内容正文:
2026年10月高三年级阶段性检测
生 物 试 题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列事实或证据不支持细胞是生命活动基本单位的是( )
A. 变形虫能够完成运动、摄食、分裂等生命活动
B. 绘画需要多个神经细胞和肌肉细胞共同参与
C. 离体叶绿体悬浮液加入氧化剂后可在光照下释放氧气
D. 烟草花叶病毒离开宿主细胞后不能完成增殖等生命活动
2. 蓝细菌在缺氮环境下细胞壁增厚,光合能力消失专注于固氮,成为异形胞。固氮酶对氧气敏感,需要微氧环境。异形胞常穿插分布于普通蓝细菌间,二者分工协作交换营养物质。下列说法错误的是( )
A. 异形胞细胞壁增厚阻碍氧气进入细胞形成微氧环境
B. 异形胞为普通蓝细菌提供氮源,普通蓝细菌为异形胞提供糖类
C. 异形胞的形成解决了光合作用与固氮作用的冲突
D. 异形胞和普通蓝细菌原始合作,共同抵御氮胁迫
3. 下列关于糖类、脂肪和蛋白质的检测,叙述错误的是( )
A. 几丁质与斐林试剂混合后水浴加热会出现砖红色沉淀
B. 豆浆中加入双缩脲试剂A液的目的是为了营造碱性环境
C. 斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分及浓度不完全相同
D. 花生种子切片用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
4. 将小鼠骨髓瘤细胞与洋葱鳞片叶外表皮细胞进行融合,为在显微镜下快速筛选出成功融合的杂种细胞,下列细胞器组合中能作为确切判断依据的是( )
A. 线粒体和叶绿体 B. 中心体和核糖体
C. 内质网和液泡 D. 中心体和液泡
5. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. NADPH:类囊体薄膜→叶绿体基质
B. 葡萄糖:细胞质基质→线粒体基质
C. RNA聚合酶:核糖体→细胞核
D. ATP:线粒体→液泡
6. 植物细胞膜和内质网膜上存在钙泵,能催化ATP水解释放能量,将细胞内的Ca2+泵出细胞或泵入内质网储存起来,维持细胞质基质正常的Ca2+浓度。下列说法正确的是( )
A. 钙泵是一种特异性的通道蛋白
B. 钙泵的ATP水解酶活性被激活后与钙离子结合
C. 钙泵磷酸化和去磷酸化均会导致空间构象发生改变
D. 钙泵运输Ca2+的速率总是与钙离子浓度呈正相关
7. 工业淀粉酶主要由微生物产生,具有耐高温的特性,最适温度远高于唾液淀粉酶,下列说法正确的是( )
A. 淀粉酶和盐酸都能降低淀粉水解所需的活化能
B. 高温条件下,工业淀粉酶的活性必大于唾液淀粉酶
C. 两种淀粉酶均能水解淀粉,说明酶具有专一性
D. 为维持酶的活性,在高温条件下保存工业淀粉酶
8. 酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸,与这两种呼吸方式相关的说法正确的是( )
A. 均在第一阶段产生NADH、第二阶段消耗NADH
B. 均能产生使酸性重铬酸钾变成灰绿色的物质
C. 丙酮酸中的能量均大部分以热能形式散失
D. 均可以产生CO2,但场所不同
9. 洋葱(2n=16)是生物学实验中常用的材料,下列有关说法正确的是( )
A. 在光学显微镜下能观察到洋葱根尖分生区细胞核膜消失、核仁解体的过程
B. 视野中观察到含32条染色体的细胞,说明低温诱导染色体数目加倍成功
C. 紫色洋葱鳞片叶外表皮可用作“观察植物细胞质壁分离与复原”的实验材料
D. 在“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验中,用甲紫溶液染色后再用清水漂洗
10. 斑马鱼的鳍受损后,成纤维细胞会迅速变成具有增殖能力的类干细胞,这些类干细胞继续发育形成完整鳍。下列说法错误的是( )
A. 类干细胞全能性低于胚胎干细胞
B. 成纤维细胞与类干细胞遗传信息不同
C. 成纤维细胞变成类干细胞的过程,存在基因的选择性表达
D. 类干细胞发育成鳍的过程中细胞形态、结构、功能均发生变化
11. 某个体基因型为AaBbDd,它的一个初级精母细胞如图甲所示,该细胞经过减数分裂产生了一个如图乙所示的精细胞,甲→乙过程未发生基因突变且只发生一次染色体行为异常,下列说法错误的是( )
A. 基因A、a所在的同源染色体也可能发生过互换
B. 基因B、b所在的同源染色体发生过互换并导致基因重组
C. 甲→乙过程中,减数分裂Ⅰ异常,减数分裂Ⅱ正常
D. 与图乙细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞基因型是aBbDd
12. 玉米的籽粒黄色与白色分别由基因A、a控制,饱满与皱缩分别由基因B、b控制。双杂合子AaBb与隐性纯合子aabb进行杂交得F1,不考虑突变和致死现象。下列说法正确的是( )
A. 若该双杂合子产生了AB、Ab、aB、ab四种精子,说明A/a与B/b两对基因自由组合
B. 若该双杂合子的一个精原细胞产生了AB、ab两种精子,说明A、B基因位于同一条染色体上
C. 若F1性状为黄色饱满籽粒和白色皱缩籽粒,说明该双杂合子的a、b基因位于同一条染色体上
D. 若F1中黄色饱满籽粒∶黄色皱缩籽粒∶白色饱满籽粒∶白色皱缩籽粒=1∶2∶2∶1,说明A/a与B/b两对基因分别位于两对同源染色体上
13. 下列关于“基因在染色体上”的说法正确的是( )
A. 萨顿最早提出“控制果蝇眼色的基因位于X染色体上”
B. 摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
C. 位于一对同源染色体不同位置的基因可能控制同一种性状
D. 若某一性状在雌雄个体中出现的概率不同,则控制该性状的基因位于性染色体上
14. 果蝇的长翅与残翅受一对等位基因控制。欲探究其遗传方式,将一只长翅雌果蝇与一只残翅雄果蝇杂交,其遗传图谱如下,不考虑突变和XY同源区段。下列说法错误的是( )
A. 残翅不会由X染色体上的隐性基因控制
B. 若残翅由显性基因控制,Ⅱ1与Ⅱ2基因型相同
C. Ⅱ1和Ⅱ3杂交子代的性状及比例与Ⅱ1和Ⅱ2杂交结果相同
D. 若Ⅱ1与Ⅱ2杂交后代中出现长翅的概率是1/4,可确定长翅的遗传方式
15. DNA折纸术以长单链DNA作为支架链,多条人工合成的短单链DNA为订书钉链,订书钉链与支架链特定区段互补结合,牵引支架链折叠、固定,共同构建出的纳米空间结构极大提升信息存储量,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 订书钉链与支架链的结合依赖碱基互补配对
B. 纳米空间结构中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
C. 互补区段中,两条单链A、T之和所占比例相等
D. 若订书钉链中G+C比例较高,则形成的纳米空间结构会相对稳定
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. 结构与功能相适应是生物学的基本观点,下列相关叙述错误的是( )
A. 染色质高度螺旋化成为染色体,有利于DNA与RNA聚合酶结合进行转录
B. 心肌细胞含有丰富的线粒体,为心脏节律性收缩持续稳定地提供能量
C. 哺乳动物成熟红细胞特化为双凹圆饼状,有利于与血浆进行气体交换
D. 神经细胞轴突细长,有利于信息远距离传递
17. 脱氧核苷酸dNMP(dAMP、dCMP、dGMP、dTMP)获得两个磷酸基团转化成相应的脱氧核苷三磷酸dNTP(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)后才能参与DNA的合成。dNTP是高能磷酸化合物,为DNA合成提供能量。下列说法正确的是( )
A. 脱氧核苷酸不能作为DNA合成的直接原料
B. dNTP合成DNA时需要脱去两个磷酸基团
C. 与ATP相比,dATP含有的五碳糖种类不同
D. dATP也是驱动细胞各项生命活动的直接能源物质
18. 某异源六倍体(6n=30)染色体组成为AABBCD(每个字母代表一个染色体组,含5条染色体)。减数分裂时,AA、BB中同源染色体配对后正常分离,剩下的染色体不参与配对;产生花粉时,未配对的染色体在减数分裂Ⅰ结束时全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体全部移向卵细胞一侧并保留。下列说法正确的是( )
A. 该个体的体细胞中染色体均成对存在
B. 第一极体在减数分裂Ⅱ中期含有20条染色单体
C. 次级卵母细胞中核DNA数目是次级精母细胞的2倍
D. 精细胞含有10条染色体,卵细胞含有20条染色体
19. 某两性花植株的花瓣分为单瓣和复瓣2种类型,由三对等位基因控制,每对基因均有显性基因时会导致胚致死。研究者利用甲、乙和丙3种单瓣纯合体进行了杂交实验,结果见表。下列说法正确的是( )
实验编号
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
①
甲×乙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
②
甲×丙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
③
乙×丙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
A. 控制该性状的三对基因遵循自由组合定律
B. 实验①的F2中,复瓣纯合子占1/9
C. 该植株单瓣花的基因型有12种
D. 实验③F2中的复瓣花自交后代中复瓣花占25/36
20. M13噬菌体DNA是一种单链环状DNA,进入宿主细胞后先形成复制型DNA,再进行滚环复制产生复制型DNA和单链环状DNA,SSB是一种单链DNA结合蛋白,其过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 滚环复制过程中新合成的子代单链的延伸方向为3′→5′
B. 从复制型DNA到单链环状DNA,磷酸二酯键的断裂与形成各发生2次
C. 图中SSB可以避免解旋的单链重新形成双链
D. 单链环状DNA形成复制型DNA需要引物,滚环复制不需要
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 高等动物胰腺腺泡细胞能合成并分泌胰蛋白酶原,图1为该细胞部分亚显微结构模式图,图2为胰蛋白酶原合成、加工、运输和分泌过程,a~d表示相关结构。
(1)图1中属于或含有生物膜的结构有______________(填标号),台盼蓝无法使该细胞着色,说明细胞膜具有______________功能。
(2)药物BFA处理该细胞后,胰蛋白酶原前体大量积累在b中,b对应图1中______________(填标号)。推测BFA阻断的运输环节是______________(用图中字母和箭头表示),该环节正常进行除了图2所示结构外,还需依赖的具膜结构和网架结构分别是______________、______________。
(3)在物质Q中掺入3H标记的亮氨酸,将细胞置于37℃条件下培养,117分钟时细胞外的分泌物开始检测到放射性;将细胞置于20℃培养相同时间,放射性仅在a、b、c中出现。该实验说明_____________。
22. 脱落酸对植物的氮同化和碳同化具有重要的调控作用,这种调控作用依赖于信号通路中的关键调节蛋白ABI5,它能调控相关基因的表达。以ABI5缺失突变株(abi5-8)和野生型(Col-0)水稻为材料,在适宜的条件下,测定了两种水稻的光合作用速率,结果如下所示。回答下列问题。
(1)光反应的场所是______________。氮元素是植物生长发育过程中的必需元素,参与合成的与光合作用有关的直接物质除了酶、NADPH(NADP+)外还有______________。(答出两个)
(2)本实验的两个自变量是______________。据图分析,当光照强度小于600时水稻光合速率的主要限制因素是______________,ABI5主要是______________(填“促进”或“抑制”)了氮同化和碳同化相关基因的表达。为进一步验证ABI5的作用,应在ABI5缺失突变株和野生型两种材料的基础上再补充两组不同的材料,从转基因技术和排除载体本身的影响两个角度分析,这两组材料分别为______________。
(3)水稻生长发育过程中氮同化和碳同化过程是相互促进的,从能量角度分析原因是:一方面,氮同化合成的有机物参与光反应固定更多的光能,促进碳同化。另一方面,碳同化合成的有机物____________促进氮同化。
23. 杂种水稻(2n=24)优势明显,但不能稳定遗传。研究人员利用基因编辑技术对杂种水稻的减数分裂相关基因PAIR1、REC8、OSD1及受精相关基因OSMTL进行编辑,探究让杂种水稻能稳定遗传的方法。PAIR1参与减数分裂Ⅰ同源染色体的联会;REC8编码黏连蛋白,维持减数分裂Ⅰ期间姐妹染色单体的黏连;OSD1保证减数分裂Ⅱ正常完成;OSMTL参与受精后父方染色体的存留,敲除后受精卵只保留母方染色体。
(1)取各植株的花粉母细胞显微镜下观察减数分裂各时期染色体行为。与野生型相比,敲除PAIR1的植株在减数分裂Ⅰ前期观察不到______________(填结构名称),同时敲除REC8的植株在减数分裂Ⅰ后期会发生______________分离,类似一次______________分裂。
(2)无OSD1的次级性母细胞不再进行减数分裂Ⅱ直接发育为配子,只敲除OSD1植株的花粉授予去雄的野生型植株,后代体细胞含有______________个核DNA。
(3)研究人员进一步构建了三基因突变体(敲除PAIR1、REC8、OSD1)和四基因突变体(敲除PAIR1、REC8、OSD1和OSMTL)。
①三基因突变体自交后代的体细胞含______________条染色体。
②让三基因突变体为父本,四基因突变体为母本进行杂交,后代的体细胞含______________条染色体,基因型与______________(填“父方”或“母方”)相同。
(4)基于以上研究,请写出一条让杂种水稻能稳定遗传的方法______________。
24. 烟草是雌雄异株植物,性别决定为XY型。烟草花瓣颜色受多对基因调控,基因A存在时才能合成色素,基因a无此功能。基因B对b为完全显性,基因B使色素呈现紫红色,基因b使色素呈现橙黄色。科研人员做了如下两个实验,不考虑互换及突变。
实验一:橙黄花雄株(甲)×紫红花雌株(乙)→F1:白花雄株∶紫红花雄株∶紫红花雌株=1∶1∶2
实验二:紫红花雄株(丙)×白花雌株(丁)→F1:白花雄株∶紫红花雌株=1∶1
(1)根据以上实验结果分析,乙植株是____________(填“纯合子”或“杂合子”)。______________(填“能”或“不能”)确定A/a与B/b两对基因独立遗传。
(2)科学家以实验一F1中的紫红花植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中A、a、B和b四种基因情况,对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,电泳图谱如下所示。图中条带②代表基因是______________;电泳条带组成Ⅱ对应的基因型是______________。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①
②
③
④
(3)植株丁可能的基因型有______________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为______________植株杂交,观察后代______________(填“雌”或“雄”)株表型。若后代出现______________,则说明植株丁为杂合子。
25. 为探究DNA的复制方式,科学家以大肠杆菌为材料,采用密度梯度离心、紫外光吸收光谱检测进行实验,紫外光吸收光谱峰值代表离心管内DNA条带的位置。实验流程如下:
(1)先将大肠杆菌放在含有15NH4Cl的培养液中培养多代,提取其DNA测得紫外光吸收光谱峰值在离心管的_______________(填下图中字母)。该步骤的目的是______________。
(2)大肠杆菌每20分钟繁殖一代,将上述培养的大肠杆菌转移到只含有14NH4Cl的培养液中继续培养,在培养到20 min、40 min时,分别提取大肠杆菌DNA,经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱。
①培养液中的N元素可被大肠杆菌吸收后用于合成脱氧核苷酸组成成分的______________部分。DNA合成时催化子链延伸的酶是______________。
②若全保留复制假说成立,则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置应为______________。
A.1个峰值,峰值出现在H处
B.1个峰值,峰值出现在T处
C.2个峰值,出现在H和T处
D.2个峰值,出现在O和H处
③继续测定大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立,请在下图方框中画出预期的紫外光吸收光谱______________。该实验______________(填“能”或“不能”)通过检测放射性替代紫外光吸收光谱来判断DNA的位置。
④经检测,40分钟后的紫外光吸收光谱与半保留复制假说的预期结果一致,若大肠杆菌1个DNA分子有1000对碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=3∶1∶4∶2,则此过程中该DNA分子共消耗鸟嘌呤______________个。
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2026年10月高三年级阶段性检测
生 物 试 题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 下列事实或证据不支持细胞是生命活动基本单位的是( )
A. 变形虫能够完成运动、摄食、分裂等生命活动
B. 绘画需要多个神经细胞和肌肉细胞共同参与
C. 离体叶绿体悬浮液加入氧化剂后可在光照下释放氧气
D. 烟草花叶病毒离开宿主细胞后不能完成增殖等生命活动
【答案】C
【解析】
【详解】A、变形虫是单细胞生物,整个个体只由一个细胞构成,这个细胞就可以独立完成所有生命活动,直接证明了细胞是生命活动的基本单位,A正确;
B、绘画是多细胞生物的复杂生命活动,依赖不同细胞分工合作共同完成,说明多细胞生物的生命活动离不开细胞,B正确;
C、叶绿体只是植物细胞的一个细胞器,它离开细胞后依然可以完成部分功能(释放氧气),这个事实说明单独的细胞结构部分也能完成特定反应,无法证明“生命活动必须依赖完整细胞”,C错误;
D、病毒没有细胞结构,但是它的增殖(生命活动)必须依赖活细胞才能完成,这也说明了生命活动离不开细胞,D正确。
2. 蓝细菌在缺氮环境下细胞壁增厚,光合能力消失专注于固氮,成为异形胞。固氮酶对氧气敏感,需要微氧环境。异形胞常穿插分布于普通蓝细菌间,二者分工协作交换营养物质。下列说法错误的是( )
A. 异形胞细胞壁增厚阻碍氧气进入细胞形成微氧环境
B. 异形胞为普通蓝细菌提供氮源,普通蓝细菌为异形胞提供糖类
C. 异形胞的形成解决了光合作用与固氮作用的冲突
D. 异形胞和普通蓝细菌原始合作,共同抵御氮胁迫
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意可知,固氮酶对氧气敏感需要微氧环境,异形胞细胞壁增厚,可有效阻碍氧气进入细胞,满足固氮的微氧需求,A正确;
B、普通蓝细菌保留光合能力可合成糖类等有机物,异形胞丧失光合能力但能固氮:异形胞为普通蓝细菌提供氮源,普通蓝细菌为异形胞提供其无法合成的糖类有机物,B正确;
C、光合作用的光反应阶段会释放氧气,氧气会抑制对氧敏感的固氮酶活性;异形胞丧失光合放氧能力、特化出微氧环境,同时承担固氮功能,普通细胞承担光合功能,解决了两个生理过程的氧气需求冲突,C正确;
D、原始合作是不同物种间的种间关系,而异形胞和普通蓝细菌属于同一个蓝细菌种群的特化细胞,是同一种生物的细胞分工协作,不属于原始合作关系,D错误。
3. 下列关于糖类、脂肪和蛋白质的检测,叙述错误的是( )
A. 几丁质与斐林试剂混合后水浴加热会出现砖红色沉淀
B. 豆浆中加入双缩脲试剂A液的目的是为了营造碱性环境
C. 斐林试剂乙液和双缩脲试剂B液的成分及浓度不完全相同
D. 花生种子切片用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
【答案】A
【解析】
【详解】A、几丁质是一种多糖,属于非还原糖,不能与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀,A错误;
B、双缩脲试剂A液为NaOH溶液,其作用是提供碱性环境,使蛋白质中的肽键在碱性条件下与Cu2+结合,形成紫色络合物,B正确;
C、斐林试剂乙液为0.05 g/mL的CuSO₄溶液,双缩脲试剂B液为0.01 g/mL的CuSO₄溶液,二者成分相同但浓度不同,C正确;
D、花生种子切片经苏丹Ⅲ染液染色后,需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,因为苏丹Ⅲ易溶于酒精而不溶于水,此操作可去除多余染料,便于在显微镜下清晰观察被染成橘黄色的脂肪颗粒,D正确。
4. 将小鼠骨髓瘤细胞与洋葱鳞片叶外表皮细胞进行融合,为在显微镜下快速筛选出成功融合的杂种细胞,下列细胞器组合中能作为确切判断依据的是( )
A. 线粒体和叶绿体 B. 中心体和核糖体
C. 内质网和液泡 D. 中心体和液泡
【答案】D
【解析】
【详解】A、小鼠骨髓瘤细胞和洋葱鳞片叶外表皮细胞都有线粒体,因此线粒体不能区分两种细胞,且洋葱鳞片叶外表皮细胞一般不含叶绿体,不能作为融合成功的判断依据, A错误;
B、中心体是动物细胞(和某些低等植物细胞)的标志,杂种细胞中可来自小鼠骨髓瘤细胞, 但核糖体普遍存在于真核细胞中,无法区分来自小鼠骨髓瘤细胞,还是来自洋葱鳞片叶外表皮细胞,不能作为融合成功的判断依据,B错误;
C、液泡虽然是洋葱鳞片叶外表皮细胞的标志,但内质网普遍存在于真核细胞中,无法区分来自小鼠骨髓瘤细胞,还是来自洋葱鳞片叶外表皮细胞,不能作为融合成功的判断依据,C错误;
D、中心体主要存在于动物细胞中,小鼠骨髓瘤细胞有,洋葱鳞片叶外表皮细胞没有, 大液泡主要存在于植物细胞中,洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色大液泡,小鼠骨髓瘤细胞没有, 成功融合的杂种细胞会同时具有中心体和液泡,能作为融合成功的判断依据,D正确。
5. 同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构,下列选项与此描述不符的是( )
A. NADPH:类囊体薄膜→叶绿体基质
B. 葡萄糖:细胞质基质→线粒体基质
C. RNA聚合酶:核糖体→细胞核
D. ATP:线粒体→液泡
【答案】B
【解析】
【详解】A、在光合作用的光反应阶段,水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上,此时会产生 NADPH,随后,NADPH 被运输到叶绿体基质中,参与暗反应( C3 的还原)过程,A不符合题意;
B、葡萄糖在细胞质基质中通过细胞呼吸的第一阶段(糖酵解)被分解为丙酮酸,线粒体不能直接利用葡萄糖,葡萄糖必须先在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸才能进入线粒体基质参与有氧呼吸的第二阶段,B符合题意;
C、RNA 聚合酶的本质是蛋白质,它在细胞质中的核糖体上合成,合成后,RNA 聚合酶需要通过核孔进入细胞核,参与转录过程(催化 RNA 的合成),C不符合题意;
D、线粒体是有氧呼吸的主要场所,能够产生大量的 ATP,液泡在进行某些主动运输(如离子跨膜运输)或维持细胞形态等生命活动时,需要消耗 ATP,这些 ATP 可以由线粒体产生后,运输到液泡处被利用,D不符合题意。
6. 植物细胞膜和内质网膜上存在钙泵,能催化ATP水解释放能量,将细胞内的Ca2+泵出细胞或泵入内质网储存起来,维持细胞质基质正常的Ca2+浓度。下列说法正确的是( )
A. 钙泵是一种特异性的通道蛋白
B. 钙泵的ATP水解酶活性被激活后与钙离子结合
C. 钙泵磷酸化和去磷酸化均会导致空间构象发生改变
D. 钙泵运输Ca2+的速率总是与钙离子浓度呈正相关
【答案】C
【解析】
【详解】A、钙泵不是通道蛋白,而是主动运输的载体蛋白,它通过消耗ATP能量逆浓度梯度转运Ca2+,而通道蛋白是顺浓度梯度被动运输,不消耗能量,A错误;
B、钙泵的ATP水解酶活性是在与Ca2+结合后被激活,而非“激活后与钙离子结合”。根据钙泵工作机理,Ca2+先结合到钙泵的胞质面,随后触发ATP水解和磷酸化,导致构象改变,完成转运,B错误;
C、钙泵在转运过程中经历磷酸化与去磷酸化,这两个过程均会引起其空间构象发生改变,这是其完成跨膜转运的关键机制,C正确;
D、钙泵是主动运输蛋白,其运输速率受ATP供应、钙泵数量、磷酸化状态等因素限制,当钙离子浓度过高时,运输速率可能达到饱和,不再随浓度增加而线性上升,D错误。
7. 工业淀粉酶主要由微生物产生,具有耐高温的特性,最适温度远高于唾液淀粉酶,下列说法正确的是( )
A. 淀粉酶和盐酸都能降低淀粉水解所需的活化能
B. 高温条件下,工业淀粉酶的活性必大于唾液淀粉酶
C. 两种淀粉酶均能水解淀粉,说明酶具有专一性
D. 为维持酶的活性,在高温条件下保存工业淀粉酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、活化能是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,酶和无机催化剂(盐酸作为淀粉水解的催化剂)的作用机理都是降低化学反应的活化能,A正确;
B、工业淀粉酶只是最适温度远高于唾液淀粉酶,若温度超过工业淀粉酶的最适温度后继续升高,工业淀粉酶也会变性失活,此时活性未必大于唾液淀粉酶,B错误;
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,两种淀粉酶都能水解淀粉,体现的是不同来源的同一种酶催化功能的共性,不能说明酶的专一性,C错误;
D、酶的保存条件是低温条件,低温仅抑制酶活性、不破坏酶的空间结构,高温会破坏酶的空间结构导致酶永久失活,不能在高温下保存工业淀粉酶,错误。
8. 酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸,与这两种呼吸方式相关的说法正确的是( )
A. 均在第一阶段产生NADH、第二阶段消耗NADH
B. 均能产生使酸性重铬酸钾变成灰绿色的物质
C. 丙酮酸中的能量均大部分以热能形式散失
D. 均可以产生CO2,但场所不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第一阶段、第二阶段都产生NADH,有氧呼吸第三阶段才消耗NADH,而无氧呼吸在第一阶段产生NADH、第二阶段消耗NADH,A错误;
B、能使酸性重铬酸钾变成灰绿色的物质是酒精,只有酵母菌无氧呼吸会产生酒精,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,不含酒精,因此只有无氧呼吸能让酸性重铬酸钾变色,B错误;
C、有氧呼吸中,丙酮酸会进入线粒体进一步分解,丙酮酸中的能量会逐步释放,少部分能量转移到ATP中,大部分以热能散失; 无氧呼吸中,丙酮酸转化为酒精和二氧化碳时,丙酮酸中的能量大部分储存在酒精中,并没有以热能形式散失,C错误;
D、酵母菌的两种呼吸方式都可以产生CO₂,但产生场所不同,有氧呼吸产生CO₂的场所是线粒体基质,无氧呼吸产生CO₂的场所是细胞质基质,D正确。
9. 洋葱(2n=16)是生物学实验中常用的材料,下列有关说法正确的是( )
A. 在光学显微镜下能观察到洋葱根尖分生区细胞核膜消失、核仁解体的过程
B. 视野中观察到含32条染色体的细胞,说明低温诱导染色体数目加倍成功
C. 紫色洋葱鳞片叶外表皮可用作“观察植物细胞质壁分离与复原”的实验材料
D. 在“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验中,用甲紫溶液染色后再用清水漂洗
【答案】C
【解析】
【详解】A、观察洋葱根尖有丝分裂的实验中,解离步骤已经将细胞杀死,固定在了各自的分裂时期,无法在光学显微镜下观察到核膜消失、核仁解体的动态连续过程,A错误;
B、洋葱正常体细胞2n=16,处于有丝分裂后期的正常细胞着丝粒分裂,染色体数目也会暂时变为32条,因此观察到含32条染色体的细胞不能直接说明低温诱导染色体数目加倍成功,B错误;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有大液泡且细胞液呈紫色,便于观察质壁分离和复原的现象,是该实验的理想材料,C正确;
D、观察根尖分生区有丝分裂的实验操作流程是:解离→漂洗→染色→制片,若染色后再漂洗会导致染色效果受影响,应漂洗后再用甲紫溶液染色,D错误。
10. 斑马鱼的鳍受损后,成纤维细胞会迅速变成具有增殖能力的类干细胞,这些类干细胞继续发育形成完整鳍。下列说法错误的是( )
A. 类干细胞全能性低于胚胎干细胞
B. 成纤维细胞与类干细胞遗传信息不同
C. 成纤维细胞变成类干细胞的过程,存在基因的选择性表达
D. 类干细胞发育成鳍的过程中细胞形态、结构、功能均发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、胚胎干细胞分化程度极低,全能性很高,由题意可知,类干细胞是由已分化的成纤维细胞转化而来的,分化程度高于胚胎干细胞,全能性低于胚胎干细胞,A正确;
B、成纤维细胞转化为类干细胞的过程属于细胞的去分化,细胞内的遗传物质没有发生改变,二者遗传信息是相同的,B错误;
C、成纤维细胞转变为具有增殖能力的类干细胞的过程,本质是基因的选择性表达,细胞的功能、状态发生特化,C正确;
D、类干细胞发育形成完整鳍的过程涉及细胞分化,细胞分化会让细胞的形态、结构、功能均发生稳定性差异,D正确。
11. 某个体基因型为AaBbDd,它的一个初级精母细胞如图甲所示,该细胞经过减数分裂产生了一个如图乙所示的精细胞,甲→乙过程未发生基因突变且只发生一次染色体行为异常,下列说法错误的是( )
A. 基因A、a所在的同源染色体也可能发生过互换
B. 基因B、b所在的同源染色体发生过互换并导致基因重组
C. 甲→乙过程中,减数分裂Ⅰ异常,减数分裂Ⅱ正常
D. 与图乙细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞基因型是aBbDd
【答案】D
【解析】
【详解】 A、基因A、a所在的同源染色体的非姐妹染色单体完全有可能发生过交叉互换,只是互换后最终进入乙精细胞的是a基因,该情况是可以存在的,A正确;
B、观察图甲,出现B和D、B和d的连锁现象,说明B、b所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,属于基因重组,B正确;
C、乙精细胞中同时含有B/b、D/d所在的两条同源染色体,说明减数第一次分裂时这对同源染色体没有正常分离,共同进入了同一个次级精母细胞;而减数第二次分裂时姐妹染色单体正常分离,符合题干“只发生一次染色体行为异常”的条件,C正确;
D、图乙的基因型是aBbDd,和它来自同一个次级精母细胞的精细胞,是该次级精母细胞分裂时姐妹染色单体分离后形成的另一个细胞,在减数第一次分裂发生基因自由组合,与图乙相关的次级精母细胞为AaBBbbDDdd或aaBBbbDDdd,所以另一个精细胞基因型是ABbDd或aBbDd,D错误。
12. 玉米的籽粒黄色与白色分别由基因A、a控制,饱满与皱缩分别由基因B、b控制。双杂合子AaBb与隐性纯合子aabb进行杂交得F1,不考虑突变和致死现象。下列说法正确的是( )
A. 若该双杂合子产生了AB、Ab、aB、ab四种精子,说明A/a与B/b两对基因自由组合
B. 若该双杂合子的一个精原细胞产生了AB、ab两种精子,说明A、B基因位于同一条染色体上
C. 若F1性状为黄色饱满籽粒和白色皱缩籽粒,说明该双杂合子的a、b基因位于同一条染色体上
D. 若F1中黄色饱满籽粒∶黄色皱缩籽粒∶白色饱满籽粒∶白色皱缩籽粒=1∶2∶2∶1,说明A/a与B/b两对基因分别位于两对同源染色体上
【答案】C
【解析】
【详解】A、若两对基因位于同一对同源染色体上(完全连锁),但减数分裂时发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,双杂合子也能产生AB、Ab、aB、ab四种精子,并非一定是两对基因自由组合。只有当四种精子比例为1:1:1:1时,才能说明两对基因自由组合,A错误;
B、一个精原细胞,若两对基因位于两对同源染色体(自由组合),也可以产生AB、ab两种精子(减数第一次分裂时A和B分到一极,a和b分到另一极)。 因此不能说明A、B在同一条染色体上,B错误;
C、aabb只提供ab配子;若F1只有黄色饱满(AaBb)、白色皱缩(aabb)两种性状,说明AaBb只产生AB和ab两种配子。 即A与B连锁、a与b在同一条染色体上,C正确;
D、测交后代比例1:2:2:1,总和为6; 如果两对基因在两对同源染色体上(自由组合),测交后代正常比例应为1:1:1:1。 1:2:2:1不是自由组合的测交结果,不能说明两对基因位于两对同源染色体,D错误。
13. 下列关于“基因在染色体上”的说法正确的是( )
A. 萨顿最早提出“控制果蝇眼色的基因位于X染色体上”
B. 摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上呈线性排列
C. 位于一对同源染色体不同位置的基因可能控制同一种性状
D. 若某一性状在雌雄个体中出现的概率不同,则控制该性状的基因位于性染色体上
【答案】C
【解析】
【详解】A、萨顿通过类比推理法提出“基因在染色体上”的假说”,但并未具体指出“控制果蝇眼色的基因位于X染色体上”,A错误;
B、摩尔根运用假说-演绎法,证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,B错误;
C、位于一对同源染色体不同位置的基因可能控制同一种性状。例如,同源染色体上的非等位基因可控制同一性状的不同表现型,或不同位置的基因通过相互作用共同控制同一性状,C正确;
D、若某一性状在雌雄个体中出现的概率不同,控制该性状的基因可能位于性染色体上,也可能是由环境因素导致的(如某些性状的表现受性别影响但基因位于常染色体上),D错误。
14. 果蝇的长翅与残翅受一对等位基因控制。欲探究其遗传方式,将一只长翅雌果蝇与一只残翅雄果蝇杂交,其遗传图谱如下,不考虑突变和XY同源区段。下列说法错误的是( )
A. 残翅不会由X染色体上的隐性基因控制
B. 若残翅由显性基因控制,Ⅱ1与Ⅱ2基因型相同
C. Ⅱ1和Ⅱ3杂交子代的性状及比例与Ⅱ1和Ⅱ2杂交结果相同
D. 若Ⅱ1与Ⅱ2杂交后代中出现长翅的概率是1/4,可确定长翅的遗传方式
【答案】A
【解析】
【详解】A、假设残翅由X染色体上的隐性基因a控制,则Ⅰ2残翅雄果蝇的基因型为XaY,Ⅰ1长翅雌果蝇XAX_,若子代出现残翅雌果蝇XaXa,雌果蝇必须从父本获得Xa,母本也要提供Xa,则母本长翅雌果蝇基因型是XAXa。XAXa×XaY杂交,子代可以出现XaXa(残翅雌果蝇)、XaY(残翅雄果蝇),说明残翅可以由X染色体上的隐性基因a控制,A错误;
B、若残翅由显性基因A控制,假设显性基因A在常染色体上,则残翅果蝇的基因型为A_,长翅果蝇的基因型为aa。 亲本长翅雌果蝇(aa )× 残翅雄果蝇(A_),子代全部为残翅,子代必须拿到父本A基因,所以子代残翅的基因型为Aa,即 Ⅱ2的基因型为Aa,Ⅱ1的基因型为Aa,二者基因型相同;假设显性基因A在X染色体上,Ⅰ1的基因型为XaXa,Ⅰ2的基因型为XAY,则子代Ⅱ1的基因型为XaY,表现为长翅,与图中Ⅱ1为残翅矛盾,所以不可能是伴X的显性遗传。所以若残翅是常染色体上的显性遗传,Ⅱ1与Ⅱ2基因型相同,B正确;
C、若残翅是常染色体显性遗传,则亲本的基因的基因组成aa(Ⅰ1)×Aa(Ⅰ2),所以Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3的基因型都是Aa ,基因型完全一样,则杂交结果相同;若残翅是常染色体隐性遗传,则亲本的基因的基因组成Aa(Ⅰ1)×aa(Ⅰ2),而Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3都是残翅,基因型都是aa ,基因型完全一样,则杂交结果相同;若残翅是伴X染色体隐性遗传,则亲本的基因的基因组成XAXa(Ⅰ1)×XaY(Ⅰ2),Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3都是残翅,所以Ⅱ2和Ⅱ3的基因型是XaXa ,Ⅱ1的基因型是XaY,基因型完全一样,则杂交结果相同;综上所述,在上述三种情况下,Ⅱ1和Ⅱ3杂交子代的性状及比例与Ⅱ1和Ⅱ2杂交结果相同,C正确;
D、若残翅为常染色体显性遗传,则Ⅱ1的基因型为Aa,,Ⅱ2的基因型为Aa,杂交后子代长翅(aa)的概率为1/4,所以若Ⅱ1与Ⅱ2杂交后代中出现长翅的概率是1/4;若残翅为常染色体隐性遗传,则Ⅱ1的基因型为aa,,Ⅱ2的基因型为aa,杂交后子代长翅的概率为0;若残翅为伴X隐性遗传,Ⅱ1的基因型为XaY,Ⅱ2的基因型为XaXa,杂交后子代长翅的概率为0。综上所述,若Ⅱ1与Ⅱ2杂交后代中出现长翅的概率是1/4,其遗传方式一定是常染色体显性遗传,D正确。
15. DNA折纸术以长单链DNA作为支架链,多条人工合成的短单链DNA为订书钉链,订书钉链与支架链特定区段互补结合,牵引支架链折叠、固定,共同构建出的纳米空间结构极大提升信息存储量,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 订书钉链与支架链的结合依赖碱基互补配对
B. 纳米空间结构中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
C. 互补区段中,两条单链A、T之和所占比例相等
D. 若订书钉链中G+C比例较高,则形成的纳米空间结构会相对稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题干描述“订书钉链与支架链特定区段互补结合”,以及DNA碱基配对的基本原理,DNA单链之间的结合就是依靠A-T、G-C的碱基互补配对实现的,A正确;
B、该结构中,DNA全部是单链形式,只有互补结合的区域才遵循嘌呤和嘧啶配对,而支架链和订书钉链都存在未配对的单链区域,整个结构不满足“双链DNA”的A+G=T+C规则,因此嘌呤总数不一定等于嘧啶总数,B错误;
C、设第一条单链为链1,互补链为链2,根据碱基配对规则, A1 = T2 , T1 = A2 ,因此 (A1 + T1 )÷总碱基1=( T2 + A2)÷总碱基2,(互补区段两条链总碱基数相等) 所以互补区段中,两条单链的(A+T)所占比例一定相等,C正确;
D、DNA双链中,G和C之间通过3个氢键连接,而A和T之间只有2个氢键。因此G+C比例越高,氢键总数越多,结构越稳定,D正确。
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. 结构与功能相适应是生物学的基本观点,下列相关叙述错误的是( )
A. 染色质高度螺旋化成为染色体,有利于DNA与RNA聚合酶结合进行转录
B. 心肌细胞含有丰富的线粒体,为心脏节律性收缩持续稳定地提供能量
C. 哺乳动物成熟红细胞特化为双凹圆饼状,有利于与血浆进行气体交换
D. 神经细胞轴突细长,有利于信息远距离传递
【答案】A
【解析】
【详解】A、染色质高度螺旋化成为染色体后,DNA会被紧紧压缩包裹,双链无法解旋打开,RNA聚合酶无法结合到DNA的启动区域,因此无法进行转录过程。转录过程只发生在染色质状态的间期细胞中,A错误;
B、心脏需要持续节律性收缩跳动,对能量需求非常大。线粒体是细胞的"动力工厂",心肌细胞富含线粒体,可以持续稳定地为心脏收缩提供充足的能量,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞的双凹圆饼状结构,相比球形可以增大表面积,同时这种形态让红细胞更柔韧,可以更好地通过毛细血管,并且有利于氧气和二氧化碳在红细胞和血浆之间进行交换,C正确;
D、神经细胞需要向远距离的靶细胞传递信息,轴突细长的结构可以跨越身体不同部位的距离,将神经信号从细胞体向远端传递,完全匹配信息远距离传递的功能,D正确。
17. 脱氧核苷酸dNMP(dAMP、dCMP、dGMP、dTMP)获得两个磷酸基团转化成相应的脱氧核苷三磷酸dNTP(dATP、dCTP、dGTP、dTTP)后才能参与DNA的合成。dNTP是高能磷酸化合物,为DNA合成提供能量。下列说法正确的是( )
A. 脱氧核苷酸不能作为DNA合成的直接原料
B. dNTP合成DNA时需要脱去两个磷酸基团
C. 与ATP相比,dATP含有的五碳糖种类不同
D. dATP也是驱动细胞各项生命活动的直接能源物质
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、由题意可知, 脱氧核苷酸dNMP需要获得两个磷酸基团转化为dNTP后才能参与DNA合成,因此脱氧核苷酸(dNMP)不能作为DNA合成的直接原料,A正确;
B、 dNTP是脱氧核苷三磷酸,作为DNA合成原料时,只有最内侧的脱氧核苷酸单磷酸结构会被整合到DNA链中,外侧的两个磷酸基团会脱去,同时水解释放能量供聚合反应使用,B正确;
C、ATP的五碳糖是核糖,而dATP全称是脱氧腺苷三磷酸,它的五碳糖是脱氧核糖,二者五碳糖种类不同,C正确;
D、细胞中驱动各项生命活动的直接能源物质主要是ATP,dATP仅作为DNA合成的原料之一、仅能为DNA合成供能,并非通用的细胞生命活动直接能源,D错误。
18. 某异源六倍体(6n=30)染色体组成为AABBCD(每个字母代表一个染色体组,含5条染色体)。减数分裂时,AA、BB中同源染色体配对后正常分离,剩下的染色体不参与配对;产生花粉时,未配对的染色体在减数分裂Ⅰ结束时全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体全部移向卵细胞一侧并保留。下列说法正确的是( )
A. 该个体的体细胞中染色体均成对存在
B. 第一极体在减数分裂Ⅱ中期含有20条染色单体
C. 次级卵母细胞中核DNA数目是次级精母细胞的2倍
D. 精细胞含有10条染色体,卵细胞含有20条染色体
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、异源六倍体(6n=30)染色体组成为AABBCD,AA的5对同源、BB的5对同源是成对的,但C组的5条、D组的5条没有对应的同源染色体,无法成对,A错误;
B、卵原细胞染色体总数30, 减数分裂Ⅰ时,AA(10条)、BB(10条)的同源配对分离,未配对的C、D(10条)全部移向次级卵母细胞一侧,第一极体只获得AA和BB分离来的共10条染色体, 这10条染色体每条带有2条姐妹染色单体,因此减数分裂Ⅱ中期的第一极体染色单体数=10×2=20,B正确;
C、次级卵母细胞减数分裂Ⅰ后得到了AA/BB分离的10条染色体 + 未配对的C、D共10条染色体,总计20条染色体,每条带2个DNA,核DNA数=40,次级精母细胞减数分裂Ⅰ时未配对的C、D全部丢失,因此次级精母细胞只获得AA/BB分离的10条染色体,每条带2个DNA,核DNA数=20。 因此次级卵母细胞核DNA(40)是次级精母细胞(20)的2倍,C正确;
D、次级精母细胞的10条染色体在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离,最终形成的精细胞染色体数为10,次级卵母细胞的20条染色体(10条来自AA/BB分离、10条是C+D)在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离,最终形成的卵细胞染色体数为20,D正确。
19. 某两性花植株的花瓣分为单瓣和复瓣2种类型,由三对等位基因控制,每对基因均有显性基因时会导致胚致死。研究者利用甲、乙和丙3种单瓣纯合体进行了杂交实验,结果见表。下列说法正确的是( )
实验编号
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
①
甲×乙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
②
甲×丙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
③
乙×丙
复瓣
复瓣∶单瓣=9∶7
A. 控制该性状的三对基因遵循自由组合定律
B. 实验①的F2中,复瓣纯合子占1/9
C. 该植株单瓣花的基因型有12种
D. 实验③F2中的复瓣花自交后代中复瓣花占25/36
【答案】AD
【解析】
【详解】A、每对基因均有显性基因时(即三对基因全为显性,基因型为A_B_C_)会导致胚致死,且甲、乙、丙均为单瓣纯合体,所有杂交的F₂均为复瓣:单瓣=9:7,这是两对等位基因自由组合的9:3:3:1的变式,说明每组杂交的F₁都是双杂合子,三对基因位于三对同源染色体上,遵循自由组合定律,A正确;
B、实验①的F₂中复瓣个体的基因型是双显性(如A_B_cc,因为三全显的A_B_C_胚致死),复瓣里的纯合子只有1种,F2全部个体(16 份),复瓣纯合子AABBcc是 1 份,占全部F2是1/16,B错误;
C、三对基因的所有基因型共3×3×3=27种,排除致死的A_B_C_类共2×2×2=8种,剩余19种基因型;复瓣基因型:A_B_cc、A_bbCC、aaB_CC,每一类 4 种,共3×4=12种,因此单瓣基因型为19-12=7种,C错误;
D、实验③的F₂复瓣花为双杂合子自交的后代,复瓣中各基因型及比例为AABBcc:AABbcc:AaBBcc:AaBbcc=1:2:2:4,自交后代中复瓣占比为(1/9)+(2/9×3/4)+(2/9×3/4)+(4/9×9/16)=25/36,D正确。
20. M13噬菌体DNA是一种单链环状DNA,进入宿主细胞后先形成复制型DNA,再进行滚环复制产生复制型DNA和单链环状DNA,SSB是一种单链DNA结合蛋白,其过程如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 滚环复制过程中新合成的子代单链的延伸方向为3′→5′
B. 从复制型DNA到单链环状DNA,磷酸二酯键的断裂与形成各发生2次
C. 图中SSB可以避免解旋的单链重新形成双链
D. 单链环状DNA形成复制型DNA需要引物,滚环复制不需要
【答案】CD
【解析】
【详解】A、DNA聚合酶只能从子链的3'端添加脱氧核苷酸,所有DNA新链的延伸方向均为5'→3',不存在3'→5'的延伸方向,A错误;
B、从双链环状的复制型DNA到单链环状DNA的过程:首先在复制型DNA上切开1个切口,断裂1次磷酸二酯键;之后将被置换下的线性单链首尾连接成环,形成1次磷酸二酯键,磷酸二酯键的断裂与形成各发生1次,并非各2次,B错误;
C、据题图和题干信息可知,SSB是单链DNA结合蛋白,结合解旋暴露的单链DNA后,可以阻止单链之间互补配对重新恢复双链结构,维持单链的状态,C正确;
D、单链环状DNA 合成复制型DNA(双链):DNA聚合酶不能从头合成DNA,需要引物启动子链合成;滚环复制:环状双链复制型DNA切开后,切口处自带游离的3'-OH末端,可以直接作为DNA合成的起点,不需要额外引物,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 高等动物胰腺腺泡细胞能合成并分泌胰蛋白酶原,图1为该细胞部分亚显微结构模式图,图2为胰蛋白酶原合成、加工、运输和分泌过程,a~d表示相关结构。
(1)图1中属于或含有生物膜的结构有______________(填标号),台盼蓝无法使该细胞着色,说明细胞膜具有______________功能。
(2)药物BFA处理该细胞后,胰蛋白酶原前体大量积累在b中,b对应图1中______________(填标号)。推测BFA阻断的运输环节是______________(用图中字母和箭头表示),该环节正常进行除了图2所示结构外,还需依赖的具膜结构和网架结构分别是______________、______________。
(3)在物质Q中掺入3H标记的亮氨酸,将细胞置于37℃条件下培养,117分钟时细胞外的分泌物开始检测到放射性;将细胞置于20℃培养相同时间,放射性仅在a、b、c中出现。该实验说明_____________。
【答案】(1) ①. 14567 ②. 控制物质进出细胞
(2) ①. 4 ②. b→c ③. 囊泡 (膜泡、具膜小泡) ④. 细胞骨架
(3)温度降低,蛋白质的合成和运输速率明显降低
【解析】
【小问1详解】
1细胞膜:属于生物膜,2核糖体:无膜结构,排除,4内质网:单层细胞器膜,符合,6线粒体:双层细胞器膜,符合,5高尔基体:单层细胞器膜,符合,7核膜:细胞核的膜,属于生物膜系统。活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的选择透过性功能,台盼蓝是细胞不需要的大分子,无法进入活细胞,因此活细胞不会被着色。
【小问2详解】
b是内质网,对应图1中标号是4。处理后胰蛋白酶原前体积累在b(内质网),说明蛋白质无法从内质网转运出去,因此BFA阻断的运输环节是 b→c(内质网→高尔基体的运输过程)。内质网产生的囊泡向高尔基体转运,这个过程需要囊泡(具膜小泡)作为运输载体,同时细胞内物质运输依赖细胞骨架(由蛋白质纤维组成的网架结构,负责维持细胞形态、锚定细胞器、介导胞内物质运输)。
【小问3详解】
37℃(适宜温度):117分钟后,细胞外分泌物就能检测到放射性,说明蛋白质已经完成合成、加工、运输、分泌全过程 20℃(低温):相同时间后,放射性只出现在a、b、c(核糖体、内质网、高尔基体),还没有运输分泌到细胞外。这个结果说明:低温会降低蛋白质(分泌蛋白)的合成和运输速率,温度降低会影响相关酶的活性、降低膜的流动性,导致整个过程速率减慢。
22. 脱落酸对植物的氮同化和碳同化具有重要的调控作用,这种调控作用依赖于信号通路中的关键调节蛋白ABI5,它能调控相关基因的表达。以ABI5缺失突变株(abi5-8)和野生型(Col-0)水稻为材料,在适宜的条件下,测定了两种水稻的光合作用速率,结果如下所示。回答下列问题。
(1)光反应的场所是______________。氮元素是植物生长发育过程中的必需元素,参与合成的与光合作用有关的直接物质除了酶、NADPH(NADP+)外还有______________。(答出两个)
(2)本实验的两个自变量是______________。据图分析,当光照强度小于600时水稻光合速率的主要限制因素是______________,ABI5主要是______________(填“促进”或“抑制”)了氮同化和碳同化相关基因的表达。为进一步验证ABI5的作用,应在ABI5缺失突变株和野生型两种材料的基础上再补充两组不同的材料,从转基因技术和排除载体本身的影响两个角度分析,这两组材料分别为______________。
(3)水稻生长发育过程中氮同化和碳同化过程是相互促进的,从能量角度分析原因是:一方面,氮同化合成的有机物参与光反应固定更多的光能,促进碳同化。另一方面,碳同化合成的有机物____________促进氮同化。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP、叶绿素
(2) ①. 光照强度、ABI5 的有无 ②. 光照强度 ③. 抑制 ④. 转入 ABI5 基因表达载体的突变株、转入不含ABI5基因的载体的突变株
(3)参与呼吸作用释放能量
【解析】
【小问1详解】
光合作用光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜;光合作用过程中相关的含氮物质,除酶、NADPH/NADP⁺外,叶绿素(光合色素)含氮元素、ATP的含氮碱基也含氮元素。
【小问2详解】
本实验的处理变量分别是梯度设置的光照强度,以及两种不同类型的水稻(野生型和ABI5缺失突变体),两种不同类型的水稻的区别在于有无ABI5;光照强度小于600时,两条曲线的光合速率都随光照强度上升而升高,说明此时限制光合速率的主要因素是光照强度;由图可知野生型(有ABI5)的光合速率始终低于ABI5缺失突变体,说明ABI5抑制了碳/氮同化相关基因的表达;为验证ABI5的作用,从转基因角度需要构建转入 ABI5 基因表达载体的突变株回补突变体的功能,从排除载体干扰的角度需要设置转入不含ABI5 基因的载体的突变株,排除载体本身对实验的影响。
【小问3详解】
从能量角度,碳同化合成的糖类等有机物,可通过细胞呼吸分解释放能量生成ATP,为需要能量驱动的氮同化过程提供能量,实现二者的相互促进。
23. 杂种水稻(2n=24)优势明显,但不能稳定遗传。研究人员利用基因编辑技术对杂种水稻的减数分裂相关基因PAIR1、REC8、OSD1及受精相关基因OSMTL进行编辑,探究让杂种水稻能稳定遗传的方法。PAIR1参与减数分裂Ⅰ同源染色体的联会;REC8编码黏连蛋白,维持减数分裂Ⅰ期间姐妹染色单体的黏连;OSD1保证减数分裂Ⅱ正常完成;OSMTL参与受精后父方染色体的存留,敲除后受精卵只保留母方染色体。
(1)取各植株的花粉母细胞显微镜下观察减数分裂各时期染色体行为。与野生型相比,敲除PAIR1的植株在减数分裂Ⅰ前期观察不到______________(填结构名称),同时敲除REC8的植株在减数分裂Ⅰ后期会发生______________分离,类似一次______________分裂。
(2)无OSD1的次级性母细胞不再进行减数分裂Ⅱ直接发育为配子,只敲除OSD1植株的花粉授予去雄的野生型植株,后代体细胞含有______________个核DNA。
(3)研究人员进一步构建了三基因突变体(敲除PAIR1、REC8、OSD1)和四基因突变体(敲除PAIR1、REC8、OSD1和OSMTL)。
①三基因突变体自交后代的体细胞含______________条染色体。
②让三基因突变体为父本,四基因突变体为母本进行杂交,后代的体细胞含______________条染色体,基因型与______________(填“父方”或“母方”)相同。
(4)基于以上研究,请写出一条让杂种水稻能稳定遗传的方法______________。
【答案】(1) ①. 四分体 ②. 姐妹染色单体 ③. 有丝
(2)36 (3) ①. 48 ②. 24 ③. 母方
(4)将杂种水稻敲除 PAIR1、REC8、OSD1和 OSMTL 构成四基因突变体
【解析】
【小问1详解】
题干说明PAIR1参与减数分裂Ⅰ同源染色体联会,敲除PAIR1后同源染色体无法联会,因此减Ⅰ前期观察不到联会形成的四分体;REC8的功能是维持减Ⅰ姐妹染色单体的黏连,敲除REC8后,减Ⅰ后期姐妹染色单体无法保持黏连,会提前发生分离,该过程没有同源染色体分离、仅姐妹染色单体分离,类似一次有丝分裂。
【小问2详解】
野生型水稻2n=24,体细胞核DNA数为24。只敲除OSD1的植株,次级性母细胞不进行减Ⅱ直接发育为配子:其花粉母细胞完成减Ⅰ后得到的次级精母细胞核DNA数为24,因此该异常花粉的核DNA为24;野生型母本产生的正常卵细胞内核DNA为12,受精后受精卵核DNA总数为24+12=36,即后代体细胞核DNA数为36。
【小问3详解】
① 三基因突变体的减数分裂过程:无PAIR1则同源染色体不联会,无REC8则减Ⅰ后期姐妹染色单体分离,无OSD1则不进行减Ⅱ,最终直接产生的配子染色体数为24(和体细胞染色体数一致),自交(雌雄配子结合)后代体细胞染色体数为48。
② 四基因突变体母本敲除了OSMTL,题干说明敲除OSMTL后受精卵只保留母方染色体:母本(四基因突变体)产生的卵细胞染色体数为24,父本(三基因突变体)的精子染色体数为24,但父本染色体会被全部丢弃,因此后代体细胞染色体数为24,基因型和母方完全一致。
【小问4详解】
敲除四个基因后,杂种水稻的减数分裂被改造为直接产生和自身基因型完全相同的二倍体雌配子,受精后父本染色体被清除,直接得到与亲代杂种基因型100%一致的后代,无需发生性状分离,即可让杂种优势稳定遗传。
24. 烟草是雌雄异株植物,性别决定为XY型。烟草花瓣颜色受多对基因调控,基因A存在时才能合成色素,基因a无此功能。基因B对b为完全显性,基因B使色素呈现紫红色,基因b使色素呈现橙黄色。科研人员做了如下两个实验,不考虑互换及突变。
实验一:橙黄花雄株(甲)×紫红花雌株(乙)→F1:白花雄株∶紫红花雄株∶紫红花雌株=1∶1∶2
实验二:紫红花雄株(丙)×白花雌株(丁)→F1:白花雄株∶紫红花雌株=1∶1
(1)根据以上实验结果分析,乙植株是____________(填“纯合子”或“杂合子”)。______________(填“能”或“不能”)确定A/a与B/b两对基因独立遗传。
(2)科学家以实验一F1中的紫红花植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中A、a、B和b四种基因情况,对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,电泳图谱如下所示。图中条带②代表基因是______________;电泳条带组成Ⅱ对应的基因型是______________。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①
②
③
④
(3)植株丁可能的基因型有______________种,为进一步确定其基因型,可将其与基因型为______________植株杂交,观察后代______________(填“雌”或“雄”)株表型。若后代出现______________,则说明植株丁为杂合子。
【答案】(1) ①. 杂合子 ②. 不能
(2) ①. a ②. XABXAb
(3) ①. 3 ②. XAbY ③. 雌 ④. 紫红花和橙黄花
【解析】
【分析】性状规则:有A才能显色;A+B = 紫红,A+b = 橙黄;无 A(带 a)= 白花。
【小问1详解】
根据两实验结果花色遗传与性别相关联,推测至少有一对基因位于性染色体上,实验一雄株有两种表型,推测乙植株是杂合子,A/ a位于X染色体上。若A/a与B/b连锁在同一条X染色体上,实验一亲本基因型为XAbY、XABXaB,实验二亲本基因型为XABY、XabXab,也会出现题干中的实验结果,所以“不能”确定这两对基因独立遗传。
【小问2详解】
PCR 电泳图谱分析:根据两实验结果花色遗传与性别相关联,检测A、a、B、b四种基因,检测对象是实验一 F1紫红花植株,一定含有A、B;若两对基因独立遗传,亲代为BBXAXa、bbXAY,子代紫红花蜘蛛至少含有B、b和A三种基因,与题干不符,两对基因均位于X染色体上。实验一亲本基因型为XAbY、XABXaB,F1中的紫红花植株基因型为XABXAb、XAbXaB、XABY,据条带分析,Ⅰ:含A、B、b、a四种基因,→基因型为XAbXaB;Ⅱ:含A、B、b,不含a→基因型为XABXAb;Ⅲ:含A、B,不含 a、不含b→基因型为XABY。条带②代表基因:a。
【小问3详解】
子代雄株的X染色体来自母本丁,Y 来自父本丙;F1雄株全为白花,白花要求X染色体上是a。 因此丁的两条X染色体都携带a,可能基因型共3种: XaBXaB、XaBXab、XabXab。若要鉴定丁基因型,可以选择橙黄花雄株XAbY与丁杂交,观察雌株表型。 后代雌株:一条 X 来自父本XAb(带 A、b),另一条X来自母本丁。 若丁为杂合子XaBXab:产生配子XaB、Xab,后代雌株:XAbXaB(有A、B→紫红花)XAbXab(有A、b→橙黄花) ;则雌株会出现紫红花和橙黄花。
25. 为探究DNA的复制方式,科学家以大肠杆菌为材料,采用密度梯度离心、紫外光吸收光谱检测进行实验,紫外光吸收光谱峰值代表离心管内DNA条带的位置。实验流程如下:
(1)先将大肠杆菌放在含有15NH4Cl的培养液中培养多代,提取其DNA测得紫外光吸收光谱峰值在离心管的_______________(填下图中字母)。该步骤的目的是______________。
(2)大肠杆菌每20分钟繁殖一代,将上述培养的大肠杆菌转移到只含有14NH4Cl的培养液中继续培养,在培养到20 min、40 min时,分别提取大肠杆菌DNA,经密度梯度离心后,测定紫外光吸收光谱。
①培养液中的N元素可被大肠杆菌吸收后用于合成脱氧核苷酸组成成分的______________部分。DNA合成时催化子链延伸的酶是______________。
②若全保留复制假说成立,则20分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置应为______________。
A.1个峰值,峰值出现在H处
B.1个峰值,峰值出现在T处
C.2个峰值,出现在H和T处
D.2个峰值,出现在O和H处
③继续测定大肠杆菌在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟时的紫外光吸收光谱。若半保留复制假说成立,请在下图方框中画出预期的紫外光吸收光谱______________。该实验______________(填“能”或“不能”)通过检测放射性替代紫外光吸收光谱来判断DNA的位置。
④经检测,40分钟后的紫外光吸收光谱与半保留复制假说的预期结果一致,若大肠杆菌1个DNA分子有1000对碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=3∶1∶4∶2,则此过程中该DNA分子共消耗鸟嘌呤______________个。
【答案】(1) ①. T ②. 使 DNA 单链均被15N 标记
(2) ①. 含 N 碱基 ②. DNA 聚合酶 ③. C ④. ⑤. 不能 ⑥. 1800
【解析】
【小问1详解】
据图可知,图中是用15N标记大肠杆菌的DNA分子,经过一段时间培养后DNA的两条链均带上15N标记,提取其DNA测得紫外光吸收光谱峰值在离心管的T处,该步的主要目的是使 DNA 单链均被15N 标记,作为后续实验的起始材料。
【小问2详解】
①脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成。N元素存在于含氮碱基中(A、T、C、G均含N),而磷酸和脱氧核糖不含N。因此,N元素用于合成脱氧核苷酸的碱基部分。 DNA合成时,DNA聚合酶负责将脱氧核苷酸逐个添加到子链的3'-OH末端,催化子链延伸。
②根据全保留复制假说,亲代DNA15N15N完全保留,新合成的DNA为14N14N。20分钟后,大肠杆菌繁殖一代,DNA分子数为2个:1个15N15N(T处),1个14N14N(H处)。因此,紫外光吸收光谱应有2个峰值,分别位于H和T处,C正确。
③40分钟后,大肠杆菌繁殖两代,共产生4个DNA分子,根据半保留复制,这4个DNA分子中15N14N(O处)标记的DNA分子2个,14N14N(H处)标记的DNA分子2个,故预期的紫外光吸收光谱为
由于15N 和 14N 均为稳定同位素,无放射性,无法通过放射性检测判断DNA位置。
④1个DNA分子含1000对碱基(即2000个碱基),一条链上 A:T:G:C = 3:1:4:2。 设该链碱基数为1000,则该链 G = 400,C = 200。 根据碱基互补配对,另一条链 G = 200,C = 400,整个DNA分子中 G 总数 = 400 + 200 = 600个,40分钟时已完成2次复制,共产生4个DNA分子,新合成3个,总消耗鸟嘌呤 = 3 × 600 = 1800 个。
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