内容正文:
试卷类型:A
江门市2025年普通高中高二调研测试(一)生物学
本试卷共8页,24小题,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。
2.做选择题时,须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔,将答案写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上指定位置作答,不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是( )
A. Na+浓度 B. 渗透压 C. K+浓度 D. O2 浓度
2. 足球比赛中,球员积极奔跑、拼抢、射门,剧烈的运动致使他们呼吸急促、面部变红、大量出汗。球员即便高度专注、紧盯足球,也会不自主的眨眼。下列叙述错误的是( )
A. 眨眼反射受自主神经支配,中枢位于下丘脑
B. 面部皮肤血管舒张,血流量增大致使面部变红
C. 大量出汗导致失水过多,释放抗利尿激素增多
D. 长时间、大范围奔跑需要消耗肝糖原用于供能
3. 如图中的箭头表示人体胃肠激素的不同运输途径,下列叙述正确的是( )
A. 胃肠激素都通过体液运输,不都在内环境中发挥作用
B. 内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C. 图中组织液含有激素、神经递质、血红蛋白等物质
D. 不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同运输途径
4. 人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程是( )
A. 树突状细胞 B. 辅助性T细胞
C. B淋巴细胞 D. 细胞毒性T细胞
5. 环孢素A能抑制T细胞的增殖、活化,是一种临床用药。环孢素A可用于( )
A. 预防和治疗艾滋病
B. 清除宿主细胞内病原体
C. 延长癌症患者生存期
D. 降低机体对移植器官的排斥
6. 某人患上桥本氏甲状腺炎(一种自身免疫病),此炎症已导致该患者甲状腺功能减退(简称“甲减”)。下列叙述错误的是( )
A. 该患者体内存在甲状腺抗体
B. 该患者免疫自稳功能异常
C. 该患者的血清TSH含量偏高
D. 该患者怕热多汗、精神亢奋
7. 研人员将一定量的某种动物的提取液(简称M)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成甲、乙两组,甲组注射少量的M,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;乙组注射生理盐水,小鼠未见异常。对实验小鼠在第二次注射M后的表现,下列解释合理的是( )
A. M中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B. M中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C. M中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D. M中含有呼吸抑制剂,可快速抑制小鼠呼吸
8. 练习太极拳时,身体在意念的引领下自然、协调地完成动作,如练习“白鹤亮翅”招式伸肘时,伸肌收缩而屈肌则舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 伸肘时,兴奋传导到A点,A点膜内外电位表现为内正外负
B. 伸肘时,抑制性中间神经元受到抑制,不兴奋,使屈肌舒张
C. 完成太极拳“白鹤亮翅”招式需要小脑维持身体平衡
D. 完成该招式需要大脑皮层高级中枢控制脊髓低级中枢
9. 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①②③④等信息分子相互作用,构成一个复杂的调节网络,如图所示。研究发现,神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关。下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤坏死因子增多影响神经系统的功能
B. ①的信息分子对神经系统的发育无影响
C. ①②③④等都需要与受体结合发挥作用
D. 神经-体液-免疫调节网络维持机体的稳态
10. 水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝,如图。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A. AUX1运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量
B. 水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,抑制分蘖
C. AUX1缺失突变体分蘖发生部位生长素浓度较低
D. AUX1缺失突变体的分蘖数量可能比正常植株少
11. 某种植物全缘叶对羽裂叶为完全显性。欲判断某一全缘叶植株是否为杂合子,下列方法不可行的是( )
A. 该全缘叶植株自交
B. 与纯合全缘叶植株杂交
C. 与羽裂叶植株杂交
D. 与杂合全缘叶植株杂交
12. 下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是( )
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
13. 人体I型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COLIAI编码,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。某夫妻因部分I型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COLIAI,妻子存在1个突变的COL1A2,正常与突变基因表达水平一致。下列叙述错误的是( )
A. 人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B. 该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C. 妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D. 这对夫妇生下正常男孩的概率是1/4
14. 为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解,某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 该兴趣小组通过构建物理模型开展学习
B. 图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记
C. 搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来
D. 离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
15. 人类基因组测序工作剩余的8%序列于2022年全部完成,这8%序列富含的高度重复序列多位于端粒区和着丝粒区。下列叙述错误的是( )
A. 通过人类基因组测序可以确定基因的位置和表达量
B. 人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C. 着丝粒区突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D. 完成基因组测序有助于细胞衰老分子机制的研究
16. 用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交,结果如图。对于造成此结果的原因,下列分析最合理的是( )
A. 该DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
B. 该DNA单链在转录后发生了基因突变
C. 鸡卵清蛋白基因的转录过程是跳跃式进行的
D. 鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切修饰
17. 慢性髓细胞性白血病患者的9号和22号染色体互换片段,导致BCR基因和ABL基因发生融合,形成了BCR-ABL融合基因,最终导致造血干细胞癌变。该种细胞癌变的起因属于( )
A. 基因突变 B. 表观遗传 C. 基因重组 D. 染色体变异
18. 临床统计发现,13三体综合征(体细胞的13号染色体有3条)患儿母亲的平均孕龄为31.6岁,父亲平均年龄为34.6岁。下列相关叙述错误的是( )
A. 病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时13号染色体不分离
B. 可通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成进行产前诊断
C. 通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率
D. 男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施
19. 大量证据表明,地球上的所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是( )
A. 真核生物和原核生物都由ATP直接供能
B. 鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官
C. 蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
D. 人和鱼胚胎发育早期都有鳃裂
20. 我国某科研团队采用杂交等多种育种方法选育出70多种花色的彩色油菜花品种,彩色油菜花海吸引了大量游客。下列分析错误的是( )
A. 突变和基因重组为油菜花的选育提供原材料
B. 人工选育使油菜花的基因频率发生定向改变
C. 70多种花色说明杂交育种能提高物种多样性
D. 彩色油菜花海实现了生态与经济效益的统一
二、非选择题:4题,共60分
21. 研究表明纤维蛋白多糖(SDC2)在多种癌症的发展过程中异常表达。为了探究SDC2在结直肠癌发展中的生物学作用,科研人员进行一系列的体外实验。分析实验,回答问题。
(1)正常细胞都具有一定的最高分裂次数,而癌细胞能够______,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)科研人员对结直肠癌和正常组织中SDC2基因的表达水平展开探究,实验结果如图。据此推测编码SDC2的基因可能属于______基因(填“原癌”或“抑癌”),理由是______。
(3)为探究SDC2低表达对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响,科研人员拟通过shRNA来敲低SDC2基因的表达水平以完成实验探究。
①shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,从而抑制基因表达。shRNA作用于图中的______过程(填字母)。
②研究人员设计了两种特定的shRNA:shRNA-1和shRNA-2,分别进行敲低实验,结果如图。据图可知,______明显敲低SDC2基因的表达水平,应选其作为敲低工具(简称为X)。
③应用X敲低SDC2基因的表达,其对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响如图,结果表明______。
(4)若要获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在______水平展开进一步的研究。
(5)基于上述一系列研究,提出预防或治疗结直肠癌的思路______(1点即可)。
22. 果蝇的红眼对白眼为完全显性,由X染色体上的一对等位基因控制。灰身与黑身、长翅与截翅各由一对等位基因控制,完全显性,但显隐性关系及与染色体的位置关系未知。
纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互交配,统计得到的F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1.不考虑基因位于性染色体的同源区段及交换。分析上述杂交实验,回答下列问题。
(1)体色和翅形的显性性状分别是______,控制体色和翅形的基因位于______(填“一对同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)根据上述杂交实验结果可进一步定位体色基因。先假设控制体色的基因位于X染色体上,然后演绎推理,推理得到的F2体色表型及比例是______,与统计得到的F2______(填表型及比例)比较,结果______(填“一致”或“不一致”),从而判断体色基因在______上。
(3)根据上述三对相对性状的杂交实验,F2表型中不可能出现______。
A. 红眼全为黑身
B. 白眼全为截翅
C. 长翅全为雌性
D. 截翅全为雄性
23. 为探究记忆的形成机制,研究者以海蜗牛为实验材料进行了一系列实验。分析实验,回答问题。
实验一:A组海蜗牛的尾巴被轻微电击5次,每次间隔20分钟,24小时后再进行一轮电击训练。B组海蜗牛未经过电击训练。研究人员用柔软的探头轻触海蜗牛,测量两组海蜗牛的防御性收缩反应持续的时间(简称“轻触-测量”),实验结果如图1.
实验二:在实验一的基础上,研究人员提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA,注射到未被电击过的海蜗牛身上(C组)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图2.
(1)经过电击训练后,A组海蜗牛对轻触表现出较长时间防御性收缩反应,属于______反射,其生物学意义是______。
(2)图中D组是对照组,其设置是______。
(3)结合图1和图2,发现:①A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,②______。以上结果表明______。
实验三:将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分成两组,10分钟后,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图3.
(4)图3结果表明,RNA可能通过______(填“促进”或“抑制”)DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与______遗传有关。
(5)基于上述实验,请你提出一个进一步实验探究的问题:______。
24. 为研究水稻光敏色素介导的光与脱落酸代谢途径(ABA)之间的作用关系对水稻生长发育的影响,研究人员进行了以下实验。分析实验,回答问题。
光照条件
黑暗
光照
外源ABA浓度(μmol/L)
0
4
8
0
4
8
萌发率(%)
99
30
5
98
50
18
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,而且______;光照能______。
(2)光敏色素是一类______,光可作为______被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。请从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发的原因可能是______。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。据图分析,与内源ABA合成代谢相关的基因是______。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,出现这种现象的原因是______。
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试卷类型:A
江门市2025年普通高中高二调研测试(一)生物学
本试卷共8页,24小题,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。
2.做选择题时,须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔,将答案写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上指定位置作答,不按以上要求作答的答案无效。
5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是( )
A. Na+浓度 B. 渗透压 C. K+浓度 D. O2 浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体组织细胞的细胞内液Na+浓度比组织液低,A错误;
B. 人体组织细胞的细胞内液渗透压与组织液接近才能保证组织细胞正常的形态,B正确;
C.人体组织液细胞的细胞内液K+浓度比组织液高,C错误;
D. 人体组织液细胞的细胞内液氧气浓度比组织液低,D错误;
因此,本题答案选B。
【考点定位】人体内环境的组成成分和理化性质。
2. 足球比赛中,球员积极奔跑、拼抢、射门,剧烈的运动致使他们呼吸急促、面部变红、大量出汗。球员即便高度专注、紧盯足球,也会不自主的眨眼。下列叙述错误的是( )
A. 眨眼反射受自主神经支配,中枢位于下丘脑
B. 面部皮肤血管舒张,血流量增大致使面部变红
C. 大量出汗导致失水过多,释放抗利尿激素增多
D. 长时间、大范围奔跑需要消耗肝糖原用于供能
【答案】A
【解析】
【分析】人体内环境稳态的维持机制是神经-体液-免疫调节网络,运动员运动过程的调节是神经-体液调节,主要的调节方式是神经调节。运动过程中,由于葡萄糖氧化分解加快,导致血糖降低,机体中的肝糖原分解形成葡萄糖以维持血糖的稳定。运动过程中,细胞产热量增加,在机体的神经调节下,使机体的散热增加,以维持体温的相对稳定。
【详解】A、眨眼反射属于非条件反射,其中枢位于脑干,而非下丘脑,A错误;
B、剧烈的运动,机体产热两增加,此时通过神经调节使得面部皮肤血管舒张,血流量增大致使面部变红,B正确;
C、大量出汗导致失水过多,导致细胞外液渗透压上升,因而释放抗利尿激素增多,尿量减少,C正确;
D、长时间、大范围奔跑需要消耗大量能量,血糖水平下降引起胰高血糖素含量上升,通过调节使肝糖原分解成葡萄糖进入血液中,满足机体对能量的需求,D正确。
故选A。
3. 如图中的箭头表示人体胃肠激素的不同运输途径,下列叙述正确的是( )
A. 胃肠激素都通过体液运输,不都在内环境中发挥作用
B. 内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C. 图中组织液含有激素、神经递质、血红蛋白等物质
D. 不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同运输途径
【答案】A
【解析】
【分析】激素调节的特点;①是激素进入组织液,然后作用于产生激素的细胞;②是激素产生以后,进入消化道;③是激素分泌后通过血液运输,作用于靶细胞;④是激素分泌后进入组织液,然后作用于相邻细胞。
【详解】A、胃肠激素不都在内环境中发挥作用,如可在消化道发挥作用,A正确;
B、据题图信息可知,内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B错误;
C、图中组织液含有激素、神经递质等物质,血红蛋白不是组织液的成分,C错误;
D、不同胃肠激素的作用特异性主要取决于特异性受体,D错误。
故选A。
4. 人体在接种流脑灭活疫苗后,血清中出现特异性抗体,发挥免疫保护作用。下列细胞中,不参与此过程的是( )
A. 树突状细胞 B. 辅助性T细胞
C. B淋巴细胞 D. 细胞毒性T细胞
【答案】D
【解析】
【分析】当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫;在细胞免疫过程中,靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程。当细胞毒性T细胞活化以后,可以识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解后,病原体失去了寄生的基础,因而可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭;此后,活化的免疫细胞的功能受到抑制,机体将逐渐恢复到正常状态。
【详解】流脑灭活疫苗属于抗原,会通过树突状细胞摄取呈递给 辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与 B淋巴细胞结合,同时抗原和B淋巴细胞接触,然后大部分B淋巴细胞会增殖分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌抗体,细胞毒性T细胞没有参与此过程,其参与细胞免疫过程,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 环孢素A能抑制T细胞的增殖、活化,是一种临床用药。环孢素A可用于( )
A. 预防和治疗艾滋病
B. 清除宿主细胞内的病原体
C. 延长癌症患者生存期
D. 降低机体对移植器官的排斥
【答案】D
【解析】
【分析】器官移植面临的最大问题是免疫排斥,而免疫排斥是由T细胞引起的,据此分析作答。
【详解】A、艾滋病是免疫缺陷病,环孢素A能抑制辅助性T细胞的增殖、活化,降低机体免疫能力,因此不能预防和治疗艾滋病,A错误;
B、环孢素A能降低机体免疫能力,不利于清除宿主细胞内的病原体,B错误;
C、癌症主要是由于细胞癌变引起的,环孢素A不能延长癌症患者生存期,C错误;
D、环孢素A能抑制辅助性T细胞的增殖、活化,降低机体免疫能力,故环孢素A可用于降低机体对移植器官的排斥,D正确。
故选D。
6. 某人患上桥本氏甲状腺炎(一种自身免疫病),此炎症已导致该患者甲状腺功能减退(简称“甲减”)。下列叙述错误的是( )
A. 该患者体内存在甲状腺抗体
B. 该患者的免疫自稳功能异常
C. 该患者的血清TSH含量偏高
D. 该患者怕热多汗、精神亢奋
【答案】D
【解析】
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进代谢增加产热,这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
由题意可知,桥本氏甲状腺炎患者的血液中存在抗甲状腺细胞的抗体,会攻击甲状腺细胞,导致甲状腺激素分泌不足。
【详解】A、桥本氏甲减属于自身免疫病,患者的免疫自稳功能异常,据此推测该患者体内存在甲状腺抗体,A正确;
B、桥本氏甲减属于自身免疫病,因而其免疫自稳功能异常,B正确;
C、桥本氏甲状腺炎(一种自身免疫病),该患者甲状腺功能减退,甲状腺激素含量下降,其对下丘脑和垂体的分泌功能减弱,因而该患者的血清TSH含量偏高,C正确;
D、桥本氏甲减患者甲状腺激素分泌不足,代谢缓慢,可能会出现反应迟钝、容易疲劳等症状,不会出现怕热多汗、精神亢奋,D错误。
故选D。
7. 研人员将一定量的某种动物的提取液(简称M)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成甲、乙两组,甲组注射少量的M,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;乙组注射生理盐水,小鼠未见异常。对实验小鼠在第二次注射M后的表现,下列解释合理的是( )
A. M中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B. M中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C. M中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D. M中含有呼吸抑制剂,可快速抑制小鼠呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】1、胰岛素是胰岛B细胞分泌的激素,能降低血糖浓度。它的生理作用一方面是促进血糖氧化分解、合成糖元、转化成非糖物质,另一方面是抑制肝糖元的分解和非糖物质转化成葡萄糖。当人体内血糖含量低于50-60mg/dL时会出现头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状。
2、乙酰胆碱属于兴奋型的神经递质,由突触前膜释放,作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋。
3、一般情况下,机体再次接触过敏原时会作出恰当的适应性免疫应答以保护自身。常见的过敏反应如花粉过敏引起哮喘、少数人吃虾、鱼等食物会出现腹泻等胃肠道疾病。
【详解】A、M中含有胰岛素,由于胰岛素具有降血糖的作用,因而会导致小鼠血糖浓度降低,但第一次注射M未表现异常现象,则无法解释M中有胰岛素,A错误;
B、乙酰胆碱属于兴奋性的神经递质,给正常小鼠注射一定量的乙酰胆碱,神经会处于兴奋状态,小鼠的骨骼肌活动会增强,B错误;
C、机体初次接触过敏原时,会发生体液免疫,产生抗体消灭过敏原,以维持机体内环境稳态,故小鼠未出现明显的异常表现,但机体再次接触相同的过敏原时,会发生过敏反应,出现过敏现象,产生如呼吸困难等症状,C正确;
D、若M中含有呼吸抑制剂,则第一次和第二次注射均应该出现呼吸困难等症状,D错误。
故选C。
8. 练习太极拳时,身体在意念的引领下自然、协调地完成动作,如练习“白鹤亮翅”招式伸肘时,伸肌收缩而屈肌则舒张。如图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 伸肘时,兴奋传导到A点,A点膜内外电位表现为内正外负
B. 伸肘时,抑制性中间神经元受到抑制,不兴奋,使屈肌舒张
C. 完成太极拳“白鹤亮翅”招式需要小脑维持身体平衡
D. 完成该招式需要大脑皮层高级中枢控制脊髓低级中枢
【答案】B
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;兴奋时,钠离子大量内流,因此形成内正外负的动作电位。
【详解】A、伸肘时,兴奋传导到A点,钠离子通道开放,钠离子内流,此时A点膜内外电位表现为内正外负,A正确;
B、伸肘动作中伸肌收缩的过程中,肌梭感受器兴奋,引发伸肌收缩的同时,会刺激抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递质,使屈肌运动神经元抑制,导致屈肌的舒张,B错误;
C、小脑是维持身体平衡的中枢,完成太极拳“白鹤亮翅”招式需要小脑维持身体平衡,C正确;
D、该招式是经后天学习获得的,需要大脑皮层参与,完成该招式需要大脑皮层高级中枢控制脊髓低级中枢,D正确。
故选B。
9. 神经系统、内分泌系统与免疫系统之间通过①②③④等信息分子相互作用,构成一个复杂的调节网络,如图所示。研究发现,神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关。下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤坏死因子增多影响神经系统的功能
B. ①的信息分子对神经系统的发育无影响
C. ①②③④等都需要与受体结合发挥作用
D. 神经-体液-免疫调节网络维持机体的稳态
【答案】B
【解析】
【分析】激素和神经递质是信息分子,需要与特定的受体分子结合,激素作用于靶细胞,调节靶细胞代谢,之后激素会被分解;神经递质作用于突触后神经元,引起突触后神经元兴奋或抑制,之后神经递质被分解或重新利用。
【详解】A、根据题干,神经退行性疾病与肿瘤坏死因子的增加有关,说明肿瘤坏死因子确实会影响神经系统的功能,A正确;
B、神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用,构成复杂的调节网络。信息分子在调节网络中通常具有多种功能,包括对神经系统的发育和功能的影响,①的信息分子对神经系统的发育有影响,B错误;
C、信息分子通常通过与受体结合来发挥其生物学作用,①②③④等都需要与受体结合发挥作用,这是信息传递的基本机制,C正确;
D、目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络维持机体的稳态,D正确。
故选B。
10. 水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝,如图。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A. AUX1运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量
B. 水稻苗分蘖发生部位的生长素浓度高,抑制分蘖
C. AUX1缺失突变体分蘖发生部位生长素浓度较低
D. AUX1缺失突变体的分蘖数量可能比正常植株少
【答案】D
【解析】
【分析】生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。在幼嫩组织中,生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。生长素在各器官均有分布,但相对集中地分布于新陈代谢旺盛的部分;老根(叶)>幼根(叶);分生区>伸长区;顶芽>侧芽。
【详解】A、AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一,极性运输的方式是主动运输,据此推测AUX1运输生长素需要消耗细胞代谢释放的能量,A正确;
B、分蘖发生部位生长素浓度过高时会对分蘖产生抑制,导致分蘖减少,B正确;
C、AUX1缺失突变体导致生长素不能正常运输,顶端优势消失,分蘖部位生长素浓度较低,因而分蘖可能增多,C正确;
D、AUX1缺失突变体的分蘖部位生长素含量减少,因而分蘖数量可能比正常植株多,D错误。
故选D。
11. 某种植物全缘叶对羽裂叶为完全显性。欲判断某一全缘叶植株是否为杂合子,下列方法不可行的是( )
A. 该全缘叶植株自交
B. 与纯合全缘叶植株杂交
C. 与羽裂叶植株杂交
D. 与杂合全缘叶植株杂交
【答案】B
【解析】
【分析】欲判断一全缘叶植株是否为杂合子,可采用测交法,自交法和杂交法。
【详解】A、全缘叶是显性性状,故一株全缘叶的植物可能是纯合子,也可能是杂合子,让该全缘叶植株自交,若子代出现性状分离则该植株为杂合子,若子代全为全缘叶则该植株为纯合子,不符合题意,A错误;
B、让该全缘叶植株与纯合的全缘叶植株杂交,则无论待测植株是纯合子还是杂合子,子代全为全缘叶,因而无法判断该植株是否为纯合子,符合题意,B正确;
C、让该全缘叶植株与羽裂叶植株杂交,若子代中有羽裂叶出现,则该植株是为杂合子,若子代全为全缘叶,则待测个体为纯合子,不符合题意,C错误;
D、让该植株与杂合全缘叶植株杂交,若子代出现性状分离比羽裂叶∶全缘叶=1∶3,则该植株为杂合子,若子代全为全缘叶则该植株为纯合子,不符合题意,D错误。
故选B。
12. 下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是( )
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制。
2、DNA分子复制的场所:细胞核、线粒体和叶绿体。
3、DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
4、DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的,总结出了分离定律,并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础,A不符合题意;
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系,运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论,并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础,B不符合题意;
C、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家,设法将DNA和蛋白质分开,单独、直接地研究它们的作用,证明了DNA是遗传物质,并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础,C不符合题意;
D、沃森和克里克成功构建DNA双螺旋结构模型,并进一步提出了DNA半保留复制的假说, DNA半保留复制,以DNA双螺旋结构模型为理论基础,D符合题意。
故选D。
13. 人体I型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,α1链由17号染色体上的COLIAI编码,α2链由7号染色体上的COLIA2编码。某夫妻因部分I型胶原蛋白结构异常导致疾病发生,检测发现丈夫存在1个突变的COLIAI,妻子存在1个突变的COL1A2,正常与突变基因表达水平一致。下列叙述错误的是( )
A. 人体中的COL1A1和COL1A2为非等位基因
B. 该夫妻所患疾病都属于常染色体显性遗传病
C. 妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2
D. 这对夫妇生下正常男孩的概率是1/4
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、分析题意,COL1A1和COL1A2基因分别位于17号和7号染色体上,两个基因属于非等位基因,A正确;
B、检测发现丈夫存在1个突变的COL1A1,妻子存在1个突变的COL1A2,即一个基因突变后就患病,说明该病是显性遗传病,又因为相关基因位于常染色体,故是常染色体显性遗传病,B正确;
C、人体Ⅰ型胶原蛋白是骨骼和结缔组织的主要结构蛋白,由两条α1链和一条α2链组成,妻子存在1个突变的COL1A2(α2链由7号染色体上的COLIA2编码),妻子体内I型胶原蛋白结构异常的概率是1/2,C正确;
D、设相关基因分别是A/a、B/b,夫妻基因型分别是Aabb、aaBb,该夫妻生下正常男孩的概率是1/2×1/2(aabb)×1/2(男孩)=1/8,D错误。
故选D。
14. 为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解,某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 该兴趣小组通过构建物理模型开展学习
B. 图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记
C. 搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来
D. 离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】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、结合图示可知,该兴趣小组通过构建物理模型开展学习,A正确;
B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记DNA,即图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记,B正确;
C、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离,C错误;
D、离心的目的是为了使上清液中分布的是噬菌体外壳蛋白,沉淀物中是大肠杆菌,D正确。
故选C。
15. 人类基因组测序工作剩余的8%序列于2022年全部完成,这8%序列富含的高度重复序列多位于端粒区和着丝粒区。下列叙述错误的是( )
A. 通过人类基因组测序可以确定基因的位置和表达量
B. 人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C. 着丝粒区突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D. 完成基因组测序有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【解析】
【分析】人类基因组计划的目的:测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译,通常是最终翻译为蛋白质,通过人类基因组测序可确定基因的位置,但无法确定表达量,A错误;
B、转录是以DNA一条链为模板翻译出RNA的过程,翻译是以mRNA为模板翻译蛋白质的过程,真核生物的基因编码区都能够转录,但包括外显子和内含子,其中编码蛋白质的序列是外显子,分布在外显子之间的多个只转录但不编码蛋白质的序列是内含子,故人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因,B正确;
C、着丝点(着丝粒)分裂姐妹染色单体可分离为子染色体,染色体数目加倍,着丝点区突变可能影响姐妹染色单体的正常分离,C正确;
D、细胞的衰老与基因有关,人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究,D正确。
故选A。
16. 用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交,结果如图。对于造成此结果的原因,下列分析最合理的是( )
A. 该DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
B. 该DNA单链在转录后发生了基因突变
C. 鸡卵清蛋白基因的转录过程是跳跃式进行的
D. 鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切修饰
【答案】D
【解析】
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(转录以基因为单位进行)转录的场所主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体。
【详解】A、图中DNA单链可与鸡卵清蛋白成熟的mRNA杂交,说 明该DNA单链是鸡卵清蛋白mRNA的模板链,A错误;
BCD、基因突变是DNA分子中发生碱基对的的增添、替换或缺失,图示DNA单链有部分序列突起成环状,只有部分序列能 与鸡卵清蛋白mRNA互补配对,并未发生基因突变,根据真核基因的结构可知,转录是连续的,成熟的mRNA是经过剪切和加工的,所以比刚转录出来的前体mRNA短,BC错误,D正确。
故选D。
17. 慢性髓细胞性白血病患者的9号和22号染色体互换片段,导致BCR基因和ABL基因发生融合,形成了BCR-ABL融合基因,最终导致造血干细胞癌变。该种细胞癌变的起因属于( )
A. 基因突变 B. 表观遗传 C. 基因重组 D. 染色体变异
【答案】D
【解析】
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】染色体变异包括染色体结构或数量改变,如易位、缺失、重复等。题干描述的9号和22号染色体片段互换,属于染色体结构变异中的易位,D符合题意。
故选D。
18. 临床统计发现,13三体综合征(体细胞的13号染色体有3条)患儿母亲的平均孕龄为31.6岁,父亲平均年龄为34.6岁。下列相关叙述错误的是( )
A. 病因可能是母亲或父亲细胞减数分裂形成配子时13号染色体不分离
B. 可通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成进行产前诊断
C. 通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率
D. 男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施
【答案】C
【解析】
【分析】唐氏综合征即21三体综合征,又称先天愚型或Down综合征,是由染色体异常(多了一条21号染色体)而导致的疾病,患者体细胞中染色体数目为47条。
【详解】A、题意显示,唐氏综合征的发病率与母亲和父亲的生育年龄有关,双亲生育年龄越大,子女患该病的概率明显增加,因此其病因可能是父亲或母亲细胞减数分裂形成配子时13号染色体不分离导致的,A正确;
B、该病为染色体异常遗传病,染色体异常可通过显微镜观察,因而可通过分析羊水中胎儿细胞有丝分裂中期的染色体组成进行产前诊断,B正确;
C、该病为染色体异常遗传病,不能通过患儿家系遗传图谱推断该病遗传方式和发病概率,C错误;
D、根据题意可推测男性和女性适龄生育可能是预防该遗传病的有效措施,D正确。
故选C。
19. 大量证据表明,地球上的所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是( )
A. 真核生物和原核生物都由ATP直接供能
B. 鸟类和蝴蝶都有适应飞翔的器官
C. 蝙蝠的翼和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
D. 人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
【答案】A
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据:(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】A、细胞包括真核细胞和原核细胞,真核生物和原核生物都由ATP直接供能能够支持地球上的所有细胞生命具有共同祖先,A正确;
B、鸟类和蝴蝶的飞翔器官是独立进化的结果,属于趋同进化。虽然它们都适应了飞翔,但这并不直接说明它们有共同祖先,而是说明不同物种在面对相似环境压力时,可能进化出相似的结构,两者都属于真核生物,不能说明所有细胞都有共同祖先,B错误;
C、蝙蝠的翼和鲸的鳍在骨骼结构上相似,这是同源器官的表现,但两者都是真核生物,不能说明所有细胞都有共同祖先,C错误;
D、在胚胎发育的早期阶段,人和鱼都有鳃裂,这表明它们有共同的祖先,但但两者都是真核生物,不能说明所有细胞都有共同祖先,D错误。
故选A
20. 我国某科研团队采用杂交等多种育种方法选育出70多种花色的彩色油菜花品种,彩色油菜花海吸引了大量游客。下列分析错误的是( )
A. 突变和基因重组为油菜花的选育提供原材料
B. 人工选育使油菜花的基因频率发生定向改变
C. 70多种花色说明杂交育种能提高物种多样性
D. 彩色油菜花海实现了生态与经济效益的统一
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位;生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组均为可遗传变异,为油菜花的进化提供了原材料,A正确;
B、生物进化的实质是基因频率定向改变,而自然选择决定生物进化方向,故人工选育使油菜花的基因频率发生定向改变,B正确;
C、江西农业大学研究团队采用杂交等多种育种方法选育出超70种花色的彩色油菜花品种,超70种花色仍属于同一物种,不能提高物种多样性,C错误;
D、提供旅游观赏体现了彩色油菜花的直接价值,提高了经济确效益,彩色油菜花海实现了生态与经济效益的统一,D正确。
故选C。
二、非选择题:4题,共60分
21. 研究表明纤维蛋白多糖(SDC2)在多种癌症的发展过程中异常表达。为了探究SDC2在结直肠癌发展中的生物学作用,科研人员进行一系列的体外实验。分析实验,回答问题。
(1)正常细胞都具有一定的最高分裂次数,而癌细胞能够______,形成的肿瘤严重危害人体健康。
(2)科研人员对结直肠癌和正常组织中SDC2基因的表达水平展开探究,实验结果如图。据此推测编码SDC2的基因可能属于______基因(填“原癌”或“抑癌”),理由是______。
(3)为探究SDC2低表达对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响,科研人员拟通过shRNA来敲低SDC2基因的表达水平以完成实验探究。
①shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,从而抑制基因表达。shRNA作用于图中的______过程(填字母)。
②研究人员设计了两种特定的shRNA:shRNA-1和shRNA-2,分别进行敲低实验,结果如图。据图可知,______明显敲低SDC2基因的表达水平,应选其作为敲低工具(简称为X)。
③应用X敲低SDC2基因的表达,其对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响如图,结果表明______。
(4)若要获得更充分的证据来阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在______水平展开进一步的研究。
(5)基于上述一系列研究,提出预防或治疗结直肠癌的思路______(1点即可)。
【答案】(1)无限增殖
(2) ①. 原癌 ②. 结直肠癌组织中的SDC2mRNA水平高于正常组织,原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程
(3) ①. c ②. shRNA-1 ③. SDC2基因低表达抑制结直肠癌细胞增殖并促进其凋亡
(4)体内(如动物模型)水平
(5)降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物
【解析】
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【小问1详解】
在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖,形成的肿瘤严重危害人体健康。
【小问2详解】
据图可知,与正常组织相比,结直肠癌细胞的SDC2mRNA水平高于正常组织,而原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,故据此推测编码SDC2的基因可能属于原癌基因。
【小问3详解】
①mRNA是翻译的模板,shRNA通过碱基互补配对与mRNA结合,降解mRNA,是通过翻译过程实现的,对应图中的c。
②结合图示可知,与对照组相比,shRNA-1和shRNA-2组别的SDC2mRNA水平均降低,但shRNA-1降低更多,故应选其作为敲低工具(简称为X)。
③根据实验结果,敲低SDC2基因后,实验组的增殖速率降低,凋亡率升高,即结直肠癌细胞的增殖受到抑制,同时细胞凋亡增加,表明SDC2基因在结直肠癌细胞的增殖和凋亡中起重要作用。
小问4详解】
体外实验虽然能够提供初步的生物学功能信息,但要更全面地阐明SDC2在结直肠癌发展中的作用,还需在体内(如动物模型)水平进行进一步研究。
【小问5详解】
基于实验结果,SDC2基因的低表达能够抑制结直肠癌细胞的增殖并促进其凋亡,因此可以通过抑制SDC2基因的表达来预防或治疗结直肠癌,如降低SDC2蛋白的含量;使SDC2蛋白的基因沉默;抑SDC2蛋白基因的表达;使用能够抵消SDC2蛋白作用的药物。
22. 果蝇的红眼对白眼为完全显性,由X染色体上的一对等位基因控制。灰身与黑身、长翅与截翅各由一对等位基因控制,完全显性,但显隐性关系及与染色体的位置关系未知。
纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互交配,统计得到的F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1.不考虑基因位于性染色体的同源区段及交换。分析上述杂交实验,回答下列问题。
(1)体色和翅形的显性性状分别是______,控制体色和翅形的基因位于______(填“一对同源染色体”或“非同源染色体”)上。
(2)根据上述杂交实验结果可进一步定位体色基因。先假设控制体色的基因位于X染色体上,然后演绎推理,推理得到的F2体色表型及比例是______,与统计得到的F2______(填表型及比例)比较,结果______(填“一致”或“不一致”),从而判断体色基因在______上。
(3)根据上述三对相对性状的杂交实验,F2表型中不可能出现______。
A. 红眼全为黑身
B. 白眼全为截翅
C. 长翅全为雌性
D. 截翅全为雄性
【答案】(1) ①. 灰身、长翅 ②. 非同源染色体
(2) ①. 灰身:黑身=1:1 ②. 灰身∶黑身=3∶1 ③. 不一致 ④. 常染色体 (3)AC
【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,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
分析数据可知,F2中灰身:黑身=3:1,长翅:截翅=3:1,可知灰身、长翅为显性性状;F2中体色与翅形的表型及比例为灰身长翅:灰身截翅:黑身长翅:黑身截翅=9:3:3:1,两对基因独立遗传,说明控制体色与翅型的基因遵循自由组合定律。
【小问2详解】
设控制黑身和灰身的基因用A、a表示,若控制黑身a的基因位于X染色体上,只考虑体色,亲本基因型可写为XaXa、XAY,子二代可以出现XAXa、XaXa、XAY、XaY,灰身:黑身=1:1,统计得到的F2灰身∶黑身=3∶1题比较,结果不一致,故判断体色基因在常染色体上。
小问3详解】
A、由于体色基因在常染色体上,故不可能出现红眼全为黑身,A符合题意;
B、若控制截翅的基因b位于X染色体上,考虑翅型和眼色,亲本基因型可写为XBWXBW、XbwY,子二代可以出现XBWXBW、XBWXbw、XBWY、XbwY,即截翅全为白眼,B不符合题意;
C、长翅为显性性状,不论该等位基因位于常染色体上还是X染色体上F2长翅中既有雌性也有雄性,若控制长翅的基因B位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即长翅有雌性也有雄性,C符合题意;
D、这两对基因的分布情况可能有两种:1、两对基因分别位于两对常染色体上;2、一对基因位于常染色体上,另一对位于X染色体上(控制体色的基因或翅型的基因)。若控制截翅的基因b位于X染色体上,只考虑翅型,亲本基因型可写为XBXB、XbY,子二代可以出现XBXB、XBXb、XBY、XbY,即截翅全为雄性,D不符合题意。
故选AC。
23. 为探究记忆的形成机制,研究者以海蜗牛为实验材料进行了一系列实验。分析实验,回答问题。
实验一:A组海蜗牛的尾巴被轻微电击5次,每次间隔20分钟,24小时后再进行一轮电击训练。B组海蜗牛未经过电击训练。研究人员用柔软的探头轻触海蜗牛,测量两组海蜗牛的防御性收缩反应持续的时间(简称“轻触-测量”),实验结果如图1.
实验二:在实验一的基础上,研究人员提取A组海蜗牛腹部神经元的RNA,注射到未被电击过的海蜗牛身上(C组)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图2.
(1)经过电击训练后,A组海蜗牛对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,属于______反射,其生物学意义是______。
(2)图中D组是对照组,其设置是______。
(3)结合图1和图2,发现:①A组海蜗牛防御性收缩反应持续时间显著长于B组,②______。以上结果表明______。
实验三:将经过电击训练的海蜗牛的RNA注射到未经训练的海蜗牛体内并分成两组,10分钟后,E组注射DNA甲基化抑制剂(DNMT),F组注射DNMT的溶剂(不含DNMT)。24小时后,进行轻触-测量,实验结果如图3.
(4)图3结果表明,RNA可能通过______(填“促进”或“抑制”)DNA的甲基化,从而影响特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与______遗传有关。
(5)基于上述实验,请你提出一个进一步实验探究的问题:______。
【答案】(1) ①. 条件反射 ②. 使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
(2)不进行任何处理或注射生理盐水
(3) ①. C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组 ②. RNA可能传递了记忆信息
(4) ①. 抑制 ②. 表观遗传
(5)RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么
【解析】
【分析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】
A组海蜗牛经过电击训练后,对轻触表现出较长时间的防御性收缩反应,这是通过后天学习和训练形成的反射行为,属于条件反射;通过条件反射,海蜗牛能够更好地应对外界的潜在威胁,从而增加其生存的机会。
【小问2详解】
分析题意,D组作为对照组,其设置是不进行任何处理或注射生理盐水。对照组的目的是为了排除实验中的其他变量,确保实验结果的有效性。
【小问3详解】
结合图1和图2,发现②C组海蜗牛的防御性收缩反应持续时间显著长于B组,这表明注射A组海蜗牛的RNA后,C组海蜗牛也表现出了类似的防御性反;以上结果表明RNA可能传递了记忆信息。通过注射RNA,C组海蜗牛表现出了与A组相似的防御性反应,说明RNA在记忆形成中可能起到了关键作用。
【小问4详解】
分析图3,F组(注射DNMT的溶剂)的含量高于E组(注射DNA甲基化抑制剂),说明DNA甲基化通常与基因表达的抑制有关,RNA可能通过抑制甲基化来促进特定基因的表达,揭示了这种记忆的形成机制可能与表观遗传有关RNA可能通过抑制DNA的甲基化。
【小问5详解】
实验一和实验二主要探讨了电击训练和RNA注射对海蜗牛防御性反应的影响,实验三则进一步研究了RNA与DNA甲基化的关系。这些实验揭示了记忆形成的可能机制,并为未来的研究提供了方向,基于上述实验,可以提出进一步实验探究的问题:RNA中的哪些具体分子或序列在记忆传递中起关键作用? 或者 DNA甲基化抑制剂对记忆形成的影响机制是什么? 这些问题可以进一步揭示记忆形成的分子机制。
24. 为研究水稻光敏色素介导的光与脱落酸代谢途径(ABA)之间的作用关系对水稻生长发育的影响,研究人员进行了以下实验。分析实验,回答问题。
光照条件
黑暗
光照
外源ABA浓度(μmol/L)
0
4
8
0
4
8
萌发率(%)
99
30
5
98
50
18
(1)表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,而且______;光照能______。
(2)光敏色素是一类______,光可作为______被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。请从基因表达角度分析,光影响水稻种子萌发的原因可能是______。
(3)为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。据图分析,与内源ABA合成代谢相关的基因是______。
(4)外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,出现这种现象的原因是______。
【答案】(1) ①. 随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强 ②. 缓解ABA对种子萌发的抑制作用
(2) ①. 蛋白质 ②. 信号 ③. 光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变
(3)OsNGED1 (4)光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质,分布在植物体的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息回经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
表是以水稻种子为材料所得的实验数据,据该表可知,在一定范围内,外源ABA能抑制水稻种子萌发,且随着浓度增加,对种子萌发的抑制作用增强;在照光条件下种子萌发率升高,即光照能缓解ABA对种子萌发的抑制作用。
【小问2详解】
光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中分生组织的细胞内比较丰富,光可作为一种信号被植物体中的光敏色素捕捉,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。据此推测,光影响水稻种子萌发的原因应该是光敏色素感受光刺激后期空间结构发生改变进入到细胞核中促进ABA分解相关基因的表达进而引起生物学效应的改变,表现为缓解ABA促进萌发的作用。
【小问3详解】
为了研究光敏色素介导的光对ABA生物代谢的影响,研究人员利用野生型水稻(WT)和光敏色素B突变体(phyB,无法合成光敏色素)水稻作为材料,光照条件下的实验结果如图。图中显示,WT中ABA含量高于光敏色素B突变体,且phyB突变体的OsABAOX1、OsABAOX2、OsABAOX3基因的表达水平都低于野生型,而OsNGED1基因的表达高于野生型,因而推测,与内源ABA合成代谢相关的基因是OsNGED1基因。
【小问4详解】
外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发。但是在光照条件下,ABA对WT种子萌发的抑制效果显著低于phyB突变体,其原因应该是光敏色素B突变体由于无法合成光敏色素,因而不能接受光的刺激,因此也不会表现出对ABA抑制作用的缓解。
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