内容正文:
丰城九中2024-2025学年高四年级上学期期末考试生物试卷
考试时间:75min 满分:100分
一.单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中,正确的是( )
A. 糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子
B. 核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸
C. 由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列
D. 淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】生物大分子有多糖、蛋白质和核酸等,都以碳链为基本骨架;碱基共包括A、T、C、U、G共5种,DNA彻底分解得到4种脱氧核苷酸,RNA彻底分解得到4种核糖核苷酸。
【详解】A、多糖、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子,糖类中单糖和二糖不是生物大分子,A错误;
B、核酸包括DNA和RNA,只有DNA经酶分解后可得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸,B错误;
C、由mRNA全长序列可根据碱基互补配对原则和密码子表推测其编码蛋白质的氨基酸序列,mRNA上有决定氨基酸的密码子,C正确;
D、淀粉合成酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质,淀粉酶指淀粉水解酶,D错误。
故选C。
2. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的是( )
A. 细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体
B. 构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输途径是共翻译转运途径
C. 生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
D. 蛋白质分选需要直接由细胞核提供一些信息分子
【答案】A
【解析】
【分析】在蛋白质的合成和分选过程中,细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质基质中的游离核糖体,不同的蛋白质去向不同,需要进入内质网的蛋白质会合成信号肽,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成蛋白质。
【详解】A、细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质基质中的游离核糖体,不同的蛋白质去向不同,需要进入内质网的蛋白质会合成信号肽,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,A正确;
B、共翻译转运是溶酶体蛋白、细胞膜蛋白或分泌分泌蛋白的途径,细胞骨架蛋白是翻译后转运途径,B错误;
C、性激素不是蛋白质,其本质是固醇类物质,C错误;
D、由题意可知,蛋白质分选是由蛋白质前端的信号肽决定的,不需要由细胞核提供信息分子,D错误。
故选A。
3. 肿瘤浸润性中性粒细胞(TIN)能促进乳腺癌转移,原因是其能抵抗铁死亡(铁离子依赖性的新型程序性死亡)。研究发现,乌头酸脱羧酶1(Acod1)是TIN中上调程度最高的代谢酶,基因Acod1在乳腺癌转移中的TIN中高表达,TIN通过高表达基因Acod1来抵抗铁死亡并促进乳腺癌转移,故削弱TIN的功能有望增强乳腺癌治疗效果。下列错误的是( )
A. 敲除基因Acod1可能降低TIN的存活率并限制乳腺癌转移
B. 推测基因Acod1可能属于人体细胞中的抑癌基因
C. 使用药物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治疗
D. 在体外培养乳腺癌细胞时,其分裂和增殖不会因接触抑制而停止
【答案】B
【解析】
【分析】导致正常细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。各种致癌因子通过改变正常细胞中遗传物质的结构或功能而诱发细胞的癌变。与正常细胞相比,癌细胞有一些独有的特征:具有无限增殖的特征;癌细胞具有浸润性和扩散性,细胞表面发生了变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少;形态结构发生了变化。
【详解】A、敲除基因Acod1,促进铁死亡,从而限制限制乳腺癌转移,A正确;
B、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡。高表达基因Acod1促进乳腺癌转移,由此推测基因Acod1可能属于人体细胞中的原癌基因,B错误;
C、TIN通过高表达基因Acod1来抵抗铁死亡并促进乳腺癌转移,因此使用药物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治疗,C正确;
D、在体外培养乳腺癌细胞时,细胞表面发生了变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,其分裂和增殖不会因接触抑制而停止,D正确。
故选B。
4. 将一个基因型为AaXBY的精原细胞(2n=8)所有核DNA双链均用15N标记后,置于含14N的培养基中培养,经过一次有丝分裂后,又分别完成减数分裂,发现其中有一个基因型为AXBY的异常精细胞。若无其他染色体变异和交叉互换发生,下列说法错误的是( )
A. 可利用15N的放射性追踪初级精母细胞中染色体的移动位置
B. 因减数分裂I时同源染色体XY未分离导致了该异常精细胞的形成
C. 分裂形成的初级精母细胞中,含15N标记的核DNA分子占1/2
D. 正常的一个次级精母细胞中,含有0条或1条或2条X染色体
【答案】A
【解析】
【分析】由于DNA的半保留复制,经过1次有丝分裂后,产生的精原细胞,每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂,产生一个含有XY染色体的异常精细胞,是由于减数分裂Ⅰ时同源染色体XY未正常分离导致的,因此同时产生的四个精细胞2个XY,2个无性染色体。
【详解】A、15N没有放射性,是稳定的同位素,A错误;
BD、异常精细胞中含有XY染色体,说明在减数第一次分裂过程中,XY染色没有分开,进入了同一个次级精母细胞,该次级精母细胞前期、中期含有1条X染色体,后期着丝粒分裂,含有2条X染色体,同时产生的另一个次级精母细胞中不含X染色体,所以正常的一个次级精母细胞中,含有0条或1条或2条X染色体,BD正确;
C、一个精原细胞(2n=8)所有核DNA双链均用15N标记后,置于含14N的培养基中培养,经过一次有丝分裂后,生成的2个精原细胞,每个精原细胞的8个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链;该精原细胞经过减数分裂前的间期,DNA复制后8个DNA双链均为14N,还有8个DNA一条链含14N一条链含15N,含15N标记的DNA占1/2,C正确。
故选A。
5. 细胞周期分为分裂间期(包括G1、S和G2)和分裂期(M),如图(a),科研人员用某药物对离体培养的肝细胞处理一定时间后,根据细胞内DNA含量不同,采用流式细胞仪测定了细胞周期不同阶段的细胞数量,结果如图(b),其中丙处部分细胞的荧光染色结果如图(c)。下列叙述正确的是( )
A. 图(a)中G2期和M期的细胞对应于图(b)中位置丙处
B. 图(b)丙处细胞中染色体及DNA的数量是甲处细胞的2倍
C. 图(b)丙处细胞占比高的原因是药物促进了细胞的有丝分裂
D. 对图(c)细胞中染色体进行端粒染色,则每条染色体可观察到2个端粒
【答案】A
【解析】
【分析】连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个时期,包括分裂间期和分裂期。
【详解】A、图(a)中G2期和M期的细胞每条染色体上有2个DNA分子,图(b)中位置丙处细胞内相对DNA含量为4n,说明已经完成了DNA复制,每条染色体上含有2个DNA分子,故图(a)中G2期和M期的细胞对应于图(b)中位置丙处,A正确;
B、图(b)丙处细胞完成了DNA复制,甲处细胞DNA还未复制,丙处的细胞染色体数量与甲处相等或是甲处的2倍,丙处细胞中DNA的数量是甲处细胞的2倍,B错误;
C、分裂间期分裂时长大于分裂期,但图(b)中丙处细胞占比高于甲处细胞,可能是药物抑制了细胞的有丝分裂,从而使得DNA相对含量为4n的细胞多于2n的细胞,C错误;
D、图(c)细胞所有染色体的着丝粒处于赤道板上,处于有丝分裂中期,此时含有姐妹染色单体,对图(c)细胞中染色体进行端粒染色,则每条染色体可观察到4个端粒,D错误。
故选A。
6. 生物科学的研究和实验离不开科学方法,下列有关基因的本质和基因的表达科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里利用肺炎链球菌体外转化的实验证明DNA是遗传物质利用了加法原理
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验应用了对照实验
C. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术和差速离心法证明了DNA半保留复制
D. 尼伦伯格和马太采用多聚尿嘧啶核苷酸体外合成多聚苯丙氨酸,破译了第一个遗传密码
【答案】D
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
2、放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验。
【详解】A、艾弗里利用肺炎链球菌体外转化的实验证明DNA是遗传物质利用了减法原理,A错误;
B、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验应用35S和32P分别标记形成相互对照(对比实验),B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用稳定性同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA半保留复制,C错误;
D、尼伦伯格和马太破译第一个密码子苯丙氨酸的密码子时,在试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的多聚U,是采用了蛋白质体外合成技术,D正确。
故选D。
7. 当特定底物出现才合成特定酶的过程称为诱导,这种调控方式在细菌中很普遍。例如大肠杆菌在不含乳糖的环境中培养时并不需要β-半乳糖苷酶(该酶由lac基因编码,能够将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖),细胞内含的β-半乳糖苷酶很少。但当诱导物乳糖加入后2~3min,细胞内酶的含量便开始上升,具体变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 加入诱导物后酶量的上升相较于mRNA有所滞后,原因是转录形成的mRNA需出核孔才能进行翻译
B. lac基因表达过程中DNA聚合酶以该基因的一条链为模板合成mRNA
C. 诱导物通过促进核糖体与起始密码子的结合加快翻译过程从而提高β-半乳糖苷酶量
D. lacmRNA的含量在6~10min内保持稳定时,新的lacmRNA仍在合成
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:在加入诱导物后,细胞内lac mRNA的含量随之上升,且在6~10min内保持稳定时,10min后移去诱导物lac mRNA的含量随之下降;在细胞内lac mRNA的含量上升后,β-半乳糖苷酶的相对含量也随之上升,说明诱导物加入后可以促进细胞进行转录出mRNA,然后以mRNA作为模板翻译出β-半乳糖苷酶。
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,无细胞核,加入诱导物后酶量的上升较mRNA慢,原因是蛋白质的翻译过程是以mRNA为模板,翻译在转录过程之后,A错误;
B、lac基因表达过程中RNA聚合酶以该基因的一条链为模板合成mRNA,B错误;
C、诱导物加入后会引起mRNA含量的增多,因此是通过促进转录过程增多mRNA的量进而提高β−半乳糖苷酶量,而不是促进核糖体与起始密码子的结合,C错误;
D、移去诱导物后mRNA含量逐渐下降,说明mRNA自身会降解,因此在6~10min内mRNA合成量=降解量,从而维持mRNA数量的稳定,D正确。
故选D。
8. 加拉帕戈斯群岛各岛屿因食物的差别造成了地雀喙形差异,进而导致其声音各异。干旱会影响地雀的食物资源。科学家预测并模拟合成了长期干旱环境下勇地雀进化后的声音,并在野外向雄性勇地雀播放,发现其反应性降低。下列叙述错误的是( )
A. 干旱是导致勇地雀喙形相关基因突变的间接原因
B. 干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率改变有差别
C. 勇地雀声音的变化和同类识别差异可促进新物种形成
D. 勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化
【答案】A
【解析】
【分析】自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。
【详解】A、基因突变是随机发生的,干旱对不同喙形的勇地雀具有选择的作用,但不能导致其发生基因突变,A错误;
B、不同岛屿的环境不同,由于自然选择的方向可能不同,而基因决定了生物的性状,因此干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率的改变有差别,B正确;
C、根据题干信息可知,勇地雀声音的变化和同类识别差异会使种群间的基因交流减少,个体间遗传物质差异增大,逐渐产生生殖隔离,促进新物种的形成,C正确;
D、干旱会影响地雀的食物资源,而加拉帕戈斯群岛各岛屿间食物的差别造成了地雀喙形差异,进而导致其声音各异,因此勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化,D正确。
故选A。
9. 瓜氨酸血症是由精氨酸代琥珀酸合成酶基因突变引起的一种遗传病。临床表现为瓜氨酸浓度升高,导致尿素循环障碍。下列叙述正确的是( )
A. 基因突变具有低频性、不定向性,所以调查该病发病率时需在患者家系中进行
B. 瓜氨酸血症体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
C. 该病的根本病因是编码精氨酸代琥珀酸合成酶的基因发生碱基的增添或缺失
D. 远离紫外线、X射线等辐射,就能避免细胞内的基因发生突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变原因:内因和外因(物理因素、化学因素和生物因素)。
3、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。
4、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】A、调查该病发病率时应在人群中随机调查,在患者家系中调查会使调查结果偏高,A错误;
B、由题意可知,瓜氨酸血症的发生体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状,B正确;
C、导致该病的根本原因是基因突变,可能是编码精氨酸代琥珀酸合成酶的基因发生了碱基的增添、缺失或替换,C错误;
D、在没有外来因素影响时,基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生,D错误。
故选B。
10. 卡马西平是一种广泛应用于精神系统疾病治疗的药物,其主要功效包括抗癫痫、抗惊厥、镇痛以及治疗三叉神经痛等。其药理机理复杂多面,如能阻断谷氨酸(兴奋性递质)受体、促进γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)的合成并可激活GABA受体、抑制钙离子内流等。下列相关说法错误的是( )
A. GABA与受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
B. 卡马西平可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
C. 谷氨酸和GABA由突触前膜释放出来与膜上的蛋白质有关并需消耗能量
D. 卡马西平可增强突触后膜与GABA的特异性结合,从而抑制Na+通道的开放,提高突触后神经元的兴奋性
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:
①突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。
②突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质等。
③信号转换:电信号→化学信号→电信号。
④兴奋传递特点:单向性(神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜)。
⑤神经递质作用效果有两种:兴奋或抑制。
【详解】A、GABA是一种抑制性神经递质,GABA与受体结合后引起Cl-内流,从而导致突触后膜内外电位差值变大(即静息电位增大),抑制突触后神经元产生动作电位,即GABA与受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性,A正确;
B、卡马西平能阻断谷氨酸(兴奋性递质)受体、促进γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)的合成并可激活GABA受体、抑制钙离子内流,因此卡马西平可用于治疗经元过度兴奋而引起的疾病,B正确;
C、谷氨酸和GABA由突触前膜释放出来过程属于胞吐,该过程突触小泡需要与细胞膜识别并释放神经递质,这个过程需要膜上蛋白质的参与并需消耗能量,C正确;
D、γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质,卡马西平可增强γ-氨基丁酸(GABA)的合成并可激活GABA受体,使更多的γ-氨基丁酸(GABA)与GABA的特异性结合,从而抑制Na+通道的开放,引起Cl-内流,从而抑制突触后神经元的兴奋,D错误。
故选D。
11. 血液生物指标可作为疾病的诊断依据。某人的血液生化检验报告单部分结果如下表。下列分析错误的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
丙氨酸氨基转移酶(ALT)
130
U/L
9~60
总蛋白
61
g/L
65~85
葡萄糖
3.7
mmol/L
3.9~6.1
醛固酮
476.2
pmol/L
138~415
注:正常人体ALT主要分布在肝细胞内
A. ALT测定值升高表明肝细胞膜的通透性增加
B. 血浆蛋白质含量减少可导致出现组织水肿
C. 肝糖原转化为葡萄糖的过程可能发生障碍
D. 醛固酮水平升高使机体对K+的吸收增强
【答案】D
【解析】
【分析】内环境稳态的概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态。内环境稳态的主要内容包括化学成分、pH、渗透压、温度的动态平衡。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、丙氨酸氨基转移酶主要存在于肝脏中,其数值超标可表示肝脏受损,肝细胞膜通透性增加,A正确;
B、血浆蛋白质含量减少导致血浆渗透压降低,血浆中的水分等物质会进入组织液,造成组织水肿,B正确;
C、表格显示葡萄糖的含量相对较低,原因有多方面,其中肝糖原转化为葡萄糖的过程也可能发生障碍,C正确;
D、醛固酮水平升高使机体对钠离子吸收增强,钾离子的排出增强,D错误。
故选D。
12. 如图是甲、乙两种遗传病系谱图,甲病是某单基因突变引起的遗传病,乙病是常染色体显性遗传病,致病基因频率为1/10。图2表示家系中部分成员关于甲病基因DNA酶切片段的电泳结果。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体隐性遗传病
B. 若Ⅲ—l是个男孩,其患病的概率是1/4
C. I—2和II—1关于甲病基因DNA酶切片段的电泳结果可能相同
D. 若Ⅲ—l是女孩,其与患乙病的男性结婚生育患乙病孩子的概率是13/19
【答案】C
【解析】
【分析】Ⅰ-3和Ⅰ-4不患甲病,儿子Ⅱ-4患病,判断该病为隐性遗传病,结合电泳条带分析Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者,因此判断甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是常染色体显性遗传病。
【详解】A、Ⅰ-3和Ⅰ-4不患甲病,儿子Ⅱ-4患病,判断该病为隐性遗传病,结合电泳条带分析Ⅰ-3和Ⅰ-4都是致病基因携带者,因此判断甲病是常染色体隐性遗传病,基因型用A/a表示,乙病是常染色体显性遗传病,基因型用B/b表示,A错误;
B、Ⅱ-2的基因型为aabb,Ⅱ-3的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,若Ⅲ-1是男孩,其患病的概率是2/3×1/2=1/3,B错误;
C、Ⅰ-2的基因型为Aabb,Ⅱ-1的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,甲病基因DNA酶切片段的电泳结果可能相同,C正确;
D、Ⅱ-2的基因型为aabb,Ⅱ-3的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,若Ⅲ-1是女孩,基因型为1/3aabb、2/3Aabb;乙病致病基因B频率为0.1,b的基因频率为0.9,BB的概率为0.01,Bb的概率为0.18,患乙病的男性为杂合子Bb的概率为:0.18÷(0.01+0.18)=18/19,患乙病的男性为纯合子BB的概率为1/19,若Ⅲ-1(bb)与患乙病的男性结婚生育患乙病孩子的概率1-18/19×1/2=10/19,D错误。
故选C。
二.多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a-b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. a点后转变为产酒精途径后释放的ATP增多以缓解能量供应不足
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 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。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,图示在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,分析题意可知,植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境,据此推知在时间a之前,只进行无氧呼吸产生乳酸,A正确;
B、a阶段无二氧化碳产生,b阶段二氧化碳释放较多,a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程,是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现,B正确;
C、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同,不能缓解能量供应不足,C错误;
D、酒精跨膜运输的过程属于自由扩散,不需要消耗ATP,D正确。
故选ABD。
14. 科学家发现脑到肠道的信号控制着肠道对脂肪的吸收,有资料证明,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重。研究表明,中药葛根的主要活性成分葛根素能够通过影响DMV神经元活性进而调控体重。请根据以下实验结果,推测以下说法不合理的是( )
正常小鼠和GABRAI受体敲除小鼠在不同处理下饲喂高热量饲料后体重变化趋势图
A. 葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂
B. DMV神经元若受到抑制性神经递质的调控,活性将会被抑制,DMV神经元细胞膜不会发生信号转换
C. 葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合
D. 脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的分级调节
【答案】BD
【解析】
【分析】分析题图,正常小鼠未注射葛根素组小鼠的体重比正常小鼠注射葛根素组小鼠的体重重,由此可知,葛根素可以使体重减轻。
【详解】A、分析题意,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重,分析题图可知葛根素可以使体重减轻,由此推测葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂,A正确;
B、DMV神经元受到抑制性神经递质的调控时,DMV神经元细胞膜由化学信号转化为电信号,B错误;
C、分析题图可知,GABRA1受体敲除小鼠未注射葛根素组和GABRA1受体敲除小鼠注射葛根素组的小鼠体重基本一致,由此可知,葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合,C正确;
D、脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的调节,但不属于分级调节,D错误。
故选BD。
15. Rous肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒,如图表示其致病原理,下列说法错误的是( )
A. 过程①发生在宿主细胞内,需要宿主细胞提供逆转录酶基因
B. 过程②的目的是形成双链DNA,其中酶A是一种RNA聚合酶
C. Rous肉瘤病毒致癌的过程中,是将病毒的RNA整合到宿主细胞的核DNA上
D. 机体主要通过细胞免疫消灭入侵的Rous肉瘤病毒、清除癌变的宿主细胞
【答案】ABC
【解析】
【分析】图示①为逆转录过程,②为DNA复制,③为转录,④为逆转录形成的DNA通过复制后形成的DNA整合到宿主细胞的DNA上后使其癌变。
【详解】A、过程①表示逆转录过程,病毒是寄生生活的生物,①过程发生在宿主细胞内,由病毒提供逆转录酶,宿主细胞提供原料等合成病毒的遗传信息载体,逆转录酶基因存在病毒的RNA上,A错误;
B、据图分析,过程②表示DNA分子的复制,目的是形成双链DNA。根据产物是核糖核苷酸,所以其中酶A是将RNA水解的酶,B错误;
C、由图可知,Rous肉瘤病毒致癌的过程中,是将病毒的RNA逆转录形成的DNA整合到宿主细胞的核DNA上,C错误;
D、细胞免疫主要攻击病原体感染的靶细胞、癌细胞等,因此机体主要通过细胞免疫消灭入侵的Rous肉瘤病毒、清除癌变的宿主细胞,D正确。
故选ABC
16. 某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟的灰腿(A)对黑腿(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性,两对等位基因分别位于常染色体上、Z和W染色体的同源区段上。雄鸟甲和雌鸟乙体细胞的部分染色体和基因组成如图所示,雌鸟乙W染色体上部分片段移接到A基因所在的染色体上,这条重组染色体称为W0,W染色体的剩余片段丢失。研究发现,含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死。不考虑互换、再次突变,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙不仅发生了染色体结构变异,也发生了染色体数目变异
B. 甲的一个精原细胞完成减数分裂,可产生4种精细胞
C. 乙进行减数分裂,产生的配子中染色体正常的概率为1/4
D. 甲和乙交配,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/6
【答案】BD
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、据图可知,雌鸟乙的体细胞内染色体少了一条,A基因所在的染色体多了一段,说明乙发生了染色体数目变异和染色体结构变异,A正确;
B、甲的一个精原细胞完成减数分裂,可产生4个精细胞,两两相同,B错误;
C、乙进行减数分裂,产生的配子中染色体正常(染色体结构和数目均正常)的只有aZb,概率为1/2×1/2=1/4,C正确;
D、甲和乙交配,甲和乙均能产生4种比例相同的配子,由于“含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死”,结合棋盘法分析可知,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/12,D错误。
故选BD。
三.非选择题(本题共5道小题,共60分)
17. 金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示;图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图,光系统I(P680) 和光系统II(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。请回答下列问题:
(1)图1所示时间15~19时内红花金银花叶肉细胞产生ATP 的场所有_____。三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施是_____。
(2)光照的驱动既促使水分解产生H⁺,又伴随着电子的传递通过 PQ将叶绿体基质中的H⁺转运至类囊体腔,同时_____,造成膜内外的H⁺产生了浓度差。请结合图示信息分析,跨膜的H⁺浓度差在光合作用中的作用是_____。
(3)研究表明:金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白含量密切相关(D1蛋白是调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白质)。强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。下面某同学以红花金银花为实验材料,设计验证此结论的实验思路,请将该方案进行完善。
①将生长状况一致的红花金银花均分成3组,编号 A、B、C;
②分别在强光照、强光照加水杨酸处理、_____三种条件下培养,其他条件保持相同且适宜;
③一段时间后,检测各组D1蛋白的含量,并比较得出结论。
④预期结果:三组D1蛋白的含量从大到小依次是_____(用各组编号表示)。
【答案】(1) ①. 细胞质基质、线粒体(基质、内膜)、叶绿体(类囊体薄膜) ②. 适当遮阴
(2) ①. 在形成NADPH的过程消耗部分H+ ②. 为ATP的合成提供能量
(3) ①. 适宜光照 ②. C>B>A
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【小问1详解】
图1所示时间15~19时内红花金银花的净光合速率大于零,说明此时叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(基质、内膜)、叶绿体(类囊体薄膜)。光合年休产生的原因是光照太强,所以可以通过适当遮阴的方法缓解“光合午休”现象。
【小问2详解】
结合题图分析可知,光照的驱动可以促使水分解产生H+;图中伴随电于的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体腔;同时还在形成NADPH的过程中消耗叶绿体基质中部分H+,造成膜内外的H+产生了浓度差。结合图示可知,跨膜的H+浓度差推动ATP的合成,即ATP合成过程中消耗的能量是氢离子的梯度势能。
【小问3详解】
探究金银花“光合午体”现象与叶片中的D1蛋白含量密切相关,在步骤②中,采用控制变量法,分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,检测各组D1蛋白的含量,并比较得出结论。故:②步骤为分别在强光照、强光照加水杨酸处理、适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜。④预期结展:由于强光照会导致D1蛋白含量下降,丙水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度,所以三组D1蛋白的含量从大到小依次是C>B>A。
18. 二倍体动物精巢中某精原细胞连续进行了两次分裂。已知有丝分裂细胞周期中存在一系列监控系统检验点,如图1所示。细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)与细胞周期蛋白(Cyclin)形成各种复合物,推动细胞跨越各期转换检查点(G₁期为DNA合成前期,S期为DNA合成期,G₂期为DNA合成后期)。图2中a~e代表分裂时期,且有时间顺序性。回答下列问题:
(1)动物精巢中的精原细胞具有______(填“有丝”“减数”或“有丝和减数”)分裂能力;精原细胞中染色体数目减半发生在减数分裂________(填Ⅰ或Ⅱ)。
(2)CDK和Cyclin在G₁期开始合成,为保证S期DNA复制的正常进行,G₁期合成的蛋白质还有______________(答两种)。若图1中CDK1合成受到抑制,则CDK/Cyclin复合物形成受到影响,细胞将停留在_______期。
(3)CDK、Cyclin等物质均为蛋白质,决定它们功能不同的根本原因是_________。
(4)图2中染色体数最多的时期是_________(填字母),d所处的时期是_________, e时期染色体的主要行为是____________。
【答案】(1) ①. 有丝和减数 ②. Ⅰ
(2) ①. 解旋酶、DNA聚合酶 ②. G2
(3)控制蛋白质合成的基因不同
(4) ①. b ②. 减数分裂Ⅱ的前期或中期 ③. 每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,成为两条染色体
【解析】
【分析】细胞周期指由连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次细胞分裂完成时为止所经历的过程,所需的时间叫细胞周期时间,可分为四个阶段:
1、G1期,指从有丝分裂完成到期DNA复制之前间隙时间,该时期主要完成RNA和有关蛋白质的合成。
2、S期,指DNA复制的时期。
3、G2期,指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间,该时期主要完成RNA和相关蛋白质的合成。
4、分裂期,细胞分裂开始到结束,包括前、中、后、末四个时期。
【小问1详解】
动物精巢中精原细胞既有有丝分裂能力,也有减数分裂能力。精原细胞中染色体数目减半发生在减数分裂I,同源染色体分离,分别进入不同的细胞中;
【小问2详解】
G1期合成的解旋酶、DNA聚合酶可为S期DNA的复制做准备。分析图1可知若CDK1合成受到抑制,则CDK/Cyclin复合物形成受到影响,细胞将停留在G2期;
【小问3详解】
CDK、Cyclin等物质均为蛋白质,在细胞中的合成场所都是核糖体,决定它们结构与功能不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因不同;
【小问4详解】
图2中a~c代表分裂时期,且有时间的顺序性,则a可能为有丝分裂G2期、前期或中期,b为有丝分裂后期,此时染色体数最多;d可表示减数分裂Ⅰ的末期至减数分裂Ⅱ的中期,e为减数分裂Ⅱ的后期,该时期染色体的主要行为是每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,成为两条染色体。
19. 运动能够强身健体,还对情绪调节有着积极作用。回答下列问题。
(1)运动时,胃肠蠕动减慢,是由于自主神经系统中支配胃肠道平滑肌的_____兴奋,进一步使平滑肌细胞内 Ca2+、K+外流增加,此时肌细胞膜两侧电位表现为_____。
(2)运动时,骨骼肌细胞有氧呼吸使血浆CO2含量增加,引起位于_____的呼吸中枢兴奋,使呼吸节律加快,该过程还受_____有意识的控制。血浆中的_____与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用,以维持内环境的酸碱平衡。
(3)研究发现,乳酰化修饰发生与运动产生的乳酸有关,而情绪关键脑区(mPFC)中蛋白A 的乳酰化修饰水平增高能缓解焦虑,其作用可能与促进突触小泡数量增多有关。研究人员以正常小鼠、焦虑模型小鼠为材料进行实验,部分实验设计和结果如下表:
动物分组
对新环境的探究行为
mPFC中乳酸含量
mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平
正常小鼠
甲:未运动训练
++
+
+
乙:运动训练
+++
+++
+++
焦虑模型小鼠
丙:未运动训练
+
+
+
丁:运动训练
+++
+++
+++
注:“+”越多表示相关值越大;对新环境探究行为的强弱反应焦虑程度
①与甲组相比,丙组小鼠的不同表现是_____。由丙、丁两组结果可知,丁组小鼠的行为发生变化与_____相关。
②有人推测,蛋白A乳酰化修饰主要发生在其氨基酸序列第n位点,欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关,在上述实验基础上还需增设的实验组为_____。检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外,还需检测_____。
【答案】(1) ①. 交感神经 ②. 外正内负
(2) ①. 脑干 ②. 大脑皮层 ③. NaHCO3
(3) ①. 对新环境探究行为较弱 ②. 运动训练导致mPFC中乳酸含量和mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平升高 ③. 对焦虑模型小鼠蛋白A第n位点进行敲除处理,然后进行运动训练 ④. mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【小问1详解】
胃肠蠕动减慢,交感神经兴奋,而滑肌细胞内 Ca2+、K+外流增加,意味着膜两侧电位表现为外正内负。
【小问2详解】
呼吸中枢位于脑干,而呼吸节律加快的过程还受大脑皮层有意识的控制,血浆中的NaHCO3与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用,以维持内环境的酸碱平衡。
【小问3详解】
与甲组相比,丙组小鼠的不同表现是对新环境探究行为较弱;丁组小鼠的行为发生变化与运动训练导致mPFC中乳酸含量和mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平升高有关。
欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关,在上述实验基础上还需增设的实验组为对焦虑模型小鼠蛋白A第n位点进行敲除处理,然后进行运动训练,检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外,还需检测mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平。
20. 2024年10月7日,两位科学家因在微RNA(miRNA)领域的突破性贡献获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。miRNA是细胞内一种单链非编码小分子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P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,其调控机制如图1。P基因内部和周围的DNA片段情况如图2,距离以千碱基对(kb)表示,未按比例画出,基因长度共6.6kb,根据相应的位点和特点将其划分a~g共7个区间,转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除成为成熟的mRNA。回答下列问题:
(1)根据图1分析,circRNA_______(填“有”或“没有”)与P基因的mRNA相同的核苷酸序列。
(2)根据图2分析,①P基因转录的初始mRNA的长度;②P基因转录的成熟的mRNA的长度;③基因的长度,则三者长度的关系是_____________________(用序号和“>”表示)。
(3)P基因的启动子区发生DNA甲基化或发生碱基改变都可导致P蛋白无法合成,请从基因表达的角度对其解释:________________。
(4)某科研团队研发了一种新型药物,该药物能_______(填“增加”或“降低”)细胞内circRNA的含量,从而减少细胞凋亡。
【答案】(1)有 (2)③>①>②
(3)P基因的启动子区发生DNA甲基化或发生碱基改变可导致RNA聚合酶无法识别和结合启动子,使P基因转录沉默(无法转录),从而导致P蛋白无法合成
(4)增加
【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。
【小问1详解】
circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,根据图示,其部分序列可与miRNA结合,而miRNA与P基因mRNA部分结合,因此circRNA有与P基因的mRNA相同的核苷酸序列。
【小问2详解】
根据图示,转录起点在起始密码子对应位点的前面,转录终点在终止密码子对应位点后面,结合题意“转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除成为成熟的mRNA”,因此可知P基因转录的初始mRNA的长度大于P基因转录的成熟的mRNA的长度,而P基因的长度大于①P基因转录的初始mRNA的长度和②P基因转录的成熟的mRNA的长度;因此三者长度的关系是③>①>②。
【小问3详解】
P基因的启动子区发生DNA甲基化或发生碱基改变可导致RNA聚合酶无法识别和结合启动子,使P基因转录沉默(无法转录),从而导致P蛋白无法合成。
【小问4详解】
根据图示,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,故可通过增加细胞内circRNA的含量,抑制细胞凋亡。
21. 某雌雄异株二倍体植物(XY型)宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r均在2号染色体上。各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同,但基因M/m、R/r中任意一对基因缺失时,均会导致幼胚死亡。野生型为窄叶白花,现有不同类型宽叶红花突变体甲(MMRr)、乙(MMR)、丙(MR)植株,相关染色体及基因分布如图所示,不考虑基因突变和染色体片段交换。回答下列问题:
(1)野生型植株与基因型为MMR的突变体杂交,F1中表型不同于亲本的植株基因型为_________,若F1中宽叶红花植株相互授粉,则F2表型的比例为______________。
(2)现有缺失1条2号染色体的不同基因型植株:①mR、②MR可供选择,选择植株______分别与乙和丙进行一次杂交,若子代表型及比例为__________,则该突变体为丙。
(3)基因h1和h2分别控制花的顶生和腋生,某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交,子代腋生雌株:顶生雄株=1:2。
①h1和h2基因位于______染色体;从配子的角度分析,子代雌雄比为1:2的原因可能是_________。
②为探究h1/h2基因控制花为顶生或腋生的遗传机制,研究人员对顶生雌株与腋生雄株花芽分化过程中,相应部位h1/h2基因的转录产物进行检测,结果如图所示。由图2推测,h1和h2基因控制花的位置的机制是____________;若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理,还应检测基因型为_________植株____________的转录产物。
【答案】(1) ①. Mmr ②. 宽叶红花植株:窄叶白花植株=3:1
(2) ①. mR ②. 宽叶红花:窄叶红花=2:1
(3) ①. X ②. 亲本雄性产生的含X染色体的配子50%致死(或含Xh2的精子一半致死) ③. h1和h2在植物顶端和叶腋处选择性表达,控制花的位置 ④. Xh1Xh2 ⑤. 叶腋和顶端花芽分化过程中h1基因和h2基因
【解析】
【分析】基因自由组合定律实质: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。
【小问1详解】
野生型植株mmrr与基因型为MMR的突变体杂交,已知基因M、m与基因R、r均在2号染色体上,MMR的突变体可产生的配子的种类及比例为M:MR=1:1,mmrr产生的配子为mr,故F1的基因型为MmRr、Mmr、MmRr的表型与亲本MMR相同,Mmr与亲本中任何一个表型都不相同,故F1中表型不同于亲本的植株基因型为Mmr,F1中宽叶红花植株MmRr相互授粉,由于M个R连锁,m和r连锁,故MmRr产生的配子类型和比例为MR:mr=1:1,子二代基因型种类和比例为MMRR:MmRr:mmrr=1:2:1,即F2表型的比例为宽叶红花植株:窄叶白花植株=3:1。
【小问2详解】
乙突变体可产生配子的种类及比例为M:MR=1:1,丙突变体产生的配子种类和比例为MR:O=1:1,各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同,若选择①mR(产生的配子类型和比例为mR:O=1:1),则乙突变体与mR杂交,后代基因型和比例为MmRR:MmR:MRO:MO(致死)=1:1:1,均为宽叶红花。丙突变体与mR杂交,后代基因型和比例为MmRR:mRO:MRO:OO(致死)=1:1:1,表型为宽叶红花:窄叶红花=2:1,因此若选择①mR,分别与乙、丙植株杂交,通过观察子代表型和分离比,可区分乙和丙,即子代表型及比例为宽叶红花:窄叶红花=2∶1,则该突变体为丙。若选择②MR(产生的配子类型和比例为MR:O=1:1),则乙突变体与MR杂交,后代基因型和比例为MMRR:MMR:MRO:MO(致死)=1:1:1,均为宽叶红花,丙突变体与MR杂交,后代基因型和比例为MMRR:MRO:MRO:OO(致死)=1:1:1,表型均为宽叶红花,因此若选择②MR分别与乙、丙植株杂交,不能通过子代表型和分离比区分乙和丙。
【小问3详解】
①某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交,子代腋生雌株:顶生雄株=1:2,说明该性状的遗传与性别相关,即基因位于X染色体上。根据子代雌株均为腋生,雄株均为顶生,可知亲本为Xh1Xh1,Xh2Y,且腋生为显性性状,子代雌雄比为1:2的原因可能是亲本雄性产生的含X染色体的配子:含Y的配子=1:2,即亲本雄性产生的含X染色体的配子50%致死(或含Xh2的精子一半致死)。
②亲本为Xh1Xh1,Xh2Y,由图可知,h2基因在叶腋处的mRNA含量高,说明h2在叶腋处高度表达,同理可知h1在顶端高度表达,若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理,还应检测基因型为Xh1Xh2植株中h1基因和h2基因的转录产物,转录水平高的即为显性基因。
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丰城九中2024-2025学年高四年级上学期期末考试生物试卷
考试时间:75min 满分:100分
一.单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中,正确的是( )
A. 糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子
B. 核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸
C. 由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列
D. 淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质
2. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的是( )
A. 细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质中的游离核糖体
B. 构成细胞骨架的蛋白质的合成和运输途径是共翻译转运途径
C. 生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌需经过共翻译转运途径
D. 蛋白质分选需要直接由细胞核提供一些信息分子
3. 肿瘤浸润性中性粒细胞(TIN)能促进乳腺癌转移,原因是其能抵抗铁死亡(铁离子依赖性的新型程序性死亡)。研究发现,乌头酸脱羧酶1(Acod1)是TIN中上调程度最高的代谢酶,基因Acod1在乳腺癌转移中的TIN中高表达,TIN通过高表达基因Acod1来抵抗铁死亡并促进乳腺癌转移,故削弱TIN的功能有望增强乳腺癌治疗效果。下列错误的是( )
A. 敲除基因Acod1可能降低TIN的存活率并限制乳腺癌转移
B. 推测基因Acod1可能属于人体细胞中的抑癌基因
C. 使用药物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治疗
D. 在体外培养乳腺癌细胞时,其分裂和增殖不会因接触抑制而停止
4. 将一个基因型为AaXBY的精原细胞(2n=8)所有核DNA双链均用15N标记后,置于含14N的培养基中培养,经过一次有丝分裂后,又分别完成减数分裂,发现其中有一个基因型为AXBY的异常精细胞。若无其他染色体变异和交叉互换发生,下列说法错误的是( )
A. 可利用15N的放射性追踪初级精母细胞中染色体的移动位置
B. 因减数分裂I时同源染色体XY未分离导致了该异常精细胞的形成
C. 分裂形成的初级精母细胞中,含15N标记的核DNA分子占1/2
D. 正常的一个次级精母细胞中,含有0条或1条或2条X染色体
5. 细胞周期分为分裂间期(包括G1、S和G2)和分裂期(M),如图(a),科研人员用某药物对离体培养的肝细胞处理一定时间后,根据细胞内DNA含量不同,采用流式细胞仪测定了细胞周期不同阶段的细胞数量,结果如图(b),其中丙处部分细胞的荧光染色结果如图(c)。下列叙述正确的是( )
A. 图(a)中G2期和M期的细胞对应于图(b)中位置丙处
B. 图(b)丙处细胞中染色体及DNA的数量是甲处细胞的2倍
C. 图(b)丙处细胞占比高的原因是药物促进了细胞的有丝分裂
D. 对图(c)细胞中染色体进行端粒染色,则每条染色体可观察到2个端粒
6. 生物科学的研究和实验离不开科学方法,下列有关基因的本质和基因的表达科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里利用肺炎链球菌体外转化的实验证明DNA是遗传物质利用了加法原理
B. 赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验应用了对照实验
C. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术和差速离心法证明了DNA半保留复制
D. 尼伦伯格和马太采用多聚尿嘧啶核苷酸体外合成多聚苯丙氨酸,破译了第一个遗传密码
7. 当特定底物出现才合成特定酶的过程称为诱导,这种调控方式在细菌中很普遍。例如大肠杆菌在不含乳糖的环境中培养时并不需要β-半乳糖苷酶(该酶由lac基因编码,能够将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖),细胞内含的β-半乳糖苷酶很少。但当诱导物乳糖加入后2~3min,细胞内酶的含量便开始上升,具体变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 加入诱导物后酶量的上升相较于mRNA有所滞后,原因是转录形成的mRNA需出核孔才能进行翻译
B. lac基因表达过程中DNA聚合酶以该基因的一条链为模板合成mRNA
C. 诱导物通过促进核糖体与起始密码子的结合加快翻译过程从而提高β-半乳糖苷酶量
D. lacmRNA的含量在6~10min内保持稳定时,新的lacmRNA仍在合成
8. 加拉帕戈斯群岛各岛屿因食物的差别造成了地雀喙形差异,进而导致其声音各异。干旱会影响地雀的食物资源。科学家预测并模拟合成了长期干旱环境下勇地雀进化后的声音,并在野外向雄性勇地雀播放,发现其反应性降低。下列叙述错误的是( )
A. 干旱是导致勇地雀喙形相关基因突变的间接原因
B. 干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率的改变有差别
C. 勇地雀声音的变化和同类识别差异可促进新物种形成
D. 勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化
9. 瓜氨酸血症是由精氨酸代琥珀酸合成酶基因突变引起的一种遗传病。临床表现为瓜氨酸浓度升高,导致尿素循环障碍。下列叙述正确的是( )
A. 基因突变具有低频性、不定向性,所以调查该病发病率时需在患者家系中进行
B. 瓜氨酸血症体现了基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
C. 该病的根本病因是编码精氨酸代琥珀酸合成酶的基因发生碱基的增添或缺失
D. 远离紫外线、X射线等辐射,就能避免细胞内的基因发生突变
10. 卡马西平是一种广泛应用于精神系统疾病治疗的药物,其主要功效包括抗癫痫、抗惊厥、镇痛以及治疗三叉神经痛等。其药理机理复杂多面,如能阻断谷氨酸(兴奋性递质)受体、促进γ-氨基丁酸(GABA,一种抑制性神经递质)的合成并可激活GABA受体、抑制钙离子内流等。下列相关说法错误的是( )
A. GABA与受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
B. 卡马西平可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
C. 谷氨酸和GABA由突触前膜释放出来与膜上的蛋白质有关并需消耗能量
D. 卡马西平可增强突触后膜与GABA的特异性结合,从而抑制Na+通道的开放,提高突触后神经元的兴奋性
11. 血液生物指标可作为疾病的诊断依据。某人的血液生化检验报告单部分结果如下表。下列分析错误的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
丙氨酸氨基转移酶(ALT)
130
U/L
9~60
总蛋白
61
g/L
65~85
葡萄糖
3.7
mmol/L
3.9~6.1
醛固酮
476.2
pmol/L
138~415
注:正常人体ALT主要分布在肝细胞内
A. ALT测定值升高表明肝细胞膜的通透性增加
B. 血浆蛋白质含量减少可导致出现组织水肿
C. 肝糖原转化为葡萄糖的过程可能发生障碍
D. 醛固酮水平升高使机体对K+吸收增强
12. 如图是甲、乙两种遗传病的系谱图,甲病是某单基因突变引起的遗传病,乙病是常染色体显性遗传病,致病基因频率为1/10。图2表示家系中部分成员关于甲病基因DNA酶切片段的电泳结果。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体隐性遗传病
B. 若Ⅲ—l是个男孩,其患病的概率是1/4
C. I—2和II—1关于甲病基因DNA酶切片段的电泳结果可能相同
D. 若Ⅲ—l是女孩,其与患乙病的男性结婚生育患乙病孩子的概率是13/19
二.多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13. 植物可通过呼吸代谢途径改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 在时间a之前,植物根细胞无CO2释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a-b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. a点后转变为产酒精途径后释放的ATP增多以缓解能量供应不足
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
14. 科学家发现脑到肠道的信号控制着肠道对脂肪的吸收,有资料证明,激活脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元可以增加肠道脂肪吸收来影响体重。研究表明,中药葛根的主要活性成分葛根素能够通过影响DMV神经元活性进而调控体重。请根据以下实验结果,推测以下说法不合理的是( )
正常小鼠和GABRAI受体敲除小鼠在不同处理下饲喂高热量饲料后体重变化趋势图
A. 葛根素通过抑制DMV神经元活性使体重减轻,有望成为减脂药剂
B. DMV神经元若受到抑制性神经递质的调控,活性将会被抑制,DMV神经元细胞膜不会发生信号转换
C. 葛根素发挥相应作用需要与GABRA1受体结合
D. 脑通过迷走神经调控肠道的活动属于神经系统对内脏活动的分级调节
15. Rous肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒,如图表示其致病原理,下列说法错误的是( )
A. 过程①发生在宿主细胞内,需要宿主细胞提供逆转录酶基因
B. 过程②的目的是形成双链DNA,其中酶A是一种RNA聚合酶
C. Rous肉瘤病毒致癌的过程中,是将病毒的RNA整合到宿主细胞的核DNA上
D. 机体主要通过细胞免疫消灭入侵的Rous肉瘤病毒、清除癌变的宿主细胞
16. 某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟的灰腿(A)对黑腿(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性,两对等位基因分别位于常染色体上、Z和W染色体的同源区段上。雄鸟甲和雌鸟乙体细胞的部分染色体和基因组成如图所示,雌鸟乙W染色体上部分片段移接到A基因所在的染色体上,这条重组染色体称为W0,W染色体的剩余片段丢失。研究发现,含W0的受精卵发育为雌性,含一条Z染色体且不含W或W0的受精卵发育而来的胚胎致死。不考虑互换、再次突变,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙不仅发生了染色体结构变异,也发生了染色体数目变异
B. 甲的一个精原细胞完成减数分裂,可产生4种精细胞
C. 乙进行减数分裂,产生的配子中染色体正常的概率为1/4
D. 甲和乙交配,子代中雌性:雄性=2:1,灰腿红眼雄性个体占1/6
三.非选择题(本题共5道小题,共60分)
17. 金银花不仅是一味重要的中药材,而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图1所示;图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图,光系统I(P680) 和光系统II(P700)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。请回答下列问题:
(1)图1所示时间15~19时内红花金银花叶肉细胞产生ATP 的场所有_____。三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象,为缓解“光合午休”现象,宜采取的措施是_____。
(2)光照的驱动既促使水分解产生H⁺,又伴随着电子的传递通过 PQ将叶绿体基质中的H⁺转运至类囊体腔,同时_____,造成膜内外的H⁺产生了浓度差。请结合图示信息分析,跨膜的H⁺浓度差在光合作用中的作用是_____。
(3)研究表明:金银花“光合午休”现象还与叶片中的D1蛋白含量密切相关(D1蛋白是调节光系统Ⅱ活性的关键蛋白质)。强光照会导致D1蛋白含量下降,而水杨酸(SA)能减小D1蛋白含量下降的幅度。下面某同学以红花金银花为实验材料,设计验证此结论的实验思路,请将该方案进行完善。
①将生长状况一致的红花金银花均分成3组,编号 A、B、C;
②分别在强光照、强光照加水杨酸处理、_____三种条件下培养,其他条件保持相同且适宜;
③一段时间后,检测各组D1蛋白含量,并比较得出结论。
④预期结果:三组D1蛋白的含量从大到小依次是_____(用各组编号表示)。
18. 二倍体动物精巢中某精原细胞连续进行了两次分裂。已知有丝分裂细胞周期中存在一系列监控系统检验点,如图1所示。细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)与细胞周期蛋白(Cyclin)形成各种复合物,推动细胞跨越各期转换检查点(G₁期为DNA合成前期,S期为DNA合成期,G₂期为DNA合成后期)。图2中a~e代表分裂时期,且有时间顺序性。回答下列问题:
(1)动物精巢中的精原细胞具有______(填“有丝”“减数”或“有丝和减数”)分裂能力;精原细胞中染色体数目减半发生在减数分裂________(填Ⅰ或Ⅱ)。
(2)CDK和Cyclin在G₁期开始合成,为保证S期DNA复制的正常进行,G₁期合成的蛋白质还有______________(答两种)。若图1中CDK1合成受到抑制,则CDK/Cyclin复合物形成受到影响,细胞将停留在_______期。
(3)CDK、Cyclin等物质均为蛋白质,决定它们功能不同的根本原因是_________。
(4)图2中染色体数最多的时期是_________(填字母),d所处的时期是_________, e时期染色体的主要行为是____________。
19. 运动能够强身健体,还对情绪调节有着积极作用。回答下列问题。
(1)运动时,胃肠蠕动减慢,是由于自主神经系统中支配胃肠道平滑肌的_____兴奋,进一步使平滑肌细胞内 Ca2+、K+外流增加,此时肌细胞膜两侧电位表现为_____。
(2)运动时,骨骼肌细胞有氧呼吸使血浆CO2含量增加,引起位于_____的呼吸中枢兴奋,使呼吸节律加快,该过程还受_____有意识的控制。血浆中的_____与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用,以维持内环境的酸碱平衡。
(3)研究发现,乳酰化修饰发生与运动产生的乳酸有关,而情绪关键脑区(mPFC)中蛋白A 的乳酰化修饰水平增高能缓解焦虑,其作用可能与促进突触小泡数量增多有关。研究人员以正常小鼠、焦虑模型小鼠为材料进行实验,部分实验设计和结果如下表:
动物分组
对新环境的探究行为
mPFC中乳酸含量
mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平
正常小鼠
甲:未运动训练
++
+
+
乙:运动训练
+++
+++
+++
焦虑模型小鼠
丙:未运动训练
+
+
+
丁:运动训练
+++
+++
+++
注:“+”越多表示相关值越大;对新环境探究行为的强弱反应焦虑程度
①与甲组相比,丙组小鼠的不同表现是_____。由丙、丁两组结果可知,丁组小鼠的行为发生变化与_____相关。
②有人推测,蛋白A乳酰化修饰主要发生在其氨基酸序列第n位点,欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关,在上述实验基础上还需增设实验组为_____。检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外,还需检测_____。
20. 2024年10月7日,两位科学家因在微RNA(miRNA)领域突破性贡献获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。miRNA是细胞内一种单链非编码小分子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P基因mRNA结合,从而提高P基因mRNA的翻译水平,其调控机制如图1。P基因内部和周围的DNA片段情况如图2,距离以千碱基对(kb)表示,未按比例画出,基因长度共6.6kb,根据相应的位点和特点将其划分a~g共7个区间,转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域会被加工切除成为成熟的mRNA。回答下列问题:
(1)根据图1分析,circRNA_______(填“有”或“没有”)与P基因的mRNA相同的核苷酸序列。
(2)根据图2分析,①P基因转录的初始mRNA的长度;②P基因转录的成熟的mRNA的长度;③基因的长度,则三者长度的关系是_____________________(用序号和“>”表示)。
(3)P基因的启动子区发生DNA甲基化或发生碱基改变都可导致P蛋白无法合成,请从基因表达的角度对其解释:________________。
(4)某科研团队研发了一种新型药物,该药物能_______(填“增加”或“降低”)细胞内circRNA的含量,从而减少细胞凋亡。
21. 某雌雄异株二倍体植物(XY型)宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r均在2号染色体上。各种类型M/m、R/r基因型配子活力相同,但基因M/m、R/r中任意一对基因缺失时,均会导致幼胚死亡。野生型为窄叶白花,现有不同类型宽叶红花突变体甲(MMRr)、乙(MMR)、丙(MR)植株,相关染色体及基因分布如图所示,不考虑基因突变和染色体片段交换。回答下列问题:
(1)野生型植株与基因型为MMR的突变体杂交,F1中表型不同于亲本的植株基因型为_________,若F1中宽叶红花植株相互授粉,则F2表型的比例为______________。
(2)现有缺失1条2号染色体的不同基因型植株:①mR、②MR可供选择,选择植株______分别与乙和丙进行一次杂交,若子代表型及比例为__________,则该突变体为丙。
(3)基因h1和h2分别控制花的顶生和腋生,某纯合顶生雌株与纯合腋生雄株杂交,子代腋生雌株:顶生雄株=1:2。
①h1和h2基因位于______染色体;从配子的角度分析,子代雌雄比为1:2的原因可能是_________。
②为探究h1/h2基因控制花为顶生或腋生的遗传机制,研究人员对顶生雌株与腋生雄株花芽分化过程中,相应部位h1/h2基因的转录产物进行检测,结果如图所示。由图2推测,h1和h2基因控制花的位置的机制是____________;若从分子水平进一步探索h1和h2显隐性关系的机理,还应检测基因型为_________植株____________的转录产物。
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