内容正文:
石嘴山市第一中学2026-2027学年第一学期高二年级开学考试
生物试题
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 下列有关遗传学实验研究的叙述,错误的是( )
A. 沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA的结构
B. TMV病毒的RNA单独感染烟草叶片可获得子代TMV
C. 噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分会导致35S标记组沉淀物放射性升高
D. 科学家用放射性同位素标记法证明了DNA复制具有半保留的特点
2. 牵牛花的花色有白色和红色,受基因R/r控制;叶的形态有宽叶和窄叶,受基因 H/h控制,两对基因独立遗传。某实验小组利用白色宽叶植株(甲)、红色窄叶植株(乙)、红色宽叶植株(丙)进行了如下的杂交实验。下列说法正确的是( )
杂交组合
亲本组合
F1表型及数目
红色宽叶
红色窄叶
白色宽叶
白色窄叶
一
甲×乙
200
203
202
198
二
乙×丙
304
301
104
105
三
甲×丙
303
102
298
99
A. 白色对红色为显性,窄叶对宽叶为显性
B. 甲、乙、丙的基因型分别为Rrhh、rrHh和RrHh
C. 杂交组合二F1红色窄叶植株中纯合子所占比例为1/3
D. 杂交组合三F1红色窄叶植株的基因型和乙的不同
3. 假设一对夫妇生育的8个儿子中,3个患有血友病(正常基因H.血友病基因为h),3个患有红绿色盲(正常基因为E.红绿色盲基因为e),2个正常。下列示意图所代表的细胞中,最有可能来自孩子母亲的( )
A. B.
C. D.
4. 天使综合征(AS)患者发育迟缓、智力低下。研究发现,人类15号染色体上的UA和UB基因互为等位基因,UA基因控制神经细胞的正常生理活动,UB基因是天使综合征的致病基因,在神经细胞内,只有来自母本15号染色体上的UA或UB基因能得到表达,来自父本的该对基因不表达。某天使综合征患者家系如下图,下列说法错误的是( )
A. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个健康女孩的概率为1/4
B. 神经细胞与其他体细胞中UA基因表达有差异,体现了细胞的分化
C. Ⅲ-1个体的基因型可能为UBUB或UAUB,其致病基因来自I-2
D. 若基因型为UAUB的正常男性与一不携带致病基因的正常女性婚配,后代患病概率为0
5. 下列有关基因分离和自由组合的叙述,正确的是( )
A. 非等位基因在形成配子时均能够自由组合
B. 分离定律发生在配子产生过程中,自由组合定律发生在配子随机结合的过程中
C. 一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律
D. 等位基因的分离并不一定都发生在减数第一次分裂后期
6. 某种蝴蝶长口器和短口器这对性状受Z染色体上的基因A/a控制。研究人员通过基因工程培育出一种特殊品系蝴蝶(ZAZt),其中一条Z染色体上携带致死基因t,当基因t纯合(ZtZt、ZtW)时,胚胎会死亡。研究人员进行了以下甲、乙两组实验:
甲:短口器(♂)×长口器(♀)→F1的表型及比例是长口器(♂)∶短口器(♀)=1∶1
乙:特殊品系蝴蝶×长口器(♀)→F1均表现为长口器
实验甲中的亲本均为纯合子,不考虑染色体互换与突变。下列分析合理的是( )
A. 该种蝴蝶的短口器对长口器为显性
B. 致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上
C. 让乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代中会出现短口器蝴蝶
D. 让该特殊品系蝴蝶与短口器蝴蝶交配,F1雌雄蝴蝶均表现为长口器∶短口器=1∶1
7. 二倍体雄性动物的某细胞处于细胞分裂过程中,研究发现该细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,由此推断可得出的结论是( )
A. 该细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上
B. 该细胞中同源染色体正在分离
C. 该细胞形成的子细胞将变形成精子
D. 该动物产生的生殖细胞含有10条染色体
8. 毛细淋巴管的管壁由一层扁平的内皮细胞构成,毛细淋巴管盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖,形成只向管内开放的单向活动瓣膜。下列叙述错误的是( )
A. 淋巴管管壁的结构便于其回收组织液中的大分子物质
B. 淋巴管形成单向瓣膜保证了组织液进入淋巴管后不再倒流
C. 淋巴管管壁细胞只能通过淋巴液与外界环境进行物质交换
D. 淋巴细胞发生癌变后引起淋巴管堵塞可能引发组织水肿
9. 科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,发现PC、SM主要分布在外侧,该图是科学家分析获得的某细胞膜上不同种类磷脂的图解。下列相关叙述中错误的是( )
A. 组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中的分布是不对称的
B. 若该细胞是哺乳动物的红细胞,则①侧的液体是血浆
C. 若该细胞是动物的神经细胞,则神经递质的分泌是消耗能量的主动运输
D. 若该细胞是动物细胞,在细胞膜上除了磷脂还有蛋白质、糖类和胆固醇等
10. 体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( )
A. 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B. 胰岛素直接参与肝糖原的合成
C. 胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D. 胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
11. 在“生物体维持pH稳定的机制”实验中,以下判断正确的是( )
A. 本实验不能使用肝匀浆、动物血浆等有颜色干扰的实验材料
B. 生物材料的pH变化更像缓冲液,不像自来水的变化剧烈
C. 根据所得实验数据,画pH变化曲线时,一般以pH为横轴,以酸或碱的量为纵轴
D. 内环境pH的稳定,只与缓冲物质中和过多的酸或碱的反应有关
12. 在篮球赛场上,球员跑动、抢断、相互配合完成投篮。下列对比赛中球员机体生理功能的表述,错误的是( )
A. 这些运动过程没有自主神经系统参与
B. 这些运动过程涉及一系列的反射活动
C. 球员的相互配合是在大脑皮层调控下进行的
D. 球员出手投篮是在神经与肌肉的协调下完成的
13. 研究者对身体健康的志愿者进行了下列实验:趁受试者不注意,用橡皮锤轻轻叩击志愿者膝盖下面的韧带,发现受试者均有抬起小腿的动作。下列相关分析正确的是( )
A. 该实验说明脊髓的膝跳反射中枢受到损伤
B. 上述实验中兴奋会从脊髓传至大脑皮层从而产生相应感觉
C. 该实验中反射弧的感受器是小腿中的肌肉
D. 受试者的反应是后天通过训练形成的
14. 一个人的手掌触碰到裸露的电线会立即反射性地握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回,对这两种反射的叙述正确的是( )
A. 两种反射中枢都在脊髓
B. 两种反射中枢都在大脑
C. 前者反射中枢在脊髓,后者反射中枢在大脑
D. 前者反射中枢在大脑,后者反射中枢在脊髓
15. 下图是从蛙体内剥离出某反射弧的结构模式图,将两个微电流计分别放在Ⅰ、Ⅱ两处。电刺激丙,Ⅰ、Ⅱ两处均有电位变化。下列说法正确的是( )
A. 乙是感受器,即指感觉神经末梢
B. 若电刺激乙,Ⅰ处有电位变化、Ⅱ处没有电位变化
C. 若验证“兴奋在神经纤维上双向传导”,则可电刺激Ⅰ与乙之间的部位,检测Ⅰ的电位变化
和甲的反应
D. 若验证“兴奋在神经元之间只能单向传递”,可电刺激Ⅰ和甲之间的部位,检测Ⅰ、Ⅱ的电位变化
16. 脑卒中俗称中风,主要是由脑部血管堵塞或出血引起的疾病,患者一般表现为肢体运动及语言功能障碍等症状。失语分为运动性失语和感觉性失语,前者表现为构音功能障碍,后者表现为复述障碍、词不达意、找词不准。下列叙述正确的是( )
A. 中风患者出现肢体运动障碍后膝跳反射不能发生
B. 感觉性失语症患者听觉功能出现问题,听不到对方的声音
C. 运动性语言中枢与躯体运动中枢之间可通过突触产生联系
D. 脑组织损伤后不可恢复,神经功能不能通过训练得到改善
二、解答题:本题共52分。
17. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图1所示。在绝大部分生物体内,三羧酸循环(TCA循环)是能量代谢的主要途径,糖类等物质分解生成的丙酮酸在一系列酶的作用下生成乙酰辅酶A,进入TCA循环,但在绿色硫细菌体内这一过程可以反向进行,即逆向TCA循环,如图2所示。回答下列问题:
(1)绿色硫细菌在___________(填场所)上将光能转化为___________中的化学能,用于暗反应。H+以___________方式通过ATP合酶,并利用其浓度差合成ATP,H+浓度差形成的原因有:___________。
(2)关于逆向TCA循环的叙述中,合理的是___________(选填下列序号)。
①逆向TCA循环除合成糖类外,还可为其他合成代谢提供原料
②绿硫细菌的光合作用可为逆向TCA循环提供能量
③地球上早期微生物可能具有逆向TCA循环的能力
④逆向TCA循环所产生的ATP多于TCA循环
18. 下图1表示人体生命活动调节机制的模式图,请回答下列相关问题。
(1)若图1表示反射弧结构模式图,a、d、b、e、c分别表示反射弧的组成部分,则b表示__________________,其作用是_________________________。若图2表示的是神经肌肉突触,1内是抑制性神经递质,刺激该神经元,则肌肉__________________________(收缩或松弛)。
(2)若图1表示性激素分泌的分级调节,则d代表_________________激素,则c代表的腺体所分泌的激素能够反馈调节____________________(填图中字母)的活动。
(3)若图1表示预防接种一段时间后的同种抗原再次入侵,a表示记忆细胞,则b表示________,c表示________。二次免疫反应中c产生的特点是更快、更多。
(4)若图1表示血糖的调节途径,则a表示胰岛_______________细胞时,b表示胰岛素,c表示相应的靶细胞
19. 玫瑰园里采摘玫瑰时,如果你的手指不小心触碰到玫瑰的刺,你会迅速把手指缩回来,之后会感觉到疼痛。图1为缩手反射的示意图,图2为图1中结构丙放大的结构图。据图回答下列问题:
(1)图1中甲表示缩手反射中的_______,该反射弧中的效应器指的是_______。
(2)神经纤维受到刺激时,细胞膜内的电位变化是_______;若乙神经元被破坏,其它部位均正常,刺激甲_______(填“有”或“无”)动作,_______(填“有”或“无”)感觉。
(3)结构丙由图2中的_______(填编号)构成,该处兴奋传递的方向是单向的,原因是____________________________。
(4)图2中,一般情况下,神经递质发挥作用后除了被回收进细胞,另一个去向是_______:通过神经递质传递信息体现了细胞膜_______的功能。
20. 果蝇的长翅对残翅为显性,长腿对短腿为显性。下图为某长腿长翅果蝇体细胞的染色体示意图,其中X、Y染色体存在同源区段和非同源区段,D、d分别表示控制长翅和残翅的基因,控制腿长短的基因(用A和a表示)在染色体上的位置未知。请回答下列问题:
(1)仅考虑翅形,该雄果蝇与某长翅雌果蝇杂交,后代的表现型及比例是_________________________。
(2)若一个果蝇种群中,纯合长翅果蝇占20%,杂合长翅果蝇占60%,在不考虑迁移、突变、自然选择等情况下,该果蝇种群随机交配产生的子一代中,残翅果蝇所占的比例为__________。
(3)若基因A和a能被荧光标记为绿色,用荧光显微镜观察该雄果蝇处于有丝分裂中期的细胞有4个荧光点,则推测控制腿长短的基因可能位于常染色体上,也可能位于__________________上。
(4)若控制腿长短的基因位于X染色体上,让该雄果蝇与某长腿长翅雌果蝇杂交,F1中出现短腿残翅雄果蝇,则F1中出现长腿长翅雌果蝇的概率为__________。
(5)现有各种基因型的纯合子可供选择,请设计实验确定控制腿长短的基因是否位于Ⅱ号染色体上,简要写出实验思路并预测实验结果及结论。____________
21. 在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部,西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下,飞蝗体内A酶活性会发生改变,从而抑制体内的能量代谢。对西藏飞蝗适应低氧的机制进行研究,获得部分结果如图。其中A基因编码正常的A酶,a为其等位基因。*代表有显著差异。
(1)研究显示西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种,可能的依据是____________________________________________________。
(2)结合图甲分析,本研究中的东亚飞蝗种群A基因的基因频率为_______。
(3)结合图乙分析,相比于东亚飞蝗,西藏飞蝗形成对高海拔环境的适应能力更高的原因是________________________________________________________。
(4)在进化过程中,西藏飞蝗形成了对高海拔环境的适应能力,这个过程中_________和环境的定向选择是适应形成的两个必要条件。东亚飞蝗繁殖快,种群数量易爆发,会影响我国东部环境的生物多样性,生物多样性是__________的结果。
(5)进一步对A和a基因控制合成的酶进行结构分析,发现二者只有一个氨基酸的差异,这为飞蝗的进化提供了_______水平的证据。
(6)综合上述资料,利用现代生物进化理论,分析西藏飞蝗对于低氧环境产生适应性的原因,并完成下列机制图:
①过程是_____________________,②过程是_____________________。
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石嘴山市第一中学2026-2027学年第一学期高二年级开学考试
生物试题
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 下列有关遗传学实验研究的叙述,错误的是( )
A. 沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA的结构
B. TMV病毒的RNA单独感染烟草叶片可获得子代TMV
C. 噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分会导致35S标记组沉淀物放射性升高
D. 科学家用放射性同位素标记法证明了DNA复制具有半保留的特点
【答案】D
【解析】
【分析】1、梅赛尔森和斯塔尔利用同位素标记和密度梯度离心法验证DNA的半保留复制。
2、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
3、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、沃森和克里克用建构物理模型的方法,发现了DNA的双螺旋结构,让人们直观地观察到了DNA的结构,A正确;
B、TMV病毒的RNA单独感染烟草叶片可获得子代TMV,进而证明了RNA也可作为遗传物质,B正确;
C、噬菌体侵染实验中,若搅拌不充分会导致35S标记组的噬菌体颗粒更多地出现在沉淀物中,因而沉淀物放射性升高,C正确;
D、梅赛尔森和斯塔尔利用同位素标记和密度梯度离心法验证DNA的半保留复制,该实验过程中用到的15N不具有放射性,D错误。
故选D。
2. 牵牛花的花色有白色和红色,受基因R/r控制;叶的形态有宽叶和窄叶,受基因 H/h控制,两对基因独立遗传。某实验小组利用白色宽叶植株(甲)、红色窄叶植株(乙)、红色宽叶植株(丙)进行了如下的杂交实验。下列说法正确的是( )
杂交组合
亲本组合
F1表型及数目
红色宽叶
红色窄叶
白色宽叶
白色窄叶
一
甲×乙
200
203
202
198
二
乙×丙
304
301
104
105
三
甲×丙
303
102
298
99
A. 白色对红色为显性,窄叶对宽叶为显性
B. 甲、乙、丙的基因型分别为Rrhh、rrHh和RrHh
C. 杂交组合二F1红色窄叶植株中纯合子所占比例为1/3
D. 杂交组合三F1红色窄叶植株的基因型和乙的不同
【答案】C
【解析】
【分析】根据杂交组合二,红花植株与红花植株杂交,后代中出现白花,可推知红花对白花为显性;根据杂交组合三,宽叶植株和宽叶植株杂交,后代中出现窄叶,可推知宽叶对窄叶为显性。则甲的基因型为rrHh,乙的基因型为Rrhh,丙的基因型为RrHh。
【详解】AB、杂交组合二中亲本全为红花,F1中红花:白花=3:1,可知红花对白花为显性。杂交组合三亲本全为宽叶,F1中宽叶:窄叶=3:1,可知宽叶对窄叶为显性,进而可推知甲、乙、丙的基因型分别为rrHh、Rrhh和RrHh,AB错误;
C、杂交组合二为Rrhh×RrHh,F1红花窄叶植株的基因型为R-hh,其中的纯合子所占比例为1/3,C正确;
D、杂交组合三为rrHh×RrHh,F1红花窄叶植株的基因型为Rrhh,与乙的基因型相同,D错误。
故选C。
3. 假设一对夫妇生育的8个儿子中,3个患有血友病(正常基因H.血友病基因为h),3个患有红绿色盲(正常基因为E.红绿色盲基因为e),2个正常。下列示意图所代表的细胞中,最有可能来自孩子母亲的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】红绿色盲和血友病都是伴X染色体隐性遗传病,因此H与h、E和e这两对等位基因都位于XX这对同源染色体上。一对夫妇生育的8个儿子中,3个患有血友病(H-h),3个患有红绿色盲(E-e),2个正常,而儿子的致病基因来自母亲,所以母亲的两条X染色体上,一条含有He,另一条含有hE,而另外2个正常是由于母亲的两条X染色体在联会时发生互换,产生了HE的配子。
【详解】A、A图中h和e在同一条染色体上,那么所生的孩子要么两病皆患,要么完全正常,与题意不符,A错误;
B、B图可以解释“3个患血友病,另外3个患红绿色盲”,另外2个正常是由于母亲的两条X染色体在联会时发生互换,产生了HE的配子,B正确;
C、红绿色盲和血友病都是伴X染色体隐性遗传病,应该在同一对同源染色体上,C错误;
D、H与h是及E与e等位基因,应该位于同源染色体上相同位置上,而不是同一条染色体上,D错误。
故选B。
4. 天使综合征(AS)患者发育迟缓、智力低下。研究发现,人类15号染色体上的UA和UB基因互为等位基因,UA基因控制神经细胞的正常生理活动,UB基因是天使综合征的致病基因,在神经细胞内,只有来自母本15号染色体上的UA或UB基因能得到表达,来自父本的该对基因不表达。某天使综合征患者家系如下图,下列说法错误的是( )
A. Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个健康女孩的概率为1/4
B. 神经细胞与其他体细胞中UA基因表达有差异,体现了细胞的分化
C. Ⅲ-1个体的基因型可能为UBUB或UAUB,其致病基因来自I-2
D. 若基因型为UAUB的正常男性与一不携带致病基因的正常女性婚配,后代患病概率为0
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,在神经细胞内,只有来自母本15号染色体上的UA或UB基因得到表达,来自父本染色体上的该基因不表达,所以,子代是否患病决定于母本传递给子代的是UA基因还是UB基因。
【详解】A、Ⅲ-1患病可知母本Ⅱ-3给的是UB,Ⅱ-4不患病,其基因型为UAUB或UAUA,由Ⅱ-3后代有患病和不患病可知,Ⅱ-3的基因型为UAUB,后代患病与否只有母亲给的基因决定,所以Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个健康女孩的概率为1/2UA×1/2女=1/4,A正确;
B、神经细胞与其他体细胞中UA基因表达有差异,体现了细胞的分化,B正确;
C、Ⅲ-1患病可知母本Ⅱ-3给的是UB,Ⅱ-4不患病,其基因型为UAUB或UAUA,所以Ⅲ-1基因型为UBUB或UAUB,由Ⅱ-3后代有患病和不患病可知,Ⅱ-3的基因型为UAUB,且Ⅱ-3不患病可知UA来自母本Ⅰ-2,UB来自父本Ⅰ-1,即致病基因来自Ⅰ-1,C错误;
D、不携带致病基因的正常女性(UAUA)给后代的UA基因且能表达,父方无论给后代什么基因都不表达,因此后代均正常,患病概率为0,D正确。
故选C。
5. 下列有关基因分离和自由组合的叙述,正确的是( )
A. 非等位基因在形成配子时均能够自由组合
B. 分离定律发生在配子产生过程中,自由组合定律发生在配子随机结合的过程中
C. 一对相对性状的遗传一定遵循基因的分离定律而不遵循基因的自由组合定律
D. 等位基因的分离并不一定都发生在减数第一次分裂后期
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、同源染色体上的非等位基因在形成配子时不能自由组合,A错误;
B、分离定律和自由组合定律都发生在配子的形成过程中,B错误;
C、若一对相对性状是由两对独立遗传的基因控制的,则遵循自由组合定律,C错误;
D、等位基因的分离通常发生在减数第一次分裂过程中,但若在减数第一次分裂前期发生了互换,则等位基因的分离也可发生在减数第二次分裂后期,D正确。
故选D。
6. 某种蝴蝶长口器和短口器这对性状受Z染色体上的基因A/a控制。研究人员通过基因工程培育出一种特殊品系蝴蝶(ZAZt),其中一条Z染色体上携带致死基因t,当基因t纯合(ZtZt、ZtW)时,胚胎会死亡。研究人员进行了以下甲、乙两组实验:
甲:短口器(♂)×长口器(♀)→F1的表型及比例是长口器(♂)∶短口器(♀)=1∶1
乙:特殊品系蝴蝶×长口器(♀)→F1均表现为长口器
实验甲中的亲本均为纯合子,不考虑染色体互换与突变。下列分析合理的是( )
A. 该种蝴蝶的短口器对长口器为显性
B. 致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上
C. 让乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代中会出现短口器蝴蝶
D. 让该特殊品系蝴蝶与短口器蝴蝶交配,F1雌雄蝴蝶均表现为长口器∶短口器=1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲组实验中,短口器♂(ZaZa)与长口器♀(ZAW)杂交,F1雄性为ZAZa(长口器),雌性为ZaW(短口器),说明长口器为显性,短口器为隐性,A错误;
B、乙实验中,若特殊品系蝴蝶的基因型为ZAtZa,其与长口器蝴蝶(♀,ZAW)交配,F1的基因型为ZAtZA(长口器)、ZAZa(长口器)、ZAtW(死亡)、ZaW(短口器),与F1的实验结果不符,因此特殊品系蝴蝶的基因型可能是ZAZat,致死基因t与基因a位于同一条Z染色体上,B正确;
C、特殊品系蝴蝶(ZAZat)×长口器(♀,ZAW),F1的基因型为ZAZA(长口器)、ZAZat(长口器)、ZAW(长口器)、ZatW(死亡),因此乙实验的F1雌雄蝴蝶相互交配若干代,后代的基因型均与F1相同,均表现为长口器,不会出现短口器蝴蝶,C错误;
D、特殊品系蝴蝶(ZAZat)与短口器蝴蝶(ZaW)交配,F1的基因型为ZAZa(长口器)、ZaZat(短口器)、ZAW(长口器)、ZatW(死亡),即雄性蝴蝶表现为长口器:短口器=1:1,雌性蝴蝶均表现为长口器,D错误。
7. 二倍体雄性动物的某细胞处于细胞分裂过程中,研究发现该细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,由此推断可得出的结论是( )
A. 该细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上
B. 该细胞中同源染色体正在分离
C. 该细胞形成的子细胞将变形成精子
D. 该动物产生的生殖细胞含有10条染色体
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息,该细胞处于分裂过程中,含有10条染色体和10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷。结合二倍体雄性动物的细胞分裂特点,可推断该细胞处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、着丝粒排列在赤道板上发生在中期,而细胞膜凹陷表明处于末期,A错误;
B、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,此时染色体应含两个DNA分子,与题干DNA数目不符,B错误;
C、该细胞为次级精母细胞,分裂形成的子细胞是精细胞,需变形为精子,C正确;
D、细胞内含有10条染色体、10个核DNA分子,且细胞膜向内凹陷,可推断该细胞处于减数第二次分裂末期,故二倍体动物的生殖细胞含n=5条染色体,而非10条,D错误。
故选C。
8. 毛细淋巴管的管壁由一层扁平的内皮细胞构成,毛细淋巴管盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖,形成只向管内开放的单向活动瓣膜。下列叙述错误的是( )
A. 淋巴管管壁的结构便于其回收组织液中的大分子物质
B. 淋巴管形成单向瓣膜保证了组织液进入淋巴管后不再倒流
C. 淋巴管管壁细胞只能通过淋巴液与外界环境进行物质交换
D. 淋巴细胞发生癌变后引起淋巴管堵塞可能引发组织水肿
【答案】C
【解析】
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称为内环境。
2、血浆、组织液和淋巴液之间的关系为:血浆与组织液之间是通过毛细血管壁相互渗透,组织液的一部分还可以透过毛细淋巴管壁形成淋巴液,淋巴液经过淋巴循环通过左右锁骨下静脉进入血浆。
【详解】AB、淋巴管内的单向瓣膜保证了组织液中的进入淋巴管后不再倒流,便于其回收组织液中的大分子物质,AB正确;
C、淋巴管管壁细胞生活的环境是淋巴液和组织液,故其能通过淋巴液和组织液与外界环境进行物质交换,C错误;
D、淋巴细胞发生癌变后引起淋巴管堵塞,导致淋巴回流受阻,可引发组织水肿,D正确。
故选C。
9. 科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,发现PC、SM主要分布在外侧,该图是科学家分析获得的某细胞膜上不同种类磷脂的图解。下列相关叙述中错误的是( )
A. 组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中的分布是不对称的
B. 若该细胞是哺乳动物的红细胞,则①侧的液体是血浆
C. 若该细胞是动物的神经细胞,则神经递质的分泌是消耗能量的主动运输
D. 若该细胞是动物细胞,在细胞膜上除了磷脂还有蛋白质、糖类和胆固醇等
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,蛋白质的种类和数量与生物膜的功能密切相关。
【详解】A、由图可知,磷脂分子在磷脂双分子层中并不是对称分布的,A正确;
B、根据“PC、SM主要分布在外侧”可知,①侧是外侧,故为血浆,B正确;
C、神经递质是通过胞吐的方式释放出去的,C错误;
D、动物细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,还有蛋白质、糖类和胆固醇等,D正确。
故选C。
【点睛】
10. 体外实验研究发现,γ-氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是( )
A. 胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B. 胰岛素直接参与肝糖原的合成
C. 胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐减弱
D. 胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【答案】B
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰岛B细胞分泌胰岛素,同一个体细胞的基因是相同的,但表达的基因不同。
【详解】A、同一个体胰岛 A 细胞和胰岛B细胞内的基因是相同的,只是表达的基因不同,因此转化为胰岛 B 细胞是γ-氨基丁酸诱导了相关的基因选择性表达的结果,A正确;
B、胰岛素可以促进肝细胞中葡萄糖合成肝糖原,胰岛素只是起调节作用,不能直接参与肝糖原的合成,B错误;
C、胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,因此在胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后胰高血糖素的合成能力减弱(甚至丧失),C正确;
D、胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。
故选B。
11. 在“生物体维持pH稳定的机制”实验中,以下判断正确的是( )
A. 本实验不能使用肝匀浆、动物血浆等有颜色干扰的实验材料
B. 生物材料的pH变化更像缓冲液,不像自来水的变化剧烈
C. 根据所得实验数据,画pH变化曲线时,一般以pH为横轴,以酸或碱的量为纵轴
D. 内环境pH的稳定,只与缓冲物质中和过多的酸或碱的反应有关
【答案】B
【解析】
【分析】模拟生物体维持pH的稳定实验中,根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化,虚线表示加入碱后pH的变化。再用另两种颜色的线条分别表示缓冲液、肝匀浆的pH变化情况,也同样以实线和虚线分别表示加入酸、碱后的变化。
【详解】A、该实验原理不是显色反应,可以选择肝匀浆、血浆等实验材料,A错误;
B、生物材料内含有酸碱缓冲物质,可以中和加入的酸或碱,所以生物材料的pH变化更像缓冲液,不像自来水的变化剧烈,B正确;
C、曲线作图时,一般以酸或碱的滴数为横轴,以pH为纵轴,C错误;
D、内环境的稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。缓冲物质中和过多的酸或碱的反应减缓了pH的变化,同时通过各器官和系统把反应产生的产物及时排出体外,也是pH能维持稳定的重要因素,D错误。
故选B。
12. 在篮球赛场上,球员跑动、抢断、相互配合完成投篮。下列对比赛中球员机体生理功能的表述,错误的是( )
A. 这些运动过程没有自主神经系统参与
B. 这些运动过程涉及一系列的反射活动
C. 球员的相互配合是在大脑皮层调控下进行的
D. 球员出手投篮是在神经与肌肉的协调下完成的
【答案】A
【解析】
【分析】大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。
【详解】A、球员跑动、抢断、相互配合等是由躯体运动神经有意识的支配,而心跳、呼吸等内脏器官的活动主要受自主神经系统支配,A错误;
B、这些过程有“奔跑抢断、相互配合,完成射门“等动作,故涉及一系列的反射活动,B正确;
C、大脑皮层是最高级中枢,在大脑皮层调控下球员相互配合,完成各项动作,C正确:
D、该过程中涉及奔跑、抢断等动作球员在神经与肌肉的协调下起脚射门,D正确。
故选A。
13. 研究者对身体健康的志愿者进行了下列实验:趁受试者不注意,用橡皮锤轻轻叩击志愿者膝盖下面的韧带,发现受试者均有抬起小腿的动作。下列相关分析正确的是( )
A. 该实验说明脊髓的膝跳反射中枢受到损伤
B. 上述实验中兴奋会从脊髓传至大脑皮层从而产生相应感觉
C. 该实验中反射弧的感受器是小腿中的肌肉
D. 受试者的反应是后天通过训练形成的
【答案】B
【解析】
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,完成反射的神经结构是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器;反射弧必须完整才能完成反射,缺少任何一个环节反射活动都不能完成。
2、反射的类型分为条件反射和非条件反射;非条件反射与条件反射的本质区别为是否有大脑皮层的参与;没有大脑皮层参与的,神经中枢在大脑皮层以下的反射是非条件反射,反射的神经中枢在大脑皮层上的反射是条件反射。
【详解】A、若脊髓的膝跳反射中枢受到损伤,则不能完成反射,A错误;
B、膝跳反射中,兴奋会从脊髓传至大脑皮层,从而产生相应感觉,即感到腿被叩击了,B正确;
C、该反射弧的感受器是位于膝盖下面韧带中的感觉神经末梢,效应器是小腿中的肌肉,C错误;
D、膝跳反射中枢在脊髓,脊髓控制的反射是先天就有的,D错误。
故选B。
14. 一个人的手掌触碰到裸露的电线会立即反射性地握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回,对这两种反射的叙述正确的是( )
A. 两种反射中枢都在脊髓
B. 两种反射中枢都在大脑
C. 前者反射中枢在脊髓,后者反射中枢在大脑
D. 前者反射中枢在大脑,后者反射中枢在脊髓
【答案】C
【解析】
【分析】条件反射和非条件反射的本质区别是否有大脑皮层的参与。没有大脑皮层参与的,神经中枢在大脑皮层以下的反射是非条件反射,反射的神经中枢在大脑皮层上的反射是条件反射。
【详解】一个人的手掌触到裸露电线会立即反射性地握紧电线,不经过大脑,这是非条件反射,神经中枢在脊髓;
被解救后他再次看到裸露的电线,会立即反射性地把手缩回,是看到之后手缩回,经过大脑的思考,属于条件反射,反射中枢在大脑。
故选C。
15. 下图是从蛙体内剥离出某反射弧的结构模式图,将两个微电流计分别放在Ⅰ、Ⅱ两处。电刺激丙,Ⅰ、Ⅱ两处均有电位变化。下列说法正确的是( )
A. 乙是感受器,即指感觉神经末梢
B. 若电刺激乙,Ⅰ处有电位变化、Ⅱ处没有电位变化
C. 若验证“兴奋在神经纤维上双向传导”,则可电刺激Ⅰ与乙之间的部位,检测Ⅰ的电位变化
和甲的反应
D. 若验证“兴奋在神经元之间只能单向传递”,可电刺激Ⅰ和甲之间的部位,检测Ⅰ、Ⅱ的电位变化
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,电刺激丙,I、II两处均有电位变化,根据兴奋在反射弧中的传递方向可知,I为传出神经、II为传入神经,甲为神经中枢,乙为效应器,丙为感受器。
【详解】A、结合分析可知,乙是效应器,即指传出神经末梢及其支配的相关肌肉或腺体,A错误;
B、乙为效应器,I为传出神经,即I与乙相连的部位相当于突触结构,在该处兴奋能从I传递到乙,而不能反向传递,由于兴奋在突触间的传递方向是单向的,因此,若电刺激乙,I、II处均没有电位变化,B错误;
C、若验证“兴奋在神经纤维上双向传导”,则可电刺激I和乙之间的部位(传出神经),检测I的电位变化和乙的反应,则乙应该有反应,而I处有电位变化,则可证明兴奋在神经纤维上是双向传导的,C错误;
D、若验证“兴奋在神经元之间只能单向传递”,则可电刺激I和甲之间的部位,检测I、II的电位变化,结果表现为I处有电位变化,而II无电位变化,从而证明兴奋在突触间的传递是单向的,D正确。
故选D。
16. 脑卒中俗称中风,主要是由脑部血管堵塞或出血引起的疾病,患者一般表现为肢体运动及语言功能障碍等症状。失语分为运动性失语和感觉性失语,前者表现为构音功能障碍,后者表现为复述障碍、词不达意、找词不准。下列叙述正确的是( )
A. 中风患者出现肢体运动障碍后膝跳反射不能发生
B. 感觉性失语症患者听觉功能出现问题,听不到对方的声音
C. 运动性语言中枢与躯体运动中枢之间可通过突触产生联系
D. 脑组织损伤后不可恢复,神经功能不能通过训练得到改善
【答案】C
【解析】
【分析】大脑皮层含有控制躯体运动的最高级中枢,人类特有的语言功能位于大脑皮层的言语区,大脑皮层言语区中,W区为书写中枢,V区为视觉性语言中枢,S区为运动性语言中枢,H区为听觉性语言中枢。大脑皮层的高级神经中枢对脊髓中的低级神经中枢具有调控作用。
【详解】A、膝跳反射的神经中枢在脊髓,中风患者出现肢体运动障碍,若脊髓未受损,膝跳反射依然能发生,A错误;
B、感觉性失语症患者是语言理解等方面出现问题,如复述障碍、词不达意、找词不准等,并非听觉功能出现问题,能听到对方声音,只是对语言的理解和表达有障碍,B错误;
C、运动性语言中枢与躯体运动中枢都在大脑皮层,它们之间可通过神经递质经突触进行信息传递,从而产生联系,C正确;
D、脑组织损伤后在一定程度上是可以恢复的,神经功能也能通过训练得到改善,比如一些康复训练可以帮助患者恢复部分功能,D错误。
故选C。
二、解答题:本题共52分。
17. 绿色硫细菌(厌氧菌)因缺乏处理氧自由基的酶,可进行不产氧的光合作用,如图1所示。在绝大部分生物体内,三羧酸循环(TCA循环)是能量代谢的主要途径,糖类等物质分解生成的丙酮酸在一系列酶的作用下生成乙酰辅酶A,进入TCA循环,但在绿色硫细菌体内这一过程可以反向进行,即逆向TCA循环,如图2所示。回答下列问题:
(1)绿色硫细菌在___________(填场所)上将光能转化为___________中的化学能,用于暗反应。H+以___________方式通过ATP合酶,并利用其浓度差合成ATP,H+浓度差形成的原因有:___________。
(2)关于逆向TCA循环的叙述中,合理的是___________(选填下列序号)。
①逆向TCA循环除合成糖类外,还可为其他合成代谢提供原料
②绿硫细菌的光合作用可为逆向TCA循环提供能量
③地球上早期微生物可能具有逆向TCA循环的能力
④逆向TCA循环所产生的ATP多于TCA循环
【答案】(1) ①. 光合片层 ②. NADPH和ATP ③. 协助扩散 ④. 高能电子(或e-)提供能量进行H+的跨膜运输;内腔中分解产生;细胞质基质中合成NADPH消耗
(2)①②③
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【小问1详解】
绿色硫细菌是原核生物,在光合作用中,光能转化为化学能的场所是光合片层。ATP和NADPH是光合作用暗反应的能量和还原剂,所以光能转化为ATP和NADPH中的化学能。H+通过ATP合酶的方式是协助扩散,因为ATP合酶是一种跨膜蛋白,能够利用H+浓度差推动ATP的合成。绿色硫细菌光合作用光解底物是H2S,产生H+、电子和硫;高能电子(或e-)提供能量进行的跨膜运输;同时细胞质基质中合成NADPH消耗,在膜两侧积累形成浓度差,这就是H+浓度差形成的原因。
【小问2详解】
①逆向TCA循环不仅能合成糖类,还能为其他合成代谢提供原料,如中间产物可参与其他物质的合成,①正确;
②绿色硫细菌进行不产氧的光合作用,也能产生ATP和NADPH,能为逆向TCA循环提供能量,②正确;
③早期地球环境中氧气含量较低,早期微生物可能具有适应低氧环境的逆向TCA循环能力,③正确;
④逆向TCA循环是在特定条件下进行的合成糖类的反应,主要是耗能反应,TCA循环是有氧呼吸过程中的氧化放能反应,④错误。
故选①②③。
18. 下图1表示人体生命活动调节机制的模式图,请回答下列相关问题。
(1)若图1表示反射弧结构模式图,a、d、b、e、c分别表示反射弧的组成部分,则b表示__________________,其作用是_________________________。若图2表示的是神经肌肉突触,1内是抑制性神经递质,刺激该神经元,则肌肉__________________________(收缩或松弛)。
(2)若图1表示性激素分泌的分级调节,则d代表_________________激素,则c代表的腺体所分泌的激素能够反馈调节____________________(填图中字母)的活动。
(3)若图1表示预防接种一段时间后的同种抗原再次入侵,a表示记忆细胞,则b表示________,c表示________。二次免疫反应中c产生的特点是更快、更多。
(4)若图1表示血糖的调节途径,则a表示胰岛_______________细胞时,b表示胰岛素,c表示相应的靶细胞
【答案】 ①. 神经中枢 ②. 分析综合 ③. 松弛 ④. 促性腺激素释放 ⑤. a和b ⑥. 浆细胞 ⑦. 抗体 ⑧. B
【解析】
【分析】据图分析:图1可以表示反射弧,还可以表示激素的分级调节,体液免疫过程及系统破坏的调节模式。图2表示突触结构,1是突触小泡,2是突触间隙,3是突触后膜。
【详解】(1)反射弧通常包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,根据图示,b表示神经中枢,其作用是对产生的兴奋并对传入的信息进行分析和综合。若图2表示的是神经肌肉突触,1内是抑制性神经递质,刺激该神经元,突触后膜神经元不会兴奋,则肌肉松弛。
(2)性激素分泌的分级调节与甲状腺激素类似,涉及下丘脑、垂体和性腺,三者的关系是下丘脑分泌促性腺激素释放激素调节垂体分泌促性腺激素,促性腺激素调节性腺分泌性激素。根据图形特点,可知a是下丘脑,b是垂体,c是性腺,则d就是促性腺激素释放激素,e是促性腺激素,其中性激素能够反馈调节a下丘脑和b垂体的活动。
(3)若图1表示预防接种一段时间后的同种抗原再次入侵,表示的是二次免疫过程,a表示记忆细胞,由题干信息中的c产生的特点是更快、更多,这是在提示c是抗体,则反推b是产生抗体的浆细胞。
(4)若图1表示血糖的调节途径,若b表示胰岛素,c表示相应的靶细胞,则a表示为分泌胰岛素的胰岛B细胞,胰岛素具有降低血糖的作用。
【点睛】突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成.。电信号传递到突触前膜,由突触前膜释放神经递质(由高尔基体中的囊泡包裹)到突触间隙,由突触后膜上的特异性受体所识别,再转化为电信号继续传递。由于只能由突触前膜释放神经递质,再由突触后膜识别,所以此传递为单向传递,不可逆。
19. 玫瑰园里采摘玫瑰时,如果你的手指不小心触碰到玫瑰的刺,你会迅速把手指缩回来,之后会感觉到疼痛。图1为缩手反射的示意图,图2为图1中结构丙放大的结构图。据图回答下列问题:
(1)图1中甲表示缩手反射中的_______,该反射弧中的效应器指的是_______。
(2)神经纤维受到刺激时,细胞膜内的电位变化是_______;若乙神经元被破坏,其它部位均正常,刺激甲_______(填“有”或“无”)动作,_______(填“有”或“无”)感觉。
(3)结构丙由图2中的_______(填编号)构成,该处兴奋传递的方向是单向的,原因是____________________________。
(4)图2中,一般情况下,神经递质发挥作用后除了被回收进细胞,另一个去向是_______:通过神经递质传递信息体现了细胞膜_______的功能。
【答案】(1) ①. 传入神经 ②. 传出神经末梢和它所支配的肌肉
(2) ①. 由负变正 ②. 无 ③. 有
(3) ①. ①④⑤ ②. 神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(4) ①. 迅速被降解 ②. 进行细胞间的信息交流
【解析】
【分析】题图分析,图1为反射弧结构模式图,甲为传入神经,乙为传出神经,丙为突触的结构;图2为突触结构模式图,图中①表示突触前膜,②表示线粒体,③表示突触小泡,④表示突触间隙,⑤表示突触后膜。
【小问1详解】
图1所示缩手反射弧中:甲为传入神经,乙为传出神经,其中的效应器指的是传出神经末梢和它所支配的肌肉。
【小问2详解】
神经纤维受到刺激时,膜内的电位由静息时的负电位变为兴奋时的正电位;乙为传出神经,甲为传入神经,若乙神经元被破坏,其它部位均正常,刺激甲不能产生动作,但产生的兴奋可以传递到大脑,因而会有感觉。
【小问3详解】
图1中结构丙为突触,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,分别对应图2中的图2中①④⑤;突触中的兴奋传递为单向的,这是因为神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
【小问4详解】
图2中,一般情况下,神经递质发挥作用后的去向是迅速被降解或回收进细胞,或被相关酶分解,进而可以保证神经调节的精准性,神经递质作为信息分子,通过与突触后膜上的相应受体的结合实现了对下一个细胞的调节过程,该过程体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流的功能。
20. 果蝇的长翅对残翅为显性,长腿对短腿为显性。下图为某长腿长翅果蝇体细胞的染色体示意图,其中X、Y染色体存在同源区段和非同源区段,D、d分别表示控制长翅和残翅的基因,控制腿长短的基因(用A和a表示)在染色体上的位置未知。请回答下列问题:
(1)仅考虑翅形,该雄果蝇与某长翅雌果蝇杂交,后代的表现型及比例是_________________________。
(2)若一个果蝇种群中,纯合长翅果蝇占20%,杂合长翅果蝇占60%,在不考虑迁移、突变、自然选择等情况下,该果蝇种群随机交配产生的子一代中,残翅果蝇所占的比例为__________。
(3)若基因A和a能被荧光标记为绿色,用荧光显微镜观察该雄果蝇处于有丝分裂中期的细胞有4个荧光点,则推测控制腿长短的基因可能位于常染色体上,也可能位于__________________上。
(4)若控制腿长短的基因位于X染色体上,让该雄果蝇与某长腿长翅雌果蝇杂交,F1中出现短腿残翅雄果蝇,则F1中出现长腿长翅雌果蝇的概率为__________。
(5)现有各种基因型的纯合子可供选择,请设计实验确定控制腿长短的基因是否位于Ⅱ号染色体上,简要写出实验思路并预测实验结果及结论。____________
【答案】 ①. 全部为长翅或长翅∶残翅=3∶1 ②. 25% ③. X与Y染色体的同源区段 ④. 3/8 ⑤. 实验思路:让长腿长翅纯合雌(或雄)果蝇与短腿残翅纯合雄(或雌)果蝇杂交得F1,再让F1雌雄个体相互杂交,统计其后代的表现型及比例。
预测实验结果及结论:若子代的表现型及比例为长腿长翅∶短腿残翅=3∶1,则说明A和a这对基因位于Ⅱ号染色体上;若子代的表现型及比例为其他情况,则说明A和a这对基因不位于Ⅱ号染色体上
【解析】
【分析】图示中常染色体上含有D、d基因,表现为长翅,所以长翅为显性性状。两对基因若位于一对同源染色体上,则遵循分离定律,若两对基因位于两对同源染色体上,则遵循自由组合定律。
【详解】(1)由于控制翅形的基因D、d位于常染色体上,根据分析可知,长翅为显性性状,所以仅考虑翅形,该雄果蝇(Dd)与某长翅雌果蝇(DD或Dd)杂交,后代全部为长翅或长翅∶残翅=3∶1。
(2)若一个果蝇种群中,纯合长翅(DD)果蝇占20%,杂合长翅(Dd)果蝇占60%,在不考虑迁移、突变、自然选择等情况下,该果蝇种群中产生的雌雄配子均为D=20%+60%×1/2=50%,d=1-50%=50%,随机交配产生的子一代中,残翅果蝇所占的比例为50%×50%=25%。
(3)若基因A和a能被荧光标记为绿色,用荧光显微镜观察该雄果蝇处于有丝分裂中期的细胞有4个荧光点,说明在雄果蝇中控制该性状的基因成对存在,则推测控制腿长短的基因可能位于常染色体上,也可能位于X与Y染色体的同源区段上。
(4)若控制腿长短的基因位于X染色体上,让该雄果蝇与某长腿长翅雌果蝇杂交,F1中出现短腿残翅雄果蝇,说明短腿为隐性性状,该雄果蝇表现为长腿长翅,基因型为DdXAY,后代出现了短腿残翅雄果蝇,所以长腿长翅雌果蝇基因型为DdXAXa,则F1中出现长腿长翅雌果蝇的概率为3/4×1/2=3/8。
(5)要确定控制腿长短的基因是否也位于Ⅱ号染色体上,可让长腿长翅纯合雌(或雄)果蝇与短腿残翅纯合雄(或雌)果蝇杂交得F1,再让F1雌雄个体相互杂交,统计其后代的表现型及比例。若子代的表现型及比例为长腿长翅∶短腿残翅=3∶1,则说明A和a这对基因位于Ⅱ号染色体上;若子代的表现型及比例为其他情况,则说明A和a这对基因不位于Ⅱ号染色体上。
【点睛】本题考查伴性遗传的特点和基因自由组合定律的实质,意在考查考生应用所学知识解决问题的能力。
21. 在我国东亚飞蝗主要分布在低海拔东部,西藏飞蝗主要分布在高海拔的青藏高原。已知低氧条件下,飞蝗体内A酶活性会发生改变,从而抑制体内的能量代谢。对西藏飞蝗适应低氧的机制进行研究,获得部分结果如图。其中A基因编码正常的A酶,a为其等位基因。*代表有显著差异。
(1)研究显示西藏飞蝗和东亚飞蝗仍属于同一物种,可能的依据是____________________________________________________。
(2)结合图甲分析,本研究中的东亚飞蝗种群A基因的基因频率为_______。
(3)结合图乙分析,相比于东亚飞蝗,西藏飞蝗形成对高海拔环境的适应能力更高的原因是________________________________________________________。
(4)在进化过程中,西藏飞蝗形成了对高海拔环境的适应能力,这个过程中_________和环境的定向选择是适应形成的两个必要条件。东亚飞蝗繁殖快,种群数量易爆发,会影响我国东部环境的生物多样性,生物多样性是__________的结果。
(5)进一步对A和a基因控制合成的酶进行结构分析,发现二者只有一个氨基酸的差异,这为飞蝗的进化提供了_______水平的证据。
(6)综合上述资料,利用现代生物进化理论,分析西藏飞蝗对于低氧环境产生适应性的原因,并完成下列机制图:
①过程是_____________________,②过程是_____________________。
【答案】(1)二者不存在生殖隔离,能够相互交配并产生可育后代 (2)73%
(3)低氧条件下西藏飞蝗 PTP1B 酶活性上升幅度更小,不会大幅提升 A 酶活性,能量代谢不会被显著抑制,更适应低氧环境
(4) ①. 可遗传的变异 ②. 协同进化
(5)分子 (6) ①. 基因突变(A 基因发生突变产生 a 基因) ②. 自然选择定向改变种群的基因频率,提高 a 基因的基因频率
【解析】
【小问1详解】
判断两个种群属于同一物种的核心依据为二者之间不存在生殖隔离,即东亚飞蝗与西藏飞蝗可以相互交配,交配后能够产生可育后代。
【小问2详解】
由图甲可知东亚飞蝗基因型占比:AA=100-18-18=64%,Aa=18%,aa=18%。 基因频率计算公式:A 基因频率 = AA 基因型频率 + 1/2×Aa 基因型频率,代入计算:A=64% + 1/2×18% = 73%。
【小问3详解】
图乙中,低氧条件下东亚飞蝗 PTP1B 酶活性显著上升,西藏飞蝗常氧、低氧下酶活性差异很小。题干说明低氧下 A 酶活性升高会抑制能量代谢,而 PTP1B 酶可调控 A 酶相关通路。西藏飞蝗在低氧环境中 PTP1B 酶活性提升幅度小,不会过度激活 A 酶,能量代谢不会被显著抑制,更适应高原低氧环境。
【小问4详解】
生物适应性形成的两个必要条件:可遗传的变异(为进化提供原材料)、环境的定向选择。 生物多样性形成的原因是协同进化(不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响、不断进化)。
【小问5详解】
基因控制蛋白质(酶)的氨基酸序列,对比两种酶的氨基酸差异,是从分子水平为生物进化提供证据。
【小问6详解】
A、a 为等位基因,酶的氨基酸存在差异,根源是基因突变(A 基因突变为 a 基因),基因突变导致 A 酶空间结构改变; 低氧环境作为自然选择压力,定向筛选出含 a 基因的个体(aa 基因型个体),使种群内 a 基因频率上升,最终种群适应低氧环境。
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