内容正文:
2025年下学期高三第三次月考生物试卷
考试时间:75分钟试卷满分:100分
一、单选题(每空2分,共24分)
1. 青蒿素是从青蒿中提取出来的一种具有抗疟疾效用的脂质类物质。青蒿素可以进入疟原虫(单细胞动物),干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致自噬泡形成,并不断排至虫体外,使疟原虫因损失大量细胞质而死亡,进而达到抗疟的目的。下列有关叙述正确的是( )
A. 疟原虫和青蒿的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 青蒿素是在青蒿细胞中的核糖体上合成的物质
C. 青蒿素干扰线粒体的功能,导致葡萄糖不能氧化,使疟原虫死亡
D. 疟原虫细胞内自噬泡与其细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
2. 用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,能达成实验目的的有( )
选项
实验内容
替代措施
①
用高倍显微镜观察叶绿体
用“菠菜叶片”替代“藓类叶片”
②
制备纯净的细胞膜
用“猪的肝细胞”替代“猪成熟红细胞”
③
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
用“碘液”替代“斐林试剂”
④
比较过氧化氢在不同条件下的分解
用“过氧化氢酶”替代“肝脏研磨液”
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
3. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
4. 鱼肉的鲜味程度与其含有的肌苷酸(IMP)和次黄嘌呤的含量有关,IMP和次黄嘌呤的形成过程如图所示。已知酸性磷酸酶(ACP)活性降低有助于保持鱼肉的鲜味,下列说法错误的是( )
A. AMP可参与构成核糖核酸
B. 一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,体现了专一性
C. 推测次黄嘌呤的含量越高,鱼肉鲜味相对越浓
D. 鱼肉中ATP所储存的能量只占鱼呼吸作用释放的一小部分
5. 芒果果实色美肉甜,营养价值高,但极不耐贮藏。呼吸跃变是指某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期,呼吸速率突然升高,出现呼吸高峰。图1表示芒果果实的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。研究人员以芒果果实为实验材料,探究了室温条件下中草药黄芩提取物对芒果果实呼吸强度的影响,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 芒果细胞产生B物质的场所是细胞质基质
B. 芒果果实厌氧呼吸进行乙醇发酵,①~④过程均有ATP产生
C. 当黄芩提取液质量浓度为25mg/g时,最有利于贮存芒果果实
D. 图中不同质量浓度的黄芩提取液均推迟芒果果实的呼吸跃变出现的时间
6. 图一是植物叶肉细胞的部分生命活动示意图:其中1-5表示生理过程:A-D表示代谢产生的物质。图二为将生长状况相同的等量花生叶片分成4等份,在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同)的有机物变化,下列叙述错误的是( )
A. 图一中在生物膜上发生的生理过程有③和④
B. 该细胞中过程①②③④都可以产生ATP
C. 如果昼夜恒温,在白天光照10小时,最适合花生生长的温度是27℃
D. 当花生叶片所处温度为29℃时,CO2固定速率最大,数值为6mg/h
7. 已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,某同学在观察果蝇精巢中处于不同时期的细胞分裂永久装片后,绘制了如下数量关系图。下列说法正确的是( )
A. 处于①②时期的细胞内都不含同源染色体
B. 处于④⑤时期的细胞,可能含有2条Y染色体
C. ③表示有丝分裂后期,细胞中核DNA的数目是同源染色体对数的2倍
D. ⑤时期的细胞中一定含有4个四分体,可发生互换
8. 单亲二体(UPD)是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体(UPiD)的两条相关染色体上,DNA的碱基序列相同;杂合型单亲二体(UPhD)的两条相关染色体上,DNA的碱基序列不同。某家庭中,母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞,受精后第一次卵裂时,受精卵发生了“三体自救”(多余的一条染色体随机降解消失,染色体数目恢复正常),出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法不正确的是( )
A. 若女儿为UPhD,推测母亲产生卵细胞时减数分裂I异常
B. 若女儿为UpiD,推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
C. 发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX
D. 女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD
9. 某种动物毛皮的颜色由位于常染色体上的复等位基因T1(黄色)、T2(鼠色)、T3(黑色)控制。现有甲(黄色)、乙(黄色)、丙(黑色)3种基因型的该动物雌雄个体若干,某研究小组进行了三个实验,实验①:甲×丙→F1黄色:鼠色=1:1;实验②:乙×丙→F1黄色:黑色=1:1;实验③:甲×乙→F1黄色:鼠色=2:1。下列分析及推理中错误的是( )
A. 基因T1,纯合,可能会导致该种动物死亡
B. 该种动物毛皮颜色基因的显隐性关系,可能为T1>T2>T3
C. 基因型为T1T2和T2T3的个体交配,子代毛皮颜色的种类最多
D. 欲测定实验①F1鼠色个体产生的配子类型及比例,可选择丙与其杂交
10. 某繁殖力超强鼠的自然种群中,体色有黄色、黑色、灰色三种,体色色素的转化关系如图所示。已知控制色素合成的两对基因位于两对常染色体上,基因B能完全抑制基因b的表达,不含基因A的个体会由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡。下列叙述不正确的是( )
A. 黄色鼠个体可能有3种基因型
B. 若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,则双亲的基因型为aaBB和AAbb
C. 基因型为AaBb的雌雄鼠自由交配,子代个体表型及其比例为黄:黑:灰=2:9:3
D. 两只黑色鼠交配,子代只有黄色和黑色,且比例接近1:6,则双亲中一定有一只基因型是AaBb
11. 果蝇的体色有黑体和灰体,眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,表型及比例如下表。下列说法错误的是( )
雌
黑体红眼:灰体红眼=1:5
雄
黑体红眼:灰体红眼:黑体朱红眼:灰体朱红眼=1:5:1:5
A. 根据表中数据判断,灰体、红眼为显性性状
B. 控制眼色的基因位于X染色体上,母本的眼色基因均为杂合
C. 母本中体色基因纯合的个体占1/3
D. 中灰体红眼果蝇随机交配,中黑体朱红眼占1/32
12. 减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交,所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是( )(在图上标出基因)
基因型
AaBbDd
AaBbdd
AabbDd
Aabbdd
aaBbDd
aaBbdd
aabbDd
aabbdd
比例
163
1455
1
148
192
1
1158
130
A. B. C. D.
二、不定项选择题(4分一空,全对4分,选对但不全2分,全错0分,共16分)
13. 下图表示植物细胞光合作用及淀粉与蔗糖合成的调节过程,a~d表示物质。酶A是淀粉合成关键酶,其活性受叶绿体基质中磷酸丙糖与Pi的比值调节,比值越大活性越强。磷酸转运体是叶绿体膜上的重要蛋白质,夜间细胞质基质Pi浓度较高,促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细胞质基质运入叶绿体,同时将磷酸丙糖运出叶绿体。下列叙述正确的是( )
A. a、b分别代表ATP与ADP,光反应将光能转化为ATP中活跃的化学能
B. 植物从黑暗中转入适宜光照环境后,叶绿体内c含量减少,d含量增多
C. 磷酸转运体活性高可促进蔗糖合成,从而降低暗反应中CO2固定速率
D. 白天叶绿体中淀粉合成较活跃,夜晚细胞质基质中蔗糖合成较活跃
14. 鱼被宰杀后,鱼肉中的腺苷三磷酸降解为肌苷酸(IMP),极大提高鱼肉鲜味,但是该物质在酸性磷酸酶(ACP)作用下会进一步降解,导致鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. pH低于3.8、温度超过60℃,对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的
B. 本实验的自变量是pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
C. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
D. 由图可知,放置相同的时间,草鱼在pH5.0、温度60℃条件下,ACP活性最高,鱼肉鲜味下降最快
15. 人类9号染色体三体(T9)分为嵌合型T9和完全型T9,前者部分细胞为9号染色体三体,后者所有体细胞为9号染色体三体。嵌合型T9的形成方式有两种:一种是三体自救型,即完全型T9的部分细胞丢失第三条染色体,形成正常细胞;一种是分裂错误型,即由于早期胚胎部分细胞分裂过程中一条9号染色体形成的子染色体不分离,成为只含一条9号染色体的细胞和三体细胞,只有三体细胞存活,与正常细胞形成嵌合型。某嵌合型T9胎儿的父母基因型为Aa,表型均正常(A、a基因位于9号染色体上,不考虑基因突变和染色体片段互换)。下列说法正确的是( )
A. 若该胎儿为三体自救型;则其体细胞的染色体数目可能为46、47、92、94
B. 若该胎儿为分裂错误型,则其体内可能存在AAa和aa两种体细胞
C. 该嵌合型T9胎儿的体内可能同时存在三种基因型的体细胞
D. 减数分裂过程中只有同源染色体未分离,才会导致完全型T9的形成
16. 二倍体生物中,体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体称为单体,体细胞中某对同源染色体多一条的个体称为三体,单体和三体都可以用于基因定位。某大豆突变株表现为矮茎(aa),为确定A/a基因是否位于2号染色体上,将该突变株作为父本,分别与单体(2号染色体缺失一条)、三体(2号染色体多一条)纯合高茎大豆植株杂交得F1。单体和三体产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的个体致死。下列叙述错误的是( )
A. 通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位,而与三体杂交的结果则不能
B. 若A、a基因位于2号染色体上,则该突变株与三体杂交得F1,F1自交所得F2,的表型比例为6∶5
C. 若该突变株与单体杂交得F1,F1随机交配所得F2中高茎∶矮茎=7∶8,则A、a基因位于2号染色体上
D. 若a基因不位于2号染色体上,两种杂交形式下的F1连续自交n代,则矮茎的比例均为1/2-1/2n+1
三、非选择题(每空2分,共60分)
17. 柽柳根部通过“排盐——隔离——耐受”多策略协同,成为盐碱环境中的先锋植物,对全球盐渍化治理具有重要意义。以下是柽柳根部细胞参与抗盐胁迫过程图,通过NHX(液泡膜上)和SOS1(细胞膜上)两类Na+-H+逆向转运蛋白,利用H+-ATP酶主动泵出H+所建立H+电化学梯度,驱动Na+进出,以减轻Na+对细胞的伤害。回答下列问题:
(1)据图推测,Na+-H+转运蛋白对H+和Na+的运输方式分别是_______、_______。柽柳通过“排盐——隔离——耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖_______(填细胞结构)上的转运蛋白,“隔离”可通过_______(填细胞器)将Na+储存起来。
(2)已知盐碱地的柽柳根细胞的细胞液浓度比非盐碱地的柽柳高,其原因可能是逆境使柽柳根部细胞被动失去一些_______(填“自由水”或“结合水”);在高盐环境下,柽柳根部细胞内会积累大量的可溶性糖和氨基酸,推测这些物质的积累对柽柳适应盐胁迫的作用是_______。
18. 为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标,研究人员通过研究植物体内碳的转移途径,进一步提高植物的固碳能力,助力减少大气中的CO2浓度,实现“碳中和、碳达峰”。
Ⅰ、图1是某植物的光合作用和细胞呼吸过程示意图,图2是温度适宜时,该植物在不同光照强度下CO2吸收速率的变化。
Ⅱ、我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能为碳中和目标带来契机。2021年9月,我国科学家利用人工光合系统首次实现从CO2到淀粉分子的全合成,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质。
(1)图1中,①过程的发生场所是叶绿体的_______,可以为②过程提供______。
(2)图2中,A点对应条件下,该植物能完成的图1中的过程有_______(填序号),B点时该植物叶肉细胞的光合速率_______(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸速率。
(3)光合作用的原理常被应用于生产实践中,当田间小麦种植密度过大时,产量不增反降,基于上图从影响光合作用的因素的角度分析,产生上述现象的原因可能是________。
(4)如遇阴雨天,模块3反应过程中,物质甲短时间内的含量_______(填“增加”或“减少”)。
19. 基因型为AaBb的某二倍体动物(2n=4)不同分裂时期的细胞示意图如图1所示;图2表示该动物细胞分裂不同时期同源染色体对数的变化情况。请据图分析回答问题:
(1)图1中,含有同源染色体的细胞有______(填数字序号),③细胞对应在图2中的______段(填字母);②细胞内同时出现A和a基因,原因可能是______。
(2)基因的分离定律和自由组合定律发生在图2中的______段(填字母)。
(3)HI段的细胞可能含有______个染色体组。
(4)若该动物某个细胞在15N标记的NH4Cl培养液中进行减数分裂,则该细胞分裂进行至图1中②时期时,被15N标记的染色体有_____条。
20. 某雌雄异株的二倍体植物的性别由位于第5号染色体上的等位基因M/m控制,决定雄性的M基因对决定雌性的m基因为完全显性。该植物的阔叶与窄叶由基因B/b控制,抗病与不抗病由基因D/d控制。某研究人员利用一阔叶抗病雄株和一阔叶抗病雌株进行杂交,子一代中阔叶抗病雄:阔叶抗病雌:阔叶不抗病雄:阔叶不抗病雌:窄叶抗病雌:窄叶不抗病雌=6:3:2:1:3:1。回答下列问题:
(1)若不考虑突变和减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换,在该植物的性别、叶形及是否抗病的遗传中,除基因M/m外,基因______也位于第5号染色体上,判断依据是______。
(2)为阐明抗病与不抗病的遗传基础,研究人员克隆出基因D,将D基因导入到某不抗病甲品系中,获得了转入单个D基因的转基因乙品系。假定转入的D基因已插入d基因所在染色体的非同源染色体上,乙品系与甲品系植株杂交,子代表型及比例为______;乙品系植株相互授粉,子代表型及比例为______。
(3)研究人员分别给多株阔叶雄株各导入一个A基因,使M基因和A基因位于同一条染色体。所得到的转基因植物分别与窄叶雌株杂交,子代表型及比例有以下3种情况:①全为窄叶雌株②窄叶雄:阔叶雌=1:1③全为阔叶雌株若不考虑突变和减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换,可推测:当5号染色体上______时,含有该染色体的花粉完全失活。这些转基因植株的基因型有______(没有等位基因的位置可用0表示)。
21. 图甲为人类的性染色体模式图,X和Y染色体有一部分是同源区(Ⅱ片段),该部分基因互为等位基因或相同的基因。杜氏肌营养不良是一种单基因遗传病(相关基因用D/d表示)。该病某家系的遗传系谱图如图乙所示。据此回答下列问题。
(1)为探究杜氏肌营养不良可能的遗传方式,可利用正常基因和致病基因的DNA探针,对某些个体进行检测。选择Ⅱ-2进行基因检测,若Ⅱ-2既有正常基因又有致病基因,则该病的遗传方式可能为______(多选)。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 常染色体显性遗传
D. X、Y染色体同源区段隐性遗传
E. X、Y染色体同源区段显性遗传
(2)通过(1)的检测确定Ⅱ-2不携带该病的致病基因。已知人群中该致病基因的基因频率为0.01.若Ⅲ-2与表型正常的男性结婚,生育一患该病的男孩的概率为______。Ⅲ-1和表型正常的女性婚配,生育患该病的女孩的概率为______。
(3)研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示(仅画出部分染色体),据图回答下列问题。
①由图分析可知,CyclinB3缺失的卵母细胞在减Ⅰ形成了正常的纺锤体,但未发生______,从而使卵母细胞被阻滞于某时期。
②研究发现,CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ的一些阶段,而进行减数分裂Ⅱ,发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。正常情况下,该早期胚胎在胚胎发育阶段,细胞内的染色体数最多有______条。推测该胚胎______(填”能”或”不能”)发育成完整个体。
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2025年下学期高三第三次月考生物试卷
考试时间:75分钟试卷满分:100分
一、单选题(每空2分,共24分)
1. 青蒿素是从青蒿中提取出来的一种具有抗疟疾效用的脂质类物质。青蒿素可以进入疟原虫(单细胞动物),干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致自噬泡形成,并不断排至虫体外,使疟原虫因损失大量细胞质而死亡,进而达到抗疟的目的。下列有关叙述正确的是( )
A. 疟原虫和青蒿的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 青蒿素是在青蒿细胞中的核糖体上合成的物质
C. 青蒿素干扰线粒体的功能,导致葡萄糖不能氧化,使疟原虫死亡
D. 疟原虫细胞内自噬泡与其细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
【答案】D
【解析】
【详解】A、疟原虫为真核生物,青蒿为真核植物,两者均有以核膜为界限的细胞核,主要区别在于细胞结构(如细胞壁、液泡等)而非细胞核的存在,A错误;
B、青蒿素是脂质类物质,核糖体负责合成蛋白质,脂质的合成与光面内质网相关,B错误;
C、葡萄糖的初步氧化在细胞质基质中进行,线粒体功能被干扰仅影响后续有氧呼吸阶段,C错误;
D、自噬泡与细胞膜融合依赖膜的流动性,属于生物膜的结构特点,D正确。
故选D。
2. 用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,能达成实验目的的有( )
选项
实验内容
替代措施
①
用高倍显微镜观察叶绿体
用“菠菜叶片”替代“藓类叶片”
②
制备纯净的细胞膜
用“猪的肝细胞”替代“猪成熟红细胞”
③
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
用“碘液”替代“斐林试剂”
④
比较过氧化氢在不同条件下的分解
用“过氧化氢酶”替代“肝脏研磨液”
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】①藓类叶薄且叶绿体大,无需切片即可观察。菠菜叶需取叶肉细胞(含叶绿体),正确取材后仍可观察,①正确;
②猪成熟红细胞无细胞核及细胞器膜,离心后可得纯净细胞膜。猪肝细胞含核膜、细胞器膜,无法分离纯净细胞膜,②错误;
③斐林试剂需水浴加热检测还原糖,碘液仅检测淀粉存在。淀粉酶水解淀粉后无淀粉残留(碘液不显蓝色),但无法检测蔗糖是否水解(无论是否水解均不与碘液反应),③错误;
④过氧化氢酶溶液与肝脏研磨液均含有过氧化氢酶,均可催化过氧化氢分解,实验目的为比较不同条件(如酶与无机催化剂),替代后仍可达成目的,④正确。
①④正确,故选B。
3. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合题干可知,NH4+通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动,A错误;
B、NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,而NO3-通过SLAH3转运到细胞外为顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的NO3-可促进载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+进入细胞,从而减弱细胞外酸化程度,故可减轻铵毒,C错误;
D、据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO3-的方式属于主动运输,转运速度与膜外浓度不呈正相关,D错误。
故选B。
4. 鱼肉的鲜味程度与其含有的肌苷酸(IMP)和次黄嘌呤的含量有关,IMP和次黄嘌呤的形成过程如图所示。已知酸性磷酸酶(ACP)活性降低有助于保持鱼肉的鲜味,下列说法错误的是( )
A. AMP可参与构成核糖核酸
B. 一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,体现了专一性
C. 推测次黄嘌呤的含量越高,鱼肉鲜味相对越浓
D. 鱼肉中ATP所储存的能量只占鱼呼吸作用释放的一小部分
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、AMP包含腺苷和一个磷酸,即腺嘌呤核糖核苷酸,AMP 可参与构成核糖核酸,A正确;
B、由于酶分子的结构只适合与一种或者一类分子结合,所以一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,这就是酶的专一性,B正确;
C、由题意可知,酸性磷酸酶(ACP)活性降低有助于保持鱼肉的鲜味,因此推测次黄嘌呤的含量越低,鱼肉鲜味相对越浓,C错误;
D、呼吸作用释放的能量大部分以热能形式散失,小部分储存在ATP中,可见鱼肉中ATP所储存的能量只占鱼呼吸作用释放的一小部分,D正确。
故选C。
5. 芒果果实色美肉甜,营养价值高,但极不耐贮藏。呼吸跃变是指某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期,呼吸速率突然升高,出现呼吸高峰。图1表示芒果果实的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。研究人员以芒果果实为实验材料,探究了室温条件下中草药黄芩提取物对芒果果实呼吸强度的影响,结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 芒果细胞产生B物质的场所是细胞质基质
B. 芒果果实厌氧呼吸进行乙醇发酵,①~④过程均有ATP产生
C. 当黄芩提取液质量浓度为25mg/g时,最有利于贮存芒果果实
D. 图中不同质量浓度的黄芩提取液均推迟芒果果实的呼吸跃变出现的时间
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物细胞无氧呼吸和有氧呼吸的产物都有二氧化碳,图1是细胞呼吸过程,图中物质B是二氧化碳,芒果细胞产生B物质的场所是细胞质基质(无氧呼吸第二阶段)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段),A错误;
B、芒果果实厌氧呼吸进行的是乙醇发酵,该过程属于无氧呼吸 ,无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量,厌氧呼吸过程的第二阶段②不产生ATP,B错误;
C、结合图示可知,当黄芩提取液质量浓度为25mg/g 时,芒果果实呼吸强度大,消耗的有机物多且储存的时间短,C错误;
D、由图可知,与对照相比,不同质量浓度的黄芩提取液均可推迟芒果果实的呼吸跃变出现的时间,因而可知,黄芩提取液能延长储存期,D正确。
故选 D。
6. 图一是植物叶肉细胞的部分生命活动示意图:其中1-5表示生理过程:A-D表示代谢产生的物质。图二为将生长状况相同的等量花生叶片分成4等份,在不同温度下分别暗处理1h,再光照1h(光照强度相同)的有机物变化,下列叙述错误的是( )
A. 图一中在生物膜上发生的生理过程有③和④
B. 该细胞中过程①②③④都可以产生ATP
C. 如果昼夜恒温,在白天光照10小时,最适合花生生长的温度是27℃
D. 当花生叶片所处温度为29℃时,CO2固定速率最大,数值为6mg/h
【答案】D
【解析】
【详解】A、生物膜包括细胞器膜、细胞膜和核膜,据图可知,①是有氧呼吸第一阶段(场所为细胞质基质),②是有氧呼吸第二阶段(场所为线粒体基质),③是有氧呼吸第三阶段(场所为线粒体内膜),④是光反应(场所为叶绿体的类囊体薄膜),⑤为暗反应(场所为叶绿体基质),故图一中在生物膜上发生的生理过程有③和④,A正确;
B、①是有氧呼吸第一阶段,②是有氧呼吸第二阶段,③是有氧呼吸第三阶段,④是光反应,这些过程都能产生 ATP,B正确;
C、昼夜恒温,呼吸速率不变, 白天光照10小时,进行10小时光合,24小时呼吸,此时27°C白天积累的有机物是(3+1)×10=40mg,14小时消耗了14mg,所以一天共积累26mg;28°C白天积累50mg,晚上消耗28mg,所以一天共积累22mg;29°C白天积累60mg,晚上消耗42mg,所以一天共积累18mg;30°C白天积累20mg,晚上消耗14mg,一天共积累6mg;因此最适合花生生长的温度是27°C,C正确;
D、据图二分析, 27°C花生叶片真正的光合作用强度是3+1+1=5mg/h,28°C真正的光合作用强度是3+2+2=7mg/h,29°C真正的光合作用强度是3+3+3=9mg/h,30°C真正的光合作用强度是1+1+1=3mg/h,所以当花生叶片所处温度为29°C时,CO2固定速率最大,数值为9mg/h,D错误。
故选D。
7. 已知果蝇的体细胞中有4对同源染色体,某同学在观察果蝇精巢中处于不同时期的细胞分裂永久装片后,绘制了如下数量关系图。下列说法正确的是( )
A. 处于①②时期的细胞内都不含同源染色体
B. 处于④⑤时期的细胞,可能含有2条Y染色体
C. ③表示有丝分裂后期,细胞中核DNA的数目是同源染色体对数的2倍
D. ⑤时期的细胞中一定含有4个四分体,可发生互换
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,图中的c在有些时期是0,表示姐妹染色单体,且可进一步推知b是核DNA,a是染色体。体细胞中染色体数应为2n。
【详解】A、图中的c在有些时期是0,表示姐妹染色单体,则a表示染色体,b表示核DNA,①染色体数目是体细胞的一半,且无染色单体,说明是配子(精细胞);②染色体数与DNA数均与体细胞相同,所以可能是未复制的精原细胞、G1期或减数第二次分裂后期的细胞,所以②时期的细胞有可能含有同源染色体,A错误;
B、④染色体数目是体细胞的一半,且有染色单体,所以为减数第二次分裂前、中期,细胞中含有1条或0条Y染色体;⑤染色体数与体细胞中相同,且有姐妹染色单体,所以可能是有丝分裂前、中期或减数第一次分裂,均不会发生着丝粒的分裂,所以也不会看到2条Y染色体,B错误;
C、③染色体数是体细胞的2倍,不含染色单体,所以为有丝分裂后末期,此时着丝粒分裂,染色体数目加倍,同源染色体对数也加倍,由原来的4对变成8对。核DNA数目为16条,所以核DNA的数目是同源染色体对数的2倍,C正确;
D、⑤时期若代表有丝分裂前、中期,则不会出现同源染色体联会形成四分体,也不会互换,D错误。
故选C。
8. 单亲二体(UPD)是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体(UPiD)的两条相关染色体上,DNA的碱基序列相同;杂合型单亲二体(UPhD)的两条相关染色体上,DNA的碱基序列不同。某家庭中,母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞,受精后第一次卵裂时,受精卵发生了“三体自救”(多余的一条染色体随机降解消失,染色体数目恢复正常),出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法不正确的是( )
A. 若女儿为UPhD,推测母亲产生卵细胞时减数分裂I异常
B. 若女儿为UpiD,推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
C. 发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX
D. 女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD
【答案】C
【解析】
【详解】A、若女儿为UPhD(杂合型),两条X染色体全部来自母亲,但两条X染色体的碱基序列差异很大,说明不是相同的染色体,则来自母亲的一对同源染色体,说明母亲在减数分裂产生卵细胞时,减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离,A正确;
B、若女儿为UpiD(纯合型),两条X染色体全部来自母亲,两条X染色体的碱基序列差异不大,说明是相同的染色体,说明母亲在减数分裂产生卵细胞时,减数分裂Ⅱ后期X染色体没有正常分离,B正确;
C、母亲在减数分裂产生卵细胞时,减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离,产生的卵细胞性染色体为XX,父亲产生的精子性染色体为X或Y,故该女子的受精卵中,性染色体组成为XXX或XXY,C错误;
D、UPiD女儿的两条X均来自母亲,若母亲为隐性致病基因携带者(如XBXb),UPiD可能为XbXb(患病),而UPhD为XBXb(不患病),故UPiD患病概率更高,D正确。
故选C。
9. 某种动物毛皮的颜色由位于常染色体上的复等位基因T1(黄色)、T2(鼠色)、T3(黑色)控制。现有甲(黄色)、乙(黄色)、丙(黑色)3种基因型的该动物雌雄个体若干,某研究小组进行了三个实验,实验①:甲×丙→F1黄色:鼠色=1:1;实验②:乙×丙→F1黄色:黑色=1:1;实验③:甲×乙→F1黄色:鼠色=2:1。下列分析及推理中错误的是( )
A. 基因T1,纯合,可能会导致该种动物死亡
B. 该种动物毛皮颜色基因的显隐性关系,可能为T1>T2>T3
C. 基因型为T1T2和T2T3的个体交配,子代毛皮颜色的种类最多
D. 欲测定实验①F1鼠色个体产生的配子类型及比例,可选择丙与其杂交
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验③中甲(T1T2)×乙(T1T2)→F1黄色:鼠色=2:1,推测T1T1纯合致死,A正确;
B、显隐性关系为T1>T2>T3时,实验①(T1T2×T3T3→T1T3、T2T3)、实验②(T1T3×T3T3→T1T3、T3T3)、实验③(T1T2×T1T2→T1T1致死、T1T2、T2T2)均符合结果,B正确;
C、T1T2×T2T3的子代基因型为T1T2(黄)、T1T3(黄)、T2T2(鼠)、T2T3(鼠),仅两种表型;而T1T3×T2T3可产生T1T2(黄)、T1T3(黄)、T2T3(鼠)、T3T3(黑)三种表型,C错误;
D、实验①F1鼠色个体(T2T3)与丙(T3T3)测交,子代T2T3(鼠):T3T3(黑)=1:1,可测定其配子类型及比例为 T2:T3=1:1,D正确。
故选C。
10. 某繁殖力超强鼠的自然种群中,体色有黄色、黑色、灰色三种,体色色素的转化关系如图所示。已知控制色素合成的两对基因位于两对常染色体上,基因B能完全抑制基因b的表达,不含基因A的个体会由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡。下列叙述不正确的是( )
A. 黄色鼠个体可能有3种基因型
B. 若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,则双亲的基因型为aaBB和AAbb
C. 基因型为AaBb的雌雄鼠自由交配,子代个体表型及其比例为黄:黑:灰=2:9:3
D. 两只黑色鼠交配,子代只有黄色和黑色,且比例接近1:6,则双亲中一定有一只基因型是AaBb
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图和题意可知,aa_ _表现为黄色,故黄色鼠个体的基因型有aaBB、aaBb、aabb三种,A正确;
B、若让一只黄色雌鼠(aa_ _)与一只灰色雄鼠(A_bb)交配,F1全为黑色鼠(A_B_),则双亲的基因型为aaBB和AAbb,B正确;
C、基因型为AaBb的雌、雄鼠自由交配,子代中黑色鼠(A_B_)占3/4×3/4=9/16,灰色鼠(A_bb)占3/4×1/4=3/16,aa_ _表现为黄色占1/4,但由于黄色素在体内过多积累而导致50%的个体死亡,故黄色个体占1/4×50%=1/8,故子代个体表型及其比例为黄:黑:灰=2:9:3,C正确;
D、两只黑色鼠(A_B_)交配,子代只有黄色(aa_ _)和黑色(A_B_),说明亲本的第一对基因均为Aa,黄色:黑色比例接近1:6,没有灰色(A_bb),说明亲本的第二对基因B、b没有发生性状分离,推断双亲中一定有一只基因型是AaBB,D错误。
故选D。
11. 果蝇的体色有黑体和灰体,眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,表型及比例如下表。下列说法错误的是( )
雌
黑体红眼:灰体红眼=1:5
雄
黑体红眼:灰体红眼:黑体朱红眼:灰体朱红眼=1:5:1:5
A. 根据表中数据判断,灰体、红眼为显性性状
B. 控制眼色的基因位于X染色体上,母本的眼色基因均为杂合
C. 母本中体色基因纯合的个体占1/3
D. 中灰体红眼果蝇随机交配,中黑体朱红眼占1/32
【答案】C
【解析】
【分析】题表分析:F1中,雌性个体中:黑体:灰体=1:5,全为红眼;雄性个体中:黑体:灰体=1:5,红眼:朱红眼=1:1,说明控制体色的性状无性别差异,位于常染色体上,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上。
【详解】A、依据题干信息可知,多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交,F1中,雌性个体中:黑体:灰体=1:5,全为红眼;雄性个体中:黑体:灰体=1:5,红眼:朱红眼=1:1,说明控制体色的性状无性别差异,位于常染色体上,且灰体对黑体为显性,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上,且红眼对朱红眼为显性,A正确;
B、结合A项可知,控制眼色的性状有性别差异,位于X染色体上,且红眼对朱红眼为显性,若控制眼色的基因用B、b来表示,则亲本的基因型为XBXb、XBY,B正确;
C、若控制体色的基因用A、a来表示,则亲本为A -aaAa:aa=5:1,则可推知,雌性亲本灰体的不同基因型之比为AA:Aa=2:1,即母本中体色基因纯合的个体占2/3,C错误;
D、结合B、C两项可知,F1中灰体红眼果蝇的基因型分别为:雌果蝇,1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,雄果蝇的基因型为AaXBY,按照拆分法,可知,子代中黑体的概率为1/4,按照配子法,朱红眼的概率为1/41/2=1/8,故F2中黑体朱红眼占1/41/8=1/32,D正确。
故选C。
12. 减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交,所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是( )(在图上标出基因)
基因型
AaBbDd
AaBbdd
AabbDd
Aabbdd
aaBbDd
aaBbdd
aabbDd
aabbdd
比例
163
1455
1
148
192
1
1158
130
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
【详解】测交就是让AaBbdd的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇杂交,所得子代的基因型及比例为: AaBbDd:AaBbdd: AabbDd: Aabbdd:aaBbDd:aaBbdd:aabbDd:aabbdd=163:1455:1:148:192:1:1158:130,运用减法(减去雄配子abd)可得到雌配子种类和比例为 ABD:ABd:AbD:Abd:aBD:aBd:abD:abd=163:1455:1:148:192:1:1158:130。ABd、abD 这两种配子最多,说明ABd/abD 连锁,D 错误; 只考虑A/a,B/b 两对等位基因时,AB:Ab:aB: ab=(163+1455):(1+148):(192+1):(1158+130) =1618:149:193:1288,则重组类型的配子是Ab和 aB,占(149+193)/(1618+149+193+1288)=10.53%;只考虑 B/b、D/d 两对等位基因时,BD:bD:Bd:bd=355:1456:1159:278,重组类型的配子是BD和bd, 占(355+278)/(355+1456+1159+278)=19.45%;只考虑A/a、D/d两对等位基因时,AD:aD:Ad:ad=164:1603:1350:131,重组类型的配子是AD和ad,占(164+131)/(164+1603+1350+131)=9.08%。又由题 意“减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因位点间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组 类型的配子就会越少”可知,B/b、D/d两对等位基因重组类型的配子最多,距离最远,BC错误、A正确。
故选A。
二、不定项选择题(4分一空,全对4分,选对但不全2分,全错0分,共16分)
13. 下图表示植物细胞光合作用及淀粉与蔗糖合成的调节过程,a~d表示物质。酶A是淀粉合成关键酶,其活性受叶绿体基质中磷酸丙糖与Pi的比值调节,比值越大活性越强。磷酸转运体是叶绿体膜上的重要蛋白质,夜间细胞质基质Pi浓度较高,促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细胞质基质运入叶绿体,同时将磷酸丙糖运出叶绿体。下列叙述正确的是( )
A. a、b分别代表ATP与ADP,光反应将光能转化为ATP中活跃的化学能
B. 植物从黑暗中转入适宜光照环境后,叶绿体内c含量减少,d含量增多
C. 磷酸转运体活性高可促进蔗糖合成,从而降低暗反应中CO2固定速率
D. 白天叶绿体中淀粉合成较活跃,夜晚细胞质基质中蔗糖合成较活跃
【答案】BD
【解析】
【分析】由图可知,a代表ADP和Pi,b代表ATP,c代表C3,d代表C5。
【详解】A、a在类囊体薄膜上反应,代表ADP和Pi,b在细胞质基质中参与暗反应,代表ATP,A错误;
B、d接受CO2参与反应,代表C5,生成了c,所以c代表C3,光合作用产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原,植物从黑暗中转入适宜光照环境,则则叶绿体中NADPH和ATP增加,导致C3含量减少,C5含量增加,B正确;
C、磷酸转运体活性高,可促进磷酸丙糖转运出叶绿体,用于合成蔗糖,从而提高暗反应中CO2的固定速率,C错误;
D、夜间细胞质基质Pi浓度较高,促进磷酸转运体顺浓度将Pi从细胞质基质运入叶绿体,同时将磷酸丙糖运出叶绿体,促进蔗糖合成,即夜间细胞质基质中蔗糖合成较活跃,而白天叶绿体中淀粉合成较活跃,D正确。
故选BD。
14. 鱼被宰杀后,鱼肉中的腺苷三磷酸降解为肌苷酸(IMP),极大提高鱼肉鲜味,但是该物质在酸性磷酸酶(ACP)作用下会进一步降解,导致鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. pH低于3.8、温度超过60℃,对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的
B. 本实验的自变量是pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
C. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
D. 由图可知,放置相同的时间,草鱼在pH5.0、温度60℃条件下,ACP活性最高,鱼肉鲜味下降最快
【答案】AD
【解析】
【分析】过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破环,使酶永久失活,在0°C左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、pH低于3.8、温度超过60℃,鳝鱼ACP处于强酸、高温条件下,酶的空间结构遭到破环,使酶永久失活,因此对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的,A正确;
B、本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是ACP的相对活性,B错误;
C、不同鱼ACP的最适温度和pH不同,根本原因在于不同鱼体内控制合成ACP的基因不同,C错误;
D、分析图a在pH约5.0时,草鱼ACP相对活性最强;图b在温度60℃条件下,草鱼ACP相对活性也最强,故草鱼肉鲜味下降最快,D正确。
故选AD。
15. 人类9号染色体三体(T9)分为嵌合型T9和完全型T9,前者部分细胞为9号染色体三体,后者所有体细胞为9号染色体三体。嵌合型T9的形成方式有两种:一种是三体自救型,即完全型T9的部分细胞丢失第三条染色体,形成正常细胞;一种是分裂错误型,即由于早期胚胎部分细胞分裂过程中一条9号染色体形成的子染色体不分离,成为只含一条9号染色体的细胞和三体细胞,只有三体细胞存活,与正常细胞形成嵌合型。某嵌合型T9胎儿的父母基因型为Aa,表型均正常(A、a基因位于9号染色体上,不考虑基因突变和染色体片段互换)。下列说法正确的是( )
A. 若该胎儿为三体自救型;则其体细胞的染色体数目可能为46、47、92、94
B. 若该胎儿为分裂错误型,则其体内可能存在AAa和aa两种体细胞
C. 该嵌合型T9胎儿的体内可能同时存在三种基因型的体细胞
D. 减数分裂过程中只有同源染色体未分离,才会导致完全型T9的形成
【答案】AC
【解析】
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
2、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、父母表型均正常,基因型为Aa,胎儿完全型T9基因型可能为AAA、AAa、Aaa,aaa,则三体自救型,即完全型T9的部分细胞丢失第三条染色体,形成正常细胞,则体内可能含有aaa和Aa,AAA三种体细胞,其体细胞的染色体数目可能为46、47、92、94,A正确;
B、父母表型均正常,基因型为Aa,胎儿基因型可能为AA,Aa,aa,若该胎儿为分裂错误型,则其体内不会存在AAa和aa两种体细胞,B错误;
C、该嵌合型T9胎儿的体内可能同时存在三种基因型的体细胞,如AAa,随机丢失一条染色体,则可会产生AA,Aa的基因型,所以会出现三种基因AAa、AA、Aa,C正确;
D、减数分裂过程中只有同源染色体未分离,或者减数第二次分裂后期,姐妹染色单体未分离,导致完全型T9的形成,D错误。
故选AC。
16. 二倍体生物中,体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体称为单体,体细胞中某对同源染色体多一条的个体称为三体,单体和三体都可以用于基因定位。某大豆突变株表现为矮茎(aa),为确定A/a基因是否位于2号染色体上,将该突变株作为父本,分别与单体(2号染色体缺失一条)、三体(2号染色体多一条)纯合高茎大豆植株杂交得F1。单体和三体产生的配子均可育,而一对同源染色体均缺失的个体致死。下列叙述错误的是( )
A. 通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位,而与三体杂交的结果则不能
B. 若A、a基因位于2号染色体上,则该突变株与三体杂交得F1,F1自交所得F2,的表型比例为6∶5
C. 若该突变株与单体杂交得F1,F1随机交配所得F2中高茎∶矮茎=7∶8,则A、a基因位于2号染色体上
D. 若a基因不位于2号染色体上,两种杂交形式下的F1连续自交n代,则矮茎的比例均为1/2-1/2n+1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意分析可知:体细胞中某对同源染色体缺失一条的植株,称为单体(2n-1),三体(2n+1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体,若所研究基因在单体上,则基因型中只含有单个基因Y或y,若所研究基因在三体上,则基因型中含有三个相同或等位基因。
【详解】A、分析该突变株与单体杂交 突变株的基因型为aa,若A/a基因位于2号染色体上,单体纯合高茎大豆植株的基因型为AO(O表示染色体缺失),二者杂交子代中Aa∶aO=1∶1,表现为高茎和矮茎;若A/a基因不位于2号染色体上,单体纯合高茎大豆植株的基因型为AA,二者杂交子代均为Aa,表现为高茎。该突变株与三体杂交,若A/a基因位于2号染色体上,三体纯合高茎大豆植株的基因型为AAA,AAA产生的配子为AA或A,因此二者杂交子代为AAa或Aa,均为高茎;若A/a基因不位于2号染色体上,三体纯合高茎大豆植株的基因型为AA,二者杂交子代均为Aa,表现为高茎,因此通过突变株与单体杂交的结果即可进行基因定位,而与三体杂交的结果则不能,A正确;
B、若A、a基因位于2号染色体上,aa与AAA杂交,F1基因型为AAa∶Aa=1∶1,其中AAa产生的配子为AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1,F1中AAa自交后代中矮茎所占的比例为1/6×1/6=1/36,而Aa自交后代中矮茎所占的比例为1/2×1/2=1/4,则F2中矮茎所占的比例为1/2×1/36+1/2×1/4=10/72,高茎所占的比例为1-10/72=62/72,即高茎∶矮茎=31∶5,B错误;
C、若A、a基因位于2号染色体上,突变株(aa)与单体(AO)杂交,F1基因型为Aa∶aO=1∶1,产生配子为A∶a∶O=1∶2∶1,其随机交配后代中高茎所占比例为1/4×1/4(AA)+1/4×2/4×2(Aa)+1/4×1/4×2(AO)=7/16,矮茎所占比例为2/4×2/4(aa)+1/4×2/4×2(aO)=8/16,则F2中高茎∶矮茎=7∶8,C正确;
D、若a基因不位于2号染色体上,F1的基因型都为Aa,F1连续自交n代,杂合子的比例为1/2n,矮茎的比例为(1-1/2n)/2=1/2-1/2n+1,D正确。
故选B。
三、非选择题(每空2分,共60分)
17. 柽柳根部通过“排盐——隔离——耐受”多策略协同,成为盐碱环境中的先锋植物,对全球盐渍化治理具有重要意义。以下是柽柳根部细胞参与抗盐胁迫过程图,通过NHX(液泡膜上)和SOS1(细胞膜上)两类Na+-H+逆向转运蛋白,利用H+-ATP酶主动泵出H+所建立H+电化学梯度,驱动Na+进出,以减轻Na+对细胞的伤害。回答下列问题:
(1)据图推测,Na+-H+转运蛋白对H+和Na+的运输方式分别是_______、_______。柽柳通过“排盐——隔离——耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖_______(填细胞结构)上的转运蛋白,“隔离”可通过_______(填细胞器)将Na+储存起来。
(2)已知盐碱地的柽柳根细胞的细胞液浓度比非盐碱地的柽柳高,其原因可能是逆境使柽柳根部细胞被动失去一些_______(填“自由水”或“结合水”);在高盐环境下,柽柳根部细胞内会积累大量的可溶性糖和氨基酸,推测这些物质的积累对柽柳适应盐胁迫的作用是_______。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. 细胞膜 ④. 液泡
(2) ①. 自由水 ②. 增大细胞渗透压,防止细胞失水(或降低高盐对细胞的伤害)
【解析】
【分析】小分子物质进出细胞的方式主要有被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。自由扩散又称为简单扩散,物质运输特点有:顺浓度梯度、不消耗能量、不需要转运蛋白的协助;协助扩散又称为易化扩散,物质运输特点有:顺浓度梯度、不消耗能量、需要转运蛋白的协助。主动运输的特点有:逆浓度梯度、消耗能量、需要载体蛋白的协助。
【小问1详解】
据图可知,细胞膜外和液泡中pH为5.5,细胞质基质的pH为7.5,所以细胞膜外和液泡中的H+浓度都高于细胞质基质中的H+浓度。 Na+-H+转运蛋白(NHX、SOS1)向细胞质基质中运输 H+是顺浓度梯度转运,为协助扩散;对 Na+的运输利用了细胞膜和液泡膜两侧H+浓度差,是逆浓度梯度转运的主动运输。柽柳通过“排盐——隔离——耐受”协同抗盐,其中“排盐”主要依赖细胞膜上的转运蛋白,将Na+排出细胞;“隔离”可通过将Na+转运至液泡内储存起来。通过主动排Na+至细胞外和将Na+转运至液泡内隔离起来,降低细胞质基质中的Na+浓度,减轻Na+对细胞的伤害。
【小问2详解】
盐碱地的高渗透压会导致根部细胞被动失水,因此,盐碱地的柽柳根细胞的细胞液浓度比非盐碱地的柽柳高,此时失去的水分主要是自由水;在高盐环境下,柽柳根部细胞内会积累大量的可溶性糖和氨基酸,可溶性糖和氨基酸增多,会增大植物细胞的渗透压,防止细胞失水。
18. 为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标,研究人员通过研究植物体内碳的转移途径,进一步提高植物的固碳能力,助力减少大气中的CO2浓度,实现“碳中和、碳达峰”。
Ⅰ、图1是某植物的光合作用和细胞呼吸过程示意图,图2是温度适宜时,该植物在不同光照强度下CO2吸收速率的变化。
Ⅱ、我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能为碳中和目标带来契机。2021年9月,我国科学家利用人工光合系统首次实现从CO2到淀粉分子的全合成,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质。
(1)图1中,①过程的发生场所是叶绿体的_______,可以为②过程提供______。
(2)图2中,A点对应条件下,该植物能完成的图1中的过程有_______(填序号),B点时该植物叶肉细胞的光合速率_______(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸速率。
(3)光合作用的原理常被应用于生产实践中,当田间小麦种植密度过大时,产量不增反降,基于上图从影响光合作用的因素的角度分析,产生上述现象的原因可能是________。
(4)如遇阴雨天,模块3反应过程中,物质甲短时间内的含量_______(填“增加”或“减少”)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. NADPH和ATP
(2) ①. ③④ ②. 大于
(3)小麦种植密度过大时,由于植株过密,叶片接受光照不足,以及通风透气差,CO2供应不足等原因,使得光合作用速率降低,作物产量降低
(4)减少
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素:
1、温度:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
图1中,①过程是将水光解生成氧气,这是光反应阶段,场所在叶绿体类囊体薄膜上。光反应为②过程(暗反应)提供NADPH和ATP。
【小问2详解】
A点光照强度为0,植物只进行呼吸作用,不能进行光合作用,因此可以进行图1中的过程③④。B点表示光补偿点,净光合作用为0,但由于植物体内存在不能进行光合作用的细胞,所以叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。
【小问3详解】
当田间小麦种植密度过大时,产量不增反降,是因为小麦种植密度过大时,由于植株过密,叶片接受光照不足,以及通风透气差,CO2供应不足等原因,使得光合作用速率降低,作物产量降低。
【小问4详解】
如遇阴雨天,光照减弱,光反应降低,产生的NADPH和ATP减少,短时间内,乙(三碳化合物)被还原为甲(五碳化合物)的速率降低,而甲生成乙的速率不变,所以甲的含量将会减少。
19. 基因型为AaBb的某二倍体动物(2n=4)不同分裂时期的细胞示意图如图1所示;图2表示该动物细胞分裂不同时期同源染色体对数的变化情况。请据图分析回答问题:
(1)图1中,含有同源染色体的细胞有______(填数字序号),③细胞对应在图2中的______段(填字母);②细胞内同时出现A和a基因,原因可能是______。
(2)基因的分离定律和自由组合定律发生在图2中的______段(填字母)。
(3)HI段的细胞可能含有______个染色体组。
(4)若该动物某个细胞在15N标记的NH4Cl培养液中进行减数分裂,则该细胞分裂进行至图1中②时期时,被15N标记的染色体有_____条。
【答案】(1) ①. ①③⑤ ②. CD ③. 基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体发生片段互换
(2)FG (3)1个或2个
(4)4
【解析】
【分析】题图分析,图1中①着丝粒整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②无同源染色体,且发生着丝粒分裂,因此细胞处于减数第二次分裂后期;③存在同源染色体,且发生着丝粒分裂,细胞处于有丝分裂后期;④无同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,处于减数第二次分裂中期;⑤同源染色体成对地排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期。图2中AB段为有丝分裂间期、前期和中期,BC同源染色体对数加倍,原因是发生着丝粒的分裂,CD段为有丝分裂后期、末期;FG段含有同源染色体处于减数第一次分裂,HI不含同源染色体,为减数第二次分裂。
【小问1详解】
图1中,减数第一次分裂会发生同源染色体的分离,因此处于减数第二次分裂的细胞没有同源染色体,有丝分裂和减数第一次分裂时都存在同源染色体,据图1可知,①处于有丝分裂中期;②处于减数第二次分裂后期;③处于有丝分裂后期;④处于减数第二次分裂中期;⑤处于减数第一次分裂中期,含有同源染色体的细胞有①③⑤。图2中AE表示有丝分裂过程,FG表示减数第一次分裂过程,图1中的③细胞处于有丝分裂后期对应在图2中的CD段。该动物基因型为AaBb,②细胞内同时出现A和a基因,原因可能是基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体发生片段互换。
【小问2详解】
基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期,即图2中的FG。
【小问3详解】
图2中GH段同源染色体由有到无,是由于同源染色体分离并随细胞分裂分到两个子细胞中,发生在减数第一次分裂中。HI段属于减数第二次分裂,HI段的细胞可能含有1个(减数第二次分裂前期或中期)或2个染色体组(减数第二次分裂后期)。
【小问4详解】
减数分裂过程中DNA复制一次,而DNA复制方式是半保留复制,经过一次复制后产生的子代DNA中均含有15N,若该动物某个细胞在15N标记的NH4Cl培养液中进行减数分裂,则该细胞分裂进行至图1中②(减数第二次分裂后期)时期时,被15N标记的染色体有4条。
20. 某雌雄异株的二倍体植物的性别由位于第5号染色体上的等位基因M/m控制,决定雄性的M基因对决定雌性的m基因为完全显性。该植物的阔叶与窄叶由基因B/b控制,抗病与不抗病由基因D/d控制。某研究人员利用一阔叶抗病雄株和一阔叶抗病雌株进行杂交,子一代中阔叶抗病雄:阔叶抗病雌:阔叶不抗病雄:阔叶不抗病雌:窄叶抗病雌:窄叶不抗病雌=6:3:2:1:3:1。回答下列问题:
(1)若不考虑突变和减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换,在该植物的性别、叶形及是否抗病的遗传中,除基因M/m外,基因______也位于第5号染色体上,判断依据是______。
(2)为阐明抗病与不抗病的遗传基础,研究人员克隆出基因D,将D基因导入到某不抗病甲品系中,获得了转入单个D基因的转基因乙品系。假定转入的D基因已插入d基因所在染色体的非同源染色体上,乙品系与甲品系植株杂交,子代表型及比例为______;乙品系植株相互授粉,子代表型及比例为______。
(3)研究人员分别给多株阔叶雄株各导入一个A基因,使M基因和A基因位于同一条染色体。所得到的转基因植物分别与窄叶雌株杂交,子代表型及比例有以下3种情况:①全为窄叶雌株②窄叶雄:阔叶雌=1:1③全为阔叶雌株若不考虑突变和减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换,可推测:当5号染色体上______时,含有该染色体的花粉完全失活。这些转基因植株的基因型有______(没有等位基因的位置可用0表示)。
【答案】(1) ①. B/b ②. 在甲和乙的杂交子代中,叶形的遗传与性别有关,抗病和不抗病的遗传与性别无关(窄叶只出现在雌性中或窄叶和阔叶的遗传和性别相关联)
(2) ①. 抗病:不抗病=1:1 ②. 抗病:不抗病=3:1
(3) ①. A、B、M基因位于一条染色体上时(A、B基因位于一条染色体上) ②. A0BBMm或A0BbMm
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
阔叶和阔叶杂交,子代出现了窄叶,说明阔叶是显性性状,抗病和抗病杂交,子代出现了不抗病,说明抗病是显性,已知雄性是显性。根据亲子代表型可知,阔叶抗病雄株基因型为MmBbDd,阔叶抗病雌株基因型为mmBbDd,若基因B/b在5号染色体上,则雄株产生的配子种类及比例为MB:mb=1:1或Mb:mB=1:1,雌株产生的配子种类及比例为mB:mb=1:1,子代的表型为阔叶雄株:阔叶雌株:窄叶雌株=2:1:1,或者阔叶雄株:窄叶雄株:阔叶雌株=1:1:2,不考虑基因D/d,子代的表型为阔叶雄株:阔叶雌株:窄叶雌株=2:1:1,和题干中的杂交结果相同,说明基因B/b也位于第5号染色体上(由于M、m基因是控制性别的,若B、b基因也存在于5号染色体上,则阔叶和窄叶和性别相关联,而子代中窄叶只出现在雌性中,满足要求,而抗病和不抗病在雌雄个体中表型及比例均为3:1,与性别无关)。
【小问2详解】
不抗病甲品系基因型为ddOO,获得了转入单个D基因的转基因乙品系基因型为ddDO,已知D和d所在的染色体为非同源染色体,甲品系产生的配子为dO,乙品系产生的配子为dD、dO,比例为1:1,子代基因型及比例为ddDO:ddOO=1:1,子代表型及比例为抗病:不抗病=1:1。乙品系植株相互授粉,乙品系产生的配子为dD、dO,比例为1:1,子代基因型及比例为ddDD:ddDO:ddOO=1:2:1,子代表型及比例为抗病:不抗病=3:1。
【小问3详解】
由于雌株基因型是mm,所以雄株基因型只能是Mm,阔叶植株基因型为BB或Bb,因此这些转基因植株的基因型有A0BBMm或A0BbMm。由于M基因和A基因位于同一条染色体,因此这些转基因植株能产生的配子种类及比例为ABM:Bm=1:1或ABM:bm=1:1或AbM:Bm=1:1,理论上子代表型及比例为阔叶雄株:阔叶雌株=1:1或窄叶雄株:阔叶雌株=1:1,对比实际结果推断是由于当5号染色体上A、B、M基因位于一条染色体上时(A、B基因位于一条染色体上)时,含有该染色体的花粉完全失活。
21. 图甲为人类的性染色体模式图,X和Y染色体有一部分是同源区(Ⅱ片段),该部分基因互为等位基因或相同的基因。杜氏肌营养不良是一种单基因遗传病(相关基因用D/d表示)。该病某家系的遗传系谱图如图乙所示。据此回答下列问题。
(1)为探究杜氏肌营养不良可能的遗传方式,可利用正常基因和致病基因的DNA探针,对某些个体进行检测。选择Ⅱ-2进行基因检测,若Ⅱ-2既有正常基因又有致病基因,则该病的遗传方式可能为______(多选)。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 常染色体显性遗传
D. X、Y染色体同源区段隐性遗传
E. X、Y染色体同源区段显性遗传
(2)通过(1)的检测确定Ⅱ-2不携带该病的致病基因。已知人群中该致病基因的基因频率为0.01.若Ⅲ-2与表型正常的男性结婚,生育一患该病的男孩的概率为______。Ⅲ-1和表型正常的女性婚配,生育患该病的女孩的概率为______。
(3)研究发现,细胞周期蛋白B3(CyclinB3)缺失的女性所产生的卵细胞异常,但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示CyclinB3的功能,研究者对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比图示(仅画出部分染色体),据图回答下列问题。
①由图分析可知,CyclinB3缺失的卵母细胞在减Ⅰ形成了正常的纺锤体,但未发生______,从而使卵母细胞被阻滞于某时期。
②研究发现,CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ的一些阶段,而进行减数分裂Ⅱ,发生姐妹染色单体分离,在排出第二极体后会发育为早期胚胎。正常情况下,该早期胚胎在胚胎发育阶段,细胞内的染色体数最多有______条。推测该胚胎______(填”能”或”不能”)发育成完整个体。
【答案】(1)BD (2) ①. 1/8 ②. 1/202
(3) ①. 同源染色体分离 ②. 138 ③. 不能
【解析】
【分析】单基因遗传病是受到一对等位基因控制的遗传病,分为显性遗传病和隐性遗传病。
【小问1详解】
A、若为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ−2为正常男性,基因型为XDY,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,A错误;
B、若为常染色体隐性遗传,Ⅱ−2正常,其儿子Ⅲ−1患病(基因型为dd),则Ⅱ−2基因型为Dd,既有正常基因D又有致病基因d,符合条件,B正确;
C、若为常染色体显性遗传,Ⅱ−2正常,基因型为dd,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,C错误;
D、若为X、Y染色体同源区段隐性遗传,Ⅲ−1患病,基因型为XdYd,则Ⅱ−2基因型为XDYd,既有正常基因D又有致病基因d,符合条件,D正确;
E、若为X、Y染色体同源区段显性遗传,Ⅱ−2正常,基因型为XdYd,只有正常基因,不符合 “既有正常基因又有致病基因”,E错误。
故选BD。
【小问2详解】
由(1)检测确定Ⅱ−2不携带该病的致病基因,结合系谱图,可判断该病为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ−1和Ⅱ−2的基因型分别为XDXd、XDY,则Ⅲ−2的基因型为1/2XDXD、1/2XDXd,其与表型正常的男孩XDY婚配,后代患病男孩的概率为1/2×1/4=1/8。人群中该致病基因的基因频率为0.01,则女性当中致病基因的频率也为0.01,即Xd=0.01,XD=0.99,则表型正常的女性中XDXd=(2×0.01×0.99)÷(2×0.01×0.99+0.99×0.99)=2/101,Ⅲ-1的基因型为XdY,其与表型正常的女性婚配后代患病女孩的概率为2/101×1/4=1/202。
【小问3详解】
①正常减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体分离,而从图中可以看到,CyclinB3 缺失的卵母细胞在减Ⅰ形成了正常的纺锤体,但未发生同源染色体分离,从而使卵母细胞被阻滞于该时期。
②正常女性体细胞染色体数为46条。CyclinB3 缺失的卵母细胞减Ⅰ后期未发生同源染色体分离,在受精后进行减数分裂 Ⅱ,排出第二极体后卵细胞的染色体数目为46条,与精子结合后的受精卵染色体数目为23+46=69条,在胚胎发育的有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数加倍,此时细胞内的染色体数最多有138条。由于 CyclinB3 缺失的女性所产生的卵细胞异常,虽然受精后能发育为早期胚胎,但因为染色体数目等存在异常,推测该胚胎不能发育成完整个体。
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