精品解析:河北省衡水市桃城区河北衡水中学2026-2027学年度高三年级上学期11月综合素养评价中期测试生物学科试题
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内容正文:
2026-2027学年度高三年级上学期综合素养评价中期测试
生物学科
(考试时间:75分钟 试卷分值:100分)
一、单项选择题(共13题,每题2分,共26分,每道题只有一个正确选项)
1. 季节变换时,人体易受支原体、白色念珠菌(一种真菌)、流感病毒的侵袭而引发疾病。下列有关这三种病原体的叙述,正确的是( )
A. 支原体无细胞壁及成形的细胞核,可独立完成代谢活动
B. 白色念珠菌不具有细胞骨架,仅依赖无丝分裂完成增殖
C. 流感病毒结构简单,含蛋白质,可在培养基中大量繁殖
D. 三种病原体均含DNA和RNA且遗传物质都是DNA
【答案】A
【解析】
【详解】A、支原体为原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,也没有细胞壁;原核生物具有细胞结构,有完整的细胞结构和代谢系统,能够独立完成代谢活动,A正确;
B、白色念珠菌(真菌)属于真核生物,具有细胞骨架,可通过有丝分裂增殖,B错误;
C、病毒无细胞结构,病毒必须寄生在活细胞内才能生存和繁殖,不能在培养基中大量繁殖,C错误;
D、支原体和白色念珠菌细胞内既含有DNA也含有RNA,但它们的遗传物质都是DNA,而流感病毒只含有RNA,其遗传物质就是RNA,D错误。
2. 紫色洋葱营养丰富,有“蔬菜皇后”之称,其管状叶呈绿色,鳞片叶的外表皮呈紫色,内表皮几乎无色,成熟后形成头状花序。下列以洋葱为材料的实验中,能达到实验目的的是( )
A. 用鳞片叶的外表皮作材料,提取并分离叶绿体中的光合色素
B. 用鳞片叶的内表皮作材料,探究成熟细胞的吸水与失水
C. 利用洋葱根尖分生区细胞观察有丝分裂,解离后直接染色
D. 以花序作材料,用光学显微镜观察细胞中染色体的动态变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体,没有光合色素,不能用来提取分离光合色素,A 错误;
B、鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞,拥有大液泡,虽然本身无色,搭配染色剂之后就可以观察质壁分离,能够探究成熟细胞的吸水和失水,B 正确;
C、根尖分生区观察有丝分裂,解离之后需要漂洗,洗去解离液才能染色,直接染色会染色失败,C 错误;
D、制片过程中细胞已经被固定杀死,显微镜下看不到染色体连续的动态变化过程,D 错误。
3. 三位科学家因“计算蛋白质设计”和“蛋白质结构预测”方面的研究成果而获2024年诺贝尔化学奖。下列有关蛋白质的叙述正确的是( )
A. 某氨基酸的分子式为C5H11O2N,则该氨基酸的R基为-C3H7
B. 氨基酸脱水缩合形成肽链时,产生的水分子中的氢全来自氨基
C. 蛋白质分子的结构多样性由氨基酸之间的连接方式决定
D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序决定其空间结构,环境不会影响其空间结构
【答案】A
【解析】
【详解】A、氨基酸的通式可以表示为R-CH(NH2)COOH,其中R基决定了氨基酸的种类。对于给定的氨基酸C5H11O2N,可以先确定其通式中的部分基团所贡献的原子数:-CH(NH2)COOH,再将这个数值从总数值中减去,R基的分子式表示为-C3H7,A正确;
B、氨基酸脱水缩合形成肽链时,产生的水分子中的氢全来自氨基和羧基,B错误;
CD、蛋白质分子的多样性主要是由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构共同决定的。虽然氨基酸之间的连接方式(主要是肽键)是蛋白质结构的基础,但它并不决定蛋白质的多样性,环境会影响其空间结构,如高温会破坏蛋白质的结构,CD错误。
4. 下列关于细胞的呼吸作用与光合作用的叙述,正确的是( )
A. 用18O标记O2后,不会出现在植物细胞呼吸作用产生的CO2中
B. 在人体神经细胞中,葡萄糖会进入线粒体内彻底氧化分解成CO2和水
C. 使用透气的“创可贴”包扎伤口,不利于破伤风杆菌繁殖,可促进伤口愈合
D. 细胞的呼吸作用与光合作用过程中均会产生NADPH,其可作为还原剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、用18O标记的O2首先参与有氧呼吸第三阶段,和[H]结合生成含18O的水,该水可进一步参与有氧呼吸第二阶段,与丙酮酸反应生成含18O的CO2,因此18O会出现在细胞呼吸产生的CO2中,A错误;
B、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,葡萄糖本身不能进入线粒体内,B错误;
C、破伤风杆菌是厌氧型生物,只能在无氧环境中大量繁殖,透气的“创可贴”可为伤口提供充足氧气,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸,不利于其繁殖,可促进伤口愈合,C正确;
D、光合作用光反应阶段产生NADPH作为暗反应的还原剂,细胞呼吸作用产生的还原剂是NADH(还原型辅酶Ⅰ),二者不属于同一种物质,D错误。
5. 在酶的催化下,细胞内物质X与Y通过化学键m结合生成物质Z。下列叙述错误的是( )
A. 若X为ADP、Y为Pi,则线粒体内膜上的ATP合酶可催化合成ATP
B. 若X为葡萄糖、Y为果糖,则合成的Z可被人体细胞直接吸收利用
C. 若X为CO2、Y为C5,则在叶绿体基质可完成该酶促反应过程
D. 若X为正在延伸的RNA链、Y为核糖核苷酸,则m为磷酸二酯键,由RNA聚合酶催化形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上的ATP合酶可以催化ADP和Pi结合生成ATP,A正确;
B、葡萄糖和果糖结合生成的Z是蔗糖,蔗糖属于二糖,人体细胞无法直接吸收二糖,蔗糖需要在消化道被水解为单糖后才能被吸收,B错误;
C、光合作用暗反应阶段的CO₂固定过程,是CO₂和C₅在酶的催化下结合生成C₃,该反应发生在叶绿体基质中,C正确;
D、转录过程中,RNA聚合酶催化正在延伸的RNA链与核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接,使RNA链不断延长,D正确。
6. 雄蜂(n=16)是由蜂王(正常二倍体)的卵细胞直接发育而来的。如图表示雄蜂体内绝大多数可增殖的体细胞在增殖过程中会出现的某一时期示意图。相关过程无其他变异,下列相关叙述错误的是( )
A. 蜂王体内处于有丝分裂中期的一个细胞有64条染色单体
B. 图示细胞处于有丝分裂后期,细胞内有32条染色体
C. 图示细胞内具有双层膜的细胞结构有线粒体和细胞核
D. 雄蜂产生可育配子的过程中,不会出现联会和四分体
【答案】C
【解析】
【详解】A、蜂王为二倍体(2n=32),有丝分裂中期每条染色体含 2 条染色单体,共 32×2=64 条染色单体,A 正确;
B、图示细胞为雄蜂体细胞有丝分裂后期,雄蜂 n=16,后期着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,细胞内有 32 条染色体,B 正确;
C、图示细胞处于有丝分裂后期,有丝分裂前期核膜已解体、核仁已消失,后期细胞内不存在细胞核,故具有双层膜的细胞结构只有线粒体,没有细胞核,C 错误;
D、雄蜂为单倍体,体细胞中没有同源染色体,因此产生可育配子的过程中,不会出现联会和四分体,D 正确。
7. 是一种重要的信号物质,植物细胞内的钙稳态是靠的跨膜运转来调节的。据图分析,错误的是( )
A. 载体蛋白转运时会发生构象改变
B. 进出液泡都由ATP直接供能
C. 细胞质基质中浓度比细胞外低
D. 生物膜上存在多种运输的转运蛋白
【答案】B
【解析】
【详解】A、载体蛋白转运物质时会与被转运物结合,发生自身构象改变,这是载体蛋白的基本特性,A正确;
B、由图可知,Ca2+进入液泡时由ATP直接供能,但Ca2+运出液泡时依赖H+的电化学梯度供能(协同运输),并非ATP直接供能,B错误;
C、Ca2+可通过通道蛋白顺浓度梯度从细胞外进入细胞质基质,说明细胞质基质中Ca2+浓度比细胞外低,C正确;
D、图中细胞膜上有运输Ca2+的载体蛋白、通道蛋白,液泡膜上也有两种不同的Ca2+转运蛋白,说明生物膜上存在多种运输Ca2+的转运蛋白,D正确。
8. 下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 人体细胞中,图示信息传递过程只发生在细胞核中
B. 遗传信息由甲链流向乙链需要RNA聚合酶参与
C. 甲链中相邻两个脱氧核糖通过磷酸二酯键连接
D. 图中箭头所指碳原子上连接有—OH(羟基)基团
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中同时存在 T 和 U,可以表示转录或逆转录,但在人体细胞中表示转录过程,主要发生在细胞核,线粒体中也可发生,不是只发生在细胞核中,A错误;
B、甲链含有 U,为 RNA 链;乙链含有T,为 DNA 链,遗传信息由甲链流向乙链为逆转录,需要逆转录酶参与,B错误;
C、甲链为 RNA 链,不是脱氧核糖,应该是核糖,C错误;
D、箭头指向核糖的2号碳原子,该碳原子上连接有 —OH(羟基)基团,D正确。
9. DNA复制始于基因组中的复制起点,即启动蛋白的靶标位点。一旦复制起点被识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物,从而解开双链DNA,形成复制叉。DNA复制时,往往以复制起点为中心,向两个方向进行复制。关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的,有观点认为延伸方向与解链方向相反的短片段子链需要由DNA连接酶连接。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙链的b端是3’端,d端是5’端
B. 以甲链作为模板合成的新链和乙链的嘌呤比例不同
C. 启动蛋白识别富含A-T碱基对的序列有利于将DNA双螺旋解开
D. 甲链对应的完整子链的合成至少需要两种酶催化
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA 子链沿 5'→3' 方向延伸,乙链子链箭头向右,因此乙链的 b 端是 3' 端,d 端是 5' 端,A 正确;
B、根据碱基互补配对原则,以甲链为模板合成的新链,嘌呤(A+G)比例等于甲链的嘧啶(T+C)比例;而乙链与甲链互补,乙链嘌呤比例等于甲链嘧啶比例,因此二者嘌呤比例相同,B 错误;
C、A-T 碱基对之间只有 2 个氢键,G-C 之间有 3 个氢键,富含 A-T 的序列更容易解旋,启动蛋白识别该序列利于解开 DNA 双螺旋,C 正确;
D、甲链模板对应的子链为不连续的冈崎片段,合成需要 DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸连接,还需要 DNA 连接酶连接片段,至少需要两种酶催化,D 正确。
10. 科研人员观察到典型的转录翻译偶联现象,且合成mRNA的速率与前导核糖体(离RNA聚合酶最近的核糖体)的翻译速率严格同步,相关叙述正确的是( )
A. 转录时RNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端移动
B. 翻译时多个核糖体相继沿mRNA的3'端向5'端移动
C. 前导核糖体最先结合该mRNA,其最终合成的多肽链最长
D. 原核生物基因表达时存在该现象,以适应其快速繁殖的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A、转录过程中,RNA聚合酶沿DNA模板链的3'端向5'端移动,以此保证合成的mRNA沿5'→3'方向延伸,A错误;
B、翻译时核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动,B错误;
C、前导核糖体离RNA聚合酶最近,是最先结合到新生mRNA上的核糖体,但同一个mRNA上的核糖体最终合成的多肽链等长,C错误;
D、原核生物转录翻译偶联(边转录边翻译),可以大幅提升基因表达效率,适应原核生物快速繁殖的特点,D正确。
11. 非洲慈鲷科鱼M.mbenji(2n=44),同时拥有XY和ZW两套性染色体。若无W染色体,则由XY染色体来决定子代性别;若有W染色体,则无论是否存在Y染色体都将发育为雌性,染色体组成为YY的个体致死。下列叙述错误的是( )
A. 雄性M.mbenji性染色体组成只有一种
B. 雌性M.mbenji性染色体组成有三种
C. 测定M.mbenji的基因组时共需要测定24条染色体
D. 雄性M.mbenji减数分裂可以产生四种性染色体组成的配子
【答案】D
【解析】
【详解】A、雄性个体不能含有W染色体,性别由XY决定,性染色体组成只能为ZZXY,只有这一种,A正确;
B、只要存在W染色体即为雌性,雌性性染色体组成可写为ZWXY、ZWXX、ZZXX,共三种,B正确;
C、该生物2n=44,常染色体20 对,性染色体有 Z、W、X、Y 共 4 种,基因组测序需要测定20条常染色体+Z+W+X+Y,合计24 条,C正确;
D、雄性性染色体组成为ZZXY,减数分裂时同源染色体分离,可产生的配子性染色体类型为 ZX、ZY,共2 种,D错误。
12. 多囊肾病(PKD)是一种常见的常染色体单基因遗传病,常表现为双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。下图1为某多囊肾病家族遗传系谱图,经分析由基因PKD1(用A/a表示)突变所致。图2表示该家族中一个成员减数分裂过程中某细胞内部分染色体及该病相关基因的图像。下列推断正确的是( )
A. 图2所示细胞为初级卵母细胞
B. 图2所示细胞不可能来自于Ⅱ-3
C. Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个女孩,其最终为肾功能衰竭的概率为1/3
D. Ⅲ-3产生的次级精母细胞中一定含有PKD1突变基因
【答案】C
【解析】
【详解】A、图2细胞的细胞质不均等分裂,且细胞中无同源染色体、着丝粒分裂,属于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞,A错误;
B、该病为常染色体单基因遗传病,患病个体I-1和I-2生出不患病女性个体II-2,说明该病遗传方式为常染色体显性遗传,设相关基因是A/a,Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型均为Aa,因此患病的Ⅱ-3基因型为1/3AA、2/3Aa,若Ⅱ-3基因型为Aa,减数分裂过程中可发生同源染色体分离、姐妹染色单体分开,最终在减数第二次分裂后期产生如图2所示的、仅携带a基因的次级卵母细胞,因此图2细胞有可能来自Ⅱ-3,B错误;
C、Ⅱ-4表现正常,基因型为aa,只能产生a一种配子,Ⅱ-3的基因型为1/3AA、2/3Aa,产生的配子及比例是2/3A、1/3a,二者生育的孩子基因型为aa(不患病)的概率为 1/3,即孩子患病(A_)的概率为 1−1/3=2/3,其中50%会发展为肾功能衰竭,故再生一个女孩最终为肾功能衰竭的概率为2/3×1/2=1/3,C正确;
D、Ⅲ-3为男性患者,基因型为Aa(其父Ⅱ-4为aa,必然传递a基因给Ⅲ-3),若不考虑互换,减数第一次分裂后期同源染色体A和a分离,产生的两个次级精母细胞一个携带A(含突变基因)、一个携带a(无突变基因),因此次级精母细胞不一定含有PKD1突变基因,D错误。
13. 某种昆虫的长翅(A)对短翅(a)为显性,有斑点(B)对无斑点(b)为显性,两对等位基因均位于常染色体上且独立遗传。该昆虫产生的基因型为aB的雄配子的存活率为1/2,基因型为aB的雌配子的存活率为1/3,其他基因型的配子存活率100%。基因型为AaBb的雌雄昆虫随机交配,理论上子代的表型比例为( )
A. 18∶9∶2∶3 B. 20∶9∶3∶3
C. 7∶3∶1∶1 D. 14∶3∶2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】分析题意,两对等位基因独立遗传,基因型为AaBb的个体理论上产生AB、Ab、aB、ab四种比例为1:1:1:1的配子,aB雄配子存活率为1/2,其余配子全部存活,因此四种雄配子的可育数量比为AB:Ab:aB:ab = 1:1:(1×1/2):1 = 2:2:1:2,aB雌配子存活率为1/3,其余配子全部存活,因此四种雌配子的可育数量比为AB:Ab:aB:ab = 1:1:(1×1/3):1 = 3:3:1:3。结合配子棋盘法计算子代表型:雌雄配子随机结合,统计不同表型的占比:长翅有斑点(A_B_)占40份、长翅无斑点(A_bb)占18份、短翅有斑点(aaB_)占6份、短翅无斑点(aabb)占6份,表型比例为20∶9∶3∶3。
二、多选题(共5题,每题3分,共15分,全部选对得3分,少选得1分,多选或选错得0分)
14. 海洋软体动物——绿叶海天牛,幼体时通体褐色,以藻类为食,并将藻类的叶绿体完整地保留到自己的肠细胞中且有活力,最终海天牛成体身体变绿。将其移到实验室中,仅提供光照和CO2的情况下能存活10个多月。下列有关叙述正确的是( )
A. 海洋藻类为绿叶海天牛提供了用于光合和呼吸作用的物质与能量
B. 海洋藻类的叶绿体共生在绿叶海天牛肠道里能进行光合作用
C. 这种属性使绿叶海天牛有更多的精力去完成繁殖和躲避天敌的任务
D. 一只绿叶海天牛一生中能产生ATP的生理过程会发生变化
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、海洋藻类可为绿叶海天牛提供光合作用所需的叶绿体结构,以及呼吸作用所需的有机物底物,但光合作用的能量来源是太阳光能,并非藻类提供,A错误;
B、题干表明绿叶海天牛可将藻类的叶绿体完整保留在肠细胞中且保持活力,在仅提供光照和CO2的条件下可存活10个多月,说明来自藻类的叶绿体可在肠道(肠细胞属于肠道的结构组成部分)中进行光合作用,产生有机物维持生命活动,B正确;
C、绿叶海天牛依靠体内的叶绿体进行光合作用制造有机物,无需投入大量时间和能量觅食,减少了觅食过程中的能量消耗与天敌暴露风险,同时成体变绿的体色可形成与海藻环境一致的保护色,因此可将更多的能量(精力)投入到繁殖和躲避天敌的活动中,C正确;
D、绿叶海天牛幼体阶段未获得叶绿体,产生ATP的生理过程只有细胞呼吸;成体阶段获得有活力的叶绿体后,在有光条件下,除细胞呼吸外,还可通过光合作用的光反应过程产生ATP,因此其一生中产生ATP的生理过程会发生变化,D正确。
15. 温度可以从多个方面影响过氧化氢的分解。图中曲线a表示温度对过氧化氢分子能量的影响,曲线b表示温度与H2O2酶空间结构稳定性的关系,曲线c表示温度对酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是( )
A. 温度升高直接促进H2O2分解可用a来解释
B. 温度越高H2O2分子能量越高,H2O2酶催化作用越显著
C. 高温与低温影响酶活性的作用机理相同
D. 不同温度条件下酶促反应速率可能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A、温度升高会使过氧化氢分子能量升高,达到反应所需活化能的分子比例增加,直接促进过氧化氢分解,该效应与曲线a(温度对过氧化氢分子能量的影响)的含义一致,A正确;
B、温度升高虽会使过氧化氢分子能量升高,但温度过高时,过氧化氢酶的空间结构被破坏(对应曲线b的变化),酶活性下降,催化作用减弱,并非温度越高酶催化作用越显著,B错误;
C、高温会破坏酶的空间结构,使酶永久失活;低温仅抑制酶活性,酶的空间结构保持稳定,温度适宜时活性可恢复,二者作用机理不同,C错误;
D、从曲线c(酶促反应速率随温度的变化)可知,在最适温度的两侧,存在两个不同温度对应的酶促反应速率相等,因此不同温度条件下酶促反应速率可能相同,D正确。
16. 南瓜(2n)是雌雄同株异花植物,其茎的无蔓(D)对长蔓(d)为显性。南瓜的果实形状有球形、扁形和长形三种,受两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。现让纯合无蔓扁形果南瓜与纯合长蔓长形果南瓜杂交,F1均为无蔓扁形果。F1自交,F2的表型及比例为无蔓扁形果∶无蔓球形果∶无蔓长形果∶长蔓扁形果∶长蔓球形果∶长蔓长形果=27∶18∶3∶9∶6∶1.下列叙述正确的是( )
A. 以南瓜为材料进行杂交实验时,可不进行去雄操作
B. F1的基因型为AaBbDd,F2中长蔓扁形果南瓜的基因型共有4种
C. 无蔓南瓜与长蔓南瓜杂交,子代出现无蔓和长蔓的现象属于性状分离
D. 为确定某无蔓长形果南瓜的基因型,最简便的方法是让其自交
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、南瓜是雌雄同株异花植物,雌花为单性花,无雄蕊,杂交实验时只需在雌花未成熟时套袋防止外来花粉干扰,无需进行去雄操作,A正确;
B、拆分F2表型比例可知:无蔓(27+18+3):长蔓(9+6+1)=3:1,说明茎的性状由一对等位基因控制,F1关于茎的基因型为Dd;果形表型比例为扁形(27+9):球形(18+6):长形(3+1)=9:6:1,是两对等位基因自由组合的9:3:3:1的变形,说明果形由两对独立遗传的等位基因控制,F1关于果形的基因型为AaBb,因此F1的基因型为AaBbDd。长蔓扁形果的基因型为ddA_B_,其中dd为固定的隐性纯合,A_B_包含AABB、AABb、AaBB、AaBb共4种基因型,因此长蔓扁形果的基因型共有4种,B正确;
C、性状分离是指杂合子自交,后代同时出现显性性状和隐性性状的现象。无蔓南瓜与长蔓南瓜杂交,亲本本身包含两种不同的性状,不符合性状分离的定义,C错误;
D、无蔓长形果南瓜的果形为双隐纯合(aabb),茎的基因型为D_(DD或Dd)。要确定其基因型,最简便的方法是让其自交:若自交后代全为无蔓个体,则基因型为DDaabb;若自交后代出现长蔓个体,则基因型为Ddaabb。植物鉴定显性个体的基因型时,自交操作比测交更简便,无需额外寻找隐性纯合父本,D正确。
17. 某精原细胞一对同源染色体上的2个DNA分子中,各有1个胞嘧啶发生羟化,羟化胞嘧啶在DNA复制时将与腺嘌呤配对,导致该位点碱基对发生改变。若该精原细胞经1次有丝分裂后再完成减数分裂产生精子,过程中不考虑其他任何异常。下列叙述错误的是( )
A. 经有丝分裂产生的2个精原细胞,均含羟化胞嘧啶
B. 经有丝分裂产生的2个精原细胞,均有碱基序列改变
C. 产生的8个精子中,有4个精细胞含羟化胞嘧啶
D. 产生的8个精子中,有4个精细胞碱基序列改变
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、分析题意,初始精原细胞的一对同源染色体含2个DNA分子,每个DNA各有1个羟化胞嘧啶(记为C*),C*在DNA复制时与腺嘌呤(A)配对,正常胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)配对,DNA为半保留复制,过程无其他异常,有丝分裂间期DNA复制后,每个带C*的DNA会形成1个含C*的子代DNA、1个不含C*的正常子代DNA;有丝分裂后期姐妹染色单体随机移向两极,可能出现两个含C*的DNA进入同一个子细胞、另一个子细胞完全不含C*的情况,因此两个精原细胞不一定均含羟化胞嘧啶,A错误;
B、有丝分裂后,若两个含C*的DNA进入同一个子细胞,该子细胞的DNA位点为C*-A(碱基序列与原C-G不同,属于序列改变),另一个子细胞的DNA位点为正常C-G(无序列改变),因此两个精原细胞不一定均有碱基序列改变,B错误;
C、羟化胞嘧啶仅存在于初始的两条母链上,DNA复制时新合成的链无羟化C,因此C*的总数始终为2个,最终仅2个精子会携带C*,C错误;
D、无论有丝分裂时染色体如何分配,最终碱基序列改变的精子数均为4个:①若两个含C*的DNA进入同一个子细胞,该子细胞减数分裂时,每个C*-A的DNA复制后会形成2个序列改变的DNA(C*-A、A-T),共4个改变的DNA进入4个精子,另一个子细胞的DNA均为正常序列,合计4个改变的精子;②若两个含C*的DNA分别进入两个子细胞,每个子细胞的C*-A的DNA复制后形成2个改变的DNA,每个子细胞产生2个改变的精子,因此8个精子中始终有4个碱基序列改变,D正确。
18. 家鸡为雌雄异体动物,羽色受两对基因调控:基因A/a控制色素合成,含显性基因A方可合成色素,表现为有色羽;隐性纯合aa个体,无论另一对基因的基因型如何,均表现为白羽;基因B/b控制芦花条纹,含显性基因B为芦花羽,不含基因B则为非芦花有色羽。研究人员利用纯种亲本进行了两组杂交实验,不考虑突变、互换和致死,实验结果如表。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F1表型
①
白羽雄性×非芦花有色羽雌性
雌雄全部为非芦花有色羽
②
非芦花有色羽雄性×芦花雌性
雄性为芦花羽,雌性为非芦花有色羽
A. 等位基因A/a位于Z染色体上,B/b位于常染色体上
B. 实验①的F1雌雄交配,F2非芦花有色羽雄性个体所占比例为3/8
C. 实验①中F1雌性与②中F1雄性杂交,F2雄性中纯合非芦花有色羽占1/4
D. 纯种芦花雄性与纯种非芦花雌性杂交,可依据雏鸡羽色直接区分雌雄个体
【答案】AD
【解析】
【详解】A、实验①中白羽、有色羽的性状表现与性别无关。说明基因A/a位于常染色体上;实验②芦花性状和性别明显关联。说明基因B/b位于Z染色体上,A错误;
B、实验①亲本的基因型为aaZbZb(♂)、AAZbW(♀)。F1的基因型为AaZbZb、AaZbW,F1雌雄交配,F2非芦花有色羽个体占3/4,雄性占1/2,因此F2非芦花有色羽雄性占比=3/4×1/2=3/8,B正确;
C、实验②亲本的基因型为AAZbZb(♂)、AAZBW(♀),F1的基因型及比例为AAZBZb:AAZbW=1:1,实验①中F1雌性(基因型为AaZbW)与②中F1雄性(基因型为AAZBZb)杂交,F2雄性中纯合非芦花有色羽(基因型为AAZbZb)占1/4,C正确。
D、纯种芦花雄性(基因型为AAZBZB)与纯种非芦花雌性(基因型为AAZbW)杂交。子代雌雄个体均为芦花羽,无法通过羽色区分雌雄个体,D错误。
三、简答题(共5题,总分59分,请将答案写在答题卡相应位置)
19. Ⅰ.小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题:
(1)小窝的主要成分是蛋白质和脂质(磷脂),其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白合成后由______________加工,加工过程需要酶的催化,酶发挥催化作用的机理是______________。运输过程中通过囊泡沿______________(填细胞结构)运输到细胞膜上,成为膜蛋白。
(2)据图1分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由______________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的________________中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82-101位氨基酸)和肽段2(101-126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2.据此分析可以得出的结论是________________________________。
Ⅱ.非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是慢性肝病的一种,其特征是过多脂质以脂滴形式储存在肝细胞中。脂滴是细胞内储存脂质的细胞器,可与多种细胞器相互作用,其部分功能关系如图3所示。
(4)图中,脂滴的膜结构最可能由______________(填“单层”或“双层”)磷脂分子构成。
【答案】(1) ①. 内质网和高尔基体 ②. 降低化学反应的活化能 ③. 细胞骨架
(2) ①. 疏水性 ②. 细胞质基质
(3)胆固醇与肽段的结合位点在肽段1中的氨基酸(或82~101位氨基酸)
(4)单层
【解析】
【小问1详解】
小窝蛋白属于膜蛋白,合成后需要依次经过内质网和高尔基体的加工,才能形成具有特定空间结构和功能的成熟蛋白质。酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能,使化学反应能够更容易地进行。囊泡在细胞内的运输需要沿着细胞骨架进行,细胞骨架为囊泡运输提供了轨道。
【小问2详解】
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子的头部亲水,尾部疏水。小窝蛋白的中间区段位于细胞膜内部,因此主要由疏水性的氨基酸残基组成,这样才能与磷脂分子的疏水尾部相适应。从图1可以看出,小窝蛋白的其余两段均位于细胞的细胞质基质中。
【小问3详解】
分析图2的实验结果:向肽段1加入胆固醇后,荧光强度明显降低;向肽段2加入胆固醇后,荧光强度变化不大。这说明小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中。
【小问4详解】
脂滴储存的脂质(如甘油三酯、胆固醇酯)具有疏水性,单层磷脂分子的疏水尾部可与脂质结合,亲水头部朝向细胞质基质,从而稳定存在。
20. 低温严重影响蔬菜的产量和品质,是制约北方冬春季蔬菜生产的重要环境因素之一。为筛选耐低温南瓜品种,科研工作者将适量不同品种的南瓜种子置于人工气候室,在常温条件下培养至幼苗第1片真叶完全展开时进行低温胁迫处理,取从上往下第2片真叶测定相关生理指标,结果如下表。
低温胁迫对不同品种南瓜幼苗光合特征的影响实验记录表
叶绿素含量
(mg·g-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
0天
3天
7天
0天
3天
7天
0天
3天
7天
柿饼南瓜
低温
1.37
1.23
1.02
363.25
579.00
318.00
10.40
6.02
0.05
常温
1.37
1.10
1.17
363.25
424.25
335.75
10.40
11.93
10.90
西班牙南瓜
低温
1.09
0.87
0.60
378.25
435.25
385.25
10.65
2.57
0.70
常温
1.09
0.96
1.28
378.25
437.25
370
10.65
10.63
11.00
回答下列问题:
(1)南瓜叶肉细胞中,位于叶绿体________上的光合色素吸收光能并将其转化为活跃的化学能储存在________中,再经________循环将化学能储存在有机物中。提取光合色素时,除了添加乙醇溶解色素外,还需要添加碳酸钙,其目的是________。
(2)低温胁迫下两个品种南瓜幼苗的净光合速率均明显下降,据表分析,最可能是低温胁迫导致________下降,直接影响了光合作用的________过程,导致光合速率下降。此外,低温还可能影响________,导致光合速率下降。
(3)研究者还比较了不同品种南瓜在低温胁迫下可溶性糖的含量,结果显示,低温胁迫引起不同品种南瓜幼苗叶片可溶性糖含量不同程度地增加,可溶性糖除了能为植物提供营养外,还可以________,从而增强植株的抗寒性。
【答案】(1) ①.
类囊体薄膜(基粒) ②.
ATP和NADPH(还原型辅酶Ⅱ) ③.
卡尔文 ④.
防止研磨过程中叶绿素(光合色素)被有机酸破坏
(2) ①.
叶绿素含量 ②.
光反应 ③.
光合作用相关酶的活性(低温抑制酶活性)
(3)
提高细胞液浓度(渗透压),降低细胞液冰点,避免细胞结冰受损
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是光反应的结构基础;光反应将吸收的光能转化为活跃化学能,储存在ATP和NADPH中;暗反应通过卡尔文循环,利用光反应的产物将CO₂固定还原,把活跃化学能转化为稳定化学能储存于有机物中。提取光合色素时,碳酸钙可中和细胞研磨破碎后释放的有机酸,避免叶绿素被有机酸分解,起到保护光合色素的作用。
【小问2详解】
对比表格中叶绿素含量数据:低温胁迫下,两个品种南瓜的叶绿素含量随处理时间延长,下降幅度显著大于常温对照组;叶绿素负责吸收、传递、转化光能,其含量下降会直接抑制光反应过程,导致光合速率降低。从胞间CO₂浓度数据可知,低温下胞间CO₂并未随净光合速率下降而显著降低,说明光合速率下降不是气孔关闭导致CO₂供应不足引起的;此外酶活性受温度影响,低温会抑制光合作用相关酶的活性,进一步降低光合速率。
【小问3详解】
低温下植物积累可溶性糖,可提高细胞液的溶质浓度,增大细胞渗透压,降低细胞液的冰点,减少低温下细胞内结冰造成的机械损伤,从而增强植株的抗寒性。
21. 已知小麦的高秆和矮秆为一对相对性状,受等位基因A、a控制,抗病与不抗病为一对相对性状,受等位基因B、b控制,以下是有关两对相对性状的杂交实验。不考虑突变和染色体互换,回答下列问题:
(1)据实验结果可判断高秆和矮秆中_______为隐性性状,抗病与不抗病中_______为显性性状。
(2)若实验一结果与某种雄配子不完全致死有关,则致死的雄配子是________(填A或a),致死率为________%。
(3)若实验二结果与某种个体在胚胎时期致死有关,则致死个体基因型为(只考虑抗病、不抗病相对性状)________。
(4)在(2)(3)假设均成立的情况下,为判断两对基因的位置关系,让AABb个体与aabb个体杂交,得到F1,从F1中选择表型为________的个体进行自交,若F2中矮秆不抗病个体所占比例为________,则两对基因位于两对不同的同源染色体上;若F2中矮秆不抗病个体所占比例为________,则两对基因位于同一对同源染色体上。
【答案】(1) ①. 矮秆 ②. 抗病
(2) ①. a ②. 50
(3)BB (4) ①. 高秆抗病 ②. 1/18 ③. 1/4
【解析】
【小问1详解】
对于高秆和矮秆:实验一中高秆与高秆杂交,后代出现矮秆,根据 “无中生有”(亲代没有的性状,子代出现了,该性状为隐性),可知矮秆为隐性性状,那么高秆就是显性性状。 对于抗病与不抗病:实验二中抗病与抗病杂交,后代出现不抗病,同理,“无中生有”,不抗病为隐性性状。
【小问2详解】
由实验一可知如果没有致死现象,高秆和矮秆比例应为3:1,所以判断为a配子致死,假设致死率为x则父本产生a配子概率为(1-x)/(2-x);母本产生a配子概率为1/2,则1/2×(1-x)/(2-x)=1/6,解得x=1/2,所以致死率为50%。
【小问3详解】
若抗病为显性(基因型B_),不抗病为隐性(基因型bb)。抗病亲本杂交,正常情况下,若亲本均为Bb,后代基因型及比例应为BB:Bb:bb=1:2:1,表型及比例为抗病:不抗病=3:1。但实验二中抗病:不抗病=2:1,说明BB个体在胚胎时期致死,导致后代中BB个体不存在,比例变为Bb:bb=2:1,表型及比例为抗病:不抗病=2:1。
【小问4详解】
因为AABb个体与aabb个体杂交得到的F1为AaBb个体和Aabb个体,Aabb个体无论两对基因是否位于一对同源染色体上其自交结果是相同的,所以不能用于区分两对基因的位置关系。因此应选AaBb个体进行自交。若两对基因位于不同染色体上,则四种雌配子的比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,四种雄配子的比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,则产生aabb的概率为1/4×1/6=1/24,又由于BB个体致死,即后代中AABB,AaBB和aaBB个体致死,概率分别为:2/24、3/24和1/24,故aabb的概率应为1/18;若位于同一对同源染色体上,则可判断F1AaBb个体中A与B连锁,a与b连锁,则其产生的两种雌配子之比为AB:ab=1:1,两种雄配子比例为AB:ab=2:1,后代中AABB致死概率为2/6,所以后代中aabb的概率为1/4。
22. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中的转录过程,该转录过程的方向是________________(“从左到右”或“从右到左”),同一条染色体上不同基因的转录过程模板链________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是________。
(3)图1所示过程与图2所示过程在碱基互补配对方式上的区别是图1中存在________(模板链写在左侧,子链写在右侧)碱基对。若铁蛋白基因转录出的未修饰的mRNA序列中含有m个碱基,其中C占26%、G占32%,则相对应的DNA片段中胸腺嘧啶的比例是________。
(4)据图2分析甘氨酸的密码子是5'________3';若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是基因的这种改变导致mRNA上________________提前出现。
【答案】(1) ①. 从右到左 ②. 不一定相同
(2)少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 ,提高翻译效率
(3) ①. T-A ②. 21%
(4) ①. GGU ②. 终止密码子
【解析】
【小问1详解】
图1分析,右侧转录形成的单链RNA已经和模板DNA单链分开,左侧甲RNA聚合酶正在转录,说明该转录过程的方向是从右到左。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,不同基因的转录模板链可能位于DNA的不同链上,因此模板链不一定相同。
【小问2详解】
图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 ,提高翻译效率。
【小问3详解】
图1代表转录过程,碱基配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C,图2代表翻译过程,碱基配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C,故图1所示过程与图2所示过程在碱基互补配对方式上的区别是图1中T-A配对。在DNA中,C与G配对,A与T配对,mRNA中的C和G分别对应DNA中的G和C,DNA中C+G=26%+32%=58%,由于A + T + C + G = 100%,所以A + T = 100% - 58% = 42%。由于A = T,所以T的比例为21%。
【小问4详解】
结合图2所示,甘氨酸对应的密码子是5'GGU3'。翻译的起点是起始密码子,终点是终止密码子,铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是基因的这种改变导致mRNA上终止密码子提前出现。
23. 某植物(XY型)的花色受2对等位基因(E/e和R/r)控制,两对基因均不位于X、Y同源区段。其花色产生机制如下图所示。现有三个纯合品系甲(白花)、乙(黄花)、丙(红花),三个品系之间的杂交实验及结果见下表。
组别
亲本组合
F1表型及比例
F2表型及比例
Ⅰ
甲(♀)×乙(♂)
全为黄花
黄花:白花=3:1
Ⅱ
甲(♂)×丙(♀)
全为红花
红花:黄花:白花=9:3:4
回答下列问题:
(1)依据第Ⅰ组杂交实验结果,______(填“能”“不能”)确定E/e基因位于常染色体上,理由是______。
(2)依据第Ⅰ、Ⅱ组杂交实验结果,可以确定两对基因的遗传遵循______定律,但不能确定R/r基因位于何种染色体上。可鉴别并统计第Ⅱ组F2中黄花植株的______,若结果为______,则说明R/r基因位于X染色体上;若______,则说明R/r基因位于常染色体上。
(3)现已确定两对基因均位于常染色体上,取组别Ⅱ中F2的黄花植株与白花植株杂交,子代红花植株所占比例为______。
(4)现有一黄花植株,其R基因上游缺失某段序列G,基因型记作G-R/G-R(EE省略),该植株表现为黄花的原理是G的缺失,导致其下游R基因的启动子不能与______结合,从而无法正常表达。为探究G能否促进同源染色体上的R基因表达,科研人员选择上述黄花植株与基因型为G+R/G+r(G+表示G序列未缺失)的红花植株杂交,如下图所示。
①若F1全为红花,则说明______。
②若F1表现为红花:黄花=1:1,则F1中黄花植株的基因型为______(EE省略)。
【答案】(1) ①. 能 ②. 若E/e基因位于X染色体上,则F1表现为白花:黄花=1:1
(2) ①. 自由组合 ②. 性别比例 ③. 黄花全为雄性 ④. 黄花中雌雄各半
(3)1/3 (4) ①. RNA聚合酶 ②. G能促进同源染色体上的R基因表达 ③. G-R/G+r
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,有E基因(E-)且无R基因(rr)时为黄花(E-rr);有E基因(E-)且有R基因(R-)时为红花(E-R-); 无E基因(ee)时,无论R基因如何,均为白花(ee--)(因为无法合成黄花色素,也就无法合成红花色素)。分析组别Ⅰ:甲(♀)× 乙(♂)→F1全为黄花→F2黄花:白花=3:1 ,则F1为 Eerr(黄花), F2中黄花 : 白花 = 3 : 1,说明只有一对基因在分离(E/e),R/r 基因均为 rr,由此可知:甲(白花)为eerr,乙(黄花)为EErr,F1为 Eerr。若E/e基因位于X染色体上,则甲(♀)的基因型为rrXeXe,乙(♂)的基因型为rrXEY,F1的基因型及比例为rrXEXe:rrXeY=1:1,表型及比例为黄花:白花=1:1,与题意不符,说明E/e基因不是位于X染色体上,因此依据第Ⅰ组杂交实验结果,能确定E/e基因位于常染色体上。
【小问2详解】
第Ⅱ组杂交实验结果,F2的表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律,但不能确定R/r基因位于何种染色体上。已知E/e 在常染色体上,要确定R/r 在常染色体还是X染色体上,可统计F2中黄花植株(E-rr)的性别比例(或雌雄个体中的比例)。假设R/r 在X染色体上:甲(eeXrY)× 丙(EEXRXR)→ F1(EeXRXr 雌,EeXRY 雄),F2黄花为E-XrY(只有雄性),雌性无黄花。假设R/r 在常染色体上:黄花(E-rr)在雌雄中比例相等。 所以,若黄花植株全为雄性(或雌性中没有黄花),则R/r在 X 染色体上;若雌雄中均有黄花(或比例相等),则在常染色体上。
【小问3详解】
两对基因均位于常染色体上,组别Ⅱ中F2的黄花植株基因型及比例为EErr:Eerr=1:2,产生的配子为2/3Er、1/3er;白花植株的基因型及比例为eeRR:eeRr:eerr=1:2:1,产生的配子为1/2eR、1/2er。组别Ⅱ中F2的黄花植株与白花植株杂交,子代红花植株(E-R-)所占比例为2/3Er×1/2eR=1/3EeRr,即子代红花植株所占比例为1/3。
【小问4详解】
基因表达时,启动子是RNA聚合酶的结合位点,若G序列缺失,会导致下游R基因的启动子无法与RNA聚合酶结合,R基因无法表达,植株表现为黄花。该黄花植株的基因型为G-R/G-R(EE省略),与基因型为G+R/G+r的红花植株杂交,F1的基因型及比例为G+R/G-R:G-R/G+r=1:1。
①若F1全为红花,即G+R/G-R、G-R/G+r都表现为红花,说明G能促进同源染色体上的R基因表达。
②若F1表现为红花:黄花=1:1,即G+R/G-R为红花,G-R/G+r表现为黄花,因此F1中黄花植株的基因型为G-R/G+r,说明G不能促进同源染色体上的R基因表达。
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2026-2027学年度高三年级上学期综合素养评价中期测试
生物学科
(考试时间:75分钟 试卷分值:100分)
一、单项选择题(共13题,每题2分,共26分,每道题只有一个正确选项)
1. 季节变换时,人体易受支原体、白色念珠菌(一种真菌)、流感病毒的侵袭而引发疾病。下列有关这三种病原体的叙述,正确的是( )
A. 支原体无细胞壁及成形的细胞核,可独立完成代谢活动
B. 白色念珠菌不具有细胞骨架,仅依赖无丝分裂完成增殖
C. 流感病毒结构简单,含蛋白质,可在培养基中大量繁殖
D. 三种病原体均含DNA和RNA且遗传物质都是DNA
2. 紫色洋葱营养丰富,有“蔬菜皇后”之称,其管状叶呈绿色,鳞片叶的外表皮呈紫色,内表皮几乎无色,成熟后形成头状花序。下列以洋葱为材料的实验中,能达到实验目的的是( )
A. 用鳞片叶的外表皮作材料,提取并分离叶绿体中的光合色素
B. 用鳞片叶的内表皮作材料,探究成熟细胞的吸水与失水
C. 利用洋葱根尖分生区细胞观察有丝分裂,解离后直接染色
D. 以花序作材料,用光学显微镜观察细胞中染色体的动态变化
3. 三位科学家因“计算蛋白质设计”和“蛋白质结构预测”方面的研究成果而获2024年诺贝尔化学奖。下列有关蛋白质的叙述正确的是( )
A. 某氨基酸的分子式为C5H11O2N,则该氨基酸的R基为-C3H7
B. 氨基酸脱水缩合形成肽链时,产生的水分子中的氢全来自氨基
C. 蛋白质分子的结构多样性由氨基酸之间的连接方式决定
D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序决定其空间结构,环境不会影响其空间结构
4. 下列关于细胞的呼吸作用与光合作用的叙述,正确的是( )
A. 用18O标记O2后,不会出现在植物细胞呼吸作用产生的CO2中
B. 在人体神经细胞中,葡萄糖会进入线粒体内彻底氧化分解成CO2和水
C. 使用透气的“创可贴”包扎伤口,不利于破伤风杆菌繁殖,可促进伤口愈合
D. 细胞的呼吸作用与光合作用过程中均会产生NADPH,其可作为还原剂
5. 在酶的催化下,细胞内物质X与Y通过化学键m结合生成物质Z。下列叙述错误的是( )
A. 若X为ADP、Y为Pi,则线粒体内膜上的ATP合酶可催化合成ATP
B. 若X为葡萄糖、Y为果糖,则合成的Z可被人体细胞直接吸收利用
C. 若X为CO2、Y为C5,则在叶绿体基质可完成该酶促反应过程
D. 若X为正在延伸的RNA链、Y为核糖核苷酸,则m为磷酸二酯键,由RNA聚合酶催化形成
6. 雄蜂(n=16)是由蜂王(正常二倍体)的卵细胞直接发育而来的。如图表示雄蜂体内绝大多数可增殖的体细胞在增殖过程中会出现的某一时期示意图。相关过程无其他变异,下列相关叙述错误的是( )
A. 蜂王体内处于有丝分裂中期的一个细胞有64条染色单体
B. 图示细胞处于有丝分裂后期,细胞内有32条染色体
C. 图示细胞内具有双层膜的细胞结构有线粒体和细胞核
D. 雄蜂产生可育配子的过程中,不会出现联会和四分体
7. 是一种重要的信号物质,植物细胞内的钙稳态是靠的跨膜运转来调节的。据图分析,错误的是( )
A. 载体蛋白转运时会发生构象改变
B. 进出液泡都由ATP直接供能
C. 细胞质基质中浓度比细胞外低
D. 生物膜上存在多种运输的转运蛋白
8. 下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 人体细胞中,图示信息传递过程只发生在细胞核中
B. 遗传信息由甲链流向乙链需要RNA聚合酶参与
C. 甲链中相邻两个脱氧核糖通过磷酸二酯键连接
D. 图中箭头所指碳原子上连接有—OH(羟基)基团
9. DNA复制始于基因组中的复制起点,即启动蛋白的靶标位点。一旦复制起点被识别,启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物,从而解开双链DNA,形成复制叉。DNA复制时,往往以复制起点为中心,向两个方向进行复制。关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的,有观点认为延伸方向与解链方向相反的短片段子链需要由DNA连接酶连接。据图分析,下列相关叙述错误的是( )
A. 乙链的b端是3’端,d端是5’端
B. 以甲链作为模板合成的新链和乙链的嘌呤比例不同
C. 启动蛋白识别富含A-T碱基对的序列有利于将DNA双螺旋解开
D. 甲链对应的完整子链的合成至少需要两种酶催化
10. 科研人员观察到典型的转录翻译偶联现象,且合成mRNA的速率与前导核糖体(离RNA聚合酶最近的核糖体)的翻译速率严格同步,相关叙述正确的是( )
A. 转录时RNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端移动
B. 翻译时多个核糖体相继沿mRNA的3'端向5'端移动
C. 前导核糖体最先结合该mRNA,其最终合成的多肽链最长
D. 原核生物基因表达时存在该现象,以适应其快速繁殖的特点
11. 非洲慈鲷科鱼M.mbenji(2n=44),同时拥有XY和ZW两套性染色体。若无W染色体,则由XY染色体来决定子代性别;若有W染色体,则无论是否存在Y染色体都将发育为雌性,染色体组成为YY的个体致死。下列叙述错误的是( )
A. 雄性M.mbenji性染色体组成只有一种
B. 雌性M.mbenji性染色体组成有三种
C. 测定M.mbenji的基因组时共需要测定24条染色体
D. 雄性M.mbenji减数分裂可以产生四种性染色体组成的配子
12. 多囊肾病(PKD)是一种常见的常染色体单基因遗传病,常表现为双侧肾脏形成多个大小不等的液性囊肿,50%病人发展成肾功能衰竭。下图1为某多囊肾病家族遗传系谱图,经分析由基因PKD1(用A/a表示)突变所致。图2表示该家族中一个成员减数分裂过程中某细胞内部分染色体及该病相关基因的图像。下列推断正确的是( )
A. 图2所示细胞为初级卵母细胞
B. 图2所示细胞不可能来自于Ⅱ-3
C. Ⅱ-3与Ⅱ-4再生一个女孩,其最终为肾功能衰竭的概率为1/3
D. Ⅲ-3产生的次级精母细胞中一定含有PKD1突变基因
13. 某种昆虫的长翅(A)对短翅(a)为显性,有斑点(B)对无斑点(b)为显性,两对等位基因均位于常染色体上且独立遗传。该昆虫产生的基因型为aB的雄配子的存活率为1/2,基因型为aB的雌配子的存活率为1/3,其他基因型的配子存活率100%。基因型为AaBb的雌雄昆虫随机交配,理论上子代的表型比例为( )
A. 18∶9∶2∶3 B. 20∶9∶3∶3
C. 7∶3∶1∶1 D. 14∶3∶2∶1
二、多选题(共5题,每题3分,共15分,全部选对得3分,少选得1分,多选或选错得0分)
14. 海洋软体动物——绿叶海天牛,幼体时通体褐色,以藻类为食,并将藻类的叶绿体完整地保留到自己的肠细胞中且有活力,最终海天牛成体身体变绿。将其移到实验室中,仅提供光照和CO2的情况下能存活10个多月。下列有关叙述正确的是( )
A. 海洋藻类为绿叶海天牛提供了用于光合和呼吸作用的物质与能量
B. 海洋藻类的叶绿体共生在绿叶海天牛肠道里能进行光合作用
C. 这种属性使绿叶海天牛有更多的精力去完成繁殖和躲避天敌的任务
D. 一只绿叶海天牛一生中能产生ATP的生理过程会发生变化
15. 温度可以从多个方面影响过氧化氢的分解。图中曲线a表示温度对过氧化氢分子能量的影响,曲线b表示温度与H2O2酶空间结构稳定性的关系,曲线c表示温度对酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是( )
A. 温度升高直接促进H2O2分解可用a来解释
B. 温度越高H2O2分子能量越高,H2O2酶催化作用越显著
C. 高温与低温影响酶活性的作用机理相同
D. 不同温度条件下酶促反应速率可能相同
16. 南瓜(2n)是雌雄同株异花植物,其茎的无蔓(D)对长蔓(d)为显性。南瓜的果实形状有球形、扁形和长形三种,受两对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。现让纯合无蔓扁形果南瓜与纯合长蔓长形果南瓜杂交,F1均为无蔓扁形果。F1自交,F2的表型及比例为无蔓扁形果∶无蔓球形果∶无蔓长形果∶长蔓扁形果∶长蔓球形果∶长蔓长形果=27∶18∶3∶9∶6∶1.下列叙述正确的是( )
A. 以南瓜为材料进行杂交实验时,可不进行去雄操作
B. F1的基因型为AaBbDd,F2中长蔓扁形果南瓜的基因型共有4种
C. 无蔓南瓜与长蔓南瓜杂交,子代出现无蔓和长蔓的现象属于性状分离
D. 为确定某无蔓长形果南瓜的基因型,最简便的方法是让其自交
17. 某精原细胞一对同源染色体上的2个DNA分子中,各有1个胞嘧啶发生羟化,羟化胞嘧啶在DNA复制时将与腺嘌呤配对,导致该位点碱基对发生改变。若该精原细胞经1次有丝分裂后再完成减数分裂产生精子,过程中不考虑其他任何异常。下列叙述错误的是( )
A. 经有丝分裂产生的2个精原细胞,均含羟化胞嘧啶
B. 经有丝分裂产生的2个精原细胞,均有碱基序列改变
C. 产生的8个精子中,有4个精细胞含羟化胞嘧啶
D. 产生的8个精子中,有4个精细胞碱基序列改变
18. 家鸡为雌雄异体动物,羽色受两对基因调控:基因A/a控制色素合成,含显性基因A方可合成色素,表现为有色羽;隐性纯合aa个体,无论另一对基因的基因型如何,均表现为白羽;基因B/b控制芦花条纹,含显性基因B为芦花羽,不含基因B则为非芦花有色羽。研究人员利用纯种亲本进行了两组杂交实验,不考虑突变、互换和致死,实验结果如表。下列说法错误的是( )
实验
亲本
F1表型
①
白羽雄性×非芦花有色羽雌性
雌雄全部为非芦花有色羽
②
非芦花有色羽雄性×芦花雌性
雄性为芦花羽,雌性为非芦花有色羽
A. 等位基因A/a位于Z染色体上,B/b位于常染色体上
B. 实验①的F1雌雄交配,F2非芦花有色羽雄性个体所占比例为3/8
C. 实验①中F1雌性与②中F1雄性杂交,F2雄性中纯合非芦花有色羽占1/4
D. 纯种芦花雄性与纯种非芦花雌性杂交,可依据雏鸡羽色直接区分雌雄个体
三、简答题(共5题,总分59分,请将答案写在答题卡相应位置)
19. Ⅰ.小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题:
(1)小窝的主要成分是蛋白质和脂质(磷脂),其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白合成后由______________加工,加工过程需要酶的催化,酶发挥催化作用的机理是______________。运输过程中通过囊泡沿______________(填细胞结构)运输到细胞膜上,成为膜蛋白。
(2)据图1分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由______________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的________________中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82-101位氨基酸)和肽段2(101-126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2.据此分析可以得出的结论是________________________________。
Ⅱ.非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是慢性肝病的一种,其特征是过多脂质以脂滴形式储存在肝细胞中。脂滴是细胞内储存脂质的细胞器,可与多种细胞器相互作用,其部分功能关系如图3所示。
(4)图中,脂滴的膜结构最可能由______________(填“单层”或“双层”)磷脂分子构成。
20. 低温严重影响蔬菜的产量和品质,是制约北方冬春季蔬菜生产的重要环境因素之一。为筛选耐低温南瓜品种,科研工作者将适量不同品种的南瓜种子置于人工气候室,在常温条件下培养至幼苗第1片真叶完全展开时进行低温胁迫处理,取从上往下第2片真叶测定相关生理指标,结果如下表。
低温胁迫对不同品种南瓜幼苗光合特征的影响实验记录表
叶绿素含量
(mg·g-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
0天
3天
7天
0天
3天
7天
0天
3天
7天
柿饼南瓜
低温
1.37
1.23
1.02
363.25
579.00
318.00
10.40
6.02
0.05
常温
1.37
1.10
1.17
363.25
424.25
335.75
10.40
11.93
10.90
西班牙南瓜
低温
1.09
0.87
0.60
378.25
435.25
385.25
10.65
2.57
0.70
常温
1.09
0.96
1.28
378.25
437.25
370
10.65
10.63
11.00
回答下列问题:
(1)南瓜叶肉细胞中,位于叶绿体________上的光合色素吸收光能并将其转化为活跃的化学能储存在________中,再经________循环将化学能储存在有机物中。提取光合色素时,除了添加乙醇溶解色素外,还需要添加碳酸钙,其目的是________。
(2)低温胁迫下两个品种南瓜幼苗的净光合速率均明显下降,据表分析,最可能是低温胁迫导致________下降,直接影响了光合作用的________过程,导致光合速率下降。此外,低温还可能影响________,导致光合速率下降。
(3)研究者还比较了不同品种南瓜在低温胁迫下可溶性糖的含量,结果显示,低温胁迫引起不同品种南瓜幼苗叶片可溶性糖含量不同程度地增加,可溶性糖除了能为植物提供营养外,还可以________,从而增强植株的抗寒性。
21. 已知小麦的高秆和矮秆为一对相对性状,受等位基因A、a控制,抗病与不抗病为一对相对性状,受等位基因B、b控制,以下是有关两对相对性状的杂交实验。不考虑突变和染色体互换,回答下列问题:
(1)据实验结果可判断高秆和矮秆中_______为隐性性状,抗病与不抗病中_______为显性性状。
(2)若实验一结果与某种雄配子不完全致死有关,则致死的雄配子是________(填A或a),致死率为________%。
(3)若实验二结果与某种个体在胚胎时期致死有关,则致死个体基因型为(只考虑抗病、不抗病相对性状)________。
(4)在(2)(3)假设均成立的情况下,为判断两对基因的位置关系,让AABb个体与aabb个体杂交,得到F1,从F1中选择表型为________的个体进行自交,若F2中矮秆不抗病个体所占比例为________,则两对基因位于两对不同的同源染色体上;若F2中矮秆不抗病个体所占比例为________,则两对基因位于同一对同源染色体上。
22. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力。请分析回答:
(1)图1代表铁蛋白基因表达中的转录过程,该转录过程的方向是________________(“从左到右”或“从右到左”),同一条染色体上不同基因的转录过程模板链________(填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)图2中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体,其生理意义是________。
(3)图1所示过程与图2所示过程在碱基互补配对方式上的区别是图1中存在________(模板链写在左侧,子链写在右侧)碱基对。若铁蛋白基因转录出的未修饰的mRNA序列中含有m个碱基,其中C占26%、G占32%,则相对应的DNA片段中胸腺嘧啶的比例是________。
(4)据图2分析甘氨酸的密码子是5'________3';若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失,导致合成的肽链变短,原因可能是基因的这种改变导致mRNA上________________提前出现。
23. 某植物(XY型)的花色受2对等位基因(E/e和R/r)控制,两对基因均不位于X、Y同源区段。其花色产生机制如下图所示。现有三个纯合品系甲(白花)、乙(黄花)、丙(红花),三个品系之间的杂交实验及结果见下表。
组别
亲本组合
F1表型及比例
F2表型及比例
Ⅰ
甲(♀)×乙(♂)
全为黄花
黄花:白花=3:1
Ⅱ
甲(♂)×丙(♀)
全为红花
红花:黄花:白花=9:3:4
回答下列问题:
(1)依据第Ⅰ组杂交实验结果,______(填“能”“不能”)确定E/e基因位于常染色体上,理由是______。
(2)依据第Ⅰ、Ⅱ组杂交实验结果,可以确定两对基因的遗传遵循______定律,但不能确定R/r基因位于何种染色体上。可鉴别并统计第Ⅱ组F2中黄花植株的______,若结果为______,则说明R/r基因位于X染色体上;若______,则说明R/r基因位于常染色体上。
(3)现已确定两对基因均位于常染色体上,取组别Ⅱ中F2的黄花植株与白花植株杂交,子代红花植株所占比例为______。
(4)现有一黄花植株,其R基因上游缺失某段序列G,基因型记作G-R/G-R(EE省略),该植株表现为黄花的原理是G的缺失,导致其下游R基因的启动子不能与______结合,从而无法正常表达。为探究G能否促进同源染色体上的R基因表达,科研人员选择上述黄花植株与基因型为G+R/G+r(G+表示G序列未缺失)的红花植株杂交,如下图所示。
①若F1全为红花,则说明______。
②若F1表现为红花:黄花=1:1,则F1中黄花植株的基因型为______(EE省略)。
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