内容正文:
2025-2026学年度第一学期教学质量监测考试Ⅰ
高二生物学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第6页,第Ⅱ卷第7页至第10页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48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. 为探究遗传规律,某兴趣小组用图中的小球进行模拟实验,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ小桶模拟生殖器官,桶内小球模拟配子。下列相关叙述错误的是( )
A. 若Ⅰ、Ⅱ小桶代表不同的生殖器官,则每个桶中两种小球数量必须相等
B. Ⅲ、Ⅳ小桶各随机抓取一个小球并记录字母组合,模拟基因自由组合的过程
C. Ⅰ、Ⅱ小桶各随机抓取一个小球,重复100次后,统计Dd组合的概率约为1/2
D. Ⅱ、Ⅲ小桶各随机抓取一个小球并记录字母组合,可模拟雌雄配子的随机结合
2. 贵州矮马因其小巧玲珑,性情温顺,深受人们的喜爱,若矮马体高受两对独立遗传的基因(A/a、B/b)控制,两对基因中每个显性基因的遗传效应(使体高增加)相同且具有累加效应,基因型为AABB的矮马个体体高为110cm,基因型为aabb矮马个体体高为90cm。若矮马种群中基因型为AaBb公马和基因型为Aabb母马相互交配,在不考虑基因突变和环境因素影响的情况下,下列叙述错误的是( )
A. 亲代公马在产生配子的过程中会发生基因的自由组合
B. 若子代数量足够,子代可能有4种不同体高的个体
C. 子代矮马中,体高最大与体高最小个体相差20cm
D. 预测子代矮马中体高为100cm个体概率是3/8
3. 在利用临时装片观察细胞分裂时,常通过染色体行为、数目和位置来判断细胞分裂的方式及所处的时期,下列说法正确的是( )
A. 可选择洋葱根尖分生组织制成临时装片来观察减数分裂
B. 形态、大小都相同的两条染色体就是同源染色体
C. 同源染色体两两配对始于减Ⅰ前期,分离于减Ⅰ后期
D. 根据细胞中是否含有同源染色体可判断细胞分裂的方式
4. 研究发现,内分泌干扰物(EDCs)可干扰减数分裂过程,导致同源染色体不能正常分离。若一位母亲在卵细胞形成过程中,一对X染色体因EDCs影响未能正常分离,最终形成了染色体异常的卵细胞。若该异常卵细胞与一个含Y染色体的正常精子受精,则理论上该受精卵的染色体组成可能是( )
A. 22对常染色体+XXY B. 22对常染色体+XXX C. 22对常染色体+XY D. 22对常染色体+XO
5. 遗传病是威胁人类健康的一个重要因素,图甲为某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的部分遗传系谱图,图乙是Ⅱ6个体的一个精原细胞形成精子的过程(不考虑基因突变和互换),下列说法错误的是( )
A. 据甲图可知该遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 甲图中Ⅱ4个体与Ⅲ8个体基因相同的概率为100%
C. 乙图中细胞②名称为次级精母细胞,最多含46条染色体
D. 乙图中细胞③与细胞④基因组成相同,是A或a
6. 在科学发展的历程中,研究技术的革新往往能直接推动重大科学发现。每一项经典实验都依赖于其独特的技术手段,从而验证假说、揭示规律。下列研究内容与所应用技术不相符的一项是( )
选项
研究内容
研究技术
A
DNA是T2噬菌体的遗传物质
同位素标记技术
B
DNA的复制方式
差速离心技术
C
破译第一个遗传密码
蛋白质体外合成技术
D
比较不同生物间的亲缘关系远近
DNA分子杂交技术
A. A B. B C. C D. D
7. 将植物根尖分生组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸(结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似,能够代替后者与腺嘌呤配对)的培养液中进行培养,待细胞处于第二个分裂周期时,取出根尖组织用Giemsa染料染色(含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的链着色浅,不含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的链着色深),结果被染色的染色体出现色差。以下说法错误的是( )
A. 该实验染色体出现色差,证明了DNA的复制是半保留复制
B. 细胞连续分裂2个周期结束后,会出现3/4的浅色脱氧核苷酸链
C. 若一条DNA单链的序列为:5'-GATACC-3',经复制后产生的子链为:5'-GGTATC-3'
D. 若一个亲代DNA分子含胞嘧啶a个,第n次复制共需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2na个
8. 2024年研究发现,环形RNA circTOP1通过其特殊序列与MYC基因启动子区形成RNA-DNA三链体结构,招募组蛋白乙酰化酶P300,显著提高组蛋白乙酰化水平,从而激活MYC基因转录,促进肿瘤细胞增殖。当敲低circTOP1后,MYC基因表达量下降60%,肿瘤细胞增殖显著抑制,下列推断错误的是( )
A. 环形RNA是基因转录产物,分子内可能存在氢键
B. RNA-DNA三链体结构是通过碱基互补配对形成的
C. 环形RNA可以作为调控分子参与表观遗传修饰过程
D. 组蛋白的乙酰化与DNA甲基化都能抑制基因的表达
9. 研究发现,在氧气供应不足时,低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促进EPO的合成,最终导致红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示,下列说法错误的是( )
A. HIF基因与EPO基因的根本区别是脱氧核苷酸序列的不同
B. ①为转录过程,以核糖核苷酸为原料,需要RNA聚合酶的催化
C. HIF在翻译水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成
D. 该过程反映了生物体基因与基因、基因与环境之间的相互作用
10. 研究发现,慢性髓细胞性白血病(CML)患者体内9号染色体与22号染色体发生片段互换,导致9号染色体上的ABL基因与22号染色体上的BCR基因连接,形成融合基因BCR-ABL(如图)。该融合基因的表达产物具有持续活化的酪氨酸激酶活性,引起ABL基因过量表达,进而造成造血干细胞增殖失控,最终在骨髓中大量积累恶性增殖的白细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 上述变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变
B. 9号和22号染色体间的片段互换属于基因重组
C. 图示中的9号染色体上的ABL基因属于抑癌基因
D. ABL过量表达可能会导致造血干细胞的细胞周期延长
11. 着色性干皮病(XP)是首个被发现的与DNA损伤修复缺陷有关的人类单基因遗传病。该病与POLH突变基因有关。如图为某家族XP的遗传系谱图,该家族11人中共有8个POLH突变基因(不考虑基因突变和互换)。下列分析正确的是( )
A. POLH突变基因对正常基因为显性
B. 近亲结婚不影响该病的发生率
C. 该家族中Ⅱ8为纯合子的概率为100%
D. 可通过患者家系调查确定群体发病率
12. 中国科学院昆明动物研究所的研究团队对青藏高原的藏羚羊、高原鼠兔等哺乳动物进行了基因组学分析。研究发现,这些动物在EPAS1(参与低氧应答的基因)等多个位点发生了特异性突变,这些突变有助于提高血红蛋白的携氧能力,适应高原低氧环境。进一步比较发现,这些突变在低海拔近缘物种中频率极低。下列相关叙述错误的是( )
A. EPAS1基因的特异性突变是为了适应高原低氧环境而定向产生的
B. 藏羚羊种群基因频率发生改变则说明藏羚羊种群发生了进化
C. 高原鼠兔与低海拔鼠兔种群基因库的差异是自然环境选择的结果
D. 地理隔离是高原哺乳动物形成独特适应性特征的重要条件
13. 趋同进化是指亲缘关系较远的物种,由于有相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变的现象。如北美索诺兰沙漠里的巨柱仙人掌和非洲撒哈拉沙漠里的瓶子树,它们都拥有粗大、富含储水组织的茎干,叶片都退化成针状或细小。下列分析错误的是( )
A. 两种植物茎干的粗大和叶片的退化是为了适应沙漠干旱环境
B. 趋同进化的过程中自然选择会导致种群基因型频率发生定向改变
C. 趋同进化就是协同进化,协同进化造就了地球上的生物多样性
D. 由于进化存在多种模式,因此形态相似的生物可能亲缘关系很远
14. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。下图为人体细胞与外界环境进行物质交换的过程示意图,a~c代表内环境的组成成分。下列叙述正确的是( )
A. abc的化学成分处于相对稳定的状态即为内环境稳态
B. c与ab相比,最主要差别在于c中含有较多的蛋白质
C. b是体内绝大多数细胞直接生活的环境
D. 一般情况下,a中的CO2浓度高于b中
15. 正常机体血浆中的胆红素主要来源于衰老的红细胞,胆红素分泌到肠道后,肠道微生物合成的胆红素还原酶能将胆红素转化为无色的尿胆素原。新生儿出生后,环境变化导致被破坏的红细胞增多,胆红素生成上升,同时,其肝脏功能尚未发育完善,加之肠道内缺乏胆红素还原酶,对胆红素的代谢能力较弱,引发生理性黄疸。下列叙述错误的是( )
A. 胆红素含量在一定范围内波动体现了内环境稳态
B. 胆红素和胆红素还原酶均属于内环境成分
C. 黄疸的出现体现了人体维持内环境稳态的能力是有限的
D. 若成年人抽血化验显示胆红素偏高,则预示其肝功能可能受损
16. 研究发现,尿毒症患者常伴有“免疫缺陷”,具体表现为免疫细胞B细胞凋亡和T细胞耗竭。该现象主要源于肾脏功能丧失所致的肌酐、尿素氮等毒素蓄积,以及透析治疗时引发的微炎症状态。此类免疫异常,可能使尿毒症患者更易感染SARS-CoV-2病毒并降低疫苗的保护效果。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态的维持主要依赖于免疫系统的活动
B. 泌尿系统和免疫系统在维持稳态方面功能独立
C. 接种疫苗是维持尿毒症患者内环境稳态的最佳方式
D. 内环境稳态的破坏会影响机体的免疫调节功能
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 月季被誉为“花中皇后”,是我国十大名花之一,具有较高的观赏价值。月季花(两性花)的花色有红色、粉色和白色三种,受D/d、E/e两对等位基因的控制,当基因D和基因E同时存在时表现为红花,当基因D存在,基因E不存在时表现为粉花,其余表现为白花。某实验小组利用若干月季进行了两组杂交实验,结果如下表所示。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
红花×红花
红花:粉花:白花=9:3:4
乙
红花×白花
红花:粉花=3:1
(1)控制月季花色的基因D/d、E/e位于___________对同源染色体上;对月季花人工授粉之前需要对母本进行___________处理,在人工授粉后需要进行套袋处理,其目的主要是___________。
(2)甲组F1红花植株的基因型有___________种;乙组亲本的基因型为___________。
(3)若要鉴定乙组F1某株红花植株的基因型,请设计一个最简便的实验进行探究,并写出简要的实验思路及预期结果和结论。
实验思路:___________。
预测结果和结论:___________。
18. 自从摩尔根通过果蝇杂交实验证实“基因在染色体上”以来,其研究团队经过多年努力,成功绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。下图为某种果蝇个体三对基因在染色体上的相对位置图,其中的直翅(A)对卷翅(a)为显性,长翅(B)对残翅(b)为显性,腿上的刚毛(D)对截毛(d)为显性,回答下列问题:
(1)据图中Ⅲ号染色体上基因情况可将基因和染色体的关系概括为___________。
(2)该果蝇经减数分裂产生的精细胞的过程中,形成的精细胞的基因组成为___________。(不考虑基因突变和互换)
(3)若在果蝇的群体中,选择截毛雌果蝇和杂合刚毛雄果蝇杂交,后代的表型为___________。
(4)果蝇的灰身(E)对黑身(e)为显性,现有基因型为AaEe的直翅灰身雌、雄果蝇若干只,请设计实验探究E、e基因是否位于Ⅲ号染色体上,写出实验思路和预期结果(不考虑基因突变和互换):
实验思路:___________。
预期结果:
①若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因不位于Ⅲ号染色体上;
②若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与E在一条染色体上,a与e在一条染色体上;
③若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与e在一条染色体上,a与E在一条染色体上。
19. 在大多数细胞中,可以发生如图甲所示的基因的转录和翻译过程,图乙为图甲中②结构的放大图。请据图分析作答:
(1)图甲所示的现象,在大多数真核细胞中,可以发生的场所有___________(填细胞结构),其中④⑤名称分别是___________。
(2)①和②在如图甲过程中,发生移动的是___________(填序号),方向为___________(填“上→下”或“下→上”),依据是___________。
(3)图乙中,Val连接在tRNA的___________(填“5'-端”或“3'-端”),其对应的密码子序列为___________,由此可推测核糖体下一个读取的密码子为___________。(密码子序列按5'→3'书写)
20. 油菜属十字花科草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型。甘蓝型油菜是由白菜(染色体组为BB,2n=20)与甘蓝(染色体组为DD,2n=18)杂交后经过自然加倍形成的异源四倍体。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜(染色体组为TT,2n=18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和甘蓝型油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病甘蓝型油菜。
(1)F1通常情况下不可育,原因是___________。
(2)过程②可用___________处理,其原理是___________。
(3)F2在产生配子时,T染色体组中的染色体随机分配到细胞任意一极,其他染色体组中的染色体正常分配,用F2与甘蓝型油菜杂交,得到F3植株,其染色体数目范围为___________。
(4)经研究分析发现,T染色体组中含抗线虫病基因的染色体片段移接到B染色体组中的染色体上也会导致染色体数为38的F3代也具有抗线虫病的特性,这种抗性植株发生了___________变异。
21. 2025多彩贵州马拉松超级联赛于6月15日火热举行,某兴趣小组为研究马拉松比赛过程中运动员生理变化情况,对若干名身体健康的志愿者进行了相关生理指标的检测,检测结果如下表。回答下列问题:
生理指标
血浆渗透压(mOsm/L)
血浆Na+浓度(mmol/L)
pH值
体温(℃)
运动前
289.1
139.0
7.4
36.4
运动后
289.2
139.2
7.35
37.5
(1)上述生理指标中,属于内环境指标的是___________。
(2)运动员在剧烈运动过程中会产生大量乳酸,但运动员血浆中的pH值却没有因此明显降低,原因是___________;若运动员大量失钠,对细胞外液渗透压的影响___________(填“>”“<”或“=”)细胞内液。
(3)运动员在跑步过程中脚趾头因不小心受到挤压而导致局部组织水肿,脚趾头出现组织水肿的具体原因是___________。
(4)地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物,为研究地塞米松对组织水肿的影响,有关科研人员做了临床实验,实验结果如下表所示。
编号
药物
使用一周后水肿指数
使用两周后水肿指数
A组
地塞米松(79例)
5.1~7.1
3.3~4.9
甲同学据表分析得出结论:地塞米松可有效治疗水肿。乙同学认为甲同学得出的结论不严谨,理由是___________;即使不使用药物,一段时间后组织水肿也能恢复,原因是___________(从内环境三者之间的联系角度作答)。
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2025-2026学年度第一学期教学质量监测考试Ⅰ
高二生物学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第6页,第Ⅱ卷第7页至第10页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.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,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48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. 为探究遗传规律,某兴趣小组用图中的小球进行模拟实验,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ小桶模拟生殖器官,桶内小球模拟配子。下列相关叙述错误的是( )
A. 若Ⅰ、Ⅱ小桶代表不同的生殖器官,则每个桶中两种小球数量必须相等
B. Ⅲ、Ⅳ小桶各随机抓取一个小球并记录字母组合,模拟基因自由组合的过程
C. Ⅰ、Ⅱ小桶各随机抓取一个小球,重复100次后,统计Dd组合的概率约为1/2
D. Ⅱ、Ⅲ小桶各随机抓取一个小球并记录字母组合,可模拟雌雄配子的随机结合
【答案】D
【解析】
【详解】A、若Ⅰ、Ⅱ小桶代表不同的生殖器官,每只小桶内两种小球的数量必须相等,但每只小桶内小球的总数不一定要相等,A正确;
B、Ⅲ、Ⅳ中的小球标有的字母分别为A和a、B和b,表示两对等位基因,因此Ⅲ、Ⅳ各随机抓取一个小球并记录字母组合,模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程,B正确;
C、Ⅰ、Ⅱ中的小球标有的字母为D和d,表示一对等位基因,因此Ⅰ、Ⅱ各随机抓取一个小球并记录字母组合,模拟Dd个体交配时产生配子及雌雄配子结合的过程,C正确;
D、Ⅱ小桶内含有的是D、d,Ⅲ小桶内含有的是A、a,二者属于非等位基因,Ⅱ、Ⅲ小桶各随机抓取一个小球并记录字母组合,不能模拟雌雄配子的随机结合,D错误。
故选D。
2. 贵州矮马因其小巧玲珑,性情温顺,深受人们的喜爱,若矮马体高受两对独立遗传的基因(A/a、B/b)控制,两对基因中每个显性基因的遗传效应(使体高增加)相同且具有累加效应,基因型为AABB的矮马个体体高为110cm,基因型为aabb矮马个体体高为90cm。若矮马种群中基因型为AaBb公马和基因型为Aabb母马相互交配,在不考虑基因突变和环境因素影响的情况下,下列叙述错误的是( )
A. 亲代公马在产生配子的过程中会发生基因的自由组合
B. 若子代数量足够,子代可能有4种不同体高的个体
C. 子代矮马中,体高最大与体高最小个体相差20cm
D. 预测子代矮马中体高为100cm个体概率是3/8
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲代公马基因型为AaBb,两对基因独立遗传,减数分裂产生配子时,非同源染色体上的非等位基因会发生自由组合,A正确;
B、四个显性基因的总增高效应为110-90=20cm,因此单个显性基因使体高增加5cm。AaBb与Aabb杂交,子代显性基因个数可出现0、1、2、3共4种类型,对应4种不同体高,B正确;
C、子代体高最高的个体含3个显性基因,体高为90+3×5=105cm,体高最低的个体含0个显性基因,体高为90cm,二者相差15cm,C错误;
D、体高为100cm的个体含2个显性基因,包含两种基因型:AAbb(概率为1/4×1/2=1/8)、AaBb(概率为2/4×1/2=2/8),总概率为3/8,D正确。
3. 在利用临时装片观察细胞分裂时,常通过染色体行为、数目和位置来判断细胞分裂的方式及所处的时期,下列说法正确的是( )
A. 可选择洋葱根尖分生组织制成临时装片来观察减数分裂
B. 形态、大小都相同的两条染色体就是同源染色体
C. 同源染色体两两配对始于减Ⅰ前期,分离于减Ⅰ后期
D. 根据细胞中是否含有同源染色体可判断细胞分裂的方式
【答案】C
【解析】
【详解】A、洋葱根尖分生组织细胞进行的是有丝分裂,而减数分裂发生在生殖器官(如花药或子房)中,无法通过根尖分生区观察到减数分裂,A错误;
B、同源染色体的形态、大小一般相同(如人类的X和Y染色体例外),但形态、大小相同的染色体也可能是姐妹染色单体分离后的产物(如处于有丝分裂后期的染色体),B错误;
C、在减数第一次分裂前期,同源染色体联会配对形成四分体,并在减数第一次分裂后期彼此分离,C正确;
D、有丝分裂的细胞始终存在同源染色体(除末期暂时分开),对于二倍体生物而言减数第二次分裂的细胞通常无同源染色体,但如果是四倍体生物,六倍体生物等在减数第二次分裂的细胞中会存在同源染色体,D错误。
故选C。
4. 研究发现,内分泌干扰物(EDCs)可干扰减数分裂过程,导致同源染色体不能正常分离。若一位母亲在卵细胞形成过程中,一对X染色体因EDCs影响未能正常分离,最终形成了染色体异常的卵细胞。若该异常卵细胞与一个含Y染色体的正常精子受精,则理论上该受精卵的染色体组成可能是( )
A. 22对常染色体+XXY B. 22对常染色体+XXX C. 22对常染色体+XY D. 22对常染色体+XO
【答案】A
【解析】
【详解】一对X染色体因EDCs影响不能正常分离,则会导致产生XX的卵细胞,与含Y的正常精子结合,受精卵染色体组成为44(22对常染色体)+XXY,即22对常染色体+XXY,A正确,BCD错误。
故选A。
5. 遗传病是威胁人类健康的一个重要因素,图甲为某种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)的部分遗传系谱图,图乙是Ⅱ6个体的一个精原细胞形成精子的过程(不考虑基因突变和互换),下列说法错误的是( )
A. 据甲图可知该遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 甲图中Ⅱ4个体与Ⅲ8个体基因相同的概率为100%
C. 乙图中细胞②名称为次级精母细胞,最多含46条染色体
D. 乙图中细胞③与细胞④基因组成相同,是A或a
【答案】D
【解析】
【详解】A、依据“无中生有为隐性,隐性患病看女病,父病女正非伴性”可知Ⅱ5和Ⅱ6均正常,而Ⅲ9和Ⅲ10为患者,说明甲病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4不患病但其父亲是患者,故其基因型为Aa,Ⅲ8不患病但其父亲Ⅱ3为患者,故其基因型Aa,所以二者基因型相同的概率为100%,B正确;
C、图乙是Ⅱ6个体的一个精原细胞形成精子的过程,细胞②为次级精母细胞,在减Ⅱ分裂的后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时性加倍,最多含有46条,C正确;
D、乙图中细胞③与细胞④是不同的初级精母细胞分裂产生的子细胞,故其基因型应该互补(不考虑基因突变和互换),D错误。
故选D。
6. 在科学发展的历程中,研究技术的革新往往能直接推动重大科学发现。每一项经典实验都依赖于其独特的技术手段,从而验证假说、揭示规律。下列研究内容与所应用技术不相符的一项是( )
选项
研究内容
研究技术
A
DNA是T2噬菌体的遗传物质
同位素标记技术
B
DNA的复制方式
差速离心技术
C
破译第一个遗传密码
蛋白质体外合成技术
D
比较不同生物间的亲缘关系远近
DNA分子杂交技术
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验,使用同位素标记技术(分别用32P标记DNA、35S标记蛋白质),证实DNA是遗传物质,A正确;
B、研究DNA复制方式时,梅塞尔森和斯塔尔利用同位素15N标记和密度梯度离心技术(而非差速离心技术),通过观察离心后DNA条带的位置变化,证明DNA的半保留复制,差速离心技术用于分离细胞器(如线粒体、叶绿体等),B错误;
C、破译第一个遗传密码(UUU对应苯丙氨酸)的实验由尼伦伯格和马太完成,他们在无细胞系统中加入人工合成的多聚尿嘧啶RNA,利用蛋白质体外合成技术确定密码子,C正确;
D、DNA分子杂交技术通过比较不同物种DNA单链的互补配对程度(如形成双链区的比例),判断亲缘关系远近,D正确。
故选B。
7. 将植物根尖分生组织放在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸(结构上与胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似,能够代替后者与腺嘌呤配对)的培养液中进行培养,待细胞处于第二个分裂周期时,取出根尖组织用Giemsa染料染色(含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的链着色浅,不含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的链着色深),结果被染色的染色体出现色差。以下说法错误的是( )
A. 该实验染色体出现色差,证明了DNA的复制是半保留复制
B. 细胞连续分裂2个周期结束后,会出现3/4的浅色脱氧核苷酸链
C. 若一条DNA单链的序列为:5'-GATACC-3',经复制后产生的子链为:5'-GGTATC-3'
D. 若一个亲代DNA分子含胞嘧啶a个,第n次复制共需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2na个
【答案】D
【解析】
【详解】A、在含有5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养细胞,根据DNA半保留复制,第一个分裂周期形成的DNA分子中,一条链含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,另一条链含胸腺嘧啶脱氧核苷酸;第二个分裂周期形成的DNA分子,有的两条链都含相关核苷酸(但着色情况不同),有的一条链含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸,一条链含胸腺嘧啶脱氧核苷酸,染色体出现色差,证明了DNA的复制是半保留复制,A正确;
B、细胞连续分裂2个周期,共进行2次DNA复制。以初始细胞中的一个DNA分子进行研究:第一次复制后,2个DNA分子都是一条链含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸(浅色链),一条链含胸腺嘧啶脱氧核苷酸(深色链);第二次复制后,共形成4个DNA分子,8条脱氧核苷酸链,其中含5-溴尿嘧啶脱氧核苷酸的浅色链有6条,含胸腺嘧啶脱氧核苷酸的深色链有2条,所以浅色脱氧核苷酸链占6/8=3/4,B正确;
C、DNA复制时遵循碱基互补配对原则,若一条DNA单链的序列为5'-GATACC-3',则经复制后产生的子链为5'-GGTATC-3'(A与T配对,G与C配对),C正确;
D、若一个亲代DNA分子含胞嘧啶a个,第n次复制时,是在第n-1次复制的基础上进行的,第n-1次复制后有2n-1个DNA分子,第n次复制需要合成2n-1个新的DNA分子,所以共需消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2n-1a个,D错误。
故选D。
8. 2024年研究发现,环形RNA circTOP1通过其特殊序列与MYC基因启动子区形成RNA-DNA三链体结构,招募组蛋白乙酰化酶P300,显著提高组蛋白乙酰化水平,从而激活MYC基因转录,促进肿瘤细胞增殖。当敲低circTOP1后,MYC基因表达量下降60%,肿瘤细胞增殖显著抑制,下列推断错误的是( )
A. 环形RNA是基因转录产物,分子内可能存在氢键
B. RNA-DNA三链体结构是通过碱基互补配对形成的
C. 环形RNA可以作为调控分子参与表观遗传修饰过程
D. 组蛋白的乙酰化与DNA甲基化都能抑制基因的表达
【答案】D
【解析】
【详解】A、环形RNA由基因转录产生,属于RNA的一种。某些RNA(如tRNA)因局部双链结构含氢键,环形RNA若存在互补配对区域也可能形成氢键,A正确;
B、RNA-DNA三链体通过碱基互补配对形成,如RNA链与DNA单链按A-U、T-A、C-G等配对原则结合,B正确;
C、环形 RNA(circTOP1)作为调控分子,通过影响组蛋白乙酰化水平来调节 MYC 基因转录,参与了表观遗传修饰过程(表观遗传是指 DNA 序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变),C正确;
D、根据题意,组蛋白乙酰化能激活 MYC 基因转录,而 DNA 甲基化通常抑制基因表达,所以组蛋白的乙酰化是激活基因表达,并非抑制,D错误;
故选D。
9. 研究发现,在氧气供应不足时,低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促进EPO的合成,最终导致红细胞增多以适应低氧环境,相关机理如图所示,下列说法错误的是( )
A. HIF基因与EPO基因的根本区别是脱氧核苷酸序列的不同
B. ①为转录过程,以核糖核苷酸为原料,需要RNA聚合酶的催化
C. HIF在翻译水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成
D. 该过程反映了生物体基因与基因、基因与环境之间的相互作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、HIF基因与EPO基因的根本区别是脱氧核苷酸(或碱基)的排列序列不同,A正确;
B、①表示HIF基因(DNA)mRNA,是转录,该过程以核糖核苷酸为原料,需要RNA聚合酶的催化,B正确;
C、由题干信息“低氧诱导因子(HIF)可与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多”可知,HIF是在转录水平调控EPO的表达,C错误;
D、该过程反映了生物体基因与基因(如HIF基因和EPO基因)、基因与环境(低氧)之间的相互作用,D正确。
故选C。
10. 研究发现,慢性髓细胞性白血病(CML)患者体内9号染色体与22号染色体发生片段互换,导致9号染色体上的ABL基因与22号染色体上的BCR基因连接,形成融合基因BCR-ABL(如图)。该融合基因的表达产物具有持续活化的酪氨酸激酶活性,引起ABL基因过量表达,进而造成造血干细胞增殖失控,最终在骨髓中大量积累恶性增殖的白细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 上述变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变
B. 9号和22号染色体间的片段互换属于基因重组
C. 图示中的9号染色体上的ABL基因属于抑癌基因
D. ABL过量表达可能会导致造血干细胞的细胞周期延长
【答案】A
【解析】
【详解】A、9号染色体与22号染色体发生片段互换,属于染色体结构变异中的易位。这种变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变,A正确;
B、基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间互换或非同源染色体上非等位基因的自由组合,而9号和22号染色体属于非同源染色体,它们之间的片段互换属于染色体结构变异中的易位,并非基因重组,B错误;
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,而ABL基因过量表达会造成造血干细胞增殖失控,所以ABL基因不属于抑癌基因,C错误;
D、ABL过量表达会造成造血干细胞增殖失控,恶性增殖的细胞其细胞周期会缩短,而不是延长,D错误。
故选A。
11. 着色性干皮病(XP)是首个被发现的与DNA损伤修复缺陷有关的人类单基因遗传病。该病与POLH突变基因有关。如图为某家族XP的遗传系谱图,该家族11人中共有8个POLH突变基因(不考虑基因突变和互换)。下列分析正确的是( )
A. POLH突变基因对正常基因为显性
B. 近亲结婚不影响该病的发生率
C. 该家族中Ⅱ8为纯合子的概率为100%
D. 可通过患者家系调查确定群体发病率
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据“无中生有为隐性,隐性患病为女病,父子患病为伴性”,Ⅰ1和Ⅰ2正常,其后代Ⅱ6为患者,故该病为常染色体隐性遗传病,POLH突变基因对正常基因为隐性,A错误;
B、该病为隐性遗传病,近亲结婚会增加隐性致病基因纯合的概率,从而提高该病发生率,B错误;
C、该家族11人中共有8个POLH突变基因,其中Ⅱ3、Ⅱ6均为患者,且该病为隐性遗传病,故Ⅱ3、Ⅱ6各自含有2个突变基因,共4个,Ⅰ1和Ⅰ2均为杂合子,各含1个致病基因,共2个;Ⅲ9和Ⅲ10不患病,但各自含有1个突变基因,共2个;故Ⅱ8为纯合子的概率为100%,C正确;
D、确定群体中的发病率需要在人群中随机抽样调查,D错误。
故选C。
12. 中国科学院昆明动物研究所的研究团队对青藏高原的藏羚羊、高原鼠兔等哺乳动物进行了基因组学分析。研究发现,这些动物在EPAS1(参与低氧应答的基因)等多个位点发生了特异性突变,这些突变有助于提高血红蛋白的携氧能力,适应高原低氧环境。进一步比较发现,这些突变在低海拔近缘物种中频率极低。下列相关叙述错误的是( )
A. EPAS1基因的特异性突变是为了适应高原低氧环境而定向产生的
B. 藏羚羊种群基因频率发生改变则说明藏羚羊种群发生了进化
C. 高原鼠兔与低海拔鼠兔种群基因库的差异是自然环境选择的结果
D. 地理隔离是高原哺乳动物形成独特适应性特征的重要条件
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,EPAS1基因的特异性突变是随机发生的,而非“为了适应环境定向产生”,自然选择保留有利突变,使其在种群中积累,A错误;
B、种群进化的实质是基因频率的改变,只要基因频率变化,都说明种群发生了进化,B正确;
C、高原鼠兔与低海拔鼠兔的基因库差异源于不同自然环境的定向选择,自然选择导致适应环境的基因型保留,C正确;
D、地理隔离阻碍基因交流,使高原与低海拔种群在不同选择压力下独立进化,从而形成独特的适应性特征,D正确。
故选A。
13. 趋同进化是指亲缘关系较远的物种,由于有相似的生活方式,整体或部分形态结构向着同一方向改变的现象。如北美索诺兰沙漠里的巨柱仙人掌和非洲撒哈拉沙漠里的瓶子树,它们都拥有粗大、富含储水组织的茎干,叶片都退化成针状或细小。下列分析错误的是( )
A. 两种植物茎干的粗大和叶片的退化是为了适应沙漠干旱环境
B. 趋同进化的过程中自然选择会导致种群基因型频率发生定向改变
C. 趋同进化就是协同进化,协同进化造就了地球上的生物多样性
D. 由于进化存在多种模式,因此形态相似的生物可能亲缘关系很远
【答案】C
【解析】
【详解】A、两种植物茎干粗大和叶片退化是自然选择的结果,使其适应干旱环境,A正确;
B、自然选择通过定向改变种群的基因频率,进而导致基因型频率的定向改变,B正确;
C、趋同进化与协同进化不同,趋同进化指不同物种独立演化出相似特征,而协同进化强调物种间相互影响共同演化,C错误;
D、趋同进化导致形态相似但亲缘关系远的物种存在,D正确。
故选C。
14. 人体与外界环境之间进行物质交换离不开内环境。下图为人体细胞与外界环境进行物质交换的过程示意图,a~c代表内环境的组成成分。下列叙述正确的是( )
A. abc的化学成分处于相对稳定的状态即为内环境稳态
B. c与ab相比,最主要差别在于c中含有较多的蛋白质
C. b是体内绝大多数细胞直接生活的环境
D. 一般情况下,a中的CO2浓度高于b中
【答案】C
【解析】
【详解】A、内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质(如温度、pH、渗透压等)都处于相对稳定的状态,并非仅化学成分,A错误;
B、血浆(a)与组织液(b)、淋巴液(c)相比,最主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而不是淋巴液(c),B错误;
C、组织液(b)是体内绝大多数细胞直接生活的环境,细胞可以与组织液进行物质交换,C正确;
D、细胞进行呼吸作用产生CO2,CO2会从细胞扩散到组织液(b),再从组织液扩散到血浆(a),所以一般情况下,b中的CO2浓度高于a中,D错误。
故选C。
15. 正常机体血浆中的胆红素主要来源于衰老的红细胞,胆红素分泌到肠道后,肠道微生物合成的胆红素还原酶能将胆红素转化为无色的尿胆素原。新生儿出生后,环境变化导致被破坏的红细胞增多,胆红素生成上升,同时,其肝脏功能尚未发育完善,加之肠道内缺乏胆红素还原酶,对胆红素的代谢能力较弱,引发生理性黄疸。下列叙述错误的是( )
A. 胆红素含量在一定范围内波动体现了内环境稳态
B. 胆红素和胆红素还原酶均属于内环境成分
C. 黄疸的出现体现了人体维持内环境稳态的能力是有限的
D. 若成年人抽血化验显示胆红素偏高,则预示其肝功能可能受损
【答案】B
【解析】
【详解】A、内环境稳态指成分和理化性质的相对稳定,胆红素存在于血浆中,胆红素含量在一定范围内波动体现了内环境稳态,A正确;
B、胆红素存在于血浆中,属于内环境成分,而胆红素还原酶由肠道微生物合成,肠道属于外界环境,该酶不属于内环境成分,B错误;
C、黄疸是因胆红素代谢能力不足导致稳态失衡,黄疸的出现体现了人体维持内环境稳态的能力是有限的,C正确;
D、肝脏负责代谢胆红素,若成年人抽血化验显示胆红素偏高,则预示其肝功能可能受损,D正确。
故选B。
16. 研究发现,尿毒症患者常伴有“免疫缺陷”,具体表现为免疫细胞B细胞凋亡和T细胞耗竭。该现象主要源于肾脏功能丧失所致的肌酐、尿素氮等毒素蓄积,以及透析治疗时引发的微炎症状态。此类免疫异常,可能使尿毒症患者更易感染SARS-CoV-2病毒并降低疫苗的保护效果。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态的维持主要依赖于免疫系统的活动
B. 泌尿系统和免疫系统在维持稳态方面功能独立
C. 接种疫苗是维持尿毒症患者内环境稳态的最佳方式
D. 内环境稳态的破坏会影响机体的免疫调节功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、内环境稳态的维持需要神经、体液和免疫系统的共同调节,而非主要依赖免疫系统,A错误;
B、泌尿系统通过排泄代谢废物维持内环境稳态,而免疫系统异常与毒素蓄积有关,说明两者功能相关而非独立,B错误;
C、尿毒症患者免疫细胞功能受损,接种疫苗可能无法有效激发特异性免疫,因此并非最佳方式,C错误;
D、题干中肾脏功能丧失导致内环境毒素蓄积,直接引发免疫细胞异常,说明内环境稳态破坏影响免疫调节功能,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 月季被誉为“花中皇后”,是我国十大名花之一,具有较高的观赏价值。月季花(两性花)的花色有红色、粉色和白色三种,受D/d、E/e两对等位基因的控制,当基因D和基因E同时存在时表现为红花,当基因D存在,基因E不存在时表现为粉花,其余表现为白花。某实验小组利用若干月季进行了两组杂交实验,结果如下表所示。
组别
亲本杂交组合
F1的表型及比例
甲
红花×红花
红花:粉花:白花=9:3:4
乙
红花×白花
红花:粉花=3:1
(1)控制月季花色的基因D/d、E/e位于___________对同源染色体上;对月季花人工授粉之前需要对母本进行___________处理,在人工授粉后需要进行套袋处理,其目的主要是___________。
(2)甲组F1红花植株的基因型有___________种;乙组亲本的基因型为___________。
(3)若要鉴定乙组F1某株红花植株的基因型,请设计一个最简便的实验进行探究,并写出简要的实验思路及预期结果和结论。
实验思路:___________。
预测结果和结论:___________。
【答案】(1) ①. 两##二##2 ②. 去雄 ③. 防止其他花粉的干扰
(2) ①. 4##四 ②. DDEe、ddEe
(3) ①. 让该红花植株进行自交,观察并统计子代的表型及比例 ②. 若自交后代的表型及比例为红花:白花=3:1,则该红花植株的基因型为DdEE;若自交后代的表型及比例为红花:粉花:白花=9:3:4,则该红花植株的基因型为DdEe
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
根据甲组红花植株与红花植株杂交得到的F1植株的表型及比例为红花:粉花:白花=9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明这两对基因遵循基因的自由组合定律,即控制月季花色的基因D/d、E/e位于两对同源染色体上;对月季花人工授粉之前需要对母本进行人工去雄处理,在人工授粉后需要进行套袋处理,以防止其他花粉的干扰。
【小问2详解】
依据题干信息可知,红花植株的基因型为D-E-、粉花的基因型为D-ee、白花的基因型为dd--,结合甲组实验,F1的表型及比例为红花:粉花:白花=9:3:4,为9:3:3:1的变式,由此可知亲本的基因型为DdEe,F1中红花的基因型为D-E-,基因型有2×2=4种;乙组F1中红花(D-E-):粉花(D-ee)=3:1,且亲本为红花、白花杂交,可推知乙组亲本的基因型为DDEe、ddEe。
【小问3详解】
乙组杂交实验中,根据F1植株的表型及比例为红花:粉花=3:1可知,乙组亲本的基因型为DDEe、ddEe,杂交得到的F1红花植株的基因型为DdEE和DdEe两种,若要鉴定其红花植株的基因型,根据题干得知该植物为雌雄同花植物,最简便的方法是进行自交实验,故实验思路为:让该红花植株进行自交,观察并统计子代的表型及比例。若自交后代的表型及比例为红花:白花=3:1,则该红花植株的基因型为DdEE;若自交后代的表型及比例为红花:粉花:白花=9:3:4,则该红花植株的基因型为DdEe。
18. 自从摩尔根通过果蝇杂交实验证实“基因在染色体上”以来,其研究团队经过多年努力,成功绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置图。下图为某种果蝇个体三对基因在染色体上的相对位置图,其中的直翅(A)对卷翅(a)为显性,长翅(B)对残翅(b)为显性,腿上的刚毛(D)对截毛(d)为显性,回答下列问题:
(1)据图中Ⅲ号染色体上基因情况可将基因和染色体的关系概括为___________。
(2)该果蝇经减数分裂产生的精细胞的过程中,形成的精细胞的基因组成为___________。(不考虑基因突变和互换)
(3)若在果蝇的群体中,选择截毛雌果蝇和杂合刚毛雄果蝇杂交,后代的表型为___________。
(4)果蝇的灰身(E)对黑身(e)为显性,现有基因型为AaEe的直翅灰身雌、雄果蝇若干只,请设计实验探究E、e基因是否位于Ⅲ号染色体上,写出实验思路和预期结果(不考虑基因突变和互换):
实验思路:___________。
预期结果:
①若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因不位于Ⅲ号染色体上;
②若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与E在一条染色体上,a与e在一条染色体上;
③若后代表型及比例为___________,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与e在一条染色体上,a与E在一条染色体上。
【答案】(1)一条染色体上有多个(或许多)基因
(2)AbXD、AbYd、abXD、abYd
(3)刚毛雌果蝇和截毛雄果蝇
(4) ①. 让基因型为AaEe的直翅灰身雌、雄果蝇交配,观察并统计后代的表型以及比例 ②. 灰身直翅:灰身卷翅:黑身直翅:黑身卷翅=9:3:3:1 ③. 灰身直翅:黑身卷翅=3:1 ④. 灰身直翅:灰身卷翅:黑身直翅=2:1:1
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代;
2、基因的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】
从图中Ⅲ号染色体上有A、b或a、b基因,可概括出一条染色体上有多个(或许多)基因。
【小问2详解】
由图可知,该果蝇的基因型为AabbXDYd。减数分裂产生精细胞时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。不考虑基因突变和互换,产生的精细胞基因组成为AbXD、AbYd、abXD、abYd。
【小问3详解】
截毛雌果蝇基因型为XdXd,杂合刚毛雄果蝇基因型为XDYd,杂交后代基因型为XDXd(刚毛雌果蝇)、XdYd(截毛雄果蝇),所以后代表型为刚毛雌果蝇和截毛雄果蝇。
【小问4详解】
现欲探究E、e基因是否存在于Ⅲ号染色体上,根据题目信息可知,现有基因型为Aa的灰身杂合雌、雄果蝇若干,且不考虑染色体互换等情况,可以让基因型为AaEe的直翅灰身雌、雄果蝇交配,观察并统计后代的表型以及比例。
①若后代出现灰身直翅:灰身卷翅:黑身直翅:黑身卷翅=9:3:3:1,说明两对性状出现了自由组合,说明E、e这对基因不位于Ⅲ号染色体上。
②若A与E在一条染色体上,a与e在一条染色体上,子代出现的表现型为灰身直翅、黑身卷翅这两种表型(比例为3:1),因此,若后代表型及比例为灰身直翅:黑身卷翅=3:1,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与E在一条染色体上,a与e在一条染色体上;
③若E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与e在一条染色体上,a与E在一条染色体上,此情况下子代出现的表现型为灰身直翅、灰身卷翅、黑身直翅这三种表型(比例为2:1:1)。因此若后代表型及比例为灰身直翅:灰身卷翅:黑身直翅=2:1:1,则E、e这对基因位于Ⅲ号染色体上,且A与e在一条染色体上,a与E在一条染色体上。
19. 在大多数细胞中,可以发生如图甲所示的基因的转录和翻译过程,图乙为图甲中②结构的放大图。请据图分析作答:
(1)图甲所示的现象,在大多数真核细胞中,可以发生的场所有___________(填细胞结构),其中④⑤名称分别是___________。
(2)①和②在如图甲过程中,发生移动的是___________(填序号),方向为___________(填“上→下”或“下→上”),依据是___________。
(3)图乙中,Val连接在tRNA的___________(填“5'-端”或“3'-端”),其对应的密码子序列为___________,由此可推测核糖体下一个读取的密码子为___________。(密码子序列按5'→3'书写)
【答案】(1) ①. 线粒体、叶绿体 ②. DNA、RNA聚合酶
(2) ①. ② ②. 下→上 ③. 核糖体上的肽链从下到上逐渐变长
(3) ①. 3'-端 ②. GUC ③. UAG
【解析】
【分析】基因的转录和翻译过程是基因表达的关键环节。转录过程发生在细胞核内,DNA的一条链作为模板,通过碱基互补配对的方式合成mRNA(信使RNA)。随后,mRNA进入细胞质,与核糖体结合,进行翻译过程,将mRNA中的遗传信息转化为蛋白质。
【小问1详解】
图甲所示的现象表示的是转录和翻译的过程,在大多数真核细胞中,可以同时发生转录和翻译的场所是线粒体和叶绿体。其中④表示DNA,⑤表示RNA聚合酶。
【小问2详解】
图甲种①表示mRNA,②表示核糖体,翻译过程中核糖体沿着mRNA移动,移动的是②(核糖体),翻译过程的方向为从下→上,依据肽链越长,合成时间越早(核糖体上的肽链从下到上逐渐变长)。
【小问3详解】
根据图乙中可知,Val连接在tRNA的3'-端(反密码子为3-'CAG-5'),对应的密码子序列为5'-GUC-3',故乙图中转录的方向从右到左,由此可推测核糖体下一个读取的密码子为UAG。
20. 油菜属十字花科草本植物,其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型。甘蓝型油菜是由白菜(染色体组为BB,2n=20)与甘蓝(染色体组为DD,2n=18)杂交后经过自然加倍形成的异源四倍体。油菜味道甘美,营养丰富,但容易被胞囊线虫侵染造成减产,而萝卜(染色体组为TT,2n=18)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和甘蓝型油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病甘蓝型油菜。
(1)F1通常情况下不可育,原因是___________。
(2)过程②可用___________处理,其原理是___________。
(3)F2在产生配子时,T染色体组中的染色体随机分配到细胞任意一极,其他染色体组中的染色体正常分配,用F2与甘蓝型油菜杂交,得到F3植株,其染色体数目范围为___________。
(4)经研究分析发现,T染色体组中含抗线虫病基因的染色体片段移接到B染色体组中的染色体上也会导致染色体数为38的F3代也具有抗线虫病的特性,这种抗性植株发生了___________变异。
【答案】(1)F1细胞中无同源染色体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子
(2) ①. 秋水仙素(或低温) ②. 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍 (3)38~47
(4)染色体结构(或易位)
【解析】
【分析】人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂,就可能发育成多倍体植株。
【小问1详解】
甘蓝型油菜的染色体组为BBDD,萝卜的染色体组为TT,二者杂交得到的F1染色体组为BDT,F1细胞中无同源染色体,在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,无法形成正常的配子,所以通常情况下不可育。
【小问2详解】
过程②是使染色体数目加倍,可用秋水仙素(或低温)处理,原理是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
【小问3详解】
甘蓝型油菜(BBDD)的染色体数为20+18=38,F2的染色体组为BBDDT,其产生配子时,T染色体组中的染色体随机分配到细胞任意一极,T染色体组有9条染色体(因为萝卜2n=18,一个染色体组T含9条染色体),所以F2产生的配子中,含T染色体组的染色体数最少为0,最多为9。甘蓝型油菜产生的配子染色体数为19(38/2=19)。 当F2配子中含T染色体数为0时,与甘蓝型油菜配子结合后,F3染色体数为19+19=38,当F2配子中含T染色体数为9时,与甘蓝型油菜配子结合后,F3染色体数为19+9+19=47,所以F3植株染色体数目范围为38~47。
【小问4详解】
T染色体组中含抗线虫病基因的染色体片段移接到B染色体组中的染色体上,属于染色体结构变异中的易位(或染色体结构变异)。
21. 2025多彩贵州马拉松超级联赛于6月15日火热举行,某兴趣小组为研究马拉松比赛过程中运动员生理变化情况,对若干名身体健康的志愿者进行了相关生理指标的检测,检测结果如下表。回答下列问题:
生理指标
血浆渗透压(mOsm/L)
血浆Na+浓度(mmol/L)
pH值
体温(℃)
运动前
289.1
139.0
7.4
36.4
运动后
289.2
139.2
7.35
37.5
(1)上述生理指标中,属于内环境指标的是___________。
(2)运动员在剧烈运动过程中会产生大量乳酸,但运动员血浆中的pH值却没有因此明显降低,原因是___________;若运动员大量失钠,对细胞外液渗透压的影响___________(填“>”“<”或“=”)细胞内液。
(3)运动员在跑步过程中脚趾头因不小心受到挤压而导致局部组织水肿,脚趾头出现组织水肿的具体原因是___________。
(4)地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物,为研究地塞米松对组织水肿的影响,有关科研人员做了临床实验,实验结果如下表所示。
编号
药物
使用一周后水肿指数
使用两周后水肿指数
A组
地塞米松(79例)
5.1~7.1
3.3~4.9
甲同学据表分析得出结论:地塞米松可有效治疗水肿。乙同学认为甲同学得出的结论不严谨,理由是___________;即使不使用药物,一段时间后组织水肿也能恢复,原因是___________(从内环境三者之间的联系角度作答)。
【答案】(1)血浆渗透压、血浆Na+浓度、pH值、体温
(2) ①. 血浆中存在缓冲物质(如HCO3-、HPO42-等),能与乳酸发生反应,维持pH的相对稳定 ②. >
(3)局部毛细血管受损,血浆蛋白外渗,使组织渗透压升高,组织液吸水造成组织水肿
(4) ①. 没有设置对照组,无法对比未使用地塞米松的结果 ②. 组织液中的物质可以通过毛细血管壁进入血浆,也可以通过毛细淋巴管壁进入淋巴,进而使组织液的渗透压降低,水肿恢复
【解析】
【分析】人体内环境,是指人体细胞外液,细胞外液是人体细胞直接生活的体内环境,是人体的内环境。它主要由血浆和组织液组成。内环境稳态是指在正常生理情况下机体内环境的各种成分和理化性质只在很小的范围内发生变动,不是处于固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态。
【小问1详解】
上述生理指标中,属于内环境的指标是血浆渗透压、血浆Na+浓度、pH值、体温。
【小问2详解】
运动员在剧烈运动过程中会产生大量乳酸,但运动员血浆中的pH值却没有因此明显降低,是因为血浆中存在缓冲物质(如HCO3-、HPO42-等),能与乳酸发生反应,维持pH的相对稳定。Na+主要维持细胞外液渗透压,若运动员大量失钠,对细胞外液渗透压的影响>细胞内液。
【小问3详解】
脚趾头收到挤压,局部毛细血管受损,血浆蛋白外渗,使组织渗透压升高,组织液吸水造成组织水肿。
【小问4详解】
由于实验中没有设置对照组,无法对比未使用地塞米松的结果,所以无法得出地塞米松可有治疗水肿。即使不使用药物,一段时间后由于组织液中的物质可以通过毛细血管壁进入血浆,也可以通过毛细淋巴管壁进入淋巴,进而使组织液的渗透压降低,水肿恢复。
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