2023届河南省新未来高三9月联考生物试题含解析
展开2023届河南省新未来高三9月联考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.研究发现某些细菌能够吸收利用金属锰元素,并通过分解含锰的化合物为细胞提供更多的能量,甚至还可以利用锰将二氧化碳转变成有机物。根据上述材料进行分析,下列叙述错误的是( )
A.锰元素在一般微生物细胞中属于一种必不可少的微量元素
B.该细菌体内含量最多的元素是氧,而锰可以参与构成某些生物大分子
C.该细菌与硝化细菌相比,前者利用无机物氧化释放的能量合成有机物而后者利用光能
D.引入该细菌或提取出其体内特定的酶可对锰污染的土壤进行净化
【答案】C
【分析】细胞中化学元素:
(1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、锰元素在一般微生物细胞中属于微量元素,但其不可缺少,A正确;
B、该细菌体内含量最多的元素是氧,锰可以参与构成某些生物大分子,如某些酶,B正确;
C、硝化细菌是利用硝化作用获得能量合成有机物,不能利用光能合成有机物,C错误;
D、根据题意,引入该细菌或提取出其体内特定的酶可以分解含锰的化合物,进而对锰污染的土壤进行净化,D正确。
故选C。
2.汤包是我国江南等地区较为流行的一种美食,调馅时会加入植物油、猪油、猪皮等。比较著名的有南京六合的龙袍蟹黄汤包,蟹黄中含有丰富的蛋白质、磷脂和其他营养物质。下列叙述错误的是( )
A.蟹黄中的磷脂部分来自螃蟹的卵,其尾部是疏水的
B.已知植物油中含较多脂肪酸,检测脂肪酸可用苏丹Ⅲ染液
C.猪肉中蛋白质空间结构的形成与二硫键等化学键、氢键有关
D.猪皮中的胆固醇可参与人体内细胞膜的构成和血液中脂质的运输
【答案】B
【分析】磷脂是膜的重要成分之一,磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部,如果振动在水中形成包裹空气的脂小泡,则应该头部在外、尾部在里。
【详解】A、蟹黄中的磷脂部分来自螃蟹的卵,其尾部是疏水的,A正确;
B、脂肪检测时可用苏丹Ⅲ染液,B错误;
C、猪肉中蛋白质的空间结构的形成与二硫键等化学键、氢键有关,C正确;
D、猪皮中的胆固醇可参与人体内细胞膜的构成和血液中脂质的运输,D正确。
故选B。
3.下列关于生物学实验或研究的叙述,正确的是( )
A.研究光合作用产物之一——氧气的来源时可采用放射性同位素标记法
B.观察叶绿体实验,可撕取稍带些叶肉的黑藻下表皮用于制作临时装片
C.真核细胞的三维结构模型和电镜下拍摄的细胞亚显微结构照片都是物理模型
D.适当提高温度或光照强度,并选取叶脉附近的细胞观察细胞质流动,效果更好
【答案】D
【分析】研究光合作用产物用的方法是同位素标记法;在观察叶绿体实验时,用的实验材料可以是菠菜也可以是黑藻,并取他们的下表皮;模型是对认识所作的一种简化的、概括性的描述,显微结构和亚显微结构照片是细胞真实反应,不属于模型;细胞代谢速度与细胞质流动速度成正比。
【详解】A、研究光合作用产物之一——氧气的来源可采用同位素标记法,而不是放射性同位素标记法,A错误;
B、黑藻的叶片本身较小,一般取下一片直接制成装片即可观察其中的叶绿体,B错误;
C、真核细胞的三维结构模型属于物理模型,而拍摄的细胞亚显微结构照片是细胞的真实反映,不是对认识所作的一种简化的、概括性的描述,因此不属于模型,C错误;
D、适当提高温度或光照强度可促进细胞的代谢,使细胞质的流动速度加快,叶脉附近水分供应充足,细胞代谢加快,容易观察到细胞质流动,D正确。
故选D。
4.运载某些大分子时,细胞会通过网格蛋白小泡来转运。如图所示,细胞对运载分子胞吞过程需要运载分子与特定的受体结合形成复合物,网格蛋白聚集在有被小窝侧,有被小窝进一步内陷形成有被小泡,有被小泡须在动力蛋白的作用下与细胞膜割离。有被小泡的外表面包被着网格蛋白,在脱包被后开始转运。下列叙述错误的是( )
A.大分子物质在被细胞胞吞前,需要与受体先结合再被识别
B.动力蛋白将有被小泡与细胞膜割离需要消耗能量
C.囊泡运输会导致某些生物膜的成分更新和面积的变化
D.胞吞过程体现了细胞膜具有一定的流动性
【答案】A
【分析】1、胞吞作用与胞吐作用是大分子物质与颗粒性物质的跨膜运输方式,也是一种主动运输,需要消耗能量。
2、披网格蛋白小泡形成和运输包括三个基本过程:
①被膜小窝的形成:小窝被膜网格蛋白是披网格蛋白小泡形成过程中的一个中间体。在胞吞过程中,吞入物(配体)先同膜表面特异受体结合,然后网格蛋白装配甘氨酸的亚基结合后面,使膜裂隙成小窝状。由于这种小窝膜外侧结合有许多网格蛋白,故称为网格蛋白被膜小窝。它将近在一分钟之内就会转变成被膜小泡。
②披网格蛋白小泡的形成:在形成了网格蛋白被膜之后很快通过出芽的方式形成小泡,即披网格蛋白小泡,小泡须在发动蛋白的作用下与质膜割离。由于此时的小泡外面有网格蛋白包被,故称为被膜小泡。
③无被小泡的形成:披网格蛋白小泡形成之后,不久脱去网格蛋白的外被,成为无被小泡。在真核细胞中有一种分子伴侣Hsc70催化披网格蛋白小泡的被去聚合形成三腿复合物,并重新用于披网格蛋白小泡的装配。
【详解】A、大分子物质在被细胞胞吞前,需要先被受体识别再结合,A错误;
B、动力蛋白将有被小泡与细胞膜割离类似胞吐,需要消耗能量,B正确;
C、囊泡运输过程存在膜的融合与割离,会导致某些生物膜的成分更新和面积的变化,C正确;
D、胞吞过程体现了细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选A。
5.ATP分子水解所释放的能量可以转化成其他能量形式,以维持机体的正常生理机能。生物体内某些合成反应不一定都直接利用ATP供能,而是以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP(三磷酸尿嘧啶核糖核苷)供能;磷脂合成需CTP(三磷酸胞嘧啶核糖核苷)供能;蛋白质合成需GTP(三磷酸鸟嘌呤核糖核苷)供能,这些三磷酸核苷分子中的能量均来源于ATP的转移。下列叙述错误的是( )
A.ATP中的能量可来自光能或化学能,也可转化为光能或化学能
B.细胞中许多吸能反应与ATP的水解相联系,如光合作用的暗反应
C.1个UTP分子中含有1分子核糖、1分子尿嘧啶和3分子磷酸基团
D.GTP供能先转变成GDP,若再断裂一个高能磷酸键,则变成鸟嘌呤脱氧核苷酸
【答案】D
【分析】ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示特殊化学键。ATP水解释放的能量,来自特殊化学键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
【详解】A、合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用,也可转化为光能或化学能等用于生命活动,A正确;
B、ATP的水解释放出能量,用于细胞中许多吸能反应,如光合作用的暗反应需要来自光反应的ATP和NADPH提供能量,B正确;
C、UTP中文名称尿苷三磷酸,1个UTP分子中含有1分子核糖、1分子尿嘧啶和3分子磷酸基团,C正确;
D、GTP中文名称鸟苷三磷酸,1个GTP分子中含有1分子核糖、1分子鸟嘌呤和3分子磷酸基团。GTP供能先转变成GDP,若再断裂一个高能磷酸键,则变成鸟嘌呤核糖核苷酸,D错误。
故选D。
6.下列探索酶的特性的实验方法中,错误的是( )
A.若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,不可用碘液来检测底物分解与否
B.若探究温度对酶活性的影响,不可选用过氧化氢酶和过氧化氢溶液进行实验
C.若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,不可用斐林试剂来检测底物是否分解
D.若要探究pH对酶活性的影响,可用淀粉和淀粉酶分别作为底物和催化剂
【答案】D
【分析】实验要遵循单一变量和对照原则。
【详解】A、若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,淀粉是否被水解应该用斐林试剂检测,不能加碘液检测,A正确;
B、过氧化氢加热易分解,所以在探究温度对酶活性的影响时,不可选用过氧化氢酶和过氧化氢溶液进行实验,B正确;
C、若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,自变量是不同的温度条件,不能用斐林试剂来检测,斐林试剂的使用需要改变实验温度,对实验有影响,C正确;
D、若要探究pH对酶活性的影响,不可用淀粉和淀粉酶分别作为底物和催化剂,因为淀粉的分解会受实验的酸性条件和酶两个因素的影响,不符合单一变量原则,D错误。
故选D。
7.下图表示有氧呼吸过程简图,其中①~④表示过程。下列叙述错误的是( )
A.无氧呼吸有①过程,ATP和NADH仅在①过程产生
B.丙酮酸在线粒体基质中可以通过不同的代谢途径产生CO2
C.①③④三个阶段都可以产生ATP和NADH
D.③过程有H2O的参与,有氧呼吸既能产生水也能消耗水
【答案】C
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、①表示葡萄糖分解为丙酮酸的过程,无氧呼吸有①过程,ATP和NADH仅在①过程产生,A正确;
B、据图可知,丙酮酸在线粒体基质中可以通过不同的代谢途径产生CO2,B正确;
C、①③④三个阶段都可以产生ATP,但只有①③可以产生NADH,C错误;
D、③过程属于有氧呼吸第二阶段,有H2O的参与,有氧呼吸既能产生水也能消耗水,D正确。
故选C。
8.整合蛋白可以调节细胞的增殖。研究人员以肝癌细胞为材料进行研究,实验组为整合蛋白β1过量表达的肝癌细胞(β1-7721),对照组为整合蛋白β1正常表达的肝癌细胞(Mock-7721),接种于未做任何处理的96孔板中,生长五天,测定相对细胞数量,并绘制成细胞生长速率曲线及肿瘤形成能力柱状图。下列叙述错误的是( )
A.图1实验的自变量是整合蛋白β1的表达程度及培养时间
B.细胞培养的前2天整合蛋白β1表达量对细胞增殖速率影响不大
C.图1和图2结果说明,整合蛋白β1过量表达促进细胞增殖和肿瘤形成
D.本研究启示我们可以研制提高整合蛋白的表达量的药物作为抗肿瘤药物
【答案】C
【分析】1、由图1可知,横坐标代表培养时间,纵坐标代表细胞的生长速率,带有正方形的折线为对照组,表示整合蛋白β1正常表达的肝癌细胞,带有三角形的折线为实验组,表示整合蛋白β1过量表达的肝癌细胞。
2、由图2可知,整合蛋白β1正常表达的肝癌细胞的肿瘤形成强,整合蛋白β1过量表达的肝癌细胞的肿瘤形成能力弱。
【详解】A、图1实验的自变量是整合蛋白β1的表达程度及培养时间,A正确;
B、据图1可知,细胞培养的前2天整合蛋白β1表达量对细胞增殖速率影响不大,B正确;
C、图1和图2结果说明,整合蛋白β1过量表达抑制细胞增殖和肿瘤形成,C错误;
D、本研究启示我们可以研制提高整合蛋白的表达量的药物作为抗肿瘤药物,D正确。
故选C。
9.神经干细胞是指存在于神经系统中,具有分裂、分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞潜能的脑组织细胞。神经干细胞可应用于神经干细胞脑内移植,从而置换因患帕金森或中风等而死亡的神经细胞。下列叙述错误的是( )
A.神经干细胞可通过有丝分裂产生新的神经干细胞进行自我更新
B.神经干细胞分化为神经元还是星形胶质细胞根本上取决于细胞蛋白质不同
C.神经干细胞参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程
D.若神经干细胞经过特殊诱导转变成胚胎干细胞,则可以表达全能性
【答案】B
【分析】神经干细胞属于体细胞,其增殖方式为有丝分裂。
【详解】A、神经干细胞可以通过有丝分裂进行自我更新,产生新的神经干细胞,A正确;
B、神经干细胞分化为神经元还是星形胶质细胞根本上取决于细胞mRNA不同,B错误;
C、神经干细胞经刺激后可分化为特定的细胞、组织、器官,发生了细胞分裂、分化等过程,C正确;
D、若神经干细胞经过特殊诱导转变成胚胎干细胞,则可以表达全能性,D正确。
故选B。
10.人身体衰老的速度与细胞的衰老有关。研究发现各种细胞的衰老之前,细胞特定的某个区域会出现恶化的迹象。该区域是核DNA的一个区域,其稳定性逐渐下降老化并使整个细胞走向衰老。下列关于细胞衰老和死亡的叙述,正确的是( )
A.人体毛囊细胞衰老是白头发生成的根本原因
B.人体衰老的速度与细胞的衰老是同步的
C.细胞衰老之后,细胞核变小,呼吸速率减慢
D.细胞某个特定区域出现恶化迹象可能受基因控制
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、黑色素细胞衰老,使酪氨酸酶的活性下降,生成的黑色素减少,是白头发生成的根本原因,毛囊细胞衰老会导致不能生发,A错误;
B、人体衰老的速度取决于细胞的衰老,人身体衰老的速度并不与所有细胞的衰老是同步的,B错误;
C、细胞衰老之后,细胞核变大,呼吸速率减慢,C错误;
D、细胞某个特定区域出现恶化迹象可能受基因控制,D正确。
故选D。
11.假说——演绎法是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象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。下列关于孟德尔运用假说——演绎法探索遗传定律过程的叙述,错误的是( )
A.“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容
B.“F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容
C.让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于实验验证阶段
D.“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论
【答案】C
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
【详解】A、“性状由遗传因子控制”“雌雄配子的结合是随机的”属于假说的内容,A正确;
B、“让F1测交,后代中高茎与矮茎的数量比应接近1:1”属于演绎推理的内容,B正确;
C、让纯合高茎豌豆与纯合矮茎豌豆杂交,得到的F1自交属于观察现象阶段,C错误;
D、“F1产生配子时成对的遗传因子分离”既是假说的内容,也是实验的结论,D正确。
故选C。
12.先天性丙种球蛋白缺乏症是一种性染色体遗传病。该病主要由于患者的B细胞出现代谢障碍,导致患者的抗体不能生成。一对正常的夫妻,生下了三个子女,患病的儿子和女儿,及正常的女儿,且三个孩子中,有一个孩子在医院出生时抱错。根据性染色体的区段分布及遗传规律,下列叙述错误的是( )
A.若致病基因位于区段I,则儿子和女儿患病基因不都来自妻子
B.若致病基因位于区段Ⅱ,抱错的是患病的女儿或者正常的女儿
C.若致病基因位于区段I,正常的女儿婚后生下正常孩子的最大概率为7/8
D.若这对夫妻又生下一患病的女儿,则可以排除致病基因位于区段I及Y染色体上
【答案】B
【分析】区段Ⅰ和区段Ⅲ是XY的非同源区段,区段Ⅱ是XY同源区段,任何区段的基因遗传遵循基因的分离定律。
【详解】A、正常夫妻生下了患病的孩子,则该致病基因为隐性。若致病基因位于区段I,则儿子患病基因来自妻子,而患病的女儿一定是抱错的,A正确;
B、若致病基因位于区段Ⅱ,XBYb×XBXb→XbYb或XbYB×XBXb→XbXb,若b在Y染色体上,他们可能生下患病的儿子,若b在X染色体上,他们可能生下患病的女儿,但不可能同时生下患病的儿子和女儿,所以抱错的可能是患病的儿子或患病的女儿,B错误;
C、若致病基因位于区段I,正常的女儿婚后生下正常孩子的最大概率为1-1/4×1/2=7/8,C正确;
D、若这对夫妻又生下一患病的女儿,则可以排除致病基因位于区段I及Y染色体上,D正确。
故选B。
13.某精原细胞(2n=8)的基因型为YyRr,所有DNA的两条链均已标记放射性的32P。该精原细胞置于只含31P的培养液中培养,先进行一次有丝分裂形成两个子细胞,其子细胞继续进行减数分裂,产生了基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下上述细胞中染色体数最多时为16条
B.有丝分裂中期含32P的染色体是8条,含31P的染色体组是2个
C.细胞在减数第二次分裂后期,移向同一极的染色体都含32P
D.分裂结束后,基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞各有2个
【答案】C
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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: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。
【详解】A、该动物的精原细胞含有8条染色体,有丝分裂后期染色体数目加倍,上述细胞中染色体数最多为16条,A正确;
B、由于DNA分子的半保留复制,有丝分裂中期含32P的染色体是8条,含31P的染色体组是2个,B正确;
C、细胞在减数第二次分裂后期,移向同一极的染色体可能都含32P,也可能都不含32P,也可能部分含32P,C错误;
D、分裂结束后,基因型为YR、yr、yR、Yr的4种精细胞应两两相同,所以各有2个,D正确。
故选C。
14.“半同卵双胞胎”是指两个精子进入同一个卵母细胞而形成的双胞胎。同一个卵子结合两个精子得到的三倍体一般会夭折,但个别三倍体受精卵却能继续配对并分裂下去。如图所示,来自母亲的基因是M,来自父亲的基因是P1和P2,结合成三倍体MP1P2,通过分裂形成三种二倍体细胞:MP1、MP2和P1P2,全父系细胞的P1P2在发育过程中生长停滞死亡。下列叙述错误的是( )
A.受精作用过程能体现细胞膜具有一定的流动性
B.图中精子1和精子2所含的性染色体类型相同
C.图中双胞胎为同卵异精嵌合双胞胎,后期能正常分裂发育成两个胚胎
D.双胞胎继承的母本基因完全相同,含有的父本基因具有差异
【答案】B
【分析】据图可知,两个精子与卵细胞结合会形成三倍体,个体细胞会继续分裂,形成MP1、MP2和P1P2的二倍体细胞,全父系细胞的P1P2在发育过程中生长停滞死亡。图中最后形成的双胞胎性别不同,说明两个精子的性染色体不同。
【详解】A、受精作用过程涉及精子细胞膜和卵细胞膜的融合过程,能体现细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、根据双胞胎性别不同,说明图中精子1和精子2所含的性染色体类型不同,一个含X,一个含Y,B错误;
C、据图可知,图中双胞胎为同卵异精嵌合双胞胎,后期正常分裂成两个胚胎,C正确;
D、根据题意可知,双胞胎所含的基因为MP1和MP2,M为母本基因,所以双胞胎继承的母本基因完全相同,含有的父本基因具有差异,D正确。
故选B。
15.在萨顿假说的基础上,摩尔根通过实验研究基因的传递情况,能够验证白眼基因位于X染色体上的实验结果是( )
A.亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1雌雄果蝇全部为红眼
B.F1红眼果蝇雌雄交配,F2红眼:白眼=3∶1,且白眼全部为雄性
C.白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,后代白眼全部为雄性,红眼全部为雌性
D.F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交,后代出现白眼,且雌雄比例1∶1
【答案】C
【分析】萨顿通过类比推理法得出,基因在染色体上的假说,摩尔根通过实验证明了基因在染色体上。在摩尔根的野生型与白眼雄性突变体的杂交实验中,F1全部表现野生型,雌雄比例1∶1,说明野生型相对于突变型是显性性状;F1中雌雄果蝇杂交,后代出现性状分离,且白眼全部为雄性,说明控制该性状的基因位于X染色体上。
【详解】A、亲本红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1雌雄果蝇全部为红眼,此实验不是验证实验,A错误;
B、F1红眼果蝇雌雄交配,F2红眼:白眼=3∶1,且白眼全部为雄性,此结果能证明基因位于X染色体上,但不能验证白眼基因位于X染色体上,B错误;
C、白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,后代白眼全部为雄性,红眼全部为雌性,这是验证基因位于X染色体上的测交实验,C正确;
D、F1红眼雌果蝇与F2红眼雄果蝇杂交,后代出现白眼,且雌雄比例1∶1,但此实验不是测交实验,不能验证结论,D错误。
故选C。
16.下列关于经典实验T2噬菌体侵染细菌的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.若噬菌体侵染时间过短,32P标记的实验组中上清液放射性可能增强
C.用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,32P可出现在子代噬菌体蛋白质外壳中
D.用含35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间不足,会明显影响实验结果
【答案】B
【分析】T2噬菌体专门侵染大肠杆菌,是一种细菌病毒。其组成成分包括蛋白质外壳和DNA,其中蛋白质外壳主要元素有C、H、O、N、S等;DNA元素组成为C、H、O、N、P。
【详解】A、T2噬菌体不可以在肺炎双球菌中复制和增殖,T2噬菌体可以在大肠杆菌中复制和增殖,A错误;
B、32P标记的是噬菌体的DNA,若噬菌体侵染时间过短,则噬菌体DNA还没有注入到大肠杆菌内部,故32P标记的实验组中上清液放射性可能增强,B正确;
C、用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,则噬菌体的DNA被标记,根据DNA的半保留复制原则,32P可出现在子代噬菌体的DNA中,C错误;
D、用含35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,如果培养时间不足,未来得及侵染的T2噬菌体搅拌、离心后,仍然进入到上清液,不会明显影响实验结果,D错误。
故选B。
17.叶绿体DNA(cpDNA)是存在于叶绿体内的双链环状DNA分子。某cpDNA分子中含有1200个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列叙述错误的是( )
A.脱氧核糖和磷酸交替连接构成该cpDNA的基本骨架
B.该cpDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连
C.该cpDNA分子连续复制3次,会消耗3360个腺嘌呤脱氧核苷酸
D.cpDNA为环状,不具有双螺旋结构,每个环都不具有游离的-OH末端
【答案】D
【分析】1、DNA分子复制方式为半保留复制。
2、DNA分子是双螺旋结构:①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成;②脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;③两条链上的碱基通过氢键连接,形成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成该cpDNA的基本骨架,A正确;
B、该cpDNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接成环状,所以每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连,B正确;
C、一个cpDNA分子中含有碱基A为480个,连续复制3次,会消耗(23-1)×480=3360个腺嘌呤脱氧核苷酸,C正确;
D、cpDNA为环状,但两条链之间仍具有双螺旋结构,每个环都不具有游离的-OH末端,D错误。
故选D。
18.某研究团队收集了中国1万多例癌症患者的肿瘤样本及外周血液样本,包括最常见的变异基因是TP53(58%)、KRAS(18%)。研究发现年轻女性胃癌患者有更多的CDH1突变;而老年胃癌患者往往有更多的TP53、NOTCH1和FAT4突变。下列叙述错误的是( )
A.细胞癌变的根本原因是基因突变
B.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期
C.最常见的变异基因TP53、KRAS可能属于抑癌基因或原癌基因
D.不同的基因在年轻女性与老年胃癌人群细胞中的突变频率相同
【答案】D
【分析】细胞癌变的原因:
(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变,A正确;
B、基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,B正确;
C、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变,而根据题意,肿瘤样本中最常见的变异基因是TP53、KRAS,因此这两个基因可能属于抑癌基因或原癌基因,C正确;
D、不同的基因在年轻女性与老年胃癌人群细胞中的突变频率不同,D错误。
故选D。
19.慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体容易发生缺失,所缺失的片段接到了9号染色体上,减数分裂过程中两对染色体出现如图所示的联会现象,并在减数第一次分裂后期发生联会的染色体两两随机分离。已知具有结构异常染色体的配子不可育,不考虑其他变异情况。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该变异没有产生新的致病基因,不会有遗传病发生
B.若该个体为女性,其产生的卵细胞中可育的概率为1/4
C.该变异类型属于易位,改变了基因的数量和排列顺序
D.图示变异类型可用光学显微镜在有丝分裂中期观察到
【答案】B
【分析】易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异。
【详解】A、该变异没有产生新的致病基因,但属于染色体结构变异,会伴有遗传病发生,A错误;
B、若该个体为女性,联会时发生图示染色体结构变异,减数第一次分裂后期发生联会的染色体两两随机分离,染色体正常的概率为1/4,产生的卵细胞中含有正常染色体的概率为1/4,已知具有结构异常染色体的配子不可育,则其产生的卵细胞中可育的概率为1/4,B正确;
C、该变异类型属于易位,改变了基因的排列顺序,但是一般不改变基因的数量,C错误;
D、图示变异类型可用光学显微镜在减数分裂的四分体时期观察到,D错误。
故选B。
20.肝豆状核变性是一种先天性铜代谢障碍所导致的遗传病,临床上以肝硬化和脑部病变为特征。如图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系的基因电泳图谱。下列相关叙述错误的是( )
A.该病是常染色体或X染色体隐性遗传病
B.2号为该致病基因的携带者,但6号不是
C.3号个体可通过基因检测来确定是否携带致病基因
D.3号与一该病携带者男性结婚,生下患病男孩的概率为1/12
【答案】A
【分析】分析题图:根据1号、2号和4号可确定该病是隐性遗传病;根据各个体的表现型及其电泳带谱对应关系可知6号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,2号和5号均为杂合子,即2号携带致病基因,因此该病只能是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、根据亲本正常,4号患病,可知该病为隐性遗传病,根据电泳条带可知4号对应的为隐性基因的条带,则长条带为显性基因的条带。若该病为伴X染色体隐性遗传病,则5号应该只有一个(长)条带,因此该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、2号含两条条带,为该致病基因的携带者,但6号不是,6号是显性纯合子,B正确;
C、根据A项分析可知,短条带为隐性基因的条带,长条带为显性基因的条带,因此3号个体可通过基因检测来确定是否携带致病基因,C正确;
D、3号(亲本均为杂合子,则3号为携带者的概率为2/3)与一该病携带者男性结婚,生下患病男孩的概率为2/3×1/4×1/2=1/12,D正确。
故选A。
二、综合题
21.下图表示高等植物保卫细胞和人体小肠上皮细胞的局部亚显微结构示意图,①~⑦表示细胞结构。据图回答下列问题([ ]中填序号,_____上填文字):
(1)与细胞甲相比,细胞乙特有的细胞器是_____;细胞代谢和遗传的控制中心是[ ]_____;观察细胞有丝分裂实验中,不能用细胞乙作为生物材料进行观察,原因是_____。
(2)细胞甲不同表面执行不同的功能,这主要与细胞膜上膜蛋白的种类有关。膜蛋白A具有运输功能;膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜_____,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收;膜蛋白C可以水解细胞膜表面的二糖,说明膜蛋白还具有_____功能。膜蛋白在合成后至成为具有生物活性或具有特定功能的蛋白质过程中离不开结构①和②,试说明①和②的功能是_____。
(3)细胞乙膜上的H+-ATPase可以被蓝光激活,激活后细胞内的H+通过主动运输的方式转移出保卫细胞;同时,大量的_____可进入细胞,据细胞吸水与失水的原理推测,蓝光诱导后气孔张开的原因是_____。
(4)古生物学家推测:被原始真核生物吞噬的蓝藻,有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为相对独立的叶绿体。请你根据二者结构和成分比较,列举支持这一推测的证据:_____(答出一点即可)。
【答案】(1) 叶绿体和液泡 ③细胞核 细胞乙已经高度分化,不进行有丝分裂
(2) 紧密连在一起 催化 对膜蛋白进行组装、折叠,以及加工、分类和包装
(3) K+(Cl-、NO3-) 蓝光诱导激活H+-ATPase后,利用ATP水解释放的能量将H+分泌到细胞外,此时内向K+离子通道开启,K+和其他相关离子进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开
(4)蓝藻和叶绿体都含有光合色素;都含有DNA和RNA;都含有核糖体等(答出一点即可)
【分析】据图分析可知,细胞甲是人体小肠上皮细胞,细胞乙是高等植物保卫细胞。其中,①高尔基体,②内质网,③细胞核,④线粒体,⑤叶绿体,⑥液泡,⑦核糖体。
(1)
与细胞甲相比,细胞乙特有的细胞器是叶绿体和液泡;细胞代谢和遗传的控制中心是细胞核,即图中的③;观察细胞有丝分裂实验中,不能用乙作为生物材料,原因是细胞乙已经高度分化,不进行有丝分裂。
(2)
细胞甲不同表面执行不同的功能,这主要与细胞膜上膜蛋白的种类有关。膜蛋白A具有运输功能,膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜紧密连在一起,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。膜蛋白C可以水解细胞膜表面的二糖,说明膜蛋白还具有催化功能。膜蛋白在合成后至成为具有生物活性或具有特定功能的蛋白质的过程中离不开结构①和②,①是内质网对膜蛋白进行组装、折叠、加上一些基团,②是高尔基体,对膜蛋白进行加工、分类和包装。
(3)
细胞乙膜上的H+-ATPase可以被蓝光激活,激活后细胞内的H+通过主动运输的方式转移出保卫细胞;同时,大量的K+、Cl-、NO3-等可进入细胞,蓝光诱导激活H+-ATPase后就会利用ATP水解释放的能量将H+分泌到细胞外,此时内向K+离子通道开启,K+和其他相关离子进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开。
(4)
支持蓝藻进化为叶绿体的证据有蓝藻和叶绿体都含有光合色素、都含有DNA和RNA、都含有核糖体等。
22.刚毛藻藻体为多细胞分支或不分支丝状体,具有网状叶绿体和类囊体。图1表示刚毛藻的叶绿体中进行光合作用的过程,甲、乙、丙、丁、戊为物质或结构。将刚毛藻的叶片在不同温度、最适光照下,以及最适温度、不同光照下分别培养,得到了刚毛藻光合作用、呼吸作用与温度、光照强度的关系,如图2.回答下列问题:
(1)图1中,乙物质为_____;暗反应过程为结构戊上所发生的反应可以提供的原料物质有_____等;若突然中断光照,短时间内C3的含量将_____。
(2)在测定光照强度对刚毛藻叶片光合作用实验中,温度属于_____变量。由图2可知,研究温度对刚毛藻叶片光合作用的影响时,适宜的光照强度为_____klx,温度为_____℃时,刚毛藻叶片的总光合速率是呼吸速率的2倍。
(3)若要测定刚毛藻叶片呼吸速率,需要对刚毛藻进行_____处理。用CO2消耗表示光合速率,35℃时刚毛藻叶片的真正光合速率约为_____mg·g-1·h-1.
(4)刚毛藻作为自然界中广泛存在的绿藻,研究表明,碳酸氢盐碱度的增加会抑制叶绿素合成而促进类胡萝卜素的形成。据此可判断,随碳酸氢盐碱度的增加,刚毛藻对640~660nm光的吸收量将_____。为进一步研究碳酸氢盐碱度对刚毛藻光合速率的影响,科研小组同学将生长状况相同的多组刚毛藻培养在不同碱度的碳酸氢盐培养液中,通过实验验证碳酸氢盐通过抑制叶绿素合成对光合速率产生影响。请写出该实验需要测定的主要指标:_____。
【答案】(1) C3(三碳化合物) ADP、Pi、NADP+ 增加
(2) 无关 20 40
(3) 遮光 2.75
(4) 减少 (不同碳酸氢盐碱度下)刚毛藻叶片中叶绿素含量及光合速率
【分析】1、图1中,甲物质为C5,乙物质为C3,丙物质为NADPH,丁物质为ATP;结构戊上发生的是光反应,暗反应可以为光反应提供的原料物质有ADP、Pi、NADP+等;
2、图2两条曲线分别表示温度对光合速率和呼吸速率的影响、光照强度对光合速率和呼吸速率的影响。
3、若要测定刚毛藻叶片呼吸速率,需要对刚毛藻进行遮光处理。35℃时刚毛藻叶片的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(1)
图1中,甲物质为C5,乙物质为C3,丙物质为NADPH,丁物质为ATP;结构戊上发生的是光反应,暗反应可以为光反应提供的原料物质有ADP、Pi、NADP+等;若突然中断光照,短时间内C3的含量将增加。
(2)
在测定光照强度对刚毛藻叶片光合作用实验中,温度属于无关变量。由图2可知,研究温度对刚毛藻叶片光合作用的影响时,由光合作用曲线可知,适宜的光照强度为20k1x、温度为40℃时,刚毛藻呼吸速率(耗氧速率)与净光合速率(净产氧速率)相等,此时总光合速率是呼吸速率的2倍。
(3)
若要测定刚毛藻叶片呼吸速率,需要对刚毛藻进行遮光处理。35℃时刚毛藻叶片的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,呼吸速率约为0.5mg·g-1·h-1,净光合速率约为1.5mg·g-1·h-1,真正光合速率为2mg·g-1·h-1,用CO2消耗表示光合速率则为2.75mg·g-1·h-1。
(4)
碳酸氢盐碱度的增加会抑制叶绿素合成而促进类胡萝卜素的形成,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故红光(波长640~660nm)吸收量减少。通过实验验证碳酸氢盐通过抑制叶绿素合成对光合速率产生影响,因此测定的主要指标应包括(不同碳酸氢盐碱度下)刚毛藻叶片中叶绿素含量及光合速率。
23.图1为某化学药物京尼平苷促进人体成骨细胞分裂治疗关节炎的机理图,图2甲曲线表示人体精原细胞的分裂过程中染色体组数目的变化,乙曲线表示细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化。G0期是指具有分裂能力的组织细胞暂时脱离细胞周期之外的静止期,细胞分裂间期依次为G1、S、G2期,M期为分裂期。回答下列问题:
(1)人体成骨细胞通过_____方式增殖。京尼平苷促使CDC2蛋白表达并活化后,可以调节软骨细胞的增殖,使处于G0、G1期的细胞百分比减少,S及G2、M期的细胞百分比增加,推测CDC2蛋白在细胞周期中的作用是_____。
(2)图2甲曲线AB段染色体的主要行为有_____(填三点);EF段所处减数分裂的时期是_____;既无同源染色体,也无姐妹染色单体的区段是_____。
(3)图2乙曲线“J→K”段变化产生的原因是_____,图2乙曲线“J→K”段与图2甲中含义相同的区段是_____;不考虑变异,EF与IJ时期的细胞中染色体数量_____(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(4)图2甲、乙曲线中可能发生基因重组的区段是_____。某人的基因型为AaBb,他的一个精原细胞由于变异,在姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,最终该精原细胞产生了2个携带A基因的精子和2个携带a基因的精子,则变异的类型为_____,理由是_____。
【答案】(1) 有丝分裂 促进细胞由G1期进入S期和促进DNA的复制
(2) 螺旋化、同源染色体联会、非同源染色体自由组合等 减数第二次分裂后期 EG(EF)
(3) 着丝点分裂 DE 不一定相同
(4) AB和IJ 基因重组 姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,原因可能是基因突变或基因重组,若是基因突变,应产生3个A、1个a类型精子或3个a、1个A类型精子,而基因重组则产生2个A、2个a类型精子
【分析】图1:化学药物京尼平苷促进CDC2基因表达出CDC2蛋白,活化的CDC2蛋白可以促进DNA复制、抑制软骨细胞退变、抑制ⅠL-1、TNF-α的分泌、恢复软骨细胞表现型,从而促进人体成骨细胞分裂治疗关节炎。
图2:甲图若只表示减数分裂过程,则AB段代表减数第一次分裂前、中、后期,BC段代表减数第一次分裂末期,CD代表减数第二次分裂前、中期,DF代表减数第二次分裂后期,FG代表减数第二次分裂末期。乙图若表示减数分裂过程,则HI段表示减数第一次分裂间期,IJ段表示减数第一次分裂前、中、后、末和减数第二次分裂前、中期,JK段表示减数第二次分裂后期,KL段表示减数第二次分裂末期。
(1)
人体成骨细胞通过有丝分裂方式增殖。细胞周期蛋白(CDC2)经表达并活化后,使处于G0/G1期的细胞百分比减少,S及G2/M期的细胞百分比增加,推测CDC2蛋白发挥的作用是促进细胞由G1期进入S期和促进DNA的复制。
(2)
图2甲曲线AB段染色体的主要行为有螺旋化、同源染色体联会、非同源染色体自由组合等;EP段处于减数第二次分裂后期;既无同源染色体,也无姐妹染色单体的区段是EG(EF)段。
(3)
图2乙曲线“J→K”段变化产生的原因是着丝点分裂,图2甲中,与图2乙曲线“J→K”段含义相同的区段是DE,不考虑变异,EF段人体染色体数目为46,IJ包含了不同时期的细胞,如初级精母细胞阶段,染色体数目为46,次级精母细胞在减数第二次分裂后期之前染色体数目为23,所以EF与IJ时期的细胞中染色体数量不一定相同。
(4)
图2甲、乙曲线中可能发生基因重组的区段是减数第一次分裂前期(交叉互换)和减数第一次分裂后期(基因自由组合)所在的时期,即AB和IJ段。某人基因型为AaBb,他的一个精原细胞由于变异,在姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,最终该精原细胞产生了2个携带A基因的精子和2个携带a基因的精子,变异类型为基因重组,因为姐妹染色单体的相同位置上出现了A和a基因,原因可能是基因突变或基因重组,若是基因突变,应产生3个A、1个a类型精子或3个a、1个A类型精子,而基因重组则产生2个A、2个a类型精子。
24.某种海鸟羽色有黑羽、灰羽和白羽三种,受两对等位基因M、m(位于常染色体)和N、n(位置不确定)控制,现有某黑羽雄鸟和黑羽雌鸟交配得到的F1中,黑羽个体数:灰羽个体数=3:1,白羽个体数:灰羽个体数=4:3,已知雄海鸟的性染色体组成是ZZ,雌海鸟的性染色体组成是ZW。回答下列问题:
(1)该海鸟羽色遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是_____。
(2)群体中黑羽海鸟的基因型总共有_____种,F1灰羽海鸟中纯合子所占比例为_____。
(3)进一步研究发现,控制海鸟羽色的基因之间存在如下表所示的关系:
基因组合
M不存在,不管N存在与否
M存在,N不存在
M和N同时存在
羽毛颜色
白羽
灰羽
黑羽
若观察还发现,上述黑羽雄鸟和黑羽雌鸟交配得到的F1中,灰羽个体均为雌性,则在此亲本组合中,父本的基因型为_____。F1的灰羽个体与黑羽个体杂交,得到的F2中黑羽个体所占比例为_____。
(4)灰羽个体具有非常好的观赏价值,研究人员欲筛选并大量繁殖灰羽品种,以上述(3)中F1的灰羽个体与F2中基因型为_____的个体杂交,得到的灰羽个体比例最高。将F2灰羽个体与F2中的另一性别的白羽个体交配,所产后代表现型为_____的灰羽个体即可留作种鸟。
【答案】(1) 遵循 黑羽雄鸟和黑羽雌鸟的后代中,黑羽个体数:灰羽个体数:白羽个体数=9:3:4,是9:3:3:1的变式
(2) 6或4 1/3
(3) MmZNZn 2/3
(4) MMZnZn 不出现白羽
【分析】1、黑羽雄鸟和黑羽雌鸟的后代中,黑羽个体数:灰羽个体数:白羽个体数=9:3:4,是9:3:3:1的变式,因此该海鸟羽色遗传遵循基因的自由组合定律。
2、自由组合有两种可能,一种是两对基因都位于常染色体,则群体中黑羽海鸟的基因型(M_N_)共有4种,另一种是两对基因分别位于常染色体和Z染色体上,则群体中黑羽海鸟的基因型(M_ZNZ-、M_ZNW)共6种,
(1)
该海鸟羽色黑羽雄鸟和黑羽雌鸟的后代中,黑羽个体数:灰羽个体数:白羽个体数=9:3:4,是9:3:3:1的变式,因此该海鸟羽色遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)
自由组合有两种可能,一种是两对基因都位于常染色体,则群体中黑羽海鸟的基因型(M_N_)共有4种,另一种是两对基因分别位于常染色体和Z染色体上,则群体中黑羽海鸟的基因型(M_ZNZ-、M_ZNW)共6种,这两种情况下,F1灰羽海鸟中的纯合子所占比例均为1/3。
(3)
黑羽雄鸟和黑羽雌鸟交配得到的F1中,灰羽个体均为雌性,可判断为伴性遗传,则在此亲本组合中,父本的基因型为MmZNZn。F1的灰羽个体与黑羽个体杂交,得到的F2中黑羽个体所占比例为2/3。
(4)
欲筛选并大量繁殖灰羽品种,可用上述(3)中F1的灰羽个体与F2中基因型为MMZnZn的个体杂交,得到的灰羽个体比例最高为1。将F2灰羽个体与F2中的另一性别的白羽个体交配,所产后代表现型不出现白羽的灰羽个体即可留作种鸟,因为后代不出现白羽说明灰羽个体具有MM,一定是纯合子。
25.人体内DU145细胞是一种癌细胞,XIAP基因是该细胞核中的一种凋亡抑制因子基因,该调亡抑制因子能抑制调亡和促进癌细胞的增殖。科研人员向DU145细胞基因组中导入某目的基因,其直接表达的shRNA经过运输、剪切等作用,与XIAP的mRNA发生结合而使XIAP基因沉默,过程如图所示。图中Dicer是一种核糖核酸内切酶,RISC称为RNA诱导沉默复合体,①~⑨代表生理过程。回答下列问题:
(1)图中⑦表示XIAP基因的_____过程,催化该过程的酶是_____。过程⑨核糖体翻译时的移动方向是_____。
(2)shRNA在Exp5协助下通过_____进行转运,这一转运过程_____(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)Dicer可以切下shRNA的茎环结构形成siRNA,Dicer作用的化学键是_____,过程④siRNA与RISC结合后,RISC发挥水解作用,去掉其中一条RNA链,这样做的目的是_____。据图,RISC还具有_____功能。
(4)试描述shRNA能够抑制癌细胞增殖的原理:_____。
【答案】(1) 转录 RNA 聚合酶 从右向左
(2) 核孔 需要
(3) 磷酸二酯键 留下与XIAP基因的mRNA碱基互补的链 对XIAP基因的mRNA进行切割和降解
(4)shRNA在Dicer作用下切去茎环结构形成siRNA,siRNA与RISC结合后siRNA的一条链被移除,另一条链引导RISC对XIAP基因的mRNA进行切割和降解,导致调亡抑制因子不能合成,癌细胞的增殖受到抑制
【分析】图中①、⑦表示转录,⑨表示翻译,shRNA在Exp5协助下通过核孔进行转运,XIAP的mRNA也是通过核孔转运。
(1)
图中⑦表示XIAP基因的转录,催化该过程的酶是RNA聚合酶。过程⑨翻译时核糖体的移动方向是从右向左。
(2)
Exp5是与核孔选择性运输有关的一种蛋白,参与核孔对大分子的运输,shRNA在Exp5协助下通过核孔进行转运,这一转运过程需要消耗能量。
(3)
Dicer可以切下shRNA的茎环结构形成siRNA,Dicer作用的化学键是磷酸二酯键,过程④siRNA与RISC结合后,RISC发挥水解作用,去掉其中一条RNA链,这样做的目的是留下与mRNA碱基互补的链。据图,RISC还具有切割和降解XIAP基因的mRNA的功能。
(4)
据图可知,shRNA抑制癌细胞增殖的原理为:shRNA在Dicer作用下切去茎环结构形成siRNA,siRNA与RISC结合后siRNA的一条链被移除,另一条链引导RISC对XIAP基因的RNA进行切割和降解,导致凋亡抑制因子不能合成,癌细胞的增殖受到抑制。
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