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贵州省新高考协作体2022-2023学年高二上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·贵州开学考)科学家根据火星土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素,以及固态水和流动水的痕迹推测火星上曾经或现在存在着生命。下列相关说法错误的是( )
A.Mg、Na、K是组成生物体必需的微量元素
B.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
C.植物缺少Mg会影响光合作用
D.水和无机盐可作为细胞结构的重要组成部分
2.(2022高二上·贵州开学考)发菜属于蓝细菌,因与“发财”谐音,有人争相食之。下列叙述错误的是( )
A.发菜含有叶绿素和藻蓝素,属于光能自养型生物
B.发菜细胞和水绵细胞均含有的细胞器是核糖体
C.蓝细菌与大肠杆菌同属于原核生物
D.发菜细胞和变形虫细胞中所含有的核苷酸种类不同
3.(2022高二上·贵州开学考)人工肾可替代病人体内病变的肾脏行使功能,其中起关键作用的血液透析膜是一种人工合成的膜材料,能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内,下列说法错误的是( )
A.肾脏细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B.人工肾对血液的过滤模拟了细胞膜的选择透过性
C.血液透析膜和肾脏细胞膜具有相同的结构和功能
D.细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成生物膜系统
4.(2022高二上·贵州开学考)物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一,也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述错误的是( )
A.该离子跨膜运输的方向是从低浓度到高浓度运输
B.若ATP水解受阻,该转运蛋白不能完成转运过程
C.活细胞主动选择吸收所需要的营养物质与膜蛋白的特异性相关
D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
5.(2022高二上·贵州开学考)关于细胞核的叙述,正确的是 ( )
A.美西螈的细胞核移植实验不能证明细胞核是遗传的控制中心
B.伞藻的嫁接实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
C.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
D.细胞内行使遗传功能的结构是核仁
6.(2022高二上·贵州开学考)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。”这是唐代诗人描写萤火虫发光现象的诗句。下列叙述错误的是( )
A.细胞内ATP的化学能转变为光能使萤火虫发光
B.ATP中的A代表腺苷,P代表磷酸基团
C.ATP与ADP循环转化使得细胞储存了大量的ATP
D.萤火虫ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
7.(2022高二上·贵州开学考)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生完整植株体现细胞的全能性
B.老人白发是由于相关细胞中缺少控制酪氨酸酶合成的基因
C.蝌蚪发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果
D.某细胞合成了血红蛋白意味着该细胞已发生了细胞分化
8.(2022高二上·贵州开学考)下列关于绿叶中色素提取和分离实验的叙述,错误的是( )
A.可用无水乙醇提取绿叶中的色素
B.若未加入碳酸钙,则导致提取时光合色素被破坏
C.若滤纸条上的滤液细线触及层析液则不能得到色素带
D.若使用的叶片已发黄,则层析滤纸条上可能缺少中间两条色素带
9.(2022高二上·贵州开学考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.可用肺炎链球菌代替大肠杆菌完成此实验
B.用35S的培养基培养可直接获得35S的噬菌体
C.搅拌的目的是使大肠杆菌破裂释放出噬菌体
D.合成噬菌体DNA所需的原料和酶来自大肠杆菌
10.(2022高二上·贵州开学考)下列关于基因、蛋白质和性状三者之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因通过其表达的产物─蛋白质来控制性状
B.基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的
C.基因碱基序列不变情况下能发生可遗传的性状改变
D.一个性状可受多个基因影响,一个基因不可能影响多个性状
11.(2022高二上·贵州开学考)基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料。下列有关叙述正确的是( )
A.基因突变不会使种群的基因频率发生改变
B.人或动物细胞的癌变一定是相关基因突变导致的
C.A、a1、a2复等位基因的产生体现基因突变的随机性
D.对于生物体来说,有的基因突变属于中性突变
12.(2022高二上·贵州开学考)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释,下列有关叙述错误的是( )
A.适应是自然选择的结果,适应具有普遍性和相对性
B.滥用抗生素会使细菌产生耐药性突变而降低治疗效果
C.滥用抗生素会使细菌种群中的耐药基因频率逐年上升
D.生物多样性是生物与生物、生物与无机环境协同进化的结果
13.(2022高二上·贵州开学考)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮制成两组相同的临时装片,分别浸润在甲、乙两种物质的量浓度均相同的溶液中,测得液泡体积的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.甲乙两组细胞发生质壁分离,但甲组很快发生质壁分离复原
B.甲乙两组可能分别是乙二醇溶液和蔗糖溶液
C.2~6 min,甲溶液中细胞的细胞液浓度逐渐升高
D.甲溶液中的溶质分子在2 min前已开始进入细胞
14.(2022高二上·贵州开学考)下图是某同学通过探究温度对酶活性的影响实验获得的数据绘制而成。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验所使用的酶可能是过氧化氢酶
B.当反应物浓度提高时,酶活性上升
C.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
D.当反应温度由t3调到t2时,酶活性上升
15.(2022高二上·贵州开学考)酵母菌细胞的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述,正确的是( )
①DNA复制后T约占32% ②DNA中G约占18%
③嘧啶数不一定等于嘌呤数 ④RNA中A约占32%
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
16.(2022高二上·贵州开学考)某研究小组在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片为绿色,由基因B控制,突变型叶片为黄色,由基因B突变为B1所致。测序结果表明,突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3'(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;CUC亮氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺;UCU丝氨酸;UGU半胱氨酸)。下列错误的是( )
A.基因B突变为B1,是由于碱基的替换
B.基因突变导致第243位氨基酸发生改变
C.由原来的谷氨酸突变为现在的天冬氨酸
D.基因突变影响与色素形成有关酶的合成导致叶片变黄
二、填空题
17.(2022高二上·贵州开学考)真核细胞中的大分子及膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
大分子或结构名称 蛋白质 核酸 (1) 线粒体内膜
功能 生命活动的主要承担者 (2) 对蛋白质进行加工、分类和包装 作为能量转换的场所
组成 两者共有的元素是C、H、O、N (3)两者的主要成分
功能举例 (4) (至少两点) DNA是细胞生物的遗传物质 参与胰岛素的合成与分泌过程 (5)
三、综合题
18.(2022高二上·贵州开学考)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。农作物中也有C3植物和C4植物类型,夏季晴朗的一天,甲乙两种农作物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。回答下列问题。
(1)卡尔文循环中CO2的固定产物是 (填“C3化合物”或C5化合物),该产物的一部分接受光反应提供的 在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。
(2)从两种植物CO2补偿点的角度分析,农作物 (填“甲”或“乙”)可代表C4植物,依据是 。
(3)图中农作物乙在10-12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是 。
(4)在温室大棚农业生产中,为了提高农作物乙的产量,请你提出一些措施 增加CO2浓度(至少两点)。
19.(2022高二上·贵州开学考)已知玉米籽粒的糯和非糯是由一对等位基因(A/a)控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株异花)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。回答下列有关问题。
(1)若非糯是显性,则实验结果是糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型是 ,非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型是 。
(2)现已知非糯是显性,则非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是 ,糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是 。
(3)玉米籽粒的黄色(B)对紫色(b)为显性,含b的花粉50%可育、50%不育。如果单独种植一株杂合子玉米(Bb)进行实验,这株玉米植株果穗上籽粒(籽粒数量较多)的表型及比值分别为 。
20.(2022高二上·贵州开学考)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,灰身(B)对黑身(b)为显性,两对基因独立遗传,其中A、a位于一对常染色体上。某研究小组让一只长翅灰身雄果蝇与一只长翅灰身雌果蝇杂交,统计子一代的表型及数量比,结果为长翅 :残翅=3:1、灰身 :黑身=3:1。回答下列有关问题。
(1)子一代的果蝇中,长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身= 。
(2)根据统计的结果不能确定B和b是位于常染色体还是X染色体上,需要对子一代进行更详细的统计和分析,才能确定B和b位于哪一种染色体上,请说出你的想法: ,如果 ,则位于X染色体上;否则,B和b位于常染色体上。
(3)现已知B和b位于X染色体上,那么,两只长翅灰身亲本的基因型分别为 ,子一代中的长翅灰身果蝇的基因型有 种;选取子一代中的残翅灰身雄果蝇与亲本的长翅灰身雌果蝇进行杂交,杂交后代中,雄果蝇的表型及比值分别为 。
(4)选取子一代的长翅果蝇并自由交配得到子二代,子二代中长翅:残翅= 。
21.(2022高二上·贵州开学考)减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。小鼠的体毛黄色(Avy)对黑色(a)为显性,短尾(B)对长尾(b)为显性,两对基因位于两对常染色体上。将纯合黄色短尾小鼠与纯合黑色长尾小鼠进行杂交,F1全为短尾,但体毛却表现出不同的毛色:介于黄色与黑色之间的一系列过渡类型。任取两只F1的小鼠杂交,F2表现出短尾与长尾两种表型,毛色表现出黑色及黄色与黑色之间的一些过渡类型。回答下列问题。
(1)F1的小鼠减数分裂形成精子的过程中,减数分裂Ⅰ前的间期主要进行 和有关蛋白质的合成,初级精母细胞中有 个染色体组,基因组成为aaBB的细胞名称是 (填“精原”或“初级精母”或“次级精母”或“精”)细胞。
(2)受精作用是卵细胞和精子相互 、融合成为受精卵的过程,受精卵经过 (填细胞分裂方式)及分化进而发育成个体。
(3)对于基因、mRNA及蛋白质这三类物质,一只小鼠的神经细胞与肌细胞中, 相同、 不完全相同。
(4)F1小鼠控制毛色的基因组成相同,基因的碱基序列未变,个体间出现可遗传的毛色差异,这种现象叫作 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】水和无机盐的作用的综合;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Mg、K是大量元素,A错误;
B、自由水主要作用有提供液体环境、作为反应物、参与运输和良好溶剂等,B正确;
C、Mg是叶绿素的组成元素,植物缺少Mg会影响光合作用,C正确;
D、水和无机盐可作为细胞结构的重要组成部分,如结合水和大多数无机盐,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞的组成成分。
3、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、发菜属于蓝细菌,含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,属于光能自养型生物,A正确;
B、发菜细胞属于原核细胞,水绵细胞属于真核细胞,二者均含有的细胞器是核糖体,B正确;
C、蓝细菌与大肠杆菌同属于原核生物,都没有核膜为界限的细胞核,C正确;
D、发菜细胞和变形虫细胞都具有细胞结构,都含有DNA和RNA,因此细胞中所含有的核苷酸种类都是8种,D错误。
故答案为:D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质,A正确;
B、人工肾能把病人血液中的代谢废物透析掉,其对血液的过滤模拟了细胞膜的选择透过性,B正确;
C、透析型人工肾中的血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性功能,其结构和功能与肾脏的细胞膜不完全相同,C错误;
D、生物膜系统主要有细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构构成,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流。
3、核膜、细胞器膜和细胞膜共同构成了生物膜系统。
4.【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、该过程需要消耗ATP,故为主动运输,其特征之一为逆浓度梯度运输,A正确;
B、该运输方式属于主动运输,若ATP水解受阻,该转运蛋白不能完成转运过程,B正确;
C、活细胞主动选择吸收所需要的营养物质,即细胞膜的选择透过性与膜蛋白的特异性相关,C正确;
D、载体可以重复利用,故膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生可逆的改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
5.【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、美西螈的细胞核移植实验观察的是其体色,可证明美西螈肤色是由细胞核控制的。但不能证明细胞核是遗传的控制中心,A错误;
B、将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接,将长成伞形帽伞藻,不能说明形态建成与细胞核有关,因假根中也存在细胞质;若要证明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,还需加核移植实验,B错误;
C、在有丝分裂前期,核膜、核仁逐渐消失,在有丝分裂末期,核膜、核仁重新出现,故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,C正确;
D、细胞核内行使遗传功能的是染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP为直接能源物质,细胞内ATP的化学能可转变为光能使萤火虫发光,A正确;
B、ATP中的A代表腺苷,由一分子磷酸和一分子核糖组成,P代表磷酸基团,B正确;
C、ATP在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化,C错误;
D、萤火虫为异养生物,其ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
7.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生完整植株体现了细胞的全能性,A正确;
B、衰老细胞中酶的活性降低,老年人白发是由于黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低所致,B错误;
C、蝌蚪发育过程中尾的消失是受基因控制的细胞凋亡的结果,C正确;
D、细胞分化的实质是基因选择性表达,形成特殊的蛋白质,因此某细胞合成了血红蛋白意味着该细胞已发生了细胞分化,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞全能性,指的是植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
4、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
8.【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素,A正确;
B、碳酸钙具有防止研磨中色素被破坏的作用,若未加入碳酸钙,则导致提取时光合色素被破坏,B正确;
C、若滤纸条上的滤液细线触及层析液,滤液细线上的色素溶解在层析液中,则不能分离得到色素带,C正确;
D、中间两条色素带为叶黄素和叶绿素a,叶片发黄,不可能缺少叶黄素,D错误。
故答案为:D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
9.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、病毒具有专性寄生的特点,因此不能用肺炎链球菌代替大肠杆菌完成此实验,A错误;
B、病毒没有细胞结构,不能直接用培养基培养,B错误;
C、搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,C错误;
D、噬菌体寄生在大肠杆菌细胞内,所以合成噬菌体DNA的原料和酶均来自大肠杆菌,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、(1)要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。(2)T2噬菌体侵染 细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
10.【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因控制生物的性状,基因表达的产物是蛋白质,因此基因通过其表达的产物─蛋白质来控制性状,A正确;
B、基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的,B正确;
C、DNA的甲基化使得生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变,C正确;
D、一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一一对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
3、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
11.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因突变会增加基因的种类,因此会使种群的基因频率发生改变,A错误;
B、基因突变能引起细胞癌变,但细胞癌变不是只能由基因突变引起,比如某些病毒也可引起细胞癌变,B错误;
C、A、a1、a2复等位基因的产生体现基因突变的不定向性,C错误;
D、有些基因突变既无害也无益,属于中性突变,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
12.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、适应是自然选择的结果,具有普遍性(生物体对环境的适应能力是普遍存在的)和相对性(指生物只是在一定时间,对一定环境的适应),A正确;
B、在抗生素使用之前已存在耐药性的变异,抗生素选择并保存耐药性的个体,B错误;
C、抗生素选择并保存耐药性的个体,滥用抗生素会使细菌种群中的耐药基因频率逐年上升,C正确;
D、协同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,生物多样性是生物与生物、生物与无机环境协同进化的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
2、共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
13.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、液泡体积减小,说明细胞失水,发生了质壁分离,因此甲乙两组细胞发生质壁分离,一段时间后甲溶液中的细胞液泡体积又增加,说明细胞吸水,甲组细胞又发生了质壁分离后的复原,A正确;
B、据图分析,甲溶液中细胞质壁分离分离后自动复原,说明细胞能吸收甲溶液中溶质分子,而乙溶液中细胞只能发生质壁分离,说明细胞不能吸收乙溶液中溶质分子,因此甲乙两组可能分别是乙二醇溶液和蔗糖溶液,B正确;
C、2~6min,甲溶液中细胞液泡体积增加,细胞吸水,细胞液浓度逐渐减小,C错误;
D、细胞吸水和吸收溶质是相对独立的过程,因此甲溶液中的溶质分子在2min前已开始进入细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
14.【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、由于温度会影响过氧化氢的分解,不能使用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、酶活性不受底物浓度的影响,B错误;
C、由图可知,当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升,C正确;
D、t3时,酶失活,温度降低也不能使酶活性上升,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
15.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】①DNA分子为半保留复制,复制时遵循A-T、G-C的配对原则,由于A=T,已知酵母菌细胞的DNA中碱基A约占32%,则DNA复制后的T约占32%,①正确;
②酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2×32%)÷2=18%,②正确;
③酵母菌核酸包括DNA和RNA,DNA为双链结构,RNA为单链结构,双链DNA中A=T,G=C,但单链RNA中不一定A等于U,G不等于C,因此嘧啶数不一定等于嘌呤数,③正确;
④RNA是以DNA分子一条链为模板转录而来的,由于无法确定DNA分子一条链中碱基T所占比例,所以不能确定RNA中碱基A的比例,④错误。
综上分析,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
16.【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',即mRNA上发生了碱基由G变为C,则根据转录时DNA的模板链与mRNA之间的碱基配对可知,基因中是由碱基C变为了G,即发生了碱基替换,A正确;
BC、突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′,由此可知突变位点前碱基数为726,三个相邻碱基组成一个密码子,一个密码子决定一个氨基酸,故突变位点前对应氨基酸数为726÷3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸(GAG)突变为谷氨酰胺(CAG),B正确;C错误;
D、叶片变黄是叶片中叶绿素含量变化引起的,叶绿素不是蛋白质,由此推测基因突变影响与色素形成有关酶的合成,从而导致叶片变黄,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
2、密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
17.【答案】高尔基体;遗传信息的携带者;脂质和蛋白质;结构蛋白、催化、调节、运输、免疫(至少答两点);[H]与O2结合生成水并释放出大量能量
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;核酸在生命活动中的作用;细胞膜的成分;细胞器之间的协调配合;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)对蛋白质进行加工、分类和包装的细胞器是高尔基体。
(2)核酸的功能是遗传信息的携带者。
(3)细胞器膜的主要成分是脂质(磷脂)的蛋白质。
(4)蛋白质常见功能有作为结构物质(结构蛋白)、催化(大多数酶)、调节(部分激素)、运输(载体)、免疫(抗体)等功能。
(5)线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,其功能如:为呼吸作用提供酶的附着位点,使[H]与O2结合生成水并释放出大量能量。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
3、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
4、蛋白质的功能——生命活动的主要承担者:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
5、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
18.【答案】(1)C3化合物;ATP和NADPH
(2)甲;C4植物比C3植物能利用较低浓度的CO2
(3)该时段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降
(4)可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)卡尔文循环中CO2的固定是指CO2与C5反应生成C3的过程,C3接受光反应的[H]和ATP后在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。
(2)由图可知,由于中午时气孔关闭,导致二氧化碳不能正常进入叶肉细胞参与光合作用,而甲能正常进行光合作用,说明其为C4植物,因为其能利用较低二氧化碳浓度进行光合作用。
(3)在中午10-12时,由于部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降,从而导致光合作用强度下降。
(4)在大棚中,可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温、增加二氧化碳浓度等措施提高光合速率、降低呼吸速率,以达到提高农作物乙的产量产量的目的。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
19.【答案】(1)既有糯性籽粒又有非糯籽粒;全为非糯性籽粒
(2)AA、Aa;Aa 、aa
(3)黄色 :紫色=5 :1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)若非糯为显性,亲本糯玉米纯合体基因型为aa,非糯玉米纯合体的基因型为AA,糯玉米纯合体植株能自交和杂交,其子代基因型为Aa和aa,因此糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型为糯性籽粒和非糯籽粒。非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒都是自交的结果,故全为非糯性籽粒。
(2)已知非糯是显性,则非糯玉米纯合体植株能自交和杂交,其子代基因型为AA和Aa,糯玉米纯合体植株果穗的基因型为aa,能发生自交和杂交,故糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是aa、Aa。
(3)Bb产生的雌配子种类和比例为B∶b=1∶1,由于含b的花粉50%可育、50%不育,因此产生的雄配子B∶b=2∶1,雌雄配子随机结合形成的子代基因型及所占比例为BB=1/2×2/3=1/3,Bb所占的比例为1/2×2/3+1/2×1/3=1/2,bb所占比例为1/2×1/3=1/6,因此这株玉米植株果穗上籽粒(籽粒数量较多)的表型及比值分别为黄色∶紫色=5∶1。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
20.【答案】(1)9:3:3:1
(2)统计黑身果蝇是否全为雄性(或“对黑身果蝇的性别进行统计 ”);黑身果蝇全为雄性
(3)AaXBY、AaXBXb;6;长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=1:1:1:1
(4)8:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由于两对基因独立遗传,故其遵循基因的自由组合定律。由题意可知,一只长翅灰身雄果蝇与一只长翅灰身雌果蝇杂交,统计子一代的表型及数量比,结果为长翅 :残翅=3:1、灰身 :黑身=3:1,说明长翅、灰身为显性,根据基因自由组合定律可知,子一代的果蝇中,长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=(3:1)(3:1)=9:3:3:1。
(2)由于子代体色出现性状分离,则亲本为杂合子,若基因B位于X染色体上,则一只长翅灰身雄果蝇XBY与一只长翅灰身雌果蝇XBXb杂交,子代为XBXB、XBY、XBXb、XbY,故需要进一步统计子代雄性的性状,若黑身全为雄性,则该基因位于X染色体上。
(3)若B和b位于X染色体上,根据子代均为3:1的性状比可知,两只长翅灰身亲本的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,子一代中的长翅灰身A-XB-果蝇的基因型有2×3=6种。选取子一代中的残翅灰身雄果蝇aaXBY与亲本的长翅灰身雌果蝇AaXBXb进行杂交,杂交后代中,雄果蝇的基因型及比值分别为(1/2Aa:1/2aa)(1/2XBY:1/2XbY),即表型为长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=1:1:1:1。
(4)选取子一代的长翅果蝇(1/3AA、2/3Aa,其产生配子为2/3A,1/3a)并自由交配得到子二代,子二代中长翅:残翅=(1-1/9aa):1/9aa=8:1。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
21.【答案】(1)DNA复制;2;次级精母
(2)识别;有丝分裂
(3)基因;mRNA、蛋白质
(4)表观遗传
【知识点】细胞分化及其意义;减数分裂概述与基本过程;受精作用;表观遗传
【解析】【解答】(1)减数分裂Ⅰ前的间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,初级精母细胞中染色体数与体细胞相同,有2个染色体组。将纯合黄色短尾(AvyAvyBB)小鼠与纯合黑色长尾(aabb)小鼠进行杂交,F1全为短尾(AvyaBb),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,可形成基因组成为aaBB和AvyAvybb的次级精母细胞。
(2)受精作用是卵细胞和精子相互识别并融合成为受精卵的过程,受精卵经过有丝分裂及细胞分化进而发育成个体。
(3)由于细胞分化的实质是基因选择性表达,分化过程中遗传物质不变,因此一只小鼠的神经细胞与肌细胞中,基因相同、但mRNA、蛋白质不完全相同。
(4)F1小鼠控制毛色的基因组成相同(均为Avya),基因的碱基序列未变,个体间出现可遗传的毛色差异,这种现象叫作表观遗传。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精作用:
(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。
(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
(4)结果∶受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。细胞质主要来自卵细胞。
(5)意义∶减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
4、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。
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贵州省新高考协作体2022-2023学年高二上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2022高二上·贵州开学考)科学家根据火星土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素,以及固态水和流动水的痕迹推测火星上曾经或现在存在着生命。下列相关说法错误的是( )
A.Mg、Na、K是组成生物体必需的微量元素
B.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
C.植物缺少Mg会影响光合作用
D.水和无机盐可作为细胞结构的重要组成部分
【答案】A
【知识点】水和无机盐的作用的综合;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Mg、K是大量元素,A错误;
B、自由水主要作用有提供液体环境、作为反应物、参与运输和良好溶剂等,B正确;
C、Mg是叶绿素的组成元素,植物缺少Mg会影响光合作用,C正确;
D、水和无机盐可作为细胞结构的重要组成部分,如结合水和大多数无机盐,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞的组成成分。
3、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
2.(2022高二上·贵州开学考)发菜属于蓝细菌,因与“发财”谐音,有人争相食之。下列叙述错误的是( )
A.发菜含有叶绿素和藻蓝素,属于光能自养型生物
B.发菜细胞和水绵细胞均含有的细胞器是核糖体
C.蓝细菌与大肠杆菌同属于原核生物
D.发菜细胞和变形虫细胞中所含有的核苷酸种类不同
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、发菜属于蓝细菌,含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,属于光能自养型生物,A正确;
B、发菜细胞属于原核细胞,水绵细胞属于真核细胞,二者均含有的细胞器是核糖体,B正确;
C、蓝细菌与大肠杆菌同属于原核生物,都没有核膜为界限的细胞核,C正确;
D、发菜细胞和变形虫细胞都具有细胞结构,都含有DNA和RNA,因此细胞中所含有的核苷酸种类都是8种,D错误。
故答案为:D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3.(2022高二上·贵州开学考)人工肾可替代病人体内病变的肾脏行使功能,其中起关键作用的血液透析膜是一种人工合成的膜材料,能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内,下列说法错误的是( )
A.肾脏细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B.人工肾对血液的过滤模拟了细胞膜的选择透过性
C.血液透析膜和肾脏细胞膜具有相同的结构和功能
D.细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成生物膜系统
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、细胞膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质,A正确;
B、人工肾能把病人血液中的代谢废物透析掉,其对血液的过滤模拟了细胞膜的选择透过性,B正确;
C、透析型人工肾中的血液透析膜模拟了生物膜的选择透过性功能,其结构和功能与肾脏的细胞膜不完全相同,C错误;
D、生物膜系统主要有细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构构成,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流。
3、核膜、细胞器膜和细胞膜共同构成了生物膜系统。
4.(2022高二上·贵州开学考)物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一,也是细胞膜的重要功能之一。如图表示某种离子跨膜运输的过程,下列叙述错误的是( )
A.该离子跨膜运输的方向是从低浓度到高浓度运输
B.若ATP水解受阻,该转运蛋白不能完成转运过程
C.活细胞主动选择吸收所需要的营养物质与膜蛋白的特异性相关
D.膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生不可逆的改变
【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、该过程需要消耗ATP,故为主动运输,其特征之一为逆浓度梯度运输,A正确;
B、该运输方式属于主动运输,若ATP水解受阻,该转运蛋白不能完成转运过程,B正确;
C、活细胞主动选择吸收所需要的营养物质,即细胞膜的选择透过性与膜蛋白的特异性相关,C正确;
D、载体可以重复利用,故膜上载体蛋白结合离子后其空间结构发生可逆的改变,D错误。
故答案为:D。
【分析】主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
5.(2022高二上·贵州开学考)关于细胞核的叙述,正确的是 ( )
A.美西螈的细胞核移植实验不能证明细胞核是遗传的控制中心
B.伞藻的嫁接实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
C.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
D.细胞内行使遗传功能的结构是核仁
【答案】C
【知识点】细胞核的功能;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、美西螈的细胞核移植实验观察的是其体色,可证明美西螈肤色是由细胞核控制的。但不能证明细胞核是遗传的控制中心,A错误;
B、将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接,将长成伞形帽伞藻,不能说明形态建成与细胞核有关,因假根中也存在细胞质;若要证明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,还需加核移植实验,B错误;
C、在有丝分裂前期,核膜、核仁逐渐消失,在有丝分裂末期,核膜、核仁重新出现,故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,C正确;
D、细胞核内行使遗传功能的是染色体,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.(2022高二上·贵州开学考)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。”这是唐代诗人描写萤火虫发光现象的诗句。下列叙述错误的是( )
A.细胞内ATP的化学能转变为光能使萤火虫发光
B.ATP中的A代表腺苷,P代表磷酸基团
C.ATP与ADP循环转化使得细胞储存了大量的ATP
D.萤火虫ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP为直接能源物质,细胞内ATP的化学能可转变为光能使萤火虫发光,A正确;
B、ATP中的A代表腺苷,由一分子磷酸和一分子核糖组成,P代表磷酸基团,B正确;
C、ATP在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化,C错误;
D、萤火虫为异养生物,其ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量,D正确。
故答案为:C。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
7.(2022高二上·贵州开学考)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是( )
A.胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生完整植株体现细胞的全能性
B.老人白发是由于相关细胞中缺少控制酪氨酸酶合成的基因
C.蝌蚪发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果
D.某细胞合成了血红蛋白意味着该细胞已发生了细胞分化
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;植物细胞的全能性及应用;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养产生完整植株体现了细胞的全能性,A正确;
B、衰老细胞中酶的活性降低,老年人白发是由于黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低所致,B错误;
C、蝌蚪发育过程中尾的消失是受基因控制的细胞凋亡的结果,C正确;
D、细胞分化的实质是基因选择性表达,形成特殊的蛋白质,因此某细胞合成了血红蛋白意味着该细胞已发生了细胞分化,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞全能性,指的是植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息,从而具备发育成完整植株的遗传能力。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
4、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
8.(2022高二上·贵州开学考)下列关于绿叶中色素提取和分离实验的叙述,错误的是( )
A.可用无水乙醇提取绿叶中的色素
B.若未加入碳酸钙,则导致提取时光合色素被破坏
C.若滤纸条上的滤液细线触及层析液则不能得到色素带
D.若使用的叶片已发黄,则层析滤纸条上可能缺少中间两条色素带
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素,A正确;
B、碳酸钙具有防止研磨中色素被破坏的作用,若未加入碳酸钙,则导致提取时光合色素被破坏,B正确;
C、若滤纸条上的滤液细线触及层析液,滤液细线上的色素溶解在层析液中,则不能分离得到色素带,C正确;
D、中间两条色素带为叶黄素和叶绿素a,叶片发黄,不可能缺少叶黄素,D错误。
故答案为:D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
9.(2022高二上·贵州开学考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.可用肺炎链球菌代替大肠杆菌完成此实验
B.用35S的培养基培养可直接获得35S的噬菌体
C.搅拌的目的是使大肠杆菌破裂释放出噬菌体
D.合成噬菌体DNA所需的原料和酶来自大肠杆菌
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、病毒具有专性寄生的特点,因此不能用肺炎链球菌代替大肠杆菌完成此实验,A错误;
B、病毒没有细胞结构,不能直接用培养基培养,B错误;
C、搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,C错误;
D、噬菌体寄生在大肠杆菌细胞内,所以合成噬菌体DNA的原料和酶均来自大肠杆菌,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、(1)要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。(2)T2噬菌体侵染 细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
10.(2022高二上·贵州开学考)下列关于基因、蛋白质和性状三者之间关系的叙述,错误的是( )
A.基因通过其表达的产物─蛋白质来控制性状
B.基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的
C.基因碱基序列不变情况下能发生可遗传的性状改变
D.一个性状可受多个基因影响,一个基因不可能影响多个性状
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、基因控制生物的性状,基因表达的产物是蛋白质,因此基因通过其表达的产物─蛋白质来控制性状,A正确;
B、基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的,B正确;
C、DNA的甲基化使得生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变,C正确;
D、一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因对性状的控制:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用,共同控制生物的性状。
2、基因与性状不是简单的一一对应关系,一般情况下,一个基因控制一个性状,有时一个性状受多个基因的控制,一个基因也可能影响多个性状;基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用共同精细地调节者生物的性状,生物性状是基因与环境共同作用的结果。表现型=基因型+环境。
3、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
11.(2022高二上·贵州开学考)基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了丰富的原材料。下列有关叙述正确的是( )
A.基因突变不会使种群的基因频率发生改变
B.人或动物细胞的癌变一定是相关基因突变导致的
C.A、a1、a2复等位基因的产生体现基因突变的随机性
D.对于生物体来说,有的基因突变属于中性突变
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、基因突变会增加基因的种类,因此会使种群的基因频率发生改变,A错误;
B、基因突变能引起细胞癌变,但细胞癌变不是只能由基因突变引起,比如某些病毒也可引起细胞癌变,B错误;
C、A、a1、a2复等位基因的产生体现基因突变的不定向性,C错误;
D、有些基因突变既无害也无益,属于中性突变,D正确。
故答案为:D。
【分析】基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
12.(2022高二上·贵州开学考)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释,下列有关叙述错误的是( )
A.适应是自然选择的结果,适应具有普遍性和相对性
B.滥用抗生素会使细菌产生耐药性突变而降低治疗效果
C.滥用抗生素会使细菌种群中的耐药基因频率逐年上升
D.生物多样性是生物与生物、生物与无机环境协同进化的结果
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、适应是自然选择的结果,具有普遍性(生物体对环境的适应能力是普遍存在的)和相对性(指生物只是在一定时间,对一定环境的适应),A正确;
B、在抗生素使用之前已存在耐药性的变异,抗生素选择并保存耐药性的个体,B错误;
C、抗生素选择并保存耐药性的个体,滥用抗生素会使细菌种群中的耐药基因频率逐年上升,C正确;
D、协同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,生物多样性是生物与生物、生物与无机环境协同进化的结果,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
2、共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。
13.(2022高二上·贵州开学考)将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮制成两组相同的临时装片,分别浸润在甲、乙两种物质的量浓度均相同的溶液中,测得液泡体积的变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.甲乙两组细胞发生质壁分离,但甲组很快发生质壁分离复原
B.甲乙两组可能分别是乙二醇溶液和蔗糖溶液
C.2~6 min,甲溶液中细胞的细胞液浓度逐渐升高
D.甲溶液中的溶质分子在2 min前已开始进入细胞
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、液泡体积减小,说明细胞失水,发生了质壁分离,因此甲乙两组细胞发生质壁分离,一段时间后甲溶液中的细胞液泡体积又增加,说明细胞吸水,甲组细胞又发生了质壁分离后的复原,A正确;
B、据图分析,甲溶液中细胞质壁分离分离后自动复原,说明细胞能吸收甲溶液中溶质分子,而乙溶液中细胞只能发生质壁分离,说明细胞不能吸收乙溶液中溶质分子,因此甲乙两组可能分别是乙二醇溶液和蔗糖溶液,B正确;
C、2~6min,甲溶液中细胞液泡体积增加,细胞吸水,细胞液浓度逐渐减小,C错误;
D、细胞吸水和吸收溶质是相对独立的过程,因此甲溶液中的溶质分子在2min前已开始进入细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
14.(2022高二上·贵州开学考)下图是某同学通过探究温度对酶活性的影响实验获得的数据绘制而成。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验所使用的酶可能是过氧化氢酶
B.当反应物浓度提高时,酶活性上升
C.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
D.当反应温度由t3调到t2时,酶活性上升
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、由于温度会影响过氧化氢的分解,不能使用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、酶活性不受底物浓度的影响,B错误;
C、由图可知,当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升,C正确;
D、t3时,酶失活,温度降低也不能使酶活性上升,D错误。
故答案为:C。
【分析】酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
15.(2022高二上·贵州开学考)酵母菌细胞的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述,正确的是( )
①DNA复制后T约占32% ②DNA中G约占18%
③嘧啶数不一定等于嘌呤数 ④RNA中A约占32%
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制;遗传信息的转录
【解析】【解答】①DNA分子为半保留复制,复制时遵循A-T、G-C的配对原则,由于A=T,已知酵母菌细胞的DNA中碱基A约占32%,则DNA复制后的T约占32%,①正确;
②酵母菌的DNA中碱基A约占32%,则A=T=32%,G=C=(1-2×32%)÷2=18%,②正确;
③酵母菌核酸包括DNA和RNA,DNA为双链结构,RNA为单链结构,双链DNA中A=T,G=C,但单链RNA中不一定A等于U,G不等于C,因此嘧啶数不一定等于嘌呤数,③正确;
④RNA是以DNA分子一条链为模板转录而来的,由于无法确定DNA分子一条链中碱基T所占比例,所以不能确定RNA中碱基A的比例,④错误。
综上分析,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
16.(2022高二上·贵州开学考)某研究小组在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片为绿色,由基因B控制,突变型叶片为黄色,由基因B突变为B1所致。测序结果表明,突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3'(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;CUC亮氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺;UCU丝氨酸;UGU半胱氨酸)。下列错误的是( )
A.基因B突变为B1,是由于碱基的替换
B.基因突变导致第243位氨基酸发生改变
C.由原来的谷氨酸突变为现在的天冬氨酸
D.基因突变影响与色素形成有关酶的合成导致叶片变黄
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',即mRNA上发生了碱基由G变为C,则根据转录时DNA的模板链与mRNA之间的碱基配对可知,基因中是由碱基C变为了G,即发生了碱基替换,A正确;
BC、突变基因B1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′,由此可知突变位点前碱基数为726,三个相邻碱基组成一个密码子,一个密码子决定一个氨基酸,故突变位点前对应氨基酸数为726÷3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸(GAG)突变为谷氨酰胺(CAG),B正确;C错误;
D、叶片变黄是叶片中叶绿素含量变化引起的,叶绿素不是蛋白质,由此推测基因突变影响与色素形成有关酶的合成,从而导致叶片变黄,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
2、密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
二、填空题
17.(2022高二上·贵州开学考)真核细胞中的大分子及膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
大分子或结构名称 蛋白质 核酸 (1) 线粒体内膜
功能 生命活动的主要承担者 (2) 对蛋白质进行加工、分类和包装 作为能量转换的场所
组成 两者共有的元素是C、H、O、N (3)两者的主要成分
功能举例 (4) (至少两点) DNA是细胞生物的遗传物质 参与胰岛素的合成与分泌过程 (5)
【答案】高尔基体;遗传信息的携带者;脂质和蛋白质;结构蛋白、催化、调节、运输、免疫(至少答两点);[H]与O2结合生成水并释放出大量能量
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;核酸在生命活动中的作用;细胞膜的成分;细胞器之间的协调配合;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)对蛋白质进行加工、分类和包装的细胞器是高尔基体。
(2)核酸的功能是遗传信息的携带者。
(3)细胞器膜的主要成分是脂质(磷脂)的蛋白质。
(4)蛋白质常见功能有作为结构物质(结构蛋白)、催化(大多数酶)、调节(部分激素)、运输(载体)、免疫(抗体)等功能。
(5)线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,其功能如:为呼吸作用提供酶的附着位点,使[H]与O2结合生成水并释放出大量能量。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
3、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
4、蛋白质的功能——生命活动的主要承担者:①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
5、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
三、综合题
18.(2022高二上·贵州开学考)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。农作物中也有C3植物和C4植物类型,夏季晴朗的一天,甲乙两种农作物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。回答下列问题。
(1)卡尔文循环中CO2的固定产物是 (填“C3化合物”或C5化合物),该产物的一部分接受光反应提供的 在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。
(2)从两种植物CO2补偿点的角度分析,农作物 (填“甲”或“乙”)可代表C4植物,依据是 。
(3)图中农作物乙在10-12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是 。
(4)在温室大棚农业生产中,为了提高农作物乙的产量,请你提出一些措施 增加CO2浓度(至少两点)。
【答案】(1)C3化合物;ATP和NADPH
(2)甲;C4植物比C3植物能利用较低浓度的CO2
(3)该时段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降
(4)可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)卡尔文循环中CO2的固定是指CO2与C5反应生成C3的过程,C3接受光反应的[H]和ATP后在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。
(2)由图可知,由于中午时气孔关闭,导致二氧化碳不能正常进入叶肉细胞参与光合作用,而甲能正常进行光合作用,说明其为C4植物,因为其能利用较低二氧化碳浓度进行光合作用。
(3)在中午10-12时,由于部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降,从而导致光合作用强度下降。
(4)在大棚中,可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温、增加二氧化碳浓度等措施提高光合速率、降低呼吸速率,以达到提高农作物乙的产量产量的目的。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
19.(2022高二上·贵州开学考)已知玉米籽粒的糯和非糯是由一对等位基因(A/a)控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株异花)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。回答下列有关问题。
(1)若非糯是显性,则实验结果是糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型是 ,非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型是 。
(2)现已知非糯是显性,则非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是 ,糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是 。
(3)玉米籽粒的黄色(B)对紫色(b)为显性,含b的花粉50%可育、50%不育。如果单独种植一株杂合子玉米(Bb)进行实验,这株玉米植株果穗上籽粒(籽粒数量较多)的表型及比值分别为 。
【答案】(1)既有糯性籽粒又有非糯籽粒;全为非糯性籽粒
(2)AA、Aa;Aa 、aa
(3)黄色 :紫色=5 :1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)若非糯为显性,亲本糯玉米纯合体基因型为aa,非糯玉米纯合体的基因型为AA,糯玉米纯合体植株能自交和杂交,其子代基因型为Aa和aa,因此糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒表型为糯性籽粒和非糯籽粒。非糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒都是自交的结果,故全为非糯性籽粒。
(2)已知非糯是显性,则非糯玉米纯合体植株能自交和杂交,其子代基因型为AA和Aa,糯玉米纯合体植株果穗的基因型为aa,能发生自交和杂交,故糯玉米纯合体植株果穗上的玉米籽粒基因型是aa、Aa。
(3)Bb产生的雌配子种类和比例为B∶b=1∶1,由于含b的花粉50%可育、50%不育,因此产生的雄配子B∶b=2∶1,雌雄配子随机结合形成的子代基因型及所占比例为BB=1/2×2/3=1/3,Bb所占的比例为1/2×2/3+1/2×1/3=1/2,bb所占比例为1/2×1/3=1/6,因此这株玉米植株果穗上籽粒(籽粒数量较多)的表型及比值分别为黄色∶紫色=5∶1。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
20.(2022高二上·贵州开学考)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,灰身(B)对黑身(b)为显性,两对基因独立遗传,其中A、a位于一对常染色体上。某研究小组让一只长翅灰身雄果蝇与一只长翅灰身雌果蝇杂交,统计子一代的表型及数量比,结果为长翅 :残翅=3:1、灰身 :黑身=3:1。回答下列有关问题。
(1)子一代的果蝇中,长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身= 。
(2)根据统计的结果不能确定B和b是位于常染色体还是X染色体上,需要对子一代进行更详细的统计和分析,才能确定B和b位于哪一种染色体上,请说出你的想法: ,如果 ,则位于X染色体上;否则,B和b位于常染色体上。
(3)现已知B和b位于X染色体上,那么,两只长翅灰身亲本的基因型分别为 ,子一代中的长翅灰身果蝇的基因型有 种;选取子一代中的残翅灰身雄果蝇与亲本的长翅灰身雌果蝇进行杂交,杂交后代中,雄果蝇的表型及比值分别为 。
(4)选取子一代的长翅果蝇并自由交配得到子二代,子二代中长翅:残翅= 。
【答案】(1)9:3:3:1
(2)统计黑身果蝇是否全为雄性(或“对黑身果蝇的性别进行统计 ”);黑身果蝇全为雄性
(3)AaXBY、AaXBXb;6;长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=1:1:1:1
(4)8:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由于两对基因独立遗传,故其遵循基因的自由组合定律。由题意可知,一只长翅灰身雄果蝇与一只长翅灰身雌果蝇杂交,统计子一代的表型及数量比,结果为长翅 :残翅=3:1、灰身 :黑身=3:1,说明长翅、灰身为显性,根据基因自由组合定律可知,子一代的果蝇中,长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=(3:1)(3:1)=9:3:3:1。
(2)由于子代体色出现性状分离,则亲本为杂合子,若基因B位于X染色体上,则一只长翅灰身雄果蝇XBY与一只长翅灰身雌果蝇XBXb杂交,子代为XBXB、XBY、XBXb、XbY,故需要进一步统计子代雄性的性状,若黑身全为雄性,则该基因位于X染色体上。
(3)若B和b位于X染色体上,根据子代均为3:1的性状比可知,两只长翅灰身亲本的基因型分别为AaXBY、AaXBXb,子一代中的长翅灰身A-XB-果蝇的基因型有2×3=6种。选取子一代中的残翅灰身雄果蝇aaXBY与亲本的长翅灰身雌果蝇AaXBXb进行杂交,杂交后代中,雄果蝇的基因型及比值分别为(1/2Aa:1/2aa)(1/2XBY:1/2XbY),即表型为长翅灰身:长翅黑身:残翅灰身:残翅黑身=1:1:1:1。
(4)选取子一代的长翅果蝇(1/3AA、2/3Aa,其产生配子为2/3A,1/3a)并自由交配得到子二代,子二代中长翅:残翅=(1-1/9aa):1/9aa=8:1。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
21.(2022高二上·贵州开学考)减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。小鼠的体毛黄色(Avy)对黑色(a)为显性,短尾(B)对长尾(b)为显性,两对基因位于两对常染色体上。将纯合黄色短尾小鼠与纯合黑色长尾小鼠进行杂交,F1全为短尾,但体毛却表现出不同的毛色:介于黄色与黑色之间的一系列过渡类型。任取两只F1的小鼠杂交,F2表现出短尾与长尾两种表型,毛色表现出黑色及黄色与黑色之间的一些过渡类型。回答下列问题。
(1)F1的小鼠减数分裂形成精子的过程中,减数分裂Ⅰ前的间期主要进行 和有关蛋白质的合成,初级精母细胞中有 个染色体组,基因组成为aaBB的细胞名称是 (填“精原”或“初级精母”或“次级精母”或“精”)细胞。
(2)受精作用是卵细胞和精子相互 、融合成为受精卵的过程,受精卵经过 (填细胞分裂方式)及分化进而发育成个体。
(3)对于基因、mRNA及蛋白质这三类物质,一只小鼠的神经细胞与肌细胞中, 相同、 不完全相同。
(4)F1小鼠控制毛色的基因组成相同,基因的碱基序列未变,个体间出现可遗传的毛色差异,这种现象叫作 。
【答案】(1)DNA复制;2;次级精母
(2)识别;有丝分裂
(3)基因;mRNA、蛋白质
(4)表观遗传
【知识点】细胞分化及其意义;减数分裂概述与基本过程;受精作用;表观遗传
【解析】【解答】(1)减数分裂Ⅰ前的间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,初级精母细胞中染色体数与体细胞相同,有2个染色体组。将纯合黄色短尾(AvyAvyBB)小鼠与纯合黑色长尾(aabb)小鼠进行杂交,F1全为短尾(AvyaBb),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,可形成基因组成为aaBB和AvyAvybb的次级精母细胞。
(2)受精作用是卵细胞和精子相互识别并融合成为受精卵的过程,受精卵经过有丝分裂及细胞分化进而发育成个体。
(3)由于细胞分化的实质是基因选择性表达,分化过程中遗传物质不变,因此一只小鼠的神经细胞与肌细胞中,基因相同、但mRNA、蛋白质不完全相同。
(4)F1小鼠控制毛色的基因组成相同(均为Avya),基因的碱基序列未变,个体间出现可遗传的毛色差异,这种现象叫作表观遗传。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精作用:
(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。
(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
(4)结果∶受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。细胞质主要来自卵细胞。
(5)意义∶减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
4、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。
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