精品解析:2025年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试生物学试卷
2025-10-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-学业考试 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.55 MB |
| 发布时间 | 2025-10-28 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54585115.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试
生物学试卷
考生须知
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共8页,分为两个部分。第一部分为选择题,30个小题(共60分);第二部分为非选择题,5个小题(共40分)。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
4.考试结束后,考生应将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
第一部分(选择题共60分)
本部分共30小题,每小题2分,共60分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 蓝细菌为单细胞原核生物。与洋葱表皮细胞相比,蓝细菌不具有的结构是( )
A. 细胞壁 B. 细胞膜 C. 核膜 D. 核糖体
2. 下列元素中,构成有机物基本骨架的是( )
A. 氮 B. 氢 C. 氧 D. 碳
3. 下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A. 苏丹Ⅲ染液;橘黄色 B. 斐林试剂;砖红色
C. 碘液;蓝色 D. 双缩脲试剂;紫色
4. 下列与人们饮食观念相关的叙述中,正确的是( )
A. 脂质会使人发胖,不要摄入
B. 谷物不含糖类,糖尿病患者可放心食用
C. 食物含有基因,这些DNA片段可被消化分解
D. 肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更益于健康
5. 磷脂分子参与组成的结构是( )
A. 细胞膜 B. 中心体 C. 染色体 D. 核糖体
6. 可以与动物细胞的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质的细胞器是( )
A. 线粒体 B. 溶酶体 C. 高尔基体 D. 内质网
7. 下图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )
A. 甲<乙<丙 B. 甲>乙>丙
C. 甲>乙,且乙<丙 D. 甲<乙,且乙>丙
8. 嫩肉粉可将肌肉组织部分水解,使肉类食品口感松软、嫩而不韧。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A. 淀粉酶 B. DNA酶 C. 蛋白酶 D. 脂肪酶
9. 一分子ATP中,含有的特殊化学键(~)和磷酸基团的数目分别是( )
A. 4和6 B. 1和3 C. 2和2 D. 2和3
10. 结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中的做法不合理的是( )
A. 处理伤口选用透气的创可贴
B. 定期给花盆中的土壤松土
C. 真空包装食品以延长保质期
D. 采用快速短跑进行有氧运动
11. 给小球藻提供含14CCO2,发现有含14C的三碳化合物产生,其产生场所是( )
A. 细胞质基质 B. 类囊体薄膜 C. 叶绿体基质 D. 叶绿体内膜
12. 利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
13. 在温室内栽种农作物,下列不能提高作物产量的措施是( )
A. 适当延长光照时间 B. 保持合理的昼夜温差
C. 适当增加光照强度 D. 降低室内CO2浓度
14. 用打孔器将绿萝叶片打出相同大小的叶圆片,抽气处理后,置于富含CO2的清水中,用不同颜色的光照射,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A. 绿光组叶圆片光合作用强度最大
B 各组实验所用叶圆片数量一致
C. 光合作用产生氧气使叶圆片上浮
D. 各组叶圆片的上浮时间有差异
15. 鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失的原因是( )
A. 细胞增殖 B. 细胞衰老 C. 细胞坏死 D. 细胞凋亡
16. 进行有性生殖的生物,对维持其前后代体细胞染色体数目恒定起重要作用的生理活动是( )
A. 有丝分裂与受精作用 B. 细胞增殖与细胞分化
C. 减数分裂与受精作用 D. 减数分裂与有丝分裂
17. 下列各对生物性状中,属于相对性状的是( )
A. 狗的短毛和狗的卷毛
B. 人的右利手和人的左利手
C. 豌豆的红花和豌豆的高茎
D. 羊的黑毛和兔的白毛
18. 人类在正常情况下,女性的体细胞中常染色体的数目和性染色体为( )
A. 22,X B. 22,Y C. 44,XX D. 44,XY
19. 一对色觉正常的夫妇生了一个红绿色盲的男孩。男孩的外祖父、外祖母和祖母色觉都正常,祖父为色盲。该男孩的色盲基因来自( )
A. 祖父 B. 祖母 C. 外祖父 D. 外祖母
20. 肺炎链球菌的体外转化实验中,使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是( )
A. 荚膜 B. 蛋白质
C. R型细菌的DNA D. S型细菌的DNA
21. 新型冠状病毒是一种RNA病毒。其遗传物质完全水解后,得到的化学物质是( )
A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B. 核糖、核苷酸、葡萄糖
C. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D. 核糖、含氮碱基、磷酸
22. 下列层次关系正确的是( )
A. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
B. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
C 染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
D. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
23. 一个DNA分子复制完毕后,新形成的DNA子链( )
A. 是DNA母链的片段
B. 与DNA母链之一相同
C. 与DNA母链相同,但U取代T
D. 与DNA母链完全不同
24. 某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,则其互补链的碱基序列是( )
A. 5′-CUUAAG-3' B. 3′-CTTAAG-5′
C. 5′-CTTGAA-3′ D. 3′-CAATTG-5′
25. 同一人体内神经细胞和胰岛细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内( )
A. tRNA不同 B. rRNA不同
C. mRNA不同 D. DNA上的遗传信息不同
26. 根据遗传学原理,能快速获得纯合子的育种方法是( )
A. 杂交育种 B. 多倍体育种 C. 单倍体育种 D. 诱变育种
27. 在大田的边缘和水沟两侧,同一品种的小麦植株总体上比大田中间的长得高壮。产生这种现象的主要原因是
A. 基因重组引起性状分离 B. 环境差异引起性状变异
C. 隐性基因突变为显性基因 D. 染色体结构和数目发生了变化
28. 遗传咨询可预防遗传病的发生,但下列情形中不需要遗传咨询的是( )
A. 男方幼年曾因外伤截肢 B. 亲属中有智力障碍患者
C. 女方是先天性聋哑患者 D. 亲属中有血友病患者
29. 斯万特·帕博荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。他开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序,揭示当今人类和尼安德特人的遗传差异,为人类进化提供了( )
A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据
C. 细胞生物学证据 D. 比较解剖学证据
30. 在一个种群中基因型为AA的个体占70%,Aa的个体占20%,aa的个体占10%。A基因和a基因的基因频率分别是( )
A. 70%、30% B. 50%、50% C. 90%、10% D. 80%、20%
第二部分(非选择题共40分)
本部分共5小题,共40分。
31. P 酶在陆生植物合成木质素和黄酮类等代谢产物过程中起重要作用,可催化苯丙氨酸脱氨基。最新研究发现了能同时催化苯丙氨酸和酪氨酸脱氨基的 PA酶。
(1)P酶与PA酶均为蛋白质。二者在细胞的____(填细胞器名称)中,以氨基酸为原料经____反应合成。
(2)研究人员对比不同类群植物的两种酶,发现二者均具有与脱氨基功能密切相关的“丙氨酸-丝氨酸-甘氨酸”序列,还发现8个位点的氨基酸种类不同。
①不同种类氨基酸的差异在于其____不同。
②P酶与PA酶的第121与123位点氨基酸差异较为稳定。将P酶121和123位点的氨基酸与PA酶相应位点的氨基酸互换,模拟酶与酪氨酸的结合情况,结果如下。
酶
改变前
改变后
P
不能与酪氨酸结合
能结合酪氨酸
PA
能结合酪氨酸
不能与酪氨酸结合
上述结果说明,这两个位点的氨基酸种类不同,导致两种酶的____不同,进而催化的反应物不同。这在分子水平上体现了____是相适应的。
(3)与只含P酶的植物相比,含PA酶的禾本科植物能同时利用苯丙氨酸和酪氨酸,参与合成木质素和黄酮类等代谢产物,增强了禾本科植物____环境的能力,使其分布更广。
32. 白血病是由骨髓中造血干细胞恶性增殖引起的,常规化疗副作用大,易出现耐药性。科研人员以黄花败酱的茎秆提取物(DPSS)为实验材料开展研究。
(1)造血干细胞有丝分裂过程中,染色体经___________后平均分配到两个子细胞中,保证亲子代细胞遗传的稳定性。与洋葱根尖分生区细胞相比,造血干细胞有丝分裂的不同之处包括___________。(多选)
A.核膜、核仁的消失和重现
B.中心体发出星射线形成纺锤体
C.每条染色体的着丝粒排在赤道板上
D.细胞膜向内凹陷,把细胞缢裂成两个
(2)正常情况下,造血干细胞能够分化形成各种血细胞,原因是造血干细胞具有___________性。白血病患者造血干细胞增殖异常和分化障碍,影响骨髓的造血功能。
(3)科研人员用DPSS处理白血病细胞,结果如右图。据图可知,随着___________,细胞存活率下降。推测DPSS对白血病细胞增殖有___________作用。
(4)与___________比较,DPSS处理后白血病细胞的形态、结构和功能发生改变,接近正常血细胞状态,推测DPSS___________。此项研究为白血病的治疗提供依据。
33. 卷须是黄瓜植株生长过程中的攀爬器官。在农业生产中,为减少养分争夺和便于管理,需人工摘除卷须。科研人员对田间发现的黄瓜卷须缺陷突变体进行研究。
(1)将突变体黄瓜和野生型黄瓜杂交,结果如图1。F2中同时出现正常卷须和无卷须的现象叫作___________。统计F2中正常卷须和无卷须植株的数量及比例,推测本实验研究的性状由___________对等位基因控制。
(2)若要验证上述推测,可将F1与___________杂交,预期后代的性状及比例为___________。
(3)UFO基因是黄瓜卷须发育的关键基因。与野生型相比,突变体UFO基因的P区域缺失了1581个碱基,这种现象属于___________。
(4)TEN蛋白是调控黄瓜卷须发育的关键因子。科研人员检测了野生型和突变体中UFO基因和TEN基因的表达水平,结果如图2。与野生型相比,突变体中的___________,推测TEN蛋白是通过与UFO基因中的___________结合,激活黄瓜卷须中UFO基因的表达。
34. 普通小麦为六倍体,两性花,自花传粉。小麦糯性对非糯性为隐性。我国科学家用两种非糯性小麦(关东107和白火麦)培育稳定遗传的糯性小麦,过程如图1所示。
请回答问题:
(1)小麦与玉米不是同一物种,自然条件下这两种生物__________(能、不能)杂交产生可育后代,存在__________。
(2)人工杂交时,需要在开花前,去除小麦花内未成熟的__________并套袋,3-5天后授以玉米的花粉。
(3)单倍体小麦体细胞中有__________个染色体组,减数分裂过程中由于染色体__________紊乱,导致配子异常。用秋水仙素处理单倍体幼苗后,产生六倍体小麦,这种变异属于__________。
(4)单倍体胚培养7天后,科研人员将秋水仙素添加到培养基中。一段时间后,统计单倍体胚的萌发率和染色体加倍率,结果如图2。
据图可知,秋水仙素可__________胚的萌发;就染色体加倍而言,浓度为__________ mg·dL-1的秋水仙素效果最好。
35. 学习下面材料,回答(1)~(4)题。
表观遗传编辑技术与疾病治疗
胆固醇以低密度脂蛋白(LDL)的形式从肝脏细胞通过血液运输到肝外,以满足肝外细胞对胆固醇的需求。高胆固醇血症患者血液中LDL过多,会增加患动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。表观遗传编辑技术利用特定的编辑工具介导基因甲基化,从而改变特定基因表达,降低患病风险。
图1显示,正常人体内LDL可通过与肝外细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDL-R)结合形成受体-LDL复合物,进入细胞形成胞内体后LDL-R与LDL分离,带有LDL的囊泡与溶酶体融合,LDL被溶酶体中的酸性水解酶水解供细胞利用,LDL-R可返回细胞膜重新利用。
某些高胆固醇血症患者细胞中的P基因异常表达,生成的P蛋白可与胞内体的LDL-R结合,使得LDL-R与LDL无法分离。胞内体与溶酶体融合后受体-LDL复合物被降解,LDL-R无法回到细胞膜,导致血液中LDL的水平升高。
研究人员设计出一套图2所示的表观遗传编辑工具,将特异性结合P基因的结合域(BD)与对基因进行甲基化修饰的效应域(ED)融合成BD-ED蛋白,并借助脂质纳米颗粒运送至细胞内。当BD与P基因特异性结合时,ED对P基因进行甲基化修饰,抑制了P基因的表达。
这一研究为治疗高胆固醇血症和预防动脉粥样硬化等心血管疾病提供了新的思路。
(1)胆固醇属于___________类物质。LDL经___________过程进入细胞并被溶酶体降解,该过程离不开细胞膜的___________性。
(2)P基因通过___________和翻译生成P蛋白。P蛋白与胞内体的___________结合,增加了患动脉粥样硬化的风险。
(3)对文中表观遗传编辑工具理解正确的是___________。(多选)
A. BD决定了表观遗传编辑工具修饰的特异性
B. ED可以对靶基因进行甲基化修饰
C. 该工具可靶向改变P基因的碱基序列
(4)为更好地将表观遗传编辑技术应用于基因治疗,还需开展哪些研究?(写出一点)
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2025年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试
生物学试卷
考生须知
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共8页,分为两个部分。第一部分为选择题,30个小题(共60分);第二部分为非选择题,5个小题(共40分)。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
4.考试结束后,考生应将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
第一部分(选择题共60分)
本部分共30小题,每小题2分,共60分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 蓝细菌为单细胞原核生物。与洋葱表皮细胞相比,蓝细菌不具有的结构是( )
A. 细胞壁 B. 细胞膜 C. 核膜 D. 核糖体
【答案】C
【解析】
【详解】蓝细菌属于原核生物,洋葱表皮细胞属于真核生物。原核生物与真核生物的主要区别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 下列元素中,构成有机物基本骨架的是( )
A. 氮 B. 氢 C. 氧 D. 碳
【答案】D
【解析】
【分析】1、大量元素:这是指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。例如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2、微量元素:通常指植物生活所必需,但是需要量却很少的一些元素。例如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素在生物体内含量虽然很少,可是它是维持正常生命活动不可缺少的。
3、组成生物体的化学元素的重要作用:在组成生物体的大量元素中,C是最基本的元素;无论鲜重还是干重,C、H、O、N含量最多,这四种元素是基本元素;C、H、O、N、P、S六种元素是组成原生质的主要元素。
【详解】A、氮是组成细胞的基本元素之一,但不是构成有机物基本骨架的元素,A错误;
B、氢是组成细胞的基本元素之一,但不是构成有机物基本骨架的元素,B错误;
C、氧是组成细胞的基本元素之一,但不是构成有机物基本骨架的元素,C错误;
D、碳链构成了生物大分子的基本骨架,因此构成生物大分子基本骨架的元素是C,D正确。
故选D。
3. 下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是( )
A. 苏丹Ⅲ染液;橘黄色 B. 斐林试剂;砖红色
C. 碘液;蓝色 D. 双缩脲试剂;紫色
【答案】D
【解析】
【详解】鉴定蛋白质需要使用双缩脲试剂,蛋白质与双缩脲试剂反应会产生紫色反应,D正确,ABC错误。
故选D。
4. 下列与人们饮食观念相关的叙述中,正确的是( )
A. 脂质会使人发胖,不要摄入
B. 谷物不含糖类,糖尿病患者可放心食用
C. 食物含有基因,这些DNA片段可被消化分解
D. 肉类中的蛋白质经油炸、烧烤后,更益于健康
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂质包括脂肪、磷脂、固醇等,适量摄入是必要的,如细胞膜构成和激素合成需脂质参与,完全拒绝摄入错误,A错误;
B、谷物富含淀粉(多糖),消化后分解为葡萄糖,会升高血糖,糖尿病患者需控制摄入,B错误;
C、食物中的DNA(如植物细胞基因)进入人体后,会被消化酶分解为脱氧核苷酸,C正确;
D、高温油炸或烧烤使蛋白质变性,可能产生致癌物(如杂环胺),不利健康,D错误。
故选C。
5. 磷脂分子参与组成的结构是( )
A. 细胞膜 B. 中心体 C. 染色体 D. 核糖体
【答案】A
【解析】
【分析】磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,由亲水的头部和疏水的尾部组成。
【详解】A、细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质组成,其中磷脂双分子层构成其基本支架,A正确;
B、中心体是由蛋白质组成的,不含磷脂,B错误;
C、染色体由DNA和蛋白质组成,不含磷脂,C错误;
D、核糖体由RNA和蛋白质组成,不含磷脂分子,D错误。
故选A。
6. 可以与动物细胞的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质的细胞器是( )
A. 线粒体 B. 溶酶体 C. 高尔基体 D. 内质网
【答案】B
【解析】
【分析】1、线粒体:是有氧呼吸第二、三阶段的场所,能为生命活动提供能量。
2、内质网:是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
3、溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
4、高尔基体:在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与有丝分裂中细胞壁形成有关。
【详解】ACD、线粒体是能量代谢中心,高尔基体主要进行蛋白质加工和分泌,内质网参与蛋白质和脂质合成等,均无“与动物细胞的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质”的功能,ACD错误;
B、溶酶体含有多种水解酶,能与动物细胞吞噬泡融合并消化其中物质,B正确。
故选B。
7. 下图是三个相邻的植物细胞之间水分流动方向示意图,图中三个细胞的细胞液浓度关系是( )
A 甲<乙<丙 B. 甲>乙>丙
C. 甲>乙,且乙<丙 D. 甲<乙,且乙>丙
【答案】A
【解析】
【详解】AB、根据图示水分子流动方向分析可知,丙细胞液浓度最高,甲细胞液浓度最低,即甲<乙<丙,A正确、B错误;
C、图示水分流动方向为甲→乙,说明甲细胞液的浓度小于乙,C错误;
D、图示水分流动方向为乙→丙,说明乙细胞液的浓度小于丙,D错误。
故选A。
8. 嫩肉粉可将肌肉组织部分水解,使肉类食品口感松软、嫩而不韧。嫩肉粉中使肉质变嫩的主要成分是( )
A. 淀粉酶 B. DNA酶 C. 蛋白酶 D. 脂肪酶
【答案】C
【解析】
【分析】嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。
【详解】肌肉组织主要成分为蛋白质,嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果,C正确,ABD错误。
故选C。
9. 一分子ATP中,含有的特殊化学键(~)和磷酸基团的数目分别是( )
A. 4和6 B. 1和3 C. 2和2 D. 2和3
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的结构:一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸。
【详解】一分子ATP中,含有3个磷酸基团,3个磷酸基团之间通过两个特殊化学键(~)连接,结构式为A-P~P~P,D正确,ABC错误。
故选D。
10. 结合细胞呼吸原理分析,下列日常生活中的做法不合理的是( )
A. 处理伤口选用透气的创可贴
B. 定期给花盆中的土壤松土
C. 真空包装食品以延长保质期
D. 采用快速短跑进行有氧运动
【答案】D
【解析】
【分析】常考的细胞呼吸原理的应用:
1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制致病菌的无氧呼吸;
2、酿酒时:早期通气--促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精;
3、食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸;
4、土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量;
5、稻田定期排水:促进水稻根细胞有氧呼吸;
6、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
【详解】A、包扎伤口时选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料,目的是抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖,A合理;
B、花盆中的土壤需要经常松土,松土能增加土壤中氧气的量,增强根细胞的有氧呼吸,释放能量,促进对无机盐的吸收,B合理;
C、真空包装可隔绝空气,使袋内缺乏氧气,可以降低微生物细胞的呼吸作用,以延长保质期,C合理;
D、快速短跑时肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸,所以提倡慢跑等有氧运动有利于抑制肌细胞无氧呼吸产生过多的乳酸,D不合理。
故选D。
11. 给小球藻提供含14C的CO2,发现有含14C的三碳化合物产生,其产生场所是( )
A. 细胞质基质 B. 类囊体薄膜 C. 叶绿体基质 D. 叶绿体内膜
【答案】C
【解析】
【分析】暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的二氧化碳,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作二氧化碳的固定。一分子的二氧化碳被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,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C3,经过一系列变化,又形成C5。
【详解】ABCD、由暗反应过程可知,暗反应中,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类,其中一分子的二氧化碳被固定后,很快形成两个C3分子,所以给小球藻提供含14C的CO2,发现有含14C的三碳化合物产生,其产生场所是叶绿体基质,ABD错误,C正确。
故选C。
12. 利用纸层析法可分离光合色素。下列分离装置示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成,具有一定的毒性,容易挥发。
分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。
注意:不能让滤液细线触到层析液,用橡皮塞塞住试管口。
【详解】A、层析液是由2份丙酮和1份苯混合而成,具有一定的毒性,但没有用橡皮塞赛紧瓶口,A错误;
B、层析液容易挥发,没有用橡皮塞赛紧瓶口,另外滤液细线触到层析液,则色素溶解在层析液中,滤纸条上得不到色素带,B错误;
C、滤纸条上有滤液细线的一端朝下,并没有触到层析液,则滤纸条上分离出四条色素带,且用橡皮塞赛紧瓶口,防止层析液容挥发,C正确;
D、层析液容易挥发,用了橡皮塞赛紧瓶口,但滤液细线触到层析液,则色素溶解在层析液中,滤纸条上得不到色素带,实验失败,D错误。
故选C。
【点睛】本题用分离装置示意图的真实情景考查色素的分离,考生理解实验原理和方法,注意操作过程中的重要事项。
13. 在温室内栽种农作物,下列不能提高作物产量的措施是( )
A. 适当延长光照时间 B. 保持合理的昼夜温差
C. 适当增加光照强度 D. 降低室内CO2浓度
【答案】D
【解析】
【分析】在提高大棚作物产量的过程中,可以增大昼夜温差,降低夜间有机物的消耗;或白天的时候适当增加光照强度、延长光照时间、增加室内CO2浓度等均有助提高光合作用速率,可以提高产量。
【详解】A、适当延长光照时间可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,A不符合题意;
B、保持室内昼夜温差将减少呼吸作用消耗的有机物,有利于有机物的积累,从而提高产量,B不符合题意;
C、适当增加光照强度可以提高光合作用速率,有助于提高农作物的产量,C不符合题意;
D、封闭的温室内二氧化碳的浓度有限,因此降低室内浓度会影响光合作用速率,降低产量,D符合题意;
故选D。
14. 用打孔器将绿萝叶片打出相同大小的叶圆片,抽气处理后,置于富含CO2的清水中,用不同颜色的光照射,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A. 绿光组叶圆片光合作用强度最大
B. 各组实验所用叶圆片数量一致
C. 光合作用产生氧气使叶圆片上浮
D. 各组叶圆片的上浮时间有差异
【答案】A
【解析】
【详解】A、相同时间内上浮的叶圆片越多说明光合作用强度越大,因此红光组光合作用强度最大,绿光组叶圆片光合作用强度最小,A错误;
B、本实验的自变量为不同颜色的光和处理时间,叶圆片的数量为无关变量,各组应保持一致,B正确;
C、光合作用产生氧气使细胞间隙充满气体叶圆片上浮,C正确;
D、由图可知,不同颜色的光处理叶圆片的上浮时间有差异,D正确。
故选A。
15. 鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失的原因是( )
A. 细胞增殖 B. 细胞衰老 C. 细胞坏死 D. 细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式:(1)由基因决定的细胞自动结束生命的过程,叫细胞凋亡。比如人在胚胎时期尾部细胞自动死亡、蝌蚪尾部细胞自动死亡、胎儿手指间细胞自动死亡、细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除等。(2)在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,叫作细胞坏死。比如骨细胞坏死、神经细胞坏死等。
2、鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,这个过程叫作细胞凋亡,是一个主动过程。
【详解】A、鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,这个过程叫作细胞凋亡,而不是细胞增殖,A错误;
B、细胞衰老是细胞生命活动中的一个阶段,表现为细胞维持自身稳定的能力和适应的能力降低。细胞衰老是生理活动和功能不可逆的衰退过程。而鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,为细胞凋亡,B错误;
C、在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常的代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,叫作细胞坏死,为被动过程,C错误;
D、鸡在胚胎发育早期趾间有蹼状结构,随着胚胎的发育,蹼逐渐消失,这个过程叫作细胞凋亡,D正确。
故选D。
16. 进行有性生殖的生物,对维持其前后代体细胞染色体数目恒定起重要作用的生理活动是( )
A. 有丝分裂与受精作用 B. 细胞增殖与细胞分化
C. 减数分裂与受精作用 D. 减数分裂与有丝分裂
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】ABCD、经过减数分裂,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半,经过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半来自父方,一半来自母方。故减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的,ABD错误,C正确。
故选C。
17. 下列各对生物性状中,属于相对性状的是( )
A. 狗的短毛和狗的卷毛
B. 人的右利手和人的左利手
C. 豌豆的红花和豌豆的高茎
D. 羊的黑毛和兔的白毛
【答案】B
【解析】
【分析】相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型,判断生物的性状是否属于相对性状,需要扣住关键词“同种生物”和“同一性状”答题。
【详解】A、狗的短毛和狗的卷毛不是同一性状,不属于相对性状,A错误;
B、人的右利手和人的左利手是同种生物相同性状的不同表现类型,属于相对性状,B正确;
C、豌豆的红花和豌豆的高茎不是同一性状,不属于相对性状,C错误;
D、羊的黑毛和兔的白毛不是同种生物,不属于相对性状,D错误。
故选B。
18. 人类在正常情况下,女性的体细胞中常染色体的数目和性染色体为( )
A. 22,X B. 22,Y C. 44,XX D. 44,XY
【答案】C
【解析】
【分析】人类的性别决定方式为XY型,人体体细胞中含有46条染色体,其中男性的染色体组成为44+XY,女性的染色体组成为44+XX。
【详解】正常女性体细胞中染色体的数目有46条,包括44条常染色体和2条性染色体XX,C正确,ABD错误。
故选C。
19. 一对色觉正常的夫妇生了一个红绿色盲的男孩。男孩的外祖父、外祖母和祖母色觉都正常,祖父为色盲。该男孩的色盲基因来自( )
A. 祖父 B. 祖母 C. 外祖父 D. 外祖母
【答案】D
【解析】
【分析】红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男性患者的X染色体只能来自其母亲。
【详解】已知色盲是伴X隐性遗传病,则该红绿色盲男孩的基因型是XbY,其致病基因Xb一定来自于他的妈妈(而与父亲无关,父亲提供的是Y),但是母亲正常,所以母亲的基因型是XBXb,而母亲的X染色体一条来自外祖父,一条来自外祖母,外祖父色觉正常,所以母亲携带的色盲基因只能来自外祖母,即男孩的色盲基因最终来自外祖母,D正确,ABC错误。
故选D。
20. 肺炎链球菌的体外转化实验中,使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是( )
A. 荚膜 B. 蛋白质
C. R型细菌的DNA D. S型细菌的DNA
【答案】D
【解析】
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡。
【详解】肺炎链球菌的体外转化实验中,使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的DNA,D正确,ABC错误。
故选D。
21. 新型冠状病毒是一种RNA病毒。其遗传物质完全水解后,得到的化学物质是( )
A. 氨基酸、葡萄糖、含氮碱基
B. 核糖、核苷酸、葡萄糖
C. 氨基酸、核苷酸、葡萄糖
D. 核糖、含氮碱基、磷酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:①五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;②碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C,核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C
【详解】新型冠状病毒的遗传物质是RNA,RNA完全水解后得到的是一种核糖、四种含氮碱基、一种磷酸,D正确,ABC错误。
故选D。
22. 下列层次关系正确是( )
A. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
B. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
C. 染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
D. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
【答案】A
【解析】
【分析】基因与DNA分子、染色体、核苷酸的关系:(1)基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。(2)基因在染色体上呈线性排列;(3)基因的基本组成单位是脱氧核苷酸。
【详解】染色体由DNA和蛋白质组成,DNA是基因的载体,基因是具有遗传效应的DNA片段,而脱氧核苷酸是构成DNA的基本单位。因此层次关系为染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸,A正确,BCD错误。
故选A。
23. 一个DNA分子复制完毕后,新形成的DNA子链( )
A. 是DNA母链的片段
B. 与DNA母链之一相同
C. 与DNA母链相同,但U取代T
D. 与DNA母链完全不同
【答案】B
【解析】
【分析】DNA在进行复制的时,碱基对间的氢键断裂,双链解旋分开,以每条链作为模板在其上合成互补链,经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶等)的作用生成两个新的DNA分子,每个子代DNA分子的两条链中都有一条来自亲代DNA,一条是新合成的。
【详解】A、由于DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,所以DNA复制完毕后,得到的DNA子链不可能是DNA母链的片段,A错误;
B、由于DNA复制是半保留复制,因此复制完毕,新形成的DNA子链与DNA模板链互补,与母链之一相同,B正确;
C、DNA复制时遵循碱基互补配对,A与T配对,G与C配对,新形成的DNA子链与DNA模板链互补,另一条母链相同,C错误;
D、由于复制是以DNA的双链为模板,遵循碱基互补配对原则,所以新形成的DNA子链与DNA模板链互补,与母链之一相同,D错误。
故选B。
24. 某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,则其互补链的碱基序列是( )
A. 5′-CUUAAG-3' B. 3′-CTTAAG-5′
C. 5′-CTTGAA-3′ D. 3′-CAATTG-5′
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,且两条链之间遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则,若某DNA片段一条链上的碱基序列为5′-GAATTC-3′,根据碱基互补配对原则,其互补链的碱基序列是3′-CTTAAG-5′,ACD错误、B正确。
故选B。
25. 同一人体内神经细胞和胰岛细胞的形态、结构和功能不同,是因为这两种细胞内( )
A. tRNA不同 B. rRNA不同
C. mRNA不同 D. DNA上的遗传信息不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、tRNA负责转运氨基酸,不同细胞中tRNA种类相同,A不符合题意;
B、rRNA是核糖体的组成成分,同一生物体各细胞中rRNA由相同DNA指导合成,B不符合题意;
C、mRNA是基因表达的产物,不同细胞因基因选择性表达导致mRNA种类不同,进而合成不同蛋白质,C符合题意;
D、同一人体的神经细胞和胰岛细胞均由受精卵分裂分化而来,核DNA遗传信息相同,D不符合题意。
故选C。
26. 根据遗传学原理,能快速获得纯合子的育种方法是( )
A. 杂交育种 B. 多倍体育种 C. 单倍体育种 D. 诱变育种
【答案】C
【解析】
【分析】四种育种方法的比较如下表:
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)
染色体变异(染色体组成倍增加)
【详解】A.杂交育种的方法通常是选出具有不同优良性状的个体杂交,从子代杂合体中逐代自交选出能稳定遗传的符合生产要求的个体,其优点是简便易行,缺点是育种周期较长,A错误;B.与正常个体相比,多倍体具有的特点是植株个体巨大、合成的代谢产物增多,但是发育迟缓,不能快速获得纯合子,B错误;
C.单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体。单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体,加快育种进程,C正确;
D.诱变育种具有的优点是可以提高突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改良某些性状;缺点是成功率低,有利变异的个体往往不多;此外需要大量处理诱变材料才能获得所需性状,D错误;
因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是了解诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种的区别与联系,这部分需要重点记忆杂交育种的概念和原理以及单倍体育种的原理及优点。
27. 在大田的边缘和水沟两侧,同一品种的小麦植株总体上比大田中间的长得高壮。产生这种现象的主要原因是
A 基因重组引起性状分离 B. 环境差异引起性状变异
C. 隐性基因突变为显性基因 D. 染色体结构和数目发生了变化
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:表型是由基因型与环境因素共同作用的结果,在大田的边缘和水沟两侧,通风、水分和矿质元素供给充足,所以B正确。
考点:基因型和表现型的关系
28. 遗传咨询可预防遗传病的发生,但下列情形中不需要遗传咨询的是( )
A. 男方幼年曾因外伤截肢 B. 亲属中有智力障碍患者
C. 女方是先天性聋哑患者 D. 亲属中有血友病患者
【答案】A
【解析】
【分析】人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。遗传咨询可预防遗传病的发生,非遗传病不需要遗传咨询。
详解】A、男方幼年曾因外伤截肢,不属于遗传病,不需要遗传咨询,A正确;
B、智力障碍可能是某种遗传病导致的,常见的遗传因素就是染色体异常,也可能是基因突变引起,患者的智力低于常人,所以亲属中有智力障碍患者,需要遗传咨询,B错误;
CD、先天性聋哑和血友病都属于单基因遗传病,女方是先天性聋哑患者与亲属中有血友病患者的都需要遗传咨询,CD错误。
故选A。
29. 斯万特·帕博荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序,揭示当今人类和尼安德特人的遗传差异,为人类进化提供了( )
A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据
C. 细胞生物学证据 D. 比较解剖学证据
【答案】A
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据中的分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】ABCD、由题意“他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序”可知,该研究是在分子水平上的研究,从而为人类进化提供了分子生物学证据,BCD错误,A正确。
故选A。
30. 在一个种群中基因型为AA的个体占70%,Aa的个体占20%,aa的个体占10%。A基因和a基因的基因频率分别是( )
A. 70%、30% B. 50%、50% C. 90%、10% D. 80%、20%
【答案】D
【解析】
【分析】计算种群基因频率的方法是:显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半,隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
【详解】ABCD、在一个种群中基因型为AA的个体占70%,Aa的个体占20%,aa的个体占10%。根据公式,A=70%+1/2×20%=80%,a=1-A=20%。ABC错误,D正确。
故选D。
第二部分(非选择题共40分)
本部分共5小题,共40分。
31. P 酶在陆生植物合成木质素和黄酮类等代谢产物过程中起重要作用,可催化苯丙氨酸脱氨基。最新研究发现了能同时催化苯丙氨酸和酪氨酸脱氨基的 PA酶。
(1)P酶与PA酶均为蛋白质。二者在细胞的____(填细胞器名称)中,以氨基酸为原料经____反应合成。
(2)研究人员对比不同类群植物的两种酶,发现二者均具有与脱氨基功能密切相关的“丙氨酸-丝氨酸-甘氨酸”序列,还发现8个位点的氨基酸种类不同。
①不同种类氨基酸的差异在于其____不同。
②P酶与PA酶的第121与123位点氨基酸差异较为稳定。将P酶121和123位点的氨基酸与PA酶相应位点的氨基酸互换,模拟酶与酪氨酸的结合情况,结果如下。
酶
改变前
改变后
P
不能与酪氨酸结合
能结合酪氨酸
PA
能结合酪氨酸
不能与酪氨酸结合
上述结果说明,这两个位点的氨基酸种类不同,导致两种酶的____不同,进而催化的反应物不同。这在分子水平上体现了____是相适应的。
(3)与只含P酶的植物相比,含PA酶的禾本科植物能同时利用苯丙氨酸和酪氨酸,参与合成木质素和黄酮类等代谢产物,增强了禾本科植物____环境的能力,使其分布更广。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 脱水缩合
(2) ①. R基 ②. 结构 ③. 结构与功能
(3)适应
【解析】
【分析】翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【小问1详解】
蛋白质的合成场所是核糖体,在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链。
【小问2详解】
①不同种类氨基酸的差异在于其R基不同。
②这两个位点的氨基酸种类不同,导致两种酶的结构不同,催化不同的反应物,这在分子水平上体现了结构与功能相适应。
【小问3详解】
与只含P酶的植物相比,含PA酶的禾本科植物能同时利用苯丙氨酸和酪氨酸,参与合成木质素和黄酮类等代谢产物,增强了禾本科植物适应环境的能力。
32. 白血病是由骨髓中造血干细胞恶性增殖引起的,常规化疗副作用大,易出现耐药性。科研人员以黄花败酱的茎秆提取物(DPSS)为实验材料开展研究。
(1)造血干细胞有丝分裂过程中,染色体经___________后平均分配到两个子细胞中,保证亲子代细胞遗传的稳定性。与洋葱根尖分生区细胞相比,造血干细胞有丝分裂的不同之处包括___________。(多选)
A.核膜、核仁的消失和重现
B.中心体发出星射线形成纺锤体
C.每条染色体的着丝粒排在赤道板上
D.细胞膜向内凹陷,把细胞缢裂成两个
(2)正常情况下,造血干细胞能够分化形成各种血细胞,原因是造血干细胞具有___________性。白血病患者造血干细胞增殖异常和分化障碍,影响骨髓的造血功能。
(3)科研人员用DPSS处理白血病细胞,结果如右图。据图可知,随着___________,细胞存活率下降。推测DPSS对白血病细胞的增殖有___________作用。
(4)与___________比较,DPSS处理后白血病细胞的形态、结构和功能发生改变,接近正常血细胞状态,推测DPSS___________。此项研究为白血病的治疗提供依据。
【答案】(1) ①. 复制 ②. BD
(2)全能 (3) ①. DPSS浓度增加、作用时间延长 ②. 抑制
(4) ①. 未添加DPSS组 ②. 诱导白血病细胞发生分化
【解析】
【分析】有丝分裂一个细胞周期中的物质变化规律:(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:着丝点(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。
【小问1详解】
有丝分裂能够得到与体细胞染色体数目一致的两个子细胞,该过程中DNA复制一次,细胞分裂一次,造血干细胞有丝分裂过程中,染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,保证亲子代细胞遗传的稳定性;与洋葱根尖分生区(植物细胞)细胞相比,造血干细胞有丝分裂的不同之处包括前期和末期两个阶段,具体是中心体发出星射线形成纺锤体、细胞膜向内凹陷,把细胞缢裂成两个。BD正确。
故选BD。
【小问2详解】
细胞的全能性是指细胞能够分化为完整个体或分化为其它各种细胞的潜能,正常情况下,造血干细胞能够分化形成各种血细胞,原因是造血干细胞具有全能性。
【小问3详解】
分析题图,实验的自变量是DPSS浓度和处理时间,因变量是细胞存活率,结合图示可知,随着DPSS浓度增加、作用时间延长,细胞存活率下降;与对照组相比 ,实验组的细胞存活率降低,推测DPSS对白血病细胞的增殖有抑制作用。
【小问4详解】
科研人员以黄花败酱的茎秆提取物(DPSS)为实验材料开展研究,实验设计遵循对照原则,则实验自变量是DPSS的有无,故与未添加DPSS组比较,DPSS处理后白血病细胞的形态、结构和功能发生改变,接近正常血细胞状态,推测DPSS诱导白血病细胞发生分化。
33. 卷须是黄瓜植株生长过程中的攀爬器官。在农业生产中,为减少养分争夺和便于管理,需人工摘除卷须。科研人员对田间发现的黄瓜卷须缺陷突变体进行研究。
(1)将突变体黄瓜和野生型黄瓜杂交,结果如图1。F2中同时出现正常卷须和无卷须的现象叫作___________。统计F2中正常卷须和无卷须植株的数量及比例,推测本实验研究的性状由___________对等位基因控制。
(2)若要验证上述推测,可将F1与___________杂交,预期后代的性状及比例为___________。
(3)UFO基因是黄瓜卷须发育的关键基因。与野生型相比,突变体UFO基因的P区域缺失了1581个碱基,这种现象属于___________。
(4)TEN蛋白是调控黄瓜卷须发育的关键因子。科研人员检测了野生型和突变体中UFO基因和TEN基因的表达水平,结果如图2。与野生型相比,突变体中的___________,推测TEN蛋白是通过与UFO基因中的___________结合,激活黄瓜卷须中UFO基因的表达。
【答案】(1) ①. 性状分离 ②. 一##1
(2) ①. 无卷须黄瓜 ②. 正常卷须:无卷须=1:1
(3)基因突变 (4) ①. UFO基因的表达量低,TEN基因的表达量无显著差异 ②. P区域
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。表现为如下特点:普遍性:基因突变是普遍存在的;随机性:基因突变是随机发生的;不定向性:基因突变是不定向的;低频性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;多害少益性:大多数突变是有害的;可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【小问1详解】
将突变体黄瓜和野生型黄瓜杂交,F1全为正常卷须,可知正常卷须为显性性状,F1自交产生F2,F2中同时出现正常卷须和无卷须的现象叫作性状分离。F2中正常卷须和无卷须植株的比例为873:271≈3:1,说明本实验研究的性状由一对等位基因控制。
【小问2详解】
可利用测交实验验证上述推测,即将F1与隐性纯合子(无卷须黄瓜)杂交,若用A/a表示控制该对相对性状的基因,则F1的基因型为Aa,无卷须黄瓜基因型为aa,两者杂交后代基因型及比例为Aa:aa=1:1,即表型比为正常卷须:无卷须=1:1。
【小问3详解】
基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。与野生型相比,突变体UFO基因的P区域缺失了1581个碱基,这种现象属于基因突变。
【小问4详解】
由图可知,与野生型相比,突变体中的UFO基因的表达量低,TEN基因的表达量无显著差异。已知与野生型相比,突变体UFO基因的P区域缺失了1581个碱基,推测TEN蛋白是通过与UFO基因中的P区域结合,进而激活黄瓜卷须中UFO基因的表达。
34. 普通小麦为六倍体,两性花,自花传粉。小麦糯性对非糯性为隐性。我国科学家用两种非糯性小麦(关东107和白火麦)培育稳定遗传的糯性小麦,过程如图1所示。
请回答问题:
(1)小麦与玉米不是同一物种,自然条件下这两种生物__________(能、不能)杂交产生可育后代,存在__________。
(2)人工杂交时,需要在开花前,去除小麦花内未成熟的__________并套袋,3-5天后授以玉米的花粉。
(3)单倍体小麦体细胞中有__________个染色体组,减数分裂过程中由于染色体__________紊乱,导致配子异常。用秋水仙素处理单倍体幼苗后,产生六倍体小麦,这种变异属于__________。
(4)单倍体胚培养7天后,科研人员将秋水仙素添加到培养基中。一段时间后,统计单倍体胚的萌发率和染色体加倍率,结果如图2。
据图可知,秋水仙素可__________胚的萌发;就染色体加倍而言,浓度为__________ mg·dL-1的秋水仙素效果最好。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 生殖隔离
(2)雄 (3) ①. 3 ②. 联会 ③. 染色体数目变异
(4) ①. 抑制 ②. 100
【解析】
【分析】秋水仙素作用的机理:人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理,目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,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,将来可能发育成多倍体植株。遗传变异的应用:(1)逐代挑选变异,培育优良品种;(2)人工方法(用药物或紫外线照射),使染色体和基因发生改变产生新变异个体,获得新品种;(3)利用航天技术进行空间的技术育种。
【小问1详解】
小麦与玉米不是同一物种,因此小麦和玉米之间存在生殖隔离,因此,自然条件下这两种生物不能杂交产生可育后代。
【小问2详解】
人工杂交时,需要在开花前,去除小麦花内未成熟的雄蕊,并套袋,3~5天后授以玉米的花粉,然后再套袋,等待收获杂种。
【小问3详解】
普通小麦为六倍体,故单倍体小麦体细胞中有3个染色体组,因其细胞中含有三个染色体组,因此,减数分裂过程中会由于染色体联会紊乱,导致配子异常。若用秋水仙素处理单倍体幼苗后,产生六倍体小麦,这种变异属于染色体数目变异。
小问4详解】
实验目的是探究秋水仙素的浓度对单倍体胚的萌发和染色体加倍情况的影响,根据图示的结果可知,秋水仙素可抑制胚的萌发;就染色体加倍而言,浓度为100mg•dL-1的秋水仙素染色体加倍率最高。
【点睛】熟知染色体变异的类型及其发生的条件是解答本题的关键,能根据实验结果分析出正确的结论是解的本题的另一关键。
35. 学习下面材料,回答(1)~(4)题。
表观遗传编辑技术与疾病治疗
胆固醇以低密度脂蛋白(LDL)的形式从肝脏细胞通过血液运输到肝外,以满足肝外细胞对胆固醇的需求。高胆固醇血症患者血液中LDL过多,会增加患动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。表观遗传编辑技术利用特定的编辑工具介导基因甲基化,从而改变特定基因表达,降低患病风险。
图1显示,正常人体内LDL可通过与肝外细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDL-R)结合形成受体-LDL复合物,进入细胞形成胞内体后LDL-R与LDL分离,带有LDL的囊泡与溶酶体融合,LDL被溶酶体中的酸性水解酶水解供细胞利用,LDL-R可返回细胞膜重新利用。
某些高胆固醇血症患者细胞中的P基因异常表达,生成的P蛋白可与胞内体的LDL-R结合,使得LDL-R与LDL无法分离。胞内体与溶酶体融合后受体-LDL复合物被降解,LDL-R无法回到细胞膜,导致血液中LDL的水平升高。
研究人员设计出一套图2所示的表观遗传编辑工具,将特异性结合P基因的结合域(BD)与对基因进行甲基化修饰的效应域(ED)融合成BD-ED蛋白,并借助脂质纳米颗粒运送至细胞内。当BD与P基因特异性结合时,ED对P基因进行甲基化修饰,抑制了P基因的表达。
这一研究为治疗高胆固醇血症和预防动脉粥样硬化等心血管疾病提供了新的思路。
(1)胆固醇属于___________类物质。LDL经___________过程进入细胞并被溶酶体降解,该过程离不开细胞膜的___________性。
(2)P基因通过___________和翻译生成P蛋白。P蛋白与胞内体的___________结合,增加了患动脉粥样硬化的风险。
(3)对文中表观遗传编辑工具理解正确的是___________。(多选)
A. BD决定了表观遗传编辑工具修饰的特异性
B. ED可以对靶基因进行甲基化修饰
C. 该工具可靶向改变P基因的碱基序列
(4)为更好地将表观遗传编辑技术应用于基因治疗,还需开展哪些研究?(写出一点)
【答案】(1) ①. 脂质/固醇 ②. 胞吞 ③. 流动性
(2) ①. 转录 ②. LDL-R (3)AB
(4)从长期有效性、特异性或安全性等角度作答,答案合理即可。示例∶表观修饰在体内能否长期存在;表观遗传编辑工具是否影响其他基因表达
【解析】
【分析】1、表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多,已知的有DNA甲基化,基因组印记,母体效应,基因沉默,核仁显性,休眠转座子激活和RNA编辑等。
2、基因的碱基序列不变,但表达水平发生可遗传变化,这种现象称为表观遗传。
【小问1详解】
胆固醇属于脂质/固醇类物质,LDL是低密度脂蛋白,属于大分子,以胞吞的方式进入细胞并被溶酶体降解,该过程离不开细胞膜的流动性。
【小问2详解】
基因通过转录和翻译形成蛋白质。由题意可知,P蛋白可与胞内体的LDL-R结合,使得LDL-R与LDL无法分离,胞内体与溶酶体融合后受体-LDL复合物被降解,LDL-R无法回到细胞膜,导致血液中LDL的水平升高,增加了患动脉粥样硬化的风险。
【小问3详解】
A,由题意可知,表观遗传编辑工具,将特异性结合P基因的结合域(BD),即BD决定了表观遗传编辑工具修饰的特异性,A正确;
B、当BD与P基因特异性结合时,ED对P基因进行甲基化修饰,抑制了P基因的表达,B正确;
C、表观遗传不改变基因的碱基序列,因此该工具不可改变P基因的碱基序列,C错误。
故选AB。
【小问4详解】
更好地将表观遗传编辑技术应用于基因治疗,可研究表观修饰在体内能否长期存在;表观遗传编辑工具是否影响其他基因表达等问题。
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