四川省成都市新津成外学校2025-2026学年高三上学期生物周练9
2026-10-27
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内容正文:
2025年11月高中生物周练
一、单选题
1.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,不考虑基因突变,则下列说法正确的是( )
A.aaBb和Aabb的个体杂交后代出现4种表型、比例为1:1:1:1,可验证自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为3:3:1:1
C.基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换,则它能产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型,比例为9:3:3:1
2.某种野茉莉存在自交不亲和现象,其雌蕊可抑制携带相同等位基因的花粉萌发。该植物有复等位基因系列Fx(F1、F2……F25),位于一对常染色体相同位置。若花粉携带的F基因与雌蕊任一F基因相同,则花粉管不能萌发(如图所示),从而花粉不能参与受精,导致不育。正确的是( )
A.基因F1、F2……F25的出现体现了基因突变的普遍性和随机性
B.对野茉莉进行人工杂交实验的步骤与豌豆人工杂交的步骤相同
C.若某小岛的野茉莉只有F1、F2、F3三种基因,则该群体只有杂合子
D.由于Fx在常染色体上,不同基因型个体正交、反交的结果一定相同
3.小鼠体内的A基因控制形成的蛋白甲是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏蛋白甲则表现为侏儒鼠,a基因则不能控制合成蛋白甲。A基因的表达受上游P序列的调控,P序列在形成精子时会去甲基化,在形成卵细胞时会甲基化,在配子中的这种改变在子代中稳定存在,相关调控过程如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.表观遗传可通过改变DNA的碱基序列来影响基因的表达
B.基因型为Aa的侏儒鼠,其a基因一定来自母本
C.基因型为Aa的正常雌鼠和基因型为Aa的侏儒雄鼠交配,后代侏儒鼠占1/2
D.基因型为Aa的侏儒雌鼠和基因型为Aa的正常雄鼠交配,后代正常鼠占3/4
4.药物K-203可通过抑制DNA甲基转移酶活性,降低靶基因启动子区域的甲基化程度。科研人员为探究药物K-203诱导肝癌细胞分化为正常肝细胞的机制,用适宜浓度的K-203处理肝癌细胞,检测发现其白蛋白mRNA含量显著升高;通过RNA测序技术分析,细胞分化相关基因HNF4α的转录水平也显著升高。下列叙述错误的是( )
A.K-203可能通过解除HNF4α基因启动子的甲基化,促进RNA聚合酶识别
B.肝癌细胞中白蛋白基因表达量低可能与其启动子区域发生高度甲基化有关
C.K-203可导致靶基因启动子区域的碱基序列发生改变从而促进靶基因的转录
D.分化后的细胞中,tRNA种类未发生改变,但部分tRNA的转运频率可能增加
二、综合题
5.非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是慢性肝病的一种,其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。脂滴是细胞内储存脂质的一种细胞器,可以与细胞中的多种细胞器相互作用,部分关系如图1所示。回答下列问题:
(1)长期大量摄入糖类很容易导致肥胖,从物质转化角度分析,其原因是 。
(2)据图分析,脂滴最可能是由 层磷脂分子构成的细胞器。脂滴形成后,主要借
助 (填细胞结构)完成移动。
(3) 据图分析,肝细胞中的线粒体与多种细胞结构间通过膜接触位点实现联系,脂滴自噬产物可通过该结构进入线粒体,说明膜接触位点具有
(答出2点)的功能。
(4)研究人员研发出一种小分子绑定化合物LD-ATTEC,该化合物通过自噬—溶酶体途径,实现了非蛋白类物质的靶向降解,为治疗NAFLD开辟了新的途径。下图2LD-ATTEC在细胞内发挥作用的机制示意图,其中LC3为自噬标记蛋白。
①溶酶体膜和自噬体膜分别来源于
,这两种膜能相互融合体现了生物膜具有 的结构特点。
②LD-ATTEC与脂滴或脂肪的结合具有一定的 ,因而能实现非蛋白类物质的靶向降解。在NAFLD模型小鼠实验中,LD-ATTEC显示了良好的降脂效果,成为治疗NAFLD的潜在药物。据图写出LD-ATTEC治疗NAFLD的作用机制: 。
6.线粒体是有氧呼吸的主要场所,具有内、外双层膜结构。外膜平滑而连续,其上只有少数酶;内膜反复延伸折入内部空间形成嵴,其上主要存在呼吸电子传递链载体、ATP合酶以及其他膜转运蛋白,如图1所示。线粒体内膜中的运输系统如图2所示。回答下列问题:
(1)有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,但是葡萄糖不能进入线粒体发生氧化分解,而是先
在 (填场所)中被分解成丙酮酸后才能进入线粒体氧化分解。由图2可知,丙酮酸进入线粒体的运输方式是 。
(2)由图1可知,线粒体内膜上ATP合酶的功能是 。线粒体内膜上的ATP合酶运输H+是 (填“吸收能量”或“释放能量”)的过程。
(3)嵴使线粒体内膜的表面积大大增加,叶绿体中也可以通过 来极大地扩展受光面积。
(4)人们在生产和生活中有许多应用了细胞呼吸原理的事例,如中耕松土是许多农作物栽培中经常采取的一项措施。试分析中耕松土给农作物的生长以及全球气候变暖方面可能带来的影响: 。
7.在农业生产中,盐胁迫是影响农作物生长的重要环境因素之一。研究人员以黄豆苗为实验材料,探究盐胁迫对其生长的影响,进行了如下实验:将长势相同的黄豆苗均分为两组,对照组种植在正常培养液中,实验组种植在添加了一定浓度NaCl的培养液中。培养一段时间后,测得相关生理指标如下表。回答下列问题:
组别
叶绿素/(mg·g-1)
气孔导度/(mol·m-2·s-1)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
呼吸速率/(μmol·m-2·s-1)
脯氨酸/(μg·g-1)
可溶性糖/(μg·g-1)
对照组
1.58
0.19
19.13
6.28
5
28
实验组
0.64
0.04
12.12
9.16
12
45
(1)绿叶中分离光合色素的常用方法是 ,叶绿素主要吸收 光。
(2)黄豆苗在盐胁迫条件下有机物的积累量 (填“大于”“等于”或“小于”)其在正常条件下,理由是
。
(3)根据实验结果可知,盐胁迫会导致黄豆苗光合速率下降的原因是 (至少答出2点)。
(4)脯氨酸和可溶性糖与植物细胞的渗透压有关,结合上表分析,黄豆苗主要通过 ,促进水分吸收,以应对盐胁迫。
8.习近平总书记强调,“只有把牢粮食安全主动权,才能把稳强国复兴主动权”。水稻作为我国的主要粮食作物之一,是我国粮食安全的基石。为进一步提高水稻产量,研究者将玉米光合作用的关键基因GLK导入到水稻细胞内,探究其对水稻光合作用的影响,以期获得高产水稻。回答下列问题:
(1)水稻叶肉细胞中吸收光能的色素分布在 上。四种色素中,随层析液在滤纸上扩散最快的色素是 。
(2)为探究GLK蛋白对水稻光合作用的影响,科研人员检测了不同光照强度下野生型水稻和转基因水稻的光合速率,结果如图1。实验结果表明GLK蛋白在低光照强度下对水稻光合作用的影响 (填“大于”、“等于”或“小于”)高光照强度,判断依据是 。
(3)进一步检测了不同光照强度下野生型水稻和转基因水稻的胞间CO2浓度,结果如图2。据图2,转基因水稻在高光强下暗反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)野生型,原因是 。
(4)若将该研究用于生产实践,为确定能否提高水稻产量,还需要进一步检测的指标有 。
9.冬小麦是重要的粮食作物,设计如下实验研究全球气候变暖背景下CO2浓度和温度升高对冬小麦光合作用的影响,实验数据如下表所示。回答下列问题:(光饱和点是冬小麦达到最大光合速率时所对应的光照强度;光补偿点是冬小麦净光合速率为0时的光照强度)
实验组别
光饱和点(lux)
光补偿点(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)
细胞呼吸速率(μmolCO2·m-2·s-1)
甲组
2235.92
12.83
18.28
1.01
乙组
2554.62
10.47
22.07
0.88
丙组
1475.33
4.19
19.99
0.42
丁组
1481.03
15.76
22.59
1.14
甲组:大气CO2浓度和大气温度;乙组:仅CO2浓度比甲组高200μmol/mol;丙组:仅温度比甲组高2℃;丁组:CO2浓度比甲组高200μmol/mol,温度比甲组高2℃。
(1)冬小麦的光合作用光反应发生的场所是 ,光合作用吸收的光能转化为化合物 中储存的能量用于暗反应中三碳化合物的还原。
(2)乙组最大净光合速率高于甲组,从光合作用的过程分析原因是 。
(3)丙组与甲组相比,光饱和点下降,但最大净光合速率和甲组无显著差异。从表格数据分析,其原因是
。
(4)全球气候变暖使得大气CO2浓度和温度均升高,研究人员认为需要培育在弱光下生长较好的耐阴品种冬小麦更适应全球变暖的环境变化,从表格数据分析其判断依据是 。
10.耕地是粮食生产的命根子,合理利用耕地对保障粮食生产具有重要意义。为探究不同耕作方式(免耕、型耕)、种植模式(间作、轮作)对小麦产量的影响,科研人员开展了试验,部分检测结果如表所示:
处理
叶绿素含量相对值
胞间CO2浓度
(μmol·L-1)
气孔导度
(mmol·m-2·s)
净光合速率
(μmolCO2·m-2·s-1)
①免耕间作
60
502.72
0.99
24.05
②犁耕间作
55
1005.25
0.87
17.13
③免耕轮作
57
1009.52
0.73
18.12
④犁耕轮作
53
1045.54
0.46
15.52
注:胞间CO2是指植物体细胞之间的CO2;气孔导度是指气孔张开的程度。回答下列问题:
(1)小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于 。
(2)据表分析,与犁耕相比,免耕小麦植株净光合速率更快的原因是 。与轮作相比,间作种植的优点是透光性、通风性更好,提高了作物群体对 的利用率,使作物群体增产;并且隔行种植的不同植物根系深浅搭配,能合理地利用不同层次土壤内的 。
(3)松土易造成水土流失和空气中扬尘的出现。近些年,农业提倡免耕法,尽量不用或少用松土措施,收获时只收割麦穗等部分,而经过处理的农作物秸秆或残根保留在土壤中任其腐烂,以便恢复土壤的自然状态并保护土壤。据此推测,免耕法有利于 (答出两点即可)。
11.植物在长期进化过程中,为适应不断变化的光照条件,形成了多种光保护机制,其中包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制(NPQ)。据图回答下列问题:
(1)正常光照情况下,光合色素吸收的光能在叶绿体中的能量转化过程: 。
(2)据图甲可知,HH(高温强光)条件下,光合速率降低的原因不是气孔因素引起的,理由是 ;而是由于
,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
(3)当暴露在过量的光强下,叶片必须耗散过剩的光能,避免叶绿体损伤。紫黄质(a)、玉米黄质(b)和单环氧玉米黄质(c)这三种色素的相互转化称为叶黄素循环,是一种有效耗散光能的方式,三种色素在一天中的含量变化如图乙所示,其中单环氧玉米黄质的含量在一天中相对平稳。随光照增强,三种叶黄素的相互转化关系为_______
(用a、b、c和“→”表示)。三种叶黄素中光能耗散能力最强的是 ,依据是
____________________________________________________________________。
(4)在强光下,叶黄素循环被激活,让过量的光能耗散,以保护叶片等免受伤害。当叶片被遮蔽时,叶黄素循环关闭,但叶黄素循环的关闭需要几分钟。研究者设法缩短了大豆叶黄素循环关闭所需的时间,从而使大豆的产量提高了20%以上,分析该方式提高产量的原因是 。
12.光通过光合作用过程和光形态的建成来影响绿色植物的生长发育。当光照过强时,叶肉细胞一方面通过调整叶绿体的姿态,减小受光面积;另一方面在叶黄素总量保持不变的情况下,通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z转化,将吸收的过剩光能以热能的形式散失,避免叶绿体的损伤。
回答下列问题:
(1)光在植物的生长发育中的作用是 ;能够吸收红光的色素主要包括 。
(2)当光照过强时,叶肉细胞中的叶绿体沿 (填细胞结构)运动,该结构可调整并锚定叶绿体的姿态,减小受光面积。
(3)图1为科研人员在夏季白天对某植物光合作用相关指标的测量结果,Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。
①12—14时,叶肉细胞的热能增多导致叶片的温度升高,热能除了来自光辐射外,还来自 ,叶绿体中叶黄素种类和含量的变化是 。
②16—18时,Pn降低的主要原因是 ,Fv/Fm的值升高可能是 (填“叶黄素A”“叶黄素V”或“叶黄素Z”)增多导致的。
(4)黑暗环境中形成的黄化植物移至光照环境时会出现去黄化现象,其细胞机制如图2(Phy蛋白、SPA1、COP1和HY5都是调节因子)。与黑暗环境相比,Phy蛋白在光照环境下会发生 ,经 进入细胞核,该蛋白的作用是 ,启动去黄化过程,维持绿色植物的生长发育。
13.干旱是制约大白菜生长发育的主要环境因子,科研人员以大白菜幼苗为试验材料研究干旱条件下大白菜的相关生理指标及调节机制。回答下列问题:
(1)研究发现,干旱条件下大白菜幼苗叶片颜色偏黄,叶绿素含量降低,可结合绿叶中色素的提取与分离实验,通过观察滤纸条上色素带的 进行验证。此外,大白菜体内过氧化氢等活性氧会过度积累,大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的 系统以及核酸、蛋白质等物质,影响细胞结构和功能。
(2)与干旱环境的互作过程中,大白菜会产生胁迫响应和保护防御。研究发现植物体内的脯氨酸含量与P5CS基因表达水平呈正相关,部分调节机制如下图所示。
①干旱胁迫下,大白菜体内脱落酸含量升高,其作为 可与保卫细胞相应的受体结合,调节钾离子等流出保卫细胞,使细胞 (填“失水”或“吸水”),引起气孔变小,从而帮助大白菜在干旱条件下维持水分。
②细胞内mRNA的降解是一个受到严格调控的动态过程,对维持细胞正常生理功能至关重要。干旱条件下,大白菜细胞可通过 (填“增强”或“减弱”)P5CS基因的mRNA降解来 (填“增强”或“减弱”)P5CS基因的表达水平。
③干旱条件下,大白菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫,其作用机制是
_______________________________________________________________________________。
14.某研究团队设计了一种用于靶向肝癌治疗的脂质纳米颗粒(LNP)递药系统。该LNP表面特异性修饰了N-乙酰半乳糖胺(GaINAc)以识别肝细胞膜上的蛋白受体(ASGPR),实现肝细胞主动靶向。LNP包载反义核酸药物CT102,该药物可特异性结合胰岛素样生长因子受体(IGF1R)的mRNA,而位于细胞膜上的IGF1R过度表达或异常激活会促进肿瘤细胞增殖、存活、转移以及抑制细胞凋亡。研究人员使用不同LNP处理体外培养的肝癌细胞,并检测各组细胞中IGF1R蛋白的表达水平,结果如下表所示。回答下列问题:
实验分组
IGF1R蛋白相对表达量(%)
第一组:空白对照
100.0±3.2
第二组:普通LNP
78.5±2.8
第三组:GaNAc-LNP
42.3±1.9
(1)LNP的结构与细胞膜相似,其基本支架是 。脂溶性药物透过LNP的方式是 。
(2)据实验结果分析,第一组实验的IGF1R蛋白相对表达量与第二组对比,说明 ;第二组实验的IGF1R蛋白相对表达量与第三组对比,说明 。
(3)据题干分析,反义核酸药物CT102作用于基因表达的 过程。研究发现若IGF1R基因发生碱基替换突变,可能导致CT102失效,原因是 。
(4)与传统化疗药物相比,反义核酸药物的优势是 。
15.腓骨肌萎缩症(CMT)是一种由GJBI基因突变导致其编码的CX32蛋白异常引起的外周神经系统遗传病。CX32蛋白形成的缝隙连接斑在细胞间通信和物质交换中发挥重要作用。某地区发现了一个CMT家系,如图(a)所示。对健康个体和患者的GJBI基因进行测序,图(b)所示为该基因编码序列(与模板链互补)从ATG开始的第601-620位碱基。回答下列问题:
(密码子:AUG-甲硫氨酸(起始)、AAU-天冬酰胺、UUA-亮氨酸、AGU-丝氨酸、UCA-丝氨酸)
(1) 由图(a)可知该遗传病的遗传方式最可能为 ,判断依据是
。
(2)GJBI基因发生了 引起基因碱基序列的改变,导致CX32蛋白质中第 位氨基酸发生的变化是 ,最终引发CMT。CMT说明基因表达产物与性状的关系是 。
(3)TaqMan荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色/绿色荧光探针分别标记GJBI基因有/无突变的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累,图(a)家系中部分个体检测结果如图(c)所示。
若CMT致病基因在人群中的基因频率是1/2500,预测V-1与某男子结婚,生育一个患病女孩的概率为 ,生育儿子正常的概率为 。为了有效预防该病的产生和发展,可采用的手段是 。
16.果蝇(2n=8)是进行遗传学研究常见的模式生物。研究人员在研究过程中发现果蝇的红眼和白眼由等位基因A、a控制,果蝇的刚毛和截毛由等位基因E、e控制。一只纯合白眼截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F1,F1中雄果蝇均为白眼刚毛,雌果蝇均为红眼刚毛。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在刚毛和截毛个体。回答下列问题:
(1)果蝇作为常用的遗传学实验材料,其优点是 (答出2点)。欲测定果蝇基因组的序列,需要对 条染色体进行测序。
(2)控制果蝇刚毛和截毛的基因位于 ,考虑这两对相对性状,F1中雄果蝇的基因型为 ,F2中雌果蝇的表型及比例为 。
(3)已知果蝇的正常翅基因D/d位于Ⅲ号染色体上,其上还有两种标记基因M、N,统计基因型为DdMmNn的个体产生的配子种类和比例为Dmn:dMN:DmN:dMn:DMn:dmN=10:10:3:3:2:2,若一个精原细胞只考虑交换一次,且重组值(重组型配子数占总配子数的百分比)的大小由两个基因在染色体上的位置决定,一般来说,两个基因间的位置越远,重组个体出现的概率越大。请在图中标出基因型为DdMmNn的个体相关基因的位置 。
17.科学家利用基因工程技术将抗虫基因导入棉花细胞,从而获得抗虫棉。该技术涉及的质粒上含氨苄青霉素抗性基因和多个限制酶切割位点,其结构如图1所示。抗虫基因上的限制酶切割位点如图2所示,部分限制酶和其识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题:
限制酶
BamHI
XhoI
SalI
SmaI
识别序列及切割位点
5'-G↓GATCC-3′
5'-C↓TCGAG-3'
5'-G↓TCGAC-3'
5'-CCC↓GGG-3'
(1)质粒通常作为载体,图1上还缺少的结构是 。某同学准备使用限制酶BamHI和XhoI提取抗虫基因,与仅用SalI提取抗虫基因相比,其优势是 。
(2)下一步切割质粒时,应选择限制酶 ,理由是 。
(3)将重组质粒导入农杆菌后,须在培养基中添加 以筛选成功转化的农杆菌。通过农杆菌转化法将抗虫基因导入棉花细胞,依据的原理是 。
(4)若已成功导入抗虫基因的植株仍会被害虫啃食,下一步需要进行的研究方向是 。
18.液泡中花青苷是柑橘果实呈色的关键色素,由A/a、B/b两对等位基因控制。A基因编码MYB转录因子,从而激活花青苷合成酶基因;B基因编码液泡H+-ATPase,维持低pH环境以稳定花青苷。血橙和紫皮柚同属柑橘属,果实中的花青苷均受A、B两种基因控制。血橙果肉显红色,紫皮柚果肉显白色。将血橙(AAbb)与紫皮柚(aaBB)杂交,F1果实全为紫色,F2果实表型比为紫色:红色:白色≈9:3:4.回答下列问题:
(1)H+通过 的方式由细胞质基质转运至液泡内,防止花青苷降解。
(2)F2出现9:3:4的性状分离比,说明两对基因的遗传遵循 定律。
(3)柑橘属个体中,果肉为白色的基因型是 。据题干分析,该基因型个体果肉呈白色的原因是
。
(4) 研究发现,H基因控制花青苷合成途径中一种关键酶的合成,也能影响果肉颜色。分别提取红色果肉和白色果肉部位细胞的DNA,经McrBC(McrBC只能切割DNA的甲基化区域对未甲基化区域不起作用) 注:其中“+”表示用McrBC处理,“-”表示不用McrBC处理
不同处理后再对H基因进行PCR扩增,电泳检测扩增产物,结果如下图所示。据此推测,H基因影响果肉颜色的机理是
。
(5) 进一步研究发现,低温条件下,柑橘中的CBF蛋白能结合MYB基因的启动子以增加MYB基因表达。为验证该调控机制,研究者设计了甲、乙两组实验,甲组用低温处理野生型柑橘细胞,乙组用低温处理CBF基因沉默的柑橘细胞,检测两组MYB表达量的变化。预期实验结果为
_________________________________________________________________________________________________。
19.染色体数目变异类型多样,其中缺失一条染色体的情况称为单体(2n-1),增加一条染色体称为三体(2n+1)。黑腹果蝇是遗传学研究的常用材料,染色体组成如下图所示。4号染色体(点状染色体)单体和三体的果蝇均能够繁殖,分析回答下列问题:
(1)果蝇的性别决定方式为 ,4号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂产生的配子种类有 种,染色体数量分别为 条。
(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现一只染色体正常的无眼果蝇,已知无眼为隐性性状,野生型为显性性状,受一对等位基因控制,但是科研人员不确定这对等位基因位于3号还是4号染色体上,分成两个小组分别进行了以下实验,请补充完成以下探究实验:
①甲组:取4号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若子一代表现型及比例约为 ,说明这对等位基因位于3号染色体上;若子一代表现型及比例约为 ,说明这对等位基因位于4号染色体上。
②乙组:取4号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,子一代全为野生型,子一代雌雄果蝇杂交,若子二代表现型及分离比为 ,则说明无眼基因位于4号染色体上。
参考答案
1.B【详解】A、aaBb和Aabb的个体杂交后代出现4种表型,比例为1:1:1:1,但基因A/a和B/b之间存在连锁,不可验证自由组合定律,A错误;B、基因A、a与D、d的遗传遵循自由组合定律,因此基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型,比例为(1:1)×(3:1)=3:1:3:1,B正确;C、如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换,则它只能产生AB和ab2种配子,C错误;D、AaBb自交时后代只有两种表型或三种表型,D错误。 故选B。
2.C【详解】A、F1~F25复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性,没有体现普遍性,A错误;B、野茉莉由于自交不亲和现象的存在,人工杂交不需要去雄,与豌豆不一致,B错误;C、仅有F1、F2、F3时,因纯合子无法形成(雌蕊可抑制携带相同等位基因的花粉萌发),群体中仅有杂合子F1F2、F1F3、F2F3(3种基因型),C正确;
D、不同基因型个体正交、反交结果可能不相同,如正交(♀F1F2×♂F2F3)时雌蕊抑制花粉F2萌发,仅花粉F3能产生花粉管→子代为F1F3、F2F3,反交(♀F2F3×♂F1F2)时雌蕊抑制花粉F2萌发,仅花粉F1能产生花粉管→子代为F1F3、F1F2,其正、反交子代的基因型不同,D错误。故选C。
3.C【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化,则其可正常表达,一般P序列被甲基化则其无法表达。【详解】A、表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,A错误;
B、P序列在精子中是去甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达,故基因型为Aa的侏儒鼠,其A基因一定来自母本,a基因一定来自父本,B错误;CD、P序列在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达,在精子中是去甲基化,传给子代能正常表达,基因型为Aa的雄鼠,可以产生A:a=1:1的精子,A基因能控制蛋白D的合成,a基因不能,因此基因型为Aa的正常雌鼠和基因型为Aa的侏儒雄鼠交配,后代侏儒鼠占1/2,基因型为Aa的侏儒雌鼠和基因型为Aa的正常雄鼠交配,后代正常鼠占1/2,C正确、D错误。故选C。
4.C A、因为药物K - 203能降低靶基因启动子区域的甲基化程度,且细胞分化相关基因HNF4α的转录水平显著升高,所以K - 203可能通过解除HNF4α基因启动子的甲基化,使得RNA聚合酶能够更好地识别启动子,从而促进转录,A正确;B、药物K - 203处理后白蛋白mRNA含量显著升高,而K - 203是降低启动子区域甲基化程度的,由此推测肝癌细胞中白蛋白基因表达量低可能与其启动子区域发生高度甲基化有关,B正确;C、 药物K - 203是抑制DNA甲基转移酶活性,降低甲基化程度,而不是导致靶基因启动子区域的碱基序列发生改变,C错误;D、细胞分化过程中,基因选择性表达,但tRNA种类一般不会发生改变,由于某些基因表达增强,可能会使部分tRNA的转运频率增加,D正确。故选C。
5.(1)糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪 (2)单 细胞骨架 (3)信息交流、物质运输
(4)高尔基体、内质网 一定的流动性 特异性 LD-ATTEC与LC3及脂滴或脂肪结合,从而形成三元复合物,该复合物被来自内质网的膜包裹形成自噬体后可与溶酶体融合,使脂滴或脂肪通过溶酶体的作用发生自噬降解,进而有效降解脂滴
6.(1)细胞质基质 主动运输 (2)催化和运输 释放能量 (3)一个个圆饼状的囊状结构(类囊体)堆叠成基粒
(4)中耕松土可以使根部细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,促进作物生长,促进光合作用吸收更多的CO2,缓解全球气候变暖现象
7.(1)纸层析法 蓝紫光和红 (2)小于 黄豆苗在盐胁迫条件下的净光合速率低于在正常条件下的净光合速率
(3)盐胁迫导致叶绿素含量下降,从而使光反应速率下降 盐胁迫导致黄豆苗叶片气孔导度下降,二氧化碳吸收减少,导致暗反应中二氧化碳的固定速率下降 (4)增加脯氨酸和可溶性糖的量来增大细胞的渗透压
8.(1)类囊体薄膜 胡萝卜素 (2)小于 转基因水稻与野生型水稻的光合速率差值会随着光强增加而增大
(3)大于 高光强条件下,转基因水稻可增大气孔导度,提高CO2的固定量,从而提升暗反应速率 (4)每穗的籽粒数
9.(1)类囊体薄膜 NADPH和ATP (2)乙组的光饱和点高于甲组,光能吸收多,光反应速率快,产生ATP和NADPH多,二氧化碳浓度高于甲组,暗反应速率快,有机物合成多,最大光合速率比甲组高 (3)净光合速率等于真正光合速率和呼吸速率的差值,丙组光饱和点比甲组低,光合速率下降,但是细胞呼吸速率比甲组低,导致丙组和甲组的最大净光合速率无显著差异
(4)由丁组实验结果可知,CO2浓度和温度升高时冬小麦的光补偿点比甲组显著增大,弱光下光能利用减少,而耐阴品种在弱光下光合速率更快
10.(1)H2O的光解和ATP、NADPH的合成 (2)叶绿素含量相对更高,光反应速率更快;气孔导度大,但胞间CO2浓度显著降低,CO2利用率更高,暗反应速率更快 光能和CO2 水和无机盐 (3)水土保持、减少沙尘暴的发生、提高土壤的肥力(答出两点即可)
11.(1)光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 (2)气孔开度降低,但胞间CO2浓度却升高 RuBP羧化酶活性下降
(3) a→c→b 玉米黄质(b) 12:00光照强度最大,玉米黄质含量(b)+单环氧玉米黄质(c)含量最高,单环氧玉米黄质(c)含量在一天中相对不变 (4)使得在叶片遮蔽时可以利用更多的光能,提高光合作用效率,使大豆的产量提高
12.(1)提供能量,作为光信号 叶绿素和光敏色素 (2)细胞骨架 (3)叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸释放的热能 叶黄素Z增多,叶黄素V减少,总量不变 光照强度降低 叶黄素V (4)空间结构的改变 核孔 与SPA1、COP1结合,阻止二者对HY5的降解
(3)①叶肉细胞在光照过强时,除了进行正常的细胞呼吸,还可以通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化,将吸收的过剩光能以热能的形式散失,所以热能的来源还有叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸;由图1可知,12—14时,(A+Z)/(V+A+Z)的值升高,结合题意,叶肉细胞在叶黄素总量保持不变的情况下,还会通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化,所以叶肉细胞中叶黄素Z增多,叶黄素V减少,但叶黄素的总量不变。②16—18时,光照强度降低,所以Pn降低。Fv/Fm的值升高的主要原因可能是光合色素对光的利用率升高,由题意可知,叶黄素Z增多且叶黄素V减少时,光能以热能的形式散失加快,所以推测叶黄素V增多可使光能更多地用于光合作用。(4)由图2可知,Phy蛋白在不同环境条件下的空间结构不同,所以可得出在光照环境下Phy蛋白的空间结构会发生改变,改变后,作为大分子的Phy蛋白经核孔进入细胞核,与SPA1、COP1结合,阻止二者对HY5的降解,进而让HY5启动转录,启动去黄化过程,维持绿色植物的生长发育。
13.(1)宽窄或宽度 生物膜 (2)信号分子 失水 减弱 增强 脯氨酸含量增加一方面能提高细胞渗透压,增强细胞在干旱环境中吸水能力;另一方面能提高过氧化氢酶活性,增强细胞清除活性氧能力,减轻细胞生物膜系统的损伤,从而增强大白菜对抗干旱抗胁迫的能力
14.(1)磷脂双分子层 自由扩散 (2)LNP包载CT102能有效降低IGF1R蛋白的表达 GalNAc修饰的LNP具有更强的靶向性和递送效率 (3) 翻译 基因突变导致mRNA序列改变,使CT102无法与靶mRNA碱基互补配对,从而无法抑制翻译过程 (4)特异性强,副作用小
(2)第一组(空白对照):IGF1R表达量为100.0±3.2%,作为基线,表示未处理时蛋白正常表达。第二组(普通LNP):表达量降至78.5±2.8%,显著低于空白对照。这表明普通LNP能递送CT102进入细胞,部分抑制IGF1R蛋白合成,但效率有限(可能因非靶向递送,药物损失较多)。第三组(GalNAc-LNP):表达量进一步降至42.3±1.9%,明显低于第二组。GalNAc是一种靶向分子,能特异性结合肝细胞膜上的ASGPR受体,因此GalNAc修饰增强了LNP的肝细胞靶向性,使更多药物被递送到目标细胞,提高抑制效率。这体现了主动靶向递送的优势。
(3)作用过程:CT102是反义核酸,其序列与靶mRNA(IGF1R的mRNA)互补。结合后阻断核糖体结合或招募降解酶,从而抑制翻译过程(蛋白质合成阶段)。这不同于DNA水平干预,属于转录后调控。突变影响:基因突变(如碱基替换)会改变mRNA的序列。反义核酸依赖严格的碱基互补配对(A-U、G-C)发挥作用。若突变使靶mRNA序列变化,CT102无法完全配对,结合效率下降,导致抑制失效。
(4)传统化疗药物:如细胞毒性药物,无差别杀伤快速分裂细胞(包括癌细胞和正常细胞),导致脱发、骨髓抑制等副作用。反义核酸药物优势:①特异性强:通过碱基配对靶向特定mRNA,只抑制目标蛋白(如IGF1R),不影响其他基因。②副作用小:减少对正常细胞的损伤,提高治疗安全性。③设计灵活(可针对不同基因)、作用机制明确。
15.(1)伴X染色体隐性遗传 该家系中患者表现为隔代遗传(双亲正常生出患者),且患者均为男性(男患多于女患) (2) (G-C对A-T)碱基的替换 205 天冬酰胺变为丝氨酸 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 (3)1/10000 1/2 遗传咨询、产前诊断等
(2)分析图(b),正常基因和突变基因的614位碱基不同,由A变为G,发生由碱基替换所引起的基因突变。由其指导合成的mRNA上3个相邻碱基编码一个氨基酸,故对应的氨基酸序列612/3=204位氨基酸不变,序列613-615位即第205位氨基酸发生变化,具体应是AAU变为AGU,即天冬酰胺变为丝氨酸。根据题意判断,GJBI基因控制CX32蛋白的合成,影响缝隙连接斑的结构和功能,控制生物体的性状,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。(3)由题可知,用红色/绿色荧光探针分别标记GJBI基因有/无突变的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累,图(c)随着循环次数增加,由于Ⅱ-1只有绿色荧光,其表现正常且有患病孩子,确认该病为伴X染色体隐性遗传,绿色荧光标记正常基因;Ⅲ-1只有红色荧光且患病,红色荧光标记突变基因,V-1的绿色荧光和红色荧光同步增加,说明其含有不同基因,即为杂合子;设相关基因是B/b,V-1基因型是XBXb,产生的配子及比例是1/2XB、1/2Xb,CMT致病基因在人群中的基因频率是1/2500,在男性人群中发病率为1/2500,V-1与某男子结婚,生育一个患病女孩的概率为1/2×1/2500×1/2=1/10000。确定生育儿子,则正常的概率和患病的概率均为1/2。为了有效预防该病的产生和发展,可采用的手段是遗传咨询、产前诊断等。
16.(1)易饲养、繁殖快;染色体数目少,易于观察;具有多对容易区分的相对性状;子代数量多,统计结果准确 5
(2) X染色体和Y染色体的同源区段上 XaeYE 红眼刚毛:白眼截毛=1:1
【详解】(2)让一只纯合截毛雌果蝇与一只纯合刚毛雄果蝇杂交产生F1若干只,F1中雄、雌果蝇均为刚毛,故刚毛为显性性状。F1雌雄果蝇杂交得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体,说明该性状的遗传与性别有关,又根据亲本雄果蝇为刚毛,F1和F2的雄果蝇均为刚毛,说明亲本雄果蝇的Y染色体上含有刚毛基因,又因为子代雌果蝇也有刚毛和截毛这一性状,因此可判断控制果蝇刚毛和截毛的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上。亲本为白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,子代雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,可判断控制眼色的基因位于X染色体上,且红眼为显性性状。亲本基因型为XaeXae、XAEYE,F1的基因型为XAEXae、XaeYE,F1自由交配,F2雄果蝇的基因型为XAEYE和XaeYE,雌果蝇的基因型为XAEXae、XaeXae,F2中雌果蝇的表型及比例为红眼刚毛:白眼截毛=1:1。(3)已知果蝇的正常翅基因D/d位于Ⅲ号染色体上,基因型为DdMmNn的个体产生的配子种类和比例为Dmn:dMN:DmN:dMn:DMn:dmN=10:10:3:3:2:2,考虑D、d与M、m的关系,Dm:dM:DM:dm=13:13:2:2,因此D与m连锁,d与M连锁;考虑D、d与N、n的关系,Dn:dN:DN:dn=12:12:3:3,因此D与n连锁,d与N连锁;考虑M、m与N、n的关系,mn:MN:Mn:mN=10:10:5:5,因此m与n连锁,M与N连锁,三对等位基因都位于Ⅲ号染色体上。通过重组值的计算可知,m与n距离最远,而D与m距离最近,因此在Ⅲ号染色体上基因的位置关系如图所示:
17.(1)复制原点、终止子 可防止抗虫基因自身环化,可防止抗虫基因反向插入质粒
(2) BamHI和SalI 抗虫基因是使用限制酶BamHI和XhoI切割的,限制酶XhoI会破坏氨苄青霉素抗性基因,故不能选择限制酶XhoI,且限制酶SalI与XhoI切割后会形成相同的黏性末端 (3)氨苄青霉素 农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移至被侵染的棉花细胞并整合到该细胞的染色体DNA上
(4)研究抗虫基因在棉花细胞内的表达情况
18.(1)主动运输 (2)自由组合 (3)aaBB、aaBb、aabb A基因缺失导致MYB转录因子无法表达,花青苷合成途径被阻断,无法合成花青苷,果肉呈白色。 (4)在红色果肉中,H基因未甲基化,能正常表达,促进花青苷合成;在白色果肉中,H基因高度甲基化,其表达被抑制,导致花青苷合成受阻。 (5)甲组MYB基因表达量显著上升;乙组MYB基因表达量无明显变化
19.XY型性别决定 2 3和4(4和3) 野生型∶无眼=1∶0 野生型∶无眼=1∶1 野生型∶无眼=8∶1
【详解】(1)果蝇属于XY型性别决定的生物,4号染色体单体的雌性黑腹果蝇减数分裂能产生2种类型的配子,即含4号染色体的配子与不含4号染色体的配子,因此,配子中染色体数量分别为3和4(4和3)条。
(2)在黑腹果蝇群体中偶然出现的无眼为隐性性状,野生型为显性性状,该性状受一对等位基因控制,为确定这对等位基因位于3号还是4号染色体上,进行了以下实验,请补充完成以下探究实验:
①甲组:取4号染色体单体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交(相关基因用B/b表示),若这对等位基因位于3号染色体上则亲本的基因型为BB(野生)和bb(无眼),则子一代表现型全为野生型;若这对等位基因位于4号染色体上,则亲本的基因型为B0(野生)和bb(无眼),则子一代表现型及比例为野生型∶无眼=1∶1。
②乙组:取4号染色体三体野生型果蝇与该无眼果蝇杂交,若无眼基因位于4号染色体上,则亲本基因型为BBB(野生三体)和bb(无眼),则子一代全为野生型(BBb和Bb),让子一代雌雄果蝇自由交配,则子二代表现型及分离比为野生型∶无眼=8∶1;若无眼基因位于3号染色体上,则亲本杂交产生的子一代全为野生(基因型为Bb),让子一代自由交配产生的子二代中野生型∶无眼=3∶1。
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答案第7页,共11页
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