2026-2027学年上学期高三期中考试生物模拟试卷二(河南安阳适用)
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内容正文:
高三期中考试试卷二
考试范围:必修一——必修二 时间:75分钟
一、单选题(每题3分,共48分)
1.威尔逊氏症是铜在人体内过度积累引起的疾病,可导致肝、肾衰竭,甚至大脑损伤。下列叙述错误的是( )
A.铜在人体内可以以离子形式存在,参与维持机体的渗透压
B.威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状,可使用排铜药物治疗
C.铜是人体生命活动所需的微量元素,积累过多会对身体造成伤害
D.细胞中的结合水既能溶解Cu2+,又能在Cu2+的运输中发挥作用
2.下列与细胞学说、生命系统的结构层次、细胞的统一性和差异性相关的叙述,正确的是( )
A.细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明生物界的统一性
B.心肌细胞里的蛋白质和核酸属于生命系统结构层次中的分子层次
C.酵母菌与乳酸菌都是单细胞生物,均可通过有丝分裂的方式进行增殖
D.蓝细菌和酵母菌都具有细胞壁、细胞膜和细胞质,体现了原核细胞具有统一性
3.线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程。MEx常作为线粒体受损的重要指标。为研究D蛋白和K蛋白在MEx中的作用,用红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作,操作及结果如图1和2.下列说法错误的是( )
A.MEx过程体现了生物膜具有一定的流动性
B.药物C使线粒体受损,此时K蛋白可以显著促进MEx
C.在MEx过程中,D蛋白和K蛋白的功能具有协同作用
D.MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关
4.光遗传学技术是将藻类来源的光敏离子通道蛋白基因通过基因工程导入动物神经元,光照可调控位于细胞膜上的光敏蛋白离子通道开闭:ChR2(蓝光激活,Na+顺浓度内流);NpHR(黄光激活,Cl-顺浓度内流)。下列说法正确的是( )
A.ChR2通道蛋白的合成只需要核糖体,不需要内质网、高尔基体加工
B.将ChR2基因导入小鼠神经元,常用感受态细胞法使其吸收重组质粒完成转化
C.Na+经ChR2通道蛋白内流,需要消耗细胞呼吸提供的ATP
D.细胞膜的磷脂双分子层为通道蛋白提供了基本支架
5.壳聚糖酶是一类对壳聚糖具有较高催化活性的糖苷水解酶,主要存在于细菌、真菌等微生物中,不同来源的壳聚糖酶在酶学和理化性质等方面存在差异,如表所示。下列叙述正确的是( )
来源
最适pH
最适温度/℃
链霉菌(酶Ⅰ)
10.0
50
芽孢杆菌(酶Ⅱ)
5.0
20
草酸青霉菌(酶Ⅲ)
5.5
60
A.壳聚糖酶能降低化学反应的活化能
B.将温度降低到20℃,在pH为5.0时,酶Ⅲ与酶Ⅱ的活性相同
C.将pH从5.0升高到10.0,最适温度条件下酶Ⅰ活性逐渐增强
D.保存酶Ⅲ时要控制环境温度为60℃、pH为5.5
6.交替氧化酶(AO)是某些植物线粒体内膜上的一种酶,它可直接将电子传递给O2生成水,该过程不泵出H+,不合成ATP,释放的能量主要以热能的形式散失。研究发现,某植物在低温胁迫下AO基因表达量显著升高。下列叙述正确的是( )
A.若AO失去活性,细胞不能进行有氧呼吸第三阶段
B.线粒体内膜上生成水时,与O2结合的NADH都来自细胞质基质
C.低温胁迫下,AO途径增强有利于植物抵御寒冷环境
D.AO途径增强会使细胞呼吸释放的能量中,储存在ATP中的能量的比例升高
7.动粒是位于染色体着丝粒两侧的盘状蛋白质,负责建立染色体与星射线的联系。科研人员利用激光显微操作技术处理有丝分裂中期的动物细胞,探究纺锤体组装检验点的调控机制,实验过程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.中心体由两个中心粒及周围物质组成,中心粒在细胞分裂前的间期进行倍增
B.正常有丝分裂中期时,细胞内所有染色体的着丝粒会被星射线牵拉至赤道板上
C.未附着星射线的动粒被激光束破坏后,纺锤体组装检验点失活,细胞进入后期
D.根据实验结果可推测,若纺锤体不能形成,则染色体的着丝粒将无法正常分裂
8.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
9.不同品系芝麻的腋生蒴果有单头与多头之分。各品系的基因型与蒴果类型如下表所示(A对a、B对b为完全显性)。乙品系×丙品系获得F1,下列叙述正确的是( )
品系
基因型
蒴果类型
甲
AABB
多头
乙
aaBB
多头
丙
AAbb
多头
丁
aabb
单头
A.基因a和b同时存在的植株即表现为单头蒴果
B.若F1自交后代中单头占1/16,则两对基因自由组合
C.两对基因完全连锁时,F1自交后代中单头占比为1/4
D.两对基因独立遗传时,F1测交后代中多头∶单头=1∶1
10.衣藻(N=17)是一种单细胞低等植物,其生活史如图所示。下列叙述错误的是( )
A.环境条件适宜时,合子产生孢子时会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合
B.推测合子特化为厚壁合子有利于抵抗低温、干旱等不良环境
C.当环境条件不利时,衣藻可进行减数分裂产生配子
D.当环境条件适宜时,孢子发育为衣藻时细胞内会发生中心粒的倍增与发出星射线
11.图甲为一个基因型为的精原细胞(2N=4),将该细胞的核DNA双链均用标记后,置于只含的培养基中培养,经一次有丝分裂后,又将其子细胞置于只含有的培养基中完成减数分裂,产生了一个基因型为的异常精细胞,如图乙所示。整个过程中不考虑基因突变且染色体变异只发生1次,下列正确的是( )
A.图乙所示细胞的每条染色体上都有
B.基因型为的异常精子中含有的染色体数目为0或1或2
C.异常精细胞可能由减数分裂Ⅱ时同源染色体未分离导致
D.次级精母细胞中含的染色体数目可能为1或2或3
12.图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡。图2为DNA复制时,形成复制泡的过程示意图,图中箭头表示子链延伸方向。下列叙述错误的是( )
A.图1中DNA分子上的多个复制起点同时开始复制,可提高复制速率
B.图2中a端和b端分别是模板链的5'端和3'端
C.真核细胞核DNA复制时具有双向性、半不连续复制的特点
D.e、f处的子链合成均需引物,f处还需DNA连接酶参与
13.CpG岛是基因组中CpG二核苷酸富集的区域,DNA甲基转移酶(DNMTs)可催化CpG岛发生甲基化。人体内,p16ⅠNK4a基因启动子区域的CpG岛发生甲基化时,该基因无法正常编码参与细胞周期调控的蛋白质,可能导致细胞增殖失控,增加肿瘤发生的风险。下列叙述正确的是( )
A.CpG岛甲基化使p16ⅠNK4a基因的碱基排列顺序改变
B.CpG岛甲基化可在转录水平上调控p16ⅠNK4a基因的表达
C.p16ⅠNK4a基因等原癌基因编码细胞增殖所必需的蛋白质
D.DNMTs抑制剂类药物对肿瘤细胞具有良好的靶向性
14.某家系甲病和乙病的遗传系谱图如图所示。已知两病独立遗传,甲病由等位基因E/e控制,乙病由等位基因G/g控制,且这两对基因均不位于Y染色体上。甲病在人群中的发病率为1/10000。下列叙述错误的是( )
A.乙病为伴X染色体显性遗传,Ⅲ1的基因型为eeXgXg
B.若Ⅲ1与人群中正常男性婚配,其子代患甲病的概率为1/101
C.Ⅲ3与一名家族无乙病史男性婚配,所生女儿患乙病概率为3/4或2/3
D.Ⅲ1婚配怀孕后,可建议其进行产前基因检测,以判断胎儿是否患甲病
15.相互平衡易位与罗伯逊易位是人类常见的染色体异常类型,两种异常染色体的形成过程如图所示。易位携带者通常表型正常,可能生育染色体异常的后代。罗伯逊易位携带者产生配子时,图中三条染色体发生异常联会,随后任意两条染色体分别移向细胞两极,另一条染色体随机移向细胞一极。下列叙述正确的是( )
A.易位携带者细胞中基因的位置改变但基因的数目不变
B.罗伯逊易位携带者在减数分裂中可形成21个正常四分体
C.罗伯逊易位携带者产生染色体异常配子的概率为5/6
D.相互平衡易位仅发生在减数分裂Ⅰ前期,涉及染色体片段交换
16.蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择,如图所示。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是( )
A.推测高表皮烃可减少水分流失,使果蝇适应干旱环境
B.潮湿环境中,突变后的mFAS基因的频率会增大
C.突变和基因重组为种群A、B的进化提供了原材料
D.该实例说明基因突变一定会导致新物种形成
二、非选择题(共52分)
17.(除标注外,每空1分,共10分)盐碱胁迫会导致Na+在玉米细胞中过量积累,引发离子毒害,使植株生长发育迟缓甚至死亡。研究发现,玉米基因Z能通过钙信号通路调控耐盐碱性,相关实验如下图所示。回答下列问题:
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于____________________的浓度,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。耐盐植物的根细胞膜具有选择透过性的物质基础是磷脂双分子层和______________________。过多的无机盐离子毒害往往导致细胞膜表面的糖被受到破坏,引起细胞膜损伤,进而影响细胞膜的__________________功能。
(2)据图1分析,盐碱胁迫下,Na+通过SOS1运出细胞的方式属于__________________,细胞膜上质子泵在转运H+时具有__________________功能。细胞呼吸抑制剂对SOS1运输Na+的速率__________________(填“有”或“没有”)影响。
(3)研究人员构建了基因Z敲除植株和过表达植株,在盐碱胁迫条件下测量叶片Na+含量,结果如图2.由此推测,基因Z对玉米耐盐碱性有__________________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)结合图1及上述结论分析,在盐碱胁迫下,玉米根细胞降低胞内Na+浓度的过程是__________________(3分)。
18.(除标注外,每空1分,共9分)1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)是光合作用暗反应阶段的关键酶,因其催化速率低,且对CO2和O2的专一性差,被称为“低效率酶”。水稻等作物增产的重要途径之一是提高Rubisco活性来改善光合作用。请回答下列问题:
(1)在光合作用中,Rubisco参与暗反应中2的固定,该过程生成的产物被还原时需要____________________供能。
(2)Rubisco由大亚基和小亚基组成,它们分别由叶绿体中基因与核基因编码。其中,小亚基在____________________合成,并最终与大亚基在____________________(填具体结构)中组装成有活性的全酶并发挥作用。
(3)镁(Mg)是影响光合作用的重要元素,植物缺镁对光合作用的影响包括:叶绿体中____________________合成受阻,从而影响光反应;抑制Rubisco活性降低碳同化。科学家开展了影响Rubisco活性因素的研究,结果如图1,据图可知,Rubisco活性存在____________________变化,缺镁主要影响____________________。
(4)实验还发现,叶绿体中g2+含量与Rubisco活性的变化相似,为研究其分子机制,提取叶绿体,进行25Mg2+喂食实验,结果如图2,表明叶绿体膜上存在____________________。进一步研究证实合成该物质的基因表达过程受Mg2+浓度的调控,据此阐明短期缺镁降低水稻光合作用的机制是____________________。
19.(除标注外,每空1分,共10分)Ⅰ、减数分裂的精准调控对于确保染色体正确分离、维持遗传稳定性至关重要。为了解小鼠减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。
Ⅱ、小鼠卵原细胞在胚胎期即启动减数第一次分裂,出生前后阻滞在双线期之后、浓缩期之前的静止阶段(核网期)。该阶段细胞内环腺苷酸(cAMP)含量升高并维持在较高水平,雌性小鼠性成熟后,卵母细胞才分批继续完成减数分裂。cAMP调控减数分裂的靶蛋白为S蛋白(如图2)。请据图回答下列问题:
(1)据图1分析,基因的分离定律实质体现在______期(填分裂时期)。
(2)小鼠卵原细胞染色体数为40,一个卵原细胞由减数第一次分裂间期到减数第二次分裂中期,细胞内核DNA的数量变化为______。
(3)不考虑基因突变和染色体变异,与减数分裂相比,小鼠卵原细胞的有丝分裂过程中不会发生的现象有______(填序号)。①同源染色体分离 ②基因重组 ③细胞质不均等分裂
有丝分裂产生的子细胞基因型______(填“相同”或“不同”)。
(4)ATP转化生成cAMP的过程中脱去______个磷酸基团。
(5)科研人员向胚胎卵巢注射混有台盼蓝的、干扰S蛋白基因表达的RNA,对照组应注射______。实验结果显示实验组67.0%卵母细胞进入核网期,对照组仅31.7%卵母细胞进入核网期,据此推测S蛋白可______(填“促进”或“抑制”)卵母细胞进入核网期。
(6)在不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图3所示。据图判断,cAMP______(选填“促进”或“抑制”)了小鼠卵母细胞进入核网期。
(7)综合图2和上述实验结果分析,信号分子调控减数分裂进程的过程为______。
20.(除标注外,每空1分,共12分)在玉米育种中,研究人员利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理玉米自交系B73的花粉,用该花粉对野生型植株(籽粒饱满)授粉,收获饱满籽粒,将该饱满籽粒种植后进行自交,筛选得到籽粒皱缩突变体dek54。经检测发现,该突变体的dek54基因发生突变,导致籽粒有机物含量改变,胚乳发育受到影响。回答下列问题:
(1)EMS属于诱发基因突变的___________________因素。突变体dek54中,籽粒皱缩对应的突变属于________________(填“显性”或“隐性”)突变。
(2)研究人员让突变体dek54与野生型植株杂交得到F1,F1自交得到F2,F2的表型及比例为______________________________________________(2分)。SSR是分布于各染色体上的DNA序列,非同源染色体具有各自的特异SSR,来自不同亲本的同源染色体也具有各自的特异SSR。研究人员从F2中随机取若干籽粒饱满植株和籽粒皱缩植株,对这些F2植株和亲本的6号染色体、7号染色体的SSR扩增产物进行电泳检测,结果如图1所示。据图1推测,dek54基因位于_________________(2分)号染色体上。若将F2所结的所有皱缩籽粒种植并自交,所得后代的表型为____________________________(2分)。
(3)进一步对野生型植株和突变体dek54的dek54基因的非转录模板链进行测序,结果如图2所示。dek54基因突变后,相应密码子的变化是____________________________(2分)。dek54基因突变后编码的蛋白质相对分子质量较小,原因是________________________________________________________________________________________(2分)。
21.(除标注外,每空1分,共11分)已知某种鸟的性别决定方式为ZW型,该鸟腹部有斑纹和无斑纹性状受一对等位基因E/e控制,翅色黑色与褐色受另一对等位基因F/f控制。现有腹部无斑纹黑色翅与腹部有斑纹褐色翅个体若干。研究者开展杂交实验,以探究这两对相对性状的遗传规律,结果如图所示,不考虑基因位于性染色体的同源区段。
组合一∶腹部无斑纹黑色翅(♂)×腹部有斑纹褐色翅甲(♀)
→
F1∶雌雄均为腹部有斑纹黑色翅
→
F2∶腹部有斑纹黑色翅(♂)∶腹部有斑纹黑色翅(♀)∶腹部有斑纹褐色翅(♀)∶腹部无斑纹黑色翅(♂)∶腹部无斑纹黑色翅(♀)∶腹部无斑纹褐色翅(♀)=6∶3∶3∶2∶1∶1
组合二∶组合一的F1(♂)×腹部有斑纹褐色翅乙(♀)
→
F2∶腹部有斑纹黑色翅(♂)∶腹部有斑纹黑色翅(♀)∶腹部有斑纹褐色翅(♀)∶腹部无斑纹黑色翅(♂)∶腹部无斑纹黑色翅(♀)∶腹部无斑纹褐色翅(♀)=3∶3∶3∶1∶1∶1
回答下列问题:
(1)控制腹部斑纹的基因位于___________________染色体上,判断依据为____________________________________________________________。
(2)根据图中数据分析,组合二F2中出现上述比例的原因是控制_________________性状的基因存在致死效应,致死胚胎的相关基因型为__________________。
(3)组合一中,亲本的基因型组合为_____________________;让组合一F2的腹部有斑纹个体随机交配,理论上后代中腹部无斑纹黑色翅个体所占比例为___________________。
(4)有观点认为,上述胚胎致死现象实际上是含有“致死基因”的染色体上的另外一个未知基因导致的,且该基因存在剂量效应。要验证此观点是否正确,可从组合二的F2中选择__________________________________________________________(2分)杂交,以获得大量的后代,观察后代性别比例及表型,若后代中出现少量一定比例的褐色翅雄性个体,则说明该观点成立,且少量褐色翅个体的出现是由于在减数分裂过程中发生了________________________________________之间的交换。若此观点正确,且有1%的初级性母细胞发生交换,则理论上后代的雌性个体∶雄性个体=__________________(2分)。
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高三期中考试试卷二参考答案
1、 单选题答案及解析
1.【答案】D
【详解】A、人体内Cu2+可以以离子形式存在,参与维持机体正常的渗透压,A正确;
B、据题可知,铜在人体内过度积累,可导致肝、肾衰竭,甚至大脑损伤,所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状,可使用排铜药物治疗,B正确;
C、铜是人体生命活动所需的微量元素,可以参与维持机体的渗透压,但积累过多会对身体造成伤害,C正确;
D、细胞中的自由水既能结合和溶解Cu2+,又在Cu2+的运输中发挥重要作用,结合水是细胞结构的一部分,不能作为溶剂,也不能参与物质的运输,D错误。
2.【答案】A
【详解】A、细胞学说由施莱登和施旺提出,核心观点是一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成,直接揭示了动物和植物的统一性,进而阐明了生物界的统一性,A正确;
B、生命系统最基本的结构层次是细胞,分子、原子等不属于生命系统的结构层次,因此心肌细胞内的蛋白质、核酸不属于生命系统的层次,B错误;
C、乳酸菌是原核生物,原核生物的增殖方式为二分裂,有丝分裂是真核细胞的增殖方式,只有作为真核生物的酵母菌可以进行有丝分裂,C错误;
D、酵母菌是真核生物,蓝细菌是原核生物,二者共有的结构体现的是细胞的统一性,D错误。
3.【答案】C
【详解】A、线粒体胞吐(MEx)是指线粒体通过进入迁移体(一种囊泡结构)被释放到细胞外的过程,体现了生物膜具有一定的流动性的特点,A正确;
B、分析图可知,未敲除K基因并用药物C处理时,荧光相对值大,而敲除该基因并用药物C处理时,相对值小,说明K基因或其表达产物可在线粒体受损时促进“线粒体胞吐”,B正确;
C、敲除D基因后,MEx水平反而显著升高;同时敲除D和K基因后,MEx又回落至低水平,说明D蛋白的作用是抑制MEx,K蛋白的作用是促进MEx,二者功能相反,并非协同作用,C错误;
D、真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器,与细胞器在细胞内的运输有关,因此MEx过程中迁移体的移动与细胞骨架有关,D正确。
4.【答案】D
【详解】A、ChR2是位于细胞膜上的通道蛋白,属于膜蛋白,其合成需要核糖体合成肽链,还需要内质网、高尔基体的加工才能运输到细胞膜上,A错误;
B、将目的基因导入动物细胞常用显微注射法,感受态细胞法是将目的基因导入原核微生物的方法,B错误;
C、Na⁺经ChR2通道蛋白顺浓度内流,属于协助扩散,不需要消耗ATP,C错误;
D、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,通道蛋白等膜结构的蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中,因此磷脂双分子层为通道蛋白提供了基本支架,D正确。
5.【答案】A
【详解】A、壳聚糖酶是一类对壳聚糖具有较高催化活性的糖苷水解酶,其能降低化学反应的活化能,A正确;
B、温度为20℃、pH为5.0时,酶Ⅱ处于适宜条件,其活性较高,对酶Ⅲ来说并非适宜条件,且根据表格信息无法判断两种酶活性是否相同,B错误;
C、酶Ⅰ的最适pH为10.0,pH为5.0时过酸已导致酶Ⅰ空间结构被破坏而永久失活,因此pH从5.0升高到10.0的过程中,酶Ⅰ活性不会逐渐增强,C错误;
D、酶的保存需要在低温条件下进行,环境温度为60℃的条件下,酶Ⅲ的空间结构稳定性差,不适宜保存酶,D错误。
6.【答案】C
【详解】A、AO只是有氧呼吸的一条特殊分支,若AO失去活性,细胞仍能通过有氧呼吸第三阶段进行反应,A错误;
B、线粒体内膜上与O2结合生成水的NADH,来自细胞质基质和线粒体基质,B错误;
C、低温胁迫下AO基因表达量显著升高,AO途径增强,释放的能量以热能形式散失,可提高植物体温,有利于抵御寒冷环境,C正确;
D、AO途径不合成ATP,释放的能量主要以热能散失,因此会使储存在ATP中的能量比例降低,D错误。
7.【答案】D
【详解】A、中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成,中心粒在细胞分裂前的间期完成倍增,A正确;
B、正常有丝分裂中期的特征是所有染色体的着丝粒被星射线牵拉,整齐排列在赤道板上,B正确;
C、由实验结果可知,存在未附着星射线的动粒时,纺锤体组装检验点激活,细胞暂不进入后期;破坏该未附着的动粒后,检验点失活,细胞可进入后期,C正确;
D、着丝粒的分裂是细胞周期到特定阶段自动发生的,与纺锤体是否形成无关,例如用秋水仙素抑制纺锤体形成后,着丝粒仍可正常分裂,导致细胞染色体数目加倍,D错误。
8.【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。
9.【答案】B
【详解】A、AABB、AAbb和aaBB均表现为多头,aabb表现为单头,说明只有隐性纯合子aabb才表现为单头蒴果,基因a和b同时存在,例如AaBb表现为多头,A错误;
B、乙品系×丙品系杂交获得的F1基因型为AaBb,若两对基因自由组合,则F1产生ab的概率为1/4,则若F1自交后代中单头aabb占1/16,若两对基因不满足自由组合,则不会产生aabb单头的个体,B正确;
C、两对基因完全连锁时,F1产生的配子种类及比例为aB:Ab=1:1,F1自交后代中单头占比为0,C错误;
D、两对基因独立遗传时,F1产生的配子种类及比例为AB∶aB∶Ab:ab=1:1∶1∶1,F1测交后代中多头∶单头=3∶1,D错误。
10.【答案】C
【详解】A、合子染色体数为2N,产生染色体数为N的孢子的过程属于减数分裂,减数第一次分裂会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合,A正确;
B、厚壁合子细胞壁厚,特殊的结构特性使其可以抵御低温、干旱等不良外界环境,是生物对环境的适应,B正确;
C、从题图可知,环境条件不利时,是原本的单倍体衣藻直接分化产生配子,该过程没有发生减数分裂;且衣藻本身染色体数已经是N,无需减数分裂即可得到染色体数为N的配子,C错误;
D、衣藻是低等植物,细胞内含有中心体;孢子发育为衣藻的过程中会进行有丝分裂,有丝分裂间期中心粒会倍增,前期中心粒发出星射线形成纺锤体,D正确。
11.【答案】D
【详解】A、由于DNA的复制方式为半保留复制,经过1次有丝分裂后,每条染色体含有的DNA分子均为一条链含15N标记、一条链含14N标记,再将子细胞置于只含有15N的培养基中进行减数分裂的过程中,含有14N的染色体会随机移向细胞一极,因此图乙细胞中不一定每条染色体上都含有14N,A错误;
B、产生基因型为AaXB的异常精子的次级精母细胞的基因型可表示为AAaaXBXB,该细胞中含有的6个DNA分子中只有3个DNA分子带有14N,且带有14N的DNA分子随机进入到子细胞中,因此该次级精母细胞分裂产生的基因型为AaXB的异常精子中含有14N的染色体数目为0或1或2或3,B错误;
C、基因型为AaXB的异常精细胞产生的原因是等位基因未分离,可能由减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离导致,C错误;
D,异常精细胞的产生有两种符合题意的情况:①减数分裂Ⅰ时A/a所在同源染色体未分离,形成的次级精母细胞染色体数为3或1,对应含的染色体数目为3或1;②减数分裂Ⅰ时A/a所在同源染色体发生交叉互换(不属于染色体变异),减数分裂Ⅱ时A/a所在染色体的姐妹染色单体未分离,该次级精母细胞染色体数为2,对应含的染色体数目为2,因此数目可能为1或2或3,D正确。
12.【答案】A
【详解】A、图1中不同复制泡的大小存在明显差异,说明不同复制起点的复制起始时间不同,并非同时开始复制,多起点复制确实可提高复制速率,A错误;
B、DNA子链的延伸方向为5'→3',且子链与模板链反向平行,结合图中子链的延伸方向可判断,a端是对应模板链的5'端,b端是对应模板链的3'端,B正确;
C、图2中复制泡两侧均存在复制叉,向两个方向推进,说明DNA复制具有双向性;复制过程中一条子链连续合成、一条子链不连续合成,符合半不连续复制的特点,C正确;
D、DNA聚合酶无法从头合成DNA链,因此e、f处子链合成都需要引物提供3'端;f处为不连续合成的滞后链,产生的冈崎片段需要DNA连接酶进行连接,D正确。
13.【答案】B
【详解】A、CpG岛甲基化属于表观遗传修饰,仅在碱基上连接甲基基团,不会改变p16ⅠNK4a基因的碱基排列顺序,A错误;
B、CpG岛位于p16ⅠNK4a基因的启动子区域,甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的结合,阻碍转录过程,属于转录水平的基因表达调控,B正确;
C、由题干可知p16ⅠNK4a基因编码的蛋白质可调控细胞周期,抑制细胞异常增殖,属于抑癌基因,而非原癌基因,C错误;
D、DNMTs抑制剂可抑制DNA甲基转移酶的功能,但该类药物不具备肿瘤细胞特异性,会影响正常细胞的甲基化调控,无良好靶向性,D错误。
14.【答案】A
【详解】A、由图可知,Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,可能为伴X显性或常染色体显性遗传病;Ⅱ1和Ⅱ2正常,Ⅲ1患甲病,且为女性可知,甲病为常染色体隐性遗传病。Ⅲ1患甲病而不患乙病,因此Ⅲ₁的基因型为 eeXgXg或eegg ,A错误;
B、 甲病在人群中的发病率为 1/10000 ,即 ee=1/10000 ,可得致病基因频率e=1/100 ,正常基因频率 E=99/100 。人群中正常男性的基因型及概率为:EE的概率为 (99/100)2 / [1 - (1/100)2] = 99/101,Ee的概率为 2×(99/100)×(1/100) / [1 - (1/100)2] = 2/101 。Ⅲ1的甲病基因型为ee ,与正常男性婚配,子代患甲病(ee)的概率为: (2/101) ×1/2=1/101,B正确;
C、Ⅲ3患乙病,其父母Ⅱ4(患乙病)、Ⅱ5(患乙病)生育了不患乙病的儿子Ⅲ4,乙病为显性遗传病,可能为伴X显性或常染色体显性遗传病。若乙病为伴X染色体显性遗传病,则Ⅱ4的乙病基因型为XGY ,Ⅱ5的乙病基因型为XGXg ,可得Ⅲ3的乙病基因型及概率为1/2 XGXG 、 1/2 XGXg。家族无乙病史的男性基因型为XgY ,二者生育女儿患乙病的概率:若Ⅲ3为1/2XGXG,女儿全为XGXg,患病概率为1/2×1=1/2 ;若Ⅲ3为1/2XGXg,女儿基因型为1/2XGXg、1/2XgXg,患病概率为1/2×1/2=1/4 ,因此女儿患乙病的总概率为1/2+1/4=3/4;若乙病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ4的乙病基因型为Gg ,Ⅱ5的乙病基因型为Gg ,可得Ⅲ3的乙病基因型及概率为1/3GG 、 2/3Gg。家族无乙病史的男性基因型为gg,二者生育女儿患乙病的概率:1-2/3×1/2=2/3。因此Ⅲ3与一名家族无乙病史男性婚配,所生女儿患乙病概率为3/4或2/3,C正确;
D、Ⅲ1患甲病(基因型ee),其配偶的甲病基因型可能为EE或Ee,后代有可能生育患甲病的孩子,因此建议通过产前基因检测判断胎儿是否患甲病,D正确。
15.【答案】B
【详解】A、据图可知,罗伯逊易位由染色体片段的丢失,细胞内基因的总数目可能改变,A错误;
B、人体正常体细胞有23对同源染色体,减数分裂可形成23个四分体。罗伯逊易位携带者的细胞中,两条近端着丝粒的长臂融合为1条衍生染色体,剩余1条未参与易位的正常同源染色体、1条短臂小染色体,这3条染色体减数分裂时会发生异常联会,无法形成正常四分体;剩余的其余21对同源染色体可正常联会形成21个四分体,总计可形成21个正常四分体,B正确;
C、根据题干描述,罗伯逊易位携带者减数分裂时具有同源区段的染色体可以联会、分离,可以产生6种配子,产生完全正常配子的概率为1/4,产生染色体异常配子的概率为3/4,C错误;
D、相互平衡易位属于非同源染色体之间的片段交换,染色体结构变异可以发生在有丝分裂、减数分裂的任意时期,并非仅发生在减数第一次分裂前期;减数第一次分裂前期同源染色体的交叉互换是基因重组,和非同源间的易位本质不同,D错误。
16.【答案】D
【详解】A、果蝇物种 B 生活在干旱环境,为高表皮烃类型。角质层的烃类物质可以减少体内水分蒸发,降低水分流失,利于在干旱环境生存。A 正确。
B、mFAS基因突变后使果蝇出现低表皮烃,可适应潮湿环境,所以潮湿环境可使突变后的mFAS基因的频率增大,B项正确。
C、现代生物进化论认为,突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料,C正确;
D、基因突变可提供进化的原材料,但不一定会导致新物种形成,D项错误。
二、非选择题答案及解析
17.【答案】(1)细胞液 转运蛋白的种类和数量 信息交流(或识别)
(2)主动运输 催化和运输 有 (3)抑制
(4)在盐碱胁迫下,钙离子信号通路激活,Z蛋白被降解,对质子泵基因的抑制解除;质子泵基因表达增强,质子泵将H+运出细胞,形成H+浓度梯度;SOS1利用H+浓度梯度的势能将Na+运出细胞,从而降低胞内Na+浓度(三个节点,以答案中的分号为界限,一点一分)
【详解】(1)盐碱地土壤盐分过多,土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫,故盐碱地上大多数植物很难生长。细胞膜的选择透过性由膜的结构基础决定,磷脂双分子层构成膜的基本支架。细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定,故耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是磷脂双分子层和细胞膜上转运蛋白的种类和数量。细胞膜表面的糖蛋白具有识别、进行细胞间信息交流的功能,当糖被受到破坏,细胞膜的信息交流(识别)功能会受到影响。
(2)从图1可以看到质子泵在转运H+的过程中,一方面可以催化ATP水解为ADP和Pi,释放能量,体现了催化功能;另一方面可以结合、转运H+完成跨膜运输,体现载体蛋白的转运功能。SOS1转运Na⁺的过程需要载体蛋白协助,同时依赖质子泵消耗ATP建立的H+浓度梯度提供动力,符合主动运输的特征,所以Na⁺通过SOS1运出细胞的方式属于主动运输。SOS1运输Na⁺的动力来自质子泵建立的H+浓度梯度,而质子泵消耗ATP的过程需要细胞呼吸提供能量,细胞呼吸抑制剂会抑制ATP的生成,使质子泵无法维持正常的H+浓度梯度,因此会对SOS1运输Na⁺的速率产生影响。
(3)由图2得知,野生型Na⁺含量中等,过表达植株(基因Z多)Na⁺含量高,说明基因Z表达多了,细胞里Na⁺更多,更容易受到毒害,耐盐碱能力差;基因敲除植株(没有基因Z)Na⁺含量低,耐盐碱能力强。所以基因Z对玉米耐盐碱性是抑制作用。
(4)结合图1和图2的结论:基因Z抑制耐盐碱能力,所以盐碱胁迫下,Z蛋白被降解,对质子泵基因的抑制解除,质子泵工作将H⁺运出细胞,形成膜内外的H⁺浓度差,SOS1蛋白借助这个浓度差的能量,把细胞内的Na⁺运出细胞,从而降低细胞内Na⁺的浓度。
18.【答案】(1)ATP、NADPH (2)(细胞质中)核糖体 叶绿体(基质)
(3)叶绿素 昼夜节律 白天Rubisco活性变化(对夜间的影响不大)
(4)Mg2+转运蛋白 缺Mg2+抑制Mg2+转运蛋白基因的表达,Mg2+转运蛋白含量下降,叶绿体中Mg2+浓度下降,导致Rubisco酶活性降低,从而降低光合作用(答案中镁离子对于转运蛋白的表达影响给一分,后续对于光合作用的影响给一分,答案合理也可给分)
【详解】(1)Rubisco是催化CO2固定的关键酶,参与的是C₅和CO₂结合生成C₃的CO₂固定过程。C₃的还原过程需要ATP水解供能、NADPH既提供氢也提供能量,因此供能物质是ATP和NADPH。
(2)Rubisco的小亚基由核基因编码,核基因的表达翻译过程发生在细胞质基质的核糖体上。Rubisco是参与暗反应的酶,暗反应的发生场所是叶绿体基质,因此大小亚基最终在叶绿体基质中组装为有活性的全酶。
(3)镁是叶绿素的核心组成元素,缺镁会直接导致叶绿体中叶绿素合成受阻,光反应无法正常进行。分析图1曲线:Rubisco活性随黑暗、光照的交替呈现出周期性的高低变化,即存在昼夜节律(光暗周期)变化;对比+Mg和-Mg两组的曲线差异,黑暗条件下两组Rubisco活性差值很小,光照条件下两组活性差值显著增大,说明缺镁主要影响白天Rubisco活性变化(对夜间的影响不大)。
(4)分析图2实验结果:加入叶绿体膜蛋白抑制剂CHA后,叶绿体对²⁵Mg²+的吸收量显著下降,说明叶绿体膜上存在负责转运Mg2+的Mg2+载体(转运蛋白)。结合题干信息“合成该物质的基因表达过程受Mg2+浓度的调控”,可推导短期缺镁的机制:缺Mg2+抑制Mg2+转运蛋白基因的表达,Mg2+转运蛋白含量下降,叶绿体中Mg2+浓度下降,导致Rubisco酶活性降低,从而降低光合作用。
19.【答案】(1)后期I (2)40→80→40(写对才给分) (3)①②③(写全才给分) 相同 (4)2 (5)等量混有台盼蓝的无关RNA 抑制 (6)促进
(7)信号分子作用于细胞膜上受体,通过G蛋白激活酶A,酶A促进ATP转化生成cAMP;cAMP调控S蛋白,抑制S蛋白的功能,进而促进卵母细胞进入核网期,使卵母细胞减数分裂停滞在核网期(cAMP的形成机制给一分,cAMP的作用效果给一分)
【详解】(1)“分离定律”实质是在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时,等位基因发生分离,体现在图1的后期I。
(2)减数分裂过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,小鼠的一个卵原细胞(染色体数目为40)从间期I到中期Ⅱ过程中,核DNA先在减数第一次分裂间期复制加倍为80,减数第一次分裂结束后随细胞分裂减半为40,因此核DNA数量变化是40→80→40。
(3)①同源染色体分离是减数分裂特有现象,有丝分裂不会出现,②基因重组包括减数分裂I前期的互换、减数I后期的自由组合,有丝分裂不会出现,③细胞质不均等分裂只发生在卵原细胞的减数分裂过程中,不能发生在有丝分裂过程中,因此小鼠卵原细胞的有丝分裂过程中不会发生的现象有①②③;有丝分裂染色体经过复制再平均分配,产生的子细胞基因型相同。
(4)ATP的结构简式是A-P~P~P,生成cAMP(环腺苷酸)时,脱去2个磷酸基团。
(5)分析题意,选取特定时期的胚胎卵巢,实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA,根据对照原则,则对照组应注射等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA;经处理后分别进行细胞培养,3d后,实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期,对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期,证明干扰S基因的表达会促进小鼠卵母细胞提前进入核网期,即S蛋白会抑制小鼠卵母细胞进入核网期。
(6)根据图3中的柱形图可知,2组(酶A抑制剂)处于核网期的细胞比例低于1组(对照组)和3组(酶A抑制剂+cAMP类似物),且第3组的核网期的细胞比例高于2组,说明cAMP促进了小鼠卵母细胞进入核网期。
(7)信号分子能够调节细胞生理活动,综合图2和上述实验结果分析,信号分子调控减数分裂进程的过程为:信号分子与受体结合后,通过G蛋白激活酶A催化ATP生成cAMP,cAMP与S蛋白结合后抑制了S蛋白的作用,减弱了S蛋白对卵母细胞进入核网期的抑制作用,进而促进卵母细胞进入核网期,使卵母细胞减数分裂停滞在核网期。
20.【答案】(1)化学 隐性
(2)籽粒饱满:籽粒皱缩=3:1(性状和比例各给一分) 7(2分) 全为籽粒皱缩(2分)
(3)由UCA变为UAA(一个密码子一分,两个全写对给2分) dek54基因突变后转录产生的mRNA中终止密码子提前出现,翻译提前结束使肽链变短(答案合理即给分,2分)
【详解】(1)易诱发基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素,其中EMS属于化学因素。由题可知,饱满籽粒种植后进行自交,后代出现籽粒皱缩突变体dek54,说明籽粒皱缩对应的突变属于隐性突变。
(2)由题可知,突变体dek54表现为籽粒皱缩的根本原因是dek54基因发生突变,假设相关基因为D/d,则突变体dek54的基因型为dd,野生型植株的基因型为DD,二者杂交所得F1的基因型为Dd,则F1自交所得F2的基因型及表型为D_(籽粒饱满):dd(籽粒皱缩)=3:1。由图1可知,籽粒皱缩植株的7号染色体的SSR均与突变体dek54相同,只有当dek54基因位于7号染色体上时,才会出现该结果;6号染色体SSR检测结果中,籽粒皱缩植株中存在只含一种亲本SSR 的植株、同时含两种亲本SSR的植株,说明dek54基因可以与6号染色体SSR自由组合,故dek54基因不位于6号染色体上。F2所结的所有皱缩籽粒的基因型均为dd,将其种植并自交,后代全表现为籽粒皱缩。
(3)非转录模板链的序列与mRNA上的序列基本相同,只是该链中的碱基T在mRNA中对应为碱基U。由图2可知,dek54基因的非转录模板链上,野生型对应的TCA变为突变体dek54对应的TAA,故相应密码子的变化是由UCA变为UAA。终止密码子为UAA,UAG和 UGA,dek54基因的突变使其转录产生的mRNA中终止密码子提前出现,翻译提前结束使肽链变短,故该蛋白质相对分子质量较小。
21.【答案】(1)常 组合一F₂中腹部有斑纹与无斑纹的性状分离比为3∶1,且雌雄个体中该性状分离比一致,与性别无关
(2)褐色翅 ZfZf (3)eeZFZF和EEZfW, 13/135
(4)黑色雄性(ZFZf)和褐色雌性(ZfW)个体进行杂交(2分,不答多对扣1分) 雄性个体含有的Z染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换 2∶1(2分)
【详解】(1)组合一F₂中腹部有斑纹与无斑纹的性状分离比为3∶1,且雌雄个体中该性状分离比一致,与性别无关,据此可知,有斑纹对无斑纹为显性,且控制斑纹性状的基因位于常染色体上。
(2)组合一F2中翅色性状表现与性别有关,说明控制翅色性状的基因位于Z染色体上,组合一亲本的基因型为eeZFZF和EEZfW,组合二亲本的基因型为EeZFZf和EeZfW,只考虑翅色,子代的性状比例应该为黑色雌∶黑色雄∶褐色雌∶褐色雄=1∶1∶1∶1,实际后代中没有雄性褐色翅出现,可推知基因型为ZfZf的个体存在胚胎致死效应。
(3)组合一亲本无斑纹♂×有斑纹♀,F1全为有斑纹黑色翅,说明有斑纹(E)对无斑纹(e)为显性,黑色翅(F)对褐色翅(f)为显性,亲本基因型为eeZFZF和EEZfW, 组合一F1的基因型为EeZFZf和EeZFW,组合一F2的腹部有斑纹个体的基因型为E_(ZFZF、ZFZf、ZFW、ZfW),该群体雌雄个体随机交配,理论上后代中腹部无斑纹个体的比例为1/3×1/3=1/9,考虑翅色的群体雌雄配子比例分别为ZF∶Zf=3∶1,ZF∶Zf∶W=1∶1∶2,由于Zf Zf致死,黑色翅个体占比为13/15,即理论上后代中腹部无斑纹黑色翅个体所占比例为1/9×13/15=13/135
(4)有观点认为,上述胚胎致死现象实际上是含有“致死基因”的染色体上的另外一个未知基因导致的,且该基因存在剂量效应。要验证此观点是否正确,可从组合二的F2中选择杂交黑色雄性(ZFZf)和褐色雌性(ZfW)个体进行杂交,若假设成立,相应的隐性致死基因用a表示,相应个体的基因型可表示为ZAFZaf、ZafW,二者杂交获得大量的后代,观察后代性别比例及表型,若后代中出现少量一定比例的褐色翅(ZAfZaf)雄性个体,则说明该观点成立,且少量褐色翅个体的出现是由于在减数分裂过程中雄性个体含有的Z染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换,进而产生了基因型为ZAf的精子参与受精形成。若此观点正确,且有1%的初级性母细胞发生交换,则理论上精子的基因型和比例为ZAF∶Zaf∶ ZaF∶ZAf=199∶199∶1∶1,卵细胞基因型和比例为Zaf∶W=1∶1,自由交配的情况下,基因型为199/800ZafZaf和1/800ZaFZaf个体死亡,因此后代的雌性个体∶雄性个体=2∶1。
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