精品解析:陕西西安市陕西师大附中2024-2025学年度第一学期高三年级第一次月考(10月)生物试题
2026-03-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.86 MB |
| 发布时间 | 2026-03-26 |
| 更新时间 | 2026-03-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57026519.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
陕西师大附中2024-2025学年度第一学期高三年级
第一次月考(10月)生物试题
一、选择题(1-16为单选题;17-20为多选题,共52分)
1. 螺旋藻(属蓝细菌)是一种中药材,可用于减轻癌症放疗、化疗的毒副作用,提高免疫功能等。下列有关螺旋藻的叙述,错误的是( )
A. 螺旋藻能将无机物转化为有机物,是自养型生物
B. 螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 螺旋藻通过细胞增殖的方式进行繁殖,说明其生命活动的正常进行离不开细胞
D. 光照条件下,螺旋藻体内水的光解发生在叶绿体基质中
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
【详解】A、螺旋藻(属蓝细菌)含有叶绿素和藻蓝素,能够进行光合作用将无机物转化为有机物,是自养型生物,A正确;
B、黑藻是真核生物,螺旋藻属于原核生物,原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,B正确;
C、细胞是基本的生命系统,螺旋藻通过细胞增殖的方式进行繁殖,说明其生命活动的正常进行离不开细胞,C正确;
D、螺旋藻是原核生物,不含叶绿体,D错误。
故选D。
2. 下列关于高中生物学实验中变化的叙述,正确的是( )
A. 利用溴麝香草酚蓝溶液鉴定CO2时,出现蓝色→绿色→黄色的颜色变化
B. 常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲试剂,水浴加热后能够观察到紫色现象
C. 用低倍镜观察叶肉细胞时,可看到叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察细胞有丝分裂时,根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
【答案】A
【解析】
【详解】A、溴麝香草酚蓝溶液本身为蓝色,与CO2反应后会依次出现蓝色→绿色→黄色的颜色变化,可用于CO2的鉴定,A正确;
B、双缩脲试剂鉴定蛋白质的反应在常温下即可进行,不需要水浴加热,B错误;
C、叶肉细胞中叶绿体随细胞质环流,围绕中央大液泡运动,而非围绕细胞核运动,C错误;
D、观察细胞有丝分裂的制片步骤中,根尖染色捣碎加盖盖玻片后,还需在盖玻片上再加一片载玻片,用拇指轻按压使细胞分散开,才能镜检,否则细胞重叠无法观察,D错误。
3. 生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述正确的是( )
A. 干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是IV
B. 生物界的统一性指的是所有生物都含有Ⅰ和Ⅱ中的物质
C. Ⅴ主要以化合物形式存在,对细胞的生命活动具有重要作用
D. 人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,Ⅰ是无机化合物,Ⅱ是有机化合物,Ⅲ是水,Ⅳ是蛋白质,Ⅴ是无机盐,Ⅵ是脂质,Ⅶ是核酸和糖类。
【详解】A、干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是水,即图中的Ⅲ,A错误;
B、Ⅰ是无机化合物,Ⅱ是有机化合物,生物界的统一性是指组成细胞的化学元素在无机环境都能找到,没有一种是生物所特有的,B错误;
C、Ⅴ是无机盐,在细胞中主要以离子形式存在,C错误;
D、人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ(蛋白质)和Ⅴ(无机盐)的含量有关,D正确。
故选D。
4. 荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现时间。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法错误的是( )
A. 该技术说明细胞膜具有流动性,有力反驳了罗伯特森的模型假说
B. 应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C. 降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长
D. 理论分析,漂白区域恢复足够长的时间后荧光强度F2仍小于F1
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,图甲膜上的蛋白质被绿色荧光染料染色后,激光会使膜部分淬灭,过段时间后,淬灭部位再次出现绿色荧光。分析图乙,再次出现的荧光强度F2略低于F1。细胞膜主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成。磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的结构特点:具有流动性(膜的结构成分不是静止的,而是动态的)。细胞膜的功能特点:具有选择透过性。
【详解】A、罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构,而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光,说明了细胞膜具有流动性,有力反驳了罗伯特森的模型假说,A正确;
B、淬灭部位荧光再现,是膜蛋白分子运动的综合表现,该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率,B错误;
C、降低实验温度,会降低膜的流动速度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长,C正确;
D、激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光,该部分荧光不可恢复,漂白区域恢复足够长的时间后,其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1,D正确。
故选B。
5. 可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH速度超过其再形成的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸,使再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
B. 机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生和少量ATP
【答案】A
【解析】
【详解】A、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖,根本原因是葡萄糖异生途径相关基因的选择性表达,A正确;
B、人体激烈运动时,肌细胞中既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸,有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等,无氧呼吸不消耗O2,也不产生CO2,因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1,B错误;
C、有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生,在线粒体内膜处被消耗,C错误;
D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段,该阶段生成NAD+,不产生ATP,D错误。
故选A。
6. 下图装置中,甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系:V甲=V丙<V乙),a、b表示用半透膜(水分子和单糖可以自由通过,但二糖不能通过)将它们分隔开,对装置进行相关处理。下列说法正确的是( )
A. 若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,稳定后液面高度:乙>甲>丙
B. 若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液,稳定后液面高度:乙<甲=丙
C. 若向丙中加入一定量的半乳糖后,稳定后液面高度:甲=乙=丙,并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同
D. 本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图中甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液,其中V甲=V丙<V乙。a、b为半透膜,水分子和单糖可以自由通过该膜,但是二糖不能通过。
【详解】A、向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,甲中的蔗糖水解成两分子单糖,丙中的乳糖分解为两分子单糖,都可通过半透膜进入乙中,引起乙液面升高,稳定后液面高度乙>甲=丙,A错误;
B、向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液后,乙中的麦芽糖水解为两分子的葡萄糖,会通过半透膜分别进入甲和丙,稳定后液面高度乙<甲=丙,B正确;
C、向丙中加入一定量的半乳糖后,由于半乳糖可以通过半透膜,因此稳定后液面高度甲=乙=丙,但因为乙体积最大,所以乙中半乳糖含量最多,C错误;
D、渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程,本实验中水分子是溶剂分子,故本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散,不能称为渗透作用,D错误。
故选B。
7. 下图是细胞外葡萄糖浓度变化对细胞凋亡和细胞自噬的调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 胰岛素缺乏型糖尿病患者细胞凋亡强于正常人
B. 可促进葡萄糖转运及其在线粒体内的分解
C. 细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料
D. 当细胞可利用的能源短缺时和活性均会降低
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,胰岛素通过与特异性受体结合,激活AKT来抑制凋亡。激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞,另一方面可以促进葡萄糖分解为中间产物。同时通过ATK激活mTor来抑制自噬的发生。当细胞外葡萄糖不足或无胰岛素时,ATK和mTor失活,细胞通过启动细胞自噬过程为细胞提供ATP;同时通过解除ATK对凋亡的抑制使细胞凋亡。
【详解】A、胰岛素和受体结合会激活AKT和mTor,从而抑制细胞调亡和细胞自噬,胰岛素缺乏型糖尿病患者胰岛素和受体结合概率低,细胞凋亡强于正常人,A正确:
B、由图可知AKT可促进葡萄糖转运,但其分解发生在细胞质基质中,B错误;
C、细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料,C正确;
D、两图比较可知,当细胞可利用的能源短缺时,AKT和mTor活性均会降低甚至失活,D正确。
故选B。
8. 下图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体,其中M为正常染色体,N中发生了结构变异(A、B、C、D、E表示基因)。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段,导致在减数第一次分裂时形成了如图所示的染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述不正确的是( )
A. M、N联会时、各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂
B. 该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
C. 该精原细胞减数分裂后可形成基因型为AA的精子
D. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、根据题意和图示分析可知左图中M为正常染色体,N发生了倒位;右图中发生了互换且染色体片段缺失。
【详解】A、由右图可知,M、N联会时,M的一条染色单体中CDE所在的染色体片段断裂后最终丢失,N的一条染色单体BE所在的染色体片段断裂后缺失,即M、N联会时、各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂,A正确;
B、染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,但着丝粒移向细胞两极的情况是正常的,因此形成的精细胞的染色体数目是正常的,只是发生了结构的改变,B错误;
C、由于染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,因此可能会导致M染色体的一条染色单体上出现ABCDA的基因组合,或者是导致N染色体的一条染色单体上出现ADCBA的基因组合,故减数第二次分裂后期着丝粒断裂后可形成含AA的精细胞,进而通过变形形成含AA的精子,C正确;
D、该精原细胞经减数分裂形成4个精子,其中只有一个含与M染色体相同的正常染色体,其余三个均为含异常染色体的精子,即含异常染色体的精子占3/4,D正确。
故选B。
9. 在减数分裂形成四分体时,四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,导致产生的配子类型改变。某基因型为AaBb的二倍体,A与B位于一条染色体上,但形成配子时有40%的细胞发生了一次上述片段交换,则该个体产生配子的种类及比例为( )
A. 2种,3:2 B. 2种,4:1
C. 4种,4:4:1:1 D. 4种,3:3:2:2
【答案】C
【解析】
【分析】减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
【详解】某基因型为AaBb的二倍体,A与B位于一条染色体上,假设总共有10个原始生殖细胞,形成配子时有40%的细胞发生了一次上述片段交换,说明产生的配子有AB:Ab:aB:ab=4:4:4:4,60%的细胞正常形成配子为AB:ab=12:12,则该个体产生配子为AB:ab:Ab:aB=16:16:4:4=4:4:1:1,C正确。
故选C
10. 图甲为某二倍体生物精原细胞(BbVv)的分裂图像,图乙为精原细胞某分裂过程中每条染色体上DNA数目的变化曲线(不考虑基因突变和染色体变异),下列叙述正确的是( )
A. 图甲细胞减数分裂中同源染色体上非等位基因发生了互换,可产生4种精细胞
B. 图甲细胞减数分裂Ⅱ后期会发生B与b、V与v基因的分离
C. 图乙中ab段表示DNA复制,处于de段的细胞可能存在同源染色体
D. 图甲细胞对应图乙的cd段,同源染色体上的等位基因即将分离
【答案】C
【解析】
【分析】图甲是同源染色体非姐妹染色单体互换,图乙中ab段发生DNA复制,bc段每条染色体上2个DNA分子,de段每条染色体上一个DNA分子。
【详解】A、图中初级精母细胞同源染色体非姐妹染色单体上的等位基因发生了互换,使非等位基因进行了基因重组,可以产生Bv、bV、BV和bv共4种基因型的精细胞,A错误;
B、由于互换Ⅴ和v出现在姐妹染色单体上,故减数分裂Ⅱ后期会发生V与v的分离,但B与b的分离是在减数分裂Ⅰ后期,B错误;
C、图乙中ab段每条染色体上的DNA分子数目由1变为2,说明进行了DNA复制,de段可以是有丝分裂后期和末期,有同源染色体,C正确
D、图甲每条染色体上有2个DNA分子,对应于图乙的bc段,D错误。
故选C。
11. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是( )
A. 孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B. 孟德尔发现的分离定律可以解释所有生物的遗传现象
C. 孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D. 提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
【答案】D
【解析】
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
【详解】A、孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;
B、孟德尔分离定律不能解释细胞质基因遗传,B错误;
C、孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,分离比接近1∶1,C错误;
D、提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的,D正确。
故选D。
12. 喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株,G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。下列分析正确的是( )
A. 喷瓜种群中共有5种基因型
B. 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C. 两性植株自交不可能产生雌株
D. Gg和Gg-能杂交并产生雄株
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于G基因决定雄株,含G的个体均为雄株,无法产生含G的雌配子,因此不存在GG基因型,喷瓜种群的基因型为Gg、Gg-、gg、gg-、g-g-,共5种,A正确;
B、两性植株的基因型为gg或gg-,gg能产生1种配子(g),gg-能产生2种配子(g、g-),最多产生2种配子,B错误;
C、基因型为gg-的两性植株自交,后代会出现基因型为g-g-的雌株,C错误;
D、Gg和Gg-均为雄株,不具备杂交的条件,D错误。
13. 某植物的红花与蓝花这对相对性状受一对等位基因控制,某生物兴趣小组的同学将300对亲本分为2组,进行了如表所示的实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交方案
杂交结果
一
蓝花×蓝花
全为蓝花
二
红花×蓝花
红花∶蓝花=5∶1
A. 该植物的花色中红花对蓝花为显性
B. 第二组的子代红花植株全部是杂合子
C. 第二组红花亲本中杂合个体所占比例为1/3
D. 若第二组中红花亲本个体全部自交,则子代中蓝花个体所占比例为1/16
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题干及图表可知:红花与蓝花受一对等位基因控制,遵循基因分离定律,且由组一实验可知,蓝花与蓝花亲本杂交,子代全为蓝花。组二实验,蓝花与红花亲本杂交,子代红花:蓝花=5∶1,说明红花对蓝花为显性性状;
2、基因分离定律是在生物的体细胞中,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。
【详解】A、由组二的杂交结果可知红花为显性性状,蓝花为隐性性状,A正确;
BC、假设红花由基因M控制,蓝花由基因m控制,组二的杂交子代红花:蓝花=5∶1,即杂交子代蓝花的比例是1/6,说明亲本红花植株产生m配子的比例是1/6,进而推知:第二组红花亲本中杂合个体的比例是1/3,纯合子比例为2/3,由于亲本中蓝花为mm,因此第二组的子代红花植株全部都是杂合子,BC正确;
D、第二组红花亲本中,只有杂合个体(Mm)自交才能产生蓝花子代(mm)个体,因第二组红花亲本中Mm的比例是1/3,所以自交产生的蓝花子代个体的比例为1/3×1/4= 1/12,D错误。
故选D。
14. 果蝇的性别由X染色体的条数决定,只有1条X染色体的果蝇表现为雄性,有2条X染色体的果蝇表现为雌性。科研人员用如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验(图示基因不在X、Y染色体的同源区段上,雌雄个体产生的配子均有活力)。下列叙述正确的是( )
A. 雌果蝇的染色体数目和基因数目均未发生改变,X染色体上基因顺序发生了改变
B. 若雌果蝇的某个初级卵母细胞发生了染色体互换,则经减数分裂可能产生四种卵细胞
C. 图示中的雌、雄果蝇杂交获得的F1之间相互交配,F2中不含结构异常染色体的个体占1/2
D. 若F1出现了XdBXdbY基因型的个体,可能是父本的初级精母细胞在减数分裂I发生异常
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,雌果蝇右侧的X染色体移接了来自Y染色体的附加臂,发生了染色体结构变异中的易位;左侧的X染色体有部分片段缺失,属于染色体结构变异中的缺失。
【详解】A、分析题图可知,雌果蝇右侧的X染色体移接了来自Y染色体的附加臂,左侧的X染色体有部分片段缺失,基因数目发生了改变,A错误;
B、一个初级卵母细胞经一次减数分裂只产生一种卵细胞,B错误;
C、图示中的雌、雄果蝇基因型分别是XBd(异常)XbDY异常、XbdY,杂交获得的F1之间(XBdXbd、XBdY、XbdXbDY、XbDYY)相互交配,雌配子中有1/2正常,雄配子有1/2正常,F2中不含结构异常染色体的个体占1/2×1/2=1/4,C错误;
D、正常情况下,F1基因型是XBdXbd、XBdY、XbdXbDY、XbDYY,若F1出现了XdBXdbY基因型的个体,可能是父本的初级精母细胞在减数分裂I发生异常,X与Y同源染色体未分离所致,D正确。
故选D。
15. 自私基因在真核生物基因组中普遍存在,双亲杂交时,为了将该类基因优先传递给子代,父本或母本通过半致死自身不含该类基因的配子进行调控。小麦中的A基因属于自私基因,让基因型为Aa的小麦杂交,F1基因型及比例为AA:Aa:aa=2:3:1。下列相关叙述错误的是( )
A. 若该调控过程发生在母本中,则雌配子的基因型及比例为A:a=2:1
B. 若F1连续多代自交,则a基因在该小麦种群中的基因频率逐渐下降
C. 亲本(Aa)产生的含有a基因的雄配子数量可能少于含有A基因的雌配子数量
D. F1随机交配,产生雄配子的基因型及比例可能为A:a=2:1
【答案】C
【解析】
【分析】结合题干可知,自私基于可以使得父本或母本不含该类基因的配子半致死从而使得其能优先传给子代,A为自私基因,意味着a基因的配子半数致死,若F1连续多代自交,每代父本或母本产生的含a的配子半数致死,则会导致a基因在该小麦群体中出现的概率逐渐下降。
【详解】A、正常情况下基因型为Aa的母本产生的雌配子的基因型及比例为A:a=1:1,若这种致死发生在母本中,则1/2a配子中只能存活1/2×1/2 即1/4a,雌配子基因型及比例为2/3A、1/3a ,则雌配子的基因型及比例为A∶a=2∶1,A正确;
B、结合题干可知自私基于可以使得父本或母本不含该类基因的配子半致死从而使得其能优先传给子代,A为自私基因,意味着a基因的配子半数致死,若F1连续多代自交,每代父本或母本产生的含a的配子半数致死,则会导致a基因在该小麦群体中出现的概率逐渐下降,B正确;
C、雄配子数量远多于雌配子数量,C错误;
D、F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,F1产生的a配子的比例应为1/6+1/2×1/4=7/24,A配子所占比例为1/3+1/2×1/2=7/12,A:a=2:1,D正确。
故选C。
16. 一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A. 注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B. 单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C. 利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
D. p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息“一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体”,非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多个抗原决定簇,所以可以刺激机体产生多种抗体。每个抗原决定簇刺激产生的抗体是单抗。
【详解】A、单抗的制作需要筛选,而多抗不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,A错误;
B、单抗制备过程中通常将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;
C、非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 上有多种抗原决定簇,一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入p72 后,可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误;
D、p72 部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,所以多抗仍有效,D正确。
故选D。
17. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理lh,再光照lh,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等
B. 若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
C. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
D. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
【答案】AC
【解析】
【分析】暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率;光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率。
【详解】A、32℃时,暗处理lh后的重量变化是-4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,光合速率-2×呼吸速率=0,此条件下光合速率是8mg/h,净光合速率是4,同理可推知,26℃时,呼吸速率是1mg/h光合速率是5mg/h,净光合是4mg/h,A正确;
B、当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和NADPH增加,从而促进了三碳化合物的还原,C3的消耗速率加快,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,即C3的生成速率不变,故C3的量减少,B错误;
C、30℃条件下,呼吸强度为3mg/h,光合作用的强度是9mg/h,一昼夜光照时间等于8h则光合产生有机物为72mg,呼吸消耗为3×24=72mg,则大于8h该植物幼苗有机物可以积累,才能生长,C正确;
D、34℃时呼吸速率是2mg/h,光照1h后比案处理前减少了3mg,光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率,说明此时光合速率为1mg/h,D错误。
故选AC。
18. 在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA.分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将不含BrdU的洋葱(2N=16)根尖分生区放在含有BrdU的培养基中培养,一段时间后,对处于不同细胞周期的细胞进行解离、漂洗、染色、制片后,在显微镜下可观察每条染色体的着色情况。下列叙述正确的是( )
A. 漂洗所用的试剂为体积分数为95%的酒精,防止解离过度
B. 在视野中观察到有丝分裂中期的细胞,每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色,推测该细胞应处于第一个细胞周期
C. 若观察到细胞在第二个细胞周期的后期,那么细胞中呈深蓝色的染色体应有16条
D. 若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色,那么细胞有可能进行的是减数分裂
【答案】BC
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、漂洗的目的是洗去药液,防止解离过度,并便于染色,漂洗所用的是清水,A错误;
B、DNA复制的特点为半保留复制,复制一次,每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有 BrdU),得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链,故在视野中观察到有丝分裂中期的细胞,每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色,推测该细胞应处于第一个细胞周期,B正确;
C、复制二次产生的每条染色体的染色单体中就只有1/2的DNA带有1条模板母链,其他全为新合成链,当姐妹单体分离时,若观察到细胞在第二个细胞周期的后期,那么细胞中呈深蓝色的染色体应有16条,此后两条子染色的移动方向是随机的,故得到的子细胞可能得到双链都是含有 BrdU 的染色体,也可能随机含有几条只有一条链含有 BrdU 的染色体,C正确;
D、洋葱根尖细胞不能进行减数分裂,D错误。
故选BC。
19. 水稻(2n=24)是两性植株,研究人员对野生型(长日照下正常开花)水稻的研究中偶然发现了一株突变体乙(长日照下晚开花)。在长日照条件下,科研人员将甲品系水稻(正常开花)与乙品系水稻(晚开花)杂交,F₁表现为正常开花,F₁自交所得F₂ 中正常开花:晚开花=3:1。水稻的染色体 DNA 中有简单重复序列STR,非同源染色体和不同品种的同源染色体上的STR 不同。为确定晚开花突变基因的位置,研究者提取F₂中20株晚开花植株的DNA,再对Ⅱ号和Ⅲ号染色体上特异性STR 进行 PCR 扩增、电泳,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 对水稻基因组进行测序,需要测13 条染色体上全部DNA的碱基序列
B. F₂中正常开花的水稻自交,F₃中正常开花:晚开花比例为7:1
C. 对 F₂ 中全部晚开花植株的Ⅲ号染色体上特异性STR 进行 PCR 扩增、电泳,出现2号个体所示条带的比例为1/4
D. 由扩增结果可推知突变基因在Ⅱ号染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】1、水稻是两性植株,两性植株无性染色体。
2、具有相对性状的亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,子一代未表现出来的性状为隐性性状。
【详解】A、水稻(2n=24)是两性植株,无性染色体,所以对水稻基因组进行测序,需要测12条染色体上全部DNA的碱基序列,A错误;
B、科研人员将甲品系水稻(正常开花)与乙品系水稻(晚开花)杂交,F1表现为正常开花,F1自交所得F2中正常开花:晚开花=3:1,说明正常开花为显性性状,若用A、a表示正常开花和晚开花,则亲本的基因型为AA、aa,F1的基因型为Aa,F2能正常开花的水稻中有2/3Aa、1/3AA,将F2中正常开花的水稻自交,得到晚开花aa的概率为2/3×1/4=1/6,故F3中正常开花:晚开花的比例为5:1,B错误;
C、由电泳结果可知,2号个体的Ⅲ号染色体上的STR与其他晚开花植株不同,说明突变基因不在Ⅲ号染色体上,这是Aa基因所在的染色体,F1全部有两种Ⅲ号染色体,F2中Ⅲ号染色体的情况则有三种,含一种Ⅲ号染色体:含两种Ⅲ号染色体:含另一种Ⅲ号染色体=1:2:1,所以出现2号个体所示条带(含两种Ⅲ号染色体)的比例为1/2,C错误;
D、由电泳结果可知,2号个体的Ⅱ号染色体上的STR与其他晚开花植株相同,说明控制晚开花的突变基因在Ⅱ号染色体上,D正确。
故选D。
20. 如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图,其中引物1-4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示,限制酶BamHI、EcoRI、HindIII在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误的是( )
A. PCR过程完成4轮循环,理论上至少需加入引物28个
B. 若已经合成了甲图所示4种引物,应选择引物2和3扩增目的基因
C. 过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒
D. 对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理,以防其污染环境
【答案】AB
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、PCR 技术大量扩增目的基因时,缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2,因此PCR过程完成4轮循环,理论上至少需加入引物24+1-2=30个,A错误;
B、由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链,因此扩增目的基因时应选择引物1和4,B错误;
C、①是基因表达载体的构建过程,若使用EcoRⅠ切割质粒会将目的基因插入启动子上游,目的基因不能正确表达,若使用HamdⅢ切割质粒将破坏标记基因,不利于目的基因的鉴定和筛选,因此该过程中应使用限制酶 BamHⅠ切割质粒,C正确;
D、为了防止污染环境,对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理,D正确。
故选AB。
二、非选择题(5题,共48分)
21. 图1是某植物叶肉细胞中部分代谢过程的模式图;图2表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合作用速率的关系;图3是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。回答下列问题:
(1)光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的____________。分离叶绿体中色素常用的方法是____________。
(2)在某些条件下,R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后经载体T运离叶绿体,再经过叶绿体外的代谢途径转换为________回到叶绿体。经测定,由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少,从图1分析,原因是______________。
(3)图2中的A点表示____________;C点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有____________。当光照强度在图2的D点时,该植物叶绿体固定的二氧化碳的量____________mg/(100cm2·h-1 )。
(4)由图3可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是____________点。24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是____________(填“增大”“不变”或“减少”)。
【答案】 ①. 类囊体薄膜 ②. 纸层析法 ③. 甘油酸 ④. 叶绿体外代谢途径中,产生了CO 2释放出去 ⑤. 细胞呼吸释放CO2的速率 ⑥. 细胞质基质、线粒体、叶绿体 ⑦. 18 ⑧. H ⑨. 减少
【解析】
【分析】图1是植物叶肉细胞中部分代谢过程,R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后经载体T运离叶绿体,再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。
图2中A点细胞只进行呼吸作用;AC段表示光合速率小于呼吸速率;C点时光合速率等于呼吸速率;C点之后光合速率大于呼吸速率。
图3表示密闭玻璃室内的CO2浓度与时间关系的曲线,其中EF段表示光合速率小于呼吸速率;FH段表示光合速率大于呼吸速率;F点和H点表示光合速率等于呼吸速率;HJ段表示光合速率小于呼吸速率。
【详解】(1)光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的类囊体薄膜,叶绿体中色素有叶绿素和类胡萝卜素,分离叶绿体中色素常用的方法是纸层析法。
(2)在某些条件下,R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后经载体T运离叶绿体,再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。从图1分析,叶绿体外代谢途径中,产生了CO2释放出去,所以由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少。
(3)图2中的A点表示细胞只进行呼吸作用;C点时,光合速率等于呼吸速率,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。当光照强度在图2的D点时,该植物叶绿体固定的二氧化碳的量=12+6=18mg/(100cm2·h-1 )。
(4)图3表示密闭玻璃室内的CO2浓度与时间关系的曲线,F点和H点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,而二氧化碳浓度最低点就是氧气浓度的最高点,即H点;J点时二氧化碳浓度高于E点,表明J点时消耗的有机物更多,与E点比植物体内有机物减少。
【点睛】本题结合细胞内部分代谢过程图和曲线图,综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识,要求考生识记光合作用和呼吸作用的具体过程,掌握影响光合速率的环境因素,能准确判断图中各点、线段的含义,并能根据根据题意和所学知识对各小题进行分析作答。
22. 图甲为某高等动物细胞分裂图,图乙为该动物细胞分裂坐标图,图丙表示基因型为AaBb的卵原细胞(2n=24)进行减数分裂的过程(只画出部分染色体,不考虑互换),回答下列问题。
(1)图甲中表示减数分裂过程的细胞是_____;含有同源染色体的细胞是_____。(横线处填入序号)
(2)图乙中H-I段形成的原因是_____。
(3)图丙中细胞IV的基因型为Aab,若整个减数分裂过程中只考虑一次分裂异常,则形成细胞IV的原因可能是_____;图丙中卵原细胞I经过本次减数分裂产生另外三个细胞的基因型分别为_____。
(4)若细胞IV(基因型为Aab)与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时A和a基因所在的染色体中的任意两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为Aab的配子的概率是_____。
【答案】(1) ①. ①②③ ②. ①④
(2)发生了受精作用 (3) ①. 在减数分裂I后期,含有基因A和a的同源染色体没有分开,均进入次级卵母细胞中 (答出减数分裂I后期及同源染色体未分开即可) ②. Aab、B、B
(4)1/3
【解析】
【分析】减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂,第一极体均等分裂。
【小问1详解】
在图甲中,细胞①中染色体的行为是同源染色体分离,属于减数第一次分裂后期;细胞②中不含有同源染色体,处于减Ⅱ的中期,细胞③中染色体着丝粒分裂,且移向细胞两极的染色体中不存在同源染色体,属于减数第二次分裂后期;④细胞处于有丝分裂的后期,含有同源染色体,所以表示减数分裂过程的细胞是①②③,含有同源染色体的细胞是①④。
【小问2详解】
图乙中A-H, 完成的是减数分裂,H-I段染色体数目加倍,形成的原因是发生了受精作用,雌雄生殖细胞融合,受精卵染色体恢复正常体细胞的数目。
【小问3详解】
图丙中细胞 IV 的基因型为Aab,若整个减数分裂过程中只考虑一次分裂异常,则形成细胞IV的原因可能是减数第一次分裂后期有基因A和a的同源染色体没有分开,均进入次级卵母细胞中,最终形成的卵细胞基因型为Aab。 图丙中卵原细胞I经过本次减数分裂产生另外三个细胞的基因型分别为Aab、B、B,因为减Ⅱ正常分裂,产生两两相同的配子。
【小问4详解】
基因型为Aab的卵细胞Ⅳ与基因型为ab的精子受精,受精卵的基因型为Aaabb。该受精卵发育为雄性个体,若该雄性个体减数分裂时同源染色体中的两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,雄性个体产生为配子及比例为2/6Aab、2/6ab、1/6Ab、1/6aab,则其产生基因型为Aab配子的概率为1/3。
23. 研究人员在水稻杂交育种过程中发现,水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。回答下列问题:
(1)研究人员用粳稻品种D(基因型为DD,花粉100%可育)与籼稻品种M(基因型为MM,花粉100%可育)进行杂交,得到水稻品系N。品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代DM:DD=1:1。
实验结果说明品系N产生的含有_____的花粉是不育的。据此推测水稻品系N(♂)与水稻品种D(♀)杂交,子代的基因型为_____,表现型为_____。
(2)通过基因工程向品系N(DM)的体细胞中导入F基因,经植物组织培养后获得转基因杂合植株A(基因型为DMF,F表示导入了一个F基因)。植株A自交,子代结果如下表所示。
子代基因型
DD
DDF和DDFF
DM
DMF
DMFF
MMF和MMFF
比例
1/12
1/4
1/12
1/4
1/6
1/6
表现型(可育花粉占比)
100%
100%
50%
75%
100%
100%
注:FF表示含两个F基因,F表示含一个F基因。
①据上表分析,导入F基因与D/M基因位于_____(填“同源”或“非同源”)染色体上。
②根据子代基因型为DM的个体存在不同表现型的情况,F基因的功能是_____。
(3)经选育出的花粉不育的水稻,能为杂交制种过程提供便利,原因是_____。
【答案】(1) ①. M ②. DD ③. 花粉100%可育
(2) ①. 非同源 ②. 恢复含M花粉的可育性
(3)节省了人工去雄步骤、防止了水稻的自花传粉
【解析】
【分析】分析题意可知,品种D基因型为DD,与品系M(MM)杂交,水稻N的基因型是DM,据此分析作答。
【小问1详解】
水稻品系N(DM)产生的配子种类及比例为D:M=1:1,但自交后代分离比也为DM:DD=1:1,说明品系N(♂)只产生了一种可育花粉D,即含M的花粉是不育的。品系N(♂)与品种D(♀)杂交,N(♂)只产生可育花粉D,后代均为DD(花粉100%可育)。
【小问2详解】
①如果F基因位于D或M所在染色体上,不会出现如表所示的表现型分离比,F基因与D/M基因应位于非同源染色体上。
②表格所示的子代个体中,不含F基因的DM个体,花粉50%可育;含1个F基因的DM个体,花粉75%可育;含2个F基因的DM个体,花粉100%可育。说明F基因的功能是恢复含M花粉的可育性。
小问3详解】
经选育出的花粉不育的水稻,能为杂交制种过程提供便利,原因是节省了人工去雄步骤、防止了水稻的自花传粉。
24. 黄瓜是葫芦科一年生蔓生或攀援草本植物,雌雄同株异花,雄花:常数朵在叶腋簇生;花梗纤细,被微柔毛;花冠黄白色,花冠裂片长圆状披针形。雌花:单生或稀簇生;花梗粗壮,中国各地普遍栽培,且许多地区均有温室或塑料大棚栽培,黄瓜为中国各地夏季主要菜蔬之一。
(1)基因B控制高茎,b控制矮茎,将基因型为Bb和bb的黄瓜和豌豆植株等比例间行种植,其中基因型bb黄瓜植株花粉不能正常发育,自然状态下将所结种子全部种植,所得F1植株中高茎和矮茎的比例分别是______。基因型为Bb的豌豆自交后代分离比为3:1,这一现象被称为____。
(2)已知黄瓜正常叶(A)对卷曲叶(a)为不完全显性,显性纯合子表现为正常叶,隐性纯合子表现为卷曲叶,杂合子表现为半卷曲叶。某半卷曲叶黄瓜种子(Aa)经射线照射后出现半卷曲叶(Aaa)突变体的三种可能情况如图所示。某兴趣小组拟采用自交法探究该突变体类型,试写预期实验结果。(假设实验过程中不存在突变,各基因型配子及合子活力相同)。
若自交后代表现型及比例为______,则为突变体①;若自交后代表现型及比例为_____,则为突变体②;若自交后代表现型及比例为_______,则为突变体③。
【答案】(1) ①. 5:3、3:5 ②. 性状分离
(2) ①. 正常叶:半卷曲叶:卷曲叶=1:11:4,则为突变体① ②. 正常叶:半卷曲叶:卷曲叶=1:26:9,则为突变体② ③. 正常叶:半卷曲叶:卷曲叶=1:2:1,则为突变体③
【解析】
【小问1详解】
对于黄瓜而言,亲本Bb和bb各占一半,基因型bb黄瓜植株花粉不能正常发育,故雌配子中B的概率为1/4,b的概率是3/4,雄配子B的概率为1/2,b的概率为1/2。因此黄瓜中高茎:矮茎的比例=1/8BB(高茎)+1/2Bb(高茎):3/8bb矮茎=5:3。豌豆是自花传粉,闭花授粉,所以只能自交,亲本Bb和bb各占一半,所以后代高茎:矮茎=3/8:(1/2+1/4)=3:5。基因型为Bb的豌豆自交后代分离比为3:1,这一现象被称为性状分离。
【小问2详解】
实验目的是为了探究突变体的种类,可以通过如下实验:用Aaa自交,观察统计子代的表现型及比例。实验结论为:若为突变体①,Aaa植株能产生雌雄配子为1/4A,1/4Aa,1/4a,1/4aa,自交后代为正常叶(AA):半卷曲叶:卷曲叶(aa+aaa+aaaa)=1:11:4;若为突变体②,Aaa植株能产生雌雄配子为1/6A,1/6aa,1/3Aa,1/3a,自交后代为正常叶(AA):半卷曲叶:卷曲叶(aa+aaa+aaaa)=1:26:9;若为突变体③,Aaa植株能产生雌雄配子为1/2A和1/2aa,自交后代为正常叶(AA):半卷曲叶:卷曲叶(aaaa)=(1/2×1/2):(2×1/2×1/2):(1/2×1/2)=1:2:1。
25. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌,其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性而参与调控其致病性。为了更准确地分离出MreB蛋白,用重叠延伸PCR技术(指在PCR技术的基础上,采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成重叠链,通过重叠链的延伸,将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术),将幽门螺杆菌MreB基因中编码终止密码子前的DNA序列与TAP标签(可以标记幽门螺杆菌基因组中任何一个基因,且不会影响基因的表达进行连接,构建了融合表达蛋白MreB和TAP标签的质粒,实验流程如图所示。据图回答下列问题:
(1)重叠PCR获得带有标签的MreB基因
①获得两种具有重叠片段DNA的过程中,PCR1和PCR2必须在不同的反应体系中,原因是______。
②PCR3反应体系中所加入的引物是_________。
(2)重组质粒的构建
①为将带有标签的MreB基因定向插入到pK18mobSacB质粒中,需要在引物末端添加限制酶识别序列,据图分析,在引物1添加的序列所对应的限制酶是______,在引物4添加的序列所对应的限制酶是_______。
②重组质粒中,KmR基因的作用是_______。
【答案】(1) ①. 引物2和引物3中存在互补配对的片段,置于同一反应体系时,它们会发生结合而失去作用 ②. 引物1、引物4
(2) ①. SmaI ②. XhoI ③. 鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来
【解析】
【小问1详解】
①重叠延伸PCR技术是指在PCR技术的基础上,采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成重叠链,通过重叠链的延伸,将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术,而引物2和引物3中存在互补配对的片段,置于同一反应体系时,它们会发生结合而失去作用。
②分析题意可知,PCR3是为了获得融合表达蛋白MreB和TAP标签的质粒,所以应选择引物1和引物4。
【小问2详解】
①要将带有标签的MreB基因定向插入到pK18mobSacB质粒中启动子之后,终止子之前,则不能选择EcoRI,在引物1添加的序列所对应的限制酶只能是SmaI,在引物4添加的序列所对应的限制酶只能是XhoI。
②重组质粒中,KmR基因是标记基因,其作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
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陕西师大附中2024-2025学年度第一学期高三年级
第一次月考(10月)生物试题
一、选择题(1-16为单选题;17-20为多选题,共52分)
1. 螺旋藻(属蓝细菌)是一种中药材,可用于减轻癌症放疗、化疗的毒副作用,提高免疫功能等。下列有关螺旋藻的叙述,错误的是( )
A. 螺旋藻能将无机物转化为有机物,是自养型生物
B. 螺旋藻和黑藻在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
C. 螺旋藻通过细胞增殖的方式进行繁殖,说明其生命活动的正常进行离不开细胞
D. 光照条件下,螺旋藻体内水的光解发生在叶绿体基质中
2. 下列关于高中生物学实验中变化的叙述,正确的是( )
A. 利用溴麝香草酚蓝溶液鉴定CO2时,出现蓝色→绿色→黄色的颜色变化
B. 常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲试剂,水浴加热后能够观察到紫色现象
C. 用低倍镜观察叶肉细胞时,可看到叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察细胞有丝分裂时,根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
3. 生命物质基础是组成细胞的元素和化合物,图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述正确的是( )
A. 干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是IV
B. 生物界的统一性指的是所有生物都含有Ⅰ和Ⅱ中的物质
C. Ⅴ主要以化合物的形式存在,对细胞的生命活动具有重要作用
D. 人体血浆渗透压大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关
4. 荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现时间。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法错误的是( )
A. 该技术说明细胞膜具有流动性,有力反驳了罗伯特森的模型假说
B. 应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C. 降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长
D. 理论分析,漂白区域恢复足够长的时间后荧光强度F2仍小于F1
5. 可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸,使再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A. 肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
B. 机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
C. 有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗
D. 丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生和少量ATP
6. 下图装置中,甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系:V甲=V丙<V乙),a、b表示用半透膜(水分子和单糖可以自由通过,但二糖不能通过)将它们分隔开,对装置进行相关处理。下列说法正确的是( )
A. 若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,稳定后液面高度:乙>甲>丙
B. 若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液,稳定后液面高度:乙<甲=丙
C. 若向丙中加入一定量的半乳糖后,稳定后液面高度:甲=乙=丙,并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同
D. 本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用
7. 下图是细胞外葡萄糖浓度变化对细胞凋亡和细胞自噬的调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 胰岛素缺乏型糖尿病患者细胞凋亡强于正常人
B. 可促进葡萄糖转运及其在线粒体内的分解
C. 细胞自噬过程的产物可为细胞自身代谢提供原料
D. 当细胞可利用的能源短缺时和活性均会降低
8. 下图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体,其中M为正常染色体,N中发生了结构变异(A、B、C、D、E表示基因)。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段,导致在减数第一次分裂时形成了如图所示的染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述不正确的是( )
A. M、N联会时、各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂
B. 该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
C. 该精原细胞减数分裂后可形成基因型为AA的精子
D. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
9. 在减数分裂形成四分体时,四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,导致产生的配子类型改变。某基因型为AaBb的二倍体,A与B位于一条染色体上,但形成配子时有40%的细胞发生了一次上述片段交换,则该个体产生配子的种类及比例为( )
A 2种,3:2 B. 2种,4:1
C. 4种,4:4:1:1 D. 4种,3:3:2:2
10. 图甲为某二倍体生物精原细胞(BbVv)的分裂图像,图乙为精原细胞某分裂过程中每条染色体上DNA数目的变化曲线(不考虑基因突变和染色体变异),下列叙述正确的是( )
A. 图甲细胞减数分裂中同源染色体上非等位基因发生了互换,可产生4种精细胞
B. 图甲细胞减数分裂Ⅱ后期会发生B与b、V与v基因的分离
C. 图乙中ab段表示DNA复制,处于de段的细胞可能存在同源染色体
D. 图甲细胞对应图乙的cd段,同源染色体上的等位基因即将分离
11. 假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是( )
A. 孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B. 孟德尔发现的分离定律可以解释所有生物的遗传现象
C. 孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D. 提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
12. 喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株,G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。下列分析正确的是( )
A. 喷瓜种群中共有5种基因型
B. 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C. 两性植株自交不可能产生雌株
D. Gg和Gg-能杂交并产生雄株
13. 某植物的红花与蓝花这对相对性状受一对等位基因控制,某生物兴趣小组的同学将300对亲本分为2组,进行了如表所示的实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交方案
杂交结果
一
蓝花×蓝花
全为蓝花
二
红花×蓝花
红花∶蓝花=5∶1
A. 该植物的花色中红花对蓝花为显性
B. 第二组的子代红花植株全部是杂合子
C. 第二组红花亲本中杂合个体所占比例为1/3
D. 若第二组中红花亲本个体全部自交,则子代中蓝花个体所占比例为1/16
14. 果蝇的性别由X染色体的条数决定,只有1条X染色体的果蝇表现为雄性,有2条X染色体的果蝇表现为雌性。科研人员用如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验(图示基因不在X、Y染色体的同源区段上,雌雄个体产生的配子均有活力)。下列叙述正确的是( )
A. 雌果蝇的染色体数目和基因数目均未发生改变,X染色体上基因顺序发生了改变
B. 若雌果蝇的某个初级卵母细胞发生了染色体互换,则经减数分裂可能产生四种卵细胞
C. 图示中的雌、雄果蝇杂交获得的F1之间相互交配,F2中不含结构异常染色体的个体占1/2
D. 若F1出现了XdBXdbY基因型的个体,可能是父本的初级精母细胞在减数分裂I发生异常
15. 自私基因在真核生物基因组中普遍存在,双亲杂交时,为了将该类基因优先传递给子代,父本或母本通过半致死自身不含该类基因的配子进行调控。小麦中的A基因属于自私基因,让基因型为Aa的小麦杂交,F1基因型及比例为AA:Aa:aa=2:3:1。下列相关叙述错误的是( )
A. 若该调控过程发生在母本中,则雌配子的基因型及比例为A:a=2:1
B. 若F1连续多代自交,则a基因在该小麦种群中的基因频率逐渐下降
C. 亲本(Aa)产生的含有a基因的雄配子数量可能少于含有A基因的雌配子数量
D. F1随机交配,产生雄配子的基因型及比例可能为A:a=2:1
16. 一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A. 注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B. 单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C. 利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
D. p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效情况
17. 为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下实验,将长势相同的该植物幼苗均分成7组,分别置于不同温度下,先暗处理lh,再光照lh,其他条件相同且适宜,测其干重变化,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等
B. 若光照强度突然增加,叶绿体基质中C3的含量将会增加
C. 30℃条件下,一昼夜光照时间超过8h,该植物幼苗才能生长
D. 温度达到34℃时,该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用
18. 在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA.分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将不含BrdU的洋葱(2N=16)根尖分生区放在含有BrdU的培养基中培养,一段时间后,对处于不同细胞周期的细胞进行解离、漂洗、染色、制片后,在显微镜下可观察每条染色体的着色情况。下列叙述正确的是( )
A. 漂洗所用的试剂为体积分数为95%的酒精,防止解离过度
B. 在视野中观察到有丝分裂中期的细胞,每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色,推测该细胞应处于第一个细胞周期
C. 若观察到细胞在第二个细胞周期的后期,那么细胞中呈深蓝色的染色体应有16条
D. 若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色,那么细胞有可能进行的是减数分裂
19. 水稻(2n=24)是两性植株,研究人员对野生型(长日照下正常开花)水稻的研究中偶然发现了一株突变体乙(长日照下晚开花)。在长日照条件下,科研人员将甲品系水稻(正常开花)与乙品系水稻(晚开花)杂交,F₁表现为正常开花,F₁自交所得F₂ 中正常开花:晚开花=3:1。水稻的染色体 DNA 中有简单重复序列STR,非同源染色体和不同品种的同源染色体上的STR 不同。为确定晚开花突变基因的位置,研究者提取F₂中20株晚开花植株的DNA,再对Ⅱ号和Ⅲ号染色体上特异性STR 进行 PCR 扩增、电泳,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 对水稻基因组进行测序,需要测13 条染色体上全部DNA的碱基序列
B. F₂中正常开花的水稻自交,F₃中正常开花:晚开花比例为7:1
C. 对 F₂ 中全部晚开花植株Ⅲ号染色体上特异性STR 进行 PCR 扩增、电泳,出现2号个体所示条带的比例为1/4
D. 由扩增结果可推知突变基因在Ⅱ号染色体上
20. 如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图,其中引物1-4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示,限制酶BamHI、EcoRI、HindIII在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误的是( )
A. PCR过程完成4轮循环,理论上至少需加入引物28个
B. 若已经合成了甲图所示4种引物,应选择引物2和3扩增目的基因
C. 过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒
D. 对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理,以防其污染环境
二、非选择题(5题,共48分)
21. 图1是某植物叶肉细胞中部分代谢过程的模式图;图2表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合作用速率的关系;图3是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中,用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。回答下列问题:
(1)光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的____________。分离叶绿体中色素常用的方法是____________。
(2)在某些条件下,R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后经载体T运离叶绿体,再经过叶绿体外的代谢途径转换为________回到叶绿体。经测定,由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少,从图1分析,原因是______________。
(3)图2中的A点表示____________;C点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有____________。当光照强度在图2的D点时,该植物叶绿体固定的二氧化碳的量____________mg/(100cm2·h-1 )。
(4)由图3可推知,密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是____________点。24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是____________(填“增大”“不变”或“减少”)。
22. 图甲为某高等动物细胞分裂图,图乙为该动物细胞分裂坐标图,图丙表示基因型为AaBb的卵原细胞(2n=24)进行减数分裂的过程(只画出部分染色体,不考虑互换),回答下列问题。
(1)图甲中表示减数分裂过程的细胞是_____;含有同源染色体的细胞是_____。(横线处填入序号)
(2)图乙中H-I段形成的原因是_____。
(3)图丙中细胞IV的基因型为Aab,若整个减数分裂过程中只考虑一次分裂异常,则形成细胞IV的原因可能是_____;图丙中卵原细胞I经过本次减数分裂产生另外三个细胞的基因型分别为_____。
(4)若细胞IV(基因型为Aab)与基因型为ab的精子形成的受精卵发育为雄性个体,且该雄性个体减数分裂时A和a基因所在的染色体中的任意两条分别移向细胞两极,另一条随机移动,则其产生基因型为Aab的配子的概率是_____。
23. 研究人员在水稻杂交育种过程中发现,水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。回答下列问题:
(1)研究人员用粳稻品种D(基因型为DD,花粉100%可育)与籼稻品种M(基因型为MM,花粉100%可育)进行杂交,得到水稻品系N。品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代DM:DD=1:1。
实验结果说明品系N产生的含有_____的花粉是不育的。据此推测水稻品系N(♂)与水稻品种D(♀)杂交,子代的基因型为_____,表现型为_____。
(2)通过基因工程向品系N(DM)的体细胞中导入F基因,经植物组织培养后获得转基因杂合植株A(基因型为DMF,F表示导入了一个F基因)。植株A自交,子代结果如下表所示。
子代基因型
DD
DDF和DDFF
DM
DMF
DMFF
MMF和MMFF
比例
1/12
1/4
1/12
1/4
1/6
1/6
表现型(可育花粉占比)
100%
100%
50%
75%
100%
100%
注:FF表示含两个F基因,F表示含一个F基因。
①据上表分析,导入的F基因与D/M基因位于_____(填“同源”或“非同源”)染色体上。
②根据子代基因型为DM的个体存在不同表现型的情况,F基因的功能是_____。
(3)经选育出的花粉不育的水稻,能为杂交制种过程提供便利,原因是_____。
24. 黄瓜是葫芦科一年生蔓生或攀援草本植物,雌雄同株异花,雄花:常数朵在叶腋簇生;花梗纤细,被微柔毛;花冠黄白色,花冠裂片长圆状披针形。雌花:单生或稀簇生;花梗粗壮,中国各地普遍栽培,且许多地区均有温室或塑料大棚栽培,黄瓜为中国各地夏季主要菜蔬之一。
(1)基因B控制高茎,b控制矮茎,将基因型为Bb和bb的黄瓜和豌豆植株等比例间行种植,其中基因型bb黄瓜植株花粉不能正常发育,自然状态下将所结种子全部种植,所得F1植株中高茎和矮茎的比例分别是______。基因型为Bb的豌豆自交后代分离比为3:1,这一现象被称为____。
(2)已知黄瓜正常叶(A)对卷曲叶(a)为不完全显性,显性纯合子表现为正常叶,隐性纯合子表现为卷曲叶,杂合子表现为半卷曲叶。某半卷曲叶黄瓜种子(Aa)经射线照射后出现半卷曲叶(Aaa)突变体的三种可能情况如图所示。某兴趣小组拟采用自交法探究该突变体类型,试写预期实验结果。(假设实验过程中不存在突变,各基因型配子及合子活力相同)。
若自交后代表现型及比例为______,则为突变体①;若自交后代表现型及比例为_____,则为突变体②;若自交后代表现型及比例为_______,则为突变体③。
25. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌,其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性而参与调控其致病性。为了更准确地分离出MreB蛋白,用重叠延伸PCR技术(指在PCR技术的基础上,采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成重叠链,通过重叠链的延伸,将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术),将幽门螺杆菌MreB基因中编码终止密码子前的DNA序列与TAP标签(可以标记幽门螺杆菌基因组中任何一个基因,且不会影响基因的表达进行连接,构建了融合表达蛋白MreB和TAP标签的质粒,实验流程如图所示。据图回答下列问题:
(1)重叠PCR获得带有标签的MreB基因
①获得两种具有重叠片段DNA的过程中,PCR1和PCR2必须在不同的反应体系中,原因是______。
②PCR3反应体系中所加入的引物是_________。
(2)重组质粒的构建
①为将带有标签的MreB基因定向插入到pK18mobSacB质粒中,需要在引物末端添加限制酶识别序列,据图分析,在引物1添加的序列所对应的限制酶是______,在引物4添加的序列所对应的限制酶是_______。
②重组质粒中,KmR基因的作用是_______。
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