内容正文:
2025年邵阳市高一拔尖创新班第一次联考试题卷
生物
本试卷共8页,21个小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 每年秋冬季,都会有较多患者感染支原体肺炎,下表显示三种不同抗感染药物的作用机制,临床发现,阿奇霉素对支原体有很好的疗效。
抗感染药物
作用机制
阿奇霉素
青霉素
环丙沙星
阻止核糖体形成
破坏原核生物细胞壁
抑制DNA复制
下列有关支原体的叙述正确的是( )
A. 支原体的遗传物质彻底水解的产物有6种
B. 阿奇霉素可能通过抑制支原体核仁的功能阻止其核糖体形成
C. 青霉素可用于治疗支原体和霉菌引起的疾病
D. 环丙沙星通过抑制DNA复制阻滞支原体的无丝分裂
2. 生物学是一门自然科学。下列有关生物学研究方法叙述,正确的是( )
A. 差速离心法主要是采取逐渐降低离心速率来分离不同大小的细胞器
B. 施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成”,但这一结论仍然可信
C. 科学家运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制
D. 模型有数学、物理和概念模型等,比如显微照片属于物理模型
3. 为研究温度对淀粉酶活性的影响,将温度设置为t1、t2、t3,一段时间后测定生成物的量分别为a、b、c(如图);将t1、t2、t3各升高相同温度,重复实验后测定生成物的量分别为a'、b'、c′,且a'>a、b'>b、c'<c。下列叙述正确的是( )
A. 先将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,再在设定温度下保温
B. 淀粉酶催化淀粉水解的实质是提供了化学反应所需的活化能
C. 据实验结果推测:当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性降低
D. 在低温、最适pH条件下保存酶效果最佳
4. 某班研发了“细胞生命历程卡”游戏并邀请老师参加。游戏规则如下:老师打出“历程卡”,然后组长打出“细胞卡”,若“细胞卡”契合“历程卡”则得1分,反之不得分;随后三个组员分别打出“活动卡”,若单个“活动卡”同时契合“历程卡”与“细胞卡”则得1分,反之不得分,满分为4分。根据如下赛况,得分最高的组为( )
组别
老师“历程卡”
组长“细胞卡”
组员1“活动卡”
组员2“活动卡”
组员3“活动卡”
甲
有丝分裂
蛙的红细胞
发出纺锤丝
着丝粒分裂
出现染色体
乙
细胞衰老
发菜细胞
细胞膜表面糖蛋白减少
核膜内折
细胞体积减小
丙
细胞分化
造血干细胞
细胞数目和种类变多
产生红细胞
自动结束生命
丁
细胞癌变
宫颈癌细胞
形态结构变化
无限增殖
易扩散和转移
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列有关叙述正确的是( )
A. 孟德尔作出假说的核心内容是豌豆产生的雌雄配子数量相同
B. 孟德尔巧妙设计了测交实验合理地解释了分离现象和自由组合现象
C. 摩尔根通过红眼与白眼果蝇杂交实验最终证明了基因在染色体上且呈线性排列
D. 梅塞尔森和斯塔尔提出:若DNA是半保留复制,则转移培养后第二代在试管中出现两条带,属于“演绎推理”步骤
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。这三个基因各有多个等位基因(例如:A~A均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列分析正确的是( )(不考虑XY同源区段)
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
A1A12B9B16C3C6
A3A33B11B21C7C8
A1A3B11B16C3C7
A12A33B9B21C6C8
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴性遗传
B. 父亲其中一条染色体上基因组成是A12B9C6
C. 基因B的遗传符合分离定律,基因A与基因C之间的遗传符合自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A1A3,则其C基因组成为C3C7
7. 下图表示人体细胞核中DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中DNA的复制是从3个起点依次从左向右进行的,多个复制起点可缩短复制所需的时间
B. DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
C. 若该DNA中含m个碱基对,其中A占全部碱基的比例为n,则该DNA中氢键有3m+2mn个
D. 若用15N标记子链中的鸟嘌呤,则产生的两个DNA分子的相对质量可能不同
8. 下图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、时长等都合理)中相关指标的变化,下列叙述错误的是( )
A. 图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,上清液放射性含量的变化
B. 图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,上清液放射性含量的变化
C. 图丙可表示为“肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”,R型细菌与S型细菌的数量变化
D. 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
9. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一、印记是在配子发生过程中获得的,在个体发育过程中得以维持,在下一代配子形成时印记重建。DNA甲基化是常见的基因组印记方式。MAGEL2是一种印记基因,其致病性变异(致病基因)会导致新生儿患某综合征。母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,而由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病。下图为该基因引起的遗传病的系谱图,Ⅱ-4不携带致病基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该病的遗传方式不可能为显性遗传
B. Ⅱ-3携带有MAGEL2致病基因,Ⅱ-1和Ⅱ-2则也一定携带有MAGEL2致病基因
C. 根据题中印记发生的机制,可以推测导致亲代I-2患病的MAGEL2致病基因来自她父方
D. MAGEL2基因从I-2→Ⅱ-3→Ⅲ-1的传递过程中碱基序列会发生改变,进而影响接下来的基因表达过程
10. 科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本,进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因,下列叙述正确的是( )
A. 基因D、d的碱基数目不可能相同
B. 该雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异,该变异只发生在减数分裂中
C. 若F1中出现两种性状均为野生型的个体,则亲代果蝇一定发生了染色体互换
D. 正常情况下F1雄果蝇产生的配子中有一半性染色体构型正常
11. 下图为某品种纯合水稻正常体细胞中某3条染色体上部分隐性基因分布示意图,现将其与纯合野生型的水稻进行杂交得F1,F1自交得F2。只考虑图示相关基因和性状,不考虑细胞质遗传、突变和互换,下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本水稻进行杂交时,需要对母本进行人工去雄
B. F1产生配子时,等位基因都分离,非等位基因都自由组合
C. F1产生不全为隐性基因的雄配子占全部雄配子的3/4
D. F2中能稳定遗传的抗稻瘟病高秆的植株占1/16
12. 基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞凋亡时无新蛋白质产生
B. 无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响
C. TRPM7基因可能通过促进Bax蛋白的合成、抑制Bcl-2蛋白的合成来抑制细胞凋亡
D. 可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的的2分,有选错的得0分。
13. 胃壁细胞上的H+-K+-ATP酶是一种质子泵,通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义,M1-R、H2-R、G-R为胃壁细胞膜上三种不同受体,其作用机理如图所示。胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因,奥美拉唑是一种能有效减缓胃溃疡的药物。下列叙述正确的是( )
A. 分析可知①为K+、②为H+,H+-K+-ATP酶可以催化ATP水解为主动运输供能
B. 不同信号分子分别与相应受体结合后,可通过cAMP和Ca2+促进磷酸化,该过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
C. 推测奥美拉唑治疗胃溃疡的机理为促进H+-K+-ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃液
D. 胃壁细胞中Ca2+浓度升高,会引起胃酸的分泌增多
14. 将某二倍体动物(2n=4)一个基因型为AaBbCc的精原细胞(DNA没有标记)放在含32P的培养液中培养,形成如下图所示的一个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其它变异,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞的核DNA分子数为8个,含2个染色体组
B. 若该细胞是经一次有丝分裂后再减数分裂形成的,则细胞内含32P的核DNA分子有4个或5个
C. 该细胞分裂形成的精细胞基因型为Aca、Acb、aCB、bCB四种
D. 该细胞只发生了基因重组
15. 为研究茄子的花色、果皮色这两对性状的遗传规律,研究人员选用纯种的白花绿果皮茄子和纯种的紫花紫果皮茄子为亲本进行如下实验(不考虑互换和突变),下列说法错误的是( )
亲本
F1表型
F1自交所得F2的表型及数量(株)
绿果皮白花×紫果皮紫花
紫果皮紫花
紫果皮紫花(251)、绿果皮紫花(56)、紫果皮白花(83)、绿果皮白花(28)、白果皮紫花(28)
A. 花色性状中紫花是显性性状,由两对基因控制
B. 控制花色的基因与控制果皮色的基因独立遗传
C. 进一步推测可知F2中控制两种性状的基因型有9种
D. 推测可知F2中能稳定遗传的个体所占的比例为1/5
16. 多倍体动物极少见,我国科学家通过潜心钻研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬度受位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,显性基因越多,硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种育种方案。不考虑基因突变。下列叙述错误的是( )
A. 基因型为AaBb的雌雄个体交配,子代共有4种表型,其中外壳硬度最大的个体占1/16
B. 若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AAaBbb,其父本的基因型为aabb,则其母本的基因型为AABb
C. 若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AaaBbb,则其父本的基因型有4种可能性
D. 若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为AAaaBBbb,则该四倍体雌雄个体间随机交配,则亲本产生的配子中aabb的所占比例为1/36
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 暗反应中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(简记为R酶)是一种双功能酶,催化反应的方向如图所示。光下经过程①产生C3和C2,C2在过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应产生CO2,这是一个在光驱动下完成的高耗能反应过程,被称为光呼吸,发生于强光干旱环境中。固定CO2后首先产生三碳化合物的植物称为C3植物,如小麦;固定CO2后首先产生四碳化合物的植物称为C4植物,其叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,没有R酶,能进行光反应;而维管束鞘细胞无类囊体,但有R酶,能进行暗反应,如玉米。两者部分代谢过程如图所示。
注:C2表示乙醇酸,PEP表示磷酸烯醇式丙酮酸,PEP-C表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,可浓缩低浓度的CO2。虚线方框内的代谢过程为C3植物叶肉细胞与C4植物维管束鞘细胞共有。
(1)过程①②均发生于_____中。从O2和CO2的含量变化分析,强光干旱环境下,植物的光呼吸增强的原因是_____。
(2)从反应场所和能量的角度分析,光呼吸与有氧呼吸生理过程的不同点是_____。
(3)C4植物光合作用发生在_____细胞中。推测C4植物的光呼吸强度______(填“高于”或“低于”)C3植物,原因是_____。
(4)很多植物在干旱条件下,气孔会以数十分钟为周期进行周期性地闭合,称为“气孔振荡”。“气孔振荡”是植物对干旱条件一种适应性反应,有利于植物生理活动的正常进行。结合所学的知识,尝试解释干旱条件下“气孔振荡”对植物生长发育的意义:______。
18. 如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的遗传方式为_______,理由是______。
(2)Ⅲ-9与Ⅱ-4基因型相同的概率为_______。
(3)若Ⅲ-9和Ⅲ-12婚配,子女中患病的概率为_______。
(4)若Ⅲ-9和一个正常男性婚配,生出XXY型的患乙病的男孩。男孩患病的原因是_____(父亲/母亲)产生配子过程,_______(细胞分裂时期)出现问题。
19. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予两位研究微小RNA(miRNA)的科学家。miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与靶mRNA结合调控基因的表达。ARC基因表达的ARC是一种凋亡抑制因子,具有抑制细胞凋亡及促进人成骨细胞分化的作用,以维持细胞的正常数量。心肌细胞中的miR—223基因和HRCR基因的转录产物对ARC基因的表达具有调控作用,作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要的关键酶是______,过程②最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序_____(选填“相同”或“不同”),原因是_____。
(2)研究发现,用蛋白酶处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合,由此可推测核糖体中催化该反应的物质是______。
(3)科研人员认为,HRCR有望开发成为减缓心力衰竭的新药物,其依据是______。
(4)若ARC基因的部分序列(含起始密码对应信息)如下图所示。(注:起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG或UGA,UGA不编码硒代半胱氨酸。)若“个”所指碱基对缺失,则该基因片段控制合成的肽链含______个氨基酸。
(5)凋亡抑制因子中有一段氨基酸序列为“-谷氨酸-丝氨酸-组氨酸-”,转运该序列中谷氨酸、丝氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为5′-CUC-3'、5′-UGA-3'、5′-AUG-3′,决定这段序列的基因中,模板链的碱基序列为5'-______-3'。
20. 某动物的性别决定方式是XY型,其毛色有白色和黄色,由A1/A2/a(复等位)基因及B/b基因控制。基因与性状的关系如图所示。现让黄色雌性个体与黄色雄性个体交配,所得F1的表型及比例为白毛(♀):黄毛(♀):白毛(♂):黄毛(♂)=2:2:3:1,不考虑突变、致死及Y染色体上的情况。回答下列问题。
(1)由亲本和F1表现型及比例可判断B/b基因位于______(填“常染色体”或“X染色体”),理由是______。
(2)实验中F1雌性个体中纯合子出现的比例为______。
(3)现有一只黄毛雌性个体,欲判断其基因型,实验思路是将该黄毛雌性个体与黄毛雄性个体杂交,统计后代中雄性的表现型及比例。
①若实验结果是_____,则该黄色雌性个体的基因型是_______;
②若实验结果是_____,则该黄色雌性个体的基因型是_______。
21. 研究者常应用单体与缺体分析进行植株基因定位。某雌雄同株的二倍体植株体细胞内含有2n条染色体,该植株体细胞中某对同源染色体缺少一条(即染色体数为2n-1)称为单体,植株体细胞中缺失一对同源染色体(即染色体数为2n-2)称为缺体,缺体个体会死亡。回答下列问题:
(1)欲判断某植株是否为单体,最简单的方法为_______。
(2)理论上讲,单体植株自交产生子代中单体所占比值为________;出现该比值的原因是:_______。
(3)某研究者在培育大麦(2N=14)野生型植株过程中偶然发现一株显性纯合突变体P,(仅考虑一对等位基因)。若不考虑同源染色体之间的差异,理论上该大麦植株共有_______种单体。现有人工构建的各种野生型单体,为确定该突变基因是否位于2号染色体上,可用该突变体与_____杂交得F1,F1自交得F2。若F2表型及比例为______,则突变基因不位于2号染色体上;若F2表型及比例为_____,则突变基因位于2号染色体上。
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2025年邵阳市高一拔尖创新班第一次联考试题卷
生物
本试卷共8页,21个小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 每年秋冬季,都会有较多患者感染支原体肺炎,下表显示三种不同抗感染药物的作用机制,临床发现,阿奇霉素对支原体有很好的疗效。
抗感染药物
作用机制
阿奇霉素
青霉素
环丙沙星
阻止核糖体形成
破坏原核生物细胞壁
抑制DNA复制
下列有关支原体的叙述正确的是( )
A. 支原体的遗传物质彻底水解的产物有6种
B. 阿奇霉素可能通过抑制支原体核仁的功能阻止其核糖体形成
C. 青霉素可用于治疗支原体和霉菌引起的疾病
D. 环丙沙星通过抑制DNA复制阻滞支原体的无丝分裂
【答案】A
【解析】
【分析】支原体属于原核生物,无细胞壁,遗传物质为DNA。
【详解】A、支原体的遗传物质是DNA,彻底水解产物包括脱氧核糖、磷酸、A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤),共6种,A正确;
B、支原体为原核生物,无核仁,核糖体的形成与核仁无关,B错误;
C、青霉素通过破坏细胞壁起作用,但支原体无细胞壁,且霉菌(真核生物)的细胞壁成分为几丁质,青霉素对其无效,C错误;
D、支原体通过二分裂增殖,无丝分裂为真核生物的分裂方式,D错误。
故选A
2. 生物学是一门自然科学。下列有关生物学研究方法的叙述,正确的是( )
A. 差速离心法主要是采取逐渐降低离心速率来分离不同大小的细胞器
B. 施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成”,但这一结论仍然可信
C. 科学家运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制
D. 模型有数学、物理和概念模型等,比如显微照片属于物理模型
【答案】B
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型法是指人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达;包括:物理模型、概念模型、数学模型。
【详解】A、差速离心法通过逐渐提高离心速率来分离大小不同的细胞器,而非降低离心速率,A错误;
B、施莱登和施旺运用不完全归纳法得出细胞学说,虽观察样本有限,但结论经后续研究验证,符合科学归纳逻辑,B正确;
C、证明DNA半保留复制的实验中,科学家使用稳定性同位素15N标记DNA,并通过密度梯度离心技术观察结果,而非放射性同位素,C错误;
D、显微照片是实物结构的真实记录,不属于物理模型(如DNA双螺旋结构模型),D错误。
故选B。
3. 为研究温度对淀粉酶活性的影响,将温度设置为t1、t2、t3,一段时间后测定生成物的量分别为a、b、c(如图);将t1、t2、t3各升高相同温度,重复实验后测定生成物的量分别为a'、b'、c′,且a'>a、b'>b、c'<c。下列叙述正确的是( )
A. 先将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后,再在设定温度下保温
B. 淀粉酶催化淀粉水解的实质是提供了化学反应所需的活化能
C. 据实验结果推测:当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性降低
D. 在低温、最适pH条件下保存酶效果最佳
【答案】D
【解析】
【详解】A、先将淀粉和淀粉酶分别置于设定温度下保温,再混合,A错误;
B、酶作用的机理是降低化学反应所需的活化能,B错误;
C、升高温度后a'>a,b'>b,c'<c,若最适温度为t0,则t1<t0,t2<t0,t3>t0,因此最适温度在t2和t3之间,当温度在t2~t3之间时,随温度升高酶的活性先升高后降低,C错误;
D、高温、过酸和过碱都会使酶失活,故酶应该在低温、最适pH条件下保存,D正确。
故选D。
4. 某班研发了“细胞生命历程卡”游戏并邀请老师参加。游戏规则如下:老师打出“历程卡”,然后组长打出“细胞卡”,若“细胞卡”契合“历程卡”则得1分,反之不得分;随后三个组员分别打出“活动卡”,若单个“活动卡”同时契合“历程卡”与“细胞卡”则得1分,反之不得分,满分为4分。根据如下赛况,得分最高的组为( )
组别
老师“历程卡”
组长“细胞卡”
组员1“活动卡”
组员2“活动卡”
组员3“活动卡”
甲
有丝分裂
蛙的红细胞
发出纺锤丝
着丝粒分裂
出现染色体
乙
细胞衰老
发菜细胞
细胞膜表面糖蛋白减少
核膜内折
细胞体积减小
丙
细胞分化
造血干细胞
细胞数目和种类变多
产生红细胞
自动结束生命
丁
细胞癌变
宫颈癌细胞
形态结构变化
无限增殖
易扩散和转移
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】D
【解析】
【详解】A.蛙的红细胞进行无丝分裂不契合“历程卡"有丝分裂,故不得分; 三个组员的“活动卡”虽然满足有丝分裂,但无法契合组长的“细胞卡”,故甲组得0分,A错误;
B.乙组组员1打出的“活动卡”为细胞癌变,而非细胞衰老,不得分,组员2因原核生物发菜不具备核膜,不得分,故乙组得2分,B错误;
C.丙组丙组组员1因细胞分化过程中细胞数目不变多,不得分;组员3“活动卡”为细胞凋亡,不得分,故丙组得2分,C错误;
D.丁组都符合,得4分获胜,D正确。
故选D。
5. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列有关叙述正确的是( )
A. 孟德尔作出假说的核心内容是豌豆产生的雌雄配子数量相同
B. 孟德尔巧妙设计了测交实验合理地解释了分离现象和自由组合现象
C. 摩尔根通过红眼与白眼果蝇杂交实验最终证明了基因在染色体上且呈线性排列
D. 梅塞尔森和斯塔尔提出:若DNA是半保留复制,则转移培养后第二代在试管中出现两条带,属于“演绎推理”步骤
【答案】D
【解析】
【详解】A、孟德尔假说的核心内容是在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,而非雌雄配子数量相同。实际上,豌豆的雄配子数量远多于雌配子,A错误;
B、孟德尔通过杂交和自交实验观察到分离现象和自由组合现象后,提出假说解释这些现象;测交实验的作用是验证假说的正确性,B错误;
C、摩尔根通过红眼与白眼果蝇杂交实验,证明了 “基因在染色体上”,但 “基因在染色体上呈线性排列” 是后续通过测定基因在染色体上的具体位置得出的结论,并非该实验直接证明,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔根据半保留复制假说,预测第二代DNA离心后会出现中带和轻带(两条带),这属于假说-演绎法中的演绎推理步骤,D正确。
故选D。
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。这三个基因各有多个等位基因(例如:A~A均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列分析正确的是( )(不考虑XY同源区段)
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
A1A12B9B16C3C6
A3A33B11B21C7C8
A1A3B11B16C3C7
A12A33B9B21C6C8
A. 基因A、B、C的遗传方式是伴性遗传
B. 父亲的其中一条染色体上基因组成是A12B9C6
C. 基因B的遗传符合分离定律,基因A与基因C之间的遗传符合自由组合定律
D. 若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A1A3,则其C基因组成为C3C7
【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,因此为常染色体遗传。
【详解】A、根据儿子的基因型 A1A3B11B16C3C7 和女儿 A12A33B9B21C6C8 推测,母亲的两条染色体是 A3B11C7 和 A33B21C8 ,父亲的两条染色体是 A1B16C3 和 A12B9C6,父亲的每对基因是成对的,因此在不考虑XY同源区段的情况下,只能是常染色体遗传,不是伴X遗传,A错误。
B、 根据A项分析可知父亲的两条染色体是 A1B16C3 和 A12B9C6,B正确;
C、 分离定律适用于等位基因的分离(如B₉与B₁₆),但A、B、C完全连锁,三者之间无法自由组合,C错误。
D、孩子A1来自父亲的 A1B16C3染色体,A3来自母亲的A3B11C7 染色体,所以C基因应为C₃(父)C₇(母),即C₃C₇,但如果父亲或母亲在产生配子过程中同源染色体之间发生了互换,则有可能C基因组成就不是C3C7,比如父亲含 A1的染色体有可能含的是C6,此时C基因组成为C6C7,D错误。
故选B。
7. 下图表示人体细胞核中DNA的复制过程,下列叙述正确的是( )
A. 图中DNA的复制是从3个起点依次从左向右进行的,多个复制起点可缩短复制所需的时间
B. DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
C. 若该DNA中含m个碱基对,其中A占全部碱基的比例为n,则该DNA中氢键有3m+2mn个
D. 若用15N标记子链中的鸟嘌呤,则产生的两个DNA分子的相对质量可能不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图中可看出有三个复制起点,但由于“圈”的大小不同,代表复制开始的时间可能不同,“圈”越大,复制时间越早,从右向左,A错误;
B、DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,B错误;
C、DNA分子中A与T配对,形成两个氢键,G与C配对,形成三个氢键,若该DNA中含m个碱基对,其中A占全部碱基的比例为n,则该DNA中氢键有3m-2mn个,C错误;
D、如果用15N标记子链中的鸟嘌呤,由于DNA复制是半保留复制,所以产生的两个DNA分子中,一个分子会含有被15N标记的鸟嘌呤(因为它包含了一条被标记的子链),而另一个分子则不含(因为它包含的是母链和另一条未被标记的子链),这两个DNA分子的相对质量可能会不同,D正确。
故选D。
8. 下图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、时长等都合理)中相关指标的变化,下列叙述错误的是( )
A. 图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,上清液放射性含量的变化
B. 图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,上清液放射性含量的变化
C. 图丙可表示为“肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”,R型细菌与S型细菌的数量变化
D. 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解析】
【详解】A、在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中,如果保温时间短,亲代噬菌体未充分侵染细菌,上清液中放射性较高,保温时间长,子代噬菌体裂解释放,故甲图可表示上清液放射性含量的变化,A正确;
B、在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中,无论保温时间长短,上清液中的放射性较高,沉淀物的放射性较低,B正确;
C、据丙图可知,S型菌曲线的起点为0,且在R型菌之后,故该图表示“肺炎双球菌体外转化实验中R型菌+S型菌的DNA组”,R型菌和S型菌的数量变化,C正确;
D、噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,D错误。
故选D。
9. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一、印记是在配子发生过程中获得的,在个体发育过程中得以维持,在下一代配子形成时印记重建。DNA甲基化是常见的基因组印记方式。MAGEL2是一种印记基因,其致病性变异(致病基因)会导致新生儿患某综合征。母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,而由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病。下图为该基因引起的遗传病的系谱图,Ⅱ-4不携带致病基因。下列有关叙述正确的是( )
A. 该病的遗传方式不可能为显性遗传
B. Ⅱ-3携带有MAGEL2致病基因,Ⅱ-1和Ⅱ-2则也一定携带有MAGEL2致病基因
C. 根据题中印记发生的机制,可以推测导致亲代I-2患病的MAGEL2致病基因来自她父方
D. MAGEL2基因从I-2→Ⅱ-3→Ⅲ-1的传递过程中碱基序列会发生改变,进而影响接下来的基因表达过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、该病由父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病,而Ⅱ4不携带致病基因,Ⅲ1表现患病,因而该病为显性遗传病,A错误;
B、Ⅱ4不携带致病基因,Ⅲ1表现患病,其致病基因一定来自Ⅱ3,而Ⅱ3表现正常,是因为母源基因沉默导致的,即Ⅱ3一定携带致病基因;Ⅱ1和Ⅱ2均正常,两者不一定携带有MAGEL2致病基因,B错误;
C、父源MAGEL2致病基因传递给子代时可表达并致病,母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,可以推测导致亲代I2患病的MAGEL2致病基因来自父方,C正确;
D、母源MAGEL2致病基因传递给子代时其印记区域由于被甲基化而沉默,该病属于表观遗传,AGEL2基因从I2→Ⅱ3→Ⅲ1的传递过程中只是甲基化发生了改变,但其碱基序列没有改变,D错误。
故选C。
10. 科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本,进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因,下列叙述正确的是( )
A. 基因D、d的碱基数目不可能相同
B. 该雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异,该变异只发生在减数分裂中
C. 若F1中出现两种性状均为野生型的个体,则亲代果蝇一定发生了染色体互换
D. 正常情况下F1雄果蝇产生的配子中有一半性染色体构型正常
【答案】D
【解析】
【详解】A、等位基因的产生是因为发生了碱基对的替换、增添或缺失而引起基因结构改变,所以基因D、d的碱基数目可能相同,A错误;
B、由图可知,雌果蝇的两条X染色体一条发生了缺失,一条发生了易位,都发生了结构变异,该变异既能发生在减数分裂过程中,也能发生在有丝分裂过程中,B错误;
C、若F1中出现两种性状均为野生型的个体,雌果蝇的Db染色体配子和雄果蝇的Y染色体配子和db配子结合即可,未发生互换,C错误;
D、据图可知,由于雌果蝇两条性染色体都发生了结构变异,产生的配子都异常,故正常情况下F1雄果蝇中X染色体异常,Y染色体正常,故正常情况下F1雄果蝇产生的配子中有一半性染色体构型正常,D正确。
故选D。
11. 下图为某品种纯合水稻正常体细胞中某3条染色体上的部分隐性基因分布示意图,现将其与纯合野生型的水稻进行杂交得F1,F1自交得F2。只考虑图示相关基因和性状,不考虑细胞质遗传、突变和互换,下列有关叙述正确的是( )
A. 亲本水稻进行杂交时,需要对母本进行人工去雄
B. F1产生配子时,等位基因都分离,非等位基因都自由组合
C. F1产生不全为隐性基因的雄配子占全部雄配子的3/4
D. F2中能稳定遗传的抗稻瘟病高秆的植株占1/16
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲本水稻进行杂交时,隐性性状的水稻为雄性不育,只能为母本,所以不需要对母本进行人工去雄,A错误;
B、F1产生配子时,等位基因分离,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,B错误;
C、只考虑图示相关基因和性状,不考虑突变和互换,F1产生全为隐性基因的雄配子占全部雄配子的1/8,全为显性基因的雄配子占全部雄配子的1/8,不全为隐性基因的雄配子为1-2/8=3/4,C正确;
D、不考虑突变和互换,F2中不会有抗稻瘟病高杆的重组型的植株,其占比为0,D错误。
故选C。
12. 基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞凋亡时无新蛋白质产生
B. 无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响
C. TRPM7基因可能通过促进Bax蛋白的合成、抑制Bcl-2蛋白的合成来抑制细胞凋亡
D. 可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞凋亡都是由基因控制的,凋亡相关基因表达会产生新的蛋白质,A错误;
B、实验需要满足对照原则,控制无关变量一致原则,单一变量原则等,无功能siRNA干扰对照组的作用是排除siRNA本身对实验结果的影响,B正确;
C、据题图可知,SiRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降,Bax基因表达量增加、Bcl-2基因表达量降低,细胞凋亡率增加,由此可以得出,TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达、促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,C错误;
D、由题图可知,SiRNA干扰TRPM7基因实验组,Bax基因表达量增加,Bcl-2基因表达量减少,细胞凋亡率增加,所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关症,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的的2分,有选错的得0分。
13. 胃壁细胞上的H+-K+-ATP酶是一种质子泵,通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,对胃酸的分泌及胃的消化功能具有重要的生理意义,M1-R、H2-R、G-R为胃壁细胞膜上三种不同受体,其作用机理如图所示。胃酸分泌过多是引起胃溃疡的主要原因,奥美拉唑是一种能有效减缓胃溃疡的药物。下列叙述正确的是( )
A. 分析可知①为K+、②为H+,H+-K+-ATP酶可以催化ATP水解为主动运输供能
B. 不同信号分子分别与相应受体结合后,可通过cAMP和Ca2+促进磷酸化,该过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
C. 推测奥美拉唑治疗胃溃疡的机理为促进H+-K+-ATP酶的活性,减少胃壁细胞分泌胃液
D. 胃壁细胞中Ca2+浓度升高,会引起胃酸的分泌增多
【答案】AD
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散从高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、胃腔中有大量盐酸,其H+浓度大于胃壁细胞内的H+浓度,H+通过主动运输转运到胃腔,主动运输需要能量和载体,据图可知,H+-K+-ATP酶既可以催化ATP水解为主动运输供能,又是转运H+和K+的载体,A正确;
B、据图可知,不同信号分子分别与相应受体结合后,可通过cAMP和Ca2+促进磷酸化,从而促进胃酸的分泌,该过程体现了细胞膜的信息交流功能,B错误;
C、H+过多地被转运到胃腔中导致胃酸过多,引起胃溃疡,H+通过主动运输转运到胃腔,奥美拉唑通过抑制H+-K+-ATP酶的活性,使H+的主动运输受到抑制,减少胃壁细胞分泌胃酸,达到治疗的目的,C错误;
D、胃壁细胞中Ca2+浓度增多,会引起胃酸的分泌增多,D正确。
故选AD。
14. 将某二倍体动物(2n=4)一个基因型为AaBbCc的精原细胞(DNA没有标记)放在含32P的培养液中培养,形成如下图所示的一个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其它变异,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞的核DNA分子数为8个,含2个染色体组
B. 若该细胞是经一次有丝分裂后再减数分裂形成的,则细胞内含32P的核DNA分子有4个或5个
C. 该细胞分裂形成的精细胞基因型为Aca、Acb、aCB、bCB四种
D. 该细胞只发生了基因重组
【答案】AC
【解析】
【分析】由图可知,该细胞含有同源染色体,正在发生同源染色体的分离,故表示减数第一次分裂的后期。
【详解】A、该细胞中有4条染色体,处于减数第一次分裂后期,有8个核DNA分子,2套染色体组,A正确;
B、细胞中的DNA没有32P标记,在含32P的培养液中经一次有丝分裂后,细胞中的DNA都是一条链被标记,经减数第一次分裂间期复制后,该细胞的每条染色体中所有染色单体的核DNA分子中都含有32P标记,共8个,B错误;
C、减数第一次分裂结束后,产生了两个次级精母细胞基因型为AAccab和CCBBab,再经过减数第二次分裂,产生的精子基因型为Aca、Acb、aCB、bCB,C正确;
D、该细胞中同源染色体分离,说明处于减数第一次分裂后期,该细胞中会发生非同源染色体之间的自由组合,引起基因重组,另外根据同源染色体的形态和基因位置可判断,细胞中的两条非同源染色体之间发生了交换,属于染色体变异中的易位,D错误。
故选AC。
15. 为研究茄子的花色、果皮色这两对性状的遗传规律,研究人员选用纯种的白花绿果皮茄子和纯种的紫花紫果皮茄子为亲本进行如下实验(不考虑互换和突变),下列说法错误的是( )
亲本
F1表型
F1自交所得F2的表型及数量(株)
绿果皮白花×紫果皮紫花
紫果皮紫花
紫果皮紫花(251)、绿果皮紫花(56)、紫果皮白花(83)、绿果皮白花(28)、白果皮紫花(28)
A. 花色性状中紫花是显性性状,由两对基因控制
B. 控制花色基因与控制果皮色的基因独立遗传
C. 进一步推测可知F2中控制两种性状的基因型有9种
D. 推测可知F2中能稳定遗传的个体所占的比例为1/5
【答案】ABD
【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、子一代为紫花,子二代紫花:白花=(251+56+28):(83+28)≈3:1,可知花色性状中紫花是显性性状,其遗传遵循分离定律,由一对基因控制,A错误;
B、子二代中,没有白果皮白花,故三对基因不是独立遗传,B错误;
C、子二代中紫果皮:绿果皮:白果皮=12:3:1,说明该性状至少受两对等位基因的控制,设花色相关的基因为A/a,果皮颜色相关的基因为B/b、C/c,设绿果皮为B-cc,则紫果皮为B-C-、bbC-,白果皮为bbcc,亲本为aaBBcc×AAbbCC,由于子代没有白果皮白花aabbcc的个体出现,因此推测a和B连锁(可将连锁的aB记为D),A和b连锁(可将连锁的Ab记为d),则子一代AaBbCc可记为CcDd,故子二代中控制两种性状的基因型有4C-D-、2C-dd、2ccD-、1ccdd共9种,能稳定遗传的个体即纯合子,所占的比例为1/16×4=1/4,C正确,D错误。
故选ABD。
16. 多倍体动物极少见,我国科学家通过潜心钻研终于培育出了三倍体贝类和四倍体贝类。已知某二倍体贝类外壳硬度受位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,显性基因越多,硬度越大。如图表示利用该二倍体贝类培育出多倍体贝类的三种育种方案。不考虑基因突变。下列叙述错误的是( )
A. 基因型为AaBb的雌雄个体交配,子代共有4种表型,其中外壳硬度最大的个体占1/16
B. 若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AAaBbb,其父本的基因型为aabb,则其母本的基因型为AABb
C. 若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AaaBbb,则其父本的基因型有4种可能性
D. 若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为AAaaBBbb,则该四倍体雌雄个体间随机交配,则亲本产生的配子中aabb的所占比例为1/36
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因型为AaBb的雌雄个体交配,子代基因型9种,分别含有4个显性基因,3个显性基因,2个显性基因,1个显性基因和不含显性基因,共有5种类型,显性基因越多,硬度越大,所以后代表型有5种,子代中外壳硬度最大的个体对应的基因型为AABB,占1/4×1/4=1/16,A错误;
B、若经育种方案1获得的三倍体的基因型为AAaBbb,其父本的基因型为aabb,则说明父本提供精子基因组成为ab,又因育种方案1中,第一极体未释放,所以母本的基因型为AABb,B正确;
C、因育种方案2中,第二极体未释放,说明卵细胞中没有等位基因,若经育种方案2获得的三倍体的基因型为AaaBbb,则其父本能产生含AB的精子,基因型为AaBb或AaBB或AABb或AABB的父本都能产生含AB的精子,则其父本的基因型有4种可能性,C正确;
D、若经育种方案3获得的四倍体的基因型均为AAaaBBbb,单独分析每一对基因,能产生的配子AA:Aa:aa=1:4:1,能产生的配子BB:Bb:bb=1:4:1,这两对等位基因独立遗传,则亲本产生的配子中aabb的所占比例为1/6×1/6=1/36,D正确。
故选A。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 暗反应中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(简记为R酶)是一种双功能酶,催化反应的方向如图所示。光下经过程①产生C3和C2,C2在过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应产生CO2,这是一个在光驱动下完成的高耗能反应过程,被称为光呼吸,发生于强光干旱环境中。固定CO2后首先产生三碳化合物的植物称为C3植物,如小麦;固定CO2后首先产生四碳化合物的植物称为C4植物,其叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,没有R酶,能进行光反应;而维管束鞘细胞无类囊体,但有R酶,能进行暗反应,如玉米。两者部分代谢过程如图所示。
注:C2表示乙醇酸,PEP表示磷酸烯醇式丙酮酸,PEP-C表示磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,可浓缩低浓度的CO2。虚线方框内的代谢过程为C3植物叶肉细胞与C4植物维管束鞘细胞共有。
(1)过程①②均发生于_____中。从O2和CO2的含量变化分析,强光干旱环境下,植物的光呼吸增强的原因是_____。
(2)从反应场所和能量的角度分析,光呼吸与有氧呼吸生理过程的不同点是_____。
(3)C4植物光合作用发生在_____细胞中。推测C4植物的光呼吸强度______(填“高于”或“低于”)C3植物,原因是_____。
(4)很多植物在干旱条件下,气孔会以数十分钟为周期进行周期性地闭合,称为“气孔振荡”。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应,有利于植物生理活动的正常进行。结合所学的知识,尝试解释干旱条件下“气孔振荡”对植物生长发育的意义:______。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 植物部分气孔关闭导致CO2供应不足;强光导致光反应中水的光解加快,产生的O2更多,叶片中CO2/O2的值降低
(2)光呼吸反应场所为叶绿体基质、过氧化物酶体及线粒体,该过程消耗能量(ATP);有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,该过程释放能量(产生能量)
(3) ①. 叶肉细胞和维管束鞘 ②. 低于 ③. C4植物叶肉细胞中PEP-C能将较低浓度的CO2转化成C4,C4被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的CO2,使CO2/O2的值升高,光呼吸强度降低
(4)气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用,又能保证CO2供应,使光合作用能够正常进行
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
(2)暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
识图分析可知,图中过程①是光呼吸,过程②是暗反应中CO2的固定,因此图中过程①②均发生于叶绿体基质中,光呼吸是光下经过程①消耗氧气,产生CO2的过程被称为光呼吸,光呼吸是在低CO2高O2条件下发生的,从O2和CO2的含量变化分析,强光干旱环境下,植物的光呼吸增强的原因是:干旱条件下,为了减少水分的散失,植物部分气孔关闭导致CO2供应不足;或者强光条件下,导致光反应中水的光解加快,产生的O2更多,叶片中CO2/O2的值降低。
【小问2详解】
根据题意:光下经过程①产生C3和C2,C2在过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应产生CO2,这是一个在光驱动下完成的高耗能反应过程,被称为光呼吸。因此光呼吸反应场所为叶绿体基质、过氧化物酶体及线粒体,该过程消耗能量(消耗ATP);有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,该过程释放能量(产生ATP)。
【小问3详解】
根据题意可知,C4植物的叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,没有R酶,能进行光反应;而维管束鞘细胞无类囊体,但有R酶,能进行暗反应,因此C4植物光合作用发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞中。光呼吸是在低CO2高O2条件下发生的,由于C4植物叶肉细胞中PEP-C(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)可浓缩低浓度的CO2,能将较低浓度的CO2转化成C4,C4被运到维管束鞘细胞后会释放高浓度的CO2,使CO2/O2的值升高,因此C4植物的光呼吸强度低于C3植物。
【小问4详解】
干旱条件下,植物为了减少水分的散失,通过关闭气孔来降低蒸腾作用,为了保证自身能正常生长,打开气孔以吸收CO2确保能正常进行光合作用。所以“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应,有利于植物生理活动的正常进行,气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用,又能保证CO2供应,使光合作用能够正常进行。
18. 如图是某家系甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。现已查明Ⅱ3不携带致病基因。请据图回答:
(1)甲病的遗传方式为_______,理由是______。
(2)Ⅲ-9与Ⅱ-4基因型相同的概率为_______。
(3)若Ⅲ-9和Ⅲ-12婚配,子女中患病的概率为_______。
(4)若Ⅲ-9和一个正常男性婚配,生出XXY型的患乙病的男孩。男孩患病的原因是_____(父亲/母亲)产生配子过程,_______(细胞分裂时期)出现问题。
【答案】(1) ①. 常染色体显性遗传 ②. 由Ⅱ-7和Ⅱ-8生了不患甲病的Ⅲ-11,则可知甲病为显性病,若为伴X染色体显性病,则Ⅱ-8基因型为XAY,则后代Ⅲ-11一定患病,与题意不符,所以甲病为常染色体显性病(合理即可)
(2)1/2 (3)17/24
(4) ①. 母亲 ②. 减数分裂Ⅱ后期
【解析】
【分析】分析系谱图:Ⅱ-7和Ⅱ-8都患甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-11),即“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”,所以甲病是常染色体显性遗传病;Ⅱ-3和Ⅱ-4都不患乙病,但他们有一个患乙病的儿子(Ⅲ-10),即“无中生有为隐性”,说明乙病是隐性遗传病,且Ⅱ-3不携带致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
分析系谱图:Ⅱ-7和Ⅱ-8都患甲病,但他们有一个不患甲病的女儿(Ⅲ-11),则可知甲病为显性病,若为伴X染色体显性病,则Ⅱ-8基因型为XAY,则后代Ⅲ-11一定患病,与题意不符,所以甲病为常染色体显性病。
【小问2详解】
Ⅱ-3和Ⅱ-4都不患乙病,但他们有一个患乙病的儿子(Ⅲ-10),即“无中生有为隐性”,说明乙病是隐性遗传病,且Ⅱ-3不携带致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ-10的基因型为aaXbY,则Ⅱ-4的基因型为aaXBXb,Ⅱ-3的基因型为aaXBY,所以Ⅲ-9的基因型为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,Ⅲ9与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2。
【小问3详解】
Ⅲ-9的基因型为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,根据Ⅲ-11不患甲病可知,Ⅱ-7和Ⅱ-8均为Aa,故Ⅲ-12的基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY,二者婚配的后代中,患病的概率为1- (2/3×1/2)(1-1/2×1/4)=17/24。
【小问4详解】
Ⅲ-9的基因型为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb,和一个正常男性结婚(aaXBY),生出XXY型的患乙病的男孩,该男孩的基因型为XbXbY,是由含XbXb的卵细胞和含Y的精子结合形成的,含XbXb的卵细胞是由于母亲在减数第二次分裂的后期姐妹染色单体未正常分离所致。
19. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予两位研究微小RNA(miRNA)的科学家。miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与靶mRNA结合调控基因的表达。ARC基因表达的ARC是一种凋亡抑制因子,具有抑制细胞凋亡及促进人成骨细胞分化的作用,以维持细胞的正常数量。心肌细胞中的miR—223基因和HRCR基因的转录产物对ARC基因的表达具有调控作用,作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)过程①需要的关键酶是______,过程②最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序_____(选填“相同”或“不同”),原因是_____。
(2)研究发现,用蛋白酶处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合,由此可推测核糖体中催化该反应的物质是______。
(3)科研人员认为,HRCR有望开发成为减缓心力衰竭的新药物,其依据是______。
(4)若ARC基因的部分序列(含起始密码对应信息)如下图所示。(注:起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG或UGA,UGA不编码硒代半胱氨酸。)若“个”所指碱基对缺失,则该基因片段控制合成的肽链含______个氨基酸。
(5)凋亡抑制因子中有一段氨基酸序列为“-谷氨酸-丝氨酸-组氨酸-”,转运该序列中谷氨酸、丝氨酸和组氨酸的tRNA上的反密码子分别为5′-CUC-3'、5′-UGA-3'、5′-AUG-3′,决定这段序列的基因中,模板链的碱基序列为5'-______-3'。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 相同 ③. 模板mRNA相同
(2)RNA (3)HRCR与miR-223碱基互补配对,减少miR-223与基因ARC转录的mRNA结合,有利于基因ARC的成功表达,从而抑制心肌细胞的凋亡
(4)5 (5)CTCTGAATG
【解析】
【分析】由图可知,①表示转录过程,②表示翻译过程。
【小问1详解】
①是转录过程,催化该过程的酶是RNA聚合酶;②为翻译过程,该过程中,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同,因为翻译的模板是相同的。
【小问2详解】
核糖体的化学组成为蛋白质和RNA,用蛋白酶处理后会破坏蛋白质的结构与功能,用蛋白酶处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合,由此可推测核糖体中催化该反应的物质是RNA。
【小问3详解】
结合图示可知,HRCR通过与miR-223碱基互补配对,进而清除miR-223,避免了miR-223对ARC基因表达的抑制作用,进而能使ARC基因表达增加,抑制心肌细胞的凋亡。据此,科研人员认为,HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物。
【小问4详解】
由于mRNA上起始密码子为AUG,则对应的模板链上碱基为TAC,仅乙链上有,因此乙链为模板链;终止密码子为UAA、UAG或UGA,对应在模板链上为ATT、ATC或ACT,若“↑”所指碱基对缺失,则ACT对应的mRNA上的序列UGA为终止密码子,终止密码子不对应氨基酸,为终止的信号,起始密码子对应氨基酸,且3个相连的核糖核苷酸为一个密码子,决定一个氨基酸,因此则该基因片段(模板链为3'TACCCTTAGAGT-TACACT5')控制合成的肽链含5个氨基酸。
【小问5详解】
由于tRNA上的反密码子分别为5'-CUC-3'、5'-UGA-3'、5'-AUG-3',根据碱基互补配对原则,则mRNA上的互补序列为3′—GAGACUUAC—5',故基因中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为5′-CTCTGAATG-3'。
20. 某动物的性别决定方式是XY型,其毛色有白色和黄色,由A1/A2/a(复等位)基因及B/b基因控制。基因与性状的关系如图所示。现让黄色雌性个体与黄色雄性个体交配,所得F1的表型及比例为白毛(♀):黄毛(♀):白毛(♂):黄毛(♂)=2:2:3:1,不考虑突变、致死及Y染色体上的情况。回答下列问题。
(1)由亲本和F1表现型及比例可判断B/b基因位于______(填“常染色体”或“X染色体”),理由是______。
(2)实验中F1雌性个体中纯合子出现比例为______。
(3)现有一只黄毛雌性个体,欲判断其基因型,实验思路是将该黄毛雌性个体与黄毛雄性个体杂交,统计后代中雄性的表现型及比例。
①若实验结果是_____,则该黄色雌性个体的基因型是_______;
②若实验结果是_____,则该黄色雌性个体的基因型是_______。
【答案】(1) ①. X染色体 ②. F1性状跟性别相关联,雄性中有黄色个体(必须同时存在A1A2),故可知A1/A2/a基因在常染色体上,B/b基因在X染色体上(合理即可)
(2)1/4 (3) ①. 黄毛:白毛=1:1 ②. A1A2XBXB ③. 黄毛:白毛=1:3 ④. A1A2XBXb
【解析】
【分析】分析题图可知,基因通过控制酶的合成,控制代谢过程,进而控制生物性状,黄色个体必须同时存在A1、A2和B基因。
【小问1详解】
分析题意,某黄毛雌性个体与某黄毛雄性个体交配,所得F1的表现型及比例为白毛(♀):黄毛(♀):白毛(♂):黄毛(♂)=2:2:3:1,F1性状跟性别相关联,故A1/A2/a基因(复等位基因)及B/b基因控制必有其中一对或两对基因在X染色体上,由于不考虑突变、致死及Y染色体上的基因情况,雄性也有黄色个体(必须同时存在A1A2),故可知A1/A2/a基因在常染色体上,B/b基因在X染色体上。
【小问2详解】
亲本的基因型为A1A2XBXb、A1A2XBY,F1雌性个体中纯合子(A1A1XBXB和A2A2XBXB)所占比例为1/4×1/2+1/4×1/2=1/4。
小问3详解】
黄毛雌性个体基因型为A1A2XBXB、A1A2XBXb,要判断其基因型,可以让其与黄毛雄性个体A1A2XBY杂交,统计后代中雄性的表现型及比例。若黄毛雌性个体基因型为A1A2XBXB,后代雄性个体中黄毛A1A2XBY:白毛(A1A1XBY、A2A2XBY)=1:1;若雌性的基因型为A1A2XBXb,则雄性后代中黄毛A1A2XBY的比例为1/2×1/2=1/4,即黄毛:白毛=1:3。
21. 研究者常应用单体与缺体分析进行植株基因定位。某雌雄同株的二倍体植株体细胞内含有2n条染色体,该植株体细胞中某对同源染色体缺少一条(即染色体数为2n-1)称为单体,植株体细胞中缺失一对同源染色体(即染色体数为2n-2)称为缺体,缺体个体会死亡。回答下列问题:
(1)欲判断某植株是否为单体,最简单的方法为_______。
(2)理论上讲,单体植株自交产生的子代中单体所占比值为________;出现该比值的原因是:_______。
(3)某研究者在培育大麦(2N=14)野生型植株过程中偶然发现一株显性纯合突变体P,(仅考虑一对等位基因)。若不考虑同源染色体之间的差异,理论上该大麦植株共有_______种单体。现有人工构建的各种野生型单体,为确定该突变基因是否位于2号染色体上,可用该突变体与_____杂交得F1,F1自交得F2。若F2表型及比例为______,则突变基因不位于2号染色体上;若F2表型及比例为_____,则突变基因位于2号染色体上。
【答案】(1)用光学显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞(镜检或用显微镜观察)
(2) ①. 2/3 ②. 单体可形成分别含n、n-1条染色体数目的配子且比例为1:1,单体自交后代染色体数目为2n:2n-1:2n-2=1:2:1,缺体死亡(合理即可)
(3) ①. 7 ②. 野生型2号单体 ③. 野生型:突变型=1:3 ④. 野生型:突变型=1:6
【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,染色体变异可通过显微镜观察。同源染色体在减数第一次分裂后期分离,单体植株减数分裂形成的配子类型为:含n、n-1条染色体数目的配子比例为1∶1。
【小问1详解】
单体比正常的二倍体植株少了一条染色体,故可以用光学显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞,观察染色体数目是否正常。
【小问2详解】
单体植株减数分裂形成的配子类型为:含n、n-1条染色体数目的配子比例为1∶1,单体自交,雌雄配子交配的后代中2n:(2n-1):(2n-2)=1:2:1,由于缺体会致死,故单体植株自交产生的子代中单体占2/3。
【小问3详解】
大麦共有7对同源染色体,故共有7种单体。设该性状相关的基因为A/a,P的基因型为AA,可以将P与野生型2号单体进行杂交,根据后代的表现型及比例,来判断A/a是否位于2号染色体上。若该基因位于2号染色体上,则2号单体的基因型为aO,二者杂交的后代的基因型及比例为1/2Aa、1/2AO,全部表现为野生型,F1自交得F2,F2中A-(1/2×3/4×2):aa(1/2×1/4):OO(1/2×1/4)=6:1:1,由于缺体致死,野生型:突变型=1:6;若A/a不位于2号染色体上,则2号单体的基因型为aa,二者杂交的子一代的基因型为Aa,自交后代中野生型:突变型=1:3。
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