内容正文:
高三年级9月学习质量综合评估
生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 蛋白质和核酸是细胞内重要的化合物,下列关于二者共性的说法错误的是( )
A. 组成元素中都有C、H、O、N
B. 都是以碳链为基本骨架的生物大分子
C. 分子多样性都与其单体的排列顺序有关
D. 合成时相关结构或酶沿模板链的移动方向都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质的基本组成元素包含C、H、O、N,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,二者组成元素中都有C、H、O、N,A正确;
B、蛋白质和核酸都属于生物大分子,生物大分子均以碳链为基本骨架,B正确;
C、蛋白质的单体是氨基酸,核酸的单体是核苷酸,二者的分子多样性都与单体的排列顺序有关,C正确;
D、蛋白质合成(翻译)过程中,核糖体沿模板mRNA的移动方向是5'→3';核酸合成(DNA复制、转录)时,相关聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5',二者移动方向不相同,D错误。
2. 肺炎链球菌和支原体分别是引发细菌性肺炎和支原体肺炎的病原体。下列说法正确的是( )
A. 肺炎链球菌可用于研究生物膜系统在结构和功能上的联系
B. 两种病原体都没有核仁,不能合成rRNA
C. 两种病原体的遗传物质都没有游离的磷酸基团
D. 两种肺炎都可用抑制细菌细胞壁合成的药物进行治疗
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成,肺炎链球菌是原核生物,仅含有细胞膜一种生物膜,不存在生物膜系统,无法用于研究生物膜系统在结构和功能上的联系,A错误;
B、两种病原体都属于原核生物,没有核仁,但原核细胞可以独立合成rRNA,进而组装出核糖体完成生命活动,B错误;
C、两种病原体的遗传物质都是环状双链DNA,环状DNA的两端磷酸基团均与脱氧核糖连接,不存在游离的磷酸基团,C正确;
D、支原体没有细胞壁结构,抑制细菌细胞壁合成的药物对支原体无效,无法治疗支原体肺炎,D错误。
3. 人类红细胞的细胞膜上含有丰富的水通道蛋白(AQP1),AgNO3可使AQP1变性失活。将同一批红细胞均分为甲、乙两组,甲组不作处理,乙组用适量AgNO3处理,进行相关实验,实验结束后,红细胞依然存活。下列说法错误的是( )
A. AgNO3会使AQP1的空间结构发生改变,但不会破坏其肽键
B. 高渗蔗糖溶液中,达到平衡时甲组细胞的体积小于乙组
C. 呼吸抑制剂不直接影响甲、乙两组细胞在低渗蔗糖溶液中的吸水速率
D. 低渗蔗糖溶液中,乙组细胞吸水涨破所需的时间比甲组长
【答案】B
【解析】
【详解】A、AgNO₃属于重金属盐,可使蛋白质(AQP1)变性,变性仅破坏蛋白质的空间结构,不会破坏肽键,A正确;
B、水通道蛋白的功能是加快水分子的跨膜运输速率,不影响最终的渗透平衡状态。高渗蔗糖溶液中,达到平衡时两组细胞的细胞内渗透压均与外界溶液渗透压相等,失水量相同,细胞体积一致,B错误;
C、水分子跨膜运输的方式为自由扩散和依赖水通道蛋白的协助扩散,均属于被动运输,不需要消耗能量,因此抑制细胞呼吸的呼吸抑制剂不会直接影响两组细胞的吸水速率,C正确;
D、乙组的AQP1变性失活,仅能通过自由扩散吸水,吸水速率远低于可通过水通道快速吸水的甲组,因此低渗蔗糖溶液中乙组细胞吸水涨破需要的时间更长,D正确。
4. 嗜盐杆菌细胞膜上的光驱动蛋白(bR)可直接利用光能将H+逆浓度泵出细胞,膜上的Na+/H+转运蛋白利用H+内流的电化学势能将Na+排出细胞,以抵抗高盐环境。下列说法正确的是( )
A. bR运输H+时未消耗ATP,属于被动运输
B. 光照时嗜盐杆菌胞内pH下降,停止光照后胞外pH低于胞内
C. Na+/H+转运蛋白运输Na+的过程中空间构象会发生变化
D. Na+/H+转运蛋白可同时转运H+和Na+,故不具有特异性
【答案】C
【解析】
【详解】A、bR逆浓度梯度运输H+,虽不消耗ATP但消耗光能,属于主动运输,被动运输为顺浓度梯度、不需要消耗能量的运输方式,A错误;
B、光照时H+被泵出胞外,胞内H+浓度降低,pH升高,B错误;
C、Na+/H+转运蛋白属于载体蛋白,转运物质时需要与相应离子结合,过程中会发生空间构象的改变,C正确;
D、转运蛋白的特异性是指只能转运特定种类的物质,该转运蛋白仅可转运H+和Na+,无法转运其他离子,仍具有特异性,D错误。
5. β-淀粉酶可使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解,下图表示β-淀粉酶酶促反应速率与温度的关系。下列说法错误的是( )
A. β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖
B. 温度为t2时,该反应的活化能最高
C. 与t2相比,t1、t3温度下酶促反应速率降低的本质原因不同
D. 提高淀粉溶液浓度,t2时酶促反应速率可能会增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉的单体为葡萄糖,β-淀粉酶以两个单糖为单位水解淀粉,产物为两分子葡萄糖构成的麦芽糖,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应活化能,t2是该酶的最适温度,此时酶活性最高,降低活化能的效果最显著,该反应所需活化能最低,B错误;
C、t1为低温环境,低温仅抑制酶活性,酶的空间结构未被破坏;t3为高温环境,高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,二者降低反应速率的本质原因不同,C正确;
D、t2时酶活性最高,若此时限制酶促反应速率的因素是底物浓度,提高淀粉(底物)溶液浓度,酶促反应速率会升高,D正确。
6. 关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,下列说法错误的是( )
A. 制片时用解离液处理根尖,可使组织中的细胞相互分离开来
B. 用甲紫溶液或醋酸洋红液染色前需用酒精进行漂洗
C. 高倍镜下无法观察到染色体分别移向两极的动态过程
D. 由某时期细胞数占计数细胞总数的比例可推断该时期在细胞周期中时长的占比
【答案】B
【解析】
【详解】A、解离液为质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精按1:1的混合液,作用是使组织中的细胞相互分离开来,A正确;
B、解离后漂洗需使用清水,目的是洗去残留的解离液,既防止解离过度,也避免解离液中和碱性染料影响染色效果,漂洗不需要使用酒精,B错误;
C、解离过程中细胞已经被杀死,因此高倍镜下只能观察到固定在某一分裂时期的细胞,无法观察到染色体分别移向两极的动态过程,C正确;
D、细胞周期中某时期的时长占比越高,处于该时期的细胞数占总计数细胞的比例就越高,因此可通过该比例推断对应时期在细胞周期中的时长占比,D正确。
7. 姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚,S蛋白可充当假底物与分离酶结合,使分离酶无活性。复合体APX被激活后能特异性引导S蛋白被降解,从而激活分离酶。下列说法错误的是( )
A. 黏连蛋白主要在有丝分裂间期和减数分裂前的间期合成
B. S蛋白和黏连蛋白的空间结构可能有局部相似之处
C. APX主要在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用
D. APX的作用原理与秋水仙素的相同,都会导致细胞内染色体数目加倍
【答案】D
【解析】
【详解】A、姐妹染色单体形成于有丝分裂间期和减数分裂前的间期,黏连蛋白的作用是将姐妹染色单体连接在一起,因此主要在上述间期合成,A正确;
B、S蛋白可作为假底物与分离酶结合,说明二者可被分离酶的同一结合位点识别,空间结构可能存在局部相似之处,B正确;
C、姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,该过程需要APX激活后降解S蛋白、激活分离酶以促进黏连蛋白解聚,因此APX主要在上述两个时期发挥作用,C正确;
D、APX的作用是通过降解S蛋白激活分离酶,促进姐妹染色单体正常分离;秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,使着丝粒分裂后子染色体无法移向细胞两极,最终导致细胞染色体数目加倍,二者作用原理完全不同,D错误。
8. 肝脏受损后,肝生长因子(HGF)与成熟肝细胞表面受体c-Met结合后,启动细胞周期蛋白基因的表达,成熟肝细胞进行增殖。肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞。下列说法正确的是( )
A. HGF进入肝细胞核内,启动细胞周期蛋白基因的表达
B. 成熟肝细胞的增殖和卵圆细胞的分化过程中都会发生基因的选择性表达
C. 成熟肝细胞和卵圆细胞都能形成新的肝细胞,证明二者都具有全能性
D. 抑制c-Met基因的表达不利于控制肝癌细胞的恶性进展
【答案】B
【解析】
【详解】A、HGF是信号分子,仅需与成熟肝细胞表面的c-Met受体结合,通过胞内信号转导启动相关基因表达,不需要进入肝细胞核内,A错误;
B、成熟肝细胞增殖时需要选择性表达细胞周期蛋白相关基因,而细胞分化的实质就是基因的选择性表达,因此两个过程都会发生基因的选择性表达,B正确;
C、细胞全能性的定义是已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,两种细胞仅能形成肝细胞这一类细胞,未发育为完整个体,无法证明具有全能性,C错误;
D、抑制c-Met基因的表达会使细胞膜上的c-Met受体减少,HGF无法传递增殖信号,可抑制肝癌细胞的恶性增殖,有利于控制肝癌的恶性进展,D错误。
9. 下列有关细胞衰老和死亡的说法,错误的是( )
A. 自由基学说和端粒学说是细胞衰老的两种主要假说
B. 衰老细胞细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
C. 通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
D. 肺部细胞感染病毒后由于代谢中断而死亡,属于细胞坏死
【答案】C
【解析】
【详解】A、自由基学说和端粒学说是目前被普遍接受的解释细胞衰老的两种主要假说,A正确;
B、细胞膜通透性改变、物质运输功能降低是衰老细胞的典型特征之一,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是整个细胞的程序性死亡;而细胞自噬清除衰老线粒体只是细胞对内部受损细胞器的正常清理过程,并未引发整个细胞的死亡,不属于细胞凋亡,C错误;
D、细胞坏死是不利因素导致细胞正常代谢中断引发的非正常死亡,肺部细胞被病毒感染后代谢中断死亡符合细胞坏死的定义,D正确。
10. 某生物(2N=8)一个基因型为DdXY的精原细胞(甲)减数分裂结束后产生了一个基因型为DdX的精细胞,不考虑染色体互换,减数分裂过程中只发生一次异常。下列说法正确的是( )
A. 甲细胞减数分裂产生的正常精细胞的比例为1/2
B. 甲细胞分裂产生的次级精母细胞内最多含有8条染色体
C. 甲细胞分裂产生的精细胞染色体数目互不相同
D. 甲细胞减数分裂Ⅰ后期D、d所在的同源染色体未正常分离
【答案】D
【解析】
【详解】A、该异常为减数分裂Ⅰ后期D、d所在同源染色体未分离导致,最终产生的4个精细胞为2个基因型DdX(染色体数5条)、2个基因型Y(染色体数3条),全部异常,正常精细胞比例为0,A错误;
B、正常次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期染色体数暂时加倍为8条,而获得D、d同源染色体和X的次级精母细胞初始含5条染色体,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后染色体数为10条,即次级精母细胞内最多含10条染色体,B错误;
C、最终产生的4个精细胞中,2个染色体数为5条,2个染色体数为3条,存在染色体数目相同的精细胞,C错误;
D、不考虑染色体互换时,姐妹染色单体上基因相同,精细胞同时含等位基因D、d,说明减数分裂Ⅰ后期D、d所在的同源染色体未正常分离,进入同一极,D正确。
11. 艾弗里及其同事的“肺炎链球菌转化实验”部分实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
B. 该实验对自变量的控制,运用了“加法原理”
C. 步骤③中,通过观察菌落形态无法区分细菌类型
D. 该转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,会分别用不同的酶特异性降解S型菌提取物中的不同成分,以探究转化因子的本质,因此X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶,A正确;
B、该实验通过加入酶去除相应物质,排除该物质的作用来探究转化因子本质,对自变量的控制运用了“减法原理”,而非加法原理,B错误;
C、R型肺炎链球菌菌落表面粗糙,S型肺炎链球菌菌落表面光滑,可通过观察菌落形态区分两种细菌,C错误;
D、该实验仅证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,“DNA是主要的遗传物质”是对所有生物的遗传物质总结得出的结论,该实验无法证明,D错误。
12. 如图为真核细胞中核DNA复制的示意图,一条子链连续延伸,另一条子链分段延伸形成①②③三个DNA单链片段。已知酶B需由一个RNA短链(引物)引导才能合成新链,引物随后被切除并替换为DNA片段。下列说法错误的是( )
A. 酶A是解旋酶,酶B是DNA聚合酶
B. ①②③三个片段合成的先后顺序是:③②①
C. a链中引物2被切除后,将以片段②为引物合成DNA片段取代被切除的序列
D. DNA复制时还需要DNA连接酶缝合相邻DNA片段间的缺口
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶A可解开DNA双链,是解旋酶;酶B可在RNA引物引导下合成DNA子链,是DNA聚合酶,A正确;
B、DNA复制为边解旋边复制,解旋酶向左移动不断解开新的模板链,远离解旋酶的片段先合成,因此①②③合成顺序为③②①,B正确;
C、DNA聚合酶只能从子链的3'端延伸链,引物2位于片段②的5'端,被切除后,将以位置更靠左的片段①的3'端为延伸起点,合成DNA填补空缺,并非以片段②为引物,C错误;
D、分段合成的相邻DNA片段之间的缺口,需要DNA连接酶催化形成磷酸二酯键进行缝合,D正确。
13. 基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列说法正确的是( )
A. 转录过程中,新合成mRNA链的3’端最先从转录复合物中脱离
B. 翻译时核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
C. 根据转录和翻译的产物序列均可确定其模板序列
D. 真核细胞中,某些基因的转录和翻译可能在细胞内的同一区室中进行
【答案】D
【解析】
【详解】A、转录过程中mRNA的合成方向为5'→3',新合成的mRNA链5'端最先从转录复合物中脱离,而非3'端,A错误;
B、翻译时核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点,B错误;
C、密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此根据翻译产物(多肽链)的氨基酸序列无法确定唯一的模板序列,C错误;
D、真核细胞的线粒体、叶绿体为半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,其内的基因可边转录边翻译,二者在同一区室中进行,D正确。
14. 绵羊的有角与无角由常染色体上的一对等位基因控制,且杂合子中,公羊表现为有角,母羊表现为无角。在一个处于遗传平衡的自然群体中,有角基因的基因频率为40%。下列说法正确的是( )
A. 该群体中,公羊有角的个体数约为无角个体数的3倍
B. 无角个体中,纯合子与杂合子的比例为3∶2
C. 该群体中,有角个体与无角个体中有角基因的频率相同
D. 该群体中所有无角公羊与有角母羊随机交配,子代中有角个体占40%
【答案】B
【解析】
【详解】A、控制有角的基因为A,无角的基因为a,由题干知A的基因频率为0.4,a为0.6,群体处于遗传平衡,故基因型频率为AA=0.42=0.16,Aa=2×0.4×0.6=0.48,aa=0.62=0.36,且群体雌雄比例为1:1,杂合子Aa中公羊有角、母羊无角。公羊中有角个体为AA和Aa,占比为,无角个体为aa,占比0.36,二者比值为16:9,并非3倍,A错误;
B、无角个体包括公羊中的aa,母羊中的Aa和aa。假设群体共200个个体,雌雄各100只:无角公羊(aa)共只,无角母羊共只,无角个体共120只;无角个体中纯合子为aa,共只,杂合子仅为母羊中的Aa,共只,纯合子与杂合子比例为,B正确;
C、有角个体包括公羊的AA、Aa和母羊的AA,计算得有角个体中A基因频率为0.7;无角个体中A仅存在于母羊的Aa中,A基因频率为0.2,二者不相同,C错误;
D、无角公羊基因型只能为aa,有角母羊基因型只能为AA,二者交配子代基因型全为Aa,Aa中公羊有角、母羊无角,雌雄各占1/2,故子代有角个体占50%,D错误。
15. 小菜蛾常染色体上存在一对与抗拟除虫菊酯相关的等位基因。现有一只抗性雄性小菜蛾和一只敏感性雌性小菜蛾,相关基因的电泳结果如图。在无拟除虫菊酯的环境下,这两只小菜蛾杂交的F1随机交配,将F2培养在含有拟除虫菊酯的环境中,敏感个体无法存活。下列说法正确的是( )
A. 依据检测结果可知,抗性基因应该是隐性基因
B. F1的雌性个体中抗性基因的基因频率约为33%
C. F2的雄性个体中抗性基因的基因频率约为57%
D. 拟除虫菊酯直接选择小菜蛾个体的基因型,使其种群发生进化
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗拟除虫菊酯相关的等位基因位于常染色体上,雄性小菜蛾的表型是抗性,雌性小菜蛾的表型是敏感性,根据电泳结果,雄性两条带,为杂合子,雌性一条带,为纯合子,可知抗性对敏感性为显性,即抗性基因为显性基因,A错误;
B、设相关基因是B/b,雄性小菜蛾的基因型为Bb,雌性小菜蛾为bb,二者杂交得到F1,F1的基因型及比例为Bb:bb=1:1。该基因位于常染色体上,雌雄个体的基因型比例一致,所以F1的雌性个体中Bb占1/2,bb占1/2,所以F1的雌性个体中抗性基因B的基因频率=BB+1/2Bb=0+1/2×1/2=1/4,B错误;
C、F1个体中Bb占1/2,bb占1/2,F1随机交配,产生配子概率为:B=1/2×1/2=1/4,b=1/2+1/2×1/2=3/4,根据配子法计算,F2的基因型及比例为BB:Bb:bb=1/4×1/4:2×1/4×3/4:3/4×3/4=1:6:9,由于F2培养在使用了拟除虫菊酯农药的环境中,所以bb的个体被淘汰,则F2的基因型及比例为BB:Bb=1:6,该基因位于常染色体上,雌雄个体的基因型比例一致,所以F2的雄性个体中BB占1/7,Bb占6/7,所以抗性基因B的频率=BB+1/2Bb=1/7+1/2×6/7=4/7,约为57%,C正确;
D、拟除虫菊酯直接选择的是生物个体的表现型,定向改变种群基因频率使种群进化,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 蓖麻种子萌发过程中,种子的吸水量(QH2O)、CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示。下列说法正确的是( )
A. Ⅰ阶段吸水量增加主要依赖细胞内蛋白质和脂肪等亲水性物质的作用
B. Ⅱ阶段细胞呼吸的产物是CO2、H2O和酒精
C. A点之后主要靠渗透作用吸水,B点是无氧呼吸消失点
D. 蓖麻种子萌发过程中有氧呼吸的底物可能有糖类、脂肪等物质
【答案】BD
【解析】
【详解】A、种子萌发I阶段的吸胀吸水依赖蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质,脂肪属于疏水性物质,不能参与吸胀吸水过程,A错误;
B、Ⅱ阶段CO2释放量大于O2吸收量,说明细胞同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸,有氧呼吸产物为CO2和H2O,无氧呼吸产物为酒精和CO2,因此总产物包含CO2、H2O和酒精,B正确;
C、A点后胚根突破种皮,主要靠渗透作用吸水该部分表述正确;但蓖麻种子富含脂肪,脂肪作为有氧呼吸底物时O2吸收量大于CO2释放量,因此B点CO2释放量等于O2吸收量时仍存在无氧呼吸,不是无氧呼吸消失点,C错误;
D、萌发后期O2吸收量大于CO2释放量,符合脂肪作为呼吸底物时的气体交换特点,说明有氧呼吸底物除糖类外还可能有脂肪等物质,D正确。
17. Rubisco是植物光合作用固定CO2的酶。Rubisco基因突变体(SK)与野生型水稻(MT)叶片中Rubisco的结构和功能均相同,但SK叶片中Rubisco总活性显著降低。上述两类水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示,其他条件相同且适宜。下列说法错误的是( )
A. 该实验的自变量是光照强度和植株类型
B. 曲线乙代表SK,推测SK中Rubisco基因的表达水平降低
C. 若在C点时增加CO2浓度,甲曲线变化为先升高后趋于稳定
D. AB段影响两类水稻净光合速率的主要因素是Rubisco总活性差异
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验中设置了突变体SK和野生型MT两种植株,同时设置了不同的光照强度,其他条件均相同且适宜,因此自变量是光照强度和植株类型,A正确;
B、SK的Rubisco总活性显著降低,暗反应速率更低,最大净光合速率更低,对应曲线乙;Rubisco结构和功能相同,总活性降低说明酶的含量更少,推测Rubisco基因的表达水平降低,B正确;
C、C点是甲的光饱和点,此时限制甲净光合速率的主要因素是CO₂浓度(实验为大气CO₂浓度,未达到CO₂饱和点),增加CO₂浓度,暗反应速率加快,净光合速率升高,当CO₂浓度足够高时,受酶数量等限制,净光合速率趋于稳定,C正确;
D、AB段光照强度较低,光反应产生的ATP和NADPH较少,此时限制两类水稻净光合速率的主要因素是光照强度,而非Rubisco总活性差异,D错误。
18. 将全部DNA分子双链经标记的雌性动物细胞(2N=10)的一个卵原细胞置于不含的培养基中培养。经过有丝分裂和减数分裂,最终得到2个卵细胞和6个极体。不考虑突变及染色体互换,下列说法错误的是( )
A. 有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期每个细胞内标记的染色体数不同
B. 减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期每个细胞内标记的染色体数均不同
C. 有丝分裂结束后细胞内标记的DNA数目为10
D. 6个极体内染色体数相同,标记染色体数不一定相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、有丝分裂中期10条染色体均含32P标记(每条染色体的2个DNA均为32P/31P),标记染色体数为10;减数分裂Ⅰ中期,10条染色体每条均含1个32P/31P的DNA,也全部带标记,标记染色体数也为10,二者相同,A错误;
B、减一后期每个细胞中被标记的染色体数目都是 10。减二后期,每个细胞中被标记的染色体数目都是5,B错误;
C、亲代细胞中全部的DNA都被标记,考虑质DNA,有丝分裂结束后细胞内标记的DNA数目大于10,C错误;
D、所有极体均为减数分裂的子细胞,染色体数均为5;减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体随机移向两极,不同极体内标记的染色体数可能不同,D正确。
19. 果蝇的体色和翅型分别由基因A、a和B、b控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。研究者以黄体卷翅雌果蝇和灰体直翅雄果蝇进行杂交,F1雌雄个体相互交配得F2,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F2
黄体卷翅雌×灰体直翅雄
灰体直翅♀∶灰体卷翅♀∶黄体直翅♂∶黄体卷翅♂=1∶1∶1∶1
雌雄表型都为灰体直翅∶灰体卷翅∶黄体直翅∶黄体卷翅=7∶9∶7∶9
A. 基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 体色和翅型的显性性状分别是灰体和卷翅
C. F2雌果蝇中杂合子所占的比例为3/4
D. F2中黄体基因的频率是2/3
【答案】BC
【解析】
【详解】AB、亲本黄体雌×灰体雄,F1雌性全为灰体、雄性全为黄体,说明控制体色的A/a基因位于X染色体上,灰体为显性;F1雌雄均有直翅和卷翅,F2雌雄翅型表型比例无性别差异,说明控制翅型的B/b基因位于常染色体上,说明基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律;亲本卷翅和直翅杂交,F1中卷翅:直翅=1:1,说明亲本为测交,F1中Bb:bb=1:1,配子B:b=1:3,所以F2中bb占9/16,据题意可知F2中直翅:卷翅=7:9,所以直翅为显性,A正确,B错误;
C、根据AB选项分析可知,体色(X染色体):F1雌性为XAXa、雄性为XaY,F2雌果蝇为1/2XAXa、1/2XaXa;翅型:F1中Bb:bb=1:1,配子B:b=1:3,F2中Bb=2×B×b=2×1/4×3/4=3/8,BB+bb=1-3/8=5/8,;所以F2雌果蝇中纯合子所占的比例为1/2×5/8=5/16,杂合子为1-5/16=11/16,C错误;
D、F2关于体色的基因型及比例为:XAXa:XaXa:XAY:XaY = 1:1:1:1,a基因总数为1(XAXa)+2(XaXa)+1(XaY)=4,全部体色基因总数为6,因此a的基因频率为4/6=2/3,D正确。
20. 脊髓小脑共济失调3型(SCA3)是由ATXN3基因的CAG重复序列扩展导致ATXN3蛋白异常引起的疾病,CAG序列的重复次数逐代增加且发病年龄逐代提前。如图表示某SCA3患者家族遗传系谱图,已知正常个体不携带致病基因,携带致病基因的个体因体质不同而患病症状不同。下列说法正确的是( )
A. ATXN3基因存在于常染色体上,且该病属于显性遗传病
B. 图示中三个患者发病时间相同,患病程度可能不同
C. 该家族中的个体均含ATXN3基因,但不同个体该基因的碱基序列可能不同
D. Ⅲ1和Ⅲ2的基因型不同,幼年时两者的表型可能相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、分析系谱图,男性患者Ⅱ₃能将致病基因传给儿子Ⅲ₂,说明该基因不位于性染色体上,位于常染色体;题干明确正常个体不携带致病基因,说明只要携带致病基因就会发病或存在发病风险,符合显性遗传病的特征,A正确;
B、题干说明该病CAG重复序列逐代增加,发病年龄逐代提前,图中三名患者分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代,发病年龄逐代提前,发病时间并不相同,B错误;
C、ATXN3是人体普遍存在的基因,家族所有个体均含有该基因;正常个体的该基因无过量CAG重复,患者、致病基因携带者的该基因存在CAG重复序列扩展,因此不同个体的该基因碱基序列可能存在差异,C正确;
D.Ⅱ₃为杂合的显性患者,Ⅱ₄为正常隐性纯合,二者的后代Ⅲ₁是正常个体,基因型为隐性纯合,Ⅲ₂是致病基因携带者,基因型为杂合,二者基因型不同;该病存在发病年龄延迟的特点,幼年时Ⅲ₂可能尚未出现发病症状,表型可能与正常的Ⅲ₁相同,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 定位于拟南芥绒毡层细胞膜的转运蛋白A与花粉壁的发育有关,花粉壁发育受阻会导致花粉败育。P蛋白定位在高尔基体膜上,为研究P基因突变体甲雄性不育的原因,科学家进行了如下实验。
(1)A蛋白可利用细胞代谢产生的能量以____________方式将特定物质运出细胞,促进花粉壁的发育。A蛋白属于转运蛋白类型中的____________。
(2)研究人员推测,P基因突变会导致A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢。为验证该推测,分别在体外培养的野生型与突变体甲细胞中,加入某种抑制剂,抑制蛋白质的合成,同时抑制已合成的蛋白质从____________(填细胞器)向____________(填细胞器)的转移。动态监测A蛋白在胞内和细胞膜上分布比例的变化,结果如图所示,若上述推测正确,则曲线a、b代表的细胞分别是____________。
(3)进一步研究发现,P蛋白通过与蛋白质结合发挥作用。综上推测,突变体甲雄性不育的原因是:P基因突变导致____________,特定物质运出细胞速率____________(填“减慢”或“加快”),花粉壁的发育受阻,最终导致花粉败育。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 载体蛋白
(2) ①. 内质网 ②. 高尔基体 ③. 野生型、突变体甲
(3) ①. P蛋白不能与A蛋白结合,使A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢 ②. 减慢
【解析】
【小问1详解】
据题干信息可知,A蛋白转运过程利用细胞代谢产生的能量,符合主动运输的能量消耗特征;转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两类,其中利用能量进行逆浓度梯度主动转运物质的A蛋白属于载体蛋白。
【小问2详解】
本实验目的是验证“P基因突变会导致A蛋白由高尔基体转移至细胞膜的速率减慢”,因此需要阻断新合成的A蛋白的上游运输路径,即抑制已合成蛋白从内质网向高尔基体的转移,排除新合成的A蛋白对实验结果的干扰,仅追踪原本已位于高尔基体的A蛋白向细胞膜的转运过程。据题图可知,纵坐标为“胞内 A蛋白 / 细胞膜上 A蛋白”的比值,该比值下降越快,说明A蛋白从胞内(高尔基体)转移到细胞膜的速率越快。野生型的A蛋白转运速率更快,对应下降幅度更大的曲线a;突变体甲A蛋白转运速率慢,该比值始终维持在更高水平,对应曲线b。
【小问3详解】
结合题干信息P蛋白定位在高尔基体膜上、通过蛋白结合发挥作用,可推导P基因突变后P蛋白功能异常,导致P蛋白不能与A蛋白结合,使A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢,进而导致A蛋白介导的特定物质外运速率减慢,引发花粉壁发育受阻、花粉败育。
22. 景天科植物长寿花耐干旱,它的气孔在夜晚开放、白天关闭,这种CO2浓缩途径称为“景天酸代谢(CAM途径)”。长寿花叶肉细胞中发生的部分代谢过程如图所示。
(1)夜晚,长寿花叶肉细胞因为缺少____________(填物质)而不能进行卡尔文循环;夜间叶肉细胞的细胞呼吸减弱会影响苹果酸的生成,据图分析其原因是细胞呼吸减弱,为苹果酸的合成提供的____________减少。
(2)长寿花叶肉细胞进行光合作用时消耗的CO2可来源于____________(填生理过程);白天,若环境中CO2浓度突然降低,短时间内叶肉细胞叶绿体中C3含量的变化是____________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(3)PEPC是CAM途径中固定CO2的酶,苹果酸的堆积会抑制PEPC的活性。PPCK可催化PEPC磷酸化,磷酸化后的PEPC活性增强且对苹果酸的敏感性降低,由此推测PPCK可通过催化PEPC磷酸化____________(填“增强”“减弱”或“不影响”)上述抑制作用。研究表明,PPCK的表达水平具有昼夜节律,推测其特点是____________,该节律特点的生理意义是____________。
【答案】(1) ①. ATP和NADPH ②. NADH
(2) ①. 苹果酸的分解、丙酮酸的分解(或呼吸作用产生) ②. 基本不变
(3) ①. 减弱 ②. 白天低夜晚高 ③. 夜晚气孔开放时可持续高效固定外界CO2,白天气孔关闭时可避免无效代谢,减少物质和能量的浪费
【解析】
【小问1详解】
卡尔文循环(暗反应)的进行需要光反应提供的ATP和NADPH,夜晚没有光照,叶肉细胞无法进行光反应,缺少ATP和NADPH因此不能进行卡尔文循环。从图示可知苹果酸的合成需要NADH参与,同时细胞呼吸可以为该过程提供能量和合成PEP等原料,细胞呼吸减弱时,为苹果酸合成提供的还原剂NADH减少,会抑制苹果酸生成。
【小问2详解】
结合图示,长寿花白天气孔关闭,光合作用消耗的CO2一方面来自液泡储存的苹果酸分解产生的CO2,另一方面来自叶肉细胞自身的细胞呼吸(呼吸作用)产生的CO2。白天气孔原本就处于关闭状态,外界环境CO2浓度骤降不会影响细胞内苹果酸分解供CO2的过程,因此短时间内叶绿体中C3的生成和消耗速率基本不受影响,C3含量基本不变。
【小问3详解】
题干说明磷酸化后的PEPC对苹果酸的敏感性降低,原本苹果酸会抑制PEPC活性,敏感性降低后该抑制作用就会被减弱。CAM途径是夜间开放气孔固定CO2生成苹果酸,白天关闭气孔消耗储存的苹果酸释放CO2供暗反应,因此PPCK的表达节律为夜间高、白天低:夜间高表达可以增强PEPC活性,减弱苹果酸的反馈抑制,气孔开放时可持续高效固定外界CO2,促进夜间CO2的固定和苹果酸储存;白天低表达则PEPC活性受苹果酸抑制,避免白天PEPC消耗PEP,减少物质和能量的浪费,让细胞专注利用苹果酸分解的CO2进行卡尔文循环,适配CAM途径的昼夜代谢特点,适应干旱环境。
23. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,其花色有红色、黄色和白色3种类型,叶腋处有无黄斑与黄色素的含量多少有关,2种性状的遗传共涉及3对等位基因。A、a与黄色素的合成有关,A、a和B、b共同控制花色,A、a和D、d共同控制有无黄斑。研究人员用两个纯合品系Q1和Q2进行杂交,F1雌雄株杂交得F2,结果如图1所示。不考虑XY同源区段、突变及染色体互换。
(1)据图1分析,等位基因____________位于X染色体上。等位基因B、b和D、d的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,若调查时F2正值花期,仅根据F2表型写出支持该判断的依据是____________。推测基因D表达产物的作用可能是____________。
(2)为进一步确认三对等位基因的位置关系,研究人员利用DNA分子杂交技术检测了F2中所有白花植株的全部相关基因(T1-T6),发现F2白花群体中只有3种基因型(①~③),结果如图2所示。经检测已知T4表示d基因,则基因b可用____________表示。亲本Q2的基因型可用____________(从①~③中选择)表示。
(3)研究人员利用转基因技术将一个致死基因S导入到F1雌株的一条染色体上,S基因的导入不破坏控制花色和叶腋斑块的基因,含S基因的配子不能成活。将转基因雌株与F1雄株杂交,分别统计子代雌株的表型及比例。若红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到基因B所在染色体上;若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到基因b所在染色体上;若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到B、b所在染色体之外的任意一条染色体上。
【答案】(1) ①. A、a ②. 不遵循 ③. F2的叶腋黄斑植株均为红花##F2的黄花植株均为叶叶腋无黄斑 ④. 抑制叶腋细胞中黄色素的合成##促进叶腋细胞中黄色素的降解
(2) ①. T1或T3 ②. ③
(3) ①. 1∶1 ②. 1∶1 ③. 1∶2∶1
【解析】
【小问1详解】
据题干信息可知,A/a与黄色素合成有关,且F2中白花植株仅有雄株,性状表现与性别完全关联,因此控制黄色素合成的等位基因A/a位于X染色体上。F2表型:叶腋有黄斑的个体全部是红花;黄花全部无黄斑。 黄斑由 A/a 和 D/d 控制:有黄斑必须同时具备XA和 dd;如果 B/b 与 D/d 独立自由组合,子代应该出现 “黄花叶腋有黄斑” 个体,但是F2完全没有黄花叶腋有黄斑。说明与D连锁的是b,与d连锁的是B,不遵循自由组合定律。据题干信息和题图1可知,有D时无叶腋黄斑(即使有黄色素),据此推测D的作用是抑制叶腋细胞中黄色素的合成或者是促进叶腋细胞中黄色素的降解。
【小问2详解】
已知T4是d,观察图2白花基因型:白花需要无A,结合亲本是纯合:Q1红花有黄斑♀ × Q2白花无黄斑♂,F1全为红花无黄斑。已知T4=d,那么与D连锁的是B(无黄斑+红花相关),因此b对应T1或T3(和d在不同连锁群)。Q2为白花叶无黄斑纯合品系,基因型:bbDDXaY; b、D 连锁,对应表格基因型③。
【小问3详解】
据题干信息可知,S致死基因导入F1雌株一条染色体;含S的配子不能存活;转基因雌株×F1雄株,统计子代雌株表型。若S导入B基因所在染色体:B与S连锁,含S(B‑S)配子致死;存活配子只有b,则子代雌株:红花叶腋无黄斑:黄花叶腋无黄斑 =1:1;若S导入b基因所在染色体: b‑S配子致死,存活配子只有B; 则子代雌株:红花叶腋有黄斑:红花叶腋无黄斑 =1:1;若S导入B、b 以外任意一条染色体:B/b 不受影响,配子B、b都可存活;则子代雌株:红花叶腋有黄斑:红花叶腋无黄斑:黄花叶腋无黄斑 =1∶2∶1。
24. 人类中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)图1中基因的碱基序列____________(填“改变”或“不变”),DNA甲基化可能阻碍____________与启动子结合,抑制转录的进行,其引发的表型变化____________(填“可遗传”或“不可遗传”)。
(2)若在图2中BDNF基因mRNA的起始密码子之后插入3个连续的核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明____________。
(3)图2中过程③A处为mRNA的____________(填“5’端”或“3’端”),一个BDNF由两条不同多肽链构成,该过程合成的a、b两条肽链____________(填“是”或“不是”)构成BDNF的两条肽链,理由是____________。
(4)图2中miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与____________结合,从而抑制____________过程。
【答案】(1) ①. 不变 ②. RNA聚合酶 ③. 可遗传
(2)mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸
(3) ①. 3’端 ②. 不是 ③. a、b两条肽链以同一条mRNA为模板翻译形成,所以二者是相同的,而BDNF是由两条不同肽链构成的
(4) ①. BDNF基因形成的mRNA ②. 翻译
【解析】
【小问1详解】
DNA甲基化是在DNA碱基上添加甲基基团,不会改变基因的碱基排列顺序;转录需要RNA聚合酶与基因的启动子区域结合,甲基化会阻碍该结合过程从而抑制转录;这种DNA序列不改变、但表型可随细胞分裂传递给子代的修饰属于表观遗传,引发的表型变化是可遗传的。
【小问2详解】
在起始密码子后插入3个连续核糖核苷酸,仅多1个氨基酸、其余序列无变化,直接证明了编码一个氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的核糖核苷酸(碱基)构成。
【小问3详解】
翻译过程中核糖体沿mRNA从5'端向3'端移动,图中肽链a更长,说明翻译是从右向左进行,核糖体向A端移动,因此A是mRNA的3'端;图中两个核糖体结合在同一条BDNF的mRNA上,翻译出的a、b肽链氨基酸序列完全相同,而题干说明BDNF的两条肽链是不同的,因此这两条肽链不是构成BDNF的两条肽链。
【小问4详解】
由图可知miRNA-195可以和BDNF基因转录出的mRNA结合,阻碍核糖体与该mRNA的翻译过程,从而在翻译水平抑制BDNF基因的表达。
25. 小麦是自花传粉闭花受粉植物,对纯合野生型小麦经过多次处理后,筛选得到蜡质缺失突变体甲和白纹叶突变体乙。
(1)研究人员欲判断两株突变体是否发生了染色体数目变异,最简单的方式是____________。研究发现二者染色体数目与形态均正常,将二者分别与纯合野生型小麦杂交,若F1均为野生型,可判断两种突变体均因____________(填“显性基因突变为隐性”或“隐性基因突变为显性”)产生。
(2)将野生型和突变体甲杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与蜡质缺失的比例为3∶1,在F2中取等量且足量的野生型与蜡质缺失个体间行种植得F3,F3中蜡质缺失个体占____________。为进一步探究野生型和突变体甲之间表皮蜡质性状产生差异的原因,研究人员对野生型和突变体甲的基因进行测序,发现该现象与蜡质相关基因突变致使蜡质合成过程受阻有关,二者的非模板链部分序列如下图,由图可知,该突变基因在特定位点发生了碱基的____________,导致原来第____________位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子,形成的肽链变短,产物合成异常。
注:起始密码子为AUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA
(3)将野生型和突变体乙杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与白纹叶的比例为15∶1,则F2中野生型个体的基因型有____________种。为检测突变基因产生的原因,提取野生型和突变型小麦的DNA并对相关基因进行测序对比,野生型亲本为100 bp(基因1)和850 bp(基因2)的序列,突变型亲本为200 bp(基因2)和750 bp(基因1)的序列,且750 bp的片段和850 bp的片段有650 bp的序列完全相同。突变基因产生的原因是____________。
【答案】(1) ①. 用显微镜观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体数目 ②. 显性基因突变为隐性
(2) ①. 7/12 ②. 增添 ③. 76
(3) ①. 8 ②. 基因2的650 bp序列移接到了基因1上
【解析】
【小问1详解】
染色体数目变异可通过显微镜直接观察,因此最简单的方法是观察分裂旺盛的根尖分生区细胞的染色体情况。纯合突变体和纯合野生型杂交,F1全为野生型,说明野生型为显性性状,突变体的隐性性状是显性基因突变为隐性产生的。
【小问2详解】
由将野生型和突变体甲杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与蜡质缺失的比例为3∶1可知,野生型为显性,且该性状由一对等位基因控制,F2野生型中显性纯合子占1/3、杂合子占2/3,蜡质缺失全为隐性纯合子。小麦是自花传粉闭花受粉植物,间行种植时个体均自交:野生型自交后代中蜡质缺失占比为2/3×1/4=1/6,蜡质缺失个体自交后代全为蜡质缺失,且两类亲本数量相等,因此F3中蜡质缺失占比为1/2×1/6+1/2×1=7/12。 对比正常和突变的非模板链序列,突变体在第23位碱基处多了一个T,属于碱基的增添。非模板链和模板链互补,转录出的mRNA序列与非模板链(除T替换为U)一致:起始密码子AUG对应非模板链的ATG(4-6位),从该位置开始每3个碱基对应1个密码子,突变后第76位密码子(229-231位)从AGA变为UAG(终止密码子)。
【小问3详解】
F2性状分离比为15:1,是9:3:3:1的变式,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,双隐性为白纹叶,总基因型共9种,因此野生型基因型为9−1=8种。对比野生型和突变型的基因片段长度:野生型的100bp(基因1)+850bp(基因2),变为突变型的200bp(基因2)+750bp(基因1),且750bp(基因1)和850bp(基因2)有650bp相同,说明基因2的650 bp序列移接到了基因1上。
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生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 蛋白质和核酸是细胞内重要的化合物,下列关于二者共性的说法错误的是( )
A. 组成元素中都有C、H、O、N
B. 都是以碳链为基本骨架的生物大分子
C. 分子多样性都与其单体的排列顺序有关
D. 合成时相关结构或酶沿模板链的移动方向都相同
2. 肺炎链球菌和支原体分别是引发细菌性肺炎和支原体肺炎的病原体。下列说法正确的是( )
A. 肺炎链球菌可用于研究生物膜系统在结构和功能上的联系
B. 两种病原体都没有核仁,不能合成rRNA
C. 两种病原体的遗传物质都没有游离的磷酸基团
D. 两种肺炎都可用抑制细菌细胞壁合成的药物进行治疗
3. 人类红细胞的细胞膜上含有丰富的水通道蛋白(AQP1),AgNO3可使AQP1变性失活。将同一批红细胞均分为甲、乙两组,甲组不作处理,乙组用适量AgNO3处理,进行相关实验,实验结束后,红细胞依然存活。下列说法错误的是( )
A. AgNO3会使AQP1的空间结构发生改变,但不会破坏其肽键
B. 高渗蔗糖溶液中,达到平衡时甲组细胞的体积小于乙组
C. 呼吸抑制剂不直接影响甲、乙两组细胞在低渗蔗糖溶液中的吸水速率
D. 低渗蔗糖溶液中,乙组细胞吸水涨破所需的时间比甲组长
4. 嗜盐杆菌细胞膜上的光驱动蛋白(bR)可直接利用光能将H+逆浓度泵出细胞,膜上的Na+/H+转运蛋白利用H+内流的电化学势能将Na+排出细胞,以抵抗高盐环境。下列说法正确的是( )
A. bR运输H+时未消耗ATP,属于被动运输
B. 光照时嗜盐杆菌胞内pH下降,停止光照后胞外pH低于胞内
C. Na+/H+转运蛋白运输Na+的过程中空间构象会发生变化
D. Na+/H+转运蛋白可同时转运H+和Na+,故不具有特异性
5. β-淀粉酶可使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解,下图表示β-淀粉酶酶促反应速率与温度的关系。下列说法错误的是( )
A. β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖
B. 温度为t2时,该反应的活化能最高
C. 与t2相比,t1、t3温度下酶促反应速率降低的本质原因不同
D. 提高淀粉溶液浓度,t2时酶促反应速率可能会增加
6. 关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,下列说法错误的是( )
A. 制片时用解离液处理根尖,可使组织中的细胞相互分离开来
B. 用甲紫溶液或醋酸洋红液染色前需用酒精进行漂洗
C. 高倍镜下无法观察到染色体分别移向两极的动态过程
D. 由某时期细胞数占计数细胞总数的比例可推断该时期在细胞周期中时长的占比
7. 姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚,S蛋白可充当假底物与分离酶结合,使分离酶无活性。复合体APX被激活后能特异性引导S蛋白被降解,从而激活分离酶。下列说法错误的是( )
A. 黏连蛋白主要在有丝分裂间期和减数分裂前的间期合成
B. S蛋白和黏连蛋白的空间结构可能有局部相似之处
C. APX主要在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期发挥作用
D. APX的作用原理与秋水仙素的相同,都会导致细胞内染色体数目加倍
8. 肝脏受损后,肝生长因子(HGF)与成熟肝细胞表面受体c-Met结合后,启动细胞周期蛋白基因的表达,成熟肝细胞进行增殖。肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞。下列说法正确的是( )
A. HGF进入肝细胞核内,启动细胞周期蛋白基因的表达
B. 成熟肝细胞的增殖和卵圆细胞的分化过程中都会发生基因的选择性表达
C. 成熟肝细胞和卵圆细胞都能形成新的肝细胞,证明二者都具有全能性
D. 抑制c-Met基因的表达不利于控制肝癌细胞的恶性进展
9. 下列有关细胞衰老和死亡的说法,错误的是( )
A. 自由基学说和端粒学说是细胞衰老的两种主要假说
B. 衰老细胞细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
C. 通过细胞自噬清除衰老线粒体的过程属于细胞凋亡
D. 肺部细胞感染病毒后由于代谢中断而死亡,属于细胞坏死
10. 某生物(2N=8)一个基因型为DdXY的精原细胞(甲)减数分裂结束后产生了一个基因型为DdX的精细胞,不考虑染色体互换,减数分裂过程中只发生一次异常。下列说法正确的是( )
A. 甲细胞减数分裂产生的正常精细胞的比例为1/2
B. 甲细胞分裂产生的次级精母细胞内最多含有8条染色体
C. 甲细胞分裂产生的精细胞染色体数目互不相同
D. 甲细胞减数分裂Ⅰ后期D、d所在的同源染色体未正常分离
11. 艾弗里及其同事的“肺炎链球菌转化实验”部分实验流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
B. 该实验对自变量的控制,运用了“加法原理”
C. 步骤③中,通过观察菌落形态无法区分细菌类型
D. 该转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
12. 如图为真核细胞中核DNA复制的示意图,一条子链连续延伸,另一条子链分段延伸形成①②③三个DNA单链片段。已知酶B需由一个RNA短链(引物)引导才能合成新链,引物随后被切除并替换为DNA片段。下列说法错误的是( )
A. 酶A是解旋酶,酶B是DNA聚合酶
B. ①②③三个片段合成的先后顺序是:③②①
C. a链中引物2被切除后,将以片段②为引物合成DNA片段取代被切除的序列
D. DNA复制时还需要DNA连接酶缝合相邻DNA片段间的缺口
13. 基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译,下列说法正确的是( )
A. 转录过程中,新合成mRNA链的3’端最先从转录复合物中脱离
B. 翻译时核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
C. 根据转录和翻译的产物序列均可确定其模板序列
D. 真核细胞中,某些基因的转录和翻译可能在细胞内的同一区室中进行
14. 绵羊的有角与无角由常染色体上的一对等位基因控制,且杂合子中,公羊表现为有角,母羊表现为无角。在一个处于遗传平衡的自然群体中,有角基因的基因频率为40%。下列说法正确的是( )
A. 该群体中,公羊有角的个体数约为无角个体数的3倍
B. 无角个体中,纯合子与杂合子的比例为3∶2
C. 该群体中,有角个体与无角个体中有角基因的频率相同
D. 该群体中所有无角公羊与有角母羊随机交配,子代中有角个体占40%
15. 小菜蛾常染色体上存在一对与抗拟除虫菊酯相关的等位基因。现有一只抗性雄性小菜蛾和一只敏感性雌性小菜蛾,相关基因的电泳结果如图。在无拟除虫菊酯的环境下,这两只小菜蛾杂交的F1随机交配,将F2培养在含有拟除虫菊酯的环境中,敏感个体无法存活。下列说法正确的是( )
A. 依据检测结果可知,抗性基因应该是隐性基因
B. F1的雌性个体中抗性基因的基因频率约为33%
C. F2的雄性个体中抗性基因的基因频率约为57%
D. 拟除虫菊酯直接选择小菜蛾个体的基因型,使其种群发生进化
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 蓖麻种子萌发过程中,种子的吸水量(QH2O)、CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示。下列说法正确的是( )
A. Ⅰ阶段吸水量增加主要依赖细胞内蛋白质和脂肪等亲水性物质的作用
B. Ⅱ阶段细胞呼吸的产物是CO2、H2O和酒精
C. A点之后主要靠渗透作用吸水,B点是无氧呼吸消失点
D. 蓖麻种子萌发过程中有氧呼吸的底物可能有糖类、脂肪等物质
17. Rubisco是植物光合作用固定CO2的酶。Rubisco基因突变体(SK)与野生型水稻(MT)叶片中Rubisco的结构和功能均相同,但SK叶片中Rubisco总活性显著降低。上述两类水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示,其他条件相同且适宜。下列说法错误的是( )
A. 该实验的自变量是光照强度和植株类型
B. 曲线乙代表SK,推测SK中Rubisco基因的表达水平降低
C. 若在C点时增加CO2浓度,甲曲线变化为先升高后趋于稳定
D. AB段影响两类水稻净光合速率的主要因素是Rubisco总活性差异
18. 将全部DNA分子双链经标记的雌性动物细胞(2N=10)的一个卵原细胞置于不含的培养基中培养。经过有丝分裂和减数分裂,最终得到2个卵细胞和6个极体。不考虑突变及染色体互换,下列说法错误的是( )
A. 有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期每个细胞内标记的染色体数不同
B. 减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期每个细胞内标记的染色体数均不同
C. 有丝分裂结束后细胞内标记的DNA数目为10
D. 6个极体内染色体数相同,标记染色体数不一定相同
19. 果蝇的体色和翅型分别由基因A、a和B、b控制,两对等位基因均不位于Y染色体上。研究者以黄体卷翅雌果蝇和灰体直翅雄果蝇进行杂交,F1雌雄个体相互交配得F2,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )
亲本
F1
F2
黄体卷翅雌×灰体直翅雄
灰体直翅♀∶灰体卷翅♀∶黄体直翅♂∶黄体卷翅♂=1∶1∶1∶1
雌雄表型都为灰体直翅∶灰体卷翅∶黄体直翅∶黄体卷翅=7∶9∶7∶9
A. 基因A、a和B、b的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 体色和翅型的显性性状分别是灰体和卷翅
C. F2雌果蝇中杂合子所占的比例为3/4
D. F2中黄体基因的频率是2/3
20. 脊髓小脑共济失调3型(SCA3)是由ATXN3基因的CAG重复序列扩展导致ATXN3蛋白异常引起的疾病,CAG序列的重复次数逐代增加且发病年龄逐代提前。如图表示某SCA3患者家族遗传系谱图,已知正常个体不携带致病基因,携带致病基因的个体因体质不同而患病症状不同。下列说法正确的是( )
A. ATXN3基因存在于常染色体上,且该病属于显性遗传病
B. 图示中三个患者发病时间相同,患病程度可能不同
C. 该家族中的个体均含ATXN3基因,但不同个体该基因的碱基序列可能不同
D. Ⅲ1和Ⅲ2的基因型不同,幼年时两者的表型可能相同
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 定位于拟南芥绒毡层细胞膜的转运蛋白A与花粉壁的发育有关,花粉壁发育受阻会导致花粉败育。P蛋白定位在高尔基体膜上,为研究P基因突变体甲雄性不育的原因,科学家进行了如下实验。
(1)A蛋白可利用细胞代谢产生的能量以____________方式将特定物质运出细胞,促进花粉壁的发育。A蛋白属于转运蛋白类型中的____________。
(2)研究人员推测,P基因突变会导致A蛋白由高尔基体转移至细胞膜上的速率减慢。为验证该推测,分别在体外培养的野生型与突变体甲细胞中,加入某种抑制剂,抑制蛋白质的合成,同时抑制已合成的蛋白质从____________(填细胞器)向____________(填细胞器)的转移。动态监测A蛋白在胞内和细胞膜上分布比例的变化,结果如图所示,若上述推测正确,则曲线a、b代表的细胞分别是____________。
(3)进一步研究发现,P蛋白通过与蛋白质结合发挥作用。综上推测,突变体甲雄性不育的原因是:P基因突变导致____________,特定物质运出细胞速率____________(填“减慢”或“加快”),花粉壁的发育受阻,最终导致花粉败育。
22. 景天科植物长寿花耐干旱,它的气孔在夜晚开放、白天关闭,这种CO2浓缩途径称为“景天酸代谢(CAM途径)”。长寿花叶肉细胞中发生的部分代谢过程如图所示。
(1)夜晚,长寿花叶肉细胞因为缺少____________(填物质)而不能进行卡尔文循环;夜间叶肉细胞的细胞呼吸减弱会影响苹果酸的生成,据图分析其原因是细胞呼吸减弱,为苹果酸的合成提供的____________减少。
(2)长寿花叶肉细胞进行光合作用时消耗的CO2可来源于____________(填生理过程);白天,若环境中CO2浓度突然降低,短时间内叶肉细胞叶绿体中C3含量的变化是____________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(3)PEPC是CAM途径中固定CO2的酶,苹果酸的堆积会抑制PEPC的活性。PPCK可催化PEPC磷酸化,磷酸化后的PEPC活性增强且对苹果酸的敏感性降低,由此推测PPCK可通过催化PEPC磷酸化____________(填“增强”“减弱”或“不影响”)上述抑制作用。研究表明,PPCK的表达水平具有昼夜节律,推测其特点是____________,该节律特点的生理意义是____________。
23. 某雌雄异株植物的性别决定方式为XY型,其花色有红色、黄色和白色3种类型,叶腋处有无黄斑与黄色素的含量多少有关,2种性状的遗传共涉及3对等位基因。A、a与黄色素的合成有关,A、a和B、b共同控制花色,A、a和D、d共同控制有无黄斑。研究人员用两个纯合品系Q1和Q2进行杂交,F1雌雄株杂交得F2,结果如图1所示。不考虑XY同源区段、突变及染色体互换。
(1)据图1分析,等位基因____________位于X染色体上。等位基因B、b和D、d的遗传____________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,若调查时F2正值花期,仅根据F2表型写出支持该判断的依据是____________。推测基因D表达产物的作用可能是____________。
(2)为进一步确认三对等位基因的位置关系,研究人员利用DNA分子杂交技术检测了F2中所有白花植株的全部相关基因(T1-T6),发现F2白花群体中只有3种基因型(①~③),结果如图2所示。经检测已知T4表示d基因,则基因b可用____________表示。亲本Q2的基因型可用____________(从①~③中选择)表示。
(3)研究人员利用转基因技术将一个致死基因S导入到F1雌株的一条染色体上,S基因的导入不破坏控制花色和叶腋斑块的基因,含S基因的配子不能成活。将转基因雌株与F1雄株杂交,分别统计子代雌株的表型及比例。若红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到基因B所在染色体上;若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到基因b所在染色体上;若红花叶腋黄斑∶红花叶腋无黄斑∶黄花叶腋无黄斑=____________,则致死基因S导入到B、b所在染色体之外的任意一条染色体上。
24. 人类中枢神经系统中有BDNF(脑源性神经营养因子),其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明,抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。图1为DNA甲基化机理图,图2为BDNF基因表达及调控过程。
(1)图1中基因的碱基序列____________(填“改变”或“不变”),DNA甲基化可能阻碍____________与启动子结合,抑制转录的进行,其引发的表型变化____________(填“可遗传”或“不可遗传”)。
(2)若在图2中BDNF基因mRNA的起始密码子之后插入3个连续的核糖核苷酸,合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化,由此说明____________。
(3)图2中过程③A处为mRNA的____________(填“5’端”或“3’端”),一个BDNF由两条不同多肽链构成,该过程合成的a、b两条肽链____________(填“是”或“不是”)构成BDNF的两条肽链,理由是____________。
(4)图2中miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与____________结合,从而抑制____________过程。
25. 小麦是自花传粉闭花受粉植物,对纯合野生型小麦经过多次处理后,筛选得到蜡质缺失突变体甲和白纹叶突变体乙。
(1)研究人员欲判断两株突变体是否发生了染色体数目变异,最简单的方式是____________。研究发现二者染色体数目与形态均正常,将二者分别与纯合野生型小麦杂交,若F1均为野生型,可判断两种突变体均因____________(填“显性基因突变为隐性”或“隐性基因突变为显性”)产生。
(2)将野生型和突变体甲杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与蜡质缺失的比例为3∶1,在F2中取等量且足量的野生型与蜡质缺失个体间行种植得F3,F3中蜡质缺失个体占____________。为进一步探究野生型和突变体甲之间表皮蜡质性状产生差异的原因,研究人员对野生型和突变体甲的基因进行测序,发现该现象与蜡质相关基因突变致使蜡质合成过程受阻有关,二者的非模板链部分序列如下图,由图可知,该突变基因在特定位点发生了碱基的____________,导致原来第____________位氨基酸对应的密码子变成了终止密码子,形成的肽链变短,产物合成异常。
注:起始密码子为AUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA
(3)将野生型和突变体乙杂交产生的F1自交产生F2,F2中野生型与白纹叶的比例为15∶1,则F2中野生型个体的基因型有____________种。为检测突变基因产生的原因,提取野生型和突变型小麦的DNA并对相关基因进行测序对比,野生型亲本为100 bp(基因1)和850 bp(基因2)的序列,突变型亲本为200 bp(基因2)和750 bp(基因1)的序列,且750 bp的片段和850 bp的片段有650 bp的序列完全相同。突变基因产生的原因是____________。
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