焦作市博爱县第一中学2023—2024学年高一(下)期末考试
生 物 学 试 题
考生注意: 1.答题前,考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚; 2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试卷上作答无效; 3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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.细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时会降解错误折叠的蛋白质。在自由基侵入等条件下,未折叠蛋白质大量堆积会促使内质网启动应急机制,长时间的应急机制将导致细胞凋亡。下列相关叙述错误的是( )
A.分泌蛋白需经过内质网和高尔基体的加工
B.错误折叠蛋白质的降解可能有溶酶体参与
C.未折叠蛋白质大量堆积可能与自由基攻击生物膜有关
D.细胞凋亡不利于维持多细胞生物体内部环境的稳定
2.某十八肽含5个苯丙氨酸,分别位于第3、4、13、17、18位。肽酶A专门作用于苯丙氨酸氨基端的肽键,使该位置发生断裂。下列关于该十八肽的说法错误的是( )
A.十八肽中至少含有18个氨基
B.合成的场所是在细胞内的核糖体
C.肽酶A作用于该肽链后可产生3个苯丙氨酸
D.肽酶A作用后的产物中增加了5个0原子
3.如图表示细胞间信息交流的三种方式,叙述不正确的是( )
A.图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息,但不能交换物质
B.精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式
C.图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合,从而接受信息
D.激素调节过程中,信息交流方式与图A所示相同
4.研究人员将幼年实验鼠的体细胞去核后与老年实验鼠的体细胞核融合,将老年实验鼠的体细胞去核后与幼年实验鼠的体细胞核融合,分别进行体外培养。结果发现前者不分裂而后者分裂旺盛。下列叙述正确的是( )
A.后者分裂旺盛是因为遗传物质全部来自幼年实验鼠
B.老年实验鼠体细胞中的染色体端粒可能比幼年实验鼠的长
C.老年实验鼠体细胞中的自由基可能增加,细胞核的功能减弱
D.实验说明细胞质对细胞分裂的影响比细胞核大
5.2023年4月以来,贵州省遭遇了严重的旱灾,旱灾导致土壤相对含水量下降,农作物吸水困难。通过设置一系列浓度梯度的蔗糖溶液,分别处理相同生理状况的根部细胞,用显微镜观察不同浓度蔗糖溶液下根部细胞质壁分离的情况,可以测定农作物根部细胞液的浓度范围,据此可推测满足作物生长需求的土壤相对含水量。下列相关叙述正确的是( )
A.可利用根尖分生区细胞作为实验材料测定细胞液的浓度范围
B.实验可证明水分子进出细胞的方式
C.满足农作物生长需求的土壤相对含水量应小于刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量
D.根部细胞发生质壁分离的过程中细胞的吸水能力逐渐增强
6.下图为Ca2+通过载体蛋白释放至细胞膜外的过程,关于该过程的叙述错误的是( )
A.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
B.当膜外侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时,其酶活性就被激活
C.ATP水解时,脱离的磷酸基团挟能量与Ca2+载体蛋白结合
D.载体蛋白磷酸化使其空间结构改变从而将Ca2+释放到膜外
7.下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述,正确的有( )
A.证明DNA分子半保留复制的实验和分离细胞器都用到了差速离心法
B.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验和证明DNA分子半保留复制实验都用到了放射性同位素标记法
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验和艾弗里做的肺炎链球菌转化实验都运用了“减法原理”
D.孟德尔豌豆杂交实验和摩尔根证明基因在染色体上都用到了假说—演绎法
8.利用洋葱根尖细胞(2n=16)观察植物的有丝分裂时,观察到一个视野如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.通过对该视野中的细胞计数可估算洋葱根尖细胞周期的时长
B.细胞乙中有32条染色体,两个染色体组
C.细胞甲最适合用于制作染色体组型
D.在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中间期细胞数量将增加
9.玉米的宽叶和窄叶分别由等位基因A、a控制。已知含A基因的花粉败育,无法参与受精过程。研究人员将杂合宽叶玉米与窄叶玉米进行正反交,正交子代植株全为窄叶,反交子代植株宽叶:窄叶=1:1.下列分析及推断不正确的是( )
A.自然界的宽叶植株可能全都是杂合子
B.宽叶植株只能产生含窄叶基因的正常花粉
C.反交亲本中宽叶植株为母本,窄叶植株为父本
D.若宽叶玉米植株自交,子代植株中窄叶约为1/4
10.澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(M、m和N、n)控制,其中M基因控制黑色素的合成,N基因控制褐色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当M、N基因同时存在时,两种色素均不能合成。用纯合的黑色和褐色亲本杂交,F1为白色,F1雌雄个体相互交配得到F2.不考虑交叉互换,下列分析错误的是( )
A.澳洲老鼠的次级精母细胞中可能含有两个M和N基因
B.若F2中出现3种表型,则白色个体基因型有5种
C.若两对基因独立遗传,则F2中白色:黑色:褐色=10:3:3
D.若两对基因在同一对染色体上,则F1测交后代中黑色:褐色=1:1
11.一对表现正常的夫妇,生了一个孩子既是红绿色盲又是XXY的患者,从根本上说,前者致病基因的来源与后者的病因发生的时期分别是( )
A.与母亲有关、减数分裂Ⅱ B.与父亲有关、减数分裂I
C.与父母亲都有关、受精作用 D.与母亲有关、减数分裂I
12.某同学研究了一个涉及甲、乙两种单基因遗传病的家系(如图),其中一种是伴性遗传病。下列分析错误的是( )
A.乙病是常染色体隐性遗传病 B.Ⅱ-9的致病基因来自Ⅰ-3
C.Ⅰ-2能产生四种基因型的精子 D.Ⅱ-7不可能携带乙病的致病基因
13.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌,部分实验过程如图所示。相关叙述正确的是( )
A.图中实验的细菌也可以为肺炎链球菌
B.图中实验利用的放射性同位素为35S
C.图中实验可以证明 DNA 是遗传物质
D.有无搅拌对图中实验结果影响不显著
14.将在含15NH4Cl的培养液中培养若干代的某真核细胞转移到含14NH4Cl的培养液中培养,让细胞连续进行有丝分裂,并进行密度梯度离心,则下列说法不正确的是( )
A.细胞经过一次分裂和离心后,DNA位于试管的中层
B.细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于试管的上层
C.细胞经过三次分裂和离心后,3/4的DNA位于试管的中层,1/4的DNA位于试管的上层
D.该实验可以证明DNA的复制是半保留复制
15.遗传性耳聋是一种遗传病,具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。下列分析合理的是( )
A.氨基酸序列合成的场所是核糖体,该过程至少需要3种RNA的参与
B.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有随机性
C.图中的基因序列与该基因的mRNA碱基序列一致
D.突变的基因C控制合成的蛋白质的结构未发生改变
16.ARHGAP10是一种抑癌基因,与卵巢癌、肺癌等多种癌症相关。下列叙述错误的是( )
A.ARHGAP10和原癌基因突变都可能引起细胞癌变
B.ARHGAP10能抑制卵巢癌、肺癌细胞的生长和增殖
C.推测ARHGAP10在癌组织的表达要显著高于正常组织
D.ARHGAP10和原癌基因都可作为卵巢癌、肺癌诊断的标志物
17.人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株,下列相关叙述正确的是( )
A.人工诱导选材时应选细胞分裂旺盛的材料
B.用秋水仙素诱导多倍体形成时,抑制了纺锤体形成,使着丝粒不分裂
C.低温诱导多倍体形成时,所有细胞染色体数目均加倍
D.低温诱导多倍体形成过程中,体积分数为95%的酒精只用于解离过程
18.人类在生产和生活中大量使用抗生素是细菌抗药性增强的重要原因。如图为细菌抗药性传递过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B.抗药性基因传递给其他细菌的过程属于基因重组
C.长期使用某种抗生素,会人为地使细菌产生对该种抗生素的抗药性
D.抗生素的不合理使用,会导致细菌耐药率升高或造成体内菌群失调
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
19.(11分)CO2是制约水生植物光合作用的重要因素。蓝细菌是一类光能自养型微生物,具有特殊的CO2浓缩机制,如图所示,其中羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散,羧化体中含有许多酶,如碳酸酐酶(CA),CA可催化HCO3- 和H+反应生成CO2。回答下列问题:
(1)蓝细菌的光合片层膜上含有 (填两类光合色素)及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中的 膜,可进行光反应过程。蓝细菌的光反应和暗反应紧密联系、密不可分,当受光照时能够产生ATP和NADPH,后者在暗反应中的作用是 ;暗反应为光反应提供 。
(2)蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中CO2浓度,据图分析,CO2浓缩的具体机制有 (答出两点)。
(3)植物的光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。若将蓝细菌的HCO3- 转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内并成功表达和发挥作用,理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要 (填“高”或“低”),原因是 。
20.(13分)如图为某种生物(2n=16)细胞进行减数分裂过程中某些结构和物质相对含量的变化示意图,A、B、C、D代表不同的时期,a表示细胞数目的相对值,b、c、d分别表示某种结构或物质的相对值。回答下列问题:
(1)图中表示染色单体数目的是字母 。染色单体出现的原因是 ,在减数分裂过程中,染色单体消失的时期是 。
(2)图中的字母c表示 的数量变化,该结构(或物质)在该生物细胞减数分裂不同阶段的具体数量变化过程是 (要求:用数字和箭头连接,必须写出中间变化过程,在箭头上写出对应的时期,四个数字三个时期,缺一不可)。
(3)在减数分裂过程中,图中字母B可以表示的时期是 (写出所有可能的时期)。在一个正常减数分裂的细胞中,字母C所示时期和字母B所示时期相比,在染色体形态或数量方面最大的区别是 。
(4)设完整的减数分裂所得的子细胞为M,同种生物有丝分裂所得的子细胞为N,则细胞M和N在核遗传物质方面的不同点是 ,产生这种不同的原因是该生物在减数分裂过程中 。
21.(10分)下图为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)6的名称是 ,3、4代表的是 (写出相应的符号,不要求顺序),图中有 个游离磷酸基。
(2)若8代表的苷酸链中(A+T)/(C+G)为36%,则(A+T)/(C+G)在整个DNA分子的比值为 。(A+T)/(C+G)的比值越 (大/小),DNA的热稳定性可能越高。
(3)某同学制作的DNA双螺旋结构模型中,一条链所用的碱基模块为A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,则其互补链中,上述碱基模块的比应为 。
(4)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a,只含15N的DNA的相对分子质量为b,现将只含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,子N代大肠杆菌的DNA的平均相对分子质量为 。
22.(11分)线粒体与代谢疾病的发生有紧密关联,其基质中的一种环状RNA(SCAR)在脂肪性肝炎发生过程中可调控 ROS (引起肝炎的一种因子)的运输,具体过程如图所示。请回答下列问题:
(1)SCAR 与线粒体DNA 均为 结构, 但SCAR 特有的化学组成有 、 。
(2)据图分析,细胞中参与脂肪代谢的结构是 ;高脂负荷时,阻遏蛋白可能阻止了 酶与P基因的识别与结合,导致P蛋白合成量减少,进而导致线粒体DNA 通过 过程形成的SCAR减少;与脂肪性肝炎细胞相比,正常肝细胞中的SCAR 作用机制是 ,以保持肝细胞正常代谢。
(3)进一步研究发现,细胞内还存在一种miRNA,可与P基因产生的mRNA结合,从而阻止 P 基因表达的 过程,该机制可以 (选填“促进”或“抑制”)脂肪性肝炎。
(4)据上述信息推测,下列减轻肝炎症状的措施合理的有 。
①减少脂肪的摄入②导入与该阻遏蛋白特异性结合的因子③食物中添加P 蛋白④导入与该miRNA 特异性结合的因子
23.(9分)纵观整个生物界,捕食者与被捕者之间总是进行着激烈的“军备竞赛”。位于亚利桑那州科罗拉多大峡谷北缘的凯巴森林,生活着黑尾鹿种群和它们的主要捕食者美洲狮和狼。1905年以来,该地黑尾鹿种群保持在4000头左右的水平,为了发展鹿群,美洲狮和狼被大量猎杀,鹿群数量开始上升,到1925年达到最高峰,约有10万头,由于连续多年的过度利用,草场极度退化,结果使鹿群数量猛降,到1942年,黑尾鹿种群数量仅剩8000头,而且大都身体瘦小,体质衰弱。20世纪70年代,当地政府制定并实施“引狼入室”计划,黑尾鹿种群数量逐渐上升,凯巴森林又焕发出勃勃生机。根据所学知识,请回答下列问题:
(1)假设凯巴森林中黑尾鹿种群被一条大河分隔成两个黑尾鹿种群,经过长期演化可能形成两个物种。由于两个黑尾鹿种群被大河隔开,存在 ,两个黑尾鹿种群间不能进行 。由于两个不同黑尾鹿种群会出现不同的突变和基因重组,而栖息环境和食物不同,对不同种群基因频率的改变所起的自然选择方向不同,久而久之,两个种群的基因库就产生了明显差异,当两个种群间存在 时,就形成了两个不同物种。
(2)黑尾鹿遇上美洲狮时常常靠快速奔跑来逃脱,而美洲狮则通过更快速的奔跑来获得捕食黑尾鹿的机会,两者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生物学上称为 。美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用,理由是 。
(3)黑尾鹿的某一相对性状由位于X染色体上的等位基因A和a控制。抽样调查得知当年雌雄个体的比例为1:1,雌性个体中XAXA、XAXa、XaXa三种基因型个体所占比例分别为50%、30%和20%,雄性个体中XAY、XaY两种基因型各占50%。则该种群中A基因的基因频率为 。由于不含A基因的个体易被天敌捕食,致使黑尾鹿种群中a基因的基因频率将会 (填“增大”或“减小”)。由此说明该黑尾鹿种群在不断地发生进化。
参考答案
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36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.【答案】D
【解析】分泌蛋白的合成、加工、分泌依次经过核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,需要线粒体供能,A正确;溶酶体是细胞的“消化车间”,错误折叠蛋白质的降解可能有溶酶体参与,B正确;自由基攻击生物膜,未折叠蛋白质大量堆积可能与自由基攻击生物膜有关,C正确;细胞凋亡有利于维持多细胞生物体内部环境的稳定,D错误。
2.【答案】A
【解析】该十八肽中至少含有1个氨基和1个羧基,A错误;氨基酸脱水缩合反应生成肽链的过程发生在细胞内的核糖体中,B正确;肽酶A专门作用于苯丙氨酸氨基端的肽键,肽酶A作用于该肽链后,会断裂5个肽键,产生3个苯丙氨酸,1个二肽,1个四肽和1个九肽,C正确;肽酶A作用于该肽链后会断裂5个肽键,需要消耗5个H2O,即肽酶A作用后的产物中增加了5个O原子,D正确。
3.【答案】A
【解析】高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流,也可以交换某些物质,A错误;精子和卵细胞依靠膜上受体的识别,靠细胞与细胞的直接接触进行信息传递,即图B,B正确;图A中信息分子通过血液到达全身各处,与靶细胞表面上的受体结合,图B相邻两个细胞的靶细胞上的受体直接与另一个细胞发出信号分子结合,从而接信息,C正确;内分泌细胞性腺细胞分泌的化学物质性激素随血液流到全身各处,与靶细胞的受体结合进行信息传递,如图A,D正确。
4.【答案】C
【解析】后者分裂旺盛是因为核DNA来自幼年实验鼠,老年鼠体细胞的细胞质中也含有少量细胞质DNA,A错误;衰老细胞中的端粒会缩短,老年实验鼠体细胞中的染色体端粒可能比幼年实验鼠的短,B错误;自由基会导致细胞衰老,所以老年实验鼠体细胞中的自由基可能增加,细胞核的功能减弱,C正确;幼年实验鼠的体细胞去核后(保留细胞质)与老年实验鼠的体细胞核融合,不分裂,而老年实验鼠的体细胞去核后(保留细胞质)与幼年实验鼠的体细胞核融合,细胞分裂旺盛,两个实验融合细胞都含有细胞质和细胞核,实验只能说明幼年个体中的细胞核对细胞分裂的影响比更大,D错误。
5.【答案】D
【解析】根尖分生区细胞无中央大液泡,不能发生质壁分离,且植物根部吸水依靠的是根毛区(成熟区)细胞,A错误;水分子进出细胞有自由扩散和协助扩散两种方式,实验不能证明水分子进出细胞的方式,B错误;满足农作物生长需求的土壤溶液浓度应小于刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液浓度,因此土壤相对含水量应大于刚好使根部细胞发生质壁分离的蔗糖溶液的相对含水量,C错误;根部细胞质壁分离过程中失水,细胞液浓度逐渐增大,因此细胞的吸水能力逐渐增强,D正确。
6.【答案】B
【解析】如图可知,Ca2+通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外,需要消耗ATP,故为主动运输,且该载体蛋白能将ATP水解释放出能量,故参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,A正确;当膜内侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时,其酶活性就被激活,ATP被分解,为其Ca2+运输提供能量,B错误;ATP水解时,脱离的磷酸基团挟能量与Ca2+载体蛋白结合,促使载体蛋白磷酸化后导致其空间结构改变,从而将与载体结合的Ca2+运往膜的另一侧(膜外),CD正确。
7.【答案】D
【解析】分离细胞器的方法为差速离心,证明DNA分子半保留复制的实验中用到的是密度梯度离心法,A错误;证明DNA分子半保留复制的实验用的15N为非放射性同位素,B错误;比较过氧化氢在不同条件下的分解实验用到了加法原理,但艾弗里做的肺炎链球菌转化实验运用了“减法原理”,C错误;孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根证明基因在染色体上都用到了假说—演绎法,其基本思路为:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论,D正确。
8.【答案】C
【解析】通过对该视野中的细胞计数不能估算洋葱根尖细胞周期的时长,只能得出分裂期和分裂间期的比例,A错误;细胞乙处于有丝分裂后期,细胞中含有32个核DNA分子,32条染色体,4个染色体组,B错误;甲细胞处于有丝分裂中期,染色体形态和数目最清晰,适合用于制作染色体组型,C正确;制作临时装片时,细胞已经在解离时死亡了,在装片中滴加DNA合成抑制剂,视野中间期细胞数量不会增加,D错误。
9.【答案】D
【解析】题意显示,含A基因的花粉败育,无法参与受精过程,因此,自然界的宽叶植株可能全都是杂合子,A正确;题意显示,含A基因的花粉败育,因此,宽叶植株只能产生含窄叶基因的正常花粉,B正确;若反交亲本中宽叶植株为母本(Aa),窄叶植株(aa)为父本,则宽叶植株能产生两种比例均等的配子,因而子代表现为宽叶∶窄叶=1∶1.,符合题意,C正确;由于宽叶玉米只能产生含窄叶基因的正常花粉,因此自然界中宽叶植株只有杂合子,若宽叶植株(Aa)杂交,产生的雌配子A∶a=1∶1,而花粉只有含窄叶基因(a)的一种,因此F2中窄叶玉米(aa)占1/2,D错误。
10.【答案】B
【解析】澳洲老鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(M、m和N、n)控制,若两对等位基因独立遗传,含M和N的澳洲老鼠进行减数分裂时,含M和含N染色体移向一极,就到出现次级精母细胞中含有两个M和N基因,A正确;若两对等位基因独立遗传,F2中会出现三种表现型,其中白色个体基因型有5种(MMNN、MmNN、MMNn、MmNn、mmnn);若两对等位基因位于一对同源染色体上,用纯合黑色(MMnn)与褐色(mmNN)杂交,F1(基因型为MmNn)表现出白色,M和n位于一条染色体上,m和N位于另一条染色体上,则F2中会出现三种表现型,其中白色个体的基因型有1种(MmNn),B错误;根据题干信息可知,白色的基因型为M_N_、mmnn, 黑色个体的基因型为M_nn,褐色个体的基因型为mmN_。若两对等位基因独立遗传,则F1(基因型为MmNn)自交后代的表现型及比例为白色:黑色:褐色=10:3:3,C正确;若两对等位基因在同一对同源染色体上,用纯合黑色(MMnn)与褐色(mmNN)杂交,F1(基因型为MmNn)表现出白色,F1(基因型为MmNn)只产生两种类型的配子即Mn和mN,则测交后代的表现型及比例为黑色:褐色=1∶1,D正确。
11.【答案】A
【解析】色盲是X染色体上的隐性遗传病(假设相关基因为B和b),结合题意可知父母的基因型为XBXb和XBY,患儿的基因型为XbXbY,故前者致病基因的来源与母亲有关,该患儿是由基因型为XbXb的卵细胞与含Y的精子结合形成的,XbXb的异常卵细胞是由于减数第二次分裂后期分开的两条含有b基因的X染色体进入一个卵细胞中导致的,因此后者的病因发生的时期是减数第二次分裂,A正确,BCD错误。
12.【答案】D
【解析】根据分析可知,乙病是常染色体隐性遗传病,A正确;甲病为伴X隐性遗传病,男性的X染色体来自母亲,Ⅱ-9的致病基因来自Ⅰ-3,B正确;Ⅰ-2只患甲病,其儿子Ⅱ-6患有乙病,则Ⅰ-2基因型可表示为AaXbY,能产生四种基因型的精子,C正确;乙病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ-7的父母均不患乙病,但其兄弟Ⅱ-6患有乙病,Ⅱ-7关于乙病的基因型为AA或Aa,可能携带乙病的致病基因,D错误。
13.【答案】D
【解析】T2噬菌体只能感染大肠杆菌,不能感染肺炎双球菌,图中的细菌只能是大肠杆菌,A错误;根据实验结果可知,被标记的物质是DNA,利用的放射性同位素是32P,B错误;图中实验不可以证明 DNA 是遗传物质,需要结合35S标记的另一组实验的结果进行综合分析,C错误;搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的细菌分开,有无搅拌对图中实验结果影响不显著,图中实验标记的是32P,影响其结果的是培养时间长短,有无搅拌对图中实验结果影响不显著,D正确。
14.【答案】C
【解析】细胞经过一次分裂和离心后,所形成的每个子代DNA分子中的两条链中一条链含15N,另一条链含14N,位于试管的中层,A项正确;细胞经过两次分裂和离心后,一半DNA位于试管的中层,另一半DNA位于试管的上层,B项正确;细胞经过三次分裂和离心后,有3/4的DNA位于试管的上层,1/4的DNA位于试管的中层,C项错误;
D。该实验可以证明DNA的复制是半保留复制,D项正确。
15.【答案】A
【解析】氨基酸序列合成的场所即翻译的场所是核糖体,在此过程中需要mRNA做模板、tRNA识别密码子和转运氨基酸、rRNA构成核糖体这三种RNA的参与,A正确;基因突变的随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位,基因突变的不定向性是指一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,同一个基因可突变出不同的基因,体现了基因突变具有不定向性,B错误;根据图中第一位氨基酸是Met可知,其对应的密码子为AUG,故模板链的碱基序列为TAC,故推测图中基因序列为非模板链,因此图中的基因序列与该基因的mRNA碱基序列不一致,C错误;根据突变的基因C的非模板链由CAA变为TAA可知,该位置对应的密码子由CAA变为UAA,UAA为终止密码子,故与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小,突变的基因C控制合成的蛋白质的结构发生改变,D错误。
16.【答案】C
【解析】细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变,ARHGAP10是一种抑癌基因,ARHGAP10和原癌基因突变都可能引起细胞癌变,A正确;ARHGAP10是一种抑癌基因,ARHGAP10能抑制卵巢癌、肺癌细胞的生长和增殖,B正确;ARHGAP10是一种抑癌基因,推测ARHGAP10在癌组织的表达要显著低于正常组织,C错误;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因突变,ARHGAP10和原癌基因都可作为卵巢癌、肺癌诊断的标志物,D正确。
17.【答案】A
【解析】人工诱导选材时应选细胞分裂旺盛的材料,是因为该部位的细胞分裂旺盛,A正确;用秋水仙素诱导多倍体形成时,抑制了纺锤体形成,使子染色体不能移向细胞两极,而非使着丝粒不分裂,B错误;低温诱导多倍体形成时,由于诱导率不是100%,故不是所有细胞染色体数目加倍,C错误;低温诱导多倍体形成过程中,体积分数为95%的酒精除可以与15%的盐酸1∶1混合制成解离液外,还可洗去卡诺氏液,D错误。
18.【答案】C
【解析】细菌为原核生物,没有染色体,不能进行有性生殖,其可遗传的变异来源为基因突变,因此易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果,A正确;抗药性基因传递给其他细菌,是通过质粒实现的,质粒将抗药基因在菌株间、菌种间传递而导致其他细菌产生的变异属于基因重组,B正确;抗生素刚被使用的时候,能够杀死易感细菌,但少数细菌因为变异而具有抵抗抗生素的特性,不能被抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代,经过抗生素的长期选择,从而产生耐药菌群,C错误;长期使用抗生素会导致耐药菌群的出现,且抗生素在杀死有害菌的同时将体内的有益菌也杀死,所以会引起菌群失调,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
19.(11分)【答案】(1)藻蓝素、叶绿素 类囊体 NADPH作为活泼的还原剂参与暗反应,同时储存部分能量供暗反应利用 ADP、Pi、NADP+
(2)细胞膜上含有HCO3- 转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3-,HCO3-在羧化体内可转变为CO2;光合片层膜上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体扩散等
(3)低 转基因成功后,通过CO2浓缩机制,进入叶绿体中的二氧化碳浓度增大,在较弱的光照条件下,光合作用强度即可等于呼吸作用强度
【解析】(1)蓝细菌能进行光合作用,是因为其光合片层膜上含有藻蓝素、叶绿素及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中的类囊体膜,可进行光反应过程。光反应产生的NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。在暗反应阶段,CO2和C5结合形成C3,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原为C5和糖类(CH2O),此过程产生的ADP、Pi、NADP+可被光反应用来合成ATP和NADPH。
(2)分析题文描述和题图可知,蓝藻(蓝细菌)的细胞膜上含有HCO3- 转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3-,HCO3-在羧化体内可转变为CO2;光合片层膜上含有CO2转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收CO2;羧化体具有蛋白质外壳,可限制CO2气体扩散等。蓝细菌正是通过以上的CO2浓缩机制来提高羧化体中CO2浓度。
(3)CO2是暗反应的原料。由题意可知,HCO3- 转运蛋白和CO2转运蛋白有助于提高羧化体中CO2浓度。若将蓝细菌的HCO3-转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内,则转基因成功后,通过CO2浓缩机制,进入叶绿体中的CO2浓度增大,在较弱的光照条件下,光合作用强度即可等于呼吸作用强度。可见,理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要低。
20.(13分)【答案】(1)d 细胞分裂前的间期,染色体进行复制(DNA进行复制) 减数分裂II后期
(2)染色体 16 8 16 8
(3)减数分裂I前期、中期、后期、末期 字母C所示时期的细胞中染色体数减半,细胞中没有同源染色体
(4)M的核遗传物质是N的核遗传物质的一半 染色体(核遗传物质)只复制一次而细胞分裂两次
【解析】(1)观察图可知只有d会在部分时期出现,则d为染色单体的数目,b为核DNA的数目,c为染色体的数目。染色单体出现的原因是细胞分裂前的间期,染色体进行复制(DNA进行复制)。在减数分裂过程中,染色单体消失的时期是减数分裂II后期,着丝粒分裂姐妹染色单体分离,染色体加倍。
(2)由图可知c为染色体的数目变化,染色体数目在原始生殖细胞和体细胞数目相同,为16,减数分裂I完成后染色体数目减半为8,在减数分裂II后期由于着丝粒分裂,数目加倍为16,减数分裂II完成后染色体数目减半为8,故染色体在该生物细胞减数分裂不同阶段的具体数量变化过程是16 8 16 8。
(3)在减数分裂过程中,图中字母B可以表示的时期是减数分裂I前期、中期、后期、末期。字母C为减数分裂II前期、中期,与减数分裂I相比,字母C所示时期的细胞中染色体数减半,细胞中没有同源染色体。
(4)设完整的减数分裂所得的子细胞为M,同种生物有丝分裂所得的子细胞为N,则M的染色体数目为8,核DNA数目为8,N的染色体数目为16,核DNA数目为16,故细胞M和N在核遗传物质方面的不同点是M的核遗传物质是N的核遗传物质的一半;产生这种不同的原因是该生物在减数分裂过程中染色体(核遗传物质)只复制一次而细胞分裂两次。
21.(10分)【答案】(1)碱基对 G、C 2/二/两
(2)36% 小
(3)3∶4∶1∶2
(4)[b+a(2N-1)]/2N
【解析】(1)据图分析可知,6包括氢键和两个碱基,故6的名称是碱基对; 3、4代表的是含氮碱基,根据3、4之间3个氢键,判断3、4为G、C碱基;图中由两条单链,每条单链有一个游离的磷酸基团,故图中有2个游离磷酸基。
(2)若8代表的脱氧核苷酸链中(A+T)/(C+G)为36%,由于该链上的碱基A与对应互补链上的碱基T配对,该链上的碱基G与对应互补链上的碱基C配对,根据碱基互补配对原则,互补链的(A+T)/(C+G)也为36%,则(A+T)/(C+G)在整个DNA分子的比值为36%;由于G、C碱基对之间含3个氢键,A、T之间两个氢键,氢键越多DNA的结构越稳定,故(A+T)/(C+G)的比值越小,DNA的热稳定性越高。
(3)某同学制作的DNA双螺旋结构模型中,一条链所用的碱基模块为A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4,根据A-T、G-C的碱基互补配对原则,则其互补链中的A等于该链的T=3,C等于该链的G=4,T等于该链的A=1,G等于该链的C=2,即上述碱基模块的比应为3∶4∶1∶2。
(4)由于DNA分子的复制是半保留复制,将只含15N的DNA的大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,子N代共有2N个DNA分子,大肠杆菌中共有1个DNA含有15N,分子量是b,其余的2N-1个DNA的分子量是a,则子N代大肠杆菌的DNA的平均相对分子质量为[b+a(2N-1)]/2N。
22.(11分)【答案】(1)环状 核糖 尿嘧啶
(2)内质网 RNA聚合 转录 诱导通道关闭,使ROS无法外流,从而正常发挥作用
(3)翻译 促进
(4)①②④
【解析】(1)分析题意,RNA(SCAR)是一种环状RNA,而线粒体DNA 属于质DNA,两者均为环状DNA;但SCAR 特有的化学组成有核糖和含氮碱基(U)。
(2)据图可知,与正常肝细胞相比,脂肪性肝炎细胞的内质网应激,P蛋白下降,上述过程发生在内质网中,据此推测,细胞中参与脂肪代谢的结构是内质网;RNA聚合酶可识别并结合启动子,用于驱动基因的转录,而转录是翻译的模板,高脂负荷时,阻遏蛋白可能阻止了RNA聚合酶与P基因的识别与结合,导致P蛋白合成量减少;与脂肪性肝炎细胞相比,正常肝细胞中的SCAR 作用机制是:诱导通道关闭,使ROS无法外流,从而正常发挥作用。
(3)mRNA是翻译的模板,miRNA可与P基因产生的mRNA结合,从而阻止 P 基因表达的翻译过程;据图可知,P基因指导P蛋白合成,而P蛋白下降后会导致脂肪性肝炎发生,故miRNA与P基因产生的mRNA结合导致P蛋白减少,会促进脂肪性肝炎。
(4)①减少脂肪的摄入能够减少对内质网的应激,恢复SCAR的表达,减少ROS的产生及运出细胞的量,以减轻肝炎症状,①正确;
②导入与该阻遏蛋白特异性结合的因子能够使P基因正常转录,P蛋白合成正常,有利于减轻肝炎症状,②正确;
③补充外源P蛋白,会被分解而失去作用,③错误;
④导入与该miRNA 特异性结合的因子能够使P基因正常转录,P蛋白合成正常,有利于减轻肝炎症状,④正确。
23.(9分)【答案】(1)地理隔离 基因交流(交配) 生殖隔离
(2)协同进化 美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展
(3)60% 减小
【解析】(1)由于两个黑尾鹿种群被大河隔开,存在地理隔离,两个黑尾鹿种群间不能进行基因交流。由于两个黑尾鹿种群会出现不同的突变和基因重组,而栖息环境和食物不同,对不同种群基因频率的改变所起的自然选择方向不同,久而久之,两个种群的基因库就产生了明显差异,当两个种群间存在生殖隔离时,就形成两个不同物种。
(2)黑尾鹿遇上美洲狮时常常靠快速奔跑来逃脱,而美洲狮则通过更快速的奔跑来获得捕食黑尾鹿的机会,两者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生物学上称为协同进化。美洲狮和狼吃掉的大多是黑尾鹿种群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展,故美洲狮和狼的存在,在客观上对黑尾鹿种群的发展起到了促进作用。
(3)假设该种群中雌雄个体数量各有100只,则该种群中A基因的基因频率为(50+30+50×2)÷(200+100)=60%,由于不含A基因的个体易被天敌捕食,致使黑尾鹿种群中a基因的基因频率将会减小,由此说明该黑尾鹿种群在不断地发生进化。
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