临沂市高三教学质量检测考试
生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 新合成的肽链易被氧化,影响后续折叠形成蛋白质的空间结构。Hsp60伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助细胞内已被氧化的多肽链进行折叠,CnoX是一种与GroEL结合的蛋白质。如图为大肠杆菌中某多肽链的折叠过程,下列叙述正确的是()
A. 该多肽链的合成和折叠需要内质网和高尔基体的参与
B. 已被氧化的多肽链经CnoX处理后相对分子质量不变
C. GroES引发的折叠是通过脱水缩合和形成二硫键进行
D. 多肽链折叠后的空间结构与氨基酸特定的排列顺序有关
【答案】D
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体上脱水缩合,形成的肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,多肽链的折叠发生在大肠杆菌的细胞质中,A错误;
B、已氧化的多肽链与CnoX之间形成二硫键后,二硫键断裂,已氧化的多肽链去氧化,其相对分子质量会减少,B错误;
C、图显示GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠,并未形成二硫键,C错误;
D、多肽链折叠后的空间结构与氨基酸种类、数目、特定的排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式有关,D正确。
故选D。
2. 内膜系统是指细胞内在结构、功能和发生上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。下列说法错误的是()
A. 线粒体和叶绿体含有相对独立的遗传物质,从发生上看,属于内膜系统
B. 内膜系统有利于细胞内同时进行多种化学反应,而不会相互干扰
C. 内膜系统的物质运输大多需要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输
D. 可以通过显微镜观察、差速离心法和同位素标记法研究内膜系统
【答案】A
【解析】
【分析】1、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
2、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。
首先,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。
第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行
【详解】A、细胞内膜系统是指在结构与功能上相互联系的膜性细胞器,而线粒体、叶绿体的两层膜结构不可以与外界相互转换,因此线粒体和叶绿体不属于细胞内膜系统的一部分,A错误;
B、细胞内膜系统将细胞质区域化与功能化,使相互区别的代谢反应能够同时进行,以满足细胞不同部位的需求,B正确;
C、内膜系统间在结构、功能和发生上相互联系,其中的物质运输大多需要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输,C正确;
D、叶绿体含有色素,可以通过显微镜观察。各种细胞器可通过差速离心法进行分离,以研究它们各自特定的功能。各细胞器之间的相互配合,如分泌蛋白分泌过程中各细胞器之间的配合可以利用同位素标记法进行研究,D正确。
故选A。
3. H+-ATP酶(V-ATPase)和焦磷酸酶(V-PPase)是植物细胞液泡膜上两种数目很多的质子泵。研究表明,在逆境胁迫下,质子泵与植物抵御干旱、盐胁迫的能力有关,其作用机制如图。下列叙述错误的是()
A. H+可以分别通过主动运输和协助扩散的方式进出液泡
B. NO3-和Na+进入液泡需要消耗能量,属于主动运输
C. 干旱时植物通过提高质子泵活性增加液泡内的盐浓度抵抗逆境胁迫
D. V-ATPase和V-PPase作为水解酶参与的反应与放能反应相联系
【答案】D
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、H+通过V-ATPase和V-PPase进入液泡消耗能量,为主动运输,H+通过CI-/NO3-和H+/Na+转运蛋白出液泡,属于协助扩散,A正确;
B、据题图分析,NO3-和Na+借助H+电化学势梯度进入液泡,属于主动运输,B正确;
C、在逆境胁迫下,提高植物液泡膜上的V-ATPase和V-PPase活性,能够增加H+电化学势梯度,促进NO3-和Na+借助H+电化学势梯度进入液泡,液泡内盐浓度增加,渗透吸水能力增强,有利于提高植物抵御干旱、盐胁迫的能力,C正确;
D、V-ATPase和V-PPase作为水解酶水解ATP和焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,一般与吸能反应相联系,D错误。
故选D。
4. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列关于探究酶特性实验的说法,错误的是()
A. 探究酶的专一性时,可选用淀粉酶、蔗糖、淀粉和碘液进行实验
B. 探究酶的高效性时,可用新鲜肝脏研磨液、FeCl3溶液、过氧化氢溶液进行实验
C. 探究温度对酶活性的影响时,底物与酶应先在相应温度条件下保温处理后再混合
D. 探究pH对胃蛋白酶活性的影响时,实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件下保存
【答案】A
【解析】
【分析】酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性是分不开的。
【详解】A、验证淀粉酶的专一性时,可用淀粉和淀粉酶、蔗糖和淀粉酶进行两组实验,并用斐林试剂检验,不能用碘液进行检验,因为蔗糖及蔗糖分解产物均不与碘液反应, A错误;
B、酶的高效是指的与无机催化剂相比较,酶能显著降低化学反应的活化能,因此可选用新鲜肝脏研磨液(含过氧化氢酶)和无机催化剂 FeCl3溶液,分别与过氧化氢溶液混合进行实验, 来探究酶的高效性,B 正确;
C、探究温度对酶活性的影响时,底物与酶应先在相应温度条件下保温处理后再混合,避免混合时温度有所改变,C正确;
D、胃蛋白酶的最适 pH 约为1.5,探究pH对胃蛋白酶活性的影响时,实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件下保存,D正确。
故选A。
5. 植物细胞的葡萄糖代谢途径包括糖酵解(EMP,葡萄糖逐步分解为丙酮酸)、三羧酸循环途径(TCA,丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解)和戊糖磷酸途径(PPP)。当EMP—TCA受阻时,PPP消耗细胞内10%~25%的葡萄糖,产生NADPH、CO2和多种中间产物,进一步生成氨基酸和核苷酸等,维持细胞代谢的正常进行。双氯芬酸可通过抑制线粒体内膜电子传递链上酶的活性而影响细胞呼吸。下列说法错误的是()
A. EMP都是在细胞质基质中进行的
B. PPP产生的NADPH与TCA产生的还原型辅酶是同一物质
C. 与TCA相比,PPP产生的能量少,大部分能量留存在中间产物中
D. 双氯芬酸可促使植物增强PPP、减弱TCA
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,第二、三阶段发生在线粒体中。
【详解】A、植物细胞的葡萄糖代谢途径包括糖酵解(EMP,葡萄糖逐步分解为丙酮酸),葡萄糖逐步分解为丙酮酸发生在细胞质基质,A正确;
B、PPP产生的NADPH与TCA产生的还原型辅酶(NADH)不是同一物质,B错误;
C、结合题干“PPP消耗细胞内10%~25%的葡萄糖,产生NADPH、CO2和多种中间产物,进一步生成氨基酸和核苷酸等,维持细胞代谢的正常进行”可知,与TCA相比,PPP产生的能量少,大部分能量留存在中间产物中,C正确;
D、双氯芬酸可通过抑制线粒体内膜电子传递链上酶的活性而影响细胞呼吸,故当EMP—TCA受阻时,PPP消耗细胞内10%~25%的葡萄糖,故双氯芬酸可促使植物增强PPP、减弱TCA,D正确。
故选B。
6. 某生物研究小组以菠菜叶为实验材料,探究CO2浓度对光合作用强度的影响,实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是()
A. 该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于无关变量
B. 图乙bc段平缓,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降
C. 图乙c点之后曲线上升,说明随NaHCO3浓度增加光合作用增强
D. 将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液,可用于测定小圆叶片的呼吸作用强度
【答案】B
【解析】
【分析】1、装置甲可用来探究光照强度对光合作用强度的影响,因此实验的自变量是光照强度,因变量应该是反映光合作用强度的指标,即叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量。
2、图乙表示圆叶片上浮至液面所需时间,时间越短,说明光合作用强度越大,产生的氧气就越多,因此图示说明,随着NaHCO3溶液浓度的上升,光合速率不断上升,但是达到一定程度后又会开始下降。
【详解】A、该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于因变量,A错误;
B、图乙bc段平缓,NaHCO3浓度增加,但纵坐标变化不明显,说明此时限制光合速率增大的因素可能是光照强度,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降,B正确;
C、图乙c点之后曲线上升,上浮到液面所需要时间更长,说明随NaHCO3浓度增加光合作用下降,C错误;
D、呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳会被NaOH吸收,叶片不能上浮,无法测得气体体积变化,因此不能测得呼吸作用强度,D错误。
故选B。
7. 图1为某植物根尖细胞在有丝分裂过程中两条姐妹染色单体(a、b)的切面变化及运行示意图,①→②→③表示a、b位置的依次变化路径。图2表示测定的该植物根尖细胞不同核DNA含量的细胞数目曲线,甲、乙、丙表示细胞增殖的某些时期(注:阴影表示处于该时期的细胞数量相对值)。下列叙述错误的是()
A. 图1中的①→②→③变化可出现在图2甲时期的细胞中
B. 处于图2甲时期细胞核DNA数目与染色体数目的比值可能为1或2
C. 若不考虑变异,在图1的②→③过程中发生等位基因的分离
D. 秋水仙素处理细胞会导致②→③无法实现,从而使染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期。每个细胞周期又分为分裂间期和分裂期,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长,分裂期又分为前期、中期、后期、末期四个时期。
【详解】A、图2中的甲核DNA含量有20-40之间,因此包含了间期和分裂期的细胞,图2中①(前期)→②(中期)一③(后期)的变化发生在分裂期甲时期,A正确;
B、图2甲时期核DNA含量有20-40之间,因此包含了间期和分裂期的细胞,因此核DNA数目与染色体数目的比值可能为1或2,B正确;
C、这是植物根尖细胞,不能进行减数分裂,C错误;
D、图1中的②→③为中期→后期,着丝粒分裂,染色单体变成染色体,秋水仙素处理细胞会抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,D正确。
故选C。
8. 秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物,成虫总共有959个细胞,整个身体呈透明状,易于观察个体的整个发育过程。最为重要的是,在发育成熟的过程中,有131个细胞将通过细胞凋亡的方式被去除。研究发现EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9是控制线虫细胞凋亡的关键基因,调控过程如图。下列叙述错误的是()
A. 细胞凋亡受相关基因的调控且有利于秀丽隐杆线虫个体的发育
B. 正常情况下,发生凋亡的细胞中CED-9表达量低,CED-4则相反
C. 可通过诱导癌细胞中EGL-1突变使其无法表达从而达到治疗目的
D. 被病原体感染以及衰老、损伤的细胞的清除也可通过细胞凋亡完成
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,它对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程中。在成熟的生物体中,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除也是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞凋亡受相关基因的调控,且细胞凋亡属于正常的生命现象,对生物个体的发育有利,A正确;
B、分析题图可知,CED-9会抑制细胞凋亡,CED-4C会促进细胞凋亡,故正常情况下,发生凋亡的细胞中CED-9表达量低,CED-4则相反,B正确;
C、EGL-1突变不能解除CED-9对细胞凋亡抑制,故诱导癌细胞中EGL-1突变使其无法表达不能达到治疗目的,C错误;
D、生物体内被病原体感染细胞以及衰老、损伤细胞的清除都是通过细胞凋亡完成,从而保证机体内环境的稳定,D正确。
故选C。
9. 图①染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂,如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位,如果长臂和短臂各发生一次断裂,断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中,由于倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换,交换的产物都带有缺失或重复,不能形成有功能的配子,如图②→③→④所示。下列叙述错误的是()
A. 上述变异是由于染色体片段DE发生了臂内倒位导致的
B. 图②倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂
C. 上述变异属于染色体变异,可以通过光学显微镜进行观察
D. 正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子
【答案】A
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位和倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、由图分析可知,染色体片段DE发生了断裂,断片后再倒转180度,属于臂间倒位,A错误;
B、倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换发生在四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换,B正确;
C、②→③→④属于染色体结构变异,可以通过用碱性染料染色后用显微镜观察,C正确;
D、精原细胞经过正常减数分裂后形成2种类型的4个精细胞,当四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换后可产生4种配子,D正确。
故选A。
10. 兔子的毛色是由4个基因C、Ch、Cch、C+决定的,其中CC为白化兔,ChCh为喜马拉雅兔,CchCch为灰色兔,C+C+为野生型兔。杂合子C+C、C+Cch、C+Ch为野生型兔,CchCh为体端黑色的浅灰色兔,CchC为浅灰色兔,ChC为喜马拉雅兔。下列说法正确的是()
A. 基因C、Ch、Cch、C+之间遵循基因的自由组合定律
B. 控制兔子毛色的基因型共有10种,两只兔子杂交后代最多会出现3种表型
C. 任选一只兔与白化兔杂交,都可根据子代的表型及比例判断其基因型
D. 浅灰色兔雌雄交配的F1中相同毛色的兔相互交配,F2中灰色兔占1/4
【答案】C
【解析】
【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。
【详解】A、兔子的毛色是由一组复等位基因C、Ch、Cch、C+控制的,其遗传时遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、兔子的毛色是由一组复等位基因C、Ch、Cch、C+控制的,根据题意可知,显隐关系为C+>Cch>Ch>C,控制兔子毛色的基因型共有10种,两只兔子杂交后代最多会出现4种表型(CchC与ChC杂交),B错误;
C、根据题干给出的各种基因型对应的毛色,任选一只兔与白化兔(CC)杂交,都可根据子代的表型及比例判断其基因型,C正确;
D、浅灰色兔(CchC)雌雄交配得到的F1为1CchCch、2CchC、1CC,相同毛色的兔相互交配,F2中灰色兔(CchCch)占1/4+1/2×1/4=3/8,D错误。
故选C。
11. 果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由位于常染色体上的等位基因B/b、D/d控制。基因型为BbDd的灰身长翅雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型为BbDd的雄果蝇减数分裂产生精子的种类及比例是Bd∶bD=1∶1。下列说法错误的是()
A. 雌雄果蝇配子种类和比例不同的原因是初级卵母细胞的非姐妹染色单体之间发生了片段交换
B. 基因型为BbDd的雌雄果蝇杂交,后代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅=2∶1∶1
C. 基因型为Bb的雌雄果蝇杂交,之后每代的灰身个体随机交配,F3中Bb个体占1/8
D. 若雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD和bd类型共占n%,则初级卵母细胞中发生互换的比例为2n%
【答案】C
【解析】
【分析】在减数分裂形成四分体时,四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,导致产生的配子类型改变。基因型为BbDd的灰身长翅雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,由于互换只是少数的,故Bd位于一条染色体上,bD位于另一条染色体上,出现配子BD、bd,是因为初级卵母细胞的非姐妹染色单体之间发生了片段交换。基因型为BbDd的雄果蝇减数分裂产生精子的种类及比例是Bd∶bD=1∶1,是因为初级精母细胞的非姐妹染色单体之间未发生了片段交换,且Bd位于一条染色体上,bD位于另一条染色体上。
【详解】A、基因型为BbDd的灰身长翅雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型为BbDd的雄果蝇减数分裂产生精子的种类及比例是Bd∶bD=1∶1,雌雄果蝇配子种类和比例不同的原因是初级卵母细胞的非姐妹染色单体之间发生了片段交换,A正确;
B、基因型为BbDd的雌雄果蝇杂交,基因型为BbDd的灰身长翅雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型为BbDd的雄果蝇减数分裂产生精子的种类及比例是Bd∶bD=1∶1,由棋盘法可知
5Bd 1BD 1bd 5bD
1Bd 5BBdd 1BBDd 1Bbdd 5BbDd
1bD 5BbDd 1BbDD 1bbDd 5bbDD
后代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅=(1+5+5+1):(5+1):(5+1)=2∶1∶1,B正确;
C、基因型为Bb的雌雄果蝇杂交,F1中灰身的基因型及比例为BB:Bb=1∶2,F1中产生配子的种类及比例为B:b=2∶1,故F1中灰身的基因型及比例为BB:Bb=1∶1,F2中产生配子的种类及比例为B:b=3∶1,F3中基因型及比例为BB:Bb:bb=9:6:1,故F3中Bb个体占3/8,C错误;
D、交换值=F1重组型配子数/ F1总配子数× 100%=1/2发生交换的卵母细胞的百分比,故雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD和bd类型共占n%,则初级卵母细胞中发生互换的比例为2n%,D正确。
故选C。
12. 图1为某单基因显性遗传病的家系图,该病只有在成年后才发病,不能确定孩子是否携带致病基因。图2为该家庭成员相关基因检测的结果,但由于采样时将样本弄混,故无法确定家庭成员对应的检测结果。下列分析错误的是()
A. 1号个体一定是该等位基因的纯合子
B. 2号个体对应的样本是乙或丁
C. 3号和4号个体成年后都会患病
D. 致病基因只能位于常染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】该遗传病为单基因显性遗传病,且这种遗传病只有在成年后才发病,从遗传系谱图来看,1号患病,2号不患病为隐性纯合子,若1号为杂合子,在子代为杂合子和隐性纯合子的概率为1:1,样本不可能出现三种电泳检测结果,故1号为纯合子。
【详解】A、该遗传病为单基因显性遗传病,且这种遗传病只有在成年后才发病,从遗传系谱图来看,1号患病,2号不患病为隐性纯合子,若1号为杂合子,在子代为杂合子和隐性纯合子的概率为1:1,样本不可能出现三种电泳检测结果,故1号为纯合子,即1号个体一定是该等位基因的纯合子,A正确;
B、该病为单基因显性遗传病,2号表现正常,故不携带致病基因,为纯合子,相关基因只有1条电泳条带,即2号个体对应的样本是乙或丁,B正确;
C、该病为单基因显性遗传病,2号表现正常,故不携带致病基因,结合A选项的分析,1号只能为纯合子,其基因型是TT,2号基因型为tt,子代3号和4号基因型均为Tt;同理假定该致病基因在XY同源区段上,1号基因型为XTYT,2号基因型为XtXt,3号基因型为XTXt,4号基因型为XtYT,即3号和4号个体成年后都会患病,C正确;
D、结合AC选项的分析,致病基因能位于常染色体上或XY的同源区段,D错误。
故选D。
13. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼,以表彰他们关于核苷碱基修饰的发现。该成果是利用假尿嘧啶、甲基胞嘧啶等“修饰碱基”作为相应的替换碱基合成mRNA以抑制mRNA的免疫原性,从而开发出有效的抗COVID-19的mRNA疫苗。这种修饰核苷mRNA技术不会激发人体的免疫反应,提高了mRNA翻译蛋白质的效率,增加了疫苗的效果。下列叙述正确的是()
A. 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体和核苷碱基修饰都能提高翻译效率
B. 一旦mRNA进入细胞,就能在细胞中完成翻译,之后折叠形成功能性蛋白质
C. 核糖体沿着mRNA的5′端移动到3′端,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
D. 修饰后的mRNA碱基序列改变导致翻译的蛋白质氨基酸序列改变
【答案】A
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
【详解】A、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体和核苷碱基修饰,同时进行多条相同多肽链的合成,提高翻译的效率,A正确;
B、mRNA疫苗以胞吞的方式进入靶细胞,形成内体小泡,若内体小泡内的mRNA未实现逃逸,则无法进行翻译,只有部分mRNA能在细胞中完成翻译,B错误;
C、tRNA读取mRNA上部分碱基序列信息,如tRNA不读取终止密码子,C错误;
D、修饰后的mRNA碱基序列改变,没有改变翻译的蛋白质氨基酸序列,D错误。
故选A。
14. 突变型果蝇2号和3号染色体上分别带有隐性基因bw(褐眼)和e(黑檀体),野生型对应的基因是bw+和e+。如图,甲果蝇是染色体正常的褐眼黑檀体果蝇,乙果蝇是2、3号染色体发生相互易位的野生型易位纯合子果蝇,甲果蝇与乙果蝇杂交获得F1易位杂合子果蝇,在遗传时配子中任何染色体片段缺失或重复将导致配子致死。下列叙述错误的是()
A. 乙果蝇减数分裂时同源染色体可以正常联会
B. F1果蝇产生的配子存活率为50%
C. F1与甲果蝇杂交,后代中野生型和褐眼黑檀体的比例为1∶1
D. F1雌雄果蝇相互交配,子代中与F1表型相同的占1/4
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:果蝇2号染色体上有褐眼基因bw,3号染色体上有黑檀体基因e,由于分别位于两对同源染色体上,所以其遗传遵循基因的自由组合定律。非同源染色体之间交叉互换属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、乙果蝇发生的变异是非同源染色体之间交叉互换,属于染色体结构变异中的易位,减数分裂时同源染色体可以正常联会,A正确;
B、按照自由组合定律,F1应产生4种配子,且bw+e+:bw+e:bwe+:bwe=1:1:1:1;由于在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,bw+e、bwe+重复造成不能存活,故F1果蝇产生的配子存活率为50%,B正确;
C、按照自由组合定律,F1应产生4种配子,且bw+e+:bw+e:bwe+:bwe=1:1:1:1;甲隐性纯合果蝇产生bwe一种配子,由于在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,bw+e、bwe+重复造成不能存活,成活的测交后代个体只有野生型与褐眼黑檀体两个亲本表型,分离比为1:1,C正确;
D、F1产生2种配子,且bw+e+:bwe=1:1,雌雄果蝇相互交配,子代有2种表型,子代中与F1表型相同的占3/4,D错误。
故选D。
15. 某鼠种群被隔离在甲、乙两个小岛上形成两个种群,甲岛上黄色鼠易被猫头鹰捕食,乙岛上没有该鼠的天敌,但存在与该鼠有相同食性的竞争者。若干年后,研究人员调查两鼠种群的结果如下表所示。下列说法正确的是()
性别 皮毛的颜色 基因型 甲种群数量(只) 乙种群数量(只)
雄性 黄色 XBY 50 150
黑色 XbY 160 120
雌性 黄色 XBXB 40 80
黄色 XBXb 80 90
黑色 XbXb 90 80
A. 种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越小
B. 若甲、乙两个种群长期存在地理隔离,种群的基因型频率会发生变化
C. 甲种群中,XB的基因频率为2/3,猫头鹰的存在影响了甲种群的进化方向
D. 若乙种群中雌雄个体随机交配,则子一代中黄色雌鼠所占比例为7/9
【答案】B
【解析】
【分析】隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。
【详解】A、种群数量越小,种群内的个体数量越少,则基因的丧失对该基因频率的影响越大,A错误;
B、若甲、乙两个种群长期存在地理隔离,导致两个种群间不能进行基因交流,种群的基因型频率会发生变化,B正确;
C、甲种群中,XB基因频率为(50+40×2+80)/(50+160+40×2+80×2+90×2)=1/3,C错误;
D、若乙种群中雌(产生配子为1/2XB,1/2Xb)雄(产生配子为5/18XB,4/18Xb,9/18Y)个体随机交配,则子一代中黄色雌鼠(XBXB+XBXb)所占比例为(1/2×5/18)XBXB+(1/2×4/18+5/18×1/2)XBXb=7/18,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 科学家从动物的胰脏中分离到一类低分子量的蛋白质(Ub),能对细胞中的异常蛋白贴“标签”,被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解,其过程如图所示。下列叙述正确的是()
A. AMP可以作为DNA复制的原料
B. 上述水解过程与人体消化道内蛋白质的水解过程相同
C. Ub在维持细胞内部环境的稳态中起重要作用
D. Ub在靶蛋白水解中起催化作用
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为Ub作用过程图解,①过程表示Ub与靶蛋白(“不适用正常蛋白质”)结合形成Ub-靶蛋白,此过程需要酶和消耗ATP;②过程表示Ub-靶蛋白被蛋白酶体水解,此过程也需要酶和消耗ATP。
【详解】A、AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的组成原料,A错误;
B、靶蛋白水解过程需要消耗ATP,人消化道内蛋白质水解过程不需要消耗ATP,但都是在蛋白酶的作用下被分解为小分子肽或氨基酸的过程,B错误;
C、细胞中的异常蛋白被水解有利于维持细胞内部环境的相对稳定,C正确;
D、Ub在靶蛋白水解过程中起到标签”的作用,被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解,故Ub在靶蛋白水解中不是起催化作用,D错误。
故选C。
17. 科学家提取光合细菌细胞膜上的蛋白质复合物M和真核细胞线粒体内膜上的蛋白质复合物N,与人工脂双层膜构建重组囊泡,进行实验并得出如表所示结果。下列叙述正确的是()
组别 囊泡类型 囊泡内溶液pH 囊泡外溶液pH 囊泡外溶液ATP
黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照
甲 M+人工脂双层膜 不变 ↓↓↓ 不变 ↑↑↑ 无 无
乙 N+人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
丙 M+N+人工脂双层膜 不变 ↓ 不变 ↑ 无 有
丁 人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
注:4组囊泡菌置于富含ADP和Pi的溶液中,囊泡内外溶液起始pH均为7,“↓”和“↑”表示下降和上升,数量表示变化幅度。
A. M能接受光能,且具有ATP合成酶的功能
B. M为H+载体,运输H+的能量来自光能
C. 甲组和乙组对比,说明N不能接受光能
D. 丙组中ATP合成需要的能量可能来自H+内流
【答案】BC
【解析】
【分析】表格分析:M+人工脂双层膜组在黑暗条件下无任何变化,但在光照的条件下,囊泡内溶液pH下降,囊泡外溶液pH升高,但囊泡外溶液没有ATP生成,说明在光照的条件下,M发挥运输H+的作用。N+人工脂双层膜组无论在黑暗还是光照的条件下,都无任何变化,M +N+人工脂双层膜组在光照的条件下能合成ATP。综合分析,M是H+的运输载体,N具有ATP合成酶的作用。
【详解】A、M能接受光能,但不具有ATP合酶的功能,A错误;
B、据表分析,只有在光照的条件下,M才能运输H+,说明M为H+载体,运输H+需要消耗能量,能量来自光能,B正确;
C、乙组无论光照还是黑暗条件下均无ATP产生,也没有H+的运输,而甲组在人工脂双层膜中加入了M,光照条件下就有H+的运输,说明N不能接受光能,C正确;
D、综合分析,M能吸收光能并使囊泡内外产生内高外低的H+浓度差,提供动力势能,N具有ATP合成酶的作用在二者的共同作用下,最终产生了ATP,D错误。
故选BC。
18. 在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条单链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条单链均被标记)的染色单体无明亮荧光。若将果蝇(2N=8)的精原细胞置于含BrdU的培养液中,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂,在此过程中依次获取不同时期的1个细胞观察,其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是()
A. 多细胞生物体内都同时进行这两种方式的细胞分裂
B. Ⅲ时期的细胞内有4对同源染色体,可能观察到同源染色体两两配对的现象
C. V时期的细胞中含有1个染色体组,可能观察到3条染色体发出明亮荧光
D. Ⅳ时期的细胞中含有1条Y染色体,每条染色体均有一条单体无明亮荧光
【答案】AD
【解析】
【分析】DNA复制为半保留复制,以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。
【详解】A、果蝇的精原细胞能够进行有丝分裂和减数分裂两种方式,并非所有生物都能进行上述两种细胞分裂,如蛙的红细胞进行的是无丝分裂,A错误;
B、Ⅲ时期的细胞内染色体数目是2n,核DNA数目是4n,可表示减数第一次分裂过程,若是减数第一次分裂前期,细胞中有4对同源染色体,可能观察到同源染色体两两配对的现象,B正确;
C、V时期的细胞中染色体和核DNA数目都是n,可表示减数第二次分裂结束的细胞,此时细胞中染色体数目减半,只有1个染色体组,将果蝇(2N=8)的精原细胞置于含BrdU的培养液中,先进行一次有丝分裂,分裂结束后每条染色体只有一个DNA的单链被标记(发出明亮荧光),此后进行减数分裂,由于DNA分子进行半保留复制,则复制后的每条染色体都只有一条染色单体被标记,减数第一次分裂后期同源染色体分离,减数第二次分裂后期着丝粒(着丝点)分裂后染色单体随机组合,则V时期的细胞中可能观察到3条染色体发出明亮荧光,C正确;
D、Ⅳ时期的细胞中染色体数目是n,核DNA是2n,可表示减数第二次分裂的前期和中期,由于减数第一分裂后期同源染色体分离,故IV时期的细胞中不对应含有Y染色体,D错误。
故选AD。
19. 水貂毛色有深褐色、银蓝色、灰蓝色和白色,受相关基因的控制机理如图。下列说法正确的()
A. 基因P、Ps、Pr的遗传遵循分离定律,白色水貂的基因型有30种
B. 若让基因型均为HhTtPPs的深褐色个体相互交配,子代深褐色∶银蓝色∶白色=27:9:28,则三对基因遵循自由组合定律
C. 若基因型为HhTTPsPr的银蓝色个体相互交配,子代银蓝色∶灰蓝色∶白色=9:3:4,则子代银蓝色水貂中与亲本基因型相同的概率是2/9
D. 若让基因型为TtHhPPr深褐色的个体相互交配,子代深褐色水貂中纯合子所占的比例为1/27
【答案】AB
【解析】
【分析】图中H_T_决定了酪氨酸酶的产生,如果两个基因有一个为隐性纯合子,则表现为白色,P、Pr、Ps为复等位基因,可以产生PP、PPr、PPs、PrPr、PrPs、PsPs共6种基因型。过程①是转录,过程②是翻译。
【详解】A、P、Ps、Pr基因属于复等位基因,其遗传遵循基因分离定律。如果生物缺失酪氨酸酶,则酪氨酸不能转变为真黑色素,呈现出白色,所以H_tt_ _、hhT_ _ _、hhtt_ _表现出白色,P、Ps、Pr可产生6种基因型,因此白色水貂基因型有2×1×6+1×2×6+1×1×6=30种,A正确;
B、如果三对基因遵循自由组合定律,实验二F1HhTtPPs自由交配,子代中深褐色H_T_P_∶银蓝色H_T_PsPs∶白色(H_tt_ _、hh_ _ _ _)=3/4×3/4×3/4∶3/4×3/4×1/4∶(3/4×1/4+1/4)=27∶9∶28,B正确;
C、F2中与F1银蓝色水貂HhTTPsPr基因型相同的概率是1/2×1/2=1/4,C错误;
D、若让基因型为TtHhPPr深褐色的个体相互交配,子代深褐色水貂中纯合子TTHTPP所占的比例为1/4×1/4×1/4=1/64,D错误。
故选AB。
20. 野生型果蝇为正常眼,果蝇X染色体上某一片段重复一次导致出现棒眼,重复两次出现“超棒眼”。科学家为探究“超棒眼”出现的机制,在某两条X染色体均发生重复突变的棒眼个体中的一条X染色体上插入了一个叉毛基因f,该个体细胞分裂过程中会发生不等交换,如图所示。下列分析正确的是()
A. 棒眼突变是由染色体结构变异引起的
B. “超棒眼”是由非姐妹染色单体互换引起的,属于基因重组
C. 如果发生了不等交换,则会出现正常眼叉毛雄性子代
D. 仅考虑X染色体,该转基因个体可产生等比例的4种配子
【答案】AC
【解析】
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异和数目变异:1)染色体结构变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、重复、倒装或者移位等改变;2)染色体数目变异:指细胞内染色体数目的增添或缺失的改变。
2、基因分离定律的实质:在杂合体的细胞中,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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、棒眼是由染色体片段重复导致的,属于染色体结构变异,A正确;
B、“超棒眼”是果蝇X染色体上某一片段重复两次导致、属于染色体结构变异,B错误;
C、图中个体细胞减数分裂过程发生不等交换产生一个X染色体某片段不重复且含有f的雌配子,如果和正常的雄配子Y结合则会出现正常眼叉毛雄性子代,C正确;
D、对于大部分细胞来说进行分裂时,该转基因个体发生不等交换的概率很低,则产生的图中的这4种配子的比例肯定不等,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞液的浓度对于维持植物细胞的生命活动非常重要。科学家设计了一个简单有效的测定细胞液浓度的方法,部分步骤如下:
步骤一:A组和B组试管均加入等量的0.125mol/L的蔗糖溶液。
步骤二:植物叶片打孔,取一定量圆形小叶片放入A组试管15分钟,期间摇动数次。之后加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小,可忽略不计,但溶液浓度变化会引起它定向扩散)轻轻摇动。
步骤三:用毛细滴管吸一滴A组试管的蓝色溶液,然后伸入B组试管中部轻轻放出一滴,观察蓝色小液滴移动方向并记录。
预期的实验结果和结论:
第1种情况:若蓝色小液滴下沉,则A组试管中溶液浓度上升;
第2种情况:若蓝色小液滴上浮,则A组试管中溶液浓度下降;
第3种情况:若蓝色小液滴均匀扩散,则A组试管中溶液浓度不变。
(1)水分子进入细胞的运输方式有_______。该实验的原理是_______,可通过_______判断溶液浓度的变化。
(2)若出现第1种情况,A组试管中的植物细胞________(填“有”或“没有”)发生质壁分离,判断依据是________。
(3)仅靠以上一组实验不一定就能测定出该植物叶肉细胞的细胞液浓度,请在此基础上,设计实验测定该植物叶肉细胞的细胞液浓度,简要写出实验思路和预期结果。________________。
【答案】21. ①. 自由扩散和协助扩散 ②. 植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象 ③. 蓝色小液滴的移动情况
22. ①. 没有 ②. A组试管溶液浓度上升,说明细胞吸水,植物细胞没有发生质壁分离(蓝色小液滴下沉,说明从A组试管中吸取的蓝色溶液浓度比B组试管的0.125mol/L的蔗糖溶液浓度高,放入A组试管的小叶片渗透吸水,使蔗糖溶液浓度上升)
23. 配制一系列浓度梯度蔗糖溶液,重复以上实验。获得与第3种预期结果对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶肉细胞的细胞液浓度
【解析】
【分析】渗透作用:指两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过,不允许溶质分子通过的膜),水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。
【小问1详解】
水分子进入细胞的运输方式有自由扩散和协助扩散。该实验的原理是:植物细胞细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象。试管中植物渗透吸水失水会改变试管中溶液的浓度,而亚甲基蓝会因为溶液浓度变化而引起它定向扩散,因此可根据蓝色小液滴的移动情况判断溶液浓度的变化情况。
【小问2详解】
在第一种情况中,A号试管中溶液浓度上升,说明植物细胞吸水膨胀,没有发生质壁分离。
【小问3详解】
仅靠以上的一组实验不一定能确定该植物叶细胞的细胞液浓度,如果是第一、二种情况,只能判断植物细胞液浓度与蔗糖溶液浓度的大小关系,因此可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液替换,重复以上实验,当获得第三种预期结果的时候,对应的蔗糖溶液浓度即为该植物叶细胞的细胞液浓度。
22. 研究发现,光照过强会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。光抑制的原因一般认为在强光下由于NADP+不足,导致电子积累,产生大量的活性氧,这些活性氧攻击叶绿素和PSⅡ反应中心(如图甲),从而损伤光合结构。光合作用中的Rubisco是一种双功能酶,在光下它既能催化RuBP(C5)与CO2反应进行光合作用,又能催化C5与O2反应产生CO2进行光呼吸(如图乙)。光呼吸可对光合结构起保护作用,减弱光抑制。
(1)PSⅡ位于植物细胞的_______上。光反应阶段发生的能量变化是_______。
(2)强光照射往往会导致环境温度升高,植物光呼吸增强,结合图乙分析,光呼吸增强的原因是_______,同时光呼吸也可有效减弱光抑制,主要原因是_______。
(3)研究发现,H2S能调控植物生长发育以及参与抗性调节。为研究外源低浓度的H2S(由化合物NaHS提供)对水稻幼苗强光抑制下的保护作用,请简要写出实验设计思路。______________。
【答案】22. ①. 类囊体薄膜 ②. 光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能
23. ①. 温度升高导致部分气孔关闭,CO2供应不足,且光反应较强O2浓度升高,C5与O2结合增强 ②. 光呼吸增强,消耗NADPH增多,可缓解NADP+不足,避免电子积累引起的光合结构损伤
24. 选取生理状态相同的水稻幼苗若干随机均分为甲、乙两组,甲组利用普通培养液强光照下培养,乙组培养液中添加适量的NaHS并在强光照下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组水稻的光合速率
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
PSⅡ能吸收光能,故其位于植物细胞的类囊体薄膜上。光反应阶段发生的能量变化是光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。
【小问2详解】
温度升高导致部分气孔关闭,CO2供应不足,且光反应较强O2浓度升高,C5与O2结合增强,进而引起光呼吸增强。光呼吸增强,消耗NADPH增多,可缓解NADP+不足,避免电子积累引起的光合结构损伤,同时光呼吸也可有效减弱光抑制。
【小问3详解】
为研究外源低浓度的H2S(由化合物NaHS提供)对水稻幼苗强光抑制下的保护作用,设计如下方案:选取生理状态相同的水稻幼苗若干随机均分为甲、乙两组,甲组利用普通培养液强光照下培养,乙组培养液中添加适量的NaHS并在强光照下培养,其他条件相同且适宜,一段时间后检测两组水稻的光合速率。
23. 水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,两性花,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。水稻育性由核基因R/r控制,rr个体表现为雄性不育,RR、Rr育性正常。已知CYP81A6是水稻中的抗除草剂基因,反义基因C^使水稻内源CYP81A6基因功能丧失花粉致死。将反义基因C^、基因P、基因F构建成连锁基因群,导入雄性不育系中,得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙、丙三株智能不育系水稻。
(1)水稻基因组计划需测定_______条染色体上的DNA序列,利用雄性不育系进行杂交育种的优点是_______。
(2)雄性不育基因r位于2号染色体上,植株甲只导入了1个连锁基因群,该连锁基因群是否插入到2号染色体上,对其自交后代智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“没有”)影响,理由是_______。利用植株甲自交可大量培育并筛选出非转基因雄性不育植株的原因是_______。
(3)若2个连锁基因群分别插入一对同源染色体,不能成功培育智能不育系,原因是_______;植株丙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上,且其中1条是2号染色体,则其自交后代中与植株丙基因型不同的个体所占比例是_______。
(4)水稻叶片有绿色和紫色两种表型,其中紫色的出现由独立遗传且位置已知的两对等位基因A/a、B/b决定,a基因控制紫色色素合成,B基因允许紫色性状在叶中表现,紫色在叶片中不表现时叶片仍为绿色。利用只含1个连锁基因群的绿叶智能不育系乙作母本,绿叶智能不育系甲作父本杂交,F1全为绿叶,F1自交得F2,则可根据F2叶色的表型及比例判断连锁基因群插入的位置。若F1某植株自交,F2中出现绿叶∶紫叶=7∶1,可判断连锁基因群在乙中插入的位置是_______,F2绿叶个体中AaBb占_______。
【答案】23. ①. 12 ②. 免去育种过程中人工去雄的繁琐操作
24. ①. 没有 ②. 无论该连锁基因群是否插入到2号染色体上,自交后代中智能不育系所占比例都是1/2 ③. 植株甲自交后代非转基因雄性不育与智能不育系个体的比例为1∶1,且只有非转基因雄性不育个体具有除草剂抗性,便于筛选
25. ①. 所有花粉因含有F基因都致死 ②. 3/4
26. ①. B基因所在的染色体上 ②. 2/7
【解析】
【分析】确定基因位置的4个判断方法:(1)判断基因是否位于一对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型,测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上:若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型:外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的其中一条上,其自交会出现分离定律中的3︰1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的其中一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。
(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子。在︰3︰1(或9︰7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4︰2︰2︰1、6︰3︰2︰1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
【小问1详解】
由于水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,水稻基因组计划需测定12条染色体上的DNA序列。利用雄性不育系进行杂交育种可以免去育种过程中人工去雄的繁琐操作
【小问2详解】
若导入植株甲中的1个连锁基因群插入到2号染色体上,其基因型是rrC^RF(下划线表示连锁),自交时其产生的雄配子是r、rC^RF(致死),产生的雌配子是1/2m、1/2rC^RF,后代智能不育系个体rrC^RF所占比例是1/2。若导入植株甲中的1个连锁基因群没有插入到2 号染色体上,其基因型是rrC^RFO,自交时其产生的雄配子是rO、rC^RF(致死),产生的雄配子是1/2rO、1/2rC^RF,后代智能不育系个体所占比例是1/2。用植株甲rrC^RF自交后代非转基因雄性不育与智能不育系个体的比例为1∶1,且只有非转基因雄性不育个体具有除草剂抗性,便于筛选。
【小问3详解】
若植株中插入2个连锁基因群,分别位于2条同源染色体上时,其基因型是rrC^RFC^RF,雄配子是rC^RF(致死),培育不成功。植株丙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上,且其中1条是2号染色体,则其基因型是rrC^RFC^RF O,其产生的雄配子是rO、rC^RF(致死)、rC^RFFO(致死)、rC^RFC^RF(致死),产生的雌配子是1/4rO、1/4rC^RF、1/4rC^RFO、1/4rC^RFC^RF,则其自交后代中与植株丙基因型不同的个体所占比例是 3/4。
小问4详解】
①若F 中绿叶:紫叶=7:1时,紫叶基因型是aaB_,则F1的基因型是_aB_,可推测甲、乙的基因型是AABB和aabb。若假设甲是aabb,乙是AABB,且连锁基因群在乙中插入的位置是B/b基因所在染色体的其中一条,则甲的基因型是aabbrrC^RF,乙的基因型是AABBC^RFrr,F1的基因型是AaBC^RFbrr,则F1自交时产生的雄配子是ABC^RFr(致死)、Abr、aBC^RFr(致死)、abr,产生的雌配子是1/4ABC^RFr、1/4Abr、1/4aBC^RFr、1/4abr,F 紫叶是1/8aaBC^RFbrr,其他都是绿色,符合题意。若假设甲是aabb,乙是AABB,且连锁基因群在丙中插入的位置是A/a基因所在染色体的其中一条,则F2中紫色占3/8,不合题意。若假设甲是AABB,乙是aabb,无论连锁基因群在乙中插入的位置是A/a基因所在染色体的其中一条,还是插入B/b基因所在染色体的其中一条,都不合题意。
②连锁基因群在乙中插入的位置是B/b基因所在染色体的其中一条,则甲的基因型是aabbrrC^RF,乙的基因型是AABBC^RFrr,F1的基因型是AaBC^RFbrr,则F1自交时产生的雄配子是ABC^RFr(致死)、Abr、aBC^RFr(致死)、abr,产生的雌配子是1/4ABC^RFr、1/4Abr、1/4aBC^RFr、1/4abr,推测F2绿叶个体中AaBb占2/7。
24. miRNA是真核生物中广泛存在的一种小分子RNA,它在细胞中通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合物(RISC-miRNA复合物),复合物被活化后与靶RNA结合,①~⑧代表相关生理过程。
(1)基因的表达包括_________过程,该过程中某tRNA的反密码子序列为3'-UAG-5',若严格遵循碱基互补配对原则,则其对应基因中相应位置模板链序列为5′_____3′。氨基酸大多可被多种tRNA转运,其意义是_________。
(2)据图可知,转录因子KLF5进入细胞核后能特异性识别基因,并与_________酶结合启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录过程。综上分析,RNA干扰的可能机制是_________,IGFL2-AS1基因转录的RNA竞争性地与miRNA结合,从而对⑦⑧有_________ (填“促进”或“抑制”)作用,_________(填“提高”或“降低”)IGFL1的表达量。
(3)请结合上述信息,为研发治疗乳腺癌新药提供两种新思路。_________________。
【答案】(1) ①. 转录和翻译 ②. GAT ③. 提高了氨基酸的转运效率,加快翻译速率;增强了密码子的容错率,保证了遗传的稳定性
(2) ①. RNA聚合 ②. RISC-miRNA复合物活化后,miRNA与IGFL1的mRNA互补,核酸酶使靶mRNA降解,从而抑制翻译过程 ③. 抑制 ④. 提高
(3)设计抑制IGFL2-AS1基因转录的药物;设计抑制IGFL1基因表达(转录、翻译)的药物;研制抑制转录因子KLF5活性的药物;研制降低炎症因子TNF-α活性的药物等
【解析】
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
2、启动子是位于转录起始位点上游特殊的DNA序列。它能与RNA 聚合酶结合启动转录,RNA干扰主要是干扰靶RNA的翻译过程。
3、题图分析:据图可知,KLF5进入细胞核后能特异性识别基因,并与RNA聚合酶结合启动基因IGFL2-AS1转录,转录产物与miRNA形成复合物。KLF5进入细胞核后能特异性识别基因,并与RNA聚合酶结合启动基因IGFL1的转录,形成的转录产物可与RISC-miRNA复合物结合,形成更复杂的结合物,此时mRNA无法与核糖体结合翻译出相应蛋白质;若转录产物不与RISC-miRNA复合物结合,形成更复杂的结合物,则其可与核糖体结合翻译出IGFL1,IGFL1促进乳腺癌细胞增殖。
【小问1详解】
基因表达指基因指导蛋白质合成的过程,包括转录和翻译两个过程。在翻译过程中,tRNA和mRNA之间遵循碱基互补配对原则,若tRNA的反密码子序列为3'-UAG-5',对应的mRNA的碱基为3'-CUA-5',则其对应基因中相应位置模板链序列为5′-GAT-3′。氨基酸大多可被多种tRNA转运,这种转运机制提高了氨基酸的转运效率,加快翻译速率;增强了密码子的容错率,保证了遗传的稳定性。
【小问2详解】
基因的转录过程需要RNA聚合酶起作用,据图所知,转录因子KLF5进入细胞核后能特异性识别基因,并与RNA聚合酶结合启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录过程。由题意“miRNA是真核生物中广泛存在的一种小分子RNA,它在细胞中通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合物(RISC-miRNA复合物),复合物被活化后与靶RNA结合”,综合以上分析,RNA干扰的可能机制是RISC-miRNA复合物活化后,miRNA与IGFL1的mRNA互补,核酸酶使靶mRNA降解,从而抑制翻译过程,IGFL2-AS1基因转录的RNA竞争性地与miRNA结合,从而对⑦⑧有抑制作用,从而提高IGFL1的表达量。
【小问3详解】
据图可知,IGFL1会促进乳腺癌细胞增殖,则所有可抑制IGFL1产生的的措施都是可行的思路,如设计药物抑制基因IGFL2-AS1,以减轻对⑦⑧过程的抑制作用,从而减少IGFL1的表达量;也可以直接研发抑制制IGFL1基因表达(转录、翻译)的药物;研制抑制转录因子KLF5活性的药物;研制降低炎症因子TNF-α活性的药物等。
25. 褐花杓兰和西藏杓兰是我国特有的珍稀濒危兰科植物,主要分布于西南地区且有一定的区域交叉。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。此外,它们的花色还存在从浅红到深紫等一系列的过渡类型。研究发现,这两种植物能够杂交并产生可育后代。
(1))这两种兰花的花色存在一系列的过渡类型,这一系列花色过渡类型的出现_________(填“会”或“不会”)增加当地杓兰物种的多样性,原因是_________。二者杂交后代花色与典型亲本有一定差异的可能原因是_________。
(2)西藏杓兰的萼片在花开放前起保护作用,在花开放后最直接的作用是挡雨,防止雨水对花朵造成伤害,从而保证花朵顺利传粉。萼片和花朵之间的分工合作是否是协同进化的结果?请说明理由。_________。为其传粉的熊蜂体色由常染色体上的一对等位基因D(深色)和d(浅色)控制,调查某深色岩区熊蜂深色表型占95%,D的基因频率为64%,则该区熊蜂中Dd占_________。
(3)我国西南地区卧龙自然保护区山高谷深,树状水系的溪流密布,属于全球生物多样性核心地区之一,请从物种形成的角度解释这里生物多样性高的原因是_______。
【答案】25. ①. 不会 ②. 这两种植物能够杂交并产生可育后代,属于同一物种,并未产生新的物种 ③. 发生了基因重组或存在表观遗传现象
26. ①. 不是,协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的,萼片和花朵是同一个体不同结构之间的分工合作,不是协同进化的结果 ②. 62%
27. 山高谷深易形成地理隔离,阻断基因交流;不同区域的不同自然环境,使自然选择的方向不同,易于新物种的形成
【解析】
【分析】1、能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫作生殖隔离。
2、基因频率及基因型频率:
(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;
(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率.
小问1详解】
由题可知:两种植物能够杂交并产生可育后代,故这一系列花色过渡类型的出现不会增加当地杓兰物种的多样性。二者杂交后代花色与典型亲本有一定差异的可能原因是发生了基因重组或存在表观遗传现象。
【小问2详解】
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的。萼片和花朵之间的分工合作是同一个体不同结构之间的分工合作,不属于协同进化。
深色表型占95%,浅色dd为5%,D的基因频率为64%,d的基因频率为36%,而由于d的基因频率等于dd基因型频率加上杂合子基因型频率的一半,即d=dd+1/2Dd,所以Dd基因型频率为Dd=2×(0.36-0.05)=0.62。
【小问3详解】
卧龙自然保护区山高谷深,由于高山峡谷易形成地理隔离,阻断生物种群间的基因流动,易于新物种的形成;且高山峡谷易形成不同的环境,可对生物进行不同的选择,因此卧龙自然保护区的生物多样性高。
(
1
)临沂市高三教学质量检测考试
生物
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 新合成的肽链易被氧化,影响后续折叠形成蛋白质的空间结构。Hsp60伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助细胞内已被氧化的多肽链进行折叠,CnoX是一种与GroEL结合的蛋白质。如图为大肠杆菌中某多肽链的折叠过程,下列叙述正确的是()
A. 该多肽链的合成和折叠需要内质网和高尔基体的参与
B. 已被氧化的多肽链经CnoX处理后相对分子质量不变
C. GroES引发的折叠是通过脱水缩合和形成二硫键进行
D. 多肽链折叠后的空间结构与氨基酸特定的排列顺序有关
2. 内膜系统是指细胞内在结构、功能和发生上相互联系的一系列膜性细胞器的总称,包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。下列说法错误的是()
A. 线粒体和叶绿体含有相对独立的遗传物质,从发生上看,属于内膜系统
B. 内膜系统有利于细胞内同时进行多种化学反应,而不会相互干扰
C. 内膜系统的物质运输大多需要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输
D. 可以通过显微镜观察、差速离心法和同位素标记法研究内膜系统
3. H+-ATP酶(V-ATPase)和焦磷酸酶(V-PPase)是植物细胞液泡膜上两种数目很多的质子泵。研究表明,在逆境胁迫下,质子泵与植物抵御干旱、盐胁迫的能力有关,其作用机制如图。下列叙述错误的是()
A. H+可以分别通过主动运输和协助扩散的方式进出液泡
B. NO3-和Na+进入液泡需要消耗能量,属于主动运输
C. 干旱时植物通过提高质子泵活性增加液泡内的盐浓度抵抗逆境胁迫
D. V-ATPase和V-PPase作为水解酶参与的反应与放能反应相联系
4. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列关于探究酶特性实验的说法,错误的是()
A. 探究酶的专一性时,可选用淀粉酶、蔗糖、淀粉和碘液进行实验
B. 探究酶的高效性时,可用新鲜肝脏研磨液、FeCl3溶液、过氧化氢溶液进行实验
C. 探究温度对酶活性的影响时,底物与酶应先在相应温度条件下保温处理后再混合
D. 探究pH对胃蛋白酶活性的影响时,实验前应将胃蛋白酶置于酸性低温条件下保存
5. 植物细胞的葡萄糖代谢途径包括糖酵解(EMP,葡萄糖逐步分解为丙酮酸)、三羧酸循环途径(TCA,丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解)和戊糖磷酸途径(PPP)。当EMP—TCA受阻时,PPP消耗细胞内10%~25%的葡萄糖,产生NADPH、CO2和多种中间产物,进一步生成氨基酸和核苷酸等,维持细胞代谢的正常进行。双氯芬酸可通过抑制线粒体内膜电子传递链上酶的活性而影响细胞呼吸。下列说法错误的是()
A. EMP都是在细胞质基质中进行的
B. PPP产生的NADPH与TCA产生的还原型辅酶是同一物质
C. 与TCA相比,PPP产生的能量少,大部分能量留存在中间产物中
D. 双氯芬酸可促使植物增强PPP、减弱TCA
6. 某生物研究小组以菠菜叶为实验材料,探究CO2浓度对光合作用强度的影响,实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是()
A. 该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于无关变量
B. 图乙bc段平缓,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降
C. 图乙c点之后曲线上升,说明随NaHCO3浓度增加光合作用增强
D. 将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液,可用于测定小圆叶片的呼吸作用强度
7. 图1为某植物根尖细胞在有丝分裂过程中两条姐妹染色单体(a、b)的切面变化及运行示意图,①→②→③表示a、b位置的依次变化路径。图2表示测定的该植物根尖细胞不同核DNA含量的细胞数目曲线,甲、乙、丙表示细胞增殖的某些时期(注:阴影表示处于该时期的细胞数量相对值)。下列叙述错误的是()
A. 图1中的①→②→③变化可出现在图2甲时期的细胞中
B. 处于图2甲时期细胞核DNA数目与染色体数目的比值可能为1或2
C. 若不考虑变异,在图1的②→③过程中发生等位基因的分离
D. 秋水仙素处理细胞会导致②→③无法实现,从而使染色体数目加倍
8. 秀丽隐杆线虫是多细胞真核生物,成虫总共有959个细胞,整个身体呈透明状,易于观察个体的整个发育过程。最为重要的是,在发育成熟的过程中,有131个细胞将通过细胞凋亡的方式被去除。研究发现EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9是控制线虫细胞凋亡的关键基因,调控过程如图。下列叙述错误的是()
A. 细胞凋亡受相关基因的调控且有利于秀丽隐杆线虫个体的发育
B. 正常情况下,发生凋亡的细胞中CED-9表达量低,CED-4则相反
C. 可通过诱导癌细胞中EGL-1突变使其无法表达从而达到治疗目的
D. 被病原体感染以及衰老、损伤的细胞的清除也可通过细胞凋亡完成
9. 图①染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂,如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位,如果长臂和短臂各发生一次断裂,断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中,由于倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换,交换的产物都带有缺失或重复,不能形成有功能的配子,如图②→③→④所示。下列叙述错误的是()
A. 上述变异是由于染色体片段DE发生了臂内倒位导致
B. 图②倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂
C. 上述变异属于染色体变异,可以通过光学显微镜进行观察
D. 正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子
10. 兔子的毛色是由4个基因C、Ch、Cch、C+决定的,其中CC为白化兔,ChCh为喜马拉雅兔,CchCch为灰色兔,C+C+为野生型兔。杂合子C+C、C+Cch、C+Ch为野生型兔,CchCh为体端黑色的浅灰色兔,CchC为浅灰色兔,ChC为喜马拉雅兔。下列说法正确的是()
A. 基因C、Ch、Cch、C+之间遵循基因的自由组合定律
B. 控制兔子毛色的基因型共有10种,两只兔子杂交后代最多会出现3种表型
C. 任选一只兔与白化兔杂交,都可根据子代的表型及比例判断其基因型
D. 浅灰色兔雌雄交配的F1中相同毛色的兔相互交配,F2中灰色兔占1/4
11. 果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅分别由位于常染色体上的等位基因B/b、D/d控制。基因型为BbDd的灰身长翅雌果蝇减数分裂产生卵细胞的种类及比例是Bd∶BD∶bd∶bD=5∶1∶1∶5,基因型为BbDd的雄果蝇减数分裂产生精子的种类及比例是Bd∶bD=1∶1。下列说法错误的是()
A. 雌雄果蝇配子种类和比例不同原因是初级卵母细胞的非姐妹染色单体之间发生了片段交换
B. 基因型为BbDd的雌雄果蝇杂交,后代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅=2∶1∶1
C. 基因型为Bb的雌雄果蝇杂交,之后每代的灰身个体随机交配,F3中Bb个体占1/8
D. 若雌果蝇减数分裂产生的卵细胞中BD和bd类型共占n%,则初级卵母细胞中发生互换的比例为2n%
12. 图1为某单基因显性遗传病的家系图,该病只有在成年后才发病,不能确定孩子是否携带致病基因。图2为该家庭成员相关基因检测的结果,但由于采样时将样本弄混,故无法确定家庭成员对应的检测结果。下列分析错误的是()
A. 1号个体一定是该等位基因的纯合子
B. 2号个体对应的样本是乙或丁
C. 3号和4号个体成年后都会患病
D. 致病基因只能位于常染色体上
13. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼,以表彰他们关于核苷碱基修饰的发现。该成果是利用假尿嘧啶、甲基胞嘧啶等“修饰碱基”作为相应的替换碱基合成mRNA以抑制mRNA的免疫原性,从而开发出有效的抗COVID-19的mRNA疫苗。这种修饰核苷mRNA技术不会激发人体的免疫反应,提高了mRNA翻译蛋白质的效率,增加了疫苗的效果。下列叙述正确的是()
A. 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体和核苷碱基修饰都能提高翻译效率
B. 一旦mRNA进入细胞,就能在细胞中完成翻译,之后折叠形成功能性蛋白质
C. 核糖体沿着mRNA的5′端移动到3′端,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
D. 修饰后的mRNA碱基序列改变导致翻译的蛋白质氨基酸序列改变
14. 突变型果蝇2号和3号染色体上分别带有隐性基因bw(褐眼)和e(黑檀体),野生型对应的基因是bw+和e+。如图,甲果蝇是染色体正常的褐眼黑檀体果蝇,乙果蝇是2、3号染色体发生相互易位的野生型易位纯合子果蝇,甲果蝇与乙果蝇杂交获得F1易位杂合子果蝇,在遗传时配子中任何染色体片段缺失或重复将导致配子致死。下列叙述错误的是()
A. 乙果蝇减数分裂时同源染色体可以正常联会
B. F1果蝇产生的配子存活率为50%
C. F1与甲果蝇杂交,后代中野生型和褐眼黑檀体的比例为1∶1
D. F1雌雄果蝇相互交配,子代中与F1表型相同的占1/4
15. 某鼠种群被隔离在甲、乙两个小岛上形成两个种群,甲岛上黄色鼠易被猫头鹰捕食,乙岛上没有该鼠的天敌,但存在与该鼠有相同食性的竞争者。若干年后,研究人员调查两鼠种群的结果如下表所示。下列说法正确的是()
性别 皮毛的颜色 基因型 甲种群数量(只) 乙种群数量(只)
雄性 黄色 XBY 50 150
黑色 XbY 160 120
雌性 黄色 XBXB 40 80
黄色 XBXb 80 90
黑色 XbXb 90 80
A. 种群越小,基因的丧失对该基因频率的影响越小
B. 若甲、乙两个种群长期存在地理隔离,种群的基因型频率会发生变化
C. 甲种群中,XB的基因频率为2/3,猫头鹰的存在影响了甲种群的进化方向
D. 若乙种群中雌雄个体随机交配,则子一代中黄色雌鼠所占比例为7/9
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 科学家从动物的胰脏中分离到一类低分子量的蛋白质(Ub),能对细胞中的异常蛋白贴“标签”,被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解,其过程如图所示。下列叙述正确的是()
A. AMP可以作为DNA复制的原料
B. 上述水解过程与人体消化道内蛋白质的水解过程相同
C. Ub在维持细胞内部环境的稳态中起重要作用
D. Ub在靶蛋白水解中起催化作用
17. 科学家提取光合细菌细胞膜上的蛋白质复合物M和真核细胞线粒体内膜上的蛋白质复合物N,与人工脂双层膜构建重组囊泡,进行实验并得出如表所示结果。下列叙述正确的是()
组别 囊泡类型 囊泡内溶液pH 囊泡外溶液pH 囊泡外溶液ATP
黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照
甲 M+人工脂双层膜 不变 ↓↓↓ 不变 ↑↑↑ 无 无
乙 N+人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
丙 M+N+人工脂双层膜 不变 ↓ 不变 ↑ 无 有
丁 人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
注:4组囊泡菌置于富含ADP和Pi溶液中,囊泡内外溶液起始pH均为7,“↓”和“↑”表示下降和上升,数量表示变化幅度。
A. M能接受光能,且具有ATP合成酶的功能
B. M为H+载体,运输H+的能量来自光能
C. 甲组和乙组对比,说明N不能接受光能
D. 丙组中ATP合成需要的能量可能来自H+内流
18. 在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条单链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条单链均被标记)的染色单体无明亮荧光。若将果蝇(2N=8)的精原细胞置于含BrdU的培养液中,先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂,在此过程中依次获取不同时期的1个细胞观察,其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是()
A. 多细胞生物体内都同时进行这两种方式的细胞分裂
B. Ⅲ时期的细胞内有4对同源染色体,可能观察到同源染色体两两配对的现象
C. V时期细胞中含有1个染色体组,可能观察到3条染色体发出明亮荧光
D. Ⅳ时期的细胞中含有1条Y染色体,每条染色体均有一条单体无明亮荧光
19. 水貂毛色有深褐色、银蓝色、灰蓝色和白色,受相关基因的控制机理如图。下列说法正确的()
A. 基因P、Ps、Pr的遗传遵循分离定律,白色水貂的基因型有30种
B. 若让基因型均为HhTtPPs的深褐色个体相互交配,子代深褐色∶银蓝色∶白色=27:9:28,则三对基因遵循自由组合定律
C. 若基因型为HhTTPsPr的银蓝色个体相互交配,子代银蓝色∶灰蓝色∶白色=9:3:4,则子代银蓝色水貂中与亲本基因型相同的概率是2/9
D. 若让基因型为TtHhPPr深褐色的个体相互交配,子代深褐色水貂中纯合子所占的比例为1/27
20. 野生型果蝇为正常眼,果蝇X染色体上某一片段重复一次导致出现棒眼,重复两次出现“超棒眼”。科学家为探究“超棒眼”出现的机制,在某两条X染色体均发生重复突变的棒眼个体中的一条X染色体上插入了一个叉毛基因f,该个体细胞分裂过程中会发生不等交换,如图所示。下列分析正确的是()
A. 棒眼突变是由染色体结构变异引起的
B. “超棒眼”是由非姐妹染色单体互换引起的,属于基因重组
C. 如果发生了不等交换,则会出现正常眼叉毛雄性子代
D. 仅考虑X染色体,该转基因个体可产生等比例的4种配子
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞液的浓度对于维持植物细胞的生命活动非常重要。科学家设计了一个简单有效的测定细胞液浓度的方法,部分步骤如下:
步骤一:A组和B组试管均加入等量的0.125mol/L的蔗糖溶液。
步骤二:植物叶片打孔,取一定量圆形小叶片放入A组试管15分钟,期间摇动数次。之后加入一粒极小的亚甲基蓝结晶(它对溶液浓度影响极小,可忽略不计,但溶液浓度变化会引起它定向扩散)轻轻摇动。
步骤三:用毛细滴管吸一滴A组试管的蓝色溶液,然后伸入B组试管中部轻轻放出一滴,观察蓝色小液滴移动方向并记录。
预期的实验结果和结论:
第1种情况:若蓝色小液滴下沉,则A组试管中溶液浓度上升;
第2种情况:若蓝色小液滴上浮,则A组试管中溶液浓度下降;
第3种情况:若蓝色小液滴均匀扩散,则A组试管中溶液浓度不变。
(1)水分子进入细胞的运输方式有_______。该实验的原理是_______,可通过_______判断溶液浓度的变化。
(2)若出现第1种情况,A组试管中的植物细胞________(填“有”或“没有”)发生质壁分离,判断依据是________。
(3)仅靠以上一组实验不一定就能测定出该植物叶肉细胞的细胞液浓度,请在此基础上,设计实验测定该植物叶肉细胞的细胞液浓度,简要写出实验思路和预期结果。________________。
22. 研究发现,光照过强会导致光合速率下降,这种现象称为光抑制。光抑制的原因一般认为在强光下由于NADP+不足,导致电子积累,产生大量的活性氧,这些活性氧攻击叶绿素和PSⅡ反应中心(如图甲),从而损伤光合结构。光合作用中的Rubisco是一种双功能酶,在光下它既能催化RuBP(C5)与CO2反应进行光合作用,又能催化C5与O2反应产生CO2进行光呼吸(如图乙)。光呼吸可对光合结构起保护作用,减弱光抑制。
(1)PSⅡ位于植物细胞的_______上。光反应阶段发生的能量变化是_______。
(2)强光照射往往会导致环境温度升高,植物光呼吸增强,结合图乙分析,光呼吸增强的原因是_______,同时光呼吸也可有效减弱光抑制,主要原因是_______。
(3)研究发现,H2S能调控植物生长发育以及参与抗性调节。为研究外源低浓度的H2S(由化合物NaHS提供)对水稻幼苗强光抑制下的保护作用,请简要写出实验设计思路。______________。
23. 水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,两性花,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。水稻育性由核基因R/r控制,rr个体表现为雄性不育,RR、Rr育性正常。已知CYP81A6是水稻中的抗除草剂基因,反义基因C^使水稻内源CYP81A6基因功能丧失花粉致死。将反义基因C^、基因P、基因F构建成连锁基因群,导入雄性不育系中,得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙、丙三株智能不育系水稻。
(1)水稻基因组计划需测定_______条染色体上DNA序列,利用雄性不育系进行杂交育种的优点是_______。
(2)雄性不育基因r位于2号染色体上,植株甲只导入了1个连锁基因群,该连锁基因群是否插入到2号染色体上,对其自交后代智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“没有”)影响,理由是_______。利用植株甲自交可大量培育并筛选出非转基因雄性不育植株的原因是_______。
(3)若2个连锁基因群分别插入一对同源染色体,不能成功培育智能不育系,原因是_______;植株丙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上,且其中1条是2号染色体,则其自交后代中与植株丙基因型不同的个体所占比例是_______。
(4)水稻叶片有绿色和紫色两种表型,其中紫色的出现由独立遗传且位置已知的两对等位基因A/a、B/b决定,a基因控制紫色色素合成,B基因允许紫色性状在叶中表现,紫色在叶片中不表现时叶片仍为绿色。利用只含1个连锁基因群的绿叶智能不育系乙作母本,绿叶智能不育系甲作父本杂交,F1全为绿叶,F1自交得F2,则可根据F2叶色的表型及比例判断连锁基因群插入的位置。若F1某植株自交,F2中出现绿叶∶紫叶=7∶1,可判断连锁基因群在乙中插入的位置是_______,F2绿叶个体中AaBb占_______。
24. miRNA是真核生物中广泛存在的一种小分子RNA,它在细胞中通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合物(RISC-miRNA复合物),复合物被活化后与靶RNA结合,①~⑧代表相关生理过程。
(1)基因的表达包括_________过程,该过程中某tRNA的反密码子序列为3'-UAG-5',若严格遵循碱基互补配对原则,则其对应基因中相应位置模板链序列为5′_____3′。氨基酸大多可被多种tRNA转运,其意义是_________。
(2)据图可知,转录因子KLF5进入细胞核后能特异性识别基因,并与_________酶结合启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录过程。综上分析,RNA干扰的可能机制是_________,IGFL2-AS1基因转录的RNA竞争性地与miRNA结合,从而对⑦⑧有_________ (填“促进”或“抑制”)作用,_________(填“提高”或“降低”)IGFL1的表达量。
(3)请结合上述信息,为研发治疗乳腺癌新药提供两种新思路。_________________。
25. 褐花杓兰和西藏杓兰是我国特有的珍稀濒危兰科植物,主要分布于西南地区且有一定的区域交叉。典型的褐花杓兰,花是深紫色的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。此外,它们的花色还存在从浅红到深紫等一系列的过渡类型。研究发现,这两种植物能够杂交并产生可育后代。
(1))这两种兰花的花色存在一系列的过渡类型,这一系列花色过渡类型的出现_________(填“会”或“不会”)增加当地杓兰物种的多样性,原因是_________。二者杂交后代花色与典型亲本有一定差异的可能原因是_________。
(2)西藏杓兰的萼片在花开放前起保护作用,在花开放后最直接的作用是挡雨,防止雨水对花朵造成伤害,从而保证花朵顺利传粉。萼片和花朵之间的分工合作是否是协同进化的结果?请说明理由。_________。为其传粉的熊蜂体色由常染色体上的一对等位基因D(深色)和d(浅色)控制,调查某深色岩区熊蜂深色表型占95%,D的基因频率为64%,则该区熊蜂中Dd占_________。
(3)我国西南地区卧龙自然保护区山高谷深,树状水系的溪流密布,属于全球生物多样性核心地区之一,请从物种形成的角度解释这里生物多样性高的原因是_______。
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