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辽宁省营口地区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·营口开学考)运用“假说—演绎”法研究豌豆的遗传规律,是孟德尔取得成功的原因之一。下列属于其在一对相对性状的研究过程中的“演绎推理”环节的是( )
A.Aa产生两种基因型的配子,且比例为1:1
B.受精时,雌雄配子的结合是随机的
C.预测测交结果为高茎:矮茎的数量接近于1:1
D.统计测交结果为30株高茎、34株矮茎
2.(2022高二上·营口开学考)某一红花植株和白花植株杂交,F1全是粉花植株,F1自交,F2中红花植株、粉花植株和白花植株的比例接近于1:2:1。下列叙述错误的是( )
A.控制该花色的基因的遗传符合分离定律
B.控制花色的基因在减数分裂过程中发生了重组
C.F2粉花植株中纯合子所占的比例为0
D.正常情况下,F2中白花植株和红花植株杂交的后代中只会出现粉花植株
3.(2022高二上·营口开学考)某男孩是色盲,但他的父母、祖父母和外祖父母均正常。色盲基因在该家族中的传递顺序是( )
A.外祖父→母亲→男孩 B.祖母→父亲→男孩
C.祖父→父亲→男孩 D.外祖母→母亲→男孩
4.(2022高二上·营口开学考)下列关于二倍体细胞在有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的叙述,正确的是( )
A.同源染色体是形状、大小都相同,分别来自父方和母方的两条染色体
B.同源染色体在有丝分裂后期或减数分裂Ⅰ后期彼此分开
C.同源染色体在减数分裂过程中可能有片段交换,在有丝分裂过程中没有
D.染色体某位置上的基因必定能在同源染色体上找到其等位基因
5.(2022高二上·营口开学考)下列有关噬菌体侵染大肠杆菌的实验的叙述,正确的是( )
A.该实验直接用含32P或35S的培养基来培养噬菌体
B.32P标记组的子代噬菌体均含有放射性
C.离心的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
6.(2022高二上·营口开学考)下列关于基因的叙述,正确的是( )
A.基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸
B.所有基因的遗传均遵循孟德尔遗传定律
C.一个基因有1个或2个游离的磷酸基团
D.基因的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中
7.(2022高二上·营口开学考)下列关于生物变异的叙述,正确的是( )
A.夏天皮肤被太阳光晒黑是可遗传的变异
B.基因突变的实质就是碱基的数目或排列顺序发生变化
C.21三体综合征患者的每个体细胞中都有三个染色体组
D.单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体
8.(2022高二上·营口开学考)下列有关现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
B.突变和基因重组提供了生物进化的原材料
C.生物变异导致种群基因频率朝着一定方向发生改变
D.新物种的形成不一定必须经过长期的地理隔离
9.(2022高二上·营口开学考)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( )
A.内环境的成分中有葡萄糖、胰蛋白酶、激素、尿素、CO2等
B.正常情况下,冬季和夏季人体细胞内酶的活性一般是相同的
C.皮下注射药物作用于肌细胞的途径是组织液→血浆→组织液→靶细胞
D.内环境各成分之间物质交换的量是不相等的
10.(2022高二上·营口开学考)日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述错误的是( )
A.剧烈运动时会产生较多的乳酸,但内环境的pH维持相对稳定
B.食物中长期缺少蛋白质可能会引起组织水肿
C.镰状细胞贫血是内环境稳态失调的结果
D.中暑说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度
11.(2022高二上·营口开学考)如图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图。下列叙述错误的是( )
A.组成内环境的液体约占人体体液的1/3
B.①需要通过消化系统才能完成
C.细胞与内环境交换的⑤为养料和氧气
D.⑦可表述为体细胞,可与外界环境直接进行物质交换
12.(2022高二上·营口开学考)2022年2月6日,中国女足时隔16年再次赢得女足亚洲杯冠军。如图是在比赛过程中,女足队员血液中乳酸浓度的变化曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.AB段女足队员体内的细胞呼吸方式主要是无氧呼吸
B.女足队员大量出汗导致细胞外液渗透压升高,在下丘脑形成渴觉
C.BC段曲线下降是乳酸被血液中缓冲物质中和的结果
D.女足队员剧烈运动,体温上升,说明内环境失去稳定
13.(2022高二上·营口开学考)下丘脑中的神经分泌细胞既能传导神经冲动,又可以合成和释放激素。下列有关叙述错误的是( )
A.静息状态下神经分泌细胞存在K+外流
B.神经分泌细胞不能产生神经递质
C.该细胞能将电信号转化为化学信号
D.神经分泌细胞产生的激素会进入内环境
14.(2022高二上·营口开学考)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是( )
A.因年龄和性别不同而存在差异
B.是机体内环境稳态的一种表现
C.有利于机体适应昼夜变化
D.调节体温的神经中枢位于大脑皮层
15.(2022高二上·营口开学考)反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,错误的是( )
A.望梅止渴、画饼充饥都需要大脑皮层参与才能完成
B.一些反射可以形成也可以消失,比如狗听到铃声后分泌唾液
C.刺激传出神经引起的效应器反应是一种特殊的反射
D.反射过程中,低级神经中枢往往受高级神经中枢的调控
16.(2022高二上·营口开学考)P53抑癌基因是细胞核中一种抑制细胞转变为癌细胞的基因,当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过图示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。下列说法正确的是( )
A.图中①发生于细胞核中,②发生于细胞质中
B.P53基因和P21基因在正常细胞中都不表达
C.修复酶系统利用RNA聚合酶对DNA进行修复
D.P21基因和P53基因共同作用可以减少受损DNA的复制和积累
二、多选题
17.(2022高二上·营口开学考)小麦是我国第二大粮食作物,与水稻一样,小麦为两性花且花朵较小,用于人工杂交实验研究十分困难。以“小麦杂交之父”李振声先生为代表的中国科学家经过不懈努力,终于找到了含有小麦雄性不育基因的植株——太谷核不育小麦,并从小麦12万个基因中精准定位了PG5这个雄性不育基因。该基因位于染色体上,含该基因的花粉完全无法发育,且相对于可育基因为显性,科学家还通过转基因等技术验证了该基因的功能。下列有关说法错误的是( )
A.太谷核不育小麦作为人工杂交实验材料,可省去去雄的步骤,在实验中只能作父本
B.PG5基因能在异种细胞中表达说明生物界共用一套遗传密码
C.将两个PG5基因导入受体细胞中培育成植株,再将其花粉授给可育植株,产生的子代中雄性不育所占比例可能为1/2、0、1/4
D.若在同一片试验田种植纯合太谷核不育小麦:杂合太谷核不育小麦:可育小麦=1:1:2,则子一代中可育小麦所占比例约为5/8
18.(2022高二上·营口开学考)下图为某家族关于甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3、Ⅲ—2的这两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。若甲病在男性中的发病率是0.01,则下列说法合理的是( )
A.关于甲病和乙病的性状表现,Ⅰ—1和Ⅰ—2所生儿子一定正常,女儿一定患病
B.将Ⅰ—4和Ⅱ—1的这两对基因都进行电泳分离,得到的条带相同
C.若Ⅲ—2与一个正常男性结婚,则生出正常女儿的概率是21/44
D.该系谱图中Ⅰ—3这两对基因电泳后得到的条带数最多
19.(2022高二上·营口开学考)促红细胞生长素(ESF)既能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧;又能反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成。下列叙述正确的是( )
A.相对平原地区,高原地区的人体内ESF基因的表达更旺盛
B.血浆渗透压的大小与血红蛋白的数量有一定关系
C.造血干细胞和肝脏细胞膜上有ESF可识别的受体
D.ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反馈调节
20.(2022高二上·营口开学考)Na+、K+是引起神经细胞电位变化的重要离子,神经元膜内的K+通过K+通道向外扩散,最终达到膜内外动态平衡的水平。静息状态下,Na+可以通过极少量的Na+通道内流,中和部分由K+建立的膜电位。Na+—K+泵可以将进入细胞内的Na+主动泵出细胞,并将扩散至胞外的K+主动泵回胞内。下列说法正确的是( )
A.Na+、K+等在细胞内外的不均等分布是细胞产生电位的基础
B.静息电位时,离子维持膜电位稳定的运输方式需消耗ATP
C.Na+—K+泵的存在可以维持细胞内外渗透压的平衡
D.降低膜外的Na+浓度可能会使人体出现反应迟缓的现象
三、综合题
21.(2022高二上·营口开学考)基因型为AaBb的某高等动物处于细胞分裂某时期的图像如图1,每条染色体上DNA含量变化如图2所示。不考虑基因突变,回答下列问题:
(1)图1所示细胞名称为 ,可对应图2中的 段,该时期细胞中有 对同源染色体。
(2)已知图1所示细胞为细胞M的子细胞,若其他细胞正常分裂,则细胞M分裂最终形成的四个子细胞的基因组成为 。
(3)若图1所示细胞为一个用3H标记了所有DNA双链的细胞在不含3H的培养基中经过一次有丝分裂之后继续分裂所致,则此时该细胞中含3H标记的染色体有 条。
22.(2022高二上·营口开学考)脊椎动物脑细胞中的朊蛋白与疯牛病的致病机理相关,了解朊蛋白的作用有助于进一步解开疯牛病发病之谜,于是科研人员在小鼠身上开展了实验。第一组敲除小鼠受精卵的朊蛋白基因(基因敲除指用含有一定已知序列的外源DNA片段与细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,使该基因功能丧失),小鼠顺利诞生,茁壮成长,它们非常健康,没有任何异常。第二组敲减小鼠受精卵中三分之一的朊蛋白基因(基因敲低),出生后的小鼠步伐混乱,从桌上跌落,身子瑟瑟发抖……这些症状统称为共济失调,是控制运动的大脑出现异常所致。不久,小鼠就衰弱而死。不完整的朊蛋白会让大脑系统逐渐失调。为了解释这种现象,科学家提出了“遗传补偿”的概念,即基因在失活后,可以通过上调其同源基因(由同一个基因演化而来,序列相似)的表达来弥补其功能。回答下列问题:
(1)DNA损伤可产生基因突变,从而为生物进化提供 。引起DNA损伤的原因有的为内在因素,如 (举出一例);也有的为外在因素,如 (举出两例)。
(2)不同于基因敲除,基因敲低不对目的基因进行“修饰”,但基因的表达量却大大下降。从基因表达的角度分析,可能通过什么途径来实现基因的“敲低”? 。
(3)基因突变可能不会导致性状的改变,依据上述材料和所学知识分析,可能的原因有 (写出两点)。
23.(2022高二上·河南月考)神经调节是人体生命活动的重要调节方式,触觉信号产生机制是生物学上的一个重要研究课题。回答下列问题:
(1)下图是触觉感受器细胞示意图,可以感受外界的 。感受器细胞上某些跨膜蛋白在接受机械刺激后,会将机械信号转化为 ,使感受器产生兴奋,该过程发生的离子流动变化主要是 。
(2)研究者需要从一些候选蛋白质中筛选出触觉信号产生相关的蛋白质,他们构建许多特定蛋白质不表达的细胞株系,这种自变量控制中运用了实验中的 原理。若只在P蛋白不表达的细胞株系中,机械刺激后记录电极 ,则证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(3)为了进一步证明其作用,研究者构造了P蛋白过量表达的细胞株系,该细胞株系在进行机械刺激实验后,推测实验现象是 。
(4)部分学者怀疑触觉产生过程不是P蛋白的单独作用,研究者进一步将P蛋白固定到人工脂质球上,对脂质球进行机械刺激,并检测电位变化。人工脂质的成分是 ,采用人工脂质球的目的是 。如果P蛋白可以单独引发触觉的产生,推测实验现象是 。
24.(2022高二上·营口开学考)兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递涉及许多生理变化。回答下列问题:
(1)包裹多巴胺的囊泡的去向是 。多巴胺释放所需的能量大部分来自 (填具体场所名称)。
(2)图中多巴胺与特异性受体结合以后,引起 水解,使cAMP浓度增加,从而活化了蛋白激酶。蛋白激酶作用于 ,使Ca2+大量内流。
(3)图乙是用生物电生理仪在图甲所示位置(一端在细胞膜内,一端在细胞膜外)记录到的一次动作电位变化情况。若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,请将发生的电位变化情况绘制在图丙 。
(4)K+通道阻滞剂是治疗心率异常的重要药物,而心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞的类似,则K+通道阻滞剂会对图乙中的 (填序号)阶段产生较大影响。
(5)图甲中,兴奋在AB段的传递速度要快于在BC段的,原因是 。
25.(2022高二上·营口开学考)某种开两性花的植物具有两种花色:红色和白色。通过杂交发现,开红花的植株杂交后代中总是会出现一定数量的开白花个体,花色性状用A、a表示。该植物的茎有绒毛和无绒毛两种类型,但是显隐性未知。回答下列相关问题:
(1)该植物花色的显性性状是 ,多株红花植株杂交的后代中总出现白花植株,但在子代中的比例小于1/4,不考虑致死,原因是 。
(2)若要确定绒毛性状的显隐性,用一株有绒毛植株和一株无绒毛植株杂交是否一定能判断出显隐性性状? ,原因是 。
(3)若控制绒毛性状的基因用B和b表示,且有绒毛为显性性状。为确定A/a、B/b两对基因在染色体上的位置,可选择让基因型为AaBb的个体进行自交。若对杂交植株的花朵进行套袋处理,子代中出现 (填表型以及比例),则说明控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔没有涉及到“基因型”这个词,A错误;
B、受精时,雌雄配子的结合是随机的,这是假说内容,B错误;
C、预测测交结果为高茎:矮茎的数量接近于1:1,这属于“演绎推理”,C正确;
D、统计测交结果为30株高茎、34株矮茎,这是实验验证,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。 ①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。 ②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。 ③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。 ④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
2.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、由于F1自交,F2中红花植株︰粉花植株:白花植株=1:2:1,该比例为3∶1的变式,说明控制该花色的基因的遗传符合分离定律,A正确;
B、由于花色的遗传受一对等位基因控制,而基因重组至少发生在两对及两对以上等位基因之间,故控制花色的基因在减数分裂过程中不会发生重组,而是发生了等位基因彼此分离,B错误;
C、F2粉花植株的基因型为Aa,其中纯合子所占的比例为0,C正确;
D、正常情况下,白花植株和红花植株杂交组合只能是AA与aa(或aa与AA),杂交的后代中只会出现粉花植株Aa,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
3.【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】色盲是X染色体上的隐性遗传病,男孩是色盲,男孩的色盲基因来自男孩的母亲,由于男孩的外祖父正常,无色盲基因,因此男孩的色盲基因最终来自外祖母,外祖母虽然表现正常,但是色盲基因的携带者;所以色盲基因在该家族中的传递顺序是:外祖母→母亲→男孩,D正确。
故答案为:D。
【分析】伴X隐性遗传病特点:男性患者多于女性;有交叉遗传和隔代遗传现象;女患者的父亲和儿子一定患病。
4.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体一般是形状、大小都相同,分别来自父方和母方的两条染色体,也有特殊情况,例如异型性染色体,也是一对同源染色体,但形态、大小不同,A错误;
B、同源染色体在减数分裂Ⅰ后期彼此分开,在有丝分裂后期是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,B错误;
C、同源染色体在减数分裂Ⅰ前期,由于联会,可能有片段交换,在有丝分裂过程中没有,C正确;
D、染色体某位置上的基因不一定能在同源染色体上找到其等位基因,有可能是相同基因,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
5.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此该实验中标记噬菌体时先用含35S或32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体,A错误;
B、由于合成子代噬菌体的原料均来自细菌,因此其少量子代噬菌体含32P,B错误;
C、噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,从而实现分层,C正确;
D、该实验证明DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
6.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;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、基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(RNA病毒),A错误;
B、并不是所有基因的遗传均遵循孟德尔遗传定律,比如原核生物等,B错误;
C、对于环状DNA分子而言,其上有0个游离的磷酸基团,C错误;
D、基因中碱基的排列顺序代表遗传信息,基因的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
2、孟德尔遗传规律: (1)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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
7.【答案】B
【知识点】基因突变的类型;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、皮肤因太阳光的作用而变黑,是由环境改变引起的变异,是不遗传的变异,不能遗传给后代,A错误;
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变,B正确;
C、21三体综合征患者的只有21号染色体有三条,不是都有三个染色体组,C错误;
D、单倍体是由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,如果体细胞中有4个染色体组,那么单倍体中含有2个染色体组,含有同源染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
8.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、许多证据都可证明生物有共同祖先,化石证据是研究进化最直接、最重要的据证,A正确;
B、突变(包括基因突变和染色体变异)与基因重组为生物进化提供了丰富的原材料,B正确;
C、生物变异是不定向的,不能导致种群基因频率朝着一定方向发生改变,C错误;
D、新物种的形成不一定经过长期的地理隔离,如骤变可形成多倍体新物种,D正确。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
9.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、内环境的化学成分中含有各种营养物质(如葡萄糖)、水、无机盐、激素、各种代谢废物(如尿素、CO2)等物质,胰蛋白酶属于消化酶,位于消化道,不属于内环境的成分,A错误;
B、正常情况下,冬季和夏季人体的体温是相对稳定的,人体内酶的活性一般是相同的,B正确;
C、皮下注射药物作用于肌细胞的途径是组织液→血浆→组织液→靶细胞,C正确;
D、内环境各成分之间物质交换的量是不相等的,组织液大部分可以回流进入血浆,只有少部分进入淋巴,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、“四看法”排除不属于内环境的成分: 一看:是否为细胞内特有的物质,如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、 RNA 聚合酶、解旋酶等)。 二看:是否为细胞膜上的成分,如载体蛋白、膜上受体等。 三看:是否为外界环境液体的成分,如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分。 四看:是否为不能被人体吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。
2、血浆和组织液相互渗透,组织液和细胞内液相互渗透,组织液可以进入淋巴,但淋巴不能转化为组织液,淋巴可以通过淋巴循环汇入血浆。
10.【答案】C
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、人剧烈运动时会产生较多的乳酸,由于内环境中有缓冲对,会调节内环境中的pH,故内环境的pH维持相对稳定,A正确;
B、内环境的理化性质与蛋白质和无机盐的含量有关,食物中长期缺少蛋白质,使血浆渗透压下降,组织液积累,而引起组织水肿,B正确;
C、镰状细胞贫血是基因突变造成的,不是内环境稳态失调的结果,C错误;
D、中暑是因暴露于高温环境,核心体温上升引起的,与机体产热、获取热量增加,散热障碍有关,中暑说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度,D正确。
故答案为:C。
【分析】内环境的理化性质:
(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。
(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
(3)温度:正常人的体温为37℃左右。
11.【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、人体的体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液被称为内环境,约占人体体液的1/3,A正确;
B、①表示食物的消化吸收,需要通过消化系统才能完成,B正确;
C、细胞不能直接从外界环境获取营养物质,都是从内环境中获取所需要的养料和氧气,C正确;
D、体细胞可与外界环境是通过内环境,间接进行物质交换,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境指细胞外液,是人体细胞直接生存的环境,以区别于机体生存的外界环境。因为人体摄入的各种营养物质和氧气,必须通过细胞外液才能进入细胞,而细胞的代谢产物和二氧化碳也都是先排送到细胞外液中,最后排出体外。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞外液包括血浆、组织液、淋巴液等。
12.【答案】C
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】A、AB段虽然其细胞进行了无氧呼吸,但其主要呼吸方式还是有氧呼吸,A错误;
B、渴觉在大脑皮层形成,下丘脑存在渗透压感受器,不能产生渴觉,B错误;
C、BC段其乳酸含量下降,可能是血液中的缓冲物质中和乳酸,使其下降,C正确;
D、内环境是相对稳定的,不是保持不变的,运动导致的体温上升不属于内环境失去稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】内环境的理化性质:
(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。
(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
(3)温度:正常人的体温为37℃左右。
13.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息状态下神经分泌细胞存在K+外流,膜内外电位变化为外正内负,A正确;
B、神经分泌细胞可以产生神经递质,B错误;
C、该细胞在突触中充当突触前膜,能将电信号转化为化学信号,C正确;
D、神经分泌细胞产生的激素会进入内环境,随血液全身流动,D正确。
故答案为:B。
【分析】神经冲动的产生与传导:
14.【答案】D
【知识点】动物激素的调节;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;
B、内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;
C、人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,C正确;
D、调节体温的神经中枢位于下丘脑,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化,内环境的稳态表现为一种动态平衡。但人体维持稳态的调节能力是有限的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
2、下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
15.【答案】C
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、画饼充饥、望梅止渴属于条件反射,需要大脑皮层的参与,A正确;
B、条件反射是在非条件反射的基础上,后天学习或训练形成的,不具有终身性,可能会消失,B正确;
C、刺激传出神经会引起效应器反应,但这不是反射,反射必须要有完整的反射弧,C错误;
D、反射过程中,低级神经中枢要受高级神经中枢的调控,如排尿反射的低级中枢脊髓要受到高级中枢大脑皮层的控制,D正确。
故答案为:C。
【分析】反射分为非条件反射和条件反射:
(1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊跪)参与即可完成,如:婴儿吮乳、吃梅分泌唾液、呼吸、眨眼、吃奶等。
(2)条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式,如:望梅止渴、一朝被蛇咬十年怕井绳等。
16.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①表示基因控制蛋白质的合成,包括转录和翻译,分别发生于细胞核和细胞质中;②过程为转录,发生于细胞核中,A错误;
B、分析题意可知,P53是抑癌基因,其可以和P21基因一起抑制DNA不正常复制,P53基因和P21基因在正常细胞中也进行表达,B错误;
C、修复酶系统利用DNA修复酶对DNA进行修复,C错误;
D、P21基因和P53基因共同作用可以修复或清除受损DNA,减少受损DNA的复制和积累,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、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)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
17.【答案】A,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、太谷核不育小麦花粉不育,为人工杂交省去去雄步骤,在杂交过程中纯合的太谷核不育小麦不能作父本只能做为母本,A错误;
B、PG5基因能在异种细胞中表达说明生物界共用一套遗传密码,B正确;
C、将两个PG5基因导入受体细胞并培育成植株,如果两个基因导入同一染色体上,则其产生的花粉中不育花粉的比例为1/2;如果两个基因分别导入同一对同源染色体的两条染色体上则其产生的花粉中不育花粉的比例为100%;如果两个基因分别导入非同源染色体上,则其产生的花粉中可育花粉的比例为1/2×1/2=1/4,产生不育花粉的比例为1-1/4=3/4,C错误;
D、在同一片试验田混合种植纯合太谷核不育小麦:杂合太谷核不育小麦:可育小麦=1:1:2,随机交配,雌配子可育基因:不可育基因=5:3,雄配子全为可育基因,则F1中雄性可育小麦比例为5/8,D正确。
故答案为:AC。
【分析】1、基因分离定律和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。
2、基因工程的理论基础包括:细胞生物的遗传物质均为双链DNA;生物界共用一套遗传密码;基因是有遗传效应的DNA片段。
18.【答案】B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X显性遗传病,Ⅰ-1的基因型为aaXBY,Ⅰ-2的基因型为A_XbXb,所生女儿一定患乙病,所生儿子一定不患乙病,但甲病未知,A错误;
B、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别是AAXbY、aaXbXb,Ⅰ-4的基因型为AaXBXb,Ⅱ-1的基因型为AaXBXb,Ⅰ-4和Ⅱ-1基因型相同,故进行电泳分离得到的条带相同,B正确;
C、Ⅲ-2的基因型是AaXbXb,甲病在男性中的发病率是0.01,aa=0.01,a=0.1,A=0.9,正常男性Aa(甲病携带者)的概率为=2×0.1×0.9÷(2×0.1×0.9+0.9×0.9)=2/11,正常男性乙病的基因型为XbY,二人生出孩子不患乙病,故生出正常女儿的概率是(1-2/11×1/4)×1/2=21/44,C正确;
D、Ⅰ-3的基因型为AaXbY,这两对基因电泳后得到的条带数为3,与Ⅲ-2的条带一样多,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、基因分离定律和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。
19.【答案】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、高原地区氧气含量低,人体内ESF基因的表达更旺盛,产生的ESF能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧,A正确;
B、血红蛋白不属于血浆成分,血浆渗透压的大小主要与无机盐、血浆蛋白质含量有关,B错误;
C、由题干信息“ESF既能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧;又能反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成”,说明造血干细胞和肝脏细胞膜上有ESF可识别的受体,C正确;
D、促红细胞生长素(ESF)既能刺激骨髓造血组织,使血液红细胞数增加,又反馈性的抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成。可见ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反馈调节,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。
2、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
20.【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、Na+、K+等在细胞内外的不均等分布及选择性的跨膜移动,是形成静息电位和动作电位的基础,A正确;
B、静息电位时,离子维持膜电位稳定的运输方式是协助扩散,不需消耗ATP,B错误;
C、Na+—K+泵可以使膜内外K+和Na+维持动态平衡,可防止K+和Na+的扩散造成胞内K+浓度持续下降而Na+浓度持续增加的现象,C正确;
D、动作电位的形成与钠离子内流有关,降低膜外的Na+浓度会减弱Na+内流速率,可能会使人体出现反应迟缓的现象,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
21.【答案】(1)次级精母细胞或极体;de;0
(2)ABh、A、aB、ab
(3)2或3
【知识点】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】(1)图1中无同源染色体,每条染色体上含有1个DNA分子,着丝粒分裂,应处于减数第二次分裂后期,又因为细胞质是均等分裂的,所以该细胞可能为次级精母细胞或(第一)极体,此时每条染色体上含1个DNA可对应图2中的de段,同源染色体在减数第一次分裂后期分开,所以该时期细胞不存在同源染色体。
(2)题干表明不考虑基因突变,图1所示细胞B和b出现在姐妹染色单体上,说明在减数第一次分裂时发生了交叉互换,减数第一次分裂结束M形成的另一个细胞基因型为aaBb,图1所示细胞经过减数第二次分裂,形成的子细胞基因型为ABb、A,另一个细胞正常分裂形成的两个子细胞基因组成为aB和ab,故细胞M分裂最终形成的四个子细胞的基因组成为ABh、A、aB、ab。
(3)3H标记了所有DNA双链的细胞在不含3H的培养基中经过一次有丝分裂后,细胞中每条染色体均含3H,但由于DNA复制为半保留复制,此时每条染色体所含DNA,一条链含3H另一条不含3H,图1所示细胞为减数第二次分裂后期的图(含有4条染色体),故体细胞含有4条染色体,所以有丝分裂之后继续进行减数分裂,经过减数第一次分裂前的间期复制后细胞中含有4条染色体,每条染色体只有1条染色单体含有3H。该细胞在减数第一次分裂时发生了交叉互换,若交叉互换发生在3H标记和未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体都含有3H,则该细胞中含3H标记的染色体为3条。若交叉互换发生在3H标记或未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体只含有1条含有3H,则图1细胞中含3H标记的染色体为2条。若交叉互换发生在3H标记和未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体都含有3H,则图1细胞中含3H标记的染色体为3条。
【分析】1、有丝分裂过程:(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。
2、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。
3、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
22.【答案】(1)原材料;DNA复制错误;电磁辐射,化学诱变剂等
(2)抑制核糖体与mRNA结合(或促进mRNA的降解)
(3)基因在突变后失活,通过“遗传补偿”,上调其同源基因的表达来弥补其功能,使其性状不变;基因突变导致mRNA中密码子改变,但是由于密码子的简并,翻译后蛋白质的结构和功能可能不变。
【知识点】诱发基因突变的因素;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)基因突变为生物进化提供原材料,DNA 损伤产生基因突变,引起DNA损伤的因素包括内因和外因,内因主要发生在分裂间期DNA复制时偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生,外因包括电磁辐射、化学诱变剂、生物病毒等
(2)翻译蛋白质的模板是mRNA,要使基因的表达量大大下降,可抑制核糖体与mRNA 结合(或促进mRNA的降解),从而抑制翻译过程。
(3)基因突变不一定导致生物性状的改变,如基因突变导致mRNA中密码子发生改变,但由于密码子的简并性,翻译后蛋白质中结构和功能可能不变;或者基因在突变失活后,通过“遗传补偿”,上调其同源基因的表达来弥补其功能,使性状不变。
【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:基因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或者显性突变和隐性突变。
(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(10-5-10-8);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)基因突变的原因:①内因:DNA复制偶尔发生错误等原因;②外因:物理因素、化学因素和生物因素。例如,紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,等等。
(6)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。
(7)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、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)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、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)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
23.【答案】(1)(机械)刺激;电信号;由K+外流变为Na+内流
(2)减法;检测不到电信号
(3)记录电极检测到电信号增强
(4)磷脂;排除细胞膜上其他蛋白质的干扰;记录电极检测到电信号
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)触觉感受器细胞可以感受外界的机械刺激,感受器兴奋后,细胞上某些跨膜蛋白在接受机械刺激后,会将机械信号转化为电信号;该过程发生的离子流动变化主要是由K+外流变为Na+内流。
(2)科学家构建许多特定蛋白质不表达的细胞株系,是为了排除各种蛋白的作用,这种自变量控制中运用了实验中的减法原理;若只在P蛋白不表达的细胞株系中,机械刺激后记录电极检测不到电信号,则证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(3)P蛋白过量表达的细胞株系,若该细胞株系在进行机械刺激实验后,记录电极检测到电信号增强,则进一步证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(4)人工脂质的成分是磷脂;人工脂质球上没有蛋白质,可排除细胞膜上其他蛋白质的干扰;如果P蛋白可以单独引发触觉的产生,即可以产生兴奋,则电机可以检测到电信号。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,脂肪是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。
24.【答案】(1)和突触前膜融合;线粒体内膜
(2)ATP;Ca2+通道蛋白
(3)
(4)①③④
(5)兴奋在AB段以电信号的形式传递,在C段传递时要经过突触,发生了由电信号一化学信号一电信号的转换(发生了突触延搁现象)
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)包裹多巴胺的囊泡是突触小泡,其去向是和突触前膜融合,从而通过胞吐的方式释放多巴胺。多巴胺释放所需的能量大部分来自线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段的场所)。
(2)根据图甲显示,多巴胺与特异性受体结合以后,首先引起ATP水解,使cAMP浓度增加,从而活化蛋白激酶。蛋白激酶作用于Ca2+通道蛋白,使Ca2+大量内流。
(3)若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,则两个电极不同步的产生动作电位(恢复静息电位),相应的电位变化如下图所示:。
(4)心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞的类似,则K+通道阻滞剂首先会影响静息电位的大小,进而影响动作电位的产生,并对恢复静息电位的过程产生直接影响,故会对图乙中的①(静息电位)、②(产生动作电位)、③(恢复静息电位)阶段产生较大影响。
(5)图甲中,兴奋在AB段(神经纤维)的传递速度要快于在BC段(突触)的,原因是兴奋在AB段以电信号的形式传递,在BC段传递时要经过突触,发生了电信号→化学信号→电信号的转换。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
25.【答案】(1)红花;红花植株的基因型不能确定,其中存在显性纯合子和杂合子,只有杂合子杂交,后代中才会出现开白花的植株,其他杂交方式的后代中只有开红花的植株
(2)不一定;若显性亲本是纯合子,则子代出现的性状即为显性性状:若显性亲本为杂合子,则不能判断显隐性关系
(3)红花有绒毛:白花无绒毛=3:1或红花无绒毛:红花有绒毛:白花有绒毛=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)开红花的植株杂交后代中总是会出现一定数量的开白花个体,说明红花对白花为显性。多株红花植株杂交的后代中总出现白花植株,在不考虑致死的情况下,如果只有杂合子,后代中开白花的植株的比例为1/4,但实际在子代中的比例小于1/4,说明亲本红花植株的基因型不唯一,既有显性纯合子,也有杂合子。
(2)要确定绒毛性状的显隐性,用一株有绒毛植株和一株无绒毛植株杂交不一定能判断出显隐性关系,其原因是亲本基因型不明确,若显性亲本为杂合子,则不能判断显隐性关系。应该选用具有一对相对性状的纯合亲本进行杂交,即显性亲本是纯合子,则子代出现的性状即为显性性状。
(3)有绒毛为显性性状,A/a、B/b两对基因在染色体上的位置关系有两种可能,一是位于非同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律;一是位于一对同源染色体上,属于连锁关系。让基因型为AaBb的个体进行自交,若控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,可能存在两种连锁情况,一是A与B连锁、a与b连锁,二是A与b连锁、a与B连锁,则对应的子代表现型及比例分别为红花有绒毛:白花无绒毛=3:1或红花无绒毛:红花有绒毛:白花有绒毛=1:2:1。
【分析】基因分离定律和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。
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辽宁省营口地区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·营口开学考)运用“假说—演绎”法研究豌豆的遗传规律,是孟德尔取得成功的原因之一。下列属于其在一对相对性状的研究过程中的“演绎推理”环节的是( )
A.Aa产生两种基因型的配子,且比例为1:1
B.受精时,雌雄配子的结合是随机的
C.预测测交结果为高茎:矮茎的数量接近于1:1
D.统计测交结果为30株高茎、34株矮茎
【答案】C
【知识点】孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔没有涉及到“基因型”这个词,A错误;
B、受精时,雌雄配子的结合是随机的,这是假说内容,B错误;
C、预测测交结果为高茎:矮茎的数量接近于1:1,这属于“演绎推理”,C正确;
D、统计测交结果为30株高茎、34株矮茎,这是实验验证,D错误。
故答案为:C。
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论。 ①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。 ②作出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。 ③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。 ④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。 ⑤得出结论(就是分离定律)。
2.(2022高二上·营口开学考)某一红花植株和白花植株杂交,F1全是粉花植株,F1自交,F2中红花植株、粉花植株和白花植株的比例接近于1:2:1。下列叙述错误的是( )
A.控制该花色的基因的遗传符合分离定律
B.控制花色的基因在减数分裂过程中发生了重组
C.F2粉花植株中纯合子所占的比例为0
D.正常情况下,F2中白花植株和红花植株杂交的后代中只会出现粉花植株
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、由于F1自交,F2中红花植株︰粉花植株:白花植株=1:2:1,该比例为3∶1的变式,说明控制该花色的基因的遗传符合分离定律,A正确;
B、由于花色的遗传受一对等位基因控制,而基因重组至少发生在两对及两对以上等位基因之间,故控制花色的基因在减数分裂过程中不会发生重组,而是发生了等位基因彼此分离,B错误;
C、F2粉花植株的基因型为Aa,其中纯合子所占的比例为0,C正确;
D、正常情况下,白花植株和红花植株杂交组合只能是AA与aa(或aa与AA),杂交的后代中只会出现粉花植株Aa,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
3.(2022高二上·营口开学考)某男孩是色盲,但他的父母、祖父母和外祖父母均正常。色盲基因在该家族中的传递顺序是( )
A.外祖父→母亲→男孩 B.祖母→父亲→男孩
C.祖父→父亲→男孩 D.外祖母→母亲→男孩
【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】色盲是X染色体上的隐性遗传病,男孩是色盲,男孩的色盲基因来自男孩的母亲,由于男孩的外祖父正常,无色盲基因,因此男孩的色盲基因最终来自外祖母,外祖母虽然表现正常,但是色盲基因的携带者;所以色盲基因在该家族中的传递顺序是:外祖母→母亲→男孩,D正确。
故答案为:D。
【分析】伴X隐性遗传病特点:男性患者多于女性;有交叉遗传和隔代遗传现象;女患者的父亲和儿子一定患病。
4.(2022高二上·营口开学考)下列关于二倍体细胞在有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体的叙述,正确的是( )
A.同源染色体是形状、大小都相同,分别来自父方和母方的两条染色体
B.同源染色体在有丝分裂后期或减数分裂Ⅰ后期彼此分开
C.同源染色体在减数分裂过程中可能有片段交换,在有丝分裂过程中没有
D.染色体某位置上的基因必定能在同源染色体上找到其等位基因
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、同源染色体一般是形状、大小都相同,分别来自父方和母方的两条染色体,也有特殊情况,例如异型性染色体,也是一对同源染色体,但形态、大小不同,A错误;
B、同源染色体在减数分裂Ⅰ后期彼此分开,在有丝分裂后期是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,B错误;
C、同源染色体在减数分裂Ⅰ前期,由于联会,可能有片段交换,在有丝分裂过程中没有,C正确;
D、染色体某位置上的基因不一定能在同源染色体上找到其等位基因,有可能是相同基因,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
5.(2022高二上·营口开学考)下列有关噬菌体侵染大肠杆菌的实验的叙述,正确的是( )
A.该实验直接用含32P或35S的培养基来培养噬菌体
B.32P标记组的子代噬菌体均含有放射性
C.离心的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此该实验中标记噬菌体时先用含35S或32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体,A错误;
B、由于合成子代噬菌体的原料均来自细菌,因此其少量子代噬菌体含32P,B错误;
C、噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,从而实现分层,C正确;
D、该实验证明DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,DNA才是噬菌体的遗传物质。
6.(2022高二上·营口开学考)下列关于基因的叙述,正确的是( )
A.基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸
B.所有基因的遗传均遵循孟德尔遗传定律
C.一个基因有1个或2个游离的磷酸基团
D.基因的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;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、基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(RNA病毒),A错误;
B、并不是所有基因的遗传均遵循孟德尔遗传定律,比如原核生物等,B错误;
C、对于环状DNA分子而言,其上有0个游离的磷酸基团,C错误;
D、基因中碱基的排列顺序代表遗传信息,基因的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
2、孟德尔遗传规律: (1)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,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。 (2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
7.(2022高二上·营口开学考)下列关于生物变异的叙述,正确的是( )
A.夏天皮肤被太阳光晒黑是可遗传的变异
B.基因突变的实质就是碱基的数目或排列顺序发生变化
C.21三体综合征患者的每个体细胞中都有三个染色体组
D.单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体
【答案】B
【知识点】基因突变的类型;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、皮肤因太阳光的作用而变黑,是由环境改变引起的变异,是不遗传的变异,不能遗传给后代,A错误;
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变,B正确;
C、21三体综合征患者的只有21号染色体有三条,不是都有三个染色体组,C错误;
D、单倍体是由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,如果体细胞中有4个染色体组,那么单倍体中含有2个染色体组,含有同源染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
8.(2022高二上·营口开学考)下列有关现代生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
B.突变和基因重组提供了生物进化的原材料
C.生物变异导致种群基因频率朝着一定方向发生改变
D.新物种的形成不一定必须经过长期的地理隔离
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、许多证据都可证明生物有共同祖先,化石证据是研究进化最直接、最重要的据证,A正确;
B、突变(包括基因突变和染色体变异)与基因重组为生物进化提供了丰富的原材料,B正确;
C、生物变异是不定向的,不能导致种群基因频率朝着一定方向发生改变,C错误;
D、新物种的形成不一定经过长期的地理隔离,如骤变可形成多倍体新物种,D正确。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的内容: (1)适应是自然选择的结果。 (2)种群是生物进化的基本单位,进化的实质是种群的基因频率发生改变。 (3)突变和基因重组提供进化的原材料。 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变。 变异是不定向的,通过自然选择,不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝一定的方向不断进化,因此自然选择决定生物进化的方向。 (5)隔离是物种形成的必要条件。 (6)生物多样性是协同进化的结果。
9.(2022高二上·营口开学考)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( )
A.内环境的成分中有葡萄糖、胰蛋白酶、激素、尿素、CO2等
B.正常情况下,冬季和夏季人体细胞内酶的活性一般是相同的
C.皮下注射药物作用于肌细胞的途径是组织液→血浆→组织液→靶细胞
D.内环境各成分之间物质交换的量是不相等的
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、内环境的化学成分中含有各种营养物质(如葡萄糖)、水、无机盐、激素、各种代谢废物(如尿素、CO2)等物质,胰蛋白酶属于消化酶,位于消化道,不属于内环境的成分,A错误;
B、正常情况下,冬季和夏季人体的体温是相对稳定的,人体内酶的活性一般是相同的,B正确;
C、皮下注射药物作用于肌细胞的途径是组织液→血浆→组织液→靶细胞,C正确;
D、内环境各成分之间物质交换的量是不相等的,组织液大部分可以回流进入血浆,只有少部分进入淋巴,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、“四看法”排除不属于内环境的成分: 一看:是否为细胞内特有的物质,如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、 RNA 聚合酶、解旋酶等)。 二看:是否为细胞膜上的成分,如载体蛋白、膜上受体等。 三看:是否为外界环境液体的成分,如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分。 四看:是否为不能被人体吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。
2、血浆和组织液相互渗透,组织液和细胞内液相互渗透,组织液可以进入淋巴,但淋巴不能转化为组织液,淋巴可以通过淋巴循环汇入血浆。
10.(2022高二上·营口开学考)日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述错误的是( )
A.剧烈运动时会产生较多的乳酸,但内环境的pH维持相对稳定
B.食物中长期缺少蛋白质可能会引起组织水肿
C.镰状细胞贫血是内环境稳态失调的结果
D.中暑说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度
【答案】C
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、人剧烈运动时会产生较多的乳酸,由于内环境中有缓冲对,会调节内环境中的pH,故内环境的pH维持相对稳定,A正确;
B、内环境的理化性质与蛋白质和无机盐的含量有关,食物中长期缺少蛋白质,使血浆渗透压下降,组织液积累,而引起组织水肿,B正确;
C、镰状细胞贫血是基因突变造成的,不是内环境稳态失调的结果,C错误;
D、中暑是因暴露于高温环境,核心体温上升引起的,与机体产热、获取热量增加,散热障碍有关,中暑说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度,D正确。
故答案为:C。
【分析】内环境的理化性质:
(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。
(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
(3)温度:正常人的体温为37℃左右。
11.(2022高二上·营口开学考)如图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图。下列叙述错误的是( )
A.组成内环境的液体约占人体体液的1/3
B.①需要通过消化系统才能完成
C.细胞与内环境交换的⑤为养料和氧气
D.⑦可表述为体细胞,可与外界环境直接进行物质交换
【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、人体的体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液被称为内环境,约占人体体液的1/3,A正确;
B、①表示食物的消化吸收,需要通过消化系统才能完成,B正确;
C、细胞不能直接从外界环境获取营养物质,都是从内环境中获取所需要的养料和氧气,C正确;
D、体细胞可与外界环境是通过内环境,间接进行物质交换,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境指细胞外液,是人体细胞直接生存的环境,以区别于机体生存的外界环境。因为人体摄入的各种营养物质和氧气,必须通过细胞外液才能进入细胞,而细胞的代谢产物和二氧化碳也都是先排送到细胞外液中,最后排出体外。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞外液包括血浆、组织液、淋巴液等。
12.(2022高二上·营口开学考)2022年2月6日,中国女足时隔16年再次赢得女足亚洲杯冠军。如图是在比赛过程中,女足队员血液中乳酸浓度的变化曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.AB段女足队员体内的细胞呼吸方式主要是无氧呼吸
B.女足队员大量出汗导致细胞外液渗透压升高,在下丘脑形成渴觉
C.BC段曲线下降是乳酸被血液中缓冲物质中和的结果
D.女足队员剧烈运动,体温上升,说明内环境失去稳定
【答案】C
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】A、AB段虽然其细胞进行了无氧呼吸,但其主要呼吸方式还是有氧呼吸,A错误;
B、渴觉在大脑皮层形成,下丘脑存在渗透压感受器,不能产生渴觉,B错误;
C、BC段其乳酸含量下降,可能是血液中的缓冲物质中和乳酸,使其下降,C正确;
D、内环境是相对稳定的,不是保持不变的,运动导致的体温上升不属于内环境失去稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】内环境的理化性质:
(1)渗透压:渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。
(2)酸碱度:正常人的血浆pH为7.35-7.45。血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
(3)温度:正常人的体温为37℃左右。
13.(2022高二上·营口开学考)下丘脑中的神经分泌细胞既能传导神经冲动,又可以合成和释放激素。下列有关叙述错误的是( )
A.静息状态下神经分泌细胞存在K+外流
B.神经分泌细胞不能产生神经递质
C.该细胞能将电信号转化为化学信号
D.神经分泌细胞产生的激素会进入内环境
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息状态下神经分泌细胞存在K+外流,膜内外电位变化为外正内负,A正确;
B、神经分泌细胞可以产生神经递质,B错误;
C、该细胞在突触中充当突触前膜,能将电信号转化为化学信号,C正确;
D、神经分泌细胞产生的激素会进入内环境,随血液全身流动,D正确。
故答案为:B。
【分析】神经冲动的产生与传导:
14.(2022高二上·营口开学考)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是( )
A.因年龄和性别不同而存在差异
B.是机体内环境稳态的一种表现
C.有利于机体适应昼夜变化
D.调节体温的神经中枢位于大脑皮层
【答案】D
【知识点】动物激素的调节;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;
B、内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;
C、人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,C正确;
D、调节体温的神经中枢位于下丘脑,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化,内环境的稳态表现为一种动态平衡。但人体维持稳态的调节能力是有限的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
2、下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
15.(2022高二上·营口开学考)反射是神经调节的基本方式,下列关于反射的叙述,错误的是( )
A.望梅止渴、画饼充饥都需要大脑皮层参与才能完成
B.一些反射可以形成也可以消失,比如狗听到铃声后分泌唾液
C.刺激传出神经引起的效应器反应是一种特殊的反射
D.反射过程中,低级神经中枢往往受高级神经中枢的调控
【答案】C
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、画饼充饥、望梅止渴属于条件反射,需要大脑皮层的参与,A正确;
B、条件反射是在非条件反射的基础上,后天学习或训练形成的,不具有终身性,可能会消失,B正确;
C、刺激传出神经会引起效应器反应,但这不是反射,反射必须要有完整的反射弧,C错误;
D、反射过程中,低级神经中枢要受高级神经中枢的调控,如排尿反射的低级中枢脊髓要受到高级中枢大脑皮层的控制,D正确。
故答案为:C。
【分析】反射分为非条件反射和条件反射:
(1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊跪)参与即可完成,如:婴儿吮乳、吃梅分泌唾液、呼吸、眨眼、吃奶等。
(2)条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式,如:望梅止渴、一朝被蛇咬十年怕井绳等。
16.(2022高二上·营口开学考)P53抑癌基因是细胞核中一种抑制细胞转变为癌细胞的基因,当人体细胞DNA受损时,P53基因被激活,通过图示相关途径最终修复或清除受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。下列说法正确的是( )
A.图中①发生于细胞核中,②发生于细胞质中
B.P53基因和P21基因在正常细胞中都不表达
C.修复酶系统利用RNA聚合酶对DNA进行修复
D.P21基因和P53基因共同作用可以减少受损DNA的复制和积累
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①表示基因控制蛋白质的合成,包括转录和翻译,分别发生于细胞核和细胞质中;②过程为转录,发生于细胞核中,A错误;
B、分析题意可知,P53是抑癌基因,其可以和P21基因一起抑制DNA不正常复制,P53基因和P21基因在正常细胞中也进行表达,B错误;
C、修复酶系统利用DNA修复酶对DNA进行修复,C错误;
D、P21基因和P53基因共同作用可以修复或清除受损DNA,减少受损DNA的复制和积累,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、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)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
二、多选题
17.(2022高二上·营口开学考)小麦是我国第二大粮食作物,与水稻一样,小麦为两性花且花朵较小,用于人工杂交实验研究十分困难。以“小麦杂交之父”李振声先生为代表的中国科学家经过不懈努力,终于找到了含有小麦雄性不育基因的植株——太谷核不育小麦,并从小麦12万个基因中精准定位了PG5这个雄性不育基因。该基因位于染色体上,含该基因的花粉完全无法发育,且相对于可育基因为显性,科学家还通过转基因等技术验证了该基因的功能。下列有关说法错误的是( )
A.太谷核不育小麦作为人工杂交实验材料,可省去去雄的步骤,在实验中只能作父本
B.PG5基因能在异种细胞中表达说明生物界共用一套遗传密码
C.将两个PG5基因导入受体细胞中培育成植株,再将其花粉授给可育植株,产生的子代中雄性不育所占比例可能为1/2、0、1/4
D.若在同一片试验田种植纯合太谷核不育小麦:杂合太谷核不育小麦:可育小麦=1:1:2,则子一代中可育小麦所占比例约为5/8
【答案】A,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、太谷核不育小麦花粉不育,为人工杂交省去去雄步骤,在杂交过程中纯合的太谷核不育小麦不能作父本只能做为母本,A错误;
B、PG5基因能在异种细胞中表达说明生物界共用一套遗传密码,B正确;
C、将两个PG5基因导入受体细胞并培育成植株,如果两个基因导入同一染色体上,则其产生的花粉中不育花粉的比例为1/2;如果两个基因分别导入同一对同源染色体的两条染色体上则其产生的花粉中不育花粉的比例为100%;如果两个基因分别导入非同源染色体上,则其产生的花粉中可育花粉的比例为1/2×1/2=1/4,产生不育花粉的比例为1-1/4=3/4,C错误;
D、在同一片试验田混合种植纯合太谷核不育小麦:杂合太谷核不育小麦:可育小麦=1:1:2,随机交配,雌配子可育基因:不可育基因=5:3,雄配子全为可育基因,则F1中雄性可育小麦比例为5/8,D正确。
故答案为:AC。
【分析】1、基因分离定律和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。
2、基因工程的理论基础包括:细胞生物的遗传物质均为双链DNA;生物界共用一套遗传密码;基因是有遗传效应的DNA片段。
18.(2022高二上·营口开学考)下图为某家族关于甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—3、Ⅲ—2的这两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。若甲病在男性中的发病率是0.01,则下列说法合理的是( )
A.关于甲病和乙病的性状表现,Ⅰ—1和Ⅰ—2所生儿子一定正常,女儿一定患病
B.将Ⅰ—4和Ⅱ—1的这两对基因都进行电泳分离,得到的条带相同
C.若Ⅲ—2与一个正常男性结婚,则生出正常女儿的概率是21/44
D.该系谱图中Ⅰ—3这两对基因电泳后得到的条带数最多
【答案】B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X显性遗传病,Ⅰ-1的基因型为aaXBY,Ⅰ-2的基因型为A_XbXb,所生女儿一定患乙病,所生儿子一定不患乙病,但甲病未知,A错误;
B、Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型分别是AAXbY、aaXbXb,Ⅰ-4的基因型为AaXBXb,Ⅱ-1的基因型为AaXBXb,Ⅰ-4和Ⅱ-1基因型相同,故进行电泳分离得到的条带相同,B正确;
C、Ⅲ-2的基因型是AaXbXb,甲病在男性中的发病率是0.01,aa=0.01,a=0.1,A=0.9,正常男性Aa(甲病携带者)的概率为=2×0.1×0.9÷(2×0.1×0.9+0.9×0.9)=2/11,正常男性乙病的基因型为XbY,二人生出孩子不患乙病,故生出正常女儿的概率是(1-2/11×1/4)×1/2=21/44,C正确;
D、Ⅰ-3的基因型为AaXbY,这两对基因电泳后得到的条带数为3,与Ⅲ-2的条带一样多,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、基因分离定律和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。
19.(2022高二上·营口开学考)促红细胞生长素(ESF)既能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧;又能反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成。下列叙述正确的是( )
A.相对平原地区,高原地区的人体内ESF基因的表达更旺盛
B.血浆渗透压的大小与血红蛋白的数量有一定关系
C.造血干细胞和肝脏细胞膜上有ESF可识别的受体
D.ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反馈调节
【答案】A,C,D
【知识点】内环境的理化特性;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、高原地区氧气含量低,人体内ESF基因的表达更旺盛,产生的ESF能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧,A正确;
B、血红蛋白不属于血浆成分,血浆渗透压的大小主要与无机盐、血浆蛋白质含量有关,B错误;
C、由题干信息“ESF既能刺激骨髓造血组织,使血液中红细胞数增加,改善缺氧;又能反馈性地抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成”,说明造血干细胞和肝脏细胞膜上有ESF可识别的受体,C正确;
D、促红细胞生长素(ESF)既能刺激骨髓造血组织,使血液红细胞数增加,又反馈性的抑制肝脏中的促红细胞生长素原(ESF原)的生成。可见ESF抑制肝脏中的ESF原的生成属于负反馈调节,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。
2、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
20.(2022高二上·营口开学考)Na+、K+是引起神经细胞电位变化的重要离子,神经元膜内的K+通过K+通道向外扩散,最终达到膜内外动态平衡的水平。静息状态下,Na+可以通过极少量的Na+通道内流,中和部分由K+建立的膜电位。Na+—K+泵可以将进入细胞内的Na+主动泵出细胞,并将扩散至胞外的K+主动泵回胞内。下列说法正确的是( )
A.Na+、K+等在细胞内外的不均等分布是细胞产生电位的基础
B.静息电位时,离子维持膜电位稳定的运输方式需消耗ATP
C.Na+—K+泵的存在可以维持细胞内外渗透压的平衡
D.降低膜外的Na+浓度可能会使人体出现反应迟缓的现象
【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、Na+、K+等在细胞内外的不均等分布及选择性的跨膜移动,是形成静息电位和动作电位的基础,A正确;
B、静息电位时,离子维持膜电位稳定的运输方式是协助扩散,不需消耗ATP,B错误;
C、Na+—K+泵可以使膜内外K+和Na+维持动态平衡,可防止K+和Na+的扩散造成胞内K+浓度持续下降而Na+浓度持续增加的现象,C正确;
D、动作电位的形成与钠离子内流有关,降低膜外的Na+浓度会减弱Na+内流速率,可能会使人体出现反应迟缓的现象,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
三、综合题
21.(2022高二上·营口开学考)基因型为AaBb的某高等动物处于细胞分裂某时期的图像如图1,每条染色体上DNA含量变化如图2所示。不考虑基因突变,回答下列问题:
(1)图1所示细胞名称为 ,可对应图2中的 段,该时期细胞中有 对同源染色体。
(2)已知图1所示细胞为细胞M的子细胞,若其他细胞正常分裂,则细胞M分裂最终形成的四个子细胞的基因组成为 。
(3)若图1所示细胞为一个用3H标记了所有DNA双链的细胞在不含3H的培养基中经过一次有丝分裂之后继续分裂所致,则此时该细胞中含3H标记的染色体有 条。
【答案】(1)次级精母细胞或极体;de;0
(2)ABh、A、aB、ab
(3)2或3
【知识点】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】(1)图1中无同源染色体,每条染色体上含有1个DNA分子,着丝粒分裂,应处于减数第二次分裂后期,又因为细胞质是均等分裂的,所以该细胞可能为次级精母细胞或(第一)极体,此时每条染色体上含1个DNA可对应图2中的de段,同源染色体在减数第一次分裂后期分开,所以该时期细胞不存在同源染色体。
(2)题干表明不考虑基因突变,图1所示细胞B和b出现在姐妹染色单体上,说明在减数第一次分裂时发生了交叉互换,减数第一次分裂结束M形成的另一个细胞基因型为aaBb,图1所示细胞经过减数第二次分裂,形成的子细胞基因型为ABb、A,另一个细胞正常分裂形成的两个子细胞基因组成为aB和ab,故细胞M分裂最终形成的四个子细胞的基因组成为ABh、A、aB、ab。
(3)3H标记了所有DNA双链的细胞在不含3H的培养基中经过一次有丝分裂后,细胞中每条染色体均含3H,但由于DNA复制为半保留复制,此时每条染色体所含DNA,一条链含3H另一条不含3H,图1所示细胞为减数第二次分裂后期的图(含有4条染色体),故体细胞含有4条染色体,所以有丝分裂之后继续进行减数分裂,经过减数第一次分裂前的间期复制后细胞中含有4条染色体,每条染色体只有1条染色单体含有3H。该细胞在减数第一次分裂时发生了交叉互换,若交叉互换发生在3H标记和未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体都含有3H,则该细胞中含3H标记的染色体为3条。若交叉互换发生在3H标记或未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体只含有1条含有3H,则图1细胞中含3H标记的染色体为2条。若交叉互换发生在3H标记和未标记的非姐妹染色单体间,则B与b所在染色单体都含有3H,则图1细胞中含3H标记的染色体为3条。
【分析】1、有丝分裂过程:(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。
2、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。
3、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
22.(2022高二上·营口开学考)脊椎动物脑细胞中的朊蛋白与疯牛病的致病机理相关,了解朊蛋白的作用有助于进一步解开疯牛病发病之谜,于是科研人员在小鼠身上开展了实验。第一组敲除小鼠受精卵的朊蛋白基因(基因敲除指用含有一定已知序列的外源DNA片段与细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,使该基因功能丧失),小鼠顺利诞生,茁壮成长,它们非常健康,没有任何异常。第二组敲减小鼠受精卵中三分之一的朊蛋白基因(基因敲低),出生后的小鼠步伐混乱,从桌上跌落,身子瑟瑟发抖……这些症状统称为共济失调,是控制运动的大脑出现异常所致。不久,小鼠就衰弱而死。不完整的朊蛋白会让大脑系统逐渐失调。为了解释这种现象,科学家提出了“遗传补偿”的概念,即基因在失活后,可以通过上调其同源基因(由同一个基因演化而来,序列相似)的表达来弥补其功能。回答下列问题:
(1)DNA损伤可产生基因突变,从而为生物进化提供 。引起DNA损伤的原因有的为内在因素,如 (举出一例);也有的为外在因素,如 (举出两例)。
(2)不同于基因敲除,基因敲低不对目的基因进行“修饰”,但基因的表达量却大大下降。从基因表达的角度分析,可能通过什么途径来实现基因的“敲低”? 。
(3)基因突变可能不会导致性状的改变,依据上述材料和所学知识分析,可能的原因有 (写出两点)。
【答案】(1)原材料;DNA复制错误;电磁辐射,化学诱变剂等
(2)抑制核糖体与mRNA结合(或促进mRNA的降解)
(3)基因在突变后失活,通过“遗传补偿”,上调其同源基因的表达来弥补其功能,使其性状不变;基因突变导致mRNA中密码子改变,但是由于密码子的简并,翻译后蛋白质的结构和功能可能不变。
【知识点】诱发基因突变的因素;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)基因突变为生物进化提供原材料,DNA 损伤产生基因突变,引起DNA损伤的因素包括内因和外因,内因主要发生在分裂间期DNA复制时偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生,外因包括电磁辐射、化学诱变剂、生物病毒等
(2)翻译蛋白质的模板是mRNA,要使基因的表达量大大下降,可抑制核糖体与mRNA 结合(或促进mRNA的降解),从而抑制翻译过程。
(3)基因突变不一定导致生物性状的改变,如基因突变导致mRNA中密码子发生改变,但由于密码子的简并性,翻译后蛋白质中结构和功能可能不变;或者基因在突变失活后,通过“遗传补偿”,上调其同源基因的表达来弥补其功能,使性状不变。
【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:基因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或者显性突变和隐性突变。
(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(10-5-10-8);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)基因突变的原因:①内因:DNA复制偶尔发生错误等原因;②外因:物理因素、化学因素和生物因素。例如,紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,等等。
(6)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。
(7)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、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)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、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)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
23.(2022高二上·河南月考)神经调节是人体生命活动的重要调节方式,触觉信号产生机制是生物学上的一个重要研究课题。回答下列问题:
(1)下图是触觉感受器细胞示意图,可以感受外界的 。感受器细胞上某些跨膜蛋白在接受机械刺激后,会将机械信号转化为 ,使感受器产生兴奋,该过程发生的离子流动变化主要是 。
(2)研究者需要从一些候选蛋白质中筛选出触觉信号产生相关的蛋白质,他们构建许多特定蛋白质不表达的细胞株系,这种自变量控制中运用了实验中的 原理。若只在P蛋白不表达的细胞株系中,机械刺激后记录电极 ,则证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(3)为了进一步证明其作用,研究者构造了P蛋白过量表达的细胞株系,该细胞株系在进行机械刺激实验后,推测实验现象是 。
(4)部分学者怀疑触觉产生过程不是P蛋白的单独作用,研究者进一步将P蛋白固定到人工脂质球上,对脂质球进行机械刺激,并检测电位变化。人工脂质的成分是 ,采用人工脂质球的目的是 。如果P蛋白可以单独引发触觉的产生,推测实验现象是 。
【答案】(1)(机械)刺激;电信号;由K+外流变为Na+内流
(2)减法;检测不到电信号
(3)记录电极检测到电信号增强
(4)磷脂;排除细胞膜上其他蛋白质的干扰;记录电极检测到电信号
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)触觉感受器细胞可以感受外界的机械刺激,感受器兴奋后,细胞上某些跨膜蛋白在接受机械刺激后,会将机械信号转化为电信号;该过程发生的离子流动变化主要是由K+外流变为Na+内流。
(2)科学家构建许多特定蛋白质不表达的细胞株系,是为了排除各种蛋白的作用,这种自变量控制中运用了实验中的减法原理;若只在P蛋白不表达的细胞株系中,机械刺激后记录电极检测不到电信号,则证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(3)P蛋白过量表达的细胞株系,若该细胞株系在进行机械刺激实验后,记录电极检测到电信号增强,则进一步证明P蛋白是与触觉信号产生相关的蛋白质。
(4)人工脂质的成分是磷脂;人工脂质球上没有蛋白质,可排除细胞膜上其他蛋白质的干扰;如果P蛋白可以单独引发触觉的产生,即可以产生兴奋,则电机可以检测到电信号。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,脂肪是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。
24.(2022高二上·营口开学考)兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递涉及许多生理变化。回答下列问题:
(1)包裹多巴胺的囊泡的去向是 。多巴胺释放所需的能量大部分来自 (填具体场所名称)。
(2)图中多巴胺与特异性受体结合以后,引起 水解,使cAMP浓度增加,从而活化了蛋白激酶。蛋白激酶作用于 ,使Ca2+大量内流。
(3)图乙是用生物电生理仪在图甲所示位置(一端在细胞膜内,一端在细胞膜外)记录到的一次动作电位变化情况。若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,请将发生的电位变化情况绘制在图丙 。
(4)K+通道阻滞剂是治疗心率异常的重要药物,而心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞的类似,则K+通道阻滞剂会对图乙中的 (填序号)阶段产生较大影响。
(5)图甲中,兴奋在AB段的传递速度要快于在BC段的,原因是 。
【答案】(1)和突触前膜融合;线粒体内膜
(2)ATP;Ca2+通道蛋白
(3)
(4)①③④
(5)兴奋在AB段以电信号的形式传递,在C段传递时要经过突触,发生了由电信号一化学信号一电信号的转换(发生了突触延搁现象)
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)包裹多巴胺的囊泡是突触小泡,其去向是和突触前膜融合,从而通过胞吐的方式释放多巴胺。多巴胺释放所需的能量大部分来自线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段的场所)。
(2)根据图甲显示,多巴胺与特异性受体结合以后,首先引起ATP水解,使cAMP浓度增加,从而活化蛋白激酶。蛋白激酶作用于Ca2+通道蛋白,使Ca2+大量内流。
(3)若将两个微电极都调到神经细胞膜外的不同部位,则两个电极不同步的产生动作电位(恢复静息电位),相应的电位变化如下图所示:。
(4)心肌细胞产生动作电位变化的情况和神经细胞的类似,则K+通道阻滞剂首先会影响静息电位的大小,进而影响动作电位的产生,并对恢复静息电位的过程产生直接影响,故会对图乙中的①(静息电位)、②(产生动作电位)、③(恢复静息电位)阶段产生较大影响。
(5)图甲中,兴奋在AB段(神经纤维)的传递速度要快于在BC段(突触)的,原因是兴奋在AB段以电信号的形式传递,在BC段传递时要经过突触,发生了电信号→化学信号→电信号的转换。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
25.(2022高二上·营口开学考)某种开两性花的植物具有两种花色:红色和白色。通过杂交发现,开红花的植株杂交后代中总是会出现一定数量的开白花个体,花色性状用A、a表示。该植物的茎有绒毛和无绒毛两种类型,但是显隐性未知。回答下列相关问题:
(1)该植物花色的显性性状是 ,多株红花植株杂交的后代中总出现白花植株,但在子代中的比例小于1/4,不考虑致死,原因是 。
(2)若要确定绒毛性状的显隐性,用一株有绒毛植株和一株无绒毛植株杂交是否一定能判断出显隐性性状? ,原因是 。
(3)若控制绒毛性状的基因用B和b表示,且有绒毛为显性性状。为确定A/a、B/b两对基因在染色体上的位置,可选择让基因型为AaBb的个体进行自交。若对杂交植株的花朵进行套袋处理,子代中出现 (填表型以及比例),则说明控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
【答案】(1)红花;红花植株的基因型不能确定,其中存在显性纯合子和杂合子,只有杂合子杂交,后代中才会出现开白花的植株,其他杂交方式的后代中只有开红花的植株
(2)不一定;若显性亲本是纯合子,则子代出现的性状即为显性性状:若显性亲本为杂合子,则不能判断显隐性关系
(3)红花有绒毛:白花无绒毛=3:1或红花无绒毛:红花有绒毛:白花有绒毛=1:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)开红花的植株杂交后代中总是会出现一定数量的开白花个体,说明红花对白花为显性。多株红花植株杂交的后代中总出现白花植株,在不考虑致死的情况下,如果只有杂合子,后代中开白花的植株的比例为1/4,但实际在子代中的比例小于1/4,说明亲本红花植株的基因型不唯一,既有显性纯合子,也有杂合子。
(2)要确定绒毛性状的显隐性,用一株有绒毛植株和一株无绒毛植株杂交不一定能判断出显隐性关系,其原因是亲本基因型不明确,若显性亲本为杂合子,则不能判断显隐性关系。应该选用具有一对相对性状的纯合亲本进行杂交,即显性亲本是纯合子,则子代出现的性状即为显性性状。
(3)有绒毛为显性性状,A/a、B/b两对基因在染色体上的位置关系有两种可能,一是位于非同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律;一是位于一对同源染色体上,属于连锁关系。让基因型为AaBb的个体进行自交,若控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,可能存在两种连锁情况,一是A与B连锁、a与b连锁,二是A与b连锁、a与B连锁,则对应的子代表现型及比例分别为红花有绒毛:白花无绒毛=3:1或红花无绒毛:红花有绒毛:白花有绒毛=1:2:1。
【分析】基因分离定律和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。
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