江西省宜春市宜丰县宜丰中学2023-2024学年高三下学期3月月考生物试题
展开一、单选题(每题1.5分,共24分)
1.FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白,与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中,FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物,再促进细菌完成二分裂。下列说法不正确的是( )
A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B.FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
C.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标
D.研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
2.科学家将4个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达,使这个细胞成为多能干细胞(iPS细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.应用该技术可大大降低免疫排斥反应,提高器官移植的成功率
B.iPS细胞所携带的遗传信息与肌肉细胞相同
C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化,降低了细胞的分化程度
D.图示过程体现了iPS细胞的全能性
3.下列过程可能存在基因重组的是( )
A.①④B.③⑤C.④⑤D.②④
4.对老鼠(2N=40)生殖腺某一部位的切片进行显微观察,依据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三组,每组细胞数目的占比如图所示。下列叙述错误的是( )
A.生殖腺中的细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂
B.甲组细胞处于有丝分裂过程中,部分细胞可能发生等位基因的分离
C.乙组的部分细胞含有同源染色体,部分细胞可能不含有同源染色体
D.丙组细胞产生的各个子细胞内的染色体在形态大小和数目上一定相同
5.研究发现基因家族存在一种“自私基因”,该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内2/3不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa) =3∶4∶1,则F1中个体随机授粉产生的后代的表现型及比例为( )
A.红花∶白花=2∶1B.红花∶粉红花=8∶7
C.红花∶粉红花∶白花=25∶60∶27D.红花∶粉红花∶白花=15:14:3
6.肠道芽孢杆菌能促进部分有益菌的生存生长,其原因是好氧芽孢杆菌能消耗肠道内的O2,形成厌氧环境,从而有利于乳酸菌的生存生长。这种理论学说称为“生物夺氧学说”。下列说法正确的是( )
A.在肠道中,芽孢杆菌与乳酸菌的种间关系为互利共生
B.芽孢杆菌在肠道作用的结果有利于肠道中酵母菌的大量增殖
C.在肠道中,等量葡萄糖在芽孢杆菌和乳酸菌中氧化分解释放的能量不相等
D.芽孢杆菌在消耗O2的同时会伴随着CO2和乳酸的产生,为乳酸菌生长提供酸性环境
7.细胞分裂间期的染色质可分为常染色质和异染色质。常染色质是基因活跃转录的部位,呈现疏松状,被碱性染料染色后着色较浅。异染色质无基因转录活性,呈现高度折叠、凝集状态,染色后着色较深。下列叙述错误的是( )
A.常染色质与异染色质均由DNA和蛋白质等组成
B.常染色质和异染色质上的DNA均携带有遗传信息
C.常染色质具有较多的RNA聚合酶识别与结合位点
D.常染色质与异染色质在间期复制后染色体数目增多
8.磷脂是生物体中很重要的一种有机化合物。下列关于磷脂的叙述,错误的是( )
A.磷脂在生物膜中的重要作用是构成生物膜的基本支架
B.在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,磷脂含量丰富
C.人成熟红细胞中的磷脂分子在空气—水界面上铺展面积约是细胞表面积的2倍
D.利用双层磷脂分子构成的脂质体运送药物时,水溶性药物被包在两层磷脂分子之间
9.定位于质膜、液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白依赖于膜两侧的H+电化学势梯度将H+运入细胞质基质的同时驱动Na+运输至细胞外或液泡中,维持胞质内的离子稳态。下列叙述错误的是( )
A.Na+/H+逆向转运蛋白的形成需要内质网和高尔基体参与
B.Na+/H+逆向转运蛋白可参与细胞液渗透压和pH的调节
C.Na+/H+逆向转运蛋白基因突变会导致细胞质基质pH降低
D.液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白有利于提高植物的耐盐性
10.CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。某研究团队推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用。图1为抗CD47的单克隆抗体的制备流程,详细过程②如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶处理
B.图1中过程①筛选出的杂交瘤细胞具有能迅速大量增殖的特点
C.图2中多孔玻璃板的每个孔中要接种多个杂交瘤细胞
D.图2中进行抗体检测是利用了抗原与抗体特异性结合的原理
11.孟德尔用豌豆进行杂交试验发现了遗传的两大基本定律,与他运用假说一演绎法并科学地设计实验分不开。下列属于演绎过程的是( )
A.如果用F1与隐性纯合子杂交,后代表现应该为显性:隐性=1:1
B.F1杂种豌豆自交,F2总有显性:隐性=3:1
C.控制一对相对性状的遗传因子,在形成配子时会发生分离
D.测交结果出现了显性:隐性=1:1
12.蜜蜂受精卵(2n=32)发育成蜂王或工蜂,未受精的卵细胞发育成雄蜂。雄蜂产生精细胞的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂I染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有关
B.减数分裂I前期,初级精母细胞中的同源染色体联会形成8个四分体
C.产生基因型为Aabb的次级精母细胞的原因是该过程中发生了基因突变
D.据图可知,雄蜂的一个精原细胞只能产生一个精细胞
13.某双子叶植物种子胚的颜色受两对等位基因A/a、B/b控制,表型有橙色、黄色、红色。取甲(橙色)与乙(黄色)植株杂交,F1均为红色,F1自交,F2中红色:橙色:黄色的比例为9:4:3。用A、a、B、b四种基因的特异性引物对甲、乙细胞的DNA进行PCR扩增,并用A基因特异性引物对F2中红色丙、用B基因特异性引物对F2中红色丁的DNA进行PCR扩增作为标准参照,PCR产物电泳结果如图所示。在不考虑变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.条带1、2、3、4对应的基因分别是A、a、B、b
B.甲的基因型为AABB、乙的基因型为aabb
C.丙的基因型可能是AABB、AABb、AaBb、AAbb
D.F2的橙色个体随机传粉,子代的表型均为橙色
14.某哺乳动物精原细胞(2n=4)的核DNA双链全部被32P标记,将其放在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂形成精细胞。分裂过程中某时期细胞中染色体的状态如图所示。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.图示的时期为减数分裂I的前期,发生了非姐妹染色单体间的互换
B.该细胞为初级精母细胞,次级精母细胞中可能有2条染色体含有32P
C.此细胞有2个四分体,可能有5条染色单体含有32P
D.分裂后形成的4个子细胞不可能只有2个含有32P
15.玉米是雌雄同株异花植物(如图)。高茎和矮茎为一对相对性状,高茎对矮茎为显性,下列有关说法正确的是( )
A.玉米不是严格的自花授粉、闭花授粉的植物,不能作为遗传学的良好实验材料
B.纯合的高茎、矮茎玉米随机交配,若要得到高茎杂合植株,应从高茎或矮茎植株上收获籽粒种植
C.纯合的高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中,发生了基因分离定律
D.纯合的高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中,不需去雄处理
16.运输时的磕碰、切开后放置过久都会导致果蔬发生酶促褐变,其原理是细胞内的多酚氧化酶(PPO)会催化无色的单酚氧化成醌,醌与氨基酸、脂肪等物质结合形成稳定的有色物质,进而形成褐变。研究发现,环境中CO2浓度过高会导致细胞发生无(厌)氧呼吸,进而使有害物质积累,膜系统损坏,最终加速褐变过程。下列有关叙述错误的是( )
A.PPO的作用是降低单酚转化为醌的反应所需的活化能
B.正常细胞内的单酚和PPO被膜分隔在不同区域
C.高CO2时,直接导致膜系统被破坏的物质可能是酒精
D.将苹果用沸水处理后,高温会破坏膜系统加速褐变
二、多选题(每题4分,漏选2分,共16分)
17.下图表示“试管山羊”培育的基本过程,甲、乙、丙、丁表示有关操作步骤。有关叙述不正确的是( )
A.步骤甲中,应分别给良种公、母山羊注射有关激素以使其同期发情
B.步骤乙中,可将刚从卵巢中采集到的卵母细胞与获能的精子在体外受精
C.步骤丁中,为避免代孕母羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎
18.家鼠的毛色有黄色,灰色、黑色三种,分别受等位基因A1、A2、A3控制,但不知其显隐性关系。选取部分家鼠进行杂交,分别统计每窝家鼠上的毛色及比例如下表,下列分析正确的是( )
A.根据杂交组合③可判断A1、A2、A3之间的显隐性
B.杂交组合①中亲本黄色鼠的基因型相同
C.杂交组合②中亲本黄色鼠的基因型相同
D.选择黄色鼠和黑色鼠进行杂交,后代可能出现三种表型
19.抑制剂、pH、温度、底物浓度都会影响酶促反应的速率。图为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。表为科研人员对木瓜蛋白酶活性影响的因素开展初步研究的实验结果。下列分析正确的是( )
A.图中模型可用于解释酶的专一性,通过增加底物浓度可减弱竞争性抑制剂的抑制作用
B.该实验的自变量是温度、pH及是否添加EDTA,因变量是木瓜蛋白酶的活性
C.据实验结果分析,EDTA能够提高木瓜蛋白酶的活性
D.非竞争性抑制剂、pH、温度、底物浓度都可通过改变酶的空间结构来影响酶促反应速率
20.在细胞分裂时,微丝(一种细胞骨架)会突然把线粒体向各个方向弹射出去,实现线粒体的运动和均匀分配。但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂,分裂出两个不同功能的子细胞,这时线粒体会被不均等地分配到子细胞中。与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列叙述不正确的是( )
A.乳腺干细胞与成熟的乳腺组织细胞中的mRNA、tRNA和rRNA完全相同
B.细胞进行非对称分裂时,DNA分子会平均分配到两个子细胞
C.在动物细胞中微丝的合成与中心体有关
D.借助微丝调控线粒体的分布和分配可以实现细胞的不同功能需求
三、非选择题(60分)
21.某种植物在自然状态下是自花传粉且闭花受粉的,该植物的果皮颜色有紫色和绿色两种,受两对独立遗传的等位基因控制。某实验小组以纯合个体为亲本进行杂交得到F1,F1自交得到F2,结果如下表所示。回答下列问题:(每空2分,12分)
(1)该种植物与果皮颜色相关基因的遗传遵循 定律,判断的理由是 。
(2)若控制该相对性状的基因用A/a、B/b表示,则组合①的两个亲本基因型为 。理论上,组合①的F2紫色果皮植株中纯合子所占的比例为 。
(3)若要鉴定组合②中F2的某株紫色果皮植株是纯合子还是杂合子,请设计简便的实验进行探究,完善下列实验思路和预期结果。
实验思路: ,统计子代的表型及比例。
预期结果:若后代全为紫色果皮植株(全为紫色果皮植株) ,则组合②中F2的紫色果皮植株是纯合子;若后代中 ,则组合②中F2的紫色果皮植株是杂合子。
22.下图是某雄性动物(2N=4)在细胞分裂过程中的有关图示,图I、图Ⅱ是某同学画的不同时期细胞分裂图像和细胞染色体数目的变化曲线,图Ⅲ是该动物细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。请据图回答:(除说明外每空2分,共12分)
(1)图I中乙细胞处于图Ⅱ中 (1分)阶段;图I中丙细胞处于图Ⅱ中 (1分)阶段。
(2)图Ⅱ中,曲线BC阶段形成的原因是 ;曲线DE阶段形成的原因是 ;曲线HI阶段发生的生理过程是 (1分)。
(3)某同学说他画的图I中的甲细胞是对应图Ⅱ中EF阶段的细胞,请改正甲图中的错误: 。
(4)若图Ⅲ纵轴表示正常细胞内同源染色体对数的变化,则CD阶段对应的细胞分裂时期是 (1分);若图Ⅲ纵轴表示正常细胞内染色体组个数的变化,则CD阶段对应的细胞分裂时期是 。
23.光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光系统Ⅱ(PSⅡ)是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,D1是由叶绿体基因组中的psbA基因编码的蛋白质。在光能过剩时活性氧(ROS)的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,若新合成的D1占据相应位置则PSⅡ得以修复(如图所示)。回答下列问题:(每空2分,共12分)
(1)提取叶片中的光合色素时常用的有机溶剂是无水乙醇,需要将研磨后的匀浆用单层尼龙布过滤,用滤纸比用单层尼龙布效果差的理由是 。若光合色素滤液用5%的HCl处理,则叶绿素的Mg2+可被H+置换,滤液呈黄褐色,与研磨时未加 提取的滤液颜色相似。
(2)PSⅡ位于 (填具体结构部位),其吸收的光能可用于 (答两点)。
(3)产生的NADPH的作用是 ,强光条件下NADP+不足的原因是 。
24.间充质干细胞是一种存在于骨髓中的多能干细胞,具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞等多种细胞的能力,对于组织损伤的修复有重要作用。在临床上常用于脑和脊髓神经损伤、肝硬化、骨和肌肉衰退性疾病、阿尔茨海默病等疾病的治疗研究。回答下列问题:(每空2分,共12分)
(1)间充质干细胞能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞,神经细胞等多种细胞时,这些细胞的遗传信息完全相同,但 却有很大的差异,其原因是 。
(2)科研人员发现,在体外诱导间充质干细胞分化为不同细胞时,需要提供不同的微环境如利用间充质干细胞治疗肝硬化时,需要提供与肝细胞生长发育相同的微环境,微环境的作用可能是 。
(3)间充质干细胞在分化过程中,APOE蛋白基因的表达量增多,该蛋白可作用于细胞核骨架(与细胞骨架系统相类似),诱导其发生自噬性降解,促进间充质干细胞的衰老、凋亡。细胞衰老后细胞膜的通透性发生改变,物质运输功能降低,细胞核发生的变化有 。
(4)间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处,潜在的肿瘤细胞(畸形分化)污染风险增大。姜黄素是一种中药制剂,对畸形分化细胞的凋亡具有促进作用。为了验证姜黄素的这种作用,科研人员将小鼠肿瘤细胞均分为甲、乙两组,甲组加入含姜黄素的培养液,乙组加入 ,其他条件相同且适宜,培养一段时间后检测两组肿瘤细胞的凋亡率,实验最可能的结果是 。
25.1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原,经下图1所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据下图分析并回答下列问题:(每空2分,共12分)
由于密码子具有 ,AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。 (填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶 的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,则其中一种引物设计的序列是5’ 3’。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。经 (处理方法),大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出 色的菌落即为工程菌种。
2023-2024(下)江西省宜丰中学高三3月月考生物参考答案
1.B【详解】A、生物大分子及其单体都以碳链为骨架,A正确;B、FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构有关,B错误;C、FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标,通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂,C正确;D、FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似,因此在研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用,D正确。故选B。
2.A【详解】A、用iPS细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植,没有免疫排斥反应,故提高了器官移植的成功率,A正确;B、iPS细胞中多了4个关键基因,故iPS细胞所带遗传信息与肌肉细胞不同,B错误;C、图中关键基因表达形成iPS细胞,没有使细胞功能趋向专门化,C错误;D、图示过程只是分化形成几种细胞,没有分化出各种细胞或者形成个体,故没有体现iPS细胞的全能性,D错误。故选A。
3.A【详解】①是四分体上非姐妹染色单体(交叉)互换,属于基因重组,①正确;②是非同源染色体上的非姐妹染色单体间的易位,属于染色体变异,②错误;③是等位基因分离,不会发生基因重组,③错误;④是亲代经减数分裂产生配子的过程,可进行基因重组,④正确;⑤精卵结合,完成受精的过程,不会发生基因重组,⑤错误。①④正确,A正确,BCD错误。故选A。
4.D【详解】A、细胞分裂分为有丝分裂和减数分裂,生殖腺中的细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,A正确;B、甲组细胞中染色体数目是体细胞的2倍,处于有丝分裂过程中,部分细胞可能由于发生基因突变发生等位基因的分离,B正确;C、乙组细胞中染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期、末期,也可能处于减数第一次分裂,或是减数第二次分裂后期,乙组的部分细胞含有同源染色体,部分细胞可能不含有同源染色体,C正确;D、若该动物为雄性,丙细胞中含一条X或只含一条Y,丙组细胞产生的各个子细胞内的染色体在形态大小和数目上不一定相同,D错误。故选D。
5.D【详解】由以上分析可知,子一代产生的雌配子的种类及比例为A=5/8,aa=3/8,雄配子的种类及比例为A=3/4,a=1/4,因此F1中个体随机受粉产生的后代的表现型比例为:红花(AA)=5/8×3/4=15/32、粉红花(Aa)=5/8×1/4+3/8×3/4=14/32、白花(aa)=3/8×1/4=3/32,即红花:粉红花:白花=15:14:3。故选D。
6.C【详解】A、好氧芽孢杆菌能消耗肠道内的O2,形成厌氧环境,从而有利于乳酸菌的生存生长,但题干中没有信息表明乳酸菌的活动对好氧芽孢杆菌是有利的,因此无法说明芽孢杆菌与乳酸菌的种间关系为互利共生,A错误;B、芽孢杆菌在肠道作用的结果造成厌氧环境,不利于肠道中酵母菌的大量繁殖,B错误;C、芽孢杆菌和乳酸菌分别进行有氧呼吸和无氧呼吸,等量葡萄糖氧化分解有氧呼吸释放的能量多,C正确;D、芽孢杆菌进行有氧呼吸,在消耗O2的同时会伴随着CO2和水的产生,并不会产生乳酸,D错误。故选C。
7.D【详解】A、两种染色质的主要化学组成都为DNA和蛋白质,A正确;B、DNA中碱基排列顺序蕴含着遗传信息,常染色质和异染色质上均有DNA,故常染色质和异染色质上的DNA均携带有遗传信息,B正确;C、常染色质是基因活跃转录的部位,异染色质无基因转录活性,故常染色质具有较多的RNA聚合酶识别与结合位点,C正确;D、常染色质与异染色质在间期复制后,染色体数目不变,D错误。故选D。
8.D【详解】A、生物膜以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支确,A正确;B、人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中富含磷脂,B正确;C、人成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器,细胞膜以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支架,故人成熟红细胞中的磷脂分子在空气—水界面上铺展面积约是细胞表面积的2倍,C正确;D、磷脂分子头部亲水,尾部疏水,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间,D错误。故选D。
9.C【详解】A、Na+/H+逆向转运蛋白位于细胞膜和质膜上,膜上蛋白质需要内质网和高尔基体参与,A正确;B、Na+/H+逆向转运蛋白依赖于膜两侧的H+电化学势梯度将H+运入细胞质基质的同时驱动Na+运输至细胞外或液泡中,可参与细胞液渗透压和pH的调节,B正确;C、Na+/H+逆向转运蛋白可将H+运入细胞质基质,Na+/H+逆向转运蛋白基因突变,不能将H+运入细胞质基质,会导致细胞质基质pH升高,C错误;D、液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白能将Na+运输至液泡中,使液泡的渗透压增大,有利于提高植物的耐盐性,D正确。故选C。
10.C【详解】A、图中制备细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理将组织分散成单个细胞,A正确;B、图1中过程①是将细胞放在选择性培养基上培养,选出能迅速大量增殖的多种杂交瘤细胞,B正确;C、过程②为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞,具体做法是:将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔的细胞玻璃板上,使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖,C错误;D、图2表示过程②,取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中,在适宜条件下培养,然后利用抗原与抗体特异性结合的原理进行抗体检测,检测阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测,最终将能产生抗CD47抗体的杂交瘤细胞筛选出来,D正确。故选C。
11.A【详解】A、孟德尔杂交实验中的演绎过程是测交实验之前的推理过程,即如果假说是正确的,如果用 F1 与隐性纯合子杂交,后代表现应该为显性:隐性 =1:1,A正确;B、孟德尔对豌豆的7对相对性状进行杂交试验,发现F2都出现3∶1的性状分离比是提出问题的前提,B错误;C、F1产生配子时,成对的等位基因发生分离属于假说内容,C错误;D、孟德尔用杂种子一代与隐性纯合子杂交,得到两种后代,比例接近1∶1,属于验证阶段,D错误。故选A。
12.B【详解】A、由题图可知,初级精母细胞在减数分裂Ⅰ后期,细胞内的染色体均移向一极,另一极无染色体,而染色体的移动依靠纺锤丝的牵引,所以减数分裂Ⅰ染色体数目未减半的原因可能与细胞未产生正常的纺锤体有关,A正确;B、雄蜂的精原细胞中无同源染色体,因此在减数分裂Ⅰ前期不发生同源染色体联会,不存在四分体,B错误;C、假设该精原细胞的基因型是Ab(雄蜂是单倍体),则间期发生染色体复制后,基因型变为AAbb,由于精原细胞减数第一次分裂结束后形成的次级精母细胞染色体数目不变,则次级精母细胞的基因型还是AAbb(比如图示减数第二次分裂后期),若基因型变为Aabb,则一定是由于发生了基因突变,不可能是交叉互换(因为该精原细胞无同源染色体,不存在发生同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换的可能性),C正确;D、据图可知,雄蜂的一个精原细胞只能产生一个精细胞,D正确。故选B。
13.D【详解】A、F2中红色:橙色:黄色的比例为9:4:3,属于9:3:3:1的变式,可以推断F1的基因型为AaBb,亲代甲、乙的基因型存在两种情况,第一种情况:甲AAbb、乙aaBB;第二种情况:甲aaBB、乙AAbb。若亲代橙色甲的基因型为AAbb,则亲代黄色乙的基因型为aaBB,又因为红色丙只用A基因的特异引物进行扩增,所以丙对应的条带4为A,所以由此推测条带3为b,同理,根据丁只用B基因的特异引物进行的扩增,所以条带2为B,则条带1为a,因为乙的基因型为aaBB,由此推测条带1、2、3、4对应的基因分别是a、B、b、A;若亲代橙色甲的基因型为aaBB,则与题意不符,A错误;B、结合A选项的分析可知甲的基因型为AAbb、乙的基因型为aaBB,B错误;C、丙为F2中红色的个体,且带有A基因,因此其基因型可能是AABB、AABb、AaBb,不可能是AAbb,C错误;D、根据ABC分析,橙色个体的基因型为1AAbb:2Aabb:1aabb,该群体随机传粉,后代基因型为__bb,表型全部是橙色,D正确。故选D。
14.D【详解】A、图中表示的染色体行为是同源染色体联会形成了2个四分体,并且序号为①和②的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,A正确;B、经一次有丝分裂后形成的染色体的DNA中有一条链是含有32P(用图中的虚线表示),另一条链是含有的普通P(用图中的实线表示),继续进行减数分裂时,原料为普通的P,经染色体复制后,每个染色体的两条姐妹染色单体的P元素的组成不同,有一条单体含有32P,另一条单体的两条DNA链均含有普通的P,发生非姐妹染色单体的互换时,交换的片段可能是带有32P,也可能是普通的P的单体片段之间的互换,有以下两种情况:
因此,图中的细胞中不考虑含有32P与普通P的染色单体间的互换(图中第一种情况),则初级精母细胞中的两对同源染色体共有4条染色体单体含有32P,形成的次级精母细胞中含有2条非同源染色体,如①和③,可能有2条染色体含有32P,B正确;C、若考虑第二种情况,则图中有5条染色单体含有32P,分别是①的2条单体、②的1条单体、③和④分别只有1条单体,C正确;D、若按照第一种情况发生互换形成的次级精母细胞如①和③中含有32P的单体分到同一极,可能导致含有32P的染色体分到一个精细胞中,含有普通P的染色体分到一个精母细胞中,这样形成的4个精细胞中恰好有2个含有32P,另外2个不含有32P,D错误。故选D。
15.D【详解】A、玉米有易于区分的相对性状,生长周期短,后代多,雌雄同株异位,便于进行杂交操作,因而可作为遗传学的良好实验材料,A错误;B、纯合的高茎、矮茎玉米随机交配,若要得到高茎杂合植株,应从矮茎植株上收获籽粒种植,因为高茎植株上收获的均表现为高茎,且有纯合子和杂合子,因此无法辨别,B错误;C、纯合的高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中,没有发生基因分离定律,因为高茎和矮茎基因没有聚集到一个个体中,因而不能实现等位基因的分离,C错误;D、玉米为雌雄同株异花植物,只需套袋即可避免自花传粉,所以杂交时不需要去雄,且一个玉米棒上就能收获若干粒种子(后代),D正确。故选A。
16.D【详解】A、酶的作用为降低化学反应所需的活化能,A正确; B、据题意分析可知,正常情况下果蔬不会发生褐变,说明正常细胞内的单酚和PPO 被膜分隔在不同区域,B正确; C、高 CO2时细胞会进行无氧呼吸产生酒精,因此高 CO2时,直接导致膜系统被破坏的物质可能是酒精,C正确;D、将苹果用沸水处理后,高温除了会破坏膜系统外还会使多酚氧化酶(PPO)失活,不会产生褐变,D错误。 故选D。
17.ABC【详解】A、过程甲中,应分别给母山羊注射有关激素以促进其超数排卵,A错误;B、过程乙表示将培养成熟的卵母细胞与获能的精子在体外受精,而卵巢中的卵母细胞还没有成熟, B错误;C、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,C错误;D、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎,D正确。故选ABC。
18.AC【详解】A、家鼠的毛色有黄色、灰色、黑色三种,分别受等位基因 A1 、A2 、A3 控制,说明家鼠的毛色的遗传遵循基因的分离定律,杂交组合③中黄色与灰色杂交,后代有黄色:灰色:黑色 =2∶1∶1,可知亲本黄色鼠和灰色鼠的基因型分别为 A1A3 、A2A3 ,子代的基因型分别是 A1A2 ( 黄色)、A1A3 ( 黄色)、A2A3 ( 灰色)、A3A3 ( 黑色),其显隐 性为 A1 对 A2 和 A3 为显性,A2 对 A3 为显性,A正确;B、根据杂交组合①②结果可知 A1A1 的个体死亡,杂交组合①中亲本黄色鼠的基因型为 A1A2 × A1A2 或 A1A2 ×A1A3 ,它们杂交的结果相同,可见该组合中亲本的基因型可能相同,也可能不相同,B错误;C、杂交组合②中亲本黄色鼠的基因型 A1A3 × A 1A3 ,亲本的基因型相同,否则不能出现表中的结果,C正确;D、黄色鼠的基因型有 A1A2 和 A1A3 两种,黑色鼠的基因型为 A3A3 ,两者杂交,后代不可能出现三种表型,D错误。故选AC。
19.ABC【详解】A、据图可知,图中的酶与底物结构嵌合,特异性结合,可用于解释酶的专一性,竞争性抑制剂与底物竞争结合位点,故通过增加底物浓度可减弱竞争性抑制剂的抑制作用,A正确;
B、分析题意,实验目的是探究木瓜蛋白酶的最适催化条件,分析题表可知,该实验的自变量为是否添加EDTA、温度、pH,因变量是木瓜蛋白酶的活性,B正确;C、相同pH和温度下,添加EDTA的实验组谷蛋白降解率高,说明EDTA可能是木瓜蛋白酶的激活剂,能够提高木瓜蛋白酶的活性,C正确;D、非竞争性抑制剂、pH、温度都可通过改变酶的空间结构来影响酶促反应速率,但底物浓度不会,D错误。
20.ABC【详解】A、由于基因的选择性表达,乳腺干细胞与成熟的乳腺组织细胞中的mRNA不完全相同,A错误;B、线粒体中也存在DNA分子,据题干信息“非对称分裂会分裂出两个不同功能的子细胞,这时线粒体会被不均等地分配到子细胞中”可知,非对称分裂的细胞中,DNA分子不能平均分配到两个子细胞中,B错误;C、核糖体是蛋白质的合成车间,微丝的成分是蛋白质,在动物细胞中微丝的形成与核糖体有关,C错误;D、结合题意“一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂”及“与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量”可知,细胞可根据功能需求借助微丝调控线粒体的分布和分配,D正确。
21.(1) 自由组合(或分离定律和自由组合) 组合①中F1紫色果皮植株自交得到的F2的表型及比例为紫色果皮植株∶绿色果皮植株≈15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式
(2) AABB、aabb 1/5
(3) 让F2中的紫色果皮植株进行自交(让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株杂交) 紫色果皮植株∶绿色果皮植株=3∶1(紫色果皮植株∶绿色果皮植株=1∶1)
【详解】(1)由于组合①中F1紫色果皮植株自交得到的F2的表型及比例为紫色果皮植株∶绿色果皮植株≈15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,所以该种植物与果皮颜色相关的基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)若控制该相对性状的基因用A/a、B/b表示,根据组合①紫色果皮×绿色果皮F1都是紫色果皮,说明紫色为显性。由于组合①中F1紫色果皮植株自交得到的F2的表型及比例为紫色果皮植株∶绿色果皮植株≈15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,说明由两对基因控制,F1的基因型为AaBb,亲本都是纯合子,则亲本的基因型为AABB和aabb,F2中只有1/16aabb是绿色,其余15/16都是紫色,紫色纯合子为1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB,所以组合①的F2紫色果皮植株中纯合子所占的比例为1/5。
(3)组合②F2表型及比例为3∶1,说明符合分离定律,紫色是显性性状,则F1的基因型为Aabb或aaBb,若F1的基因型为Aabb(若F1的基因型为aaBb,F2中紫色果皮植株的基因型为AAbb、Aabb。实验思路是:让F2中的紫色果皮植株进行自交,统计子代的表型及比例,判断紫色果皮植株的基因型。预期结果:如果组合②中F2的紫色果皮植株是纯合子AAbb,则纯合子自交后代还是纯合子,F2自交后代表型全部是紫色果皮植株。如果组合②中F2的紫色果皮植株是杂合子Aabb,自交后代为AAbb∶Aabb∶aabb=1∶2∶1,表型为紫色果皮植株∶绿色果皮植株=3∶1。
验证方法二:让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株(aabb)杂交,统计子代的表型及比例。若F1的基因型为Aabb(若F1的基因型为aaBb,则F2中紫色果皮植株的基因型为AAbb和Aabb。实验思路是:让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株杂交,统计子代的表型及比例,判断紫色果皮植株的基因型。预期结果:如果组合②中F2的紫色果皮植株是纯合子AAbb,与绿色果皮植株aabb杂交,子代基因型都是Aabb,都是紫色果皮植株。如果组合②中F2是杂合子Aabb,与绿色果皮植株aabb杂交,后代为Aabb:aabb=1:1,表型为紫色果皮植株﹔绿色果皮植株=1:1。
22.(1) IJ AB
(2) 同源染色体分离,细胞分裂成两个子细胞 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 受精作用
(3)细胞质应为均等分裂、细胞中应无同源染色体、染色体条数应为4条
(4) 有丝分裂后期 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期
【详解】(1)图I中乙细胞含有同源染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,对应图Ⅱ中IJ阶段。图Ⅰ中丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,对应图Ⅱ中AB阶段。
(2)图Ⅱ中,曲线BC阶段染色体数目减半,是减数第一次分裂完成,同源染色体分离,细胞分裂成两个子细胞。曲线DE阶段形成的原因是减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。曲线HI阶段发生的生理过程是受精作用,染色体恢复为正常体细胞中数目。
(3)图I中的甲细胞是对应图Ⅱ中EF阶段的细胞,图Ⅱ中EF阶段的细胞属于减数第二次分裂后期,因此图I进行减数分裂的甲细胞的错误之处有:图甲中细胞质不均等分裂,该动物为雄性,应改为均等分裂;图甲中存在同源染色体,该图像为减数第二次分裂后期,应改为不存在同源染色体;图甲中有8条染色体,该图像为减数第二次分裂后期,应改为4条染色体。
(4)若图Ⅲ纵轴表示正常细胞内同源染色体对数的变化,CD阶段同源染色体对数加倍,对应的细胞分裂时期是有丝分裂后期;若图Ⅲ纵轴表示正常细胞内染色体组个数的变化,CD阶段染色体组数目加倍,对应的细胞分裂时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
23.(1) 滤纸会吸附色素,降低滤液中的色素含量 CaCO3
(2) 类囊体薄膜 将水分解为氧、H+和电子,形成NADPH;在有关酶的催化下,促使ADP与Pi反应形成ATP
(3) 作为还原剂和为暗反应提供能量 强光条件下,光反应增强,对NADP+的消耗速率增大;暗反应提供的NADP+不足
【详解】(1)由于滤纸会吸附色素,降低滤液中的色素含量,故提取叶片中的光合色素时,需要将研磨后的匀浆用单层尼龙布过滤,由于光合色素能够溶解到有机溶剂中,因此在实验中选择无水乙醇作为提取色素的溶剂。若光合色素滤液用5%的HCl处理后,叶绿素的Mg2+可被H+置换,滤液呈黄褐色,与研磨时未加CaCO3提取的滤液颜色相似,即会引起叶绿素含量减少。
(2)光系统Ⅱ(PSⅡ)是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,因此PSⅡ位于叶绿体类囊体薄膜上,其吸收的光能可用于将水分解为氧、H+和电子,进一步形成NADPH,并在有关酶的催化下,促使ADP与Pi反应形成ATP,进而实现了光能向ATP和NADPH中活跃的化学能的转变。
(3)光反应过程产生的NADPH的作用为一方面作为还原剂还原C3,另一方面,还能为暗反应提供能量,而在强光条件下NADP+不足的原因是强光条件下,光反应增强,对NADP+的消耗速率增大,同时暗反应提供的NADP+不足,因而导致强光条件下NADP+不足。
24.(1) 形态、结构、功能 基因的选择性表达
(2)诱导间充质干细胞( 定向) 分化
(3) 细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深
(4) 不含姜黄素的培养液 甲组肿瘤细胞的凋亡率明显高于乙组肿瘤细胞的凋亡率
【详解】(1)细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程,分化的细胞仍具有完全相同的遗传信息,但细胞中遗传信息的表达情况不同,即分化是基因选择性表达的结果。
(2)在体外诱导间充质干细胞分化为不同细胞时,需要提供不同的微环境,微环境可诱导间充质干细胞进行定向分化,从而在不同的微环境中分化为不同类型的细胞。
(3)细胞衰老以后,细胞会发生一系列的变化,比如说细胞膜的通透性发生改变,使物质运输功能降低,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深等。
(4)如要证明姜黄素对畸形分化细胞的凋亡具有促进作用,可将小鼠肿瘤细胞均分为甲、乙两组,甲组加入含姜黄素的培养液,乙组加入不含姜黄素的培养液,其他条件相同且适宜,培养一段时间后检测两组肿瘤细胞的凋亡率,如果甲组肿瘤细胞的凋亡率明显高于乙组肿瘤细胞的凋亡率,则表明姜黄素对畸形分化细胞的凋亡具有促进作用。
25.(1) 简并性 AB和BCA (2) XhⅠ和MunⅠ -CTCGAGCCTTTCAGCTCA-
(3) 钙离子处理法 白 (4)设计预期的蛋白质结构
【详解】(1)AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,由于密码子具有简并性,所以AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。胰岛素基因存在于所有细胞中,但只能在胰岛B细胞中表达,结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知,BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA;在基因的结构中,启动子在非编码区,是不会被转录和翻译的,根据题干信息“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素,故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”,和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子。
(2)根据图2,对于目的基因,SalI和NheI的作用位点在目的基因的中间,会破坏目的基因,则在引物设计时不能选用这两种限制酶,那么只能在XhI和MunI和EcRI中选择;同时质粒上EcRI的其中一个作用位点是在标记基因上,所以只能选择XhI和MunI两种限制酶,则需要在设计PCR引物时可添加限制酶XhI和MunI的识别序列。已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,在设计PCR引物时需要添加限制酶XhI和MunI的识别序列,根据两种酶在质粒上的位置上可知,XhI的识别序列需要添加在目的基因左侧、MunI的识别序列需要添加在目的基因右侧,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,由于DNA合成时,新链的延伸方向是:5'→3',即其中一种引物与模板链3'端(①处互补的位置)碱基互补配对,同时该引物序列需要包含XhI的识别序列,所以其中一种引物设计的序列是5'CTCGAGCCTTTCAGCTCA3'。
(3)将目的基因导入微生物细胞常用的方法是钙离子处理法,使其处于感受态,将目的基因的插入的位置是在lacZ基因中,会破坏lacZ基因的结构,不能产生β-半乳糖苷酶,根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”,故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解,所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。
(4)蛋白质工程的途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
杂交组合
亲本毛色
F1的毛色及比例
①
黄色x黄色
黄色:灰色=2:1
②
黄色x黄色
黄色:黑色=2:1
③
黄色x灰色
黄色:灰色:黑色=2:1:1
组别
pH
木瓜蛋白酶
乙二胺因乙酸(EDTA)
温度(℃)
谷蛋白降解率(%)
甲
8
+
-
35
38
乙
8
+
+
35
58
丙
6
+
-
65
68
丁
6
+
+
65
78
F1/株数
F2/株数
组合
紫色果皮
绿色果皮
紫色果皮
绿色果皮
①紫色果皮×绿色果皮
212
0
612
41
②紫色果皮×绿色果皮
76
0
276
91
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