
本試卷共12頁。試卷滿分為100分,答題時(shí)間為90分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、學(xué)號、學(xué)校、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上。
2.每小題選出答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案,不能答在試卷上。
3.考試結(jié)束后,監(jiān)考人員將本試卷和答題卡一并收回。
一、選擇題:本題共15小題,每小題2分,共30分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. 在電鏡下核仁超微結(jié)構(gòu)有纖維中心(FC)、致密纖維組分(DFC)、顆粒組分(GC)三個(gè)特征性區(qū)域。核糖體的發(fā)生首先由位于FC區(qū)的RNA聚合酶介導(dǎo)rDNA轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生的rRNA前體在DFC區(qū)和GC區(qū)中加工,并與相關(guān)蛋白質(zhì)組裝成核糖體的兩個(gè)亞基。下列說法正確的是( )
A. 核仁參與核糖體合成,是細(xì)胞核中儲存DNA的主要結(jié)構(gòu)
B. 核糖體亞基通過核孔運(yùn)出細(xì)胞核,不需要消耗能量
C. 原核細(xì)胞無核仁,但能合成rRNA
D. 細(xì)胞在有絲分裂各時(shí)期都進(jìn)行核rDNA轉(zhuǎn)錄
2. 苯丙酮尿癥患者早期確診后,可及時(shí)采取嚴(yán)格限制高蛋白食物攝入的飲食策略輔助治療。為驗(yàn)證該策略的有效性進(jìn)行了相關(guān)研究,下表為研究過程中患者體內(nèi)幾種礦質(zhì)元素含量的檢測結(jié)果。下列分析正確的是( )
A. 表中檢測的5種元素均為微量元素
B. 實(shí)驗(yàn)組不限制高蛋白食物攝入,對照組限制高蛋白食物攝入
C. 表中結(jié)果說明高蛋白食物的攝入會影響患者體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量
D. 人體血液中必須含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量過高會引起抽搐
3. 將若干生理狀態(tài)相同、長度為3cm鮮蘿卜條隨機(jī)均分為四組,分別置于清水a(chǎn)(對照組)和三種摩爾濃度相同的b、c、d溶液(實(shí)驗(yàn)組)中,定時(shí)測量每組蘿卜條平均長度,記錄如圖。下述說法錯(cuò)誤的是( )
A. a、b、c三組的蘿卜條細(xì)胞均發(fā)生了滲透吸水
B. 40min時(shí),若將蘿卜條全移至清水,足夠時(shí)間后測量,則b、c組長度大于a、d組
C. 60min時(shí),蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長度是因?yàn)榧?xì)胞不吸收蔗糖
D. 90min時(shí),四組實(shí)驗(yàn)中的蘿卜條的細(xì)胞液濃度都比實(shí)驗(yàn)前大
4. 人體內(nèi)不同細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不完全相同,圖甲為成熟紅細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中吸收葡萄糖的模式圖,圖乙為小腸上皮細(xì)胞從腸腔吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的模式圖。據(jù)圖推測正確的是( )
A. 甲中細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解形成的丙酮酸進(jìn)入線粒體才能氧化供能
B. 甲中成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,但屬于協(xié)助擴(kuò)散
C. 乙中細(xì)胞吸收葡萄糖和排出Na+消耗的能量均來自ATP的水解
D. 甲乙中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在吸收葡萄糖時(shí)并非都發(fā)生自身構(gòu)象的改變
5. 二硝基水楊酸(DNS)與還原糖反應(yīng)后的產(chǎn)物在高溫條件下顯棕紅色,且在一定范圍內(nèi),顏色深淺與還原糖的濃度成正比。某興趣小組利用該原理探究“溫度對α-淀粉酶活性的影響”,保溫相同時(shí)間后,先加入NaOH終止酶促反應(yīng),再進(jìn)行顏色測定,結(jié)果如圖(OD代表顏色深淺的相對值)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 保溫是為了維持淀粉和α-淀粉酶反應(yīng)時(shí)的相應(yīng)溫度
B. 可用HCl代替NaOH來終止酶促反應(yīng)
C. 需在相同高溫條件下對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行顏色測定
D. α-淀粉酶在0℃和100℃條件下的空間結(jié)構(gòu)不同
6. 乙醇脫氫酶(ADH)、乳酸脫氫酶(LDH)是植物細(xì)胞中無氧呼吸的關(guān)鍵酶,其催化的代謝途徑如圖1所示。為探究Ca2+對淹水處理的辣椒幼苗根細(xì)胞呼吸作用的影響,研究人員設(shè)計(jì)丙組為實(shí)驗(yàn)組,甲、乙均為對照組,其中甲組是正常生長的幼苗,部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是( )
A. 淹水時(shí)Ca2+影響ADH、LDH的活性,減少乙醛和乳酸積累造成的傷害
B. 乙組辣椒幼苗根細(xì)胞產(chǎn)生乳酸的速率大于產(chǎn)生乙醇的速率
C. 丙組的處理方式是選擇生長狀態(tài)一致的辣椒幼苗進(jìn)行淹水處理
D. 丙酮酸生成乳酸或酒精的過程中,利用NADH的能量合成ATP
7. Rubisc是光合作用過程中催化CO2固定的酶,但其也能催化O2與C5結(jié)合,形成C3和C2導(dǎo)致光合效率下降。CO2與O?競爭性結(jié)合Rubisc的同一活性位點(diǎn),因此提高CO2濃度可以提高光合效率。藍(lán)細(xì)菌具有CO2濃縮機(jī)制,如下圖所示。為提高煙草的光合速率,向煙草內(nèi)轉(zhuǎn)入藍(lán)細(xì)菌羧化體外殼蛋白的編碼基因和HCO-3轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。下列說法正確的是( )
注:羧化體具有蛋白質(zhì)外殼,可限制氣體擴(kuò)散。
A. 據(jù)圖分析,CO2通過協(xié)助擴(kuò)散的方式通過光合片層膜
B. 藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制既能促進(jìn)CO2固定,又能抑制O2與C5結(jié)合,從而提高光合效率
C. 若羧化體可在轉(zhuǎn)基因煙草中發(fā)揮作用,則利用高倍顯微鏡在其葉綠體中可觀察到羧化體
D. 若HCO—3轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在轉(zhuǎn)基因煙草中發(fā)揮作用,則其光補(bǔ)償點(diǎn)高于正常煙草
8. 兩條非同源染色體間相互交換染色體片段稱為相互易位(圖a,圖中染色體上的數(shù)字表示染色體的區(qū)段)。某分裂過程中會出現(xiàn)十字形圖像(圖b)。隨著分裂過程的進(jìn)行會形成環(huán)形或8字形圖,染色體分離時(shí)約有1/2屬于鄰近離開(圖c),1/2屬于交互離開(圖d)。下列說法正確的是( )
A. 圖示分裂過程可能是有絲分裂或減數(shù)分裂I
B. 圖b中含有兩對同源染色體、4條染色體、4個(gè)DNA分子
C. 相互易位的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生正常精子的概率為1/4
D. 相互易位的花粉母細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞有1/2正常
9. 將某動物(2N=10)的一個(gè)精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,讓子細(xì)胞A繼續(xù)在32P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞1、2、3、4(1與2,3與4分別來自同一個(gè)次級精母細(xì)胞),讓子細(xì)胞B在31P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞5、6、7、8(5與6,7與8分別來自同一個(gè)次級精母細(xì)胞),不考慮其他變異,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 精細(xì)胞1與2含有放射性染色體數(shù)目一定相同
B. 精細(xì)胞5與6含有放射性的染色體數(shù)目一定不同
C. 精細(xì)胞1與3含有放射性的染色體數(shù)目一定相同
D. 精細(xì)胞5與7含有放射性的染色體數(shù)目一定不同
10. DNA中發(fā)生復(fù)制的獨(dú)立單位稱為復(fù)制子,真核生物的核DNA中包含多個(gè)復(fù)制子,每個(gè)復(fù)制子都有自己的起始點(diǎn)(圖中1~6),每個(gè)起始點(diǎn)均富含AT序列,DNA上不同復(fù)制子起始復(fù)制的時(shí)間不同。通常每個(gè)復(fù)制子從起始點(diǎn)開始雙向復(fù)制形成復(fù)制泡,在復(fù)制泡的相遇處,新生DNA融合成完整的子代DNA。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 6號起始點(diǎn)可能是最晚解旋的
B. 起始點(diǎn)氫鍵相對較少,有利于DNA解旋
C. 復(fù)制泡中兩個(gè)新生DNA的子代鏈的堿基序列相同
D. 核DNA中包含多個(gè)復(fù)制子,可以提高DNA復(fù)制的效率
11. 通過分析下圖的三種表觀遺傳調(diào)控途徑,下列敘述正確的是( )
A. 轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化后可能導(dǎo)致DNA 聚合酶無法與其識別并結(jié)合
B. 同一基因在不同細(xì)胞中的組蛋白與DNA 結(jié)合程度應(yīng)大致相同
C. RNA干擾可能是通過抑制蛋白質(zhì)的翻譯過程而抑制基因表達(dá)
D. 以上三種途徑均可能導(dǎo)致該基因決定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
12. 某二倍體兩性花植物雄蕊的發(fā)育受一對等位基因(E/e)控制,E基因可使植株表現(xiàn)為雄性可育,e基因使植株表現(xiàn)為雄性不育。研究發(fā)現(xiàn)該種植株存在一類“自私基因”。已知F基因是一種“自私基因”,在產(chǎn)生配子時(shí),對雌配子無影響,但能“殺死”比例為a的不含該基因的雄配子。若基因型為EeFf的親本植株甲(如圖)自交獲得F1(不考慮突變和互換),F(xiàn)1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,由此推測a的值為( )
A. 3/4B. 2/3C. 4/5D. 1/2
13. 果蠅的直翅、彎翅受IV號常染色體上的等位基因A、a控制。現(xiàn)有一只含7條染色體的直翅雄果蠅(突變體甲),產(chǎn)生原因是IV號常染色體中的1條移接到某條非同源染色體末端,且移接的IV號常染色體著絲粒丟失。為探究IV號常染色體移接情況,進(jìn)行了如圖所示的雜交實(shí)驗(yàn)。已知突變體甲在減數(shù)分裂時(shí),未移接的IV號常染色體隨機(jī)移向一極,配子和個(gè)體存活力都正常。不考慮其他變異,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)可確定果蠅的直翅為顯性性狀
B. 突變體甲中含基因a的V號常染色體移接到X染色體末端
C. 實(shí)驗(yàn)中正常雌果蠅的基因型為Aa
D. 突變體甲果蠅的變異類型為染色體變異
14. 我國科學(xué)家在小麥育種方面取得杰出成果,他們依據(jù)染色體變異原理,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和、子代性狀分離等多種困難,成功地將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中。普通小麥為六倍體(6n=42),記為42W;長穗偃麥草為二倍體(2n=14)記為14E。下圖為培育小麥二體附加系的一種途徑,據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是( )
A. F1體細(xì)胞有四個(gè)染色體組,減數(shù)分裂時(shí)形成14個(gè)四分體
B. 過程①使用秋水仙素抑制紡錘體的形成,促進(jìn)染色單體分開導(dǎo)致染色體加倍
C. 乙形成配子時(shí)7E染色體隨機(jī)分配,雜交后代丙屬于單倍體
D. 理論上,丁自交產(chǎn)生的戊類型植株約占子代1/4
15. 太湖新銀魚、小齒日本銀魚、有明銀魚分屬于三個(gè)不同屬,其分布如圖??茖W(xué)工作者在傳統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,對它們的線粒體基因進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,研究結(jié)果如表。下列推理錯(cuò)誤的是( )
A. 自然條件下,太湖新銀魚和小齒日本銀魚因存在著地理隔離而不會發(fā)生基因交流
B. 三個(gè)物種的COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列的差異體現(xiàn)了基因的多樣性
C. 三種銀魚中,有明銀魚和小齒日本銀魚親緣關(guān)系最近
D. COⅡ基因和Cytb基因常通過基因重組傳遞給后代,為進(jìn)化提供了豐富的原材料
二、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分。每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。
16. 許多植物可合成氰化物,氰化物能抑制線粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶(圖中Ⅳ)的活性,而對同在該膜上的交替氧化酶(AQX)的活性無影響。抗氰呼吸指某些植物的組織或器官在氰化物存在的情況下仍能進(jìn)行的呼吸。參與抗氰呼吸的末端氧化酶為交替氧化酶。結(jié)合圖示,下列敘述正確的是( )
A. 由F0和F1組成的ATP合成酶也是運(yùn)輸H+的通道蛋白
B. 正常呼吸和抗氰呼吸時(shí),線粒體內(nèi)膜上均有ATP的生成
C. 線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)的H+是有氧呼吸第三階段由水分解產(chǎn)生的
D. 一些植物在開花期通過生熱吸引昆蟲可能與抗氰呼吸有關(guān)
17. 下圖表示植物細(xì)胞光合作用及淀粉與蔗糖合成的調(diào)節(jié)過程,a~d表示物質(zhì)。酶A是淀粉合成關(guān)鍵酶,其活性受葉綠體基質(zhì)中磷酸丙糖與Pi的比值調(diào)節(jié),比值越大活性越強(qiáng)。磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體是葉綠體膜上的重要蛋白質(zhì),夜間細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Pi濃度較高,促進(jìn)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體順濃度將Pi從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)入葉綠體,同時(shí)將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體。下列敘述正確的是( )
A. a、b分別代表ATP與ADP,光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能
B. 植物從黑暗中轉(zhuǎn)入適宜光照環(huán)境后,葉綠體內(nèi)c含量減少,d含量增多
C. 磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體活性高可促進(jìn)蔗糖合成,從而降低暗反應(yīng)中CO2固定速率
D. 白天葉綠體中淀粉合成較活躍,夜晚細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蔗糖合成較活躍
18. DNA測序時(shí),先將待測單鏈DNA模板、引物、有關(guān)酶、4種脫氧核苷三磷酸(dNTP,N代表A、T、C、G,能提供能量并作為DNA復(fù)制的原料)均加入4個(gè)試管中,再分別加入一定量的含放射性同位素標(biāo)記的ddNTP(ddGTP、ddATP、ddCTP、ddTTP)。不同于dNTP的是,ddNTP的五碳糖的3位不含羥基。在DNA合成時(shí)ddNTP隨機(jī)與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn),并終止DNA的延伸,從而形成不同長度的一系列終止處帶有放射性同位素標(biāo)記的DNA鏈。下圖是DNA測序時(shí)得到含放射性標(biāo)記的子代DNA的電泳圖譜。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 反應(yīng)體系中的引物為單鏈,DNA聚合酶從引物的3'端連接脫氧核苷酸
B. ddNTP終止子鏈延伸,其原理可能是其五碳糖的3'位不含羥基,無法連接新的脫氧核苷酸
C. 圖中加入ddCTP一組中,可以形成3種長度的子鏈
D. 圖中子代DNA的堿基序列是5'-GATCCGAAT-3'
19. 某種雌雄同株的植物中常存在Ⅱ號染色體三體現(xiàn)象,該三體減數(shù)分裂時(shí),任意配對的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體會隨機(jī)移向細(xì)胞一極,產(chǎn)生的異常雌配子可育,而異常雄配子不能萌發(fā)出花粉管導(dǎo)致不能進(jìn)行受精。該種植物果皮的有毛和無毛是一對相對性狀,由等位基因R/r控制,果肉黃色和白色是一對相對性狀,由等位基因B/b控制。讓基因型不同的兩種三體植株雜交,結(jié)果如下。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. B/b與R/r的遺傳不遵循基因的自由組合定律
B. 控制該種植物果肉顏色的基因B/b位于Ⅱ號染色體上
C. 實(shí)驗(yàn)一F1有毛黃肉個(gè)體中三體植株所占的比例為7/16
D. 實(shí)驗(yàn)二F1三體雜合有毛個(gè)體隨機(jī)傳粉,后代中無毛個(gè)體占比為1/6
20. 如圖是某單基因遺傳病在某家庭中的遺傳系譜圖(致病基因不位于X、Y的同源區(qū)段)。通過大范圍的調(diào)查得知,該病在某地區(qū)男性中的發(fā)病率為1/25,但目前該病對人們的生活、生殖能力沒有影響。下列分析正確的是( )
A. 若I1攜帶該病的致病基因,則Ⅱ3與本地一表現(xiàn)正常男性結(jié)婚,所生男孩中患病概率為1/18
B. 若I1不攜帶該病的致病基因,則理論上該病在該地區(qū)女性中發(fā)病率為1/625
C. 若Ⅱ2是一個(gè)XYY的患者,但不影響生育,則他與一正常女子結(jié)婚,生育一個(gè)性染色體組成為XYY孩子的概率為1/4
D. 若Ⅱ2因顯性突變患常染色體遺傳病,則他與一正常女子結(jié)婚,生育一個(gè)患病兒子的概率最可能是1/4
三、非選擇題:本題共5小題,共55分。
21. 隨著生活水平的提高,高糖高脂食物過量攝入導(dǎo)致非酒精性脂肪肝炎(NASH)、肥胖等疾病高發(fā)。NASH的特點(diǎn)是過多的脂質(zhì)以脂滴的形式存在于肝細(xì)胞中。研究發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞內(nèi)存在的脂質(zhì)自噬過程可以有效降解脂滴從而減少脂質(zhì)的堆積,脂質(zhì)自噬的方式及過程如下圖。
(1)溶酶體內(nèi)含有的酸性脂解酶具有降解脂滴的作用。酸性脂解酶的合成首先在核糖體上形成肽鏈,然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工,并借助囊泡移向_________進(jìn)行加工修飾,最后轉(zhuǎn)移至溶酶體中。圖中方式A和B自噬溶酶體的形成與膜的_________特點(diǎn)有關(guān)。
(2)圖中方式C中脂滴膜蛋白PLIN2經(jīng)分子伴侶Hsc70識別后才可與溶酶體膜上的相應(yīng)受體結(jié)合進(jìn)入溶酶體發(fā)生降解,推測該自噬方式具有一定的_________性。根據(jù)方式C提出一種預(yù)防NASH的思路__________。
(3)NASH患者血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(肝細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì))含量會明顯上升。研究表明,這是由于是糖脂攝入過量,糖脂代謝異常產(chǎn)生的自由基攻擊肝細(xì)胞的磷脂分子,導(dǎo)致肝細(xì)胞膜受損,細(xì)胞膜的_________功能喪失所致。
(4)人和哺乳動物體內(nèi)的脂肪組織可分為白色脂肪組織(WAT)和棕色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化,解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)表達(dá)增高是白色脂肪棕色化的關(guān)鍵,WAT的高積累會導(dǎo)致肥胖。通過誘導(dǎo)白色脂肪組織棕色化能顯著促進(jìn)機(jī)體的能量消耗,從而能夠有效地防治肥胖。為檢測某減肥藥物(EF)的藥效,某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):將24只大鼠隨機(jī)分為對照組(8只)和高脂組(16只),對照組給予普通飼料,高脂組給予高脂飼料,自由采食和飲水。高脂組連續(xù)高脂喂養(yǎng)15周后,再分為模型對照組和EF組。
①對以上三組大鼠再分別進(jìn)行的處理是__________。
②連續(xù)進(jìn)行處理10d后,檢測小鼠組織內(nèi)UCP1表達(dá)量,結(jié)果如圖。圖中數(shù)據(jù)表明減肥藥物(EF)__________(填“有”或“沒有”)效果,理由是:__________
22. 龍須藤喜光照,較耐陰,適應(yīng)性強(qiáng)。研究人員測定了不同季節(jié)某地區(qū)龍須藤上層成熟葉片的凈光合速率(P。)日變化曲線,如下圖1所示。
(1)龍須藤葉綠體中能為暗反應(yīng)提供能量的物質(zhì)是____________,當(dāng)龍須藤植株達(dá)到最大凈光合速率時(shí),葉肉細(xì)胞中CO2的來源是細(xì)胞呼吸釋放和___________。
(2)圖1中,春季上午11:00時(shí)龍須藤固定CO2的速率__________(填“是”、“不是”或“不一定”)最大,理由是__________。
(3)據(jù)圖1可知,夏季13:00時(shí)左右,龍須藤的Pn出現(xiàn)低谷,對于該低谷出現(xiàn)的原因,研究人員提出以下兩種推測:一種是氣孔因素,即高溫導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉,__________,從而引起Pn降低;另一種是非氣孔因素,即氣孔沒有關(guān)閉,但高溫引起___________,從而引起Pn降低。
(4)龍須藤的葉肉細(xì)胞在光下合成糖類物質(zhì),以淀粉的形式儲存。通常認(rèn)為若持續(xù)光照,淀粉的積累量會增加。但科研人員有了新的發(fā)現(xiàn):給予植物48小時(shí)持續(xù)光照,測定葉肉細(xì)胞中的淀粉積累量的變化規(guī)律如圖2所示。為了解釋圖2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,研究人員提出了兩種假設(shè)。
假設(shè)一:當(dāng)葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉含量達(dá)到一定值后,淀粉的合成停止。
假設(shè)二:當(dāng)葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉含量達(dá)到一定值后,淀粉的合成與降解同時(shí)存在。
為驗(yàn)證假設(shè),科研人員測定了葉肉細(xì)胞的CO2吸收速率和淀粉降解產(chǎn)物(麥芽糖)的含量,結(jié)果如上圖3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持上述哪一種假設(shè)?___________。請運(yùn)用圖中證據(jù)進(jìn)行解釋___________。
23. 2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予科學(xué)家維克托·安布羅斯(Victr Ambrs)和加里·魯夫昆(Gary Ruvkun),表彰他們發(fā)現(xiàn)了micrRNA及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。miRNA和siRNA均可影響基因的表達(dá),其中miRNA是由基因組內(nèi)源DNA編碼產(chǎn)生,其可與目標(biāo)mRNA配對,作用過程如圖1;而體內(nèi)主要來源于外來生物的siRNA,例如寄生在宿主體內(nèi)的病毒會產(chǎn)生異源雙鏈RNA(dsRNA),dsRNA經(jīng)過酶2(只能識別雙鏈RNA)的加工后成為siRNA,也可引起基因沉默,作用過程如圖2。
(1)有科學(xué)家將能引起RNA干擾的dsRNA的兩條單鏈分別注入細(xì)胞,結(jié)果卻沒有引起RNA干擾現(xiàn)象,最可能的原因是____________。
(2)過程③中miRNA可與目標(biāo)mRNA配對,進(jìn)而會導(dǎo)致_____________終止。過程④復(fù)合體2能使目標(biāo)mRNA水解,而不能水解其它mRNA,原因是____________。
(3)若miRNA基因中腺嘌呤有m個(gè),占該基因全部堿基的比例為n,則該miRNA基因中胞嘧啶為___________個(gè),該基因第4代復(fù)制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸為____________個(gè)。與miRNA相比,miRNA基因在化學(xué)組成上的區(qū)別在于___________。
(4)科學(xué)家依據(jù)miRNA作用機(jī)制發(fā)明了雙鏈RNA干擾技術(shù),向蜜蜂3日齡雌蜂幼蟲體內(nèi)分別注射DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)基因的miRNA,測定72h內(nèi)蜜蜂細(xì)胞中DNMTmRNA含量和DNMT活性,結(jié)果如下表。
設(shè)計(jì)DNMT基因miRNA時(shí),最好依據(jù)該基因的____________序列(選填“啟動子”或“外顯子”或“內(nèi)含子”)。若已知“基因甲基化能抑制基因表達(dá),導(dǎo)致雌蜂幼蟲的生殖器官難以正常發(fā)育”,則本實(shí)驗(yàn)中兩組雌蜂幼蟲發(fā)育狀態(tài)___________。
24. 研究人員對水稻的“包穗”特性開展研究,發(fā)現(xiàn)包穗性狀受多對等位基因控制,現(xiàn)已選育出了三種隱性包穗突變體(shp1~shp3),且這三種包穗突變體與正常水稻都只有一對等位基因存在差異?,F(xiàn)又在正常種植的稻田中發(fā)現(xiàn)一株新包穗突變體,暫命名為shp4,為了解其遺傳機(jī)制,做如下研究:
(1)將shp4與正常水稻進(jìn)行雜交,F(xiàn)1均正常,F(xiàn)2中包穗和正常之比約為1:3。由此推測該突變包穗是一種__________性狀,且至少受___________對基因控制。
(2)為了判斷shp4是新的基因突變造成的,還是屬于已有的3種突變體之一,請利用上述純合品系,設(shè)計(jì)一代雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷:
①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路__________。
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論___________。
(3)現(xiàn)已確定shp4是新的基因突變造成的,研究人員將雜交組合甲(shp1×shp4)和雜交組合乙(shp2×shp4)得到的F1分別自交,統(tǒng)計(jì)F2結(jié)果如下:
①判斷shp4與shp1、shp2的包穗基因在染色體上的位置關(guān)系________。
②在雜交組合甲F2的包穗個(gè)體中發(fā)現(xiàn),大約有1/7包穗程度特別嚴(yán)重,請解釋這種“特包穗”出現(xiàn)的原因__________。
25. 野生型果蠅眼色是暗紅色,暗紅色源自于棕色素與朱紅色素的疊加。棕色素與朱紅色素的合成分別受Ala、B/b基因的控制?,F(xiàn)有一種果蠅為不能合成棕色素與朱紅色素的白眼純合突變體品系??蒲腥藛T用白眼品系與野生型果蠅進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),所得F1均為暗紅眼。進(jìn)一步將F1個(gè)體與白眼品系進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),所得F2的表型如表所示。
(1)推測F1個(gè)體細(xì)胞中染色體上兩對基因的位置關(guān)系,請?jiān)趫D上進(jìn)行標(biāo)注____。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),推測組合I、Ⅱ的F2表型及比例不同的原因是______。若讓甲、乙交配產(chǎn)生足夠多的后代,理論上后代表型及比例為______。
(3)換用其它個(gè)體多次重復(fù)上述雜交組合I,發(fā)現(xiàn)極少數(shù)實(shí)驗(yàn)組合所得F2全為暗紅眼,而重復(fù)雜交組合Ⅱ,所得F2的表型及比例不變。這種F1雄蠅被稱為雄蠅T。已知野生型及白眼突變型果蠅均為D+基因純合子,研究人員發(fā)現(xiàn)雄蠅T的一個(gè)D+基因突變?yōu)镈基因(如圖),D基因編碼G蛋白,G蛋白可以與特定的XYDNA序列r結(jié)合,導(dǎo)致精子不育。
①據(jù)此判斷,極少數(shù)實(shí)驗(yàn)組合所得F2全為暗紅眼的原因最可能是________,D基因的產(chǎn)生屬于___________(填“顯”或“隱”)性突變。根據(jù)F2全為暗紅眼,可推測D基因與Ala基因在染色體上的位置關(guān)系是________。
②進(jìn)一步用射線照射雄蠅T,得到一只變異的丙果蠅(如圖)。將丙果蠅與白眼雌果蠅雜交,所得子代表型及比例為________。
高三年級考試生物試題
2024.11
本試卷共12頁。試卷滿分為100分,答題時(shí)間為90分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、學(xué)號、學(xué)校、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上。
2.每小題選出答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案,不能答在試卷上。
3.考試結(jié)束后,監(jiān)考人員將本試卷和答題卡一并收回。
一、選擇題:本題共15小題,每小題2分,共30分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. 在電鏡下核仁超微結(jié)構(gòu)有纖維中心(FC)、致密纖維組分(DFC)、顆粒組分(GC)三個(gè)特征性區(qū)域。核糖體的發(fā)生首先由位于FC區(qū)的RNA聚合酶介導(dǎo)rDNA轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生的rRNA前體在DFC區(qū)和GC區(qū)中加工,并與相關(guān)蛋白質(zhì)組裝成核糖體的兩個(gè)亞基。下列說法正確的是( )
A. 核仁參與核糖體合成,是細(xì)胞核中儲存DNA的主要結(jié)構(gòu)
B. 核糖體亞基通過核孔運(yùn)出細(xì)胞核,不需要消耗能量
C. 原核細(xì)胞無核仁,但能合成rRNA
D. 細(xì)胞在有絲分裂各時(shí)期都進(jìn)行核rDNA的轉(zhuǎn)錄
【答案】C
【解析】
【分析】細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):(1)核膜:雙層膜,外膜上附有許多核糖體,常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連;(2)其上有核孔,是核質(zhì)之間頻繁進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流的通道;(3)核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。在有絲分裂過程中,核仁有規(guī)律地消失和重建;(4)染色質(zhì):細(xì)胞核中能被堿性染料染成深色的物質(zhì),其主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。
【詳解】A、真核細(xì)胞的核仁與核糖體的形成有關(guān),但細(xì)胞核中儲存DNA的主要結(jié)構(gòu)是染色質(zhì),A錯(cuò)誤;
B、核糖體亞基通過核孔運(yùn)出細(xì)胞核,該過程需要消耗能量,B錯(cuò)誤;
C、核糖體是原核細(xì)胞唯一的細(xì)胞器,核糖體的組成是rRNA和蛋白質(zhì),原核細(xì)胞無核仁,但能合成rRNA,C正確;
D、細(xì)胞在有絲分裂的前期,核仁解體,無法轉(zhuǎn)錄,D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 苯丙酮尿癥患者早期確診后,可及時(shí)采取嚴(yán)格限制高蛋白食物攝入的飲食策略輔助治療。為驗(yàn)證該策略的有效性進(jìn)行了相關(guān)研究,下表為研究過程中患者體內(nèi)幾種礦質(zhì)元素含量的檢測結(jié)果。下列分析正確的是( )
A. 表中檢測的5種元素均為微量元素
B. 實(shí)驗(yàn)組不限制高蛋白食物攝入,對照組限制高蛋白食物攝入
C. 表中結(jié)果說明高蛋白食物的攝入會影響患者體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量
D. 人體血液中必須含有一定量的Ca2+,但Ca2+的含量過高會引起抽搐
【答案】C
【解析】
【分析】組成生物體的化學(xué)元素根據(jù)其含量不同分為大量元素和微量元素兩大類:(1)大量元素是指含量占生物總重量萬分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N為基本元素,C為最基本元素;(2)微量元素是指含量占生物總重量萬分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
【詳解】A、鈣、鎂是大量元素,不是微量元素,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)題干信息“苯丙酮尿癥患者早期確診后,可及時(shí)采取嚴(yán)格限制高蛋白食物攝入的飲食策略輔助治療”可知,實(shí)驗(yàn)組限制高蛋白食物攝入,B錯(cuò)誤;
C、對患者進(jìn)行嚴(yán)格限制高蛋白食物攝入后,據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,患者體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量與對照組相差不大,說明高蛋白食物的攝入會影響患者體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量,C正確;
D、哺乳動物血液中必須含有一定量的Ca2+,但是Ca2+的含量太低會引起抽搐,D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 將若干生理狀態(tài)相同、長度為3cm的鮮蘿卜條隨機(jī)均分為四組,分別置于清水a(chǎn)(對照組)和三種摩爾濃度相同的b、c、d溶液(實(shí)驗(yàn)組)中,定時(shí)測量每組蘿卜條平均長度,記錄如圖。下述說法錯(cuò)誤的是( )
A. a、b、c三組的蘿卜條細(xì)胞均發(fā)生了滲透吸水
B. 40min時(shí),若將蘿卜條全移至清水,足夠時(shí)間后測量,則b、c組長度大于a、d組
C. 60min時(shí),蔗糖溶液中蘿卜條不能恢復(fù)原長度是因?yàn)榧?xì)胞不吸收蔗糖
D. 90min時(shí),四組實(shí)驗(yàn)中的蘿卜條的細(xì)胞液濃度都比實(shí)驗(yàn)前大
【答案】D
【解析】
【分析】在清水中,蘿卜條長度先稍微變長點(diǎn),然后保持不變,說明細(xì)胞吸收了少量的水;在甘油溶液、葡萄糖溶液中,蘿卜條長度先變短,再變長,最后保持原來的長度不變,說明細(xì)胞先失水,后來由于甘油(葡萄糖)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞吸水復(fù)原;在蔗糖溶液中,蘿卜條長度先變短,再然后保持不變,說明細(xì)胞先失水,后來由于蔗糖不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞大小保持不變。
【詳解】A、清水組蘿卜條細(xì)胞發(fā)生了滲透吸水,甘油溶液和葡萄糖溶液組蘿卜條先滲透失水后滲透吸水.A正確;
B、最初蘿卜條的細(xì)胞液濃度一致,40min時(shí),將蘿卜條b和c吸收了甘油和葡萄糖,導(dǎo)致細(xì)胞中溶質(zhì)多于a和d組,全移至清水,足夠時(shí)間后測量,則b、c組長度大于a、d組,B正確;
C、蔗糖溶液中的蘿卜條細(xì)胞壁與原生質(zhì)層間的蔗糖溶液濃度和外界濃度相等,細(xì)胞不吸收蔗糖,C正確;
D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,甘油組和葡萄糖組由于都吸收了溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,所以細(xì)胞液濃度變大了,蔗糖組因?yàn)榧?xì)胞失水,細(xì)胞液濃度也變大了,清水組細(xì)胞吸水,細(xì)胞液濃度減小,D錯(cuò)誤。
故選D。
4. 人體內(nèi)不同細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不完全相同,圖甲為成熟紅細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中吸收葡萄糖的模式圖,圖乙為小腸上皮細(xì)胞從腸腔吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的模式圖。據(jù)圖推測正確的是( )
A. 甲中細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解形成的丙酮酸進(jìn)入線粒體才能氧化供能
B. 甲中成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,但屬于協(xié)助擴(kuò)散
C. 乙中細(xì)胞吸收葡萄糖和排出Na+消耗的能量均來自ATP的水解
D. 甲乙中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在吸收葡萄糖時(shí)并非都發(fā)生自身構(gòu)象的改變
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞桨ǎ鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動運(yùn)輸。自由擴(kuò)散高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量;協(xié)助擴(kuò)散是從高濃度到低濃度,不需要能量,需要載體;主動運(yùn)輸從低濃度到高濃度,需要載體,需要能量。大分子或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐,不需要載體,消耗能量。
【詳解】A、人的成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體,只能進(jìn)行無氧呼吸,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),A錯(cuò)誤;
B、甲中成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖是順濃度梯度進(jìn)行的,需要借助轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,方式是協(xié)助擴(kuò)散,B正確;
C、乙中細(xì)胞排出 Na?消耗的能量來自 ATP 的水解,而吸收葡萄糖的能量來自鈉離子的濃度差產(chǎn)生的勢能,C錯(cuò)誤;
D、由圖可知,甲乙中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在吸收葡萄糖時(shí)均會發(fā)生自身構(gòu)象的改變,D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 二硝基水楊酸(DNS)與還原糖反應(yīng)后的產(chǎn)物在高溫條件下顯棕紅色,且在一定范圍內(nèi),顏色深淺與還原糖的濃度成正比。某興趣小組利用該原理探究“溫度對α-淀粉酶活性的影響”,保溫相同時(shí)間后,先加入NaOH終止酶促反應(yīng),再進(jìn)行顏色測定,結(jié)果如圖(OD代表顏色深淺的相對值)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 保溫是為了維持淀粉和α-淀粉酶反應(yīng)時(shí)的相應(yīng)溫度
B. 可用HCl代替NaOH來終止酶促反應(yīng)
C. 需在相同高溫條件下對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行顏色測定
D. α-淀粉酶在0℃和100℃條件下的空間結(jié)構(gòu)不同
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶的高效性,酶的催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)催化劑的催化效率;酶的專一性,一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行;酶的催化需要適宜的溫度和pH值。2、生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中,人為控制的變量稱為自變量,隨著自變量的改變而改變的變量稱為因變量,對實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)有影響的其他變量稱為無關(guān)變量;探究實(shí)驗(yàn)需要遵循對照原則和單一變量原則。
【詳解】A、保溫是讓α-淀粉酶催化淀粉水解,并同時(shí)維持淀粉和α-淀粉酶反應(yīng)時(shí)的相應(yīng)溫度,A正確;
B、在酸性條件下,淀粉會水解,會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此不能用HCl代替NaOH來終止酶促反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C、反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行顏色鑒定時(shí),需在相同高溫條件下對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行顏色測定,避免無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,C正確;
D、α-淀粉酶在0℃條件下空間結(jié)構(gòu)不破壞,在100℃條件下空間結(jié)構(gòu)破壞,D正確。
故選B。
6. 乙醇脫氫酶(ADH)、乳酸脫氫酶(LDH)是植物細(xì)胞中無氧呼吸的關(guān)鍵酶,其催化的代謝途徑如圖1所示。為探究Ca2+對淹水處理的辣椒幼苗根細(xì)胞呼吸作用的影響,研究人員設(shè)計(jì)丙組為實(shí)驗(yàn)組,甲、乙均為對照組,其中甲組是正常生長的幼苗,部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。下列說法正確的是( )
A. 淹水時(shí)Ca2+影響ADH、LDH的活性,減少乙醛和乳酸積累造成的傷害
B. 乙組辣椒幼苗根細(xì)胞產(chǎn)生乳酸的速率大于產(chǎn)生乙醇的速率
C. 丙組的處理方式是選擇生長狀態(tài)一致的辣椒幼苗進(jìn)行淹水處理
D. 丙酮酸生成乳酸或酒精的過程中,利用NADH的能量合成ATP
【答案】A
【解析】
【分析】1、本實(shí)驗(yàn)的目的是探究Ca2+對淹水處理的辣椒幼苗根細(xì)胞呼吸作用的影響,實(shí)驗(yàn)的自變量是Ca2+的有無及植物是否淹水;甲、乙均為對照組,甲組是正常生長的幼苗,故甲組處理應(yīng)為不淹水、不添加Ca2+,乙組進(jìn)行淹水處理,不添加Ca2+;丙組為實(shí)驗(yàn)組,故丙組的處理方式是選擇生長狀態(tài)一致的辣椒幼苗進(jìn)行淹水處理,并添加Ca2+。
2、無氧呼吸的全過程,可以概括地分為兩個(gè)階段,這兩個(gè)階段需要不同酶的催化,但都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。第一個(gè)階段與有氧呼吸的第一個(gè)階段完全相同,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的[H],釋放出少量的能量并合成ATP。第二個(gè)階段是,丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成乳酸。
【詳解】A、與乙組相比,丙組ADH活性較高,會消耗更多乙醛,LDH活性稍低,會產(chǎn)生較少乙酸,所以淹水條件下,適當(dāng)施用 Ca2+可減少根細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物乳酸和乙醛的積累,從而減輕其對根細(xì)胞的傷害,A正確;
B、觀察圖2乙組,ADH活性約為70U·g-1FW,LDH活性約為3U·g-1FW,ADH活性遠(yuǎn)大于LDH活性,故產(chǎn)生乙醇的速率遠(yuǎn)大于產(chǎn)生乳酸的速率,B錯(cuò)誤;
C、丙組為實(shí)驗(yàn)組,要添加Ca2+,故處理方式是選擇生長狀態(tài)一致的辣椒幼苗進(jìn)行淹水處理,并添加Ca2+,C錯(cuò)誤;
D、丙酮酸生成乳酸或酒精的過程屬于無氧呼吸第二階段,釋放能量較少,不足以合成ATP,D錯(cuò)誤。
故選A。
7. Rubisc是光合作用過程中催化CO2固定的酶,但其也能催化O2與C5結(jié)合,形成C3和C2導(dǎo)致光合效率下降。CO2與O?競爭性結(jié)合Rubisc的同一活性位點(diǎn),因此提高CO2濃度可以提高光合效率。藍(lán)細(xì)菌具有CO2濃縮機(jī)制,如下圖所示。為提高煙草的光合速率,向煙草內(nèi)轉(zhuǎn)入藍(lán)細(xì)菌羧化體外殼蛋白的編碼基因和HCO-3轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。下列說法正確的是( )
注:羧化體具有蛋白質(zhì)外殼,可限制氣體擴(kuò)散。
A. 據(jù)圖分析,CO2通過協(xié)助擴(kuò)散的方式通過光合片層膜
B. 藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制既能促進(jìn)CO2固定,又能抑制O2與C5結(jié)合,從而提高光合效率
C. 若羧化體可在轉(zhuǎn)基因煙草中發(fā)揮作用,則利用高倍顯微鏡在其葉綠體中可觀察到羧化體
D. 若HCO—3轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在轉(zhuǎn)基因煙草中發(fā)揮作用,則其光補(bǔ)償點(diǎn)高于正常煙草
【答案】B
【解析】
【分析】由題干信息可知,植物在光下會進(jìn)行一種區(qū)別于光合作用和呼吸作用的生理作用,即光呼吸作用,該作用在光下吸收O2與C5結(jié)合形成C3和C2,該現(xiàn)象與植物的Rubisc酶有關(guān),它催化五碳化合物反應(yīng)取決于CO2和O2的濃度,當(dāng)CO2的濃度較高時(shí),會進(jìn)行光合作用的暗反應(yīng)階段,當(dāng)O2的濃度較高時(shí),會進(jìn)行光呼吸。
【詳解】A、據(jù)圖分析,CO2進(jìn)入光合片層膜時(shí)需要膜上的CO2轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助并消耗能量,為主動運(yùn)輸過程,A錯(cuò)誤;
B、藍(lán)細(xì)菌通過CO2濃縮機(jī)制使羧化體中Rubisc周圍的CO2濃度升高,從而通過促進(jìn)CO2固定進(jìn)行光合作用,同時(shí)抑制O2與C5結(jié)合,進(jìn)而抑制光呼吸,最終提高光合效率,B正確;
C、若藍(lán)細(xì)菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng),而暗反應(yīng)的場所為葉綠體基質(zhì),則應(yīng)該利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞的葉綠體中觀察羧化體,C錯(cuò)誤;
D、若HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在轉(zhuǎn)基因煙草中發(fā)揮作用,理論上可以增大羧化體中CO2的濃度,使轉(zhuǎn)基因植株暗反應(yīng)水平提高,進(jìn)而消耗更多的和ATP,使光反應(yīng)水平也隨之提高,所以只需要更少的光就能達(dá)到光合速率等于呼吸速率,光補(bǔ)償點(diǎn)低于正常煙草,D錯(cuò)誤。
故選B。
8. 兩條非同源染色體間相互交換染色體片段稱為相互易位(圖a,圖中染色體上的數(shù)字表示染色體的區(qū)段)。某分裂過程中會出現(xiàn)十字形圖像(圖b)。隨著分裂過程的進(jìn)行會形成環(huán)形或8字形圖,染色體分離時(shí)約有1/2屬于鄰近離開(圖c),1/2屬于交互離開(圖d)。下列說法正確的是( )
A. 圖示分裂過程可能是有絲分裂或減數(shù)分裂I
B. 圖b中含有兩對同源染色體、4條染色體、4個(gè)DNA分子
C. 相互易位的花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生正常精子的概率為1/4
D. 相互易位的花粉母細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞有1/2正常
【答案】C
【解析】
【分析】染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型。染色體數(shù)目變異可以分為兩類:一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少,另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。
【詳解】A、圖示分裂過程有同源染色體聯(lián)會和分離,因此為減數(shù)分裂I,A錯(cuò)誤;
B、圖b為聯(lián)會時(shí)期,含有兩 對同源染色體、4條染色體、8個(gè)DNA分子,B錯(cuò)誤;
C、發(fā)生相互易位后,由圖a可知,有兩條正常的非同源染色體,減數(shù)分裂I進(jìn)入同一次級精母細(xì)胞的概率為1/4,因此減數(shù)分裂產(chǎn)生正常精子的概率為1/4,C正 確;
D、有絲分裂所有染色體復(fù)制再平分,因此相互易位的花粉母細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都不正常, D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 將某動物(2N=10)的一個(gè)精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,讓子細(xì)胞A繼續(xù)在32P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞1、2、3、4(1與2,3與4分別來自同一個(gè)次級精母細(xì)胞),讓子細(xì)胞B在31P條件下減數(shù)分裂得精細(xì)胞5、6、7、8(5與6,7與8分別來自同一個(gè)次級精母細(xì)胞),不考慮其他變異,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 精細(xì)胞1與2含有放射性的染色體數(shù)目一定相同
B. 精細(xì)胞5與6含有放射性的染色體數(shù)目一定不同
C. 精細(xì)胞1與3含有放射性的染色體數(shù)目一定相同
D. 精細(xì)胞5與7含有放射性的染色體數(shù)目一定不同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制;DNA復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。
【詳解】AC、一個(gè)精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,子細(xì)胞A和B的每條染色體上都有一條鏈為32P,讓子細(xì)胞A繼續(xù)在32P條件下減數(shù)分裂,經(jīng)過DNA復(fù)制后每條染色體上的兩個(gè)單體都含有32P,因此得到的細(xì)胞1、2、3、4含有放射性的染色體數(shù)目一定相同,AC正確;
B、一個(gè)精原細(xì)胞置于32P的條件下有絲分裂增殖一次得子細(xì)胞A和B,子細(xì)胞A和B的每條染色體上都有一條鏈為32P,讓子細(xì)胞B在31P條件下減數(shù)分裂,經(jīng)過DNA復(fù)制后每條染色體上的一個(gè)單體含有32P,另一個(gè)單體不含32P,5與6來自同一個(gè)次級精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂姐妹染色單體分離,兩個(gè)精細(xì)胞中含有放射性的染色體數(shù)目為0和5,或2和3或1和4,精細(xì)胞5與6含有放射性的染色體數(shù)目一定不同,B正確;
D、5與7來自兩個(gè)不同的次級精母細(xì)胞,減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂姐妹染色單體分離,兩個(gè)精細(xì)胞中含有放射性的染色體數(shù)目均可能為0、1、2、3、4、5,精細(xì)胞5與7含有放射性的染色體數(shù)目可能不同,也可能相同,D錯(cuò)誤。
故選D。
10. DNA中發(fā)生復(fù)制的獨(dú)立單位稱為復(fù)制子,真核生物的核DNA中包含多個(gè)復(fù)制子,每個(gè)復(fù)制子都有自己的起始點(diǎn)(圖中1~6),每個(gè)起始點(diǎn)均富含AT序列,DNA上不同復(fù)制子起始復(fù)制的時(shí)間不同。通常每個(gè)復(fù)制子從起始點(diǎn)開始雙向復(fù)制形成復(fù)制泡,在復(fù)制泡的相遇處,新生DNA融合成完整的子代DNA。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 6號起始點(diǎn)可能是最晚解旋的
B. 起始點(diǎn)氫鍵相對較少,有利于DNA解旋
C. 復(fù)制泡中兩個(gè)新生DNA的子代鏈的堿基序列相同
D. 核DNA中包含多個(gè)復(fù)制子,可以提高DNA復(fù)制的效率
【答案】C
【解析】
【分析】DNA復(fù)制過程為:(1)解旋:需要細(xì)胞提供能量,在解旋酶的作用下,兩條螺旋的雙鏈解開;(2)合成子鏈:以解開的每一段母鏈為模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游離的4種脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈;(3)形成子代DNA分子:延伸子鏈,母鏈和相應(yīng)子鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
【詳解】A、DNA復(fù)制時(shí)需要解旋,通常每個(gè)復(fù)制子從起始點(diǎn)開始雙向復(fù)制形成復(fù)制泡,在復(fù)制泡的相遇處,據(jù)圖可知,6號的復(fù)制泡最小,說明6號起始點(diǎn)可能是最晚解旋的,A正確;
B、氫鍵數(shù)目越多,DNA越穩(wěn)定,起始點(diǎn)氫鍵相對較少,有利于DNA解旋,B正確;
C、子鏈和母鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對原則,兩條母鏈的堿基互補(bǔ)配對,復(fù)制泡中兩個(gè)新生DNA里的子代鏈的堿基序列也互補(bǔ),C錯(cuò)誤;
D、核DNA是多起點(diǎn)復(fù)制,核DNA中包含多個(gè)復(fù)制子,可以提高DNA復(fù)制的效率,D正確。
故選C。
11. 通過分析下圖的三種表觀遺傳調(diào)控途徑,下列敘述正確的是( )
A. 轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化后可能導(dǎo)致DNA 聚合酶無法與其識別并結(jié)合
B. 同一基因在不同細(xì)胞中的組蛋白與DNA 結(jié)合程度應(yīng)大致相同
C. RNA干擾可能是通過抑制蛋白質(zhì)的翻譯過程而抑制基因表達(dá)
D. 以上三種途徑均可能導(dǎo)致該基因決定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
【答案】C
【解析】
【分析】1、表觀遺傳:指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化。
2、DNA的甲基化:生物基因的堿基序列沒有變化,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型。
3、分析題圖:途徑1是轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域DNA甲基化,干擾轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致基因無法轉(zhuǎn)錄,從而無法翻譯;途徑2是由于組蛋白的修飾,組蛋白與DNA結(jié)合的緊密程度發(fā)生改變,從而促進(jìn)或關(guān)閉相關(guān)基因的表達(dá);途徑3是利用RNA干擾,使mRNA被切割成片段,干擾翻譯,導(dǎo)致mRNA無法翻譯。
【詳解】A、由圖可知,轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)域甲基化會使基因不表達(dá),而干擾RNA聚合酶與啟動子結(jié)合,影響的是轉(zhuǎn)錄過程,DNA聚合酶是DNA復(fù)制所需的酶,A錯(cuò)誤;
B、不同細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不同,所以組蛋白與DNA結(jié)合程度在不同細(xì)胞中是不相同的,B錯(cuò)誤;
C、途徑3是利用RNA干擾,使mRNA被切割成片段,干擾翻譯,導(dǎo)致mRNA無法翻譯,C正確;
D、由圖可知,三種途徑都會使基因的表達(dá)受阻,不能產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 某二倍體兩性花植物雄蕊的發(fā)育受一對等位基因(E/e)控制,E基因可使植株表現(xiàn)為雄性可育,e基因使植株表現(xiàn)為雄性不育。研究發(fā)現(xiàn)該種植株存在一類“自私基因”。已知F基因是一種“自私基因”,在產(chǎn)生配子時(shí),對雌配子無影響,但能“殺死”比例為a的不含該基因的雄配子。若基因型為EeFf的親本植株甲(如圖)自交獲得F1(不考慮突變和互換),F(xiàn)1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,由此推測a的值為( )
A. 3/4B. 2/3C. 4/5D. 1/2
【答案】A
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】由圖可知,基因型為EeFf的植株產(chǎn)生的雌配子為1/2EF、1/2ef,F(xiàn)基因能“殺死”體內(nèi)不含該基因的雄配子的比例為a,故EF的雄配子全部存活、ef的雄配子部分死亡(存活比例為1-a)。F1中雄性可育與雄性不育植株的比例為9:1,即F1中(1+1+1-a):(1-a)=9∶1,則a=3/4,A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選A。
13. 果蠅的直翅、彎翅受IV號常染色體上的等位基因A、a控制。現(xiàn)有一只含7條染色體的直翅雄果蠅(突變體甲),產(chǎn)生原因是IV號常染色體中的1條移接到某條非同源染色體末端,且移接的IV號常染色體著絲粒丟失。為探究IV號常染色體移接情況,進(jìn)行了如圖所示的雜交實(shí)驗(yàn)。已知突變體甲在減數(shù)分裂時(shí),未移接的IV號常染色體隨機(jī)移向一極,配子和個(gè)體存活力都正常。不考慮其他變異,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)可確定果蠅的直翅為顯性性狀
B. 突變體甲中含基因a的V號常染色體移接到X染色體末端
C. 實(shí)驗(yàn)中正常雌果蠅的基因型為Aa
D. 突變體甲果蠅的變異類型為染色體變異
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一 對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分 離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
【詳解】ABC、依題意,甲×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=7∶1,且雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,可知直翅為顯性,且翅形的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),故A基因移接至X染色體上。甲果蠅表型為直翅,且A基因移接至X染色體上,其基因型可表示為O-XAY(O表示該染色體缺少相應(yīng)基因,-表示染色體上未知的基因),正常雌果蠅的基因型可表示為--XX。則甲與正常雌果蠅雜交可表示為O-XAY×--XX。兩對染色體獨(dú)立遺傳,若單獨(dú)考慮性染色體的遺傳,甲與正常雌果蠅雜交可表示XAY×XX,所得子代為1XAX∶1XY;若單獨(dú)考慮常染色體,甲與正常雌果蠅雜交可表示為O-×--,所得子代為1O-∶1O -∶1--∶1--。又知雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,結(jié)合性染色體遺傳的雄性子代基因型XY可推斷,單獨(dú)考慮的常染色體雜交O-×--所得的子代1O-∶1O-中,一定至少有一個(gè)是OA,即雌果蠅中一定含A基因。而其余的1O -:1--:1--,一定有一個(gè)基因型為Oa或aa,兩種情況中都一定有a來自雌性果蠅,所以與甲雜交的親本雌果蠅的基因型一定為Aa。綜合以上分析,親本雌果蠅的基因型一定為Aa,甲中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端,AC正確;B錯(cuò)誤;
D、由題意可知,突變體甲只含 7 條染色體,是由于Ⅳ號常染色體中的1條移接到某條非同源染色體末端,且移接的Ⅳ號常染色體著絲粒丟失引起的,這種變異類型為染色體結(jié)構(gòu)變異,D正確。
故選B。
14. 我國科學(xué)家在小麥育種方面取得杰出成果,他們依據(jù)染色體變異原理,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和、子代性狀分離等多種困難,成功地將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中。普通小麥為六倍體(6n=42),記為42W;長穗偃麥草為二倍體(2n=14)記為14E。下圖為培育小麥二體附加系的一種途徑,據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是( )
A. F1體細(xì)胞有四個(gè)染色體組,減數(shù)分裂時(shí)形成14個(gè)四分體
B. 過程①使用秋水仙素抑制紡錘體的形成,促進(jìn)染色單體分開導(dǎo)致染色體加倍
C. 乙形成配子時(shí)7E染色體隨機(jī)分配,雜交后代丙屬于單倍體
D. 理論上,丁自交產(chǎn)生的戊類型植株約占子代1/4
【答案】D
【解析】
【分析】①和②用秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗,使染色體加倍。子代可育性要看染色體組成,如減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生聯(lián)會紊亂,則不育。
【詳解】A、普通小麥與長穗偃麥草雜交,F(xiàn)1為異源四倍體 ,雖然有28條染色體但7E中無同源染色體,故不會形成14個(gè)四分體,A錯(cuò)誤;
B、染色單體分開,形成染色體是著絲點(diǎn)分裂的結(jié)果,不需要物質(zhì)誘導(dǎo),B錯(cuò)誤;
C、分析題圖可知,乙中來自燕麥草的染色體組只有一個(gè),因此長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會,產(chǎn)生的配子的染色體組成是21W+(0~7)E,則丙的染色體組成是42W+(0~7)E,丙是由受精卵發(fā)育而來的染色體組大于3個(gè),稱為多倍體,單倍體是由配子直接發(fā)育的個(gè)體,C錯(cuò)誤;
D、丁體細(xì)胞中含有1條長穗偃麥草染色體,其自交后代中長穗偃麥草染色體情況為2條∶1條∶0條=1∶2∶1.,因此含有2條長穗偃麥草染色體的植株戊占1/4,D正確。
故選D。
15. 太湖新銀魚、小齒日本銀魚、有明銀魚分屬于三個(gè)不同的屬,其分布如圖??茖W(xué)工作者在傳統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,對它們的線粒體基因進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,研究結(jié)果如表。下列推理錯(cuò)誤的是( )
A. 自然條件下,太湖新銀魚和小齒日本銀魚因存在著地理隔離而不會發(fā)生基因交流
B. 三個(gè)物種的COⅡ基因和Cytb基因核苷酸序列的差異體現(xiàn)了基因的多樣性
C. 三種銀魚中,有明銀魚和小齒日本銀魚親緣關(guān)系最近
D. COⅡ基因和Cytb基因常通過基因重組傳遞給后代,為進(jìn)化提供了豐富的原材料
【答案】D
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、據(jù)圖可知,太湖新銀魚和小齒日本銀魚生活在兩個(gè)不同的水域,它們之間存在地理隔離,因此無法進(jìn)行基因的交流,A正確;
B、根據(jù)題意分析,三種銀魚的兩種基因在核苷酸序列上都存在著或多或少的差異,體現(xiàn)了基因的多樣性,B正確;
C、據(jù)圖分析,太湖新銀魚與小齒日本銀魚的COⅡ基因和Cytb基因的差異率分別為13.41%、26.57%,有明銀魚和小齒日本銀魚的COⅡ基因和Cytb基因的差異率分別為13.59%、16.95%,故有明銀魚和小齒日本銀魚的親緣關(guān)系可能更近,C正確;
D、COⅡ基因和Cytb基因位于線粒體DNA中,一般不會通過基因重組傳遞給后代,D錯(cuò)誤。
故選D。
二、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分。每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。
16. 許多植物可合成氰化物,氰化物能抑制線粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶(圖中Ⅳ)的活性,而對同在該膜上的交替氧化酶(AQX)的活性無影響??骨韬粑改承┲参锏慕M織或器官在氰化物存在的情況下仍能進(jìn)行的呼吸。參與抗氰呼吸的末端氧化酶為交替氧化酶。結(jié)合圖示,下列敘述正確的是( )
A. 由F0和F1組成的ATP合成酶也是運(yùn)輸H+的通道蛋白
B. 正常呼吸和抗氰呼吸時(shí),線粒體內(nèi)膜上均有ATP的生成
C. 線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)的H+是有氧呼吸第三階段由水分解產(chǎn)生的
D. 一些植物在開花期通過生熱吸引昆蟲可能與抗氰呼吸有關(guān)
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三階段是氧氣和NADH反應(yīng)生成水,合成大量ATP。
2、通常,線粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶是細(xì)胞呼吸電子傳遞鏈中的一環(huán),電子經(jīng)細(xì)胞色素氧化酶最終傳遞給分子氧,生成水的同時(shí)產(chǎn)生大量ATP。
【詳解】A、題圖可知,由F0和F1組成的ATP合成酶也是運(yùn)輸H+的通道蛋白,A正確;
B、題干信息,抗氰呼吸指某些植物的組織或器官在氰化物存在的情況下仍能進(jìn)行的呼吸,可見正常呼吸和抗氰呼吸時(shí),線粒體內(nèi)膜上均有ATP的生成,B正確;
C、題圖可知,線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)的H+不是有氧呼吸第三階段由水分解產(chǎn)生的,C錯(cuò)誤;
D、一些植物在開花期通過生熱吸引昆蟲可能與抗氰呼吸有關(guān),如生長在低寒地帶的沼澤植物臭崧的花序中含有大量的交替氧化酶,可通過抗氰呼吸產(chǎn)生更多的熱量促進(jìn)揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā),吸引昆蟲傳粉,D正確。
故選ABD。
17. 下圖表示植物細(xì)胞光合作用及淀粉與蔗糖合成的調(diào)節(jié)過程,a~d表示物質(zhì)。酶A是淀粉合成關(guān)鍵酶,其活性受葉綠體基質(zhì)中磷酸丙糖與Pi的比值調(diào)節(jié),比值越大活性越強(qiáng)。磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體是葉綠體膜上的重要蛋白質(zhì),夜間細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Pi濃度較高,促進(jìn)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體順濃度將Pi從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)入葉綠體,同時(shí)將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體。下列敘述正確的是( )
A. a、b分別代表ATP與ADP,光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能
B. 植物從黑暗中轉(zhuǎn)入適宜光照環(huán)境后,葉綠體內(nèi)c含量減少,d含量增多
C. 磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體活性高可促進(jìn)蔗糖合成,從而降低暗反應(yīng)中CO2固定速率
D. 白天葉綠體中淀粉合成較活躍,夜晚細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蔗糖合成較活躍
【答案】BD
【解析】
【分析】由圖可知,a代表ADP和Pi,b代表ATP,c代表C3,d代表C5。
【詳解】A、a在類囊體薄膜上反應(yīng),代表ADP和Pi,b在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中參與暗反應(yīng),代表ATP,A錯(cuò)誤;
B、d接受CO2參與反應(yīng),代表C5,生成了c,所以c代表C3,光合作用產(chǎn)生的ATP和NADPH用于暗反應(yīng)階段C3的還原,植物從黑暗中轉(zhuǎn)入適宜光照環(huán)境,則葉綠體中NADPH和ATP減少,導(dǎo)致C3含量減少,C5含量增加,B正確;
C、磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體活性高,可促進(jìn)磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)出葉綠體,用于合成蔗糖,從而提高暗反應(yīng)中CO2的固定速率,C錯(cuò)誤;
D、夜間細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)Pi濃度較高,促進(jìn)磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體順濃度將Pi從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)入葉綠體,同時(shí)將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體,促進(jìn)蔗糖合成,即夜間細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蔗糖合成較活躍,而白天葉綠體中淀粉合成較活躍,D正確。
故選BD。
18. DNA測序時(shí),先將待測單鏈DNA模板、引物、有關(guān)酶、4種脫氧核苷三磷酸(dNTP,N代表A、T、C、G,能提供能量并作為DNA復(fù)制的原料)均加入4個(gè)試管中,再分別加入一定量的含放射性同位素標(biāo)記的ddNTP(ddGTP、ddATP、ddCTP、ddTTP)。不同于dNTP的是,ddNTP的五碳糖的3位不含羥基。在DNA合成時(shí)ddNTP隨機(jī)與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn),并終止DNA的延伸,從而形成不同長度的一系列終止處帶有放射性同位素標(biāo)記的DNA鏈。下圖是DNA測序時(shí)得到含放射性標(biāo)記的子代DNA的電泳圖譜。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 反應(yīng)體系中的引物為單鏈,DNA聚合酶從引物的3'端連接脫氧核苷酸
B. ddNTP終止子鏈延伸,其原理可能是其五碳糖的3'位不含羥基,無法連接新的脫氧核苷酸
C. 圖中加入ddCTP的一組中,可以形成3種長度的子鏈
D. 圖中子代DNA的堿基序列是5'-GATCCGAAT-3'
【答案】D
【解析】
【分析】基因檢測是指通過檢測生物體中的DNA序列,以了解生物體基因狀況的技術(shù)手段。雙脫氧鏈終止法是DNA測序的基本方法,其原理是:核酸模板在核酸聚合酶、帶有3′-OH末端的單鏈核苷酸引物、四種dNTP存在的條件下復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí),如果在反應(yīng)系統(tǒng)中分別引入單一種類的ddNTP(即2、3雙脫氧核苷三磷酸,在脫氧核糖的3′位置缺少一個(gè)羥基,故不能同后續(xù)的dNTP形成磷酸二酯鍵),只要ddNTP摻入鏈端,該鏈就停止延長,末端摻入dNTP的片段可繼續(xù)延長。
【詳解】A、引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對的短單鏈核酸;PCR反應(yīng)體系中的引物為單鏈,DNA聚合酶從引物的3'端連接脫氧核苷酸,A正確;
B、題干信息可知,ddNTP的五碳糖的3位不含羥基,在DNA合成時(shí)ddNTP隨機(jī)與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn),并終止DNA的延伸,可見ddNTP終止子鏈延伸,其原理可能是其五碳糖的3'位不含羥基,無法連接新的脫氧核苷酸,B正確;
C、在DNA合成時(shí)ddNTP隨機(jī)與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn),并終止DNA的延伸,根據(jù)電泳圖譜可知,待測DNA的堿基序列中含有2個(gè)C(胞嘧啶),且C(胞嘧啶)不在DNA的末端,故利用上圖中待測DNA序列,加入ddCTP的一組中,可以形成34種長度的子鏈,除了題圖所示兩種長度的子鏈還包括完整的子鏈長度,C正確;
D、ddNTP的3號碳上沒羥基,參與聚合反應(yīng)后無法與游離脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵,因此ddNTP一旦參與聚合反應(yīng),則DNA單鏈延伸即終止,因此可知左上角的第一個(gè)G所在位置為3'端(第一位),依據(jù)圖中堿基的排序可知,圖中子代DNA的堿基序列是3'-GATCCGAAT-5',D錯(cuò)誤。
故選D。
19. 某種雌雄同株的植物中常存在Ⅱ號染色體三體現(xiàn)象,該三體減數(shù)分裂時(shí),任意配對的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體會隨機(jī)移向細(xì)胞一極,產(chǎn)生的異常雌配子可育,而異常雄配子不能萌發(fā)出花粉管導(dǎo)致不能進(jìn)行受精。該種植物果皮的有毛和無毛是一對相對性狀,由等位基因R/r控制,果肉黃色和白色是一對相對性狀,由等位基因B/b控制。讓基因型不同的兩種三體植株雜交,結(jié)果如下。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. B/b與R/r的遺傳不遵循基因的自由組合定律
B. 控制該種植物果肉顏色的基因B/b位于Ⅱ號染色體上
C. 實(shí)驗(yàn)一F1有毛黃肉個(gè)體中三體植株所占的比例為7/16
D. 實(shí)驗(yàn)二F1三體雜合有毛個(gè)體隨機(jī)傳粉,后代中無毛個(gè)體占比為1/6
【答案】ABC
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】A、三體減數(shù)分裂時(shí),任意配對的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體會隨機(jī)移向細(xì)胞一極,產(chǎn)生的異常雌配子正常參與受精,·而異常雄配子不能與受精;同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)雜交的結(jié)果:實(shí)驗(yàn)一F1中有毛黃肉:有毛白肉:無毛黃肉:無毛白肉=24:8:3:1=(8:1)(3:1),而實(shí)驗(yàn)二F1中有毛黃肉:有毛白肉:無毛黃肉:無毛白肉=15:5:3:1=(5:1)(3:1),說明B/b與R/r的遺傳遵循基因的自由組合定律,A錯(cuò)誤;
B、據(jù)題意可知,只考慮果肉顏色,兩組實(shí)驗(yàn)親本都是黃肉,F(xiàn)1都是黃肉:白肉=3:1,說明黃肉是顯性,且親代基因型都是Bb,不存在三體現(xiàn)象,而只考慮果皮的有毛和無毛性狀,兩組后代中有毛與無毛比例不同,推測控制果皮的有毛和無毛的基因R/r所在的染色體存在三體現(xiàn)象,即R/r位于1號染色體上,B錯(cuò)誤;
C、只考慮果皮的有毛和無毛性狀,親代都是有毛,后代出現(xiàn)無毛,說明無毛是隱性,親代都是有毛三體,基因型可能是RRr、Rrr,親代是基因型不同的三體有毛,實(shí)驗(yàn)一F1中有毛:無毛=8:1,推知,關(guān)于有毛、無毛這對相對性狀,親本甲的基因型應(yīng)為RRr,乙的基因型應(yīng)為Rrr,甲(RRr)減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子基因型及比例為2Rr:2R:1RR:1r,且均可育,乙(Rrr)減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子基因型及比例為2Rr:lrr;1R:2r,其中可育的配子為1R:2r,故二者甲為母本,乙為父本雜交,后代中有毛黃肉三體植株所占比例為[(2/6×1/3+2/6×2/3+1/6×1/3+1/6×2/3)(3/4)]/[(1-1/6×2/3)(3/4)]=9/16,C錯(cuò)誤;
D、實(shí)驗(yàn)二中,甲為RRr,乙為Rrr,甲(RRr)減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子基因型及比例為2Rr:2R:1RR:1r,其中可育的配子為2R:1r,乙(Rrr)減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子基因型及比例為2Rr:lrr;1R:2r, F1中三體雜合有毛植株基因型及比例為RRr:Rrr=1:1,在自然狀態(tài)下隨機(jī)傳粉,雌配子為R:rr:Rr:r:RR=3:1:4:3:1,雄配子為R:r=1:1,子代中無毛植株占(4/12)×(1/2)=1/6,D正確。
故選ABC。
20. 如圖是某單基因遺傳病在某家庭中的遺傳系譜圖(致病基因不位于X、Y的同源區(qū)段)。通過大范圍的調(diào)查得知,該病在某地區(qū)男性中的發(fā)病率為1/25,但目前該病對人們的生活、生殖能力沒有影響。下列分析正確的是( )
A. 若I1攜帶該病的致病基因,則Ⅱ3與本地一表現(xiàn)正常男性結(jié)婚,所生男孩中患病概率為1/18
B. 若I1不攜帶該病的致病基因,則理論上該病在該地區(qū)女性中發(fā)病率為1/625
C. 若Ⅱ2是一個(gè)XYY的患者,但不影響生育,則他與一正常女子結(jié)婚,生育一個(gè)性染色體組成為XYY孩子的概率為1/4
D. 若Ⅱ2因顯性突變患常染色體遺傳病,則他與一正常女子結(jié)婚,生育一個(gè)患病兒子的概率最可能是1/4
【答案】ABD
【解析】
【分析】由題圖可知,I1、I2正常,出現(xiàn)患病的兒子Ⅱ2,該病可能是常染色體隱性遺傳病,也可能是伴X染色體隱性遺傳病。
【詳解】A、由題圖可知該病屬于隱性遺傳病。如果I1攜帶有該病的致病基因,該病為常染色體隱性遺傳病,I1、I2基因型為都Aa,致病基因a的基因頻率1/5,A的基因頻率4/5,Ⅱ3基因型為2/3Aa、1/3AA,表現(xiàn)正常的男性基因型是Aa的概率是Aa/(Aa+ AA)=(2×1/5×4/5)/(2×1/5×4/5+4/5×4/5)= 1/3,所生男孩中患病的概率為2/3×1/3×/4=1/18,A正確;
B、如果Ⅰ1不攜帶該病的致病基因,則該病屬于伴X染色體隱性遺傳病,根據(jù)該病在男性中的發(fā)病率為1/25,可知致病基因的頻率為1/25,則該病在女性中的發(fā)病率為(1/25)×(1/25)=(1/625),B正確;
B、性染色體組成為XYY的個(gè)體產(chǎn)生的精子類型及比例為XY︰Y︰X︰YY=2︰2︰1︰1,其中基因組成為YY的配子占1/6,則性染色體組成為XYY的個(gè)體與正常女子(XX)婚配,生一個(gè)性染色體組成為XYY孩子的概率為1/6,C錯(cuò)誤;
D、如果Ⅱ2患的是一種常染色體顯性遺傳病,設(shè)相關(guān)基因?yàn)锽、b,則該病是由基因突變引起的,則Ⅱ2的基因型最可能是Bb,他與正常女子bb婚配,生育一個(gè)患病兒子的概率為1/2×1/2=1/4,D正確。
故選ABD。
三、非選擇題:本題共5小題,共55分。
21. 隨著生活水平的提高,高糖高脂食物過量攝入導(dǎo)致非酒精性脂肪肝炎(NASH)、肥胖等疾病高發(fā)。NASH的特點(diǎn)是過多的脂質(zhì)以脂滴的形式存在于肝細(xì)胞中。研究發(fā)現(xiàn),肝細(xì)胞內(nèi)存在的脂質(zhì)自噬過程可以有效降解脂滴從而減少脂質(zhì)的堆積,脂質(zhì)自噬的方式及過程如下圖。
(1)溶酶體內(nèi)含有的酸性脂解酶具有降解脂滴的作用。酸性脂解酶的合成首先在核糖體上形成肽鏈,然后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工,并借助囊泡移向_________進(jìn)行加工修飾,最后轉(zhuǎn)移至溶酶體中。圖中方式A和B自噬溶酶體的形成與膜的_________特點(diǎn)有關(guān)。
(2)圖中方式C中脂滴膜蛋白PLIN2經(jīng)分子伴侶Hsc70識別后才可與溶酶體膜上的相應(yīng)受體結(jié)合進(jìn)入溶酶體發(fā)生降解,推測該自噬方式具有一定的_________性。根據(jù)方式C提出一種預(yù)防NASH的思路__________。
(3)NASH患者血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(肝細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì))含量會明顯上升。研究表明,這是由于是糖脂攝入過量,糖脂代謝異常產(chǎn)生的自由基攻擊肝細(xì)胞的磷脂分子,導(dǎo)致肝細(xì)胞膜受損,細(xì)胞膜的_________功能喪失所致。
(4)人和哺乳動物體內(nèi)的脂肪組織可分為白色脂肪組織(WAT)和棕色脂肪組織(BAT),二者可以相互轉(zhuǎn)化,解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)表達(dá)增高是白色脂肪棕色化的關(guān)鍵,WAT的高積累會導(dǎo)致肥胖。通過誘導(dǎo)白色脂肪組織棕色化能顯著促進(jìn)機(jī)體的能量消耗,從而能夠有效地防治肥胖。為檢測某減肥藥物(EF)的藥效,某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):將24只大鼠隨機(jī)分為對照組(8只)和高脂組(16只),對照組給予普通飼料,高脂組給予高脂飼料,自由采食和飲水。高脂組連續(xù)高脂喂養(yǎng)15周后,再分為模型對照組和EF組。
①對以上三組大鼠再分別進(jìn)行處理是__________。
②連續(xù)進(jìn)行處理10d后,檢測小鼠組織內(nèi)UCP1表達(dá)量,結(jié)果如圖。圖中數(shù)據(jù)表明減肥藥物(EF)__________(填“有”或“沒有”)效果,理由是:__________
【答案】(1) ①. 高爾基體 ②. 流動性
(2) ①. 專一(特異) ②. 通過增強(qiáng)分子伴侶Hsc70 的表達(dá)或功能,促進(jìn)PLIN2 的識別 和降解,從而減少脂滴的堆積,預(yù)防NASH(非酒精性脂肪肝炎) (3)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
(4) ①. EF 組大鼠每天按體重分別皮下注射EF,對照組和模型對照組大鼠分別 皮下注射同等劑量生理鹽水 ②. 有 ③. 因?yàn)樽⑸銭F 的大鼠組織內(nèi)UCP1 相對表達(dá)量顯著提高,說明EF 能促進(jìn)肥胖 大鼠脂肪細(xì)胞棕色化,能促進(jìn)機(jī)體的能量消耗,從而能夠有效地防治肥胖
【解析】
【分析】分泌蛋白是在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì),分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸過程:最初是在核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)由囊泡包裹著到達(dá)高爾基體,高爾基體對其進(jìn)行進(jìn)一步加工,然后形成囊泡經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外,該過程消耗的能量由線粒體提供。
【小問1詳解】
酸性脂解酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在核糖體上由氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)并借助囊泡移向高爾基體,高爾基體進(jìn)一步加工修飾成酸性脂解酶,最后“轉(zhuǎn)移”至溶酶體中;方式A和B自噬溶酶體的形成,都出現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)的融合現(xiàn)象,該現(xiàn)象與細(xì)胞膜具有一定流動性有關(guān)。
【小問2詳解】
方式C中,PLIN2蛋白需要分子伴侶Hsc70的作用才能與溶酶體膜上的受體結(jié)合并進(jìn)入溶酶體降解,可推測該自噬方式具有一定專一性(特異性);據(jù)此推測,可通過增強(qiáng)分子伴侶Hsc70的表達(dá)或提高其功能,促進(jìn)PLIN2的識別和降解,從而減少脂滴的堆積,預(yù)防非酒精性脂肪肝病。
【小問3詳解】
細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,且該功能體現(xiàn)出選擇透過性,故正常情況下谷丙轉(zhuǎn)氨酶在血液中極少。若糖脂攝入過量,糖脂代謝異常產(chǎn)生的自由基攻擊肝細(xì)胞的磷脂分子,導(dǎo)致肝細(xì)胞膜受損,細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能喪失,則肝細(xì)胞內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶會從細(xì)胞中釋放至血液中,從而使血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量明顯上升。
【小問4詳解】
①分析題意,本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菣z測某減肥藥物(EF)的藥效,則實(shí)驗(yàn)的自變量是EF的有無和不同處理情況,因變量是相對表達(dá)量,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對照與單一變量原則,故對以上三組大鼠再分別進(jìn)行的處理EF 組大鼠每天按體重分別皮下注射EF,對照組和模型對照組大鼠分別 皮下注射同等劑量生理鹽水。
②據(jù)圖可知,注射EF 的大鼠組織內(nèi)UCP1 相對表達(dá)量顯著提高,說明EF 能促進(jìn)肥胖 大鼠脂肪細(xì)胞棕色化,能促進(jìn)機(jī)體的能量消耗,從而能夠有效地防治肥胖,據(jù)此推測圖中數(shù)據(jù)表明減肥藥物(EF)有效果。
22. 龍須藤喜光照,較耐陰,適應(yīng)性強(qiáng)。研究人員測定了不同季節(jié)某地區(qū)龍須藤上層成熟葉片的凈光合速率(P。)日變化曲線,如下圖1所示。
(1)龍須藤葉綠體中能為暗反應(yīng)提供能量的物質(zhì)是____________,當(dāng)龍須藤植株達(dá)到最大凈光合速率時(shí),葉肉細(xì)胞中CO2的來源是細(xì)胞呼吸釋放和___________。
(2)圖1中,春季上午11:00時(shí)龍須藤固定CO2的速率__________(填“是”、“不是”或“不一定”)最大,理由是__________。
(3)據(jù)圖1可知,夏季13:00時(shí)左右,龍須藤的Pn出現(xiàn)低谷,對于該低谷出現(xiàn)的原因,研究人員提出以下兩種推測:一種是氣孔因素,即高溫導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉,__________,從而引起Pn降低;另一種是非氣孔因素,即氣孔沒有關(guān)閉,但高溫引起___________,從而引起Pn降低。
(4)龍須藤的葉肉細(xì)胞在光下合成糖類物質(zhì),以淀粉的形式儲存。通常認(rèn)為若持續(xù)光照,淀粉的積累量會增加。但科研人員有了新的發(fā)現(xiàn):給予植物48小時(shí)持續(xù)光照,測定葉肉細(xì)胞中的淀粉積累量的變化規(guī)律如圖2所示。為了解釋圖2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,研究人員提出了兩種假設(shè)。
假設(shè)一:當(dāng)葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉含量達(dá)到一定值后,淀粉合成停止。
假設(shè)二:當(dāng)葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉含量達(dá)到一定值后,淀粉的合成與降解同時(shí)存在。
為驗(yàn)證假設(shè),科研人員測定了葉肉細(xì)胞的CO2吸收速率和淀粉降解產(chǎn)物(麥芽糖)的含量,結(jié)果如上圖3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持上述哪一種假設(shè)?___________。請運(yùn)用圖中證據(jù)進(jìn)行解釋___________。
【答案】(1) ①. ATP和NADPH ②. 從細(xì)胞外界吸收##外界吸收
(2) ①. 不一定 ②. 固定CO2的速率由凈光合速率和呼吸速率共同決定,雖然凈光合速率最大,但呼吸速率大小不確定,無法判斷CO2固定速率是否最大
(3) ①. CO2吸收量減少 ②. 光合作用相關(guān)酶活性降低
(4) ①. 假設(shè)二 ②. 實(shí)驗(yàn)測定過程中,葉肉細(xì)胞持續(xù)吸收CO2,說明淀粉不斷合成;麥芽糖含量不斷增加,說明淀粉不斷分解
【解析】
【分析】光合作用的光反應(yīng)階段(場所是葉綠體的類囊體膜上):水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣,以及ATP的形成;光合作用的暗反應(yīng)階段(場所是葉綠體的基質(zhì)中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。
【小問1詳解】
龍須藤葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)形成ATP和NADPH,這兩種物質(zhì)能為暗反應(yīng)提供能量;當(dāng)龍須藤植株達(dá)到最大凈光合速率時(shí),光合作用強(qiáng)度很大,此時(shí)葉肉細(xì)胞中CO2的來源不僅有細(xì)胞呼吸釋放的 ,還有從外界環(huán)境吸收的。
【小問2詳解】
固定CO2的速率即光合速率,光合速率=凈光合速率+呼吸速率,即龍須藤固定CO2的速率由P和呼吸速率共同決定,春季上午10:00時(shí)龍須藤的P最大,但呼吸速率大小不確定,故此時(shí)固定CO2的速率不一定最大。
【小問3詳解】
題圖顯示:夏季13:00時(shí)左右,龍須藤的凈光合速率(Pn)出現(xiàn)低谷,即出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象,究其原因可能有:一是高溫下,為降低蒸騰作用,導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,則龍須藤CO2吸收量減少,使暗反應(yīng)減弱,從而引起Pn降低;二是氣孔沒有關(guān)閉,但高溫會引起光合作用相關(guān)酶活性降低,或者光合色素被破壞,從而引起Pn降低。
【小問4詳解】
CO2是暗反應(yīng)的原料,參與淀粉的合成,麥芽糖是淀粉的水解產(chǎn)物。圖2顯示:在0~24小時(shí)內(nèi),葉肉細(xì)胞中的淀粉積累量隨時(shí)間的推移而逐漸增加;超過24小時(shí),葉肉細(xì)胞中的淀粉積累量保持相對穩(wěn)定,不再隨時(shí)間的推移而增加。圖3顯示:隨著時(shí)間的推移,CO2吸收速率保持相對穩(wěn)定,麥芽糖含量卻在持續(xù)增加。由此可見,葉肉細(xì)胞持續(xù)(或并未停止)吸收CO2,麥芽糖含量快速增加,說明淀粉的合成與降解同時(shí)存在,因此支持假設(shè)二。
23. 2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予科學(xué)家維克托·安布羅斯(Victr Ambrs)和加里·魯夫昆(Gary Ruvkun),表彰他們發(fā)現(xiàn)了micrRNA及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。miRNA和siRNA均可影響基因的表達(dá),其中miRNA是由基因組內(nèi)源DNA編碼產(chǎn)生,其可與目標(biāo)mRNA配對,作用過程如圖1;而體內(nèi)主要來源于外來生物的siRNA,例如寄生在宿主體內(nèi)的病毒會產(chǎn)生異源雙鏈RNA(dsRNA),dsRNA經(jīng)過酶2(只能識別雙鏈RNA)的加工后成為siRNA,也可引起基因沉默,作用過程如圖2。
(1)有科學(xué)家將能引起RNA干擾的dsRNA的兩條單鏈分別注入細(xì)胞,結(jié)果卻沒有引起RNA干擾現(xiàn)象,最可能的原因是____________。
(2)過程③中miRNA可與目標(biāo)mRNA配對,進(jìn)而會導(dǎo)致_____________終止。過程④復(fù)合體2能使目標(biāo)mRNA水解,而不能水解其它mRNA,原因是____________。
(3)若miRNA基因中腺嘌呤有m個(gè),占該基因全部堿基的比例為n,則該miRNA基因中胞嘧啶為___________個(gè),該基因第4代復(fù)制所需的腺嘌呤脫氧核苷酸為____________個(gè)。與miRNA相比,miRNA基因在化學(xué)組成上的區(qū)別在于___________。
(4)科學(xué)家依據(jù)miRNA作用機(jī)制發(fā)明了雙鏈RNA干擾技術(shù),向蜜蜂3日齡雌蜂幼蟲體內(nèi)分別注射DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)基因的miRNA,測定72h內(nèi)蜜蜂細(xì)胞中DNMTmRNA含量和DNMT活性,結(jié)果如下表。
設(shè)計(jì)DNMT基因miRNA時(shí),最好依據(jù)該基因的____________序列(選填“啟動子”或“外顯子”或“內(nèi)含子”)。若已知“基因甲基化能抑制基因表達(dá),導(dǎo)致雌蜂幼蟲的生殖器官難以正常發(fā)育”,則本實(shí)驗(yàn)中兩組雌蜂幼蟲發(fā)育狀態(tài)___________。
【答案】(1)酶2具有專一性,只能識別并切割異源雙鏈RNA(dsRNA)
(2) ①. 翻譯 ②. 復(fù)合體2中的RNA可以與目標(biāo)RNA之間堿基互補(bǔ)配對,但不可以與其他mRNA的堿基互補(bǔ)配對
(3) ①. m(1/2n-1) ②. 8m ③. miRNA基因中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶
(4) ①. 外顯子 ②. 實(shí)驗(yàn)組雌蜂能正常發(fā)育,而對照組則不能
【解析】
【分析】基因表達(dá)是指將來自基因的遺傳信息合成功能性基因產(chǎn)物的過程?;虮磉_(dá)產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì),所有已知的生命,都利用基因表達(dá)來合成生命的大分子。轉(zhuǎn)錄過程由RNA聚合酶(RNAP)進(jìn)行,以DNA為模板,產(chǎn)物為RNA。RNA聚合酶沿著一段DNA移動,留下新合成的RNA鏈。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,場所在核糖體。
【小問1詳解】
酶2具有專一性,只能識別并切割異源雙鏈RNA(dsRNA),因此將能引起RNA干擾的dsRNA的兩條單鏈分別注入細(xì)胞,結(jié)果卻沒有引起RNA干擾現(xiàn)象。
【小問2詳解】
mRNA是翻譯模板,miRNA可與目標(biāo)mRNA配對,進(jìn)而會導(dǎo)致翻譯停止;復(fù)合體2中的RNA可以與目標(biāo)RNA之間堿基互補(bǔ)配對,但不可以與其他mRNA的堿基互補(bǔ)配對,因此過程④復(fù)合體2能使目標(biāo)mRNA水解,而不能水解其他mRNA。
【小問3詳解】
腺嘌呤有m個(gè),占該基因全部堿基的比例為n,因此該基因的堿基總數(shù)為m/n,基因?yàn)橐欢蜠NA,DNA中A=T,G=C,A+C=T+G=50%,因此C的數(shù)目為1/2(m/n)-m=m(1/2n-1);第3代復(fù)制完的DNA有8個(gè),因此第4次復(fù)制時(shí)需要合成8個(gè)DNA,所需的腺嘌呤脫氧核苷酸為8m;miRNA基因是DNA,其中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶,miRNA中含有核糖和尿嘧啶。
【小問4詳解】
設(shè)計(jì)DNMT基因miRNA時(shí),最好依據(jù)該基因的外顯子序列,因?yàn)閱幼游挥诨虻姆蔷幋a區(qū),不會進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程;而內(nèi)含子序列經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后,前提mRNA會經(jīng)過剪切才能變成成熟的mRNA。若已知“基因甲基化能抑制基因表達(dá),導(dǎo)致雌蜂幼蟲的生殖器官難以正常發(fā)育”,則本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組注射了DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)基因的miRNA,會影響DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)基因的翻譯過程,不能產(chǎn)生DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶,降低DNA甲基化程度,雌蜂就能夠正常發(fā)育,而對照組則不能。
24. 研究人員對水稻的“包穗”特性開展研究,發(fā)現(xiàn)包穗性狀受多對等位基因控制,現(xiàn)已選育出了三種隱性包穗突變體(shp1~shp3),且這三種包穗突變體與正常水稻都只有一對等位基因存在差異。現(xiàn)又在正常種植的稻田中發(fā)現(xiàn)一株新包穗突變體,暫命名為shp4,為了解其遺傳機(jī)制,做如下研究:
(1)將shp4與正常水稻進(jìn)行雜交,F(xiàn)1均正常,F(xiàn)2中包穗和正常之比約為1:3。由此推測該突變包穗是一種__________性狀,且至少受___________對基因控制。
(2)為了判斷shp4是新的基因突變造成的,還是屬于已有的3種突變體之一,請利用上述純合品系,設(shè)計(jì)一代雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷:
①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路__________。
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論___________。
(3)現(xiàn)已確定shp4是新的基因突變造成的,研究人員將雜交組合甲(shp1×shp4)和雜交組合乙(shp2×shp4)得到的F1分別自交,統(tǒng)計(jì)F2結(jié)果如下:
①判斷shp4與shp1、shp2的包穗基因在染色體上的位置關(guān)系________。
②在雜交組合甲F2的包穗個(gè)體中發(fā)現(xiàn),大約有1/7包穗程度特別嚴(yán)重,請解釋這種“特包穗”出現(xiàn)的原因__________。
【答案】(1) ①. 隱性 ②. 一
(2) ①. 將shp4與以上3種突變體分別進(jìn)行雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)F1性狀 ②. 若與其中一種雜交的子代(F1)均為包穗,說明該shp4屬于3種突變體之一,若與3種突變體雜交的子代(F1)均為正常,說明shp4是新的基因突變造成的
(3) ①. shp4與shpl的包穗基因位于非同源染色體上的(不同對的同源染色體上);shp4與shp2的包穗基因位于同一對的同源染色體上 ②. shpl與shp4包穗基因(aa、dd)對包穗性狀的表達(dá)具有累加效應(yīng)
【解析】
【分析】1、基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合體的細(xì)胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性,在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代;
2、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【小問1詳解】
將shp4與正常水稻進(jìn)行染交,F(xiàn)1均正常,說明正常為顯性性狀,該突變包穗是一種隱性性狀;F2中包穗:正常=1:3,說明該突變包穗至少受一對基因控制;
【小問2詳解】
假設(shè)控制shp1~shp4的基因分別為a、b、c、d,為了判斷shp4是新的基因突變造成的,還是屬于已有的3種突變體之一,可將shp4與以上3種純合突變體分別進(jìn)行雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)F1性狀。如果該shp4屬于3種突變體之一,以shp1為例,親代的基因型為aa×dd,雜交的子代(F1)均為包穗;如果shp4是新的基因突變造成的,以shp1為例,親代的基因型為aaDD×AAdd(只要含一個(gè)隱性純合,即表現(xiàn)為包穗),雜交的子代(F1)的基因型為AaDd,表型均為正常;
【小問3詳解】
①現(xiàn)已確定shp4是新的基因突變造成的,雜交組合甲的基因型為aaDD×AAdd,F(xiàn)1的基因型為AaDd,交組合乙的基因型為bbDD×BBdd,F(xiàn)1的基因型為BbDd,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2雜交組合甲的表型及比例為正常:包穗≈9:7,說明shp4與shpl的包穗基因位于非同源染色體上的;F2雜交組合乙的表型及比例為正常:包穗≈1:1,說明shp4與shp2的包穗基因位于同一對的同源染色體上;
②雜交組合甲的基因型為aaDD×AAdd,F(xiàn)1的基因型為AaDd,shp4與shpl的包穗基因位于非同源染色體上的,F(xiàn)2中包穗的基因型為2/7aaDd、1/7aaDD、2/7Aadd、1/7AAdd、1/7aadd,F(xiàn)2的包穗個(gè)體中發(fā)現(xiàn),大約有1/7包穗程度特別嚴(yán)重,可能的原因是shpl與shp4包穗基因(aa、dd)對包穗性狀的表達(dá)具有累加效應(yīng),故“特包穗”的基因型可能為aadd。
25. 野生型果蠅眼色是暗紅色,暗紅色源自于棕色素與朱紅色素的疊加。棕色素與朱紅色素的合成分別受Ala、B/b基因的控制?,F(xiàn)有一種果蠅為不能合成棕色素與朱紅色素的白眼純合突變體品系??蒲腥藛T用白眼品系與野生型果蠅進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),所得F1均為暗紅眼。進(jìn)一步將F1個(gè)體與白眼品系進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),所得F2的表型如表所示。
(1)推測F1個(gè)體細(xì)胞中染色體上兩對基因的位置關(guān)系,請?jiān)趫D上進(jìn)行標(biāo)注____。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),推測組合I、Ⅱ的F2表型及比例不同的原因是______。若讓甲、乙交配產(chǎn)生足夠多的后代,理論上后代表型及比例為______。
(3)換用其它個(gè)體多次重復(fù)上述雜交組合I,發(fā)現(xiàn)極少數(shù)實(shí)驗(yàn)組合所得F2全為暗紅眼,而重復(fù)雜交組合Ⅱ,所得F2的表型及比例不變。這種F1雄蠅被稱為雄蠅T。已知野生型及白眼突變型果蠅均為D+基因純合子,研究人員發(fā)現(xiàn)雄蠅T的一個(gè)D+基因突變?yōu)镈基因(如圖),D基因編碼G蛋白,G蛋白可以與特定的XYDNA序列r結(jié)合,導(dǎo)致精子不育。
①據(jù)此判斷,極少數(shù)實(shí)驗(yàn)組合所得F2全為暗紅眼的原因最可能是________,D基因的產(chǎn)生屬于___________(填“顯”或“隱”)性突變。根據(jù)F2全為暗紅眼,可推測D基因與Ala基因在染色體上的位置關(guān)系是________。
②進(jìn)一步用射線照射雄蠅T,得到一只變異的丙果蠅(如圖)。將丙果蠅與白眼雌果蠅雜交,所得子代表型及比例為________。
【答案】(1) (2) ①. AB 在一條染色體上,ab 在該同源染色體的另一條染色體上,減數(shù)第一次分 裂過程中,雄果蠅眼色基因之間的染色體片段不發(fā)生互換,而雌果蠅可以發(fā)生互換 ②. 暗紅眼:棕色眼:朱紅眼:白眼=143:7:7:43
(3) ①. 該F1雄蠅產(chǎn)生的攜帶a、b 基因的精子不育 ②. 顯 ③. D 基因與A 基因位于同一條染色體上 ④. 暗紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅=1∶1
【解析】
【分析】基因自由組合定律:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
小問1詳解】
題意分析,科研人員用白眼品系與野生型果蠅進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),所得F1均為暗紅眼,說明控制眼色色素合成的兩對基因均位于常染色體上,由棕色素與朱紅色素的合成分別受A和B基因的控制可知,白眼純合突變體品系的基因型應(yīng)為aabb,野生型果蠅的基因型為AABB,子一代基因型是AaBb,實(shí)驗(yàn)I中甲與白眼aabb雜交,子一代中暗紅眼:白眼=1:1,說明兩對基因連鎖,且AB連鎖,ab連鎖,可繪圖如下:
。
【小問2詳解】
雜交組合Ⅰ與雜交組合Ⅱ的F2表型及比例不同的原因是雜交組合Ⅰ中的F1雄果蠅(AaBb)在減數(shù)分裂Ⅰ過程中眼色基因之間的染色體片段不發(fā)生互換,只產(chǎn)生2種配子,而雜交組合Ⅱ中的F1雌果蠅(AaBb)在減數(shù)分裂Ⅰ過程中眼色基因之間的染色體片段發(fā)生了互換,產(chǎn)生4種配子;甲(AaBb)產(chǎn)生的配子及比例是AB∶ab=1∶1,乙(AaBb)產(chǎn)生的配子及比例是AB∶Ab∶aB∶ab=43:7:7:43,據(jù)棋盤法可知,若讓甲、乙交配產(chǎn)生足夠多的后代,理論上后代表型及比例為暗紅眼(A-B-):棕色眼(A-bb):朱紅眼(aaB-):白眼(aabb)=143:7:7:43。
【小問3詳解】
①雜交組合Ⅰ中F1雄果蠅的基因型為AaBb,可產(chǎn)生AB、ab兩種精子,極少數(shù)實(shí)驗(yàn)組合中所得F2全為暗紅眼,則可推測極少數(shù)的F1雄果蠅所產(chǎn)生的含ab的精子不育;由D基因編碼G蛋白,G蛋白可與特定的DNA序列結(jié)合,導(dǎo)致精子不育,可判斷D基因相對于D+基因?yàn)轱@性;將雄蠅T(AaBb)與品系甲(aabb)雜交,雄蠅T產(chǎn)生AB一種可育精子,故子代全為暗紅眼。將子代中雄果蠅(AaBb))與品系甲(aabb)的雌果蠅雜交,所得后代仍全為暗紅眼,由此推測D基因與A基因位于同一條染色體上。
②圖示丙果蠅的基因型是DRD+XYr,將丙果蠅與白眼雌果蠅(D+D+XX)雜交,由于D基因編碼G蛋白,G蛋白可以與特定的XYDNA序列r結(jié)合,導(dǎo)致精子不育,故子代中暗紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅=1∶1。
組別
鋅(μml/L)
鐵(μml/L)
鈣(mml/L)
鎂(mml/L)
銅(μm/L)
實(shí)驗(yàn)組
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
對照組
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
COⅡ基因
Cytb基因
太湖新銀魚-小齒日本銀魚
13.41
26.57
太湖新銀魚-有明銀魚
14.89
24.32
有明銀魚-小齒日本銀魚
13.59
16.95
注:三個(gè)物種同一基因的基因序列長度相等;表中數(shù)據(jù)表示的是核苷酸序列差異百分比
分組及檢測指標(biāo)
24h
48h
72h
對照組
DNMTmRNA含量(相對)
35.3
33.3
30.2
DNMTmRNA含量(相對)
0.40
0.38
0.36
實(shí)驗(yàn)組
DNMTmRNA含量(相對)
28.3
15.4
5.7
DNMTmRNA含量(相對)
0.26
0.11
0.02
雜交組合
F2
F1
包穂
甲
273
211
乙
253
248
雜交組合
父本
母本
F2表型及比例
I
F1(甲)
白眼
暗紅眼:白眼=1:1
Ⅱ
白眼
F1(乙)
暗紅眼:棕色眼:朱紅眼:白眼=43:7:7:43
組別
鋅(μml/L)
鐵(μml/L)
鈣(mml/L)
鎂(mml/L)
銅(μm/L)
實(shí)驗(yàn)組
70.58±1.53
7.38±1.20
1.68±0.17
1.65±0.17
21.77±3.97
對照組
78.61±0.90
7.75±0.95
1.72±0.17
1.48±0.20
20.04±5.29
COⅡ基因
Cytb基因
太湖新銀魚-小齒日本銀魚
13.41
26.57
太湖新銀魚-有明銀魚
14.89
24.32
有明銀魚-小齒日本銀魚
13.59
16.95
注:三個(gè)物種同一基因的基因序列長度相等;表中數(shù)據(jù)表示的是核苷酸序列差異百分比
分組及檢測指標(biāo)
24h
48h
72h
對照組
DNMTmRNA含量(相對)
35.3
33.3
30.2
DNMTmRNA含量(相對)
0.40
0.38
0.36
實(shí)驗(yàn)組
DNMTmRNA含量(相對)
28.3
15.4
5.7
DNMTmRNA含量(相對)
0.26
0.11
0.02
雜交組合
F2
F1
包穂
甲
273
211
乙
253
248
雜交組合
父本
母本
F2表型及比例
I
F1(甲)
白眼
暗紅眼:白眼=1:1
Ⅱ
白眼
F1(乙)
暗紅眼:棕色眼:朱紅眼:白眼=43:7:7:43
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