2023-2024学年高一生物学下学期期末测试卷03(浙江专用)
【考试范围:必修一+必修二】
一、单选题:本题共20小题,每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,如图表示某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况,下列分析不正确的是( )
A.该四十九肽分子中共含有3个赖氨酸,3个苯丙氨酸
B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C.酶1和酶2分别处理一个该多肽分子共需要8个水分子
D.经酶1和酶2作用后,所有的产物都能与双缩脲试剂反应呈紫色
1.D
【分析】认真分析图,抓住题目中两种酶的作用位点,获悉四十九肽中,位点17、31和32是苯丙氨酸;四十九肽中,位点22、23和49是赖氨酸。蛋白质的合成是氨基酸脱水缩合反应形成的,关注脱水数=肽键数、反应前和反应后的氧原子和氮原子的数目变化情况。根据题意和图示分析可知:蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键后,形成的短肽A、B、C中,肽键减少了5个,苯丙氨酸减少了3个,所以短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键后,形成的短肽D、E中,肽键减少了3个,赖氨酸减少了2个,所以短肽D、E与四十九肽的氧原子数少1个。
【详解】A、根据分析,该四十九肽分子中共含有3个赖氨酸,3个苯丙氨酸,A正确;
B、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),减少3×2=6个氧原子,该过程需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,会增加5个氧原子,故该过程中氧原子数减少1个,B正确;
C、酶1处理该多肽消耗5分子水,酶2处理该多肽消耗3分子水,因此共需消耗8分子水,C正确;
D、经酶1和酶2作用后,所有的多肽都能与双缩脲试剂反应呈紫色,但产物中还有苯丙氨酸和赖氨酸,氨基酸不能与双缩脲试剂反应呈紫色,D错误。
故选D。
2.荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲,结果如图乙。下列错误的是( )
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A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性
B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C.降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长
D.理论分析,漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1
2.B
【分析】分析图甲,膜上的蛋白质被绿色荧光染料染色后,激光会使膜部分淬灭,过段时间后,淬灭部位再次出现绿色荧光。分析图乙,再次出现的荧光强度F2略低于F1。细胞膜主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成。磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的结构特点:具有流动性(膜的结构成分不是静止的,而是动态的)。细胞膜的功能特点:具有选择透过性。
【详解】A、绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,淬灭部位再现绿色荧光,说明细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、淬灭部位荧光再现,是膜蛋白分子运动的综合表现,该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率,B错误;
C、降低实验温度,膜的流动速度减慢,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长,C正确;
D、激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光,该部分荧光不可恢复,漂白区域恢复足够长的时间后,其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1,D正确。
故选B。
3.某科学研究发现,为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(“分子垃圾袋”)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”,在那里将废物降解,使“组件”获得重新利用。下列叙述正确的是( )
A.“分子垃圾袋”仅由磷脂分子构成,具有一定的流动性
B.“分子垃圾袋”的作用是运输旧的或受损的蛋白质,其可能来自高尔基体
C.“回收利用工厂”是溶酶体,“组件”是蛋白质
D.细胞膜塑形蛋白含量与该细胞降解胞内废物的能力呈负相关
3.B
【分析】1、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
3、内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
4、高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂中细胞壁形成有关。
【详解】A、“分子垃圾袋”是囊泡形成的,包含的成分有磷脂和蛋白质等,形成过程体现了生物膜具有一定流动性的结构特点,A错误;
B、人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体,“分子垃圾袋”的作用是运输旧的或受损的蛋白质,其可能来自高尔基体,B正确;
C、“回收利用工厂”可能是溶酶体,其内部的水解酶的修饰加工在内质网和高尔基体中完成的,组件是指蛋白质的水解产物氨基酸,C错误;
D、细胞膜塑形蛋白能将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部回收利用工厂,在那里将废物降解,使组件获得重新利用,细胞膜塑形蛋白含量与该细胞降解胞内废物的能力呈正相关,即细胞膜塑形蛋白含量越多,该细胞降解胞内废物的能力越强,D错误。
故选B。
4.水蛭是我国的传统中药材之一,其有效成分为水蛭蛋白,具有良好的抗凝血作用。将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.本实验的自变量是两解时间和蛋白酶的种类
B.随酶解时间的增加,肽含量逐渐增加
C.不同酶处理后,抗凝血酶活性不同上要与含量有关
D.该实验中酶的含量、水蛭蛋白的含量等属于无关变量
4.C
【分析】分析题图曲线可知:酶甲、酶乙处理,水解产物中的肽含量都随着酶解时间的延长而逐渐升高,且两种酶作用下差别不大;经酶甲处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先升高而后保持相对稳定;经酶乙处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升而后有所下降,且酶甲处理后的产物的抗凝血活性最终高于酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性。
【详解】A、本实验是研究不同酶解时间和不同酶处理后产物肽的含量以及抗凝血活性变化,故自变量是酶解时间和蛋白酶的种类,A正确;
B、从图中可看出,随酶解时间增加,肽含量的曲线在不断上升,肽含量在不断增加,B正确;
C、根据两图对比可知,酶甲和酶乙处理后,肽含量的变化与抗凝血活性的曲线变化并不一致,这说明酶解后抗凝血活性与肽含量无关,应该与肽的种类有关,C错误;
D、结合题意与图像分析,肽含量与抗凝血活性属于因变量,酶的含量、水蛭蛋白的含量都属于无关变量,在实验中需要保证两者的量相同,D正确。
故选C。
5.海水稻是我国特有的珍稀野生稻资源,与传统耐盐碱水稻相比,海水稻具备更为优良的耐盐碱性,其能在土壤盐分为3‰~12‰、pH为8以上的中重度盐碱地生长。下图表示海水稻根细胞的部分物质运输,以下选项叙述正确的是( )
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
A.由图可知,Na+进入细胞和进入液泡的运输方式分别是主动转运、易化扩散
B.海水稻根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通水稻低
C.细胞质基质中Na+浓度过高对细胞有毒害作用,SOS1和NHX运输Na+,降低细胞质基质Na+浓度的运输原理相同
D.细胞释放抗菌蛋白跨过一层磷脂双分子层
5.C
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同,包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐,其中被动运输包括协助扩散(易化扩散)和自由扩散:
1、主动运输的特点:①消耗能量(来自ATP水解或离子电化学势能),②需要转运蛋白协助,③逆浓度梯度进行;
2、协助扩散(蝗化扩散)的特点:①不消耗能量,②需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行;
3、自由扩散的特点:①不消耗能量,②不需要转运蛋白协助,③顺浓度梯度进行。
【详解】A、据题图可知,Na+由细胞外进入细胞的过程是由高浓度到低浓度,需要转运蛋白,为协助扩散(易化扩散);Na+由细胞质基质进入液泡的过程是由低浓度到高浓度,属于主动运输,能量来自H+跨膜运输的电势能,A错误;
B、海水稻耐盐碱,根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通水稻的高,B错误;
C、过量的Na+进入细胞会对其产生毒害,据题图可知,细胞膜外和液泡内的pH小于细胞质基质,即细胞膜外和液泡内的H+浓度大于细胞质基质,结合题图可知,海水稻缓解该毒害的作用机理是H+借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动
力,将Na+运输到细胞外;H+借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能,为Na+从细胞质基质运输到液泡内提供了动力,将Na+运输到液泡内,C正确;
D、细胞释放抗菌蛋白的方式为胞吐,依据的是细胞膜的流动性,跨膜层数为0,D错误。
故选C。
6.如图是神经细胞膜上的转运蛋白——钠钾泵的示意图,钠钾泵每循环一次,从细胞泵出3个钠离子并泵入2个钾离子;已知T-2毒素是一种抑制线粒体中ATP合成酶活性的毒性物质。下列有关叙述正确的是( )
A.钠钾泵与钠、钾离子结合后,并没有发生形状的改变
B.静息膜电位的产生与钠钾泵转运钠、钾离子时数量不等有关
C.动作电位产生时,钠离子涌入细胞质需要钠钾泵的协助
D.使用T-2毒素后会影响ATP的合成,但不影响钠钾泵的作用
6.B
【分析】分析题图:钠钾泵是一种转运蛋白,面向细胞质一侧有一个ATP结合位点和三个钠离子结合位点,面向细胞外侧有两个钾离子结合位点。利用ATP供能,实现钠钾离子的逆浓度转运,可见该载体的作用排钠吸钾,即通过主动运输将钠离子排除细胞外,将钾离子吸收进入细胞内。
【详解】A、钠钾泵在发挥作用的过程中,其空间结构会发生改变,A错误;
B、静息电位主要由K+外流,导致神经细胞膜外正电位,膜内负电位,钠钾泵转运钠、钾离子时数量不等,维持膜电位,B正确;
C、由图可看出,动作电位产生时,钠离子内流属于协助扩散,需要钠钾泵的协助,C正确;
D、使用T-2毒素后会抑制ATP的合成,图中钠钾泵在钠离子排出膜外时需要消耗ATP,因此使用T-2毒素会抑制钠钾泵的作用,D错误。
故选B。
7.在光强度等条件适宜的情况下,测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率;在黑暗条件下,测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55
CO2吸收速率(μmolCO2·dm-2·h-1) 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0
CO2释放速率(μmolCO2·dm-2·h-1) 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0
A.该幼苗的光合作用和细胞呼吸相比,对高温较敏感的是光合作用
B.若每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,该幼苗生长最快的一组温度是25℃
C.光照条件下,40℃时该幼苗叶肉细胞中叶绿体产生的O2均移向线粒体
D.55℃时该幼苗的光合速率为0的原因是与光合作用有关的酶丧失活性
7.C
【分析】分析表格数据,在相同温度下,CO2吸收速率的变化幅度比O2吸收速率的变化幅度更大,CO2吸收速率表示净光合速率,O2吸收速率表示呼吸速率,温度影响酶的活性,此表格数据说明光合作用对温度更敏感。
【详解】A、该幼苗的光合作用和呼吸作用相比,温度超过35℃,光合速率下降,而呼吸速率继续升高,说明光合作用对高温较敏感,A正确;
B、若每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,则幼苗积累有机物为12小时的净光合-12小时的呼吸,数值最大的是25℃,B正确;
C、光照条件下,40℃时整株幼苗的CO2吸收速率为0,因此幼苗叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率,叶肉细胞中叶绿体产生的O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体和细胞外,C错误;
D、50~55℃时该幼苗向外释放的CO2与黑暗时测得的呼吸作用释放的CO2量相同,因此光合速率为0,可能是由于高温导致与光合作用有关的酶活性丧失,D正确。
故选C。
8.用脉冲标记DNA复制测定细胞周期长短的方法如下:首先,应用3H-TdR短期体外培养细胞,数分钟至半小时后,将3H-TdR洗脱,置换新鲜培养液并继续培养。随后,每隔半小时或1小时定期取样,作放射自显影观察分析,从而确定细胞周期各个时相的长短。图示如下:下列相关分析错误的是( )
A.经3H-TdR短暂标记后,凡是处于S期的细胞均被标记
B.置换新鲜培养液后培养,最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞
C.从更换培养液培养开始,到被标记的M期细胞开始出现为止,所经历的时间为M期时间
D.从被标记的M期细胞开始出现并消失,到被标记的M期细胞再次出现所经历的时间为一个细胞周期
8.C
【分析】一个细胞周期分为间期和分裂期,间期时间较长,分裂期时间较短,分裂期又分为前期、中期、后期和末期。
【详解】A、根据题意可知,在体外采用短暂3H-TdR脉冲标记,然后洗脱标记物,一开始处于S期的细胞均被放射性标记,而处于G2、M、G1期的细胞均未被标记,A正确;
B、S期(DNA复制时期)最晚期的细胞也需要利用带标记的原料完成最后的DNA复制过程,才能进入M期(细胞分裂期),置换新鲜培养液后培养,最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞,B正确;
C、从刚出现有标记的M期细胞,到达有标记的M期细胞达到最大值,则说明其时间经历的是一个M期的时间,C错误;
D、从被标记的M期细胞开始出现并逐渐消失,到被标记的M期细胞再次出现,需要经历一个完整的细胞周期,此时所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻,从而实现细胞周期的同步化,D正确。
故选C。
9.磷脂酰丝氨酸(PS)是一类带有负电荷的磷脂,大脑神经元细胞膜中含量尤其丰富。PS能影响细胞膜的流动性并且激活多种酶类的合成。在正常细胞中,PS只分布在细胞膜脂质双层的内侧,而在细胞凋亡早期,细胞膜完整,但细胞膜中的PS会外翻。Annexin V能与翻转到膜外的PS特异性结合,可检测细胞凋亡的发生。PI是一种核酸染料,它不能进入细胞凋亡早期的细胞,但能够将凋亡中晚期细胞的核区域染成红色。下列叙述错误的是( )
A.神经元中含量丰富的PS有利于维持细胞膜两侧电荷的不对称性
B.细胞凋亡早期,PS外翻会影响细胞膜的通透性和细胞代谢效率
C.分析可知,PS能够通过完整的细胞膜,PI不能通过完整的细胞膜
D.合理搭配使用AnnexinV与PI,可以将凋亡早期和晚期细胞区分开
9.D
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。2、细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、PS是一类带有负电荷的磷脂,神经元中含量丰富的PS有利于维持细胞膜两侧电荷的不对称性,A 正确;
B、细胞凋亡早期,PS外翻会影响细胞膜的通透性和细胞代谢效率,B正确;
C、在细胞凋亡早期,细胞膜完整,但细胞膜中的PS会外翻,PS能够通过完整的细胞膜,PI不能通过完整的细胞膜,C正确;
D、在细胞凋亡早期,细胞膜完整,细胞膜中的PS会外翻 V能与翻转到膜外的PS特异性结合,可检测细
胞凋亡的发生,PI不能进入细胞凋亡早期的细胞,但能够将凋亡中晚期细胞的核区域染成红色,合理搭配使用AnnexinV与PI,可以将凋亡早期 和中晚期细胞区分开,D错误。
故选D。
10.现有一株纯种小麦性状是高秆(D)有芒(T);另一株纯种小麦的性状是矮秆(d)无芒(t)(两对基因独立遗传),杂交得到F1,F1自交得F2,对F2的个体进行如下杂交操作及结果错误的是( )
A.选取F2中所有高秆有芒个体随机交配,子代高秆有芒个体占64/81
B.选取F2中所有高秆个体随机交配,子代高秆有芒个体占2/3
C.选取F2中所有矮秆有芒与高秆无芒个体随机交配,子代高秆有芒个体占25/81
D.选取F2中所有矮秆个体随机交配,子代有芒个体占3/4
10.C
【分析】基因的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。基因的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。
【详解】A、用纯种小麦性状是高秆有芒DDTT与另一株纯种小麦的性状是矮秆无芒ddtt,杂交得到F1(DdTt),F1(DdTt)自交得F2,选取F2中所有高秆有芒个体(1/9DDTT、2/9DdTT、2/9DDTt、4/9DdTt),产生的配子为4/9DT、2/9Dt、2/9dT、1/9dt,让其随机交配,子代高秆有芒个体占4/9×4/9+4/9×2/9+4/9×2/9+4/9×1/9+2/9×4/9+2/9×2/9+2/9×4/9+2/9×2/9+1/9×4/9=64/81,A正确;
B、选取F2中所有高秆个体(1/3DD、2/3Dd),产生的配子为2/3D和1/3d,随机交配,子代高秆的概率为2/3×2/3+2×2/3×1/3=8/9,F2中有芒:无芒=3:1,产生的配子为1/2T和1/2t,随机交配,子代有芒的概率为1/2×1/2+2×1/2×1/2=3/4,所以选取F2中所有高秆个体随机交配,子代高秆有芒个体占8/9×3/4=2/3,B正确;
C、选取F2中所有矮秆有芒(1/3ddTT和2/3ddTt)产生的配子为2/3dT和1/3dt,高秆无芒个体(1/3DDtt和2/3Ddtt),产生的配子为2/3Dt和1/3dt,二者随机交配,子代高秆有芒个体占2/3×2/3=4/9,C错误;
D、选取F2中所有矮秆dd个体随机交配,子代都是矮秆,F2中有芒:无芒=3:1,产生的配子为1/2T和1/2t,随机交配,子代有芒的概率为1/2×1/2+2×1/2×1/2=3/4,选取F2中所有矮秆个体随机交配,子代有芒个体占3/4,D正确。
故选C。
11.某植物的花色由一对等位基因A、a控制,花瓣形状由另一对等位基因B、b控制,取粉色单瓣花植株作为亲本进行自交,表型及比例为粉色单瓣∶粉色重瓣∶白色单瓣∶白色重瓣=3∶1∶3∶1,实验中发现染色体部分缺失后会导致含该染色体的某性别配子致死(相关A、a、B,b基因不缺失)。下列叙述正确的是( )
A.缺失片段在a基因所在的染色体上
B.将亲本植株连续自交多代,可获得纯合的粉色重瓣植株
C.亲本植株与中的白色重瓣进行正反交实验,子代表型相同
D.取的粉色单瓣植株随机交配,中白色重瓣的植株占1/18
11.D
【分析】粉色单瓣花自交,后代有四种表现型,说明该粉色单瓣花的基因型为AaBb,且粉色、单瓣为显性;F1 表型及比例为粉色单瓣∶粉色重瓣∶白色单瓣∶白色重瓣=3∶1∶3∶1,说明两对基因符合自由组合定律,正常情况下AaBb自交后代应为9∶3∶3∶1,即(3∶1)(3∶1),而3∶1∶3∶1=(3∶1)(1∶1)分析可知粉色:白色=1∶1,说明染色体部分缺失后导致控制粉色的基因A的某性别配子致死。
【详解】A、粉色单瓣花自交,F1 表型及比例为粉色单瓣∶粉色重瓣∶白色单瓣∶白色重瓣=3∶1∶3∶1,说明两对基因符合自由组合定律,且该粉色单瓣花的基因型为AaBb、粉色单瓣为显性性状,而3∶1∶3∶1=(3∶1)(1∶1),分析可知粉色:白色=1:1,说明染色体部分缺失后导致控制粉色的基因A的某性别配子致死,A错误;
B、因为含有A基因所在的片段缺失的染色体的某性别配子不育,将亲本植株多代自交,无法获得AA基因型纯合的后代,即无法得到纯合粉色花植株,B错误;
C、亲本的基因型为AaBb,若与aabb个体杂交正反交结果不同,因为含有A基因所在的片段缺失的染色体的某性别配子不育,AaBb作母本时或AaBb作父本时,可产生2种或4种表现型,C错误;
D、 F1 的粉色单瓣花基因型为2/3AaBb和1/3AaBB,植株随机交配,因为含有A基因所在的片段缺失的染色体的某性别配子不育,Aa随机交配后代Aa∶aa=1 ∶1,2/3Bb和1/3BB随机交配后代bb占1/9,故F2 中白色重瓣的植株占1/18,D正确。
故选D。
12.下图分别表示某动物(2n)精巢中正在分裂的甲细胞和乙细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下观察着丝粒附时间的变化,发现其依次出现在细胞①~③(或①~④)的不同位置处。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒
B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色单体数为0
C.乙细胞的着丝粒从②到③位置的过程中仍保留着染色单体
D.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2
12.A
【分析】1、分析甲图:两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中;两个荧光点出现在细胞中②位置,两条染色体排列在赤道板上;两个荧光点出现在细胞中③位置,且两条染色体分成四条,两两移向了细胞的两极。因此,该细胞正在进行有丝分裂。
2、分析乙图:两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中;两个荧光点出现在细胞中②位置,说明两条染色体联会;两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧;两个荧光点出现在细胞中④位置,说明两条染色体分离,并移向了细胞的两极。因此,该细胞正在进行减数第一次分裂。
【详解】A、图乙①→②阶段发生了同源染色体的联会,因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体,但图甲不一定是一对同源染色体,A错误;
B、甲细胞的着丝粒到达③位置时,两条染色体分成四条,说明着丝粒分裂,故细胞内的染色单体数为0,B正确;
C、乙细胞的两个荧光点出现在细胞中②位置,说明两条染色体联会;两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧,故从②到③位置的过程中可能仍保留着染色单体,C正确;
D、乙细胞的着丝粒到达④位置时,说明两条同源染色体分离,并移向了细胞的两极,此时每条染色体上DNA含量为2,D正确。
故选A。
13.下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图,分别受A/a和B/b两对基因控制,两对等位基因独立遗传,已知Ⅲ4。只携带甲病的致病基因,正常人群中甲病发病率为4%。不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为X连锁隐性遗传病
B.Ⅳ1和正常男性结婚生育一个患两种病孩子的概率为1/96
C.Ⅳ2和Ⅳ3,的基因型相同,且乙病致病基因最终来自Ⅰ1
D.Ⅱ1,和Ⅱ2的基因型只有1种,Ⅱ3为甲、乙两病基因携带者的概率为2/3
13.D
【分析】Ⅲ3和Ⅲ4均不患乙病,婚配产生的Ⅳ2患乙病,且Ⅲ4只携带甲病的致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ1和Ⅱ2的均无甲病,婚配产生的Ⅲ2患甲病,且控制甲、乙两种病的基因独立遗传,
说明甲病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅲ3和Ⅲ4均不患乙病,婚配产生的Ⅳ2患乙病,且Ⅲ4只携带甲病的致病基因,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ1和Ⅱ2的均无甲病,婚配产生的Ⅲ2患甲病,且控制甲、乙两种病的基因独立遗传,说明甲病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅳ1的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,由于正常人群中甲病发病率为4%,说明aa=4%,a=0.2,A=0.8,所以正常男性基因型为2/3AAXBY,1/3AaXBY,用分离定律的思维求解,两病都患的概率为1/3×1/4×1/2×1/4=1/96,B正确;
C、Ⅳ2和Ⅳ3的基因型均为AaXbY,乙病致病基因来自于Ⅲ3→Ⅱ2→Ⅰ1,C正确;
D、Ⅲ1患甲病,说明Ⅱ1和Ⅱ2的基因型Aa,Ⅳ2乙病致病基因来自于Ⅲ3→Ⅱ2→Ⅰ1,说明Ⅱ2的基因型为XBXb,Ⅱ1的基因型为XBY,基因型只有1种,乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ3不患乙病,不可能为乙病基因携带者,D错误。
故选D。
14.研究人员为了研究半保留复制的具体过程,以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究:20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。下列叙述正确的是( )
A.可在培养基中添加秋水仙素,阻断DNA复制
B.为了节省实验时间,DNA不变性处理成单链直接离心也可
C.实验结果说明DNA复制时子链合成的过程,短时间内首先合成的是长片段DNA
D.如果实验中抑制DNA连接酶的活性,则大部分放射性会出现在离心管顶部
14.D
【分析】由于DNA片段越短,与离心管顶部距离越近,因此时间较短时短片段DNA数量较多,随着时间推移长片段DNA数量较多。
【详解】A、秋水仙素的作用抑制纺锤体的形成,不能阻断DNA复制,A错误;
B、DNA是双螺旋结构,不变性的话,无论培养时间长短,离心分离后得到的DNA片段长度都是相同的,B错误;
C、由图得,短时间内与离心管顶部距离越近,DNA片段越短,说明首先合成的是短片段DNA,C错误;
D、如果抑制该酶的功能,因DNA片段无法连接,故随着时间推移,距离心管顶部距离较近的区域放射性一直较强或短片段DNA 的数量一直较多,则大部分放射性会出现在离心管顶部,D正确。
故选D。
15.油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B,a链是转录链,经诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是( )
A.据图甲分析,抑制酶b合成,促进酶a合成可提高油菜产油量
B.转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖
C.基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D.该过程体现了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
15.C
【分析】分析题图:图甲为油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后的两条转变途径。抑制酶b的合成,能促进生成油脂;抑制酶a的合成,能促进生成氨基酸。单链mRNA能够与核糖体结合,完成翻译过程,而双链mRNA不能与核糖体结合,因而也就不能翻译出蛋白质,即不能合成相应的酶。
【详解】A、由图甲可以看出,抑制酶b的合成或促进酶a的合成,均能促进生成油脂,提高油菜产油量,A正确;
B、图乙基因是有遗传效应的DNA片段,构成DNA的单体是脱氧核苷酸,含有脱氧核糖和T,而转录出的双链mRNA中构成RNA的单体是核糖核苷酸,含有核糖和U,故转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖,B正确;
C、根据图解,基因B的两条链是α链和β链,两条链互补,按照碱基互补配对原则由α链和β链分别为模板转录形成的两条mRNA链也互补,从而形成双链mRNA,双链mRNA不能与核糖体结合,从而导致基因B不能合成酶b,而细胞能正常合成酶a,PEP在酶a的作用下都转化成油脂,使油菜的产油率提高,C错误;
D、酶a能催化形成油脂,酶b能催化形成氨基酸,图示过程体现了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,D正确。
故选C。
16.β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病,部分患者该基因的编码链中与β-珠蛋白第71-72位氨基酸有关的编码序列间插入了一个A(如图),UAG/UGA为终止密码子。下列叙述正确的是( )
A.突变后参与该基因表达的tRNA种类可能减少
B.编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入U
C.mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切
D.该异常序列不会影响基因表达产物的空间结构
16.A
【分析】基因的表达包括转录和翻译,基因突变后转录出的mRNA中碱基序列改变,可能导致编码的氨基酸序列发生改变。
【详解】A、基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA中两条碱基互补的链,因此图示所给正常序列或异常序列中T换为U即可表示相应位置氨基酸的密码子,由于UAG/UGA为终止密码子,因此图示所给的正常基因转录的mRNA中-GCCUUUAGUGAU-不存在终止密码子,而异常序列1-4对应的氨基酸密码子分别在第72位和73位氨基酸位置、第72位和73位氨基酸位置、第73位氨基酸位置、第73位氨基酸位置形成了终止密码子,导致编码的肽链会变短,因此参与该基因表达的tRNA种类可能减少,A正确;
B、由于基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA中两条碱基互补的链,而转录的模板链与mRNA的碱基序列互补,因此编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入A,B错误;
C、根据A项可知,该突变可能会导致终止密码子提前出现,导致编码的肽链变短,从而可能出现β-地中海贫血症,图示没有给出mRNA的碱基序列,不能确定mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列是否会被剪切,另外若mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切,则可能上述突变不会导致β-地中海贫血症,C错误;
D、该异常序列会影响到肽链的长度,进而会影响到基因表达产物(蛋白质)的空间结构,D错误。
故选A。
17.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述错误的是( )
A.上述变异属于染色体数目变异
B.上述变异在光学显微镜下可见
C.男性携带者的次级精母细胞中含有23条染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
17.C
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】AB、根据题干信息可知,14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,通过染色体易位和连接形成,发生了染色体结构变异和染色体数目变异,该变异在光学显微镜下可见,AB正确;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,男性携带者的次级精母细胞在减数第二次分裂的前期和中期含有22或23条染色体,在减数第二次分裂的后期含有44或46条染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选C。
18.根据孟德尔遗传定律,在杂合二倍体中,等位基因有相同的概率遗传到下一代,而某类基因(又称“配子杀手”)可以改变这一比例关系,通过三种模型增加自身遗传给后代的概率。模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体;模型二为杀手-目标模型,配子杀手表达产物会杀伤带有目标基因的配子;模型三为毒药与解药模型,配子杀手产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子中均发挥作用,解药在携带配子杀手的配子中起作用。下列相关分析错误的是( )
A.模型一的实现可能依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂
B.模型二中配子杀手和目标基因需要位于同一条染色体上
C.模型三中在减数分裂完成之前可能已经开始进行毒药的合成
D.配子杀手可在没有任何环境选择压力的情况下推动生物进化
18.B
【分析】由题意可知,配子杀手是某类基因,模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体;模型二为杀手-目标模型,配子杀手表达产物会杀伤带有目标基因的配子;模型三为毒药与解
药模型,配子杀手产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子中均发挥作用,解药在携带配子杀手的配子中起作用。
【详解】A、配子杀手是某类基因,模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体,那么模型一的实现可能依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂 ,使配子杀手进入大的子细胞(卵细胞)而不进入小的子细胞(极体),A正确;
B、如果配子杀手和目标基因在同一条染色体上,那么就必然被分配到同一个配子里,在配子致死时,配子杀手本身也就不可能被遗传给子代,不符合题目的“增加自身遗传给子代的概率”,B错误;
C、模型三中在减数分裂完成之前可能已经开始进行毒药的合成,如果是在减数分裂完成之后合成那么毒药就不会在所有配子中发挥作用了,C正确;
D、生物进化的本质是基因频率的改变,配子杀手可以让自身被传递给子代的概率增加,必然使基因频率发生改变(即使此时没有基因突变),D正确。
故选B。
19.在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,但黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉,由于传粉者不同,二者在自然界中不能杂交。下列叙述错误的是( )
A.黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离
B.黄花杓兰与西藏杓兰的形态结构存在差异
C.黄花杓兰与西藏杓兰的存在不能体现物种多样性
D.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果
19.C
【分析】1、生物多样性形成的过程:生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的,在不同的环境中自然选择的方向是不同的,不同的选择方向形成不同的生物类型,最后形成不同的物种。不同的物种,其基因库中的基因组成也是不同的,这就形成了遗传基因的多样性;
2、协同进化是指生物的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,因此黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离,A正确;
B、黄花杓兰与西藏杓兰二者传粉者大小不同,据此推测它们花的形态结构可能存在差异,B正确;
C、自然状态下黄花杓兰与西藏杓兰不能杂交,是二者与传粉者协同进化,导致生殖隔离产生的结果,说明黄花杓兰与西藏杓兰是两个物种,体现了物种多样性,C错误;
D、黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是经过长期自然选择而形成的结果,D正确。
故选C。
20.抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖、高血脂症及其并发症的重要方法。目前,市场上用于治疗肥胖
和高血脂症的临床药物有奥利司他等,但具有一定的副作用。从天然植物资源中找到胰脂肪酶制剂一直是食品、生物及医药领域的研究热点。表没食子儿茶素(EGC)是茶叶中的一种天然儿茶素单体,是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂。下图是EGC对胰脂肪酶抑制作用相关实验结果。下列相关分析错误的是( )
A.EGC对胰脂肪酶的抑制效果明显弱于奥利司他,但副作用较小
B.EGC作用过程中与底物形成EGC-底物复合物,以降低反应的活化能
C.推测EGC抑制胰脂肪酶的机制可能是与酶活性中心位点以外的部位结合使酶的分子结构发生改变
D.抑制胰脂肪酶活性能治疗肥胖,可能是脂肪酶抑制剂能减少肠腔黏膜对膳食中脂肪的吸收,促使脂肪排出体外
20.B
【分析】竞争性抑制剂与底物结构相似,可与底物竞争性结合酶的活性部位,随着底物浓度的增加底物的竞争力增强,酶促反应速率加快,即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对 酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。
【详解】A、分析图,EGC对胰脂肪酶的抑制效果明显弱于奥利司他,但副作用较小,A正确;
BC、胰脂肪酶的非竞争性抑制剂EGC抑制胰脂肪酶的机制可能是与酶活性中心位点以外的部位结合使酶的分子结构发生改变,B错误,C正确;
D、抑制胰脂肪酶活性能治疗肥胖,可能是脂肪酶抑制剂能减少肠腔黏膜对膳食中脂肪的吸收,促使脂肪排出体外,D正确。
故选B。
二、解答题:本题共4小题,共40分。
21.(10分)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症。目前,药物E是治疗高尿酸血症的常用临床药物。为研发新的药物,对化合物F的降尿酸作用进行了研究。请根据以下实验材料与用具开展研究,并回答有关问题。
材料和试剂:生理状况相同的正常大鼠(有尿酸氧化酶)若干只、尿酸氧化酶抑制剂(抑制尿酸氧化
酶作用)、适宜浓度的药物E和化合物F、生理盐水等。
(要求与说明:给药方式为灌服,相关指标的具体检测方法不作要求)
(1)请根据实验结果图甲、图乙,完善实验思路
①材料准备: ;
②实验分组处理:
空白对照组 ,模型组 ,治疗组 ;
③放在相同且适宜条件下,培养一段时间后,测定并记录 、 ;
④对测得结果进行统计分析。
(2)分析与讨论
①蛋白URAT1和GLUT9在细胞内如图丙所示,这两种蛋白质的加工和转运过程需要 及线粒体共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有 的功能特性。
②根据图乙、图丙,推测化合物F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量,原因可能是 。
③为进一步评价℉的作用效果,本实验需要增设对照组,具体处理为 。
21.(10分)
(1)取部分正常生理状况相同的正常大鼠,用尿酸氧化酶抑制剂(抑制尿酸氧化酶作用)灌服处理后成为高尿酸血症大鼠(1分) 用适量且等量的生理盐水灌服正常大鼠(1分) 用适量且等量的生理盐水灌服高尿酸血症大鼠(1分) 用适量且等量的化合物F灌服高尿酸血症大鼠(1分) 血清中尿酸的含量(1分) 蛋白URAT1和GLUT9含量(1分)
(2)内质网、高尔基体(1分) 选择透过性(1分) 肾小管细胞膜上蛋白URAT1和蛋白GLUT9的数量均减少,从而减少尿酸盐重吸收(1分) 用(适量且等量)药物E灌服高尿酸血症大鼠(1分)
【分析】由图可知,模型组尿酸盐转运蛋白URAT1增多,血清尿酸盐含量增高,治疗组尿酸盐转运蛋白
GLUT减少,药物F治疗组大鼠血清尿酸盐含量降低。
【详解】(1)该实验目的是研究化合物F的降尿酸作用,因此自变量为药物F的有无,因变量为尿酸盐的含量和具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT含量,实验材料应为高尿酸血症大鼠,另外还要设置正常大鼠作为空白对照组,因此实验过程为:
①材料准备:取部分正常生理状况相同的正常大鼠,用尿酸氧化酶抑制剂(抑制尿酸氧化酶作用)灌服处理后成为高尿酸血症大鼠;
②实验分组处理:用适量且等量的生理盐水灌服正常大鼠作为空白对照组,模型组用适量且等量的生理盐水灌服高尿酸血症大鼠,治疗组用适量且等量的化合物F灌服高尿酸血症大鼠;
③放在相同且适宜条件下,培养一段时间后,测定并记录血清中尿酸的含量和蛋白URAT1和GLUT9含量;
④对测得结果进行统计分析。
(2)①细胞膜上的蛋白质的合成、加工和转运蛋白质的过程中需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器的共同参与,因此这两种蛋白质的加工和转运过程需要内质网、高尔基体及线粒体共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有选择透过性的功能特性。
②由图乙和图丙可知,治疗组中血清尿酸盐含量和蛋白URAT1和GLUT均减少,说明药物F可使肾小管细胞膜上蛋白URAT1和蛋白GLUT9的数量均减少,从而减少尿酸盐重吸收。
③为进一步评价药物F的作用效果,比较E和F的药效,本实验还需要增设一组用(适量且等量)药物E灌服高尿酸血症大鼠的对照组。
22.(10分)材料一:玉米、高粱等植物在长期进化过程中形成如下图所示的生理机制。由于存在C 途径,这类植物被称为C 植物。水稻等植物不存在C 途径,仅通过叶肉细胞中的C 途径固定CO2,这类植物被称为C 植物。C 植物能利用叶肉细胞间隙中浓度极低的CO2,维管束鞘细胞中 CO2浓度比叶肉细胞高10倍。
材料二:R 酶既可以催化碳反应中CO 与C 糖结合,也可以催化C 糖与O 结合。C 糖与O 结合后形成一个C 酸和一个C ,这个C 随后进入线粒体被氧化为CO2,这个过程称为光呼吸。
请回答下列问题:
(1)据图材料分析光呼吸也消耗O ,其场所与细胞呼吸消耗O 的场所 (填“相同”、“不同”)。C 植物细胞中参与固定CO 的物质是 和 。叶绿体中的C 糖除了可以转化为淀粉、蛋白质和脂质,还可能存在的两个去向是 和 。
(2)在相同的高温、高光强度环境下,C 植物的光能转化为糖中化学能的效率比C 植物几乎高2倍,原
因是P 酶与CO 的亲合力 (填“大于”、 “基本等于”或“小于”) R酶,再通过C 酸定向运输和转化,提高了维管束鞘细胞中CO 浓度,提高了光能转化效率。高浓度CO2在与O 竞争R 酶的过程中占优势,抑制了 过程;另一方面,高浓度CO 也促进了 的进行。
(3)在高热干旱的环境中,植物叶片的蒸腾作用增强,从而引起叶片气孔关闭,推测短期内C 酸含量 (填“上升”、“不变”或“下降”)。而C 植物还能保持一定的光合强度,C 植物在高热干旱的环境中仍能保持较高光合速率,原因是 。
22.(10分)
(1)不同(1分) PEP(1分) C5糖(RuBP)(1分) C5糖(RuBP)的再生(1分) 转运到叶绿体外 (转变成蔗糖)(1分)
(2)大于(1分) 光呼吸(1分) 碳反应/卡尔文循环(1分)
(3)下降(1分) C 植物存在C 途径(将低浓度的CO 浓缩,提高维管束鞘细胞间的CO 的浓度/可以利用低浓度 CO )(1分)
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应在类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行。光反应的物质变化为水的光解和ATP以及NADPH的合成,暗反应的物质变化为二氧化碳的固定和C3的还原。
【详解】(1)据图材料分析光呼吸也消耗O ,其场所与细胞呼吸消耗O 的场所不同,光呼吸消耗O 的场所是叶绿体,细胞呼吸消耗O 的场所线粒体。由题图可知,在玉米的叶肉细胞中,能固定CO2的物质是PEP(或磷酸烯醇式丙酮酸);在玉米的维管束鞘细胞中,能固定CO2的物质是C5。因此C 植物用于固定CO2的物质有PEP(或磷酸烯醇式丙酮酸)和C5。
C3糖经过一系列的变化再生C5糖,还有些C3糖运输到叶绿体外供线粒体利用。
(2)在相同的高温、高光强度环境下,C4植物的光能转化为糖中化学能的效率比C3植物几乎高2倍,则说明P酶与CO2的亲合力大于R酶,能够将更多的CO2固定下来再通过C4酸定向运输和转化,提高了维管束鞘细胞中CO2浓度,提高了光能转化效率。
据图可知,R酶同时也能催化C5与O2的反应过程,即光呼吸,若CO2的浓度上升,则可以在与O2竞争R酶的过程中占优势,抑制了光呼吸过程;
另一方面,高浓度CO2促进了碳反应的进行,所以在高温、高光强度环境下,C4植物的光能转化为糖中化学能的效率比C3植物的高。
(3)高温、光照强烈和干旱的条件下,植物叶片的蒸腾作用增强,绿色植物气孔会关闭,CO 吸收减少,推测短期内C 酸含量下降,但C4植物细胞内的P酶与CO2的亲和力特别强,C 植物存在C 途径(将低浓度的CO 浓缩,提高维管束鞘细胞间的CO 的浓度/可以利用低浓度 CO ),C4植物可以利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用,所以C4植物高热干旱的环境中仍能保持较高光合强度。
23.(10分)果蝇是极佳的遗传学实验材料,研究果蝇对于遗传学的发展起了关键作用。分析以下实验并回答问题(题中涉及所有基因均不位于Y染色体上):
(1)果蝇作为遗传学材料的优点有 (写出1点),且常染色体与性染色体上均有多对基因。基因在染色体上的位置称为 。
(2)已知眼色由一对等位基因控制,为判断其所在的位置现进行了两组杂交实验,基本过程及结果如下表所示。
实验一 实验二
P 红眼♀×白眼 红眼×红眼♀
F1 全为红眼 红眼♀∶红眼∶白眼=2∶1∶1
据此判断,控制眼色基因位于 染色体上,理由是 。让实验二F1雌雄果蝇随机交配,则后代果蝇基因型有 种,雌果蝇中红眼占 。
(3)已知翅形基因(长翅-A,残翅-a)与体色基因(灰体-B,黑檀体-b)均位于常染色体上。但是2对基因在染色体上的位置关系未知,可能有3种类型。请参考以下方框中所给出的第一种类型①,在方框中完成另外2种可能性 (用竖直线表示染色体,短横表示基因,并用字母标出基因类型)。
① ;② ;③ 。
(4)为进一步确定翅形基因与体色基因在染色体上的位置关系,对基因型都为AaBb的果蝇进行测交,并统计F1表型及比例。请预测结果:
①若F1中 ,则说明符合以上第①种情况;
②若F1中 ,则说明符合以上第②种情况;
③若F1中 ,则说明符合以上第③种情况;
(5)请另设计一种确定翅形基因与体色基因在染色体上的位置关系的杂交实验,简要写出实验思路: 。
23.(10分)
(1)生活史短,易饲养,繁殖快,染色体少,具有多对稳定可区分的性状(1.5分) 基因座位(1分)
(2)X(1分) 实验二中F1果蝇红眼∶红眼∶白眼:=2∶1∶1,性状表现与性别相关联(1分) 5(1分) 7/8(1分)
(3) (2分)
(4)①长翅灰体:长翅黑檀体∶残翅灰体∶残翅黑檀体=1∶1∶1∶1(0.5分) 长翅灰体∶残翅黑檀体=1∶1(0.5分) 长翅黑檀体∶残翅灰体=1∶1(0.5分)
(5)选择基因型为AaBb的雌雄果蝇进行相互交配,并统计F1表型及比例。
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;
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。
【详解】(1)果蝇具有容易饲养、繁殖速度快、有易于区分的相对性状、染色体数目少便于观察等特点,因此适于作为遗传学研究材料。基因在染色体上的位置称为基因座位。
(2)实验二中F1果蝇红眼♀∶红眼∶白眼=2∶1∶1,性状表现与性别相关联,说明该基因位于X染色体上,且亲本果蝇基因型(基因用D、d表示)为XDXd和XDY,F1基因型与比例为F1雌雄果蝇随机交配,子代可产生5种基因型果蝇(XDXD、XDXd、XdXd、XDY、XdY),其雌果蝇中红眼占比例为。
(3)翅形基因(长翅-A,残翅-a)与体色基因(灰体-B,黑檀体-b)均位于常染色体上2对基因在染色体上的位置关系未知,可能有3种类型:①两对等位基因位于两对非同源染色体上②两对等位基因的显性基因A、B位于一对同源染色体的一条染色体上③两对等位基因的显性基因A、B位于一对同源染色体的不同的染色体上,如下图:
(4)该两对基因的分布情况如图所示,将其测交进行鉴定,若子代长翅灰体∶长翅黑檀体∶残翅灰体∶残翅黑檀体=1∶1∶1∶1,则说明符合以上第①种情况;若子代长翅灰体∶残翅黑檀体=1∶1,则说明符合以上第②种情况;若子代长翅黑檀体∶残翅灰体=1∶1,则说明符合以上第③种情况。
(5)也可选择基因型为AaBb的雌雄果蝇进行相互交配,并统计F1表型及比例来鉴定基因的分布情况。
24.(10分)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500.回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是 ,判断依据是 。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有 种。为确定此病的遗传方式只需对个体 (填系谱图中的编号进行基因检测,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有 种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的孩子同时患两种病的概率为 。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和
异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白 ,杂合子表型为 ;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为 。
24.(10分)
(1)常染色体隐性(1分) II1、II2均不患甲病而III1患病,为隐性;II1正常,则非伴 X(1分)
(2)2(1分) Ⅱ4(1分)
(3)4(1分) 2/459(2分)
(4)可以转运C1-(1分) 正常(1分) 患病(1分)
【分析】由系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,却生出患甲病女儿Ⅲ1,可推断甲病为常染色体隐性病,由系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,二者儿子Ⅲ4为正常人,则可推知乙病由显性基因控制,设为B基因,正常基因为b,该病可能为常染色体显性遗传病,或伴X染色体显性遗传病。
【详解】(1)由系谱图可知,Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人,却生出患甲病女儿Ⅲ1,说明甲病为隐性基因控制,设为a,正常基因为A,假设其为伴X染色体遗传,则Ⅲ1基因型为XaXa,其父亲Ⅱ1基因型为XaY,必定为患者,与系谱图不符,则可推断甲病为常染色体隐性病,Ⅲ1基因型为aa,其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。
(2)由系谱图可知,Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者,二者儿子Ⅲ4为正常人,则可推知乙病由显性基因控制,设为B基因,正常基因为b,该病可能为常染色体显性遗传病,或伴X染色体显性遗传病。若为常染色体显性遗传病,则Ⅲ4基因型为bb,其父亲Ⅱ4(是乙病患者)基因型为Bb(同时含有B基因和b基因);若为伴X染色体显性遗传病,则Ⅲ4基因型为XbY,其父亲Ⅱ4(是乙病患者)基因型为XBY(只含有B基因),若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针,对Ⅱ4进行核酸检测,若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病,若只有一条杂交带,则为伴X染色体显性遗传病。
(3)若乙病是一种常染色体显性遗传病,仅考虑乙病时,Ⅲ4基因型为bb,Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Bb,二者所生患乙病女儿Ⅲ3基因型可能为两种:BB或Bb,且BB:Bb=1:2;若仅考虑甲病,Ⅲ5为甲病患者,其基因型为aa,Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa,二者所生女儿Ⅲ3不患甲病,其基因型可能为两种:AA或Aa,且AA:Aa=1:2,综合考虑这两对基因,Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4种。仅考虑甲病时,已知甲病在人群中的发病率为1/2500,即aa=1/2500,则可计算出a=1/50,A=49/50,人群中表型正常的男子所占的概率为:A_=1-1/2500=2499/2500,人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500,那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51;由上面分析可知,Ⅲ3的基因型为2/3Aa,因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后,生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。仅考虑乙病,人群中的表型正常的男子基因型均为bb,且由上面分析可知,Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb,则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。综合考虑这两种病,Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后,生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
(4)甲病为隐性基因控制的遗传病,甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白,虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-,但是正常蛋白仍然可以转运Cl-,从而使机体表现正常。乙病为显性基因控制的遗传病,乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元,虽然正常基因表达的正常蛋
白质不损害神经元,但是也无法阻止或解除这种损害的发生,因此杂合子表现为患病。2023-2024学年高一生物学下学期期末测试卷03(浙江专用)
【考试范围:必修一+必修二】
一、单选题:本题共20小题,每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,如图表示某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况,下列分析不正确的是( )
A.该四十九肽分子中共含有3个赖氨酸,3个苯丙氨酸
B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C.酶1和酶2分别处理一个该多肽分子共需要8个水分子
D.经酶1和酶2作用后,所有的产物都能与双缩脲试剂反应呈紫色
2.荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲,结果如图乙。下列错误的是( )
A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性
B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C.降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长
D.理论分析,漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1
3.某科学研究发现,为了将细胞内的废物清除,细胞膜塑形蛋白会促进囊泡(“分子垃圾袋”)形成,将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”,在那里将废物降解,使“组件”获得重新利用。下列叙述正确的是( )
A.“分子垃圾袋”仅由磷脂分子构成,具有一定的流动性
B.“分子垃圾袋”的作用是运输旧的或受损的蛋白质,其可能来自高尔基体
C.“回收利用工厂”是溶酶体,“组件”是蛋白质
D.细胞膜塑形蛋白含量与该细胞降解胞内废物的能力呈负相关
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4.水蛭是我国的传统中药材之一,其有效成分为水蛭蛋白,具有良好的抗凝血作用。将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.本实验的自变量是两解时间和蛋白酶的种类
B.随酶解时间的增加,肽含量逐渐增加
C.不同酶处理后,抗凝血酶活性不同上要与含量有关
D.该实验中酶的含量、水蛭蛋白的含量等属于无关变量
5.海水稻是我国特有的珍稀野生稻资源,与传统耐盐碱水稻相比,海水稻具备更为优良的耐盐碱性,其能在土壤盐分为3‰~12‰、pH为8以上的中重度盐碱地生长。下图表示海水稻根细胞的部分物质运输,以下选项叙述正确的是( )
注:SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
A.由图可知,Na+进入细胞和进入液泡的运输方式分别是主动转运、易化扩散
B.海水稻根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通水稻低
C.细胞质基质中Na+浓度过高对细胞有毒害作用,SOS1和NHX运输Na+,降低细胞质基质Na+浓度的运输原理相同
D.细胞释放抗菌蛋白跨过一层磷脂双分子层
6.如图是神经细胞膜上的转运蛋白——钠钾泵的示意图,钠钾泵每循环一次,从细胞泵出3个钠离子并泵入2个钾离子;已知T-2毒素是一种抑制线粒体中ATP合成酶活性的毒性物质。下列有关叙述正确的是( )
A.钠钾泵与钠、钾离子结合后,并没有发生形状的改变
B.静息膜电位的产生与钠钾泵转运钠、钾离子时数量不等有关
C.动作电位产生时,钠离子涌入细胞质需要钠钾泵的协助
D.使用T-2毒素后会影响ATP的合成,但不影响钠钾泵的作用
7.在光强度等条件适宜的情况下,测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率;在黑暗条件下,测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55
CO2吸收速率(μmolCO2·dm-2·h-1) 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0
CO2释放速率(μmolCO2·dm-2·h-1) 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0
A.该幼苗的光合作用和细胞呼吸相比,对高温较敏感的是光合作用
B.若每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,该幼苗生长最快的一组温度是25℃
C.光照条件下,40℃时该幼苗叶肉细胞中叶绿体产生的O2均移向线粒体
D.55℃时该幼苗的光合速率为0的原因是与光合作用有关的酶丧失活性
8.用脉冲标记DNA复制测定细胞周期长短的方法如下:首先,应用3H-TdR短期体外培养细胞,数分钟至半小时后,将3H-TdR洗脱,置换新鲜培养液并继续培养。随后,每隔半小时或1小时定期取样,作放射自显影观察分析,从而确定细胞周期各个时相的长短。图示如下:下列相关分析错误的是( )
A.经3H-TdR短暂标记后,凡是处于S期的细胞均被标记
B.置换新鲜培养液后培养,最先进入M期的标记细胞是被标记的S期最晚期细胞
C.从更换培养液培养开始,到被标记的M期细胞开始出现为止,所经历的时间为M期时间
D.从被标记的M期细胞开始出现并消失,到被标记的M期细胞再次出现所经历的时间为一个细胞周期
9.磷脂酰丝氨酸(PS)是一类带有负电荷的磷脂,大脑神经元细胞膜中含量尤其丰富。PS能影响细胞膜
的流动性并且激活多种酶类的合成。在正常细胞中,PS只分布在细胞膜脂质双层的内侧,而在细胞凋亡早期,细胞膜完整,但细胞膜中的PS会外翻。Annexin V能与翻转到膜外的PS特异性结合,可检测细胞凋亡的发生。PI是一种核酸染料,它不能进入细胞凋亡早期的细胞,但能够将凋亡中晚期细胞的核区域染成红色。下列叙述错误的是( )
A.神经元中含量丰富的PS有利于维持细胞膜两侧电荷的不对称性
B.细胞凋亡早期,PS外翻会影响细胞膜的通透性和细胞代谢效率
C.分析可知,PS能够通过完整的细胞膜,PI不能通过完整的细胞膜
D.合理搭配使用AnnexinV与PI,可以将凋亡早期和晚期细胞区分开
10.现有一株纯种小麦性状是高秆(D)有芒(T);另一株纯种小麦的性状是矮秆(d)无芒(t)(两对基因独立遗传),杂交得到F1,F1自交得F2,对F2的个体进行如下杂交操作及结果错误的是( )
A.选取F2中所有高秆有芒个体随机交配,子代高秆有芒个体占64/81
B.选取F2中所有高秆个体随机交配,子代高秆有芒个体占2/3
C.选取F2中所有矮秆有芒与高秆无芒个体随机交配,子代高秆有芒个体占25/81
D.选取F2中所有矮秆个体随机交配,子代有芒个体占3/4
11.某植物的花色由一对等位基因A、a控制,花瓣形状由另一对等位基因B、b控制,取粉色单瓣花植株作为亲本进行自交,表型及比例为粉色单瓣∶粉色重瓣∶白色单瓣∶白色重瓣=3∶1∶3∶1,实验中发现染色体部分缺失后会导致含该染色体的某性别配子致死(相关A、a、B,b基因不缺失)。下列叙述正确的是( )
A.缺失片段在a基因所在的染色体上
B.将亲本植株连续自交多代,可获得纯合的粉色重瓣植株
C.亲本植株与中的白色重瓣进行正反交实验,子代表型相同
D.取的粉色单瓣植株随机交配,中白色重瓣的植株占1/18
12.下图分别表示某动物(2n)精巢中正在分裂的甲细胞和乙细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下观察着丝粒附时间的变化,发现其依次出现在细胞①~③(或①~④)的不同位置处。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒
B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色单体数为0
C.乙细胞的着丝粒从②到③位置的过程中仍保留着染色单体
D.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2
13.下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图,分别受A/a和B/b两对基因控制,两对等位基因独立遗传,已知Ⅲ4。只携带甲病的致病基因,正常人群中甲病发病率为4%。不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为X连锁隐性遗传病
B.Ⅳ1和正常男性结婚生育一个患两种病孩子的概率为1/96
C.Ⅳ2和Ⅳ3,的基因型相同,且乙病致病基因最终来自Ⅰ1
D.Ⅱ1,和Ⅱ2的基因型只有1种,Ⅱ3为甲、乙两病基因携带者的概率为2/3
14.研究人员为了研究半保留复制的具体过程,以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行了实验探究:20℃条件下,用T4噬菌体侵染大肠杆菌,进入T4噬菌体DNA活跃复制期时,在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,培养不同时间后,阻断DNA复制,将DNA变性处理为单链后,离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段,检测离心管不同位置的放射性强度,结果如图所示(DNA片段越短,与离心管顶部距离越近)。下列叙述正确的是( )
A.可在培养基中添加秋水仙素,阻断DNA复制
B.为了节省实验时间,DNA不变性处理成单链直接离心也可
C.实验结果说明DNA复制时子链合成的过程,短时间内首先合成的是长片段DNA
D.如果实验中抑制DNA连接酶的活性,则大部分放射性会出现在离心管顶部
15.油菜植株体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B,a链是转录链,经诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA。下列有关叙述错误的是( )
A.据图甲分析,抑制酶b合成,促进酶a合成可提高油菜产油量
B.转录出的双链mRNA与图乙基因在化学组成上的区别是mRNA中不含T含U,五碳糖为核糖
C.基因B经诱导后转录出双链mRNA不能提高产油量
D.该过程体现了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
16.β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病,部分患者该基因的编码链中与β-珠蛋白第71-72位氨基酸有关的编码序列间插入了一个A(如图),UAG/UGA为终止密码子。下列叙述正确的是( )
A.突变后参与该基因表达的tRNA种类可能减少
B.编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入U
C.mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切
D.该异常序列不会影响基因表达产物的空间结构
17.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述错误的是( )
A.上述变异属于染色体数目变异
B.上述变异在光学显微镜下可见
C.男性携带者的次级精母细胞中含有23条染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
18.根据孟德尔遗传定律,在杂合二倍体中,等位基因有相同的概率遗传到下一代,而某类基因(又称“配子杀手”)可以改变这一比例关系,通过三种模型增加自身遗传给后代的概率。模型一通过影响染色体的分配,使配子杀手进入卵细胞,而不进入极体;模型二为杀手-目标模型,配子杀手表达产物会杀伤带有目标基因的配子;模型三为毒药与解药模型,配子杀手产生毒药和解药两种产物,毒药在所有配子
中均发挥作用,解药在携带配子杀手的配子中起作用。下列相关分析错误的是( )
A.模型一的实现可能依赖于初级和次级卵母细胞的不对称分裂
B.模型二中配子杀手和目标基因需要位于同一条染色体上
C.模型三中在减数分裂完成之前可能已经开始进行毒药的合成
D.配子杀手可在没有任何环境选择压力的情况下推动生物进化
19.在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠,但黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉,而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉,由于传粉者不同,二者在自然界中不能杂交。下列叙述错误的是( )
A.黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离
B.黄花杓兰与西藏杓兰的形态结构存在差异
C.黄花杓兰与西藏杓兰的存在不能体现物种多样性
D.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果
20.抑制胰脂肪酶活性是预防和治疗肥胖、高血脂症及其并发症的重要方法。目前,市场上用于治疗肥胖和高血脂症的临床药物有奥利司他等,但具有一定的副作用。从天然植物资源中找到胰脂肪酶制剂一直是食品、生物及医药领域的研究热点。表没食子儿茶素(EGC)是茶叶中的一种天然儿茶素单体,是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂。下图是EGC对胰脂肪酶抑制作用相关实验结果。下列相关分析错误的是( )
A.EGC对胰脂肪酶的抑制效果明显弱于奥利司他,但副作用较小
B.EGC作用过程中与底物形成EGC-底物复合物,以降低反应的活化能
C.推测EGC抑制胰脂肪酶的机制可能是与酶活性中心位点以外的部位结合使酶的分子结构发生改变
D.抑制胰脂肪酶活性能治疗肥胖,可能是脂肪酶抑制剂能减少肠腔黏膜对膳食中脂肪的吸收,促使脂肪排出体外
二、解答题:本题共4小题,共40分。
21.(10分)人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症。目前,药物E是治疗高尿酸血症的常用临床药物。为研发新的药物,对化合物F的降尿酸作用进行了研究。请根据以下实验材料与用具开展研究,并回答有关问题。
材料和试剂:生理状况相同的正常大鼠(有尿酸氧化酶)若干只、尿酸氧化酶抑制剂(抑制尿酸氧化酶作用)、适宜浓度的药物E和化合物F、生理盐水等。
(要求与说明:给药方式为灌服,相关指标的具体检测方法不作要求)
(1)请根据实验结果图甲、图乙,完善实验思路
①材料准备: ;
②实验分组处理:
空白对照组 ,模型组 ,治疗组 ;
③放在相同且适宜条件下,培养一段时间后,测定并记录 、 ;
④对测得结果进行统计分析。
(2)分析与讨论
①蛋白URAT1和GLUT9在细胞内如图丙所示,这两种蛋白质的加工和转运过程需要 及线粒体共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞膜具有 的功能特性。
②根据图乙、图丙,推测化合物F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量,原因可能是 。
③为进一步评价℉的作用效果,本实验需要增设对照组,具体处理为 。
22.(10分)材料一:玉米、高粱等植物在长期进化过程中形成如下图所示的生理机制。由于存在C 途径,这类植物被称为C 植物。水稻等植物不存在C 途径,仅通过叶肉细胞中的C 途径固定CO2,这类植物被称为C 植物。C 植物能利用叶肉细胞间隙中浓度极低的CO2,维管束鞘细胞中 CO2浓度比叶肉细胞高10倍。
材料二:R 酶既可以催化碳反应中CO 与C 糖结合,也可以催化C 糖与O 结合。C 糖与O 结合后形成一个C 酸和一个C ,这个C 随后进入线粒体被氧化为CO2,这个过程称为光呼吸。
请回答下列问题:
(1)据图材料分析光呼吸也消耗O ,其场所与细胞呼吸消耗O 的场所 (填“相同”、“不同”)。C 植物细胞中参与固定CO 的物质是 和 。叶绿体中的C 糖除了可以转化为淀粉、蛋白质和脂质,还可能存在的两个去向是 和 。
(2)在相同的高温、高光强度环境下,C 植物的光能转化为糖中化学能的效率比C 植物几乎高2倍,原因是P 酶与CO 的亲合力 (填“大于”、 “基本等于”或“小于”) R酶,再通过C 酸定向运输和转化,提高了维管束鞘细胞中CO 浓度,提高了光能转化效率。高浓度CO2在与O 竞争R 酶的过程中占优势,抑制了 过程;另一方面,高浓度CO 也促进了 的进行。
(3)在高热干旱的环境中,植物叶片的蒸腾作用增强,从而引起叶片气孔关闭,推测短期内C 酸含量 (填“上升”、“不变”或“下降”)。而C 植物还能保持一定的光合强度,C 植物在高热干旱的环境中仍能保持较高光合速率,原因是 。
23.(10分)果蝇是极佳的遗传学实验材料,研究果蝇对于遗传学的发展起了关键作用。分析以下实验并回答问题(题中涉及所有基因均不位于Y染色体上):
(1)果蝇作为遗传学材料的优点有 (写出1点),且常染色体与性染色体上均有多对基因。基因在染色体上的位置称为 。
(2)已知眼色由一对等位基因控制,为判断其所在的位置现进行了两组杂交实验,基本过程及结果如下表所示。
实验一 实验二
P 红眼♀×白眼 红眼×红眼♀
F1 全为红眼 红眼♀∶红眼∶白眼=2∶1∶1
据此判断,控制眼色基因位于 染色体上,理由是 。让实验二F1雌雄果蝇随机交配,则后代果蝇基因型有 种,雌果蝇中红眼占 。
(3)已知翅形基因(长翅-A,残翅-a)与体色基因(灰体-B,黑檀体-b)均位于常染色体上。但是2对基因在染色体上的位置关系未知,可能有3种类型。请参考以下方框中所给出的第一种类型①,在方框中完成另外2种可能性 (用竖直线表示染色体,短横表示基因,并用字母标出基因类型)。
① ;② ;③ 。
(4)为进一步确定翅形基因与体色基因在染色体上的位置关系,对基因型都为AaBb的果蝇进行测交,并统计F1表型及比例。请预测结果:
①若F1中 ,则说明符合以上第①种情况;
②若F1中 ,则说明符合以上第②种情况;
③若F1中 ,则说明符合以上第③种情况;
(5)请另设计一种确定翅形基因与体色基因在染色体上的位置关系的杂交实验,简要写出实验思路: 。
24.(10分)某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500.回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是 ,判断依据是 。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有 种。为确定此病的遗传方式只需对个体 (填系谱图中的编号进行基因检测,根据结果判定其基因型,就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病,Ⅲ3个体的基因型可能有 种,若她与一个表型正常的男子结婚,所生的孩子同时患两种病的概率为 。
(4)研究发现,甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病,乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病,甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白,但在是否患病上表现不同,原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-,正常蛋白 ,杂合子表型为 ;乙病杂合子中异常蛋白损害神经元,正常蛋白不损害神经元,也不能阻止或解除这种损害的发生,杂合子表型为 。