内容正文:
高一生物学科练习
注意事项:
1.本题共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卡上,写在试题上无效。
4.结束后,只需上交答题卡。
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4个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 由我国科研团队培育的耐盐碱海水稻,能在滩涂盐碱地中生长,它的细胞液中含有多种溶质以适应高盐环境。海水稻细胞中含量最多的化合物是( )
A. 水 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 糖类
2. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌的叙述,正确的是( )
A. 都能发生染色体变异 B. 都能进行细胞呼吸
C. 遗传物质都为DNA D. 都含有核糖体
3. 医学上可通过染色法快速判断细胞是否存活,若细胞可被某染料着色,则说明细胞已经死亡。活细胞能阻止该染料进入细胞,主要依赖细胞膜的( )
A. 维持细胞形态的作用 B. 控制物质进出细胞的功能
C. 识别外来信号的功能 D. 为细胞代谢提供原料的作用
4. 遗传病可通过不同的方法进行检测和预防。下列选项中可通过染色体组型分析进行诊断的是( )
A. 猫叫综合征 B. 红绿色盲
C. 外耳道多毛症 D. 苯丙酮尿症
5. 胰腺细胞可以合成并分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白),其合成、加工和分泌过程涉及多种细胞器的协调配合。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 胰蛋白酶的合成与光面内质网直接相关
B. 内质网形成的囊泡会直接与细胞膜融合释放蛋白质
C. 高尔基体在该过程中起到加工、分拣和运输的作用
D. 胰蛋白酶分泌到细胞外的过程需要载体蛋白协助
6. 人类活动是造成生物多样性锐减的原因,目前人类已经提出了多套方案来保护生物多样性。下列举措中保护生物多样性最有效的是( )
A. 建立自然保护区 B. 开设动植物园
C. 建立基因资源库 D. 恢复退化的生态系统
7. 某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2,进行了如下实验,图1、图2所示的实验环境温度和气压相对稳定。下列相关叙述中正确的是( )
A. 欲探究酵母菌在需氧条件下可以产生CO2,图1中的装置连接顺序是c→a→b
B. 检测 CO2除了用澄清石灰水,还可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液
C. 如果图2中的酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸,则红色液滴右移
D. 如果图2中的酵母菌只进行需氧呼吸,则红色液滴不移动
8. 在细胞中,蛋白质和核酸是两类至关重要的生物大分子,蛋白质常被称为“生命活动的执行者”,核酸则负责储存与传递遗传信息。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内的生物催化剂均为蛋白质,DNA不具备催化功能
B. 蛋白质和核酸都以碳链为基本骨架,属于生物大分子
C. 蛋白质和RNA的组成元素一定相同
D. 蛋白质和DNA的空间结构多样性是二者功能多样性的直接原因
9. 如图为某家族单基因遗传病的系谱图,该疾病不可能是( )
A. 常染色体显性遗传病 B. 常染色体隐性遗传病
C. 伴X染色体显性遗传病 D. 伴X染色体隐性遗传病
10. 下列关于作物育种的叙述,正确的是( )
A. 杂交育种一般可以将两个不同物种的优良性状组合在一起
B. 诱变育种的原理是基因突变和染色体变异,转基因育种的原理是基因重组
C. 杂合二倍体水稻经花药离体培养获得单倍体的过程称为单倍体育种
D. 不育的三倍体无籽西瓜形成,属于不可遗传变异
11. 内共生学说认为叶绿体起源于被真核细胞吞噬的蓝细菌(原核生物)。某研究团队解析了叶绿体内膜和蓝细菌细胞膜上的ATP/ADP转运蛋白的结构,发现二者三维结构高度相似。这类转运蛋白可通过构象变化,将细胞质基质中的ATP运入叶绿体基质,同时将叶绿体基质中的ADP运出到细胞质基质,以此维持细胞内的能量供需平衡。下列叙述错误的是( )
A. 叶绿体内膜与蓝细菌细胞膜上的转运蛋白结构相似,为叶绿体的内共生起源学说提供了证据
B. 该转运蛋白能将细胞呼吸产生的ATP运入叶绿体,参与相关生命活动
C. 该转运蛋白既能转运ATP也能转运ADP,说明它对转运的物质没有特异性
D. 该转运蛋白在结合、释放ATP/ADP时会发生可逆性的空间结构改变
12. 脊髓损伤常由外伤引发,会造成局部神经元死亡、神经功能障碍等。近年,科研人员利用骨髓间充质干细胞进行移植治疗脊髓损伤,这类干细胞可分化为神经元、神经胶质细胞等,帮助患者修复受损的神经结构、恢复部分运动与感觉功能。下列叙述错误的是( )
A. 骨髓间充质干细胞在修复损伤部位的过程中,会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程
B. 骨髓间充质干细胞分化为神经元、神经胶质细胞时,细胞内的基因会发生选择性表达
C. 外伤导致局部神经元因缺血、机械损伤而死亡属于细胞坏死
D. 骨髓间充质干细胞是未分化的细胞,具有全能性
13. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。图示为真核细胞中核糖体合成与组装的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B. 核糖体大小亚基通过核孔自由进出细胞核
C. rRNA的合成过程需要RNA聚合酶识别rDNA上的启动子
D. 图中rDNA的转录和翻译可同时进行,以提高基因表达的效率
14. 图是有丝分裂过程中染色体和核DNA的数量变化曲线,下列分析错误的是( )
A. ab段核DNA复制后,核DNA数目加倍,染色体数目不变
B. bc段可表示有丝分裂前期、中期、后期
C. gh段着丝粒分裂,染色体数目加倍,核DNA数目也随之加倍
D. de段核DNA数量减半,是因为核DNA平均分配到两个子细胞核中
15. 1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
第1组
第2组
第3组
第4组
实验处理
注射活的R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验现象
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
下列关于此实验的分析,错误的是( )
A. 对第4组实验的分析必须以1-3组的实验为参照
B. 第4组小鼠体内的初始S型菌是由活的R型菌转化而来
C. 实验结束后,第1、4组小鼠体内均可分离出R型菌
D. 该实验是证明DNA是遗传物质的直接证据
16. 下图为DNA复制过程示意图,其中a、b、c、d代表4条脱氧核苷酸链。下列叙述错误的是( )
A. 酶Ⅰ催化氢键断裂,酶Ⅱ催化磷酸二酯键的形成
B. a和b均为模板链,a的嘌呤数与b的嘧啶数相同
C. c的合成方向为5′→3′,d的合成方向为3′→5′
D. a与c碱基序列相同,b与d的碱基序列相同
阅读材料,完成下面小题。
中国科研团队通过多代低温胁迫处理,使ACT1基因的甲基化水平发生改变,成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系,从分子水平证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性,其机制如下图所示。
17. 下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述,正确的是( )
A. DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化
B. 多代低温胁迫后,ACT1基因的甲基化程度降低
C. 多代低温胁迫导致ACT1基因碱基序列发生改变
D. 低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合
18. 多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是( )
A. 水稻的全部ACT1基因构成种群基因库
B. 水稻的耐低温变异是进化的动力和机制
C. 耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离
D. 水稻耐低温性状的产生是对环境的适应
19. 某兴趣小组用真空渗水法处理某植物叶圆片,将其分别置于不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜且相同的光照,记录叶圆片上浮所需平均时长,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 本实验中,NaHCO3浓度和光照强度均为自变量,温度为无关变量
B. 叶圆片上浮时长与光合作用释放O2的速率呈负相关
C. 2.0%NaHCO3组叶圆片上浮最快,说明该浓度下光合速率最高,且不再受CO2浓度限制
D. 若将叶圆片改为根系细胞,在相同条件下上浮所需时间会稍有延
20. 某二倍体生物可通过无性繁殖获得二倍体子代,机制为:减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,该个体通过无性繁殖获得二倍体子代的过程中,四分体时期1号染色体曾发生过互换,但不确定是否发生基因重组。不考虑其他变异类型,则下列二倍体子代的基因型中,不能确定基因重组存在与否的是( )
A. RRTT B. RrTt C. RRTt D. rrtt
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5题,共60分)
21. 溶酶体在动物细胞自噬过程中发挥着重要的作用,部分机制如图所示。图1表示溶酶体中水解酶相关基因表达的过程。图2表示细胞溶酶体形成及发挥作用的过程。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质②是以DNA的_________条链为模板合成,通过_________(结构名称)到达细胞质。若物质①中某个碱基发生改变,但物质④中的氨基酸序列却没有变化,其原因是_________。(多选)
A.突变碱基转录后位于终止密码子之前B.突变前后密码子对应同一种氨基酸
C.突变碱基转录后位于起始密码子之前D.碱基对缺失后引起密码子序列改变
(2)图2中细胞吞噬细菌_________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)图2中溶酶体是一种单层膜的细胞器,起源于_________(填结构名称),其包含的多种水解酶的合成场所在_________(填结构名称)。
(4)溶酶体参与细胞内衰老细胞器的清除,图2中衰老的线粒体被_________包裹形成自噬体,自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体,进而清除衰老的线粒体。衰老的线粒体所含的DNA被水解为_________,其去向是_________________________________________________________(写出两点)。
22. 黄瓜喜温,冬春低温严重影响黄瓜苗生长。为研究施氮量对低温胁迫下黄瓜苗生长的影响,研究人员用含有不同浓度硝态氮(NO3-形态)的营养液分别处理低温胁迫下的黄瓜苗,并在实验的第1、8、12天测定各项数据,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
时间(d)
叶绿素含量(SPAD)
净光合速率
(µmol.m-2.s-1)
胞间CO2浓度
(µmmol.m-2.s-1)
T0(0mmol/L)
1
45.95
10.90
419.9
8
32.33
4.52
307.1
12
29.62
3.28
327.0
T1(12mmol/L)
1
49.73
9.30
375.6
8
41.08
7.80
318.4
12
32.41
4.63
325.5
T2(24mmol/L)
1
51.10
8.74
366.8
8
36.67
7.23
320.0
12
35.39
6.34
345.1
(1)配制营养液时,除硝态氮浓度外,其他离子含量和pH均保持一致,目的是_________________________________________________________________________________。
(2)取T0组第1天的黄瓜苗叶片用________提取光合色素后分离,若提取时未加CaCO3,会导致滤纸条自下向上的第________条色素带颜色变浅,宽度变窄。叶绿素分布于叶绿体的________,主要吸收可见光中的________光。
(3)据表可知,随着低温胁迫时间延长,黄瓜苗的________下降,直接影响光反应阶段________的合成,进而限制碳反应阶段的________过程,最终导致光合速率下降。与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,请解释其原因___________________________________________________________________。
(4)施氮能缓解低温胁迫对黄瓜苗光合作用的抑制,第12天时________组缓解效果更显著。第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是( )
A.低温导致根系丧失吸收氮的能力
B.此时植株对氮的需求较低,主要依赖自身储存的氮
C.吸收外源硝态氮消耗能量,T0组可减少能量消耗
23. 某二倍体生物(2n=22,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)精原细胞减数分裂的连续过程如图1的①~⑨,图2为每条染色体的DNA含量曲线。请回答:
(1)图1中④所示的时期为________,此时细胞内的染色体行为有________________________。同一个体可以产生多种配子,与________________(填序号)中的染色体行为有关。
(2)图2中AB段对应图1中的________(填序号);CD段发生的原因是________________________;DE段对应图1中的________(填序号);BC段所示的时期细胞内染色体数目可能为________、________。
(3)若图1中⑨所示的时期产生了一个基因型为Ab的配子,请写出正常情况下其母细胞处于⑦时期的基因型________________;若只因一次染色体分配异常,导致该时期产生了两个基因型分别为Ab、B的配子,请写出其它两个配子的基因型________、________。
24. 某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)A、a基因的根本区别是________________________。组别①的F2出现三种表型,此遗传现象称为________。
(2)组别②F1的基因型为________;F2中黑眼个体与黄眼个体杂交,后代表型及比例为________。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有AaBB×aaBb、AaBB×aaBB、________×aaBB,或________×aaBB。
(4)组别①F2某黑眼昆虫(甲)是纯合子的概率为________;为验证其基因型,可用表型为________的昆虫与之测交,统计F3的表型及比例:
a.若F3性状分离比为黑眼︰黄眼=1︰1,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AaBB;
b.若F3性状分离比为________________________,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AaBb;
c.若F3性状分离比为黑眼︰白眼=1︰1,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为________;
d.若F3不出现性状分离,则该黑眼昆虫(甲)的基因型可能有________种。为进一步明确基因型,可让F3中雌雄昆虫随机交配,观察并统计其子代的表型及比例,若为________________________,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AABb。
25. 结直肠癌是我国发病率逐年上升的消化系统恶性肿瘤,研究发现药物Y能有效抑制结直肠癌细胞活力,且抑制效果可能与药物Y的浓度和作用时间有关。现有结直肠癌细胞系、生理盐水、1.5μmol/L药物Y、细胞培养液、培养瓶等实验材料与用具。请验证上述结论并回答问题(要求与说明:细胞活力的具体检测方法不作要求。)
(1)请根据实验结果(如下图所示)完善实验思路。
①______________________________________________________________。
②取若干培养瓶,均分为4组,编号甲乙丙丁。处理如下:
组别
实验处理
甲
适量的_____
乙
_____+培养液+结直肠癌细胞
丙
_____+培养液+结直肠癌细胞
丁
等量的1.5umol/L药物Y+培养液+结直肠癌细胞
③放在相同且适宜的条件下培养,_____________________________________________________。
④记录分析实验结果,得出实验结论。
(2)该实验的结论是:_____________________________________________________。
(3)分析与讨论
①癌细胞会出现细胞周期失控的现象,原因是其具有________的能力,细胞癌变通常被认为与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关,据此分析抑癌基因的表达产物对细胞生命历程的影响情况是___________________。研究发现使用药物Y后,溶酶体活性增强,推测药物Y可能会诱导癌细胞________,从而使癌细胞数量减少。
②泛素—蛋白酶体系统(UPS)可以降解细胞内80%以上的蛋白,对细胞的生长、DNA修复发挥重要作用,肿瘤细胞UPS活性异常增高,由此推测,可利用________________________途径研发治疗癌症的药物。
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高一生物学科练习
注意事项:
1.本题共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卡上,写在试题上无效。
4.结束后,只需上交答题卡。
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4个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 由我国科研团队培育的耐盐碱海水稻,能在滩涂盐碱地中生长,它的细胞液中含有多种溶质以适应高盐环境。海水稻细胞中含量最多的化合物是( )
A. 水 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 糖类
【答案】A
【解析】
【详解】海水稻活细胞中含量最多的化合物是水,故选A。
2. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌的叙述,正确的是( )
A. 都能发生染色体变异 B. 都能进行细胞呼吸
C. 遗传物质都为DNA D. 都含有核糖体
【答案】C
【解析】
【详解】A、染色体变异发生在含有染色体的真核生物中,T2噬菌体无细胞结构,不含染色体;大肠杆菌为原核生物,也不存在染色体,二者均不能发生染色体变异,只有酵母菌可发生染色体变异,A错误;
B、细胞呼吸是具有细胞结构的生物的生理活动,T2噬菌体无细胞结构,不能独立进行细胞呼吸,B错误;
C、T2噬菌体是DNA病毒,遗传物质为DNA;大肠杆菌和酵母菌都是细胞生物,细胞生物的遗传物质都是DNA,因此三者的遗传物质都为DNA,C正确;
D、核糖体是细胞生物才具有的细胞器,T2噬菌体无细胞结构,不含有核糖体,D错误。
3. 医学上可通过染色法快速判断细胞是否存活,若细胞可被某染料着色,则说明细胞已经死亡。活细胞能阻止该染料进入细胞,主要依赖细胞膜的( )
A. 维持细胞形态的作用 B. 控制物质进出细胞的功能
C. 识别外来信号的功能 D. 为细胞代谢提供原料的作用
【答案】B
【解析】
【详解】活细胞的细胞膜具有选择透过性,可控制物质进出细胞,对细胞无用的染料无法进入活细胞,而死亡细胞的细胞膜失去选择透过性,染料可进入细胞使其着色,与题干描述相符,B正确。
4. 遗传病可通过不同的方法进行检测和预防。下列选项中可通过染色体组型分析进行诊断的是( )
A. 猫叫综合征 B. 红绿色盲
C. 外耳道多毛症 D. 苯丙酮尿症
【答案】A
【解析】
【详解】A、猫叫综合征是人类5号染色体短臂缺失导致的染色体结构异常遗传病,可通过染色体组型分析观察到染色体的结构变异,A符合题意;
B、红绿色盲是伴X染色体隐性单基因遗传病,染色体的数目、结构无可见异常,无法通过染色体组型分析诊断,B不符合题意;
C、外耳道多毛症是伴Y染色体遗传的单基因遗传病,染色体无可见的数目或结构变异,无法通过染色体组型分析诊断,C不符合题意;
D、苯丙酮尿症是常染色体隐性单基因遗传病,染色体无可见的数目或结构变异,无法通过染色体组型分析诊断,D不符合题意。
5. 胰腺细胞可以合成并分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白),其合成、加工和分泌过程涉及多种细胞器的协调配合。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 胰蛋白酶的合成与光面内质网直接相关
B. 内质网形成的囊泡会直接与细胞膜融合释放蛋白质
C. 高尔基体在该过程中起到加工、分拣和运输的作用
D. 胰蛋白酶分泌到细胞外的过程需要载体蛋白协助
【答案】C
【解析】
【详解】A、胰蛋白酶属于分泌蛋白,其合成场所是附着在粗面内质网上的核糖体,光面内质网主要参与脂质合成,与分泌蛋白的合成无直接关系,A错误;
B、内质网形成的囊泡会先与高尔基体融合,经高尔基体进一步加工后,再由高尔基体形成囊泡与细胞膜融合释放蛋白质,内质网囊泡不能直接与细胞膜融合,B错误;
C、在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣和运输,C正确;
D、胰蛋白酶通过胞吐方式分泌到细胞外,该过程依赖细胞膜的流动性、需要消耗能量,但不需要载体蛋白协助,D错误。
6. 人类活动是造成生物多样性锐减的原因,目前人类已经提出了多套方案来保护生物多样性。下列举措中保护生物多样性最有效的是( )
A. 建立自然保护区 B. 开设动植物园
C. 建立基因资源库 D. 恢复退化的生态系统
【答案】A
【解析】
【详解】建立自然保护区属于就地保护,可在原生环境中对生态系统和物种进行完整保护,最大程度维持生物原有生存状态,是保护生物多样性最有效的措施,A正确,BCD错误。
7. 某兴趣小组欲探究酵母菌在有氧、无氧条件下是否均能产生CO2,进行了如下实验,图1、图2所示的实验环境温度和气压相对稳定。下列相关叙述中正确的是( )
A. 欲探究酵母菌在需氧条件下可以产生CO2,图1中的装置连接顺序是c→a→b
B. 检测 CO2除了用澄清石灰水,还可以用酸性条件下的重铬酸钾溶液
C. 如果图2中的酵母菌既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸,则红色液滴右移
D. 如果图2中的酵母菌只进行需氧呼吸,则红色液滴不移动
【答案】A
【解析】
【详解】A、探究酵母菌需氧条件下产生CO2时,首先需通过10%NaOH溶液(c)除去空气中的CO2,避免其干扰实验结果,再将去除CO2的空气通入酵母菌培养液(a)为酵母菌提供O2进行需氧呼吸,最后将产生的气体通入澄清石灰水(b)检测CO2,因此装置连接顺序为c→a→b,A正确;
B、酸性条件下的重铬酸钾溶液是检测酒精的试剂,遇酒精会由橙色变为灰绿色,检测CO2还可选择溴麝香草酚蓝溶液,B错误;
C、图2中的NaOH溶液会吸收细胞呼吸产生的所有CO2,若酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸:需氧呼吸消耗O2,产生的CO2被吸收;厌氧呼吸不消耗O2,产生的CO2也被吸收,瓶内气体总量减少,压强降低,红色液滴左移,C错误;
D、若酵母菌只进行需氧呼吸,消耗O2,产生等量的CO2被NaOH溶液吸收,瓶内气体总量减少,压强降低,红色液滴左移,D错误。
8. 在细胞中,蛋白质和核酸是两类至关重要的生物大分子,蛋白质常被称为“生命活动的执行者”,核酸则负责储存与传递遗传信息。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内的生物催化剂均为蛋白质,DNA不具备催化功能
B. 蛋白质和核酸都以碳链为基本骨架,属于生物大分子
C. 蛋白质和RNA的组成元素一定相同
D. 蛋白质和DNA的空间结构多样性是二者功能多样性的直接原因
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞内的生物催化剂(酶)绝大多数是蛋白质,少数是RNA,A错误;
B、蛋白质和核酸都属于生物大分子,二者的单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此两类物质均以碳链为基本骨架,B正确;
C、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,部分蛋白质还含有S等元素,RNA的组成元素为C、H、O、N、P,二者组成元素并不一定相同,C错误;
D、蛋白质功能多样性的直接原因是其空间结构的多样性,而DNA的空间结构为规则的双螺旋结构,不存在空间结构的多样性,其功能多样性的直接原因是脱氧核苷酸的排列顺序具有多样性,D错误。
9. 如图为某家族单基因遗传病的系谱图,该疾病不可能是( )
A. 常染色体显性遗传病 B. 常染色体隐性遗传病
C. 伴X染色体显性遗传病 D. 伴X染色体隐性遗传病
【答案】D
【解析】
【详解】相关基因不妨使用A/a表示:
A、若该病为常染色体显性遗传病,则1号为Aa(患病),2号为aa(正常),3号为Aa(患病),4、5可以为aa(正常)、aa(正常),成立,A不符合题意;
B、若该病为常染色体隐性遗传病,则1号为aa(患病),2号为Aa(正常),3号为aa(患病),4、5可以为Aa(正常)、Aa(正常),成立,B不符合题意;
C、若该病为伴X染色体显性遗传病,则1号为XAXa(患病),2号为XaY(正常),3号为XAY(患病),4、5可以为XaY(正常)、XaXa(正常),成立,C不符合题意;
D、若该病为伴X染色体隐性遗传病,则1号为XaXa(患病),2号为XAY(正常),3号为XaY(患病),4号也应为XaY(患病),与题图不符,不成立,D符合题意。
10. 下列关于作物育种的叙述,正确的是( )
A. 杂交育种一般可以将两个不同物种的优良性状组合在一起
B. 诱变育种的原理是基因突变和染色体变异,转基因育种的原理是基因重组
C. 杂合二倍体水稻经花药离体培养获得单倍体的过程称为单倍体育种
D. 不育的三倍体无籽西瓜形成,属于不可遗传变异
【答案】B
【解析】
【分析】常用的育种方法及原理是:单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异,杂交育种的原理是基因重组,诱变育种的原理是基因突变,基因工程育种的原理是基因重组。
【详解】A、杂交育种一般可以将两个不同品种的优良性状组合在一起,而不能在不同物种之间实现,A错误;
B、诱变育种的原理是基因突变和染色体变异,转基因育种的原理是基因重组,B正确;
C、杂合二倍体水稻经花药离体培养获得单倍体再经秋水仙素处理形成纯合子的过程称为单倍体育种,C错误;
D、不育的三倍体无籽西瓜是由二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的,属于可遗传变异,D错误。
故选B。
【点睛】
11. 内共生学说认为叶绿体起源于被真核细胞吞噬的蓝细菌(原核生物)。某研究团队解析了叶绿体内膜和蓝细菌细胞膜上的ATP/ADP转运蛋白的结构,发现二者三维结构高度相似。这类转运蛋白可通过构象变化,将细胞质基质中的ATP运入叶绿体基质,同时将叶绿体基质中的ADP运出到细胞质基质,以此维持细胞内的能量供需平衡。下列叙述错误的是( )
A. 叶绿体内膜与蓝细菌细胞膜上的转运蛋白结构相似,为叶绿体的内共生起源学说提供了证据
B. 该转运蛋白能将细胞呼吸产生的ATP运入叶绿体,参与相关生命活动
C. 该转运蛋白既能转运ATP也能转运ADP,说明它对转运的物质没有特异性
D. 该转运蛋白在结合、释放ATP/ADP时会发生可逆性的空间结构改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、叶绿体内膜和蓝细菌细胞膜上的ATP/ADP转运蛋白的三维结构高度相似,符合蓝细菌被真核细胞内吞后,叶绿体的内膜由蓝细菌的细胞膜演化而来,为叶绿体的内共生起源学说提供了证据,A正确;
B、细胞呼吸产生的ATP可释放到细胞质基质中,该转运蛋白能将细胞质基质中的ATP运入叶绿体基质,可供给叶绿体中DNA复制、蛋白质合成等生命活动利用,B正确;
C、转运蛋白的特异性是指其仅能转运特定的物质,该转运蛋白只能转运ATP和ADP这两类结构相近的特定物质,仍具有特异性,不能说明其对转运的物质没有特异性,C错误;
D、题干明确说明这类转运蛋白可通过构象变化完成物质转运,构象变化即可逆性的空间结构改变,会在结合、释放ATP/ADP时发生,D正确。
12. 脊髓损伤常由外伤引发,会造成局部神经元死亡、神经功能障碍等。近年,科研人员利用骨髓间充质干细胞进行移植治疗脊髓损伤,这类干细胞可分化为神经元、神经胶质细胞等,帮助患者修复受损的神经结构、恢复部分运动与感觉功能。下列叙述错误的是( )
A. 骨髓间充质干细胞在修复损伤部位的过程中,会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程
B. 骨髓间充质干细胞分化为神经元、神经胶质细胞时,细胞内的基因会发生选择性表达
C. 外伤导致局部神经元因缺血、机械损伤而死亡属于细胞坏死
D. 骨髓间充质干细胞是未分化的细胞,具有全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、骨髓间充质干细胞修复损伤时,首先通过细胞分裂增加细胞数目,再分化为神经元、神经胶质细胞等功能细胞,修复过程中也会通过细胞凋亡清除多余或异常的细胞,因此会发生细胞分裂、分化、凋亡等过程,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,骨髓间充质干细胞分化为形态、功能不同的神经元、神经胶质细胞,是细胞内基因选择性表达的结果,B正确;
C、细胞坏死是在不利因素影响下,细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞非正常死亡,外伤导致的神经元缺血、机械损伤死亡属于细胞坏死,C正确;
D、骨髓间充质干细胞属于多能干细胞,是已经发生一定程度分化的细胞,并非未分化的细胞;且细胞全能性指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,骨髓间充质干细胞只能分化为部分类型的细胞,无法发育为完整个体,不具有全能性,D错误。
13. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。图示为真核细胞中核糖体合成与组装的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B. 核糖体大小亚基通过核孔自由进出细胞核
C. rRNA的合成过程需要RNA聚合酶识别rDNA上的启动子
D. 图中rDNA的转录和翻译可同时进行,以提高基因表达的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、核糖体蛋白的合成场所是核糖体,rRNA的合成场所在核仁,A错误;
B、核糖体大小亚基不能自由进出细胞核,只能通过核孔进出细胞核,不能进入细胞核,B错误;
C、rRNA的合成属于转录过程,转录需要RNA聚合酶识别并结合到rDNA的启动子区域,启动转录过程,C正确;
D、rRNA的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质中的核糖体上,需要先转录再翻译,不能同时进行,D错误。
14. 图是有丝分裂过程中染色体和核DNA的数量变化曲线,下列分析错误的是( )
A. ab段核DNA复制后,核DNA数目加倍,染色体数目不变
B. bc段可表示有丝分裂前期、中期、后期
C. gh段着丝粒分裂,染色体数目加倍,核DNA数目也随之加倍
D. de段核DNA数量减半,是因为核DNA平均分配到两个子细胞核中
【答案】C
【解析】
【详解】A、ab段属于有丝分裂间期的DNA复制期(S期),核DNA复制后数目由2C加倍为4C;此时每条染色体由1个着丝粒连接2条姐妹染色单体,染色体数目不发生改变,A正确;
B、bc段核DNA数目保持4C不变,对应有丝分裂的G2期、前期、中期、后期、末期,B正确;
C、gh段发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目由2C加倍为4C,核DNA数目不变,C错误;
D、de段处于有丝分裂末期结束阶段,复制后的核DNA平均分配到两个子细胞的细胞核中,每个子细胞核的DNA数目恢复为2C,因此核DNA数量减半,D正确。
15. 1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
第1组
第2组
第3组
第4组
实验处理
注射活的R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验现象
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
下列关于此实验的分析,错误的是( )
A. 对第4组实验的分析必须以1-3组的实验为参照
B. 第4组小鼠体内的初始S型菌是由活的R型菌转化而来
C. 实验结束后,第1、4组小鼠体内均可分离出R型菌
D. 该实验是证明DNA是遗传物质的直接证据
【答案】D
【解析】
【详解】A、1~3组是第4组实验的对照组,只有以1~3组的实验结果为参照,才能证明第4组小鼠死亡不是活的R型菌或加热杀死的S型菌单独作用导致的,A正确;
B、第4组加入的加热杀死的S型菌不具备活性,不能繁殖,因此小鼠体内初始的S型菌是活的R型菌在S型菌转化因子的作用下转化而来的,B正确;
C、第1组注射活的R型菌,小鼠不死亡,体内存活有R型菌;第4组中只有部分R型菌转化为S型菌,小鼠体内仍存在未转化的R型菌,因此两组均可分离出R型菌,C正确;
D、该实验仅能证明加热杀死的S型菌中存在促使R型菌转化的“转化因子”,并未证明转化因子的本质是DNA,艾弗里的体外转化实验才是证明DNA是遗传物质的直接证据,D错误。
故选D。
16. 下图为DNA复制过程示意图,其中a、b、c、d代表4条脱氧核苷酸链。下列叙述错误的是( )
A. 酶Ⅰ催化氢键断裂,酶Ⅱ催化磷酸二酯键的形成
B. a和b均为模板链,a的嘌呤数与b的嘧啶数相同
C. c的合成方向为5′→3′,d的合成方向为3′→5′
D. a与c碱基序列相同,b与d的碱基序列相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶Ⅰ为解旋酶,催化DNA双链之间的氢键断裂,使双链解开,酶Ⅱ为DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,以合成子链,A正确;
B、a和b均为模板链,根据碱基互补配对原则,a链中的嘌呤(A、G)可与b链中的嘧啶(T、C)互补配对,因此a的嘌呤数与b的嘧啶数相同,B正确;
C、DNA子链的合成方向固定为5'→3',图中c和d的合成方向均为5'→3',C错误;
D、c以b为模板,按照碱基互补配对原则合成,故c与a碱基序列相同,同理d与b碱基序列相同,D正确。
阅读材料,完成下面小题。
中国科研团队通过多代低温胁迫处理,使ACT1基因的甲基化水平发生改变,成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系,从分子水平证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性,其机制如下图所示。
17. 下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述,正确的是( )
A. DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化
B. 多代低温胁迫后,ACT1基因的甲基化程度降低
C. 多代低温胁迫导致ACT1基因碱基序列发生改变
D. 低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合
18. 多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是( )
A. 水稻的全部ACT1基因构成种群基因库
B. 水稻的耐低温变异是进化的动力和机制
C. 耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离
D. 水稻耐低温性状的产生是对环境的适应
【答案】17. B 18. D
【解析】
【17题详解】
A、分析题意,要获得能稳定遗传的耐低温水稻株系,需要使ACT1基因的甲基化水平低甲基化,结合图示信息可知,低温抑制DNA甲基转移酶表达后,ACT1可变为低甲基化,说明DNA甲基转移酶能抑制ACT1基因去甲基化,A错误;
B、多代低温胁迫抑制DNA甲基转移酶基因表达,最终ACT1基因成为低甲基化,即甲基化程度降低,B正确;
C、甲基化是表观遗传的一种,表观遗传的特点是基因的碱基序列不发生改变,C错误;
D、起始密码子位于mRNA上,而转录因子结合的是基因(DNA)的启动子区域,D错误。
【18题详解】
A、种群基因库是一个种群中全部个体所含的全部基因,并非仅包含全部ACT1基因,A错误;
B、自然选择是生物进化的动力,变异只为进化提供原材料,B错误;
C、该性状改变属于表观遗传变异,基因碱基序列没有改变,耐低温水稻和普通水稻仍属于同一物种,没有形成生殖隔离,C错误;
D、耐低温性状是水稻在长期低温胁迫下形成的性状,是对低温环境的适应,D正确。
19. 某兴趣小组用真空渗水法处理某植物叶圆片,将其分别置于不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中,从烧杯底部给予适宜且相同的光照,记录叶圆片上浮所需平均时长,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 本实验中,NaHCO3浓度和光照强度均为自变量,温度为无关变量
B. 叶圆片上浮时长与光合作用释放O2的速率呈负相关
C. 2.0%NaHCO3组叶圆片上浮最快,说明该浓度下光合速率最高,且不再受CO2浓度限制
D. 若将叶圆片改为根系细胞,在相同条件下上浮所需时间会稍有延
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干说明各组光照适宜且相同,光照强度属于无关变量,本实验自变量只有NaHCO₃浓度,A错误;
B、光合作用释放O₂的速率越快,叶圆片间隙积累O₂越多,浮力增大越快,上浮所需时长越短,二者呈负相关,B正确;
C、2.0%是本实验设置的最高NaHCO₃浓度,仅能说明在实验设置的浓度范围内该浓度下光合速率最高,无法判断更高CO₂浓度下光合速率是否继续升高,不能得出“不再受CO₂浓度限制”的结论,C错误;
D、根系细胞无叶绿体,不能进行光合作用产生O₂,且呼吸作用会消耗O₂,相同条件下几乎不会上浮,并非上浮时间稍有延长,D错误。
20. 某二倍体生物可通过无性繁殖获得二倍体子代,机制为:减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,该个体通过无性繁殖获得二倍体子代的过程中,四分体时期1号染色体曾发生过互换,但不确定是否发生基因重组。不考虑其他变异类型,则下列二倍体子代的基因型中,不能确定基因重组存在与否的是( )
A. RRTT B. RrTt C. RRTt D. rrtt
【答案】B
【解析】
【详解】某二倍体生物可通过无性繁殖获得二倍体子代,机制为:减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。该个体基因型为RrTt,1号同源染色体一条携带RT、另一条携带rt,复制后四分体含4条染色单体:若未发生基因重组(互换未交换等位基因,未产生新类型染色单体),4条染色单体为:RT、RT、rt、rt,仅2种类型,由于每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞,所以可产生二倍体子代为RRTT(RT+RT)、RrTt(RT+rt)、rrtt(rt+rt);若发生基因重组(互换交换了等位基因),4条染色单体为:RT、Rt、rT、rt,共4种类型,可产生二倍体子代为RRTt(RT+Rt)、RrTT(RT+rT)、RrTt(RT+rt和Rt+rT)、Rrtt(Rt+rt)、rrTt(rT+rt)。因此RrTt无论是否发生重组都能产生RrTt,所以无法判断是否基因重组,而RRTT和rrtt说明没有发生基因重组,RRTt说明发生了基因重组。B符合题意,ACD不符合题意。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5题,共60分)
21. 溶酶体在动物细胞自噬过程中发挥着重要的作用,部分机制如图所示。图1表示溶酶体中水解酶相关基因表达的过程。图2表示细胞溶酶体形成及发挥作用的过程。请据图回答下列问题:
(1)图1中物质②是以DNA的_________条链为模板合成,通过_________(结构名称)到达细胞质。若物质①中某个碱基发生改变,但物质④中的氨基酸序列却没有变化,其原因是_________。(多选)
A.突变碱基转录后位于终止密码子之前B.突变前后密码子对应同一种氨基酸
C.突变碱基转录后位于起始密码子之前D.碱基对缺失后引起密码子序列改变
(2)图2中细胞吞噬细菌_________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)图2中溶酶体是一种单层膜的细胞器,起源于_________(填结构名称),其包含的多种水解酶的合成场所在_________(填结构名称)。
(4)溶酶体参与细胞内衰老细胞器的清除,图2中衰老的线粒体被_________包裹形成自噬体,自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体,进而清除衰老的线粒体。衰老的线粒体所含的DNA被水解为_________,其去向是_________________________________________________________(写出两点)。
【答案】(1) ①. 一 ②. 核孔 ③. BC
(2)需要 (3) ①. 高尔基体 ②. 核糖体
(4) ①. 内质网(膜) ②. 脱氧核苷酸 ③. 被细胞重新利用或排出细胞外
【解析】
【小问1详解】
图1中物质②mRNA是以DNA的一条链为模板转录而成的,通过核孔进入细胞质与核糖体结合进行翻译。若物质①中某个碱基发生改变,但物质④中的氨基酸序列却没有变化,其原因可能是由于密码子的简并性即突变前后密码子对应同一种氨基酸,也可能是突变碱基转录后位于起始密码子之前,因为翻译是从起始密码子开始,到终止密码子结束,故选BC。
【小问2详解】
图2中细胞吞噬细菌为胞吞,需要消耗能量。
【小问3详解】
溶酶体起源于高尔基体,水解酶的化学本质是蛋白质,合成场所是核糖体。
【小问4详解】
衰老的线粒体会被内质网包裹形成自噬体,再与溶酶体融合,清除线粒体。衰老的线粒体中的DNA被水解成脱氧核苷酸,被细胞重新利用或排出细胞。
22. 黄瓜喜温,冬春低温严重影响黄瓜苗生长。为研究施氮量对低温胁迫下黄瓜苗生长的影响,研究人员用含有不同浓度硝态氮(NO3-形态)的营养液分别处理低温胁迫下的黄瓜苗,并在实验的第1、8、12天测定各项数据,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
时间(d)
叶绿素含量(SPAD)
净光合速率
(µmol.m-2.s-1)
胞间CO2浓度
(µmmol.m-2.s-1)
T0(0mmol/L)
1
45.95
10.90
419.9
8
32.33
4.52
307.1
12
29.62
3.28
327.0
T1(12mmol/L)
1
49.73
9.30
375.6
8
41.08
7.80
318.4
12
32.41
4.63
325.5
T2(24mmol/L)
1
51.10
8.74
366.8
8
36.67
7.23
320.0
12
35.39
6.34
345.1
(1)配制营养液时,除硝态氮浓度外,其他离子含量和pH均保持一致,目的是_________________________________________________________________________________。
(2)取T0组第1天的黄瓜苗叶片用________提取光合色素后分离,若提取时未加CaCO3,会导致滤纸条自下向上的第________条色素带颜色变浅,宽度变窄。叶绿素分布于叶绿体的________,主要吸收可见光中的________光。
(3)据表可知,随着低温胁迫时间延长,黄瓜苗的________下降,直接影响光反应阶段________的合成,进而限制碳反应阶段的________过程,最终导致光合速率下降。与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,请解释其原因___________________________________________________________________。
(4)施氮能缓解低温胁迫对黄瓜苗光合作用的抑制,第12天时________组缓解效果更显著。第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是( )
A.低温导致根系丧失吸收氮的能力
B.此时植株对氮的需求较低,主要依赖自身储存的氮
C.吸收外源硝态氮消耗能量,T0组可减少能量消耗
【答案】(1)排除(其他离子含量、pH等)无关变量对实验结果的干扰
(2) ①. 无水乙醇 ②. 1、2 ③. 类囊体薄膜 ④. 红光和蓝紫光
(3) ①. 叶绿素含量 ②. ATP、NADPH ③. 三碳酸(C3)的还原 ④. 缺氮引起(酶、ATP、NADPH、光合色素等)光合作用相关物质的缺乏
(4) ①. T2 ②. C
【解析】
【小问1详解】
本实验自变量是硝态氮浓度,其余影响实验的因素属于无关变量,保持无关变量一致的目的是遵循单一变量原则,排除其他离子含量、pH等无关变量对实验结果的干扰。
【小问2详解】
光合色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇提取;若提取时未加CaCO3,会导致叶绿素含量减少,导致滤纸条自下向上的第1、2条色素带颜色变浅、宽度变窄。叶绿素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,主要吸收红光和蓝紫光。
【小问3详解】
从表格数据可知,随低温胁迫时间延长,黄瓜苗的叶绿素含量逐渐下降;叶绿素吸收光能减少,直接影响光反应合成ATP和NADPH;进而限制碳反应阶段的三碳酸的还原过程,最终导致光合速率降低;与其它组相比,T0组黄瓜苗净光合速率下降更快,其原因可能是T0组不施氮,相同胁迫时间下缺氮引起酶、ATP、NADPH、光合色素等光合作用相关物质的缺乏,导致净光合速率下降更快。
【小问4详解】
从表格数据可知,第12天时,T2组叶绿素含量、净光合速率均最高,说明T2组缓解低温胁迫的效果最显著;第1天时,T0组的净光合速率高于其他组,原因最可能是T0呼吸消耗有机物更少,因为植物吸收硝态氮是主动运输,需要消耗呼吸作用提供的能量,施氮组需要吸收外源硝态氮,能量消耗多、呼吸更强,另外第1天低温对根系丧失吸收氮的能力影响还不大,且此时各组自身储存的氮大致相同,C正确,AB错误。
23. 某二倍体生物(2n=22,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)精原细胞减数分裂的连续过程如图1的①~⑨,图2为每条染色体的DNA含量曲线。请回答:
(1)图1中④所示的时期为________,此时细胞内的染色体行为有________________________。同一个体可以产生多种配子,与________________(填序号)中的染色体行为有关。
(2)图2中AB段对应图1中的________(填序号);CD段发生的原因是________________________;DE段对应图1中的________(填序号);BC段所示的时期细胞内染色体数目可能为________、________。
(3)若图1中⑨所示的时期产生了一个基因型为Ab的配子,请写出正常情况下其母细胞处于⑦时期的基因型________________;若只因一次染色体分配异常,导致该时期产生了两个基因型分别为Ab、B的配子,请写出其它两个配子的基因型________、________。
【答案】(1) ①. 减数第一次分裂后期 ②. 同源染色体分离、非同源染色体自由组合 ③. ②④
(2) ①. ① ②. 着丝粒分裂 ③. ⑧⑨ ④. 22 ⑤. 11
(3) ①. AAbb(AAbb一定要写,/AABb/Aabb可写可不写) ②. Ab ③. aaB
【解析】
【小问1详解】
图1中:①处于减数分裂Ⅰ的间期,②处于减数第一次分裂的前期,③处于减数第一次分裂的中期,④处于减数第一次分裂的后期,⑤处于减数第一次分裂的末期,⑥处于减数第二次分裂的前期,⑦处于减数第二次分裂的中期,⑧处于减数第二次分裂的后期,⑨处于减数第二次分裂的末期。④中会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。同一个个体,由于②减数第一次分裂的前期会发生互换,④减数第一次分裂的后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,故会产生多种多样的配子。
【小问2详解】
图1中AB段表示细胞分裂的间期,对应图1的①,CD段着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,每条染色体上的DNA数目会减半;DE段无染色单体,对应图1的⑧减数第二次分裂的后期、⑨减数第二次分裂的末期。BC可能对应减数第一次分裂,此时有22条染色体,也可以对应减数第二次分裂的前期和中期,此时有11条染色体。
【小问3详解】
若图1中⑨所示的时期产生了一个基因型为Ab的配子,正常情况下处于⑦减数第二次分裂的中期的细胞基因型应该为AAbb。若只因一次染色体分配异常,导致该时期产生了两个基因型分别为Ab、B的配子,由于有正常的配子Ab,故发生异常的时期应该在减数第二次分裂,则和Ab来自同一个次级精母细胞的精子的基因型也为Ab,另一个次级精母细胞中a所在的染色体姐妹染色单体未正常分离,产生的两个精子为aaB和B,故其他两个配子应该为Ab、aaB。
24. 某昆虫眼睛的颜色受独立遗传的两对等位基因控制,黄眼基因B对白眼基因b为显性,基因A存在时,眼色表现为黑色,基因a不影响B和b的作用。现有3组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
(1)A、a基因的根本区别是________________________。组别①的F2出现三种表型,此遗传现象称为________。
(2)组别②F1的基因型为________;F2中黑眼个体与黄眼个体杂交,后代表型及比例为________。
(3)组别③的亲本基因型组合可能有AaBB×aaBb、AaBB×aaBB、________×aaBB,或________×aaBB。
(4)组别①F2某黑眼昆虫(甲)是纯合子的概率为________;为验证其基因型,可用表型为________的昆虫与之测交,统计F3的表型及比例:
a.若F3性状分离比为黑眼︰黄眼=1︰1,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AaBB;
b.若F3性状分离比为________________________,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AaBb;
c.若F3性状分离比为黑眼︰白眼=1︰1,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为________;
d.若F3不出现性状分离,则该黑眼昆虫(甲)的基因型可能有________种。为进一步明确基因型,可让F3中雌雄昆虫随机交配,观察并统计其子代的表型及比例,若为________________________,则该黑眼昆虫(甲)的基因型为AABb。
【答案】(1) ①. 碱基(核苷酸)的排列顺序、(数目)不同 ②. 性状分离
(2) ①. AaBB ②. 黑眼︰黄眼=2︰1
(3) ①. AaBb ②. Aabb
(4) ①. 1/6 ②. 白眼 ③. 黑眼︰黄眼︰白眼=2︰1︰1 ④. Aabb ⑤. 3 ⑥. 黑眼︰黄眼︰白眼=48︰7︰9
【解析】
【小问1详解】
A、a基因为等位基因,二者的根本区别是碱基的排列顺序不同。组别①F1黑眼自由交配的后代中,出现了三种类型,属于性状分离。
【小问2详解】
由题干信息可知,黑眼的基因型为A---,黄眼的基因型为aaB-,白眼的基因型为aabb。根据组别②F2中出现3:1的性状分离比但无白眼出现可知,F1的基因型为AaBB。F2中黑眼个体的基因型及比例为1/3AABB、2/3AaBB,产生的配子为2/3AB、1/3aB,黄眼个体的基因型为aaBB,二者杂交的后代中,黑眼AaBB:黄眼aaBB=2:1。
【小问3详解】
组别③黑眼A---与黄眼aaB-杂交,后代中黑眼:黄眼=1:1,后代无白眼,说明后代未出现bb,即均为B-,亲本相关的基因型组合可能为BB与BB、BB与Bb、BB与bb,根据后代的分离比可知,亲本中相关的基因型组合为Aa与aa,结合亲本的表现型可知,亲本的基因型组合可能为:AaBB×aaBb、AaBB×aaBB、AaBb×aaBB或Aabb×aaBB。
【小问4详解】
组别①F2黑眼昆虫共占12份,其中纯合子有AABB、AAbb,各占一份,故纯合子占2/12=1/6,故(甲)是纯合子的概率为1/6。甲的基因型可能为AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb,可以让甲与白眼aabb测交,若甲的基因型为AaBb,测交后代中黑眼A---︰黄眼aaBb︰白眼aabb=2︰1︰1;若甲的基因型为Aabb,则测交后代中黑眼Aabb︰白眼aabb=1︰1;若其基因型为AABB、AABb、AAbb,则测交后代均不会发生性状分离,即有3种可能性。若的基因型为AABb,则F3中基因型及比例为:Aa,1/2Bb、1/2bb,产生的配子的种类和比例为A:a=1:1,B:b=1:3,雌雄交配后代中:A-:aa=3:1,BB:Bb:bb=1:6:9即B-:bb=7:9,黑眼A---︰黄眼aaB-︰白眼aabb=48︰7︰9。
25. 结直肠癌是我国发病率逐年上升的消化系统恶性肿瘤,研究发现药物Y能有效抑制结直肠癌细胞活力,且抑制效果可能与药物Y的浓度和作用时间有关。现有结直肠癌细胞系、生理盐水、1.5μmol/L药物Y、细胞培养液、培养瓶等实验材料与用具。请验证上述结论并回答问题(要求与说明:细胞活力的具体检测方法不作要求。)
(1)请根据实验结果(如下图所示)完善实验思路。
①______________________________________________________________。
②取若干培养瓶,均分为4组,编号甲乙丙丁。处理如下:
组别
实验处理
甲
适量的_____
乙
_____+培养液+结直肠癌细胞
丙
_____+培养液+结直肠癌细胞
丁
等量的1.5umol/L药物Y+培养液+结直肠癌细胞
③放在相同且适宜的条件下培养,_____________________________________________________。
④记录分析实验结果,得出实验结论。
(2)该实验的结论是:_____________________________________________________。
(3)分析与讨论
①癌细胞会出现细胞周期失控的现象,原因是其具有________的能力,细胞癌变通常被认为与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关,据此分析抑癌基因的表达产物对细胞生命历程的影响情况是___________________。研究发现使用药物Y后,溶酶体活性增强,推测药物Y可能会诱导癌细胞________,从而使癌细胞数量减少。
②泛素—蛋白酶体系统(UPS)可以降解细胞内80%以上的蛋白,对细胞的生长、DNA修复发挥重要作用,肿瘤细胞UPS活性异常增高,由此推测,可利用________________________途径研发治疗癌症的药物。
【答案】(1) ①. 将药物Y用生理盐水分别稀释成0.5umol/L(低)、1.0umol/L(中)的浓度 ②. 生理盐水+培养液+结直肠癌细胞 ③. 等量的0.5umol/L药物Y ④. 等量的1umol/L药物Y ⑤. 分别在24h、48h、72h,测量细胞的活力
(2)在实验范围内,药物Y能有效抑制结直肠癌细胞活力,且抑制效果与药物Y浓度、作用时间呈正相关
(3) ①. 无限增殖 ②. 抑制细胞不正常增殖 ③. 凋亡 ④. 降低泛素-蛋白酶体系统(UPS)酶的活性(或抑制与UPS相关基因的表达)
【解析】
【小问1详解】
①题目仅提供1.5μmol/L药物Y原液,而实验分组需要0.5、1.0、1.5三组不同浓度药液;稀释溶剂选用生理盐水,保证对照组与实验组溶剂一致,遵循单一变量原则,因此第一步需要配制梯度浓度药液,即将药物Y用生理盐水分别稀释成0.5umol/L(低)、1.0umol/L(中)的浓度。
②甲组浓度为0μmol/L,为空白对照组,不加药物Y,只加等量生理盐水,其余培养液、癌细胞和实验组完全一致,排除溶剂本身对细胞活力的影响。乙组对应浓度0.5μmol/L,遵循等量原则,加入和生理盐水体积相同的稀释后药液。丙组对应浓度1.0μmol/L,与甲乙丁各组添加液体体积保持一致,控制无关变量。
③题图设置24h、48h、72h三个时间梯度,实验要探究作用时间对抑制效果的影响,因此需在三个不同时间点分别检测各组细胞活力,获取时间梯度的实验数据。
【小问2详解】
横向对比(同一时间、不同浓度):药物Y浓度越高,细胞活力越低,抑制作用越强; 纵向对比(同一浓度、不同时间):处理时间越长,细胞活力越低,抑制作用越强; 综上,药物Y可抑制癌细胞活力,在实验范围内,浓度越高、作用时间越长,抑制效果越显著。
【小问3详解】
①癌细胞的核心特征是失去正常细胞增殖限制,具备无限增殖能力,不受细胞周期调控,因此细胞周期持续失控,肿瘤不断增殖。原癌基因激活会促进细胞分裂增殖;抑癌基因功能丧失后细胞癌变,说明抑癌基因正常表达产物的作用是抑制细胞异常、过度增殖,维持细胞周期稳定。溶酶体是细胞凋亡的关键细胞器,溶酶体活性增强会释放水解酶,启动细胞凋亡程序;药物Y提升溶酶体活性,诱导癌细胞凋亡,癌细胞大量死亡,细胞数量减少。
②UPS负责降解细胞绝大多数蛋白质,调控细胞生长与DNA修复;肿瘤细胞UPS活性异常偏高,有利于癌细胞快速增殖。若降低UPS活性,癌细胞蛋白代谢、增殖、修复过程受阻,癌细胞生长被抑制,因此可通过抑制UPS活性研发抗癌药物。
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