卷03-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)(解析版)
展开【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)
高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题: 共 14题,每题 2 分, 共 28分。每题只有一个选项最符合题意。
1、下列有关生物体中物质的叙述,正确的是( )
A.缺Ca2+会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
B.将农作物秸秆晒干后剩余的物质主要是无机盐
C.生物学研究中常用的放射性同位素有15N、18O、14C
D.人体内Na+的缺乏会引起神经、肌肉等细胞的兴奋性降低
【答案】D
【分析】无机盐主要以离子形式存在,有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动重要重要作用,有的无机盐还对于调节酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、缺铁会导致哺乳动物血红蛋白合成受阻,血液运输O2的能力下降,A错误;
B、将农作物秸秆晒干后剩余的物质主要是有机物,B错误;
C、15N是没有放射性的同位素,C错误;
D、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,D正确。
故选D。
2、真核细胞中的溶酶体膜上有质子泵,能不断将H+从细胞质基质泵入溶酶体内,维持酸性环境。溶酶体内有多种酸性水解酶,能够降解细胞内折叠错误和受损的蛋白质以及衰老的细胞器等,降解后的物质可被细胞再次利用。下列有关叙述错误的是( )
A.质子泵将H+泵入溶酶体的过程需要消耗能量
B.哺乳动物冬眠时细胞中溶酶体的活动明显减弱
C.蛋白质的错误折叠可能发生在真核细胞的内质网中
D.细胞内少量溶酶体破裂不会造成细胞结构严重受损
【答案】B
【分析】溶酶体是具有单层膜的细胞器,内部含有多种酸性水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被分解后的产物,对细胞有用的物质可以再利用,废物排出细胞外。溶酶体起源于高尔基体,所含的酶在核糖体合成,进入内质网初步加工,再运输到高尔基体进一步加工。pH改变会影响酶的活性。
【详解】A、质子泵将H+泵入溶酶体的过程,H+从低浓度一侧跨膜运输到高浓度一侧,是主动运输,需要消耗能量 ,A正确;
B、哺乳动物冬眠时,细胞不能及时从外界获得营养物质,细胞内损伤、衰老的细胞器增多,细胞中溶酶体的活动明显加强 ,B错误;
C、蛋白质的错误折叠是肽链的初步加工,可能发生在真核细胞的内质网中 ,C正确;
D、细胞内少量溶酶体破裂,溶酶体内的酶在细胞质基质的中性环境中失活,不能发挥水解作用,不会造成细胞结构严重受损 ,D正确。
故选B。
3、下图表示小肠上皮细胞吸收铁离子的过程。相关叙述错误的是( )
A.图中共有 4 种转运蛋白
B.蛋白 3 运输 Fe 2+属于主动运输
C.蛋白 1 运输亚铁血红素进入细胞的动力是浓度差
D.图中同种物质的跨膜运输可由不同转运蛋白完成
【答案】A
【分析】据图分析,亚铁血红素通过蛋白1进入细胞,从高浓度向低浓度运输,为协助扩散;Fe3+在蛋白2的作用下变成了Fe2+,说明蛋白2是酶,具有催化作用;Fe2+通过蛋白3逆浓度差进入细胞,说明其运输方式为主动运输;H+通过蛋白3顺浓度差进入细胞,说明其运输方式为协助扩散;蛋白4运输Fe2+是从高浓度向低浓度运输,为协助扩散。
【详解】A、图中蛋白质1能将亚铁血红素运输进入细胞内,蛋白质3能将Fe2+和H+运输细胞内,蛋白质4能将Fe2+运出细胞外,都属于转运蛋白,蛋白质2能催化Fe3+转化形成Fe2+,是一种酶,不是转运蛋白,因此图中共有 3种转运蛋白,A错误;
B、据图分析,蛋白3运输Fe2+是由低浓度向高浓度,属于主动运输,B正确;
C、亚铁血红素通过蛋白1进入细胞,从高浓度向低浓度运输,为协助扩散,动力来自亚铁血红素浓度差,C正确;
D、图中同种物质的跨膜运输可由不同转运蛋白完成,比如Fe2+可以有蛋白质2和4转运,D正确。
故选A。
4、线粒体结构和功能的改变是细胞衰老的重要原因,下列有关细胞衰老加快的原因分析错误的是 ( )
A.线粒体功能受损,导致细胞自稳态失衡
B.随分裂次数的增加,线粒体端粒DNA缩短
C.线粒体氧化应激反应损伤,产生的自由基积累
D.细胞自噬发生障碍,受损的线粒体不能被清除
【答案】B
【分析】线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
【详解】A、线粒体功能受损,细胞供能障碍,导致细胞自稳态失衡,A正确;
B、端粒是染色体末端的DNA序列,线粒体里是环状DNA,B错误;
C、有氧呼吸线粒体生成自由基,若线粒体氧化应激反应损伤,产生的自由基积累,C正确;
D、通过细胞自噬可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素,当细胞自噬发生障碍,受损的线粒体不能被清除,D正确。
故选B。
5、细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制,图中1一4为部分检验点,只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段。在真核细胞中,细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白,其主要功能是促进“复制前复合体”形成,进而启动DNA复制。下列有关叙述正确的是( )
A.检验点1到检验点1过程是一个完整的细胞周期
B.“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2
C.若用DNA复制抑制剂处理,细胞将停留在检验点1
D.染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点4
【答案】D
【分析】1、细胞周期概念及特点:
(1)概念:连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止为一个细胞周期。
(2)两个阶段:一个细胞周期=分裂间期(在前,时间长大约占90%~95%,细胞数目多)+分裂期(在后,时间短占5%~10%,细胞数目少)。
(3)分裂间期:进行物质上的准备,包括G1期、S期和G2期,在G1期和G2期完成RNA和有关蛋白质的合成,在S期进行DNA的复制。
2、识图分析可知,图中从4到4过程为一个完整的细胞周期,其中G1期、S期和G2期为分裂间期,M期为分裂期。
【详解】A、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的时间。因此图中4到4过程为一个完整的细胞周期,A错误;
B、根据题意,“复制前复合体”能启动DNA复制,因此组装完成的时间点是S期前的检验点1,B错误;
C、若用DNA复制抑制剂处理,细胞将停留在S期,即细胞停留在检验点2,C错误;
D、若染色体未全部与纺锤体相连,则染色体不能均分到细胞的两极,即细胞分裂不能通过有丝分裂的后期,因此细胞不能通过检验点4,D正确。
故选D。
6、下列关于教材实验的选材、操作和结果的分析,正确的是( )
A.梨和草莓都富含还原糖,所以都是鉴定还原糖实验的理想材料
B.探究酵母菌呼吸方式的实验中,只要检测有无CO2产生就可确定呼吸方式
C.观察叶绿体的形态和结构时,用镊子撕取黑藻叶片的下表皮制成装片时
D.观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂时,漂洗步骤有利于防止解离过度
【答案】D
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
3、观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂包括解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、草莓颜色是红色跟检测还原糖颜色相似,会影响观察结果,所以草莓不能用于还原糖的测定,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以要检测CO2的量及有无酒精产生,B错误;
C、黑藻是单层细胞,不需要用镊子撕取,可直接制作临时装片,C错误;
D、漂洗的目的是洗去盐酸和酒精,防止解离过度,不利于制片,D正确。
故选D。
7、如图为人某种遗传病的致病机理示意图。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.图中a和b链的右侧端分别为3′-端和5′-端
B.过程①无需引物但需RNA聚合酶和解旋酶
C.过程①和过程②的碱基互补配对方式相同
D.此图可表示镰状细胞贫血症的致病机理
【答案】A
【分析】分析题图可知:过程①以DNA的一条链为模板合成RNA,为转录;过程②以mRNA为模板,合成蛋白质,为翻译。
【详解】A、由于mRNA的延伸方向是5,→3,,图中b链为mRNA,故b链的右端为5,端,mRNA和a链互补配对,故a链的左侧为5,端,即图中a和b链的右侧端分别为3′-端和5′-端,A正确;
B、过程①为转录,需要引物和RNA聚合酶,但是不需要解旋酶,B错误;
C、过程①以DNA的一条链为模板合成RNA,为转录,碱基互补配对的方式有A-U、T-A、G-C、C-G;过程②以mRNA为模板,合成蛋白质,为翻译,碱基互补配对方式有A-U、U-A、G-C、C-G,故过程①和过程②的碱基互补配对方式不完全相同,C错误;
D、该图因核基因异常,导致转录和翻译后形成的多肽链异常,与镰状细胞贫血症的致病机理(碱基的替换导致基因突变)不完全相同,该图不一定是基因突变导致的核基因异常,D错误。
故选A。
8、稗草是一种杂草,旱地稗草“长相”多样,完全不像水稻,而不断进化形成的水田稗草就很有“稻”样,与水稻难以区分。相关叙述错误的是( )
A.旱地稗草的“长相”多样是基因和环境共同作用的结果
B.水田稗草的“稻”样是为了躲避人类拔除而产生的变异
C.两种稗草在外形上有明显差异但不一定存在生殖隔离
D.使用除草剂后留下的少量稗草中可能含抗除草剂基因
【答案】B
【分析】生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限。生殖隔离有三种情况:不能杂交;杂交后代不活;杂交后代活而不育。表现型是基因和环境共同作用的结果。
【详解】A、旱地与水田稗草的对比可以看出表现型会受到基因和环境共同作用,A正确;
B、水田稗草产生的变异在先,选择再后,且变异是不定向的、随机的,B错误;
C、两种稗草在外形上有明显差异但不一定存在生殖隔离,生殖隔离是物种形成的标志,C正确;
D、使用除草剂后,但有少量稗草存活,说明其中可能含抗除草剂基因,D正确。
故选B。
9、内环境的稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的必要条件,下列有关内环境稳态的说法错误是
A.当抗原进入人体内后通常被抗体消灭
B.一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏
C.可以用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测
D.再次接触过敏原时不一定引起过敏反应
【答案】A
【分析】1、关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:
(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程;
(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;
(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;
(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节。
2、调节中枢是下丘脑,感觉中枢是大脑皮层。
【详解】A、当抗原进入人体内后首先会被吞噬细胞摄取、处理,经过体液免疫抗原抗体结合,形成沉淀和细胞集团,最终被吞噬细胞清除,A错误;
B、一旦免疫系统出现障碍,机体的内环境就会受到破坏,B正确;
C、可以用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测,C正确;
D、已免疫的机体再次接触相同过敏原时才会引起过敏反应,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查内环境稳态,要求考生识记内环境稳态的概念、调节机制及意义,再结合所学的知识准确判断各选项。
10、竹子属于种群同期一次性开花类型(先零星开花,继而同地域内的竹子全部开花后枯死)。为研究开花过程中竹子中内源激素的变化情况,选取不同生长发育阶段的叶片,测定其内源赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和脱落酸(ABA)的浓度水平,结果如下表。下列分析错误的是( )
生长阶段 | GA/(ng·g-1) | CTK/(ng·g-1) | ABA/(ng·g-1) |
营养生长 | 7.84 | 284.96 | 375.46 |
即将开花 | 4.81 | 214.86 | 382.36 |
开花 | 10.291 | 339.816 | 563.26 |
A.GA等内源激素的相对含量调控了竹子的开花过程
B.即将开花阶段,GA浓度显著下降说明其能抑制开花
C.当竹叶内的GA/CTK的比值较大时可以促进竹子开花
D.叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关
【答案】B
【分析】植物生长发育过程中,受多种激素的共同调节。脱落酸的作用:①抑制细胞分裂;②促进叶和果实的衰老和脱落。赤霉素的作用:①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育。生长素的作用:①促进植物生长;②促进果实发育;③防止落花落果.植物生长素的调节具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、在竹子开花之前GA等内源激素的相对含量发生了变化,说明内源激素调控了竹子的开花过程,A正确;
B、GA在即将开花阶段含量明显下降,而在此前后GA含量都较高,因此GA可促进竹子开花,B错误;
C、在开花时,GA与CTK的比值增大,则GA与CTK的比值与竹子开花有关,C正确;
D、ABA可以促进叶片衰老、脱落,所以叶片中的ABA浓度升高可能与竹子的开花后枯死有关,D正确。
故选B。
11、某地在治理水土流失的过程中利用牧草发展养殖,利用畜禽粪便发展沼气,沼液上山作肥料,使大片荒山快速恢复植被,被称为“草木沼果”生态农业模式.下列有关该模式的说法错误的是( )
A.该地通过恢复植被治理水土流失体现了生物多样性的间接价值
B.该地利用“草木沼果”模式治理水土流失属于次生演替
C.该生态农业能实现物质和能量的循环利用,促进人与自然的和谐发展
D.如果要全面了解该地的物种多样性(微生物除外),除要调查地面上的植物、动物种类以外,还应进行土壤动物类群丰富度的调查
【答案】C
【分析】生物多样性的价值:直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有观赏旅游、科学研究和文学创作等非实用意义的价值;间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面;潜在价值为目前人们尚不清楚的价值。
【详解】A、生物多样性的间接价值是指具有重大的生态功能,该地通过恢复植被治理水土流失体现了生物多样性的间接价值,A正确;
B、该地利用“草木沼果”模式治理水土流失,使荒山快速恢复植被,具备原有的土壤等条件,故属于次生演替,B正确;
C、物质可以循环利用,但能量只能多级利用,不能循环,C错误;
D、如果要全面了解该地的物种多样性(微生物除外),除要调查地面上的植物、动物种类以外,还应进行土壤动物类群丰富度的调查,D正确。
故选C。
12、纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂,能够提高粗纤维饲料的转化率,为养殖业提供更多的饲料来源。研究人员从某动物粪便中分离筛选纤维素分解菌,步骤如下。下列分析错误的是( )
A.宜选用牛、羊等反刍动物的粪便作为实验材料
B.培养基A、B采用高压蒸汽灭菌法灭菌,温度一般为121℃
C.通过③④可实现将聚集的微生物分散成单个细胞
D.丙中透明圈直径与菌落直径比值越小说明细菌分解纤维素能力越强
【答案】D
【分析】土壤中存在着大量纤维素分解酶,包括真菌、细菌和放线菌等,它们可以产生纤维素酶。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长,从而可以将纤维素分解菌筛选出来。
【详解】A、由于牛、羊等反刍动物的粪便中富含纤维素分解菌,因而可作为实验材料,A正确;
B、对培养基A、B采用湿热灭菌法,通常用高压蒸汽灭菌法灭菌,温度一般为121℃,B正确;
C、步骤③对培养液进行梯度稀释的目的是将聚集在一起的微生物分散成单个细胞,步骤④将稀释样液接种得到培养基进行培养,故通过③④可实现将聚集的微生物分散成单个细胞,C正确;
D、根据培养基丙中菌落周围形成的透明圈直径与菌落直径比值来判断细菌分解纤维素的能力,该值越大,说明细菌分解纤维素的能力就越强,D错误。
故选D。
13、甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞
B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇
C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,并能通过父本进行传递
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等.化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
【详解】A、照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因,在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来,所以有利于筛选杂种细胞,A正确;
B、流程中A为去除细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,B过程为诱导原生质体融合,需要用聚乙二醇进行诱导,B正确;
C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导诱导后,需脱分化形成愈伤组织,再分化形成杂种植株,C错误;
D、甲品种控制多种优良性状的基因,为核基因,杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,精子中具有一半核基因,能通过父本(精子)进行传递,D正确。
故选C。
14、科研人员用小鼠胚胎干细胞(mESCs)构建“体外卵巢”。该卵巢中的卵子受精后产生了健康、有生育能力的后代,基本过程如下图。相关叙述错误的是( )
A.过程①细胞内存在基因的选择性表达
B.过程②用灭活的病毒诱导两种细胞融合
C.后代小鼠的遗传物质不仅仅来自亲代小鼠胚胎干细胞
D.该研究结果不能说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】A、过程①表示细胞的分裂分化,细胞内存在基因的选择性表达,A正确;
B、过程②不需要细胞融合,B错误;
C、后代小鼠的遗传物质来自亲代小鼠胚胎干细胞和精子,C正确;
D、该研究结果利用了精卵结合形成的受精卵发育为正常小鼠,则不能说明小鼠的胚胎干细胞具有全能性,D正确。
故选B。
二、多项选择题: 共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
15、“自动酿酒综合征(ABS)”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病,患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉,长期持续会导致肝功能衰竭。相关叙述正确的是( )
A.与正常人群相比,ABS患者肠道内的产酒精微生物比例可能较高
B.肠道微生物通过无氧呼吸产生酒精,酒精通过协助扩散进入内环境
C.高浓度的酒精可破坏肝细胞的生物膜结构,从而导致细胞坏死
D.使用抗真菌药物或适当减少糖类物质的摄入可缓解ABS的病症
【答案】ACD
【分析】呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。无氧呼吸是指细胞不需要氧气,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量,生成少量ATP的过程。题中,患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精的过程属于无氧呼吸。
【详解】A、由题意可知,ABS患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉,所以ABS患者肠道内的产酒精微生物比例可能较高,A正确;
B、肠道微生物主要通过无氧呼吸产生酒精,酒精进入内环境的方式是自由扩散,B错误;
C、细胞坏死是在种种不利因素影响下由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。高浓度的酒精可破坏肝细胞的生物膜结构,从而导致细胞坏死,C正确;
D、ABS患者消化道内微生物发酵产生高浓度酒精能致其酒醉,这种症状可能跟肠道里的酵母有关,酵母属于真菌,使用抗真菌药物能缓解ABS的病症。呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖,所以减少糖类物质的摄入可减弱微生物发酵产生高浓度酒精的过程,缓解ABS的病症,D正确。
故选ACD。
16、下图为利用藻类和细菌处理污水的一种生物氧化塘系统示意图。相关分析不正确的是( )
A.C、O、N等元素的循环仅在氧化塘内部进行
B.流入该氧化塘的能量全部来自于藻类的光合作用
C.处理后流出的水需要控制藻类和细菌的量
D.该氧化塘利用了生态工程的循环和协调等原理
【答案】AB
【分析】物质循环是指组成生物体的各种元素元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环,在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
【详解】A、C、O、N等元素的循环是在无机环境和生物群落之间进行的,A错误;
B、该氧化塘属于人工生态系统,流入流入该氧化塘的能量包括生产者所包括的太阳能以及污水等有机物中的能量,B错误;
C、污水经处理后需要控制藻类和细菌的量,达到标准化才能排放,以避免对下游的水造成污染,C正确;
D、该氧化塘利用了生态工程的循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)和协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)等原理,D正确。
故选AB。
17、柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。植株A和植株B体内Lcyc 基因的序列相同,由于植物A的Lcyc基因在开花时表达,植株B的Lcyc 基因未表达,导致两植株的花形态结构不同。研究表明,植株B的Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团(甲基化)。相关叙述不正确的是 ( )
A.柳穿鱼花的不同形态是由一对等位基因控制的
B.植株A的Lcyc基因表达过程中需要的原料有脱氧核糖核苷酸、氨基酸等
C.植株B的Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团的现象属于基因突变
D.DNA 的甲基化修饰能遗传给后代
【答案】ABC
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象,这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、柳穿鱼花的不同形态是正常基因和发生甲基化的基因控制的,不存在等位基因,A错误;
B、植株A的Lcyc基因表达包括转录和翻译,所以该过程中需要的原料有核糖核苷酸、氨基酸等,B错误;
C、植株B的Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团的现象,属于表观遗传,不属于基因突变,C错误;
D、DNA的甲基化修饰能影响基因表达,同时这种甲基化修饰对性状的影响也能遗传给后代,表现为表观遗传,D正确。
故选ABC。
18、如图是食用醋的生产工艺流程。下列表述不正确的是( )
A.酒精发酵阶段需要通入无菌空气有利于酵母菌的繁殖
B.食醋生产工艺流程只存在酵母菌、醋酸菌两种微生物
C.糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖
D.醋酸发酵阶段需要通气的原因是醋酸菌通过有氧呼吸把葡萄糖氧化为醋酸
【答案】ABD
【分析】分析流程图可知,糖化阶段就是淀粉在淀粉酶以及麦芽糖酶的作用下水解产生葡萄糖的过程,因此在糖化阶段需要控制反应温度;酒精发酵阶段需要利用酵母菌,条件是无氧;醋酸发酵阶段需要醋酸菌,条件是需氧,据此分析。
【详解】A、 酒精发酵阶段需要无氧环境,A错误;
B、老醋生产流程中,酒精发酵主要是酵母菌,醋酸发酵主要是醋酸菌,此外还有其他微生物的存在,B错误;
C、据分析可知,糖化阶段添加酶制剂可促进淀粉水解产生葡萄糖,C正确;
D、 醋酸发酵阶段需要通气的原因是醋酸杆菌为好氧菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸,D错误。
故选ABD。
19、图1是神经元之间形成的一种环状链接方式,在图示位置给予一定强度刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3代表两个神经元的局部放大。下列叙述正确的是( )
A.若图 1 中各突触前膜均释放兴奋性神经递质,给予中间神经元一定强度的刺激后,则C点兴奋持续时间将延长
B.若将离体神经纤维放与较高浓度海水重复该实验,图 2 中 B 点对应的纵坐标值将会变小
C.在图 3 中,当神经元上 Y 点受到有效刺激时,将使下一个神经元兴奋或抑制
D.人体在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的
【答案】AC
【分析】题图分析,图1中在图示的位置给与适宜的刺激,由于兴奋在突触间的传递是从轴突传到树突或胞体,因此图中C会持续兴奋;图2中B点表示动作电位;图3为突触结构模式图,刺激图中Y点,兴奋能传递到下一个神经元。
【详解】A、若图1中各突触生理性质一致,图1中在图示的位置给与适宜的刺激,由于兴奋在突触间的传递是从轴突传到树突或胞体,因此C点会持续兴奋,即表现为兴奋经该结构传导后持续时间将延长,A正确;
B、若将离体神经纤维放于较高浓度海水中重复实验,意味着神经纤维膜外的钠离子浓度增大,则会导致动作电位的值变大,即图2中B点值将会变大,B错误;
C、在图3中,当神经元上Y点受到有效刺激时,兴奋传递到下一个神经元,从而导致下一个神经元兴奋或抑制,C正确;
D、在离体的神经纤维上,兴奋的传导是双向的;在生物体内,兴奋在神经纤传导是单向的,D错误。
故选AC。
三、非选择题:共 5 题, 共 57 分。
20、春夏季节无机碳含量较低的富营养化水体中常常发生水华,铜锈微囊藻是一种主要水华蓝细菌,能通过浓缩保持竞争优势,机制如下图1,其中①-⑨代表过程,A-D代表载体,羧体是一种由蛋白质组成的类细胞器,CA代表碳酸酐酶。研究人员进一步研究了特定环境对CA活力的影响,结果如下图2、图3。请回答下列问题。
(1)图1中,铜锈微囊藻光合作用固定的场所是______,光合片层结构上的______(色素名称)吸收光能,合成的______参与C3的还原。
(2)图1中,铜锈微囊藻浓缩的机制有:①通过载体______(填字母)的转运建立电化学势能驱动载体C吸收;②通过______驱动载体D吸收;③细胞质中的______能将羧体中外泄的转变为。
(3)在高浓度条件下,CA活力______。结合图2、图3分析,微囊藻水华的爆发往往发生在水体无机碳含量较低的春夏季节,原因是______。
(4)鞭毛虫(一种原生动物)能吞食微囊藻等蓝细菌,研究人员提出可利用鞭毛虫防治水华,且研究了鞭毛虫吞食作用对铜锈微囊藻细胞大小(FSC)和酯酶(FL1,诱发细胞聚合成群体)活性的影响,结果如下图4、图5。
该研究表明鞭毛虫防治水华的效果不太理想,其原因是:在鞭毛虫吞食作用下,一方面铜锈微囊藻细胞______,增殖加快;另一方面______,有效阻止鞭毛虫的吞食。
【答案】(1) 羧体 藻蓝素和叶绿素 ATP、NADPH
(2) A、B ATP类 CA组分
(3) 降低 低CO2、强光条件下微囊藻的CA活力升高,浓缩CO2的能力增强
(4) 变小,细胞相对表面积增加,有利于细胞与外界的物质交换 TL1升高,诱发细胞聚合成较大的群体
【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NADPH的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP和NADPH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。
【详解】(1)图1中,铜锈微囊藻为原核生物,细胞中没有叶绿体,但其中有光合色素—叶绿素和藻蓝素,结合图示可以看出,其光合作用固定CO2的场所是羧体,图中光合片层结构上的叶绿素和藻蓝素能吸收光能,并用于水的光解,该过程中合成的ATP、NADPH可参与暗反应过程中C3的还原。
(2)图1中,铜锈微囊藻浓缩CO2的机制有:①通过载体A逆浓度转运H+维持膜外的高浓度的H+,而后H+通过B载体的顺浓度转运推动了钠离子的逆浓度向外转运,进而实现了载体C通过消耗钠离子的电化学势能实现了HCO3−的吸收,即依次通过载体A和B的转运建立Na+ 电化学势能驱动载体C吸收 HCO3− ;
②通过直接供能物质ATP驱动载体D吸收HCO3−;
③细胞质中的CA组分能将羧体中外泄的CO2转变为HCO3−,进而改变了二氧化碳在细胞质中的存在形式,提高了细胞中二氧化碳的含量。
(3)在高浓度 CO2 条件下,CA活力反而下降,进而抑制了法囊藻的光合作用。结合图2、图3分析,微囊藻水华的爆发往往发生在水体无机碳含量较低的春夏季节,这是因为在低CO2、强光条件下微囊藻的CA活力升高,浓缩CO2的能力增强,进而促进了光合作用,进而促进了水华的发生。
(4)鞭毛虫(一种原生动物)能吞食微囊藻等蓝细菌,研究人员提出可利用鞭毛虫防治水华,且研究了鞭毛虫吞食作用对铜锈微囊藻细胞大小(FSC)和酯酶(FL1,诱发细胞聚合成群体)活性的影响,图中实验结果显示,在鞭毛虫吞食作用下,一方面铜锈微囊藻细胞体积变小,增殖加快;另一方面TL1升高,诱发细胞聚合成较大的群体,有效阻止鞭毛虫的吞食,可见鞭毛虫防治水华的效果不太理想。
21、腺苷作为一种内源性嘌呤核苷,主要通过结合并激活与G蛋白耦联的ARs起作用,ARs广泛存在于肝脏细胞。由G蛋白耦联受体介导的环化--磷酸腺苷-蛋白激酶A(CAMP-PKA)信号通路能够调节细胞内的生物活性反应和平衡。在饥饿情况下,肾上腺髓质可分泌肾上腺素参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示(图中“R-酶p”为蛋白激酶A复合物)。
(1)正常人体内血糖的含量是_______________,进食后_____________中的副交感神经兴奋,胃肠蠕动加强,血糖浓度上升,引起胰岛素分泌量增加。据图1分析,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起_______________________的融合,从而促进葡萄糖以_____________方式进入组织细胞。
(2)在饥饿情况下,下丘脑通过副交感神经促使肾上腺髓质分泌肾上腺素,图2中血管A、B、C三处的血糖浓度最高的可能为_____________。
(3)肾上腺素与受体结合后,可通过_____________介导,使细胞内cAMP浓度升高,继而激活cAMP-PKA信号通路。试分析cAMP在此信号通路中的作用是_____________。
(4)据图2分析,人体进餐后血糖调节的途径主要是____________,可能会引发高血糖症的因素有_____________。
(5)临床上,Ⅱ型糖尿病又称成人发病型糖尿病。研究发现,许多Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素含量并没有减少,但表现为胰岛素抵抗,即靶细胞对胰岛素作用的敏感性降低。你认为原因可能有________(填序号)。
①胰岛素拮抗激素增多; ②胰岛素分泌障碍; ③胰岛素受体表达下降;④胰岛 B细胞损伤; ⑤存在胰岛细胞自身抗体;
【答案】(1) 3.9-6.1mmol/L 自主神经系统 含GLUT4的囊泡和细胞膜 协助扩散
(2)C
(3) G1蛋白 改变R-酶Р复合物的构象,酶P与R分离后处于活化状态,催化肝糖原的分解
(4) 信号分子X分泌增多,抑制cAMP-PKA信号通路,抑制肝糖原分解 体内产生G2蛋白抗体、信号分子X含量过低
(5)①③
【分析】1、分析图1可知,胰岛素与相应的靶细胞膜上的受体结合后,会促进葡萄糖通过转运蛋白向细胞内的转运过程,进而促进靶细细对葡萄糖的摄取、利用和储存过程;
2、分析图2可知,下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素,通过血液运输后,肾上腺素作用于靶细胞膜上的受体,引起靶细胞内的代谢变化。
【详解】(1)正常人体内血糖的含量是3.9-6.1mmol/L,在进食后自主神经系统中的副交感神经兴奋,肠蠕动加强,血糖浓度上升,引起胰岛素分泌量增加,胰岛素与受体结合后,经过一系列信号传导,可引起如图1所示的变化:含GLUT4的囊泡和细胞膜的融合,促进囊泡将GLUT4转运至细胞膜,细胞膜上葡萄糖转运载体增多,有利于葡萄糖从高浓度至低浓度以协助扩散的方式进入组织细胞;
(2)在饥饿情况下,下丘脑通过交感神经促使肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素通过血液运输到肝脏细胞,促进肝脏细胞中的肝糖原分解成葡萄糖进入血液,C处是肝细胞附近的血管,故C处的血糖浓度最高;
(3)据图2和题意可知,肾上腺素与受体结合后,激活与G1蛋白耦联的ARs,即通过G1蛋白介导,使细胞内cAMP浓度升高,继而激活cAMP-PKA信号通路。cAMP在此信号通路中的作用是:改变R-酶P复合物的构象,酶P与R分离后处于活化状态,从而促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,以升高血糖;
(4)人体进餐后血糖浓度升高,据图得到血糖调节的途径主要是:进餐后,由于消化吸收,血液中葡萄糖增多,X分泌增多,抑制cAMP-PKA信号通路,抑制肝糖原分解,同时促进血糖进入组织细胞,使血糖下降。结合图示可知,X与G2蛋白结合,进而抑制血糖上升,若体内产生G2蛋白抗体,则会影响X的结合,出现高血糖;体内如果信号分子X含量过低,则会促进肝糖原分解成葡萄糖,出现高血糖,因此会引发高血糖症的因素有体内产生G2蛋白抗体、信号分子X含量过低等原因;
(5)①II型糖尿病患者体内胰岛素含量并没有减少,但表现为胰岛素抵抗,则可能胰岛素拮抗激素增多,①正确;
②II型糖尿病患者体内胰岛素含量并没有减少,所以胰岛素分泌没有障碍,②错误;
③靶细胞对胰岛素作用的敏感性降低,则可能胰岛素受体表达下降,③正确;
④由于胰岛素的含量并没有减少,则胰岛B细胞没有损伤,④错误;
⑤由于胰岛素的含量并没有减少,则不存在胰岛细胞自身抗体,⑤错误。
综上所述,①③正确。
22、绿水青山就是金山银山,加强生态环境保护,促进人与自然和谐共生。长江南京段正加快打造水美、岸美、产业美、环境美的长江最美岸线,“一江清水、两岸葱绿”的美丽生态画卷正渐次展开。请回答下列问题:
(1)长江风光带中的某湿地公园,是休闲度假、亲近自然的理想场所,在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用。该描述未体现生物多样性的___________价值。湿地独特的生态环境吸引了大量白鹭等候鸟来此越冬,影响白鹭种群密度变化的最重要因素是___________(填种群数量特征)。研究发现该湿地群落中每种生物都古据着相对稳定的生态位,有利于___________。
(2)若该湿地公园存在如图1所示的部分食物网,如将丙的食物比例由甲:乙=2:1调整为1:1,能量传递效率按20%计算,该生态系统能承载丙的数量是原来的___________倍(保留小数点后两位)。
(3)图2是碳循环的示意图,图中⑥表示的是_________。碳元素以含碳有机物形式在________(填图中序号)过程中进行传递。生态系统中最基本最关键的生物因素是___________(填图中字母)。C表示的是___________,控制C的使用,才能实现绿色低碳发展。
(4)人类为了维持自身生存需要的物质等,换算为相应的自然土地和水域面积,就是生态足迹,又叫生态占用。生态足迹值越___________,人类所需的资源越_________,对生态和环境的影响就越大。
【答案】(1) 潜在 迁入率、迁出率 不同生物充分利用环境资源
(2)0.78
(3) 分解作用 ②⑤ A 化石燃料
(4) 大 多
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】(1)某湿地公园作为休闲度假、亲近自然的理想场所,可以体现生物多样性的直接价值,可以净化水质、调节气候体现生物多样性的间接价值,因此未体现的是生物多样性的潜在价值。湿地可以吸引白鹭等候鸟来此越冬,说明影响白鹭种群密度变化的最重要因素是迁入率和迁出率。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(2)当甲:乙=2:1时,设丙生物量增加为a,按能量传递效率按20%计算,逆推可知甲至少应提供2a/3÷20%+1a/3÷20%÷20%=35a/3,当调整为甲:乙=1:1时,设丙生物量增加仍为a,甲至少应提供1a/2÷20%+1a/2÷20%÷20%=15a,则该生态系统能承载丙的数量是原来的35a/3÷15a≈0.78倍。
(3)由图2分析可知,A为生产者,B为消费者,D为分解者,C为化石燃料。①为生产者的光合作用,②食物链和食物网,③为动植物的呼吸作用,④化石燃料的燃烧,⑤植物的残枝落叶和动植物的遗体残骸到分解者,⑥为分解者的分解作用。碳元素以含碳有机物形式在生物群落通过②食物链食物网,⑤植物的残枝落叶和动植物的遗体残骸等过程传递。生态系统中最基本最关键的生物因素是生产者即A。C为化石燃料的燃烧,控制化石燃料的燃烧,才能实现绿色低碳发展。
(4)生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类 )生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
23、p21蛋白是一种重要的细胞周期抑制因子,对家禽卵泡和肌肉发育、哺乳动物卵子成熟和胚胎发育均具有重要调节作用。为研究p2l基因对肌肉发育的调控机理,科研人员依据哺乳动物的p21基因保守序列(不同物种特定基因在进化过程中保持不变的序列)克隆了鸡p21基因并开展相关研究。下图1为p21基因克隆及克隆产物与绿色荧光蛋白基因(GFP)构建融合基因表达载体过程示意图,图2为真核生物基因转录示意图。请回答下列问题。
(1)家禽等鸟类生物与哺乳动物均具有序列高相似度的p21基因,从________水平上为生物进化论提供了有力的证据。结合图1过程①的结果分析,p21基因保守序列最可能位于基因的________部位。
(2)RNA的稳定性较低,细胞质中的RNA外切酶威胁着RNA的寿命。在真核细胞中,核基因经图2中过程②________、加工形成的成熟mRNA, 其3′-端通常具有几十到几百个腺苷酸构成的Poly(A)
尾以进入细胞质,推测Poly(A)尾的作用可能是__________________________。
(3)进行PCR1前需用TdT在cDNA的3′-端添加Poly(C)尾,原因是_____________________;该过程中使用的TdT与DNA聚合酶在催化核苷酸链延伸上的差异为________。PCR2过程中采用的引物序列分别为___________________(写出含6个碱基的序列即可)。PCR3中需要添加的物质有dNTP、无菌水、片段1及________________(至少写出2种)等。
(4)据图1和下表分析,为保证p21cDNA和质粒正确连接,进行PCR4扩增时需要在引物的5′-端添加限制酶________的识别序列,实际操作过程中需要先对p21cDNA进行测序分析,原因是___________________。
限制酶的识别序列和切割位点
(5)将重组质粒导入肌肉细胞常采用________法,体外培养肌肉细胞时可通过观察________初步分析p21蛋白在细胞周期调节过程的作用位置,为进一步分析提供参考。
【答案】(1) 分子 外显子(编码区)
(2) 转录 维持mRNA的稳定性、引导mRNA进入细胞质
(3) 便于引物的设计 TdT在催化时不需要模板 5′TTTTTT3′和5′CCGCTG3′ 片段2、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)
(4) BamHⅠ和HindⅢ p21cDNA可能存在需添加的限制酶识别序列
(5) 显微注射 绿色荧光分布
【分析】PCR技术的原理是DNA半保留复制,PCR技术包括变性、复性和延伸三个环节,PCR技术需要提供的物质有模板、dNTP、无菌水、引物、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)等。
【详解】(1)家禽等鸟类生物与哺乳动物均具有序列高相似度的p21基因,基因位于DNA分子上,故从分子水平上为生物进化论提供了有力的证据;鸡为真核生物,真核生物的基因结构分为非编码码区和编码区,其中编码区包括内含子和外显子,编码区的基因序列可以经转录对应相应的RNA序列,而成熟的mRNA序列上对应的内含子序列会被剪切,结合图1过程①的结果分析,故p21基因保守序列最可能位于基因的外显子(编码区)部位。
(2)图2中过程②表示以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,故图2中的②为转录;加工成熟的mRNA为单链,结构不稳定,且mRNA需要通过核孔进入细胞质中起作用,故其3′-端通常具有几十到几百个腺苷酸构成的Poly(A)尾以进入细胞质,推测Poly(A)尾的作用可能是维持mRNA的稳定性、引导mRNA进入细胞质。
(3)进行PCR1前需用TdT在cDNA的3′-端添加Poly(C)尾,原因是便于引物的设计,引物的作用是与DNA模板链结合,便于耐高温的DNA聚合酶从引物的3,端进行子链的延伸;结合图1可知该过程中使用的TdT与DNA聚合酶在催化核苷酸链延伸上的差异为TdT(末端脱氧核苷酸转移酶)在催化时不需要模板;PCR2过程是指以cDNA为模板合成片段2的过程,结合题图可知片段2上含有保守序列5′CCGCTG...GTGGGC3′,引物是指能与模板碱基互补配对的短单链,且能够保证耐高温的DNA聚合酶能从引物的3,端进行引物的延伸,结合片段2的碱基序列及DNA双链的方向性可知 PCR2过程中采用的引物序列分别 5′TTTTTT3′和5′CCGCTG3′;PCR3中需要添加的物质有dNTP、无菌水、片段1及片段2、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)。
(4)为保证p21cDNA和质粒正确连接通常选用双酶切,但是选用的限制酶不能破坏目的基因且至少保留一个完整的标记基因,通过表格分析可知BamHⅠ和BclⅠ以及Sau3AⅠ切割DNA分子之后会产生相同的黏性末端,且BamHⅠ能切割的DNA分子Sau3AⅠ也能切割,故不可选Sau3AⅠ;图1中质粒上存在2个EcoRⅠ酶切位点,不可选EcoRⅠ,综上可以选择BamHⅠ、HindⅢ或BclⅠ、HindⅢ,结合整个题干可知需要保留绿色荧光蛋白基因作为目的基因表达情况的参照,应保留绿色荧光蛋白基因,故为保证p21cDNA和质粒正确连接,进行PCR4扩增时需要在引物的5′-端添加限制酶BamHⅠ和HindⅢ的识别序列;实际操作过程中需要先对p21cDNA进行测序分析,原因是p21cDNA可能存在需添加的限制酶识别序列。
(5)将重组质粒导入肌肉细胞(动物细胞)常采用显微注射法,体外培养肌肉细胞时可通过观察绿色荧光蛋白基因(标记基因)的产物绿色荧光蛋白的分布初步分析p21蛋白在细胞周期调节过程的作用位置,为进一步分析提供参考。
24、蝴蝶的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色,深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因(均不位于W染色体上)的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M,研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验:
实验一:让F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交,后代为深紫色和白色,且比例为1:1。
实验二:让F1的雄蝶与品系M的雌蝶杂交,后代有4种表型:深紫色(占45%)、紫色(占5%、黑色(占5%)和白色(占45%)。
回答下列问题:
(1)由实验一可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律,理由是__________。根据两组实验结果推断,若让F1的雌、雄蝶相互交配,子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为__________。
(2)多次重复上述两组实验,发现极少数实验一中所得后代全为深紫色,而实验二结果保持不变。由此推测,F1中有个别雌蝶产生的含有__________基因的卵细胞不育,这种雌蝶记作雌蝶N。
(3)野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现,雌蝶N的一个P*基因突变为P基因,P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合,导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交,子代全为深紫色,选取子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色。据此判断,P基因__________为(填“显性”或“隐性”)基因,P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是__________。
(4)用射线照射雌蝶N,得到一只变异的雌蝶Q,两者体内部分染色体及等位基因(P、P*)情况如图所示。
由图可知,该种变异属于染色体结构变异中的__________。
将Q与品系M的雄蝶杂交,子代中深紫色雄蝶︰白色雄蝶≈1︰1。据此推测,卵细胞不有现象与染色体上一段DNA序列t有关(其在同源染色体上相同位置对应的序列记为T),请在图雌蝶Q中标注序列t和序列T的可能位置__________。
进一步研究发现,在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。结合上述资料,试推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是__________。
【答案】(1) F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F2表现型及比例深紫色︰白色=1∶1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上 深紫色:紫色:黑色︰白色=29︰1:1:9
(2)ab
(3) 显性 P基因与A、B基因位于同一条染色体上
(4) 易位 ; P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡
【分析】1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验,所得F1的体色均为深紫色,说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。
2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中,体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换,而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。
3、易位:一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
【详解】(1)F1个体基因型为AaBb,品系M基因型为aabb,由实验一结果F1表现型及比例深紫色︰白色=1︰1可知这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B基因在一条染色体上,a和b基因在另一条染色体上,由此可知,蝴蝶体色遗传不遵循基因的自由组合定律。结合实验二的后代性状比可知,F1的雌、雄蝶相互交配,雌配子AB:ab=1:1,雄配子AB:aB:Ab:ab=9:1:1:9,即表现型及比例为深紫色:紫色:黑色︰白色=29︰1:1:9。
(2)根据(1)分析可知,F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB,ab两种卵细胞,品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子,由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育,所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。
(3)P*基因突变为P基因,P基因所控制的性状就表达出来,可判断P基因相对于P*基因为显性。将雌蝶NAaBb与品系Maabb杂交,子代雌蝶与品系M继续杂交,所得后代仍全为深紫色,由此推测P基因与A/a,B/b基因在染色体上的位置关系为P基因与A、B基因位于同一条染色体上。
(4)由图可知,非同源染色体之间发生互换,属于染色体变异(易位);
标注序列和序列T的可能位置为:
;
在雌蝶N的次级卵母细胞中均可检测到P基因编码蛋白,且次级卵母细胞数目与普通F1雌蝶无显著差异。推测雌蝶N产生的特定类型卵细胞不育的机理是P基因编码的蛋白可与序列t相互作用,使含有序列t的卵细胞发育异常并死亡。
卷05-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)(解析版): 这是一份卷05-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(江苏卷)(解析版),共25页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
卷03-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(解析版): 这是一份卷03-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(解析版),共15页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
卷03-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(原卷版): 这是一份卷03-【冲刺抢分】2023年高考生物临考压轴卷(全国乙卷)(原卷版),共7页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。