2022-2023学年山东省德州市高三11月期中生物试题含解析
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这是一份2022-2023学年山东省德州市高三11月期中生物试题含解析,共28页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.相变指物质在液态、固态、气态间的转变。不同脂质具有不同的相变温度,生物膜中脂质的不饱和程度越高,相变温度就越低,膜的流动性越大。下列有关叙述错误的是( )
A.脂质普遍存在于动植物细胞中,其组成元素均含C、H、O
B.植物细胞中的三酰甘油的相变温度比动物细胞中的高
C.生物膜中磷脂的脂肪酸链不饱和程度越高,越易进行侧向运动
D.生物膜中脂质的饱和程度会影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程
【答案】B
【分析】动物脂肪一般是含饱和脂肪酸,室温呈固态,植物油一般含不饱和脂肪酸,室温下呈液态。
【详解】A、脂质普遍存在于动植物细胞中,其组成元素均含C、H、O,其中磷脂还可能含有N、P,A正确;
B、植物细胞中三酰甘油含不饱和脂肪酸,相变温度低于动物的三酰甘油,B错误;
C、脂肪酸链不饱和程度越高,相变温度低,膜的流动性大,易进行侧向运动,C正确;
D、生物膜中脂质的饱和程度会通过影响膜的流动性来影响细胞的物质运输、生长、分裂等过程,D正确。
故选B。
2.黑藻是一种常见的水生植物,常作为生物学实验材料。下列相关实验叙述正确的是( )
A.可通过观察黑藻叶片固定装片中叶绿体的运动来观察细胞质的流动
B.可选用黑藻成熟叶片制作临时装片观察有丝分裂过程中染色体的变化
C.用黑藻叶片进行质壁分离实验时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D.提取黑藻中色素时,研钵中可加入体积分数为95%的乙醇、SiO2、无水Na2CO3等物质
【答案】D
【分析】观察质壁分离和复原的材料:是成熟的植物细胞要有大液泡;绿叶中色素的提取用有机溶剂无水乙醇提取,分离用层析液。
【详解】A、黑藻叶绿体呈现绿色,因此观察细胞质的流动,可用叶绿体的运动作为标志,但不能选用固定装片而选择黑藻叶片,A错误;
B、黑藻成熟叶片属于高度分化的细胞,不再进行分裂,故不能用于观察有丝分裂过程中染色体的变化,B错误;
C、黑藻叶片的叶肉细胞中液泡无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于实验现象的观察,C错误;
D、提取黑藻中色素时,研钵中可加入体积分数为95%的乙醇和无水Na2CO3等物质用于提取色素,加入SiO2以保证研磨充分,D正确。
故选D。
3.线粒体融合和分裂是细胞中常见的现象,有利于维持线粒体的正常功能。研究发现,附着在线粒体外膜上的GTP酶由线粒体基因FZO编码,能介导线粒体的融合,FZO基因突变会导致线粒体过度分裂从而引发线粒体自噬。下列有关叙述错误的是( )
A.线粒体的融合和分裂均能体现生物膜的流动性
B.FZO基因突变会导致动物细胞内无法合成ATP
C.细胞中不同线粒体之间的膜物质可以相互交换
D.细胞内线粒体的过度分裂易引发细胞衰老、凋亡
【答案】B
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,为生命活动提供能量,需能多的细胞,线粒体的数量多。线粒体中含有少量的DNA和 RNA,因此线粒体是半自主性细胞器,它可以自主合成部分蛋白质。
【详解】A、线粒体是具有膜结构的细胞器,因此其融合和分裂均能体现生物膜的流动性,A正确;
B、由题干分析,FZO基因突变会导致动物细胞内无法合成GTP,B错误;
C、 细胞中线粒体可以进行融合和分裂,因此不同线粒体之间膜物质可以相互交换,C正确;
D、由题干可知,线粒体过度分裂从而引发线粒体自噬易引发细胞衰老、凋亡,D正确。
故选B。
4.蛋白质磷酸化和去磷酸化可为细胞提供一种“开关”机制,使各种靶蛋白处于开启或关闭状态,如图所示。下列说法错误的是( )
A.图示蛋白质的磷酸化属于放能反应
B.蛋白质磷酸化和去磷酸化可以改变蛋白质的构象
C.温度会影响蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程
D.细胞吸收某些无机盐离子时需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与
【答案】A
【分析】1、ATP直接给细胞的生命活动提供能量。
2、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。
3、在生物体内ATP与ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
【详解】A、蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,A错误;
B、蛋白质在蛋白激酶作用下发生磷酸化后空间结构会发生改变,同理,磷酸化的蛋白质在去磷酸化后,其蛋白质的构象也会发生改变,B正确;
C、温度影响酶的活性,从而影响ATP的水解和合成,所以温度会影响蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程,C正确;
D、细胞吸收某些无机盐离子时需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与,如钠钾泵在转运钠离子、钾离子时,需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与,D正确。
故选A。
5.人体胃壁细胞膜上的质子泵可分泌H+使胃液呈强酸性。胃幽门螺旋杆菌(HP)适宜在胃液中生存,其产生的尿素酶可将尿素分解成CO2和NH3。医学上常用呼气实验检测是否感染HP,体检者口服带13C或14C标记的尿素,一段时间后检测呼出的CO2标记情况。下列有关叙述错误的是( )
A.尿素酶在HP的核糖体上合成
B.尿素酶能分解尿素而消化酶不能,体现了酶的专一性
C.呼气实验时,某感染HP的患者呼出的CO2都被13C或14C标记
D.质子泵抑制剂可减小胃液的酸度,抑制幽门螺旋杆菌的繁殖
【答案】C
【分析】核糖体是蛋白质的合成车间;酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特点。
【详解】A、尿素酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A正确;
B、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,尿素酶能分解尿素而消化酶不能,体现了酶的专一性,B正确;
C、临床上用14C或13C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C或13C标记的尿素分解为NH3和14CO2或13CO2,但患者还可以葡萄糖等为底物进行呼吸作用释放CO2,故呼出的CO2不一定都被标记,C错误;
D、使用质子泵抑制剂可以抑制H+泵出胃黏膜壁细胞,从而抑制胃酸的过量分泌,减小胃液的酸度,抑制幽门螺旋杆菌的繁殖,D正确。
故选C。
6.研究表明,细胞中氧含量较低会导致线粒体受损,且受损的线粒体会产生活性氧等自由基。现将动物细胞均分为三组,且在不同氧浓度条件下培养相同的时间,测得各组细胞受损线粒体的自噬水平如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.氧气在线粒体内膜上参与反应
B.受损线粒体通过自噬途径被溶酶体降解
C.据图可知,适度低氧能激活线粒体自噬
D.用自噬抑制剂处理b组细胞,其活性氧含量会降低
【答案】D
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段萄萄糖分解形成丙酮酸和NADH,发生在细胞质基质中;第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,发生在线粒体基质中;第三阶段NADH与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。
【详解】A、O2参与细胞有氧呼吸的第三阶段,在线粒体内膜中与NADH结合生产H2O,A正确;
B、溶酶体内含多种酸性水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,因此受损的线粒体通过自噬被溶酶体讲解,B正确;
C、细胞中氧含量较低会导致线粒体受损,且受损的线粒体会产生活性氧等自由基,线粒体自噬水平b组比c组高,c组为正常氧浓度,所以适度低氧能激活线粒体自噬,C正确;
D、受损的线粒体会产生活性氧等自由基,使用自噬抑制剂处理b组,会让线粒体自噬减慢,导致受损线粒体增多,所以b组细胞内的活性氧活性升高,D错误。
故选D。
7.在光照条件下,叶绿素由谷氨酸经一系列酶催化合成,其分子的疏水性尾部可插入到类囊体膜上将其定位。高等植物细胞中的叶绿素主要为叶绿素a和叶绿素b,叶绿素b对蓝紫光的吸收能力大于叶绿素a。研究发现,遮荫环境中漫射光(主要是蓝紫光)占优势。下列说法正确的是( )
A.叶绿素合成并运输至类囊体膜的过程存在着信息传递
B.叶绿素分子是在细胞质中的核糖体上合成的
C.与阳生植物相比,阴生植物叶绿素a/b的比值较大
D.叶绿素溶液呈绿色是因为叶绿素不吸收绿光
【答案】A
【分析】绿色植物通过叶绿体进行光合作用来制造有机物,而叶绿体先由色素吸收光能,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝人素主要吸收蓝紫光,用来制造有机物。绿色光几乎不吸收,所以绿叶反射绿色光,所以叶子在人眼看来是绿色的。
【详解】A、叶绿素合成并运输至类囊体膜的过程存在着信息传递,A正确;
B、叶绿素分子不是蛋白质,不在细胞质中的核糖体合成的,B错误;
C、叶绿素b对蓝紫光的吸收能力大于叶绿素a,因此,阴生植物叶绿素b的含量多,阴生植物叶绿素a/b的比值较小,C错误;
D、叶绿素溶液呈绿色是因为叶绿素吸收的绿光很少,D错误。
故选A。
8.某酵母突变株有丝分裂后形成一大一小两个子细胞。分裂过程中,线粒体的第一次分配和核物质的分配是同时发生的,核物质可平均分配,但线粒体的分配如图所示。下列说法错误的是( )
A.线粒体的第一次分配发生在有丝分裂末期
B.酵母突变株的细胞周期的时长远大于40分钟
C.线粒体的分配与细胞骨架的作用密切相关
D.较小的子细胞进行生命活动需要的能量较少
【答案】A
【分析】酵母突变株有丝分裂后形成一大一小两个子细胞,图示表示将称为较小子细胞区域获得亲代细胞线粒体的比例,核物质分至两极前进行了线粒体的第一次分配,线粒体所占比例在0.45左右,当核物质分至细胞两极后线粒体再分配,线粒体在细胞分裂完成时约占0.40左右。
【详解】A、线粒体第一次分配发生在核物质分至细胞两极前,即是有丝分裂后期之前,A错误;
B、从线粒体第一次分配开始到线粒体再分配完成共40分钟,该时期属于分裂期,而细胞周期包括物质准备时期和分裂期,物质准备时期的时间远超过分裂期,B正确;
C、线粒体的分配涉及线粒体的运动,细胞器的运动与细胞骨架的作用密切相关,C正确;
D、较小的子细胞获得的线粒体较少,生命活动需要的能量较少,D正确。
故选A。
9.B细胞分化成各种浆细胞的过程中,细胞内几个相隔较远的基因片段会有规律地连接成有活性的特定免疫球蛋白基因,该现象称为基因重排,该机制有利于人体对抗各种病原体。下列有关叙述错误的是( )
A.B细胞分化过程中DNA的碱基序列发生了改变
B.不同抗原会诱导不同的基因重排
C.与B细胞相比,浆细胞的内膜系统更加复杂
D.基因重排说明一种浆细胞可以产生多种抗体
【答案】D
【分析】B淋巴细胞在受到抗原刺激后会增殖分化形成浆细胞,浆细胞分泌抗体;抗体又称免疫球蛋白,化学本质属于蛋白质。
【详解】A、B细胞分化成各种浆细胞的过程中,细胞内几个相隔较远的基因片段会有规律地连接成有活性的特定免疫球蛋白基因,所以DNA中的碱基序列发生了改变,A正确;
B、不同抗原刺激B细胞分化成不同种类的浆细胞,所以会诱导不同的基因重排,B正确;
C、B细胞不分泌抗体,而浆细胞分泌抗体,抗体属于分泌蛋白,所以浆细胞的内膜系统更加复杂,C正确;
D、一种浆细胞只能产生一种抗体,D错误。
故选D。
10.DNA的两条链均被32Р标记的卵原细胞(2n=8),在含31P的培养液中进行减数分裂,然后与DNA的两条链均被32P标记的精子受精,得到的受精卵在含31P的培养液中进行一次分裂。下列相关说法正确的是( )
A.减数分裂Ⅰ后期,移向细胞同一极的染色体中含32P的有2条
B.减数分裂Ⅱ后期,移向细胞同一极的染色体中含32P的有2条
C.受精卵第一次分裂后期,不含32P的染色体一定来自卵细胞
D.受精卵第一次分裂后期,移向细胞同一极并含32P的染色体最多有7条
【答案】C
【分析】DNA 复制条件:模板( DNA 的双链)、能量( ATP 水解提供)、酶(解旋酶和 DNA 聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。 DNA 复制为半保留复制,以 DNA 的每条链为模板合成碱基互补的子链,DNA 聚合酶只能以 DNA 单链为模板合成其互补链。
【详解】A、DNA的两条链均被32Р标记的卵原细胞(2n=8),在含31P的培养液中进行减数分裂,DNA分子复制一次,每条DNA分子中均具有一条被32Р标记的脱氧核苷酸链、一条被31Р标记的脱氧核苷酸链,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,移向同一极的染色体数目为4条,每条染色体都含有染色单体,都含有32P,故减数分裂Ⅰ后期,移向细胞同一极的染色体中含32P的有4条,A错误;
B、减数分裂Ⅱ后期,细胞中不含有同源染色体,但由于着丝粒分裂,染色单体消失,此时细胞中染色体数目暂时加倍为8条,此时,每个染色体含有一个DNA分子,每条DNA分子中均具有一条被32Р标记的脱氧核苷酸链、一条被31Р标记的脱氧核苷酸链,故移向细胞同一极的染色体中含32P的有4条,B错误;
C、最终形成的卵细胞含有4条染色体,每个染色体含有一个DNA分子,每条DNA分子中均具有一条被32Р标记的脱氧核苷酸链、一条被31Р标记的脱氧核苷酸链,与DNA的两条链均被32P标记的精子受精,精子染色体不含31P,受精卵中不含32P的染色体一定来自卵细胞,C正确;
D、受精卵进行有丝分裂,在第一次分裂后期,着丝粒分裂,来自精子的4条染色体形成的子染色体必然都含有32P,来自于卵细胞的4条染色体复制后分裂,若形成的4条含32P的染色体均移向同一极,则移向细胞同一极并含32P的染色体最多,故受精卵第一次分裂后期,移向细胞同一极并含32P的染色体最多有8条,D错误。
故选C。
11.玉米的宽叶和窄叶是由一对等位基因控制的相对性状。研究人员将宽叶玉米与窄叶玉米进行正反交,发现宽叶玉米结的种子长成的植株中宽叶:窄叶=1:1,而窄叶玉米结的种子长成的植株全为窄叶,进一步研究发现该现象与花粉败育有关。下列说法正确的是( )
A.含有窄叶基因的花粉会出现败育现象
B.宽叶玉米只能产生含窄叶基因的正常花粉
C.自然界中窄叶玉米可能全为杂合子
D.若干宽叶玉米进行自由交配,F2中窄叶玉米占1/3
【答案】B
【分析】假设窄叶为显性性状,根据将宽叶玉米与窄叶玉米进行正反交,发现宽叶玉米结的种子长成的植株中宽叶∶窄叶=1∶1,可推测窄叶作为父本可产生两种数量相等的配子;若窄叶为杂合子,则窄叶作为母本时,也应该产生两种数量相等的配子,即窄叶作为母本所结的种子发育形成的植株应该为宽叶∶窄叶=1∶1,与题意不符,因此可推测宽叶为显性,且宽叶植株为杂合子,宽叶作为母本时,可产生两种数量相等的可育的雌配子,而宽叶做父本时,产生的含显性基因的花粉败育,使窄叶植株所结的种子长成的植株全为窄叶。
【详解】A、若含有窄叶基因的花粉出现败育现象,则宽叶玉米与窄叶玉米进行正反交,其中宽叶玉米结的种子长成的植株中不应该有窄叶植株,A错误;
B、若宽叶玉米只能产生含窄叶基因的正常花粉,则说明宽叶为显性,当宽叶玉米与窄叶玉米进行正反交,其中宽叶(杂合子)玉米结的种子长成的植株中宽叶∶窄叶=1∶1,而窄叶植株做母本、宽叶玉米做父本时,由于含宽叶基因的花粉败育,宽叶玉米只能产生含窄叶基因的正常花粉,因此窄叶玉米结的种子长成的植株全为窄叶,与题意相符,B正确;
C、根据B项分析可知,宽叶为显性性状,则自然界中窄叶玉米全为纯合子,C错误;
D、由于宽叶玉米只能产生含窄叶基因的正常花粉,因此自然界中宽叶植株只有杂合子,若干宽叶玉米进行自由交配,产生的雌配子含宽叶基因的∶含窄叶基因的=1∶1,而花粉只有含窄叶基因的一种,因此F2中窄叶玉米占1/2,D错误。
故选B。
12.柞蚕幼虫体色是对日照、温度等自然环境条件的一种保护性适应。为研究柞蚕幼虫体色的遗传规律,研究人员做了下表所示的杂交实验。取实验一的F1与青绿色亲本杂交,获得的后代中青绿色:淡青绿色:深青绿色=2:1:1。下列说法错误的是( )
注:为了便于调查与统计,将深青绿色、青绿色,淡青绿色归为青绿色系,黄绿色,淡黄绿色归为黄绿色系,蓝色、淡蓝色归为蓝色色系A.柞蚕幼虫的体色至少由两对独立遗传的基因控制
B.F2青绿色系柞蚕幼虫中青绿色个体占比为5/9
C.实验一的F1与白色亲本杂交,后代中不会出现淡青绿色
D.实验二的F1与黄绿色亲本杂交,后代中青绿色个体占1/2
【答案】D
【分析】由图表分析可知,青绿色为双显性,黄绿色和蓝色为单显性,白色为双隐性。
【详解】A、由青绿色系:黄绿色系:蓝色色系:白色=9:3:3:1可知,柞蚕幼虫的体色至少由两对独立遗传的基因控制,A正确;
B、控制该性状的基因用A/a、B/b表示,由“实验一的F1与青绿色亲本杂交,获得的后代中青绿色:淡青绿色:深青绿色=2:1:1”,可推知,F2青绿色系柞蚕幼虫中青绿色个体基因型及比例1/9AABB、4/9AaBb,共占比为5/9,B正确;
C、实验一的F1基因型为AaBb与白色亲本aabb杂交,后代中不会出现淡青绿色(AaBB或AABb),C正确;
D、实验二的F1基因型为AaBb与黄绿色亲本(若基因型为AaBB)杂交,后代中青绿色个体(AABb)占1/4×1/2=1/8,D错误。
故选D。
13.某植物花色有紫色、白色、红色三种表型,其代谢途径如下图所示,由于酶Р和酶R与底物的亲和力不同,因此缺乏酶Р时酶R才能发挥作用。利用纯合红花植株与纯合紫花植株杂交,F1全为紫花植株,F1自由交配,F2中1/16为白花植株。下列分析错误的是( )
A.该植物的花色由非同源染色体上的两对等位基因控制
B.F1植株的测交后代中紫花:红花:白花为2:1:1
C.F2红花植株随机交配,后代中出现白花的概率为1/8
D.F2紫花植株与白花植株杂交,后代出现白花的概率为1/6
【答案】C
【分析】设控制酶P的基因为P,控制酶R的基因为R,缺乏酶Р时酶R才能发挥作用,因此红花基因型为ppR-,白花基因型为pprr,P-R-和P-rr表现为紫花。
【详解】A、根据图中代谢途径可知,存在酶P才能转化为紫色物质,缺乏酶Р时酶R才能发挥作用,因此设控制酶P的基因为P,控制酶R的基因为R,则纯合红花的基因型为ppRR,纯合紫花的基因型为PPRR、PPrr,纯合红花植株与纯合紫花植株杂交,F1全为紫花植株,F1自由交配,F2中1/16为白花植株(pprr),说明子一代基因型为PpRr,则亲本紫花植株的基因型为PPrr,且该植物的花色由非同源染色体上的两对等位基因控制,遵循自由组合定律,才能使子二代pprr出现的概率为1/16,A正确;
B、根据A项分析可知,红花基因型为ppR-,白花基因型为pprr,P-R-和P-rr表现为紫花,因此F1植株(PpRr)的测交后代中紫花(PpRr、Pprr)∶红花(ppRr)∶白花(pprr)为2∶1∶1,B正确;
C、子一代基因型为PpRr,子二代红花基因型为1/3ppRR、2/3ppRr,产生的配子类型和比例为1/3+2/3×1/2=2/3pR,2/3×1/2=1/3pr,所以后代出现白花的概率为1/3×1/3=1/9,C错误;
D、子二代中紫花植株基因型及比例为PpRr(4/16)、PpRR(2/16)、PPRr(2/16)、PPRR(1/16)、PPrr(1/16)、Pprr(2/16),即PpRr∶PpRR∶PPRr∶PPRR∶PPrr∶Pprr=4∶2∶2∶1∶1∶2,产生的pr配子占4/12×1/4+2/12×1/2=1/6,因此F2紫花植株与白花植株(pprr)杂交,后代出现白花(pprr)的概率为1/6,D正确。
故选C。
14.原核基因的mRNA形成的发夹结构能阻止RNA聚合酶的移动,进而使转录终止,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.原核细胞中转录和翻译过程可以同时进行
B.发夹结构中存在终止密码子,可以使转录终止
C.图示过程中存在T-A、U-A,C-G等碱基配对方式
D.图示过程中mRNA既可作为翻译的模板又能调节转录过程
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:图示表示遗传信息的转录和翻译过程,原核基因的mRNA形成的发夹结构能阻止RNA聚合酶的移动,进而使转录终止。
【详解】A、由于原核细胞没有核膜,因此原核细胞中转录和翻译可以同时进行,A正确;
B、发夹结构能阻止RNA聚合酶的移动,进而使转录终止,而不是存在终止密码子,B错误;
C、图示转录过程中存在T-A配对,翻译过程中tRNA上的反密码子会和mRNA上的密码子进行碱基互补配对,因此核糖体上的碱基配对方式有C-G、U-A,C正确;
D、mRNA既可作为翻译的模板,又能调节转录过程,D正确。
故选B。
15.小鼠的H19基因和Igf2基因位于7号染色体上,它们控制胚胎的正常发育过程,图(a)和图(b)分别表示母本和父本中两种基因的表达情况,增强子与蛋白质X结合后可增强H19基因和Igf2基因的表达,CTCF与绝缘子结合后,可阻止增强子对基因Igf2的增强作用。从受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育。下列说法错误的是( )
A.H19基因的甲基化不会改变基因的碱基序列
B.H19基因与Igf2基因共同表达是胚胎正常发育的必要条件
C.用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵,胚胎能够正常发育
D.增强子在转录水平上调控H19基因和Igf2基因的表达
【答案】C
【分析】1、生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
2、由图可知,增强子与蛋白质X结合后直接作用于H19基因和Igf2基因,调控基因的表达。
【详解】A、甲基化不改变遗传信息,因此H19基因甲基化后其碱基序列不变,A正确。
B、H19基因与Igf2基因控制胚胎的正常发育过程,从受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育,由图可知,母源H19基因表达,父源Igf2基因表达,两种基因均表达才能使胚胎正常发育,B正确;
C、用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵,H19基因与Igf2基因均能表达,但无CTCF与绝缘子结合,不能增强H19基因和Igf2基因的表达,胚胎不能正常发育,C错误;
D、由图可知,增强子与蛋白质X结合后直接作用于H19基因和Igf2基因,说明是在转录水平上调控对应基因的表达,D正确。
故选C。
16.单分子荧光测序技术原理如图所示。某种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)提供一个相应的脱氧核苷酸连接到DNA子链上的同时,会产生一分子的焦磷酸(PPi),一分子的PPi可以通过一系列反应使荧光素发出一次荧光,通过检测荧光的有无可推测模板链上相应位点的碱基种类。下列说法错误的是( )
A.测序过程中dNTP可以为反应提供能量
B.单分子荧光测序需要在DNA复制过程中进行
C.测序时需要在反应体系中同时加入4种dNTP
D.利用该技术测序时可能会连续多次出现荧光现象
【答案】C
【分析】DNA复制:
1、概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
2、时期:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
3、场所:主要是细胞核。
4、过程:(1)解旋;(2)子链合成;(3)子代DNA分子的形成两条母链分别与各自决定的子链组成两个完全相同的DNA分子。
5、特点:(1)边解旋边复制。(2)复制方式:半保留复制。
6、条件:模板(亲代DNA分子的两条链)、原料(4种游离的脱氧核苷酸)、能量(ATP)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)。
【详解】A、测序过程反应中的能量来自dNTP水解放出的能量,A正确;
B、单分子荧光测序时dNTP提供一个脱氧核苷酸用于DNA复制的原料 ,B正确;
C、 每一轮测序中只加入1种dNTP ,C错误;
D、在连续的位置可能出现相同碱基,则会连续多次出现荧光现象,D正确。
故选C。
二、多选题
17.下图表示与光合作用相关的两种蛋白质输入叶绿体的过程,靶向序列发挥作用后可被蛋白酶切除。分子伴侣Hsp70可使蛋白质保持未折叠或部分折叠状态,Hsp70从蛋白质上释放需要ATP水解供能。下列叙述错误的是( )
A.SRP受体受损会影响蛋白乙的运输,进而影响蛋白甲的成熟
B.蛋白甲和蛋白乙可在叶绿体内进行加工修饰
C.编码靶向序列的基因突变必定导致光合作用受到影响
D.蛋白甲和蛋白乙均以主动运输的方式输入叶绿体
【答案】CD
【分析】线粒体和叶绿体中都含有DNA,故为半自主性细胞器,但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。
【详解】A、据图可知,SRP受体可协助蛋白乙进入类囊体内成熟,故若SRP受体受损受损会影响蛋白乙的运输,进而影响蛋白甲的成熟,A正确;
B、据图可知,通过叶绿体靶向序列等作用,蛋白甲前体和蛋白乙前体可在叶绿体中进行加工修饰称为成熟蛋白质,B正确;
C、由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定导致光合作用受影响,C错误;
D、蛋白质属于大分子物质,大分子物质跨膜运输的方式是胞吞,D错误。
故选CD。
18.玉米籽粒的有色和无色由独立遗传的三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,用甲~辛8种玉米纯合品系进行下列实验(后代数量足够多)。下列相关判断正确的是( )
实验一:甲与任意一种玉米品系杂交,F1均表现为有色
实验二;乙与6种玉米品系杂交,F1均为无色
实验三:丙与丁杂交,F1均为无色
实验四:丙与戊杂交,F1均为有色
A.同时含有基因A、B、D的玉米籽粒表现为有色
B.丙与丁至少含有一对相同的隐性基因
C.实验四的F1分别与甲、乙杂交,后代表型不同
D.丁与戊杂交,后代均为无色
【答案】ABC
【分析】三对等位基因独立遗传,且8种玉米均为纯合品系,由实验一和实验二的结果可知,甲、乙的基因型分别为AABBDD和aabbdd,且同时含有基因A、B、D的玉米籽粒表现为有色,其余均为无色。
【详解】A、由分析可知,A正确;
B、由实验三的结果可以看出,丙与丁杂交的后代均不是A_B_D_,假设丙与丁没有相同的隐性基因,即基因正好“互补”,那么二者杂交的后代必然为A_B_D_,应为有色,实际后代均为无色,B正确;
C、由实验四的结果可知,二者杂交的后代中至少有一对等位基因是杂合的,比如AaBBDD,那么F1与四杂交的后代全为有色,而与乙杂交的后代一定会有无色的,即后代表型不同,C正确;
D、由B选项可知,丙与丁至少含有一对相同的隐性基因,我们可以设二者的基因分别为AAbbdd和AABBdd,而丙与戊杂交后代均为有色,可以设戊的基因为aaBBDD,那么丁与戊杂交,后代均为有色,D错误。
故选ABC。
19.外胚层发育不良(ED)为单基因遗传病,下图为某ED患者家系的系谱图,部分个体的相关基因的测序结果如下表所示(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A.ED遗传病可能为常染色体隐性遗传病
B.Ⅱ2与Ⅲ1均为致病基因携带者
C.通过基因诊断,可确定Ⅲ2是否患ED遗传病
D.Ⅲ2为正常男孩的概率为1/2
【答案】BC
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2正常但是Ⅱ3患病,说明是隐性遗传病,据测序结果可知Ⅰ1正常,只有一种测序结果,说明没有致病基因,则该病只能由Ⅰ2遗传给Ⅱ3,说明是伴X隐性遗传病,A错误;
B、据A分析,Ⅰ2将致病基因遗传给Ⅱ3,说明是伴X隐性遗传病,则Ⅰ2为携带者,据测序结果可知,有两种结果,说明是杂合子,则Ⅲ1为携带者,B正确;
C、通过基因诊断,可确定胎儿是否携带致病基因,可确定Ⅲ2是否患ED遗传病,C正确;
D、由于Ⅲ1为携带者,则Ⅱ1正常、Ⅱ3为携带者,则Ⅲ2为正常男孩的概率为1/4,D错误。
故选BC。
20.DNA在复制过程中会发生错配,细胞能够根据“保存母链,修正子链”的原则,通过准确的错配修复系统识别新合成链中的错配碱基并加以校正,该系统中的甲基化酶能使母链在错配位点的两侧被甲基化,具体修复过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.DNA母链的甲基化有利于子链的精准切割
B.蛋白复合物能识别错配位点并在错配位点切割子链
C.DNA错配修复过程主要发生在细胞分裂的分裂间期
D.DNA聚合酶从缺口处子链的5'端连接脱氧核苷酸即可完成修复
【答案】BD
【分析】DNA聚合酶形成磷酸二酯键,其作用是将脱氧核苷酸加到已有的DNA或RNA片段上;DNA连接酶能形成磷酸二酯键,是连接DNA片段。
【详解】A、甲基化酶能使母链在错配位点的两侧被甲基化,且DNA为半保留复制,所以能精准确定子链的错误点,A正确;
B、从图中得知,蛋白复合物只能参与ATP的水解,B错误;
C、DNA复制主要发生在间期,所以错配修复也主要发生在细胞分裂间期,C正确;
D、DNA聚合酶从缺口处子链的5'端连接脱氧核苷酸,还需要DNA连接酶将两个片段连接上才能完成修复,D错误。
故选BD。
三、综合题
21.胰岛B细胞内K+浓度为细胞外28倍,细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。在静息状态下,胰岛B细胞膜上的ATP敏感K+通道(KATP)开放,当血糖浓度升高时,葡萄糖进入细胞,氧化分解产生的ATP会关闭KATP,最终促进胰岛素分泌,机理如下图所示。研究还发现,胰岛素分泌颗粒内pH降低是分泌颗粒释放的必要条件,而H+通过质子泵的转运需要Cl-通过离子通道转运的协助。
(1)葡萄糖进入胰岛B细胞后,氧化分解产生ATP的场所有____________;在调节胰岛素分泌的过程中,ATP发挥的作用有___________。
(2)据图分析,参与胰岛素分泌调节的蛋白质的功能有___________,蛋白质具有多种功能的根本原因是___________。
(3)据图分析,以协助扩散进入胰岛B细胞的物质有____________。H+进入分泌颗粒的运输方式和胰岛素分泌的运输方式的共同特点有___________(答出两点)。
(4)研究发现,KATP和Cl通道上均耦联有磺脲类药物的受体(UR),据图分析,磺脲类药物能治疗因胰岛素分泌不足引起的Ⅱ型糖尿病的途径有___________、___________。
【答案】(1) 细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜) 提供能量、作为信号分子传递信息
(2) 信息识别、物质运输、催化 指导蛋白质合成的基因的碱基序列不同
(3) 葡萄糖和Ca2+ 需要蛋白质参与、消耗能量
(4) 促进胰岛素分泌颗粒向细胞膜转运,使胰岛素分泌增多 使分泌颗粒中pH降低,有利于胰岛素的释放
【分析】分析题图可知,当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞,引起细胞内ATP浓度增加,进而导致KATP关闭,K+外流受阻,进而触发Ca2+大量内流,由此引起胰岛素分泌,胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖减低。
【详解】(1)葡萄糖进入胰岛B细胞后,作为呼吸底物参与呼吸作用,呼吸作用过程中氧化分解产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜);在调节胰岛素分泌的过程中,ATP发挥的作用有提供能量(图示产生ATP)、作为信号分子传递信息(刺激胰岛素的分泌)。
(2)据图分析,参与胰岛素分泌调节的蛋白质的功能有信息识别、物质运输(协助葡萄糖进入细胞)、催化;基因决定蛋白质的合成,蛋白质具有多种功能的根本原因是指导蛋白质合成的基因的碱基序列不同。
(3)据图分析,以协助扩散(需要载体,顺浓度梯度运输)进入胰岛B细胞的物质有葡萄糖和Ca2+;H+进入分泌颗粒的运输方式是主动运输,胰岛素分泌的方式是胞吐,两种运输方式的共同特点有:需要蛋白质参与、消耗能量。
(4)据图分析,磺脲类药物能治疗因胰岛素分泌不足引起的Ⅱ型糖尿病的途径有:促进胰岛素分泌颗粒向细胞膜转运,使胰岛素分泌增多;使分泌颗粒中pH降低,有利于胰岛素的释放。
22.植物可以利用如图1所示的两种不同途径来固定空气中的二氧化碳。利用C4途径的植物的维管束周围有两层细胞,内层细胞是鞘细胞,其内的叶绿体中几乎无基粒(或没有发育良好的基粒);外层为叶肉细胞,其内的叶绿体中有发达的基粒。
(1)C4植物鞘细胞的光反应能力___________(填“较强”或“较弱”)。叶肉细胞与鞘细胞之间的胞间连丝比较发达,有利于____________。
(2)在夏季晴朗的白天,C3和C4植物的光合作用强度的变化如图2所示,由此推测PEP羧化酶和CO2的亲和力比RuBP羧化酶___________(填“高”或“低”),理由是___________。
(3)夜间CAM植物的叶肉细胞从外界吸收CO2,但不合成有机物,结合光合作用过程,分析其原因是___________。
【答案】(1) 较弱 进行物质运输和信息交流
(2) 高 在中午气孔部分关闭的情况下,C4植物的光合作用强度比C3植物高
(3)夜间不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能还原C3生成有机物
【分析】由图1可知,C4植物利用PEP羧化酶将CO2转化成C4储存,然后在转化成CO2进入鞘细胞内进行光合作用;图2的横坐标时间为自变量,纵坐标光合作用强度为因变量,且C3存在光合午休现象。
【详解】(1)C4途径的植物的维管束周围有两层细胞,内层细胞是鞘细胞,其内的叶绿体中几乎无基粒(或没有发育良好的基粒),说明在内层细胞中无光合色的附着位点,所以光反应较弱;胞间连丝是高等植物细胞间运输物质的通道,同时也能实现细胞间的信息交流。
(2)中午温度高,植物会出现“光合午休”现象,气孔导度降低,致使胞间CO2浓度降低,光合作用减弱,但是C4植物的光合作用强度并未受影响,但是C4特有PEP羧化酶,所以PEP羧化酶和CO2的亲和力比RuBP羧化酶要高。
(3)夜间无光不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能还原C3生成有机物。
23.如图表示某植物(2n=4)部分分裂时期模式图像(不考虑突变)。
(1)图①中,同源染色体配对的现象称为____________,该现象及同源染色体分离对生物遗传的意义是___________。
(2)图②细胞完成分裂后,其子细胞的基因可能不完全相同,其原因是___________。
(3)敲除某基因的花粉母细胞(相当于精原细胞)经过减数分裂后,只产生两个如图③所示的细胞,据此推测该基因的作用是___________。
(4)研究人员进一步改造基因,使该植物的花粉母细胞进行异常减数分裂,产生了二倍体配子,通过花药离体培养,获得了与亲本基因型相同的植株,从而保持了该植物的杂种优势。基因改造后的花粉母细胞减数分裂过程中不会发生____________,上述育种过程___________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
【答案】(1) 联会 使配子中含有一整套非同源染色体,并使染色体数目减半
(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换
(3)抑制减数第二次分裂
(4) 同源染色体分离 不遵循
【分析】图①中同源染色体正在联会,处于减数第一次的前期;图②中不存在同源染色体,着丝粒分裂后姐妹染色单体分开,处于减数第二次分裂后期。
【详解】(1)同源染色体配对的现象称为联会;同源染色体联会后分离,是为了使染色体更好的平均分配,故可使配子中含有一整套非同源染色体,并使染色体数目减半。
(2)图②处于减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开形成子细胞,若子细胞基因不完全相同可能由于基因突变或四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,题目信息提示不考虑基因突变。
(3)③所示的细胞没有同源染色体,姐妹染色单体存在于同一个细胞,说明减数第一次分裂正常,而减数第二次分裂未发生,故该基因的作用可能是抑制减数第二次分裂。
(4)因改造后获得了与亲本基因型相同的植株,从而保持了该植物的杂种优势,说明等位基因未分离,同源染色体未分离,而孟德尔的遗传规律是由于同源染色体分离导致了等位基因分离,故不遵循孟德尔的遗传规律。
24.果蝇正常翅和毛翅由A、a和B,b两对基因控制;刚毛和截毛分别由基因D和d控制。为探究上述三对基因的遗传规律及其在染色体上的位置,利用纯合毛翅截毛雌果蝇与纯合正常翅刚毛雄果蝇进行杂交实验,F1全为毛翅刚毛果蝇,F1果蝇间随机交配,F2表型如下表所示。
(1)仅考虑果蝇翅型,亲本基因型为______________,根据F2表型及比例判断,果蝇的翅型的遗传遵循____________定律。
(2)基因型相同的正常翅果蝇自由交配产生的后代中,一般不会出现毛翅个体,原因是_____________。F2毛翅果蝇相互交配出现毛翅纯合子的概率为____________。
(3)根据实验结果可推测F2代自由交配产生的后代中,雄性个体一定是_____________(填“刚毛”或“截毛”),原因是____________。
(4)F2中正常翅刚毛雄果蝇的基因型有______________种,其中纯合子占____________。
【答案】(1) AABB×aabb 基因的自由组合
(2) F2中正常翅果蝇占7/16,说明两对基因中只要有一对是隐性纯合即为正常翅,所以相同基因型的正常翅果蝇自由交配,子代的基因型中至少有一对基因隐性纯合,都为正常翅 16/81
(3) 刚毛 F2雄果蝇的Y染色体上有D基因
(4) 10 3/14
【分析】由F2表现型及比例可知,无论雌雄中正常翅:毛翅=7:9,则A、a和B,b两对基因位于常染色体上,并遵循基因的自由组合定律。F2中雄性全部表现为刚毛,雌性中刚毛:截毛=1:1,则基因D和d位于X、Y的同源区段上,且控制刚毛的基因为显性基因。
【详解】(1)由F2表现型及比例可知,无论雌雄中正常翅:毛翅=7:9,则A、a和B,b两对基因位于常染色体上,并遵循基因的自由组合定律,毛翅(A_B_)正常翅(aaB_、A_bb、aabb),亲本为表现型为纯合毛翅和纯合正常翅,F1全为毛翅,则亲本基因型为AABB×aabb,果蝇的翅型的遗传遵循基因的自由组合定律。
(2)基因型相同的正常翅果蝇自由产配产生的后代中,一般不会出现毛翅个体,原因是F2中正常翅果蝇占7/16,说明两对基因中只要有一对是隐性纯合即为正常翅,所以相同基因型的正常翅果蝇自由交配,子代的基因型中至少有一对基因隐性纯合,都为正常翅。F2毛翅果蝇的基因型为:4/9AaBb、2/9AABb、2/9AaBB,1/9AABB,由于两对基因自由组合,可以分开考虑,则1/3a、2/3A,1/3b、2/3B,让其进行相互交配出现毛翅纯合子(AABB)的概率为:2/3×2/3×2/3×2/3=16/81。
(3)F2中雄性全部表现为刚毛,雌性中刚毛:截毛=1:1,则基因D和d位于X、Y的同源区段上,且控制刚毛的基因为显性基因。F2代自由交配产生的后代中,雄性个体一定是刚毛原因是F2雄果蝇的Y染色体上有D基因。
(4)F2中正常翅刚毛雄果蝇的基因型有1/14AAbbXDYD、1/7AabbXDYD、1/14aaBBXDYD、1/7aaBbXDYD、1/14aabbXDYD、1/14AAbbXdYD、1/7AabbXdYD、1/14aaBBXdYD、1/7aaBbXdYD、1/14aabbXdYD,基因型共有10种,其中纯合子占1/14×3=3/14。
【点睛】本题结合表格,主要考查基因的自由组合定律和伴性遗传的相关知识,要求考生掌握基因自由组合定律的实质与应用=能根据实验结果对显隐性以及基因位置进行正确判断,再结合所学知识和题中信息准确答题。
25.细胞膜上转铁蛋白受体(TFR)参与Fe3+的运输,其合成受到Fe3+与铁调蛋白共同调节。下图(a)、(b)分别表示低Fe3+浓度和高Fe3+浓度条件下对TFR翻译过程的调节。(注:AUG和UAG分别代表起始密码子和终止密码子)
(1)依据磷脂分子的结构分析,Fe3+不能自由通过细胞膜的原因是____________。
(2)据图可知,TFR基因的末端富含_____________碱基对,TFR的mRNA中由特殊序列(富含A-U)形成的茎环结构_____________(填“能”或“不能”)改变TFR的氨基酸序列,理由是____________。
(3)据图可知,当细胞中Fe3+不足时,TFR的mRNA将______________,其生理意义是_____________。
【答案】(1)磷脂双分子层的内部为磷脂分子的疏水端,Fe3+不能自由通过
(2) A和T 不能 茎环结构位于终止密码子之后
(3) 指导合成更多TFR,且自身不易被降解 有利于细胞吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要
【分析】核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为 DNA和 RNA两种。构成 DNA 与 RNA 的基本单位分别是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有:五碳糖不同,脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖,核糖核苷酸中的五碳糖是核糖;碱基不完全相同,脱氧核苷酸中的碱基是 A 、 T 、G 、 C ,核糖核苷酸中的碱基是 A 、 U 、 G 、 C。
【详解】(1)因为磷脂双分子层的内部为磷脂分子的疏水端,不允许亲水的物质自由扩散通过,Fe3+是亲水的小分子(离子)所以不能自由通过。
(2)TER 的mRNA 末端富含A-U,所以 TFR 的基因的对应区段富含T-A ,UAG为终止密码子,由图可知,终止密码子在茎环结构的前面,所以TFR 的 mRNA 末端(富含 A -U)形成的基环结构不能改变TFR的氨基酸序列。
(3)由图可知,高Fe3+浓度条件下,Fe3+与铁调蛋白结合,使mRNA被降解,当Fe3+不足时,Fe3+不能与铁调蛋白结合,使mRNA不易被降解,铁调蛋白与茎环结构结合,从而保障了翻译正常进行,指导合成更多转铁蛋白受体,来转运Fe3+更多的进入细胞。所以当Fe3+不足时,TFR的mRNA不易被降解,TFR的mRNA将指导合成多肽链,最终形成转铁蛋白受体,意义是有利于细胞吸收更多的Fe3+,以满足生命活动的需要。
杂交组合
F1
F2
实验一
青绿色×白色
青绿色
青绿色系:黄绿色系:蓝色色系:白色=9:3:3:1
实验二
黄绿色×蓝色
青绿色
青绿色系:黄绿色系:蓝色色系:白色=9:3:3:1
个体
测序结果
Ⅰ1
……GCCGCAA……
Ⅱ3
……GCCACAA…….
Ⅲ1
……GCCGCAA…………GCCACAA……
性别
表型及比例
雄性(♂)
正常翅刚毛:毛翅刚毛=7:9
雌性(♀)
正常翅刚毛:正常翅截毛:毛翅刚毛:毛翅截毛=7:7:9:9
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