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湖南省A佳大联考2021-2022学年高二上学期入学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高二上·湖南开学考)下列关于糖类的说法错误的是( )
A.糖类分子一般由C,H,О三种元素构成
B.很多有机物可以为细胞的生命活动提供能量,其中糖类是主要的能源物质
C.核糖和脱氧核糖是参与组成核酸的多糖
D.单糖是不能再水解的糖类,葡萄糖、果糖、半乳糖都是常见的单糖
2.(2021高二上·湖南开学考)肺炎是指人体肺部实质性炎症,往往是因感染引发的。肺炎根据传染源的不同可分为细菌性肺炎(如肺炎链球菌)和病毒性肺炎(如乙型流感病毒)。下列关于这两类病原体的说法正确的是( )
A.乙型流感病毒进入宿主细胞的过程为主动运输
B.这两类病原体均能产生ATP合成酶
C.人工控制的条件下利用培养液的培养可大量获得这两类病原体
D.肺炎链球菌与乙型流感病毒的遗传物质彻底水解的产物都是6种
3.(2021高二上·湖南开学考)siRNA是一种人工合成的长度为20—25碱基对的RNA,将其导入细胞后,siRNA通过加工可以与细胞内特定的蛋白质结合形成复合体。该复合体可与特定的mRNA配对并使其降解从而导致相应的基因“沉默”。下列分析错误的是( )
A.siRNA分子是由两条核苷酸链组成的
B.siRNA的加工过程会使氢键断裂
C.siRNA通过阻断翻译的过程使相应的基因沉默
D.该复合体能与特定的mRNA配对是因为蛋白质分子的特异性
4.(2021高二上·湖南开学考)克氏综合征是一种人类遗传病。患者的性染色体组成为XXY,通常表现为男性的生理特征,但伴有雄激素缺乏的个体可能出现不同程度的女性化第二性征。下列相关叙述错误的是( )
A.患者有丝分裂后期细胞中染色体数为94
B.患者群体中红绿色盲发病率低于正常男性
C.患者的两条X染色体只能来自于亲本中的某一方
D.患者的染色体异常可能是母本减数分裂II时姐妹染色单体未正常分离导致的
5.(2021高二上·湖南开学考)杂交实验是遗传学中常用的实验方法。为达到实验目的,下列交配方式中最合理的组合是( )
①鉴别一只黑色公牛是否为纯合子②鉴别一株豌豆是否为纯合子③判断一对相对性状的显隐性关系④不断提高某小麦新品种的纯合度
A.杂交、测交、测交、自交 B.测交、自交、杂交、自交
C.杂交、自交、杂交、测交 D.测交、测交、杂交、自交
6.(2021高二上·湖南开学考)如图为某细胞转录和翻译的过程,据图判断,下列描述中错误的是( )
A.由图示过程推测该细胞具有完整生物膜系统
B.图示转录过程需要RNA聚合酶的参与而不需要DNA解旋酶的参与
C.翻译的过程中mRNA可结合多个核糖体,翻译的最终产物是一样的
D.图示过程中还需要转运氨基酸的工具tRNA
7.(2021高二上·湖南开学考)“渐冻症”是一种慢性、进行性神经系统病变,患者因肌肉逐渐不能动弹,就像被冻住了一样而得名。研究表明,利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能有效缓解其症状。下列相关描述正确的是( )
A.IPS细胞能分裂形成多种细胞,体现了细胞的全能性
B.IPS细胞分化成不同细胞的过程中发生了基因碱基序列的改变
C.IPS细胞与其分化成的子细胞中所含蛋白质的种类不完全相同
D.IPS细胞的全能性低于其分化出的子细胞
8.(2021高二上·湖南开学考)分布于江西省东乡县的东乡野生稻是迄今为止发现的自然条件下分布纬度最高的野生水稻种群。东乡野生稻优良的抗寒能力如能转移到普通水稻植株内可显著提高普通水稻的抗寒能力并提高其产量。下列叙述正确的是( )
A.东乡野生稻抗寒特性的形成与其生存环境有关,是一种不可遗传变异
B.东乡野生稻的抗寒特性是一种可遗传变异,这种特性的形成与环境无关
C.东乡野生稻与普通水稻可能属于不同种群
D.将东乡野生稻优良的抗寒能力转移到普通水稻植株内依据的原理是基因突变
9.(2021高二上·湖南开学考)下列有关生物学实验的叙述正确的是( )
①“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中卡诺氏液的作用是固定细胞的形态
②乳酸菌细胞呼吸产物可用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定,颜色变化为蓝色→绿色→黄色
③孟德尔的豌豆杂交试验中,为防止自花授粉应在母本刚开花时就迅速去雄
④以患者皮肤中的干细胞为观察材料可以诊断21三体综合征
⑤调查红绿色盲的发病率应在患者的家系中进行调查
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
10.(2021高二上·湖南开学考)下列关于人类遗传病的相关叙述错误的是( )
A.遗传病的患者不一定具有致病基因
B.遗传病就是可以遗传的人类疾病
C.遗传咨询和产前诊断能有效降低遗传病的发病率
D.常见的单基因遗传病可利用基因检测进行精确地诊断
11.(2021高二上·湖南开学考)下列有关生物进化的叙述正确的是( )
A.已经发现的大量的化石证据为达尔文的共同由来说提供了间接的证据
B.比较解剖学和胚胎学的研究为生物进化论提供了直接的证据
C.达尔文进化论的核心观点是用进废退和获得性遗传
D.现代生物进化理论取得的重大突破之一在于能科学地解释遗传和变异的本质
12.(2021高二上·湖南开学考)下列有关物种的叙述正确的是( )
①一个种群由同一物种组成,一个物种只能形成一个种群②隔离是物种形成的必要条件
③加拉帕戈斯群岛上不同的地雀种群之间无法进行基因交流
④东北虎和华南虎之间没有生殖隔离,东北虎和华南虎是同一物种
⑤二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交产生三倍体西瓜的事实说明两者之间没有生殖隔离
A.②③④ B.②③⑤ C.①③⑤ D.①③④
二、多选题
13.(2021高二上·湖南开学考)真核细胞在合成分泌蛋白时其肽链的初始端通常是一段较短的氨基酸序列称为信号肽。下表为某科研团队在研究胰岛素的合成和分泌时测得的数据,据此推测下列分析正确的是( )
检验对象 最终产物
核糖体 含109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
内质网 含86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
高尔基体 由A、B链组成的含51个氨基酸残基的胰岛素
A.胰岛素的合成和分泌的通路是由核糖体→内质网→高尔基体
B.信号肽在内质网中被切除,意味着信号肽可能与肽链进入内质网的过程有关
C.成熟的胰岛素含有49个肽键
D.前胰岛素原在内质网中和高尔基体中被转化为胰岛素原
14.(2021高二上·湖南开学考)将染色体DNA双链均被放射性同位素标记的两果蝇精原细胞分为甲、乙两组,分别转入不含放射性标记的普通培养基中进行培养。甲组进行了两次有丝分裂,乙组进行了完整的减数分裂(减数分裂I和减数分裂Ⅱ),下列说法正确的是( )
A.第一次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数相同
B.第一次分裂完成时,甲、乙两组细胞中具有放射性的染色体数相同
C.第二次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数相同
D.第二次分裂完成时,甲组可能出现不含放射性的子细胞,乙组的子细胞均有放射性
15.(2021高二上·湖南开学考)蜂群中蜂王和工蜂的基因组成一致,但蜂王寿命较长且具有生殖能力而工蜂寿命很短且不具有生殖能力。其区别在于蜂群中大多数幼虫以花粉和花蜜为食,将发育成工蜂。少数幼虫一直以蜂王浆为食,将发育成蜂王。下图所示为某科研团队针对蜂王的发育所做的研究,下列有关叙述正确的是( )
A.蜂王浆可能会影响幼虫体内基因的表达从而使其具有生殖能力
B.DNMT3蛋白可能是一种酶
C.DNA甲基化后其碱基序列发生了改变
D.从分子层面分析幼虫能否发育为蜂王的关键是幼虫是否具有特定基因
16.(2021高二上·湖南开学考)心房颤动亦称房颤,是一种常见的快速心律失常,发病时患者的心房往往表现为无规律的高速颤动而使心脏排血量锐减。最新研究表明房颤的发生很可能与人类NUP155基因突变有关,该基因是一个编码核孔复合物组分的基因,下列说法正确的是( )
A.核孔复合体主要参与核质间DNA,蛋白质等大分子物质的运输
B.细胞核不能合成蛋白质,但细胞核控制着细胞内蛋白质的合成过程
C.心房颤动的发生可能与核质间的信息交流异常有关
D.导致机体患上心房颤动的根本原因可能是基因突变
三、综合题
17.(2021高二上·湖南开学考)研究表明光照条件下植物除可进行光合作用外,还可进行吸收O2放出CO2的过程,称为光呼吸。两者的关系如图所示。
(1)据图分析,卡尔文循环发生的场所是 ,此过程的发生除需要相应的酶,还需要光反应产生的 。
(2)CO2相对含量较高时或O2相对含量较高时C5的反应均需要Rubisco(核酮糖羧化酶)催化,则Rubisco的催化作用是否具有专一性 理由是 。
(3)光呼吸的发生会导致植物体碳的固定量减少从而影响产量,大棚栽培时可通过 (填“人工补光”“增施农家肥”或“适当升温”)适当降低光呼吸,提高产量。
(4)目前主流观点普遍认为:干旱和炎热的天气会导致叶片的 大量关闭, 供应减少,而光呼吸的增强可以消耗多余的能量保护光合器官,所以光呼吸对植物有重要的正面意义。
18.(2021高二上·湖南开学考)图示为某二倍体生物细胞分裂不同时期的示意图,据图回答问题。
(1)由图可知,该生物为 (填“动物”或“植物”),理由是 (至少写出两个理由)。
(2)若图中字母表示染色体上的基因,则A与a叫作 ,图②中染色体上出现A与a的原因可能是 或 。
(3)图中细胞内有同源染色体的是 (填序号),细胞内只有一个染色体组的是 (填序号),若上述图像为某性原细胞先进行有丝分裂然后进行减数分裂的连续图像,请尝试进行排序 (填序号)。
19.(2021高二上·湖南开学考)现代科学研究认为哺乳动物起源于中生代三叠纪的末期(距今2亿年前)。通过漫长的演化,由原始哺乳动物进化形成了5676个不同物种,约占脊索动物门的10%。
(1)现代生物进化理论认为 是生物进化的基本单位, 决定进化的方向。
(2)通过漫长的演化,原始哺乳动物进化成各种不同的哺乳动物,这一过程体现了生物多样性中 多样性。同一物种不同个体也往往存在着差异,根本来说是由 多样性决定的。
(3)进化从来都不是孤立的事件, 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
(4)为研究生态恢复工程对毛乌素沙漠的影响,科学家在2010年和2020年同一月份对当地一哺乳动物种群的抽样调查结果如下。
基因型 2010年 2020年
AA 40 75
Aa 80 150
aa 280 375
2010年和2020年A的基因频率分别为 ,据此判断在此期间该种群 (填“有”或“没有”)进化。
20.(2021高二上·湖南开学考)某种昆虫的眼色有红眼、粉眼和白眼三种类型,且受两对等位基因控制(用A/a、B/b表示),现有三个纯合品系甲、乙、丙,甲表现为红眼,乙表现为白眼,丙表现为粉眼。某兴趣小组用甲品系与乙品系杂交,F1均为红眼,F1雌雄个体随机交配,统计F2的表现型及比例为红眼:粉眼:白眼=9:3:4,通过查阅资料他们发现该种昆虫眼色决定与基因的关系如下,据此回答下列问题。
(1)基因控制生物体性状的方式除上图所示途径外还有一条途径是 。
(2)该兴趣小组的实验说明控制该种昆虫眼色的这两对基因的遗传遵循 定律。
(3)通过对实验数据的分析,该小组认为F2白眼的基因型有 种,若想尽可能快的鉴定出F2中某白眼个体的基因型可将该白眼个体与 组(填“甲”“乙”或“丙”)杂交,统计子代的表型及比例。请预期实验结果并写出相应的结论: 。
21.(2021高二上·湖南开学考)20世纪20年代人们对于遗传物质的主流观点是蛋白质是生物体的遗传物质。艾弗里通过肺炎链球菌的体外转化实验对当时的主流观点提出了挑战。请回答下列有关的问题。
(1)I.表格所示是艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的基本过程
实验处理 培养基上的菌落类型
①有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 R+S
②有R型细菌的培养基+蛋白酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
③有R型细菌的培养基+RNA酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
④有R型细菌的培养基+酯酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
⑤有R型细菌的培养基十DNA酶处理过的S型细菌的细胞提取物 ?
实验⑤的结果是 。通过肺炎链球菌的体外转化实验,艾弗里得出的结论是 。
(2)从变异类型看,R型细菌转化为S型细菌属于可遗传变异中的 ,艾弗里的实验设计利用了自变量控制中的 原理(填“加法”或“减法”)。
(3)II.随着科学研究的发展,人们认识到了核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。但20世纪末对于肮病毒的研究给人们带来了新的疑惑,因为肮病毒的元素组成为C、H、O、N、S,图示为相关的验证实验,据此回答下列问题。
检测提取肮病毒的放射性预期实验结果是 ,若增设一组实验,将培养液中的KH2PO4替换为(NH4)235SO4,预期实验结果是 ,综合上述两组实验能得出的结论是肮病毒的化学组成 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,A正确;
B、蛋白质、脂肪、糖类等有机物都可以为细胞的生命活动提供能量,其中糖类是细胞主要能源物质,B正确;
C、脱氧核糖是组成DNA的五碳糖,核糖是组成RNA的五碳糖,它们是参与组成核酸的单糖,C错误;
D、不能再被水解的糖是单糖,单糖可以直接被细胞吸收,常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等,D正确。
故答案为:C。
【分析】糖类:
2.【答案】D
【知识点】被动运输;病毒
【解析】【解答】A、病毒是有机大分子团,无法通过主动运输进入宿主细胞,通过胞吞方式进入宿主细胞,A错误;
B、病毒没有细胞结构,所以无法产生ATP合成酶,B错误;
C、培养基本身没有细胞,无法培养病毒,C错误;
D、肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而乙型流感病毒的遗传物质是RNA,但DNA和RNA彻底水解的产物都是1种戊糖+磷酸+4种碱基共6种,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胞吞:当大分子物质进入细胞时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
2、病毒虽然没有细胞结构,不能独立生活,但要寄生在活细胞中才能进行生命活动。 病毒的遗传物质是DNA或RNA。DNA彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸基团和碱基(A、T、G、C),RNA彻底水解后的产物有核糖、磷酸基团和碱基(A、U、G、C)。
3.【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、依题意可知:siRNA中碱基是成对存在的,所以这是一种双链的RNA,A正确;
B、siRNA加工形成复合体后可与特定的mRNA配对,意味着加工的过程会使siRNA的氢键断裂、解旋,以其中一条特定的链与mRNA配对,B正确;
C、siRNA导入细胞后可使mRNA降解,所以siRNA是通过阻断翻译的过程使相应的基因“沉默”,C正确;
D、siRNA-蛋白质复合体与mRNA的配对是利用了碱基互补配对原则而不是蛋白质分子的特异性,D错误。
故答案为:D。
【分析】翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据题可知:患者为染色体异常遗传病,性染色体组成为XXY,则染色体数为47,有丝分裂后期染色体数为94,A正确;
B、患者X染色体可能来自于父方也可能来自于母方,且有两条,故伴X隐性遗传病的发病率低于正常男性,B正确;
C、该染色体异常的患者的两条X染色体可能来自于亲本中的任一方,即可能是异常的卵细胞(XX)和正常 的精子(Y)结合产生的、也可能是异常的精子(XY)和正常的卵细胞(X)结合产生的,C错误;
D、若患者的X染色体均来自母方,则其异常可能是母方减裂II时姐妹染色单体未正常分离引起的,D正确。
【分析】性染色体组成为XXY的原因:
(1)卵子发育异常:卵子在发育过程中,两个X染色体没有分离,形成含有XX的卵子,此卵子与正常精子结合并受精,形成XXY受精卵,再由此受精卵发育成胚胎,胎儿染色体就是XXY染色体。
(2)精子发育异常:精子在形成过程中,正常会形成一个含有X的精子,一个含有Y的精子,由于某些原因,两者没有分离,导致一个精子不含有XY染色体,而一个含有XY染色体,含有XY染色体的精子与正常卵子受精,形成XXY受精卵,发育成个体。
5.【答案】B
【知识点】交配类型及应用
【解析】【解答】①鉴别一只黑色公牛是否为杂合子最优的方式为测交;
②豌豆为闭花受粉、自花传粉,鉴别一株豌豆是否为纯合子,可选择自交;
③判断一对相对性状的显隐性应当选择相对性状的亲本杂交;
④提高小麦新品种的纯合度应当选择连续自交,提高纯合子的比例。
故答案为:B。
【分析】1、鉴定某生物是否是纯种,对于植物来说可以采用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法,对于动物来说,则只能用测交的方法。不断自交可以明显提高生物品种的纯合度,测交的重要意义可以鉴定显性个体的基因型。
2、性状显隐性的判断方法:
(1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。
(2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
6.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示过程中转录尚未结束,翻译即已开始,说明该细胞为原核细胞,无完整的生物膜系统,A错误;
B、转录过程需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶可以使特定部位的基因解旋,所以不需要DNA解旋酶,B正确;
C、结合图示可知,mRNA是翻译的模板,其上可结合多个核糖体提高翻译的效率,翻译的最终产物是一样的,C正确;
D、图示的翻译过程中需要tRNA转运氨基酸,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
7.【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、IPS细胞能分裂形成多种细胞,但该过程没有形成完整个体,因此并没有体现IPS细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内的mRNA和蛋白质改变,但基因碱基序列不变,B错误;
C、IPS细胞与其分化成的子细胞中所含有的DNA相同,由于基因的选择性表达,mRNA和蛋白质的种类不完全相同,C正确;
D、IPS细胞比其分化出的子细胞分化程度低,因此全能性高于其分化出的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。
3、细胞的全能性:细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成去其他各种细胞的潜能和特性。
8.【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;物种的概念与形成;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、东乡野生稻优良的抗寒能力能通过杂交过程转移到普通水稻植株,说明该水稻的抗寒特性是可以遗传的,A错误;
B、东乡野生稻是分布纬度最高的野生水稻种群,其抗寒特性的形成是可遗传变异与自然选择(环境因素)共同作用的结果,B错误;
B、普通水稻不具有东乡野生稻的抗寒能力,说明普通水稻和东乡野生稻无法自由的进行基因交流,两者间可能存在着地理隔离或生殖隔离,因此两者很可能属于不同种群,C正确;
D、东乡野生稻的抗寒能力转移到普通水稻植株内依据的原理是基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
9.【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验;孟德尔遗传实验-分离定律;调查人类遗传病
【解析】【解答】①“观察植物细胞有丝分裂实验”使用卡诺氏液是利用其较高的渗透力迅速固定细胞的形态,①正确;
②溴麝香草酚蓝水溶液是一种酸碱指示剂,变色范围为pH值6.0~7.6,可用于鉴定溶液中的CO2颜色变化为蓝色→绿色→黄色,故常用于水生生物的细胞呼吸检测,但无法用于检测乳酸,因为乳酸菌无氧呼吸过程中没有二氧化碳生成,②错误;
③豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,所以应在开花前进行去雄,③错误;
④21三体综合征患者其体细胞内染色体数为47,故可以患者皮肤干细胞为观察材料进行诊断,④正确;
⑤调查红绿色盲的发病率应在人群中随机调查,⑤错误。
故答案为:A。
【分析】1、低温诱导染色体数目加倍实验:
(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍;
(2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片;
(3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定),改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
2、二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
3、孟德尔杂交实验传粉过程: 先去除未成熟的高茎(或矮茎)豌豆花的全部雄蕊,然后套上纸袋。待去雄花的雌蕊成熟时,将采集到的矮茎(或高茎)豌豆花的花粉涂到去雄花的雌蕊柱头上,再套上纸袋。
4、人类遗传病的调查:
(1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;
(2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;
(3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
10.【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,其中染色体异常遗传病的患者不一定具有致病基因(如:猫叫综合征),A正确;
B、遗传病是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。有些遗传病的患者无法产生后代,也就无法将疾病遗传给后代,B错误;
C、通过遗传咨询和产前诊断能达到优生优育的目的,即可以有效降低遗传病的发病率,C正确;
D、基因检测可精确地检测出突变基因,故可用于诊断单基因遗传病,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、人类遗传病通常是指有遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病、和染色体异常遗传病。
(1)单基因遗传病:是指受一对等位基因控制的遗传病,包括单基因显性遗传病(多指、指软骨发育不全)和单基因隐性遗传病(镰刀型细胞贫血症、白化病、苯丙酮尿症)。
(2)多基因遗传病:是指受两对或两对以上等位基因控制的疾病,如原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病等。
(3)染色体异常遗传病:是指由染色体变异引起的疾病,如特纳综合征、21三体综合征、猫叫综合征等。
2、遗传病的监测和预防:
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;
(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
11.【答案】D
【知识点】拉马克学说和自然选择学说;现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石证据为达尔文的共同由来说提供了直接的证据,A错误;
B、比较解剖学和胚胎学的研究为生物进化论提供了间接的证据,B错误;
C、达尔文的生物进化论主要由两大学说组成:共同由来说和自然选择学说,C错误;
D、现代生物进化理论相对于达尔文的生物进化论取得的重大突破在于能科学地解释遗传和变异的本质,同时认为进化的单位由个体发展到种群,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物有共同的祖先的证据:
(1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。
(3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。
(5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
2、达尔文的自然选择学说:
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
(3)进步性:合理地解释了生物进化和适应的形成,揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果。 (4)局限性:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质,对适应及物种的形成等问题的解释仅限于个体水平。
3、现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
12.【答案】A
【知识点】物种的概念与形成
【解析】【解答】①种群是某一个区域内同种生物的全部个体,而一个物种可以形成多个不同的种群,①错误;
②生殖隔离的产生标志着新物种的形成,隔离是物种形成的必要条件,②正确;
③加拉帕戈斯群岛上的地雀属于不同物种,因此,不同的地雀种群之间无法进行基因交流,③正确;
④由于东北虎和华南虎之间没有生殖隔离,因此,东北虎和华南虎都属于虎这一物种,④正确;
⑤二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交产生三倍体西瓜,三倍体西瓜在自然条件下是无法繁殖的,属于杂种不育,所以两者间存在着生殖隔离,⑤错误。
故答案为:A。
【分析】新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。
(1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。
(2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
(3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
13.【答案】A,B,C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、由实验结果可知,胰岛素的合成和分泌在细胞内的通路为核糖体→内质网→高尔基体,A正确;
B、信号肽在核糖体上合成而在内质网中被切除,依结构和功能观考虑,信号肽很可能与多肽链进入内质网的过程有关,B正确;
C、成熟的胰岛素由51个氨基酸残基2条肽链,故包含49个肽键,C正确;
D、前胰岛素原仅在内质网中被转化为胰岛素原,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、形成肽链时,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链条数。形成环肽时,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。
14.【答案】A,D
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、有丝分裂过程中DNA复制一次,细胞分裂一次。减数分裂过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次。所以,第一次分裂完成时,甲组细胞与亲代细胞相比染色体数不变,核DNA数不变;乙组细胞染色体数减半,核DNA数不变,A正确;
B、第一次分裂完成时,两组细胞DNA均只复制了一次,甲组进行了一次有丝分裂,分裂结束时,细胞中染色体全被标记且与体细胞染色体数目相等,乙组进行减数第一次分裂结束时,细胞中染色体全被标记且染色体数目是体细胞的一半,所以乙组细胞中含有放射性的染色体数为甲组的一半,B错误;
C、第二次分裂完成时,甲组细胞(有丝分裂)与亲代细胞相比,染色体数与核DNA数不变,而乙组染色体数和核DNA数均减半,因此第二次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数也不相同,C错误;
D、第二次分裂完成时,甲组细胞DNA经过两次复制后可产生不含放射性的DNA,所以可能出现不含放射性的子细胞,乙组细胞DNA只经过了一次复制,所有核DNA均含放射性,所以子细胞均含放射性,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
15.【答案】A,B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、蜂王和工蜂的基因组成是相同的,幼虫发育方向的不同主要是由食物决定的,而蜂王具有生殖能力工蜂不具有生殖能力,所以蜂王浆可能会影响幼虫基因的表达从而使蜂王具有生殖能力,A正确;
B、DNMT3基因表达的结果是产生DNMT3蛋白,该蛋白可使特定基因甲基化,意味着该蛋白可能是一种酶,催化了特定基因的甲基化,B正确;
C、基因的甲基化修饰可影响个体的表型但基因本身碱基序列不发生改变,C错误;
D、工蜂和蜂王的基因组成是相同的,所以从分子层面分析,幼虫能否发育为蜂王的关键是特定基因能否表达,D错误。
故答案为:AB。
【分析】表观遗传:
(1)概念:生物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。
(2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
16.【答案】B,C,D
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔复合体主要参与核质间大分子物质的运输,但不包括DNA,A错误;
B、细胞核中不能合成蛋白质,蛋白质的合成场所在细胞质中的核糖体上,但细胞核控制着细胞内蛋白质的合成过程,因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,B正确;
C、由题意知,心房颤动致病机制是核孔复合物的运输障碍,因此房颤与核质间的信息交流异常有关,C正确;
D、由题意可知,房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】细胞核的结构:
(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
(3)染色质:主要组成成分是DNA和蛋白质,功能是其中的DNA是遗传信息的载体。
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
17.【答案】(1)叶绿体或叶绿体基质;ATP、NADPH
(2)有;Rubisco只能催化CO2的固定或C5的加氧,所以具有专一性。(Rubisco与C5结合后只能再与CO2或O2结合并催化反应,所以具有专一性。)
(3)增施农家肥
(4)气孔;CO2
【知识点】酶的特性;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)卡尔文循环为暗反应过程中的环节,暗反应的场所是细胞质基质,而图中可知卡尔文循环即C3的还原,因此,其反应场所为叶绿体基质。C3的还原除需要相应的酶还需要光反应产生的ATP和NADPH。
(2)结合图示可知,Rubisco是一种双功能酶,既可催化CO2的固定也可催化也可催化C5的加氧反应,酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应的提出,而Rubisco只能催化CO2的固定或C5的加氧,所以具有专一性。
(3)光呼吸的发生会导致植物体碳的固定量减少从而影响产量,而且光呼吸发生的条件是二氧化碳浓度低,而氧浓度高的情况下,所以若要降低光呼吸则应保证环境中CO2的相对含量较高,大棚栽培时可通过增施农家肥提高空气中的CO2浓度,降低光呼吸,从而提高产量。
(4)目前主流观点普遍认为:干旱和炎热的天气条件下,由于自我调节性适应,植物保水的需求气孔大量关闭,导致作为光合作用原料之一的CO2不能进入,会导致光合作与受到抑制。而光呼吸会增强,此时光呼吸能释放CO2用于光合作用,从而消耗多余能量(ATP和NADPH),对光合器官起保护作用。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、酶的特性:
(1)高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。
3、温室栽培时在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合效率,也可同时适当补充二氧化碳,进一步提高光合效率。当温度适宜时,适当增加二氧化碳浓度或光照强度可提高光合效率。
18.【答案】(1)动物;①该细胞具中心体;②该细胞无细胞壁;③该细胞胞质分裂的方式为细胞膜向内凹陷
(2)等位基因;基因突变;染色体互换
(3)①③⑤;④;①③⑤④②
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)该细胞没有细胞壁,含有中心体,星射线由中心体周围发出,细胞质分裂时,细胞膜向内凹陷,细胞质分裂时没有出现细胞板,因此该生物属于动物。
(2)A和a位于同源染色体上相同位置,控制相对性状,属于等位基因。当发生基因突变,或是A所在的染色体与a所在的染色体发生交叉互换时,A与a可能出现在同一条染色体上,会使②中姐妹染色单体分离后的染色体上出现等位基因。
(3)①为有丝分裂中期,②为减数第二次分裂后期,③为有丝分裂后期,④为减数第二次分裂中期,⑤为减数第一次分裂中期,有丝分裂和减数第一次分裂过程中含有同源染色体,即①③⑤有同源染色体。该动物体细胞中含有两个染色体组,因此只含一个染色体组的细胞应位于减数第二次分裂,其中②为减数第二次分裂后期,含两个染色体组,④为减数第二次分裂中期,只含一个染色体组。若上述图像为某性原细胞先进行有丝分裂然后进行减数分裂的连续图像,根据分析可知,顺序应为①③⑤④②。
【分析】1、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
2、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
3、基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
4、交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
19.【答案】(1)种群;自然选择
(2)物种;基因或遗传
(3)不同物种;生物与无机环境
(4)20%、25%;有
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成;基因频率的概念与变化;生物的多样性
【解析】【解答】(1)现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向。种群基因频率的改变意味着生物发生了进化。
(2)生物多样性主要包括三个层次的内容:基因多样性(遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性。通过漫长的演化,原始哺乳动物进化成了5676种不同的哺乳动物,这体现了生物多样性中的物种多样性,同一物种不同个体间的差异根本上来说是由基因多样性(遗传多样性)决定的。
(3)协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,进化从来都不是孤立的事件。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。
(4)2010年A的基因频率为(40×2+80)÷(40×2+80×2+280×2)×100%=20%,2020年A的基因频率为(75×2+150)÷(75×2+150×2+375×2)×100%=25%,种群基因频率发生了改变,所以10年间该种群有进化。
【分析】1、现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
2、生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
3、“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
“定义法”求解基因频率: 某基因频率=某基因总数/某基因和其等位基因的总数×100%。
20.【答案】(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(2)自由组合(孟德尔第二)
(3)3;丙;若后代均为粉眼,则该个体的基因型为aabb;若后代均为红眼,则该个体的基因型为aaBB;若后代粉眼:红眼=1:1,则该个体的基因型为aaBb
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】 (1)由图示可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,所以另一条途径为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)由题意知;F2的表现型及比例为红眼:粉红眼:白眼=9:3:4,结合题干信息可知,该昆虫眼色的遗传受两对等位基因控制,且这两对基因遵循自由组合定律,也就是孟德尔第二定律。
(3)通过对实验数据的分析,再结合图示信息可建构出该种昆虫基因型与表型的关系,A_B_为红眼,A_bb为粉眼,aa_ _为白眼,所以F2白眼的基因型有3种;若想尽可能快的鉴定出F2某白眼个体的基因型可将该白眼个体与丙组(纯合粉眼AAbb)个体杂交,若后代均为粉眼,则该个体的基因型为aabb;若后代均为红眼,则该个体的基因型为aaBB;若后代粉眼:红眼=1:1,则该个体的基因型为aaBb。
【分析】1、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
21.【答案】(1)R;DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是使R型细菌发生转化的转化因子,DNA是肺炎链球菌的遗传物质)
(2)基因重组;减法
(3)没有放射性;有较强的放射性;没有核酸有蛋白质(或没有核酸只有蛋白质)
【知识点】核酸在生命活动中的作用;肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)实验⑤是唯一一组使用DNA酶处理S型细菌细胞提取物的,所以结果是只有R型细菌。通过上述5组实验,艾弗里最终得出的结论是DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质也就是DNA是使R型细菌发生转化的转化因子,即DNA是肺炎链球菌的遗传物质。
(2)少数感受态的R型菌接受了S型的质粒DNA从而发生了转化,所以这属于基因重组。艾弗里的实验设计中是利用酶的专一性去除S型细菌的细胞提取物中的特定成分,所以这是自变量控制中的减法原理。
(3)由题干中信息可知朊病毒的元素组成中没有P元素,但有C、H、O、N、S,故此可推知朊病毒的化学组成应该是蛋白质没有核酸。所以KH232PO4组的结果是没有放射性,(NH4)235SO4组的结果是有放射性,最终结论是朊病毒的化学组成没有核酸有蛋白质或朊病毒的化学组成没有核酸只有蛋白质。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
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湖南省A佳大联考2021-2022学年高二上学期入学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高二上·湖南开学考)下列关于糖类的说法错误的是( )
A.糖类分子一般由C,H,О三种元素构成
B.很多有机物可以为细胞的生命活动提供能量,其中糖类是主要的能源物质
C.核糖和脱氧核糖是参与组成核酸的多糖
D.单糖是不能再水解的糖类,葡萄糖、果糖、半乳糖都是常见的单糖
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、糖类分子一般是由C、H、O三种元素构成的,A正确;
B、蛋白质、脂肪、糖类等有机物都可以为细胞的生命活动提供能量,其中糖类是细胞主要能源物质,B正确;
C、脱氧核糖是组成DNA的五碳糖,核糖是组成RNA的五碳糖,它们是参与组成核酸的单糖,C错误;
D、不能再被水解的糖是单糖,单糖可以直接被细胞吸收,常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等,D正确。
故答案为:C。
【分析】糖类:
2.(2021高二上·湖南开学考)肺炎是指人体肺部实质性炎症,往往是因感染引发的。肺炎根据传染源的不同可分为细菌性肺炎(如肺炎链球菌)和病毒性肺炎(如乙型流感病毒)。下列关于这两类病原体的说法正确的是( )
A.乙型流感病毒进入宿主细胞的过程为主动运输
B.这两类病原体均能产生ATP合成酶
C.人工控制的条件下利用培养液的培养可大量获得这两类病原体
D.肺炎链球菌与乙型流感病毒的遗传物质彻底水解的产物都是6种
【答案】D
【知识点】被动运输;病毒
【解析】【解答】A、病毒是有机大分子团,无法通过主动运输进入宿主细胞,通过胞吞方式进入宿主细胞,A错误;
B、病毒没有细胞结构,所以无法产生ATP合成酶,B错误;
C、培养基本身没有细胞,无法培养病毒,C错误;
D、肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而乙型流感病毒的遗传物质是RNA,但DNA和RNA彻底水解的产物都是1种戊糖+磷酸+4种碱基共6种,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、胞吞:当大分子物质进入细胞时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部。
2、病毒虽然没有细胞结构,不能独立生活,但要寄生在活细胞中才能进行生命活动。 病毒的遗传物质是DNA或RNA。DNA彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸基团和碱基(A、T、G、C),RNA彻底水解后的产物有核糖、磷酸基团和碱基(A、U、G、C)。
3.(2021高二上·湖南开学考)siRNA是一种人工合成的长度为20—25碱基对的RNA,将其导入细胞后,siRNA通过加工可以与细胞内特定的蛋白质结合形成复合体。该复合体可与特定的mRNA配对并使其降解从而导致相应的基因“沉默”。下列分析错误的是( )
A.siRNA分子是由两条核苷酸链组成的
B.siRNA的加工过程会使氢键断裂
C.siRNA通过阻断翻译的过程使相应的基因沉默
D.该复合体能与特定的mRNA配对是因为蛋白质分子的特异性
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、依题意可知:siRNA中碱基是成对存在的,所以这是一种双链的RNA,A正确;
B、siRNA加工形成复合体后可与特定的mRNA配对,意味着加工的过程会使siRNA的氢键断裂、解旋,以其中一条特定的链与mRNA配对,B正确;
C、siRNA导入细胞后可使mRNA降解,所以siRNA是通过阻断翻译的过程使相应的基因“沉默”,C正确;
D、siRNA-蛋白质复合体与mRNA的配对是利用了碱基互补配对原则而不是蛋白质分子的特异性,D错误。
故答案为:D。
【分析】翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
4.(2021高二上·湖南开学考)克氏综合征是一种人类遗传病。患者的性染色体组成为XXY,通常表现为男性的生理特征,但伴有雄激素缺乏的个体可能出现不同程度的女性化第二性征。下列相关叙述错误的是( )
A.患者有丝分裂后期细胞中染色体数为94
B.患者群体中红绿色盲发病率低于正常男性
C.患者的两条X染色体只能来自于亲本中的某一方
D.患者的染色体异常可能是母本减数分裂II时姐妹染色单体未正常分离导致的
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据题可知:患者为染色体异常遗传病,性染色体组成为XXY,则染色体数为47,有丝分裂后期染色体数为94,A正确;
B、患者X染色体可能来自于父方也可能来自于母方,且有两条,故伴X隐性遗传病的发病率低于正常男性,B正确;
C、该染色体异常的患者的两条X染色体可能来自于亲本中的任一方,即可能是异常的卵细胞(XX)和正常 的精子(Y)结合产生的、也可能是异常的精子(XY)和正常的卵细胞(X)结合产生的,C错误;
D、若患者的X染色体均来自母方,则其异常可能是母方减裂II时姐妹染色单体未正常分离引起的,D正确。
【分析】性染色体组成为XXY的原因:
(1)卵子发育异常:卵子在发育过程中,两个X染色体没有分离,形成含有XX的卵子,此卵子与正常精子结合并受精,形成XXY受精卵,再由此受精卵发育成胚胎,胎儿染色体就是XXY染色体。
(2)精子发育异常:精子在形成过程中,正常会形成一个含有X的精子,一个含有Y的精子,由于某些原因,两者没有分离,导致一个精子不含有XY染色体,而一个含有XY染色体,含有XY染色体的精子与正常卵子受精,形成XXY受精卵,发育成个体。
5.(2021高二上·湖南开学考)杂交实验是遗传学中常用的实验方法。为达到实验目的,下列交配方式中最合理的组合是( )
①鉴别一只黑色公牛是否为纯合子②鉴别一株豌豆是否为纯合子③判断一对相对性状的显隐性关系④不断提高某小麦新品种的纯合度
A.杂交、测交、测交、自交 B.测交、自交、杂交、自交
C.杂交、自交、杂交、测交 D.测交、测交、杂交、自交
【答案】B
【知识点】交配类型及应用
【解析】【解答】①鉴别一只黑色公牛是否为杂合子最优的方式为测交;
②豌豆为闭花受粉、自花传粉,鉴别一株豌豆是否为纯合子,可选择自交;
③判断一对相对性状的显隐性应当选择相对性状的亲本杂交;
④提高小麦新品种的纯合度应当选择连续自交,提高纯合子的比例。
故答案为:B。
【分析】1、鉴定某生物是否是纯种,对于植物来说可以采用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法,对于动物来说,则只能用测交的方法。不断自交可以明显提高生物品种的纯合度,测交的重要意义可以鉴定显性个体的基因型。
2、性状显隐性的判断方法:
(1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。
(2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
6.(2021高二上·湖南开学考)如图为某细胞转录和翻译的过程,据图判断,下列描述中错误的是( )
A.由图示过程推测该细胞具有完整生物膜系统
B.图示转录过程需要RNA聚合酶的参与而不需要DNA解旋酶的参与
C.翻译的过程中mRNA可结合多个核糖体,翻译的最终产物是一样的
D.图示过程中还需要转运氨基酸的工具tRNA
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图示过程中转录尚未结束,翻译即已开始,说明该细胞为原核细胞,无完整的生物膜系统,A错误;
B、转录过程需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶可以使特定部位的基因解旋,所以不需要DNA解旋酶,B正确;
C、结合图示可知,mRNA是翻译的模板,其上可结合多个核糖体提高翻译的效率,翻译的最终产物是一样的,C正确;
D、图示的翻译过程中需要tRNA转运氨基酸,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
7.(2021高二上·湖南开学考)“渐冻症”是一种慢性、进行性神经系统病变,患者因肌肉逐渐不能动弹,就像被冻住了一样而得名。研究表明,利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能有效缓解其症状。下列相关描述正确的是( )
A.IPS细胞能分裂形成多种细胞,体现了细胞的全能性
B.IPS细胞分化成不同细胞的过程中发生了基因碱基序列的改变
C.IPS细胞与其分化成的子细胞中所含蛋白质的种类不完全相同
D.IPS细胞的全能性低于其分化出的子细胞
【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展
【解析】【解答】A、IPS细胞能分裂形成多种细胞,但该过程没有形成完整个体,因此并没有体现IPS细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,使得细胞内的mRNA和蛋白质改变,但基因碱基序列不变,B错误;
C、IPS细胞与其分化成的子细胞中所含有的DNA相同,由于基因的选择性表达,mRNA和蛋白质的种类不完全相同,C正确;
D、IPS细胞比其分化出的子细胞分化程度低,因此全能性高于其分化出的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。
3、细胞的全能性:细胞经分裂分化后,仍具有产生完整有机体或分化成去其他各种细胞的潜能和特性。
8.(2021高二上·湖南开学考)分布于江西省东乡县的东乡野生稻是迄今为止发现的自然条件下分布纬度最高的野生水稻种群。东乡野生稻优良的抗寒能力如能转移到普通水稻植株内可显著提高普通水稻的抗寒能力并提高其产量。下列叙述正确的是( )
A.东乡野生稻抗寒特性的形成与其生存环境有关,是一种不可遗传变异
B.东乡野生稻的抗寒特性是一种可遗传变异,这种特性的形成与环境无关
C.东乡野生稻与普通水稻可能属于不同种群
D.将东乡野生稻优良的抗寒能力转移到普通水稻植株内依据的原理是基因突变
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;物种的概念与形成;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、东乡野生稻优良的抗寒能力能通过杂交过程转移到普通水稻植株,说明该水稻的抗寒特性是可以遗传的,A错误;
B、东乡野生稻是分布纬度最高的野生水稻种群,其抗寒特性的形成是可遗传变异与自然选择(环境因素)共同作用的结果,B错误;
B、普通水稻不具有东乡野生稻的抗寒能力,说明普通水稻和东乡野生稻无法自由的进行基因交流,两者间可能存在着地理隔离或生殖隔离,因此两者很可能属于不同种群,C正确;
D、东乡野生稻的抗寒能力转移到普通水稻植株内依据的原理是基因重组,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
9.(2021高二上·湖南开学考)下列有关生物学实验的叙述正确的是( )
①“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中卡诺氏液的作用是固定细胞的形态
②乳酸菌细胞呼吸产物可用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定,颜色变化为蓝色→绿色→黄色
③孟德尔的豌豆杂交试验中,为防止自花授粉应在母本刚开花时就迅速去雄
④以患者皮肤中的干细胞为观察材料可以诊断21三体综合征
⑤调查红绿色盲的发病率应在患者的家系中进行调查
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;染色体数目的变异;低温诱导染色体加倍实验;孟德尔遗传实验-分离定律;调查人类遗传病
【解析】【解答】①“观察植物细胞有丝分裂实验”使用卡诺氏液是利用其较高的渗透力迅速固定细胞的形态,①正确;
②溴麝香草酚蓝水溶液是一种酸碱指示剂,变色范围为pH值6.0~7.6,可用于鉴定溶液中的CO2颜色变化为蓝色→绿色→黄色,故常用于水生生物的细胞呼吸检测,但无法用于检测乳酸,因为乳酸菌无氧呼吸过程中没有二氧化碳生成,②错误;
③豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,所以应在开花前进行去雄,③错误;
④21三体综合征患者其体细胞内染色体数为47,故可以患者皮肤干细胞为观察材料进行诊断,④正确;
⑤调查红绿色盲的发病率应在人群中随机调查,⑤错误。
故答案为:A。
【分析】1、低温诱导染色体数目加倍实验:
(1)低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍;
(2)该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片;
(3)该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定),改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
2、二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
3、孟德尔杂交实验传粉过程: 先去除未成熟的高茎(或矮茎)豌豆花的全部雄蕊,然后套上纸袋。待去雄花的雌蕊成熟时,将采集到的矮茎(或高茎)豌豆花的花粉涂到去雄花的雌蕊柱头上,再套上纸袋。
4、人类遗传病的调查:
(1)调查人类遗传病时,最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病,如色盲、白化病等;
(2)若调查的是遗传病的发病率,则应在群体中抽样调查,选取的样本要足够的多,且要随机取样;
(3)若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,然后画出系谱图,再判断遗传方式。
10.(2021高二上·湖南开学考)下列关于人类遗传病的相关叙述错误的是( )
A.遗传病的患者不一定具有致病基因
B.遗传病就是可以遗传的人类疾病
C.遗传咨询和产前诊断能有效降低遗传病的发病率
D.常见的单基因遗传病可利用基因检测进行精确地诊断
【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,其中染色体异常遗传病的患者不一定具有致病基因(如:猫叫综合征),A正确;
B、遗传病是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。有些遗传病的患者无法产生后代,也就无法将疾病遗传给后代,B错误;
C、通过遗传咨询和产前诊断能达到优生优育的目的,即可以有效降低遗传病的发病率,C正确;
D、基因检测可精确地检测出突变基因,故可用于诊断单基因遗传病,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、人类遗传病通常是指有遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病、和染色体异常遗传病。
(1)单基因遗传病:是指受一对等位基因控制的遗传病,包括单基因显性遗传病(多指、指软骨发育不全)和单基因隐性遗传病(镰刀型细胞贫血症、白化病、苯丙酮尿症)。
(2)多基因遗传病:是指受两对或两对以上等位基因控制的疾病,如原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病等。
(3)染色体异常遗传病:是指由染色体变异引起的疾病,如特纳综合征、21三体综合征、猫叫综合征等。
2、遗传病的监测和预防:
(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;
(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
11.(2021高二上·湖南开学考)下列有关生物进化的叙述正确的是( )
A.已经发现的大量的化石证据为达尔文的共同由来说提供了间接的证据
B.比较解剖学和胚胎学的研究为生物进化论提供了直接的证据
C.达尔文进化论的核心观点是用进废退和获得性遗传
D.现代生物进化理论取得的重大突破之一在于能科学地解释遗传和变异的本质
【答案】D
【知识点】拉马克学说和自然选择学说;现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石证据为达尔文的共同由来说提供了直接的证据,A错误;
B、比较解剖学和胚胎学的研究为生物进化论提供了间接的证据,B错误;
C、达尔文的生物进化论主要由两大学说组成:共同由来说和自然选择学说,C错误;
D、现代生物进化理论相对于达尔文的生物进化论取得的重大突破在于能科学地解释遗传和变异的本质,同时认为进化的单位由个体发展到种群,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物有共同的祖先的证据:
(1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。
(3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。
(5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
2、达尔文的自然选择学说:
(1)内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
(2)对适应形成的解释:适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
(3)进步性:合理地解释了生物进化和适应的形成,揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果。 (4)局限性:对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质,对适应及物种的形成等问题的解释仅限于个体水平。
3、现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
12.(2021高二上·湖南开学考)下列有关物种的叙述正确的是( )
①一个种群由同一物种组成,一个物种只能形成一个种群②隔离是物种形成的必要条件
③加拉帕戈斯群岛上不同的地雀种群之间无法进行基因交流
④东北虎和华南虎之间没有生殖隔离,东北虎和华南虎是同一物种
⑤二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交产生三倍体西瓜的事实说明两者之间没有生殖隔离
A.②③④ B.②③⑤ C.①③⑤ D.①③④
【答案】A
【知识点】物种的概念与形成
【解析】【解答】①种群是某一个区域内同种生物的全部个体,而一个物种可以形成多个不同的种群,①错误;
②生殖隔离的产生标志着新物种的形成,隔离是物种形成的必要条件,②正确;
③加拉帕戈斯群岛上的地雀属于不同物种,因此,不同的地雀种群之间无法进行基因交流,③正确;
④由于东北虎和华南虎之间没有生殖隔离,因此,东北虎和华南虎都属于虎这一物种,④正确;
⑤二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交产生三倍体西瓜,三倍体西瓜在自然条件下是无法繁殖的,属于杂种不育,所以两者间存在着生殖隔离,⑤错误。
故答案为:A。
【分析】新物种的形成过程:隔离是新物种形成的必要条件。
(1)地理隔离 :①不同种群出现不同的突变和基因重组;②不同种群间不发生基因交流 。
(2)自然选择:①食物和栖息条件互不相同;②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
(3)生殖隔离:基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同物种 。
二、多选题
13.(2021高二上·湖南开学考)真核细胞在合成分泌蛋白时其肽链的初始端通常是一段较短的氨基酸序列称为信号肽。下表为某科研团队在研究胰岛素的合成和分泌时测得的数据,据此推测下列分析正确的是( )
检验对象 最终产物
核糖体 含109个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号肽)
内质网 含86个氨基酸残基的胰岛素原(不含信号肽)
高尔基体 由A、B链组成的含51个氨基酸残基的胰岛素
A.胰岛素的合成和分泌的通路是由核糖体→内质网→高尔基体
B.信号肽在内质网中被切除,意味着信号肽可能与肽链进入内质网的过程有关
C.成熟的胰岛素含有49个肽键
D.前胰岛素原在内质网中和高尔基体中被转化为胰岛素原
【答案】A,B,C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、由实验结果可知,胰岛素的合成和分泌在细胞内的通路为核糖体→内质网→高尔基体,A正确;
B、信号肽在核糖体上合成而在内质网中被切除,依结构和功能观考虑,信号肽很可能与多肽链进入内质网的过程有关,B正确;
C、成熟的胰岛素由51个氨基酸残基2条肽链,故包含49个肽键,C正确;
D、前胰岛素原仅在内质网中被转化为胰岛素原,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、形成肽链时,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链条数。形成环肽时,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。
14.(2021高二上·湖南开学考)将染色体DNA双链均被放射性同位素标记的两果蝇精原细胞分为甲、乙两组,分别转入不含放射性标记的普通培养基中进行培养。甲组进行了两次有丝分裂,乙组进行了完整的减数分裂(减数分裂I和减数分裂Ⅱ),下列说法正确的是( )
A.第一次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数相同
B.第一次分裂完成时,甲、乙两组细胞中具有放射性的染色体数相同
C.第二次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数相同
D.第二次分裂完成时,甲组可能出现不含放射性的子细胞,乙组的子细胞均有放射性
【答案】A,D
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、有丝分裂过程中DNA复制一次,细胞分裂一次。减数分裂过程中DNA复制一次,细胞连续分裂两次。所以,第一次分裂完成时,甲组细胞与亲代细胞相比染色体数不变,核DNA数不变;乙组细胞染色体数减半,核DNA数不变,A正确;
B、第一次分裂完成时,两组细胞DNA均只复制了一次,甲组进行了一次有丝分裂,分裂结束时,细胞中染色体全被标记且与体细胞染色体数目相等,乙组进行减数第一次分裂结束时,细胞中染色体全被标记且染色体数目是体细胞的一半,所以乙组细胞中含有放射性的染色体数为甲组的一半,B错误;
C、第二次分裂完成时,甲组细胞(有丝分裂)与亲代细胞相比,染色体数与核DNA数不变,而乙组染色体数和核DNA数均减半,因此第二次分裂完成时,甲、乙两组细胞中的染色体数不同而核DNA数也不相同,C错误;
D、第二次分裂完成时,甲组细胞DNA经过两次复制后可产生不含放射性的DNA,所以可能出现不含放射性的子细胞,乙组细胞DNA只经过了一次复制,所有核DNA均含放射性,所以子细胞均含放射性,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
15.(2021高二上·湖南开学考)蜂群中蜂王和工蜂的基因组成一致,但蜂王寿命较长且具有生殖能力而工蜂寿命很短且不具有生殖能力。其区别在于蜂群中大多数幼虫以花粉和花蜜为食,将发育成工蜂。少数幼虫一直以蜂王浆为食,将发育成蜂王。下图所示为某科研团队针对蜂王的发育所做的研究,下列有关叙述正确的是( )
A.蜂王浆可能会影响幼虫体内基因的表达从而使其具有生殖能力
B.DNMT3蛋白可能是一种酶
C.DNA甲基化后其碱基序列发生了改变
D.从分子层面分析幼虫能否发育为蜂王的关键是幼虫是否具有特定基因
【答案】A,B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、蜂王和工蜂的基因组成是相同的,幼虫发育方向的不同主要是由食物决定的,而蜂王具有生殖能力工蜂不具有生殖能力,所以蜂王浆可能会影响幼虫基因的表达从而使蜂王具有生殖能力,A正确;
B、DNMT3基因表达的结果是产生DNMT3蛋白,该蛋白可使特定基因甲基化,意味着该蛋白可能是一种酶,催化了特定基因的甲基化,B正确;
C、基因的甲基化修饰可影响个体的表型但基因本身碱基序列不发生改变,C错误;
D、工蜂和蜂王的基因组成是相同的,所以从分子层面分析,幼虫能否发育为蜂王的关键是特定基因能否表达,D错误。
故答案为:AB。
【分析】表观遗传:
(1)概念:生物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。
(2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
16.(2021高二上·湖南开学考)心房颤动亦称房颤,是一种常见的快速心律失常,发病时患者的心房往往表现为无规律的高速颤动而使心脏排血量锐减。最新研究表明房颤的发生很可能与人类NUP155基因突变有关,该基因是一个编码核孔复合物组分的基因,下列说法正确的是( )
A.核孔复合体主要参与核质间DNA,蛋白质等大分子物质的运输
B.细胞核不能合成蛋白质,但细胞核控制着细胞内蛋白质的合成过程
C.心房颤动的发生可能与核质间的信息交流异常有关
D.导致机体患上心房颤动的根本原因可能是基因突变
【答案】B,C,D
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔复合体主要参与核质间大分子物质的运输,但不包括DNA,A错误;
B、细胞核中不能合成蛋白质,蛋白质的合成场所在细胞质中的核糖体上,但细胞核控制着细胞内蛋白质的合成过程,因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,B正确;
C、由题意知,心房颤动致病机制是核孔复合物的运输障碍,因此房颤与核质间的信息交流异常有关,C正确;
D、由题意可知,房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】细胞核的结构:
(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
(3)染色质:主要组成成分是DNA和蛋白质,功能是其中的DNA是遗传信息的载体。
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
三、综合题
17.(2021高二上·湖南开学考)研究表明光照条件下植物除可进行光合作用外,还可进行吸收O2放出CO2的过程,称为光呼吸。两者的关系如图所示。
(1)据图分析,卡尔文循环发生的场所是 ,此过程的发生除需要相应的酶,还需要光反应产生的 。
(2)CO2相对含量较高时或O2相对含量较高时C5的反应均需要Rubisco(核酮糖羧化酶)催化,则Rubisco的催化作用是否具有专一性 理由是 。
(3)光呼吸的发生会导致植物体碳的固定量减少从而影响产量,大棚栽培时可通过 (填“人工补光”“增施农家肥”或“适当升温”)适当降低光呼吸,提高产量。
(4)目前主流观点普遍认为:干旱和炎热的天气会导致叶片的 大量关闭, 供应减少,而光呼吸的增强可以消耗多余的能量保护光合器官,所以光呼吸对植物有重要的正面意义。
【答案】(1)叶绿体或叶绿体基质;ATP、NADPH
(2)有;Rubisco只能催化CO2的固定或C5的加氧,所以具有专一性。(Rubisco与C5结合后只能再与CO2或O2结合并催化反应,所以具有专一性。)
(3)增施农家肥
(4)气孔;CO2
【知识点】酶的特性;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)卡尔文循环为暗反应过程中的环节,暗反应的场所是细胞质基质,而图中可知卡尔文循环即C3的还原,因此,其反应场所为叶绿体基质。C3的还原除需要相应的酶还需要光反应产生的ATP和NADPH。
(2)结合图示可知,Rubisco是一种双功能酶,既可催化CO2的固定也可催化也可催化C5的加氧反应,酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应的提出,而Rubisco只能催化CO2的固定或C5的加氧,所以具有专一性。
(3)光呼吸的发生会导致植物体碳的固定量减少从而影响产量,而且光呼吸发生的条件是二氧化碳浓度低,而氧浓度高的情况下,所以若要降低光呼吸则应保证环境中CO2的相对含量较高,大棚栽培时可通过增施农家肥提高空气中的CO2浓度,降低光呼吸,从而提高产量。
(4)目前主流观点普遍认为:干旱和炎热的天气条件下,由于自我调节性适应,植物保水的需求气孔大量关闭,导致作为光合作用原料之一的CO2不能进入,会导致光合作与受到抑制。而光呼吸会增强,此时光呼吸能释放CO2用于光合作用,从而消耗多余能量(ATP和NADPH),对光合器官起保护作用。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、酶的特性:
(1)高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。
3、温室栽培时在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合效率,也可同时适当补充二氧化碳,进一步提高光合效率。当温度适宜时,适当增加二氧化碳浓度或光照强度可提高光合效率。
18.(2021高二上·湖南开学考)图示为某二倍体生物细胞分裂不同时期的示意图,据图回答问题。
(1)由图可知,该生物为 (填“动物”或“植物”),理由是 (至少写出两个理由)。
(2)若图中字母表示染色体上的基因,则A与a叫作 ,图②中染色体上出现A与a的原因可能是 或 。
(3)图中细胞内有同源染色体的是 (填序号),细胞内只有一个染色体组的是 (填序号),若上述图像为某性原细胞先进行有丝分裂然后进行减数分裂的连续图像,请尝试进行排序 (填序号)。
【答案】(1)动物;①该细胞具中心体;②该细胞无细胞壁;③该细胞胞质分裂的方式为细胞膜向内凹陷
(2)等位基因;基因突变;染色体互换
(3)①③⑤;④;①③⑤④②
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)该细胞没有细胞壁,含有中心体,星射线由中心体周围发出,细胞质分裂时,细胞膜向内凹陷,细胞质分裂时没有出现细胞板,因此该生物属于动物。
(2)A和a位于同源染色体上相同位置,控制相对性状,属于等位基因。当发生基因突变,或是A所在的染色体与a所在的染色体发生交叉互换时,A与a可能出现在同一条染色体上,会使②中姐妹染色单体分离后的染色体上出现等位基因。
(3)①为有丝分裂中期,②为减数第二次分裂后期,③为有丝分裂后期,④为减数第二次分裂中期,⑤为减数第一次分裂中期,有丝分裂和减数第一次分裂过程中含有同源染色体,即①③⑤有同源染色体。该动物体细胞中含有两个染色体组,因此只含一个染色体组的细胞应位于减数第二次分裂,其中②为减数第二次分裂后期,含两个染色体组,④为减数第二次分裂中期,只含一个染色体组。若上述图像为某性原细胞先进行有丝分裂然后进行减数分裂的连续图像,根据分析可知,顺序应为①③⑤④②。
【分析】1、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
2、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
3、基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
4、交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
19.(2021高二上·湖南开学考)现代科学研究认为哺乳动物起源于中生代三叠纪的末期(距今2亿年前)。通过漫长的演化,由原始哺乳动物进化形成了5676个不同物种,约占脊索动物门的10%。
(1)现代生物进化理论认为 是生物进化的基本单位, 决定进化的方向。
(2)通过漫长的演化,原始哺乳动物进化成各种不同的哺乳动物,这一过程体现了生物多样性中 多样性。同一物种不同个体也往往存在着差异,根本来说是由 多样性决定的。
(3)进化从来都不是孤立的事件, 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
(4)为研究生态恢复工程对毛乌素沙漠的影响,科学家在2010年和2020年同一月份对当地一哺乳动物种群的抽样调查结果如下。
基因型 2010年 2020年
AA 40 75
Aa 80 150
aa 280 375
2010年和2020年A的基因频率分别为 ,据此判断在此期间该种群 (填“有”或“没有”)进化。
【答案】(1)种群;自然选择
(2)物种;基因或遗传
(3)不同物种;生物与无机环境
(4)20%、25%;有
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成;基因频率的概念与变化;生物的多样性
【解析】【解答】(1)现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向。种群基因频率的改变意味着生物发生了进化。
(2)生物多样性主要包括三个层次的内容:基因多样性(遗传多样性)、物种多样性和生态系统多样性。通过漫长的演化,原始哺乳动物进化成了5676种不同的哺乳动物,这体现了生物多样性中的物种多样性,同一物种不同个体间的差异根本上来说是由基因多样性(遗传多样性)决定的。
(3)协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,进化从来都不是孤立的事件。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。
(4)2010年A的基因频率为(40×2+80)÷(40×2+80×2+280×2)×100%=20%,2020年A的基因频率为(75×2+150)÷(75×2+150×2+375×2)×100%=25%,种群基因频率发生了改变,所以10年间该种群有进化。
【分析】1、现代生物进化理论的内容:
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料。
(4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。
(5)隔离是物种形成的必要条件。
(6)生物多样性是协同进化的结果。
2、生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
3、“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因 A 、 a 为例):A基因频率=AA基因型频率+1/2xAa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2xAa基因型频率。
“定义法”求解基因频率: 某基因频率=某基因总数/某基因和其等位基因的总数×100%。
20.(2021高二上·湖南开学考)某种昆虫的眼色有红眼、粉眼和白眼三种类型,且受两对等位基因控制(用A/a、B/b表示),现有三个纯合品系甲、乙、丙,甲表现为红眼,乙表现为白眼,丙表现为粉眼。某兴趣小组用甲品系与乙品系杂交,F1均为红眼,F1雌雄个体随机交配,统计F2的表现型及比例为红眼:粉眼:白眼=9:3:4,通过查阅资料他们发现该种昆虫眼色决定与基因的关系如下,据此回答下列问题。
(1)基因控制生物体性状的方式除上图所示途径外还有一条途径是 。
(2)该兴趣小组的实验说明控制该种昆虫眼色的这两对基因的遗传遵循 定律。
(3)通过对实验数据的分析,该小组认为F2白眼的基因型有 种,若想尽可能快的鉴定出F2中某白眼个体的基因型可将该白眼个体与 组(填“甲”“乙”或“丙”)杂交,统计子代的表型及比例。请预期实验结果并写出相应的结论: 。
【答案】(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(2)自由组合(孟德尔第二)
(3)3;丙;若后代均为粉眼,则该个体的基因型为aabb;若后代均为红眼,则该个体的基因型为aaBB;若后代粉眼:红眼=1:1,则该个体的基因型为aaBb
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】 (1)由图示可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,所以另一条途径为基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)由题意知;F2的表现型及比例为红眼:粉红眼:白眼=9:3:4,结合题干信息可知,该昆虫眼色的遗传受两对等位基因控制,且这两对基因遵循自由组合定律,也就是孟德尔第二定律。
(3)通过对实验数据的分析,再结合图示信息可建构出该种昆虫基因型与表型的关系,A_B_为红眼,A_bb为粉眼,aa_ _为白眼,所以F2白眼的基因型有3种;若想尽可能快的鉴定出F2某白眼个体的基因型可将该白眼个体与丙组(纯合粉眼AAbb)个体杂交,若后代均为粉眼,则该个体的基因型为aabb;若后代均为红眼,则该个体的基因型为aaBB;若后代粉眼:红眼=1:1,则该个体的基因型为aaBb。
【分析】1、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、“和”为16的特殊分离比成因:
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现一种性状,否则表现为另一性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
21.(2021高二上·湖南开学考)20世纪20年代人们对于遗传物质的主流观点是蛋白质是生物体的遗传物质。艾弗里通过肺炎链球菌的体外转化实验对当时的主流观点提出了挑战。请回答下列有关的问题。
(1)I.表格所示是艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的基本过程
实验处理 培养基上的菌落类型
①有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 R+S
②有R型细菌的培养基+蛋白酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
③有R型细菌的培养基+RNA酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
④有R型细菌的培养基+酯酶处理过的S型细菌的细胞提取物 R+S
⑤有R型细菌的培养基十DNA酶处理过的S型细菌的细胞提取物 ?
实验⑤的结果是 。通过肺炎链球菌的体外转化实验,艾弗里得出的结论是 。
(2)从变异类型看,R型细菌转化为S型细菌属于可遗传变异中的 ,艾弗里的实验设计利用了自变量控制中的 原理(填“加法”或“减法”)。
(3)II.随着科学研究的发展,人们认识到了核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。但20世纪末对于肮病毒的研究给人们带来了新的疑惑,因为肮病毒的元素组成为C、H、O、N、S,图示为相关的验证实验,据此回答下列问题。
检测提取肮病毒的放射性预期实验结果是 ,若增设一组实验,将培养液中的KH2PO4替换为(NH4)235SO4,预期实验结果是 ,综合上述两组实验能得出的结论是肮病毒的化学组成 。
【答案】(1)R;DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是使R型细菌发生转化的转化因子,DNA是肺炎链球菌的遗传物质)
(2)基因重组;减法
(3)没有放射性;有较强的放射性;没有核酸有蛋白质(或没有核酸只有蛋白质)
【知识点】核酸在生命活动中的作用;肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】(1)实验⑤是唯一一组使用DNA酶处理S型细菌细胞提取物的,所以结果是只有R型细菌。通过上述5组实验,艾弗里最终得出的结论是DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质也就是DNA是使R型细菌发生转化的转化因子,即DNA是肺炎链球菌的遗传物质。
(2)少数感受态的R型菌接受了S型的质粒DNA从而发生了转化,所以这属于基因重组。艾弗里的实验设计中是利用酶的专一性去除S型细菌的细胞提取物中的特定成分,所以这是自变量控制中的减法原理。
(3)由题干中信息可知朊病毒的元素组成中没有P元素,但有C、H、O、N、S,故此可推知朊病毒的化学组成应该是蛋白质没有核酸。所以KH232PO4组的结果是没有放射性,(NH4)235SO4组的结果是有放射性,最终结论是朊病毒的化学组成没有核酸有蛋白质或朊病毒的化学组成没有核酸只有蛋白质。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
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