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湖北省黄冈市黄梅国际育才高级中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题
一、单选题
1.实验材料和方法的选用直接影响实验的效果,下列相关实验叙述错误的是()
A.黑藻的叶片既可作为观察细胞质流动的实验材料,又可用于观察细胞的质壁分离
B.在“探究pH对酶活性的影响”实验中,不宜选择淀粉和淀粉酶为材料
C.鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了放射性同位素示踪法
D.“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,可比较细胞周期中不同时期的时间长短
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素;光合作用的发现史;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶片含有叶绿体,呈绿色,所以可以在显微镜下观察观察细胞质的流动,可以选择叶绿体为参照物,同时黑藻叶片是成熟的植物细胞,可以发生质壁分离,可以叶绿体之间的距离呈现出来的颜色变化作为观察指标,A正确;
B、淀粉在酸性条件下会水解,所以在酸性条件下会对酶的催化效率造成干扰,因此不采用淀粉和淀粉酶能作为探究pH对酶活性影响的材料,B正确;
C、18O没有放射性,所以鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法,C错误;
D、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,可通过比较不同时期细胞的数目来判断细胞周期中不同时期的长短,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物实验应遵循的原则:(1)单一变量原则,(2)对照原则,(3)可重复原则,(4)科学性原则。
2、发生质壁分离的条件:活的成熟的植物细胞,因为该细胞中具有大液泡;
3、植物细胞质壁分离和复原的实验材料的选择:
最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶,紫色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞,因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性,否则将不会出现质壁分离和复原的现象。
若选择无色的洋葱作材料,实验效果差,原因是由于不具颜色的洋葱,细胞液无颜色,因此分辨不清,并不是不会发生质壁分离和复原。
另外,新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材料。
2.(2022高三上·黄梅期中)如图是渗透平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a,在此基础上继续实验,以渗透平衡时液面差为观测指标,错误的是()
A.若向漏斗中滴入清水,平衡时m将减小
B.渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减少
D.若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m不变
【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、向漏斗中滴入清水,漏斗内的浓度降低,渗透压下降,m将减小,A正确;
B、渗透平衡仍有水分子通过半透膜,B正确;
C、吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,由于渗透作用液面会继续上升,上升的时候将漏斗的溶液稀释,渗透压下降,因此减小,C正确;
D、加蔗糖,实际上此时漏斗中的蔗糖浓度增大了,因此通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加,m升高,D错误。
故答案为:D。
【分析】水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
3.(2022高三上·黄梅期中)如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白,可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下,丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,该过程不消耗ATP。下列说法错误的是()
A.丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散
B.H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段
C.膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质
D.丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响
【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,属于主动运输,A错误;
B、有氧呼吸第三阶段催化氧气生成水的酶可将H+运输到线粒体内膜和外膜之间,因此H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段,B正确;
C、膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质,H+进入内膜为协助扩散,C正确;
D、氧气与氢离子反应生成水,氢离子的浓度会影响丙酮酸的运输,所以丙酮酸进入线粒体的过程受O2浓度的影响,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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
2、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.(2022高三上·黄梅期中)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。多酚氧化酶PPO催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是()
A.由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B.非竞争性抑制剂降低酶活性与高温对酶活性抑制均与酶的空间结构改变有关
C.该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
D.图2中与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更高
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据图1模型可知,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,使底物无法与酶结合形成酶—底物复合物,进而影响酶促反应速率,因此增加反应体系中底物的浓度,可减弱竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A正确;
B、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制;高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制,B正确;
C、本实验是探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,本实验的自变量有温度和酶的种类,PPO用量是无关变量,应保持等量且适宜,C正确;
D、据图2可知,相同的温度条件下,酶A催化酚分解的剩余量比酶B多,说明相同温度条件下酶B的活性更高,D错误。
故答案为:D。
【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)。
5.(2022高三上·黄梅期中)某兴趣小组进行酵母菌发酵实验的装置及实验结果如图所示,三个瓶中均装入等量的酵母菌、葡萄糖和白砂糖等,下列说法正确的是()
A.气球的大小可代表酵母菌细胞呼吸强度的大小
B.气球中的气体会使溴麝香草酚蓝水溶液变为灰绿色
C.发酵时,酵母菌细胞呼吸酶的最适温度是40℃
D.随着时间的增加,三个气球的体积将会越来越大
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、气球中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳,酵母菌细胞呼吸强度越大,产生的二氧化碳含量越高,气球体积越大,A正确;
B、气球中的气体是二氧化碳,会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,B错误;
C、由气球体积大小可知,酵母菌细胞呼吸酶的活性大小依次为40℃> 20℃>0℃,但不能确定最适温度是40℃,C错误;
D、反应中的底物的量是相等的,随着时间的进行,底物消耗殆尽,反应不再进行,气球的体积不再增加,D错误。
故答案为:A。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式的实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于兼性厌氧菌,即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸,在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸,因此便于用来研究细胞的呼吸方式。
(2)在探究活动中,需要设计和进行对比实验,分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。
(3)CO2可以使澄清的石灰水变浑浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
6.(2022高三上·黄梅期中)连续48h测定某温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是()
A.测定过程中,第36h时有机物积累量最大
B.前3h叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
C.植物呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42h
D.实验中该植物前24h有机物积累量等于后24h有机物积累量
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、由图可知,粗实线表示室内CO2浓度变化,CO2浓度最低点表示有机物积累量最大,图中第42h时有机物积累量最大,A错误;
B、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,B错误;
C、室内CO2浓度转折点表示植物呼吸与光合速率相等,由图可知,植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42h,C正确;
D、分析曲线可知,在24时,室内CO2浓度高于0时,48时室内CO2浓度低于24时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
7.(2022高三上·黄梅期中)生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案,能够通过增加抑制食欲的激素(如瘦素、胆囊收缩素),减少能量摄入达到减重的目的。研究发现,部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍,但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图,下列说法错误的是()
A.采取生酮饮食方案后,人体主要的能源物质是脂肪
B.部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得
C.相比正常细胞,生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小
D.生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案,因此采取生酮饮食方案后,人体主要的能源物质是脂肪,A正确;
B、部分肿瘤细胞存在线粒体(有氧呼吸的主要场所)功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍,但ATP产量无显著增加,说明部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得,B正确;
C、由于部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,使酮体分解释放能量受阻,因此相比正常细胞,生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较大,C错误;
D、生酮饮食(KD)能够通过增加抑制食欲的激素(如瘦素、胆囊收缩素),减少能量摄入达到减重的目的,因此可控制能源物质的摄入,从而用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗,D正确。
故答案为:C。
【分析】 KD生活方式的机理:当葡萄糖摄入量极低时,无法为细胞供应足够能量,使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加,导致酮体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多,同时参与酮体代谢的酶,如BDH1的含量也升高。酮体进入血液被肝外组织细胞摄取利用,经酮体代谢酶催化相应代谢反应产生能量,而未被利用的酮体经消化道、呼吸道和泌尿系统排出体外,使得机体丢失一部分能量。
8.(2022高三上·黄梅期中)生菜是一种深受人们喜爱的叶菜。科研人员探究红、蓝光配比(R/B)对生菜叶片光合作用及生长的影响,结果如下表。下列分析合理的是()
分组检测指标 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
B R/B=1 R/B=4 R/B=8 R/B=12 R
地上部分干重(g) 0.95 1.04 1.37 1.67 1.83 1.8
叶面积(cm2) 545 597 771 898 956 950
净光合速率(μmol·m-2·s-1) 7.95 8.5 7.9 7.76 6.86 4
A.①、⑥为对照组,②、③、④、⑤为实验组
B.种植生菜最适宜的红、蓝光配比(R/B)为1
C.相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率更高
D.光照不仅为生菜提供能量也作为信号影响生菜生长
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、本实验目的是探究红、蓝光配比(R/B)对生菜叶片光合作用及生长的影响,表中⑥组均为实验组,形成对比实验,A错误;
B、据表格数据可知,在R/B=1时,其净光合速率在实验组中最大,但地上部分干重和叶面积均不是最高,故该配比不是种植生菜的最适宜配比,B错误;
C、据表可知,随着红光比例增加,生菜的净光合速率降低,故相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率较低,C错误;
D、分析题意可知,光照不仅为生菜提供能量(光能)也作为信号影响生菜生长,D正确。
故答案为:D。
【分析】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。
9.(2022高三上·黄梅期中)我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线(ASAP),成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是()
A.①、②过程模拟暗反应中CO2的固定,③过程模拟C3的还原
B.植物体内,C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP
C.该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中
D.ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、分析题图,①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定,③④过程模拟暗反应中三碳化合物的还原,A正确;
B、植物体内,C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP,B正确;
C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物,同时将光能转化为有机物中的化学能,C错误;
D、ASAP代谢路线是人工合成路线,无植物的生长过程,该过程有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
10.(2022高三上·黄梅期中)许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列有关谚语原理解释错误的是()
A.“肥料不下,稻子不大”:作物生长所需的有机物主要来源于肥料
B.“犁地深一寸,等于上层粪”:犁地松土有利于根部细胞对矿质元素的吸收
C.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”:合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率
D.“农家两大宝,猪粪、红花草(豆科植物)”:豆科植物根系上的根瘤菌起到固氮肥田的效果
【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;种间关系;生态系统的结构;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、有机物经过分解者的分解作用之后转变为无机物能被植物吸收利用,而植物不能利用其中的有机物,A错误;
B、犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸,为根部吸收矿质元素提供能量来源,进而促进根部对矿质元素的吸收,B正确;
C、稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,说明合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率,原因是合理密植可以充分利用光能等资源,C正确;
D、由于豆科植物与根瘤菌互利共生,豆科植物为根瘤菌提供有机物,而根瘤菌具有固氮的作用,从而达到肥田的效果,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
2、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。
3、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、互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。
11.(2022高三上·广西月考)热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量,理论上,不但能延缓肿瘤生长,还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是()
A.热量限制可以减少癌细胞的能量来源,抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
B.热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动
C.衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D.实验动物寿命的延长意味着每个细胞的存活时间延长,细胞的分裂能力增强
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、热量限制可减少癌细胞的能量来源,但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因,癌细胞的形成是原癌基因和抑制基因发生基因突变的结果,A错误;
B、热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量,因此热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动,B正确;
C、热量限制能延缓衰老,而不是使动物体内没有衰老的细胞,C错误;
D、实验动物寿命的延长可能是细胞的代谢活动缓慢导致细胞存活的时间延长,细胞的分裂能力因能量的供应不足而减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞衰老的特征:
(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;
(2)细胞内多种酶的活性降低;
(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;
(4)细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
(5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
2、癌细胞的主要特征:
(1)无限分裂增殖;
(2)形态结构变化;
(3)细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等。
3、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
12.(2022高三上·山东月考)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A.待降解成分进入自噬体需要穿过四层磷脂分子
B.溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
C.自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器
D.细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
【答案】C
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞内的待降解成分被细胞自身的双层膜,包裹形成自噬体,不需跨膜进入,A错误;
B、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,B错误;
C、由于内质网等具膜细胞器可以形成囊泡结构,因此推测自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器,C正确;
D、细胞自噬异常,衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除,会导致细胞生命活动紊乱,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞自噬:
(1)概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用的过程。
(2)意义:①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。②通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。③人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
13.(2022高三上·广西月考)某同学在观察动物精巢内细胞分裂的过程中,绘制了a~g7个细胞中染色体和核DNA分子的数量图,根据每个细胞中染色体和核DNA的数量对应关系,下列叙述错误的是()
A.细胞d、e中核DNA正在复制,染色体数目不变,细胞中含有同源染色体
B.细胞a中含有X染色体或Y染色体,细胞中的DNA数量大于染色体数
C.细胞c中含1条或2条性染色体,细胞f中可能发生两种类型的基因重组
D.细胞g表示有丝分裂后期,含有4个染色体组,细胞质一定发生 均等分裂
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、细胞d、e中的核DNA数量在2n~4n之间,说明核DNA正在复制,此时染色体数目不变,细胞处于间期,细胞中含有同源染色体,A正确;
B、细胞a中染色体数和核DNA数都是正常体细胞的一半,说明细胞核中只含有一个染色体组,含X染色体或Y染色体,细胞质中也含有DNA,因此细胞中DNA的数量大于染色体的数量,B正确;
C、细胞c中含有和体细胞一样的染色体和核DNA数,为没有复制的间期细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞,细胞中一定含有两条性染色体,细胞f中核DNA数是染色体数的2倍,如果处于减数第一次分裂,可能发生染色体互换、非同源染色体的自由组合两种类型基因重组,C错误;
D、细胞g中染色体数和核DNA数均是正常体细胞的2倍,说明处于有丝分裂后期,此时细胞中有4个染色体组,由于进行的是有丝分裂,因此细胞质均等分裂,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图:a中染色体数目和核DNA数目都是体细胞的一半,处于减数第二次分裂末期;b中染色体数目是体细胞的一半,但核DNA数与体细胞相同,处于减数第二次分裂前期和中期;c中染色体数目和核DNA数目都与体细胞相同,可表示有丝分裂末期和减数第二次分裂后期;de中核DNA数目处于2n-4n之间,处于分裂间期;f中染色体数目与体细胞相同,但核DNA数目是体细胞的2倍,表示有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂;g中染色体数目是体细胞的2倍,表示有丝分裂后期。
14.(2022高三上·黄梅期中)蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的雌蜂(2n=32),雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体,如图为蜜蜂体内的某一细胞示意图(n=16,只画出部分染色体,英文字母表示基因)。下列推测符合事实的是()
A.该细胞有两个染色体组
B.该细胞若继续分裂只有一个时期含有32个DNA分子
C.该细胞发生了基因突变,若继续分裂则A、a将分离
D.该细胞中有4个中心粒,32条姐妹染色单体
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、该细胞中不存在同源染色体,说明含有1个染色体组,A错误;
B、该细胞中含有16条染色体、32个DNA分子,可能处于减数第二次分裂前期,也可能处于减数第一次分裂前期或处于有丝分裂前期,若该细胞继续分裂,则处于减数第二次分裂中期、后期与处于减数第一次分裂分裂中期、后期或处于有丝分裂分裂中期、后期的细胞中都含有32个DNA分子,B错误;
C、在该细胞中,组成某1条染色体的2条姐妹染色单体的相同位置上出现了基因A和a,基因A和a的出现,可能发生了基因突变,也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换所致,若继续分裂则A、a将分离,C错误;
D、该细胞可能处于减数第二次分裂前期,也可能处于减数第一次分裂前期或处于有丝分裂前期,有4个中心粒、16条染色体,每条染色体含有2条姐妹染色单体,因此该细胞中含有32条姐妹染色单体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
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、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
15.(2022高三上·黄梅期中)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是()
A.减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期,每个细胞中的染色体数一般相同
B.若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为减数第一次分裂后期发生了非同源染色体自由组合
C.若在分裂过程中只发生了一次异常产生了一个AAXB的精子,与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY
D.若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
【答案】B
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期(着丝粒分裂,染色体数目加倍),细胞中的染色体数一般相同,都与体细胞的染色体数目相同,A正确;
B、正常情况下产生的精子是AXB:aY=1:1或者AY:aXB=1:1,若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为发生了交叉互换或基因突变,B错误;
C、若产生了一个AAXB的精子,则说明XY同源染色体发生分离,而含A基因的染色单体形成子染色体后未分离,故与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY,aY,C正确;
D、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,无染色单体,染色体数目加倍,因此若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
16.(2022高三上·黄梅期中)某二倍体雌雄同株植物的花色有红色、黄色和白色三种,由一对等位基因(A、a)控制。某研究小组对该性状进行了研究,实验过程和结果如下。下列分析错误的是( )
实验1:黄色×白色 F1:黄色∶白色=1∶1
实验2:黄色×红色 F1:黄色∶红色=1∶1
实验3:白色×红色 F1:全为黄色
A.控制花色性状的基因遗传遵循基因的分离定律
B.黄色植株自交后代有1/2的个体能稳定遗传
C.若将实验1的F1进行自交,则F2中白色植株占5/8
D.若将实验2的F1进行自由交配,则F2中基因型AA出现的概率为9/16
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题意可知,实验1和实验2的F1表现型比例均为1∶1,相当于测交,结果说明控制花色性状的基因遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、由实验3的实验结果可知黄色植株为杂合子,黄色植株Aa自交后代包括1/4AA、1/2Aa、1/4aa,能稳定遗传的个体占1/2,B正确;
C、实验1的F1中黄色植株为1/2Aa,白色植株为1/2AA或1/2aa,若将实验1的F1进行自交,则F2中白色植株所占比例为1-非白色植株=1-1/2×3/4=5/8,C正确;
D、实验2的F1中黄色植株为1/2Aa,红色植株为1/2AA或1/2aa,若将实验2的F1进行自由交配,则F1产生的配子为3/4A、1/4a或1/4A、3/4a,可计算出F2中基因型AA出现的概率为9/16或1/16,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
17.(2022高三上·黄梅期中)以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为3∶1。假如两对基因都是完全显性遗传,则F1中两对基因在染色体上的位置关系最可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【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、细胞中两对等位基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的分离定律,自交时产生GH和gh两种配子,后代出现3: 1的性状分离比,符合题意,A正确;
B、细胞中两对等位基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的分离定律,自交时产生Gh和gH两种配子,两对基因都是完全显性遗传,故后代会出现1:2:1的性状分离比,不会出现3:1比例,B错误;
C、细胞中两对等位基因位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,自交后代会出现9: 3: 3: 1的性状分离比,不会出现3:1的性状分离比,C错误;
D、细胞中G/H和g/h为非等位基因,不会出现在同源染色体相同位置上,D错误。
故答案为:A。
【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。
18.(2022高三上·黄梅期中)果蝇红眼、白眼是由X染色体一对基因控制。 现有一对红眼果蝇交配,子一代中出现了白眼果蝇。若子一代红眼果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为( )
A.5∶3 B.7∶1 C.3∶1 D.13∶3
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由分析可知 ,亲代红眼雌果蝇基因型是XBXb,雄果蝇是XBY,则子一代的基因型和比例分别是XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1;子一代雌果蝇产生的配子种类和比例是:3/4XB、1/4Xb、红眼雄果蝇产生的精子种类和比例是:1/2XB、1/2Y,若子一代红眼果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为:3/8XBXB、1/8XBXb、3/8XBY、1/8XbY,所以理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例是7∶1,即B正确。
故答案为:B。
【分析】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。
19.(2022高三上·河北月考)某二倍体自花传粉植物有两对相对性状,圆形果( A)对长形果(a)为显性,单一花序( B)对复状花序(b)为显性。选取一圆形果复状花序(圆复)植株与一长形果单一花序(长单)植株杂交,F1全为圆单,F1自交,F2中圆单:圆复:长单:长复=51 :24:24: 1,下列相关叙述不正确的是()
A.控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
B.F1在产生配子时发生了基因重组
C.F1产生AB配子的概率为4/10
D.通过测交实验可以验证F1产生配子的类型及其比例
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由圆复与长单个体杂交, F1 全为圆单可知,F1 的基因型为 AaBb,F1 自交所得F2 中圆单:圆复:长单:长复=51:24:24:1,不是典型的 9:3:3:1(或变式),因此,说明F1的A、a、B、b 四种基因均位于 1 对同源染色体上,并且在减数分裂过程中发生了交叉互换,四种配子比例不同,A正确;
B、根据F2的分离比不是典型的 9:3:3:1(或变式),F1在产生配子时,减数分裂过程中发生了交叉互换,导致基因重组,B正确;
C、F2 中长复(aabb)所占比例为1/100,说明F1 产生ab配子的概率为1/10,同时产生的重组型AB配子比例也是1/10,C错误;
D、选长复(aabb)的个体与实验中的 F1 个体进行测交,可以验证 F1 产生配子的类型及其比例,D正确。
故答案为:C。
【分析】 将圆单、长复两个品系杂交得F1均为圆单,F2圆:长=(51+24):(24+1)=3:1,单:复=(51+24):(24+1)=3:1,可判断圆形果对长形果为显性性状,单一花序对复状花序为显性性状,且圆形果与长形果的遗传表现符合分离定律,F2圆单:圆复:长单:长复不符合9:3:3:1的性状分离比,不遵循基因的自由组合定律,可判断这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上且发生了交叉互换的结果。
二、综合题
20.(2022高三上·黄梅期中)图1表示某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构,图2为某动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有 (填字母)。
(2)图1中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是 。
(3)有学说认为线粒体起源于好氧细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图1中E和A中DNA的存在形式的主要区别是 。
(4)据图2可知,钠钾泵的生理功能除了与钠、钾离子结合并运输以外,还具有 功能。用呼吸抑制剂处理该细胞 (填“会”/“不会”)降低钠钾泵运输离子的速率。
(5)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色。这一现象说明细胞膜具有 的功能。
【答案】(1)BE
(2)进行细胞间的物质交换与信息交流
(3)E中DNA以裸露的环状形式存在,A中DNA与蛋白质结合成染色质的形式
(4)ATP水解酶活性(催化);会
(5)控制物质进出细胞
【知识点】细胞膜的功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;主动运输
【解析】【解答】(1)图中含有核酸的细胞器有B核糖体(含有RNA)、E线粒体(含有少量的DNA和RNA)。
(2)图中F为相邻两个细胞之间的通道,即为胞间连丝,可进行细胞间的物质交换与信息交流。
(3)原核生物中的DNA以裸露的环状形式存在,真核细胞中的DNA与蛋白质结合成染色质的形式,因此若线粒体是由好氧细菌进化形成的。则图中E线粒体和A细胞核中DNA的存在形式的主要区别是:E线粒体中DNA以裸露的环状形式存在,A细胞核中DNA与蛋白质结合成染色质的形式。
(4)据图2可知,钠钾泵的生理功能除了与钠、钾离子结合并运输以外,还具有催化ATP的水解,具有ATP水解酶活性。钠钾泵运输离子需要消耗能量,则用呼吸抑制剂处理该细胞会降低钠钾泵运输离子的速率。
(5)活细胞不能被台盼蓝染色,死细胞能被台盼蓝染成蓝色,这是由于细胞膜具有选择透过性的功能特点,能够控制物质进出细胞。
【分析】1、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
21.(2022高二上·凤城开学考)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。分析图示,回答下列问题:
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第 阶段,发生的场所是 。过程③发生的场所是 。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率 (填“>”“=”或“<”)呼吸作用速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有 (填序号)。
(3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会 (填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是 。
(4)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示:
光照强度/klx 1 0 3 5 7 9 11 13
CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1) 叶片甲 5 0.5 5 16 25 29 30 30
叶片乙 4 1.5 5 8 10 12 12 12
从表中可以看出光照强度为 klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
【答案】(1)一、二;线粒体基质;叶绿体类囊体薄膜
(2)>;①②③④
(3)减少;CO2浓度
(4)1
【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;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)图1中②表示有氧呼吸第一、二阶段,发生在线粒体基质,④属于有氧呼吸的第三阶段;过程③为光反应阶段,发生的场所是叶绿体类囊体薄膜。
(2)图2中C点净光合速率大于0,总光合速率大于呼吸速率;图2中B点为光的补偿点,此点表示光合速率等于呼吸速率,即植物可同时进行光合作用和呼吸作用,故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。
(3)当光照强度突然增大,光反应增强,产生的[H]和ATP增多,在其他条件不变的情况下,C3还原加快,而CO2的固定不变,故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少;当光照强度为C时,为植物的光饱和点,由于是在最适温度下进行的,故限制光合作用不再增加的环境因素是二氧化碳浓度。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点的条件下4小时,B点的条件下6小时,接着放置在C点的条件下14小时,则在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量=14×20-5×4=260mg。二氧化碳固定速率表示总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,当光照强度为1klx时,甲的总光合速率=0.5+5=5.5,乙的总光合速率=1.5+4=5.5,故二者的二氧化碳固定速率相等。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、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。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
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。
22.(2022高三上·黄梅期中)科学家们发表文章指出,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术便可实施。请回答下列问题:
(1)利用扁桃体中的干细胞修复肝脏时,干细胞通过 的过程成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同,但是干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶,这是因为 。
(2)图一中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为 (填字母),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图一中的 (填字母)。
(3)人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图二是人体扁桃体干细胞增殖过程中染色体数目变化的曲线图,图中a= 条,图二中A时期染色体数目变化的原因是 。
(4)在图三中画出进行有丝分裂的人体细胞的一个细胞周期中核DNA的数量变化曲线 。
(5)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这种细胞的死亡过程称为 。
【答案】(1)细胞分裂和细胞分化;基因的选择性表达(或遗传信息表达情况不同)
(2)ACDEB;CD
(3)92;着丝粒分裂
(4)
(5)细胞坏死
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】(1)干细胞可通过细胞分裂和细胞分化的过程成为肝脏细胞。在细胞分化过程中,干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息虽然相同,但是由于二者细胞中遗传信息的执行情况不同,导致干细胞内不能产生肝脏细胞所特有的转氨酶。
(2)分析图一,A有细胞核,且核仁明显,处于有丝分裂的间期;B中的染色体变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁出现形成子细胞核,处于有丝分裂的末期;C中的染色体散乱分布在细胞中,处于有丝分裂的前期;D中的染色体排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期;E中的染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极,处于有丝分裂的后期。综上分析,上述细胞在一个细胞周期中正确的排序为ACDEB。A中正在形成染色单体,E和B分别处于分裂后期和末期,细胞中没有染色单体,C和D中的每条染色体均含有2条染色单体和2个DNA分子,因此染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图一中的CD。
(3)人体扁桃体干细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的。依题意并分析曲线图可知:AB段细胞内含有的染色体数目最多,是不增殖的体细胞内染色体数目的2倍,所以a =46条×2=92条。图二中A时期染色体数目变化的原因是细胞分裂进入后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍。
(4)体细胞在一个有丝分裂的周期中,DNA的数量开始时是46个,DNA在间期完成复制后加倍(92个),在分裂的前期、中期、后期和末期的前段都保持加倍后的数量,在有丝分裂的末期最后,细胞一分为二时,DNA数量减半,恢复到正常的数量(46)个。
(5)酗酒及长期服用某些药物而导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这属于在不利因素的影响下而导致的细胞坏死。
【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、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。
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。
23.(2022高三上·黄梅期中) 2014年通江县三溪镇引进青花椒成片种植增加收入。青花椒是雌雄同株异花植物,经研究茎干皮刺的性状受一对等位基因A、a控制,显性纯合植株表现为长皮刺,杂合植株表现为短皮刺,隐性植株表现为无皮刺。皮刺的颜色受另一对等位基因B、b控制,B控制深绿色,b控制黄绿色,不考虑交叉互换。请回答下列问题:
(1)短皮刺深绿色青花椒的基因型是 。基因型为AAbb的青花椒的表现型是 。现希望获得无皮刺的青花椒植株方便农民采摘,应选择基因型为 青花椒植株种植。
(2)现有基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb的植株,某实验小组欲探究这两对等位基因是否独立遗传,请你用最简单的实验思路来加以判断。
实验思路: 。
若子代的表现型及比为 ,则A、a和B、b不独立遗传。
若子代的表现型及比为 ,则A、a和B、b独立遗传。
【答案】(1)AaBB、AaBb;长皮刺黄绿色;aa(或aabb、aaBb、aaBB)
(2)让基因型为AaBb的青花椒植株自交,观察并统计子代植株表现型及比例。;深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1 或者黄绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1;深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶黄绿色长皮刺∶黄绿色短皮刺∶无皮刺=3∶6∶1∶2∶4
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)经研究茎干皮刺的性状受一对等位基因A、a控制,显性纯合植株表现为长皮刺,杂合植株表现为短皮刺,隐性植株表现为无皮刺,说明短皮刺基因型为Aa。皮刺的颜色受另一对等位基因B、b控制,B控制深绿色,b控制黄绿色,说明深绿色基因型为BB或Bb,故短皮刺深绿色青花椒的基因型是AaBB或AaBb。由题意可知,基因型为AA(长皮刺)bb(黄绿色)的青花椒的表现型是长皮刺黄绿色。现希望获得无皮刺aa的青花椒植株方便农民采摘,应选择基因型为aa— —青花椒植株种植。
(2)验证基因是否遵循自由组合定律,可通过双杂合杂交,观察其子代表现型及比例进行判断。
实验思路:让基因型为AaBb的青花椒植株自交,观察并统计子代植株表现型及比例。
预期:若子代的表现型及比为深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1 或者黄绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1,说明两对等位基因连锁,即A、a和B、b不独立遗传。
若子代的表现型及比为深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶黄绿色长皮刺∶黄绿色短皮刺∶无皮刺=3∶6∶1∶2∶4(为9:3:3:1的变式),说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律,即A、a和B、b独立遗传。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
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湖北省黄冈市黄梅国际育才高级中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题
一、单选题
1.实验材料和方法的选用直接影响实验的效果,下列相关实验叙述错误的是()
A.黑藻的叶片既可作为观察细胞质流动的实验材料,又可用于观察细胞的质壁分离
B.在“探究pH对酶活性的影响”实验中,不宜选择淀粉和淀粉酶为材料
C.鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了放射性同位素示踪法
D.“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,可比较细胞周期中不同时期的时间长短
2.(2022高三上·黄梅期中)如图是渗透平衡时的渗透装置,烧杯的液面高度为a,漏斗的液面高度为b,液面差m=b-a,在此基础上继续实验,以渗透平衡时液面差为观测指标,错误的是()
A.若向漏斗中滴入清水,平衡时m将减小
B.渗透平衡时,仍有水分子通过半透膜
C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减少
D.若向漏斗中加入蔗糖分子,则平衡时m不变
3.(2022高三上·黄梅期中)如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白,可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下,丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,该过程不消耗ATP。下列说法错误的是()
A.丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散
B.H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段
C.膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质
D.丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响
4.(2022高三上·黄梅期中)下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图。多酚氧化酶PPO催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,某同学设计了实验并对各组酚的剩余量进行检测,结果如图2所示,各组加入的PPO的量相同。下列说法错误的是()
A.由图1模型推测,可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制
B.非竞争性抑制剂降低酶活性与高温对酶活性抑制均与酶的空间结构改变有关
C.该实验的自变量是温度和酶的种类,PPO用量是无关变量
D.图2中与酶B相比,相同温度条件下酶A的活性更高
5.(2022高三上·黄梅期中)某兴趣小组进行酵母菌发酵实验的装置及实验结果如图所示,三个瓶中均装入等量的酵母菌、葡萄糖和白砂糖等,下列说法正确的是()
A.气球的大小可代表酵母菌细胞呼吸强度的大小
B.气球中的气体会使溴麝香草酚蓝水溶液变为灰绿色
C.发酵时,酵母菌细胞呼吸酶的最适温度是40℃
D.随着时间的增加,三个气球的体积将会越来越大
6.(2022高三上·黄梅期中)连续48h测定某温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是()
A.测定过程中,第36h时有机物积累量最大
B.前3h叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
C.植物呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42h
D.实验中该植物前24h有机物积累量等于后24h有机物积累量
7.(2022高三上·黄梅期中)生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案,能够通过增加抑制食欲的激素(如瘦素、胆囊收缩素),减少能量摄入达到减重的目的。研究发现,部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍,但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图,下列说法错误的是()
A.采取生酮饮食方案后,人体主要的能源物质是脂肪
B.部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得
C.相比正常细胞,生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小
D.生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗
8.(2022高三上·黄梅期中)生菜是一种深受人们喜爱的叶菜。科研人员探究红、蓝光配比(R/B)对生菜叶片光合作用及生长的影响,结果如下表。下列分析合理的是()
分组检测指标 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
B R/B=1 R/B=4 R/B=8 R/B=12 R
地上部分干重(g) 0.95 1.04 1.37 1.67 1.83 1.8
叶面积(cm2) 545 597 771 898 956 950
净光合速率(μmol·m-2·s-1) 7.95 8.5 7.9 7.76 6.86 4
A.①、⑥为对照组,②、③、④、⑤为实验组
B.种植生菜最适宜的红、蓝光配比(R/B)为1
C.相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率更高
D.光照不仅为生菜提供能量也作为信号影响生菜生长
9.(2022高三上·黄梅期中)我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线(ASAP),成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是()
A.①、②过程模拟暗反应中CO2的固定,③过程模拟C3的还原
B.植物体内,C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP
C.该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中
D.ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响
10.(2022高三上·黄梅期中)许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列有关谚语原理解释错误的是()
A.“肥料不下,稻子不大”:作物生长所需的有机物主要来源于肥料
B.“犁地深一寸,等于上层粪”:犁地松土有利于根部细胞对矿质元素的吸收
C.“稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”:合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率
D.“农家两大宝,猪粪、红花草(豆科植物)”:豆科植物根系上的根瘤菌起到固氮肥田的效果
11.(2022高三上·广西月考)热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量,理论上,不但能延缓肿瘤生长,还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是()
A.热量限制可以减少癌细胞的能量来源,抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
B.热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动
C.衰老的细胞内水分减少、体积减小,热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D.实验动物寿命的延长意味着每个细胞的存活时间延长,细胞的分裂能力增强
12.(2022高三上·山东月考)细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制。细胞内的待降解成分被双层膜结构的自噬体包裹,在自噬体与溶酶体融合后进行降解并得以循环利用,其过程如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A.待降解成分进入自噬体需要穿过四层磷脂分子
B.溶酶体合成的水解酶在细胞自噬中起主要作用
C.自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器
D.细胞自噬异常不会影响细胞正常的生命活动
13.(2022高三上·广西月考)某同学在观察动物精巢内细胞分裂的过程中,绘制了a~g7个细胞中染色体和核DNA分子的数量图,根据每个细胞中染色体和核DNA的数量对应关系,下列叙述错误的是()
A.细胞d、e中核DNA正在复制,染色体数目不变,细胞中含有同源染色体
B.细胞a中含有X染色体或Y染色体,细胞中的DNA数量大于染色体数
C.细胞c中含1条或2条性染色体,细胞f中可能发生两种类型的基因重组
D.细胞g表示有丝分裂后期,含有4个染色体组,细胞质一定发生 均等分裂
14.(2022高三上·黄梅期中)蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的雌蜂(2n=32),雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体,如图为蜜蜂体内的某一细胞示意图(n=16,只画出部分染色体,英文字母表示基因)。下列推测符合事实的是()
A.该细胞有两个染色体组
B.该细胞若继续分裂只有一个时期含有32个DNA分子
C.该细胞发生了基因突变,若继续分裂则A、a将分离
D.该细胞中有4个中心粒,32条姐妹染色单体
15.(2022高三上·黄梅期中)一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述错误的是()
A.减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期,每个细胞中的染色体数一般相同
B.若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为减数第一次分裂后期发生了非同源染色体自由组合
C.若在分裂过程中只发生了一次异常产生了一个AAXB的精子,与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY、aY
D.若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
16.(2022高三上·黄梅期中)某二倍体雌雄同株植物的花色有红色、黄色和白色三种,由一对等位基因(A、a)控制。某研究小组对该性状进行了研究,实验过程和结果如下。下列分析错误的是( )
实验1:黄色×白色 F1:黄色∶白色=1∶1
实验2:黄色×红色 F1:黄色∶红色=1∶1
实验3:白色×红色 F1:全为黄色
A.控制花色性状的基因遗传遵循基因的分离定律
B.黄色植株自交后代有1/2的个体能稳定遗传
C.若将实验1的F1进行自交,则F2中白色植株占5/8
D.若将实验2的F1进行自由交配,则F2中基因型AA出现的概率为9/16
17.(2022高三上·黄梅期中)以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为3∶1。假如两对基因都是完全显性遗传,则F1中两对基因在染色体上的位置关系最可能的是( )
A. B.
C. D.
18.(2022高三上·黄梅期中)果蝇红眼、白眼是由X染色体一对基因控制。 现有一对红眼果蝇交配,子一代中出现了白眼果蝇。若子一代红眼果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为( )
A.5∶3 B.7∶1 C.3∶1 D.13∶3
19.(2022高三上·河北月考)某二倍体自花传粉植物有两对相对性状,圆形果( A)对长形果(a)为显性,单一花序( B)对复状花序(b)为显性。选取一圆形果复状花序(圆复)植株与一长形果单一花序(长单)植株杂交,F1全为圆单,F1自交,F2中圆单:圆复:长单:长复=51 :24:24: 1,下列相关叙述不正确的是()
A.控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
B.F1在产生配子时发生了基因重组
C.F1产生AB配子的概率为4/10
D.通过测交实验可以验证F1产生配子的类型及其比例
二、综合题
20.(2022高三上·黄梅期中)图1表示某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构,图2为某动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有 (填字母)。
(2)图1中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是 。
(3)有学说认为线粒体起源于好氧细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图1中E和A中DNA的存在形式的主要区别是 。
(4)据图2可知,钠钾泵的生理功能除了与钠、钾离子结合并运输以外,还具有 功能。用呼吸抑制剂处理该细胞 (填“会”/“不会”)降低钠钾泵运输离子的速率。
(5)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色。这一现象说明细胞膜具有 的功能。
21.(2022高二上·凤城开学考)图1为某种植物光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示该植物在最适温度、不同光照强度下净光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化,净光合作用速率是指总光合作用速率与呼吸作用速率之差。分析图示,回答下列问题:
(1)图1中过程②属于有氧呼吸的第 阶段,发生的场所是 。过程③发生的场所是 。
(2)图2中C点时该植物总光合作用速率 (填“>”“=”或“<”)呼吸作用速率。B点对应的条件下,该植物能完成图1中的生理过程有 (填序号)。
(3)当光照强度突然增大,在其他条件不变的情况下,叶肉细胞中C3含量短时间内会 (填“增加”“不变”或“减少”)。当光照强度为C点对应的光照强度时,限制光合作用速率不再增加的环境因素主要是 。
(4)研究小组另选甲、乙两种植物,分别从两种植物上取多片彼此相似且等量的叶片,在最适温度条件下分别测定不同光照强度下甲、乙两植物叶片的CO2吸收速率,所得数据如表所示:
光照强度/klx 1 0 3 5 7 9 11 13
CO2吸收速率(μmol·m-2·s-1) 叶片甲 5 0.5 5 16 25 29 30 30
叶片乙 4 1.5 5 8 10 12 12 12
从表中可以看出光照强度为 klx时,甲、乙两叶片中叶绿体的CO2固定速率相等。
22.(2022高三上·黄梅期中)科学家们发表文章指出,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术便可实施。请回答下列问题:
(1)利用扁桃体中的干细胞修复肝脏时,干细胞通过 的过程成为肝脏细胞。干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息相同,但是干细胞内不存在肝脏细胞所特有的转氨酶,这是因为 。
(2)图一中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为 (填字母),染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图一中的 (填字母)。
(3)人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图二是人体扁桃体干细胞增殖过程中染色体数目变化的曲线图,图中a= 条,图二中A时期染色体数目变化的原因是 。
(4)在图三中画出进行有丝分裂的人体细胞的一个细胞周期中核DNA的数量变化曲线 。
(5)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这种细胞的死亡过程称为 。
23.(2022高三上·黄梅期中) 2014年通江县三溪镇引进青花椒成片种植增加收入。青花椒是雌雄同株异花植物,经研究茎干皮刺的性状受一对等位基因A、a控制,显性纯合植株表现为长皮刺,杂合植株表现为短皮刺,隐性植株表现为无皮刺。皮刺的颜色受另一对等位基因B、b控制,B控制深绿色,b控制黄绿色,不考虑交叉互换。请回答下列问题:
(1)短皮刺深绿色青花椒的基因型是 。基因型为AAbb的青花椒的表现型是 。现希望获得无皮刺的青花椒植株方便农民采摘,应选择基因型为 青花椒植株种植。
(2)现有基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb的植株,某实验小组欲探究这两对等位基因是否独立遗传,请你用最简单的实验思路来加以判断。
实验思路: 。
若子代的表现型及比为 ,则A、a和B、b不独立遗传。
若子代的表现型及比为 ,则A、a和B、b独立遗传。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素;光合作用的发现史;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶片含有叶绿体,呈绿色,所以可以在显微镜下观察观察细胞质的流动,可以选择叶绿体为参照物,同时黑藻叶片是成熟的植物细胞,可以发生质壁分离,可以叶绿体之间的距离呈现出来的颜色变化作为观察指标,A正确;
B、淀粉在酸性条件下会水解,所以在酸性条件下会对酶的催化效率造成干扰,因此不采用淀粉和淀粉酶能作为探究pH对酶活性影响的材料,B正确;
C、18O没有放射性,所以鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源采用了同位素示踪法,C错误;
D、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,可通过比较不同时期细胞的数目来判断细胞周期中不同时期的长短,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物实验应遵循的原则:(1)单一变量原则,(2)对照原则,(3)可重复原则,(4)科学性原则。
2、发生质壁分离的条件:活的成熟的植物细胞,因为该细胞中具有大液泡;
3、植物细胞质壁分离和复原的实验材料的选择:
最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶,紫色大液泡十分明显,能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞,因为只有活细胞的原生质层才具有选择透过性,否则将不会出现质壁分离和复原的现象。
若选择无色的洋葱作材料,实验效果差,原因是由于不具颜色的洋葱,细胞液无颜色,因此分辨不清,并不是不会发生质壁分离和复原。
另外,新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材料。
2.【答案】D
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、向漏斗中滴入清水,漏斗内的浓度降低,渗透压下降,m将减小,A正确;
B、渗透平衡仍有水分子通过半透膜,B正确;
C、吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,由于渗透作用液面会继续上升,上升的时候将漏斗的溶液稀释,渗透压下降,因此减小,C正确;
D、加蔗糖,实际上此时漏斗中的蔗糖浓度增大了,因此通过渗透作用进入漏斗中的水分子增加,m升高,D错误。
故答案为:D。
【分析】水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
3.【答案】A
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质,属于主动运输,A错误;
B、有氧呼吸第三阶段催化氧气生成水的酶可将H+运输到线粒体内膜和外膜之间,因此H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段,B正确;
C、膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质,H+进入内膜为协助扩散,C正确;
D、氧气与氢离子反应生成水,氢离子的浓度会影响丙酮酸的运输,所以丙酮酸进入线粒体的过程受O2浓度的影响,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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
2、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.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、据图1模型可知,竞争性抑制剂与底物竞争酶与底物的结合位点,使底物无法与酶结合形成酶—底物复合物,进而影响酶促反应速率,因此增加反应体系中底物的浓度,可减弱竞争性抑制剂对酶活性的抑制,A正确;
B、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制;高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制,B正确;
C、本实验是探究不同温度条件下两种PPO活性的大小,本实验的自变量有温度和酶的种类,PPO用量是无关变量,应保持等量且适宜,C正确;
D、据图2可知,相同的温度条件下,酶A催化酚分解的剩余量比酶B多,说明相同温度条件下酶B的活性更高,D错误。
故答案为:D。
【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)。
5.【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、气球中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳,酵母菌细胞呼吸强度越大,产生的二氧化碳含量越高,气球体积越大,A正确;
B、气球中的气体是二氧化碳,会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,B错误;
C、由气球体积大小可知,酵母菌细胞呼吸酶的活性大小依次为40℃> 20℃>0℃,但不能确定最适温度是40℃,C错误;
D、反应中的底物的量是相等的,随着时间的进行,底物消耗殆尽,反应不再进行,气球的体积不再增加,D错误。
故答案为:A。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式的实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于兼性厌氧菌,即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸,在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸,因此便于用来研究细胞的呼吸方式。
(2)在探究活动中,需要设计和进行对比实验,分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况。
(3)CO2可以使澄清的石灰水变浑浊也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
(4)橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。
6.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、由图可知,粗实线表示室内CO2浓度变化,CO2浓度最低点表示有机物积累量最大,图中第42h时有机物积累量最大,A错误;
B、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,B错误;
C、室内CO2浓度转折点表示植物呼吸与光合速率相等,由图可知,植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42h,C正确;
D、分析曲线可知,在24时,室内CO2浓度高于0时,48时室内CO2浓度低于24时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
7.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、生酮饮食(KD)是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案,因此采取生酮饮食方案后,人体主要的能源物质是脂肪,A正确;
B、部分肿瘤细胞存在线粒体(有氧呼吸的主要场所)功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍,但ATP产量无显著增加,说明部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得,B正确;
C、由于部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍,缺乏利用酮体的关键酶,使酮体分解释放能量受阻,因此相比正常细胞,生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较大,C错误;
D、生酮饮食(KD)能够通过增加抑制食欲的激素(如瘦素、胆囊收缩素),减少能量摄入达到减重的目的,因此可控制能源物质的摄入,从而用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗,D正确。
故答案为:C。
【分析】 KD生活方式的机理:当葡萄糖摄入量极低时,无法为细胞供应足够能量,使得机体在肝脏中的脂肪代谢增加,导致酮体(如丙酮、乙酰乙酸等代谢产物)增多,同时参与酮体代谢的酶,如BDH1的含量也升高。酮体进入血液被肝外组织细胞摄取利用,经酮体代谢酶催化相应代谢反应产生能量,而未被利用的酮体经消化道、呼吸道和泌尿系统排出体外,使得机体丢失一部分能量。
8.【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、本实验目的是探究红、蓝光配比(R/B)对生菜叶片光合作用及生长的影响,表中⑥组均为实验组,形成对比实验,A错误;
B、据表格数据可知,在R/B=1时,其净光合速率在实验组中最大,但地上部分干重和叶面积均不是最高,故该配比不是种植生菜的最适宜配比,B错误;
C、据表可知,随着红光比例增加,生菜的净光合速率降低,故相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率较低,C错误;
D、分析题意可知,光照不仅为生菜提供能量(光能)也作为信号影响生菜生长,D正确。
故答案为:D。
【分析】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。
9.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、分析题图,①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定,③④过程模拟暗反应中三碳化合物的还原,A正确;
B、植物体内,C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP,B正确;
C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物,同时将光能转化为有机物中的化学能,C错误;
D、ASAP代谢路线是人工合成路线,无植物的生长过程,该过程有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】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。
10.【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;种间关系;生态系统的结构;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、有机物经过分解者的分解作用之后转变为无机物能被植物吸收利用,而植物不能利用其中的有机物,A错误;
B、犁地松土有利于增加根部细胞有氧呼吸,为根部吸收矿质元素提供能量来源,进而促进根部对矿质元素的吸收,B正确;
C、稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”,说明合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率,原因是合理密植可以充分利用光能等资源,C正确;
D、由于豆科植物与根瘤菌互利共生,豆科植物为根瘤菌提供有机物,而根瘤菌具有固氮的作用,从而达到肥田的效果,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
2、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。
3、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、互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。
11.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、热量限制可减少癌细胞的能量来源,但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因,癌细胞的形成是原癌基因和抑制基因发生基因突变的结果,A错误;
B、热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量,因此热量限制的前提是保证氨基酸、维生素等的摄入以维持细胞的正常代谢活动,B正确;
C、热量限制能延缓衰老,而不是使动物体内没有衰老的细胞,C错误;
D、实验动物寿命的延长可能是细胞的代谢活动缓慢导致细胞存活的时间延长,细胞的分裂能力因能量的供应不足而减弱,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞衰老的特征:
(1)细胞内水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢速率减慢;
(2)细胞内多种酶的活性降低;
(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能;
(4)细胞内呼吸速度减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
(5)透变:细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
2、癌细胞的主要特征:
(1)无限分裂增殖;
(2)形态结构变化;
(3)细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等。
3、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
12.【答案】C
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞内的待降解成分被细胞自身的双层膜,包裹形成自噬体,不需跨膜进入,A错误;
B、溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的,B错误;
C、由于内质网等具膜细胞器可以形成囊泡结构,因此推测自噬体的膜结构可能来自于内质网等具膜细胞器,C正确;
D、细胞自噬异常,衰老和损伤的细胞器、错误折叠的蛋白质等无法清除,会导致细胞生命活动紊乱,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞自噬:
(1)概念:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用的过程。
(2)意义:①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。②通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。③人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
13.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、细胞d、e中的核DNA数量在2n~4n之间,说明核DNA正在复制,此时染色体数目不变,细胞处于间期,细胞中含有同源染色体,A正确;
B、细胞a中染色体数和核DNA数都是正常体细胞的一半,说明细胞核中只含有一个染色体组,含X染色体或Y染色体,细胞质中也含有DNA,因此细胞中DNA的数量大于染色体的数量,B正确;
C、细胞c中含有和体细胞一样的染色体和核DNA数,为没有复制的间期细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞,细胞中一定含有两条性染色体,细胞f中核DNA数是染色体数的2倍,如果处于减数第一次分裂,可能发生染色体互换、非同源染色体的自由组合两种类型基因重组,C错误;
D、细胞g中染色体数和核DNA数均是正常体细胞的2倍,说明处于有丝分裂后期,此时细胞中有4个染色体组,由于进行的是有丝分裂,因此细胞质均等分裂,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图:a中染色体数目和核DNA数目都是体细胞的一半,处于减数第二次分裂末期;b中染色体数目是体细胞的一半,但核DNA数与体细胞相同,处于减数第二次分裂前期和中期;c中染色体数目和核DNA数目都与体细胞相同,可表示有丝分裂末期和减数第二次分裂后期;de中核DNA数目处于2n-4n之间,处于分裂间期;f中染色体数目与体细胞相同,但核DNA数目是体细胞的2倍,表示有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂;g中染色体数目是体细胞的2倍,表示有丝分裂后期。
14.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的类型
【解析】【解答】A、该细胞中不存在同源染色体,说明含有1个染色体组,A错误;
B、该细胞中含有16条染色体、32个DNA分子,可能处于减数第二次分裂前期,也可能处于减数第一次分裂前期或处于有丝分裂前期,若该细胞继续分裂,则处于减数第二次分裂中期、后期与处于减数第一次分裂分裂中期、后期或处于有丝分裂分裂中期、后期的细胞中都含有32个DNA分子,B错误;
C、在该细胞中,组成某1条染色体的2条姐妹染色单体的相同位置上出现了基因A和a,基因A和a的出现,可能发生了基因突变,也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换所致,若继续分裂则A、a将分离,C错误;
D、该细胞可能处于减数第二次分裂前期,也可能处于减数第一次分裂前期或处于有丝分裂前期,有4个中心粒、16条染色体,每条染色体含有2条姐妹染色单体,因此该细胞中含有32条姐妹染色单体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
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、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
15.【答案】B
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂后期(着丝粒分裂,染色体数目加倍),细胞中的染色体数一般相同,都与体细胞的染色体数目相同,A正确;
B、正常情况下产生的精子是AXB:aY=1:1或者AY:aXB=1:1,若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,可能是因为发生了交叉互换或基因突变,B错误;
C、若产生了一个AAXB的精子,则说明XY同源染色体发生分离,而含A基因的染色单体形成子染色体后未分离,故与该精子同时产生的另外3个精子为XB、aY,aY,C正确;
D、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,无染色单体,染色体数目加倍,因此若基因组成为AAXBXB的细胞中无染色单体,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
16.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题意可知,实验1和实验2的F1表现型比例均为1∶1,相当于测交,结果说明控制花色性状的基因遗传遵循基因的分离定律,A正确;
B、由实验3的实验结果可知黄色植株为杂合子,黄色植株Aa自交后代包括1/4AA、1/2Aa、1/4aa,能稳定遗传的个体占1/2,B正确;
C、实验1的F1中黄色植株为1/2Aa,白色植株为1/2AA或1/2aa,若将实验1的F1进行自交,则F2中白色植株所占比例为1-非白色植株=1-1/2×3/4=5/8,C正确;
D、实验2的F1中黄色植株为1/2Aa,红色植株为1/2AA或1/2aa,若将实验2的F1进行自由交配,则F1产生的配子为3/4A、1/4a或1/4A、3/4a,可计算出F2中基因型AA出现的概率为9/16或1/16,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
17.【答案】A
【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、细胞中两对等位基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的分离定律,自交时产生GH和gh两种配子,后代出现3: 1的性状分离比,符合题意,A正确;
B、细胞中两对等位基因位于同一对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的分离定律,自交时产生Gh和gH两种配子,两对基因都是完全显性遗传,故后代会出现1:2:1的性状分离比,不会出现3:1比例,B错误;
C、细胞中两对等位基因位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律,自交后代会出现9: 3: 3: 1的性状分离比,不会出现3:1的性状分离比,C错误;
D、细胞中G/H和g/h为非等位基因,不会出现在同源染色体相同位置上,D错误。
故答案为:A。
【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。
18.【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】由分析可知 ,亲代红眼雌果蝇基因型是XBXb,雄果蝇是XBY,则子一代的基因型和比例分别是XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1;子一代雌果蝇产生的配子种类和比例是:3/4XB、1/4Xb、红眼雄果蝇产生的精子种类和比例是:1/2XB、1/2Y,若子一代红眼果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为:3/8XBXB、1/8XBXb、3/8XBY、1/8XbY,所以理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例是7∶1,即B正确。
故答案为:B。
【分析】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。
19.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律
【解析】【解答】A、由圆复与长单个体杂交, F1 全为圆单可知,F1 的基因型为 AaBb,F1 自交所得F2 中圆单:圆复:长单:长复=51:24:24:1,不是典型的 9:3:3:1(或变式),因此,说明F1的A、a、B、b 四种基因均位于 1 对同源染色体上,并且在减数分裂过程中发生了交叉互换,四种配子比例不同,A正确;
B、根据F2的分离比不是典型的 9:3:3:1(或变式),F1在产生配子时,减数分裂过程中发生了交叉互换,导致基因重组,B正确;
C、F2 中长复(aabb)所占比例为1/100,说明F1 产生ab配子的概率为1/10,同时产生的重组型AB配子比例也是1/10,C错误;
D、选长复(aabb)的个体与实验中的 F1 个体进行测交,可以验证 F1 产生配子的类型及其比例,D正确。
故答案为:C。
【分析】 将圆单、长复两个品系杂交得F1均为圆单,F2圆:长=(51+24):(24+1)=3:1,单:复=(51+24):(24+1)=3:1,可判断圆形果对长形果为显性性状,单一花序对复状花序为显性性状,且圆形果与长形果的遗传表现符合分离定律,F2圆单:圆复:长单:长复不符合9:3:3:1的性状分离比,不遵循基因的自由组合定律,可判断这两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上且发生了交叉互换的结果。
20.【答案】(1)BE
(2)进行细胞间的物质交换与信息交流
(3)E中DNA以裸露的环状形式存在,A中DNA与蛋白质结合成染色质的形式
(4)ATP水解酶活性(催化);会
(5)控制物质进出细胞
【知识点】细胞膜的功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;主动运输
【解析】【解答】(1)图中含有核酸的细胞器有B核糖体(含有RNA)、E线粒体(含有少量的DNA和RNA)。
(2)图中F为相邻两个细胞之间的通道,即为胞间连丝,可进行细胞间的物质交换与信息交流。
(3)原核生物中的DNA以裸露的环状形式存在,真核细胞中的DNA与蛋白质结合成染色质的形式,因此若线粒体是由好氧细菌进化形成的。则图中E线粒体和A细胞核中DNA的存在形式的主要区别是:E线粒体中DNA以裸露的环状形式存在,A细胞核中DNA与蛋白质结合成染色质的形式。
(4)据图2可知,钠钾泵的生理功能除了与钠、钾离子结合并运输以外,还具有催化ATP的水解,具有ATP水解酶活性。钠钾泵运输离子需要消耗能量,则用呼吸抑制剂处理该细胞会降低钠钾泵运输离子的速率。
(5)活细胞不能被台盼蓝染色,死细胞能被台盼蓝染成蓝色,这是由于细胞膜具有选择透过性的功能特点,能够控制物质进出细胞。
【分析】1、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
2、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
21.【答案】(1)一、二;线粒体基质;叶绿体类囊体薄膜
(2)>;①②③④
(3)减少;CO2浓度
(4)1
【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;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)图1中②表示有氧呼吸第一、二阶段,发生在线粒体基质,④属于有氧呼吸的第三阶段;过程③为光反应阶段,发生的场所是叶绿体类囊体薄膜。
(2)图2中C点净光合速率大于0,总光合速率大于呼吸速率;图2中B点为光的补偿点,此点表示光合速率等于呼吸速率,即植物可同时进行光合作用和呼吸作用,故该植物能完成图1中的生理过程有①②③④。
(3)当光照强度突然增大,光反应增强,产生的[H]和ATP增多,在其他条件不变的情况下,C3还原加快,而CO2的固定不变,故叶肉细胞中C3含量短时间内会减少;当光照强度为C时,为植物的光饱和点,由于是在最适温度下进行的,故限制光合作用不再增加的环境因素是二氧化碳浓度。
(4)如果将该植物先放置在图2中A点的条件下4小时,B点的条件下6小时,接着放置在C点的条件下14小时,则在这24小时内该植物单位叶面积的有机物积累量=14×20-5×4=260mg。二氧化碳固定速率表示总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,当光照强度为1klx时,甲的总光合速率=0.5+5=5.5,乙的总光合速率=1.5+4=5.5,故二者的二氧化碳固定速率相等。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、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。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
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。
22.【答案】(1)细胞分裂和细胞分化;基因的选择性表达(或遗传信息表达情况不同)
(2)ACDEB;CD
(3)92;着丝粒分裂
(4)
(5)细胞坏死
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】(1)干细胞可通过细胞分裂和细胞分化的过程成为肝脏细胞。在细胞分化过程中,干细胞和肝脏细胞所含的遗传信息虽然相同,但是由于二者细胞中遗传信息的执行情况不同,导致干细胞内不能产生肝脏细胞所特有的转氨酶。
(2)分析图一,A有细胞核,且核仁明显,处于有丝分裂的间期;B中的染色体变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁出现形成子细胞核,处于有丝分裂的末期;C中的染色体散乱分布在细胞中,处于有丝分裂的前期;D中的染色体排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期;E中的染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极,处于有丝分裂的后期。综上分析,上述细胞在一个细胞周期中正确的排序为ACDEB。A中正在形成染色单体,E和B分别处于分裂后期和末期,细胞中没有染色单体,C和D中的每条染色体均含有2条染色单体和2个DNA分子,因此染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图一中的CD。
(3)人体扁桃体干细胞是通过有丝分裂的方式进行增殖的。依题意并分析曲线图可知:AB段细胞内含有的染色体数目最多,是不增殖的体细胞内染色体数目的2倍,所以a =46条×2=92条。图二中A时期染色体数目变化的原因是细胞分裂进入后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍。
(4)体细胞在一个有丝分裂的周期中,DNA的数量开始时是46个,DNA在间期完成复制后加倍(92个),在分裂的前期、中期、后期和末期的前段都保持加倍后的数量,在有丝分裂的末期最后,细胞一分为二时,DNA数量减半,恢复到正常的数量(46)个。
(5)酗酒及长期服用某些药物而导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这属于在不利因素的影响下而导致的细胞坏死。
【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、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。
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。
23.【答案】(1)AaBB、AaBb;长皮刺黄绿色;aa(或aabb、aaBb、aaBB)
(2)让基因型为AaBb的青花椒植株自交,观察并统计子代植株表现型及比例。;深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1 或者黄绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1;深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶黄绿色长皮刺∶黄绿色短皮刺∶无皮刺=3∶6∶1∶2∶4
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)经研究茎干皮刺的性状受一对等位基因A、a控制,显性纯合植株表现为长皮刺,杂合植株表现为短皮刺,隐性植株表现为无皮刺,说明短皮刺基因型为Aa。皮刺的颜色受另一对等位基因B、b控制,B控制深绿色,b控制黄绿色,说明深绿色基因型为BB或Bb,故短皮刺深绿色青花椒的基因型是AaBB或AaBb。由题意可知,基因型为AA(长皮刺)bb(黄绿色)的青花椒的表现型是长皮刺黄绿色。现希望获得无皮刺aa的青花椒植株方便农民采摘,应选择基因型为aa— —青花椒植株种植。
(2)验证基因是否遵循自由组合定律,可通过双杂合杂交,观察其子代表现型及比例进行判断。
实验思路:让基因型为AaBb的青花椒植株自交,观察并统计子代植株表现型及比例。
预期:若子代的表现型及比为深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1 或者黄绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶无皮刺=1∶2∶1,说明两对等位基因连锁,即A、a和B、b不独立遗传。
若子代的表现型及比为深绿色长皮刺∶深绿色短皮刺∶黄绿色长皮刺∶黄绿色短皮刺∶无皮刺=3∶6∶1∶2∶4(为9:3:3:1的变式),说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律,即A、a和B、b独立遗传。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
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