精品解析:2026届山西省晋中市高三模拟预测生物试题
2025-11-14
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内容正文:
2026届高三年级11月阶段检测
生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 鄱阳黄杆菌是一种新发现的细菌,该种细菌能够分解环境中有机含氮大分子并释放出氨态氮,对维持生物圈氮循环有重要作用。下列关于鄱阳黄杆菌的叙述,正确的是( )
A. 有核糖体,能合成蛋白质 B. 细胞壁中含纤维素和果胶
C. 在生态系统中属生产者 D. 分裂时核膜会周期性的消失和重建
2. 未折叠蛋白在内质网腔中累积造成内质网应激,细胞启动未折叠蛋白响应,对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,VMP1蛋白缺失的细胞对内质网应激的敏感性降低。下列叙述错误的是( )
A. 内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体
B. 蛋白质能进行折叠是因为氨基酸之间能够形成肽键
C. VMP1蛋白缺失的细胞内未折叠的蛋白可能增多
D. 细胞将折叠的蛋白分泌出细胞会引起内质网膜面积发生改变
3. 囊泡单胺转运蛋白(VMAT2)是中枢神经系统中唯一介导单胺类物质储存的转运蛋白,其转运机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H+和单胺类物质都需要和VMAT2结合才能被转运
B. 推测囊泡内的pH高于囊泡外
C. 抑制细胞呼吸不影响单胺类物质通过VMAT2转运进囊泡
D. VMAT2能同时转运H+和单胺类物质,不具有专一性
4. Ⅰ型肺泡细胞是覆盖肺泡表面积约95%的扁平上皮细胞,其无核部分厚度仅为0.2μm,这种超薄结构适应高效气体交换功能。Ⅰ型肺泡细胞自身无增殖能力,其衰老、凋亡后需依赖Ⅱ型肺泡细胞增殖、分化补充,以维持肺泡上皮的完整性。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ型肺泡细胞衰老后其细胞核体积变大
B. Ⅱ型肺泡细胞增殖过程中染色质会进行复制
C. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞存在基因的选择性表达
D. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞体现了细胞的全能性
5. 在细胞进行有丝分裂过程中需要多种蛋白的参与,M、N、O、P、Q几种蛋白参与有丝分裂过程中的相关事件如下表。M、N、O、P、Q发挥作用的先后顺序排布正确的是( )
蛋白质种类
相关事件
M
纺锤体的组装
N
核膜的重建
O
姐妹染色单体的分离
P
着丝粒排列在赤道板上
Q
细胞进行DNA复制所需的蛋白质的合成
A. Q—M—N—P—O B. M—Q—N—P—O
C. Q—M—P—O—N D. Q—O—N—P—M
6. 番茄果实的红果色对黄果色完全显性,现有一株红果色番茄,不考虑基因突变,下列实验能证明该番茄为纯合子的是( )
A. 让该红果色番茄自交,后代出现了性状分离
B. 用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代全为红果色番茄
C. 用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代出现了黄果色番茄
D. 将该红果色番茄的花粉授予黄果色番茄,后代全为红果色番茄
7. 家鼠毛色的黄色和黑色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因决定黄色,a基因决定黑色,B基因和b基因中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代黄色:黑色:巧克力色=8:3:1.下列叙述错误的是( )
A. 控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上
B. 杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型有三种
C. 基因A、B都存在显性纯合致死现象
D. 使黑色转化为巧克力色的基因是b
8. 某二倍体动物基因型为AaBb,两对基因分别位于两对同源染色体上。该动物的一个精原细胞减数分裂时产生了一个如图所示的次级精母细胞,不考虑基因突变,则来自该精原细胞的另一个次级精母细胞为( )
A. B. C. D.
9. 某实验小组同学绘制果蝇部分染色体上的基因如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 基因v和基因w的遗传都与性别相关联
B. 基因st所控制的性状在雌、雄个体中出现的概率相同
C. 基因cl和基因w在联会时会发生互换
D. 基因st与基因cl和v都属于非等位基因
10. 鸡(ZW型)的快羽和慢羽是一对相对性状,研究人员选择一只慢羽雌鸡和一只快羽雄鸡杂交,后代的雌、雄个体中快羽∶慢羽=1∶1。不考虑控制快、慢羽的基因位于Z/W同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 如果控制快、慢羽的基因位于常染色体上,则慢羽为显性
B. 如果控制快、慢羽的基因位于Z染色体上,则快羽为显性
C. 如果慢羽为隐性,选择子代慢羽雄鸡与快羽雌鸡杂交,可验证快、慢羽的基因是否位于Z染色体上
D. 选择子代快羽雄鸡与快羽雌鸡杂交,可验证快、慢羽的基因是否位于Z染色体上
11. 为了证明DNA是半保留复制,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了图1所示实验。提取子二代DNA进行离心,若DNA是半保留复制,则应该出现的结果是图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
12. 某生物实验小组同学模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”进行了下表中的操作,在释放的子代噬菌体中,没有放射性的是( )
选项
放射性标记的噬菌体
大肠杆菌
子代噬菌体的放射性
A
32P
无放射性
B
3H
C
35S
D
14C
A. A B. B C. C D. D
13. 我国多个科学研究单位联合发布了某种水稻(2n=24)完整的基因组,为水稻育种研究提供了新的有力工具和重要大数据基础。下列叙述正确的是( )
A. 研究该水稻基因组需要研究24条染色体上的全部DNA序列
B. 水稻1个DNA上全部基因的碱基序列少于该DNA的全部碱基序列
C. 组成水稻基因中的碱基序列都是能编码蛋白质的序列
D. 对于侵染水稻的病毒的基因,都是有遗传效应的DNA片段
14. 放线菌素D能与细菌DNA分子中的鸟嘌呤脱氧核苷酸通过氢键相结合形成复合物,从而破坏DNA作为复制和转录模板的功能,因而具有抑菌作用。下列叙述正确的是( )
A. 放线菌素D对DNA和RNA合成均有抑制作用
B. 放线菌素D阻止了腺嘌呤脱氧核苷酸连接到子链上
C. DNA复制和转录过程都需要解旋酶断开氢键
D. DNA分子两条链的一条作为复制的模板,另一条作为转录的模板
15. tRNA上的反密码子与mRNA配对成功后,所携带的氨基酸会被连接到延伸的肽链上。有些tRNA反密码子上5´的第一个碱基通常含有次黄嘌呤(I),能与C、U、A配对。下列叙述错误的是( )
A. 真核生物细胞的tRNA主要在细胞核合成
B. tRNA可携带氨基酸进入核糖体
C. 不同的密码子可能与同一反密码子互补配对
D. 次黄嘌呤的存在降低了翻译的效率
16. 幼鼠的性情与NRC31基因表达的蛋白质有关。研究表明,舔舐会降低老鼠NRC31基因的甲基化程度,该基因表达的蛋白质能降低应激激素的浓度,从而使老鼠更为镇静、温和。下列叙述正确的是( )
A. NRC31基因甲基化后,该基因的碱基序列发生了改变
B. NRC31基因甲基化所引起的生物性状的改变不能遗传给后代
C. 舔舐会使细胞中NRC31基因表达的蛋白质含量减少
D. 缺少舔舐的幼鼠体内应激激素水平较高
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 锰过氧化物酶是一种含铁血红素的过氧化物酶,由一条多肽链和血红素组成,广泛存在于真菌及部分细菌中,在木质素的降解中发挥核心作用。实验人员研究了不同金属离子对该酶活性的影响,结果如下表。回答下列问题:
组别
处理
pH
温度
相对降解率
①
多肽
3.0
40℃
-
②
多肽+血红素
3.0
40℃
-
③
____________
3.0
40℃
-
④
多肽+血红素+CaCl2
3.0
40℃
+++
⑤
多肽+血红素+CaCl2+Cu2+
3.0
40℃
+++++
⑥
多肽+血红素+CaCl2+Fe2+
3.0
40℃
++
⑦
多肽+血红素+CaCl2+Zn2+
3.0
40℃
++
注:“+”表示能降解,“-”表示不能降解,“+”数量越多,单位时间降解率越高
(1)表中①②③④组为对照组,其中组别③的处理是______;结果说明仅多肽并没有催化作用,其催化功能的发挥必须依赖血红素和CaCl2。
(2)在实验中pH和温度属于实验的______,各组别的pH和温度都维持在3.0和40℃的原因可能是______________________________。
(3)根据表中结果分析,Cu2+、Fe2+和Zn2+对锰过氧化物酶催化活性的影响分别是______、______、______。(填“提高”或“降低”)
(4)为了探究Cu2+能否取代CaCl2对锰过氧化物酶的作用,需要再增设一组实验,其处理为______,如果实验结果为______,则表明Cu2+不能取代CaCl2对锰过氧化物酶的作用。
18. 光照是植物生长发育的能量和信号来源,CO2是作物光合作用的主要原料之一,其浓度的高低影响作物光合产物的合成,这两个因素都参与植物生长发育和生理生化过程。实验人员探究增加CO2与LED补光对日光温室辣椒光合特性和品质的影响,以期为提高日光温室辣椒产量和品质提供理论依据,结果如下表。回答下列问题:
表1 试验处理及叶绿素含量
组别
LED光
CO2浓度/(μL⋅L-1)
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
L1C1
自然光
400
1.02
L1C2
自然光
800
1.29
L2C1
R∶B=5∶1
400
1.34
L2C2
R∶B=5∶1
800
1.77
注:R为红光,B为蓝紫光
表2 增施CO2,与LED补光互作对辣椒光合作用的影响
组别
净光合速率
Pn/(mmol⋅m-2s-1)
胞间CO2浓度
Ci/(μmol⋅mol-1)
气孔导度
Gs/(mmol⋅m-2s-1)
L1C1
13.00
0.20
279.28
L1C2
13.63
0.33
318.00
L2C1
14.45
0.27
304.67
L2C2
17.77
0.50
340.45
(1)从辣椒的叶肉细胞中提取光合色素一般所用的试剂是______,可通过观察滤纸条上______色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
(2)与L1C1组相比,L2C1净光合速率更高,其原因包括两个方面,一是补光后,叶绿素含量升高,可吸收更多的光能用于光反应,为暗反应提供更多的光反应产物______;二是补光后______,可固定更多的CO2用于暗反应。
(3)如果增设一组补白光组,其光照强度和CO2浓度与L2C2组完全相同,推测该组净光合速率比L2C2组______(填“高”或“低”),理由是________________________。
(4)根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出一条可行性建议:____________。
19. 某生物实验小组同学制作蝗虫(2n=24)精果细胞装片,在显微镜下拍到减数分裂不同时期的部分图像(如图1),并绘制出染色体数与核DNA数的柱状图(如图2)。回答下列问题:
(1)为了便于观察到染色体、制作装片时需要用碱性染料______对细胞进行染色;进行减数分裂实验时一般不选择雌性动物的卵巢作为实验材料,原因是____________。
(2)图1中细胞1中的染色体正进行的过程是____________,图1中减数分裂的正确顺序是____________。
(3)图2中a细胞所处的分裂时期为______;该实验所选材料______(填“能”或“不能”)观察到a细胞类型;图1中相当于图2中d细胞类型的细胞有______(填数字)。
(4)动粒是一种位于着丝粒两端的蛋白结构,能各自与细胞相应一极发出的纺锤丝结合。P基因表达的蛋白质对动粒功能的维持有重要作用,P基因缺失的蝗虫会导致不能形成可育配子,P基因缺失对蝗虫减数分裂过程的影响如图3。
分析P基因缺失蝗虫减数分裂Ⅰ过程中出现的异常现象可能是__________________。
20. 真核生物细胞中普遍存在的mRNA“可变剪接”现象,即在mRNA前体(pre—mRNA)成熟过程中,通过剪接体复合物的作用,选择性地移除基因中的内含子(不编码蛋白质)对应的序列,连接基因中的外显子(编码蛋白质)对应的序列,从而产生多种成熟的mRNA过程,如图所示。回答下列问题:
(1)图中①~⑥都属于基因片段中的______(填“内含子”或“外显子”)序列,由此说明真核生物基因中的编码序列是______(填“连续的”或“不连续的”)。
(2)在真核生物细胞中,a过程主要发生在______,催化该过程中的一种关键的酶是______,该酶能与基因中的启动子序列结合,然后沿模板链的______(填“5′端向3′端”或“3′端向5′端”)移动,合成mRNA前体。
(3)图中b过程除mRNA外,至少还需要两种RNA参与,这两种RNA分别是tRNA和______;进行b过程时,如果tRNA上的反密码子序列为3′-GUC-5′,则合成与之对应密码子的基因模板链上的碱基序列为5′-______-3′。
(4)据图分析mRNA“可变剪接”现象对于蛋白质多样性的意义是____________。可变剪接的变化与多种疾病的发生发展相关,包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。剪接失调可能导致疾病发生的原因是________________________。
21. 某种植物的花色有紫色、红色和白色三种,为探究该种植物的花色遗传规律,实验人员运用纯合的紫花植株甲、纯合的红花植株乙、纯合的白花植株丙进行了以下实验。回答下列问题:
(1)图1实验结果显示紫花与红花、紫花与白花的遗传都遵循基因的______定律。
(2)研究发现,A基因控制的酶能催化白色前体物质合成红色色素,A基因突变为a基因后,该酶没有活性,红色色素不能合成,表现为白花。但图中杂交结果并不能确定催化紫色色素合成的酶的基因是否为A的等位基因。若要进行判断,可选择实验一和实验二中的亲本乙和丙杂交,若后代颜色全部为______,则催化紫色色素合成的酶的基因与A基因为等位基因。
(3)通过基因检测发现,催化紫色色素合成的酶是由B基因控制的,该基因与A基因分别位于非同源染色体上,A基因与B基因的遗传机制如图2。用植株甲与基因型为aabb的白花植株丁杂交,得F1,F1自交得F2,F2中紫花∶红花∶白花为______;选择F2中的紫花植株自交,收获单株上的种子种植为一个株系,其中有1/9的株系性状表型为______,有______株系紫花与白花之比为3∶1。
(4)现有一白花植株,其基因型未知,取该植株的花瓣与植株乙的花瓣在低温下分别制成提取液,将两者的提取液在常温下混合且能正常表达。如果混合液的颜色为紫色,则该白花植株的基因型为______;如果混合液的颜色为红色,则该白花植株的基因型为______。
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生物学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 鄱阳黄杆菌是一种新发现的细菌,该种细菌能够分解环境中有机含氮大分子并释放出氨态氮,对维持生物圈氮循环有重要作用。下列关于鄱阳黄杆菌的叙述,正确的是( )
A. 有核糖体,能合成蛋白质 B. 细胞壁中含纤维素和果胶
C. 在生态系统中属生产者 D. 分裂时核膜会周期性的消失和重建
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌为原核生物,细胞中含有核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所,A正确;
B、细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,而纤维素和果胶是植物细胞壁的成分,B错误;
C、鄱阳黄杆菌分解环境中的有机含氮大分子,属于分解者,而非生产者,C错误;
D、细菌通过二分裂增殖,无成形的细胞核,分裂时不会出现核膜周期性消失和重建,D错误。
故选A。
2. 未折叠蛋白在内质网腔中累积造成内质网应激,细胞启动未折叠蛋白响应,对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,VMP1蛋白缺失的细胞对内质网应激的敏感性降低。下列叙述错误的是( )
A. 内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体
B. 蛋白质能进行折叠是因为氨基酸之间能够形成肽键
C. VMP1蛋白缺失的细胞内未折叠的蛋白可能增多
D. 细胞将折叠的蛋白分泌出细胞会引起内质网膜面积发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、分泌蛋白的加工过程中,内质网一般通过出芽形成囊泡的方式将折叠的蛋白转运到高尔基体,A正确;
B、蛋白质折叠依赖氨基酸侧链(R基)间的相互作用(如氢键、二硫键等),而肽键是氨基酸脱水缩合形成多肽链的基础,与折叠无关,B错误;
C、由题意可知,内质网可以对未折叠蛋白重新折叠,以恢复蛋白质稳态,而VMP1蛋白缺失导致细胞对内质网应激敏感性降低,说明其可能参与未折叠蛋白的修复或清除,缺失后未折叠蛋白可能积累,C正确;
D、分泌蛋白通过囊泡从内质网转运至高尔基体再分泌至细胞外,此过程内质网膜面积减少,D正确。
故选B。
3. 囊泡单胺转运蛋白(VMAT2)是中枢神经系统中唯一介导单胺类物质储存的转运蛋白,其转运机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. H+和单胺类物质都需要和VMAT2结合才能被转运
B. 推测囊泡内的pH高于囊泡外
C. 抑制细胞呼吸不影响单胺类物质通过VMAT2转运进囊泡
D. VMAT2能同时转运H+和单胺类物质,不具有专一性
【答案】A
【解析】
【详解】A、分析图示可知,H+和单胺类物质通过VMAT2时,H+是顺浓度梯度运输,为协助扩散,单胺类物质是逆浓度梯度运输,为主动运输,说明VMAT2是一种载体蛋白,都需要与VMAT2结合,A正确;
B、据图推测,H+是顺浓度梯度运输到囊泡外,说明囊泡内的H+浓度高于细胞质基质,pH更低,B错误;
C、抑制细胞呼吸会影响H+进入囊泡,影响H+浓度梯度的维持,进而影响单胺类物质通过VMAT2转运进囊泡,C错误;
D、载体蛋白具有专一性,即一种载体蛋白只能转运一种或一类物质,单胺类物质和H+在VMAT2上都有特异性结合位点,D错误。
故选A。
4. Ⅰ型肺泡细胞是覆盖肺泡表面积约95%的扁平上皮细胞,其无核部分厚度仅为0.2μm,这种超薄结构适应高效气体交换功能。Ⅰ型肺泡细胞自身无增殖能力,其衰老、凋亡后需依赖Ⅱ型肺泡细胞增殖、分化补充,以维持肺泡上皮的完整性。下列叙述错误的是( )
A. Ⅰ型肺泡细胞衰老后其细胞核体积变大
B. Ⅱ型肺泡细胞增殖过程中染色质会进行复制
C. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞存在基因的选择性表达
D. Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞体现了细胞的全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅰ型肺泡细胞属于已分化的细胞,其衰老时细胞核体积增大、核膜内折,符合细胞衰老的特征,A正确;
B、Ⅱ型肺泡细胞通过分裂补充Ⅰ型细胞,增殖过程中需进行染色体复制,B正确;
C、细胞分化的本质是基因选择性表达,Ⅱ型分化为Ⅰ型细胞时必然存在特定基因的表达,C正确;
D、Ⅱ型肺泡细胞分化为Ⅰ型肺泡细胞仅体现细胞分化,未体现全能性,D错误。
故选D。
5. 在细胞进行有丝分裂过程中需要多种蛋白的参与,M、N、O、P、Q几种蛋白参与有丝分裂过程中的相关事件如下表。M、N、O、P、Q发挥作用的先后顺序排布正确的是( )
蛋白质种类
相关事件
M
纺锤体的组装
N
核膜的重建
O
姐妹染色单体的分离
P
着丝粒排列在赤道板上
Q
细胞进行DNA复制所需的蛋白质的合成
A. Q—M—N—P—O B. M—Q—N—P—O
C. Q—M—P—O—N D. Q—O—N—P—M
【答案】C
【解析】
【详解】一个细胞周期包括分裂间期和分裂期(包括前期、中期、后期和末期),其中分裂间期是物质准备期,能够进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成,该过程中几种蛋白参与有丝分裂过程中的相关事件先后顺序是:Q(G1期细胞进行DNA复制所需的蛋白质的合成)→M(有丝分裂前期纺锤体组装)→P(有丝分裂中期染色体排列)→O(有丝分裂后期姐妹染色单体分离)→N(末期核膜重建),C符合题意。
故选C。
6. 番茄果实的红果色对黄果色完全显性,现有一株红果色番茄,不考虑基因突变,下列实验能证明该番茄为纯合子的是( )
A. 让该红果色番茄自交,后代出现了性状分离
B. 用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代全为红果色番茄
C. 用该红果色番茄与另一红果色番茄杂交,后代出现了黄果色番茄
D. 将该红果色番茄的花粉授予黄果色番茄,后代全为红果色番茄
【答案】D
【解析】
【详解】A、若红果色番茄自交后出现性状分离,说明其为杂合子,不能证明其为纯合子,A错误;
B、与另一红果色番茄杂交,若后代全为红果,可能因另一红果为纯合子(AA)或该红果为纯合子(AA),但无法排除另一红果为杂合子(Aa)的可能,因此无法确定该红果是否为纯合子,B错误;
C、若杂交后代出现黄果,说明该红果和另一红果均为杂合子,杂交后产生隐性性状,不能证明其为纯合子,C错误;
D、将该红果与黄果(aa)测交,若后代全为红果,说明该红果只产生A配子(基因型为AA),测交结果无隐性性状出现,可证明其为纯合子,D正确。
故选D。
7. 家鼠毛色的黄色和黑色受两对等位基因A/a、B/b控制,其中A基因决定黄色,a基因决定黑色,B基因和b基因中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交,后代黄色:黑色:巧克力色=8:3:1.下列叙述错误的是( )
A. 控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上
B. 杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型有三种
C. 基因A、B都存在显性纯合致死现象
D. 使黑色转化为巧克力色的基因是b
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲代杂交后代比例为8:3:1,总和为12,符合两对独立遗传基因(位于非同源染色体上)的性状分离比(如9:3:3:1的变型,部分基因型致死),说明A/a和B/b遵循自由组合定律,A正确;
B、子代比例为8:3:1,说明A_:aa=2:1,说明AA表现为显性纯合致死,存活的黄色小鼠基因型为AaBB、AaBb、Aabb,共三种,B正确;
C、若A和B显性纯合均致死,则子代中AABB、AABb等基因型个体无法存活,但题目中子代黄色占8/12,说明仅AA显性纯合致死,B显性纯合(如BB)未致死,C错误;
D、当A不存在(aa)时,B_表现为黑色,bb表现为巧克力色,因此使黑色转化为巧克力色的基因是b,D正确。
故选C。
8. 某二倍体动物基因型为AaBb,两对基因分别位于两对同源染色体上。该动物的一个精原细胞减数分裂时产生了一个如图所示的次级精母细胞,不考虑基因突变,则来自该精原细胞的另一个次级精母细胞为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】某二倍体动物基因型为AaBb,复制后的基因组成是AAaaBBbb,减数第一次分裂后期同源染色体分离,A与a所在染色体分离、B与b所在染色体分离,次级精母细胞应不含等位基因,但据图可知,图示次级精母细胞的基因型是Aabb,姐妹染色单体含有不同基因,且不考虑基因突变,则应是减数第一次分裂前期发生了互换,则来自该精原细胞的另一个次级精母细胞基因型应是AaBB,C符合题意。
故选C。
9. 某实验小组同学绘制果蝇部分染色体上的基因如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 基因v和基因w的遗传都与性别相关联
B. 基因st所控制的性状在雌、雄个体中出现的概率相同
C. 基因cl和基因w在联会时会发生互换
D. 基因st与基因cl和v都属于非等位基因
【答案】C
【解析】
【详解】A、由性染色体上的基因所控制性状在遗传上总是和性别相关,基因v和w位于X染色体上,其控制的性状总与性别相关联,A正确;
B、基因st位于常染色体上,其控制的性状与性别无关,基因st所控制的性状在雌、雄个体中出现的概率相同,B正确;
C、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,而基因cl与w所在的染色体为非同源染色体,不能发生互换,C错误;
D、等位基因是同源染色体相同位置控制相对性状的基因,基因st与基因cl和v都属于非等位基因,D正确。
故选C。
10. 鸡(ZW型)的快羽和慢羽是一对相对性状,研究人员选择一只慢羽雌鸡和一只快羽雄鸡杂交,后代的雌、雄个体中快羽∶慢羽=1∶1。不考虑控制快、慢羽的基因位于Z/W同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 如果控制快、慢羽的基因位于常染色体上,则慢羽为显性
B. 如果控制快、慢羽的基因位于Z染色体上,则快羽为显性
C. 如果慢羽为隐性,选择子代慢羽雄鸡与快羽雌鸡杂交,可验证快、慢羽的基因是否位于Z染色体上
D. 选择子代快羽雄鸡与快羽雌鸡杂交,可验证快、慢羽的基因是否位于Z染色体上
【答案】A
【解析】
【详解】A、如果控制快、慢羽的基因位于常染色体上,且慢羽为隐性,快羽雄鸡为杂合子(假设基因型为Aa),则该慢羽雌鸡和一只快羽雄鸡杂交,后代的雌、雄个体中快羽∶慢羽=1∶1,与题意相符,A错误;
B、若控制快、慢羽的基因(用A和a表示)位于Z染色体上,且快羽为显性,则慢羽雌鸡(ZaW)与快羽雄鸡(ZAZa)杂交,子代雄鸡(ZAZa、ZaZa)和雌鸡(ZAW、ZaW)中快羽∶慢羽=1∶1,与题意相符,B正确;
C、若慢羽为隐性,选择子代慢羽雄鸡(ZaZa或aa)与快羽雌鸡(ZAW或Aa)杂交,若后代雌鸡均为慢羽(ZaW),则基因位于Z染色体;若后代雌鸡中快羽与慢羽均存在,则基因位于常染色体上,可验证基因位置,C正确;
D、若慢羽为显性,不会出现题干中的结果。若慢羽为隐性,选择子代快羽雄鸡(ZAZa或Aa)与快羽雌鸡(ZAW或Aa)杂交,基因位于Z染色体或常染色体,后代雌、雄个体表现不同,可验证基因位置,D正确。
11. 为了证明DNA是半保留复制,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了图1所示实验。提取子二代DNA进行离心,若DNA是半保留复制,则应该出现的结果是图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】分析题意,若DNA是半保留复制,由于亲代为全重,第1代为全中,复制两次后一半DNA都是14N,另一半DNA中一条链为14N,另一条链为15N,即第2代中1/2为轻,1/2为中,②符合题意。
故选B。
12. 某生物实验小组同学模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”进行了下表中的操作,在释放的子代噬菌体中,没有放射性的是( )
选项
放射性标记的噬菌体
大肠杆菌
子代噬菌体的放射性
A
32P
无放射性
B
3H
C
35S
D
14C
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、32P标记噬菌体的DNA,DNA进入细菌后,利用无放射性的脱氧核苷酸复制,子代噬菌体中少量含有32P,其余子代噬菌体DNA无放射性,A错误;
B、3H可能标记噬菌体的DNA或蛋白质,DNA进入细菌后,由于DNA的半保留复制,子代噬菌体中少量含有3H,B错误;
C、35S标记噬菌体的蛋白质,蛋白质外壳未进入细菌,子代蛋白质由无放射性的大肠杆菌原料合成,子代噬菌体完全无放射性,C正确;
D、14C标记噬菌体的DNA或蛋白质,DNA进入细菌后,由于DNA的半保留复制,子代噬菌体中少量含有14C,D错误。
故选C。
13. 我国多个科学研究单位联合发布了某种水稻(2n=24)完整的基因组,为水稻育种研究提供了新的有力工具和重要大数据基础。下列叙述正确的是( )
A. 研究该水稻基因组需要研究24条染色体上的全部DNA序列
B. 水稻1个DNA上全部基因的碱基序列少于该DNA的全部碱基序列
C. 组成水稻基因中的碱基序列都是能编码蛋白质的序列
D. 对于侵染水稻的病毒的基因,都是有遗传效应的DNA片段
【答案】B
【解析】
【详解】A、水稻为二倍体(2n=24),其基因组测序需测定一个染色体组(n=12)的全部DNA序列,A错误;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,DNA上包含基因和非基因区,所有基因的碱基序列总和必然少于整个DNA的碱基序列,B正确;
C、基因中的碱基序列包含编码区(外显子和内含子)和非编码区(如调控序列),其中内含子和非编码区不直接编码蛋白质,C错误;
D、侵染水稻的病毒可能为RNA病毒(如水稻矮缩病毒),其基因是具有遗传效应的RNA片段,而非DNA片段,D错误。
故选B。
14. 放线菌素D能与细菌DNA分子中的鸟嘌呤脱氧核苷酸通过氢键相结合形成复合物,从而破坏DNA作为复制和转录模板的功能,因而具有抑菌作用。下列叙述正确的是( )
A. 放线菌素D对DNA和RNA合成均有抑制作用
B. 放线菌素D阻止了腺嘌呤脱氧核苷酸连接到子链上
C. DNA复制和转录过程都需要解旋酶断开氢键
D. DNA分子两条链的一条作为复制的模板,另一条作为转录的模板
【答案】A
【解析】
【详解】A、放线菌素D破坏DNA模板功能,导致DNA复制和转录均被抑制,A正确;
B、放线菌素D结合鸟嘌呤,可能影响胞嘧啶脱氧核苷酸的连接,而非腺嘌呤脱氧核苷酸的连接,B错误;
C、DNA复制需要解旋酶解旋,而转录由RNA聚合酶解旋,无需解旋酶,C错误;
D、DNA复制时两条链均为模板,转录时以特定链为模板,D错误。
故选A。
15. tRNA上的反密码子与mRNA配对成功后,所携带的氨基酸会被连接到延伸的肽链上。有些tRNA反密码子上5´的第一个碱基通常含有次黄嘌呤(I),能与C、U、A配对。下列叙述错误的是( )
A. 真核生物细胞的tRNA主要在细胞核合成
B. tRNA可携带氨基酸进入核糖体
C. 不同的密码子可能与同一反密码子互补配对
D. 次黄嘌呤的存在降低了翻译的效率
【答案】D
【解析】
【详解】A、真核生物的tRNA主要在细胞核中通过RNA聚合酶催化转录生成,之后转运至细胞质参与翻译,A正确;
B、tRNA的功能是携带特定氨基酸,并通过其反密码子与mRNA上的密码子配对,从而将氨基酸运入核糖体,B正确;
C、由于摆动配对的存在,反密码子的第三个碱基(如次黄嘌呤I)可与多种密码子的第三个碱基配对,因此同一反密码子可能识别多个不同的密码子,C正确;
D、次黄嘌呤(I)的摆动配对特性增加了tRNA对密码子的识别范围,减少了所需tRNA的种类,提高了翻译效率,D错误。
故选D。
16. 幼鼠的性情与NRC31基因表达的蛋白质有关。研究表明,舔舐会降低老鼠NRC31基因的甲基化程度,该基因表达的蛋白质能降低应激激素的浓度,从而使老鼠更为镇静、温和。下列叙述正确的是( )
A. NRC31基因甲基化后,该基因的碱基序列发生了改变
B. NRC31基因甲基化所引起的生物性状的改变不能遗传给后代
C. 舔舐会使细胞中NRC31基因表达的蛋白质含量减少
D. 缺少舔舐的幼鼠体内应激激素水平较高
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰,不改变基因的碱基序列,仅影响表达水平,A错误;
B、NRC31基因甲基化所引起的生物性状的改变可能会遗传给后代,进而实现表观遗传,B错误;
C、舔舐降低甲基化会促进NRC31基因表达,蛋白质含量应增加,C错误;
D、题意显示,NRC31基因表达的蛋白质能降低应激激素的浓度,从而使老鼠更为镇静、温和,若缺少舔舐时NRC31基因甲基化程度高,NRC31基因表达受抑制,应激激素水平升高,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 锰过氧化物酶是一种含铁血红素的过氧化物酶,由一条多肽链和血红素组成,广泛存在于真菌及部分细菌中,在木质素的降解中发挥核心作用。实验人员研究了不同金属离子对该酶活性的影响,结果如下表。回答下列问题:
组别
处理
pH
温度
相对降解率
①
多肽
3.0
40℃
-
②
多肽+血红素
3.0
40℃
-
③
____________
3.0
40℃
-
④
多肽+血红素+CaCl2
3.0
40℃
+++
⑤
多肽+血红素+CaCl2+Cu2+
3.0
40℃
+++++
⑥
多肽+血红素+CaCl2+Fe2+
3.0
40℃
++
⑦
多肽+血红素+CaCl2+Zn2+
3.0
40℃
++
注:“+”表示能降解,“-”表示不能降解,“+”数量越多,单位时间降解率越高
(1)表中①②③④组为对照组,其中组别③的处理是______;结果说明仅多肽并没有催化作用,其催化功能的发挥必须依赖血红素和CaCl2。
(2)在实验中pH和温度属于实验的______,各组别的pH和温度都维持在3.0和40℃的原因可能是______________________________。
(3)根据表中结果分析,Cu2+、Fe2+和Zn2+对锰过氧化物酶催化活性的影响分别是______、______、______。(填“提高”或“降低”)
(4)为了探究Cu2+能否取代CaCl2对锰过氧化物酶的作用,需要再增设一组实验,其处理为______,如果实验结果为______,则表明Cu2+不能取代CaCl2对锰过氧化物酶的作用。
【答案】(1)多肽+ CaCl2
(2) ①. 无关变量 ②. 保证实验的单一变量,排除pH和温度对实验结果的影响(或该酶的最适pH为3.0,最适温度为40℃)
(3) ①. 提高 ②. 降低 ③. 降低
(4) ①. 多肽+血红素+Cu2+ ②. 相对降解率低于 +++(或不能降解)
【解析】
【分析】1、酶的作用机理是降低反应的活化能,活化能是指分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量。
2、酶的特性有高效性、专一性、温和性。
【小问1详解】
通过设置 “多肽+CaCl2” 组,与④组 “多肽+血红素+CaCl2” 对比,可明确血红素的作用;结合①②④组结果,说明多肽的催化功能需依赖血红素和 CaCl2。
【小问2详解】
该实验的自变量是不同金属离子,实验中pH和温度属于实验的无关变量,各组别的pH和温度都维持在3.0和40℃的原因可能是保证实验的单一变量,排除pH和温度对实验结果的影响(或该酶的最适pH为3.0,最适温度为40℃)。
【小问3详解】
对比④组(多肽+血红素+CaCl2),⑤组降解率高于④组,说明Cu2+提高酶的催化活性;⑥组降解率低于④组,说明Fe2+降低酶的催化活性;⑦组降解率低于④组,说明Zn2+降低酶的催化活性。
【小问4详解】
探究Cu2+能否取代 CaCl2的实验设计是用多肽+血红素+Cu2+处理(排除CaCl2,仅加入Cu2+);若Cu2+不能取代CaCl2对锰过氧化物酶的作用,则该组降解率远低于④组,即实验结果为相对降解率低于+++(或不能降解)。
18. 光照是植物生长发育的能量和信号来源,CO2是作物光合作用的主要原料之一,其浓度的高低影响作物光合产物的合成,这两个因素都参与植物生长发育和生理生化过程。实验人员探究增加CO2与LED补光对日光温室辣椒光合特性和品质的影响,以期为提高日光温室辣椒产量和品质提供理论依据,结果如下表。回答下列问题:
表1 试验处理及叶绿素含量
组别
LED光
CO2浓度/(μL⋅L-1)
叶绿素含量/(mg⋅g-1)
L1C1
自然光
400
1.02
L1C2
自然光
800
1.29
L2C1
R∶B=5∶1
400
1.34
L2C2
R∶B=5∶1
800
1.77
注:R为红光,B为蓝紫光
表2 增施CO2,与LED补光互作对辣椒光合作用的影响
组别
净光合速率
Pn/(mmol⋅m-2s-1)
胞间CO2浓度
Ci/(μmol⋅mol-1)
气孔导度
Gs/(mmol⋅m-2s-1)
L1C1
13.00
0.20
279.28
L1C2
13.63
0.33
318.00
L2C1
14.45
0.27
304.67
L2C2
17.77
0.50
340.45
(1)从辣椒的叶肉细胞中提取光合色素一般所用的试剂是______,可通过观察滤纸条上______色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
(2)与L1C1组相比,L2C1净光合速率更高,其原因包括两个方面,一是补光后,叶绿素含量升高,可吸收更多的光能用于光反应,为暗反应提供更多的光反应产物______;二是补光后______,可固定更多的CO2用于暗反应。
(3)如果增设一组补白光组,其光照强度和CO2浓度与L2C2组完全相同,推测该组净光合速率比L2C2组______(填“高”或“低”),理由是________________________。
(4)根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出一条可行性建议:____________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 蓝绿色和黄绿色
(2) ①. ATP和NADPH ②. 气孔导度(Gs)增大
(3) ①. 低 ②. 白光包含多种波长的光,而红光和蓝紫光(R∶B=5∶1)更有利于叶绿素吸收和光合作用效率的提升,因此L2C2组的净光合速率更高
(4)增加 CO2浓度和合理使用 LED 补光灯,特别是富含红光和蓝紫光的灯光
【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】
光合色素易溶于有机溶剂,通常提取这类物质所用的试剂是无水乙醇;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,可通过观察滤纸条上黄绿色(叶绿素 b)和蓝绿色(叶绿素 a)色素带的宽度或颜色深浅大体估算叶绿素的含量。
【小问2详解】
分析表格数据可知,与 L1C1 组相比,L2C1 组使用了 R∶B=5∶1 的 LED 光进行补光,从光反应的角度来看,补光后,辣椒叶肉细胞中的叶绿素含量升高,这使得植物能够吸收更多的光能用于光反应,从而产生更多的光反应产物 ATP 和 NADPH,用于暗反应;从暗反应的角度来看,补光后,气孔导度增大,这意味着植物能够吸收更多的 CO₂,进而固定更多的 CO₂用于暗反应,提高了暗反应的速率。因此,L2C1 组的净光合速率比 L1C1 组更高。
【小问3详解】
如果增设一组补白光组,其光照强度和 CO₂浓度与 L2C2 组完全相同,推测该组净光合速率比 L2C2 组低;理由是叶绿体中的色素主要吸收特定波长的光进行光合作用,其中红光和蓝紫光是辣椒进行光合作用的主要光源。与 L2C2 组相比,白光的光谱中虽然包含了所有可见光,但红光和蓝紫光的比例相对较少。而 L2C2 组使用了 R∶B=5∶1 的 LED 光,这种光源更接近于辣椒进行光合作用所需的最适光谱,因此更有利于辣椒的光合作用。
【小问4详解】
根据以上信息,为日光温室辣椒的增产增收提出的一条可行性建议是:增加 CO₂浓度和合理使用 LED 补光灯,特别是富含红光和蓝紫光的灯光。这是因为增施 CO₂可以提高辣椒的净光合速率,而使用富含红光和蓝紫光的 LED 补光灯则可以提高光能利用率,从而促进辣椒的光合作用和生长发育,最终达到增产增收的目的。
19. 某生物实验小组同学制作蝗虫(2n=24)精果细胞装片,在显微镜下拍到减数分裂不同时期的部分图像(如图1),并绘制出染色体数与核DNA数的柱状图(如图2)。回答下列问题:
(1)为了便于观察到染色体、制作装片时需要用碱性染料______对细胞进行染色;进行减数分裂实验时一般不选择雌性动物的卵巢作为实验材料,原因是____________。
(2)图1中细胞1中的染色体正进行的过程是____________,图1中减数分裂的正确顺序是____________。
(3)图2中a细胞所处的分裂时期为______;该实验所选材料______(填“能”或“不能”)观察到a细胞类型;图1中相当于图2中d细胞类型的细胞有______(填数字)。
(4)动粒是一种位于着丝粒两端的蛋白结构,能各自与细胞相应一极发出的纺锤丝结合。P基因表达的蛋白质对动粒功能的维持有重要作用,P基因缺失的蝗虫会导致不能形成可育配子,P基因缺失对蝗虫减数分裂过程的影响如图3。
分析P基因缺失蝗虫减数分裂Ⅰ过程中出现的异常现象可能是__________________。
【答案】(1) ①. 甲紫溶液或醋酸洋红液 ②. 雌性动物卵巢中进行减数分裂的细胞数量相对较少,且这些细胞的减数分裂过程是不连续进行的
(2) ①. 联会 ②. 1→3→5→4→2→6
(3) ①. 有丝分裂后期 ②. 能 ③. 4
(4)动粒的功能可能会受到影响
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③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;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
染色体易被碱性染料染成深色,故制作装片时,为了便于清晰地观察到染色体,通常会使用碱性染料(如甲紫溶液或醋酸洋红液)对细胞进行染色;在进行减数分裂实验时,一般不选择雌性动物的卵巢作为实验材料,因为雌性动物卵巢中进行减数分裂的细胞数量相对较少,且这些细胞的减数分裂过程是不连续进行的,很难在卵巢中观察到减数分裂各个时期的分裂图像,从而影响了实验结果的准确性和可靠性。
【小问2详解】
据图分析,图1中细胞1中的染色体正在;两两配对,正在进行同源染色体联会,这是减数分裂Ⅰ前期的一个重要特征;根据图1中各细胞的染色体形态和数目,可以推断出减数分裂的正确顺序是1(减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会)→3(减数分裂Ⅰ中期)→5(减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→4(减数分裂Ⅱ中期)→2(减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂)→6(减数分裂Ⅱ末期,形成精细胞)。
【小问3详解】
图2中a细胞中的染色体和核DNA数量都是4n,细胞处于有丝分裂后期;由于该实验所选材料为蝗虫精巢细胞,其中既包含进行有丝分裂的精原细胞和精细胞,也包含进行减数分裂的精原细胞、初级精母细胞和次级精母细胞等,因此能够观察到a细胞类型;在图1中,相当于图2中d细胞(染色体数目减半,且含有姐妹染色单体)类型的细胞有4(处于减数分裂Ⅱ中期)。
【小问4详解】
分析题意可知,动粒是染色体着丝粒两侧的蛋白结构,它能与纺锤丝结合,牵引染色体在细胞分裂过程中移动,则P基因表达的蛋白质对动粒功能的维持至关重要。当P基因缺失时,动粒的功能可能会受到影响,导致在减数分裂Ⅰ过程中出现异常现象。分析题图可知,P基因缺失细胞中动粒极有可能形成受阻,因此在减数分裂Ⅰ时可能存在部分同源染色体没有分离的情况;P基因缺失后姐妹染色单体动粒之间的距离会变大,说明有部分姐妹染色单体分开移向两极。
20. 真核生物细胞中普遍存在的mRNA“可变剪接”现象,即在mRNA前体(pre—mRNA)成熟过程中,通过剪接体复合物的作用,选择性地移除基因中的内含子(不编码蛋白质)对应的序列,连接基因中的外显子(编码蛋白质)对应的序列,从而产生多种成熟的mRNA过程,如图所示。回答下列问题:
(1)图中①~⑥都属于基因片段中的______(填“内含子”或“外显子”)序列,由此说明真核生物基因中的编码序列是______(填“连续的”或“不连续的”)。
(2)在真核生物细胞中,a过程主要发生在______,催化该过程中的一种关键的酶是______,该酶能与基因中的启动子序列结合,然后沿模板链的______(填“5′端向3′端”或“3′端向5′端”)移动,合成mRNA前体。
(3)图中b过程除mRNA外,至少还需要两种RNA参与,这两种RNA分别是tRNA和______;进行b过程时,如果tRNA上的反密码子序列为3′-GUC-5′,则合成与之对应密码子的基因模板链上的碱基序列为5′-______-3′。
(4)据图分析mRNA“可变剪接”现象对于蛋白质多样性的意义是____________。可变剪接的变化与多种疾病的发生发展相关,包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。剪接失调可能导致疾病发生的原因是________________________。
【答案】(1) ①. 外显子 ②. 不连续的
(2) ①. 细胞核 ②. RNA聚合酶 ③. 3' 端向5' 端
(3) ①. rRNA ②. CTG
(4) ①. 使一个基因可以产生多种蛋白质,增加了蛋白质的多样性 ②. 剪接失调导致异常蛋白质产生,影响细胞正常功能,进而引发疾病
【解析】
【分析】内含子是真核生物细胞DNA中的间插序列。这些序列被转录在前体RNA中,经过剪接被去除,最终不存在于成熟RNA分子中。内含子和外显子的交替排列构成了割裂基因。在前体RNA中的内含子常被称作“间插序列”。在转录后的加工中,它比外显子有更多的突变。内含子是一段特殊的DNA序列。外显子,是真核生物基因的一部分,它在剪接后仍会被保存下来,并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列,又称表达序列。既存在于最初的转录产物中,也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。通过确定在多种生物中出现的片段来鉴定编码区域,而外显子的保守性可以作为这种鉴定的基础。
【小问1详解】
图中①-⑥在成熟mRNA中被保留,属于编码蛋白质的外显子序列,真核生物基因的编码序列(外显子)被内含子隔开,因此是不连续的。
【小问2详解】
图中的a过程是转录,真核生物转录主要发生在细胞核;催化转录的关键酶是RNA聚合酶,能结合基因的启动子序列;RNA 聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动,合成5'→3'的mRNA前体。
【小问3详解】
图中的b过程是翻译,该过程除需要mRNA外还需要tRNA(运输氨基酸,识别密码子)和rRNA(核糖体由rRNA和蛋白质组成)的参与;tRNA反密码子为3'-GUC-5',对应的mRNA密码子为5'-CAG-3',基因模板链与mRNA 互补,故模板链碱基序列为5'-CTG-3'。
【小问4详解】
mRNA“可变剪接”产生多种成熟 mRNA,进而翻译出多种肽链,使一个基因可以产生多种蛋白质,增加了蛋白质的多样性。剪接失调可能导致疾病发生的原因是剪接失调导致异常蛋白质产生,影响细胞正常功能,进而引发疾病(异常mRNA翻译出的蛋白质结构或功能异常,破坏细胞代谢或信号通路)。
21. 某种植物的花色有紫色、红色和白色三种,为探究该种植物的花色遗传规律,实验人员运用纯合的紫花植株甲、纯合的红花植株乙、纯合的白花植株丙进行了以下实验。回答下列问题:
(1)图1实验结果显示紫花与红花、紫花与白花的遗传都遵循基因的______定律。
(2)研究发现,A基因控制的酶能催化白色前体物质合成红色色素,A基因突变为a基因后,该酶没有活性,红色色素不能合成,表现为白花。但图中杂交结果并不能确定催化紫色色素合成的酶的基因是否为A的等位基因。若要进行判断,可选择实验一和实验二中的亲本乙和丙杂交,若后代颜色全部为______,则催化紫色色素合成的酶的基因与A基因为等位基因。
(3)通过基因检测发现,催化紫色色素合成的酶是由B基因控制的,该基因与A基因分别位于非同源染色体上,A基因与B基因的遗传机制如图2。用植株甲与基因型为aabb的白花植株丁杂交,得F1,F1自交得F2,F2中紫花∶红花∶白花为______;选择F2中的紫花植株自交,收获单株上的种子种植为一个株系,其中有1/9的株系性状表型为______,有______株系紫花与白花之比为3∶1。
(4)现有一白花植株,其基因型未知,取该植株的花瓣与植株乙的花瓣在低温下分别制成提取液,将两者的提取液在常温下混合且能正常表达。如果混合液的颜色为紫色,则该白花植株的基因型为______;如果混合液的颜色为红色,则该白花植株的基因型为______。
【答案】(1)分离 (2)红色
(3) ①. 9∶3∶4 ②. 后代全为紫花 ③. 2/9
(4) ①. aaBB或aaBb ②. aabb
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
实验结果显示紫花与红花、紫花与白花的遗传都呈现出 3:1 的比例关系,这种比例关系符合孟德尔遗传定律中的分离定律。
【小问2详解】
根据题干信息,图中杂交结果并不能确定催化紫色色素合成的酶的基因是否为A的等位基因。若要进行判断,可选择实验一和实验二中的亲本中的乙和丙杂交,由于紫花是显性性状性状,若催化紫色色素合成的酶的基因与A基因是等位基因,则乙的基因型为AA,丙的基因型为aa,两者杂交,后代全为Aa(红花)。
【小问3详解】
通过基因检测进一步发现,催化紫色色素合成的酶实际上是由B基因所控制的,且这一基因与A基因分别位于非同源染色体上,则A与B两基因遵循自由组合定律。根据图示可知,植株甲的基因型为AABB,与基因型为aabb的白花植株丁进行杂交时,得到的F₁代植株基因型为AaBb,当F₁代植株自交时,根据自由组合定律,F₂代中紫花(A_B_)、红花(A_bb)和白花(aaB_和aabb)的比例为9∶3∶4;F₂代中的紫花植株(其基因型可能为1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb)进行自交,并收获单株上的种子种植成一个株系,有1/9的株系即AABB自交后产生的后代全为AABB,都表现为紫花,有2/9的株系即AaBB自交后(子代中A-BB∶aaBB=3∶1),紫花∶白花=3∶1。
【小问4详解】
现有一白花植株,其基因型可能为aaBB、aaBb、aabb,已知红花植株乙的基因型为AAbb,若白花植株中含有B基因,则其花瓣提取液中将含有由B基因控制的酶B,能催化植株乙的花瓣提取液中已含有红色色素合成紫色色素,从而使得混合液呈现出紫色,因此,如果混合液的颜色为紫色,可以推断出该白花植株的基因型为aaBB或aaBb;如果白花植株中不含有B基因,则其花瓣提取液中不含有酶B,混合液也就不会呈现出紫色,此时混合液的颜色为红色,则可以推断出该白花植株的基因型为aabb。
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