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

273
211

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

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

273
211

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

白眼
F1(乙)
暗紅眼:棕色眼:朱紅眼:白眼=43:7:7:43

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