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河北省邢台市五校2022-2023学年高三上学期期中联考生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·邢台期中)淡水水域被污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖形成水华,影响水质和水生动物的生活。下列关于蓝细菌和绿藻结构相关叙述,正确的是( )
A.均含有由DNA和蛋白质结合形成的染色体
B.均含有叶绿体,是能进行光合作用的自养生物
C.均由线粒体为其生命活动提供大部分能量
D.均在核糖体中合成其生命活动所需的蛋白质
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌属于原核生物,原核生物无染色体,A错误;
B、蓝细菌属于原核生物,原核生物无叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,B错误;
C、蓝细菌属于原核生物,原核生物无线粒体,C错误;
D、蓝细菌属于原核生物,绿藻属于真核生物,两者均有核糖体,在核糖体中合成蛋白质,D正确。
故答案为:D。
【分析】真核细胞和原核细胞的比较:
类 别 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小(一般1~10μm) 较大(1~100μm)
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞核 无成形的细胞核,无核膜、核仁、染色体,只有拟核 有成形的细胞核,有核膜、核仁和染色体
细胞质 只有核糖体,没有其它复杂的细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器,植物细胞还有叶绿体等
细胞壁 细胞壁的主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁
遗传物质 DNA RNA
DNA存在形式 拟核中:大型环状,裸露;质粒中:小型环状,裸露 细胞核中:DNA和蛋白质形成染色体;细胞质中:在叶绿体、线粒体中裸露存在
举例 细菌、支原体等 真菌,动、植物
增殖方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
可遗传变异来源 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
共性 都含有细胞膜、核糖体,都含有DNA和RNA两种核酸等
2.(2022高三上·邢台期中)易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A.易位子既可把多肽链运进内质网,也可把多肽链运出内质网
B.内质网运到高尔基体的蛋白质也是通过易位子进入高尔基体内
C.易位子对于运输的物质具有识别作用
D.核膜上核孔蛋白与易位子有相似的运输功能
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质,因此易位子既可把多肽链运进内质网,也可把多肽链运出内质网,A正确;
B、经内质网加工后的蛋白质(正确折叠的)是通过囊泡运送到高尔基体的,未正确折叠的蛋白质通过易位子运回细胞质基质,B错误;
C、易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,说明易位子具有识别作用,C正确;
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,说明易位子和核孔一样,具有运输某些大分子物质的能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,在到高尔基体,高尔基体对其进行进一不加工,然后形成囊泡分泌到细胞外.该过程消耗的能量主要由线粒体提供。
3.(2022高三上·邢台期中)人体的多项生命活动由ATP提供能量。剧烈运动时ATP很快消耗殆尽,此时肌肉细胞中的磷酸肌酸和ADP反应可以形成ATP和肌酸,以应急供能,此反应是可逆的。下列有关叙述正确的是( )
A.磷酸肌酸中能量可以直接为肌肉细胞供能
B.剧烈运动时,无氧呼吸可以直接把能量贮存在磷酸肌酸中
C.剧烈运动可使人体内环境的pH有所下降
D.剧烈运动过程中,人体的耗氧量等于CO2释放量
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、磷酸肌酸中储存着能量,但ATP才是细胞内的直接能源物质,A错误;
B、剧烈运动时,肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,部分能量储存在乳酸中,释放的能量大部分以热能散失,少数储存在ATP中,B错误;
C、剧烈运动时,部分肌细胞无氧呼吸产生乳酸,并释放到血液中,由于血液中有调节酸碱平衡的物质,pH变化不大,处于平衡状态,C错误;
D、由于人体细胞无氧呼吸不吸收氧气,也不产生二氧化碳,所以剧烈运动过程中O2吸收量等于CO2释放量,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP中文名叫腺苷三磷酸,结构式简写A-P~P~P,其中A表示腺嘌呤核苷,T表示三个,P表示磷酸基团,“~”代表特殊的化学键,“-”代表普通化学键。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在线粒体、叶绿体、细胞质基质中合成。
4.(2022高三上·邢台期中)下列关于实验材料的选择和实验过程的叙述,正确的是( )
A.因甘蔗含糖量丰富,又近于白色,故可用做还原糖的鉴定实验
B.用黑藻叶片观察细胞质流动时,可用叶绿体的运动作为标志
C.用洋葱根尖观察有丝分裂时,可观察一个细胞的分裂情况来判断细胞周期的长短
D.用蝗虫的卵巢做成装片是观察减数分裂的良好材料
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;观察细胞的有丝分裂;观察细胞的减数分裂实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、甘蔗中富含蔗糖,而蔗糖是非还原糖,不可用于还原糖的鉴定实验,A错误;
B、利用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动时,可用叶绿体的移动作为标志进行观察,且不需要染色,B正确;
C、利用洋葱根尖观察细胞有丝分裂时,由于经过解离过程细胞已死亡,不能通过观察一个细胞的分裂情况来判断细胞周期的长短,C错误;
D、用蝗虫的精巢做成装片是观察减数分裂的良好材料,而蝗虫的卵巢进行减数分裂时不连续且配子产生的数量少,一般不选卵巢来观察减数分裂,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),但斐林试剂的使用需要现配现用。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、在还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或器官),而且组织颜色较浅,或近于白色的苹果、梨等材料。另外,由于甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非还原糖,不宜选用。
5.(2022高三上·邢台期中)某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示),结果如下表(“+”表示增加,“-”表示减少),下列说法错误的是( )
温度(℃) 10 15 20 25 30 35 40 45
适宜光照 -12 -17 -23 -26 -35 -26 -24 -15
黑暗 +6 +11 +18 +25 +35 +40 +32 +20
A.适宜光照和黑暗下测得的数据分别表示玉米的净光合速率和呼吸速率
B.在适宜光照下,30℃时光合速率大于呼吸速率
C.根据实验数据不能得出植物生长的最适温度是30℃的结论
D.在黑暗情况下,叶肉细胞内无ATP的形成
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、植物的呼吸作用可释放二氧化碳,净光合>0时,密切环境中二氧化碳的含量会减少,故黑暗条件下二氧化碳的增加反应的是呼吸强度,在适宜光照条件下,二氧化碳的变化反应的是净光合作用强度,A正确;
B、据表可知,适宜光照下,30℃时CO2是减少的,说明光合作用速率大于呼吸作用速率,B正确;
C、适宜光照强度下,表中30℃时净光合速率最大,植物体内积累的有机物最多=35+35=70,但不能得出植物生长的最适温度是30℃的结论,还应在30℃左右缩小温度梯度,进一步进行实验,C正确;
D、黑暗条件下,叶肉细胞可通过呼吸产生ATP,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、净光合速率 = 总的光合速率 - 呼吸速率。
2、黑暗中不同温度下的二氧化碳增加量表示在相应温度下的呼吸作用速率;光照下,不同温度下二氧化碳的减少量表示在相应温度下的净光合作用速率。据此答题。
6.(2022高三上·邢台期中)某雄果蝇的基因型为AaXBY,用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测一个精原细胞减数分裂过程中各时期细胞的荧光标记。检测到分裂进行到①②③时期的三个细胞中染色体、核DNA,染色单体的数量,结果如图。如果不考虑基因突变,下列判断错误的是( )
A.这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异
B.①时期细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.②时期的某细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.③时期的细胞中荧光素的种类有1、2、3三种可能
【答案】D
【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、结合图示③分析,且在减数分裂过程中,减数第一次分裂易发生基因重组、减数第一、二次分裂都能发生染色体变异,故这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异,A正确;
B、果蝇的体细胞中有8条染色体,①时期核DNA和染色单体数量为16,染色体数为8,可表示减数第一次分裂,此时精原细胞经过了DNA复制,细胞中含有2个A基因,含有2个a基因和2个B基因,故细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、②时期含有染色单体,细胞中染色体数减半,可表示减数第二次分裂前期、中期,若①时期A、a基因所在的染色体交叉互换,可导致②时期的细胞含有A、a基因,由于性染色体与A、a基因所在染色体自由组合,所则②时期的某个细胞中可能含有AaXBXB、AaYY;若是XY染色体发生交叉互换,不影响基因的组合,②时期的细胞中的基因组成可能为:AAXBXB、AAYY、aaXBXB、aaYY,所以此时期某个细胞中可出现3种颜色的4个荧光位点(AaXBXB),C正确;
D、③时期的细胞中不含染色单体,染色体数大于4条,为精细胞,由于②时期的染色体数正常,所以应为减数第二次分裂异常,则精细胞的基因型可能为AAXB、AAY、aaXB、aaY、AXBXB、aXBXB、AYY、aYY,所以③时期的这个精细胞中荧光素的种类有1、2共二种可能,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ过程: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:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、依据题意可知,精原细胞的基因型为AaXBY,荧光标记后,3种荧光标记各一个;经过复制形成的初级精母细胞中含有2个A,2个a,2个B,故2种荧光标记各2个。据此答题。
7.(2022高三上·邢台期中)雌鸟和雄鸟的性染色体组成分别是ZW和ZZ。某种鸟羽毛的颜色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于Z染色体上。A和B同时存在时羽毛为黑色,B存在而A不存在时为灰色,其余情况为白色。一只纯合灰色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,F1代出现2种颜色。下列相关叙述正确的是( )
A.位于Z和W同源区段上的基因的遗传和性别无关
B.自然条件下黑色雌鸟的基因型有4种,黑色雄鸟的基因型有2种
C.亲代白色雌鸟的基因型是AAZbW或AaZbW
D.F1代表现型及比例是黑色:灰色=1:1
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、位于Z和W同源区段上的基因的遗传和性别有关,例如ZbZb和ZbWB杂交,子代雄性全是ZbZb,表现为隐性,雌性全为ZbWB,表现为显性,A错误;
B、自然条件下黑色雌鸟的基因型有4种(AAZBZB、AaZBZB、AAZBZb、AaZBZb),雌性有2种(AAZBW、AaZBW),B正确;
CD、根据题意分析可知,纯合灰色雄鸟的基因型为aaZBZB,白色雌鸟的基因型可能是__ZbW,而一只纯合灰色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,F1代出现了2种颜色,根据基因型判断这只白色雌鸟的基因型应该是AaZbW,它们的后代的基因型及表现型是AaZBZb黑色、aaZBZb灰色、AaZBW黑色、aaZBW灰色,灰色:黑色=1:1,如果亲代雌鸟的基因型是AAZbW,则子代基因型是AaZBW和AaZBZb,全部表现为黑色,C错误,D正确;
故答案为:D。
【分析】1、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
2、基因的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。
3、依据题意黑色鸟的基因型为A-ZBZ-、A-ZBW,灰色鸟的基因型为aaZBZ-、aaZBW,其余基因型的鸟表现为白色。据此答题。
8.(2022高三上·邢台期中)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.用32P标记的噬菌体实验中,如果保温时间过长,则上清液中的放射性会增强
C.形成子代T2噬菌体所需的模板、原料均来自于寄主细胞
D.该实验证明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体的寄生具有专一性,只能寄生在大肠杆菌细胞内,不能在肺炎链球菌中复制和增殖,A错误;
B、用32P标记的噬菌体实验中,32P标记的是DNA,如果保温时间过长,子代噬菌体会释放出来,则上清液中的放射性会增强,B正确;
C、形成子代T2噬菌体所需的模板来自亲代噬菌体,C错误;
D、该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,而非主要的遗传物质,D错误。
故答案为:B。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
9.(2022高三上·邢台期中)下列关于双链DNA结构的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的
B.不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定
D.游离的磷酸基因一定位于每条链的5′端
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA一条链上的磷酸和脱氧核糖通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,A错误;
B、DNA分子中A=T,G=C,不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值(即A+T与C+G的比值)可能相同,也可能不同,B正确;
C、嘌呤碱基与嘧啶碱基之间通过氢键连接,它们的结合遵循碱基互补配对原则,这保证了DNA分子空间结构的相对稳定,C正确;
D、双链DNA的两条链反向平行,每条链中游离磷酸基团那一端称作5′端,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的结构特点:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内测。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
10.(2022高三上·邢台期中)科学家把大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代,使DNA双链均被15N标记(试管①),转至含14N的培养基中培养,每30min繁殖一代,取出每代DNA样本,离心分层。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果,下列相关推论正确的是( )
A.如果DNA复制是全保留复制,②是转入14N培养基中复制一代的结果
B.如果DNA复制是半保留复制,③是转入14N培养基中复制一代的结果
C.该实验运用了同位素标记法,出现④的结果至少需要90min
D.给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若DNA复制是全保留复制,则子代DNA应是15N/15N和14N/14N,即两条带分别处于轻带和重带,与②不符,A错误;
B、如果DNA复制是半保留复制,则转入14N培养基中复制一代后DNA均处于中带(14N/15N),对应于试管③,B正确;
C、该实验运用了同位素标记法,根据DNA半保留复制特点可知,④是复制二代的结果,因此出现④的结果至少需要60分钟,C错误;
D、给试管④中加入解旋酶一段时间后DNA双链打开,离心出现的结果应该是出现1/4DNA单链(15N)和3/4DNA单链(14N),与试管⑤所示不符,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
(1)DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和连接酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);
(2)复制过程:边解旋边复制;
(3)复制特点:半保留复制。
2、依据题意,DNA双链都含有15N,复制n次,DNA分子总数是2n个,其中含有15N的DNA为2个(每个DNA均为一条14N链,一条15N链),其余的均为只含14N的DNA(两条链均为14N)。
11.(2022高三上·邢台期中)中心法则表示了遗传信息传递的一般规律,下图是经过科学家补充完善以后的中心法则图解。下列关于中心法则的有关叙述错误的是( )
A.图中标号所指的所有过程都发生了碱基互补配对
B.②④所示的过程只能在某些病毒体内发生
C.③过程一般发生于细胞分裂间期,实现了遗传信息在亲子代细胞间的传递
D.⑤过程进行的场所一定是核糖体,其上有两个tRNA结合位点
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图示过程包括DNA复制、转录、翻译、逆转录等过程,均发生了碱基互补配对,但方式所有不同,A正确;
B、②是逆转录,④是RNA复制,逆转录和RNA复制只发生在少数被病毒侵染的细胞中,而非某些病毒体内,B错误;
C、③是DNA分子复制,DNA复制一般发生于细胞分裂间期,通过DNA分子的复制实现了遗传信息在亲子代细胞间的传递,C正确;
D、⑤是翻译,翻译的场所一定是核糖体,核糖体与mRNA结合时,有2个tRNA结合位点,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、1957年,克里克提出中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、病毒没有细胞结构,只能寄生在宿主的活细胞内繁殖。
12.(2022高三上·邢台期中)表观遗传是某些基因中碱基序列不变,而是通过影响基因表达与活性的各个环节导致细胞与个体表型改变的现象。下列有关表观遗传的说法错误的是( )
A.表观遗传可由某些碱基的甲基化引起,发生的表型变化可以遗传给后代
B.“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”可用表观遗传来解释
C.吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,可能影响孩子的正常生长发育
D.染色体上的蛋白质发生甲基化不会影响基因的表达
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传可能是由某些碱基的甲基化引起,这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,A正确;
B、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,这主要是由于环境中的温度的影响,属于表观遗传,B正确;
C、吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,碱基的甲基化可以遗传给后代,可能影响孩子的正常生长发育,C正确;
D、染色体上的蛋白质发生甲基化,会抑制了基因的表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因是有遗传效应的DNA片段,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。
13.(2022高三上·邢台期中)下列有关科学家所做研究的说法,错误的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌的转化实验设计中控制自变量用到了加法原理
B.摩尔根和学生的果蝇实验结果能说明基因在染色体上
C.沃森和克里克在研究DNA结构时构建了物理模型
D.萨顿假说提出了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌的转化实验设计中控制自变量用到了减法原理,A错误;
B、摩尔根运用“假说演绎”法证明了基因在染色体上,B正确;
C、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,构建了DNA双螺旋结构,C正确;
D、萨顿假说提出了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、加法原理:与常态比较人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组分别加热、滴加FeCl,溶液、滴加肝脏研磨液;又如探究不同酸碱度对酶活性的影响实验等。
2、减法原理:与常态比较人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质;又如验证光合作用产生淀粉的实验等。
二、多选题
14.(2022高三上·邢台期中)为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量绘制曲线如图乙。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中,释放的气体始终是O2
B.若距离s突然由0时变为a,光照强度是限制光合作用速率的因素
C.K点时,叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D.IK段表示该植物光合作用逐渐减弱,KL段表示呼吸作用逐渐增强
【答案】A,B,D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、s表示光源与密闭小室的距离,距离越大光照强度越小,光合作用速率越小,当s=c时,光合速率与呼吸速率相等,当s>c时,呼吸速率大于光合速率,植物释放的气体是CO2,在sB、若距离s突然由0时变为a,气体释放速率不变,即光合速率不变,故光照强度不是限制光合作用速率的因素,B错误;
C、实验测的是整个植株气体释放速率,当距离为c,即K点时,整个植株的光合速率等于呼吸速率,由于植株中存在如根细胞没有叶绿体不进行光合作用的细胞,故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,C正确;
D、由于实验过程中温度始终不变,呼吸速率始终不变,随着s的增大,光强度逐渐减小,光合作用逐渐减弱,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、影响光合作用的环境因素主要包括:
(1)光照强度:在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用:。
(3)温度 :温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用,在一定范围内随温度的提高,光合作用加强,温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质.水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内,如夏季的“午休”现象。
(5)矿质元素 :如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等。
2、影响呼吸速率的环境因素主要温度、O2浓度、CO2的浓度和含水量等。
15.(2022高三上·邢台期中)如图所示为某生物的体细胞中部分基因和染色体的关系以及合成黑色素的代谢过程,下列说法正确的是( )
A.黑色素的形成是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程来实现的
B.基因型AaBbCc个体可以合成物质甲和乙,但无法合成黑色素
C.基因A/a、B/b的遗传遵循基因的自由组合定律
D.一个如图所示的精原细胞经过正常减数分裂可以产生两种类型的精细胞
【答案】A,C,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、据图可知,黑色素的形成需要酶①②③的参与,说明黑色素的形成是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程来实现的,A正确;
B、据图可知,要合成黑色素,基因系应为A-bbC-,故基因型AaBbCc个体不能合成物质乙,也无法合成黑色素,B错误;
C、据图可知,A、a和b分别处于两对同源染色体上,故基因A/a、B/b的遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、一个如图所示的精原细胞经过正常减数分裂可以产生Ab、ab两种类型的精细胞,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的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。
2、依据题图可知,能合成黑色素的个体的基因型为A-bbC-,只能合成物质甲的个体的基因型为A-B---,能合成物质乙不能合成黑色素的个体的基因型为A-bbcc。
16.(2022高三上·邢台期中)在体外用14C标记Cys-tRNA复合物中的Cys,得到 Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的Cys还原成Ala,得到 Ala-tRNACys(见图,tRNA不变)。如果 Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法错误的是( )
A.tRNA三叶草形状依靠互补碱基对之间的氢建来维持
B.每一种密码子均有一个和它互补的tRNA上的反密码子
C.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
D.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala
【答案】B,C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、tRNA三叶草形状含有局部双链,该形状依靠互补碱基对之间的氢建来维持,A正确;
B、不决定氨基酸的终止密码子没有和它互补的tRNA上的反密码子,B错误;
CD、*Cys-tRNACys可以被无机催化剂镍还原成*Ala-tRNACys,因此,新合成的肽链中,原来Cys 的位置会被替换为14C标记的Ala,C错误,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、tRNA:
(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;
(2)种类:61种(3种终止密码子没有对应的tRNA);
(3)特点:专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;
(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
17.(2022高三上·邢台期中)春化是某些植物必须经过一段时间低温才能开花的现象,研究发现,FLC基因是抑制拟南芥开花的基因,低温条件下,H3酶被激活,进而解除FLC基因对开花的抑制作用。温度升高后,FLC基因在一段时间内仍被抑制,这种抑制作用会在种子形成初期产生的某些转录因子的作用下被消除。下列说法合理的是( )
A.活性较低H3酶可以使植物细胞中产生促进开花的物质
B.FLC基因的表达可以在种子形成初期进行
C.温度可通过影响酶的活性影响来影响基因的表达
D.H3酶无法合成的个体在自然界中会被淘汰
【答案】B,C,D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,低温条件下,H3酶被激活,说明H3酶在低温条件下活性较高,A错误;
B、FLC基因在一段时间内仍被抑制,这种抑制作用会在种子形成初期产生的某些转录因子的作用下被消除。说明FLC基因的表达可以在种子形成初期进行,B正确;
C、由题意低温条件下,H3酶被激活,进而解除FLC基因对开花的抑制作用,温度升高后,FLC基因在一段时间内仍被抑制,说明温度可通过影响酶的活性影响来影响基因的表达,C正确;
D、由题意可知,被激活的H3酶可以解除FLC基因对开花的抑制作用,H3突变体不能合成H3酶,使植物不能正常开花,所以H3突变体在自然界中可能无法传代,自然界中会被淘汰,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:需要适宜的温度和pH值,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、影响酶促反应的因素有:温度、pH、酶浓度、底物浓度,等,温度和pH通过影响酶活性而影响酶促反应的速率。
18.(2022高三上·邢台期中)下图1、2是甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种病为伴性遗传。甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用B、b表示;图3中的4种电泳条带与上述4种基因一一对应(不考虑基因在XY同源区段)。相关叙述正确的是( )
A.Ⅱ7甲病的致病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2,乙病致病基因来自Ⅰ1
B.图3中的条带1、2、3、4分别对应基因A、a、B、b
C.Ⅱ10的基因型是AAXBXB或AaXBXB
D.若Ⅱ5和Ⅱ8婚配,所生后代中患两种病男孩的概率为1/12
【答案】A,D
【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、Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ5为女性患甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子Ⅱ7号患有两病,可判断乙病为隐性遗传病,甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病,可判断乙病为伴X隐性遗传病,Ⅱ7患乙病,基因型为XbY,X基因来自母方,即Ⅰ1,A正确;
BC、由(1)可知,Ⅱ5基因型是aaXBX-,Ⅰ3基因型为AaXBX-,Ⅰ4 的基因型都为AaXBY,Ⅱ10基因型为A-XBX-,条带4是每个个体都有的是B,Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5都有的是条带2为a,Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ10共有的是条带1是A,条带3为b,所以条带1、2、3、4分别对应基因A、a、b、B,BC错误;
D、由图3可知Ⅰ3、Ⅱ5均有3个条带,说明Ⅱ5基因型为aaXBXb和Ⅱ8(1/3AAXBY,2/3AaXBY)婚配,所生后代中患两种病男孩aaXbY的概率为2/3×1/2aa×1/2×1/2XbY=1/12,D正确。
故答案为:AD。
【分析】遗传病的判定方法:
(1)排除或确定伴Y遗传若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
首先确定显隐性:
①“无中生有为隐性”;
②“有中生无为显性” ;
③如没有典型系谱,判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。
(3)再确定致病基因的位置:
①“无中生有为隐性,女儿患病为常隐”
②“有中生无为显性,女儿正常为常显”
③“母患子必患,女患父必患,男性患者多于女性”――最可能为“X隐”(女病男必病)
④“父患女必患,子患母必患,女性患者多于男性”――最可能为“X显”(男病女必病)
⑤“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽,无女性患者”――最可能为“伴Y”(男性全为患者)
(4)常染色体与性染色体同时存在的处理方法:
①当既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的性状遗传时;
②由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理;
③由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理;
④整体上则按基因的自由组合定律来处理
三、实验题
19.(2022高三上·邢台期中)鬼箭锦鸡儿(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生态系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应(由于温室气体CO2的增加使空气温度上升的现象)加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下表。回答下列问题。
组别 实验材料 CO2浓度 温度 植物相对生长量
1 鬼箭锦鸡儿 常态浓度 常温 1.0
2 高温 0.5
3 高浓度 常温 1.2
4 高温 1.0
5 紫羊茅 常态浓度 常温 1.0
6 高温 1.5
7 高浓度 常温 1.3
8 高温 2.5
注:相对生物量=单株干重/对照组单株干重
(1)植物光合作用过程中,能量形式的变化是 。
(2)CO2浓度升高,短时间内C5的含量会 (“升高”或“降低”),温度变化会通过影响 从而影响光合速率。
(3)如果要研究CO2浓度对鬼箭锦鸡儿生长的影响,需要根据 组实验结果得出结论:高浓度CO2对鬼箭锦鸡儿的生长起 作用;如果要研究温度对紫羊茅生长的影响,需要根据 组实验结果得出结论:高温对紫羊茅的生长起 作用。
(4)通过两个实验的 组结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。
【答案】(1)光能→(ATP和NADPH中)活跃的化学能→(有机物中)稳定的化学能
(2)降低;酶活性
(3)1和3;促进;5和6;促进
(4)4 和8
【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)光合作用实质是物质变化和能量变化,植物通过光合作用将大气中CO2转变为有机物,同时将光能→(ATP和NADPH中)活跃的化学能→(有机物中)稳定的化学能。
(2)光合作用的暗反应物质变化有CO2的固定和C3的还原,CO2的固定是CO2+C5→2C3,则CO2浓度升高,消耗的C5就增加,短时间内C5的含量会降低。酶的活性受温度、pH影响,光合作用有多种酶催化,温度变化会通过影响酶活性从而影响光合速率。
(3)相同条件下,提高CO2浓度,都可以提高鬼箭锦鸡儿和紫羊茅的相对生物量,故仅CO2浓度的升高,都可以促进两种植物的生长。据表可知,如果要研究CO2浓度对鬼箭锦鸡儿生长的影响,需要根据1和3组实验结果得出结论:高浓度CO2对鬼箭锦鸡儿的生长起促进作用。若仅提高温度,在鬼箭锦鸡儿实验中,相同条件下常温组的相对生物量都高于高温组,而紫羊茅实验中,相同条件下高温组的相对生物量高于常温组。据表可知,如果要研究温度对紫羊茅生长的影响,需要根据5和6组实验结果得出结论:高温对紫羊茅的生长起促进作用。
(4)在鬼箭锦鸡儿实验中,无论是常态CO2浓度还是高CO2浓度条件下,常温组的相对生物量都高于高温组,而在紫羊茅实验中,无论是常态CO2浓度还是高CO2浓度条件下,高温组的相对生物量都高于常温组。温室效应(由于温室气体CO2的增加使空气温度上升的现象)导致气温升高;通过两个实验的4和8组结果表明温室效应加剧、高温对鬼箭锦鸡起抑制作用,对紫羊茅起促进作用即对两种植物各自生长的影响不同。
【分析】1、影响光合作用的环境因素主要包括:
(1)光照强度:在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用:。
(3)温度 :温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用,在一定范围内随温度的提高,光合作用加强,温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质.水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内,如夏季的“午休”现象。
(5)矿质元素 :如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等。
2、影响细胞呼吸的因素有温度、O2的浓度、CO2的浓度和含水量。
四、综合题
20.(2022高三上·邢台期中)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像(图中显示部分染色体),图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答(不考虑变异的影响):
(1)图甲中含有同源染色体的细胞有 ,可能表示次级卵母细胞的有 。
(2)图乙中③和⑥染色体数目加倍的原因 (填“相同”或“不相同”),体现分离定律和自由组合定律实质的时间段是 。(填图中数字)
(3)图甲中的E细胞所处的分裂时期位于图乙中的 (填图中数字)阶段,位于图丙中的 (填“②”、“③”、“②或③”)阶段。
(4)图丁对应于图丙中的细胞 (填“①”、“②”、“③”);细胞Ⅳ的基因组成是 。
【答案】(1)A、B、D;E、F
(2)相同;①
(3)②;②或③
(4)②;aB
【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;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图甲中A图表示细胞分裂间期,可表示有丝分裂前间期,也可表示减数第一次分裂前的间期;B图表示体细胞的有丝分裂后期;C图表示经过减数分裂产生的极体或卵细胞;D图表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞;E和F分别表示减数第二次分裂的前期和后期图,所以含有同源染色体的细胞有A、B和D。
(2)在细胞分裂过程中,着丝粒分裂会使姐妹染色单体分离,形成子染色体,并导致染色体数目暂时加倍,包括有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,分别对应图乙中的阶段③⑥。分离定律和自由组合定律实质是同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,发生在减数第一次分裂后期,即图乙中的①过程。
(3)图甲E细胞中无同源染色体,有姐妹染色单体,是减数第二次分裂的前期细胞图,所以其分别对应于图乙中的②和图丙中的②或③。
(4)图丁细胞中无同源染色体,无姐妹染色单体,是减数第二次分裂后期细胞图,由于细胞质的分裂是均等的,因此该细胞为第一极体,所以其对应图丙②,卵原细胞的基因组成为AaBb,第一极体的基因组成为AAbb,则次级卵母细胞的基因组成为aaBB,因此细胞Ⅳ的基因组成是aB。
【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;染色体数目不变,DNA数目加倍。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
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过程: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:着丝点分裂,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。
21.(2022高三上·邢台期中)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现,BCL2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如图所示。
(1)A过程需要 酶的催化,其生理作用是① ,② 。
(2)图示过程中能与①发生碱基互补配对的是 ,图中两个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列是相同的,原因是 。
(3)细胞凋亡是 的过程,基因MIR-15a表达后会 (“促进”或“抑制”)细胞凋亡,原因是 。
【答案】(1)RNA聚合;使DNA双链解开;将核糖核苷酸连接形成mRNA
(2)tRNA(或反密码子)和成熟miRNA;合成多肽链的模板(或“mRNA核苷酸序列”)相同
(3)由基因所决定的细胞自动结束生命;促进;BCL2基因能抑制细胞凋亡,MIR-15a 转录产生的miRNA与BCL2基因形成的mRNA结合,阻止其翻译,所以细胞会加速凋亡
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)A过程是转录,需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶能将DNA双链解开,将核糖核苷酸连接形成mRNA。
(2)①表示转录形成的信使RNA,由图可知,BCL2形成基因转录生成的mRNA能与tRNA(或反密码子)和成熟miRNA发生碱基互补配对,由于合成多肽链的模板相同,故多肽链的氨基酸序列相同。
(3)细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,BCL2基因能抑制细胞凋亡,MIR-15a 转录产生的miRNA与BCL2基因形成的mRNA结合,阻止其翻译,所以细胞会加速凋亡。
【分析】 1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:一是转录,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;二是翻译,翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、题图是miRNA调控其他基因的表达的过程,分析可知A过程表示转录,B过程表示翻译,①表示转录形成的mRNA,②表示翻译形成的多肽,MIR-15a基因控制合成的miRNA,可与BCl2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
22.(2022高三上·邢台期中)果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状,由一对等位基因B和b控制。现有两个纯合果蝇品系,甲品系表现为刚毛,乙品系表现为截毛。为研究这对相对性状的显隐性关系及基因所在的位置,利用甲、乙品系果蝇进行了如下的杂交实验,结果如下表所示。
组合 亲本 F1 F2
(一) 甲(♀)×乙(♂) 刚毛 刚毛(♀):刚毛(♂):截毛(♂)=2:1:1
(二) 甲(♂)×乙(♀) 刚毛 刚毛(♂):刚毛(♀):截毛(♀)=2:1:1
(1)根据组合(一)和组合(二)的F1结果可以排除基因位于 。
(2)根据实验结果 (“能”或“不能”)确定等位基因B和b位于X、Y的同源区段上。
(3)根据上述推断结果,写出组合(一)和组合(二)的F1中雄果蝇的基因型 、 。
(4)让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配,子代的表现型及比例是 。
【答案】(1)细胞质
(2)能
(3)XBYb;XbYB
(4)刚毛♂:刚毛♀:截毛♀=8:7:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)组合(二)中,甲品系表现为雄性刚毛,乙品系表现为雌性截毛,如果为细胞质遗传,子代的表现型全为截毛,故事实不符,故可排除基因位于细胞质。
(2)若组合(一)为正交,则组合(二)为反交。正交和反交的F1都表现为刚毛,说明刚毛对截毛为显性性状。正交和反交的F2的表现型不同,说明F2果蝇性状的表现与性别相关联,即基因在性染色体上。因为雌果蝇有刚毛和截毛2种表现型,说明基因不可能仅位于Y上,一定位于X染色体上,又因为正交和反交的F1的表现型相同,全为刚毛,且组合(二)中父本为刚毛纯合子,F1全表现为刚毛,F2中雄性全表现为刚毛,说明该基因在Y染色体上;又因雌果蝇有刚毛和截毛两种表现型,说明该基因也在X染色体上存在,说明Y染色体上也存在其等位基因。综上分析,等位基因B和b位于X和Y的同源区段上。
(3)由(2)分析,组合(一)亲本的基因型为XBXB、XbYb,F1中雄果蝇的基因型为XBYb,组合(二)亲本的基因型为XbXb、XBYB,F1中雄果蝇的基因型XbYB。
(4)组合(一)F2中的雌蝇的基因型为1/2 XBXB和1/2 XBXb产生的雌配子为3/4 XB、1/4 Xb,组合(二)F2中的雄蝇的基因型为1/2 XBYB和1/2 XBXb,产生的雄配子为1/4 XB、1/4 Xb、1/2 YB,让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配,子代的表现型及比例是刚毛♀:截毛♀:刚毛♂=(3/4 XB×1/4 XB+3/4 XB×1/4 Xb+1/4 Xb×1/4 XB):(1/4 Xb×1/4 Xb):(3/4 XB×1/2 YB+1/4 Xb×1/2 YB)=7:1:8。
【分析】1、判断性状的显隐性关系:
(1)根据子代性状判断:
①不同性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现不同性状 子代所出现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断:
具一对相对性状的亲本杂交 F2代性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
2、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
23.(2022高三上·邢台期中)果蝇体细胞有4对染色体,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。已知果蝇红眼(R)对白眼(r)为显性,位于X染色体上;棒眼(A)对正常眼(a)为显性,也位于X染色体上;展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上;灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上。
(1)摩尔根利用偶然得到的白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交,F2代表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=2:1:1,可以证明R、r的遗传遵循基因的分离定律,原因是 。
(2)研究人员通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因,要鉴定该果蝇是否是纯合子,最好选择 果蝇与其杂交,若后代 ,说明该果蝇为杂合子。
(3)研究人员构建了一个灰身棒眼雌果蝇品系BBXsAXa,s为人为加入的隐性致死基因,始终与A基因在同一条染色体上。s基因纯合(XsXs或XsY)时使胚胎致死。该品系果蝇与黑身正常眼雄果蝇杂交得到的F1中雌雄果蝇的比例为 ,F1自由交配获得F2,则理论上F2中灰身棒眼雄果蝇的比例是 。
(4)已知E基因纯合致死。研究人员欲探究B、b是否位于Ⅲ号染色体上(不考虑染色单体片段的交换),现有表现型为灰身展翅、黑身正常翅、灰身正常翅的个体若干。最好先用表现型为 的亲本杂交,再选F1灰身展翅雌雄果蝇随机交配,子代表现型及比例为 ,则B、b不位于Ⅲ号染色体上。
【答案】(1)F2中红眼和白眼果蝇的数量比是3:1
(2)白眼雌;雌果蝇全部为白眼
(3)2:1;0
(4)灰身展翅和黑身正常翅;灰身展翅:灰身正常翅:黑身展翅:黑身正常翅=6:3:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)据题意可知,白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交,F2代表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=2:1:1,即F2中红眼和白眼果蝇的数量比是3:1,说明控制红白眼的R、r基因的遗传遵循基因的分离定律。
(2)鉴定某一动物是纯合子还是杂合子,常用的方法是测交,因此要鉴定该果蝇是否是纯合子,最好选择白眼雌果蝇(XrXr)与其杂交,如果该果蝇是纯合子,因为通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因,因此其基因型为XRYR,杂交后无论雌雄全是红眼;如果该果蝇是杂合子,其基因型为XrYR,杂交后代的基因型为XrXr、XrYR,即雌性为白眼,雄性为红眼。
(3)该品系果蝇(BBXsAXa,)与黑身正常眼雄果蝇(bbXaY)杂交,基因型为BbXsAXa、BbXsAY(胚胎致死)、BbXaXa、BbXaY,因此F1中雌(BbXsAXa、BbXaXa)、雄(BbXaY)果蝇的比例为2:1。F1能产生的雌配子为1/8BXsA、3/8BXa、1/8bXsA、3/8bXa,雄配子为1/4BXa、1/4BY、1/4bXa、1/4bY,F1自由交配获得F2,F2中灰身棒眼雄果蝇(B_XAY)一定是XsAY个体,该种类型个体胚胎致死,因此F2中灰身棒眼雄果蝇的比例是0。
(4)展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上,且E基因纯合致死。欲探究B、b是否位于Ⅲ号染色体上,即两对等位基因是否遵循自由组合定律,可以利用双杂合个体雌雄相互交配或者测交,因此要先用表现型为灰身展翅、黑身正常翅的亲本杂交,获得双杂合个体F1,再选F1灰身展翅雌雄果蝇随机交配,两对等位基因的关系有几种可能性:如果都在Ⅲ染色体上,则有两种可能,D与E在同一条染色体上,d与e在同一条染色体上,这种情况下后代的基因型有DdEe、ddee两种,表现型也两种(DD纯合致死),表现型比例为灰体展翅:黑体正常翅=2:1;或者D与e在同一条,d与E在同一条,后代的基因型有DDee、DDEe两种,表现型比例为灰体展翅:灰体正常翅=2:1。如果不在Ⅲ号染色体上,则亲本基因为DdEe,由于EE纯合致死,后代表现型比例为(3:1)(2:1),比例为灰体展翅:灰体正常翅:黑体展翅:黑体正常翅=6:3:2:1。
【分析】1、基因分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的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。
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河北省邢台市五校2022-2023学年高三上学期期中联考生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·邢台期中)淡水水域被污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖形成水华,影响水质和水生动物的生活。下列关于蓝细菌和绿藻结构相关叙述,正确的是( )
A.均含有由DNA和蛋白质结合形成的染色体
B.均含有叶绿体,是能进行光合作用的自养生物
C.均由线粒体为其生命活动提供大部分能量
D.均在核糖体中合成其生命活动所需的蛋白质
2.(2022高三上·邢台期中)易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A.易位子既可把多肽链运进内质网,也可把多肽链运出内质网
B.内质网运到高尔基体的蛋白质也是通过易位子进入高尔基体内
C.易位子对于运输的物质具有识别作用
D.核膜上核孔蛋白与易位子有相似的运输功能
3.(2022高三上·邢台期中)人体的多项生命活动由ATP提供能量。剧烈运动时ATP很快消耗殆尽,此时肌肉细胞中的磷酸肌酸和ADP反应可以形成ATP和肌酸,以应急供能,此反应是可逆的。下列有关叙述正确的是( )
A.磷酸肌酸中能量可以直接为肌肉细胞供能
B.剧烈运动时,无氧呼吸可以直接把能量贮存在磷酸肌酸中
C.剧烈运动可使人体内环境的pH有所下降
D.剧烈运动过程中,人体的耗氧量等于CO2释放量
4.(2022高三上·邢台期中)下列关于实验材料的选择和实验过程的叙述,正确的是( )
A.因甘蔗含糖量丰富,又近于白色,故可用做还原糖的鉴定实验
B.用黑藻叶片观察细胞质流动时,可用叶绿体的运动作为标志
C.用洋葱根尖观察有丝分裂时,可观察一个细胞的分裂情况来判断细胞周期的长短
D.用蝗虫的卵巢做成装片是观察减数分裂的良好材料
5.(2022高三上·邢台期中)某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内,测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示),结果如下表(“+”表示增加,“-”表示减少),下列说法错误的是( )
温度(℃) 10 15 20 25 30 35 40 45
适宜光照 -12 -17 -23 -26 -35 -26 -24 -15
黑暗 +6 +11 +18 +25 +35 +40 +32 +20
A.适宜光照和黑暗下测得的数据分别表示玉米的净光合速率和呼吸速率
B.在适宜光照下,30℃时光合速率大于呼吸速率
C.根据实验数据不能得出植物生长的最适温度是30℃的结论
D.在黑暗情况下,叶肉细胞内无ATP的形成
6.(2022高三上·邢台期中)某雄果蝇的基因型为AaXBY,用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测一个精原细胞减数分裂过程中各时期细胞的荧光标记。检测到分裂进行到①②③时期的三个细胞中染色体、核DNA,染色单体的数量,结果如图。如果不考虑基因突变,下列判断错误的是( )
A.这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异
B.①时期细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.②时期的某细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.③时期的细胞中荧光素的种类有1、2、3三种可能
7.(2022高三上·邢台期中)雌鸟和雄鸟的性染色体组成分别是ZW和ZZ。某种鸟羽毛的颜色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b仅位于Z染色体上。A和B同时存在时羽毛为黑色,B存在而A不存在时为灰色,其余情况为白色。一只纯合灰色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,F1代出现2种颜色。下列相关叙述正确的是( )
A.位于Z和W同源区段上的基因的遗传和性别无关
B.自然条件下黑色雌鸟的基因型有4种,黑色雄鸟的基因型有2种
C.亲代白色雌鸟的基因型是AAZbW或AaZbW
D.F1代表现型及比例是黑色:灰色=1:1
8.(2022高三上·邢台期中)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.用32P标记的噬菌体实验中,如果保温时间过长,则上清液中的放射性会增强
C.形成子代T2噬菌体所需的模板、原料均来自于寄主细胞
D.该实验证明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
9.(2022高三上·邢台期中)下列关于双链DNA结构的叙述,错误的是( )
A.DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过氢键连接的
B.不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值可能相同
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定
D.游离的磷酸基因一定位于每条链的5′端
10.(2022高三上·邢台期中)科学家把大肠杆菌在含15N的培养基中培养若干代,使DNA双链均被15N标记(试管①),转至含14N的培养基中培养,每30min繁殖一代,取出每代DNA样本,离心分层。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果,下列相关推论正确的是( )
A.如果DNA复制是全保留复制,②是转入14N培养基中复制一代的结果
B.如果DNA复制是半保留复制,③是转入14N培养基中复制一代的结果
C.该实验运用了同位素标记法,出现④的结果至少需要90min
D.给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示
11.(2022高三上·邢台期中)中心法则表示了遗传信息传递的一般规律,下图是经过科学家补充完善以后的中心法则图解。下列关于中心法则的有关叙述错误的是( )
A.图中标号所指的所有过程都发生了碱基互补配对
B.②④所示的过程只能在某些病毒体内发生
C.③过程一般发生于细胞分裂间期,实现了遗传信息在亲子代细胞间的传递
D.⑤过程进行的场所一定是核糖体,其上有两个tRNA结合位点
12.(2022高三上·邢台期中)表观遗传是某些基因中碱基序列不变,而是通过影响基因表达与活性的各个环节导致细胞与个体表型改变的现象。下列有关表观遗传的说法错误的是( )
A.表观遗传可由某些碱基的甲基化引起,发生的表型变化可以遗传给后代
B.“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”可用表观遗传来解释
C.吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,可能影响孩子的正常生长发育
D.染色体上的蛋白质发生甲基化不会影响基因的表达
13.(2022高三上·邢台期中)下列有关科学家所做研究的说法,错误的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌的转化实验设计中控制自变量用到了加法原理
B.摩尔根和学生的果蝇实验结果能说明基因在染色体上
C.沃森和克里克在研究DNA结构时构建了物理模型
D.萨顿假说提出了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
二、多选题
14.(2022高三上·邢台期中)为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响,设计图甲所示实验装置若干(已知密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化),在相同温度条件下进行实验,一段时间后测量每个小室中的气体释放量绘制曲线如图乙。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中,释放的气体始终是O2
B.若距离s突然由0时变为a,光照强度是限制光合作用速率的因素
C.K点时,叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D.IK段表示该植物光合作用逐渐减弱,KL段表示呼吸作用逐渐增强
15.(2022高三上·邢台期中)如图所示为某生物的体细胞中部分基因和染色体的关系以及合成黑色素的代谢过程,下列说法正确的是( )
A.黑色素的形成是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程来实现的
B.基因型AaBbCc个体可以合成物质甲和乙,但无法合成黑色素
C.基因A/a、B/b的遗传遵循基因的自由组合定律
D.一个如图所示的精原细胞经过正常减数分裂可以产生两种类型的精细胞
16.(2022高三上·邢台期中)在体外用14C标记Cys-tRNA复合物中的Cys,得到 Cys-tRNACys,再用无机催化剂镍将其中的Cys还原成Ala,得到 Ala-tRNACys(见图,tRNA不变)。如果 Ala-tRNACys参与翻译过程,那么下列说法错误的是( )
A.tRNA三叶草形状依靠互补碱基对之间的氢建来维持
B.每一种密码子均有一个和它互补的tRNA上的反密码子
C.新合成的肽链中,原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys
D.新合成的肽链中,原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala
17.(2022高三上·邢台期中)春化是某些植物必须经过一段时间低温才能开花的现象,研究发现,FLC基因是抑制拟南芥开花的基因,低温条件下,H3酶被激活,进而解除FLC基因对开花的抑制作用。温度升高后,FLC基因在一段时间内仍被抑制,这种抑制作用会在种子形成初期产生的某些转录因子的作用下被消除。下列说法合理的是( )
A.活性较低H3酶可以使植物细胞中产生促进开花的物质
B.FLC基因的表达可以在种子形成初期进行
C.温度可通过影响酶的活性影响来影响基因的表达
D.H3酶无法合成的个体在自然界中会被淘汰
18.(2022高三上·邢台期中)下图1、2是甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种病为伴性遗传。甲病相关基因用A、a表示,乙病相关基因用B、b表示;图3中的4种电泳条带与上述4种基因一一对应(不考虑基因在XY同源区段)。相关叙述正确的是( )
A.Ⅱ7甲病的致病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2,乙病致病基因来自Ⅰ1
B.图3中的条带1、2、3、4分别对应基因A、a、B、b
C.Ⅱ10的基因型是AAXBXB或AaXBXB
D.若Ⅱ5和Ⅱ8婚配,所生后代中患两种病男孩的概率为1/12
三、实验题
19.(2022高三上·邢台期中)鬼箭锦鸡儿(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生态系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应(由于温室气体CO2的增加使空气温度上升的现象)加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下表。回答下列问题。
组别 实验材料 CO2浓度 温度 植物相对生长量
1 鬼箭锦鸡儿 常态浓度 常温 1.0
2 高温 0.5
3 高浓度 常温 1.2
4 高温 1.0
5 紫羊茅 常态浓度 常温 1.0
6 高温 1.5
7 高浓度 常温 1.3
8 高温 2.5
注:相对生物量=单株干重/对照组单株干重
(1)植物光合作用过程中,能量形式的变化是 。
(2)CO2浓度升高,短时间内C5的含量会 (“升高”或“降低”),温度变化会通过影响 从而影响光合速率。
(3)如果要研究CO2浓度对鬼箭锦鸡儿生长的影响,需要根据 组实验结果得出结论:高浓度CO2对鬼箭锦鸡儿的生长起 作用;如果要研究温度对紫羊茅生长的影响,需要根据 组实验结果得出结论:高温对紫羊茅的生长起 作用。
(4)通过两个实验的 组结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。
四、综合题
20.(2022高三上·邢台期中)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像(图中显示部分染色体),图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答(不考虑变异的影响):
(1)图甲中含有同源染色体的细胞有 ,可能表示次级卵母细胞的有 。
(2)图乙中③和⑥染色体数目加倍的原因 (填“相同”或“不相同”),体现分离定律和自由组合定律实质的时间段是 。(填图中数字)
(3)图甲中的E细胞所处的分裂时期位于图乙中的 (填图中数字)阶段,位于图丙中的 (填“②”、“③”、“②或③”)阶段。
(4)图丁对应于图丙中的细胞 (填“①”、“②”、“③”);细胞Ⅳ的基因组成是 。
21.(2022高三上·邢台期中)miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现,BCL2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控,如图所示。
(1)A过程需要 酶的催化,其生理作用是① ,② 。
(2)图示过程中能与①发生碱基互补配对的是 ,图中两个核糖体合成的多肽链的氨基酸序列是相同的,原因是 。
(3)细胞凋亡是 的过程,基因MIR-15a表达后会 (“促进”或“抑制”)细胞凋亡,原因是 。
22.(2022高三上·邢台期中)果蝇的刚毛和截毛是一对相对性状,由一对等位基因B和b控制。现有两个纯合果蝇品系,甲品系表现为刚毛,乙品系表现为截毛。为研究这对相对性状的显隐性关系及基因所在的位置,利用甲、乙品系果蝇进行了如下的杂交实验,结果如下表所示。
组合 亲本 F1 F2
(一) 甲(♀)×乙(♂) 刚毛 刚毛(♀):刚毛(♂):截毛(♂)=2:1:1
(二) 甲(♂)×乙(♀) 刚毛 刚毛(♂):刚毛(♀):截毛(♀)=2:1:1
(1)根据组合(一)和组合(二)的F1结果可以排除基因位于 。
(2)根据实验结果 (“能”或“不能”)确定等位基因B和b位于X、Y的同源区段上。
(3)根据上述推断结果,写出组合(一)和组合(二)的F1中雄果蝇的基因型 、 。
(4)让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配,子代的表现型及比例是 。
23.(2022高三上·邢台期中)果蝇体细胞有4对染色体,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。已知果蝇红眼(R)对白眼(r)为显性,位于X染色体上;棒眼(A)对正常眼(a)为显性,也位于X染色体上;展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上;灰身(B)对黑身(b)为显性,位于常染色体上。
(1)摩尔根利用偶然得到的白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交,F2代表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=2:1:1,可以证明R、r的遗传遵循基因的分离定律,原因是 。
(2)研究人员通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因,要鉴定该果蝇是否是纯合子,最好选择 果蝇与其杂交,若后代 ,说明该果蝇为杂合子。
(3)研究人员构建了一个灰身棒眼雌果蝇品系BBXsAXa,s为人为加入的隐性致死基因,始终与A基因在同一条染色体上。s基因纯合(XsXs或XsY)时使胚胎致死。该品系果蝇与黑身正常眼雄果蝇杂交得到的F1中雌雄果蝇的比例为 ,F1自由交配获得F2,则理论上F2中灰身棒眼雄果蝇的比例是 。
(4)已知E基因纯合致死。研究人员欲探究B、b是否位于Ⅲ号染色体上(不考虑染色单体片段的交换),现有表现型为灰身展翅、黑身正常翅、灰身正常翅的个体若干。最好先用表现型为 的亲本杂交,再选F1灰身展翅雌雄果蝇随机交配,子代表现型及比例为 ,则B、b不位于Ⅲ号染色体上。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌属于原核生物,原核生物无染色体,A错误;
B、蓝细菌属于原核生物,原核生物无叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,B错误;
C、蓝细菌属于原核生物,原核生物无线粒体,C错误;
D、蓝细菌属于原核生物,绿藻属于真核生物,两者均有核糖体,在核糖体中合成蛋白质,D正确。
故答案为:D。
【分析】真核细胞和原核细胞的比较:
类 别 原核细胞 真核细胞
细胞大小 较小(一般1~10μm) 较大(1~100μm)
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核
细胞核 无成形的细胞核,无核膜、核仁、染色体,只有拟核 有成形的细胞核,有核膜、核仁和染色体
细胞质 只有核糖体,没有其它复杂的细胞器 有核糖体、线粒体等复杂的细胞器,植物细胞还有叶绿体等
细胞壁 细胞壁的主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无细胞壁
遗传物质 DNA RNA
DNA存在形式 拟核中:大型环状,裸露;质粒中:小型环状,裸露 细胞核中:DNA和蛋白质形成染色体;细胞质中:在叶绿体、线粒体中裸露存在
举例 细菌、支原体等 真菌,动、植物
增殖方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
可遗传变异来源 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
共性 都含有细胞膜、核糖体,都含有DNA和RNA两种核酸等
2.【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质,因此易位子既可把多肽链运进内质网,也可把多肽链运出内质网,A正确;
B、经内质网加工后的蛋白质(正确折叠的)是通过囊泡运送到高尔基体的,未正确折叠的蛋白质通过易位子运回细胞质基质,B错误;
C、易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,说明易位子具有识别作用,C正确;
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网,说明易位子和核孔一样,具有运输某些大分子物质的能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,在到高尔基体,高尔基体对其进行进一不加工,然后形成囊泡分泌到细胞外.该过程消耗的能量主要由线粒体提供。
3.【答案】D
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、磷酸肌酸中储存着能量,但ATP才是细胞内的直接能源物质,A错误;
B、剧烈运动时,肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,部分能量储存在乳酸中,释放的能量大部分以热能散失,少数储存在ATP中,B错误;
C、剧烈运动时,部分肌细胞无氧呼吸产生乳酸,并释放到血液中,由于血液中有调节酸碱平衡的物质,pH变化不大,处于平衡状态,C错误;
D、由于人体细胞无氧呼吸不吸收氧气,也不产生二氧化碳,所以剧烈运动过程中O2吸收量等于CO2释放量,D正确。
故答案为:D。
【分析】ATP中文名叫腺苷三磷酸,结构式简写A-P~P~P,其中A表示腺嘌呤核苷,T表示三个,P表示磷酸基团,“~”代表特殊的化学键,“-”代表普通化学键。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在线粒体、叶绿体、细胞质基质中合成。
4.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;观察细胞的有丝分裂;观察细胞的减数分裂实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、甘蔗中富含蔗糖,而蔗糖是非还原糖,不可用于还原糖的鉴定实验,A错误;
B、利用黑藻叶肉细胞观察细胞质流动时,可用叶绿体的移动作为标志进行观察,且不需要染色,B正确;
C、利用洋葱根尖观察细胞有丝分裂时,由于经过解离过程细胞已死亡,不能通过观察一个细胞的分裂情况来判断细胞周期的长短,C错误;
D、用蝗虫的精巢做成装片是观察减数分裂的良好材料,而蝗虫的卵巢进行减数分裂时不连续且配子产生的数量少,一般不选卵巢来观察减数分裂,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀),但斐林试剂的使用需要现配现用。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、在还原糖的鉴定实验中,最理想的实验材料是含还原糖量较高的生物组织(或器官),而且组织颜色较浅,或近于白色的苹果、梨等材料。另外,由于甘蔗、甜菜中含有的蔗糖是非还原糖,不宜选用。
5.【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、植物的呼吸作用可释放二氧化碳,净光合>0时,密切环境中二氧化碳的含量会减少,故黑暗条件下二氧化碳的增加反应的是呼吸强度,在适宜光照条件下,二氧化碳的变化反应的是净光合作用强度,A正确;
B、据表可知,适宜光照下,30℃时CO2是减少的,说明光合作用速率大于呼吸作用速率,B正确;
C、适宜光照强度下,表中30℃时净光合速率最大,植物体内积累的有机物最多=35+35=70,但不能得出植物生长的最适温度是30℃的结论,还应在30℃左右缩小温度梯度,进一步进行实验,C正确;
D、黑暗条件下,叶肉细胞可通过呼吸产生ATP,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、净光合速率 = 总的光合速率 - 呼吸速率。
2、黑暗中不同温度下的二氧化碳增加量表示在相应温度下的呼吸作用速率;光照下,不同温度下二氧化碳的减少量表示在相应温度下的净光合作用速率。据此答题。
6.【答案】D
【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、结合图示③分析,且在减数分裂过程中,减数第一次分裂易发生基因重组、减数第一、二次分裂都能发生染色体变异,故这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异,A正确;
B、果蝇的体细胞中有8条染色体,①时期核DNA和染色单体数量为16,染色体数为8,可表示减数第一次分裂,此时精原细胞经过了DNA复制,细胞中含有2个A基因,含有2个a基因和2个B基因,故细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、②时期含有染色单体,细胞中染色体数减半,可表示减数第二次分裂前期、中期,若①时期A、a基因所在的染色体交叉互换,可导致②时期的细胞含有A、a基因,由于性染色体与A、a基因所在染色体自由组合,所则②时期的某个细胞中可能含有AaXBXB、AaYY;若是XY染色体发生交叉互换,不影响基因的组合,②时期的细胞中的基因组成可能为:AAXBXB、AAYY、aaXBXB、aaYY,所以此时期某个细胞中可出现3种颜色的4个荧光位点(AaXBXB),C正确;
D、③时期的细胞中不含染色单体,染色体数大于4条,为精细胞,由于②时期的染色体数正常,所以应为减数第二次分裂异常,则精细胞的基因型可能为AAXB、AAY、aaXB、aaY、AXBXB、aXBXB、AYY、aYY,所以③时期的这个精细胞中荧光素的种类有1、2共二种可能,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ过程: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:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、依据题意可知,精原细胞的基因型为AaXBY,荧光标记后,3种荧光标记各一个;经过复制形成的初级精母细胞中含有2个A,2个a,2个B,故2种荧光标记各2个。据此答题。
7.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、位于Z和W同源区段上的基因的遗传和性别有关,例如ZbZb和ZbWB杂交,子代雄性全是ZbZb,表现为隐性,雌性全为ZbWB,表现为显性,A错误;
B、自然条件下黑色雌鸟的基因型有4种(AAZBZB、AaZBZB、AAZBZb、AaZBZb),雌性有2种(AAZBW、AaZBW),B正确;
CD、根据题意分析可知,纯合灰色雄鸟的基因型为aaZBZB,白色雌鸟的基因型可能是__ZbW,而一只纯合灰色雄鸟与一只白色雌鸟杂交,F1代出现了2种颜色,根据基因型判断这只白色雌鸟的基因型应该是AaZbW,它们的后代的基因型及表现型是AaZBZb黑色、aaZBZb灰色、AaZBW黑色、aaZBW灰色,灰色:黑色=1:1,如果亲代雌鸟的基因型是AAZbW,则子代基因型是AaZBW和AaZBZb,全部表现为黑色,C错误,D正确;
故答案为:D。
【分析】1、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
2、基因的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。
3、依据题意黑色鸟的基因型为A-ZBZ-、A-ZBW,灰色鸟的基因型为aaZBZ-、aaZBW,其余基因型的鸟表现为白色。据此答题。
8.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体的寄生具有专一性,只能寄生在大肠杆菌细胞内,不能在肺炎链球菌中复制和增殖,A错误;
B、用32P标记的噬菌体实验中,32P标记的是DNA,如果保温时间过长,子代噬菌体会释放出来,则上清液中的放射性会增强,B正确;
C、形成子代T2噬菌体所需的模板来自亲代噬菌体,C错误;
D、该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,而非主要的遗传物质,D错误。
故答案为:B。
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
9.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、DNA一条链上的磷酸和脱氧核糖通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,A错误;
B、DNA分子中A=T,G=C,不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值(即A+T与C+G的比值)可能相同,也可能不同,B正确;
C、嘌呤碱基与嘧啶碱基之间通过氢键连接,它们的结合遵循碱基互补配对原则,这保证了DNA分子空间结构的相对稳定,C正确;
D、双链DNA的两条链反向平行,每条链中游离磷酸基团那一端称作5′端,D正确。
故答案为:A。
【分析】DNA的结构特点:
①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内测。
③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
10.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、若DNA复制是全保留复制,则子代DNA应是15N/15N和14N/14N,即两条带分别处于轻带和重带,与②不符,A错误;
B、如果DNA复制是半保留复制,则转入14N培养基中复制一代后DNA均处于中带(14N/15N),对应于试管③,B正确;
C、该实验运用了同位素标记法,根据DNA半保留复制特点可知,④是复制二代的结果,因此出现④的结果至少需要60分钟,C错误;
D、给试管④中加入解旋酶一段时间后DNA双链打开,离心出现的结果应该是出现1/4DNA单链(15N)和3/4DNA单链(14N),与试管⑤所示不符,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
(1)DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和连接酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);
(2)复制过程:边解旋边复制;
(3)复制特点:半保留复制。
2、依据题意,DNA双链都含有15N,复制n次,DNA分子总数是2n个,其中含有15N的DNA为2个(每个DNA均为一条14N链,一条15N链),其余的均为只含14N的DNA(两条链均为14N)。
11.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、图示过程包括DNA复制、转录、翻译、逆转录等过程,均发生了碱基互补配对,但方式所有不同,A正确;
B、②是逆转录,④是RNA复制,逆转录和RNA复制只发生在少数被病毒侵染的细胞中,而非某些病毒体内,B错误;
C、③是DNA分子复制,DNA复制一般发生于细胞分裂间期,通过DNA分子的复制实现了遗传信息在亲子代细胞间的传递,C正确;
D、⑤是翻译,翻译的场所一定是核糖体,核糖体与mRNA结合时,有2个tRNA结合位点,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、1957年,克里克提出中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
2、病毒没有细胞结构,只能寄生在宿主的活细胞内繁殖。
12.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传可能是由某些碱基的甲基化引起,这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,A正确;
B、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”,这主要是由于环境中的温度的影响,属于表观遗传,B正确;
C、吸烟会使人细胞内DNA甲基化水平升高,碱基的甲基化可以遗传给后代,可能影响孩子的正常生长发育,C正确;
D、染色体上的蛋白质发生甲基化,会抑制了基因的表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因是有遗传效应的DNA片段,基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。
13.【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;DNA分子的结构;基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌的转化实验设计中控制自变量用到了减法原理,A错误;
B、摩尔根运用“假说演绎”法证明了基因在染色体上,B正确;
C、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,构建了DNA双螺旋结构,C正确;
D、萨顿假说提出了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、加法原理:与常态比较人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组分别加热、滴加FeCl,溶液、滴加肝脏研磨液;又如探究不同酸碱度对酶活性的影响实验等。
2、减法原理:与常态比较人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质;又如验证光合作用产生淀粉的实验等。
14.【答案】A,B,D
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、s表示光源与密闭小室的距离,距离越大光照强度越小,光合作用速率越小,当s=c时,光合速率与呼吸速率相等,当s>c时,呼吸速率大于光合速率,植物释放的气体是CO2,在sB、若距离s突然由0时变为a,气体释放速率不变,即光合速率不变,故光照强度不是限制光合作用速率的因素,B错误;
C、实验测的是整个植株气体释放速率,当距离为c,即K点时,整个植株的光合速率等于呼吸速率,由于植株中存在如根细胞没有叶绿体不进行光合作用的细胞,故叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,C正确;
D、由于实验过程中温度始终不变,呼吸速率始终不变,随着s的增大,光强度逐渐减小,光合作用逐渐减弱,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、影响光合作用的环境因素主要包括:
(1)光照强度:在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用:。
(3)温度 :温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用,在一定范围内随温度的提高,光合作用加强,温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质.水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内,如夏季的“午休”现象。
(5)矿质元素 :如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等。
2、影响呼吸速率的环境因素主要温度、O2浓度、CO2的浓度和含水量等。
15.【答案】A,C,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、据图可知,黑色素的形成需要酶①②③的参与,说明黑色素的形成是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程来实现的,A正确;
B、据图可知,要合成黑色素,基因系应为A-bbC-,故基因型AaBbCc个体不能合成物质乙,也无法合成黑色素,B错误;
C、据图可知,A、a和b分别处于两对同源染色体上,故基因A/a、B/b的遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、一个如图所示的精原细胞经过正常减数分裂可以产生Ab、ab两种类型的精细胞,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因的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。
2、依据题图可知,能合成黑色素的个体的基因型为A-bbC-,只能合成物质甲的个体的基因型为A-B---,能合成物质乙不能合成黑色素的个体的基因型为A-bbcc。
16.【答案】B,C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、tRNA三叶草形状含有局部双链,该形状依靠互补碱基对之间的氢建来维持,A正确;
B、不决定氨基酸的终止密码子没有和它互补的tRNA上的反密码子,B错误;
CD、*Cys-tRNACys可以被无机催化剂镍还原成*Ala-tRNACys,因此,新合成的肽链中,原来Cys 的位置会被替换为14C标记的Ala,C错误,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、翻译:在细胞质中,以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、tRNA:
(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;
(2)种类:61种(3种终止密码子没有对应的tRNA);
(3)特点:专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;
(4)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
17.【答案】B,C,D
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,低温条件下,H3酶被激活,说明H3酶在低温条件下活性较高,A错误;
B、FLC基因在一段时间内仍被抑制,这种抑制作用会在种子形成初期产生的某些转录因子的作用下被消除。说明FLC基因的表达可以在种子形成初期进行,B正确;
C、由题意低温条件下,H3酶被激活,进而解除FLC基因对开花的抑制作用,温度升高后,FLC基因在一段时间内仍被抑制,说明温度可通过影响酶的活性影响来影响基因的表达,C正确;
D、由题意可知,被激活的H3酶可以解除FLC基因对开花的抑制作用,H3突变体不能合成H3酶,使植物不能正常开花,所以H3突变体在自然界中可能无法传代,自然界中会被淘汰,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:需要适宜的温度和pH值,在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、影响酶促反应的因素有:温度、pH、酶浓度、底物浓度,等,温度和pH通过影响酶活性而影响酶促反应的速率。
18.【答案】A,D
【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、Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ5为女性患甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子Ⅱ7号患有两病,可判断乙病为隐性遗传病,甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病,可判断乙病为伴X隐性遗传病,Ⅱ7患乙病,基因型为XbY,X基因来自母方,即Ⅰ1,A正确;
BC、由(1)可知,Ⅱ5基因型是aaXBX-,Ⅰ3基因型为AaXBX-,Ⅰ4 的基因型都为AaXBY,Ⅱ10基因型为A-XBX-,条带4是每个个体都有的是B,Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5都有的是条带2为a,Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ10共有的是条带1是A,条带3为b,所以条带1、2、3、4分别对应基因A、a、b、B,BC错误;
D、由图3可知Ⅰ3、Ⅱ5均有3个条带,说明Ⅱ5基因型为aaXBXb和Ⅱ8(1/3AAXBY,2/3AaXBY)婚配,所生后代中患两种病男孩aaXbY的概率为2/3×1/2aa×1/2×1/2XbY=1/12,D正确。
故答案为:AD。
【分析】遗传病的判定方法:
(1)排除或确定伴Y遗传若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴Y遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴Y遗传。
首先确定显隐性:
①“无中生有为隐性”;
②“有中生无为显性” ;
③如没有典型系谱,判断是显性还是隐性遗传病方法:看患者总数,如果患者很多连续每代都有即为显性遗传。如果患者数量很少,只有某代或隔代个别有患者即为隐性遗传。
(3)再确定致病基因的位置:
①“无中生有为隐性,女儿患病为常隐”
②“有中生无为显性,女儿正常为常显”
③“母患子必患,女患父必患,男性患者多于女性”――最可能为“X隐”(女病男必病)
④“父患女必患,子患母必患,女性患者多于男性”――最可能为“X显”(男病女必病)
⑤“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽,无女性患者”――最可能为“伴Y”(男性全为患者)
(4)常染色体与性染色体同时存在的处理方法:
①当既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对及以上的性状遗传时;
②由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理;
③由常染色体上的基因控制的性状按分离规律处理;
④整体上则按基因的自由组合定律来处理
19.【答案】(1)光能→(ATP和NADPH中)活跃的化学能→(有机物中)稳定的化学能
(2)降低;酶活性
(3)1和3;促进;5和6;促进
(4)4 和8
【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)光合作用实质是物质变化和能量变化,植物通过光合作用将大气中CO2转变为有机物,同时将光能→(ATP和NADPH中)活跃的化学能→(有机物中)稳定的化学能。
(2)光合作用的暗反应物质变化有CO2的固定和C3的还原,CO2的固定是CO2+C5→2C3,则CO2浓度升高,消耗的C5就增加,短时间内C5的含量会降低。酶的活性受温度、pH影响,光合作用有多种酶催化,温度变化会通过影响酶活性从而影响光合速率。
(3)相同条件下,提高CO2浓度,都可以提高鬼箭锦鸡儿和紫羊茅的相对生物量,故仅CO2浓度的升高,都可以促进两种植物的生长。据表可知,如果要研究CO2浓度对鬼箭锦鸡儿生长的影响,需要根据1和3组实验结果得出结论:高浓度CO2对鬼箭锦鸡儿的生长起促进作用。若仅提高温度,在鬼箭锦鸡儿实验中,相同条件下常温组的相对生物量都高于高温组,而紫羊茅实验中,相同条件下高温组的相对生物量高于常温组。据表可知,如果要研究温度对紫羊茅生长的影响,需要根据5和6组实验结果得出结论:高温对紫羊茅的生长起促进作用。
(4)在鬼箭锦鸡儿实验中,无论是常态CO2浓度还是高CO2浓度条件下,常温组的相对生物量都高于高温组,而在紫羊茅实验中,无论是常态CO2浓度还是高CO2浓度条件下,高温组的相对生物量都高于常温组。温室效应(由于温室气体CO2的增加使空气温度上升的现象)导致气温升高;通过两个实验的4和8组结果表明温室效应加剧、高温对鬼箭锦鸡起抑制作用,对紫羊茅起促进作用即对两种植物各自生长的影响不同。
【分析】1、影响光合作用的环境因素主要包括:
(1)光照强度:在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用:。
(3)温度 :温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用,在一定范围内随温度的提高,光合作用加强,温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质.水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内,如夏季的“午休”现象。
(5)矿质元素 :如Mg是叶绿素的组成成分,N是光合酶的组成成分,P是ATP分子的组成成分等等。
2、影响细胞呼吸的因素有温度、O2的浓度、CO2的浓度和含水量。
20.【答案】(1)A、B、D;E、F
(2)相同;①
(3)②;②或③
(4)②;aB
【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;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)图甲中A图表示细胞分裂间期,可表示有丝分裂前间期,也可表示减数第一次分裂前的间期;B图表示体细胞的有丝分裂后期;C图表示经过减数分裂产生的极体或卵细胞;D图表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞;E和F分别表示减数第二次分裂的前期和后期图,所以含有同源染色体的细胞有A、B和D。
(2)在细胞分裂过程中,着丝粒分裂会使姐妹染色单体分离,形成子染色体,并导致染色体数目暂时加倍,包括有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,分别对应图乙中的阶段③⑥。分离定律和自由组合定律实质是同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,发生在减数第一次分裂后期,即图乙中的①过程。
(3)图甲E细胞中无同源染色体,有姐妹染色单体,是减数第二次分裂的前期细胞图,所以其分别对应于图乙中的②和图丙中的②或③。
(4)图丁细胞中无同源染色体,无姐妹染色单体,是减数第二次分裂后期细胞图,由于细胞质的分裂是均等的,因此该细胞为第一极体,所以其对应图丙②,卵原细胞的基因组成为AaBb,第一极体的基因组成为AAbb,则次级卵母细胞的基因组成为aaBB,因此细胞Ⅳ的基因组成是aB。
【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;染色体数目不变,DNA数目加倍。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
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过程: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:着丝点分裂,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。
21.【答案】(1)RNA聚合;使DNA双链解开;将核糖核苷酸连接形成mRNA
(2)tRNA(或反密码子)和成熟miRNA;合成多肽链的模板(或“mRNA核苷酸序列”)相同
(3)由基因所决定的细胞自动结束生命;促进;BCL2基因能抑制细胞凋亡,MIR-15a 转录产生的miRNA与BCL2基因形成的mRNA结合,阻止其翻译,所以细胞会加速凋亡
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)A过程是转录,需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶能将DNA双链解开,将核糖核苷酸连接形成mRNA。
(2)①表示转录形成的信使RNA,由图可知,BCL2形成基因转录生成的mRNA能与tRNA(或反密码子)和成熟miRNA发生碱基互补配对,由于合成多肽链的模板相同,故多肽链的氨基酸序列相同。
(3)细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,BCL2基因能抑制细胞凋亡,MIR-15a 转录产生的miRNA与BCL2基因形成的mRNA结合,阻止其翻译,所以细胞会加速凋亡。
【分析】 1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:一是转录,转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程;二是翻译,翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、题图是miRNA调控其他基因的表达的过程,分析可知A过程表示转录,B过程表示翻译,①表示转录形成的mRNA,②表示翻译形成的多肽,MIR-15a基因控制合成的miRNA,可与BCl2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对,形成双链,阻断翻译过程。
22.【答案】(1)细胞质
(2)能
(3)XBYb;XbYB
(4)刚毛♂:刚毛♀:截毛♀=8:7:1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)组合(二)中,甲品系表现为雄性刚毛,乙品系表现为雌性截毛,如果为细胞质遗传,子代的表现型全为截毛,故事实不符,故可排除基因位于细胞质。
(2)若组合(一)为正交,则组合(二)为反交。正交和反交的F1都表现为刚毛,说明刚毛对截毛为显性性状。正交和反交的F2的表现型不同,说明F2果蝇性状的表现与性别相关联,即基因在性染色体上。因为雌果蝇有刚毛和截毛2种表现型,说明基因不可能仅位于Y上,一定位于X染色体上,又因为正交和反交的F1的表现型相同,全为刚毛,且组合(二)中父本为刚毛纯合子,F1全表现为刚毛,F2中雄性全表现为刚毛,说明该基因在Y染色体上;又因雌果蝇有刚毛和截毛两种表现型,说明该基因也在X染色体上存在,说明Y染色体上也存在其等位基因。综上分析,等位基因B和b位于X和Y的同源区段上。
(3)由(2)分析,组合(一)亲本的基因型为XBXB、XbYb,F1中雄果蝇的基因型为XBYb,组合(二)亲本的基因型为XbXb、XBYB,F1中雄果蝇的基因型XbYB。
(4)组合(一)F2中的雌蝇的基因型为1/2 XBXB和1/2 XBXb产生的雌配子为3/4 XB、1/4 Xb,组合(二)F2中的雄蝇的基因型为1/2 XBYB和1/2 XBXb,产生的雄配子为1/4 XB、1/4 Xb、1/2 YB,让组合(一)F2中的雌蝇与组合(二)F2中的雄蝇相互交配,子代的表现型及比例是刚毛♀:截毛♀:刚毛♂=(3/4 XB×1/4 XB+3/4 XB×1/4 Xb+1/4 Xb×1/4 XB):(1/4 Xb×1/4 Xb):(3/4 XB×1/2 YB+1/4 Xb×1/2 YB)=7:1:8。
【分析】1、判断性状的显隐性关系:
(1)根据子代性状判断:
①不同性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现不同性状 子代所出现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断:
具一对相对性状的亲本杂交 F2代性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
2、位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传在基因传递过程中遵循孟德尔的遗传规律。
23.【答案】(1)F2中红眼和白眼果蝇的数量比是3:1
(2)白眼雌;雌果蝇全部为白眼
(3)2:1;0
(4)灰身展翅和黑身正常翅;灰身展翅:灰身正常翅:黑身展翅:黑身正常翅=6:3:2:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)据题意可知,白眼雄果蝇和野生型红眼雌果蝇杂交,F2代表现型及比例为红眼雌:红眼雄:白眼雄=2:1:1,即F2中红眼和白眼果蝇的数量比是3:1,说明控制红白眼的R、r基因的遗传遵循基因的分离定律。
(2)鉴定某一动物是纯合子还是杂合子,常用的方法是测交,因此要鉴定该果蝇是否是纯合子,最好选择白眼雌果蝇(XrXr)与其杂交,如果该果蝇是纯合子,因为通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因,因此其基因型为XRYR,杂交后无论雌雄全是红眼;如果该果蝇是杂合子,其基因型为XrYR,杂交后代的基因型为XrXr、XrYR,即雌性为白眼,雄性为红眼。
(3)该品系果蝇(BBXsAXa,)与黑身正常眼雄果蝇(bbXaY)杂交,基因型为BbXsAXa、BbXsAY(胚胎致死)、BbXaXa、BbXaY,因此F1中雌(BbXsAXa、BbXaXa)、雄(BbXaY)果蝇的比例为2:1。F1能产生的雌配子为1/8BXsA、3/8BXa、1/8bXsA、3/8bXa,雄配子为1/4BXa、1/4BY、1/4bXa、1/4bY,F1自由交配获得F2,F2中灰身棒眼雄果蝇(B_XAY)一定是XsAY个体,该种类型个体胚胎致死,因此F2中灰身棒眼雄果蝇的比例是0。
(4)展翅(E)对正常翅(e)为显性,位于Ⅲ号染色体上,且E基因纯合致死。欲探究B、b是否位于Ⅲ号染色体上,即两对等位基因是否遵循自由组合定律,可以利用双杂合个体雌雄相互交配或者测交,因此要先用表现型为灰身展翅、黑身正常翅的亲本杂交,获得双杂合个体F1,再选F1灰身展翅雌雄果蝇随机交配,两对等位基因的关系有几种可能性:如果都在Ⅲ染色体上,则有两种可能,D与E在同一条染色体上,d与e在同一条染色体上,这种情况下后代的基因型有DdEe、ddee两种,表现型也两种(DD纯合致死),表现型比例为灰体展翅:黑体正常翅=2:1;或者D与e在同一条,d与E在同一条,后代的基因型有DDee、DDEe两种,表现型比例为灰体展翅:灰体正常翅=2:1。如果不在Ⅲ号染色体上,则亲本基因为DdEe,由于EE纯合致死,后代表现型比例为(3:1)(2:1),比例为灰体展翅:灰体正常翅:黑体展翅:黑体正常翅=6:3:2:1。
【分析】1、基因分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的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。
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