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天津市河西区2022-2023学年高三上学期期中质量调查生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·河西期中)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,下列说法错误的是( )
A.从根本来源看,人体生命活动所需的糖几乎都来自绿色植物
B.糖也是某些分子的组成成分,如ATP中的核糖
C.人体内血液中的糖主要是指葡萄糖
D.动物细胞吸收培养液中的葡萄糖基本不需要载体蛋白
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、植物通过光合作用产生糖类等有机物,属于生产者,因此从根本来源看,生物体生命活动所需的糖几乎全来自绿色植物,A正确;
B、ATP由一分子核糖、一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团构成,B正确;
C、人体内血液中糖主要是葡萄糖,也叫血糖,C正确;
D、动物细胞吸收葡萄糖的方式为主要是主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的协助,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、ATP:(1)组成元素:C、H、O、N、P。 (2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。 (3)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2.(2022高三上·河西期中)泛素(Ub)是由76个氨基酸组成的一条肽链折叠而成,Ub能与细胞中需要降解的靶蛋白结合,称为蛋白质泛素化,该过程需要消耗ATP。泛素化蛋白能被细胞内的蛋白酶体识别,然后靶蛋白水解成短肽和氨基酸,Ub被水解下来且可重复使用,此降解过程消耗ATP。下列说法正确的是( )
A.1个Ub分子彻底水解需要76个水分子
B.Ub在靶蛋白水解过程中起催化作用
C.生物体内蛋白质的水解过程均需消耗ATP
D.细胞内的蛋白酶体与溶酶体的作用相似
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、泛素(Ub)是由76个氨基酸组成的一条肽链折叠而成,该过程中形成76-1=75个水分子,故1个Ub分子彻底水解需要75个水分子,A错误;
B、能够起催化作用的物质是酶,Ub能与细胞中需要降解的靶蛋白结合,将蛋白质泛素化,该过程不是催化作用,B错误;
C、生物体内蛋白质的水解过程不一定消耗ATP,如在酶的催化下不需要消耗ATP,C错误;
D、溶酶体可以分解衰老损伤的细胞器,将有用的物质重复利用,而“泛素化蛋白能被细胞内的蛋白酶体识别,然后靶蛋白水解成短肽和氨基酸,Ub被水解下来且可重复使用”,故细胞内的蛋白酶体与溶酶体的作用相似,D正确。
故答案为:D。
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。生成水中的H来自-NH2和-COOH,O来自-COOH。;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
3.(2022高三上·河西期中)黏着分子“选择素”是某些细胞之间识别与黏着的分子基础,主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着。下图是发生炎症的组织处白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,迁移并穿过血管壁进入炎症组织的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.黏着分子“选择素”可能是一种糖蛋白
B.白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了生物膜的功能特性
C.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗能量
D.白细胞迁移的速率受温度的影响
【答案】B
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;生物膜的功能特性
【解析】【解答】A、黏着分子“选择素”主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,可能是一种糖蛋白,A正确;
B、白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了生物膜的结构特性——具有一定的流动性,B错误;
C、白细胞迁移过程中细胞的变形与运动,需要消耗能量,C正确;
D、温度影响白细胞的迁移速率,D正确。
故答案为:B。
【分析】 1、细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
2、细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质的进出。(3)进行细胞间的信息交流。
4.(2022高三上·河西期中)庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)遗传缺陷或功能障碍引起的,其患者细胞内糖原分解会发生障碍。科学家研制了艾夫糖苷酶替代疗法(Nexviazyme),与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比,Nexviazyme治疗后,与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍。如图是正常肌细胞与庞贝影响肌细胞代谢的对比图,下列说法正确的是( )
A.正常肌细胞内,溶酶体酶的形成与内质网、高尔基体无关
B.在庞贝影响肌细胞内,溶酶体内由于缺乏GAA导致葡萄糖不能氧化分解
C.对比试验中,标准治疗组与Nexviazyme治疗组分别选取健康人和庞贝病患者为实验对象
D.将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、正常肌细胞内,溶酶体酶的形成需要内质网、高尔基体的加工,A错误;
B、在庞贝影响肌细胞内,溶酶体内由于缺乏GAA导致细胞内糖原分解会发生障碍,B错误;
C、标准治疗组与Nexviazyme治疗组是一组对照实验,对比试验中,标准治疗组与Nexviazyme治疗组应该选取庞贝病患者为实验对象,C错误;
D、由题意可知,与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比,Nexviazyme治疗后,与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍,将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、溶酶体是细胞的“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,衰老退化的线粒体最终会被细胞内的溶酶体分解清除。
2、溶酶体酶的形成过程: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→溶酶体,整个过程还需要线粒体提供能量。
5.(2022高三上·河西期中)在临床治疗新冠肺炎患者时,中国科学家发现除了新冠病毒外,还有其他许多病原微生物也在推波助澜,加重病情,增大治疗难度。科学家从患者体内分离出了白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌,关于这些病原微生物,下列说法错误的是( )
A.这些病原微生物属于异养型生物,从寄主体内获得所需营养物质
B.白念珠菌、光滑念珠菌属于原核生物,它们的RNA可作为合成蛋白质的模板
C.真菌比细菌更难杀灭的原因可能与其结构与人类更相似有关
D.白念珠菌、光滑念珠菌与大肠杆菌都有核糖体、DNA,ATP
【答案】B
【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、白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌是病原微生物,属于营寄生的异养型生物,A正确;
B、白念珠菌、光滑念珠菌都是真菌,属于真核生物,B错误;
C、真菌结构与人类更相似,因此真菌比细菌更难杀灭,C正确;
D、白念珠菌、光滑念珠菌与大肠杆菌都有细胞结构,都含有核糖体和遗传物质DNA,都以ATP为直接的能源物质,D正确。
故答案为:B。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
6.(2022高三上·河西期中)线粒体的外膜含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,通透性较大,可允许离子和小分子通过。线粒体内膜则不含孔道蛋白,通透性很弱,几乎所有离子和分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来进出基质。分析下图,有关说法错误的是( )
A.线粒体内外膜组成成分类似,内膜的蛋白质含量较高
B.图中糖酵解形成丙酮酸的过程和无氧呼吸的场所相同
C.丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散,不消耗能量
D.丙酮酸在线粒体内进行第二阶段反应,释放出的能量只有少部分储存在ATP中
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、线粒体内外膜组成成分类似,都是由蛋白质和磷脂分子组成,线粒体内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶,因此内膜的蛋白质含量明显高于外膜,A正确;
B、图中糖酵解形成丙酮酸的过程指有氧呼吸第一阶段,和无氧呼吸的场所相同,都是在细胞质基质中进行,B正确;
C、根据题意和题图可知:线粒体的外膜和内膜都存在协助丙酮酸进入线粒体的蛋白质,并且丙酮酸通过线粒体外膜不消耗能量,而通过内膜时需要H+浓度差产生势能,可见丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别为协助扩散和主动运输,C错误;
D、丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二阶段反应,释放出的能量大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸: 第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
2、 物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
7.(2022高三上·河西期中)每一个细胞都是构成生物界的基础,它们也有着自己的历程。下列关于人和动物细胞生命现象的叙述,不正确的是( )
A.正常细胞癌变后,在适宜条件下进行体外培养可无限增殖
B.动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性,是细胞间相互识别和联系的“语言”和“文字”
C.细胞内水分减少,代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一
D.由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞在适宜条件下可以无限增殖,A正确;
B、膜外的糖蛋白具有识别功能,可以与特异性的信息分子结合,发挥细胞信息交流的功能,B正确;
C、细胞衰老的特征之一就是细胞内水分减少,代谢速率下降,C正确;
D、细胞分化一般都是不可逆的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的特征: (1)无限增殖。 (2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。 (3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
2、细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
3、细胞衰老:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
4、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
8.(2022高三上·河西期中)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1、2与3、4都在减数第一次分裂分离,不可能在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A错误;
B、精原细胞有丝分裂前期与初级精母细胞含有的染色体数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8,B正确;
C、若不考虑交叉互换,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,1与2会在减数第二次分裂后期随姐妹染色单体的分开而分离;若考虑交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,C错误;
D、1与5在同一条姐妹染色单体上,5与6是相同的基因,因此1与6的组合不能形成重组配子,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因,但同源染色体相同位置上的基因不一定是等位基因,也可能是相同基因。
2、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。
9.(2022高三上·河西期中)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含秋水仙素但无3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则相关叙述不正确的是( )
A.通过检测DNA链上3H标记出现的情况,不可推测DNA的复制方式
B.细胞中DNA第二次复制完成后,每个细胞都带有3H标记
C.秋水仙素可抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍
D.通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,即可推测DNA复制的次数
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、通过检测细胞中DNA链上3H标记出现的情况,可以推测DNA的复制方式,如果复制多次后仍是部分一个DNA两条链都含3H标记,说明是全保留复制,如果复制多次后有部分DNA只有1条链有3H标记,说明是半保留复制,所以通过检测DNA链上3H标记出现的情况,可推测DNA的复制方式,A错误;
B、细胞中DNA第二次复制完成后,每条染色体中都有一条染色单体中的DNA带有3H标记,所以每个细胞带有3H标记,B正确;
C、秋水仙素可抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点的正常分裂,所以能使细胞内染色体数加倍,C正确;
D、1个DNA分子复制n次,形成的DNA分子数是2n,不含染色单体时一条染色体上含有一个DNA分子,因此可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,可推测DNA复制的次数,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导多倍体形成的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,进而导致染色体数目加倍,形成多倍体。
10.(2022高三上·河西期中)circRNA是真核细胞基因转录中剪切形成的封闭环形RNA分子。circRNA上包含若干miRNA结合位点,可竞争性干扰细胞内miRNA与mRNA间的结合过程,进而削弱miRNA对靶蛋白翻译的抑制作用;circRNA还可以结合并抑制某些蛋白质的功能,如circRNA能与CDK2(CDK2为细胞分裂蛋白激酶2,能促进细胞分裂)形成复合体。下列叙述错误的是( )
A.circRNA中每个单体均通过磷酸二酯键与相邻两个单体进行连接
B.真核细胞内circRNA和miRNA对mRNA翻译成蛋白质的调控方向可能不同
C.真核细胞中进行翻译时,mRNA上的密码子能与tRNA携带的氨基酸发生碱基互补配对
D.真核细胞中利用circRNA与CDK2形成复合体的机理可抑制细胞分裂进程
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、circRNA为环状RNA,其中每个核糖核苷酸均通过磷酸二酯键与相邻两个核糖核苷酸连接,A正确;
B、真核细胞内miRNA抑制mRNA翻译成蛋白质,而circRNA能削弱miRNA对靶蛋白翻译的抑制作用,推测二者的调控方向可能不同,B正确;
C、真核细胞中进行翻译时,mRNA上的密码子能与tRNA上的反密码子而不是携带的氨基酸发生碱基互补配对,C错误;
D、题干信息显示,circRNA可结合并抑制某些蛋白质的功能,CDK2能促进细胞分裂,由此推测真核细胞中利用circRNA与CDK2形成复合体的机理可抑制细胞分裂进程,D正确。
故答案为:C。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
11.(2022高三上·河西期中)2013年1月,英国剑桥大学科学家宣布在人体快速分裂的活细胞如癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G。4平面”,继而形成立体的“G~四联体螺旋结构”(如图),下列有关叙述正确的是( )
①该结构是沃森和克里克首次发现的
②该结构由一条脱氧核苷酸链形成
③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键
④该结构中A+G/T+C的值与DNA双螺旋中的比值相等
A. ①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】①“G~四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现,但不是沃森和克里克首次发现的,①错误;
②由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,②正确;
③DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键,③正确;
④DNA双螺旋中A+G/T+C的值始终等于1,而该结构中A+G/T+C的值不一定等于1,因此该结构中A+G/T+C的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等,④错误。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
12.(2022高三上·河西期中)金鱼的尾型种类较多,均为野生单尾红鲫的突变体。在生产实践中,主要有双尾、三尾两种变异类型。已知金鱼的尾型受一组复等位基因控制,将红蝶尾(双尾)、红土佐(三尾)与正常单尾红鲫杂交,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾。下列分析错误的是( )
A.双尾、三尾均是单尾基因发生隐性突变的结果,基因在染色体上的位置不变
B.金鱼的单尾、双尾和三尾为相对性状,说明相对性状不一定成对出现
C.控制金鱼尾型的复等位基因至少有3个,金鱼个体中含有一种或两种尾型基因
D.与双尾以及三尾杂交的单尾红鲫中杂合子的比例不同,前者的比例为6%
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题意“将红蝶尾(双尾)、红土佐(三尾)与正常单尾红鲫杂交,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾”,说明单尾是显性性状,则双尾、三尾均是单尾基因发生隐性突变的结果,基因突变会改变基因的种类,但不改变基因在染色体上的位置,A正确;
B、已知金鱼的尾型受一组复等位基因控制,则金鱼的单尾、双尾和三尾为相对性状,即相对性状不一定成对出现,B正确;
C、金鱼的尾型主要有野生型和双尾、三尾两种变异类型,可推测控制金鱼尾型的复等位基因至少有3个,正常单尾对双尾和三尾为显性,但不能确定双尾和三尾的显隐性,由于是一组复等位基因控制的性状,因此金鱼个体中含有一种或两种尾型基因,C正确;
D、单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾,说明亲本单尾为纯合子,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,说明亲本产生的配子中含有单尾基因的占94%,含有双尾和三尾基因的配子占6%,则单尾的杂合子应占12%,D错误。
故答案为:D。
【分析】 在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
二、综合题
13.(2022高三上·河西期中)解读下面与酶有关的曲线,回答下列问题。
(1)酶的作用机理可以用甲图中 段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将 (填“上移”或“下移”)。
(2)乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是 。
(3)联系所学内容,分析丙图曲线:
①对于曲线abc,若x轴表示pH,则曲线上b点的生物学意义是 。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示 。曲线bd不再增加的原因是 。
(4)若该酶是胃蛋白酶,其作用的底物是 。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将不变,原因是 。
【答案】(1)ab;上移
(2)底物已被完全消耗掉
(3)在最适pH条件下,酶的催化效率最高;酶促反应速率;酶浓度的限制
(4)蛋白质;胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,甲图中可以用ab段来表示酶降低的活化能,酶的催化效率比无机催化剂高,将酶换成无机催化剂以后,b在纵轴上将向上移动。
(2)由于酶只能加快反应速率,不能改变生成物的量,乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是底物已经消耗完。
(3)①对于曲线abc,x轴表示pH,y轴可以表示酶的催化效率,表示的是酶促反应与pH之间的关系;b点表示该酶的最适pH条件下的该酶的催化效率最高。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,在酶浓度一定的条件下,一定范围内,酶促反应速率与反应物浓度成正相关,bd表示反应物浓度达到一定值时,受酶浓度限制,酶促反应速率不再增加。
(4)胃蛋白酶的作用底物是蛋白质,可以将蛋白质水解;由于胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复。
【分析】酶:(1)来源:活细胞产生。 (2)功能:具有催化作用。 (3)作用机理:降低化学反应的活化能。 (4)本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。 (5)合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。 (6)合成场所:核糖体、细胞核等。 (7)特点:①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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,酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
14.(2022高三上·河西期中)图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,回答下列问题。
(1)造血干细胞形成各种血细胞,各类血细胞的功能各不相同,根本原因是 。成熟红细胞失去全能性的原因是 。
(2)图1中① ④在一个细胞周期中的正确排序为 (填序号),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是中的 (填序号),植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①的不同是 。细胞④含有 条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(3)图2中BC段形成的原因是 ,EF段形成的原因是 。
(4)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格,细胞才能顺利进入下一个时期。图2表示细胞周期简图及相应检验点位置,细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF),可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期,MPF在细胞周期中的活性变化是:在B时期先增大后减小,在A、C、D时期无活性。请推测若将A期细胞与去除核物质的B时期细胞融合,可引起的结果是 。
【答案】(1)基因的选择性表达;无细胞核
(2)②③④①;②③;赤道板位置出现细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁;92
(3)DNA复制;着丝粒分裂
(4)使G2期细胞进入M期的时间提前
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】(1)细胞分化的原因:基因选择性表达不同。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,没有生物生长发育所需要的基因,失去全能性。
(2)细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期有分为前期、中期、后期、末期。图中①形成新的核膜核仁是末期,②形成染色体是前期,③着丝点排列在赤道板是中期,④着丝点分裂向两极移动是后期,故排序是②③④①。染色单体数和核DNA数目相等的时期是前期、中期。植物细胞末期出现细胞板,扩展成细胞壁。人体细胞有23对染色体,即46条,后期着丝点断裂,加倍为92条。
(3)图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变为1/2,即完成了DNA复制,染色体数目不变,DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1,即完成了着丝点分裂,染色体数目加倍,DNA数目不变。
(4)去除核物质的B时期细胞含有MPF,与A期细胞融合,增大了细胞中MPF的含量,使使G2期细胞进入M期的时间提前。
【分析】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。
15.(2022高三上·河西期中)紫草科植物狭果鹤虱是生长于新疆准噶尔盆地的一种荒漠植物,研究人员对该种植物的净光合作用及其“午休”现象进行了研究。研究人员在晴朗的白天测得狭果鹤虱净光合速率的变化曲线(图一)以及胞间CO2浓度和气孔限制值关系的曲线(图二)。请结合相关信息,回答下列问题:
(1)一般认为,“午休“现象发生时光合速率下降的原因有两个:
原因一:午后温度较高,植物通过蒸腾作用使叶片降温。同时,植物体也会 叶片气孔导度来避免过度失水对细胞造成的损伤。这一变化会引起叶肉细胞间的 ,最终导致植物光合速率降低;
原因二:午后温度过高,导致叶肉细胞自身羧化酶(固定CO2的酶) ,从而降低了光合速率。
(2)结合图二相关信息推测,狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内出现“午休”现象的主要原因是 (填“原因一”或“原因二”),依据是 。
(3)由图一时知狭果鹤虱在16:00~20:00时间段内,净光合速率一直处于下降状态,你认为可能的原因有: 。
(4)荒漠地区的植物(如狭里鹤虱)在极端高温低湿的情况下能够适当调整蒸腾以达到降低叶温,而又不对光合作用形成严重影响的目的,表现出对荒漠地区特殊环境的强适应能力、这是长期 的结果。
【答案】(1)降低;CO2不足(或CO2浓度降低);活性降低(或空间结构改变)
(2)原因一;狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内,气孔限制值升高,胞间CO2浓度降低
(3)该时间段内,光照强度降低,导致实际光合速率下降:温度更适宜,呼吸速率加快
(4)自然选择
【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】(1)午后温度较高,蒸腾作用强,水分散失快,这时通过降低叶片气孔导度来避免过度失水;降低叶片气孔导度导致进入叶片的CO2浓度降低,光合速率下降;午后温度过高,超过了叶肉细胞自身羧化酶的最适温度,酶的活性降低,光合速率下降。
(2)据图二可知,狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内气孔限制值升高而胞间CO2浓度降低,所以是通过降低气孔导度使植物出现“午休”现象。
(3)由图一可知狭果鹤虱在16:00~20:00时间段内,净光合速率一直处于下降状态,此时光照强度逐渐变弱,实际光合速率下降,此时温度更适宜植物进行细胞呼吸,呼吸速率升高,故实际光合速率与呼吸速率的差值降低,植物净光合速率降低。
(4)荒漠地区的植物对极端环境的适应是极端环境对荒漠地区的植物长期自然选择的结果。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗环境下测得的值——单位时间内一定组织的有机物的消耗量或二氧化碳释放量或氧气吸收量。 总光合速率:植物绿色组织在有光条件下光合作用制造有机物的量或消耗二氧化碳的量或产生氧气的量。 净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,总光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。 用单位时间内的二氧化碳吸收量或氧气释放量或有机物的积累量来表示。 三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
16.(2022高三上·河西期中)蛋白质在游离的核糖体合成开始后,需要分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条:一条为后翻译转运途径,蛋白质在游离核糖体上完成翻译后进行转运;另一条为共翻译转运途径,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,具体过程如图所示。
(1)胰岛素合成过程的分选途径属于 (填“后翻译”或“共翻译”)转运途径,其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需 (填细胞器)的参与。该过程中多种具膜细胞器之间相互协调与配合,体现了生物膜系统的作用是 。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为 。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,原因是 。
(3)共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽,请利用转基因技术设计实验验证上述结论,要求简要写出实验思路 。
【答案】(1)共翻译;线粒体、高尔基体;物质运输
(2)核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔;信号肽在内质网被切除
(3)敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,为共翻译转运途径。其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需高尔基体和线粒体的参与。生物膜的三大功能为:物质运输、信息传递、能量转换,结合题中信息可知,体现了生物膜系统的作用是物质运输。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为:核糖体中合成一小段肽链后,SRP与信号肽结合,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,由图可知,是因为信号肽在内质网被切除。
(3)实验思路为:利用转基因技术敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白,若原本能分泌的蛋白变为不能分泌,说明共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
17.(2022高一下·东莞期中)自从一百多年前摩尔根以果蝇作为实验材料开始,果蝇一直是遗传实验中重要的模式动物,下图为雄果蝇染色体组成情况。现有①~⑤五个果蝇品系(均为纯种),其中品系①表型为灰身长翅细眼红眼,品系②~⑤分别有一种性状呈隐性,其他性状均呈显性。这五个品系的隐性性状及其基因所在的染色体如下表所示。(不考虑突变及染色体互换)
品系 ① ② ③ ④ ⑤
隐性性状(基因) 无 黑身(b) 残翅(v) 粗眼(r) 白眼(e)
相应染色体 Ⅱ Ⅱ Ⅲ X
(1)用品系①中雌果蝇与品系⑤中雄果蝇杂交(只考虑红/白眼),所得F1的基因型是 ,F1自由交配,其后代表型及比例是 。
(2)用品系②与品系④中果蝇杂交(只考虑灰/黑身、细/粗眼)得F1,F1自由交配得F2,F2灰身细眼果蝇中纯合子的比例是 。若品系②③做亲本(只考虑灰/黑身、长/残翅),F2表型的比例为 。
(3)兴趣小组在品系①中发现了一只长刚毛雄果蝇,用它与品系①中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,F2中短刚毛∶长刚毛=3∶1。为探究长刚毛基因是否位于Ⅲ号染色体上,请从品系①~⑤中选取果蝇与该果蝇进行实验,简要写出实验思路 ,若 ,则该基因位于Ⅲ号染色体上。
【答案】(1)XEXe、XEY;红眼雌性∶ 红眼雄性∶白眼雄性 =2∶1∶1
(2)1/9;1∶2∶1
(3)用该果蝇与品系④中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,统计F2表型及比例;F2表型比例为 1∶2∶1
【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】(1)只考虑红/白眼的情况下,用品系①中雌果蝇(XEXE)与品系⑤中雄果蝇(XeY)杂交,所得F1的基因型是XEXe、XEY,F1自由交配(XEXe×XEY),其后代表型及比例是红眼雌性(XEXE、XEXe)∶红眼雄性(XEY)∶白眼雄性(XeY)=2∶1∶1。
(2)只考虑灰/黑身、细/粗眼的情况下,用品系②(bbRR)与品系④(BBrr)中果蝇杂交得F1(BbRr),F1自由交配得F2,由于控制灰/黑身基因位于常染色体Ⅱ上,控制细/粗眼基因位于常染色体Ⅲ上,遵循自由组合定律,F2中B_R_∶B_rr∶bbR_∶bbrr=9∶3∶3∶1,F2灰身细眼果蝇(B_R_)中纯合子(BBRR)的比例是1/9。只考虑灰/黑身、长/残翅,若品系②(bbVV)、③(BBvv)做亲本,F1(BbVv),由于控制果蝇残翅和长翅的基因、控制果蝇黑身和灰身的基因都位于同一对同源染色体(Ⅱ)上,产生的配子为bV∶Bv=1∶1,即1/2bV、1/2Bv,F2为1/4bbVV、1/2BbVv、1/4BBvv,即F2表型的比例为黑身长翅∶灰身长翅∶灰身残翅=1∶2∶1。
(3)长刚毛雄果蝇与品系①中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,F2中短刚毛∶长刚毛=3∶1,可知短刚毛为显性、长刚毛为隐性,假设该对基因为A/a,为探究长刚毛基因是否位于Ⅲ号染色体上,从表中可知控制细/粗眼基因位于常染色体Ⅲ上,因此可用该果蝇(aaRR)与品系④中雌果蝇(AArr)杂交得F1,F1自由交配得F2,统计F2表型及比例,若长刚毛基因位于Ⅲ号染色体上,F2表型的比例为长刚毛细眼(1/4aaRR)∶短刚毛细眼(1/2AaRr)∶短刚毛粗眼(1/4AArr)=1∶2∶1。
【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,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。
3、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子,自交后代无性状分离。
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天津市河西区2022-2023学年高三上学期期中质量调查生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·河西期中)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,下列说法错误的是( )
A.从根本来源看,人体生命活动所需的糖几乎都来自绿色植物
B.糖也是某些分子的组成成分,如ATP中的核糖
C.人体内血液中的糖主要是指葡萄糖
D.动物细胞吸收培养液中的葡萄糖基本不需要载体蛋白
2.(2022高三上·河西期中)泛素(Ub)是由76个氨基酸组成的一条肽链折叠而成,Ub能与细胞中需要降解的靶蛋白结合,称为蛋白质泛素化,该过程需要消耗ATP。泛素化蛋白能被细胞内的蛋白酶体识别,然后靶蛋白水解成短肽和氨基酸,Ub被水解下来且可重复使用,此降解过程消耗ATP。下列说法正确的是( )
A.1个Ub分子彻底水解需要76个水分子
B.Ub在靶蛋白水解过程中起催化作用
C.生物体内蛋白质的水解过程均需消耗ATP
D.细胞内的蛋白酶体与溶酶体的作用相似
3.(2022高三上·河西期中)黏着分子“选择素”是某些细胞之间识别与黏着的分子基础,主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着。下图是发生炎症的组织处白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,迁移并穿过血管壁进入炎症组织的过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.黏着分子“选择素”可能是一种糖蛋白
B.白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了生物膜的功能特性
C.白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗能量
D.白细胞迁移的速率受温度的影响
4.(2022高三上·河西期中)庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)遗传缺陷或功能障碍引起的,其患者细胞内糖原分解会发生障碍。科学家研制了艾夫糖苷酶替代疗法(Nexviazyme),与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比,Nexviazyme治疗后,与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍。如图是正常肌细胞与庞贝影响肌细胞代谢的对比图,下列说法正确的是( )
A.正常肌细胞内,溶酶体酶的形成与内质网、高尔基体无关
B.在庞贝影响肌细胞内,溶酶体内由于缺乏GAA导致葡萄糖不能氧化分解
C.对比试验中,标准治疗组与Nexviazyme治疗组分别选取健康人和庞贝病患者为实验对象
D.将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量
5.(2022高三上·河西期中)在临床治疗新冠肺炎患者时,中国科学家发现除了新冠病毒外,还有其他许多病原微生物也在推波助澜,加重病情,增大治疗难度。科学家从患者体内分离出了白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌,关于这些病原微生物,下列说法错误的是( )
A.这些病原微生物属于异养型生物,从寄主体内获得所需营养物质
B.白念珠菌、光滑念珠菌属于原核生物,它们的RNA可作为合成蛋白质的模板
C.真菌比细菌更难杀灭的原因可能与其结构与人类更相似有关
D.白念珠菌、光滑念珠菌与大肠杆菌都有核糖体、DNA,ATP
6.(2022高三上·河西期中)线粒体的外膜含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,通透性较大,可允许离子和小分子通过。线粒体内膜则不含孔道蛋白,通透性很弱,几乎所有离子和分子都需要特殊的跨膜转运蛋白来进出基质。分析下图,有关说法错误的是( )
A.线粒体内外膜组成成分类似,内膜的蛋白质含量较高
B.图中糖酵解形成丙酮酸的过程和无氧呼吸的场所相同
C.丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散,不消耗能量
D.丙酮酸在线粒体内进行第二阶段反应,释放出的能量只有少部分储存在ATP中
7.(2022高三上·河西期中)每一个细胞都是构成生物界的基础,它们也有着自己的历程。下列关于人和动物细胞生命现象的叙述,不正确的是( )
A.正常细胞癌变后,在适宜条件下进行体外培养可无限增殖
B.动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性,是细胞间相互识别和联系的“语言”和“文字”
C.细胞内水分减少,代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一
D.由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的
8.(2022高三上·河西期中)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1、2与3、4都在减数第一次分裂分离,不可能在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
9.(2022高三上·河西期中)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含秋水仙素但无3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则相关叙述不正确的是( )
A.通过检测DNA链上3H标记出现的情况,不可推测DNA的复制方式
B.细胞中DNA第二次复制完成后,每个细胞都带有3H标记
C.秋水仙素可抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍
D.通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,即可推测DNA复制的次数
10.(2022高三上·河西期中)circRNA是真核细胞基因转录中剪切形成的封闭环形RNA分子。circRNA上包含若干miRNA结合位点,可竞争性干扰细胞内miRNA与mRNA间的结合过程,进而削弱miRNA对靶蛋白翻译的抑制作用;circRNA还可以结合并抑制某些蛋白质的功能,如circRNA能与CDK2(CDK2为细胞分裂蛋白激酶2,能促进细胞分裂)形成复合体。下列叙述错误的是( )
A.circRNA中每个单体均通过磷酸二酯键与相邻两个单体进行连接
B.真核细胞内circRNA和miRNA对mRNA翻译成蛋白质的调控方向可能不同
C.真核细胞中进行翻译时,mRNA上的密码子能与tRNA携带的氨基酸发生碱基互补配对
D.真核细胞中利用circRNA与CDK2形成复合体的机理可抑制细胞分裂进程
11.(2022高三上·河西期中)2013年1月,英国剑桥大学科学家宣布在人体快速分裂的活细胞如癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G。4平面”,继而形成立体的“G~四联体螺旋结构”(如图),下列有关叙述正确的是( )
①该结构是沃森和克里克首次发现的
②该结构由一条脱氧核苷酸链形成
③用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键
④该结构中A+G/T+C的值与DNA双螺旋中的比值相等
A. ①② B.②③ C.①③ D.②④
12.(2022高三上·河西期中)金鱼的尾型种类较多,均为野生单尾红鲫的突变体。在生产实践中,主要有双尾、三尾两种变异类型。已知金鱼的尾型受一组复等位基因控制,将红蝶尾(双尾)、红土佐(三尾)与正常单尾红鲫杂交,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾。下列分析错误的是( )
A.双尾、三尾均是单尾基因发生隐性突变的结果,基因在染色体上的位置不变
B.金鱼的单尾、双尾和三尾为相对性状,说明相对性状不一定成对出现
C.控制金鱼尾型的复等位基因至少有3个,金鱼个体中含有一种或两种尾型基因
D.与双尾以及三尾杂交的单尾红鲫中杂合子的比例不同,前者的比例为6%
二、综合题
13.(2022高三上·河西期中)解读下面与酶有关的曲线,回答下列问题。
(1)酶的作用机理可以用甲图中 段来表示。如果将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将 (填“上移”或“下移”)。
(2)乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是 。
(3)联系所学内容,分析丙图曲线:
①对于曲线abc,若x轴表示pH,则曲线上b点的生物学意义是 。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,则y轴可表示 。曲线bd不再增加的原因是 。
(4)若该酶是胃蛋白酶,其作用的底物是 。若胃蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由10逐渐降低到2,则酶催化反应的速率将不变,原因是 。
14.(2022高三上·河西期中)图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像,图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系,回答下列问题。
(1)造血干细胞形成各种血细胞,各类血细胞的功能各不相同,根本原因是 。成熟红细胞失去全能性的原因是 。
(2)图1中① ④在一个细胞周期中的正确排序为 (填序号),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是中的 (填序号),植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①的不同是 。细胞④含有 条染色体(已知人体细胞有23对染色体)。
(3)图2中BC段形成的原因是 ,EF段形成的原因是 。
(4)研究发现,细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格,细胞才能顺利进入下一个时期。图2表示细胞周期简图及相应检验点位置,细胞中存在一种有丝分裂促进因子(MPF),可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期,MPF在细胞周期中的活性变化是:在B时期先增大后减小,在A、C、D时期无活性。请推测若将A期细胞与去除核物质的B时期细胞融合,可引起的结果是 。
15.(2022高三上·河西期中)紫草科植物狭果鹤虱是生长于新疆准噶尔盆地的一种荒漠植物,研究人员对该种植物的净光合作用及其“午休”现象进行了研究。研究人员在晴朗的白天测得狭果鹤虱净光合速率的变化曲线(图一)以及胞间CO2浓度和气孔限制值关系的曲线(图二)。请结合相关信息,回答下列问题:
(1)一般认为,“午休“现象发生时光合速率下降的原因有两个:
原因一:午后温度较高,植物通过蒸腾作用使叶片降温。同时,植物体也会 叶片气孔导度来避免过度失水对细胞造成的损伤。这一变化会引起叶肉细胞间的 ,最终导致植物光合速率降低;
原因二:午后温度过高,导致叶肉细胞自身羧化酶(固定CO2的酶) ,从而降低了光合速率。
(2)结合图二相关信息推测,狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内出现“午休”现象的主要原因是 (填“原因一”或“原因二”),依据是 。
(3)由图一时知狭果鹤虱在16:00~20:00时间段内,净光合速率一直处于下降状态,你认为可能的原因有: 。
(4)荒漠地区的植物(如狭里鹤虱)在极端高温低湿的情况下能够适当调整蒸腾以达到降低叶温,而又不对光合作用形成严重影响的目的,表现出对荒漠地区特殊环境的强适应能力、这是长期 的结果。
16.(2022高三上·河西期中)蛋白质在游离的核糖体合成开始后,需要分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条:一条为后翻译转运途径,蛋白质在游离核糖体上完成翻译后进行转运;另一条为共翻译转运途径,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,具体过程如图所示。
(1)胰岛素合成过程的分选途径属于 (填“后翻译”或“共翻译”)转运途径,其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需 (填细胞器)的参与。该过程中多种具膜细胞器之间相互协调与配合,体现了生物膜系统的作用是 。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为 。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,原因是 。
(3)共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽,请利用转基因技术设计实验验证上述结论,要求简要写出实验思路 。
17.(2022高一下·东莞期中)自从一百多年前摩尔根以果蝇作为实验材料开始,果蝇一直是遗传实验中重要的模式动物,下图为雄果蝇染色体组成情况。现有①~⑤五个果蝇品系(均为纯种),其中品系①表型为灰身长翅细眼红眼,品系②~⑤分别有一种性状呈隐性,其他性状均呈显性。这五个品系的隐性性状及其基因所在的染色体如下表所示。(不考虑突变及染色体互换)
品系 ① ② ③ ④ ⑤
隐性性状(基因) 无 黑身(b) 残翅(v) 粗眼(r) 白眼(e)
相应染色体 Ⅱ Ⅱ Ⅲ X
(1)用品系①中雌果蝇与品系⑤中雄果蝇杂交(只考虑红/白眼),所得F1的基因型是 ,F1自由交配,其后代表型及比例是 。
(2)用品系②与品系④中果蝇杂交(只考虑灰/黑身、细/粗眼)得F1,F1自由交配得F2,F2灰身细眼果蝇中纯合子的比例是 。若品系②③做亲本(只考虑灰/黑身、长/残翅),F2表型的比例为 。
(3)兴趣小组在品系①中发现了一只长刚毛雄果蝇,用它与品系①中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,F2中短刚毛∶长刚毛=3∶1。为探究长刚毛基因是否位于Ⅲ号染色体上,请从品系①~⑤中选取果蝇与该果蝇进行实验,简要写出实验思路 ,若 ,则该基因位于Ⅲ号染色体上。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、植物通过光合作用产生糖类等有机物,属于生产者,因此从根本来源看,生物体生命活动所需的糖几乎全来自绿色植物,A正确;
B、ATP由一分子核糖、一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团构成,B正确;
C、人体内血液中糖主要是葡萄糖,也叫血糖,C正确;
D、动物细胞吸收葡萄糖的方式为主要是主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的协助,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、ATP:(1)组成元素:C、H、O、N、P。 (2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。 (3)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2.【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、泛素(Ub)是由76个氨基酸组成的一条肽链折叠而成,该过程中形成76-1=75个水分子,故1个Ub分子彻底水解需要75个水分子,A错误;
B、能够起催化作用的物质是酶,Ub能与细胞中需要降解的靶蛋白结合,将蛋白质泛素化,该过程不是催化作用,B错误;
C、生物体内蛋白质的水解过程不一定消耗ATP,如在酶的催化下不需要消耗ATP,C错误;
D、溶酶体可以分解衰老损伤的细胞器,将有用的物质重复利用,而“泛素化蛋白能被细胞内的蛋白酶体识别,然后靶蛋白水解成短肽和氨基酸,Ub被水解下来且可重复使用”,故细胞内的蛋白酶体与溶酶体的作用相似,D正确。
故答案为:D。
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。生成水中的H来自-NH2和-COOH,O来自-COOH。;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
3.【答案】B
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;生物膜的功能特性
【解析】【解答】A、黏着分子“选择素”主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,可能是一种糖蛋白,A正确;
B、白细胞穿过血管壁进入炎症组织体现了生物膜的结构特性——具有一定的流动性,B错误;
C、白细胞迁移过程中细胞的变形与运动,需要消耗能量,C正确;
D、温度影响白细胞的迁移速率,D正确。
故答案为:B。
【分析】 1、细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
2、细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质的进出。(3)进行细胞间的信息交流。
4.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、正常肌细胞内,溶酶体酶的形成需要内质网、高尔基体的加工,A错误;
B、在庞贝影响肌细胞内,溶酶体内由于缺乏GAA导致细胞内糖原分解会发生障碍,B错误;
C、标准治疗组与Nexviazyme治疗组是一组对照实验,对比试验中,标准治疗组与Nexviazyme治疗组应该选取庞贝病患者为实验对象,C错误;
D、由题意可知,与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比,Nexviazyme治疗后,与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍,将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、溶酶体是细胞的“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,衰老退化的线粒体最终会被细胞内的溶酶体分解清除。
2、溶酶体酶的形成过程: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→溶酶体,整个过程还需要线粒体提供能量。
5.【答案】B
【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、白念珠菌、光滑念珠菌以及黄曲霉等真菌是病原微生物,属于营寄生的异养型生物,A正确;
B、白念珠菌、光滑念珠菌都是真菌,属于真核生物,B错误;
C、真菌结构与人类更相似,因此真菌比细菌更难杀灭,C正确;
D、白念珠菌、光滑念珠菌与大肠杆菌都有细胞结构,都含有核糖体和遗传物质DNA,都以ATP为直接的能源物质,D正确。
故答案为:B。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
6.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、线粒体内外膜组成成分类似,都是由蛋白质和磷脂分子组成,线粒体内膜含有许多与有氧呼吸有关的酶,因此内膜的蛋白质含量明显高于外膜,A正确;
B、图中糖酵解形成丙酮酸的过程指有氧呼吸第一阶段,和无氧呼吸的场所相同,都是在细胞质基质中进行,B正确;
C、根据题意和题图可知:线粒体的外膜和内膜都存在协助丙酮酸进入线粒体的蛋白质,并且丙酮酸通过线粒体外膜不消耗能量,而通过内膜时需要H+浓度差产生势能,可见丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式分别为协助扩散和主动运输,C错误;
D、丙酮酸在线粒体内进行有氧呼吸第二阶段反应,释放出的能量大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸: 第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
2、 物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
7.【答案】D
【知识点】细胞膜的成分;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞在适宜条件下可以无限增殖,A正确;
B、膜外的糖蛋白具有识别功能,可以与特异性的信息分子结合,发挥细胞信息交流的功能,B正确;
C、细胞衰老的特征之一就是细胞内水分减少,代谢速率下降,C正确;
D、细胞分化一般都是不可逆的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的特征: (1)无限增殖。 (2)形态结构发生改变(各种形态 →球形)。 (3)细胞表面的糖蛋白减少,细胞间黏着性降低,易在体内扩散和转移。
2、细胞膜的成分:(1)磷脂双分子层:基本支架。 (2)蛋白质:承担膜的基本功能。 (3)糖被:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。
3、细胞衰老:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
4、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
8.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A错误;
B、精原细胞有丝分裂前期与初级精母细胞含有的染色体数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8,B正确;
C、若不考虑交叉互换,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,1与2会在减数第二次分裂后期随姐妹染色单体的分开而分离;若考虑交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,C错误;
D、1与5在同一条姐妹染色单体上,5与6是相同的基因,因此1与6的组合不能形成重组配子,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制一对相对性状的基因,但同源染色体相同位置上的基因不一定是等位基因,也可能是相同基因。
2、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。
9.【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、通过检测细胞中DNA链上3H标记出现的情况,可以推测DNA的复制方式,如果复制多次后仍是部分一个DNA两条链都含3H标记,说明是全保留复制,如果复制多次后有部分DNA只有1条链有3H标记,说明是半保留复制,所以通过检测DNA链上3H标记出现的情况,可推测DNA的复制方式,A错误;
B、细胞中DNA第二次复制完成后,每条染色体中都有一条染色单体中的DNA带有3H标记,所以每个细胞带有3H标记,B正确;
C、秋水仙素可抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点的正常分裂,所以能使细胞内染色体数加倍,C正确;
D、1个DNA分子复制n次,形成的DNA分子数是2n,不含染色单体时一条染色体上含有一个DNA分子,因此可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,可推测DNA复制的次数,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导多倍体形成的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,进而导致染色体数目加倍,形成多倍体。
10.【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、circRNA为环状RNA,其中每个核糖核苷酸均通过磷酸二酯键与相邻两个核糖核苷酸连接,A正确;
B、真核细胞内miRNA抑制mRNA翻译成蛋白质,而circRNA能削弱miRNA对靶蛋白翻译的抑制作用,推测二者的调控方向可能不同,B正确;
C、真核细胞中进行翻译时,mRNA上的密码子能与tRNA上的反密码子而不是携带的氨基酸发生碱基互补配对,C错误;
D、题干信息显示,circRNA可结合并抑制某些蛋白质的功能,CDK2能促进细胞分裂,由此推测真核细胞中利用circRNA与CDK2形成复合体的机理可抑制细胞分裂进程,D正确。
故答案为:C。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
11.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构
【解析】【解答】①“G~四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现,但不是沃森和克里克首次发现的,①错误;
②由图中实线可知,该结构由一条脱氧核苷酸链形成,②正确;
③DNA解旋酶能打开碱基对之间的氢键,因此用DNA解旋酶可打开该结构中的氢键,③正确;
④DNA双螺旋中A+G/T+C的值始终等于1,而该结构中A+G/T+C的值不一定等于1,因此该结构中A+G/T+C的值与DNA双螺旋中的比值不一定相等,④错误。
故答案为:B。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
12.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题意“将红蝶尾(双尾)、红土佐(三尾)与正常单尾红鲫杂交,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾”,说明单尾是显性性状,则双尾、三尾均是单尾基因发生隐性突变的结果,基因突变会改变基因的种类,但不改变基因在染色体上的位置,A正确;
B、已知金鱼的尾型受一组复等位基因控制,则金鱼的单尾、双尾和三尾为相对性状,即相对性状不一定成对出现,B正确;
C、金鱼的尾型主要有野生型和双尾、三尾两种变异类型,可推测控制金鱼尾型的复等位基因至少有3个,正常单尾对双尾和三尾为显性,但不能确定双尾和三尾的显隐性,由于是一组复等位基因控制的性状,因此金鱼个体中含有一种或两种尾型基因,C正确;
D、单尾和三尾的杂交子代中,后代均是单尾,说明亲本单尾为纯合子,单尾与双尾的杂交子一代中,单尾比例为94%,说明亲本产生的配子中含有单尾基因的占94%,含有双尾和三尾基因的配子占6%,则单尾的杂合子应占12%,D错误。
故答案为:D。
【分析】 在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
13.【答案】(1)ab;上移
(2)底物已被完全消耗掉
(3)在最适pH条件下,酶的催化效率最高;酶促反应速率;酶浓度的限制
(4)蛋白质;胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)酶促反应的原理是降低化学反应的活化能,甲图中可以用ab段来表示酶降低的活化能,酶的催化效率比无机催化剂高,将酶换成无机催化剂以后,b在纵轴上将向上移动。
(2)由于酶只能加快反应速率,不能改变生成物的量,乙图中160min时,生成物的量不再增加的原因是底物已经消耗完。
(3)①对于曲线abc,x轴表示pH,y轴可以表示酶的催化效率,表示的是酶促反应与pH之间的关系;b点表示该酶的最适pH条件下的该酶的催化效率最高。
②对于曲线abd,若x轴表示反应物浓度,在酶浓度一定的条件下,一定范围内,酶促反应速率与反应物浓度成正相关,bd表示反应物浓度达到一定值时,受酶浓度限制,酶促反应速率不再增加。
(4)胃蛋白酶的作用底物是蛋白质,可以将蛋白质水解;由于胃蛋白酶的最适pH在2左右,pH为10时胃蛋白酶已经失活,即使再降低pH,酶活性也不会恢复。
【分析】酶:(1)来源:活细胞产生。 (2)功能:具有催化作用。 (3)作用机理:降低化学反应的活化能。 (4)本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。 (5)合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。 (6)合成场所:核糖体、细胞核等。 (7)特点:①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 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,酶活性都会明显降低。 过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
14.【答案】(1)基因的选择性表达;无细胞核
(2)②③④①;②③;赤道板位置出现细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁;92
(3)DNA复制;着丝粒分裂
(4)使G2期细胞进入M期的时间提前
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】(1)细胞分化的原因:基因选择性表达不同。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,没有生物生长发育所需要的基因,失去全能性。
(2)细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期有分为前期、中期、后期、末期。图中①形成新的核膜核仁是末期,②形成染色体是前期,③着丝点排列在赤道板是中期,④着丝点分裂向两极移动是后期,故排序是②③④①。染色单体数和核DNA数目相等的时期是前期、中期。植物细胞末期出现细胞板,扩展成细胞壁。人体细胞有23对染色体,即46条,后期着丝点断裂,加倍为92条。
(3)图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变为1/2,即完成了DNA复制,染色体数目不变,DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1,即完成了着丝点分裂,染色体数目加倍,DNA数目不变。
(4)去除核物质的B时期细胞含有MPF,与A期细胞融合,增大了细胞中MPF的含量,使使G2期细胞进入M期的时间提前。
【分析】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。
15.【答案】(1)降低;CO2不足(或CO2浓度降低);活性降低(或空间结构改变)
(2)原因一;狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内,气孔限制值升高,胞间CO2浓度降低
(3)该时间段内,光照强度降低,导致实际光合速率下降:温度更适宜,呼吸速率加快
(4)自然选择
【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】(1)午后温度较高,蒸腾作用强,水分散失快,这时通过降低叶片气孔导度来避免过度失水;降低叶片气孔导度导致进入叶片的CO2浓度降低,光合速率下降;午后温度过高,超过了叶肉细胞自身羧化酶的最适温度,酶的活性降低,光合速率下降。
(2)据图二可知,狭果鹤虱在10:00~14:00时间段内气孔限制值升高而胞间CO2浓度降低,所以是通过降低气孔导度使植物出现“午休”现象。
(3)由图一可知狭果鹤虱在16:00~20:00时间段内,净光合速率一直处于下降状态,此时光照强度逐渐变弱,实际光合速率下降,此时温度更适宜植物进行细胞呼吸,呼吸速率升高,故实际光合速率与呼吸速率的差值降低,植物净光合速率降低。
(4)荒漠地区的植物对极端环境的适应是极端环境对荒漠地区的植物长期自然选择的结果。
【分析】1、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗环境下测得的值——单位时间内一定组织的有机物的消耗量或二氧化碳释放量或氧气吸收量。 总光合速率:植物绿色组织在有光条件下光合作用制造有机物的量或消耗二氧化碳的量或产生氧气的量。 净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,总光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。 用单位时间内的二氧化碳吸收量或氧气释放量或有机物的积累量来表示。 三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
16.【答案】(1)共翻译;线粒体、高尔基体;物质运输
(2)核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔;信号肽在内质网被切除
(3)敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知,核糖体中合成一小段肽链后,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔,为共翻译转运途径。其合成和分泌过程除图中所示细胞器外,还需高尔基体和线粒体的参与。生物膜的三大功能为:物质运输、信息传递、能量转换,结合题中信息可知,体现了生物膜系统的作用是物质运输。
(2)据图分析,信号肽(SP)发挥作用的过程可表述为:核糖体中合成一小段肽链后,SRP与信号肽结合,在信号肽(SP)的引导下边翻译边转运入内质网腔。核糖体合成的肽链含信号肽,而从内质网输出的蛋白质不含信号肽,由图可知,是因为信号肽在内质网被切除。
(3)实验思路为:利用转基因技术敲除信号肽基因后,在细胞外检测分泌蛋白,若原本能分泌的蛋白变为不能分泌,说明共翻译蛋白能否进入内质网腔取决于蛋白质是否有信号肽。
【分析】翻译:(1)场所:核糖体。 (2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。 (3)过程:
17.【答案】(1)XEXe、XEY;红眼雌性∶ 红眼雄性∶白眼雄性 =2∶1∶1
(2)1/9;1∶2∶1
(3)用该果蝇与品系④中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,统计F2表型及比例;F2表型比例为 1∶2∶1
【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】(1)只考虑红/白眼的情况下,用品系①中雌果蝇(XEXE)与品系⑤中雄果蝇(XeY)杂交,所得F1的基因型是XEXe、XEY,F1自由交配(XEXe×XEY),其后代表型及比例是红眼雌性(XEXE、XEXe)∶红眼雄性(XEY)∶白眼雄性(XeY)=2∶1∶1。
(2)只考虑灰/黑身、细/粗眼的情况下,用品系②(bbRR)与品系④(BBrr)中果蝇杂交得F1(BbRr),F1自由交配得F2,由于控制灰/黑身基因位于常染色体Ⅱ上,控制细/粗眼基因位于常染色体Ⅲ上,遵循自由组合定律,F2中B_R_∶B_rr∶bbR_∶bbrr=9∶3∶3∶1,F2灰身细眼果蝇(B_R_)中纯合子(BBRR)的比例是1/9。只考虑灰/黑身、长/残翅,若品系②(bbVV)、③(BBvv)做亲本,F1(BbVv),由于控制果蝇残翅和长翅的基因、控制果蝇黑身和灰身的基因都位于同一对同源染色体(Ⅱ)上,产生的配子为bV∶Bv=1∶1,即1/2bV、1/2Bv,F2为1/4bbVV、1/2BbVv、1/4BBvv,即F2表型的比例为黑身长翅∶灰身长翅∶灰身残翅=1∶2∶1。
(3)长刚毛雄果蝇与品系①中雌果蝇杂交得F1,F1自由交配得F2,F2中短刚毛∶长刚毛=3∶1,可知短刚毛为显性、长刚毛为隐性,假设该对基因为A/a,为探究长刚毛基因是否位于Ⅲ号染色体上,从表中可知控制细/粗眼基因位于常染色体Ⅲ上,因此可用该果蝇(aaRR)与品系④中雌果蝇(AArr)杂交得F1,F1自由交配得F2,统计F2表型及比例,若长刚毛基因位于Ⅲ号染色体上,F2表型的比例为长刚毛细眼(1/4aaRR)∶短刚毛细眼(1/2AaRr)∶短刚毛粗眼(1/4AArr)=1∶2∶1。
【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,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。
3、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子,自交后代无性状分离。
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