内容正文:
2026学年第一学期高三年级生物学科阶段性质量检测
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置,认真核对条形码上的姓名、考生号,并将条形码贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题、试卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 下列关于原核生物和真核生物的叙述正确的是( )
A. 真核生物的体细胞中染色体、等位基因都是成对存在的
B. 原核生物细胞的光合作用也需要光合色素以及有关酶的参与
C. 真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂
D. 真核生物细胞有的有细胞壁,有的没有细胞壁,原核生物细胞都有细胞壁
【答案】B
【解析】
【详解】A、真核生物的体细胞中,染色体通常成对存在,但等位基因不一定都成对存在,比如男性体细胞中,性染色体为XY,X和Y上的基因不完全成对,A错误;
B、原核生物细胞(如蓝细菌)的光合作用,需要光合色素(如叶绿素、藻蓝素)以及有关酶的参与,B正确;
C、真核生物细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,原核生物细胞的分裂方式是二分裂,无丝分裂是真核生物的分裂方式,C错误;
D、真核生物细胞有的有细胞壁(如植物细胞),有的没有细胞壁(如动物细胞),原核生物细胞不都有细胞壁,如支原体没有细胞壁,D错误。
故选B。
2. 长期大量高糖、高油脂的饮食可导致体重超标,增加身体脏器的负担,还会引发高血糖、高血脂或心血管疾病。有些人采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白摄入的饮食方式。下列分析正确的是( )
A. 减少碳水的摄入后,可通过脂肪大量转化为糖类来供能
B. 蔬菜中的纤维素经消化吸收后,可为人体提供能量
C. 加热后的蛋白质肽键断裂,导致空间结构变化,更有利于消化
D. 当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【详解】A、糖类可大量转化脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,A错误;
B、蔬菜中的纤维素很难被人体消化、吸收,因此不能为人体提供能量,B错误;
C、加热并不能导致蛋白质的肽键断裂,但会导致蛋白质的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,有利于消化,C错误;
D、当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量,D正确。
故选D。
3. 我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质中二硫键形成,其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现,PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放,进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少,从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变
B. 造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞
C. 激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老
D. PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
【详解】A、PDI参与蛋白质中二硫键的形成,形成一个二硫键会脱去2个氢原子,蛋白质经PDI作用后其相对分子质量减小,A错误;
B、题干可知,PDI的表达量在老年小鼠组织中表达量增加,因此造血干细胞中PDI的表达量低于衰老细胞,B错误;
C、SERPINE1基因的表达量减少,延缓细胞衰老,则激活SERPINE1基因的表达,SERPINE1基因的表达量增加,可以加速细胞衰老,C正确;
D、分析题干,PDI通过H2O2调控于SERPINE1基因的表达,不是直接,D错误。
故选C。
4. 脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能。脂肪酸经过活化生成脂酰辅酶A,通过线粒体膜上的肉毒碱棕榈酰基转移酶(CPT)载体的运输,进入线粒体中彻底氧化。下列说法正确的是( )
A. 植物脂肪含有大量的饱和脂肪酸,熔点较低,在室温下呈液态
B. 线粒体彻底氧化分解脂肪比分解等质量的葡萄糖释放的能量多
C. CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类,且容易出现肥胖症状
D. 脂肪酸在线粒体内膜上消耗大量O2,最终生成CO2、H2O和大量ATP
【答案】C
【解析】
【分析】通过饱和不饱和脂肪酸的比例判断脂肪的状态及来源,避免混淆植物与动物脂肪的成分。
【详解】A、植物脂肪通常含有较多不饱和脂肪酸,动物脂肪含较多饱和脂肪酸;不饱和脂肪酸因双键存在导致分子排列疏松,熔点较低,故植物脂肪室温下多为液态;饱和脂肪酸分子排列紧密,熔点较高,动物脂肪室温下多为固态,A错误;
B、脂肪分子中C、H比例高于葡萄糖,氧化分解时需氧量更多,释放能量也更多,但葡萄糖不能直接在线粒体中氧化分解,B错误;
C、CPT是脂肪酸进入线粒体氧化的关键载体。若CPT基因缺失,脂肪酸无法进入线粒体氧化分解,导致脂肪酸在细胞质中堆积,可能转化为脂肪储存,引发肥胖;细胞供能不足,需依赖糖类分解供能,因此需要及时补充糖类,C正确;
D、脂肪酸在线粒体内膜上消耗大量O2,生成水,同时释放大量能量,CO2的产生部位是线粒体基质中,D错误。
故选C。
5. 盐胁迫时,组成细胞膜脂质磷脂酸(PA)迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2接触并激活钠氢转运蛋白SOS1,同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化,继而解除SCaBP8对AKT1的抑制,具体调节机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. SOS1能同时转运H+和Na+,仍具有特异性
B. 在盐胁迫下,Na+运出细胞的方式是主动运输
C. PA与SOS2结合,激活SOS1,使质膜内外H+浓度差降低
D. 盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内Na+/K+比值
【答案】D
【解析】
【详解】A、转运蛋白SOS1能同时转运 H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其具有特异性,A正确;
B、钠离子通过HKT1(Na+通道蛋白)顺浓度进入细胞,为协助扩散,则 Na+逆浓度梯度运出细胞的方式为主动运输,B正确;
C、盐胁迫时,PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1,促进H+协助扩散进入细胞内,进而使质膜内外H+浓度差降低, C正确;
D、盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,促进K+内流,降低了细胞内Na+/K+比值,D错误。
故选D。
6. 研究表明牛磺酸可通过保护端粒酶,减少DNA损伤,抑制线粒体功能障碍。下列叙述错误的是( )
A. 端粒的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
B. 抑制癌细胞中端粒酶的活性,可促进其衰老
C. 线粒体中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短
D. 牛磺酸可能会减少与线粒体功能相关的核基因的损伤
【答案】C
【解析】
【详解】A、端粒是染色体末端的DNA-蛋白质复合体,其DNA部分的基本组成单位是脱氧核苷酸,蛋白质部分的基本组成单位是氨基酸,A正确;
B、癌细胞通过高活性的端粒酶维持端粒长度以无限增殖,若抑制端粒酶活性,端粒缩短会触发细胞衰老,B正确;
C、端粒仅存在于染色体DNA的末端,线粒体DNA为环状结构,不存在端粒,因此线粒体中的端粒不会随分裂次数增多而变短,C错误;
D、牛磺酸通过减少DNA损伤,保护线粒体功能,而线粒体功能相关的基因主要在细胞核中,因此可能减少核基因损伤,D正确。
故选C。
7. 线粒体中的ATP合成与细胞色素氧化酶(COX)呼吸途径的电子传递链密切相关,如图所示。该途径中内膜上电子经CoQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)等传递,传递过程释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,最终ATP合成酶利用这一浓度差合成ATP。下列有关分析错误的是( )
A. 植物根部细胞只能通过呼吸作用产生ATP,其ATP含量维持动态平衡
B. 电子传递的整个过程中都会受低温胁迫影响
C. 跨膜H+梯度的建立需要ATP供能
D. ATP合成酶同时具有转运物质和降低反应活化能的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、根部细胞无法进行光合作用,因此只能通过呼吸作用产生ATP,其ATP含量可维持动态平衡,这是细胞进行正常生命活动的前提,A正确;
B、低温胁迫影响膜流动性,还会影响酶活性,因而可能破坏线粒体中电子传递链,从而抑制跨膜H+梯度的建立,B正确;
C、根据图示,NADH分解时要释放电子,释放的电子驱动了H+梯度的建立,C错误;
D、图中显示,线粒体内膜上ATP合成酶可顺浓度梯度转运氢离子,该过程驱动了ATP的产生,而ATP的产生需要ATP合酶的催化,即ATP合成酶能降低反应的活化能,D正确。
故选C。
8. 果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,也可进行减数分裂。如图表示果蝇的精原细胞进行分裂时处于a~e不同时期核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c
B. 精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d
C. 处于e时期的细胞一定是在进行有丝分裂
D. 处于b、d、e时期的细胞一定含有同源染色体
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中n=4,2n=8,4n=16,果蝇体细胞中染色体数目和核DNA数目都是8,a时期染色体数目和核DNA数目都为4,是体细胞的一半,表示减数分裂形成的子细胞;b时期染色体数目为4,核DNA数目为8,表示减数第二次分裂的前中期;c时期染色体数目和核DNA数目都是8,表示体细胞或者减数第二次分裂的后末期;d时期染色体数目为8,核DNA数目为16,表示有丝分裂的前中期、减数第一次分裂;e时期染色体数目和核DNA数目都为16,表示有丝分裂的后期,因此精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c,A正确;
B、精原细胞进行减数分裂经历的过程是c→d→b→c→a,因此精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d,B正确;
C、e时期染色体数目和核DNA数目都为16,表示有丝分裂的后期,一定是在进行有丝分裂,C正确;
D、处于d、e时期的细胞一定含有同源染色体,但处于b时期的细胞没有同源染色体,D错误。
故选D。
9. 二倍体小麦的籽粒颜色有红色和白色两种,由R1/r1、R2/r2、R3/r3三对等位基因控制,红色需要三种显性基因同时存在,任一隐性基因纯合时表现为白色。现有红色籽粒小麦和白色籽粒小麦杂交,F1基因型为R1r1R2r2R3r3,让F1自交,F2中红色籽粒个体与白色籽粒个体的比值不可能为( )
A. 27:37 B. 3:1 C. 9:7 D. 3:5
【答案】D
【解析】
【详解】A、若R1/r1、R2/r2、R3/r3三对等位基因分别位于三对同源染色体上,则红色概率为(3/4)³=27/64,白色为1-27/64=37/64,比例为27:37,A正确;
B、若R1/r1、R2/r2、R3/r3三对等位基因位于一对同源染色体上,则红色概率为3/4,白色为1/4,B正确;
C、若R1/r1、R2/r2、R3/r3三对等位基因中有两对等位基因位于一对同源染色体上,则红色概率为9/16,白色为7/16,C正确;
D、F1自交,F2中红色籽粒个体与白色籽粒个体的比值不会出现3:5,D错误。
故选D。
10. 灰身长翅(BBVV)果蝇与黑身残翅(bbvv)果蝇杂交,F1全部为灰身长翅,F1与黑身残翅果蝇杂交实验结果如下表所示。下列说法正确的是( )
杂交组合
父本
母本
F2表现型及比例
I
F1
黑身残翅
灰身长翅:黑身残翅=1:1
Ⅱ
黑身残翅
F1
灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=42:8:8:42
A. F1的雌雄配子结合时发生了基因重组,雌雄配子的结合方式有16种
B. 发生这种变异的原始生殖细胞所占的比例为16%
C. 杂交组合I和组合Ⅱ结果不同,说明B/b和V/v至少有一对基因位于X染色体上
D. 若F1果蝇随机交配,F2中灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=71:4:4:21
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因重组发生在减数第一次分裂(同源染色体分离、非同源染色体自由组合或交叉互换),而非雌雄配子结合时,A错误;
B、一个原始生殖细胞产生1个或 4 个配子,重组型配子占 16% 时,原始生殖细胞比例为 4%或 8% ,B错误;
C、测交实验二中,F1灰身长翅♀(BbVv)×黑身残翅♂(bbvv)→F2灰身长翅:黑身残翅:灰身残翅:黑身长翅=42%:42%:8%:8%,由此可以推测F1灰身长翅♀产生的配子类型及比例是 BV:bv:Bv:bV=42:42:8:8;测交二配子种类不同于测交一的原因是F1灰身长翅♀减数第一次分裂前期时发生了交叉互换,C错误;
D、若F1果蝇随机交配,计算子代的比例用配子法,F1灰身长翅♀产生的配子类型及比例是 BV:bv:Bv:bV=42:42:8:8,灰身长翅♂产生的配子类型及比例是BV:bv=1:1,故F2中灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=71:4:4:21,D正确。
故选D。
11. BCL6基因持续异常的高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,导致弥漫性大B细胞淋巴癌的发生。在癌变的B细胞中,BCL6蛋白与靶基因的启动子结合并抑制其表达,增强癌细胞的抗凋亡能力。下列叙述错误的是( )
A. B细胞内激烈的自噬作用会诱导细胞凋亡的发生
B. BCL6基因是抑癌基因,上述靶基因是原癌基因
C. BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录
D. 可通过抑制BCL6基因的表达来治疗弥漫性大B细胞淋巴癌
【答案】B
【解析】
【详解】A、已知BCL6基因持续异常高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,进而导致淋巴瘤发生。由此推测,B细胞内激烈的自噬作用可能会诱导细胞凋亡的发生,从而避免细胞癌变,A正确;
B、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。BCL6基因持续异常高表达会增强癌细胞的抗凋亡能力,促进细胞癌变,所以BCL6基因不是抑癌基因;而被BCL6蛋白抑制表达的靶基因,若正常表达可能会抑制细胞癌变,更可能是抑癌基因,并非原癌基因,B错误;
C、BCL6蛋白与靶基因的启动子结合,而启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,所以BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录,C正确;
D、因为BCL6基因持续异常高表达会导致弥漫性大B细胞淋巴瘤的发生,所以可通过抑制BCL6基因的表达来治疗该淋巴瘤,D正确。
故选B。
12. X 染色体上的基因 G 编码 G 蛋白,其等位基因 g 编码活性低的 g 蛋白,两种蛋白可通过电泳区分。无基因 G 的个体会患某种遗传病。图 1 为该遗传病的一个家族系谱图。对该家系第Ⅱ代某个体皮肤组织的多细胞原代培养物进行电泳得结果一,然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养,获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二,如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 推测该样本来源于Ⅱ1 或Ⅱ3,其体细胞中含有基因 G、g
B. 出现结果二的原因可能是不同克隆细胞中随机有一条 X 染色体失去活性
C. Ⅲ1 体细胞中含有基因 G、g,基因 g 可追溯源自Ⅰ₂
D. Ⅲ5 为该遗传病患者的概率是 1/2
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合B项分析可知,相关基因位于X染色体上,结合电泳结果分析,检测个体为女性,且个体基因型为XGXg。又因无基因G的个体会患某种遗传病,故Ⅰ1、Ⅰ2基因型为XGY、XgXg,可推出Ⅱ3的基因型为XGXg。由Ⅲ2、Ⅱ2的基因型分别为XgXg、XgY,可推出Ⅱ1基因型为XGXg,A正确;
B、出现结果二的原因是不同克隆细胞中随机有一条X染色体失去活性,1、2、4、5、8、9细胞中失活的X染色体上是基因g,3、6、7细胞中失活的X染色体上是基因G,B正确;
C、Ⅲ1的基因型为XGXg,其基因g可追溯源自Ⅰ2,Ⅱ2基因型为XgY,Xg来自基因型为Ⅰ2,C正确;
D、因Ⅱ3、Ⅱ4的基因型为XGXg、XGY,二者生出患该病孩子(Ⅲ5)的基因型为XgY,其概率为1/4,D错误。
故选D。
13. NAT10蛋白能对mRNA进行乙酰化修饰,而没有修饰过的mRNA会被降解。COL5A1基因表达的COL5A1蛋白可以促进胃癌细胞转化和转移,如图表示NAT10蛋白对COL5A1基因表达的调控过程。下列叙述错误的是( )
A. 乙酰化修饰可能会改变基因中碱基的排列顺序
B. ③表示乙酰化修饰的mRNA与核糖体结合翻译形成COL5A1蛋白
C. 核糖体在mRNA上的移动方向是mRNA的5'端到3'端
D. 通过干扰NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰,可抑制胃癌细胞转移
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达。
【详解】A、乙酰化修饰不会改变基因中碱基的排列顺序,A错误;
B、图中③过程显示,经过乙酰化修饰的 mRNA 与核糖体结合,在核糖体上进行翻译过程,从而形成 COL5A1 蛋白,B正确;
C、在翻译过程中,核糖体沿着 mRNA 移动,根据肽链延伸的方向等相关知识可知,核糖体在 mRNA 上的移动方向是从 mRNA 的 5' 端到 3' 端,C正确;
D、通过干扰NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰,将会减少COL5A1蛋白的合成,同时利于COL5AI基因转录形成的mRNA的降解,可抑制癌细胞扩散,D正确。
故选A。
14. 果蝇的眼睛是复眼,红眼(A)对白眼(a)为显性,且等位基因A/a位于X染色体上。某杂合红眼雌果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后,由于异染色质结构的高度螺旋,某些细胞中的A基因不能表达,导致果蝇表型为花斑型眼(部分小眼为红色,部分小眼为白色)。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列叙述正确的是( )
A. A基因转移到4号常染色体的异染色质区属于基因重组
B. 花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4个四分体
C. 位于异染色质区的DNA片段因为解旋困难而直接影响转录过程
D. 若减数分裂时图中4条染色体随机两两分离,子代雄蝇中花斑型眼1/4
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。分析题意,A,a基因位于X染色体上,某杂合红眼果蝇的A基因转移到4号常染色体上,该过程发生在非同源染色体之间,因此图示异常表示染色体易位。
【详解】A、A基因由X染色体转移到4号常染色体上,该过程发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位即染色体变异,A错误;
B、果蝇有8条染色体,正常情况下在减数分裂Ⅰ前期可以产生4个四分体,但是花斑型眼雌果蝇中X染色体与4号常染色体联会时会形成“十字型”结构而不能形成四分体,因此观察不到4个四分体,B错误;
C、转移到4号异染色质区的基因由于异染色质结构的高度螺旋,DNA无法解旋,不能正常转录而不能正常表达,因此位于异染色质区的DNA 片段因为解旋困难而直接影响转录过程,C正确;
D、若减数分裂时图中4条染色体随机两两分离,若正常4号染色体与正常X染色体共同进入一极,则会成形正常卵细胞,则该雌果蝇可能生出正常子代,但其他情况下形成的配子则含有A基因不能表达的情况,则子代雄蝇中花斑型眼的概率为3/4,D错误。
故选C。
15. 目前使用的抗生素主要来自放线菌(一种原核生物)。如图是病原细菌耐药基因的获得机理示意图,序列a来自病原细菌质粒。下列叙述正确的是( )
A. 放线菌的遗传物质存在于拟核和线粒体中
B. 抗生素导致病原细菌产生耐药性是一种协同进化的现象
C. 放线菌耐药基因转移至序列a形成b的过程属于染色体变异
D. 抗生素的选择作用会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、放线菌是原核生物,原核生物没有线粒体,其遗传物质主要存在于拟核中,A错误;
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,而病原细菌产生耐药性是其自身基因突变的结果,并非抗生素导致其产生耐药性后与抗生素之间的协同进化,抗生素对病原细菌起到选择作用,B错误;
C、放线菌没有染色体,耐药基因转移至序列a形成b的过程属于基因重组,C错误;
D、抗生素对病原细菌起到选择作用,耐药的病原细菌存活下来,会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分,共15分)。
16. 生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成的,下列相关叙述正确的是( )
A. 水绵和颤蓝细菌细胞中都含有核糖体、DNA和RNA
B. 酵母菌的转录和翻译不是同时进行的
C. 胆固醇、磷脂、维生素D都属于固醇
D. T2噬菌体和肺炎链球菌中均含有DNA聚合酶
【答案】AB
【解析】
【详解】A、水绵为真核生物,颤蓝细菌为原核生物,两者均含有细胞结构,故均含有核糖体、DNA和RNA,A正确;
B、酵母菌为真核生物,细胞核基因的转录在细胞核内进行,翻译在细胞质核糖体进行,二者不能同时进行,B正确;
C、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,而磷脂属于脂质中的另一类,不属于固醇,C错误;
D、T2噬菌体为DNA病毒,自身不含DNA聚合酶,需利用宿主细胞的DNA聚合酶进行复制;肺炎链球菌为原核生物,含有DNA聚合酶,D错误。
故选AB。
17. 在细胞呼吸过程中,丙酮酸脱羧酶(Pdc)可以催化丙酮酸脱羧,进而生成乙醇;丙酮酸脱氢酶(Pdh)则催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。1929年 Crabtree提出:酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时,即使氧气供应充足,酿酒酵母依然会进行乙醇发酵积累乙醇。这一结论称为 Crabtree效应(葡萄糖效应)。酿酒酵母在稳定的高浓度葡萄糖条件下会发生长期 Crabtree效应;若原本葡萄糖有限,突然葡萄糖过量,则发生短期 Crabtree效应。下列叙述正确的是( )
A. Pdc和Pdh分别分布在酿酒酵母的细胞质基质和线粒体内膜上
B. 发生 Crabtree效应的酿酒酵母线粒体中不会发生[H]与O₂结合
C. 高浓度葡萄糖和富氧的稳态环境下,葡萄糖的能量可持续流向乙醇
D. 酿酒酵母的 Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果
【答案】CD
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生于细胞质基质,1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少量[H]并释放少量能量;第二阶段发生于线粒体基质,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量;第三阶段发生于线粒体内膜,[H]与氧气结合成水并释放大量能量。无氧呼吸包括两个阶段:第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段发生在细胞质基质,丙酮酸和[H]反应,生成酒精和二氧化碳或者乳酸。
【详解】A、丙酮酸脱羧酶(Pdc)催化丙酮酸脱羧生成乙醇,这一过程是无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,丙酮酸脱氢酶(Pdh)催化丙酮酸生成二氧化碳和[H],这是有氧呼吸第二阶段的反应,发生在线粒体基质中,而不是线粒体内膜上,A错误;
B、发生Crabtree效应的酿酒酵母线粒体功能正常,线粒体中会发生[H]与氧气结合,B错误;
C、高浓度葡萄糖和富氧的稳态环境下,酿酒酵母会产生Crabtree效应生成大量乙醇,所以高浓度葡萄糖和富氧的稳态环境下,葡萄糖的能量可持续流向乙醇,C正确;
D、酿酒酵母在稳定的高浓度葡萄糖条件下会发生长期 Crabtree效应;若原本葡萄糖有限,突然葡萄糖过量,则发生短期Crabtree效应,因此酿酒酵母的Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果,D正确。
故选CD。
18. 在细胞分裂过程中,某些正常的染色体容易断裂,若断裂发生于染色体的两个末端,那么断裂下来的两个片段彼此可以黏合成无着丝粒片段,而带着丝粒的部分可通过两断端的黏合形成环状染色体(如图)。不带着丝粒的片段往往消失,而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的细胞中含有一条环状染色体,关于该细胞进行有丝分裂(不考虑其他变异)的说法,正确的是( )
A. 在间期时可形成两条环状染色单体
B. 其子细胞中可能不含有环状染色体
C. 其子细胞中染色体数目与母细胞相同
D. 其子细胞的基因型可能为A、a或Aa
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(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。
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、在该细胞分裂过程中,间期环状染色体复制后可形成由同一个着丝粒连接的两个环状染色单体,A正确;
B、根据题意,某正在分裂的细胞中已形成一条环状染色体,环状染色体能继续进行细胞分裂,该细胞进行有丝分裂,其子细胞中均存在环状染色体,B错误;
C、虽然环状染色体的形成是正常染色体断裂所致,但环状染色体能继续进行有丝分裂,细胞中染色体数目并未发生改变,则环状染色体不会改变其子细胞中染色体数目,所以进行有丝分裂,其子细胞与母细胞染色体数目相同,C正确;
D、不清楚Aa基因的位置,有可能其中一个基因随无着丝粒片段丢失,所以子细胞基因型可能为A、a、或Aa,D正确。
故选ACD。
19. 某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A、a控制)、野生型和棕色(由基因B、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红眼、50棕眼、49白眼
A. 野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB、AaXbY
B. 组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C. 组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D. 可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析杂交组合甲:亲本与F1中的雌性个体均为野生型,F1雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,等位基因A、a位于X染色体上。
2、分析杂交组合乙:亲本为野生型和朱红眼,后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性。
【详解】A、根据杂交组合甲可知,亲本为野生型,子代出现了朱红眼,则朱红眼为隐性性状,且子一代雌雄表型不同,故A/a基因位于X染色体上,根据杂交组合乙可知,子一代雌雄都是野生型∶棕眼=3∶1,说明B/b位于常染色体上,且棕眼为隐性性状。分析杂交组合丙,子代雌性野生型∶棕眼=6∶1,而雄性中野生型∶朱红眼∶棕眼∶白眼=3∶3∶1∶1,可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在表现为野生型,有aa和B基因为朱红眼,有A和bb基因的为棕眼。故野生型(B-XAX-、B-XAY)果蝇的基因型有2×2+2=6种,组合乙亲本的基因型为BbXAXA×BbXaY,子代雌性B-XAX-(野生型)∶bbXAX-(棕眼)=3∶1,子代雄性B-XAY(野生型)∶bbXAY(棕眼)-=3∶1,A错误;
B、在杂交组合丙中,双亲均为野生型。若只研究野生型和朱红眼,F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼,说明亲本基因型分别为XAXa和XAY。若只研究野生型和棕眼,F1雌雄个体中均出现棕眼,说明双亲的基因型均为Bb。故杂交组合丙中亲本的基因型分别为BbXAXa和BbXAY,F1野生型雌性与棕眼雌性比例为6∶1,说明bbXAXA或bbXAXa中一种基因型致死,根据乙杂交组合的后代雌雄棕眼均占1/4,可知bbXAXa存活,即bbXAXA致死,即不是bb纯合致死,B错误;
C、组合乙亲本基因型为BbXAXA×BbXaY,子一代中棕眼基因型为bbXAXa、bbXAY,棕眼果蝇自由交配,后代基因型为bbXAXA(致死)∶bbXAXa∶bbXAY∶bbXAY=1∶1∶1∶1,故棕眼果蝇雌雄比为1∶2,C错误;
D、野生型雌果蝇基因型为BBXAXA、BBXAXa、BbXAXA、BbXAXa,白眼雄果蝇基因型为bbXaY,若野生型雌果蝇基因型为BBXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型;若野生型雌果蝇基因型为BBXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和朱红眼;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXA,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均为野生型和棕眼比例为1∶1;若野生型雌果蝇基因型为BbXAXa,则与白眼雄果蝇杂交后代雌雄均有白眼,因此可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型,D正确。
故选D。
20. 如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况,由于生存环境的变化,使得各种基因型的个体的生存比例不稳定。其中P年时种群乙AA的基因型频率为0.3、A的基因频率为0.5,下列相关叙述错误的是( )
A. 图2中P年,种群乙中Aa的基因型频率为0.5
B. 图1中a表示地理隔离,c表示生殖隔离,说明地理隔离一定会导致生殖隔离
C. b过程会定向改变两种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异
D. 图2中RT段A的基因频率保持稳定,在T之后种群乙仍可能会发生进化
【答案】AB
【解析】
【分析】分析图1:a表示地理隔离,b表示自然选择,c表示生殖隔离。
分析图2:图中QR时间段内种群基因频率改变,说明该时间段内乙种群生物发生了进化;Q点之前和RT段种群基因频率不改变, 说明该时间段内乙种群生物不发生进化。
【详解】A、根据A的基因频率=AA的频率+Aa的频率×1/2,即0.5=0.3+Aa的频率×1/2,得出种群乙中Aa的基因型频率为0.4,A错误;
B、地理隔离不一定导致生殖隔离,B错误;
C、由于b为自然选择,其实质就是定向改变种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异,C正确;
D、由图2可知,RT段A基因频率保持稳定,在T之后,若出现生存环境的改变,种群乙仍可能会发生进化,D正确。
故选AB。
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 胃酸主要由胃壁细胞分泌,部分过程如图1所示。抑制胃酸分泌一直是胃溃疡治疗重要研究方向。回答下列问题:
(1)据图1分析,通过质子泵运输K+和H+的方式______(填“相同”或“不相同”),判断理由是______。
(2)研究发现质子泵是一种ATP酶,它可催化ATP分解成ADP及无机磷,因此通过测定细胞外无机磷的变化量可判断质子泵活力的高低。雷贝拉唑钠是质子泵抑制剂类的胃酸抑制药,研究发现楹树提取物也可抑制胃酸分泌,欲探究楹树提取物的作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同,利用大鼠胃壁细胞为实验材料设计实验,请补充写出简要的实验思路(要求写出实验过程,结果结论不做要求):将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞______。
(3)研究发现,当组胺与胃壁细胞膜上的H2受体结合后,会活化胞内信号通路,促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合,从而实现胃酸的分泌。已知药物H2RA可与H2受体结合,因此它能通过影响膜上的______来减少胃酸分泌。有人推测楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制可能与H2RA相似。为探究该推测是否正确,科研人员利用细胞荧光染色法检测胃壁细胞在不同状态下质子泵的分布情况,结果如图2所示。该实验可得出的结论是楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与H2RA______(填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1) ①. 相同 ②. 胃腔中有大量盐酸,氢离子浓度大于胃壁细胞,通过质子泵逆浓度梯度运输H+的方式为主动运输,而K+借助钾离子通道顺浓度运输是协助扩散,K+通过质子泵是逆浓度梯度运输,方式也为主动运输
(2)随机均分为A、B、C三组置于等量的完全培养液中,同时检测培养液中的无机磷的含量,然后A组不做处理,B组培养液中加入适量的雷贝拉唑钠,C组培养液中加入等量的楹树提取物,再将三组置于相同且适宜的环境下培养,一段时间后检测培养液中无机磷的含量并比较其变化量
(3) ①. 质子泵(的分布或数量) ②. 不相同
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
胃腔中有大量盐酸,氢离子浓度大于胃壁细胞,通过质子泵逆浓度梯度运输H+的方式为主动运输,而K+借助钾离子通道顺浓度运输是协助扩散,K⁺通过质子泵是逆浓度梯度运输,方式也为主动运输,所以通过质子泵运输K+和H+的方式相同。
【小问2详解】
实验要探究楹树提取物的作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同,一般思路就是设置不同处理组,包括正常对照、单独用雷贝拉唑钠、单独用楹树提取物等,然后通过测定细胞外无机磷变化量来判断质子泵活力,进而探究楹树提取物作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同,故实验思路为:将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞随机均分为A、B、C三组置于等量的完全培养液中,同时检测培养液中的无机磷的含量,然后A组不做处理,B组培养液中加入适量的雷贝拉唑钠,C组培养液中加入等量的楹树提取物,再将三组置于相同且适宜的环境下培养,一段时间后检测培养液上无机磷的含量并比较其变化量。
【小问3详解】
由题意可知,组胺与胃壁细胞膜上的H2受体结合后,会促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合,从而促进胃酸的分泌。而药物H2RA与H2受体结合,会减少胃酸分泌,据此推测药物能通过影响膜上的质子泵来减少胃酸分泌。实验结果表明, 胃壁细胞在组胺刺激+楹树提取物作用下与组胺刺激作用下膜上的质子泵分布情况相似,且与对照组不同,说明楹树提取物不是通过影响膜上的质子泵来抑制胃酸分泌。 据此可得出的结论:楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与 H2RA不相同。
22. 某些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累,而细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性,科研人员进行了一系列探究。
(1)光合作用的光反应发生在______上,某些膜上蛋白与______形成的复合体可吸收、传递、转化光能。
(2)用不同浓度的MV(一种可产生活性氧的物质)对野生型和C37蛋白缺失突变体叶片进行处理,检测叶绿素含量,结果如图1。MV模拟的是______环境,从实验结果可以得出______。
(3)光系统I和II是完成光反应必需的,请据图2回答:
①光系统I(PSI)吸收光能产生的高势能电子部分用于合成______;PSII产生的电子和PSI产生的部分电子经Cb6/f复合体传递进入PSI,该过程释放的能量有利于积累H+,用于______的合成。
②C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性,作用机理如图3所示。
请从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的机制______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 光合色素
(2) ①. 强光 ②. MV会导致植物光合色素含量降低,浓度越高,作用越明显,且C37蛋白缺失突变体下降更明显
(3) ①. NADPH ②. ATP ③. 强光下,PSⅠ和PSII产生的电子增多,C37蛋白缺失导致Cb6/f复合体活性降低,减少了从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递,导致电子积累在Cb6/f复合体的上游,活性氧增加,促进叶绿素分解,从而引发细胞凋亡导致萎黄病
【解析】
【分析】光合作用:绿色植物在光照的条件下,通过体内的叶绿体可以将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物。在光合作用的过程中,绿色植物会产生如碳水化合物或糖类等有机物,同时释放出氧气。
【小问1详解】
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,膜上蛋白与光合色素形成的复合体,能够吸收、传递、转化光能。
【小问2详解】
强光下,光反应中的电子积累导致活性氧增加,MV是一种可产生活性氧的物质,因此MV模拟强光环境;由图可知,左边为野生型,右边为C37缺失突变体,在不同浓度的MV下 ,C37突变体的叶绿素含量均低于野生型,由此推测,MV会导致植物光合色素含量降低,浓度越高,作用越明显,且C37蛋白缺失突变体下降更明显。
【小问3详解】
①光系统Ⅰ(PSⅠ)吸收光能产生的高势能电子与H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH);PSⅡ产生的电子和PSⅠ产生的部分电子经过Cb6/f复合体传递进入PSⅠ,该过程释放的能量用于ATP的合成。
②由图2可知,在强光下,PSⅠ和PSII产生的电子增多,C37蛋白缺失导致Cb6/f复合体活性降低,减少了从Cb6/f复合体到PSⅠ的电子传递,导致电子积累在Cb6/f复合体的上游,活性氧增加,促进叶绿素分解,从而引发细胞凋亡导致萎黄病,因此C37突变体在强光下易引发萎黄病。
23. 芦笋(2n=20)是常见的植物遗传学实验材料,性别决定方式为XY型,科学家对芦笋开展了一系列实验研究。
(1)芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有______种;若一株芦笋性染色体组成是XXY,从母本减数分裂的角度分析,原因可能是______。
(2)野生型芦笋为窄叶,在种植时偶有宽叶个体出现,芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定(基因用A、a表示)。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的,让该突变株与野生型杂交,F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。
①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上(不考虑XY同源片段),从亲代和子代分别选择个体进行杂交,其杂交组合为______,若子代性状及比例为______,则突变基因在X染色体上。
②若突变的宽叶基因在常染色体上,现有一丛宽叶芦笋,将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交,F1中宽叶∶窄叶=4:1,则最可能的原因是______(不考虑致死现象)。
(3)已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性,两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂,然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位(E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因)。已知单个(A或a)基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗,给予电离辐射处理,欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位,可让该植株与表型为______的雄性植株杂交,实验结果及结论如下(不考虑交换和基因突变)。
①若出现8种表型子代,则该植株的易位情况为______;
②若不能产生子代个体,则该植株的易位情况为______;
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1:1:1:1,则该实验中易位后母本的基因型为______;
【答案】(1) ①. 10##十 ②. 母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未正常分离
(2) ①. 亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雌株 ②. 宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1 ③. 这丛宽叶芦笋中基因型为AA的个体占比为60%,Aa个体占比为40%(或这丛宽叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2)
(3) ①. 窄叶不抗病 ②. 没有发生染色体易位 ③. 单个(A或a)基因发生染色体易位 ④. XaEXAe
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
【小问1详解】
减数分裂Ⅰ后期,异型同源染色体X、Y分离,故芦笋的次级精母细胞中的染色体形态有10种。若一株芦笋性染色体组成是XXY,从母本角度来看,可能是因为母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离,或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未正常分离,产生了XX的异常卵细胞。
【小问2详解】
因为突变株和野生植株杂交子代有两种表型且比例相同,属于测交,所以推断为显性突变,突变型(宽叶)为显性性状。
①如果突变基因位于X染色体上,亲本的基因型为XAXa、XaY,子代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY,可以取亲本XAXa(宽叶雌株)与子代XAY(宽叶雄株)进行杂交,后代的基因型及比例为(XAXA+XAXa)∶XAY∶XaY=宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1。
②若突变的宽叶基因在常染色体上,现有一丛宽叶芦笋,若其中有x个Aa,y个AA,与窄叶植株(aa)杂交,AA与aa杂交,后代全是宽叶,Aa与aa杂交,后代宽叶∶窄叶=1∶1,则窄叶∶宽叶=(x/2)∶(x/2+y)=1∶4,由此可得2y=3x,Aa∶AA=2∶3,故最可能的原因是这丛宽叶芦笋中基因型为AA与Aa的植株比例为3∶2。
【小问3详解】
欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位,可让该植株与基因型为aaXeY(窄叶不抗病)的植株杂交。
①若出现8种表型子代,即2种×4种,则该植株没有发生染色体易位;
②若不能产生子代个体,说明母体不育,则该植株单个(A或a)基因发生染色体易位;
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1,即宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁,说明A和a基因都易位到了E、e所在染色体的末端,且A/a、E/e的连接关系为A基因连在e基因所在的染色体上,a基因连在E基因所在的染色体上,故该实验中易位后母本的基因型为XaEXAe。
24. 某植株(2n=24)的精原细胞在减数分裂过程中,导致花粉败育的原因有如下两种:①同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生了融合,导致染色体丢失或失活(失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能),如图甲所示;②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”,如图乙所示。上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子,这样的配子一般都不可育。已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常,其他未显示的染色体均正常,不考虑其他变异,请回答下列问题:
(1)图甲过程发生的具体时期为_____,此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体;若精原细胞发生图甲所示情况,且失活的染色体以及正常的2条相应染色体(一共3条染色体)在之后会随机分配到细胞的两极(一极至少有其中的1条染色体),则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。科学家发现,在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制图甲所示过程,若精原细胞中缺失Z基因会导致部分配子不可育,原因是_____。
(2)图乙过程发生的具体时期为_____,此时的细胞中含有_____条染色体;若精原细胞发生图乙所示情况,且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极,则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。
【答案】(1) ①. 减数分裂Ⅰ前期 ②. 10 ③. 1/6 ④. 该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱
(2) ①. 减数分裂Ⅱ后期 ②. 24 ③. 1/2
【解析】
【分析】在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。
【小问1详解】
图甲所示变化发生在同源染色体配对时,同源染色体配对即联会,发生在减数分裂Ⅰ前期。
发生图甲所示行为时,有2条非同源染色体发生了融合。该植株精原细胞的染色体数为2n=24,四分体由两条同源染色体两两配对而成,正常能联会的染色体有20条,故此时发生图示行为的细胞中有10个四分体。
3条染色体随机分配,3条中至少有一条会分配到细胞的一极,且染色体数目异常或染色体形态异常的配子一般都不可育。假设与图甲中变化相关的三条染色体为A、B、D,且D染色体是结构异常的那条染色体,则初级精母细胞经甲变异后,产生的配子及比例可表示为:1AB:1D:1AD:1B:1BD:1A。其中,含正常染色体数和形态正常的染色体的配子可育,即同时含A、B的配子是可育的,故产生的花粉中可育花粉的比例为1/6。
由于在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制非同源染色体发生融合过程,若精原细胞中缺失Z基因,就会对非同源染色体的融合过程的抑制作用减弱,会导致部分配子不可育。
【小问2详解】
图乙过程中染色体着丝粒分裂异常,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期。
该植株染色体数目为2n=24,精原细胞经减数分裂Ⅰ染色体数目减半,又经减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,则减数分裂Ⅱ后期染色体数目也为24条。
依题意,2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极。“等臂染色体”产生的现象发生在减数分裂Ⅱ后期,该染色体所在的细胞为次级精母细胞,由该细胞产生的两个精细胞染色体异常,而由同一初级精母细胞分裂而来的另一次级精母细胞产生的配子是正常的,因此,该精原细胞产生的配子中有1/2出现异常。
25. 蚕丝是一种具有优越性能的天然纤维,已有5000多年的纺织应用历史,在生物医用材料、高强度再生蚕丝等领域也有广阔的应用前景。家蚕(2n=28),性别决定方式为ZW。丝胶基因1(S1)位于11号染色体上,其表达产物促进蚕丝蛋白含量上升。
(1)______酶识别并结合S1基因的______,催化产生RNA,在______处合成蛋白质。
(2)某纯合S1基因失活的雌蚕与野生型雄蚕杂交,产生的F1雌雄个体相互交配,雄蚕且胶丝蛋白含量高的子代占F2的比例为______。
(3)雌蚕和雄蚕的分辨需要幼蚕发育到一定阶段才能分辨,科学家利用致死基因培育新品系家蚕,其ZW染色体上胚胎纯合致死基因e和d位置如图1所示(在同源染色体上未标记的为正常的显性基因,正常的W染色体上没有其等位基因),e和d之间不发生染色体交换。
①选择______品系作为亲本,杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系______作为亲本,在杂交后代选择性别为______性的作为生产中所用的亲本。
(4)科学家发现雄蚕Z染色体上BmPSI的突变会造成发生雌化现象,相关机理如图2。B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),过程如图。
请解释雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理:________。该研究为降低雄蚕雌化率提供理论支持。
(5)研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状________。
【答案】(1) ①. RNA聚合 ②. 启动子 ③. 核糖体
(2)3/8 (3) ①. AB ②. AC ③. 雄
(4)雄蚕中BmPSI基因的突变,不能表达出功能正常的蛋白质,不能促进(诱导)Bl-前体RNA剪切产生BM-RNA,B1-前体RNA剪切为BF-mRNA,翻译出BF蛋白,促进雄蚕雌化
(5)性状是基因和环境共同作用的结果(受基因和环境共同影响)
【解析】
【分析】1、基因的分离定律是指:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
2、基因的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】
转录由RNA聚合酶识别并结合基因的启动子,催化RNA产生,翻译场所为核糖体。
【小问2详解】
用sl代表S1基因失活,则sls1ZW与SlSlZZ杂交,子代基因型为SlslZZ、SlslZW,子代雌雄相互交配,F2中为雄蚕且胶丝蛋白含量高子代占1/2×3/4=3/8。
【小问3详解】
①由图可知,ABC品系分别为ZeZd、ZW、ZdWe,品系AB杂交,即ZeZd×ZW,子代ZeW、ZdW因为致死基因纯合,所以死亡,子代只出现雄蚕。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系AC作为亲本,品系AC杂交后ZeWe、ZdZd纯合致死,还会产生基因型与品系A、C相同的子代用于保持该品系,其中ZeZd为雄蚕,可与普通雌蚕杂交,实现杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
【小问4详解】
已知B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),结合图2,雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理为雄蚕中BmPSI基因的突变,不能表达出功能正常的蛋白质,不能促进(诱导)Bl-前体RNA剪切产生BM-RNA,B1-前体RNA剪切为BF-mRNA,翻译出BF蛋白,促进雄蚕雌化。
【小问5详解】
研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状是基因和环境共同作用的结果(受基因和环境共同影响)。
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2026学年第一学期高三年级生物学科阶段性质量检测
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置,认真核对条形码上的姓名、考生号,并将条形码贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题、试卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 下列关于原核生物和真核生物的叙述正确的是( )
A. 真核生物的体细胞中染色体、等位基因都是成对存在的
B. 原核生物细胞的光合作用也需要光合色素以及有关酶的参与
C. 真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂
D. 真核生物细胞有的有细胞壁,有的没有细胞壁,原核生物细胞都有细胞壁
2. 长期大量高糖、高油脂的饮食可导致体重超标,增加身体脏器的负担,还会引发高血糖、高血脂或心血管疾病。有些人采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白摄入的饮食方式。下列分析正确的是( )
A. 减少碳水的摄入后,可通过脂肪大量转化为糖类来供能
B. 蔬菜中的纤维素经消化吸收后,可为人体提供能量
C. 加热后的蛋白质肽键断裂,导致空间结构变化,更有利于消化
D. 当人体营养物质匮乏时,机体可通过细胞自噬获得生存所需的物质和能量
3. 我国科研人员发现蛋白质二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质中二硫键的形成,其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现,PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放,进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少,从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质经PDI作用后其相对分子质量不变
B. 造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞
C. 激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老
D. PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老
4. 脂肪被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸。甘油经磷酸化后进入线粒体分解供能。脂肪酸经过活化生成脂酰辅酶A,通过线粒体膜上的肉毒碱棕榈酰基转移酶(CPT)载体的运输,进入线粒体中彻底氧化。下列说法正确的是( )
A. 植物脂肪含有大量的饱和脂肪酸,熔点较低,在室温下呈液态
B. 线粒体彻底氧化分解脂肪比分解等质量的葡萄糖释放的能量多
C. CPT基因缺失突变体动物需要及时补充糖类,且容易出现肥胖症状
D. 脂肪酸线粒体内膜上消耗大量O2,最终生成CO2、H2O和大量ATP
5. 盐胁迫时,组成细胞膜脂质的磷脂酸(PA)迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,促使SOS2接触并激活钠氢转运蛋白SOS1,同时使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化,继而解除SCaBP8对AKT1的抑制,具体调节机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. SOS1能同时转运H+和Na+,仍具有特异性
B. 在盐胁迫下,Na+运出细胞的方式是主动运输
C. PA与SOS2结合,激活SOS1,使质膜内外H+浓度差降低
D. 盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,升高了细胞内Na+/K+比值
6. 研究表明牛磺酸可通过保护端粒酶,减少DNA损伤,抑制线粒体功能障碍。下列叙述错误的是( )
A. 端粒的基本组成单位是脱氧核苷酸和氨基酸
B. 抑制癌细胞中端粒酶的活性,可促进其衰老
C. 线粒体中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短
D. 牛磺酸可能会减少与线粒体功能相关的核基因的损伤
7. 线粒体中的ATP合成与细胞色素氧化酶(COX)呼吸途径的电子传递链密切相关,如图所示。该途径中内膜上电子经CoQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)等传递,传递过程释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,最终ATP合成酶利用这一浓度差合成ATP。下列有关分析错误的是( )
A. 植物根部细胞只能通过呼吸作用产生ATP,其ATP含量维持动态平衡
B. 电子传递的整个过程中都会受低温胁迫影响
C. 跨膜H+梯度的建立需要ATP供能
D. ATP合成酶同时具有转运物质和降低反应活化能的功能
8. 果蝇(体细胞含4对染色体)的精原细胞可通过有丝分裂进行增殖,也可进行减数分裂。如图表示果蝇的精原细胞进行分裂时处于a~e不同时期核DNA与染色体的对应关系。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中n=4,精原细胞进行有丝分裂时经历的过程是c→d→e→c
B. 精原细胞有丝分裂和减数分裂都经历的过程是c→d
C. 处于e时期的细胞一定是在进行有丝分裂
D. 处于b、d、e时期细胞一定含有同源染色体
9. 二倍体小麦的籽粒颜色有红色和白色两种,由R1/r1、R2/r2、R3/r3三对等位基因控制,红色需要三种显性基因同时存在,任一隐性基因纯合时表现为白色。现有红色籽粒小麦和白色籽粒小麦杂交,F1基因型为R1r1R2r2R3r3,让F1自交,F2中红色籽粒个体与白色籽粒个体的比值不可能为( )
A 27:37 B. 3:1 C. 9:7 D. 3:5
10. 灰身长翅(BBVV)果蝇与黑身残翅(bbvv)果蝇杂交,F1全部为灰身长翅,F1与黑身残翅果蝇杂交实验结果如下表所示。下列说法正确的是( )
杂交组合
父本
母本
F2表现型及比例
I
F1
黑身残翅
灰身长翅:黑身残翅=1:1
Ⅱ
黑身残翅
F1
灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=42:8:8:42
A. F1的雌雄配子结合时发生了基因重组,雌雄配子的结合方式有16种
B. 发生这种变异的原始生殖细胞所占的比例为16%
C. 杂交组合I和组合Ⅱ结果不同,说明B/b和V/v至少有一对基因位于X染色体上
D. 若F1果蝇随机交配,F2中灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=71:4:4:21
11. BCL6基因持续异常的高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,导致弥漫性大B细胞淋巴癌的发生。在癌变的B细胞中,BCL6蛋白与靶基因的启动子结合并抑制其表达,增强癌细胞的抗凋亡能力。下列叙述错误的是( )
A. B细胞内激烈的自噬作用会诱导细胞凋亡的发生
B. BCL6基因是抑癌基因,上述靶基因是原癌基因
C. BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录
D. 可通过抑制BCL6基因的表达来治疗弥漫性大B细胞淋巴癌
12. X 染色体上的基因 G 编码 G 蛋白,其等位基因 g 编码活性低的 g 蛋白,两种蛋白可通过电泳区分。无基因 G 的个体会患某种遗传病。图 1 为该遗传病的一个家族系谱图。对该家系第Ⅱ代某个体皮肤组织的多细胞原代培养物进行电泳得结果一,然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养,获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二,如图 2 所示。下列叙述错误的是( )
A. 推测该样本来源于Ⅱ1 或Ⅱ3,其体细胞中含有基因 G、g
B. 出现结果二原因可能是不同克隆细胞中随机有一条 X 染色体失去活性
C. Ⅲ1 体细胞中含有基因 G、g,基因 g 可追溯源自Ⅰ₂
D. Ⅲ5 为该遗传病患者的概率是 1/2
13. NAT10蛋白能对mRNA进行乙酰化修饰,而没有修饰过的mRNA会被降解。COL5A1基因表达的COL5A1蛋白可以促进胃癌细胞转化和转移,如图表示NAT10蛋白对COL5A1基因表达的调控过程。下列叙述错误的是( )
A. 乙酰化修饰可能会改变基因中碱基的排列顺序
B. ③表示乙酰化修饰的mRNA与核糖体结合翻译形成COL5A1蛋白
C. 核糖体在mRNA上的移动方向是mRNA的5'端到3'端
D. 通过干扰NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰,可抑制胃癌细胞转移
14. 果蝇的眼睛是复眼,红眼(A)对白眼(a)为显性,且等位基因A/a位于X染色体上。某杂合红眼雌果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后,由于异染色质结构的高度螺旋,某些细胞中的A基因不能表达,导致果蝇表型为花斑型眼(部分小眼为红色,部分小眼为白色)。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列叙述正确的是( )
A. A基因转移到4号常染色体的异染色质区属于基因重组
B. 花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4个四分体
C. 位于异染色质区的DNA片段因为解旋困难而直接影响转录过程
D. 若减数分裂时图中4条染色体随机两两分离,子代雄蝇中花斑型眼1/4
15. 目前使用的抗生素主要来自放线菌(一种原核生物)。如图是病原细菌耐药基因的获得机理示意图,序列a来自病原细菌质粒。下列叙述正确的是( )
A. 放线菌的遗传物质存在于拟核和线粒体中
B. 抗生素导致病原细菌产生耐药性是一种协同进化的现象
C. 放线菌耐药基因转移至序列a形成b的过程属于染色体变异
D. 抗生素的选择作用会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分,共15分)。
16. 生命活动都是在细胞内或在细胞参与下完成,下列相关叙述正确的是( )
A. 水绵和颤蓝细菌细胞中都含有核糖体、DNA和RNA
B. 酵母菌的转录和翻译不是同时进行的
C. 胆固醇、磷脂、维生素D都属于固醇
D. T2噬菌体和肺炎链球菌中均含有DNA聚合酶
17. 在细胞呼吸过程中,丙酮酸脱羧酶(Pdc)可以催化丙酮酸脱羧,进而生成乙醇;丙酮酸脱氢酶(Pdh)则催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。1929年 Crabtree提出:酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时,即使氧气供应充足,酿酒酵母依然会进行乙醇发酵积累乙醇。这一结论称为 Crabtree效应(葡萄糖效应)。酿酒酵母在稳定的高浓度葡萄糖条件下会发生长期 Crabtree效应;若原本葡萄糖有限,突然葡萄糖过量,则发生短期 Crabtree效应。下列叙述正确的是( )
A. Pdc和Pdh分别分布在酿酒酵母的细胞质基质和线粒体内膜上
B. 发生 Crabtree效应的酿酒酵母线粒体中不会发生[H]与O₂结合
C. 高浓度葡萄糖和富氧的稳态环境下,葡萄糖的能量可持续流向乙醇
D. 酿酒酵母的 Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果
18. 在细胞分裂过程中,某些正常的染色体容易断裂,若断裂发生于染色体的两个末端,那么断裂下来的两个片段彼此可以黏合成无着丝粒片段,而带着丝粒的部分可通过两断端的黏合形成环状染色体(如图)。不带着丝粒的片段往往消失,而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的细胞中含有一条环状染色体,关于该细胞进行有丝分裂(不考虑其他变异)的说法,正确的是( )
A. 在间期时可形成两条环状染色单体
B. 其子细胞中可能不含有环状染色体
C. 其子细胞中染色体数目与母细胞相同
D. 其子细胞的基因型可能为A、a或Aa
19. 某果蝇种群眼色分为野生型和朱红色(由基因A、a控制)、野生型和棕色(由基因B、b控制),两对基因分别位于两对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段)。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
野生型
野生型
402野生型
198野生型、201朱红眼
乙
野生型
朱红眼
302野生型、99棕眼
300野生型、101棕眼
丙
野生型
野生型
299野生型、51棕眼
150野生型、149朱红眼、50棕眼、49白眼
A. 野生型果蝇的基因型有6种,组合乙的亲本基因型分别是AaXBXB、AaXbY
B. 组合丙的F₁野生型雌性与棕眼雌性比例原因可能是b基因纯合致死
C. 组合乙F₁的棕眼果蝇自由交配,后代中棕眼果蝇雌雄比为2:1
D. 可通过与白眼雄果蝇杂交观察子代性状及比例判断某一野生型雌蝇的基因型
20. 如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况,由于生存环境的变化,使得各种基因型的个体的生存比例不稳定。其中P年时种群乙AA的基因型频率为0.3、A的基因频率为0.5,下列相关叙述错误的是( )
A. 图2中P年,种群乙中Aa的基因型频率为0.5
B. 图1中a表示地理隔离,c表示生殖隔离,说明地理隔离一定会导致生殖隔离
C. b过程会定向改变两种群的基因频率,最终使两种群的基因库有较大差异
D. 图2中RT段A的基因频率保持稳定,在T之后种群乙仍可能会发生进化
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
21. 胃酸主要由胃壁细胞分泌,部分过程如图1所示。抑制胃酸分泌一直是胃溃疡治疗的重要研究方向。回答下列问题:
(1)据图1分析,通过质子泵运输K+和H+的方式______(填“相同”或“不相同”),判断理由是______。
(2)研究发现质子泵是一种ATP酶,它可催化ATP分解成ADP及无机磷,因此通过测定细胞外无机磷的变化量可判断质子泵活力的高低。雷贝拉唑钠是质子泵抑制剂类的胃酸抑制药,研究发现楹树提取物也可抑制胃酸分泌,欲探究楹树提取物的作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同,利用大鼠胃壁细胞为实验材料设计实验,请补充写出简要的实验思路(要求写出实验过程,结果结论不做要求):将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞______。
(3)研究发现,当组胺与胃壁细胞膜上的H2受体结合后,会活化胞内信号通路,促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合,从而实现胃酸的分泌。已知药物H2RA可与H2受体结合,因此它能通过影响膜上的______来减少胃酸分泌。有人推测楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制可能与H2RA相似。为探究该推测是否正确,科研人员利用细胞荧光染色法检测胃壁细胞在不同状态下质子泵的分布情况,结果如图2所示。该实验可得出的结论是楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与H2RA______(填“相同”或“不相同”)。
22. 某些植物在强光下产生电子过多导致活性氧积累,而细胞内活性氧积累会加快细胞凋亡引发萎黄病。为研究植物对强光的适应性,科研人员进行了一系列探究。
(1)光合作用的光反应发生在______上,某些膜上蛋白与______形成的复合体可吸收、传递、转化光能。
(2)用不同浓度的MV(一种可产生活性氧的物质)对野生型和C37蛋白缺失突变体叶片进行处理,检测叶绿素含量,结果如图1。MV模拟的是______环境,从实验结果可以得出______。
(3)光系统I和II是完成光反应必需的,请据图2回答:
①光系统I(PSI)吸收光能产生的高势能电子部分用于合成______;PSII产生的电子和PSI产生的部分电子经Cb6/f复合体传递进入PSI,该过程释放的能量有利于积累H+,用于______的合成。
②C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性,作用机理如图3所示。
请从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的机制______。
23. 芦笋(2n=20)是常见的植物遗传学实验材料,性别决定方式为XY型,科学家对芦笋开展了一系列实验研究。
(1)芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有______种;若一株芦笋性染色体组成是XXY,从母本减数分裂的角度分析,原因可能是______。
(2)野生型芦笋为窄叶,在种植时偶有宽叶个体出现,芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定(基因用A、a表示)。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的,让该突变株与野生型杂交,F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。
①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上(不考虑XY同源片段),从亲代和子代分别选择个体进行杂交,其杂交组合为______,若子代性状及比例为______,则突变基因在X染色体上。
②若突变的宽叶基因在常染色体上,现有一丛宽叶芦笋,将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交,F1中宽叶∶窄叶=4:1,则最可能的原因是______(不考虑致死现象)。
(3)已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性,两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂,然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位(E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因)。已知单个(A或a)基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗,给予电离辐射处理,欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位,可让该植株与表型为______的雄性植株杂交,实验结果及结论如下(不考虑交换和基因突变)。
①若出现8种表型子代,则该植株的易位情况为______;
②若不能产生子代个体,则该植株的易位情况为______;
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1:1:1:1,则该实验中易位后母本的基因型为______;
24. 某植株(2n=24)的精原细胞在减数分裂过程中,导致花粉败育的原因有如下两种:①同源染色体配对时,有2条非同源染色体发生了融合,导致染色体丢失或失活(失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能),如图甲所示;②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时,却发生异常横裂而形成“等臂染色体”,如图乙所示。上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子,这样的配子一般都不可育。已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常,其他未显示的染色体均正常,不考虑其他变异,请回答下列问题:
(1)图甲过程发生的具体时期为_____,此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体;若精原细胞发生图甲所示情况,且失活的染色体以及正常的2条相应染色体(一共3条染色体)在之后会随机分配到细胞的两极(一极至少有其中的1条染色体),则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。科学家发现,在该植株的染色体上有一个Z基因能够抑制图甲所示过程,若精原细胞中缺失Z基因会导致部分配子不可育,原因是_____。
(2)图乙过程发生的具体时期为_____,此时的细胞中含有_____条染色体;若精原细胞发生图乙所示情况,且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极,则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。
25. 蚕丝是一种具有优越性能的天然纤维,已有5000多年的纺织应用历史,在生物医用材料、高强度再生蚕丝等领域也有广阔的应用前景。家蚕(2n=28),性别决定方式为ZW。丝胶基因1(S1)位于11号染色体上,其表达产物促进蚕丝蛋白含量上升。
(1)______酶识别并结合S1基因的______,催化产生RNA,在______处合成蛋白质。
(2)某纯合S1基因失活的雌蚕与野生型雄蚕杂交,产生的F1雌雄个体相互交配,雄蚕且胶丝蛋白含量高的子代占F2的比例为______。
(3)雌蚕和雄蚕的分辨需要幼蚕发育到一定阶段才能分辨,科学家利用致死基因培育新品系家蚕,其ZW染色体上胚胎纯合致死基因e和d位置如图1所示(在同源染色体上未标记的为正常的显性基因,正常的W染色体上没有其等位基因),e和d之间不发生染色体交换。
①选择______品系作为亲本,杂交后代只出现雄蚕,雌蚕胚胎全部致死。
②上述杂交后,A品系将不复存在。为了持续获得杂交所用亲本A品系,需要选择品系______作为亲本,在杂交后代选择性别为______性的作为生产中所用的亲本。
(4)科学家发现雄蚕Z染色体上BmPSI的突变会造成发生雌化现象,相关机理如图2。B1基因是家蚕性别决定的关键基因,B1在家蚕中默认表达雌特异性蛋白(BF),在相关蛋白作用后也可表达雄特异的蛋白(BM),过程如图。
请解释雄蚕中BmPSI基因的突变造成的雌化现象机理:________。该研究为降低雄蚕雌化率提供理论支持。
(5)研究发现培养温度、饲料中氨基酸种类等均会影响蚕丝产量,说明性状________。
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