精品解析:福建省漳州市第三中学2025-2026学年高三上学期毕业班第二次月考生物学试题
2025-11-20
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内容正文:
漳州三中2025-2026学年高三毕业班第二次月考生物学试题
一、单项选择题:本题共15题,1~10小题,每题2分;11~15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 设置对照是科学实验中排除无关变量干扰的重要方法。下列对照的设置不科学的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,不需要额外设置空白对照实验
B. 探究过氧化氢酶的高效性时,用不添加酶的试管作对照
C. 证明某培养基具有选择作用时,用牛肉膏蛋白胨培养基作对照
D. 电泳检测PCR产物时,用添加已知目的基因的加样孔作对照
【答案】B
【解析】
【详解】A、探究酵母菌种群数量变化时,不同时间点的数据形成自身对照,无需空白对照,A正确;
B、探究过氧化氢酶高效性需与无机催化剂(如Fe3+)对照,仅用不加酶的试管无法证明高效性,B错误;
C、选择培养基的验证需与普通培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)对比菌落生长情况,C正确;
D、电泳时用已知目的基因作对照可确认PCR产物是否为目标片段,D正确。
故选B。
2. 我国科研团队在人造细胞内组装了多种关键酶、线粒体和肌动蛋白系统等,实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合成蛋白质纤维,使细胞从球形变为椭球形。下列叙述正确的是( )
A. 丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的必需氨基酸
B. 葡萄糖生成丙酮酸的过程在线粒体基质中进行,不消耗O₂
C. 肌动蛋白聚合需要线粒体中葡萄糖发生氧化分解提供能量
D. 肌动蛋白参与形成细胞骨架,与人造细胞形态转变密切相关
【答案】D
【解析】
【详解】A、必需氨基酸是人体不能自身合成、必须由食物摄入的氨基酸,而丙氨酸属于非必需氨基酸(人体可合成),A错误;
B、葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质,B错误;
C、葡萄糖的分解仅在细胞质基质完成,线粒体中分解的是丙酮酸,且肌动蛋白聚合直接由ATP供能,而非线粒体中的葡萄糖分解,C错误;
D、肌动蛋白属于细胞骨架的组成成分,题干中ATP驱动肌动蛋白聚合导致细胞形态改变,说明其与形态转变直接相关,D正确。
故选D。
3. 生物学知识中的“比值"是一种数学模型,可较为准确的表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是( )
A. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小
B. 细胞代谢旺盛时,自由水/结合水的值变高
C. 运动员在百米冲刺时,CO2释放量/ O2吸收量的值变大
D. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
【答案】C
【解析】
【详解】A、降低CO₂浓度会抑制暗反应中CO₂的固定,导致C₃生成减少,而C₅消耗减少且积累,故C₃/C₅比值下降,A正确;
B、自由水参与生化反应,代谢旺盛时自由水比例升高,自由水/结合水比值增大,B正确;
C、人体无氧呼吸不产生CO₂,CO₂仅来自有氧呼吸,此时CO₂释放量/O₂吸收量始终等于1,比值不会因剧烈运动而改变,C错误;
D、质壁分离时细胞失水,细胞液浓度逐渐升高,外界溶液浓度相对降低,故外界溶液浓度/细胞液浓度比值减小,D正确。
故选C。
4. 科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说,设计了如下实验:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上,光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A. H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输
B. 脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能
C. 无光条件下,图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生
D. 图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用
【答案】B
【解析】
【分析】图A中H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助,且从低浓度向高浓度运输,为主动运输方式;图C中H+出脂质体的方式为协助扩散、H+进脂质体的方式为主动运输。
【详解】A、据图A分析,H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助,且从低浓度向高浓度运输,为主动运输方式,A正确;
B、ATP合酶的功能是利用质子梯度驱动ATP的合成,而不是直接将光能转化为化学能,B错误;
C、无光条件下,当图丙中脂质体内pH低于外界时,可能将脂质体内外的H+的势能转化为ATP中的化学能而合成ATP ,C正确;
D、图D的实验结果应与质子梯度相关,进一步验证了质子梯度对ATP合成的关键作用,D正确。
故选B。
5. uPAR是衰老细胞表面的一种蛋白质。E16-uPA24是一种嵌合多肽,是基于uPAR的结构设计合成的多肽连接16个谷氨酸(E16)构建成的,可用于肝纤维化衰老小鼠的治疗,其抗衰老机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知,衰老细胞和NK细胞的细胞膜通过直接接触传递信息
B. 衰老细胞在NK细胞释放的颗粒酶作用下的死亡属于细胞凋亡
C. 颗粒酶与穿孔素对衰老细胞所起的作用是相同的
D. E16-uPA24主要通过增强机体免疫监视功能延缓衰老
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,E16-uPA24的抗衰老机制:谷氨酸受体识别结合E16-uPA24,促进NK细胞释放穿孔素和颗粒酶,穿孔素作用于衰老细胞,在靶细胞膜上形成管道,颗粒酶通过管道进入衰老细胞,从而促进衰老细胞的清除。
【详解】A、由图可知,谷氨酸受体识别结合E16-uPA24,促进NK细胞释放穿孔素和颗粒酶,并不是衰老细胞的细胞膜直接与NK细胞的细胞膜接触来传递信息,A错误;
B、由衰老细胞发出信息,经E16-uPA24传递后NK细胞合成释放穿孔素和颗粒酶,这是基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,B正确;
C、穿孔素在靶细胞膜形成管道,颗粒酶进入衰老细胞中发挥作用,二者所起的作用不同,C错误;
D、E16-uPA24主要通过增强机体免疫自稳功能延缓衰老,D错误。
故选B。
6. 玉米的雄花序在顶部,雌花序在叶腋处,属于风媒花。甜和非甜是玉米的一对相对性状,显隐性未知。如图为玉米的传粉方式,下列方案不能判断出该对相对性状显隐性关系的是( )
A. 将纯种甜玉米单独种植,植株上所结籽粒全部为甜玉米
B. 用图中③方式传粉,非甜玉米植株上所结籽粒全部为非甜
C. 将非甜玉米单独种植,植株上所结籽粒有甜和非甜两种
D. 将两种纯种玉米间行种植,甜玉米植株上所结籽粒有甜和非甜两种
【答案】A
【解析】
【详解】A、将纯种甜玉米单独种植,植株上所结籽粒全部为甜玉米,说明甜玉米可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,不能判断显隐性,A符合题意;
B、用图中③方式传粉,非甜玉米植株上所结籽粒全部为非甜,说明非甜是显性性状,B不符合题意;
C、将非甜玉米单独种植,植株上所结籽粒有甜和非甜两种类型,发生性状分离说明亲本非甜玉米是杂合子,非甜是显性,C不符合题意;
D、将两种纯种玉米(纯种甜和纯种非甜)间行种植,甜玉米植株上所结籽粒有甜和非甜两种,说明甜玉米接受了非甜玉米的花粉,杂交后代出现了非甜性状。由此可判断非甜为显性,甜为隐性,D不符合题意。
故选A。
7. 为模拟某人群中一种隐性遗传病的遗传情况,用甲和乙两个小桶分别代表其中的男性人群和女性人群,红球标记为基因D,蓝球标记为基因d,每次从两个小桶中各随机抓取一个球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合;将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀;重复上述操作30次以上。假设甲桶中放入了40个红球和10个蓝球,且已知该人群中D的基因频率为80%。下列叙述错误的是( )
A. 若该病是常染色体隐性遗传病,则乙桶中可放入40个红球和10个蓝球
B. 若该病是常染色体隐性遗传病,则抓取一次出现Dd的概率为32%
C. 若该病是伴X染色体隐性遗传病,则甲桶中还应放入50个标记为Y的黄球
D. 若该病是伴X染色体隐性遗传病,则抓取一次出现XDY的概率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A、若为常染色体隐性遗传病,男女基因型频率相同。甲桶(男性)中D:d=80%:20%(40红:10蓝),乙桶(女性)应相同,放入40红和10蓝正确,A正确;
B、常染色体隐性病中,Dd的概率为2×(D频率×d频率)=2×(0.8×0.2)=32%,B正确;
C、若为伴X隐性遗传病,男性配子为X(含D或d)和Y。原甲桶由50个球(代表X),需加入与X染色体数量相等的Y染色体(50个黄球),以模拟男性含XY的情况,C正确;
D、伴X隐性病中,男性XDY的X来自母亲(乙桶D频率80%),Y来自父亲(甲桶Y占50%),概率为0.8×0.5=40%,而非80%,D错误。
故选D。
8. 某作物的雄性育性与细胞质基因(S、N)和细胞核基因(A、a)相关,A对a完全显性。现有该作物的4个纯合品种:①(S)aa(雄性不育)、②(N)aa(雄性可育)、③(N)AA(雄性可育)、④(S)AA(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述正确的是( )
A. S与N、A与a都遵循基因的分离定律
B. 品种①和②杂交产生的后代会继续保持雄性不育
C. 品种②和③杂交可获得杂交种,连续种植能保持杂种优势,也不需年年制种
D. 品种①、②、③、④分别自交,只有①的自交后代会出现雄性不育
【答案】B
【解析】
【详解】A、S与N为细胞质基因,其遗传不遵循基因的分离定律,A错误;
B、品种①(S)aa(雄性不育)为母本,与②(N)aa杂交,子代细胞质基因为S,核基因为aa,仍表现为雄性不育,B正确;
C、②(N)aa与③(N)AA杂交,子代核基因为Aa,细胞质基因为N。由于细胞质为N时无论核基因如何均雄性可育,但子代Aa自交后代会发生性状分离(AA:Aa:aa=1:2:1),需年年制种,C错误;
D、品种①(S)aa为雄性不育,无法自交;其他品种自交后代性状均不变,D错误。
故选B。
9. 继老坛酸菜被曝没有坛只有土坑,泡菜后期使用亚硫酸钠、二氧化硫等防腐剂来延长保质期登上热搜不久,海天酱油也因国内外“双标”,国内产品含有添加剂,国外则不含的事件登上头条。下列有关泡菜和酱油的叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物只有乳酸
B. 泡菜发酵后期,乳酸菌的生长繁殖也会受到抑制
C. 防腐剂属于食品添加剂,在泡菜和酱油制作中使用不会危害人体健康
D. 泡菜属于传统发酵技术的产物而酱油不属于
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜发酵中期,无氧状态已经形成,乳酸菌开始活跃,进行无氧呼吸,并产生大量乳酸,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等杂菌的活动受到抑制,同时由于氧气耗尽,需氧型微生物的活动也受到抑制,因此其它微生物的数量下降。在发酵后期,乳酸含量继续增加,当达到1.2%以上时,过酸的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖进而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。
【详解】A、泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物大部分为乳酸,A错误;
B、泡菜发酵后期,乳酸杆菌的生长繁殖也会受到抑制,B正确;
C、部分防腐剂属于食品添加剂,在泡菜和酱油制作中过量使用会危害人体健康,C错误;
D、泡菜和酱油都属于传统发酵技术的产物,D错误。
故选B。
10. 科研人员利用两种识别不同序列的限制酶(E1和E2)处理某一基因表达载体后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约400bp
B. 电泳加样时,将扩增得到的PCR产物与电泳缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内
C. 待观察到DNA片段前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
D. 凝胶中的DNA分子与核酸染料结合后可以在紫外灯下被检测出来
【答案】D
【解析】
【分析】切割DNA的工具是限制酶,它们能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
【详解】A、由题可知,仅用一种限制酶切割时,仅产生一种长度的DNA片段,这种载体最可能是环状DNA分子,该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约200bp,A错误;
B、电泳加样时,是将将酶切产物与凝胶载体缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内,B错误;
C、接通电源后,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳,C错误;
D、凝胶中的DNA分子和核酸染料结合后,在紫外灯下可以被检测出来,这是核酸检测的常见方法,D正确。
故选D。
11. 宫颈癌细胞周期可分为分裂间期(包括GI期约6h、S期约7h和G2期约1h)和分裂期(M期约1h),胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。如图为科研人员利用TdR双阻断法使宫颈癌细胞群细胞周期同步化的过程,①②③分别表示三次处理。下列叙述正确的是( )
A. M期核DNA含量与G2期细胞中核DNA含量不同
B. ①处理后停留在S期的细胞数大于停留在G/S的交界处的细胞数
C. ②处理的时间应不能短于S期时长,不能长于G1+G2+M的时长总和
D. ③处理的时间如果短于G1+G2+S+M,无法实现细胞周期同步化
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次 分裂完成时为止的一段时间,包括分裂间期和分裂期。
【详解】A、G2期细胞经过了DNA复制,G2期后为M期即分裂期,M期核DNA含量不变,即M期核DNA含量与G2期细胞中核DNA含量相同,A错误;
B、各时期的细胞数目占比与时长成正比,且经历末期后细胞一分为二,细胞数目加倍,因此TdR 使得处于S期的细胞立刻被抑制,G1期细胞无法进入S期而停在S/G1交界处,G2、M期可以正常运转至下一周期而停在下一周期的G1/S交界处,因此①处理后所有细胞数目可用时长(S+2G2+2M+G1)=17h,停留在S期的细胞数占比为S期的时长/所有时长=7h/17h,而停留在G1/S的交界处的细胞数可用(2G2+2M+G1)/所有时长=10h/17h,故①处理后停留在S期的细胞数小于停留在G1/S的交界处的细胞数,B错误;
C、②处理是为了让S期的细胞都离开S期,且未进入下一S期,因此该处理的时间应不能短于S期时长,不能长于两个S期的间隔即 G2期、M 期和G1期的时长总和,C正确;
D、③处理的时间与②相关,如②移除TdR8h后,原本处于S期(含G1/S交界处)的所有细胞都移出S期,最慢的细胞处于G2与M交界处,最快的细胞处于G1/S交界处,此时为最晚加入高浓度TdR的时间,且处理时间为M+G1,即可使所有细胞都停在G1/S期的交界处,从而实现细胞周期同步化,D错误。
故选C。
12. 光反应过程是由两个叶绿素蛋白质复合体构成的,即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ),PSⅠ和PSⅡ是叶肉细胞光合作用的两个关键功能单位,如图所示,下列相关说法错误的是( )
A. PSI和PSⅡ主要分布在类囊体膜,是由光合色素和蛋白质组成的复合体
B. 图中电子的供体和最终受体分别是H2O和NADPH
C. ATP合成酶有催化ATP合成和运输H+的双重作用
D. 若提高环境中的CO2浓度,则图中NADPH和ATP含量会短暂下降
【答案】B
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)。PSⅡ光解水,PSⅠ还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到电子传递体PQ,传递到PQ上的高能电子,依次传递给细胞色素b6f和PC。光系统Ⅰ吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高,H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低,同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内,这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差,类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。
【详解】A、PSI和PSⅡ是叶肉细胞光合作用的两个关键功能单位,主要参与光合作用的光反应,因此主要分布在类囊体膜,是由光合色素和蛋白质组成的复合体,A正确;
B、由图示可知,图中PSⅡ的色素吸收光能后将H2O分解为O2、H+和电子,电子经过PS I传递给NADP+形成NADPH,所以电子的供体和最终受体分别是H2O和NADP+,B错误;
C、由图可知ATP合成酶有催化ATP合成和运输H⁺的双重作用,C正确;
D、提高环境中的CO2浓度,导致C3的含量升高,进而导致C3还原形成糖类的速率加快,因此会消耗更多的 NADPH 和 ATP,则图中NADPH 和 ATP 含量会短暂下降,D正确。
故选B。
13. 兔毛的颜色是由位于常染色体上的4个复等位基因控制的,分别是C、Cab、Cb、c,其中C对其它三者完全显性,使兔毛的颜色呈深灰色;Cab使兔毛的颜色呈银灰色;Cb使兔毛的颜色呈喜马拉雅型,c使兔毛的颜色呈白色。某同学用遗传图解表示一只银灰色兔和一只喜马拉雅型兔杂交产生三种后代的过程如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 控制兔毛颜色的基因型共有10种
B. 结合遗传图解不能判断四个基因的显隐性关系
C. 该同学的遗传图解书写不规范
D. 两只不同体色的兔杂交,子代最多有3种表型
【答案】B
【解析】
【详解】A、控制兔毛颜色的基因为4个,其基因型有6种杂合子和4种纯合子,共10种,A正确;
B、C对其它三者完全显性,而遗传图解中Cabc和CabCb均为银灰色,则Cab>Cb,Cab>c,Cbc表型为喜马拉雅型,则Cb>c,因此四个基因的显隐性关系为C>Cab>Cb>c,B错误;
C、该同学的遗传图解中缺少亲本之间的杂交符号×,C正确;
D、两只不同体色的兔杂交,子代最多有三种表型,如题中的遗传图解,D正确。
故选B。
14. 玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的玉米自交,中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A. F1产生的雄配子的比例为M:m=4:1
B. 该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
C. 杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3
D. 由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
【答案】A
【解析】
【详解】AD、基因型为Mm的玉米自交,子代中mm=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中M:m=3∶1,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,F1的基因型为MM(3/8)、Mm(4/8)、mm(1/8)。MM植株雄配子全为M,Mm植株雄配子M:m=3:1(因m花粉存活率为1/3),mm植株雄配子全为m。总雄配子比例为:M=3/8×1 + 4/8×3/4 = 3/4,m=4/8×1/4 + 1/8×1 = 1/4,即M:m=3:1,A错误,D正确;
B、由题干可知,M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去,所以该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大,B正确;
C、F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉,用配子法计算,基因型MM、Mm、mm都作为母本,则产生的雌配子M=3/8×1+4/8×1/2=5/8,m=1-5/8=3/8。基因型MM、Mm、mm都作为父本,Mm产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,产生的雄配子M:m=3:1,故杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=(5/8×3/4):(5/8×1/4+3/8×3/4):(3/8×1/4)=15:14:3,C正确;
故选A。
15. 反向PCR可以扩增已知序列两侧的未知序列,得到大量的未知序列后,可以进行基因测序,从而定位目的基因所在的位置。为确定某种目的基因(碱基序列已知)在植物细胞染色体DNA中的插入位置,进行了反向PCR,简要过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程Ⅰ使用的限制酶在图示目的基因区域中不能存在可识别序列
B. 过程Ⅰ两个未知序列经限制酶切割后形成的黏性末端相同
C. 过程Ⅱ加入的引物为图中的引物3和引物4
D. 过程Ⅲ后需要使用限制酶将PCR产物剪切成链状
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA连接酶:主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键,起连接作用,在基因工程中起作用。
2、DNA聚合酶:主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起做用。
【详解】A、进行反向PCR是为了确定某种目的基因在植物细胞染色体DNA中的插入位置,整个过程中目的基因不能被破坏,A正确;
B、过程Ⅰ两个未知序列使用限制酶切割后,两端的黏性末端是相同的,否则不能连接成环状,B正确;
C、加入引物1和引物2进行的是正向PCR,最终得到的是目的基因,达不到扩增未知序列的目的,而加入引物3和引物4最终得到的主要是未知序列,只含有目的基因的一部分,C正确;
D、过程Ⅲ的扩增产物本身就是链状,不需要剪切,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 高温、强光环境下,植物的气孔开度减少甚至气孔关闭,同时光合系统产生的O2增多,此时CO2供应不足,植物会产生光呼吸,即O2与C5反应,如图1所示。回答下列问题。
(1)R酶在叶绿体的_______中催化C5与CO2结合,部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中的能量转换是_______。
(2)据图分析,光呼吸会使光合作用产生的有机物的量_______(填“增加”或“减少”)。
(3)研究发现,在高温、强光环境下,植物保卫细胞中G酶相关基因的表达会增强,为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,研究者以野生型植株W为参照,通过基因工程构建了仅在保卫细胞中过表达G酶的植株S,相关实验结果如图2所示。
①要保证G酶仅在植物S的保卫细胞中过表达,构建表达载体时,应将G酶基因与保卫细胞中特异表达的基因的______等调控元件重组在一起。
②植物保卫细胞吸水,气孔开度增大。由图1、2可知,相同光照条件下植株S的净光合速率高于植株W的,其机制是植株S保卫细胞中G酶表达量提高,通过_____,双重促进光合作用。
(4)推测在高温、强光环境下,相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度_______(填“更大”或“更小”),理由是_______。
【答案】(1) ①. 基质 ②. ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能
(2)减少 (3) ①. 启动子 ②. 促进甘氨酸转化为丝氨酸﹐释放CO2用于光合作用,最终生成更多的可溶性糖;可溶性糖等其他溶质的增多提高了保卫细胞的细胞液浓度,保卫细胞吸水,气孔开度增大,CO2吸收加快,暗反应速率加快
(4) ①. 更小 ②. 相较于植株W,植株S在相同条件下气孔开度相对较大,有利于CO2的吸收
【解析】
【分析】光合作用的过程光反应阶段:在类囊体的薄膜上进行。光合色素吸收光能的用途,一是将水分解为O2和H+,H+与氧化性辅酶NADP+结合,形成还原型辅酶NADPH。二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。暗反应阶段:在叶绿体基质中进行。绿叶吸收的CO2,在特定酶的作用下与C5结合生成C3。C3接受ATP和NADPH提供的能量,并且被NADPH还原,一部分C3转化为糖类,另一部分C3被还原为C5。
【小问1详解】
R酶在叶绿体的基质中催化C5与CO2结合产生C3,C3接受ATP和NADPH提供的能量,并且被NADPH还原,一部分C3转化为糖类,另一部分C3被还原为C5,这一过程中的能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能。
【小问2详解】
由题意和题图可知:植物产生光呼吸,即O2与C5反应,此时C5与CO2结合形成C3的CO2固定过程减弱,进而导致C3还原过程产生的有机物的量减少。
【小问3详解】
①要保证G 酶仅在植物S的保卫细胞中过表达,构建表达载体时,应将G酶基因与保卫细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。
②由图1、2可知,相同光照条件下植株S的净光合速率高于植株W的,其机制是植株S保卫细胞中G酶表达量提高,通过促进甘氨酸转化为丝氨酸,释放CO2用于光合作用,最终生成更多的可溶性糖;可溶性糖等其他溶质的增多提高了保卫细胞的细胞液浓度,保卫细胞吸水,气孔开度增大,CO2吸收加快,暗反应速率加快,双重促进光合作用。
【小问4详解】
推测在高温、强光环境下,相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度更小,理由是相较于植株W,植株S在相同条件下气孔开度相对较大,有利于CO2的吸收。
17. 油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是______,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有______种结合方式,且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是______。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为______。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为______(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?______。
【答案】 ①. 由两对位于非同源染色体上的隐性基因控制 ②. 16 ③. F1减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合 ④. 7∶4∶4 ⑤. Aabb、aaBb ⑥. 不能
【解析】
【分析】实验①②中,F2高秆∶半矮秆≈15∶1,据此推测油菜株高性状由两对独立遗传的基因控制,遵循基因的自由组合定律。
【详解】(1)根据分析可推测,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高秆,杂交组合①的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,且每种结合方式机率相等,导致F2出现高秆∶半矮秆≈15∶1。
(2)杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,含有一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高秆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3-Ⅰ;AaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例≈15∶1 ,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-Ⅱ;2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致,记为 F3-Ⅲ,产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,不论两对基因位于一对同源染色体上,还是两对同源染色体上,亲本均产生两种数量相等的雌雄配子,子代均出现高秆∶半矮秆=3∶1,因此不能验证基因的自由组合定律。
【点睛】解答本题的关键是熟记两对相对性状的杂交实验结果,再根据实验①②中的性状分离比推测各表现型对应的基因型,即可顺利解答该题。
18. 某二倍体植物的性别决定方式为XY型,其圆叶和锯齿叶、高茎与矮茎、红花与白花分别由基因A/a、B/b、C/c控制,其中基因A/a位于X染色体上,圆叶对锯齿叶为显性。研究人员利用纯合圆叶矮茎红花雌株(甲)和纯合锯齿叶高茎白花雄株(乙)杂交后F1又进行了随机交配,通过F1和F2的表型及比例得出B/b、C/c是否也位于X染色体上。回答下列问题:
(1)杂交实验中,F2的叶形在不同性别植株中的表型及比例分别为_____。若从F1的表型比例中即可得出控制茎高度的基因也位于X染色体上,则亲本与茎高度相关的基因型为_____。若无论在圆叶还是锯齿叶中,红花和白花的比例均为3:1,说明控制花色的基因位于_____染色体上。
(2)已知控制茎高度的基因位于X染色体上,观察F2的结果发现,少量锯齿叶植株表现为矮茎,不考虑突变说明_____,这些植株的性别表现为_____。
(3)SSR是以PCR技术为核心的DNA分子标记技术。SSR是染色体中的简单重复DNA序列,非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,利用电泳技术可将其分开,并用于基因定位。若上述控制花色的C/c基因位于3号或4号染色体上,为了确定其所在染色体,将植株甲中的3号和4号染色体上特有的SSR分别记为甲3、甲4,再利用植株甲、乙进行杂交得到F1,选F1的部分花粉DNA为模板进行PCR并进行电泳检测,部分结果如表(能反映理论值)所示。
花粉编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
相关序列
甲3
+
+
+
+
+
+
+
+
甲4
+
+
+
+
+
+
+
基因C
+
+
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示能检测到相关序列,每个编号下的花粉均为单个。
据表分析,基因C应位于_____号染色体上,判断的依据是_____。
【答案】(1) ①. 雌株全部为圆叶,雄株中圆叶和锯齿叶的比例为1:1 ②. XbXb和XBY ③. 常
(2) ①. F1的雌株在减数分裂过程中非姐妹染色单体间发生了互换 ②. 雄性
(3) ①. 4 ②. 含甲4的花粉均不含基因C,不含甲4的花粉均含基因C
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是位于非同源染色体上非等位基因的分离和组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上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】
由题干信息可知,圆叶和锯齿叶分别由显性基因A和隐性基因a控制,则亲本相应的基因型为XAXA和XaY,F1随机传粉,F2的基因型及比例为XAX-:XAY:XaY=2:1:1,F2的雌性个体全部表现为圆叶,雄株中圆叶和锯齿叶的比例为1:1。只有雌性个体为隐性,雄性为显性纯合时,才能通过F1的表型及比例推断出基因位于X染色体上,故亲本与茎高度相关的基因型为XbXb和XBY。若无论圆叶和锯齿叶中红花和白花的比例均为3:1,说明两对基因独立遗传,所处的染色体为两对同源染色体,则控制花色的基因位于常染色体上。
【小问2详解】
A/a、B/b基因均位于X染色体上,根据亲本表型判断,A和b位于一条X染色体上,a和B位于另一条X染色体上,若不发生互换,则圆叶均为矮茎,锯齿叶均为高茎,F2中少部分锯齿叶为矮茎,这说明F1的雌株在减数分裂过程中非姐妹染色单体间发生了互换,F2雄性植株中有的表现为锯齿叶矮茎。
【小问3详解】
由图可知,含甲4的花粉均不含基因C,不含甲4的花粉均含基因C,推测基因C与甲4位于一对同源染色体上,故C/c位于4号染色体。
19. 干扰素刺激基因 ISG15 在抗病毒免疫中具有关键作用。研究人员通过构建ISG15 过表达载体,导入牛肾细胞(MDBK)后研究其功能。下图为构建表达载体相关结构(CMV启动子可使目的基因能在受体细胞中稳定高表达;Kanr/Neor是一种抗性基因,在真核细胞中的表达具有新霉素抗性,在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性)。请回答下列问题:
(1)提取牛肾细胞总RNA为模板合成cDNA,需要添加_____________酶。以 cDNA 为模板扩增ISG15基因,反应体系中除模板、dNTP、缓冲液和耐高温 DNA 聚合酶外,还需加入引物,引物的作用是_____________________。
(2)从PMD—18T—ISG15克隆质粒获取 ISG15基因,与PEGFP 载体构建ISG15过表达载体后,选择合适引物进行PCR扩增,并进行凝胶电泳检测。若出现大小为_____________bp的条带则说明该表达载体构建成功。若出现大小为725bp的条带,可能的原因是_______________(答两点)。
(3)若将ISG15过表达载体导入大肠杆菌进行研究,培养基中则需加入______________进行筛选。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 使 DNA 聚合酶能够从引物的 3’端开始连接脱氧核苷酸
(2) ①. 790 ②. ISG15基因反向连接, 且选择引物1、3扩增
(3)卡那霉素
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:提取目的基因、目的基因与载体连接、将与目的基因连接的载体导入受体细胞、目的基因的表达与检测。
【小问1详解】
以RNA为模板合成DNA的过程就是逆转录,所需的酶是逆转录酶。PCR需添加引物,引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的 3’端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
引物1与EcoRV之间共有碱基对500bp,而引物2扩增的目的基因有290bp,凝胶电泳跑胶后出现大小为790bp的条带说明该表达质粒构建成功。如果某样品检测后出现大小为725bp的条带,725=500+225,所以可能的原因是目的基因与载体反向连接,且选择引物 1、3扩增。
【小问3详解】
Kanr/Neor是一种抗性基因,在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性,因此,筛选大肠杆菌时,应在培养基中加入卡那霉素,未成功转化的细菌无法生长。
20. 科研人员采用重叠延伸PCR技术,成功构建了突变的IKBA基因(以下称IKBAm),使IKBA蛋白中第32、36位氨基酸由丝氨酸突变为丙氨酸,阻断了IKBA蛋白的磷酸化,IKBA蛋白磷酸化与哺乳动物组织中广泛存在的某种转录因子的功能有关。该技术采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来,获得定点突变的新基因,原理如图,回答下列问题:
(1)利用重叠延伸PCR技术诱变IKBA基因时,将预期的突变碱基设计在PCR的引物3和引物4中,分别进行PCR体系1和PCR体系2的扩增。PCR体系1中加入的引物是______。PCR体系1和PCR体系2必须分开进行的原因是______。
(2)将PCR体系1、2的产物(图中a、b和c、d)混合后,继续进行下一次PCR反应。在该PCR反应体系中经过高温变性后,当温度下降到55℃,能够互补配对的DNA链相互结合,理论上有______种结合的可能,其中能进行进一步延伸的是______组合的DNA片段。
(3)质粒A上有限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ的识别序列,为将IKBAm与质粒A正确连接,在设计IKBAm的扩增引物时,需在引物______的端分别添加相应的限制酶的识别序列。下表为重叠延伸PCR引物序列表,引物3的①位置上有关的碱基序列是______(填写出6个碱基)。
名称
引物序列
备注
引物1
GATCGGATCCCGTTCCAGGCGGCCGAGCGCCCCCA
BamH I的识别序列:
G↓GATCC
引物2
TCCTGAATTCTCATAACGTCAGACGCTGGCC
EcoR I的识别序列:
G↓AATTC
引物3
①_____TTCATGGCGTCCAGGCCGGCGTCGTGGCG
引物4
CGCCACGAC……ATGAAAGACGA
“…”表示省略的碱基
(4)已知IKBA基因的部分序列为:
数字94、95、96、106表示碱基位置,丙氨酸的密码子:GCU、GCC、GCA、GCG,则突变引物4中省略的碱基是______(选填①、②、③、④)。
①AGC、GGC、CTG、GAC、GCC
②UCG、GGC、CTG、GAC、ACC
③GCC、GGC、CTG、GAC、GCC
④TCG、CCG、GAC、CTG、AGG
【答案】(1) ①. 引物1和引物3 ②. 引物3和引物4存在碱基互补配对片段,置于同一反应体系会导致引物失效(或若将两个体系混合扩增,引物1和引物2同时存在,会扩增出IKBA基因)
(2) ①. 4 ②. a和d
(3) ①. 1和2 ②. TCGTCT
(4)③
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【小问1详解】
为了获得定点突变的新基因,采用PCR扩增时需要改变引物的部分碱基,引物是与目的基因复制起始端互补配对的单链DNA,结合图示和题干信息分析,PCR体系1需要引物1和引物3,PCR体系2需要引物2和引物4。引物3和DNA一条链互补配对,引物4和DNA对应部位的另一条链互补配对,即引物3和引物4碱基互补配对,若PCR体系1和PCR体系2混合进行,两种引物结合形成双链,引物失效则无法高效的进行PCR扩增,因此必须分开进行扩增。
【小问2详解】
由于引物3和引物4碱基序列互补配对,PCR扩增产物经过高温变性后会形成a、b、c、d四种单链,当温度下降到55℃,能够互补配对的DNA链相互结合,a和b结合,a和d结合,b和c结合,c和d结合,共四种结合方式。
a和b结合以及c和d结合没有突出的单链部分,不能延伸,b和c结合有突出的单链部分,但是DNA延伸方向必须是从自身的5'→3',b和c结合也不能延伸,能进行进一步延伸的是a和d组合的DNA片段。
【小问3详解】
由于引物3和引物4是和目的基因的中间碱基序列互补配对的,要将目的基因和质粒连接形成重组的DNA分子,则需要在目的基因的两端增加限制酶识别序列,因此需要在引物1和2的端分别添加相应的限制酶的识别序列。由于引物3和4是碱基互补配对的,引物4的3'的前6个碱基是AGCAGA,则引物引物3的①位置上有关的碱基序列是TCGTCT。
【小问4详解】
结合引物4的已知序列和IKBA基因的部分序列可知,引物4的碱基序列和图示中的IKBA基因的单链部分序列基本相同(除突变位点外),已知第32位氨基酸需要时丙氨酸,根据丙氨酸对应的密码子分析,94、95、96对应的碱基是GCC,96和106号碱基之间的序列和图示相同,为GGCCTGGAC,第36为氨基酸也需要是丙氨酸,因此TCC改变为GCC,综合分析,突变引物4中省略的碱基是③GCC、GGC、CTG、GAC、GCC。
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漳州三中2025-2026学年高三毕业班第二次月考生物学试题
一、单项选择题:本题共15题,1~10小题,每题2分;11~15小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 设置对照是科学实验中排除无关变量干扰的重要方法。下列对照的设置不科学的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,不需要额外设置空白对照实验
B. 探究过氧化氢酶的高效性时,用不添加酶的试管作对照
C. 证明某培养基具有选择作用时,用牛肉膏蛋白胨培养基作对照
D. 电泳检测PCR产物时,用添加已知目的基因的加样孔作对照
2. 我国科研团队在人造细胞内组装了多种关键酶、线粒体和肌动蛋白系统等,实现了“葡萄糖→丙酮酸→丙氨酸”转化。人造细胞内ATP能驱动肌动蛋白聚合成蛋白质纤维,使细胞从球形变为椭球形。下列叙述正确的是( )
A. 丙氨酸是对人造细胞生命活动有重要作用的必需氨基酸
B. 葡萄糖生成丙酮酸的过程在线粒体基质中进行,不消耗O₂
C. 肌动蛋白聚合需要线粒体中葡萄糖发生氧化分解提供能量
D. 肌动蛋白参与形成细胞骨架,与人造细胞形态转变密切相关
3. 生物学知识中的“比值"是一种数学模型,可较为准确的表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是( )
A. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小
B. 细胞代谢旺盛时,自由水/结合水的值变高
C. 运动员在百米冲刺时,CO2释放量/ O2吸收量的值变大
D. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
4. 科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说,设计了如下实验:分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上,光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是( )
A. H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输
B. 脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能
C. 无光条件下,图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生
D. 图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用
5. uPAR是衰老细胞表面的一种蛋白质。E16-uPA24是一种嵌合多肽,是基于uPAR的结构设计合成的多肽连接16个谷氨酸(E16)构建成的,可用于肝纤维化衰老小鼠的治疗,其抗衰老机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由图可知,衰老细胞和NK细胞的细胞膜通过直接接触传递信息
B. 衰老细胞在NK细胞释放的颗粒酶作用下的死亡属于细胞凋亡
C. 颗粒酶与穿孔素对衰老细胞所起的作用是相同的
D. E16-uPA24主要通过增强机体免疫监视功能延缓衰老
6. 玉米的雄花序在顶部,雌花序在叶腋处,属于风媒花。甜和非甜是玉米的一对相对性状,显隐性未知。如图为玉米的传粉方式,下列方案不能判断出该对相对性状显隐性关系的是( )
A. 将纯种甜玉米单独种植,植株上所结籽粒全部为甜玉米
B. 用图中③方式传粉,非甜玉米植株上所结籽粒全部为非甜
C. 将非甜玉米单独种植,植株上所结籽粒有甜和非甜两种
D. 将两种纯种玉米间行种植,甜玉米植株上所结籽粒有甜和非甜两种
7. 为模拟某人群中一种隐性遗传病的遗传情况,用甲和乙两个小桶分别代表其中的男性人群和女性人群,红球标记为基因D,蓝球标记为基因d,每次从两个小桶中各随机抓取一个球,组合在一起,记下两个彩球的字母组合;将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀;重复上述操作30次以上。假设甲桶中放入了40个红球和10个蓝球,且已知该人群中D的基因频率为80%。下列叙述错误的是( )
A. 若该病是常染色体隐性遗传病,则乙桶中可放入40个红球和10个蓝球
B. 若该病是常染色体隐性遗传病,则抓取一次出现Dd的概率为32%
C. 若该病是伴X染色体隐性遗传病,则甲桶中还应放入50个标记为Y的黄球
D. 若该病是伴X染色体隐性遗传病,则抓取一次出现XDY的概率为80%
8. 某作物的雄性育性与细胞质基因(S、N)和细胞核基因(A、a)相关,A对a完全显性。现有该作物的4个纯合品种:①(S)aa(雄性不育)、②(N)aa(雄性可育)、③(N)AA(雄性可育)、④(S)AA(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述正确的是( )
A. S与N、A与a都遵循基因的分离定律
B. 品种①和②杂交产生的后代会继续保持雄性不育
C. 品种②和③杂交可获得杂交种,连续种植能保持杂种优势,也不需年年制种
D. 品种①、②、③、④分别自交,只有①的自交后代会出现雄性不育
9. 继老坛酸菜被曝没有坛只有土坑,泡菜后期使用亚硫酸钠、二氧化硫等防腐剂来延长保质期登上热搜不久,海天酱油也因国内外“双标”,国内产品含有添加剂,国外则不含的事件登上头条。下列有关泡菜和酱油的叙述正确的是( )
A. 泡菜发酵中期,pH下降,大肠杆菌、酵母菌等活动被抑制,发酵产物只有乳酸
B. 泡菜发酵后期,乳酸菌的生长繁殖也会受到抑制
C. 防腐剂属于食品添加剂,在泡菜和酱油制作中使用不会危害人体健康
D. 泡菜属于传统发酵技术的产物而酱油不属于
10. 科研人员利用两种识别不同序列的限制酶(E1和E2)处理某一基因表达载体后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约400bp
B. 电泳加样时,将扩增得到的PCR产物与电泳缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内
C. 待观察到DNA片段前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
D. 凝胶中的DNA分子与核酸染料结合后可以在紫外灯下被检测出来
11. 宫颈癌细胞周期可分为分裂间期(包括GI期约6h、S期约7h和G2期约1h)和分裂期(M期约1h),胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。如图为科研人员利用TdR双阻断法使宫颈癌细胞群细胞周期同步化的过程,①②③分别表示三次处理。下列叙述正确的是( )
A. M期核DNA含量与G2期细胞中核DNA含量不同
B. ①处理后停留在S期的细胞数大于停留在G/S的交界处的细胞数
C. ②处理的时间应不能短于S期时长,不能长于G1+G2+M的时长总和
D. ③处理的时间如果短于G1+G2+S+M,无法实现细胞周期同步化
12. 光反应过程是由两个叶绿素蛋白质复合体构成的,即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ),PSⅠ和PSⅡ是叶肉细胞光合作用的两个关键功能单位,如图所示,下列相关说法错误的是( )
A. PSI和PSⅡ主要分布在类囊体膜,是由光合色素和蛋白质组成的复合体
B. 图中电子的供体和最终受体分别是H2O和NADPH
C. ATP合成酶有催化ATP合成和运输H+的双重作用
D. 若提高环境中的CO2浓度,则图中NADPH和ATP含量会短暂下降
13. 兔毛的颜色是由位于常染色体上的4个复等位基因控制的,分别是C、Cab、Cb、c,其中C对其它三者完全显性,使兔毛的颜色呈深灰色;Cab使兔毛的颜色呈银灰色;Cb使兔毛的颜色呈喜马拉雅型,c使兔毛的颜色呈白色。某同学用遗传图解表示一只银灰色兔和一只喜马拉雅型兔杂交产生三种后代的过程如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A. 控制兔毛颜色的基因型共有10种
B. 结合遗传图解不能判断四个基因的显隐性关系
C. 该同学的遗传图解书写不规范
D. 两只不同体色的兔杂交,子代最多有3种表型
14. 玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的玉米自交,中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A. F1产生的雄配子的比例为M:m=4:1
B. 该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
C. 杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=15:14:3
D. 由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
15. 反向PCR可以扩增已知序列两侧的未知序列,得到大量的未知序列后,可以进行基因测序,从而定位目的基因所在的位置。为确定某种目的基因(碱基序列已知)在植物细胞染色体DNA中的插入位置,进行了反向PCR,简要过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程Ⅰ使用的限制酶在图示目的基因区域中不能存在可识别序列
B. 过程Ⅰ两个未知序列经限制酶切割后形成的黏性末端相同
C. 过程Ⅱ加入的引物为图中的引物3和引物4
D. 过程Ⅲ后需要使用限制酶将PCR产物剪切成链状
二、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 高温、强光环境下,植物的气孔开度减少甚至气孔关闭,同时光合系统产生的O2增多,此时CO2供应不足,植物会产生光呼吸,即O2与C5反应,如图1所示。回答下列问题。
(1)R酶在叶绿体的_______中催化C5与CO2结合,部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中的能量转换是_______。
(2)据图分析,光呼吸会使光合作用产生的有机物的量_______(填“增加”或“减少”)。
(3)研究发现,在高温、强光环境下,植物保卫细胞中G酶相关基因的表达会增强,为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响,研究者以野生型植株W为参照,通过基因工程构建了仅在保卫细胞中过表达G酶的植株S,相关实验结果如图2所示。
①要保证G酶仅在植物S的保卫细胞中过表达,构建表达载体时,应将G酶基因与保卫细胞中特异表达的基因的______等调控元件重组在一起。
②植物保卫细胞吸水,气孔开度增大。由图1、2可知,相同光照条件下植株S的净光合速率高于植株W的,其机制是植株S保卫细胞中G酶表达量提高,通过_____,双重促进光合作用。
(4)推测在高温、强光环境下,相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度_______(填“更大”或“更小”),理由是_______。
17. 油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是______,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有______种结合方式,且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是______。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为______。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为______(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?______。
18. 某二倍体植物的性别决定方式为XY型,其圆叶和锯齿叶、高茎与矮茎、红花与白花分别由基因A/a、B/b、C/c控制,其中基因A/a位于X染色体上,圆叶对锯齿叶为显性。研究人员利用纯合圆叶矮茎红花雌株(甲)和纯合锯齿叶高茎白花雄株(乙)杂交后F1又进行了随机交配,通过F1和F2的表型及比例得出B/b、C/c是否也位于X染色体上。回答下列问题:
(1)杂交实验中,F2的叶形在不同性别植株中的表型及比例分别为_____。若从F1的表型比例中即可得出控制茎高度的基因也位于X染色体上,则亲本与茎高度相关的基因型为_____。若无论在圆叶还是锯齿叶中,红花和白花的比例均为3:1,说明控制花色的基因位于_____染色体上。
(2)已知控制茎高度的基因位于X染色体上,观察F2的结果发现,少量锯齿叶植株表现为矮茎,不考虑突变说明_____,这些植株的性别表现为_____。
(3)SSR是以PCR技术为核心的DNA分子标记技术。SSR是染色体中的简单重复DNA序列,非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,利用电泳技术可将其分开,并用于基因定位。若上述控制花色的C/c基因位于3号或4号染色体上,为了确定其所在染色体,将植株甲中的3号和4号染色体上特有的SSR分别记为甲3、甲4,再利用植株甲、乙进行杂交得到F1,选F1的部分花粉DNA为模板进行PCR并进行电泳检测,部分结果如表(能反映理论值)所示。
花粉编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
相关序列
甲3
+
+
+
+
+
+
+
+
甲4
+
+
+
+
+
+
+
基因C
+
+
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示能检测到相关序列,每个编号下的花粉均为单个。
据表分析,基因C应位于_____号染色体上,判断的依据是_____。
19. 干扰素刺激基因 ISG15 在抗病毒免疫中具有关键作用。研究人员通过构建ISG15 过表达载体,导入牛肾细胞(MDBK)后研究其功能。下图为构建表达载体相关结构(CMV启动子可使目的基因能在受体细胞中稳定高表达;Kanr/Neor是一种抗性基因,在真核细胞中的表达具有新霉素抗性,在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性)。请回答下列问题:
(1)提取牛肾细胞总RNA为模板合成cDNA,需要添加_____________酶。以 cDNA 为模板扩增ISG15基因,反应体系中除模板、dNTP、缓冲液和耐高温 DNA 聚合酶外,还需加入引物,引物的作用是_____________________。
(2)从PMD—18T—ISG15克隆质粒获取 ISG15基因,与PEGFP 载体构建ISG15过表达载体后,选择合适引物进行PCR扩增,并进行凝胶电泳检测。若出现大小为_____________bp的条带则说明该表达载体构建成功。若出现大小为725bp的条带,可能的原因是_______________(答两点)。
(3)若将ISG15过表达载体导入大肠杆菌进行研究,培养基中则需加入______________进行筛选。
20. 科研人员采用重叠延伸PCR技术,成功构建了突变的IKBA基因(以下称IKBAm),使IKBA蛋白中第32、36位氨基酸由丝氨酸突变为丙氨酸,阻断了IKBA蛋白的磷酸化,IKBA蛋白磷酸化与哺乳动物组织中广泛存在的某种转录因子的功能有关。该技术采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来,获得定点突变的新基因,原理如图,回答下列问题:
(1)利用重叠延伸PCR技术诱变IKBA基因时,将预期的突变碱基设计在PCR的引物3和引物4中,分别进行PCR体系1和PCR体系2的扩增。PCR体系1中加入的引物是______。PCR体系1和PCR体系2必须分开进行的原因是______。
(2)将PCR体系1、2的产物(图中a、b和c、d)混合后,继续进行下一次PCR反应。在该PCR反应体系中经过高温变性后,当温度下降到55℃,能够互补配对的DNA链相互结合,理论上有______种结合的可能,其中能进行进一步延伸的是______组合的DNA片段。
(3)质粒A上有限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ的识别序列,为将IKBAm与质粒A正确连接,在设计IKBAm的扩增引物时,需在引物______的端分别添加相应的限制酶的识别序列。下表为重叠延伸PCR引物序列表,引物3的①位置上有关的碱基序列是______(填写出6个碱基)。
名称
引物序列
备注
引物1
GATCGGATCCCGTTCCAGGCGGCCGAGCGCCCCCA
BamH I的识别序列:
G↓GATCC
引物2
TCCTGAATTCTCATAACGTCAGACGCTGGCC
EcoR I的识别序列:
G↓AATTC
引物3
①_____TTCATGGCGTCCAGGCCGGCGTCGTGGCG
引物4
CGCCACGAC……ATGAAAGACGA
“…”表示省略的碱基
(4)已知IKBA基因的部分序列为:
数字94、95、96、106表示碱基位置,丙氨酸的密码子:GCU、GCC、GCA、GCG,则突变引物4中省略的碱基是______(选填①、②、③、④)。
①AGC、GGC、CTG、GAC、GCC
②UCG、GGC、CTG、GAC、ACC
③GCC、GGC、CTG、GAC、GCC
④TCG、CCG、GAC、CTG、AGG
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