2026-2027学年高三生物上学期期中考试模拟一(山东潍坊适用)
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内容正文:
2026-2027学年高三生物上学期期中考试模拟一
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.细胞通过蛋白质——蛋白质相互作用进行交流通讯和信号转导,并据此调节细胞代谢、增殖、分化等众多生命活动。下列叙述错误的是( )
A.酶与底物结合不一定属于蛋白质——蛋白质相互作用
B.高温不会断裂肽键,不会改变蛋白质——蛋白质相互作用
C.某个氨基酸的替换不一定改变蛋白质——蛋白质相互作用
D.精子与卵细胞的相互识别过程存在蛋白质——蛋白质相互作用
2.下列对各种“比值”变化的描述,错误的是( )
A.进入冬季后植物体内自由水含量/结合水含量的值减小
B.植物细胞发生质壁分离时细胞体积/原生质体体积的值增大
C.剧烈运动时消耗了大量能量,因此ATP/ADP的值会增大
D.“比值”是一种数学模型,但不可以直观地表达出认识对象的特征
3. 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
4.某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−,每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+(如图1)。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙(如图2)。下列叙述正确的是( )
A.蛋白甲运输NO3−不需要与之结合,蛋白乙运输NO3−需要与之结合
B.液泡中储存的有机酸含量增加,可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少
C.当外界NO3−不足时,与野生型植株相比,突变型植株合成氨基酸更具优势
D.蛋白乙能增大原生质层的渗透压,更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分
5.β-淀粉酶使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解,研究人员测定了β-淀粉酶在50℃条件下经不同处理后的活性变化,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.β-淀粉酶不能彻底水解淀粉
B.第①组只添加β-淀粉酶,酶蛋白在50℃高温的持续作用下,空间结构被不断破坏
C.在实验过程的前40 min,第②组加入2%淀粉使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
D.加入30 mmol·L⁻¹Ca²⁺有利于维持β-淀粉酶的活性,同时加入2%淀粉会降低酶活性
6.已知金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸的途径:葡萄糖先在细胞质基质中分解生成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体分解为乙醛和CO2;乙醛再运回细胞质基质生成乙醇,乙醇由鳃排出体外。金鱼与人体骨骼肌细胞无氧呼吸的异同如表所示。下列叙述错误的是( )
细胞类型
无氧呼吸参与场所
第一阶段产物
无氧呼吸最终产物
金鱼骨骼肌细胞
细胞质基质、线粒体
丙酮酸
乙醇、CO2
人体骨骼肌细胞
细胞质基质
丙酮酸
乳酸
A.金鱼骨骼肌细胞吸收葡萄糖和排出乙醇均需转运蛋白参与
B.二者进行无氧呼吸的场所和所需酶的种类均不完全相同
C.二者无氧呼吸第一阶段均可释放少量能量,生成少量ATP
D.与人类相比,金鱼在缺氧环境中不容易发生酸中毒
7.下列有关实验方法的描述合理的是( )
A.依据溴麝香草酚蓝溶液颜色变化的深浅可判断酵母菌培养液中CO2的产生情况
B.滴加体积分数为50%的酒精可以洗去浮色,是因为苏丹Ⅲ染液易溶于酒精溶液
C.向稀释的鸡蛋清溶液中加入胰蛋白酶充分反应后,滴加双缩脲试剂不会出现紫色
D.人鼠细胞融合实验利用了放射性同位素标记法证明细胞膜具有一定的流动性
8.萘醌呼吸是某些兼性厌氧细菌的无氧呼吸方式,过程如图,其中两种萘醌的转化过程中无ATP的形成。下列说法正确的是( )
A.相较于酒精发酵,萘醌呼吸保存更多丙酮酸用于物质合成
B.相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸产生的ATP比乳酸发酵多
C.无氧条件下,若氧化型萘醌被耗尽,不影响葡萄糖的分解
D.有氧条件下,细菌中积累的丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解
9.《齐民要术》中的农业生产经验蕴含丰富生物学知识。下列叙述正确的是( )
A.“美田欲稠,恶田欲稀”——肥沃田地密植可提高叶面积,种植密度与农作物产量正相关
B.“谷田必须岁易”——对谷物进行间作避免土壤养分单一消耗,有利于充分利用土壤养分
C.“深耕细锄,厚加粪壤”——农家肥中的有机物能够被植物根部细胞直接吸收利用
D.“时时灌溉,常令润泽”——浇水能维持叶片细胞充盈,保证气孔开放,利于CO2进入叶肉细胞
10.SDD是哺乳动物成熟红细胞的一种程序性死亡,其机理是:血浆中蛋白G作用于红细胞后,通过NLRP3蛋白启动一系列信号途径激活酶caspase-8,caspase-8精准切割细胞骨架,骨架崩塌引发红细胞死亡。对造血干细胞进行基因编辑,使细胞骨架的切割位点发生改变,在蛋白G的作用下死亡率明显下降。下列说法正确的是( )
A.哺乳动物成熟红细胞的SDD是在其细胞核的控制下完成的
B.蛋白G作用于红细胞后,红细胞死亡将不可避免
C.SDD依赖于NLRP3催化细胞骨架特定位点肽键的断裂
D.研发caspase-8抑制剂有助于降低红细胞的死亡率
11.某二倍体生物细胞分裂的相关信息如图所示,图一是细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ-Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量,图二是细胞分裂及某生理过程的核DNA数量的变化曲线图,图三是细胞分裂某些时期的模式图。下列叙述正确的是( )
A.图一中Ⅱ阶段一定会发生基因重组
B.处于图一Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞或极体
C.据图二可知,曲线中不含有同源染色体的细胞处EJ段,与图一Ⅳ时期对应的是GH段
D.与甲细胞相比,乙细胞表示的细胞分裂方式在染色体行为方面的特点是发生同源染色体的分离,非同源染色体自由组合
12.减数分裂的细胞,四分体时期非姐妹染色单体间经常发生缠绕,并在两条或三条染色单体之间交换相应的片段。下图表示某基因组成为AaBbCc的精原细胞分裂过程中发生的交换。不考虑其它变异,下列说法正确的是( )
A.图中变异过程属于染色体结构变异,会引起染色体上的基因位置发生改变
B.该精原细胞分裂产生的含重组型染色体的次级精母细胞所占比例为1/2
C.该精原细胞经减数分裂产生四种配子的基因组成为abc、aBC、AbC、ABc
D.若有丝分裂中发生该交换,则产生的子细胞基因组成相同
13.正常人的体细胞含23对同源染色体,“18三体综合征”患者体细胞含3条18号染色体,常伴发育障碍。减数分裂时,三条18号染色体中任意两条正常联会分离,剩余一条随机移向一极。下列有关叙述正确的是( )
A.病因可能是母亲减数分裂Ⅰ后期18号同源染色体未分离,产生含2条18号的卵细胞
B.该患者无法产生染色体数目正常的配子
C.该病与母亲次级卵母细胞的细胞质不均等分裂有关
D.患者体细胞有丝分裂后期,染色体总数为92条
14.伴皮质下梗死及白质脑病(甲病)由基因B/b控制;视网膜色素变性(乙病)由基因A/a控制。某家族关于这两种病的遗传系谱如图,其中Ⅱ-5不携带乙病的致病基因。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A.甲病的遗传方式可能为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病
B.乙病的遗传方式为常染色体隐性遗传病
C.Ⅱ-4与Ⅱ-5关于甲病的基因型不一定相同
D.Ⅲ-7的基因型为bbXAXA或bbXAXa
15.下列关于遗传物质DNA经典实验叙述,正确的是( )
A.格里菲思通过肺炎链球菌感染小鼠的实验,推测S型菌的DNA使R型菌发生转化
B.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
C.萨顿依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
D.沃森和克里克通过双螺旋模型阐明了DNA分子的半保留复制方式
二、不定项选择题: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.O2在生物的生理活动中起着重要作用,下列叙述正确的是( )
A.中耕松土提高土壤肥力
B.NADH与O2结合形成水时释放大量的能量驱动ATP合成
C.光合作用中,O2均来自于叶绿体类囊体薄膜上水的光解
D.等质量的脂肪和糖原彻底氧化分解时,糖原消耗 O2的量更多
17.下图表示25℃时,葡萄和草莓在不同光照强度条件下CO2吸收量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.M点时葡萄的净光合速率为8mg⋅m-2⋅h-1
B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃,其他条件不变,则P点将右移
C.对草莓而言,若白天和黑夜时间各为12h,则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长
D.光照强度为Yklx时葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等
18.常染色体隐性遗传性蛋白C缺乏症(HPCD)是一种血栓性疾病,由基因A、a控制;视网膜色素变性(RP)是最常见的遗传性致盲性眼病之一,由基因B、b控制,相关家系图如图甲和图乙所示(图乙中部分成员的RP相关基因进行电泳后的结果如图丙所示)。不考虑XY染色体同源区段。下列叙述错误的是( )
A.I-2的基因型为AaXBXb,RP的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.调查HPCD遗传病的发病率需在人群中进行
C.通过电泳技术进行致病基因的检测,B基因发生碱基对的增添突变为b
D.Ⅲ-2的基因型有6种,患HPCD不患RP遗传病的概率是3/4
19.某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状;高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中不正确的是( )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为AAbb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBB
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/2
20. 普通小麦(6n=42)的染色体组成记为42W,长穗偃麦草(2n=14)的染色体组成记为14E。长穗偃麦草具有抗病,高产等性状,如图表示通过杂交方法使长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中获得抗病、高产小麦新品种的过程,下列叙述正确的是( )
A.该育种方法依据的变异原理主要是染色体变异
B.①过程常用秋水仙素或低温处理获得的F1幼苗
C.乙减数分裂过程会形成21个四分体,产生8种染色体数目不同的配子
D.图示方法得到的戊与普通小麦之间存在生殖隔离,故其是一个新物种
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象,植物进化出了一系列抗盐信号通路(如SOS信号通路)。研究发现盐胁迫条件下,PA分子会在细胞膜迅速聚集,并与SOS2(能催化底物磷酸化的蛋白激酶)结合,一方面导致SOS1(氢钠转运蛋白)被激活,促进Na+外排,另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强,进而促进K+吸收,最终维持细胞内的Na+/K+平衡,具体调节机制如图1所示。回答下列问题:
(1)细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性,其结构基础是__________,膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________(填“亲水”或“疏水”)基团。
(2)盐胁迫条件下,SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞,Na+的这种运输方式属于__________。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的,从膜的组成成分分析,影响营养物质吸收的主要因素有__________(至少答两点)。
(3)盐胁迫条件下,SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________(填“升高”或“降低”),据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。
(4)为探究某植物的耐盐机理,分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度,结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。
22. 研究发现,衣藻无氧呼吸过程中产生的丙酮酸能进一步代谢产生其他弱酸(HA)。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式,其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中,如图1所示。
(1)在光反应阶段,衣藻吸收光能的色素位于_______上,能将光能转化为______中活跃的化学能用于暗反应阶段。据图1分析,弱酸导致类囊体腔酸化的机制是_______。
(2)为探究弱酸对衣藻氧气释放情况的影响,科研人员将衣藻置于密闭容器中,一组黑暗处理3小时后给予弱光光照,另一组进行相同处理并额外添加KOH,结果如图2所示。将衣藻进行黑暗密闭处理3小时的主要目的是_____。由图2分析,弱光条件下,弱酸在一定程度上______(填“促进”或“抑制”)衣藻释放氧气。
(3)科研人员在适宜温度下,将衣藻置于密闭玻璃容器中,每2h测量一次CO2浓度的相对值(假设细胞呼吸强度恒定),结果如图3所示。已知实验中有2h没有光照,这个时间段应为_____h;实验过程中4~6h平均光照强度______(填“小于”“等于”或“大于”)8~10h平均光照强度,判断依据是_____。
23.果蝇(2n=8)的2、3、4号为常染色体。控制体色的基因G/g位于3号染色体,控制翅型的基因H/h位于2号染色体。欲探究控制有眼和无眼性状的基因E/e的遗传方式,用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体残翅雄蝇杂交,F1表型及比例如下:
性别
眼
灰体长翅
灰体残翅
黑檀体长翅
黑檀体残翅
1/2雌
1/2有眼
3/8
3/8
1/8
1/8
1/2无眼
3/8
3/8
1/8
1/8
1/2雄
1/2有眼
3/8
3/8
1/8
1/8
1/2无眼
3/8
3/8
1/8
1/8
回答下列问题:
(1)果蝇体色、翅型等均存在多种表型,体现了生物多样性的______多样性。根据杂交结果,能确定符合自由组合定律的基因是______(A.G/g与H/h B.G/g与E/e C.H/h与E/e)。F1有眼灰体长翅果蝇随机交配,F2中g基因频率为______。
(2)若基因E/e位于X染色体,根据上述杂交结果判断,显性性状是______。若基因E/e位于常染色体,请利用F1中的一对果蝇通过一次杂交实验来判断无眼性状的显隐性,写出1种杂交组合的表型并预测结果。
①杂交组合:______(仅写出有眼、无眼表型)。
②预测结果:若杂交子代______,则无眼性状为显性,否则无眼性状为隐性。
(3)若基因E/e位于常染色体,且无眼性状为隐性,请利用F1中的一对果蝇通过一次杂交实验来判断基因E/e位于哪条常染色体,写出1种杂交组合的表型并预测结果。
①杂交组合:______(仅写出相关表型)。
②预测结果:若杂交子代______,则基因E/e位于4号染色体,否则位于______号染色体。
(4)科学家对基因E/e进行______并与其他生物的相关基因进行比对,发现该基因在生物进化上高度保守,人类、小鼠等均存在同源基因。通过导入______等调控序列,激活并启动果蝇翅中有眼基因表达,翅上长出复眼。上述研究证明有眼基因具有携带和______遗传信息的功能,在眼部发育中具有主控作用,也说明脊椎动物和无脊椎动物在______层次存在高度统一性,为人类眼部疾病研究打开了新思路。
24.肾上腺—脑白质营养不良(ALD)是ABCD1基因发生突变而导致的一种单基因遗传病。下图1是某ALD患者家系图,图2是该家系成员ABCD1基因中某一片段进行PCR,产物酶切后电泳的结果(正常基因只含一个酶切位点,致病基因中含有两个酶切位点)。回答下列问题:
(1)根据以上信息判断ALD的遗传方式为_________________________。请在图 2 中将Ⅱ-3个体电泳检测结果补充完整(在答题卡上绘图)。现得知Ⅱ-2已怀孕,以下_______(不定项,填序号)措施可以在胎儿出生前,对其进行检测和诊断。
①羊水检查 ②调查Ⅱ-1个体的家族病史 ③基因检测
(2)假设某人群男女比例约为1∶1且处于遗传平衡状态,男性中ALD的发病率为a,则女性正常纯合子在整个人群中所占比例为________________________。(用数字和字母表示)
(3)进一步对这家族个体的ABCD1基因编码链(转录的非模板链)进行测序,结果如图3所示。
I-1 5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’
I-2 5’ - ATG…CAAGTTCGGGGAG…-3’
II-2 5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’
II-3 5’ - ATG…CAAGTTCCGGGAG…-3’
II-4 5’ - ATG…CAAGTTCAGGGAG…-3’
由图3可知,该家族中患儿的ABCD1基因片段发生了碱基的_____________,使其表达的蛋白质中氨基酸发生的变化是_________________________,从而导致蛋白质结构出现异常。(可能用到的密码子:AUG 起始密码子; AGG、AGA、CGG 精氨酸; UCC、AGC、 UCG、UCA 丝氨酸; GGG 甘氨酸∶ CAG 谷氨酰胺;CCC 脯氨酸)
(4)进一步研究发现,ABCD1 基因的表达受其上游区域调控,原理见图4.在成熟神经元中,SNHG14基因转录时会延伸至ABCD1基因,与ABCD1基因的转录发生碰撞,导致父源 ABCD1 基因无法产生全长成熟 mRNA 进而沉默。而母源的ABCD1 基因能够正常表达的原因________________________________________________________________________________。这种基因表达调控的方式是表观遗传的核心内涵,表观遗传指的是__________________________________________。
25.玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高口感越甜,支链淀粉含量越高则越具糯性,图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径。miRNA是一类由内源基因表达的、长度较短的非编码RNA,图2表示miRNA的合成及其介导的基因调控示意图,①~③代表过程。请回答下列问题:
(1)直链淀粉和支链淀粉的合成体现了基因可以通过控制____________,进而控制生物的性状。
(2)图2中前体miRNA在细胞质中被Dicer酶作用于____________键,最终成为单链RNA。过程③中,RISC复合物与靶基因mRNA精准结合的原因是_______________________________________。
(3)育种人员筛选出S基因的纯合突变体S1S1。S、S1基因的非模板链如图3,部分测序结果如图所示。
图3
(注:“−”表示缺少一个碱基,起始密码子:AUG,终止密码子:UAA、UAG、UGA)
由图3可知,由于基因突变,导致与S酶相比,合成的S1酶肽链______________(填“变长”“变短”或“不变”),该酶因结构改变而失活,使S1S1个体籽粒的口感_________,同时淀粉含量_________,细胞吸水能力下降,导致籽粒凹陷。
(4)利用本题信息,依据图1和图2,提出一个提高玉米籽粒糯性的实验思路:__________________________________________________________________________________________________。
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2026-2027学年高三生物上学期期中考试模拟一答案解析
1.【答案】B
【详解】A、有些酶的化学本质是RNA,底物不一定是蛋白质,比如H2O2,A正确;
B、高温会破坏蛋白质的空间结构,因此会改变蛋白质-蛋白质相互作用,B错误;
C、某个氨基酸的替换若不影响两种蛋白质相互作用的部位,可能不改变蛋白质-蛋白质相互作用,C正确;
D、精子细胞膜表面的蛋白质和卵细胞膜上的蛋白质相互识别,实现精卵之间的特异性识别,该过程中会发生蛋白质-蛋白质相互作用,D正确。
2【答案】C
【详解】A、进入冬季后植物抗逆性增强,自由水含量减少、结合水含量增加,因此自由水含量/结合水含量的值减小,A正确;
B、植物细胞发生质壁分离时,细胞壁伸缩性极小,因此细胞体积几乎不变,原生质体因失水体积缩小,因此细胞体积/原生质体体积的值增大,B正确;
C、剧烈运动时ATP消耗速率加快,但ATP和ADP的转化非常迅速,二者含量始终处于动态平衡状态,ATP/ADP的值保持相对稳定,不会增大,C错误;
D、比值属于数学模型的表现形式之一,不可以直观地表达出认识对象的特征,而物理模型可以直观地表达出认识对象的特征,D正确。
3.【答案】C
【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。
4.【答案】C
【详解】A、根据液泡与细胞质基质的pH差异,H+顺浓度梯度运出液泡,借助H+电化学势能,蛋白甲主动运输NO3-,NO3-需要与载体蛋白结合,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,运输NO3-不需要与之结合,A错误;
B、由题干信息可知,蛋白甲主动运输NO3-进入液泡,液泡内有机酸的含量增加,液泡内外H+浓度差更大,可以将更多的NO3-运进液泡,用于合成氨基酸的NO3-减少,氨基酸合成减少,但氨基酸不是在核糖体上合成的,B错误;
C、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白,可以逆浓度梯度运输NO3-,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,只能顺浓度梯度运输NO3-,当外界NO3-不足时,与野生型植株相比,突变型植物细胞质基质中NO3-的浓度更高,合成氨基酸更有优势,C正确;
D、成熟的植物细胞吸收水分,主要靠液泡,蛋白甲更能增加液泡的渗透压,更有利于成熟的植物细胞吸收水分,D错误。
5【答案】D
【详解】A、题干中提到β-淀粉酶从末端以两个单糖为单位进行水解,淀粉的基本单位是葡萄糖,两个葡萄糖组成麦芽糖,因此β-淀粉酶只能将淀粉水解为麦芽糖,不能彻底水解为葡萄糖,A正确;
B、第①组是对照组,只添加β-淀粉酶,从曲线可以看出,随着时间延长,酶的相对活性持续下降,说明酶蛋白在50℃高温持续作用下,空间结构被不断破坏,B正确;
C、第②组是添加2%淀粉的组,在前40min内,酶的相对活性先上升到峰值再下降,说明2%淀粉使β-淀粉酶的活性先增强后减弱,C正确;
D、对比曲线③(30mmol·L⁻¹Ca2+)和曲线④(30mmol·L⁻¹Ca2++2%淀粉),可以发现同时加入2%淀粉的④组酶活性高于仅加Ca2+的③组,说明2%淀粉并没有降低酶活性,反而和Ca2+共同作用提高了酶活性,D错误。
6【答案】A
【详解】A、葡萄糖进入金鱼骨骼肌细胞通常为协助扩散或主动运输,需要转运蛋白参与;但乙醇属于脂溶性小分子,跨膜运输方式为自由扩散,不需要转运蛋白协助,A错误;
B、根据表格可知,金鱼无氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体,人体仅在细胞质基质,二者场所不完全相同;最终呼吸产物不同,说明催化反应的酶的种类也不完全相同,B正确;
C、无论是金鱼还是人体细胞的无氧呼吸,第一阶段都是葡萄糖分解为丙酮酸,该阶段会释放少量能量、生成少量ATP,无氧呼吸第二阶段均不生成ATP,C正确;
D、人体骨骼肌无氧呼吸产生乳酸,乳酸大量积累会引发酸中毒;金鱼无氧呼吸的最终产物是乙醇和CO₂,乙醇可通过鳃排出体外,不易积累酸性物质,因此缺氧环境下更不容易发生酸中毒,D正确。
7【答案】B
【详解】A、溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时,是依据由蓝变绿再变黄的时间长短判断CO2产生量的多少,A错误;
B、在脂肪鉴定实验中,苏丹Ⅲ染液是脂溶性染料,易溶于体积分数50%的酒精,因此可以用该浓度酒精洗去切片表面多余的浮色,B正确;
C、胰蛋白酶的化学本质是蛋白质,且双缩脲试剂作用的对象是肽键;鸡蛋清中的蛋白质被胰蛋白酶水解后产生的多肽仍含肽键,同时胰蛋白酶本身也有肽键,因此反应后滴加双缩脲试剂仍会出现紫色,C错误;
D、人鼠细胞融合实验使用的是荧光染料标记法,以此证明细胞膜具有一定的流动性,D错误。
8.【答案】A
【详解】A、酒精发酵过程中丙酮酸被直接还原为酒精和 CO2,无法再利用;萘醌呼吸:丙酮酸未被还原,仅作为糖酵解产物,可继续参与后续代谢或物质合成,A正确;
B、相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸或乳酸发酵产生的ATP相同(仅葡萄糖→丙酮酸阶段产ATP),B错误;
C、若氧化型萘醌耗尽,NADH 无法被氧化为 NAD+,葡萄糖→丙酮酸阶段会因缺乏 NAD+而受阻,葡萄糖分解变慢,C错误;
D、细菌是原核生物,没有线粒体,有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜,D错误。
9【答案】D
【详解】A、种植密度并非与作物产量始终正相关。肥沃田地密植可适当提高叶面积指数,但密度过高时,叶片会相互遮挡,田间通风透光性下降,反而会导致光合速率降低、呼吸消耗增多,最终产量下降,A错误;
B、“谷田必须岁易”指的是谷物田需要每年轮作换茬,轮作可以避免长期单一种类作物导致土壤养分单一消耗、连作障碍,从而更充分利用土壤养分,B错误;
C、植物根细胞不能直接吸收农家肥中的有机物,有机物需要经过土壤微生物的分解作用转化为无机物后,才能被植物根系吸收利用,C错误;
D、及时灌溉可维持叶片细胞的充盈度,避免植物因缺水出现气孔关闭的现象,保证气孔正常开放,有利于CO2顺利进入叶肉细胞,保障光合作用的暗反应顺利进行,D正确。
10【答案】D
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞在成熟过程中已失去细胞核和大部分细胞器,因此其SDD过程不可能由细胞核控制,A错误;
B、通过基因编辑改变细胞骨架切割位点后,在蛋白G作用下死亡率明显下降,说明蛋白G作用后红细胞死亡并非不可避免,B错误;
C、SDD过程中,NLRP3蛋白的作用是启动信号途径以激活caspase-8酶,而非直接催化肽键断裂;催化细胞骨架特定位点肽键断裂的是caspase-8(一种蛋白酶),C错误;
D、caspase-8是执行细胞骨架切割的关键酶,研发其抑制剂可阻断该酶的活性,从而阻止骨架崩塌和细胞死亡,这与基因编辑降低死亡率的实验结果一致,D正确。
故选D。
11.【答案】D
【详解】A、Ⅱ代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程,在减数第一次分裂后期可发生基因重组,但在有丝分裂中不会发生基因重组,A错误;
B、由图三的乙图可知,该生物为雄性,处于图一Ⅲ阶段的细胞是次级精母细胞,B错误;
C、分析图二可知,AG段表示减数分裂,HI表示受精作用,IJ段表示进行有丝分裂,故曲线中不含有同源染色体的细胞处于EH段(减数第二次分裂),与图一Ⅳ时期对应的是GH段,C错误;
D、甲图为有丝分裂后期;乙图为减数第一次分裂后期,在染色体行为方面的特点是发生同源染色体的分离,非同源染色体自由组合,D正确。
故选D。
12【答案】C
【详解】A、图中变异过程属于基因重组,会引起染色体上的基因位置发生改变,A错误;
B、一个精原细胞经过减数第一次分裂,同源染色体分离,产生2个次级精母细胞。由于每个同源染色体的两条姐妹染色单体中,至少有一条是重组型染色体,因此两个次级精母细胞都含有重组型染色体,比例为1,B错误;
C、该交换涉及三条染色单体,交换后4个染色单体的基因型分别为、、、,因此最终产生的4个精细胞(配子)的基因型就是这四种,C正确;
D、有丝分裂发生该交换后,姐妹染色单体的基因组成已经不同,分裂后期姐妹染色单体分开,随机进入不同子细胞,因此产生的子细胞基因组成不同,D错误。
故选C。
13【答案】A
【详解】A、减数分裂Ⅰ后期,18号同源染色体未分离,会使母亲产生含2条18号染色体的卵细胞,该卵细胞与正常精子结合后,后代体细胞会含3条18号染色体,符合18三体综合征的成因,A正确;
B、患者的3条18号染色体减数分裂时,会产生“含1条18号(染色体数目正常)”和“含2条18号(异常)”的配子,二者比例为1:1,因此能产生正常配子,B错误;
C、次级卵母细胞的细胞质不均等分裂,是卵细胞形成时的细胞质分配方式,与“染色体分离异常(该病的核心病因)”无直接关联,C错误;
D、正常人有丝分裂后期染色体数为92条,而18三体患者体细胞含47条染色体,有丝分裂后期着丝点分裂,染色体数加倍为94条,D错误。
14【答案】D
【详解】A、Ⅱ-4和Ⅱ-5均患甲病,却生出了不患甲病的女儿,因此甲病为常染色体显性遗传病,若甲病为伴X染色体显性遗传病,Ⅰ-2(患甲病男性)的致病基因会随X染色体传递给所有女儿,但其女儿Ⅱ-1不患甲病,因此甲病不可能为伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、Ⅱ-4和Ⅱ-5均不患乙病,生育了患乙病的Ⅲ-5,说明乙病为隐性遗传病;又Ⅱ-5不携带乙病致病基因,说明乙病致病基因位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传病,B错误;
C、甲病为常染色体显性遗传病,Ⅲ-7基因型为bb,Ⅰ-2基因型为Bb,Ⅱ-4、Ⅱ-5均患甲病,二者的基因型均为Bb,基因型一定相同,C错误;
D、Ⅲ-7不患甲病,甲病相关基因型为bb;乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ-4的基因型为XAXa,Ⅱ-5的基因型为XAY,Ⅲ-7为正常女性,乙病相关基因型为XAXA或XAXa,因此Ⅲ-7的基因型为bbXAXA或bbXAXa,D正确。
15【答案】B
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅推测出S型菌存在某种“转化因子”,能让R型菌转化为S型菌,并未直接推测出转化因子是DNA,后续才由艾弗里的体外实验证明转化因子的本质是DNA,A错误;
B、肺炎链球菌体外转化实验利用酶解法逐一去除DNA、蛋白质、多糖等成分,单独观察各物质的作用;噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法,分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质,两个实验都采用了技术手段区分DNA和蛋白质,单独观察二者的作用,B正确;
C、萨顿依据基因和染色体的行为存在明显平行关系提出“基因在染色体上”的假说,并未通过实验证实,果蝇杂交实验是摩尔根完成的,他通过该实验首次用实验证据证明了基因位于染色体上,C错误;
D、沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,同时在论文中提出了DNA半保留复制的猜想,但并未直接阐明半保留复制方式,D错误。
16.【答案】AB
【分析】O2参与生物体中有氧呼吸的第三阶段,O2是在光合作用光反应阶段产生的。
【详解】A、中耕松土能增加土壤中氧的含量,促进根细胞有氧呼吸,有利于植物对无机盐的吸收,提高土壤肥力,A正确;
B、有氧呼吸第三阶段NADH与O2结合形成水,同时释放能量,一部分能量用于合成ATP,B正确;
C、有些原核生物利用叶绿素和藻蓝素也可以进行光合作用,比如蓝藻(蓝细菌),但是它们没有叶绿体,C错误;
D、脂肪中的C、H比例较高,因此等质量的脂肪和糖原彻底氧化分解时,脂肪消耗 O2的量更多,释放的能量也更多,D错误。
故选AB。
17【答案】AB
【分析】由题意可知,自变量是光照强度和不同的植物,因变量为二氧化碳吸收量。据图分析:X为草莓的光补偿点,P为葡萄的光补偿点,纵坐标为CO2吸收量,代表的是净光合速率。
【详解】A、CO2吸收速率代表的就是净光合速率,据图可知,M点时葡萄的净光合速率为8mg⋅m-2⋅h-1,A正确;
B、已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃,其他条件不变,则呼吸速率升高,光合速率下降,P点将右移,通过增加光照强度从而使光合速率等于呼吸速率,B正确;
C、如果每天交替进行光照12h、黑暗12h,则该植物一昼夜积累的有机物的量=净光合速率×12h-呼吸速率×12h=(净光合速率-呼吸速率)×12h,草莓黑暗时呼吸释放CO2的量为1mg•m-2•h-1,因此平均光照强度Xklx在以上才能使该植物一昼夜的吸收量超过释放量,才能正常生长,C正确;
D、光照强度为Yklx时葡萄和草莓光合作用积累的有机物的量相等,由于呼吸速率不相同,故合成的有机物的量不相同,D错误。
故选AB。
18【答案】CD
【分析】分析图乙,Ⅱ-7患RP病,而其双亲正常,说明该病是隐性遗传病,又因为I-3不携带RP致病基因,可推测该病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、图乙中Ⅱ-7患RP病,而其双亲正常,说明该病是隐性遗传病,又因为I-3不携带RP致病基因,可推测该病是伴X染色体隐性遗传病,I-2的基因型为AaXBXb,A正确;
B、调查HPCD遗传病的发病率需在人群中进行,B正确;
C、I-3不携带RP致病基因,推测B为750bp,致病基因b为500bp,B基因发生碱基对的缺失突变为b,C错误;
D、Ⅱ-6基因型无法确定,故无法推算后代患病概率,D错误。
故选CD。
19【答案】BCD
【详解】A、实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;
B、实验①中亲本为宽叶矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为Aabb,B错误;
C、由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb ,C错误;
D、将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
20【答案】ABC
【详解】A、图示育种方法为多倍体育种,依据的变异原理主要是染色体数目变异,A正确;
B、①过程染色体数目加倍,常用秋水仙素或低温处理获得的F1幼苗,B正确;
C、从题图可看出,乙中来自长穗偃麦草的染色体组仅有一个,因此乙减数分裂时来自长穗偃麦草的7条染色体不能联会,可随机进入不同的配子中,乙产生的配子的染色体数目是21W+(0~7E),因此共8种染色体数目的配子(即21+0E、21+1E、21+2E、21+3E、21+4E、21+5E、21+6E、21+7E),C正确;
D、图示方法得到的戊与普通小麦杂交后代的染色体组成与丁相同,据题图分析,丁是能够产生后代的,故戊与普通小麦之间不存在生殖隔离,二者是同一个物种,D错误。
21【答案】(1) 构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性 疏水
(2) 主动运输 细胞膜上转运蛋白的种类和数量
(3) 降低 磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,使得细胞内K+浓度增大
(4)低盐时,通过向液泡转运Na+,降低细胞质基质中Na+浓度,避免离子毒害;高盐时,通过促进糖类水解,提高细胞液可溶性糖的含量,增大细胞液渗透压,防止过度失水
【详解】(1)细胞膜具有流动性的结构基础是构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性。磷脂分子头部亲水,尾部疏水,所以膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是疏水基团。
(2)盐胁迫条件下,钠离子的这种运输方式是主动运输,原因是该过程需要消耗能量,其所消耗的能量来源是氢离子细胞内外浓度差形成的势能,且需要转运蛋白SOS1的协助。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能越多,细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多。所以从膜的组成成分分析,影响营养物质吸收的主要因素有细胞膜上转运蛋白的种类和数量。
(3)盐胁迫条件下,一方面通过SOS1促进钠离子外排,另一方面由于SCaBP8可以抑制AKT1对钾离子的运输,但被SOS2和钙促进磷酸化,磷酸化的SCaBP8可减缓对AKT1的抑制作用时,导致细胞中钾离子浓度增大,所以细胞内的钠离子/钾离子比值降低。
(4)结合图2可知,该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理为低盐时,通过向液泡转运钠离子,降低细胞质基质中钠离子浓度,避免离子毒害;高盐时,通过促进糖类水解,提高细胞液可溶性糖的含量,增大细胞液渗透压,防止过度失水。
22.【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP、NADPH 弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于氢离子无法直接穿过类囊体膜,导致腔内氢离子不断积累,出现酸化
(2) 使衣藻通过有氧呼吸消耗氧气,而后通过无氧呼吸产生弱酸 促进
(3) 2~4 小于 两时间段内的细胞呼吸强度与光合作用强度相等,但是容器内4~6hCO2浓度较高
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】(1)光反应阶段,类囊体薄膜上的光合色素吸收光能,并将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。从图1看出弱酸分子可进入类囊体腔,并解离出氢离子,由于氢离子无法直接穿过类囊体膜,导致腔内氢离子不断积累,出现酸化。
(2)黑暗处理3小时,使衣藻通过有氧呼吸消耗氧气,而后通过无氧呼吸产生弱酸。由图2可知,弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组,且更快达到最大氧气释放量,因此可以认为弱光条件下,无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上促进衣藻释放氧气。
(3)衣藻置于密闭玻璃容器中,每2h测一次CO2浓度变化情况,4-6h内CO2浓度不变,说明细胞呼吸与光合作用强度相等,而6h后,CO2浓度减小,说明存在光合作用,所以没有光照的时间应该在6h之前,而0-2h内二氧化碳浓度上升较慢,所以应该是呼吸作用大于光合作用,2-4h内二氧化碳浓度上升很快,应该是没有光照。4~6h内密闭玻璃容器中CO2浓度保持恒定,说明此时间段内呼吸作用强度与光合作用强度相等,同理8~10h时间段内细胞的呼吸作用强度与光合作用强度也相等,但由于4~6h内密闭玻璃容器中CO2浓度较大,说明其光合作用强度较低,进而推知:4~6h平均光照强度小于8~10h平均光照强度。
23.【答案】(1) 遗传/基因 AB 1/3
(2) 无眼 有眼×有眼(或无眼×无眼) 全部为有眼(或无眼:有眼=3:1)
(3) 有眼长翅×有眼残翅 有眼长翅:有眼残翅:无眼长翅:无眼残翅=3:3:1:1 2
(4) 测序 翅特异性启动子 表达 分子
【详解】(1)果蝇不同个体存在多种表现型,由基因差异导致,体现遗传多样性。 G/g 位于 3 号常染色体,H/h 位于 2 号常染色体,两对基因位于非同源染色体上,一定遵循自由组合定律,A 正确。统计子代眼色和体色性状,有眼灰体∶有眼黑檀体∶无眼灰体∶无眼黑檀体 = 3∶1∶3∶1,该比例为(3∶1)×(1∶1),说明 E/e 与 G/g 独立遗传,E/e 不位于 3 号染色体。因此 G/g 与 E/e 始终位于非同源染色体上,一定遵循自由组合定律,B 正确。
统计子代眼色和翅型性状,有眼长翅∶有眼残翅∶无眼长翅∶无眼残翅 = 1∶1∶1∶1。该比例存在两种情况:一是两对基因独立遗传;二是两对基因位于同一对同源染色体上,亲本基因型为 Eehh、eeHh,连锁遗传也可出现 1∶1∶1∶1 的比例。因此无法根据该比例证明 H/h 与 E/e 遵循自由组合定律,C 错误。
亲本体色基因型均为 Gg,F1 灰体果蝇基因型及比例为 GG∶Gg=1∶2,可计算得 g 的基因频率为 1/3。种群随机交配,无突变、无自然选择,基因频率保持不变,因此 F2 中 g 的基因频率仍为 1/3。
(2)若 E/e 位于 X 染色体,亲本杂交结果为子代雌雄均出现有眼∶无眼 = 1∶1。 假设无眼为隐性性状,则无眼雌蝇基因型为 XᵉXᵉ,与有眼雄蝇 XᴱY 杂交,子代雌性全部为 XᴱXᵉ(有眼),雄性全部为 XᵉY(无眼),雌雄性状分离比不一致,与题中实验结果矛盾。 假设无眼为显性性状,则无眼雌蝇基因型为 XᴱXᵉ,与有眼雄蝇 XᵉY 杂交,子代基因型为 XᴱXᵉ、XᵉXᵉ、XᴱY、XᵉY,雌雄个体内部均为有眼∶无眼 = 1∶1,和实验结果一致,故可判定无眼为显性。
若 E/e 位于常染色体,利用 F₁个体杂交判断显隐性。选择有眼个体相互交配,若无眼为显性,则有眼个体基因型均为 ee,ee×ee,子代全部为 ee,全表现为有眼;若子代出现无眼个体,发生性状分离,则无眼为隐性。选择无眼个体相互交配,若无眼为显性,F₁无眼个体基因型为 Ee,Ee×Ee,子代基因型 E_∶ee=3∶1,出现无眼∶有眼 = 3∶1 的性状分离比;若无性状分离,则无眼为隐性。
(3)已知无眼为隐性性状,E/e 位于常染色体,H/h 位于 2 号染色体。为判断 E/e 位于 2 号或 4 号染色体,翅型显隐性未知,但有眼个体为杂合子,选择杂交组合:有眼长翅 × 有眼残翅。
若子代表现型及比例为有眼长翅∶有眼残翅∶无眼长翅∶无眼残翅 =3∶3∶1∶1,说明两对基因独立遗传,E/e 位于 4 号染色体;若未出现该比例,说明两对基因连锁,E/e 位于 2 号染色体。
(4)比对不同物种的同源基因序列,需要先对 E/e 基因进行测序。启动子决定基因的表达部位和表达时间,导入翅特异性启动子可使目的基因仅在果蝇翅组织中表达。基因可携带并表达遗传信息,控制生物性状。不同类群生物存在同源基因,体现了生物在分子层次具有统一性。
24【答案】(1) 伴X染色体隐性遗传 ①③
(2)(1-a)2/2
(3) 替换 精氨酸变为谷氨酰胺
(4) 母源SNIHG14基因高度甲基化,无法转录,不会与ABCD1基因的转录发生碰撞,母源的ABCD1基因能产生全长成熟mRNA,可以正常表达 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
【详解】(1)Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,却生育了患病的Ⅱ-4(无中生有为隐性),且电泳结果中Ⅱ-4为患者,结合正常基因含一个酶切位点,致病基因含两个酶切位点,可推知致病基因位于X染色体上(若为常隐,Ⅰ-1和Ⅰ-2需为杂合子,电泳条带应一致,与题干不符),因此ALD的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。Ⅱ-3为正常男性,与Ⅰ-2的电泳条带相同,结果如图。羊水检查可通过羊水中的胎儿细胞进行基因检测;基因检测可直接检测胎儿是否携带致病基因;调查家族病史无法直接对胎儿进行诊断,①③正确。
(2)ALD为伴X隐性遗传(假设相关基因用A/a表示),男性只有1条X染色体,因此男性发病率等于致病基因a的基因频率,即致病基因Xa的频率为a,正常基因XA的频率为1−a。遗传平衡下,女性中正常纯合子XAXA的频率为(1−a)2;人群男女比例为1:1,女性占总人群的1/2,因此整个人群中女性正常纯合子的比例为1/2×(1−a)2=(1−a)2/2。
(3)Ⅰ-1的基因型为XAXa、Ⅰ-2的基因型为XAY,患儿Ⅱ-4的基因型为XaY,比较他们的基因编码链(转录的非模板链)的测序结果可知,Ⅰ-1和Ⅱ-4相同,说明他们代表的是a基因的序列,而Ⅰ-2和Ⅱ-4的序列不同,说明Ⅰ-2代表的是A基因的序列,比较Ⅰ-2和Ⅱ-4的序列,发现G替换为A,发生的变异类型为碱基的替换,对应的氨基酸由精氨酸(CGG)变为谷氨酰胺(CAG),从而导致蛋白质结构出现异常。
(4)母源SNHG14基因启动子区域高甲基化,抑制其转录,因此不会延伸至ABCD1基因区域,避免了与ABCD1转录的碰撞,从而保证母源ABCD1基因能正常转录并表达。表观遗传的核心内涵:在DNA碱基序列不变的前提下,通过甲基化、组蛋白修饰等机制调控基因表达,并产生可遗传的表型变化,表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
25【答案】(1)酶的合成来控制代谢过程
(2) 磷酸二酯键和氢 miRNA与靶基因mRNA上特定序列的碱基互补配对
(3) 变长 变甜 减少
(4)设计W基因的miRNA并导入玉米细胞,抑制W基因的表达(翻译),减少直链淀粉形成,提高支链淀粉含量
【详解】(1)从图1可知,直链、支链淀粉的合成需要蔗糖酶、S酶、W酶、X酶等多种酶的催化,该过程体现了基因通过控制酶的合成调控代谢过程,进而控制生物性状,属于基因控制性状的间接途径。
(2)由图2可知,在Dicer酶的作用下,miRNA在细胞质中由具有茎环结构逐步被加工形成单链RNA并降解,该过程中需要打开茎环结构,还需要将RNA降解,故 Dicer 酶可以作用于磷酸二酯键、氢键;由图2可知,过程③中,RISC复合物与靶基因mRNA精准结合依赖于miRNA与靶基因mRNA上特定序列的特异性识别后结合来影响翻译的进行。
(3)图3为基因的非模板链,其上的碱基序列与mRNA上的序列一致(需要将DNA的T替换为mRNA的U),据图可知,S₁基因的非模板链缺失1个碱基,转录得到的mRNA发生碱基移位,导致终止密码子延迟出现,导致肽链翻译延迟终止,肽链变长;S酶失活后,果糖和葡萄糖无法大量转化为ADP-葡萄糖,籽粒中果糖和葡萄糖含量升高,口感更甜;同时生成的淀粉总量减少,细胞渗透压下降,吸水能力降低,籽粒表现为凹陷。
(4) 糯性由支链淀粉含量决定,要提高糯性可以阻断直链淀粉的合成途径,让更多ADP-葡萄糖流向支链淀粉的合成,结合图2的miRNA调控机制,可设计W基因的miRNA并导入玉米细胞,抑制W基因的表达(翻译),减少直链淀粉形成,提高支链淀粉含量。
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