2023-2024学年河北省邢台市一中五岳联盟高三上学期10月期中考试生物含解析
展开本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1,必修2第1~5章。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 缺钙是骨质疏松的原因之一,补充钙元素有助于骨骼发育。下列有关说法正确的是()
A. 钙在人体内均以离子的形式存在
B. 胆固醇能促进人体肠道对钙吸收
C. 钙离子进入细胞可能需要转运蛋白的协助
D. 动物血液中钙离子浓度过高时易出现抽搐现象
【答案】C
【解析】
【分析】脂质的种类和作用:(1)脂肪:生物体内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用;(2)磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分;(3)固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、钙在人体内可以离子或化合物的形式存在,A错误;
B、维生素D有助于人体肠道对钙的吸收,胆固醇无此作用,B错误;
C、钙离子进入细胞的方式通常是主动运输,主动运输需要转运蛋白的协助,C正确;
D、动物血液中钙离子浓度过低时易出现抽搐现象,D错误。
故选C。
2. 《本草备要》中说,醋可“散淤、敛气、消痈肿”。以山楂为主要原料酿造山楂醋时,会用到酵母菌和醋酸杆菌两种菌种进行发酵。下列有关酵母菌和醋酸杆菌的叙述,正确的是( )
A. 两者的细胞边界均是细胞壁
B. 两者的遗传物质均是 DNA
C. 两者均以有丝分裂方式增殖
D. 两者加工蛋白质时均需要内质网
【答案】B
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、酵母菌和醋酸杆菌均具有细胞壁,但二者系统的边界均是细胞膜,A错误;
B、酵母菌和醋酸杆菌均为细胞生物,它们的遗传物质均是DNA,B正确;
C、醋酸杆菌为原核生物,其细胞增殖方式为二分裂,不是有丝分裂,C错误;
D、醋酸杆菌为原核生物,其细胞结构中只有核糖体这一种细胞器,因此其加工蛋白质时不需要内质网,D错误。
故选B。
3. 在真核细胞中,细胞膜、核膜、细胞器膜等共同构成了生物膜系统。下列有关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的功能与膜蛋白的种类和含量密切相关
B. 叶绿体内膜上分布着参与光反应的色素和蛋白质
C. 溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D. 核膜是选择透过性膜,主要由脂质和蛋白质组成
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物膜具有相似的结构,含有磷脂和蛋白质,结构上具有流动性,功能上具有选择透过性。
2、有氧呼吸中水的生成是在第三阶段,场所的线粒体内膜。
【详解】A、细胞膜的功能与膜蛋白的种类和含量密切相关,A正确;
B、光合作用的光反应阶段是在类囊体薄膜上进行的,因此叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质,B错误;
C、溶酶体内有多种水解酶,能溶解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解,C正确;
D、核膜是选择透过性膜,主要由脂质和蛋白质组成,D正确。
故选B。
4. 荔浦芋头以个大、皮薄、味香、口感滑腻著称,是中国国家地理标志产品的代表。芋头储存不当会产生乳酸,芋头进行无氧呼吸的过程不涉及( )
A. 产生CO2B. 释放能量
C. 产生 NADHD. 生成 ATP
【答案】A
【解析】
【分析】1.有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2.无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、芋头储存不当会产生乳酸,说明芋头进行无氧呼吸的过程中会产生乳酸,但不会产生产生CO2,符合题意,A正确;
B、芋头细胞无氧呼吸过程中会释放少量的能量,不符合题意,B错误;
C、无氧呼吸过程的第一阶段会产生 NADH,芋头细胞无氧呼吸也不例外,不符合题意,C错误;
D、芋头细胞无氧呼吸过程中会产生少量的 ATP,不符合题意,D错误。
故选A。
5. 某同学将装有人淀粉酶和胃蛋白酶的两个试剂瓶的标签丢失,为了将两种酶溶液区分清楚,下列思路或操作不可行的是()
A. 向两种酶溶液中加入双缩脲试剂,观察是否有紫色出现
B. 向两种酶溶液中加入蛋白质块,观察蛋白质块是否被催化水解
C. 向两种酶溶液中加入淀粉,检测淀粉是否被催化水解
D. 比较两种酶催化的最适pH
【答案】A
【解析】
【分析】酶化学本质是蛋白质或RNA。
【详解】A 、人淀粉酶和胃蛋白酶的化学本质都是蛋白质,向两种酶溶液中加入双缩脲试剂,都会出现紫色, A 错误;
B 、胃蛋白酶能催化蛋白质水解,人淀粉酶不能催化蛋白质水解,向两种酶溶液中加入蛋白质块,观察蛋白质块是否被催化水解, B 正确;
C 、人淀粉酶能催化淀粉水解,胃蛋白酶不能催化淀粉水解,向两种酶溶液中加入淀粉,检测淀粉是否被催化水解, C 正确;
D 、人淀粉酶的最适 pH 为6.8,胃蛋白酶的最适 pH 为1.5,比较两种酶催化的最适 pH ,D 正确。
故选 A 。
6. 细胞的衰老和凋亡是人体内正常的生理现象,其基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞衰老时,细胞核的体积减小,染色质收缩
B. 图中细胞皱缩时,细胞内所有酶活性下降
C. 图示过程在机体老年时普遍发生,在机体幼年时不发生
D. 吞噬细胞消化凋亡小体与溶酶体中含有的水解酶有关
【答案】D
【解析】
【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.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、细胞衰老时,细胞核体积变大,A错误;
B、细胞衰老时大多数酶活性降低,B错误;
C、细胞的衰老和凋亡在机体发育的各个时期均有发生, C错误;
D、吞噬细胞消化凋亡小体与溶酶体中含有的水解酶有关,因为溶酶体中有多种水解酶,是细胞中的消化车间,D正确。
故选D。
7. 某研究小组在显微镜下观察果蝇细胞(2n=8)的分裂,发现某细胞内染色体正在向细胞两极移动。不考虑染色体互换和突变,下列有关分析错误的是()
A. 若移向一极的染色体数目为4条,则该细胞进行的是减数分裂
B. 若移向一极的染色体数目为8条,则该细胞进行的是有丝分裂
C. 若分别移向两极的染色体数目均为4条,则每条染色体上有2个DNA分子
D. 若移向一极的染色体数目为8条,则每条染色体上有1个DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极;减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体移向细胞两极。
【详解】A、若移向一极的染色体数目为4条,发生了染色体数目减半,说明该细胞进行的是减数分裂,A正确;
B、若移向一极的染色体数目是8条,分裂结束后染色体数目不变,说明该细胞进行的是有丝分裂,B正确;
C、若分别移向两极的染色体数目均为4条,如果是减数分裂Ⅱ,则每条染色体上有1个DNA分子,C错误;
D、若移向一极的染色体数目为8条,发生了着丝点分裂,则每条染色体上有1个DNA分子,D正确;
故选C。
8. 分别用32p(甲组)、35S(乙组)标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,培养过程中的操作规范,一段时间后进行离心并检查上清液和沉淀物中放射性情况。下列叙述正确的是( )
A. 甲组上清液中放射性较高
B. 乙组上清液中放射性较低
C. 甲组沉淀物中不能检测到放射性
D. 乙组沉淀物中能检测到放射性
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,据题意分析,甲组使用的是32P,标记的是噬菌体的DNA,乙组使用的是35S,标记的是噬菌体的蛋白质外壳。32P和35S都是具有放射性的同位素,用它们标记的分子也会有放射性,通过检测放射性的强度就可以确定DNA和蛋白质存在的位置。噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA会被注入到大肠杆菌的细胞中,而蛋白质外壳吸附在大肠杆菌的细胞上。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
【详解】A、甲组32P标记的是亲代噬菌体的DNA,没有标记蛋白质外壳,搅拌离心后,上清液中析出的主要是质量较轻的亲代噬菌体的蛋白质外壳,还有少量的未侵染成功的噬菌体,所以甲组上清液中放射性较低,A错误;
B、乙组35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳,不能传递给子代,搅拌离心后,亲代噬菌体的蛋白质外壳会存在于上清液中,所以乙组上清液中放射性较高,B错误;
C、甲组沉淀物中是被侵染的大肠杆菌(细胞内有子代噬菌体),因DNA是半保留复制,所以有一部分子代噬菌体的DNA其中一条链带有32P标记,因此甲组沉淀物中放射性较高,C错误;
D、乙组中,35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,把DNA注入大肠杆菌,而含35S的外壳吸附在大肠杆菌表面,搅拌离心后,大多数的噬菌体外壳与大肠杆菌分离,还有少数的子代噬菌体外壳依然吸附在大肠杆菌的表面,这就是沉淀物也有很低放射性的原因,D正确。
故选D。
9. 家鸡的性别决定类型为ZW型,其慢羽(D)对快羽(d)为显性性状。某实验小组用快羽雄鸡和慢羽雌鸡为亲本杂交,F1中雄鸡均表现为慢羽,雌鸡均表现为快羽。让F1中的雄鸡、雌鸡随机交配,F2的雄鸡和雌鸡中慢羽与快羽的比例均为1:1。让F2的雄鸡、雌鸡随机交配得到F3。列相关分析错误的是( )
A. 亲本雌鸡的基因型为ZᴰW
B. F2雄鸡产生的精子中基因型为Zd的占3/4
C. F3的雄鸡中,纯合子:杂合子=1:1
D. F3的雄鸡与雌鸡中,慢羽与快羽的比例相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、当同配性别的性染色体(如哺乳类等为XX为雌性,鸟类ZZ为雄性)传递纯合显性基因时,F1雌、雄个体都为显性性状。F2性状的分离呈3显性:1隐性;性别的分离呈1雌:1雄。其中隐性个体的性别与祖代隐性体一样,即1/2的外孙与其外祖父具有相同的表型特征。
2、当同配性别的性染色体传递纯合体隐性基因时,F1表现为交叉遗传,即母亲的性状传递给儿子,父亲的性状传递给女儿,F2中,性状与性别的比例均表现为1:1。
【详解】A、慢羽(D)对快羽(d)为显性性状,亲本为快羽雄鸡ZdZd和慢羽雌鸡ZᴰW,A正确;
B、已知亲本为快羽雄鸡ZdZd和慢羽雌鸡ZᴰW,则F1中雄鸡基因型ZDZd,雌鸡为ZdW,则为F2的基因型为ZDZd、ZdZd、ZDW、ZdW,比例为1:1:1:1,其中雄鸡ZDZd、ZdZd产生的精子中基因型为Zd的占3/4,B正确;
C、F2的基因型为ZDZd、ZdZd、ZDW、ZdW,其中雄鸡产生的精子中基因型为Zd的占3/4,ZD的概率是1/4,雌鸡的卵细胞则,1/4ZD、1/4Zd、1/2W,雌雄配子随机结合,F3的雄鸡中,纯合子:杂合子=1:1,C正确;
由杂交实验可知,基因D/d位于Z染色体上,F2的基因型为ZDZd、ZdZd、ZDW、ZdW。F3的雄鸡中慢羽:快羽=5:3,雌鸡中慢羽:快羽=1:3。D错误。
故选D。
10. 性别决定是最基本的生物发育过程之一,SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。研究发现,X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关分析错误的是()
A. SDX基因不可能是SRY基因突变成的等位基因
B. 雌性小鼠可能会产生两种不同性染色体的卵细胞
C. 雄性小鼠正常的生殖功能依赖于SRY基因表达
D. 性逆转的雌鼠与正常雄鼠杂交,1/2的子代含Y染色体
【答案】D
【解析】
【分析】1、鼠的性别决定方式为XY型,正常情况下性染色体组成XY的个体发育为雄性,XX的个体发育为雌性,X染色体上的SDX基因突变后25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠,若该性逆转的可育雌鼠与正常雄鼠交配,亲本双方染色体组成为XY和XY。
2、等位基因是同源染色体上相同的位置的基因,SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上,所以该基因不含等位基因。
【详解】A、SRY基因只位于Y染色体上,X染色体上不存在该基因的等位基因,SDX基因位于X染色体上,不是SRY的等位基因,A正确;
B、X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,这种雌鼠的染色体组成为XY,会产生两种不同性染色体的卵细胞,B正确;
C、X染色体上的SDX基因突变后,25%的雄鼠会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为生精缺陷雄鼠,即无SDX基因后SRY基因不能正常发挥功能,C正确;
D、若上述发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,其亲本染色体组分别为性逆转雌鼠(XY)和正常雄鼠(XY),杂交后代染色体组成为XX:XY:YY=1:2:1。又因为无X染色体的胚胎无法发育,所以正常发育个体中XX:XY=1:2,子代个体的性染色体组成为XX(1/3)、XY(2/3),D错误。
故选D。
11. 编码精氨酸的密码子有6种。科学家对某种微生物的DNA进行基因改造,使基因L编码精氨酸时高频率使用密码子AGA,从而提高蛋白质L的表达量。在此过程中会发生( )
A. 基因L碱基序列发生变化
B. 基因L 表达的 mRNA 含量减少
C. 蛋白质L的氨基酸序列发生变化
D. 合成蛋白质L时的原料发生变化
【答案】A
【解析】
【分析】RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录;游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
【详解】A、对某种微生物的DNA进行基因改造,基因L碱基序列发生变化,A正确;
B、对某种微生物的DNA进行基因改造,提高蛋白质L的表达量,故基因L表达的 mRNA 含量增多,B错误;
C、对某种微生物的DNA进行基因改造,提高蛋白质L的表达量,由于密码子具有简并性,因此蛋白质L的氨基酸序列没有发生变化,C错误;
D、对某种微生物的DNA进行基因改造,提高蛋白质L的表达量,由于密码子具有简并性,蛋白质L的氨基酸序列没有发生变化,故合成蛋白质L时的原料也不会发生变化 ,D错误。
故选A。
12. 某果蝇的某条染色体上有多个基因,如图1所示。对该果蝇进行辐射处理,出现了图2所示结果。下列对该变异类型的分析正确的是()
A. 该变异类型不会使基因的排列顺序发生改变
B. 该变异类型属于染色体结构变异
C. 该变异类型导致染色体数目发生变化
D. 该变异类型不会对果蝇的性状造成影响
【答案】B
【解析】
【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。据图分析,经辐射处理后,果蝇一条染色体上黄身、白眼和残翅等基因所在的染色体片段出现位置颠倒,故该果蝇发生的变异是染色体结构变异中的倒位。
【详解】A、据图分析,染色体倒位虽然没有改变染色体中的基因数目,但是基因的排列顺序发生了变化,A错误;
B、染色体倒位属于染色体结构变异,B正确;
C、染色体倒位属于染色体结构变异,不会导致染色体数目变化,C错误;
D、据图分析,染色体倒位改变了基因的排列顺序,可影响基因的表达,对个体性状会产生影响,D错误。
故选B。
13. 利用尖叶蕉(2N=22)和长梗蕉(2N=22)进行杂交,能获得三倍体无子香蕉,培育过程如图所示,其中A、B表示染色体组。下列说法错误的是()
A. 步骤①中可用秋水仙素处理尖叶蕉幼苗
B. 尖叶蕉(4N=AAAA)的果实中富含糖类、蛋白质等
C. 步骤②得到的无子香蕉细胞中的染色体组成为AABB
D. 图中育种过程利用的遗传学原理有染色体变异和基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,香蕉的原始种是尖叶蕉和长梗蕉两个野生芭蕉属品种,尖叶蕉具有两个染色体组为AA,长梗蕉具有两个染色体组为BB,二者含有不同的染色体组,具有生殖隔离。
【详解】A、步骤①中可用秋水仙素处理尖叶蕉幼苗,使染色体数目加倍,得到四倍体尖叶蕉,A正确;
B、尖叶蕉(4N=AAAA)的果实中富含糖类、蛋白质等物质比较丰富,B正确;
C、步骤②得到的无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB,C错误;
D、图中育种过程进行秋水仙素处理利用的遗传学原理为染色体变异,进行杂交利用的遗传学原理为基因重组,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 为探究生活在盐碱环境中的某种泌盐植物的泌盐方式是主动运输还是被动运输,科研人员设计了甲(实验组)、乙(对照组)两组实验,一段时间后测定植物泌盐量。下列叙述错误的是()
A. 甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料
B. 甲组植物给予正常呼吸条件,乙组植物使用细胞呼吸抑制剂
C. 若测得甲、乙两组植物泌盐量相同,则该种泌盐植物的泌盐方式为被动运输
D. 若该种泌盐植物的泌盐方式为主动运输,则甲组植物的泌盐量大于乙组植物的
【答案】BD
【解析】
【分析】主动运输特点:逆浓度梯度;需要载体蛋白;需要消耗能量。
实验应遵循等量原则和单一变量原则。
【详解】A、实验中无关变量应相等,所以甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料,A正确;
B、乙组为对照组,不进行处理,甲组为实验组,进行处理,被动运输和主动运输的主要区别在于主动运输需要消耗能量,因此乙组叶肉细胞正常呼吸,甲组施用细胞呼吸抑制剂,B错误;
C、若测得甲、乙两组植物泌盐量相同,说明泌盐不需消耗能量,则该种泌盐植物的泌盐方式为被动运输,C正确;
D、若该种泌盐植物的泌盐方式为主动运输,则甲组植物的泌盐量小于乙组植物的,D错误;
故选BD。
15. 在光照等适宜条件下,科研人员将培养在 CO2浓度为1%的环境中的猕猴桃迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5浓度的变化趋势如图所示。已知光合速率不再随光照强度增大而增大时的光照强度为光饱和点。下列说法错误的是( )
A. 图中B表示 C3
B. 在 200 s~300s,NADPH的消耗速率会减小
C. 在200s时突然降低光照,C3和C5也会出现与该图类似的变化
D. CO2浓度为0.003%时的光饱和点比CO2浓度为1%时的高
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,表明CO2含量降低。由于二氧化碳含量的改变直接影响的是暗反应中二氧化碳的固定,所以当CO2含量由高到低时,CO2的固定变弱,则这个反应的反应物C5化合物消耗减少,剩余的C5相对增多;生成物C3生成量减少,由于C3的消耗不变,所以C3的含量下降。
【详解】A、当降低二氧化碳的浓度时,三碳化合物的含量降低,五碳化合物的含量上升,所以A物质代表C3化合物,B代表C5化合物,A错误;
B、在200s~300s,将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,暗反应减弱,NADPH的消耗速率会速率下降,B正确;
C、在200s时突然降低光照,光反应变弱,三碳化合物的含量升高,五碳化合物的含量降低,C3和C5会出现与该图相反的变化,C错误;
D、该植物在CO2浓度低时,暗反应强度低,所需ATP和[H]减少,限制了光反应的进行,光合速率的最大值比CO2浓度高时的最大值低,故所需光照强度减小,D错误。
故选ACD。
16. 某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG岛”,其中胞嘧啶在甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,不能与RNA聚合酶结合,但仍能与鸟嘌呤互补配对。图1所示细胞中存在两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化,维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化。下列说法错误的是()
A. “CG岛”甲基化后可能会使DNA转录过程受阻
B. “CG岛”甲基化引起生物性状的改变,属于基因重组
C. 胞嘧啶在甲基化后,其子代DNA碱基序列发生了改变
D. 图2中催化过程①的酶是从头甲基化酶,催化过程②的酶是维持甲基化酶
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:由于表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变,说明其基因没有发生突变。RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录形成mRNA。
【详解】A、根据题干信息“CG岛其中胞嘧啶在甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,不能与RNA聚合酶结合”,所以“CG岛”甲基化后可能会使DNA转录过程受阻 ,A正确;
B、“CG岛”甲基化引起生物性状的改变,但遗传物质没有改变,属于表观遗传,B错误;
C、胞嘧啶在甲基化后,仍能与鸟嘌呤互补配对,其子代DNA碱基序列没有发生改变,C错误;
D、图中①催化的结果只有1个DNA分子出现甲基化,而②催化的结果子代都有甲基化,所以①是从头甲基化酶,②是维持甲基化酶,D正确。
故选BC。
17. 二倍体家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型,控制蚕卵颜色的基因位于常染色体上(E控制黑卵,e控制白卵),雄蚕具有食桑量低、蚕茧率高的特点。为了能够通过蚕卵的颜色就能辨别蚕的雌雄,多养雄蚕,科研人员利用辐射诱变技术进行处理,得到变异家蚕的过程如图所示,进而利用变异家蚕培育限性黑卵家蚕。下列有关说法错误的是()
A. 若对家蚕进行基因组测序,应检测28条染色体上DNA的碱基序列
B. 图中产生变异黑卵家蚕过程中发生的变异类型属于基因突变
C. 变异黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交,F1相互杂交,F2可得限性黑卵家蚕
D. 将图中限性黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交,子代表型为黑卵的家蚕全为雄蚕
【答案】ABD
【解析】
【分析】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】A、若对家蚕进行基因组测序,应检测27+Z+W即29条染色体上DNA的碱基序列,A错误;
B、图示变异类型为常染色体上的E基因所在片段易位到了W染色体上,属于染色体结构变异中的易位,B错误;
C、变异黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交,F1中既有变异黑卵家蚕EeZWE,也有白卵家蚕e_ZZ,又有正常黑卵家蚕EeZZ,也存在限性黑卵家蚕e_ZWE,F1相互杂交,F2可得限性黑卵家蚕eeZWE,C正确;
D、将图中限性黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交,子代基因型为eeZZ和eeZWE表型为黑卵的家蚕只有雌蚕,D错误。
故选ABD。
18. 科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如表所示。已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑染色体互换、突变,下列分析错误的是()
A. 母本、父本基因型分别是aaeeFF、AAEEff
B. F1基因型为AaEeFf,产生的配子类型有8种
C. F2的表型有4种,基因型有9种
D. F2中黄绿色无覆纹果皮植株所占的比例为3/16
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析表格数据可知,控制果皮底色的A、a基因和控制果皮覆纹中的E、e基因均位于4号染色体,且A和E连锁,a和e连锁,控制果皮覆纹F、f的基因位于2号染色体,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状,则有覆纹基因型为E_F_,无覆纹基因型为E_ff, eeF_、eeff。
【详解】A、根据题意,纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,F2中黄绿色:黄色≈3:1,推知黄绿色为显性性状,母本为AA、父本为aa,又F2中有覆纹:无覆纹≈9:7,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状,且A和E连锁,故母本、父本的基因型分别为AAEEff、aaeeFF,A错误;
B、由于F2中黄绿色:黄色≈3:1,推知F1应为Aa,又有覆纹:无覆纹≈9:7,故F1应为AaEeFf,且A和E连锁,a和e连锁,产生的配子类型只有4种,AEF、 aef、AEf、aeF,B错误;
C、F1应为AaEeFf,且A和E连锁,F2的表型有3种,黄绿色有覆纹、黄绿色无覆纹、黄色无覆纹,基因型有9种:AAEEFF、AAEEFf、AAEEff、AaEeFF、AaEeFf、AaEeff、aaeeFF、aaeeFf、aaeeff,C错误;
D、F1AaEeFf自交得F2,且A和E连锁,则F2中黄绿色无覆纹果皮植株(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 水稻是我国重要的粮食作物之一,开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。水稻进行光合作用和呼吸作用的过程如图所示,①~④表示生理过程。回答下列问题:
(1)在水稻叶肉细胞中,过程①发生在_____(填场所)上,产生的 NADPH 在过程②的作用是_____,过程④发生在_____(填场所)上。
(2)光照强度是影响水稻产量的关键因素之一、甲、乙两个水稻品种在进入灌浆期后的光合作用相关数据如表所示。光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度。在一定范围内,光合速率随光照强度的增加而增加,光合速率不再增大时的光照强度即光饱和点。
①水稻通过光合作用,将无机物转化为有机物并储存能量。水稻种子储存能量的物质主要是_____。根据表中的数据推测,_____品种需要更强的光照。_____品种能获得的产量更高,判断依据是_____。
②研究发现,进入蜡熟期后水稻光合速率有所下降,推测可能与叶片叶绿素含量变化有关。可通过实验来验证,简要写出实验思路:_____。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 作为还原剂和提供能量 ③. 线粒体内膜
(2) ①. 淀粉 ②. 甲 ③. 乙 ④. 乙品种的最大净光合速率高,积累的有机物多 ⑤. 用纸层析法比较蜡熟期前后叶片中叶绿素含量
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【小问1详解】
过程①表示光反应阶段,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,该过程产生的NADPH在过程②暗反应阶段用于C3的还原过程,不仅作为还原剂,而且还能提供能量。过程③表示有氧呼吸的第一阶段和第二阶段,过程④表示有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒体内膜上。
【小问2详解】
①水稻通过光合作用,将无机物转化为有机物并储存能量。淀粉是植物细胞中主要储能物质,因此,水稻种子储存能量的物质主要是淀粉。根据表中的数据推测,甲品种的光饱和点高于乙品种,因此甲品种需要更强的光照。但表中数据显示乙品种的最大净光合速率最大,因而可推测,乙品种能获得的产量更高。
②本实验想验证从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关,自变量为不同生长发育时期的叶片,因变量为叶片中叶绿素含量。因此实验思路为分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻的叶片,用纸层析法比较蜡熟期前后叶片中叶绿素含量。如果灌浆期叶绿素含量高于蜡熟期,说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的;如果灌浆期叶绿素含量等于蜡熟期,说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降与叶片的叶绿素含量无关。
20. DNA分子的研究过程中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(dA—Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题:
(1)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的_______________(填“α”、“β”或“γ”)位上。
(2)若将T2噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记,请简要叙述操作步骤:____________________。T2噬菌体DNA在大肠杆菌中复制时,大肠杆菌可以在复制过程中提供的基本条件有_____________(答出3点)。
(3)科研人员研发了一种新的抗肿瘤药物X,为探究药物X能否抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制,科研人员将小鼠的肿瘤细胞随机均分为甲、乙两组,两组的处理方式如下(不考虑用量):
甲组:小鼠的肿瘤细胞+培养液+32P标记的dATP+生理盐水
乙组:小鼠的肿瘤细胞+培养液+32P标记的dATP+_____________
①根据以上信息分析,乙组中应添加的条件是_____________。
②科研人员将甲、乙两组细胞置于适宜条件下培养一段时间后,分别提取DNA并检测_____________。
③若_____________,则说明药物X不能抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制;若_____________,则说明药物X能抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制。
【答案】(1)α (2) ①. 先用含32P的培养基培养大肠杆菌,获得被32P标记的大肠杆菌,再用被32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA两条链都被32P标记的T2噬菌体。 ②. 脱氧核苷酸、氨基酸、核糖体
(3) ①. 添加抗肿瘤药物X的生理盐水 ②. 放射性强度 ③. 甲乙两组放射性强度相同 ④. 甲组放射性强度大于乙组放射性强度
【解析】
【分析】1、ATP又叫腺苷三磷酸,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“~”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的特殊化学键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
2、DNA复制过程:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
3、DNA复制条件:(1)模板:亲代DNA分子的两条链;(2)原料:游离的4种脱氧核苷酸;(3)能量:ATP;(4)酶:解旋酶、DNA聚合酶。
【小问1详解】
dATP中两个特殊化学键断裂后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,为DNA的原料之一,因此若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。
【小问2详解】
若将T2噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记,可以先用含32P的培养基培养大肠杆菌,获得被32P标记的大肠杆菌,再用被32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA两条链都被32P标记的T2噬菌体。T2噬菌体DNA在大肠杆菌中复制时,会利用大肠杆菌细胞中合成DNA、蛋白质的原料,并且会利用大肠杆菌的核糖体合成T2噬菌体蛋白质外壳,所以大肠杆菌提供的基本条件为:脱氧核苷酸、氨基酸、核糖体。
【小问3详解】
由题干信息“探究药物X能否抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制”可知,该实验的自变量为是否添加抗肿瘤药物X,因变量为DNA分子的复制情况。甲组添加生理盐水,乙组应添加抗肿瘤药物X的生理盐水(题干强调“不考虑用量”)。由于肿瘤细胞可利用32P标记的dATP进行DNA的复制,所以观测指标为适宜条件下培养一段时间后DNA分子的放射性强度。若甲乙两组放射性强度相同,则说明药物X不能抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制;若甲组放射性强度大于乙组放射性强度,则说明药物X能抑制肿瘤细胞内DNA分子的复制。
【点睛】本题考查了ATP分子和DNA复制的知识,要求考生掌握ATP分子的结构特点和DNA复制的过程、条件,意在考查考生基础知识的识记和辨识以及实验设计能力。
21. 果蝇(2n)是遗传学中常用的实验材料。回答下列有关问题:
(1)果蝇与豌豆都是遗传学中常用实验材料,两者共同具有的优点是_____(答出2点)。
(2)果蝇的性指数(X染色体数目与染色体组数之比)决定果蝇的性别。当性指数=0.5时,果蝇表现为雄性;当性指数=1时,果蝇表现为雌性;当性指数>1时,果蝇表现为超雌;其余性指数的果蝇不能存活。果蝇的Y染色体只与精子的发生有关,有Y染色体的雄果蝇才可育,如表所示。
①据表分析,性染色体组成为XO的果蝇的性别表现为_____,该果蝇的育性表现为_____(填“可育”或“不育”)。
②让性染色体组成正常的雄果蝇和雌果蝇杂交,F1中出现了一只性染色体组成为XXY的子代,该果蝇的精子的染色体组成可能是_____,其中异常的精子形成的原因是_____。
(3)果蝇的红眼(XR)对白眼(Xr)为显性。现有红眼果蝇,其染色体组成为XYY,与正常白眼果蝇杂交,F1中染色体正常:染色体异常=_____,F1表型及比例为_____(写出性别)。
【答案】(1)子代数目多、具有易于区分的形状、容易培养或饲养
(2) ①. 雄性 ②. 不育 ③. Y或XY ④. 亲本雄果蝇的某精原细胞在减数分裂Ⅰ后期时X、Y染色体未分开,进入了同一个次级精细胞中,从而形成了染色体组成为XY的异常精子
(3) ①. 1∶1 ②. 红眼雌性∶白眼雄性∶白眼超雄=3∶2∶1
【解析】
【分析】减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离,如果生殖细胞中同时出现XY染色体,则减数第一次分裂异常。减数第二次分裂的主要特点为着丝点分裂,如果生殖细胞中同时出现两条X(非同源染色体)或两条Y染色体,则是减数第二次分裂异常。
【小问1详解】
豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是:豌豆是严格的自花、闭花授粉植物,在自然状态下一般为纯种,豌豆具有多对易于区分的相对性状,易于观察,豌豆的花大,易于操作,豌豆生长期短,易于栽培。果蝇适用于进行遗传学实验材料的原因:培养周期短,容易饲养,成本低;染色体数目少,便于观察;某些相对性状区分明显。所以两者共同具有的优点是子代数目多、具有易于区分的形状、容易培养或饲养。
【小问2详解】
①根据题中信息可知性染色体组成为XO的果蝇的性指数为0.5,性别表现为雄性,该雄果蝇不含有Y染色体,因此是该雄果蝇不育的。
②染色体组成为XXY,说明多了一条X,因此可能是卵细胞异常(为XX),则精子为Y或精子异常(为XY),卵细胞为X。如果是卵细胞异常,则可能是由于母本减数第一次分裂(X的两条同源染色体未分离)或减数第二次分裂(X的两条子染色体未分离)异常所致;如果是精子异常(为XY),则是亲本雄果蝇的某精原细胞在减数分裂Ⅰ后期时X、Y染色体未分开,进入了同一个次级精细胞中,从而形成了染色体组成为XY的异常精子。
【小问3详解】
红眼果蝇(XRYY)是雄果蝇,该红眼雄果蝇可产生的配子为1XR∶1YY∶2XRY∶2Y,该红眼雄果蝇与白眼雌果蝇(XrXr)杂交,F1中基因型以及比例为XRXr∶XrYY∶XRXrY∶XrY=1∶1∶2∶2,因此F1中染色体正常:染色体异常=1:1,F1的表型及比例为红眼雌性(XRXr+XRXrY)∶白眼雄性(XrY)∶白眼超雄(XrYY)=3∶2∶1。
22. 细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成过程中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,其调节机制如图所示。回答下列问题:
(1)UDPG焦磷酸化酶催化______聚合生成糖原,糖原可作为细菌的______。
(2)在合成UDPG焦磷酸化酶多肽链的过程中,glg mRNA的作用是____________,完成该过程还需要____________(答出2点)等物质参与。
(3)当细菌的CsrB基因转录量减少时,细菌的糖原合成速率______。原因是____________。
【答案】(1) ①. 葡萄糖 ②. 储能物质
(2) ①. 作为翻译的模板 ②. tRNA、氨基酸、酶
(3) ①. 降低 ②. CsrB减少会引起CsrA蛋白更多地与glg mRNA结合使之降解,翻译合成的UDPG焦磷酸化酶合成减少,导致糖原合成减少
【解析】
【分析】转录主要发生在细胞核中,需要的条件:(1)模板:DNA的一条链;(2)原料:四种核糖核苷酸;(3)酶:RNA聚合酶;(4)能量(ATP)。
【小问1详解】
UDPG焦磷酸化酶在糖原合成过程中起关键作用,由图可知,UDPG焦磷酸化酶催化葡萄糖聚合生成糖原,糖原可作为细菌的储能物质。
【小问2详解】
由图可知,在合成UDPG焦磷酸化酶多肽链的过程中,glg mRNA的作用是作为翻译的模板,完成翻译需要tRNA、氨基酸、酶等。
【小问3详解】
CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,当细菌的CsrB基因转录量减少时,细菌的糖原合成速率降低,因为CsrB减少会引起CsrA蛋白更多地与glg mRNA结合使之降解,翻译合成的UDPG焦磷酸化酶合成减少,导致糖原合成减少。
23. 某种植物的株高有高株、矮株和超矮株三种表型,受两对独立遗传的基因:D/d、H/h控制,当基因D和基因H同时存在且纯合时才表现为高株。植株群体中高株个体和超矮株个体的自交后代不会发生性状分离,但矮株个体的自交后代总是发生性状分离。某农业基地选择两株纯合的超矮株个体杂交得到F1,F1自交得到F2,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)亲本的基因型组合是______________,F2矮株个体中纯合子植株所占比例为______________。
(2)F2中某矮株植株自交子代的表型及比例为高株:矮株:超矮株=1:2:1,据此推测,该矮株植株的基因型可能是______________。
(3)研究人员让高株个体进行测交,产生的子代中出现了超矮株植株。
①与高株个体测交的植株表型是______________。
②研究人员对该现象提出了两种假说。假说一:存在另一对同源染色体上的等位基因T/t的影响,当t基因纯合时,该植物的株高受抑制,使其表现为超矮株。假说二:亲代产生配子时基因D或基因H发生隐性突变。为探究两种假说,最好让该超矮株植株与图中F2(不考虑突变)中表型为______________的植株进行一次杂交实验,请写出预期的结果和结论:______________。
【答案】(1) ①. DDhh×ddHH ②. 0
(2)DDHh 或 DdHH
(3) ①. 超矮株 ②. 高株 ③. 若子代表型及比例为高株: 矮株=1:3(或子代出现高株),则假说一成立;若子代全表现为矮株,则假说二成立。
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
根据题意,F2中高株:矮株:超矮株=1:8:7,符合9:3:3:1的变式,推知F1矮株的基因型为DdHh,亲本为纯合的超矮株个体,故亲本的基因型组合为DDhh×ddHH。F2矮株个体的基因型为DdHH、DDHh、DdHh,纯合子植株所占比例为0。
【小问2详解】
F2矮株个体基因型为DdHH、DDHh、DdHh,某矮株植株自交子代的表型及比例为高株:矮株:超矮株=1:2:1,可以排除基因型为DdHh的矮株,故该矮株的基因型可能是DDHh 或 DdHH。
【小问3详解】
让高株个体DDHH进行测交,测交植株的基因型为ddhh,表现为超矮株个体,产生的子代基因为DdHh,表现应全部为矮株,子代中出现了超矮株植株。根据题意,若是受另一对同源染色体上的等位基因T/t的影响,则该超矮株植株的基因型为DdHhtt与图中F2高株DDHHTT杂交,子代出现高株与矮株个体,且比例为1:3。若是亲代产生配子时基因D或基因H发生隐性突变,则该超矮株个体的基因型为ddHh或者Ddhh,与F2中的高株DDHH进行一次杂交实验,后代应该全部表现为矮株。
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a位于4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色:黄色≈3:1
果皮覆纹
E/e位于4号染色体,F/f位于2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹:无覆纹≈9:7
光补偿点/(μml·m-2·s-1)
光饱和点/(μml·m-2·s-1)
最大净光合速率/(μml CO2·m-2·s-1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
75
72
1732
1365
12.63
19.17
性染色体组成
XY
XX
XO
OY
XXX
XXY
XYY
性别表现
雄性
雌性
?
死亡
超雌
?
超雄
育性
可育
可育
?
可育
?
可育
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