甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高三上学期期中检测生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·张掖期中)利什曼原虫(会引起利什曼病的寄生虫)的亲水性酰化表面蛋白B(HASPB)是通过细胞质中的游离核糖体合成的一类脂蛋白。利什曼原虫分泌的HASPB结合于细胞膜外侧,与宿主细胞的感染密切相关。HASPB在细胞膜内某个区域积累,当达到一定浓度时,诱导细胞膜外翻、泡化、脱落,从而将包裹在其中的HASPB释放到细胞外。下列有关叙述错误的是()
A.HASPB的分泌是某些细胞间信息传递的重要环节
B.HASPB的分泌过程中伴随着生物膜之间的转化
C.HASPB的分泌不需要内质网和高尔基体的参与
D.HASPB可能成为开发治疗利什曼原虫药物的靶标
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而分泌蛋白(如HASPB)可以作为信息分子,实现某些细胞间信息传递,A正确;
BC、HASPB在细胞膜内某个区域积累,当达到一定浓度时,诱导细胞膜外翻、泡化、脱落,从而将包裹在其中的HASPB释放到细胞外,说明HASPB的分泌过程仅有细胞膜的脱落,没有伴随着生物膜之间的转化,不需要内质网和高尔基体的参与,B错误、C正确;
D、HASPB结合于细胞膜外侧,与宿主细胞的感染密切相关,故HASPB可能成为开发治疗利什曼原虫药物的靶标,D正确。
故答案为:B。
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程,分泌蛋白先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链,然后进入内质网进行加工,内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,由囊泡发送到细胞膜,蛋白质由细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
2.(2022高三上·张掖期中)人小肠上皮细胞膜上的钠钾-ATP酶能够利用ATP水解释放的能量,维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内,然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。下图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,下列相关分析正确的是( )
A.葡萄糖进出小肠上皮细胞需要不同载体蛋白协助
B.葡萄糖进出小肠上皮细胞所消耗的能量来源不同
C.Na+和K+都通过Na+-K+泵跨膜运输不能体现载体专一性
D.抑制细胞呼吸作用不影响葡萄糖进入细胞外液的速率
【答案】A
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】AB、葡萄糖由肠腔转移到小肠上皮细胞的方式通过Na+形成的电化学梯度驱动,由葡萄糖协同转运载体转运,是一种主动运输的方式,而通过GLUT2将细胞内的葡萄糖转移到细胞外液的内环境中的方式是协助扩散,不耗能,所以葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同,运输的载体也不相同,A正确,B错误;
C、Na+、K+可通过Na+-K+泵进行跨膜运输,而其他例子或分子不能通过Na+-K+泵进行跨膜运输,体现了Na+-K+泵跨膜运输的专一性,C错误;
D、抑制细胞呼吸作用会影响Na+通过Na+-K+泵运出小肠上皮细胞,导致膜内外一定的电化学梯度减小,葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞的量减少,小肠上皮细胞通过协助扩散进入细胞外液的速率降低,D错误。
故答案为:A。
【分析】物质跨膜运输方式的比较:
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖等
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等
3.(2022高三上·张掖期中)腺苷酸激酶(AK)是线粒体内外膜间隙的一种酶,在Mg2+的参与下,该酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上从而形成ADP。下列叙述正确的是()
A.有氧呼吸过程都发生在线粒体中,内外膜间隙可合成ADP
B.Mg2+在叶绿体和线粒体中的作用相同
C.AK可直接参与有氧呼吸第三阶段中水的生成过程
D.AK具有转移磷酸基团的作用,并伴随着高能磷酸键的断裂与形成
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸过程主要发生在线粒体中,其中第一阶段发生在细胞质基质,A错误;
B、Mg2+在叶绿体和线粒体中均可协助ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上从而形成ADP,此外还可在叶绿体中参与叶绿素的形成,故Mg2+在叶绿体和线粒体中的作用不完全相同,B错误;
C、据题干信息可知,AK是线粒体内外膜间隙的一种酶,而有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,故AK不可直接参与有氧呼吸第三阶段中水的生成过程,C错误;
D、“腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP”,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键(特殊的化学键)的断裂与形成,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP中文名叫腺苷三磷酸,结构式简写A-P~P~P,其中A表示腺嘌呤核苷,T表示三个,P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在线粒体、叶绿体、细胞质基质中合成。
ATP在细胞内含量很少,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续供应。
4.(2022高三上·张掖期中)p53蛋白是一类调控细胞周期进程的激酶。下图是p53作用的流程图,相关叙述不正确的是 ()
A.Mdm2将p53泛素化并促进其降解,保持p53的低活性
B.当DNA受损时,Mdm2和p53分别被磷酸化,p53被激活
C.p53的磷酸化减弱其与p300的相互结合
D.p53作用的结果是细胞周期停滞或细胞死亡
【答案】C
【知识点】细胞周期;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、据图分析可知,DNA未损伤时,Mdm2将p53泛素化并促进其降解,保持p53的低活性,避免p53磷酸化而被激活,A正确;
B、当DNA受损时,Mdm2和p53可以在细胞中相关分子的作用下,分别被磷酸化,p53稳定并形成四聚体被激活,B正确;
C、据图分析可知,p53发生磷酸化被激活,与p300相互结合,进而促进相关基因表达,C错误;
D、当DNA受损时,p53被磷酸化与p300的相互结合,促进相关基因表达,进而导致细胞周期停滞或细胞死亡,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。只有连续分裂的细胞才有细胞周期。起、止点:从一次分裂完成时开始一下一次分裂完成时结束。 分为间期与分裂期两个阶段。
2、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
5.(2022高三上·张掖期中)下列关于细胞增殖的叙述,正确的是()
A.动物细胞在分裂间期进行染色体和中心体复制,复制后二者的数目都加倍
B.减数分裂时染色体复制一次、细胞分裂两次,对维持生物前后代染色体数目恒定起重要作用
C.正常男性体内细胞增殖过程中,一个细胞内不会同时存在两条Y染色体和两条X染色体
D.同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞染色体组成和数目都不同
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、动物细胞在分裂间期进行染色体复制,DNA含量加倍,但染色体数目不变,A错误;
B、减数分裂过程中,染色体复制一次而细胞分裂两次,导致分裂结束后细胞中染色体数目减半,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代染色体数目恒定起重要作用,B正确;
C、正常男性体内细胞增殖过程中,有丝分裂后期,细胞内会同时存在两条Y染色体,C错误;
D、同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体数一般是相同的,染色体组成一般是不同的(非同源染色体自由组合),D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;染色体数目不变,DNA数目加倍。
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.(2022高三上·张掖期中)根瘤是在豆科植物根系上生长的特殊的瘤,根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用。下列说法正确的是()
A.根瘤菌能将N2转变成NH3,属于化能合成作用
B.根瘤细胞光合作用制造的有机物能为根瘤菌提供物质和能量
C.根瘤菌产生的NH3可为植物细胞合成氨基酸、核酸等提供氮元素
D.根瘤细胞在其线粒体基质消耗大量的氧气、产生水和大量的能量
【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、化能合成作用是利用化学能将无机物转化为有机物,根瘤菌不能将N2转变为有机物,A错误;
B、根瘤细胞不能进行光合作用,叶肉细胞才能进行光合作用,B错误;
C、氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,二者都含氮元素,故根瘤菌产生的NH3可为植物细胞合成氨基酸、核酸等提供氮元素,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段有氧气参与,产生水和大量的能量,发生场所是线粒体内膜而非线粒体基质,D错误。
故答案为:C。
【分析】互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。 根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用。根瘤菌与该植物之间是互利共生关系。
7.(2022高三上·张掖期中)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。下列叙述正确的是( )
A.女性杂合子患ALD的原因是巴氏小体上的基因丢失
B.Ⅱ﹣2个体的基因型是X A X a,患ALD的原因是来自母方的X染色体形成巴氏小体
C.a 基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换
D.若Ⅱ﹣1 和一个基因型与Ⅱ﹣4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为5%
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、根据题干信息“两条X染色体中的一条会随机失活”,而不是巴氏小体上的基因丢失,A错误;
B、据分析可知,Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2 基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,B错误;
C、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,与A基因酶切的片段之一310bp长度相同,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,也说明A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,C正确;
D、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,由于女性杂合子中有5%的个体会患病,因此后代患ALD的概率为1/2×5%=2.5%,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、分析图2可知,A基因有一个酶切位点,酶切后应该得到两个长度的DNA片段,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三种长度的DNA片段。结合电泳结果图3,Ⅱ-4电泳的两条条带应为A基因酶切后的条带,长度为310bp和118bp的两种DNA片段;a基因酶切后形成的条带分别是217bp、118bp、93bp的三种DNA片段。
2、由题意“ 肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病 ”,结合体图可推测Ⅱ-4的基因型为XAXA、Ⅰ-1、Ⅱ-、Ⅱ-3的基因型均为XAXa。据此答题。
8.(2021高三上·山东月考)分别用含有32P和14C的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到含32P或含14C标记的T2噬菌体,然后用32P或14C标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短暂保温,再进行搅拌、离心后检测放射性元素分布情况。下列相关分析错误的是( )
A.32P标记组,沉淀物中放射性明显高于上清液
B.14C标记组,沉淀物和上清液中放射性均较高
C.32P标记组,32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中
D.14C标记组,14C存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】AC、32P标记组中,32P存在于标记的T2噬菌体的DNA分子中,随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,放射性主要存在于沉淀物中,只有部分子代噬菌体的DNA中含有32P,A、C正确;
B、14C标记组中,14C存在于标记的T2噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳中,32P随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,主要存在于沉淀物中,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,14C主要存在于上清液中,故沉淀物和上清液中放射性均较高,B正确;
D、由于合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌,子代噬菌体蛋白质中不存在14C,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、T噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用S或P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
2、实验结果:S的噬菌体,放射性出现在上清液中,若沉淀物中出现沉淀可能是搅拌不充分,沉淀物中有少量蛋白质外壳;P的噬菌体放射性出现在沉淀物中,若上清液中出现放射性,可能保温时间过长是大肠杆菌裂解,也可能是保温时间过短噬菌体侵染不充分。
9.(2022高三上·张掖期中)科学的研究方法是取得成功的关键。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,不正确的是()
A.摩尔根利用果蝇杂交实验证实白眼基因仅位于X染色体上时,运用了假说-演绎法
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出基因位于染色体上
C.格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了物质的提纯和鉴定技术
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、摩尔根以果蝇为实验材料,采用假说演绎法证实了基因位于染色体上,A正确;
B、萨顿研究蝗虫配子形成过程,采用类比推理法提出了基因在染色体上的假说,B正确;
C、格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,是利用活体小鼠进行的体内转化实验,没有涉及物质的提纯和鉴定技术,C错误;
D、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,构建了DNA双螺旋结构模型,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、假说-演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
2、类比推理法:类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同,推断出它们在另外的属性上(这一属性已为类比的一个对象所具有,另一个类比的对象那里尚未发现)也相同的一种推理。萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法。
3、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达,模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等,以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
10.(2021高三上·梅河口月考)原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白(SSB),SSB与DNA单链区域结合,能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中SSB与DNA单链结合的区域是可变的
B.核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂
C.SSB在原核细胞的有丝分裂间期参与DNA的复制
D.原核细胞和真核细胞合成SSB时均需线粒体提供能量
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、SSB与DNA单链结合,在DNA复制或转录时,形成单链的区域是可变的,则SSB与DNA单链结合的区域也是可变的,A正确;
B、核酸酶作用的化学键是磷酸二酯键,B错误;
C、SSB参与原核细胞的DNA复制,但原核细胞不能进行有丝分裂,原核细胞的分裂方式为二分裂,C错误;
D、原核细胞中只有一种细胞器——核糖体,无线粒体,D错误。
故答案为:A。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
11.(2022高三上·张掖期中)图1中A、B、C表示人体一条染色体上相邻的三个基因,其中基因C控制血红蛋白的合成,m、n为基因的间隔序列;图2为C基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是()
A.该细胞应为红细胞,图1中的A基因在细胞成熟后可能进行表达
B.m、n片段不具有遗传效应,可进行复制
C.图2中甲移动方向是从右向左,丙可作为翻译的直接模板
D.图2中若丙携带的遗传信息出现差错,则控制合成的血红蛋白结构一定会改变
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题干信息可知,基因C控制血红蛋白的合成,该细胞中C基因进行了图2的转录过程,则该细胞应为红细胞,而成熟的红细胞细胞核已经退化,不再含基因A,即A基因在细胞成熟后不会进行表达,A错误;
B、m、n为基因的间隔序列,不具有遗传效应,而DNA复制时是整条链进行半保留复制,不具有遗传效应的片段也会进行复制,B正确;
C、根据图2中转录出的mRNA的延伸方向可知,甲核糖体移动方向应是从左向右,由于基因C是人体内的基因,含有内含子,则转录出的mRNA需要经过剪切修饰后成为成熟的mRNA才可以作为翻译的模板,C错误;
D、图2中若丙携带的遗传信息出现差错,由于密码子的简并性等原因,其控制合成的血红蛋白结构不一定会改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
12.(2022高三上·张掖期中)下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链,其中A链含有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成),下列说法错误的是( )
A.过程①以核糖核苷酸为原料,RNA聚合酶催化该过程
B.过程②发生在细胞质中,需要3种RNA参与
C.胰岛素基因的两条链分别控制A,B两条肽链的合成
D.51个氨基酸形成胰岛素后,分子质量比原来减少了888
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录,原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、过程②是翻译,场所是细胞质中的核糖体,需要mRNA、tRNA和rRNA的参与,B正确;
C、A、B两条肽链是由胰岛素基因两条链中的一条控制合成的,C错误;
D、51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量的减少量=脱水数×18+形成的二硫键数×2=49×18+3×2=888,D正确;
故答案为:C。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:20种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
3、蛋白质的相关计算规律:(1)脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数;
(2)蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基;氨基数=肽链数+R基中氨基数,羧基数=肽链数+R基中羧基数。
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸的相对分子质量×氨基酸个数-水的个数×18。
13.(2022高三上·张掖期中)在动植物染色体中,超过80%的基因并不能编码生成蛋白质的指令,这些基因形成的RNA称为长链非编码RNA(lncRNA)。最新研究发现,水稻中有3种lncRNA会导致水稻淀粉含量和粒重增加。相关叙述中正确的是()
A.水稻淀粉含量和水稻的粒重属于一对相对性状
B.水稻的这3种lncRNA的翻译产物影响淀粉含量和粒重
C.lncRNA的合成过程发生在细胞核中,需多种有机物的参与
D.lncRNA不直接控制蛋白质合成,故抑制水稻中lncRNA的合成不影响水稻性状
【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、水稻淀粉含量和粒重属于两对性状,不属于相对性状,A错误;
B、由题干信息知,长链非编码RNA(IncRNA)不能编码生成蛋白质,故水稻中的3种IncRNA不能作为翻译过程中的模板,故不能进行翻译过程,B错误;
C、lncRNA是染色体上的基因转录合成的,故lncRNA的合成过程发生在细胞核中;需要RNA聚合酶的催化,需要四种核糖核苷酸作为原料,故需要多种有机物参与,C正确;
D、尽管lncRNA不控制蛋白质合成,但由题干信息可判断,水稻的3种lncRNA会影响水稻淀粉含量和粒重性状,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因通过控制蛋白质的合成来直接或间接控制生物的性状。基因控制生物性状的两种方式:一是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;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2、基因与性状并不都是一对一的关系:一般而言,一个基因决定一种性状,生物体的一种性状有时受多个基因的影响,有些基因可影响多种性状。
14.(2022高三上·张掖期中)利用天然彩色棉加工纺织品,有利于保护生态环境,增进人们心身健康。下图是我国科学家培育深红色棉(bb)和粉红色棉的部分过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.过程①和②的变异都能在光学显微镜下观察到
B.过程①和②发生的变异都是随机的、不定向的
C.③若表示自交,还可得到粉红色棉和深红色棉
D.深红色棉能够稳定遗传,粉红色棉不能稳定遗传
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、①过程变异的结果是产生B基因的等位基因b,属于基因突变,不能在显微镜下观察到,②过程变异的结果是B基因所在染色体片段丢失,属于染色体结构变异,在显微镜下能观察到,A错误;
B、基因突变和染色体结构变异都是随机、不定向的,B正确;
C、粉红色棉(Ob)自交会产生三种基因型的后代OO:Ob:bb=1:2:1(O表示缺失B片段),即后代白色棉丙:粉红色棉:深红色棉=1:2:1,C正确;
D、深红色棉(bb)能够稳定遗传,粉红色棉(Ob)自交后代出现性状分离,不能稳定遗传,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
15.(2022高三上·张掖期中)线虫的npr-1基因编码一种G蛋白偶联受体,该基因突变后(突变基因NPR-1),其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。觅食行为的改变,在食物匮乏时,使线虫活动范围受限,能量消耗减少,有利于交配,对线虫生存有利。针对以上现象,下列叙述错误的是( )
A.npr-1基因发生的上述突变属于碱基替换
B.食物匮乏时,npr-1基因突变频率会提高
C.新基因的产生为线虫的进化提供了原始材料
D.这两种觅食行为的存在有利于线虫适应环境
【答案】B
【知识点】基因突变的类型;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、该基因突变后(突变基因 NPR-1),其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,可见NPR-1基因发生了碱基对的替换,A正确;
B、npr-1基因控制的是“独立觅食”,在食物匮乏时,使线虫活动范围大,能量消耗多,不有利于交配,对线虫生存有害,基因频率会下降;而NPR-1,基因控制的是“聚集觅食”,在食物匮乏时,对线虫生存有利,该基因频率会上升,B错误;
C、基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供原始材料,故新基因的产生(属于基因突变)为线虫的进化提供了原始材料,C正确;
D、两种觅食行为,有利于线虫在不同的食物环境中觅食,有利于线虫适应环境,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
16.(2022高三上·张掖期中)先天性性腺发育不全(又称Turner综合征)患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体(X染色体),该病患者临床特征为身矮、颈蹼和幼儿型女性外生殖器等,下列叙述中正确的是()
A.有丝分裂或减数分裂异常均可能导致该病的发生
B.该病与猫叫综合征都属于染色体数目异常遗传病
C.若单一X染色体来自母亲,那么精子异常是由于XY染色体未分离
D.若该病患者同时患红绿色盲,其父母中至少有一位是色盲患者
【答案】A
【知识点】减数分裂概述与基本过程;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、先天性性腺发育不全发病的原因有可能是配子形成时减数分裂异常所致,也可能是受精卵进行有丝分裂时,性染色体分配异常造成的,A正确;
B、猫叫综合征是第5号染色体部分片段缺失造成的,不是染色体数目异常遗传病,B错误;
C、若患者的单一X染色体来自母亲,那么异常精子的形成可能由于减数第一次分裂时XY染色体未分离,也可能是因为减数第二次分裂染色单体分开后移向了同一极,C错误;
D、若X染色体来自母方,母亲是色盲基因携带者,父亲正常,也可以生出同时患有先天性性腺发育不全和红绿色盲的孩子,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
17.(2022高三上·张掖期中)已知玉米的高杆易倒伏(D)对矮杆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两种性状的基因独立遗传,为获得纯合矮杆抗病玉米,研究人员用了下图的研究方法。根据材料分析,下列说法正确的是( )
A.从方法①中F1自交得到F2中挑选出矮杆抗病个体,连续自交两代以后,得到F4中纯合矮杆抗病个体的比例为7/16
B.方法①②育种的原理都为染色体变异
C.方法④获得的植株细胞中可能会有DNA的损伤
D.方法③与其他方法比,优点是操作简单且能定向改造生物性状
【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、过程①F1自交得到F2中矮杆抗病个体基因型为ddR_,连续自交两代以后,得到F4中纯合矮杆抗病个体ddRR的比例为1/3+2/3×(1 1/22)×1/2=7/12,A错误;
B、方法①有连续自交,属于杂交育种,育种原理为基因重组;②属于单倍体育种,育种的原理为染色体变异,B错误;
C、过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因突变,可能会有DNA的损伤,C正确;
D、过程③为基因工程育种,其缺点是操作复杂,技术条件要求较高,D错误。
故答案为:C。
【分析】四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
18.(2022高三上·张掖期中)如图是培育三倍体无子西瓜的原理及流程图,下列分析正确的是( )
A.图中的处理Ⅰ和Ⅱ都是用适宜浓度的秋水仙素处理
B.三倍体植株高度不育是因为其体细胞中无同源染色体
C.秋水仙素通过抑制有丝分裂后期纺锤体的形成使染色体数目加倍
D.三倍体无子西瓜很难形成可育的种子,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离
【答案】D
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、图中Ⅰ是用适宜浓度的秋水仙素处理,但Ⅱ是对三倍体植株授粉,促进其果实的发育,A错误;
B、三倍体植株高度不育是因为减数分裂过程中,染色体联会发生紊乱,B错误;
C、秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍,C错误;
D、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交形成的三倍体植物,由于联会紊乱,很难形成可育的种子,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离,D正确。
故答案为:D。
【分析】单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体。单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体,加快育种进程,依据的原理是染色体变异。
19.(2022高三上·张掖期中)尺蠖虽有保护色,但食虫鸟可能利用损坏的叶片作为暗示,找到隐藏着的尺蠖。裳夜蛾取食结束,把未吃完树叶的叶柄咬断,消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食。以上事例说明( )
A.尺蠖不适应环境而捕食它的食虫鸟适应环境
B.尺蠖比裳夜蛾更适应环境、进化上更高等
C.尺蠖和裳夜蛾之间既有竞争关系也有互利共生关系
D.生物对环境的“适应”是相对的而不是绝对的
【答案】D
【知识点】种间关系;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物生活在一定的环境中,由于非生物因素和生物因素的共同作用,使得生存的生物都适应一定的环境。生物对环境的适应是普遍存在的,A错误;
B、由题目中的信息可知裳夜蛾取食结束,把未吃完树叶的叶柄咬断,消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食,所以裳夜蛾比尺蠖更适应环境,进化上更高等,B错误;
C、尺蠖和裳夜蛾没有互利共生关系,互利共生为两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。二者均能以叶片为食,两者之间存在竞争关系,C错误;
D、生物对环境的适应是相对的,而不是绝对的。生物对环境的适应有一定的限度,当环境发生剧烈变化时有些生物就不能适应环境了,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;⑤原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
2、生物都生活在非常复杂的环境中,时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍,也就是说,自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性,否则早就被淘汰了,这就是适应的普遍性。但是,每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用,这就是适应的相对性。
20.(2022高三上·张掖期中)下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析不正确的是()
A.a表示突变和基因重组,是生物进化的原材料
B.b表示地理隔离,是新物种形成的必要条件
C.c表示生殖隔离,就是指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育后代
D.d 表示新物种形成
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、a表示突变和基因重组,突变包括基因突变和染色体变异,突变和基因重组都是可遗传的变异,可以为生物进化提供原材料,A正确;
B、b表示地理隔离,生殖隔离是新物种形成的必要条件,B错误;
C、当种群的基因库形成明显的差异,种群之间就会出现c生殖隔离,生殖隔离就是指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育后代,C正确;
D、因为出现了c生殖隔离,所以d形成了新物种,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
21.(2022高三上·张掖期中)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在胞嘧啶上结合一个甲基基团,但仍能与鸟嘌呤互补配对。DNA甲基化若发生在启动子区域会导致该基因不能转录,且这种变化是可遗传的。下列有关叙述正确的是()
A.DNA甲基化转移酶的合成是在细胞核中完成的
B.DNA甲基化若发生在启动子区可能会影响RNA聚合酶与启动子结合
C.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
D.DNA甲基化使DNA的碱基序列发生改变从而导致生物性状发生改变
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、酶的本质多为蛋白质,故DNA甲基化转移酶合成在核糖体上完成,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶结合和识别的位点,用于驱动基因的转录,甲基化会抑制基因的转录,说明甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合,B正确;
CD、甲基化没有DNA序列的改变,故甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例,C、D错误。
故答案为:B。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
22.(2022高三上·张掖期中)多聚谷氨酰胺结合蛋白1(PQBP1)主要定位于细胞核中,其参与基因转录和mRNA的剪接过程。最新研究发现,存在于细胞质中的PQBP1负责mRNA向核糖体的转运,且PQBP1可与翻译延伸因子(促进多肽链延伸的蛋白质)结合,促进蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.PQBP1可影响转录和翻译
B.PQBP1在细胞不同部位的作用不同
C.翻译延伸因子可促进肽链中肽键的形成
D.PQBP1可促进翻译过程中mRNA在核糖体上的移动
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据题干信息可知PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接过程,在细胞质中促进蛋白质的合成,A正确;
B、据题干信息PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接,在细胞质中负责mRNA向核糖体的转运等,在不同部位的作用不同,B正确;
C、据题,翻译延伸因子可促进多肽链延伸,多肽延伸过程中有新肽键的形成,C正确;
D、在翻译过程中,mRNA与核糖体,核糖体沿着mRNA运动,使mRNA上的密码子依次翻译出蛋白质,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
23.(2022高三上·张掖期中)研究者诱导体外培养的骨髓间质干细胞向肝细胞分化,检测诱导培养过程中转录因子4(Oct4)基因和白蛋白(Alb)基因的表达水平,以及Oct4基因启动子甲基化(DNA在相关酶的作用下,将甲基转移到特定的碱基上)水平,结果如图1、2。下列相关叙述错误的是()
A.骨髓间质干细胞在有丝分裂基础上分化成肝细胞
B.在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高
C.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关
D.结果表明Oct4基因表达产物可促进Alb基因的转录
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】A、动物细胞一般在有丝分裂基础上进行细胞分化,A正确;
B、根据分析可知,在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高,Oct4基因表达量下降,B正确;
C、根据使用结果分析可知,Oct4基因启动子的甲基化水平上升导致其表达量下降,C正确;
D、根据实验结果可以看出Oct4基因表达产物下降,Alb基因的表达量才上升,即Oct4基因表达产物与Alb基因的转录负相关,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、 图1说明在诱导分化过程中,转录因子4(Oct4)基因表达水平下降、白蛋白(Alb)基因的表达水平上升。
2、图2说明在诱导分化过程中Oct4基因启动子甲基化水平上升导致Oct4基因表达水平下降。
24.(2022高三上·张掖期中)长期以来,人们应对蝗灾的主要方式是大量喷酒化学农药,但化学农药的使用会导致蝗虫的抗药性不断增强,从而使药效逐年降低。下列说法正确的是( )
A.东非的所有蝗虫的抗性基因构成了蝗虫的基因库
B.由于化学农药的使用,蝗虫产生抗药性突变
C.突变和基因重组导致蝗虫出现多种变异类型
D.具有抗药性的蝗虫,属于新物种
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、蝗虫种群中所有个体所含的全部基因(包括抗性基因)构成了蝗虫的基因库,A错误;
B、蝗虫产生抗药性是内在的遗传与变异引起的,不是由化学农药的使用引起的,农药选择抗药性个体并保存下来,通过遗传将这种适应性变异逐代积累,B错误;
C、突变和基因重组导致蝗虫出现多种变异类型,从而使蝗虫种群出现多种可遗传变异,C正确;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,具有抗药性的蝗虫不存在生殖隔离,不属于新物种,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
25.(2021高三上·焦作开学考)在牧草中,白花三叶草有叶片内含氰和不含氰两个稳定遗传的品种。当两个不含氰的品种进行杂交时,F1却都含氰,F1自交所得F2中含氰∶不含氰=9∶7。研究发现,白花三叶草叶片内的氰化物的合成途径如下。下列叙述错误的是( )
A.F1植株中必定含有含氰糖苷酶和氰酸酶
B.含氰植株的基因D和H都可正常地表达
C.F2中含氰植株的基因型与F1不同的概率为
D.F2不含氰植株随机交配,后代中含氰∶不含氰=8∶41
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、通过分析可知,F1植株基因型为DdHh,必定含有含氰糖苷酶和氰酸酶,A正确;
B、通过图示可知,含氰植株的基因D和H都可正常地表达,B正确;
C、F2中含氰植株的基因型D_H_(1/9DDHH、4/9DdHh、2/9DDHh、2/9DdHH)与F1(DdHh)不同的概率为5/9,C错误;
D、F2不含氰植株(1/7DDhh、2/7Ddhh、1/7ddHH、2/7ddHh、1/7ddhh)随机交配,产生的配子有2/7Dh、2/7dH、3/7dh,后代中含氰(2/7×2/7×2=8/49)∶不含氰(1-2/7×2/7×2=41/49)=8∶41,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
二、综合题
26.(2022高三上·张掖期中)果树修剪是通过各种措施,控制果树枝梢和根系的长势、方位、数量,以建造和维持合理的树形和树体结构,调节树冠内枝条间和各器官间的相互关系,协调果树的生长与结果,维持合理的枝叶量和生长势,树冠内通风透光良好,以达到早果、丰产、改善果实质量的目的。苹果树的主要树形有:疏散分层形、延迟开心形等。某实验小组研究了7月份(日均温最高,9月份以后气温降低)一天中国光苹果树形与光合作用的关系,结果如下表所示,回答下列问题:
8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00
疏散分层形 0.01 6.16 10.03 3.98 4.19 3.96 0.13
延迟开心形 0.12 5.91 8.98 4.12 4.86 5.79 0.17
注:净光合速率Pn/(μmol·m2·s-1)
(1)8:00时疏散分层形国光苹果树叶肉细胞产生NADH的场所是 ,NADP+的移动方向是 。
(2)疏散分层形国光苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形,其原因(不考虑色素和酶的差异)可能是 。
(3)研究发现7月两种树形净光合速率都低于8月份,其原因可能是 。9月份以后两种树形净光合速率都开始下降,其原因可能是 。
【答案】(1)细胞质基、线粒体基质;由叶绿体基质向叶绿体类体薄膜
(2)疏散分层形苹果树体结构分层明显,接受光的能力强,其总光合速率比延迟开心形强,而呼吸速率比后者弱,因此疏散分层形苹果树叶片光合速率最高峰大于延迟开心形
(3)7月份温度过高、蒸腾速率过盛,气孔部分关闭(或气孔开度减小),CO2供应不足;9月份以后气温降低,叶片老化导致叶绿素含量减少、与光合作用有关的酶的活性降低,净光合速率下降
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)8:00时疏散分层苹果叶肉细产生NADH的生理活动是细胞呼吸,其场所是细胞质基质,线粒体基质;NADP+是暗反应产生的,要运输到光反应过程中被消耗,故NADP+的移动方向是由叶绿体基质向叶绿体类体薄膜。
(2)疏散分层形苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形,从内因分析其原因可能是疏散分层形苹果叶片叶绿素含量高于延迟开心形;从外因分析其原因可能是疏散分层苹果树树体结构分明显,受光能力强,其总光合速率比自然开心形高,而前者的呼吸速率比后者弱,因此硫散分层形苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形。
(3)研究发现7月两种树形净光合速率都低于8月价,其原因可能温度过高、蒸腾速率过盛,气孔部分关闭或者气孔开度减小,CO2供应不足。9月份以后两种树形光合速率都开始下降,其原因可能是气温降低,叶片老化,导致叶绿素含量减少、与光合作用有关的酶的活性降低,净光合速率下降。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
4、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
27.(2022高三上·张掖期中)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系,该品系的一对染色体上有紧密连锁的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因Ms能形成正常花粉,R控制茶褐色种皮,带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一个额外染色体,成为三体,从该品系的自交后代中分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的体细胞中染色体数目是7对,新品系三体大麦体细胞染色体为 条。
(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因组成是 和 。
(3)三体大麦自花传粉后, 种皮的个体为雄性不育,由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是 。
(4)三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子和茶褐色种皮的种子的理论比值为 ,但在生产实践中发现,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为 。
【答案】(1)15
(2)7∶8;MsmsRr;msr
(3)黄色;对母本不用做去雄处理,方便杂交
(4)1∶1;雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意,培育成的新品系三体大麦体细胞中染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此培育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,两极染色体数之比为7:8。由于ms、r两极均有,而Ms、R仅一极有,所以配子基因型为MsmsRr和msr。
(3)该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花传粉后,msmsrr为黄色雄性不育,MsmsmsRrr为茶褐色雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是对母本不用进行去雄环节,降低劳动成本,方便杂交。
(4)该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子msmsrr和茶褐色种皮的种子MsmsmsRrr的理论比值为1:1.但在生产实践中,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
28.(2022高三上·张掖期中)G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白在与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化的过程。请回答下列问题:
(1)促甲状腺激素受体的化学本质是 。
(2)图中过程①需要 作为原料。与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是 。
(3)过程②除了需要图中已表示出的条件外,还需要 (至少写出2项)。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是 。
(4)科研人员发现有些功能蛋白A相对分子质量变小,经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确,但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失,推测其原因可能是 。
【答案】(1)糖蛋白
(2)核糖核苷酸;T-A
(3)转运RNA(tRNA)、氨基酸和能量;可以在短时间内合成较多的肽链
(4)基因中碱基发生变化(或功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化),使相应密码子变成终止密码子
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)促甲状腺激素受体能特异性识别促甲状腺激素,其化学本质是糖蛋白。
(2)图中过程①表示转录,需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料,合成mRNA。由于T只存在于DNA分子中,所以与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是T-A。
(3)过程②表示翻译,除了需要图中已表示出的条件外,还需要转运RNA、氨基酸和能量。一个mRNA上结合多个核糖体,可以在短时间内能合成较多的肽链,从而提高效率。
(4)功能蛋白A在发生基因突变后,从谷氨酸之后所有的氨基酸序列丢失,对比谷氨酸的密码子(GAA,GAG)和终止密码子(UAA,UAG,UGA)可推知,在功能蛋白A基因上发生的碱基变化可能是C→A(CTC→ATC,或CTT→ATT),也就是基因中碱基发生变化(功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化),使相应密码子变成终止密码。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
29.(2022高三上·张掖期中)育种工作者发现一株雄性不育玉米突变体F,该突变体花粉粒数目减少,部分花粉粒败育。为研究突变基因的遗传特点和分子机制,科研人员进行了如下表研究。请回答下列问题:
杂交编号 杂交组合 F1表现型 F2表现型
Ⅰ 突变体F♂×野生型♀ 野生型 野生型73、突变型24
Ⅱ 突变体F♀×野生型♂ 野生型 野生型69、突变型22
(1)据上表结果判断, 为显性性状。突变基因位于 (填“常”或“性”)染色体上。
(2)SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体的SSR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者利用玉米3号、4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增,对野生型和突变体F杂交后代的SSR进行分析,结果如下图所示。
据图判断,突变基因位于3号染色体上,依据是 ;推测F2中突变体的4号染色体SSR扩增结果应有 种,且比例为 。
(3)研究发现,突变体F的zm16基因起始密码子上游30bp处有1494bp序列插入,zm16基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件(响应元件是启动子内的一段DNA序列,与特异的转录因子结合,调控基因的转录),这说明其表达可能受温度和光照等环境因素的影响。请推测突变体F花粉数目减少,部分花粉败育的原因: 。
【答案】(1)野生型;常
(2)F2突变型个体的3号染色体SSR扩增结果与亲本突变型3号染色体SSR扩增结果相同,与亲本突变型4号染色体SSR扩增结果不同;3;1∶2∶1(或2∶1∶1或1∶1∶2)
(3)突变体F的zm16基因突变,在花药发育的特定阶段,在特定低温和光照影响下,RNA聚合酶与启动子结合的情况发生异常,zm16基因表达量异常,导致部分花粉败育,花粉粒数目减少
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)从表格中可以看出,不管是正交还是反交,F1都是野生型,且自交结果F2中野生型:突变型=3:1,说明野生型是显性性状,且突变基因位于常染色体上。
(2)由题图可知F2突变型个体的3号染色体SSR扩增结果与亲本突变型3号染色体SSR扩增结果相同,与亲本突变型4号染色体SSR扩增结果不同,所以突变基因位于3号染色体上;由于F1中个体的4号染色体一条来自突变型亲本,一条来自野生型亲本,自交后,F2中4号染色体的类型有2条都来自突变型亲本、一条来自突变型亲本另一条来自野生型亲本、2条都来自野生型亲本,比例是1:2:1,因此F2中4号染色体SSR扩增结果有3种,理论上比例为1:2:1。
(3)根据题干信息“突变体F的zmL6基因起始密码子上游30bp处有1494bp序列插入”可知由于有这段序列的插入,将影响基因的表达;“zm16基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件”说明其基因表达受到温度的影响。所以由于这段序列的插入,突变体F在花药发育的特定阶段,在特定低温和光照影响下,RNA聚合酶与启动子结合的情况发生异常,zm16基因表达量异常,导致部分花粉败育,花粉粒数目减少。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
30.(2022高三上·张掖期中)为探索DNA复制的具体过程,科学家做了如下实验:20℃条件下,在培养基中添加用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养大肠杆菌增殖多代,再用未标记的T4噬菌体侵染这些大肠杆菌,培养不同时间后阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链,离心分离并检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。请回答下列问题:
(1)DNA复制时,催化单个脱氧核苷酸连接到已有DNA链上的酶是 ,DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板,DNA复制的方式为 。
(2)新形成的T4噬菌体带有放射性标记的原因是 。
(3)根据上述实验结果推测,DNA复制时子链合成的过程可能是先合成较短的DNA片段,之后在DNA连接酶的作用下, 。若抑制DNA连接酶的功能,重复上述实验,可能出现的实验现象是 。
【答案】(1)DNA聚合酶;双螺旋;半保留复制(和边解旋边复制)
(2)大肠杆菌以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA,T4噬菌体寄生在大肠杆菌体内,合成DNA的原料全部来自大肠杆菌
(3)较短的DNA片段连接成DNA长链;随着时间推移,与离心管顶部距离较近的区域放射性一直较强
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)DNA复制时,催化单个脱氧核苷酸连接到已有DNA链上的酶是DNA聚合酶,DNA分子的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板,DNA复制的方式为半保留复制(和边解旋边复制)。
(2)新形成的T4噬菌体带有放射性标记的原因是大肠杆菌以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA,T4噬菌体寄生在大肠杆菌体内,合成DNA的原料全部来自大肠杆菌。
(3)根据题意和图示可知,DNA片段越短,与离心管顶部距离越近,时间较短时短片段DNA数量较多,随着时间推移长片段DNA数量增多,由此可推测,DNA复制时子链合成的过程可能是先合成较短的DNA片段,之后在DNA连接酶的作用下,较短的DNA片段连接成DNA长链。DNA连接酶可将DNA片段连接起来,因此若抑制DNA连接酶的功能,再重复上述实验,则较短的DNA片段不能再连接成DNA长链,随着时间推移短片段DNA的数量一直较多,与离心管顶部距离较近的区域放射性一直较强。
【分析】有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
1 / 1甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高三上学期期中检测生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·张掖期中)利什曼原虫(会引起利什曼病的寄生虫)的亲水性酰化表面蛋白B(HASPB)是通过细胞质中的游离核糖体合成的一类脂蛋白。利什曼原虫分泌的HASPB结合于细胞膜外侧,与宿主细胞的感染密切相关。HASPB在细胞膜内某个区域积累,当达到一定浓度时,诱导细胞膜外翻、泡化、脱落,从而将包裹在其中的HASPB释放到细胞外。下列有关叙述错误的是()
A.HASPB的分泌是某些细胞间信息传递的重要环节
B.HASPB的分泌过程中伴随着生物膜之间的转化
C.HASPB的分泌不需要内质网和高尔基体的参与
D.HASPB可能成为开发治疗利什曼原虫药物的靶标
2.(2022高三上·张掖期中)人小肠上皮细胞膜上的钠钾-ATP酶能够利用ATP水解释放的能量,维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内,然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。下图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图,下列相关分析正确的是( )
A.葡萄糖进出小肠上皮细胞需要不同载体蛋白协助
B.葡萄糖进出小肠上皮细胞所消耗的能量来源不同
C.Na+和K+都通过Na+-K+泵跨膜运输不能体现载体专一性
D.抑制细胞呼吸作用不影响葡萄糖进入细胞外液的速率
3.(2022高三上·张掖期中)腺苷酸激酶(AK)是线粒体内外膜间隙的一种酶,在Mg2+的参与下,该酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上从而形成ADP。下列叙述正确的是()
A.有氧呼吸过程都发生在线粒体中,内外膜间隙可合成ADP
B.Mg2+在叶绿体和线粒体中的作用相同
C.AK可直接参与有氧呼吸第三阶段中水的生成过程
D.AK具有转移磷酸基团的作用,并伴随着高能磷酸键的断裂与形成
4.(2022高三上·张掖期中)p53蛋白是一类调控细胞周期进程的激酶。下图是p53作用的流程图,相关叙述不正确的是 ()
A.Mdm2将p53泛素化并促进其降解,保持p53的低活性
B.当DNA受损时,Mdm2和p53分别被磷酸化,p53被激活
C.p53的磷酸化减弱其与p300的相互结合
D.p53作用的结果是细胞周期停滞或细胞死亡
5.(2022高三上·张掖期中)下列关于细胞增殖的叙述,正确的是()
A.动物细胞在分裂间期进行染色体和中心体复制,复制后二者的数目都加倍
B.减数分裂时染色体复制一次、细胞分裂两次,对维持生物前后代染色体数目恒定起重要作用
C.正常男性体内细胞增殖过程中,一个细胞内不会同时存在两条Y染色体和两条X染色体
D.同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞染色体组成和数目都不同
6.(2022高三上·张掖期中)根瘤是在豆科植物根系上生长的特殊的瘤,根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用。下列说法正确的是()
A.根瘤菌能将N2转变成NH3,属于化能合成作用
B.根瘤细胞光合作用制造的有机物能为根瘤菌提供物质和能量
C.根瘤菌产生的NH3可为植物细胞合成氨基酸、核酸等提供氮元素
D.根瘤细胞在其线粒体基质消耗大量的氧气、产生水和大量的能量
7.(2022高三上·张掖期中)研究表明,正常女性细胞核内两条X染色体中的一条会随机失活,浓缩形成染色较深的巴氏小体。肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用a表示),女性杂合子中有5%的个体会患病,图1为某患者家族遗传系谱图。利用图中四位女性细胞中与此病有关的基因片段经能识别特定碱基序列的酶进行切割(如图2),产物的电泳结果如图3所示。下列叙述正确的是( )
A.女性杂合子患ALD的原因是巴氏小体上的基因丢失
B.Ⅱ﹣2个体的基因型是X A X a,患ALD的原因是来自母方的X染色体形成巴氏小体
C.a 基因比A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换
D.若Ⅱ﹣1 和一个基因型与Ⅱ﹣4相同的女性婚配,后代患ALD的概率为5%
8.(2021高三上·山东月考)分别用含有32P和14C的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到含32P或含14C标记的T2噬菌体,然后用32P或14C标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短暂保温,再进行搅拌、离心后检测放射性元素分布情况。下列相关分析错误的是( )
A.32P标记组,沉淀物中放射性明显高于上清液
B.14C标记组,沉淀物和上清液中放射性均较高
C.32P标记组,32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中
D.14C标记组,14C存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中
9.(2022高三上·张掖期中)科学的研究方法是取得成功的关键。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,不正确的是()
A.摩尔根利用果蝇杂交实验证实白眼基因仅位于X染色体上时,运用了假说-演绎法
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出基因位于染色体上
C.格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了物质的提纯和鉴定技术
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
10.(2021高三上·梅河口月考)原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白(SSB),SSB与DNA单链区域结合,能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中SSB与DNA单链结合的区域是可变的
B.核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂
C.SSB在原核细胞的有丝分裂间期参与DNA的复制
D.原核细胞和真核细胞合成SSB时均需线粒体提供能量
11.(2022高三上·张掖期中)图1中A、B、C表示人体一条染色体上相邻的三个基因,其中基因C控制血红蛋白的合成,m、n为基因的间隔序列;图2为C基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是()
A.该细胞应为红细胞,图1中的A基因在细胞成熟后可能进行表达
B.m、n片段不具有遗传效应,可进行复制
C.图2中甲移动方向是从右向左,丙可作为翻译的直接模板
D.图2中若丙携带的遗传信息出现差错,则控制合成的血红蛋白结构一定会改变
12.(2022高三上·张掖期中)下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2条多肽链,其中A链含有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,含有3个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成),下列说法错误的是( )
A.过程①以核糖核苷酸为原料,RNA聚合酶催化该过程
B.过程②发生在细胞质中,需要3种RNA参与
C.胰岛素基因的两条链分别控制A,B两条肽链的合成
D.51个氨基酸形成胰岛素后,分子质量比原来减少了888
13.(2022高三上·张掖期中)在动植物染色体中,超过80%的基因并不能编码生成蛋白质的指令,这些基因形成的RNA称为长链非编码RNA(lncRNA)。最新研究发现,水稻中有3种lncRNA会导致水稻淀粉含量和粒重增加。相关叙述中正确的是()
A.水稻淀粉含量和水稻的粒重属于一对相对性状
B.水稻的这3种lncRNA的翻译产物影响淀粉含量和粒重
C.lncRNA的合成过程发生在细胞核中,需多种有机物的参与
D.lncRNA不直接控制蛋白质合成,故抑制水稻中lncRNA的合成不影响水稻性状
14.(2022高三上·张掖期中)利用天然彩色棉加工纺织品,有利于保护生态环境,增进人们心身健康。下图是我国科学家培育深红色棉(bb)和粉红色棉的部分过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.过程①和②的变异都能在光学显微镜下观察到
B.过程①和②发生的变异都是随机的、不定向的
C.③若表示自交,还可得到粉红色棉和深红色棉
D.深红色棉能够稳定遗传,粉红色棉不能稳定遗传
15.(2022高三上·张掖期中)线虫的npr-1基因编码一种G蛋白偶联受体,该基因突变后(突变基因NPR-1),其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。觅食行为的改变,在食物匮乏时,使线虫活动范围受限,能量消耗减少,有利于交配,对线虫生存有利。针对以上现象,下列叙述错误的是( )
A.npr-1基因发生的上述突变属于碱基替换
B.食物匮乏时,npr-1基因突变频率会提高
C.新基因的产生为线虫的进化提供了原始材料
D.这两种觅食行为的存在有利于线虫适应环境
16.(2022高三上·张掖期中)先天性性腺发育不全(又称Turner综合征)患者的体细胞与正常人相比只有一条性染色体(X染色体),该病患者临床特征为身矮、颈蹼和幼儿型女性外生殖器等,下列叙述中正确的是()
A.有丝分裂或减数分裂异常均可能导致该病的发生
B.该病与猫叫综合征都属于染色体数目异常遗传病
C.若单一X染色体来自母亲,那么精子异常是由于XY染色体未分离
D.若该病患者同时患红绿色盲,其父母中至少有一位是色盲患者
17.(2022高三上·张掖期中)已知玉米的高杆易倒伏(D)对矮杆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两种性状的基因独立遗传,为获得纯合矮杆抗病玉米,研究人员用了下图的研究方法。根据材料分析,下列说法正确的是( )
A.从方法①中F1自交得到F2中挑选出矮杆抗病个体,连续自交两代以后,得到F4中纯合矮杆抗病个体的比例为7/16
B.方法①②育种的原理都为染色体变异
C.方法④获得的植株细胞中可能会有DNA的损伤
D.方法③与其他方法比,优点是操作简单且能定向改造生物性状
18.(2022高三上·张掖期中)如图是培育三倍体无子西瓜的原理及流程图,下列分析正确的是( )
A.图中的处理Ⅰ和Ⅱ都是用适宜浓度的秋水仙素处理
B.三倍体植株高度不育是因为其体细胞中无同源染色体
C.秋水仙素通过抑制有丝分裂后期纺锤体的形成使染色体数目加倍
D.三倍体无子西瓜很难形成可育的种子,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离
19.(2022高三上·张掖期中)尺蠖虽有保护色,但食虫鸟可能利用损坏的叶片作为暗示,找到隐藏着的尺蠖。裳夜蛾取食结束,把未吃完树叶的叶柄咬断,消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食。以上事例说明( )
A.尺蠖不适应环境而捕食它的食虫鸟适应环境
B.尺蠖比裳夜蛾更适应环境、进化上更高等
C.尺蠖和裳夜蛾之间既有竞争关系也有互利共生关系
D.生物对环境的“适应”是相对的而不是绝对的
20.(2022高三上·张掖期中)下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析不正确的是()
A.a表示突变和基因重组,是生物进化的原材料
B.b表示地理隔离,是新物种形成的必要条件
C.c表示生殖隔离,就是指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育后代
D.d 表示新物种形成
21.(2022高三上·张掖期中)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在胞嘧啶上结合一个甲基基团,但仍能与鸟嘌呤互补配对。DNA甲基化若发生在启动子区域会导致该基因不能转录,且这种变化是可遗传的。下列有关叙述正确的是()
A.DNA甲基化转移酶的合成是在细胞核中完成的
B.DNA甲基化若发生在启动子区可能会影响RNA聚合酶与启动子结合
C.甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
D.DNA甲基化使DNA的碱基序列发生改变从而导致生物性状发生改变
22.(2022高三上·张掖期中)多聚谷氨酰胺结合蛋白1(PQBP1)主要定位于细胞核中,其参与基因转录和mRNA的剪接过程。最新研究发现,存在于细胞质中的PQBP1负责mRNA向核糖体的转运,且PQBP1可与翻译延伸因子(促进多肽链延伸的蛋白质)结合,促进蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.PQBP1可影响转录和翻译
B.PQBP1在细胞不同部位的作用不同
C.翻译延伸因子可促进肽链中肽键的形成
D.PQBP1可促进翻译过程中mRNA在核糖体上的移动
23.(2022高三上·张掖期中)研究者诱导体外培养的骨髓间质干细胞向肝细胞分化,检测诱导培养过程中转录因子4(Oct4)基因和白蛋白(Alb)基因的表达水平,以及Oct4基因启动子甲基化(DNA在相关酶的作用下,将甲基转移到特定的碱基上)水平,结果如图1、2。下列相关叙述错误的是()
A.骨髓间质干细胞在有丝分裂基础上分化成肝细胞
B.在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高
C.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关
D.结果表明Oct4基因表达产物可促进Alb基因的转录
24.(2022高三上·张掖期中)长期以来,人们应对蝗灾的主要方式是大量喷酒化学农药,但化学农药的使用会导致蝗虫的抗药性不断增强,从而使药效逐年降低。下列说法正确的是( )
A.东非的所有蝗虫的抗性基因构成了蝗虫的基因库
B.由于化学农药的使用,蝗虫产生抗药性突变
C.突变和基因重组导致蝗虫出现多种变异类型
D.具有抗药性的蝗虫,属于新物种
25.(2021高三上·焦作开学考)在牧草中,白花三叶草有叶片内含氰和不含氰两个稳定遗传的品种。当两个不含氰的品种进行杂交时,F1却都含氰,F1自交所得F2中含氰∶不含氰=9∶7。研究发现,白花三叶草叶片内的氰化物的合成途径如下。下列叙述错误的是( )
A.F1植株中必定含有含氰糖苷酶和氰酸酶
B.含氰植株的基因D和H都可正常地表达
C.F2中含氰植株的基因型与F1不同的概率为
D.F2不含氰植株随机交配,后代中含氰∶不含氰=8∶41
二、综合题
26.(2022高三上·张掖期中)果树修剪是通过各种措施,控制果树枝梢和根系的长势、方位、数量,以建造和维持合理的树形和树体结构,调节树冠内枝条间和各器官间的相互关系,协调果树的生长与结果,维持合理的枝叶量和生长势,树冠内通风透光良好,以达到早果、丰产、改善果实质量的目的。苹果树的主要树形有:疏散分层形、延迟开心形等。某实验小组研究了7月份(日均温最高,9月份以后气温降低)一天中国光苹果树形与光合作用的关系,结果如下表所示,回答下列问题:
8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00
疏散分层形 0.01 6.16 10.03 3.98 4.19 3.96 0.13
延迟开心形 0.12 5.91 8.98 4.12 4.86 5.79 0.17
注:净光合速率Pn/(μmol·m2·s-1)
(1)8:00时疏散分层形国光苹果树叶肉细胞产生NADH的场所是 ,NADP+的移动方向是 。
(2)疏散分层形国光苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形,其原因(不考虑色素和酶的差异)可能是 。
(3)研究发现7月两种树形净光合速率都低于8月份,其原因可能是 。9月份以后两种树形净光合速率都开始下降,其原因可能是 。
27.(2022高三上·张掖期中)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系,该品系的一对染色体上有紧密连锁的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因Ms能形成正常花粉,R控制茶褐色种皮,带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一个额外染色体,成为三体,从该品系的自交后代中分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的体细胞中染色体数目是7对,新品系三体大麦体细胞染色体为 条。
(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为 ,减数分裂结束后可产生的配子基因组成是 和 。
(3)三体大麦自花传粉后, 种皮的个体为雄性不育,由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是 。
(4)三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子和茶褐色种皮的种子的理论比值为 ,但在生产实践中发现,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为 。
28.(2022高三上·张掖期中)G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白在与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化的过程。请回答下列问题:
(1)促甲状腺激素受体的化学本质是 。
(2)图中过程①需要 作为原料。与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是 。
(3)过程②除了需要图中已表示出的条件外,还需要 (至少写出2项)。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是 。
(4)科研人员发现有些功能蛋白A相对分子质量变小,经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确,但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失,推测其原因可能是 。
29.(2022高三上·张掖期中)育种工作者发现一株雄性不育玉米突变体F,该突变体花粉粒数目减少,部分花粉粒败育。为研究突变基因的遗传特点和分子机制,科研人员进行了如下表研究。请回答下列问题:
杂交编号 杂交组合 F1表现型 F2表现型
Ⅰ 突变体F♂×野生型♀ 野生型 野生型73、突变型24
Ⅱ 突变体F♀×野生型♂ 野生型 野生型69、突变型22
(1)据上表结果判断, 为显性性状。突变基因位于 (填“常”或“性”)染色体上。
(2)SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体的SSR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者利用玉米3号、4号染色体上特异的SSR进行PCR扩增,对野生型和突变体F杂交后代的SSR进行分析,结果如下图所示。
据图判断,突变基因位于3号染色体上,依据是 ;推测F2中突变体的4号染色体SSR扩增结果应有 种,且比例为 。
(3)研究发现,突变体F的zm16基因起始密码子上游30bp处有1494bp序列插入,zm16基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件(响应元件是启动子内的一段DNA序列,与特异的转录因子结合,调控基因的转录),这说明其表达可能受温度和光照等环境因素的影响。请推测突变体F花粉数目减少,部分花粉败育的原因: 。
30.(2022高三上·张掖期中)为探索DNA复制的具体过程,科学家做了如下实验:20℃条件下,在培养基中添加用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养大肠杆菌增殖多代,再用未标记的T4噬菌体侵染这些大肠杆菌,培养不同时间后阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链,离心分离并检测离心管不同位置的放射性强度,结果如下图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。请回答下列问题:
(1)DNA复制时,催化单个脱氧核苷酸连接到已有DNA链上的酶是 ,DNA分子的 结构能够为复制提供精确的模板,DNA复制的方式为 。
(2)新形成的T4噬菌体带有放射性标记的原因是 。
(3)根据上述实验结果推测,DNA复制时子链合成的过程可能是先合成较短的DNA片段,之后在DNA连接酶的作用下, 。若抑制DNA连接酶的功能,重复上述实验,可能出现的实验现象是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而分泌蛋白(如HASPB)可以作为信息分子,实现某些细胞间信息传递,A正确;
BC、HASPB在细胞膜内某个区域积累,当达到一定浓度时,诱导细胞膜外翻、泡化、脱落,从而将包裹在其中的HASPB释放到细胞外,说明HASPB的分泌过程仅有细胞膜的脱落,没有伴随着生物膜之间的转化,不需要内质网和高尔基体的参与,B错误、C正确;
D、HASPB结合于细胞膜外侧,与宿主细胞的感染密切相关,故HASPB可能成为开发治疗利什曼原虫药物的靶标,D正确。
故答案为:B。
【分析】分泌蛋白的合成和分泌过程,分泌蛋白先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链,然后进入内质网进行加工,内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,由囊泡发送到细胞膜,蛋白质由细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
2.【答案】A
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】AB、葡萄糖由肠腔转移到小肠上皮细胞的方式通过Na+形成的电化学梯度驱动,由葡萄糖协同转运载体转运,是一种主动运输的方式,而通过GLUT2将细胞内的葡萄糖转移到细胞外液的内环境中的方式是协助扩散,不耗能,所以葡萄糖进出小肠上皮细胞的方式不同,运输的载体也不相同,A正确,B错误;
C、Na+、K+可通过Na+-K+泵进行跨膜运输,而其他例子或分子不能通过Na+-K+泵进行跨膜运输,体现了Na+-K+泵跨膜运输的专一性,C错误;
D、抑制细胞呼吸作用会影响Na+通过Na+-K+泵运出小肠上皮细胞,导致膜内外一定的电化学梯度减小,葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞的量减少,小肠上皮细胞通过协助扩散进入细胞外液的速率降低,D错误。
故答案为:A。
【分析】物质跨膜运输方式的比较:
名 称 运输方向 载体 能量 实 例
自由扩散 高浓度→低浓度 不需 不需 CO2、O2、甘油、苯、酒精等
协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需 红细胞吸收葡萄糖等
主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等
3.【答案】D
【知识点】ATP的相关综合;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸过程主要发生在线粒体中,其中第一阶段发生在细胞质基质,A错误;
B、Mg2+在叶绿体和线粒体中均可协助ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上从而形成ADP,此外还可在叶绿体中参与叶绿素的形成,故Mg2+在叶绿体和线粒体中的作用不完全相同,B错误;
C、据题干信息可知,AK是线粒体内外膜间隙的一种酶,而有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,故AK不可直接参与有氧呼吸第三阶段中水的生成过程,C错误;
D、“腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP”,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键(特殊的化学键)的断裂与形成,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP中文名叫腺苷三磷酸,结构式简写A-P~P~P,其中A表示腺嘌呤核苷,T表示三个,P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在线粒体、叶绿体、细胞质基质中合成。
ATP在细胞内含量很少,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续供应。
4.【答案】C
【知识点】细胞周期;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、据图分析可知,DNA未损伤时,Mdm2将p53泛素化并促进其降解,保持p53的低活性,避免p53磷酸化而被激活,A正确;
B、当DNA受损时,Mdm2和p53可以在细胞中相关分子的作用下,分别被磷酸化,p53稳定并形成四聚体被激活,B正确;
C、据图分析可知,p53发生磷酸化被激活,与p300相互结合,进而促进相关基因表达,C错误;
D、当DNA受损时,p53被磷酸化与p300的相互结合,促进相关基因表达,进而导致细胞周期停滞或细胞死亡,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次细胞分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。只有连续分裂的细胞才有细胞周期。起、止点:从一次分裂完成时开始一下一次分裂完成时结束。 分为间期与分裂期两个阶段。
2、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
5.【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂概述与基本过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、动物细胞在分裂间期进行染色体复制,DNA含量加倍,但染色体数目不变,A错误;
B、减数分裂过程中,染色体复制一次而细胞分裂两次,导致分裂结束后细胞中染色体数目减半,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代染色体数目恒定起重要作用,B正确;
C、正常男性体内细胞增殖过程中,有丝分裂后期,细胞内会同时存在两条Y染色体,C错误;
D、同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体数一般是相同的,染色体组成一般是不同的(非同源染色体自由组合),D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;染色体数目不变,DNA数目加倍。
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、化能合成作用是利用化学能将无机物转化为有机物,根瘤菌不能将N2转变为有机物,A错误;
B、根瘤细胞不能进行光合作用,叶肉细胞才能进行光合作用,B错误;
C、氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,二者都含氮元素,故根瘤菌产生的NH3可为植物细胞合成氨基酸、核酸等提供氮元素,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段有氧气参与,产生水和大量的能量,发生场所是线粒体内膜而非线粒体基质,D错误。
故答案为:C。
【分析】互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如果彼此分开,则双方或者一方不能独立生存。 根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用。根瘤菌与该植物之间是互利共生关系。
7.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、根据题干信息“两条X染色体中的一条会随机失活”,而不是巴氏小体上的基因丢失,A错误;
B、据分析可知,Ⅱ-3个体的基因型是XAXa,据题可知其父方Ⅰ-2 基因型为XAY,故其XA来自其父亲,Xa来自母亲,但含XA的Ⅱ-3依然表现为患病,故推测其患ALD的原因可能是来自父方的X染色体失活,Xa正常表达,B错误;
C、a基因新增了一个酶切位点后应该得到三个DNA片段,对照Ⅱ-4可以判断另外的两个条带长度分别为217bp和93bp,长度之和为310bp,与A基因酶切的片段之一310bp长度相同,故新增的酶切位点位于310bpDNA片段中,也说明A基因多一个酶切位点是因为发生了碱基的替换,DNA中碱基总数没变,C正确;
D、Ⅱ-1基因型为XaY,和一个与Ⅱ-4基因型(XAXA)相同的女性婚配,后代女儿基因型为XAXa,儿子基因型为XAY,可知所生男孩均不含致病基因,都正常,所生女孩均为杂合子,由于女性杂合子中有5%的个体会患病,因此后代患ALD的概率为1/2×5%=2.5%,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、分析图2可知,A基因有一个酶切位点,酶切后应该得到两个长度的DNA片段,a基因新增了一个酶切位点后应该得到三种长度的DNA片段。结合电泳结果图3,Ⅱ-4电泳的两条条带应为A基因酶切后的条带,长度为310bp和118bp的两种DNA片段;a基因酶切后形成的条带分别是217bp、118bp、93bp的三种DNA片段。
2、由题意“ 肾上腺脑白质营养不良(ALD)是伴X染色体隐性遗传病 ”,结合体图可推测Ⅱ-4的基因型为XAXA、Ⅰ-1、Ⅱ-、Ⅱ-3的基因型均为XAXa。据此答题。
8.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】AC、32P标记组中,32P存在于标记的T2噬菌体的DNA分子中,随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,放射性主要存在于沉淀物中,只有部分子代噬菌体的DNA中含有32P,A、C正确;
B、14C标记组中,14C存在于标记的T2噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳中,32P随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,主要存在于沉淀物中,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,14C主要存在于上清液中,故沉淀物和上清液中放射性均较高,B正确;
D、由于合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌,子代噬菌体蛋白质中不存在14C,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、T噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用S或P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
2、实验结果:S的噬菌体,放射性出现在上清液中,若沉淀物中出现沉淀可能是搅拌不充分,沉淀物中有少量蛋白质外壳;P的噬菌体放射性出现在沉淀物中,若上清液中出现放射性,可能保温时间过长是大肠杆菌裂解,也可能是保温时间过短噬菌体侵染不充分。
9.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据;假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、摩尔根以果蝇为实验材料,采用假说演绎法证实了基因位于染色体上,A正确;
B、萨顿研究蝗虫配子形成过程,采用类比推理法提出了基因在染色体上的假说,B正确;
C、格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,是利用活体小鼠进行的体内转化实验,没有涉及物质的提纯和鉴定技术,C错误;
D、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,构建了DNA双螺旋结构模型,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、假说-演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
2、类比推理法:类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同,推断出它们在另外的属性上(这一属性已为类比的一个对象所具有,另一个类比的对象那里尚未发现)也相同的一种推理。萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法。
3、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达,模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等,以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
10.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、SSB与DNA单链结合,在DNA复制或转录时,形成单链的区域是可变的,则SSB与DNA单链结合的区域也是可变的,A正确;
B、核酸酶作用的化学键是磷酸二酯键,B错误;
C、SSB参与原核细胞的DNA复制,但原核细胞不能进行有丝分裂,原核细胞的分裂方式为二分裂,C错误;
D、原核细胞中只有一种细胞器——核糖体,无线粒体,D错误。
故答案为:A。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
11.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由题干信息可知,基因C控制血红蛋白的合成,该细胞中C基因进行了图2的转录过程,则该细胞应为红细胞,而成熟的红细胞细胞核已经退化,不再含基因A,即A基因在细胞成熟后不会进行表达,A错误;
B、m、n为基因的间隔序列,不具有遗传效应,而DNA复制时是整条链进行半保留复制,不具有遗传效应的片段也会进行复制,B正确;
C、根据图2中转录出的mRNA的延伸方向可知,甲核糖体移动方向应是从左向右,由于基因C是人体内的基因,含有内含子,则转录出的mRNA需要经过剪切修饰后成为成熟的mRNA才可以作为翻译的模板,C错误;
D、图2中若丙携带的遗传信息出现差错,由于密码子的简并性等原因,其控制合成的血红蛋白结构不一定会改变,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
12.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是转录,原料是核糖核苷酸,需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、过程②是翻译,场所是细胞质中的核糖体,需要mRNA、tRNA和rRNA的参与,B正确;
C、A、B两条肽链是由胰岛素基因两条链中的一条控制合成的,C错误;
D、51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量的减少量=脱水数×18+形成的二硫键数×2=49×18+3×2=888,D正确;
故答案为:C。
【分析】1、遗传信息的转录 (1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。(2)转录的场所: 细胞核。(3)转录的模板: DNA分子的一条链 (4)转录的原料: 四种核糖核苷酸 (5)转录的条件: 能量——ATP、酶——DNA解旋酶、RNA聚合酶(6)信息传递方向: DNA→信使RNA (7)转录的产物: 信使RNA。
2、遗传信息的翻译:(1)遗传信息流动: mRNA—蛋白质(2)实质:将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。(3)翻译的场所:细胞质的核糖体上; (4)翻译的模板:mRNA;(5)翻译的原料:20种氨基酸; (6)运载工具:tRNA(7)翻译的产物:多肽链(蛋白质);时间:只要有蛋白质合成就有转录和翻译。
3、蛋白质的相关计算规律:(1)脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数;
(2)蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基;氨基数=肽链数+R基中氨基数,羧基数=肽链数+R基中羧基数。
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸的相对分子质量×氨基酸个数-水的个数×18。
13.【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、水稻淀粉含量和粒重属于两对性状,不属于相对性状,A错误;
B、由题干信息知,长链非编码RNA(IncRNA)不能编码生成蛋白质,故水稻中的3种IncRNA不能作为翻译过程中的模板,故不能进行翻译过程,B错误;
C、lncRNA是染色体上的基因转录合成的,故lncRNA的合成过程发生在细胞核中;需要RNA聚合酶的催化,需要四种核糖核苷酸作为原料,故需要多种有机物参与,C正确;
D、尽管lncRNA不控制蛋白质合成,但由题干信息可判断,水稻的3种lncRNA会影响水稻淀粉含量和粒重性状,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、基因通过控制蛋白质的合成来直接或间接控制生物的性状。基因控制生物性状的两种方式:一是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;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2、基因与性状并不都是一对一的关系:一般而言,一个基因决定一种性状,生物体的一种性状有时受多个基因的影响,有些基因可影响多种性状。
14.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、①过程变异的结果是产生B基因的等位基因b,属于基因突变,不能在显微镜下观察到,②过程变异的结果是B基因所在染色体片段丢失,属于染色体结构变异,在显微镜下能观察到,A错误;
B、基因突变和染色体结构变异都是随机、不定向的,B正确;
C、粉红色棉(Ob)自交会产生三种基因型的后代OO:Ob:bb=1:2:1(O表示缺失B片段),即后代白色棉丙:粉红色棉:深红色棉=1:2:1,C正确;
D、深红色棉(bb)能够稳定遗传,粉红色棉(Ob)自交后代出现性状分离,不能稳定遗传,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
15.【答案】B
【知识点】基因突变的类型;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、该基因突变后(突变基因 NPR-1),其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,可见NPR-1基因发生了碱基对的替换,A正确;
B、npr-1基因控制的是“独立觅食”,在食物匮乏时,使线虫活动范围大,能量消耗多,不有利于交配,对线虫生存有害,基因频率会下降;而NPR-1,基因控制的是“聚集觅食”,在食物匮乏时,对线虫生存有利,该基因频率会上升,B错误;
C、基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供原始材料,故新基因的产生(属于基因突变)为线虫的进化提供了原始材料,C正确;
D、两种觅食行为,有利于线虫在不同的食物环境中觅食,有利于线虫适应环境,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
16.【答案】A
【知识点】减数分裂概述与基本过程;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、先天性性腺发育不全发病的原因有可能是配子形成时减数分裂异常所致,也可能是受精卵进行有丝分裂时,性染色体分配异常造成的,A正确;
B、猫叫综合征是第5号染色体部分片段缺失造成的,不是染色体数目异常遗传病,B错误;
C、若患者的单一X染色体来自母亲,那么异常精子的形成可能由于减数第一次分裂时XY染色体未分离,也可能是因为减数第二次分裂染色单体分开后移向了同一极,C错误;
D、若X染色体来自母方,母亲是色盲基因携带者,父亲正常,也可以生出同时患有先天性性腺发育不全和红绿色盲的孩子,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
17.【答案】C
【知识点】育种方法综合
【解析】【解答】A、过程①F1自交得到F2中矮杆抗病个体基因型为ddR_,连续自交两代以后,得到F4中纯合矮杆抗病个体ddRR的比例为1/3+2/3×(1 1/22)×1/2=7/12,A错误;
B、方法①有连续自交,属于杂交育种,育种原理为基因重组;②属于单倍体育种,育种的原理为染色体变异,B错误;
C、过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因突变,可能会有DNA的损伤,C正确;
D、过程③为基因工程育种,其缺点是操作复杂,技术条件要求较高,D错误。
故答案为:C。
【分析】四种常见的育种方法:
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)
举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
18.【答案】D
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、图中Ⅰ是用适宜浓度的秋水仙素处理,但Ⅱ是对三倍体植株授粉,促进其果实的发育,A错误;
B、三倍体植株高度不育是因为减数分裂过程中,染色体联会发生紊乱,B错误;
C、秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体数目加倍,C错误;
D、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交形成的三倍体植物,由于联会紊乱,很难形成可育的种子,说明四倍体西瓜与二倍体西瓜间存在生殖隔离,D正确。
故答案为:D。
【分析】单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养,从而获得单倍体植株,然后进行秋水仙素加倍,从而获得所需性状的纯合个体。单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体,加快育种进程,依据的原理是染色体变异。
19.【答案】D
【知识点】种间关系;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物生活在一定的环境中,由于非生物因素和生物因素的共同作用,使得生存的生物都适应一定的环境。生物对环境的适应是普遍存在的,A错误;
B、由题目中的信息可知裳夜蛾取食结束,把未吃完树叶的叶柄咬断,消除采食痕迹以逃避食虫鸟的捕食,所以裳夜蛾比尺蠖更适应环境,进化上更高等,B错误;
C、尺蠖和裳夜蛾没有互利共生关系,互利共生为两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。二者均能以叶片为食,两者之间存在竞争关系,C错误;
D、生物对环境的适应是相对的,而不是绝对的。生物对环境的适应有一定的限度,当环境发生剧烈变化时有些生物就不能适应环境了,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;⑤原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
2、生物都生活在非常复杂的环境中,时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍,也就是说,自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性,否则早就被淘汰了,这就是适应的普遍性。但是,每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用,这就是适应的相对性。
20.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、a表示突变和基因重组,突变包括基因突变和染色体变异,突变和基因重组都是可遗传的变异,可以为生物进化提供原材料,A正确;
B、b表示地理隔离,生殖隔离是新物种形成的必要条件,B错误;
C、当种群的基因库形成明显的差异,种群之间就会出现c生殖隔离,生殖隔离就是指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育后代,C正确;
D、因为出现了c生殖隔离,所以d形成了新物种,D正确。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
21.【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、酶的本质多为蛋白质,故DNA甲基化转移酶合成在核糖体上完成,A错误;
B、启动子是RNA聚合酶结合和识别的位点,用于驱动基因的转录,甲基化会抑制基因的转录,说明甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与启动子结合,B正确;
CD、甲基化没有DNA序列的改变,故甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例,C、D错误。
故答案为:B。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
22.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、据题干信息可知PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接过程,在细胞质中促进蛋白质的合成,A正确;
B、据题干信息PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接,在细胞质中负责mRNA向核糖体的转运等,在不同部位的作用不同,B正确;
C、据题,翻译延伸因子可促进多肽链延伸,多肽延伸过程中有新肽键的形成,C正确;
D、在翻译过程中,mRNA与核糖体,核糖体沿着mRNA运动,使mRNA上的密码子依次翻译出蛋白质,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
23.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;表观遗传
【解析】【解答】A、动物细胞一般在有丝分裂基础上进行细胞分化,A正确;
B、根据分析可知,在分化形成肝细胞的过程中Alb基因表达量升高,Oct4基因表达量下降,B正确;
C、根据使用结果分析可知,Oct4基因启动子的甲基化水平上升导致其表达量下降,C正确;
D、根据实验结果可以看出Oct4基因表达产物下降,Alb基因的表达量才上升,即Oct4基因表达产物与Alb基因的转录负相关,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、 图1说明在诱导分化过程中,转录因子4(Oct4)基因表达水平下降、白蛋白(Alb)基因的表达水平上升。
2、图2说明在诱导分化过程中Oct4基因启动子甲基化水平上升导致Oct4基因表达水平下降。
24.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、蝗虫种群中所有个体所含的全部基因(包括抗性基因)构成了蝗虫的基因库,A错误;
B、蝗虫产生抗药性是内在的遗传与变异引起的,不是由化学农药的使用引起的,农药选择抗药性个体并保存下来,通过遗传将这种适应性变异逐代积累,B错误;
C、突变和基因重组导致蝗虫出现多种变异类型,从而使蝗虫种群出现多种可遗传变异,C正确;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,具有抗药性的蝗虫不存在生殖隔离,不属于新物种,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
25.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、通过分析可知,F1植株基因型为DdHh,必定含有含氰糖苷酶和氰酸酶,A正确;
B、通过图示可知,含氰植株的基因D和H都可正常地表达,B正确;
C、F2中含氰植株的基因型D_H_(1/9DDHH、4/9DdHh、2/9DDHh、2/9DdHH)与F1(DdHh)不同的概率为5/9,C错误;
D、F2不含氰植株(1/7DDhh、2/7Ddhh、1/7ddHH、2/7ddHh、1/7ddhh)随机交配,产生的配子有2/7Dh、2/7dH、3/7dh,后代中含氰(2/7×2/7×2=8/49)∶不含氰(1-2/7×2/7×2=41/49)=8∶41,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
26.【答案】(1)细胞质基、线粒体基质;由叶绿体基质向叶绿体类体薄膜
(2)疏散分层形苹果树体结构分层明显,接受光的能力强,其总光合速率比延迟开心形强,而呼吸速率比后者弱,因此疏散分层形苹果树叶片光合速率最高峰大于延迟开心形
(3)7月份温度过高、蒸腾速率过盛,气孔部分关闭(或气孔开度减小),CO2供应不足;9月份以后气温降低,叶片老化导致叶绿素含量减少、与光合作用有关的酶的活性降低,净光合速率下降
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)8:00时疏散分层苹果叶肉细产生NADH的生理活动是细胞呼吸,其场所是细胞质基质,线粒体基质;NADP+是暗反应产生的,要运输到光反应过程中被消耗,故NADP+的移动方向是由叶绿体基质向叶绿体类体薄膜。
(2)疏散分层形苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形,从内因分析其原因可能是疏散分层形苹果叶片叶绿素含量高于延迟开心形;从外因分析其原因可能是疏散分层苹果树树体结构分明显,受光能力强,其总光合速率比自然开心形高,而前者的呼吸速率比后者弱,因此硫散分层形苹果叶片净光合速率最高峰大于延迟开心形。
(3)研究发现7月两种树形净光合速率都低于8月价,其原因可能温度过高、蒸腾速率过盛,气孔部分关闭或者气孔开度减小,CO2供应不足。9月份以后两种树形光合速率都开始下降,其原因可能是气温降低,叶片老化,导致叶绿素含量减少、与光合作用有关的酶的活性降低,净光合速率下降。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
4、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
27.【答案】(1)15
(2)7∶8;MsmsRr;msr
(3)黄色;对母本不用做去雄处理,方便杂交
(4)1∶1;雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)根据题意,培育成的新品系三体大麦体细胞中染色体比正常个体体细胞额外多一条,因此培育成的新品系三体大麦体细胞染色体为15条。
(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机移向一极,两极染色体数之比为7:8。由于ms、r两极均有,而Ms、R仅一极有,所以配子基因型为MsmsRr和msr。
(3)该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花传粉后,msmsrr为黄色雄性不育,MsmsmsRrr为茶褐色雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是对母本不用进行去雄环节,降低劳动成本,方便杂交。
(4)该三体大麦的基因型为MsmsmsRrr,能产生2种类型的雌配子msr和MsmsRr,1种类型的雄配子msr,因此该三体大麦自花传粉,子代黄色种皮的种子msmsrr和茶褐色种皮的种子MsmsmsRrr的理论比值为1:1.但在生产实践中,大多数种子为黄色种皮,这可能是因为雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,受精后生长发育受影响。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
28.【答案】(1)糖蛋白
(2)核糖核苷酸;T-A
(3)转运RNA(tRNA)、氨基酸和能量;可以在短时间内合成较多的肽链
(4)基因中碱基发生变化(或功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化),使相应密码子变成终止密码子
【知识点】基因突变的类型;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)促甲状腺激素受体能特异性识别促甲状腺激素,其化学本质是糖蛋白。
(2)图中过程①表示转录,需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料,合成mRNA。由于T只存在于DNA分子中,所以与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是T-A。
(3)过程②表示翻译,除了需要图中已表示出的条件外,还需要转运RNA、氨基酸和能量。一个mRNA上结合多个核糖体,可以在短时间内能合成较多的肽链,从而提高效率。
(4)功能蛋白A在发生基因突变后,从谷氨酸之后所有的氨基酸序列丢失,对比谷氨酸的密码子(GAA,GAG)和终止密码子(UAA,UAG,UGA)可推知,在功能蛋白A基因上发生的碱基变化可能是C→A(CTC→ATC,或CTT→ATT),也就是基因中碱基发生变化(功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化),使相应密码子变成终止密码。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
29.【答案】(1)野生型;常
(2)F2突变型个体的3号染色体SSR扩增结果与亲本突变型3号染色体SSR扩增结果相同,与亲本突变型4号染色体SSR扩增结果不同;3;1∶2∶1(或2∶1∶1或1∶1∶2)
(3)突变体F的zm16基因突变,在花药发育的特定阶段,在特定低温和光照影响下,RNA聚合酶与启动子结合的情况发生异常,zm16基因表达量异常,导致部分花粉败育,花粉粒数目减少
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)从表格中可以看出,不管是正交还是反交,F1都是野生型,且自交结果F2中野生型:突变型=3:1,说明野生型是显性性状,且突变基因位于常染色体上。
(2)由题图可知F2突变型个体的3号染色体SSR扩增结果与亲本突变型3号染色体SSR扩增结果相同,与亲本突变型4号染色体SSR扩增结果不同,所以突变基因位于3号染色体上;由于F1中个体的4号染色体一条来自突变型亲本,一条来自野生型亲本,自交后,F2中4号染色体的类型有2条都来自突变型亲本、一条来自突变型亲本另一条来自野生型亲本、2条都来自野生型亲本,比例是1:2:1,因此F2中4号染色体SSR扩增结果有3种,理论上比例为1:2:1。
(3)根据题干信息“突变体F的zmL6基因起始密码子上游30bp处有1494bp序列插入”可知由于有这段序列的插入,将影响基因的表达;“zm16基因启动子序列中存在低温响应元件及大量光响应元件”说明其基因表达受到温度的影响。所以由于这段序列的插入,突变体F在花药发育的特定阶段,在特定低温和光照影响下,RNA聚合酶与启动子结合的情况发生异常,zm16基因表达量异常,导致部分花粉败育,花粉粒数目减少。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
30.【答案】(1)DNA聚合酶;双螺旋;半保留复制(和边解旋边复制)
(2)大肠杆菌以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA,T4噬菌体寄生在大肠杆菌体内,合成DNA的原料全部来自大肠杆菌
(3)较短的DNA片段连接成DNA长链;随着时间推移,与离心管顶部距离较近的区域放射性一直较强
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】(1)DNA复制时,催化单个脱氧核苷酸连接到已有DNA链上的酶是DNA聚合酶,DNA分子的双螺旋结构能够为复制提供精确的模板,DNA复制的方式为半保留复制(和边解旋边复制)。
(2)新形成的T4噬菌体带有放射性标记的原因是大肠杆菌以培养基中3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料合成DNA,T4噬菌体寄生在大肠杆菌体内,合成DNA的原料全部来自大肠杆菌。
(3)根据题意和图示可知,DNA片段越短,与离心管顶部距离越近,时间较短时短片段DNA数量较多,随着时间推移长片段DNA数量增多,由此可推测,DNA复制时子链合成的过程可能是先合成较短的DNA片段,之后在DNA连接酶的作用下,较短的DNA片段连接成DNA长链。DNA连接酶可将DNA片段连接起来,因此若抑制DNA连接酶的功能,再重复上述实验,则较短的DNA片段不能再连接成DNA长链,随着时间推移短片段DNA的数量一直较多,与离心管顶部距离较近的区域放射性一直较强。
【分析】有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(6)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
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