内容正文:
2025-2026年漳县第一中学、第二中学、漳县职业学校
高一下学期期末生物试卷
注意事项:
1.全卷满分100分,考试用时75分钟。
2.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
3.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在非答题区域均无效。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于孟德尔“豌豆一对相对性状的杂交实验”的叙述,正确的是( )
A. 在开花前对亲代母本去雄、父本套袋处理
B. 在开花前对F1套袋处理以防止其他花粉干扰
C. 根据F2植株数量可推测出F1产生的配子数量
D. F2中是否出现3:1的性状分离比与环境有关
2. 如图为某植物部分基因在染色体上的分布情况,相关叙述错误的是( )
A. 三对基因分别控制三对相对性状
B. 三对基因的遗传均遵循分离定律
C. 基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D. 该植物自交后代可出现基因型AABBDD的个体
3. 下列关于遗传物质的叙述,正确的是( )
A. 多数生物的基因是DNA分子的功能片段
B. 艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
C. 豌豆叶肉细胞中的遗传物质含有5种碱基、8种核苷酸
D. 真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
4. 下列关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述正确的是( )
A. 32P标记组细菌裂解后部分子代噬菌体具有放射性标记
B. 若搅拌不充分,则35S标记组上清液放射性会增强
C. 合成子代噬菌体DNA的模板、原料均来自大肠杆菌
D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
5. 心肌炎患者可在医生嘱咐下定期服用三磷酸腺苷二钠片进行辅助治疗(三磷酸腺苷又称腺苷三磷酸)。下列叙述正确的是( )
A. 运动员比赛时可随意服用该药物
B. 腺苷三磷酸中含有3个特殊的化学键
C. 该药物可直接为心肌细胞补充能量
D. 运动时体内的腺苷三磷酸含量会显著下降
6. 人类遗传病对患者家庭和社会带来诸多负担,危害广泛且深远。下列叙述正确的是( )
A. 先天性疾病一定属于遗传病
B. 红绿色盲属于X连锁遗传病
C. 遗传病患者体内一定带有致病基因
D. 各种遗传病在青春期的发病率很高
7. 马铃薯是四倍体,研究人员在单倍体育种过程中,通过花药离体培养得到的单倍体马铃薯幼苗含有的染色体组数为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 1或2
8. 真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA。这一事实为“不同生物来自共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 胚胎学证据
C. 分子水平证据 D. 比较解剖学证据
9. 家蚕某一性状(控制基因为A、a,只位于Z染色体上)存在隐性纯合(ZaZa、ZaW)致死现象。杂合雄性与雌性个体杂交,后代雌雄比例为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 1∶2 D. 3∶2
10. 某家族中有甲、乙两种单基因遗传病,遗传系谱如图所示,已知Ⅰ2不携带乙病致病基因。下列叙述正确的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传
B. Ⅱ4和Ⅱ5基因型相同的概率为1/6
C. 若Ⅱ3和Ⅱ4再生一个孩子,同时患两种病的概率为1/16
D. 通过遗传咨询或产前诊断可以完全避免甲、乙病的发生
11. 在T2噬菌体侵染大肠杆菌并增殖的过程中,需要在细胞器上进行的是( )
A. 噬菌体吸附在大肠杆菌细胞上
B. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中复制
C. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中转录
D. 噬菌体蛋白质在大肠杆菌细胞中合成
12. DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪生命科学领域的重大突破,沃森和克里克在构建模型过程中综合了多位科学家的研究成果,为现代遗传学发展奠定了基础。下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
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。
13. 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
14. 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
15. 辽宁热河生物群被誉为20世纪最重要的古生物发现之一,下列相关叙述正确的是( )
A. 热河生物群不同生物的全部基因称为基因库
B. 热河生物群进化的原材料由突变和基因重组提供
C. 热河生物群的古化石仅指古生物的遗体和它们生活的遗迹
D. 热河生物群物种的多样性是通过生物与无机环境协同进化形成的
16. 某学生用家里的废品材料搭建了一个DNA分子结构模型,下列相关叙述正确的是( )
A. 虚线框内的结构为腺嘌呤核糖核苷酸
B. 该同学搭建的DNA分子模型有两处错误
C. 相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连
D. 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成了DNA分子的基本骨架
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 西葫芦果色受独立遗传的两对等位基因控制,黄色基因Y对绿色基因y为显性,基因A存在时,果皮表现为白色,基因a不影响Y和y的作用。现有三组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
组别
①
②
③
P
F1
F2
(1)基因Y和y、A和a各自遵循基因的______定律。组别①F1白色个体产生配子的基因组成有______;F2中黄色个体的基因型有______种。
(2)组别②亲本的基因型为______;F2中白色个体随机交配,后代表现型及比例为______。
(3)组别③的亲本基因型组合可能是______。
(4)西葫芦果形的蝶形D和圆球形d是一对相对性状,某兴趣小组欲探究Y和y、D和d两对等位基因的位置关系,选择aaYyDd的个体进行自交(不考虑互换)
①若后代为黄色蝶形∶黄色圆球形∶绿色蝶形∶绿色圆球形=9∶3∶3∶1,则______。
②若后代表现型及比例为______,则两对等位基因位于一对同源染色体上。
18. 某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因控制。研究发现,该植物体细胞中r基因数多于R基因时,R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制色素合成的途径如图甲所示,粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如图乙所示,回答下列问题:
(1)若某正常红花植株自交后代为红花:白花=9:7,则该正常红花植株的基因型为_____,正常情况下,甲图中纯合白花植株的基因型有_____种。乙图中突变体③发生的染色体结构变异类型是_____。
(2)甲图表明基因表达产物与性状的关系:基因通过_____进而控制生物体的性状。
(3)将R基因和r基因扩增、测序,证实r是突变基因,丙图为两种基因非模板链的部分测序结果,据图可知r基因发生了碱基对的_____,造成蛋白质翻译在第_____位氨基酸后提前终止(起始密码子:AUG;终止密码子:UAA、UAG、UGA)。
(4)现有一开粉红花的突变植株,为确定该植株属于图乙中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表型与比例(假设实验过程中不存在新的变异类型,各型配子活力相同,无致死现象)。
结果预测:
I.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体①。
Ⅱ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体②。
Ⅲ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体③。
19. α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性,如β-淀粉酶不耐热,在70℃水浴处理15min失活,而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,在100℃高温下处理15min失活。生物提取液中通常同时含有这两种淀粉酶。
回答下列问题:
(1)在相同且适宜条件下,与无机催化剂催化的化学反应相比,用酶催化的反应速率更快,说明酶具有_________。但它们的催化机理都是能_________,从而加快化学反应速率。
(2)某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组,以反应相同时间后淀粉剩余量为检测指标,进行实验测定淀粉酶的活性。
步骤
甲组
乙组
丙组
一
2mL研磨液
2mL研磨液
2mL研磨液
二
25℃下处理15min
70℃水浴处理15min
100℃水浴处理15min
三
向各试管分别加入适量且______的对应温度的淀粉溶液
四
一段时间后,迅速加入等量的高浓度NaOH,分别测量三组淀粉剩余量
①步骤三空格中应该填入________,步骤四向各组迅速加入等量的高浓度氢氧化钠,目的是________。
②根据表格内容分析,乙组实验中的___________酶有活性;丙组中的α-淀粉酶经过步骤二处理,再将温度降至25℃将不能催化淀粉水解,原因是__________。
③请用柱形图预测实验结果________。
(3)为探究β-淀粉酶的某一特性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。
步骤
A组
B组
C组
一
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
二
加入2mLβ-淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
三
60℃水浴加热,然后各加入4mL本尼迪特试剂,再80-100℃水浴加热
①该同学设计此实验的目的是验证________,C组步骤二应加入_________。
②A组和C组的预期结果分别是_________。
20. 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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2025-2026年漳县第一中学、第二中学、漳县职业学校
高一下学期期末生物试卷
注意事项:
1.全卷满分100分,考试用时75分钟。
2.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
3.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在非答题区域均无效。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于孟德尔“豌豆一对相对性状的杂交实验”的叙述,正确的是( )
A. 在开花前对亲代母本去雄、父本套袋处理
B. 在开花前对F1套袋处理以防止其他花粉干扰
C. 根据F2植株数量可推测出F1产生的配子数量
D. F2中是否出现3:1的性状分离比与环境有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、豌豆杂交实验中,仅需在开花前对母本去雄后套袋,避免自身花粉和外来花粉干扰,父本不需要套袋处理,A错误;
B、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,F1自交时在开花前就已经完成了自花传粉,无需额外套袋也不会受其他花粉干扰,B错误;
C、根据F2的性状分离比只能推测F1产生的配子类型及比例,无法推测配子的具体数量,且正常情况下雄配子数量远多于雌配子数量,C错误;
D、性状是基因型与环境共同作用的结果,若环境条件不适宜,部分个体的性状表现会受影响,可能导致F2无法出现3:1的性状分离比,因此该比例与环境有关,D正确。
2. 如图为某植物部分基因在染色体上的分布情况,相关叙述错误的是( )
A. 三对基因分别控制三对相对性状
B. 三对基因的遗传均遵循分离定律
C. 基因A/a与基因D/d的遗传遵循自由组合定律
D. 该植物自交后代可出现基因型AABBDD的个体
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因与性状并非是简单的一一对应关系,题意没有给出三对基因分别控制三对相对性状的相关信息,因而该叙述没有依据,A错误;
B、分离定律的实质是减数分裂过程中,同源染色体上的基因随同源染色体的分离而彼此分开,三对基因均位于同源染色体上,遗传都遵循分离定律,B正确;
C、自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因,基因A/a与D/d位于两对非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、该植株的基因型为AaBBDd,自交时Aa自交可产生AA的后代,Dd自交可产生DD的后代,BB自交后代均为BB,因此自交后代可出现基因型为AABBDD的个体,D正确。
3. 下列关于遗传物质的叙述,正确的是( )
A. 多数生物的基因是DNA分子的功能片段
B. 艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
C. 豌豆叶肉细胞中的遗传物质含有5种碱基、8种核苷酸
D. 真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
【答案】A
【解析】
【详解】A、绝大多数生物的遗传物质是DNA,其基因是有遗传效应的DNA片段,即多数生物的基因是DNA分子的功能片段,A正确;
B、艾弗里的实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是对所有生物的遗传物质进行归纳得出的结论,并非艾弗里实验的结论,B错误;
C、豌豆叶肉细胞的遗传物质是DNA,DNA只含有A、T、C、G4种碱基、4种脱氧核苷酸,C错误;
D、真核生物和原核生物都属于细胞生物,细胞生物的遗传物质都是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,D错误。
4. 下列关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述正确的是( )
A. 32P标记组细菌裂解后部分子代噬菌体具有放射性标记
B. 若搅拌不充分,则35S标记组上清液放射性会增强
C. 合成子代噬菌体DNA的模板、原料均来自大肠杆菌
D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】A
【解析】
【详解】A、32P标记亲代噬菌体的DNA,噬菌体侵染时仅DNA进入大肠杆菌,DNA以半保留方式复制,只有含亲代DNA链的子代噬菌体带有放射性,因此细菌裂解后部分子代噬菌体具有放射性,A正确;
B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,若搅拌不充分,部分蛋白质外壳会随大肠杆菌沉淀,导致上清液放射性降低,B错误;
C、合成子代噬菌体DNA的模板来自亲代噬菌体,原料(脱氧核苷酸)来自大肠杆菌,C错误;
D、该实验的研究对象是T₂噬菌体,仅证明了T₂噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
5. 心肌炎患者可在医生嘱咐下定期服用三磷酸腺苷二钠片进行辅助治疗(三磷酸腺苷又称腺苷三磷酸)。下列叙述正确的是( )
A. 运动员比赛时可随意服用该药物
B. 腺苷三磷酸中含有3个特殊的化学键
C. 该药物可直接为心肌细胞补充能量
D. 运动时体内的腺苷三磷酸含量会显著下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、任何药物都有适用范围和副作用,该药物需要在医生指导下服用,运动员比赛时不可随意服用,A错误;
B、腺苷三磷酸含有2个特殊的化学键,B错误;
C、ATP是细胞生命活动的直接能源物质,该药物的有效成分为ATP,可直接为心肌细胞补充能量,C正确;
D、生物体内ATP和ADP的相互转化速度极快,始终处于动态平衡状态,运动时ATP消耗加快的同时合成速率也会提升,含量不会显著下降,D错误。
6. 人类遗传病对患者家庭和社会带来诸多负担,危害广泛且深远。下列叙述正确的是( )
A. 先天性疾病一定属于遗传病
B. 红绿色盲属于X连锁遗传病
C. 遗传病患者体内一定带有致病基因
D. 各种遗传病在青春期的发病率很高
【答案】B
【解析】
【详解】A、先天性疾病是指出生时就表现出的疾病,可能是孕期环境因素(如病毒感染、药物影响)导致胎儿发育异常,并非遗传物质改变引发,因此先天性疾病不一定属于遗传病,A错误;
B、红绿色盲的致病基因位于X染色体上,属于伴X染色体隐性遗传病,即X连锁遗传病,B正确;
C、遗传病包含染色体异常遗传病,例如21三体综合征是染色体数目变异导致的遗传病,患者体内不携带致病基因,因此遗传病患者体内不一定带有致病基因,C错误;
D、各类遗传病在青春期的发病率整体较低,单基因遗传病在青春期发病率低,染色体异常遗传病多数在胚胎期就死亡流产,D错误。
7. 马铃薯是四倍体,研究人员在单倍体育种过程中,通过花药离体培养得到的单倍体马铃薯幼苗含有的染色体组数为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 1或2
【答案】B
【解析】
【详解】马铃薯是四倍体,体细胞中含有4个染色体组,减数分裂产生的雄配子(花粉)中染色体组数为体细胞的一半,即2个;花药离体培养以花粉为原材料,由花粉直接发育得到的单倍体幼苗染色体组数为2,B正确,ACD错误。
8. 真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA。这一事实为“不同生物来自共同祖先”的观点提供了( )
A. 化石证据 B. 胚胎学证据
C. 分子水平证据 D. 比较解剖学证据
【答案】C
【解析】
【详解】DNA属于大分子核酸,真核生物与原核生物的遗传物质均为DNA是分子层面的共性,C正确。
9. 家蚕某一性状(控制基因为A、a,只位于Z染色体上)存在隐性纯合(ZaZa、ZaW)致死现象。杂合雄性与雌性个体杂交,后代雌雄比例为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 1∶2 D. 3∶2
【答案】C
【解析】
【详解】家蚕是ZW型性染色体组成生物,ZZ为雄性,ZW为雌性。杂合雄性的基因型为ZAZa,因为存在隐性纯合(ZaZa、ZaW)致死现象,亲本雌性的基因型为ZAW。在不考虑致死的情况下子代的基因型及比例为ZAZA:ZAZa:ZAW:ZaW=1:1:1:1。因ZaW致死,后代雌雄比例为1∶2,C正确,ABD错误。
10. 某家族中有甲、乙两种单基因遗传病,遗传系谱如图所示,已知Ⅰ2不携带乙病致病基因。下列叙述正确的是( )
A. 乙病为常染色体隐性遗传
B. Ⅱ4和Ⅱ5基因型相同的概率为1/6
C. 若Ⅱ3和Ⅱ4再生一个孩子,同时患两种病的概率为1/16
D. 通过遗传咨询或产前诊断可以完全避免甲、乙病的发生
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲病:Ⅰ₁、Ⅰ₂不患甲病,生育患甲病的Ⅱ₆,说明甲病为隐性遗传病;且患甲病的女性Ⅲ₁₀的父亲Ⅱ₃表现正常,排除伴X隐性遗传,因此甲病为常染色体隐性遗传病。乙病:Ⅰ₁、Ⅰ₂不患乙病,生育患乙病的Ⅱ₇,且已知Ⅰ₂不携带乙病致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、甲病为常染色体隐性遗传病(设致病基因为a),乙病为伴X染色体隐性遗传病(设致病基因为b),Ⅱ₄生育了患甲病的Ⅲ₁₀(aa)和患乙病的Ⅲ₉(XbY),因此Ⅱ₄基因型确定为AaXBXb。 Ⅰ₁(AaXBXb)×Ⅰ₂(AaXBY),表现正常的Ⅱ₅:甲病基因型:AA概率1/3,Aa概率2/3;乙病基因型:XBXB概率1/2,XBXb概率1/2。 因此Ⅱ₅基因型与Ⅱ₄(AaXBXb)相同的概率为2/3×1/2=1/3,B错误;
C、Ⅱ₃表现正常,但生育了患甲病的Ⅲ₁₀,因此Ⅱ₃基因型为AaXBY,Ⅱ₄基因型为AaXBXb:患甲病概率:Aa×Aa→aa概率为1/4;患乙病概率:XBXb×XBY→XbY(患病)概率为1/4; 同时患两种病的概率为1/4×1/4=1/16,C正确;
D、遗传咨询、产前诊断只能降低遗传病的发病风险,不能完全避免遗传病的发生,D错误。
11. 在T2噬菌体侵染大肠杆菌并增殖的过程中,需要在细胞器上进行的是( )
A. 噬菌体吸附在大肠杆菌细胞上
B. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中复制
C. 噬菌体DNA在大肠杆菌细胞中转录
D. 噬菌体蛋白质在大肠杆菌细胞中合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、噬菌体吸附过程在大肠杆菌细胞表面完成,无细胞器参与,A错误;
B、噬菌体DNA复制的场所是大肠杆菌的细胞质基质,不发生在细胞器上,B错误;
C、噬菌体DNA转录的场所是大肠杆菌的细胞质基质,不借助细胞器完成,C错误;
D、噬菌体蛋白质的合成需要以大肠杆菌的核糖体为场所,核糖体属于细胞器,D正确。
12. DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪生命科学领域的重大突破,沃森和克里克在构建模型过程中综合了多位科学家的研究成果,为现代遗传学发展奠定了基础。下列研究成果中,为DNA双螺旋结构模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等 ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①赫尔希 和蔡斯的实验仅证明DNA是遗传物质,未涉及DNA结构特征,不能为结构模型提供依据,①不符合题意;
②富兰克林 的X射线衍射图谱揭示了DNA分子呈螺旋结构的关键信息,是模型构建的重要形态依据,②符合题意;
③查哥夫的 碱基数量规律(A=T、G=C,嘌呤总数=嘧啶总数)为碱基互补配对原则提供了数据支持,是结构模型的 核心数量依据,③符合题意;
④半保留复制机制是模型提出后推导的复制方式,并非构建模型的依据,④不符合题意。
综上,②③ 符合题意。
故选B。
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。
13. 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
14. 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】13. B 14. D
【解析】
【13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。
【14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。
15. 辽宁热河生物群被誉为20世纪最重要的古生物发现之一,下列相关叙述正确的是( )
A. 热河生物群不同生物的全部基因称为基因库
B. 热河生物群进化的原材料由突变和基因重组提供
C. 热河生物群的古化石仅指古生物的遗体和它们生活的遗迹
D. 热河生物群物种的多样性是通过生物与无机环境协同进化形成的
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因库的定义是一个种群中全部个体所含有的全部基因,热河生物群包含多个物种的不同种群,其全部基因不属于同一个基因库,A错误;
B、可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括突变(基因突变和染色体变异)和基因重组,B正确;
C、化石是通过自然作用保存在地层中的古生物的遗体、遗物或生活痕迹,C错误;
D、协同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间两个层面的相互影响,物种多样性是这两类协同进化共同作用的结果,D错误。
16. 某学生用家里的废品材料搭建了一个DNA分子结构模型,下列相关叙述正确的是( )
A. 虚线框内的结构为腺嘌呤核糖核苷酸
B. 该同学搭建的DNA分子模型有两处错误
C. 相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连
D. 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成了DNA分子的基本骨架
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA的五碳糖为脱氧核糖而非核糖,虚线框内包含磷酸、脱氧核糖、腺嘌呤,属于腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,A错误;
B、该模型的错误包括:①DNA不含碱基U,应替换为T;②G与C之间应有3个氢键,模型中氢键数目错误;③磷酸二酯键的连接位置不正确,错误多于2处,B错误;
C、DNA单链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,C错误;
D、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在DNA外侧,是DNA分子的基本骨架,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 西葫芦果色受独立遗传的两对等位基因控制,黄色基因Y对绿色基因y为显性,基因A存在时,果皮表现为白色,基因a不影响Y和y的作用。现有三组杂交实验,结果如下。请回答下列问题:
组别
①
②
③
P
F1
F2
(1)基因Y和y、A和a各自遵循基因的______定律。组别①F1白色个体产生配子的基因组成有______;F2中黄色个体的基因型有______种。
(2)组别②亲本的基因型为______;F2中白色个体随机交配,后代表现型及比例为______。
(3)组别③的亲本基因型组合可能是______。
(4)西葫芦果形的蝶形D和圆球形d是一对相对性状,某兴趣小组欲探究Y和y、D和d两对等位基因的位置关系,选择aaYyDd的个体进行自交(不考虑互换)
①若后代为黄色蝶形∶黄色圆球形∶绿色蝶形∶绿色圆球形=9∶3∶3∶1,则______。
②若后代表现型及比例为______,则两对等位基因位于一对同源染色体上。
【答案】(1) ①. 分离 ②. AY、Ay、aY、ay ③. 2
(2) ①. AAYY × aaYY ②. 白色:黄色=8:1
(3)AaYY × aaYY、AaYy×aaYY、AaYY ×aaYy、Aayy×aaYY
(4) ①. 两对等位基因位于两对同源染色体上 ②. 黄色蝶形:绿色圆球形=3:1或黄色圆球形:黄色蝶形:绿色蝶形=1:2:1
【解析】
【小问1详解】
题干信息:西葫芦果色由两对等位基因Y/y、A/a控制,两对等位基因独立遗传,且组别①F2表型及比例12:3:1为9:3:3:1变式,可见基因Y和y、A和a遵循自由组合定律,而基因Y和y、A和a各自遵循基因的分离定律。由组别①F2表型及比例12:3:1可知,F1白色个体基因型为AaYy,其产生配子的基因组成为AY、Ay、aY、ay,F2黄色个体在3/16为单显,根据题干信息:黄色基因Y对绿色基因y为显性,基因A存在时,果皮表现为白色,基因a不影响Y和y的作用,可知该黄色个体的基因型为aaY_,即两种基因型。
【小问2详解】
组别①F2表型及比例12:3:1,结合题意可知,白色基因型为A_Y_+A_yy,绿色基因型为aayy;组别②白色(A_Y_+A_yy)×黄色(aaY_),F1白色(A_Y_+A_yy),F1自交白色:黄色=3:1,可见组别②白色亲本为AAYY,黄色亲本为aaYY,F1白色为AaYY,F2白色为1/3AAYY、2/3AaYY,F2中白色个体产生的雌配子和雄配子均为AY:aY=2:1,随机交配,后代表现型及比例为白色:黄色=8:1。
【小问3详解】
组别③白色(A_Y_+A_yy)×黄色(aaY_),F1白色(A_Y_+A_yy):黄色(aaY_)=1:1,可见亲本基因组合可能是AaYY × aaYY、AaYy×aaYY、AaYY ×aaYy、Aayy×aaYY。
【小问4详解】
aaYyDd的个体进行自交,后代为黄色蝶形∶黄色圆球形∶绿色蝶形∶绿色圆球形=9∶3∶3∶1,表明Y和y、D和d两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,即Y和y、D和d两对等位基因位于两对同源染色体上;aaYyDd的个体进行自交,后代表现型及比例为黄色蝶形:绿色圆球形=3:1,表明Y与D连锁,Y和y、D和d两对等位基因位于1对同源染色体上;aaYyDd的个体进行自交,后代表现型及比例为黄色圆球形:黄色蝶形:绿色蝶形=1:2:1,表明Y与d连锁,Y和y、D和d两对等位基因位于1对同源染色体上。
18. 某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因控制。研究发现,该植物体细胞中r基因数多于R基因时,R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制色素合成的途径如图甲所示,粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如图乙所示,回答下列问题:
(1)若某正常红花植株自交后代为红花:白花=9:7,则该正常红花植株的基因型为_____,正常情况下,甲图中纯合白花植株的基因型有_____种。乙图中突变体③发生的染色体结构变异类型是_____。
(2)甲图表明基因表达产物与性状的关系:基因通过_____进而控制生物体的性状。
(3)将R基因和r基因扩增、测序,证实r是突变基因,丙图为两种基因非模板链的部分测序结果,据图可知r基因发生了碱基对的_____,造成蛋白质翻译在第_____位氨基酸后提前终止(起始密码子:AUG;终止密码子:UAA、UAG、UGA)。
(4)现有一开粉红花的突变植株,为确定该植株属于图乙中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表型与比例(假设实验过程中不存在新的变异类型,各型配子活力相同,无致死现象)。
结果预测:
I.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体①。
Ⅱ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体②。
Ⅲ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为_____,则其为突变体③。
【答案】(1) ①. iiDdRr ②. 7 ③. 重复
(2)控制酶的合成来控制代谢过程
(3) ①. 缺失和替换 ②. 441
(4) ①. 1∶1∶2 ②. 1∶2∶3 ③. 1∶0∶1
【解析】
【小问1详解】
依据图甲可知,正常红花的基因型为iiD-R-,若某正常红花植株自交后代为红花:白花=9:7,则该正常红花的基因型为iiDdRr,正常情况下,甲图中,纯合红花的基因型只有一种即iiDDRR,则纯合白花植株的基因型有23-1=7种。由乙图可知,含有基因r的染色体上增加了含r基因的片段,因此突变体③属于重复(染色体中增加某一片段引起变异)。
【小问2详解】
图甲中,基因通过控制酶的合成(D酶、R酶)来调控代谢过程,进而控制生物体的性状。这是基因控制性状的间接方式:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【小问3详解】
据图丙可知,r基因的非模板链与R基因的非模板链相比较,在1320号碱基发生了碱基的缺失,在1321号碱基发生了碱基的替换,翻译的起始密码子对应于r基因非模板链的7-9号碱基,而终止密码子对应r基因非模板链的第1330-1332号碱基TAG,进而造成了蛋白质翻译在第441[(1330-7)/3=441]位氨基酸后提前终止。
【小问4详解】
为了确定粉红花iiD-Rrr植株属于图乙中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
I.若该植株属于突变体①,只考虑R与r这对基因,突变体①能产生四种配子,R:Rr:r:rr=1:1:1:1,杂交后子代为Rr:Rrr:rr:rrr=1:1:1:1,即红花Rr、粉红花Rrr、白花植株(rr、rrr )的比例为1:1:2。
Ⅱ.若该植株属于突变体②,突变体②为三体,可产生含R、rr、Rr、r的4种配子,其比例为1:1:2:2,杂交后子代中红花Rr、粉红花Rrr与白花植株(rr、rrr)的比例为1:2:3。
Ⅲ.若该植株属于突变体③,则基因型为Rrr,可产生R、rr两种配子,与rr杂交子代的基因型及比例为Rr:rrr=1:1,表型比为红花:白花=1:1,即子代中红花、粉红花与白花植株的比例为1:0:1。
19. α-淀粉酶及β-淀粉酶各有其一定的特性,如β-淀粉酶不耐热,在70℃水浴处理15min失活,而α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,在100℃高温下处理15min失活。生物提取液中通常同时含有这两种淀粉酶。
回答下列问题:
(1)在相同且适宜条件下,与无机催化剂催化的化学反应相比,用酶催化的反应速率更快,说明酶具有_________。但它们的催化机理都是能_________,从而加快化学反应速率。
(2)某实验小组将萌发小麦种子的研磨液等量分成三组,以反应相同时间后淀粉剩余量为检测指标,进行实验测定淀粉酶的活性。
步骤
甲组
乙组
丙组
一
2mL研磨液
2mL研磨液
2mL研磨液
二
25℃下处理15min
70℃水浴处理15min
100℃水浴处理15min
三
向各试管分别加入适量且______的对应温度的淀粉溶液
四
一段时间后,迅速加入等量的高浓度NaOH,分别测量三组淀粉剩余量
①步骤三空格中应该填入________,步骤四向各组迅速加入等量的高浓度氢氧化钠,目的是________。
②根据表格内容分析,乙组实验中的___________酶有活性;丙组中的α-淀粉酶经过步骤二处理,再将温度降至25℃将不能催化淀粉水解,原因是__________。
③请用柱形图预测实验结果________。
(3)为探究β-淀粉酶的某一特性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。
步骤
A组
B组
C组
一
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
二
加入2mLβ-淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
三
60℃水浴加热,然后各加入4mL本尼迪特试剂,再80-100℃水浴加热
①该同学设计此实验的目的是验证________,C组步骤二应加入_________。
②A组和C组的预期结果分别是_________。
【答案】(1) ①. 高效性 ②. 降低化学反应的活化能
(2) ①. 等量 ②. 使酶失去活性,终止酶促反应 ③. α-淀粉酶 ④. 100℃高温处理15min会α-淀粉酶变性失活/酶在高温下已经失活 ⑤.
(3) ①. 酶具有专一性 ②. 2mLβ-淀粉酶溶液 ③. A组出现红黄色沉淀,C组不出现红黄色沉淀
【解析】
【小问1详解】
在相同且适宜条件下,与无机催化剂催化的化学反应相比,用酶催化的反应速率更快,说明酶具有高效性。但它们的催化机理都是能降低化学反应的活化能,从而加快化学反应速率,酶具有高效性的原因是降低化学反应活化能的效率更高。
【小问2详解】
①步骤三空格中应该填入等量,该操作遵循实验设计中的等量原则,步骤四向各组迅速加入等量的高浓度氢氧化钠,目的是使酶失去活性,终止酶促反应,为后续检测做准备。
②根据“α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,在100℃高温下处理15min失活”,乙组实验中的α-淀粉酶有活性;丙组中的α-淀粉酶经过步骤二处理,再将温度降至25℃将不能催化淀粉水解,因为经过100℃高温处理15min后,α-淀粉酶变性失活/酶在高温下已经失活,且不能恢复。
③根据题意可知,甲组中两种淀粉酶均具有催化作用,淀粉剩余量最少,乙组中β-淀粉酶失活,但α-淀粉酶在70℃时活性不受影响,继续发挥催化作用,因而淀粉会分解一部分,丙组中两种淀粉酶均失去活性,因而淀粉几乎没有被分解,相应的柱形图如下:
【小问3详解】
为探究β-淀粉酶的某一特性,有同学设计了实验方案,根据表中的设计方案可知:
①该同学设计的原理是同酶异底的实验设计,目的验证酶具有专一性,根据实验设计的基本原则,如等量原则可知,C组步骤二应加入2mLβ-淀粉酶溶液。
②A组和C组的预期结果分别是A组出现红黄色沉淀,C组不出现红黄色沉淀,因为A组中有还原糖出现,C组中蔗糖不被分解,因为没有还原糖出现。
20. 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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