下列叙述正确的是( )
A. 杂种一通常是高度不育,与三倍体无子西瓜不育原因相同
B 拟二粒小麦与普通小麦杂交可以获得可育后代
C. 普通小麦培育成功说明了不经过地理隔离也能形成新物种
D. 普通小麦的花药离体培养后得到三倍体小麦
9. 如图为人体某细胞亚显微结构示意图,①~④为细胞的结构,对其描述正确的是( )
A. 结构①是产生核糖体RNA和合成核糖体蛋白质的重要场所
B. RNA和RNA聚合酶发挥作用时穿过结构③的方向不相同
C. 与该细胞的细胞壁形成有关的结构②具有单层生物膜
D. 有丝分裂前期结构④复制后数量倍增移向细胞两极
10. 水熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。当环境恶化时,水熊虫会自行脱掉体内99%的水分,使身体缩小,代谢率几乎降到零,进入隐生状态。处于隐生状态时,水熊虫体内会产生大量由两个葡萄糖分子组成的海藻糖。下列说法正确的是( )
A. 海藻糖能被人体细胞直接吸收
B. 海藻糖是由两分子单糖在水熊虫细胞内的核糖体上脱水缩合而成的
C. 推测水熊虫处于隐生状态时,体内仅剩的1%水分主要以结合水的形式存在
D. 在海藻糖溶液中加入斐林试剂,没有发生相应的颜色反应,即说明海藻糖为非还原糖
11. 细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化枢纽。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程,字母表示物质。下列叙述错误的是( )
A. 摄入葡萄糖过多,A会转化脂肪储存
B. 有氧运动会减少A转化为甘油和脂肪酸
C. 脂肪作为主要的能源物质参与细胞呼吸
D. ④过程中大部分化学能转化成热能
12. 植物的光合作用细胞依赖光照,但光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物,在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能,对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程,其中PR、R、GP 代表不同的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的PR、R过程分别代表呼吸作用、光呼吸,叶片中有机物的积累量取决于GP、R、PR之间的差值
B. 光呼吸虽然消耗部分有机物,但是从一定程度上能避免光抑制发生,有利于植物生长发育
C. 植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D. 在农业生产中,适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行,有利于提高农作物产量
13. 狂犬病毒(RV)外形呈弹状,核衣壳呈螺旋对称,表面具有包膜,内含有单链-RNA。RV与宿主细胞结合后,将其核酸蛋白复合体释放至细胞质,并通过如图途径进行增殖。下列相关推断正确的是( )
A. 狂犬病毒 RNA 的复制过程由①和③组成
B. 图中-RNA 可作为病毒 RNA 复制和翻译外壳蛋白模板
C. 过程②发生在 RV 的核糖体上
D. 过程①和③所需的模板、原料、能量和酶均来自宿主细胞
14. 下图为遗传信息的表达示意图,下列说法不正确的是( )
A. 通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B. 相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C. 不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同
D. 分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是UUA
15. 如图为某家族两种遗传病的系谱图,甲、乙两种病分别受A/a与B/b两对等位基因控制。已知6号不携带乙病致病基因。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A. 4号与5号个体基因型相同的概率是50%
B. 甲、乙两病的相关基因A/a与B/b遗传时遵循自由组合定律
C. 乙病患者均是男性,该病有可能为伴Y染色体遗传病
D. 3号和4号个体再生一个孩子同时患甲乙两病的概率是3/16
二、非选择题(5题,共55分)
16. 研究发现,结核分枝杆菌(TB)感染肺部细胞,会导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物,从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解,释放出来的TB感染更多的宿主细胞,引起肺结核。请分析后回答下列问题。
(1)结核分枝杆菌与人体肺部细胞在结构上的最大区别是___________。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:______的核糖体→粗面内质网→______→溶酶体。溶酶体内水解酶的最适pH为5.0左右,而细胞质基质的pH为7.0左右,所以即使有少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中也不会引起细胞损伤,因为_____________。
(3)Ca2+流入线粒体的过程中______(填“需要”或“不需要”)与RyR结合。
(4)线粒体自噬指线粒体可被细胞自身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包裹形成自噬体,并与溶酶体结合形成自噬溶酶体,该过程体现了生物膜具有__________________(特点),线粒体被水解后的产物去向是______。
(5)提高溶酶体内水解酶活性能使BAX蛋白复合酶水解,可以阻止肺结核病的进程,这为药物开发提供了思路,请根据题中信息为药物开发人员提出其他思路:________________________(答出一点即可)。
17. DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能影响表型,也能遗传给子代。在蜂群中,雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现,DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题:
(1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为______,过程②需要的原料是______。
(2)由图2可知发生甲基化后______(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。这一变化是否会导致遗传信息发生改变?______。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响,由图3可知DNA甲基化会影响______与启动子的识别,从而直接影响了______的合成。
(3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默,蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂,为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素,取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组做不同处理,其他条件相同且适宜,饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况,完成下表。
组别
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
不做处理
______
相同且适宜
______
B组
______
饲喂花粉和花蜜
______
18. 小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶,旗叶对麦穗籽粒产量有重要贡献。图1为小麦旗叶进行光合作用和呼吸作用的过程简图(①~④表示过程)。图2表示全 光照和不同程度遮光下,某小麦品种旗叶中叶绿素的相对含量。请图回答下列问题:
(1)与其他叶片相比,旗叶进行光合作用更具优势的环境因素是_____。据图1分析,晴朗的白天,旗叶叶肉细胞中产生ATP的过程是_____(用图中编号表示);过程④发生的场所在叶肉细胞的_____。
(2)测定叶绿素含量时,先用_____提取叶绿体色素,再测定色素对_____光的吸收量,通过色素对光的吸收量间接计算叶绿素含量。
(3)表1是检测不同光照条件下,该小麦品种旗叶的部分生长指标。请根据图2和表1数据分析,该小麦品种的旗叶是如何增强对弱光的适应能力的?_____。
表1
光照强度
相对平均叶面积(cm2)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
强
13.6
4.33
中
15.3
4.17
弱
20.4
3.87
(4)表2为甲、乙两个小麦品种在灌浆期、成熟期的光合作用相关数据(注:灌浆期幼穗有大量有机物输入,成熟期几乎无有机物输入)。从表2中的数据推测,_____品种能获得较高产量,理由是该品种_____。
表2
生长期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率
(μmolCO2·m-2·s-1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
成熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
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。
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)鹦鹉的次级卵母细胞中有_____条Z染色体。实验一中,F1雌性鹦鹉的基因型是_____,雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为_____(不考虑性别)。
(3)实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型共有_____种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只_____(填表型)杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为_____。
(4)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=7:3:1:1.推测可能是由于基因型为_____的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,可进行的杂交实验是_____,预测该杂交实验的结果为_____。
20. 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,产生Ab配子的次级精母细胞的基因型为______。
(4)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______。
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独山中学2024-2025学年度第一学期高三生物12月月考卷
考试范围:分子与细胞,遗传与进化;考试时间75分钟;满分100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(15题,每题3分,共45分)
1. 人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、人体对角膜中垂死细胞的清除过程是由基因所决定的,属于细胞凋亡,A正确;
B、角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因的表达,不存在特有基因,B错误;
C、睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,细胞衰老过程中染色质收缩,染色加深,C正确;
D、角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现细胞的全能性,细胞的全能型要分化出各种细胞或发育成完整个体,D正确。
故选B。
2. 当处于干旱等环境胁迫时,缓步动物通常表现出隐生现象(一种休眠状态),新陈代谢活动均趋于减弱甚至暂停,恢复适宜的生存条件后即可“复活”。下列叙述错误的是( )
A. 隐生状态下,该动物细胞内自由水/结合水的值会较低
B. 隐生状态下,该动物细胞内含量最多的化合物是无机盐
C. 缓步动物“复活”过程中,细胞中有些酶的活性会增强
D. 隐生现象是缓步动物与环境相互影响、协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【分析】水是活细胞中含量最多的化合物,细胞内水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的主要组成成分,自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水参与许多化学反应,自由水对于物质运输具有重要作用,自由水与结合水比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然.
【详解】A、隐生状态下,生物代谢缓慢,自由水含量少,该动物细胞内自由水/结合水的值会较低,A正确;
B、细胞含量最多的化合物是水,B错误;
C、缓步动物“复活”过程中,代谢增强,细胞中有些酶的活性会增强,C正确;
D、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,这就是协同进化,生物多样性是协同进化的结果,所以隐生现象是缓步动物与环境相互影响、协同进化的结果,D正确。
故选B。
3. 脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成NH。过量的NH会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A. 1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
B. NO与NRT1.1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输
C. NH与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
D. 施用适量的NO可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
【答案】C
【解析】
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散;葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散,不需要能量,借助于转运蛋白进行顺浓度梯度转运;逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【详解】A、1926年,美国科学家萨姆纳利用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶,然后又用多种方法证明脲酶是蛋白质,A正确;
B、据图分析可知,NO3-通过NRT1.1进入细胞需要消耗能量,其能量来自膜两侧H+浓度梯度产生的化学势能,为主动运输,B正确;
C、AMTS为通道蛋白,NH4+不需要与AMTS结合,C错误;
D、分析题图可知,施用适量的NO3-可与土壤中的H+结合运输到根细胞内,在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力,D正确。
故选C。
4. 蝌蚪长出四肢,尾巴消失,发育成蛙。下列叙述正确的是( )
A. 四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B. 蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
C. 蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D. 四肢的组织来自于干细胞的增殖分化
【答案】D
【解析】
【分析】在“蝌蚪长出四肢,尾巴消失,发育成蛙”的过程中,涉及到细胞的增殖、凋亡、分化。
【详解】A、四肢细胞分裂属于有丝分裂,不会发生同源染色体分离,同源染色体分离发生在减数分裂过程中,A错误;
B、蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果,细胞分化是细胞中基因选择性表达,而不是遗传物质改变,B错误;
C、蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果,C错误;
D、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞,四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化,D正确。
故选D。
5. 1866年,被誉为“遗传学之父”的孟德尔成功揭露了遗传的两大定律。时隔30多年,这一发现才被科学家们越来越重视并进而对基因的本质和作用进行了深入研究,下列有关生物遗传的描述正确的是( )
A. 在大多数情况下,基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系
B. 位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别的形成都有一定的关系
C. 等位基因都位于同源染色体上,非等位基因都位于非同源染色体上
D. 对所有生物来说,基因是有遗传效应的 DNA片段
【答案】A
【解析】
【分析】基因分为质基因和核基因,核基因位于染色体上,在细胞分裂过程中,染色体上的基因会随着染色体发生相应的行为变化。质基因是指线粒体和叶绿体基质中DNA上的基因。
【详解】A、在生物体内,一个性状可能由多个基因共同控制,一个基因也可能影响多个性状,所以在大多数情况下,基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系,A正确;
B、位于X或Y染色体上的基因,其控制的性状与性别相关联,但与性别的形成没有关系,性别是由性染色体决定的,B错误;
C、等位基因都位于同源染色体上,非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同源染色体的不同位置上,C错误;
D、对于有细胞结构的生物来说,基因是有遗传效应的DNA片段,但对于某些病毒来说,基因是有遗传效应的RNA片段,D错误。
故选A。
6. 一个用15N标记DNA分子的大肠杆菌(只考虑拟核DNA),其DNA 长度约为500万碱基对,其中有胞嘧啶约300万个,若该大肠杆菌转入含有14N 的培养基中连续培养4代,则( )
A. 复制过程中需要腺嘌呤约3000万个
B. 含有14N的DNA 分子占7/8
C. 复制时,解旋酶使DNA 双链由5’端向3’端解旋
D. 该DNA 每条单链上鸟嘌呤占30%~60%
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的 过程。在真核生物中,这一过程是在细胞分裂前的间期, 随着染色体的复制而完成的。
【详解】A、DNA复制为半保留复制,一个用15N标记DNA分子的大肠杆菌,转入含有14N 的培养基中连续培养4代,获得16=24个DNA分子,其中2个DNA分子含有母链15N,其中15个DNA分子需要原料,题干信息,1个DNA分子中约为500万碱基对,其中有胞嘧啶约300万个,则腺嘌呤约200万个,则一个大肠杆菌连续培养4代过程中需要腺嘌呤约3000万个=15×200万个,A正确;
B、由A项分析可知,一个用15N标记DNA分子大肠杆菌,转入含有14N 的培养基中连续培养4代,获得16=24个DNA分子,其中2个DNA分子含有母链15N,含有14N的DNA 分子占16/16=1,B错误;
C、DNA的两条链反向平行,复制时,解旋酶使得DNA双链从复制起点开始,以双向进行的方式解旋,这并不是使DNA 双链由5’端向3’端解旋,C错误;
D、DNA 长度约为500万碱基对,其中有胞嘧啶约300万个,则DNA分子中胞嘧啶占30%,G=C,即DNA分子中鸟嘌呤占30%,则该DNA 每条单链上鸟嘌呤占0%~60%,D错误。
故选A。
7. 同种二倍体(2n=46)雄性动物(AAXBY)和雌性动物(AaXBXᵇ)细胞分裂某时期图像分别如图甲、乙所示。不考虑图示之外的其它变异,下列有关叙述中错误的是( )
A. 图甲、乙细胞分别处于减数分裂Ⅱ中期、减数分裂Ⅰ前期
B. 图甲、乙细胞中常染色体上同时含A、a的原因是分别发生了基因突变、基因重组
C. 图乙细胞完成分裂过程中,会发生2次等位基因的分离
D. 与图甲细胞同时产生另一个细胞中有23个核DNA分子
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图可知,甲细胞中无同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,乙细胞中同源染色体联会,处于减数第一次分裂前期;
2、减数分裂过程:
(1) 减数分裂前的间期: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:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
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:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、据图可知,图甲细胞中无同源染色体,且着丝粒(着丝点)排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期;图乙细胞中同源染色体联会,处于减数分裂Ⅰ前期,A正确;
B、图甲细胞对应生物基因型为 AA,图甲细胞中出现了a,说明发生了基因突变;图乙细胞对应生物基因型为 Aa,根据图乙细胞中A/a基因所在的两条同源染色体的颜色与A/a基因在染色体上的位置关系可判断,这对同源染色体 A/a基因所在片段发生了染色体互换,即基因重组,B正确;
C、减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,图乙细胞中存在等位基因分离,减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂后分向两极,由于有一条染色体上存在A和a,故也存在等位基因的分离,C正确;
D、该生物体细胞中有46条染色体,减数分裂Ⅰ结束后同源染色体进入两个次级精母细胞,由于核 DNA在间期完成了复制,故每个细胞均含46个核 DNA分子,D错误。
故选 D。
8. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。下列叙述正确的是( )
A. 杂种一通常是高度不育,与三倍体无子西瓜不育原因相同
B. 拟二粒小麦与普通小麦杂交可以获得可育后代
C. 普通小麦培育成功说明了不经过地理隔离也能形成新物种
D. 普通小麦的花药离体培养后得到三倍体小麦
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,图中是普通小麦育种的过程,一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)杂交形成杂种一(AB),经过加倍后形成拟二粒小麦(AABB),再和滔氏麦草(DD)杂交获得杂种二(ABD),然后加倍形成普通小麦(AABBDD);秋水仙素可以抑制纺锤丝的形成,导致细胞染色体数目加倍。
【详解】A、在普通小麦的形成过程中,高度不育的原因是杂种一无同源染色体,不能进行正常的减数分裂;三倍体西瓜高度不育的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱,二者原因不同,A错误;
B、普通小麦是异源六倍体AABBDD,产生的配子是ABD,拟二粒小麦是异源四倍体AABB,产生的配子是AB,杂交后形成了染色体组成为AABBD的个体是不可育的,B错误;
C、普通小麦培育成功说明了不经过地理隔离也能形成新物种,C正确;
D、普通小麦的花药离体培养后得到单倍体小麦,D错误。
故选C。
9. 如图为人体某细胞亚显微结构示意图,①~④为细胞的结构,对其描述正确的是( )
A. 结构①是产生核糖体RNA和合成核糖体蛋白质的重要场所
B. RNA和RNA聚合酶发挥作用时穿过结构③的方向不相同
C. 与该细胞的细胞壁形成有关的结构②具有单层生物膜
D. 有丝分裂前期结构④复制后数量倍增移向细胞两极
【答案】B
【解析】
【分析】如图为高等动物细胞结构示意图,其中①②③④⑤分别是中心体、高尔基体、核孔、内质网、核糖体。
【详解】A、结构①是中心体,与细胞的分裂有关,核仁与核糖体RNA和核糖体的形成有关,A错误;
B、RNA是在细胞核通过转录形成,通过核孔由细胞核进入细胞质,RNA聚合酶是在细胞质的核糖体上合成,然后由细胞质经过核孔进入细胞核发挥作用,因此RNA和RNA聚合酶发挥作用时穿过结构③核孔的方向不相同,B正确;
C、②是高尔基体,在植物细胞内与细胞壁的形成有关,而图示细胞为人体细胞,不含细胞壁,C错误;
D、④是内质网,细胞分裂过程中内质网不会复制并移向两极,①中心体会在间期复制并在前期移向两极,D错误。
故选B。
10. 水熊虫是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。当环境恶化时,水熊虫会自行脱掉体内99%的水分,使身体缩小,代谢率几乎降到零,进入隐生状态。处于隐生状态时,水熊虫体内会产生大量由两个葡萄糖分子组成的海藻糖。下列说法正确的是( )
A. 海藻糖能被人体细胞直接吸收
B. 海藻糖是由两分子单糖在水熊虫细胞内的核糖体上脱水缩合而成的
C. 推测水熊虫处于隐生状态时,体内仅剩的1%水分主要以结合水的形式存在
D. 在海藻糖溶液中加入斐林试剂,没有发生相应的颜色反应,即说明海藻糖为非还原糖
【答案】C
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、据题干信息“由两个葡萄糖分子组成的海藻糖”可知,海藻糖是二糖,不能被人体细胞直接吸收,A错误;
B、海藻糖是二糖,而核糖体是蛋白质合成的场所,B错误;
C、处于“隐生”状态时,水熊虫抗逆性较强,体内的水主要以结合水的形式存在,C正确;
D、若海藻糖为还原糖,则向其中加入斐林试剂后,需在水浴加热的条件下,才可观察到砖红色沉淀,D错误。
故选C。
11. 细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程,字母表示物质。下列叙述错误的是( )
A. 摄入葡萄糖过多,A会转化脂肪储存
B. 有氧运动会减少A转化为甘油和脂肪酸
C. 脂肪作为主要的能源物质参与细胞呼吸
D. ④过程中大部分化学能转化成热能
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和还原氢,同时产生少量的ATP,该过程发生在细胞质基质中,第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,同时也产生少量的ATP,该过程发生在线粒体基质中,第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水,同时释放出大量的能量。
2、无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸,该过程没有能量产生,发生在细胞质基质中 。
3、分析题图:①是葡萄糖转变为A丙酮酸,称为糖酵解的过程;过程③是三羧酸循环,发生在线粒体基质中;产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应,即④过程。
【详解】A、血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。由图可知,葡萄糖初步分解产生A丙酮酸,丙酮酸可通过⑧和⑥转化为脂肪储存,A正确;
B、有氧运动会增强细胞代谢,能量消耗量增加,A丙酮酸更多的被氧化分解供能,转化为甘油和脂肪酸的量会减少,B正确;
C、脂肪是细胞内良好的储能物质,糖类才是细胞主要的能源物质,C错误;
D、④指有氧呼吸第三阶段,该过程中释放大量能量,其中大部分能量以热能的形式散失,少部分转化为ATP中活跃的化学能,D正确。
故选C
12. 植物的光合作用细胞依赖光照,但光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,该现象称为光抑制。光呼吸能利用部分有机物,在吸收O2放出CO2的同时消耗多余光能,对光合器官起保护作用。下图为某植物叶片在白天和夜晚的气体交换过程,其中PR、R、GP 代表不同的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的PR、R过程分别代表呼吸作用、光呼吸,叶片中有机物的积累量取决于GP、R、PR之间的差值
B. 光呼吸虽然消耗部分有机物,但是从一定程度上能避免光抑制的发生,有利于植物生长发育
C. 植物通过调节叶片角度回避强光或进行细胞内叶绿体的避光运动均可减弱光抑制现象
D. 在农业生产中,适当抑制白天光呼吸和夜间呼吸作用的进行,有利于提高农作物产量
【答案】A
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①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;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
2、题图分析:R是叶片吸收O2和放出CO2的过程,在夜晚和白天都进行,因此R代表呼吸作用强度;GP为吸收CO2,释放O2的过程,表示植物的真正光合作用强度;PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程,只在白天进行,因此是光呼吸过程。
【详解】A、分析题图可知,由于叶片在夜晚和白天都进行R过程,故R代表呼吸作用,PR是叶片吸收O2和放出CO2的过程,因此是光呼吸,A错误;
B、由题干可知光呼吸虽然消耗部分有机物,但可以消耗多余能量,对光合器官起保护作用,从一定程度上能避免光抑制的发生,有利于植物生长发育,B正确;
C、光能超过光合系统所能利用的能量时,光合器官可能遭到破坏,植物本身的调节如叶子调节角度回避强光、叶绿体避光运动等都可以避免强光直射造成光合结构破坏,是对光抑制的保护性反应,C正确;
D、白天光呼吸和夜间呼吸作用均会消耗光合作用的有机物,适当减少可以增多有机物的积累,增加农作物产量,D正确。
故选A。
13. 狂犬病毒(RV)外形呈弹状,核衣壳呈螺旋对称,表面具有包膜,内含有单链-RNA。RV与宿主细胞结合后,将其核酸蛋白复合体释放至细胞质,并通过如图途径进行增殖。下列相关推断正确的是( )
A. 狂犬病毒 RNA 的复制过程由①和③组成
B. 图中-RNA 可作为病毒 RNA 复制和翻译外壳蛋白的模板
C. 过程②发生在 RV 的核糖体上
D. 过程①和③所需的模板、原料、能量和酶均来自宿主细胞
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知:①③过程为狂犬病毒RNA的复制过程,②为翻译过程。
【详解】A、由图可知:①③为狂犬病毒RNA复制的全过程,A正确;
B、图中-RNA可作为病毒RNA复制的模板,+RNA作为翻译外壳蛋白的模板,B错误;
C、过程②表示翻译,发生在宿主细胞的核糖体上,C错误;
D、过程①和③组成狂犬病毒RNA的复制过程,所需的原料、能量和酶均来自宿主细胞,模板来自于狂犬病毒,D错误。
故选A。
14. 下图为遗传信息的表达示意图,下列说法不正确的是( )
A. 通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B. 相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C. 不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同
D. 分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是UUA
【答案】D
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程,包括转录和翻译两个主要阶段。转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。据图分析,①表示mRNA,②表示tRNA。
【详解】A、翻译的模板是mRNA,以相同的模板翻译得到的多肽氨基酸顺序相同,故通常状况下,核糖体甲和乙合成的蛋白质相同,A正确;
B、根据多肽链的长短,长的翻译在前,由图可知核糖体乙合成的肽链较长,故相对于①,图中核糖体的移动方向是“从左向右”,B正确;
C、一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运,所以②tRNA种类不同时,其携带的氨基酸种类可能相同,C正确;
D、②表示tRNA,该物质上有反密码子,没有密码子,故分析②所携带的氨基酸种类,应查阅的密码子是与其反密码子相互补的AAU,D错误。
故选D。
15. 如图为某家族两种遗传病的系谱图,甲、乙两种病分别受A/a与B/b两对等位基因控制。已知6号不携带乙病致病基因。不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A. 4号与5号个体基因型相同的概率是50%
B. 甲、乙两病的相关基因A/a与B/b遗传时遵循自由组合定律
C. 乙病患者均是男性,该病有可能为伴Y染色体遗传病
D. 3号和4号个体再生一个孩子同时患甲乙两病的概率是3/16
【答案】B
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】AC、3号、4号不患甲病,所生的8号为患甲病女性,说明甲病为常染色体隐性遗传病。5号和6号不患乙病,所生的9号患乙丙,且已知6号不携带乙病致病基因,说明乙病一定为伴X染色体隐性遗传病。4号没有甲病,也没有乙病,但必定含有2号的乙病致病基因,因此2号的基因型为AaXbY,5号同样表型正常,且必定含有2号的乙病致病基因以及甲病致病基因,5号基因型一定为AaXBXb,4号与5号个体基因型相同的概率是100%,A、C错误;
B、甲病的相关基因在常染色体上,乙病的相关基因在X染色体上,因此甲、乙两病的相关基因A/a与B/b遗传时遵循自由组合定律,B正确;
D、3号基因型为AaXBY,4号基因型为AaXBXb,生一个患甲病孩子的概率为1/4,生一个患乙病孩子的概率为1/4,生一个孩子同时患甲乙两病的概率是1/16,D错误。
故选B。
二、非选择题(5题,共55分)
16. 研究发现,结核分枝杆菌(TB)感染肺部细胞,会导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物,从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解,释放出来的TB感染更多的宿主细胞,引起肺结核。请分析后回答下列问题。
(1)结核分枝杆菌与人体肺部细胞在结构上的最大区别是___________。
(2)溶酶体中的多种水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:______的核糖体→粗面内质网→______→溶酶体。溶酶体内水解酶的最适pH为5.0左右,而细胞质基质的pH为7.0左右,所以即使有少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中也不会引起细胞损伤,因为_____________。
(3)Ca2+流入线粒体的过程中______(填“需要”或“不需要”)与RyR结合。
(4)线粒体自噬指线粒体可被细胞自身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包裹形成自噬体,并与溶酶体结合形成自噬溶酶体,该过程体现了生物膜具有__________________(特点),线粒体被水解后的产物去向是______。
(5)提高溶酶体内水解酶的活性能使BAX蛋白复合酶水解,可以阻止肺结核病的进程,这为药物开发提供了思路,请根据题中信息为药物开发人员提出其他思路:________________________(答出一点即可)。
【答案】(1)结核分枝杆菌无核膜包被的细胞核
(2) ①. 游离 ②. 高尔基体 ③. 水解酶化学本质是蛋白质,最适pH为5.0左右,其泄露到最适pH为7.0左右的细胞质基质中变性失活
(3)不需要 (4) ①. 一定的流动性 ②. 有的被细胞利用,有的被排出细胞外
(5)抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放或抑制线粒体内活性氧组分(ROS)的水平
【解析】
【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种途径。根据题干信息可以得出:TB感染巨噬细胞后,导致巨噬细胞裂解的机制为:TB感染巨噬细胞→导致线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS)→激活溶酶体内的BAX复合物→促使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体→线粒体自噬→巨噬细胞裂解。
【小问1详解】
结核分枝杆菌是原核生物,人体肺部细胞是真核细胞,故在结构上最大的区别是结核分枝杆菌没有以核膜为界限的细胞核。
【小问2详解】
溶酶体内含有多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质。水解酶在核糖体上合成,从合成到进入溶酶体的途径是:游离的核糖体→粗面内质网→高尔基体→溶酶体。蛋白质在强酸强碱作用下变性而导致活性丧失,水解酶化学本质是蛋白质,最适pH为5.0左右,其泄露到最适pH为7.0左右的细胞质基质中变性失活,故即使有少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中也不会引起细胞损伤。
【小问3详解】
分子或离子通过通道蛋白时,不需要与 通道蛋白结合;题干信息:钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,通过离子通道蛋白的运输方式是协助扩散,不需要与RyR结合。
【小问4详解】
生物膜的结构特点是具有一定的流动性,线粒体自噬指线粒体可被细胞自身的膜(如内质网或高尔基复合体的膜)包裹形成自噬体,并与溶酶体结合形成自噬溶酶体,该过程体现了生物膜具有流动性的特点,线粒体被水解后的产物去向是有的被细胞利用,有的被排出细胞外。
【小问5详解】
根据题干信息“线粒体内产生大量的活性氧组分(ROS),然后通过激活BAX蛋白复合物,从而使内质网内的钙离子通过钙离子通道(RyR)流入线粒体,进而诱导线粒体自噬,启动肺部细胞裂解”可知,抑制肺结核病的产生,药物开发上可以从抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放或抑制线粒体内活性氧组分(ROS)的水平等思路开展。
17. DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,能影响表型,也能遗传给子代。在蜂群中,雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现,DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题:
(1)蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为______,过程②需要的原料是______。
(2)由图2可知发生甲基化后______(填“会”或“不会”)改变基因的碱基序列。这一变化是否会导致遗传信息发生改变?______。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响,由图3可知DNA甲基化会影响______与启动子的识别,从而直接影响了______的合成。
(3)已知注射DNMT3siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默,蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂,为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素,取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组做不同处理,其他条件相同且适宜,饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况,完成下表。
组别
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
不做处理
______
相同且适宜
______
B组
______
饲喂花粉和花蜜
______
【答案】(1) ①. 转录 ②. 氨基酸
(2) ①. 不会 ②. 不会 ③. RNA聚合酶 ④. mRNA
(3) ①. 饲喂等量的花粉和花蜜 ②. 注射适量DNMT3miRNA ③. 发育为工蜂 ④. 发育为蜂王
【解析】
【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。
题意分析,DNMT3基因转录出某种mRNA后,翻译出DNMT3蛋白,能使DNA使某些区域甲基化程度高,结果雌蜂幼虫发育成工蜂。
【小问1详解】
蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①是转录过程,其中DNMT3基因是核基因,因此过程①发生在细胞核内;过程②为翻译过程,发生在核糖体中,产物是蛋白质,因此,需要的原料为氨基酸。
【小问2详解】
由图2可知,基因甲基化不会改变基因的碱基序列,因而也不会改变遗传信息,但会影响转录,从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子,从而影响RNA聚合酶与启动子的结合,抑制转录过程,直接影响了mRNA的形成。
【小问3详解】
根据题干可知DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默,基因的甲基化程度降低,雌蜂幼虫发育成蜂王。本实验的目的是验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素,因此实验的自变量为有无DNMT3siRNA,因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组;A组不作处理,作为对照组,B组注射适量的DNMT3siRNA,作为实验组,其他条件相同且适宜;均用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂,B组发育成蜂王,则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。
18. 小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶,旗叶对麦穗籽粒产量有重要贡献。图1为小麦旗叶进行光合作用和呼吸作用的过程简图(①~④表示过程)。图2表示全 光照和不同程度遮光下,某小麦品种旗叶中叶绿素的相对含量。请图回答下列问题:
(1)与其他叶片相比,旗叶进行光合作用更具优势的环境因素是_____。据图1分析,晴朗的白天,旗叶叶肉细胞中产生ATP的过程是_____(用图中编号表示);过程④发生的场所在叶肉细胞的_____。
(2)测定叶绿素含量时,先用_____提取叶绿体色素,再测定色素对_____光的吸收量,通过色素对光的吸收量间接计算叶绿素含量。
(3)表1是检测不同光照条件下,该小麦品种旗叶的部分生长指标。请根据图2和表1数据分析,该小麦品种的旗叶是如何增强对弱光的适应能力的?_____。
表1
光照强度
相对平均叶面积(cm2)
净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
强
13.6
4.33
中
15.3
4.17
弱
20.4
3.87
(4)表2为甲、乙两个小麦品种在灌浆期、成熟期的光合作用相关数据(注:灌浆期幼穗有大量有机物输入,成熟期几乎无有机物输入)。从表2中的数据推测,_____品种能获得较高产量,理由是该品种_____。
表2
生长期
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
光饱和点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率
(μmolCO2·m-2·s-1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
成熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
【答案】(1) ①. 光照强度 ②. ①③④ ③. 细胞质基质和线粒体(基质)
(2) ①. 无水乙醇 ②. 红
(3)通过增加叶绿素含量和增大叶面积来适应弱光环境
(4) ①. 乙 ②. 灌浆期最大净光合速率高
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【小问1详解】
结合题干可知,旗叶位于最上部,能够吸收利用更多的光照强度,因此使其可以合成更多的有机物。晴朗的白天,旗叶叶肉细胞中产生ATP的过程是细胞呼吸(③④)和光反应阶段(①);过程④为葡萄糖产生CO2和[H]的过程,为有氧呼吸的第一、二阶段,发生在细胞质基质(葡萄糖→丙酮酸+[H])和线粒体(丙酮酸+水→[H]+CO2)基质中。
【小问2详解】
叶绿体的类囊体膜上存在光合色素,光合色素为脂溶性色素,能够溶解在无水乙醇中,可用无水乙醇提取色素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此可以测定色素对红光的吸收量,通过色素对光的吸收量间接计算叶绿素含量。
【小问3详解】
根据图2可知,弱光条件下,小麦旗叶的叶绿素含量增加,叶绿素可以吸收、转化光能,而根据表格可知,弱光条件下,该小麦品种旗叶相对平均叶面积增加,因此小麦品种的旗叶通过增加叶绿素含量和增大叶面积(或光合面积)来适应弱光环境。
【小问4详解】
结合表格可知,乙品种的灌浆期最大净光合速率高,产量较高。
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。
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)鹦鹉的次级卵母细胞中有_____条Z染色体。实验一中,F1雌性鹦鹉的基因型是_____,雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为_____(不考虑性别)。
(3)实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型共有_____种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只_____(填表型)杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为_____。
(4)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=7:3:1:1.推测可能是由于基因型为_____的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,可进行的杂交实验是_____,预测该杂交实验的结果为_____。
【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. 0,1或2 ②. BbZaW ③. 绿色鹦鹉:黄色鹦鹉:蓝色鹦鹉:白色鹦鹉=3:3:1:1
(3) ①. 4##四 ②. 白色(雌性)鹦鹉 ③. BBZAZa
(4) ①. bD ②. 让F1中雄性鹦鹉测交(或与隐性纯合子杂交) ③. 子代中无白色条纹鹦鹉出现
【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,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】
雌性性染色体组成为ZW,因此鹦鹉的次级卵母细胞中有0(减数分裂Ⅱ),1(减数分裂Ⅱ前、中期)或2(减数分裂Ⅱ后、末期)条Z染色体。杂交实验一中,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(B_ZA_):黄色(B_Za_):蓝色(b_ZA_):白色(bbZa_)=3:3:1:1。
【小问3详解】
杂交实验二中,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,绿色雄性鹦鹉(B_ZAZ_)的基因型共有4种。欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只白色雌性鹦鹉(bbZaW)杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为BBZAZa。
【小问4详解】
两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=7:3:1:1,符合9:3:3:1的变式,所以F1的基因型是BbDd,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为bD的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,可让F1中雄性鹦鹉测交,用BbDd与bbdd测交,理论上后代BbDd:Bbdd:bbDd:bbdd=1:1:1:1,如果bD的雄配子不育,后代BbDd:Bbdd:bbdd=1:1:1,表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色无纹=1:1:1,即若子代中无白色条纹鹦鹉出现,则说明该推测正确。
20. 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,产生Ab配子的次级精母细胞的基因型为______。
(4)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)AABb或Aabb
(4) 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:着丝点(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】
据图甲可知,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,故可表示减数第一次分裂,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】
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,为减数第二次分裂的后期,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,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】
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占比为50%-100%。
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