内容正文:
绝密★考试结束前
2025学年第二学期温州环大罗山联盟期中联考
高二年级生物学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A. 物质运输的良好介质
B. 提供化学反应的能量
C. 溶解营养物质及代谢产物
D. 缓和植物温度变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物体内的自由水是物质运输的良好介质,矿质离子、有机物等物质都需要溶解在水中才能被运输,A正确;
B、水属于无机物,不含可被细胞利用的化学能,无法为化学反应提供能量,糖类、ATP等物质才是生命活动的能源物质,B错误;
C、自由水是细胞内良好的溶剂,可溶解营养物质以及代谢产物,是其作为溶剂的功能体现,C正确;
D、水分子间存在氢键,使水的比热容较高,温度不易发生剧烈变化,能缓和植物的温度变化,避免温度骤变损伤植物结构,D正确。
2. 以下关于生物学知识在生产生活中的应用,不合理的是( )
A. 我国对转基因产品商业化之前必须严格检测和审批
B. 利用转基因技术制造的新型致病菌,可能让感染者发病后无药可医
C. 为了治疗不孕不育,我国允许生殖性克隆人
D. 为提高经济作物的产量,可以适时适量使用植物生长调节剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、转基因产品存在潜在的食品安全、环境安全等风险,商业化前严格检测和审批可有效规避风险、保障公众安全,A正确;
B、若恶意利用转基因技术改造致病菌,得到的新型致病菌可能没有对应的特效治疗药物,可导致感染者发病后无药可医,B正确;
C、生殖性克隆人严重违背人类伦理道德,存在大量技术和伦理隐患,我国明确禁止生殖性克隆人,C错误;
D、植物生长调节剂可人工调控作物的生长发育过程,适时适量使用能够提高经济作物的产量,该做法合理,D正确。
3. 研究发现胞苷三磷酸(CTP)在磷脂的生物合成过程中直接提供能量,并发挥重要代谢调节作用。下列叙述正确的是( )
A. CTP是由C、H、O、P、S五种元素组成
B. CTP脱去两个磷酸基团后,剩余部分是RNA的基本单位之一
C. 细胞在核糖体内合成磷脂时需要CTP水解供能
D. 溶酶体、高尔基体和中心体都含有磷脂分子
【答案】B
【解析】
【详解】A、CTP与ATP结构类似,为三磷酸核苷酸,组成元素为C、H、O、N、P,A错误;
B、CTP脱去两个磷酸基团后,剩余部分为胞嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,B正确;
C、磷脂属于脂质,脂质的合成场所为内质网,核糖体是蛋白质的合成场所,无法合成磷脂,C错误;
D、磷脂是生物膜的主要组成成分,中心体是无膜结构的细胞器,不含磷脂分子,D错误。
4. 成熟的苹果营养丰富,储存一段时间后甜度会明显提升,下列叙述正确的是( )
A. 苹果果实中含有丰富的钙、铁、磷等无机盐,其主要以化合物形式存在
B. 苹果细胞中蛋白质的多样性与氨基酸的空间结构有关
C. 苹果储存久了会变甜,是因为部分淀粉在淀粉酶的催化下分解为还原糖
D. 储存苹果时,为减少有机物的消耗,常采用低温、无氧条件
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在,而非主要以化合物形式存在,A错误;
B、蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构有关,氨基酸本身不存在复杂空间结构,B错误;
C、苹果中储存的淀粉属于无甜味的多糖,储存过程中部分淀粉在淀粉酶催化下分解为有甜味的还原糖,因此甜度明显提升,C正确;
D、无氧条件下苹果细胞进行无氧呼吸会产生大量酒精,毒害细胞导致果实腐烂,储存苹果应采用低氧、零上低温的条件减少有机物消耗,D错误。
5. 研究发现,在胚胎神经系统发育早期,部分细胞因未能正常分化而出现异常,机体通过精准识别并启动凋亡程序将其清除,从而保证神经系统的正常构建。这就是胚胎发育过程中“细胞叛徒”的清除机制。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞凋亡过程中会形成凋亡小体,同时产生炎症反应
B. 胚胎发育过程中,细胞分化和细胞凋亡共同维持其正常发育
C. 未能正常分化的细胞转变为“细胞叛徒”,这说明细胞分化过程是可逆的
D. 该研究说明细胞凋亡仅在胚胎发育阶段发挥重要作用,成年后不再发生
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,过程中会形成凋亡小体,被吞噬细胞吞噬消化,细胞内容物不会释放到细胞外,因此不会产生炎症反应,A错误;
B、胚胎发育过程中,细胞分化使细胞功能趋向专门化,参与构建正常的组织器官,细胞凋亡可清除发育过程中的异常细胞,二者共同维持胚胎的正常发育,和题干信息相符,B正确;
C、细胞分化具有稳定性、不可逆性的特点,自然状态下分化过程是不可逆的,“细胞叛徒”是细胞未能正常分化的结果,并非已经分化的细胞发生逆转,不能说明细胞分化过程可逆,C错误;
D、细胞凋亡发生在个体发育的整个生命历程中,并非仅在胚胎发育阶段发挥作用,成年个体中衰老、被病原体感染的细胞的清除都依赖细胞凋亡,D错误。
6. PER.C6细胞系是通过转染人5型腺病毒E1基因而永生化的人胚胎视网膜上皮细胞系,可以在大型生物反应器中悬浮生长至高密度,适于制备流感疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 通常在培养液中通入5%的CO2以刺激细胞呼吸
B. E1基因导致PER.C6细胞系发生基因突变
C. PER.C6细胞为流感病毒的增殖提供原料、能量等条件
D. PER.C6细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞培养过程中通入5%的CO2的作用是维持培养液的pH稳定,A错误;
B、将E1基因导入PER.C6细胞的过程属于基因工程操作,变异类型为基因重组,没有引发细胞发生基因突变,B错误;
C、流感病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内完成增殖,宿主PER.C6细胞可以为病毒增殖提供原料、能量、酶及场所等必要条件,C正确;
D、由题干可知PER.C6细胞可悬浮生长,仅贴壁生长的动物细胞传代时需要用胰蛋白酶处理,悬浮培养的细胞无需该操作,D错误。
7. 下列关于孟德尔遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 豌豆雌蕊、雄蕊的形成由性染色体上决定性别的基因控制
B. 孟德尔对自由组合现象的解释是基于对减数分裂的研究而提出的
C. 孟德尔通过正反交实验,验证所做假设是否正确
D. 孟德尔设计测交实验并预测结果,是假说的演绎
【答案】D
【解析】
【详解】A、豌豆是两性花、雌雄同株植物,不存在性染色体,其雌蕊、雄蕊的形成不由性染色体上的基因控制,A错误;
B、孟德尔对自由组合现象提出解释时,生物学界尚未开展对减数分裂的系统研究,该解释是基于豌豆杂交实验的现象推导提出的,并非基于减数分裂的研究成果,B错误;
C、孟德尔通过测交实验验证所做假设是否正确,正反交是其初步开展杂交实验时排除母本影响的操作,不属于假说验证环节,C错误;
D、假说-演绎法的演绎环节指依据假说内容推理预测实验结果,孟德尔设计测交实验并预测结果属于假说的演绎过程,D正确。
8. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后,再多次重复。分析下列叙述,不正确的是( )
A. 4个小桶中的小球所模拟的遗传因子均位于生物体中染色体上
B. 甲同学模拟等位基因的分离与受精过程,小球组合后需放回原桶
C. 乙同学的统计结果可说明雌配子AB∶雄配子ab=1∶1
D. 甲、乙重复100次实验后,Dd和AB组合出现的概率分别约为1/2和1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、分离定律和自由组合定律适用于真核生物进行有性生殖时,细胞核中染色体基因的遗传,所以图中4个小桶的小球所模拟的遗传因子均位于生物体中染色体上,A正确;
B、甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,组合结果DD:Dd:dd=1:2:1,模拟了等位基因的分离与受精过程,小球组合后需放回原桶,避免每次抓取概率的改变,B正确;
C、乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合,结果AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,可以模拟雌配子或雄配子,但雌配子AB和雄配子ab不等,C错误;
D、根据BC选项的分析,甲、乙重复100次实验后,统计的Dd、AB组合的概率分别约为50%、25%,D正确。
9. 某研究小组以加热变性后的鸡蛋清稀释液为底物,探究温度对酶Q(一种蛋白酶)活性的影响。每组实验酶和底物均在相应温度条件下保温5min后立即混合,记录稀释液完全变澄清所需的时间,结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
稀释液变澄清时间(min)
16
6
4
6
50min内未澄清
A. 若保温5分钟后,将第5组的酶和底物放置在57℃,则稀释液变澄清时间为6min
B. 蛋白酶的活性可用双缩脲试剂检测,相应指标为紫色的深浅程度
C. 组2与4澄清时间相同,可推测该蛋白酶在37℃与57℃条件下空间结构相同
D. 若进一步确定酶的最适温度,应在37℃~57℃再次设置实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、第5组实验温度为67℃,高温已破坏蛋白酶Q的空间结构使其永久失活,即使转移到57℃,酶活性也无法恢复,稀释液不会变澄清,A错误;
B、蛋白酶本身为蛋白质,且蛋白质水解产物多肽也含肽键,均可与双缩脲试剂发生紫色反应,因此无法通过紫色深浅判断蛋白酶活性,B错误;
C、37℃低于酶的最适温度,此时酶空间结构稳定,活性仅受低温抑制;57℃高于酶的最适温度,酶的空间结构已发生一定程度的改变,二者空间结构不同,C错误;
D、由表格数据可知,酶在37℃、47℃、57℃下的活性先升高后降低,说明酶的最适温度位于37℃~57℃范围内,需在此区间设置更小的温度梯度进一步确定最适温度,D正确。
10. 某同学分别用物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验所用细胞可以用含有大液泡的根尖成熟区细胞代替
B. 60s时,乙二醇溶液组的细胞吸水能力小于蔗糖溶液组的细胞
C. 120s时,蔗糖溶液组的细胞的细胞液浓度小于外界溶液的浓度
D. 若A、C两点原生质体体积相等,C点细胞液浓度与A点细胞液浓度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞和根尖成熟区细胞都含有大液泡,都可以发生质壁分离及复原现象,所以实验所用细胞可以用含有大液泡的根尖成熟区细胞代替,A正确;
B、60s时,乙二醇溶液组的原生质体体积比蔗糖溶液组的大,这表明乙二醇溶液组细胞失去的水分少,那么其细胞液浓度就小于蔗糖溶液组的细胞液浓度,而细胞吸水能力与细胞液浓度正相关,所以乙二醇溶液组的细胞吸水能力小于蔗糖溶液组的细胞,B正确;
C、120s时,蔗糖溶液组的原生质体体积仍在减小,这说明细胞还在失水,由此可知此时细胞的细胞液浓度小于外界溶液的浓度,C正确;
D、因为乙二醇能进入细胞,使得细胞液浓度增大,细胞吸水,原生质体体积恢复,若A、C两点原生质体体积相等,但由于乙二醇进入了细胞,所以C点细胞液浓度大于A点细胞液浓度,D错误。
11. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程包括:吸附→注入→合成→组装→释放。如图为赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程图,下列叙述正确的是( )
A. 该实验证明DNA复制方式为半保留复制
B. 该实验中大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
C. A组试管Ⅲ上清液放射性升高,可能原因是保温培养时间过短或过长
D. B组保温时间越长,试管Ⅲ沉淀物的放射性越高
【答案】C
【解析】
【详解】A、该实验是噬菌体侵染细菌的实验,其主要目的是证明DNA是遗传物质,A错误;
B、噬菌体增殖过程中,模板是由噬菌体自身提供的,大肠杆菌为噬菌体增殖提供了原料、酶和能量,B错误;
C、A组用32P标记噬菌体的DNA,由于噬菌体已将含32P的DNA注入大肠杆菌内,长时间培养后,含32P的子代噬菌体被释放出来,所以试管Ⅲ上清液放射性升高,可能原因是保温培养时间过短或过长,C正确;
D、B组用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入大肠杆菌,所以保温时间长短不会影响试管Ⅲ沉淀物的放射性,D错误。
12. 在同源染色体的相同位点上,可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。例如,人类ABO血型由位于一对常染色体上的3个复等位基因(IA、IB和i)决定,下列关于人类ABO血型叙述不正确的是( )
A. 人类ABO血型的基因型共有6种
B. 基因IA、IB和i的遗传遵循自由组合定律
C. A型血和B型血婚配,子女可能是O型血
D. 若父母都是AB型血,子女是AB型血的概率是1/2
【答案】B
【解析】
【详解】A、人类ABO血型的基因型包括IᴬIᴬ、Iᴬi、IᴮIᴮ、Iᴮi、IᴬIᴮ、ii,共6种,A正确;
B、基因Iᴬ、Iᴮ和i是位于一对同源染色体上的复等位基因,遗传遵循基因的分离定律;自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因的遗传,B错误;
C、若A型血个体基因型为Iᴬi,B型血个体基因型为Iᴮi,二者婚配后子女可出现基因型为ii的O型血个体,C正确;
D、AB型血个体的基因型为IᴬIᴮ,父母均为AB型时,子代基因型及比例为IᴬIᴬ:IᴬIᴮ:IᴮIᴮ=1:2:1,故子女为AB型血的概率是1/2,D正确。
13. 夏威夷群岛是一群坐落在太平洋上由火山喷发形成的孤立小岛,距离大陆最近的也有几千公里。多种蜜旋木雀生活在这些岛上。不同的蜜旋木雀生活习性不同,尤其是喙的形态和大小有很大差异,例如有的岛屿上的蜜旋木雀喙长而尖,适合于从树皮裂缝中啄食昆虫,也有以蜗牛为食的蜜旋木雀,但不同种之间存在着生殖隔离。下列分析正确的是( )
A. 夏威夷群岛上所有蜜旋木雀所拥有的基因的种类和数量构成了基因库
B. 不同岛屿之间的地理隔离、突变的随机性和不定向性以及自然选择的定向作用导致不同种蜜旋木雀的形成
C. 食性和栖息地呈现显著差异是蜜旋木雀形成新物种的标志
D. 突变和基因重组是蜜旋木雀自然选择的前提,决定进化的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因库是指同一种群中全部个体所含有的全部基因,夏威夷群岛上的蜜旋木雀属于多个不同物种,包含多个种群,其全部基因不能构成一个基因库,A错误;
B、不同岛屿的地理隔离阻断了种群间的基因交流,突变和基因重组具有随机性、不定向性,为进化提供原材料,不同岛屿的环境差异使自然选择定向改变不同种群的基因频率,长期进化最终产生生殖隔离,形成不同的蜜旋木雀物种,B正确;
C、新物种形成的标志是产生生殖隔离,食性和栖息地差异仅为生态位分化的表现,不是新物种形成的判断标准,C错误;
D、突变和基因重组是可遗传变异的来源,为自然选择提供前提,是进化的原材料,但变异是不定向的,不能决定进化的方向,自然选择才决定生物进化的方向,D错误。
14. 2024年的诺贝尔生理学或医学奖是关于miRNA(微小RNA)及其在转录后基因调控中发挥的作用。下图是lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图,以下说法正确的是( )
A. miRNA其上的反密码子能与mRNA上的密码子配对
B. miRNA在细胞核内产生,通过核孔进入细胞质与核糖体结合
C. miRNA对基因表达的调控属于表观遗传
D. miRNA调控引起的细胞分化可导致相应基因的选择性表达
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,miRNA与lin-14基因mRNA结合,反密码子位于tRNA上,A错误;
B、从图中能够看出,miRNA在细胞核内产生,之后通过核孔进入细胞质,与lin-14基因mRNA结合,B错误;
C、miRNA对基因表达的调控是通过影响mRNA的翻译过程来实现的,这符合表观遗传中基因表达发生可遗传变化但基因序列未改变的特点,所以属于表观遗传,C正确;
D、细胞分化的本质是基因的选择性表达,应该是基因的选择性表达导致了miRNA调控引起的细胞分化,D错误。
15. 如图表示抗人体胃癌单克隆抗体的制备过程,有关叙述不正确的是( )
A. 乙中融合的细胞种类可多于3种
B. 丙中细胞都既能增殖又能产生抗体
C. 丁细胞均能分泌抗胃癌单克隆抗体
D. 抗人体胃癌的单克隆抗体可以用来诊断人体是否患胃癌
【答案】B
【解析】
【详解】A、在动物细胞融合过程中,若考虑多种细胞融合情况,乙中融合的细胞种类可多于3种,比如会出现B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合细胞以及多个B淋巴细胞自身融合等,A正确;
B、选择培养(丙阶段)的目的是筛选出杂交瘤细胞,但此时筛选出的杂交瘤细胞还未经过专一抗体检测,不一定都能产生抗体,B错误;
C、丁细胞是经过专一抗体检测筛选出的,均能分泌抗胃癌单克隆抗体,C正确;
D、抗人体胃癌的单克隆抗体可以与胃癌细胞特异性结合,因此可以用来诊断人体是否患胃癌,D正确。
16. 某植物体内存在基因G,其控制合成的酶G能催化红色物质转变为无色物质,野生型植株的花瓣为白色。研究人员发现一株花瓣为红色的突变体,基因测序表明,突变体基因G的编码序列中有一个碱基发生了改变。进一步研究发现,突变体细胞中基因G转录的mRNA长度与正常植株相同,但酶G的活性丧失。下列叙述不正确的是( )
A. 该突变可能是由碱基替换而引起的基因碱基序列的改变
B. 该突变可能发生在基因G的启动部位,影响其转录效率
C. 该突变可能改变了酶G的活性位点结构,导致其功能丧失
D. 该实例表明基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、题意显示,突变体基因G的编码序列有一个碱基改变,且mRNA长度与正常植株相同,说明该突变是碱基替换导致的基因碱基序列改变,A正确;
B、启动子属于基因的非编码区,而题意显示突变发生在编码序列,且若启动部位突变影响转录效率,只会改变mRNA的合成量,不会导致合成的酶活性丧失,B错误;
C、编码区碱基替换可能导致对应的氨基酸种类改变,使酶G的空间结构(尤其是活性位点结构)发生改变,最终导致酶功能丧失,C正确;
D、该实例中基因G通过控制酶G的合成,催化色素的代谢反应,进而控制花瓣颜色,属于基因通过控制酶的合成间接控制生物性状的方式,D正确。
17. 如图为线粒体内膜电子传递链示意图。电子传递释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差(电化学势能)。在氧化酶AOX参与下,电子可不经复合体Ⅲ和Ⅳ直接传递给O2生成H2O,此途径称为AOX途径。已知复合体I、Ⅲ、Ⅳ兼具传递电子和泵出H+的功能,ATP合成酶可利用H+梯度驱动ATP合成。下列叙述正确的是( )
A. 若完全抑制复合体Ⅲ的活性,则来自琥珀酸的电子将无法继续传递,线粒体耗氧会立即停止
B. 大肠杆菌和酵母菌细胞中的电子传递链均在线粒体内膜上
C. 图中同时具有转运H+和传递电子功能的复合体有I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
D. 耗氧量相同时,AOX途径比正常需氧呼吸产生的ATP量更少
【答案】D
【解析】
【详解】A、完全抑制复合体Ⅲ的活性,来自琥珀酸的电子将通过AOX途径传递给O2生成H2O,线粒体耗氧不会立即停止,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,无线粒体,其电子传递链不在线粒体内膜上,B错误;
C、题目明确说明 “复合体 I、Ⅲ、Ⅳ兼具传递电子和泵出H⁺的功能”,而复合体Ⅱ仅传递电子,不泵出H⁺(图中也未显示其转运H⁺的过程),因此同时具有转运 H⁺和传递电子功能的复合体是 I、Ⅲ、Ⅳ,不包括Ⅱ,C错误;
D、正常需氧呼吸中,电子传递链通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ泵出 H⁺,建立完整的 H⁺梯度驱动大量ATP合成;而AOX途径跳过了复合体Ⅲ和Ⅳ,减少了 H⁺的泵出,H⁺梯度减弱,因此耗氧量相同时,AOX途径产生的ATP量更少,D正确。
18. 如图为某二倍体雄性动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是( )
A. 图中乙细胞正在进行有丝分裂,可能发生基因重组
B. 乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C. 丙细胞正在发生基因重组,丁细胞是染色体结构变异导致的异常联会
D. 一个丙细胞可能产生四种基因型不同的精子,一个丁细胞能产生四种基因型不同的精子
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙细胞是有丝分裂后期,基因重组发生在减数第一次分裂,有丝分裂不发生基因重组,A错误;
B、乙细胞(有丝分裂后期)有4个染色体组,其子细胞含有2个染色体组,丙细胞(减数第一次分裂前期)连续分裂后的子细胞(精细胞)具有1个染色体组,B错误;
C、丙细胞中发生的同源染色体的非姐妹染色单体的互换可导致染色单体上的基因重组,丁细胞中的“十字形结构”的出现,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象,该种变异属于染色体结构变异中的易位,可见,是染色体结构变异导致丁细胞的异常联会,C正确;
D、一个丙细胞,因发生了同源染色体的互换而导致其能产生四种基因型不同的精子,一个丁细胞,因染色体结构变异导致联会出现异常,能产生两种基因型不同的精子(HAa、hBb或HhAB、ab或HAb、haB),D错误。
19. 某精原细胞(2n=8)的每条染色体的DNA一条链用32P标记,将其放在含31P的培养液中连续进行三次细胞分裂,得到8个精子。不考虑减数分裂过程中同源染色体交叉互换及其他变异。下列叙述正确的是( )
A. 有可能出现一个精子中全部染色体均不含31P
B. 如果有4个精子均不含32P,则另外4个精子一定都含有32P
C. 如果有一个精子中所有染色体均含有32P,那么产生此精子的精原细胞中各染色体一定均含有32P
D. 如果第一次细胞分裂产生的两个细胞,一个不含32P,则经过后一次细胞分裂产生的8个精子中可能只有2个精子含有32P
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养液中含31P,DNA复制的原料均为31P,所有子代DNA至少有一条链含31P,因此所有精子的染色体均含31P,不可能出现全部染色体均不含31P的精子,A错误;
B、第一次有丝分裂时姐妹染色单体随机分离,可出现一个子精原细胞不含32P、另一个子精原细胞含全部8条带32P染色体的情况。不含32P的精原细胞减数分裂产生的4个精子均不含32P,含标记的精原细胞减数分裂时姐妹染色单体随机分配,产生的4个精子中可只有2个含32P,最终可出现6个精子不含32P、2个含32P的情况,并非另外4个一定都含32P,B错误;
C、精子中仅含4条染色体,若产生该精子的精原细胞仅部分染色体含32P,减数第二次分裂时所有带32P的姐妹染色单体恰好移向同一极,也可产生所有染色体均含32P的精子,因此精原细胞不一定各染色体均含32P,C错误;
D、第一次有丝分裂产生的两个细胞一个不含32P,则另一个细胞的8条染色体均带32P。不含32P的细胞减数分裂产生的4个精子均不含32P;含标记的细胞减数分裂时,两个次级精母细胞的带标记姐妹染色单体可分别全部移向同一极,最终仅产生2个含32P的精子,因此8个精子中可能只有2个含32P,D正确。
20. 下图1是关于甲、乙两种单基因遗传病的家系图,已知其中一种为伴性遗传。图2表示两个家系部分个体中相关基因经PCR扩增、电泳后形成的条带分布情况。不考虑X、Y染色体同源区段的遗传,下列有关叙述错误的是( )
A. 甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传
B. 图2中的条带2、条带3分别对应甲、乙两病的致病基因
C. 若对图1中I1的乙病基因进行检测,电泳条带与II5相同
D. 若II5与II8婚配,生出两病兼患男孩的概率为
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图1,I1与I2正常,II5、II7患甲病,可知甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为隐性遗传病,又因两种遗传病的遗传方式不同,故乙病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、假设甲病由A/a基因控制,乙病由B/b基因控制,由图1、2可知,I3、I4、II5、II10的基因型分别为AaXBXB、AaXBY、aaXBXb、AAXBXB,条带1、2、3、4分别对应基因A、a、b、B,B正确;
C、根据图1可推知,若对图1中的I1的乙病基因进行检测,电泳条带与II5相同,基因型都是XBXb,C正确;
D、II5的基因型为aaXBXb,II8为AAXBY、AaXBY,他们生出两病兼患男孩(aaXbY)的概率为,D错误。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 科研人员以甜椒“奥黛丽”为实验材料,探究3种不同光质配比在果期补光对甜椒产量和品质的影响。补光时间为18:00~次日2:00,补光光强相同,实验处理及相关数据如下。回答下列问题:
处理
单株果实数(个)
单果重(g)
硝酸盐含量(mg·kg-1)
VC含量(mg·g-1)
糖酸比
对照组
6.27
171.56
84
1.66
11.2
2R1B
5.99
174.20
75
1.95
11.4
4R1B
7.11
188.79
78
1.83
17.1
8R1B
6.47
192.83
61
2.57
17.5
注:对照组为自然不补光处理,2R1B为红光∶蓝光=2∶1,4R1B为红光∶蓝光=4∶1,8R1B为红光∶蓝光=8∶1;硝酸盐含量与甜椒品质呈负相关。
(1)叶片中的光合色素存在于________上,分离光合色素的方法是________,分离后滤纸条上扩散速度最慢的色素主要吸收________光。
(2)在光反应阶段,可将光能转化为________中活跃的化学能。在光照下,甜椒叶肉细胞内叶绿体中NADPH的移动方向是________。
(3)据表分析,最有利于提高甜椒单株产量的补光处理为________,最利于提高甜椒品质的补光处理为________。2R1B处理组果实数最少可能是因为该光质比例改变了光合产物的分配方向,使更多的有机物分配到了________中,导致果实发育营养不足。
(4)进一步研究发现,2R1B处理组的甜椒植株叶面积及叶绿素含量均高于对照组,但是其干重却小于对照组,请从消耗平衡和光合产物积累的角度,分析其可能的原因:________。
(5)为充分证明该实验所研究的补光光质单独作用时对甜椒产量及其品质的影响,理论上还应该增设哪些实验组?________(至少写出一个)
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. 纸层析法 ③. 红光和蓝紫光
(2) ①. ATP和NADPH ②. 类囊体薄膜移向叶绿体基质
(3) ①. 4R1B ②. 8R1B ③. 营养器官(根、茎、叶)
(4)高比例蓝光补光对果期植株呼吸作用强度的促进作用大于光合作用,不利于光合产物的积累
(5)相同光强的红光组/相同光强的蓝光组
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光合色素在层析液中的溶解度不同,会随着层析液在滤纸上的扩散而分开,即可以通过纸层析法分离色素。扩散速度最慢的色素是叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光。
【小问2详解】
在光反应阶段,叶绿体中的色素吸收光能,将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。光反应在类囊体薄膜上进行,产生NADPH,而暗反应在叶绿体基质中进行,需要NADPH作为还原剂和提供能量,所以NADPH的移动方向是从类囊体薄膜向叶绿体基质移动。
【小问3详解】
根据题中表格数据可以得出,单株果实数做多的是4R1B组,故从甜椒单株产量看,补光效果最好的处理组是4R1B组;而从单果重及VC含量看8R1B组都是最高,而且硝酸盐的含量最低,故最有利于甜椒产量品质的补光处理为8R1B组。2R1B处理组果实数最少,可能是因为该光质比例改变了光合产物的分配方向,使更多的有机物分配到根、茎、叶等营养器官中,导致果实发育营养不足。
【小问4详解】
分析表注可知,2R1B补光条件为红光∶蓝光=2∶1,虽然2R1B处理组的甜椒植株叶面积及叶绿素含量均高于对照组,但高比例蓝光补光对果期植株呼吸作用强度的促进作用大于光合作用,不利于光合产物的积累,所以2R1B处理组干重却小于对照组。
【小问5详解】
为了充分证明该实验所研究的补光光质单独作用时对甜椒产量及其品质的影响,理论上还应该增设相同光照强度的单独红光处理组、单独蓝光处理组,这样可以排除其他光质的干扰,更准确地研究单独红光或蓝光对甜椒的影响。
22. 温州黄酒(又称温州老酒)其酿造历史可追溯至南宋时期,是浙南地区独具特色的传统发酵酒,其工艺以糯米为原料,以“乌衣红曲”为发酵剂,江南温润的气候与瓯江流域优质水源,共同赋予了酒体醇厚、曲香浓郁的独特风味。回答下列问题:
(1)传统发酵食品制作过程中用到的“曲”是多种微生物“杂居混生”的群落,“曲”中多种微生物之间复杂的________是发酵食品具有独特风味的原因之一,酿造黄酒的“乌衣红曲”的主要菌种类群是霉菌、酵母菌,霉菌通常在________(填“中性偏酸”或“中性偏碱”)环境中生活,在酿酒中的主要作用是________,该过程称为糖化。酵母菌只是对出芽生殖、单细胞微生物的统称,所以即使参与发酵的菌种大致相同,也可能会因为________不同,导致发酵产品风味存在显著差异。
(2)酿造黄酒时先把糯米蒸熟,摊开冷却至不烫手即可拌入“乌衣红曲”,此举有利于菌种________,发酵整个过程中,前面几天需透气且不时用木耙搅拌,促进糖化,几天后将发酵容器密封,在无氧环境继续发酵,此时霉菌的代谢活动受到抑制,但糖化过程仍可继续进行,原因是________。黄酒众多产品类型中有种兼有酒味和甜味的“半干型”黄酒,获得该种黄酒的常用措施是发酵进行到半程时________(写出一种具体措施)。
(3)大多数酵母菌在酒精度达到15%时通常会停止代谢,低酒精度黄酒在储存过程中容易变酸。为酿造酒精度高的黄酒,可将酵母菌先经射线照射,再用________制成悬液,涂布到含高浓度酒精和________的平板上,经培养后获得单菌落,利用筛选得到的酵母菌酿造的高酒精度黄酒可抑制________,防止黄酒变酸。
【答案】(1) ①. 种间关系 ②. 中性偏酸 ③. 将糯米中淀粉转化为葡萄糖/糖 ④. 菌株
(2) ①. 活化 ②. 霉菌此前已合成并分泌大量胞外淀粉酶/糖化酶,酶在细胞外仍可催化淀粉水解 ③. 对发酵液加热,(终止发酵)。/冰箱保存(低温),(抑制继续发酵)
(3) ①. 无菌水 ②. 高糖/高浓度葡萄糖 ③. 产酸菌/醋酸菌(繁殖)
【解析】
【小问1详解】
“曲” 中多种微生物之间复杂的种间关系(种间竞争、互利共生、代谢相互作用),是发酵食品具有独特风味的原因之一。霉菌通常在中性偏酸环境中生活(霉菌偏好酸性环境,这也是传统发酵食品的共同特点)。在酿酒中,霉菌的主要作用是产生淀粉酶,将糯米中的淀粉水解为葡萄糖,该过程称为糖化。酵母菌是出芽生殖的单细胞微生物的统称,即使参与发酵的菌种大致相同,也可能会因为酵母菌的菌株(种类 / 基因型)不同,导致发酵产品风味存在显著差异。
【小问2详解】
酿造黄酒时糯米蒸熟冷却后拌“乌衣红曲”,利于菌种的活化。发酵前期透气搅拌促糖化,后期密封无氧时,霉菌代谢受抑但糖化能继续,是因为霉菌此前已合成并分泌大量胞外淀粉酶(或糖化酶),酶在细胞外仍可催化淀粉水解。获得“半干型”黄酒(兼有酒味和甜味),可在发酵半程时对发酵液加热(终止发酵)或冰箱保存(低温)(抑制继续发酵)。
【小问3详解】
为酿造高酒精度黄酒,将酵母菌经射线照射后,用无菌水制成悬液,涂布到含高浓度酒精和高糖(或高浓度葡萄糖)的平板上筛选单菌落。高酒精度黄酒可抑制产酸菌(或醋酸菌)的生长繁殖,防止黄酒变酸。
23. 果蝇灰体和黑体由一对等位基因(A、a)控制,基因B促进色素的合成,基因b抑制色素的合成而使果蝇的体色呈白色,两对等位基因均为完全显性关系。果蝇个体控制黑体的基因纯合时,若体内不存在B基因,则会导致胚胎发育异常致死。让一只黑体雌果蝇和一只白色雄果蝇杂交,F1全为灰体,让F1的雌雄果蝇随机交配得F2,F2的表现型及比例如下表:
灰体
黑体
白色
雌蝇
6/15
2/15
0
雄蝇
3/15
1/15
3/15
请回答:
(1)果蝇是一种非常好的遗传学实验材料,因为其具有________(至少列举2点)等优势。
(2)两对等位基因的遗传遵循________定律,判断依据是________。
(3)F1雄果蝇的基因型是________,其体内某一个精原细胞产生的精子的基因型是________或________。
(4)F2中灰体果蝇的基因型有________种,灰体雌果蝇中纯合子的概率是________。若让F2中的全部灰色雌果蝇与全部白色雄果蝇自由交配,F3中黑体雄果蝇的概率为________。
(5)写出亲本雌雄果蝇杂交的遗传图解________。
【答案】(1)个体小 繁殖快 生育能力强 容易饲养
(2) ①. 自由组合 ②. 2对基因位于2对染色体上(一对基因位于常染色体上,一对基因位于X染色体上)
(3) ①. AaXBY ②. AXB、aY ③. AY、aXB
(4) ①. 6 ②. 1/6 ③. 3/70
(5)
【解析】
【小问1详解】
果蝇是经典遗传学材料,其具有个体小、繁殖快、生育能力强、容易饲养等优势。
【小问2详解】
根据F2中雌性只有灰体和黑体,说明雌性都有决定色素存在的B基因,而雄性出现了白色,说明雄性中存在b基因的纯合子,可知B、b基因位于X染色体上,遗传时与性别有关,而F2中雌性和雄性中均为灰体:黑体=3:1,说明A、a基因的遗传与性别无关,基因位于常染色体上,且灰体为显性性状,故两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。
【小问3详解】
果蝇灰体和黑体由一对等位基因(A、a)控制,基因B促进色素的合成,基因b抑制色素的合成而使果蝇的体色呈白色,两对等位基因均为完全显性关系。果蝇个体控制黑体的基因纯合时,若体内不存在B基因,则会导致胚胎发育异常致死。结合子二代中白色只在雄性中出现,说明控制白色的b基因位于X染色体上,又根据F2中雌性和雄性中均为灰体:黑体=3:1,可判断A、a基因位于常染色体上。结合题意可知aaXbXb和aaXbY胚胎发育异常致死,A XB-为灰色,aaXB-为黑色,A- XbXb和AaXbY为白色。根据子二代中雌雄个体的表现型可知子一代雄果蝇的基因型为AaXBY,一个精原细胞减数分裂产生2种精子,基因型为AXB、aY或AY、aXB。
【小问4详解】
灰体为A_XB_,基因型共6种(AAXBXB、AAXBXb、AAXBY、AaXBXB、AaXBXb、AaXBY);F2灰体雌中,纯合子AAXᴮXᴮ的概率为1/3(AA占A_的比例) × 1/2(XBXB占XB_的比例)=1/6。 灰雌配子a频率为1/3、XB频率为3/4;白色雄(仅存活A_XbY)配子a频率为1/3、Y频率为1/2,所有配子结合中,黑体雄aaXBY概率为1/24,致死个体(aaXbXb、aaXbY)总概率为1/36,因此存活后代F₃中黑体雄概率为1/24/(1-1/36)=3/70。
【小问5详解】
24. 野生大豆是宝贵的野生植物资源,耐盐碱能力优异。耐盐碱基因结构如图1所示,其中A链为编码链。研究人员将野生大豆的耐盐碱基因导入粳型常规水稻以提高水稻耐盐碱性。回答下列问题:
抗生素种类
抗生素作用机理
潮霉素
作用于细菌、动植物细胞,抑制核糖体功能
卡那霉素
链霉素
羟苄青霉素
抑制细菌细胞壁合成,杀死细菌
(1)构建表达载体。检索________获得野生大豆耐盐碱基因的碱基排列顺序,通过________法得到耐盐碱基因,为使扩增产物与图2所示土壤农杆菌Ti质粒正确连接,PCR时应选择的引物组合是________,并在其5'端分别添加限制酶________的识别序列,酶切后用DNA连接酶连接构建表达载体。
(2)转化农杆菌。将构建好的表达载体与经________处理的农杆菌混合,再短暂热刺激促进转化。将其在摇床上慢摇复苏后,转移到添加有卡那霉素的LB培养液中振荡培养12h,该过程的培养目的是________含重组质粒的农杆菌。
(3)水稻遗传转化与筛选。将粳型常规水稻叶片消毒后,与转化后的农杆菌共培养一段时间,加入表中________杀灭农杆菌,3-7天后再加入潮霉素,筛选得到转化细胞。杀灭农杆菌和筛选转化细胞不能都选用潮霉素也不能同时进行,原因是________。
(4)植物组织培养获得转基因植株。转化的叶肉细胞________形成愈伤组织,将愈伤组织进行________培养后,通过器官发生途径形成完整植株,是实现规模化再生的重要手段。
(5)转基因植物的鉴定。将转基因水稻进行________处理,少数植株出现叶片萎蔫,长势不良,原因可能是耐盐碱基因在导入过程中发生了变异,为了验证该猜测,取长势良好和长势不良水稻植株叶片,冷冻研磨后,加入________使核蛋白变性并与DNA分离,最后提纯获得DNA。设计耐盐碱基因不同结合位点引物(图3中不同序号表示不同引物),利用PCR技术对DNA进行扩增,电泳结果如图4。
由图4结果推测,相对于长势良好水稻植株,该长势不良水稻植株的耐盐碱基因上游A区域可能发生了碱基序列的________,B区域引物②③⑤对应位置可能发生了片段缺失,缺失位置最多有________种可能性。
【答案】(1) ①. 基因数据库 ②. 化学合成法 ③. 引物2、引物3 ④. NheI、BglII
(2) ①. Ca2+ ②. 筛选、扩增/扩大培养
(3) ①. 羟苄青霉素 ②. T-DNA序列上的潮霉素抗性基因整合到染色体需要时间/潮霉素基因在植物细胞中表达需要时间
(4) ①. 脱分化 ②. 继代(培养)/液体悬浮(培养)
(5) ①. 盐(碱)胁迫/(施加)高盐溶液/高浓度氯化钠 ②. SDS ③. 180°颠倒 ④. 5
【解析】
【小问1详解】
野生大豆耐盐碱基因的碱基排列顺序可以通过检索基因数据库获取,通过化学合成法得到耐盐碱基因,再通过PCR扩增得到大量目的基因。DNA复制时子链沿着模板链3→5方向延伸,3端是-OH,因此PCR时应选择的引物组合是引物2和引物3;结合图2质粒的酶切位点(BglⅡ、NheⅠ 在 T-DNA 启动子区间,不破坏启动子/终止子、保留潮霉素标记),需要在引物 5' 端添加限制酶 NheⅠ、BglⅡ 的识别序列,保证定向正确连接。
【小问2详解】
农杆菌转化时,先用Ca2+处理农杆菌使其成为感受态细胞;Ti质粒携带卡那霉素抗性基因,添加卡那霉素培养的目的是筛选(富集、扩增)含重组质粒的农杆菌。
【小问3详解】
表格中羟苄青霉素仅抑制细菌细胞壁合成杀死细菌,对植物细胞无毒,因此杀灭农杆菌选择羟苄青霉素;潮霉素会同时杀死农杆菌和植物受体细胞;且 T-DNA 上的潮霉素抗性基因整合到水稻染色体、完成转录翻译表达抗性蛋白,需要一定时间。若同时加潮霉素,未表达抗性的转化水稻细胞会被误杀,无法筛选成功转化的细胞。
【小问4详解】
水稻叶肉细胞是高度分化的成熟植物细胞,已经有特定形态和功能,让已经分化的细胞失去原有特化结构与功能,恢复分裂能力,转变为无定形、薄壁、具有全能性的愈伤组织的过程属于脱分化。获得的初代愈伤组织需要进行继代培养(或液体悬浮培养),实现愈伤组织的扩增、维持其分生活性,之后才能通过再分化、器官发生途径,逐步分化出根、芽,最终发育为完整可规模化再生的转基因水稻植株。
【小问5详解】
鉴定耐盐碱转基因植株,需将转基因水稻用盐碱/高盐处理,观察长势。提取DNA时,加入SDS等蛋白质变性剂可使核蛋白变性,与DNA分离。SDS(十二烷基硫酸钠) 是常用的蛋白强变性剂,在 DNA 提取过程中,能够裂解植物细胞,使核蛋白变性,促使蛋白质与 DNA 分离,方便后续纯化获得完整的水稻基因组 DNA,用于后续 PCR 扩增实验。长势不良水稻植株引物组合①④无法扩增,④⑥可以扩增,说明在A区域可能发生了碱基序列的180°颠倒。引物组合②⑤、③⑤无法扩增,说明B区域可能发生了碱基序列的缺失。B 区域片段缺失的独立可能情况为:仅引物②对应片段缺失;仅引物③对应片段缺失;仅引物⑤对应片段缺失;引物②~③之间片段缺失;引物③~⑤之间片段缺失,共计5 种片段缺失的可能性。
25. 胆固醇是人体不可或缺的一种物质,但高胆固醇是心血管疾病的主要风险因素。研究发现,L蛋白在肝脏中能够促进胆固醇向胆汁和粪便的排泄,A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用,进而调控L蛋白的表达。为验证这一调控机制,研究者利用体外培养的肝细胞开展实验。材料与用具:正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞、M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂、L蛋白检测试剂盒、细胞培养液等。回答下列问题:(说明与要求:实验条件适宜,L蛋白相对表达量用差值表示)
(1)完善实验思路
①取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞,分别接种于含适量培养液的培养瓶中,适当培养后检测L蛋白表达量,以正常肝细胞L蛋白表达量作为基准值。
②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组,且作如下处理。
a:正常肝细胞+________
b:A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液
c:正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂
d:A蛋白基因敲除肝细胞+________
e:正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂
f:A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂
③各组继续培养48h后,________,并计算各组相对表达量。
④将所得数据进行统计与分析。
部分实验结果如下
(2)分析与讨论
①皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化为________后,能有效促进肠道对钙和磷的吸收。除此之外,胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有________(答出一点即可)。
②图中a、b两组的实验结果,说明A蛋白能________(填“促进”或“抑制”)L蛋白的表达。
③根据实验结果,完善下图中A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路________(用“→”表示促进,用“”表示抑制)。
④6组实验组中L蛋白表达量最高是________组。
⑤综合以上信息,提出一种治疗高胆固醇血症的药物研发思路:________。
【答案】(1) ①. 适量细胞培养液 ②. 等量M蛋白抑制剂 ③. 检测各组L蛋白表达量
(2) ①. 维生素D ②. 构成细胞膜##类固醇激素合成原料##参与血液中脂质的运输 ③. 抑制 ④. ⑤. d ⑥. 研发A蛋白的单克隆抗体##研究抑制A基因的表达##抑制M蛋白##促进K蛋白##促进L蛋白表达
【解析】
【小问1详解】
①本实验目的是验证A蛋白通过影响M蛋白和K蛋白进而调控L蛋白表达这一机制,实验自变量为肝细胞类型(正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞)和是否添加M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂,因变量是L蛋白相对表达量。取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞,分别接种于含适量培养液的培养瓶中,检测L蛋白表达量,以正常肝细胞L蛋白表达量为基准值。
②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组,处理如下:
a:正常肝细胞+适量细胞培养液,作为空白对照;
b:A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液;
c:正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂;
d:A蛋白基因敲除肝细胞+等量M蛋白抑制剂,与c组(正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂)形成对照,探究M蛋白抑制剂在正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞中的作用差异;
e:正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂;
f:A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂;
③各组继续培养48h后,检测各组L蛋白表达量,并计算各组相对表达量,以此反映不同处理下L蛋白的表达情况。
【小问2详解】
①维生素D能有效促进肠道对钙和磷的吸收。胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有:构成细胞膜、类固醇激素合成原料、参与血液中脂质的运输。
②a组为正常肝细胞+适量细胞培养液,b组为A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液,对比两组L蛋白相对表达量,可知A蛋白能抑制L蛋白的表达。
③由实验结果可知,M蛋白抑制L蛋白的表达,K蛋白促进L蛋白的表达,A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用,进而抑制L蛋白的表达,因此A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路如下:
④6组实验组中,d组为A蛋白基因敲除肝细胞+等量M蛋白抑制剂,结合实验结果可知,其L蛋白表达量最高。
⑤基于实验中各蛋白对L蛋白表达的调控,治疗高胆固醇血症的药物研发思路可以是研发A蛋白的单克隆抗体、研究抑制A基因的表达、抑制M蛋白、促进K蛋白、促进L蛋白表达,通过影响相关蛋白表达来调控胆固醇代谢。
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绝密★考试结束前
2025学年第二学期温州环大罗山联盟期中联考
高二年级生物学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A. 物质运输的良好介质
B. 提供化学反应的能量
C. 溶解营养物质及代谢产物
D. 缓和植物温度变化
2. 以下关于生物学知识在生产生活中的应用,不合理的是( )
A. 我国对转基因产品商业化之前必须严格检测和审批
B. 利用转基因技术制造的新型致病菌,可能让感染者发病后无药可医
C. 为了治疗不孕不育,我国允许生殖性克隆人
D. 为提高经济作物的产量,可以适时适量使用植物生长调节剂
3. 研究发现胞苷三磷酸(CTP)在磷脂的生物合成过程中直接提供能量,并发挥重要代谢调节作用。下列叙述正确的是( )
A. CTP是由C、H、O、P、S五种元素组成
B. CTP脱去两个磷酸基团后,剩余部分是RNA的基本单位之一
C. 细胞在核糖体内合成磷脂时需要CTP水解供能
D. 溶酶体、高尔基体和中心体都含有磷脂分子
4. 成熟的苹果营养丰富,储存一段时间后甜度会明显提升,下列叙述正确的是( )
A. 苹果果实中含有丰富的钙、铁、磷等无机盐,其主要以化合物形式存在
B. 苹果细胞中蛋白质的多样性与氨基酸的空间结构有关
C. 苹果储存久了会变甜,是因为部分淀粉在淀粉酶的催化下分解为还原糖
D. 储存苹果时,为减少有机物的消耗,常采用低温、无氧条件
5. 研究发现,在胚胎神经系统发育早期,部分细胞因未能正常分化而出现异常,机体通过精准识别并启动凋亡程序将其清除,从而保证神经系统的正常构建。这就是胚胎发育过程中“细胞叛徒”的清除机制。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞凋亡过程中会形成凋亡小体,同时产生炎症反应
B. 胚胎发育过程中,细胞分化和细胞凋亡共同维持其正常发育
C. 未能正常分化的细胞转变为“细胞叛徒”,这说明细胞分化过程是可逆的
D. 该研究说明细胞凋亡仅在胚胎发育阶段发挥重要作用,成年后不再发生
6. PER.C6细胞系是通过转染人5型腺病毒E1基因而永生化的人胚胎视网膜上皮细胞系,可以在大型生物反应器中悬浮生长至高密度,适于制备流感疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 通常在培养液中通入5%的CO2以刺激细胞呼吸
B. E1基因导致PER.C6细胞系发生基因突变
C. PER.C6细胞为流感病毒的增殖提供原料、能量等条件
D. PER.C6细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖
7. 下列关于孟德尔遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A. 豌豆雌蕊、雄蕊的形成由性染色体上决定性别的基因控制
B. 孟德尔对自由组合现象的解释是基于对减数分裂的研究而提出的
C. 孟德尔通过正反交实验,验证所做假设是否正确
D. 孟德尔设计测交实验并预测结果,是假说的演绎
8. 甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从I、II小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后,再多次重复。分析下列叙述,不正确的是( )
A. 4个小桶中的小球所模拟的遗传因子均位于生物体中染色体上
B. 甲同学模拟等位基因的分离与受精过程,小球组合后需放回原桶
C. 乙同学的统计结果可说明雌配子AB∶雄配子ab=1∶1
D. 甲、乙重复100次实验后,Dd和AB组合出现的概率分别约为1/2和1/4
9. 某研究小组以加热变性后的鸡蛋清稀释液为底物,探究温度对酶Q(一种蛋白酶)活性的影响。每组实验酶和底物均在相应温度条件下保温5min后立即混合,记录稀释液完全变澄清所需的时间,结果如表所示。下列分析正确的是( )
组别
1
2
3
4
5
温度(℃)
27
37
47
57
67
稀释液变澄清时间(min)
16
6
4
6
50min内未澄清
A. 若保温5分钟后,将第5组的酶和底物放置在57℃,则稀释液变澄清时间为6min
B. 蛋白酶的活性可用双缩脲试剂检测,相应指标为紫色的深浅程度
C. 组2与4澄清时间相同,可推测该蛋白酶在37℃与57℃条件下空间结构相同
D. 若进一步确定酶的最适温度,应在37℃~57℃再次设置实验
10. 某同学分别用物质的量浓度为2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,观察细胞的质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验所用细胞可以用含有大液泡的根尖成熟区细胞代替
B. 60s时,乙二醇溶液组的细胞吸水能力小于蔗糖溶液组的细胞
C. 120s时,蔗糖溶液组的细胞的细胞液浓度小于外界溶液的浓度
D. 若A、C两点原生质体体积相等,C点细胞液浓度与A点细胞液浓度相等
11. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程包括:吸附→注入→合成→组装→释放。如图为赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程图,下列叙述正确的是( )
A. 该实验证明DNA复制方式为半保留复制
B. 该实验中大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量
C. A组试管Ⅲ上清液放射性升高,可能原因是保温培养时间过短或过长
D. B组保温时间越长,试管Ⅲ沉淀物的放射性越高
12. 在同源染色体的相同位点上,可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。例如,人类ABO血型由位于一对常染色体上的3个复等位基因(IA、IB和i)决定,下列关于人类ABO血型叙述不正确的是( )
A. 人类ABO血型的基因型共有6种
B. 基因IA、IB和i的遗传遵循自由组合定律
C. A型血和B型血婚配,子女可能是O型血
D. 若父母都是AB型血,子女是AB型血的概率是1/2
13. 夏威夷群岛是一群坐落在太平洋上由火山喷发形成的孤立小岛,距离大陆最近的也有几千公里。多种蜜旋木雀生活在这些岛上。不同的蜜旋木雀生活习性不同,尤其是喙的形态和大小有很大差异,例如有的岛屿上的蜜旋木雀喙长而尖,适合于从树皮裂缝中啄食昆虫,也有以蜗牛为食的蜜旋木雀,但不同种之间存在着生殖隔离。下列分析正确的是( )
A. 夏威夷群岛上所有蜜旋木雀所拥有的基因的种类和数量构成了基因库
B. 不同岛屿之间的地理隔离、突变的随机性和不定向性以及自然选择的定向作用导致不同种蜜旋木雀的形成
C. 食性和栖息地呈现显著差异是蜜旋木雀形成新物种的标志
D. 突变和基因重组是蜜旋木雀自然选择的前提,决定进化的方向
14. 2024年的诺贝尔生理学或医学奖是关于miRNA(微小RNA)及其在转录后基因调控中发挥的作用。下图是lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图,以下说法正确的是( )
A. miRNA其上的反密码子能与mRNA上的密码子配对
B. miRNA在细胞核内产生,通过核孔进入细胞质与核糖体结合
C. miRNA对基因表达的调控属于表观遗传
D. miRNA调控引起的细胞分化可导致相应基因的选择性表达
15. 如图表示抗人体胃癌单克隆抗体的制备过程,有关叙述不正确的是( )
A. 乙中融合的细胞种类可多于3种
B. 丙中细胞都既能增殖又能产生抗体
C. 丁细胞均能分泌抗胃癌单克隆抗体
D. 抗人体胃癌的单克隆抗体可以用来诊断人体是否患胃癌
16. 某植物体内存在基因G,其控制合成的酶G能催化红色物质转变为无色物质,野生型植株的花瓣为白色。研究人员发现一株花瓣为红色的突变体,基因测序表明,突变体基因G的编码序列中有一个碱基发生了改变。进一步研究发现,突变体细胞中基因G转录的mRNA长度与正常植株相同,但酶G的活性丧失。下列叙述不正确的是( )
A. 该突变可能是由碱基替换而引起的基因碱基序列的改变
B. 该突变可能发生在基因G的启动部位,影响其转录效率
C. 该突变可能改变了酶G的活性位点结构,导致其功能丧失
D. 该实例表明基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
17. 如图为线粒体内膜电子传递链示意图。电子传递释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差(电化学势能)。在氧化酶AOX参与下,电子可不经复合体Ⅲ和Ⅳ直接传递给O2生成H2O,此途径称为AOX途径。已知复合体I、Ⅲ、Ⅳ兼具传递电子和泵出H+的功能,ATP合成酶可利用H+梯度驱动ATP合成。下列叙述正确的是( )
A. 若完全抑制复合体Ⅲ的活性,则来自琥珀酸的电子将无法继续传递,线粒体耗氧会立即停止
B. 大肠杆菌和酵母菌细胞中的电子传递链均在线粒体内膜上
C. 图中同时具有转运H+和传递电子功能的复合体有I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
D. 耗氧量相同时,AOX途径比正常需氧呼吸产生的ATP量更少
18. 如图为某二倍体雄性动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是( )
A. 图中乙细胞正在进行有丝分裂,可能发生基因重组
B. 乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组
C. 丙细胞正在发生基因重组,丁细胞是染色体结构变异导致的异常联会
D. 一个丙细胞可能产生四种基因型不同的精子,一个丁细胞能产生四种基因型不同的精子
19. 某精原细胞(2n=8)的每条染色体的DNA一条链用32P标记,将其放在含31P的培养液中连续进行三次细胞分裂,得到8个精子。不考虑减数分裂过程中同源染色体交叉互换及其他变异。下列叙述正确的是( )
A. 有可能出现一个精子中全部染色体均不含31P
B. 如果有4个精子均不含32P,则另外4个精子一定都含有32P
C. 如果有一个精子中所有染色体均含有32P,那么产生此精子的精原细胞中各染色体一定均含有32P
D. 如果第一次细胞分裂产生的两个细胞,一个不含32P,则经过后一次细胞分裂产生的8个精子中可能只有2个精子含有32P
20. 下图1是关于甲、乙两种单基因遗传病的家系图,已知其中一种为伴性遗传。图2表示两个家系部分个体中相关基因经PCR扩增、电泳后形成的条带分布情况。不考虑X、Y染色体同源区段的遗传,下列有关叙述错误的是( )
A. 甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传
B. 图2中的条带2、条带3分别对应甲、乙两病的致病基因
C. 若对图1中I1的乙病基因进行检测,电泳条带与II5相同
D. 若II5与II8婚配,生出两病兼患男孩的概率为
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 科研人员以甜椒“奥黛丽”为实验材料,探究3种不同光质配比在果期补光对甜椒产量和品质的影响。补光时间为18:00~次日2:00,补光光强相同,实验处理及相关数据如下。回答下列问题:
处理
单株果实数(个)
单果重(g)
硝酸盐含量(mg·kg-1)
VC含量(mg·g-1)
糖酸比
对照组
6.27
171.56
84
1.66
11.2
2R1B
5.99
174.20
75
1.95
11.4
4R1B
7.11
188.79
78
1.83
17.1
8R1B
6.47
192.83
61
2.57
17.5
注:对照组为自然不补光处理,2R1B为红光∶蓝光=2∶1,4R1B为红光∶蓝光=4∶1,8R1B为红光∶蓝光=8∶1;硝酸盐含量与甜椒品质呈负相关。
(1)叶片中的光合色素存在于________上,分离光合色素的方法是________,分离后滤纸条上扩散速度最慢的色素主要吸收________光。
(2)在光反应阶段,可将光能转化为________中活跃的化学能。在光照下,甜椒叶肉细胞内叶绿体中NADPH的移动方向是________。
(3)据表分析,最有利于提高甜椒单株产量的补光处理为________,最利于提高甜椒品质的补光处理为________。2R1B处理组果实数最少可能是因为该光质比例改变了光合产物的分配方向,使更多的有机物分配到了________中,导致果实发育营养不足。
(4)进一步研究发现,2R1B处理组的甜椒植株叶面积及叶绿素含量均高于对照组,但是其干重却小于对照组,请从消耗平衡和光合产物积累的角度,分析其可能的原因:________。
(5)为充分证明该实验所研究的补光光质单独作用时对甜椒产量及其品质的影响,理论上还应该增设哪些实验组?________(至少写出一个)
22. 温州黄酒(又称温州老酒)其酿造历史可追溯至南宋时期,是浙南地区独具特色的传统发酵酒,其工艺以糯米为原料,以“乌衣红曲”为发酵剂,江南温润的气候与瓯江流域优质水源,共同赋予了酒体醇厚、曲香浓郁的独特风味。回答下列问题:
(1)传统发酵食品制作过程中用到的“曲”是多种微生物“杂居混生”的群落,“曲”中多种微生物之间复杂的________是发酵食品具有独特风味的原因之一,酿造黄酒的“乌衣红曲”的主要菌种类群是霉菌、酵母菌,霉菌通常在________(填“中性偏酸”或“中性偏碱”)环境中生活,在酿酒中的主要作用是________,该过程称为糖化。酵母菌只是对出芽生殖、单细胞微生物的统称,所以即使参与发酵的菌种大致相同,也可能会因为________不同,导致发酵产品风味存在显著差异。
(2)酿造黄酒时先把糯米蒸熟,摊开冷却至不烫手即可拌入“乌衣红曲”,此举有利于菌种________,发酵整个过程中,前面几天需透气且不时用木耙搅拌,促进糖化,几天后将发酵容器密封,在无氧环境继续发酵,此时霉菌的代谢活动受到抑制,但糖化过程仍可继续进行,原因是________。黄酒众多产品类型中有种兼有酒味和甜味的“半干型”黄酒,获得该种黄酒的常用措施是发酵进行到半程时________(写出一种具体措施)。
(3)大多数酵母菌在酒精度达到15%时通常会停止代谢,低酒精度黄酒在储存过程中容易变酸。为酿造酒精度高的黄酒,可将酵母菌先经射线照射,再用________制成悬液,涂布到含高浓度酒精和________的平板上,经培养后获得单菌落,利用筛选得到的酵母菌酿造的高酒精度黄酒可抑制________,防止黄酒变酸。
23. 果蝇灰体和黑体由一对等位基因(A、a)控制,基因B促进色素的合成,基因b抑制色素的合成而使果蝇的体色呈白色,两对等位基因均为完全显性关系。果蝇个体控制黑体的基因纯合时,若体内不存在B基因,则会导致胚胎发育异常致死。让一只黑体雌果蝇和一只白色雄果蝇杂交,F1全为灰体,让F1的雌雄果蝇随机交配得F2,F2的表现型及比例如下表:
灰体
黑体
白色
雌蝇
6/15
2/15
0
雄蝇
3/15
1/15
3/15
请回答:
(1)果蝇是一种非常好的遗传学实验材料,因为其具有________(至少列举2点)等优势。
(2)两对等位基因的遗传遵循________定律,判断依据是________。
(3)F1雄果蝇的基因型是________,其体内某一个精原细胞产生的精子的基因型是________或________。
(4)F2中灰体果蝇的基因型有________种,灰体雌果蝇中纯合子的概率是________。若让F2中的全部灰色雌果蝇与全部白色雄果蝇自由交配,F3中黑体雄果蝇的概率为________。
(5)写出亲本雌雄果蝇杂交的遗传图解________。
24. 野生大豆是宝贵的野生植物资源,耐盐碱能力优异。耐盐碱基因结构如图1所示,其中A链为编码链。研究人员将野生大豆的耐盐碱基因导入粳型常规水稻以提高水稻耐盐碱性。回答下列问题:
抗生素种类
抗生素作用机理
潮霉素
作用于细菌、动植物细胞,抑制核糖体功能
卡那霉素
链霉素
羟苄青霉素
抑制细菌细胞壁合成,杀死细菌
(1)构建表达载体。检索________获得野生大豆耐盐碱基因的碱基排列顺序,通过________法得到耐盐碱基因,为使扩增产物与图2所示土壤农杆菌Ti质粒正确连接,PCR时应选择的引物组合是________,并在其5'端分别添加限制酶________的识别序列,酶切后用DNA连接酶连接构建表达载体。
(2)转化农杆菌。将构建好的表达载体与经________处理的农杆菌混合,再短暂热刺激促进转化。将其在摇床上慢摇复苏后,转移到添加有卡那霉素的LB培养液中振荡培养12h,该过程的培养目的是________含重组质粒的农杆菌。
(3)水稻遗传转化与筛选。将粳型常规水稻叶片消毒后,与转化后的农杆菌共培养一段时间,加入表中________杀灭农杆菌,3-7天后再加入潮霉素,筛选得到转化细胞。杀灭农杆菌和筛选转化细胞不能都选用潮霉素也不能同时进行,原因是________。
(4)植物组织培养获得转基因植株。转化的叶肉细胞________形成愈伤组织,将愈伤组织进行________培养后,通过器官发生途径形成完整植株,是实现规模化再生的重要手段。
(5)转基因植物的鉴定。将转基因水稻进行________处理,少数植株出现叶片萎蔫,长势不良,原因可能是耐盐碱基因在导入过程中发生了变异,为了验证该猜测,取长势良好和长势不良水稻植株叶片,冷冻研磨后,加入________使核蛋白变性并与DNA分离,最后提纯获得DNA。设计耐盐碱基因不同结合位点引物(图3中不同序号表示不同引物),利用PCR技术对DNA进行扩增,电泳结果如图4。
由图4结果推测,相对于长势良好水稻植株,该长势不良水稻植株的耐盐碱基因上游A区域可能发生了碱基序列的________,B区域引物②③⑤对应位置可能发生了片段缺失,缺失位置最多有________种可能性。
25. 胆固醇是人体不可或缺的一种物质,但高胆固醇是心血管疾病的主要风险因素。研究发现,L蛋白在肝脏中能够促进胆固醇向胆汁和粪便的排泄,A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用,进而调控L蛋白的表达。为验证这一调控机制,研究者利用体外培养的肝细胞开展实验。材料与用具:正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞、M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂、L蛋白检测试剂盒、细胞培养液等。回答下列问题:(说明与要求:实验条件适宜,L蛋白相对表达量用差值表示)
(1)完善实验思路
①取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞,分别接种于含适量培养液的培养瓶中,适当培养后检测L蛋白表达量,以正常肝细胞L蛋白表达量作为基准值。
②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组,且作如下处理。
a:正常肝细胞+________
b:A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液
c:正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂
d:A蛋白基因敲除肝细胞+________
e:正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂
f:A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂
③各组继续培养48h后,________,并计算各组相对表达量。
④将所得数据进行统计与分析。
部分实验结果如下
(2)分析与讨论
①皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化为________后,能有效促进肠道对钙和磷的吸收。除此之外,胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有________(答出一点即可)。
②图中a、b两组的实验结果,说明A蛋白能________(填“促进”或“抑制”)L蛋白的表达。
③根据实验结果,完善下图中A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路________(用“→”表示促进,用“”表示抑制)。
④6组实验组中L蛋白表达量最高是________组。
⑤综合以上信息,提出一种治疗高胆固醇血症的药物研发思路:________。
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