精品解析:黄石市第二中学2027届高三上学期九月月考生物试卷
2026-09-22
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内容正文:
黄石二中2027届高三上学期九月月考生物试卷
一、单选题(40分)
1. 秀丽隐杆线虫身体微小透明,易饲养,繁殖快,发育过程中有131个细胞通过凋亡方式被去除,成虫仅含有959个细胞,常作为发育生物学的模式生物。下列叙述错误的是( )
A. 线虫细胞在分裂、分化、衰老和凋亡等过程中都涉及到基因的选择性表达
B. 细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
C. 131个细胞的凋亡是由遗传机制决定的,对机体的形态建成是有利的
D. 线虫细胞衰老过程中的染色质收缩将导致所有基因的表达减弱
2. 图1中①~⑤表示洋葱根尖分生区细胞分裂的不同时期,图2为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像。下列叙述正确的是 ( )
A. 若继续在显微镜下观察,可在图2细胞中观察到XY 同源染色体分离
B. 图1 中细胞分裂的时期排序为⑤→④→②→①→③
C. 图2中细胞含12对同源染色体,24条染色单体
D. 用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色,然后用体积分数为95%的酒精漂洗2次
3. 下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中①—⑥为各个时期的细胞,a—c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A. b所表示的分裂将伴随着人的一生,时刻在体内进行
B. ①—⑥细胞的基因型都相同,蛋白质的种类也相同
C. 由①→⑤、⑥,由于基因选择性表达,使细胞全能性降低
D. 与①相比,②的表面积与体积的比值降低,与外界环境进行物质交换的能力减弱
4. 下图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化,图乙是细胞分裂过程示意图(注:细胞中仅显示部分染色体),下列说法错误的是( )
A. 同源染色体的分离一般发生在图甲中的 AB段
B. 图乙细胞③中1号和2号染色体属于同源染色体
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段,DE段代表受精作用
D. 图乙细胞②是次级精母细胞,其中共有4条形态大小不同的染色体
5. 脑缺血会引起局部脑神经细胞缺氧,造成不可逆损伤,甚至死亡。骨髓中的干细胞经诱导可以生成心肌细胞,成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A. 脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞凋亡
B. 干细胞生成心肌细胞的过程,涉及细胞的有丝分裂
C. 干细胞生成成骨细胞的过程,涉及细胞中基因种类的改变
D. 干细胞生成神经细胞的过程,不涉及细胞增殖
6. 动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后,启动细胞内部信号途径,抑制细胞凋亡,下图表示其过程。相关说法正确的是( )
A. 细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,凋亡程序启动
B. 存活因子受体的竞争抑制剂不会加速细胞凋亡
C. 动物体细胞核中都存在Bc1-2基因,细胞凋亡与特定基因的表达量有关
D. 细胞的分裂、分化、衰老、坏死是所有细胞都必须要经历的阶段
7. 图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段可能发生染色体互换
B. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体组数,则曲线CD段与AB段染色单体数相等
D. 水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
8. 正常细胞的DNA损伤后,可由BRCA基因和PARP基因独立进行修复,细胞能存活;给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡。另外,BRCA基因还可以防止细胞过度增殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程
B. BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的增多有关
C. 给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂,细胞也可能凋亡
D. BRCA基因和PARP基因的表达产物可能与磷酸二酯键的断裂和形成有关
9. 如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述错误的是( )
A. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
B. 该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
C. 该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D. 若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,染色体数目与图中细胞相同
10. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
11. 某哺乳动物雄性个体的基因型为 AaBb。关于该哺乳动物减数分裂产生精细胞的叙述,正确的是( )
A. 若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生了 AB 和 ab 两种精细胞,则说明 A、B基因位于同一条染色体上,a、b基因位于同一条染色体上
B. 若该哺乳动物的一个精原细胞在减数分裂前的间期一个A基因突变成了a基因,则该精原细胞将产生4种精细胞
C. 若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,则说明这两对基因可能位于两对或一对同源染色体上
D. 若该哺乳动物产生的精细胞种类及比例为 AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,则说明A与b、a与B基因各位于一条染色体上,且部分初级精母细胞发生了姐妹染色单体的互换
12. 下列关于人类精子和卵细胞及其受精作用的叙述,错误的是( )
A. 精子和卵细胞的形成过程中染色体的行为及变化一般都相同
B. 相同数量的精原细胞和卵原细胞形成的生殖细胞数目不同
C. 精子和卵细胞随机结合过程发生基因的自由组合
D. 受精卵的细胞核中的染色体一半来自父方,一半来自母方
13. 胚乳由两个极核细胞(每个极核细胞染色体数目均与卵细胞相同)和一个精子结合得到的受精极核发育而来,胚乳直感是指杂交种子的胚乳组织在母本植株上表现出父本同种组织的显性性状的现象。玉米(2n=20)中控制胚乳颜色的一对等位基因黄色(Y)对白色(y)为显性,将亲代纯合黄粒玉米的花粉授给纯合白粒的玉米,则可在白粒玉米的果穗上结出黄胚乳的籽粒。下列说法错误的是( )
A. 白粒玉米的果穗上结出黄胚乳的籽粒这一结果表现出了胚乳直感现象
B. 玉米胚乳细胞中的染色体数目应为3n=30,杂交后代的基因型均为Yy
C. 玉米胚乳颜色的遗传符合分离定律,黄粒子代植株上可出现白胚乳籽粒
D. 将纯合白粒玉米的花粉授给纯合黄粒玉米,也能表现出胚乳直感现象
14. 下图为二倍体植物百合(2n=24)减数分裂过程中的几幅细胞图像,叙述正确的是( )
A. 百合进行减数分裂过程的顺序为①→⑤→③→④→②
B. 同源染色体分离,染色体数目减半发生在图②所示细胞时期
C. 非同源染色体自由组合发生在图③所示细胞时期
D. 图⑤所示细胞时期,移向细胞两极的染色体组成一般不同
15. 细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期),前者又可分为三个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9、5、3、2(单位:小时)。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化,现对细胞依次进行如下操作:①加入TdR;②维持14小时;③去除TdR;④维持x小时;⑤加入TdR。下列叙述正确的是( )
A. S期DNA复制后,核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B. 操作①后,M期细胞至少需要5小时后才能到达G1/S交界处
C. 操作④中x需要大于5小时并小于14小时
D. 若操作⑤维持4小时之后去除TdR,各细胞的分裂进程将“同步”
16. 细胞通过分裂进行增殖,真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。图为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化,下列有关叙述正确的是( )
A. 人成熟的红细胞进行有丝分裂,蛙的红细胞进行无丝分裂
B. DE段细胞分裂形成的两个子细胞中DNA数目相同
C. CD段出现的原因可能是减数分裂Ⅰ同源染色体分离
D. 图中BC段细胞中染色体的数目可能是体细胞的一半
17. 果蝇的红眼(XR)对白眼(Xr)为显性。让性染色体组成正常的红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交,F1中会出现性染色体组成为XX的红眼雌果蝇、性染色体组成为XY的白眼雄果蝇,但F1中偶尔也会出现极少数的例外子代,如性染色体组成为XXY的白眼雌果蝇性染色体组成为XO(O表示无相应的染色体)的红眼雄果蝇。不考虑基因突变,下列分析正确的是( )
A. F1红眼雌果蝇中的杂合子占1/2,白眼雄果蝇全为纯合子
B. 含有Y染色体的果蝇是雄果蝇,不含有Y染色体的果蝇是雌果蝇
C. 形成例外子代白眼雌果蝇时雌配子的基因组成为Xr,雄配子的基因组成为XrY
D. 例外子代中红眼雄果蝇的出现可能是亲代雌果蝇减数分裂II后期异常导致的
18. 无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式,是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B. 敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C. “无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D. “无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低,应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
19. 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
B. 营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C. 细胞受到损伤或微生物入侵时,不能完成细胞自噬
D. 细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
20. 粗糙脉孢菌(n=7)是一种真菌,其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB,两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A. 因甲、乙融合已导致合子染色体数加倍,合子在减数分裂前无需染色体的复制
B. 若②的基因组成为AB,正常情况下①、③、④的基因组成分别为AB、AB、ab
C. 菌株甲和乙及②、③、④、⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组,属于单倍体
D. 图示中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
二、非选择题(60分)
21. 已知某种动物染色体数为2n=38。图1为该动物体内某一精原细胞减数分裂的过程,图2为该动物体内的细胞分裂图(仅示部分染色体),图3为该动物体内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。
(1)据图1分析,细胞①→②核内发生的分子水平的生理过程主要为__________________________;细胞③存在_________条Y染色体。
(2)若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC所处的细胞分裂时期是________________;若图3表示该动物正常细胞内染色体组数量变化,某细胞在AB段可能会出现__________(填序号:①联会②同源染色体分离③76条染色体)的现象。
(3)一只雄性该动物AaXEY与一只雌性该动物aaXeXe的后代中,有一只基因型为AaXEXeY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该变异个体产生的原因是______(填“父本”或“母本”)减数分裂____(填“I”或“II”)异常造成的。
(4)若将2个两条链均被15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上,然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂,其产生的含有15N标记的精细胞所占比例为________。
22. 如图表示细胞增殖、分化的模式图。据图回答下列问题。
(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在____________上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。从分子水平看,细胞在分化过程中合成了某种特有的_______,该物质是生命活动的主要承担者。
(2)已分化的细胞中表达的基因有“管家”基因(所有细胞均表达的一类基因)和“奢侈”基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)。图中的A、B、C、D四个基因最可能是“管家”基因的是______。细胞分化的实质是__________(填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。
(3)人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。
阶段
阶段1
阶段2
阶段3
阶段4
细胞特征
无血红蛋白,有较强的分裂能力
核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力
核糖体等细胞器逐渐减少;分裂能力减弱
无细胞核、核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,无分裂能力
依据资料分析,红细胞成熟过程核糖体增多的好处是__________________________________。
(4)科学家已获得的共识是端粒具有稳定染色体的功能,端粒长度是细胞衰老、死亡和癌变的重要标志。端粒位于染色体末端,由端粒DNA和端粒蛋白复合物组成,研究表明端粒酶和端粒蛋白能够调节端粒的长度。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的________________________就会受到损伤,进而使细胞表现衰老。衰老细胞的细胞核的体积会______,染色质收缩、染色加深。
23. 研究者在对小鼠细胞分裂研究的相关实验中发现,蛋白质CyclinB3在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用。下图中A是基因型为AaBb的雄性小鼠体细胞染色体示意图,B~F是A的各分裂时期图。分析回答下列问题:
(1)A~F细胞有可能同时在该动物的__________(器官)中观察到。其中,具有同源染色体的细胞是________;基因A与a在___________________________________________时期分离。
(2)F细胞的名称是___________,该细胞含有________条姐妹染色单体;分裂产生该细胞的同时,产生的另一个细胞的基因组成为__________。
(3)A在形成图中精细胞的同时,还伴随形成三个精细胞,画出它们的染色体组成_________。
(4)研究发现,CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂I中期,从而无法进入减数分裂I后期,猜测CyclinB3在减数分裂中所起的作用:_______________________。
24. 线粒体是与细胞凋亡密切相关的细胞器。为研究蛋白 B 对家蚕细胞凋亡的影响,科研人员做了如下实验。
(1)细胞色素c是线粒体内膜上的重要电子传递体,参与有氧呼吸第_________阶段的生化反应。细胞受到凋亡信号的作用后,线粒体膜上的非特异性通道打开,引起线粒体膜的_________性发生改变,线粒体膜两侧_________的分布发生变化,导致线粒体膜电位下降或消失,使得细胞色素c释放出来,引发细胞凋亡。
(2)用生物碱H处理悬浮培养的家蚕细胞,处理不同时间后,用凝胶电泳方法测定细胞溶胶(细胞质基质)中细胞色素c的含量,结果如下图所示。
①由于细胞中微管蛋白的表达量_________,在实验中可作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和细胞色素c的检测方法等无关变量对实验结果的影响。
②据图分析,正常细胞的细胞溶胶中_________(填“能”或“不能”)检测到细胞色素c。随着生物碱H处理时间延长,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中,判断依据是__________________________________。
(3)为研究蛋白B的功能,科研人员构建蛋白B基因过量表达载体和蛋白B基因表达干扰载体,导入悬浮培养的家蚕细胞中,用______________处理转基因家蚕细胞,检测到过量表达蛋白B的细胞溶胶中细胞色素c的释放量减少,抑制蛋白B基因表达的细胞溶胶中细胞色素c的释放量显著增加,推测蛋白B____________________________________。
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黄石二中2027届高三上学期九月月考生物试卷
一、单选题(40分)
1. 秀丽隐杆线虫身体微小透明,易饲养,繁殖快,发育过程中有131个细胞通过凋亡方式被去除,成虫仅含有959个细胞,常作为发育生物学的模式生物。下列叙述错误的是( )
A. 线虫细胞在分裂、分化、衰老和凋亡等过程中都涉及到基因的选择性表达
B. 细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
C. 131个细胞的凋亡是由遗传机制决定的,对机体的形态建成是有利的
D. 线虫细胞衰老过程中的染色质收缩将导致所有基因的表达减弱
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程中遗传物质不变,只是基因选择性表达的结果。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变等过程都受基因的调控,都会有基因的选择性表达,A正确;
B、细胞分化是多细胞生物个体发育的基础,使细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,B正确;
C、细胞凋亡是受特定程序诱导的细胞死亡,细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程,C正确;
D、线虫细胞衰老过程中的染色质收缩将导致部分基因的表达减弱,但与衰老相关的基因表达增强,D错误。
故选D。
2. 图1中①~⑤表示洋葱根尖分生区细胞分裂的不同时期,图2为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像。下列叙述正确的是 ( )
A. 若继续在显微镜下观察,可在图2细胞中观察到XY 同源染色体分离
B. 图1 中细胞分裂的时期排序为⑤→④→②→①→③
C. 图2中细胞含12对同源染色体,24条染色单体
D. 用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色,然后用体积分数为95%的酒精漂洗2次
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图中①染色体正移向细胞两极,是有丝分裂后期;②染色体排列在细胞中央,是有丝分裂中期;③图中染色体逐渐变成染色质,出现新核膜,是有丝分裂末期;④是有丝分裂前期,⑤是细胞分裂前的间期。
【详解】A、图2中细胞处于减数第一次分裂中期,且细胞已经死亡,所以图2中观察不到XY同源染色体的分离,A错误;
B、图1表示的是植物细胞的有丝分裂过程,相关排序为⑤减数第一次分裂前的间期→④减数第一次分裂前期→②减数第一次分裂中期→①减数第一次分裂分裂后期→③减数第二次分裂后期,B正确;
C、结合图2可知,细胞中共含有12个四分体,1个四分体由1对同源染色体联会形成的,含有4条染色体单体,因此图2含12对同源染色体,48条染色体单体,C错误;
D、用甲紫溶液对茎尖细胞进行染色后,直接制片观察,不需要漂洗,D错误。
故选B。
3. 下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中①—⑥为各个时期的细胞,a—c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A. b所表示的分裂将伴随着人的一生,时刻在体内进行
B. ①—⑥细胞的基因型都相同,蛋白质的种类也相同
C. 由①→⑤、⑥,由于基因选择性表达,使细胞全能性降低
D. 与①相比,②的表面积与体积的比值降低,与外界环境进行物质交换的能力减弱
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,该图为人体某个细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,其中a表示细胞生长,细胞体积增大;b表示细胞增殖,细胞数目增多,但细胞种类相同;c表示细胞分化,细胞数目不变,但细胞种类增多。
【详解】A、分析题图可知,b过程可以使细胞数目增多,表示细胞增殖,生物体内不断有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖补充,因此细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,贯穿于整个生命历程,A正确;
B、①-⑥细胞都来源于同一个受精卵,它们的基因型都相同,但⑤⑥细胞发生了细胞分化,即基因发生了选择性表达,所以细胞中的蛋白质种类有区别,B错误;
C、一般来说,细胞分化程度越高,细胞全能性就越低。由①→⑤⑥表示细胞分化,即基因发生了选择性表达,细胞分化程度高,使细胞全能性降低,C正确;
D、与细胞①相比,细胞②的体积增大,则细胞表面积与体积的比值减小,与外界环境进行物质交换的能力减弱,D正确。
故选B。
4. 下图甲是某雄性果蝇的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化,图乙是细胞分裂过程示意图(注:细胞中仅显示部分染色体),下列说法错误的是( )
A. 同源染色体的分离一般发生在图甲中的 AB段
B. 图乙细胞③中1号和2号染色体属于同源染色体
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段,DE段代表受精作用
D. 图乙细胞②是次级精母细胞,其中共有4条形态大小不同的染色体
【答案】B
【解析】
【分析】分析甲图:AC表示减数第一次分裂,CD表示减数第二次分裂,DE表示受精作用,EI表示有丝分裂。分析乙图:①细胞含有同源染色体,染色体着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;②细胞不含同源染色体,染色体着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;③细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、同源染色体的分离发生减数第一次分裂后期,图甲中的AB段表示减数第一次分裂,A正确;
B、图乙细胞③中1号和2号染色体是通过复制而来的,不是同源染色体,B错误;
C、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,图甲中CD段表示减数第二次分裂,因此减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段,图甲中DE段又出现了同源染色体,代表受精作用,C正确;
D、图乙细胞②是次级精母细胞,果蝇共有8条染色体,次级精母细胞中的染色体已经减半,则其中共有4条形态大小不同的染色体,D正确。
故选B。
5. 脑缺血会引起局部脑神经细胞缺氧,造成不可逆损伤,甚至死亡。骨髓中的干细胞经诱导可以生成心肌细胞,成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经细胞的结构与功能的修复和重建。下列叙述正确的是( )
A. 脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞凋亡
B. 干细胞生成心肌细胞的过程,涉及细胞的有丝分裂
C. 干细胞生成成骨细胞的过程,涉及细胞中基因种类的改变
D. 干细胞生成神经细胞的过程,不涉及细胞增殖
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
细胞坏死:不利因素引起的非正常死亡。
【详解】A、细胞坏死是不利因素引起的非正常死亡,脑缺血导致的神经细胞死亡属于细胞死亡,A错误;
BD、干细胞生成心肌细胞,成骨细胞、神经细胞的过程,涉及细胞增殖、细胞分化,细胞增殖的过程是通过有丝分裂进行的,B正确,D错误;
C、干细胞生成成骨细胞的过程,是由骨髓中的干细胞增殖分化形成的,该过程中遗传物质不变,基因种类不变,但是不同的细胞选择性表达的基因不同,所以转录形成的RNA不完全相同,C错误。
故选B。
6. 动物细胞的存活与存活因子有密切关系。存活因子与细胞表面的受体结合后,启动细胞内部信号途径,抑制细胞凋亡,下图表示其过程。相关说法正确的是( )
A. 细胞中的Bcl-2 mRNA量增加,凋亡程序启动
B. 存活因子受体的竞争抑制剂不会加速细胞凋亡
C. 动物体细胞核中都存在Bc1-2基因,细胞凋亡与特定基因的表达量有关
D. 细胞的分裂、分化、衰老、坏死是所有细胞都必须要经历的阶段
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:细胞凋亡过程受基因的表达和外界环境因子共同调节,存活因子作为调节凋亡的信号分子和细胞膜上的相应受体结合,进而引发Bcl-2基因的表达,其产物Bcl-2蛋白可以抑制细胞的凋亡。
【详解】A、分析题图可知,细胞中的Bcl-2mRNA量增加,会合成Bcl-2蛋白质,抑制细胞凋亡,A错误;
B、存活因子受体的竞争抑制剂会阻碍存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合后,抑制Bc1-2基因的表达,促进凋亡,B错误;
C、由同一个受精卵发育而来的细胞中基因都相同,动物体细胞中都存在Bc1-2基因,细胞凋亡是基因决定的细胞的程序性死亡,故细胞凋亡与特定基因的表达量有关,C正确;
D、不是所有细胞都经历裂、分化、衰老、凋亡过程,由于某些不利因素的影响,有些细胞可能还未衰老就坏死了或凋亡了,再比如哺乳动物成熟红细胞即无分裂、分化等过程,D错误。
故选C。
7. 图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与粘连蛋白有关,粘连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因,如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段可能发生染色体互换
B. 若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂
C. 若图1纵坐标表示染色体组数,则曲线CD段与AB段染色单体数相等
D. 水解粘连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1:BC段发生某物质数量加倍,可表示着丝粒分裂后细胞染色体数加倍;分析图2:粘连蛋白水解,着丝粒断裂,该过程发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
【详解】A、若图1纵坐标表示染色体数量,曲线BC段发生着丝粒分裂,之后染色体数量加倍,发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,染色体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,A错误;
B、减数分裂Ⅰ发生同源染色体的分离,故对于二倍体生物而言,减数分裂Ⅰ结束后子细胞中不存在同源染色体,则在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂只会导致染色体数目加倍,但同源染色体对数不变,还是零对,因此若图1纵坐标表示同源染色体对数,则该曲线不可能表示减数分裂,B正确;
C、若图1纵坐标表示染色体组数,则染色体组数加倍是由于着丝粒分裂(同时染色单体消失),故曲线CD段的染色单体数为0,不等于AB段的染色单体数,C错误;
D、水解粘连蛋白的酶发挥作用的结果是着丝粒分裂,该过程发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,可发生在次级卵母细胞中,不能发生在初级卵母细胞中,D错误。
故选B。
8. 正常细胞的DNA损伤后,可由BRCA基因和PARP基因独立进行修复,细胞能存活;给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡。另外,BRCA基因还可以防止细胞过度增殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程
B. BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的增多有关
C. 给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂,细胞也可能凋亡
D. BRCA基因和PARP基因的表达产物可能与磷酸二酯键的断裂和形成有关
【答案】B
【解析】
【分析】1、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程。原癌基因存在于正常细胞,不仅无害,而且对维持正常身体功能调控细胞生长和分化起重要作用;
2、抑癌基因在控制细胞生长、增殖及分化过程中起着十分重要的负调节作用,它与原癌基因相互制约,维持正负调节信号的相对稳定。当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。
【详解】A、细胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程,对生物体有利,A正确;
B、BRCA基因还可以防止细胞过度增殖,所以BRCA基因可能是抑癌基因,癌变可能与突变后表达产物的减少有关,B错误;
C、DNA损伤后,给BRCA基因突变细胞施加PARP蛋白抑制剂,细胞会发生凋亡,所以给PARP基因突变细胞施加BRCA蛋白抑制剂也可导致细胞发生凋亡,C正确;
D、由于BRCA基因和PARP基因能独立进行修复,所以涉及磷酸二酯键的断裂和形成,D正确。
故选B。
9. 如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述错误的是( )
A. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
B. 该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
C. 该细胞仅发生非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D. 若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,染色体数目与图中细胞相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、该生物基因型为AAXBY,若产生一个AXBY的精细胞,则可能是减数第一次分裂时X、Y同源染色体未分离,与携带A、a的1号染色体进入同一个次级精母细胞,该次级精母细胞经减数第二次分裂产生的另一个精细胞为aXBY,另一个次级精母细胞(含两个A基因)产生两个基因型为A的精细胞,因此同时产生的其余三个精细胞为aXBY、A、A;也可能是减数第一次分裂时X、Y同源染色体未分离,与携带A、A的3号染色体进入同一个次级精母细胞,该次级精母细胞经减数第二次分裂产生的另一个精细胞为AXBY,另一个次级精母细胞(含A、a基因)产生基因型为A、a的精细胞,因此同时产生的其余三个精细胞为AXBY、A、a,A错误;
B、有丝分裂前期细胞中存在同源染色体,且染色体散乱排布,与题图特征相符,其中2号为Y染色体、4号为X染色体,二者属于同源染色体,B正确;
C、该生物原本无a基因,非姐妹染色单体的互换只能实现原有基因的重组,不能产生新的等位基因a,因此仅发生互换不能出现1号染色体上同时存在A、a的现象,即该现象是基因突变导致的,C正确;
D、题图细胞中有4条染色体,正常减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,次级精母细胞中染色体数目为4条,与图中细胞染色体数目相同,D正确。
10. 某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,四条染色单体,其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B错误;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选C。
11. 某哺乳动物雄性个体的基因型为 AaBb。关于该哺乳动物减数分裂产生精细胞的叙述,正确的是( )
A. 若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生了 AB 和 ab 两种精细胞,则说明 A、B基因位于同一条染色体上,a、b基因位于同一条染色体上
B. 若该哺乳动物的一个精原细胞在减数分裂前的间期一个A基因突变成了a基因,则该精原细胞将产生4种精细胞
C. 若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,则说明这两对基因可能位于两对或一对同源染色体上
D. 若该哺乳动物产生的精细胞种类及比例为 AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,则说明A与b、a与B基因各位于一条染色体上,且部分初级精母细胞发生了姐妹染色单体的互换
【答案】C
【解析】
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;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:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(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、若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生了AB和ab两种精细胞,则可能是A、B基因位于同一条染色体上,a、b基因位于同一条染色体上,也可能是A/a、B/b基因分别位于两对同源染色体上,A错误;
B、若该哺乳动物的一个精原细胞在减数分裂前的间期一个A基因突变成了a基因,则该精原细胞将产生AB、aB、ab或Ab、aB、ab三种精细胞,B错误;
C、正常情况下,一个精原细胞经减数分裂产生2种4个精细胞。若该哺乳动物的一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,则可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,导致其中一对基因发生了互换,两对基因可能位于两对同源染色体上或一对同源染色体上,C正确;
D、若该哺乳动物产生的精细胞种类及比例为 AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4,则说明A与B、a与b基因各位于一条染色体上,且部分初级精母细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,D错误。
故选C。
12. 下列关于人类精子和卵细胞及其受精作用的叙述,错误的是( )
A. 精子和卵细胞的形成过程中染色体的行为及变化一般都相同
B. 相同数量的精原细胞和卵原细胞形成的生殖细胞数目不同
C. 精子和卵细胞随机结合过程发生基因的自由组合
D. 受精卵的细胞核中的染色体一半来自父方,一半来自母方
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用的过程:精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
【详解】A、精子和卵细胞形成过程中染色体的行为及变化一般都相同,都要经历同源染色体联会和分离、非同源染色体自由组合,姐妹染色单体分离形成子染色体等,A正确;
B、一个精原细胞经过减数分裂会产生四个精子,而一个卵原细胞经过减数分裂后会产生一个卵细胞,因此相同数量的精原细胞和卵原细胞形成的生殖细胞数目不同,B正确;
C、精子和卵细胞随机结合过程属于受精作用,不会发生基因的自由组合,基因自由组合发生在减数分裂过程中,而不是受精作用过程中,C错误;
D、精子和卵细胞相互识别,细胞核相互融合在一起形成受精卵,故受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,D正确。
故选C。
13. 胚乳由两个极核细胞(每个极核细胞染色体数目均与卵细胞相同)和一个精子结合得到的受精极核发育而来,胚乳直感是指杂交种子的胚乳组织在母本植株上表现出父本同种组织的显性性状的现象。玉米(2n=20)中控制胚乳颜色的一对等位基因黄色(Y)对白色(y)为显性,将亲代纯合黄粒玉米的花粉授给纯合白粒的玉米,则可在白粒玉米的果穗上结出黄胚乳的籽粒。下列说法错误的是( )
A. 白粒玉米的果穗上结出黄胚乳的籽粒这一结果表现出了胚乳直感现象
B. 玉米胚乳细胞中的染色体数目应为3n=30,杂交后代的基因型均为Yy
C. 玉米胚乳颜色的遗传符合分离定律,黄粒子代植株上可出现白胚乳籽粒
D. 将纯合白粒玉米的花粉授给纯合黄粒玉米,也能表现出胚乳直感现象
【答案】D
【解析】
【分析】玉米是二倍体生物,含有2个染色体组,精子和卵细胞中含有1个染色体组,胚是由精子与卵细胞结合发育而来,胚乳是由精子和两个极核(每个极核的基因型与卵细胞相同)结合发育而来。
【详解】A、胚乳由两个极核细胞(每个极核染色体数目均与卵细胞相同)和一个精子结合得到的受精极核发育而来,若父本为显性,则胚乳细胞将会表现显性性状,这就是胚乳直感现象。白粒玉米的果穗上结出黄胚乳的籽粒这一结果表现出了胚乳直感现象,A正确;
B、玉米体细胞中染色体数目为20条,因此精子和卵细胞中染色体数目为10条,每个极核细胞中染色体数目也为10条,因此胚乳细胞中的染色体数目应为3n=30,杂交后代由受精卵发育而来,基因型均为Yy,B正确;
C、玉米胚乳颜色的遗传仍属于一对核基因的遗传,符合分离定律,黄粒子代植株上可出现白胚乳籽粒,C正确;
D、将纯合白粒玉米的花粉授给纯合黄粒玉米,胚乳细胞的基因型为YYy,表现为黄色,与父本不一致,不属于胚乳直感,D错误。
故选D。
14. 下图为二倍体植物百合(2n=24)减数分裂过程中的几幅细胞图像,叙述正确的是( )
A. 百合进行减数分裂过程的顺序为①→⑤→③→④→②
B. 同源染色体分离,染色体数目减半发生在图②所示细胞时期
C. 非同源染色体自由组合发生在图③所示细胞时期
D. 图⑤所示细胞时期,移向细胞两极的染色体组成一般不同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示为二倍体植物百合(2n=24)减数分裂过程中的几幅细胞图像,其中①细胞处于减数分裂前的间期;②细胞处于减数第二次分裂后期;③细胞处于减数第一次分裂前期;④细胞处于减数第二次分裂末期;⑤细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、依据题图中各细胞染色体的行为特点可知,①细胞处于减数分裂前的间期、②细胞处于减数第二次分裂后期、③细胞处于减数第一次分裂前期、④细胞处于减数第二次分裂末期、⑤细胞处于减数第一次分裂后期,因此细胞分裂过程的正确排序为①→③→⑤→②→④,A错误;
BC、同源染色体分离,染色体数目减半,以及非同源染色体自由组合,均发生在图⑤所示的减数第一次分裂后期,BC错误;
D、图⑤所示细胞处于减数第一次分裂后期,在此时期,同源染色体分离并分别移向细胞两极,因此移向细胞两极的染色体组成一般不同,D正确。
故选D。
15. 细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期),前者又可分为三个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9、5、3、2(单位:小时)。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化,现对细胞依次进行如下操作:①加入TdR;②维持14小时;③去除TdR;④维持x小时;⑤加入TdR。下列叙述正确的是( )
A. S期DNA复制后,核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B. 操作①后,M期细胞至少需要5小时后才能到达G1/S交界处
C. 操作④中x需要大于5小时并小于14小时
D. 若操作⑤维持4小时之后去除TdR,各细胞的分裂进程将“同步”
【答案】C
【解析】
【分析】双阻断法:TdR(DNA复制抑制剂)——使S期的细胞不动,流程:
1、加TdR,待经过G2+M+G1时间,G2+M+G1所有细胞都集中到了G1/S交界处(看作质点),即此时就剩下S期一段。
2、移去TdR,待经过S期时间,所有细胞出了S段。
3、加TdR,待经过G2+M+G1时间,包括S期的所有细胞又集中到了G1/S交界处。
4、实现同步化。
【详解】A、S期DNA复制后,核DNA数量数目加倍,但复制后的染色单体共用一个着丝粒,染色体数目不会发生改变,A错误;
B、据题意可知,细胞分裂过程为G1→S→G2→M,且G1的时间为9小时,TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,因此操作①加入TdR后,M期细胞至少需要9小时后才能到达 G1 /S交界处,B错误;
C、据题意可知,操作①②后,G2+M+G1所有细胞都集中到了G1/S交界处,剩下需要将S期细胞也处于G1/S交界处,因此操作③后,需要维持S期时间(5小时),让所有S期细胞都移出S期,但是同时不能有细胞再次进入S期,所以时间长度要小于G2 M G1期之和,也就是小于14小时,C正确;
D、操作⑤后,需要将所有细胞都处于G1/S交界处,因此需要经过G2+M+G1时间(14小时),此时各细胞的分裂进程将“同步”,D错误。
故选C。
16. 细胞通过分裂进行增殖,真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。图为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化,下列有关叙述正确的是( )
A. 人成熟的红细胞进行有丝分裂,蛙的红细胞进行无丝分裂
B. DE段细胞分裂形成的两个子细胞中DNA数目相同
C. CD段出现的原因可能是减数分裂Ⅰ同源染色体分离
D. 图中BC段细胞中染色体的数目可能是体细胞的一半
【答案】D
【解析】
【分析】1、真核细胞的细胞分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。原核细胞的分裂方式是二分裂;细胞增殖是细胞数量的增加,既有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,也包括二分裂。
2、减数分裂显著的特点是染色体复制一次,细胞连续分裂两次,最终分裂得到的生殖细胞中的核DNA和染色体数与体细胞相比减半。
【详解】A、人成熟的红细胞是高度分化的体细胞,不能进行有丝分裂,A错误;
B、DE段可表示有丝分裂末期或减数第二次分裂末期,是由于姐妹染色单体分开,因此两个子细胞的核DNA在不发生变异的情况下是相同的,但质DNA不一定相同,B错误;
C、无论有丝分裂还是减数分裂,CD段出现的原因都是染色体着丝粒分裂,C错误;
D、若图表示减数分裂,则BC段可表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期,减数第一次分裂结束后细胞中染色体数目减半,D正确。
故选D。
17. 果蝇的红眼(XR)对白眼(Xr)为显性。让性染色体组成正常的红眼雄果蝇和白眼雌果蝇杂交,F1中会出现性染色体组成为XX的红眼雌果蝇、性染色体组成为XY的白眼雄果蝇,但F1中偶尔也会出现极少数的例外子代,如性染色体组成为XXY的白眼雌果蝇性染色体组成为XO(O表示无相应的染色体)的红眼雄果蝇。不考虑基因突变,下列分析正确的是( )
A. F1红眼雌果蝇中的杂合子占1/2,白眼雄果蝇全为纯合子
B. 含有Y染色体的果蝇是雄果蝇,不含有Y染色体的果蝇是雌果蝇
C. 形成例外子代白眼雌果蝇时雌配子的基因组成为Xr,雄配子的基因组成为XrY
D. 例外子代中红眼雄果蝇的出现可能是亲代雌果蝇减数分裂II后期异常导致的
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干信息: 由于亲本基因型为红眼雄果蝇(XRY)和白眼雌果蝇(XrXr),F1中会出现红眼雌果蝇(XRXr)和白眼雄果蝇(XrY)。还出现极少数例外子代,白眼雌果蝇基因型为XrXrY,红眼雄果蝇基因型为XRO,可进一步推测出现例外子代的原因为亲本白眼雌果蝇(XrXr)进行减数分裂的过程中同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离,Xr与Xr移向同一极,最终产生了XrXr、O的配子,与正常XR、Y配子结合。
【详解】A、亲本基因型为红眼雄果蝇(XRY)和白眼雌果蝇(XrXr),F1红眼雌果蝇基因型为XRXr,白眼雄果蝇的基因型为XrY,概率均为1,A错误;
B、含有Y染色体的果蝇不一定是雄果蝇,如XXY为雌果蝇,不含有Y染色体的果蝇不一定是雌果蝇,如XO是雄果蝇,B错误;
C、由分析可知,出现例外白眼雌果蝇的原因为亲本白眼雌果蝇(XrXr)进行减数分裂的过程中同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离,Xr与Xr移向同一极,产生基因型为XrXr的雌配子,与正常雄配子(Y)结合,最终出现了白眼雌果蝇XrXrY,C错误;
D、例外子代中红眼雄果蝇的出现可能是亲代雌果蝇减数分裂I后期同源染色体未分离或减数分裂II后期姐妹染色单体未分离导致的,D正确。
故选D。
18. 无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式,是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B. 敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C. “无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D. “无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低,应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
【答案】B
【解析】
【分析】分析题干信息与图片信息可知,科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因在实现杂种的“无融合生殖”中的作用是使其减数分裂形成的配子的过程变为有丝分裂,产生的配子中染色体数目不减半;受精后不发生雌雄配子核融合,来自雄配子或雌配子的染色体消失,使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致得以保持杂种优势。
【详解】A、对植株细胞的DNA进行基因编辑时需要用到重组DNA技术的基本工具酶:限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;
B、据图可知,科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因后,使其减数分裂形成的配子的过程,产生的配子中染色体数目不减半,未发生基因重组,因此,该植株能同时产生雌雄配子,但是雌雄配子都是一种,B错误;
C、据图分析可得,受精后不发生雌雄配子核融合,来自雄配子或雌配子的染色体消失,使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致,因此,“无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势,C正确;
D、无融合技术应用于作物育种时,人为控制地使某些染色体在遗传过程中消失,从而导致染色体上所携带的基因与之一并消失,不能遗传给子代,降低了遗传多样性,使其应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低,D正确。
故选B。
19. 细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
B. 营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量
C. 细胞受到损伤或微生物入侵时,不能完成细胞自噬
D. 细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
【答案】B
【解析】
【分析】1、溶酶体:含有多种水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器,能杀死侵入细胞的病毒或病菌,被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,而废物则被排出体外。
2、处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、溶酶体中的水解酶本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A错误;
B、处于营养缺乏条件下的细胞,细胞自噬增强,以获得维持生存所需的物质和能量,B正确;
C、在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,C错误;
D、细胞自噬异常,衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除,会导致细胞生命活动紊乱,D错误。
故选B。
20. 粗糙脉孢菌(n=7)是一种真菌,其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB,两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A. 因甲、乙融合已导致合子染色体数加倍,合子在减数分裂前无需染色体的复制
B. 若②的基因组成为AB,正常情况下①、③、④的基因组成分别为AB、AB、ab
C. 菌株甲和乙及②、③、④、⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组,属于单倍体
D. 图示中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,甲、乙菌株基因型分别为Ab和aB,只含一个染色体组,为单倍体。粗糙脉孢菌有减数分裂和有丝分裂,两种方式两种菌丝的结合方式类似于受精作用。
【详解】A、合子在进行减数分裂Ⅰ前的间期也需要进行染色体(DNA)复制和有关蛋白质合成,为分裂做准备,A错误;
B、甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB,形成的合子是2n,基因型是AaBb,若②的基因组成为AB,结合图中颜色可知,③④的基因组成分别为AB、ab,①应是AABB,B错误;
C、分析题图,菌株甲和菌株乙核融合形成的合子染色体数目是2n,推测菌株甲和乙均含一个染色体组,②、③、④、⑤是合子先经减数分裂后又经有丝分裂得到的,其萌发成的菌株细胞中染色体数目是n,含一个染色体组,属于单倍体,C正确;
D、图示中减数分裂Ⅰ过程可能会发生基因重组,D错误。
故选C。
二、非选择题(60分)
21. 已知某种动物染色体数为2n=38。图1为该动物体内某一精原细胞减数分裂的过程,图2为该动物体内的细胞分裂图(仅示部分染色体),图3为该动物体内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。
(1)据图1分析,细胞①→②核内发生的分子水平的生理过程主要为__________________________;细胞③存在_________条Y染色体。
(2)若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC所处的细胞分裂时期是________________;若图3表示该动物正常细胞内染色体组数量变化,某细胞在AB段可能会出现__________(填序号:①联会②同源染色体分离③76条染色体)的现象。
(3)一只雄性该动物AaXEY与一只雌性该动物aaXeXe的后代中,有一只基因型为AaXEXeY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该变异个体产生的原因是______(填“父本”或“母本”)减数分裂____(填“I”或“II”)异常造成的。
(4)若将2个两条链均被15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上,然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂,其产生的含有15N标记的精细胞所占比例为________。
【答案】(1) ①. DNA的复制 ②. 0或1或2
(2) ①. 减数第二次分裂后期(减数分裂Ⅱ后期)或有丝分裂后期 ②. ①②③
(3) ①. 父本 ②. I (4)50%或100%
【解析】
【小问1详解】
图1为精原细胞减数分裂形成精子的过程,①为精原细胞,①→②表示减数分裂的间期,该时期核内发生的分子水平的生理过程主要为DNA的复制;细胞②是初级精母细胞,②→③④为减数第一次分裂的过程,③④为次级精母细胞,细胞③中含有X或Y染色体,且姐妹染色单体也可能已经分离,因此③可能含有0或1或2条Y染色体。
【小问2详解】
若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,AB段每条染色体上有两个DNA,CD段每条染色体上有一个DNA,所以BC段表示着丝粒分裂,则BC所处的细胞分裂时期是减数第二次分裂后期或有丝分裂后期。已知该动物是二倍体生物,若其进行有丝分裂,染色体组的变化情况是2→4→2,图中AB段为有丝分裂的后期、末期,BC段表示细胞一分为二,所以AB段会出现76条染色体;若其进行减数分裂,染色体组的变化情况是2→1→2→1,此时AB段可能为减数第一次分裂的各个时期或减数第二次分裂的后期、末期,AB段可能发生同源染色体的联会、同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合或38条染色体,故①②③均有可能。
【小问3详解】
一只雄性该动物AaXEY与一只雌性该动物aaXeXe的后代中,有一只基因型为AaXEXeY的变异个体,若不考虑基因突变,该变异个体产生的原因是父本减数第一次分裂后期X、Y同源染色体移向了细胞的同一极,导致父本产生了异常的精子AXEY,母本产生的卵细胞正常且基因型为aXe,两者结合后产生了基因型为AaXEXeY的个体。
【小问4详解】
若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上,然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂,DNA会复制一次,由于DNA为半保留复制,故减数第一次分裂后期的初级精母细胞中含有15N标记的染色体有2条,这两条染色体上的染色单体均有15N标记。减一后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,此时分两种情况讨论,情况一:在减数第一次分裂后期,这两条含有外源基因的非同源染色体移向了细胞的同一极,则产生的两个次级精母细胞一个含有2条15N标记的染色体,另一个不含有15N标记的染色体,分裂后分别产生2个含15N的精细胞、2个不含有15N标记的精细胞,即含有15N标记的精细胞所占比例为50%;情况二:在减数第一次分裂后期,这两条含有外源基因的非同源染色体分别移向了细胞的两极,产生的两个次级精母细胞每个细胞中都含有一条被15N标记的染色体,这两个次级精母细胞分裂后产生的子细胞中都含有15N,即含有15N标记的精细胞所占比例为100%。
22. 如图表示细胞增殖、分化的模式图。据图回答下列问题。
(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在____________上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。从分子水平看,细胞在分化过程中合成了某种特有的_______,该物质是生命活动的主要承担者。
(2)已分化的细胞中表达的基因有“管家”基因(所有细胞均表达的一类基因)和“奢侈”基因(不同类型细胞特异性表达的一类基因)。图中的A、B、C、D四个基因最可能是“管家”基因的是______。细胞分化的实质是__________(填“管家基因”或“奢侈基因”)的选择性表达。
(3)人体成熟的红细胞经过几个阶段发育而来,各阶段细胞特征如下表。
阶段
阶段1
阶段2
阶段3
阶段4
细胞特征
无血红蛋白,有较强的分裂能力
核糖体丰富,开始合成血红蛋白,有分裂能力
核糖体等细胞器逐渐减少;分裂能力减弱
无细胞核、核糖体等细胞器,血红蛋白含量高,无分裂能力
依据资料分析,红细胞成熟过程核糖体增多的好处是__________________________________。
(4)科学家已获得的共识是端粒具有稳定染色体的功能,端粒长度是细胞衰老、死亡和癌变的重要标志。端粒位于染色体末端,由端粒DNA和端粒蛋白复合物组成,研究表明端粒酶和端粒蛋白能够调节端粒的长度。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的________________________就会受到损伤,进而使细胞表现衰老。衰老细胞的细胞核的体积会______,染色质收缩、染色加深。
【答案】(1) ①.
形态、结构和生理功能 ②.
蛋白质 (2) ①. B ②.
奢侈基因 (3)
核糖体是蛋白质的合成场所,核糖体增多可快速合成大量血红蛋白,满足红细胞运输氧气的功能需求
(4) ①.
正常基因的DNA序列 ②.
增大
【解析】
【小问1详解】
细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞在分化过程中合成了某种特有的蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
【小问2详解】
据图可知,B基因在两种细胞中均表达,最可能为管家基因。管家基因在所有细胞中表达,细胞分化的实质是奢侈基因在特定细胞中的选择性表达。
【小问3详解】
由表格可知,每个阶段细胞的形态结构是不同的,说明阶段1至阶段4是红细胞分化的过程,核糖体是合成蛋白质的场所,故核糖体增多有利于红细胞合成较多的血红蛋白,更有利于氧气的运输。
【小问4详解】
细胞衰老的端粒学说认为,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,进而使细胞表现衰老。衰老细胞的体积会变小,细胞核的体积会增大,染色质收缩、染色加深。
23. 研究者在对小鼠细胞分裂研究的相关实验中发现,蛋白质CyclinB3在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用。下图中A是基因型为AaBb的雄性小鼠体细胞染色体示意图,B~F是A的各分裂时期图。分析回答下列问题:
(1)A~F细胞有可能同时在该动物的__________(器官)中观察到。其中,具有同源染色体的细胞是________;基因A与a在___________________________________________时期分离。
(2)F细胞的名称是___________,该细胞含有________条姐妹染色单体;分裂产生该细胞的同时,产生的另一个细胞的基因组成为__________。
(3)A在形成图中精细胞的同时,还伴随形成三个精细胞,画出它们的染色体组成_________。
(4)研究发现,CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂I中期,从而无法进入减数分裂I后期,猜测CyclinB3在减数分裂中所起的作用:_______________________。
【答案】(1) ①. 睾丸 ②. ABD ③. 减数第一次分裂的后期、减数第二次分裂后期
(2) ①. 次级精母细胞 ②. 0 ③. AaBB
(3) (4)促进同源染色体的分离
【解析】
【小问1详解】
图中A是基因型为AaBb的雄性小鼠体细胞染色体示意图,B~F是A的各分裂时期图。只有睾丸中的精原细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此以上细胞可能同时存在于该动物的睾丸中;图中A、B和D细胞含有同源染色体;基因A与a是等位基因,通常情况下二者分离可发生在减数第一次分裂后期随着同源染色体分开而分离,若减数第一次分裂的四分体时期发生同源染色体的非姐妹染色单体的交换,则A和a的分离也可发生在减数第二次分裂后期,如图示的F细胞中。
【小问2详解】
该动物为雄性小鼠,且F细胞无同源染色体、着丝粒分裂,因而处于减数第二次分裂,为次级精母细胞;该细胞着丝粒已分裂,无姐妹染色单体;A基因型为AaBb,初级精母细胞基因型为AAaaBBbb,F细胞基因型为Aabb,所以与F细胞同时产生的次级精母细胞基因型为AaBB。
【小问3详解】
A在形成图中精细胞C的同时,还伴随形成三个精细胞,根据C细胞和F细胞中的染色体组成可推测另外三个精细胞的染色体组成为:。
【小问4详解】
CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂I中期,从而无法进入减数分裂I后期,即不能发生同源染色体的分离,据此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
24. 线粒体是与细胞凋亡密切相关的细胞器。为研究蛋白 B 对家蚕细胞凋亡的影响,科研人员做了如下实验。
(1)细胞色素c是线粒体内膜上的重要电子传递体,参与有氧呼吸第_________阶段的生化反应。细胞受到凋亡信号的作用后,线粒体膜上的非特异性通道打开,引起线粒体膜的_________性发生改变,线粒体膜两侧_________的分布发生变化,导致线粒体膜电位下降或消失,使得细胞色素c释放出来,引发细胞凋亡。
(2)用生物碱H处理悬浮培养的家蚕细胞,处理不同时间后,用凝胶电泳方法测定细胞溶胶(细胞质基质)中细胞色素c的含量,结果如下图所示。
①由于细胞中微管蛋白的表达量_________,在实验中可作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和细胞色素c的检测方法等无关变量对实验结果的影响。
②据图分析,正常细胞的细胞溶胶中_________(填“能”或“不能”)检测到细胞色素c。随着生物碱H处理时间延长,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中,判断依据是__________________________________。
(3)为研究蛋白B的功能,科研人员构建蛋白B基因过量表达载体和蛋白B基因表达干扰载体,导入悬浮培养的家蚕细胞中,用______________处理转基因家蚕细胞,检测到过量表达蛋白B的细胞溶胶中细胞色素c的释放量减少,抑制蛋白B基因表达的细胞溶胶中细胞色素c的释放量显著增加,推测蛋白B____________________________________。
【答案】(1) ①. 三 ②. (离子)通透性 ③. 离子
(2) ①. 相对稳定(且丰富) ②. 不能 ③. 随着生物碱H处理时间延长,细胞溶胶中细胞色素c含量增加,分离的线粒体中细胞色素c含量下降
(3) ①. 生物碱H ②. 抑制细胞色素c的释放,进而抑制细胞凋亡
【解析】
【小问1详解】
有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,由细胞色素c是线粒体内膜上的重要电子传递体,可推测细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的生化反应;细胞受到凋亡信号的作用后,线粒体膜上的非特异性通道打开,会引起线粒体膜的(离子)通透性发生改变,线粒体膜两侧离子的分布发生变化,导致线粒体膜电位下降或消失,使得细胞色素c 释放出来,引发细胞凋亡。
【小问2详解】
①在用生物碱H处理悬浮培养的家蚕细胞,处理不同时间后,用凝胶电泳方法测定细胞溶胶(细胞质基质)中细胞色素c的含量的实验中,由于细胞中微管蛋白的表达量相对稳定(且丰富),所以在实验中可作为标准物质,以校准和消除由于细胞培养操作、细胞取样量和细胞色素c的检测方法等无关变量对实验结果的影响。
②分析题图可知,正常细胞的细胞溶胶中不能检测到细胞色素c。据细胞溶胶中细胞色素c含量增加,分离的线粒体中细胞色素c含量下降可判断,随着生物碱H处理时间延长,细胞色素c逐渐释放到细胞溶胶中。
【小问3详解】
为研究蛋白B的功能,科研人员构建蛋白B基因过量表达载体和蛋白B基因表达干扰载体,导入悬浮培养的家蚕细胞中,用生物碱H处理转基因家蚕细胞,检测到过量表达蛋白B的细胞溶胶中细胞色素c的释放量减少,而抑制蛋白B基因表达的细胞溶胶中细胞色素c的释放量会显著增加,据此可推测蛋白B抑制细胞色素c的释放,进而抑制细胞凋亡。
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