精品解析:内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗部分学校2026-2027学年高三年级上学期10月份月考生物试卷
2026-10-27
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内容正文:
高三生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修1(占35%左右)、必修2第1~4章(占65%左右)。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体利用自身细胞膜表面的P1蛋白黏附于人体肺上皮细胞表面,吸收营养而生长繁殖,可引发肺炎等多种炎症。青霉素可抑制原核细胞细胞壁的合成。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体的寄生机制与病毒相似
B. 肺炎支原体没有细胞核和各种细胞器
C. 抑制P1蛋白功能可阻碍支原体黏附和繁殖
D. 使用青霉素治疗支原体肺炎效果显著
2. 下列关于人体细胞内物质合成和运输的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体中水解酶合成时不需要游离的核糖体参与
B. 质膜上跨膜蛋白合成后通常需要内质网和高尔基体的加工与运输
C. 胰岛B细胞合成的分泌蛋白包括胰岛素和胰蛋白酶原
D. 囊泡中蛋白质的运输只发生在内质网与高尔基体之间
3. 下列关于高等绿色植物光合作用和细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 线粒体基质中的某些代谢活动会消耗ATP
B. 叶绿体基质中C3的还原会消耗类囊体薄膜上产生的ATP
C. 类囊体薄膜上产生的O2先满足线粒体的需要,剩余部分才被释放到外界
D. 线粒体基质中产生的CO2可进入叶绿体基质参与C3的形成
4. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔提出的“生物的性状是由基因决定的”属于假说内容
B. 基因的分离和自由组合分别发生在减数分裂和受精作用过程中
C. 孟德尔所指“遗传因子”与格里菲思所称“转化因子”的化学本质均为DNA
D. 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”属于验证假说过程
5. 生物的性状通常由基因型与环境共同调控。下列叙述正确的是( )
A. 基因通过控制蛋白质中氨基酸的结构直接控制生物的性状
B. 基因可通过直接催化细胞内的代谢反应,间接控制生物性状
C. 一个性状一定由多个基因控制,一个基因可以影响多个性状
D. 表型相同的个体,相关基因型不一定相同
6. 以油菜花蕾为实验材料,利用人工气候箱进行高温处理。结果显示,高温可导致花粉母细胞减数分裂过程中出现染色体片段缺失、染色体分配不均等异常现象,并显著降低油菜花粉活力。下列叙述正确的是( )
A. 应选用完全开放的油菜花,经过解离→漂洗→染色→制片,观察花粉母细胞的减数分裂
B. 高温造成的染色体片段缺失属于基因突变,染色体分配不均属于染色体数目变异
C. 减数分裂过程中同源染色体或姐妹染色单体不分离,均可能形成染色体数目异常的花粉
D. 仅统计花粉活力即可证明高温直接干扰减数分裂,无需镜检观察花粉母细胞减数分裂过程
7. 甲、乙、丙、丁表示某动物体内处于不同分裂时期的四个细胞。下列叙述正确的是( )
A. 若甲细胞发生同源染色体非姐妹染色单体相应片段互换,可能会形成重组型配子
B. 乙细胞移向两极的染色体上一定含有等位基因,形成的子细胞核DNA分子数目减半
C. 丙细胞是乙细胞产生的第一极体,细胞分裂完成后得到的子细胞基因型一定相同
D. 丁细胞共含有4个染色体组,是甲细胞的子细胞,突变后的基因无法传递给子代
8. 果蝇一对同源染色体上的Q、R、S、T四个基因所在区段间不发生互换,四个基因各有多个等位基因(例如,Q的等位基因包括Q1~Q5)。亲代(P)与两只F1果蝇的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
个体
P雄蝇
P雌蝇
F1雄蝇
F1雌蝇
基因组成
Q2Q5R5R7S2S4T1T8
Q3Q4R4R8S3S5T2T4
Q4Q5R7R8S4S5T1T4
Q2Q3R4R5S2S3T2T8
A. 基因S与基因T的遗传符合基因的自由组合定律
B. 亲代雌蝇的一条染色体上的基因组成是Q3R4S3T2
C. 若亲代杂交再产生一只果蝇,则其基因型可能为Q2Q4S4S5
D. 若F1雌雄个体杂交,后代会出现S2S4T1T2的个体
9. 牡丹花有红色、粉红色和白色三种颜色。选择纯合红花植株(AA)和白花植株(aa)杂交,F1全部开粉红花;F1自交,F2中红花:粉红花:白花=2∶3∶1。下列叙述错误的是( )
A. 牡丹花色表现为不完全显性,可根据花色确定个体的相关基因型
B. 若含a的雄配子有50%致死,雌配子无致死,则F2中杂合子的比例为1/2
C. 若F1某基因型的雌配子或雄配子部分致死,则其与白花植株正反交可判断致死配子的类型及致死率
D. 若含基因a的雌配子有50%致死,而含基因A和含基因a的雄配子致死率相同,则F2表型比例会改变
10. 某两性花植物的红花与白花为一对相对性状,受A/a和B/b两对等位基因控制。研究人员选取两个白花品种进行杂交,正反交结果相同,F1均开红花;F1自交,F2结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 该植物花的不同颜色是由叶绿体中不同色素引起的
B. F2任一红花植株自交均会产生白花,且F2红花植株自交后代中白花占11/36
C. F2的白花植株均可稳定遗传,随机授粉后子代红花个体的比例为8/49
D. F2红花植株中与F1基因型相同的个体占1/4
11. 摩尔根通过果蝇杂交实验,证明控制白眼的基因位于X染色体上。下列关于基因与染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过显微镜观察蝗虫染色体和基因的位置,推断基因在染色体上
B. 雌、雄果蝇的性染色体上相同位置均存在控制眼色的等位基因或相同基因
C. 细胞中基因和染色体的数量存在等量对应关系,即基因都在染色体上
D. 减数分裂形成的精子中染色体数目减半,受精卵中精子提供的DNA不足一半
12. 将大肠杆菌在含的培养液中培养数十代,获得DNA双链均被充分标记的亲代细菌,再将其转入含的培养液中继续培养。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌拟核DNA分子中,每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团
B. 在含的培养液中培养数十代后,所有个体均带标记,其标记物一定是DNA
C. 将子代大肠杆菌DNA高温变性后,仅根据重、轻链条带位置即可确定繁殖次数
D. 根据转入培养液后子二代DNA的放射性,可确定DNA复制方式
13. 基因过表达是指将目标基因修饰后导入受体细胞,在其中产生较高水平的目标mRNA和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 通过基因过表达的表型无法探究该基因功能
B. 转录和翻译时都会形成DNA-蛋白质复合物
C. 转录和翻译过程中碱基配对方式不完全相同
D. 转录时RNA聚合酶沿DNA模板链的5'→3'方向移动
14. 某病毒是一种单股-RNA病毒,人是该病毒的唯一宿主。人体细胞不具有以RNA为模板合成RNA的酶。该病毒的增殖过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 以-RNA为模板合成+RNA,一部分可作为mRNA,另一部分作为复制-RNA的模板
B. 该病毒RNA的复制以及RNA指导蛋白质的合成都只能在人体细胞内完成
C. 该病毒RNA复制所需的RNA聚合酶由宿主细胞提供,病毒自身不编码该酶
D. 新合成的病毒RNA与病毒蛋白等在宿主细胞内组装成子代病毒
15. Dnmt1是一种DNA甲基化转移酶,可调控p53基因表达。斑马鱼肝脏极度受损后,胆管上皮细胞可经图示过程再生为肝细胞。下列叙述正确的是( )
A. 肝脏细胞和胆管上皮细胞中的DNA和RNA相同,蛋白质不完全相同
B. 图中的胆管上皮细胞经去分化过程后,其细胞周期将延长
C. p53基因正常表达时,通过促进路径1和2进而促进肝细胞形成
D. Dnmt1高表达可通过抑制p53表达,促进肝细胞再生
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 铜离子进入线粒体后,与有氧呼吸第二阶段中的脂酰化蛋白结合,导致蛋白聚集,进而损伤线粒体功能,使细胞死亡,这种铜依赖的受调控细胞死亡被称为“铜死亡”。研究发现,多种肿瘤组织中的铜含量明显高于正常组织。下列叙述错误的是( )
A. 铜离子诱导的细胞死亡受铜离子调控,但不受基因调控
B. 铜离子结合脂酰化蛋白后,直接影响葡萄糖与水的反应,使ATP生成量骤减
C. 肿瘤组织中铜含量较高,说明高铜含量能促进细胞死亡、抑制肿瘤增殖
D. 通过调控肿瘤细胞铜离子转运蛋白的数量与活性可为肿瘤治疗提供新思路
17. 将未被3H标记的细菌转入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养,在不同时间从细菌中提取环状DNA并进行放射自显影,结果如图。该DNA含N个碱基对,其中鸟嘌呤有X个;图中虚线表示含3H标记的新链,实线表示未标记的母链。下列叙述错误的是( )
A. 由一个初始细菌分裂形成的群体中,图a所示的DNA分子只有2个
B. 图中同一DNA分子的两条脱氧核苷酸链中(A+T)/(C+G)的比值不同
C. 图b一定是细菌DNA分子的第二次复制,需解旋酶和DNA聚合酶参与
D. 该DNA分子连续复制四次,需要消耗(24-1)(N-X)个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
18. 某家族中存在甲、乙两种单基因遗传病,分别由基因A/a、B/b控制。其中一种致病基因位于X染色体上,相关遗传系谱图及相关基因的电泳结果如图所示(已知条带1为A基因)。下列叙述错误的是( )
A. 仅根据系谱图即可判断甲、乙两病在人群中的男女发病率
B. Ⅰ2的相关基因电泳图可能与Ⅰ3或Ⅰ4的相关基因电泳图相同
C. 图中的条带2、4分别为a、b基因,分别位于X染色体上和常染色体上
D. Ⅲ2一定含有条带1和条带2,且其体细胞中最多出现3条相关条带
19. 某动物的性别决定方式为ZW型,羽鳞病致病基因B位于Z染色体上。研究发现,子代只有基因B来自母方时才患病。不考虑变异,下列分析正确的是( )
A. 若正常纯合雄性×正常雌性,则子代无论雌雄均不会患羽鳞病
B. 若正常雄性×正常雌性,则子代雌性可能因获得父方基因B而患病
C. 若杂合雄性×正常雌性,则子代雄性个体中羽鳞病的发病率为50%
D. 若患病雄性×正常雌性,则子代可能雄性个体均会患羽鳞病,而雌性均正常
20. 中心法则是现代分子生物学的重要理论。下列叙述正确的是( )
A. 核DNA上某基因复制形成的两个拷贝,在减数分裂Ⅱ后期可随姐妹染色单体的分开而分别移向细胞两极
B. DNA进行b过程时合成mRNA,其3'端含有游离羟基
C. 在e过程中,游离氨基酸与tRNA的3'端结合发生在核糖体上
D. DNA的基因突变可能导致线粒体上葡萄糖的转运载体结构异常
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 科研人员利用H2O2诱导大鼠心肌细胞发生氧化应激,以模拟心肌损伤。实验中设置正常组、模型组、曲美他嗪组(心血管病常用药)和活血补肾安神方组,后两组分别为受损心肌细胞施加对应药物,并检测各组心肌细胞糖酵解ATP生成速率和线粒体中ATP生成速率(如图),以探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用。回答下列问题:
(1)心肌细胞糖酵解(细胞呼吸第一阶段)将葡萄糖分解为____________________,同时产生____________________等物质。
(2)与正常组相比,模型组线粒体ATP生成速率降低,且线粒体耗氧速率大幅下降。由此说明氧化应激使____________________,导致ATP合成减少。模型组受损的心肌细胞保留糖酵解产能的意义是____________________。仅据图中数据,与曲美他嗪组相比,活血补肾安神方组在ATP供能方面表现出____________________的特点。
(3)已知Na+-K+-ATP酶通过水解ATP主动运输Na+和K+,静息电位的形成主要依赖K+沿浓度梯度外流。结合图中数据,推测活血补肾安神方帮助维持心肌细胞静息电位的机理是________________________________________。
22. 如图1为某植物(2n=34)花粉母细胞正常减数分裂过程中不同时期的显微图像,图中G~K表示不同分裂时期。回答下列问题:
(1)通过观察染色体的____________________可判断细胞所处分裂时期。要观察细胞中的染色体,需用____________________(试剂)染色。
(2)请将图示5个图像按细胞分裂的先后顺序排序:____________________(用字母和箭头表示)。图示时期中,同一细胞内不含同源染色体的有____________________(填字母)。
(3)K时期形成的每个子细胞核中含有____________________个核DNA分子,I时期对应细胞中染色体的主要行为是________________________________________。
(4)G时期对应的每个细胞中含有____________________条染色单体。该植物正常体细胞有丝分裂中期的染色体数目为G时期每个细胞中染色体数目的____________________倍。
(5)图2表示某动物一个精原细胞复制前的基因连锁关系;减数分裂I前期,A/a与B/b位点之间、D/d位点与其着丝粒之间各发生一次非姐妹染色单体互换,不考虑其他变异。若产生图3所示精子,与其同时形成的另外三个精子的基因型为________________________________________。
23. 果蝇的昼夜节律与脑细胞内PER蛋白浓度的变化有关。图1表示per基因的表达及其调控的部分过程。基因中外显子与内含子交替排列,转录后的前体mRNA中内含子对应序列被切除,外显子对应序列被保留并连接成连续的成熟mRNA。回答下列问题:
(1)过程①发生的场所是________,过程②中核糖体的移动方向是________(填“从左到右”或“从右到左”)。在原核细胞中,过程①②能同时进行,其原因是___________________________。
(2)PER蛋白成熟mRNA编码区的前三个碱基为AUG(起始密码子),则AUG由________(填“外显子”或“内含子”)转录而来。若前体mRNA上有一段碱基序列为5'-AUCGGUAAC-3',按上述序列的左右方向书写,与其互补的DNA模板链相应的碱基序列为________。
(3)果蝇脑细胞内PER蛋白浓度较高时,PER蛋白与TIM蛋白结合形成复合物,该复合物进入细胞核并与促进per基因转录的调控蛋白相互作用,使其活性降低。结合图1,说明PER-TIM复合物抑制per基因表达的原理是:________________________________。
(4)许多生物都存在类似的昼夜节律及调节机制。per基因表达及其调控的意义是______________________________(答两点)。
(5)已知果蝇TIM基因转录产生的前体mRNA可发生选择性剪接,进而产生TIM1蛋白和TIM2蛋白。进一步研究发现,TIM基因突变为TIMa和TIMb后,分别转录产生类型1和类型2前体mRNA,如图2。
注:数字代表外显子序列,字母表示内含子序列,实线和虚线表示不同剪接方式。
①一个基因转录产生的前体mRNA存在多种选择性剪接的意义是__________________________。
②仅含TIMa基因的个体体内________蛋白不能正常形成或氨基酸序列发生改变;仅含TIMᵇ基因的个体体内_____________蛋白不能正常形成或氨基酸序列发生改变。
24. 某植株叶片有阔叶与窄叶、深裂与浅裂两对相对性状,分别由等位基因G/g、H/h控制。为研究两对性状的遗传规律,科研人员选取甲(阔叶深裂)、乙(阔叶浅裂)、丙(窄叶浅裂)、丁(窄叶浅裂)4个纯合品系进行杂交实验,实验结果如下表所示。回答下列问题:
组别
P
F1
F1自交得到F2
一
甲×乙
阔叶深裂
阔叶深裂∶阔叶浅裂=3∶1
二
甲×丙
阔叶深裂
阔叶深裂∶窄叶浅裂=3∶1
三
甲×丁
阔叶深裂
阔叶深裂∶阔叶浅裂∶窄叶浅裂=9∶3∶4
(1)根据组别________,可判断基因G/g、H/h之间遵循________定律。
(2)品系乙的基因型为________。若组别一的F2中阔叶深裂植株随机传粉,则子代的表型及比例为________________________。
(3)品系丙的基因型为________。组别二的F2阔叶深裂植株中纯合子比例为________。若组别三中F2阔叶深裂植株自交,则子代中窄叶浅裂植株比例为________。
(4)组别三的F2中深裂∶浅裂=________。科研人员据此提出假说:G基因表达产物促进H基因表达。为验证该假说,以甲株为材料,检测G基因敲除株、未敲除甲株及回补正常G基因植株中H基因的mRNA(或H蛋白)含量。若检测结果为________________________________________,则该假说得到支持。
25. 果蝇的翅型(翻翅和正常翅)、眼型(星状眼和正常眼)、毛型(硬毛和短硬毛)分别由等位基因A/a、B/b、C/c控制,不考虑X、Y染色体同源区段。选择正常翅星状眼短硬毛雌性果蝇与翻翅星状眼硬毛雄性果蝇作为亲本进行杂交,得到的F1表型及比例如表。回答下列问题:
F1表型
翅型
眼型
毛型
雌性
翻翅∶正常翅=1∶1
星状眼∶正常眼=3∶1
硬毛
雄性
翻翅∶正常翅=1∶1
星状眼∶正常眼=3∶1
短硬毛
(1)根据F1表型及比例可确定显隐性关系的性状是____________________,判断依据是________________________________________。选择F1中的全部星状眼个体进行随机交配,子代中硬毛和短硬毛的比例是________________________________________。
(2)已知正常翅为隐性性状,可确定控制翅型的基因位于____________________(填“常染色体”或“X染色体”)上。从F1中选择一只雌果蝇甲,对其产生的所有卵细胞中基因的情况进行电泳分析,结果如下。
可确定该果蝇的基因型为____________________,基因的位置关系为________________________________________。出现图中比例的原因是________________________________________。该果蝇进行测交,结合图中卵细胞产生情况,子代中翻翅正常眼短硬毛雄性果蝇占全部子代的比例为____________________。
(3)现有纯合翻翅正常眼雌蝇、正常翅星状眼雄蝇和正常翅正常眼雄蝇若干。选择合适亲本,验证控制翅型和眼型基因的位置关系。
实验方案:________________________________________________________________________________。
实验结果:________________________________________________________________________________。
实验结论:________________________________________________________________________________。
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高三生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修1(占35%左右)、必修2第1~4章(占65%左右)。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体利用自身细胞膜表面的P1蛋白黏附于人体肺上皮细胞表面,吸收营养而生长繁殖,可引发肺炎等多种炎症。青霉素可抑制原核细胞细胞壁的合成。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体的寄生机制与病毒相似
B. 肺炎支原体没有细胞核和各种细胞器
C. 抑制P1蛋白功能可阻碍支原体黏附和繁殖
D. 使用青霉素治疗支原体肺炎效果显著
【答案】C
【解析】
【详解】A、肺炎支原体黏附于肺上皮细胞表面吸收营养,病毒则必须寄生在活细胞内,二者寄生方式不同,A错误;
B、支原体为原核生物,无成形的细胞核,但有核糖体,B错误;
C、靶向P1蛋白可抑制支原体黏附,进而抑制生长和繁殖,C正确;
D、支原体无细胞壁,青霉素对其不起作用,D错误。
2. 下列关于人体细胞内物质合成和运输的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体中水解酶合成时不需要游离的核糖体参与
B. 质膜上跨膜蛋白合成后通常需要内质网和高尔基体的加工与运输
C. 胰岛B细胞合成的分泌蛋白包括胰岛素和胰蛋白酶原
D. 囊泡中蛋白质的运输只发生在内质网与高尔基体之间
【答案】B
【解析】
【详解】A、溶酶体中的水解酶属于蛋白质,所有蛋白质的合成都起始于游离核糖体,因此其合成过程需要游离核糖体参与,A错误;
B、质膜上的跨膜蛋白的合成和加工途径与分泌蛋白类似,合成后需要内质网进行初步加工,再经高尔基体进一步修饰加工,最终通过囊泡运输到质膜上,B正确;
C、胰蛋白酶原是胰腺外分泌部细胞合成的消化酶,胰岛B细胞属于内分泌细胞,仅合成胰岛素等内分泌类物质,不能合成胰蛋白酶原,C错误;
D、囊泡运输不仅发生在内质网和高尔基体之间,还可发生在高尔基体与细胞膜、高尔基体与溶酶体之间,此外细胞胞吞过程也会形成囊泡进行物质运输,D错误。
3. 下列关于高等绿色植物光合作用和细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 线粒体基质中的某些代谢活动会消耗ATP
B. 叶绿体基质中C3的还原会消耗类囊体薄膜上产生的ATP
C. 类囊体薄膜上产生的O2先满足线粒体的需要,剩余部分才被释放到外界
D. 线粒体基质中产生的CO2可进入叶绿体基质参与C3的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体基质主要是有氧呼吸第二阶段(产生少量ATP),但基质内还有其他生化反应,有些反应是需要消耗ATP,所以某些代谢消耗ATP,A正确;
B、叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所,光反应产生的ATP和[H]会运输到叶绿体基质,用于暗反应中C3的还原。因此,叶绿体基质中C3的还原会消耗类囊体薄膜上产生的ATP,B正确;
C、类囊体薄膜上产生的O2,在植物细胞中,若光合作用强度大于呼吸作用强度,O2会先满足线粒体呼吸作用的需要,剩余部分释放到外界;若光合作用强度小于呼吸作用强度,O2会从外界吸收,但“先满足线粒体的需要,剩余部分才被释放到外界”的表述忽略了光合作用强度小于呼吸作用强度时的情况,C错误;
D、线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,该阶段产生的CO2可通过自由扩散进入叶绿体基质,参与暗反应中CO2的固定过程,形成C3。因此,线粒体基质中产生的CO2可进入叶绿体基质参与C3的形成,D正确。
4. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔提出的“生物的性状是由基因决定的”属于假说内容
B. 基因的分离和自由组合分别发生在减数分裂和受精作用过程中
C. 孟德尔所指“遗传因子”与格里菲思所称“转化因子”的化学本质均为DNA
D. 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”属于验证假说过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、孟德尔提出的是“遗传因子”,而不是“基因”,A错误;
B、基因的分离和自由组合都发生在减数分裂形成配子的过程中,B错误;
C、从现代遗传学角度看,孟德尔所指“遗传因子”与格里菲思所称“转化因子”的化学本质均可归于DNA,C正确;
D、推出测交后代的预期比例属于演绎推理,实施测交并观察结果才属于实验验证,D错误。
5. 生物的性状通常由基因型与环境共同调控。下列叙述正确的是( )
A. 基因通过控制蛋白质中氨基酸的结构直接控制生物的性状
B. 基因可通过直接催化细胞内的代谢反应,间接控制生物性状
C. 一个性状一定由多个基因控制,一个基因可以影响多个性状
D. 表型相同的个体,相关基因型不一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、氨基酸的结构是其本身固有的属性,基因无法控制氨基酸的结构,基因直接控制性状的途径是通过控制结构蛋白的分子结构直接控制性状,A错误;
B、基因没有催化功能,催化细胞代谢反应的物质是酶,基因通过控制酶的合成来调控代谢,进而间接控制生物性状,B错误;
C、一个性状可由单个基因控制(如豌豆的高茎、矮茎性状由一对等位基因控制),并非一定由多个基因控制,C错误;
D、表型是基因型和环境共同作用的结果,例如完全显性情况下,显性纯合子和杂合子的表型相同但基因型不同,因此表型相同的个体,相关基因型不一定相同,D正确。
6. 以油菜花蕾为实验材料,利用人工气候箱进行高温处理。结果显示,高温可导致花粉母细胞减数分裂过程中出现染色体片段缺失、染色体分配不均等异常现象,并显著降低油菜花粉活力。下列叙述正确的是( )
A. 应选用完全开放的油菜花,经过解离→漂洗→染色→制片,观察花粉母细胞的减数分裂
B. 高温造成的染色体片段缺失属于基因突变,染色体分配不均属于染色体数目变异
C. 减数分裂过程中同源染色体或姐妹染色单体不分离,均可能形成染色体数目异常的花粉
D. 仅统计花粉活力即可证明高温直接干扰减数分裂,无需镜检观察花粉母细胞减数分裂过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、观察花粉母细胞减数分裂应选用未开放的幼嫩花蕾,完全开放的花,配子已形成,看不到减数分裂过程,A错误;
B、染色体片段缺失属于染色体结构变异,B错误;
C、减数分裂Ⅰ中同源染色体不分离或减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体不分离,均可能产生染色体数目异常的配子,C正确;
D、仅统计花粉活力不能把损伤定位到减数分裂阶段,还需直接观察或检测减数分裂异常,D错误。
7. 甲、乙、丙、丁表示某动物体内处于不同分裂时期的四个细胞。下列叙述正确的是( )
A. 若甲细胞发生同源染色体非姐妹染色单体相应片段互换,可能会形成重组型配子
B. 乙细胞移向两极的染色体上一定含有等位基因,形成的子细胞核DNA分子数目减半
C. 丙细胞是乙细胞产生的第一极体,细胞分裂完成后得到的子细胞基因型一定相同
D. 丁细胞共含有4个染色体组,是甲细胞的子细胞,突变后的基因无法传递给子代
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲细胞处于减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体交换相应片段,可能形成重组型配子,A正确;
B、若发生突变、互换,乙细胞中移向两极的同源染色体相同位置可能是相同基因,也可能是等位基因,并非一定含等位基因,B错误;
C、乙细胞是初级卵母细胞,分裂后产生的第一极体,细胞质均等分裂,而丙细胞的细胞质不均等分裂,不符合第一极体的分裂特征,同时若甲细胞发生过交叉互换,丙细胞完成减数第二次分裂后得到的子细胞基因型也不一定相同,C错误;
D、丁细胞处于有丝分裂后期,细胞内共含有4个染色体组,甲细胞进行减数分裂,其子细胞染色体数目减半,因此丁不是甲细胞的子细胞;若丁为原始生殖细胞,其携带的突变基因可通过后续减数分裂形成配子传递给子代,D错误。
8. 果蝇一对同源染色体上的Q、R、S、T四个基因所在区段间不发生互换,四个基因各有多个等位基因(例如,Q的等位基因包括Q1~Q5)。亲代(P)与两只F1果蝇的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
个体
P雄蝇
P雌蝇
F1雄蝇
F1雌蝇
基因组成
Q2Q5R5R7S2S4T1T8
Q3Q4R4R8S3S5T2T4
Q4Q5R7R8S4S5T1T4
Q2Q3R4R5S2S3T2T8
A. 基因S与基因T的遗传符合基因的自由组合定律
B. 亲代雌蝇的一条染色体上的基因组成是Q3R4S3T2
C. 若亲代杂交再产生一只果蝇,则其基因型可能为Q2Q4S4S5
D. 若F1雌雄个体杂交,后代会出现S2S4T1T2的个体
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因S和T位于同一对同源染色体上,连锁遗传,符合基因的连锁和互换定律,不符合非同源染色体非等位基因的自由组合定律,A错误;
B、题干明确四个基因位于一对同源染色体上且不发生互换,属于完全连锁遗传,据此推导亲本的连锁基因:父本P雄两条连锁染色体分别为:Q5R7S4T1、Q2R5S2T8;母本P雌两条连锁染色体分别为:Q4R8S5T4、Q3R4S3T2,B正确;
C、若后代为Q2Q4,则来自父本的Q2R5S2T8配子,Q4来自母本的Q4R8S5T4配子,对应S的基因型应为S2S5,不可能是S4S5,C错误;
D、F1雄的配子为Q5R7S4T1、Q4R8S5T4,F1雌的配子为Q2R5S2T8、Q3R4S3T2,后代组合后不可能出现S2S4T1T2的个体,D错误。
9. 牡丹花有红色、粉红色和白色三种颜色。选择纯合红花植株(AA)和白花植株(aa)杂交,F1全部开粉红花;F1自交,F2中红花:粉红花:白花=2∶3∶1。下列叙述错误的是( )
A. 牡丹花色表现为不完全显性,可根据花色确定个体的相关基因型
B. 若含a的雄配子有50%致死,雌配子无致死,则F2中杂合子的比例为1/2
C. 若F1某基因型的雌配子或雄配子部分致死,则其与白花植株正反交可判断致死配子的类型及致死率
D. 若含基因a的雌配子有50%致死,而含基因A和含基因a的雄配子致死率相同,则F2表型比例会改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、花色表现为不完全显性,AA、Aa、aa分别为红花、粉红花、白花,故可由花色区分基因型,A正确;
B、若含基因a的雄配子有50%致死,则参与受精的雄配子A:a=2:1,雌配子A:a=1:1,子代中Aa占1/2,B正确;
C、在只有一种配子部分致死的条件下,利用正反交可判断发生致死的是雌配子还是雄配子,并据子代表型比例计算致死率,C正确;
D、若含基因a的雌配子有50%致死,则参与受精的雌配子A:a=2:1;含基因A、a雄配子的致死率相同不会改变二者的相对比例,即A:a=1:1,故子代表型比仍为2:3:1,D错误。
10. 某两性花植物的红花与白花为一对相对性状,受A/a和B/b两对等位基因控制。研究人员选取两个白花品种进行杂交,正反交结果相同,F1均开红花;F1自交,F2结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 该植物花的不同颜色是由叶绿体中不同色素引起的
B. F2任一红花植株自交均会产生白花,且F2红花植株自交后代中白花占11/36
C. F2的白花植株均可稳定遗传,随机授粉后子代红花个体的比例为8/49
D. F2红花植株中与F1基因型相同的个体占1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、花色主要与液泡中花青素有关,花青素在不同pH下呈现不同的颜色,A错误;
B、F₂红花:白花≈279:221≈9:7,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因独立遗传,只有同时存在A和B显性基因时才表现为红花,其余基因型均为白花,F₁红花基因型为AaBb,两个白花亲本基因型为AAbb和aaBB。F₂的红花植株基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb=1:2:2:4,其中AABB自交后代全为红花,不会产生白花;计算所有红花自交的后代白花比例:(2/9)×(1/4)+(2/9)×(1/4)+(4/9)×(7/16)=11/36,B错误;
C、F₂白花共有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb和aabb五种基因型,它们自交均不能产生同时含基因A、B的个体,表型均为白色;这些白花植株产生的配子Ab:aB:ab=2:2:3,随机授粉后只有A_B_为红花,比例为2×(2/7)×(2/7)=8/49,C正确;
D、F₂红花植株共9份,其中和F₁(AaBb)基因型相同的个体占4/9,D错误。
11. 摩尔根通过果蝇杂交实验,证明控制白眼的基因位于X染色体上。下列关于基因与染色体关系的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过显微镜观察蝗虫染色体和基因的位置,推断基因在染色体上
B. 雌、雄果蝇的性染色体上相同位置均存在控制眼色的等位基因或相同基因
C. 细胞中基因和染色体的数量存在等量对应关系,即基因都在染色体上
D. 减数分裂形成的精子中染色体数目减半,受精卵中精子提供的DNA不足一半
【答案】D
【解析】
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为,发现基因与染色体的行为存在明显的平行关系,通过类比推理法推断基因在染色体上,光学显微镜无法观察到基因的位置,A错误;
B、摩尔根实验证明控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上,Y染色体上无其等位基因,因此雄果蝇X、Y染色体的相同位置不存在控制眼色的等位基因或相同基因,B错误;
C、一条染色体上有多个基因,二者不存在等量对应关系;且真核细胞的线粒体、叶绿体中也存在基因,原核细胞无染色体,基因也不位于染色体上,并非所有基因都在染色体上,C错误;
D、减数分裂过程中同源染色体分离,形成的精子中染色体数目是体细胞的一半;受精卵中的DNA包括核DNA和细胞质DNA,核DNA一半来自精子、一半来自卵细胞,而细胞质DNA几乎全部来自卵细胞,因此受精卵中精子提供的总DNA不足一半,D正确。
12. 将大肠杆菌在含的培养液中培养数十代,获得DNA双链均被充分标记的亲代细菌,再将其转入含的培养液中继续培养。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌拟核DNA分子中,每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团
B. 在含的培养液中培养数十代后,所有个体均带标记,其标记物一定是DNA
C. 将子代大肠杆菌DNA高温变性后,仅根据重、轻链条带位置即可确定繁殖次数
D. 根据转入培养液后子二代DNA的放射性,可确定DNA复制方式
【答案】A
【解析】
【详解】A、大肠杆菌拟核DNA为环状双链DNA分子,没有游离的末端,因此每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团,A正确;
B、N元素是DNA、RNA、蛋白质等多种含氮化合物的共有组成元素,因此被15N标记的物质不只有DNA,B错误;
C、DNA高温变性后会解旋为单链,无论繁殖多少代,始终只存在15N标记的重链和14N标记的轻链两种单链,条带位置只有固定的两种,仅根据条带位置无法判断繁殖次数,C错误;
D、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过放射性检测,确定DNA复制方式需要通过密度梯度离心观察子代DNA的条带分布,D错误。
13. 基因过表达是指将目标基因修饰后导入受体细胞,在其中产生较高水平的目标mRNA和蛋白质。下列叙述正确的是( )
A. 通过基因过表达的表型无法探究该基因功能
B. 转录和翻译时都会形成DNA-蛋白质复合物
C. 转录和翻译过程中碱基配对方式不完全相同
D. 转录时RNA聚合酶沿DNA模板链的5'→3'方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因过表达会使目标基因的表达水平显著升高,通过观察过表达后出现的表型差异可探究该基因的功能,A错误;
B、转录时RNA聚合酶与DNA结合,会形成DNA-蛋白质复合物;翻译过程的模板是mRNA,全程无DNA参与,不会形成DNA-蛋白质复合物,B错误;
C、转录的碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G,翻译的碱基配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G,二者配对方式不完全相同,C正确;
D、转录时新合成的RNA链延伸方向为5'→3',因此RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动,D错误。
14. 某病毒是一种单股-RNA病毒,人是该病毒的唯一宿主。人体细胞不具有以RNA为模板合成RNA的酶。该病毒的增殖过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 以-RNA为模板合成+RNA,一部分可作为mRNA,另一部分作为复制-RNA的模板
B. 该病毒RNA的复制以及RNA指导蛋白质的合成都只能在人体细胞内完成
C. 该病毒RNA复制所需的RNA聚合酶由宿主细胞提供,病毒自身不编码该酶
D. 新合成的病毒RNA与病毒蛋白等在宿主细胞内组装成子代病毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,病毒的-RNA为模板合成的互补+RNA,一部分可作为mRNA翻译出病毒蛋白质,另一部分作为模板复制得到子代病毒的-RNA,A正确;
B、病毒无细胞结构,不能独立进行代谢活动,且人是该病毒的唯一宿主,因此其RNA复制、翻译合成蛋白质的过程都只能在人体细胞内完成,B正确;
C、题干明确说明人体细胞不具有以RNA为模板合成RNA的酶,因此该RNA复制酶是病毒自身编码的,不是宿主细胞提供的,C错误;
D、由增殖过程可知,新合成的子代病毒RNA和翻译得到的病毒蛋白,在宿主细胞内组装,最终成熟为子代病毒,D正确。
15. Dnmt1是一种DNA甲基化转移酶,可调控p53基因表达。斑马鱼肝脏极度受损后,胆管上皮细胞可经图示过程再生为肝细胞。下列叙述正确的是( )
A. 肝脏细胞和胆管上皮细胞中的DNA和RNA相同,蛋白质不完全相同
B. 图中的胆管上皮细胞经去分化过程后,其细胞周期将延长
C. p53基因正常表达时,通过促进路径1和2进而促进肝细胞形成
D. Dnmt1高表达可通过抑制p53表达,促进肝细胞再生
【答案】D
【解析】
【详解】A、肝脏细胞和胆管上皮细胞由同一个受精卵发育而来,核DNA相同,但细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此两类细胞的RNA和蛋白质均不完全相同,A错误;
B、胆管上皮细胞是高度分化的细胞,分裂能力弱,去分化形成的肝前体细胞分裂能力强,细胞周期缩短,B错误;
C、据图可知p53对路径1(去分化)和路径2(再分化)均为抑制效应,因此p53正常表达时会抑制肝细胞形成,C错误;
D、Dnmt1对p53为抑制效应,Dnmt1高表达可抑制p53表达,解除p53对路径1、2的抑制,促进去分化和再分化过程,进而促进肝细胞再生,D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 铜离子进入线粒体后,与有氧呼吸第二阶段中的脂酰化蛋白结合,导致蛋白聚集,进而损伤线粒体功能,使细胞死亡,这种铜依赖的受调控细胞死亡被称为“铜死亡”。研究发现,多种肿瘤组织中的铜含量明显高于正常组织。下列叙述错误的是( )
A. 铜离子诱导的细胞死亡受铜离子调控,但不受基因调控
B. 铜离子结合脂酰化蛋白后,直接影响葡萄糖与水的反应,使ATP生成量骤减
C. 肿瘤组织中铜含量较高,说明高铜含量能促进细胞死亡、抑制肿瘤增殖
D. 通过调控肿瘤细胞铜离子转运蛋白的数量与活性可为肿瘤治疗提供新思路
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、题干明确说明“铜死亡”是铜依赖的受调控细胞死亡,受调控的细胞死亡属于程序性细胞死亡,其过程受基因调控,A错误;
B、有氧呼吸第二阶段的反应物是丙酮酸和水,葡萄糖只在细胞质基质中参与有氧呼吸第一阶段的反应,不会进入线粒体,B错误;
C、肿瘤组织可恶性增殖,若高铜含量能促进细胞死亡、抑制肿瘤增殖,则肿瘤组织铜含量应低于正常组织,与题干信息矛盾,C错误;
D、调控肿瘤细胞铜离子转运蛋白的数量与活性,可改变肿瘤细胞内铜离子浓度,诱导肿瘤细胞发生铜死亡,能够为肿瘤治疗提供新思路,D正确。
17. 将未被3H标记的细菌转入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养,在不同时间从细菌中提取环状DNA并进行放射自显影,结果如图。该DNA含N个碱基对,其中鸟嘌呤有X个;图中虚线表示含3H标记的新链,实线表示未标记的母链。下列叙述错误的是( )
A. 由一个初始细菌分裂形成的群体中,图a所示的DNA分子只有2个
B. 图中同一DNA分子的两条脱氧核苷酸链中(A+T)/(C+G)的比值不同
C. 图b一定是细菌DNA分子的第二次复制,需解旋酶和DNA聚合酶参与
D. 该DNA分子连续复制四次,需要消耗(24-1)(N-X)个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
【答案】BC
【解析】
【详解】A、DNA进行半保留复制,最初DNA的两条未标记母链分别保留在两个DNA分子中,A正确;
B、根据碱基互补配对原则,同一DNA两条链中A₁=T₂、T₁=A₂、G₁=C₂、C₁=G₂,因此同一DNA分子两条脱氧核苷酸链的(A+T)/(C+G)比值相同,B错误;
C、图b既可能来自第二次复制,也可能来自后续某次复制中仍含母链的DNA分子,需解旋酶和DNA聚合酶参与,C错误;
D、该DNA中T为N-X个,连续复制四次需合成15个DNA分子所含的新链,消耗(24-1)(N-X)个T,D正确。
18. 某家族中存在甲、乙两种单基因遗传病,分别由基因A/a、B/b控制。其中一种致病基因位于X染色体上,相关遗传系谱图及相关基因的电泳结果如图所示(已知条带1为A基因)。下列叙述错误的是( )
A. 仅根据系谱图即可判断甲、乙两病在人群中的男女发病率
B. Ⅰ2的相关基因电泳图可能与Ⅰ3或Ⅰ4的相关基因电泳图相同
C. 图中的条带2、4分别为a、b基因,分别位于X染色体上和常染色体上
D. Ⅲ2一定含有条带1和条带2,且其体细胞中最多出现3条相关条带
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、单个家系不足以判断相关疾病在整个人群中的男女发病率,A错误;
BC、已知条带1为A基因,结合电泳条带和系谱图,I3、I4均正常,生下Ⅱ2患甲病,I3、I4的基因型均为AaXBY、AaXBXb,可判断甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,条带2对应甲病致病基因a且a基因位于常染色体上,条带4对应乙病致病基因b且b基因位于X染色体上,I2的基因型可能为AaXBXB或AaXBXb,其相关电泳图可能与I3(AaXBY)或I4(AaXBXb)相同,B正确,C错误;
D、Ⅲ2可能为双杂合子(AaXBXb),体细胞中可能出现4条相关条带,D错误。
19. 某动物的性别决定方式为ZW型,羽鳞病致病基因B位于Z染色体上。研究发现,子代只有基因B来自母方时才患病。不考虑变异,下列分析正确的是( )
A. 若正常纯合雄性×正常雌性,则子代无论雌雄均不会患羽鳞病
B. 若正常雄性×正常雌性,则子代雌性可能因获得父方基因B而患病
C. 若杂合雄性×正常雌性,则子代雄性个体中羽鳞病的发病率为50%
D. 若患病雄性×正常雌性,则子代可能雄性个体均会患羽鳞病,而雌性均正常
【答案】D
【解析】
【详解】A、ZW型动物中,雄性为ZZ,雌性为ZW。子代雄性的一个Z来自母方,子代雌性的Z来自父方;基因B只有来自母方时才致病,因此,正常雌性仍可能携带一个源自其父方的基因B,并把它传给子代雄性,使子代雄性患病,A错误;
B、子代雌性的Z来自父方,即使获得基因B也不发病,B错误;
C、子代雄性是否患病只取决于母方所给的Z,故可能全患病或全正常,而不是固定为50%,C错误;
D、若正常雌性携带基因B并把该Z传给所有子代雄性,则子代雄性均患病,而子代雌性获得父方的Z,即使带基因B也不发病,D正确。
20. 中心法则是现代分子生物学的重要理论。下列叙述正确的是( )
A. 核DNA上某基因复制形成的两个拷贝,在减数分裂Ⅱ后期可随姐妹染色单体的分开而分别移向细胞两极
B. DNA进行b过程时合成mRNA,其3'端含有游离羟基
C. 在e过程中,游离氨基酸与tRNA的3'端结合发生在核糖体上
D. DNA的基因突变可能导致线粒体上葡萄糖的转运载体结构异常
【答案】AB
【解析】
【详解】A、核DNA复制后,同一基因的两个拷贝位于姐妹染色单体上,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,两个拷贝可随姐妹染色单体的分离分别移向细胞两极,A正确;
B、b为转录过程,合成mRNA时链的延伸方向为5'→3',新合成的mRNA3'端的核糖上带有游离的羟基,B正确;
C、e为翻译过程,游离氨基酸与tRNA3'的结合(氨基酸活化)发生在细胞质基质中,由氨酰tRNA合成酶催化,不发生在核糖体上,C错误;
D、葡萄糖的氧化分解第一阶段发生在细胞质基质,仅丙酮酸能进入线粒体,线粒体膜上不存在葡萄糖的转运载体,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 科研人员利用H2O2诱导大鼠心肌细胞发生氧化应激,以模拟心肌损伤。实验中设置正常组、模型组、曲美他嗪组(心血管病常用药)和活血补肾安神方组,后两组分别为受损心肌细胞施加对应药物,并检测各组心肌细胞糖酵解ATP生成速率和线粒体中ATP生成速率(如图),以探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用。回答下列问题:
(1)心肌细胞糖酵解(细胞呼吸第一阶段)将葡萄糖分解为____________________,同时产生____________________等物质。
(2)与正常组相比,模型组线粒体ATP生成速率降低,且线粒体耗氧速率大幅下降。由此说明氧化应激使____________________,导致ATP合成减少。模型组受损的心肌细胞保留糖酵解产能的意义是____________________。仅据图中数据,与曲美他嗪组相比,活血补肾安神方组在ATP供能方面表现出____________________的特点。
(3)已知Na+-K+-ATP酶通过水解ATP主动运输Na+和K+,静息电位的形成主要依赖K+沿浓度梯度外流。结合图中数据,推测活血补肾安神方帮助维持心肌细胞静息电位的机理是________________________________________。
【答案】(1) ①. 丙酮酸 ②. 少量ATP和NADH(或[H])
(2) ①. 线粒体有氧呼吸受到抑制 ②. 糖酵解不依赖线粒体,可在细胞质基质中合成少量ATP,以维持细胞基础生命活动 ③. 糖酵解ATP生成速率较高,线粒体ATP生成速率相近,且总ATP生成速率高于曲美他嗪组
(3)活血补肾安神方提高细胞ATP供应,为酶主动运输提供能量,有利于维持细胞内外浓度梯度,从而保障外流和静息电位的形成
【解析】
【小问1详解】
细胞呼吸第一阶段(糖酵解)发生在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸,同时生成少量ATP、NADH([H])。
【小问2详解】
线粒体是有氧呼吸主要场所,有氧呼吸第三阶段消耗氧气。模型组线粒体ATP生成速率、耗氧速率均下降,说明氧化应激抑制了线粒体的有氧呼吸过程,ATP合成减少。糖酵解在细胞质基质进行,不依赖线粒体,受损心肌细胞依靠糖酵解可以合成少量ATP,维持细胞基础生命活动,保证细胞存活。对比曲美他嗪组与活血补肾安神方组柱形图,两组线粒体ATP生成速率接近,活血补肾安神方组糖酵解ATP生成速率更高,总ATP生成速率更大,也就是糖酵解ATP生成速率更高,线粒体ATP生成速率相近,细胞总的ATP生成速率更高。
【小问3详解】
Na+-K+-ATP酶水解ATP供能,维持细胞膜两侧Na+、K+浓度差,而静息电位依靠K+顺浓度梯度外流形成。活血补肾安神方提升细胞 ATP 的生成总量,为Na+-K+-ATP酶的主动运输提供充足能量,维持细胞膜两侧Na+、K+的浓度梯度,保障K+外流,以此维持静息电位。
22. 如图1为某植物(2n=34)花粉母细胞正常减数分裂过程中不同时期的显微图像,图中G~K表示不同分裂时期。回答下列问题:
(1)通过观察染色体的____________________可判断细胞所处分裂时期。要观察细胞中的染色体,需用____________________(试剂)染色。
(2)请将图示5个图像按细胞分裂的先后顺序排序:____________________(用字母和箭头表示)。图示时期中,同一细胞内不含同源染色体的有____________________(填字母)。
(3)K时期形成的每个子细胞核中含有____________________个核DNA分子,I时期对应细胞中染色体的主要行为是________________________________________。
(4)G时期对应的每个细胞中含有____________________条染色单体。该植物正常体细胞有丝分裂中期的染色体数目为G时期每个细胞中染色体数目的____________________倍。
(5)图2表示某动物一个精原细胞复制前的基因连锁关系;减数分裂I前期,A/a与B/b位点之间、D/d位点与其着丝粒之间各发生一次非姐妹染色单体互换,不考虑其他变异。若产生图3所示精子,与其同时形成的另外三个精子的基因型为________________________________________。
【答案】(1) ①. 形态、数目、位置或分布 ②. 甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2) ①. H→I→K→G→J ②. G、J、K
(3) ①. 17 ②. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(4) ①. 34 ②. 2
(5)ABD、aBD、abd或ABD、aBd、abD
【解析】
【小问1详解】
细胞在不同的分裂时期,细胞中染色体形态、位置、数目或分布不同,所以可以通过观察染色体的形态、数目、位置或分布判断细胞所处的分裂时期。染色体可以被碱性染料染成深色,所以要观察细胞中染色体,需用甲紫溶液或醋酸洋红溶液染色。
【小问2详解】
图G为减数分裂Ⅱ中期,图H为减数分裂Ⅰ前期,图I为减数分裂Ⅰ后期,图J为减数分裂Ⅱ后期,图K为减数分裂Ⅰ末期,因此,细胞分裂的前后顺序为H→I→K→G→J。在减数分裂Ⅰ中同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,在减数分裂Ⅱ中无同源染色体,因此,图示时期中,同一细胞内不含同源染色体的有G、J、K。
【小问3详解】
K是减数分裂Ⅰ末期,细胞中染色体数目减半,有17条,每条染色体有1个DNA分子,即细胞中含有17个核DNA分子。图I为减数分裂Ⅰ后期,特点为同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【小问4详解】
图G为减数分裂Ⅱ中期,染色体数为体细胞的一半,但每条染色体含有2条姐妹染色单体,因此,G时期对应的每个细胞中含有34条染色单体。该植物正常体细胞有丝分裂中期的染色体数目为34条,是G时期每个细胞中染色体数目的2倍。
【小问5详解】
图3中Bb和Dd都发生了互换,所以减数分裂Ⅰ后期染色体上的基因型分别是AABb、aaBb、Dd和Dd,现产生了一个如图3基因型为Abd的精子,可能是AABb和Dd移向了一极,aaBb和另一条Dd移向一极,所以另外三个精子的基因型是ABD、aBD和abd,或者是ABD、aBd和abD。
23. 果蝇的昼夜节律与脑细胞内PER蛋白浓度的变化有关。图1表示per基因的表达及其调控的部分过程。基因中外显子与内含子交替排列,转录后的前体mRNA中内含子对应序列被切除,外显子对应序列被保留并连接成连续的成熟mRNA。回答下列问题:
(1)过程①发生的场所是________,过程②中核糖体的移动方向是________(填“从左到右”或“从右到左”)。在原核细胞中,过程①②能同时进行,其原因是___________________________。
(2)PER蛋白成熟mRNA编码区的前三个碱基为AUG(起始密码子),则AUG由________(填“外显子”或“内含子”)转录而来。若前体mRNA上有一段碱基序列为5'-AUCGGUAAC-3',按上述序列的左右方向书写,与其互补的DNA模板链相应的碱基序列为________。
(3)果蝇脑细胞内PER蛋白浓度较高时,PER蛋白与TIM蛋白结合形成复合物,该复合物进入细胞核并与促进per基因转录的调控蛋白相互作用,使其活性降低。结合图1,说明PER-TIM复合物抑制per基因表达的原理是:________________________________。
(4)许多生物都存在类似的昼夜节律及调节机制。per基因表达及其调控的意义是______________________________(答两点)。
(5)已知果蝇TIM基因转录产生的前体mRNA可发生选择性剪接,进而产生TIM1蛋白和TIM2蛋白。进一步研究发现,TIM基因突变为TIMa和TIMb后,分别转录产生类型1和类型2前体mRNA,如图2。
注:数字代表外显子序列,字母表示内含子序列,实线和虚线表示不同剪接方式。
①一个基因转录产生的前体mRNA存在多种选择性剪接的意义是__________________________。
②仅含TIMa基因的个体体内________蛋白不能正常形成或氨基酸序列发生改变;仅含TIMᵇ基因的个体体内_____________蛋白不能正常形成或氨基酸序列发生改变。
【答案】(1) ①. 细胞核 ②. 从右到左 ③. 原核细胞没有核膜包被的细胞核,转录和翻译可在同一区域同时进行
(2) ①. 外显子 ②. 3'-TAGCCATTG-5'
(3)PER—TIM复合物抑制相关调控蛋白的活性,从而抑制RNA聚合酶介导的per基因转录
(4)使生物的生命活动适应昼夜环境变化;减少不必要的物质和能量消耗
(5) ①. 使较少的基因表达出更多种类的蛋白质,增加蛋白质多样性 ②. TIM2 ③. TIM1和TIM2
【解析】
【小问1详解】
过程①是转录,果蝇是真核生物,per基因位于细胞核内,因此转录的场所是细胞核。过程②是翻译,核糖体上左侧的肽链更长,说明左侧核糖体更早开始翻译,因此核糖体沿mRNA从右向左移动。
【小问2详解】
起始密码子位于成熟mRNA上,题干明确前体mRNA的内含子对应序列会被切除,仅外显子对应序列保留在成熟mRNA中,因此AUG由外显子转录而来。转录时RNA与DNA模板链反向互补,RNA序列为5'-AUCGGUAAC-3',按相同左右方向书写,互补的DNA模板链对应序列为3'-TAGCCATTG-5'。
【小问3详解】
该过程属于典型的负反馈调节:当PER蛋白浓度过高时,形成的PER—TIM复合物抑制相关调控蛋白的活性,从而抑制RNA聚合酶介导的per基因转录,避免PER蛋白过度积累。
【小问4详解】
昼夜节律的核心意义是让生物的代谢、行为等活动匹配地球昼夜交替的环境规律,同时该负反馈调控机制可以精准控制基因表达的强度,减少不必要的物质和能量消耗。
【小问5详解】
①一个基因通过选择性剪接可以编码出多种不同的成熟mRNA,翻译产生多种功能不同的蛋白质,在不显著增加基因总数的前提下极大拓展了蛋白质组的多样性,提升生物对环境的适应能力。
②对比正常TIM基因的前体mRNA,TIMᵃ的类型1前体mRNA缺失了外显子5,正常TIM2蛋白的成熟mRNA需要拼接外显子1、2、3、5、6、7、8,缺失外显子5后TIM2蛋白的编码序列被破坏,因此TIM2蛋白无法正常合成。TIMᵇ的类型2前体mRNA缺失了外显子3,同时外显子4的位置也发生了序列错位:TIM1蛋白需要外显子1、2、3、4拼接,TIM2蛋白需要外显子1、2、3、5等拼接,二者的编码序列都因外显子3的缺失被破坏,因此TIM1和TIM2蛋白均无法正常形成。
24. 某植株叶片有阔叶与窄叶、深裂与浅裂两对相对性状,分别由等位基因G/g、H/h控制。为研究两对性状的遗传规律,科研人员选取甲(阔叶深裂)、乙(阔叶浅裂)、丙(窄叶浅裂)、丁(窄叶浅裂)4个纯合品系进行杂交实验,实验结果如下表所示。回答下列问题:
组别
P
F1
F1自交得到F2
一
甲×乙
阔叶深裂
阔叶深裂∶阔叶浅裂=3∶1
二
甲×丙
阔叶深裂
阔叶深裂∶窄叶浅裂=3∶1
三
甲×丁
阔叶深裂
阔叶深裂∶阔叶浅裂∶窄叶浅裂=9∶3∶4
(1)根据组别________,可判断基因G/g、H/h之间遵循________定律。
(2)品系乙的基因型为________。若组别一的F2中阔叶深裂植株随机传粉,则子代的表型及比例为________________________。
(3)品系丙的基因型为________。组别二的F2阔叶深裂植株中纯合子比例为________。若组别三中F2阔叶深裂植株自交,则子代中窄叶浅裂植株比例为________。
(4)组别三的F2中深裂∶浅裂=________。科研人员据此提出假说:G基因表达产物促进H基因表达。为验证该假说,以甲株为材料,检测G基因敲除株、未敲除甲株及回补正常G基因植株中H基因的mRNA(或H蛋白)含量。若检测结果为________________________________________,则该假说得到支持。
【答案】(1) ①. 三 ②. 自由组合
(2) ①. GGhh ②. 阔叶深裂∶阔叶浅裂=8∶1
(3) ①. ggHH ②. 1/3 ③. 1/6
(4) ①. 9∶7 ②. 敲除株中H基因的mRNA(或H蛋白)含量显著低于未敲除甲株,且回补正常G基因后恢复
【解析】
【小问1详解】
三组杂交F₁均为阔叶深裂,说明阔叶(G)对窄叶(g)、深裂对浅裂为显性。判断两对基因是否独立分配,需看F₁是否为双杂合且F₂是否出现由9∶3∶3∶1演变的比例。只有组别三甲(GGHH)×丁(gghh)→F₁=GgHh,F₂=9∶3∶4,这是9∶3∶3∶1的变形,证明两对基因自由组合。组一、组二F₁仅一对基因杂合,只呈现3∶1,不能单独证明独立分配。
【小问2详解】
甲为阔叶深裂纯合,基因型为GGHH;乙为阔叶浅裂纯合,基因型为GGhh。甲×乙→F₁=GGHh(阔叶深裂),F₁自交得F₂:GGHH1/4、GGHh2/4、GGhh1/4。阔叶深裂株=GGHH∶GGHh=1∶2(全为GG)。其中H位点HH占1/3、Hh占2/3。随机传粉按基因频率:H=2/3,h=1/3,子代hh=(1/3)²=1/9,H_=8/9;亲本全为GG,子代全阔叶。故阔叶深裂∶阔叶浅裂=8∶1。
【小问3详解】
丙为窄叶浅裂纯合。由组二反推:甲(GGHH)×丙→F₁=GgHH,F₁自交→(GG∶Gg∶gg=1∶2∶1)×HH,G_为阔叶深裂、gg因无G而浅裂,比例3∶1吻合,故丙=ggHH。组二F₂:GGHH1/4、GgHH2/4、ggHH1/4。阔叶深裂=G_HH。其中GGHH占1/4÷3/4=1/3。组三F₁=GgHh,F₂阔叶深裂(G_H_)内部为GGHH∶GGHh∶GgHH∶GgHh=1∶2∶2∶4。窄叶浅裂=gg__,只要亲本G位点为Gg,自交即产生1/4的gg。概率=(2+4)/9×1/4=6/9×1/4=1/6。
【小问4详解】
组三F₂=9G_H_∶3G_hh∶3ggH_∶1gghh。深裂仅对应G_H_=9;浅裂=G_hh(3)+gg__(4)=7,故深裂∶浅裂=9∶7。假说G促进H表达:无G→H不被激活→浅裂;有G→H正常表达→深裂。实验比较三种材料:①G敲除株——无G产物,H含量应显著下降;②未敲除甲株——H正常高表达;③回补正常G株——H含量回升至与甲株相近。即若检测结果为敲除株中H基因的mRNA(或H蛋白)含量显著低于未敲除甲株,且回补正常G基因后恢复,则该假说得到支持。
25. 果蝇的翅型(翻翅和正常翅)、眼型(星状眼和正常眼)、毛型(硬毛和短硬毛)分别由等位基因A/a、B/b、C/c控制,不考虑X、Y染色体同源区段。选择正常翅星状眼短硬毛雌性果蝇与翻翅星状眼硬毛雄性果蝇作为亲本进行杂交,得到的F1表型及比例如表。回答下列问题:
F1表型
翅型
眼型
毛型
雌性
翻翅∶正常翅=1∶1
星状眼∶正常眼=3∶1
硬毛
雄性
翻翅∶正常翅=1∶1
星状眼∶正常眼=3∶1
短硬毛
(1)根据F1表型及比例可确定显隐性关系的性状是____________________,判断依据是________________________________________。选择F1中的全部星状眼个体进行随机交配,子代中硬毛和短硬毛的比例是________________________________________。
(2)已知正常翅为隐性性状,可确定控制翅型的基因位于____________________(填“常染色体”或“X染色体”)上。从F1中选择一只雌果蝇甲,对其产生的所有卵细胞中基因的情况进行电泳分析,结果如下。
可确定该果蝇的基因型为____________________,基因的位置关系为________________________________________。出现图中比例的原因是________________________________________。该果蝇进行测交,结合图中卵细胞产生情况,子代中翻翅正常眼短硬毛雄性果蝇占全部子代的比例为____________________。
(3)现有纯合翻翅正常眼雌蝇、正常翅星状眼雄蝇和正常翅正常眼雄蝇若干。选择合适亲本,验证控制翅型和眼型基因的位置关系。
实验方案:________________________________________________________________________________。
实验结果:________________________________________________________________________________。
实验结论:________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 眼型、毛型 ②. F1雌、雄个体中星状眼:正常眼均为3:1,可判断星状眼为显性;F1雌蝇全为硬毛、雄蝇全为短硬毛,可判断硬毛为显性且相关基因位于X染色体上 ③. 1:1
(2) ①. 常染色体 ②. AaBbXCXc ③. 基因A与b位于同一条常染色体上,基因a与B位于其同源染色体上,基因C/c位于X染色体上 ④. 减数分裂Ⅰ前期A、B位点间的非姐妹染色单体互换产生重组型配子,图示亲本型配子多于重组型配子,基因C/c随X染色体独立分配 ⑤. 1/12
(3) ①. 实验方案:选择纯合翻翅正常眼雌蝇与正常翅星状眼雄蝇杂交,选择F1雌蝇与正常翅正常眼雄蝇测交,统计足量子代四种表型的数量,并检验是否偏离1:1:1:1 ②. 实验结果:子代出现四种表型,两种亲本型显著多于两种重组型,且偏离1:1:1:1 ③. 实验结论:两对基因位于同一对同源染色体上,减数分裂I前期可发生同源染色体非姐妹染色单体相应片段互换
【解析】
【小问1详解】
亲本雌雄均为星状眼,F1雌雄果蝇都出现星状眼:正常眼=3:1,发生性状分离,星状眼为显性,正常眼为隐性,符合杂合子自交分离比。母本短硬毛、父本硬毛;F1雌性全部硬毛,雄性全部短硬毛,性状和性别关联,且F1雌蝇均表现硬毛、雄蝇均表现短硬毛,可判断硬毛为显性,控制毛型的基因位于X染色体上。亲本正常翅×翻翅,F1翻翅:正常翅=1:1,无法区分显隐性。因此,根据F1表型及比例可以确定显隐性关系的性状是眼型和毛型。控制眼型和毛型的基因符合基因的自由组合定律,F1中星状眼的雌雄个体与毛型相关的基因型为XCXc、XcY,随机交配后,子代中硬毛与短硬毛的比例为1:1。
【小问2详解】
已知正常翅为隐性,亲本正常翅×翻翅,子代雌雄翻翅:正常翅均为1:1,性状无性别差异;若控制翅型的基因位于X染色体上,雌雄翅型比例会不同,因此控制翅型的基因位于常染色体上。电泳出现A、a、B、b、XC、Xc全部基因,说明果蝇甲同时携带三对等位基因,基因型为AaBbXCXc。卵细胞电泳出现2:2:2:2:1:1:1:1的比例,说明基因A与b位于同一条常染色体上,基因a与B位于其同源染色体上,基因C、c位于X染色体上,Y上没有相应的等位基因,并且在减数分裂Ⅰ前期,含Ab、aB的同源染色体的非姐妹染色单体发生相应片段的互换,产生重组型配子,图示亲本型配子多于重组型配子;基因C、c随X染色体独立分配。甲果蝇进行测交,与基因型为aabbXcY的个体进行杂交,子代中翻翅正常眼短硬毛雄性果蝇AabbXcY占全部子代的比例:甲产生AbXc卵细胞的概率为2/12,即1/6;测交雄蝇产生abY精子的概率为1/2,因此所求比例为1/6×1/2=1/12。
【小问3详解】
选择纯合翻翅正常眼雌蝇、正常翅星状眼雄蝇杂交,选择F1雌果蝇,与正常翅正常眼雄蝇杂交,统计足量子代的表型以及比例。子代共出现4种表型:翻翅正常眼、正常翅星状眼、翻翅星状眼、正常翅正常眼;其中翻翅正常眼、正常翅星状眼个体数量显著多于另外两种重组型个体,四种表型比例显著偏离1:1:1:1。控制翅型、眼型的基因位于一对同源染色体上,减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体发生相应片段互换,产生少量重组配子。
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