内容正文:
泸州市高2024级高一学年末统一考试
生物学
生物学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,第一部分1至4页,第二部分4至6页,共100分。考试时间75分钟。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试题卷上无效。考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。预祝各位考生考试顺利!
第一部分 选择题(共45分)
注意事项:1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
2.本部分共15个小题,每小题3分,共45分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 染色体形态和行为变化是判断细胞分裂方式和分裂时期的重要依据。如图是人体细胞在一个细胞周期中染色体(质)变化示意图,图中字母代表时期。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中d时期可能会出现同源染色体联会
B. DNA复制和有关蛋白质合成旺盛时期为b时期
C. e时期细胞内染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D. 该细胞与植物细胞有丝分裂的不同点主要体现在a、b时期
【答案】B
【解析】
【详解】A、同源染色体联会是减数第一次分裂前期的特征,而图中为有丝分裂过程(细胞周期仅存在于有丝分裂,无联会现象,A错误;
B、b时期染色质松散存在,对应间期,此阶段的主要任务是完成DNA复制和有关蛋白质(如纺锤体蛋白)的合成,为分裂期做准备,B正确;
C、e时期为有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离为独立染色体,此时染色单体数为0,染色体数:核 DNA 数 = 1:1,C错误;
D、动物细胞与植物细胞有丝分裂的主要区别在于:前期(c时期):动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;末期(a时期):动物细胞通过细胞膜缢缩分裂细胞质,植物细胞通过细胞板形成细胞壁分割细胞质。b时期(间期)两者无显著差异,D错误。
故选B。
2. 甲、乙、丙三位同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,用同一株洋葱的根尖进行了相关实验,下图是三位同学在光学显微镜下拍摄到的照片。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲、乙、丙三位同学观察到的所有细胞,其染色体数均相同
B. 甲观察到的细胞有重叠,原因可能是解离时间不够或压片不充分
C. 乙拍摄的细胞均不分裂,原因可能是这些细胞均处于间期
D. 丙拍摄的该照片中各时期的细胞数占比,即为各时期在细胞周期中的占比
【答案】B
【解析】
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的操作步骤:取材、解离、漂洗、染色、制片、观察。
【详解】A、在细胞分裂的不同时期,染色体的数目可能不同,如有丝分裂后期的细胞中染色体数目是体细胞的二倍,A错误;
B、甲观察到的细胞有重叠,原因可能是解离时间不够或压片不充分,细胞未分散开来,B正确;
C、乙图细胞呈长方形,取材部位错误,细胞不分裂,C错误;
D、需要根据多个视野中各时期的细胞数占比来判断各时期在细胞周期中的比例,D错误。
故选B。
3. 供体器官短缺是制约器官移植的主要因素之一。研究表明,利用自体干细胞进行体外培养并诱导分化,形成类似体内器官结构和功能的“类器官”,有望解决器官短缺的问题。下列有关叙述错误的是( )
A. 将干细胞诱导分化成“类器官”的过程遗传物质未发生改变
B. 将干细胞诱导分化成“类器官”的过程未体现干细胞的全能性
C. 干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同,但表达的基因完全不同
D. 在移植医学中,用“类器官”进行器官移植能有效提高移植成功率
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞分化的实质是基因选择性表达,遗传物质未改变,A正确;
B、全能性需发育为完整个体或其他任何细胞,形成类器官未体现全能性,B正确;
C、干细胞与类器官细胞基因组成相同,但表达的基因部分相同(如管家基因),并非完全不同,C错误;
D、自体干细胞诱导的类器官可避免免疫排斥,提高移植成功率,D正确。
故选C。
4. 端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,可使端粒不会因细胞分裂而逐渐缩短,进而稳定端粒长度。研究发现,血液中的GDF1蛋白质含量减少会导致神经干细胞中端粒酶活性下降。据此推测,GDF1蛋白质含量减少对神经干细胞产生的影响最可能是( )
A. 细胞分裂时DNA分子复制的错误率会增加
B. 细胞中端粒缩短速度加快,细胞分裂次数减少
C. 细胞中端粒酶活性升高,细胞的衰老加快
D. 细胞内染色体的结构和数量均会发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA复制错误率与DNA聚合酶的校正功能或损伤修复有关,与端粒酶活性无关,A错误;
B、端粒酶活性下降会加速端粒缩短,缩短到临界值时细胞停止分裂,分裂次数减少,B正确;
C、题干明确GDF1减少导致端粒酶活性下降,而非升高,C错误;
D、染色体结构或数目改变属于染色体变异,与端粒缩短无关,D错误。
故选B。
5. E和e是水稻3号染色体上控制水稻生长周期的基因,EE为早熟,Ee为中熟,ee为晚熟。M基因是人工合成的抗旱基因,现将1个M基因插入到某中熟水稻体细胞的染色体上,并成功培育出了抗旱植株。已知M基因不影响E、e基因的表达,在不考虑染色体变异的情况下,下列有关叙述错误的是( )
A. 该植株可能产生同时含E、e和M基因的生殖细胞
B. 插入的M基因与E、e基因在染色体上的位置关系有3种
C. 若M基因插入4号染色体,该植物自交后代有6种表型
D. 若M基因插入3号染色体,该植物自交后代中中熟抗旱个体占1/2
【答案】A
【解析】
【详解】A、E和e是等位基因,位于同源染色体上,减数分裂时彼此分离,不会出现在同一生殖细胞中。无论M基因插入哪条染色体,生殖细胞都不可能同时含有E、e和M,A错误;
B、M基因可能插入到3号染色体(与E或e同源)或插入其他染色体(如4号),共有3种位置关系,B正确;
C、若M插入4号染色体,Ee自交后代有3种生长周期表型(早熟、中熟、晚熟),M的遗传遵循分离定律,抗旱与不抗旱比例为3:1,组合后共3×2=6种表型,C正确;
D、若M插入3号染色体,则存在EM连锁和eM连锁两种情况。若EM连锁,该植株产生的配子为EM(50%)和e(50%),自交后代基因型为EM/EM(早熟抗旱,25%)、EM/e(中熟抗旱,50%)、e/e(晚熟不抗旱,25%),中熟抗旱占1/2。若eM连锁,该植株产生的配子为E(50%)和eM(50%),自交后代基因型为E/E(早熟,25%)、E/eM(中熟抗旱,50%)、e/e(晚熟抗旱,25%),中熟抗旱占1/2,D正确。
故选A。
6. 如图表示基因型为RrTt(两对基因独立遗传)的小鼠生殖细胞的形成过程,图中数字表示过程,A~H表示细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 与A细胞相比,B细胞物质运输效率较低
B. 图中具有同源染色体的细胞有A、B、C和D
C. ②过程会发生基因的分离和自由组合
D. 若E细胞的基因型为RRT,则G细胞的基因型可为rt
【答案】B
【解析】
【详解】A、A 细胞为未复制的原始生殖细胞,B细胞是间期复制后的细胞(体积略增大,表面积 / 体积比减小)。细胞物质运输效率与表面积 / 体积比正相关,比值越小,效率越低。因此B细胞运输效率低于A细胞,A正确;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此减数第二次分裂的细胞(C、D分别为第一极体、次级卵母细胞)无同源染色体,B错误;
C、②为减数第一次分裂,后期会发生同源染色体上的等位基因分离和非同源染色体上的非等位基因自由组合,C正确;
D、原始细胞基因型为RrTt,若E含RRT,则次级卵母细胞(D)基因型应为rrtt,分裂后G、H 可能为rt,D正确。
故选B。
7. 下图为某纯合体果蝇部分隐性基因在染色体上的位置示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 果蝇的菱形眼与粗糙眼是一对相对性状
B. 该果蝇的ra和e基因在遗传时遵循基因的分离定律
C. 在该果蝇的体细胞内,同时存在pr基因及其等位基因
D. 图中的所有染色体和基因可能出现在同一个配子中
【答案】D
【解析】
【详解】A、控制“菱形眼”和“粗糙眼”的基因分别位于两条非同源染色体上,二者并非同源染色体上的等位基因,故不构成一对相对性状,A错误;
B、据图可知,该果蝇的ra和e基因位一条染色体的不同位点,属于一条染色体上的非等位基因,在遗传时不遵循基因的分离定律,B错误;
C、依题意,该果蝇是“纯合体”,故在该果蝇的体细胞内,不会同时存在pr基因及其等位基因,C错误;
D、据图可知,图示三条染色体为非同源染色体,在减数分裂时,非同源染色体间发生自由组合,故图中的所有染色体和基因可能出现在同一个配子中,D正确。
故选D。
8. 下图是某遗传病家族系谱图,该病受X染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制,且只有A、B基因同时存在时个体才表现正常,不考虑基因突变和染色体变异。下列有关叙述错误的是( )
A. Ⅱ2的基因型为XaBY或XabY
B. Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB
C. Ⅳ1的致病基因一定来自Ⅰ1
D. 若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个男孩,该男孩一定患病
【答案】C
【解析】
【详解】A、只有A、B基因同时存在时个体才表现正常,Ⅰ1的基因型为XaBXab,Ⅰ2的基因型为XAbY,因此Ⅱ2的基因型为XaBY或XabY,Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB,AB正确;
C、只有A、B基因同时存在时个体才表现正常,Ⅱ4的基因型为XABY,Ⅱ3的基因型为XAbXaB, Ⅲ3的基因型为XABXAb或XABXaB,进而推知Ⅳ1的基因型为XAbY或XaBY,Ⅳ1的致病基因一定来自Ⅲ3,Ⅲ3的致病基因一定来自Ⅱ3,Ⅱ3的致病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2,即Ⅳ1的致病基因一定来自Ⅰ1和Ⅰ2,C错误;
D、Ⅱ3的基因型为XAbXaB,Ⅱ4的基因型为XABY,二者再生一个男孩,该男孩的基因型为XAbY或XaBY,一定患病,D正确。
故选C。
9. 乙肝病毒(HBV)是一种嗜肝病毒,科研人员利用放射性同位素标记技术,以肝脏细胞等为材料设计了两组实验,探究HBV的遗传物质是DNA还是RNA。实验步骤有:①检测子代病毒放射性;②用同位素标记肝脏细胞;③用标记的肝脏细胞与未标记的HBV混合培养。下列有关叙述错误的是( )
A. HBV增殖所需的原料、能量和酶均来自肝脏细胞
B. 本实验可选用35S、32P分别标记HBV的蛋白质和核酸
C. 两组实验设计正确步骤应为:②→③→①
D. 还可用DNA酶和RNA酶验证HBV的遗传物质类型
【答案】B
【解析】
【详解】A、HBV作为病毒,自身缺乏复制所需的原料、能量和酶系统,必须依赖宿主(肝脏细胞)提供,A正确;
B、DNA和RNA的化学组成存在差异,如DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是U,因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U来获得肝脏细胞,然后用未标记的HBV病毒去侵染,最后通过检测子代病毒的放射性来确定其遗传物质的种类,B错误;
C、正确步骤应为先标记肝脏细胞(②),再与未标记的HBV混合培养(③),最后检测子代病毒放射性(①),C正确;
D、DNA酶和RNA酶可分别水解DNA或RNA,通过观察病毒是否失去感染性可判断遗传物质类型,D正确。
故选B。
10. 如图为果蝇体细胞中某核DNA复制的电镜照片,图中放大部分为一个复制泡,是DNA正在复制的部分。下列有关叙述错误的是( )
A. 复制泡的出现说明该细胞正处于分裂间期
B. 图示复制泡中a、b端分别为子链的5'端、3'端
C. 图示复制泡中每条子链的形成均是连续合成的
D. 该DNA复制1次,需要的嘌呤和嘧啶碱基数相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、间期中的S期进行DNA复制,复制泡的出现说明该细胞正处于分裂间期,A正确;
B、DNA分子复制时子链是从5′端向3′端延伸的,故图中复制泡a端为子链的5′端,b端为3′端,B正确;
C、果蝇的DNA分子复制时是多起点双向进行的,子链是从5′端向3′端延伸,据图可知,图示复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的,C错误;
D、DNA为双链结构,其中A与T配对,G与C配对,该DNA复制1次,需要的嘌呤(A、G)和嘧啶(T、C)碱基数相等,D正确。
故选C。
11. 我国独立自主合成了具有完全生物活性的RNA——酵母丙氨酸tRNA,该种tRNA与天然tRNA一样既能接受丙氨酸,又能携带丙氨酸参与蛋白质合成。下列有关叙述错误的是( )
A. 酵母细胞中天然tRNA的合成场所主要是细胞核
B. 酵母丙氨酸tRNA只能识别并在其5'端携带丙氨酸
C. 酵母丙氨酸tRNA既可折叠形成氢键,也可与mRNA形成氢键
D. 根据酵母丙氨酸tRNA的合成途径,可设计抑制真菌蛋白合成的药物
【答案】B
【解析】
【详解】A、真核生物的tRNA主要在细胞核中通过转录合成,线粒体或叶绿体中也有少量合成,但主要场所是细胞核,A正确;
B、tRNA的3'端是结合氨基酸的部位,而选项描述为5'端,与事实不符,B错误;
C、tRNA通过自身碱基配对折叠形成氢键(如三叶草结构),其反密码子与mRNA的密码子通过氢键配对,C正确;
D、人工合成tRNA的机制若被干扰(如抑制其结合氨基酸的能力),可阻断蛋白质合成,因此可设计相关药物,D正确。
故选B。
12. HTT基因编码的亨廷顿蛋白具有多种生物学功能,正常人HTT基因中CAG重复次数为10~35次,若CAG重复次数超过36次,会引起亨廷顿蛋白结构不稳定而易聚集,形成的聚集体可激活凋亡基因,导致神经细胞死亡。下列有关叙述错误的是( )
A. CAG重复次数超过36次会引起基因结构的改变
B. CAG重复次数超过36次不影响亨廷顿蛋白的合成
C. CAG重复次数的异常增加会导致染色体上HTT基因数目增多
D. 该事例说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物体的性状
【答案】C
【解析】
【详解】A、CAG重复次数超过36次属于碱基序列重复,导致基因结构改变,属于基因突变,A正确;
B、CAG重复次数增加导致亨廷顿蛋白结构异常,但并未中断翻译过程,蛋白仍能合成,B正确;
C、CAG重复次数异常属于基因内部碱基序列改变(基因突变),不会增加HTT基因的数目,C错误;
D、HTT基因突变直接导致蛋白质结构异常,说明基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,D正确。
故选C。
13. LSL番茄是番茄中有名的耐贮存品种,该种番茄中含EXP1-TBG4基因,其形成如图所示。EXP1-TBG4基因表达的蛋白质会抑制软化基因PG的表达,从而使番茄果实硬度高更耐贮存。下列有关叙述正确的是( )
A. LSL番茄的形成是EXP1和TBG4发生基因重组的结果
B. LSL番茄果肉细胞中的EXP1-TBG4基因可通过有性生殖遗传给后代
C. LSL番茄果实硬度高是因为EXP1-TBG4基因的转录和翻译被阻断
D. 农业上还可通过敲除PG基因或抑制PG基因的表达来获得耐贮存番茄品种
【答案】D
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异(结构变异和数目变异)。
【详解】A、由图可知,LSL番茄的形成是EXP1和TBG4发生染色体结构变异的结果,A错误;
B、LSL番茄果肉细胞中的EXP1-TBG4基因不能通过有性生殖遗传给后代,B错误;
C、LSL番茄果实硬度高是因为EXP1-TBG4基因表达的蛋白质抑制软化基因PG的表达,C错误;
D、敲除PG基因或抑制PG基因的表达,均可以让番茄果实的硬度提高,更耐贮存,D正确。
故选D。
14. 自然选择包括稳定性选择、分裂性选择和单向性选择等多种类型,如图所示。图中a表示进化的起点模型,b ~ d分别表示不同进化的结果模型。下列有关叙述错误的是( )
A. 自然选择的直接选择对象是个体的表型
B. 经过长期的自然选择,c可能会形成两个新物种
C. 三种进化类型的种群基因频率会发生定向改变
D. 桦尺蛾在工业污染前后的进化历程表示为a→b
【答案】D
【解析】
【详解】A、自然选择的直接选择对象是个体的表现型,自然选择可以决定生物进化的方向,A正确;
B、经过长期的自然选择,当产生生殖隔离,c会形成两个新物种,B正确;
C、在三种进化类型中种群的基因频率会发生定向改变,种群发生进化,C正确;
D、环境污染后,颜色深的更容易存活下来,故桦尺蛾在工业污染前后的进化历程表示为a→d,D错误。
故选D。
15. 褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南地区的交叉分布区域,两者杂交能产生可育后代。它们的花色均存在从浅红到深紫等一系列过渡类型。下列有关叙述正确的是( )
A. 交叉分布区域的两种杓兰会发生协同进化
B. 过渡花色的出现增加了杓兰的遗传多样性
C. 两种杓兰杂交能产生可育后代,说明两种群基因库完全相同
D. 若因保护不善导致杓兰绝灭,不会影响若干其他物种的进化
【答案】B
【解析】
【详解】A、协同进化通常指不同物种之间相互影响共同进化。题目中两种杓兰能杂交产生可育后代,说明属于同一物种的不同种群,而非不同物种,因此不涉及协同进化,A错误;
B、过渡花色是基因重组或突变导致的表型变异,增加了种群的遗传多样性,B正确;
C、杂交可育说明属于同一物种,但不同种群的基因库可能存在差异(如基因频率不同),C错误;
D、物种灭绝会破坏生态关系,影响依赖该物种的其他生物(如传粉者)的进化,D错误。
故选B。
第二部分 非选择题(共55分)
注意事项:1.必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答,答在本试题卷上无效。
2.本部分共5个大题,共55分。
16. 以下是某二倍体动物细胞分裂有关图示。图1中①~③是该动物体内某个细胞连续分裂的部分图像;图2是分裂过程中染色体组数量变化;图3为该动物体内一个体细胞的细胞分裂图像,图中数字表示基因在染色体上的位点。据图分析回答:
(1)根据图1判断该动物的性别为_________。
(2)图1中细胞分裂的先后顺序依次为______,细胞②的名称是______,该细胞对应图2中______段。
(3)让该动物(HhTt)进行测交,测交后代的基因型为hhTt、Hhtt,若图3中基因H位于7位点,则基因T在染色体上的位点是_________(填数字)。若用红色荧光标记该动物某一性原细胞中的基因h,最终得到的某个配子中含有2个红色荧光点,原因是________。
【答案】(1)雌性 (2) ①. ③①② ②. 次级卵母细胞或极体 ③. cd
(3) ①. 10或12 ②. 在减数第二次分裂后期,含有h基因的两条姐妹染色单体分开后移向了同一极
【解析】
【分析】图1:①处于减数第一次分裂后期,②处于减数第二次分裂的中期,③处于有丝分裂的后期。
【小问1详解】
①处于减数第一次分裂的后期,该细胞不均等分裂,该动物应该为雌性。
【小问2详解】
①处于减数第一次分裂的后期,②处于减数第二次分裂的中期,③处于有丝分裂的后期,分裂的顺序为③①②。②处于减数第二次分裂的中期,为次级卵母细胞或极体,对应图2的cd段。
【小问3详解】
让该动物(HhTt)进行测交,测交后代的基因型为hhTt、Hhtt,说明两对基因位于一对同源染色体上,且hT在一条染色体上,Ht在一条染色体上,若图3中基因H位于7位点,则6、8均为t,T位于10、12位点。该动物(HhTt)经过DNA复制后,2个h位于两条姐妹染色单体上,若某配子中含有2个红色荧光点,说明含有两个h基因,是因为在减数第二次分裂后期,含有h基因的两条姐妹染色单体分开后移向了同一极。
17. 人体细胞中ARC基因的表达产物ARC具有抑制细胞凋亡的作用;miR基因和HRCR基因的转录产物虽不能编码蛋白质,但对ARC基因的表达有调控作用,其作用机理如图所示。请分析回答:
(1)在细胞核中,过程①需要利用______酶解开DNA双链。
(2)过程②中mRNA的左侧是_____(填“5’”或“3’”)端,该过程合成的三条肽链的氨基酸排列______(填“相同”或“不同”)。
(3)通常,链状miR - RNA长度______(填“越长”或“越短”)越容易与HRCR环状RNA配对。研究认为HRCR环状RNA可能成为抑制细胞凋亡的新药,据图分析其作用机理可能是________。
【答案】(1)RNA聚合
(2) ①. 5’ ②. 相同
(3) ①. 越短 ②. HRCR环状RNA与miR—RNA结合,解除miR—RNA对ARC基因表达的抑制作用,使ARC基因表达产物增加,抑制细胞凋亡
【解析】
【分析】题图分析:①过程是转录过程,以一条DNA链为模板,合成mRNA;②过程是翻译过程,以单链mRNA为模板,合成蛋白质。其中mRNA可与miR-RNA结合形成核酸杂交分子1,进而减少了凋亡抑制因子的合成过程,促进细胞凋亡,而miR-RNA可与HRCR结合形成核酸杂交分子,进而使凋亡抑制因子合成正常,细胞凋亡过程被抑制。
【小问1详解】
过程①为转录,转录时RNA聚合酶需识别并与基因上的一段序列结合,断开氢键,使双链DNA解开,即过程①需要利用RNA聚合酶解开DNA双链。
【小问2详解】
过程②为翻译,根据核糖体上肽链的长短可知翻译的方向是从左到右,故mRNA的左侧是5’端,三个核糖体翻译的模板是同一条mRNA,因此最终合成的三条多肽链的氨基酸顺序相同。
【小问3详解】
通常,链状miR - RNA长度越短,特异性越差,因而越容易与HRCR环状RNA配对。研究认为HRCR环状RNA可能成为抑制细胞凋亡的新药,这是因为HRCR环状RNA与miR—RNA结合,解除miR—RNA对ARC基因表达的抑制作用,使ARC基因表达产物增加,抑制细胞凋亡。
18. 某男子体细胞中存在一条异常染色体,其形成过程如图甲。减数分裂时,异常染色体会与14号、21号染色体配对如图乙,配对的三条染色体中,任意两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极,图中数字表示与图甲对应的染色体。请分析回答:
(1)图甲属于染色体结构变异的________,导致了染色体上基因的_______________发生改变。
(2)该男子体细胞中是否含三个染色体组?_____ (填“是”或“否”),原因是_______________。
(3)若不考虑其他染色体,该男子产生的精子类型有________种。该男子与正常女子婚配能生育出染色体组成正常的后代,原因是_______________。
【答案】(1) ①. 染色体(结构)变异(或易位) ②. 基因的数目和排列顺序
(2) ①. 否 ②. 该男子体细胞中的染色体只是14号和21号染色体(结构)发生了变异(或易位),染色体的数目和形态并未加倍,依然是两个染色体组
(3) ①. 6 ②. 该男子可以产生含14号和21号染色体的正常精子,与正常卵细胞结合后可生育出染色体组成正常的后代
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。①缺失:染色体缺失某一片段;②重复:染色体增加某一片段;③倒位:染色体某一片段位置颠倒;④易位:染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上。
【小问1详解】
图甲看出,一条14号和一条21号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,属于染色体结构变异,该变异导致了染色体上基因的的数目和排列顺序发生改变。
【小问2详解】
该男子体细胞不含三个染色体组,其体内发生的是染色体结构变异,即体细胞中的染色体只是14号和21号染色体(结构)发生了变异(或易位),染色体的数目和形态并未加倍,依然是两个染色体组。
【小问3详解】
若不考虑其他染色体,该男子产生的精子类型有6种,分别为①②和③、①③和②、②③和①。由于该男子可以产生含14号和21号染色体的正常精子(如①③组合),与正常卵细胞结合后可生育出染色体组成正常的后代。
19. 自然界中每一种动物都有防御捕食的行为,如有毒蝴蝶通常具有色彩鲜艳的警戒色,捕食者在学会回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒蝴蝶,尝到苦头后才能学会回避,所以警戒色才使捕食者易于识别和回避;而另一些无毒蝴蝶,往往在形态和色彩斑纹上模拟有毒蝴蝶,这种现象称为贝茨拟态。请分析回答:
(1)警戒色和贝茨拟态都是生物对环境的适应现象,这两种现象均有助于被捕食者逃避天敌的捕食,这是________的结果。但是环境若发生改变,色彩斑斓的生物可能更易被天敌捕食,由此可见适应具有________性,其原因是____________________。
(2)从进化的历程上分析,警戒色________(填“先于”“后于”或“不确定”)拟态的产生,随着贝茨拟态蝴蝶数量的增加会减弱警戒色的作用,原因可能是________。
【答案】(1) ①. 自然选择 ②. 相对 ③. 环境是不断变化的,而生物的适应性特征是长期自然选择的结果(或遗传物质具有稳定性,生物的变异是不定向的,而环境是不断变化的)
(2) ①. 先于 ②. 太多无毒蝴蝶模仿有毒蝴蝶的警戒色,使捕食者在捕食过程中遇到看似有警戒色但实际无毒的蝴蝶的概率增加,捕食者可能会逐渐对这种“警戒色”放松警惕
【解析】
【分析】适应包括两方面的含义:一是一方面是生物的结构适合于一定的功能,另一方面是生物的结构和功能适合于该生物在一定环境条件下的生存和繁殖。
【小问1详解】
警戒色和贝茨拟态都是生物对环境的适应现象,这两种现象均有助于被捕食者逃避天敌的捕食,这是长期自然选择的结果。但是环境若发生改变,色彩斑斓的生物可能更易被天敌捕食,由此可见适应具有相对性,这是因为环境是不断变化的,而生物的适应性特征是长期自然选择的结果,即适应具有相对性的原因是多变的环境与遗传的稳定性之间的矛盾导致的。
【小问2详解】
题意显示,捕食者在学会回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒蝴蝶,尝到苦头后才能学会回避,所以警戒色才使捕食者易于识别和回避;而另一些无毒蝴蝶,往往在形态和色彩斑纹上模拟有毒蝴蝶,这种现象称为贝茨拟态,据此推测,警戒色“先于”拟态的产生,随着贝茨拟态蝴蝶数量的增加会减弱警戒色的作用,这是因为太多无毒蝴蝶模仿有毒蝴蝶的警戒色,使捕食者在捕食过程中遇到看似有警戒色但实际无毒的蝴蝶的概率增加,因而捕食者可能会逐渐对这种“警戒色”放松警惕,进而减弱了警戒色的作用。
20. 玉米是单性花,雄花位于顶部,雌花在中下部叶腋,具有多对相对性状,常作为遗传学研究的模式生物。某科研团队以玉米为材料进行一系列遗传学研究,请分析回答:
(1)甲、乙两研究人员都利用纯合的非甜玉米和甜玉米进行杂交实验,人工授粉方式如图所示。
甲的实验结果:F1全为非甜玉米,F1自交得到的F2非甜玉米:甜玉米=3:1。
乙的实验结果:亲本A上结出的F1全是非甜玉米,亲本B上结出的F1非甜玉米:甜玉米=4:1。
①与豌豆相比,用玉米做人工杂交实验的优势是________________。
②甲的实验表明,甜玉米相对于非甜玉米是________性状,乙的实验中,F1出现了与甲不同的结果,可能是杂交实验的______操作环节存在失误。
③若把乙的实验中亲本B所结的全部F1玉米粒播种、栽培,并让其随机传粉,产生的F2中甜玉米所占比例为________________。
(2)现有三个纯合玉米品系:甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)、丙(AABBdd),三对等位基因分别控制三对相对性状。研究人员欲研究控制三对相对性状的基因是否分别位于三对同源染色体上,设计了如下实验方案:让甲与乙,乙与丙分别杂交得到F1,再让F1自交得到F2,观察并统计F2是否出现四种表型,且比例为9:3:3:1。上述实验方案还不足以确定三对等位基因的位置,应如何完善:__________。
(3)我国盐碱地广阔,培育耐盐碱的作物是提高盐碱土地利用率和经济效益的有效方案之一。该研究团队将三种与耐盐碱有关的基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米,成功培育出高耐盐碱(三种基因都存在并表达)玉米的四个品系,如图所示。将四个转基因品系植株自交,统计子代表型及比例,其中品系_____的子代中高耐盐碱个体所占比例最高。
【答案】(1) ①. 玉米是单性花,不需要去雄,操作简便 ②. 隐性 ③. 套袋 ④. 9/25
(2)让甲与丙杂交得到F1,再让F1自交得到F2,观察并统计F2是否出现四种表型,且比例为9∶3∶3∶1
(3)甲
【解析】
【分析】玉米是雌雄同株异花植物,可以进行自交,也可以进行杂交。
【小问1详解】
①豌豆是两性花,玉米是单性花,进行人工杂交实验时,不需要去雄,操作简便。
②根据甲的结果,纯合甜玉米和非甜玉米杂交的后代全是非甜玉米,说明非甜是显性性状,即甜玉米相对于非甜玉米是隐性性状。乙的实验中,亲本B上结出甜玉米,可能是由于亲本B发生了自交,说明其套袋环节出错。
③设控制该性状的基因为A/a,亲本B所结的全部F1玉米的基因型及比例为Aa:aa=4:1,产生的配子及比例为A:a=2:3,让F1随机传粉,产生的F2中甜玉米aa所占比例3/5×3/5=9/25。
【小问2详解】
甲和乙杂交的F1代基因型为AaBbDD,F1自交后代的分离比可以确定A/a、B/b两对基因的位置关系;乙与丙分别杂交得到F1基因型为AABbDd,F1自交后代的分离比可以确定B/b、D/d两对基因的位置关系。上述实验不能确定A/a(B/b)与D/d基因的位置关系。可以让甲与丙杂交得到F1(AaBBDd),再让F1自交得到F2,观察并统计F2是否出现四种表型,且比例为9∶3∶3∶1。
【小问3详解】
根据题意可知,高耐盐碱需要同时含有三种基因,甲自交后代中,高耐盐碱的个体占的比例为3/4;乙的自交后代中,高耐盐碱的个体占的比例为2/4×3/4=3/8;丙的自交后代中,高耐盐碱的个体占的比例为3/4×3/4=9/16;丁的自交后代中,高耐盐碱的个体占的比例为1/2,故甲的子代中高耐盐碱个体所占比例最高。
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泸州市高2024级高一学年末统一考试
生物学
生物学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,第一部分1至4页,第二部分4至6页,共100分。考试时间75分钟。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试题卷上无效。考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。预祝各位考生考试顺利!
第一部分 选择题(共45分)
注意事项:1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
2.本部分共15个小题,每小题3分,共45分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 染色体形态和行为变化是判断细胞分裂方式和分裂时期重要依据。如图是人体细胞在一个细胞周期中染色体(质)变化示意图,图中字母代表时期。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中d时期可能会出现同源染色体联会
B. DNA复制和有关蛋白质合成旺盛时期为b时期
C. e时期细胞内染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2
D. 该细胞与植物细胞有丝分裂的不同点主要体现在a、b时期
2. 甲、乙、丙三位同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,用同一株洋葱的根尖进行了相关实验,下图是三位同学在光学显微镜下拍摄到的照片。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲、乙、丙三位同学观察到的所有细胞,其染色体数均相同
B. 甲观察到的细胞有重叠,原因可能是解离时间不够或压片不充分
C. 乙拍摄的细胞均不分裂,原因可能是这些细胞均处于间期
D. 丙拍摄的该照片中各时期的细胞数占比,即为各时期在细胞周期中的占比
3. 供体器官短缺是制约器官移植的主要因素之一。研究表明,利用自体干细胞进行体外培养并诱导分化,形成类似体内器官结构和功能的“类器官”,有望解决器官短缺的问题。下列有关叙述错误的是( )
A. 将干细胞诱导分化成“类器官”的过程遗传物质未发生改变
B. 将干细胞诱导分化成“类器官”的过程未体现干细胞的全能性
C. 干细胞与“类器官”细胞的基因组成相同,但表达的基因完全不同
D. 在移植医学中,用“类器官”进行器官移植能有效提高移植成功率
4. 端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,可使端粒不会因细胞分裂而逐渐缩短,进而稳定端粒长度。研究发现,血液中的GDF1蛋白质含量减少会导致神经干细胞中端粒酶活性下降。据此推测,GDF1蛋白质含量减少对神经干细胞产生的影响最可能是( )
A. 细胞分裂时DNA分子复制的错误率会增加
B. 细胞中端粒缩短速度加快,细胞分裂次数减少
C. 细胞中端粒酶活性升高,细胞的衰老加快
D. 细胞内染色体的结构和数量均会发生改变
5. E和e是水稻3号染色体上控制水稻生长周期的基因,EE为早熟,Ee为中熟,ee为晚熟。M基因是人工合成的抗旱基因,现将1个M基因插入到某中熟水稻体细胞的染色体上,并成功培育出了抗旱植株。已知M基因不影响E、e基因的表达,在不考虑染色体变异的情况下,下列有关叙述错误的是( )
A. 该植株可能产生同时含E、e和M基因的生殖细胞
B. 插入的M基因与E、e基因在染色体上的位置关系有3种
C. 若M基因插入4号染色体,该植物自交后代有6种表型
D. 若M基因插入3号染色体,该植物自交后代中中熟抗旱个体占1/2
6. 如图表示基因型为RrTt(两对基因独立遗传)的小鼠生殖细胞的形成过程,图中数字表示过程,A~H表示细胞。下列有关叙述错误的是( )
A. 与A细胞相比,B细胞物质运输效率较低
B. 图中具有同源染色体的细胞有A、B、C和D
C. ②过程会发生基因的分离和自由组合
D. 若E细胞的基因型为RRT,则G细胞的基因型可为rt
7. 下图为某纯合体果蝇部分隐性基因在染色体上的位置示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 果蝇的菱形眼与粗糙眼是一对相对性状
B. 该果蝇的ra和e基因在遗传时遵循基因的分离定律
C. 在该果蝇的体细胞内,同时存在pr基因及其等位基因
D. 图中的所有染色体和基因可能出现在同一个配子中
8. 下图是某遗传病家族系谱图,该病受X染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制,且只有A、B基因同时存在时个体才表现正常,不考虑基因突变和染色体变异。下列有关叙述错误的是( )
A. Ⅱ2的基因型为XaBY或XabY
B. Ⅱ3的基因型一定为XAbXaB
C. Ⅳ1的致病基因一定来自Ⅰ1
D. 若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个男孩,该男孩一定患病
9. 乙肝病毒(HBV)是一种嗜肝病毒,科研人员利用放射性同位素标记技术,以肝脏细胞等为材料设计了两组实验,探究HBV的遗传物质是DNA还是RNA。实验步骤有:①检测子代病毒放射性;②用同位素标记肝脏细胞;③用标记的肝脏细胞与未标记的HBV混合培养。下列有关叙述错误的是( )
A. HBV增殖所需的原料、能量和酶均来自肝脏细胞
B. 本实验可选用35S、32P分别标记HBV蛋白质和核酸
C. 两组实验设计的正确步骤应为:②→③→①
D. 还可用DNA酶和RNA酶验证HBV的遗传物质类型
10. 如图为果蝇体细胞中某核DNA复制的电镜照片,图中放大部分为一个复制泡,是DNA正在复制的部分。下列有关叙述错误的是( )
A. 复制泡的出现说明该细胞正处于分裂间期
B. 图示复制泡中a、b端分别为子链的5'端、3'端
C. 图示复制泡中每条子链的形成均是连续合成的
D. 该DNA复制1次,需要的嘌呤和嘧啶碱基数相等
11. 我国独立自主合成了具有完全生物活性的RNA——酵母丙氨酸tRNA,该种tRNA与天然tRNA一样既能接受丙氨酸,又能携带丙氨酸参与蛋白质合成。下列有关叙述错误的是( )
A. 酵母细胞中天然tRNA的合成场所主要是细胞核
B. 酵母丙氨酸tRNA只能识别并在其5'端携带丙氨酸
C. 酵母丙氨酸tRNA既可折叠形成氢键,也可与mRNA形成氢键
D. 根据酵母丙氨酸tRNA的合成途径,可设计抑制真菌蛋白合成的药物
12. HTT基因编码的亨廷顿蛋白具有多种生物学功能,正常人HTT基因中CAG重复次数为10~35次,若CAG重复次数超过36次,会引起亨廷顿蛋白结构不稳定而易聚集,形成的聚集体可激活凋亡基因,导致神经细胞死亡。下列有关叙述错误的是( )
A. CAG重复次数超过36次会引起基因结构的改变
B. CAG重复次数超过36次不影响亨廷顿蛋白的合成
C. CAG重复次数的异常增加会导致染色体上HTT基因数目增多
D. 该事例说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物体的性状
13. LSL番茄是番茄中有名耐贮存品种,该种番茄中含EXP1-TBG4基因,其形成如图所示。EXP1-TBG4基因表达的蛋白质会抑制软化基因PG的表达,从而使番茄果实硬度高更耐贮存。下列有关叙述正确的是( )
A. LSL番茄的形成是EXP1和TBG4发生基因重组的结果
B. LSL番茄果肉细胞中的EXP1-TBG4基因可通过有性生殖遗传给后代
C. LSL番茄果实硬度高是因为EXP1-TBG4基因的转录和翻译被阻断
D. 农业上还可通过敲除PG基因或抑制PG基因的表达来获得耐贮存番茄品种
14. 自然选择包括稳定性选择、分裂性选择和单向性选择等多种类型,如图所示。图中a表示进化起点模型,b ~ d分别表示不同进化的结果模型。下列有关叙述错误的是( )
A. 自然选择的直接选择对象是个体的表型
B. 经过长期的自然选择,c可能会形成两个新物种
C. 三种进化类型的种群基因频率会发生定向改变
D. 桦尺蛾在工业污染前后的进化历程表示为a→b
15. 褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南地区的交叉分布区域,两者杂交能产生可育后代。它们的花色均存在从浅红到深紫等一系列过渡类型。下列有关叙述正确的是( )
A. 交叉分布区域的两种杓兰会发生协同进化
B. 过渡花色的出现增加了杓兰的遗传多样性
C. 两种杓兰杂交能产生可育后代,说明两种群基因库完全相同
D. 若因保护不善导致杓兰绝灭,不会影响若干其他物种的进化
第二部分 非选择题(共55分)
注意事项:1.必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答,答在本试题卷上无效。
2.本部分共5个大题,共55分。
16. 以下是某二倍体动物细胞分裂有关图示。图1中①~③是该动物体内某个细胞连续分裂的部分图像;图2是分裂过程中染色体组数量变化;图3为该动物体内一个体细胞的细胞分裂图像,图中数字表示基因在染色体上的位点。据图分析回答:
(1)根据图1判断该动物的性别为_________。
(2)图1中细胞分裂的先后顺序依次为______,细胞②的名称是______,该细胞对应图2中______段。
(3)让该动物(HhTt)进行测交,测交后代的基因型为hhTt、Hhtt,若图3中基因H位于7位点,则基因T在染色体上的位点是_________(填数字)。若用红色荧光标记该动物某一性原细胞中的基因h,最终得到的某个配子中含有2个红色荧光点,原因是________。
17. 人体细胞中ARC基因的表达产物ARC具有抑制细胞凋亡的作用;miR基因和HRCR基因的转录产物虽不能编码蛋白质,但对ARC基因的表达有调控作用,其作用机理如图所示。请分析回答:
(1)在细胞核中,过程①需要利用______酶解开DNA双链。
(2)过程②中mRNA的左侧是_____(填“5’”或“3’”)端,该过程合成的三条肽链的氨基酸排列______(填“相同”或“不同”)。
(3)通常,链状miR - RNA长度______(填“越长”或“越短”)越容易与HRCR环状RNA配对。研究认为HRCR环状RNA可能成为抑制细胞凋亡的新药,据图分析其作用机理可能是________。
18. 某男子体细胞中存在一条异常染色体,其形成过程如图甲。减数分裂时,异常染色体会与14号、21号染色体配对如图乙,配对的三条染色体中,任意两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极,图中数字表示与图甲对应的染色体。请分析回答:
(1)图甲属于染色体结构变异的________,导致了染色体上基因的_______________发生改变。
(2)该男子体细胞中是否含三个染色体组?_____ (填“是”或“否”),原因是_______________。
(3)若不考虑其他染色体,该男子产生的精子类型有________种。该男子与正常女子婚配能生育出染色体组成正常的后代,原因是_______________。
19. 自然界中每一种动物都有防御捕食的行为,如有毒蝴蝶通常具有色彩鲜艳的警戒色,捕食者在学会回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒蝴蝶,尝到苦头后才能学会回避,所以警戒色才使捕食者易于识别和回避;而另一些无毒蝴蝶,往往在形态和色彩斑纹上模拟有毒蝴蝶,这种现象称为贝茨拟态。请分析回答:
(1)警戒色和贝茨拟态都是生物对环境的适应现象,这两种现象均有助于被捕食者逃避天敌的捕食,这是________的结果。但是环境若发生改变,色彩斑斓的生物可能更易被天敌捕食,由此可见适应具有________性,其原因是____________________。
(2)从进化的历程上分析,警戒色________(填“先于”“后于”或“不确定”)拟态的产生,随着贝茨拟态蝴蝶数量的增加会减弱警戒色的作用,原因可能是________。
20. 玉米是单性花,雄花位于顶部,雌花在中下部叶腋,具有多对相对性状,常作为遗传学研究的模式生物。某科研团队以玉米为材料进行一系列遗传学研究,请分析回答:
(1)甲、乙两研究人员都利用纯合的非甜玉米和甜玉米进行杂交实验,人工授粉方式如图所示。
甲的实验结果:F1全为非甜玉米,F1自交得到的F2非甜玉米:甜玉米=3:1。
乙的实验结果:亲本A上结出的F1全是非甜玉米,亲本B上结出的F1非甜玉米:甜玉米=4:1。
①与豌豆相比,用玉米做人工杂交实验优势是________________。
②甲的实验表明,甜玉米相对于非甜玉米是________性状,乙的实验中,F1出现了与甲不同的结果,可能是杂交实验的______操作环节存在失误。
③若把乙的实验中亲本B所结的全部F1玉米粒播种、栽培,并让其随机传粉,产生的F2中甜玉米所占比例为________________。
(2)现有三个纯合玉米品系:甲(aaBBDD)、乙(AAbbDD)、丙(AABBdd),三对等位基因分别控制三对相对性状。研究人员欲研究控制三对相对性状的基因是否分别位于三对同源染色体上,设计了如下实验方案:让甲与乙,乙与丙分别杂交得到F1,再让F1自交得到F2,观察并统计F2是否出现四种表型,且比例为9:3:3:1。上述实验方案还不足以确定三对等位基因的位置,应如何完善:__________。
(3)我国盐碱地广阔,培育耐盐碱的作物是提高盐碱土地利用率和经济效益的有效方案之一。该研究团队将三种与耐盐碱有关的基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米,成功培育出高耐盐碱(三种基因都存在并表达)玉米的四个品系,如图所示。将四个转基因品系植株自交,统计子代表型及比例,其中品系_____的子代中高耐盐碱个体所占比例最高。
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