内容正文:
2027届高三一轮复习调研诊断生物试题
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. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,相关叙述正确的是( )
A. 孟德尔提出“生物的性状是由基因决定的”,属于假说内容
B. 孟德尔推出“测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1∶1”,属于实验验证
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用“假说—演绎法”证明了DNA半保留复制方式
D. 摩尔根利用“假说—演绎法”证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【解析】
【详解】A、孟德尔研究遗传规律时还未提出“基因”的概念,其假说内容为“生物的性状是由遗传因子决定的”,A错误;
B、孟德尔推导“测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1∶1”属于假说—演绎法中的演绎推理环节,实际完成测交实验、统计后代性状比例才属于实验验证,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔运用假说—演绎法,结合同位素标记技术和密度梯度离心技术,证明了DNA的复制方式为半保留复制,C正确;
D、摩尔根利用假说—演绎法证明了“基因位于染色体上”,“基因在染色体上呈线性排列”是摩尔根及其学生通过测定基因在染色体上的相对位置得出的结论,并非通过假说—演绎法证明的内容,D错误。
2. 细胞有氧呼吸第三阶段中,NADH([H])经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,并伴随ATP的合成,如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. NADH均由线粒体基质提供
B. e-的最初供体为NADH,最终受体是H2O
C. 向线粒体基质转运H+的转运蛋白也具有催化作用
D. 该阶段会释放出大量能量,大部分用于合成ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,也会产生NADH,因此NADH并非都由线粒体基质提供,A错误;
B、e⁻的最终受体是O2,O2接受e⁻后和H+结合生成H2O,最终受体不是H2O,B错误;
C、图中可向线粒体基质转运的H+转运蛋白是ATP合酶,能够催化ADP和Pi合成ATP,同时具有转运功能和催化作用,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段释放的大量能量中,大部分以热能形式散失,仅有少部分用于合成ATP,D错误。
3. 真核生物DNA复制时形成的复制泡和复制叉结构如下图,其中a~f代表相应位置,相关叙述错误的是( )
A. a、d处为DNA链的3'端,有游离的磷酸基团
B. 两条DNA母链中的(A+T)/(C+G)的比值相同
C. e、f处的子链合成均需引物,f处还需DNA连接酶参与
D. 一个核DNA上通常有多个复制泡,有利于提高复制的效率
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA单链的5'端存在游离磷酸基团,3'端为游离羟基;DNA子链的合成方向为5'→3',且子链与模板母链反向平行,结合图中延伸方向可推断a、d为DNA链的5'端,有游离磷酸基团,A错误;
B、DNA的两条母链遵循碱基互补配对原则,母链1的A与母链2的T数量相等,母链1的T与母链2的A数量相等,C和G同理,因此两条母链(A+T)/(G+C)的比值相同,B正确;
C、DNA聚合酶无法从头合成子链,因此e、f处子链合成都需要引物提供3'羟基;f处存在不连续合成的冈崎片段,需要DNA连接酶连接相邻的片段,C正确;
D、真核生物核DNA为多起点复制,一个DNA上通常有多个复制泡同时进行复制,可显著提高DNA复制的效率,D正确。
4. 如图是渗透平衡时的渗透装置,蔗糖不能通过半透膜,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a(不考虑势能等其他环境因素的影响)。下列相关分析正确的是( )
A. 只有漏斗内为蔗糖,烧杯内为清水时才可发生渗透作用
B. 若向图示漏斗内再加入蔗糖分子,再次平衡时m值变小
C. 若向漏斗或烧杯中再加入适量清水,再次平衡时m值都会变小
D. 该实验可说明具有中央大液泡的成熟植物细胞以渗透方式吸水
【答案】C
【解析】
【详解】A、只要满足渗透作用发生的条件,就可发生渗透作用,若将图示漏斗和烧杯溶液调换,也可发生渗透作用,A错误;
B、若向图示漏斗内再加入蔗糖分子,则漏斗内溶液浓度增大,水分子更多的进入漏斗,再次平衡时m值增大,B错误;
C、若向漏斗内再加入清水,渗透压减弱,吸水能力也减弱,再次平衡时m值变小,直接向烧杯中再加入适量清水,烧杯中水增加,部分水进入漏斗使得漏斗内液体浓度减小,m值变小,C正确;
D、该实验中只能说明发生渗透作用的条件,若要通过实验证明成熟植物细胞的吸水方式,需以植物细胞为对象进行实验,D错误。
5. PLM法是测定细胞周期的经典方法,其原理及过程如下:TdR可抑制DNA复制,使处于S期的细胞受到抑制,其他时期的细胞不受影响,洗去TdR后,S期细胞继续分裂。用3H−TdR(胸腺嘧啶脱氧核苷)短期体外培养细胞,使S期的全部细胞被3H标记,然后将3H−TdR洗脱,置换新鲜培养液并继续培养。随后,每隔一段时间定期取样并检测放射性,计算M期标记细胞数占M期细胞总数的比例(PLM),可确定细胞周期各时期的时长。下表为实验过程中记录的一些时间数据。下列叙述错误的是( )
时间点
实验现象
t0时
置换新鲜培养液并开始培养
t1(t1=t0+3 h)时
M期开始出现被标记的细胞
t2(t2=t1+2 h)时
PLM值刚达到100%
t3(t3=t2+4 h)时
PLM值开始减小
t4(t4=t3+9 h)时
M期再次开始出现被标记的细胞
注:分裂间期包含G1、S、G2三个时期,其中S期完成DNA复制,G1期和G2期完成相关蛋白质的合成,为后续阶段做准备,分裂期用M表示
A. 若培养液中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸,其会在G1和G2期被大量利用
B. G1期合成的相关蛋白可能有解旋酶,G2期合成的相关蛋白可能与纺锤体形成相关
C. 从更换培养液开始,到被标记的M期细胞开始出现时,所经历的时间为G2期时长
D. 由表可知,该细胞的细胞周期总时长为18 h,其中M期时长为2 h,S期时长为6 h
【答案】D
【解析】
【详解】A、尿嘧啶核糖核苷酸是RNA合成的原料,G₁期和G₂期需要通过转录、翻译合成相关蛋白质,因此会大量利用该原料,A正确;
B、G₁期为S期DNA复制做准备,解旋酶是DNA复制必需的酶,可在G₁期合成;G₂期为M期做准备,纺锤体形成于M期前期,相关组成蛋白可在G₂期合成,B正确;
C、被³H−TdR标记的是S期细胞,S期末端的细胞最先结束S期进入G₂期,经过G₂期后进入M期,因此更换培养液到首次出现标记M期细胞的时间等于G₂期时长,C正确;
D、第一次出现标记M期细胞(t₁=3h)到第二次出现标记M期细胞(t₄=18h)的间隔为一个完整细胞周期,总时长为;S期时长为M期开始出现被标记的细胞到PLM值开始减小,对应的时长为6h,M期时长为开始出现被标记的细胞到PLM值刚达到100%,对应的时长为2h,D错误。
6. 某研究小组为探究不同植物根系对水淹缺氧环境的适应机制,将长势一致的植物甲和植物乙分别置于正常通气和低氧(模拟水淹)条件下培养一周。实验结束后,测定根系中乙醇相对含量及根系的存活率(以干重保持率表示),结果如下图所示。已知植物根细胞无氧呼吸产物仅为酒精和CO2。下列相关分析中,逻辑严密且符合生物学事实的是( )
A. 正常通气条件下,甲、乙根细胞内葡萄糖的消耗速率主要取决于线粒体内膜上电子传递链的活性,此时细胞呼吸产生的ATP主要用于主动运输吸收矿质元素
B. 依据“巴斯德效应”原理推测,低氧环境下植物甲根细胞中丙酮酸转化为乙醇的通量显著高于植物乙,这暗示植物乙可能通过诱导合成更多的乳酸脱氢酶来维持细胞质基质的氧化还原平衡
C. 若长期处于低氧环境,尽管植物乙积累的乙醇较少,但其根系仍可能因能量供应不足导致主动运输受阻,进而引起根系腐烂;相比之下,植物甲因乙醇积累过多产生毒害作用,其耐涝性弱于植物乙
D. 根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程属于放能反应,该过程释放的能量一部分储存在ATP中用于维持细胞基本的生命活动,另一部分以热能形式散失,这是植物在逆境下维持生存的应急策略
【答案】C
【解析】
【详解】A 、葡萄糖的分解第一步(细胞呼吸第一阶段)发生在细胞质基质,葡萄糖消耗速率主要取决于细胞质基质的呼吸相关酶,不是线粒体内膜,A错误;
B、题干明确说明两种植物根细胞的无氧呼吸产物仅为酒精和CO₂,不存在乳酸生成的途径,因此不可能通过诱导乳酸脱氢酶维持氧化还原平衡,B错误;
C 、低氧环境下植物根系有氧呼吸受抑制,不管乙醇积累量多少,无氧呼吸产能效率极低,长期低氧都会因能量不足导致需要消耗ATP的主动运输过程受阻,最终引发根系腐烂;从图中可知低氧下植物甲的乙醇积累量远高于乙,乙醇对细胞有毒害作用,因此甲的耐涝性弱于乙,C正确;
D、 高中阶段明确无氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为乙醇的过程)不释放能量,也不会合成ATP,D错误。
7. 研究人员在适宜的温度和水分条件下,对甲乙丙丁四种植物的相关生理指标进行了测量,如图所示。下列关于四种植物的说法错误的是( )
A. 将图1中甲乙置于同一密闭玻璃罩内,甲植株将先于乙死亡
B. 将图1纵轴从O2生成速率改为CO2吸收速率,则a点左移
C. 将图2中丙丁作物间作可形成立体农业,充分利用空间、光照等资源
D. 将图2丙的外界CO2浓度适当提高,则B将左移,C将向右上方移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1中O₂生成速率代表总光合速率,乙的CO₂补偿点更低,密闭玻璃罩中CO₂浓度逐渐降低,会先低于甲的CO₂补偿点,此时甲净光合速率小于0,持续消耗有机物,乙仍可维持净光合速率≥0,因此甲先死亡,A正确;
B、CO₂吸收速率代表净光合速率,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,净光合速率为0时需要总光合速率等于呼吸速率,所需CO₂浓度高于总光合速率为0时的CO₂浓度,因此曲线与横轴交点(a点)应右移,B错误;
C、丙(板栗)为阳生植物,光饱和点高,适合强光环境,丁(茶树)为阴生植物,适合弱光环境,二者间作形成立体农业,可充分利用空间、光照等资源,C正确;
D、适当提高丙的外界CO₂浓度,光合速率提升,较低光照即可使光合速率等于呼吸速率,因此B(光补偿点)左移;同时光饱和点升高,最大净光合速率增大,因此C(光饱和点对应点)向右上方移动,D正确。
8. 研究发现,蓝细菌光合作用的场所是光合片层和细胞质,有氧呼吸场所是细胞膜和细胞质,其细胞结构及相关代谢过程如图所示,①~⑤表示代谢过程,a~f表示物质。羧酶体是蓝细菌里具有半透性的细胞微室,其内部包裹着CO2固定酶Rubisco。下列有关叙述错误的是( )
A. c代表O2,e代表NADH,④表示有氧呼吸第二阶段
B. 若某时刻物质d浓度突然增加,则物质b在短时间内含量减少
C. 羧酶体的半透性可以阻止CO2逸出和O2进入,提高Rubisco周围的CO2浓度
D. ①②发生的能量转化是光能→ATP、NADPH中的化学能→有机物中的化学能
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析题图可知,①为光反应、②为暗反应、⑤为有氧呼吸第一阶段、④为有氧呼吸第二阶段、③为有氧呼吸第三阶段;a是光反应产生的ATP和NADPH,b是暗反应产生的ADP、Pi、NADP+,c是光反应产生的O₂,d是呼吸作用产生的CO₂,e是呼吸作用产生的NADH,f是丙酮酸,A正确;
B、d是CO₂,其浓度突然增加时,暗反应中CO₂固定速率加快,C₃生成量增加,C₃还原消耗的ATP、NADPH增多,生成的ADP、Pi、NADP+(即b)增多,短时间内b含量上升而非减少,B错误;
C、羧酶体的半透性阻止CO₂逸出、O₂进入,可提高羧酶体内CO₂浓度,有利于Rubisco催化CO₂固定,C正确;
D、①光反应将光能转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,②暗反应将活跃化学能转化为有机物中的稳定化学能,D正确。
9. 内质网上的SUNs蛋白复合体可调控受体蛋白PRK2的细胞定位,以维持细胞稳态。科研人员通过去除PRK2的不同结构域开展实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
对受体蛋白PRK2的处理
PRK2的最终细胞定位
对照组
不作处理
全部定位于细胞膜上
实验组1
去除LRR结构域
全部转运至溶酶体中
实验组2
去除胞外域
全部定位于细胞膜上
A. 内质网功能的特异性主要取决于膜蛋白的种类和数量
B. PRK2的LRR结构域可能掩盖了该蛋白向溶酶体分选的信号序列
C. 实验组2中的PRK2会在内质网加工后直接通过囊泡转运并定位于细胞膜
D. SUNs蛋白复合体的存在有利于细胞精准、高效地进行各项生命活动
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜的功能特异性主要取决于膜上蛋白质的种类和数量,内质网属于生物膜系统,其功能特异性也符合该规律,A正确;
B、对照组PRK2保留LRR结构域时定位在细胞膜,实验组1去除LRR结构域后PRK2全部转运至溶酶体,可推测LRR结构域可能掩盖了该蛋白向溶酶体分选的信号序列,B正确;
C、膜蛋白的加工和转运路径为:内质网初步加工后通过囊泡运输至高尔基体进行进一步加工,再由高尔基体产生的囊泡转运至细胞膜,并非内质网加工后直接转运到细胞膜,C错误;
D、SUNs蛋白复合体可调控PRK2的细胞定位以维持细胞稳态,可保障细胞各项生命活动精准、高效进行,D正确。
10. 蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯(MGDG)和双半乳糖甘油二酯(DGDG)。在缺磷条件下,植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是( )
A. 膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说
B. 构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O
C. 在类囊体膜双分子层结构中,半乳糖位于内侧
D. 缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分相似,支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说,A正确;
B、MGDG为单半乳糖甘油二酯,DGDG为双半乳糖甘油二酯,糖和甘油二酯的元素组成均为C、H、O,B正确;
C、生物膜磷脂双分子层亲水头部在外,疏水尾部相对,半乳糖是水溶性的,位于外侧,C错误;
D、单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)和磷脂分子的结构相似,缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性,D正确。
11. 某豌豆品种的叶色(绿色、紫色、红色和黄色)同时受A、a与B、b两对独立遗传的基因控制。基因型为A_bb的叶为绿色,基因型为aaB_的叶为紫色。将绿叶(♀)植株与紫叶植株()杂交,取F1红叶植株自交得F2,F2的表型及比例为红叶∶绿叶∶紫叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。下列说法正确的一项是( )
A. 基因型为Ab的雌配子致死
B. 选择F1进行测交后代表型一定为4种
C. F2中红叶植株中双杂合子的比例为3/7
D. F2中紫叶植株的自交后代中,黄叶植株比例为1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、F1红叶植株自交得F2,F2中红叶∶绿叶∶紫叶∶黄叶=7:3:1:1为9:3:3:1的变式,说明F1红叶的基因型为AaBb,且存在某种单显的配子致死,结合比例可知,红叶的基因型为A-B-,黄叶的基因型为aabb,红叶和紫叶各少了两份,结合基因型可知,某种性别的aB配子致死,绿叶母本的基因型为A-bb,紫叶父本的基因型为aaB-,F1红叶AaBb的aB来自父本,故应该是aB雌配子致死,A错误;
B、F1红叶基因型为AaBb,若F1作母本进行测交,由于aB雌配子致死,母本只能产生AB、Ab、ab三种雌配子,与隐性纯合子aabb(仅产生ab配子)杂交,后代仅出现红叶、绿叶、黄叶3种表型,B错误;
C、F2红叶植株共7份,根据棋盘法可知,红叶中双杂合子AaBb共3份,因此双杂合子占红叶的比例为3/7,C正确;
D、F2紫叶植株基因型仅为aaBb,其自交时,母本产生的aB雌配子致死,仅能产生ab雌配子,雄配子为aB、ab各占1/2,后代aaBb(紫叶)∶aabb(黄叶)=1:1,黄叶植株比例为1/2,D错误。
12. 研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. E/e基因的遗传遵循分离定律
B. D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C. F1中基因重组型花粉粒约1/21
D. 理论上,F1中无荧光的花粉粒有50粒左右
【答案】D
【解析】
【详解】A、E/e基因为等位基因,其遗传遵循分离定律,A正确;
B、F1的花粉粒荧光标记情况为黄色∶蓝色∶绿色=20∶20∶1,即De∶dE∶DE=20∶20∶1,说明D/d、E/e两对基因不符合自由组合定律,位于一对同源染色体上,B正确;
C、同时含D、E基因的花粉粒和同时含d、e的花粉粒数目相等,结合图中数据可知,同时含D、E基因的花粉粒:只含D基因的花粉粒:只含E基因的花粉粒:同时含d、e的花粉粒=1∶20∶20∶1。其中,基因重组型花粉粒为同时含D基因和E基因的花粉粒和同时含d基因和e基因的花粉粒,占比为(1+1)÷(20+1+1+20)=1/21,C正确;
D、由题意可知,D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上,且有D、E基因的花粉被标记为绿色,d和e基因不显示荧光,无荧光的花粉粒与绿色花粉粒理论上应相等,F1中无荧光的花粉粒有200粒左右,D错误。
13. 孟德尔遗传定律奠定了经典遗传学的理论基础。下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出了“性状由遗传因子控制”的观点
B. 测交实验结果出现两种表型比例为1∶1的现象,属于演绎推理
C. 通过观察F1产生的配子种类及比例来解释性状分离现象
D. 用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本,矮茎豌豆作母本
【答案】A
【解析】
【详解】A、孟德尔通过豌豆杂交实验,在总结实验规律的基础上首次提出了“性状由遗传因子控制”的观点,否定了之前的融合遗传假说,A正确;
B、测交实验得到1:1的表型比例属于实验验证环节,演绎推理是指在假说基础上预测测交将出现1:1的比例,并未进行实际实验,B错误;
C、F₁产生的配子中携带的遗传因子无法直接观察,孟德尔是通过提出“成对的遗传因子分离、雌雄配子随机结合”的假说解释性状分离现象,C错误;
D、孟德尔的豌豆杂交实验中进行了正反交操作,既可以用高茎作父本、矮茎作母本,也可以用矮茎作父本、高茎作母本,无强制要求,D错误。
14. 减数分裂驱动是指携带特定等位基因的染色体在减数分裂Ⅰ时被更多地分配到未来成为生殖细胞的一极。某草本植物位于3号染色体上的基因D具有该效应,且D对d完全显性,控制植株高茎性状。下列说法错误的是( )
A. 该现象会影响种群中D和d的配子的比例
B. Dd植株自交子代中,高茎植株的占比将大于75%
C. 减数分裂驱动属于基因重组的一种形式,可增加配子的遗传多样性
D. Dd植株产生的卵细胞中D比例明显高于d,花粉中D与d比例约为1∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A、携带D的染色体更多分配到未来成为生殖细胞的一极,会使含D的配子比例高于正常水平,因此会影响种群中D和d的配子比例,A正确;
BD、雄性个体减数分裂产生的4个精细胞都可发育为花粉,因此无论D优先分配到哪一极,最终花粉中D与d比例仍为1:1;雌性个体减数分裂只产生1个有效卵细胞,D更多分配到次级卵母细胞侧会使卵细胞中D的比例明显高于d;正常情况下Dd自交子代高茎(D_)占比为75%,由于含D的雌配子比例升高,而含D的雄配子比例不变,子代隐性纯合子dd的占比会小于1/4,因此高茎植株占比大于75%,BD正确;
C、高中阶段基因重组包括减数分裂Ⅰ前期的交叉互换、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合等类型,减数分裂驱动是同源染色体分离时等位基因分配异常,不属于基因重组,且配子类型仍只有D、d两种,并未增加配子遗传多样性,C错误。
15. 现有洋葱鳞片叶内表皮和外表皮以及三种试剂:①质量浓度为2mol/L的蔗糖溶液,②伊红染料(红色物质不能进入活细胞),③质量浓度为2mol/L的乙二醇溶液。某同学作出如下分析和判断,不正确的是( )
A. 用①处理洋葱鳞片叶外表皮可观察到质壁分离现象,质壁分离过程中细胞液浓度不断增大
B. 若用③处理洋葱鳞片叶外表皮,可能观察到液泡的体积先变小后变大
C. 若同时用①②的混合物处理洋葱鳞片叶内表皮,可见细胞膜内为无色,细胞膜外为红色
D. 若同时用②③的混合物处理洋葱鳞片叶内表皮,可观察到质壁分离且自动复原现象,表明细胞膜具有流动性
【答案】D
【解析】
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮有紫色大液泡,2mol/L蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,且蔗糖无法进入活细胞,细胞渗透失水发生质壁分离,质壁分离过程中细胞失水、细胞液溶剂减少,浓度不断增大,A正确;
B、乙二醇可通过自由扩散进入细胞,用2mol/L乙二醇处理外表皮时,初始外界溶液浓度更高,细胞失水、液泡体积变小;后续乙二醇进入细胞使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时细胞吸水,液泡体积变大,可观察到质壁分离自动复原,B正确;
C、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色,伊红不能进入活细胞,细胞壁为全透性,用①②混合物处理时细胞发生质壁分离,细胞膜(原生质层)具有选择透过性,伊红无法进入细胞内,因此细胞膜内为无色的细胞液,细胞膜外(细胞壁与原生质层的间隙)为含伊红的红色溶液,C正确;
D、用②③混合物处理内表皮可观察到质壁分离及自动复原,该现象表明细胞膜具有选择透过性(乙二醇可通过、伊红不能通过)以及原生质层的伸缩性大于细胞壁,不能直接表明细胞膜具有流动性,证明细胞膜流动性的典型实验为荧光标记的细胞融合实验等,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,选对但不全得1分,有选错的得0分。
16. 低密度脂蛋白(LDL)是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质形成的复合物,LDL呈球状,表面被单层磷脂分子包裹。已知细胞摄取LDL有两种途径:一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞,之后受体重新回到细胞膜上;二是LDL随机被胞吞(不需要与受体结合)。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是( )
A. 低密度脂蛋白表面磷脂分子的尾部朝向内侧
B. 胞外LDL浓度大于35μg/mL时,正常细胞的LDL摄取速率改变可能是受体数量限制
C. 高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL
D. 破坏LDL受体,对高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率影响较大
【答案】D
【解析】
【详解】A、LDL处于血浆的水环境中,单层磷脂分子的亲水头部朝向外侧水环境,疏水尾部朝向内侧的亲脂性内容物,因此尾部朝向内侧,A正确;
B、胞外LDL浓度大于35μg/mL时,正常细胞的LDL摄取速率增幅下降,原因是受体介导的胞吞途径中细胞膜上的LDL受体数量有限,受体饱和后无法再随浓度升高快速提升摄取速率,B正确;
C、高胆固醇血症患者细胞的LDL摄取速率随胞外LDL浓度升高呈线性增长,无饱和现象,符合不需要受体的随机胞吞(途径二)的特点,因此患者可能通过途径二吸收LDL,C正确;
D、高胆固醇血症患者摄取LDL主要依赖不需要受体的途径二,破坏LDL受体对其LDL摄取速率影响很小,对正常细胞的摄取速率影响更大,D错误。
17. 人类对遗传物质的探索历程,包含多个具有里程碑意义的经典实验。相关叙述正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌含有促使R型细菌转化的“转化因子”
B. 艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
D. 烟草花叶病毒的感染实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,加热杀死的S型菌与活R型菌混合注射后小鼠死亡,且能分离出活S型菌,证明S型细菌含有促使R型细菌转化的“转化因子”,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,向S型菌提取物中分别加入不同酶特异性去除某一类物质,通过排除特定物质的作用探究转化因子的本质,利用了“减法原理”,B正确;
C、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验的研究对象是T2噬菌体,证明的是T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误;
D、烟草花叶病毒感染实验中,单独用其RNA感染烟草可使烟草出现病斑,单独用蛋白质感染则无病斑,证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D正确。
18. 研究人员为探究叶绿体内ATP对淀粉合成的影响,测定了拟南芥野生型(WT)和突变体(nttl,ATP无法进入叶绿体)保卫细胞在不同光照条件下的淀粉粒面积,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成
B. 光照8小时后,WT淀粉粒面积显著增加与其叶绿体中ATP积累促进暗反应有关
C. 黑暗条件下,WT与nttl淀粉粒面积相差较大主要与nttl呼吸作用产生的ATP有限有关
D. nttl光照后淀粉粒面积增幅小,表明保卫细胞淀粉的合成不需要细胞质中ATP
【答案】AB
【解析】
【详解】A、ATP分子的结构为1个腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)和3个磷酸基团构成,描述符合ATP的分子组成,A正确;
B、淀粉是光合作用暗反应的产物,暗反应需要ATP提供能量,野生型WT的ATP可进入叶绿体,光照下光反应也会产生ATP,叶绿体中ATP充足可促进暗反应进行,合成更多淀粉,因此光照8h后WT淀粉粒面积显著增加,B正确;
C、突变体nttl的功能缺陷是ATP无法进入叶绿体,本身呼吸作用产生ATP的过程正常,二者黑暗条件下淀粉粒面积的差异是ATP的转运差异导致,并非nttl呼吸产生的ATP有限,C错误;
D、nttl的细胞质ATP无法进入叶绿体,光照后淀粉粒面积增幅远小于WT,说明保卫细胞淀粉合成需要细胞质中的ATP进入叶绿体参与相关过程,D错误。
19. Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
【答案】BC
【解析】
【详解】A、液泡是细胞内储存无机盐等物质的细胞器,过量的Cl-储存于液泡中,可避免细胞质基质中Cl-浓度过高损伤细胞结构、影响代谢,A正确;
B、右侧图可知,Ⅱ组和Ⅳ组溶液中Cl-浓度相同,但Ⅳ组地上部分K+含量远高于Ⅱ组;无Cl-的Ⅲ组地上部分K+含量比含Cl-的Ⅱ组更低,说明K+向地上部分的转运量与溶液中Cl-浓度无正相关关系,B错误;
C、有Na+的Ⅱ、Ⅲ组K+含量显著低于无Na+的Ⅰ、Ⅳ组,说明Na+会抑制K+的积累;但该作用会使细胞内Na+含量过高、K+含量不足,打破正常的Na+、K+平衡,且对应组光合速率下降,属于不利影响,C错误;
D、由图可知地上部分K+浓度远高于根部,K+从根转运到地上是逆浓度梯度的主动运输过程,需要消耗能量,D正确。
20. 科学家利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,涉及的两对相对性状分别是:圆形果(圆)与长形果(长),单一花序(单)与复状花序(复)。实验结果如下表,下列叙述正确的是( )
实验
亲代
F1
F2
实验一
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
实验二
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
A. 控制上述两对相对性状的基因均遵循基因的分离定律
B. 控制上述两对相对性状的基因位于两对同源染色体上
C. 实验一的F2中基因型与F1基因型相同的个体约占34%
D. 实验二F1在产生配子时约有20%的初级性母细胞发生互换
【答案】AC
【解析】
【详解】A 、基因分离定律的核心是杂合子体内等位基因随同源染色体分离而分开,使杂合子自交后代出现3:1的性状分离比。分别单独统计每一对性状:实验一F₂中圆形(660+90):长形(90+160)=750:250=3:1;单一花序(660+90):复状花序(90+160)=750:250=3:1,实验二F₂中圆形(510+240):长形(240+10)=750:250=3:1;单一花序(510+240):复状花序(240+10)=750:250=3:1 每对性状都符合分离定律的典型比例,因此控制两对相对性状的基因均遵循分离定律,A正确;
B 、若两对基因位于两对同源染色体上,F₂性状分离比应符合9:3:3:1,但两组实验的F₂均不符合该比例,且亲本类型的数量远多于重组类型,说明两对基因位于同一对同源染色体上,属于连锁互换,B错误;
C 、从实验一F2的表型比例及亲代性状,可判断F1基因型为AaBb,且A与B连锁、a与b连锁,F₂中双隐性个体(长复aabb )占比为16%,因此ab配子比例为40% ,同理AB配子比例也为40%,配子Ab、aB各占10%。AaBb的基因型由AB×ab、Ab×aB两种组合产生,比例为:2×(40%×40%)+2×(10%×10%)=32%+2%=34%,C正确;
D 、实验二F₂中长复(双隐性纯合)占10/1000=1%,说明F₁产生的双隐性重组配子占10%,即F₁的总重组型配子(圆单、长复)共占20%。1个发生交叉互换的初级性母细胞只能产生2种重组配子,重组配子占该细胞产生配子的50%,因此要产生总占比20%的重组配子,发生互换的初级性母细胞比例为40%,而非20%,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 当植物生长在盐分含量较高的环境中时,植物体受到的高渗透压压力被称为盐胁迫。在盐化土壤中,大量Na+顺浓度梯度迅速流入细胞,对细胞造成一系列不良影响。少部分耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输来减少Na+在细胞内的积累,从而提高细胞抗盐胁迫的能力,该过程的主要机制如图所示。回答下列问题。
(1)从渗透压的角度分析,在盐胁迫下,大多数植物很难生长的主要原因是_______。
(2)据图推测,H+泵属于转运蛋白中的________蛋白,它与H+结合后会发生________的改变,从而将H+释放到细胞外。
(3)在盐胁迫的条件下,Na+进入植物细胞的运输方式是__________,排出植物细胞的运输方式是 ________。胞外Na+与受体结合使胞内H2O2增多,进而导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为________(答出两点即可)。
(4)据图分析,写出Ca2+调控植物抗盐胁迫的两条途径:①_________;②_________。
【答案】(1)土壤盐分过多,导致渗透压过大,大部分植物根部细胞无法正常吸收水分甚至失水死亡
(2) ①. 载体 ②. 自身构象(空间结构)
(3) ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. 自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,对生物膜损伤比较大;自由基会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降
(4) ①. 胞外Ca2+抑制转运蛋白A转运Na⁺进入细胞 ②. 胞内Ca2+促进转运蛋白C将Na⁺转运出细胞
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
盐胁迫时,土壤盐分过多→土壤溶液渗透压远高于植物根细胞的细胞液渗透压。根据渗透作用原理:当外界溶液渗透压>细胞液渗透压时,细胞会发生渗透失水,无法正常吸收水分,甚至因过度失水而死亡,因此大多数植物难以生长。
【小问2详解】
H⁺泵转运 H⁺时消耗了 ATP(图中 ATP 水解为 ADP),主动运输依赖载体蛋白(需与物质结合、消耗能量 / 依赖电化学梯度),因此 H⁺泵属于载体蛋白。载体蛋白的工作机制是:与被转运物质(H⁺)结合后,自身的空间结构(构象)发生改变,从而将物质转运到膜的另一侧。
【小问3详解】
Na⁺进入细胞:盐胁迫下胞外 Na⁺浓度远高于胞内,转运蛋白 A 转运 Na⁺时顺浓度梯度、需转运蛋白协助但不消耗 ATP,属于协助扩散。Na⁺排出细胞:转运蛋白 C 转运 Na⁺出细胞时逆浓度梯度(胞内 Na⁺浓度低于胞外,排出需逆浓度),且依赖 H⁺泵建立的 H⁺电化学梯度供能,属于主动运输。自由基的危害: 攻击生物膜的磷脂分子,破坏膜的结构与功能; 攻击 DNA,导致基因突变; 攻击蛋白质,使蛋白质变性失活。
【小问4详解】
结合图中信号通路分析:胞外 Ca2+ 通过 “抑制作用” 箭头影响转运蛋白 A→胞外Ca2+抑制转运蛋白 A 转运 Na⁺进入细胞;胞内Ca2+通过箭头促进转运蛋白 C 的功能→胞内Ca2+促进转运蛋白 C 将 Na⁺转运出细胞。
22. 叶绿体在细胞膜内侧的分布依光照情况而变化。光照较弱时,叶绿体会汇集到细胞顶面,称作积聚响应(图1)。当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。光能过剩时,叶肉细胞内因NADP+不足,使电子传递给O2,形成超氧阴离子自由基(O2-)等一系列光有毒产物,破坏叶绿素和PSⅡ反应中心(参与光反应的色素—蛋白质复合体)的D1蛋白,使光合速率下降。回答下列问题:
(1)叶绿体出现积聚响应对于植物生长的意义是 ___________________________________________________。图1中属于强光照射的是___________(填“A”或“B”)。叶肉细胞内与叶绿体的移动有关的细胞结构是__________。
(2)为研究Ca2+对花生幼苗光抑制的影响,将长势相同的花生幼苗进行分组处理(分成CK组、C6组和C12组),将各组置于相同的高温强光环境中培养,其他条件相同且适宜,培养至20天,测量植株干重和超氧阴离子的含量,结果如表所示。
分组
Ca2+浓度(mmol/L)
植株干重(g)
CK组
0
1.06
C6组
6
1.40
C12组
12
1.56
①PSⅡ参与的生理过程的能量转化是_____________________________________。根据表中结果可以得出的结论是 ______________________________________________________________________。有人提出若继续增大Ca2+浓度,植株干重会继续增加,你___________(填“支持”或“不支持”)这个观点,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。
②PSⅡ反应中心的开放程度直接影响水的光解的进行,结合图2分析,Ca2+对花生光抑制产生影响的机制可能是________________________________________________________。一般来说植物在夏季中午的高温强光条件下发生光抑制,然后在光照减弱后,光合速率会出现恢复情况,但是在实验条件下,若高温强光胁迫时间过长,植物的光合速率下降后难以恢复,请结合本实验分析原因可能是___________________________________________________。
【答案】(1) ①. 可以最大限度吸收和利用光能,进行光合作用制造有机物促进生长 ②. B ③. 细胞骨架
(2) ①. 光能(先转化为电能再)转化为ATP和NADPH中的化学能 ②. 高温强光条件下,一定浓度的Ca2+ 溶液处理能够增加花生植株干重,且12mmol/LCa2+浓度效果优于6mmol/L ③. 不支持 ④. Ca2+溶液浓度过高影响植物吸水,植物无法生长 ⑤. Ca2+通过清除超氧阴离子自由基或抑制超氧阴离子自由基的产生,降低对D1蛋白的破坏而缓解光抑制 ⑥. PSII中的D1蛋白被大量破坏后而难以恢复或再生,光反应不能正常进行
【解析】
【小问1详解】
光照较弱时,叶绿体会汇集到细胞顶面,称作积聚响应,叶绿体出现积聚响应对于植物生长的意义是可以最大限度吸收和利用光能,进行光合作用制造有机物促进生长。当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,在强光下需要减少光能的吸收,因此图1中属于强光照射的是B。叶肉细胞内与叶绿体的移动有关的细胞结构是细胞骨架。
【小问2详解】
①PSⅡ参与的生理过程的能量转化是光能(先转化为电能再)转化为ATP和NADPH中的化学能。与CK组相比,C6组和C12组的植株干重变大,且C12组的植株干重大于C6组,可以得出的结论是高温强光条件下,一定浓度的Ca2+溶液处理能够增加花生植株干重,且12mmol/L Ca2+浓度效果优于6mmol/L。我不支持若继续增大Ca2+浓度,植株干重会继续增加,原因是Ca2+溶液浓度过高影响植物吸水,植物无法生长。
②图2中,随着胁迫时间的延长,细胞内的超氧阴离子逐渐增加,且相比CK组,C6组和C12组的超氧阴离子较少,由此分析Ca2+对花生光抑制产生影响的机制可能是Ca2+通过清除超氧阴离子自由基或抑制超氧阴离子自由基的产生,降低对D1蛋白的破坏而缓解光抑制。一般来说植物在夏季中午的高温强光条件下发生光抑制,然后在光照减弱后,光合速率会出现恢复情况,但是在实验条件下,若高温强光胁迫时间过长,植物的光合速率下降后难以恢复,原因可能是PSⅡ中的D1蛋白被大量破坏后而难以恢复或再生,光反应不能正常进行。
23. 图1表示某动物(2n=4)某器官内的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量,图3表示细胞内染色体数目变化。回答下列问题:
(1)图2中的Ⅰ时期与上一个时期相比,染色体、染色单体的数目变化分别是_________________,发生这种变化的原因是________________________________。
(2)图1中的乙细胞处于图3中的__________时期(用字母表示)。
(3)由图3可以看出减数分裂和受精作用保证了生物前后代__________的恒定。减数分裂过程的_________________和__________________________,使配子的基因型具有多样性,加上受精作用过程中________________________,因此同一双亲的后代必然呈现多样性。
(4)若该个体基因型为AaXBY,某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,不考虑互换,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为_________________________。
【答案】(1) ①. 4→8、8→0 ②. 着丝粒分裂
(2)KL (3) ①. 染色体数目 ②. 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 ③. 非同源染色体自由组合 ④. 雌雄配子的随机结合
(4)、aY、aY
【解析】
【小问1详解】
图2中,Ⅰ时期染色体:染色单体:DNA=8:0:8,表示有丝分裂后期,该时期的上一个时期为有丝分裂中期,中期染色体:染色单体:DNA=4:8:8,故Ⅰ时期与上一个时期相比,发生了着丝粒的分裂,染色体数目由4→8,染色单体由8→0。
【小问2详解】
图1中的乙细胞处于有丝分裂后期,染色体数目为8,对应于图3中KL时期。
【小问3详解】
减数分裂使配子染色体数目减半(2n→n),受精作用使受精卵染色体数目恢复(n+n→2n),共同保证生物前后代染色体数目的恒定。减数分裂中,①同源染色体非姐妹染色单体交叉互换(减数第一次分裂前期),导致同源染色体上的基因重组;②非同源染色体自由组合(减数第一次分裂后期),导致非同源染色体上的基因重组。加上受精作用时雌雄配子的随机结合,使同一双亲后代呈现多样性。
【小问4详解】
若该精原细胞基因型为AaXBY,该个体产生了一个AAXB的精细胞,不考虑互换,则说明是减数第二次分裂时分裂异常,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为XB、aY、aY。
24. 鹌鹑(性别决定方式为ZW型)有栗色(野生型)、黑色和黄色等多种羽色,鹌鹑的栗羽、黄羽和白羽由两对基因控制,M为有色基因,m为白化基因,另一对基因N/n控制栗羽和黄羽(两对基因均不考虑位于性染色体的同源区段)。科研人员进行如下表所示实验。请回答下列问题:
组别
亲本
子代
1
黄羽甲(♂)×栗羽乙(♀)
1栗羽(♂)∶1黄羽(♀)
2
白羽丙(♂)×栗羽乙(♀)
1栗羽(♂)∶1白羽(♀)
3
白羽丙(♂)×黄羽丁(♀)
1黄羽(♂)∶1白羽(♀)
(1)栗羽和黄羽中属于显性性状的是________。N/n基因与M/m基因________(填“是”或“不是”)独立遗传。组别2亲本的基因型为________。
(2)研究人员在栗羽鹌鹑群体中发现部分黑羽隐性突变体(aa)。为研究该突变体的遗传机制及其与基因N/n的互作关系,选择多对雄黑羽与雌黄羽杂交,F1雌雄羽色均为不完全黑羽,F₂出现6种羽色,结果如下表。
羽色
黑羽
不完全黑羽
栗羽
黄羽
浅灰羽
深灰羽
性别
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
个体数目
32
16
64
33
32
17
0
16
0
31
0
17
48
97
49
16
31
17
①Aa使黄羽变为________;F₂中深灰羽个体的基因型为________。
②鹌鹑早期雌雄鉴别具有重要意义。欲在出壳时从羽色上即可辨别雌雄,且子代雌性鹌鹑均为浅灰羽,在生产中应如何选择相应羽色的父母本:________,从而提高生产经济效益,并减少不必要的资源浪费。
③SSR是鹌鹑2号染色体上的特定DNA序列。为了对A、a基因进行染色体定位,用PCR技术扩增雄性亲本和雌性亲本的SSR,分别获得175bp和125bp的产物,对F₂中全部黑羽体的SSR进行扩增,若得到的产物为________bp,可推测出突变基因位于2号染色体上。进一步对F₂中其余所有个体的SSR进行扩增,理论上得到产物只有一种长度类型的个体占比为________。(不考虑染色体互换)
【答案】(1) ①. 栗羽 ②. 不是 ③. ZmnZmn、ZMNW
(2) ①. 浅灰羽 ②. aaZMnW ③. 父本深灰羽、母本栗羽(或父本黄羽、母本黑羽) ④. 175 ⑤. 5/13
【解析】
【小问1详解】
在组别1中,黄羽甲(♂)×栗羽乙(♀),子代雄性(ZZ)表现为栗羽,雌性(ZW)表现为黄羽。在ZW型性别决定中,雄性的Z染色体来自父母双方,雌性的Z染色体仅来自父方。子代雄性表现出母本的栗羽性状,说明栗羽是由显性基因控制的,所以栗羽和黄羽中属于显性性状的是栗羽。
M为有色基因,m为白化基因,另一对基因N和n控制栗羽和黄羽,由于羽色表现与性别相关联,且两对基因控制羽色,所以N/n基因位于Z染色体上,又因为M/m基因控制有色和白化,与N/n基因共同控制羽色,且同时含有M、N基因为栗羽,所以M/m基因位于Z染色体上,M/m与N/n均位于Z染色体上,不是独立遗传。
栗羽为显性性状,且基因位于性染色体上,白羽为隐性性状,组别2中白羽丙(♂)×栗羽乙(♀),子代出现栗羽(♂)和白羽(♀),比例为1:1,可推知亲本栗羽乙的基因型为ZMNW(♀),白羽丙的基因型为ZmnZmn(♂),二者杂交后,子代雄性(ZMNZmn)表现为栗羽,雌性(ZmnW)表现为白羽,符合1:1的比例。
【小问2详解】
①亲本黑羽×黄羽,F1为不完全黑羽,F2出现了3栗羽:6不完全黑羽:3黑羽:1黄羽♀:2浅灰羽♀:1深灰羽♀的性状分离比,是9:3:3:1的变形,说明控制这两对相对性状的基因N/n和A/a遵循基因的自由组合定律,F2中出现了黄羽和浅灰羽,且比例为1:2,可推测Aa使黄羽变为浅灰羽。
黑羽是隐性突变体(aa),正常为AA,选择多对黑羽(aa)与雌黄羽杂交,F₁雌雄羽色均为不完全黑羽;黄羽由ZMn控制(结合前问,N/n在Z染色体,n对应黄羽,M为有色),因此雌黄羽的基因型为ZMnW。黑羽的基因型为aa(隐性纯合),且表格中黄羽仅有雌性(AAZMnW),同时由于在栗羽鹌鹑群体中发现部分黑羽隐性突变体(aa),故黑羽父本基因型为aaZMNZMN,母本基因型为AAZMnW,F1基因型为AaZMNZMn,AaZMNW,则F2中深灰羽个体的基因型为aaZMnW。
②出壳时通过羽色辨雌雄,且雌性全为浅灰羽。需满足:子代雌性的基因型为AaZMnW(浅灰羽),子代雄性为其他羽色(与浅灰羽区分)。父本需提供ZMn,故父本基因型为aaZMnZMn,表现为深灰羽;母本需为AAZMNW,表现为栗羽,提供ZMN给雄性子代,使雄性羽色与雌性浅灰羽区分,故父本深灰羽、母本栗羽(或父本基因型为AAZMnZMn,表现为黄羽;母本需为aaZMNW,表现为黑羽)。
③SSR是鹌鹑2号染色体上的特定DNA序列,用PCR技术扩增雄性亲本(aa)和雌性亲本(AA)的SSR,分别获得175bp和125bp的产物,所以若对F₂中全部黑羽体(aa)的SSR进行扩增,得到的产物应该为175bp,可推测出突变基因位于2号染色体上,同时说明A基因所在2号染色体上的SSR序列对应长度为125bp,a基因所在2号染色体上的SSR序列对应长度为175bp。F₂中除黑羽个体外,不完全黑羽和浅灰羽基因型都是Aa,而栗羽和黄羽基因型都是AA,深灰羽基因型为aa,又因为F2性状分离比为3(栗羽):6(不完全黑羽):3(黑羽):1(黄羽♀):2(浅灰羽♀):1(深灰羽♀),所以进一步对F₂中其余所有个体的SSR进行扩增,得到产物只有一种长度类型的个体(AA或aa)占比为5/13。
25. 某二倍体昆虫(性别决定方式为XY型)存在斑翅与正常翅、桃色眼与黑色眼两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择斑翅桃色眼雌虫与正常翅黑色眼雄虫杂交,得到F1雌性为正常翅桃色眼∶正常翅黑色眼=1∶1,雄性为斑翅桃色眼∶斑翅黑色眼=1∶1,F1相互交配得F2,F2中雌雄分离比均为正常翅黑色眼∶正常翅桃色眼∶斑翅黑色眼∶斑翅桃色眼=7∶9∶7∶9.不考虑XY同源区段。
(1)由实验结果可推测,A/a位于________染色体上,眼色中显性性状是___________。
(2)F2斑翅黑色眼雄性个体中纯合子占________。科研人员在该类型个体中获得某突变体甲,其含B基因的染色体片段发生易位,已知变异个体产生配子和子代的存活力均正常,利用甲与正常雌性乙杂交,后代中黑色眼∶桃色眼=7∶1,则乙的基因型为__________(只考虑眼色基因)。依据实验结果不能判断含B基因的染色体片段易位位置,具体原因是___________。
(3)已知昆虫的性别决定方式除XY型外还有ZW型。研究人员用两种特殊的方法培育后代。方法一:阻止减数分裂Ⅰ第一极体排出,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体正常分离,形成二倍体个体;方法二:诱导卵细胞进行DNA复制,但阻止其细胞质分裂,形成二倍体个体。假设WW个体发育为可育雌性。欲探究某种昆虫的性别决定方式,可选择方法________获得的某一子代昆虫与正常雄性昆虫杂交,预期结果是_________。
(4)ZW型昆虫存在两种可能的性别决定机制见下表。可利用(3)中的方法________获得多个二倍体卵细胞,与正常精子进行体外受精,以进一步确定可能的性别决定机制。已知获得的三倍体昆虫存活率相同。若预期结果为____________,则机制一成立。
雌性
雄性
机制一
存在W染色体
不存在W染色体
机制二
Z染色体数量<2
Z染色体数量≥2
【答案】(1) ①. X ②. 黑色
(2) ①. 1/7 ②. Bb ③. 含B基因的染色体片段易位到非同源的常染色体或性染色体(X或Y),均可得到该分离比
(3) ①. 二 ②. 若每组杂交后代只有一种性别,则为ZW型;若每组杂交后代既有雄性也有雌性,则为XY型
(4) ①. 一 ②. 子代昆虫全为雌性
【解析】
【小问1详解】
亲本斑翅雌和正常翅雄杂交,F₁雌全为正常翅、雄全为斑翅,该性状和性别相关联,说明A/a位于X染色体上,且正常翅(Xᴬ)对斑翅(Xᵃ)为显性。
【小问2详解】
亲本斑翅桃色眼雌×正常翅黑色眼雄, F1眼色雌雄均为桃色眼:黑色眼 = 1:1,说明该性状与性别无关,B、b基因存在于常染色体上, F1自由交配后, F2中黑色眼:桃色眼 =7:9; F1中杂合显性性状对应的配子频率为1/4,自由交配后显性性状总占比为 1−(3/4) 2 =7/16,与黑色眼比例吻合,因此黑色眼为显性性状。综合分析,亲本的基因型为BbXaXa、bbXAY,F1基因型为BbXAXa、bbXAXa、BbXaY、bbXaY,比例为1:1:1:1,F1相互交配得F2,F1雌配子种类及比例为BXA:BXa:bXA:bXa=1:1:3:3,雄配子种类及比例为BXa:BY:bXa:bY=1:1:3:3,雌雄配子随机结合,F2斑翅黑色眼雄性个体的概率为1/4×1/4+1/4×3/4+3/4×1/4=7/16,BBXaY为纯合子,比例为1/4×1/4=1/16,因此F2斑翅黑色眼雄性个体中纯合子占(1/16)÷(7/16)=1/7。桃色眼为隐性性状,甲与正常雌性乙杂交,子代出现黑色眼,且桃色眼∶黑色眼=7∶1,说明乙的基因型为Bb,且突变体甲的一个B基因易位到了非同源染色体上,可以用BOBO表示,产生的配子种类及比例为BB:BO:OB:OO=1:1:1:1,含B和不含B的配子比例为3:1,乙产生的配子种类及比例为B:b=1:1,雌雄配子随机结合后,产生的子代黑色眼∶桃色眼=7∶1。仅根据黑色眼∶桃色眼=7∶1,不能判断含B基因的染色体片段易位位置,具体原因是含B基因的染色体片段易位到非同源的常染色体或性染色体(X或Y),均可得到该分离比。
【小问3详解】
若性别决定方式为XY型,利用方法一获得的某一子代昆虫染色体组成为XX,与正常雄性昆虫XY杂交,预期结果是杂交后代既有雄性也有雌性;若性别决定方式为ZW型,利用方法一获得的某一子代昆虫染色体组成为ZW,与正常雄性昆虫ZZ杂交,预期结果是杂交后代既有雄性也有雌性。两种性别决定方式无法区分。若性别决定方式为XY型,利用方法二获得的某一子代昆虫染色体组成为XX,与正常雄性昆虫XY杂交,预期结果是子代雌性:雄性=1:1;若性别决定方式为ZW型,利用方法二获得的某一子代昆虫染色体组成为ZZ或WW,与正常雄性昆虫ZZ杂交,预期结果是杂交后代只有一种性别。因此可选择方法二获得的某一子代昆虫与正常雄性昆虫杂交,预期结果是若每组杂交后代只有一种性别,则为ZW型;若每组杂交后代既有雄性也有雌性,则为XY型。
【小问4详解】
方法一:产生的卵细胞一定是ZW,与正常精子Z结合,子代染色体组成为ZZW,机制一表现为雌性,机制二表现为雄性。方法二:产生的卵细胞可能是ZZ或WW,与正常精子Z结合,子代染色体组成为ZZZ或ZWW,机制一表现为雄或雌,机制二也表现为雄或雌,两种机制不能区分。因此可利用(3)中的方法一获得多个二倍体卵细胞,与正常精子进行体外受精,若预期结果为子代昆虫全为雌性,则机制一成立。
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2027届高三一轮复习调研诊断生物试题
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. “假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,相关叙述正确的是( )
A. 孟德尔提出“生物的性状是由基因决定的”,属于假说内容
B. 孟德尔推出“测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1∶1”,属于实验验证
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用“假说—演绎法”证明了DNA半保留复制方式
D. 摩尔根利用“假说—演绎法”证明了基因在染色体上呈线性排列
2. 细胞有氧呼吸第三阶段中,NADH([H])经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,并伴随ATP的合成,如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. NADH均由线粒体基质提供
B. e-的最初供体为NADH,最终受体是H2O
C. 向线粒体基质转运H+的转运蛋白也具有催化作用
D. 该阶段会释放出大量能量,大部分用于合成ATP
3. 真核生物DNA复制时形成的复制泡和复制叉结构如下图,其中a~f代表相应位置,相关叙述错误的是( )
A. a、d处为DNA链的3'端,有游离的磷酸基团
B. 两条DNA母链中的(A+T)/(C+G)的比值相同
C. e、f处的子链合成均需引物,f处还需DNA连接酶参与
D. 一个核DNA上通常有多个复制泡,有利于提高复制的效率
4. 如图是渗透平衡时的渗透装置,蔗糖不能通过半透膜,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a(不考虑势能等其他环境因素的影响)。下列相关分析正确的是( )
A. 只有漏斗内为蔗糖,烧杯内为清水时才可发生渗透作用
B. 若向图示漏斗内再加入蔗糖分子,再次平衡时m值变小
C. 若向漏斗或烧杯中再加入适量清水,再次平衡时m值都会变小
D. 该实验可说明具有中央大液泡的成熟植物细胞以渗透方式吸水
5. PLM法是测定细胞周期的经典方法,其原理及过程如下:TdR可抑制DNA复制,使处于S期的细胞受到抑制,其他时期的细胞不受影响,洗去TdR后,S期细胞继续分裂。用3H−TdR(胸腺嘧啶脱氧核苷)短期体外培养细胞,使S期的全部细胞被3H标记,然后将3H−TdR洗脱,置换新鲜培养液并继续培养。随后,每隔一段时间定期取样并检测放射性,计算M期标记细胞数占M期细胞总数的比例(PLM),可确定细胞周期各时期的时长。下表为实验过程中记录的一些时间数据。下列叙述错误的是( )
时间点
实验现象
t0时
置换新鲜培养液并开始培养
t1(t1=t0+3 h)时
M期开始出现被标记的细胞
t2(t2=t1+2 h)时
PLM值刚达到100%
t3(t3=t2+4 h)时
PLM值开始减小
t4(t4=t3+9 h)时
M期再次开始出现被标记的细胞
注:分裂间期包含G1、S、G2三个时期,其中S期完成DNA复制,G1期和G2期完成相关蛋白质的合成,为后续阶段做准备,分裂期用M表示
A. 若培养液中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸,其会在G1和G2期被大量利用
B. G1期合成的相关蛋白可能有解旋酶,G2期合成的相关蛋白可能与纺锤体形成相关
C. 从更换培养液开始,到被标记的M期细胞开始出现时,所经历的时间为G2期时长
D. 由表可知,该细胞的细胞周期总时长为18 h,其中M期时长为2 h,S期时长为6 h
6. 某研究小组为探究不同植物根系对水淹缺氧环境的适应机制,将长势一致的植物甲和植物乙分别置于正常通气和低氧(模拟水淹)条件下培养一周。实验结束后,测定根系中乙醇相对含量及根系的存活率(以干重保持率表示),结果如下图所示。已知植物根细胞无氧呼吸产物仅为酒精和CO2。下列相关分析中,逻辑严密且符合生物学事实的是( )
A. 正常通气条件下,甲、乙根细胞内葡萄糖的消耗速率主要取决于线粒体内膜上电子传递链的活性,此时细胞呼吸产生的ATP主要用于主动运输吸收矿质元素
B. 依据“巴斯德效应”原理推测,低氧环境下植物甲根细胞中丙酮酸转化为乙醇的通量显著高于植物乙,这暗示植物乙可能通过诱导合成更多的乳酸脱氢酶来维持细胞质基质的氧化还原平衡
C. 若长期处于低氧环境,尽管植物乙积累的乙醇较少,但其根系仍可能因能量供应不足导致主动运输受阻,进而引起根系腐烂;相比之下,植物甲因乙醇积累过多产生毒害作用,其耐涝性弱于植物乙
D. 根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程属于放能反应,该过程释放的能量一部分储存在ATP中用于维持细胞基本的生命活动,另一部分以热能形式散失,这是植物在逆境下维持生存的应急策略
7. 研究人员在适宜的温度和水分条件下,对甲乙丙丁四种植物的相关生理指标进行了测量,如图所示。下列关于四种植物的说法错误的是( )
A. 将图1中甲乙置于同一密闭玻璃罩内,甲植株将先于乙死亡
B. 将图1纵轴从O2生成速率改为CO2吸收速率,则a点左移
C. 将图2中丙丁作物间作可形成立体农业,充分利用空间、光照等资源
D. 将图2丙的外界CO2浓度适当提高,则B将左移,C将向右上方移动
8. 研究发现,蓝细菌光合作用的场所是光合片层和细胞质,有氧呼吸场所是细胞膜和细胞质,其细胞结构及相关代谢过程如图所示,①~⑤表示代谢过程,a~f表示物质。羧酶体是蓝细菌里具有半透性的细胞微室,其内部包裹着CO2固定酶Rubisco。下列有关叙述错误的是( )
A. c代表O2,e代表NADH,④表示有氧呼吸第二阶段
B. 若某时刻物质d浓度突然增加,则物质b在短时间内含量减少
C. 羧酶体的半透性可以阻止CO2逸出和O2进入,提高Rubisco周围的CO2浓度
D. ①②发生的能量转化是光能→ATP、NADPH中的化学能→有机物中的化学能
9. 内质网上的SUNs蛋白复合体可调控受体蛋白PRK2的细胞定位,以维持细胞稳态。科研人员通过去除PRK2的不同结构域开展实验,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
对受体蛋白PRK2的处理
PRK2的最终细胞定位
对照组
不作处理
全部定位于细胞膜上
实验组1
去除LRR结构域
全部转运至溶酶体中
实验组2
去除胞外域
全部定位于细胞膜上
A. 内质网功能的特异性主要取决于膜蛋白的种类和数量
B. PRK2的LRR结构域可能掩盖了该蛋白向溶酶体分选的信号序列
C. 实验组2中的PRK2会在内质网加工后直接通过囊泡转运并定位于细胞膜
D. SUNs蛋白复合体的存在有利于细胞精准、高效地进行各项生命活动
10. 蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯(MGDG)和双半乳糖甘油二酯(DGDG)。在缺磷条件下,植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是( )
A. 膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说
B. 构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O
C. 在类囊体膜双分子层结构中,半乳糖位于内侧
D. 缺磷条件下,MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性
11. 某豌豆品种的叶色(绿色、紫色、红色和黄色)同时受A、a与B、b两对独立遗传的基因控制。基因型为A_bb的叶为绿色,基因型为aaB_的叶为紫色。将绿叶(♀)植株与紫叶植株()杂交,取F1红叶植株自交得F2,F2的表型及比例为红叶∶绿叶∶紫叶∶黄叶=7∶3∶1∶1。下列说法正确的一项是( )
A. 基因型为Ab的雌配子致死
B. 选择F1进行测交后代表型一定为4种
C. F2中红叶植株中双杂合子的比例为3/7
D. F2中紫叶植株的自交后代中,黄叶植株比例为1/4
12. 研究人员将基因型为DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F1,对F1的花粉粒进行荧光标记,D基因被标记为黄色,E基因被标记为蓝色,黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光,d和e基因不显示荧光,并统计F1中有荧光的花粉粒,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. E/e基因的遗传遵循分离定律
B. D/d、E/e两对基因位于一对同源染色体上
C. F1中基因重组型花粉粒约1/21
D. 理论上,F1中无荧光的花粉粒有50粒左右
13. 孟德尔遗传定律奠定了经典遗传学的理论基础。下列叙述正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出了“性状由遗传因子控制”的观点
B. 测交实验结果出现两种表型比例为1∶1的现象,属于演绎推理
C. 通过观察F1产生的配子种类及比例来解释性状分离现象
D. 用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本,矮茎豌豆作母本
14. 减数分裂驱动是指携带特定等位基因的染色体在减数分裂Ⅰ时被更多地分配到未来成为生殖细胞的一极。某草本植物位于3号染色体上的基因D具有该效应,且D对d完全显性,控制植株高茎性状。下列说法错误的是( )
A. 该现象会影响种群中D和d的配子的比例
B. Dd植株自交子代中,高茎植株的占比将大于75%
C. 减数分裂驱动属于基因重组的一种形式,可增加配子的遗传多样性
D. Dd植株产生的卵细胞中D比例明显高于d,花粉中D与d比例约为1∶1
15. 现有洋葱鳞片叶内表皮和外表皮以及三种试剂:①质量浓度为2mol/L的蔗糖溶液,②伊红染料(红色物质不能进入活细胞),③质量浓度为2mol/L的乙二醇溶液。某同学作出如下分析和判断,不正确的是( )
A. 用①处理洋葱鳞片叶外表皮可观察到质壁分离现象,质壁分离过程中细胞液浓度不断增大
B. 若用③处理洋葱鳞片叶外表皮,可能观察到液泡的体积先变小后变大
C. 若同时用①②的混合物处理洋葱鳞片叶内表皮,可见细胞膜内为无色,细胞膜外为红色
D. 若同时用②③的混合物处理洋葱鳞片叶内表皮,可观察到质壁分离且自动复原现象,表明细胞膜具有流动性
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,选对但不全得1分,有选错的得0分。
16. 低密度脂蛋白(LDL)是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质形成的复合物,LDL呈球状,表面被单层磷脂分子包裹。已知细胞摄取LDL有两种途径:一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞,之后受体重新回到细胞膜上;二是LDL随机被胞吞(不需要与受体结合)。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是( )
A. 低密度脂蛋白表面磷脂分子的尾部朝向内侧
B. 胞外LDL浓度大于35μg/mL时,正常细胞的LDL摄取速率改变可能是受体数量限制
C. 高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL
D. 破坏LDL受体,对高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率影响较大
17. 人类对遗传物质的探索历程,包含多个具有里程碑意义的经典实验。相关叙述正确的是( )
A. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌含有促使R型细菌转化的“转化因子”
B. 艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“减法原理”
C. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
D. 烟草花叶病毒的感染实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
18. 研究人员为探究叶绿体内ATP对淀粉合成的影响,测定了拟南芥野生型(WT)和突变体(nttl,ATP无法进入叶绿体)保卫细胞在不同光照条件下的淀粉粒面积,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成
B. 光照8小时后,WT淀粉粒面积显著增加与其叶绿体中ATP积累促进暗反应有关
C. 黑暗条件下,WT与nttl淀粉粒面积相差较大主要与nttl呼吸作用产生的ATP有限有关
D. nttl光照后淀粉粒面积增幅小,表明保卫细胞淀粉的合成不需要细胞质中ATP
19. Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
20. 科学家利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,涉及的两对相对性状分别是:圆形果(圆)与长形果(长),单一花序(单)与复状花序(复)。实验结果如下表,下列叙述正确的是( )
实验
亲代
F1
F2
实验一
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
实验二
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
A. 控制上述两对相对性状的基因均遵循基因的分离定律
B. 控制上述两对相对性状的基因位于两对同源染色体上
C. 实验一的F2中基因型与F1基因型相同的个体约占34%
D. 实验二F1在产生配子时约有20%的初级性母细胞发生互换
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 当植物生长在盐分含量较高的环境中时,植物体受到的高渗透压压力被称为盐胁迫。在盐化土壤中,大量Na+顺浓度梯度迅速流入细胞,对细胞造成一系列不良影响。少部分耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输来减少Na+在细胞内的积累,从而提高细胞抗盐胁迫的能力,该过程的主要机制如图所示。回答下列问题。
(1)从渗透压的角度分析,在盐胁迫下,大多数植物很难生长的主要原因是_______。
(2)据图推测,H+泵属于转运蛋白中的________蛋白,它与H+结合后会发生________的改变,从而将H+释放到细胞外。
(3)在盐胁迫的条件下,Na+进入植物细胞的运输方式是__________,排出植物细胞的运输方式是 ________。胞外Na+与受体结合使胞内H2O2增多,进而导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为________(答出两点即可)。
(4)据图分析,写出Ca2+调控植物抗盐胁迫的两条途径:①_________;②_________。
22. 叶绿体在细胞膜内侧的分布依光照情况而变化。光照较弱时,叶绿体会汇集到细胞顶面,称作积聚响应(图1)。当光照过强,植物吸收的光能超过植物所需时,会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。光能过剩时,叶肉细胞内因NADP+不足,使电子传递给O2,形成超氧阴离子自由基(O2-)等一系列光有毒产物,破坏叶绿素和PSⅡ反应中心(参与光反应的色素—蛋白质复合体)的D1蛋白,使光合速率下降。回答下列问题:
(1)叶绿体出现积聚响应对于植物生长的意义是 ___________________________________________________。图1中属于强光照射的是___________(填“A”或“B”)。叶肉细胞内与叶绿体的移动有关的细胞结构是__________。
(2)为研究Ca2+对花生幼苗光抑制的影响,将长势相同的花生幼苗进行分组处理(分成CK组、C6组和C12组),将各组置于相同的高温强光环境中培养,其他条件相同且适宜,培养至20天,测量植株干重和超氧阴离子的含量,结果如表所示。
分组
Ca2+浓度(mmol/L)
植株干重(g)
CK组
0
1.06
C6组
6
1.40
C12组
12
1.56
①PSⅡ参与的生理过程的能量转化是_____________________________________。根据表中结果可以得出的结论是 ______________________________________________________________________。有人提出若继续增大Ca2+浓度,植株干重会继续增加,你___________(填“支持”或“不支持”)这个观点,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。
②PSⅡ反应中心的开放程度直接影响水的光解的进行,结合图2分析,Ca2+对花生光抑制产生影响的机制可能是________________________________________________________。一般来说植物在夏季中午的高温强光条件下发生光抑制,然后在光照减弱后,光合速率会出现恢复情况,但是在实验条件下,若高温强光胁迫时间过长,植物的光合速率下降后难以恢复,请结合本实验分析原因可能是___________________________________________________。
23. 图1表示某动物(2n=4)某器官内的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量,图3表示细胞内染色体数目变化。回答下列问题:
(1)图2中的Ⅰ时期与上一个时期相比,染色体、染色单体的数目变化分别是_________________,发生这种变化的原因是________________________________。
(2)图1中的乙细胞处于图3中的__________时期(用字母表示)。
(3)由图3可以看出减数分裂和受精作用保证了生物前后代__________的恒定。减数分裂过程的_________________和__________________________,使配子的基因型具有多样性,加上受精作用过程中________________________,因此同一双亲的后代必然呈现多样性。
(4)若该个体基因型为AaXBY,某精原细胞产生了一个AAXB的精细胞,且分裂过程中仅一次分裂异常,不考虑互换,则同时产生的其它三个精细胞的基因组成为_________________________。
24. 鹌鹑(性别决定方式为ZW型)有栗色(野生型)、黑色和黄色等多种羽色,鹌鹑的栗羽、黄羽和白羽由两对基因控制,M为有色基因,m为白化基因,另一对基因N/n控制栗羽和黄羽(两对基因均不考虑位于性染色体的同源区段)。科研人员进行如下表所示实验。请回答下列问题:
组别
亲本
子代
1
黄羽甲(♂)×栗羽乙(♀)
1栗羽(♂)∶1黄羽(♀)
2
白羽丙(♂)×栗羽乙(♀)
1栗羽(♂)∶1白羽(♀)
3
白羽丙(♂)×黄羽丁(♀)
1黄羽(♂)∶1白羽(♀)
(1)栗羽和黄羽中属于显性性状的是________。N/n基因与M/m基因________(填“是”或“不是”)独立遗传。组别2亲本的基因型为________。
(2)研究人员在栗羽鹌鹑群体中发现部分黑羽隐性突变体(aa)。为研究该突变体的遗传机制及其与基因N/n的互作关系,选择多对雄黑羽与雌黄羽杂交,F1雌雄羽色均为不完全黑羽,F₂出现6种羽色,结果如下表。
羽色
黑羽
不完全黑羽
栗羽
黄羽
浅灰羽
深灰羽
性别
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
个体数目
32
16
64
33
32
17
0
16
0
31
0
17
48
97
49
16
31
17
①Aa使黄羽变为________;F₂中深灰羽个体的基因型为________。
②鹌鹑早期雌雄鉴别具有重要意义。欲在出壳时从羽色上即可辨别雌雄,且子代雌性鹌鹑均为浅灰羽,在生产中应如何选择相应羽色的父母本:________,从而提高生产经济效益,并减少不必要的资源浪费。
③SSR是鹌鹑2号染色体上的特定DNA序列。为了对A、a基因进行染色体定位,用PCR技术扩增雄性亲本和雌性亲本的SSR,分别获得175bp和125bp的产物,对F₂中全部黑羽体的SSR进行扩增,若得到的产物为________bp,可推测出突变基因位于2号染色体上。进一步对F₂中其余所有个体的SSR进行扩增,理论上得到产物只有一种长度类型的个体占比为________。(不考虑染色体互换)
25. 某二倍体昆虫(性别决定方式为XY型)存在斑翅与正常翅、桃色眼与黑色眼两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择斑翅桃色眼雌虫与正常翅黑色眼雄虫杂交,得到F1雌性为正常翅桃色眼∶正常翅黑色眼=1∶1,雄性为斑翅桃色眼∶斑翅黑色眼=1∶1,F1相互交配得F2,F2中雌雄分离比均为正常翅黑色眼∶正常翅桃色眼∶斑翅黑色眼∶斑翅桃色眼=7∶9∶7∶9.不考虑XY同源区段。
(1)由实验结果可推测,A/a位于________染色体上,眼色中显性性状是___________。
(2)F2斑翅黑色眼雄性个体中纯合子占________。科研人员在该类型个体中获得某突变体甲,其含B基因的染色体片段发生易位,已知变异个体产生配子和子代的存活力均正常,利用甲与正常雌性乙杂交,后代中黑色眼∶桃色眼=7∶1,则乙的基因型为__________(只考虑眼色基因)。依据实验结果不能判断含B基因的染色体片段易位位置,具体原因是___________。
(3)已知昆虫的性别决定方式除XY型外还有ZW型。研究人员用两种特殊的方法培育后代。方法一:阻止减数分裂Ⅰ第一极体排出,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体正常分离,形成二倍体个体;方法二:诱导卵细胞进行DNA复制,但阻止其细胞质分裂,形成二倍体个体。假设WW个体发育为可育雌性。欲探究某种昆虫的性别决定方式,可选择方法________获得的某一子代昆虫与正常雄性昆虫杂交,预期结果是_________。
(4)ZW型昆虫存在两种可能的性别决定机制见下表。可利用(3)中的方法________获得多个二倍体卵细胞,与正常精子进行体外受精,以进一步确定可能的性别决定机制。已知获得的三倍体昆虫存活率相同。若预期结果为____________,则机制一成立。
雌性
雄性
机制一
存在W染色体
不存在W染色体
机制二
Z染色体数量<2
Z染色体数量≥2
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