内容正文:
陕西师大附中2024-2025学年度第一学期高三年级
期中考试生物试题
一、选择题(1-16为单选题,17-20为多选题,共48分)
1. 在湖泊中蓝细菌漂浮在水面生长,黑藻常在浅水区的水底生长。下列叙述正确的是( )
A. 蓝细菌是原核生物,黑藻是真核生物
B. 细胞学说揭示了蓝细菌和黑藻的统一性
C. 蓝细菌和黑藻都有细胞壁,而且成分相同
D. 在生命系统的结构层次中,蓝细菌和黑藻既是细胞也是个体
【答案】A
【解析】
【分析】1、原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核,同时原核细胞也没有线粒体、叶绿体、内质网、染色体等复杂的结构,但是具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等。
2、细胞学说的意义:揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,标志着生物学的研究进入细胞水平。
【详解】A、蓝细菌是原核生物,黑藻是真核生物,具有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、细胞学说揭示了动物和植物的统一性,没有涉及原核生物,蓝细菌为原核生物,B错误;
C、蓝细菌和黑藻都有细胞壁,但成分不同,蓝细菌细胞壁成分为肽聚糖,黑藻细胞壁成分为纤维素和果胶,C错误;
D、黑藻是多细胞植物,黑藻属于个体层次,D错误。
故选A。
2. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B. 观察菠菜叶的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,再在不同温度下水浴处理
D. 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
【答案】A
【解析】
【详解】A、微生物接种的无菌操作要求中,取菌种前需在酒精灯火焰旁的无菌区拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰灼烧灭菌,避免杂菌污染菌种,A符合题意;
B、高倍镜下观察装片时,镜头与装片距离极近,调节粗准焦螺旋易压碎装片、损坏镜头,因此高倍镜下只能调节细准焦螺旋,B不符合题意;
C、探究温度对酶活性的影响时,若先将酶与底物混合,在达到预设温度前酶已经催化底物发生反应,会干扰实验结果,应先将酶和底物分别在对应温度下保温后再混合,C不符合题意;
D、鉴定脂肪的操作顺序为:子叶切片→苏丹Ⅲ染液染色→体积分数50%的乙醇洗去浮色,D不符合题意。
3. 大闸蟹富含蛋白质、维生素、胆固醇、脂肪及钙、铁等。下列有关叙述错误的是( )
A. 大闸蟹体细胞中蛋白质的合成过程有水的生成
B. 在活蟹长途运输期间,大闸蟹可消耗体内脂肪为自身供能
C. 大闸蟹中含有的大量元素铁可用于人体血红蛋白的合成
D. 大闸蟹蟹壳中富含的几丁质可用于制作人造皮肤
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
【详解】A、大闸蟹体细胞中蛋白质的合成方式为脱水缩合,该过程有水的生成,A正确;
B、脂肪是细胞内良好的储能物质,活蟹长途运输期间不进食,可以靠消耗体内脂肪以供能,B正确;
C、血红蛋白的合成需要利用铁,而在细胞中铁属于微量元素,C错误;
D、几丁质是一种多糖,存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,可用于制作人造皮肤,D正确。
故选C。
4. 某兴趣小组对刚收获的黄豆种子进行了一系列处理,如下图所示,图中①~⑤表示有关主要物质或结构,其中①②分别为干种子和烤熟的种子。下列有关分析错误的是( )
A. ①的细胞中蛋白质含量相对较高 B. ③为无机盐,在细胞中的含量较低
C. 在适宜条件下,②能够萌发形成幼苗 D. ④⑤分别为细胞中的自由水和结合水
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,①为种子晒干之后的结合水减少的种子,②为种子烘干后的死亡的种子,③为种子燃烧后剩下的灰分,即无机盐,④为自由水,⑤为结合水。
【详解】A、细胞中的水分,自由水占95.5%左右,经晒干后的种子丢掉了自由水,导致细胞中蛋白质含量相对较高,A正确;
B、烘干后的种子经点燃后留下的白色灰烬是无机盐,无机盐占细胞鲜重的1%~1.5%,在细胞中的含量较低,B正确;
C、经烘干后,细胞丢掉了结合水,细胞结构遭到破坏,失去了生理活性,②不能萌发形成幼苗,C错误;
D、种子晒干过程主要丢掉自由水,烘干过程主要丢掉结合水,D正确。
故选C。
5. 内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构,称为膜接触位点。膜接触位点能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞的代谢。下列说法错误的是( )
A. 膜接触位点不是细胞器间进行信息交流的唯一方式
B. 内质网与核糖体、中心体之间也能形成膜接触位点
C. 细胞中膜接触位点分布越广泛,细胞代谢可能越旺盛
D. 膜接触位点上既有受体蛋白,又存在转运蛋白
【答案】B
【解析】
【分析】内质网是细胞内范围最广的细胞器,向内与核膜相连,向外与质膜相连。内质网产生的囊泡运输给高尔基体,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣、运输。
【详解】A、内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构,称为膜接触位点,而核糖体和中心体无膜结构,故膜接触位点不是细胞器间进行信息交流的唯一方式,A正确;
B、核糖体和中心无膜结构,不能形成膜接触位点,B错误;
CD、膜接触位点能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞的代谢,据此推测膜接触位点上既有受体蛋白,又存在转运蛋白,且细胞中膜接触位点分布越广泛,细胞代谢可能越旺盛,CD正确。
故选B。
6. 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲溶液是一定浓度的蔗糖溶液,乙溶液是一定浓度的KNO₃ 溶液
B. 甲细胞约在1分钟后才开始主动吸收溶质分子
C. 与A时刻相比,B时刻的细胞吸水能力更强
D. 乙溶液中,C点以后没有水分子进出细胞
【答案】C
【解析】
【分析】对于水分子来说,细胞壁是全透性的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护和支持细胞,伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、在甲溶液中出现了质壁分离和质壁分离的复原,因此甲溶液可能是一定浓度的KNO3溶液,乙溶液可能是一定浓度的蔗糖溶液,A错误;
B、甲溶液可以是一定浓度的KNO3溶液,将细胞置于一定浓度的KNO3溶液中,细胞就开始以主动运输的方式吸收K+、NO3-,只不过由于外界溶液浓度大于细胞液浓度,细胞先发生质壁分离,B错误;
C、AC段,乙溶液中的细胞不断失水,细胞液的浓度不断变大,因此与A时刻相比,B时刻的细胞吸水能力更强,C正确;
D、水分子进出细胞是一个动态平衡的过程,即使在达到渗透平衡后,水分子仍然可以通过细胞膜上的水通道蛋白进行交换,以维持细胞的正常功能和代谢需求,因此,即使在C点以后,水分子仍然可以进出细胞,保持细胞的正常生理活动,D错误。
故选C。
7. 酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,竞争性抑制剂能与底物竞争结合酶的活性部位;而非竞争性抑制剂与活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变。两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B. 久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用不可逆
C. 敌百虫可能导致酶的活性部位功能丧失,抑制作用不可逆
D. 这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、测定酶促反应速率可以测定单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、施加久效磷后,随着底物浓度增加,反应速率提高,所以久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用可逆,是可逆性抑制剂,B错误;
C、从图中看出,施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,所以敌百虫是不可逆抑制剂,C正确;
D、根据BC选项,施加久效磷后,可以通过增加底物浓度缓解,而施加敌百虫后不能,可见这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解,D正确。
故选B。
8. 我国科学家在聚合物微胶囊壳上引入光酶,发现光酶在光下能驱动ATP合成酶催化合成ATP,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ATP合成酶除催化ATP合成外,还具有运输H+的功能
B. 形成葡萄糖酸的同时,在微胶囊壳内外形成H+浓度梯度
C. 利用该体系高效生产ATP时,需在适宜的温度下进行
D. 若在该体系中加入GDP和Pi,则也能催化合成GTP
【答案】D
【解析】
【分析】酶具有高效性、专一性及作用条件较温和等特点。
【详解】A、 由图可知,ATP合成酶除了催化ATP合成外,还能从内向外顺浓度运输H+ ,A正确;
B、 图中显示葡萄糖与氧气反应形成葡萄糖酸的同时,会在壳内产生H+,形成H+ 浓度梯度,B正确;
C、 酶的活性受温度影响,利用该体系高效生产ATP时,需在适宜的温度下进行,C正确;
D、 ATP合成酶具有专一性,只能催化ATP的合成,不能催化GTP的合成,D错误。
故选D。
9. 下表为细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。相关叙述不合理的是( )
细胞类型
底物
氧气条件
气体体积关系
能量去向
人体肌细胞
葡萄糖
I
CO2释放量=O2吸收量
大部分以热能散失
某植物细胞
II
充足
CO2释放量<O2吸收量
大部分以热能散失
酵母菌细胞
葡萄糖
无氧
III
IV
A. 氧气条件I一定为O2充足
B. 底物Ⅱ的种类中可能含脂肪
C. 气体体积关系ⅢCO2释放量>O2吸收量
D. 能量去向Ⅳ大部分储藏在酒精中
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、因为人体肌细胞进行无氧呼吸过程中不消耗氧气,不产生二氧化碳,故氧气条件I为低氧时也会出现一样的结果,A错误;
B、依题意,细胞进行呼吸作用过程中CO2释放量<O2吸收量,说明其底物可能不为糖类。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高,消耗多,故底物的种类很可能为脂肪,B正确;
CD、酵母菌细胞在无氧时,进行无氧呼吸,不消耗氧气,产生CO2和酒精,因此,在Ⅲ中气体关系为CO2释放量>O2吸收量,能量去向Ⅳ大部分储藏在酒精中,CD正确。
故选A。
10. 在自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该植物叶片在温度a和温度c时的光合速率相等
B. 在温度b时,叶肉细胞中CO2的碳原子转移途径是:CO2→C5→糖类
C. 在温度d时,该植物体的干重会减少,植物不能正常生长
D. 与光合作用相比,该植物与细胞呼吸有关的酶的最适温度更高
【答案】B
【解析】
【分析】影响光合作用的因素有:光照强度、温度、CO2浓度、酶的活性和数量、光合色素含量等。
【详解】A、从图中可以看出,纵坐标CO2消耗(产生)量表示光合速率和呼吸速率,温度a和温度c时,光合速率数值相同,A正确;
B、在温度b时,由于光合速率大于呼吸速率,叶肉细胞中的二氧化碳不仅会被用于呼吸作用,还会被用于光合作用。在光合作用中,二氧化碳首先与五碳化合物(C5)结合形成三碳化合物(C3),然后三碳化合物经过还原反应生成葡萄糖等有机物。但在这个过程中,碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类,而不是直接CO2→C5→糖类,B错误;
C、在温度为d点时,叶片的光合速率和呼吸速率是相等的,整株植物中有不进行光合作用的一些细胞,所以整个植物的呼吸速率应该是大于光合速率的,故整个植物干重是减少的,植物不能正常生长,C正确;
D、从图中可以看出,随着温度的升高,光合速率先升高后降低,而呼吸速率则持续升高。这说明与光合作用相比,细胞呼吸的酶对高温的耐受性更强,即细胞呼吸的酶的最适温度更高,D正确。
故选B。
11. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
【答案】D
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸,醋酸学名乙酸,A正确;
B、醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存,B正确;
C、在制醋时,缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;
D、醋酸菌属于细菌,没有核膜包被的细胞核和众多细胞器,因此没有线粒体,D错误。
故选D。
12. 蜜蜂种群中有蜂王、工蜂(不育)和雄蜂。蜂王和工蜂由受精卵发育而来,体细胞中染色体数为2n=32。蜂王食用蜂王浆,是生殖器官发育完全的雌蜂,可进行减数分裂产生卵细胞。工蜂因喂食一般的蜂蜜无法完成生殖能力的发育,无法产生生殖细胞,主要职责是筑巢、采集食料、哺育幼虫、清理巢室等。雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. 甲细胞联会时可形成8个四分体
B. 甲、乙细胞中染色体和DNA分子数均为16
C. 上述分裂过程可能存在不均等分裂现象
D. 蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王和工蜂有关
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。2、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体,均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组,花药离体培养得到的是单倍体,雄蜂也是单倍体,仅有一个染色体组的生物是单倍体。3、凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体,均称为二倍体。几乎全部动物和过半数的高等植物都属于二倍体。
【详解】A、雄蜂(n=16)只有一个染色体组,没有同源染色体,不能联会形成四分体,A错误;
B、细胞中的DNA还包括细胞质中的DNA,不止16,B错误;
C、由图示推断,减数第一次分裂后得到一大一小的两个子细胞,可能存在不均等分裂现象,C正确;
D、工蜂不育,雄蜂只能产生一种配子,蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王有关,D错误。
故选C。
13. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、分离定律适用于同源染色体上的等位基因分离,而H和K是位于同一染色体上的不同基因,属于连锁基因,其遗传遵循连锁定律而非分离定律,A错误;
B、若这三个基因位于性染色体(如X和Y的同源区段),如父亲的Y染色体需携带D8、H7、K1,而X染色体携带D11、H25、K16,这三个基因必须位于常染色体上,父亲的性染色体基因型需与子女的基因组成匹配,B错误;
C、父亲的基因型为D8D11 H2H25 K1K6,其两条染色体应为D8H2K1和D11H25K6,H7和K8均未出现在父亲的基因组成中,C错误;
D、若H7、K1位于同一条常染色体上,H32、K18位于同一条常染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8,若H7、K1位于Y染色体上,H32、K18位于X染色体上,此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/4,D正确。
故选D。
14. 果蝇的刚毛(B)和截毛(b)性状是由X、Y染色体同源区段上的一对等位基因控制的。科研人员对纯合刚毛果蝇种群诱变处理多代,得到一只将Y染色体上含B基因的片段移接到常染色体上的雄果蝇(甲),基因型记作BOXBYO(其中“O”指的是相应染色体上不含B或b基因,B基因移接后仍能正常表达),其育性不受影响。让雄果蝇甲与正常的截毛雌果蝇交配,得到F1。不考虑其他变异,下列关于F1的说法,错误的是( )
A. 刚毛果蝇与截毛果蝇数量之比为3∶1
B. 刚毛果蝇中有雌有雄,截毛果蝇全为雄性
C. 刚毛雌蝇的常染色体和性染色体均完全正常
D. 刚毛雄蝇的常染色体和性染色体发生了变异
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,当Y染色体上含B基因的片段移接到常染色体上后,该变异属于染色体结构变异,常染色体上的B基因与XY染色体上的B/b基因符合基因的自由组合定律。
【详解】AB、亲本BOXBYO✖OOXbXb,子代基因型、表型及比值为:1BOXBXb(刚毛♀)、1OOXBXb(刚毛♀)、1BOXbYO(刚毛♂)、1OOXbYO(截毛♂),子代刚毛:截毛=3:1,且刚毛果蝇中有雌有雄,截毛果蝇全为雄性,AB正确;
C、根据AB选项分析可知,刚毛雌蝇中有1/2常染色体异常,1/2常染色体正常,C错误;
D、子代刚毛雄蝇基因型为BOXbYO,常染色体和Y染色体均发生了染色体结构变异,D正确。
故选C。
15. 虎的性别决定方式为XY型,野生型虎毛色为黄色底黑条纹(黄虎),此外毛色还会发生变异,形成白虎、金虎和雪虎等,不同毛色都是由单基因突变引起的,不考虑X、Y同源区段的情况下,据系谱图分析。下列推断错误的是( )
A. 白虎、金虎和雪虎的出现说明基因突变具不定向性
B. 选择Ⅱ3和Ⅱ4杂交,无法判断白色性状的遗传方式
C. 由图可推断Ⅰ2和Ⅱ3的基因型完全相同的概率为1
D. 通过基因检测可使分析结果得到进一步验证
【答案】B
【解析】
【分析】系谱图中遗传方式的判断方法:若父病子全病,且患者只有男性,则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传,再判断致病基因的显隐性,“无中生有”(父母没该病,孩子患了该病)为隐性,隐性就看女患者,若其父亲和儿子皆病,则可能是伴X隐性遗传,若其父亲或儿子无病,则一定是常染色体隐性遗传;“有中生无”(父母都有该病,孩子没有该病)为显性,显性就看男患者,其母亲和女儿皆病,可能是伴X显性遗传病,若其母亲或女儿无病,一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时,若连续遗传,可能是显性遗传病。看遗传方式,假设患者男女比例相当,可能是常染色体遗传,假设患者男多于女或女多于男,可能是伴性遗传。
【详解】A、不同毛色都是由单基因突变引起的,即白虎、金虎和雪虎是受一对等位基因控制的单基因遗传,说明基因突变具不定向性,A正确;
B、白虎是由黄虎的单基因突变引起的,即黄虎和白虎是受一对等位基因控制的单基因遗传。若遗传方式是伴Y染色体遗传,则只会在雄性个体中呈现相应性状,图1表示白色性状既出现在雄性虎中,又出现在雌性虎中,所以可以排除伴Y染色体遗传;若遗传方式是伴X染色体显性遗传,则I1雄性白虎的后代中,雌性都会获得父方的X染色体,从而表现白色性状,但是子代II3、II7都是雌性黄虎,所以白色性状不会是伴X染色体显性遗传。白色性状的遗传方式不是伴Y染色体遗传或伴X染色体显性遗传,可能是伴X染色体隐性遗传,或是常染色体隐性遗传,或常染色体显性遗传;若以A,a表示控制白虎和黄虎的等位基因,假设白色性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传,则I1,I2的基因型分别是XaY,XAXa;II3,II4的基因型分别是XAXa,XAY;II3与II4相互交配,后代中,雌性全为黄虎,雄性中出现黄虎和白虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体隐性遗传,则I1,I2的基因型分别是aa,Aa;II3,II4的基因型都是Aa;II3与II4相互交配,后代中,出现黄虎的概率更大(3/4),而且雌性与雄性出现黄虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体显性遗传,则I1,I2的基因型分别是Aa,aa;II3,II4的基因型都是aa;II3与II4相互交配,后代中,均为黄虎。所以,选择子代3、4黄虎相互交配,能根据后代的性状表现判断遗传方式,B错误;
C、若以A,a表示控制白虎和黄虎的等位基因,假设白色性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传,则I1,I2的基因型分别是XaY,XAXa,II3,II4的基因型分别是XAXa,XAY,Ⅰ2和Ⅱ3的基因型完全相同的概率为1;假设白色性状的遗传方式是常染色体隐性遗传,则I1,I2的基因型分别是aa,Aa;II3,II4的基因型都是Aa,Ⅰ2和Ⅱ3的基因型完全相同的概率为1;假设白色性状的遗传方式是常染色体显性遗传,则I1,I2的基因型分别是Aa,aa,II3,II4的基因型都是aa,Ⅰ2和Ⅱ3的基因型完全相同的概率为1,C正确;
D、电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现各种分子的分离,通过基因检测可使分析结果得到进一步验证,D正确。
故选B。
16. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵一体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系(SRY-PCR)。下列叙述正确的是( )
A. 从良种雌性奶牛中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D. 进行胚胎移植前,需要对受体母牛进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
(1)卵母细胞的采集和培养:①主要方法是用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
(2)精子的采集和获能:①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、从良种雌性奶牛中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期成熟才能与获能的精子进行体外受精,A错误;
B、活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素是促性腺激素只能作用于性腺,所以只能作用于特定细胞,B正确;
C、取滋养层细胞进行SRY-PCR,结果为阳性的胚胎说明其含有Y染色体,为雄性,为多获得可以生产牛奶的奶牛应该选择结果为阴性的胚胎进行移植,C错误;
D、胚胎移植,胚胎在子宫中,通过胎盘与母体进行物质交换,不会发生免疫排斥,故受体母黄牛不须经过免疫检测,D错误。
故选B。
17. 某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲乙两个容器中均放入20颗红色豆子和30颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列说法错误的是( )
A. 该实验模拟基因的自由组合过程
B. 重复100次实验后,Bb组合约为48%
C. 甲容器模拟的可能是该病占64%的男性群体
D. 乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
【答案】AD
【解析】
【详解】A、基因的自由组合定律适用于两对及以上非等位基因的遗传,本实验仅涉及B/b一对等位基因,模拟的是等位基因分离、雌雄配子随机结合的过程,不涉及自由组合,A错误;
B、每个容器中B的基因频率为20/(20+30)=0.4,b的基因频率为0.6,随机结合后Bb的基因型频率为2×0.4×0.6=0.48,即48%,重复多次实验后结果接近该值,B正确;
C、该病为显性遗传病,患病个体基因型为BB、Bb,总频率为0.4²+2×0.4×0.6=0.64,即64%,若该病为常染色体显性遗传病,男性群体患病率与人群一致,因此甲容器可模拟该病占64%的男性群体,C正确;
D、乙容器中的红色豆子(B)和白色豆子(b)代表一对等位基因,存在于配子中,豆子的数量比例对应亲代含有等位基因的配子数量比例,可模拟亲代的含不同等位基因的配子数量关系,D错误。
故选AD。
18. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,与根细胞中参与抵抗盐胁迫的结构有关,根据下图根细胞的结构示意图分析,正确的是( )
A. 根细胞膜上转运蛋白种类和数量及空间结构的变化决定了细胞膜具有选择透过性功能
B. SOS1和NHX均属于Na+/H+反向转运载体蛋白,能顺浓度梯度转运H+的同时逆浓度转运Na+
C. 细胞膜和液泡内外H+分布的特点依赖于两类膜上H+—ATP泵顺浓度转运H+来维持
D. 将Na+运出细胞膜和在液泡中的积累有利于提高碱蓬的耐盐能力
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时,将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时,将Na+运输到液泡内。
【详解】A、细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定,耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量,转运蛋白空间结构的变化,A正确;
B、细胞外的pH低于细胞质基质,因此细胞外的H+顺浓度梯度进入膜内,同样液泡内pH低于细胞质基质,因此液泡内H+顺浓度梯度出液泡;同时Na+逆浓度出细胞和进入液泡内,Na+的主动转运是依赖两类生物膜内外的H+的浓度差,所以SOS1和NHX均属于Na+/H+反向转运载体蛋白,B正确;
C、细胞膜和液泡内外H+分布的特点依赖于两类生物膜上H+—ATP泵逆浓度转运H+来维持,是一个消耗ATP的过程,C错误;
D、为减少Na+对胞内代谢的影响,利用根细胞生物膜两侧H+形成的电化学梯度,将Na+运出细胞膜和转入液泡中积累,有利于提高碱蓬的耐盐能力,D正确。
故选ABD
19. 研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A. “逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B. “逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C. “逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D. “逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
【答案】AD
【解析】
【分析】由图分析可知,“逆反”减数分裂过程:M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离,染色体数目减半。
【详解】A、由图分析可知,“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离。纺锤体与染色体的排列、移动和移向两极有关,“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关,A正确;
B、“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离,而M Ⅱ时,同源染色体分离。因此,若在“逆反”减数分裂过程中发生了互换,等位基因的分离可能发生在M I或M Ⅱ,B错误;
C、“逆反”减数分裂过程中,M Ⅰ时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,经M I后染色体数目未减半,C错误;
D、由图可知,“逆反”减数分裂更高概率获得含重组染色体的卵细胞,D正确。
故选AD。
20. 20世纪70年代,Fredsanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如下图,在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddNTP);ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,并终止DNA片段的延伸。在4支试管中DNA链将分别在A、G、C及T位置终止,并形成不同长度的DNA片段,这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列叙述正确的是( )
A. 若采用PCR技术对该待测基因进行扩增,以1个DNA为起始模板,则第n代复制需要引物2n个
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段3'端碱基为鸟嘌呤
C. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'末端
D. 测得未知DNA的序列为5'-AGTCGAGCTTAG-3'
【答案】AB
【解析】
【详解】A、DNA分子复制方式为半保留复制,若采用PCR技术对该待测基因进行扩增,则第n代复制形成新的DNA分子为2n-1个,形成一个DNA分子需要2个引物,因此共需引物2n-1×2=2n个,A正确;
B、双脱氧测序中,加入ddGTP试管(G泳道),DNA会在G位置终止延伸;DNA合成方向是5′→3′,延伸时ddNTP连接到3′端后终止链延伸,因此箭头指向G泳道的片段,3′端碱基就是鸟嘌呤,B正确;
C、DNA的延伸,是通过前一个dNTP的3位碳上的羟基官能团与后一位dNTP的5位碳上的磷酸基团反应形成磷酸二酯键来实现的。而ddNTPs的三位碳上没有羟基官能团,也就不能形成磷酸二酯键,从而终止DNA的合成,ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端,C错误;
D、 电泳时越短的DNA片段移动越远(越靠上),从最上端(最短)到最下端(最长)读出的是新合成链5′→3′的序列(该序列为5′−AGTCGAGCTTAG−3′),而待测未知序列是模板链,模板链和新合成的链互补,则测得未知DNA的序列为3'-TCAGCTCGAATC-5',D错误。
二、非选择题(第21题12分,第22题10分,第23题10分,第24题10分,第25题10分)
21. 下图表示某种新型抗肿瘤药物分子进入细胞核后产生效应的过程。另有研究表明,亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内。回答下列相关问题:
(1)据图分析,该药物进入细胞的运输方式有___________。
(2)由上图可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在___________中被降解,另一部分通过核孔进入细胞核,积累后产生效应。
(3)请结合题意,提出一种提高该新型抗肿瘤药物作用效果的设计思路___________。
(4)为验证该新型抗肿瘤药物的药效,请完善下列实验。
①取某种离体的肿瘤细胞,均分为4份,用同样的含有牛血清的培养基培养,分别编号为甲、乙、丙、丁组。
②向甲组培养基加入一定量的生理盐水,向乙、丙、丁组分别加入等量的用___________配制的50mg/L、100mg/L、150mg/L该新型抗肿瘤药物溶液。培养一段时间后,可用___________染液(一种活细胞中线粒体特异性染色剂)对培养基中的细胞进行染色,根据线粒体着色的情况来判断细胞的死活。
③根据统计出来的___________,可以计算出各组肿瘤细胞的抑制率。
④预期实验结果:___________。
实验结论:新型抗肿瘤药物能够有效抑制癌细胞,且药物用量越大,抑制效果越好。
【答案】(1)自由扩散和胞吞
(2)细胞质基质和溶酶体
(3)将该新型抗肿瘤药物与亲核蛋白结合,促进药物分子快速进入细胞核,以减少降解(或对该新型抗肿瘤药物进行修饰,降低或避免被酶降解。)
(4) ①. 生理盐水 ②. 健那绿 ③. 活细胞和死细胞的数目和比例 ④. 乙、丙、丁三组的抑制率高于甲组且依次增高(或肿瘤细胞抑制率:丁组>丙组>乙组>甲组,或肿瘤细胞抑制率:甲组<乙组<丙组<丁组)
【解析】
【小问1详解】
据图分析,该药物进入细胞有两种途径:部分药物直接穿过细胞膜,属于自由扩散;部分药物与细胞膜受体结合后,通过胞吞(受体介导的胞吞)进入细胞,因此运输方式为自由扩散和胞吞。
【小问2详解】
结合图示可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在细胞质基质和溶酶体中被降解,另一部分通过核孔进入细胞核,积累后产生效应,即该药物起作用的部位是细胞核。
【小问3详解】
题意显示“亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内”,据此可以考虑将该新型抗肿瘤药物与亲核蛋白结合,促进药物分子快速进入细胞核,以减少降解,从而达到抗肿瘤的目的。
该药物需要进入细胞核积累才能发挥抗肿瘤效应,结合题干给出的“亲核蛋白合成后可迅速运输至细胞核”的信息,可将药物与亲核蛋白结合,促进药物分子快速进入细胞核,以减少降解;也可以对该新型抗肿瘤药物进行修饰,降低或避免被酶降解。
【小问4详解】
本实验目的是“验证该新型抗肿瘤药物的药效”,所以自变量是该药物溶液的浓度,因变量是肿瘤细胞的生长情况。据此实验设计如下:
①取某种离体的肿瘤细胞,均分为4份,用同样的含有牛血清的培养基培养,分别编号为甲、乙、丙、丁组。
②甲组添加生理盐水作为对照组,实验的自变量是该药物溶液的浓度,故乙、丙、丁组应以生理盐水配制药物,以控制无关变量相同且适宜。不同实验组的药物浓度为自变量,则不同组之间的浓度梯度应设置成相同,故丙组所添加的药物浓度为100mg/L;培养一段时间后,可用健那绿染液(一种活细胞中线粒体特异性染色剂)对培养基中的细胞进行染色,根据线粒体着色的情况来判断细胞的死活。
③抑制率需要结合总细胞数和死(活)细胞数计算,故根据统计出来的活细胞和死细胞的数目和比例,可以计算出各组肿瘤细胞的抑制率。
④预期实验结果:根据给出的实验结论“新型抗肿瘤药物能抑制癌细胞,且用量越大效果越好”,可预期结果为:乙、丙、丁三组的抑制率高于甲组且依次增高(或肿瘤细胞抑制率:丁组>丙组>乙组>甲组,或肿瘤细胞抑制率:甲组<乙组<丙组<丁组)。
22. 苹果享有“水果之王”的美誉,它的营养价值和医疗价值都很高。装在密封纸袋里的苹果放置多天以后,再打开纸袋时能闻到“阵阵酒香”。回答下列问题:
(1)阵阵酒香的“酒”一般是在_____(填呼吸作用的类型)的第_____阶段中产生的,该反应阶段中_____(填“有”或“无”)ATP生成。
(2)裸露放置不包装的苹果几乎没有“酒香”,其原因是_____。
(3)如图为某兴趣小组探究O2浓度影响苹果细胞呼吸实验中得到的数据曲线,O2浓度为P时,无氧呼吸释放的CO2量为_____。从储存的角度来看,在O2浓度为_____时更有利于储存。某同学预测用马铃薯块茎做该实验也会得到类似的曲线图,但有多名同学认为两者的曲线应有很大差异,请做出你的判断并说明理由。_____。
【答案】(1) ①. 无氧呼吸 ②. 二 ③. 无
(2)裸露放置的苹果处在氧气充足的环境中,只进行有氧呼吸
(3) ①. 零 ②. C ③. 曲线应有很大差异,马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不会产生CO2
【解析】
【分析】当O2浓度为零时,苹果只能进行无氧呼吸,Q点代表的是无氧呼吸的气体交换值,随着O2浓度增加,无氧呼吸强度逐渐降低,有氧呼吸强度逐渐上升;氧气浓度较低时,随着氧气浓度增加无氧呼吸释放CO2的减少量>有氧呼吸释放二氧化碳的增加量,故开始一段时间二氧化碳释放总量下降;当氧气浓度为C时,二氧化碳释放总量达最小值(R);随后(RP段)无氧呼吸释放CO2的减少量<有氧呼吸释放二氧化碳的增加量,二氧化碳释放总量逐渐增加,当无氧呼吸完全消失时(氧气浓度为P时),二氧化碳释放总量这条曲线就与有氧呼吸这条曲线重合。
【小问1详解】
苹果细胞在无氧呼吸第二阶段产生酒精,这一阶段没有能量的释放也没有ATP的合成。
【小问2详解】
空气中氧气充足,裸露不包装的苹果只进行有氧呼吸,有氧呼吸过程不产生酒精,故没有酒香。
【小问3详解】
由图可知,O2浓度为P时,二氧化碳释放总量这条曲线与有氧呼吸这条曲线重合,此时无氧呼吸完全消失,故无氧呼吸释放的CO2量为零;二氧化碳释放总量达最小值时,呼吸消耗的有机物最少,此时对应的氧气浓度(C)是储存蔬菜水果的最佳氧气浓度;马铃薯块茎无氧呼吸产生的是乳酸,不会有二氧化碳产生,故两者曲线应有很大差异。
23. 苯丙酮尿症和进行性肌营养不良是两种常见的单基因遗传病,其中控制苯丙酮尿症的基因用A/a表示,控制进行性肌营养不良的基因用B/b表示。图1表示某家系中有关这两种遗传病的遗传系谱图,图2表示对该家系部分成员的与进行性肌营养不良有关的基因的电泳结果(其中一条带表示B基因,另外一条带表示b基因),回答下列问题:
(1)根据图示的遗传图谱可知,苯丙酮尿症的遗传方式为______,控制进行性肌营养不良的基因B/b位于______染色体上,分析电泳的结果可知,条带①表示______基因。
(2)Ⅱ3的基因型可能为______,欲判断其是否携带苯丙酮尿症致病基因,可以采用的遗传检测手段为______。若人群中进行性肌营养不良致病基因的频率为p,则Ⅱ1与某男性婚配,生育一个进行性肌营养不良女儿的概率是______。
(3)经检测发现Ⅱ2的性染色体组成为XXY,从减数分裂过程的角度阐述其染色体异常的可能原因是____________。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. X ③. B
(2) ①. AAXBXb或AaXBXb ②. 基因检测 ③. p/4
(3)I2的卵原细胞在减数分裂I后期或减数分裂Ⅱ后期染色体未分离
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
根据遗传系谱图可知,I1和I2都不患苯丙酮尿症,但是其女儿Ⅱ1却是苯丙酮尿症患者,因此该病为常染色体隐性遗传病。对于进行性肌营养不良,分析电泳结果可知,父母都只有一个电泳条带,因此父母都是纯合子,若该病为常染色体遗传病,则父母的基因型为BB、bb,子代不会同时出现图1中的患进行性肌营养不良和正常两种情况;若为伴X染色体显性遗传病,则父母的基因型为XbY、XBXB,子代全部为进行性肌营养不良患者,与系谱图不符,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,父母的基因型为AaXBY、AaXbXb,条带①表示B基因。
【小问2详解】
父母的基因型为AaXBY、AaXbXb,Ⅱ3不患病,故Ⅱ3的基因型可能为AAXBXb或AaXBXb,欲判断其是否携带苯丙酮尿症致病基因,可以采用的遗传检测手段为基因检测。人群中进行性肌营养不良致病基因的频率为p,只考虑该病,Ⅱ1的基因型为XBXb,与某男性婚配,男性的基因型为XbY的概率为p,故生育一个进行性肌营养不良女儿的概率为p×(1/2)×(1/2)=p/4。
【小问3详解】
根据题意可知,只考虑进行性肌营养不良这对性状,父母基因型为XBY、XbXb, Ⅱ2的基因型为XbXbY,该个体是由XbXb的卵细胞和Y精子结合形成的,形成XbXb的卵细胞是可能是由于I2的卵原细胞在减数分裂I后期或减数分裂Ⅱ后期染色体未分离导致的。
24. 禽类羽毛五彩缤纷,羽毛的颜色表现为结构颜色和化学颜色的结合结构颜色是由光反射产生,化学颜色由包含在羽毛毛囊中的黑色素造成。鸡的黑皮质素1受体基因(MC1R基因)是重要的调控基因之一,在控制黑素细胞合成的黑色素类型中起重要的作用。鸡的MC1R基因位于11号染色体,其等位基因E、eR、e+与相关性别、表型的对应情况如表1所示。
表1 鸡的MC1R基因的等位基因与性别、表型的对应情况
相关基因
E
eR
e+
性别
雌
雄
雌
雄
雌
雄
表型性状
全身黑羽
全身黑羽
金色颈羽
全身黑羽
棕胸黑背
黑胸红背
现某集团公司孵化场先后引进三批不同品系黑羽鸡(同一品系基因型相同),进行杂交实验后结果如表2所示。
表2黑羽鸡杂交实验情况
品系
父本
母本
F1表型及比例
雌性
雄性
Ⅰ
黑羽
黑羽
全为全身黑羽
全为全身黑羽
Ⅱ
黑羽
黑羽
全身黑羽:金色颈羽=3:1
全为全身黑羽
Ⅲ
黑羽
黑羽
全身黑羽:棕胸黑背=3:1
全身黑羽:黑胸红背=3:1
回答下列问题。
(1)根据上述信息可以推断,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是___________。
(2)请利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系(可用>表示,如E对eR为显性可表示为E>eR)。实验设计:___________。
实验结果预测及结论:
①若子代出现___________,则说明E>eR>e+
②若子代出现雌性全身黑羽:棕胸黑背=3:1、雄性全身黑羽:黑胸红背=3:1,则说明___________。
(3)按照(2)中①的结论,让表2中品系ⅡF1中雄鸡与品系ⅢF1中棕胸黑背雌鸡交配,则子代表现型及比例___________。
【答案】(1)E (2) ①. 选择多只品系Ⅱ的全身黑羽母本与品系Ⅲ的全身黑羽父本杂交(或多只品系Ⅲ的全身黑羽母本与品系Ⅱ的全身黑羽父本杂交),然后观察子代表型及比例 ②. 雌性全身黑羽:金色颈羽=3:1 雄性全为全身黑羽 ③. E>e+>eR
(3)雌性全身黑羽:金色颈羽=1:1,雄性全为全身黑羽
【解析】
【分析】基因分离定律实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
杂交实验Ⅱ中,子代雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,子代雄性全为全身黑羽,且杂交实验Ⅲ中,子代雌性中全身黑羽:棕胸黑背=3:1,子代雄性中全身黑羽:黑胸红背=3:1,再结合表1可知,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是E。
【小问2详解】
杂交实验Ⅱ中,父本和母本的基因型都为EeR,杂交实验Ⅲ中,父本和母本的基因型都为Ee+,要利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系,故可选择多只基因型为EeR表型为全身黑羽雌性与基因型为Ee+的雄鸡杂交(或该杂交的反交实验),然后观察子代表型及比例。若E>eR>e+,则子代会出现雌性中全身黑羽:金色颈羽=3:1,雄性都为全身黑羽;若E>e+>eR,则子代会出现雌性中全身黑羽:棕胸黑背=3:1,雄性中全身黑羽:黑胸红背=3:1。
【小问3详解】
若E>eR>e+,让表2中实验ⅡF1 中雄鸡(1EE、2EeR、1eReR)与实验ⅢF1棕胸黑背雌鸡(e+e+)交配,实验ⅡF1 中雄鸡(1EE、2EeR、1eReR)产生配子的种类及比例为E:eR=1:1,则子代基因型及比例Ee+:eRe+=1:1,由此可知,雌性全身黑羽:金色颈羽=1:1,雄性全为全身黑羽。
25. 中国是香蕉的原产地之一,已有2000多年的栽培历史。香蕉在生长过程中会遇到多种病害,如由病毒引起的香蕉束顶病、由炭疽菌引起的香蕉炭疽病,从而影响其产量和品质。回答下列问题。
(1)为防治香蕉束顶病,科研人员利用植物组织培养技术培育脱毒香蕉。培养时,常选用香蕉植株的茎尖作为外植体,原因是___________;消毒后的外植体需要接种在___________(填“固体”或“液体”)培养基上;在培养过程中一般要用愈伤组织培养基、发芽培养基和生根培养基,这三种培养基在成分上最主要的区别是___________。
(2)研究发现,酵母菌对香蕉炭疽病具有很好的防治效果。科研人员对酵母菌进行纯培养时,为了检测培养基是否出现杂菌污染,应将___________都放入恒温培养箱进行培养。
(3)科研人员常用PCR技术对香蕉果实病害进行快速检测。在操作时,要根据病原体的一个特殊基因(如图所示)两端的碱基序列设计引物。引物的结合部位是___________(用图中数字作答)。若已知该基因引物I的碱基序列,能否依据其设计出引物Ⅱ?理由是___________。
【答案】(1) ①. 茎尖细胞分裂速度快,病毒极少,甚至无病毒 ②. 固体 ③. 所含植物激素的比例不同
(2)接种后的平板和一个未接种的平板倒置
(3) ①. 1、4 ②. 不能,两段引物的碱基序列没有相关性,既不相同也不互补
【解析】
【分析】植物组织培养是将离体的植物器官、组织或细胞等,在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
【小问1详解】
香蕉植株的茎尖细胞分裂速度快,病毒极少,甚至无病毒,因此培养时,常选用香蕉植株的茎尖作为外植体。消毒后的外植体需要接种在固体培养基上。愈伤组织培养基,发芽培养基和生根培养基最主要的区别是植物激素的比例不同。
【小问2详解】
为了检测培养基是否出现杂菌污染,应将接种后的平板和一个未接种的平板倒置都放入恒温培养箱进行培养。
【小问3详解】
PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合,即引物的结合部位是1、4。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,两段引物的碱基序列没有相关性,既不相同也不互补,因此不能据引物I设计出引物Ⅱ。
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陕西师大附中2024-2025学年度第一学期高三年级
期中考试生物试题
一、选择题(1-16为单选题,17-20为多选题,共48分)
1. 在湖泊中蓝细菌漂浮在水面生长,黑藻常在浅水区的水底生长。下列叙述正确的是( )
A. 蓝细菌是原核生物,黑藻是真核生物
B. 细胞学说揭示了蓝细菌和黑藻的统一性
C. 蓝细菌和黑藻都有细胞壁,而且成分相同
D. 在生命系统的结构层次中,蓝细菌和黑藻既是细胞也是个体
2. 某同学进行下列实验时,相关操作合理的是( )
A. 从试管取菌种前,先在火焰旁拔棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B. 观察菠菜叶的细胞质流动时,在高倍镜下先调粗准焦螺旋,再调细准焦螺旋
C. 探究温度对酶活性的影响时,先将酶与底物混合,再在不同温度下水浴处理
D. 鉴定脂肪时,子叶临时切片先用体积分数为50%的乙醇浸泡,再用苏丹Ⅲ染液染色
3. 大闸蟹富含蛋白质、维生素、胆固醇、脂肪及钙、铁等。下列有关叙述错误的是( )
A. 大闸蟹体细胞中蛋白质的合成过程有水的生成
B. 在活蟹长途运输期间,大闸蟹可消耗体内脂肪为自身供能
C. 大闸蟹中含有的大量元素铁可用于人体血红蛋白的合成
D. 大闸蟹蟹壳中富含的几丁质可用于制作人造皮肤
4. 某兴趣小组对刚收获的黄豆种子进行了一系列处理,如下图所示,图中①~⑤表示有关主要物质或结构,其中①②分别为干种子和烤熟的种子。下列有关分析错误的是( )
A. ①的细胞中蛋白质含量相对较高 B. ③为无机盐,在细胞中的含量较低
C. 在适宜条件下,②能够萌发形成幼苗 D. ④⑤分别为细胞中的自由水和结合水
5. 内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构,称为膜接触位点。膜接触位点能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点,以此调控细胞的代谢。下列说法错误的是( )
A. 膜接触位点不是细胞器间进行信息交流的唯一方式
B. 内质网与核糖体、中心体之间也能形成膜接触位点
C. 细胞中膜接触位点分布越广泛,细胞代谢可能越旺盛
D. 膜接触位点上既有受体蛋白,又存在转运蛋白
6. 将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中,液泡体积的变化如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲溶液是一定浓度的蔗糖溶液,乙溶液是一定浓度的KNO₃ 溶液
B. 甲细胞约在1分钟后才开始主动吸收溶质分子
C. 与A时刻相比,B时刻的细胞吸水能力更强
D. 乙溶液中,C点以后没有水分子进出细胞
7. 酶抑制剂有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两种类型,竞争性抑制剂能与底物竞争结合酶的活性部位;而非竞争性抑制剂与活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变。两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B. 久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用不可逆
C. 敌百虫可能导致酶活性部位功能丧失,抑制作用不可逆
D. 这两种农药对消化酶活性的抑制作用不都能通过增加底物浓度来缓解
8. 我国科学家在聚合物微胶囊壳上引入光酶,发现光酶在光下能驱动ATP合成酶催化合成ATP,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ATP合成酶除催化ATP合成外,还具有运输H+的功能
B. 形成葡萄糖酸的同时,在微胶囊壳内外形成H+浓度梯度
C. 利用该体系高效生产ATP时,需在适宜的温度下进行
D. 若在该体系中加入GDP和Pi,则也能催化合成GTP
9. 下表为细胞呼吸底物、生成物及能量之间的对应关系。相关叙述不合理的是( )
细胞类型
底物
氧气条件
气体体积关系
能量去向
人体肌细胞
葡萄糖
I
CO2释放量=O2吸收量
大部分以热能散失
某植物细胞
II
充足
CO2释放量<O2吸收量
大部分以热能散失
酵母菌细胞
葡萄糖
无氧
III
IV
A. 氧气条件I一定为O2充足
B. 底物Ⅱ的种类中可能含脂肪
C. 气体体积关系Ⅲ为CO2释放量>O2吸收量
D. 能量去向Ⅳ大部分储藏在酒精中
10. 在自然条件下,某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 该植物叶片在温度a和温度c时的光合速率相等
B. 在温度b时,叶肉细胞中CO2的碳原子转移途径是:CO2→C5→糖类
C. 在温度d时,该植物体的干重会减少,植物不能正常生长
D. 与光合作用相比,该植物与细胞呼吸有关的酶的最适温度更高
11. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物,常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( )
A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
12. 蜜蜂种群中有蜂王、工蜂(不育)和雄蜂。蜂王和工蜂由受精卵发育而来,体细胞中染色体数为2n=32。蜂王食用蜂王浆,是生殖器官发育完全雌蜂,可进行减数分裂产生卵细胞。工蜂因喂食一般的蜂蜜无法完成生殖能力的发育,无法产生生殖细胞,主要职责是筑巢、采集食料、哺育幼虫、清理巢室等。雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。下图为雄蜂产生精细胞过程的示意图。下列说法正确的是( )
A. 甲细胞联会时可形成8个四分体
B. 甲、乙细胞中染色体和DNA分子数均为16
C. 上述分裂过程可能存在不均等分裂现象
D. 蜜蜂后代的遗传多样性主要与蜂王和工蜂有关
13. 人某条染色体上D、H、K三个基因紧密排列,且不发生互换。这三个基因各有多个复等位基因(例如:D1~Dn)。某家庭成员基因组成如下表所示,下列分析正确的是( )
家庭成员
父亲
母亲
儿子
女儿
基因组成
D8D11H7H25K1K6
D20D25H8H32K9K18
D8D20H7H8K1K9
D11D25H25H32K6K18
A. 基因H和K在遗传过程中符合分离定律
B. 基因D、H、K不可能位于性染色体上
C. 父亲的其中一条染色体上基因组成是D11H7K8
D. 此夫妻再生一个基因组成为H7H32K1K18的男孩的概率是1/8或1/4
14. 果蝇的刚毛(B)和截毛(b)性状是由X、Y染色体同源区段上的一对等位基因控制的。科研人员对纯合刚毛果蝇种群诱变处理多代,得到一只将Y染色体上含B基因的片段移接到常染色体上的雄果蝇(甲),基因型记作BOXBYO(其中“O”指的是相应染色体上不含B或b基因,B基因移接后仍能正常表达),其育性不受影响。让雄果蝇甲与正常的截毛雌果蝇交配,得到F1。不考虑其他变异,下列关于F1的说法,错误的是( )
A. 刚毛果蝇与截毛果蝇的数量之比为3∶1
B. 刚毛果蝇中有雌有雄,截毛果蝇全为雄性
C. 刚毛雌蝇的常染色体和性染色体均完全正常
D. 刚毛雄蝇的常染色体和性染色体发生了变异
15. 虎的性别决定方式为XY型,野生型虎毛色为黄色底黑条纹(黄虎),此外毛色还会发生变异,形成白虎、金虎和雪虎等,不同毛色都是由单基因突变引起的,不考虑X、Y同源区段的情况下,据系谱图分析。下列推断错误的是( )
A. 白虎、金虎和雪虎的出现说明基因突变具不定向性
B. 选择Ⅱ3和Ⅱ4杂交,无法判断白色性状的遗传方式
C. 由图可推断Ⅰ2和Ⅱ3的基因型完全相同的概率为1
D. 通过基因检测可使分析结果得到进一步验证
16. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法,如奶牛活体采卵一体外胚胎生产(OPU-IVP)技术,该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列,依据该重复序列设计引物,建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系(SRY-PCR)。下列叙述正确的是( )
A. 从良种雌性奶牛中采集卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR,应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D. 进行胚胎移植前,需要对受体母牛进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
17. 某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病遗传模型,向甲乙两个容器中均放入20颗红色豆子和30颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列说法错误的是( )
A. 该实验模拟基因的自由组合过程
B. 重复100次实验后,Bb组合约为48%
C. 甲容器模拟的可能是该病占64%的男性群体
D. 乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
18. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,与根细胞中参与抵抗盐胁迫的结构有关,根据下图根细胞的结构示意图分析,正确的是( )
A. 根细胞膜上转运蛋白的种类和数量及空间结构的变化决定了细胞膜具有选择透过性功能
B. SOS1和NHX均属于Na+/H+反向转运载体蛋白,能顺浓度梯度转运H+的同时逆浓度转运Na+
C. 细胞膜和液泡内外H+分布的特点依赖于两类膜上H+—ATP泵顺浓度转运H+来维持
D. 将Na+运出细胞膜和在液泡中的积累有利于提高碱蓬的耐盐能力
19. 研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A. “逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B. “逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C. “逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D. “逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
20. 20世纪70年代,Fredsanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如下图,在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddNTP);ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,并终止DNA片段的延伸。在4支试管中DNA链将分别在A、G、C及T位置终止,并形成不同长度的DNA片段,这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列叙述正确的是( )
A. 若采用PCR技术对该待测基因进行扩增,以1个DNA为起始模板,则第n代复制需要引物2n个
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段3'端碱基为鸟嘌呤
C. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'末端
D. 测得未知DNA的序列为5'-AGTCGAGCTTAG-3'
二、非选择题(第21题12分,第22题10分,第23题10分,第24题10分,第25题10分)
21. 下图表示某种新型抗肿瘤药物分子进入细胞核后产生效应的过程。另有研究表明,亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内。回答下列相关问题:
(1)据图分析,该药物进入细胞的运输方式有___________。
(2)由上图可知,药物分子进入肿瘤细胞后,一部分在___________中被降解,另一部分通过核孔进入细胞核,积累后产生效应。
(3)请结合题意,提出一种提高该新型抗肿瘤药物作用效果的设计思路___________。
(4)为验证该新型抗肿瘤药物的药效,请完善下列实验。
①取某种离体的肿瘤细胞,均分为4份,用同样的含有牛血清的培养基培养,分别编号为甲、乙、丙、丁组。
②向甲组培养基加入一定量的生理盐水,向乙、丙、丁组分别加入等量的用___________配制的50mg/L、100mg/L、150mg/L该新型抗肿瘤药物溶液。培养一段时间后,可用___________染液(一种活细胞中线粒体特异性染色剂)对培养基中的细胞进行染色,根据线粒体着色的情况来判断细胞的死活。
③根据统计出来的___________,可以计算出各组肿瘤细胞的抑制率。
④预期实验结果:___________。
实验结论:新型抗肿瘤药物能够有效抑制癌细胞,且药物用量越大,抑制效果越好。
22. 苹果享有“水果之王”的美誉,它的营养价值和医疗价值都很高。装在密封纸袋里的苹果放置多天以后,再打开纸袋时能闻到“阵阵酒香”。回答下列问题:
(1)阵阵酒香的“酒”一般是在_____(填呼吸作用的类型)的第_____阶段中产生的,该反应阶段中_____(填“有”或“无”)ATP生成。
(2)裸露放置不包装的苹果几乎没有“酒香”,其原因是_____。
(3)如图为某兴趣小组探究O2浓度影响苹果细胞呼吸实验中得到的数据曲线,O2浓度为P时,无氧呼吸释放的CO2量为_____。从储存的角度来看,在O2浓度为_____时更有利于储存。某同学预测用马铃薯块茎做该实验也会得到类似的曲线图,但有多名同学认为两者的曲线应有很大差异,请做出你的判断并说明理由。_____。
23. 苯丙酮尿症和进行性肌营养不良是两种常见的单基因遗传病,其中控制苯丙酮尿症的基因用A/a表示,控制进行性肌营养不良的基因用B/b表示。图1表示某家系中有关这两种遗传病的遗传系谱图,图2表示对该家系部分成员的与进行性肌营养不良有关的基因的电泳结果(其中一条带表示B基因,另外一条带表示b基因),回答下列问题:
(1)根据图示的遗传图谱可知,苯丙酮尿症的遗传方式为______,控制进行性肌营养不良的基因B/b位于______染色体上,分析电泳的结果可知,条带①表示______基因。
(2)Ⅱ3的基因型可能为______,欲判断其是否携带苯丙酮尿症致病基因,可以采用的遗传检测手段为______。若人群中进行性肌营养不良致病基因的频率为p,则Ⅱ1与某男性婚配,生育一个进行性肌营养不良女儿的概率是______。
(3)经检测发现Ⅱ2的性染色体组成为XXY,从减数分裂过程的角度阐述其染色体异常的可能原因是____________。
24. 禽类羽毛五彩缤纷,羽毛的颜色表现为结构颜色和化学颜色的结合结构颜色是由光反射产生,化学颜色由包含在羽毛毛囊中的黑色素造成。鸡的黑皮质素1受体基因(MC1R基因)是重要的调控基因之一,在控制黑素细胞合成的黑色素类型中起重要的作用。鸡的MC1R基因位于11号染色体,其等位基因E、eR、e+与相关性别、表型的对应情况如表1所示。
表1 鸡的MC1R基因的等位基因与性别、表型的对应情况
相关基因
E
eR
e+
性别
雌
雄
雌
雄
雌
雄
表型性状
全身黑羽
全身黑羽
金色颈羽
全身黑羽
棕胸黑背
黑胸红背
现某集团公司孵化场先后引进三批不同品系黑羽鸡(同一品系基因型相同),进行杂交实验后结果如表2所示。
表2黑羽鸡杂交实验情况
品系
父本
母本
F1表型及比例
雌性
雄性
Ⅰ
黑羽
黑羽
全为全身黑羽
全为全身黑羽
Ⅱ
黑羽
黑羽
全身黑羽:金色颈羽=3:1
全为全身黑羽
Ⅲ
黑羽
黑羽
全身黑羽:棕胸黑背=3:1
全身黑羽:黑胸红背=3:1
回答下列问题。
(1)根据上述信息可以推断,MC1R基因的各等位基因中,显性基因是___________。
(2)请利用表2中的亲本个体设计实验,通过一次杂交实验,确定等位基因E、eR、e+三者之间的显隐性关系(可用>表示,如E对eR为显性可表示为E>eR)。实验设计:___________。
实验结果预测及结论:
①若子代出现___________,则说明E>eR>e+
②若子代出现雌性全身黑羽:棕胸黑背=3:1、雄性全身黑羽:黑胸红背=3:1,则说明___________。
(3)按照(2)中①的结论,让表2中品系ⅡF1中雄鸡与品系ⅢF1中棕胸黑背雌鸡交配,则子代表现型及比例___________。
25. 中国是香蕉的原产地之一,已有2000多年的栽培历史。香蕉在生长过程中会遇到多种病害,如由病毒引起的香蕉束顶病、由炭疽菌引起的香蕉炭疽病,从而影响其产量和品质。回答下列问题。
(1)为防治香蕉束顶病,科研人员利用植物组织培养技术培育脱毒香蕉。培养时,常选用香蕉植株的茎尖作为外植体,原因是___________;消毒后的外植体需要接种在___________(填“固体”或“液体”)培养基上;在培养过程中一般要用愈伤组织培养基、发芽培养基和生根培养基,这三种培养基在成分上最主要的区别是___________。
(2)研究发现,酵母菌对香蕉炭疽病具有很好的防治效果。科研人员对酵母菌进行纯培养时,为了检测培养基是否出现杂菌污染,应将___________都放入恒温培养箱进行培养。
(3)科研人员常用PCR技术对香蕉果实病害进行快速检测。在操作时,要根据病原体的一个特殊基因(如图所示)两端的碱基序列设计引物。引物的结合部位是___________(用图中数字作答)。若已知该基因引物I的碱基序列,能否依据其设计出引物Ⅱ?理由是___________。
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