2024-2025學年北京市延慶區(qū)高三上學期9月月考生物試題(解析版)_第1頁
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高級中學名校試卷PAGEPAGE1北京市延慶區(qū)2024-2025學年高三上學期9月月考高三考生須知1.本試卷共10頁,分為兩個部分,滿分100分。第一部分為選擇題,15個小題(共30分);第二部分為非選擇題,6個小題(共70分)。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆按要求在答題卡上作答,題號要對應(yīng),填涂要規(guī)范;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆在答題紙上作答。第一部分選擇題本部分共15小題,每小題2分,共30分。在每小題列出的四個選項中,選出最符合要求的一項。1.下列關(guān)于T2噬菌體、大腸桿菌和酵母菌共同特征的敘述,錯誤的是()A.都能發(fā)生基因突變B.都能進行細胞呼吸C.遺傳物質(zhì)都是DNAD.組成成分都含蛋白質(zhì)【答案】B〖祥解〗(1)原核細胞與真核細胞相比,最大的區(qū)別是原核細胞沒有被核膜包被的成形的細胞核,沒有核膜、核仁和染色體;原核生物沒有復(fù)雜的細胞器,只有核糖體一種細胞器,但原核生物含有細胞膜、細胞質(zhì)結(jié)構(gòu),含有核酸(DNA和RNA)和蛋白質(zhì)等物質(zhì),原核生物只能進行二分裂生殖。(2)細胞生物(包括原核生物和真核生物)的細胞中含有DNA和RNA兩種核酸、其中DNA是遺傳物質(zhì),非細胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一種核酸、其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA?!驹斘觥緼、T2噬菌體是DNA病毒、大腸桿菌是原核生物、酵母菌是真核生物,均含有基因,均能發(fā)生基因突變,A正確;B、T2噬菌體是DNA病毒,無細胞結(jié)構(gòu),故不進行細胞呼吸,而大腸桿菌和酵母菌是具有細胞結(jié)構(gòu)的生物,可進行細胞呼吸,B錯誤;C、T2噬菌體是DNA病毒、大腸桿菌和酵母菌是有細胞結(jié)構(gòu)的生物,其遺傳物質(zhì)均是DNA,C正確;D、病毒是由蛋白質(zhì)外殼和遺傳物質(zhì)構(gòu)成,而大腸桿菌和酵母菌中存在蛋白質(zhì)成分等,故組成均有蛋白質(zhì),D正確。故選B。2.剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成?;蜣D(zhuǎn)錄出的前體mRNA經(jīng)剪接體作用,形成成熟mRNA后進入細胞質(zhì)。下列關(guān)于剪接體的敘述,錯誤的是()A.組成元素有C、H、O、N、P等B.組成單體包括氨基酸和核苷酸C.由以碳鏈為骨架的大分子組成D.發(fā)揮剪接作用的場所為核糖體【答案】D〖祥解〗由題意可知,剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成,所以其元素組成為C、H、O、N、P,組成單體為氨基酸和核苷酸?!驹斘觥緼B、由題意可知,剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成,前者含C、H、O、N,后者含C、H、O、N、P,所以剪接體元素組成為C、H、O、N、P,蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,RNA的單體是核苷酸,AB正確;C、蛋白質(zhì)和RNA都是以碳鏈為骨架的大分子,C正確;D、核糖體是翻譯的場所,不是RNA剪接的場所,D錯誤。故選D。3.取雞蛋清,加入蒸餾水,混勻并加熱一段時間后,過濾得到渾濁的濾液。以該濾液為反應(yīng)物,探究不同溫度對某種蛋白酶活性的影響,實驗結(jié)果如表所示。組別12345溫度(℃)2737475767濾液變澄清時間(min)1694650min未澄清據(jù)表分析,下列敘述正確的是()A.濾液變澄清的時間與該蛋白酶活性呈正相關(guān)B.組3濾液變澄清時間最短,酶促反應(yīng)速率最快C.若實驗溫度為52℃,則濾液變澄清時間為4~6minD.若實驗后再將組5放置在57℃,則濾液變澄清時間為6min【答案】B〖祥解〗由題意可知,渾濁的濾液為變性的蛋白質(zhì)液體,該實驗是通過蛋白酶水解變性后蛋白質(zhì)是液體變澄清,變澄清時間越短,說明酶活性越強?!驹斘觥緼、渾濁的濾液為變性的蛋白質(zhì)液體,濾液變澄清的時間與該蛋白酶活性呈負相關(guān),即蛋白酶活性越強,蛋白質(zhì)水解越快,澄清時間越短,A錯誤;B、組3濾液變澄清時間最短,說明酶活性最高,酶促反應(yīng)速率最快,B正確;C、若實驗溫度為52℃,可能酶活性大于第3、4組,時間可能小于4min,C錯誤;D、組5蛋白酶已經(jīng)失活,實驗后再將組5放置在57℃,濾液也不會澄清,D錯誤。故選B。4.環(huán)境適宜的條件下,研究人員測定某植物在不同溫度下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間CO2濃度,結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是()A.胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用B.5℃時,胞間CO2濃度較高的原因可能是光合作用相關(guān)酶的活性較低C.葉溫在30℃~40℃時,凈光合速率下降主要是葉片氣孔關(guān)閉所致D.30℃下單位時間內(nèi)有機物的積累量最大【答案】C〖祥解〗光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成有機物,同時釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。呼吸作用一般指機體將來自環(huán)境的或細胞自己儲存的有機營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等),通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。光合與呼吸的差值可用凈光合速率來表示,具體指標可以是氧氣釋放量、二氧化碳吸收量、有機物積累量等?!驹斘觥緼、胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用,被C5固定為C3,A正確;B、5℃時,可能由于光合作用相關(guān)酶的活性較低,導致光合速率下降,胞間CO2濃度較高,B正確;C、葉溫在30℃~40℃時,氣孔開放程度上升,胞間CO2上升,即CO2充足,不是凈光合速率下降的主要原因,可能是由于高溫導致酶部分失活,C錯誤;D、30℃下凈光合速率最大,單位時間內(nèi)有機物的積累量最大,D正確。故選C。5.ATP是一種能為生命活動供能的化合物,下列過程不消耗ATP的是()A.肌肉的收縮 B.光合作用的暗反應(yīng)C.Ca2+載體蛋白的磷酸化 D.水的光解【答案】D〖祥解〗ATP(腺苷三磷酸)是一種高能磷酸化合物,在細胞中,它與ADP的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)儲能和放能,從而保證細胞各項生命活動的能量供應(yīng)。生成ATP的途徑主要有兩條:一條是植物體內(nèi)含有葉綠體的細胞,在光合作用的光反應(yīng)階段生成ATP;另一條是活細胞能通過細胞呼吸生成ATP?!驹斘觥緼、肌肉收縮通過肌球蛋白與肌動蛋白相互作用,需要ATP水解供能,A不符合題意;B、光合作用暗反應(yīng)中C3的還原需要消耗ATP(來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP),B不符合題意;C、ATP為主動運輸供能時載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,Ca2?載體蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基團和能量,C不符合題意;D、水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段,由光能驅(qū)動,不消耗ATP,反而生成ATP,D符合題意。故選D。6.關(guān)于細胞以葡萄糖為原料進行有氧呼吸和無氧呼吸的過程,下列說法的是()A.有氧呼吸的第三階段需要O2作為原料B.無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段完全相同C.無氧呼吸只在第一階段能生成少量的ATPD.經(jīng)過無氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以熱能的形式散失【答案】D【詳析】A、有氧呼吸第三階段(電子傳遞鏈)中,O?作為最終電子受體,與[H]結(jié)合生成H?O,因此O?是該階段的原料,A正確;B、無氧呼吸與有氧呼吸的第一階段均為糖酵解,均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,分解葡萄糖生成丙酮酸和少量ATP,B正確;C、無氧呼吸僅在第一階段(糖酵解)產(chǎn)生2分子ATP,第二階段(如生成乳酸或酒精)不產(chǎn)生ATP,C正確;D、無氧呼吸中,葡萄糖的能量大部分未被釋放,仍儲存在乳酸或酒精等有機物中,僅少量以熱能散失或轉(zhuǎn)化為ATP,D錯誤。故選D。7.斑馬魚(2n=50)幼魚皮膚中的一類淺表上皮細胞(SEC)會在發(fā)育過程中出現(xiàn)一種無DNA復(fù)制的分裂方式,單個SEC最多形成4個子代細胞。下列分析錯誤的是()A.正常有絲分裂后期斑馬魚細胞含100條染色體B.SEC經(jīng)此分裂方式產(chǎn)生的子細胞遺傳物質(zhì)相同C.利用DNA復(fù)制抑制劑處理后的SEC仍能分裂D.該機制利于上皮細胞覆蓋快速生長的幼魚體表【答案】B〖祥解〗減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)分裂前間期:染色體的復(fù)制;(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂:①前期:染色體散亂分布;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點(著絲粒)分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?!驹斘觥緼、有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體加倍,所以此時期的斑馬魚細胞含100條染色體,A正確;B、無DNA復(fù)制的分裂方式導致遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生復(fù)制,但是發(fā)生了細胞的分裂,則SEC經(jīng)此分裂方式產(chǎn)生的子細胞遺傳物質(zhì)可能不相同,B錯誤;C、SEC會在發(fā)育過程中出現(xiàn)一種無DNA復(fù)制的分裂方式,所以利用DNA復(fù)制抑制劑處理后的SEC仍能分裂,C正確;D、能迅速增加皮膚表面細胞數(shù)目,有利于上皮細胞覆蓋快速生長的幼魚體表,是幼魚對快速生長的適應(yīng),D正確。故選B。8.子代不同于親代的性狀,主要來自基因重組,下圖中哪些過程可以發(fā)生基因重組A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤ D.③⑥【答案】C〖祥解〗基因重組是原有基因的重新組合,產(chǎn)生新的基因型,使性狀重新組合,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)或減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體上非等位基因的自由組合,是生物變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一?!驹斘觥窟^程①②③④均為配子產(chǎn)生過程,都會發(fā)生減數(shù)分裂,但是①②過程只有一對等位基因參與,會發(fā)生基因分離,不會發(fā)生基因的自由組合,而③④過程有兩對等位基因的參與,既會發(fā)生基因的分離,又會發(fā)生基因的自由組合,⑤⑥均為受精作用,受精作用過程中精子和卵細胞會隨機結(jié)合,但不會發(fā)生基因重組現(xiàn)象,因此,A、B、D均錯誤,C正確?!尽狐c石成金』】本題的易錯點是:在生物的有性生殖過程中,基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,且發(fā)生的對象是兩對或多對等位基因之間,受精作用發(fā)生的精卵隨機結(jié)合不屬于基因重組。9.腓骨肌萎縮癥(CMT)是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。對某CMT患者進行了遺傳學家系調(diào)查并繪制家族系譜圖(如圖所示)?;驒z測發(fā)現(xiàn),該患者(圖中IV-3)的致病基因PMP22位于17號染色體,圖中Ⅰ-2未攜帶致病基因。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.CMT的遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳B.該患者父親不攜帶致病的PMP22基因C.IV-3與正常女性生育一個正常男孩的概率為1/4D.在該家系中繼續(xù)收集數(shù)據(jù),據(jù)此獲得人群中CMT的發(fā)病率【答案】D〖祥解〗人類遺傳病分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳?。海?)單基因遺傳病包括常染色體顯性遺傳?。ㄈ绮⒅福?、常染色體隱性遺傳?。ㄈ绨谆。?、伴X染色體隱性遺傳?。ㄈ缪巡?、色盲)、伴X染色體顯性遺傳?。ㄈ缈咕S生素D佝僂病)。(2)多基因遺傳病是由多對等位基因異常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色體異常遺傳病包括染色體結(jié)構(gòu)異常遺傳?。ㄈ缲埥芯C合征)和染色體數(shù)目異常遺傳?。ㄈ?1三體綜合征)?!驹斘觥緼、分析題圖:該病表現(xiàn)為連續(xù)遺傳,又知Ⅰ-1患病,Ⅰ-2未攜帶致病基因,Ⅱ-5致病基因只來自Ⅰ-1,同時含有來自Ⅰ-2的正?;颍瑒tⅡ-5為雜合子,表現(xiàn)為患病,可知該病為顯性遺傳??;由于Ⅱ-4正常,可知該病致病基因不是位于X染色體上,而是位于常染色體上,即CMT的遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳,A正確;B、該遺傳病屬于遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳,分析題圖可知,患者Ⅳ-3的父親表現(xiàn)正常,不攜帶致病的PMP22基因,B正確;C、設(shè)相關(guān)基因是A/a,IV-3的父親正常(aa),故IV-3為雜合子(Aa),與正常女性(aa)婚配,生育一個正常男孩(aa)的概率為1/2×1/2=1/4,C正確;D、獲得人群CMT的發(fā)病率應(yīng)該在人群中獲得數(shù)據(jù),不能只在患者家系中調(diào)查,D錯誤。故選D。10.赫爾希和蔡斯利用“T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”證明DNA是遺傳物質(zhì),關(guān)于實驗過程敘述正確的是()A.需用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體來進行標記B.攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與之分離C.35S標記組離心后,檢測出沉淀物的放射性很高D.在新形成的部分子代噬菌體中可以檢測到35S【答案】B【詳析】A、噬菌體是病毒,不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng),需先用含放射性標記的35S和32P的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)宿主大腸桿菌,再讓噬菌體感染這些細菌以完成標記,A錯誤;B、攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌表面的噬菌體蛋白質(zhì)外殼與細菌分離,便于后續(xù)離心時區(qū)分上清液和沉淀物中的放射性,B正確;C、35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,離心后外殼應(yīng)留在上清液中,而沉淀物(含大腸桿菌)的放射性應(yīng)較低,C錯誤;D、子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼由大腸桿菌內(nèi)的原料合成,而親代噬菌體的35S標記僅存在于蛋白質(zhì)外殼中,未進入細菌,故子代噬菌體不會含有35S,D錯誤。故選B。11.用15N標記細菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代,a、b、c為三種DNA分子(a只含15N,b同時含14N和15N,c只含14N),下圖中三種DNA分子的比例正確的是()A. B.C. D.【答案】A【詳析】根據(jù)題意分析可知:用15N同位素標記細菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代,共形成24=16個DNA分子;由于用15N同位素標記細菌的DNA分子只有兩條鏈,又DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,所以在子代的16個DNA分子中,含15N的DNA分子為2個,但只含15N的DNA分子為0;同時含15N和14N的DNA分子為2個;只含14N的DNA分子為16-2=14個,B、C、D錯誤,A正確。故選A。12.關(guān)于高中生物學實驗的基本原理,下列敘述錯誤的是()A.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)B.分離光合色素是利用不同色素在層析液中溶解度不同C.成熟植物細胞在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離是因為細胞壁具有選擇透過性D.PCR呈指數(shù)擴增DNA片段是因為上一輪反應(yīng)的產(chǎn)物可作為下一輪反應(yīng)的模板【答案】C【詳析】A、蛋白質(zhì)中肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng),雙縮脲試劑的化學本質(zhì)是在堿性條件下的Cu2+,A正確;B、光合色素的分離基于不同色素在層析液中的溶解度差異,溶解度高的色素在濾紙上的擴散速度快,B正確;C、質(zhì)壁分離的原因是原生質(zhì)層(包括細胞膜和液泡膜)具有選擇透過性,而細胞壁是全透的,在高滲溶液中,細胞失水導致原生質(zhì)層與細胞壁分離,C錯誤;D、PCR擴增DNA時,每一輪反應(yīng)生成的DNA產(chǎn)物均可作為下一輪反應(yīng)的模板,因此DNA片段呈指數(shù)增長,D正確。故選C。13.我國科學家對三萬余株水稻進行篩選,成功定位并克隆出耐堿—耐熱基因ATT,發(fā)現(xiàn)該基因編碼GA20氧化酶,從而調(diào)控赤霉素的生物合成。適宜濃度的赤霉素通過調(diào)節(jié)SLR1蛋白的含量,能減少堿性和高溫環(huán)境對植株的損傷。下列敘述錯誤的是()A.該研究表明基因與性狀是一一對應(yīng)關(guān)系B.ATT基因通過控制酶的合成影響水稻的性狀C.可以通過調(diào)節(jié)ATT基因的表達調(diào)控赤霉素的水平D.該研究成果為培育耐堿—耐熱水稻新品種提供了新思路【答案】A〖祥解〗轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板,以游離的核糖核苷酸為原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的過程。翻譯以mRNA為模板,以游離的氨基酸為原料,在酶的催化作用下合成蛋白質(zhì)的過程?!驹斘觥緼、題干中ATT基因通過調(diào)控赤霉素合成影響耐堿和耐熱兩種性狀,體現(xiàn)基因和性狀不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系,A錯誤;B、ATT基因編碼GA20氧化酶,通過控制酶的合成調(diào)控代謝過程,進而影響性狀,符合基因間接控制性狀的途徑,B正確;C、ATT基因的表達產(chǎn)物是赤霉素合成的關(guān)鍵酶,調(diào)節(jié)其表達可改變赤霉素水平,C正確;D、克隆ATT基因后,可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐堿—耐熱水稻,D正確;故選A。14.某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,可通過對細胞分裂時期的觀察來識別。圖中a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖,它們依次屬于()A.三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失B.三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)C三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失D.染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體【答案】C【詳析】細胞a中某一染色體多出了一條,形成三體,為染色體數(shù)目個別增加;細胞b中一條染色體上4號片段重復(fù)出現(xiàn),屬于染色體片段重復(fù);細胞c中每種染色體都是三條,含有3個染色體組,屬于三倍體;細胞d中有一條染色體上缺失了3和4兩個片段,屬于染色體片段缺失。因此a、b、c、d依次屬于三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失,C正確,ABD錯誤。故選C。15.蝴蝶幼蟲取食植物葉片,蘿藦類植物進化出產(chǎn)生CA的能力,CA抑制動物細胞膜上N酶的活性,對動物產(chǎn)生毒性,從而阻止大部分蝴蝶幼蟲取食。斑蝶類蝴蝶因N酶發(fā)生了一個氨基酸替換而對CA不敏感,其幼蟲可以取食蘿藦。下列敘述錯誤的是()A.斑蝶類蝴蝶對CA的適應(yīng)主要源自基因突變和選擇B.斑蝶類蝴蝶取食蘿藦可減少與其他蝴蝶競爭食物C.N酶基因突變導致斑蝶類蝴蝶與其他蝴蝶發(fā)生生殖隔離D.蘿藦類植物和斑蝶類蝴蝶的進化是一個協(xié)同進化的實例【答案】C【詳析】不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。通過漫長的協(xié)同進化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,豐富多彩的基因庫,而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)?!枷榻狻紸、斑蝶類蝴蝶N酶發(fā)生氨基酸替換屬于基因突變,自然選擇保留有利變異,使其適應(yīng)CA環(huán)境,A正確;B、斑蝶取食蘿藦后占據(jù)不同生態(tài)位,減少與其他蝴蝶的食物資源競爭,符合生態(tài)位分化原理,B正確;C、生殖隔離需物種間無法交配或后代不育,僅N酶基因突變未直接導致生殖隔離,C錯誤;D、蘿藦與斑蝶相互影響、共同進化,體現(xiàn)協(xié)同進化,D正確。故選C。第二部分非選擇題本部分共6小題,共70分。16.治療瘧疾的藥物青蒿素主要從植物黃花蒿中提取,但含量低。為培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種,科研工作者開展了相關(guān)研究。(1)研究發(fā)現(xiàn)青蒿素主要在黃花蒿葉片的腺毛中合成與積累,并發(fā)現(xiàn)青蒿素的合成受到水楊酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的調(diào)節(jié)。研究表明,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達量(miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解),影響黃花蒿青蒿素含量。miR160的一種靶mRNA編碼ARFI蛋白,該蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達。研究結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:①青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,其根本原因是___________。②miR160是通過___________酶以DNA的一條鏈為模板合成的,它和靶基因的ARFImRNA通過___________原則特異性結(jié)合,引起后者降解。③據(jù)圖分析可知,miR160的表達量與青蒿素含量間呈現(xiàn)___________相關(guān)性,并且可以推測外源MeJA處理會使青蒿素含量___________。④基于上述材料,miR160通過直接影響___________,調(diào)控青蒿素的合成。(2)根據(jù)(1)請寫出SA、ARF1、miR160和DBR2調(diào)控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促進,用“--|”表示抑制,顯示各成員間的調(diào)控關(guān)系)。(3)請根據(jù)上述材料,提出一種培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種的思路?!敬鸢浮浚?)①.與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細胞中選擇性表達②.RNA聚合酶③.堿基互補配對④.負⑤.增加⑥.ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達)(2)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(3)通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因(或抑制miR160基因的表達)

〖祥解〗細胞中的基因是一樣的,但在細胞分化過程中,不同細胞會有選擇地表達某些基因,關(guān)閉另一些基因,這就是基因的選擇性表達。就像在黃花蒿葉片腺毛細胞中,與青蒿素合成相關(guān)的基因表達,使得這些細胞能合成和積累青蒿素;而在其他細胞中,這些基因不表達,就不能合成青蒿素?;蜻x擇性表達受多種因素調(diào)控,它決定了細胞的功能和特性,是細胞分化、個體發(fā)育等生命過程的基礎(chǔ)?!窘馕觥浚?)①在細胞分化過程中,基因會進行選擇性表達。青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,這是因為與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細胞中進行了選擇性表達。②miR160是一種微小RNA,屬于RNA的一種,RNA是通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的。miR160和靶基因的ARFmRNA通過堿基互補配對原則特異性結(jié)合,引起后者降解。③觀察可知,miR160基因過表達時,青蒿素含量降低;敲除miR160基因時,青蒿素含量升高,所以miR160的表達量與青蒿素含量間呈現(xiàn)負相關(guān)性。從圖中看到,MeJA處理組與對照組相比,miR160表達量降低,而miR160表達量與青蒿素含量負相關(guān),所以可以推測外源MeJA處理會使青蒿素含量增加。④已知miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解,且miR160的一種靶mRNA編碼ARF1蛋白,所以miR160通過直接影響ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達),調(diào)控青蒿素的合成。(2)根據(jù)題意,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達量,miR160能影響ARF1蛋白(因為其靶mRNA編碼ARF1蛋白),ARF1蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達,進而影響青蒿素合成。所以調(diào)控通路為:SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(這里表示SA抑制miR160表達miR160抑制ARF1表達,ARF1促進DBR2表達,DBR2促進青蒿素合成)(3)由于miR160的表達量與青蒿素含量呈負相關(guān),所以可以通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因,或者抑制miR160基因的表達,從而培育出青蒿素含量高的黃花蒿新品種。17.砷可嚴重影響植物的生長發(fā)育。擬南芥對砷脅迫具有一定的耐受性,為探究其機制,研究者進行了相關(guān)實驗。回答下列問題:(1)砷通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入根細胞時需消耗能量,該運輸方式屬于___________。砷的累積可導致細胞內(nèi)自由基含量升高,使細胞正常代謝活動受損或中斷,引起細胞死亡,這種細胞死亡___________(填“屬于”或“不屬于”)細胞凋亡。(2)研究表明砷脅迫會導致擬南芥根長變短,CPK基因可以影響擬南芥對砷的吸收。研究者進一步檢測了P基因、CPK基因敲除突變體在砷脅迫下的擬南芥根長變化情況,實驗結(jié)果如圖1.由圖1可知,蛋白CPK可___________(填“促進”或“抑制”)砷脅迫下擬南芥對砷的吸收。研究人員推測:在砷脅迫條件下,CPK蛋白可能通過調(diào)節(jié)下游的轉(zhuǎn)運蛋白P來影響擬南芥吸收砷。若推測成立,請在答題卡圖1指定位置用柱形圖表示CPK/P雙基因敲除突變體在根長上的預(yù)期實驗結(jié)果___________。(3)利用不同熒光對擬南芥根的轉(zhuǎn)運蛋白P與細胞膜進行熒光定位,測量擬南芥根細胞不同空間位置上的熒光強度,結(jié)果如圖2.由此判斷,砷脅迫可使根細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P的數(shù)量___________。請結(jié)合(2)、(3)的信息,闡述擬南芥砷耐受的機制___________。(4)砷和磷通過競爭性結(jié)合蛋白P進入細胞。在砷脅迫條件下,植物對磷的吸收量將會___________(填“增加”或“減少”),結(jié)合(3)、(4)的信息,分析其原因_________。(答出兩點即可)【答案】(1)①.主動運輸②.不屬于(2)①.抑制②.(3)①.減少②.砷激活蛋白CPK,使細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P數(shù)量減少,從而造成根對砷吸收量的改變。(4)①.減少②.砷脅迫下,細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P數(shù)量減少,而磷也是通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入細胞,所以磷的吸收量減少;此外砷和磷可競爭性通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入細胞,砷脅迫下,更多的轉(zhuǎn)運蛋白P用于轉(zhuǎn)運砷,導致磷的吸收量減少?!枷榻狻剑?)自由擴散的特點是順濃度梯度,與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度有關(guān),不需要轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助,不消耗能量。(2)協(xié)助擴散的特點是順濃度梯度,與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度梯度有關(guān),還需要膜上的轉(zhuǎn)運蛋白的協(xié)助,不消耗能量。(3)主動運輸?shù)奶攸c是逆濃度梯度,需要載體蛋白協(xié)助,需要消耗能量。主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中,通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì),從而保證細胞和個體生命活動的需要?!窘馕觥浚?)物質(zhì)跨膜運輸時,需要載體蛋白且消耗能量的運輸方式為主動運輸,砷通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入根細胞時需消耗能量,所以該運輸方式屬于主動運輸。自由基會攻擊和破壞細胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子,當自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時,產(chǎn)物同樣是自由基,這些新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子,由此引發(fā)雪崩式的反應(yīng),對生物膜損傷比較大,此外,自由基還會攻擊DNA,可能引起基因突變,攻擊蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)活性下降,導致細胞損傷甚至死亡。而砷的累積可導致細胞內(nèi)自由基含量升高,自由基造成的細胞死亡為非正常死亡,屬于細胞壞死,不屬于細胞凋亡。(2)根據(jù)題意信息可知,砷脅迫會導致擬南芥根長變短,在砷脅迫時,與野生型相比,P基因敲除突變體組的根長較長,說明P基因敲除突變體組可以抑制擬南芥對砷的吸收;CPK基因敲除突變體組與野生型相比,根長較短,說明CPK基因敲除突變體組的砷含量較高,由此可知,蛋白CPK可抑制砷脅迫下擬南芥對砷的吸收。研究人員推測:在砷脅迫條件下,CPK蛋白可能通過調(diào)節(jié)下游的轉(zhuǎn)運蛋白P來影響擬南芥吸收砷。P基因敲除突變體組可以抑制擬南芥對砷的吸收,蛋白CPK可促進砷脅迫下擬南芥對砷的吸收。若推測成立,CPK/P雙基因敲除突變體在根長的預(yù)期效果應(yīng)該與野生型相接近。結(jié)果如圖所示:(3)根據(jù)圖2可知,與對照組相比,砷脅迫時根細胞膜上在相同空間位置的熒光強度減弱,所以砷脅迫可使根細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P的數(shù)量減少。根據(jù)(2)信息可知,CPK蛋白可能通過調(diào)節(jié)下游的轉(zhuǎn)運蛋白P來影響擬南芥吸收砷,且蛋白CPK可抑制砷脅迫下擬南芥對砷的吸收。由此推測,擬南芥砷耐受的機制是:砷激活蛋白CPK,使細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P數(shù)量減少,從而造成根對砷吸收量的改變。(4)砷和磷可競爭性通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入細胞,在砷脅迫下,砷會與磷競爭轉(zhuǎn)運蛋白P,所以推測植物對磷的吸收量減少。由(3)、(4)的信息可知,砷脅迫下,細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白P數(shù)量減少,而磷也是通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入細胞,所以磷的吸收量減少;此外砷和磷可競爭性通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入細胞,砷脅迫下,更多的轉(zhuǎn)運蛋白P用于轉(zhuǎn)運砷,導致磷的吸收量減少。18.閱讀以下材料,完成(1)~(4)題。葉綠體與細胞核雙定位Y蛋白對于番茄抗低溫的機制分析番茄易受低溫傷害,導致嚴重減產(chǎn)。我國科研人員從番茄低溫誘導表達數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)了Y基因,低溫處理使其轉(zhuǎn)錄量升高。Y基因編碼的Y蛋白是植物特有的DNA結(jié)合蛋白,定位于葉綠體和細胞核。4℃低溫處理后,Y基因過表達株系比野生型明顯耐低溫,而敲除Y基因的株系的低溫耐受能力低于野生型??蒲腥藛T測定了野生型、Y基因過表達及Y基因敲除植株,在4℃處理12小時后在一定光照強度下的凈光合速率,實驗結(jié)果如右圖。低溫會導致活性氧(ROS)產(chǎn)生,而大量的ROS會破壞植物細胞光合膜系統(tǒng)。電鏡觀察葉綠體超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),與野生型相比,低溫處理后Y基因過表達株系的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整、葉綠體中淀粉粒數(shù)量少,而敲除Y基因的株系類囊體受損更嚴重且淀粉粒數(shù)量更多??蒲腥藛T對Y蛋白的作用機制進行了研究。類囊體膜上的光合復(fù)合體PSⅡ是光反應(yīng)中吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能的重要場所,葉綠體基因編碼的D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白,低溫會破壞D1蛋白。常溫下Y基因過表達株系中的D1蛋白含量與野生型相同,而低溫處理下,野生型中D1蛋白含量下降,Y基因過表達植株的D1蛋白含量基本保持穩(wěn)定,從而保護了PSⅡ.I酶和A酶分別參與葉綠體中淀粉的合成與降解。在細胞核中,Y蛋白可通過與兩者啟動子結(jié)合,調(diào)控I酶和A酶基因的轉(zhuǎn)錄,降低低溫下葉綠體中淀粉的積累。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,Y基因的發(fā)現(xiàn)及其調(diào)控機制的研究,為增強冷敏感作物的低溫抗性提供了有效途徑。(1)低溫會破壞番茄葉綠體的___________結(jié)構(gòu),從而導致光反應(yīng)產(chǎn)生的___________減少,使光合速率下降。(2)研究過程中為確定Y蛋白在低溫脅迫下維持D1蛋白含量穩(wěn)定的作用機制,科研人員進行了如下實驗實驗材料實驗處理檢測指標實驗結(jié)果Y基因過表達植株及野生型施加硫酸鏈霉素(可抑制葉綠體編碼基因翻譯)后,低溫處理D1蛋白含量Y基因過表達植株___________野生型低溫處理與D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量Y基因過表達植株___________野生型結(jié)果說明在番茄中過量表達Y基因增加了D1蛋白的合成,而未減少D1蛋白降解。請在上述表格I、II處將實驗結(jié)果補充完整。(3)葉綠體中的淀粉粒積累抑制光合作用。根據(jù)Y蛋白功能特點,結(jié)合文中信息,推測細胞核中的Y蛋白低溫下減少葉綠體中淀粉積累的具體機制___________。【答案】(1)①.葉綠體類囊體膜②.ATP和NADPH(2)①.基本等于②.基本等于(3)在低溫條件下,細胞核中Y蛋白可與編碼I酶和A酶基因的啟動子結(jié)合,抑制編碼I酶基因轉(zhuǎn)錄,促進編碼A酶的基因轉(zhuǎn)錄,導致I酶減少、A酶增加,從而使淀粉合成減少,分解增多,降低葉綠體中淀粉的積累〖祥解〗分析題文信息可知,Y基因過表達株系比野生型明顯耐低溫,而敲除Y基因的株系的低溫耐受能力低于野生型。說明Y基因表達能增強植株耐低溫的能力;低溫會導致活性氧(ROS)產(chǎn)生,而大量的ROS會破壞植物細胞光合膜系統(tǒng),使光反應(yīng)減弱,而與野生型相比,低溫處理后Y基因過表達株系的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整、葉綠體中淀粉粒數(shù)量少,而敲除Y基因的株系類囊體受損更嚴重且淀粉粒數(shù)量更多【解析】(1)根據(jù)題意,“低溫會導致活性氧(ROS)產(chǎn)生,而大量的ROS會破壞植物細胞光合膜系統(tǒng)”,所以低溫導致番茄細胞產(chǎn)生大量的ROS破壞葉綠體類囊體膜,影響光反應(yīng)的進行,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,即為碳反應(yīng)提供的ATP和NADPH減少,降低了植物光合速率。(2)根據(jù)題意可知,實驗結(jié)果說明在番茄中過量表達Y基因增加了D1蛋白的合成,而未減少D1蛋白的降解,由此可知,在施加硫酸鏈霉素(可抑制葉綠體編碼的基因翻譯)后,低溫處理組的Y基因過表達植株的D1蛋白含量基本等于野生型;而Y基因過表達植株的D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量基本等于野生型。(3)由題意可知“I酶和A酶分別參與葉綠體中淀粉的合成與降解。在細胞核中,Y蛋白可通過與兩者啟動子結(jié)合,調(diào)控I酶和A酶基因的轉(zhuǎn)錄,降低低溫下葉綠體中淀粉的積累”,所以可推測在低溫條件下,細胞核中Y蛋白可與編碼I酶和A酶基因的啟動子結(jié)合,抑制編碼I酶基因轉(zhuǎn)錄,促進編碼A酶的基因轉(zhuǎn)錄,導致I酶減少、A酶增加,從而使淀粉合成減少,分解增多,降低葉綠體中淀粉的積累。19.科學家在基因型為mm的普通玉米(2n=20)群體中發(fā)現(xiàn)了雜合雄性不育突變體,并從中克隆了控制不育性狀的顯性基因M(編碼蛋白M)。研究發(fā)現(xiàn),突變體玉米雄性不育與花粉母細胞減數(shù)分裂異常密切相關(guān)(圖1)。進一步研究發(fā)現(xiàn),減數(shù)分裂細胞中影響染色體聯(lián)會的R蛋白量與M蛋白有關(guān)(圖2)。注:M-Del(敲除M基因的突變體);①~⑤為依次發(fā)生的減數(shù)分裂Ⅰ或Ⅱ某時期;⑥為減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束后形成的子細胞;⑦為花粉及可育率(1)圖1中④所示的時期為___________,⑥中單個正常細胞內(nèi)染色體數(shù)目為___________。(2)玉米減數(shù)分裂細胞中R蛋白量減少,植株的花粉可育率將___________。推測玉米突變體中M蛋白質(zhì)影響減數(shù)分裂的機制為___________。(3)欲利用現(xiàn)有植株通過雜交方式獲得種子用于M基因的后續(xù)研究,雜交親本的基因型分別應(yīng)為___________。(4)M基因與m基因DNA序列相比,非模板鏈上第1072位和第1094位的兩個堿基突變?yōu)锳,致使M蛋白質(zhì)的第358位和第365位氨基酸分別變?yōu)閤和y(圖3);按5’→3’的方向,轉(zhuǎn)運x(第358位)的tRNA上反密碼子第___________位堿基必為U。如需用定點突變方法分析M基因的兩個突變位點對玉米花粉可育率的影響,可采取的實驗思路為___________?!敬鸢浮浚?)①.減數(shù)分裂Ⅰ后期

②.10(2)①.降低②.M蛋白使減數(shù)分裂細胞中R蛋白減少,影響染色體聯(lián)會,造成同源染色體分離異常(3)母本(♀)Mm、父本(♂)mm(4)①.3②.分別研究M基因兩個突變位點A突變?yōu)镚和兩個A都突變?yōu)镚后,對花粉發(fā)育率的影響

〖祥解〗DNA分子轉(zhuǎn)錄過程中只以其中的一條鏈為模板,即模板鏈,而按照堿基互補配對原則,形成的mRNA與DNA的非模板鏈序列是對應(yīng)的;在DNA分子轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶沿著子鏈的3'端延伸,形成磷酸二酯鍵。翻譯過程是指在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上,以氨基酸為原料合成多肽鏈的過程?!窘馕觥浚?)圖1中④所示的時期為減數(shù)第一次分裂后期,⑥為減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束后形成的子細胞,染色體數(shù)目減半,即單個正常細胞內(nèi)染色體數(shù)目為10。(2)圖2中mm、M-Del以及突變體中R蛋白含量依次降低,圖1中三者花粉可育率依次降低,說明玉米減數(shù)分裂細胞中R蛋白量減少,植株的花粉可育率將降低;題意顯示,顯性基因M可編碼蛋白質(zhì)M,突變體是雜合子,基因型是Mm,mm不含M基因,不能合成M蛋白;又知減數(shù)分裂細胞中影響染色體聯(lián)會的R蛋白量與M蛋白有關(guān),而突變體植株圖2異常,即聯(lián)會過程異常,故可推測M蛋白使減數(shù)分裂細胞中R蛋白減少,影響染色體聯(lián)會,造成同源染色體分離異常。(3)欲利用現(xiàn)有植株通過雜交方式獲得種子用于M基因的后續(xù)研究,含有M的個體雄性不育,只能做母本,且不存在MM個體,故選擇的雜交組合為:母本(♀)Mm和父本(♂)mm。(4)M基因與m基因DNA序列相比,非模板鏈序列,對應(yīng)了mRNA的序列,由于x氨基酸是第358位氨基酸,mRNA中每三個堿基決定一個氨基酸,358×3=1074,說明1072、1073、1074共同決定了x氨基酸,即1072位是決定x氨基酸的密碼子在mRNA的5'端第一個位置,對應(yīng)按5'-3'的方向tRNA上反密碼子第3位堿基為U。如需用定點突變方法分析M基因的兩個突變位點對玉米花粉可育率的影響,則應(yīng)該研究單獨一個位點突變及兩個位點同時突變的影響,即分別研究M基因兩個突變位點A突變?yōu)镚和兩個A都突變?yōu)镚后,對花粉發(fā)育率的影響,進而對實驗結(jié)果進行分析,做出判斷。20.水稻是主要的糧食作物,其產(chǎn)量與每穗穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實率等多個性狀有關(guān)??蒲腥藛T運用一系列遺傳學方法對控制每穗穗粒數(shù)的基因進行定位。(1)研究人員發(fā)現(xiàn)一種大穗野生稻的每穗穗粒數(shù)高于300粒,而栽培稻的每穗穗粒數(shù)在165粒左右,野生稻和栽培稻的單株產(chǎn)量沒有顯著差異。利用大穗野生稻和純合栽培稻進行圖1所示雜交實驗,最終篩選到穩(wěn)定純合的大穗水稻A,并將其作為每穗穗粒數(shù)基因定位的候選材料。①栽培稻與野生稻有著共同的祖先,栽培稻具有更多的人類所需的優(yōu)良性狀,是經(jīng)過長期的___________形成的。②圖1中通過___________方法使得到的水稻A為純合子。③實驗中子代連續(xù)與栽培稻雜交的目的是___________。(2)將水稻A和栽培稻雜交,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2群體中每穗穗粒數(shù)分布如圖2.①依據(jù)實驗結(jié)果分析,每穗穗粒數(shù)不是由一對基因控制的,判斷依據(jù)是___________。②對比分析圖2中___________水稻的DNA特定標記位點,將控制每穗穗粒數(shù)的基因定位在8號染色體長臂25Mb~27Mb區(qū)間內(nèi)。(3)將水稻A和栽培稻雜交得到的F1按圖1所示方法與栽培稻回交3次,再自交一次,在自交后代中得到控制每穗穗粒數(shù)的主效基因。為進一步確定8號染色體長臂25Mb~27Mb區(qū)間的6個基因中的主效基因,對DNA進行測序,結(jié)果顯示自交后代中選取水稻B(每穗穗粒數(shù)265粒)和栽培稻中6個基因的堿基序列沒有差異,6個基因的轉(zhuǎn)錄水平如圖3.依據(jù)實驗結(jié)果判斷___________號基因是控制每穗穗粒數(shù)的主效基因,請從分子水平推測出現(xiàn)上述結(jié)果的原因__________?!敬鸢浮浚?)①.人工選擇②.連續(xù)多代自交并篩選③.使水稻A保留栽培稻中除穗中粒數(shù)少以外的其他基因(2)①.F2中的小穗、中穗、大穗沒有出現(xiàn)1:2:1的性狀分離比。②.小穗和大穗(3)①.5②.栽培稻中5號基因由于甲基化或乙?;?,使得表達量低〖祥解〗培育純合子水稻A采用連續(xù)多代自交并篩選的方法,自交能提高純合度,篩選可獲得穩(wěn)定遺傳的大穗個體。子代連續(xù)與栽培稻雜交(回交),目的是在引入野生稻大穗基因的同時,保留栽培稻的優(yōu)良性狀?!窘馕觥浚?)①根據(jù)人類的需求和愛好,經(jīng)過不斷選擇而形成生物新品種的過程,叫人工選擇。②根據(jù)圖1,F(xiàn)3通過連續(xù)多代自交之后,經(jīng)過篩選得到了水稻A。③子代連續(xù)與親代雜交叫作回交,目的是為了保留親代的優(yōu)良基因,故實驗中子代連續(xù)與栽培稻雜交的目的是:使水稻A保留栽培稻中除穗中粒數(shù)少以外的其他基因。(2)①水稻A和栽培稻都是純合子,F(xiàn)1代為雜合子,雜合子自交如果是一對基因控制。那F2代性狀分離比一定是1:2:1,而圖2顯示并不是這樣,那么穗粒數(shù)就不只是一對基因控制。②因為控制穗粒數(shù)的基因不只是一對,所以觀察F2代純合子更容易定位基因位置,因此是小穗和大穗,通過對比分析圖2中小穗和大穗水稻的DNA特定標記位點,將控制每穗粒數(shù)的基因定位在8號染色體長臂25Mb~27Mb區(qū)間內(nèi)。(3)由圖3可知,5號基因是控制每穗穗粒數(shù)的主效基因,栽培稻與水稻B相比,5號基因轉(zhuǎn)錄水平低,推測可能是栽培稻中5號基因由于甲基化或乙?;?,使得表達量低。21.紅色盲和綠色盲都為伴X染色體隱性遺傳,分別由基因L、M突變所致?;卮鹣铝袉栴}:(1)紅色盲和綠色盲遺傳___________(“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律,原因是___________。(2)1個L與1個或多個M在X染色體上串聯(lián)排列。L、M基因序列高度相似,導致染色體容易在減數(shù)分裂聯(lián)會時發(fā)生錯位配對并交換。若某正常女性的一個卵原細胞減數(shù)分裂聯(lián)會時發(fā)生了異常,如圖1.她產(chǎn)生含異常X染色體配子的概率為___________。她與正常男性婚配,所生兒子的表現(xiàn)型有___________。(3)Z是L上游的一段基因間序列,它們在X染色體上的相對位置如圖2.為闡明紅綠色盲的遺傳病因,研究人員將男性紅綠色盲患者及對照個體的DNA酶切產(chǎn)物與相應(yīng)探針雜交酶切產(chǎn)物Z的電泳結(jié)果如圖3,酶切產(chǎn)物、、、、和的結(jié)果見下表,表中數(shù)字表示酶切產(chǎn)物的量。

對照15.118.133.645.521.366.1甲00021.910.961.4乙15.018.500033.1丙15918.033.045.021.064.0丁16.018.533.045.021.065.0①若對照個體在圖2所示區(qū)域的序列組成為“Z+L+M+M”,則患者甲最可能的組成為___________(用Z、部分Z,L、部分L,M、部分M表示)。對患者丙、丁的酶切產(chǎn)物Z測序后,發(fā)現(xiàn)缺失或,這兩名患者患紅綠色盲的原因可能是___________。②本研究表明:紅綠色盲的遺傳病因是___________。(4)通過視網(wǎng)膜下注射攜帶正常人類L基因和M基因的相關(guān)病毒載體,成功治療了成年松鼠猴紅綠色盲。若要將此基因治療方法推廣應(yīng)用于人類紅綠色盲患者的臨床治療,除需評估其有效性外,還需重點考慮哪些問題。(答出一點即可)【答案】(1)①.不遵循②.控制紅色盲和綠色盲的基因位于一對同源染色體上(2)①.1/2②.正常、紅色盲、綠色盲、紅綠色盲(3)①.部分Z+M+部分M②.Z發(fā)生突變,導致L、M基因無法表達③.L、M基因的共用調(diào)控序列發(fā)生突變或L、M基因發(fā)生基因突變(4)安全性問題(如病毒載體對人體的潛在危害等)〖祥解〗(1)伴性遺傳是指在遺傳過程中的子代部分性狀由性染色體上的基因控制,這種由性染色體上的基因所控制性狀的遺傳上總是和性別相關(guān),這種與性別相關(guān)聯(lián)的性狀遺傳方式就稱為伴性遺傳。(2)自由組合定律的實質(zhì):位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體上的等位基因彼此分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合?!窘馕觥浚?)紅色盲和綠色盲的致病基因都位于X染色體上,而基因的自由組合定律適用于非同源染色體上的非等位基因。由于這兩種病的致病基因在同一條染色體(X染色體)上,并非位于非同源染色體上,所以不遵循基因的自由組合定律。(2)一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂會產(chǎn)生1個卵細胞(配子)和3個極體。在減數(shù)分裂聯(lián)會時發(fā)生錯位配對并交換后,產(chǎn)生的4個子細胞中,有2個含異常X染色體,2個含正常X染色體,而卵細胞是其中之一,所以產(chǎn)生含異常X染色體配子的概率為1/2。正常男性的性染色體為XY,其X染色體來自母親。該女性產(chǎn)生的配子有含正常X染色體的和含異常X染色體的(異常X染色體可能含有異常的L、M基因組合)。當含正常X染色體的配子與男性的Y染色體結(jié)合,所生兒子表現(xiàn)正常;當含異常X染色體的配子與男性的Y染色體結(jié)合,所生兒子可能患紅色盲、綠色盲或同時患紅綠色盲。(3)①根據(jù)對照組的實驗結(jié)果可知,對照組的序列組成為Z+L+M+M,患者甲的Z序列的電泳結(jié)果和對照組不同,且電泳距離更遠,因此片段較小,只具有部分Z片段;患者甲BL、CL和DL均缺失,因此不含L片段;對照組含有兩個M片段,其BM、CM和DM的量分別為45.5、21.3和66.1,而患者甲BM、CM和DM的量分別為21.9、10.9和61.4,其BM、CM的量為對照組的一半,而DM的量和對照組相差不大,因此患者甲含有一個完整的M片段和第二個M片段的DM區(qū),因此其序列組成表示為部分Z+M+部分M?;颊弑突颊叨〉腖和M片段的相關(guān)結(jié)果和對照組無差異,但缺失Z1或Z2,說明Z1和Z2的缺失會影響L和M基因的表達,從而使機體患病,因此其患病的原因是Z發(fā)生突變,導致L、M基因無法表達。②結(jié)合①的結(jié)果并分析甲、乙、丙和丁的檢測結(jié)果可知,紅綠色盲的遺傳病因是L、M基因的共用調(diào)控序列發(fā)生突變或L、M基因發(fā)生基因突變。(4)若要將此基因治療方法推廣應(yīng)用于人類紅綠色盲患者的臨床治療,除需評估其有效性外,還需重點考慮安全性問題(如病毒載體對人體的潛在危害、外源基因插入人體基因組的位置是否會導致其他基因異常表達等)。北京市延慶區(qū)2024-2025學年高三上學期9月月考高三考生須知1.本試卷共10頁,分為兩個部分,滿分100分。第一部分為選擇題,15個小題(共30分);第二部分為非選擇題,6個小題(共70分)。2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆按要求在答題卡上作答,題號要對應(yīng),填涂要規(guī)范;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆在答題紙上作答。第一部分選擇題本部分共15小題,每小題2分,共30分。在每小題列出的四個選項中,選出最符合要求的一項。1.下列關(guān)于T2噬菌體、大腸桿菌和酵母菌共同特征的敘述,錯誤的是()A.都能發(fā)生基因突變B.都能進行細胞呼吸C.遺傳物質(zhì)都是DNAD.組成成分都含蛋白質(zhì)【答案】B〖祥解〗(1)原核細胞與真核細胞相比,最大的區(qū)別是原核細胞沒有被核膜包被的成形的細胞核,沒有核膜、核仁和染色體;原核生物沒有復(fù)雜的細胞器,只有核糖體一種細胞器,但原核生物含有細胞膜、細胞質(zhì)結(jié)構(gòu),含有核酸(DNA和RNA)和蛋白質(zhì)等物質(zhì),原核生物只能進行二分裂生殖。(2)細胞生物(包括原核生物和真核生物)的細胞中含有DNA和RNA兩種核酸、其中DNA是遺傳物質(zhì),非細胞生物(病毒)中含有DNA或RNA一種核酸、其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA?!驹斘觥緼、T2噬菌體是DNA病毒、大腸桿菌是原核生物、酵母菌是真核生物,均含有基因,均能發(fā)生基因突變,A正確;B、T2噬菌體是DNA病毒,無細胞結(jié)構(gòu),故不進行細胞呼吸,而大腸桿菌和酵母菌是具有細胞結(jié)構(gòu)的生物,可進行細胞呼吸,B錯誤;C、T2噬菌體是DNA病毒、大腸桿菌和酵母菌是有細胞結(jié)構(gòu)的生物,其遺傳物質(zhì)均是DNA,C正確;D、病毒是由蛋白質(zhì)外殼和遺傳物質(zhì)構(gòu)成,而大腸桿菌和酵母菌中存在蛋白質(zhì)成分等,故組成均有蛋白質(zhì),D正確。故選B。2.剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成?;蜣D(zhuǎn)錄出的前體mRNA經(jīng)剪接體作用,形成成熟mRNA后進入細胞質(zhì)。下列關(guān)于剪接體的敘述,錯誤的是()A.組成元素有C、H、O、N、P等B.組成單體包括氨基酸和核苷酸C.由以碳鏈為骨架的大分子組成D.發(fā)揮剪接作用的場所為核糖體【答案】D〖祥解〗由題意可知,剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成,所以其元素組成為C、H、O、N、P,組成單體為氨基酸和核苷酸?!驹斘觥緼B、由題意可知,剪接體由多種蛋白質(zhì)和小RNA組成,前者含C、H、O、N,后者含C、H、O、N、P,所以剪接體元素組成為C、H、O、N、P,蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,RNA的單體是核苷酸,AB正確;C、蛋白質(zhì)和RNA都是以碳鏈為骨架的大分子,C正確;D、核糖體是翻譯的場所,不是RNA剪接的場所,D錯誤。故選D。3.取雞蛋清,加入蒸餾水,混勻并加熱一段時間后,過濾得到渾濁的濾液。以該濾液為反應(yīng)物,探究不同溫度對某種蛋白酶活性的影響,實驗結(jié)果如表所示。組別12345溫度(℃)2737475767濾液變澄清時間(min)1694650min未澄清據(jù)表分析,下列敘述正確的是()A.濾液變澄清的時間與該蛋白酶活性呈正相關(guān)B.組3濾液變澄清時間最短,酶促反應(yīng)速率最快C.若實驗溫度為52℃,則濾液變澄清時間為4~6minD.若實驗后再將組5放置在57℃,則濾液變澄清時間為6min【答案】B〖祥解〗由題意可知,渾濁的濾液為變性的蛋白質(zhì)液體,該實驗是通過蛋白酶水解變性后蛋白質(zhì)是液體變澄清,變澄清時間越短,說明酶活性越強?!驹斘觥緼、渾濁的濾液為變性的蛋白質(zhì)液體,濾液變澄清的時間與該蛋白酶活性呈負相關(guān),即蛋白酶活性越強,蛋白質(zhì)水解越快,澄清時間越短,A錯誤;B、組3濾液變澄清時間最短,說明酶活性最高,酶促反應(yīng)速率最快,B正確;C、若實驗溫度為52℃,可能酶活性大于第3、4組,時間可能小于4min,C錯誤;D、組5蛋白酶已經(jīng)失活,實驗后再將組5放置在57℃,濾液也不會澄清,D錯誤。故選B。4.環(huán)境適宜的條件下,研究人員測定某植物在不同溫度下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間CO2濃度,結(jié)果如下圖。下列敘述不正確的是()A.胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用B.5℃時,胞間CO2濃度較高的原因可能是光合作用相關(guān)酶的活性較低C.葉溫在30℃~40℃時,凈光合速率下降主要是葉片氣孔關(guān)閉所致D.30℃下單位時間內(nèi)有機物的積累量最大【答案】C〖祥解〗光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成有機物,同時釋放氧氣的過程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。呼吸作用一般指機體將來自環(huán)境的或細胞自己儲存的有機營養(yǎng)物的分子(如糖類、脂類、蛋白質(zhì)等),通過一步步反應(yīng)降解成較小的、簡單的終產(chǎn)物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的過程。光合與呼吸的差值可用凈光合速率來表示,具體指標可以是氧氣釋放量、二氧化碳吸收量、有機物積累量等?!驹斘觥緼、胞間CO2進入葉肉細胞葉綠體基質(zhì)被光合作用暗反應(yīng)利用,被C5固定為C3,A正確;B、5℃時,可能由于光合作用相關(guān)酶的活性較低,導致光合速率下降,胞間CO2濃度較高,B正確;C、葉溫在30℃~40℃時,氣孔開放程度上升,胞間CO2上升,即CO2充足,不是凈光合速率下降的主要原因,可能是由于高溫導致酶部分失活,C錯誤;D、30℃下凈光合速率最大,單位時間內(nèi)有機物的積累量最大,D正確。故選C。5.ATP是一種能為生命活動供能的化合物,下列過程不消耗ATP的是()A.肌肉的收縮 B.光合作用的暗反應(yīng)C.Ca2+載體蛋白的磷酸化 D.水的光解【答案】D〖祥解〗ATP(腺苷三磷酸)是一種高能磷酸化合物,在細胞中,它與ADP的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)儲能和放能,從而保證細胞各項生命活動的能量供應(yīng)。生成ATP的途徑主要有兩條:一條是植物體內(nèi)含有葉綠體的細胞,在光合作用的光反應(yīng)階段生成ATP;另一條是活細胞能通過細胞呼吸生成ATP?!驹斘觥緼、肌肉收縮通過肌球蛋白與肌動蛋白相互作用,需要ATP水解供能,A不符合題意;B、光合作用暗反應(yīng)中C3的還原需要消耗ATP(來自光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP),B不符合題意;C、ATP為主動運輸供能時載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,Ca2?載體蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基團和能量,C不符合題意;D、水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段,由光能驅(qū)動,不消耗ATP,反而生成ATP,D符合題意。故選D。6.關(guān)于細胞以葡萄糖為原料進行有氧呼吸和無氧呼吸的過程,下列說法的是()A.有氧呼吸的第三階段需要O2作為原料B.無氧呼吸和有氧呼吸的第一階段完全相同C.無氧呼吸只在第一階段能生成少量的ATPD.經(jīng)過無氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量以熱能的形式散失【答案】D【詳析】A、有氧呼吸第三階段(電子傳遞鏈)中,O?作為最終電子受體,與[H]結(jié)合生成H?O,因此O?是該階段的原料,A正確;B、無氧呼吸與有氧呼吸的第一階段均為糖酵解,均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行,分解葡萄糖生成丙酮酸和少量ATP,B正確;C、無氧呼吸僅在第一階段(糖酵解)產(chǎn)生2分子ATP,第二階段(如生成乳酸或酒精)不產(chǎn)生ATP,C正確;D、無氧呼吸中,葡萄糖的能量大部分未被釋放,仍儲存在乳酸或酒精等有機物中,僅少量以熱能散失或轉(zhuǎn)化為ATP,D錯誤。故選D。7.斑馬魚(2n=50)幼魚皮膚中的一類淺表上皮細胞(SEC)會在發(fā)育過程中出現(xiàn)一種無DNA復(fù)制的分裂方式,單個SEC最多形成4個子代細胞。下列分析錯誤的是()A.正常有絲分裂后期斑馬魚細胞含100條染色體B.SEC經(jīng)此分裂方式產(chǎn)生的子細胞遺傳物質(zhì)相同C.利用DNA復(fù)制抑制劑處理后的SEC仍能分裂D.該機制利于上皮細胞覆蓋快速生長的幼魚體表【答案】B〖祥解〗減數(shù)分裂過程:(1)減數(shù)分裂前間期:染色體的復(fù)制;(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質(zhì)分裂。(3)減數(shù)第二次分裂:①前期:染色體散亂分布;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點(著絲粒)分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?!驹斘觥緼、有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體加倍,所以此時期的斑馬魚細胞含100條染色體,A正確;B、無DNA復(fù)制的分裂方式導致遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生復(fù)制,但是發(fā)生了細胞的分裂,則SEC經(jīng)此分裂方式產(chǎn)生的子細胞遺傳物質(zhì)可能不相同,B錯誤;C、SEC會在發(fā)育過程中出現(xiàn)一種無DNA復(fù)制的分裂方式,所以利用DNA復(fù)制抑制劑處理后的SEC仍能分裂,C正確;D、能迅速增加皮膚表面細胞數(shù)目,有利于上皮細胞覆蓋快速生長的幼魚體表,是幼魚對快速生長的適應(yīng),D正確。故選B。8.子代不同于親代的性狀,主要來自基因重組,下圖中哪些過程可以發(fā)生基因重組A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤ D.③⑥【答案】C〖祥解〗基因重組是原有基因的重新組合,產(chǎn)生新的基因型,使性狀重新組合,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)或減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體上非等位基因的自由組合,是生物變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一?!驹斘觥窟^程①②③④均為配子產(chǎn)生過程,都會發(fā)生減數(shù)分裂,但是①②過程只有一對等位基因參與,會發(fā)生基因分離,不會發(fā)生基因的自由組合,而③④過程有兩對等位基因的參與,既會發(fā)生基因的分離,又會發(fā)生基因的自由組合,⑤⑥均為受精作用,受精作用過程中精子和卵細胞會隨機結(jié)合,但不會發(fā)生基因重組現(xiàn)象,因此,A、B、D均錯誤,C正確?!尽狐c石成金』】本題的易錯點是:在生物的有性生殖過程中,基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,且發(fā)生的對象是兩對或多對等位基因之間,受精作用發(fā)生的精卵隨機結(jié)合不屬于基因重組。9.腓骨肌萎縮癥(CMT)是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。對某CMT患者進行了遺傳學家系調(diào)查并繪制家族系譜圖(如圖所示)?;驒z測發(fā)現(xiàn),該患者(圖中IV-3)的致病基因PMP22位于17號染色體,圖中Ⅰ-2未攜帶致病基因。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.CMT的遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳B.該患者父親不攜帶致病的PMP22基因C.IV-3與正常女性生育一個正常男孩的概率為1/4D.在該家系中繼續(xù)收集數(shù)據(jù),據(jù)此獲得人群中CMT的發(fā)病率【答案】D〖祥解〗人類遺傳病分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳?。海?)單基因遺傳病包括常染色體顯性遺傳?。ㄈ绮⒅福?、常染色體隱性遺傳?。ㄈ绨谆。?、伴X染色體隱性遺傳病(如血友病、色盲)、伴X染色體顯性遺傳?。ㄈ缈咕S生素D佝僂?。?。(2)多基因遺傳病是由多對等位基因異常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色體異常遺傳病包括染色體結(jié)構(gòu)異常遺傳?。ㄈ缲埥芯C合征)和染色體數(shù)目異常遺傳?。ㄈ?1三體綜合征)?!驹斘觥緼、分析題圖:該病表現(xiàn)為連續(xù)遺傳,又知Ⅰ-1患病,Ⅰ-2未攜帶致病基因,Ⅱ-5致病基因只來自Ⅰ-1,同時含有來自Ⅰ-2的正?;?,則Ⅱ-5為雜合子,表現(xiàn)為患病,可知該病為顯性遺傳??;由于Ⅱ-4正常,可知該病致病基因不是位于X染色體上,而是位于常染色體上,即CMT的遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳,A正確;B、該遺傳病屬于遺傳方式屬于常染色體顯性遺傳,分析題圖可知,患者Ⅳ-3的父親表現(xiàn)正常,不攜帶致病的PMP22基因,B正確;C、設(shè)相關(guān)基因是A/a,IV-3的父親正常(aa),故IV-3為雜合子(Aa),與正常女性(aa)婚配,生育一個正常男孩(aa)的概率為1/2×1/2=1/4,C正確;D、獲得人群CMT的發(fā)病率應(yīng)該在人群中獲得數(shù)據(jù),不能只在患者家系中調(diào)查,D錯誤。故選D。10.赫爾希和蔡斯利用“T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”證明DNA是遺傳物質(zhì),關(guān)于實驗過程敘述正確的是()A.需用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體來進行標記B.攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與之分離C.35S標記組離心后,檢測出沉淀物的放射性很高D.在新形成的部分子代噬菌體中可以檢測到35S【答案】B【詳析】A、噬菌體是病毒,不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng),需先用含放射性標記的35S和32P的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)宿主大腸桿菌,再讓噬菌體感染這些細菌以完成標記,A錯誤;B、攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌表面的噬菌體蛋白質(zhì)外殼與細菌分離,便于后續(xù)離心時區(qū)分上清液和沉淀物中的放射性,B正確;C、35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,離心后外殼應(yīng)留在上清液中,而沉淀物(含大腸桿菌)的放射性應(yīng)較低,C錯誤;D、子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼由大腸桿菌內(nèi)的原料合成,而親代噬菌體的35S標記僅存在于蛋白質(zhì)外殼中,未進入細菌,故子代噬菌體不會含有35S,D錯誤。故選B。11.用15N標記細菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)繁殖四代,a、b、c為三種DNA分子(a只含15N,b同時含14N和15N,c只含14N),下圖中三種DNA分子的比例正確的是()A. B.C. D.【答案】A【詳析】根據(jù)題意分析可知:用15N同位素標記細菌的DNA分子,再將它們放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代,共形成24=16個DNA分子;由于用15N同位素標記細菌的DNA分子只有兩條鏈,又DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,所以在子代的16個DNA分子中,含15N的DNA分子為2個,但只含15N的DNA分子為0;同時含15N和14N的DNA分子為2個;只含14N的DNA分子為16-2=14個,B、C、D錯誤,A正確。故選A。12.關(guān)于高中生物學實驗的基本原理,下列敘述錯誤的是()A.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)B.分離光合色素是利用不同色素在層析液中溶解度不同C.成熟植物細胞在高滲溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離是因為細胞壁具有選擇透過性D.PCR呈指數(shù)擴增DNA片段是因為上一輪反應(yīng)的產(chǎn)物可作為下一輪反應(yīng)的模板【答案】C【詳析】A、蛋白質(zhì)中肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng),雙縮脲試劑的化學本質(zhì)是在堿性條件下的Cu2+,A正確;B、光合色素的分離基于不同色素在層析液中的溶解度差異,溶解度高的色素在濾紙上的擴散速度快,B正確;C、質(zhì)壁分離的原因是原生質(zhì)層(包括細胞膜和液泡膜)具有選擇透過性,而細胞壁是全透的,在高滲溶液中,細胞失水導致原生質(zhì)層與細胞壁分離,C錯誤;D、PCR擴增DNA時,每一輪反應(yīng)生成的DNA產(chǎn)物均可作為下一輪反應(yīng)的模板,因此DNA片段呈指數(shù)增長,D正確。故選C。13.我國科學家對三萬余株水稻進行篩選,成功定位并克隆出耐堿—耐熱基因ATT,發(fā)現(xiàn)該基因編碼GA20氧化酶,從而調(diào)控赤霉素的生物合成。適宜濃度的赤霉素通過調(diào)節(jié)SLR1蛋白的含量,能減少堿性和高溫環(huán)境對植株的損傷。下列敘述錯誤的是()A.該研究表明基因與性狀是一一對應(yīng)關(guān)系B.ATT基因通過控制酶的合成影響水稻的性狀C.可以通過調(diào)節(jié)ATT基因的表達調(diào)控赤霉素的水平D.該研究成果為培育耐堿—耐熱水稻新品種提供了新思路【答案】A〖祥解〗轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板,以游離的核糖核苷酸為原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的過程。翻譯以mRNA為模板,以游離的氨基酸為原料,在酶的催化作用下合成蛋白質(zhì)的過程?!驹斘觥緼、題干中ATT基因通過調(diào)控赤霉素合成影響耐堿和耐熱兩種性狀,體現(xiàn)基因和性狀不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系,A錯誤;B、ATT基因編碼GA20氧化酶,通過控制酶的合成調(diào)控代謝過程,進而影響性狀,符合基因間接控制性狀的途徑,B正確;C、ATT基因的表達產(chǎn)物是赤霉素合成的關(guān)鍵酶,調(diào)節(jié)其表達可改變赤霉素水平,C正確;D、克隆ATT基因后,可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐堿—耐熱水稻,D正確;故選A。14.某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,可通過對細胞分裂時期的觀察來識別。圖中a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖,它們依次屬于()A.三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失B.三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)C三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失D.染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體【答案】C【詳析】細胞a中某一染色體多出了一條,形成三體,為染色體數(shù)目個別增加;細胞b中一條染色體上4號片段重復(fù)出現(xiàn),屬于染色體片段重復(fù);細胞c中每種染色體都是三條,含有3個染色體組,屬于三倍體;細胞d中有一條染色體上缺失了3和4兩個片段,屬于染色體片段缺失。因此a、b、c、d依次屬于三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失,C正確,ABD錯誤。故選C。15.蝴蝶幼蟲取食植物葉片,蘿藦類植物進化出產(chǎn)生CA的能力,CA抑制動物細胞膜上N酶的活性,對動物產(chǎn)生毒性,從而阻止大部分蝴蝶幼蟲取食。斑蝶類蝴蝶因N酶發(fā)生了一個氨基酸替換而對CA不敏感,其幼蟲可以取食蘿藦。下列敘述錯誤的是()A.斑蝶類蝴蝶對CA的適應(yīng)主要源自基因突變和選擇B.斑蝶類蝴蝶取食蘿藦可減少與其他蝴蝶競爭食物C.N酶基因突變導致斑蝶類蝴蝶與其他蝴蝶發(fā)生生殖隔離D.蘿藦類植物和斑蝶類蝴蝶的進化是一個協(xié)同進化的實例【答案】C【詳析】不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。通過漫長的協(xié)同進化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,豐富多彩的基因庫,而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)?!枷榻狻紸、斑蝶類蝴蝶N酶發(fā)生氨基酸替換屬于基因突變,自然選擇保留有利變異,使其適應(yīng)CA環(huán)境,A正確;B、斑蝶取食蘿藦后占據(jù)不同生態(tài)位,減少與其他蝴蝶的食物資源競爭,符合生態(tài)位分化原理,B正確;C、生殖隔離需物種間無法交配或后代不育,僅N酶基因突變未直接導致生殖隔離,C錯誤;D、蘿藦與斑蝶相互影響、共同進化,體現(xiàn)協(xié)同進化,D正確。故選C。第二部分非選擇題本部分共6小題,共70分。16.治療瘧疾的藥物青蒿素主要從植物黃花蒿中提取,但含量低。為培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種,科研工作者開展了相關(guān)研究。(1)研究發(fā)現(xiàn)青蒿素主要在黃花蒿葉片的腺毛中合成與積累,并發(fā)現(xiàn)青蒿素的合成受到水楊酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的調(diào)節(jié)。研究表明,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達量(miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解),影響黃花蒿青蒿素含量。miR160的一種靶mRNA編碼ARFI蛋白,該蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達。研究結(jié)果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:①青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,其根本原因是___________。②miR160是通過___________酶以DNA的一條鏈為模板合成的,它和靶基因的ARFImRNA通過___________原則特異性結(jié)合,引起后者降解。③據(jù)圖分析可知,miR160的表達量與青蒿素含量間呈現(xiàn)___________相關(guān)性,并且可以推測外源MeJA處理會使青蒿素含量___________。④基于上述材料,miR160通過直接影響___________,調(diào)控青蒿素的合成。(2)根據(jù)(1)請寫出SA、ARF1、miR160和DBR2調(diào)控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促進,用“--|”表示抑制,顯示各成員間的調(diào)控關(guān)系)。(3)請根據(jù)上述材料,提出一種培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種的思路?!敬鸢浮浚?)①.與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細胞中選擇性表達②.RNA聚合酶③.堿基互補配對④.負⑤.增加⑥.ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達)(2)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(3)通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因(或抑制miR160基因的表達)

〖祥解〗細胞中的基因是一樣的,但在細胞分化過程中,不同細胞會有選擇地表達某些基因,關(guān)閉另一些基因,這就是基因的選擇性表達。就像在黃花蒿葉片腺毛細胞中,與青蒿素合成相關(guān)的基因表達,使得這些細胞能合成和積累青蒿素;而在其他細胞中,這些基因不表達,就不能合成青蒿素?;蜻x擇性表達受多種因素調(diào)控,它決定了細胞的功能和特性,是細胞分化、個體發(fā)育等生命過程的基礎(chǔ)。【解析】(1)①在細胞分化過程中,基因會進行選擇性表達。青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,這是因為與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細胞中進行了選擇性表達。②miR160是一種微小RNA,屬于RNA的一種,RNA是通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的。miR160和靶基因的ARFmRNA通過堿基互補配對原則特異性結(jié)合,引起后者降解。③觀察可知,miR160基因過表達時,青蒿素含量降低;敲除miR160基因時,青蒿素含量升高,所以miR160的表達量與青蒿素含量間呈現(xiàn)負相關(guān)性。從圖中看到,MeJA處理組與對照組相比,miR160表達量降低,而miR160表達量與青蒿素含量負相關(guān),所以可以推測外源MeJA處理會使青蒿素含量增加。④已知miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解,且miR160的一種靶mRNA編碼ARF1蛋白,所以miR160通過直接影響ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達),調(diào)控青蒿素的合成。(2)根據(jù)題意,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達量,miR160能影響ARF1蛋白(因為其靶mRNA編碼ARF1蛋白),ARF1蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達,進而影響青蒿素合成。所以調(diào)控通路為:SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(這里表示SA抑制miR160表達miR160抑制ARF1表達,ARF1促進DBR2表達,DBR2促進青蒿素合成)(3)由于miR160的表達量與青蒿素含量呈負相關(guān),所以可以通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因,或者抑制miR160基因的表達,從而培育出青蒿素含量高的黃花蒿新品種。17.砷可嚴重影響植物的生長發(fā)育。擬南芥對砷脅迫具有一定的耐受性,為探究其機制,研究者進行了相關(guān)實驗?;卮鹣铝袉栴}:(1)砷通過轉(zhuǎn)運蛋白P進入根細胞時需消耗能量,該運輸方式屬于___________。砷的累積可導致細胞內(nèi)自由基含量升高,使細胞正常代謝活動受損或中斷,引起細胞死亡,這種細胞死亡___________(填“屬于”或“不屬于”)細胞凋亡。(2)研究表明砷脅迫會導致擬南芥根長變短,CPK基因可以影響擬南芥對砷的吸收。研究者進一步檢測了P基因、CPK基因敲除突變體在砷脅迫下的擬南芥根長變化情況,實驗結(jié)果如圖1.由圖1可知,蛋白CPK可___________(填“促進”或“抑制”)砷脅迫下擬南芥對砷的吸收。研究人員推測:在

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