精品解析:江苏省扬州市广陵区江苏省扬州中学2025-2026学年高三上学期10月月考生物试题
2025-10-29
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 扬州市 |
| 地区(区县) | 广陵区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2025-10-29 |
| 更新时间 | 2025-12-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54615236.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江苏省扬州中学2025-2026学年度试题
高三生物
2025.10.24
第Ⅰ卷(选择题 共43分)
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
2. 下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A. 乙醇是有机物,可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B. 血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C. 葡萄糖可通过主动运输或协助扩散进入细胞
D. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量,分泌过程不耗能
3. 下图为植物叶肉细胞将硝酸盐转化为蛋白质与核酸的过程。相关叙述错误的是( )
A. NO3- 进入叶肉细胞的方式是主动运输
B. ①和②过程所需ATP均由叶绿体提供
C. ③④过程分别需核糖体和磷元素参与
D. 光合作用的进行会影响谷氨酸的合成过程
4. 下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是 ( )
A. 细胞生长过程中,其相对表面积增大,导致细胞的物质交换效率提高
B. 癌变细胞表面粘连蛋白增加,使癌细胞容易组织间自由转移
C. 细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达
D. 受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡
5. 新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温,其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点,形成保护性水合层,显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 新型SD DNA聚合酶的基本单位是脱氧核苷酸
B. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性
C. 在细胞内或细胞外,当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
6. ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比,注射浓度远低于细胞内,几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是( )
A. 注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用
B. 注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C. 1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
D. 肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
7. 下图为显微镜下某植物减数分裂不同时期的细胞图像。下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,四分体整齐排列在细胞中央的细胞板上
B. 图乙中,染色体复制正在进行,着丝粒尚未分裂
C. 图丙中,同源染色体彼此分离,染色体数目减半
D. 图丁中,同源染色体之间有可能发生了基因重组
8. 某研究所将拟南芥的三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米体内,成功筛选出整合的耐盐植株(三个基因都表达才表现为高耐盐性状)。图甲、乙、丙表示三个基因随机整合的情况,让三株转基因植株自交,对后代高耐盐性状个体的叙述错误的是( )
A. 三个抗盐基因在整合过程中随机整合到1条或同源或非同源染色体上属于基因重组
B. 三个抗盐基因在甲株自交中遵循分离定律在乙和丙株自交中遵循自由组合定律
C. 让三株转基因植株自交,其中甲株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大
D. 让三株转基因植株自交,其中丙株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大
9. 下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是 ( )
名称
相关情况
Criduchat综合征
5号染色体缺失一条
Patau综合征
13号染色体多一条
Turner综合征
X染色体缺失一条(XO)
A. 猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的
B. Patau综合征都是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离所致
C. Turner综合征属于X染色体缺失导致的伴性遗传病
D. 表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断
10. 1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )
A. 因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B. 得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C. 将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D. 选择大肠杆菌作为实验材料因为它有环状质粒DNA
11. 人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A. 5′-ATT-3 B. 5′-GTT-3′ C. 5′-TTG-3′ D. 5′-TTA-3′
12. 将全部DNA分子双链经P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n=10)置于不含32P中的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞,检子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A. 若只进行有丝分裂,则32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B. 若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,则含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2
C. 若第一次分裂产生的某细胞中有10条染色体且都含32P,则可确定第一次分裂为有丝分裂
D. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行了3次有丝分裂
13. 研究者将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞,产生的反义RNA能与正常的mRNA部分互补结合,使牵牛花中花青素合成酶的表达量降低,花青素含量不同程度减少,花色由紫红色变为粉白相间或全白色。下列叙述正确的是( )
A. 反义基因干扰花青素合成酶基因的转录属于表观遗传调控
B. 导入的反义基因数量可影响牵牛花细胞中花青素的含量
C. 反义基因和花青素合成酶基因中(A+T)/(G+C)的比值相同
D. 该酶基因表达时一种tRNA可与多种决定氨基酸的密码子互补配对
14. 下图为相关实验所得结果,有关说法错误的是( )
A. 图1为使用花生子叶进行脂肪鉴定实验,实验中使用50%的酒精的作用是洗去浮色
B. 图2是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的相关实验,图示现象可能为质壁分离复原
C. 图3是色素提取和分离的实验结果,造成这一结果的原因可能是研磨时加了过量碳酸钙
D. 图4是观察到的根尖细胞,寻找不到处于分裂期的细胞的原因是观察的是伸长区细胞
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 在活性氧的胁迫条件下,蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图,相关叙述正确的是( )
A. 叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质
B. 受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质
C. 在蛋白酶体参与下,受损伤蛋白质的肽键断裂
D. CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累
16. 小麦根细胞中PHO2蛋白可调控细胞膜上磷转运蛋白的数量。当叶肉细胞磷含量变化时,叶肉细胞合成特定的miRNA并转运至根细胞,与控制PHO2合成的mRNA结合发挥调控作用以维持小麦的磷稳态,该机制如上图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞吸收磷元素可参与构成核酸、ATP、NADH等物质
B. miRNA可通过抑制PHO2基因的翻译过程而发挥作用
C. 该机制表明小麦通过正反馈调节机制维持细胞内磷稳态
D. 细胞内磷充足时促进miRNA合成,根细胞膜上磷转运蛋白数量减少
17. 果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述正确的是( )
A. 亲本雌蝇的基因型是BbXRXr或BbXRXR
B. F1中出现长翅雄蝇的概率为3/8
C. 雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D. 白眼残翅雌蝇可形成基因型为BXr的次级卵母细胞
18. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
19. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了如图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析正确的是( )
A. 表达载体中GUS基因和LUC基因转录时使用同一条DNA单链为模板
B. 通过观察是否出现荧光和蓝色物质可检测双向启动子的作用效果
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的植物受体细胞
D. 为连入GUS基因,需用Sal I和Age I酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
三、非选择题:本部分包括5小题,共计57分。
20. 近年来有关影响日光温室蔬菜(黄瓜)光合作用及相关生理过程的因素的实验研究获得了一定的进展。图1表示某一黄瓜品种在不同浓度的CO2环境中,光合作用速率受光照强度影响的变化曲线;图2表示这种黄瓜植株不同高度处CO2浓度变化测定曲线(实线为11时测定曲线,虚线为22时测定曲线)。回答下列问题:
(1)在RuBP羧化酶作用下,植物吸收的CO2转变为羧基加到________分子上,形成的产物被还原为三碳糖,三碳糖转变为________后转运到植物的其他部位。据图1分析,限制C点光合速率的环境因素是_________。
(2)强光照射后短时间内,黄瓜幼苗光合作用碳反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。黄瓜幼苗光合作用碳反应速率不再增加,可能的原因有__________、_________。
(3)分析图2中的曲线,G点与H点比较,G点对应的CO2浓度低的原因可能是___________。
(4)为研究光照强度对黄瓜光合作用强度的影响,将若干株黄瓜置于22℃的封闭温室内,水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度,测量此过程中不同光照强度下黄瓜单位时间内气体的释放量,绘制曲线如下图所示。下列说法正确的有 。
A. 光照强度低于c时,释放的气体来自黄瓜细胞呼吸产生的CO2
B. 光照强度为c时,单位时间内黄瓜光合作用产生O2的量为(n-m)umol
C. 光照强度为d时,黄瓜叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量等于细胞呼吸消耗O2的量
D. 光照强度为e时,释放的气体来自黄瓜光合作用产生的O2
(5)为进一步提高黄瓜产量,科研人员同时对两个黄瓜品种(C和N)的光合产物输出率进行了研究,实验中使用14C标记的CO2对黄瓜叶片饲喂48小时后,测定环境中相应气体的变化量并计算得到相关数值(见下表)
季节
品种
14C光合产物在植株各部分的分配
14C 光合产物输出率/%
瓜/%
茎/%
根/%
冬季
C
22.27
2.34
10.66
2.53
N
35.27
3.98
19.8
5.11
春季
C
51.99
36.95
8.78
2.08
N
47.17
23.03
13.68
3.71
注:假设C 和 N 两个黄瓜品种在相同条件下的光合产量相同。
①由表中结果推断,春季黄瓜叶片光合速率高的生理原因是________。②从黄瓜产量的角度分析,冬季农民宜选择________品种种植。
21. 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的______,为多种酶提供附着位点。
(2)分泌蛋白的合成过程大致是:游离的核糖体中以______为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定______的蛋白质,内质网膜鼓出形成囊泡,再经过______对蛋白质做进一步加工修饰,形成囊泡与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
(3)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图1所示)。由图1可知,______结合激活内质网上的受体,转录因子通过______进入细胞核,调控伴侣蛋白的表达,错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,直到正确折叠。
(4)在病毒侵染等多种损伤因素的作用下,内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白会聚集,引起上述图2所示的一系列应激过程:___与错误折叠或未折叠蛋白结合,后者被运出内质网降解。内质网膜上的IRE1蛋白被激活,激活的IRE1蛋白催化Hac1mRNA 的剪接反应。剪接的mRNA通过翻译形成Hac1蛋白,作为转录因子___(填“增强”或“减弱”)Bip基因的表达,以恢复内质网的功能。
(5)肌肉细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到______中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化。Ca2+与相应蛋白结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到______(填“物质运输”、“能量转换”或“信息传递”)的作用。
(6)当细胞内Ca2+浓度失衡或错误折叠、未折叠蛋白过多,无法恢复内质网正常功能时,引起细胞膜皱缩内陷,形成凋亡小体,凋亡小体被临近的吞噬细胞吞噬,在______内被消化分解。
22. 肾上腺脑白质营养不良(ALD) 是一种罕见的、由基因缺陷造成神经系统以及肾上腺皮质功能减退的疾病,现有一ALD患者家系图谱如图1,其中Ⅲ-1为性别未知的胎儿。(相关基因用A/a表示)
(1)据图判断,ALD可能的遗传方式有 。(多选)
A. 伴X染色体显性遗传 B. 伴X染色体隐性遗传
C. 常染色体显性遗传 D. 常染色体隐性遗传
(2)进一步对家庭成员进行相关基因检测,结果表明I-1和Ⅱ-3个体都无ALD致病基因,由此可进一步确定该病的遗传方式为_________,Ⅲ-1为患病男孩的概率为_______。
(3)A基因编码序列第 157 位发生碱基对的替换,相关非模板链序列由 5'-GCGGGA-3'变为5'-GTGGGA-3',则蛋白序列的第______位氨基酸将变成______。【部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)】
(4)下图中染色体上的横线分别代表ALD病致病基因的位置,在Ⅱ-1的精子形成过程中,若仅考虑染色体行为,可能出现的细胞类型有_______(编号选填)
已有研究发现,哺乳动物体细胞中的X染色体可高度螺旋固缩成为巴氏小体,附于核膜内缘如图。体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1。
(5)据题意分析,如图所示的细胞应是来自_______(男性/女性)的体细胞。巴氏小体的形成过程并没有改变其中的碱基序列,但其螺旋固缩的状态使得其中大部分基因无法正常表达,若因此造成的变异可视为_________(染色体变异/表观遗传)。
(6)有观点认为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的,据此分析ALD女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有______。(编号选填)
23. 果蝇的小眼睛(复眼缩小)与正常眼睛、翻翅与正常翅分别由基因A(a)、E(e)控制,利用两对果蝇分别进行杂交实验,F1的表型及比例如下表。请分析回答下列问题:
亲本杂交
F1表型及比例
实验一
♀正常翅小眼睛×♂翻翅小眼睛
♀正常翅小眼睛:♂翻翅小眼睛:♀正常翅正常眼:♂翻翅正常眼=9:9:7:7
实验二
♀翻翅小眼睛×♂正常翅小眼睛
♀翻翅小眼睛:♂翻翅小眼睛:♀翻翅正常眼:♂翻翅正常眼=9:9:7:7
注:显性基因A的外显率为75%,即具有基因A的个体只有75%是小眼睛,其余25%的个体眼睛正常
(1)果蝇作为良好遗传学实验材料,其具备的优点是_____________。果蝇生殖细胞中的全部染色体称为_____________。
(2)只考虑眼睛大小,F1正常眼睛个体基因型可能为_____________。若实验一F1自由交配,获得的F2中小眼睛和正常眼睛的比例是_____________。
(3)果蝇翻翅相对正常翅是_____________(填“显”或“隐”)性性状,控制性状的基因位于_____________(填“常”或“性”)染色体上。
(4)实验一中的亲本基因型分别是_____________和_____________,F1中正常翅小眼睛雌果蝇与亲本雌果蝇基因型相同的概率是_____________。
(5)实验二F1中翻翅小眼睛雄果蝇与F1中翻翅正常眼雌果蝇杂交,F2中杂合子的比例为_________。
24. 小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用,利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠,简称f小鼠,突变基因用f表示。f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%,表现出毛绒绒的样子,其它表型正常。(注:野生型基因用++表示;f杂合子基因型用+f表示)
回答下列问题:
(1)F基因敲除方案如图甲。在F基因编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生______,导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质因为缺失了______而丧失活性。要达到此目的,还可以对该基因的特定碱基进行______和______。
(2)从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA,用限制酶HindⅢ酶切,进行琼脂糖电泳,用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲,检测结果如图乙,则f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第______泳道和第______泳道。
(3)g小鼠是长毛隐性突变体(gg),表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交,若杂交结果是______,则g和f是非等位基因;若杂交结果是______,则g和f是等位基因。(注:不考虑交叉互换;野生型基因用++表示;g杂合子基因型用+g表示)
(4)确定g和f为等位基因后,为进一步鉴定g基因,分别提取野生型(++)、g杂合子(+g)和g小鼠(gg)的mRNA,反转录为cDNA后用(2)小题同样的DNA探针和方法检测,结果如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是______。组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋白,g小鼠不表达F蛋白,因此推测F蛋白具有的作用______。
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江苏省扬州中学2025-2026学年度试题
高三生物
2025.10.24
第Ⅰ卷(选择题 共43分)
一、单项选择题:本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A. 纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B. 糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【解析】
【详解】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【分析】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
故选B。
2. 下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A. 乙醇是有机物,可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B. 血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C. 葡萄糖可通过主动运输或协助扩散进入细胞
D. 抗体在浆细胞内合成时消耗能量,分泌过程不耗能
【答案】D
【解析】
【详解】A、乙醇是脂溶性小分子,可通过自由扩散跨膜进入细胞,无需载体和能量,A正确;
B、血浆中K⁺浓度低于红细胞内,K⁺进入红细胞为逆浓度梯度的主动运输,需载体蛋白并消耗ATP,B正确;
C、葡萄糖进入红细胞依赖浓度差的协助扩散,而小肠上皮细胞吸收葡萄糖为逆浓度的主动运输,C正确;
D、抗体的分泌通过胞吐完成,胞吐属于耗能过程,因此“分泌过程不耗能”的说法错误,D错误。
故选D。
3. 下图为植物叶肉细胞将硝酸盐转化为蛋白质与核酸的过程。相关叙述错误的是( )
A. NO3- 进入叶肉细胞的方式是主动运输
B. ①和②过程所需ATP均由叶绿体提供
C. ③④过程分别需核糖体和磷元素参与
D. 光合作用的进行会影响谷氨酸的合成过程
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,NO3- 进入叶肉细胞需要消耗ATP,方式为主动运输;NO3-在ATP作用下转化为NO2-,并进一步在ATP作用下合成谷氨酸,据此分析作答。
【详解】A、结合分析可知,NO3- 进入叶肉细胞消耗ATP,方式是主动运输,A正确;
B、①过程所需ATP主要由细胞呼吸提供,即主要由线粒体提供,B错误;
C、蛋白质的合成场所是核糖体,故③过程需要核糖体参与;核酸的元素组成有C、H、O、N、P,故④过程需要磷元素参与,C正确;
D、据图可知,谷氨酸的合成是在叶绿体中进行的,该过程需要ATP,故推测光合作用的进行会影响谷氨酸的合成过程,D正确。
故选B。
4. 下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是 ( )
A. 细胞生长过程中,其相对表面积增大,导致细胞的物质交换效率提高
B. 癌变细胞表面粘连蛋白增加,使癌细胞容易在组织间自由转移
C. 细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达
D. 受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞生长过程,细胞体积变大,相对表面积会减小,物质交换效率会降低,A错误;
B、癌变细胞因粘连蛋白(如糖蛋白)减少,细胞间黏着性下降,使癌细胞容易在组织间转移,B错误;
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,细胞衰老过程中,染色质收缩会导致其中的DNA分子解旋困难影响转录,进而影响遗传信息的表达,C正确;
D、受伤的细胞死亡是外界损伤引起的细胞坏死,而衰老死亡是主动的细胞凋亡,两者机制不同,D错误。
故选C。
5. 新型SD DNA聚合酶可耐受92 ℃高温,其通过引入古菌特有的糖基化修饰位点,形成保护性水合层,显著提升热稳定性。下列关于这类耐高温的DNA聚合酶的叙述正确的是( )
A. 新型SD DNA聚合酶的基本单位是脱氧核苷酸
B. 对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性
C. 在细胞内或细胞外,当模板DNA和脱氧核苷酸存在时即可催化反应
D. 为维持较高活性,适宜在70℃~75℃下保存
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,其基本单位为氨基酸,A错误;
B、对酶活性结构域特定氨基酸位点突变可进一步提升其耐热性,因为氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构,进而影响蛋白质的特性,B正确;
C、DNA聚合酶催化反应需模板DNA、引物及脱氧核苷酸(原料),以及缓冲液等条件,而题目中条件不完整因而无法实现DNA聚合酶的催化反应,C错误;
D、酶保存通常需低温(如4℃或-20℃)以维持长期活性,高温保存易导致变性失活,即使耐高温的酶保存时仍需低温,D错误。
故选B。
6. ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比,注射浓度远低于细胞内,几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是( )
A. 注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用
B. 注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C. 1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
D. 肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
【答案】B
【解析】
【分析】腺苷三磷酸(ATP adenosine triphosphate)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。
【详解】A、注射的ATP几乎不能进入细胞,所以不能通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用,A错误;
B、研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合,所以注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用,B正确;
C、1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子嘌呤和3分子磷酸基团,C错误;
D、肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生,D错误。
故选B。
7. 下图为显微镜下某植物减数分裂不同时期的细胞图像。下列叙述正确的是( )
A. 图甲中,四分体整齐排列在细胞中央的细胞板上
B. 图乙中,染色体复制正在进行,着丝粒尚未分裂
C. 图丙中,同源染色体彼此分离,染色体数目减半
D. 图丁中,同源染色体之间有可能发生了基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示是在光学显微镜下拍到的二倍体植物的减数分裂不同时期的图象。其中甲细胞处于减数第二次分裂的中期;乙细胞处于减数第一次分裂末期;丙细胞处于减数第一次分裂后期;丁细胞处于减数第一次分裂前期。
【详解】A、图甲中可以看出染色体的着丝粒(点)排在赤道板上,应该是减数第二次分 裂的中期,A错误;
B、图乙是减数第一次分 裂的末期,此时染色体不复制,着丝粒尚未分 裂,B错误;
C、图丙中,细胞处于减数第一次分 裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极,此时同源染色体彼此分离,染色体数目没有减半,C错误;
D、图丁中,染色体联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体可能发生交叉互换,这是基因重组的一种,也就是同源染色体之间有可能发生了基因重组,D正确。
故选D。
8. 某研究所将拟南芥的三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米体内,成功筛选出整合的耐盐植株(三个基因都表达才表现为高耐盐性状)。图甲、乙、丙表示三个基因随机整合的情况,让三株转基因植株自交,对后代高耐盐性状个体的叙述错误的是( )
A. 三个抗盐基因在整合过程中随机整合到1条或同源或非同源染色体上属于基因重组
B. 三个抗盐基因在甲株自交中遵循分离定律在乙和丙株自交中遵循自由组合定律
C. 让三株转基因植株自交,其中甲株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大
D. 让三株转基因植株自交,其中丙株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大
【答案】D
【解析】
【分析】分离定律又称孟德尔第一定律。其要点是:决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开,随机分别进入一个配子中。当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。
【详解】A、三个抗盐基因随机整合到1或2或3条染色体上,在整合过程中属于基因重组,A正确;
B、设三个抗盐基因SOS1、SOS2、SOS3分别用A、B、D来表示,植株甲可产生两种类型的配子,ABD和abd,比例为1:1,遵循分离定律,植株乙可产生ABD、AbD、aBd、abd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,植株丙可产生AbD、Abd、aBD、aBd这四种类型的配子,比例为1:1:1:1,均遵循自由组合定律,B正确;
C、让甲自交,后代高耐盐性状的个体比例是3/4,让乙自交,后代高耐盐性状的个体比例是9/16,让丙自交,后代高耐盐性状的个体比例是6/16,甲株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大,C正确;
D、让三株转基因植株自交,其中甲株自交后代获得高耐盐性状的个体比例最大,D错误。
故选D。
9. 下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是 ( )
名称
相关情况
Criduchat综合征
5号染色体缺失一条
Patau综合征
13号染色体多一条
Turner综合征
X染色体缺失一条(XO)
A. 猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的
B. Patau综合征都是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离所致
C. Turner综合征属于X染色体缺失导致的伴性遗传病
D. 表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断
【答案】D
【解析】
【详解】A、猫叫综合征与Criduchat综合征的病因不相同,前者是由于5号染色体部分缺失导致的,后者是由于染色体数目变异导致的,A错误;
B、Patau综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未均分导致13号染色体多一条所致,B错误;
C、Turner综合征属于X染色体缺失导致的综合征,不是伴性遗传病,C错误;
D、表中所示的三种遗传病病因均属于染色体数目变异,可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断,D正确。
故选D。
10. 1958年,Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验,证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是( )
A. 因为15N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链
B. 得到DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制
C. 将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果
D. 选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】A 、15N没有放射性,它与14N只是氮元素的不同同位素,质量不同,可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA,进而区分DNA的母链和子链,A错误;
B、在15N标记 DNA 的实验中,得到的 DNA 带的位置有轻带(两条链都含14N)、中带(一条链含14N,一条链含15N)、重带(两条链都含15N)三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例,证明了 DNA 的半保留复制,B正确;
C、若将DNA解链为单链后离心,无论是全保留还是半保留复制,都是只有两条条带,不能证明DNA的半保留复制,C错误;
D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快,容易培养,能在短时间内获得大量的子代,便于观察实验结果,而不是因为它有环状质粒DNA,D错误。
故选B。
11. 人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A. 5′-ATT-3 B. 5′-GTT-3′ C. 5′-TTG-3′ D. 5′-TTA-3′
【答案】C
【解析】
【详解】分析题意:人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,说明该终止密码子这里原来是5'-CAA-3',那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3',ABD错误,C正确。
故选C。
12. 将全部DNA分子双链经P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n=10)置于不含32P中的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞,检子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A. 若只进行有丝分裂,则32P染色体的子细胞所在比例≤1/2
B. 若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,则含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2
C. 若第一次分裂产生的某细胞中有10条染色体且都含32P,则可确定第一次分裂为有丝分裂
D. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行了3次有丝分裂
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制为半保留复制,将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n=10)置于不含32P的培养基中培养。经过连续三次细胞分裂后产生8个子细胞,若三次均为有丝分裂,则DNA复制三次,若有减数分裂,则先进行一次有丝分裂,再进行一次减数分裂,DNA复制两次。
【详解】A、若只进行有丝分裂,则DNA要复制三次,由于有丝分裂后期着丝点一分为二之后,移向细胞两极的染色体是随机的,每个子细胞中都有可能含有32P染色体,即含有32P的子细胞所占最大比例为1,A错误;
B、若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,共产生8个细胞,则DNA要复制两次,由于减数第二次分裂后期着丝点一分为二之后,移向细胞两极是染色体是随机的,因此含32P染色体的子细胞最少有4个,最多有8个,即含32P染色体的子细胞所占比例≥1/2,B正确;
C、若第一次分裂产生是某细胞有10条染色体都含有32P,则可能是有丝分裂,也可能是减数分裂,C错误;
D、若子细胞中的染色体不都含32P,说明DNA分子复制不止一次,可能进行的是一次有丝分裂和一次减数分裂,也可能进行的是三次有丝分裂,D错误。
故选B。
13. 研究者将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞,产生的反义RNA能与正常的mRNA部分互补结合,使牵牛花中花青素合成酶的表达量降低,花青素含量不同程度减少,花色由紫红色变为粉白相间或全白色。下列叙述正确的是( )
A. 反义基因干扰花青素合成酶基因的转录属于表观遗传调控
B. 导入的反义基因数量可影响牵牛花细胞中花青素的含量
C. 反义基因和花青素合成酶基因中(A+T)/(G+C)的比值相同
D. 该酶基因表达时一种tRNA可与多种决定氨基酸的密码子互补配对
【答案】B
【解析】
【分析】反义基因转录形成反义RNA,反义RNA能与正常mRNA互补结合,反义基因干扰了花青素合成酶的翻译,导致牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低。
【详解】A、反义基因产生的反义RNA能与正常的mRNA部分互补结合,干扰花青素合成酶基因的翻译,不属于表观遗传,A错误;
B、将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞,反义基因转录形成反义RNA,反义RNA能与正常mRNA互补结合,牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低,花青素不同程度减少,故导入的反义基因数量可影响花青素含量,B正确;
C、反义基因与花青素合成酶基因转录的RNA部分互补,两种基因中(A+T)/(G+C)的比值不一定相等,C错误;
D、一种tRNA的反密码子只有一种密码子互补配对,D错误。
故选B。
14. 下图为相关实验所得结果,有关说法错误的是( )
A. 图1为使用花生子叶进行脂肪鉴定实验,实验中使用50%的酒精的作用是洗去浮色
B. 图2是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的相关实验,图示现象可能为质壁分离复原
C. 图3是色素提取和分离的实验结果,造成这一结果的原因可能是研磨时加了过量碳酸钙
D. 图4是观察到的根尖细胞,寻找不到处于分裂期的细胞的原因是观察的是伸长区细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、在花生子叶脂肪鉴定实验中,用苏丹Ⅲ染液染色后,需用50%的酒精洗去浮色,以便更清晰地观察橘黄色的脂肪颗粒,A正确;
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞可用于观察质壁分离及复原实验,图2中细胞可能处于质壁分离复原过程,B正确;
C、叶绿体色素提取和分离实验中,碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏。若研磨时加了过量碳酸钙,不会造成图3中色素带(尤其是叶绿素带)缺失的结果;若叶绿素被破坏,可能是没加或加少了碳酸钙,C错误;
D、根尖伸长区细胞已停止分裂,而分生区细胞能进行分裂,若观察的是伸长区细胞,就会寻找不到处于分裂期的细胞,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 在活性氧的胁迫条件下,蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图,相关叙述正确的是( )
A. 叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质
B. 受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质
C. 在蛋白酶体参与下,受损伤蛋白质的肽键断裂
D. CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、叶绿体基质发生光合作用的暗反应过程,类囊体膜上发生光合作用的光反应过程,都有相应的功能蛋白起作用,所以叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质,A正确;
B、据图可知,受损伤蛋白质经蛋白质复合体CDC48作用后,再被蛋白酶体降解,可知,受损蛋白质是以大分子的形式从叶绿体进入细胞质基质,大分子物质不能以自由扩散的方式通过膜结构,B错误;
C、在蛋白酶体参与下,受损伤蛋白质被降解,降解过程中会肽键的断裂,C正确;
D、依题意,蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解,结合图示,若CDC48相关基因缺失,则细胞中蛋白质复合体CDC48缺失,则会导致受损伤蛋白积累,D正确。
故选ACD。
16. 小麦根细胞中PHO2蛋白可调控细胞膜上磷转运蛋白的数量。当叶肉细胞磷含量变化时,叶肉细胞合成特定的miRNA并转运至根细胞,与控制PHO2合成的mRNA结合发挥调控作用以维持小麦的磷稳态,该机制如上图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞吸收的磷元素可参与构成核酸、ATP、NADH等物质
B. miRNA可通过抑制PHO2基因的翻译过程而发挥作用
C. 该机制表明小麦通过正反馈调节机制维持细胞内磷稳态
D. 细胞内磷充足时促进miRNA合成,根细胞膜上磷转运蛋白数量减少
【答案】CD
【解析】
【详解】A、核酸、ATP、NADH等物质的组成元素中都含有磷,故细胞吸收的磷可以参与构成这些物质,A正确;
B、由题意分析可知,叶肉细胞合成的miRNA转运至根细胞,与控制PHO2合成的mRNA结合,从而抑制PHO2基因的翻译过程,B正确;
C、从图中及题意分析,当细胞内磷充足时,叶肉细胞合成特定的 miRNA 转运至根细胞,抑制PHO2的合成,使根细胞膜上磷转运蛋白数量减少,这是一种负反馈调节机制,而不是正反馈调节机制,C错误;
D、细胞内磷充足时会抑制miRNA合成,提高细胞内PHO2蛋白的含量,下调磷酸转运蛋白的数量,从而使根细胞膜上磷转运蛋白数量减少,D错误。
故选CD。
17. 果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述正确的是( )
A. 亲本雌蝇的基因型是BbXRXr或BbXRXR
B. F1中出现长翅雄蝇的概率为3/8
C. 雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D. 白眼残翅雌蝇可形成基因型为BXr的次级卵母细胞
【答案】BC
【解析】
【详解】A、根据题意分析可知,F1的雄果蝇中出现白眼残翅雄果蝇(bbXrY),因此亲本控制翅型的基因型肯定为Bb×Bb。据题干信息,若双亲的基因型为BbXrXr和BbXRY,则子一代中全部为白眼雄果蝇,不会出现1/8的比例,故双亲的基因型只能为BbXRXr和BbXrY,A错误;
B、由孟德尔基因分离和自由组合定律,长翅性状出现的概率是3/4,雄性性状出现的概率是1/2,故长翅雄蝇出现的概率为3/8,B正确;
C、双亲的基因型为BbXRXr和BbXrY,雌蝇产生XR配子的概率是1/2,产生Xr配子的概率也是1/2,雄蝇产生Xr配子的概率是1/2,产生Y配子的概率是1/2,所以雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同,C正确;
D、白眼残翅雌蝇基因型为bbXrXr,不可能形成基因型为BXr的次级卵母细胞,D错误。
故选BC。
18. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、观察可知,甲基化是发生在mRNA 上,通过影响mRNA的翻译或稳定性来调控基因表达,A错误;
B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上,mRNA 是核糖核苷酸链,不是脱氧核糖核苷酸链,B错误;
C、从图中可以看出甲基化的 mRNA 会降解,而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达,C错误;
D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D正确。
故选ABC。
19. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,研究人员构建了如图所示的表达载体,以检测双向启动子作用效果。下列分析正确的是( )
A. 表达载体中GUS基因和LUC基因转录时使用同一条DNA单链为模板
B. 通过观察是否出现荧光和蓝色物质可检测双向启动子的作用效果
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的植物受体细胞
D. 为连入GUS基因,需用Sal I和Age I酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
【答案】BD
【解析】
【详解】A、由图可知,双向启动子位于GUS基因和LUC基因之间,而RNA聚合酶在转录时,只能识别模板链的3'端,所以GUS基因和LUC基因转录时的模板链不是DNA分子的同一条链,A错误;
B、双向启动子如果正常表达,就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶,催化底物分别产生荧光和生成蓝色物质,从而确定双向启动子的作用,B正确;
C、T-DNA中含有潮霉素抗性基因,而不包含壮观霉素抗性基因,因此可以通过在培养基中添加潮霉素来筛选成功导入表达载体的受体细胞,C错误;
D、根据题图分析可知,在不破坏破坏LUC基因前提下,为连入GUS基因,需用Sal I和Age I酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共57分)
三、非选择题:本部分包括5小题,共计57分。
20. 近年来有关影响日光温室蔬菜(黄瓜)光合作用及相关生理过程的因素的实验研究获得了一定的进展。图1表示某一黄瓜品种在不同浓度的CO2环境中,光合作用速率受光照强度影响的变化曲线;图2表示这种黄瓜植株不同高度处CO2浓度变化测定曲线(实线为11时测定曲线,虚线为22时测定曲线)。回答下列问题:
(1)在RuBP羧化酶作用下,植物吸收的CO2转变为羧基加到________分子上,形成的产物被还原为三碳糖,三碳糖转变为________后转运到植物的其他部位。据图1分析,限制C点光合速率的环境因素是_________。
(2)强光照射后短时间内,黄瓜幼苗光合作用碳反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。黄瓜幼苗光合作用碳反应速率不再增加,可能的原因有__________、_________。
(3)分析图2中的曲线,G点与H点比较,G点对应的CO2浓度低的原因可能是___________。
(4)为研究光照强度对黄瓜光合作用强度的影响,将若干株黄瓜置于22℃的封闭温室内,水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度,测量此过程中不同光照强度下黄瓜单位时间内气体的释放量,绘制曲线如下图所示。下列说法正确的有 。
A. 光照强度低于c时,释放的气体来自黄瓜细胞呼吸产生的CO2
B. 光照强度为c时,单位时间内黄瓜光合作用产生O2的量为(n-m)umol
C. 光照强度为d时,黄瓜叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量等于细胞呼吸消耗O2的量
D. 光照强度为e时,释放的气体来自黄瓜光合作用产生的O2
(5)为进一步提高黄瓜产量,科研人员同时对两个黄瓜品种(C和N)的光合产物输出率进行了研究,实验中使用14C标记的CO2对黄瓜叶片饲喂48小时后,测定环境中相应气体的变化量并计算得到相关数值(见下表)
季节
品种
14C光合产物在植株各部分的分配
14C 光合产物输出率/%
瓜/%
茎/%
根/%
冬季
C
22.27
2.34
10.66
2.53
N
35.27
3.98
19.8
5.11
春季
C
51.99
36.95
8.78
2.08
N
47.17
23.03
13.68
3.71
注:假设C 和 N 两个黄瓜品种在相同条件下的光合产量相同。
①由表中结果推断,春季黄瓜叶片光合速率高的生理原因是________。②从黄瓜产量的角度分析,冬季农民宜选择________品种种植。
【答案】(1) ①. 五碳化合物 ②. 蔗糖 ③. CO2浓度和光照强度
(2) ①. 五碳化合物供应不足 ②. 二氧化碳的浓度不足
(3)黄瓜植株在G点对应高处吸收的CO2较多 (4)ABD
(5) ①. 在春季光合产物输出率高,光合产物及时运走不在叶片中积累,有利于光合作用进行 ②. N
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
二氧化碳固定过程需要RuBP羧化酶的催化,其反应过程是二氧化碳和C5结合生成两分子C3,据此推测,该过程中植物吸收的CO2转变为羧基加到五碳糖分子上,形成的产物被还原为三碳糖;三碳糖转变为蔗糖后转运到植物的其他部位,即糖类在植物体内的转移形式是蔗糖;据图可知,C点时再增加光照强度和二氧化碳浓度,均可提高光合速率,说明限制C点光合速率的环境因素是CO2浓度和光照强度。
【小问2详解】
影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等,其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等,强光照射后短时间内,黄瓜幼苗光合作用碳反应达到一定速率后不再增加,可能的原因有五碳化合物供应不足、暗反应酶浓度有限、CO2供应不足等。
【小问3详解】
分析图2中的曲线,G点与H点比较,G点对应的CO2浓度低的原因是:黄瓜植株G点对应的高度状态下吸收CO2较多,因而该高度处二氧化碳浓度较低。
【小问4详解】
A、光照强度低于c时,呼吸作用强度大于光合作用强度,释放的气体来自自黄瓜细胞呼吸产生的CO2,A正确;
B、过a到b之间可求出单位时间的呼吸释放二氧化碳量为n,c点时释放二氧化碳为m,说明呼吸-光合=m,即c点单位时间内光合作用产生O2的量为 (n-m) μmol,B正确;
C、d点时整个植物的光合速率等于呼吸速率,但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,故d点黄瓜叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量大于呼吸作用消耗O2的量,C错误;
D、光照强度为e时,光合速率>呼吸速率,释放的气体来自黄瓜光合作用产生的O2,D正确。
故选ABD。
【小问5详解】
①由表中结果显示,在春季光合产物输出率高,且主要集中在黄瓜果实中,光合产物及时运走不在叶片中积累,有利于光合作用进行,因而春季黄瓜叶片光合速率高。
②从黄瓜产量的角度分析,冬季农民宜选择N品种种植,因为N品种光产物输出率更高,且果实中分配比例也较高,因而产量更高。
21. 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
(1)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的______,为多种酶提供附着位点。
(2)分泌蛋白的合成过程大致是:游离的核糖体中以______为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定______的蛋白质,内质网膜鼓出形成囊泡,再经过______对蛋白质做进一步加工修饰,形成囊泡与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
(3)研究发现,真核细胞部分错误折叠的蛋白质需在内质网中进行加工(如图1所示)。由图1可知,______结合激活内质网上的受体,转录因子通过______进入细胞核,调控伴侣蛋白的表达,错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,直到正确折叠。
(4)在病毒侵染等多种损伤因素的作用下,内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白会聚集,引起上述图2所示的一系列应激过程:___与错误折叠或未折叠蛋白结合,后者被运出内质网降解。内质网膜上的IRE1蛋白被激活,激活的IRE1蛋白催化Hac1mRNA 的剪接反应。剪接的mRNA通过翻译形成Hac1蛋白,作为转录因子___(填“增强”或“减弱”)Bip基因的表达,以恢复内质网的功能。
(5)肌肉细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到______中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化。Ca2+与相应蛋白结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到______(填“物质运输”、“能量转换”或“信息传递”)的作用。
(6)当细胞内Ca2+浓度失衡或错误折叠、未折叠蛋白过多,无法恢复内质网正常功能时,引起细胞膜皱缩内陷,形成凋亡小体,凋亡小体被临近的吞噬细胞吞噬,在______内被消化分解。
【答案】(1)生物膜系统
(2) ① 氨基酸 ②. 空间结构 ③. 高尔基体
(3) ①. 错误折叠的蛋白A ②. 核孔
(4) ①. Bip ②. 增强
(5) ①. 细胞质基质 ②. 信息传递
(6)溶酶体
【解析】
【分析】1、生物膜系统概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
细胞中细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成生物膜系统,为多种酶提供附着位点。
【小问2详解】
分泌蛋白的合成和分泌过程:首先游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,内质网膜鼓出形成囊泡,再经过高尔基体对蛋白质做进一步加工修饰,形成囊泡与细胞膜融合,最终将蛋白质分泌到细胞外。
【小问3详解】
由图1可知,错误折叠的蛋白A结合激活内质网上的受体,转录因子通过核孔进入细胞核,调控伴侣蛋白的表达,错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中,直到正确折叠。
【小问4详解】
由图2可知,一方面,在内质网腔内,错误折叠或未折叠蛋白与Bip结合,使前者能够被运出内质网降解;另一方面,内质网膜上的IREⅠ蛋白(一种酶)被激活,激活的IREⅠ酶催化HacⅠmRNA的剪接反应。剪接的mRNA 翻译的HacⅠ蛋白作为转录因子通过核孔进入细胞核,增强Bip基因的表达,以恢复内质网的功能。
【小问5详解】
肌肉细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到细胞质基质中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化。Ca2+与相应蛋白结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到信息传递的作用。
【小问6详解】
当细胞内Ca2+浓度失衡或错误折叠、未折叠蛋白过多,无法恢复内质网正常功能时,引起细胞膜皱缩内陷,形成凋亡小体,凋亡小体被临近的吞噬细胞吞噬,在溶酶体内被消化分解。
22. 肾上腺脑白质营养不良(ALD) 是一种罕见的、由基因缺陷造成神经系统以及肾上腺皮质功能减退的疾病,现有一ALD患者家系图谱如图1,其中Ⅲ-1为性别未知的胎儿。(相关基因用A/a表示)
(1)据图判断,ALD可能的遗传方式有 。(多选)
A. 伴X染色体显性遗传 B. 伴X染色体隐性遗传
C. 常染色体显性遗传 D. 常染色体隐性遗传
(2)进一步对家庭成员进行相关基因检测,结果表明I-1和Ⅱ-3个体都无ALD致病基因,由此可进一步确定该病的遗传方式为_________,Ⅲ-1为患病男孩的概率为_______。
(3)A基因编码序列第 157 位发生碱基对的替换,相关非模板链序列由 5'-GCGGGA-3'变为5'-GTGGGA-3',则蛋白序列的第______位氨基酸将变成______。【部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)】
(4)下图中染色体上的横线分别代表ALD病致病基因的位置,在Ⅱ-1的精子形成过程中,若仅考虑染色体行为,可能出现的细胞类型有_______(编号选填)
已有研究发现,哺乳动物体细胞中的X染色体可高度螺旋固缩成为巴氏小体,附于核膜内缘如图。体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1。
(5)据题意分析,如图所示的细胞应是来自_______(男性/女性)的体细胞。巴氏小体的形成过程并没有改变其中的碱基序列,但其螺旋固缩的状态使得其中大部分基因无法正常表达,若因此造成的变异可视为_________(染色体变异/表观遗传)。
(6)有观点认为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的,据此分析ALD女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有______。(编号选填)
【答案】(1)BD (2) ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 1/8
(3) ①. 53 ②. 色氨酸
(4)①②③④ (5) ①. 女性 ②. 表观遗传
(6)②④
【解析】
【分析】分析系谱图:根据I-1和I-2均表现正常,他们所生儿子Ⅱ-1患病,说明该病隐性遗传病,可能伴X染色体隐性遗传或者常染色体隐性遗传
【小问1详解】
分析系谱图:根据I-1和I-2均表现正常,他们所生儿子Ⅱ-1患病,说明该病为隐性遗传病,可能伴X染色体隐性遗传或者常染色体隐性遗传,BD正确,AC错误。
故选BD。
【小问2详解】
已知I-1和Ⅱ-3个体都无ALD致病基因,因此只有I-2一人携带该致病基因,则该病属于伴X染色体隐性遗传病,因此I-1和I-2基因型分别为XAY、XAXa,Ⅱ-2的基因型为1/2XAXa,1/2XAXA,Ⅱ-3是XAY,因此Ⅲ-1为患病男孩的概率为1/2×1/4=1/8。
【小问3详解】
mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,其中154-156决定一个氨基酸,157-159决定下一个氨基酸,非模板链上157为C突变为T,则密码子由CGG变为UGG,因此159/3=53,即53位氨基酸变为色氨酸。
【小问4详解】
在Ⅱ-1(XaY)的精子形成过程中,如果仅考虑染色体行为,根据基因的分离定律的实质,则可能出现的细胞类型有①②③④四种。
【小问5详解】
据题意分析,因为体细胞中巴氏小体的数目会比细胞中X染色体的数目少1,因此如图所示的细胞应是来自女性的体细胞。巴氏小体的形成过程并没有改变其中的碱基序列,但其螺旋固缩的状态使得其中大部分基因无法正常表达,这种变异现象叫做表观遗传。
【小问6详解】
因为体细胞中形成巴氏小体的X染色体是随机的,据此分析ALD女性携带者的体细胞中性染色体及基因组成可能的情况有图②④两种情况。
23. 果蝇的小眼睛(复眼缩小)与正常眼睛、翻翅与正常翅分别由基因A(a)、E(e)控制,利用两对果蝇分别进行杂交实验,F1的表型及比例如下表。请分析回答下列问题:
亲本杂交
F1的表型及比例
实验一
♀正常翅小眼睛×♂翻翅小眼睛
♀正常翅小眼睛:♂翻翅小眼睛:♀正常翅正常眼:♂翻翅正常眼=9:9:7:7
实验二
♀翻翅小眼睛×♂正常翅小眼睛
♀翻翅小眼睛:♂翻翅小眼睛:♀翻翅正常眼:♂翻翅正常眼=9:9:7:7
注:显性基因A的外显率为75%,即具有基因A的个体只有75%是小眼睛,其余25%的个体眼睛正常
(1)果蝇作为良好遗传学实验材料,其具备的优点是_____________。果蝇生殖细胞中的全部染色体称为_____________。
(2)只考虑眼睛大小,F1正常眼睛个体基因型可能为_____________。若实验一F1自由交配,获得的F2中小眼睛和正常眼睛的比例是_____________。
(3)果蝇翻翅相对正常翅是_____________(填“显”或“隐”)性性状,控制性状的基因位于_____________(填“常”或“性”)染色体上。
(4)实验一中的亲本基因型分别是_____________和_____________,F1中正常翅小眼睛雌果蝇与亲本雌果蝇基因型相同的概率是_____________。
(5)实验二F1中翻翅小眼睛雄果蝇与F1中翻翅正常眼雌果蝇杂交,F2中杂合子的比例为_________。
【答案】(1) ①. 有多对易于区分的相对性状;世代短、易饲养、后代数量多;染色体数量少 ②. 染色体组
(2) ①. AA、Aa、aa ②. 9:7
(3) ①. 显 ②. 性
(4) ①. AaXeXe ②. AaXeYE ③. 2/3
(5)11/14
【解析】
【分析】1、单独分析翅型:根据实验一,♀正常翅×♂翻翅→F1:♀全为正常翅,♂全为翻翅,性状表现与性别有关,且没有表现交叉遗传的特性。根据实验二,♀翻翅×♂正常翅→F1:♀、♂都全为翻翅,说明翻翅对正常翅为显性,且控制该性状的等位基因位于X、Y染色体的同源区域,实验一亲本的基因型为:XeXe、XeYE,实验二中为XEXE、XeYe。
2、单独分析眼睛大小:实验一和实验二的正反杂交结果相同,且后代出现正常眼,说明小眼对正常眼为显性,且相关基因位于常染色体上,则实验一亲本的基因型为AaXeXe、AaXeYE,实验二中亲本的基因型为AaXEXE、AaXeYe。
【小问1详解】
果蝇作为良好的遗传学材料,其具备的优点是有多对易于区分的相对性状、易饲养、后代数量多等。果蝇一个生殖细胞中的全部染色体称为一个染色体组。
【小问2详解】
单独分析眼睛大小:实验一和实验二的正反杂交结果相同,且后代出现正常眼,说明小眼对正常眼为显性,且相关基因位于常染色体上,则亲本基因型均为Aa,由于显性基因A的外显率为75%,即具有基因A的个体只有75%是小眼睛,其余25%的个体眼睛正常,故F1正常眼睛个体基因型可能为AA、Aa、aa,若实验一F1(1/4AA、1/2Aa、1/4aa,其基因频率为1/2A,1/2a)自由交配,获得的F2中AA:Aa:aa=1:2:1,所以小眼睛和正常眼睛的比例是(3×75%):(3×25%+1)=9:7。
【小问3详解】
根据实验二,♀翻翅×♂正常翅→F1:♀、♂都全为翻翅,说明翻翅对正常翅为显性,根据实验一,♀正常翅×♂翻翅→F1:♀全为正常翅,♂全为翻翅,性状表现与性别有关,即控制该形状的基因位于性染色体上。
【小问4详解】
单独分析翅型:根据实验一,♀正常翅×♂翻翅→F1:♀全为正常翅,♂全为翻翅,性状表现与性别有关,且没有表现交叉遗传的特性。根据实验二,♀翻翅×♂正常翅→F1:♀、♂都全为翻翅,说明翻翅对正常翅为显性,且控制该性状的等位基因位于X、Y染色体的同源区域,实验一亲本的基因型为:XeXe、XeYE,实验二中为XEXE、XeYe。单独分析眼睛大小:实验一和实验二的正反杂交结果相同,且后代出现正常眼,说明小眼对正常眼为显性,且相关基因位于常染色体上,则实验一亲本的基因型为AaXeXe、AaXeYE,实验二中亲本的基因型为AaXEXE、AaXeYe。实验一F1中正常翅小眼睛雌果蝇(1/3AAXeXe、2/3AaXeXe)与亲本雌果蝇基因型相同的概率是2/3。
【小问5详解】
由(4)可知,实验二中亲本的基因型为AaXEXE、AaXeYe,实验二F1中翻翅小眼睛雄果蝇1/3AAXEYe、2/3AaXEYe,由于显性基因A的外显率为75%,F1中正常眼雌果蝇的基因型及比例为AA:Aa:aa=1×25%:2×25%:1=1:2:4,F1中翻翅正常眼雌果蝇为AAXEXe、AaXEXe、aaXEXe,二者杂交产生后代中,先分析眼睛大小,雄果蝇为1/3AA、2/3Aa,产生的雄配子为A:a=2:1,雌果蝇为1/7AA、2/7Aa、4/7aa,产生的雌配子为A:a=2:5,所以产生的后代中纯合子为2/3×2/7AA+1/3×5/7aa=9/21,杂合子为1﹣9/21 = 12/21;在分析翅型,XEYe×XEXe,后代纯合子为(XEXE、XeYe),杂合子为(XEXe、XEYe),各占1/2,F2中杂合子的比例为1﹣9/21×1/2 = 11/14。
24. 小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用,利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠,简称f小鼠,突变基因用f表示。f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%,表现出毛绒绒的样子,其它表型正常。(注:野生型基因用++表示;f杂合子基因型用+f表示)
回答下列问题:
(1)F基因敲除方案如图甲。在F基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生______,导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质因为缺失了______而丧失活性。要达到此目的,还可以对该基因的特定碱基进行______和______。
(2)从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA,用限制酶HindⅢ酶切,进行琼脂糖电泳,用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲,检测结果如图乙,则f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第______泳道和第______泳道。
(3)g小鼠是长毛隐性突变体(gg),表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交,若杂交结果是______,则g和f是非等位基因;若杂交结果是______,则g和f是等位基因。(注:不考虑交叉互换;野生型基因用++表示;g杂合子基因型用+g表示)
(4)确定g和f为等位基因后,为进一步鉴定g基因,分别提取野生型(++)、g杂合子(+g)和g小鼠(gg)的mRNA,反转录为cDNA后用(2)小题同样的DNA探针和方法检测,结果如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是______。组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋白,g小鼠不表达F蛋白,因此推测F蛋白具有的作用______。
【答案】(1) ①. 编码序列错位 ②. 氨基酸序列 ③. 替换 ④. 缺失
(2) ①. 3 ②. 2
(3) ①. 子代全为野生型 ②. 野生型:突变型=1:1
(4) ①. 基因突变丢失了启动子,导致无法转录出 mRNA;反转录没有产物,检测不出结果 ②. 抑制毛发生长
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
mRNA提前出现终止密码子
基因突变对性状的影响
基因的编码区插入DNA片段,引起基因产生编码序列错位,导致mRNA提前出现终止密码子,合成的蛋白质中氨基酸序列变短,蛋白质结构发生改变,结构决定功能,导致合成的蛋白质丧失活性
DNA片段位置判断
PCR及电泳
野生型基因切出来能与探针结合的片段较短,f基因切出来能与探针结合的片段较长,DNA分子越长,分子质量越大,在电泳时迁移速度越慢
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
依据题意,在F基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生编码序列错位,从而导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质中氨基酸序列变短,蛋白质结构发生改变,结构决定功能,导致合成的蛋白质丧失活性。该基因突变是插入一个DNA片段引起的,除此之外,还可以缺失或者替换基因中的碱基,从而导致基因突变。
【小问2详解】
从图中看出,野生型基因和f基因都含有2个限制酶HindⅢ的识别序列,但f基因中含有P片段,因此限制酶HindⅢ切割野生型基因和f基因后,野生型基因切出来能与探针结合的片段较短,f基因切出来能与探针结合的片段较长,DNA分子越长,分子质量越大,在电泳时迁移速度越慢,因此推测第1泳道中只有野生型基因,第2泳道中既有野生型基因,又有f基因,第3泳道中只有f基因,因此f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第3泳道和第2泳道。
【小问3详解】
据题意可知,野生型基因用++表示,g小鼠是长毛隐性突变体,基因型用gg表示,f杂合子小鼠基因型用+f表示,f基因和g基因位于同一条常染色体上,如果g和f是非等位基因,f杂合子小鼠(+f/++)与g小鼠(++/gg)杂交,后代为++/+g和+f/+g,全是野生型;如果g和f是等位基因,f杂合子小鼠(+f)与g小鼠(gg)杂交,后代为+g:fg=1:1,即野生型与突变型比例为1:1。
【小问4详解】
据图可知,野生型基因突变成g基因以后,启动子随着一部分DNA片段丢失,无法转录出 mRNA,也无法形成cDNA,PCR时缺少模板,反转录没有产物,导致最终无结果,因此g小鼠泳道没有条带。g小鼠表型与f小鼠相同,表现出毛绒绒的样子,野生型和g杂合子表达F蛋白,g小鼠不表达F蛋白,即没有F蛋白,表现出长毛,说明F蛋白在毛发生长中起抑制作用。
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