辽宁省部分学校2024-2025学年高三上学期10月阶段考试生物试题
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本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.研究者发现在人胚胎干细胞、小鼠T细胞等多种细胞表面,广泛分布着一类新型生物分子——糖RNA。糖RNA是指糖基化的RNA,在RNA支架上连接着聚糖。初步研究表明,糖RNA可能与免疫信号的传递有关。下列叙述正确的是( )
A.在小鼠T细胞中有核酸分布的细胞结构是细胞膜和细胞核
B.糖RNA彻底水解的产物中有核糖、磷酸、碱基等物质
C.细胞进行信息传递时,接收或传递信号的物质是糖蛋白
D.糖RNA的合成中,消耗的能量直接由腺苷二磷酸提供
2.在受到缺血缺氧刺激时,心肌细胞中的线粒体功能受损,无法维持心肌细胞的正常功能。线粒体移植是改善线粒体功能障碍导致的心肌损伤,维持心脏稳态的治疗方法。下列叙述错误的是( )
A.线粒体位于心肌细胞的细胞质中,具有双层膜
B.心肌细胞中的葡萄糖在氧化分解过程中,线粒体基质中能产生ATP
C.可通过密度梯度离心法从健康的心肌细胞中分离出有活力的线粒体
D.线粒体移植时可通过胞吞的方式进入心肌细胞
3.如图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图,图中的主动运输过程既可消耗来自ATP的能量,也可利用Na+电化学梯度势能。下列叙述正确的是( )
A.小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖时不需要能量
B.图中蛋白B体现的蛋白质功能是运输
C.小肠上皮细胞通过主动运输的方式吸收Na+
D.肠腔中Na+和葡萄糖充足时,二者进入小肠上皮细胞的运输速率与载体蛋白C的数量呈正相关
4.某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶和0.3g/mL的蔗糖溶液等实验材料进行质壁分离及复原实验。他们根据实验观察到的现象,绘制了如下曲线图,其中有一个图存在科学性错误。下列叙述错误的是( )
A.制作临时装片时最好选择洋葱鳞片叶外表皮细胞
B.图2曲线存在科学性错误,用蒸馏水处理时,细胞液浓度会持续降低
C.实验过程中洋葱鳞片叶细胞的大小变化与细胞壁伸缩性低有关
D.蔗糖溶液处理前后和蒸馏水处理前后均可构成对照
5.有氧呼吸通过糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化三个阶段,将葡萄糖中的化学能部分转化为ATP中的化学能,供细胞进行各种生命活动。真核细胞中,糖酵解发生的场所是细胞质基质,柠檬酸循环、氧化磷酸化分别发生在线粒体基质、内膜上。下列关于有氧呼吸的过程及其应用的叙述,正确的是( )
A.糖酵解过程中葡萄糖转变成丙酮酸并释放出ATP
B.柠檬酸循环不消耗水和氧气,有CO2的释放
C.原核生物没有线粒体,不发生柠檬酸循环和氧化磷酸化
D.中耕松土利于作物产量的提高与有氧呼吸增强有关
6.细胞的生命历程是一个复杂而精妙的过程,它包括了细胞的生长、分裂、分化、衰老和死亡等多个阶段,是生物体生长、发育、繁殖和维持稳态的基础。下列叙述正确的是( )
A.细胞生长时需要的营养物质增多,与外界进行物质交换的效率提高
B.细胞每次分裂前,核DNA的复制、蛋白质的合成等是必要的
C.细胞分化的实质是基因的选择性表达,而选择性表达的基因包括ATP水解酶基因
D.细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,该现象过强,可能引起细胞死亡
7.白蛋白是一类血液中广泛存在的蛋白质,如血清白蛋白。它们通常由一条链状多肽构成,具有多种生理功能。已知某白蛋白分子中含有m个氧原子、n个氮原子,下列关于该白蛋白的叙述,正确的是( )
A.该白蛋白分子中,肽键最多有m—1个
B.该白蛋白基因中,最多有6n个碱基
C.该白蛋白空间结构的形成与氢键有关
D.低温处理后,该白蛋白的功能会丧失
8.A/a、B/b是某二倍体动物卵原细胞中一对同源染色体上的两对等位基因,如图所示。在减数分裂过程中,发生一次互换,形成的一个次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞和一个极体。不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A.非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ,导致基因的数量发生改变
B.若A、a互换,则初级卵母细胞产生的两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb
C.卵细胞ab和精子随机结合的过程发生基因的自由组合
D.若未发生互换,则不会产生基因型为ab的卵细胞
9.某二倍体动物的毛色有白色、灰色、棕色和黄色4种,由位于3号染色体上的复等位基因D、D1和D2控制,毛色与相关基因的关系如图所示,任何基因型中两个基因均正常表达。下列叙述正确的是( )
A.白色个体有D1D1、D2D2两种基因型
B.基因型为DD1和基因型为DD2的个体杂交,理论上F1中白色个体占1/3
C.基因D、D1和D2的遗传遵循基因的分离定律
D.白色的个体随机交配,子代不一定为白色
10.某雌雄同株植物,甲(野生型)的果实为三角形,将其种子进行太空育种后获得了果实为圆形的新品种乙和丙,乙和丙均只涉及一对基因的突变。利用三个品种进行杂交,实验结果如下。下列分析错误的是( )
实验一:甲×乙→F1果实均为三角形
实验二:乙×丙→F1果实均为三角形
实验三:甲×丙→F1果实均为三角形
A.品种乙和丙均发生了隐性突变
B.实验一F1自交,F2中的果实为三角形的占3/4
C.在太空育种过程中萌发的种子突变率提高
D.实验一、三的F1杂交,子代出现圆形果实的概率为3/7
11.果蝇的触角长度(长触角和短触角)、体色(黑色和白色)分别由A/a、B/b两对等位基因控制,显隐性未知。已知含有某基因的某种配子存在致死效应,为研究其遗传机制并确定致死的配子,科研人员用长触角黑色的雌蝇与短触角白色的雄蝇进行杂交。F1果蝇均为长触角黑色。F1个体间随机交配,F2中表型及数量关系如表(不考虑X和Y染色体的同源区段、互换、突变以及雌雄配子均致死的情况)。下列叙述错误的是( )
A.控制果蝇体色的基因位于X染色体上B.含A基因的雄配子致死
C.F2中长触角黑色雌蝇中杂合子占7/8D.亲本的基因型表示为AAXBXB、aaXbY
12.关于遗传物质本质的探究实验及实验结论,下列叙述正确的是( )
A.R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡,是因为S型细菌的DNA具有毒性
B.艾弗里运用加法原理,证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
C.用32P标记的T2噬菌体侵染细菌时,上清液中放射性增高,可能是保温时间过短导致的
D.烟草花叶病毒侵染烟草的实验思路与赫尔希、蔡斯的实验思路完全不同
13.摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,并绘制了第一幅果蝇的黄白各种基因在X染色体上相对位置图,如图所示。身眼下列叙述错误的是( )
A.图中基因遗传时总与性别相联系
B.若不发生互换,在减数分裂Ⅰ后期,图中基因会位于细胞的同一极
C.摩尔根采用假说—演绎法证明了基因在染色体上呈线性排列
D.控制白眼、朱红眼和深红眼的基因是非等位基因
14.已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp,真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100bp/s。图1为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分(放大部分如图2所示,连续合成的属于前导链,不连续合成的属于后随链)。下列叙述正确的是( )
A.图1中有多个复制起点,同时开始复制,能加快果蝇DNA复制的速率
B.图2前导链的延伸方向是5′→3,后随链的延伸方向是3′→5′
C.DNA独特的双螺旋结构为其先解旋再复制提供了精确的模板
D.以15N标记原料中的胞嘧啶,则产生的两个DNA分子的相对质量可能不同
15.研究人员发现,卵母细胞在进行减数分裂时偶尔会发生“逆反”减数分裂现象,如图表示“逆反”减数分裂过程中,其中一对同源染色体的复制、分配情况。下列叙述正确的是( )
A.“逆反”减数分裂中着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ中
B.“逆反”减数分裂Ⅰ后得到的次级卵母细胞中有同源染色体
C.“逆反”减数分裂获得含非重组染色体卵细胞,不能为进化提供原材料
D.“逆反”减数分裂经减数分裂Ⅰ后,染色体数目减半
二、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,有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16.粗糙脉孢霉(2n=14)形成生殖细胞时,合子会先进行减数分裂产生4个细胞,紧接着再进行一次有丝分裂,产生的8个孢子严格按分裂的顺序依次直线排列在子囊中,过程如图1所示,图中数字序号表示相关的生理过程,甲、乙代表细胞。某个粗糙脉孢霉产生的孢子在子囊中的分布如图2所示。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.图1中处于①②③阶段的细胞中均存在同源染色体
B.图1的阶段①②③中均出现染色体数目加倍
C.产生图2孢子的粗糙脉胞霉的合子基因型为Aa
D.产生图2孢子的过程中,阶段②中发生了A、a的分离
17.甲类抑制剂与底物竞争性结合酶S,阻碍底物与酶的结合,进而降低酶促反应速率;而乙类抑制剂与酶S活性位点以外的部位结合并改变其构象,从而降低酶的催化活性。两类抑制剂对酶促反应速率的影响如图所示。现有一种酶S的抑制剂,某兴趣小组为了确定该抑制剂属于甲类抑制剂还是乙类抑制剂,依据图示原理用该抑制剂进行实验。下列叙述正确的是( )
A.若实验组的结果与曲线A相似,则该抑制剂为甲类抑制剂
B.若酶S的化学本质不是蛋白质,则进行该实验时无需考虑温度问题
C.该实验不仅能验证抑制剂的种类,也能验证酶S的高效性
D.若增大酶S的用量,图中曲线B的最大值会上移
18.果蝇的翻翅(A)对正常翅(a)为显性,星状眼(B)对正常眼(b)为显性,正常硬毛(C)对短硬毛(c)为显性。通过PCR和电泳检测雌性果蝇(甲)产生的卵细胞中3对性状相关基因,结果如图。正常翅短硬毛雌性果蝇与翻翅正常硬毛雄性果蝇杂交,F1表型及比例如表。不考虑致死和突变,各型配子活力相同。下列叙述正确的是( )
A.减数分裂过程中,甲的初级卵母细胞发生了染色体互换
B.翻翅/正常翅与正常硬毛/短硬毛的遗传遵循自由组合定律
C.F1雌性正常硬毛基因型为XCXc,雄性短硬毛基因型为XcY
D.控制星状眼与正常眼的基因位于X染色体上
19.已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制这两对性状的基因独立遗传。现用两个玉米品系甲和乙杂交,流程如图1,F1与丙杂交后代统计结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.F1自交,后代中高秆抗病的基因型有4种
B.F1自交,后代能产生一定比例的矮秆抗病植株的原因是发生了基因突变
C.根据图2推出图1中丙的基因型为Ddrr
D.品系丙与乙杂交,子代自交不发生性状分离的占1/2
20.卷发综合征是一种严重的遗传病,患儿通常在3岁内死亡,典型特征为毛发卷曲易断、长骨和颅骨发育异常。如图为某患者家系图,基因检测显示Ⅱ4和Ⅱ6号不携带致病基因,相关基因为A和a。下列叙述正确的是( )
A.卷发综合征的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.调查人群中该遗传病的发病率时,最好选取图中家系进行调查研究
C.Ⅲ8的基因型是1/2XAXA或1/2XAXa
D.卷发综合征家系中一般不会出现女患者
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)影响光合作用的因素可分为气孔因素和非气孔因素。高温胁迫是影响黄瓜生长发育的主要环境因素。欲探究外源褪黑素(MT)对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用的影响,研究人员以黄瓜幼苗为实验材料进行了相关实验,实验结果如图所示。回答下列问题。
(1)叶绿素位于黄瓜幼苗叶绿体内的__________上,提取后经纸层析法分离,扩散速度最慢的色素是__________。
(2)高温胁迫后,黄瓜幼苗叶绿素含量较胁迫前__________(填“上升”或“下降”),使光反应产生的__________(产物)减少,卡尔文循环中再生出__________的量改变,从而影响光合速率。
(3)高温胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率的下降主要是由__________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)引起的,判断的依据是__________。
(4)实验结果表明,100μml/L的MT可显著__________(填“加重”或“缓解”)高温胁迫对黄瓜幼苗的净光合速率的影响,据图分析,原因是__________。
22.(11分)实验小组将生长状况相同的蚕豆均分成4组,第一组移入添加适量蒸馏水的烧杯中,其他组分别移入添加等量质量浓度为0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mLCuSO4溶液的烧杯中,继续培养;分别于24h、48h后,取根尖制成临时装片进行观察,计算有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞数×100%),结果如下表所示。回答下列问题。
(1)该实验的自变量是__________,为了使统计数据更加科学,计数时应采取的方法是__________;还应该在__________g/mL和__________g/mL浓度之间增加浓度梯度以保证梯度均等。
(2)根据实验结果分析,CuSO4溶液对蚕豆根尖细胞有丝分裂具有__________(填“促进”或“抑制”)作用,理由是____________________。
(3)图中①~⑦表示的是蚕豆体内不同细胞中染色体数与核DNA分子数的关系。某细胞由⑥变为⑦的原因是__________;正常情况下,一定没有同源染色体的细胞有__________(填序号)。
23.(12分)甘蓝型油菜花色有黄色、白色、乳白色、金黄色,受W/w、Y1/y1、Y2/y23对等位基因控制,W纯合时表现为白花。为探究花色性状的遗传机理,科研人员利用甘蓝型油菜的白花突变体、金黄花突变体和正常黄花3种品系(同一品系基因型相同)为亲本开展了相关实验,结果如表。回答下列问题。
(1)油菜花色的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,判断依据是__________。
(2)白花油菜的基因型共有__________种,实验一中F2乳白花自交,子代的表型及比例为__________。
(3)实验二F2黄花中与F1基因型相同的比例为__________;实验三F2中乳白花与金黄花杂交,子代乳白花占____________________。
(4)某研究小组对油菜的减数分裂过程进行了研究,并绘制了图1和图2。与图1相比,图2是一对同源染色体的不正常分裂情况,产生异常配子的原因可能是__________。
24.(10分)洋葱根尖分生区某细胞内的某种生理过程如图1,图中甲、乙、丙均表示DNA分子,a、b、c、d均表示DNA的一条链,A、B表示相关酶。回答下列问题。
(1)DNA的基本骨架是由__________构成的,排列在外侧,图1过程发生在洋葱根尖细胞的__________(填场所),其中乙、丙分开的时期为__________________。
(2)若一个DNA分子含有1800个碱基,其中鸟嘌呤占20%,则该DNA复制2次后共需要__________个腺嘌呤。
(3)若a链中1个腺嘌呤被胞嘧啶替换,经复制得到的第三代DNA分子中,发生差错的DNA分子占__________。
(4)梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA是半保留复制。选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲代,然后,将大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代。提取大肠杆菌的DNA并进行离心,图2是设想的几种可能的离心结果。下列分析正确的是__________(单选)。
A.密度梯度离心依据DNA分子大小使其分离
B.通过测定放射性强度最终确定DNA复制的方式
C.若DNA为全保留复制,则离心后试管中DNA的位置对应图中③
D.若DNA的复制方式为半保留复制,则子代的两个DNA分子分别为14N-15N、14N-14N
(5)将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,使其感染无32P标记的大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(32个)并释放,其中含有32P的噬菌体只有2个,原因是__________。
25.(11分)某二倍体两性花植物花的顶生和腋生由一对等位基因A/a控制;叶边缘的光滑形和锯齿形由两对等位基因B/b和D/d控制,且两对均为隐性纯合时表现为锯齿形。经实验证实,两对相对性状独立遗传。研究人员让纯合的顶生花光滑叶植株与纯合的腋生花锯齿叶植株杂交,所得的F1随机授粉,F2表型及比例如下表。不考虑致死情况。回答下列问题。
(1)该种植物的顶生花对腋生花为__________(填“显性”或“隐性”),判断的依据是__________。
(2)由表中数据可知,控制该种植物叶边缘形状的两对基因B/b和D/d的遗传__________(填“是”或“否”)遵循孟德尔第二定律,依据是__________。
(3)为了解释上述现象,有同学提出假说:控制叶边缘形状的两对等位基因位于一对同源染色体上;F1在进行减数分裂时发生了互换,导致产生的雌雄配子比例均为BD:Bd:bD:bd=4:1:1:4。为验证这一假说,可以让F1与F2中表型为腋生花锯齿叶的植株进行杂交实验,当后代表型及比例为__________时,该结论正确。(考虑花的着生位置和叶边缘形状两种性状)
(4)若(3)中假说成立,仅考虑叶边缘形状,让F2中光滑叶植株自交,后代不发生性状分离的植株所占的比例为__________。(不考虑基因突变和染色体变异)
参考答案及解析
1.B【解析】在小鼠T细胞中有核酸分布的细胞结构不仅是细胞膜和细胞核,还有核糖体、线粒体等;糖RNA是糖基化的RNA分子,因此其彻底水解的产物中有核糖、磷酸、碱基等物质;糖RNA可能与免疫信号的传递有关,因此,细胞进行信息传递时,接收或传递信号的物质不一定是糖蛋白,还可能是糖RNA或糖脂;糖RNA的合成中,消耗的能量直接由腺苷三磷酸提供。
2.C【解析】线粒体是细胞器,双层膜,属于细胞质的一部分。葡萄糖氧化分解时,会依次在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜中产生ATP;线粒体等细胞器是通过差速离心法分离的;线粒体是较大的颗粒,移植时可通过胞吞方式进入心肌细胞。
3.D【解析】葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞利用Na+电化学梯度的势能,需要能量。蛋白B体现出蛋白质有运输和催化作用。小肠上皮细胞吸收葡萄糖时,利用Na+电化学梯度的势能,所以图中小肠上皮细胞吸收Na+的方式是协助扩散。当Na+和葡萄糖充足时,二者进入小肠上皮细胞的运输速率与载体蛋白C的数量呈正相关。
4.B【解析】紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞有颜色,便于实验结果的观察;图2曲线存在科学性错误,用蔗糖溶液处理时,细胞会失水,细胞液的浓度应增大,用蒸馏水处理时,细胞吸水,细胞液浓度会降低,但由于有细胞壁的束缚,细胞液的浓度不会持续降低;图3中,洋葱鳞片叶细胞的大小变化不大,与细胞壁伸缩性低有关;该实验过程中,每次处理前后可以形成对照。
5.D【解析】根据题干信息可知,有氧呼吸的糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化分别对应有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和第三阶段。发生糖酵解(有氧呼吸第一阶段)时,葡萄糖转变成丙酮酸并释放出能量,并非释放出ATP;发生柠檬酸循环(有氧呼吸第二阶段)时,丙酮酸在水的参与下,彻底分解成CO2和[H];需氧型原核生物虽然没有线粒体,但是却有全套与有氧呼吸有关的酶,分布在细胞质基质和细胞膜上,能发生柠檬酸循环和氧化磷酸化;中耕松土能增大土壤的含氧量,进而促进作物根部的有氧呼吸,为植物从土壤中吸收矿质元素提供能量,从而利于作物产量的提高。
6.D【解析】细胞的生长引起细胞体积增大,相对表面积变小,与外界进行物质交换的效率降低;减数分裂Ⅱ前并不进行核DNA的复制;细胞分化的实质是基因的选择性表达,但选择性表达的基因不包括ATP水解酶基因;细胞自噬有利于细胞内物质的循环利用,但该现象过强,可能引起细胞死亡。
7.C【解析】不考虑R基,该白蛋白分子中,肽键最多有m-2个;由于终止密码子不编码氨基酸以及基因的非编码区、内含子等,所以该白蛋白基因中,碱基数一定大于6n个;白蛋白空间结构的形成与氢键有关;低温不会破坏蛋白质的空间结构,因而不会导致该蛋白质功能的丧失。
8.B【解析】非姐妹染色单体的互换发生在减数分裂Ⅰ,基因的数量未发生改变;若A、a互换,则初级卵母细胞产生的两个子细胞的基因型为AaBB、Aabb;基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而不是受精作用过程中;若未发生互换,当次级卵母细胞的基因型为aabb时,会产生基因型为ab的卵细胞。
9.C【解析】白色个体有3种基因型D1D1、D2D2、D1D2;基因型为DD1和基因型为DD2的个体杂交,理论上F1中白色个体占1/4;基因D、D1和D2的遗传遵循基因的分离定律;白色个体随机交配,后代均为白色。
10.D【解析】由实验一和实验三可知,品种乙和丙均发生了隐性突变;假设甲基因型为AABB,乙基因型为AAbb,则实验一F1AABb自交,F2中果实为三角形的占3/4;实验一、三的F1杂交,子代果实均为三角形。
11.B【解析】F1个体间随机交配,F2果蝇中长触角∶短触角=2∶1,且性状表现与性别无关,说明控制触角长度的基因位于常染色体上;而F2中雌果蝇均为黑色,雄果蝇中体色性状表现为黑果蝇∶白果蝇=1∶1,说明控制体色的基因位于X染色体上;果蝇的触角长度性状(长触角和短触角)、体色性状(黑色和白色)分别由A/a、B/b两对等位基因控制,则上述杂交实验亲本的基因型可表示为AAXBXB、aaXbY,F1的基因型为AaXBXb、AaXBY,F2中长触角∶短触角=2∶1,则可能存在含A基因的雌配子或雄配子有一半致死的情况(由于亲本的基因型为AAXBXB,因而说明AA纯合不致死);F2中长触角黑体色雌蝇的基因型有4种,相关基因型以及所占份数为1AAXBXB、3AaXBXB、1AAXBXb、3AaXBXb,其中纯合子占的比例为1/8,杂合子占7/8。
12.C【解析】R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡,是因为S型菌有荚膜,可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于其在宿主体内生活并繁殖;艾弗里运用减法原理,证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质;32P标记的T2噬菌体侵染细菌时,上清液放射性增高,可能是保温时间过短,部分噬菌体没有侵入大肠杆菌;烟草花叶病毒侵染烟草的实验思路与赫尔希、蔡斯的相同,即分别研究蛋白质和核酸的作用。
13.C【解析】图中表示X染色体上的基因,遗传时总与性别相联系;若不发生互换,在减数分裂I的后期,图中基因会位于细胞的同一极;摩尔根以果蝇为实验材料,采用假说—演绎法证明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,而证明基因在染色体上呈线性排列时采用其他科学方法;控制白眼、朱红眼和深红眼的基因是非等位基因。
14.D【解析】图1中有多个复制起点,DNA复制泡大小不一样,大的代表复制开始的时间早;前导链的延伸方向是5'→3',后随链的延伸方向也是5'→3';DNA复制是边解旋边复制的过程;用15N标记原料中的胞嘧啶,由于DNA半保留复制(即新合成的每个DNA分子都含有一条母链和一条新链),产生的两个DNA分子中,两条子链为互补关系,两条子链上的胞嘧啶数目未必相同,因此,这两个DNA分子的相对质量可能不同。
15.B【解析】与正常减数分裂不同的是,“逆反”减数分裂中着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅰ;“逆反”减数分裂Ⅰ后得到的次级卵母细胞含有同源染色体;图中仅表示一对同源染色体的复制分配情况,含有图示中1条非重组染色体的卵细胞,仍会与其他非同源染色体发生自由组合、含有其他重组染色体或发生了基因突变等,可以为进化提供原材料;“逆反”减数分裂过程中,经减数分裂Ⅰ,姐妹染色单体分开,染色体数目未减半。
16.CD【解析】处于②③阶段的细胞中不存在同源染色体。①中不出现染色体数目加倍,②③中出现染色体数目加倍。据图分析,产生图2的粗糙脉胞霉的合子基因型Aa。正常减数分裂Ⅱ不能产生Aa的次级细胞,但该细胞在减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换,即A、a发生互换,减数分裂Ⅱ中A、a分离。
17.AD【解析】从图中信息可知,随着底物浓度的增大,A的最大值逐渐接近对照组,说明曲线A对应的抑制剂为甲类抑制剂;即使酶S的化学本质不是蛋白质,温度对酶S的活性也有影响,进行该实验时,也要考虑温度问题;该实验不能验证酶S的高效性;曲线B对应的是乙类抑制剂,若增大酶S的用量,会消耗一定量抑制剂,进而使B对应曲线的最大值上移。
18.ABC【解析】分析电泳图谱可知,甲产生的:AB∶Ab∶aB∶ab=1∶2∶2∶1,AC∶Ac∶aC∶ac=1∶1∶1∶1,BC∶Bc∶bC∶bc=1∶1∶1∶1。若未发生互换,则甲只产生Ab、aB的配子,推测甲的初级卵母细胞发生了染色体互换;由表格可知,控制正常硬毛、短硬毛(C/c)的基因位于X染色体上,由于AC∶Ac∶aC∶ac=1∶1∶1∶1,所以控制翻翅、正常翅(A/a)的基因位于常染色体上,二者的遗传遵循基因的自由组合定律;由于BC∶Bc∶bC∶bc=1∶1∶1∶1,C/c位于X染色体上,所以控制星状眼与正常眼的基因(B/b)位于常染色上。
19.AD【解析】F1(DdRr)自交,后代中高秆抗病(D_R_)植株的基因型有4种;F1自交,通过基因重组,后代产生一定比例的矮秆抗病个体;根据图2,子代高秆∶矮秆=1∶1,抗病∶易感病=3∶1,可以判断亲本丙为ddRr;品种丙与乙杂交,子代自交不发生性状分离的占1/2。
20.CD【解析】由于Ⅱ6和Ⅱ7生出了Ⅲ10或Ⅱ3和Ⅱ4生出了Ⅲ9,说明该病是隐性遗传病,因Ⅱ4和Ⅱ6不携带致病基因,说明该病是伴X染色体隐性遗传病;调查人群中遗传病的发病率时,最好在人群中随机调查;由Ⅲ9患病可知,Ⅱ3和Ⅱ4的基因型分别为XAXa、XAY,Ⅲ8的基因型是1/2XAXA或1/2XAXa;该病为伴X染色体隐性遗传病,由于患儿通常在3岁内死亡,无基因型为XaY的成年男性,故成年人都表现正常,其家系中一般不会出现女患者。
21.(11分)
(1)类囊体薄膜(1分)叶绿素b(1分)
(2)下降(1分)NADPH、ATP和O2(1分) RuBP(或C5)(1分)
(3)非气孔因素(1分)高温胁迫后,气孔导度和胞间CO2浓度上升但净光合速率下降(2分)
(4)缓解(1分)100μml/L的MT可有效抑制高温胁迫下幼苗叶绿素的减少,提高光反应速率,同时显著提高高温胁迫下幼苗CO2的固定速率(合理即可)(2分)
【解析】(1)叶绿素位于黄瓜幼苗叶绿体内的类囊体薄膜上,提取后经纸层析法分离,扩散速度最慢的色素是叶绿素b,呈黄绿色。
(2)据图可知,高温胁迫后,黄瓜幼苗叶绿素含量较胁迫前下降,光反应速率下降,使NADPH、ATP和O2减少,卡尔文循环中再生出RuBP(或C5)的量改变,从而影响光合速率。
(3)分析图可知,高温胁迫后,气孔导度和胞间CO2浓度上升但净光合速率下降,因此高温胁迫下,黄瓜幼苗净光合速率的下降主要是由非气孔因素引起的。
(4)分析图可知,与不使用MT相比,使用100μml/L的MT组幼苗在高温胁迫后叶绿素增加,使光反应速率提高;同时气孔导度显著提高,胞间CO2浓度降低,说明MT可显著提高高温胁迫下的幼苗CO2的固定速率,暗反应速率提高,因此100μml/L的MT可有效缓解高温胁迫对黄瓜幼苗净光合速率的影响。
22.(11分)
(1)CuSO4溶液浓度和取材时间(1分)每组装片观察多个视野,多次重复求平均值(合理即可)(2分)0.10(1分)0.20(1分)
(2)抑制(1分)与对照组相比,加CuSO4溶液组的有丝分裂指数低(2分)
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开(1分)①②(2分,回答不全的答对1个得1分,有答错的得0分)
【解析】(1)据表格可知,本实验的自变量有2个,分别是CuSO4溶液的浓度和取材时间,实验应遵循平行重复原则,尽量减少个体差异造成的误差,故计数时可以多次重复求平均值,即每组装片观察多个视野;根据表格数据可知,浓度之间的梯度为0.05,故还应该在0.10ml/L和0.20ml/L浓度之间增加浓度梯度以保证梯度均等。
(2)根据实验结果分析,与对照组相比,用CuSO4溶液处理后,其有丝分裂指数降低,且随着浓度增加,有丝分裂指数下降越明显,说明CuSO4对蚕豆根尖细胞有丝分裂具有抑制作用。
(3)图中⑥细胞染色体数为2n,核DNA数为4n,⑦染色体数为4n,核DNA数为4n,说明此时染色体数目加倍,其原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。正常情况下图中一定没有同源染色体的细胞有①②。
23.(12分)
(1)遵循(1分)实验三中F1自交后F2表型及比例为白花∶乳白花∶黄花∶金黄花=16∶32∶15∶1,其和为64=43,说明W/w、Y1/y1、Y2/y2位于3对同源染色体上(合理即可)(2分)
(2)9(1分)白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1(2分)
(3)4/15(2分)1/2(2分)
(4)减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离,而是移向细胞同一极(2分)
【解析】(1)油菜花色的遗传遵循基因的自由组合定律,判断依据是实验三中F1自交后F2表型及比例为白花∶乳白花∶黄花∶金黄花=16∶32∶15∶1,其和为64=43,说明W/w、Y1/y1、Y2/y2位于3对同源染色体上。
(2)由题意可知,白花为WW____,基因型共有9种。由实验三可知,Ww____为乳白花,wwy1y1y2y2为金黄花,其余基因型为黄花。实验一乳白花自交后白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1,说明F1中只有一对杂合基因,结合F2出现的表型可知F1基因型为WwY1Y1Y2Y2,F2乳白花基因型一定为WwY1Y1Y2Y2,F2自交,子代表型及比例为白花∶乳白花∶黄花=1∶2∶1。
(3)实验二:F1自交后F2表型比例之和为16,说明F1中有两对基因为杂合子,结合题意可知,F1的基因型是wwY1y1Y2y2,F2的黄花中与F1基因型相同的比例占4/15。实验三:F2乳白花(Ww____)与F2金黄花wwy1y1y2y2杂交,后代乳白花占比为1/2。
(4)与图1相比,图2是一对同源染色体(常染色体)的不正常分裂情况,产生异常配子的原因可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体没有分离,而是移向细胞同一极。
24.(10分)
(1)脱氧核糖和磷酸交替连接(1分)细胞核、线粒体(1分)有丝分裂后期(1分)
(2)1620(2分)
(3)1/2(2分)
(4)C(1分)
(5)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此得到的32个噬菌体中只有2个带有标记(合理即可)(2分)
【解析】(1)图中DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,图1过程发生在洋葱根尖细胞的细胞核、线粒体,其中乙、丙分开的时期为有丝分裂后期。
(2)若一个DNA分子含有1800个碱基,其中鸟嘌呤占20%,则腺嘌呤占30%,腺嘌呤的数量为1800×30%=540,则540×(22-1)=1620。
(3)若a链中1个腺嘌呤被胞嘧啶替换,以这条链为模板合成的子代DNA分子发生差错,以另一条母链为模板合成的子代DNA正确,则该经复制得到的第三代DNA分子中,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
(4)密度梯度离心依据DNA分子密度大小使其分离;由于15N没有放射性,因此本实验不能通过测定放射性强度来最终确定DNA的复制方式;若DNA的复制方式为全保留复制,亲代DNA为15N-15N,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子分别为15N-15N,14N-14N,位于离心管重带和轻带位置,如图2中③所示;若DNA的复制方式为半保留复制,亲代DNA为15N-15N,大肠杆菌繁殖一代,得到的子代的两个DNA分子都为14N-15N,位于离心管中带位置,如图2中②所示。
(5)将一个噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体,共32个,并释放,则其中含有32P的噬菌体只有2个,原因是一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子,因此得到的32P个噬菌体中只有2个带有标记。
25.(11分)
(1)显性(1分)F2中的顶生花﹕腋生花=3﹕1(2分)
(2)否(2分)F2中的光滑叶﹕锯齿叶=21﹕4,不符合13﹕3(9﹕3﹕3﹕1的变式)(2分)
(3)顶生花光滑叶﹕顶生花锯齿叶﹕腋生花光滑叶﹕腋生花锯齿叶=3﹕2﹕3﹕2(2分)
(4)17/42(2分)
【解析】(1)仅考虑花的着生位置,F2植株中顶生花﹕腋生花=3﹕1,出现了性状分离,说明顶生花为显性性状。
(2)由表可知,F2中的光滑叶﹕锯齿叶=(252+84)﹕(48+16)=21﹕4,不符合13﹕3(9﹕3﹕3﹕1的变式),因此推断控制该种植物叶边缘性状的两对基因B/b和D/d的遗传不遵循孟德尔第二定律。表型
长触角黑色雌蝇
长触角黑色雄蝇
长触角白色雄蝇
短触角黑色雌蝇
短触角黑色雄蝇
短触角白色雄蝇
数量(只)
122
58
62
60
33
29
F1表型
翅型
毛型
雌性
翻翅:正常翅 =1:1
正常硬毛
雄性
翻翅:正常翅 =1:1
短硬毛
处理
CuSO4溶液/(g/mL)
0
0.05
0.10
0.20
实验结果
时间/h
24
48
24
48
24
48
24
48
有丝分裂指数/%
6.97
7.51
6.46
6.28
5.84
5.44
4.73
4.27
组别
P
F1表型
F2表型及比例
实验一
白花×黄花
乳白花
白花:乳白花:黄花=1:2:1
实验二
黄花×金黄花
黄花
黄花:金黄花=15:1
实验三
白花×金黄花
乳白花
白花:乳白花:黄花:金黄花=16:32:15:1
F2表型
顶生花光滑叶
顶生花锯齿叶
腋生花光滑叶
腋生花锯齿叶
比例
252
48
84
169
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