内容正文:
江科附中2025-2026学年第二学期高二年级期末考试
生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(每小题2分,共40分)
1. 某兴趣小组在“建立雌性蝗虫减数分裂染色体变化的模型”探究实践中,采用彩色卡纸为主体材料捏出每条染色体,并在每条染色体适宜位置上粘贴1片圆形贴纸来模拟着丝粒。下列有关叙述正确的是( )
A. 若模拟减数分裂Ⅰ前期的四分体,一个四分体需要粘贴4张贴纸。
B. 减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ中期,每个细胞中用于模拟染色体着丝粒的贴纸总数相同。
C. 若模拟一对同源染色体分离,制作这对染色体的卡纸颜色不同;形状、大小基本一致
D. 若要模拟4对同源染色体,必须使用4种颜色的卡纸
【答案】C
【解析】
【详解】A、一个四分体由1对同源染色体联会形成,共含2条染色体、4条染色单体,每条染色体仅含1个着丝粒,因此一个四分体仅需粘贴2张贴纸,A错误;
B、减数分裂Ⅰ中期细胞染色体数目与体细胞一致,减数分裂Ⅰ结束后同源染色体分离,染色体数目减半,减数分裂Ⅱ中期染色体数目为体细胞的一半,着丝粒数量与染色体数量相等,因此两个时期贴纸总数不同,B错误;
C、同源染色体的形态、大小基本相同,分别来自父方和母方,模型中常用不同颜色代表不同亲本来源,因此制作这对染色体的卡纸颜色不同、形状大小基本一致,C正确;
D、模拟多对同源染色体时,仅需2种颜色即可分别代表来自父方和母方的染色体,4对同源染色体无需使用4种颜色,D错误。
2. 结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是( )
A. 染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录
B. 线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所
C. 磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输
D. 小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A、转录过程需要以DNA单链为模板,DNA需要解旋,染色质高度螺旋化形成染色体后,DNA难以解旋暴露模板链,不利于遗传信息的转录,A错误;
B、线粒体内膜向内凹陷形成嵴,增大了膜面积,同时内膜上附着有大量的有氧呼吸第三阶段相关的酶,是有氧呼吸第三阶段的反应场所,可实现有机物中的化学能到ATP中活跃的化学能的转化,为能量转化提供场所,B正确;
C、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,转运蛋白等蛋白质分子镶嵌或贯穿其中,该结构特点决定了细胞膜具有选择透过性,可保证物质的选择性运输,C正确;
D、小肠上皮细胞面向肠腔一侧形成大量微绒毛,显著增大了细胞膜的接触面积,有利于增强对营养物质的吸收效率,D正确。
3. 紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键(如图)。该异常化学键发生在( )
A. 碱基 B. 磷酸 C. 脱氧核糖 D. 核糖
【答案】A
【解析】
【详解】DNA分子的一条链由磷酸(圆形结构)和脱氧核糖(五边形结构)交替连接,一条链中的碱基(方形结构)不会连在一起,而图中异常化学键连接两个方形结构,因此该异常化学键发生在碱基之间,A正确,BCD错误。
4. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
【答案】C
【解析】
【详解】A、阶段Ⅰ中DNA和染色体数量均为2n,对应间期的G1期,尚未进行DNA复制,不会发生染色质凝集等分裂期相关事件,A错误;
B、阶段Ⅱ中DNA数量由2n上升至4n,对应间期的S期,该阶段进行DNA复制,不存在染色质凝集、纺锤体组装等过程,B错误;
C、阶段Ⅲ中DNA数量为4n,染色体数量为2n,对应间期G2期和有丝分裂前期、中期,题干所述染色质凝集、纺锤体组装、核膜破裂均发生在有丝分裂前期,属于该阶段,C正确;
D、阶段Ⅳ中染色体数量加倍为4n,对应有丝分裂后期、末期,此时已经完成染色质凝集、核膜破裂和纺锤体组装,M不在此阶段发挥题干所述作用,D错误。
5. 下列关于实验“DNA粗提取与鉴定”(实验I)和DNA片段的扩增及电泳鉴定(实验II)的叙述,正确的是( )
A. 实验I中,提取香蕉的DNA时,加入蒸馏水就可促进DNA的释放
B. 实验I中,利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异初步分离DNA,DNA提取整个过程可以不使用离心机
C. 实验II中,琼脂糖凝胶浓度的选择不需考虑待分离DNA片段的大小
D. 实验II中,电泳过程中,凝胶中的DNA无需经核酸染料染色即可被检测
【答案】B
【解析】
【详解】A、香蕉是植物细胞,具有细胞壁,仅加入蒸馏水细胞不会吸水涨破,无法释放DNA,还需通过研磨、添加洗涤剂破坏细胞结构等操作才能促进DNA释放,A错误;
B、DNA不溶于酒精,蛋白质等杂质可溶于酒精,可利用二者溶解度差异初步分离DNA,若选用植物材料(如菜花)进行实验,研磨后过滤获取滤液,后续通过调整盐浓度、加冷酒精静置析出即可收集粗提DNA,整个过程可以不使用离心机,B正确;
C、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子的迁移速率,待分离DNA片段大小不同,需要选择的凝胶浓度不同:大片段DNA选择低浓度凝胶,小片段DNA选择高浓度凝胶,C错误;
D、DNA分子本身不发光,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D错误。
6. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意及图示可知,该病为常染色体隐性遗传病,2.6kb条带代表显性基因A,2.0kb条带代表隐性基因a,受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换,次级卵母细胞也为Aa,第二极体为a,则卵细胞为A,说明受精卵1正常,受精卵2第一极体为aa、第二极体为A,则卵细胞为A,说明受精卵2正常,即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿,均可作为移植的受精卵,ABD错误,C正确。
7. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化棉花,在棉花叶绿体内构建一条新的代谢途径,提高棉花产量。下列叙述正确的是( )
A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选农杆菌转化的棉花细胞
D. 利用农杆菌把目的基因导入棉花细胞标志着转化成功
【答案】B
【解析】
【详解】A、四个基因在叶绿体外合成蛋白质,由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体,即这四个基因的转录和翻译过程都在叶绿体外完成,A错误;
B、启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,图中OsGLO1、EcCAT基因启动子的位置和方向不同,且RNA链的延伸方向是由RNA的5'→3',因而,OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板,B正确;
C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA上,没有转移到宿主细胞的染色体DNA上,因此应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞,C错误;
D、转化成功的标志是目的基因成功整合到棉花细胞的染色体DNA上,并且稳定表达,仅完成目的基因导入不能说明转化成功,D错误。
8. 如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时,细胞核中DNA含量的变化,每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化
B. 当细胞核体积增大到最大体积的一半时,核DNA的含量开始急剧增加
C. 利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂期的中期
D. 图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:每个点代表记录到的一个细胞,绝大多数细胞处于分裂间期。在分裂间期,DNA含量因复制而加倍,当细胞核体积增大到最大体积的一半时,DNA的含量开始急剧增加。
【详解】A、据图可知,细胞分裂间期,核DNA含量会加倍,在分裂末期后,核DNA含量减半;前期染色体散乱分布,中期染色体着丝粒排列在赤道板上,后期着丝粒分裂,染色体加倍,末期染色体移向细胞两极,所以在细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化,A正确;
B、由图示信息可知,当细胞核体积增大到最大体积的一半时,DNA的含量开始急剧增加,B正确;
C、DNA合成发生在间期,因此利用药物抑制DNA合成、细胞将停留在分裂间期,C错误;
D、有丝分裂末期,核膜重现,一个细胞中出现两个细胞核,每个核中的DNA都与体细胞中核DNA相同,D正确。
故选C。
9. 有丝分裂过程中存在如图所示的检验机制,SAC蛋白是该机制的重要蛋白质,其对染色体复制后能否正确分离进行检测并作出应答。据图分析下列相关说法不正确的是( )
A. 图a细胞处于有丝分裂的前期,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体
B. SAC蛋白异常失活,细胞将停止在分裂中期,最终导致细胞染色体数目加倍
C. 如果染色体与纺锤体连接并排列在赤道板上,SAC蛋白会很快失活并脱离
D. 当所有染色体上的SAC蛋白都脱离后,APC被激活,细胞才能进入分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:有丝分裂前期开始,SAC蛋白位于染色体的着丝点,当染色体与纺锤体连接并排列在赤道板上的时候,SAC蛋白会很快失活并脱离着丝点,当所有的SAC蛋白都脱离后,APC被激活,细胞进入后期。该机制能保证复制的染色体都能平均进入子细胞,维持子代细胞遗传性状的稳定性。
【详解】A、 图A细胞染色体散乱分布在细胞内,处于有丝分裂前期,中心体放出星射线形成纺锤体, A正确;
B、如果 SAC蛋白异常失活,细胞检验机制失效,将会引起染色体错误分配,不能平均进入子细胞,而不是停止在分裂中期,最终导致细胞染色体数目加倍,B错误;
C、如图所示,一开始SAC蛋白位于染色体的着丝点上,如果染色体与纺锤体连接并排列在赤道板上,SAC 蛋白会很快失活并脱离,C正确;
D、当所有的 SAC蛋白都脱离后,APC 被激活,细胞进入图 D所示的时期,在后期促进因子(APC)的作用下进入后期,D 正确。
故选B。
10. 如图所示为果蝇(2N=8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是( )
A. 若a等于16,则图中b时期的细胞内一定有同源染色体
B. 若a等于16,则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图
C. 若a等于8,则图中b时期的细胞可能无同源染色体
D. 若a等于8,则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂①前期:联会,形成四分体;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:染色体随机排列;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、若a等于16,则纵坐标代表有丝分裂后期的染色体或核DNA数或减数第一次分裂时的核DNA数,所以图中b时期的细胞内一定有同源染色体,A正确;
B、若a等于16,则该曲线图可能是减数第一次分裂过程中核DNA数的变化曲线图,B正确;
C、若a等于8,则图中b时期的细胞可能处于减数第二次分裂过程,细胞中无同源染色体,C正确;
D、若该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图,不可能a等于8,若a等于8,则该曲线图属于减数第二次分裂过程核DNA数的变化曲线图,D错误。
故选D。
11. 2025年,中国科学家首次实现基因编辑猪肝脏并移植到人体内,该供体猪经过基因编辑,敲除猪的GGTAl、B4GALNT2和CMAH基因,并引入人类的CD55、CD46和TBM基因,移植肝脏维持功能长达9天。下列相关叙述错误的是( )
A. 猪的GGTAl、B4GALNT2和CMAH基因可能是抗原决定基因,与免疫排斥有关
B. 培育出的转基因克隆猪,只有肝脏细胞有人类的CD55、CD46和TBM基因
C. 猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
D. 与灵长类动物相比较,猪体内隐藏的可导致人类患病的病毒更少
【答案】B
【解析】
【详解】A、器官移植时供体的抗原会引发受体的免疫排斥反应,敲除猪的GGTAl、B4GALNT2和CMAH基因,并引入人类的CD55、CD46和TBM基因,移植肝脏维持功能长达9天,说明这三个基因可能是抗原决定基因,与免疫排斥有关,A正确;
B、转基因克隆猪是由导入了人类CD55、CD46和TBM基因的受体细胞(如重组受精卵、核移植重组细胞)发育而来,个体所有体细胞均由该受体细胞经有丝分裂产生,遗传物质一致,因此几乎所有体细胞都含有引入的人类基因,并非只有肝脏细胞含有,B错误;
C、猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似,是猪可作为异种器官移植供体的重要原因之一,C正确;
D、与灵长类动物相比,猪和人的亲缘关系稍远,猪体内隐藏的可导致人类患病的病毒更少,作为器官供体的安全性更高,D正确。
12. 胰岛素用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素,其生产过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用
C. 对胰岛素的改造最终还必须通过改造或合成基因来完成
D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中
【答案】D
【解析】
【详解】A、速效胰岛素是对天然胰岛素的结构进行定向改造获得的,属于蛋白质工程的应用,改造后的目的基因导入大肠杆菌后,需要通过发酵工程实现大规模生产,A正确;
B、大肠杆菌是原核生物,没有内质网、高尔基体等可以加工蛋白质的细胞器,因此,大肠杆菌合成的新胰岛素还需要经过重折叠等加工步骤才能成为有活性的速效胰岛素,即大肠杆菌合成的新胰岛素不能正常发挥作用,B正确;
C、蛋白质的结构由基因决定,且改造后的基因可稳定遗传,因此对胰岛素的改造最终必须通过改造或合成对应的基因来完成,C正确;
D、将目的基因导入大肠杆菌前,需要先将新的胰岛素基因与载体结合构建基因表达载体,不能直接将游离的新胰岛素基因导入经Ca2+处理的大肠杆菌中,D错误。
13. 研究人员利用农杆菌转化法将大豆中的耐盐碱基因(GsERF6基因)转入水稻细胞中,培育高表达GsERF6基因的耐盐碱水稻,图甲为研究人员构建的GsERF6基因表达载体,其中新霉素基因是用于筛选转化的植物细胞的标记基因; 图乙为研究人员对转化的植物细胞进行目的基因检测的电泳图谱,其中M:DNAmarker; --:阴性对照;+:阳性对照;1:转基因水稻DNA.下列叙述错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA整合到水稻细胞的染色体DNA上
B. 电泳过程中,凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C. 阴性对照通常选用非转基因水稻DNA,阳性对照通常选用pC35SU-GsERF6
D. 据图乙推断目的基因片段大小约1000bp,尚需测序以确定其是否为目的基因
【答案】B
【解析】
【详解】A、农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到水稻细胞的染色体DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,A正确;
B、电泳过程中,凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示核酸的大致迁移位置,避免核酸跑出凝胶,DNA显色依靠单独添加的核酸染料,与载样缓冲液中的指示剂无关;指示剂无法指示DNA分子的具体位置,B错误;
C、实验的目的是对转化的植物细胞进行目的基因检测,阴性对照通常选用非转基因水稻DNA,阳性对照通常选用pC35SU-GsERF6,C正确;
D、根据阳性对照组电泳结果可知,目的基因的长度大约为1000bp,1号电泳结果与阳性对照组相同,说明其长度与目的基因相同,但要确定是否是目的基因,还需要进行测序,D正确。
14. 有丝分裂的细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期。研究者将处于不同时期的细胞进行融合,实验结果如图所示,其中灰色的部分是细胞核,黑点代表中心体。下列推断不合理的是( )
A. 引发中心体复制的物质持续存在到G2期
B. 中心体倍增和DNA复制可能同时进行
C. S期细胞中存在使G1期进入S期的物质
D. 中心体的复制始于G1期,在G2期复制完毕
【答案】D
【解析】
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期持续的时间比分裂期长,依次划分为G1期、S期和G2期。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是完成DNA的复制;G2期主要为分裂期(M)期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
【详解】A、G1期的细胞含有1个中心体,S期和G2期的细胞含有两个中心体,G1期的细胞和G2期的细胞融合,G1期的细胞可以完成中心体的复制,由此推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期,A正确;
B、G1期和S期的细胞融合,G1期细胞进入S期,完成中心体复制,而DNA复制也发生在S期,据此可推知:中心体和DNA复制可能同时进行,B正确;
C、结合对B选项的分析可知,S期细胞中存在使G1期进入S期的物质,C正确;
D、S期细胞含有两个中心体,说明中心体在S期结束之前已经复制完毕,D错误。
故选D。
15. 苹果切开后放置一段时间,切口面会逐渐变成深褐色。主要原因是苹果细胞中酚类化合物与空气中的氧接触,细胞中释放的酚氧化酶催化酚类物质被氧化成黄色醌类化合物。下图是培育抗褐变的转基因苹果的过程,下列叙述错误的是( )
A. 目的基因可选择抑制酚氧化酶表达的基因,pCLY14中一定含有启动子
B. 用Ca2+处理苹果嫩叶细胞,使其处于感受态,便于重组质粒导入
C. 步骤④阶段使用的培养基中要加入植物激素和卡那霉素等物质
D. 为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果,可与导入含pBI121质粒的植株作对照
【答案】B
【解析】
【详解】A、褐变是细胞中的酚氧化酶催化酚类化合物生成黄色所致,故要想获得抑制褐变的转基因苹果,可选择抑制酚氧化酶表达的基因作为目的基因;目的基因表达需要启动子和终止子,故pCLY14中一定含有启动子,A正确;
B、用Ca2+处理的细胞一般是微生物,不是植物细胞,B错误;
C、步骤④是脱分化阶段,该阶段使用的MS培养基中要加入植物激素(影响细胞的发育方向)和卡那霉素(将含有目的基因的细胞筛选出来),C正确;
D、为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果,可与导入不含目的基因质粒的植株作对照,本实验设计的目的是排除质粒导入本身对实验结果的影响,同时也能检测导入目的基因的效果,D正确。
故选B。
16. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述错误的是( )
EcoRI
BamHI
KpnI
MfeI
HindIII
5′−G↓AATTC−3′
3′− CTTAA↑G−5′
5′−G↓GATCC−3′
3′− CCTAG↑G−5′
5′−G↓GTACC−3′
3′−CCATG↑G −5′
5′−C↓AATTG−3′
3′−GTTAA↑C −5′
5′−A↓AGCTT−3′
3′−TTCGA↑A −5′
A. THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在5′端
B. 构建基因表达载体时,用MfeI、HindIII切割质粒,用EcoRI、HindIII切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. 为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测其蛋白质含量
【答案】C
【解析】
【详解】A、THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在每一条链的5′端,A正确;
B、构建基因表达载体时,用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',形成的黏性末端对应相同,可以成功将目的基因插入质粒,同时避免目的基因自身环化和反向连接,B正确;
C、利用PCR技术扩增基因时,引物从5'端朝向3'端延伸,故应与模板链3'端配对,故应选择引物2和引物3,C错误;
D、利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种,为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测玉米蛋白质含量,D正确。
17. 粗糙脉孢菌是一种真菌,野生型孢子成熟较早(黑色,基因型A),缺陷型孢子成熟较迟(白色,基因型a),合子(Aa)经减数分裂和有丝分裂产生的孢子按分裂形成的顺序排列,下列关于粗糙脉孢菌分裂过程及其结果的分析正确的是 ( )
A. 孢子形成过程中发生了一次DNA复制
B. 孢子1与孢子2的遗传物质不同,原因可能是发生了基因重组
C. 合子减数第二次分裂过程中会发生A与a基因的分离
D. 上述减数分裂过程没有发生基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出粗糙脉孢菌经过减数分裂形成4个生殖细胞,再经过减数分裂形成8个孢子,图中由于孢子囊中孢子顺序发生改变,所以发生了交叉互换。
【详解】A、孢子形成经过了一次减数分裂和一次有丝分裂,所以发生了两次DNA复制,A错误;
B、图中孢子1和孢子2都是黑色的,是由同一个减数分裂形成的细胞经过有丝分裂形成,如果遗传物质不同,应该是发生了基因突变,而不是基因重组,B错误;
C、根据分析,在孢子形成过程了发生了交叉互换,所以在减数第二次分裂中期,每条染色体的两条染色单体上分别含有A和a基因,因此在分裂过程中会发生A和a的分离,C正确;
D、根据分析,在减数分裂过程了发生了交叉互换,所以发生了基因重组,D错误。
故选C。
【点睛】
18. 将一种双链DNA分子用两种不同的限制酶切割,切割产物经PCR后进行电泳分离,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图判断,加样孔位于图示上方
B. 要在紫外灯下检测DNA,需要用核酸染料对DNA染色
C. 根据图示结果无法判断该双链DNA分子是链状还是环状
D. 若用NotⅠ单独切割得到两个片段,则大小为1 kb和9 kb
【答案】D
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶电泳中,DNA片段因分子量不同而迁移速率不同,分子量越小迁移越远。由图可知,1 kb的条带位于最下方,8 kb的条带位于最上方,说明加样孔位于图示上方,DNA片段从加样孔向下方迁移,A正确;
B、凝胶中的DNA分子通过染色,才可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,B正确;
C、据图可知,EcoRⅠ切割该DNA时得到了两个片段,若这两个片段是切割一个位点得到,则该DNA分子为链状,若这两个片段是切割两个位点得到,则该DNA分子为环状,且无论DNA为环状还是链状,按上述切法,两酶(EcoRⅠ+NotⅠ)一起切割时的结果与图中结果相同,因此无法判断该双链DNA分子是链状还是环状,C正确;
D、若DNA为链状,用NotⅠ单独切割得到两个片段,大小为1kb和9kb或3kb和7kb,若DNA为环状,用NotⅠ单独切割得到的是一个大小为10kb的链状DNA分子,D错误。
19. BamHI、MboI、SmaI三种限制酶的识别序列和切割位点依次为5'-G↓GATCC-3'、5'-↓GATC-3'、5'-CCC↓GGG-3'。如图表示某DNA片段的部分碱基序列,已知其余序列不含这三种限制酶的识别序列。下列叙述正确的是( )
A. 若用SmaI完全切割该DNA,则其产物的长度为634bp、896bp、758bp
B. 若虚线方框内的碱基对被T—A替换,则用SmaI完全切割该DNA可产生3种片段
C. 若用MboI和BamHI切割该DNA,可形成相同的黏性末端
D. 用SmaI切割该DNA产生的片段,用E.coliDNA连接酶重新将其连接效率较高
【答案】C
【解析】
【详解】A、限制酶SmaI的酶切位点是5′-CCC↓GGG-3',在图1中有两个限制酶SmaI的酶切位点,DNA将被切割成三个片段,结合图解,三个片段的长度分别是637bp、890bp、761bp,A错误;
B、发生碱基对替换后,基因中只有一个限制酶SmaI酶切位点,用SmaI完全切割后出现长度分别是634+896-3=1527bp、758+3=1761bp的两种片段,B错误;
C、由题可知,MboI和BamHI识别序列的中间序列相同,因此若用MboI和BamHI切割DNA,可形成相同的黏性末端,C正确;
D、用SmaI切割DNA产生的片段产生的是平末端,E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4DNA连接酶,D错误。
20. 金鱼和锦鲤两种观赏鱼类的观赏价值主要体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上,雌性(XX型)鱼类更具有性状优势。为了提高两种鱼的观赏价值,科研人员采用了人工诱导雌核发育技术(方法下图所示),包括第一次卵裂阻止法和第二极体放出阻止法。在这两种方法中,雄鱼(XY型)的精子都需要经过特殊处理(紫外线或X光照射),使其失去遗传能力(染色体失活)但保留受精能力。下列相关叙述,正确的是( )
A. 经过紫外线或X光照射后的精子,其细胞核中的染色体数目会发生减半
B. 雌核发育技术会导致细胞分裂过程中的染色体复制两次,细胞分裂一次
C. 雌核发育技术中子代的遗传物质全部来自母本,使其能够保持母本优良性状
D. 与方法一相比,方法二产生的全部后代中雄性(XY型)鱼的比例会更高
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图信息可知:人工诱导雌核发育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二极体放出阻止法(方法二)。低温抑制第一次卵裂,DNA复制后,纺锤体的形成受到抑制,导致细胞不能分裂,方法一导致细胞核中基因相同,是纯合二倍体。
【详解】A、紫外线或 X 光照射使精子中的 DNA 受损,无法正常传递遗传信息,而非直接减少染色体数目,A错误;
B、雌核发育技术中细胞染色体复制一次,也只进行一次分裂,B错误;
C、在雌核发育技术中,由于使用了经过特殊处理的精子(失去遗传能力但保留受精能力),子代的遗传物质几乎全部来自母本,这样子代就能很好地继承母本的优良性状,C正确;
D、在两种方法中,由于都使用了失去遗传能力的精子,所以子代的性别主要由母本提供的遗传物质决定因此两种方法产生的后代中雄性鱼的比例应该都为零,而不是方法二更高,D错误。
故选C。
二、多选题(每小题4分,少选得2分,多选或错选得0分,总分16分)
21. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。【注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。】下列有关说法错误的是( )
注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。
A. 为了防止其他体细胞荧光信号干扰,启动子M应当只在脑组织中启动基因表达
B. 在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色有3种
C. 在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,会发出红色或蓝色的荧光
D. 通过显微注射法可直接将目的基因注射到动物的体细胞中,获得转基因动物
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知,荧光蛋白指示的应是脑神经元活动,但脑活动不能被离体观察,为了防止其他体细胞的荧光信号对实验结果造成干扰,M应当是一种只在脑组织中启动基因表达的启动子,A正确;
B、据题图分析可知,只有与启动子M相邻的荧光蛋白基因会表达,在没有Cre酶存在的条件下,小鼠脑神经元活动时只会发出红色荧光,B错误;
C、Cre酶可以随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除,当酶识别的是loxP1序列时,红色荧光蛋白基因被敲除,小鼠脑神经元活动时发出黄色荧光;当识别的是loxP2序列时,红色荧光蛋白基因和黄色荧光蛋白基因被敲除,小鼠脑神经元活动时发出蓝色荧光,C错误;
D、通过显微注射法将含目的基因的基因表达载体注射到动物的受精卵(细胞的全能性高)中,获得转基因动物,D错误。
22. 雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。如果不发生基因突变和互换等特殊情况,一个基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞中有一条性染色体
B. 处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞有两种基因型
C. 次级精母细胞中含有的性染色体数为1条或0条
D. 该细胞可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】CD
【解析】
【详解】A、结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;
B、蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第二次分裂后期有2个次级精母细胞,两种基因型,B正确;
C、减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的子细胞含有的性染色体数为1条或0条,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体,可见次级精母细胞(减数第二次分裂前期、中期和后期的细胞)中含有的性染色体数为1条或0条或2条,C错误;
D、该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,但是该细胞只能产生2种类型的精子AO、aXR或aO、AXR,D错误。
23. 菠菜(2n=12)为典型雌雄异株植物,少数植株表现为雌雄同株。菠菜的性型遗传主要受性染色体控制,性染色体的X/Y基因控制雌雄异株,XM基因控制雌雄同株,Y对X、XM为显性,XM对X为显性。下列相关叙述不正确的是( )
A. 制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是解离、漂洗、染色、压片
B. XY及XMY基因型的菠菜不适合用于制作减数分裂临时装片
C. 可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和染色体
D. 观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体
【答案】BCD
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、由于染色体需要染色后才能观察,且容易被碱性染料染色,因此,制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是解离、漂洗、染色、制片,A正确;
B、Y对X、XM为显性,XY、XMY基因型的菠菜为雄株,二者都可用于制作减数分裂临时装片,B错误;
C、菠菜的叶肉细胞可用作观察叶绿体的材料,而菠菜叶肉细胞不再进行细胞分裂过程,因此细胞中的染色体呈染色质的状态,因而不能用作观察染色体的材料,C错误;
D、观察菠菜减数分裂装片应该看到少数细胞具有6个四分体,因为分裂间期时间长,D错误。
故选BCD。
24. 研究人员按图示流程制备T基因编码的耐高温DNA聚合酶T。下列关于该流程的叙述,错误的是( )
A. 需在72℃条件下培养基因工程菌
B. 添加高浓度的诱导物可获得高产量的T
C. 可根据电泳结果初步评价T的纯度
D. 可根据PCR产物的多少计算T的活性
【答案】AB
【解析】
【详解】A、该基因工程菌为大肠杆菌,培养大肠杆菌的适宜温度为37℃左右;72℃是该DNA聚合酶T催化PCR反应延伸时的适宜温度,不是培养工程菌的温度,72℃条件下大肠杆菌无法存活,A错误;
B、诱导物浓度并非越高越好,高浓度诱导物通常会对工程菌的生长产生毒害,反而会抑制目的蛋白的表达,降低T酶的产量,B错误;
C、蛋白质电泳可根据条带数目初步判断蛋白质的纯度:若仅出现目的条带说明纯度高,出现多条杂带说明杂质多,C正确;
D、T酶的活性是其催化PCR合成DNA的能力,相同反应条件下,T酶活性越高,单位时间内扩增得到的PCR产物量越多,因此可以根据PCR产物的多少计算T酶的活性,D正确。
三、解答题(每空2分,总分44分)
25. 2018年7月德国科研者在受精卵形成后的第一次分裂过程发现来自父母双方的染色体并非“携手共进”,如下图:
(1)据图可知,受精作用发生在________(选答:减数第一次分裂、减数第二次分裂、减数分裂完成后),发生的场所是________,图中的极体中________(有/没有)染色体(质)。
(2)与图中纺锤体形成相关的细胞器是________。
(3)下列对图中受精卵第一次正常分裂时发生的变化正确的描述及排序是________。
①不同来源的染色体排列在赤道板上
②不同来源的染色体排列在赤道板两侧
③在两个纺锤体的牵引下,染色体分离
④在两个纺锤体的牵引下,同源染色体分离
⑤细胞分裂,不同来源的染色体随机分配在两个子细胞中
⑥细胞分裂,不同来源的染色体均分在两个子细胞中
(4)图中的两种异常分裂现象表现为________。
A.两个纺锤体牵引不同步 B.两个纺锤体方向不一致
C.形成了两个纺锤体 D.着丝粒不分裂
(5)请从细胞水平和分子水平比较上图中异常子细胞与正常子细胞的异同点?不同点是________,相同点是________。
【答案】 ①. 减数第二次分裂 ②. 输卵管 ③. 有 ④. 中心体(中心体和线粒体) ⑤. ①③⑥ ⑥. AB ⑦. 异常子细胞有两个细胞核,正常子细胞一个细胞核 ⑧. 正常细胞与异常细胞中的遗传物质相同
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】(1)据图可知,第二极体形成过程中完成受精作用,故受精作用发生在减数第二次分裂,发生的场所是输卵管,图中的极体中有染色体,且与卵细胞中的染色体数一样。
(2)图中是人类受精作用完成过程,纺锤体是由中心体发出的星射线形成的,故与图中纺锤体形成相关的细胞器是中心体。
(3)①不同来源的染色体排列在赤道板上,属于有丝分裂中期图像,①正确;
②不同来源的染色体排列在赤道板两侧,属于减数第一次分裂中期图像,②错误;
③在两个纺锤体的牵引下,染色体分离,属于有丝分裂后期图像,③正确;
④在两个纺锤体的牵引下,同源染色体分离,属于减数第一次分裂后期图像,④错误;
⑤细胞分裂,不同来源的染色体随机分配在两个子细胞中,属于减数第一次分裂末期图像,⑤错误;
⑥细胞分裂,不同来源的染色体均分在两个子细胞中,属于有丝分裂末期图像,⑥正确;
故图中受精卵第一次正常分裂是有丝分裂,发生的正确排序是①③⑥。
(4)据图可知,图中的两种异常分裂现象表现为两个纺锤体牵引不同步和两个纺锤体方向不一致,故选AB。
(5)从细胞水平分析图中异常子细胞与正常子细胞的不同表现:异常子细胞有两个细胞核,正常子细胞一个细胞核,从分子水平分析图中异常子细胞与正常子细胞的相同表现:正常细胞与异常细胞中的遗传物质相同。
【点睛】本题的知识点是减数分裂,有丝分裂,受精作用的实质,受精卵内的遗传物质的来源,减数分裂和受精作用的意义,对受精作用基本概念的掌握是解题的关键,再结合所学知识进行准确分析。
26. 研究发现,细胞周期的控制有三个关键点:从G₁期到S期,从G₂期到M期,从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关,细胞分裂过程中,蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素,其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解,蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控,保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题:
(1)正常情况下,小鼠受精卵细胞以 ____ 分裂方式,该过程中将亲代细胞的染色体 ____,从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。该分裂过程中黏连蛋白被水解的时期是 ____。
(2)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外,如果此时核膜的通透性发生不恰当地改变,最终会导致无法保证核DNA平均分配,其原因是:核膜的通透性的改变,使分离酶 ____,使得姐妹染色单体 ____,使得染色体分配混乱,导致DNA无法平均分配 。
(3)根据题中信息,推测蛋白复合物APC在细胞周期中的具体作用是:APC在 ____(时期),通过 ____,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
【答案】(1) ①. 有丝 ②. 复制后平均分配到两个子细胞中 ③. 有丝分裂后期
(2) ①. 进入细胞核,提前水解黏连蛋白 ②. 提前分离
(3) ①. 分裂中期到后期 ②. 降解保全素(SCR),使分离酶(SEP)恢复活性,水解黏连蛋白
【解析】
【小问1详解】
小鼠受精卵的增殖方式为有丝分裂;有丝分裂的意义是:亲代细胞的染色体经过复制后,精确平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代细胞间遗传物质的稳定性。根据题干信息,黏连蛋白连接姐妹染色单体,分离酶水解黏连蛋白后姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期。
【小问2详解】
正常情况下分裂间期分离酶被阻挡在细胞核外,若核膜通透性异常改变,分离酶会进入细胞核,提前水解黏连蛋白,导致姐妹染色单体提前分离,最终造成染色体分配混乱,无法保证核DNA平均分配。
【小问3详解】
结合题干和题图信息:APC是中期到后期的调控因子,间期保全素(SCR)含量高,结合分离酶并抑制其活性;进入中期后直至后期APC含量升高、SCR含量显著下降,可推测APC在分裂中期到后期发挥作用:通过降解保全素(SCR),使分离酶(SEP)恢复活性,使活化的分离酶水解黏连蛋白,为后续姐妹染色单体分离、移向细胞两极完成DNA均分做准备。
27. 肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤,引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞会激活DNA损伤修复途径,导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机制,科研人员进行了相关研究。回答下列问题。
(1)载体上的启动子的功能是:______________,驱动转录。载体上与其能自我复制相关的结构是 ____。
(2)P基因及转录方向、质粒图谱及目的基因插入位点的相关信息如图1所示(实线方框内横线处表示限制酶的识别序列,箭头处表示酶切位点)。为构建重组质粒,扩增P基因时,应选择的一对引物为 ____(填图2中序号)。PCR过程中,经历n轮循环,消耗的上游引物数量为 ____。为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响,将重组质粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组,对照组的处理是 __________。
(3)S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖,引发肿瘤细胞死亡。研究发现,P蛋白能诱导S基因的启动子甲基化。这表明P基因 ____ S基因的转录,____(填“促进”或“抑制”)肿瘤耐药。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶识别和结合的位点 ②. 复制原点
(2) ①. ①④或③④ ②. 2n-1 ③. 导入空载体的乳腺癌细胞
(3) ①. 抑制 ②. 促进
【解析】
【小问1详解】
载体上的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,能够驱动转录。载体上因为有复制原点而能够自我复制,所以与其能自我复制相关的结构是复制原点。
【小问2详解】
构建重组质粒时,需要保证目的基因插入方向正确:质粒启动子在插入位点左侧,转录方向从左到右,而P基因自身转录方向向左,因此需要将P基因的右端(转录起点侧)连接靠近启动子的Bgl II位点,左端连接靠近终止子的Hind III位点,但因质粒的复制原点有Hind III的酶切位点,在启动子和复制原点之间还有BamH I的酶切位点,故只能选择Bgl II作为靠近启动子的酶切位点、Spe I作为靠近终止子的酶切位点。根据碱基互补配对,Bgl II识别序列为AGATCT,P基因右端序列匹配引物③(5'-AGATCTAGGCAT-3');Spe I识别序列为ACTAGT,P基因左端序列匹配引物④(5'-ACTAGTCCGTGT-3'),因此选引物③④。BglⅡ和BamHⅠ酶切产生的黏性末端相同,扩增P基因时,也可以在上游引物的5'端添加BamHⅠ识别序列,选择引物①和④。 PCR扩增n轮后,总DNA数为2n,除原始模板链外,所有新链都需要1个上游引物,因此消耗上游引物数为2n−1。本实验探究P基因的作用,实验组导入含P基因的重组质粒,对照组需要排除质粒本身的影响,因此对照组为转入不含P基因的空质粒的乳腺癌细胞,其余条件与实验组一致。
【小问3详解】
启动子甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合,因此P蛋白诱导S基因启动子甲基化,会抑制S基因的转录;S基因的作用是抑制DNA损伤修复、抑制肿瘤增殖,S基因表达被抑制后,DNA损伤修复可以正常进行,因此会促进肿瘤耐药。
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江科附中2025-2026学年第二学期高二年级期末考试
生物试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(每小题2分,共40分)
1. 某兴趣小组在“建立雌性蝗虫减数分裂染色体变化的模型”探究实践中,采用彩色卡纸为主体材料捏出每条染色体,并在每条染色体适宜位置上粘贴1片圆形贴纸来模拟着丝粒。下列有关叙述正确的是( )
A. 若模拟减数分裂Ⅰ前期的四分体,一个四分体需要粘贴4张贴纸。
B. 减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ中期,每个细胞中用于模拟染色体着丝粒的贴纸总数相同。
C. 若模拟一对同源染色体分离,制作这对染色体的卡纸颜色不同;形状、大小基本一致
D. 若要模拟4对同源染色体,必须使用4种颜色的卡纸
2. 结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是( )
A. 染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录
B. 线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所
C. 磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输
D. 小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收
3. 紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键(如图)。该异常化学键发生在( )
A. 碱基 B. 磷酸 C. 脱氧核糖 D. 核糖
4. M是细胞周期的关键调节因子,参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是( )
A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ
5. 下列关于实验“DNA粗提取与鉴定”(实验I)和DNA片段的扩增及电泳鉴定(实验II)的叙述,正确的是( )
A. 实验I中,提取香蕉的DNA时,加入蒸馏水就可促进DNA的释放
B. 实验I中,利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异初步分离DNA,DNA提取整个过程可以不使用离心机
C. 实验II中,琼脂糖凝胶浓度的选择不需考虑待分离DNA片段的大小
D. 实验II中,电泳过程中,凝胶中的DNA无需经核酸染料染色即可被检测
6. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
7. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化棉花,在棉花叶绿体内构建一条新的代谢途径,提高棉花产量。下列叙述正确的是( )
A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板
C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选农杆菌转化的棉花细胞
D. 利用农杆菌把目的基因导入棉花细胞标志着转化成功
8. 如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时,细胞核中DNA含量的变化,每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化
B. 当细胞核体积增大到最大体积的一半时,核DNA的含量开始急剧增加
C. 利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂期的中期
D. 图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成
9. 有丝分裂过程中存在如图所示的检验机制,SAC蛋白是该机制的重要蛋白质,其对染色体复制后能否正确分离进行检测并作出应答。据图分析下列相关说法不正确的是( )
A. 图a细胞处于有丝分裂的前期,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体
B. SAC蛋白异常失活,细胞将停止在分裂中期,最终导致细胞染色体数目加倍
C. 如果染色体与纺锤体连接并排列在赤道板上,SAC蛋白会很快失活并脱离
D. 当所有染色体上的SAC蛋白都脱离后,APC被激活,细胞才能进入分裂后期
10. 如图所示为果蝇(2N=8)体细胞有丝分裂或减数分裂过程中核DNA数或染色体数变化曲线的一部分。下列说法错误的是( )
A. 若a等于16,则图中b时期的细胞内一定有同源染色体
B. 若a等于16,则该曲线图可能是减数分裂核DNA数的变化曲线图
C. 若a等于8,则图中b时期的细胞可能无同源染色体
D. 若a等于8,则该曲线图属于有丝分裂过程核DNA数的变化曲线图
11. 2025年,中国科学家首次实现基因编辑猪肝脏并移植到人体内,该供体猪经过基因编辑,敲除猪的GGTAl、B4GALNT2和CMAH基因,并引入人类的CD55、CD46和TBM基因,移植肝脏维持功能长达9天。下列相关叙述错误的是( )
A. 猪的GGTAl、B4GALNT2和CMAH基因可能是抗原决定基因,与免疫排斥有关
B. 培育出的转基因克隆猪,只有肝脏细胞有人类的CD55、CD46和TBM基因
C. 猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
D. 与灵长类动物相比较,猪体内隐藏的可导致人类患病的病毒更少
12. 胰岛素用于治疗糖尿病,但胰岛素注射后易在皮下堆积,需较长时间才能进入血液,进入血液后又易被分解,因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素,其生产过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用
C. 对胰岛素的改造最终还必须通过改造或合成基因来完成
D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中
13. 研究人员利用农杆菌转化法将大豆中的耐盐碱基因(GsERF6基因)转入水稻细胞中,培育高表达GsERF6基因的耐盐碱水稻,图甲为研究人员构建的GsERF6基因表达载体,其中新霉素基因是用于筛选转化的植物细胞的标记基因; 图乙为研究人员对转化的植物细胞进行目的基因检测的电泳图谱,其中M:DNAmarker; --:阴性对照;+:阳性对照;1:转基因水稻DNA.下列叙述错误的是( )
A. Ti质粒上的T-DNA整合到水稻细胞的染色体DNA上
B. 电泳过程中,凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C. 阴性对照通常选用非转基因水稻DNA,阳性对照通常选用pC35SU-GsERF6
D. 据图乙推断目的基因片段大小约1000bp,尚需测序以确定其是否为目的基因
14. 有丝分裂的细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期。研究者将处于不同时期的细胞进行融合,实验结果如图所示,其中灰色的部分是细胞核,黑点代表中心体。下列推断不合理的是( )
A. 引发中心体复制的物质持续存在到G2期
B. 中心体倍增和DNA复制可能同时进行
C. S期细胞中存在使G1期进入S期的物质
D. 中心体的复制始于G1期,在G2期复制完毕
15. 苹果切开后放置一段时间,切口面会逐渐变成深褐色。主要原因是苹果细胞中酚类化合物与空气中的氧接触,细胞中释放的酚氧化酶催化酚类物质被氧化成黄色醌类化合物。下图是培育抗褐变的转基因苹果的过程,下列叙述错误的是( )
A. 目的基因可选择抑制酚氧化酶表达的基因,pCLY14中一定含有启动子
B. 用Ca2+处理苹果嫩叶细胞,使其处于感受态,便于重组质粒导入
C. 步骤④阶段使用的培养基中要加入植物激素和卡那霉素等物质
D. 为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果,可与导入含pBI121质粒的植株作对照
16. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述错误的是( )
EcoRI
BamHI
KpnI
MfeI
HindIII
5′−G↓AATTC−3′
3′− CTTAA↑G−5′
5′−G↓GATCC−3′
3′− CCTAG↑G−5′
5′−G↓GTACC−3′
3′−CCATG↑G −5′
5′−C↓AATTG−3′
3′−GTTAA↑C −5′
5′−A↓AGCTT−3′
3′−TTCGA↑A −5′
A. THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在5′端
B. 构建基因表达载体时,用MfeI、HindIII切割质粒,用EcoRI、HindIII切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. 为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测其蛋白质含量
17. 粗糙脉孢菌是一种真菌,野生型孢子成熟较早(黑色,基因型A),缺陷型孢子成熟较迟(白色,基因型a),合子(Aa)经减数分裂和有丝分裂产生的孢子按分裂形成的顺序排列,下列关于粗糙脉孢菌分裂过程及其结果的分析正确的是 ( )
A. 孢子形成过程中发生了一次DNA复制
B. 孢子1与孢子2的遗传物质不同,原因可能是发生了基因重组
C. 合子减数第二次分裂过程中会发生A与a基因的分离
D. 上述减数分裂过程没有发生基因重组
18. 将一种双链DNA分子用两种不同的限制酶切割,切割产物经PCR后进行电泳分离,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图判断,加样孔位于图示上方
B. 要在紫外灯下检测DNA,需要用核酸染料对DNA染色
C. 根据图示结果无法判断该双链DNA分子是链状还是环状
D. 若用NotⅠ单独切割得到两个片段,则大小为1 kb和9 kb
19. BamHI、MboI、SmaI三种限制酶的识别序列和切割位点依次为5'-G↓GATCC-3'、5'-↓GATC-3'、5'-CCC↓GGG-3'。如图表示某DNA片段的部分碱基序列,已知其余序列不含这三种限制酶的识别序列。下列叙述正确的是( )
A. 若用SmaI完全切割该DNA,则其产物的长度为634bp、896bp、758bp
B. 若虚线方框内的碱基对被T—A替换,则用SmaI完全切割该DNA可产生3种片段
C. 若用MboI和BamHI切割该DNA,可形成相同的黏性末端
D. 用SmaI切割该DNA产生的片段,用E.coliDNA连接酶重新将其连接效率较高
20. 金鱼和锦鲤两种观赏鱼类的观赏价值主要体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上,雌性(XX型)鱼类更具有性状优势。为了提高两种鱼的观赏价值,科研人员采用了人工诱导雌核发育技术(方法下图所示),包括第一次卵裂阻止法和第二极体放出阻止法。在这两种方法中,雄鱼(XY型)的精子都需要经过特殊处理(紫外线或X光照射),使其失去遗传能力(染色体失活)但保留受精能力。下列相关叙述,正确的是( )
A. 经过紫外线或X光照射后的精子,其细胞核中的染色体数目会发生减半
B. 雌核发育技术会导致细胞分裂过程中的染色体复制两次,细胞分裂一次
C. 雌核发育技术中子代的遗传物质全部来自母本,使其能够保持母本优良性状
D. 与方法一相比,方法二产生的全部后代中雄性(XY型)鱼的比例会更高
二、多选题(每小题4分,少选得2分,多选或错选得0分,总分16分)
21. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得每个细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,并将两段序列之间的DNA敲除。【注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。】下列有关说法错误的是( )
注:仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。
A. 为了防止其他体细胞荧光信号干扰,启动子M应当只在脑组织中启动基因表达
B. 在没有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,发出荧光的颜色有3种
C. 在有Cre酶存在的条件下,小鼠某脑神经元活动时,会发出红色或蓝色的荧光
D. 通过显微注射法可直接将目的基因注射到动物的体细胞中,获得转基因动物
22. 雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。如果不发生基因突变和互换等特殊情况,一个基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞中有一条性染色体
B. 处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞有两种基因型
C. 次级精母细胞中含有的性染色体数为1条或0条
D. 该细胞可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
23. 菠菜(2n=12)为典型雌雄异株植物,少数植株表现为雌雄同株。菠菜的性型遗传主要受性染色体控制,性染色体的X/Y基因控制雌雄异株,XM基因控制雌雄同株,Y对X、XM为显性,XM对X为显性。下列相关叙述不正确的是( )
A. 制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是解离、漂洗、染色、压片
B. XY及XMY基因型的菠菜不适合用于制作减数分裂临时装片
C. 可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和染色体
D. 观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体
24. 研究人员按图示流程制备T基因编码的耐高温DNA聚合酶T。下列关于该流程的叙述,错误的是( )
A. 需在72℃条件下培养基因工程菌
B. 添加高浓度的诱导物可获得高产量的T
C. 可根据电泳结果初步评价T的纯度
D. 可根据PCR产物的多少计算T的活性
三、解答题(每空2分,总分44分)
25. 2018年7月德国科研者在受精卵形成后的第一次分裂过程发现来自父母双方的染色体并非“携手共进”,如下图:
(1)据图可知,受精作用发生在________(选答:减数第一次分裂、减数第二次分裂、减数分裂完成后),发生的场所是________,图中的极体中________(有/没有)染色体(质)。
(2)与图中纺锤体形成相关的细胞器是________。
(3)下列对图中受精卵第一次正常分裂时发生的变化正确的描述及排序是________。
①不同来源的染色体排列在赤道板上
②不同来源的染色体排列在赤道板两侧
③在两个纺锤体的牵引下,染色体分离
④在两个纺锤体的牵引下,同源染色体分离
⑤细胞分裂,不同来源的染色体随机分配在两个子细胞中
⑥细胞分裂,不同来源的染色体均分在两个子细胞中
(4)图中的两种异常分裂现象表现为________。
A.两个纺锤体牵引不同步 B.两个纺锤体方向不一致
C.形成了两个纺锤体 D.着丝粒不分裂
(5)请从细胞水平和分子水平比较上图中异常子细胞与正常子细胞的异同点?不同点是________,相同点是________。
26. 研究发现,细胞周期的控制有三个关键点:从G₁期到S期,从G₂期到M期,从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关,细胞分裂过程中,蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素,其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解,蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控,保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合,并充当假底物而阻断其活性。细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题:
(1)正常情况下,小鼠受精卵细胞以 ____ 分裂方式,该过程中将亲代细胞的染色体 ____,从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。该分裂过程中黏连蛋白被水解的时期是 ____。
(2)在人类细胞中,分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外,如果此时核膜的通透性发生不恰当地改变,最终会导致无法保证核DNA平均分配,其原因是:核膜的通透性的改变,使分离酶 ____,使得姐妹染色单体 ____,使得染色体分配混乱,导致DNA无法平均分配 。
(3)根据题中信息,推测蛋白复合物APC在细胞周期中的具体作用是:APC在 ____(时期),通过 ____,为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
27. 肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤,引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞会激活DNA损伤修复途径,导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机制,科研人员进行了相关研究。回答下列问题。
(1)载体上的启动子的功能是:______________,驱动转录。载体上与其能自我复制相关的结构是 ____。
(2)P基因及转录方向、质粒图谱及目的基因插入位点的相关信息如图1所示(实线方框内横线处表示限制酶的识别序列,箭头处表示酶切位点)。为构建重组质粒,扩增P基因时,应选择的一对引物为 ____(填图2中序号)。PCR过程中,经历n轮循环,消耗的上游引物数量为 ____。为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响,将重组质粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组,对照组的处理是 __________。
(3)S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖,引发肿瘤细胞死亡。研究发现,P蛋白能诱导S基因的启动子甲基化。这表明P基因 ____ S基因的转录,____(填“促进”或“抑制”)肿瘤耐药。
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