内容正文:
秘密★启用前 【考试时间:9 月 1 日 16:30—18:00】
重庆一中高 2027 届高二上期适应性训练
生物试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共 20 小题,第 1 至 10 小题,每小题 2 分;第 11 至 20 小题,每小题 2.5 分,共 45 分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究表明,黄芪注射液能够通过降低小鼠肿瘤细胞中的CyclinD1蛋白含量,阻滞肿瘤细胞由G1期进入S期;同时降低抗凋亡因子Bcl2蛋白含量,并使凋亡相关蛋白Caspase-3的含量增加。下列说法不合理的是( )
A. CyclinD1蛋白含量增加有利于细胞的增殖
B. Bcl2蛋白含量升高能促进细胞凋亡
C. Caspase-3蛋白含量升高能促进细胞凋亡
D. 黄芪注射液能够诱导肿瘤细胞的凋亡,并抑制肿瘤细胞的增殖
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干,黄芪注射液通过影响特定蛋白含量,阻滞细胞周期并促进凋亡。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所经历的全过程。 一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
【详解】A、CyclinD1蛋白是调控G₁期进入S期的关键蛋白,其含量增加会加速细胞周期进程,促进增殖,A正确;
B、Bcl2蛋白为抗凋亡因子,其含量升高会抑制细胞凋亡,而非促进,B错误;
C、Caspase-3是执行凋亡的关键蛋白酶,其含量升高直接促进细胞凋亡,C正确;
D、黄芪注射液通过降低CyclinD1阻滞增殖,同时降低Bcl2、升高Caspase-3诱导凋亡,D正确;
故选B。
2. 1944年艾弗里和他的同事将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后,加入到含有R型活菌的培养基中,处理方法及实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
处理条件
未处理
加蛋白酶
加RNA酶
加酯酶
加DNA酶
菌落生长情况
____
注:○代表R型菌落,●代表S型菌落。
A. 推测第一组培养基中活菌类型为R型和S型,设置第一组实验的目的是对照
B. 推测第五组菌落生长情况为只有S型
C. 依据减法原则,若去除某成分后转化活性仍在,则该成分就不是转化因子
D. “R型细菌转化为S型细菌”的实质为S型细菌的一段DNA进入R型细菌并发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、由于第一组未处理,作为对照组,则第一组培养基中活菌类型为R型和S型,A正确;
B、由于第五组加入了DNA酶,导致DNA被分解,则S型菌不能被转化,所以第五组培养皿中菌落都是R型菌,B错误;
C、根据减法原则,若去除某成分后转化活性仍在,则该成分就不是转化因子,C正确;
D、“R型细菌转化为S型细菌”的实质为S型细菌的一段DNA进入R型细菌并发挥作用,D正确。
故选B。
3. TM4 噬菌体可寄生于分枝杆菌,分枝杆菌的 K7 基因是维持 TM4 噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程,进行相关实验。下列分析错误的是( )
选项
分枝杆菌
TM4噬菌体
实验结果
A
未敲除 K7 组和敲除 K7 组
35S 标记
两组的上清液中放射性无明显区别
B
未敲除 K7 组和敲除 K7组
32P 标记
敲除 K7 组沉淀中放射性强度低于未敲除组
C
32P 标记的未敲除 K7 组
未标记
释放大量的子代 TM4 带有 32P 标记
D
35S 标记的敲除 K7 组
未标记
释放大量的子代 TM4 带有 35S 标记
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、使用35S标记TM4噬菌体(标记蛋白质外壳),无论分枝杆菌K7基因是否敲除,噬菌体蛋白质外壳均不进入细菌细胞。在未敲除组,噬菌体可吸附但蛋白质留在细胞外;在敲除组,噬菌体无法吸附,直接存在于上清液。离心后,两组上清液中放射性均较高,故无明显区别,A正确;
B、使用32P标记TM4噬菌体(标记DNA),在未敲除K7组,噬菌体可吸附并注入DNA,放射性主要进入沉淀;在敲除K7组,噬菌体无法吸附,DNA未注入,放射性主要保留在上清液,沉淀中放射性强度较低。因此,敲除K7组沉淀放射性低于未敲除组,B正确;
C、分枝杆菌(未敲除K7)用32P标记(标记细菌DNA及核苷酸库),TM4噬菌体未标记。侵染后,噬菌体DNA注入并利用宿主核苷酸复制,子代噬菌体DNA合成时使用含32P的原料,因此子代TM4带有32P标记,C正确;
D、分枝杆菌(敲除K7)用35S标记(标记细菌蛋白质及氨基酸库),TM4噬菌体未标记。由于K7基因敲除,噬菌体无法吸附,侵染过程不能进行,因此无子代噬菌体释放,D错误。
故选D。
4. 某 DNA 分子共有 1400 个碱基对,它的一条链中 A︰T︰C︰G=2︰3︰4︰5,下列说法正确的是( )
A. 该 DNA 分子中胞嘧啶脱氧核苷酸数目为 800 个
B. 若该 DNA 分子从中间被切成两段后,游离的磷酸基团增加 2 个
C. 若该 DNA 分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式有 41400 种
D. 若该 DNA 进行连续复制,第 3 次复制时,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 3500 个
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据碱基互补配对原则,计算该DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸(C)总数。给定链比例A:T:C:G=2:3:4:5,每条链1400碱基,给定链:A=200,T=300,C=400,G=500。互补链:A=链1的T=300,T=链1的A=200,C=链1的G=500,G=链1的C=400。DNA分子总C=链1 C + 链2 C=400+500=900个,A错误;
B、完整双链DNA分子中,每条链5'端有一个游离磷酸基团,共2个游离磷酸基团。若从中间切断双链,得到两个双链DNA片段,每个片段有两个末端,即共4个游离磷酸基团。因此,游离磷酸基团从2个增至4个,增加2个,B正确;
C、“这些碱基随机排列”指在固定碱基组成下(即A、T、C、G数量固定),重新排列碱基序列的可能方式。根据题干,DNA分子总碱基数为2800,其中A=500、T=500、C=900、G=900(由A选项计算得出)。 41400假设每个碱基对位置可独立选择4种碱基对,但此处碱基组成固定,所以少于 41400,C错误;
D、根据选项A得出DNA分子中A=500,第n次复制时,需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸=2n-1×500,n=3,计算结果等于2000,D错误。
故选B。
5. 科学家在人体癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构,将其命名为G-四链体,进一步研究发现,G-四链体有多种不同变型。形成于端粒DNA单链3突出端的G-四链体的结构如图所示,该突出端存在多个TTAGGG重复序列,每4个G之间通过氢键等形成一个G-4平面,继而形成立体的G-四链体。下列叙述正确的是( )
A. DNA聚合酶可催化图示G-四链体中氢键的形成
B. 某G-4平面中的G与和该平面相邻的G-4平面的G之间都通过氢键连接
C. 3'突出端至少要有4个TTAGGG重复序列才能形成图示G-四链体
D. 图示G-四链体是由4条包含TTAGGG碱基序列的单链形成的
【答案】C
【解析】
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。碱基之间通过氢键连接,A与 T之间形成两个氢键,G与C 之间形成三个氢键。DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,而不是氢键。
【详解】A、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,而不是氢键,A错误;
B、某G-4平面中的G与和该平面相邻的G-4平面的G之间并非都通过氢键连接,而是磷酸二酯键,B错误;
C、每4个G之间通过氢键等形成一个G-4平面,形成图示G -四链体至少需要4个G,而每个TTAGGG重复序列中有多个 G,所以3突出端至少要有4个TTAGGG重复序列才能形成图示G -四链体,C正确;
D、图示G -四链体是由1条包含多个 TTAGGG 重复序列的单链形成的,D错误。
故选C。
6. 为探究大肠杆菌DNA复制的过程,在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中,3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中, 使其带有放射性标记。短时间后,将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图不能作出的推测是
A. 复制起始区在低放射性区域
B. DNA复制为半保留复制
C. DNA复制从起始点向两个方向延伸
D. 3H-dT由低剂量转为高剂量的时间间隔对结果影响较大
【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】AC、据图可以推测,开始将其放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷,故大肠杆菌DNA的复制起始区在低放射性区域,中间为低放射性区域,两边为高放射性区域,说明DNA复制从起始点向两个方向延伸,故复制的方向是b→a,b→c,AC正确;
B、放射性自显影检测无法得出DNA复制为半保留复制,B错误;
D、3H-dT由低剂量转为高剂量的时间间隔太长可能整个DNA分子都是低放射性,影响较大,D正确。
故选B。
【点睛】本题结合图示,考查DNA复制的相关知识,理解DNA复制的过程即可解答。
7. 双链 DNA 均被15 N 标记的细菌在含有14 N 的培养基中培养,培养到不同代数时收集细菌并裂解细胞,用密度梯度离心法分离,在紫外光下可以看到 DNA 分子形成的区带,图甲为密度不同的三种条带在试管中的分布位置。抽取亲代及子代的 DNA 离心分离,可能得到如图乙①~⑤所示的结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 亲代 DNA 用图乙中的⑤表示,复制一次后得到的子一代用图乙中的④表示
B. 1 个亲代 DNA 复制两次得到 4 个 DNA 分子,离心所得的结果如图乙中的①
C. 1 个亲代 DNA 复制 3 次得到 8 个 DNA 分子的离心结果可用图乙中的①表示
D. 不论在含有 14N 的培养基中复制多少代,离心管中总有一定比例的 15N/15N-DNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、亲代DNA为15N-15N-DNA,离心后位于最下端,对应图乙中的⑤,复制一次得到的子一代为15N-14N-DNA,离心后位于试管中部,对应图乙中的②,A错误;
B、亲代DNA被15N标记后得到15N-15N-DNA,在含14N的培养基中培养复制两次,1个DNA复制得到4个DNA分子,由于DNA是半保留复制的,所得的4个DNA分子有两个是15N-14N-DNA,有两个是14N-14N-DNA,对应图乙中的①结果,B正确;
C、在1个亲代DNA复制3次得到的8个DNA分子中,有6个为14N-14N-DNA,位于试管上部,有2个为15N-14N-DNA,位于试管中部,离心结果用图乙中的③表示,C错误;
D、DNA的复制方式为半保留复制,在含有14N的培养基中复制后的任何子代都不含15N-15N-DNA,D错误。
故选B。
8. 某生物兴趣小组,制作了8个红色的橡皮泥条(4个3cm,4个6cm)代表有放射性的染色体或染色单体,8个黄色橡皮泥条(4个3cm、4个6cm)代表没有放射性的染色体或染色单体。模拟脱氧核苷酸链均被3H标记的动物细胞(2N=4),在普通培养基中连续进行两次细胞分裂时染色体的行为变化。下列叙述错误的是( )
A. 模拟第一次有丝分裂中期时的染色体行为,将8个红色橡皮泥条(4个短的,4个长的),两两等长的捏在一起构成四个染色体,着丝粒摆放在同一直线上
B. 模拟第一次有丝分裂后期时的染色体行为,移向同一极的橡皮泥条颜色一定相同
C. 模拟减数分裂I中期时的染色体行为,应使用8个橡皮泥条(4个红色,两长两短;4个黄色,两长两短),将两个同色等长的捏在一起,构成四个染色体,长度相同的橡皮泥条应分别摆放在同一直线的上下两侧
D. 模拟减数分裂Ⅱ后期时的染色体行为,移向同一极的橡皮泥条颜色一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
【分析】A、第一次有丝分裂中期时,染色体已完成复制,每条染色体含两条红色(³H标记)的姐妹染色单体。此时染色体排列在赤道面(板),着丝粒位于同一直线。选项A正确描述了中期染色体的组成和排列方式,A正确;
B、第一次有丝分裂后期,姐妹染色单体分离形成的子染色体均带有放射性(红色),移向同一极的染色体颜色相同,B正确;
C、减数分裂Ⅰ中期时,同源染色体配对,每条染色体由两条红色(³H标记)的姐妹染色单体组成。但选项C中使用了红色和黄色各4个,错误模拟了染色体颜色(应全部为红色),且未正确描述同源染色体配对后排列在赤道面两侧的特点,C错误;
D、减数分裂Ⅱ后期时,姐妹染色单体分离形成的子染色体均带有放射性(红色),移向同一极的染色体颜色相同,D正确。
故选C。
9. 某动物部分初级精母细胞中的一对同源染色体发生染色体互换,产生4种精细胞,如图所示。其中精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中发生过染色体互换的初级精母细胞所占比例是( )
A. 2% B. 4% C. 8% D. 16%
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂Ⅰ开始不久,初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
【详解】发生互换的初级精母细胞它产生的精细胞中,重组型的比例是2/4=50%。不发生交换的初级细胞,其形成的精子中重组型配子所古比例为0。题中给出的“精细胞2占4%,精细胞3占4%”是在所有产生的精细胞(包括由发生交换的细胞产生的和由未发生交换的细胞产生的)中的总比例。因此,重组型配子(精细胞2+精细胞3)在总配子中所占的总比例为:总重组比例=4%+4%=8%。设发生互换的初级精母细胞的比例为X。于是建立等式:(发生交换的细胞比例)×(这些细胞产生重组配子的比例)=(总的重组配子比例),即:X×50%=8%。解得X=16%,D正确,ABC错误。
故选D。
10. 大部分龟类没有性染色体,其受精卵在较低温度下发育为雄性,在较高温度下发育为雌性;剑尾鱼在pH 为 7.2 时全部发育成雄性,而 pH 为 7.8 时绝大多数发育成雌性;鳗鲡在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后,不再发生性别转变。下列叙述错误的是( )
A. 温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化,进而影响生物的个体发育
B. 性别分化完成后不再发生变化,与细胞分化的稳定性和不可逆性有关
C. 随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性往往会逐渐降低,但遗传物质通常不发生改变
D. 以上三种生物的性别分化均由环境决定,细胞内一定不含性染色体和与性别形成有关的基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、温度、pH和种群密度分别调控龟类、剑尾鱼和鳗鲡的性别分化,性别分化属于细胞分化的范畴,这些环境因素会通过影响细胞分化影响个体发育,A正确;
B、细胞分化具有稳定性和不可逆性,因此,性别分化完成后不再发生变化,与细胞分化的稳定性和不可逆性有关,B正确;
C、 随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性往往会逐渐降低,但遗传物质通常不发生改变。细胞分化是基因选择性表达的结果,分化程度越高,细胞发育成完整个体的能力(全能性)越低,但该过程不改变遗传物质(DNA序列),C正确;
D、题意显示,“大部分龟类没有性染色体”,但剑尾鱼和鳗鲡未提及性染色体情况;且性别分化需相关基因,环境因素仅起调控作用,并非“一定不含”性染色体或基因,D错误。
故选D。
11. 将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A. 种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B. 花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C. F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D. F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
【答案】B
【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。
【详解】A、F2中麻色种皮(110 + 39 = 149):非麻色种皮(38 + 13 = 51)接近3:1,符合基因分离定律中杂合子自交性状分离比,说明种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、F2中紫花(110 + 39 = 149):白花(38 + 13 = 51)接近3:1,普通叶(110 + 38 = 148):半无叶(39 + 13 = 52)接近3:1,且紫花普通叶、白花普通叶、紫花半无叶、白花半无叶的比例接近9:3:3:1,说明花色与叶型基因遵循自由组合定律,即花色与叶型基因位于两对同源染色体上,B错误;
C、仅考虑种皮颜色和叶型,种皮颜色中麻色种皮是显性(设为A),叶型中普通叶是显性(设为B),两对等位基因自由组合,F1基因型为AaBb,F2麻色种皮(A -)占3/4,普通叶(B -)占3/4,麻色种皮、普通叶个体(A - B -)占9/16,其中纯合子AABB占1/16,所以F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9,C正确;
D、仅考虑花色和种皮颜色,根据F2中,紫花性状与麻色种皮性状捆绑,白花性状与非麻色种皮性状捆绑,则说明控制花色和种皮的基因连锁,设花色中紫花为显性(C),种皮颜色中麻色为显性(A),F1基因型为CcAa(其中c、a基因连锁),测交即CcAa×ccaa,后代紫花、麻色种皮(CcAa)约占1/2,D正确。
故选B。
12. 在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aabbCc:AaBbcc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】已知位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性,用隐性性状个体aabbcc与显性纯合个体AABBCC杂交得F1的基因型为AaBbCc,。
【详解】已知隐性性状个体aabbcc与显性纯合个体AABBCC杂交得F1的基因型为AaBbCc,如果三个基因完全独立,那么测交结果应该有八种基因型,而题目中测交结果只有4种基因型,说明有2对基因是连锁的。根据测交后代的基因型及比例为aabbcc:AaBbCc:aabbCc:AaBbcc=1:1:1:1,发现去掉隐性亲本提供的abc配子后,F1AaBbCc产生的4种配子是abc:ABC:abC:ABc=1:1:1:1,不难发现其配子中A与B、a与b始终是在一起的,是连锁基因,它们与C、c之间是自由组合的。综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
13. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示(不考虑染色体互换)。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A. 甲正在进行同源染色体分离,其子细胞染色体数目减半
B. 乙中有4对同源染色体,8条染色体
C. XD与b的组合可在甲中发生,B与B的分离可在乙中发生
D. 甲产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙产生的子细胞基因型相同
【答案】D
【解析】
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,子细胞染色体数目减半,A正确;
B、乙细胞处于有丝分裂后期,有4对同源染色体,8条染色体,B正确;
C、XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的自由组合可在减数分裂I后期,活即图甲中发生,B与B为姐妹染色单体上的相同基因,二者的分离在乙中发生,随着丝粒的分裂而分离,C正确;
D、由图可知,若无染色体互换,一个甲只能产生两种次级精母细胞,进而只能产生4个,两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即基因型为BY精细胞占1/2,D错误。
故选D。
14. 蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的 Z 染色体上,获得结绿茧的亲本 1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本 2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系(ZW 视为纯合子)。下列叙述错误的是( )
A. F1 雄蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B. F1 雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有 RRZGZG、rr 等类型
C. F1 随机交配得到的 F2 中红卵、结绿茧的个体比例是 3/8
D. F2 中红卵、结绿茧的个体随机交配,F3 中红卵、结绿茧纯合子的比例是 4/9
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意可知,亲本1为rrZGW,亲本2为RRZgZg,F1中雄蚕基因型为RrZGZg,表现为红卵、结绿茧,A正确;
B、F1雄蚕基因型为RrZGZg,减数分裂Ⅰ前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为RRrrZGZGZgZg,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有RRZGZG、rr(rr不考虑Z染色体上基因时)等类型,B正确;
C、F1的基因型为雄蚕RrZGZg,雌蚕RrZgW。先分析常染色体上的基因,Rr×Rr,后代R_︰rr=3︰1;再分析Z染色体上的基因,ZGZg×ZgW,后代ZGZg︰ZGW︰ZgZg︰ZgW=1︰1︰1︰1,所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4=3/8,C正确;
D、F2中红卵、结绿茧的个体:R_ZGZg和R_ZGW。R_中RR︰Rr=1︰2,产生的配子R︰r=2︰1,随机交配得RR︰Rr︰rr=4︰4︰1,故RR占4/9;ZGZg和ZGW随机交配,子代的基因型及比例为ZGZG︰ZGW︰ZGZg︰ZgW=1︰1︰1︰1,其中纯合子(ZGZG和ZGW)占1/2,因此F2中红卵、结绿茧的个体(R_ZGZg和R_ZGW)随机交配,子代中红卵、结绿茧纯合子的比例是4/9×1/2=2/9,D错误。
故选D。
15. 线粒体膜上有核基因编码的、专门运输ATP和ADP的转运体蛋白AAC,AAC只能1:1交换ADP和ATP,其功能如图所示。AAC可以交替暴露ADP和ATP的结合位点,该过程借助线粒体内膜的膜电位驱动。米酵菌酸可与ATP竞争AAC上的ATP结合位点,从而阻止ATP运出线粒体。下列分析中合理的是( )
A. 运输至细胞质基质的ATP参与了细胞代谢中的放能反应
B. 米酵菌酸可能会造成细胞因线粒体基质严重缺少能量而死亡
C. 磷酸转运体运输速率降低可能会导致AAC转运速率下降
D. 米酵菌酸可以竞争性结合AAC的ATP结合位点,造成ADP在线粒体基质侧积累
【答案】C
【解析】
【分析】线粒体内膜上转运体(AAC)能将ADP转入线粒体的同时将 ATP 转出线粒体。
【详解】A、运输至细胞质基质的ATP参与了细胞代谢中的吸能反应,A错误;
BD、米酵菌酸与ATP竞争AAC上的ATP结合位点,从而抑制ADP与ATP的交换,可能会造成ATP在线粒体基质积累,细胞质基质严重缺少能量而死亡,BD错误;
C、磷酸转运体运输速率降低可能会影响Pi进入线粒体基质,从而影响ATP的合成,可能会导致AAC转运速率下降,C正确。
故选C。
16. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类,一类为竞争性抑制剂,与底物竞争酶分子上的结合位点;另一类是非竞争性抑制剂,与结合位点以外的地方结合,使酶的构象发生变化,从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2 是脲酶的两类抑制剂,某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂,通过实验得到的结果如下图。下列说法正确的是( )
A. 曲线①②③中的脲酶,其空间结构是相同的
B. 加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的非竞争性抑制作用
C. 适当升高温度,各曲线尿素分解速率均会提高
D. 随尿素溶液浓度提高,②曲线最终受到的限制因素是酶的数量
【答案】D
【解析】
【详解】A、比较曲线①②,低浓度时,①高于②,达到一定浓度后,①②持平,说明②类黄酮与底物竞争酶的活性位点,当底物够多时,有足够的底物与酶结合,所以类黄酮是竞争性抑制剂,竞争性抑制剂没有改变酶的构象,通过③曲线分析可知,Urease-IN-2是非竞争性抑制剂,脲酶构象发生了改变,A错误;
B、通过曲线分析可知,类黄酮属于竞争性抑制剂,Urease-IN-2是非竞争性抑制剂,加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用,B错误;
C、温度作为实验的无关变量,应设置在最适宜的温度下进行,因此升高温度,各曲线的反应速率应下降,C错误;
D、随尿素溶液浓度提高,3条曲线最终受限制的因素是相同的,3条曲线最后均受酶数量的限制,D正确。
故选D。
17. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率,得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. a点对应的时刻为测定的起始时刻
B. ab段限制光合速率的因素为CO₂浓度
C. 挡板打开时A植株光合速率大于呼吸速率
D. c点时A植株光合速率大于B植株
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图甲中,密封容器两侧放置相同植株A、B ,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间有既能遮光又能隔绝气体交换的挡板,这意味着A植株可进行光合作用,B植株在挡板未撤去时因无光照基本不进行光合作用。 图乙展示的是A植株的光合速率与呼吸速率随时间变化曲线。a点开始有数据记录,a点之前无相关测定操作。ab段,A植株在密封容器中随光合作用进行,容器内二氧化碳浓度下降 ,之后曲线变化反映着A植株光合与呼吸速率随条件改变的情况,如挡板打开后光合速率曲线与呼吸速率曲线的位置关系,能体现两者大小关系。
【详解】A、观察图乙,a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作,所以a点对应的时刻为测定的起始时刻,A正确;
B、在ab段,A植株处于密封容器且左侧有适宜光源,随着光合作用进行,容器内CO2浓度逐渐降低,此时限制光合速率的因素为CO2浓度,B正确;
C、挡板打开前,随着容器内CO2浓度逐渐降低,A植株光合速率逐渐降低,在撤去挡板(即 b 点)后,光合速率又逐渐上升,说明挡板打开时 A 植株光合速率等于呼吸速率,C错误;
D、 挡板打开后,B植株有光照,但因为距离远,光照强度小于A植株,所以c点时A植株光合速率大于B植株,D正确。
故选C。
18. 研究发现,某动物性染色体上存在与性别决定有关的等位基因Zfx和Zfy,位置关系如图示。性染色体上只要存在Zfy基因即为雄性个体。细胞分裂过程中染色体的正确排列和分离与多种蛋白质相关,粘连蛋白将姐妹染色单体粘连在一起,某种水解酶可水解粘连蛋白,该酶从间期开始存在,但在分裂期的特定时间段起作用,姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解。只含有Y染色体的受精卵不能发育。不考虑染色体变异。下列叙述错误的是( )
A. 有些雌性个体在减数分裂过程中能发生X和Y染色体的分离
B. 只考虑基因Zfx和Zfy,雌性个体有两种基因型,雄性个体有三种基因型
C. 减数分裂过程中,SGO蛋白失活后可能会发生基因Zfx和Zfy的分离
D. 正常细胞中SGO蛋白失活及粘连蛋白水解发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析:SGO蛋白的主要作用是保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶破坏,而该水解酶水解粘连蛋白会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开成为染色体。
【详解】A、题意显示,某动物性染色体上存在与性别决定有关的等位基因Zfx和Zfy,位置关系如图示。性染色体上只要存在Zfy基因即为雄性个体,若不存在该基因则表现为雌性,因而推测,有些雌性个体在减数分裂过程中能发生X和Y染色体的分离,此时X和Y上含有的基因均为Zfx,A正确;
B、若只考虑基因Zfx和Zfy,雌性个体有两种基因型,即为XZfxXZfx、XZfxYZfx,雄性个体有三种基因型,分别为XZfyXZfx、XZfyYZfx、XZfxYZfy,B正确;
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,而着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,通常情况下姐妹染色单体的分开导致相同基因分开,但若在在减数分裂的四分体时期发生了交换,则可能发生发生基因Zfx和Zfy的分离,C正确;
D、正常细胞中SGO蛋白失活及粘连蛋白水解发生在有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂后期,因为此时或发生着丝粒分裂,D错误。
故选D。
19. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统Ⅱ(PSⅡ),PSII能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSII变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. 在经光强度I3处理过的微藻中加入MSDS,光合放氧速率可能无法恢复正常
B. 光强度在Ⅰ1~Ⅰ2时,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C. PSII分解水产生的H+和电子与NAD结合形成暗反应所需的NADH
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,“电子积累过多会产生活性氧破坏PSⅡ,使光合速率下降”,实验结果中,加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制,光合速率持续增加,推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出,使细胞内活性氧水平下降,降低PSⅡ受损伤的程度,因而能够有效解除光抑制。
【详解】A、I3光照强度下,微藻细胞中PSⅡ已经被累积的电子破坏,加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制,但并不能恢复,光合放氧速率仍然较低,A正确;
B、由图可知光照强度从Ⅰ1到Ⅰ2的过程中,对照组微藻的光合放氧速率不变,光反应速率不变,但由于光照强度增加,因此光能转化效率下降,B正确;
C、光反应中,水分解为氧气、H+和电子,电子与H+、NADP+结合形成NADPH,该过程中光能转化为NADPH中活跃的化学能,C错误;
D、已知铁氰化钾是一种电子受体,I3光照强度下,对照组微藻细胞中PSII会被累积的电子破坏,但实验组加入铁氰化钾后能减轻微藻的光抑制,使光合放氧速率提高,说明MSDS可能通过接受电子降低PSII受损来减轻微藻的光抑制,D正确。
故选C。
20. 某葫芦科二倍体植物具有明显的性别分化多态性,研究发现,该植物群体中具有三个参与性别分化相关的等位基因:A、a1、a2,其中A对a1、a2为显性,a1对a2为显性。A基因决定雄株,a1决定雌雄同株,a2决定雌株。在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,下列有关说法正确的是( )
A. 可通过杂交或自交的方法获得三种性别的纯合二倍体植株
B. 可通过对雄株的花药离体培养直接获得雄性纯合二倍体植株
C. 自然群体中,若子代有1/4是雌株,则母本必为雌雄同株
D. 自然群体中,该植物的基因型最多有6种
【答案】C
【解析】
【分析】复等位基因是指在同源染色体相对应的位置上存在两种以上不同形式的等位基因,称为复等位基因。
题意分析,雄株的基因型为Aa1、Aa2,雌雄同株的基因型为a1a1、a1a2,雌株的基因型为a2a2。由于群体中没有含A基因的雄配子,因此群体中不会出现基因型为AA的雄株。
【详解】A、群体中不存在基因型为AA的雄性植株,通过自交方法获得基因型为a1a1的两性植株,基因型为a2a2可通过杂交或自交获得,A错误;
B、可通过对雄株的花药离体培养获得单倍体幼苗,而后通过秋水仙素处理获得雄性纯合二倍体植株,B错误;
C、自然群体中,若子代有1/4是雌株,则母本必为雌雄同株,且基因型为a1a2,其自交可获得基因型为a2a2的1/4的雌株,C正确;
D、自然群体中,该植物的基因型最多有5种,分别为Aa1、Aa2、a1a1、a1a2、a2a2,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共 5 小题,共 50 分。
21. 线粒体是细胞中主要的Ca2+储存位点,游离Ca2+浓度是线粒体进行有氧呼吸和产生ATP的重要基础。已知线粒体内部Ca2+浓度过高会导致线粒体钙超载,钙超载会造成ATP生成障碍、ROS(活性氧,一种自由基)急剧增加,大量累积的ROS又会与线粒体钙超载发生相互作用,进一步加剧线粒体钙超载的严重程度。请回答下列问题:
(1)线粒体通过位于内膜上的钙单向转运体(MCU)摄取Ca2+。当细胞内Ca2+浓度升高时,MCU可将Ca2+快速转运到线粒体基质,促进ATP的产生。具体过程如图1所示,由此推测Ca2+进入线粒体基质的运输方式为________。与正常状态相比,线粒体钙超载时ATP与ADP的比值_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)研究人员检测正常大鼠与模型大鼠(线粒体功能异常引起慢性心衰)心肌细胞MCU量、线粒体内Ca2+浓度水平及活性氧(ROS)生成量,结果如图2所示。据此推测模型大鼠发生慢性心衰的机理是________。
(3)钙超载严重的线粒体可通过细胞自噬作用被降解,其意义是________。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 变小
(2)模型大鼠心肌细胞内MCU量多,进入线粒体的Ca2+多粒体内Ca2+浓度过高导致线粒体钙超载,钙超载会造成ATP生成障碍、ROS急剧增加,最终发生慢性心衰
(3)限制细胞中ROS的增加,维持细胞内部环境的稳定等
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,当线粒体内钙离子浓度过高时,会导致线粒体钙超载,影响其正常的功能。
【小问1详解】
由题可知,当细胞内Ca2+浓度升高时,MCU可将Ca2+快速转运到线粒体基质,并且是通过位于内膜上的钙单向转运体(MCU)摄取Ca2+,从高浓度到低浓度,通过转运蛋白的协助,所以Ca2+进入线粒体基质的运输方式为协助扩散。线粒体钙超载时会造成ATP生成障碍,即ATP的生成量减少,而ADP的量相对增加,所以ATP与ADP的比值变小。
【小问2详解】
从图2中可以看出,模型大鼠心肌细胞MCU量多,线粒体内Ca2+浓度水平升高,活性氧(ROS)生成量增加。由于MCU增多,会使进入线粒体的Ca2+增多,游离的Ca2+浓度是线粒体进行有氧呼吸和产生ATP的重要基础,同时Ca2+浓度过高会导致钙超载,进而影响线粒体功能,所以模型大鼠心肌细胞内MCU量增多,进入线粒体的Ca2+多,Ca2+浓度过高会导致钙超载,导致线粒体功能异常。模型大鼠线粒体内Ca2+浓度过高导致线粒体钙超载,钙超载会造成ATP生成障碍、ROS急剧增加,最终发生慢性心衰。
【小问3详解】
线粒体钙超载,钙超载会造成ATP生成障碍、ROS(活性氧,一种自由基)急剧增加,大量累积的ROS又会与线粒体钙超载发生相互作用,进一步加剧线粒体钙超载的严重程度,钙超载严重的线粒体可通过细胞自噬作用被降解,可限制细胞中ROS的增加,维持细胞内部环境的稳定等。
22. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图 1 所示。在绝大部分生物体内,三羧酸循环(TCA 循环)是能量代谢的主要途径,糖类等物质分解生成的丙酮酸在一系列酶的作用下生成乙酰辅酶 A,进入 TCA 循环,但在绿色硫细菌体内这一过程可以反向进行,即逆向 TCA 循环,如图 2 所示。回答下列问题:
(1)绿色硫细菌在_________(填场所)将光能转化为活跃的化学能,其光反应产物是_________。据图分析 H⁺ 浓度差形成的原因有_________。(至少答出2点)
(2)逆向 TCA 循环的直接输出产物是_________,逆向 TCA 循环进而合成糖类、脂质、氨基酸。
(3)地球的原始大气没有氧气,早期生命都是厌氧的,而绿色硫细菌在很早之前就已存在,它的存在对早期生命的意义是_________。
【答案】(1) ①. 光合片层 ②. NADPH、ATP、S ③. 内腔中H2S分解产生H+;细胞质基质中合成NADPH消耗H+;电子传递过程中H+由细胞质基质泵入内腔
(2)乙酰辅酶A (3)为早期生命生存和繁衍提供物质和能量(有机物),有利于早期生命在O2稀缺的特殊环境中得以延续和发展
【解析】
【分析】1、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。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【小问1详解】
在绿色硫细菌光合作用中,光能转化为活跃化学能的场所是光合片层;光解底物是H2S,S、ATP和NADPH是光合作用光反应的产物;内腔中H2S分解产生H+,细胞质基质中合成NADPH消耗H+,高能电子(或e-)提供能量进行H+的跨膜运输,使H+在膜两侧积累形成浓度差,这就是H+浓度差形成的原因。
【小问2详解】
由图可知,逆向TCA循环的直接输出产物是乙酰辅酶A。
【小问3详解】
在早期地球大气中没有氧气的情况下,硫细菌利用H2S进行光合作用,能够在这种特殊的环境条件下合成有机物质,为早期生命的存在和发展提供了物质基础;绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O,这避免了大量氧气的产生,维持了无氧的环境。
23. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a、B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1 自交得到 F2,结果如表。请回答下列问题:
果实性状
F2 表型及比例
着生方向
下垂∶直立=3∶1
颜色
绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状_________中 为显性性状,因为 F2 发生了 3∶1 的性状分离,其发生性状分离的原因是_________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_________种基因型,其自交后代不发生性状分离的植株所占比例为_________。
(2)分别统计 F2 果实下垂和直立的植株中果实颜色的表型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。
若 F2 出现_________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定 F2 果实中某绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。
若子代出现绿色下垂∶中间色下垂=1∶1 的现象,则该绿色直立个体的基因型为_________。
【答案】(1) ①. 下垂 ②. 等位基因随同源染色体的分开而分离 ③. 3##三 ④. 100%
(2)无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4
(3)AABbdd或AaBBdd
【解析】
【分析】由表可知,下垂×直立,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,说明颜色受两对独立遗传的基因控制。
【小问1详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性;控制着生方向(下垂、直立)的基因位于一对同源染色体上,F2发生了3:1的性状分离的原因是等位基因分离造成的。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,9:3:4是9:3:3:1的变式,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,紫色的基因型为A_bb、aabb或(aaB_、aabb),F2果实紫色的辣椒中有3种基因型,若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中,自交后代不发生性状分离的植株所占比例为100%。
【小问2详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性,着生方向受一对等位基因控制。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,9:3:4是9:3:3:1的变式,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,因此若F2出现无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
【小问3详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,;绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,推断亲本紫色下垂植株基因型为aabbDD。绿色直立植株的基因型为A_B_dd,由于子代出现绿色:中间色=1:1的现象,且无紫色,因此推断绿色直立植株的基因型为AABbdd 或AaBBdd。
24. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因D、d控制,两对基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲病致病基因,不携带乙病致病基因。
(1)甲病的遗传方式是______遗传;理论上,乙病在人群中女性的发病率____男性(填“高于”“低于”或"等于”),原因是______。
(2)Ⅲ-3的基因型为_____。
(3)IV-1为纯合子的概率是______,若IV-1与一正常男性结婚,则生一个不患乙病男孩的概率是______。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性 ②. 低于 ③. 乙病为伴X隐性遗传,女性有两条X染色体,只要有一个显性基因即正常,故伴X隐性遗传在人群中男性的发病率高于女性
(2)AAXDXd或AaXDXd
(3) ①. 1/5 ②. 3/8
【解析】
【分析】题图分析,甲病类型:由Ⅱ-1与Ⅱ-2生出患甲病的Ⅲ-2,Ⅰ-1女患者的儿子Ⅱ-3不患病,排除甲病是伴X隐性遗传病,即甲病为常染色体隐性遗传;;根据Ⅲ-3与Ⅲ-4正常,却生出患乙病的儿子Ⅳ-2,判断乙病为隐性遗传,根据Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因,判断乙病为伴X隐性遗传,Ⅲ-4的基因型为AaXDY。
【小问1详解】
由Ⅱ-1与Ⅱ-2生出患甲病的Ⅲ-2,判断甲病为隐性遗传病,再根据Ⅰ-1女患者的儿子Ⅱ-3不患病,排除甲病是伴X隐性遗传病,即甲病为常染色体隐性遗传;根据Ⅲ-3与Ⅲ-4正常,却生出患乙病的儿子,判断乙病为隐性遗传,根据Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因,判断乙病为伴X隐性遗传,女性有两条X染色体,只要有一个显性基因即正常,故伴X隐性遗传在人群中男性的发病率高于女性。
【小问2详解】
由Ⅲ-3生了患乙病的儿子可知,Ⅲ-3乙病的基因型为XDXd,又Ⅱ-1表现正常,但有一个患甲病的儿子,故Ⅱ-1基因型为AaXDY、Ⅱ-2的基因型为AaXDXd,Ⅲ-3甲病的基因型为AA或Aa,故Ⅲ-3的基因型为AAXDXd或AaXDXd。
【小问3详解】
Ⅱ-1基因型为AaXDY、Ⅱ-2的基因型为AaXDXd,Ⅲ-3的基因型为1/3AAXDXd 、2/3AaXDXd,Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因,故Ⅲ-4的基因型为AaXDY,Ⅲ-3和Ⅲ-4所生的后代中,甲病相关的基因型及比例为AA:Aa:aa=(1/3×1/2+2/3×1/4=4/12):(1/3×1/2+2/3×2/4=6/12):(2/3×1/4=2/12)=2:3:1,乙病相关的基因型及比例为:XDXD:XDXd:XDY:XdY=1:1:1:1,IV-1不患病,其基因型为A-XDX-,其为纯合子的概率为2/5×1/2=1/5。若Ⅳ-1与一个正常男性(XDY)结婚,Ⅳ-1关于乙病的基因型为1/2XDXD或1/2XDXd,则他们生一个不患乙遗传病男孩的概率是1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
25. 端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列 DNA-蛋白质复合体。端粒学说认为随细胞不断分裂,染色体两端的端粒会不断缩短,研究发现端粒缩短与 DNA 复制方式有关。已知 DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接在一段已有的单链核酸的末端上。下图为人体细胞内 DNA 复制部分过程示意图,请回答下列问题:
(1)图中 A 是________,据图分析可得出 DNA 分子复制的特点有________。(答两点即可)
(2)图中的引物为一段单链 RNA.在________酶的作用下,可将游离的脱氧核苷酸加到引物的________(填“5′端”或“3′端”),进而开始子链的延伸。
(3)复制过程中,引物随后会被某种酶切除,而 DNA 分子并没有受到影响。从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是________。引物切除后的“空白”区域可以通过新链合成来修复,但最后一个冈崎片段的引物切除后,留下的“空白”区域将无法修复,导致最终合成的两个子代 DNA 分子有________个端粒 DNA 会缩短。
(4)进一步研究发现,上皮细胞、软骨细胞等多数真核细胞中的端粒酶活性很低,而癌细胞、造血干细胞等细胞中的端粒酶活性较高。据此分析,理论上可以通过________等方法延缓细胞衰老(答一点即可)。
【答案】(1) ①. 解旋酶 ②. 半保留复制、边解旋边复制
(2) ①. DNA聚合酶 ②. 3′端
(3) ①. RNA中含有U(尿嘧啶),DNA中没有 ②. 2##两##二
(4)提高端粒酶活性;增加端粒酶数量;导入有活性的端粒酶;导入端粒酶(启动)基因
【解析】
【分析】1、DNA不同于RNA表现在:①碱基不完全相同:构成DNA的是A、T、G、C四种碱基,构成RNA的是A、U、G、C四种碱基;②五碳糖不同:DNA是脱氧核糖,RNA是核糖;③空间结构不同:DNA一般为双螺旋结构,RNA一般是单链结构。
2、DNA半保留复制的过程:解旋提供模板、碱基互补配对、聚合形成子链、母子链双螺旋。
【小问1详解】
图示为DNA的复制过程,因而酶A是打开DNA分子双螺旋结构的解旋酶,从图中可以看出,新合成的子链与母链结合,体现出半保留复制的特点,解旋酶A边向左移动,DNA分子形成的子链边延长,体现出边解旋边复制的特点。
【小问2详解】
DNA聚合酶具有形成磷酸二酯键的作用,能够将游离的脱氧核苷酸连接成DNA子链,从图中可以看出,DNA复制时具有方向性,总是从5′端到3′端,因而DNA聚合酶是将游离的脱氧核苷酸逐个加到引物的3′端以延伸DNA子链。
【小问3详解】
根据分析,引物的本质是RNA,其被酶切除时DNA分子并没有受到影响,因而可能是该酶能够准确识别出引物RNA中特有的碱基U(尿嘧啶),DNA中没有。真核生物 DNA 为线性结构,复制时两条子链的后随链都存在 “最后一个冈崎片段引物切除后无法修复” 的问题,因此最终2 个子代 DNA 分子的端粒都会缩短。
【小问4详解】
根据题干信息,不易分裂的上皮细胞、软骨细胞端粒酶的活性很低,而分裂旺盛的癌细胞、造血干细胞端粒酶的活性较高,因而提高端粒酶的活性或数量可以增加细胞的分裂,延缓细胞的衰老。具体可以通过提高端粒酶活性;增加端粒酶数量;导入有活性的端粒酶;导入端粒酶(启动)基因等方法延缓细胞衰老。
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秘密★启用前 【考试时间:9 月 1 日 16:30—18:00】
重庆一中高 2027 届高二上期适应性训练
生物试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共 20 小题,第 1 至 10 小题,每小题 2 分;第 11 至 20 小题,每小题 2.5 分,共 45 分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究表明,黄芪注射液能够通过降低小鼠肿瘤细胞中的CyclinD1蛋白含量,阻滞肿瘤细胞由G1期进入S期;同时降低抗凋亡因子Bcl2蛋白含量,并使凋亡相关蛋白Caspase-3的含量增加。下列说法不合理的是( )
A. CyclinD1蛋白含量增加有利于细胞的增殖
B. Bcl2蛋白含量升高能促进细胞凋亡
C. Caspase-3蛋白含量升高能促进细胞凋亡
D. 黄芪注射液能够诱导肿瘤细胞的凋亡,并抑制肿瘤细胞的增殖
2. 1944年艾弗里和他的同事将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后,加入到含有R型活菌的培养基中,处理方法及实验结果如下表所示。下列说法错误的是( )
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
处理条件
未处理
加蛋白酶
加RNA酶
加酯酶
加DNA酶
菌落生长情况
____
注:○代表R型菌落,●代表S型菌落。
A. 推测第一组培养基中活菌类型为R型和S型,设置第一组实验的目的是对照
B. 推测第五组菌落生长情况为只有S型
C. 依据减法原则,若去除某成分后转化活性仍在,则该成分就不是转化因子
D. “R型细菌转化为S型细菌”的实质为S型细菌的一段DNA进入R型细菌并发挥作用
3. TM4 噬菌体可寄生于分枝杆菌,分枝杆菌的 K7 基因是维持 TM4 噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程,进行相关实验。下列分析错误的是( )
选项
分枝杆菌
TM4噬菌体
实验结果
A
未敲除 K7 组和敲除 K7 组
35S 标记
两组的上清液中放射性无明显区别
B
未敲除 K7 组和敲除 K7组
32P 标记
敲除 K7 组沉淀中放射性强度低于未敲除组
C
32P 标记的未敲除 K7 组
未标记
释放大量的子代 TM4 带有 32P 标记
D
35S 标记的敲除 K7 组
未标记
释放大量的子代 TM4 带有 35S 标记
A. A B. B C. C D. D
4. 某 DNA 分子共有 1400 个碱基对,它的一条链中 A︰T︰C︰G=2︰3︰4︰5,下列说法正确的是( )
A. 该 DNA 分子中胞嘧啶脱氧核苷酸数目为 800 个
B. 若该 DNA 分子从中间被切成两段后,游离的磷酸基团增加 2 个
C. 若该 DNA 分子中的这些碱基随机排列,可能的排列方式有 41400 种
D. 若该 DNA 进行连续复制,第 3 次复制时,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 3500 个
5. 科学家在人体癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构,将其命名为G-四链体,进一步研究发现,G-四链体有多种不同变型。形成于端粒DNA单链3突出端的G-四链体的结构如图所示,该突出端存在多个TTAGGG重复序列,每4个G之间通过氢键等形成一个G-4平面,继而形成立体的G-四链体。下列叙述正确的是( )
A. DNA聚合酶可催化图示G-四链体中氢键的形成
B. 某G-4平面中的G与和该平面相邻的G-4平面的G之间都通过氢键连接
C. 3'突出端至少要有4个TTAGGG重复序列才能形成图示G-四链体
D. 图示G-四链体是由4条包含TTAGGG碱基序列的单链形成的
6. 为探究大肠杆菌DNA复制的过程,在DNA复制开始时,将大肠杆菌放在含低剂量3H标记的脱氧胸苷(3H-dT)的培养基中,3H-dT可掺入正在复制的DNA分子中, 使其带有放射性标记。短时间后,将大肠杆菌转移到含高剂量3H-dT的培养基中培养一段时间。收集、裂解细胞,抽取其中的DNA进行放射性自显影检测,结果如图所示。据图不能作出的推测是
A. 复制起始区在低放射性区域
B. DNA复制为半保留复制
C. DNA复制从起始点向两个方向延伸
D. 3H-dT由低剂量转为高剂量的时间间隔对结果影响较大
7. 双链 DNA 均被15 N 标记的细菌在含有14 N 的培养基中培养,培养到不同代数时收集细菌并裂解细胞,用密度梯度离心法分离,在紫外光下可以看到 DNA 分子形成的区带,图甲为密度不同的三种条带在试管中的分布位置。抽取亲代及子代的 DNA 离心分离,可能得到如图乙①~⑤所示的结果。下列相关叙述正确的是( )
A. 亲代 DNA 用图乙中的⑤表示,复制一次后得到的子一代用图乙中的④表示
B. 1 个亲代 DNA 复制两次得到 4 个 DNA 分子,离心所得的结果如图乙中的①
C. 1 个亲代 DNA 复制 3 次得到 8 个 DNA 分子的离心结果可用图乙中的①表示
D. 不论在含有 14N 的培养基中复制多少代,离心管中总有一定比例的 15N/15N-DNA
8. 某生物兴趣小组,制作了8个红色的橡皮泥条(4个3cm,4个6cm)代表有放射性的染色体或染色单体,8个黄色橡皮泥条(4个3cm、4个6cm)代表没有放射性的染色体或染色单体。模拟脱氧核苷酸链均被3H标记的动物细胞(2N=4),在普通培养基中连续进行两次细胞分裂时染色体的行为变化。下列叙述错误的是( )
A. 模拟第一次有丝分裂中期时的染色体行为,将8个红色橡皮泥条(4个短的,4个长的),两两等长的捏在一起构成四个染色体,着丝粒摆放在同一直线上
B. 模拟第一次有丝分裂后期时的染色体行为,移向同一极的橡皮泥条颜色一定相同
C. 模拟减数分裂I中期时的染色体行为,应使用8个橡皮泥条(4个红色,两长两短;4个黄色,两长两短),将两个同色等长的捏在一起,构成四个染色体,长度相同的橡皮泥条应分别摆放在同一直线的上下两侧
D. 模拟减数分裂Ⅱ后期时的染色体行为,移向同一极的橡皮泥条颜色一定相同
9. 某动物部分初级精母细胞中的一对同源染色体发生染色体互换,产生4种精细胞,如图所示。其中精细胞2、3所占的比例均为4%,则减数分裂过程中发生过染色体互换的初级精母细胞所占比例是( )
A. 2% B. 4% C. 8% D. 16%
10. 大部分龟类没有性染色体,其受精卵在较低温度下发育为雄性,在较高温度下发育为雌性;剑尾鱼在pH 为 7.2 时全部发育成雄性,而 pH 为 7.8 时绝大多数发育成雌性;鳗鲡在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后,不再发生性别转变。下列叙述错误的是( )
A. 温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化,进而影响生物的个体发育
B. 性别分化完成后不再发生变化,与细胞分化的稳定性和不可逆性有关
C. 随着细胞分化程度的提高,细胞的全能性往往会逐渐降低,但遗传物质通常不发生改变
D. 以上三种生物的性别分化均由环境决定,细胞内一定不含性染色体和与性别形成有关的基因
11. 将纯合白花、普通叶、非麻色种皮豌豆与纯合紫花、半无叶、麻色种皮豌豆进行杂交,结果如下图。根据杂交结果,下列有关推测错误的是( )
A. 种皮颜色的遗传遵循基因的分离定律
B. 花色与叶型基因位于一对同源染色体上
C. F2麻色种皮、普通叶个体中纯合子约占1/9
D. F1测交后代中,紫花、麻色种皮约占1/2
12. 在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aabbCc:AaBbcc=1:1:1:1,则下列能正确表示F1基因型的是( )
A. B.
C. D.
13. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示(不考虑染色体互换)。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A. 甲正在进行同源染色体分离,其子细胞染色体数目减半
B. 乙中有4对同源染色体,8条染色体
C. XD与b的组合可在甲中发生,B与B的分离可在乙中发生
D. 甲产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙产生的子细胞基因型相同
14. 蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(R/r)控制。将外源绿色蛋白基因(G)导入到纯合的黄卵(rr)、结白茧雌蚕的 Z 染色体上,获得结绿茧的亲本 1,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本 2)杂交选育红卵、结绿茧的纯合品系(ZW 视为纯合子)。下列叙述错误的是( )
A. F1 雄蚕均表现出红卵、结绿茧表型
B. F1 雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有 RRZGZG、rr 等类型
C. F1 随机交配得到的 F2 中红卵、结绿茧的个体比例是 3/8
D. F2 中红卵、结绿茧的个体随机交配,F3 中红卵、结绿茧纯合子的比例是 4/9
15. 线粒体膜上有核基因编码的、专门运输ATP和ADP的转运体蛋白AAC,AAC只能1:1交换ADP和ATP,其功能如图所示。AAC可以交替暴露ADP和ATP的结合位点,该过程借助线粒体内膜的膜电位驱动。米酵菌酸可与ATP竞争AAC上的ATP结合位点,从而阻止ATP运出线粒体。下列分析中合理的是( )
A. 运输至细胞质基质的ATP参与了细胞代谢中的放能反应
B. 米酵菌酸可能会造成细胞因线粒体基质严重缺少能量而死亡
C. 磷酸转运体运输速率降低可能会导致AAC转运速率下降
D. 米酵菌酸可以竞争性结合AAC的ATP结合位点,造成ADP在线粒体基质侧积累
16. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类,一类为竞争性抑制剂,与底物竞争酶分子上的结合位点;另一类是非竞争性抑制剂,与结合位点以外的地方结合,使酶的构象发生变化,从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2 是脲酶的两类抑制剂,某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂,通过实验得到的结果如下图。下列说法正确的是( )
A. 曲线①②③中的脲酶,其空间结构是相同的
B. 加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的非竞争性抑制作用
C. 适当升高温度,各曲线尿素分解速率均会提高
D. 随尿素溶液浓度提高,②曲线最终受到的限制因素是酶的数量
17. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率,得到曲线LI。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. a点对应的时刻为测定的起始时刻
B. ab段限制光合速率的因素为CO₂浓度
C. 挡板打开时A植株光合速率大于呼吸速率
D. c点时A植株光合速率大于B植株
18. 研究发现,某动物性染色体上存在与性别决定有关的等位基因Zfx和Zfy,位置关系如图示。性染色体上只要存在Zfy基因即为雄性个体。细胞分裂过程中染色体的正确排列和分离与多种蛋白质相关,粘连蛋白将姐妹染色单体粘连在一起,某种水解酶可水解粘连蛋白,该酶从间期开始存在,但在分裂期的特定时间段起作用,姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解。只含有Y染色体的受精卵不能发育。不考虑染色体变异。下列叙述错误的是( )
A. 有些雌性个体在减数分裂过程中能发生X和Y染色体的分离
B. 只考虑基因Zfx和Zfy,雌性个体有两种基因型,雄性个体有三种基因型
C. 减数分裂过程中,SGO蛋白失活后可能会发生基因Zfx和Zfy的分离
D. 正常细胞中SGO蛋白失活及粘连蛋白水解发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期
19. 当光照过强,植物吸收的光能超过光合作用所能利用的能量时,引起光能转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制主要发生在光系统Ⅱ(PSⅡ),PSII能将水分解为O2和H+并释放电子。电子积累过多会产生活性氧使PSII变性失活,导致光合速率下降。为研究铁氰化钾(MSDS,一种电子受体)对微藻光抑制现象的作用,研究人员进行了相关实验,结果如下图。下列说法错误的是( )
A. 在经光强度I3处理过的微藻中加入MSDS,光合放氧速率可能无法恢复正常
B. 光强度在Ⅰ1~Ⅰ2时,对照组光合放氧速率不再上升与光能转化效率下降有关
C. PSII分解水产生的H+和电子与NAD结合形成暗反应所需的NADH
D. 上述实验结果说明MSDS可能通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光抑制
20. 某葫芦科二倍体植物具有明显的性别分化多态性,研究发现,该植物群体中具有三个参与性别分化相关的等位基因:A、a1、a2,其中A对a1、a2为显性,a1对a2为显性。A基因决定雄株,a1决定雌雄同株,a2决定雌株。在不考虑基因突变和染色体变异的情况下,下列有关说法正确的是( )
A. 可通过杂交或自交的方法获得三种性别的纯合二倍体植株
B. 可通过对雄株的花药离体培养直接获得雄性纯合二倍体植株
C. 自然群体中,若子代有1/4是雌株,则母本必为雌雄同株
D. 自然群体中,该植物的基因型最多有6种
二、非选择题:本题共 5 小题,共 50 分。
21. 线粒体是细胞中主要的Ca2+储存位点,游离Ca2+浓度是线粒体进行有氧呼吸和产生ATP的重要基础。已知线粒体内部Ca2+浓度过高会导致线粒体钙超载,钙超载会造成ATP生成障碍、ROS(活性氧,一种自由基)急剧增加,大量累积的ROS又会与线粒体钙超载发生相互作用,进一步加剧线粒体钙超载的严重程度。请回答下列问题:
(1)线粒体通过位于内膜上的钙单向转运体(MCU)摄取Ca2+。当细胞内Ca2+浓度升高时,MCU可将Ca2+快速转运到线粒体基质,促进ATP的产生。具体过程如图1所示,由此推测Ca2+进入线粒体基质的运输方式为________。与正常状态相比,线粒体钙超载时ATP与ADP的比值_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)研究人员检测正常大鼠与模型大鼠(线粒体功能异常引起慢性心衰)心肌细胞MCU量、线粒体内Ca2+浓度水平及活性氧(ROS)生成量,结果如图2所示。据此推测模型大鼠发生慢性心衰的机理是________。
(3)钙超载严重的线粒体可通过细胞自噬作用被降解,其意义是________。
22. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图 1 所示。在绝大部分生物体内,三羧酸循环(TCA 循环)是能量代谢的主要途径,糖类等物质分解生成的丙酮酸在一系列酶的作用下生成乙酰辅酶 A,进入 TCA 循环,但在绿色硫细菌体内这一过程可以反向进行,即逆向 TCA 循环,如图 2 所示。回答下列问题:
(1)绿色硫细菌在_________(填场所)将光能转化为活跃的化学能,其光反应产物是_________。据图分析 H⁺ 浓度差形成的原因有_________。(至少答出2点)
(2)逆向 TCA 循环的直接输出产物是_________,逆向 TCA 循环进而合成糖类、脂质、氨基酸。
(3)地球的原始大气没有氧气,早期生命都是厌氧的,而绿色硫细菌在很早之前就已存在,它的存在对早期生命的意义是_________。
23. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a、B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1 自交得到 F2,结果如表。请回答下列问题:
果实性状
F2 表型及比例
着生方向
下垂∶直立=3∶1
颜色
绿色∶中间色∶紫色=9∶3∶4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状_________中 为显性性状,因为 F2 发生了 3∶1 的性状分离,其发生性状分离的原因是_________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_________种基因型,其自交后代不发生性状分离的植株所占比例为_________。
(2)分别统计 F2 果实下垂和直立的植株中果实颜色的表型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。
若 F2 出现_________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定 F2 果实中某绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。
若子代出现绿色下垂∶中间色下垂=1∶1 的现象,则该绿色直立个体的基因型为_________。
24. 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因D、d控制,两对基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲病致病基因,不携带乙病致病基因。
(1)甲病的遗传方式是______遗传;理论上,乙病在人群中女性的发病率____男性(填“高于”“低于”或"等于”),原因是______。
(2)Ⅲ-3的基因型为_____。
(3)IV-1为纯合子的概率是______,若IV-1与一正常男性结婚,则生一个不患乙病男孩的概率是______。
25. 端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列 DNA-蛋白质复合体。端粒学说认为随细胞不断分裂,染色体两端的端粒会不断缩短,研究发现端粒缩短与 DNA 复制方式有关。已知 DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接在一段已有的单链核酸的末端上。下图为人体细胞内 DNA 复制部分过程示意图,请回答下列问题:
(1)图中 A 是________,据图分析可得出 DNA 分子复制的特点有________。(答两点即可)
(2)图中的引物为一段单链 RNA.在________酶的作用下,可将游离的脱氧核苷酸加到引物的________(填“5′端”或“3′端”),进而开始子链的延伸。
(3)复制过程中,引物随后会被某种酶切除,而 DNA 分子并没有受到影响。从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是________。引物切除后的“空白”区域可以通过新链合成来修复,但最后一个冈崎片段的引物切除后,留下的“空白”区域将无法修复,导致最终合成的两个子代 DNA 分子有________个端粒 DNA 会缩短。
(4)进一步研究发现,上皮细胞、软骨细胞等多数真核细胞中的端粒酶活性很低,而癌细胞、造血干细胞等细胞中的端粒酶活性较高。据此分析,理论上可以通过________等方法延缓细胞衰老(答一点即可)。
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