【精品解析】浙江省强基联盟2024-2025学年高一下学期5月月考生物试题

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浙江省强基联盟2024-2025学年高一下学期5月月考生物试题
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.糖类是重要的能源物质,下列物质中能在人体细胞内被氧化分解提供能量的是(  )
A.麦芽糖 B.葡萄糖 C.蔗糖 D.淀粉
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、麦芽糖属于二糖,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为葡萄糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,A错误;
B、葡萄糖属于单糖,可直接被人体细胞吸收,通过细胞呼吸氧化分解并释放能量,为细胞生命活动供能,B正确;
C、蔗糖属于二糖,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为单糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,C错误;
D、淀粉属于多糖,是大分子物质,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为葡萄糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,D错误。
故答案为:B。
【分析】单糖可以直接被人体细胞吸收,作为细胞呼吸的底物被氧化分解为细胞提供能量;二糖和多糖不能直接进入人体细胞,需要在消化道中被相关酶水解为单糖后,才能被细胞吸收并用于氧化分解供能。
2.某同学想检测甘蔗汁中是否含有还原糖,可选用的试剂是(  )
A.本尼迪特试剂 B.双缩脲试剂
C.苏丹Ⅲ染液 D.重铬酸钾溶液
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、本尼迪特试剂可用于检测还原糖,在水浴加热的条件下能够与还原糖反应生成砖红色沉淀,因此可选用该试剂检测甘蔗汁中是否含有还原糖,A正确;
B、双缩脲试剂的作用是检测生物组织中的蛋白质,可与蛋白质发生紫色反应,不能用于检测还原糖,B错误;
C、苏丹Ⅲ染液用于检测生物组织中的脂肪,能够将脂肪染成橘黄色,不能用于检测还原糖,C错误;
D、重铬酸钾溶液在酸性条件下用于检测酒精,会由橙色变为灰绿色,不能用于检测还原糖,D错误。
故答案为:A。
【分析】本尼迪特试剂可检测还原糖,水浴加热后出现砖红色沉淀;双缩脲试剂用于检测蛋白质,反应呈紫色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,可将脂肪染为橘黄色;酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精,颜色由橙色变为灰绿色,不同的生物组织染色试剂对应检测不同的物质。
3.孟德尔的基因分离定律不适用于下列哪种生物(  )
A.大肠杆菌 B.豌豆 C.玉米 D.小鼠
【答案】A
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物,无染色体结构,不能进行减数分裂,仅进行无性生殖,而孟德尔基因分离定律适用于有性生殖的真核生物核基因遗传,因此该定律不适用于大肠杆菌,A符合题意;
B、豌豆是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,B不符合题意;
C、玉米是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,C不符合题意;
D、小鼠是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】孟德尔基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传,其细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体的分离;原核生物无染色体,不进行减数分裂和有性生殖,不遵循该遗传定律。
4.孟德尔的豌豆杂交实验中,杂种子一代(YyRr)产生的配子不包括(  )
A.YR B.Yr C.yR D.Rr
【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】A、基因型为YyRr的杂种子一代,在减数分裂产生配子时,等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合,能够产生YR配子,A不符合题意;
B、基因型为YyRr的杂种子一代,经减数分裂可产生Yr配子,B不符合题意;
C、基因型为YyRr的杂种子一代,经减数分裂可产生yR配子,C不符合题意;
D、配子中只含有每对等位基因中的一个基因,Rr属于一对等位基因,不会同时存在于同一个配子中,因此该个体不能产生Rr配子,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,配子中只含有每对等位基因中的一个基因,不会存在等位基因。
5.水和无机盐在农作物生长发育中起着重要作用,下列叙述错误的是(  )
A.农作物缺水会影响体内营养物质的运输和分配
B.农作物缺氮会影响体内叶绿素等物质的合成
C.农作物出现植株萎蔫、叶片焦枯现象时,应及时施肥
D.适时适量灌溉,既能提高农作物产量,又能节约水资源
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是生物体内良好的溶剂,能够参与营养物质和代谢废物的运输,农作物缺水会影响体内营养物质的运输和分配,A正确;
B、叶绿素的组成元素包含氮元素,农作物缺氮会影响体内叶绿素等含氮物质的合成,B正确;
C、植株萎蔫、叶片焦枯是农作物缺水的典型症状,此时应及时灌溉补充水分,而不是及时施肥,C错误;
D、根据农作物生长需求适时适量灌溉,既可以满足生长所需水分、提高产量,又能节约水资源,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞中的水分为自由水和结合水,自由水是细胞内的良好溶剂,可参与物质运输和生化反应,结合水是细胞结构的重要组成成分;氮是叶绿素、蛋白质、核酸等多种重要化合物的组成元素,会影响植物的正常生长发育;植物缺水会出现植株萎蔫、叶片焦枯等症状,需要及时补充水分;农业生产中合理灌溉能够兼顾作物产量与水资源节约。
6.蝌蚪经过四肢生长发育、尾部逐渐退化,最终完成向青蛙的形态转变。下列叙述错误的是(  )
A.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞分裂
B.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞分化
C.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞凋亡
D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、蝌蚪发育成蛙的过程中细胞数量不断增加,该过程依赖细胞分裂来实现,A正确;
B、蝌蚪发育成蛙的过程中形成四肢、尾部退化等不同形态结构,发生了细胞分化,形成不同形态、结构和功能的细胞,B正确;
C、蝌蚪尾部逐渐退化是由基因控制的细胞程序性死亡,该过程属于细胞凋亡,C正确;
D、蝌蚪发育成蛙是细胞分裂、分化和凋亡共同作用的结果,该过程中细胞的遗传物质并未发生改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞分裂可增加细胞的数量,细胞分化能形成形态、结构和生理功能不同的细胞,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,个体正常发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡都不会导致遗传物质发生改变。
7.小丑鱼出生时通常为雄性,在特定条件下会转变为雌性。小丑鱼精子和卵细胞形成过程的主要区别是(  )
A.DNA数量是否加倍 B.染色体数量是否减半
C.同源染色体是否分离 D.细胞质是否均等分裂
【答案】D
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、小丑鱼精子和卵细胞的形成过程都属于减数分裂,减数分裂前的间期都会进行DNA复制,DNA数量均会加倍,A错误;
B、精子和卵细胞形成过程中,细胞都会连续分裂两次,染色体数量均会减半,B错误;
C、精子和卵细胞形成过程中,减数第一次分裂后期都会发生同源染色体的分离,C错误;
D、精子形成过程中细胞质均等分裂,卵细胞形成过程中初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,细胞质是否均等分裂是二者形成过程的主要区别,D正确。
故答案为:D。
【分析】精子和卵细胞的形成过程均为减数分裂,都会完成DNA复制、同源染色体分离、染色体数目减半等过程,两种生殖细胞形成过程的核心区别是细胞质分裂方式不同,精子形成时细胞质均等分裂,卵细胞形成时细胞质不均等分裂。
8.萤火虫发光依赖于荧光素—荧光素酶反应,如图所示,其中AMP为腺苷单磷酸。荧光素+ATP+O2氧化荧光素+CO2+AMP+光。下列叙述错误的是(  )
A.荧光素—荧光素酶反应是吸能反应
B.萤火虫合成ATP所需能量可由呼吸作用提供
C.萤火虫发光细胞内ATP与AMP会相互转化
D.萤火虫尾部发光的细胞中储备有大量的ATP
【答案】D
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、荧光素—荧光素酶反应需要ATP水解提供能量,吸能反应一般与ATP的水解相联系,因此该反应属于吸能反应,A正确;
B、萤火虫是异养型生物,其细胞内合成ATP所需要的能量由细胞呼吸(呼吸作用)提供,B正确;
C、ATP水解可以产生AMP,AMP也可以通过磷酸化作用逐步转化为ATP,因此萤火虫发光细胞内ATP与AMP会发生相互转化,C正确;
D、ATP在细胞内的含量非常少,无法大量储备,细胞依靠ATP与ADP的快速转化满足能量需求,D错误。
故答案为:D。
【分析】吸能反应需要消耗能量,通常由ATP水解供能,放能反应释放的能量可用于合成ATP;异养生物细胞合成ATP的能量主要来自细胞呼吸;ATP在细胞中含量低且不稳定,能与ADP、AMP快速相互转化,以此维持细胞的能量供应。
9.下图表示细胞膜的流动镶嵌模型,关于该模型的叙述错误的是(  )
A.①是细胞膜的基本骨架,与膜的流动性有关
B.②贯穿或附着在①中,体现了膜内外结构的对称性
C.③为糖蛋白,与细胞间的信息传递有关
D.动物细胞膜中的④能保持细胞膜的稳定性
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、①是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,磷脂分子具有流动性,与膜的流动性有关,A正确;
B、②是蛋白质,其在磷脂双分子层中的分布(镶嵌、嵌入或贯穿)体现了膜内外结构的不对称性,而非对称性,B错误;
C、③为糖蛋白(糖被),分布在细胞膜外侧,与细胞间的识别、信息传递等功能密切相关,C正确;
D、④是胆固醇,动物细胞膜中的胆固醇可调节膜的流动性,保持细胞膜的稳定性,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型以磷脂双分子层为基本骨架,磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动,使膜具有流动性;蛋白质在膜上的分布具有不对称性,糖蛋白仅分布在膜外侧;动物细胞膜中的胆固醇能维持膜的稳定性,这些结构特点与膜的功能相适应。
10.被誉为“蔬菜皇后”的洋葱是常用的生物实验材料,它的管状叶能进行光合作用,鳞片叶层层包裹形成鳞茎(如图)。下列叙述正确的是(  )
A.提取管状叶的光合色素时,加入适量碳酸钙可防止研磨时叶绿体被破坏
B.用鳞片叶内表皮细胞观察质壁分离时,为提高清晰度可向蔗糖溶液中加入红墨水
C.用鳞片叶外表皮观察植物细胞结构时,需加入适量生理盐水防止细胞涨破
D.用鳞茎匀浆检测其中是否含有淀粉时,需加入适量碘化钾溶液观察颜色变化
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、提取管状叶的光合色素时,加入适量碳酸钙可防止研磨过程中叶绿素被破坏,并非防止叶绿体被破坏,A错误;
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色透明,观察质壁分离时向蔗糖溶液中加入红墨水,红墨水无法进入原生质层,能使细胞壁与原生质层之间呈红色以提高清晰度,B正确;
C、洋葱鳞片叶细胞为植物细胞,有细胞壁的支持保护,不会吸水涨破,不需要使用生理盐水,C错误;
D、检测淀粉需要加入碘-碘化钾溶液,单纯碘化钾溶液不能与淀粉发生显色反应,无法检测淀粉,D错误。
故答案为:B。
【分析】提取光合色素时碳酸钙可保护叶绿素不被有机酸破坏,二氧化硅有助于研磨充分;植物细胞具有细胞壁,不会因吸水而涨破;淀粉遇碘-碘化钾溶液会呈现蓝色,可据此检测淀粉的存在;观察质壁分离实验可通过染色外界溶液增强无色细胞的实验观察效果。
11.细胞核是细胞的控制中心,如图是细胞核结构示意图,下列叙述错误的是(  )
A.核膜是不连续的,在有丝分裂过程中会消失和重建
B.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道
C.核仁的大小和数目与细胞类型以及细胞的代谢强度不同而不同
D.染色质上的DNA承载着遗传信息,所以细胞核是遗传性状的控制中心
【答案】B
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、核膜是双层膜且结构不连续,核膜上分布有核孔,在有丝分裂前期核膜会消失,末期核膜会重新重建,A正确;
B、核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道,DNA作为遗传物质,不能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、核仁的大小和数目会因细胞类型以及细胞代谢强度的不同而不同,代谢旺盛的细胞内核仁通常更大,C正确;
D、染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA上承载着遗传信息,细胞核是细胞遗传性状和代谢的控制中心,D正确。
故答案为:B。
【分析】核膜属于双层不连续的生物膜,在细胞有丝分裂过程中会发生周期性的消失和重建;核孔可以实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流,允许蛋白质、RNA等大分子通过,具有选择性,DNA无法通过核孔;核仁与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关,其大小和数量会随细胞代谢强度改变;染色质是遗传物质的主要载体,DNA携带遗传信息,细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
12.新鲜菠萝直接食用会使口腔产生刺痛感,这是因为菠萝蛋白酶会催化口腔黏膜蛋白水解而造成黏膜损伤。菠萝蛋白酶的活性与温度(20、40、60、80、100℃)及NaCl浓度(3.5%、7%、10.5%)的关系如下图所示,下列叙述正确的是(  )
A.pH值和底物的量是该实验的无关变量
B.菠萝蛋白酶的最适温度是40℃
C.据乙图可知,新鲜菠萝应用高浓度盐水长时间浸泡后再食用
D.综合两图,菠萝蛋白酶应在40℃、无NaCl的条件下保存
【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的自变量是温度和NaCl浓度,pH值、底物的量、反应时间等属于无关变量,实验中需保持相同且适宜,避免对实验结果造成干扰,A正确;
B、甲图中菠萝蛋白酶在40℃时活性最高,但由于实验温度梯度间隔较大(20℃),无法精确确定最适温度就是40℃,只能判断其最适温度范围在20~60℃之间,B错误;
C、乙图显示菠萝蛋白酶活性随NaCl浓度升高而降低,但高浓度盐水长时间浸泡会破坏菠萝的口感与营养成分,且实验未探究浸泡时间的影响,因此不能得出“高浓度盐水长时间浸泡后再食用”的结论,C错误;
D、酶的保存需在低温(如0~4℃)条件下,低温可降低酶活性且不破坏其空间结构;40℃是菠萝蛋白酶活性较高的温度,会加速酶的消耗,不适合用于酶的保存,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶的活性受温度、pH、离子浓度等因素影响,实验中自变量是研究者主动操纵的变量,无关变量需保持一致以排除干扰;酶的最适温度需要通过更精细的温度梯度来确定,低温能降低酶活性且维持其空间结构稳定,适合酶的长期保存;高浓度盐水虽能降低酶活性,但过度处理会影响食材品质,需综合考虑食用体验与实验结论。
13.遗传病是由受精卵或生殖细胞内的遗传物质发生改变而引起的疾病。下列叙述正确的是(  )
A.遗传病患者一定携带致病基因
B.调查某遗传病的发病率时应以患者家系为调查对象
C.确诊某人是否患有遗传病,一定要检测其基因的碱基序列
D.通过遗传咨询和产前诊断,可以降低某些遗传病的发病率
【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病是由染色体数目或结构异常引起的,患者不携带致病基因,因此遗传病患者不一定携带致病基因,A错误;
B、调查某遗传病的发病率时,应在广大人群中随机抽样调查,调查遗传病的遗传方式时才以患者家系为调查对象,B错误;
C、确诊遗传病的方法有多种,染色体异常遗传病可通过染色体核型分析确诊,并非一定要检测基因的碱基序列,C错误;
D、遗传咨询可评估遗传病的发病风险并提出防治建议,产前诊断能在胎儿出生前判断是否患有遗传病,二者结合可以有效降低某些遗传病的发病率,D正确。
故答案为:D。
【分析】人类遗传病是由遗传物质改变引起的疾病,分为单基因、多基因和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病患者无致病基因;调查遗传病发病率需随机抽样,调查遗传方式需研究患者家系;遗传病诊断可通过染色体检测、基因检测等多种途径;遗传咨询和产前诊断是预防遗传病、降低遗传病发生率的重要措施。
14.胃腔内的胃液呈酸性,俗称胃酸。下图是胃壁细胞中部分离子的跨膜运输机制示意图,下列叙述错误的是(  )
A.Cl-进入胃腔需要通道蛋白参与,但不消耗ATP
B.胃蛋白酶的释放方式可能与K+进入胃腔的方式相同
C.质子泵既能运输K+和H+,又能催化ATP的水解
D.可以设计抑制质子泵功能的药物来减少胃酸的分泌
【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、Cl-通过Cl-通道蛋白进入胃腔,该过程属于易化扩散(协助扩散),顺浓度梯度进行,不需要消耗ATP,A正确;
B、胃蛋白酶是大分子蛋白质,其释放方式为胞吐(依赖膜的流动性,消耗能量);K+进入胃腔是通过K+通道蛋白介导的易化扩散(顺浓度梯度,不消耗能量),二者运输方式不同,B错误;
C、质子泵可催化ATP水解为ADP和Pi,同时介导H+向胃腔、K+向细胞内的主动运输,因此兼具载体蛋白和酶的功能,C正确;
D、质子泵是H+分泌到胃腔的关键结构,抑制其功能可减少H+向胃腔的转运,进而减少HCl(胃酸)的生成,因此可设计相关药物减少胃酸分泌,D正确。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输,大分子物质通过胞吞胞吐运输;协助扩散需要通道蛋白或载体蛋白,不消耗能量;主动运输需要载体蛋白和能量(ATP);胞吐依赖膜的流动性,消耗能量。质子泵作为ATP驱动的离子转运蛋白,既可以催化ATP水解供能,又能介导离子的跨膜主动运输,是胃酸分泌过程中的关键结构。
15.某同学欲构建含有7个碱基对的DNA结构模型,要求该DNA片段含有四种碱基,下列说法正确的是(  )
A.用磷酸与核糖交替连接形成基本骨架
B.同一条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C.鸟嘌呤和胞嘧啶的含量越高,所需的氢键连接物越多
D.从蕴含的遗传信息角度看,该同学构建的DNA片段有47种
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接构成,核糖是RNA的特有五碳糖,并非DNA的组成成分,A错误;
B、DNA两条链之间的碱基通过氢键连接形成碱基对,同一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖的结构连接,B错误;
C、DNA中鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成3个氢键,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成2个氢键,因此鸟嘌呤和胞嘧啶的含量越高,该DNA片段的氢键总数越多,所需的氢键连接物也就越多,C正确;
D、该DNA片段有7个碱基对,若不限制碱基种类,理论上有47种排列顺序,但题目明确要求必须含有四种碱基,因此实际的遗传信息种类少于47种,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子为规则的双螺旋结构,外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架;碱基对排列在内侧,遵循腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对的互补配对原则,鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对的氢键数量多于腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基对;DNA的遗传信息由碱基对的排列顺序决定,限定必须含全部四种碱基时,排列组合数会少于4n(n为碱基对数)。
16.香茄的紫茎和绿茎、缺刻叶和马铃薯叶是两对独立遗传的相对性状。绿茎缺刻叶(aaBb)与紫茎马铃薯叶(Aabb)杂交,后代的表型比例为(  )
A.1∶1∶1∶1 B.9∶6∶1 C.3∶1∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】绿茎缺刻叶aaBb与紫茎马铃薯叶Aabb杂交,两对基因独立遗传,可分别分析每对基因的杂交结果。aa与Aa杂交,后代基因型及比例为Aa:aa=1:1,对应表型紫茎:绿茎=1:1。Bb与bb杂交,后代基因型及比例为Bb:bb=1:1,对应表型缺刻叶:马铃薯叶=1:1。将两对性状的表型比例组合,后代的表型及比例为紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶=1:1:1:1。
故答案为:A。
【分析】两对独立遗传的相对性状遵循基因的自由组合定律,可先单独分析每一对基因的杂交后代表型比例,再通过乘法原理得到两对性状组合后的表型比例。
17.柳穿鱼是一种草本植物,其细胞内控制花型的Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化,导致柳穿鱼的花型发生了改变。下列叙述错误的是(  )
A.该现象属于表观遗传
B.Lcyc基因的碱基序列没有变化
C.柳穿鱼的花型的变异不能为进化提供原材料
D.柳穿鱼的花型变化的根本原因是Lcyc基因不能转录
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的部分碱基发生甲基化,基因碱基序列不变但基因表达和性状发生可遗传改变,该现象属于表观遗传,A正确;
B、表观遗传过程中,基因的碱基序列不会发生改变,只是基因的表达受到影响,B正确;
C、表观遗传引起的变异属于可遗传变异,可遗传变异均能为生物进化提供原材料,C错误;
D、Lcyc基因碱基甲基化会抑制基因的转录过程,使基因无法正常表达,这是柳穿鱼花型发生变化的根本原因,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是基因碱基序列不变,基因表达和表型发生可遗传变化的现象,DNA甲基化是典型的表观遗传形式;可遗传变异都可以为生物进化提供原材料;基因甲基化会抑制基因转录,影响基因表达,最终导致生物性状改变。
阅读下列材料,完成下面小题。
北欧鲫鱼能在寒冷、缺氧的水底生活数月。研究发现,在寒冷条件下,北欧鲫鱼通过向体外排出酒精来适应低温环境,其部分细胞代谢过程如图所示:
18.关于北欧鲫鱼骨骼肌细胞与其他组织细胞代谢过程的比较,下列叙述错误的是(  )
A.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行需氧呼吸的场所存在差异
B.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行厌氧呼吸的场所存在差异
C.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行厌氧呼吸的产物存在差异
D.骨骼肌细胞与其他组织细胞含有的呼吸酶的种类存在差异
19.关于北欧鲫鱼对寒冷缺氧环境的适应方式及其形成机制的叙述,下列叙述错误的是(  )
A.北欧鲫鱼不同细胞中呼吸方式的差异是基因在不同细胞中选择性表达的结果
B.寒冷环境导致北欧鲫鱼骨骼肌细胞发生了基因突变,形成了特殊的呼吸方式
C.酒精的凝固点低,向体外环境中排出酒精可以缓解周围水体的结冰速度
D.在长期自然选择的作用下,这种适应寒冷缺氧的方式被保存和积累了下来
【答案】18.A
19.B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;自然选择与适应
【解析】需氧呼吸的场所对于真核细胞而言,均为细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段),因此骨骼肌细胞与其他组织细胞的需氧呼吸场所一致;厌氧呼吸的场所和产物因细胞类型不同而存在差异,这源于呼吸酶种类的不同,而酶的差异由基因选择性表达决定。 细胞呼吸方式的差异是基因选择性表达的结果,环境因素不会直接诱导基因突变,仅对已存在的变异进行选择;酒精的低凝固点有助于缓解水体结冰,利于北欧鲫鱼在寒冷环境中生存,这种适应性状经自然选择被保留并积累。
18.A、骨骼肌细胞与其他组织细胞进行需氧呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体,二者没有差异,A错误;
B、其他组织细胞厌氧呼吸的场所是细胞质基质,骨骼肌细胞厌氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,二者存在差异,B正确;
C、其他组织细胞厌氧呼吸的产物是乳酸,骨骼肌细胞厌氧呼吸的产物可以是乳酸,也可以是酒精和CO2,二者产物存在差异,C正确;
D、骨骼肌细胞可进行产生乳酸的无氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,其他组织细胞仅进行产生乳酸的无氧呼吸,呼吸酶的种类存在差异,D正确。
故答案为:A。
19.A、不同细胞中呼吸方式的差异,是因为控制呼吸酶合成的基因在不同细胞中选择性表达,导致酶的种类不同,进而呼吸方式不同,A正确;
B、基因突变是随机发生的,寒冷环境只是对变异起到选择作用,不会诱导骨骼肌细胞发生定向的基因突变,B错误;
C、酒精凝固点低,排出酒精可降低周围水体结冰速度,帮助适应寒冷环境,C正确;
D、这种适应寒冷缺氧的呼吸方式是有利变异,在长期自然选择中被保存和积累,D正确。
故答案为:B。
20.先用含35S和31P的培养基培养大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养均被32P标记的T2噬菌体(S元素为32S),子代噬菌体含S、P元素的情况是(  )
A.全部含35S和31P,少量含有32P B.全部含35S和32P,少量含有31P
C.全部含32S和31P,少量含有32P D.全部含32S和32P,少量含有31P
【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】先用含35S和31P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌会被标记上35S和31P。再用均被32P标记的T2噬菌体侵染该大肠杆菌,噬菌体侵染大肠杆菌时,只有自身的DNA进入大肠杆菌内,蛋白质外壳留在外面,合成子代噬菌体的氨基酸、脱氧核苷酸等原料均由大肠杆菌提供。子代噬菌体的蛋白质外壳以大肠杆菌的35S为原料合成,因此全部含有35S;亲代噬菌体的DNA以32P标记,DNA复制方式为半保留复制,子代噬菌体的DNA均以大肠杆菌的31P为原料合成,因此全部含有31P,只有少量子代噬菌体的DNA保留亲代的32P。综上,子代噬菌体全部含35S和31P,少量含有32P。
故答案为:A。
【分析】噬菌体侵染细菌时仅DNA进入宿主细胞,子代噬菌体的蛋白质和DNA原料均由大肠杆菌提供;DNA半保留复制使子代DNA多数含宿主的31P,少数保留亲代的32P,蛋白质均含大肠杆菌的35S。
21.某生物的环状DNA分子复制过程如下图,下列叙述正确的是(  )
A.一个环状DNA分子含有两个游离的磷酸基团
B.环状DNA的复制不符合半保留复制特点
C.图中虚线处表示该处子链合成不是连续的
D.复制的方向是从左向右,从而形成“复制泡”
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、环状DNA分子为闭合环状结构,不存在游离的磷酸基团,线性DNA分子才有两个游离的磷酸基团,A错误;
B、DNA的复制方式为半保留复制,环状DNA的复制同样遵循半保留复制的特点,B错误;
C、DNA复制时,子链的合成有连续和不连续两种方式,其中滞后链的合成是不连续的,会形成冈崎片段,图中虚线处代表子链合成不连续的部分,C正确;
D、图中的“复制泡”是DNA双向复制的结果,复制方向是从复制起点向两侧进行,并非仅从左向右,D错误。
故答案为:C。
【分析】环状DNA分子因结构闭合,不存在游离的磷酸基团,其复制仍遵循半保留复制原则;DNA复制时,一条子链可连续合成,另一条子链因复制方向限制需不连续合成,图中虚线体现了这种不连续的合成特点;复制泡的形成是双向复制的结果,复制会从起点向两侧同步延伸,而非单向推进。
22.等位基因Bb、B+位于常染色体上,分别决定山羊有胡子和无胡子。在雄山羊中,Bb为显性基因,而在雌山羊中,B+为显性基因。现有纯合的有胡子雌山羊与无胡子雄山羊杂交产生F1、F1雌雄个体交配产生F2,下列叙述正确的是(  )
A.无胡子雌山羊的基因型为B+B+
B.F1中的有胡子山羊一定为雄性
C.基因Bb和基因B+的显隐性关系为共显性
D.F2中有胡子山羊中纯合子占1/3
【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、在雌山羊中B+为显性基因,无胡子雌山羊的基因型可以是B+B+和BbB+,并非只有B+B+,A错误;
B、纯合有胡子雌山羊BbBb与无胡子雄山羊B+B+杂交,F1基因型均为BbB+,在雄山羊中Bb为显性,表现为有胡子,在雌山羊中B+为显性,表现为无胡子,因此F1中的有胡子山羊一定为雄性,B正确;
C、基因Bb和B+的显隐性关系随性别不同而改变,在雄性中Bb为显性,雌性中B+为显性,属于从性遗传,并非共显性,C错误;
D、F1雌雄个体交配,F2基因型及比例为BbBb:BbB+:B+B+=1:2:1。其中有胡子山羊为BbBb(雌雄均有胡子)、BbB+(雄性有胡子)。计算可得,F2中有胡子山羊占比为1/4 + 1/2×1/2 = 1/2,纯合有胡子山羊BbBb占1/4,因此有胡子山羊中纯合子占1/4 ÷ 1/2 = 1/2,D错误。
故答案为:B。
【分析】该山羊胡子的遗传属于从性遗传,等位基因的显隐性关系会受性别影响,相同基因型在雌雄个体中表现型不同。亲代纯合个体杂交得到的F1基因型全部相同,雌雄表现型不同;F1雌雄交配后,结合基因型和性别判断表现型,再计算对应个体的比例。从性遗传和共显性不同,共显性是同一基因型中两个基因同时表达,而从性遗传是基因的显隐性随性别发生改变。
23.水稻(2n=24)是我国重要的粮食作物。为获得优质高产的水稻,科研人员通过多种育种途径得到新品种,具体过程如下图所示,①~⑤为育种过程。下列叙述错误的是(  )
A.①④育种过程的原理是基因重组
B.②过程为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
C.③过程可利用秋水仙素处理使同源染色体不分离而得到可育植株
D.⑤过程是上述育种方式中唯一能产生新基因的途径
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;育种方法综合
【解析】【解答】A、①④为杂交育种,通过亲本杂交和多代自交筛选稳定品种,该育种方式的原理是基因重组,A正确;
B、②过程为花药离体培养,将花药中的雄配子培育为单倍体植株,体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、③过程用秋水仙素处理单倍体植株,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,进而导致染色体数目加倍,并非使同源染色体不分离,C错误;
D、⑤为诱变育种,原理是基因突变,基因突变可产生新基因;杂交育种和单倍体育种的原理分别为基因重组和染色体数目变异,均不能产生新基因,因此⑤是上述育种方式中唯一能产生新基因的途径,D正确。
故答案为:C。
【分析】杂交育种的原理是基因重组,通过杂交将控制不同优良性状的基因组合在一起,再经多代自交筛选出纯合稳定的品种。单倍体育种的流程包括花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍,花药离体培养体现了植物细胞的全能性,即已分化的植物细胞具有发育成完整个体的潜能。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,从而导致细胞内染色体数目加倍。诱变育种的原理是基因突变,基因突变是新基因产生的途径,能创造出新的性状类型。
24.下图是发生在某高等动物(2n=4)体内的细胞分裂模式图,下列叙述正确的是(  )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中含有8条姐妹染色单体
B.乙细胞的名称是次级精母细胞,含有2个染色体组
C.丙细胞处于后期Ⅰ,该时期会发生基因的分离和自由组合
D.丁细胞是丙细胞分裂产生的子细胞之一,含有一对同源染色体
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中染色体的着丝粒已分裂,姐妹染色单体分离成为子染色体,因此细胞中不存在姐妹染色单体,染色体数目为8条,染色单体数目为0,A错误;
B、由丙细胞细胞质不均等分裂可判断该动物为雌性,乙细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,因此乙细胞的名称是第一极体,而非次级精母细胞;此时细胞中着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,含有2个染色体组,B错误;
C、丙细胞中同源染色体分离、非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期(后期Ⅰ);该时期等位基因随同源染色体的分离而分离,非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合,C正确;
D、丙细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体已分离,其分裂产生的子细胞中无同源染色体;丁细胞处于减数第二次分裂中期,细胞内无同源染色体,且丁细胞的染色体形态与丙细胞分裂产生的子细胞形态不符,因此丁细胞不是丙细胞分裂产生的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体消失,染色体数目加倍;减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,等位基因随同源染色体分离而分离,非等位基因随非同源染色体自由组合而自由组合;减数第二次分裂过程中细胞内无同源染色体,后期着丝粒分裂;雌性动物的减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂,形成次级卵母细胞和第一极体,减数第二次分裂时次级卵母细胞细胞质不均等分裂,第一极体细胞质均等分裂。
25.如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A/a控制,杜氏肌营养不良由基因B/b控制。已知Ⅱ4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,不考虑突变,下列叙述错误的是(  )
A.眼球震颤为常染色体显性遗传病
B.Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同
C.Ⅱ3的两对基因均为杂合子,Ⅲ6的基因型不能确定
D.若Ⅲ3与Ⅲ4婚配,生一个患病孩子的概率为7/8,故应禁止近亲结婚
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、Ⅱ3和Ⅱ4均患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6,符合“有中生无为显性”且可排除伴X染色体显性遗传(若伴X显性,父亲患病女儿必患病),故眼球震颤为常染色体显性遗传病,A正确;
B、杜氏肌营养不良方面,Ⅱ3和Ⅱ4不患病,且Ⅱ4不携带致病基因,却生育了患病儿子Ⅲ5,故杜氏肌营养不良为伴X染色体隐性遗传病。Ⅰ2患眼球震颤,其基因型为A_ XBY(眼球震颤基因型可为AA或Aa);Ⅱ4患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6(aa),故其眼球震颤基因型为Aa,又因Ⅱ4不携带杜氏致病基因,故其基因型为AaXBY。因此Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同,B正确;
C、Ⅱ3患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6(aa),故其眼球震颤基因型为Aa;Ⅱ3不患杜氏肌营养不良,却生育了患病儿子Ⅲ5(XbY),故其杜氏基因型为XBXb,即Ⅱ3两对基因均为杂合子(AaXBXb)。Ⅲ6表现正常,眼球震颤基因型为aa,杜氏基因型为XBXB或XBXb(因Ⅱ3为XBXb、Ⅱ4为XBY,女儿可获得XB或Xb),故Ⅲ6的基因型不能确定,C正确;
D、Ⅲ3的基因型为AaXBXb(眼球震颤Aa,杜氏XBXb),Ⅲ4的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY(眼球震颤1/3AA、2/3Aa,杜氏XbY)。生育正常孩子(aa且不患杜氏)的概率为:(2/3×1/4)×(1/2)=1/12,故生育患病孩子的概率为1 1/12=11/12,并非7/8,D错误。
故答案为:D。
【分析】单基因遗传病的遗传方式判断可根据系谱图中亲子代的表型及“有中生无”“无中生有”等规律,结合性别差异区分常染色体遗传与伴性遗传;常染色体显性遗传病表现为代代相传,伴X染色体隐性遗传病表现为交叉遗传、男性患者多于女性;计算子代患病概率时需先确定亲本基因型,再分别分析两种遗传病的遗传概率,最后结合自由组合定律计算,注意区分“正常”“只患一种病”“患至少一种病”等不同情况的概率计算逻辑。
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26.绿眼虫是一种单细胞生物,在光照条件下可通过光合作用制造有机物,在黑暗条件下可通过摄食有机物正常生存和繁殖。下图是绿眼虫的结构示意图,图中①~④代表细胞器,回答下列问题:
(1)植物学家认为绿眼虫是植物,依据是   (从细胞代谢的角度回答);动物学家认为它是动物,依据是   (从细胞结构的角度回答)。
(2)图中①和②分别代表   和   ,③是合成   的场所;④和叶绿体在结构和功能上的相似之处有   (多选)。
A.都有双层膜
B.都与能量代谢有关
C.都含有DNA、RNA和核糖体
D.内膜都向内折叠以增大膜面积
(3)绿眼虫的细胞器并非漂浮于细胞溶胶中,而是由   (结构)支持和锚定着。若要分离绿眼虫的各种细胞器,可将细胞破碎后进行   。绿眼虫能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明   是生物体结构和功能的基本单位。
【答案】(1)绿眼虫能进行光合作用;绿眼虫无细胞壁
(2)高尔基体;内质网;蛋白质;ABC
(3)细胞骨架;差速离心;细胞
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞骨架;细胞是生物体的结构和功能单位
【解析】【解答】(1) 从细胞代谢角度,绿眼虫含有叶绿体,能进行光合作用制造有机物,因此植物学家认为它是植物;从细胞结构角度,绿眼虫无细胞壁,还具有鞭毛可运动,符合动物细胞的部分特征,因此动物学家认为它是动物。
(2) 图中①是高尔基体,②是内质网;③是核糖体,是合成蛋白质的场所。④是线粒体,它与叶绿体的相似之处有:A. 都有双层膜结构;B. 都与能量代谢有关(线粒体是有氧呼吸主要场所,叶绿体是光合作用场所);C. 都含有DNA、RNA和核糖体,属于半自主性细胞器;D. 错误,线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒增大膜面积,因此选ABC。
(3) 绿眼虫的细胞器由细胞骨架支持和锚定,维持细胞形态和细胞器位置。分离各种细胞器常用差速离心法,利用不同细胞器密度差异分步分离。绿眼虫作为单细胞生物,能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。
【分析】绿眼虫兼具动植物特征,其细胞结构和代谢特点体现了单细胞生物的独立性;线粒体和叶绿体作为半自主性细胞器,在能量代谢和结构上有共性;细胞骨架和差速离心法分别是细胞内细胞器的支撑结构和分离技术,细胞是生命活动的基本单位。
(1)从细胞代谢的角度看,绿眼虫能进行光合作用,所以可以被认为是植物;从细胞结构的角度看,绿眼虫无细胞壁,所以可以被认为是动物。
(2)图中①和②分别代表高尔基体和内质网,③是核糖体,是合成蛋白质的场所;④是线粒体,它和叶绿体都有双层膜,都与能量代谢有关,都含有DNA、RNA和核糖体,但叶绿体增大膜面积的方式不是内膜向内折叠,而是类囊体薄膜层层叠加形成基粒,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(3)绿眼虫的细胞器并非漂浮于细胞溶胶中,而是由细胞骨架持和锚定着。若要分离绿眼虫的各种细胞器,可将细胞破碎后进行差速离心。绿眼虫能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。
27.我国科学家在实验室条件下利用CO2合成了淀粉。人工合成淀粉的灵感来自植物光合作用,下图分别为植物光合作用过程示意图(图1)和人工合成淀粉过程示意图(图2),回答下列问题:
(1)图1中Ⅰ是   阶段,该阶段的产物①是   (填物质名称),Ⅱ阶段发生的场所是   。
(2)大田种植时,可通过调控   等环境因素提高作物的光合速率,而温室中则可通过调控光照强度和温度等提高作物的光合速率。在CO2的供应量不变的情况下突然停止光照,短时间内③含量变化趋势是   。
(3)图2中C1(甲醇)的生成过程类似于图1中Ⅱ阶段的   过程;据图2可知,人工合成淀粉过程的将电能转换为   储存在淀粉中。若能用   能代替电能,该技术会有更高的应用价值。若被大量推广应用,你认为该技术可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?(写两点)   。
【答案】(1)光反应;还原型辅酶 Ⅱ;叶绿体基质
(2)水分或矿质元素;上升
(3)CO2的固定;化学能;太阳能/风能/潮汐能等;缓解全球粮食危机,缓解耕地面积不足;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染等
【知识点】全球性生态环境问题;光合作用综合;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1) 图1中Ⅰ是光反应阶段,该阶段水在光下分解,产物①是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),同时生成ATP和O2;Ⅱ阶段是暗反应阶段,发生的场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
(2) 大田种植时,可通过调控水分、矿质元素、CO2浓度、光照强度、温度等环境因素提高作物光合速率;温室中可通过调控光照强度、温度、CO2浓度等提高光合速率。在CO2供应量不变的情况下突然停止光照,光反应停止,ATP和NADPH供应中断,C3的还原速率减慢,但CO2固定生成C3的过程仍在进行,因此短时间内③(C5)的含量会上升。
(3) 图2中C1(甲醇)的生成是CO2被还原的过程,类似于图1中Ⅱ阶段的CO2固定过程;人工合成淀粉过程将电能转换为化学能储存在淀粉中。若能用太阳能(或风能、潮汐能等清洁能源)代替电能,该技术会有更高的应用价值。若大量推广应用,该技术可缓解全球粮食危机、减少耕地需求,还能消耗大气中CO2缓解温室效应,同时减少农业生产中农药、化肥使用带来的环境污染。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应在叶绿体基质中完成CO2的固定和还原;人工合成淀粉模拟了光合作用的碳固定和有机物合成过程,可利用清洁能源实现CO2到淀粉的转化,在粮食安全和生态环保方面具有重要意义。
(1)图1中Ⅰ是光反应阶段,该阶段的产物①是NADPH(还原型辅酶 Ⅱ),Ⅱ阶段是暗反应阶段,发生的场所是叶绿体基质。
(2)大田种植时,可通过调控水肥等因素提高作物的光合速率,而温室中则可通过调控光照强度和温度等提高作物的光合速率。③是C3,在CO2的供应量不变的情况下突然停止光照,ATP和NADPH供应停止,导致C3还原变慢,但来源不变,短时间内C3含量上升。
(3)图2中C1(甲醇)的生成过程类似于图1中CO2的固定过程;据图2可知,人工合成淀粉过程的将电能转换为化学能储存在淀粉中。若能用太阳能/风能/潮汐能等清洁能源能代替电能,该技术会有更高的应用价值。若被大量推广应用,该技术可缓解全球粮食危机,缓解耕地面积不足;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染等。
28.某生物兴趣小组制作临时装片观察大蒜(2n=16)根尖细胞的分裂过程,图1为显微镜下观察到的大蒜根尖部分细胞分裂图,图2为染色体数与核DNA数的关系。回答下列问题:
(1)临时装片的制作需经解离、漂洗、   和制片等步骤,漂洗的目的是   。
(2)图1中细胞A~E所代表的时期在一个细胞周期中出现的先后顺序是   ;细胞B中有   对同源染色体。
(3)若图2表示不同时期大蒜根尖细胞中染色体数与核DNA数的关系,其中代表DNA的是   (填“甲”或“乙”),时期c可对应图1中的   细胞(填字母)。正常情况下,图2中b→a发生变化的原因是   。
(4)若要表示不同时期大蒜原始生殖细胞进行减数分裂时的染色体数与核DNA数的关系,则图2中时期   不会出现(填字母)。该兴趣小组同学想观察大蒜根尖细胞的四分体,但无论怎么移动装片始终找不到,请分析原因:   。
【答案】(1)染色;除去解离液,利于染色
(2)DBCEA;8
(3)甲;D或A;着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体数目加倍
(4)a;四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的,大蒜根尖细胞不会进行减数分裂
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1) 临时装片的制作需经解离、漂洗、染色和制片等步骤。漂洗的目的是洗去解离液(盐酸和酒精混合液),防止解离过度导致细胞酥软,同时避免解离液残留影响后续碱性染料的染色效果。
(2) 图1中细胞D为间期(染色质状态,细胞核完整),B为前期(染色体出现,核膜核仁解体),C为中期(染色体排列在赤道板),E为后期(染色体向两极移动),A为末期(形成子细胞,核膜重建),因此在细胞周期中出现的先后顺序是DBCEA。细胞B处于有丝分裂前期,大蒜体细胞染色体数为2n=16,故细胞B中有8对同源染色体。
(3) 图2中,甲的数量在间期复制后保持较高水平,后期随染色体分配而减半,故甲代表核DNA。时期c中染色体数与核DNA数均为16,对应图1中的D(间期,DNA未复制)或A(末期,子细胞形成)细胞。图2中b→a的变化是染色体数从16变为32,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成两条独立染色体,使染色体数目加倍。
(4) 若表示减数分裂,染色体数不会加倍至32(减数分裂最终染色体数减半),因此图2中时期a不会出现。四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的结构,而大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,不发生减数分裂,因此无法观察到四分体。
【分析】观察植物细胞有丝分裂的临时装片制作需遵循解离、漂洗、染色、制片的流程;有丝分裂各时期染色体行为不同,间期为DNA复制和蛋白质合成,前期染色体出现,中期染色体排列在赤道板,后期着丝粒分裂,末期形成子细胞;核DNA在间期复制后加倍,减数分裂与有丝分裂的染色体行为差异导致四分体仅出现在减数分裂中。
(1)临时装片的制作需经解离、漂洗、染色和制片等步骤,漂洗的目的是除去解离液,利于染色。
(2)由图1细胞中染色体的行为特点可以看出,A形成子细胞,为有丝分裂末期;B细胞为有丝分裂前期;C细胞中染色体排在赤道板上,为有丝分裂中期;D细胞为有丝分裂的间期;E细胞中染色体向两极移动,为有丝分裂后期。因此图1中细胞A~E所代表的时期在一个细胞周期中出现的先后顺序是DBCEA;细胞B为有丝分裂的前期,细胞中有16条染色体、8对同源染色体。
(3)由图2可知,a时期时,甲、乙分别为32、32,b时期时甲乙分别为32和16,c时期时甲乙分别为16、16,即甲的变化的为32、32、16,而乙的变化为32、16、16,故甲表示DNA分子,时期c时染色体、DNA分别为16、16,为有丝分裂间期或末期,可对应图1中的D或A细胞。正常情况下,图2中b→a发生变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,使染色体数目加倍,此时期细胞中有32条染色体。
(4)减数分裂时的染色体数目不会加倍,因此图2中时期a不会出现;四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的,大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,不会进行减数分裂,因此无论怎么移动装片始终找不到四分体。
29.研究发现,天蓝色链霉菌在营养供应不足时可产生次甲霉素,次甲霉素会抑制细菌的转录过程。下图为某种细菌的基因表达示意图,回答下列问题:
(1)次甲霉素会抑制图甲中的过程   ,图中A表示   酶。与真核细胞相比,该细菌发生图甲所示生理过程的主要特点是   。过程Ⅱ中核糖体的移动方向是   (填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)图乙中,①的碱基序列与图甲中非模板链片段的序列   (填“是”或“否”)互补,②是氨基酸经   形成的多肽链;③所运载的氨基酸是   (密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸)。
(3)天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,有利于其在资源有限的情况下获得竞争优势,此现象是长期   的结果。欲获得大量次甲霉素用于生物制药,下列方法可行的是   。
A.选育高产天蓝色链霉菌
B.在营养充足的条件下培养天蓝色链霉菌
C.精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件
【答案】(1)I;RNA聚合酶;边转录边翻译;从右向左
(2)否;脱水缩合;苯丙氨酸
(3)自然选择;AC
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 次甲霉素会抑制细菌的转录过程,对应图甲中的过程I;图中A表示RNA聚合酶,它能识别DNA的启动子序列并催化RNA的合成。与真核细胞相比,该细菌(原核生物)发生图甲所示生理过程的主要特点是边转录边翻译,转录和翻译在同一时间、同一空间内进行。过程II中,根据核糖体上肽链的长度(右侧肽链更短、左侧更长),可判断核糖体的移动方向是从右向左。
(2) 图乙中①是mRNA,其碱基序列与图甲中非模板链片段的序列否互补(mRNA与DNA模板链互补,与非模板链仅存在T和U的差异);②是氨基酸经脱水缩合形成的多肽链;③是tRNA,其反密码子为AAG,对应的mRNA密码子为UUC,因此所运载的氨基酸是苯丙氨酸。
(3) 天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,这是长期自然选择的结果,使其在资源有限时获得竞争优势。欲获得大量次甲霉素用于生物制药,可行的方法是:
A、选育高产天蓝色链霉菌,通过诱变或基因工程筛选高产菌株;
B、因为次甲霉素在营养供应不足时产生,营养充足的条件下不会大量合成;
C、精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件,模拟营养不足的环境以诱导次甲霉素合成。
故答案为AC。
【分析】原核生物的转录和翻译过程同时进行,RNA聚合酶催化转录生成mRNA,mRNA作为模板翻译出多肽链;次甲霉素通过抑制转录过程帮助天蓝色链霉菌在竞争中生存,这是自然选择的结果,工业生产中需通过选育高产菌株和调控培养条件来大量获取次甲霉素。
(1)据题可知,次甲霉素会抑制细菌的转录过程,转录对应图甲中的过程Ⅰ,转录需要RNA聚合酶,即图中A。与真核细胞相比,该细菌发生图甲所示生理过程的主要特点是边转录边翻译,根据肽链的长度可以判断,过程Ⅱ中核糖体的移动方向是从右向左。
(2)图乙中,①是mRNA,其碱基序列与图甲中非模板链片段的序列不互补,与DNA的模板链互补,②是氨基酸经脱水缩合形成的多肽链;密码子在mRNA上,③是tRNA,该tRNA对应密码子为UUC,即其所运载的氨基酸是苯丙氨酸。
(3)天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,有利于其在资源有限的情况下获得竞争优势,此现象是长期自然选择的结果。
欲获得大量次甲霉素用于生物制药,可选育高产天蓝色链霉菌;在营养供应不足的条件下培养天蓝色链霉菌;精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件,AC正确。
故选AC。
30.果蝇易饲养、繁殖快、染色体数目少,是常用的遗传学材料。下图是果蝇体细胞内染色体组成示意图及X、Y染色体放大图,果蝇的刚毛(B)对截毛(b)表现为显性,B/b基因位于图中的Ⅱ同源区段。回答下列问题:
(1)图中的A基因和a基因互称为   基因,2号和X染色体是   染色体。A/a和B/b基因的遗传遵循   定律。
(2)18世纪初,美国科学家摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上。该实验中的白眼、红眼基因位于图中X、Y染色体的   区段。两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇在产生卵细胞的过程中   (填“会”或“不会”)发生基因重组现象。
(3)杂合刚毛雄果蝇的基因型有   种可能(只考虑B/b基因),若要通过杂交实验确定该果蝇的基因型,请写出实验思路:   。设计表格记录实验结果及结论   (将预期的实验结果和相应结论填入表格)。
【答案】(1)等位;非同源;(分离和)自由组合
(2)Ⅰ;会
(3)2;用该果蝇与基因型为XbXb的果蝇杂交,统计分析后代的表现型;探究杂合刚毛雄果蝇基因型的实验结果记录表
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1) A基因和a基因位于同源染色体的相同位置,控制相对性状,互称为等位基因;2号染色体和X染色体形态、大小不同,无法联会,属于非同源染色体;A/a和B/b基因位于两对同源染色体上,遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。
(2) 摩尔根实验中的红眼、白眼基因只位于X染色体上,Y染色体无对应等位基因,故位于X、Y染色体的Ⅰ非同源区段。两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇,在减数分裂产生卵细胞时,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换,或非同源染色体自由组合,因此会发生基因重组现象。
(3) 由于B/b基因位于X、Y染色体的Ⅱ同源区段,杂合刚毛雄果蝇的基因型有2种可能:XBYb或 XbYB。
实验思路:让该杂合刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇(基因型为XbXb)杂交,统计后代的表现型及比例。
实验结果及结论表格:
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
【分析】等位基因位于同源染色体相同位置,非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律;X、Y染色体的同源区段和非同源区段基因遗传方式不同,通过杂交实验可根据后代表现型判断雄果蝇的基因型;减数分裂过程中,交叉互换和自由组合都会导致基因重组。
(1)A基因和a基因位于同源染色体的相同位置,控制相对性状,互称为等位基因;2号和X染色体大小、形态不同,无法联会,是非同源染色体;A/a和B/b基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
(2)摩尔根实验中的白眼、红眼基因位于图中X、Y染色体的非同源区段(Ⅰ区段);两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇在产生卵细胞的过程中可能会发生互换,所以也会发生基因重组现象。
(3)杂合刚毛雄果蝇的基因型可能是XBYb或XbYB,共2种可能性;若要通过杂交实验确定该果蝇的基因型,可用该果蝇与基因型为XbXb的果蝇杂交,统计分析后代的表现型,实验结果记录表如下:
探究杂合刚毛雄果蝇基因型的实验结果记录表
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
1 / 1浙江省强基联盟2024-2025学年高一下学期5月月考生物试题
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.糖类是重要的能源物质,下列物质中能在人体细胞内被氧化分解提供能量的是(  )
A.麦芽糖 B.葡萄糖 C.蔗糖 D.淀粉
2.某同学想检测甘蔗汁中是否含有还原糖,可选用的试剂是(  )
A.本尼迪特试剂 B.双缩脲试剂
C.苏丹Ⅲ染液 D.重铬酸钾溶液
3.孟德尔的基因分离定律不适用于下列哪种生物(  )
A.大肠杆菌 B.豌豆 C.玉米 D.小鼠
4.孟德尔的豌豆杂交实验中,杂种子一代(YyRr)产生的配子不包括(  )
A.YR B.Yr C.yR D.Rr
5.水和无机盐在农作物生长发育中起着重要作用,下列叙述错误的是(  )
A.农作物缺水会影响体内营养物质的运输和分配
B.农作物缺氮会影响体内叶绿素等物质的合成
C.农作物出现植株萎蔫、叶片焦枯现象时,应及时施肥
D.适时适量灌溉,既能提高农作物产量,又能节约水资源
6.蝌蚪经过四肢生长发育、尾部逐渐退化,最终完成向青蛙的形态转变。下列叙述错误的是(  )
A.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞分裂
B.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞分化
C.蝌蚪发育成蛙的过程中发生了细胞凋亡
D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
7.小丑鱼出生时通常为雄性,在特定条件下会转变为雌性。小丑鱼精子和卵细胞形成过程的主要区别是(  )
A.DNA数量是否加倍 B.染色体数量是否减半
C.同源染色体是否分离 D.细胞质是否均等分裂
8.萤火虫发光依赖于荧光素—荧光素酶反应,如图所示,其中AMP为腺苷单磷酸。荧光素+ATP+O2氧化荧光素+CO2+AMP+光。下列叙述错误的是(  )
A.荧光素—荧光素酶反应是吸能反应
B.萤火虫合成ATP所需能量可由呼吸作用提供
C.萤火虫发光细胞内ATP与AMP会相互转化
D.萤火虫尾部发光的细胞中储备有大量的ATP
9.下图表示细胞膜的流动镶嵌模型,关于该模型的叙述错误的是(  )
A.①是细胞膜的基本骨架,与膜的流动性有关
B.②贯穿或附着在①中,体现了膜内外结构的对称性
C.③为糖蛋白,与细胞间的信息传递有关
D.动物细胞膜中的④能保持细胞膜的稳定性
10.被誉为“蔬菜皇后”的洋葱是常用的生物实验材料,它的管状叶能进行光合作用,鳞片叶层层包裹形成鳞茎(如图)。下列叙述正确的是(  )
A.提取管状叶的光合色素时,加入适量碳酸钙可防止研磨时叶绿体被破坏
B.用鳞片叶内表皮细胞观察质壁分离时,为提高清晰度可向蔗糖溶液中加入红墨水
C.用鳞片叶外表皮观察植物细胞结构时,需加入适量生理盐水防止细胞涨破
D.用鳞茎匀浆检测其中是否含有淀粉时,需加入适量碘化钾溶液观察颜色变化
11.细胞核是细胞的控制中心,如图是细胞核结构示意图,下列叙述错误的是(  )
A.核膜是不连续的,在有丝分裂过程中会消失和重建
B.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道
C.核仁的大小和数目与细胞类型以及细胞的代谢强度不同而不同
D.染色质上的DNA承载着遗传信息,所以细胞核是遗传性状的控制中心
12.新鲜菠萝直接食用会使口腔产生刺痛感,这是因为菠萝蛋白酶会催化口腔黏膜蛋白水解而造成黏膜损伤。菠萝蛋白酶的活性与温度(20、40、60、80、100℃)及NaCl浓度(3.5%、7%、10.5%)的关系如下图所示,下列叙述正确的是(  )
A.pH值和底物的量是该实验的无关变量
B.菠萝蛋白酶的最适温度是40℃
C.据乙图可知,新鲜菠萝应用高浓度盐水长时间浸泡后再食用
D.综合两图,菠萝蛋白酶应在40℃、无NaCl的条件下保存
13.遗传病是由受精卵或生殖细胞内的遗传物质发生改变而引起的疾病。下列叙述正确的是(  )
A.遗传病患者一定携带致病基因
B.调查某遗传病的发病率时应以患者家系为调查对象
C.确诊某人是否患有遗传病,一定要检测其基因的碱基序列
D.通过遗传咨询和产前诊断,可以降低某些遗传病的发病率
14.胃腔内的胃液呈酸性,俗称胃酸。下图是胃壁细胞中部分离子的跨膜运输机制示意图,下列叙述错误的是(  )
A.Cl-进入胃腔需要通道蛋白参与,但不消耗ATP
B.胃蛋白酶的释放方式可能与K+进入胃腔的方式相同
C.质子泵既能运输K+和H+,又能催化ATP的水解
D.可以设计抑制质子泵功能的药物来减少胃酸的分泌
15.某同学欲构建含有7个碱基对的DNA结构模型,要求该DNA片段含有四种碱基,下列说法正确的是(  )
A.用磷酸与核糖交替连接形成基本骨架
B.同一条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C.鸟嘌呤和胞嘧啶的含量越高,所需的氢键连接物越多
D.从蕴含的遗传信息角度看,该同学构建的DNA片段有47种
16.香茄的紫茎和绿茎、缺刻叶和马铃薯叶是两对独立遗传的相对性状。绿茎缺刻叶(aaBb)与紫茎马铃薯叶(Aabb)杂交,后代的表型比例为(  )
A.1∶1∶1∶1 B.9∶6∶1 C.3∶1∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
17.柳穿鱼是一种草本植物,其细胞内控制花型的Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化,导致柳穿鱼的花型发生了改变。下列叙述错误的是(  )
A.该现象属于表观遗传
B.Lcyc基因的碱基序列没有变化
C.柳穿鱼的花型的变异不能为进化提供原材料
D.柳穿鱼的花型变化的根本原因是Lcyc基因不能转录
阅读下列材料,完成下面小题。
北欧鲫鱼能在寒冷、缺氧的水底生活数月。研究发现,在寒冷条件下,北欧鲫鱼通过向体外排出酒精来适应低温环境,其部分细胞代谢过程如图所示:
18.关于北欧鲫鱼骨骼肌细胞与其他组织细胞代谢过程的比较,下列叙述错误的是(  )
A.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行需氧呼吸的场所存在差异
B.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行厌氧呼吸的场所存在差异
C.骨骼肌细胞与其他组织细胞进行厌氧呼吸的产物存在差异
D.骨骼肌细胞与其他组织细胞含有的呼吸酶的种类存在差异
19.关于北欧鲫鱼对寒冷缺氧环境的适应方式及其形成机制的叙述,下列叙述错误的是(  )
A.北欧鲫鱼不同细胞中呼吸方式的差异是基因在不同细胞中选择性表达的结果
B.寒冷环境导致北欧鲫鱼骨骼肌细胞发生了基因突变,形成了特殊的呼吸方式
C.酒精的凝固点低,向体外环境中排出酒精可以缓解周围水体的结冰速度
D.在长期自然选择的作用下,这种适应寒冷缺氧的方式被保存和积累了下来
20.先用含35S和31P的培养基培养大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养均被32P标记的T2噬菌体(S元素为32S),子代噬菌体含S、P元素的情况是(  )
A.全部含35S和31P,少量含有32P B.全部含35S和32P,少量含有31P
C.全部含32S和31P,少量含有32P D.全部含32S和32P,少量含有31P
21.某生物的环状DNA分子复制过程如下图,下列叙述正确的是(  )
A.一个环状DNA分子含有两个游离的磷酸基团
B.环状DNA的复制不符合半保留复制特点
C.图中虚线处表示该处子链合成不是连续的
D.复制的方向是从左向右,从而形成“复制泡”
22.等位基因Bb、B+位于常染色体上,分别决定山羊有胡子和无胡子。在雄山羊中,Bb为显性基因,而在雌山羊中,B+为显性基因。现有纯合的有胡子雌山羊与无胡子雄山羊杂交产生F1、F1雌雄个体交配产生F2,下列叙述正确的是(  )
A.无胡子雌山羊的基因型为B+B+
B.F1中的有胡子山羊一定为雄性
C.基因Bb和基因B+的显隐性关系为共显性
D.F2中有胡子山羊中纯合子占1/3
23.水稻(2n=24)是我国重要的粮食作物。为获得优质高产的水稻,科研人员通过多种育种途径得到新品种,具体过程如下图所示,①~⑤为育种过程。下列叙述错误的是(  )
A.①④育种过程的原理是基因重组
B.②过程为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
C.③过程可利用秋水仙素处理使同源染色体不分离而得到可育植株
D.⑤过程是上述育种方式中唯一能产生新基因的途径
24.下图是发生在某高等动物(2n=4)体内的细胞分裂模式图,下列叙述正确的是(  )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中含有8条姐妹染色单体
B.乙细胞的名称是次级精母细胞,含有2个染色体组
C.丙细胞处于后期Ⅰ,该时期会发生基因的分离和自由组合
D.丁细胞是丙细胞分裂产生的子细胞之一,含有一对同源染色体
25.如图为某家族的遗传系谱图,眼球震颤由基因A/a控制,杜氏肌营养不良由基因B/b控制。已知Ⅱ4不携带杜氏肌营养不良的致病基因,不考虑突变,下列叙述错误的是(  )
A.眼球震颤为常染色体显性遗传病
B.Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同
C.Ⅱ3的两对基因均为杂合子,Ⅲ6的基因型不能确定
D.若Ⅲ3与Ⅲ4婚配,生一个患病孩子的概率为7/8,故应禁止近亲结婚
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26.绿眼虫是一种单细胞生物,在光照条件下可通过光合作用制造有机物,在黑暗条件下可通过摄食有机物正常生存和繁殖。下图是绿眼虫的结构示意图,图中①~④代表细胞器,回答下列问题:
(1)植物学家认为绿眼虫是植物,依据是   (从细胞代谢的角度回答);动物学家认为它是动物,依据是   (从细胞结构的角度回答)。
(2)图中①和②分别代表   和   ,③是合成   的场所;④和叶绿体在结构和功能上的相似之处有   (多选)。
A.都有双层膜
B.都与能量代谢有关
C.都含有DNA、RNA和核糖体
D.内膜都向内折叠以增大膜面积
(3)绿眼虫的细胞器并非漂浮于细胞溶胶中,而是由   (结构)支持和锚定着。若要分离绿眼虫的各种细胞器,可将细胞破碎后进行   。绿眼虫能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明   是生物体结构和功能的基本单位。
27.我国科学家在实验室条件下利用CO2合成了淀粉。人工合成淀粉的灵感来自植物光合作用,下图分别为植物光合作用过程示意图(图1)和人工合成淀粉过程示意图(图2),回答下列问题:
(1)图1中Ⅰ是   阶段,该阶段的产物①是   (填物质名称),Ⅱ阶段发生的场所是   。
(2)大田种植时,可通过调控   等环境因素提高作物的光合速率,而温室中则可通过调控光照强度和温度等提高作物的光合速率。在CO2的供应量不变的情况下突然停止光照,短时间内③含量变化趋势是   。
(3)图2中C1(甲醇)的生成过程类似于图1中Ⅱ阶段的   过程;据图2可知,人工合成淀粉过程的将电能转换为   储存在淀粉中。若能用   能代替电能,该技术会有更高的应用价值。若被大量推广应用,你认为该技术可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?(写两点)   。
28.某生物兴趣小组制作临时装片观察大蒜(2n=16)根尖细胞的分裂过程,图1为显微镜下观察到的大蒜根尖部分细胞分裂图,图2为染色体数与核DNA数的关系。回答下列问题:
(1)临时装片的制作需经解离、漂洗、   和制片等步骤,漂洗的目的是   。
(2)图1中细胞A~E所代表的时期在一个细胞周期中出现的先后顺序是   ;细胞B中有   对同源染色体。
(3)若图2表示不同时期大蒜根尖细胞中染色体数与核DNA数的关系,其中代表DNA的是   (填“甲”或“乙”),时期c可对应图1中的   细胞(填字母)。正常情况下,图2中b→a发生变化的原因是   。
(4)若要表示不同时期大蒜原始生殖细胞进行减数分裂时的染色体数与核DNA数的关系,则图2中时期   不会出现(填字母)。该兴趣小组同学想观察大蒜根尖细胞的四分体,但无论怎么移动装片始终找不到,请分析原因:   。
29.研究发现,天蓝色链霉菌在营养供应不足时可产生次甲霉素,次甲霉素会抑制细菌的转录过程。下图为某种细菌的基因表达示意图,回答下列问题:
(1)次甲霉素会抑制图甲中的过程   ,图中A表示   酶。与真核细胞相比,该细菌发生图甲所示生理过程的主要特点是   。过程Ⅱ中核糖体的移动方向是   (填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)图乙中,①的碱基序列与图甲中非模板链片段的序列   (填“是”或“否”)互补,②是氨基酸经   形成的多肽链;③所运载的氨基酸是   (密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸)。
(3)天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,有利于其在资源有限的情况下获得竞争优势,此现象是长期   的结果。欲获得大量次甲霉素用于生物制药,下列方法可行的是   。
A.选育高产天蓝色链霉菌
B.在营养充足的条件下培养天蓝色链霉菌
C.精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件
30.果蝇易饲养、繁殖快、染色体数目少,是常用的遗传学材料。下图是果蝇体细胞内染色体组成示意图及X、Y染色体放大图,果蝇的刚毛(B)对截毛(b)表现为显性,B/b基因位于图中的Ⅱ同源区段。回答下列问题:
(1)图中的A基因和a基因互称为   基因,2号和X染色体是   染色体。A/a和B/b基因的遗传遵循   定律。
(2)18世纪初,美国科学家摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上。该实验中的白眼、红眼基因位于图中X、Y染色体的   区段。两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇在产生卵细胞的过程中   (填“会”或“不会”)发生基因重组现象。
(3)杂合刚毛雄果蝇的基因型有   种可能(只考虑B/b基因),若要通过杂交实验确定该果蝇的基因型,请写出实验思路:   。设计表格记录实验结果及结论   (将预期的实验结果和相应结论填入表格)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、麦芽糖属于二糖,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为葡萄糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,A错误;
B、葡萄糖属于单糖,可直接被人体细胞吸收,通过细胞呼吸氧化分解并释放能量,为细胞生命活动供能,B正确;
C、蔗糖属于二糖,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为单糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,C错误;
D、淀粉属于多糖,是大分子物质,不能直接进入人体细胞,需在消化道内水解为葡萄糖后才能被细胞吸收利用,无法在人体细胞内直接氧化分解供能,D错误。
故答案为:B。
【分析】单糖可以直接被人体细胞吸收,作为细胞呼吸的底物被氧化分解为细胞提供能量;二糖和多糖不能直接进入人体细胞,需要在消化道中被相关酶水解为单糖后,才能被细胞吸收并用于氧化分解供能。
2.【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、本尼迪特试剂可用于检测还原糖,在水浴加热的条件下能够与还原糖反应生成砖红色沉淀,因此可选用该试剂检测甘蔗汁中是否含有还原糖,A正确;
B、双缩脲试剂的作用是检测生物组织中的蛋白质,可与蛋白质发生紫色反应,不能用于检测还原糖,B错误;
C、苏丹Ⅲ染液用于检测生物组织中的脂肪,能够将脂肪染成橘黄色,不能用于检测还原糖,C错误;
D、重铬酸钾溶液在酸性条件下用于检测酒精,会由橙色变为灰绿色,不能用于检测还原糖,D错误。
故答案为:A。
【分析】本尼迪特试剂可检测还原糖,水浴加热后出现砖红色沉淀;双缩脲试剂用于检测蛋白质,反应呈紫色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,可将脂肪染为橘黄色;酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精,颜色由橙色变为灰绿色,不同的生物组织染色试剂对应检测不同的物质。
3.【答案】A
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物,无染色体结构,不能进行减数分裂,仅进行无性生殖,而孟德尔基因分离定律适用于有性生殖的真核生物核基因遗传,因此该定律不适用于大肠杆菌,A符合题意;
B、豌豆是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,B不符合题意;
C、玉米是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,C不符合题意;
D、小鼠是进行有性生殖的真核生物,可通过减数分裂产生配子,遵循孟德尔的基因分离定律,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】孟德尔基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传,其细胞学基础是减数分裂过程中同源染色体的分离;原核生物无染色体,不进行减数分裂和有性生殖,不遵循该遗传定律。
4.【答案】D
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合
【解析】【解答】A、基因型为YyRr的杂种子一代,在减数分裂产生配子时,等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合,能够产生YR配子,A不符合题意;
B、基因型为YyRr的杂种子一代,经减数分裂可产生Yr配子,B不符合题意;
C、基因型为YyRr的杂种子一代,经减数分裂可产生yR配子,C不符合题意;
D、配子中只含有每对等位基因中的一个基因,Rr属于一对等位基因,不会同时存在于同一个配子中,因此该个体不能产生Rr配子,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,配子中只含有每对等位基因中的一个基因,不会存在等位基因。
5.【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是生物体内良好的溶剂,能够参与营养物质和代谢废物的运输,农作物缺水会影响体内营养物质的运输和分配,A正确;
B、叶绿素的组成元素包含氮元素,农作物缺氮会影响体内叶绿素等含氮物质的合成,B正确;
C、植株萎蔫、叶片焦枯是农作物缺水的典型症状,此时应及时灌溉补充水分,而不是及时施肥,C错误;
D、根据农作物生长需求适时适量灌溉,既可以满足生长所需水分、提高产量,又能节约水资源,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞中的水分为自由水和结合水,自由水是细胞内的良好溶剂,可参与物质运输和生化反应,结合水是细胞结构的重要组成成分;氮是叶绿素、蛋白质、核酸等多种重要化合物的组成元素,会影响植物的正常生长发育;植物缺水会出现植株萎蔫、叶片焦枯等症状,需要及时补充水分;农业生产中合理灌溉能够兼顾作物产量与水资源节约。
6.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、蝌蚪发育成蛙的过程中细胞数量不断增加,该过程依赖细胞分裂来实现,A正确;
B、蝌蚪发育成蛙的过程中形成四肢、尾部退化等不同形态结构,发生了细胞分化,形成不同形态、结构和功能的细胞,B正确;
C、蝌蚪尾部逐渐退化是由基因控制的细胞程序性死亡,该过程属于细胞凋亡,C正确;
D、蝌蚪发育成蛙是细胞分裂、分化和凋亡共同作用的结果,该过程中细胞的遗传物质并未发生改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞分裂可增加细胞的数量,细胞分化能形成形态、结构和生理功能不同的细胞,细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,个体正常发育过程中细胞的分裂、分化和凋亡都不会导致遗传物质发生改变。
7.【答案】D
【知识点】精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】A、小丑鱼精子和卵细胞的形成过程都属于减数分裂,减数分裂前的间期都会进行DNA复制,DNA数量均会加倍,A错误;
B、精子和卵细胞形成过程中,细胞都会连续分裂两次,染色体数量均会减半,B错误;
C、精子和卵细胞形成过程中,减数第一次分裂后期都会发生同源染色体的分离,C错误;
D、精子形成过程中细胞质均等分裂,卵细胞形成过程中初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,细胞质是否均等分裂是二者形成过程的主要区别,D正确。
故答案为:D。
【分析】精子和卵细胞的形成过程均为减数分裂,都会完成DNA复制、同源染色体分离、染色体数目减半等过程,两种生殖细胞形成过程的核心区别是细胞质分裂方式不同,精子形成时细胞质均等分裂,卵细胞形成时细胞质不均等分裂。
8.【答案】D
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、荧光素—荧光素酶反应需要ATP水解提供能量,吸能反应一般与ATP的水解相联系,因此该反应属于吸能反应,A正确;
B、萤火虫是异养型生物,其细胞内合成ATP所需要的能量由细胞呼吸(呼吸作用)提供,B正确;
C、ATP水解可以产生AMP,AMP也可以通过磷酸化作用逐步转化为ATP,因此萤火虫发光细胞内ATP与AMP会发生相互转化,C正确;
D、ATP在细胞内的含量非常少,无法大量储备,细胞依靠ATP与ADP的快速转化满足能量需求,D错误。
故答案为:D。
【分析】吸能反应需要消耗能量,通常由ATP水解供能,放能反应释放的能量可用于合成ATP;异养生物细胞合成ATP的能量主要来自细胞呼吸;ATP在细胞中含量低且不稳定,能与ADP、AMP快速相互转化,以此维持细胞的能量供应。
9.【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、①是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,磷脂分子具有流动性,与膜的流动性有关,A正确;
B、②是蛋白质,其在磷脂双分子层中的分布(镶嵌、嵌入或贯穿)体现了膜内外结构的不对称性,而非对称性,B错误;
C、③为糖蛋白(糖被),分布在细胞膜外侧,与细胞间的识别、信息传递等功能密切相关,C正确;
D、④是胆固醇,动物细胞膜中的胆固醇可调节膜的流动性,保持细胞膜的稳定性,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型以磷脂双分子层为基本骨架,磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动,使膜具有流动性;蛋白质在膜上的分布具有不对称性,糖蛋白仅分布在膜外侧;动物细胞膜中的胆固醇能维持膜的稳定性,这些结构特点与膜的功能相适应。
10.【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、提取管状叶的光合色素时,加入适量碳酸钙可防止研磨过程中叶绿素被破坏,并非防止叶绿体被破坏,A错误;
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色透明,观察质壁分离时向蔗糖溶液中加入红墨水,红墨水无法进入原生质层,能使细胞壁与原生质层之间呈红色以提高清晰度,B正确;
C、洋葱鳞片叶细胞为植物细胞,有细胞壁的支持保护,不会吸水涨破,不需要使用生理盐水,C错误;
D、检测淀粉需要加入碘-碘化钾溶液,单纯碘化钾溶液不能与淀粉发生显色反应,无法检测淀粉,D错误。
故答案为:B。
【分析】提取光合色素时碳酸钙可保护叶绿素不被有机酸破坏,二氧化硅有助于研磨充分;植物细胞具有细胞壁,不会因吸水而涨破;淀粉遇碘-碘化钾溶液会呈现蓝色,可据此检测淀粉的存在;观察质壁分离实验可通过染色外界溶液增强无色细胞的实验观察效果。
11.【答案】B
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、核膜是双层膜且结构不连续,核膜上分布有核孔,在有丝分裂前期核膜会消失,末期核膜会重新重建,A正确;
B、核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道,DNA作为遗传物质,不能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、核仁的大小和数目会因细胞类型以及细胞代谢强度的不同而不同,代谢旺盛的细胞内核仁通常更大,C正确;
D、染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA上承载着遗传信息,细胞核是细胞遗传性状和代谢的控制中心,D正确。
故答案为:B。
【分析】核膜属于双层不连续的生物膜,在细胞有丝分裂过程中会发生周期性的消失和重建;核孔可以实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流,允许蛋白质、RNA等大分子通过,具有选择性,DNA无法通过核孔;核仁与核糖体RNA的合成以及核糖体的形成有关,其大小和数量会随细胞代谢强度改变;染色质是遗传物质的主要载体,DNA携带遗传信息,细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。
12.【答案】A
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的自变量是温度和NaCl浓度,pH值、底物的量、反应时间等属于无关变量,实验中需保持相同且适宜,避免对实验结果造成干扰,A正确;
B、甲图中菠萝蛋白酶在40℃时活性最高,但由于实验温度梯度间隔较大(20℃),无法精确确定最适温度就是40℃,只能判断其最适温度范围在20~60℃之间,B错误;
C、乙图显示菠萝蛋白酶活性随NaCl浓度升高而降低,但高浓度盐水长时间浸泡会破坏菠萝的口感与营养成分,且实验未探究浸泡时间的影响,因此不能得出“高浓度盐水长时间浸泡后再食用”的结论,C错误;
D、酶的保存需在低温(如0~4℃)条件下,低温可降低酶活性且不破坏其空间结构;40℃是菠萝蛋白酶活性较高的温度,会加速酶的消耗,不适合用于酶的保存,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶的活性受温度、pH、离子浓度等因素影响,实验中自变量是研究者主动操纵的变量,无关变量需保持一致以排除干扰;酶的最适温度需要通过更精细的温度梯度来确定,低温能降低酶活性且维持其空间结构稳定,适合酶的长期保存;高浓度盐水虽能降低酶活性,但过度处理会影响食材品质,需综合考虑食用体验与实验结论。
13.【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病是由染色体数目或结构异常引起的,患者不携带致病基因,因此遗传病患者不一定携带致病基因,A错误;
B、调查某遗传病的发病率时,应在广大人群中随机抽样调查,调查遗传病的遗传方式时才以患者家系为调查对象,B错误;
C、确诊遗传病的方法有多种,染色体异常遗传病可通过染色体核型分析确诊,并非一定要检测基因的碱基序列,C错误;
D、遗传咨询可评估遗传病的发病风险并提出防治建议,产前诊断能在胎儿出生前判断是否患有遗传病,二者结合可以有效降低某些遗传病的发病率,D正确。
故答案为:D。
【分析】人类遗传病是由遗传物质改变引起的疾病,分为单基因、多基因和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病患者无致病基因;调查遗传病发病率需随机抽样,调查遗传方式需研究患者家系;遗传病诊断可通过染色体检测、基因检测等多种途径;遗传咨询和产前诊断是预防遗传病、降低遗传病发生率的重要措施。
14.【答案】B
【知识点】被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、Cl-通过Cl-通道蛋白进入胃腔,该过程属于易化扩散(协助扩散),顺浓度梯度进行,不需要消耗ATP,A正确;
B、胃蛋白酶是大分子蛋白质,其释放方式为胞吐(依赖膜的流动性,消耗能量);K+进入胃腔是通过K+通道蛋白介导的易化扩散(顺浓度梯度,不消耗能量),二者运输方式不同,B错误;
C、质子泵可催化ATP水解为ADP和Pi,同时介导H+向胃腔、K+向细胞内的主动运输,因此兼具载体蛋白和酶的功能,C正确;
D、质子泵是H+分泌到胃腔的关键结构,抑制其功能可减少H+向胃腔的转运,进而减少HCl(胃酸)的生成,因此可设计相关药物减少胃酸分泌,D正确。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输,大分子物质通过胞吞胞吐运输;协助扩散需要通道蛋白或载体蛋白,不消耗能量;主动运输需要载体蛋白和能量(ATP);胞吐依赖膜的流动性,消耗能量。质子泵作为ATP驱动的离子转运蛋白,既可以催化ATP水解供能,又能介导离子的跨膜主动运输,是胃酸分泌过程中的关键结构。
15.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接构成,核糖是RNA的特有五碳糖,并非DNA的组成成分,A错误;
B、DNA两条链之间的碱基通过氢键连接形成碱基对,同一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖的结构连接,B错误;
C、DNA中鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成3个氢键,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成2个氢键,因此鸟嘌呤和胞嘧啶的含量越高,该DNA片段的氢键总数越多,所需的氢键连接物也就越多,C正确;
D、该DNA片段有7个碱基对,若不限制碱基种类,理论上有47种排列顺序,但题目明确要求必须含有四种碱基,因此实际的遗传信息种类少于47种,D错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子为规则的双螺旋结构,外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架;碱基对排列在内侧,遵循腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对的互补配对原则,鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对的氢键数量多于腺嘌呤和胸腺嘧啶碱基对;DNA的遗传信息由碱基对的排列顺序决定,限定必须含全部四种碱基时,排列组合数会少于4n(n为碱基对数)。
16.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】绿茎缺刻叶aaBb与紫茎马铃薯叶Aabb杂交,两对基因独立遗传,可分别分析每对基因的杂交结果。aa与Aa杂交,后代基因型及比例为Aa:aa=1:1,对应表型紫茎:绿茎=1:1。Bb与bb杂交,后代基因型及比例为Bb:bb=1:1,对应表型缺刻叶:马铃薯叶=1:1。将两对性状的表型比例组合,后代的表型及比例为紫茎缺刻叶:紫茎马铃薯叶:绿茎缺刻叶:绿茎马铃薯叶=1:1:1:1。
故答案为:A。
【分析】两对独立遗传的相对性状遵循基因的自由组合定律,可先单独分析每一对基因的杂交后代表型比例,再通过乘法原理得到两对性状组合后的表型比例。
17.【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、基因的部分碱基发生甲基化,基因碱基序列不变但基因表达和性状发生可遗传改变,该现象属于表观遗传,A正确;
B、表观遗传过程中,基因的碱基序列不会发生改变,只是基因的表达受到影响,B正确;
C、表观遗传引起的变异属于可遗传变异,可遗传变异均能为生物进化提供原材料,C错误;
D、Lcyc基因碱基甲基化会抑制基因的转录过程,使基因无法正常表达,这是柳穿鱼花型发生变化的根本原因,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是基因碱基序列不变,基因表达和表型发生可遗传变化的现象,DNA甲基化是典型的表观遗传形式;可遗传变异都可以为生物进化提供原材料;基因甲基化会抑制基因转录,影响基因表达,最终导致生物性状改变。
【答案】18.A
19.B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;细胞分化及其意义;自然选择与适应
【解析】需氧呼吸的场所对于真核细胞而言,均为细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段),因此骨骼肌细胞与其他组织细胞的需氧呼吸场所一致;厌氧呼吸的场所和产物因细胞类型不同而存在差异,这源于呼吸酶种类的不同,而酶的差异由基因选择性表达决定。 细胞呼吸方式的差异是基因选择性表达的结果,环境因素不会直接诱导基因突变,仅对已存在的变异进行选择;酒精的低凝固点有助于缓解水体结冰,利于北欧鲫鱼在寒冷环境中生存,这种适应性状经自然选择被保留并积累。
18.A、骨骼肌细胞与其他组织细胞进行需氧呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体,二者没有差异,A错误;
B、其他组织细胞厌氧呼吸的场所是细胞质基质,骨骼肌细胞厌氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,二者存在差异,B正确;
C、其他组织细胞厌氧呼吸的产物是乳酸,骨骼肌细胞厌氧呼吸的产物可以是乳酸,也可以是酒精和CO2,二者产物存在差异,C正确;
D、骨骼肌细胞可进行产生乳酸的无氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,其他组织细胞仅进行产生乳酸的无氧呼吸,呼吸酶的种类存在差异,D正确。
故答案为:A。
19.A、不同细胞中呼吸方式的差异,是因为控制呼吸酶合成的基因在不同细胞中选择性表达,导致酶的种类不同,进而呼吸方式不同,A正确;
B、基因突变是随机发生的,寒冷环境只是对变异起到选择作用,不会诱导骨骼肌细胞发生定向的基因突变,B错误;
C、酒精凝固点低,排出酒精可降低周围水体结冰速度,帮助适应寒冷环境,C正确;
D、这种适应寒冷缺氧的呼吸方式是有利变异,在长期自然选择中被保存和积累,D正确。
故答案为:B。
20.【答案】A
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】先用含35S和31P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌会被标记上35S和31P。再用均被32P标记的T2噬菌体侵染该大肠杆菌,噬菌体侵染大肠杆菌时,只有自身的DNA进入大肠杆菌内,蛋白质外壳留在外面,合成子代噬菌体的氨基酸、脱氧核苷酸等原料均由大肠杆菌提供。子代噬菌体的蛋白质外壳以大肠杆菌的35S为原料合成,因此全部含有35S;亲代噬菌体的DNA以32P标记,DNA复制方式为半保留复制,子代噬菌体的DNA均以大肠杆菌的31P为原料合成,因此全部含有31P,只有少量子代噬菌体的DNA保留亲代的32P。综上,子代噬菌体全部含35S和31P,少量含有32P。
故答案为:A。
【分析】噬菌体侵染细菌时仅DNA进入宿主细胞,子代噬菌体的蛋白质和DNA原料均由大肠杆菌提供;DNA半保留复制使子代DNA多数含宿主的31P,少数保留亲代的32P,蛋白质均含大肠杆菌的35S。
21.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、环状DNA分子为闭合环状结构,不存在游离的磷酸基团,线性DNA分子才有两个游离的磷酸基团,A错误;
B、DNA的复制方式为半保留复制,环状DNA的复制同样遵循半保留复制的特点,B错误;
C、DNA复制时,子链的合成有连续和不连续两种方式,其中滞后链的合成是不连续的,会形成冈崎片段,图中虚线处代表子链合成不连续的部分,C正确;
D、图中的“复制泡”是DNA双向复制的结果,复制方向是从复制起点向两侧进行,并非仅从左向右,D错误。
故答案为:C。
【分析】环状DNA分子因结构闭合,不存在游离的磷酸基团,其复制仍遵循半保留复制原则;DNA复制时,一条子链可连续合成,另一条子链因复制方向限制需不连续合成,图中虚线体现了这种不连续的合成特点;复制泡的形成是双向复制的结果,复制会从起点向两侧同步延伸,而非单向推进。
22.【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、在雌山羊中B+为显性基因,无胡子雌山羊的基因型可以是B+B+和BbB+,并非只有B+B+,A错误;
B、纯合有胡子雌山羊BbBb与无胡子雄山羊B+B+杂交,F1基因型均为BbB+,在雄山羊中Bb为显性,表现为有胡子,在雌山羊中B+为显性,表现为无胡子,因此F1中的有胡子山羊一定为雄性,B正确;
C、基因Bb和B+的显隐性关系随性别不同而改变,在雄性中Bb为显性,雌性中B+为显性,属于从性遗传,并非共显性,C错误;
D、F1雌雄个体交配,F2基因型及比例为BbBb:BbB+:B+B+=1:2:1。其中有胡子山羊为BbBb(雌雄均有胡子)、BbB+(雄性有胡子)。计算可得,F2中有胡子山羊占比为1/4 + 1/2×1/2 = 1/2,纯合有胡子山羊BbBb占1/4,因此有胡子山羊中纯合子占1/4 ÷ 1/2 = 1/2,D错误。
故答案为:B。
【分析】该山羊胡子的遗传属于从性遗传,等位基因的显隐性关系会受性别影响,相同基因型在雌雄个体中表现型不同。亲代纯合个体杂交得到的F1基因型全部相同,雌雄表现型不同;F1雌雄交配后,结合基因型和性别判断表现型,再计算对应个体的比例。从性遗传和共显性不同,共显性是同一基因型中两个基因同时表达,而从性遗传是基因的显隐性随性别发生改变。
23.【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体数目的变异;育种方法综合
【解析】【解答】A、①④为杂交育种,通过亲本杂交和多代自交筛选稳定品种,该育种方式的原理是基因重组,A正确;
B、②过程为花药离体培养,将花药中的雄配子培育为单倍体植株,体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、③过程用秋水仙素处理单倍体植株,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,进而导致染色体数目加倍,并非使同源染色体不分离,C错误;
D、⑤为诱变育种,原理是基因突变,基因突变可产生新基因;杂交育种和单倍体育种的原理分别为基因重组和染色体数目变异,均不能产生新基因,因此⑤是上述育种方式中唯一能产生新基因的途径,D正确。
故答案为:C。
【分析】杂交育种的原理是基因重组,通过杂交将控制不同优良性状的基因组合在一起,再经多代自交筛选出纯合稳定的品种。单倍体育种的流程包括花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍,花药离体培养体现了植物细胞的全能性,即已分化的植物细胞具有发育成完整个体的潜能。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,从而导致细胞内染色体数目加倍。诱变育种的原理是基因突变,基因突变是新基因产生的途径,能创造出新的性状类型。
24.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中染色体的着丝粒已分裂,姐妹染色单体分离成为子染色体,因此细胞中不存在姐妹染色单体,染色体数目为8条,染色单体数目为0,A错误;
B、由丙细胞细胞质不均等分裂可判断该动物为雌性,乙细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,因此乙细胞的名称是第一极体,而非次级精母细胞;此时细胞中着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,含有2个染色体组,B错误;
C、丙细胞中同源染色体分离、非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期(后期Ⅰ);该时期等位基因随同源染色体的分离而分离,非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合,C正确;
D、丙细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体已分离,其分裂产生的子细胞中无同源染色体;丁细胞处于减数第二次分裂中期,细胞内无同源染色体,且丁细胞的染色体形态与丙细胞分裂产生的子细胞形态不符,因此丁细胞不是丙细胞分裂产生的子细胞,D错误。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体消失,染色体数目加倍;减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,等位基因随同源染色体分离而分离,非等位基因随非同源染色体自由组合而自由组合;减数第二次分裂过程中细胞内无同源染色体,后期着丝粒分裂;雌性动物的减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂,形成次级卵母细胞和第一极体,减数第二次分裂时次级卵母细胞细胞质不均等分裂,第一极体细胞质均等分裂。
25.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、Ⅱ3和Ⅱ4均患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6,符合“有中生无为显性”且可排除伴X染色体显性遗传(若伴X显性,父亲患病女儿必患病),故眼球震颤为常染色体显性遗传病,A正确;
B、杜氏肌营养不良方面,Ⅱ3和Ⅱ4不患病,且Ⅱ4不携带致病基因,却生育了患病儿子Ⅲ5,故杜氏肌营养不良为伴X染色体隐性遗传病。Ⅰ2患眼球震颤,其基因型为A_ XBY(眼球震颤基因型可为AA或Aa);Ⅱ4患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6(aa),故其眼球震颤基因型为Aa,又因Ⅱ4不携带杜氏致病基因,故其基因型为AaXBY。因此Ⅰ2和Ⅱ4的基因型不一定相同,B正确;
C、Ⅱ3患眼球震颤,生育了正常女儿Ⅲ6(aa),故其眼球震颤基因型为Aa;Ⅱ3不患杜氏肌营养不良,却生育了患病儿子Ⅲ5(XbY),故其杜氏基因型为XBXb,即Ⅱ3两对基因均为杂合子(AaXBXb)。Ⅲ6表现正常,眼球震颤基因型为aa,杜氏基因型为XBXB或XBXb(因Ⅱ3为XBXb、Ⅱ4为XBY,女儿可获得XB或Xb),故Ⅲ6的基因型不能确定,C正确;
D、Ⅲ3的基因型为AaXBXb(眼球震颤Aa,杜氏XBXb),Ⅲ4的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY(眼球震颤1/3AA、2/3Aa,杜氏XbY)。生育正常孩子(aa且不患杜氏)的概率为:(2/3×1/4)×(1/2)=1/12,故生育患病孩子的概率为1 1/12=11/12,并非7/8,D错误。
故答案为:D。
【分析】单基因遗传病的遗传方式判断可根据系谱图中亲子代的表型及“有中生无”“无中生有”等规律,结合性别差异区分常染色体遗传与伴性遗传;常染色体显性遗传病表现为代代相传,伴X染色体隐性遗传病表现为交叉遗传、男性患者多于女性;计算子代患病概率时需先确定亲本基因型,再分别分析两种遗传病的遗传概率,最后结合自由组合定律计算,注意区分“正常”“只患一种病”“患至少一种病”等不同情况的概率计算逻辑。
26.【答案】(1)绿眼虫能进行光合作用;绿眼虫无细胞壁
(2)高尔基体;内质网;蛋白质;ABC
(3)细胞骨架;差速离心;细胞
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞骨架;细胞是生物体的结构和功能单位
【解析】【解答】(1) 从细胞代谢角度,绿眼虫含有叶绿体,能进行光合作用制造有机物,因此植物学家认为它是植物;从细胞结构角度,绿眼虫无细胞壁,还具有鞭毛可运动,符合动物细胞的部分特征,因此动物学家认为它是动物。
(2) 图中①是高尔基体,②是内质网;③是核糖体,是合成蛋白质的场所。④是线粒体,它与叶绿体的相似之处有:A. 都有双层膜结构;B. 都与能量代谢有关(线粒体是有氧呼吸主要场所,叶绿体是光合作用场所);C. 都含有DNA、RNA和核糖体,属于半自主性细胞器;D. 错误,线粒体内膜向内折叠形成嵴,叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒增大膜面积,因此选ABC。
(3) 绿眼虫的细胞器由细胞骨架支持和锚定,维持细胞形态和细胞器位置。分离各种细胞器常用差速离心法,利用不同细胞器密度差异分步分离。绿眼虫作为单细胞生物,能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。
【分析】绿眼虫兼具动植物特征,其细胞结构和代谢特点体现了单细胞生物的独立性;线粒体和叶绿体作为半自主性细胞器,在能量代谢和结构上有共性;细胞骨架和差速离心法分别是细胞内细胞器的支撑结构和分离技术,细胞是生命活动的基本单位。
(1)从细胞代谢的角度看,绿眼虫能进行光合作用,所以可以被认为是植物;从细胞结构的角度看,绿眼虫无细胞壁,所以可以被认为是动物。
(2)图中①和②分别代表高尔基体和内质网,③是核糖体,是合成蛋白质的场所;④是线粒体,它和叶绿体都有双层膜,都与能量代谢有关,都含有DNA、RNA和核糖体,但叶绿体增大膜面积的方式不是内膜向内折叠,而是类囊体薄膜层层叠加形成基粒,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(3)绿眼虫的细胞器并非漂浮于细胞溶胶中,而是由细胞骨架持和锚定着。若要分离绿眼虫的各种细胞器,可将细胞破碎后进行差速离心。绿眼虫能独立完成运动、摄食、增殖等生命活动,说明细胞是生物体结构和功能的基本单位。
27.【答案】(1)光反应;还原型辅酶 Ⅱ;叶绿体基质
(2)水分或矿质元素;上升
(3)CO2的固定;化学能;太阳能/风能/潮汐能等;缓解全球粮食危机,缓解耕地面积不足;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染等
【知识点】全球性生态环境问题;光合作用综合;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1) 图1中Ⅰ是光反应阶段,该阶段水在光下分解,产物①是还原型辅酶Ⅱ(NADPH),同时生成ATP和O2;Ⅱ阶段是暗反应阶段,发生的场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
(2) 大田种植时,可通过调控水分、矿质元素、CO2浓度、光照强度、温度等环境因素提高作物光合速率;温室中可通过调控光照强度、温度、CO2浓度等提高光合速率。在CO2供应量不变的情况下突然停止光照,光反应停止,ATP和NADPH供应中断,C3的还原速率减慢,但CO2固定生成C3的过程仍在进行,因此短时间内③(C5)的含量会上升。
(3) 图2中C1(甲醇)的生成是CO2被还原的过程,类似于图1中Ⅱ阶段的CO2固定过程;人工合成淀粉过程将电能转换为化学能储存在淀粉中。若能用太阳能(或风能、潮汐能等清洁能源)代替电能,该技术会有更高的应用价值。若大量推广应用,该技术可缓解全球粮食危机、减少耕地需求,还能消耗大气中CO2缓解温室效应,同时减少农业生产中农药、化肥使用带来的环境污染。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应在叶绿体基质中完成CO2的固定和还原;人工合成淀粉模拟了光合作用的碳固定和有机物合成过程,可利用清洁能源实现CO2到淀粉的转化,在粮食安全和生态环保方面具有重要意义。
(1)图1中Ⅰ是光反应阶段,该阶段的产物①是NADPH(还原型辅酶 Ⅱ),Ⅱ阶段是暗反应阶段,发生的场所是叶绿体基质。
(2)大田种植时,可通过调控水肥等因素提高作物的光合速率,而温室中则可通过调控光照强度和温度等提高作物的光合速率。③是C3,在CO2的供应量不变的情况下突然停止光照,ATP和NADPH供应停止,导致C3还原变慢,但来源不变,短时间内C3含量上升。
(3)图2中C1(甲醇)的生成过程类似于图1中CO2的固定过程;据图2可知,人工合成淀粉过程的将电能转换为化学能储存在淀粉中。若能用太阳能/风能/潮汐能等清洁能源能代替电能,该技术会有更高的应用价值。若被大量推广应用,该技术可缓解全球粮食危机,缓解耕地面积不足;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染等。
28.【答案】(1)染色;除去解离液,利于染色
(2)DBCEA;8
(3)甲;D或A;着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体数目加倍
(4)a;四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的,大蒜根尖细胞不会进行减数分裂
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1) 临时装片的制作需经解离、漂洗、染色和制片等步骤。漂洗的目的是洗去解离液(盐酸和酒精混合液),防止解离过度导致细胞酥软,同时避免解离液残留影响后续碱性染料的染色效果。
(2) 图1中细胞D为间期(染色质状态,细胞核完整),B为前期(染色体出现,核膜核仁解体),C为中期(染色体排列在赤道板),E为后期(染色体向两极移动),A为末期(形成子细胞,核膜重建),因此在细胞周期中出现的先后顺序是DBCEA。细胞B处于有丝分裂前期,大蒜体细胞染色体数为2n=16,故细胞B中有8对同源染色体。
(3) 图2中,甲的数量在间期复制后保持较高水平,后期随染色体分配而减半,故甲代表核DNA。时期c中染色体数与核DNA数均为16,对应图1中的D(间期,DNA未复制)或A(末期,子细胞形成)细胞。图2中b→a的变化是染色体数从16变为32,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成两条独立染色体,使染色体数目加倍。
(4) 若表示减数分裂,染色体数不会加倍至32(减数分裂最终染色体数减半),因此图2中时期a不会出现。四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的结构,而大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,不发生减数分裂,因此无法观察到四分体。
【分析】观察植物细胞有丝分裂的临时装片制作需遵循解离、漂洗、染色、制片的流程;有丝分裂各时期染色体行为不同,间期为DNA复制和蛋白质合成,前期染色体出现,中期染色体排列在赤道板,后期着丝粒分裂,末期形成子细胞;核DNA在间期复制后加倍,减数分裂与有丝分裂的染色体行为差异导致四分体仅出现在减数分裂中。
(1)临时装片的制作需经解离、漂洗、染色和制片等步骤,漂洗的目的是除去解离液,利于染色。
(2)由图1细胞中染色体的行为特点可以看出,A形成子细胞,为有丝分裂末期;B细胞为有丝分裂前期;C细胞中染色体排在赤道板上,为有丝分裂中期;D细胞为有丝分裂的间期;E细胞中染色体向两极移动,为有丝分裂后期。因此图1中细胞A~E所代表的时期在一个细胞周期中出现的先后顺序是DBCEA;细胞B为有丝分裂的前期,细胞中有16条染色体、8对同源染色体。
(3)由图2可知,a时期时,甲、乙分别为32、32,b时期时甲乙分别为32和16,c时期时甲乙分别为16、16,即甲的变化的为32、32、16,而乙的变化为32、16、16,故甲表示DNA分子,时期c时染色体、DNA分别为16、16,为有丝分裂间期或末期,可对应图1中的D或A细胞。正常情况下,图2中b→a发生变化的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,使染色体数目加倍,此时期细胞中有32条染色体。
(4)减数分裂时的染色体数目不会加倍,因此图2中时期a不会出现;四分体是减数分裂过程中同源染色体联会形成的,大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,不会进行减数分裂,因此无论怎么移动装片始终找不到四分体。
29.【答案】(1)I;RNA聚合酶;边转录边翻译;从右向左
(2)否;脱水缩合;苯丙氨酸
(3)自然选择;AC
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 次甲霉素会抑制细菌的转录过程,对应图甲中的过程I;图中A表示RNA聚合酶,它能识别DNA的启动子序列并催化RNA的合成。与真核细胞相比,该细菌(原核生物)发生图甲所示生理过程的主要特点是边转录边翻译,转录和翻译在同一时间、同一空间内进行。过程II中,根据核糖体上肽链的长度(右侧肽链更短、左侧更长),可判断核糖体的移动方向是从右向左。
(2) 图乙中①是mRNA,其碱基序列与图甲中非模板链片段的序列否互补(mRNA与DNA模板链互补,与非模板链仅存在T和U的差异);②是氨基酸经脱水缩合形成的多肽链;③是tRNA,其反密码子为AAG,对应的mRNA密码子为UUC,因此所运载的氨基酸是苯丙氨酸。
(3) 天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,这是长期自然选择的结果,使其在资源有限时获得竞争优势。欲获得大量次甲霉素用于生物制药,可行的方法是:
A、选育高产天蓝色链霉菌,通过诱变或基因工程筛选高产菌株;
B、因为次甲霉素在营养供应不足时产生,营养充足的条件下不会大量合成;
C、精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件,模拟营养不足的环境以诱导次甲霉素合成。
故答案为AC。
【分析】原核生物的转录和翻译过程同时进行,RNA聚合酶催化转录生成mRNA,mRNA作为模板翻译出多肽链;次甲霉素通过抑制转录过程帮助天蓝色链霉菌在竞争中生存,这是自然选择的结果,工业生产中需通过选育高产菌株和调控培养条件来大量获取次甲霉素。
(1)据题可知,次甲霉素会抑制细菌的转录过程,转录对应图甲中的过程Ⅰ,转录需要RNA聚合酶,即图中A。与真核细胞相比,该细菌发生图甲所示生理过程的主要特点是边转录边翻译,根据肽链的长度可以判断,过程Ⅱ中核糖体的移动方向是从右向左。
(2)图乙中,①是mRNA,其碱基序列与图甲中非模板链片段的序列不互补,与DNA的模板链互补,②是氨基酸经脱水缩合形成的多肽链;密码子在mRNA上,③是tRNA,该tRNA对应密码子为UUC,即其所运载的氨基酸是苯丙氨酸。
(3)天蓝色链霉菌在特定条件下产生次甲霉素,有利于其在资源有限的情况下获得竞争优势,此现象是长期自然选择的结果。
欲获得大量次甲霉素用于生物制药,可选育高产天蓝色链霉菌;在营养供应不足的条件下培养天蓝色链霉菌;精确调控天蓝色链霉菌的培养温度、pH等条件,AC正确。
故选AC。
30.【答案】(1)等位;非同源;(分离和)自由组合
(2)Ⅰ;会
(3)2;用该果蝇与基因型为XbXb的果蝇杂交,统计分析后代的表现型;探究杂合刚毛雄果蝇基因型的实验结果记录表
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1) A基因和a基因位于同源染色体的相同位置,控制相对性状,互称为等位基因;2号染色体和X染色体形态、大小不同,无法联会,属于非同源染色体;A/a和B/b基因位于两对同源染色体上,遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。
(2) 摩尔根实验中的红眼、白眼基因只位于X染色体上,Y染色体无对应等位基因,故位于X、Y染色体的Ⅰ非同源区段。两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇,在减数分裂产生卵细胞时,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换,或非同源染色体自由组合,因此会发生基因重组现象。
(3) 由于B/b基因位于X、Y染色体的Ⅱ同源区段,杂合刚毛雄果蝇的基因型有2种可能:XBYb或 XbYB。
实验思路:让该杂合刚毛雄果蝇与截毛雌果蝇(基因型为XbXb)杂交,统计后代的表现型及比例。
实验结果及结论表格:
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
【分析】等位基因位于同源染色体相同位置,非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律;X、Y染色体的同源区段和非同源区段基因遗传方式不同,通过杂交实验可根据后代表现型判断雄果蝇的基因型;减数分裂过程中,交叉互换和自由组合都会导致基因重组。
(1)A基因和a基因位于同源染色体的相同位置,控制相对性状,互称为等位基因;2号和X染色体大小、形态不同,无法联会,是非同源染色体;A/a和B/b基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律。
(2)摩尔根实验中的白眼、红眼基因位于图中X、Y染色体的非同源区段(Ⅰ区段);两对基因均杂合的红眼刚毛雌果蝇在产生卵细胞的过程中可能会发生互换,所以也会发生基因重组现象。
(3)杂合刚毛雄果蝇的基因型可能是XBYb或XbYB,共2种可能性;若要通过杂交实验确定该果蝇的基因型,可用该果蝇与基因型为XbXb的果蝇杂交,统计分析后代的表现型,实验结果记录表如下:
探究杂合刚毛雄果蝇基因型的实验结果记录表
情况 实验结果 实验结论
1 雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XBYb
2 雌果蝇均为截毛,雄果蝇均为刚毛 杂合刚毛雄果蝇基因型是XbYB
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