湖南省岳阳市岳阳县第一中学2023-2024学年高一下学期5月份联考生物试题(原卷版+解析版)
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容案标号黑。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章~第5章。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 图中①②③④表示由不同化学元素组成的化合物,它们在细胞中起着运输物质、充当能源物质、携带遗传信息、调节生命活动等重要作用。下列叙述错误的是( )
A. ①可能具有运输物质的功能
B. ②可能是葡萄糖等糖类物质
C. ③的基本单位是脱氧核苷酸
D. 一定条件下,④可能会转化为②
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的化合物包括无机化合物和有机化合物,其中有机化合物主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸,糖类是主要的能源物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是生物的遗传物质。
【详解】A、①的元素组成为C、H、O、N,可能是蛋白质,可能具有运输功能,如载体蛋白,A正确;
B、②的元素组成为C、H、O,可能是细胞中的糖类,B正确;
C、③元素组成为C、H、O、N、P,推测其可能是DNA或者RNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位核糖核苷酸,C错误;
D、②④的元素组成为C、H、O,可能是糖类或者脂肪,一定条件下,脂肪与糖类可以相互转化,D正确。
故选C。
2. 真核细胞的核膜将细胞核与细胞质分开,降低了细胞质的流动对遗传物质的损害,同时也通过形成核孔保持与细胞质之间的联系。下列相关叙述正确的是( )
A. 核膜是单层膜,是生物膜系统的组成部分
B. 细胞核中的DNA与蛋白质紧密结合成染色质
C. 核孔是核酸、蛋白质等大分子自由进出细胞核的通道
D. 细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢中心
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核的结构:
1、核膜: (1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核膜是双层膜,是生物膜系统的组成部分,A错误;
B、染色质由DNA与蛋白质紧密结而成,B正确;
C、核孔是某些核酸、蛋白质等大分子进出细胞核的通道,而不是自由通过,比如脱氧核糖核酸不能通过核孔,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,D错误。
故选B。
3. 研究人员在四瓶相同的混有酵母菌的葡萄糖培养液中通入不同浓度的O2后,测定其产生酒精和CO2的量,结果如表所示。下列不同浓度的O2条件下,葡萄糖消耗量相同的是( )
A. a、bB. a、cC. b、cD. b、d
【答案】B
【解析】
【分析】氧浓度为a时,产生的酒精量与CO2的量相等,说明只进行无氧呼吸;氧浓度为b和c时,产生的酒精量小于产生的CO2的量,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸;氧浓度为d时,产生的酒精量为0,说明只进行有氧呼吸。
【详解】当氧浓度为a时,产生的酒精量与CO2的量相等,说明只进行无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:2,故消耗葡萄糖的量为4.5ml;
当氧浓度为b时,产生的酒精量小于产生的CO2的量,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精为6.5ml,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为3.25ml,有氧呼吸产生的CO2为6,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为1ml,则共消耗葡萄糖4.25ml;
当氧浓度为c时,产生的酒精量小于产生的CO2的量,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精为6ml,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为3ml,有氧呼吸产生的CO2为9,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为1.5ml,则共消耗葡萄糖4.5ml;
氧浓度为d时,产生的酒精量为0,说明只进行有氧呼吸,有氧呼吸消耗的葡萄糖的量与产生CO2的量之比为1:6,故有氧呼吸消耗的葡萄糖为5ml;
当氧气浓度为a、c时,消耗的葡萄糖的量相等。
B正确,ACD错误
故选B。
4. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传的两大定律。下列关于孟德尔研究过程的分析,正确的是( )
A. 运用了完全归纳法分析和解决问题
B. 用豌豆做人工杂交实验时,父本必须去雄
C. 设计测交实验并预测实验结果属于“演绎”过程
D. 孟德尔假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、假说—演绎法: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,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的,这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
【详解】AC、孟德尔在豌豆杂交实验中运用了假说—演绎法分析和解决问题,杂交和自交过程属于提出问题,解释子代结果出现的原因属于作出假说,设计测交实验并预测实验结果属于“演绎”过程,A错误,C正确;
B、豌豆是两性花植物,闭花传粉。用豌豆做人工杂交实验时,母本必须去雄,防止自花传粉影响实验结果,B错误;
D、孟德尔关于一对相对性状杂交实验结果的假说的核心内容是“成对的遗传因子在形成配子时彼此分离”,两对相对性状杂交实验结果的假说的核心内容是“每对遗传因子在形成配子时彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合”,且雌雄配子的数量一般不等,D错误。
故选C。
5. 马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体,雌虫的部分细分裂情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1细胞为初级细胞,分裂可能产生图2细胞
B. 图2细胞的染色体数目、同源染色体数目均为图1细胞的一半
C. 图2细胞来源于图1细胞、但图2细胞的基因组成与图1细胞的不相同
D. 图1和图2细胞中,染色体数:染色单体数:DNA数均为1:2:2
【答案】B
【解析】
【分析】分析图1: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;图2:细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
【详解】A、图1细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,细胞质不均分,是初级卵母细胞,根据非同源染色体的组合情况可知,两条浅色染色体组合在一起,分裂可能产生图2细胞,A正确;
B、图2细胞无同源染色体,B错误;
C、由A项可知,图2细胞来源于图1细胞,图2细胞染色体数减半,故图2细胞的基因组成与图1细胞的不相同,C正确;
D、图1细胞中,染色体数为4,染色单体数为8,DNA数为8,染色体数:染色单体数:DNA数为1:2:2,图2细胞中,染色体数为2,染色单体数为4,DNA数为4,染色体数:染色单体数:DNA数为1:2:2,D正确。
故选B。
6. 研究人员用显微镜观察武昌鱼(2n=48)精巢中的细胞时,一般不能观察到的是( )
A. 含有96条染色体的细胞B. 含有48个四分体的细胞
C. 含有24条染色体的细胞D. 染色体移到两极的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)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。(2)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,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、精原细胞可能进行有丝分裂,在有丝分裂后期染色体加倍,可观察到含有96条染色体细胞,A正确;
B、精原细胞中含有24对同源染色体,精原细胞在减数第一次分裂前期,能观察到含有24个四分体的细胞,B错误;
C、武昌鱼的精子中含有24条染色体的细胞,C正确;
D、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极,细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极,D正确。
故选B。
7. 甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图如图所示,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。下列叙述错误的是( )
A. 甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B. 乙病的遗传方式是伴X染色体显性遗传
C. Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/3
D. 若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子不会患甲病
【答案】C
【解析】
【分析】系谱图分析,甲病分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,则甲病为常染色体隐性遗传,根据题意可知,其中一种病为伴性遗传病,因此乙为伴性遗传,根据Ⅱ-4患乙病,且Ⅱ-5不携带致病基因,但所生的儿子有正常的,则乙病为伴X染色体显性遗传。
【详解】A、根据图示可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病,但生出了患甲病的女儿,则甲病为常染色体隐性遗传,A正确;
B、由于其中一种病为伴性遗传,因此乙病致病基因在X染色体上,又根据Ⅱ-4患乙病,且Ⅱ-5不携带致病基因,但所生的儿子有正常的,则乙病为伴X染色体显性遗传,B正确;
C、甲病为常染色体隐性遗传,对于甲病而言,Ⅱ-2患甲病为aa,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病,基因型为Aa,因此Ⅱ-4的基因型是1/3AA或2/3Aa,其产生a配子的概率为2/3×1/2=1/3,Ⅱ-4的a基因来自Ⅰ-2的概率是1/2,则Ⅲ-6带有来自Ⅰ-2的甲病致病基因的概率为1/2×1/3=1/6,C错误;
D、由于Ⅱ-5不携带致病基因,因此基因型为AA,因此若Ⅱ-4(A-)和Ⅱ-5(AA)再生一个孩子不会患甲病,D正确。
故选C。
8. 科学家揭示DNA是遗传物质的过程经历了不断的探索,比较有说服力的实验是T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下列相关表述正确的是( )
A. T2噬菌体结构简单,可用培养基单独培养
B. 用T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,可获得蛋白质被35S标记的噬菌体
C. 若搅拌不充分,35S标记的T2噬菌体的这一组上清液放射性会增强
D. 32P标记的T2噬菌体的这一组,上清液放射性较高,子代中部分噬菌体有放射性
【答案】B
【解析】
【分析】T2噬菌体是DNA病毒,仅由蛋白质和DNA构成,只能寄生在活细胞中。在研究遗传物质时,可以将DNA和蛋白质完全分开,单独的研究它们的作用,所以是研究遗传物质的理想材料。噬菌体在侵染时,蛋白质外壳不进入细胞内,DNA进入。T2噬菌体中仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。
【详解】A、T2噬菌体是DNA病毒,只能寄生在活细胞中,不能用培养基单独培养,A错误;
B、用T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞内,在T2噬菌体DNA的指导下,利用寄主细胞内的被35S标记的氨基酸来合成蛋白质外壳,所以可以获得蛋白质被标记的T2噬菌体,B正确;
C、若搅拌不充分,35S标记T2噬菌体的这一组,一些蛋白质外壳没有和大肠杆菌分开而进入沉淀中,导致上清液放射性会减少,C错误;
D、32P标记T2噬菌体的这一组,32P标记的是T2噬菌体的DNA,可以进入大肠杆菌细胞中,所以沉淀物放射性很高,上清液放射性很低,子代细胞中少部分T2噬菌体有放射性,D错误。
故选B。
9. 太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,此种海蜇的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。下列有关基因概念的理解,正确的是( )
A. 细胞核中有基因,细胞质中没有基因
B. 基因通常是有遗传效应的DNA片段
C. 绿色荧光蛋白基因的碱基排列顺序有45170种
D. 基因的特异性主要与它独特的双螺旋结构密切相关
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因的概念:基因通常是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位;
2、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息.不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列
【详解】AB、基因通常是有遗传效应的DNA片段,主要存在于细胞核,细胞质中的线粒体、叶绿体也有少量的基因,A错误、B正确;
C、绿色荧光蛋白基因是特定的基因,具有特定的碱基排列顺序(即一种排列方式),C错误;
D、基因的特异性主要与脱氧核苷酸的排列密切相关,D错误。
故选B。
10. 珙桐有“植物界活化石”之称,是我国特有的世界著名观赏植物。珙桐遗传信息的传递和表达过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. ①②③过程都在细胞核中进行
B. ①②过程中碱基配对方式相同
C. DNA甲基化会使①②过程的产物发生改变
D. 珙桐成熟的叶肉细胞中不能进行①过程,但可进行②过程
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图①是DNA复制过程,图②是转录过程,在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA 的过程,图③是翻译过程,在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、图①是DNA复制过程,图②是转录过程,两者都主要在细胞核内进行,图③是翻译过程,是在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,A错误;
B、图①是DNA复制过程,碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C,②是转录过程,其碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,碱基配对方式不完全相同,B错误;
C、DNA甲基化会使②过程的产物发生改变:如甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,但是DNA复制不会改变,C错误;
D、珙桐成熟的叶肉细胞属于分化的细胞,不能再分裂,不能进行①过程,但可进行②转录过程,D正确。
故选D。
11. 兔的毛色由毛囊细胞产生的黑色素决定,黑色素分为黑色的真黑素和褐色的褐黑素两类,细胞中色素合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状
B. 基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同
C. 图中A、B基因的表达产物分别是A酶和B酶
D. 图中信息表明基因与性状是——对应的关系
【答案】D
【解析】
【分析】基因控制生物性状的两种方式:一是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、据图可知,A、B、T基因分别控制不同酶的合成,不同酶控制不同反应的发生。因此,图中信息表明基因能通过控制酶的合成来控制生物性状,A正确;
BC、据图可知,A基因控制A酶合成,则a基因不能控制A酶合成,所以AA与Aa体现的毛色相同;T基因控制酪氨酸酶合成,则t基因不能控制酪氨酸酶合成,所以TT与Tt体现的毛色相同;综合以上分析,基因型为TtAabb与TTAAbb个体的毛色相同,BC正确;
D、据图可知,A/a、B/b及T/t这三对基因都与兔的毛色有关,因此,图中信息表明,基因与性状不是一一对应的关系,D错误。
故选D。
12. 某精原细胞内染色体发生的变化如图所示,染色体上的字母表示基因,据图可知,图中发生的变异类型是( )
A. 基因突变B. 基因重组
C. 染色体结构变异D. 染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异包括结构和数目的变异。染色体结构的变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,从而导致性状的变异,但是并没有产生新的基因。染色体数目的变异主要包括个别染色体的增加或减少以及染色体组成的增加或减少。
【详解】题图所示为两对同源染色体上的变异,其中一条染色体含有N基因的片段与另一条非同源染色体上含有b基因的片段之间发生了交换,使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,属于染色体结构变异,C正确,ABD错误。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 某植物的花色有红色、粉色和白色三种颜色,由基因A、a控制,A对a为完全显性。基因B能抑制色素的合成,且基因B数量越多抑制效果越明显。现有一株白色花与红色花杂交,F1全为粉色花,F1粉色花自交得F2,F2中粉色花:红色花:白色花为6:3:7。下列推测不合理的是( )
A. 基因a能够控制红色素的合成
B. F2中白色花植株的基因型有6种
C. F2粉色花植株中纯合子所占比例为0
D. F2中红色花植株与F1交配,后代白色花植株占1/4
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合。
【详解】A、题意显示,某植物的花色有红色、粉色和白色三种颜色,由基因A、a控制,A对a为完全显性。基因B能抑制色素的合成,且基因B数量越多抑制效果越明显,说明红色个体的基因型为A_bb,说明基因A能够控制红色素的合成,A错误;
B、结合题意可知,亲本的基因型为AAbb和aaBB,F1的基因型为AaBb,F2中白色花植株的基因型分别为AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb,共5种基因型,B错误;
C、F2粉色花占6份,其基因型可表示为AaBb和AABb,可见该群体植株中纯合子所占比例为0,C正确;
D、F2中红色花植株基因型为AAbb和Aabb,二者的比例为1∶2,其与F1(AaBb)交配,后代白色花植株占2/3×1/4=1/6,D错误。
故选ABD。
14. 某生物细胞中链状DNA分子的部分结构如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. DNA分子的基本单位由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成
B. 该DNA分子彻底水解后可得到3种小分子物质
C. DNA分子的基本骨架由C、H、O、N、P组成
D. DNA分子的热稳定性与其C—G碱基对的比例成正比
【答案】D
【解析】
【分析】 DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成,A错误;
B、该DNA分子彻底水解后可得到6种小分子物质,分别为四种含氮碱基、磷酸和脱氧核糖,B错误;
C、DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成长链排在DNA分子外侧,可见其中含有C、H、O、P元素,C错误;
D、DNA分子的热稳定性与其C—G碱基对的比例成正比,因为A和T之间有两个氢键,而G和C之间有三个氢键,因而可知,DNA分子的热稳定性与其C—G碱基对的比例成正比,D正确。
故选D。
15. DNA的复制过程如图所示,研究发现rep蛋白可以将DNA双链解旋,DNA结合蛋白可以和解旋的DNA单链结合,并随着子链的延伸与DNA单链分离。下列叙述正确的是( )
A. 图中体现了DNA复制具有边解旋边复制的特点
B. rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键
C. 推测DNA结合蛋白可防止解旋后的两条DNA单链重新形成双链
D. 子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化碱基间氢键的形成
【答案】ABC
【解析】
【分析】DNA的复制:
条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、结合图示可以看出,DNA复制具有边解旋边复制的特点,A正确;
B、结合图示可以看出,rep蛋白能断开A与T、C与G之间形成的氢键,担负解旋酶的作用,B正确;
C、单链结合蛋白与解旋的DNA单链结合,可防止单链之间重新螺结合,对DNA新链的形成有利,C正确;
D、子链延伸过程中需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成形成,D错误。
故选ABC。
16. 遗传造就生命延续的根基,变异激起进化的层层涟漪。下列关于生物变异的叙述,错误的是( )
A. 若生物发生基因突变,则生物的表型就会发生改变
B. 基因重组能产生新的基因和新的表型
C. 单倍体幼苗染色体数目加倍,可能得到杂合子
D. 染色体变异一定会导致基因数量发生改变
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因重组发生在有性生殖过程中,其本质是:①在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换,导致染色单体上的基因重组,②在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组。
【详解】A、若生物发生基因突变,由于密码子具有简并性,生物的表型可能不发生改变,A错误;
B、基因重组能产生新的基因型和新的表型,但不能产生新的基因,B错误;
C、单倍体幼苗染色体数目加倍,可能得到杂合子,如单倍幼苗的基因型为Aa,染色体数目加倍后基因型为AAaa,C正确;
D、染色体变异不一定会导致基因数量发生改变,如易位或倒位,D错误。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 某高等作物不耐强光,且在夏季中午高温环境中,该植物会出现“光合午休”现象(植物的光合速率在中午前后下降)。该植物体内的部分生理过程如图所示,回答下列问题:
(1)进行图中阶段Ⅰ的具体场所是___。阶段Ⅰ产生的___(填物质)能为阶段Ⅱ供能。若CO2供应受阻,其他条件保持不变,则短时间内叶绿体中X的含量会___(填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)科学研究发现,该植物会出现“光合午休”现象,与其叶片气孔导度减小有关。请结合光合作用的相关过程分析,出现“光合午休”现象的原因是___。在农业生产中缓解该植物“光合午休”现象的措施有___(答出1点即可)。
(3)为进一步探究气孔导度减小引起胞间CO2浓度不足是否是该植物出现“光合午休”现象的唯一原因,科研人员测定了同一株植物大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如表所示,已知叶片温度与气孔导度有关。
据表分析,气孔导度减小引起胞间CO2浓度不足并不是该植物出现“光合午休”现象的唯一原因,其判断依据是___。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH ③. 降低
(2) ①. 高温等环境中,该植物的叶片气孔导度减小,导致CO2供应不足,暗反应受限制,从而使光合作用减弱 ②. 适时灌溉或适当遮阴
(3)两种叶片温度无明显差异,平展叶的胞间CO2浓度高于直立叶的,但是其光合速率相对值却小于直立叶的
【解析】
【分析】1、光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
2、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素内因有色素的含量和酶的活性等,外因有光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收,影响暗反应速率,进而影响光合速率。
题图分析,图示为光合作用的两个阶段,Ⅰ为光反应过程,Ⅱ为暗反应过程,X代表的是C3化合物。
【小问1详解】
图中阶段Ⅰ为光反应过程,其具体场所是叶绿体类囊体薄膜,因为其上有光合色素和与光反应有关的酶。阶段Ⅰ产生的ATP和NADPH能为阶段Ⅱ供能,同时NADPH还可作为还原剂。若CO2供应受阻,则合成的C3将减少,且C3的还原过程还在正常进行,因此,其他条件保持不变,则短时间内叶绿体中X的含量会“降低”。
【小问2详解】
科学研究发现,该植物会出现“光合午休”现象,与其叶片气孔导度减小有关。这是因为高温等环境中,植物自我保护性适应,气孔导度下降,而气孔是CO2的通道,因而CO2吸收减少,暗反应速率降低,光合速率下降。在农业生产中缓解该植物“光合午休”现象的措施有适时灌溉补充水分或适当遮阴降低光照都有利于气孔导度的增加,进而起到缓解作用。
【小问3详解】
表格数据显示,直立叶和平展叶叶片温度无明显差异,因此二者的气孔开度基本相同,但平展叶净光合速率明显低于直立叶,而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶,说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午休”现象的唯一因素。
18. 某自花传粉植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,基因a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,基因b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能,但基因i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,回答下列问题:
(1)乙和丙的基因型分别是___。
(2)根据题意,不能判断___(填“A/a和B/b”“B/b和I/i”或“A/a和I/i”)基因是否独立遗传。若要验证其能独立遗传,请你从甲、乙、丙中选择合适的材料设计一个简单实验进行验证,写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路:___。
预期结果及结论:___。
(3)若某一植株自交子代中白花植株所占比例为1/4,则该植株可能的基因型最多有___种。
【答案】(1)AABBii、aaBBII
(2) ①. A/a和B/b ②. 让甲与丙杂交得F1,F1自交得F2,观察并统计F2的表型及分离比 ③. 若F2中紫红色:靛蓝色:红色:蓝色=9:3:3:1,则可验证A/a和B/b基因独立遗传
(3)9
【解析】
【分析】题意分析,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii,aaBBII。
【小问1详解】
题意分析,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,基因型为aaB_I_表现为红色,_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律,同理根据乙、丙杂交结果,也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii、aaBBII;
【小问2详解】
根据题意,不能判断A/a和B/b基因是否独立遗传。若要验证其能独立遗传,可让甲与丙杂交得F1,F1自交得F2,观察并统计F2的表型及分离比;若F2中紫红色:靛蓝色:红色:蓝色=9:3:3:1,则可验证A/a和B/b基因独立遗传;
【小问3详解】
由题意可知,白花植株的基因型为_ _ _ _ii,若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本为(_ _ _ _Ii),则该植株可能的基因型最多有9种(3×3)。
19. 鹦鹉的性别决定方式为ZW型。某种鹦鹉的羽色有栗色、黄色和白色三种,由两对等位基因D/d和E/e控制。基因E、e位于常染色体上,分别控制栗色和黄色,已知基因D或d会影响基因E、e的表达,且基因D/d不在W染色体上。现欲研究该种鹦鹉羽色的遗传,用纯合亲本进行了如图所示的杂交实验,基因型为ZW的视为纯合子。回答下列问题:
(1)根据实验结果判断,基因D/d和E/e的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。基因D/d位于________(填“常”或“Z”)染色体上,基因________(填“D”或“d”)会抑制基因E/e的表达。
(2)实验中亲本的基因型为________,F2中栗色鹦鹉的基因型有________种,白色鹦鹉中纯合子所占比例为________。
(3)该种鹦鹉的某些纯合子个体杂交时,其子代在幼年阶段就可以根据羽色区分雌、雄,请写出其中一种杂交组合的基因型并预期杂交结果:________(用“若杂交组合的基因型为……,则子代……”的形式表示)。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. Z ③. d
(2) ①. eeZDZD、EEZdW ②. 6 ③. 1/2
(3)若杂交组合的基因型为EEZdZd×eeZDW,则子代中雄鹦鹉均表现为栗色,雌鹦鹉均表现为白色
【解析】
【分析】伴性遗传概念:控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相联系。性染色体决定性别(性染色体上的基因不都是决定性别的,如色盲基因)①XY型:XX为雌性,XY雄性,如哺乳动物、果蝇、大多雌雄异株植物。②ZW型:ZZ为雄性,ZW雌性,如鸟类(鸡鸭鹅)、蛾类、蝶类。
【小问1详解】
F2中性状分离比为6∶3∶2∶1∶4,为9∶3∶3∶1的变式,说明基因D/d和E/e的遗传遵循基因自由组合定律。其中雌性个体的比例为栗色∶黄色∶白色=3∶1∶4,雄性个体的比例为栗色∶黄色=3∶1,说明性状表现与性别有关,因而说明基因D/d位于“Z”染色体上,且d基因会抑制基因E/e的表达。也因此可判断F1的基因型为EeZDZd、EeZDW,F2的基因型为3E_ZDZD(栗色)、3E_ZDZd(栗色)、1eeZDZD(黄色)、1eeZDZd(黄色);3E_ZDW(栗色)、3E_ZdW(白色)、1eeZDW(黄色)、1eeZdW(白色);
【小问2详解】
根据题(1)可知,F1的基因型为EeZDZd、EeZDW,且d基因会使基因E/e表达受阻,因此亲本的基因型为eeZDZD和EEZdW,F2中栗色鹦鹉的基因型有2(EE或Ee)×3(ZDZD、ZDZd、ZDW)=6种,白色鹦鹉的基因型及比例为1EEZdW、2EeZdW、1eeZdW(白色),其中纯合子所占比例为1/2。
【小问3详解】
该种鹦鹉的某些纯合子个体杂交时,其子代在幼年阶段就可以根据羽色区分雌、雄,为了满足上述目的需要选择由性状知性别的组合,即选择EEZdZd和EEZDW或eeZdZd和eeZDW或EEZdZd和eeZDW或EEZdZd和eeZDW等组合,若杂交组合的基因型为EEZdZd×eeZDW,则子代中雄鹦鹉均表现为栗色(EeZDZd),雌鹦鹉均表现为白色(EeZdW)。
20. BDNF是中枢神经系统内的脑源性神经营养因子,其主要作用是影响神经的可塑性和认知功能,神经营养因子缺乏是引起抑郁症的重要因素。个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA,miRNA-195是一种长链非编码RNA,该物质能和mRNA互补配对,从而导致互补的mRNA降解,BDNF基因的表达和调控过程如图1所示。回答下列问题:
(1)①过程表示___过程,人体细胞内发生该过程的场所可能有___。据图分析,miRNA-195通过影响BDNF基因的___过程来调控该基因的表达。
(2)过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列___(填“相同”或“不相同”),原因是___。
(3)BDNF基因甲基化的过程如图2所示,该过程会导致机体出现抑郁症,试阐述其原因:___。
(4)试结合以上信息,提出一条避免机体出现抑郁症的有效策略:___。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 细胞核和线粒体 ③. 翻译
(2) ①. 相同 ②. 翻译的模板链相同
(3)BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻,从而导致BDNF合成不足,引起抑郁症
(4)开发BDNF类似物作为药物(或抑制细胞内miRNA-195的产生)
【解析】
【分析】表观遗传指DNA中碱基序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的变异,如DNA的甲基化。DNA的甲基化是生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因表达,进而对表型产生影响。
【小问1详解】
由图可知,过程①是合成单链RNA,故①过程表示转录,人体细胞内细胞核和线粒体中存在DNA,故发生转录的场所可能有细胞核和线粒体。据图分析,miRNA-195通过与BDNF基因的mRNA结合,从而抑制BDNF基因的翻译。
【小问2详解】
过程③中多个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列相同,原因是翻译的模板链相同。
【小问3详解】
BDNF基因甲基化的过程如图2所示,该过程会导致机体出现抑郁症,其原因是BDNF基因甲基化导致BDNF基因表达受阻,从而导致BDNF合成不足,引起抑郁症。
【小问4详解】
由于BDNF基因表达受阻,导致BDNF合成不足会引起抑郁症,故可以开发BDNF类似物作为药物(或抑制细胞内miRNA-195的产生)来避免机体出现抑郁症。
21. 某种单基因遗传病患者的家系图如图甲所示。回答下列问题:
(1)据图甲分析,该遗传病的遗传方式是___。Ⅲ-3的基因型(用A、a表示)为___。
(2)对患者致病基因及其母亲正常基因的某特定片段进行检测,通过测序峰图读取碱基序列,部分结果如图乙所示。
①由图乙可知,患者致病基因中的该片段发生了___,其发生的改变会使相应蛋白质中的氨基酸由___变为___(可能用到的密码子:GAA谷氨酸,GAC天冬氨酸,CUU亮氨酸,CUG亮氨酸,ACU苏氨酸,AUU异亮氨酸,UGA终止密码子,UAA终止密码子)。
②目前已发现超过200种该基因致病性突变,体现了基因突变具有___的特点。
(3)若Ⅱ-2再次怀孕,预测其生一个健康孩子的概率为___。为确定胎儿是否有致病基因,通常需要进行___。近年来,科研人员发现孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA,因此可采取母亲的血液进行检测,但是此方法不能用于本案例,原因是___。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. AA或Aa
(2) ①. 碱基替换 ②. 异亮氨酸 ③. 苏氨酸 ④. 不定向性
(3) ①. 3/4 ②. 基因检测(或产前诊断) ③. 母亲自身也携带致病基因,会对胎儿基因型的判定产生干扰
【解析】
【分析】题图分析,Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病,却生出了患病的Ⅲ-2(女性),说明该病为常染色体隐性遗传病,该病在人群中表现为与性别无关。
【小问1详解】
图甲显示,Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病,却生出了患病的Ⅲ-2(女性),说明该遗传病为常染色体隐性遗传病,若相关基因用A/a表示,则Ⅲ-3正常,其基因型为AA或Aa。
【小问2详解】
①由图乙可知,患者致病基因中的该片段发生了碱基替换,即由原来的A变成了G,这种改变会使该基因转录出的mRNA上的密码子发生改变,即由UAA变成了UGA(由于是终止密码,因而不会引起氨基酸的改变),因此能引起氨基酸改变的变化是由原来的AUU变成ACU,相应蛋白质中的氨基酸由异亮氨酸变为苏氨酸。
②目前已发现超过200种该基因致病性突变,这说明基因突变具有不定向性的特点。
【小问3详解】
若Ⅱ-2(基因型为Aa)再次怀孕,由于Ⅱ-1的基因型也为Aa,预测其生一个健康孩子的概率为3/4。为确定胎儿是否有致病基因,通常需要进行基因检测。由于孕妇血浆中存在游离的胎儿DNA,因此可采取母亲的血液进行检测进而确定病患,但是此方法不能用于本案例,这是因为母亲自身也携带致病基因,会对胎儿基因型的判定产生干扰,因而无法准确定性。O2浓度/%
a
b
c
d
产生酒精的量/ml
9
6.5
6
0
产生CO2的量/ml
9
12.5
15
30
叶片类型
光合速率相对值
叶片温度/℃
胞间CO2浓度/(mml·L-1)
直立叶
12.9
37.5
250
平展叶
8.8
37.7
264
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫红色
紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4
乙×丙
紫红色
紫红色:红色:白色=9:3:4
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