课后练习 实战冲关
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1. 下图是物质进出细胞方式的概图。下列分析正确的是( )
A.①方式表示协助扩散
B.⑤、⑥两种方式的共同特点是都需要载体
C.③、④两种方式都与细胞膜的流动性有关
D.质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④
答案:C
解析:由图示分析可知,①为主动运输,A错误;②为被动运输,其又可分为自由扩散和协助扩散,即⑤和⑥,其中自由扩散不需要载体协助,B错误;③和④分别为胞吞和胞吐,两者均与细胞膜的流动性有关,C正确;在质壁分离实验中,蔗糖是细胞不需要的大分子物质,无法进入细胞内部,D错误。
2.图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度差异的物质是( )
A.Na+ B.K+
C.胰岛素 D.CO2
答案:B
解析:由图乙可知该物质的运输是由低浓度到高浓度,从细胞外运输到细胞内,消耗能量,为主动运输。由图甲可知,钾离子在细胞外的浓度低,在细胞内的浓度高,因此由细胞外运输到细胞内需要消耗能量,为主动运输。钠离子在细胞内的浓度低于在细胞外的浓度,与图乙所示不符。胰岛素的运输方式为胞吐,CO2的运输方式为自由扩散。
3.如图表示物质跨膜运输的一种方式。据图分析正确的是( )
A.这种转运方式可逆浓度梯度进行
B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的
C.细胞产生的能量增加会提高这种物质的转运速率
D.载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变
答案:D
解析:图示的这种物质跨膜运输方式的特点是物质从分子多的一侧运向分子少的一侧,即顺浓度梯度运输,需要载体蛋白的协助,可判断这种运输方式为协助扩散,不需要消耗能量。乙醇分子的运输方式是自由扩散。由图可知,载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变。
4.如图是某些物质跨膜运输的图解,下列分析与实际不相符的是( )
A.图中跨膜运输情况反映了细胞膜的功能特性
B.细胞之所以能吸收Cl-与它的遗传物质的表达有关
C.水分子的移动趋势与细胞内外的浓度差有关
D.若此细胞为人体细胞,则淀粉进入细胞方式为胞吞
答案:D
解析:图中信息显示,Cl-与水分子可以通过细胞膜,淀粉这种大分子不能通过,反映了细胞膜的功能特性——选择透过性;细胞对Cl-吸收的方式是主动运输,需要相应的载体和能量,而载体的合成受细胞内基因的控制;当细胞内外溶液存在浓度差时,细胞会出现失水或吸水的现象;淀粉是不能直接被人体细胞吸收的,它只有被水解成葡萄糖后才能被吸收。故只有D项的说法与实际是不相符的。
5.(2013·信息优化卷)携有单克隆抗体的磷脂微球体药物进入细胞的方式最可能是( )
A.主动运输 B.自由扩散
C.胞吞 D.协助扩散
答案:C
解析:磷脂做为保护膜,与细胞膜接触后会发生融合现象,应属于胞吞。
6.(2013·高考命题研究)肌细胞内的肌质体是由大量变形的线粒体组成的,由此可推测肌质体的主要作用是( )
A.增大细胞内的膜面积
B.某些大分子物质的运输通道
C.有利于对肌细胞的能量供应
D.与蛋白质、脂质和糖类的合成有关
答案:C
解析:线粒体是细胞内的动力工厂。
7.如图表示某生物膜结构,图中A、B、C、D、E、F分别表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。
下列几种相关叙述中错误的是( )
A.该生物膜是细胞膜,因为有糖蛋白D
B.a→d中,属于被动运输的是b和c
C.若该生物膜是肝细胞膜,进食后6小时,C代表的激素胰岛素分泌会增加
D.因为组成生物膜的分子是运动的,所以生物膜具有流动性的结构特点
答案:C
解析:物质A、B、C、D分别是蛋白质、糖蛋白、细胞分泌物和磷脂,其中蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分。因为具有糖蛋白,所以题图中的生物膜是细胞膜。a和d需要载体和ATP,所以这两种运输属于主动运输,b和c属于被动运输。进食6个小时后,血糖浓度会相对降低,此时胰高血糖素分泌会增加,而不是胰岛素分泌增加。生物膜的组成分子是运动的,所以生物膜具有流动性的结构特点。
8.用呼吸抑制酶处理红细胞,下列物质吸收量显著减少的一组是( )
答案:B
解析:O2、H2O、甘油等通过自由扩散方式进入红细胞,葡萄糖通过协助扩散方式进入红细胞,这些过程都不需要消耗能量。氨基酸、K+通过主动运输方式进入红细胞,需要消耗能量。呼吸抑制酶处理红细胞后,红细胞产生ATP量减少,所以氨基酸、K+的吸收量也显著减少。
9.下列有关物质跨膜运输的叙述中,正确的是( )
A.神经递质由突触前膜释放到突触间隙中的方式是主动运输
B.mRNA在细胞核中合成后进入细胞质中要穿过2层生物膜
C.水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO2被同一个细胞利用要穿过2层磷脂双分子层
D.血液中的葡萄糖进入红细胞的方式是主动运输
答案:C
解析:神经递质的分泌方式为胞吐,故A错误;mRNA在细胞核中合成后,从核孔进入细胞质,跨过0层生物膜,故B错误;叶肉细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质,CO2被同一个细胞利用,从细胞质基质到叶绿体,要跨过2层生物膜,即2层磷脂双分子层,故C正确;血液中的葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散,故D错误。
10. 如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式,下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
答案:C
解析:本题考查物质跨(穿)膜运输的方式,意在考查考生对物质跨(穿)膜运输方式的理解、运用和识图分析能力。由图可知,曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比,因此曲线a表示的是自由扩散;曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比,而超过一定的范围,物质的转运速率不再增高,这时候转运速率主要受细胞膜上载体数量的限制,因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞,故A错误;方式a表示的是自由扩散,如果需要载体蛋白的参与,那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道,故B错误;抑制细胞呼吸可能对方式b的转运速率有影响,而对方式a的转运速率无影响,故D错误。
11.(合肥一中2012届月考)某种细胞,对C6H12O6的吸收方式是协助扩散。但是在一定条件下经特殊的诱变处理后,丧失了吸收C6H12O6的功能,并且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。以下分析正确的是( )
A.细胞对C6H12O6的需求发生变化
B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化
C.细胞壁的结构发生变化,导致通透性降低
D.诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系
答案:B
解析:协助扩散需要载体蛋白,不需要ATP。
12.(2012·西城区期末)下图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质。下列关于细胞膜 结构和功能的叙述中,正确的是( )
A.a过程与膜内外物质的浓度无关
B.b可表示细胞分泌胰岛素的过程
C.①与细胞间识别和免疫密切相关
D.②和③构成了细胞膜的基本骨架
答案:C
解析:a过程为自由扩散,取决于膜内外物质的浓度差;b过程为主动运输,而胰岛素分泌是细胞膜的胞吐作用;①示糖蛋白,与细胞识别和免疫密切相关;②是磷脂,磷脂是构成细胞膜的基本骨架,蛋白质不是。
13.科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本骨架是________,由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的________,由此能较好地解释细胞膜结构的________性。
(3)科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过。物质的这种跨膜方式为________,体现了生物膜功能上的________性。若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明________是完成生命活动的基础。
(4)如图为胰岛B细胞结构模式图(局部)。胰岛B细胞通过基因控制合成并分泌胰岛素,参与此过程的所有具膜的细胞结构有________(用图中序号表示)。胰岛素以胞吐方式分泌出胰岛B细胞后,作用于靶细胞,通过促进靶细胞________,发挥降低血糖的作用。
(5)以上事实主要体现了生物膜在________上的统一及联系。
答案:(1)磷脂双分子层 蛋白质
(2)蛋白质分子可以运动 流动
(3)易化扩散(协助扩散) 选择透过
膜结构的完整性(分子在生物膜上的有序排列)
(4)①③④⑤⑥(不考虑顺序) 吸收、利用和转化葡萄糖(对葡萄糖的吸收、利用和转化)
(5)结构和功能
解析:本题考查生物膜的流动镶嵌模型及考生的图形转换、理解和应用能力,难度中等。
(1)流动镶嵌模型的结构特点是:磷脂双分子层排列在外侧,构成基本骨架,具有流动性;蛋白质镶嵌、覆盖或贯穿在整个磷脂双分子层,也可以流动;由于蛋白质分子的不均匀分布造成细胞膜的不对称性。
(2)荧光标记的是细胞膜上的蛋白质,因此该实验直接证明的是细胞膜上的蛋白质能够运动,由此也很好地解释了细胞膜的结构特点:细胞膜具有一定的流动性。
(4)分析该图可知①②③④⑤⑥分别是细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜,在分泌蛋白的合成和分泌过程中细胞核完成转录过程、核糖体是蛋白质合成场所、内质网是初级加工场所、高尔基体是再次加工场所、线粒体提供能量、通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外,在这些结构中只有核糖体无膜结构。
14.(合肥一中2013届月考)下图表示细胞膜的结构和物质进出细胞的方式,请据图分析回答:
图① 图②
(1)在图①a~e过程中,可以代表红细胞吸收葡萄糖的过程是图中的编号__________;代表红细胞向血浆中输出Na+的过程是图中编号________________;与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的编号__________________________。
图③
(2)一项研究发现,平菇的假根对某营养物质的吸收,与该物质溶液浓度的关系如图③所示。从图中曲线可以看出,在一定范围内,平菇的假根对该物质的吸收速率随浓度增加而增加,当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明平菇的假根对该物质的吸收方式为主动吸收,也有人认为是被动吸收,请设计一个实验加以确定。
①设计实验步骤。
②预测实验结果并分析。
答案:(1)d e a
(2)①a取甲、乙2组生长发育相同的平菇,放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中;b甲组的假根给正常的呼吸条件,乙组的假根完全抑制呼吸,其他条件相同;c一段时间后测定两组平菇的假根对该物质的吸收速率。
②a若两组平菇的假根对该物质的吸收速率一样,说明平菇的假根对该物质不是主动吸收;b若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,或者完全不吸收,说明平菇的假根对该物质是主动吸收。
解析:此题是物质跨膜运输的经典题型,注意完成好信息转换是审题关键。
1. (2012·浙江理综)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( )
A.CO2 B.O2
C.K+ D.Na+
答案:C
解析:此题考查物质进出细胞的方式。O2、CO2等气体通过自由扩散的方式进出细胞,A、B不符合题意;许多离子和一些较大的分子如葡萄糖等,可以借助载体蛋白的协助,顺浓度梯度进出细胞,称为协助扩散,本题中的Na+就可以通过协助扩散顺浓度梯度进入细胞,D不符合题意;K+从细胞外进入细胞内,逆浓度梯度运输,需消耗能量,为主动运输,C正确。
2.(2012·海南单科)在动物细胞的物质运输中,属于自由扩散的是( )
A.红细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
答案:B
解析:本题主要考查物质跨膜运输的相关知识。离子跨膜进出细胞多是主动运输。能以自由扩散方式跨膜运输的物质有:CO2、O2、甘油、酒精、苯等,故B选项正确。
3.(上海高考)如图表示一种物质的跨膜运输方式,下列叙述中正确的是( )
A.该膜中载体也能运输蔗糖
B.碘以该方式进入海带细胞
C.该方式不会出现饱和现象
D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
答案:D
解析:本题考查物质的跨膜运输的相关知识,意在考查考生的识图分析与比较能力。据图可知,葡萄糖进入细胞需要载体,而不需要能量,故该膜运输方式为协助扩散,只能从高浓度运输到低浓度;跨膜运输中的载体具有专一性,运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖;碘进入细胞的方式为主动运输而不是协助扩散;由于膜上运输相应物质的载体数量是有限的,故运输会达到饱和。
4.(2012·安徽理综)蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15 mmol·L-1和120 mmol·L-1。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A.Na+流入是被动运输、排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输、排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
答案:A
解析:本题主要考查神经元动作电位和静息电位形成的机制。神经细胞在适宜刺激下,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+大量内流,导致膜电位由内负外正变为内正外负,此时Na+以被动运输的方式进入细胞。膜电位恢复过程中,有Na+排出细胞,此时Na+是逆浓度梯度运输,属于主动运输。选项A正确。
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第1页课后练习 实战冲关
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1.将双链DNA分子彻底水解,得到的产物是( )
A.两条脱氧核苷酸链 B.四种脱氧核苷酸
C.磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 D.C、H、O、N、P五种元素
答案:C
解析:DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,而每个脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,故DNA彻底水解得到的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
2.右图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说,下列各项正确的是( )
A.a和c的碱基序列互补
B.b和c的碱基序列相同
C.a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值不相同
D.a链中(G+T)/(A+C)的比值与c链中同项比值相同
答案:D
解析:a、d两条母链碱基互补,a、b两条链碱基互补,c、d两条链碱基互补,可推出a和c碱基序列相同,b和c碱基序列互补;两条互补链中的(A+T)/(G+C)相同。
3.如右图是DNA结构模式图,下列推测不正确的是( )
A.限制酶能将a处切断
B.DNA连接酶能将a处连接
C.解旋酶能切断b处
D.连接b处的酶为RNA聚合酶
答案:D
解析:b处表示碱基对,其连接不需酶。DNA合成不需要RNA聚合酶。
4.一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌后,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的( )
A.1/n B.1/2n
C.2/n D.1/2
答案:C
解析:因DNA分子是半保留复制,放射性元素所标记的双链DNA不论复制多少次,其两条链只能存在于两个DNA分子中。
5.一个DNA中有1 000个碱基对,其中腺嘌呤占碱基总数的20%,如果连续复制两次,参加到复制过程中的游离脱氧核苷酸中的碱基C总数是( )
A.600 B.1 200
C.1 800 D.2 400
答案:C
解析:考查DNA分子复制过程中有关脱氧核苷酸数目的计算问题。(1)求原来DNA分子碱基C的数目:在原来的DNA分子中,A占20%,则C占30%,C=1 000×2×30%=600(个)。(2)根据公式:所求的游离脱氧核苷酸中的碱基C=a·(2n-1),得出所求的碱基。C=600×(22-1)=1 800(个)。
6.(2011·上海卷)某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。下列表述错误的是( )
A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变
B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
答案:B
解析:一个碱基改变,不一定引起氨基酸改变,性状也不一定改变。若DNA分子复制两次,需碱基A的数量为:60·(22-1)=180个。碱基的排列方式有4n(n为碱基对)种。因A=T=60则G=C==140,所以A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7。A、C、D三项是正确的,选B项。
7.(2013·嵊州二中高三月考)(基因本质B)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因,右图中W表示野生型,①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体,虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性,发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性,则编码该酶的基因是( )
A.基因a B.基因b
C.基因c D.基因d
答案:B
解析:由于②③无该酶活性,故该基因为b。
8.用DNA可确定死者身份是依据DNA分子具有( )
A.特异性 B.多样性
C.稳定性 D.高分子性
答案:A
解析:不同个体的DNA上碱基的排列顺序不同,而每个个体的DNA上碱基的特定排列顺序就是DNA分子的特异性。因此,在确定个人身份时依据的是DNA分子的特异性。
9.女性子宫肌瘤细胞中最长的DNA分子可达36 mm,DNA复制速度约为4 μm/min,但复制过程仅需40 min左右即完成。这是因为DNA分子( )
A.边解旋边复制
B.每个复制点双向复制,使子链迅速延伸
C.以半保留方式复制
D.复制起点多,分段复制
答案:D
解析:该题应根据长度、速度和时间进行推算。DNA分子长36 mm,复制速度为4 μm/min,则复制时间大约是36×103 μm÷4 μm/min=9×103 min,而实际上只需40 min左右,所以可推测原因是复制起点多,分段复制。
10.某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的平均相对分子质量比原来( )
A.减小1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000
答案:A
解析:复制两次,形成4个DNA,8条单链,6条含31P,2条含32P。
11.(2012·北京市重点中学月考)在基因工程中,把选出的目的基因(共1000个脱氧核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个)放入DNA扩增仪中扩增4代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个 B.8 100个
C.3 780个 D.7 560个
答案:B
解析:该DNA有1 000个碱基对,腺嘌呤460个,则胞嘧啶540个,扩增4代后共16个DNA,共有胞嘧啶540×16个,减去原有540个,共需8 100个。
12.已知一条完全标记上15N的DNA分子在只含14N的培养基中经n次复制后,仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,则n是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
答案:C
解析:该DNA分子经过n次复制后得到的DNA分子数为2n个,其中有2个DNA分子中各有一条链带有15N标记,故有(2n-2)/2=7/1,所以n=4。
13.现将含有两对同源染色体且核DNA都已用32P标记的一个细胞,放在不含32P的培养基中培养,若该细胞连续进行4次有丝分裂,则含32P的子细胞数量最少和最多分别是(不考虑交叉互换)( )
A.2,16 B.2,8
C.4,8 D.4,16
答案:B
解析:复制前两对同源染色体含DNA分子4个,脱氧核苷酸链为8条,所以有32P标记的脱氧核苷酸链为8条,最多进入到8个子细胞中,这样就可排除了A、D,最少可进入2个细胞,故选B。
14.(2011·上海卷)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在( )
A.两条DNA母链之间
B.DNA子链与其互补的母链之间
C.两条DNA子链之间
D.DNA子链与其非互补母链之间
答案:A
解析:DNA在复制过程中,首先在解旋酶作用下将两条母链解旋。A项正确,B、C、D三项错误。
15.含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。现从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到的结果如下图,由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若①②③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置,请回答:
(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的:G0__________,G1__________,G2__________。
(2)G2代在①②③三条带中的DNA数的比例是__________。
(3)图中①②两条带中的DNA分子所含的同位素磷分别是:条带 ①__________,条带②__________。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是__________。DNA的自我复制能使生物的__________保持相对稳定。
(5)设全部含31P的DNA分子相对分子质量为a,全部含32P的DNA分子相对分子质量为b,则G2代DNA分子的平均相对分子质量为__________。
答案:(1)A B D (2)0∶1∶1 (3)31P 31P和32P (4)半保留复制 遗传特性
(5)(a+3b)/4
解析:首先应该看懂图解,知道轻、中、重三种DNA划分的标准:由两条含31P的脱氧核苷酸组成的链形成的是轻DNA;由一条含31P的脱氧核苷酸组成的链和一条含32P的脱氧核苷酸组成的链形成的是中DNA;由两条含32P的脱氧核苷酸组成的是重DNA。然后回顾DNA的复制过程:①解旋:由一个DNA分子形成两条母链;②以每一条母链为模板,按照碱基互补配对原则,从周围吸收新的脱氧核苷酸为原料,形成新的子链,产生两个子代DNA分子。注意,此时在含有31P磷酸的培养基中,含31P的脱氧核苷酸参与构成子链;③DNA分子的复制是半保留复制,即复制后形成的子代DNA中,每个DNA分子都只含有一条子链,另一条则为母链。根据题意:G0代细胞中的DNA全部由含31P的脱氧核苷酸组成,是轻DNA;G1代是以G0代细胞中的DNA为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子,每一个DNA分子中,母链含31P,子链含32P,是中DNA;G2代是以G1代为模板,以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的四个DNA分子,有两个DNA分子,母链含31P,子链含32P,是中DNA;另两个DNA分子,母链、子链都含32P,是重DNA。若31P DNA为a,32P DNA为b,则G2代中的4个DNA分子分别是2个、2个b,故G2代这四个DNA分子的平均相对分子质量为(2×+2b)/4=(a+3b)/4。
16.近10年来,PCR技术(聚合酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图所示),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)加热至94 ℃的目的是使DNA双链中的__________键断裂,称为__________,在细胞中是在__________酶的作用下进行的。
(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中原料是__________,遵循的原则是__________。
(3)综合PCR技术与人体细胞内DNA合成过程可知,二者的必需条件中,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少还要3个条件,即液体环境、适宜的____________________和____________________。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制四次之后,则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为__________。
(5)假设一个模板DNA分子中有800个碱基对,其中含有腺嘌呤600个,若通过PCR技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6 200个,则该模板DNA在PCR扩增仪中已经复制了__________次。
答案:(1)氢 解旋 解旋 (2)脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 (3)温度 酸碱度 (4)1/8 (5)5
解析:本题考查DNA复制的知识及理解能力、分析判断能力和推理能力,要求同学们基础要掌握牢。(1)DNA分子在加热条件下可以发生变性:氢键打开而解旋。该过程在细胞内则是在解旋酶作用下实现的。(2)DNA分子复制所需原料为4种游离的脱氧核苷酸,遵循碱基互补配对原则。(3)由于PCR技术是在细胞外进行的,缺少了细胞内相对稳定的环境,因此,除了满足复制所需的模板、原料、能量和酶以外,还要满足生化反应所需的液体环境和酶所需要的适宜的温度和pH等条件。(4)以15N标记DNA分子模板,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次共形成16个DNA分子,其中有2个含15N,因此15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为1/8。
1.(2012·江苏理综)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
答案:B
解析:本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律,但没有证实其化学本质,A不正确;在肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA的纯度没有达到100%,从单独、直接观察DNA生理效应方面分析,说服力不如噬菌体侵染细菌的实验,B正确;沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数,C不正确;烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D不正确。
2.(2012·山东理综)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
答案:C
解析:本题主要考查了噬菌体侵染细菌过程的相关知识以及DNA分子的有关计算。首先计算得出一个噬菌体DNA中鸟嘌呤脱氧核苷酸占30%,其数量是5000×2×30%=3000个,由一个噬菌体增殖为100个噬菌体,至少需要3000×(100-1)=2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;噬菌体侵染细菌的过程中,需要细菌提供原料、能量、酶等条件,但模板是由噬菌体提供的,B错误;根据DNA半保留复制的特点可知释放出的100个子代噬菌体中含有32P与只含32P的子代噬菌体分别是2个、98个,比例为1∶49,C正确;DNA发生突变,其控制的性状不一定发生改变,D错误。
3.(2012·福建理综)双脱氧核苷酸常用于DNA测序,其结构与脱氧核苷酸相似,能参与DNA的合成,且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时,在DNA聚合酶作用下,若连接上的是双脱氧核苷酸,子链延伸终止;若连接上的是脱氧核苷酸,子链延伸继续。在人工合成体系中,有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
答案:D
解析:此题考查DNA结构的相关知识。在DNA双螺旋结构中,碱基A与T、G与C分别形成碱基对,胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(假定用T′表示)应与A配对形成氢键。故碱基序列为GTACATACATG的单链模板在正常脱氧核苷酸环境中会生成如下双链DNA分子:
G T A C A T A C A T G
C A T G T A T G T A C
① ② ③ ④
双脱氧核苷酸会使子链合成终止,因此当DNA复制时若加入胸腺嘧啶双脱氧核苷酸(T′),可能会在①②③④位置替换碱基T而形成4种异常DNA片段,故可形成5种DNA分子。
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1.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A.染色体是基因的主要载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有一个基因
D.体细胞(细胞核)中基因成对存在,染色体也成对存在
答案:C
解析:基因和染色体存在明显的平行关系,基因是有遗传效应的DNA片段,细胞中的DNA主要位于染色体上,此外,在细胞质中的线粒体、叶绿体中也有少量的DNA,所以染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,这也说明一条染色体上有多个基因,基因和染色体的平行关系还表现在体细胞中基因成对存在,染色体也成对存在。
2.在减数分裂过程中,与同源染色体行为一致的是( )
A.细胞核 B.蛋白质
C.基因 D.中心体
答案:C
解析:基因位于染色体上,在减数分裂过程中,基因与同源染色体行为一致。
3.血友病的遗传属于伴性遗传。某男孩为血友病患者,但他的父母、祖父母、外祖父母都不是患者。血友病基因在该家庭中传递的顺序是( )
A.外祖父→母亲→男孩
B.外祖母→母亲→男孩
C.祖父→父亲→男孩
D.祖母→父亲→男孩
答案:B
解析:血友病属于伴X染色体隐性遗传病,设该致病基因为h,该患病男孩为XhY,其父亲XHY,母亲XHXh,外祖父XHY,外祖母XHXh,因此致病基因来自外祖母。
4.某雌雄异株植物,其叶型有阔叶和窄叶两种类型,并由一对等位基因控制。现在进行了三组杂交实验,结果如下表:
杂交组合 亲代表现型 子代表现型及株数
父本 母本 雌株 雄株
1 阔叶 阔叶 阔叶243 阔叶119、窄叶122
2 窄叶 阔叶 阔叶83、窄叶78 阔叶79、窄叶80
3 阔叶 窄叶 阔叶131 窄叶127
下列有关表格数据的分析,正确的一项是( )
A.用第1组的子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代中窄叶植株占1/6
B.用第2组的子代阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代性状分离比为3∶1
C.根据第2组实验,可以判断两种叶型的显隐性关系
D.根据第1组或第3组实验可以确定叶型基因位于X染色体上
答案:D
解析:根据第1组或第3组实验子代中雌雄性状比例不均等,可以确定叶型基因位于X染色体上且阔叶基因为显性,所以第1组亲代的基因型可以表示为XBY、XBXb,子代的阔叶雌株基因型有两种XBXB、XBXb,它们各占一半,窄叶雄株的基因型为XbY,所以后代中出现窄叶的概率为1/2×1/2=1/4;第2组亲代的基因型为XbY、XBXb,子代阔叶雌株的基因型为XBXb,窄叶雄株的基因型为XbY,所以后代性状分离比为1∶1;由第2组杂交组合实验不能判断出显隐性关系。
5.某种遗传病受一对等位基因控制,下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是( )
A.若该病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ1为纯合子
B.若该病为伴X染色体显性遗传病,Ⅱ4为纯合子
C.若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅲ2为杂合子
D.若该病为常染色体显性遗传病,Ⅱ3为纯合子
答案:C
解析:若该病为伴X染色体隐性遗传病,根据Ⅲ1患病而其母Ⅱ1正常,则Ⅱ1必为杂合子。若该病为伴X染色体显性遗传病,由Ⅲ1患病推出Ⅱ1必患病,由Ⅱ3患病推出Ⅲ2必患病,与图不符合。若该病为常染色体隐性遗传病,则Ⅲ2必为杂合子。若该病为常染色体显性遗传病,则Ⅱ3必为杂合子。
6.正常双亲产下一头矮生雄性牛犊,以下解释不合理的是( )
A.雄犊营养不良
B.雄犊携带X染色体
C.发生了基因突变
D.双亲都是矮生基因的携带者
答案:B
解析:雄犊营养不良、基因突变或双亲为矮生基因的携带者都有可能导致该矮生雄性牛犊的出现,正常雄性牛犊无论是否矮生,其细胞内均含X染色体。
7.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是( )
A.红眼对白眼为显性
B.眼色遗传符合分离定律
C.眼色和性别表现自由组合
D.红眼和白眼基因位于X染色体上
答案:C
解析:由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红眼对白眼是显性;子代雌雄果蝇交配产生的后代,性状与性别有关,判断控制眼色的基因位于X染色体上,表现为性连锁遗传;由非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现自由组合。
8.(2011·福建卷)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW,♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合,也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测,该现象产生的原因可能是:卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合,形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立,理论上这种方式产生后代的雌雄比例是( )
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2
C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1
答案:D
解析:由题可知,ZW(雌火鸡)的卵细胞可与同时产生的三个极体之一结合,而形成的二倍体后代中,WW胚胎不能成活,则其配子结合情况如下:
卵细胞极体 Z
Z ZZ
W ZW
卵细胞极体 W
W WW(致死)
Z ZW
则存活后代为∶ZZ∶(ZW+ZW)=ZZ∶ZW,故ZW(♀)∶ZZ(♂)=4∶1。
9.在探索遗传本质的过程中,科学发现与研究方法相一致的是( )
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验,提出遗传规律
②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上
A.①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理法
B.①假说—演绎法 ②类比推理法 ③类比推理法
C.①假说—演绎法 ②类比推理法 ③假说—演绎法
D.①类比推理法 ②假说—演绎法 ③类比推理法
答案:C
解析:孟德尔根据豌豆杂交实验,提出遗传规律采用的是“假说—演绎法”;萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”,采用的是“类比推理法”;摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上采用的是“假说—演绎法”。
10.下列有关性别决定的叙述,正确的是( )
A.含X的配子数∶含Y的配子数=1∶1
B.XY型性别决定的生物,Y染色体都比X染色体短小
C.含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
答案:C
解析:含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等;含X的配子数(含X染色体的精子+卵细胞)多于含Y的配子数(只有精子含Y染色体);果蝇是XY型性别决定,其Y染色体比X染色体大;无性别区分的生物体内没有性染色体。
11.一只雌果蝇染色体上的某基因发生基因突变,使得野生型性状突变为突变型。若该雌果蝇为杂合子,让其与野生型果蝇杂交,子一代(F1)表现如表1:
表1
F1表现型 突变型♀ 野生型♀ 突变型♂ 野生型♂
比例 1 1 1 1
再从F1取出野生型♀、突变型♂的个体进行杂交,其后代(F2)表现如表2: 表2
F2表现型 突变型♀ 野生型♀ 突变型♂ 野生型♂
比例 100% 0 0 100%
由此可推知该基因突变为(注:突变基因为显性基因的是显性突变,突变基因为隐性基因的是隐性突变)( )
A.显性突变、位于常染色体上
B.隐性突变、位于常染色体上
C.显性突变、位于X染色体上
D.隐性突变、位于X染色体上
答案:C
解析:从F2表现型及其比例来看,后代的性状表现与性别有关,说明控制该性状的基因位于X染色体上;雌果蝇染色体上某基因发生基因突变,使得野生型性状变为突变型,而且该雌果蝇为杂合子,说明属于显性突变。
12.(江西重点中学2013联考)下列有关科学家的实验研究的说法中不正确的是( )
①孟德尔杂交实验中的测交是提出假说的基础 ②赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记法研究噬菌体的遗传物质
③沃森和克里克用建构数学模型的方法研究DNA的结构
④萨顿借助类比推理得出的结论“基因在染色体上”必然是正确的 ⑤在探究遗传物质的实验中,格里菲斯对DNA和蛋白质等大分子进行了分离
A.①②③④⑤ B.①③④⑤
C.①②③⑤ D.①②④⑤
答案:B
解析:①孟德尔杂交实验中的测交是对假说的验证;③沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构;④萨顿借助类比推理得出的结论“基因在染色体上”缺乏证据;⑤在探究遗传物质实验中,艾弗里对DNA和蛋白质等大分子进行了分离。
13.如图所示的红绿色盲患者家系中,女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体,其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于( )
A.Ⅰ-1 B.Ⅰ-2
C.Ⅰ-3 D.Ⅰ-4
答案:B
解析:7号个体正常,不带有任何致病基因,因此9号致病基因只能来自于6号个体,6号是携带者,其致病基因一定来自于2号个体。
14.已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传,先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。如图Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者,Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩,这个男孩患耳聋、色盲、既耳聋又色盲可能性分别是( )
A.0、、0 B.0、、
C.0、、0 D. 、、
答案:A
解析:先天性耳聋是常染色体隐性遗传,Ⅱ3个体基因型为Dd,Ⅱ4个体不携带d基因,后代男孩中不可能出现耳聋个体;色盲是X染色体上的隐性遗传,Ⅱ5个体患病(XbY),Ⅰ3为携带者,所以Ⅱ4个体基因型XBXB∶XBXb=1∶1,后代男孩中色盲的概率为1/2×1/2=1/4。
15.生物研究性小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现甲种遗传病(简称甲病)在家族中发病率较高,往往是代代相传;乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。以下是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(甲、乙病均由核基因控制)。请回答下列问题。
表现型 人数性别 有甲病、无乙病 无甲病、有乙病 有甲病、有乙病 无甲病、无乙病
男性 279 250 6 4465
女性 281 16 2 4701
(1)控制甲病的基因最可能位于______,控制乙病的基因最可能位于______。
(2)下图为甲病遗传的家族系谱图(已知Ⅰ3不携带乙病基因)。其中甲病与表现正常为一对相对性状(显性基因用A表示,隐性基因用a表示);乙病与表现正常为另一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示)。请据图回答:
①Ⅲ11的基因型是______。
②如果Ⅳ13是男孩,则该男孩同时患甲病和乙病的概率为______,只患一种病的概率为______。若该男孩经检查发现其体细胞中性染色体组成为XYY,造成此种性染色体组成的原因可能是________________。
③如果Ⅳ13是女孩,且为乙病的患者,说明Ⅲ10在有性生殖产生配子的过程中发生了________。
答案:(1)常染色体上 X染色体上 (2)①aaXBXB或aaXBXb ②1/8 1/2 其父亲的精子在形成过程中,减数第二次分裂时,Y染色体的两条姐妹染色单体没有分开,形成了一个性染色体组成为YY的精子 ③基因突变
解析:(1)由表格数据可知:甲病在不同性别中发病率相等,而乙病在男性中的发病率明显高于女性,故控制甲病、乙病的基因最可能分别位于常染色体和X染色体上。(2)由Ⅰ1和Ⅰ2患病而Ⅰ5正常可知:甲病为常染色体显性基因控制的遗传病。由Ⅰ3、Ⅰ4和Ⅱ7的健康状况可知:乙病为伴X隐性遗传病。故Ⅲ11个体的基因型为aaXBXB或aaXBXb。Ⅲ10个体基因型为AaXBY,故有Aa×aa→Aa,XBY×XBXb→XbY(男孩患病的概率为1/4),该男孩同时患两种病的概率为1/2×1/4=1/8。只患一种病的概率为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2。XYY中的YY染色体来自父亲,原因是形成精子的减数第二次分裂过程中,由Y染色体复制形成的两条姐妹染色单体没有分开,形成的YY精子参与受精而产生了XYY个体。因Ⅲ10个体正常,所以正常情况下Ⅳ13女孩不患乙病,若产生配子过程发生了基因突变而产生了Xb精子,与Xb的卵细胞结合则导致女孩患病。
16.雌雄异株的高等植物剪秋萝有宽叶、窄叶两种类型。某科学家在研究剪秋萝叶形性状遗传时,做了如下杂交实验:
杂交(组) 亲代 子代
雌 雄 雌 雄
1 宽叶 窄叶 无 全部宽叶
2 宽叶 窄叶 无 1/2宽叶、1/2窄叶
3 宽叶 宽叶 全部宽叶 1/2宽叶、1/2窄叶
据此分析回答:
(1)根据第__________组杂交,可以判定__________为显性遗传。
(2)根据第__________组杂交,可以判定控制剪秋萝叶形的基因位于__________染色体上。
(3)若让第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株杂交,预测其后代的宽叶与窄叶的比例为__________。
(4)第1、2组后代没有雌性个体,最可能的原因是__________________________________。
(5)为进一步证明上述结论,某课题小组决定对剪秋萝种群进行调查。你认为调查的结果如果在自然种群中不存在__________的剪秋萝,则上述假设成立。
答案:(1)3 宽叶 (2)3 X (3)7∶1 (4)窄叶基因b会使雄配子(花粉)致死 (5)窄叶雌性
解析:(1)第3组杂交实验中,宽叶个体杂交出现了窄叶个体,说明宽叶为显性;(2)第3组杂交实验中,后代窄叶个体只有雄性个体,说明这对基因位于X染色体上,两个亲本的基因型为XBXb、XBY,后代会出现表中的结果;(3)第3组子代宽叶雌株有两种基因型XBXB、XBXb,宽叶雄株的基因型为XBY,第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株杂交,有两种杂交组合:1/2XBXB×XBY、1/2XBXb×XBY,前者后代全部为宽叶,占全部后代的1/2,后者后代有1/4的窄叶、3/4的宽叶,因此后代宽叶∶窄叶=7∶1。(4)第1、2组没有雌性个体,很有可能是窄叶基因b会使雄配子(花粉)致死,才会出现上述结果。
1.(2012·江苏单科)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
答案:B
解析:本题主要考查性别决定和伴性遗传的相关知识。性染色体上的基因不都与性别决定有关,如色盲基因,故A错;染色体上的基因都随染色体的遗传而遗传,故B对;生殖细胞既有常染色体上的基因也有性染色体上的基因,它们都选择性地表达,故C错;在减Ⅰ时X和Y染色体分离,次级精母细胞中有的只含X染色体,有的只含Y染色体,故D错。
2.(2012·天津理综)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
答案:C
解析:本题主要考查了自由组合定律的应用和伴性遗传的相关知识。结合题干信息可知,双亲均为长翅,F1代中有残翅,则双亲基因型为Bb和Bb,F1代中长翅∶残翅=3∶1,已知F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅,因为残翅占1/4,可推知白眼占1/2,得出亲本雌蝇为红眼长翅果蝇,基因型是BbXRXr,亲本雄蝇基因型为BbXrY。亲本雌蝇的卵细胞中Xr占1/2,亲本雄蝇的精子中Xr占1/2,亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2,A和B正确;F1代出现长翅的概率为3/4,出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8,C错误;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,其初级卵母细胞基因型为bbbbXrXrXrXr,经减Ⅰ后,次级卵母细胞基因型为bbXrXr,减Ⅱ后,产生bXr的卵细胞,D正确。
3.(2012·福建理综)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1。
P 裂翅♀ × 非裂翅♂
↓
F1 裂翅 非裂翅
(♀102、♂92) (♀98、♂109)K
图1
请回答:
(1)上述亲本中,裂翅果蝇为________(纯合子/杂合子)。
(2)某同学依据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:________(♀)×________(♂)。
(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因________(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将________(上升/下降/不变)。
图2
答案:(1)杂合子
(2)
P XAXa裂翅 × XaY非裂翅
↓
F1 XAXa XAY XaXa XaY
裂翅♀∶裂翅♂∶非裂翅♀∶非裂翅♂
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
(3)非裂翅(♀)×裂翅(♂)[或裂翅(♀)×裂翅(♂)]
(4)不遵循 不变
解析:此题考查遗传定律的应用与伴性遗传的相关知识。(1)显性个体与隐性个体杂交后代显、隐性之比为1∶1,符合测交后代的表现型比例,故亲本裂翅果蝇为杂合子。(2)根据题图,无法判定该等位基因的位置。若亲本基因型为XAXa、XaY,其杂交后代也可呈现题中实验结果。(3)若要通过一次杂交实验鉴别某对等位基因是在常染色体上还是在X染色体上,应选择隐性雌性个体与显性雄性个体杂交或雌雄显性个体杂交,如果杂交后代显、隐性性状的表现与性别有关,则该对等位基因位于X染色体上,否则,位于常染色体上。(4)两对等位基因位于同一对同源染色体上,遗传时遵循基因的分离定律,不遵循自由组合定律。基因型为AaDd的裂翅果蝇逐代自由交配,后代所有果蝇基因型都为AaDd,故后代中基因A的频率不变。
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1. 下列哪组糖类物质能与①~③中的叙述依次对应( )
①存在于RNA中而不存在于DNA中的糖类 ②存在于叶绿体中而不存在于线粒体中的糖类 ③存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的糖类
A.核糖、脱氧核糖、乳糖
B.脱氧核糖、核糖、乳糖
C.核糖、葡萄糖、糖原
D.脱氧核糖、葡萄糖、糖原
答案:C
解析:组成DNA的脱氧核苷酸中含有脱氧核糖,组成RNA的核糖核苷酸中含有核糖;叶绿体进行光合作用可产生葡萄糖,而在有氧呼吸时,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,线粒体吸收丙酮酸进一步氧化分解;糖原是动物细胞特有的多糖。
2.由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是( )
A.氨基酸、葡萄糖、碱基
B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.核糖、碱基、磷酸
D.脱氧核糖、碱基、磷酸
答案:C
解析:核酸是一类高分子化合物,其基本组成单位是核苷酸。一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。一个核苷酸分子完全水解后得到一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸。DNA和RNA的不同点之一是组成核苷酸的五碳糖不同,组成DNA的核苷酸中,五碳糖为脱氧核糖,而组成RNA的核苷酸中,五碳糖为核糖。因此,A、B、D都不是应选答案。
3.(2012·上海市联考)由1分子的磷酸、1分子的碱基和1分子的化合物a构成b,如图所示,则叙述正确的是( )
A.若m为腺嘌呤,则b肯定是腺嘌呤脱氧核苷酸
B.ATP脱去2个高能磷酸键,可形成b,则a为核糖
C.在禽流感病原体和幽门螺杆菌体内b均为4种
D.若a为脱氧核糖,则b构成的核酸完全水解,得到的化合物最多8种
答案:B
解析:含腺嘌呤的核苷酸有2种;脱氧核苷酸完全水解后的产物共有6种;禽流感病原体为病毒,只有1种核酸,共4种核苷酸,但细菌既有DNA又有RNA,核苷酸共8种。ATP脱去两个磷酸基后,产物为腺嘌呤核苷酸,是RNA的4种单位之一。
4.“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验,能运用的原理是( )
A.单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布,从而推知RNA分布
B.单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布,从而推知DNA分布
C.同时利用甲基绿、吡罗红对细胞染色,同时可显示DNA、RNA在细胞中的分布
D.在细胞核、细胞质内可以分别提取DNA、RNA,由此说明DNA、RNA在细胞中的分布
答案:C
解析:“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验,其原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,前者使DNA呈现绿色,后者使RNA呈现红色,使用甲基绿和吡罗红的混合剂对细胞染色,根据颜色变化观察DNA和RNA的分布。
5.下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系,相关叙述中正确的是(多选)( )
A.a的种类有8种
B.a的结构通式可表示为
C.B是人类遗传物质
D.A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同,B则不同
答案:BC
解析:由图得出a是氨基酸,b是核苷酸,A是蛋白质,B是核酸DNA。a的种类有20种,B的种类在神经细胞与表皮细胞中相同,A则不同,因为体细胞都是由同一个细胞通过有丝分裂得到的,不同的细胞具有不同的功能,是细胞分化的结果,分化的实质是基因的选择性表达,从而形成不同的蛋白质。
6.下列叙述中,哪项是淀粉、纤维素和糖原的共同特征( )
A.都是细胞内储存能量的主要物质
B.都含有C、H、O、N四种元素
C.基本组成单位都是五碳糖
D.基本组成单位都是六碳糖
答案:D
解析:本题考查学生对糖类知识的识记与理解。纤维素是植物细胞壁的主要化学成分,不是细胞内储存能量的主要物质;淀粉、糖原和纤维素都是多糖,组成元素都是C、H、O;五碳糖是组成核苷酸的基本单位,不是组成多糖的单位。所以,本题答案为D。
7.在体育比赛时,有的运动员被取消成绩或参赛资格,原因是服用了类固醇药物,该药物可能是( )
A.甲状腺激素 B.垂体激素
C.雄激素 D.生长激素
答案:C
解析:主要考查固醇的化学本质。从各种激素的化学本质上进行分析,甲状腺激素为氨基酸类衍生物,垂体激素是蛋白质类激素,雄激素为固醇类,生长激素为蛋白质类激素。
8.下表是黄豆和玉米种子食用部分营养成分表(表中数据表示每百克干重中含量),从表中分析可得出哪项结论( )
项目 水分 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
黄豆 5.0 10.2 35.1 16.0 18.6 8.2
玉米 3.2 12.1 8.1 3.3 69.6 3.2
A.黄豆生长需氮素比玉米多
B.玉米种子营养价值比黄豆种子高
C.玉米种子萌发时的耗氧量比黄豆多
D.酿酒时用黄豆做原料比用玉米好
答案:A
解析:各种化合物中含氮素的主要是蛋白质、核酸,黄豆中上述两种化合物含量高于玉米,因而黄豆生长需氮素比玉米多。
9.(2011·上海卷)就物质属性而言,蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:蛋白质和多糖属于不同物质,而抗原既可以是蛋白质又可以是多糖。A项正确,B、C、D三项错误。
10.(2011·四川卷)下图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势,下列相关叙述不正确的是( )
A.大量糖类输入并参与代谢,导致种子质量不断增加
B.细胞代谢利用大量糖类,导致淀粉含量降低
C.糖类不断转化为脂质,导致脂质含量持续增加
D.糖类不转化为蛋白质,导致含氮物质含量不变
答案:D
解析:由图可知,油菜种子在成熟过程中,淀粉、可溶性糖等含量下降,而种子干重、脂质含量增加,表明大量糖类输入并参与代谢,转化为蛋白质、脂质等物质,从而使自身含量下降而使种子干重、脂质含量增加,A、B、C三项正确。含氮物质含量不变,种子干重却增加,增加的原因是输入的糖类转化为蛋白质和脂质,所以糖类可以转化为蛋白质,含氮量不变,糖类仍能转变为蛋白质,D项错误。
11.人类基因组计划的实施对人类了解自身的奥秘、增进健康具有无可估量的意义,而其基础是对DNA分子和基因结构及功能的认识。如图是细胞内遗传物质的组成示意图。据图回答问题:
元素(a)―→―→e―→基因(f)―→gi
(1)细胞内遗传信息的携带者是[ ]____________________。
(2)e的名称是__________,e和f的关系是__________。1分子的e是由__________、__________、__________组成的。e共有__________种。
(3)a包括__________等元素。f被彻底水解后的产物是__________(用图中字母表示)。
(4)用图示表示1分子e的组成成分的连接方式__________。
答案:(1)g DNA
(2)脱氧核苷酸 e是f的基本组成单位 1分子磷酸 1分子脱氧核糖 1分子含氮碱基 4
(3)C、H、O、N、P b、c、d
(4)
解析:本题利用简单图示表示组成核酸的物质及元素,了解有关核酸的基础知识,掌握基本组成物质间的关系,便可回答。
12.科学家观察发现,有一种俗称“熊虫”的动物,若进入“隐生状态”(这时它们的代谢速率几乎可降至0),能耐受零下271 ℃的冰冻数小时。据研究,熊虫进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。
根据上述资料,有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案,用于探究题中假设的真实性。(操作时只要定性即可)
(1)设计实验的目的是____________________________。
(2)为了确保实验的科学性和准确性,用于实验的材料,从化学组成及生理功能看,应该不含有也不能合成__________。可以将取自同一动物个体的组织或器官,经过动物细胞培养获得大量实验用的材料。
(3)简述实验操作:
①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量,等分为甲、乙两组;
②向甲组细胞的培养液中添加____________________________,乙组细胞的培养液中不加;
③__________________________________________;
④__________________________________________。
(4)写出实验的预期结果及相应结论。
____________________________________________。
答案:(1)探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞,使组织细胞免受低温造成的损伤 (2)海藻糖
(3)②一定量由熊虫产生的海藻糖 ③将甲、乙两组细胞均控制在零下271 ℃的条件下冰冻数小时 ④观察并记录两组细胞的生活状况
(4)①若甲组细胞均生活良好,乙组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞,使其免受低温造成的损伤;②若甲、乙两组细胞均(或大部分)死亡,则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞,使其免受低温造成的损伤
1. (2012·苏、锡、常、镇联考)三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表:
营养物质 体外燃烧释放能量(kJ/g) 体内燃烧释放能量(kJ/g) 耗氧量(dL/g)
糖 17 17 0.83
蛋白质 23.5 18 0.95
脂肪 39.8 39.8 2.03
据上表内容不能作出的判断是( )
A.糖是生命活动的主要能源物质
B.耗氧量的多少可能与它们含有元素比例不同有关
C.体内外蛋白质分解释放能量的差异可能是因为分解产物不完全相同
D.同质量时,脂肪贮存能量最多
答案:A
解析:三种有机物的元素组成比例不同,因而耗氧量不同,脂肪含C、H多而含氧少,因而耗氧多,产生的能量也多。蛋白质体外燃烧与体内分解产物不同,体内分解可产生尿素,而体外燃烧无尿素的产生,因而产生的能量也不同,B、C、D项都能从表中得出。糖类是主要的能源物质,但表中只说明了糖类是能源物质,不能体现“主要”。
2.(2013·高考信息卷)2009年春夏之交,甲型H1N1流感病毒大流行引起世界各国的关注。甲学者将甲型H1N1流感病毒的遗传物质彻底水解后得到了A、B、C三种化合物,乙学者将组成T2噬菌体的遗传物质彻底水解后得到了A、B、D三种化合物。你认为C、D两种化合物分别指的是( )
A.尿嘧啶、胸腺嘧啶 B.胸腺嘧啶、尿嘧啶
C.核糖、脱氧核糖 D.尿嘧啶、腺嘌呤
答案:C
解析:甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA,彻底水解后得到核糖、碱基、磷酸;T2噬菌体的遗传物质是DNA,彻底水解后得到脱氧核糖、碱基、磷酸。所以C、D分别指的是核糖和脱氧核糖。
3.分析下表某种大肠杆菌细胞的分子组成,能够做出的推论是( )
成分 水 蛋白质 DNA RNA 糖类 脂质 中间产物 无机离子
相对含量% 70 15 1 6 3 2 2 1
分子种类 1 3000 1 1000 50 40 500 12
A.大肠杆菌的遗传物质是DNA和RNA
B.蛋白质是细胞中含量最多的化合物
C.1种DNA转录出1种RNA
D.1种DNA分子可控制多种蛋白质的合成
答案:D
解析:细胞生物的遗传物质都是DNA。由表可知,水是含量最多的化合物。1种DNA分子可转录出多种RNA,进而控制合成多种蛋白质。
4.(全国高考卷)图一表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖、2表示淀粉、3表示含氮化合物、4表示脂肪)。图二表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。回答下列问题。
(1)油菜种子在成熟过程中,________含量不断提高,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,这说明____________________________而来。
(2)图二中曲线③表示________。在小麦种子成熟过程中,种子的干重将__________________________________________________。
(3)将小麦开花后第10天和第40天的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的__________________,适温水浴加热后,A试管出现______________,并且比B试管颜色更________,两试管中被检测的物质可以用图二中的曲线________表示。
答案:(1)脂肪 脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化
(2)淀粉磷酸化酶 增加
(3)斐林试剂 砖红色沉淀 深 ①
解析:(1)由图一中曲线可知,脂肪含量不断上升,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,说明脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来。
(2)由图二可知,小麦种子成熟过程中,葡萄糖的含量下降,淀粉含量上升,淀粉磷酸化酶活性先上升,后下降。此过程中,自由水的含量逐渐下降,种子的干重逐渐增加。
(3)葡萄糖是还原糖,淀粉是非还原糖。第10天与第40天相比,葡萄糖的含量更高,因此与斐林试剂反应后,颜色更深。
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1.tRNA与mRNA碱基互补配对的现象可出现在真核细胞的( )
A.细胞核中 B.核糖体上
C.核膜上 D.核孔处
答案:B
解析:tRNA与mRNA碱基互补配对发生在基因控制蛋白质合成过程的翻译阶段,该阶段是在核糖体上进行的。
2.据报道,美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术,有望使人体的致病基因“沉默”下来。这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的( )
A.ATP的分解过程
B.致病基因的信使RNA的合成过程
C.致病基因的DNA复制过程
D.蛋白质代谢过程中的氨基转换作用
答案:B
解析:致病基因“沉默”下来,意味着这种基因不能表达,所以有可能是基因转录的过程被阻断了。
3.某信使RNA分子中,U占20%,A占10%,那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占( )
A.25% B.30%
C.35% D.70%
答案:C
解析:信使RNA分子是通过DNA分子上基因的一条链转录而来的,那么信使RNA分子中碱基的比例与模板链的碱基比例是相对应的,根据题意,U占20%,A占10%,则基因模板链中A+T占另一条链的比率及整个基因中A+T的比率是相等的,即整个基因中A+T占全部碱基的30%,那么G+C就占70%,又由于在DNA分子中G=C,则G=C=35%。
4.(2011·江苏卷)关于转录和翻译的叙述,错误的是( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
答案:C
解析:转录的场所主要在细胞核,以DNA的一条链为模板,以核糖核苷酸为原料在RNA聚合酶催化下合成一条mRNA;翻译在核糖体上进行,核糖体在mRNA上移动,以mRNA为模板合成一条多肽链,而密码子的简并性增强了密码子的容错性。故A、B、D三项正确,C项错误。
5.治疗艾滋病(其病毒遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构很相似,则AZT抑制病毒繁殖的机制是( )
A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录
B.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录
C.抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程
D.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
答案:B
解析:艾滋病病毒RNA基因逆转录时,AZT分子替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸和RNA上的碱基配对,从而抑制病毒的逆转录。
6.(2011·上海卷)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译,但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质,针对这一差异的合理解释是( )
A.原核生物的tRNA合成无需基因指导
B.真核生物tRNA呈三叶草结构
C.真核生物的核糖体可进入细胞核
D.原核生物的核糖体可以靠近DNA
答案:D
解析:真核生物转录形成的mRNA需进一步加工才能翻译蛋白质;原核生物无核膜,其核糖体能更进一步接近拟核中的DNA。D项正确,A、B、C三项错误。
7.叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是( )
A.叶绿体DNA能够转录
B.叶绿体DNA是遗传物质
C.叶绿体内存在核糖体
D.叶绿体功能不受细胞核调控
答案:D
解析:叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成,因此叶绿体DNA能够转录,也是细胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。
8.下列是大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)( )
—ATG GGC CTG CTG A……GAG TTC TAA—
1 4 7 10 13 100 103 106K
A.第6位的C被替换为T
B.第9位与第10位之间插入1个T
C.第100、101、102位被替换为TTT
D.第103至105位被替换为1个T
答案:B
解析:选项A、C、D中的碱基替换只可能造成个别氨基酸的改变。选项B中,两碱基间插入一个碱基T,会造成后面的所有氨基酸序列都发生改变,因此对多肽的氨基酸序列影响最大。
9.TSD病是由于氨基己糖苷酶的合成受阻引起的。该酶主要作用于脑细胞中脂类的分解和转化。病人基因型为aa。下列原因中最能解释Aa型个体象AA型个体一样健康的是( )
A.基因A阻止了基因a的转录
B.基因a可表达一种能阻止等位基因A转录的抑制蛋白
C.在杂合体的胚胎中a突变成A。因此没有Aa型的成人
D.Aa型的个体所产生的氨基己糖苷酶数量已足够脂类分解和转化
答案:D
解析:在完全显性时,AA和Aa表现型相同。可用排除法。
10.mRNA上决定氨基酸的某个密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的tRNA及转运的氨基酸发生的变化是( )
A.tRNA一定改变,氨基酸一定改变
B.tRNA不一定改变,氨基酸不一定改变
C.tRNA一定改变,氨基酸不一定改变
D.tRNA不一定改变,氨基酸一定改变
答案:C
解析:因tRNA是与mRNA上的密码子配对,故密码子的一个碱基发生替换,对应的tRNA一定改变,又因一种氨基酸可能对应多种密码子,故密码子改变不一定引起氨基酸的改变。
11.有关下图的叙述,正确的是( )
①甲→乙表示DNA转录 ②共有5种碱基 ③甲、乙中的A表示同一种核苷酸 ④共有4个密码子 ⑤甲→乙过程主要在细胞核中进行
A.①②④ B.①②⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
答案:B
解析:由甲、乙碱基组成可知,甲是DNA,乙是RNA,图示为发生在细胞核中的转录过程。甲、乙中的A分别表示腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。每三个相邻的碱基组成一个密码子,故乙中共有2个密码子。
12.在生物体内遗传信息的传递一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则,下面有关这个过程的说法不正确的是( )
A.在细胞的不同阶段,DNA携带的信息一般是不变的,而RNA和蛋白质的种类可以变化
B.DNA→RNA主要是在细胞核中完成的,RNA→蛋白质是在细胞质中完成的
C.DNA→RNA会发生碱基互补配对,RNA→蛋白质不会发生碱基互补配对
D.mRNA是翻译的直接模板,DNA是最终决定蛋白质结构的遗传物质
答案:C
解析:细胞的不同阶段,不同的基因会在特定的空间和时间条件下选择性表达,所以形成的mRNA和蛋白质种类不同。转录的场所有细胞核、叶绿体和线粒体、拟核等,其中细胞核是转录的主要场所,翻译过程在细胞质的核糖体上进行。翻译过程中tRNA要通过碱基互补配对识别mRNA上三个连续的碱基位点。mRNA是翻译的直接模板,但mRNA的碱基序列归根到底取决于DNA的碱基序列。
13.人类在认识自身的道路上不断前行。人类基因组计划绘制出有“生命之书”之称的人类基因组图谱,揭开了人体基因的奥秘。下列说法正确的是( )
①可以利用人类基因组图谱帮助治疗疾病
②人类基因组图谱可以消除社会歧视现象
③人类基因组图谱精确测定了人类基因碱基对序列
④人类基因组图谱直接揭示了人与黑猩猩之间存在差异的原因
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
答案:A
解析:人类绘制基因组图谱的意义在于解决人类所面临的难题,如解决人类的疾病问题,而对其与社会歧视、与其他物种的差异,则不属于研究的范畴之内。
14.(2012·北京市西城区期末)下图表示基因控制胰岛素合成过程的示意图,请分析并回答:
(1)DNA分子基本骨架由__________交替排列构成,DNA分子的多样性体现在__________。
(2)在图中④结构中完成的是__________过程,即__________。
(3)图中甘氨酸的密码子是__________,控制该蛋白合成的基因中,决定“…—甘氨酸—异亮氨酸—缬氨酸—谷氨酸—……”的模板链是图中的__________。
(4)通过转基因技术,可以将人胰岛素基因转入大肠杆菌合成人胰岛素。形成重组质粒需要用到的酶有__________,其作用位点是图中的__________处(填图中序号)。
答案:(1)磷酸和脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸(或“碱基对、碱基”)的数量和排列顺序(有“排列顺序”即可得分)(2)翻译 以mRNA为模板合成有一定氨基酸顺序的多肽链
(3) GGC 甲链
(4)限制性核酸内切酶(或限制酶)和DNA连接酶 ③
15.如下图是基因控制蛋白质合成过程的示意图,请回答:
(1)转录的模板是[ ]__________中的__________链,该链的相应段碱基顺序是______。
(2)翻译的场所是[ ]__________,翻译的模板是[ ]__________,运载氨基酸的工具是[ ]__________,翻译后的产物是__________肽,翻译过程中需要__________个tRNA来运载。
(3)遗传物质DNA主要分布在__________中,也有一部分分布在__________中。
(4)图中核糖体在mRNA上相对运动的方向是由__________向__________。
(5)该过程可能发生在__________内(多选)。
A.噬菌体 B.大肠杆菌 C.禽流感病毒 D.肺炎双球菌 E.人的成熟的红细胞 F.蛙的红细胞 G.酵母菌 H.蓝藻 I.小球藻
答案:(1)④ DNA A TACCGAAGAAAG (2)② 核糖体 ③ mRNA ① tRNA 四(或多) 4 (3)细胞核 细胞质 (4)左 右 (5)F、G、I
解析:该过程表示蛋白质的合成过程。
(1)根据图可知,④表示DNA,③表示mRNA,②表示核糖体,①表示tRNA;根据mRNA上碱基序列可知是以DNA的A链为模板转录产生mRNA的,A链上的碱基序列为TACCGAAGAAAG。
(2)mRNA上有12个碱基,决定=4个氨基酸,翻译时需要4个tRNA来运载。
(3)DNA主要分布在细胞核中,少部分分布在细胞质中。
(4)由图中有关箭头所指方向可知:核糖体移动的方向是由左向右。
(5)由图知,该过程发生在有细胞核的细胞中(因为图中有核膜)。A、C为病毒,无细胞结构;B、D、H为原核细胞,无成形的细胞核;E为真核细胞,但高度分化,无细胞核;F、G、I为真核细胞,具有细胞核,所以应选F、G、I。
1.(2012·安徽理综)图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
答案:C
解析:本题考查原核细胞和真核细胞中基因的转录和翻译的区别,旨在考查考生的识图能力,难度适中。解答本题时首先要掌握真核细胞和原核细胞基因表达的区别,同时要分辨基因的转录和翻译过程图解。真核细胞有由核膜包被的成形的细胞核,转录完成后,mRNA从核孔进入细胞质,与核糖体结合才开始翻译,故D项错误;由图示知,在RNA聚合酶的作用下,细胞内正在发生转录,转录还未完毕,mRNA就开始与多个核糖体结合进行翻译,故该细胞应为原核细胞,C项正确、A项错误;翻译过程中,核糖体在mRNA上移动,从而合成肽链,B项错误。
2.(2012·新课标)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同
答案:B
解析:本题考查中心法则的相关知识,同时考查考生对基础知识的应用能力,难度适中。
解答本题时需要把握中心法则的实质。tRNA的种类与其要转运的氨基酸的种类相同,由于组成两种分泌蛋白的氨基酸种类相同,因此tRNA种类相同;核糖体的组成成分相同,都是由蛋白质和rRNA组成的,A、C两项错误。所有生物共用一套遗传密码,同一密码子所决定的氨基酸相同,D项错误。根据中心法则,蛋白质中的氨基酸序列直接由mRNA的碱基序列决定,故氨基酸排列顺序不同是由mRNA的碱基序列不同导致的,B项正确。
3.(2011·海南)关于RNA的叙述,错误的是( )
A.少数RNA具有生物催化作用
B.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
C.mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
D.细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸
答案:B
解析:各种RNA都是在细胞核中通过转录而来的。
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1.基因的自由组合定律发生于下图哪个过程( )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab雌雄配子随机结合子代9种基因型4种表现型
A.① B.②
C.③ D.④
答案:A
解析:基因自由组合发生在通过减数分裂产生配子的①过程中。
2.人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一,个体即聋。这两对基因分别位于两对常染色体上。下列有关说法,不正确的是( )
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,只能生下耳聋的孩子
C.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的几率为7/16
D.耳聋夫妇可以生下基因为DdEe的孩子
答案:B
解析:听觉正常与否受两对等位其因的控制,符合孟德尔自由组合定律的条件,其基因型控制相应的表现型如下表:
性状 听觉正常 听觉不正常(耳聋)
基因型 D_E_ D_ee ddE_ ddee
夫妇中一个听觉正常(D_E_)、一个耳聋(D_ee、ddE_、ddee)有可能生下听觉正常的孩子。双方一方只有耳蜗管正常(D_ee),另一方只有听神经正常(ddE_)的夫妇也有可能生出听觉正常的孩子。夫妇双方基因型均为D_E_,后代中听觉正常的占9/16,耳聋占7/16。基因型为D_ee和ddE_的耳聋夫妇,有可能生下基因型为(D_E_)听觉正常的孩子。
3.已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16
答案:D
解析:三对基因按自由组合定律遗传,其中每对基因的遗传仍遵循分离定律,故Aa×Aa杂交后代表现型有两种,其中aa出现的概率为1/4;Bb×bb后代表现型有两种,其中Bb出现的概率为1/2;Cc×Cc后代表现型有两种,其中Cc出现的概率为1/2,所以AaBbCc×AabbCc两个体后代表现型有2×2×2=8种,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
4.已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性,红花对白花为显性,两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,F2植株开花时,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2植株自交收获种子数量相等,且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为( )
A.1/4 B.1/6
C.1/8 D.1/16
答案:B
解析:红花对白花为显性,F1的基因型可以用Aa表示,F1自交得到的F2中,红花基因型有两种AA∶Aa=1∶2,自交得到的F3中,白花aa出现的概率为1/4×2/3=1/6。
5.基因A、a和基因B、b分别位于不同的同源染色体上,一个亲本与aabb测交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶1,则这个亲本基因型为( )
A.AABb B.AaBb
C.AAbb D.AaBB
答案:A
解析:由子代AaBb∶Aabb=1∶1,测交亲本产生的配子为AB、Ab,则亲本为AABb。
6.已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为( )
A.1/8 B.3/8
C.1/16 D.3/16
答案:B
解析:设控制小麦抗病和感病、无芒和有芒的基因分别为A、a和B、b。由题意知:F2植株中有9/16抗病无芒(A_B_)、3/16抗病有芒(A_bb)、3/16感病无芒(aaB_)和1/16感病有芒(aabb)四种表现型。因对F2中的有芒植株在开花前进行了清除,并对剩余植株3/4抗病无芒(A_B_)、1/4感病无芒(aaB_)进行套袋自交。在抗病无芒中AAB_∶AaB_=1∶2,故F3中感病植株比例为:3/4×2/3×1/4+1/4=3/8。
7.(2011·上海卷)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是( )
A.F1产生4个配子,比例为1∶1∶1∶1
B.F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1
C.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合
D.F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1
答案:D
解析:F1黄色圆粒豌豆(YyRr)产生四种配子YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,A项错误。F1产生精子的数量远远多于卵细胞的数量,B项错误。基因自由组合定律的实质:Y和y、R和r分开;Y和R、r,y和R、r自由结合,C项错误。F1产生的精子中YR∶yr=1∶1,D项正确。
8.(2011·上海卷)小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制,这四对基因分别位于四对同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗离地27cm的mmnnuuvv和离地99cm的MMNNUUVV杂交得到F1,再用F1代与甲植株杂交,产生F2代的麦穗离地高度范围是36~90cm,则甲植株可能的基因型为( )
A.MmNnUuVv B.mmNNUuVv
C.mmnnUuVV D.mmNnUuVv
答案:B
解析:mmnnuuvv(隐性)27cm×MMNNUUVV(显性纯合)99cm
↓
F1 MmNnUuVv×甲
↓
36~90cm
隐性纯合子高27cm,显性纯合子高99cm。(99-27)/8=9cm。由于基因累加作用,每个显性基因决定高度9cm,F2代高度在36~90cm,后代不能出现mmnnuuvv和MMNNUUVV基因,由F1为MmNnUuVv可知,如果甲为A、D所示基因型则会出现mmnnuuvv,不符合题意,A、D两项错误;如果为C项所述基因型,后代不会出现7个显性基因,即90cm高度,C项错误;为B项所述基因型的话,后代高度完全在36~90cm,B项正确。
9.(2012·济南市高三质量检测A)下列有关孟德尔遗传规律的叙述中,正确的是( )
A.遗传规律适用于一切生物
B.遗传规律不适用于伴性遗传
C.遗传规律发生在配子形成过程中
D.遗传规律发生在有丝分裂过程中
答案:C
解析:孟德尔定律适用于真核生物有性生殖产生配子时,核基因的传递规律。
10.(2013·太原市第三实验中学月考)现有①~④四个果蝇品系(都是纯种),其中品系①的性状均为显性,品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:
品系 ① ② ③ ④
隐性性状 均为显性 残翅 黑身 紫红眼
相应染色体 Ⅱ、Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅲ
若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型( )
A.②×④ B.①×②
C.②×③ D.①×④
答案:A
解析:考查自由组合定律的适用范围。控制两对相对性状的基因需要在两对同源染色体上。
11.(2011·南昌市八一中学高三月考)下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,这两对基因分别控制两对相对性状,从理论上说,下列分析不正确的是( )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B.甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1
C.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
D.正常情况下,甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离
答案:D
解析:等位基因分离在减数第一次分裂后期,故D项错误。
12.(2011·福建卷)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据:
亲本组合 F1株数 F2株数
紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶
①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30
②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81
请回答:
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循________定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为________,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为________。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为________。若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为________。
(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点(·)表示相关基因位置,在右图圆圈中画出组合①的F1体细胞的基因型示意图。
答案:(1)自由组合
(2) AABB、aabb 1/5
(3) AAbb(或aaBB) 紫色叶∶绿色叶=1∶1
(4)
解析:本题主要考查基因的自由组合定律,意在考查考生运用基因的自由组合定律解决实际问题的能力。(1)因为结球甘蓝的叶色性状是由两对等位基因(分别位于两对染色体上)决定的,所以结球甘蓝叶色性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)组合①中,由于F1都是紫色叶,且F2中紫色叶和绿色叶的比例接近15∶1,因此绿色叶植株的基因型是aabb,紫色叶植株的基因型是AABB、AaBB、AABb、AaBb、aaBB、aaBb、AAbb、Aabb,则纯合子所占的比例是3/15 =1/5。
13.狗皮毛的颜色受两对常染色体上的等位基因A、a与B、b(分别位于两对同源染色体上)控制,表现型有三种:沙色、红色和白色。经观察绘得系谱图如下,请分析回答:(1号、2号为纯合子)
(1)以上图示性状遗传遵循孟德尔的什么遗传定律? ___________。
(2)1号和2号的基因型是________。
(3)6号和7号的后代出现三种表现型的根本原因是________。其比例为________。
(4)若已知8号不带有B基因,则15号的基因型为________。若12号与一白色雌狗交配,则生出沙色狗的概率为________。
答案:(1)基因的自由组合定律
(2)aaBB、AAbb
(3)等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合 红色∶沙色∶白色=9∶6∶1
(4)Aabb 2/3
解析:图示性状由两对等位基因控制,符合基因的自由组合定律。1号和2号的后代为A_B_,所以,1号和2号的基因型为aaBB、AAbb。6号和7号的基因型分别是AaBb和AaBb,根据基因的分离和自由组合定律,后代中9种基因型比例为9A_B∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb,3种表现型比例为9∶6∶1。8号不带有B基因,基因型是A_bb,9号基因型是aabb,则15号的基因型是Aabb,12号基因为1/2(1/3AAbb、2/3Aabb)和1/2(1/3aaBB、2/3aaBb),其产生的配子中有1/3Ab、1/3ab、1/3aB,所以,该个体与白色个体交配,后代中沙色狗的概率为1/3+1/3=2/3。
1.(2012·山东理综)某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB,且Ⅱ-2与Ⅱ-3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是( )
A.Ⅰ-3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ-2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ-1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ-2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
答案:B
解析:本题主要考查了遗传规律的应用。已知该遗传病是由两对等位基因控制的,Ⅱ-2和Ⅱ-3患病但子代不会患病,说明这两对等位基因中每对等位基因的隐性纯合子(即aa或bb)均可引起该遗传病,只有A_B_的个体才能表现正常。进一步结合Ⅰ-1的基因型(AaBB)可确定Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别为aaBB和AAbb,所以Ⅰ-3的基因型是AaBb或AABb,Ⅲ-1和Ⅲ-2的基因型均为AaBb。Ⅲ-2(AaBb)与基因型为AaBb的女性婚配,子代正常(A_B_)的概率是9/16,患病的概率应为7/16。
2.(2011·山东卷)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为________。根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循________。F1测交后代的表现型及比例为________。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为________。
(2)图中F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然为三角形果实,这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为________;还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是________。
(3)荠菜果实形状的相关基因a、b分别由基因A、B突变形成,基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有________的特点。自然选择可积累适应环境的突变,使种群的基因频率发生________,导致生物进化。
(4)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①_______________________________;
②__________________________________;
③__________________________。
结果预测:
Ⅰ.如果________,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ.如果________,则包内种子基因型为AaBB;
Ⅲ.如果________,则包内种子基因型为aaBB。
答案:(1) AABB和aabb 基因自由组合定律 三角形果实∶卵圆形果实=3∶1 AAbb和aaBB
(2)7/15 AaBb、Aabb和aaBb
(3)不定向性(或:多方向性) 定向改变
(4)答案一:①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子
②F1种子长成的植株自交,得F2种子
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例
Ⅰ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为15∶1
Ⅱ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为27∶5
Ⅲ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为3∶1
答案二:①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子
②F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F2种子
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例
Ⅰ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为3∶1
Ⅱ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为5∶3
Ⅲ.F2三角形与卵圆形果实植株的比例约为1∶1
解析:本题主要考查遗传、变异、进化及实验设计的有关知识,意在考查考生对遗传规律、基因突变、进化的理解与用能力及实验与探究能力。(1)由图解可知F1是三角形果实,F2出现约为15∶1的比例,因此,荠菜果实形状的遗传遵循基因的自由组合定律,且F1的基因型为AaBb,亲代的基因型为AABB和aabb。由F2的数据可知,双显基因型及单显基因型都表现为三角形果实,因此,F1测交子代的表现型及其比例为三角形果实:卵圆形果实=3∶1,若另选亲本,使F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,可选择亲本的基因型为AAbb和aaBB。
(2)图中F2中的部分个体无论自交多少代其后代表现型仍为三角形果实,说明这些个体自交的子代中不会出现基因型为aabb的个体,因此这些个体的基因型是AABB、AaBB、AABb、AAbb、aaBB,所占的比例为7/15。能发生性状分离的是杂合子,且子代能产生基因型为aabb的个体,因此可判断它们的基因型为AaBb、Aabb、aaBb。
(3)A、B可以突变为a、b,也可以突变为其他形式的等位基因,体现了基因突变的不定向性。生物进化是种群基因频率定向改变的结果。
(4)基因型为AABB、AaBB、aaBB的荠菜种子都结三角形果实,可分别让其与卵圆形植株(aabb)杂交得到F1,然后再让F1自交得到F2,统计F2的性状表现及比例;AABB与aabb杂交,F2中三角形果实:卵圆形果实=15∶1,aaBB与aabb杂交,F2中三角形果实:卵圆形果实= 3∶1,AaBB与aabb杂交,F2中三角形果实:卵圆形果实= 27∶5。
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1. 下面关于酶的论述正确的是( )
①对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新 ③温度越高酶的活性越大 ④酶制剂通常在低温下保存 ⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
A.①④⑤⑦ B.②③⑤⑦
C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
答案:A
解析:酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。酶可在细胞内、细胞外和体外发挥作用。酶在体内可以更新。酶具有降低化学反应的活化能的作用。酶具有专一性、高效性和需要温和条件等特性。
2.在研究酶特性的实验中,以体积分数为3%的过氧化氢溶液为底物的一组实验记录如下表所示:
实验过程 实验现象
常温下自然分解 气泡少而小
常温下加入2滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液 气泡稍多而小
常温下加入2滴鲜肝研磨液 气泡极多而大
加入2滴煮沸后冷却的鲜肝研磨液 气泡少而小
据表分析,不能得出的结论是( )
A.从催化反应条件看,酶的作用条件温和
B.从催化反应物种类看,酶具有专一性
C.从催化反应效率看,酶具有高效性
D.从实验变量看,肝脏研磨液属于自变量
答案:B
解析:四组实验的反应物均是过氧化氢溶液,只有过氧化氢酶,因此,不能得出酶具有专一性的特点。
3.有一个学习小组在探究某种淀粉酶的最适温度时,设计了如下实验步骤:
1 取10支试管分成5组,编号,向每组的1支试管中加入2 mL 3%淀粉溶液,向另1支试管中加入1 mL 2%的新鲜淀粉酶溶液
2 将5组试管分别置于30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃的水中保温5 min
3 把每组的两支试管中溶液相混合、摇匀,并放回原水浴环境中继续保温5 min
4 向每组混合液中滴加1滴碘液,摇匀
5 观察现象,记录结果
请指出下列对该实验步骤的评价中,不正确的是( )
A.温度范围设置不合理
B.还应该设置对照组实验
C.检测因变量的方法可行
D.无关变量得到了较好控制
答案:B
解析:该实验用了五组对比实验来探究某种淀粉酶的最适温度,因此不需要再设置对照组实验。温度范围差距较大,不能得出淀粉酶的最适温度。
4.蜗牛嗉囊中的消化液对纤维素具有消化作用。从菠菜叶柄切一小薄片放在载玻片上,滴加蜗牛嗉囊中的消化液,加盖玻片;同样制作另一切片标本,但以蒸馏水作为对照组。15 min后观察,发现两标本内的细胞形态完全一样。下列对结果与预期不同的分析中,不合理的原因是( )
A.实验的温度太低,作用时间也不够长
B.滴管或实验器皿未洗净,残留酸或碱
C.消化液离开蜗牛嗉囊后,不发生作用
D.吸取消化液的量过少
答案:C
解析:酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。酶的作用部位可在细胞内、细胞外和体外。因此,消化液离开蜗牛嗉囊后,仍可发生作用。
5.猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如下图所示。在35 ℃水浴中保温一段时间后,甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂,丙、丁试管中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是( )
A.只有实验①能
B.只有实验②能
C.实验①、实验②都能
D.实验①、实验②都不能
答案:B
解析:甲试管中的蛋白液可被蛋白酶水解,但蛋白酶的化学成分是蛋白质,因此,甲、乙试管均出现紫色反应。丙试管中的蛋白酶可水解蛋白块,因此,丙中的蛋白块体积变小,丁中蛋白块体积不变。
6.下列关于影响酶反应速率(v)因素的研究中,条件控制和预期结果的关系合理的是( )
A.有足够的底物,温度、pH等条件适宜且恒定——v与酶浓度成正比
B.酶浓度恒定,温度、pH等条件适宜且恒定——v与底物浓度成正比
C.酶浓度和底物一定,在pH适宜的条件下——v与温度成反比
D.酶浓度和底物一定,在温度适宜的条件下——v与pH成正比
答案:A
解析:B选项,在底物浓度较低的情况下,速率与底物浓度成正比,超过一定范围,底物浓度增加,速率不变。C选项和D选项,在一定范围内,酶促反应速率随温度或pH的增大而增大,超过最适值后,随温度和pH的增大而减小。
7.(2012·海淀期中)如下表是一实验设计,表中“+”表示有,“-”表示无。与此相关的分析正确的是( )
试管编号 a b c d e f
2 mL 3%淀粉溶液 + + + - - -
2 mL 3%蔗糖溶液 - - - + + +
1 mL淀粉酶溶液 + + + + + +
反应温度(℃) 40 60 80 40 60 80
斐林试剂 + + + + + +
①本实验试图研究两个问题
②可以用碘液代替斐林试剂来检测结果
③虽然不知道该酶促反应的最适温度,但可以预期b号试管的反应颜色最深
④设置的b、c、d号试管均可看作a号试管的对照
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有③④正确
答案:C
解析:本实验可以研究酶的活性与温度的关系及酶的专一性这两个问题。碘液只能用来检验淀粉的有无,不能用来检测蔗糖的有无,因此不能用碘液代替斐林试剂来检验实验结果。
8.海洋中的鱼安K鱼康K鱼有发光现象,其光能是由( )
A.电能转变而来
B.ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来
C.热能转变而来
D.有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来
答案:B
解析:ATP中活跃的化学能可以转变成化学能、机械能、热能、电能、光能等。
9.(杭州高中2012届月考)有关酶和ATP的正确叙述是( )
A.基因表达过程需要酶和ATP参与
B.酶的催化效率总是高于无机催化剂
C.温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率
D.酶氧化分解的产物是氨基酸
答案:A
解析:基因表达时要合成RNA和蛋白质,需要酶和ATP;高温时,酶变性失活,而无机催化剂的催化效率升高;ATP与ADP相互转化是在酶的作用下进行的,而温度影响酶活性;酶水解产物是氨基酸,氧化分解产物是水、CO2和尿素。
10.(2013·聊城市高三月考)下列有关ATP的叙述,正确的是( )
①人短时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
④人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:B
解析:细胞中ATP与ADP的含量总处于动态平衡,否则,生命活动难以维持。
11.(2013·上海市高三年级联考)1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为a,其中44%用于ADP转化为ATP,若1个葡萄糖分子在有氧呼吸中产生了b个ATP分子,则1个高能磷酸键中所含能量( )
A.2a/5b B.11a/25b
C.11a/50b D.22a/25b
答案:A
解析:1个ADP转化为ATP需形成1个高能磷酸键,即1个葡萄糖有氧呼吸释放能量的44%形成b个高能磷酸键。
12.(杭州高中2012届月考)在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲I所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙示意发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题:
Ⅰ正常酶的作用图 Ⅱ竞争性抑制剂作用图 Ⅲ非竞争性抑制剂作用
图甲
(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有__________。
(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制细菌合成细胞壁相关的酶的活性,其原因是__________。
(3)据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是____________________抑制剂,原因是____________________________。
(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙。若将温度提高5℃,请在图丙中绘出相应变化曲线。
图乙 图丙
答案:(1)专一性
(2)青霉素能与这些酶的活性位点结合(或:酶活性位点被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降
(3)竞争性
底物浓度越高,底物与酶活性位点结合机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小
(4)见图
解析:本题以酶的专一性为切入点,综合考查信息转换能力和分析推理能力,属于较高要求。
13.(江苏黄桥2013月考)研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答:
(1)神经细胞中的ATP主要来自__________(生理过程)。研究发现正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________。
(2)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP,两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析,ATP进入细胞间隙穿过了__________层膜,将导致受体细胞膜外的电位变化是__________________。
(3)若人体产生的某抗体能与图中相关酶特异性结合,从而使受体细胞不能接受信息,这样引起的疾病是____________________________。
(4)为了研究x物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的x物质将细胞处理24小时,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如下表所示:
实验组编号 X物质的浓度(ng mL-1) 细胞中ATP的浓度(n mol mL-1) 细胞死亡的百分率
A 0 80 1
B 2 70 3
C 4 50 10
D 8 20 25
E 16 5 70
F 32 1 95
①该实验的因变量是________________。
②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?
__________________________。
③若用混有浓度为2ng mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是
__________________________________________。
答案:(1)细胞呼吸 ATP与ADP相互迅速转化 (2)0 由正变负
(3)自身免疫病
(4)①细胞中ATP浓度和细胞死亡的百分比。 ②细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率增加。 ③ATP减少,阻碍消化酶的合成和分泌、小肠的蠕动,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收。
解析:(1)动物细胞中的ATP主要来自细胞呼吸。ATP与ADP的迅速相互转化保证了细胞内的ATP在较低浓度的情况下也能满足生命活动的需要。(2)ATP不能穿过生物膜;受体细胞膜的电位由外正内负转变为外负内正。(3)抗体与自身的正常成分结合导致的疾病属于自身免疫病。(4)该实验的自变量是不同浓度的物质X,细胞中ATP浓度和细胞死亡的百分率均是因变量。由结果可知,ATP浓度与细胞死亡率负相关。由于物质X可抑制ATP的合成,而消化和吸收需消耗ATP,所以加X会抑制消化和吸收。
1. (2012·海南单科)下列操作中,不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( )
A.淀粉酶溶液中加入强酸
B.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
C.淀粉酶溶液中加入淀粉溶液
D.淀粉酶经高温烘干制成粉剂
答案:C
解析:本题考查了酶及其特性的相关知识。酶是有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,遇高温、强酸、强碱、重金属会发生变性,故A、D可能发生。淀粉酶是蛋白质,淀粉酶溶液中加入蛋白酶会使淀粉酶水解失活。淀粉酶能把淀粉水解成麦芽糖,且反应前后酶活性不变,C选项符合题意。
2.(2012·北京理综)细胞中不能合成ATP的部位是( )
A.线粒体的内膜
B.叶绿体中进行光反应的膜结构
C.内质网的膜
D.蓝藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构
答案:C
解析:本题主要考查细胞代谢过程中ATP合成的相关知识。细胞代谢产生ATP的生理过程主要是细胞呼吸和光合作用的光反应,所以A、B、D三个选项中所涉及的部位均可合成ATP;而内质网的膜上不能产生ATP,故C项符合题意。
3.(2012·全国)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E5支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL,摇匀。
③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④取出各试管,分别加入斐林试剂2 mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1)______________________________________________________ _。
(2)______________________________________________________ _。
答案:(1)③中70 ℃应改为37 ℃。因为人唾液淀粉酶作用的最适温度为37 ℃
(2)在观察各试管中溶液的颜色之前应将各试管放在沸水浴中一段时间。因为在高温条件下斐林试剂与还原糖反应显色(其他合理答案也可以)
解析:(1)唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃,70 ℃环境中该酶将失活。(2)斐林试剂与还原糖在水浴共热条件下,才产生砖红色沉淀。
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第1页课后练习 实战冲关
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1. (2012·孝感统考)层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白。作为细胞的结构成分,它含有多个结合位点,对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。层粘连蛋白分子结构示意图如下图,若该蛋白分子由m个氨基酸构成,下列有关说法不正确的是( )
A.该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m-3
B.该蛋白在细胞识别中具有重要作用
C.癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面层粘连蛋白减少
D.该物质的合成只需核糖体即可完成
答案:D
解析:该层粘连蛋白分子由3条链组成,因此含有(m-3)个肽键;层粘连蛋白是一种糖蛋白,具有多个结合位点,在细胞识别中具有重要作用;癌细胞易扩散,而层粘连蛋白对细胞间粘连起作用,故癌细胞膜上的层粘连蛋白会比较少;该蛋白的合成除了需要核糖体外,至少还需要线粒体提供能量。
2.(2012·郑州质测一)已知氨基酸的平均分子质量为126,天冬酰胺的R基为(—C2H4ON),现有化学式为CXHyOzN17S2的一条多肽链,其中有2个天冬酰胺参与组成。则该多肽的分子质量最大约为( )
A.1 638 B.1 854
C.1 890 D.2 142
答案:A
解析:天冬酰胺的R基中含有N元素,则如果该多肽链其他R基不含N元素时,该多肽链最长,相应的分子质量最大。该多肽分子式中有17个N,则在上述情况下,去掉2个天冬酰胺R基中的2个N,肽链中有15个N,说明该多肽为15肽,其分子质量为15×126-(15-1)×18=1 638,故A正确。
3.如图所示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是( )
A.A中肯定含有S元素
B.①过程发生所需模板和运输B的工具都是RNA
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
答案:B
解析:A中可能含有S元素,也可能不含。多肽中氨基酸数不一定等于肽键数(在环状多肽中氨基酸数等于肽键数)。细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性。
4.科学家培育出一种类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体,不能分裂和分化,但能连续数日生成蛋白质。下列关于蛋白质的叙述中,正确的是( )
A.蛋白质是肽链以一定方式形成的具有复杂空间结构的高分子化合物
B.每种蛋白质都由20种氨基酸组成
C.每种蛋白质都含 C、H、O、N、S、Fe等元素
D.氨基酸种类、数量和排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质
答案:A
解析:组成蛋白质的氨基酸约有20种,但并不是每一种蛋白质都含有20种氨基酸;蛋白质必含的元素为C、H、O、N,有的含有S和Fe;肽链的空间结构也是决定蛋白质多样性的原因之一。
5.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3,则它的分子式是C5H11O2NS
B.组成蛋白质的氨基酸的一个氨基和一个羧基必须连接在同一个碳原子上
C.n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m-n
D.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽一定是一种二肽
答案:C
解析:根据氨基酸结构通式,甲硫氨酸的分子式是R基中元素种类及数目,加上氨基酸共有的C2H4O2N;组成蛋白质的氨基酸的一个氨基和一个羧基必须连接在同一个碳原子上;多肽中的氨基数=R基中氨基数+肽链数,C中的m-n是R基中的氨基数,整条肽链中氨基数应为m-n+1;含有2个氮原子的肽链只能是二肽。
6.有关如图中蛋白质的叙述,正确的是( )
A.含有2条肽链
B.共有126个肽键
C.R基中共含17个氨基
D.形成该蛋白质时共失去水分子125个
答案:A
解析:R基中羧基数为15,蛋白质羧基总数为17,肽链一端的羧基数为2,即2条肽链。
7.由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子,其中含n条肽链,z条环状多肽,这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为( )
A.m-n+z B.m-n-z
C.m-z+n D.m+z+n
答案:A
解析:若m个氨基酸构成的一个蛋白质分子,设其中m1个氨基酸构成n条非环状肽链,水解需水分子m1-n个,而z条是环状多肽,由m-m1个氨基酸构成,水解需水分子m-m1个。所以完全水解共需水分子m-n+z。
8.a、b、c表示生物体内的三个生理过程,如下图所示的三个过程中Y代表的物质和特征分别是( )
①酶 ②抗体 ③载体 ④选择性 ⑤特异性 ⑥专一性
A.①②③;④⑤⑥ B.②③①;⑤④⑥
C.③①②;④⑥⑤ D.③②①;⑥④⑤
答案:C
解析:本题考查了蛋白质的生理功能及特性。a过程中Y使X物质进入细胞,则在此过程中,Y起到了载体的运输作用,载体具有选择性;b过程中Y使X物质变成其他物质,则在此过程中,Y起到了酶的催化作用,酶具有专一性;c过程中,Y使X被清除,则在此过程中,Y起到了抗体的免疫作用,抗体具有特异性。
9.(2012·上海市高三联考)今有一化合物,其分子式为C55H70O19N10,已知将它水解后只得到4种氨基酸:甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)。该多肽所含的氨基酸个数以及完全水解后增加的氨基个数分别是( )
A.10、4 B.10、9
C.11、10 D.9、10
答案:B
解析:该多肽含10个N原子,而4种氨基酸均只有1个N原子,脱水缩合时N原子数不变,故该多肽为10肽,有9个肽键。
10.(2012·苏北四市联考)一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解产物中只含有下列3种氨基酸。下列叙述错误的是( )
A.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子
B.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
C. 1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸
D. 1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
答案:D
解析:3种氨基酸中谷氨酸含有2个羧基,每种氨基酸都只有一个氨基。肽链中有6个N原子,说明该肽链由6个氨基酸脱水缩合而成,产生5个水分子。合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA。根据氧原子推算,1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸。1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基。
11.(宝鸡中学2012届月考)如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a、b表示有机小分子物质,A、B、x代表有机大分子物质,虚线表示遗传信息的流动方向。请据图分析回答:
(1)小分子b的结构通式可表示为________________。
(2)B可分为B1、B2、B3等多种,其原因是:从b分析是由于______________________;从A分析是因为____________________。B2在催化生物体内的生化反应时所具有的特性是________________和__________________。
(3)A分子中控制B3合成的有关片段在人体的肝细胞中是否存在?__________。原因是______。
(4)B3是由574个氨基酸,4条肽链组成的,在形成1分子B3的过程中,共脱去__________个水分子。
(5)某蛋白质由51个氨基酸组成,如果用肽酶将其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是______________________。
]
A. B.
C. D.
(6)19世纪,世界上很多著名的科学家试图通过研碎胰腺的方法来获得其中的胰岛素,但都没有获得成功,后来有科学家通过结扎胰管让胰腺退化然后单独研碎胰岛的方法成功获得了其中的胰岛素。分析失败的原因,最可能的是______________。
答案:(1)(氨基酸通式)
(2)氨基酸的种类、数量、排列顺序 DNA分子结构具有多样性 高效性、专一性
(3)是 每一个体细胞都含有人体全套的遗传物质 (4)570 (5)C (6)胰岛素属于蛋白质,研磨过程中被胰腺中的蛋白酶分解
解析:本题是对蛋白质结构和功能及相关计算的考查。
12.通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量,其含氮量一般不超过30%,而三聚氰胺的含氮量为66%左右。因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。三聚氰胺常被不法商人用做食品添加剂,以提升检测中的蛋白质指标,2008年9月,在包括三鹿、蒙牛、伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检出了含量不同的三聚氰胺。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌。科研人员以鼠为实验材料,探究三聚氰胺能否诱导大鼠肾部结石的发生。
Ⅰ.实验材料和用具:小鼠若干只,普通饲料,三种不同剂量的三聚氰胺A、B、C(分别为低、中、高浓度),其他所需条件均满足。
Ⅱ.实验目的:探究三聚氰胺能否诱导肾部结石的发生。
Ⅲ.方法步骤。(请简要写出)
(1)_________________________________________________________。
(2)_______________________________________________________ _。
(3)_______________________________________________________ _。
(4)一年后,检查大鼠的健康状况,统计各组大鼠的肾部结石发生率。
Ⅳ.实验结果预测与分析:(至少写出三种情况)
(1)______________________________________________________。
(2)__________________________________________________ __。
(3)______________________________________________________ __。
答案:Ⅲ.(1)选身体健康、发育正常、体重相同的小鼠若干只,随机均分为甲、乙、丙、丁四组,分别饲养
(2)四组鼠每天饲喂等量普通饲料,甲、乙、丙三组分别添加等量的三聚氰胺溶液A,溶液B,溶液C
(3)在适宜且相同条件下饲养一年
Ⅳ.(1)若四组大鼠肾部结石发生率相同(或都不发生肾部结石),说明三聚氰胺不会诱导大鼠肾部结石的发生
(2)若结石发生率为丙>乙>甲>丁,说明三聚氰胺会诱导大鼠肾部结石,剂量越大,发生率越高
(3)若甲、乙、丙大鼠肾部结石发生率相近,都高于丁,说明三聚氰胺会诱导大鼠肾部结石的发生,但跟剂量大小无关
解析:由实验材料和用具可知,用三种不同浓度的三聚氰胺饲喂小鼠,同时设置空白对照,可根据小鼠能否发生肾部结石予以判断。
1.(2012·上海单科)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键,导致( )
A.蛋白质分解为多肽链
B.多肽链分解为若干短肽
C.多肽链分解为氨基酸
D.氨基酸分解为氨基和碳链化合物
答案:C
解析:本题考查酶的专一性、多样性的相关知识,肽酶可水解肽链末端的肽键,最终将多肽链分解为氨基酸。
2.(2012·海南单科)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是( )
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
答案:A
解析:本题主要考查组成生物体蛋白质的氨基酸的种类及氨基酸脱水缩合合成蛋白质等相关的知识内容。甘氨酸的分子量是75,不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中间产物,有8种氨基酸不能在人体细胞中合成,必须从食物中获得,称为必需氨基酸。氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。R基的特异性决定氨基酸的特异性。
3.(2012·海南单科)关于蛋白质的叙述,错误的是( )
A.有些蛋白质是染色体的组成成分
B.酶在催化反应前后,其分子结构不变
C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性
D.蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
答案:C
解析:本题主要考查了蛋白质的特性。染色体的化学组成成分主要是蛋白质和DNA。酶是生物催化剂,反应前后其分子结构不变。蛋白质遇高温、重金属变性,盐析出的蛋白质没有变性。双缩脲试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物。
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第1页课后练习 实战冲关
考题反馈抓落实 自主演练我成功
1.(2012·苏、锡、常、镇四市调研)某渗透装置如图所示,烧杯中盛放有蒸馏水,图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。从理论上分析,该实验过程中最可能出现的现象是( )
A.漏斗中液面开始时先上升,加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
C.加酶前后,在烧杯中都可以检测出蔗糖
D.加酶后,可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
答案:B
解析:猪膀胱膜是一种蔗糖不能透过的半透膜,但蔗糖酶水解蔗糖成葡萄糖和果糖后,葡萄糖和果糖的相对分子质量减小,直径变小就能透过半透膜了,所以在未加酶之前漏斗内浓度高,水以从烧杯内向漏斗内渗透为主,漏斗中液面上升。加酶后由于把一分子二糖水解成了两分子单糖,浓度上升,水继续以从烧杯向漏斗渗透为主,但此时漏斗中的两种单糖都会向烧杯中扩散,导致漏斗中溶液的浓度持续下降,一直到漏斗与烧杯中溶液浓度相等为止,所以后来漏斗液面也会下降,直到漏斗内外的液面高度一致为止。
2.如图所示,在U形管中部c处装有半透膜,在a侧加入细胞色素C(相对分子质量为1.3万的蛋白质)水溶液(红色)。b侧加入清水,并使a、b两侧液面高度一致,经一段时间后,实验结果将是( )
A.a、b两液面高度一致,b侧为无色
B.a、b两液面高度一致,b侧为红色
C.a液面低于b液面,b侧为红色
D.a液面高于b液面,b侧为无色
答案:D
解析:本题考查渗透作用发生的条件。水分子能够透过半透膜进行扩散,这种扩散是渗透作用,而蛋白质分子不能通过半透膜。图中半透膜的a侧溶液浓度大于b侧溶液浓度,所以水分子通过半透膜由b侧向a侧扩散的速度大于由a侧向b侧扩散的速度,最终表现出a侧液面高于b侧液面。蛋白质分子不能透过半透膜,所以a侧为红色,b侧仍为无色。
3.下表资料显示四组马铃薯条分别浸入Ⅰ~Ⅳ四种不同溶液1h后质量转变百分率,根据表中资料可得到的结论是( )
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
质量转变百分率 +5% -5% -3% 0%
A.溶液Ⅰ浓度最小
B.溶液Ⅱ的浓度小于溶液Ⅲ
C.溶液Ⅳ浓度最大
D.溶液Ⅳ是蒸馏水
答案:A
解析:根据表格中质量转变百分率可知,四组马铃薯条分别在Ⅰ~Ⅳ四种液体中发生了吸水、失水、失水、吸水和失水达到动态平衡四种情况,由此可推知外界四种溶液浓度大小为Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。
4.(宝鸡中学2012届月考)如右图所示是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是( )
A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层
B.图中1是细胞壁,6中充满了蔗糖溶液
C.图中细胞处于质壁分离状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度
D.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅
答案:B
解析:图中2、4、5组成了原生质层;1为细胞壁,为全透性,故6处充满了蔗糖溶液;图中细胞处于质壁分离状态,但6处的浓度可以大于、小于或等于7处的浓度;图7为细胞液,发生质壁分离时,其颜色逐渐变深。
5.下列实例中,最能体现植物细胞渗透失水和吸水原理的是( )
①将萎蔫的菠菜放入清水中,不久变得硬挺
②将大豆种子浸入清水后,种皮变软,体积膨大
③用糖拌西红柿,西红柿变软,渗出许多汁水
④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离和质壁分离复原
A.① B.②③ C.④ D.①④
答案:C
解析:①表示植物通过渗透作用吸水的过程,②主要以吸胀作用吸水,③能体现出渗透失水的原理,④洋葱鳞片叶的表皮细胞发生质壁分离体现出植物细胞通过渗透作用失水的原理,而质壁分离复原则体现出渗透作用吸水的原理。
6.将紫色洋葱表皮细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,显微镜下所观察到的现象是( )
①液泡逐渐变小,颜色由浅变深
②液泡逐渐变小,颜色由深变浅
③原生质层与细胞壁逐渐分离
④细胞膜、液泡膜结构明显
⑤原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液
A.①③ B.①③④ C.②③ D.①③⑤
答案:A
解析:因外界蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,洋葱表皮细胞将不断失水,使得液泡变小,而细胞液中色素不能随水透过原生质层,因此颜色加深。由于液泡和原生质层的不断收缩,可见③现象出现。显微镜下既看不清膜结构又辨不清蔗糖的存在。
7.细菌很难生存在蜂蜜中,这是因为:( )
A.蜂蜜中含有天然的抗生素
B.蜂蜜中含有溶菌酶
C.蜂蜜中含有限制性内切酶
D.蜂蜜中含糖量高,可导致细菌细胞失水死亡
答案:D
解析:蜂蜜中有大量糖,可使细菌渗透失水死亡。
8.在培养玉米的溶液中加某种负离子,结果发现玉米根细胞在吸收该种负离子的同时,对氯离子的吸收减少了,但对钾离子的吸收没有受影响,最可能的原因是( )
A.该种负离子妨碍了ATP的形成
B.该种负离子抑制了主动运输
C.该种负离子抑制了呼吸作用
D.该种负离子和氯离子的载体相同
答案:D
解析:知识依据是矿质离子的吸收方式为主动运输,需载体和能量,因只抑制了氯离子的吸收,而对钾没影响,故选D。
9.用2 mol/L的乙二醇溶液和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸浴某种植物细胞,观察质壁分离现象,得到其原生质体体积变化情况如图所示。据此,下列表述中不正确的是( )
A.该细胞不可能是根尖分生区的细胞
B.AB段表明细胞液浓度在逐渐增大
C.BC段表明该细胞开始因失水过多而逐渐死亡
D.用一定浓度的尿素溶液代替乙二醇溶液,也可以得到类似的结果
答案:C
解析:乙二醇透过原生质层,因此可使细胞发生先质壁分离后自动复原的现象,蔗糖不能透过原生质层,只使细胞发生质壁分离现象,图中AB段表示渗透失水,细胞液浓度逐渐增大,BC段是质壁分离复原阶段;根尖分生区细胞不发生质壁分离现象;尿素也可透过原生质层。
10.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离后,在显微镜下观察到的正确图示是( )
答案:C
解析:发生质壁分离后,由于失水,液泡内溶液颜色加深,但细胞质是无色的。细胞核不能位于液泡中。
11.(2011·重庆卷)下图为某种植物幼苗(大小、长势相同)均分为甲、乙两组后,在两种不同浓度的KNO3溶液中培养时鲜重的变化情况(其他条件相同且不变)。下列有关叙述错误的是( )
A.3h时,两组幼苗均已出现萎蔫现象,直接原因是蒸腾作用和根细胞失水
B.6h后,甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO,吸水能力增强,使鲜重逐渐提高
C.12h后,若继续培养,甲组幼苗的鲜重可能超过处理前,乙组幼苗将死亡
D.实验表明,该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程
答案:B
解析:由图可知,在甲组条件下,植物细胞发生了质壁分离与复原现象。0~3h内因渗透失水和蒸腾作用而出现萎蔫,当细胞液浓度高于外界KNO3溶液浓度时,植物细胞开始转为吸水,但对K+、NO经主动运输从实验开始一直在进行。在乙组条件下,植物细胞因外界溶液浓度过高,过度失水而死亡,A、C两项正确;植物吸水能力主要取决于根细胞细胞内外溶液浓度差,故甲组幼苗6h后开始吸水,吸水能力逐渐减弱,B项错误;因为吸水和吸收矿质元素不同步进行,故植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程,D项正确。
12.下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
答案:D
解析:无机盐离子进出细胞的方式主要是主动运输,主动运输需要载体和能量。载体属于蛋白质,起选择作用;能量主要是通过有氧呼吸产生的。海藻细胞可以通过积累溶质提高细胞液浓度,不至于造成质壁分离。
13.观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明( )
A.细胞壁相当于一层半透膜
B.洋葱表皮细胞是活的
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.细胞壁收缩导致中央液泡失水
答案:B
解析:本题考查与植物细胞的吸水和失水相关的探究实验内容。A错误:细胞壁为全透性的;B正确:水分子可以通过,而蔗糖分子却不能通过,说明洋葱表皮细胞是活的,因为活细胞的原生质层才具有选择透过性,死细胞的原生质层为全透性;C错误:中央液泡逐渐变小,说明此时外界溶液的浓度大于细胞液的浓度;D错误:细胞壁的伸缩性较小,中央液泡失水是因为外界溶液的浓度大于细胞液浓度,水分的渗出大于渗入。
14.(2012·孝感市高三统考)在下列四种结果的成因中,属于植物细胞呼吸强度变化的是( )
A.在白天和夜晚的相同时间内,棉苗的吸水量有差异
B.在白天和夜晚的相同时间内,棉苗对Ca2+的吸收量有差异
C.在相同的时间内,棉苗吸收K+的量与吸收Ca2+的量有差异
D.在相同的时间内,棉苗吸收水的量与吸收Ca2+的量有差异
答案:B
解析:棉苗对水分的吸收方式主要是渗透作用,不消耗能量,吸收量与呼吸强度无关。棉苗对矿质离子的吸收方式是主动运输,需要能量和载体。同样条件下,对不同离子吸收量的不同与载体有关,与呼吸强度无关。不同时间段,对同一离子的吸收量不同,主要与呼吸强度有关。
15.(2013·正定中学月考)将新鲜马铃薯切成5 cm粗细相同的长条,再将它们分别放在浓度不同的蔗糖溶液中,4 h后测量每条的长度,结果如图所示。以下有关分析正确的是( )
A.马铃薯细胞液的平均浓度约为25 g·L-1
B.当溶液浓度为40 g·L-1时,细胞开始发生质壁分离
C.在溶液浓度为30 g·L-1~90 g·L-1的范围内,细胞壁也有一定程度的收缩
D.在溶液浓度为50 g·L-1时,细胞均因过度发生质壁分离而死亡
答案:C
解析:根据植物细胞发生质壁分离的条件,新鲜马铃薯条长度不变(保持5 cm)时,外液(蔗糖溶液)的浓度与细胞液浓度处于等渗状态,在纵坐标5 cm处画出一条横线,与曲线交点处的横坐标大约是30 g·L-1;蔗糖溶液高于30 g·L-1时,马铃薯细胞就会发生质壁分离,马铃薯细胞不再失水皱缩的蔗糖溶液浓度大约在90 g·L-1,所以细胞因过度发生质壁分离而死亡的蔗糖溶液浓度是90 g·L-1,细胞壁有一定的伸缩件。
16.成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a________b。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________,最终液面不再上升。当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a________b。
(2)图丙中相当于图甲中c结构的是________(填序号),结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A.细胞液>外界溶液
B.细胞液<外界溶液
C.细胞液=外界溶液
D.都有可能
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现细胞液泡体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水?________,原因是________________________________________________________________________。
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积在增大。当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等?________________。
答案:(1)小于 下降 小于
(2)③④⑤ 外界溶液 D
(3)不能 植物细胞具有细胞壁,可保护细胞由于过度吸水而胀破。
(4)不一定
解析:(1)考虑到漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,a侧的浓度小于b侧。(2)图甲中c为半透膜,在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜,结构②当中充满的液体是外界溶液;由于无法判断图丙的细胞是在吸水还是失水,因此,无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。(3)对于植物细胞而言,由于细胞壁的存在,且细胞壁的弹性有限,因此,细胞不可能无限吸水,当细胞因吸水体积增大到细胞壁所能膨大的最大限度时,细胞将不再吸水。(4)液泡体积不再增大时,细胞液浓度不一定和外界溶液的浓度相等,原因与(3)小题相同。
17.下面是一组新鲜洋葱表皮细胞进行的实验处理和结果:
实验分组 处理方法 实验结果
第1组 ①将材料置于30%的蔗糖溶液中 ①发生质壁分离
②然后将材料移至蒸馏水中 ②发生质壁分离复原
第2组 ③将材料置于60%的蔗糖溶液中 ③迅速发生质壁分离
④然后将材料移至蒸馏水中 ④不发生质壁分离复原
第3组 ⑤将材料置于7%的尿素溶液中 ⑤开始发生质壁分离,然后逐渐自动复原
第4组 ⑥将材料放入100 ℃热水中3 min后取出重复第1组实验 ⑥不发生质壁分离
请分析回答:
(1)洋葱表皮细胞在第1、2、3组实验中均发生了质壁分离现象,其结构基础和外在条件分别是:__________________________。
(2)比较第1组和第2组实验结果的差异,说明:_______________。
(3)比较第1组和第3组实验结果,出现实验结果差异的原因是:_______________________________________________________________。
(4)比较第1组和第4组实验结果,出现实验结果差异的原因是:__________________。
答案:(1)具有选择透过性的原生质层,且原生质层的伸缩性比细胞壁大;外界溶液浓度大于细胞液浓度
(2)外界溶液浓度过高,会使植物细胞快速发生质壁分离,失水过多而死亡,不能够再发生质壁分离复原
(3)尿素分子是小分子物质,可通过选择透过性膜进入细胞
(4)100 ℃已使细胞死亡,死亡的细胞不能发生质壁分离和质壁分离复原
解析:质壁分离过程中,30%蔗糖溶液为适宜浓度,若浓度过高,如60%的浓度则会使细胞过度失水而死亡,不能发生质壁分离复原,加热也会使细胞死亡,不能发生质壁分离及复原。尿素是小分子物质,开始时外界溶液浓度大于细胞液浓度,故发生质壁分离,随着尿素分子被吸收进入细胞,细胞液浓度大于外界溶液浓度时,质壁分离自动复原。
1. (2012·上海)相对细菌和植物细胞而言,动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压,这是因为动物细胞( )
A.没有细胞壁,对培养基的渗透压更敏感
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有成熟大液泡,渗透压调节能力差
D.生长缓慢,各生长阶段对环境的渗透压要求不同
答案:A
解析:本题考查渗透压与渗透吸水、维持细胞形态和功能的内在联系等方面的知识。细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护,容易因过多吸水而涨破,A选项正确。
2.(天津高考)将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,1 min后进行显微观察,结果见下图。下列叙述错误的是( )
A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质层会逐渐复原
C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
答案: A
解析:题图为洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中发生了质壁分离现象,L应为细胞壁,M为细胞液,N为外界溶液。将发生质壁分离的细胞放在清水中,外界溶液浓度小于细胞液浓度,细胞会吸水使原生质体复原。实验显示,细胞壁的透过性大于细胞膜,导致细胞出现质壁分离和复原现象。洋葱根尖分生区细胞没有大的液泡,所以不适宜用作质壁分离及复原实验。
3.(新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此过程中甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
答案:C
解析:本题考查物质进出细胞的方式及植物细胞的吸水和失水实验的相关知识,意在考查考生的知识迁移运用能力。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞,其细胞液的浓度维持正常,在蒸馏水中浸泡相同时间的洋葱外表皮细胞,其细胞液浓度降低。两组外表皮用0.3 g/mL的蔗糖溶液处理后,都会因外界溶液浓度大于细胞液浓度而失去水分,但因乙组外界溶液与细胞液的浓度差更大,故乙组失去水分的量多于甲组。水分通过细胞膜的方式为自由扩散,属于被动运输。
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1.如图所示,在圆形滤纸上倒入少量色素滤液,随后不间断地倒入层析液,在玻璃管的底部用抽气机不断地抽气。已知胡萝卜素遇Al2O3会呈红色,其余色素遇Al2O3不改变其原有的颜色,最先进入Al2O3的叶绿体中的色素呈( )
A.橙黄色 B.红色
C.蓝绿色 D.黄绿色
答案:A
解析:胡萝卜素扩散速度最快,胡萝卜素的颜色为橙黄色。
2.某同学在做色素分离实验时,发现滤纸条的色素带有重叠现象,其原因可能是( )
A.滤液过少
B.层析液没及滤液细线
C.层析液过少
D.不经干燥连续画滤液细线
答案:D
解析:在画滤液细线时,要等到滤液干后再画,否则不经干燥连续画滤液细线,会导致色素带过宽,层析时色素带出现重叠现象。
3.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是( )
A.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上
B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
答案:A
解析:叶绿体内部有几个到几十个基粒,基粒与基粒之间充满了基质,基粒是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成的,称为类囊体,其上分布着进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转换光能。光合作用的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
4.叶绿体与线粒体在结构和功能上的相同点是( )
①具有双层膜 ②分解有机物,释放能量 ③产生氧气 ④水作为生理功能的一种原料 ⑤含有DNA ⑥内部含有酶
A.①②④⑥ B.③④⑤⑥
C.②③④⑤ D.①④⑤⑥
答案:D
解析:叶绿体和线粒体都具有内外两层膜,都含有少量DNA,都含有与其完成相关功能有关的酶,叶绿体吸收光能,合成有机物,分解水产生氧气,线粒体分解有机物释放能量,是进行有氧呼吸第二、第三阶段的场所,第二阶段,水作为原料与丙酮酸一起被分解成CO2和[H],同时释放少量能量。
5.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是( )
A.叶绿体的类囊体的薄膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体的类囊体的薄膜上进行暗反应,不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
答案:D
解析:叶绿体类囊体的薄膜是进行光合作用光反应的场所,而叶绿体基质是进行暗反应的场所。
6.在叶绿体中,ATP和ADP的运动方向是( )
A.ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B.ATP与ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
C.ATP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动,ADP运动方向正好相反
D.ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动,ATP则向相反方向运动
答案:C
解析:在叶绿体类囊体的薄膜上进行光反应,把光能转化成ATP中的化学能,消耗ADP;在叶绿体基质中进行暗反应,把ATP中的化学能转化为(CH2O)等有机物中的化学能,消耗ATP,产生ADP。
7.将重量相同的小麦幼苗置于装满含有植物必须全部矿质元素的培养液的甲、乙两支试管中,都用较强的光照射,只是把甲试管置于15 ℃,乙试管置于20 ℃的条件下,培养若干天,结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加较多,原因是( )
A.甲的幼苗光反应产物少,限制了CO2的固定,形成有机物少
B.乙的幼苗光反应产物多,有利于CO2的固定,形成有机物多
C.乙的温度较高,能提高酶的催化效率,促进光合作用,形成有机物多
D.甲的温度较低,限制了光反应,合成有机物多
答案:C
解析:甲、乙所处的环境温度不同,光合作用产物量不同,因为温度影响酶的活性,从而影响光合作用有机物的积累。
8.如图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内,以下关于本实验的目的最准确的叙述是( )
A.证明光合作用的必需条件是CO2
B.证明光合作用的速率随CO2浓度增高而增大
C.证明过多的CO2阻碍光合作用
D.证明NaOH能促进光合作用
答案:B
解析:图中NaHCO3的作用是维持钟罩内CO2浓度的平衡,NaHCO3浓度越高,则钟罩内CO2的浓度越高,NaOH的作用是吸收钟罩内的CO2,所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度,从大到小依次为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ,最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用的影响不同。
9.(江西重点中学2013联考)农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论,你认为合理的是( )
A.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B.光照越强,该蔬菜新品种的产量越高
C.阴影部分表示5~35℃时蔬菜的净光合速率小于零
D.温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25~30℃
答案:D
解析:据图可知,光合作用酶的最适温度位于25℃~30℃之间,而呼吸作用酶的最适温度高于35℃;不能判断光照强度与净光合作用的关系;5℃~30℃光合作用强度大于呼吸作用强度,故净光合速率大于零;25℃~30℃净光合速率较大,故栽培蔬菜最好控制在该温度范围。
10.用新鲜的大豆绿叶进行如下图装置的实验,装置置于充足的光照下。图中的箭头表示气流方向。分析D处的气体成分,最可能是( )
A.O2量多于B处 B.O2量与B处相等
C.无CO2和O2 D.CO2量多于B处
答案:D
解析:综合考查光合作用和呼吸作用关系等有关知识。空气先通过NaOH溶液后,所有二氧化碳都会被吸收,所以B端的二氧化碳浓度为0,C处叶片由于没有外界的二氧化碳来源,只能依靠自身呼吸作用放出的二氧化碳进行光合作用,但总有一部分二氧化碳会释放到外面,所以光合作用强度低于呼吸作用强度,这样一来D处的二氧化碳比B处多,而氧则会比B处少。
11.(江苏黄桥2013月考)A.Benson与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述:往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻,从培养液中提取产生的放射性物质进行分析。结果如下:
实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布
1 20 12种磷酸化糖类
2 60 除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等
3 2 大量3–磷酸甘油酸(三碳化合物)
请根据上述实验资料分析下列选项错误的是( )
A.本实验原料只有CO2,暗反应的产物是有机物
B.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是3–磷酸甘油酸
C.实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
D.从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看,产生的有机物主要是磷酸化糖类
答案:A
解析:暗反应的原料除CO2外,还需要光反应产生的[H]和ATP。
12.科学家研究小麦20 ℃时光合作用强度与光照强度的关系,得到如右图曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.在25 ℃条件下研究时cd段位置会下移,a会上移
B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动
D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
答案:A
解析:二氧化碳吸收量代表光合作用强度,二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。当温度升高为25 ℃时,因为还在适宜的温度范围内,所以呼吸作用和光合作用强度都会增大,因此cd段会上移,a点会下移。Mg是植物合成叶绿素的必需元素,而叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能,在其他条件适宜的情况下,当缺少Mg元素时,叶绿素的合成就会受阻,从而使光合作用的强度降低,由于呼吸作用强度不受影响,所以要让光合作用和呼吸作用强度相等,就必须要增加光照强度以提高光合作用强度,因此b点右移。据图可知,c点是光饱和点,c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大,此时影响的因素可能是色素含量、原料、酶的浓度等。
13.下列关于叶绿体和线粒体的比较的叙述,正确的是( )
A.叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6,在线粒体中则会发生C6H12O6→C3→CO2
B.ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生,在线粒体中随水的生成而产生
C.光能转变成化学能发生在叶绿体中,化学能转变成光能发生在线粒体中
D.都具有较大膜面积和复杂的酶系统,有利于新陈代谢高效而有序地进行
答案:D
解析:在光合作用的暗反应过程中,叶绿体内可发生CO2→C3→C6H12O6,在有氧呼吸过程中,C6H12O6→C3发生在细胞质基质中,C3→CO2发生在线粒体中。在线粒体中进行有氧呼吸的二、三阶段,第二阶段产生ATP和[H],没有水生成。第三阶段不产生[H],有水和大量ATP生成。线粒体中的能量转换为稳定的化学能形成活跃的化学能和热能。线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,有较大膜面积和复杂的酶系统,有利于光合作用和呼吸作用高效而有序地进行。
14.(2011·大纲全国卷)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。
编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8
处理 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2 蒸馏水浸泡水中通入空气 蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2
光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗
检测结果 有淀粉 有淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉
回答问题:
(1)光照条件下,组5叶片通过________作用产生淀粉;叶肉细胞释放出的氧气来自________的光解。
(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是________。
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是________,直接能源物质是________,后者是通过________产生的。与组2相比,组4叶片无淀粉的原因是________________________。
(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中________(有、无)淀粉。
答案:(1)光合 H2O (2)组2和组6
(3)葡萄糖 ATP 有氧呼吸 组4叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP (4)无
解析:本题主要考查影响植物光合作用、呼吸作用的因素,旨在考查考生的实验探究与分析能力。(1)组5中有光照,空气中有CO2,因此能进行光合作用产生淀粉;在光合作用的光反应阶段,水的光解产生氧气。(2)只要有氧气,叶片就能进行有氧呼吸,因此组2和组6能进行有氧呼吸。(3)组2中没有光照,不能进行光合作用,合成淀粉的原料为溶液中的葡萄糖,直接能源物质是ATP,ATP是通过有氧呼吸产生的;组4与组2的区别是没有氧气,没有产生淀粉的原因是没有将葡萄糖合成淀粉所需要的能量。(4)组7如果只通入N2,则无淀粉产生,因为缺乏进行光合作用的原料CO2。
15.(2011·广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化,长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
(1)依图1分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时________(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是______________;此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是___________________;10~16时无明显CO2吸收的直接原因是______________________。
(2)从图2可知,栽培蝴蝶兰应避免________,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当_______________________。
(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的________,通过植物组织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是__________________________________。
答案:(1)有 此时段细胞进行呼吸作用,呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生,第一、二、三阶段均有ATP生成 无 此时段没有光反应,而暗反应必须要由光反应提供ATP和[H],故不存在暗反应 气孔关闭
(2)干旱 遮阴
(3)全能性 基因的选择性表达
解析:(1)在0~4时,虽无光照,不能进行光合作用,但呼吸作用仍可进行,因此有[H]和ATP合成;10~16时,由于光照太强,气孔关闭,则无明显的CO2吸收。(2)由图10可知,蝴蝶兰在正常气候情况下,干重增加很快,则栽培时应避免干旱。由于蝴蝶兰为阴生植物,栽培时应注意在光照较弱的地方。(3)组织培养主要利用植物细胞的全能性,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
16.(2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题:
(1)图中物质A是________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是________;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的________(低、高)。
(4) CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________(高、低),其原因是__________________________。
答案:(1)C3化合物
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。当CO2浓度突然降低时,C5化合物的合成速率不变,消耗速率却减慢,导致C5化合物积累
(3)高
(4)低 CO2浓度低时,暗反应的强度低,所需ATP和[H]少
解析:熟悉光合作用过程图解及C3、C5化合物变化规律是解答此题的关键。在光合作用的暗反应阶段,C5化合物与CO2结合生成两分子的C3化合物,再经光反应生成的ATP提供的能量和[H]的还原,最后生成糖类(CH2O)
1. (2012·海南单科)关于叶绿体色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
答案:D
解析:本题主要考查叶绿体色素的种类、含量、吸收光的种类等方面的知识。叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中叶绿素约占3/4,类胡萝卜素约占1/4。利用层析液可分离叶绿体色素,提取的叶绿体色素仍可吸收光能,但叶绿体结构被破坏,导致完整的光合作用不能进行。
2.(2012·天津理综)设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见图。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.与d3浓度相比,d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3,则K1>K2>K3
D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
答案:A
解析:本题综合考查了光合作用、呼吸作用及种群数量等相关知识。由图示信息获知,d1与d3浓度相比,净光合速率相等,d1浓度下呼吸速率高,光合速率大,光反应生成的[H]多,A正确;与d2浓度相比,d3浓度下细胞呼吸速率低,产生的ATP少,B不正确;三种浓度条件下蓝藻的光合速率大小关系为d2>d1>d3,对应的种群的K值应是K2>K1>K3,C不正确;密闭光照下,蓝藻进行光合作用产生氧气,不能判断其是否为兼性厌氧生物,D不正确。
3.(四川高考)以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等
B.光照相同时间,在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
答案:A
解析:本题以坐标曲线为载体,考查温度对绿色植物光合作用和呼吸作用的影响。图中虚线表示的是CO2的吸收量,即光合作用净合成量,在光照时间相同的情况下,30 ℃时光合作用的总量为3.50(净合成量)+3.00(呼吸消耗量)=6.5 mg/h,35 ℃时光合作用的总量为3.00(净合成量)+3.50(呼吸消耗量)=6.5 mg/h,二者相同;在25 ℃时,CO2吸收量最大,即光合作用净合成量最大;两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于呼吸作用消耗量。
4.(2012·海南单科)将一株生长正常的绿色植物置于密闭玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( )
A.一直降低,直至为零
B.一直保持稳定,不变化
C.降低至一定水平时保持相对稳定
D.升高至一定水平时保持相对稳定
答案:C
解析:本题考查植物光合作用与呼吸作用相互关系方面的知识。在适宜条件下光照培养,植物能进行光合作用且光合作用速率大于呼吸作用速率,这样会导致密闭的玻璃容器内的CO2逐渐减少,光合作用速率随密闭玻璃容器内CO2的减少而降低,直至光合作用速率降低到与呼吸作用速率相等,此时CO2浓度在一定水平保持相对稳定。
5.(2012·全国)金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示)。
据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了________________对金鱼藻________的影响。其中,因变量是________。
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照强度为________lx。在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气________μmol。
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是
________________________________________________________________________。
答案:(1)光照度、pH、NaHCO3浓度 净光合速率 净光合速率
(2)12.5×103 8
(3)酶活性受pH的影响
解析:本题以实验设计与坐标曲线的形式呈现,主要考查影响光合速率的条件以及对光合速率和呼吸速率的分析。旨在考查考生对坐标曲线进行分析、判断的能力,对题干信息的提取能力,对光合作用过程的理解掌握以及知识的运用能力,难度较大。
解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响,分析并提取题干中的信息,并注意分析所给曲线的含义,特别是横、纵坐标的含义。
(1)从所给图示可以看出,图中横坐标分别为光照度、光照度、NaHCO3浓度、pH,所以研究探究的应该是外界条件(光照度、NaHCO3浓度、pH)对金鱼藻净光合速率的影响,因变量是净光合速率。
(2)从b图可以看出,当光照度超过12.5×103 lx时,净光合速率不再增加。从a图可以看出,当光照强度为0时,金鱼净光合速率为-8,此时为无光条件,实际光合速率为0,由题干中所给信息可知,此时金鱼藻呼吸速率为8 μmol·g-1·h-1。
(3)pH主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率。
6.(2012·广东理综)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片 发育时期 叶面积(最大面积的%) 总叶绿素含量(mg/g·fw) 气孔相对开放度(%) 净光合速率(μmolCO2/m2·s)
A 新叶展开前 19 - - -2.8
B 新叶展开中 87 1.1 55 1.6
C 新叶展开完成 100 2.9 81 2.7
D 新叶已成熟 100 11.1 100 5.8
注“-”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②____________________,导致________________。
(2)将A、D分别置于光照恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累________;D的叶肉细胞中,ATP含量将________。
(3)与A相比,D合成生长素的速率________;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是________。
(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是________________________的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是______________________________。
答案:(1)气孔相对开放度小 CO2吸收不足
(2)乙醇 增加
(3)较低 类囊体(基粒)
(4)细胞分裂和细胞生长(细胞数量和体积增加) 基因选择性表达
解析:本题主要考查光合作用的原理及影响光合速率的外界因素的相关知识。(1)通过分析可知B的总叶绿素含量低,并且气孔相对开放度较小,前者导致光能吸收不足,后者使二氧化碳供应不足,所以B的净光合速率较低。(2)A的净光合速率小于0,说明呼吸吸收的氧气量高于光合作用产生的氧气量,一段时间后密闭容器中氧气含量不足,叶肉细胞由于进行无氧呼吸而开始积累酒精;D的叶肉细胞中由于净光合速率大于0,一段时间后密闭装置中的二氧化碳浓度降低,C3合成不足,C3的还原量减少,ATP的含量增多。(3)植物幼嫩的部位合成生长素的能力较强,所以与A相比,D合成生长素的能力较弱;与C相比,D叶片的总叶绿素含量较高,由此可判断D的叶肉细胞的叶绿体中基粒(类囊体)的数量较多。(4)叶面积逐渐增大,是细胞分裂和细胞生长的结果;不同组织细胞形态、结构和功能显著差异的根本原因是细胞内基因选择性表达。
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考题反馈抓落实 自主演练我成功
1. (杭州高中2012届月考)下图为某雄性动物体内细胞分裂的一组图象,下列叙述不正确的是( )
A.基因的分离定律、自由组合定律可发生在细胞②中
B.①图中的DNA:染色体=1∶1;②为减数第一次分裂后期图
C.细胞①、②、③、④产生的子细胞中均有同源染色体
D.细胞①分裂形成的是体细胞;细胞④分裂形成的是精细胞
答案:C
解析:①为有丝分裂后期,②为减Ⅰ后期,③为有丝分裂中期,④为减Ⅱ后期。②④的子细胞中无同源染色体。
2.如图表示人体一个细胞分裂时,细胞核中染色体数(有阴影)和DNA分子数(无阴影)在A、B、C、D四个时期的统计数据。则可能含有2个染色体组的时期是( )
A.只有A B.A和B
C.A和C D.A和B和C
答案:B
解析:由细胞分裂前后,核染色体和DNA分子的数量对比可知,该细胞分裂方式为减数分裂。A为性原细胞,B为初级性母细胞,C为次级性母细胞,D为生殖细胞;含有2个染色体组的时期应是染色体数目和体细胞的染色体数相等的时期。
3.(江苏省黄桥中学2013月考)右图为基因组成为Aa的动物在形成精子过程中某一时期示意图。下列叙述正确的是( )
A.2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是a
B.若姐妹染色单体没有分离,则可能出现性染色体组成为XXY的后代
C.1个该细胞经过两次连续分裂,最终可以形成4种类型的精细胞
D.同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换将导致染色体结构变异
答案:C
解析:该动物无异型性染色体,故B项错误;1与2为姐妹染色单体,由同一条染色体复制而来,故2号染色单体上最可能也是A,故A项错误;同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组而不是染色体结构变异,故D项错误;由于发生了交叉互换,该细胞最终可形成4种类型的精细胞,C项正确。
4.以下①~④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。
按分裂时期的先后排序,正确的是( )
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
答案:B
解析:减数第一次分裂和减数第二次分裂的中期和后期具有不同的特征,图①为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),图②为减数第一次分裂后期(同源染色体排列在赤道板两侧),图③为减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,图④为减数第二次分裂的中期(无同源染色体,染色体的着丝点排列在赤道板上)。按分裂的先后排序为②→①→④→③。
5.(南昌一中2013联考)若某动物的精子内含10条染色体,若它的一个细胞内有20条染色体,且不存在染色单体,则该细胞可能正在( )
A.进行有丝分裂
B.发生基因的自由组合
C.发生同源染色体的分离
D.进行减数分裂
答案:D
解析:动物精子中含10条染色体,那么体细胞中应该有20条染色体,如果细胞中20条染色体没有姐妹染色单体,则细胞处在减Ⅱ后期。
6.与无性生殖相比,有性生殖的优越性表现在通过有性生殖( )
A.可增加遗传物质重组的机会
B.可保持亲、子代遗传性状的一致
C.产生的子代都是二倍体
D.可在短时间内迅速增加子代数量
答案:A
解析:该题涉及有性生殖的相关内容,有性生殖是指两性生殖细胞相互结合,形成合子的一种生殖方式,它与无性生殖相比最大的优势是后代具有更强的变异性与生活力,其变异主要为基因重组。
7.(南昌一中2013联考)在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因A、a被分别标记为红、黄色,等位基因B、b被分别标记为蓝、绿色。①③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是( )
A.①时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
B.②时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个
C.③时期的细胞中向每一极移动都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个
D.图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常
答案:B
解析:①应为有丝分裂后期,移向每一极的都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各1个;②为初级精母细胞,染色体经过了复制,因此细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各2个;③为减Ⅱ后期,有红色荧光点2个,蓝、绿荧光点各1个;④不考虑基因突变和交叉互换,图中精细胞的出现应该是减Ⅰ过程异常。
8.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代( )
A.增加发生基因突变的概率
B.继承双亲全部的遗传性状
C.从双亲各获得一半的DNA
D.产生不同于双亲的基因组合
答案:D
解析:真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精增加发生基因重组的概率,产生不同于双亲的基因组合,所以A错,D正确。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方;受精卵细胞质中的遗传物质主要来自母方,所以B、C都不正确。
9.(杭州高中2012届月考)用3H标记某植物(假设体细胞含12对同源染色体)的花粉粒细胞和根尖细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含3H的培养基中培养到细胞分裂后期,结果会出现( )
A.花粉粒细胞中有12条染色体含3H
B.根尖细胞中有24条染色体含3H
C.花粉粒细胞中有24条染色体含3H
D.根尖细胞中有48个DNA分子含3H
答案:C
解析:根尖细胞为体细胞,有丝分裂后期含48条染色体,48个核DNA,但由于细胞质中还有少量DNA,故此时细胞中DNA分子总数大于48个;花粉粒细胞是减数分裂的产物,含12条染色体,有丝分裂后期染色体暂时加倍,有24条染色体。
10.(2013·济南市高三质量检测B)图中①和②表示某精原细胞中的一段DNA分子,分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中,正确的是( )
A.①和②所在的染色体都来自父方
B.①和②上的基因都是等位基因
C.③和④可通过交叉互换形成
D.③和④可通过染色体缺失形成
答案:C
解析:同源染色体一条来自父方,一条来自母方,同源染色体上既有等位基因也有相同基因。③、④由①、②交叉互换而来。
11.(2013·聊城市月考)基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的一个初级精母细胞,在减数分裂过程中出现基因突变,使其中一条染色单体上的A突变为a,该细胞以后减数分裂正常进行,则其可产生多少种配子?( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
答案:C
解析:一个AaBb的初级精母细胞在不发生基因突变的情况下形成的配子为两种(2个AB和2个ab或2个Ab和2个aB)。若一条染色单体上A突变为a,那么减数分裂后形成的配子为3种(1个AB和1个aB和2个ab或1个Ab和1个ab和2个aB)。
12.(2013·太原市第三实验中学月考)一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞,在没有突变的情况下,如果它所产生的卵细胞基因组成为TM,则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中,基因的数目、种类表示都正确的是( )
A.减数第一次分裂产生的极体为TTMM,减数第二次分裂产生的极体为TM
B.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为tm
C.减数第一次分裂产生的极体为tm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D.减数第一次分裂产生的极体为ttmm,减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
答案:D
解析:卵原细胞为TtMm,卵细胞为TM,那么与该卵来自同一次级卵母细胞的极体为TM,另两个极体为tm。
13.(2013·保定市重点高中调研)下列有关人体细胞分裂的叙述,正确的是( )
A.有丝分裂与减数分裂相比,基因突变和基因重组的概率增加
B.减数第二次分裂前期细胞中的DNA数目与有丝分裂中期的相同
C.减数第二次分裂的细胞中无同源染色体,染色体数都为23条
D.减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有两个染色体组
答案:D
解析:基因突变和基因重组都可以发生在减数分裂过程中,但有丝分裂过程中只发生基因突变,无基因重组,故A项错误。人体细胞减数第二次分裂前期细胞中的DNA数目为46,有丝分裂中期为92,故B项错误。减数第二次分裂前期、中期的细胞中染色体数为23条,后期由于着丝点分裂,染色体为46条,故C项错误。人的体细胞中含有两个染色体组,减数第一次分裂后期同源染色体分开,但无着丝点分裂,染色体组仍为两个;在减数第二次分裂前期、中期只有一个染色体组,后期着丝点分裂,染色体加倍,染色体组为两个,故D项正确。
14.下图一是某高等动物的细胞分裂示意图(体细胞中染色体数目为2n=4条),三个细胞均来自同一个体,下图二是细胞分裂过程染色体组数目变化的数学模型。请据图回答:
图一
图二
(1)丙细胞分裂产生的子细胞名称是________,甲、乙、丙三个细胞中,处于减数分裂过程的是________,具有同源染色体的是________,细胞内染色体数量最多的是________。
(2)图二数学模型中,bc段形成的原因是______________,bc段可以表示图一中________细胞的染色体组数目变化。
(3)m所代表的数值是________。
答案:(1)精细胞 甲、丙 甲、乙 乙
(2)着丝点分裂,姐妹染色单体分离 乙 (3)2
解析:甲图正在发生同源染色体的分离且细胞质为均等分裂,故甲图是初级精母细胞,由于甲、乙、丙三个细胞来自同一个个体,丙图为次级精母细胞,丙图产生的细胞应为精细胞,乙图的细胞正处于有丝分裂的后期;图二表示的是有丝分裂过程中染色体组数目的变化,bc段表示染色体数目加倍,原因是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,在有丝分裂过程中染色体组数目的变化是2→4→2,由此可知m应为2。
15.下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图象,请分析回答:
(1)图①中a~c柱表示染色单体的是________,图①中所对应的细胞中存在同源染色体的是________。
(2)图①中Ⅱ的数量关系对应于图②中________,由Ⅱ变为Ⅲ,相当于图②中____________________过程。
(3)图②乙细胞产生的子细胞名称为________。
(4)请绘出该细胞在减数分裂过程中,每条染色体DNA分子含量变化曲线。
答案:(1)b Ⅰ、Ⅱ
(2)乙 乙到丙
(3)次级卵母细胞、极体
(4)如图
解析:本题首先由图②中的乙确定是雌性动物。(1)判断染色单体,其技巧是含量可以为0,即可确定为b。存在同源染色体则染色体数与正常体细胞相同,还得排除减数第二次分裂后期着丝点分裂后的染色体暂时加倍。图①中的Ⅰ可为原始生殖细胞卵原细胞、Ⅱ为初级卵母细胞,都含同源染色体。
(2)图①的Ⅱ中有4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子,与图②中乙相对应。由Ⅱ变为Ⅲ,染色体数目减半是初级卵母细胞(乙)中同源染色体分离形成次级卵母细胞和极体的过程。
(3)由(2)题知初级卵母细胞(乙)产生的子细胞为次级卵母细胞和极体。
(4)绘图的第一步就得标出横、纵坐标的意义。本题绘图要特别注意纵坐标为每条染色体DNA分子含量,其中的关键变化点有:间期DNA复制,DNA含量逐渐加倍后,1条染色体上有2个DNA分子;减数第二次分裂后期着丝点分裂后,1条染色体上有1个DNA分子。
1.(2012·江苏单科)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( )
A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
答案:A
解析:本题主要考查减数分裂图像分析的能力。根据题意某生物2n=6可知,在减Ⅱ后期两极均应有3条染色体,图像显示均为4条染色体,说明减Ⅰ后期有一对同源染色体没有相互分离,减Ⅱ后期姐妹染色单体分离,故A对。
2.(2011·北京卷)果蝇的2号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因,减数分裂时不发生交叉互换。aa个体的褐色素合成受到抑制,bb个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
(1)a和b是________性基因,就这两对基因而言,朱砂眼果蝇的基因型包括________。
(2)用双杂合体雄蝇(K)与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验,母本果蝇复眼为____色。子代表现型及比例为暗红眼∶白眼=1∶1,说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是________。
(3)在近千次的重复实验中,有6次实验的子代全部为暗红眼,但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析,出现上述例外的原因可能是:________的一部分______________细胞未能正常完成分裂,无法产生________________________。
(4)为检验上述推测,可用________观察切片,统计____________________的比例,并比较________________________之间该比值的差异。
答案:(1)隐 aaBb、aaBB
(2)白 A、B在同一条2号染色体上
(3)父本 次级精母 携带有a、b基因的精子
(4)显微镜 次级精母细胞与精细胞 K与只产生一种眼色后代的雄蝇
解析:(1)由题意可知,aa个体才能出现朱砂眼,bb个体才能出现褐色眼,a、b都是隐性基因,又因bb个体的朱砂色素合成受到抑制,因此朱砂眼果蝇的基因型为aaBB、aaBb。 (2)由题可知,母本基因型为aabb,褐色素和朱砂色素合成均受到抑制,因而母本果蝇复眼为白色,据子代只有二种表现型且比例为1∶1推知,A、B基因在2号染色体上连锁。(3)在这6次子代全为暗红眼的实验中,只有父本的减数分裂不正常才能符合题意,且减Ⅱ未能正常分裂,即一部分次级精母细胞未能完成分裂,无法产生含ab基因的精子,因而子代全部为暗红眼后代。(4)可以借助显微镜,统计K果蝇与只产生一种眼色后代的雄果蝇的次级精母细胞与精细胞的比例,来检验(3)题的推测。
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1. 下列关于细胞和生命活动的叙述中错误的是( )
A.病毒无细胞结构,所以它的生命活动与细胞无关
B.单细胞生物体依赖单个细胞完成各项生命活动
C.多细胞生物体的生命活动由不同的细胞密切合作完成
D.细胞是生物体代谢和遗传的基本单位
答案:A
解析:生命活动离不开细胞,病毒无细胞结构,其生命活动只有依赖活细胞才能完成;细胞是除病毒外的生物体的结构和功能的基本单位。
2.下列事实中,没有支持“生命活动离不开细胞”观点的是( )
A.HIV由蛋白质和核酸组成
B.乙肝病毒依赖人体肝细胞生活
C.草履虫会逃避有害刺激
D.父母亲通过精子和卵细胞把遗传物质传给下一代
答案:A
解析:生命活动由生物体呈现出来,生物体即包括各种病毒、单细胞生物及由各种细胞形成的个体;而构成生物体的各种化合物并没有生命活动。
3.病毒无法在其宿主细胞外生活及繁殖。现有一植物发生病害,若要证明该病是由病毒所引起,则正确的实验顺序为是:( )
①将生病植物组织搅碎 ②取得沉淀物 ③加入抗生素 ④以0.2nm孔径滤膜过滤 ⑤再次感染植物,观察发病情形 ⑥经高速离心取得上清液
A.①③②⑥⑤ B.①⑥②④③
C.①②④⑥⑤ D.①⑥④③⑤
答案:D
解析:因为病毒寄生在细胞内,所以要将细胞破坏,病毒才能释放出来;由于病毒颗粒比细胞轻,所以离心后要取上清液;0.2 nm孔径过滤,可阻止细胞通过,但病毒可以通过;加入抗生素可防止细菌繁殖。
4.若以下图代表与生命系统相关概念的范围,其中正确的是( )
a b c
A 生物大分子 细胞 组织
B 个体 种群 群落
C 生态系统 群落 种群
D 组织 系统 器官
答案:C
解析:a、b、c三者的关系是系统层次依次由大到小相互包含的,而生态系统是由群落及其无机环境构成的,不同的种群组成群落,符合这一关系。
5.美国细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)曾经说过:“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。”他得出这一结论的理由最可能是( )
A.细胞内能发生一切生命活动
B.有些生物是由一个细胞构成的
C.各种生物的生命活动都是在细胞内或细胞参与下完成的
D.一切生物体都由细胞构成
答案:C
解析:生物科学问题来源于生命活动,生命活动离不开细胞。细胞是生物体结构和功能的基本单位,但病毒无细胞结构,所以D选项中说一切生物体都由细胞构成是错误的。不同生物体其生命活动是有所区别的。高等动物具有的反射活动在单细胞动物中是不具备的,因此A选项中说细胞内能发生一切生命活动是错误的。
6.“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一,“细胞学说”创立的最重要的意义是( )
A.揭示了形形色色生物界中各种生物都是由细胞构成的
B.揭示了一切细胞都是具有生命活力的
C.使动植物结构统一于细胞水平,有力地证明了生物之间存在亲缘关系
D.揭示了组成动植物细胞的具体结构
答案:C
解析:细胞学说最重要的意义在于揭示了细胞和生物体的统一性,使动植物结构统一于细胞水平,从而证明了生物之间存在一定的亲缘关系;细胞学说创立时只说明动植物都是由细胞构成的;尽管细胞学说也说明了细胞具有生命活力,但这不是其最重要的意义。
7.下列哪一项不属于“细胞学说”的主要内容( )
A.所有的生物都是由细胞构成的
B.所有植物和动物都是由细胞构成的
C.细胞是生物体结构和功能的基本单位
D.细胞只能由细胞分裂而来
答案:A
解析:细胞学说是德国科学家施莱登和施旺分别于1838年和1839年发表的研究成果。这个学说告诉人们所有的植物和动物都是由细胞构成的,但并不包括所有的生物,例如病毒就没有细胞结构。细胞是一个相对独立的单位,细胞是生物体结构和功能的基本单位。新细胞可以从老细胞中产生,也就是说细胞只能由细胞分裂而来。
8.夏季,人们饮食不洁易引起腹泻,其病原微生物主要是痢疾杆菌。下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是( )
A.细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
B.细胞中具有拟核,核内有染色质
C.构成细胞壁的物质与植物细胞壁的成分不同,不含纤维素
D.痢疾杆菌的DNA呈线形
答案:C
解析:痢疾杆菌属原核生物,其细胞中没有线粒体等复杂的细胞器,但有核糖体;没有成形的细胞核,具有拟核,拟核中的DNA呈环状,其上无蛋白质,不构成染色质;细胞壁中不含纤维素,含肽聚糖(糖类和多肽结合成的化合物)。
9.对于下列各结构在生物中的叙述,不正确的是( )
①叶绿体 ②染色体 ③核膜 ④核糖体 ⑤细胞壁 ⑥拟核
A.菠菜和发菜体内都含有①③④⑤
B.①~⑤在绿藻体内都存在
C.除①②③外其他都在颤藻的体内存在
D.大肠杆菌和蓝藻共有的是④⑤⑥
答案:A
解析:菠菜和绿藻都属于绿色植物,具有结构①~⑤,发菜和颤藻都属于蓝藻,蓝藻是原核生物,具有结构④⑤⑥;大肠杆菌也是原核生物,也具有结构④⑤⑥。
10.下面是用显微镜观察时的几个操作步骤,要把显微镜视野下的标本从下图中的A转为B,其正确的操作步骤是( )
①向右上方移动载玻片 ②调节反光镜使视野明亮 ③转动转换器 ④调节细准焦螺旋 ⑤调节粗准焦螺旋 ⑥向左下方移动载玻片
A.①③②④ B.②③④⑥
C.⑥③②④ D.⑥③⑤④
答案:C
解析:从上图中可以看出,A图中的细胞比B图中的多而小,说明A图是低倍镜下的图,B图是A图左下方细胞在高倍镜下的图。要按照高倍镜的操作要求去操作。
11.(2011·上海卷)下图为测量保卫细胞长度的局部显微视野,下列表述错误的是( )
A.要测量该细胞的长度,需旋转目镜
B.物镜由10×换为40×,图示测微尺每小格所代表的长度变小
C.在不同放大倍数下,图示测微尺每小格的实际长度不同
D.若视野中物像不清晰,会造成测量误差
答案:C
解析:测微尺在目镜上,图示测微尺不在保卫细胞直径上,故需旋转目镜。由低倍镜换成高倍镜时,图示测微尺每小格所代表的长度变小,但每小格实际长度不变,视野中物像要清晰,否则会造成误差,A、B、D三项不符合题意,应选C项。
12.请根据下面一组图回答:
(1)若图甲中a和b分别代表乳酸菌和蓝藻,则c代表__________,d代表__________。
(2)若图乙中的3个圆圈代表3种生物生存的空间范围,最容易灭绝的生物是__________。
(3)图丙是几种生物的分类图,关于①②③三类生物各自共同特征的叙述正确的是( )
①都是异养生物,且都能发生基因突变 ②都不含叶绿素,且都是分解者 ③都具有细胞结构,且都有细胞壁
A.①③ B.①②
C.②③ D.①
答案:(1)细菌 原核生物 (2)a (3)D
13.下列各图分别表示几种生物的基本结构单位。请根据图回答下面的问题。
A. B.
C. D.
(1)最有可能属于病毒的是__________,它们在结构上不同于其他三种图示的显著特点是__________________________;病毒的生活及繁殖必须在__________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是__________,它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是__________________________,与真核细胞的统一性又表现在__________________________。
(3)图中能进行光合作用的是[ ]__________,能完成此生理过程的物质基础是其内含有的__________,因而它是一类营__________(填“自养”或“异养”)生活的生物。
(4)__________图展示了哺乳动物的平滑肌细胞,其遗传物质在存在方式上不同于其他三种图示的特点为__________________________。
(5)其他图示中与图B中[4]相似的结构是__________(填图序号及标号)。
答案:(1)C 无细胞结构 活细胞
(2)A和B 没有由核膜包被的细胞核 都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA
(3)B 蓝藻细胞 藻蓝素和叶绿素 自养
(4)D 核遗传物质DNA与蛋白质结合形成染色体
(5)A-3和D-1
解析:病毒无细胞结构,不能独立生活,必须寄生在活细胞内才能进行生命活动和繁殖。原核细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞无核膜包被的细胞核,相似之处在于都有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA。蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素,因此是能进行光合作用的自养生物。平滑肌细胞呈纤维状,属于真核细胞,DNA与蛋白质结合形成染色体。图B中4为细胞膜,A图中3和D图中1都是细胞膜,图C中病毒无细胞结构,因此无细胞膜。
14.响尾蛇导弹是利用仿生学原理而研制的一种红外跟踪武器,在导弹家族中可谓独树一帜。以下是仿生原理的研究过程,借此为例来体会一下科学探究过程。
一:蛇类视觉较差,但它们的味觉、触觉却很敏锐,古谚语中的“打草惊蛇”就是较好的例证。在响尾蛇的食谱中,鼠和兔的比例较大,而蛙类和蜥蜴类较少,对于这种偏爱有人认为是响尾蛇喜欢鼠和兔的气味,破坏响尾蛇的味觉器官,但捕食鼠兔的量并没有明显下降。
二:研究人员进一步探究,在一次偶然的实验中,研究人员惊愕地发现,一条死去一个小时的响尾蛇竟然咬住了一只在头部附近活动的小白鼠(没有吞咽动作)。死蛇的机能停顿为什么还能做出咬噬动作呢?后来发现死蛇只对温血动物反应,对变温动物没有做出反应,这又是为什么呢?经过大量研究发现,在其眼和鼻孔之间有颊窝,是热能灵敏感受器,用来测知敌人的准确位置,死后只要头部的感应器官未腐坏,仍可探测到附近15~20 cm范围内的热源,并自动作出袭击反应。响尾蛇的这一强大的本领用于军事工业便产生了响尾蛇导弹,专门攻击飞机尾部喷射的烈焰,造成机毁人亡。
根据以上材料回答以下问题:
(1)以上材料体现的科学研究过程是
_______________________________________________。
(2)根据材料一,写出科学研究的具体内容:
假设:__________________________________。
实验:______________________________________。
结论:_______________________________________________。
(3)综合材料一二得出的最科学的结论是_________________________________________________。
答案:(1)观察——假设(假说)——实验——结论(学说)
(2)假设:响尾蛇喜食鼠兔是因为气味
实验:破坏味觉器官再进行捕食试验
结论:响尾蛇喜食鼠兔不是因为气味(或无直接关系)
(3)响尾蛇对鼠兔的偏爱不是因为气味,而是因为二者为温血动物,响尾蛇对这样的“热源”有独特的强大探测能力(其他答案合理亦可)
解析:考查生物科学的学习过程。通过观察现象,提出假说,通过实验验证假说,再根据实验结果提出相关的学说(这里所说的“假说”就是高中实验题中的“假设”,“学说”就是实验中的“结论”)。
1.(2012·山东)乳酸菌是一类细菌,与动植物细胞相比,其细胞中没有( )
A.细胞核 B.核糖体
C.核酸 D.蛋白质
答案:A
解析:此题考查原核细胞与真核细胞在结构和组成上的差异。乳酸菌为原核生物,原核细胞与真核细胞相比,没有核膜包被的细胞核,A符合题意。原核细胞和真核细胞均有核糖体、核酸和蛋白质等,B、C、D不符合题意。
2.(2012·北京理综)从生命活动的角度理解,人体的结构层次为( )
A.原子、分子、细胞器、细胞
B.细胞、组织、器官、系统
C.元素、无机物、有机物、细胞
D.个体、种群、群落、生态系统
答案:B
解析:本题主要考查生命系统的结构层次。从生命活动的角度理解,人体最基本的结构层次是细胞,然后依次为组织、器官、系统。元素、化合物、分子、细胞器等不属于生命系统的结构层次,种群、群落、生态系统是个体水平以上的结构层次,故B项正确。
3.(2012·上海单科)微生物的种类繁多,下列微生物中属于原核生物的是( )
①黏菌 ②酵母菌 ③蓝细菌 ④大肠杆菌 ⑤乳酸杆菌
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①④⑤
答案:C
解析:本题主要考查真核生物和原核生物的分类的相关知识。蓝细菌、大肠杆菌、乳酸杆菌都没有细胞核,都属于原核生物。而黏菌、酵母菌都有真正的细胞核,都属于真核生物。
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第11页课后练习 实战冲关
考题反馈抓落实 自主演练我成功
1. 如图是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图,其中错误的是( )
A.①② B.①⑤
C.②⑤ D.③④
答案:D
解析:细胞板只出现在植物细胞分裂过程中,故③错误;图⑤中同源染色体排列在赤道板两侧,为减数第一次分裂中期的细胞图,而体细胞不会发生减数分裂,故④错误。
2.(2013·雅礼中学月考)下图是同一细胞不同分裂时期的图象,据图分析,下列判断正确的是( )
A.图①②③④表示一个完整的细胞周期
B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②
C.该细胞图②中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动
D.该细胞图①中有同源染色体的配对,图③过程发生了基因重组
答案:B
解析:图示仅为植物细胞分裂时期,不包括分裂间期,不能代表一个完整的细胞周期,故A错误;①为分裂前期、②为分裂末期、③为分裂后期、④为分裂中期,则细胞分裂的先后顺序为①→④→③→②,故B正确;该细胞图②中无中心体参与活动,故C错误;有丝分裂过程中,无同源染色体配对,无基因重组,故D错误。
3.(吉林油田高中2012月考)在人的体细胞有丝分裂的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为N,DNA含量为m,则当该细胞中姐妹染色单体消失时,此细胞中的染色体数和DNA含量分别是( )
A.2N和m B.N/2和m/2
C.2N和m/2 D.N和m
答案:A
解析:有丝分裂纺锤体形成时,染色体经过了复制,则姐妹染色单体消失时,着丝点分裂,染色体条数加倍,DNA数暂时不变;故此时,染色体数为2N,DNA为m,故选A。
4.某科学家用放射性同位素分别标记的胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)培养蚕豆,观察其根尖分生区细胞的有丝分裂。已知蚕豆细胞一个有丝分裂周期是20 h,根据这两种碱基被细胞利用的情况绘制的曲线如右图所示。下列对此结果的分析中,你认为不正确的是( )
A.大量利用T的时期,细胞正在进行DNA分子的复制
B.大量利用U的时期,细胞正在进行大量蛋白质的合成
C.大量利用T的时期,细胞正在大量合成转运RNA
D.大量利用T和U的时期,细胞正处于分裂间期
答案:C
解析:此题考查学生对细胞周期中DNA复制和蛋白质合成的理解,T是DNA复制所利用的原料,U是RNA合成所用的原料。
5.(聊城一中2012届阶段测试)右图是下列哪种细胞处于何时期的分裂图( )
①肝细胞 ②茎形成层细胞 ③蓝藻
④有丝分裂前期 ⑤有丝分裂后期 ⑥有丝分裂末期
A.①④ B.③⑥
C.②⑤ D.③④
答案:C
解析:由图中有细胞壁和染色体,可以判断该细胞为植物有丝分裂后期图示。
6.(南昌一中2012届联考)右图是某同学画的有丝分裂后期的动物细胞图,图中共有几处明显的错误( )
A.一处 B.二处
C.三处 D.四处
答案:D
解析:图中共有4处错误:①有丝分裂细胞质均等分配;②动物有丝分裂中应该有同源染色体;③动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体;④动物细胞分裂末期不会出现细胞板。
7.下列与细胞分裂有关的叙述中,正确的是( )
A.原核细胞的增殖方式是有丝分裂
B.在植物细胞有丝分裂末期,赤道板向四周扩张形成细胞壁
C.动物细胞有丝分裂过程中,纺锤体的形成与中心体有关
D.人体成熟的红细胞只能进行无丝分裂
答案:C
解析:原核细胞主要进行二分裂,真核细胞才能有丝分裂;无赤道板这一结构,其只是假想的一个平面;人体成熟的红细胞因无核而不能分裂。
8.(吉林油田高中2013月考)下列哪组结构能在高等动物同一个细胞周期的同一时间被发现?( )
A.细胞板、中心体 B.细胞板、星射线
C.染色体、染色质 D.纺锤体、中心体
答案:D
解析:细胞板属于植物细胞分裂末期出现的结构;染色体和染色质是一个细胞周期不同阶段的同一种物质;纺锤体和中心体,可以在有丝分裂前期观察到。
9.(吉林重点高中2013联考)正常雄性果蝇的某一体细胞处于有丝分裂的后期时,细胞中染色体的形态有( )
A.4 B.5
C.8 D.16
答案:B
解析:正常雄性果蝇体细胞中,三对常染色体,一对X、Y性染色体,共5种形态。
10.(2011·上海卷)右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示幼苗根尖三个不同区域,下列表述正确的是( )
A.区域I的细胞经历伸长生长即可形成区域Ⅲ的细胞
B.区域Ⅰ的细胞能合成生长素,促进区域Ⅱ细胞的伸长生长
C.区域Ⅲ的细胞大部分处于分裂间期
D.若外界溶液浓度较低,区域I的细胞主要通过渗透作用吸水
答案:B
解析:区域Ⅰ为分生区,生长后可形成Ⅱ伸长区,不能形成Ⅲ,A项错误。但区域Ⅰ的细胞可合成生长素,促进区域Ⅱ的细胞伸长生长,B项正确。区域Ⅲ为成熟区细胞,处于不分裂状态,连续分裂的细胞才具有分裂间期,C项错误。区域Ⅰ不是成熟区细胞,吸收水分以吸胀作用为主,D项错误。
11.(2011·上海卷)下图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图,下列表述错误的是( )
A.a结构主要由纤维素和果胶组成
B.b表示细胞膜,c表示细胞核
C.d结构的形成需要高尔基体的参与
D.e的蛋白质成分是在G2期合成的
答案:B
解析:a为植物细胞壁,由纤维素和果胶组成,b为核膜,c为核仁,d为细胞壁的前身细胞板,其形成需高尔基体的参与。纺锤丝e的蛋白质成分的合成主要在DNA合成后期(G2期)合成。A、C、D三项不符合题意,故选B项。
12.(聊城一中2012届阶段测试)处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数A,染色单体数B,DNA分子数C,可表示为如图所示的关系,此细胞内可能发生着( )
A.染色体的着丝点排列在赤道板的位置上
B.着丝点分裂
C.细胞膜向内陷
D.DNA分子进行复制
答案:A
解析:由图可知,该细胞可表示有丝分裂前期和中期,故A项正确。
13.(2011·北京市西城区高三第一学期期末)将在普通培养液中培养的蚕豆根尖转入含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液中继续培养,在第二个细胞周期的分裂中期,每个细胞中( )
A.每条染色体的两条单体都被3H标记
B.每条染色体都只有一条单体被3H标记
C.有一半染色体中的一条单体被3H标记
D.每条染色体的两条单体都未被3H标记
答案:A
解析:经过第一个细胞周期,每条染色体的DNA均为双链都含3H的DNA,第二个细胞周期的间期染色体复制,每条单体的DNA均为一条链3H,一和链1H,故中期时每条单体都含3H标记。
14.(2011·北京市重点中学第一次月考)右图为某真核生物细胞分裂过程中DNA 含量变化的图解,正确的是( )
① 从AB段开始合成大量蛋白质
② 该细胞中的细胞膜、核膜及内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、中心体膜等构成生物膜系统
③若该细胞是植物细胞,则在CD段,该细胞中将出现赤道板
④若该细胞是动物细胞,则在CE段,该细胞中有中心体
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
答案:A
解析:在细胞分裂间期,大量合成蛋白质①正确;中心体是非膜结构,故不属于生物膜系统,于是②错误;赤道板是指位于细胞中央的平面,非实质性结构,故不可能观察到,于是③错误;若该细胞是动物细胞,则其含有中心体,故④正确。
15.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h),据表分析可以得出的结论是( )
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞
C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的
答案:C
解析:考查细胞周期的特点。连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,是一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期,从表中可以看出,不同细胞的细胞周期时间长短不一,其分裂间期和分裂期的时间也不相同。
16.下图为具有6条染色体的某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段,据图分析回答下列问题:
(1)根据丙图的特有变化特征,可以判断该图示表示的是动物细胞还是植物细胞?__________。判断的依据是________________________。
(2)观察染色体的最佳时期是__________图。
(3)染色单体数和DNA分子数相等的细胞是图中的__________。
(4)上述细胞有丝分裂的先后顺序是__________________(用序数表示)。
(5)作为一个完整的细胞周期,该图中缺少了细胞周期的__________期,该期细胞内的主要变化特点是__________________________。
答案:(1)植物 出现细胞板 (2)甲 (3)甲、乙 (4)乙→甲→丁→丙 (5)间 完成染色体的复制,包括DNA的复制和有关蛋白质的合成
解析:此题主要考查细胞有丝分裂过程中各时期染色体的形态、行为及数目的变化。因此把握各时期的特点是解题的关键。首先根据图中染色体的变化特征确定各个时期及其变化顺序是乙(前期)→甲(中期)→丁(后期)→丙(末期),然后依图作答。
17.(吉林重点高中2013月考)下图A、B分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图C表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化。请根据下图回答问题:
图A 图B 图C
(1)图A为__________(填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂__________期图,图中“1”所示的结构为____________________。
(2)图A所示细胞中共有__________条染色体,__________个DNA分子;图B所示细胞中共有__________条姐妹染色单体。
(3)处于图C中B→C段的是__________(填“图A”或“图B”或“图A和图B”)所示细胞;完成图C中C→D段变化的细胞分裂时期是__________期。
答案:(1)动物 中 星射线 (2)4 8 0 (3)图A 后
解析:本题是对动物细胞有丝分裂过程的考查。(1)由A无细胞壁有中心体可判断为动物细胞,“1”所示结构为中心体发出的星射线。(2)图A共有4条染色体,8个DNA分子,图B为有丝分裂后期,无染色单体。(3)图C中B→C段中每条染色体含2个DNA分子,故可表示图A细胞;C→D表示着丝点分裂,因此表示有丝分裂后期。
1. (2012·山东理综)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案:D
解析:本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用,其目的是使细胞分散开,A错误;常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色,而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色,B错误;制片后的细胞已经死亡,所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁,C错误;该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期,D正确。
2.(2012·上海单科)由细胞形态判断,下列细胞中最可能连续分裂的是( )
答案:B
解析:本题主要考查细胞分化与细胞分裂之间相互关系的知识。A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞,均是已分化的细胞,丧失了分裂能力。而B所示的细胞从形态上看,仍处于原始状态,没有分化,可连续分裂。
3.(2012·四川理综)蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中,下列行为在细胞内不能发生的是( )
A.基因的选择性表达
B.DNA的半保留复制
C.同源染色体的分离
D.姐妹染色单体的分开
答案:C
解析:本题以蛙胚的发育为背景,考查了细胞分裂、细胞分化等相关知识。受精卵的分裂方式为有丝分裂,而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中,选项C符合题意。有丝分裂新时期,细胞内进行DNA的半保留复制;有丝分裂后期,随着着丝点一分为二,姐妹染色单体分开;原肠胚的形成是细胞分裂和细胞分化的结果,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,即在蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中,A、B、D在细胞内都能发生。
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1.人头发基部的黑色素细胞衰老和白化病都会出现白发,白发的原因( )
A.都是由于酪氨酸酶的活性降低
B.前者由于细胞萎缩,后者由于细胞代谢
C.前者由于外部环境导致,后者由于内部因素导致
D.前者由细胞中酪氨酸酶的活性降低,后者由体内缺乏酪氨酸酶
答案:D
解析:人体头发基部的黑色素细胞,在衰老过程中由于细胞内酪氨酸酶的活性降低,导致酪氨酸向黑色素转化速率降低,出现白发,白化病患者由于基因突变,体内缺乏酪氨酸酶,酪氨酸转化为黑色素的过程不能进行。
2.人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因是这两种细胞的( )
A.DNA碱基排列顺序不同 B.核糖体不同
C.tRNA不同 D.mRNA不同
答案:D
解析:同一个体的神经细胞和肝细胞都来自受精卵的有丝分裂,但其形态结构和功能不同是由于细胞分化的结果,分化的实质是基因的选择性表达,即不同的基因表达产生不同的mRNA。
3.(2011·北京卷)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
答案:C
解析:壁虎长出新尾、砍伐后的树桩长出新枝是器官的再生过程,在形成新的器官过程中,必然发生细胞分化;在胚胎发育中,早期胚胎干细胞产生造血干细胞及由造血干细胞不断产生红细胞、白细胞和血小板的过程均属细胞分化。而蝌蚪尾巴的消失属于细胞凋亡,无细胞分化。C项正确,A、B、D三项错误。
4.(聊城一中2013阶段测试)以下能说明细胞具有全能性的实验是( )
A.扦插的月季枝条生根后长成的月季植株
B.用矮秆抗病小麦种子培育出的小麦植株
C.给去核蛙卵植入体细胞核后又发育成正常的蝌蚪
D.将转入抗虫基因的棉花细胞培育出棉花植株
答案:D
解析:细胞具有全能性强调的是由细胞发育成完整个体的能力,故D项正确。
5.下图表示蚕豆叶片衰老过程的某些生理变化,下列有关分析不正确的是( )
A.蛋白质含量下降,会导致许多代谢过程受阻
B.叶绿素含量下降,会因电子传递与ATP的形成受阻而影响光合作用
C.叶龄越大,蚕豆叶的净光合量越大
D.40多天后呼吸速率急剧下降,ATP合成的减少会影响更多的代谢过程
答案:C
解析:叶片衰老过程中,由于叶绿素含量下降,蛋白质含量下降,实际光合作用速率下降,而呼吸作用有所增加,因此,叶龄越大,净光合量越小。
6.(2011·大纲版全国卷)下列能说明某细胞已经发生分化的是( )
A.进行ATP的合成
B.进行mRNA的合成
C.存在血红蛋白
D.存在纤维蛋白原基因
答案:C
解析:细胞分化是指生物在个体发育过程中,相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。没有发生分化的细胞也可以进行ATP及mRNA的合成,A、B两项错误。细胞分化的实质是基因的选择性表达。在分化过程中,无基因的丢失或改变,所以纤维蛋白原基因存在与否,不能表明细胞是否已分化,D项错误。只有红细胞才具有血红蛋白,说明是细胞的后代发生分化的结果,C项正确。
7.(吉林重点高中2013月考)调节细胞生长与增殖的多肽类物质称为生长因子。某种生长因子能与前脂肪细胞膜特异性结合,启动细胞内一系列生化反应,最终导致前脂肪细胞增殖、分化形成脂肪细胞。下列有关叙述不正确的是( )
A.前脂肪细胞膜上有能与生长因子特异性结合的受体
B.前脂肪细胞分化过程中,细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异
C.生长因子对前脂肪细胞的分裂和分化具有调节作用
D.核糖体、内质网、高尔基体参与生长因子的合成与分泌
答案:B
解析:细胞分化过程中,细胞的形态,结构发生了稳定性差异变化,其遗传物质不发生变化。
8.(杭州重点高中月考)美国研究人员最近发现了一种命名为RhoCD12的基因,带有该基因的癌细胞会失去转移能力。对该基因的作用最可能的解释是( )
A.在癌细胞中表达产生一种糖蛋白,由此阻止癌细胞入侵其他组织器官
B.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,由此使癌细胞迅速分化为其他组织器官
C.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,使癌细胞迅速衰老
D.在癌细胞中表达产生一种蛋白质,使癌细胞迅速凋亡
答案:A
解析:癌细胞容易扩散和转移的原因是由于细胞表面的糖蛋白减少。
9.癌症是严重威胁人类健康的疾病之一,下列有关描述错误的是( )
A.艾滋病患者因受病毒影响,所以患癌症的几率比正常人高
B.癌细胞是细胞异常分化的结果,可无限增殖且能在体内转移
C.亚硝酸盐可通过改变基因的结构而导致癌症发生
D.正常人如果长期接触癌症患者,其细胞癌变的几率会增加
答案:D
解析:癌症是人体细胞中原癌基因被激活的结果,不是传染病,与癌症患者接触,癌变几率不会增加。
10.下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况:
基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √ √
眼晶状细胞(胚胎中) √ √ √ √ √ √
神经细胞 √ √ √ √ √ √
下列有关说法不正确的是( )
A.甲基因可能是控制胰岛素合成的基因
B.丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因
C.三种细胞不同的根本原因是细胞中的遗传信息不同
D.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵
答案:C
解析:三种细胞都含有甲、乙、丙、丁这四种基因,甲、乙、丙基因分别只在胰岛B细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择表达,丁基因在三种细胞中都可以表达,说明三种细胞功能不同,但同时也存在着共同的生理过程,而它们共同生理过程有可能就是细胞呼吸。
11.(2011·安徽卷)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术,自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
答案:B
解析:细胞分化过程中形成的各种细胞,其形态、结构和功能有很大差异,但具有的遗传信息完全相同,其实质是细胞中遗传信息的执行情况不同,即不同细胞中处于关闭或活动状态的基因不同,基因表达产物不同。所以,A、C两项错误,B项正确;细胞分化是由基因决定的,但也受到其生存的微环境的影响,D项错误。
12.下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
―→KKK
据图分析,不正确的是( )
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
C.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
答案:C
解析:细胞凋亡是一个主动的、积极的细胞死亡过程,所以C选项不正确。
13.(2011·江苏卷)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化导致基因选择性表达并重组,细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小
C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育
D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移
答案:D
解析:细胞分化的实质为基因的选择性表达,使细胞的形态、结构、功能发生稳定性差异,A项错误。细胞衰老时酶活性降低,细胞核体积增大,B项错误。细胞凋亡受基因调控,细胞自动结束生命,属于编程性死亡,对个体生长发育有利,C项错误。癌细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低,易分散转移,D项正确。
14.(2013·嵊州二中月考).端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,主要由特定的DNA序列与蛋白质构成。当端粒酶存在时,在染色体末端才能合成端粒的DNA,以保持端粒长度,从而保持染色体结构稳定。端粒酶主要由三个部分构成:端粒酶RNA.端粒酶相关蛋白和端粒酶逆转录酶。下图为细胞分裂时,在有、无端粒酶情况下 染色体结构变化的示意图。下列表述不正确的是( )
A.端粒酶以自身的RNA为模板,在逆转录酶的作用下合成端粒DNA
B.无端粒酶时端粒逐渐缩短可能导致细胞分裂次数有限
C.端粒酶的存在使细胞能长久保持分裂能力且不发生癌变
D.对端粒和端粒酶的研究可能有助于延长人类寿命
答案:C
解析:由端粒酶的成分可知A项正确;由端粒和端粒酶的功能可知B、D两项也正确;长期存在端粒酶是细胞癌变的原因,C项错误。
15.如图所示的是有关胚胎干细胞的部分去向示意图,①~②表示不同的过程,a~d表示不同的细胞。请据图回答:
(1)图中①表示________过程,a和b分别是________细胞和________细胞,其中,③的过程是什么情况下出现的?________。
(2)个体发育过程中最原始的干细胞是________,图中涉及的三类干细胞中,细胞分化程度由高至低依次是______。
(3)近年来研究发现,造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞,说明动物细胞也可能具有________,从理论上解释是因为__________________________。
(4)研究干细胞的目的包括________(多选)。
A.对某些疾病进行治疗
B.医学上的组织修复
C.研究细胞分化机制
D.实现细胞全能性
答案:(1)分裂、分化 浆 记忆B 在抗原刺激下
(2)受精卵 神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞
(3)全能性 每个细胞都是由受精卵发育而来的,都具有全套的遗传物质
(4)ABC
解析:胚胎干细胞经过细胞分裂和细胞分化,产生各类干细胞,各类干细胞再分裂、分化形成各类组织细胞。骨骼中的造血干细胞增殖分化后形成B细胞和T细胞,B细胞和T细胞受到抗原刺激后,增殖、分化分别形成浆细胞和记忆B细胞以及效应T细胞和记忆T细胞。个体发育的起点是受精卵,它是最原始的干细胞。
16.(吉林重点高中2012月考)人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后,G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂,激活剂激活、启动过程②③,形成大量物质D,导致细胞周期启动并过度分裂(图中字母表示物质,数字表示生理过程)。
(1)癌细胞的特点是________________________________(至少两点)。过程②③合称为____________________________。
(2)G蛋白与GTP作用后获取能量,变为转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质,参照ATP的命名方法,请写出GTP的中文名称:______________________________。
(3)图中所示过程中,均需要解旋酶的过程是__________。(填序号)
(4)分析原癌基因,一般需要PCR扩增原癌基因。下列物质是PCR扩增所需要必需的物质有(多选)。( )
A.游离的脱氧核苷酸 B.DNA聚合酶 C.游离的核糖核苷酸 D.mRNA E.tRNA F.解旋酶
G.RNA聚合酶
(5)突变的原癌基因在人体中指令合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质,它们的分子结构相同,原因是________________________________________________________________________。
(6)根据图中的信息,从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法:_____________________。
答案:(1)细胞表面糖蛋白减少,黏性降低,易转移;无限增殖;细胞形态结构发生改变 基因表达
(2)三磷酸鸟苷 (3)②⑤ (4)AB (5)所有生物共用一套密码子
(6)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体
(或服用结构与生长因子类似的物质)
解析:本题是对癌细胞相关知识的考查。(1)癌细胞的特点属于识记内容,较简单;②表示转录过程,③表示翻译过程,②③合称为基因的表达。(2)⑤表示DNA复制过程,DNA复制和转录需要解旋酶。(4)PCR技术是体外DNA扩增技术,所必需的物质有A、B。(5)所有生物共用一套密码子。(6)破坏酪氨酸激酶受体或阻止生长因子与受体结合均可抑制瘤细胞的产生。
1. (2012·新课标)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
答案:D
解析:本题主要考查癌细胞的特点、形成过程等知识。原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,D错误;癌细胞具有无限增殖的特点,A正确;组织细胞发生癌变后,细胞形态和结构均发生明显变化,如细胞变为球形,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,B正确;生物致癌因子中的病毒癌基因可以整合到宿主基因组诱发癌变,C正确。
2.(2012·山东理综)细胞衰老和凋亡对维持个体的正常生长发育及生命活动具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A.细胞普遍衰老会导致个体衰老
B.效应T细胞可诱导靶细胞发生凋亡
C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡
D.衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录
答案:C
解析:本题主要考查了细胞衰老和凋亡的相关知识。多细胞生物个体的衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程,A正确;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,效应T细胞使靶细胞裂解死亡是机体主动进行的免疫过程,属于细胞凋亡,B正确;各种不利因素引起的细胞死亡属于细胞坏死,C错误;衰老细胞内染色质固缩后影响了DNA解旋,从而影响DNA复制和转录过程,D正确。
3.(2012·上海单科)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞( )
A.遗传信息相同 B.基因表达相同
C.mRNA种类相同 D.蛋白质种类相同
答案:A
解析:本题主要考查细胞分化的本质的相关知识。细胞分化的本质是基因选择性表达,则处于分化终端的各种细胞,它们表达的基因不同、转录的mRNA也就不同,翻译出的蛋白质也就不同。但是这些细胞都是由受精卵有丝分裂形成的。每个体细胞都带有这个人的全套遗传信息,故A选项正确。
4.(2012·江苏单科)下列事实能体现细胞全能性的是(多选)( )
A.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
B.单细胞的DNA在体外大量扩增
C.动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体
D.小鼠体细胞经诱导培育成小鼠
答案:AD
解析:本题考查细胞全能性的知识。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗,小鼠体细胞经诱导培育成小鼠,这均是细胞发育成完整个体,体现了细胞的全能性,故A、D符合题意;DNA在体外大量扩增属于DNA克隆,故B不符合题意;单克隆抗体的制备属于动物细胞融合的应用,故C不符合题意。
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第1页课后练习 实战冲关
考题反馈抓落实 自主演练我成功
1.(吉林油田高中2013月考)右图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是( )
A.实验自变量为温度
B.实验因变量为CO2的有无
C.气泵泵入的气体应先除去O2
D.乙、丙两试管中液体应煮沸冷却除去O2
答案:D
解析:本实验探究酵母菌呼吸方式,自变量为氧气的有无;因变量为CO2产生量的多少;气泵泵入的气体含有O2;乙、丙两试管中液体应煮沸冷却除去O2,排除液体中O2对实验结果的干扰。
2.(2013·太原市第三实验中学月考)用特异性的酶处理某一生物细胞的最外面部分,发现降解产物主要是葡萄糖,进一步分离该细胞的某些细胞器进行分析,发现均含有尿嘧啶。据此推知,这些细胞器不可能完成的以下生化反应是( )
A.C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
B.
C.C3H4O3(丙酮酸)+3H2O酶,F3CO2+10H+能量
D.6CO2+12H2O酶,FC6H12O6+6H2O+6O2
答案:A
解析:由降解产物主要是葡萄糖推知该细胞最外面的成分有纤维素,该细胞为植物细胞。植物细胞中含尿嘧啶的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体。A项为有氧呼吸,由细胞质基质和线粒体共同完成,线粒体不能独立完成有氧呼吸。
3.按下表设计进行实验。分组后,在相同的适宜条件下培养8~10 h,并对实验结果进行分析。
实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况
适宜浓度酵母菌液 50 mL 破碎细胞(细胞器完整) 甲 25 mL 75 mL 无氧
乙 25 mL 75 mL 通氧
50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧
丁 25 mL 75 mL 通氧
下列叙述正确的是( )
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
答案:D
解析:据题可知,对酵母菌的处理是破碎细胞保持细胞器完整。它与未处理细胞的差别是细胞质浓度不同,细胞质中酶的浓度不同。破碎细胞的细胞质中酶浓度低,所以反应速率较慢,生成的丙酮酸较未破碎细胞少,所以丁组的氧气消耗量大于乙组。
4.(聊城一中2013阶段测试)下面关于细胞呼吸的叙述正确的是( )
A.线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B.水果贮藏在完全无氧的环境中,可将损失减小到最低程度
C.绿藻细胞中有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
D.细胞呼吸中有机物的分解必须有水和氧气参与才能释放储存的能量
答案:C
解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的原核细胞也可以进行有氧呼吸;水果要贮藏在低氧环境中,损失可减小;无氧呼吸则不需要氧气的参与就能释放能量。
5.在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如下表。若底物是葡萄糖,则下列叙述中正确的是( )
CO2释放量 O2吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
A. a条件下,呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下,无氧呼吸最弱
D.d条件下,产生的CO2全部来自线粒体
答案:D
解析:a条件下仅有无氧呼吸,呼吸产物除CO2外还有酒精;b条件下,既有有氧呼吸又有无氧呼吸,有氧呼吸消耗体积为3的O2,产生体积为3的CO2,消耗葡萄糖相对量为0.5,无氧呼吸产生体积为5的CO2,消耗葡萄糖相对量为2.5。d条件只有有氧呼吸,无氧呼吸为0,产生的CO2全部来自线粒体。
6.(2011·山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )
A.滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果
B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降
D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中
答案:D
解析:本题考查酵母菌的无氧呼吸,意在考查考生的实验探究能力。酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,此过程受温度影响,试管中加水是为了创造无氧环境,A、B、C正确。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中,一部分以热能的形式散失,还有一些存留在酒精中,D错。
7.(2012·嵊州二中月考)为了探究植物呼吸作用强度的变化规律,研究者在遮光状态下,相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2浓度的条件下的CO2释放量,结果如表中数据所示。下列有关分析错误的是( )
O2浓度CO 2的释放量温度 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0%
3℃ 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3
10℃ 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9
20℃ 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 56.2
30℃ 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6
A.根据变化规律,表中10℃、O2浓度为1.0%条件下的数据很可能是错误的
B.温度为3℃、O2浓度为3.0%时最适宜贮藏菠菜
C.O2浓度含量从20.0%升至 40.0%时,O2浓度限制了呼吸强度的继续升高
D.在20℃条件下,O2浓度从0.1%升高到3.0%的过程中,细胞无氧呼吸逐渐减弱
答案:C
解析:O2浓度从20.0%升至40.0%时,呼吸强度不再升高,所以O2浓度不是限制因素。在O2浓度为1.0%时,随温度升高,呼吸强度逐渐增大;在10℃时,O2浓度由0.1%升至3.0%,呼吸强度逐渐降低,故表中10℃,O2浓度为1.0%的条件下的数据可能是错误的。
8.四川南充果农将广柑贮藏于密闭的土窖中,贮藏时间可以达到4~5个月之久;哈尔滨等地利用大窖套小窖的办法,可使黄瓜贮存期达到3个月,这种方法在生物学上称为“自体保藏法”。下列关于“自体保藏法”说法不正确的是( )
A.自体保藏法是一种简便的果蔬贮藏法,但易受外界环境的影响
B.自体保藏法的原理是依靠果蔬呼吸释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用
C.在密闭环境中,二氧化碳浓度越高,抑制呼吸作用的效果越好
D.在自体保藏法中如能控温1~5 ℃,贮藏时间会更长
答案:C
解析:密闭环境中,二氧化碳浓度越高,有氧呼吸被抑制得越彻底,但无氧呼吸的强度会增大,无氧呼吸消耗的有机物会更多,其产物酒精还会伤害植物细胞。
9.(聊城一中2012阶段测试)在植物体的细胞中,葡萄糖分解为丙酮酸的反应( )
A.既可以在线粒体中进行,也可以在细胞质基质中进行
B.既可以在叶肉细胞中进行,也可以在根细胞中进行
C.只能在有氧条件下进行,不能在无氧条件下进行
D.只能在有光条件下进行,不能在无光条件下进行
答案:B
解析:葡萄糖分解为丙酮酸的反应是有氧呼吸和无氧呼吸都能发生的,与光照无关,只能在细胞基质中完成。
10.让一只白鼠吸入含有放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O的化合物是( )
A.CO2 B.H2O
C.丙酮酸 D.乳酸
答案:B
解析:白鼠吸入18O2用于有氧呼吸第三阶段,与[H]结合,生成HO,同时释放大量能量。
11.(南昌一中2012届联考)下图表示小麦种子在暗处萌发并生长时释放的CO2量变化。在此环境中约20 d左右幼苗死亡,并且被细菌感染而腐烂。请根据曲线图回答有关问题:
(1)上述种子萌发的幼苗与自然条件下萌发生长的幼苗相比,缺少的生命活动是________________。
(2)在种子萌发初期CO2释放量较少的原因是
________________________________。
(3)在种子萌发6天内CO2释放量逐渐增加的原因是
______________________________________。
(4)一周后种子萌发释放的CO2量逐渐下降的原因是
______________________________________。
(5)幼苗死亡后,仍能测到少量CO2释放出来,这是由于
_________________________________________。
答案:(1)光合作用
(2)种子萌发初期一般进行无氧呼吸,释放CO2少
(3)萌发种子由无氧呼吸转为有氧呼吸,释放CO2量急剧上升(或萌发种子进行有氧呼吸且强度逐渐增强)
(4)由于养料逐渐消耗,呼吸速率慢慢降低
(5)细菌的分解作用
解析:本题考查种子萌发时的细胞呼吸的相关知识。萌发的种子在黑暗条件下不能进行光合作用;种子萌发过程开始为无氧呼吸后变为有氧呼吸,随着有机物的消耗,有氧呼吸也会逐渐减弱。
12.(吉林油田高中2012届月考)下图表示某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下的CO2释放量和O2吸收量的变化。请回答:
(1)在O2浓度为b%时,该器官的呼吸作用方式是__________。
(2)我们在进行果实和种子储藏时,应选取的__________点(填“P”或“Q”)所对应的O2浓度。
(3)当无氧呼吸和有氧呼吸释放CO2的量相等时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的__________倍。
(4)图中阴影部分的面积代表________________________________。
答案:(1)有氧呼吸 (2)P (3)3 (4)无氧呼吸释放CO2的量
解析:(1)O2浓度为b%,无氧呼吸消失,只进行有氧呼吸。(2)P点所对应的氧气浓度下,有机物消耗最少,是果实和种子储藏的最佳氧气浓度。(3)当无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2量相等时,消耗的葡萄糖无氧呼吸是有氧呼吸的3倍。(4)图中的阴影面积代表无氧呼吸释放CO2的量。
1.(2012·江苏单科)如图表示细胞呼吸作用的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)( )
A.①和③都具有双层生物膜
B.①和②所含酶的种类不同
C.②和③都能产生大量ATP
D.甲、乙代表丙酮酸、[H]
答案:BD
解析:本题考查呼吸作用的相关知识。分析题图可推测①为细胞质基质,②为线粒体基质,③为线粒体内膜;甲为丙酮酸,乙为[H]。由上述分析可知A错,①与②中的反应类型不同,故所含酶也不同,B、D正确;③中进行有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP,②中进行有氧呼吸第二阶段,产生少量ATP,故C错。
2.(2012·上海单科)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是( )
C6H12O6(葡萄糖) 2CH3COCOOH(丙酮酸)+4[H]+能量
A.只发生在细胞有氧时
B.只发生在细胞缺氧时
C.只发生在线粒体内
D.只发生在细胞质基质内
答案:D
解析:本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段,两者都发生在细胞质基质内,故D项正确。
3.(2012·福建理综)下列有关豌豆的叙述,正确的是( )
A.萌发初期,种子的有机物总重量增加
B.及时排涝,能防止根细胞受酒精毒害
C.进入夜间,叶肉细胞内ATP合成停止
D.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多
答案:B
解析:此题以豌豆为信息载体,综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期,由于不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,有机物总重量减少,A错误;及时排涝,可以防止豌豆根细胞无氧呼吸产生酒精,B正确;夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生ATP,C错误;黄化叶片所含的色素主要是类胡萝卜素,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,D错误。
4.(2012·全国课标)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称量,计算每粒的平均干重,结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,据图回答下列问题。
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________,再通过________作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在________小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸速率的平均干重为________mg。
(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速率为________mg·粒-1·d-1。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是________,原因是___________________________________。
答案:(1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化)
(2)72~96 26.5
(3)22
(4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
解析:解答本题的突破点:①正确分析坐标曲线的生物学含义:随着时间的延续,乳胚干重逐渐减少,种子的干重也逐渐减少。②两条曲线变化趋势不一致的原因:第(3)小问提到的“胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质”。
(1)淀粉被分解成葡萄糖后才能被细胞通过呼吸作用利用,为种子萌发提供能量。(2)因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质,所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出,在72~96 h之间,单位时间内种子的干重减少量最大,该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2-177.7=26.5 mg。(3)转化速率=(胚乳的减少量-种子的干重减少量)/单位时间。在72~96 h内,转化速率为(161.7-118.1)-(204.2-177.7)=17.1 mg·粒-1·d-1,96~120 h内,转化速率为(118.1-91.1)-(177.7-172.7)=22 mg·粒-1·d-1,因此最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。(4)黑暗条件下,萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用,因而种子干重持续下降。
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1.有一种沙漠蜥蜴,在体温28 ℃时体色灰绿,随体温升高而逐渐变蓝和鲜亮。体温超过35 ℃时则呈现艳丽的蓝色。这一事实表明( )
A.该蜥蜴的体温控制着体色
B.表现型是基因型与环境条件共同作用的结果
C.基因型相同,表现型不一定相同
D.该蜥蜴的体温能够改变体色的变异
答案:B
解析:本题考查基因型和表现型的关系,关键是记住表现型=基因型+环境条件。题干中所说的是同一种沙漠蜥蜴,故基因型不变;而体色随温度(即环境条件)的改变而改变,故符合表现型和基因型的关系。
2.将具有1对等位基因的杂合体逐代自交3次,在F3中纯合体比例为( )
A.1/8 B.7/8
C.7/16 D.9/16
答案:B
解析:F3中纯合体比例为1-=1-=1-1/8=7/8。
3.基因型为AA的牛与杂种公牛表现为有角,杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角,现有一对有角牛交配,生下一只无角牛,这只牛的性别是( )
A.雄性 B.雌性
C.雌、雄性都可 D.无法确定
答案:B
解析:由题意可知,有角的牛为:AA和Aa(♂),无角的牛为Aa(♀)和aa,现有一对有角的牛交配即两者的基因型为(♀)AA×Aa(♂),后代的基因型为AA和Aa两种,又因为它是一只无角牛。因此这只牛为雌性。
4.(2011·嵊州二中高三月考题)右图是某种遗传病的系谱图。3号和4号为正常的同卵孪生兄弟,兄弟俩基因型都为AA的概率( )
A.0 B.1/3
C.1/9 D.1/16
答案:B
解析:由1、2、5判断此为常染色体隐性遗传病,3、4为AA的概率为1/3。
5.两株高茎豌豆杂交,后代既有高茎又有矮茎,让子代高茎豌豆全部自交,则自交后代性状分离比为( )
A.3∶1 B.1∶1
C.9∶6 D.5∶1
答案:D
解析:本题以基因分离定律为核心命题点,考查了自交、杂交、遗传图解等知识点,综合考查了推理、分析能力。两株高茎豌豆杂交,后代性状分离,可推出其基因型为Dd×Dd→1DD∶2Dd∶1dd,子代高茎豌豆自交:DDDD;Dd(DD、Dd、dd)。故高茎∶矮茎=(+×+×)∶×=5∶1。
6.一对黑色豚鼠生了两个小豚鼠(一个白色,一个黑色),若这对黑色豚鼠再生两个小豚鼠,一个是黑色,一个是白色的概率是( )
A.1/4 B.3/8
C.3/16 D.7/16
答案:B
解析:这对豚鼠再生两只小豚鼠:第一只是黑色,第二只是白色的概率是×=;第一只是白色,第二只是黑色的概率是×=。故一个是黑色,一个是白色的概率是。
7.AA与aa杂交得F1,F1自交得F2,取表现型为显性的个体自由交配,后代中显性与隐性性状之比为( )
A.8∶1 B.3∶1
C.9∶1 D.16∶1
答案:A
解析:由题意知:
P AA×aa
↓
F1 Aa
F2 1AA∶2Aa∶1aa
F2中显性个体自由交配,存在三种交配组合:AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,且AA的概率是,Aa的概率是。由杂交组合可看出只有Aa×Aa后代中出现隐性个体,其出现概率为××=,所有显性个体出现的概率是1-=,所以后代中显性、隐性性状之比为8∶1。
8.基因型为Aa的植物产生的雌、雄配子的数量是( )
A.雌、雄配子数目相等 B.雌配子∶雄配子=3∶1
C.雄配子∶雌配子=1∶1 D.雄配子数量比雌配子多
答案:D
解析:本题应从植物的减数分裂的实际入手,高等植物性成熟后,雌蕊的一个胚珠中产生一个卵细胞,而一个花粉粒中应有两个精子,并且为保证受精的正常进行,雄配子应远多于雌配子。故答案选D。
9.下列曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代,子代中显性纯合子所占比例的是( )
A. B.K
C. D.K
答案:B
解析:纯合子的比例为1-,因为显性纯合子的比例等于隐性纯合子的比例,所以显性纯合子的比例为-,最大只能接近,故B是正确的。
10.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交,F1中既有黑斑蛇,又有黄斑蛇;若再将F1黑斑蛇之间交配,F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是( )
A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
B.蛇的黄斑为显性性状
C.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同
D.F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
答案:A
解析:由F1黑斑蛇之间交配,F2中有黑斑蛇和黄斑蛇可知,黄斑为隐性性状,黑斑为显性性状,而黑斑蛇的显性遗传因子是由其亲代传递而来,故所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇。
11.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是( )
A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C.为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
D.孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为实验材料
答案:B
解析:孟德尔在观察纯合亲本杂交得F1和F1自交结果出现性状分离现象的基础上,提出了问题:是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?其所作假设的核心内容是生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入到配子中。在此基础上,孟德尔进行了演绎推理,并通过测交实验证实了自己的假说。豌豆是严格的闭花受粉、自花传粉植物,自然状态下不会出现杂交,选用豌豆作为实验材料是孟德尔成功的原因之一。
12.赤霉素是一种能促进细胞伸长,从而引起植株增高的植物激素,将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成了高秆玉米(玉米的高秆对矮秆为显性),这种高秆玉米自交后代的表现型为( )
A.全部高 B.全部矮
C.高∶矮=3∶1 D.高∶矮=1∶1
答案:B
解析:由题意知,矮秆为隐性,纯种矮秆玉米经赤霉素处理后尽管长成了高秆玉米,但基因型未变,故自交后代仍全为矮秆。
13.已知某植物基因型为Dd,若该植物连续多代自交,则子代群体中纯合子所占比例f(n)的数学模型是( )
A.f(n)=1+1/2n B.f(n)=1-1/2n
C.f(n)=1/2n D.f(n)=1/3n
答案:B
解析:杂合子连续自交n代,子代中杂合子所占比例为1/2n,则纯合子所占比例为1-1/2n。
14.下列四项能正确表示基因分离定律实质的是( )
A. B. C. D.K
答案:C
解析:基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
15.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
答案:D
解析:孟德尔以豌豆作为实验材料,利用了豌豆自花传粉,闭花受粉的特性,这样可避免外来花粉的干扰。但需要考虑雌、雄蕊的发育程度,在花蕾期进行去雄,确保实现亲本杂交。孟德尔依据性状是否稳定地遗传给后代,来判断某表现型个体是否为纯合体。
16.玉米是一种雌雄同株的植物,通常其顶部开雄花,下部开雌花。在一个育种实验中,选取A、B两棵植株进行了如下图所示的三组实验。据图回答有关问题:
(1)实验一:将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验二:将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验三:将植株__________的花粉传授到植株__________的另一雌花序上。
上述三组实验,各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜色数如下表所示:
实验 黄色玉米粒 白色玉米粒
一 587 196
二 0 823
三 412 386
(2)在玉米粒颜色这一对相对性状中,隐性性状是__________,判断的理由是____________________________________________。
(3)如果用G代表显性基因,g代表隐性基因,则植株A的基因型为__________,植株B的基因型为__________。实验一中,黄色玉米粒的基因型是__________。
(4)如果植株A接受植株B的花粉,在植株A上所结种子的种皮和胚细胞的基因型依次是__________。写出与形成胚相关的遗传图解。
答案:(1)A B
(2)白粒 由实验一可知,植株A自交,后代出现性状分离且黄∶白≈3∶1
(3)Gg gg Gg、GG(缺一不可)
(4)Gg和Gg、gg(缺一不可)
解析:由实验图可以看出,实验三是把A的花粉传授到B的另一雌花序上。根据实验一可以判断出黄粒对白粒是显性,由三个实验可以知道,植株A是杂合子,其基因型是Gg。植株B是隐性纯合子,其基因型是gg,若A接受B的花粉,在A上所结种子的种皮是A的体细胞发育而来的,其基因型同A,即Gg,又因为A的基因型为Gg,B的基因型是gg,因此,A、B杂交所得子代(胚)的基因型是Gg、gg。
17.小鼠是生物学研究中重要的实验材料,下列是利用小鼠所做的有关研究。小鼠的体色灰色与白色是一对由常染色体上的基因控制的相对性状,某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①~⑧),同时进行了一次杂交实验。下表表示杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请分析后回答问题:
杂交组合 亲本 子代
雌 雄 灰 白
Ⅰ ①灰 ②白 5 6
Ⅱ ③白 ④灰 4 6
Ⅲ ⑤灰 ⑥灰 11 0
Ⅳ ⑦白 ⑧白 0 9
该小组同学认为,根据上述实验结果不能确认哪个性状是显性性状,需重新设计杂交组合,以确定这对性状的显隐性。请你简要写出最合理的实验方案,并预测实验结果及结论。
实验方案:____________________
__________________________________。
预测结果及结论:____________________________________。
答案:实验方案:让①与④杂交,②与③杂交,观察后代体色情况
预测结果及结论:如果①与④的后代既有灰鼠又有白鼠,②与③的后代全为白鼠,则灰色为显性性状;如果①与④的后代全为灰鼠,②与③的后代既有灰鼠又有白鼠,则白色为显性性状。
解析:根据后代表现型及比例推测,若灰对白是显性,则①④为杂合子,②③为隐性纯合子,⑤⑥中至少有一方为显性纯合子;而若白对灰是显性,则②③为杂合子,①④为隐性纯合子,⑦⑧中至少有一方为显性纯合子。通过①④杂交、②③杂交后代的表现型是否发生性状分离即可对上述可能进行判定。
1. (2012·江苏单科)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
答案:D
解析:本题考查遗传实验和遗传规律的有关知识。非等位基因之间自由组合,可能存在相互影响,如F2中出现9∶3∶4这样的性状分离比,故A错;在完全显性的条件下,杂合子与显性纯合子性状表现相同,故B错;测交方法可检测任一未知基因型,故C错;F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合,故D对。
2.(2011·大纲版全国卷)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制,其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶,而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上,其表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。
回答问题:
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为_______________________________________________。
(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表现型为
_______________________________________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为________或________,这位女性的基因型为________或________。若两人生育一个女儿,其所有可能的表现型为________。
答案:(1)女儿全部为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶
(3)BbDd bbDd Bbdd BBdd 非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼
解析:(1)非秃顶男性基因为BB,女性秃顶为bb,非秃顶为BB和Bb。非秃顶男性(BB)×非秃顶女性(BB或Bb),则后代基因型为BB或Bb,女儿全部为非秃顶,儿子为秃顶或非秃顶。(2)非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)婚配,后代基因型为Bb,女儿则为非秃顶,儿子全部为秃顶(3)该男性为秃顶褐色眼的基因型是_bD_,父亲为秃顶蓝色眼,则基因型为_bdd,则推出该男性基因型为BbDd或bbDd,非秃顶蓝色眼女性基因型有Bbdd或BBdd两种,两人有4种基因型结合,BbDd×Bbdd或BbDd×BBdd或bbDd×Bbdd或bbDd×BBdd,产生女儿后代则有非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼、秃顶蓝色眼四种。
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考题反馈抓落实 自主演练我成功
1.(2012·湖南十二校二模)下列有关细胞的叙述,正确的是( )
①硝化细菌、霉菌、颤藻的细胞都含有核糖体、DNA和RNA ②细胞学揭示了“老细胞为什么要产生新细胞”
③柳树叶肉细胞的细胞核、叶绿体和线粒体中均能发生碱基互补配对现象 ④胆固醇、磷脂、维生素D都属于固醇 ⑤蛙红细胞、人肝细胞、洋葱根尖分生区细胞并不都有细胞周期,但这些细胞内的化学成分都不断更新
A.①③⑤ B.②④⑤
C.②③④ D.②③⑤
答案:A
解析:硝化细菌、颤藻属于原核生物,霉菌属于真核生物,真核生物和原核生物都有核糖体、DNA和RNA,①正确;细胞学说揭示了生物结构和细胞结构的统一性和新细胞产生的来源,但并未解释新细胞产生的原因,②错误;细胞核内DNA复制、转录和翻译,叶绿体、线粒体中DNA复制、转录和翻译都遵循碱基互补配对原则,③正确;磷脂属于脂质,胆固醇和维生素D属于固醇,④错误;蛙红细胞、人肝细胞没有细胞周期,洋葱根尖分生区细胞有细胞周期,但所有的细胞内化学成分都不断更新,⑤正确。
2.(2012·东北三省四市联考)下列有关细胞结构的叙述正确的是( )
A.能进行光合作用的细胞一定有叶绿体
B.能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体
C.能进行有丝分裂的细胞一定有细胞核
D.能进行蛋白质合成的细胞一定有内质网
答案:C
解析:蓝藻能进行光合作用,但无叶绿体,A错误;硝化细菌等能进行有氧呼吸,但无线粒体,B错误;有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的方式,C正确;原核生物无内质网,但也可以合成蛋白质,D错误。
3.(2012·苏北四市第二次联考)对绿色植物细胞某细胞器组成成分进行分析,发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为35%、0、30%、20%、15%,则该细胞器能完成的生理活动是( )
A.吸收氧气,进行有氧呼吸
B.发出星射线,形成纺锤体
C.结合mRNA,合成蛋白质
D.吸收并转换光能,完成光合作用
答案:C
解析:含有A、C、G、U四种碱基的物质是RNA,绿色植物中只含有RNA的细胞器是核糖体,核糖体是合成蛋白质的场所。
4.(2012·郑州质量预测)如图所示为在显微镜下观察到的某细胞内的某些结构,下列判断正确的是( )
A.这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞内的结构
B.以上七种结构均参与了细胞内生物膜系统的构成
C.与基因表达有关的结构有a、b、f、g,但不一定都能发生A—T、G—C之间的互补配对
D.在a内能合成葡萄糖,而在b内能将葡萄糖分解
答案:C
解析:图中所示结构为亚显微结构,是在电子显微镜下观察到的,A错误;图中e和f分别为中心体和核糖体,两者均无膜结构,故不参与构成细胞的生物膜系统,B错误;图中a、b、g中均含有基因,碱基配对方式有A—T、A—U、C—G,f是翻译的场所,故f中碱基的配对方式为A—U、C—G,正确;b是线粒体,葡萄糖必须在细胞质基质中分解成丙酮酸后,才能进入线粒体继续分解释放能量,D错误。
5.(2012·合肥教学质检)下面为某物质的合成与分泌过程示意图,甲、乙、丙、丁、戊表示细胞结构。其中甲、戊中含有RNA。下列说法中不正确的是( )
A.图示过程中可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系
B.图示过程的实现与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关
C.在图中戊结构内,丙酮酸氧化分解产生CO2的阶段没有O2参加
D.X的分泌过程能发生在无甲、乙、丙、丁、戊等结构的原核细胞中
答案:D
解析:物质X是分泌蛋白,图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系,A正确;物质X的分泌依赖于膜的流动性,即与生物膜上的脂质分子、蛋白质分子的运动有关,B正确;戊是线粒体,在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸氧化分解产生CO2,没有O2参加,C正确;甲为核糖体,是原核细胞中唯一的细胞器,且是蛋白质合成所必需的,D错误。
6.(2012·申泽测试)如图表示胰岛B细胞中,将胰岛素原分子的C段切除后加工成具有活性的胰岛素,并被包装在囊泡中的过程。胰岛素和C段肽链在被排出胰岛B细胞前,一直贮存在此囊泡中。该过程发生的场所应是( )
A.核糖体 B.细胞核
C.高尔基体 D.细胞质基质
答案:C
解析:高尔基体具有加工修饰蛋白质的功能,因此将胰岛素原分子的C段切除以及加工成有活性的胰岛素,都是在高尔基体内进行的。
7.如图所示为细胞内蛋白质合成与转运的示意图,以下分析不正确的是( )
A.图中①与②结构上合成蛋白质须以mRNA为模板,这一过程称翻译
B.图中外分泌物的合成分泌途径为②→③→④
C.结构①和②合成的物质发挥作用的场所不同
D.④中的物质分泌到细胞外要经过4层磷脂分子
答案:D
解析:本题以细胞结构图为载体,对多种细胞器间的协作关系进行考查,需重点掌握分泌蛋白质的种类和合成过程,对中心法则内容也进行了部分考查。解答本题时,记住相关细胞器的各自功能是解题关键。D项中分泌活动不穿过膜,采用的是细胞膜的外排作用。
8.已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失,则该蛋白( )
A.无法继续合成 B.可以进入高尔基体
C.可以被加工成熟 D.无法被分泌到细胞外
答案:D
解析:分泌蛋白的合成场所是核糖体,然后进入内质网进行初步加工,再转移到高尔基体内进一步加工成成熟的蛋白质,并分泌到细胞外,因此高尔基体与细胞分泌物的合成与分泌有关。由于P肽段的功能是引导新生肽链进入内质网,因此若P肽段功能缺失,新生肽链则无法进入内质网,该蛋白合成后无法进行加工,也就不可能进入高尔基体进而分泌到细胞外。
9.(杭州高中2012届月考)下图表示真核生物膜的结构与功能,下列与此相关的叙述中,不正确的一项是( )
A.功能越复杂的生物膜,蛋白质种类和数量越多
B.生物膜的结构特点是具有一定的流动性
C.完成图中③和④的细胞器分别是内质网和高尔基体
D.完成图中①②⑤的细胞器均具有双层膜结构
答案:D
解析:完成图中①②⑤的细胞器分别为叶绿体、线粒体、液泡,前两者为双层膜结构,后者为单层膜结构。
10.(2013·云南省部分高中联考)下列关于生物膜的叙述正确的是( )
A.载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
B.细胞在内吞与外排的过程中,生物膜得以更新
C.效应B细胞表面的受体识别抗原后,细胞分泌特异性抗体
D.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
答案:B
解析:载体蛋白贯穿于细胞膜中,故A项错误;内吞使部分生物膜离开细胞膜,外排使细胞膜得以补充,所以实现了生物膜的更新,故B项正确;效应B细胞不具有识别功能,故C项错误;蛋白质只能通过核膜上的核孔进入细胞核,RNA只能通过核孔进入细胞质,两者不能自由进出,故D项错误。
11.下面左图表示某淋巴细胞,膜外颗粒为抗体;右图是该细胞在抗体分泌前几种生物膜面积的示意图,请据图回答:
(1)此细胞与高等植物细胞相比,一定不含有的细胞结构是__________。
(2)抗体的化学本质是__________。抗体从合成到分泌出细胞,经过的细胞结构依次是(用标号)____________________________。
(3)此细胞中能发生碱基互补配对的细胞器是(填序号)__________。在抗体分泌的过程中要消耗能量,提供能量的场所是________________________。
(4)该细胞在抗体分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,由此可说明,生物膜具有一定的流动性,请再举两例:______________________________________。
(5)请你在上图中根据“抗体分泌前几种生物膜面积的示意图”画出抗体分泌后几种生物膜面积的示意图。
答案:(1)细胞壁、大液泡、叶绿体
(2)蛋白质 ③→④→⑦→②→⑦→①
(3)③⑥ 细胞质基质、线粒体
(4)白细胞吞噬细菌、细胞分裂成子细胞、细胞融合(或原生质体融合)、质壁分离等(其他合理答案也可)
(5)见下图
解析:本题考查细胞结构的比较和功能。(1)淋巴细胞与高等植物细胞相比,即动物细胞与高等植物细胞相比较,动物细胞一定不含细胞壁、叶绿体和中央液泡。(2)抗体的化学本质是蛋白质,是分泌蛋白,其合成到分泌出细胞的过程,依次需经过核糖体→内质网高尔基体细胞膜。(3)动物细胞中,能发生碱基互补配对的细胞器有线粒体、核糖体;可提供能量的场所有细胞质基质和线粒体。(4)生物膜具有流动性的例子很多,如变形虫的变形、细胞分裂、细胞融合等。(5)抗体分泌过程中,内质网膜脱落囊泡到达高尔基体上与之融合,再从高尔基体上脱落囊泡到达细胞膜,与细胞膜融合,这样内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。
12.细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图,分析回答下列问题。
(1)b是刚形成的溶酶体,它起源于细胞器a;e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡,而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断:a是__________,c是__________,d是__________。
(2)f表示b与e正在融合,这种融合过程反映了生物膜在结构上具有__________特点。
(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是__________等。
(4)细胞器膜、__________和__________等结构,共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值,如可以模拟生物膜的__________功能对海水进行淡化处理。
答案:(1)高尔基体 内质网 线粒体
(2)流动性 (3)蛋白质和磷脂
(4)细胞膜 核膜 选择透过
解析:(1)由图文信息可知:a为高尔基体,c为内质网,d为线粒体。(2)生物膜的融合过程反映了其结构上的流动性特点。(3)生物膜结构的主要成分都是蛋白质和磷脂。(4)人们模拟生物膜的选择透过性功能,设计出具有选择透过性的膜结构,滤去海水中的盐分,对海水进行淡化处理。
1.(2012·海南)关于细胞中细胞器的叙述,错误的是( )
A.大肠杆菌无线粒体,有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡
C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体
D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网
答案:C
解析:本题考查了原核细胞和真核细胞中含有的细胞器的种类的相关知识。大肠杆菌是原核生物,细胞中只有核糖体,而无线粒体等较复杂的细胞器;水稻叶肉细胞是高度分化的细胞,有液泡和叶绿体,叶绿体能进行光合作用;酵母菌是真菌,有线粒体,无叶绿体;小鼠肝细胞是高等动物细胞,细胞中有线粒体,也有内质网。
2.(2012·江苏单科)下列关于真核细胞结构的叙述,错误的是( )
A.细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
B.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
C.由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构
D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
答案:D
解析:本题主要考查了真核细胞的结构和功能的相关知识。线粒体是呼吸作用的主要场所;内质网是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”,高尔基体与分泌蛋白的加工、运输有关,蛋白质的合成场所为核糖体,D不正确。
3.(2012·全国)下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是( )
A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA
B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体
D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
答案:A
解析:本题考查线粒体、叶绿体的结构和功能等知识。线粒体和叶绿体都含有少量的DNA、RNA,选项A正确;叶绿体只有在光下才能进行光反应合成ATP,且光反应产生的ATP仅供暗反应利用,细胞其他生命活动所需的ATP则来自呼吸作用,呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体,选项B、C错误;线粒体基质和叶绿体基质中发生的化学反应不同,所含酶的种类也不同,选项D错误。
4.(2013·高考信息卷)在适宜的条件下,研碎绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中并依次按如图处理,根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题:
(1)由图可知从细胞中分离各种细胞器的方法是先将细胞破坏,再用________的方法获得各种细胞器结构。
(2)图中DNA含量最多的是________,合成蛋白质的结构存在于________(填写S1~S4、P1~P4)。
(3)P2中的细胞器与下图的图________相对应。
(4)若要在高倍镜下观察P3的棒状结构,一般需要利用________进行染色处理。
(5)若图1为该细胞模式图的一部分,图2中a~h为细胞器或细胞的某一结构(图2中各结构放大比例不同),请据图回答有关问题:
①如果图1细胞具有明显的b结构,则该细胞不会出现g的现象,原因是___________________________。
②若用龙胆紫染液对图1中的结构进行染色,则在显微镜下看到的现象是______________________________________。
答案:(1)差速离心
(2)P1 S1、S2、S3和P4
(3)B
(4)健那绿
(5)①具有大液泡的细胞为成熟细胞,无分裂能力 ②细胞核被染成紫色
解析:(1)分离细胞器时需要先破坏细胞,再用差速离心的方法获得各种细胞器结构;(2)由于核物质含DNA量最多,由图分析知应是P1,合成蛋白质的结构是核糖体,存在于S1、S2、S3和P4中;(3)P2中的细胞器应是叶绿体,与图B相对应;(4)P3的棒状结构为线粒体,一般需要利用健那绿染液进行染色处理;(5)如果细胞具有成熟大液泡,则表示该细胞为成熟细胞,无分裂能力。龙胆紫染液是对染色体进行染色的染料,染色体主要分布在细胞核内,所以可以看到细胞核被染成紫色。,
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1. 人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜,经消化吸收后,其中的成分大多被转化为人体自身的一部分,其根本原因是( )
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.在不同生物的细胞内,组成它们的化学元素和化合物种类大体相同
C.组成生物体细胞的最基本元素是碳
D.不同生物的细胞内,组成它们的化学元素的含量大体相同
答案:B
解析:生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换,有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要,不管相同生物还是不同生物,组成它们细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的,因此不同生物间可进行物质转化;但是组成它们的各种元素的含量是不同的,由此分为大量元素和微量元素;组成生物体细胞的化学元素都来自无机自然界,因此组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到,据研究,组成生物体细胞的最基本元素是碳,即A、C两项本身正确,但不符合题干所问。
2.下列物质在元素组成上最相似的一组是( )
A.ATP、DNA、RNA
B.生长素、生长激素、性激素
C.核糖、核糖核苷酸、核糖核酸
D.淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因
答案:A
解析:ATP、DNA、RNA(核糖核酸)、核糖核苷酸和控制淀粉酶合成的基因都由C、H、O、N组成。生长素、生长激素和淀粉酶的元素组成是C、H、O、N。核糖、淀粉和性激素由C、H、O组成。
3.下列选项中,全部属于大量元素的是( )
A.P、N、Mn、K B.N、S、Fe、P
C.B、S、P、N D.Ca、N、P、K
答案:D
解析:大量元素有C H O N P S K Ca Mg等九种,Fe、Mn、B等是微量元素。
4.一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数%)如下表,下列有关叙述正确的是( )
元素 C H O N P Ca S
植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含化学元素的种类差异很大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D.经测定该植物中某有机物含C、H、O、N、S,此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
答案:A
解析:生物体内化学元素的种类基本相同,动物血钙高会发生肌无力,含C、H、O、N、S的化合物是蛋白质,氨基酸进入核糖体是通过tRNA。
5.如图表示细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量,以下按①②③④顺序排序正确的是( )
A.水、蛋白质、脂质、糖类
B.蛋白质、糖类、脂质、水
C.水、蛋白质、糖类、脂质
D.蛋白质、水、脂质、糖类
答案:D
解析:由题目可获得的信息有:(1)坐标直方图中显示各种化合物的含量关系为②>①>③>④;(2)此含量是指占细胞鲜重的比例关系。细胞鲜重中含量最多的化合物是水,占85%~90%,其次是蛋白质,占7%~10%,脂质占1%~2%,糖类和核酸占1%~1.5%。图中坐标直方图中②最多,其次是①,③④较少,所以①是蛋白质,②是水,③是脂质,④是糖类。
6.人体红细胞呈圆饼状,具有运输氧气的功能,下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液态环境中一段时间内的变化示意图,请分析该图说明的问题是( )
A.水分容易进出细胞
B.无机盐离子容易进出细胞
C.红细胞有运输氧气的功能
D.水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用
答案:D
7.英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现,用不含钙的生理盐水灌注蛙心,其收缩不能维持;用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐( )
A.对维持细胞的形态有着重要作用
B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C.为蛙心的持续跳动提供能量
D.对维持生物体的生命活动有重要作用
答案:D
解析:无机盐的生理功能包括作为某些化合物的重要组成成分,维护酸碱平衡及维持生物体正常生命活动。从题干信息可看出,钙盐对维持生物体的生命活动有重要作用。
8.在鉴定还原糖的实验中,加入斐林试剂时,必须要( )
A.先加入斐林试剂甲液,后加入乙液
B.将斐林试剂的甲液和乙液等量混合均匀后再加
C.先加入斐林试剂乙液,后加入甲液
D.以上A、B、C三项操作方法都正确
答案:B
解析:斐林试剂主要是由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合后配制而成的,还原糖与斐林试剂反应出现砖红色沉淀。
9.(2012·保定市重点高中调研)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料的选择,下列叙述错误的是( )
A.可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料
C.食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定,而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定
D.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等,都含有较多糖且近于白色,因此可以用于进行还原糖的鉴定
答案:D
解析:鉴定蛋白质用双缩脲试剂,它由两种试剂组成:0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液,斐林试剂也由两种试剂组成:0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液,故双缩脲试剂可由斐林试剂和蒸馏水配制而成,A项正确。食用花生油颜色较深,而苏丹红Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,染色较浅,不易区别,故最好选用苏丹Ⅳ染液,它可以将脂肪染成颜色较深的红色,C项正确。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖,蔗糖不是还原糖,不能进行还原糖的鉴定,D项错误。
10.(2012·山东淄博模拟)如图①表示细胞中3种化合物含量的扇形图,图②表示有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A.若图①表示正常细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是a
B.若图①表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图②中的b
C.图②中含量最多的元素是c,这与细胞中含量最多的化合物有关
D.若图①表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N
答案 C
解析:本题考查细胞中元素与化合物的种类及含量。从图②有活性的细胞中元素含量相对值分析,a代表氧元素,b代表碳元素。若图①表示正常细胞,则A表示H2O,B表示蛋白质,二者共有的元素在细胞中含量最多的是氧元素,故A正确;若图①表示完全脱水后的细胞,则A为蛋白质,蛋白质中含量最多的元素为碳元素,故B正确;图②细胞中含量最多的元素是a而不是c,故C错误;若图①表示正常细胞,B化合物表示蛋白质,其具有多样性,必含的元素为C、H、O、N,故D正确。答案为C。
11.分析下列图表回答问题:
细胞中主要化合物相对含量
化合物 质量分数(%)
水 85~90
无机盐 1~1.5
蛋白质 7~10
脂质 1~2
糖类和核酸 1~1.5
(1)构成细胞的主要元素有__________。
(2)组成生物体的最基本元素占细胞鲜重的__________。
(3)构成人体的化学元素中C、O、H含量最多的原因是______________________。氮含量较多的原因是________________________。
(4)硫元素主要存在于的有机化合物的种类是__________。
(5)氧元素在细胞总量中占比例最大,为什么不是最基本的元素?____________________________________。
答案:(1)C、H、O、N、P、S (2)18% (3)含量最多的化合物水中含H、O,有机物中都含C、H、O 人体中含有较多的蛋白质
(4)蛋白质 (5)细胞中的两大生命物质——蛋白质和核酸是由碳原子连接成链状或环状构成的,不是以氧原子为骨架的,所以碳是最基本的元素
12.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答:
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是__________,其中发生显色反应的一组是__________和__________溶液,不发生显色反应的一组是__________和__________溶液。
(2)用__________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应的一组溶液的方法及鉴定结果是____________________。
答案:(1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉
(2)斐林
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,水浴加热观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液
解析:(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应,所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组;(2)葡萄糖属于还原糖,可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀,而淀粉不能,所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖分开;(3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖,还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,而稀蛋清无这一特性,所以可以用淀粉将稀蛋清和淀粉酶区分开。
思路点拨:由题目分析可知:①双缩脲试剂可与蛋白质发生反应;②斐林试剂可与还原糖反应;③淀粉可在淀粉酶的作用下产生还原糖,这样就可以根据特定的颜色反应,判断出相应溶液的名称。
13.(抚顺高中2013月考)某校生物兴趣小组想设计两个实验:
(1)探究尿液中是否含葡萄糖;(2)证明血液中存在葡萄糖现提供:新取尿液样品、加有柠檬酸钠的鸡血、清水、试管、离心机、三脚架、大烧杯、火柴、酒精灯、石棉网等。
回答下列问题:
①实验过程中,上述两个实验均需要增加的一种试剂是
________________,实验原理是:
②实验(2)比实验(1)复杂,其原因 。
③写出实验(2)的实验步骤,观察到的现象。
步骤1:_____________________________________________。
步骤2:_______________________________________ 。
现象:________________________________________________。
④若实验(1)按规范科学的实验步骤操作,请预测实验现象和结论。
现象1:
________________________________________________。
结论1:_________________________________________。
现象2:_________________________________________。
结论2:__________________________________________。
答案:①斐林试剂(班氏试剂) 葡萄糖是还原糖,加热可被斐林试剂(或班氏试剂)氧化生成砖红色沉淀
②血液呈红色,若直接用斐林试剂(或班氏试剂)检测葡萄糖,则产生的现象受到干扰,而尿液颜色则不干扰显色反应
③步骤1:取加有柠檬酸钠的鸡血5mL,用离心机离心,获取上清液
步骤2:取2mL上清液,加入(新配制)的斐林试剂(或班氏试剂)1mL,摇匀后水浴加热,一段时间后观察现象
现象:有砖红色沉淀
④现象1:有砖红色沉淀出现
结论1:尿液中有葡萄糖
现象2:没有砖红色沉淀出现
结论1:尿液中无葡萄糖
解析:本题考查还原性糖的检测,原理是葡萄糖与斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀。
1. (2012·江苏单科)下列关于细胞中化学元素的叙述,正确的是( )
A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
答案:C
解析:本题主要考查细胞中化学元素的相关知识。细胞中每种元素的作用各不相同;脱氧核苷酸由C、H、O、N、P五种元素组成;细胞中的微量元素虽含量极少,但其作用和大量元素同等重要。故A、B和D都不正确。主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定,C正确。
2.(2012·上海单科)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中,错误的是( )
A.淀粉:碘液,蓝紫色
B.还原糖:班氏试剂,红黄色
C.脂肪:苏丹Ⅲ染液,橘红色
D.蛋白质:双缩脲试剂,黄绿色
答案:D
解析:本题考查利用特定试剂与化合物的显色反应来鉴定待测化合物的相关知识。淀粉遇碘液呈蓝紫色,还原糖遇班氏试剂呈红黄色,脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘红色,而蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色,D选项错误。
3.(2012·广东理综)分析下表,可推测( )
溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂
甲 + - -
乙 - ++ -
甲、乙混合 + + +
注:“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色。
A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶
答案:D
解析:本题主要考查蛋白质、淀粉和还原糖鉴定的相关知识。双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别用于检测蛋白质、淀粉和还原糖。根据实验结果可知:甲溶液中含有蛋白质,不含淀粉,A错误;乙溶液中含有淀粉,不含还原糖,B错误;混合溶液遇碘呈蓝色,说明混合溶液中含有淀粉,C错误;甲、乙混合后淀粉含量减少并产生了还原糖,说明甲溶液中的淀粉酶将淀粉部分水解产生了还原糖,D正确。
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第1页课后练习 实战冲关
考题反馈抓落实 自主演练我成功
1.(2012·济南调研)关于动物细胞膜的叙述,错误的是( )
A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B.细胞融合与细胞膜的流动性有关
C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量
D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
答案:C
解析:CO2分子以自由扩散的方式通过细胞膜,不需要ATP提供能量。包括细胞融合在内的细胞膜的变形都与细胞膜的流动性有关。
2.(2012·哈市质检)将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( )
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
解析:红细胞细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,不具有水溶性而具有脂溶性;与成熟的植物细胞不同,红细胞没有大的液泡;由于外界溶液的浓度小于细胞质溶液的浓度,红细胞在4 ℃的蒸馏水中吸水涨破;低温时红细胞膜的流动性减小。
3.(2012·南京调研)生物膜在生命活动中发挥着非常重要的作用。如图所示的过程不能体现生物膜( )
A.具有信息传递功能 B.具有一定的流动性
C.具有排泄功能 D.具有识别功能
答案:C
解析:题图提供的是兴奋在突触的传递过程,该过程为电信号→突触小体→突触前膜释放递质→突触间隙→突触后膜(受体)属于细胞的信息传递功能及识别功能,体现了膜的流动性。即该过程不是代谢终产物的排出,不能体现生物膜的排泄功能。
4.(2012·山东临沂一模)下列各种生理现象中,没有直接涉及到细胞间信息交流的是( )
A.精子与卵细胞的结合
B.兴奋在神经元之间的传递
C.吞噬细胞吞噬细菌
D.核糖体上合成分泌蛋白
答案:D
解析:核糖体上合成分泌蛋白是在同一细胞内完成的。
5.如图为细胞膜的亚显微结构,鉴别细胞膜的内外侧的有效依据是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:A
解析:本题以细胞膜的结构示意图为信息考查细胞膜的成分。正确识别题图中的各种物质是解答本题的关键。③为磷脂双分子层的疏水端,④为磷脂分子的亲水端,②为蛋白质,①为细胞膜外侧糖类与蛋白质的结合物——糖蛋白,该种物质在细胞膜内侧没有,所以是鉴定细胞膜内外侧的依据。
6.(2012·威海质检)细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述中,不正确的是( )
A.实验结果说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验①中,b部分细胞属于对照组,a部分属于实验组
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的形成对照
D.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
答案:D
解析:本题为实验现象的分析说明试题。整个实验并没有涉及细胞的寿命。有核或植入核的部分能分裂、分化,无核的部分则停止分裂,说明细胞核与细胞的分裂、分化有关。实验②中,a部分植入核,与实验①中的无核形成对照。
7.(2012·孝感统考)根据下图分析神经细胞,相关叙述错误的是( )
A.此图不可表示突触小泡膜
B.静息电位的形成可能与膜上的⑤等载体有关
C.若此图为突触后膜,则突触间隙面向图示膜的A面
D.若将神经细胞膜的磷脂单分子层铺展在空气—水的界面上,则④与水面接触
答案:D
解析:静息电位的形成与K+的外流有关,K+外流与膜上的⑤等载体有关;A面含有糖蛋白,糖蛋白分布在细胞膜的外表面,因此突触间隙面向图示膜的A面;③为亲水的头部,④为疏水的尾部,因此将神经细胞膜的磷脂单分子层铺展在空气—水的界面上,③与水面接触。
8.(2011·山东临沂模拟)下列不属于细胞间信息交流的是( )
A.效应T细胞识别靶细胞
B.高等植物细胞间通过胞间连丝连接
C.兴奋在神经纤维上的传导
D.同种生物的精子与卵细胞结合
答案:C
解析:兴奋在神经纤维上的传导只涉及一个细胞。
9.(2012·江苏镇江一调)作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图的模型主要表明了细胞膜的何种功能( )
A.将细胞与外界环境分开 B.控制物质进出细胞
C.进行细胞间信息交流 D.促进物质的运输
答案:C
解析:内分泌细胞分泌的激素是信息分子,激素作用于靶细胞膜上的受体,因此,内分泌细胞与靶细胞通过激素传递信息。
10.如图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B.②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
C.核膜由两层磷脂分子组成,蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
D.核孔对物质的运输具有选择性
答案:D
解析:图中结构具有膜,应该是真核细胞的细胞核。①为DNA和蛋白质结合生成的丝状染色质;②为核仁,与核糖体、rRNA的合成有关;核膜也具有选择性,蛋白质等生物大分子不能自由进出核膜。
11.如图为真核细胞的部分结构示意图,请据图分析回答下列问题:
(1)核膜由________层磷脂分子组成,其外层核膜与________膜相连,从而加强了细胞核与细胞质的联系。
(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[ ]________。
(3)与RNA合成及核糖体组装有关的结构是[ ]________。
(4)图中2的主要成分是________,可用____________来鉴定。
答案:(1)4 内质网 (2)6 核孔 (3)4 核仁 (4)蛋白质和DNA 双缩脲试剂、甲基绿
解析:核膜是双层膜,由4层磷脂分子组成,外层核膜与内质网膜相连。核孔是大分子物质进出的通道。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。染色质的主要成分是DNA和蛋白质。
12.2003年诺贝尔生物学奖授予美国的两位科学家,以表彰他们在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出的贡献。这两位科学家的研究工作对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理以及对疾病的治疗具有重大的意义。请回答下列问题:
(1)组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的,可见水通道和离子通道实际上是由细胞膜上的__________________形成的。
(2)物质进入细胞都要通过细胞膜,在用呼吸抑制剂处理细胞后,脂肪酸、Na+进入细胞的速度会明显减慢的是____________________________。
(3)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃条件下融合并培养,40分钟后,融合的细胞膜上红色和绿色均匀分布。
①有人认为该实验不够严密,其原因是缺少________。
②本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果,还可以通过_______________________。
③该实验可能得出的结论是________________________。
答案:(1)蛋白质
(2)Na+
(3)①对照实验 ②红色和绿色在细胞膜上均匀分布时需要时间的长短来判断 ③随着温度的升高,细胞膜的流动性会加快、加强
解析:此题旨在考查学生从资料中获得有用信息的能力,作此类题目时一定要注意审题。
1.(2013·高考信息卷)如图甲为细胞中某一结构的模式图,图乙表示图甲中3的成分及其各级结构。据图回答下列问题:
(1)图甲所示结构为________的亚显微结构。图甲中1所示的结构由________层磷脂分子构成。
(2)图甲中2所示结构是________,代谢旺盛的细胞该结构数目多。
(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是________(用数字表示)。
(4)图乙中①控制②的合成,①是________分子,鉴定②的试剂为________。
(5)图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂的________期。遗传物质呈④状态时,不能发生DNA分子转录的原因是
__________________________。
(6)图乙中①在动物细胞中除了在④上外,还分布在________中。
答案:(1)细胞核 4
(2)核孔
(3)1、4
(4)DNA 双缩脲试剂
(5)末 在染色体状态时,染色体高度螺旋化,DNA分子结构稳定,不能解旋,故不能转录出RNA
(6)线粒体
解析:(1)图甲表示真核细胞的细胞核亚显微结构,1表示核膜,为双层膜结构,故由4层磷脂分子组成。
(2)图甲中2表示核孔,代谢旺盛的细胞核孔数目多。
(3)在有丝分裂前期,核膜消失,核仁解体;在末期,又重新形成新的核膜和核仁。
(4)染色体是由蛋白质和DNA组成的,①是双螺旋结构的DNA,②是蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定。
(5)由染色体解螺旋变成染色质,这一过程发生在有丝分裂的末期。
(6)DNA主要分布在细胞核中,在动物细胞的线粒体中也含有DNA。
2.(2013·高考信息卷)甲图为细胞核结构模式图,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题。
(1)甲图中4由________生物膜组成,主要成分还有________等。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能和结构与________(填数字)有关。
(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道,在细胞内具有重要的功能。细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞,其核孔数目________。
(4)从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其________部决定,________(填“消耗”或“不消耗”)能量。
答案:(1)二 蛋白质
(2)3
(3)较多
(4)尾 消耗
解析:(1)图中4表示核膜,由内外两层生物膜构成,故有4层磷脂分子;构成生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质;(2)图中3表示染色质,是遗传物质的主要载体;结构表示核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道,细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞,核质之间物质交换频繁,其核孔数目较多;(4)由乙图分析可知,放射性头部不能进入细胞核,放射性尾部能进入细胞核,说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。
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第1页课后练习 实战冲关
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1.下列有关遗传物质的描述错误的是( )
A.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量也一定相同
B.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量可能不同
C.细胞生物的遗传物质都是DNA
D.任何生物个体的遗传物质只有一种
答案:A
解析:正常情况下,同一种生物的不同组织,由于其代谢程度不同,细胞质中的DNA含量也会有很大不同。任何一种生物,即使体内同时含有两种核酸,遗传物质也只能是其中的一种,如人的遗传物质是DNA,不能说人的遗传物质是DNA和RNA。
2.(2011·云南省部分高三年联考)在下列科学研究的过程中,采用的技术手段相似的一组是( )
①证明光合作用的过程中释放的氧气来自水 ②研究分泌蛋白合成、运输和分泌的过程 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染细菌的实验
A.①②③④ B.①②③
C.②③④ D.①②④
答案:D
解析:①②④采用的是同位素标记法。肺炎双球菌转化实验是将蛋白质和DNA分离开,单独观察它们在遗传中的作用,故D项正确。
3.真核生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果,控制细胞核和细胞质遗传的物质是( )
A.DNA B.RNA
C.DNA和RNA D.DNA或RNA
答案:A
解析:真核细胞中既含有DNA,又含有RNA,DNA主要存在于细胞核内,是控制细胞核遗传的物质,在细胞质的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA,是控制细胞质遗传的物质。细胞中RNA不作为遗传物质,而是DNA分子遗传信息表达的辅助工具。
4.噬菌体在细菌细胞内合成自己的蛋白质需要( )
A.噬菌体的DNA和氨基酸
B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C.细菌的DNA和氨基酸
D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
答案:B
解析:噬菌体在细菌体内合成自己的蛋白质,分两步完成,第一步:要用自己的DNA作为模板,转录成 mRNA;第二步:以 mRNA为模板,用细菌的氨基酸为原料,翻译成蛋白质,故模板是噬菌体的DNA,原料是寄主细胞即细菌的氨基酸。
5.在科学史上许多科学家分别用科学的思想方法取得了重大科技成就,在下列生物领域的发现中,科学家与其使用的技术或方法搭配正确的一组是( )
科学发现 科学家 科学家的思想或方法
A 基因在染色体上 萨顿 假说—演绎法
B 遗传的基本规律 孟德尔 假说—演绎法
C 光合作用中O2的来源 卡尔文 同位素标记HO
D DNA是遗传物质 艾弗里 35S标记噬菌体的蛋白质外壳
答案:B
解析:假说—演绎法包括提出假说、推理、实验验证,而萨顿假说使用的是类比推理法,故A错误;同位素标记技术探究光合作用O2的来源是鲁宾与卡门的贡献,故C错误;艾弗里证明DNA是遗传物质过程中,没有用到同位素标记技术。
6.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为同位素标记的方案应为( )
A.用14C和3H培养噬菌体,再去侵染细菌
B.用18O或32P培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳
答案:D
解析:S是蛋白质特有的元素,P是DNA特有的元素,而C、H、O是它们的共有元素,不能区分DNA和蛋白质。
7.下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法或实验设计思路( )
A.杂交实验法
B.放射性同位素标记法
C.病毒侵染法
D.单独地、直接地去观察S型细菌不同成分作用
答案:D
解析:肺炎双球菌体外转化实验是把S型细菌的DNA和蛋白质、多糖等物质分开,单独地、直接地去观察不同成分的作用。
8.格里菲思(F. Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果( )
A.证明了DNA是遗传物质
B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
答案:D
解析:格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了加热杀死的S型细菌中含有促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,但不能证明哪种物质是遗传物质。
9.(2011·江苏卷生物—12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
答案:C
解析:本题考查在遗传物质的探索过程中,噬菌体侵染细菌的实验,意在考查考生对实验的方法、步骤及结果的分析能力。A项错误,噬菌体营寄生生活,不能用培养基直接培养;B项错误,保温时间不能过长,若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中也能检测到放射性;C项正确,35S标记的是噬菌体的蛋白质,理论上应存在于上清液中,但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体仍吸附在细菌表面,离心后存在于沉淀物中;D项错误,本实验可说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质。
10.肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B.曲线ab下降的原因是部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C.曲线bc段上升,与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
D.S型细菌数量从0开始增加到一定值是由于R型细菌基因突变的结果
答案:D
解析:在死亡的小鼠体内同时存在着S型和R型两种细菌。R型细菌先减后增,与小鼠的免疫力有关,刚开始小鼠免疫力较强,注入的R型细菌大量被杀死;随着一些R型细菌转化成S型细菌,S型细菌具有荚膜的保护,能在小鼠体内增殖,使小鼠免疫力降低,对R型细菌的杀伤力减弱,导致R型细菌增殖加快。S型细菌的产生是由于R型细菌转化的结果,此变异属于基因重组而非基因突变所致。
11.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是( )
A.重组DNA片段,研究其表型效应
B.诱发DNA片段,研究其表型效应
C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应
D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递
答案:C
解析:艾弗里用S型肺炎双球菌提取出了DNA、蛋白质,分别与R型细菌混合培养,证明了DNA是遗传物质;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将噬菌体的DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去研究它们的作用。
12.(江西重点中学2012届联考)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )
A.S型菌进入人体后可刺激浆细胞使细胞中某些基因选择性表达
B.S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故
C.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
答案:B
解析:浆细胞不能识别抗原,接受抗原刺激后增殖分化成浆细胞的是B细胞或记忆细胞;肺炎双球菌是原核细胞,利用自身的核糖体合成蛋白质;蛋白质变性后仍含有肽键,仍能与双缩脲试剂反应生成紫色物质。
13.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是( )
实验 实验结果
编号 实验过程 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
① a型TMV→感染植物 a型 a型
② b型TMV→感染植物 b型 b型
③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA→感染植物) b型 a型
④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案:C
解析:烟草花叶病毒是RNA病毒,遗传特性是由RNA决定的,实验③组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA,所以分离出的病毒类型应该是b型。
14.(2011·广东卷—2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA(经DNA酶处理) R型
A. ①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
答案:C
解析:本题考查肺炎双球菌转化实验,意在考查考生分析问题的能力、获取信息的能力和实验探究能力。由①②③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子,再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子,蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子,A错误、C正确;从表中不能得出B项的结论;表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质,D错误。
15.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶,但二者致病病斑不同(如下图甲),试分析图乙中(a)(b)(c)三个实验并回答问题。
(1)(a)表示用__________感染烟叶,结果是____________。
(2)(b)表示用__________感染烟叶,结果是____________________。
(3)(c)表示用__________感染烟叶,结果是___________________。
(4)(d)表示由人工合成的新病毒,其产生的后代是__________型。
(5)整个实验说明___________________________。
答案:(1)TMV的蛋白质外壳 无病斑
(2)HRV的RNA 出现HRV感染烟草叶的病斑
(3)TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的新病毒 出现HRV感染烟草叶的病斑
(4)HRV
(5)烟草花叶病毒和车前草病毒的RNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质
16.如下图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解,请据图回答:
(1)该实验是在__________实验的基础上进行的,其目的是证明__________的化学成分。
(2)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是__________________。
(3)依据上面图解的实验,可作出___________________________的假设。
(4)为验证上面的假设,设计了下面的实验:
该实验中加DNA酶的目的是________________________,观察到的实验现象是__________。
(5)通过上面两步实验,仍然不能说明__________________________,为此设计了下面的实验:
观察到的实验现象是____________________,该实验能够说明______________________。
答案:(1)格里菲思肺炎双球菌转化 “转化因子”
(2)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
(3)DNA是遗传物质
(4)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长出R型细菌的菌落
(5)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长出R型细菌的菌落 蛋白质、多糖不是遗传物质
解析:此实验的目的是确定“转化因子”的成分,实验思路是把S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分开,单独地、直接地观察它们各自的作用。最后排除蛋白质、多糖、DNA水解物是遗传物质的可能性,得出DNA是遗传物质的结论。
1. (2012·上海单科)赫尔希(A. Hershey)和蔡斯(M. Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C.DNA可用15N放射性同位素标记
D.蛋白质可用32P放射性同位素标记
答案:B
解析:本题考查了通过噬菌体侵染细菌的实验,证明DNA是遗传物质这一知识点。噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA,对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P,不能用共有元素15N,故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P,故D错误。噬菌体侵染细胞时把DNA注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和DNA分离开,实验结果更科学、更准确,故B项正确。
2.(2012·重庆理综)针对耐药菌日益增多的情况。利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述,正确的是( )
A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡
D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解
答案:A
解析:本题主要考查噬菌体的增殖特点等相关知识。噬菌体侵染细菌时,仅将其DNA注入细菌体内。利用细菌细胞内的原料,以自身遗传物质为模板合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳,最后再组装成子代噬菌体,这种增殖方式称为复制式增殖;由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入宿主菌内,其与宿主菌蛋白质的合成无关,故选项A正确,选项B、C、D错误。
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