江淮协作区2024-2025学年高一下期末联合监测学B卷生物试题(解析版)
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这是一份江淮协作区2024-2025学年高一下期末联合监测学B卷生物试题(解析版),共17页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关蛋白质与核酸的叙述,正确的是( )
A. 每种氨基酸都只含一个氨基和一个羧基,每个核苷酸分子都只含一个含氮碱基
B. 核酸与蛋白质水解的最终产物分别为核苷酸和氨基酸,这两种大分子常为细胞供能
C. DNA脱氧核苷酸序列通过转录决定mRNA核苷酸序列,进而决定肽链中的氨基酸序列
D. DNA的碱基对排列顺序能储存遗传信息,蛋白质的氨基酸序列直接由其空间结构决定
【答案】C
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸根据R基不同分为21种,蛋白质多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关.蛋白质的结构层次由小到大的顺序是:C、H、O、N等元素→氨基酸→肽链→蛋白质。
【详解】A、氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,但部分氨基酸(如谷氨酸、赖氨酸)含有多个氨基或羧基;核苷酸确实只含一个含氮碱基,A错误;
B、核酸水解的最终产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基,而非核苷酸;核酸和蛋白质并非主要供能物质,B错误;
C、DNA通过转录生成mRNA,mRNA的核苷酸序列决定肽链的氨基酸序列,符合中心法则,C正确;
D、蛋白质的氨基酸序列由DNA控制,而非由其空间结构直接决定,空间结构由氨基酸序列决定,D错误。
故选C。
2. 线粒体和叶绿体是与能量转换有关的细胞器。下列叙述正确的是( )
A. 二者内膜均折叠形成特殊结构,其中线粒体成嵴,叶绿体成基粒
B. 二者均含核酸和核糖体,且都可自主合成部分蛋白质
C. 线粒体分布在动植物细胞内,叶绿体分布在每个植物细胞中
D. 线粒体分解葡萄糖,叶绿体产生葡萄糖,二者之间的产物均可直接相互利用
【答案】B
【详解】A、线粒体内膜折叠形成嵴以扩大膜面积,而叶绿体的基粒由类囊体堆叠形成,并非内膜折叠,A错误;
B、线粒体和叶绿体均含有DNA、RNA及核糖体,可自主合成部分蛋白质(如酶),B正确;
C、线粒体存在于动植物细胞中,但叶绿体仅分布于植物进行光合作用的细胞(如叶肉细胞),并非所有植物细胞均含叶绿体(如根尖细胞),C错误;
D、葡萄糖分解发生在细胞质基质,线粒体分解的是丙酮酸;叶绿体产生的葡萄糖需进入细胞质基质后才能被线粒体利用,二者产物无法直接相互利用,D错误。
故选B。
3. 在生理浓度范围内,葡萄糖通过细胞膜进入红细胞的速率随膜内外浓度差的增大而加快,但达到一定浓度后速率不再增加,而Na+通过细胞膜进入神经细胞的速率在浓度差增大时呈线性增长。造成这种差异的原因是( )
A. 葡萄糖运输消耗ATP,Na+运输不消耗能量
B. 载体蛋白具有高度特异性,通道蛋白允许所有离子通过
C. 葡萄糖运输导致载体蛋白构象发生不可逆改变,通道蛋白可快速重置
D. 葡萄糖依赖载体蛋白运输且结合位点有限,Na+经通道蛋白运输时限制小
【答案】D
【详解】A、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,不消耗ATP;Na⁺运输若为协助扩散(如动作电位形成时)也不消耗能量,A错误;
B、通道蛋白具有选择性,并非允许所有离子通过,B错误;
C、载体蛋白构象变化是可逆的,不会导致不可逆改变,C错误;
D、葡萄糖依赖载体蛋白运输,当载体结合位点饱和后速率不再增加;Na⁺通过通道蛋白运输时,速率受浓度差主导,限制较小,D正确。
故选D。
4. 为探究温度对某种酶活力的影响,科研人员测定了三组该酶液在不同温度条件下分别处理10min、60min及90min后的酶活性大小(用酶活力表示,酶活力越大代表酶活性越强),结果见下图。下列分析正确的是( )
A. 实验自变量是酶的处理时间和温度,每组实验设计遵循单一变量原则
B. 与90min处理组相比,10min处理组在60℃时体现了酶的高效性
C. 40℃时不同时间处理组的酶活性基本相同,说明处理后三组酶的空间结构一定相同
D. 除以上影响因素外,pH和酶浓度也是影响酶活性的外在因素
【答案】A
【分析】酶作用条件较温和,温度过高或者过低均会降低酶的活性。温度过高会破坏酶的空间结构。
【详解】A、本实验是探究温度对酶活力的影响,自变量是酶的处理时间和温度。单一变量原则要求每组的酶活力随温度变化时,温度为自变量;同一温度下有不同的处理时间,时间为自变量,在每组中都遵循了单一变量原则,A正确;
B、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比,酶具有更高的催化效率。选项只对同一种酶在不同处理时间和不同温度下的酶活力进行比较,未与无机催化剂作对比,故不能体现酶的高效性,B错误;
C、40℃时酶活性受处理时间影响小,故处理时间不同但酶活力基本相同,但处理后三组酶的空间结构不一定相同,C错误;
D、酶活性通常是指酶催化特定化学反应的能力。pH属于影响酶活性的外在因素,而酶浓度主要影响酶促反应的速率且不直接影响酶活性,故酶浓度与酶活性并无直接关联,D错误。
故选A
5. 丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同,如图1所示。植物根系普遍存在呼吸酶,如乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)。科研人员测定了淹水胁迫下对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果见图2。下列叙述错误的是( )
A. LDH催化丙酮酸生成乳酸的过程中会消耗NADH,生成ATP
B. 该植物根系细胞在淹水时的无氧呼吸产物可能是乙醇和乳酸
C. 与对照组相比,淹水组的ADH和LDH活性升高可能是对缺氧环境的一种适应
D. 若该植物长期处于淹水胁迫,乙醇和乳酸的大量积累可能会损伤根系细胞
【答案】A
【分析】有氧呼吸消耗有机物、氧气、水,生成二氧化碳、水,释放大量能量;无氧呼吸消耗有机物,生成酒精和二氧化碳或者乳酸,释放少量能量。
【详解】A、无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP,从图1可知,LDH催化丙酮酸生成乳酸为无氧呼吸的第二阶段,在这个阶段未生成ATP,A错误;
B、图1显示,该植物根系细胞中存在ADH催化乙醛生成乙醇、LDH催化丙酮酸生成乳酸的途径。结合图2可知,在淹水胁迫下根系缺氧时,ADH和LDH的活性较对照组升高。因此,该植物根系细胞在水淹时的无氧呼吸产物可能是乙醇和乳酸,B正确;
C、由图2可知,与对照组相比,淹水组的ADH、LDH活性均升高,可能是对缺氧环境的一种适应,C正确;
D、若该植物长期处于淹水胁迫,该植物根系细胞的无氧呼吸增强,乙醇和乳酸的大量积累会改变细胞内的环境,可能会损伤根系细胞,D正确。
故选A。
6. 在某动物细胞的生命活动中出现以下特征:①核膜内折且染色质固缩;②细胞质浓缩且细胞膜内陷形成泡状结构;③细胞膜上的糖蛋白减少且能无限增殖;④细胞形态由球形变为规则的多边形。下列叙述正确的是( )
A. 特征①是细胞分化的标志,基因选择性表达导致细胞功能发生改变
B. 特征②体现细胞凋亡的程序性,该过程受到严格的遗传机制决定
C. 特征③是细胞癌变的特征,根本原因是原癌基因和抑癌基因发生丢失
D. 特征④是细胞衰老的典型特征,细胞内的线粒体数量减少、代谢减慢
【答案】B
【详解】A、特征①(核膜内折、染色质固缩)是细胞衰老的典型表现,而非分化的标志。细胞分化的本质是基因选择性表达,但形态结构改变是结果,并非此特征,A错误;
B、特征②(细胞质浓缩、细胞膜内陷形成泡状结构)符合细胞凋亡的形态学变化,且凋亡由基因调控,体现程序性,B正确;
C、特征③(糖蛋白减少、无限增殖)是癌细胞的特征,但根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变(而非丢失),C错误;
D、特征④(形态由球形变为规则多边形)与细胞衰老无关。衰老细胞通常体积减小、结构松散,而规则多边形可能为分化后的形态(如上皮细胞),且线粒体减少是衰老表现,但特征④描述不符合衰老,D错误。
故选B。
7. 孟德尔在豌豆杂交实验中,通过“假说—演绎法”揭示了遗传规律。下列关于该实验流程和科学方法的叙述,错误的是( )
A. 杂交及测交中设计的正交与反交实验,可排除“花粉来源”对性状表现的干扰
B. 对F2性状分离比的统计分析,需满足“子代数量足够多”和“性状易于区分”的条件
C. 提出“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说是基于对F1自交和测交结果的观察与分析
D. 设计测交实验并预测子代性状比例,属于假说一演绎法中“演绎推理”的核心环节
【答案】C
【详解】A、杂交及测交中设计的正交与反交实验,可排除“花粉来源”对性状表现的干扰,因为母系遗传的遗传物质主要来源于母本的细胞质,后代其性状与母本决定,A正确;
B、F2性状分离比的统计需满足“子代数量足够多”(避免偶然性误差)和“性状易于区分”(确保分类准确),例如豌豆的紫花与白花性状明显,便于统计,B正确;
C、“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说基于F1自交后F2出现3:1的性状分离比,而非测交结果。测交实验是假说提出后用于验证的步骤,C错误;
D、测交实验的设计及预测属于假说—演绎法中的“演绎推理”环节,即根据假说推导测交子代性状比例(如1:1),D正确。
故选C。
8. 某植物的紫花(A)与白花(a)由一对等位基因控制。多株紫花植株自交得到F1,F1中紫花:白花=5:1。下列叙述错误的是( )
A. 亲本紫花中杂合子占2/3
B. F1紫花中纯合子占3/5
C. 若亲本自由交配,则子代中紫花:白花=3:1
D. 让F1的紫花植株自交,子代中紫花:白花=9:1
【答案】C
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、亲本紫花自交后,F₁中白花占1/6,说明亲本中杂合子(Aa)的比例为2/3(因Aa自交产生1/4 aa,故2/3×1/4=1/6),A正确;
B、F₁紫花中纯合子(AA)的比例为:来自AA亲本的1/3和来自Aa自交的1/4 AA,总和为1/3+2/3×1/4=1/2,占紫花总数5/6的3/5,B正确;
C、亲本自由交配时,A配子占2/3,a配子占1/3,子代aa概率为(1/3)²=1/9,紫花:白花=8:1,C错误;
D、F₁紫花中3/5为AA(自交全为紫花),2/5为Aa(自交白花占1/4),故白花比例为2/5×1/4=1/10,紫花:白花=9:1,D正确。
故选C。
9. 某植物花色由两对等位基因A/a、B/b共同控制。基因A控制酶1的合成,能将无色前体物质转化为红色素;基因B控制酶2的合成,能将红色素转化为无色物质。只有酶1存在且酶2不存在时为红色花,其他情况均为无色花。不考虑突变。下列推测错误的是( )
A. 无色花的基因型有7种
B. 两株无色花杂交的后代中可能出现红色花
C. 若AaBb自交后代没有红色花,则A和B位于同一条染色体上
D. 基因型为Aabb与aaBb的植株杂交能验证是否遵循基因自由组合定律
【答案】D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、无色花的基因型包括:aa__(3种:aaBB、aaBb、aabb)和__B_(除A_bb外的4种:AABb、AaBb、AABB、AaBB),共7种,A正确;
B、若两株无色花基因型为AaBb,杂交后代可能产生A_bb(红色花),如AaBb × AaBb → 3/16概率出现A_bb,B正确;
C、若AaBb自交无红色花,说明无法形成A_bb。当A和B连锁时,配子为AB和ab,后代无Ab配子,故无法产生A_bb,C正确;
D、Aabb(配子Ab、ab)与aaBb(配子aB、ab)杂交,子代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,无法区分是否遵循自由组合定律(需双杂合自交或测交),D错误。
故选D。
10. 为探究病毒B的遗传物质类型,科研人员设计图示同位素标记法(甲和乙)和酶解法(丙和丁)实验。甲组和乙组分别加入等量脱氧核苷酸原料、核糖核苷酸原料;病毒B的核酸提取物一般情况下能够侵染细菌A,酶解法中先将等量病毒B的核酸提取物分别与DNA酶和RNA酶充分处理后,再分别加入丙组和丁组。下列分析正确的是( )
A. 若用3H分别标记两类核苷酸,不能通过检测子代病毒放射性情况来判断遗传物质类型
B. 酶解法中的丙、丁两组实验可看作“自身前后对照”,无需设置空白对照组
C. 若甲组子代病毒放射性远高于乙组,可推测病毒B的遗传物质是DNA且为全保留复制
D. 若丙组中核酸未被降解且无子代病毒产生,可能是细菌A的生理状态影响了病毒增殖
【答案】D
【分析】核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),二者在结构上的主要区别在于含氮碱基和五碳糖的不同。其中,DNA特有碱基T,组成DNA的五碳糖为脱氧核糖;RNA特有碱基U,组成RNA的五碳糖为核糖。
【详解】A、DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,用3H分别标记两类核苷酸,可通过检查子代病毒放射性情况来判断遗传物质类型,A错误;
B、酶解法中,丙、丁分别加入DNA酶和RNA酶,实验变量是“降解的核酸类型”(或是酶的类型),丙、丁之间形成相互对照,不是自身前后对照;且实验需保证单一变量,无需设置空白对照组(默认细菌A和病毒B正常增殖),B错误;
C、甲组和乙组分别用到脱氧核苷酸原料、核糖核苷酸原料,若甲组子代病毒放射性远高于乙组,说明病毒B的遗传物质是DNA;但放射性高低只能反映原料利用情况,无法反映复制方式(无法得出是全保留复制),C错误;
D、若丙组中核酸未被降解且无子代病毒产生,可能是细菌A处于不利的生理状态(如代谢缓慢、缺乏病毒增殖所需环境),影响了病毒增殖,D正确。
故选D。
11. 某环状DNA(DNA甲)的复制过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. DNA聚合酶需与子链的3'端结合启动催化,图中所有子链延伸方向均为5′→3′
B. 若DNA甲含1000个碱基对,A占20%,第2次复制需消耗1800个游离鸟嘌呤脱氧核苷酸
C. DNA乙、丙中,母链与子链的组合方式体现了DNA半保留复制的特点
D. 若DNA甲的双链被放射性同位素标记后复制两次,含放射性的DNA占子代DNA总数的1/2
【答案】B
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;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);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、DNA聚合酶的作用特点是只能从子链的3'端延伸,子链合成方向固定为5′→3'。图中所有虚线子链的延伸均从3'端起向5'端的反方向(即5′→3')推进,A正确;
B、DNA甲有1000个碱基对(即2000个碱基),其中A占20%,故A=T=2000×20%=400个,G=C=(2000—800)/2=600个。第2次复制时,只有2个DNA分子消耗原料,需消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为:2×600=1200个,B错误;
C、半保留复制的核心是新的DNA分子中含一条母链和一条子链。DNA乙、丙的双链均由原始母链(实线)与新子链(虚线)组成,体现了DNA半保留复制的特点,C正确;
D、DNA甲是环状DNA,其复制过程遵循半保留复制的特点:标记双链后,复制两次得到22=4个子代DNA。由于半保留复制中,两条原始母链分别进入2个子代DNA,故含放射性的DNA占子代DNA总数的2/4,即1/2,D正确。
故选B。
12. 下列关于染色体数目变异及其在生物育种中应用的叙述,正确的是( )
A. 某六倍体小麦花药离体培养获得的三倍体植株,其体细胞有丝分裂后期含6个染色体组,减数分裂时因同源染色体联会紊乱无法产生可育配子
B. 二倍体西瓜与其同源四倍体西瓜杂交获得的三倍体植株,因在减数分裂时无同源染色体而无法联会,从而不能形成可育配子
C. 用秋水仙素处理二倍体植株萌发的种子时,若仅有部分细胞染色体数目加倍形成嵌合型四倍体,该植株自交后代可能出现二倍体、三倍体和四倍体
D. 异源三倍体植株(AAB)由四倍体(AABB)与二倍体(AA)杂交获得,其体细胞中含三个染色体组,其中A组染色体存在与B组对应的同源染色体
【答案】C
【详解】A、六倍体小麦花药离体培养得到的是单倍体植株(含3个染色体组),而非三倍体。有丝分裂后期染色体数目加倍为6个染色体组正确,但减数分裂时联会紊乱无法产生可育配子的描述虽正确,但题干中“三倍体植株”表述错误,应为单倍体,A错误;
B、三倍体植株减数分裂时存在同源染色体(每个同源组含3条染色体),但因联会紊乱无法形成可育配子,而非“无同源染色体”,B错误;
C、秋水仙素处理二倍体种子可能导致部分细胞染色体加倍(四倍体),形成嵌合体。若该植株同时产生二倍体(n)和四倍体(2n)配子,自交时可能形成二倍体(n+n)、三倍体(n+2n)和四倍体(2n+2n)后代,C正确;
D、异源三倍体AAB中,A组染色体来自父本(AA)和母本(AABB),B组来自母本。A与B为不同染色体组,无对应同源染色体,D错误。
故选C。
13. 研究人员分别用3H对真核细胞甲、原核细胞乙的尿嘧啶进行标记,观察到以下现象:细胞甲中,放射性最先出现在细胞核,后转移到细胞质;细胞乙中,放射性同时出现在拟核和细胞质。下列叙述正确的是( )
A. 细胞甲转录的场所只在细胞核,细胞乙转录的场所在细胞质
B. 细胞甲转录以DNA的一条链为模板,细胞乙转录以DNA的两条链为模板
C. 细胞甲翻译的多肽链需经加工才具活性,细胞乙的翻译产物无需加工
D. 细胞甲的转录和翻译可在时空上分离,细胞乙的转录和翻译可同时进行
【答案】D
【详解】真核细胞转录主要在细胞核,翻译在细胞质,时空分离;原核细胞无核膜,转录和翻译可同时进行
【分析】A、真核细胞甲的转录主要在细胞核,但细胞质中的线粒体或叶绿体也可转录;原核细胞乙的转录场所是拟核,而非细胞质,A错误;
B、无论是真核还是原核细胞,转录均以DNA的一条链为模板,而非两条链,B错误;
C、真核细胞翻译的多肽需经内质网、高尔基体加工才具活性,而原核细胞无这些结构,但也可对蛋白质进行加工,C错误;
D、真核细胞甲转录在核,翻译在质,时空分离;原核细胞乙转录和翻译可同时进行(边转录边翻译),D正确。
故选D。
14. 某雌雄异株植物的性别由一对等位基因M/m和一条特殊染色体X*共同决定,M/m所在的染色体和X*互为非同源染色体。不含X*染色体时,MM和Mm为雄株,mm为雌株;含1条X*染色体时,所有植株均为雌雄同株且可自交;含2条X*染色体时胚胎致死。若雌雄同株(MmX*)自交,子代中雄株的占比为( )
A. 1/8B. 1/6C. 1/4D. 1/3
【答案】C
【分析】雌雄同株(MmX*)自交时,需分析M/m基因的分离和X*染色体的传递。X*染色体数目决定存活和性别:0条时由M/m决定性别,1条时为雌雄同株,2条时致死。
【详解】雌雄同株(MmX*)自交,考虑常染色体,子代为3/4M_、1/4mm,另一对子代为1/4X*X*(致死)、1/2X*、1/4O,不含X*染色体时,MM和Mm为雄株,则子代雄株占比3/4×1/3=1/4,C正确,ABD错误。
故选C。
15. 下列关于教材实验的描述,错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中,若溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,说明酵母菌产生了CO2
B. “低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验中,用卡诺氏液固定细胞形态后,需先用蒸馏水冲洗再染色
C. “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,若解离时间过短,可能导致细胞重叠难以观察
D. “建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中,用两种颜色橡皮泥分别代表来自父方和母方
【答案】B
【详解】A、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测CO2,颜色变化为蓝→绿→黄。酵母菌无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸均会产生CO2,因此该现象能说明酵母菌产生了CO2,A正确;
B、在“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中,剪取诱导处理的根尖后,应放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液,B错误;
C、解离的目的是使细胞分离开,若解离时间过短,细胞未充分分离,会导致重叠难以观察,C正确;
D、减数分裂模型中,两种颜色橡皮泥分别代表父方和母方的染色体,符合同源染色体来源的模拟要求,D正确。
故选B。
二、非选择题:共5小题,共55分。
16. 图1为弱光/黑暗条件下,衣藻无氧呼吸产生的弱酸(HA)导致类囊体酸化的模型(“×”表示物质运输阻断);图2为衣藻细胞在黑暗、弱光及弱光加KOH(吸收CO2)处理后的氧气释放曲线。结合光合作用、细胞呼吸有关知识,回答下列问题。
(1)图1中,HA从细胞质基质进入类囊体腔的运输方式最可能是________(填“自由扩散”或“协助扩散”或“主动运输”),判断依据是______。
(2)图2中,照光后氧气释放量迅速上升(见虚线),其原因是________。同一时刻照光和加入KOH后(见实线),一段时间后氧气释放量也快速上升,其原因是________。
(3)为验证“类囊体酸化能促进光反应”,研究人员设计了以下简要实验思路,请将内容补充完整(仅写核心操作与检测指标)。
核心操作:取生理状态良好且一致的衣藻,均分为两组,实验组添加________,对照组添加_________。
检测指标:给予适宜光照培养一段时间后,为便于检测和观察,应检测并比较两组衣藻________(填光反应相关指标)的差异。
【答案】(1)①. 协助扩散 ②. HA顺浓度梯度运输
(2)①. 弱光照射后,光反应开始进行并迅速产生O2 ②. 一开始加入的KOH吸收了CO2,ATP和NADPH消耗少,抑制光反应,随着KOH的消耗,CO2供应逐渐充足,光反应逐渐加强
(3)①. 一定浓度的HA溶液 ②. 等量清水 ③. O2释放速率
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成。
【解析】(1)由图1可知,HA顺浓度梯度运输进入类囊体腔,且需要转运蛋白,故运输方式为协助扩散。
(2)图2中,照光后氧气释放量迅速上升(见虚线),其原因是弱光照射后,光反应开始进行并迅速产生O2。同一时刻照光和加入KOH后(见实线),一段时间后氧气释放量也快速上升,其原因是一开始加入的KOH吸收了CO2,ATP和NADPH消耗少,抑制光反应,随着KOH的消耗,CO2供应逐渐充足,光反应逐渐加强。
(3)实验组添加一定浓度的HA溶液,使实验组衣藻的类囊体酸化。对照组添加等量清水,作为空白对照,排除无关变量的干扰。检测指标:光反应的产物有氧气、ATP和NADPH,其中氧气释放量便于检测和观察,所以应检测并比较两组衣藻O2释放速率的差异。
17. 某二倍体(2n)雄性哺乳动物基因型为HhXBY。图1为该动物某器官中的细胞分裂模式图,图2为细胞①—⑦增殖时期染色体数与核DNA数的关系,图3为一种染色体桥的形成机制(一染色体失去端粒后,其姐妹染色单体相连,着丝粒在断裂后向两极移动形成染色体桥)。不考虑基因突变。回答下列问题。
(1)图1细胞处于________分裂_________期;图1细胞中核DNA数与染色体数的关系应为图2中的细胞_______(填数字①—⑦)。
(2)若图1细胞后续分裂时,产生基因型为HXBXB的精细胞,则该异常精细胞出现的原因是________,由同一初级精母细胞产生的另外三个精细胞的基因型为________(只考虑XB异常情况)。
(3)图2中的细胞________(填数字①—⑦)对应的分裂时期可能存在图3所示染色体桥,原因是______;此类染色体桥形成的变异属于可遗传变异类型中的_________。
【答案】(1)①. 减数第二次 ②. 前 ③. ②
(2)①. 姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体与含H基因的染色体进入同一子细胞中 ②. HY、hY、h
(3)①. ③⑦ ②. 细胞③为减数第二次分裂后期,细胞⑦为有丝分裂后期,二者可能在着丝粒断裂后形成染色体桥 ③. 染色体结构和数目变异
【解析】(1)由图1可得该细胞不存在同源染色体,而且染色体着丝粒未断裂,染色体排列混乱所以该细胞处于减数第二次分裂前期;其染色体、核DNA数量和姐妹染色单体数量分别是n、2n、2n,此细胞中染色体数量是体细胞中的一半,核DNA数量和体细胞相同,所以与图2的②对应。
(2)若图1细胞后续分裂时,产生基因型为HXBXB的精细胞,说明X染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体与含H基因的染色体进入同一子细胞中,由同一初级精母细胞产生的另外三个精细胞的基因型为另一次级精母细胞产生的HY、hY和同一次级精母细胞产生的h。
(3)染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以发生于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;细胞⑦染色体和核DNA分别为4n、4n,处于有丝分裂后期,细胞③染色体和核DNA分别为2n、2n,处于减数第二次分裂后期,该变异引起了染色体结构和数目的变化,属于染色体结构和数目变异。
18. 遗传性尿崩症分为中枢性(CDI)和肾性(NDI)两种类型。遗传性尿崩症有多种遗传方式,下图是两个家系的该遗传病系谱图,其中CDI家系的I-1不携带致病基因,且I-2与II-5的基因型相同;NDI家系的患者皆为杂合子。两家系都不携带彼此的致病基因,且两对基因独立遗传。不考虑突变和互换。回答下列问题。
(1)根据题中信息可判断CDI的遗传方式是________,判断理由是________;NDI的遗传方式是______。
(2)假设两家系成员进行婚配,且不考虑其他遗传病基因干扰。若CDI家系成员Ⅲ-2与NDI家系成员III-1婚配,生出患遗传性尿崩症孩子的概率是______若CDI家系成员III-1与NDI家系成员I-1婚配,所生男孩患遗传性尿崩症的概率是________。
(3)为检测胎儿是否患NDI,建议采用__________(回答一点)等产前诊断方法。简述基因治疗NDI患者的基本思路:______。
【答案】(1)①. 伴X染色体隐性遗传 ②. I—1与I—2均不患病,而II—2和Ⅱ—4患病,由此判断为隐性遗传,且I-1不携带致病基因,排除了常染色体遗传,故为伴X染色体隐性遗传 ③. 常染色体显性遗传
(2)①. 9/16 ②. 3/4
(3)①. 基因检测 ②. 将正常的NDI相关基因(如b基因)导入患者细胞,使其表达正常功能的蛋白质,修复因B基因异常导致的功能缺陷,从而治疗NDI
【解析】(1)CDI家系中 I—1与I—2均不患病,而II—2和Ⅱ—4患病,由此判断为隐性遗传,且I-1不携带致病基因,排除了常染色体遗传,故为伴X染色体隐性遗传。
如图,NDI 家系患者皆为杂合子,所以该病为显性病,Ⅱ-2患病,但I-2正常,故为常染色体显性遗传。
(2)患 NDI 概率:Bb×bb→1/2(子代Bb患病)。患 CDI 概率:仅当 III-2 为XAXa(1/4)时,与XAY(III - 1)生男孩患 CDI(XaY)概率为1/4×1/2×1/2=1/16(生男孩概率 1/2 ,男孩患 CDI 概率 1/2 )。
两病独立,总概率 = 患 NDI 概率 + 患 CDI 概率 - 两病都患概率= 1/2+1/16−1/2×1/16=9/16。
NDI 为常显, III-1(bb)×I-1(Bb)→ 子代患 NDI 概率 1/2 ;CDI 为伴 X 隐,III-1(XAXa )×I-1(XAY)→ 子代男孩患 CDI 概率 1/2 。
总概率 = 1- (1/2×1/2)= 3/4 。
(3)将正常的 NDI 基因(或与 NDI 基因表达相关的调控序列)导入患者体细胞,使其表达正常功能的蛋白,修复异常表型。
19. 下图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制:COL5A1基因经过程①产生mRNA,NAT10蛋白参与过程②时对mRNA进行乙酰化修饰,未被修饰的mRNA会被酶降解,修饰后的mRNA经过程③产生COL5A1蛋白,该蛋白可促进胃癌细胞上皮间质转化与转移。请结合基因表达知识,回答下列问题。
(1)过程①是以COL5A1基因的一条单链为模板,在________的催化下合成mRNA;过程③的场所是________,其碱基互补配对方式与过程①不同的是_________。
(2)未被乙酰化修饰的mRNA更容易被降解,而乙酰化修饰后的mRNA更稳定,推断其原因可能是________,从而有利于提高COL5A1蛋白的合成量。
(3)已知NAT10蛋白功能异常会影响mRNA乙酰化修饰。现有正常胃癌细胞株(含正常功能的NAT10基因)、NAT10蛋白功能缺失的胃癌细胞株(基因缺陷型)、含NAT10基因的载体、空载体(不含NAT10基因)等材料,要验证“NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰对胃癌细胞转移能力的影响”,请完善实验思路并预测结果。
实验思路:分别做三组实验,甲组作为对照组应用一定数目的正常胃癌细胞株;乙组作为实验组应用________;为排除空载体的影响设置丙组实验,丙组应用_______;三组在相同且适宜的环境下培养一段时间后,分别检测三组细胞中NAT10蛋白含量和胃癌细胞上皮间质转化与转移能力。
预测结果:__________。
【答案】(1)①. RNA聚合酶 ②. 核糖体 ③. ①中是T—A,③中是U-A
(2)mRNA乙酰化修饰使核酸酶不能结合到mRNA上,从而减少mRNA的降解
(3)①. NAT10蛋白功能缺失的胃癌细胞株+含NAT10基因的载体 ②. NAT10蛋白功能缺失的胃癌细胞株+空载体 ③. 甲、乙两组的NAT10蛋白含量、胃癌细胞上皮间质转化与转移能力均明显高于丙组
【分析】本题围绕RNA 乙酰化修饰与基因表达调控展开,考查转录、翻译过程,RNA 修饰的作用机制,以及实验设计验证修饰对细胞转移的影响,需结合基因表达流程和实验逻辑分析。
【解析】(1)①RNA 聚合酶:过程①是转录,以 DNA 一条链为模板合成 RNA,由 RNA 聚合酶催化。
②核糖体:过程②是翻译,场所是核糖体。
③过程①中 DNA 与 RNA 配对(A - U、T - A、G - C、C - G ),过程②中 mRNA 与 tRNA 配对(A - U、U - A、G - C、C - G ),但过程①的模板是 DNA(含 T ),过程②模板是 RNA(含 U ) ,故碱基互补配对方式的差异在于过程①有 T - A 配对,过程②无。
(2)乙酰化修饰后的 mRNA 更稳定,推测原因是不易被 RNA 酶降解(未修饰的易被酶解,修饰后酶难以识别 ),从而延长翻译时间,提高 COL5A1 蛋白合成量。
(3)甲组(正常胃癌细胞,含 NAT10 基因 ):RNA 乙酰化正常,COL5A1 蛋白量高,细胞转移与侵袭能力强。
乙组(导入 NAT10 基因的缺陷细胞 ):NAT10 蛋白恢复,RNA 乙酰化增强,COL5A1 蛋白量高于丙组,细胞转移与侵袭能力高于丙组。
丙组(导入空载体的缺陷细胞 ):NAT10 蛋白缺陷,RNA 乙酰化弱,COL5A1 蛋白量低,细胞转移与侵袭能力弱。
故预测结果为:
甲组和乙组细胞中 RNA 乙酰化水平、COL5A1 蛋白量及细胞转移与侵袭能力均高于丙组
20. 草莓果实颜色由一组复等位基因R1、R2、r控制,其中R1控制深红色,R2控制浅红色,r控制白色,且显隐性关系为R1>R2>r。现有两组草莓杂交,子代表型及数量见下表。不考虑突变和互换。回答下列问题。
(1)组合一中,亲本的基因型分别为________(回答一种组合)。
(2)组合二中,亲本深红色草莓的基因型为________,该杂交过程遵循________定律;子代中,深红色草莓与浅红色草莓杂交,后代出现白色草莓的概率为_______。
(3)现有一株深红色草莓,为确定其基因型,其可与多株表型为________的草莓杂交,若后代表型及比例为______,则该深红色草莓的基因型为R1R2,利用该方法的依据是_________。
【答案】(1)R1R2、R1r或R1R2、R1R2
(2)①. R1r ②. 基因的分离 ③. 1/8
(3)①. 白色 ②. 深红色:浅红色=1:1 ③. 隐性基因 r 不掩盖被测个体配子基因决定的性状,可由此推断被测个体的基因型及其产生配子的种类和比例
【解析】(1)组合一亲本深红,子代有深红、浅红,显隐 R1>R2>r,且子代深红:浅红≈3:1 ,符合 R1R2×R1R2 自交(R1R1、R1R2 深红,R2R2 浅红 ) 。
(2)仅当深红为R1r(概率 1/2 )、浅红为R2r(概率 1 )时,后代才会出现 rr(白色 )。两者杂交,后代 rr 的概率 = 1/2×1×(1/4)=1/8。
(3)①测交法选 白色(rr ) 草莓杂交,隐性纯合子仅提供 r 。
②若基因型 R1R2 ,与 rr 杂交,后代 R1r(深红 ): R2r(浅红 )= 1:1 。
③依据 测交后代性状分离比反映配子类型 ,判断基因型。杂交组合
亲本表型
子代表型及数量
组合一
深红色×深红色
深红色38株,浅红色13株
组合二
深红色×浅红色
深红色27株,浅红色14株,白色13株
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