精品解析:广西钦州市第四中学2024-2025学年高一下学期学业水平合格性考试模拟生物试卷(十)
2025-08-03
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广西钦州市第四中学2024-2025学年度下学期高一学业水平合格性考试模拟试卷生物试卷(十)
考试时间:60分钟;考试范围:必修1必修2
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试然東后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(本题共16小题,第1~12题,每小题2分。第13~16题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B. 生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C. 甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D. 若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
2. 下列关于生物进化及新物种形成的说法,错误的是( )
A. 生物进化一定有基因频率改变
B. 生殖隔离不一定经历了地理隔离
C. 生物进化不一定导致新物种形成
D. 基因型频率改变一定导致生物的进化
3. 某食草昆虫翅型有长翅和短翅,分别由F+、F基因控制。原种群生活在杂草丛生的广阔沼洼地带,F+基因频率约为80%。后来人们对该区域进行了较大的改建,该昆虫随机分布在三座孤岛中,但岛上及岛间风力较大,阻碍了基因交流。下列说法正确的是( )
A. 该昆虫原种群中,长翅个体的比例约为64%
B. 该区域改建后,孤岛上该昆虫种群中F基因频率会升高
C. 大风有可能使该昆虫产生无翅突变体,且突变率与风力大小正相关
D. 三座孤岛上的该食草昆虫之间不发生基因交流,产生了生殖隔离
4. 纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A. 控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B. F1雌果蝇只有一种基因型
C. F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D. 上述杂交结果符合自由组合定律
5. 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 0
6. 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
A23A25B7B35C2C4
A3A24B8B44C5C9
A24A25B7B8C4C5
A3A23B35B44C2C9
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
7. 鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是( )
A. 正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B. 分别从F1代群体I和II中选择亲本可以避免近交衰退
C. 为缩短育种时间应从F1代群体I中选择父本进行杂交
D. F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
8. 某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状:高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A. 从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B. 实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C. 若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D. 将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
9. 人类免疫缺陷病毒(HIV)是逆转录病毒,该病毒在细胞内增殖的情况如图a,HIV能攻击人体免疫系统,使人体丧失免疫功能;新型冠状病毒(SARS-CoV-2)也是RNA病毒,在细胞的增殖情况如图b,它侵入人体,引起肺炎。它们都具有囊膜、RNA和蛋白质等结构或物质。据此有关说法错误的是( )
A. HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,逐渐使免疫系统瘫痪、功能瓦解,最终使人无法抵抗病毒
B. HIV和新型冠状病毒的遗传信息在宿主细胞内传递方向不同,在起作用时涉及的碱基配对方式也不完全相同
C. 图中③过程是遗传信息表达中的翻译,该过程的开始和终止分别与RNA上的起始密码子和终止密码子有关
D. ①②④分别表示的是逆转录、转录、RNA复制过程,所需模板、原料、能量和核糖体都由宿主细胞提供
10. 图甲是 DNA 复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如 a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成 DNA 长链;图乙是基因表达示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次
B. 图甲过程不一定发生在分裂间期
C. 图乙过程①的模板链中每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个碱基
D. 图乙过程②中能与物质 b 发生碱基配对的分子含有氢键
11. 液泡化的植物细胞有丝分裂时,细胞中形成细胞质丝,细胞核从细胞的边缘通过细胞质丝移动到细胞中央。成膜粒出现在某些细胞质丝中,后扩展成一个平面形成成膜体并逐步形成新的细胞壁,进而完成细胞质分裂,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 细胞质丝的出现和消失具有周期性 B. 成膜体的形成与高尔基体产生的囊泡有关
C. 图示过程不能保证染色体的平均分配 D. 诱导成熟植物细胞表现全能性时会出现图示过程
12. 酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量显著增加。下列分析正确的是( )
A. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
B. P和K的元素组成与ATP相同
C. K不足或P过量可能都会导致酵母细胞体积变大
D. 该突变体变小可能是M增多且激活后分裂间期变短所致
13. bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白,经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动,合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是( )
A. 该菌为自养生物,合成ATP所需能量直接来源于光能
B. 图中Na+、K+的转运均为主动运输,H+运进细胞的方式均为被动运输
C. bR在核糖体上合成后,需要经过内质网、高尔基体的加工,运往细胞膜
D. 图中ATP合成酶具有运输物质功能和催化功能,说明酶的作用不具专一性
14. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
15. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
16. 科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
第Ⅱ卷(非选择题)
17. 1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验,下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。
(1)图1中,噬菌体的核酸位于__________(用图1中字母表示)。
(2)在图2实验过程中,离心后的沉淀中含有__________。
(3)图2实验利用了同位素标记法,由实验结果可知,此次实验的标记元素是__________,根据该组实验结果可以说明__________进入了细菌。该组实验能否说明蛋白质不是遗传物质?__________(填“能”或“不能”)。
(4)噬菌体DNA的复制方式是__________复制。
18. 科学家分析了多种生物DNA的碱基组成,一部分实验数据如以下两表所示。据表回答下面的问题。
来源
A/G
T/C
A/T
G/C
嘌呤/嘧啶
人
1.56
1.43
1.00
1.00
1.0
鲱鱼
1.43
1.43
1.02
1.02
1.02
小麦
1.22
1.18
1.00
0.97
0.99
结核分枝杆菌
0.4
0.4
1.09
1.08
1.1
生物
猪
牛
器官
肝
脾
胰
肺
肾
胃
(A+T)/(G+C)
1.43
1.43
1.42
1.29
1.29
1.30
(1)不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例相同吗?这说明DNA具有什么特点?
(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明DNA具有什么特点?为什么?不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致,这说明了什么?为什么?
(3)除少数病毒外,所有生物的DNA都由4种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因。
19. 肉毒棱菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式,请据此回答下列问题:
(1)上图所示的片段中,共有___个肽键,___种基本单位组成;从左向右数,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是___(填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过___过程形成的。
(3)一分子肉毒类毒素至少含有___个氨基和___个羧基。
(4)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1min或75°C下加热5~10 min,就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其___。肉毒类毒素可用___试剂鉴定,该试剂的使用方法是___,在肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂,其溶液颜色将变为___。
20. 某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如图所示。请据图分析回答下面的问题:
(1)该化合物中含有________个氨基,________个羧基。
(2)该化合物是由7个氨基酸通过___________反应形成的,其中有________个氨基酸的R基相同,这个R基是________。
(3)该化合物为________肽化合物,含有______个肽键。
(4)填写结构的名称:A.__________,B.__________。
(5)在生产上常用Na2SO4盐析并分离出所需毒素,获得的毒素仍有活性,这说明在盐析过程中,蛋白质空间结构_____________________________________________。
21. I.果蝇是进行遗传学研究的模式生物,其有3对常染色体(分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和1 对性染色体。请回答下列问题:
(1)雄果蝇含有______条形态、功能不同的染色体。
(2)科研人员培育出果蝇甲品系,其4种突变性状(多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒) 分别由一种显性突变基因控制,位置如图,突变基因纯合时胚胎致死(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)。
①果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有______种(只考虑图示基因)。
②果蝇甲品系遗传时,下列基因遵循自由组合定律的是______(填字母)。
a. A/a与C/c b. A/a与S/s c. A/a与T/t
d. C/c与S/s e. C/c与T/t f. S/s与T/t
(3)果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的胚胎致死率为______。
(4)为探究果蝇眼色基因(B、b)的位置,科研人员进行了如图的杂交实验(除图中性状 外,其他均为隐性性状):
根据上述结果,判断B、b基因______(填“一定”或“不一定”)位于常染色体上,简要说明理由:______。
II.自然界中果蝇的直刚毛和焦刚毛由等位基因D/d控制。研究者进行如下杂交实验 (注:F₁中雌雄个体数相同),据表分析回答下列问题:
杂交实验组合
亲本(P)
F1
雌
雄
雌
雄
组合①
焦刚毛
直刚毛
直刚毛
焦刚毛
组合②
直刚毛
焦刚毛
直刚毛
直刚毛
(5)D/d是一对等位基因,其本质区别是______。
(6)直刚毛对焦刚毛为______性;D/d基因位于______(填“常”、“X”或“Y”) 染色体上,判断依据是______。
(7)组合①的F₁随机交配得到F2,F2中雌果蝇有______种基因型;组合②的F1随机交配得到F2,F2的雌果蝇中直刚毛所占比例为______。
(8)在全为焦刚毛的果蝇种群中,偶然发现了一只直刚毛雄果蝇,现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变,还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变,欲设计一个简便的实验验证,实验思路为______
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考试时间:60分钟;考试范围:必修1必修2
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试然東后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(本题共16小题,第1~12题,每小题2分。第13~16题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B. 生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C. 甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D. 若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
【答案】A
【解析】
【分析】物种是指能够进行自由交配并产生可与后代的一群个体。
【详解】A、同一物种的全部基因构成一个基因库,甲、乙两种耧斗菜是两个物种,A错误;
B、不同生长环境有利于进行不同的自然选择,从而进化出不同的物种,B正确;
C、自然选择导致物种朝不同的方向进化,甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果,C正确;
D、不同物种之间存在生殖隔离,不能发生基因交流,D正确。
故选A。
2. 下列关于生物进化及新物种形成的说法,错误的是( )
A. 生物进化一定有基因频率改变
B. 生殖隔离不一定经历了地理隔离
C. 生物进化不一定导致新物种形成
D. 基因型频率改变一定导致生物的进化
【答案】D
【解析】
【分析】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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中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。生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、生物进化的实质是种群的基因频率发生变化的过程。所以,生物进化一定有基因频率改变,A正确;
B、生殖隔离是新物种形成的标志,生殖隔离的产生不一定经过长期的地理隔离,如多倍体育种等方式也可以创造新物种,但并未经历地理隔离,B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,不一定会产生新物种,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,但基因型频率的改变不一定导致生物的进化,D错误。
故选D。
3. 某食草昆虫翅型有长翅和短翅,分别由F+、F基因控制。原种群生活在杂草丛生的广阔沼洼地带,F+基因频率约为80%。后来人们对该区域进行了较大的改建,该昆虫随机分布在三座孤岛中,但岛上及岛间风力较大,阻碍了基因交流。下列说法正确的是( )
A. 该昆虫原种群中,长翅个体的比例约为64%
B. 该区域改建后,孤岛上该昆虫种群中F基因频率会升高
C. 大风有可能使该昆虫产生无翅突变体,且突变率与风力大小正相关
D. 三座孤岛上的该食草昆虫之间不发生基因交流,产生了生殖隔离
【答案】B
【解析】
【分析】地理隔离和生殖隔离都会阻断基因交流,物种形成的必要条件是生殖隔离。
【详解】A、根据F+基因频率约为80%,无法计算当代的各基因型频率,A错误;
B、该区域改建后,形成了岛上及岛间风力较大的环境,基因的控制长翅个体容易被淘汰,则该昆虫种群中基因频率会降低,F基因频率会升高,B正确;
C、无翅突变体的产生可能是偶然因素造成的遗传物质改变引起的,与大风没有必然的联系,突变率与风力大小无关,C错误;
D、三座孤岛上的食草昆虫之间不发生基因交流是地理隔离造成的,可能还没有产生生殖隔离,D错误。
故选B。
4. 纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。根据杂交结果,下列推测错误的是( )
A. 控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B. F1雌果蝇只有一种基因型
C. F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D. 上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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、白眼雌蝇与红眼雄果蝇杂交,产生的F1中白眼均为雄性,红眼均为雌性,说明性状表现与性别有关,则控制眼色的基因位于X染色体上,同时说明红眼对白眼为显性;另一对相对性状的果蝇杂交,无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对产残翅为显性,F2中每种表型都有雌、雄个体,无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A/a表示,控制眼色的基因用B/b表示,则亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,二者杂交产生的F1中雌性个体的基因型为AaXBXb,B正确;
C、亲本的基因型可表示为AAXbXb,aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb、AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb、aaXbY,这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据上述杂交结果可知,控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,可见, 上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故选A。
5. 某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自于其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自于其母亲,g基因来自于其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自于其母亲,G基因来自于其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表现型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自于父本,g基因来自于母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自于其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本,g基因来自于父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6. 人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如:A1~An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
A23A25B7B35C2C4
A3A24B8B44C5C9
A24A25B7B8C4C5
A3A23B35B44C2C9
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B. 母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C. 基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C4C5
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息,染色体上A、B、C三个基因紧密排列,三个基因位于一条染色体上,不发生互换,连锁遗传给下一代,不符合自由组合定律;基因位于X染色体上时,男孩只能获得父亲的Y染色体而不能获得父亲的X染色体。
【详解】A、儿子的A、B、C基因中,每对基因各有一个来自于父亲和母亲,如果基因位于X染色体上,则儿子不会获得父亲的X染色体,而不会获得父亲的A、B、C基因,A错误;
B、三个基因位于一条染色体上,不发生互换,由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5来自于母亲,而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9,说明母亲的其中一条染色体基因型是A3B44C9,B正确;
C、根据题目信息,人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列,不发生互换,不符合自由组合定律,位于非同源染色体上的非等位基因符合自由组合定律,C错误;
D、根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测,母亲的两条染色体是A24B8C5和A3B44C9;父亲的两条染色体是A25B7C4和A23B35C2,基因连锁遗传,若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24,则其C基因组成为C2C5,D错误。
故选B。
7. 鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见图。下列分析错误的是( )
A. 正交和反交获得F1代个体表型和亲本不一样
B. 分别从F1代群体I和II中选择亲本可以避免近交衰退
C. 为缩短育种时间应从F1代群体I中选择父本进行杂交
D. F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,育种的目标是获得目标性状为卷羽矮小鸡(基因型为FFZdW和FFZdZd的个体)。
【详解】A、由于控制体型的基因位于Z染色体上,属于伴性遗传,性状与性别相关联。用♀卷羽正常(FFZDW)与♂片羽矮小(ffZdZd)杂交,F1代是♂FfZDZd和♀FfZdW,子代都是半卷羽;用♀片羽矮小(ffZdW)与♂卷羽正常(FFZDZD)杂交,F1代是♂FfZDZd和♀FfZDW,子代仍然是半卷羽,正交和反交都与亲本表型不同,A正确;
B、F1代群体I和II杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退,B正确;
CD、为缩短育种时间应从F1代群体I中选择母本(基因型为FfZdW),从F1代群体II中选择父本(基因型为FfZDZd),可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体,即在F2代中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡,C错误,D正确。
故选C。
8. 某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状:高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A. 从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B. 实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C. 若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D. 将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死。
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B正确;
C、由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb ,C正确;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
故选D。
9. 人类免疫缺陷病毒(HIV)是逆转录病毒,该病毒在细胞内增殖的情况如图a,HIV能攻击人体免疫系统,使人体丧失免疫功能;新型冠状病毒(SARS-CoV-2)也是RNA病毒,在细胞的增殖情况如图b,它侵入人体,引起肺炎。它们都具有囊膜、RNA和蛋白质等结构或物质。据此有关说法错误的是( )
A. HIV主要侵入并破坏人体的辅助性T细胞,逐渐使免疫系统瘫痪、功能瓦解,最终使人无法抵抗病毒
B. HIV和新型冠状病毒的遗传信息在宿主细胞内传递方向不同,在起作用时涉及的碱基配对方式也不完全相同
C. 图中③过程是遗传信息表达中的翻译,该过程的开始和终止分别与RNA上的起始密码子和终止密码子有关
D. ①②④分别表示的是逆转录、转录、RNA复制过程,所需模板、原料、能量和核糖体都由宿主细胞提供
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图a为HIV病毒在细胞中的增殖过程,其中①表示逆转录过程;②表示转录过程,③表示翻译过程。
图b中,④表示RNA复制。
【详解】A、HIV主要攻击人体的辅助性T细胞,辅助性T细胞大量减少,逐渐使免疫系统瘫痪、功能瓦解,最终使人无法抵抗病毒,A正确;
B、HIV是逆转录病毒,新型冠状病毒可以直接以RNA为模板进行翻译过程,两者在起作用时涉及的碱基配对方式不完全相同,B正确;
C、图中③过程是遗传信息表达中的翻译,当遇到RNA上的起始密码子时翻译开始,当遇到RNA上的终止密码子时翻译结束,C正确;
D、①②④分别表示的是逆转录、转录、RNA复制过程,所需原料、能量和核糖体都由宿主细胞提供,模板由病毒提供,D错误。
故选D。
10. 图甲是 DNA 复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如 a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成 DNA 长链;图乙是基因表达示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次
B. 图甲过程不一定发生在分裂间期
C. 图乙过程①的模板链中每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个碱基
D. 图乙过程②中能与物质 b 发生碱基配对的分子含有氢键
【答案】C
【解析】
【分析】图甲为DNA复制过程,复制方式为半保留复制。图乙为转录和翻译过程,①为转录过程,②为翻译过程,其中a为DNA,b为mRNA,c为tRNA。
【详解】A、由于一个细胞周期中DNA只复制一次,故图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次,A正确;
B、图甲是DNA分子复制的过程,对于原核生物来说没有分裂间期,复制不发生在间期,B正确;
C、图乙过程①转录的编码链中除了末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,其余每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基,C错误;
D、图乙过程②为翻译过程,其中能与物质bmRNA发生碱基配对的分子为tRNA,含有部分双链,故含有氢键,D正确。
故选C。
11. 液泡化的植物细胞有丝分裂时,细胞中形成细胞质丝,细胞核从细胞的边缘通过细胞质丝移动到细胞中央。成膜粒出现在某些细胞质丝中,后扩展成一个平面形成成膜体并逐步形成新的细胞壁,进而完成细胞质分裂,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 细胞质丝的出现和消失具有周期性 B. 成膜体的形成与高尔基体产生的囊泡有关
C. 图示过程不能保证染色体的平均分配 D. 诱导成熟植物细胞表现全能性时会出现图示过程
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、由于细胞质丝出现在有丝分裂的过程中,有丝分裂具有细胞周期,因此细胞质丝的出现和消失具有周期性,A正确;
B、高尔基体参与植物细胞壁的形成,成膜体逐步形成新的细胞壁,因此成膜体的形成与高尔基体产生的囊泡有关,B正确;
C、结合图示可知,细胞核均等分裂,因此图示过程能保证染色体的平均分配,C错误;
D、全能性是指细胞发育成完整个体的潜能,诱导成熟植物细胞表现全能性时需要经过有丝分裂、分化等过程,会出现图示过程,D正确。
故选C。
12. 酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量显著增加。下列分析正确的是( )
A. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
B. P和K的元素组成与ATP相同
C. K不足或P过量可能都会导致酵母细胞体积变大
D. 该突变体变小可能是M增多且激活后分裂间期变短所致
【答案】D
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止,称为一个细胞周期;细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期持续的时间长。
【详解】A、据题图可知,当M增多时,会激活促进蛋白P的产生,而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生,使得M继续增多,故M和P之间的活性调控属于正反馈调节,A错误;
B、据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”但不能推测P和K具有C、H、O、N、P元素,B错误;
C、据题图可知,蛋白K对M有抑制作用,蛋白P对M有激活作用,故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多,促进细胞进入分裂前期,间期蛋白质积累不足而体积变小,C错误;
D、据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知,M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期,导致分裂间期变短,使得间期蛋白质合成量不足,细胞体积变小,D正确。
故选D。
13. bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白,经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动,合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是( )
A. 该菌为自养生物,合成ATP所需能量直接来源于光能
B. 图中Na+、K+的转运均为主动运输,H+运进细胞的方式均为被动运输
C. bR在核糖体上合成后,需要经过内质网、高尔基体的加工,运往细胞膜
D. 图中ATP合成酶具有运输物质功能和催化功能,说明酶的作用不具专一性
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用通常是指绿色植物提供叶绿体利用光能将二氧化碳和水转变为储存能量的有机物,同时释放氧气的过程。一些光能自养型的微生物也能够进行光合作用,但场所不是叶绿体。
【详解】A、嗜盐杆菌能利用光能,驱动H+浓度梯度的形成,形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成,因此合成ATP所需能量不是直接来源于光能,合成的ATP可用于同化CO2,为自养生物,A错误;
B、Na+、K+的转运是主动运输,需要H+浓度梯度提供能量,H+在bR处的转运是主动运输,需要光能,导致H+在细胞外面浓度更高,H+运进细胞为逆浓度梯度运输,为被动运输,B正确;
C、嗜盐杆菌为原核生物,没有内质网和高尔基体,C错误;
D、图中ATP合成酶具有运输物质功能(运输H+)和催化功能(催化ATP合成),但该酶的作用具专一性(该酶特异性的运输H+),D错误。
故选B。
14. Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫
B. 试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b
C. 试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D. Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用,故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫,A正确;
B、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,B正确;
C、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,C错误;
D、分析题图可知,凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低,由此可知,Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡,D正确。
故选C。
15. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B. 酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其去磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A错误;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
16. 科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是( )
A. WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性
B. 线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段
C. 用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度
D. 若M促进肝细胞增殖能力越强则反应液颜色越深
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞质基质中,第二阶段在线粒体基质,第三阶段在线粒体内膜。
【详解】A、酶的专一性是指的一种酶只能催化一种或一类生物化学反应,在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲腈,WST-8并不会影响线粒体脱氢酶的专一性,A错误;
B、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,丙酮酸脱氢,B错误;
C、用该方法使用到了酶的作用,因此需要控制温度,C错误;
D、若M促进肝细胞增殖能力越强,则能量需求高,活细胞线粒体脱氢酶催化产物多,因此反应液颜色越深,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
17. 1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验,下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。
(1)图1中,噬菌体的核酸位于__________(用图1中字母表示)。
(2)在图2实验过程中,离心后的沉淀中含有__________。
(3)图2实验利用了同位素标记法,由实验结果可知,此次实验的标记元素是__________,根据该组实验结果可以说明__________进入了细菌。该组实验能否说明蛋白质不是遗传物质?__________(填“能”或“不能”)。
(4)噬菌体DNA的复制方式是__________复制。
【答案】 ①. A ②. 细菌及进入细菌的噬菌体DNA ③. 32P ④. DNA ⑤. 不能 ⑥. 半保留
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的过程: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。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】(1)图1中,噬菌体的核酸位于其头部(A),由蛋白质外壳包被着。
(2)在图2实验过程中,离心后的沉淀物中含有细菌及进入细菌的噬菌体DNA。
(3)图2实验过程中,沉淀物的放射性很高,所以标记元素是32P。根据该组实验结果可以说明DNA进入了细菌。该组实验不能说明蛋白质不是遗传物质。
(4)DNA的复制方式是半保留复制。
【点睛】本题考查噬菌体侵染细菌实验的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
18. 科学家分析了多种生物DNA的碱基组成,一部分实验数据如以下两表所示。据表回答下面的问题。
来源
A/G
T/C
A/T
G/C
嘌呤/嘧啶
人
1.56
1.43
1.00
1.00
1.0
鲱鱼
1.43
1.43
1.02
1.02
1.02
小麦
1.22
1.18
1.00
0.97
0.99
结核分枝杆菌
0.4
0.4
1.09
1.08
1.1
生物
猪
牛
器官
肝
脾
胰
肺
肾
胃
(A+T)/(G+C)
1.43
1.43
1.42
1.29
1.29
1.30
(1)不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例相同吗?这说明DNA具有什么特点?
(2)同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明DNA具有什么特点?为什么?不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致,这说明了什么?为什么?
(3)除少数病毒外,所有生物的DNA都由4种相同的碱基组成,试从生命起源和进化的角度说明原因。
【答案】(1)不相同;多样性
(2)具有稳定性;同种生物不同器官都是由同一受精卵发育而来含有相同DNA,DNA上的脱氧核糖与磷酸交替排列顺序和碱基互补配对的方式是稳定不变的;DNA分子具有特异性,因为不同生物含有不同DNA分子,每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序
(3)除病毒外的所有生物具有一定的亲缘关系
【解析】
【分析】DNA的特性:
①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。碱基对的排列方式:4n(n为碱基对的数目)。
③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
【小问1详解】
不同生物含有不同DNA分子,不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不相同,DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的,说明DNA分子具有多样性。
【小问2详解】
同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的比例基本相同,说明DNA分子具有稳定性,因为同种生物不同器官都是由同一受精卵发育而来含有相同DNA,DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致,说明DNA分子具有特异性,因为不同生物含有不同DNA分子,每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
【小问3详解】
除少数病毒外,所有生物的DNA都是由相同的4种碱基组成,从生物进化的角度说明除病毒外的所有生物具有共同的起源,有一定的亲缘关系。
【点睛】考查考生对DNA分子的结构和特点的掌握,应用相关知识进行解答。
19. 肉毒棱菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式,请据此回答下列问题:
(1)上图所示的片段中,共有___个肽键,___种基本单位组成;从左向右数,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是___(填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过___过程形成的。
(3)一分子肉毒类毒素至少含有___个氨基和___个羧基。
(4)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1min或75°C下加热5~10 min,就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其___。肉毒类毒素可用___试剂鉴定,该试剂的使用方法是___,在肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂,其溶液颜色将变为___。
【答案】(1) ①. 4 ②. 5 ③. —H
(2)脱水缩合 (3) ①. 2 ②. 2
(4) ①. 空间结构遭到破坏 ②. 双缩脲 ③. 先加A液,混匀后再加B液 ④. 紫色
【解析】
【分析】肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数,每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环状肽的肽键数=氨基酸数。
【小问1详解】
据图分析可知,该片段共含有5个氨基酸分子,所以肽键数=5-1=4个;该5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,共5种R基,即有5种氨基酸;决定氨基酸种类不同的是R基的不同,第二个基本单位不同于其他基本单位的基团是R基(—H)。
【小问2详解】
肉毒类毒素的化学本质是蛋白质,因此其是在细胞中的核糖体上由氨基酸经过脱水缩合过程而形成。
【小问3详解】
肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的,每条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基,它们分别位于两条肽链的两端。
【小问4详解】
高温可破坏肉毒类毒素(蛋白质)的空间结构而使其失活;肉毒类毒素含有多个肽键,可用双缩脲试剂鉴定,该试剂的使用方法是先加A液,再加B液,反应颜色为紫色。
20. 某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如图所示。请据图分析回答下面的问题:
(1)该化合物中含有________个氨基,________个羧基。
(2)该化合物是由7个氨基酸通过___________反应形成的,其中有________个氨基酸的R基相同,这个R基是________。
(3)该化合物为________肽化合物,含有______个肽键。
(4)填写结构的名称:A.__________,B.__________。
(5)在生产上常用Na2SO4盐析并分离出所需毒素,获得的毒素仍有活性,这说明在盐析过程中,蛋白质空间结构_____________________________________________。
【答案】 ①. 0 ②. 0 ③. 脱水缩合 ④. 3 ⑤. —CH3 ⑥. 环状七 ⑦. 7 ⑧. 肽键 ⑨. R基 ⑩. 没有发生变化(或没有被破坏)
【解析】
【分析】分析图示可知,图示为该外毒素的结构式,其中A表示肽键,由氨基酸脱水缩合形成;B表示其中一个氨基酸的R基,组成蛋白质的氨基酸约有20种,不同氨基酸的R基不同。
【详解】(1)由题图可知,该化合物中不含游离的氨基和羧基。
(2)分析图示可知,该化合物共有7个R基,是由7个氨基酸通过脱水缩合形成的,7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是—CH3,其余4个氨基酸的R基团各不相同。
(3)分析图示可知,该化合物由7个氨基酸脱水缩合连成环状,为环状七肽化合物,共有7个肽键。
(4)由分析可知,题图中的A是肽键,B是R基。
(5)盐析是在高浓度盐溶液中,蛋白质的溶解度低而析出,但蛋白质空间结构没有发生变化。
【点睛】本题结合外毒素的结构式,考查氨基酸的结构、蛋白质的结构和合成过程的相关知识,要求考生识记氨基酸的结构通式及特点,掌握氨基酸脱水缩合过程,能根据外毒素的结构式判断其中氨基酸数目、种类及肽键的数目是解题关键。
21. I.果蝇是进行遗传学研究的模式生物,其有3对常染色体(分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)和1 对性染色体。请回答下列问题:
(1)雄果蝇含有______条形态、功能不同的染色体。
(2)科研人员培育出果蝇甲品系,其4种突变性状(多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒) 分别由一种显性突变基因控制,位置如图,突变基因纯合时胚胎致死(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)。
①果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有______种(只考虑图示基因)。
②果蝇甲品系遗传时,下列基因遵循自由组合定律的是______(填字母)。
a. A/a与C/c b. A/a与S/s c. A/a与T/t
d. C/c与S/s e. C/c与T/t f. S/s与T/t
(3)果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配,子代果蝇的胚胎致死率为______。
(4)为探究果蝇眼色基因(B、b)的位置,科研人员进行了如图的杂交实验(除图中性状 外,其他均为隐性性状):
根据上述结果,判断B、b基因______(填“一定”或“不一定”)位于常染色体上,简要说明理由:______。
II.自然界中果蝇的直刚毛和焦刚毛由等位基因D/d控制。研究者进行如下杂交实验 (注:F₁中雌雄个体数相同),据表分析回答下列问题:
杂交实验组合
亲本(P)
F1
雌
雄
雌
雄
组合①
焦刚毛
直刚毛
直刚毛
焦刚毛
组合②
直刚毛
焦刚毛
直刚毛
直刚毛
(5)D/d是一对等位基因,其本质区别是______。
(6)直刚毛对焦刚毛为______性;D/d基因位于______(填“常”、“X”或“Y”) 染色体上,判断依据是______。
(7)组合①的F₁随机交配得到F2,F2中雌果蝇有______种基因型;组合②的F1随机交配得到F2,F2的雌果蝇中直刚毛所占比例为______。
(8)在全为焦刚毛的果蝇种群中,偶然发现了一只直刚毛雄果蝇,现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变,还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变,欲设计一个简便的实验验证,实验思路为______
【答案】(1)5##五
(2) ①. 4##四 ②. bcde
(3)75%##3/4
(4) ①. 不一定 ②. B和b基因也可能位于X、Y染色体的同源区段上
(5)碱基对的排列顺序不同/核苷酸序列不同/碱基对序列不同
(6) ①. 显 ②. X ③. 正交与反交结果表现不一致,且子代雌雄都有直刚毛
(7) ①. 2##二##两 ②. 100%##1
(8)让该直刚毛雄果蝇与多只焦刚毛雌果蝇杂交得到F₁代,在正常(且适宜)的环境中培养F₁代,观察统计F₁代的表型及比例
【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】
雄果蝇共有8条染色体,包括6条常染色体和2条性染色体(XY),故含有4+X+Y=5条形态、功能不同的染色体。
【小问2详解】
①图示A/a与C/c连锁,S/s与T/t连锁,只考虑图示基因,则果蝇甲品系雌果蝇产生的卵细胞有2×2=4种。
②基因自由组合定律是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,果蝇甲品系遗传时,遵循自由组合定律的是A/a与S/s 、A/a与T/t、C/c与S/s 、 C/c与T/t ,故选bcde。
【小问3详解】
因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因,且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上,控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上,都位于一对同源染色体上,故不能自由组合,且突变基因纯合时胚胎致死,甲品系内的雌雄交配的后代中AaCc占1/2,AAcc占1/4,aaCC占1/4,另一对后代SsTt占1/2,SStt占1/4,ssTT占1/2,由于突变基因(显性基因)纯合时胚胎致死,故存活个体即AaCcSsTt占1/2×1/2=1/4=25%,则致死率=1-1/4=3/4=75%。
【小问4详解】
分析题意,用纯合红眼正常翅雄果蝇与紫眼卷曲翅雌果蝇杂交,子一代中出现红眼卷曲翅雌:红眼卷曲翅雄:红眼正常翅雌:红眼正常翅雄≈1∶1∶1∶1,据图无法判断B、b基因一定位于常染色体上,因为B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段,如XBYB×XbXb→XBXb、XbYB,也符合题意。
【小问5详解】
D/d是一对等位基因,其本质区别是碱基对的排列顺序不同。
【小问6详解】
分析题意,组合②中亲本为焦刚毛和直刚毛,子一代均为直刚毛,说明直刚毛对焦刚毛是显性;组合①和组合②是正反交实验,子代中表现不同,且子代雌雄都有直刚毛,说明该性状相关基因D/d位于X染色体上。
【小问7详解】
组合①的亲本基因型是XdXd×XDY,子一代基因型是XDXd、XdY,F2中雌果蝇有XDXd、XdXd,有2种基因型;组合②的亲本基因型是XDXD×XdY,子一代基因型是XDXd、XDY,F1随机交配得到F2,F2的雌果蝇包括XDXD、XDXd,其中直刚毛(XDX-)所占比例为100%。
【小问8详解】
在全为焦刚毛的果蝇种群中,偶然发现了一只直刚毛雄果蝇,现要探究该直刚毛雄果蝇出现的原因是发生了基因突变,还是由于只是受环境剧烈变化引起的性状改变,由于两者的本质区别在于遗传物质是否发生改变,故可让该直刚毛雄果蝇与多只焦刚毛雌果蝇杂交得到F1代,在正常(且适宜)的环境中培养F1代,观察统计F1代的表型及比例。
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