【精品解析】广东省两校2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题

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广东省两校2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·广东月考)关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法不正确的是(  )
A.中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制的进行克隆人的实验
B.对待生物武器的态度明确而坚定,即坚决禁止生物武器
C.对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害或过敏的蛋白质
D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物
【答案】A
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、中国对克隆人的态度是“禁止生殖性克隆人”,坚持“不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验”的四不原则,仅不反对治疗性克隆(用于医学研究和治疗),A符合题意;
B、国际社会对生物武器的态度明确且坚定,中国也明确承诺:不发展、不生产、不储存生物武器,反对生物武器及其技术和设备的扩散,B不符合题意;
C、转基因植物的外源DNA筛选需严格把控,核心是避免其表达出对人体有害(如毒性蛋白)或引发过敏反应的蛋白质,保障食品安全,C不符合题意;
D、若发现转基因生物存在食品安全、生物安全(如基因污染)或生态安全问题,需立即停止实验,并销毁重组生物,防止风险扩散,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】现代生物工程技术的安全性需遵循国家政策和国际共识,核心涉及克隆人、生物武器、转基因生物三大领域,均有明确的禁止或限制要求。
2.(2025高三上·广东月考)下列关于抗原和抗体的叙述,正确的是(  )
A.抗体和抗原的化学本质都是蛋白质
B.抗体一般在细胞免疫中发挥作用
C.抗体和抗原都具有特异性
D.只有来自人体之外的艾滋病病毒、结核杆菌等才能成为抗原
【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、抗体的化学本质是蛋白质,但抗原的种类多样,不一定是蛋白质。例如细菌的多糖、病毒的核酸等也能作为抗原,A不符合题意;
B、抗体主要在体液免疫中发挥作用,通过与抗原结合形成沉淀等,进而被吞噬细胞清除;细胞免疫主要依赖T细胞发挥作用,不依赖抗体,B不符合题意;
C、抗体只能特异性结合对应的抗原(如抗新冠病毒抗体仅识别新冠病毒),抗原也只能引发针对自身的特异性免疫应答,二者均具有特异性,C符合题意;
D、抗原不仅包括外来病原体(如艾滋病病毒、结核杆菌),人体内自身衰老、损伤的细胞,或异常增殖的癌细胞等,也能成为抗原,引发自身免疫应答,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】抗原是能引发免疫应答的物质,抗体是浆细胞(效应B细胞)产生的对抗抗原的物质,二者的特异性是免疫反应精准识别的关键。
3.(2025高三上·广东月考)下列叙述正确的是(  )
A.新冠病毒没有细胞结构,不属于生物
B.硝化细菌能进行化能合成作用,属于生产者
C.蓝藻没有线粒体,只能进行无氧呼吸
D.T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验,可用于证明DNA是遗传物质
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;无氧呼吸的过程和意义;噬菌体侵染细菌实验;生态系统的结构;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒虽无细胞结构,但具备生物的基本特征(能在宿主细胞内繁殖、具有遗传物质),属于生物,A不符合题意;
B、硝化细菌能通过化能合成作用,将氨氧化释放的化学能转化为有机物中的化学能,属于自养型生物,符合生产者的定义,B符合题意;
C、蓝藻无成形细胞核和线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,这些酶分布在质膜上,因此蓝藻能进行有氧呼吸,C不符合题意;
D、T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,而非肺炎链球菌,其侵染大肠杆菌的实验可证明DNA是遗传物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)病毒无细胞结构,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成;烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活,离开宿主细胞后无生命活动,如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
(2)生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
(3)原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,遗传物质相对集中于拟核区域,无核膜、核仁;真核细胞有核膜包被的细胞核,有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器;真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖(支原体无细胞壁);真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁成分各异,动物细胞没有细胞壁。
(4)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
4.(2025高三上·广东月考)下列相关生物科学的说法最科学的是(  )
A.基因均位于染色体上,并呈线性排列
B.新物种的形成都要经过长期的地理隔离
C.种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因
D.转录是指细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程
【答案】C
【知识点】物种的概念与形成;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、基因并非均位于染色体上,细胞核内的基因主要在染色体上呈线性排列,线粒体和叶绿体中也存在少量基因(细胞质基因),A不符合题意;
B、新物种形成的标志是生殖隔离,多数物种形成需经过长期地理隔离,但也存在不经过地理隔离的情况(如多倍体物种的形成),B不符合题意;
C、种群基因库的定义明确为一个种群中全部个体所含有的全部基因,该表述符合概念本质,是最科学的说法,C符合题意;
D、转录的场所不仅是细胞核,线粒体和叶绿体中含有少量DNA,也能以自身DNA一条链为模板合成RNA(转录过程),D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因分布指基因在细胞内的定位,既包括细胞核内染色体上的基因,也包括细胞质中线粒体和叶绿体中的基因;物种形成的关键是生殖隔离,地理隔离只是多数物种形成的中间环节而非必需条件;种群基因库是种群的全部遗传信息总和,由该种群全部个体的全部基因构成;转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程,场所涵盖细胞核、线粒体和叶绿体,以DNA一条链为模板合成RNA。
5.(2025高三上·广东月考)下列有关纯合子的说法中,错误的是(  )
A.由基因组成相同的雌雄配子受精发育而来
B.连续自交,后代性状能稳定遗传
C.杂交后代一定是纯合子
D.不含等位基因
【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、纯合子的基因组成相同,其形成是由基因组成相同的雌雄配子受精发育而来,比如AA由A雄配子和A雌配子结合形成,aa由a雄配子和a雌配子结合形成,A不符合题意;
B、纯合子的基因组成固定,连续自交过程中不会产生新的等位基因,后代的基因型与亲本一致,性状能稳定遗传,不会发生性状分离,B不符合题意;
C、纯合子杂交后代可能是杂合子,例如显性纯合子AA与隐性纯合子aa杂交,后代基因型为Aa,属于杂合子,因此纯合子杂交后代不一定是纯合子,C符合题意;
D、纯合子是同源染色体同一位点上两个基因相同的个体,其基因型中不含等位基因,比如AA、aa中均无等位基因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】纯合子指的是同源染色体同一位点上的两个基因相同的基因型个体,其基因组成中不含等位基因。纯合子由基因组成相同的雌雄配子结合发育而来,连续自交后代能稳定遗传,不发生性状分离,但纯合子之间杂交,后代可能是杂合子,并非一定为纯合子。
6.(2025高三上·广东月考)下图为B淋巴细胞发育成—增殖分化的部分过程,相关叙述正确的是
A.甲发育为乙的主要场所是胸腺
B.乙可增殖分化为丙和记忆细胞
C.丙具有较强的分裂和分化能力
D.丙细胞参与的免疫属于细胞免疫
【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、甲是造血干细胞,乙是成熟B细胞,B细胞发育成熟的主要场所是骨髓,胸腺是T细胞成熟的场所,A不符合题意;
B、乙在接受抗原刺激后,会被致敏,再结合辅助性T细胞的信号和释放的细胞因子,能增殖分化为产生抗体的丙(浆细胞)和保留抗原记忆的记忆细胞,B符合题意;
C、丙是浆细胞,其功能是合成并分泌抗体,已经高度分化,丧失了分裂和分化能力,C不符合题意;
D、丙(浆细胞)通过分泌抗体发挥免疫作用,参与的是体液免疫,细胞免疫主要由T细胞参与,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题围绕的核心概念是B淋巴细胞的发育、增殖分化及免疫类型。B淋巴细胞起源于造血干细胞,在骨髓中发育成熟,受抗原刺激后可增殖分化为浆细胞和记忆细胞。浆细胞是高度分化的细胞,无分裂分化能力,主要功能是分泌抗体,参与体液免疫;记忆细胞可在二次免疫中快速增殖分化,产生大量浆细胞,增强免疫效应。T细胞成熟于胸腺,主要参与细胞免疫,同时能辅助B细胞的增殖分化。
7.(2025高三上·广东月考)随着生理学及其他学科的发展,稳态的概念得到巩固和发展,其内涵也不断充实。人们发现,不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。下列说法错误的是(  )
A.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起酶促反应速率的加快
B.内环境稳态的实质是内环境的成分及渗透压,温度和酸碱度等保持相对稳定
C.正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的
D.种群数量的变化、生态系统的结构和功能也存在稳态
【答案】A
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;生态系统的稳定性;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、酶的活性受内环境温度、pH等条件影响,当内环境稳态破坏时,这些条件会偏离适宜范围,酶促反应速率可能减慢、紊乱,并非必将加快,A符合题意;
B、内环境稳态的实质不是绝对稳定,而是内环境的成分(如血糖、无机盐等)和理化性质(渗透压、温度、酸碱度)保持相对稳定的动态平衡,B不符合题意;
C、正常人体内,胰岛素(降血糖)和胰高血糖素(升血糖)等激素通过相互拮抗作用,维持血糖浓度的动态平衡,这是内环境稳态的重要体现,C不符合题意;
D、稳态并非仅存在于内环境,不同层次的生命系统都有类似特性,比如种群数量通过出生率和死亡率等调节保持相对稳定,生态系统通过负反馈调节维持结构和功能的稳态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,实质是成分和理化性质的动态平衡,通过神经-体液-免疫调节网络维持,稳态遭到破坏会影响生命活动正常进行。除内环境外,种群、生态系统等层次也存在稳态,均通过相应的调节机制实现相对稳定。
8.(2025高三上·广东月考)下表选项中不符合图稳态调节模型的实例是(  )
选项 甲 乙
A 血糖浓度升高 胰岛素分泌增加
B 细胞外液渗透压升高 主动饮水
C 煤烟污染加剧 桦尺蠖中决定黑色性状的基因频率上升
D 害虫数量增加 食虫鸟数量增加
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;自然选择与适应;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、血糖浓度升高会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素进一步降低血糖浓度,反馈抑制初始变化,符合负反馈调节模型,A不符合题意;
B、细胞外液渗透压升高会引发渴觉,使人主动饮水,饮水后渗透压降低,反馈抑制初始刺激,符合负反馈调节模型,B不符合题意;
C、煤烟污染加剧使黑色桦尺蠖更易存活,导致黑色性状基因频率上升,但基因频率上升不会反过来减轻煤烟污染,没有形成“抑制初始变化”的反馈机制,不符合负反馈调节模型,C符合题意;
D、害虫数量增加为食虫鸟提供更多食物,使食虫鸟数量增加,食虫鸟增多又会捕食更多害虫,导致害虫数量减少,反馈抑制初始变化,符合负反馈调节模型,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】负反馈调节关键特征是反馈信息与初始变化的作用方向相反,通过“抑制初始变化”维持系统稳态。负反馈调节是生命系统中普遍的调节机制,可使系统保持相对稳定,如血糖调节、渗透压调节、捕食关系中的数量调节等,均通过这一机制实现动态平衡。
9.(2025高三上·广东月考)下列对组成细胞分子的描述,正确的是(  )
①核酸、酶、果糖、脂肪均含有元素C、H、O
②DNA和RNA都是遗传信息的携带者
③还原糖的检测可用斐林试剂,溶液颜色由无色变为砖红色(沉淀)
④人体内参与信息传递的分子都是蛋白质
⑤细胞膜中的载体都是蛋白质
⑥生物多样性的根本原因是蛋白质的多样性
A.①②⑤ B.②③④⑤ C.①② D.②⑤⑥
【答案】A
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;检测还原糖的实验;细胞的分子组成综合
【解析】【解答】①核酸的元素组成是C、H、O、N、P,酶的化学本质是蛋白质或RNA,均含有C、H、O,果糖(糖类)和脂肪的元素组成都是C、H、O,因此①正确。
②DNA是细胞生物和DNA病毒的遗传物质,RNA是RNA病毒的遗传物质,二者都能作为遗传信息的携带者,②正确。
③斐林试剂本身呈蓝色,检测还原糖时需水浴加热,溶液颜色会从蓝色变为砖红色沉淀,而非从无色转变,③错误。
④人体内参与信息传递的分子并非都是蛋白质,例如性激素属于脂质,神经递质中的乙酰胆碱属于小分子有机物,均不具备蛋白质的化学本质,④错误。
⑤细胞膜中负责物质跨膜运输的载体,其化学本质都是蛋白质,称为载体蛋白,⑤正确。
⑥生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,其根本原因是DNA的多样性(基因多样性的本质),蛋白质多样性是生物多样性的直接原因,⑥错误。
正确的是①②⑤,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】核酸和蛋白质是细胞内重要的生物大分子,核酸携带遗传信息,酶具有催化作用且化学本质多样;糖类和脂肪是主要的能源物质,元素组成相对简单。还原糖的检测依赖斐林试剂,需注意试剂本身颜色和反应条件;细胞膜上的载体蛋白、人体内的信息分子,其化学本质需区分清楚,避免混淆。生物多样性的根本原因与遗传物质的多样性直接相关,而非蛋白质多样性。
10.(2025高三上·广东月考)进食可引起狗的胰液大量分泌,其过程如下图。下列有关叙述错误的是(  )
A.胰液的分泌既有神经调节,又有体液调节
B.胰腺分泌的促胰液素能催化食物的消化
C.胆囊收缩素通过体液运送到全身各处
D.切除狗通向胃窦的神经,进食不能刺激胃泌素分泌,但能引起胰液的分泌
【答案】B
【知识点】动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、从图中调节途径来看,胰液分泌既存在神经调节(如神经直接支配胰腺),也存在体液调节(如促胰液素、胆囊收缩素等激素的作用),因此既有神经调节又有体液调节,A不符合题意;
B、促胰液素是由小肠黏膜分泌的激素,其功能是促进胰腺分泌胰液,不具备催化作用,催化食物消化的是胰液中的消化酶(如蛋白酶、淀粉酶等),B符合题意;
C、胆囊收缩素是小肠分泌的激素,激素通过体液(血液)运输到全身各处,仅对靶器官(胰腺)发挥作用,C不符合题意;
D、通向胃窦的神经是胃泌素分泌的神经调节途径,切除后进食无法通过神经刺激胃泌素分泌,但进食后胃酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促胰液素可促进胰液分泌,因此仍能引起胰液分泌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】神经调节通过神经末梢释放神经递质直接支配相关腺体,体液调节则通过激素(促胰液素、胆囊收缩素、胃泌素等)经体液运输调节胰腺分泌。激素的作用是调节生理过程,而非催化化学反应,催化食物消化的是消化酶。神经调节和体液调节相互配合,共同完成胰液分泌的调控,即使某一条调节途径受阻,另一条途径仍可能发挥作用。
11.(2025高三上·广东月考)DNA连接酶的作用是(  )
A.使 DNA形成双螺旋结构
B.将双螺旋解开
C.使DNA双链的切口形成两个磷酸二酯键
D.将氢键连接起来
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、DNA双螺旋结构的形成是由其自身的碱基互补配对原则和分子结构特点决定的,不需要DNA连接酶的催化,A不符合题意;
B、使DNA双螺旋解开的是解旋酶,或在体外通过高温处理实现,DNA连接酶不具备解旋功能,B不符合题意;
C、DNA连接酶的核心功能是连接DNA片段,具体是将双链DNA片段互补的黏性末端(或平末端)连接起来,在切口处形成两个磷酸二酯键,从而将两个DNA片段连接成一个完整的DNA分子,C符合题意;
D、DNA分子中碱基之间的氢键是通过碱基互补配对自然形成的,不需要酶的催化,DNA连接酶不参与氢键的连接,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA连接酶是基因工程中的关键工具酶,作用是连接DNA片段,其作用对象是磷酸二酯键,而非氢键或DNA的双螺旋结构。解旋酶负责解开双螺旋,氢键的形成依赖碱基间的相互作用,这些过程均与DNA连接酶的功能无关。DNA连接酶通过形成磷酸二酯键,将断裂的DNA链连接完整,保障DNA分子的连续性。
12.(2025高三上·广东月考)通俗易懂的谚语也蕴含着生态学的原理,下列叙述错误的是(  )
A.“独木不成林,单弦不成音”这意味着在自然界中,不同的生物种类相互依存,与环境共同构建了一个生机勃勃的生态系统
B.“鱼儿离不开水,鸟儿离不开树”说明要保护生物多样性,就要保护好生物的生存环境
C.“百花齐放,百家争鸣”说明在生物世界中,各种生物都有其独特的生存方式和价值,我们应该尊重和保护这种多样性
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”这个谚语提醒我们,次级消费者获得的能量比初级消费者更多
【答案】D
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、“独木不成林,单弦不成音”体现了生物与生物、生物与环境的相互依存关系,单一生物无法构成完整的生态系统,不同生物种类通过相互作用与环境共同形成功能完善的生态系统,A不符合题意;
B、“鱼儿离不开水,鸟儿离不开树”说明生物的生存依赖特定的环境,水是鱼的生存环境,树是鸟的栖息和觅食环境,因此保护生物多样性的核心是保护生物的生存环境,B不符合题意;
C、“百花齐放,百家争鸣”比喻生物界中各种生物都有独特的生存策略、形态结构和生态功能,共同构成了生物多样性,这种多样性是生态系统稳定的基础,应尊重和保护,C不符合题意;
D、“螳螂捕蝉,黄雀在后”构成的食物链是“植物→蝉(初级消费者)→螳螂(次级消费者)→黄雀(三级消费者)”。根据生态系统能量流动的特点,能量沿食物链逐级递减,传递效率约为10%~20%,因此次级消费者(螳螂)获得的能量远少于初级消费者(蝉),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
13.(2025高三上·广东月考)下列关于神经调节的叙述,正确的是(  )
A.学习和记忆是人脑特有的高级功能
B.某患者出现尿失禁现象,说明脊髓的低级中枢不受脑中高级中枢的调控
C.手指接触到针尖而产生痛觉属于非条件反射
D.神经纤维膜由兴奋状态转为静息状态后膜内外仍有离子进出
【答案】D
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;脑的高级功能
【解析】【解答】A、语言功能是人脑特有的高级功能,A错误;
B、成年人可以有意识地控制排尿,说明脊髓的排尿中枢受大脑皮层的控制,某患者出现尿失禁现象,说明脑中高级中枢对脊髓的低级中枢的调控途径受损,B错误;
C、痛觉是大脑皮层产生的手指接触到针尖而产生痛觉,没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、神经细胞膜内K+的外流是形成静息电位的基础,膜外Na+的内流是形成动作电位的基础,神经纤维膜由兴奋状态转为静息状态后,膜内外仍有离子进出,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、人脑分为大脑、小脑和脑干,大脑除了对外部世界的感知、控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的功能,小脑具有维持躯体平衡的中枢。语言功能是人脑特有的高级功能。 2、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
14.(2025高三上·广东月考)下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生,图中异常mRNA与正常mRNA长度相同。AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子,据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.基因中碱基对替换可能是异常mRNA产生的原因
C.核糖核苷酸是异常mRNA的基本组成单位
D.NMD作用失效导致细胞内产生异常蛋白质
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、NMD作用的核心是降解异常mRNA,SURF复合物的识别具有特异性,只针对异常mRNA上的终止密码子(如位于mRNA中间部位的终止密码子),正常mRNA的终止密码子位于序列末端,不会被其识别,A符合题意;
B、异常mRNA与正常mRNA长度相同,说明基因中未发生碱基对的增添或缺失,推测是基因内部碱基对替换,导致mRNA中提前出现终止密码子,形成异常mRNA,B不符合题意;
C、异常mRNA的化学本质是RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,因此异常mRNA的基本组成单位也是核糖核苷酸,C不符合题意;
D、NMD作用的功能是识别并降解异常mRNA,避免其翻译产生有害异常蛋白,若该作用失效,异常mRNA会正常参与翻译过程,导致细胞内产生异常蛋白质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】异常mRNA多由基因碱基对替换引发,其特征是内部提前出现终止密码子且长度与正常mRNA一致。mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,SURF复合物通过特异性识别异常mRNA的终止密码子,启动降解过程,这一机制能阻止异常蛋白质合成,保障细胞功能正常。正常mRNA的终止密码子位置正常,不会被SURF识别,确保正常蛋白质的合成不受影响。
15.(2025高三上·广东月考)辐射易使人体细胞发生基因突变,下列有关叙述错误的是(  )
A.辐射引发的基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
B.基因突变一定会引起生物性状的改变
C.辐射所引发的变异可能会遗传给后代
D.基因突变不会造成某个基因的缺失
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因所携带的遗传信息是指碱基对的排列顺序,基因突变一定会引起碱基对排列顺序的改变,即辐射引发的基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变,A不符合题意;
B、基因中一个碱基对发生替换,不一定会引起生物性状的改变,因为一个氨基酸可以由多个密码子决定,而且基因中存在不编码蛋白质的非编码序列,B符合题意;
C、辐射所引发的变异如果导致遗传物质也发生改变,则为可遗传变异,C不符合题意;
D、基因突变可能造成某个基因中碱基对的增添、缺失或替换,但不会造成某个基因的缺失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换所引起的基因结构改变。
(2)基因突变的原因分为三类:
物理因素:包括各种射线如x射线、v射线、a射线、B射线和中子等。
化学因素:包括金属、离子、生物碱、抗生素、农药、灭菌剂等化学物质。这些化学物质可以插入到DNA分子结构中,引发突变。
生物因素:有些细菌和病毒可以将自身的DNA导入到人体细胞的DNA中,引起基因突变。
16.(2025高三上·广东月考)某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A至E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是(  )
A.该精原细胞在形成精子的过程中发生染色体结构和数目变异
B.该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
C.染色体桥的形成实现了同源染色体间非姐妹染色单体的互换
D.该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该精原细胞分裂过程中,n染色体发生倒位,联会后形成染色体桥且随机断裂,属于染色体结构变异,但分裂过程中染色体数目未发生增减,仅存在结构改变,因此未发生染色体数目变异,A不符合题意;
B、图中仅体现染色体片段的位置改变(倒位)和断裂连接,没有基因中碱基对的增添、缺失或替换,因此未发生基因突变,B不符合题意;
C、同源染色体间非姐妹染色单体的互换是片段的交换,染色体桥是两条非姐妹染色单体丢失部分片段后直接相接形成,并非片段互换,C不符合题意;
D、该精原细胞减数分裂最终形成4个精子,其中只有1个精子含与m染色体相同的正常染色体,另外3个精子的染色体均因倒位、染色体桥断裂出现结构异常,因此含异常染色体的精子占3/4,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同源染色体联会时,一条染色体发生倒位后,与正常染色体的非姐妹染色单体可能丢失片段并形成染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂随机断裂,导致后续形成的精子染色体结构异常。该过程仅涉及染色体片段的位置改变和断裂,不涉及基因突变和染色体数目变化,最终产生的4个精子中仅1个正常,3个异常。
17.(2025高三上·广东月考)图1是生态系统碳循环示意图,图2是一动物迁入该生态系统后的种群数量变化曲线。请据图回答:
(1)图1中①、③表示的生理过程分别是   、   . 。
(2)要降低温室效应,可减少图1中   .(填序号)的碳排放量。
(3)该生态系统稳定性主要与图1中   .(填序号)复杂程度有关。
(4)图2中该动物种群的K值为   .若图2表示鱼类种群数量变化曲线。为实现可持续发展,捕获该鱼的最佳时期为   时,此时其年龄组成为   型。
【答案】(1)光合作用;呼吸作用
(2)④
(3)②
(4)N;t1;增长型
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)图1中①是绿色植物将无机环境中的CO2转化为生物群落中有机物的过程,属于光合作用;③是植物、动物将有机物分解,释放CO2返回无机环境的过程,属于呼吸作用。
(2)温室效应主要是化石燃料燃烧释放大量CO2导致,图1中④表示化石燃料燃烧,因此减少④的碳排放量可降低温室效应。
(3)生态系统稳定性取决于营养结构的复杂程度,图1中②表示生物群落内部的捕食关系,其复杂程度直接决定食物链和食物网的复杂程度,进而影响生态系统稳定性。
(4)图2是种群S型增长曲线,K值(环境容纳量)为曲线稳定时的种群数量N;捕获鱼类的最佳时期为t1时,此时种群增长速率最大,既能获得较大捕获量,又能保证种群快速恢复,此时种群年龄组成为增长型。
【分析】碳循环中,光合作用将无机碳转化为有机碳进入生物群落,呼吸作用和化石燃料燃烧将有机碳返回无机环境。生态系统稳定性与营养结构(捕食关系)复杂程度相关。种群S型增长中,K值是环境容纳量,K/2(t1对应点)增长速率最快,是资源可持续利用的关键节点,此时种群处于增长型年龄组成。
(1)绿色植物通过光合作用①将C元素从无机环境进入生物群落,动物和植物通过呼吸作用③将C元素从生物群落返回到无机环境。
(2)据图分析知可通过减少④含碳化石燃料的燃烧,减少碳的排放量降低温室效应。
(3)据图分析知生态系统稳定性主要与营养结构和营养成分的复杂程度有关,即②过程的复杂程度。
(4)据图分析知动物种群的K值为N;捕获该鱼的最佳时期为t1时,种群增长速率最大,此时其年龄组成为增长型。
18.(2025高三上·广东月考)为了改善某河流的生态环境,某市政府在水面上设置了许多生态浮床。生态浮床就是将豆瓣菜等植物种植于水面的床体上,充分利用各种生物进行水体修复的技术(如图1)。请据图回答下列问题:
(1)生态浮床体现了群落的垂直结构,可以为鸟类及鱼类提供   ;它还能抑制水中藻类生长繁殖,其主要原因是   。
(2)选择浮床植物的豆瓣菜可以食用、药用、净化水体、维持生态稳定,体现了生物多样性的   价值。
(3)已知食草性鱼类的粪便中含140J能量,呼吸消耗的能量为280J,用于生长发育和繁殖的能量为160J,则吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为   J。
(4)图2表示某底栖动物种群数量(Nt+1)/Nt 比值与时间(t)的关系图:当t为a-c时,该底栖动物的种群数量变化是   ;当t为c-d时,该种群的年龄组成为   。
【答案】(1)栖息环境和食物;遮蔽阳光,藻类所需光照不足
(2)直接和间接
(3)88
(4)先减少后增加;增长型
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)生态浮床的垂直结构为鸟类和鱼类提供了栖息的空间和获取食物的场所;浮床上的植物会遮蔽水面,减少水中藻类接收的光照,而光照是藻类光合作用的必要条件,光照不足会抑制藻类的生长繁殖。
(2)豆瓣菜可食用、药用,直接满足人类的生活和医疗需求,体现直接价值;其净化水体、维持生态稳定的作用,是对生态系统功能的贡献,体现间接价值。
(3)食草性鱼类的同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖的能量,即280J+160J=440J。能量传递效率最高为20%,因此吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为440J×20%=88J,粪便中的能量不属于同化量,无需计入。
(4)图2中,(Nt+1)/Nt比值大于1时种群数量增加,小于1时种群数量减少。a-b段比值小于1,种群数量减少;b-c段比值大于1,种群数量增加,因此a-c时段种群数量先减少后增加。c-d段比值大于1,种群数量持续增加,对应的年龄组成为增长型。
【分析】生态浮床通过垂直结构改善生物生存环境,抑制藻类生长;生物多样性的直接价值体现在对人类的实用意义,间接价值体现在生态调节功能;能量传递计算需以同化量为基础,遵循最高20%的传递效率;种群数量变化由(Nt+1)/Nt比值决定,比值与1的关系直接反映种群数量增减和年龄组成。
(1)分析题干图1,生态浮床体现了群落的垂直结构,垂直结构中有明显的分层现象,植物的分层为动物的分层提供了栖息环境和食物条件;生态浮床上层有挺水植物,与下层植物争夺阳光,导致下层藻类植物光照不足,抑制水中藻类生长繁殖。
(2)豆瓣菜可以食用、药用体现的是生物多样性的直接价值,净化水体、维持生态稳定,体现了生物多样性的间接价值。
(3)食草性鱼类同化量=呼吸消耗量280J+用于生长发育繁殖的能量160J=440J,吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为440J×20%=88J。
(4)当t为a-c时,分为两段分析,其中a-b段,比值小于1,此时种群数量减少,b-c段,比值大于1,此时种群数量增长,所以当t为a-c时,该底栖动物的种群数量变化是先减少后增加。当t为c-d时,比值大于1,种群数量增长,此时该种群的年龄组成为增长型。
19.(2025高三上·广东月考)人乳铁蛋白广泛分布于乳汁等外分泌液中,在初乳中含量较高,对细菌、真菌和病毒等有抑制作用。下图表示利用基因工程技术构建人乳铁蛋白基因重组质粒的过程(图中Tet'表示四环素抗性基因,Amp'表示氨苄青霉素抗性基因),五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。回答下列问题:
限制酶 BamH I Hae Ⅲ BclI Sau 3A I Not I
识别序列及切割位点 GGATCC CCTAGG GGCC CCGG TGATCA ACTAGT GATC CTAG GCGGCCGCCGCCGGCG
(1)要将人乳铁蛋白基因插入载体中,若只使用一种限制酶,应选择的限制酶是   。限制酶切割的是   键。基因工程技术中为保证目的基因的正确连接,通常选择   种限制酶进行酶切。
(2)基因工程最核心的步骤是   ,重组质粒中启动子的功能是   。
(3)人乳铁蛋白基因需要利用PCR技术进行扩增,扩增需要引物   (在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择)。
(4)据图分析,成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒首先需要在含有   (填“四环素”或“氨苄青霉素”)的培养基上进行筛选,然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵,再利用   工程技术获得转基因小牛。
【答案】(1)Sau3AⅠ;磷酸二酯;2(或两)
(2)基因表达载体的构建;RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA(,最终表达出人类需要的蛋白质)
(3)Ⅱ、Ⅲ
(4)氨苄青霉素;胚胎
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)要将人乳铁蛋白基因插入载体且仅用一种限制酶,需保证限制酶能同时切割目的基因两端和质粒,且产生相同黏性末端。由表格可知,人乳铁蛋白基因两端的序列可被BclⅠ(切割TGATCA)切割,而Sau3AⅠ的识别序列为GATC,能切割BclⅠ切割后产生的黏性末端(GATC),同时质粒上也存在Sau3AⅠ的切割位点,因此选择Sau3AⅠ。限制酶的作用是切割DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。为避免目的基因和质粒自身环化、反向连接,通常选择2种限制酶进行酶切,使目的基因和质粒产生不同的黏性末端,保证目的基因正确连接到质粒上。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该步骤能使目的基因在受体细胞中稳定存在、复制、表达和发挥作用。重组质粒中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,RNA聚合酶结合后可驱动目的基因(人乳铁蛋白基因)转录出mRNA,进而翻译出所需蛋白质。
(3)PCR技术中,引物需与模板链的3'端互补配对,且耐高温DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链。观察目的基因的模板链序列,引物Ⅱ可与目的基因左侧模板链的3'端互补,引物Ⅲ可与目的基因右侧模板链的3'端互补,因此应选择Ⅱ、Ⅲ作为引物。
(4)由图可知,目的基因插入质粒时,破坏了四环素抗性基因(Tet ),但氨苄青霉素抗性基因(Amp )完整。因此,成功构建的重组质粒仅保留氨苄青霉素抗性,需在含有氨苄青霉素的培养基上筛选(未重组的质粒会同时抗四环素和氨苄青霉素,重组质粒仅抗氨苄青霉素)。将重组质粒导入牛的受精卵后,需通过胚胎工程技术(如早期胚胎培养、胚胎移植等),将受精卵培育为转基因小牛。
【分析】基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(1)要将人乳蛋白图插入载体中,若只允许使用一种限制酶,根据人乳铁蛋白两端的识别序列可知,BclⅠ和Sau3AⅠ可以切出相同的黏性末端,结合质粒上的识别序列可知,只用一种酶且切出相同的黏性末端,则应选择的限制酶是Sau3AⅠ。限制酶断开的是脱氧核苷酸链之间的磷酸二酯键。为了避免目的基因和质粒自身环化和反向连接,基因工程技术中通常选择2种限制酶进行酶切,以形成不同的黏性末端。
(2)基因表达载体的构建使基因工程的核心步骤,重组质粒中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录。
(3)引物的作用是使耐高温DNA聚合酶从引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸,所以引物5'端应该于模板链的3'端配对,故引物应选择Ⅱ、Ⅲ。
(4) 据图分析:成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因,需要在含有氨苄青霉素的培养基上筛选,然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵,再利用胚胎工程技术获得转基因小牛。
20.(2025高三上·广东月考)下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是   。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是   。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的   ,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是   。
(4)与一般的血清抗体相比,单克隆抗体的优点是   。 若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是   。
【答案】(1)动物细胞培养、动物细胞融合
(2)筛选杂交瘤细胞;种类和数量(浓度)
(3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(单一细胞培养以保证抗体的纯度)
(4)灵敏度高、特异性强;核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)单克隆抗体制备过程中,需先通过动物细胞融合技术将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再通过动物细胞培养技术对融合后的细胞进行筛选、克隆化培养,最终获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此技术基础是动物细胞培养和动物细胞融合。
(2)细胞融合后会产生多种融合细胞(骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-B淋巴细胞、杂交瘤细胞),HAT培养基为选择培养基,仅能支持杂交瘤细胞生长,从而筛选出所需的杂交瘤细胞。培养液中的无机盐需满足特定的种类和数量(浓度),才能维持细胞正常的渗透压、生理功能,保障生命活动顺利进行。
(3)将筛选出的细胞稀释后每孔滴入少量细胞稀释液,可使每个孔内尽可能只接种一个细胞,通过单一细胞培养形成单克隆菌落,保证后续获得的抗体是由单一杂交瘤细胞产生的,提高抗体的纯度和特异性。
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的显著优点,还能大量制备。单克隆抗体属于分泌蛋白,其合成和分泌过程为:核糖体合成多肽链,内质网进行初步加工,高尔基体进一步加工和包装,最后通过细胞膜分泌到细胞外,因此放射性物质出现的先后顺序是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
【分析】单克隆抗体制备依赖动物细胞融合和动物细胞培养技术,通过两次筛选(HAT培养基筛选杂交瘤细胞、抗原-抗体杂交筛选特异性细胞)获得目标细胞。分泌蛋白的合成遵循特定的细胞结构路径,单克隆抗体的优点使其在医学检测、治疗等领域具有广泛应用。
(1)单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体,运用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术。
(2)骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合有3种融合细胞:骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞,B淋巴细胞-B淋巴细胞,骨髓瘤细胞-B淋巴细胞,骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞不能在HAT培养基中生长,B淋巴细胞-B淋巴细胞不能继续生长,只有骨髓瘤细胞-B淋巴细胞可以继续生长,因此在HAT培养基中培养,目的是筛选杂交瘤细胞。动物细胞培养基要注意添加无机盐的种类和数量,证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)。
(4)与一般的血清抗体相比,单克隆抗体由于数量多,单一性强,具有灵敏度高、特异性强优点。抗体为分泌蛋白,先在核糖体合成,进入内质网、高尔基体加工,最后通过细胞膜释放,故放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
21.(2025高三上·广东月考)某种鸽子野生型的眼色为褐色,育种工作者选育出了两个纯种红眼品系甲和乙。已知鸽子的性别决定方式为ZW型,用甲、乙品系的鸽子进行如下杂交实验,结果如下。回答下列问题。
(1)杂交一和杂交二互为   。
(2)由杂交结果可以判断鸽子的眼色遗传为   遗传。
(3)眼色的表型与虹膜中色素的产生和分布有关。A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生。由上述杂交实验可以推断出控制色素分布的基因在   染色体上。杂交一中红眼雌性的基因型为   。
(4)用测交实验证明上述推断,下表中可选择的代和对应的预期结果为:代选择   ,则预期结果为   ;或代选择   ,则预期结果为   。
代 预期结果
A.褐眼雄性 B.红眼雌性 C.褐眼雌性 ①红眼雄性∶红眼雌性=1∶1 ②褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2 ③褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶1∶1∶1 ④褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3
【答案】(1)正反交
(2)伴性 (伴Z)
(3)常;AaZbW AAZbW aaZBW aaZbW
(4)A;④;C;②
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)杂交一和杂交二的亲本组合中,父本和母本的品系相互交换,符合正反交的定义,即两个杂交亲本相互作为母本和父本进行杂交,因此二者互为正反交。
(2)杂交一和杂交二的正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼、雌性全为红眼,雌雄表型存在明显差异,说明眼色遗传与性别相关联,结合鸽子ZW型性别决定方式,可判断为为Z染色体伴性遗传。
(3)根据题意,A/a控制色素分布(常染色体遗传),B/b控制色素产生(Z染色体遗传),只有A和B同时存在时才表现为褐眼,其余情况为红眼。杂交二中亲本均为红眼纯种,子代雄性褐眼(AaZBZb)、雌性红眼(AaZbW),可推断亲本基因型为AAZbZb(甲)和aaZBW(乙),子二代红眼雌性的基因型需考虑A/a的显隐性和Z染色体上的基因组合,即AaZbW、AAZbW、aaZBW、aaZbW。
(4)测交需与隐性纯合子(aaZbZb或aaZbW)杂交。选择F1代褐眼雄性(AaZBZb)测交,子代基因型组合为8种,其中褐眼仅占2种(AaZBZb、AaZBW),其余6种为红眼,对应比例褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3(预期结果④);选择F1代褐眼雌性(AaZBW)测交,子代基因型为4种,褐眼仅1种(AaZBZb),其余3种为红眼,对应比例褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2(预期结果②),因此代选择分别为A和C。
【分析】ZW型性别决定中,雄性为ZZ染色体、雌性为ZW染色体,伴Z遗传的性状在正反交中会表现出雌雄表型差异。眼色遗传由常染色体基因(A/a)和Z染色体基因(B/b)共同控制,遵循自由组合定律,只有双显性(A_ZB_)表现为褐眼,其余为红眼。测交实验通过与隐性纯合子杂交,可验证基因位置和基因型推断的准确性。
(1)正反交是指两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交,故题图中杂交一和杂交二互为正反交。
(2)从实验一和实验二中看出,正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼,雌性全为红眼,雌雄表型不同,说明鸽子眼色为伴性遗传(伴Z染色体遗传)。
(3)根据题干信息,A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生,所以当A和B基因同时存在时表现为褐色,其余为红色,在杂交二中,甲和乙都是红色,子代中雌性为红色,雄性为褐色,说明A/a位于常染色体上,B/b位于Z染色体上,则亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色),AaZBZb(雄性褐色),相互交配子二代中红眼雌性的基因型有AaZbW、AAZbW、aaZBW和aaZbW。
(4)杂交一中品系乙的亲本基因型是AAZbW和aaZBZB,子一代是AaZBW、AaZBZb,组合二中亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色)、AaZBZb(雄性褐色),测交是和隐性纯合子(aaZbZb和aaZbW)交配,如果选择AaZbW,则子代全为红眼,不符合要求;故可以选择褐眼雄性(AaZBZb)交配,子代中AaZBZb:AaZbZb:AaZBW:AaZbW:aaZBZb:aaZbZb:aaZBW:aaZbW=1:1:1:1:1:1:1:1,则褐眼雄性:红眼雄性:褐眼雌性:红眼雌性=1:3:1:3;还可以选择褐眼雌性(AaZBW)进行测交,子代中AaZBZb:aaZBZb:AaZbW:aaZbW=1:1:1:1,褐眼雄性:红眼雄性:红眼雌性=1:1:2,即下表中可选择的 F1 代和对应的预期结果为: F1代选择A,则预期结果为④;或 F1 代选择C,则预期结果为②。
1 / 1广东省两校2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·广东月考)关于现代生物工程技术应用的安全性,下列说法不正确的是(  )
A.中国对于克隆人的态度是不反对治疗性克隆,可以有限制的进行克隆人的实验
B.对待生物武器的态度明确而坚定,即坚决禁止生物武器
C.对转基因植物外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害或过敏的蛋白质
D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止实验,并销毁重组生物
2.(2025高三上·广东月考)下列关于抗原和抗体的叙述,正确的是(  )
A.抗体和抗原的化学本质都是蛋白质
B.抗体一般在细胞免疫中发挥作用
C.抗体和抗原都具有特异性
D.只有来自人体之外的艾滋病病毒、结核杆菌等才能成为抗原
3.(2025高三上·广东月考)下列叙述正确的是(  )
A.新冠病毒没有细胞结构,不属于生物
B.硝化细菌能进行化能合成作用,属于生产者
C.蓝藻没有线粒体,只能进行无氧呼吸
D.T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验,可用于证明DNA是遗传物质
4.(2025高三上·广东月考)下列相关生物科学的说法最科学的是(  )
A.基因均位于染色体上,并呈线性排列
B.新物种的形成都要经过长期的地理隔离
C.种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因
D.转录是指细胞核中以DNA的一条链为模板合成RNA的过程
5.(2025高三上·广东月考)下列有关纯合子的说法中,错误的是(  )
A.由基因组成相同的雌雄配子受精发育而来
B.连续自交,后代性状能稳定遗传
C.杂交后代一定是纯合子
D.不含等位基因
6.(2025高三上·广东月考)下图为B淋巴细胞发育成—增殖分化的部分过程,相关叙述正确的是
A.甲发育为乙的主要场所是胸腺
B.乙可增殖分化为丙和记忆细胞
C.丙具有较强的分裂和分化能力
D.丙细胞参与的免疫属于细胞免疫
7.(2025高三上·广东月考)随着生理学及其他学科的发展,稳态的概念得到巩固和发展,其内涵也不断充实。人们发现,不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。下列说法错误的是(  )
A.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起酶促反应速率的加快
B.内环境稳态的实质是内环境的成分及渗透压,温度和酸碱度等保持相对稳定
C.正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的
D.种群数量的变化、生态系统的结构和功能也存在稳态
8.(2025高三上·广东月考)下表选项中不符合图稳态调节模型的实例是(  )
选项 甲 乙
A 血糖浓度升高 胰岛素分泌增加
B 细胞外液渗透压升高 主动饮水
C 煤烟污染加剧 桦尺蠖中决定黑色性状的基因频率上升
D 害虫数量增加 食虫鸟数量增加
A.A B.B C.C D.D
9.(2025高三上·广东月考)下列对组成细胞分子的描述,正确的是(  )
①核酸、酶、果糖、脂肪均含有元素C、H、O
②DNA和RNA都是遗传信息的携带者
③还原糖的检测可用斐林试剂,溶液颜色由无色变为砖红色(沉淀)
④人体内参与信息传递的分子都是蛋白质
⑤细胞膜中的载体都是蛋白质
⑥生物多样性的根本原因是蛋白质的多样性
A.①②⑤ B.②③④⑤ C.①② D.②⑤⑥
10.(2025高三上·广东月考)进食可引起狗的胰液大量分泌,其过程如下图。下列有关叙述错误的是(  )
A.胰液的分泌既有神经调节,又有体液调节
B.胰腺分泌的促胰液素能催化食物的消化
C.胆囊收缩素通过体液运送到全身各处
D.切除狗通向胃窦的神经,进食不能刺激胃泌素分泌,但能引起胰液的分泌
11.(2025高三上·广东月考)DNA连接酶的作用是(  )
A.使 DNA形成双螺旋结构
B.将双螺旋解开
C.使DNA双链的切口形成两个磷酸二酯键
D.将氢键连接起来
12.(2025高三上·广东月考)通俗易懂的谚语也蕴含着生态学的原理,下列叙述错误的是(  )
A.“独木不成林,单弦不成音”这意味着在自然界中,不同的生物种类相互依存,与环境共同构建了一个生机勃勃的生态系统
B.“鱼儿离不开水,鸟儿离不开树”说明要保护生物多样性,就要保护好生物的生存环境
C.“百花齐放,百家争鸣”说明在生物世界中,各种生物都有其独特的生存方式和价值,我们应该尊重和保护这种多样性
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”这个谚语提醒我们,次级消费者获得的能量比初级消费者更多
13.(2025高三上·广东月考)下列关于神经调节的叙述,正确的是(  )
A.学习和记忆是人脑特有的高级功能
B.某患者出现尿失禁现象,说明脊髓的低级中枢不受脑中高级中枢的调控
C.手指接触到针尖而产生痛觉属于非条件反射
D.神经纤维膜由兴奋状态转为静息状态后膜内外仍有离子进出
14.(2025高三上·广东月考)下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生,图中异常mRNA与正常mRNA长度相同。AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子,据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.基因中碱基对替换可能是异常mRNA产生的原因
C.核糖核苷酸是异常mRNA的基本组成单位
D.NMD作用失效导致细胞内产生异常蛋白质
15.(2025高三上·广东月考)辐射易使人体细胞发生基因突变,下列有关叙述错误的是(  )
A.辐射引发的基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
B.基因突变一定会引起生物性状的改变
C.辐射所引发的变异可能会遗传给后代
D.基因突变不会造成某个基因的缺失
16.(2025高三上·广东月考)某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A至E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是(  )
A.该精原细胞在形成精子的过程中发生染色体结构和数目变异
B.该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
C.染色体桥的形成实现了同源染色体间非姐妹染色单体的互换
D.该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占3/4
17.(2025高三上·广东月考)图1是生态系统碳循环示意图,图2是一动物迁入该生态系统后的种群数量变化曲线。请据图回答:
(1)图1中①、③表示的生理过程分别是   、   . 。
(2)要降低温室效应,可减少图1中   .(填序号)的碳排放量。
(3)该生态系统稳定性主要与图1中   .(填序号)复杂程度有关。
(4)图2中该动物种群的K值为   .若图2表示鱼类种群数量变化曲线。为实现可持续发展,捕获该鱼的最佳时期为   时,此时其年龄组成为   型。
18.(2025高三上·广东月考)为了改善某河流的生态环境,某市政府在水面上设置了许多生态浮床。生态浮床就是将豆瓣菜等植物种植于水面的床体上,充分利用各种生物进行水体修复的技术(如图1)。请据图回答下列问题:
(1)生态浮床体现了群落的垂直结构,可以为鸟类及鱼类提供   ;它还能抑制水中藻类生长繁殖,其主要原因是   。
(2)选择浮床植物的豆瓣菜可以食用、药用、净化水体、维持生态稳定,体现了生物多样性的   价值。
(3)已知食草性鱼类的粪便中含140J能量,呼吸消耗的能量为280J,用于生长发育和繁殖的能量为160J,则吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为   J。
(4)图2表示某底栖动物种群数量(Nt+1)/Nt 比值与时间(t)的关系图:当t为a-c时,该底栖动物的种群数量变化是   ;当t为c-d时,该种群的年龄组成为   。
19.(2025高三上·广东月考)人乳铁蛋白广泛分布于乳汁等外分泌液中,在初乳中含量较高,对细菌、真菌和病毒等有抑制作用。下图表示利用基因工程技术构建人乳铁蛋白基因重组质粒的过程(图中Tet'表示四环素抗性基因,Amp'表示氨苄青霉素抗性基因),五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。回答下列问题:
限制酶 BamH I Hae Ⅲ BclI Sau 3A I Not I
识别序列及切割位点 GGATCC CCTAGG GGCC CCGG TGATCA ACTAGT GATC CTAG GCGGCCGCCGCCGGCG
(1)要将人乳铁蛋白基因插入载体中,若只使用一种限制酶,应选择的限制酶是   。限制酶切割的是   键。基因工程技术中为保证目的基因的正确连接,通常选择   种限制酶进行酶切。
(2)基因工程最核心的步骤是   ,重组质粒中启动子的功能是   。
(3)人乳铁蛋白基因需要利用PCR技术进行扩增,扩增需要引物   (在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择)。
(4)据图分析,成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒首先需要在含有   (填“四环素”或“氨苄青霉素”)的培养基上进行筛选,然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵,再利用   工程技术获得转基因小牛。
20.(2025高三上·广东月考)下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是   。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是   。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的   ,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是   。
(4)与一般的血清抗体相比,单克隆抗体的优点是   。 若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是   。
21.(2025高三上·广东月考)某种鸽子野生型的眼色为褐色,育种工作者选育出了两个纯种红眼品系甲和乙。已知鸽子的性别决定方式为ZW型,用甲、乙品系的鸽子进行如下杂交实验,结果如下。回答下列问题。
(1)杂交一和杂交二互为   。
(2)由杂交结果可以判断鸽子的眼色遗传为   遗传。
(3)眼色的表型与虹膜中色素的产生和分布有关。A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生。由上述杂交实验可以推断出控制色素分布的基因在   染色体上。杂交一中红眼雌性的基因型为   。
(4)用测交实验证明上述推断,下表中可选择的代和对应的预期结果为:代选择   ,则预期结果为   ;或代选择   ,则预期结果为   。
代 预期结果
A.褐眼雄性 B.红眼雌性 C.褐眼雌性 ①红眼雄性∶红眼雌性=1∶1 ②褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2 ③褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶1∶1∶1 ④褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、中国对克隆人的态度是“禁止生殖性克隆人”,坚持“不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验”的四不原则,仅不反对治疗性克隆(用于医学研究和治疗),A符合题意;
B、国际社会对生物武器的态度明确且坚定,中国也明确承诺:不发展、不生产、不储存生物武器,反对生物武器及其技术和设备的扩散,B不符合题意;
C、转基因植物的外源DNA筛选需严格把控,核心是避免其表达出对人体有害(如毒性蛋白)或引发过敏反应的蛋白质,保障食品安全,C不符合题意;
D、若发现转基因生物存在食品安全、生物安全(如基因污染)或生态安全问题,需立即停止实验,并销毁重组生物,防止风险扩散,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】现代生物工程技术的安全性需遵循国家政策和国际共识,核心涉及克隆人、生物武器、转基因生物三大领域,均有明确的禁止或限制要求。
2.【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、抗体的化学本质是蛋白质,但抗原的种类多样,不一定是蛋白质。例如细菌的多糖、病毒的核酸等也能作为抗原,A不符合题意;
B、抗体主要在体液免疫中发挥作用,通过与抗原结合形成沉淀等,进而被吞噬细胞清除;细胞免疫主要依赖T细胞发挥作用,不依赖抗体,B不符合题意;
C、抗体只能特异性结合对应的抗原(如抗新冠病毒抗体仅识别新冠病毒),抗原也只能引发针对自身的特异性免疫应答,二者均具有特异性,C符合题意;
D、抗原不仅包括外来病原体(如艾滋病病毒、结核杆菌),人体内自身衰老、损伤的细胞,或异常增殖的癌细胞等,也能成为抗原,引发自身免疫应答,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】抗原是能引发免疫应答的物质,抗体是浆细胞(效应B细胞)产生的对抗抗原的物质,二者的特异性是免疫反应精准识别的关键。
3.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;无氧呼吸的过程和意义;噬菌体侵染细菌实验;生态系统的结构;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒虽无细胞结构,但具备生物的基本特征(能在宿主细胞内繁殖、具有遗传物质),属于生物,A不符合题意;
B、硝化细菌能通过化能合成作用,将氨氧化释放的化学能转化为有机物中的化学能,属于自养型生物,符合生产者的定义,B符合题意;
C、蓝藻无成形细胞核和线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,这些酶分布在质膜上,因此蓝藻能进行有氧呼吸,C不符合题意;
D、T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,而非肺炎链球菌,其侵染大肠杆菌的实验可证明DNA是遗传物质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)病毒无细胞结构,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成;烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活,离开宿主细胞后无生命活动,如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
(2)生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
(3)原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,遗传物质相对集中于拟核区域,无核膜、核仁;真核细胞有核膜包被的细胞核,有明显核仁等构造。原核细胞只有核糖体这一种细胞器;真核细胞有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等多种细胞器。原核细胞细胞壁主要成分是肽聚糖(支原体无细胞壁);真核细胞中植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁成分各异,动物细胞没有细胞壁。
(4)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,进行了实验:用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,得到了明确的实验结果。
4.【答案】C
【知识点】物种的概念与形成;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、基因并非均位于染色体上,细胞核内的基因主要在染色体上呈线性排列,线粒体和叶绿体中也存在少量基因(细胞质基因),A不符合题意;
B、新物种形成的标志是生殖隔离,多数物种形成需经过长期地理隔离,但也存在不经过地理隔离的情况(如多倍体物种的形成),B不符合题意;
C、种群基因库的定义明确为一个种群中全部个体所含有的全部基因,该表述符合概念本质,是最科学的说法,C符合题意;
D、转录的场所不仅是细胞核,线粒体和叶绿体中含有少量DNA,也能以自身DNA一条链为模板合成RNA(转录过程),D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】基因分布指基因在细胞内的定位,既包括细胞核内染色体上的基因,也包括细胞质中线粒体和叶绿体中的基因;物种形成的关键是生殖隔离,地理隔离只是多数物种形成的中间环节而非必需条件;种群基因库是种群的全部遗传信息总和,由该种群全部个体的全部基因构成;转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程,场所涵盖细胞核、线粒体和叶绿体,以DNA一条链为模板合成RNA。
5.【答案】C
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、纯合子的基因组成相同,其形成是由基因组成相同的雌雄配子受精发育而来,比如AA由A雄配子和A雌配子结合形成,aa由a雄配子和a雌配子结合形成,A不符合题意;
B、纯合子的基因组成固定,连续自交过程中不会产生新的等位基因,后代的基因型与亲本一致,性状能稳定遗传,不会发生性状分离,B不符合题意;
C、纯合子杂交后代可能是杂合子,例如显性纯合子AA与隐性纯合子aa杂交,后代基因型为Aa,属于杂合子,因此纯合子杂交后代不一定是纯合子,C符合题意;
D、纯合子是同源染色体同一位点上两个基因相同的个体,其基因型中不含等位基因,比如AA、aa中均无等位基因,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】纯合子指的是同源染色体同一位点上的两个基因相同的基因型个体,其基因组成中不含等位基因。纯合子由基因组成相同的雌雄配子结合发育而来,连续自交后代能稳定遗传,不发生性状分离,但纯合子之间杂交,后代可能是杂合子,并非一定为纯合子。
6.【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、甲是造血干细胞,乙是成熟B细胞,B细胞发育成熟的主要场所是骨髓,胸腺是T细胞成熟的场所,A不符合题意;
B、乙在接受抗原刺激后,会被致敏,再结合辅助性T细胞的信号和释放的细胞因子,能增殖分化为产生抗体的丙(浆细胞)和保留抗原记忆的记忆细胞,B符合题意;
C、丙是浆细胞,其功能是合成并分泌抗体,已经高度分化,丧失了分裂和分化能力,C不符合题意;
D、丙(浆细胞)通过分泌抗体发挥免疫作用,参与的是体液免疫,细胞免疫主要由T细胞参与,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题围绕的核心概念是B淋巴细胞的发育、增殖分化及免疫类型。B淋巴细胞起源于造血干细胞,在骨髓中发育成熟,受抗原刺激后可增殖分化为浆细胞和记忆细胞。浆细胞是高度分化的细胞,无分裂分化能力,主要功能是分泌抗体,参与体液免疫;记忆细胞可在二次免疫中快速增殖分化,产生大量浆细胞,增强免疫效应。T细胞成熟于胸腺,主要参与细胞免疫,同时能辅助B细胞的增殖分化。
7.【答案】A
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性;生态系统的稳定性;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、酶的活性受内环境温度、pH等条件影响,当内环境稳态破坏时,这些条件会偏离适宜范围,酶促反应速率可能减慢、紊乱,并非必将加快,A符合题意;
B、内环境稳态的实质不是绝对稳定,而是内环境的成分(如血糖、无机盐等)和理化性质(渗透压、温度、酸碱度)保持相对稳定的动态平衡,B不符合题意;
C、正常人体内,胰岛素(降血糖)和胰高血糖素(升血糖)等激素通过相互拮抗作用,维持血糖浓度的动态平衡,这是内环境稳态的重要体现,C不符合题意;
D、稳态并非仅存在于内环境,不同层次的生命系统都有类似特性,比如种群数量通过出生率和死亡率等调节保持相对稳定,生态系统通过负反馈调节维持结构和功能的稳态,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,实质是成分和理化性质的动态平衡,通过神经-体液-免疫调节网络维持,稳态遭到破坏会影响生命活动正常进行。除内环境外,种群、生态系统等层次也存在稳态,均通过相应的调节机制实现相对稳定。
8.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性;自然选择与适应;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、血糖浓度升高会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素进一步降低血糖浓度,反馈抑制初始变化,符合负反馈调节模型,A不符合题意;
B、细胞外液渗透压升高会引发渴觉,使人主动饮水,饮水后渗透压降低,反馈抑制初始刺激,符合负反馈调节模型,B不符合题意;
C、煤烟污染加剧使黑色桦尺蠖更易存活,导致黑色性状基因频率上升,但基因频率上升不会反过来减轻煤烟污染,没有形成“抑制初始变化”的反馈机制,不符合负反馈调节模型,C符合题意;
D、害虫数量增加为食虫鸟提供更多食物,使食虫鸟数量增加,食虫鸟增多又会捕食更多害虫,导致害虫数量减少,反馈抑制初始变化,符合负反馈调节模型,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】负反馈调节关键特征是反馈信息与初始变化的作用方向相反,通过“抑制初始变化”维持系统稳态。负反馈调节是生命系统中普遍的调节机制,可使系统保持相对稳定,如血糖调节、渗透压调节、捕食关系中的数量调节等,均通过这一机制实现动态平衡。
9.【答案】A
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;糖类的种类及其分布和功能;检测还原糖的实验;细胞的分子组成综合
【解析】【解答】①核酸的元素组成是C、H、O、N、P,酶的化学本质是蛋白质或RNA,均含有C、H、O,果糖(糖类)和脂肪的元素组成都是C、H、O,因此①正确。
②DNA是细胞生物和DNA病毒的遗传物质,RNA是RNA病毒的遗传物质,二者都能作为遗传信息的携带者,②正确。
③斐林试剂本身呈蓝色,检测还原糖时需水浴加热,溶液颜色会从蓝色变为砖红色沉淀,而非从无色转变,③错误。
④人体内参与信息传递的分子并非都是蛋白质,例如性激素属于脂质,神经递质中的乙酰胆碱属于小分子有机物,均不具备蛋白质的化学本质,④错误。
⑤细胞膜中负责物质跨膜运输的载体,其化学本质都是蛋白质,称为载体蛋白,⑤正确。
⑥生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,其根本原因是DNA的多样性(基因多样性的本质),蛋白质多样性是生物多样性的直接原因,⑥错误。
正确的是①②⑤,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】核酸和蛋白质是细胞内重要的生物大分子,核酸携带遗传信息,酶具有催化作用且化学本质多样;糖类和脂肪是主要的能源物质,元素组成相对简单。还原糖的检测依赖斐林试剂,需注意试剂本身颜色和反应条件;细胞膜上的载体蛋白、人体内的信息分子,其化学本质需区分清楚,避免混淆。生物多样性的根本原因与遗传物质的多样性直接相关,而非蛋白质多样性。
10.【答案】B
【知识点】动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、从图中调节途径来看,胰液分泌既存在神经调节(如神经直接支配胰腺),也存在体液调节(如促胰液素、胆囊收缩素等激素的作用),因此既有神经调节又有体液调节,A不符合题意;
B、促胰液素是由小肠黏膜分泌的激素,其功能是促进胰腺分泌胰液,不具备催化作用,催化食物消化的是胰液中的消化酶(如蛋白酶、淀粉酶等),B符合题意;
C、胆囊收缩素是小肠分泌的激素,激素通过体液(血液)运输到全身各处,仅对靶器官(胰腺)发挥作用,C不符合题意;
D、通向胃窦的神经是胃泌素分泌的神经调节途径,切除后进食无法通过神经刺激胃泌素分泌,但进食后胃酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,促胰液素可促进胰液分泌,因此仍能引起胰液分泌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】神经调节通过神经末梢释放神经递质直接支配相关腺体,体液调节则通过激素(促胰液素、胆囊收缩素、胃泌素等)经体液运输调节胰腺分泌。激素的作用是调节生理过程,而非催化化学反应,催化食物消化的是消化酶。神经调节和体液调节相互配合,共同完成胰液分泌的调控,即使某一条调节途径受阻,另一条途径仍可能发挥作用。
11.【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、DNA双螺旋结构的形成是由其自身的碱基互补配对原则和分子结构特点决定的,不需要DNA连接酶的催化,A不符合题意;
B、使DNA双螺旋解开的是解旋酶,或在体外通过高温处理实现,DNA连接酶不具备解旋功能,B不符合题意;
C、DNA连接酶的核心功能是连接DNA片段,具体是将双链DNA片段互补的黏性末端(或平末端)连接起来,在切口处形成两个磷酸二酯键,从而将两个DNA片段连接成一个完整的DNA分子,C符合题意;
D、DNA分子中碱基之间的氢键是通过碱基互补配对自然形成的,不需要酶的催化,DNA连接酶不参与氢键的连接,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA连接酶是基因工程中的关键工具酶,作用是连接DNA片段,其作用对象是磷酸二酯键,而非氢键或DNA的双螺旋结构。解旋酶负责解开双螺旋,氢键的形成依赖碱基间的相互作用,这些过程均与DNA连接酶的功能无关。DNA连接酶通过形成磷酸二酯键,将断裂的DNA链连接完整,保障DNA分子的连续性。
12.【答案】D
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、“独木不成林,单弦不成音”体现了生物与生物、生物与环境的相互依存关系,单一生物无法构成完整的生态系统,不同生物种类通过相互作用与环境共同形成功能完善的生态系统,A不符合题意;
B、“鱼儿离不开水,鸟儿离不开树”说明生物的生存依赖特定的环境,水是鱼的生存环境,树是鸟的栖息和觅食环境,因此保护生物多样性的核心是保护生物的生存环境,B不符合题意;
C、“百花齐放,百家争鸣”比喻生物界中各种生物都有独特的生存策略、形态结构和生态功能,共同构成了生物多样性,这种多样性是生态系统稳定的基础,应尊重和保护,C不符合题意;
D、“螳螂捕蝉,黄雀在后”构成的食物链是“植物→蝉(初级消费者)→螳螂(次级消费者)→黄雀(三级消费者)”。根据生态系统能量流动的特点,能量沿食物链逐级递减,传递效率约为10%~20%,因此次级消费者(螳螂)获得的能量远少于初级消费者(蝉),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。在生态系统中,物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的;能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的;各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。
13.【答案】D
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;脑的高级功能
【解析】【解答】A、语言功能是人脑特有的高级功能,A错误;
B、成年人可以有意识地控制排尿,说明脊髓的排尿中枢受大脑皮层的控制,某患者出现尿失禁现象,说明脑中高级中枢对脊髓的低级中枢的调控途径受损,B错误;
C、痛觉是大脑皮层产生的手指接触到针尖而产生痛觉,没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、神经细胞膜内K+的外流是形成静息电位的基础,膜外Na+的内流是形成动作电位的基础,神经纤维膜由兴奋状态转为静息状态后,膜内外仍有离子进出,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、人脑分为大脑、小脑和脑干,大脑除了对外部世界的感知、控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的功能,小脑具有维持躯体平衡的中枢。语言功能是人脑特有的高级功能。 2、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
3、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
14.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、NMD作用的核心是降解异常mRNA,SURF复合物的识别具有特异性,只针对异常mRNA上的终止密码子(如位于mRNA中间部位的终止密码子),正常mRNA的终止密码子位于序列末端,不会被其识别,A符合题意;
B、异常mRNA与正常mRNA长度相同,说明基因中未发生碱基对的增添或缺失,推测是基因内部碱基对替换,导致mRNA中提前出现终止密码子,形成异常mRNA,B不符合题意;
C、异常mRNA的化学本质是RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,因此异常mRNA的基本组成单位也是核糖核苷酸,C不符合题意;
D、NMD作用的功能是识别并降解异常mRNA,避免其翻译产生有害异常蛋白,若该作用失效,异常mRNA会正常参与翻译过程,导致细胞内产生异常蛋白质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】异常mRNA多由基因碱基对替换引发,其特征是内部提前出现终止密码子且长度与正常mRNA一致。mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,SURF复合物通过特异性识别异常mRNA的终止密码子,启动降解过程,这一机制能阻止异常蛋白质合成,保障细胞功能正常。正常mRNA的终止密码子位置正常,不会被SURF识别,确保正常蛋白质的合成不受影响。
15.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因所携带的遗传信息是指碱基对的排列顺序,基因突变一定会引起碱基对排列顺序的改变,即辐射引发的基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变,A不符合题意;
B、基因中一个碱基对发生替换,不一定会引起生物性状的改变,因为一个氨基酸可以由多个密码子决定,而且基因中存在不编码蛋白质的非编码序列,B符合题意;
C、辐射所引发的变异如果导致遗传物质也发生改变,则为可遗传变异,C不符合题意;
D、基因突变可能造成某个基因中碱基对的增添、缺失或替换,但不会造成某个基因的缺失,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换所引起的基因结构改变。
(2)基因突变的原因分为三类:
物理因素:包括各种射线如x射线、v射线、a射线、B射线和中子等。
化学因素:包括金属、离子、生物碱、抗生素、农药、灭菌剂等化学物质。这些化学物质可以插入到DNA分子结构中,引发突变。
生物因素:有些细菌和病毒可以将自身的DNA导入到人体细胞的DNA中,引起基因突变。
16.【答案】D
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该精原细胞分裂过程中,n染色体发生倒位,联会后形成染色体桥且随机断裂,属于染色体结构变异,但分裂过程中染色体数目未发生增减,仅存在结构改变,因此未发生染色体数目变异,A不符合题意;
B、图中仅体现染色体片段的位置改变(倒位)和断裂连接,没有基因中碱基对的增添、缺失或替换,因此未发生基因突变,B不符合题意;
C、同源染色体间非姐妹染色单体的互换是片段的交换,染色体桥是两条非姐妹染色单体丢失部分片段后直接相接形成,并非片段互换,C不符合题意;
D、该精原细胞减数分裂最终形成4个精子,其中只有1个精子含与m染色体相同的正常染色体,另外3个精子的染色体均因倒位、染色体桥断裂出现结构异常,因此含异常染色体的精子占3/4,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同源染色体联会时,一条染色体发生倒位后,与正常染色体的非姐妹染色单体可能丢失片段并形成染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂随机断裂,导致后续形成的精子染色体结构异常。该过程仅涉及染色体片段的位置改变和断裂,不涉及基因突变和染色体数目变化,最终产生的4个精子中仅1个正常,3个异常。
17.【答案】(1)光合作用;呼吸作用
(2)④
(3)②
(4)N;t1;增长型
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)图1中①是绿色植物将无机环境中的CO2转化为生物群落中有机物的过程,属于光合作用;③是植物、动物将有机物分解,释放CO2返回无机环境的过程,属于呼吸作用。
(2)温室效应主要是化石燃料燃烧释放大量CO2导致,图1中④表示化石燃料燃烧,因此减少④的碳排放量可降低温室效应。
(3)生态系统稳定性取决于营养结构的复杂程度,图1中②表示生物群落内部的捕食关系,其复杂程度直接决定食物链和食物网的复杂程度,进而影响生态系统稳定性。
(4)图2是种群S型增长曲线,K值(环境容纳量)为曲线稳定时的种群数量N;捕获鱼类的最佳时期为t1时,此时种群增长速率最大,既能获得较大捕获量,又能保证种群快速恢复,此时种群年龄组成为增长型。
【分析】碳循环中,光合作用将无机碳转化为有机碳进入生物群落,呼吸作用和化石燃料燃烧将有机碳返回无机环境。生态系统稳定性与营养结构(捕食关系)复杂程度相关。种群S型增长中,K值是环境容纳量,K/2(t1对应点)增长速率最快,是资源可持续利用的关键节点,此时种群处于增长型年龄组成。
(1)绿色植物通过光合作用①将C元素从无机环境进入生物群落,动物和植物通过呼吸作用③将C元素从生物群落返回到无机环境。
(2)据图分析知可通过减少④含碳化石燃料的燃烧,减少碳的排放量降低温室效应。
(3)据图分析知生态系统稳定性主要与营养结构和营养成分的复杂程度有关,即②过程的复杂程度。
(4)据图分析知动物种群的K值为N;捕获该鱼的最佳时期为t1时,种群增长速率最大,此时其年龄组成为增长型。
18.【答案】(1)栖息环境和食物;遮蔽阳光,藻类所需光照不足
(2)直接和间接
(3)88
(4)先减少后增加;增长型
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)生态浮床的垂直结构为鸟类和鱼类提供了栖息的空间和获取食物的场所;浮床上的植物会遮蔽水面,减少水中藻类接收的光照,而光照是藻类光合作用的必要条件,光照不足会抑制藻类的生长繁殖。
(2)豆瓣菜可食用、药用,直接满足人类的生活和医疗需求,体现直接价值;其净化水体、维持生态稳定的作用,是对生态系统功能的贡献,体现间接价值。
(3)食草性鱼类的同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖的能量,即280J+160J=440J。能量传递效率最高为20%,因此吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为440J×20%=88J,粪便中的能量不属于同化量,无需计入。
(4)图2中,(Nt+1)/Nt比值大于1时种群数量增加,小于1时种群数量减少。a-b段比值小于1,种群数量减少;b-c段比值大于1,种群数量增加,因此a-c时段种群数量先减少后增加。c-d段比值大于1,种群数量持续增加,对应的年龄组成为增长型。
【分析】生态浮床通过垂直结构改善生物生存环境,抑制藻类生长;生物多样性的直接价值体现在对人类的实用意义,间接价值体现在生态调节功能;能量传递计算需以同化量为基础,遵循最高20%的传递效率;种群数量变化由(Nt+1)/Nt比值决定,比值与1的关系直接反映种群数量增减和年龄组成。
(1)分析题干图1,生态浮床体现了群落的垂直结构,垂直结构中有明显的分层现象,植物的分层为动物的分层提供了栖息环境和食物条件;生态浮床上层有挺水植物,与下层植物争夺阳光,导致下层藻类植物光照不足,抑制水中藻类生长繁殖。
(2)豆瓣菜可以食用、药用体现的是生物多样性的直接价值,净化水体、维持生态稳定,体现了生物多样性的间接价值。
(3)食草性鱼类同化量=呼吸消耗量280J+用于生长发育繁殖的能量160J=440J,吃食草性鱼类的动物最多获取的能量为440J×20%=88J。
(4)当t为a-c时,分为两段分析,其中a-b段,比值小于1,此时种群数量减少,b-c段,比值大于1,此时种群数量增长,所以当t为a-c时,该底栖动物的种群数量变化是先减少后增加。当t为c-d时,比值大于1,种群数量增长,此时该种群的年龄组成为增长型。
19.【答案】(1)Sau3AⅠ;磷酸二酯;2(或两)
(2)基因表达载体的构建;RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA(,最终表达出人类需要的蛋白质)
(3)Ⅱ、Ⅲ
(4)氨苄青霉素;胚胎
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)要将人乳铁蛋白基因插入载体且仅用一种限制酶,需保证限制酶能同时切割目的基因两端和质粒,且产生相同黏性末端。由表格可知,人乳铁蛋白基因两端的序列可被BclⅠ(切割TGATCA)切割,而Sau3AⅠ的识别序列为GATC,能切割BclⅠ切割后产生的黏性末端(GATC),同时质粒上也存在Sau3AⅠ的切割位点,因此选择Sau3AⅠ。限制酶的作用是切割DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。为避免目的基因和质粒自身环化、反向连接,通常选择2种限制酶进行酶切,使目的基因和质粒产生不同的黏性末端,保证目的基因正确连接到质粒上。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该步骤能使目的基因在受体细胞中稳定存在、复制、表达和发挥作用。重组质粒中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,RNA聚合酶结合后可驱动目的基因(人乳铁蛋白基因)转录出mRNA,进而翻译出所需蛋白质。
(3)PCR技术中,引物需与模板链的3'端互补配对,且耐高温DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链。观察目的基因的模板链序列,引物Ⅱ可与目的基因左侧模板链的3'端互补,引物Ⅲ可与目的基因右侧模板链的3'端互补,因此应选择Ⅱ、Ⅲ作为引物。
(4)由图可知,目的基因插入质粒时,破坏了四环素抗性基因(Tet ),但氨苄青霉素抗性基因(Amp )完整。因此,成功构建的重组质粒仅保留氨苄青霉素抗性,需在含有氨苄青霉素的培养基上筛选(未重组的质粒会同时抗四环素和氨苄青霉素,重组质粒仅抗氨苄青霉素)。将重组质粒导入牛的受精卵后,需通过胚胎工程技术(如早期胚胎培养、胚胎移植等),将受精卵培育为转基因小牛。
【分析】基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(1)要将人乳蛋白图插入载体中,若只允许使用一种限制酶,根据人乳铁蛋白两端的识别序列可知,BclⅠ和Sau3AⅠ可以切出相同的黏性末端,结合质粒上的识别序列可知,只用一种酶且切出相同的黏性末端,则应选择的限制酶是Sau3AⅠ。限制酶断开的是脱氧核苷酸链之间的磷酸二酯键。为了避免目的基因和质粒自身环化和反向连接,基因工程技术中通常选择2种限制酶进行酶切,以形成不同的黏性末端。
(2)基因表达载体的构建使基因工程的核心步骤,重组质粒中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录。
(3)引物的作用是使耐高温DNA聚合酶从引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸,所以引物5'端应该于模板链的3'端配对,故引物应选择Ⅱ、Ⅲ。
(4) 据图分析:成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因,需要在含有氨苄青霉素的培养基上筛选,然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵,再利用胚胎工程技术获得转基因小牛。
20.【答案】(1)动物细胞培养、动物细胞融合
(2)筛选杂交瘤细胞;种类和数量(浓度)
(3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(单一细胞培养以保证抗体的纯度)
(4)灵敏度高、特异性强;核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1)单克隆抗体制备过程中,需先通过动物细胞融合技术将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再通过动物细胞培养技术对融合后的细胞进行筛选、克隆化培养,最终获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,因此技术基础是动物细胞培养和动物细胞融合。
(2)细胞融合后会产生多种融合细胞(骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-B淋巴细胞、杂交瘤细胞),HAT培养基为选择培养基,仅能支持杂交瘤细胞生长,从而筛选出所需的杂交瘤细胞。培养液中的无机盐需满足特定的种类和数量(浓度),才能维持细胞正常的渗透压、生理功能,保障生命活动顺利进行。
(3)将筛选出的细胞稀释后每孔滴入少量细胞稀释液,可使每个孔内尽可能只接种一个细胞,通过单一细胞培养形成单克隆菌落,保证后续获得的抗体是由单一杂交瘤细胞产生的,提高抗体的纯度和特异性。
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的显著优点,还能大量制备。单克隆抗体属于分泌蛋白,其合成和分泌过程为:核糖体合成多肽链,内质网进行初步加工,高尔基体进一步加工和包装,最后通过细胞膜分泌到细胞外,因此放射性物质出现的先后顺序是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
【分析】单克隆抗体制备依赖动物细胞融合和动物细胞培养技术,通过两次筛选(HAT培养基筛选杂交瘤细胞、抗原-抗体杂交筛选特异性细胞)获得目标细胞。分泌蛋白的合成遵循特定的细胞结构路径,单克隆抗体的优点使其在医学检测、治疗等领域具有广泛应用。
(1)单克隆抗体制备的基本步骤:对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体,运用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术。
(2)骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合有3种融合细胞:骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞,B淋巴细胞-B淋巴细胞,骨髓瘤细胞-B淋巴细胞,骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞不能在HAT培养基中生长,B淋巴细胞-B淋巴细胞不能继续生长,只有骨髓瘤细胞-B淋巴细胞可以继续生长,因此在HAT培养基中培养,目的是筛选杂交瘤细胞。动物细胞培养基要注意添加无机盐的种类和数量,证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)。
(4)与一般的血清抗体相比,单克隆抗体由于数量多,单一性强,具有灵敏度高、特异性强优点。抗体为分泌蛋白,先在核糖体合成,进入内质网、高尔基体加工,最后通过细胞膜释放,故放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
21.【答案】(1)正反交
(2)伴性 (伴Z)
(3)常;AaZbW AAZbW aaZBW aaZbW
(4)A;④;C;②
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)杂交一和杂交二的亲本组合中,父本和母本的品系相互交换,符合正反交的定义,即两个杂交亲本相互作为母本和父本进行杂交,因此二者互为正反交。
(2)杂交一和杂交二的正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼、雌性全为红眼,雌雄表型存在明显差异,说明眼色遗传与性别相关联,结合鸽子ZW型性别决定方式,可判断为为Z染色体伴性遗传。
(3)根据题意,A/a控制色素分布(常染色体遗传),B/b控制色素产生(Z染色体遗传),只有A和B同时存在时才表现为褐眼,其余情况为红眼。杂交二中亲本均为红眼纯种,子代雄性褐眼(AaZBZb)、雌性红眼(AaZbW),可推断亲本基因型为AAZbZb(甲)和aaZBW(乙),子二代红眼雌性的基因型需考虑A/a的显隐性和Z染色体上的基因组合,即AaZbW、AAZbW、aaZBW、aaZbW。
(4)测交需与隐性纯合子(aaZbZb或aaZbW)杂交。选择F1代褐眼雄性(AaZBZb)测交,子代基因型组合为8种,其中褐眼仅占2种(AaZBZb、AaZBW),其余6种为红眼,对应比例褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1∶3∶1∶3(预期结果④);选择F1代褐眼雌性(AaZBW)测交,子代基因型为4种,褐眼仅1种(AaZBZb),其余3种为红眼,对应比例褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1∶1∶2(预期结果②),因此代选择分别为A和C。
【分析】ZW型性别决定中,雄性为ZZ染色体、雌性为ZW染色体,伴Z遗传的性状在正反交中会表现出雌雄表型差异。眼色遗传由常染色体基因(A/a)和Z染色体基因(B/b)共同控制,遵循自由组合定律,只有双显性(A_ZB_)表现为褐眼,其余为红眼。测交实验通过与隐性纯合子杂交,可验证基因位置和基因型推断的准确性。
(1)正反交是指两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交,故题图中杂交一和杂交二互为正反交。
(2)从实验一和实验二中看出,正反交结果不同,且杂交二中F1代雄性全为褐眼,雌性全为红眼,雌雄表型不同,说明鸽子眼色为伴性遗传(伴Z染色体遗传)。
(3)根据题干信息,A基因控制色素的分布,其突变基因a导致色素不能分布到虹膜中,而使虹膜表现出其内血管的红色;性染色体上的B基因控制色素的产生,其突变基因b导致色素无法产生,所以当A和B基因同时存在时表现为褐色,其余为红色,在杂交二中,甲和乙都是红色,子代中雌性为红色,雄性为褐色,说明A/a位于常染色体上,B/b位于Z染色体上,则亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色),AaZBZb(雄性褐色),相互交配子二代中红眼雌性的基因型有AaZbW、AAZbW、aaZBW和aaZbW。
(4)杂交一中品系乙的亲本基因型是AAZbW和aaZBZB,子一代是AaZBW、AaZBZb,组合二中亲本基因型是AAZbZb和aaZBW,子一代基因型是AaZbW(雌性红色)、AaZBZb(雄性褐色),测交是和隐性纯合子(aaZbZb和aaZbW)交配,如果选择AaZbW,则子代全为红眼,不符合要求;故可以选择褐眼雄性(AaZBZb)交配,子代中AaZBZb:AaZbZb:AaZBW:AaZbW:aaZBZb:aaZbZb:aaZBW:aaZbW=1:1:1:1:1:1:1:1,则褐眼雄性:红眼雄性:褐眼雌性:红眼雌性=1:3:1:3;还可以选择褐眼雌性(AaZBW)进行测交,子代中AaZBZb:aaZBZb:AaZbW:aaZbW=1:1:1:1,褐眼雄性:红眼雄性:红眼雌性=1:1:2,即下表中可选择的 F1 代和对应的预期结果为: F1代选择A,则预期结果为④;或 F1 代选择C,则预期结果为②。
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