广东省揭阳市揭东区2021-2022学年高三上学期期中生物试题

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名称 广东省揭阳市揭东区2021-2022学年高三上学期期中生物试题
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文件大小 1.0MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-10-20 16:30:44

文档简介

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广东省揭阳市揭东区2021-2022学年高三上学期期中生物试题
一、单选题
1.(2021高三上·揭东期中)下列各项所描述的物质肯定不含磷的是(  )
A.细胞内的主要能源物质 B.合成遗传物质所需的原料
C.构成生物膜基本骨架的物质 D.为暗反应提供能量的物质
2.(2021高三上·揭东期中)如图中①~④表示某细胞内的部分细胞器。下列有关叙述正确的是(  )
A.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞
B.细胞分裂与结构②有关,而与结构①无关
C.③可能与分泌蛋白的加工、分类和包装有关
D.结构④与脂质的合成有关
3.(2017高一上·梅河口期中)如图是对病毒、蓝藻、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成四组,下列选项中说法错误的是(  )
A.甲组中的生物细胞中都没有细胞壁
B.丁组中的生物细胞中都具有核膜
C.丙与丁的分类依据可以是有无染色体
D.甲与乙的分类依据可以是有无叶绿体
4.(2021高三上·揭东期中)下列关于生物体内发生的生理活动的叙述中,正确的是(  )
A.人体白细胞吞噬入侵的细菌与膜的选择透过性有关
B.患急性肠炎的病人脱水时常见的治疗方法是多喝淡盐水
C.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量
D.质壁分离实验中,水分子只能从溶液高浓度一侧向低浓度一侧流动
5.(2021高三上·揭东期中)分泌蛋白的合成过程大致是:先在游离的核糖体上合成初始信号序列后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上受体结合,信号序列和核糖体一起转移至内质网上继续合成,边合成边转移至内质网中,并在内质网中将信号序列切除,合成结束后核糖体与内质网脱离,进入细胞质中。相关叙述正确的是(  )
A.用3H标记信号序列特有的氨基酸,将在高尔基体中检测到3H
B.内质网膜的基本支架由磷脂和蛋白质构成的
C.信号序列进入内质网的方式为主动运输
D.核糖体与内质网膜的结合依赖于信息传递
6.(2017高三上·监利开学考)下图表示物质进入细胞的四种方式,有关说法错误的是(  )
A.温度只影响图中②和③过程的速率
B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①
D.生长素极性运输进入细胞的方式是③
7.(2021高三上·揭东期中)画概念图能梳理所学知识,建立良好的知识结构,将下列与生物学有关的内容依次填入图中各框中,其中包含关系错误的选项是(  )
选项 1 2 3 4 5
A 组成细胞的化合物 有机物 无机物 水 无机盐
B 人体细胞的染色体 常染色体 性染色体 X染色体 Y染色体
C 物质跨膜运输 主动运输 被动运输 自由扩散 协助扩散
D 有丝分裂 分裂间期 分裂期 同源染色体分离 染色单体分离
A.A B.B C.C D.D
8.(2021高三上·揭东期中)干种子的萌发过程需要大量酶的参与,现研究发现酶的来源有两条途径,一是由干燥种子中的酶活化而来,二是萌发时重新合成。种子萌发时新的RNA在吸水后12 h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后15~20 min便可开始。下列有关叙述错误的是(  )
A.有些酶、RNA可以在干种子中长期保存
B.种子吸水后12 h内新蛋白的合成不需要RNA参与
C.干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子
D.种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用
9.(2021高三上·揭东期中)农谚有云:"底肥不足苗不长,追肥不足苗不旺。"意思是说,在开始种植前,要对土壤施用底肥,才能保证种子萌芽;发芽后,对土壤进行适度追肥,会使庄稼茁壮成长。下列相关叙述错误的是(  )
A.种植前施底肥能为种子的萌发提供无机盐
B.苗期增施有机肥能提高CO2浓度,有利于有机物的积累
C.适当浇水能使有机物溶于水中并被农作物直接吸收
D.施肥后松土有利于肥料中的无机物被根系吸收和利用
10.(2021高三上·揭东期中)研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在一种SGO蛋白,其主要集中在染色体的着丝粒位置,保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如下图所示。相关叙述错误的是(  )
A.粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同
B.该水解酶将粘连蛋白分解,而对染色体蛋白没有影响,这体现了酶的专一性
C.如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会推后进行
D.图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
11.(2021高三上·揭东期中)细胞要经历出生、生长、增殖、成熟、衰老直至死亡的生命历程,下列有关细胞生命历程的相关叙述,正确的是(  )
A.分化后的细胞由于遗传物质发生了改变,故丧失了全能性
B.哺乳动物成熟红细胞无细胞核,其凋亡不受基因控制
C.细胞衰老后可及时被正常机体的免疫系统清除
D.细胞的死亡属于细胞的正常生命历程,对生物体的生长发育均有利
12.(2021高三上·揭东期中)生物实验是获得生物知识的重要途径,下列关于实验药品的叙述,正确的是(  )
A.进行还原糖鉴定实验时,应向待测溶液中先加入NaOH溶液,再加入CuSO4溶液
B.观察细胞中的脂肪颗粒实验中,需用苏丹IV将脂肪染成橘黄色
C.提取绿叶中的色素时,用层析液作为色素的提取剂
D.观察根尖分生区有丝分裂实验中,解离液的作用是使组织细胞相互分离
13.(2021高二下·汕尾期末)以往人们一直认为水分子跨膜运输的方式为自由扩散,但科学家研究发现细胞膜上有专门供水分子进出的通道,水通道蛋白运输水分的速率约为水分子自由扩散速率的1000倍。下列有关叙述错误的是(  )
A.分子直径比水通道蛋白小的物质均可自由通过水通道蛋白
B.根据信息推测水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞
C.推测哺乳动物肾小管、集合管上皮细胞分布较多水通道蛋白
D.水通道蛋白活性较强的植物在缺水条件下更容易发生萎蔫
14.(2021高三上·揭东期中)除了温度和pH影响酶活性外,抑制剂也会降低酶的催化效果。图甲为无抑制剂和不同抑制剂的作用机理示意图,图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列分析错误的是(  )
A.非竞争性抑制剂的作用机理与高温对酶活性影响的作用机理相似
B.竞争性抑制剂可与底物相互竞争酶的活性位点,说明该酶不具有专一性
C.曲线C表示在酶溶液中添加了非竞争性抑制剂后的作用结果
D.曲线B在底物浓度为25时,酶的活性位点与底物结合已趋于饱和
15.(2021高一下·汕尾期末)将原来置于黑暗环境中的天竺葵植株移到光照充足条件下,监测短时间内CO2的吸收量的变化。据图判断下列叙述中正确的是(  )
A.AB段表示植物进行呼吸作用的过程,BD段表示植物进行光合作用的过程
B.B点表示植物呼吸作用刚刚停止而光合作用刚刚开始的时刻
C.C点接近植物的光饱和状态,此时改变CO2浓度等条件不会引起光合作用强度改变
D.曲线表明光照条件的改变导致植物由释放CO2的状态转变为吸收CO2的状态
16.(2021高三上·揭东期中)现有三种类型的豌豆各若干,下列关于验证两大遗传定律的杂交组合说法不正确的是(  )
A.甲×甲、乙×乙均可用于验证基因的分离定律
B.甲×丙只能用于验证基因的分离定律,不能用于验证基因的自由组合定律
C.乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由组合定律
D.可以用于验证基因自由组合定律的组合共有2种
二、综合题
17.(2021高三上·揭东期中)下图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程。请回答问题:
(1)肿瘤细胞核内储存着遗传信息,是细胞   的控制中心。细胞核膜上的核孔实现了   的功能。
(2)图1显示,药物分子依赖于细胞膜具有   的结构特点进入细胞,有的在   被直接降解,有的则在溶酶体中被降解。
(3)科研人员发现亲核蛋白可以进入细胞核内,为研究其进入细胞核机理,设计了有关实验,操作与实验结果如图2所示。实验处理后,研究者检测了各组的   。综合上述研究,提高该新型抗肿瘤药物作用效果是将抗肿瘤药物与亲核蛋白的   (填“头部”或“尾部”)组合,促进药物分子快速入核。
18.(2021高三上·揭东期中)下图甲表示某种植物(二倍体,2n=4)根尖的不同区域的细胞,图乙是某细胞的染色体组成示意图,图丙是细胞分裂过程中染色体与核DNA数目比随时间变化的曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是   ,进行实验获得图乙结果时,需利用[   ]   区为实验材料,该区的细胞特点为   。在制作和观察细胞有丝分裂装片的实验中,我们发现即使操作正确,也难以看到很多处于分裂期的细胞,主要原因是   。
(2)图乙中结构⑦的名称是   。该细胞分裂后形成的子细胞中含有   条染色体。
(3)图丙中,   (填“AB”或“BC”、“CD”、“DE”、“EF”)段中有关蛋白质的合成量明显增加,   (填“AB”或“BC”、“CD”、“DE”、“EF”)段中DNA稳定性较差,易出现碱基对的增添、缺失、替换。DE段表示细胞分裂进入   期。
19.(2021·光明模拟)果蝇(2n=8)的黑身和灰身、粗眼和细眼为两对相对性状,分别受常染色体上的等位基因A/a,B/b控制。某小组用纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇,让F1相互交配,F2结果如下表所示(不考虑XY染色体的同源区段)。
F2表现型 灰身细眼 灰身粗眼 黑身细眼 黑身粗眼
数量 272 90 89 31
回答下列问题:
(1)上述两对相对性状中的显性性状分别是   、   ,其遗传   (填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是   。
(2)F2中纯合子占   ;F2灰身细眼中杂合子占   。
(3)让F2中的灰身细眼果蝇随机交配,子代中灰身细眼:灰身粗眼:黑身细眼:黑身粗眼的分离比为   。
三、实验题
20.(2021高三上·揭东期中)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性及环境因素对其幼苗光合作用的影响进行了一系列研究。图甲为光合放氧测定装置示意图,图乙是不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答以下问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量   ,可防止叶绿素被破坏;长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是   。
(2)氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中   的干扰。15min后,氧电极检测到反应室中氧气的浓度值不再发生变化,原因是   。
(3)若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是   (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)
21.(2021高三上·揭东期中)科学家发现苍蝇体内存在一种抗菌活性蛋白,使其能够在恶劣环境中生存下去,这种蛋白质对多种细菌都具有极强的杀伤力。
(1)科学家首先从苍蝇体内提取到了甲、乙、丙、丁四种单链蛋白质的混合物,其分子大小和电荷的性质情况如图所示
①更换蛋白质混合物的缓冲液时,一般采用   法。
②若用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质,移动速度最快的是   ,原因是   。
③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,则蛋白质   和   形成的电泳带相距最近。
(2)研究发现蛋白甲和蛋白丙都具有一定的抗菌能力,为测定两种蛋白抗菌能力的大小,科学家设计了如下实验步骤:
步骤一:制作无菌平板。
步骤二:利用   法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。
步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的   ,结果如下。由实验结果可知,   更适于作为广谱抗生素。
两种蛋白对各致病菌的抑菌圈直径(mm)
编号 金黄色葡萄球菌 单增李斯特菌 副溶血性弧菌 伤寒沙门氏菌 大肠埃希氏
蛋白甲 16.2 12.0 14.4 13.1 11.9
蛋白丙 18.2 8.3 11.1 1.0 0
22.(2021高三上·揭东期中)黄萎病是一种危害棉花的常见疾病,科学工作者通过转基因技术将抗黄萎病基因——葡萄糖氧化酶基因(GO)导入棉花,获得抗黄萎病棉花。下图为构建的重组质粒的示意图,已知T-DNA上的基因在农杆菌中不能表达,而在植物细胞中能表达。回答下列问题:
(1)构建基因表达载体时,利用   酶将GO定向接入Ti质粒。Ti质粒上nptII的功能是   。
(2)在下图所示重组质粒中,目的基因的启动子和终止子应位于   (填“Bar的两端”或“GO的两端”或“Bar-GO的两端”)。启动子具有   的作用。
(3)切取经无菌培养的棉花幼苗下胚轴,直接转入含重组质粒的农杆菌培养液中侵染5~10 min后,将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。成功转化的棉花细胞能在含有   的培养基中生长增殖,未成功转化的细胞不能在该培养基中生长增殖。为了检测转基因棉花是否含有葡萄糖氧化酶,可采用   法进行检测。
(4)若将目的基因导入动物细胞,一般采用的方法是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞内的主要能源物质是糖类,只含有C、H、O,不含磷,A正确;
B、生物的遗传物质是核酸,基本单位是核苷酸,含有磷,B错误;
C、生物膜基本支架是磷脂双分子层,含有磷,C错误;
D、为暗反应提供能量的物质是ATP,含有磷,D错误。
故答案为:A。
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、图示细胞含有以核膜为界限的细胞核,不可能是原核细胞;该细胞含有中心体,坑是动物细胞或者低等植物细胞,A错误;
B、细胞分裂与结构②中心体有关,中心体与纺锤体的形成有关,结构①线粒体与细胞分裂的能量供应有关,B错误;
C、③为高尔基体,与分泌蛋白的加工、分类和包装有关,C正确;
D、结构④为核糖体,是蛋白质的合成场所,内质网与脂质的合成有关,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3.【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】甲是代表病毒和动物,病毒没有细胞结构,而动物也没有细胞壁,A不符合题意。丁组代表真核生物,它们都含有核膜具有的细胞核,B不符合题意。丙组是非细胞生物和原核生物,它们都没有染色体,C不符合题意。甲和乙的分类依据应是否是自养生物,乙组中的蓝藻是自养生物但也不含叶绿体,只是含有能进行光合作用的叶绿素和藻蓝素,D符合题意。
故答案为:D
【分析】原核生物和真核生物的主要区别是原核生物细胞没有核膜,另外,原核生物只有核糖体,没有其它复杂的细胞器,没有染色体等结构。病毒没有细胞结构,只能寄生在宿主活细胞中繁殖并代谢;蓝藻属于原核生物,它虽然能进行光合作用,但是它没有叶绿体;变形虫属于真核生物中的原生动物;衣藻属于真核生物中单细胞藻类。
4.【答案】C
【知识点】水和无机盐的作用的综合;细胞膜的结构特点;ATP与ADP相互转化的过程;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、人体白细胞吞噬入侵的细菌与膜的流动性有关,A错误;
B、患急性肠炎的病人会丢失大量的消化液,包括水和无机盐,所以脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,输入 葡萄糖盐水是觉的治疗方法,B错误;
C、吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供能,C正确;
D、质壁分离实验中,细胞失水,即水分更多地从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
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。
4、细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
5、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。
5.【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、用3H标记信号序列特有的氨基酸,会在核糖体、内质网、中检测到3H,高尔基体中不会检测道,A错误;
B、内质网膜等生物膜的基本支架磷脂构成的,B错误;
C、在信号识别颗粒的引导下,信号序列与内质网膜上受体结合,和核糖体一起转移至内质网上,不属于主动运输方式,C错误;
D、核糖体与内质网膜上受体结合,体现了信息传递的过程,D正确。
故答案为:D。
【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、细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。
6.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】据图分析,图中①过程属于自由扩散,特点是从高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量;②属于协助扩散,特点是从高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量;③属主动运输,特点是从低浓度运输到高浓度,需要载体和能量;④过程属于胞吞作用,依赖于细胞膜的流动性。温度影响分子的运动速率,影响膜的流动性,图中①②③④四种运输方式都会受到影响,A符合题意;④过程属于胞吞作用,吞噬细胞通过④过程吞噬病原体,B不符合题意;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①,C不符合题意;生长素极性运输进入细胞的方式是主动运输,是③的运输方式,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】易错警示 有关物质出入细胞的8个“不要漏掉”:(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散,有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
7.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;细胞有丝分裂不同时期的特点;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、组成细胞的化合物包括无机物和有机物,其中无机物包括水和无机盐,有机物包括糖类、蛋白质、脂质和核酸,A正确;
B、人为XY型性别决定类型,人体细胞的染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体,B正确;
C、物质跨膜运输包括主动运输和被动运输,其中被动运输包括自由扩散和协助扩散,C正确;
D、有丝分裂分为有丝分裂间期和分裂期两个阶段,有丝分裂过程中没有同源染色体的分离,但在有丝分裂后期姐妹染色单体分离,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、化合物包括有机物和无机物,无机物包括水和无机盐,有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸。
2、人体细胞的染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
4、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%—95%,则选观察细胞有丝分裂的材料,选分裂期长,占细胞周期比例大的。
8.【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、蛋白质的合成需要RNA和酶,种子萌发时新的RNA在吸水后12h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后15~20min便可开始,可推知有些酶、RNA可以在干种子中长期保存,A正确;
B、蛋白质合成是通过翻译过程实现的,翻译过程中,mRNA做模板,tRNA识别并转运氨基酸,这些RNA来自于干种子原来储存的,B错误;
C、干燥种子代谢比萌发种子慢,自由水含量低于萌发种子,故干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子,C正确;
D、种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
9.【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、农作物生长时要施底肥,主要是为了给植物生长提供无机盐,A正确;
B、苗期使用有机肥能增加二氧化碳浓度,进而通过提高暗反应速率而提高光合速率,有利于有机物的积累,B正确;
C、植物不能直接吸收有机物,适当浇水是因为肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收,C错误;
D、施肥后松土有利于植物根系的有氧呼吸,有氧呼吸产生能量,利于肥料中的无机物被根系吸收和利用,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。(4)光质: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,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
10.【答案】C
【知识点】酶的特性;细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成,所以粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同,A正确;
B、该水解酶将粘连蛋白分解,而对染色体蛋白没有影响,这体现了酶的专一性,B正确;
C、SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会提前进行,C错误;
D、粘连蛋白的水解导致染色单体分开,故图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同。
2、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。
3、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。
4、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。
11.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、分化后的细胞遗传物质未发生改变,全能性下降,未丧失,A错误;
B、哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生相关凋亡蛋白,在细胞核排除后其实已经开始了细胞凋亡,并不是衰老后才控制凋亡,因此其凋亡受基因控制,B错误;
C、免疫系统具有监控、清除功能,细胞衰老后可及时被正常机体的免疫系统清除,C正确;
D、细胞死亡包括细胞坏死和细胞凋亡,前者不属于正常的生命历程,对机体不利,后者对机体有利,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、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。
3、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
12.【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验;叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、进行还原糖鉴定实验时,应向待测溶液中加入NaOH溶液和CuSO4溶液的混合物,A错误;
B、观察细胞中的脂肪颗粒实验中,需用苏丹IV将脂肪染成红色,或者苏丹Ⅲ染成橘黄色,B错误;
C、提取绿叶中的色素时,用无水乙醇作为色素的提取剂,C错误;
D、观察根尖分生区有丝分裂实验中,解离液的作用是使组织细胞相互分离,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。(4)淀粉遇碘液变蓝。
2、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)。
3、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
13.【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、水通道蛋白作为专门运输水分子的膜蛋白,与其运输的水分子之间具有专一性识别,A错误;
B、水分子可以通过自由扩散进出细胞,也可以借助水通道蛋白进行协助扩散,B正确;
C、哺乳动物肾小管、集合管具有重吸收作用,其中对于水的重吸收作用依赖于水通道蛋白的协助,C正确;
D、缺水条件下,植物更容易失水,水通道蛋白活性较强的植物,细胞通过协助扩散失水速度更快,更容易发生萎蔫,D正确。故答案为:A。
【分析】在生物膜上存在专门的水通道蛋白,大多数的水分子通过水通道蛋白进行跨膜运输,少数通过自由扩散进出生物膜。水通道蛋白作为一种专门允许水通过的协助蛋白具有一定的专一性,只能允许水分子通过,其他物质不能通过。水通道蛋白的存在使水分子的运输更加高效。
14.【答案】B
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,改变酶的结构从而降低酶的催化效率;高温会破坏酶的空间结构。二者作用机理相似,A正确;
B、竞争性抑制剂可与底物相互竞争酶的活性位点,是因为竞争性抑制剂与底物结构相似,这正好说明该酶具有专一性,B错误;
C、加入非竞争性抑制剂后,酶的催化反应速率降低,增大底物浓度,反应速率上升不明显,说明曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,C正确;
D、曲线B在底物浓度为25时,反应速率已经达到正常值且已最大,是添加了竞争性抑制剂作用的结果,此时酶的活性位点与底物结合已趋于饱和,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
15.【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、AB段的CO2的释放量越来越少,表示植物刚开始出现光合作用且强度逐渐增大,但光合作用强度小于呼吸作用强度,B点时光合作用强度等于呼吸作用的强度,BD段表示植物光合作用强度大于呼吸作用强度并逐渐 达到最大值,A错误;
B、B点表示植物呼吸作用强度与光合作用强度相等的时刻,B错误;
C、C点接近植物的光饱和状态,此时光照强度不再是限制条件,改变CO2浓度等其他条件会改变光合作用强度,C错误;
D、曲线所示整个变化过程是植物植株由释放CO2的状态转变为吸收CO2的状态,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图可知,在一定的范围内随光照强度增加光合作用增强,当达到一定的光照强度后,光照强度增加,光合作用不再增强,此时的限制因素可能是温度、二氧化碳浓度等;A点光照强度为0,此时不进行光合作用,只进行呼吸作用,AB段表示绿色植物进行进行光合作用,只是光合作用强度小于呼吸作用强度;B点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等;BC段植物的光合作用强度大于呼吸作用强度。据此答题。
16.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、要验证分离定律,可以用具有一对等位基因的个体进行自交或测交,即选择图中的亲本组合是甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙,A正确;
BCD、验证基因自由组合定律,选择位于2对同源染色体上的两对等位基因的个体进行自交或测交实验,即选择图中的亲本组合是甲×乙、乙×乙、乙×丙,用于验证基因自由组合定律的组合共有3种,BC正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、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。
17.【答案】(1)遗传和代谢;核质间的物质交换和信息交流
(2)(一定的)流动性;细胞质基质
(3)放射性出现的位置;尾部
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】(1)DNA中的碱基排列顺序代表遗传信息,细胞核是遗传物质DNA的主要贮存场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。
(2)根据分析可知,药物分子可以通过胞吞方式进入细胞,胞吞依赖于细胞膜的流动性,部分进入细胞的药物在细胞质基质中可被分解为物质5。
(3)用放射性物质标记亲核蛋白的头部和尾部,并对亲核蛋白进行有限水解,使之分散为头部和尾部,然后注射进爪蟾卵母细胞的细胞质,检测放射性是否会出现在细胞核中,可判断亲核蛋白进入细胞核的机理。据图可知,当存在放射性的尾部时,放射性可在细胞核中出现。因此将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合,可促进药物分子快速入核。
【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。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
18.【答案】(1)基因的选择性表达;③;分生;细胞排列紧密,呈正方形,有的细胞正在进行分裂;在一个细胞周期中,间期经历的时间最长
(2)纺锤丝;4
(3)AB;BC;后
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的有丝分裂;细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)图甲中由③分生区细胞形成①②④细胞的过程属于细胞分化的过程,四个区域细胞的形态不同的根本原因是基因的选择性表达,图乙是细胞分裂的图像,要获得此结果,取材细胞应该是具有连续分裂能力的③分生区细胞,特点是排列紧密,成正方形,有的细胞正在进行分裂。细胞周期中间期经历的时间最长,因此在制作和观察细胞有丝分裂装片实验中,很难看到很多处于分裂期的细胞。
(2)⑦是纺锤丝,经过有丝分裂,子代和亲代细胞染色体数目一致,也是4条。
(3)在G1期蛋白质的合成明显增加,即AB段;DNA稳定性较差是由于DNA复制解开了双螺旋结构,在 BC段; DE段着丝点分开,姐妹染色体单体分开,细胞分裂进入后期。
【分析】1、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。
2、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3、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。
4、分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
19.【答案】(1)灰身;细眼;是;F2的性状分离比接近9:3:3:1
(2)1/4;8/9
(3)64:8:8:1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意“纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇”可知,果蝇的灰色对黑身是显性,细眼对粗眼为显性,分析表格F2的结果,其性状分离比约为9:3:3:1,可知等位基因A/a、B/b的遗传遵循(基因的)自由组合定律。
(1)根据“纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇”可知,果蝇的灰色对黑身是显性,细眼对粗眼为显性。分析表格,F2的表现型比例为272:90:89:31,约为9:3:3:1,说明等位基因A/a、B/b的遗传遵循(基因的)自由组合定律。
(2)据分析可知,亲本的基因型为AABB×aabb,故F1的基因型为AaBb,F2中纯合子占1/2×1/2=1/4,F2灰身细眼中杂合子占1-1/3×1/3=8/9。
(3)F2中的灰身细眼果蝇基因型为:1/9AABB、4/9AaBb、2/9AABb、2/9AaBB,所产生的配子为1/9ab、2/9Ab、2/9aB、4/9AB,所以F2中的灰身细眼果蝇随机交配,子代中黑身粗眼果蝇的概率为(1/9)2=1/81,灰身粗眼果蝇和黑身细眼果蝇的概率均为1/9×2/9×2+(2/9)2=8/81,灰身细眼果蝇的概率为1-1/81-8/81-8/81=64/81,故子代中灰身细眼:灰身粗眼:黑身细眼:黑身粗眼的分离比为=64:8:8:1。
【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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
20.【答案】(1)碳酸钙或CaCO3;光合色素溶解在乙醇中
(2)溶解氧;光合作用产生氧气的量与呼吸作用消耗氧气的量相等
(3)增大后稳定
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)碳酸钙可防止叶绿素被破坏;因为叶绿体中的色素溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。
(2)图甲为光合放氧测定装置示意图,测定前应排除反应液中溶解氧干扰氧电极检测反应液中光合放氧的浓度;15min前曲线上升,氧浓度一直增大,说明光合速率大于呼吸速率,15min后,氧电极检测到反应室中氧气的浓度值不再发生变化,说明光合速率等于呼吸速率,即光合作用产生氧气的量与呼吸作用消耗氧气的量相等。
(3)NaHCO3分解可产生CO2,提高反应液中NaHCO3浓度,即提高CO2浓度,果肉放氧速率的变化是增大后稳定。
【分析】1、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)。
2、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。
3、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。
4、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。
21.【答案】(1)透析;丙;丙分子量大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快;乙;丁
(2)稀释涂布平板法(涂布平板法);抑菌圈大小;甲
【知识点】微生物的分离和培养;蛋白质的提取和分离
【解析】【解答】(1)①透析通过扩散的原理可用于去掉蛋白质溶液中的小分子杂质,也可以用于更换缓冲液。②在用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质时,分子量大的由于不能进入凝胶颗粒内部,移动的速度最快,而图中四种蛋白质的分子量最大的是丙,因此移动速度最快的是丙,因为丙分子量最大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快。③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,SDS所带负电荷大大超过了蛋白质原有的电荷量,因而掩盖了两种蛋白质间电荷差别,使蛋白质在电泳中的迁移速率仅取决于分子量大小,所以乙和丁这两种蛋白质虽然原始电荷有差异,但是分子量接近,因而在凝胶上的迁移速度接近。
(2)步骤一:制作无菌平板。步骤二:为了得到单菌落,可利用稀释涂布平板法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的抑菌圈大小。表中实验结果显示蛋白甲能对表中所有的致病菌起作用,而蛋白丙主要对表中的前三种菌起作用,显然蛋白甲更适于作为广谱抗生素。
【分析】1、凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。相对分子质量大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部,通过的路程短,移动速度快;相对分子质量小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道,通过的路程长,移动速度慢。因此,样品中相对分子质量大的蛋白质先流出,相对分子质量小的分子后流出。
2、稀释涂布平板操作的步骤:①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;②取少量菌液,滴加到培养基表面;③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s;④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
22.【答案】(1)限制酶和DNA连接;作为标记基因,用于鉴别、筛选含有重组质粒的受体细胞
(2)GO的两端;驱动目的基因转录合成mRNA
(3)草丁膦;抗原一抗体杂交
(4)显微注射法
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)构建基因表达载体时,需要限制酶的切割,将目的基因GO插入载体Ti质粒时需要DNA连接酶的连接。基因表达载体上的nptII属于标记基因,其作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因并将含有目的基因的细胞筛选出来。
(2)为使目的基因GO能够表达和发挥作用,启动子位于基因的首端,终止子位于基因的尾端,所以目的基因的启动子和终止子应位于GO的两端。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动目的基因转录合成mRNA。
(3)由题图和题文可知,在植物细胞中能表达的T-DNA中有标记基因Bar——抗草丁膦基因,故为了筛选出成功转化的棉花细胞,培养基中都需要加入草丁膦。葡萄糖氧化酶是目的基因翻译成的蛋白质,可采用抗原-抗体杂交技术进行检测。
(4)一般采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。
【分析】1、基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
2、将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
3、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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广东省揭阳市揭东区2021-2022学年高三上学期期中生物试题
一、单选题
1.(2021高三上·揭东期中)下列各项所描述的物质肯定不含磷的是(  )
A.细胞内的主要能源物质 B.合成遗传物质所需的原料
C.构成生物膜基本骨架的物质 D.为暗反应提供能量的物质
【答案】A
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、细胞内的主要能源物质是糖类,只含有C、H、O,不含磷,A正确;
B、生物的遗传物质是核酸,基本单位是核苷酸,含有磷,B错误;
C、生物膜基本支架是磷脂双分子层,含有磷,C错误;
D、为暗反应提供能量的物质是ATP,含有磷,D错误。
故答案为:A。
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素为C、H、O。
2.(2021高三上·揭东期中)如图中①~④表示某细胞内的部分细胞器。下列有关叙述正确的是(  )
A.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞
B.细胞分裂与结构②有关,而与结构①无关
C.③可能与分泌蛋白的加工、分类和包装有关
D.结构④与脂质的合成有关
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、图示细胞含有以核膜为界限的细胞核,不可能是原核细胞;该细胞含有中心体,坑是动物细胞或者低等植物细胞,A错误;
B、细胞分裂与结构②中心体有关,中心体与纺锤体的形成有关,结构①线粒体与细胞分裂的能量供应有关,B错误;
C、③为高尔基体,与分泌蛋白的加工、分类和包装有关,C正确;
D、结构④为核糖体,是蛋白质的合成场所,内质网与脂质的合成有关,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
3.(2017高一上·梅河口期中)如图是对病毒、蓝藻、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成四组,下列选项中说法错误的是(  )
A.甲组中的生物细胞中都没有细胞壁
B.丁组中的生物细胞中都具有核膜
C.丙与丁的分类依据可以是有无染色体
D.甲与乙的分类依据可以是有无叶绿体
【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】甲是代表病毒和动物,病毒没有细胞结构,而动物也没有细胞壁,A不符合题意。丁组代表真核生物,它们都含有核膜具有的细胞核,B不符合题意。丙组是非细胞生物和原核生物,它们都没有染色体,C不符合题意。甲和乙的分类依据应是否是自养生物,乙组中的蓝藻是自养生物但也不含叶绿体,只是含有能进行光合作用的叶绿素和藻蓝素,D符合题意。
故答案为:D
【分析】原核生物和真核生物的主要区别是原核生物细胞没有核膜,另外,原核生物只有核糖体,没有其它复杂的细胞器,没有染色体等结构。病毒没有细胞结构,只能寄生在宿主活细胞中繁殖并代谢;蓝藻属于原核生物,它虽然能进行光合作用,但是它没有叶绿体;变形虫属于真核生物中的原生动物;衣藻属于真核生物中单细胞藻类。
4.(2021高三上·揭东期中)下列关于生物体内发生的生理活动的叙述中,正确的是(  )
A.人体白细胞吞噬入侵的细菌与膜的选择透过性有关
B.患急性肠炎的病人脱水时常见的治疗方法是多喝淡盐水
C.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量
D.质壁分离实验中,水分子只能从溶液高浓度一侧向低浓度一侧流动
【答案】C
【知识点】水和无机盐的作用的综合;细胞膜的结构特点;ATP与ADP相互转化的过程;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、人体白细胞吞噬入侵的细菌与膜的流动性有关,A错误;
B、患急性肠炎的病人会丢失大量的消化液,包括水和无机盐,所以脱水时需要及时补充水分,同时也需要补充体内丢失的无机盐,输入 葡萄糖盐水是觉的治疗方法,B错误;
C、吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供能,C正确;
D、质壁分离实验中,细胞失水,即水分更多地从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧扩散,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
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。
4、细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
5、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。
5.(2021高三上·揭东期中)分泌蛋白的合成过程大致是:先在游离的核糖体上合成初始信号序列后,在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上受体结合,信号序列和核糖体一起转移至内质网上继续合成,边合成边转移至内质网中,并在内质网中将信号序列切除,合成结束后核糖体与内质网脱离,进入细胞质中。相关叙述正确的是(  )
A.用3H标记信号序列特有的氨基酸,将在高尔基体中检测到3H
B.内质网膜的基本支架由磷脂和蛋白质构成的
C.信号序列进入内质网的方式为主动运输
D.核糖体与内质网膜的结合依赖于信息传递
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、用3H标记信号序列特有的氨基酸,会在核糖体、内质网、中检测到3H,高尔基体中不会检测道,A错误;
B、内质网膜等生物膜的基本支架磷脂构成的,B错误;
C、在信号识别颗粒的引导下,信号序列与内质网膜上受体结合,和核糖体一起转移至内质网上,不属于主动运输方式,C错误;
D、核糖体与内质网膜上受体结合,体现了信息传递的过程,D正确。
故答案为:D。
【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、细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。
6.(2017高三上·监利开学考)下图表示物质进入细胞的四种方式,有关说法错误的是(  )
A.温度只影响图中②和③过程的速率
B.吞噬细胞通过④过程吞噬病原体
C.小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①
D.生长素极性运输进入细胞的方式是③
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】据图分析,图中①过程属于自由扩散,特点是从高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量;②属于协助扩散,特点是从高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量;③属主动运输,特点是从低浓度运输到高浓度,需要载体和能量;④过程属于胞吞作用,依赖于细胞膜的流动性。温度影响分子的运动速率,影响膜的流动性,图中①②③④四种运输方式都会受到影响,A符合题意;④过程属于胞吞作用,吞噬细胞通过④过程吞噬病原体,B不符合题意;乙醇进入细胞的方式是自由扩散,小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是①,C不符合题意;生长素极性运输进入细胞的方式是主动运输,是③的运输方式,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】易错警示 有关物质出入细胞的8个“不要漏掉”:(1)需要载体蛋白协助的运输方式除主动运输外不要漏掉协助扩散。(2)消耗能量的运输方式除主动运输外不要漏掉胞吞和胞吐。(3)从高浓度到低浓度的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散,有些主动运输也可以从高浓度到低浓度运输。(4)影响协助扩散运输速率的因素除载体蛋白数量外不要漏掉浓度差。(5)与主动运输有关的细胞器除供能的线粒体外不要漏掉载体蛋白的合成场所——核糖体。(6)运输速率与O2浓度无关的运输方式除自由扩散外不要漏掉协助扩散。(7)胞吞(吐)的大分子物质穿过细胞膜的层数为0,因为该过程是通过膜的融合将物质转入或转出细胞的。(8)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核,是通过核孔,而不是通过胞吞、胞吐。
7.(2021高三上·揭东期中)画概念图能梳理所学知识,建立良好的知识结构,将下列与生物学有关的内容依次填入图中各框中,其中包含关系错误的选项是(  )
选项 1 2 3 4 5
A 组成细胞的化合物 有机物 无机物 水 无机盐
B 人体细胞的染色体 常染色体 性染色体 X染色体 Y染色体
C 物质跨膜运输 主动运输 被动运输 自由扩散 协助扩散
D 有丝分裂 分裂间期 分裂期 同源染色体分离 染色单体分离
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;细胞有丝分裂不同时期的特点;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、组成细胞的化合物包括无机物和有机物,其中无机物包括水和无机盐,有机物包括糖类、蛋白质、脂质和核酸,A正确;
B、人为XY型性别决定类型,人体细胞的染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体,B正确;
C、物质跨膜运输包括主动运输和被动运输,其中被动运输包括自由扩散和协助扩散,C正确;
D、有丝分裂分为有丝分裂间期和分裂期两个阶段,有丝分裂过程中没有同源染色体的分离,但在有丝分裂后期姐妹染色单体分离,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、化合物包括有机物和无机物,无机物包括水和无机盐,有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸。
2、人体细胞的染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
4、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%—95%,则选观察细胞有丝分裂的材料,选分裂期长,占细胞周期比例大的。
8.(2021高三上·揭东期中)干种子的萌发过程需要大量酶的参与,现研究发现酶的来源有两条途径,一是由干燥种子中的酶活化而来,二是萌发时重新合成。种子萌发时新的RNA在吸水后12 h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后15~20 min便可开始。下列有关叙述错误的是(  )
A.有些酶、RNA可以在干种子中长期保存
B.种子吸水后12 h内新蛋白的合成不需要RNA参与
C.干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子
D.种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、蛋白质的合成需要RNA和酶,种子萌发时新的RNA在吸水后12h开始合成,而蛋白质合成在种子吸水后15~20min便可开始,可推知有些酶、RNA可以在干种子中长期保存,A正确;
B、蛋白质合成是通过翻译过程实现的,翻译过程中,mRNA做模板,tRNA识别并转运氨基酸,这些RNA来自于干种子原来储存的,B错误;
C、干燥种子代谢比萌发种子慢,自由水含量低于萌发种子,故干燥种子中自由水与结合水的比例低于萌发种子,C正确;
D、种子萌发时消耗的有机物根本上来源于母体的光合作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
2、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
9.(2021高三上·揭东期中)农谚有云:"底肥不足苗不长,追肥不足苗不旺。"意思是说,在开始种植前,要对土壤施用底肥,才能保证种子萌芽;发芽后,对土壤进行适度追肥,会使庄稼茁壮成长。下列相关叙述错误的是(  )
A.种植前施底肥能为种子的萌发提供无机盐
B.苗期增施有机肥能提高CO2浓度,有利于有机物的积累
C.适当浇水能使有机物溶于水中并被农作物直接吸收
D.施肥后松土有利于肥料中的无机物被根系吸收和利用
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、农作物生长时要施底肥,主要是为了给植物生长提供无机盐,A正确;
B、苗期使用有机肥能增加二氧化碳浓度,进而通过提高暗反应速率而提高光合速率,有利于有机物的积累,B正确;
C、植物不能直接吸收有机物,适当浇水是因为肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收,C错误;
D、施肥后松土有利于植物根系的有氧呼吸,有氧呼吸产生能量,利于肥料中的无机物被根系吸收和利用,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。(4)光质: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,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
10.(2021高三上·揭东期中)研究发现,细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的粘连蛋白有关。动物细胞内存在一种SGO蛋白,其主要集中在染色体的着丝粒位置,保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如下图所示。相关叙述错误的是(  )
A.粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同
B.该水解酶将粘连蛋白分解,而对染色体蛋白没有影响,这体现了酶的专一性
C.如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会推后进行
D.图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
【答案】C
【知识点】酶的特性;细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成,所以粘连蛋白和SGO蛋白结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同,A正确;
B、该水解酶将粘连蛋白分解,而对染色体蛋白没有影响,这体现了酶的专一性,B正确;
C、SGO蛋白保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会提前进行,C错误;
D、粘连蛋白的水解导致染色单体分开,故图中染色体的行为变化可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质结构不同的根本原因是控制它们合成的基因不同。
2、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。
3、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。
4、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。
11.(2021高三上·揭东期中)细胞要经历出生、生长、增殖、成熟、衰老直至死亡的生命历程,下列有关细胞生命历程的相关叙述,正确的是(  )
A.分化后的细胞由于遗传物质发生了改变,故丧失了全能性
B.哺乳动物成熟红细胞无细胞核,其凋亡不受基因控制
C.细胞衰老后可及时被正常机体的免疫系统清除
D.细胞的死亡属于细胞的正常生命历程,对生物体的生长发育均有利
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、分化后的细胞遗传物质未发生改变,全能性下降,未丧失,A错误;
B、哺乳动物成熟红细胞的细胞核消失前已经表达产生相关凋亡蛋白,在细胞核排除后其实已经开始了细胞凋亡,并不是衰老后才控制凋亡,因此其凋亡受基因控制,B错误;
C、免疫系统具有监控、清除功能,细胞衰老后可及时被正常机体的免疫系统清除,C正确;
D、细胞死亡包括细胞坏死和细胞凋亡,前者不属于正常的生命历程,对机体不利,后者对机体有利,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、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。
3、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
12.(2021高三上·揭东期中)生物实验是获得生物知识的重要途径,下列关于实验药品的叙述,正确的是(  )
A.进行还原糖鉴定实验时,应向待测溶液中先加入NaOH溶液,再加入CuSO4溶液
B.观察细胞中的脂肪颗粒实验中,需用苏丹IV将脂肪染成橘黄色
C.提取绿叶中的色素时,用层析液作为色素的提取剂
D.观察根尖分生区有丝分裂实验中,解离液的作用是使组织细胞相互分离
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验;叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、进行还原糖鉴定实验时,应向待测溶液中加入NaOH溶液和CuSO4溶液的混合物,A错误;
B、观察细胞中的脂肪颗粒实验中,需用苏丹IV将脂肪染成红色,或者苏丹Ⅲ染成橘黄色,B错误;
C、提取绿叶中的色素时,用无水乙醇作为色素的提取剂,C错误;
D、观察根尖分生区有丝分裂实验中,解离液的作用是使组织细胞相互分离,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。(4)淀粉遇碘液变蓝。
2、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)。
3、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
13.(2021高二下·汕尾期末)以往人们一直认为水分子跨膜运输的方式为自由扩散,但科学家研究发现细胞膜上有专门供水分子进出的通道,水通道蛋白运输水分的速率约为水分子自由扩散速率的1000倍。下列有关叙述错误的是(  )
A.分子直径比水通道蛋白小的物质均可自由通过水通道蛋白
B.根据信息推测水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞
C.推测哺乳动物肾小管、集合管上皮细胞分布较多水通道蛋白
D.水通道蛋白活性较强的植物在缺水条件下更容易发生萎蔫
【答案】A
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、水通道蛋白作为专门运输水分子的膜蛋白,与其运输的水分子之间具有专一性识别,A错误;
B、水分子可以通过自由扩散进出细胞,也可以借助水通道蛋白进行协助扩散,B正确;
C、哺乳动物肾小管、集合管具有重吸收作用,其中对于水的重吸收作用依赖于水通道蛋白的协助,C正确;
D、缺水条件下,植物更容易失水,水通道蛋白活性较强的植物,细胞通过协助扩散失水速度更快,更容易发生萎蔫,D正确。故答案为:A。
【分析】在生物膜上存在专门的水通道蛋白,大多数的水分子通过水通道蛋白进行跨膜运输,少数通过自由扩散进出生物膜。水通道蛋白作为一种专门允许水通过的协助蛋白具有一定的专一性,只能允许水分子通过,其他物质不能通过。水通道蛋白的存在使水分子的运输更加高效。
14.(2021高三上·揭东期中)除了温度和pH影响酶活性外,抑制剂也会降低酶的催化效果。图甲为无抑制剂和不同抑制剂的作用机理示意图,图乙为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列分析错误的是(  )
A.非竞争性抑制剂的作用机理与高温对酶活性影响的作用机理相似
B.竞争性抑制剂可与底物相互竞争酶的活性位点,说明该酶不具有专一性
C.曲线C表示在酶溶液中添加了非竞争性抑制剂后的作用结果
D.曲线B在底物浓度为25时,酶的活性位点与底物结合已趋于饱和
【答案】B
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,改变酶的结构从而降低酶的催化效率;高温会破坏酶的空间结构。二者作用机理相似,A正确;
B、竞争性抑制剂可与底物相互竞争酶的活性位点,是因为竞争性抑制剂与底物结构相似,这正好说明该酶具有专一性,B错误;
C、加入非竞争性抑制剂后,酶的催化反应速率降低,增大底物浓度,反应速率上升不明显,说明曲线C是表示加入非竞争性抑制剂时酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,C正确;
D、曲线B在底物浓度为25时,反应速率已经达到正常值且已最大,是添加了竞争性抑制剂作用的结果,此时酶的活性位点与底物结合已趋于饱和,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
15.(2021高一下·汕尾期末)将原来置于黑暗环境中的天竺葵植株移到光照充足条件下,监测短时间内CO2的吸收量的变化。据图判断下列叙述中正确的是(  )
A.AB段表示植物进行呼吸作用的过程,BD段表示植物进行光合作用的过程
B.B点表示植物呼吸作用刚刚停止而光合作用刚刚开始的时刻
C.C点接近植物的光饱和状态,此时改变CO2浓度等条件不会引起光合作用强度改变
D.曲线表明光照条件的改变导致植物由释放CO2的状态转变为吸收CO2的状态
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、AB段的CO2的释放量越来越少,表示植物刚开始出现光合作用且强度逐渐增大,但光合作用强度小于呼吸作用强度,B点时光合作用强度等于呼吸作用的强度,BD段表示植物光合作用强度大于呼吸作用强度并逐渐 达到最大值,A错误;
B、B点表示植物呼吸作用强度与光合作用强度相等的时刻,B错误;
C、C点接近植物的光饱和状态,此时光照强度不再是限制条件,改变CO2浓度等其他条件会改变光合作用强度,C错误;
D、曲线所示整个变化过程是植物植株由释放CO2的状态转变为吸收CO2的状态,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图可知,在一定的范围内随光照强度增加光合作用增强,当达到一定的光照强度后,光照强度增加,光合作用不再增强,此时的限制因素可能是温度、二氧化碳浓度等;A点光照强度为0,此时不进行光合作用,只进行呼吸作用,AB段表示绿色植物进行进行光合作用,只是光合作用强度小于呼吸作用强度;B点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等;BC段植物的光合作用强度大于呼吸作用强度。据此答题。
16.(2021高三上·揭东期中)现有三种类型的豌豆各若干,下列关于验证两大遗传定律的杂交组合说法不正确的是(  )
A.甲×甲、乙×乙均可用于验证基因的分离定律
B.甲×丙只能用于验证基因的分离定律,不能用于验证基因的自由组合定律
C.乙×丙既可用于验证基因的分离定律也可用于验证基因的自由组合定律
D.可以用于验证基因自由组合定律的组合共有2种
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、要验证分离定律,可以用具有一对等位基因的个体进行自交或测交,即选择图中的亲本组合是甲×甲、乙×乙、甲×乙、甲×丙、乙×丙,A正确;
BCD、验证基因自由组合定律,选择位于2对同源染色体上的两对等位基因的个体进行自交或测交实验,即选择图中的亲本组合是甲×乙、乙×乙、乙×丙,用于验证基因自由组合定律的组合共有3种,BC正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、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。
二、综合题
17.(2021高三上·揭东期中)下图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程。请回答问题:
(1)肿瘤细胞核内储存着遗传信息,是细胞   的控制中心。细胞核膜上的核孔实现了   的功能。
(2)图1显示,药物分子依赖于细胞膜具有   的结构特点进入细胞,有的在   被直接降解,有的则在溶酶体中被降解。
(3)科研人员发现亲核蛋白可以进入细胞核内,为研究其进入细胞核机理,设计了有关实验,操作与实验结果如图2所示。实验处理后,研究者检测了各组的   。综合上述研究,提高该新型抗肿瘤药物作用效果是将抗肿瘤药物与亲核蛋白的   (填“头部”或“尾部”)组合,促进药物分子快速入核。
【答案】(1)遗传和代谢;核质间的物质交换和信息交流
(2)(一定的)流动性;细胞质基质
(3)放射性出现的位置;尾部
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】(1)DNA中的碱基排列顺序代表遗传信息,细胞核是遗传物质DNA的主要贮存场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。
(2)根据分析可知,药物分子可以通过胞吞方式进入细胞,胞吞依赖于细胞膜的流动性,部分进入细胞的药物在细胞质基质中可被分解为物质5。
(3)用放射性物质标记亲核蛋白的头部和尾部,并对亲核蛋白进行有限水解,使之分散为头部和尾部,然后注射进爪蟾卵母细胞的细胞质,检测放射性是否会出现在细胞核中,可判断亲核蛋白进入细胞核的机理。据图可知,当存在放射性的尾部时,放射性可在细胞核中出现。因此将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合,可促进药物分子快速入核。
【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。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
18.(2021高三上·揭东期中)下图甲表示某种植物(二倍体,2n=4)根尖的不同区域的细胞,图乙是某细胞的染色体组成示意图,图丙是细胞分裂过程中染色体与核DNA数目比随时间变化的曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)图甲中①②③④细胞形态不同的根本原因是   ,进行实验获得图乙结果时,需利用[   ]   区为实验材料,该区的细胞特点为   。在制作和观察细胞有丝分裂装片的实验中,我们发现即使操作正确,也难以看到很多处于分裂期的细胞,主要原因是   。
(2)图乙中结构⑦的名称是   。该细胞分裂后形成的子细胞中含有   条染色体。
(3)图丙中,   (填“AB”或“BC”、“CD”、“DE”、“EF”)段中有关蛋白质的合成量明显增加,   (填“AB”或“BC”、“CD”、“DE”、“EF”)段中DNA稳定性较差,易出现碱基对的增添、缺失、替换。DE段表示细胞分裂进入   期。
【答案】(1)基因的选择性表达;③;分生;细胞排列紧密,呈正方形,有的细胞正在进行分裂;在一个细胞周期中,间期经历的时间最长
(2)纺锤丝;4
(3)AB;BC;后
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的有丝分裂;细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)图甲中由③分生区细胞形成①②④细胞的过程属于细胞分化的过程,四个区域细胞的形态不同的根本原因是基因的选择性表达,图乙是细胞分裂的图像,要获得此结果,取材细胞应该是具有连续分裂能力的③分生区细胞,特点是排列紧密,成正方形,有的细胞正在进行分裂。细胞周期中间期经历的时间最长,因此在制作和观察细胞有丝分裂装片实验中,很难看到很多处于分裂期的细胞。
(2)⑦是纺锤丝,经过有丝分裂,子代和亲代细胞染色体数目一致,也是4条。
(3)在G1期蛋白质的合成明显增加,即AB段;DNA稳定性较差是由于DNA复制解开了双螺旋结构,在 BC段; DE段着丝点分开,姐妹染色体单体分开,细胞分裂进入后期。
【分析】1、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。
2、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3、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。
4、分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
19.(2021·光明模拟)果蝇(2n=8)的黑身和灰身、粗眼和细眼为两对相对性状,分别受常染色体上的等位基因A/a,B/b控制。某小组用纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇,让F1相互交配,F2结果如下表所示(不考虑XY染色体的同源区段)。
F2表现型 灰身细眼 灰身粗眼 黑身细眼 黑身粗眼
数量 272 90 89 31
回答下列问题:
(1)上述两对相对性状中的显性性状分别是   、   ,其遗传   (填“是”或“否”)遵循自由组合定律,理由是   。
(2)F2中纯合子占   ;F2灰身细眼中杂合子占   。
(3)让F2中的灰身细眼果蝇随机交配,子代中灰身细眼:灰身粗眼:黑身细眼:黑身粗眼的分离比为   。
【答案】(1)灰身;细眼;是;F2的性状分离比接近9:3:3:1
(2)1/4;8/9
(3)64:8:8:1
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题意“纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇”可知,果蝇的灰色对黑身是显性,细眼对粗眼为显性,分析表格F2的结果,其性状分离比约为9:3:3:1,可知等位基因A/a、B/b的遗传遵循(基因的)自由组合定律。
(1)根据“纯合灰身细眼雌果蝇和纯合黑身粗眼雄果蝇杂交,F1都是灰身细眼果蝇”可知,果蝇的灰色对黑身是显性,细眼对粗眼为显性。分析表格,F2的表现型比例为272:90:89:31,约为9:3:3:1,说明等位基因A/a、B/b的遗传遵循(基因的)自由组合定律。
(2)据分析可知,亲本的基因型为AABB×aabb,故F1的基因型为AaBb,F2中纯合子占1/2×1/2=1/4,F2灰身细眼中杂合子占1-1/3×1/3=8/9。
(3)F2中的灰身细眼果蝇基因型为:1/9AABB、4/9AaBb、2/9AABb、2/9AaBB,所产生的配子为1/9ab、2/9Ab、2/9aB、4/9AB,所以F2中的灰身细眼果蝇随机交配,子代中黑身粗眼果蝇的概率为(1/9)2=1/81,灰身粗眼果蝇和黑身细眼果蝇的概率均为1/9×2/9×2+(2/9)2=8/81,灰身细眼果蝇的概率为1-1/81-8/81-8/81=64/81,故子代中灰身细眼:灰身粗眼:黑身细眼:黑身粗眼的分离比为=64:8:8:1。
【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,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
三、实验题
20.(2021高三上·揭东期中)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性及环境因素对其幼苗光合作用的影响进行了一系列研究。图甲为光合放氧测定装置示意图,图乙是不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答以下问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量   ,可防止叶绿素被破坏;长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是   。
(2)氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中   的干扰。15min后,氧电极检测到反应室中氧气的浓度值不再发生变化,原因是   。
(3)若提高反应液中NaHCO3浓度,果肉放氧速率的变化是   (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”)
【答案】(1)碳酸钙或CaCO3;光合色素溶解在乙醇中
(2)溶解氧;光合作用产生氧气的量与呼吸作用消耗氧气的量相等
(3)增大后稳定
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)碳酸钙可防止叶绿素被破坏;因为叶绿体中的色素溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。
(2)图甲为光合放氧测定装置示意图,测定前应排除反应液中溶解氧干扰氧电极检测反应液中光合放氧的浓度;15min前曲线上升,氧浓度一直增大,说明光合速率大于呼吸速率,15min后,氧电极检测到反应室中氧气的浓度值不再发生变化,说明光合速率等于呼吸速率,即光合作用产生氧气的量与呼吸作用消耗氧气的量相等。
(3)NaHCO3分解可产生CO2,提高反应液中NaHCO3浓度,即提高CO2浓度,果肉放氧速率的变化是增大后稳定。
【分析】1、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)。
2、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。
3、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。
4、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。
21.(2021高三上·揭东期中)科学家发现苍蝇体内存在一种抗菌活性蛋白,使其能够在恶劣环境中生存下去,这种蛋白质对多种细菌都具有极强的杀伤力。
(1)科学家首先从苍蝇体内提取到了甲、乙、丙、丁四种单链蛋白质的混合物,其分子大小和电荷的性质情况如图所示
①更换蛋白质混合物的缓冲液时,一般采用   法。
②若用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质,移动速度最快的是   ,原因是   。
③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,则蛋白质   和   形成的电泳带相距最近。
(2)研究发现蛋白甲和蛋白丙都具有一定的抗菌能力,为测定两种蛋白抗菌能力的大小,科学家设计了如下实验步骤:
步骤一:制作无菌平板。
步骤二:利用   法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。
步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的   ,结果如下。由实验结果可知,   更适于作为广谱抗生素。
两种蛋白对各致病菌的抑菌圈直径(mm)
编号 金黄色葡萄球菌 单增李斯特菌 副溶血性弧菌 伤寒沙门氏菌 大肠埃希氏
蛋白甲 16.2 12.0 14.4 13.1 11.9
蛋白丙 18.2 8.3 11.1 1.0 0
【答案】(1)透析;丙;丙分子量大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快;乙;丁
(2)稀释涂布平板法(涂布平板法);抑菌圈大小;甲
【知识点】微生物的分离和培养;蛋白质的提取和分离
【解析】【解答】(1)①透析通过扩散的原理可用于去掉蛋白质溶液中的小分子杂质,也可以用于更换缓冲液。②在用凝胶色谱法分离混合物中的蛋白质时,分子量大的由于不能进入凝胶颗粒内部,移动的速度最快,而图中四种蛋白质的分子量最大的是丙,因此移动速度最快的是丙,因为丙分子量最大,不易进入凝胶内部的通道,只在凝胶外部移动,路程短,移动速度快。③若用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离混合物中的蛋白质,SDS所带负电荷大大超过了蛋白质原有的电荷量,因而掩盖了两种蛋白质间电荷差别,使蛋白质在电泳中的迁移速率仅取决于分子量大小,所以乙和丁这两种蛋白质虽然原始电荷有差异,但是分子量接近,因而在凝胶上的迁移速度接近。
(2)步骤一:制作无菌平板。步骤二:为了得到单菌落,可利用稀释涂布平板法将不同种类的致病菌分别接种在平板上,培养数日得到长满致病菌的平板。步骤三:将等量抗菌活性蛋白溶液滴加在平板上,培养一段时间,测定平板上的抑菌圈大小。表中实验结果显示蛋白甲能对表中所有的致病菌起作用,而蛋白丙主要对表中的前三种菌起作用,显然蛋白甲更适于作为广谱抗生素。
【分析】1、凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。相对分子质量大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部,通过的路程短,移动速度快;相对分子质量小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道,通过的路程长,移动速度慢。因此,样品中相对分子质量大的蛋白质先流出,相对分子质量小的分子后流出。
2、稀释涂布平板操作的步骤:①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;②取少量菌液,滴加到培养基表面;③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s;④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
22.(2021高三上·揭东期中)黄萎病是一种危害棉花的常见疾病,科学工作者通过转基因技术将抗黄萎病基因——葡萄糖氧化酶基因(GO)导入棉花,获得抗黄萎病棉花。下图为构建的重组质粒的示意图,已知T-DNA上的基因在农杆菌中不能表达,而在植物细胞中能表达。回答下列问题:
(1)构建基因表达载体时,利用   酶将GO定向接入Ti质粒。Ti质粒上nptII的功能是   。
(2)在下图所示重组质粒中,目的基因的启动子和终止子应位于   (填“Bar的两端”或“GO的两端”或“Bar-GO的两端”)。启动子具有   的作用。
(3)切取经无菌培养的棉花幼苗下胚轴,直接转入含重组质粒的农杆菌培养液中侵染5~10 min后,将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。成功转化的棉花细胞能在含有   的培养基中生长增殖,未成功转化的细胞不能在该培养基中生长增殖。为了检测转基因棉花是否含有葡萄糖氧化酶,可采用   法进行检测。
(4)若将目的基因导入动物细胞,一般采用的方法是   。
【答案】(1)限制酶和DNA连接;作为标记基因,用于鉴别、筛选含有重组质粒的受体细胞
(2)GO的两端;驱动目的基因转录合成mRNA
(3)草丁膦;抗原一抗体杂交
(4)显微注射法
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)构建基因表达载体时,需要限制酶的切割,将目的基因GO插入载体Ti质粒时需要DNA连接酶的连接。基因表达载体上的nptII属于标记基因,其作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因并将含有目的基因的细胞筛选出来。
(2)为使目的基因GO能够表达和发挥作用,启动子位于基因的首端,终止子位于基因的尾端,所以目的基因的启动子和终止子应位于GO的两端。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动目的基因转录合成mRNA。
(3)由题图和题文可知,在植物细胞中能表达的T-DNA中有标记基因Bar——抗草丁膦基因,故为了筛选出成功转化的棉花细胞,培养基中都需要加入草丁膦。葡萄糖氧化酶是目的基因翻译成的蛋白质,可采用抗原-抗体杂交技术进行检测。
(4)一般采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。
【分析】1、基因表达载体的构建:(1)过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。(2)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。(3)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;②终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
2、将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
3、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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