2023届高考生物二轮复习真题分类再回访作业(含答案解析)(共7份)

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名称 2023届高考生物二轮复习真题分类再回访作业(含答案解析)(共7份)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2023-01-15 16:47:32

文档简介

专题六 生物与环境
真题分类再回访 课堂定时练规范
—————————— 等级考真题·真体验·寻趋势 ——————————
一、种群和群落
1.[2022·山东卷]根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为(  )
A.2×104条 B.4×104条
C.6×104条 D.8×104条
2.[2022·浙江6月]许多因素能调节种群数量。下列属于内源性调节因素的是(  )
A.寄生 B.领域行为
C.食物 D.天敌
3.[2022·浙江1月]沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是(  )
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区,将呈现“J”形增长
4.[2022·山东卷](不定项选择)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是(  )
A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
5.[2021·山东卷]某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,L中不放螺,M中放100只螺。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是(  )
A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻
B.三种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻
C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
6.[2021·山东卷]调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)(  )
A.66只/公顷 B.77只/公顷
C.83只/公顷 D.88只/公顷
7.[2021·浙江1月]大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是(  )
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
8.[2021·广东卷]图示某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是  (  )
A.a   B.b C.c   D.d
9.[2021·河北卷]烟粉虱为害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作(番茄田与玫瑰田间隔1 m)模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是(  )
A.由单作转为邻作,烟粉虱种群的年龄结构改变
B.由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C.由单作转为邻作,群落的水平结构改变
D.玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
10.[2021·湖南卷]某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B.图中a点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
11.[2021·浙江6月]某森林中,高密度的某昆虫幼虫取食落叶松,影响松树的生长,最大松针长度减小,来年幼虫的食物质量变差,导致该昆虫密度下降,使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高,幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B.食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C.该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D.该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
12.[2021·浙江1月]近年来,我省积极践行“两山”理念,建设生态文明,在一些地区实施了退耕还林工程,退耕区域会发生变化。退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是(  )
A.生态系统稳定性越来越强
B.群落的净生产量越来越大
C.草本层对垂直结构的影响越来越明显
D.群落中植物个体总数越来越多
13.[2022·山东卷]在一个群落中随机选取大量样方,某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,频度分级标准如下表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图所示。
(1)若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于________级,而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种,则乙的种群密度和分布范围的特点分别是________、________。
(2)若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系,且属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为________种。
(3)若研究植物甲的生态位,通常需要研究的因素有________(填标号)。
A.甲在该区域出现的频率
B.甲的种群密度
C.甲的植株高度
D.甲与其他物种的关系
(4)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.[2022·广东卷]荔枝是广东特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见下表。
荔枝园 种类(种) 个体数量(头) 害虫比例(%) 天敌比例(%)
AB 523568 103 278104 118 36.6740.86 14.1020.40
回答下列问题:
(1)除了样方法,研究者还利用一些昆虫有________________性,采用了灯光诱捕法进行取样。
(2)与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物物种丰富度________________,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了________________,有利于其生存。
(3)与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量________________,根据其管理方式分析,主要原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分,但形成了单层群落结构,使节肢动物物种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求:不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构),并简要说明设计依据________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、生态系统
1.[2022·浙江6月]生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(  )
A.调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系,可构建食物链
B.整合调查所得的全部食物链,可构建营养关系更为复杂的食物网
C.归类各食物链中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级
D.测算主要食物链各环节的能量值,可构建生态系统的能量金字塔
2.[2022·广东卷]图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(  )
A.a、c是生产者
B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物
D.d、f是植食动物
3.[2022·湖南卷]稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(  )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
4.[2022·山东卷]某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是(  )
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
5.[2022·广东卷]2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其(  )
A.具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B.是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C.形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D.通过光合作用固定大气中的CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
6.[2022·浙江6月]保护生物多样性是人类关注的问题。下列不属于生物多样性的是(  )
A.物种多样性 B.遗传多样性
C.行为多样性 D.生态系统多样性
7.[2022·浙江1月]为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是(  )
A.管控船舶进出禁渔区域,以减少对水生生物的干扰
B.对禁渔区域定期开展抽样调查,以评估物种资源现状
C.建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性
D.清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间
8.[2022·浙江1月]垃圾分类是废弃物综合利用的基础,下列叙述错误的是(  )
A.有害垃圾填埋处理可消除环境污染
B.厨余垃圾加工后可作为鱼类养殖的饵料
C.生活垃圾发酵能产生清洁可再生能源
D.禽畜粪便作为花卉肥料有利于物质的良性循环
9.[2021·广东卷]“葛(葛藤)之覃兮,施于中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个(  )
A.黄鸟种群 B.生物群落
C.自然生态系统 D.农业生态系统
10.[2021·浙江6月]下列关于生态金字塔的叙述,正确的是(  )
A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
11.[2021·浙江1月]我省某国家级自然保护区林木繁茂,自然资源丰富,是高校的野外实习基地。设立该保护区的主要目的是(  )
A.防治酸雨
B.保护臭氧层
C.治理水体污染
D.保护生物多样性
12.[2021·河北卷]湿地生态系统生物多样性丰富,鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查,结果见下表。下列叙述正确的是(  )
注:生物多样性指数反映生物多样性水平
A.严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B.因湿地退化食物不足,鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C.湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D.湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
13.[2022·浙江6月]科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题:
(1)对某种鼠进行标志重捕,其主要目的是研究该鼠的________________。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定,可绘制该种群的________________图形。
(2)在不同季节调查森林群落的______________与季相的变化状况,可以研究该群落的________________结构。
(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下,采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2),此项数值称为生产者的________________。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定,可作为判断该森林群落是否演替到____________阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量,计算出该时期的______________。
14.[2022·浙江1月,节选]玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物,其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物),杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题:
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中,有两条食物链:①玉米→野猪→豺;②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。从能量流动角度分析,由于能量____________的不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项?________(A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)
(3)玉米栽培过程需除草,常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时,幼苗期一般不优先采用生物除草,其理由是抑(食)草生物不能____________________。当玉米植株长到足够高时,很多杂草因______________被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解,所含的能量最终流向大气圈,我们可以改变能量流动____________获得人类需要的物质和能量,如生产沼气等,客观上减少温室气体的排放,有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
15.[2022·湖南卷]入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快。为研究福寿螺与本土田螺的种间关系及福寿螺对水质的影响,开展了以下实验:
实验一:在饲养盒中间放置多孔挡板,不允许螺通过,将两种螺分别置于挡板两侧饲养;单独饲养为对照组。结果如图所示。
实验二:在饲养盒中,以新鲜菜叶喂养福寿螺,每天清理菜叶残渣;以清洁自来水为对照组。结果如下表所示。
注:水体浑浊度高表示其杂质含量高
回答下列问题:
(1)野外调查本土田螺的种群密度,通常采用的调查方法是________________。
(2)由实验一结果可知,两种螺的种间关系为________________________。
(3)由实验二结果可知,福寿螺对水体的影响结果表现为________________________________________________________________________。
(4)结合实验一和实验二的结果,下列分析正确的是________(填序号)。
①福寿螺的入侵会降低本土物种丰富度
②福寿螺对富营养化水体耐受能力低
③福寿螺比本土田螺对环境的适应能力更强
④种群数量达到K/2时,是防治福寿螺的最佳时期
(5)福寿螺入侵所带来的危害警示我们,引种时要注意________________________(答出两点即可)。
16.[2021·山东卷]海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下,M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是______________________________________________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数),该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是____________ ________________________。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17.[2021·广东卷]为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等),这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持________。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是______________________________。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是______________________________,消费者通过食物网(链)取食利用,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少__________和增加__________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
18.[2021·河北卷]为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。
回答下列问题:
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为__________________,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了________演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈______型增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了__________。
(3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)碳在池塘生物群落中主要以__________的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是__________________________________________________________________________________。
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
一、种群和群落
1.[2022·全国甲卷]在鱼池中投放了一批某种鱼苗,一段时间内该鱼的种群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没有进行繁殖,则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是(  )
A.甲、丙、乙 B.乙、甲、丙
C.丙、甲、乙 D.丙、乙、甲
2.[2022·全国乙卷]分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是 (  )
①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
②森林植物从上到下可以分为不同层次,最上层为灌木层
③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关
④森林群落中动物的分层现象与食物有关
⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果
⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的
A.①③④⑤ B.②④⑤⑥
C.①②③⑥ D.③④⑤⑥
3.[2021·全国甲卷]群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是(  )
A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
4.[2022·全国乙卷]某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出3点即可)。
(2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为________________。
(3)与标志(记)重捕法相比,上述调查方法的优势有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点即可)。
5.[2022·全国甲卷]为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
(1)调查发现,某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型,得出这一结论的主要依据是发现该种群中________________________________________________________________________。
(2)若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度,可以采用的方法是________;若要调查某种鸟的种群密度,可以采用的方法是________________________________________________________________________
________________。
(3)调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为________。
(4)该林地中,植物对动物的作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出2点即可);动物对植物的作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点即可)。
6.[2021·全国乙卷]在自然界中,竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题:
(1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是________________________。该实验中需要将两种草履虫放在资源__________(填“有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
的结果时即可证实竞争排斥原理。
(2)研究发现,以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系,经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析,两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存,还可因取食的________________(答出1点即可)不同而共存。
(3)根据上述实验和研究,关于生物种间竞争的结果可得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、生态系统
1.[2020·全国卷Ⅲ]生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是(  )
A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
2.[全国卷Ⅱ]如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(  )
A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形
B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形
C.前者为金字塔形,后者为金字塔形
D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
3.[全国卷Ⅰ,31节选]某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该食物链的第三营养级是__________________________。
4.[全国卷Ⅱ,31节选]回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于
________________________________________________________________________,
生产者的能量可以直接流向________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出2点即可)。
等级考真题·真体验·寻趋势
一、种群和群落
1.A 由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”,假设该种群总数为x,则有1 000/x=950/(x-1 000),计算得出x=2×104,即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条,A正确。
2.B 寄生、食物、天敌属于调节种群数量的外源性因素;领域行为和内分泌调节属于内源性调节因素。因此本题选择B。
3.B 据题干可知,沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向,推测它停止扩散的原因是受环境中水资源的影响,A错误;沙蝗种群的数量呈非周期波动,B正确;据题中信息不能得出C项所述内容,C错误;沙蝗进入我国西北干旱地区不会呈现“J”形增长,D错误。
4.BC 亲体数量约为1 000个时,该种群的补充量等于亲本数量,即出生率等于死亡率,是K值,根据种群的增长率变化可知,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量,A错误;种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多,即亲体数量约为500个时,B正确;由图可知,亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,达到K值,种群达到稳定状态,C正确;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
5.A 放入螺后,L中的甲藻数量大幅度减少,并减少到较低水平,此时间段L中乙藻的数量先增多后减少,丙藻数量一直维持较低水平,说明螺在甲藻减少的情况下主要捕食乙藻,即螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,A正确;据没有螺存在的M中三种藻类数量的变化情况可以判断出三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,B错误;导致L中乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是捕食,C错误;生态系统是由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,D错误。
6.B 第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,并且该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则相当于第一次标记的鼠有39-5=34(只),由此可以计算出该区域该种鼠的实际种群密度最接近于34×34÷15=77(只/公顷),B符合题意。
7.D 绵羊种群数量除与环境条件有关外,出生率和死亡率也会影响种群数量的变化,A错误;绵羊种群呈“S”形曲线增长,种群在达到环境容纳量之前,增长率一直下降,故每单位时间内种群增长倍数一直在减小,B错误;病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加,C错误;若草的生物量不变而种类发生改变,则绵羊的食物来源可能会受影响,故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化,D正确。
8.B 环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,又称K值,当种群数量达到K值时,出生率等于死亡率,a点时,出生率大于死亡率,种群数量增加,未达到K值,A错误;b点时,出生率等于死亡率,种群数量相对稳定,此时种群数量达到K值,B正确;c点和d点时,出生率小于死亡率,种群数量减少,C、D错误。
9.B 由单作转为邻作,烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5∶26.7变为1.8∶1.7,年龄结构发生改变,A正确;由单作转为邻作,烟粉虱种群中成虫在番茄植株不同部位的分布比例并无变化,仍然是上部叶最多,中部叶次之,下部叶最少,所以空间分布类型没有改变,B错误;由单作转为邻作,增加了玫瑰,群落的水平结构发生改变,C正确;生态系统的信息传递可发生在同种生物的不同个体之间或发生在不同物种之间,玫瑰吸引天敌防治害虫,体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能,D正确。
10.B 早期食草动物进入草原生态系统,由于空间、资源充足,又不受其他生物的制约,所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”型曲线增长,A正确;环境容纳量是指在相当长一段时间内,环境所能维持的种群最大数量,即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量,所以环境容纳量应小于a,B错误;从图中可以看出,食草动物过多会导致植物数量的下降,食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多,属于典型的负反馈调节,C正确;生态系统有自我调节能力,但有一定的限度,过度放牧使得草原生物的种类和数量减少,降低了草原生态系统的自我调节能力,致使草原退化,D正确。
11.D 严格说来,任何波动只要在两个波峰之间相隔的时间相等就可称之为周期波动,图中幼虫种群数量的两个波峰之间相隔的时间相等,故该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动,A正确;食物是调节种群数量的重要因素,是种群数量的外源性调节因素之一,B正确;落叶松是生产者,该昆虫幼虫为初级消费者,两者间是取食和被取食(捕食)的关系,处于同一捕食食物链中的不同环节,C正确;气候是对种群影响最强烈的外源性因素,特别是极端的温度和湿度,因此落叶松的种群数量不是该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素,D错误。
12.A 在次生演替过程中,物种数目会增多,食物链和食物网结构变复杂,则生态系统的稳定性越来越强,A正确;净生产量通常是指从无机营养生物(自养生物)的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量,在该演替过程中,群落的净初级生产量变化趋势是先增加后减少再稳定,B错误;随着演替的进行,灌木和乔木逐渐占据优势,草本植物因为对光照的竞争不占优势,故其对垂直结构的影响越来越小,C错误;演替过程中群落的物种数目会增多,但植物个体总数不一定越来越多,D错误。
13.(1)E 大 广 (2)200 (3)ABCD (4)环境不断变化;生物本身不断的繁殖、迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰
解析:(1)优势种是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类,而某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度,因此若植物甲为该群落的优势种,则植物甲的频度最可能属于E级。调查发现E级中的植物乙不是优势种,说明植物乙在整个群落的数量较多,即乙的种群密度大,同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。
(2)由图可知,D频度级物种数所占百分比为8%,属于D频度级的植物有16种,则该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200种。
(3)研究植物的生态位,通常要研究它在该区域出现的频率、种群密度、植株高度等特征,同时也要研究它与其他物种的关系。故选ABCD。
(4)群落演替的原因:①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,但对另一些物种生存产生不利影响。②生物本身不断的繁殖、迁移或者迁徙。③种内与种间关系的改变。④人类活动的干扰:人对生物群落的影响远远超过其他的自然因素。
14.(1)趋光 (2)高 食物和栖息空间 (3)低  荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低 (4)林下种植大豆等固氮作物,通过竞争关系可减少杂草的数量,同时为果树提供氮肥;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用
解析:(1)采用灯光诱捕法,利用的是某些昆虫具有趋光性。(2)由题图可知,荔枝园B节肢动物的种类数多于荔枝园A,即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。(3)由题图可知,荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于荔枝园B,可推知荔枝园A的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B ,原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。(4)根据群落结构和种间关系原理,在荔枝林下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
二、生态系统
1.D 各营养级之间的能量关系组成生态系统的能量金字塔,因此测定各个营养级的能量值可构建生态系统的能量金字塔,D错误。
2.C a在食物链的起点,是生产者,c能捕食a、b、e,属于消费者,A错误;b在食物链的起点,是生产者,B错误;c和f都能捕食生产者a、b,也都能捕食消费者e,所以c和f属于杂食动物,C正确;d是植食动物,但由C选项解析可知,f属于杂食动物,D错误。
3.B 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C错误;生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D错误。
4.A 该稻田生态系统的营养结构更复杂,其水稻产量还显著高于普通稻田,而运行过程中不投放鸭饲料,因此与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料,A正确;鸭取食害虫和杂草等,可以减少农药的使用,B错误;该稻田增加了鸭子使得群落的物种组成不同,因此该稻田与普通稻田的群落空间结构不完全相同,C错误;该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益,与普通稻田相比,该稻田的能量利用率高,D错误。
5.C 保持水土、涵养水源和净化水质功能是生态系统调节方面的作用,属于间接价值,A不符合题意;是海南省主要河流发源地,能提供灌溉水源,保障农业丰产丰收主要是热带雨林生态调节的体现,属于间接价值,B不符合题意;形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源,属于旅游观赏价值,是直接价值的体现,C符合题意;通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库,是其在碳循环等环境调节方面的作用,属于间接价值,D不符合题意。
6.C 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
7.D 清理淤泥、疏浚河道可能会破坏水域中水生动物的生存环境,故D符合题意。
8.A 有害垃圾不能填埋处理,会造成水污染和土壤污染等,A错误。
9.C 由题意可知,葛藤和灌木属于生产者,黄鸟属于消费者,山谷中有阳光、水、空气等非生物的物质和能量,同时还有附着在各种生物及环境中的微生物,其中部分微生物属于分解者,它们共同构成了一个自然生态系统,故选C。
10.A 生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,采用这些单位构成的生态金字塔包括生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔,A正确,D错误;生态金字塔中每个营养级可含有多种生物,并不一定属于同一食物链,B错误;生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列,如英吉利海峡中的生物量金字塔,还有夏季温带森林中的数量金字塔、人工生态系统中的能量金字塔都不是按其数值大小依次排列的,C错误。
11.D 设立自然保护区是就地保护的具体措施之一,其目的是保护生物多样性,故选D。
12.D 严重退化的湿地的生物多样性指数最低,而且鸟类丰富度也最低,故食物网结构最简单,A错误;丰富度是物种数目的多少,鸟类死亡率增加会使种群密度下降,不会导致物种数目减少,B错误;负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础,C错误;湿地具有可以蓄水调洪、补充地下水的生态功能,因此湿地的退化对生物多样性的间接价值影响最大,D正确。
13.(1)种群密度 年龄金字塔 (2)组成 时间 (3)生物量 顶极群落 总初级生产量
解析:(1)标志重捕法是调查活动范围比较广的动物的种群密度常用的方法;捕获的个体中存在不同年龄阶段的个体,种群的年龄结构是指各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,并常用年龄金字塔图形来表示。(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌可随时间改变而发生有规律的变化,因此在不同季节调查森林群落的组成和季相的变化情况,可以研究群落的时间结构。(3)植物是生产者,测定某一特定时刻所有植物的干重即是生产者的生物量。当一个群落演替到与当地的气候和土壤条件处于平衡状态的时候,演替就不再进行了,该平衡状态时的群落称为顶极群落。植物的净初级生产量加上植物的呼吸消耗量等于总初级生产量。
14.(2)传递效率 B (3)辨别玉米和杂草 缺少光照 (4)途径
解析:(2)题中提到的两条食物链分别有3个营养级和5个营养级,影响食物链中营养级个数的因素有生产者固定能量的多少以及相邻两营养级之间的能量传递效率等,由于两条食物链的生产者都是玉米,则影响营养级个数的因素为能量传递效率。由食物链的概念可知,食物链的形成依靠的是捕食关系,由初级消费者通过捕食生产者来传递能量,然后又把能量传递给次级消费者(肉食动物),初级消费者成为生产者和次级消费者之间传递能量的媒介。(3)杂草中也有和玉米一样的禾本科植物,利用生物除草时,由于抑草生物无法辨认玉米和杂草,也会损害玉米,故幼苗期一般不优先采用生物除草。当玉米植株长到足够高时,相对于下面的杂草在获得光照方面占有优势,从而抑制杂草生长。
15.(1)样方法 (2)竞争 (3)水体富营养化,水质被污染 (4)①③ (5)物种对当地环境的适应性,有无敌害及对其他物种形成敌害
解析:(1)由于本土田螺活动能力弱、活动范围小,故调查本土田螺的种群密度时,常采用的调查方法是样方法。(2)由坐标图形可以看出,随着培养天数增加,单独培养时,本地田螺生存率与福寿螺无明显差异,混合培养时,本地田螺生存率明显下降,福寿螺生存率没有明显变化,两者属于竞争关系。(3)据表中数据可见:随着福寿螺养殖天数增加,水体浑浊度增加,说明水质被污染,总N量、总P量增加,说明引起了水体富营养化。(4)结合实验一和实验二的结果可知,福寿螺对环境的适应能力比本土强,更适应富营养化水体,竞争中占优势,导致本土田螺数量减少,降低本土物种丰富度;如果治理需在种群数量在K/2前防治,此时种群增长率没有达到最高,容易防控,故选①③。(5)引入外来物种,可能会破坏当地的生物多样性,故需要在引入前需要考虑物种对当地环境的适应性,有无敌害及对其他物种形成敌害,还需建立外来物种引进的风险评估机制、综合治理机制及跟踪监测。
16.(1)海参活动能力弱,活动范围小
(2)2 488 6.3 不能
(3)由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低
(4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)
解析:(1)样方法适用于调查植物及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度。(2)M用于生长、发育和繁殖的能量=M同化的能量-M呼吸作用散失的能量,即3 281+2 826-3 619=2 488[kJ/(m2·a)];由M到N的能量传递效率为N同化的能量÷M同化的能量×100%=386÷(3 281+2 826)×100%=6.3%。一般情况下,生态系统中的能量单向流动、逐级递减,不能循环流动。(3)海带和小型浮游植物均属于生产者,两者之间存在种间竞争关系,如果养殖的海带数量过多,海带和小型浮游植物之间的竞争会加剧,会使浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低。(4)将群落的空间结构原理运用到海水立体养殖模式中,能充分利用空间和资源。构建海水立体养殖生态系统时,应当考虑养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,以确定每种生物之间的合适比例,目的是维持生态系统的稳定性、持续获得较高的收益。
17.(1)碳平衡 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 (2)光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用 (从而)将碳元素以含碳有机物的形式进行传递 (3)碳释放 碳存储
解析:(1)在自然生态系统中,植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等。随着现代工业的迅速发展,人类大量燃烧煤、石油等化学燃料,使地层中经过千百万年而积存的碳元素,在很短的时间内释放出来,打破了生物圈中碳平衡,使大气中的CO2浓度迅速增加,引起全球气候变暖,导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。(2)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素,碳元素通过生产者进入生态系统,消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素,分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网(链)取食利用,将碳元素以含碳有机物的形式进行传递。(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,一方面从源头上减少二氧化碳的排放,主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能源等来减少二氧化碳排放量,另一方面增加二氧化碳的去路,主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等,增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
18.(1)群落的物种组成 次生 (2)“S” 环境容纳量 (3)生物自身呼吸消耗增加,分解者分解作用加快 (4)含碳有机物 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
解析:(1)要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成,群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘生物群落从简单到复杂的过程中,由于原有的土壤条件等都有保留,所以该过程中发生了群落的次生演替。(2)某种水生生物被投入池塘后,由于池塘空间和资源有限,其种群数量增长会呈“S”形曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段,表明其种群数量已达到了环境容纳量。(3)食物链中每一营养级同化的能量除了自身呼吸消耗和被下一营养级同化以外,还有一部分能量被分解者分解利用。从生态系统的能量流动角度分析,升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加,分解者分解作用加快,从而导致生态系统总生物量降低。(4)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在,碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过食物链在生物群落中传递;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动,所以具有全球性。
全国卷真题·再回访·寻共性
一、种群和群落
1.D 在鱼池中投放了一批某种鱼苗,由于鱼苗在此期间没有进行繁殖,且鱼苗之间存在种内斗争、鱼苗与其他生物之间存在竞争,同时鱼苗需要适应新的生存环境,因此该鱼的种群数量逐渐减少,丙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,随着鱼苗的生长,个体重量逐渐增加,达到该种鱼的最大重量后可保持相对稳定,乙曲线符合;投放初始时鱼苗的个体重量小,种群总重量也小,随着鱼苗的生长,种群总重量逐渐增加,但由于空间、资源等有限,后期会不断有鱼死亡,因此种群总重量逐渐减小,甲曲线符合,D正确。
2.A 在垂直方向上,森林群落具有明显的分层现象,这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力,①③正确;森林群落中自上而下分别有乔木、灌木和草本植物,②错误;森林群落中动物也有分层现象,群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,④正确;群落结构的形成是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应,⑤正确;森林群落中,植物的分层主要与对光的利用有关,除了光照,决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件,决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等,⑥错误。
3.C 植物群落演替常受自然因素和人为因素的影响,人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向,A正确;发生在裸岩上的演替为初生演替,弃耕农田具备一定的土壤条件,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体,因此发生在弃耕农田上的演替是次生演替,B正确;发生在裸岩上的演替一般要经历苔藓阶段、草本阶段,弃耕农田具备一定的土壤条件,其上的演替不需要经历苔藓阶段,C错误;在演替过程中,通常群落中生物种类逐渐增多,群落一般是向结构复杂、稳定性强的方向发展,D正确。
4.(1)随机取样;样方大小适宜且一致;样方数量适宜 (2)(S×n)/m (3)对动物的不良影响小;调查周期短、操作简便
解析:(1)借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物种群数量的方法的实质是样方法,用样方法调查种群密度时,选取样方需注意以下几点:一是随机取样,使调查结果不受主观因素的影响;二是样方的大小适宜且一致,样方大小应视调查对象的大小和分布情况而定;三是样方的数量应适宜,样方数量过少,其统计结果的误差可能较大,样方数量过多,花费的时间、精力较大。(2)假设调查区域内种群数量为x,根据比例相同原则,x/S=n/m,故x=(S×n)/m。(3)与标志(记)重捕法相比,借助空中拍照技术实施调查对动物的不良影响小、调查周期短、操作也相对简便。
5.(1)幼年个体数多,老年个体数少 (2)样方法 标志(记)重捕法 (3)(物种)丰富度  (4)植物的光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气;植物为动物提供食物和栖息空间 土壤小动物的活动可疏松土壤,有利于植物的生长;动物可帮助植物传粉和传播种子,有利于植物的繁殖
解析:(1)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。当幼年个体数多而老年个体数少时,种群的出生率大于死亡率,种群数量上升,此时种群的年龄结构为增长型。(2)调查种群密度时,对于双子叶植物或活动范围小、活动能力弱的动物适合采用样方法;对于活动范围大、活动能力强的动物适合采用标志(记)重捕法。(3)一个群落中的物种数目,称为(物种)丰富度。(4)该林地中,植物可通过光合作用为动物的有氧呼吸提供氧气,植物的叶片、果实等可以为动物提供食物,植物的存在还能为动物提供栖息空间;土壤中小动物的活动能增加土壤的透气性,进而促进植物根部细胞的有氧呼吸,动物还可以帮助植物传粉和传播种子,动、植物在生态系统中都具有重要作用。
6.(1)具有相同的资源利用方式 有限的 大草履虫处于劣势甚至死亡,双小核草履虫占有优势 (2)时间、位置(合理即可) (3)具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起,而进化导致资源利用方式出现差异的物种可以长期共存
解析:(1)据题干信息可知,为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物应遵循具有相同资源利用方式的原则。根据题干信息可知,竞争排斥发生在资源受限制的条件下,因此该实验中需要将两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养。在双小核草履虫和大草履虫的竞争中,大草履虫处于劣势而被淘汰,双小核草履虫数量增加,故当实验出现大草履虫处于劣势甚至死亡,双小核草履虫占有优势的结果时即可证实竞争排斥原理。(2)两种以同一棵树上的种子为食的雀科鸟经进化后能达到长期共存,说明二者在取食的种子方面存在差异,如取食的种子的大小不同、种子的硬度不同、种子的位置不同,还可以是取食的时间不同等。(3)分析题干信息可知,在资源和空间有限的环境中,竞争排斥会导致某一物种灭绝,而在长期的自然选择中,物种在生存空间、资源的利用等方面出现差异,从而能减弱种间竞争而达到共存。
二、生态系统
1.A 碳循环是指碳元素在无机环境与生物群落之间的循环过程,消费者通过捕食或寄生获得上一营养级生物有机物中的碳,再通过呼吸作用将有机物氧化分解,C元素以CO2的形式被释放到无机环境,所以消费者参与了碳循环,A错误;生产者进行光合作用将无机环境中的CO2合成有机物,此过程是C元素从无机环境流入生物群落的最主要途径,同时也为生态系统中的消费者和分解者提供了直接或间接的有机物来源,是碳循环的重要环节,B正确;土壤中微生物的呼吸作用将动植物遗体、动物粪便中有机形式的碳分解成CO2回归无机环境,这是C元素从生物群落流回无机环境的重要一环,C正确;综上分析可知,通过光合作用C元素以CO2的形式从无机环境流入生物群落,通过各生物成分的呼吸作用又以CO2的形式从生物群落流回无机环境,碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环,D正确。
2.A 夏季草原生态系统中,第二营养级羊的数量远少于第一营养级牧草的数量,其数量金字塔为金字塔形;森林生态系统中,第二营养级昆虫的数量远多于第一营养级乔木的数量,其数量金字塔为倒金字塔形,故A正确,B、C、D错误。
3.(1)果树→A→C C
解析:(1)由题干信息可知,A、B是果树害虫,鸟(C)可以捕食这两种害虫,故果园中包含害虫A的一条食物链是果树→A→鸟(C),其中鸟(C)处于第三营养级。
4.(1)太阳能 初级消费者、分解者
解析:(1)生态系统中生产者的能量来自其自身光合作用所固定的太阳能。生产者的能量可直接流向初级消费者和分解者。专题一 生命系统的物质基础和结构基础
真题分类再回访课堂定时练规范
—————————— 等级考真题·真体验·寻趋势 ——————————
1.[2022·浙江6月]生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是(  )
A.油脂对植物细胞起保护作用
B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖元是马铃薯重要的贮能物质
D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
2.[2022·浙江1月]植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.X与果糖的分子式都是C6H12O6
B.X是植物体内的主要贮能物质
C.X是植物体内重要的单糖
D.X是纤维素的结构单元
3.[2022·浙江6月]用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在(  )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶
C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
4.[2022·浙江1月]膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是(  )
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
5.[2022·广东卷]酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是(  )
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
6.[2022·广东卷]将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是(  )
A.①   B.② C.③   D.④
7.[2022·浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(  )
A.核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
8.[2022·浙江6月]动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
9.[2022·浙江1月]以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是(  )
A.基部成熟叶片是最佳观察材料
B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心
C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形
D.不同条件下叶绿体的位置不变
10.[2021·浙江6月]无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(  )
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
11.[2021·湖南卷]某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
12.[2021·山东卷]细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α 酮戊二酸合成酶,调控细胞内α 酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是(  )
A.α 酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α 酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
13.[2021·山东卷](不定项选择)关于细胞中的H2O和O2,下列说法正确的是(  )
A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生
B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2O
C.植物细胞产生的O2只能来自光合作用
D.光合作用产生的O2中的氧元素只能来自于H2O
14.[2021·浙江6月]蓝细菌是一类古老的原核生物。下列叙述错误的是(  )
A.没有内质网,但有核糖体
B.没有成形的细胞核,但有核仁
C.没有叶绿体,但能进行光合作用
D.没有线粒体,但能进行细胞呼吸
15.[2021·浙江1月]某企业宣称研发出一种新型解酒药,该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列关于解酒机理的说辞,合理的是(  )
A.提高肝细胞中内质网上酶的活性,加快酒精的分解
B.提高胃细胞中线粒体的活性,促进胃蛋白酶对酒精的消化
C.提高肠道细胞中溶酶体的活性,增加消化酶的分泌以快速消化酒精
D.提高血细胞中高尔基体的活性,加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降
—————————————— 小高考共性·借鉴类 —————————————
1.[2020·江苏卷]下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是(  )
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
2.[2020·江苏卷]下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误的是(  )
A.碳链是各种生物大分子的结构基础
B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
3.[2020·江苏卷]下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是(  )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
4.[2020·江苏卷]如图①~⑤表示物质进、出小肠上皮细胞的几种方式,下列叙述正确的是  (  )
A.葡萄糖进、出小肠上皮细胞方式不同
B.Na+主要以方式③运出小肠上皮细胞
C.多肽以方式⑤进入细胞,以方式②离开细胞
D.口服维生素D通过方式⑤被吸收
5.[海南卷]无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(  )
A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C.和ATP一样,KH2PO4也能为生物体提供能量
D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
6.[江苏卷](不定项选择)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是  (  )
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
7.[福建卷]细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是(  )
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
1.[2022·全国甲卷]钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是(  )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
2.[2021·全国甲卷]已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(  )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
3.[2021·全国乙卷]植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是(  )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
4.[2021·全国乙卷]选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是(  )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
5.[2020·全国卷Ⅰ,29节选]真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称 突触 高尔基体
功能 (2)______ (3)______
膜的主要成分 (4)________
功能举例 在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递 参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程
6.[2020·全国卷Ⅱ,30节选]为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有____________________________。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,________(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专项分类强化练 课内课外提能力
————————————— 选择题分类·高效提速练 —————————————
题组一 回归教材强化基础类
1.(人教必修1 P14)生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是(  )
A.细胞是基本的生命系统
B.草履虫可以看作是基本的生命系统
C.植物体和动物体共有的生命系统层次有细胞、组织、器官、个体
D.生态系统中存在非生命的物质和成分,不属于生命系统
2.(人教必修1 P38)植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此,对Mn2+的作用,正确的推测是(  )
A.对维持细胞的形态有重要作用
B.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
C.对调节细胞的渗透压有重要作用
D.Mn2+是硝酸还原酶的活化剂
3.(人教必修1 P38)某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒,医生根据情况判断,立即给他做静脉滴注处理。请推测,这种情况下最合理的注射液应该是(  )
A.生理盐水 B.氨基酸溶液
C.葡萄糖溶液 D.葡萄糖生理盐水
4.(人教必修1 P60)下列对生物膜的叙述,不正确的是(  )
A.生物膜是细胞所有膜结构的统称
B.各种生物膜的化学组成与结构均相同
C.膜的组成成分可以从内质网转移到高尔基体膜,再转移到细胞膜
D.各种生物膜既各司其职,又相互协调,共同完成细胞的生命活动
5.(人教必修1 P60)各种细胞器在功能上既有分工又有合作。下列相关叙述错误的是(  )
A.植物细胞中的液泡与维持细胞的渗透压有关
B.中心体和核糖体与蛋白质的合成有关
C.内质网和高尔基体与分泌蛋的加工有关
D.叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量的转化有关
6.(人教必修1 P60)下列各项表示细胞结构与其主要组成成分的对应关系,错误的是(  )
A.染色体—DNA B.细胞膜—磷脂
C.细胞骨架—多糖 D.细胞壁—纤维素
题组二 题干描述简约类(高频考查)
1.[2022·北京朝阳一模]生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是(  )
A.生物大分子是单体的聚合物,以碳链为骨架
B.单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C.蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
D.核酸分子的多样性是生物多样性的根本原因
2.[2022·北京丰台二模]在蚕豆根尖细胞的生命活动中,不可能发生的过程是(  )
A.自由水和结合水相互转化
B.mRNA从细胞核进入细胞质
C.葡萄糖通过主动运输进入线粒体
D.核膜和核仁周期性地消失和重现
3.[2022·南京三模]细胞含有多种多样的化合物,下列相关叙述错误的是(  )
A.水既可以是细胞内良好的溶剂,也可以是细胞结构的组成成分
B.脂质中有些可作为储能物质,有些可构成动物细胞膜的成分
C.蛋白质是细胞中含量最多的化合物,具有信息传递、防御等功能
D.DNA分子的稳定性相比RNA分子要高得多,与其双螺旋结构有关
4.[2022·扬州中学月考]下列关于细胞相关结构和功能的说法,正确的是(  )
A.tRNA的碱基排列顺序的多样性有利于携带更多的遗传信息
B.细胞中蛋白质的氨基酸序列发生改变,其生理功能必然丧失
C.含铁离子的氨基酸存在于血红蛋白中,为氧气提供结合位点
D.哺乳动物成熟红细胞双面凹的圆饼状有利于提高气体交换效率
5.[2022·浙江嘉兴二模]免拆线手术缝合线是以动物组织的胶原蛋白为材料制成的,可被人体吸收。下列叙述正确的是(  )
A.缝合线在手术伤口愈合前应尽快被吸收
B.胶原蛋白在溶酶体中降解为氨基酸后才能被吸收
C.胶原蛋白以主动转运(运输)的方式被人体细胞吸收
D.患者的免疫系统一般不会把该缝合线识别为异物
题组三 生产实践和生活应用类(高频考查)
1.[2022·浙江杭州二模]油脂(脂肪)不仅是一种良好的储能物质,也是抗低温的保温层。在骆驼体内,大量油脂聚集于背部形成驼峰。下列叙述错误的是(  )
A.油脂彻底氧化分解可为骆驼提供水分
B.油脂大量聚集不利于维持骆驼体温稳定
C.油脂由甘油和脂肪酸组成,具有不亲水性
D.携带相同能量的油脂和糖,油脂可减轻骆驼的负重
2.[2022·天津新华中学统练六]家鸽的视网膜中含两种蛋白质,可形成含铁的杆状多聚体,参与识别外界磁场,躲避障碍物。下列有关叙述正确的是(  )
A.编码上述蛋白的基因仅存在于家鸽的视网膜细胞中
B.若编码上述蛋白的基因发生了基因突变,可能不会影响家鸽的行为
C.含铁的杆状多聚体以碳链为骨架,高温加热后与双缩脲试剂无法发生颜色反应
D.家鸽识别外界磁场,躲避障碍物,体现信息能够调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
3.[2022·天津河北区一模]抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)是一种含铁蛋白,在破骨细胞和活化的吞噬细胞中表达。测定血清中TRACP浓度,有助于了解骨代谢状况。下列相关叙述正确的是(  )
A.可用双缩脲试剂来检测破骨细胞中TRACP的氨基酸含量
B.重金属盐作用可直接使TRACP的氨基酸排列顺序发生改变
C.TRACP基因及相关mRNA只存在于吞噬细胞、破骨细胞中
D.细胞中内质网、高尔基体的参与使TRACP具有特定的功能
4.[2022·潍坊二模]LIP蛋白是存在于七鳃鳗免疫系统中的免疫活性物质。科研人员发现LIP会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链,锁定细胞后从外面打孔,导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡。已知膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2~3倍。下列说法错误的是(  )
A.LIP可能是细胞因子,在特异性免疫中发挥重要作用
B.LIP可利用双缩脲试剂进行检测,且合成需经内质网加工
C.LIP导致肿瘤细胞因膜破裂引起的死亡属于细胞凋亡
D.利用LIP对疑似病人的尿液进行检测可帮助医生对膀胱癌进行确诊
5.[2022·南京金陵中学调研]乳链菌肽是由乳酸菌分泌的一种由34个氨基酸组成的多肽,具有抗炎和肠黏膜屏障保护功能,常作为天然食品防腐剂。下列叙述错误的是 (  )
A.乳链菌肽可与双缩脲试剂发生紫色反应
B.乳链菌肽一般不会改变人体肠道中的正常菌群
C.可利用乳酸菌作为乳链菌肽的呈递表达载体治疗肠炎
D.乳链菌肽的分泌离不开细胞膜、细胞器膜等组成的生物膜系统
6.[2022·河北省级预测二]在农业增产的诸多影响因素中,农业灌溉是主要的影响因素之一。为探究不同的节水灌溉方式对玉米植株生物量的影响,选择低压管灌、膜下滴灌和喷灌这3种节水灌溉方式进行实验,在整个生长期内灌溉定额水分,在其他条件相同且适宜的环境下培养并测定3种灌溉方式下玉米生物量的变化情况,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
注:生物量是指某一时刻单位面积内的有机物质总量。
A.植株在不同生长期,膜下滴灌均是使作物生长的最有效灌溉方式
B.玉米植株在抽雄期到灌浆期生物量增长速度最快,细胞中自由水/结合水的值最大
C.成熟期玉米生物量最多与植株所有细胞都吸收了大量水分有关
D.灌浆期吸收的水分只有一小部分用于有机物合成
题组四 情景信息类(中频考查)
1.[2022·聊城二模]氨基酸的化学性质十分稳定且无催化作用,但当某些氨基酸与磷酸作用合成磷酰化氨基酸时就具有了催化剂的功能,称为“微型酶”。“微型酶”与氨基酸结合时,催化形成二肽并释放磷酸;与核苷作用时,催化核苷酸的生成并释放出氨基酸。下列说法错误的是(  )
A.“微型酶”可与双缩脲试剂发生紫色反应
B.“微型酶”不易受到pH、温度的影响而变性失活
C.“微型酶”与腺苷作用时生成的AMP可参与RNA的构建
D.“微型酶”既可以催化化学反应又可以作为化学反应的反应物
2.[2022·潍坊一模]海葵毒素是已知毒性最大的多肽类物质之一,种类繁多。研究人员从侧花海葵中提取了海葵毒素ApQ,发现它能特异性阻断Na+通道失活而具有强心作用。下列说法正确的是(  )
A.海葵毒素种类繁多仅取决于氨基酸多样性
B.海葵毒素ApQ能识别各种通道蛋白
C.海葵毒素ApQ能延长神经细胞兴奋时间
D.可仿照海葵毒素ApQ作用机理研究止痛药物
3.[2022·北京东城一模]Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,分别为结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,区别仅为碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选,保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是(  )
A.GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B.Arf蛋白由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C.两种状态的Arf蛋白相互转化需要相应酶的催化
D.运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
4.[2022·湖南新高考教学教研联盟一模]细胞核内存在病毒DNA识别分子——异质性细胞核核糖蛋白A2B1(hnRNPA2B1)。它是细胞内的“民兵”,在平时是“民”,负责转运mRNA;遇到病毒攻击时,就变成“兵”,通过蛋白“聚变”、甲基化等变化从细胞核内移位到细胞质,激活天然免疫信号通路,启动抗病毒效应。下列有关叙述正确的是(  )
A.hnRNPA2B1负责转运mRNA,mRNA经过核孔进入细胞质,该过程不需要能量
B.去甲基化的hnRNPA2B1不能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.hnRNPA2B1和抗体都可识别病毒,且识别的部位相同,但作用场所不同
D.hnRNPA2B1基因发生突变的个体可能更容易发生病毒感染
5.[2022·长沙雅礼中学一模]人类免疫缺陷病毒HIV是艾滋病的元凶,其复制速度快、变异水平高。研究发现,HIV表面蛋白单个氨基酸改变可以导致蛋白构象从“开放”快速转变为“闭合”,进而达到提高感染效率和免疫逃逸的双重目的。下列叙述不正确的是(  )
A.艾滋病患者常因免疫力低下更易被病原体感染
B.HIV可通过表面蛋白特异性感染T淋巴细胞
C.人体产生的抗体与“开放”和“闭合”构象表面蛋白结合能力相同
D.与艾滋病感染者握手、拥抱不会感染HIV
题组五 图示模型类(中频考查)
1.[2022·浙江绍兴二模]谷胱甘肽几乎存在于人体每一个细胞中,具有保持正常的免疫功能、抗氧化、解毒等作用。如图是谷胱甘肽的结构,下列叙述正确的是(  )
H2NCCOOHHCH2CH2CONHCCH2SHHCONHCH2COOH
A.谷胱甘肽是由三个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽
B.基因通过控制氨基酸结构从而控制谷胱甘肽的合成
C.谷胱甘肽分子中含有4个羧基和3个氨基
D.谷胱甘肽和其他多肽的主要差别是空间结构不同
2.[2022·湖南新高考教学教研联盟二联]研究发现,癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe3+浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素抗肿瘤作用与胞内Fe3+浓度的关系,研究人员对海拉细胞(一种宫颈癌细胞)进行了不同处理,由实验结果可知,下列有关叙述错误的是  (  )
组别 处理方式 实验后/实验前海拉细胞数
1 普通培养液 101.9%
2 普通培养液中加入全转铁蛋白 109.6%
3 普通培养液中加入青蒿素 10.4%
4 普通培养液中先加入全转铁蛋白,再加入青蒿素 0.2%
注:全转铁蛋白是Fe3+与转铁蛋白的复合物,与膜上受体结合后引起胞内Fe3+浓度升高。
A.青蒿素与肿瘤细胞内Fe3+结合后能诱导相应基因突变
B.青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖
C.细胞内的高浓度Fe3+促进青蒿素发挥抗肿瘤作用
D.细胞内高浓度Fe3+更有利于宫颈癌细胞增殖
3.[2022·扬州中学月考]甲图中①②③④表示不同化学元素组成的化合物,乙图表示由四个单体构成的化合物。以下说法不正确的是(  )


A.若甲图中的②在人体血液中参与脂质的运输,则②是胆固醇
B.乙图中若单体是四种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物有6种
C.乙图中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个
D.甲图中的④很可能是与细胞呼吸有关的酶
4.[2022·广州二模]分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上特定的抗体,制造出包裹药物的“隐形脂质体”(如图)。下列叙述错误的是(  )
A.磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”
B.脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C.若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减轻药物的副作用
D.当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过自由扩散进入癌细胞
题组六 不定项选择类(部分省必考)
1.[2022·济宁二模]下列有关生物体内物质含量比值关系的叙述,正确的是(  )
A.蛋白质/脂质,线粒体内膜比外膜高
B.人体细胞无氧呼吸增强,产生CO2/消耗O2升高
C.寒冷环境,结合水/自由水适当升高,植物体抗逆性增强
D.光照条件下,O2浓度/CO2浓度,叶肉细胞线粒体基质比细胞质基质高
2.[2022·湖南学业水平选择性考试考前演练]酵母菌液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体,可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质,前体API(pro-API)蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白(m-API)。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图),图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关蛋白酶。下列分析正确的是(  )
A.可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的特有氨基酸,研究API蛋白转移的途径
B.利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,可以得到成熟的API蛋白
C.自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的功能特性
D.无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,液泡中都可以检测到成熟的API蛋白
3.[2022·湖南新高考教学教研联盟二联]线粒体中的部分蛋白质由核基因编码。先在线粒体外合成前体蛋白,然后在信号序列的引导下,进入线粒体加工为成熟蛋白质。过程如图所示。下列推测错误的是(  )
A.前体蛋白进入线粒体时,空间结构发生了改变
B.前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与
C.线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径,就可进入线粒体
D.前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了生物膜之间的信息交流
4.[2022·常德模拟考]2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者Ardem Patapoutian发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo蛋白组成“螺旋桨状”三聚体,能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。如图为Piezo的结构模式图及可能的作用机理基本示意图。下列相关叙述错误的有(  )
A.Piezo蛋白在触觉发生中属于感受器
B.Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,一定含有元素C、H、O、N
C.Piezo蛋白在核糖体上合成,不需要内质网和高尔基体的加工
D.机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流
5.棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F,检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量,结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B.曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C.15~18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D.提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
6.在血清饥饿胁迫条件下,线粒体会转化形成Swell和Donut两种形态。Swell线粒体丢失膜电势并表达部分基因,从而促进其自噬降解;而Donut 线粒体保持膜电势从而抵抗线粒体自噬,即便使用化学药物使Donut线粒体丢失膜电势,虽不能供能但仍能抵抗自噬。胁迫条件解除后,Donut线粒体能恢复正常状态。下列推测正确的是(  )
A.受胁迫时,衰老、受损或供能不足的线粒体会转化成Swell线粒体
B.参与线粒体自噬过程的细胞器只有内质网
C.线粒体膜电势的维持是线粒体供能的必要条件
D.线粒体形态结构改变有利于选择性控制线粒体的质量和数量
—————————— 非选择题分类·规范提升练 ——————————
类型一 回扣教材长句问答落实类
1.(人教必修1 P11“旁栏思考”)你如何解读“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”字和“真”字?据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。
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2.(人教必修1 P12“拓展应用”)细胞虽然形态多种多样,但是基本结构具有高度的统一性。细胞为什么会有统一性?细胞的多样性又是怎样产生的?
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3.(人教必修1 P16“思考·讨论”)玉米细胞和人体细胞干重中含量较多的四种元素都是C、H、O、N,在玉米细胞中的含量大小关系为O>C>H>N,而在人体细胞中的含量大小关系为C>O>N>H,这是为什么?
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4.(人教必修1 P22“拓展应用1”)医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水?
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5.(人教必修1 P32“拓展应用3”)在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注意其中必需氨基酸的种类及含量,这是为什么?
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6.(人教必修1 P22“思考·讨论”)为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用?
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7.(人教必修1 P24“正文信息”)葡萄糖可以通过静脉注射进入人体细胞,而蔗糖不可以,为什么?
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8.(人教必修1 P25“正文拓展”)相比于淀粉类作物种子,种植油料作物种子要播种的浅一些,为什么?
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9.(人教必修1 P27“旁栏思考”)北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,为何长了一身肥肉?
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10.(人教必修1 P40“问题探讨”)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液,用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。这种鉴别动物细胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。
(1)为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?
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(2)据此推测,细胞膜作为细胞的边界,应该具有什么功能?
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11.(人教必修1 P43“正文信息”)线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高,请从结构与功能观角度分析原因?
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12.(人教必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因:
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13.(人教必修1 P53“拓展应用”)溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种假说,解释这种现象。
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14.(人教必修1 P58“拓展应用1”)染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义?
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15.(人教必修1 P41“图3-2”拓展)细胞膜上的受体是否为细胞间信息交流所必需的?
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16.(人教必修1 P42“思考·讨论”)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?
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类型二 概述析因推理探究综合类
1.[2022·天津部分区联考二模]家族性高胆固醇血症(FH)是一种表现为血浆总胆固醇和低密度脂蛋白均增高的常染色体显性遗传病。患者常早发冠心病,以皮肤黄色瘤、脂性角膜弓、心前区疼痛等为特征性表现。主要通过控制饮食、调脂药物治疗,患者可因突发的心肌梗死而丧命。
(1)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,此外还有______________________的作用,所以内环境中胆固醇含量的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(2)胆固醇合成酶(HMGCoA)的活性直接影响胆固醇的含量。研究脂蛋白(LDL)对HMGCoA活性的影响,培养液中分别加入无LDL的血清、含LDL的血清,培养取自健康个体的成纤维细胞,结果如图甲。该实验结果表明________________________________________________________________________。
(3)进一步研究脂蛋白(LDL)对FH患者体内HMGCoA活性的影响,研究人员将健康人和FH患者的成纤维细胞在血清培养液中培养六天(相当于图乙中的0 h)后,转入去除LDL的血清培养液中培养,结果如图乙。
①由图乙可知,LDL对FH患者胆固醇合成酶(HMGCoA)的活性____________。
②培养液中LDL通过____________方式进入健康者的成纤维细胞发挥作用,但不能进入FH患者的成纤维细胞,推测可能的原因是__________________________,导致LDL不能被识别。
2.[2022·广东省深圳外国语学校高三月考]二甲双胍的抗肿瘤效应越来越受到人们的广泛关注。它可通过抑制线粒体的功能面抑制细胞的生长,其作用机理如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)核膜的基本支架成分是在________(填细胞器)中合成的。线粒体中可合成ATP的部位是__________________,据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,进而直接影响了________________的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。该类物质进出细胞核需经过________________层生物膜。
(2)物质进出核孔具有选择性,下列哪些物质可以通过核孔进入细胞核________。
A.RNA聚合酶 B.ATP合成酶
C.核糖体蛋白 D.ATP水解酶
(3)下列生理过程可能受二甲双胍影响的是______。
A.细胞分裂
B.转录RNA
C.分泌蛋白质
D.细胞质中激活型RagC转化为无活型RagC
(4)图中物质ACAD10对细胞生长的作用效果为________(填“促进”或“抑制”)。
3.[2022·江西省南昌市高三月考]荷叶作为一种传统中药,其主要功能性成分为荷叶碱,作用机制如下图(图中A、B为细胞结构的局部)。回答下列问题:
(1)A是________,其增大生物膜面积的方式是____________________。
(2)B是________,对其功能较为全面的阐述是____________________。
(3)据图分析荷叶碱降低细胞脂肪含量的作用机理:荷叶碱通过________(填“促进”或“抑制”)过程①,________(填“促进”或“抑制”)过程②,从而降低脂肪含量。
(4)肉鸡养殖过程中合理使用含荷叶碱的饲料,可降低肉鸡的脂肪含量,对人体健康具有重要意义。科研人员利用若干只1日龄幼鸡来探究荷叶碱在饲料中的最适添加比例,请简要写出实验思路:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2022·江苏省泰州中学高三检测]某植物研究所发现一个具有分泌功能的植物新物种,该植物细胞的亚显微结构的局部图如下。请据图回答下列问题:
(1)与图1中细胞膜上具有识别功能的物质的形成有关的细胞器有________(填字母)。图中含有核酸的细胞器有________(填字母)。
(2)将该植物的正常活细胞浸在质量分数为1%的健那绿染液中,图中被染成蓝绿色的结构是________(填字母)。该细胞中磷脂的合成场所是________________(填中文名称)。从功能的角度分析,C与E紧密相依的意义是__________________。
(3)G与该植物细胞壁成分的形成直接或间接有关,G中合成果胶等非纤维素多糖,而纤维素合成过程是在细胞膜上完成的,请推断纤维素的合成与G的关系:________________。
(4)有学说认为线粒体起源于好氧性细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成互利共生关系(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__________________________。
(5)将完整的离体线粒体放在缓冲液中,按图2所示,分别加入物质x、y、z。已知寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,琥珀酸是可以被氧化分解的物质,DNP(一种化学物质)可降低进入线粒体内的[H]的含量。分析可知,物质x是__________________,z是__________________,②阶段最可能是________________________________________________________________________。
5.[2022·江苏省苏州市高三阶段性诊断]细胞内膜系统在生命进程中起着重要的作用。下图是我国科学家研究哺乳动物细胞中高尔基体结构蛋白GRASP55和GRASP65功能的示意图。
回答下列有关问题:
(1)细胞内膜系统的膜的主要化学成分包括______________________,其功能主要与__________________有关,图中甲代表的结构名称是__________________。
(2)科学家通过基因敲除的方法发现如右图中乙的囊膜分散开来,其主要原因是__________________。
(3)由右图推知,运输囊泡的数目________(填“增加”或“减少”)从而蛋白质运输速度变快,最终减弱了蛋白质在乙内部的________,使得细胞整体的蛋白糖基化发生紊乱。
(4)如左图中,哺乳动物细胞中高尔基体形成堆叠结构在进化上意义是____________________________,同时也体现了细胞必须保持________才能维持正常生理功能。
(5)原核生物细胞中无如甲、乙等类似结构,其某些同样的功能通常在________上实现。
6.[2022·江苏省南通市高三质量监测]如图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图,其中a~f表示相应的细胞结构,①~⑧表示相应的生理过程,请据图回答问题:
(1)在细胞中合成蛋白质时,肽键是在________上合成的,某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是蛋白质变性后________________使蛋白质降解。
(2)据图分析,分泌蛋白合成并分泌的过程依次是________(填序号),通过⑤⑥途径合成的蛋白质除图示⑦⑧去向外,请再列举一个去向:________________________________________________________________________。
(3)细胞中c、d、e、f等具膜结构的膜功能各不相同,从膜的组成成分分析,其主要原因是____________________。在分泌蛋白分泌的过程中膜结构之间能够相互转化,说明了________________________________________________________________________。
(4)某些细胞在细胞分裂间期,细胞中结构c的数目增多,其增多的方式有3种假设:
Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;
Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;
Ⅲ.结构c分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,每完成一个细胞周期进行取样,检测细胞中结构c的放射性。试分析:
标记后细胞增殖的代数 1 2 3 4
测得的相对放射性 2.0 1.0 0.5 0.25
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点________________________________________________________________________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是________________________________________________________________________。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是________(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
真题分类再回访·课堂定时练规范
等级考真题·真体验·寻趋势
1.B 植物蜡对植物细胞起保护作用,A错误;鸟类的羽毛主要由角蛋白组成,B正确;糖元是动物的重要储能物质,马铃薯中重要的贮能物质是淀粉,C错误;纤维素是细胞壁的重要组成成分,D错误。
2.B 一分子果糖和一分子葡萄糖可形成一分子蔗糖,所以X是葡萄糖,A正确;葡萄糖是细胞内主要的能源物质,不是贮能物质,B错误;葡萄糖是植物体内重要的单糖,C正确;葡萄糖是构成纤维素的基本单位,D正确。
3.B 细胞周期的S期进行DNA复制,组成DNA和RNA的碱基中,不同的是T(胸腺嘧啶)和U(尿嘧啶),因此本题选择B。
4.B 质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布,A错误;水裂解发生在类囊体膜上,C错误;主动转运需要的是载体蛋白,通过通道蛋白的运输方式是易化扩散,D错误。
5.D 线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,分泌蛋白不会进入线粒体,A、C错误;根据题意,分泌蛋白在高尔基体中积累,不会分泌到细胞外,B错误;内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白,D正确。
6.C 线粒体DNA分布于线粒体基质中,故将正常线粒体各部分分离后,线粒体DNA应该位于线粒体基质③中,C正确。
7.B 核被膜为双层膜,A错误;核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换,B正确;核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,主要与rRNA的合成及核糖体的形成有关,C错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,D错误。
8.C 消化酶是分泌蛋白,在核糖体上合成,A错误;核糖体是无膜结构,不能形成包裹该酶的小泡,B错误;高尔基体具有分拣和转运蛋白质的作用,C正确;消化酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D错误。
9.C 该实验中应选择黑藻幼嫩的小叶作为实验材料,A错误;黑藻叶中的叶绿体是围着液泡沿着细胞边缘分布的,B错误;在光学显微镜下可以看到叶绿体呈扁平的椭球形或球形,C正确;不同条件下叶绿体的分布一般是不同的,D错误。
10.A Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中,A错误;HCO对体液pH起着重要的调节作用,B正确;血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐,C正确;I-是甲状腺激素的组成成分,适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D正确。
11.B 由题意可知,某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的结构,从而参与细胞信号传递,这体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,A正确;蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失会导致蛋白质无法磷酸化,从而影响细胞信号传递,B错误;由图可知,蛋白激酶催化蛋白质发生磷酸化的过程需要ATP提供磷酸基团和能量,故ATP能参与细胞信号传递,C正确;蛋白质磷酸化和去磷酸化都需要相应的酶进行催化,而温度会影响酶的活性,所以蛋白质的磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响,D正确。
12.C α 酮戊二酸合成酶的化学本质是蛋白质,其降解产物是氨基酸,氨基酸可被细胞再利用,A正确;该过程通过降解α 酮戊二酸合成酶,减少细胞内α 酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化,故α 酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化,B正确;结合题干信息可推测抑制L基因表达可提高细胞内α 酮戊二酸的含量,C错误;溶酶体是单层膜细胞器,目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
13.ABD 在葡萄糖合成糖原的过程中有H2O产生,A正确;在有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成CO2和[H],该过程一定消耗H2O,B正确;植物细胞中含有H2O2,H2O2分解可产生O2,C错误;光合作用产生的O2中的氧元素只能来自水,D正确。
14.B 蓝细菌是原核生物,细胞内只有核糖体这一种细胞器,没有成形的细胞核,所以也没有核仁、核膜和核孔,A正确,B错误;蓝细菌没有叶绿体和线粒体,但是其细胞内含有光合色素和呼吸作用相关的酶,故可进行光合作用和细胞呼吸,C、D正确。
15.A 肝脏具有解酒的功能,人肝脏细胞中的光面内质网有氧化酒精的酶,因此提高肝细胞内质网上酶的活性,可以加快酒精的分解,A正确;酶具有专一性,胃蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化酒精分解,B错误;溶酶体存在于细胞中,溶酶体中的消化酶分泌出来会破坏细胞结构,且溶酶体中的消化酶一般也只能在溶酶体内起作用(需要适宜的pH等条件),C错误;高尔基体属于真核细胞中的物质转运系统,能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和转运,但不能转运酒精,D错误。
小高考共性·借鉴类
1.D 自由水是生化反应的介质,也能作为反应物直接参与生化反应,A错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中,B错误;无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也能参与有机物的合成,如Fe2+是合成血红素分子必需的无机盐离子,C错误;无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用,D正确。
2.B 生物大分子都以碳链为基本骨架,A正确;多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子,单糖、二糖以及脂质等不属于生物大分子,B错误;种类繁多的生物大分子是以小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的,C正确;细胞中生物大分子的合成需要酶来催化,D正确。
3.A 线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种类不同,B错误;内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道,在未分化的细胞中数量较少,而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,细胞中的内质网数量较多,C错误;分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,与合成无关,D错误。
4.A 由图示可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞时逆浓度梯度运输,该运输方式属于主动运输,葡萄糖运出小肠上皮细胞时顺浓度梯度运输且需要载体,该运输方式为协助扩散,A正确;据图可知,Na+主要以方式②(主动运输)运出小肠上皮细胞,B错误;多肽以方式⑤胞吞进入细胞,以胞吐方式离开细胞,C错误;维生素D为固醇类物质,口服维生素D通过方式④(自由扩散)被吸收,D错误。
5.C 草酸与食物中的钙离子结合形成草酸钙,不易被人体吸收,A正确;哺乳动物红细胞中具有运输O2的血红蛋白,含有铁,缺铁会使血红蛋白减少进而降低运输O2的能力,B正确;KH2PO4在体内为生物提供无机盐离子,不供能,C错误;植物秸秆燃烧过程中,有机物耗尽,剩下的灰烬中富含无机盐,D正确。
6.BD 结构①为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致倍增,A错误;结构②为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B正确;结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C错误;④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D正确。
7.D 血红蛋白存在于红细胞内,不是在细胞膜上,A错误;抗原对T淋巴细胞来说是信号分子,通过T淋巴细胞膜上的受体来接受,而不是抗体,B错误;受体具有特异性,胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖素受体,而不是胰岛素的受体,C错误;作为反射弧中的效应器,骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体,同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助,D正确。
全国卷真题·再回访·寻共性
1.B 细胞中有以无机离子和化合物两种形式存在的钙,人体中的钙主要以化合物的形式存在于骨骼和牙齿中,少量以无机离子形式存在,A正确;钙离子不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,通常以协助扩散或主动运输的方式进行跨膜运输,B错误;适当补充维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,以维持正常的肌肉收缩与舒张功能,如果钙离子的含量太低,会出现抽搐等症状,D正确。
2.C 多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA;激素不都是蛋白质,如部分激素是氨基酸衍生物、脂质;抗体都是蛋白质,故酶和激素不都是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;糖原是生物大分子,脂肪和有些激素不是生物大分子,B错误;酶是由氨基酸或核糖核苷酸连接成的多聚体,抗体是由氨基酸连接成的多聚体,核酸是由核苷酸连接成的多聚体,氨基酸和核苷酸都是含氮的单体,C正确;核酸不是人体细胞内的主要能源物质,D错误。
3.C 根系吸收的水可以使植物坚挺,保持固有姿态,A正确;结合水是细胞结构的重要组成成分,B正确;有氧呼吸的第二阶段消耗水,C错误;一定范围内,自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,D正确。
4.A 台盼蓝常用于检测细胞膜的完整性,只有死细胞才会被台盼蓝染成蓝色;代谢旺盛的动物细胞为活细胞,不能被台盼蓝染成蓝色,A错误;染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色,B正确;在观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;在观察植物细胞吸水和失水实验中,可用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,D正确。
5.(2)参与信息传递 (3)对来自内质网的蛋白质进行加工修饰 (4)脂质和蛋白质
解析:(2)兴奋在神经元之间是通过突触传递的,当兴奋传递到突触小体时,突触前膜释放神经递质进入突触间隙,与突触后膜上的受体结合,使突触后膜发生兴奋或抑制,该过程体现了细胞膜参与信息传递的功能。(3)分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工修饰后,“出芽”形成囊泡,最终将蛋白质分泌到细胞外。(4)生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。
6.(1)pH应与细胞质基质的相同,渗透压应与细胞内的相同 (2)细胞质基质组分和线粒体 (3)有 类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
解析:(1)将正常叶片置于适量的溶液B中,为防止叶片失水,应保证pH与细胞质基质的相同,渗透压与细胞内的相同。(2)葡萄糖经有氧呼吸的过程被彻底氧化分解,在真核细胞中场所为细胞质基质和线粒体。(3)由于类囊体膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能,故有氧气释放。
专项分类强化练·课内课外提能力
选择题分类·高效提速练
题组一
1.D 2.D 3.D 4.B 5.B 6.C 
题组二
1.B 生物大分子由相应的单体聚合形成,也被称为多聚体,如蛋白质、多糖、核酸的单体分别为氨基酸、单糖、核苷酸,生物大分子均以碳链为基本骨架,A正确;纤维素和淀粉的单体均为葡萄糖,二者结构不同是因为葡萄糖的连接方式不同,B错误;蛋白质的结构与其功能相适应,C正确;生物多样性的根本原因是核酸分子中碱基排列顺序的多样性,D正确。
2.C 细胞中自由水和结合水可发生相互转化,A正确;根尖细胞的基因在表达的过程中,细胞核内基因转录生成的mRNA会通过核孔进入细胞质,与核糖体结合并指导蛋白质的合成,B正确;根尖细胞中,葡萄糖在有氧呼吸第一阶段被分解为丙酮酸和[H],丙酮酸和[H]能进入线粒体,葡萄糖本身不进入线粒体,C错误;根尖分生区细胞能进行有丝分裂,该过程会涉及核膜、核仁的周期性地消失和重现,D正确。
3.C 水可以分为自由水和结合水,其中结合水参与细胞结构的组成,A正确;脂质中的脂肪可作为储能物质,磷脂和胆固醇可构成动物细胞膜的成分,B正确;细胞中含量最多的化合物是水,蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物,C错误;DNA分子具有双螺旋结构,其稳定性相比RNA分子(一般呈单链结构)要高得多,D正确。
4.D tRNA的作用是转运氨基酸,不可以携带遗传信息,DNA的碱基排列顺序的多样性有利于携带遗传信息,A错误;细胞中的蛋白质氨基酸序列发生改变,其生理功能可能改变,B错误;血红蛋白由珠蛋白和血红素组成,其中血红素分子中含亚铁离子,能为氧气提供结合位点,C错误;哺乳动物成熟红细胞呈双面凹的圆饼状,扩大了红细胞膜的面积,有利于提高气体交换效率,D正确。
5.D 免拆线手术缝合线在手术伤口愈合的过程中逐渐被吸收,A错误;溶酶体存在于细胞中,胶原蛋白能在溶酶体中降解说明其已经被吸收,若胶原蛋白不被吸收进细胞,其也不能在溶酶体中完成降解,B错误;胶原蛋白为生物大分子,其进入细胞的方式应为胞吞,C错误;免拆线手术缝合线的选材应是避免被患者的免疫系统识别为异物的材质,D正确。
题组三
1.B 油脂彻底氧化分解可产生CO2和H2O,A正确;油脂是抗低温的保温层,因此有利于维持骆驼的体温稳定,B错误;油脂也称甘油三酯,由甘油和脂肪酸组成,为脂溶性物质,C正确;油脂中氧的含量较低,因此相同质量的油脂所含能量大于糖类,用油脂储能可减轻骆驼的负重,D正确。
2.B 家鸽的所有体细胞都含有这两种基因,但其只在视网膜细胞中表达,A错误;若编码题述蛋白的基因发生突变,由于密码子的简并等,可能不会影响家鸽的行为,B正确;高温加热后蛋白质会发生变性,但肽键结构不被破坏,仍然可以与双缩脲试剂发生颜色反应,C错误;磁场为物理信息,家鸽识别外界磁场,躲避障碍物,说明生命活动的正常进行,离不开信息的作用,D错误。
3.D 双缩脲试剂与肽键反应可检测蛋白质的有无,不能用于检测氨基酸的含量,A错误;重金属盐能够改变蛋白质的空间结构,使蛋白质变性,但并不能改变氨基酸的排列顺序,B错误;TRACP基因存在于所有体细胞中,由于基因的选择性表达,相关mRNA只存在于吞噬细胞、破骨细胞中,C错误;TRACP属于分泌蛋白,需要内质网、高尔基体的加工,使其具有特定的功能,D正确。
4.C 根据题干信息“锁定细胞后从外面打孔,导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡”可知,这与免疫过程中细胞因子的作用相似,故可推测LIP可能是细胞因子,在特异性免疫中发挥重要作用,A正确;LIP可能是细胞因子,细胞因子是辅助性T细胞分泌的蛋白质,需要内质网和高尔基体加工,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,而LIP使肿瘤细胞死亡,是由细胞膜破裂导致的,故不属于细胞凋亡,C错误;由于“膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2~3倍”,而“LIP会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链”,所以能利用LIP对糖链的识别能力对膀胱癌进行确诊,D正确。
5.D 乳链菌肽是由34个氨基酸组成的多肽,含有两个以上肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;乳链菌肽作为天然防腐剂,食用后可能被消化道中的肽酶所降解而被人体消化,一般不会改变人体肠道中的正常菌群,B正确;乳链菌肽是由乳酸菌分泌的,具有抗炎和肠黏膜屏障保护功能,因此可利用乳酸菌作为乳链菌肽的呈递表达载体治疗肠炎,C正确;乳链菌肽是由乳酸菌分泌的,而乳酸菌是原核生物,只有核糖体一种无膜的细胞器,没有生物膜系统,D错误。
6.C 成熟期玉米生物量最多是指单位面积的有机物质的量最多,不是植株所有细胞都吸收了大量水分导致的。
题组四
1.A “微型酶”是某些氨基酸与磷酸作用合成的磷酰化氨基酸,其本质是氨基酸的衍生物,不含肽键,故不会与双缩脲试剂反应呈紫色,A错误;“微型酶”的本质是氨基酸的衍生物,故“微型酶”不易受到pH、温度的影响而变性失活,B正确;“微型酶”与核苷作用时,催化核苷酸的生成,故“微型酶”与腺苷作用时生成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是RNA的基本组成单位,可参与RNA的构建,C正确;“微型酶”具有催化功能,且“微型酶”与氨基酸结合时,催化形成二肽并释放磷酸,与核苷作用时,催化核苷酸的生成并释放出氨基酸,故“微型酶”既可以催化化学反应又可以作为化学反应的反应物,D正确。
2.C 海葵毒素属于多肽类物质,其种类繁多取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序等,A错误;海葵毒素ApQ能特异性阻断Na+通道失活,具有特异性,海葵毒素ApQ不能识别各种通道蛋白,B错误;Na+内流可引发神经细胞兴奋,ApQ能特异性阻断Na+通道失活而具有强心作用,故海葵毒素ApQ能延长神经细胞兴奋时间,C正确;海葵毒素ApQ具有强心作用,而止痛药物通常是通过抑制性神经递质起作用的,D错误。
3.B 由GTP与ATP结构和性质相似可知,GTP为鸟苷三磷酸,由一分子鸟嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸组成,含有两个特殊化学键,可为机体生命活动提供能量,A正确;Arf蛋白与GDP结合为不活跃状态,与GTP结合为活跃状态,故由不活跃状态转变为活跃状态的过程中GDP会转变为GTP,类似ADP转变为ATP,该过程消耗能量且需要酶的参与,B错误,C正确;内质网膜鼓出形成囊泡,高尔基体是细胞内囊泡运输的枢纽,二者产生的囊泡都可能用来运输货物蛋白,D正确。
4.D mRNA经过核孔进入细胞质的过程需要消耗能量,A错误;去甲基化不影响hnRNPA2B1与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;hnRNPA2B1和抗体识别病毒的不同部位,hnRNPA2B1在细胞内识别病毒的DNA,抗体在细胞外识别病毒的蛋白质,C错误。
5.C HIV攻击人体的免疫系统,导致免疫功能衰退,故艾滋病患者常因免疫力低下更易被病原体感染,A正确;根据题意,HIV表面蛋白单个氨基酸改变可导致蛋白构象改变,进而提高感染效率和免疫逃逸,可推测HIV可通过表面蛋白特异性感染T淋巴细胞,B正确;根据题意,人体产生的抗体与“开放”和“闭合”构象表面蛋白结合能力不同,抗体与“开放”构象表面蛋白的结合能力更强,C错误;艾滋病的传播途径包括血液传播、性接触传播、母婴传播,与艾滋病感染者握手、拥抱不会感染HIV,D正确。
题组五
1.A 谷胱甘肽结构表明,其为链状肽且含有两个肽键,因此谷胱甘肽是由三个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽,A正确;基因决定了氨基酸排序,从而控制谷胱甘肽的合成,B错误;谷胱甘肽分子中含有2个羧基和1个氨基,C错误;谷胱甘肽和其他多肽的主要差别是氨基酸种类、数量和排列顺序不同,D错误。
2.A 由实验结果无法确定青蒿素与肿瘤细胞内Fe3+结合后能诱导相应基因突变,A错误;由1、3组可知,与1组处理相比,3组处理实验后/实验前海拉细胞数下降,说明青蒿素可以抑制宫颈癌细胞增殖,B正确;由1、3、4组可知,与1、3组处理相比,4组处理实验后/实验前海拉细胞数下降,说明细胞内的高浓度Fe3+有利于青蒿素诱导肿瘤细胞凋亡,C正确;由1、2组可知,与普通培养液相比,普通培养液中加入全转铁蛋白(可使胞内Fe3+浓度升高)后,实验后/实验前海拉细胞数增多,说明细胞内高浓度Fe3+更有利于宫颈癌细胞增殖,D正确。
3.D 分析题图甲,甲中①的组成元素是C、H、O、N,判断可能是蛋白质、多肽或氨基酸;②的组成元素是C、H、O,推断可能是糖类、脂肪、固醇;③的组成元素是C、H、O、N、P,判断可能是磷脂、ATP或核酸,④的组成元素是C、H、O、N、Mg,判断可能是叶绿素。胆固醇是固醇中的一种,它在人体血液中参与脂质的运输,A正确;乙图表示由四个单体构成的化合物,判断可能是核酸、多糖或蛋白质,若单体是四种脱氧核苷酸,该化合物彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基(A、C、G、T),共6种,B正确;乙图中若单体是氨基酸,则该化合物为四肽,其彻底水解需要消耗3个H2O,即氧原子增加3个,C正确;甲图中的④可能是叶绿素,其参与光合作用的光反应阶段,不参与细胞呼吸,且叶绿素也不是酶,D错误。
4.D 脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支架,磷脂组成磷脂双分子层,形成脂质体的“膜”,A正确;脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞,该过程利用了抗原与抗体特异性结合的原理,B正确;若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞,可减少对正常组织细胞的损伤,减轻药物的副作用,C正确;“隐形”脂质体外侧包裹的聚乙二醇可以促进细胞膜和脂质体膜融合,当“隐形脂质体”与癌细胞接触后,药物通过脂质体与细胞膜融合进入细胞,此过程类似胞吞,并非自由扩散,D错误。
题组六
1.AC 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上附着有多种酶,因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的值大于线粒体外膜,A正确;人体细胞进行无氧呼吸时,产物是乳酸,不产生CO2,故产生CO2/消耗O2不变,B错误;结合水含量越多,植物的抗逆性越强,故在寒冷环境中,结合水/自由水适当升高,植物体抗逆性增强,C正确;光照条件下,叶肉细胞进行有氧呼吸,O2由细胞质基质通过自由扩散进入线粒体基质,线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,产生的CO2通过自由扩散进入细胞质基质,故O2浓度/CO2浓度,叶肉细胞线粒体基质比细胞质基质低,D错误。
2.AD 氨基酸是合成蛋白质的原料,利用放射性同位素3H标记API蛋白的特有氨基酸,可研究API蛋白转移的途径,A正确;由于大肠杆菌是原核生物,没有液泡,而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟,因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,不能得到成熟的API蛋白,B错误;自噬小泡的膜和Cvt小泡的膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性,即生物膜的结构特点,C错误;由图可知,前体API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的,其进入液泡后能形成成熟的API蛋白,在饥饿条件下(即营养不足时),较大的双层膜包被的自噬小泡携带着前体API蛋白和细胞质中其他物质与液泡膜融合,而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡,该小泡特异性地携带前体API蛋白与液泡膜融合,因此,无论是饥饿状况下还是营养充足情况下,均可在液泡中检测到成熟的API蛋白,D正确。
3.CD 前体蛋白进行跨膜运输之前需要解折叠为松散结构,有利于跨膜运输,据图也可知其空间结构发生了变化,A正确;前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要相关蛋白酶参与,并切除信号序列,B正确;核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中,而不是直径小于转运通道直径,就可进入线粒体,C错误;前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有体现生物膜之间的信息交流,D错误。
4.AC 由题意可知,Piezo能直接响应细胞膜上的机械力刺激,故Piezo是感受器,而Piezo蛋白是Piezo的组成部分,A错误;由题图信息可知,Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,其化学本质是蛋白质,蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,有的还含有S、P,B正确;由题图信息可知,Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,故Piezo蛋白在核糖体上合成,还需要内质网和高尔基体的加工,C错误;由图分析可知,机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流,D正确。
5.BC 纤维素的基本组成单位是葡萄糖,A错误;品系F的纤维细胞SUT表达水平高,蔗糖经SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累,在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成,曲线甲纤维细胞中的蔗糖含量最先升高,之后降低,说明曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量,B正确;曲线乙表示普通棉花品系纤维细胞中的蔗糖含量,推测15~18天为纤维细胞的加厚期,此时期蔗糖被大量水解,所以15~18天曲线乙下降,C正确;由题图可知,品系F纤维细胞的加厚期在9~12天,普通棉花品系纤维细胞的加厚期在15~18天,提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前,D错误。
6.ACD 受胁迫时,衰老、受损或供能不足的线粒体会转化成Swell线粒体,从而促进其自噬降解,A正确;参与线粒体自噬过程的细胞器除了内质网,还有溶酶体等,B错误;由题干可知,使用化学药物使Donut线粒体丢失膜电势就不能供能,故线粒体膜电势的维持是线粒体供能的必要条件,C正确;线粒体形态结构改变有利于选择性控制线粒体的质量和数量,D正确。
非选择题分类·规范提升练
类型一
1.提示:“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义,“真核细胞”中的“真”字指“真正”的含义,从进化的意义看,真核细胞是由原核细胞进化而来的
2.提示:细胞之所以会有统一性,是因为细胞来源于细胞,即新细胞是从老细胞通过分裂而形成的,所有细胞都来自一类共同的祖先,所以具有统一性。细胞的多样性是在进化过程中,由于自然选择等原因,细胞出现结构分化、分别承担不同功能而产生的
3.提示:玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素。玉米细胞中含糖较多,人体细胞中含蛋白质较多
4.提示:生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态
5.提示:必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸,必须从食物中获得
6.提示:N、Mg是组成叶绿素的成分,N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分,N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用
7. 提示:葡萄糖属于单糖,可以直接进入细胞,因此可以口服也可以静脉注射;蔗糖属于二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞,因此不能直接静脉注射
8.提示:脂肪中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。等质量的脂肪与糖类氧化分解时,脂肪释放的能量更多,需要的O2多,产生的H2O多
9.提示:细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时,糖类在鸭体内就转变成了脂肪,并在皮下组织等处储存起来
10.提示:(1)台盼蓝染液是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染液能够进入死细胞内,使其被染色
(2)细胞膜具有控制物质进出的功能
11.提示:线粒体内膜功能较外膜复杂,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多
12.提示:一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
13.提示:①溶酶体膜与其他细胞器膜相比,经过了特殊的修饰,使其不能被水解酶水解;②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着,分解它们的酶难以起作用
14.提示:染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质处于细丝状,有利于DNA完成复制、转录等生命活动
15.提示:不是,如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体
16.提示:大大超过2倍,肝细胞具有多种具膜的细胞器和细胞核
类型二
1.(1)参与血液中脂质的运输 (2) LDL抑制胆固醇合成酶(HMG CoA)的活性 (3)①无显著影响 ②胞吞 FH患者细胞膜上缺少LDL的(特异性)受体
解析:(1)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,所以内环境中胆固醇含量的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(2)分析图甲可知:含LDL的血清组胆固醇合成酶(HMGCoA)活性下降速度比无LDL的血清组快,表明LDL抑制胆固醇合成酶(HMGCoA)的活性。(3)①由图乙可知,FH患者体内的HMGCoA的活性居高不下,而正常对照组体内的HMGCoA的活性升高,说明LDL对FH患者胆固醇合成酶(HMGCoA)的活性无显著影响。②LDL属于大分子物质,通过胞吞方式进入健康者的成纤维细胞发挥作用,由于胞吞过程中需要细胞膜表面的受体识别,才能形成囊泡,因此推测LDL不能进入FH患者的成纤维细胞可能的原因是FH患者细胞膜上缺少LDL的受体,导致LDL不能被识别。
2.(1)内质网 线粒体基质和内膜 无活型和激活型RagC 0 (2)ACD (3)ABC (4)抑制
解析:(1)核膜的基本支架成分是磷脂分子,属于脂质,脂质在内质网中合成。线粒体中基质和内膜分别进行有氧呼吸第二、三阶段,都可合成ATP;据图分析,二甲双胍抑制线粒体的功能,ATP合成大量减少,无活型和激活型RagC的跨核孔运输都需要ATP功能,故直接影响了无活型和激活型RagC的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。该类物质进出细胞核通过核孔,无需经过核膜,故经过0层生物膜。(2)RNA聚合酶进入细胞核促进转录,核糖体蛋白进入细胞核,参与核糖体组装,细胞核有需要消耗能量的活动,故要ATP水解酶催化ATP水解放能,这些蛋白质类的大分子都通过核孔进入细胞核,细胞核内不能合成ATP,ATP合成酶无需进入细胞核,故选ACD。(3)由于“二甲双胍抑制线粒体的功能”,所以细胞分裂、RNA转录、分泌蛋白运输等这些消耗能量的生理过程都受到影响,由图示可知,细胞质中激活型RagC转化为无活型RagC不消耗ATP,故选ABC。(4)据分析可知,如果细胞质中无激活型RagC,就会激活细胞核中物质ACAD10,抑制细胞生长。
3.(1)①线粒体 ②内膜向内折叠形成嵴 (2)①细胞核 ②细胞代谢和遗传的控制中心,是细胞的遗传信息库 (3)①抑制 ②促进 (4)用含有不同比例荷叶碱的饲料饲喂1日龄幼鸡,相同时间后,测定鸡的脂肪含量
解析:(1)从图中可以看出A内膜向内折叠形成嵴,增大了生物膜的面积,所以A是线粒体。(2)B是细胞核,是细胞代谢和遗传的控制中心,是细胞的遗传信息库。(3)分析图示,荷叶碱进入细胞核后促进了脂肪分解关键物质基因的表达,即促进②过程,抑制了脂肪合成相关物质基因的表达,即抑制过程①,从而降低了脂肪的含量。(4)实验目的是“利用若干只1日龄幼鸡来探究荷叶碱在饲料中的最适添加比例”,自变量是荷叶碱在饲料中的比例,因变量是鸡的脂肪含量,所以实验思路是:用含有不同比例荷叶碱的饲料饲喂1日龄幼鸡,相同时间后,测定鸡的脂肪含量。如果脂肪含量最低,即为最适的添加比例。
4.(1)BCGE BE(EB) (2)E 内质网 E为C提供能量,C为E提供脂质 (3)G中合成果胶等非纤维素多糖,然后形成分泌泡,包裹着果胶等非纤维素多糖到细胞膜,在细胞膜上合成纤维素 (4)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 (5)琥珀酸 寡霉素 有氧呼吸第三阶段
解析:(1)细胞膜上具有识别功能的物质是糖蛋白,与细胞膜上糖蛋白形成有关的细胞器有B核糖体、C内质网、G高尔基体和E线粒体。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)结构E为线粒体,其能被质量分数为1%的健那绿染液染成蓝绿色。磷脂属于脂质,其合成场所是内质网。C为内质网,是合成脂质的场所,E为线粒体,能提供能量,因此两者紧密相依的意义是E线粒体为C内质网提供能量,C内质网为E线粒体提供脂质。(3)G与植物细胞壁成分的形成直接或间接有关,G中合成果胶等非纤维素多糖,而纤维素合成过程是在细胞膜上完成的,那么纤维素的合成与G的关系是:G中合成果胶等非纤维素多糖,然后G形成分泌泡,包裹着果胶等非纤维素多糖到细胞膜,在细胞膜上合成纤维素,分布到细胞外,形成细胞壁。(4)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。(5)根据图2信息:ADP+Pi和x缺一个就不能进行反应,说明x是氧化分解的底物-琥珀酸;加入y后,氧气消耗、ATP合成趋于平缓,说明y是DNP;寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用,加入z后氧气消耗增加,但是ATP合成量有所下降,说明z是寡霉素。由图可知②阶段消耗的氧气量和产生的ATP同步,则最可能是有氧呼吸第三阶段。
5.(1)磷脂和蛋白质 蛋白质 内质网 (2)由于GRASP基因敲除,GRASP蛋白质缺失(或填“GRASP55/GRASP65缺失”) (3)增加 修饰、加工 (4)牺牲了蛋白质的运输速度,但有力地保障了蛋白质糖基化修饰,进而保证细胞各项活动的正常进行 结构完整性 (5)细胞膜
解析:(1)生物膜的成分主要是磷脂分子和蛋白质分子,生物膜上蛋白质的数量和种类决定生物膜的功能,因此细胞膜的功能主要与蛋白质有关。图甲是内质网,对核糖体上合成的蛋白质初步加工,然后由囊泡包裹运输到乙高尔基体,在高尔基体进一步加工后变成成熟、有功能的蛋白质,然后分泌到细胞外。(2)据图可知,右图中乙中GRASP55/GRASP65缺失,GRASP55/GRASP65是由GRASP55/GRASP65基因控制合成的,结构决定功能,乙图中GRASP55/GRASP65缺失,发现乙的囊膜分散开来,其主要原因是由于GRASP基因敲除,GRASP蛋白质缺失(或GRASP55/GRASP65缺失)。(3)由右图可知,GRASP55/GRASP65缺失后乙高尔基体的囊膜分散开来,因此运输囊泡的数目增多,发现细胞外蛋白质增多,说明蛋白质运输速度变快,因此运输囊泡的数目与蛋白质运输速度成正比。高尔基体能对蛋白质修饰、加工,糖基化处理,因此乙高尔基体的囊膜分散开后,减弱了蛋白质在乙内部的修饰、加工,使得细胞整体的蛋白糖基化发生紊乱。(4)由(3)可知,乙高尔基体异常,囊膜分散开来后,蛋白质运输速率提高,但蛋白质修饰、加工减弱。因此如左图中,哺乳动物细胞中高尔基体正常,形成堆叠结构在进化上意义是牺牲了蛋白质的运输速度,但有力地保障了蛋白质糖基化修饰,进而保证细胞各项活动的正常进行,同时也体现了细胞必须保持结构完整性才能维持正常生理功能。(5)原核生物无复杂具膜细胞器,但含有细胞膜,因此这类生物某些具有高尔基体和内质网的功能通常在细胞膜上实现的。
6.(1)核糖体 暴露的肽键易与蛋白酶接触 (2)⑤⑥⑧ 溶酶体中的水解酶 (3)组成生物膜的蛋白质的种类和数量不同 膜具有流动性 (4)①链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱 ②成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 ③Ⅲ
解析:(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键;蛋白质变性后,肽键得以暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解,所以变性的蛋白质易被蛋白酶水解。(2)分泌蛋白首先在核糖体上合成,先后经过内质网、高尔基体的加工,最后通过细胞膜分泌到细胞外,因此分泌蛋白的合成和分泌过程依次是⑤⑥⑧;溶酶体中含有大量的水解酶,也是通过⑤⑥途径合成的蛋白质。(3)蛋白质是生命活动的主要承担者,从生物膜的组成成分分析,生物膜的功能不同的主要原因是组成生物膜的蛋白质的种类和数量不同;在分泌蛋白分泌的过程中膜结构之间能够相互转化,说明了膜具有流动性。(4)①根据表格分析,链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养后,然后转入另一种培养基中继续培养,随着细胞增殖的代数的增加,相对放射性逐渐降低,说明链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱。②实验设计应遵循对照与单一变量原则,故实验中所用的“另一种培养基”成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记,以形成对照;根据以上分析可知,线粒体是分裂增殖形成的。③表格结果显示,随着细胞增殖代数的增加,测得的细胞中线粒体的相对放射性成倍减少,初步判断3种假设中成立的是“Ⅲ结构c分裂增殖形成”。专题五 生命系统的稳态与调节
真题分类再回访 课堂定时练规范
—————————— 等级考真题·真体验·寻趋势 ——————————
一、植物生命活动的调节
1.[2022·广东卷]我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是(  )
A.秸秆还田 B.间作套种
C.水旱轮作 D.尿泥促根
2.[2021·山东卷]实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是(  )
A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
B.乙可通过发酵获得
C.成熟的果实中丙的作用增强
D.夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽
3.[2020·山东卷]植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(  )
A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
4.[2020·浙江7月]下列关于植物激素应用的叙述,错误的是(  )
A.2,4 D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4 D的敏感性强
B.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用
C.赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
5.[2020·江苏卷]为提高银杏枝条扦插成活率,采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。如图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是(  )
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg/L
二、动物生命活动的调节
考点Ⅰ 神经调节
1.[2022·浙江1月]膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是(  )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
2.[2022·浙江6月]听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是(  )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
3.[2022·山东卷]药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是(  )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
4.[2022·山东卷]缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是(  )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
5.[2022·广东卷]研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据。最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
6.[2022·湖南卷]情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是(  )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
7.[2021·山东卷]氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是(  )
A.兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B.患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C.静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
D.患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
8.[2021·河北卷]关于神经细胞的叙述,错误的是(  )
A.大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话
B.主动运输维持着细胞内外离子浓度差,这是神经细胞形成静息电位的基础
C.内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大
D.谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
9.[2021·浙江1月]当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为(  )
A.+、-、+、+ B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
10.[2021·浙江6月]下列关于神经元的叙述,正确的是(  )
A.每个神经元都有一个轴突和多个树突
B.每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘
C.同一个神经元所有部位的表面膜特性都相同
D.运动神经元产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器
11.[2021·湖南卷]研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(  )
A.TEA处理后,只有内向电流存在
B.外向电流由Na+通道所介导
C.TTX处理后,外向电流消失
D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
12.[2022·浙江1月]坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
图1
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③________________________________,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为__________________________时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为________的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上________所需的时间。伪迹是电刺激通过________传导到记录电极上而引发的。
图2
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有________性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2),原因是不同神经纤维上动作电位的________不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
考点Ⅱ 体液调节
1.[2022·浙江1月]小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体
B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用
C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生
D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱
2.[2021·山东卷]体外实验研究发现,γ 氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是(  )
A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果
B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能
D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
3.[2021·浙江6月]下列关于人体性激素的叙述,错误的是(  )
A.雌激素可抑制女性皮下脂肪的积聚
B.睾酮是维持男性第二性征的重要条件
C.雌激素可促进卵泡的生长和卵子的成熟
D.睾酮不足会影响男性的机体代谢率
4.[2021·浙江1月]胰岛素和胰高血糖素是调节血糖水平的重要激素。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素促进组织细胞利用葡萄糖
B.胰高血糖素促进肝糖原分解
C.胰岛素和胰高血糖素在血糖水平调节上相互对抗
D.血糖水平正常时,胰岛不分泌胰岛素和胰高血糖素
5.[2021·河北卷]血糖浓度升高时,机体启动三条调节途径:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述错误的是(  )
A.①和②均增强了胰岛B细胞的分泌活动
B.②和③均体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流
C.①和③调节胰岛素水平的方式均为体液调节
D.血糖平衡的调节存在负反馈调节机制
6.[2022·浙江6月]为研究物质X对高血糖症状的缓解作用,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
实验材料:适龄、血糖正常的健康雄性小鼠若干只,药物S(用生理盐水配制),物质X(用生理盐水配制),生理盐水等。
(要求与说明:实验中涉及的剂量不作具体要求。小鼠血糖浓度>11.1 mmol/L,定为高血糖模型小鼠。饲养条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①适应性饲养:选取小鼠若干只,随机均分成甲、乙、丙3组。正常饲养数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
②药物S处理:
甲组:每天每只小鼠腹腔注射一定量生理盐水
乙组:每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S
丙组:___________________________________________
________________________________________________________________________
连续处理数天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值,直至建成高血糖模型小鼠。
③物质X处理:
甲组:________________________________________________
________________________________________________________________________
乙组:每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水
丙组:___________________________________________________
________________________________________________________________________
连续处理若干天,每天测量小鼠的血糖,计算平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格,并将实验各阶段的预期实验结果填入表中。
(3)分析与讨论:
已知药物S的给药途径有腹腔注射和灌胃等,药物S的浓度和给药途径都会影响高血糖模型小鼠的建模。若要研究使用药物S快速建成高血糖模型小鼠,则可通过________,以确定快速建模所需药物S的适宜浓度和给药途径的组合。
7.[2021·山东卷]过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌G的体液调节方式为________________________________________________________________________。
(2)研究发现,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小。两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是________________________、________________________、______________________。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验现象:________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.[2021·湖南卷]生长激素对软骨细胞生长有促进作用,调节过程如图所示。回答下列问题:
(1)根据示意图,可以确定软骨细胞具有______________(填“GH受体”“IGF-1受体”或“GH受体和IGF-1受体”)。
(2)研究人员将正常小鼠和IGF-1基因缺失小鼠分组饲养后,检测体内GH水平。据图预测,IGF-1基因缺失小鼠体内GH水平应________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠,理由是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养,验证生长激素可通过IGF-1促进软骨细胞生长。实验设计下表所示,A组为对照组。
实验结果预测及分析:
①与A组比较,在B、C和D组中,软骨细胞生长无明显变化的是________组。
②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快,结合本实验目的,推测E组培养液中添加物质是__________________________________。
考点Ⅲ 免疫调节
1.[2022·浙江1月]免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件:①对“非己”的分子标志进行特异识别;②淋巴细胞反复分裂产生数量巨大的淋巴细胞群;③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是(  )
A.针对胞外毒素,事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B.针对异体移植细胞,事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原 MHC复合体的信息
C.事件②中,辅助性T细胞在胸腺中大量增殖,分泌白细胞介素 2等多种蛋白因子
D.事件③中,效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
2.[2022·浙江6月]免疫接种是预防传染病的重要措施。某种传染病疫苗的接种需在一定时期内间隔注射多次。下列叙述正确的是(  )
A.促进机体积累更多数量的疫苗,属于被动免疫
B.促进机体产生更多种类的淋巴细胞,属于被动免疫
C.促进致敏B细胞克隆分化出更多数量的记忆细胞,属于主动免疫
D.促进浆细胞分泌出更多抗体以识别并结合抗原MHC复合体,属于主动免疫
3.[2022·湖南卷]病原体入侵引起机体免疫应答,释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤,机体可通过一系列反应来降低损伤,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.免疫活性物质可与相应受体结合,从而调节神经—内分泌系统功能
B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应
C.过度炎症反应引起的免疫抑制会增加机体肿瘤发生风险
D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用
4.[2021·山东卷]一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(  )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
5.[2021·浙江1月]人类免疫缺陷病毒(HIV)引发的疾病是(  )
A.艾滋病 B.狂犬病
C.禽流感 D.非典型肺炎
6.[2021·浙江1月]自2020年以来,世界多地爆发了新冠肺炎疫情,新冠肺炎的病原体是新型冠状病毒。下列叙述错误的是(  )
A.佩戴口罩和保持社交距离有助于阻断新型冠状病毒传播
B.给重症新冠肺炎患者注射新型冠状病毒灭活疫苗是一种有效的治疗手段
C.多次注射新冠病毒疫苗可增强人体对新型冠状病毒的特异性免疫反应
D.效应细胞毒性T细胞通过抗原MHC受体识别被病毒感染的细胞
7.[2021·浙江6月]已有研究表明,新冠病毒表面具有多种蛋白,其中S蛋白能与人体细胞表面受体结合,使其吸附并侵入细胞。人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体可与S蛋白结合,使病毒无法吸附到人体细胞表面而阻止感染。下列叙述错误的是(  )
A.新冠病毒无症状感染者体内可检测到病毒抗体但检测不到病毒核酸
B.新冠病毒疫苗注射后有效的标志是能预防新冠病毒感染
C.新冠灭活疫苗的主要有效成分为灭活的病毒,其中含有S蛋白
D.首次注射新冠灭活疫苗可使机体产生初次免疫应答,要增强免疫效果需再次接种
8.[2021·湖南卷]鸡尾部的法氏囊是B淋巴细胞的发生场所。传染性法氏囊病病毒(IBDV)感染雏鸡后,可导致法氏囊严重萎缩。下列叙述错误的是(  )
A.法氏囊是鸡的免疫器官
B.传染性法氏囊病可能导致雏鸡出现免疫功能衰退
C.将孵出当日的雏鸡摘除法氏囊后,会影响该雏鸡B淋巴细胞的产生
D.雏鸡感染IBDV发病后,注射IBDV灭活疫苗能阻止其法氏囊萎缩
9.[2021·广东卷]我国新冠疫情防控已取得了举世瞩目的成绩,但全球疫情形势仍然严峻。为更有效地保护人民身体健康,我国政府正在大力实施全民免费接种新冠疫苗计划,充分体现了党和国家对人民的关爱。目前接种的新冠疫苗主要是灭活疫苗,下列叙述正确的是(  )
①通过理化方法灭活病原体制成的疫苗安全可靠
②接种后抗原会迅速在机体的内环境中大量增殖
③接种后可以促进T细胞增殖分化产生体液免疫
④二次接种可提高机体对相应病原的免疫防卫功能
A.①④ B.①③
C.②④ D.②③
10.[2021·山东卷](不定项选择)吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是(  )
A.吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B.吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应T细胞抵抗病毒的机制相同
C.再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D.上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
11.[2022·广东卷]迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期,______________免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与________________过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在__________时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段________________________________________________________________________。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b显示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是_______________________________________________。
12.[2021·河北卷]水痘是由水痘-带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童,临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年,研究者对某地2007~2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。
回答下列问题:
(1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的______________。
(2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染,原因是_______________________________________。VZV感染引发机体的__________(填“特异性”或“非特异性”)免疫,被感染的细胞统称为______________。
(3)水痘临床诊断时,须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的__________反应,是免疫系统的__________功能过强的表现。
(4)图中统计结果显示,随VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后,B淋巴细胞的作用是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示,应及时接种第二剂VarV,原因是第一剂疫苗接种一段时间后__________________________________________
________________________________________________________________________。
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
一、植物生命活动的调节
1.[2022·全国甲卷]植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是(  )
A.赤霉素合成途径受阻
B.赤霉素受体合成受阻
C.脱落酸合成途径受阻
D.脱落酸受体合成受阻
2.[2021·全国甲卷]生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是(  )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
二、动物生命活动的调节
1.[2021·全国乙卷]在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递,下列有关叙述错误的是(  )
A.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
2.[全国卷Ⅰ]动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是(  )
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
3.[2020·全国卷Ⅰ]某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验,下列叙述错误的是(  )
A.切除小鼠垂体,会导致甲状腺激素分泌不足,机体产热减少
B.给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后,其耗氧量会增加
C.给成年小鼠注射甲状腺激素后,其神经系统的兴奋性会增强
D.给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素,其代谢可恢复正常
4.[全国卷Ⅱ]当人体失水过多时,不会发生的生理变化是(  )
A.血浆渗透压升高 
B.产生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.肾小管对水的重吸收降低
5.[2020·全国卷Ⅱ]当人体的免疫系统将自身物质当作外来异物进行攻击时,可引起自身免疫病。下列属于自身免疫病的是(  )
A.艾滋病
B.类风湿性关节炎
C.动物毛屑接触性鼻炎
D.抗维生素D佝偻病
6.[2020·全国卷Ⅲ]下列有关人体免疫调节的叙述,合理的是(  )
A.若病原体不具有细胞结构,就不会使人体产生抗体
B.病原体裂解后再注射到人体,就不会使人体产生抗体
C.病原体表面若不存在蛋白质分子,就不会使人体产生抗体
D.病原体经吞噬细胞处理后暴露出的抗原可使人体产生抗体
7.[2022·全国乙卷]甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。
实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题。
(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是______________________________。
(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量________(填“大于”或“小于”)甲组,乙组和丙组甲状腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”),原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.[2022·全国甲卷]人体免疫系统对维持机体健康具有重要作用。机体初次和再次感染同一种病毒后,体内特异性抗体浓度变化如图所示。回答下列问题。
(1)免疫细胞是免疫系统的重要组成成分。人体T细胞成熟的场所是____________;体液免疫过程中,能产生大量特异性抗体的细胞是________。
(2)体液免疫过程中,抗体和病毒结合后病毒最终被清除的方式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)病毒再次感染使机体内抗体浓度激增且保持较长时间(如图所示),此时抗体浓度激增的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)依据图中所示的抗体浓度变化规律,为了获得更好的免疫效果,宜采取的疫苗接种措施是________________________________________________________________________。
9.[2021·全国乙卷]哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
专项分类强化练 课内课外提能力
课题一 植物生命活动的调节
————————————— 选择题分类·高效提速练 —————————————
题组一、植物生命活动的调节
1.(选择性必修1 P95)下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系,如果将同样浓度的生长素施用于侧芽,能反映侧芽生长状况的曲线是(  )
2.(选择性必修1 P99)生长素和乙烯都在植物生命活动调节中起重要作用。以下相关叙述,正确的是(  )
A.植物体内生长素含量会影响乙烯的合成
B.生长素促进植物生长,乙烯促进果实发育
C.生长素是植物自身合成的,乙烯是植物从环境中吸收的
D.生长素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
3.(选择性必修1 P104)研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2,4 D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.喷施赤霉素和2,4 D能延缓柑橘果实的成熟和脱落
B.赤霉素比2,4 D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成
C.赤霉素和2,4 D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成
D.赤霉素、2,4 D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反
4.(选择性必修1 P111)用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头,可得到无子番茄,这种果实细胞中的染色体数目为(  )
A.与卵细胞染色体数目一样
B.是受精卵染色体数目一半
C.与体细胞中染色体数目一样
D.比受精卵染色体数目多一倍
题组二 题干描述简约类(高频考查)
1.[2022·苏、锡、常、镇调研二]下列关于生长素的叙述,错误的是(  )
A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀
B.生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中,会消耗能量
C.植物幼叶和发育的种子中的色氨酸,经过一系列反应可转变成生长素
D.生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位
2.[2022·云天化中学高三摸底测试]生长素及生长素类调节剂能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是(  )
A.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B.给果树适宜喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量
C.用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
3.[2022·北京东城一模]三碘苯甲酸(TIBA)是一种人工合成的化学物质,将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长。据此分析,以下推测最合理的是(  )
A.TIBA阻碍了植物体内生长素的极性运输
B.TIBA提高了植株侧芽处的生长素浓度
C.TIBA促进了植株顶芽处生长素的合成
D.TIBA能够增强植物内源生长素的作用
4.[2022·湘豫名校联考题]下列对植物生长素或生长素类调节剂的叙述,正确的是(  )
A.植物的顶端优势和茎的向光性生长均体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
B.用一定浓度的生长素类调节剂处理番茄幼苗,可得到无子番茄
C.适宜浓度生长素类调节剂能促进插条生根,过高不能促进生根
D.不同浓度的生长素溶液对茎的促进生长作用效果肯定不相同
题组三 生产实践和生活应用类(高频考查)
1.[2022·雅礼十六校二模]我国劳动人民积累了丰富的农业生产经验,至今仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用有直接关系的是(  )
A.正其行,通其风;通风见日,实大而美
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟
D.种萝卜,宜沙糯地。五月犁,六月种,锄不厌多,稠即小间,拔令稀
2.[2022·衡阳师范祁东附中二模]烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时,打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施,但打顶后侧芽会萌动生长,消耗营养,需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量,该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是(  )
A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比,能增强上部叶片净光合速率
3.[2022·北京海淀二模]冬小麦经历一段时间低温后才能抽穗开花,这种低温诱导作用称为春化作用。用一定浓度的赤霉素溶液(GA)处理含水量正常的冬小麦种子,不经过低温处理也可以抽穗开花。下列相关叙述,不正确的是  (  )
A.温度是诱导植物开花的一种环境因素
B.生产上可用GA处理实现春天补种冬小麦
C.低温后才会开花是植物不适应环境的结果
D.植物激素与环境因素共同调控植物生命活动
4.[2022·佛山二模]小麦发生突变可能出现矮生性状,矮生的小麦突变体在增加产量上有优势。研究人员用正常小麦和某种单基因突变矮生小麦为材料,用不同浓度的赤霉素处理,结果如图所示。据此推测该突变基因最可能是(  )
A.促进赤霉素合成的基因
B.促进赤霉素受体合成的基因
C.抑制赤霉素合成的基因
D.抑制赤霉素受体合成的基因
5.[2022·山东省聊城市高三一模]新疆是我国优质长绒棉主产区,种植面积超过200万公顷。植物生长调节剂的广泛应用提高了棉花的产量和品质,现代农业机械的使用显著提高了生产效率。下列叙述错误的是(  )
A.棉花生长早期喷洒低浓度α-萘乙酸,抑制顶端优势并增加侧枝数量
B.棉花生长中期喷洒缩节胺(赤霉素合成抑制剂),防止植株过高
C.棉花生长后期喷洒乙烯利促进棉桃同步成熟、吐絮,便于集中机械化采摘棉花
D.机械化采收前喷洒落叶剂促进叶片脱落,减少收获棉花中的杂质
题组四 情景信息类(中频考查)
1.[2022·天津和平一模]研究发现,能萌发的种子中均存在赤霉素(GA),而种子中是否存在脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)也影响着种子的休眠与萌发。有研究人员据此提出“三因子调节假说”,该假说认为种子的萌发需要GA的诱导,ABA会抑制GA的诱导作用而使种子保持休眠,而CTK能解除ABA的抑制作用。只考虑以上三种激素的作用,根据此假说,下列推测合理的是(  )
A.种子中存在GA就可以萌发
B.种子中仅存在CTK就可以萌发
C.种子中仅存在GA、ABA就可以萌发
D.种子中存在GA、CTK就可以萌发
2.[2022·德州二模]普通黄瓜品种多数是雌雄同株、单性花,但也存在纯雌株、纯雄株和两性花株情况,黄瓜雌花、雄花和两性花都是由两性花原基发育而来的。乙烯可以促进黄瓜雌花的分化,赤霉素可以诱导纯雌株黄瓜产生雄花。下列说法错误的是(  )
A.黄瓜花的分化受基因、激素等因素的调控
B.纯雌株黄瓜既能合成乙烯也能合成赤霉素
C.乙烯和赤霉素通过协同作用共同调控花的分化
D.施加赤霉素可以解决纯雌株黄瓜留种难的问题
3.[2022·济宁二模]大麦种子萌发过程中需要α 淀粉酶水解淀粉供胚生长需要。赤霉素与受体GID1结合后通过一系列过程激活淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制种子萌发;细胞分裂素可促进种子的萌发。下列叙述错误的是(  )
A.GID1基因突变体的种子不能正常萌发
B.脱落酸既可抑制种子萌发,还可促进气孔开放
C.细胞分裂素与赤霉素协同促进种子的萌发
D.种子的萌发是多种植物激素共同调节的结果
4.[2022·浙南名校联考]“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过根冠内部中柱细胞富含“淀粉体”,即平衡石实现的。根的向重力生长与“淀粉体”导致生长素分布不均匀有关。研究人员将水平放置的根用不同浓度的H2O2溶液处理,根均呈背地生长,测得结果如图所示。
下列叙述错误的是(  )
A.植物细胞代谢产生的H2O2一般不会引起植物根出现背地生长
B.由图可知,根的背地生长与近地侧生长素浓度高于远地侧有关
C.外源H2O2浓度升高,淀粉含量逐渐减小,使根减弱对重力的感应
D.本实验中根能表现出背地生长可能与根对生长素比较敏感有关
题组五 图示模型类(中频考查)
1.[2022·北京丰台一模]取长势相同且直立生长的燕麦胚芽鞘若干,切去尖端,分组进行下表实验。下列有关该实验的分析正确的是(  )
组别 处理 条件 现象
Ⅰ 含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧 黑暗 胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(10.3±0.71)度
Ⅱ 含有与Ⅰ组相同浓度生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧 光照 胚芽鞘朝对侧弯曲生长,弯曲角度是(8.6±0.64)度
Ⅲ 切去尖端的燕麦胚芽鞘 光照 直立生长
A.黑暗抑制生长素以极性运输的方式运输到胚芽鞘
B.光照提高生长素的活性从而影响胚芽鞘的生长
C.去掉尖端后胚芽鞘内的生长素促进尖端下部生长
D.尖端下部生长速度与切去尖端后的时间正相关
2.[2022·枣庄二模]如图表示不同质量浓度的乙烯对黄化豌豆幼苗在黑暗中处理48 h后,黄化豌豆幼苗的生长变化。有关叙述错误的是(  )
A.低浓度乙烯促进伸长生长,高浓度乙烯抑制伸长生长
B.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗有横向生长的作用
C.乙烯的产生和分布是基因表达和控制的结果,同时受环境影响
D.施加乙烯会对黄化豌豆幼苗的背地生长起抑制作用
3.[2021·天津十二校联考二模]研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
B.在野牛草幼苗的生长过程中,IAA和GA3均不直接参与细胞代谢
C.GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长
D.实验结果表明IAA、GA3对野牛草幼苗的生长调控均为在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
4.[2021·天津河西二模]如图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株矮
B.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
C.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株高
D.对去顶芽的豌豆幼苗外施加适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
5.[2022·浙江宁波二模]为研究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,研究人员做了以下实验:①分别使用含有ACC(乙烯的前体物质)和不含ACC的MS培养基培养拟南芥,统计相应温度下的存活率,结果如图甲所示;②将内源乙烯合成量增多的突变体1和内源乙烯合成量减少的突变体2经不同温度处理后统计其存活率,结果如图乙所示。下列叙述正确的是(  )
图甲
图乙
A.由图甲可知,ACC可提高拟南芥的抗冻能力
B.由图乙可知,突变体1抗冻能力最强
C.由图甲、乙可知,内源性乙烯与ACC的作用效果一致
D.大田生产中遇强寒流时,可通过喷洒适宜浓度乙烯类植物生长调节剂提高农作物存活率
6.[2022·佛山二模]植物叶肉细胞合成蔗糖等有机物,通过韧皮部运输到库组织储存;衰老叶片经由韧皮部的糖输出率减小。细胞分裂素(CTK)可通过调节糖的输出延缓叶片衰老,CWIN(一种蔗糖转化酶)在其中起关键作用。CWIN基因可被细胞分裂素诱导表达,并在胞外将从韧皮部卸载的蔗糖分解为己糖,再由己糖转运蛋白重新运回韧皮部细胞合成蔗糖,从而形成一个蔗糖输出的“无用循环”,维持较高的糖输出率,抑制叶片衰老(如图)。对此相关说法正确的是(  )
A.韧皮部细胞通过自由扩散的方式回收己糖
B.蔗糖被CWIN分解产生的己糖是葡萄糖和麦芽糖
C.CWIN在细胞内由CTK催化合成后分泌到细胞外起作用
D.CTK还可能会诱导合成己糖转运蛋白以维持“无用循环”
题组六 不定项选择类(部分省必考)
1.[2022·南京三模]油菜素内酯(BL)被称为第六类植物激素,某实验小组进行了如下实验,在含有(+)或者不含(-)一定浓度BL的琼脂培养基上,利用不同生长素浓度处理、培养某幼苗,一段时间后,统计结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.随着BL浓度增大,幼苗侧根形成率逐渐升高
B.BL和生长素可能通过调控基因的表达发挥作用
C.适宜浓度的BL与生长素可协同促进侧根的形成
D.为促进侧根形成,应优选20 mmol/L生长素处理幼苗
2.[2022·湖南百校联考]为探究不同浓度的外源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)对青稞种子生根的影响,某兴趣小组选取健康无污染、颗粒饱满的青稞种子进行实验,第6天的实验结果如图所示。下列有关叙述中,错误的是(  )
A.浓度为4 μmol/L~8 μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,ABA抑制青稞种子生根
B.浓度为8 μmol/L的GA3对青稞种子的生根率和平均根长的影响均达到最大
C.浓度为10 μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用
D.青稞种子在休眠过程中,IAA、 GA3和ABA的浓度均较高
3.[2022·南通如皋适应性二]研究发现,高温会影响拟南芥雄蕊生长,如图1所示。研究小组探究了不同浓度的生长素对此现象的影响,结果如图2所示。下列说法正确的是(  )
图1
图2
A.高温抑制雄蕊的生长,对拟南芥的自花传粉会有明显影响
B.IAA浓度为10-7M时较10-4M更能缓解高温对植物的抑制作用
C.该实验自变量有两个,分别是高温和生长素浓度
D.施加IAA对正常温度条件下拟南芥雄蕊的生长无明显影响
4.[2022·泰安二模]烟草种子萌发需要在有光的条件下才能发生。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的chromophore基因突变所造成)烟草于白光中种植后的发芽率,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草种子萌发
B.突变体烟草光敏色素的合成异常,感受光信息的能力可能下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因表达
D.突变体烟草种子浸水处理较长时间才能发芽,导致其发芽率较低
—————————— 非选择题分类·规范提升练 ——————————
类型一 回扣教材长句问答落实类
1.(选择性必修1 P94“思考·讨论”)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.(选择性必修1 P94“与社会的联系”拓展)大型乔木的树冠多呈圆锥形,试分析原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.(选择性必修1 P95“思维训练”拓展)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,请思考:
(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.(选择性必修1 P98“思考·讨论”)
(1)赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.(选择性必修1 P99“拓展应用1”)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,请解释原因。(提示:高温下脱落酸易降解)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6.(选择性必修1 P99“拓展应用2”)人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果;社会上也有“坏苹果法则”“坏苹果理论”。请你结合本章所学,谈谈对这些话的理解。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7.(选择性必修1 P100“正文”拓展)为什么植物生长调节剂比植物激素效果稳定?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.(选择性必修1 P102“正文”拓展)因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉,而导致的瓜果类作物产量的下降,根据生长素的应用,可采用什么措施进行补救?这种补救措施可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物或油料作物的减产问题吗?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.(选择性必修1 P105“思考·讨论”节选)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10.(选择性必修1 P107“思考·讨论”节选)有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.(选择性必修1 P107“思考·讨论”)
①年轮形成的原因是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②什么是春化作用?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.(选择性必修1 P107“旁栏思考”)根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
类型二 概述析因推理探究综合类
1.[2022·湖南长沙三校联考]为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
(1)乙烯和生长素都要通过与__________结合,将__________传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,测量并记录幼苗根伸长区细胞长度,结果下表。
实验结果说明___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。
实验三:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(同实验二),同时往培养液中加入NPA(生长素极性运输阻断剂),进行与实验二等时长的培养后,比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异。由此分析,实验三的目的是探究________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)综合上述各实验的结果可推测,乙烯影响根生长的作用最可能是通过____________________________________实现的。
2.[2022·北京朝阳一模]茉莉酸(JA)是植物应对机械伤害的重要激素,但植物防御反应过度会抑制自身的生长发育,因此JA作用后的适时消减对于植物生存十分重要。
(1)植物受到损伤后,释放的JA与________结合,启动相关基因表达,实现对伤害的防御。
(2)机械损伤处理野生型和JA受体突变型番茄幼苗,检测叶片细胞中基因表达情况,结果如图1。据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导,且MTB是MYC的下游信号,依据是______________________________________________________。
图1
(3)研究证实,MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子,可与靶基因的________序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因,对照组和实验组的处理分别是________。
a.野生型番茄幼苗
b.低表达MTB的番茄幼苗
c.低表达MYC的番茄幼苗
d.机械损伤番茄幼苗后,检测MTB的表达量
e.不进行机械损伤,检测MTB的表达量
(4)研究MTB不同表达水平的番茄对机械伤害的抗性反应,结果如图2。
图2
结果说明__________________________,推测MTB实现了JA作用后的消减。
(5)MYC蛋白需通过与转录激活蛋白MED结合促进靶基因的转录,抗性基因也是MYC蛋白调控的靶基因。MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ,进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。根据以上信息,将JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制补充完整。
3.[2022·石家庄质检二]“吸烟有害健康”。烟叶行业的科研人员为提升烟叶品质,对烟草植株进行了深入研究。请回答下列问题:
(1)图一中,IPT(腺苷磷酸-异戊烯基转移酶)是催化细胞分裂素(CTK)合成的酶,烟草去顶之前检测不到IPT基因表达,而去顶后可检测到该基因表达,并伴随CTK在茎节处积累。说明高浓度IAA通过__________________________________,最终表现为顶端优势。
(2)烟草体内有WE12基因和WE17基因,它们分别编码邻氨基苯甲酸合成酶的α亚基和β亚基,该酶催化的反应如图二所示。当色氨酸含量较高时,会抑制邻氨基苯甲酸合成酶的活性,该过程的生理意义是____________。乙烯激活WE12基因和WE17基因表达后,可引起植物体内______(填激素名称)含量上升,理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)烟草感染尖镰孢菌后,会出现叶片褪色变黄的症状。研究人员对此进行实验:将生理状态相同的烟草幼苗随机分为甲、乙、丙、丁4组,处理如下:
注:“+”代表叶片褪色变黄,累加表示程度。
补全表格中相关内容:①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
4.[2022·云南省昆明市高三双基检测]用于测验种子发芽能力的指标很多,发芽率是指在适宜条件下样本种子中发芽种子所占的百分数;发芽势是指种子的发芽速度和发芽整齐度,常用于表示种子生活力的强弱程度。探究施用不同浓度GA3(赤霉素)对冰菜种子萌发的影响,结果如下表。
组别 1 2 3 4 5 6 7
GA3浓度(mg/L) 0 60 120 180 240 300 360
发芽率% 52 63 80 60 57 46 32
发芽势% 51 60 68 60 41 20 20
回答下列问题:
(1)该实验的自变量是__________,因变量是
________________________________________________________________________。
(2)表中促进冰菜种子发芽的最佳GA3浓度为________,GA3对冰菜种子发芽率的影响________(填“能”或“不能”)体现两重性,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某批用GA3处理后的冰菜种子发芽率已达到82%,但仍不能确定这批种子的发芽能力已得到了明显提高,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除表中所示外,GA3对植物所起的调节作用还包括________________________________________________________________________。
高效快速练(九)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·湛江一中、深圳实验联考]“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠内含“淀粉体”的细胞(平衡石细胞)感受对重力的单一方向的刺激。淀粉体是一种特化的白色体,植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉,再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中,淀粉体也含有自己的环状DNA分子。下列叙述错误的是(  )
A.淀粉体中可能会进行基因的表达过程
B.淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C.植物根部的向地生长体现了生长素的较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长的作用特点
D.根的远地侧生长素分布较多,生长较快,而使根向地生长
2.[2022·深圳二模]玉米、小麦在即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后又遇大雨天气,则会出现种子胎萌现象(种子收获前在田间母本植株上发芽)。如图是植物激素对种子的萌发与休眠的调控模型。据图推测的结论不合理的是(  )
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度。其中GA为赤霉素;CTK为细胞分裂素;ABA为脱落酸。数字表示实验组别。
A.GA是种子萌发过程中必须具备的激素
B.ABA和CTK对种子作用的效果是相反的
C.胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程
D.多种激素和一种激素作用的效果可以相同
3.[2022·长沙雅礼中学一模]植物的生命活动比如种子萌发,依赖于多种激素的共同调节,赤霉素与受体结合后可诱导GAMYB基因的表达,GAMYB蛋白可以激活α 淀粉酶基因的表达,促进种子萌发;脱落酸可以抑制GAMYB基因的表达,同时激活ABI5基因的表达,ABI5蛋白可激活种子中脱落酸介导的基因转录,从而导致种子休眠。下列叙述正确的是(  )
A.ABI5基因与α 淀粉酶基因大量表达都会抑制种子萌发
B.休眠的种子中脱落酸的含量较高,它通过抑制基因的表达来抑制种子萌发
C.赤霉素和脱落酸对GAMYB基因的表达具有对抗作用
D.上述研究表明,基因可通过控制酶的合成控制代谢,进而直接控制生物性状
4.[2022·佛山一模]豌豆的顶端优势与生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)的作用直接相关,IAA能调控IPT基因和CKX基因的表达,具体调节机理如图所示。其中IPT能促进细胞分裂素合成,而CKX能促进细胞分裂素分解。下列叙述正确的是(  )
A.IAA促进IPT基因表达而抑制CKX基因表达
B.IAA主要通过影响CTK的分布直接调控侧芽生长
C.侧芽长出后,其中的IAA和CTK含量均增加
D.IPT基因和CKX基因对CTK的调控中存在负反馈调节
5.[2022·湘豫名校联考]下列有关植物生命活动调节的叙述,正确的是(  )
A.在缺氧条件下生长素的极性运输会受到影响
B.生长素是由色氨酸通过脱水缩合反应形成的
C.用细胞分裂素处理未授粉的雌蕊柱头可获取无子番茄
D.植物体内能合成脱落酸的部位也能合成乙烯和赤霉素
6.[2022·江苏新高考基地学校四联]干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,科学家利用某拟南芥突变体研究ABA在植物生长发育中的作用,实验处理及结果如图表所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.ABA主要在植物幼嫩的芽、叶中合成
B.该突变体可能是ABA受体异常
C.ABA可能有助于植物根的生长
D.野生型比突变体更能适应干旱环境
7.[2021·天津河东一模]在探究桑葚不同生长发育阶段内源激素含量变化规律的过程中,研究者测量了某品种桑葚从盛花期到完全成熟期不同成熟程度的果实中可溶性糖、可滴定酸含量及生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)三种激素的含量的变化,统计结果如图所示,其中盛花期后,1~16天为快速生长期Ⅰ,17~33天为缓慢生长期,34~52天为快速生长期Ⅱ。以下相关说法不正确的是(  )
A.在植物生长发育过程中,不同激素的调节表现出一定的顺序性
B.由曲线可知,果实的可溶性糖的积累以快速生长期Ⅱ为主,可以用斐林试剂进行含量测定
C.在缓慢生长期,GA3含量出现急剧下降,解除了对果实成熟的抑制作用
D.在快速生长期Ⅱ,ABA含量处于较高水平时,GA3含量持续下降、可溶性糖含量不断增加,说明ABA和GA3可共同作用于碳源的积累
8.[2022·广东省深圳市光明区高三调研]某研究小组用一定浓度的赤霉素分别处理玉米矮生突变体A和矮生突变体B,结果发现矮生突变体A能生长到正常玉米的高度,但矮生突变体B不能长高。下列有关叙述,错误的是(  )
A.矮生突变体A矮生的原因与其合成赤霉素的能力较弱有关
B.矮生突变体B矮生的原因与其合成赤霉素的能力较弱有关
C.赤霉素通过促进细胞伸长生长促进矮生突变体A的生长
D.赤霉素与靶细胞受体结合并发挥作用后会立即被灭活
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.水杨酸是植物体内一种重要的内源激素,能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质,提高抗病能力。为探究水杨酸对不同品系(YTA、YTB)水稻幼苗叶片中蛋白质含量的影响,研究人员所进行相关实验的结果如下图所示。下列分析不正确的是(  )
A.水杨酸是细胞合成的能催化水稻细胞中蛋白质合成的有机物
B.相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果基本相同
C.不同浓度水杨酸处理YTA水稻幼苗12 h后抗病能力都最强
D.水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质合成的作用具有较低浓度促进、过高浓度抑制的特点
10.某研究小组为了研究一定浓度的IAA和GA3对黄瓜幼苗生长的影响,进行了相关实验。实验设置(其中CK处理的为对照组)和结果如下表所示。下列叙述错误的是(  )
不同处理对黄瓜幼苗生长的影响
处理 胚轴长/cm 根体积/cm3 根干重/g 根鲜重/g
CK 3.726 7 0.026 7 0.003 3 0.048 6
GA3 3.400 0 0.073 3 0.005 1 0.087 3
IAA 3.546 7 0.055 3 0.004 7 0.085 5
GA3+IAA 3.953 3 0.043 3 0.004 4 0.069 3
A.实验处理的对象是种子,处理前可将其浸泡一段时间
B.根据一般实验设计的要求,表中对照组应该加入等量的配制其他三组溶液所用的溶剂
C.从根体积、根干重和根鲜重这些指标可以看出,GA3比IAA更能抑制根的生长
D.GA3和IAA在促进黄瓜幼苗根系生长方面表现为协同作用
11.植物能感知外界光照变化,调节脱落酸和赤霉素合成,保证冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生长。下列叙述不正确的是(  )
A.长日照能促进过程②④,短日照能促进过程⑤⑥
B.10 ℃有利于过程②④,30 ℃有利于过程⑤⑥
C.10 ℃有利于过程①②③④,30 ℃有利于过程①③⑤⑥
D.长日照能促进所有过程,短日照能抑制所有过程
三、非选择题
12.[2022·北京海淀一模]为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成下列实验。
(1)在植物生长过程中,__________________等环境因素参与调节植物的生长。对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
图1
图2
请结合图1,解释图2两条曲线异同的原因:__________________________________________________________________________________________。
(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
图3
①由实验结果分析,______________可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是__________________________________________________________。
(4)由此可见,植物生长发育的调控是由______________________共同完成的。
高效快速练(十)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.植物的根具有向水性的特性。科研人员对拟南芥进行向水性处理后,测得生长素在根尖均匀分布,且EdU(EdU在DNA分子复制时能代替胸腺嘧啶)在根尖向水侧分布较少。下列分析不正确的有(  )
A.根的向水性与生长素无关
B.根向水性的原因是根尖背水侧细胞分裂多于向水侧
C.用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,根向水性反应会被抑制
D.改变土壤通气量对实验结果无影响
2.[2022·山东省淄博市高三一模] 研究人员用外源性赤霉素(GA)处理矮生型玉米(一种突变体),实验处理及实验结果如图所示。下列说法错误的是(  )
A.外源性GA能使矮生型玉米显著长高,但不能使正常玉米明显增高
B.矮生型和正常玉米均可产生内源性GA,但矮生型玉米缺乏GA受体
C.矮生型玉米产生的GA较少,外源性GA补充了内源性GA的不足
D.本质上玉米的株高由基因决定,赤霉素是相关基因表达调控的结果
3.PIN蛋白是生长素进行极性运输时的输出载体,其合成过程及位置如下图所示,以下说法不正确的是(  )
A.PIN基因经转录、翻译过程合成PIN蛋白
B.PIN蛋白在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工
C.生长素经PIN蛋白输出细胞时不需要消耗ATP并可原路返回
D.PIN基因表达异常时,植物可能会失去顶端优势
4.[2022·浙江杭州二模]某科研小组探究一定浓度的GA3(赤霉素类)溶液和6 BA(细胞分裂素类)溶液对墨兰花芽形成和提早开花的影响,结果如图所示。据此分析,下列叙述正确的是(  )
A.由甲组数据可知,没有激素调节墨兰也能形成花芽和开花
B.GA3促进墨兰花芽形成和提早开花的效果高于6 BA
C.6 BA能促进墨兰成花器官细胞的分裂和分化
D.GA3和6 BA协同促进墨兰花芽形成和提早开花,且效果能够累加
5.[2022·江苏省南通市高三大联考]下图是4种植物生长延缓剂(CCC、Pix、PP333、S 3307)抑制赤霉素(GA) 生物合成的步骤的示意图。相关叙述正确的是(  )
A.赤霉素主要促进细胞分裂而促进植物生长
B.喷施植物生长延缓剂可用于棉株的矮化、壮苗等
C.喷施植物生长延缓剂时应釆用多种同时使用更经济有效
D.若过量喷施植物生长延缓剂不可通过外施赤霉素来弥补
6.[2022·湖北省武汉市高三模拟]水稻根系产生生长素与细胞分裂素并影响根系生长的机制如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间存在负反馈调节
B.用生长素类似物处理秧苗可提高秧苗移栽后的成活率
C.抑制细胞分裂素氧化酶的活性会打破组织中的激素平衡
D.细胞分裂素氧化酶基因缺失突变体的根系比野生型发达
7.[2022·山东省济南市历城高三考试]植物激素的生物合成与信号转导之间存在错综复杂的相互作用,以精细调控植物的发育和对环境的反应,如图是部分植物激素的合成途径。下列有关叙述错误的是(  )
A.在夏季植物体内的①→②和①→③→④过程增强,以促进植物的生长,冬季则相反
B.由图中过程分析,秋末时植物光合速率降低的原因是⑤⑥过程增强,更多的胡萝卜素用于合成脱落酸,导致植物捕获的光能减少,光合速率下降
C.在病虫害等逆境条件下,脱落酸的含量升高,植物生长缓慢,当逆境消除时,植物又通过调节抑制脱落酸的作用,生长加快。
D.结合激素间的作用关系,水平放置的植物根尖向重力生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
8.气孔是分布于植物表皮由保卫细胞围成的小孔,是植物体与外界环境进行气体交换的重要通道,其发育过程受生长素的调节。当细胞中生长素的含量降低时,细胞趋于由保卫母细胞向保卫细胞转化,促进气孔的发育,反之则会抑制气孔的发育。在该调节过程中存在着生长素的极性运输,极性运输由生长素输入载体蛋白AUX/LAX和输出载体蛋白PIN参与完成。下列有关叙述正确的是 (  )
A.生长素对气孔发育的调节作用具有较低浓度促进、过高浓度抑制的特点
B.保卫细胞发育不良将会使附近的叶肉细胞中C5的含量降低
C.在保卫母细胞的形态学上端和下端分布的生长素载体蛋白不同
D.与保卫母细胞相比,保卫细胞中遗传信息的执行情况不同
9.将某种植物的胚轴切段若干浸入蒸馏水中1 h后,再分别转入不同浓度的生长素类调节剂NAA的溶液中和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24 h后,测量切段平均长度,实验进行两次,结果如下图所示。下列分析错误的是(  )
A.切段在蒸馏水中浸泡1 h的目的是排除内源激素的影响
B.实验数据表明NAA对切段生长的作用具有较低浓度促进、过高浓度抑制的特点
C.振荡培养可以增加溶液的溶氧量从而满足细胞呼吸的需要
D.浓度为0.1 mg·L-1的实验组两次结果偏差较大,对推导实验结论有干扰,应该舍弃
10.科研人员以野生型和油菜素内酯(BR,一种植物激素)合成缺陷突变型南瓜幼苗为实验材料,研究油菜素内酯在植物向性生长中对生长素的作用,将三组幼苗均水平放置,其中一组野生型幼苗施加外源BR,另外两组不施加,测定0~14 h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度,实验结果如下图所示。下列叙述正确的是(  )
A.未施加外源BR的野生型幼苗的胚轴在10 h、主根在8 h左右达到最大弯曲度
B.主根和胚轴弯曲方向相反,说明油菜素内酯对主根和胚轴的生长都表现出了低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
C.该实验需在黑暗条件下进行是为了避免光照对实验结果产生影响
D.光照、温度等环境因子不会影响油菜素内酯的合成及生理作用
三、非选择题
11.[2022·北京丰台一模]近年来发现,水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)在植物抗冷胁迫的过程中起重要的调节作用。研究者以李子果实为材料研究了SA和ABA在采后果实抗冷害过程中的作用。
(1)李子果实在低温下贮藏时,细胞膜脂由液态变为凝胶态,细胞膜________增强,导致胞内离子等物质渗出,果实代谢失衡,最终出现果皮凹陷、褐变等冷害症状。
(2)将李子果实随机平均分组,采用不同溶液浸泡后晾干,置于-80 ℃贮藏一段时间,统计冷害发生率,部分数据如图所示。
①本实验中对照组应使用____________浸泡李果实。对照组中由于__________的作用导致冷害发生率略低于钨酸钠组。
②结果表明:__________________________________________,且________的作用依赖于______________。
(3)进一步探讨ABA抗冷害的调控机制时,发现SA和ABA能够显著提高果实对自由基的清除能力,从而减轻其对细胞膜的伤害。H2O2能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生。据此提出假说:ABA通过H2O2的信号途径起作用。请从A~E中选择合适的处理并预期实验结果,填入下表中,为上述假说提供新的证据。
A.SA B.H2O2
C.SA+H2O2清除剂
D.ABA+H2O2清除剂
E.钨酸钠+H2O2
等级考真题·真体验·寻趋势
一、植物生命活动的调节
1.D 农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量,该过程主要是利用了物质循环的特点,与植物生长调节剂无直接关系,A不符合题意;采用间作、套种的措施可以提高植物产量,其原理是保证作物叶片充分接收阳光,提高光能利用率,与植物生长调节剂无直接关系,B不符合题意;水旱轮作改变了生态环境和食物链,使害虫难以生存,能减少病虫害的发生,与植物生长调节剂无直接关系,C不符合题意;尿泥促根与生长素(类似物)密切相关,与题意相符,D符合题意。
2.B 甲是细胞分裂素,合成部位主要是根尖,A错误;乙是赤霉素,可通过某些微生物发酵获得,B正确;丙是生长素,成熟的果实中,丙的作用减弱,C错误;丁是脱落酸,夏季炎热条件下,丁抑制小麦种子发芽,D错误。
3.A 细胞分裂素与生长素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成芽,A错误;给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素类似物,可获得无子番茄,B正确;用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠,促进种子萌发,C正确;乙烯可促进果实的成熟,D正确。
4.D 双子叶植物对2,4 D的敏感性比禾谷类植物强,因此较高浓度的2,4 D在促进禾谷类植物生长的同时可抑制双子叶植物生长,A正确;乙烯能对抗生长素的作用,双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用,B正确;赤霉素具有促进种子萌发、茎伸长和叶的生长,促进开花和果实发育等作用,因此赤霉素能促进果柄伸长且可使无籽葡萄的果实增大,C正确;细胞分裂素可用于农产品的储存保鲜,脱落酸不能,D错误。
5.D 高度分化的植物细胞脱分化可形成愈伤组织,扦插枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的,A正确;愈伤组织形成后会有根原基发生,随后形成不定根,说明愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根,B正确;不定根的分化离不开枝条内多种激素的共同调控,C正确;由于根对生长素比较敏感,且800 mg/L为外源激素的量,所以不能确定新生的不定根中生长素浓度,D错误。
二、动物生命活动的调节
考点Ⅰ 神经调节
1.D 在神经肌肉接点处发生了电信号→化学信号→电信号的转换,B正确;抑制突触间隙中递质分解的药物会使突触后膜持续兴奋,不能抑制膝反射,D错误。
2.A ①处即将恢复静息电位,②处即将产生动作电位,故此时①处K+外流,②处Na+内流,A错误;动作电位的传导具有不衰减性,B正确;②处产生的神经冲动只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确;若将电表的两个电极分别置于③、④处,兴奋传至④处时指针会发生偏转,D正确。
3.B 药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;由图可知,神经递质可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,药物乙抑制NE释放过程中的负反馈,B错误;由图可知,去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中NE的回收 ,C正确;神经递质NE与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
4.A S区为运动性语言中枢,损伤后,患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常,能发出声音,但不能用词语表达思想,A错误;下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;损伤导致上肢不能运动时,大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤,此时患者的缩手反射仍可发生,因为缩手反射的低级中枢在脊髓,C正确;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D正确。
5.B 多巴胺是乙释放的神经递质,与丙上的受体结合后会使其膜发生电位变化,A正确;分析题图可知,多巴胺可在乙与丙之间传递信息,不能在甲和乙之间传递信息,B错误;分析题图可知,乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C正确;多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控,故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
6.A 人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征,A错误;边听课边做笔记是一系列的反射活动,需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息,B正确;突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合,引起突触后膜产生兴奋或抑制,突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用,C正确;情绪激动、焦虑时,引起大脑皮层兴奋,进而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素,肾上腺素能够促使人体心跳加快、血压升高、反应灵敏,D正确。
7.C 缩手反射的神经中枢有中间神经元,膝跳反射是一种最为简单的反射类型,膝跳反射神经中枢中没有中间神经元,膝跳反射过程神经中枢中只有一次突触传递,而缩手反射过程神经中枢中不止一次突触传递,所以兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;膝跳反射的神经中枢在脊髓,一般来说,位于脊髓的低级神经中枢受脑中相应的高级神经中枢的控制,故高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱会使患者膝跳反射增强,B正确;抗利尿激素能提高肾小管、集合管对水的重吸收,使细胞外液的量增加,不能减轻脑组织水肿,C错误;患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入,以减少氨基酸代谢,减轻病症,D正确。
8.C 大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者不能听懂话,A正确;细胞通过主动运输维持内外离子浓度差,静息电位是由于细胞内外一定的K+浓度差导致的,B正确;神经细胞静息状态是K+外流,内环境K+浓度升高,K+顺浓度梯度外流减少,膜电位差减小,C错误;神经递质的种类很多,有谷氨酸、一氧化氮、肾上腺素等,都可参与神经细胞的信息传递,D正确。
9.A 由图示可知,左侧腿受刺激屈曲,右侧腿伸展,故效应器为左侧腿屈肌和右侧腿伸肌,甲突触前膜使突触后膜兴奋(+),左侧腿屈肌兴奋收缩,乙突触前膜使突触后膜受抑制(-),左侧腿伸肌受抑制,故左侧腿屈曲;丙突触前膜使突触后膜兴奋(+),右侧腿伸肌兴奋舒张,丁为上一个神经元,其突触前膜使突触后膜兴奋(+),进而使下一个神经元兴奋释放抑制信号,右侧腿屈肌受抑制,故右侧腿伸展,故选A。
10.D 多数神经元有一个轴突和多个树突,少数神经元只有一个轴突和一个树突,A错误;髓鞘是指包裹在神经细胞轴突外的一层膜,故不是每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘,B错误;同一个神经元所有部位的表面膜特性不一定相同,如有髓鞘的部位和无髓鞘的部位,C错误;运动神经元的胞体位于脊髓,其产生的神经冲动可沿轴突传送给效应器,D正确。
11.A TEA处理后,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A正确;TEA阻断钾通道,从而阻断了外向电流,说明外向电流与钾通道有关,B错误;TTX阻断钠通道,从而阻断了内向电流,内向电流消失,C错误;内向电流与钠通道有关,神经细胞内,K+浓度高Na+浓度低,内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度依然低于膜外,D错误。
12.(1)③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 (2)①小于Smax且不小于Smin ②电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 ③不衰减 传导速率 ④如图所示
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解析:(1)③Smin为阈刺激,在Smin的基础上继续加大刺激强度,会使动作电位幅值增大,当刺激强度足够大时,动作电位幅值不再随刺激增强而增大,故③处应为在Smin的基础上逐渐加大刺激强度,从而测得Smax。(2)①当刺激强度介于Smin和Smax之间时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。②伪迹的幅值与电刺激强度成正比,因此伪迹的幅值可作为电刺激强度的量化指标。分析可知,伪迹是由刺激电极施加电刺激,电刺激通过液体(任氏液)传导至记录电极所致。神经纤维产生动作电位的基础是Na+通道开放,引起Na+内流,因此伪迹与动作电位起点的时间差,可以用来估测施加刺激到记录点神经纤维膜上Na+通道开放所需要的时间。③单根神经纤维上动作电位不随传导距离的增加而减小的现象称为不衰减性。在刺激电极施加适宜的电刺激时,显示屏1和显示屏2出现了不同幅值的动作电位,原因是不同神经纤维上动作电位传导速率不一致(见图示),随着距离的增大,差异会越来越明显,
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从而出现了a处的动作电位大于b处的现象。④单根神经纤维的动作电位具有“全或无”现象,即刺激强度低于阈刺激时不产生动作电位,刺激强度达到阈刺激后,就能产生最大动作电位(随着刺激强度继续加大,动作电位幅值不变),因此单根神经纤维的Smin和Smax是相同的。坐骨神经中的多根神经纤维的动作电位幅值可以叠加,因此动作电位在一定范围内会随着刺激强度的增大而增大,坐骨神经的Smin和Smax是不同的。
考点Ⅱ 体液调节
1.B 激素通过血液运输至全身各处,TRH的靶器官是腺垂体,A正确;当TH的浓度低于机体生理浓度时,对TSH的分泌不起促进作用,B错误;缺碘会导致TH含量低,使下丘脑和腺垂体分泌的TRH和TSH增多,导致甲状腺组织增生,C正确;给小鼠注射抗TRH血清可导致甲状腺激素分泌减少,产热减少,机体对寒冷环境的适应能力减弱,D正确。
2.B 同一个体胰岛A细胞和胰岛B细胞内的基因是相同的,胰岛A细胞转化为胰岛B细胞类似于细胞分化,实质是基因选择性表达的结果,A正确;胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,因此在转化过程中,合成胰高血糖素的能力逐渐减弱,B错误;由于胰岛A细胞可以转化为胰岛B细胞,所以可以推测在合适的条件下,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;胰岛素是动物激素,经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D正确。
3.A 雌激素可引发女性的第二性征,包括骨盆变宽、皮下脂肪的积聚等,同时可促进卵泡的生长和卵子的成熟,A错误,C正确;睾酮是雄激素的主要成分,能维持男性第二性征,睾酮分泌不足会影响男性的机体代谢率,B、D正确。
4.D 胰岛素可促进肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞摄取、贮存和利用葡萄糖,还能抑制氨基酸转化为葡萄糖,A正确;胰高血糖素可促进肝糖原和脂肪的分解以及非糖物质转化,使血糖升高,B正确;胰岛素具有降低血糖的作用,胰高血糖素具有升高血糖的作用,二者在血糖水平调节上相互对抗,C正确;血糖水平正常时,胰岛仍会分泌一定量的胰岛素和胰高血糖素,使机体内二者的浓度维持相对稳定状态,D错误。
5.C ①血糖浓度升高直接作用于胰岛B细胞,促进胰岛B细胞分泌胰岛素增多;②血糖浓度升高作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素增多,A正确;②是兴奋迷走神经释放的神经递质与胰岛B细胞上的受体结合支配胰岛B细胞,③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,也是通过神经递质与胃肠上的相应受体结合进行调节的,二者都体现了神经细胞与内分泌细胞间的信息交流,B正确;①调节胰岛素水平的方式是体液调节,③调节胰岛素水平的方式是神经—体液调节,C错误;在血糖调节过程中,胰岛素的作用结果会使血糖水平下降到正常水平,此时血糖水平会反过来抑制胰岛素的进一步分泌,防止血糖过度下降,故在血糖调节过程中存在负反馈调节,D正确。
6.(1)②每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S ③每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水 每天每只小鼠灌胃一定量物质X
(2)实验各阶段的小鼠血糖浓度变化
(3)设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间
解析:(1)②为药物S处理,根据题中信息“直至建成高血糖模型小鼠”,可知药物S可导致小鼠出现高血糖症状,乙组和丙组分别为高血糖对照组和实验组,二者都需要利用药物S构建高血糖模型小鼠,故丙组处理为每天每只小鼠腹腔注射一定量药物S。③甲组为空白对照组,故甲组处理为每天每只小鼠灌胃一定量生理盐水。丙组为实验组,故丙组应每天每只小鼠灌胃一定量物质X。(2)设计表格时应注意实验分为三个阶段,第一阶段(适应性饲养)甲、乙、丙组小鼠血糖均正常;第二阶段(药物S处理)后,乙、丙组小鼠的血糖会上升直至超过11.1 mmol/L,成为高血糖模型小鼠,甲组正常;第三阶段(物质X处理)后,丙组小鼠的血糖逐渐下降,但物质X只能缓解高血糖症状,不能根治,故丙组的血糖不会降低至正常水平,乙组小鼠仍为高血糖,甲组正常,据此可设计出表格(见答案)。(3)可用自变量是药物S的浓度和给药途径,检测指标(因变量)为构建成高血糖模型小鼠所需的时间的实验进行探究,即设置一系列浓度梯度的药物S,每个浓度进行不同的给药途径,比较不同组合建模成功所需的时间。
7.(1)分级调节
(2)两过程NE的作用方式不同(或NE分别作为激素和神经递质起作用) 两过程NE的浓度不同 两过程NE运输到MeSC的时间不同(或其他合理答案如:MeSC上受体分布不同、两过程NE的活性不同等。以上三个空的答案顺序可颠倒)
(3)实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化 实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)
解析:(1)由图可知,过度紧张、焦虑刺激下丘脑,通过垂体作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素,由下丘脑—垂体—相应腺体产生相应激素的体液调节方式属于分级调节。(2)由图可知,NE作用于MeSC有两条重要途径,途径一为神经调节,脑和脊髓通过传出神经末梢释放神经递质NE作用于MeSC,使MeSC异常增殖分化;途径二为神经—体液调节,脑和脊髓通过传出神经支配肾上腺髓质,使其释放激素NE,NE作用于MeSC,使MeSC异常增殖分化。在NE作用于MeSC的两条途径中,NE主要通过过程②影响MeSC,过程①作用很小,原因可能是两过程NE起作用的方式不同、靶细胞上的受体分布不同、两过程NE运输到MeSC的时间不同、两过程NE的活性、浓度不同等。(3)实验的目的为验证题述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验类型为验证性实验,自变量为长期束缚、肾上腺,因变量为黑毛小鼠的体毛,观察指标为黑毛小鼠体毛的数量和颜色。按照实验设计的单一变量原则可将实验目的分解为两个:①设计实验验证题述调节机制中长期束缚对黑毛小鼠体毛的影响,则实验设计时分为不处理组和长期束缚组;②设计实验验证题述调节机制中肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,则实验设计时分为不处理组和切除肾上腺组。实验思路:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。实验现象:A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白。
8.(1)GH受体和IGF-1受体 (2)高于 IGF-1基因缺专题三 生命系统的延续
真题分类再回访 课堂定时练规范
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1.[2022·浙江1月]某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK cyclin复合体调控,细胞周期如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK cyclin复合体会同步发生周期性变化
2.[2022·广东卷]用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(  )
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
3.[2022·湖南卷]洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是(  )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
4.[2022·浙江6月]某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是(  )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
5.[2022·浙江1月]在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列叙述错误的是(  )
A.将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期Ⅰ时,细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同
6.[2022·浙江1月]在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的(  )
A.分裂与分化 B.分化与癌变
C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
7.[2022·浙江6月]下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是(  )
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
8.[2022·山东卷]某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(  )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
9.[2022·湖南卷]“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。”徜徉古诗意境,思考科学问题。下列观点错误的是(  )
A.纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分
B.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性
C.花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联
D.“杏花村酒”的酿制,酵母菌只进行无氧呼吸
10.[2022·湖南卷]关于癌症,下列叙述错误的是(  )
A.成纤维细胞癌变后变成球形,其结构和功能会发生相应改变
B.癌症发生的频率不是很高,大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C.正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞,原因是抑癌基因突变成原癌基因
D.乐观向上的心态、良好的生活习惯,可降低癌症发生的可能性
11.[2022·广东卷]为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是(  )
A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
12.[2021·浙江6月]某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是(  )
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是AbY,则⑤是abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4个染色体组的初级精母细胞
13.[2021·浙江6月]
“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(  )
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
14.[2021·浙江1月]现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其他分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(  )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
15.[2021·广东卷]人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是(  )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
16.[2021·河北卷]关于细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质
B.清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老
C.紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一
D.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
17.[2021·湖南卷]某国家男性中不同人群肺癌死亡累积风险如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.长期吸烟的男性人群中,年龄越大,肺癌死亡累积风险越高
B.烟草中含有多种化学致癌因子,不吸烟或越早戒烟,肺癌死亡累积风险越低
C.肺部细胞中原癌基因执行生理功能时,细胞生长和分裂失控
D.肺部细胞癌变后,癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移
18.[2021·浙江1月]秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1 090个,而发育成熟后体细胞只有959个。体细胞减少的原因是(  )
A.细胞凋亡 B.细胞衰老
C.细胞癌变 D.细胞分裂
19.[2021·广东卷]研究表明,激活某种蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是(  )
A.上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B.上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C.上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D.PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
—————————————— 小高考共性·借鉴类 —————————————
1.[2021·海南卷]真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
2.[江苏卷]下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是(  )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
3.[江苏卷]下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是(  )
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
4.[浙江4月选考]同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两种细胞的叙述,错误的是(  )
A.不会脱分化到受精卵的状态
B.细胞核中的染色体数目相同
C.功能不同是由于发生了细胞分化
D.功能差异是在减数分裂过程中形成的
5.[江苏卷]右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与3都在减数第一次分裂分离,1与2都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
6.[北京卷]玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如右图。对此图像的观察与分析,错误的是(  )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
7.[浙江4月选考]在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示:
下列叙述错误的是(  )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
1.[2022·全国乙卷]有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(  )
A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期
C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
2.[2021·全国乙卷]果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
3.[2020·全国卷Ⅰ]为达到实验目的,需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应,不合理的是(  )
实验材料 实验目的
A 大蒜根尖分生区细胞 观察细胞的质壁分离与复原
B 蝗虫的精巢细胞 观察细胞的减数分裂
C 哺乳动物的红细胞 观察细胞的吸水和失水
D 人口腔上皮细胞 观察DNA、RNA在细胞中的分布
4.[全国卷Ⅲ]关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是(  )
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
5.[全国卷Ⅰ]细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是(  )
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死
6.[全国卷Ⅱ]端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(  )
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
7.[全国卷Ⅲ]利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的________期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制________,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化,分裂间期的特点是__________________________________________
________________________________________________________________________(答出1点即可)。
____________________________________。
等级考真题·真体验·寻趋势
1.D 由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,故调控不同阶段的CDK cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
2.C 根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,A错误;将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为了使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;分裂中期的染色体着丝点整齐地排列在赤道板上,据图可知,图示中期细胞位于左上方,故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。
3.B 图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图,有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象,A错误;b细胞着丝点整齐排列在赤道板上,细胞处于有丝分裂中期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条),有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,但核DNA分子加倍,故b细胞含染色体16条,核DNA分子32个,B正确;各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,但应统计多个视野中的比例,图中只有一个视野,无法准确推算,C错误;间期时的S期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
4.D 图示细胞中存在2对同源染色体,为初级卵母细胞,且此时正在联会,所处时期为前期Ⅰ,A错误;①和②、③和④为同源染色体,分离发生在后期Ⅰ,B错误;图示细胞中有4条染色体,8个核DNA分子,推知卵原细胞中有4条染色体,4个核DNA分子,卵细胞中有2条染色体,2个核DNA分子,综上所述该细胞的染色体数为卵细胞的2倍,核DNA分子数为卵细胞的4倍,C错误;a和e进入到同一个卵细胞的前提是①和③进入到同一个次级卵母细胞,而①和②(同源染色体)分离、③和④(同源染色体)分离时,①和③进入一个次级卵母细胞的概率是1/2×1/2=1/4,此时a和e从同一次级卵母细胞进入一个卵细胞的概率是1/2×1/2=1/4,则图示细胞中的a和e进入同一个卵细胞的概率是1/4×1/4=1/16,D正确。
5.C 将颜色相同、长度相同的两个橡皮泥条扎一起,可模拟一个已经复制的染色体,A正确;将颜色相同、长度相同的4个橡皮泥条扎在一起再并排,可模拟一对同源染色体的配对,B正确;减Ⅰ后期同源染色体分离,细胞同一极的橡皮泥条颜色可相同,C错误;减Ⅱ后期,姐妹染色单体分离,因此移向细胞两极的是颜色、长度都一样的橡皮泥条,D正确。
6.A 人体造血干细胞在体外培养成神经细胞和肝细胞,经历了细胞数量的增多和细胞种类的变化,该过程发生了细胞分裂和细胞分化,A符合题意。
7.A 细胞凋亡是受基因控制的编程性死亡,A正确;细胞的正常发育过程中都有细胞凋亡的现象,因此细胞凋亡不仅仅发生在胚胎发育过程中,B错误;人体各组织细胞的衰老不是同步的,C错误;细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断变小,D错误。
8.C 由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态,A正确;蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行,不在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
9.D 生命活动离不开水,纷纷细雨能为杏树开花提供必需的水分,A正确;高等植物的生长发育受到环境因素调节,杏树在特定季节开花,体现了植物生长发育的季节周期性,B正确;花开过程中涉及细胞的体积增大和数目增多等过程,花落是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡,故花开花落与细胞生长和细胞凋亡相关联,C正确;“杏花村酒”的酿制过程中起主要作用的微生物是酵母菌,酵母菌在发酵过程中需要先在有氧条件下大量繁殖,再在无氧条件下进行发酵,D错误。
10.C 细胞癌变结构和功能会发生相应改变,如成纤维细胞癌变后变成球形,A正确;癌变发生的原因是基因突变,基因突变在自然条件下具有低频性,故癌症发生的频率不是很高,且癌症的发生并不是单一基因突变的结果,而是多个相关基因突变的累积效应,B正确;人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因,其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致,C错误;开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能,良好的生活习惯如远离辐射等,能降低癌症发生的可能性,D正确。
11.D 原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,A错误;肿瘤细胞可无限增殖,B错误;原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必需的,原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质,C错误;据图分析,同时转入Myc和Ras的小鼠中,肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠,说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应,D正确。
12.D 由图可知,在③分裂产生⑥的过程中,发生了姐妹染色单体未分离的现象,导致⑥与正常情况相比少了一条染色体,属于染色体畸变中的染色体数目变异,A正确;④和⑤均来自②,若④的基因型为AbY,未发生基因突变,说明发生了交叉互换,则⑤的基因型为abY,B正确;若发生交叉互换,则②③在姐妹染色单体分离时均可能发生等位基因分离,C正确;由图可知,①为初级精母细胞,原始细胞中含有两个染色体组,①中的DNA数量加倍,但染色体数目没有加倍,仍是两个染色体组,D错误。
13.C 图示的细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,且移向两极,故所指时期是有丝分裂后期,则上一时期为有丝分裂中期,该时期的特点是染色体凝聚变短,着丝粒排列在赤道面上,故选C。
14.D 图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r所在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
15.C 14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态,观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A正确;14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
16.A 细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡过程中有控制凋亡的基因表达,需要新合成蛋白质,A错误;在生命活动中,细胞会产生自由基,自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,导致细胞衰老,所以清除细胞内过多的自由基有助于延缓细胞衰老,B正确;细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,紫外线是一种物理致癌因子,紫外线照射会导致DNA损伤,引起基因突变,导致细胞癌变,是皮肤癌发生的原因之一,C正确;克隆羊“多莉”的诞生,就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育成的,说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性,D正确。
17.C 长期吸烟的男性人群中,随着年龄的增大,肺癌死亡累积风险逐渐升高,A正确;烟草中含有多种化学致癌因子,随着戒烟年龄越早,肺癌死亡累积风险越小,不吸烟的人肺癌死亡累积风险最低,B正确;原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,原癌基因和抑癌基因发生突变时,细胞生长和分裂失控,C错误;肺部细胞癌变后,细胞膜表面的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞彼此之间黏着性降低,易在体内分散和转移,D正确。
18.A 秀丽新小杆线虫发育过程中某阶段的体细胞有1 090个,而发育成熟后体细胞只有959个,说明发生了细胞凋亡,A正确;细胞衰老会导致细胞大小和形态改变,但细胞数目不会减少,B、C错误;细胞分裂的结果是细胞数目增多,D错误。
19.D 被病毒感染的细胞凋亡后,丧失其功能且不可恢复,A错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是程序性死亡,B、C错误;由题意可知,激活蛋白激酶PKR,可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡,故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究,D正确。
小高考共性·借鉴类
1.D 真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体,即图中的Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,A正确;根据图形可知:Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体的变化重新组装,B正确;真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成,即对应图中的Ⅲ时期,重新合成的核膜为下一次细胞分裂做准备,C正确;核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核,但核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出核孔,D错误。
2.C 高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂,A错误;解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,解离时间过长,细胞会被破坏,将会影响实验结果,B错误;制片是用镊子将之前处理的根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后,用拇指轻轻地按压载玻片,可以使细胞分散开来,有利于观察,因此,滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散,C正确;临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂间期的细胞,D错误。
3.D 细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的,C正确;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因的突变属于显性突变,而抑癌基因的突变属于隐性突变,D错误。
4.D 神经细胞和巨噬细胞均为动物细胞,而动物细胞目前无法完成脱分化的过程,故不会脱分化到受精卵状态,A正确;同一个体中的神经细胞和巨噬细胞拥有完全相同的遗传物质,只是由于选择性表达的部分不同而形成了不同结构和功能的细胞,所以它们的染色体数相同,B正确;功能不同是由于细胞中的遗传物质发生了选择性表达,即分化,C正确;功能的差异是由于基因的选择性表达,即在转录的过程中形成的,且神经细胞和巨噬细胞不会进行减数分裂,D错误。
5.B 等位基因是指位于同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因,不考虑突变,则1与2是相同基因,3与4也是相同基因,1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因,可能为等位基因,也可能为相同基因,而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上,互为非等位基因,A错误;同一个体的精原细胞有丝分裂前期,染色体已复制,所以含有基因1~8,B正确;1与3是位于同源染色体上的基因,减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离,1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因,在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离,但如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换,导致2与3互换位置,则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期,1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期,C错误;由图可知,5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置,为相同基因,而1与5位于同一条染色单体上,则1与6组合不会形成重组型配子,D错误。
6.B 用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
7.C 装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖以便于染色,A正确;使用显微镜进行观察时,应先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;图甲细胞核膜已消失,处于有丝分裂前期,而DNA复制和相关蛋白质合成发生在间期,C错误;图丙细胞处于有丝分裂后期,染色体数目比中期细胞(图乙)增加了一倍,D正确。
全国卷真题·再回访·寻共性
1.D 有丝分裂过程中不会出现四分体,A、B错误;减数第一次分裂后期发生同源染色体分离,但姐妹染色单体不分离,C错误;若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则四分体中的两条染色体上的姐妹染色单体均为一条含A,另一条含a,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,会导致等位基因A和a进入不同子细胞,D正确。
2.D 果蝇体细胞中含有8条染色体,在有丝分裂间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子,A正确;在有丝分裂前期,DNA已经完成复制,每条染色体上有2个DNA分子,2条染色单体,B正确;在有丝分裂中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时,染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;成对的同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,而在有丝分裂后期发生的是染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,变为16条,D错误。
3.A 大蒜根尖分生区细胞没有成熟的中央液泡,因此不能作为观察细胞的质壁分离与复原实验的材料,A错误;蝗虫的精巢细胞可进行减数分裂,可作为观察细胞减数分裂的实验材料,B正确;哺乳动物的红细胞的细胞膜相当于一层半透膜,可用该细胞作为观察细胞吸水和失水实验的材料,C正确;人口腔上皮细胞中含有DNA和RNA,且细胞质接近无色,可以用甲基绿吡罗红混合染色剂进行染色,以观察DNA和RNA在细胞中的分布,D正确。
4.B 有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都会发生着丝点的分裂,导致姐妹染色单体分离,移向两极,A正确;有丝分裂不发生同源染色体的联会,减数第一次分裂前期可发生同源染色体的联会,B错误;有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次,C正确;有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期散乱分布,中期染色体的着丝点排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D正确。
5.B 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡,才会形成成形的手指,A错误;小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡,B正确;清除被病原体感染细胞的过程属于细胞凋亡,C错误;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不同于细胞坏死,D错误。
6.C 依据端粒学说可知,端粒酶存在于染色体的两端,大肠杆菌没有染色体,没有端粒,A错误;依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA可判定端粒酶应该是逆转录酶,B错误;端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列,正常人的细胞中每条染色体两端都含有端粒DNA,C正确;正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后都会缩短一截,D错误。
7.(1)分裂 间(或答:S) (2)纺锤体形成 不会
(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析:(1)DNA复制发生在细胞分裂的间期;DNA合成被阻断后,分裂期不受影响,分裂间期受影响,最终细胞会停滞在细胞周期的间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍,而纺锤体形成于有丝分裂前期;经秋水仙素处理的细胞仍可继续进入下一个细胞周期,因此不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是有关蛋白质的合成、DNA进行复制、为分裂期准备物质。专题四 生命系统的遗传、变异、进化
真题分类再回访 课堂定时练规范
—————————— 等级考真题·真体验·寻趋势 ——————————
Ⅰ.遗传的分子基础
1.[2022·浙江6月]下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(  )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
2.[2022·湖南卷]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生(  )
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
3.[2022·浙江1月]S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
4.[2022·浙江6月]某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(  )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
5.[2022·广东卷]拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于(  )
A.细胞核 B.细胞质
C.高尔基体 D.细胞膜
6.[2022·广东卷]下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是(  )
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
7.[2022·湖南卷]大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是(  )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
8.[2022·山东卷]液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是(  )
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
9.[2022·广东卷]λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是(  )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
10.[2022·浙江6月]“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(  )
A.催化该过程的酶为RNA聚合酶
B.a链上任意3个碱基组成一个密码子
C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
11.[2022·浙江1月]羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc,但不发病。当羊感染了PrPSc后,PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc,导致PrPSc积累,从而发病。把患瘙痒病的羊组织匀浆接种到小鼠后,小鼠也会发病。下列分析合理的是(  )
A.动物体内的PrPSc可全部被蛋白酶水解
B.患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C.产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
D.给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc,小鼠不会发病
12.[2021·浙江1月]下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是(  )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
13.[2021·广东卷]DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是(  )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
14.[2021·广东卷]金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是(  )
A.DNA复制 B.转录
C.翻译 D.逆转录
15.[2021·山东卷]我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物的多种生物的DNA中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是(  )
A.“引子”的彻底水解产物有两种
B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNA
C.设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列
D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别
16.[2021·河北卷]关于基因表达的叙述,正确的是(  )
A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B.DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C.翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D.多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
17.[2021·浙江6月]某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA),该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是(  )
A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D.过程④在该病毒的核糖体中进行
18.[2022·湖南卷]中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占________。
(2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′ GAGAG 3′变为5′ GACAG 3′,导致第________位氨基酸突变为________,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理________________________。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?________(填“能”或“否”),用文字说明理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.遗传的基本规律和伴性遗传
1.[2022·浙江1月]孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是(  )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
2.[2022·浙江6月]番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(  )
A.让该紫茎番茄自交
B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交
D.与杂合紫茎番茄杂交
3.[2022·浙江1月]果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是(  )
A.1/16  B.1/8  C.1/4  D.1/2
4.[2022·山东卷]野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是(  )
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形
B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
5.[2022·山东卷]家蝇Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY′个体,不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性,只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1,从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变,关于F1至Fn,下列说法错误的是(  )
A.所有个体均可由体色判断性别
B.各代均无基因型为MM的个体
C.雄性个体中XY′所占比例逐代降低
D.雌性个体所占比例逐代降低
6.[2022·浙江6月]下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病由等位基因A/a控制,乙病由等位基因B/b控制,其中一种病为伴性遗传,Ⅱ5不携带致病基因。甲病在人群中的发病率为1/625。不考虑基因突变和染色体畸变。
下列叙述正确的是(  )
A.人群中乙病患者男性多于女性
B.Ⅰ1的体细胞中基因A最多时为4个
C.Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为1/6
D.若Ⅲ1与正常男性婚配,理论上生育一个只患甲病女孩的概率为1/208
7.[2022·广东卷]遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是(  )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
8.[2022·浙江1月]各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险如图。下列叙述正确的是(  )
A.染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降
B.青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留
C.图示表明,早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因
D.图示表明,显性遗传病在幼年期高发,隐性遗传病在成年期高发
9.[2022·山东卷](不定项选择)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是(  )
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型
B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6
C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种
D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
10.[2021·浙江6月]某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是(  )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
11.[2021·湖南卷]有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.Ⅱ-1的基因型为XaY
B.Ⅱ-2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4
C.Ⅰ-1的致病基因来自其父亲或母亲
D.人群中基因a的频率将会越来越低
12.[2021·山东卷]果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1。缺刻翅、正常翅由X染色体上的一对等位基因控制,且Y染色体上不含其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得F1,下列关于F1的说法错误的是(  )
A.星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
B.雌果蝇中纯合子所占比例为1/6
C.雌果蝇数量是雄果蝇的2倍
D.缺刻翅基因的基因频率为1/6
13.[2022·浙江1月]果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制,正常翅和小翅受等位基因B、b控制,其中1对基因位于常染色体上,为进一步研究遗传机制,以纯合个体为材料进行了杂交实验,各组合重复多次,结果如下表。
回答下列问题:
(1)综合考虑A、a和B、b两对基因,它们的遗传符合孟德尔遗传定律中的________。组合甲中母本的基因型为________。果蝇的发育过程包括受精卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。杂交实验中,为避免影响实验结果的统计,在子代处于蛹期时将亲本________。
(2)若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2,则F2中星眼小翅雌果蝇占________。果蝇的性染色体数目异常可影响性别,如XYY或XO为雄性,XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼小翅雄果蝇,原因是母本产生了不含________的配子。
(3)若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体,群体中个体均为纯合子。该群体中的雌雄果蝇为亲本,随机交配产生F1,F1中正常眼小翅雌果蝇占21/200、星眼小翅雄果蝇占49/200,则可推知亲本雄果蝇中星眼正常翅占____________。
(4)写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交的遗传图解。
14.[2022·浙江6月]某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。
回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生________导致。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果表1所示:
表1
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A1(黑体)、A2(灰体)和A3(黄体)的显隐性关系为________(显性对隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循________定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果表2所示:
表2
根据实验结果推测,锯翅性状的遗传方式是____________________,判断的依据是________________________。
(4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型有__________种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
15.[2021·湖南卷]油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮秆突变体S的遗传机制是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
杂交组合①的F1产生各种类型的配子所占比例相等,自交时雌雄配子有________种结合方式,且每种结合方式概率相等。F1产生各种类型配子所占比例相等的细胞遗传学基础是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-Ⅰ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-Ⅱ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为________。产生F3-Ⅲ的高秆植株基因型为________________(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。用产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律?________________。
Ⅲ.变异与进化
1.[2022·浙江6月]猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于(  )
A.倒位  B.缺失  C.重复  D.易位
2.[2022·湖南卷]大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(  )
A     B
C     D
3.[2021·山东卷]利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是(  )
A.N的每一个细胞中都含T DNA
B.N自交,子一代中含T DNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含T DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
4.[2021·山东卷](不定项选择)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无等位基因,带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上。已知配子形成不受S基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一个基因型为XYS的受精卵中的S基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例可能为(  )
A.4∶3 B.3∶4
C.8∶3 D.7∶8
5.[2021·山东卷]番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。M、m基因位于2号染色体上,基因型为mm的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因位于5号染色体上,基因型为RR、Rr、rr的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的H基因控制某种酶的合成,导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为Mm的植株连续自交两代,F2中雄性不育植株所占比例为________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为________,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则F2中可育晚熟红果植株所占比例为________。
(2)已知H基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个H基因,则以上所得F1的体细胞中含有________个H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,则H基因插入了________所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,则H基因在染色体上的分布必须满足的条件是________________________________________________________________,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为________。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个H基因,在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
—————————————— 小高考共性·借鉴类 —————————————
1.[江苏卷]赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(  )
A.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
2.[海南卷]下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是(  )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
3.[海南卷]下列与蛋白质、核酸相关的叙述,错误的是(  )
A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链
B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子
C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体
D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子
4.[海南卷]下列有关大肠杆菌的叙述,正确的是(  )
A.大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因
B.大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同
C.在普通光学显微镜下能观察到大肠杆菌的核糖体
D.大肠杆菌分泌的蛋白,需要经过内质网加工
5.[海南卷]下列关于蛋白质合成的叙述,错误的是(  )
A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束
B.携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
C.携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合
D.最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸
6.[天津卷]用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究(  )
A.DNA复制的场所
B.mRNA与核糖体的结合
C.分泌蛋白的运输
D.细胞膜脂质的流动
7.[2020·江苏卷](不定项选择)家族性高胆固醇血症(FH)是一种遗传病,纯合子患者在人群中出现的频率约1/1 000 000。如图是某FH家系的系谱图,下列叙述正确的是(  )
A.FH为常染色体显性遗传病
B.FH患者双亲中至少有一人为FH患者
C.杂合子患者在人群中出现的频率约为1/500
D.Ⅲ6的患病基因由父母双方共同提供
8.[2020·江苏卷]某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTTCTCTT,下列叙述正确的是(  )
A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
9.[2020·江苏卷]下列叙述中与染色体变异无关的是(  )
A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率
B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米
C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜—甘蓝
D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦
10.[江苏卷]人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是  (  )
A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D.该病不属于染色体异常遗传病
11.[江苏卷]下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是(  )
A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
12.[天津卷]囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述错误的是(  )
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
13.[2020·江苏卷]已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验,结果如下:
请回答下列问题:
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有________种,其中雌性个体中表现如图甲性状的概率为________,雄性个体中表现如图乙性状的概率为________。
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为________。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为________的果蝇与其杂交。
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
Ⅰ.遗传的分子基础
1.[2021·全国乙卷]在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是(  )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
2.[2020·全国卷Ⅲ]细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时,存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(  )
A.一种反密码子可以识别不同的密码子
B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C.tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成
D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
3.[2020·全国卷Ⅱ]大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题:
(1)在大豆细胞中,以mRNA为模板合成蛋白质时,除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是________________________________________________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作为mRNA合成部位的是________,作为mRNA执行功能部位的是__________;作为RNA聚合酶合成部位的是__________________,作为RNA聚合酶执行功能部位的是____________。
(3)部分氨基酸的密码子如下表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是________________________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA序列为________________________________________________________________________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAAGAG
酪氨酸 UACUAU
组氨酸 CAUCAC
Ⅱ.遗传的基本规律和伴性遗传
1.[2022·全国乙卷]依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄,提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是(  )
A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡,雄鸡为非芦花鸡
B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C.反交子代芦花鸡相互交配,所产雌鸡均为芦花鸡
D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
2.[2022·全国甲卷]某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是(  )
A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
3.[2021·全国甲卷]果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制,且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇(果蝇M)与另一群基因型相同的果蝇(果蝇N)作为亲本进行杂交,分别统计子代果蝇不同性状的个体数量,结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是(  )
A.果蝇M为红眼杂合体雌蝇
B.果蝇M体色表现为黑檀体
C.果蝇N为灰体红眼杂合体
D.亲本果蝇均为长翅杂合体
4.[2022·全国乙卷]某种植物的花色有白、红和紫三种,花的颜色由花瓣中色素决定,色素的合成途径是:白色红色紫色。其中酶1的合成由基因A控制,酶2的合成由基因B控制,基因A和B位于非同源染色体上。回答下列问题。
(1)现有紫花植株(基因型为AaBb)与红花杂合体植株杂交,子代植株表现型及其比例为____________________;子代中红花植株的基因型是________________;子代白花植株中纯合体所占的比例是________。
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲,若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型,请写出所选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
5.[2022·全国甲卷]玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为________,F2中雄株的基因型是________;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6.[2021·全国乙卷]果蝇的灰体对黄体是显性性状,由X染色体上的1对等位基因(用A/a表示)控制;长翅对残翅是显性性状,由常染色体上的1对等位基因(用B/b表示)控制。回答下列问题:
(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)
(2)若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得到F2,则F2中灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=__________,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为________。
7.[2021·全国甲卷]植物的性状有的由1对基因控制,有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶,果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验,其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮1/4缺刻叶网皮1/4全缘叶齿皮1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮3/16缺刻叶网皮3/16全缘叶齿皮1/16全缘叶网皮
回答下列问题:
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律,判断的依据是________________________________________________________________________
______________________________。根据实验②,可判断这2对相对性状中的显性性状是________________________。
(2)甲乙丙丁中属于杂合体的是________。
(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1,而是45∶15∶3∶1,则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是________,判断的依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.变异与进化
1.[2020·全国卷Ⅱ]关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是(  )
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
2.[全国卷Ⅱ]下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是(  )
A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的
3.[2020·全国卷Ⅲ]普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:
      
(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是______________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有__________条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是______________________________(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有________________________________________________________________________(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。
等级考真题·真体验·寻趋势
Ⅰ.遗传的分子基础
1.C 32P、35S均具有放射性,若用同时含有32P、35S的噬菌体侵染大肠杆菌,则无法判断子代噬菌体中放射性的来源,A错误;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳脱落,B错误;离心是为了使噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌(其中含有噬菌体DNA)分层,C正确;该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。
2.C T2噬菌体侵染大肠杆菌后,其DNA会在大肠杆菌体内复制,合成新的噬菌体DNA,A正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,只有DNA进入大肠杆菌,T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳,B正确;噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA,C错误;T2噬菌体的DNA进入细菌,以噬菌体的DNA为模板,利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA,然后通过转录,合成mRNA与核糖体结合,通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳,因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合,D正确。
3.D 步骤①中,酶处理后要保证底物完全水解,A错误;甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;液体培养基利于营养物质和细菌充分接触,加快物质交换的速度,有利于细菌转化,C错误;S型菌菌落光滑,有荚膜,R型菌菌落粗糙,无荚膜,通过鉴定细胞形态或观察菌落可以确定是否出现S型菌,D正确。
4.C 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接碱基和磷酸,A错误;鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连,B错误;制成的模型中,A和T、C和G的分子数分别相等,所以A+C的量等于T+G的量,C正确;磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,D错误。
5.A 分析题意,野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的,mRNA是转录的产物,翻译的模板,故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外,因此该蛋白功能缺失的突变型细胞,不能协助mRNA转移,mRNA会聚集在细胞核中,A正确。
6.D 孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例,发现了遗传规律,A正确;摩尔根等基于果蝇眼色与性别的关联,证明了基因在染色体上,B正确;赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,通过对比两组实验结果,证明了DNA是遗传物质,C正确;沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的双螺旋结构,D错误。
7.D 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链,以提高翻译效率,A正确;细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子,与rRNA分子结合,二者组装成核糖体,B正确;当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上,导致蛋白质合成停止,核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡,C正确;大肠杆菌为原核生物,没有核膜,转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合,开始翻译过程,D错误。
8.D 从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”,可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,A正确;由题干信息可知,与易感病烟草相比,品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,并且被TMV侵染后的表现不同,说明品种TI203发生了基因突变,所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同,B正确;烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA,所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成,C正确;TMV侵染后,TI203品种无感病症状,也就是叶片上没有出现花斑,推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少,D错误。
9.C 单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸,不能决定该线性DNA分子两端能够相连,A、B错误;据图可知,单链序列的碱基能够互补配对,决定该线性DNA分子两端能够相连,C正确;DNA的两条链是反向的,因此自连环化后两条单链方向相反,D错误。
10.C 图中表示的是以RNA为模板合成DNA的过程,催化该过程的酶是逆转录酶,A错误;mRNA链上3个相邻核苷酸排列而成的能决定氨基酸种类的三联体才能称为一个密码子,B错误;DNA单链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,C正确;逆转录过程中遗传信息从RNA向DNA传递,D错误。
11.D 由题干可知,感染性蛋白粒子PrPSc可在羊体内积累,推测PrPSc不能全部被蛋白酶水解,A不合理;据题干“某些羊……从而发病”,推测患病羊体内不存在指导PrPSc合成的基因,B不合理;由题干可知,PrPSc不断地将PrPc转变成PrPSc,并没有体现出反馈抑制作用,C不合理;由题意可知,PrPc基因敲除的小鼠无法合成PrPc,接种PrPSc后,不会导致PrPSc积累使小鼠发病,D合理。
12.D 孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上,当时人们还没有认识染色体,A错误;摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因,不能证明基因自由组合定律,B错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子,即DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。
13.B 赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①错误;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②正确;查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,沃森和克里克据此推出碱基的配对方式,③正确;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制,是在DNA双螺旋结构模型之后提出的,④错误。
14.C 由题意可知,金霉素可以抑制tRNA与mRNA的结合,蛋白质的翻译过程涉及tRNA与mRNA结合,故该作用直接影响翻译过程,DNA复制不涉及tRNA和mRNA,转录和逆转录只涉及mRNA,故选C。
15.C 结合题中信息可知,“引子”的彻底水解产物是脱氧核糖、4种含氮碱基、磷酸,A错误;结合题中信息可知,要将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物的多种生物的DNA中识别并分离出来,设计的“引子”应该是现代人和古代人共有的DNA序列,设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列,且设计“引子”的DNA序列信息并不是只能来自核DNA,B错误、C正确;结合题干信息不能得出土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别的结论,D错误。
16.C RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成,A错误;DNA双链解开,RNA聚合酶与启动子结合进行转录,移动到终止子时停止转录,B错误;翻译过程中,核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性,C正确;没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对,故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息,D错误。
17.A 图中过程①②表示+RNA复制出子代RNA,过程③④表示翻译,而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,因此+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能,A正确;该病毒蛋白基因是单链RNA结构,并不是以半保留复制的方式传递给子代,B错误;RNA病毒合成的RNA聚合酶可以RNA为模板合成RNA,因此过程①②的进行需要RNA聚合酶的催化,而过程③的进行不需要RNA聚合酶的催化,C错误;病毒没有细胞结构,营寄生生活,过程④在宿主细胞的核糖体中进行,D错误。
18.(1)2/9 (2)243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄 (3)Ⅲ (4)能 若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1,与题意不符
解析:(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死,说明突变型1应为杂合子,C1对C为显性,突变型1自交1代,子一代中基因型为1/3CC、2/3CC1,子二代中3/5CC、2/5CC1,F3成年植株中黄色叶植株占2/9。(2)突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′ GAGAG 3′变为5′ GACAG 3′,突变位点前对应氨基酸数为726/3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果,而色素不是蛋白质,从基因控制性状的角度推测,基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄。(3)突变型1应为杂合子,由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C酶切、电泳结果,Ⅱ应为C1酶切、电泳结果,从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳,其结果为图中Ⅲ。(4)用突变型2(C2_)与突变型1(CC1)杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1,与题意不符。故C2是隐性突变。
Ⅱ.遗传的基本规律和伴性遗传
1.D 自然条件下豌豆大多数是纯合子,原因是豌豆是严格的自花授粉和闭花授粉植物,杂合豌豆植株连续自交,纯合子所占比例逐渐增大,D符合题意。
2.C 纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离,A可行;显性纯合子测交子代均为显性杂合子,杂合子测交子代中显性杂合子∶隐性纯合子=1∶1,B可行;待测紫茎番茄不管是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代都只有显性个体,C不可行;与杂合紫茎番茄杂交,若待测个体是纯合子,则子代只有显性个体,若待测个体是杂合子,则子代中显性个体∶隐性个体=3∶1,D可行。
3.B 设亲本雄果蝇的染色体组成为112233XY,亲本雌果蝇的染色体组成为①①②②③③XX,则F1雄果蝇的染色体组成为1①2②3③XY,已知F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体若均来自亲本雄果蝇,即F2中该雄果蝇从F1雄果蝇中得到的染色体为123Y,其中Y染色体一定来自亲本雄果蝇,另外3条染色体均来自亲本雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
4.C ①×③、①×④的子代全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,A、B正确;①×②、①×⑤的子代叶片边缘全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②×⑥的子代叶片边缘全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
5.D 含有M的个体同时含有s基因,即雄性个体均表现为灰色,雌性个体不会含有M,只含有m,故表现为黑色,因此所有个体均可由体色判断性别,A正确;含有Ms基因的个体表现为雄性,基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因,而两个雄性个体不能杂交,B正确;亲本雌性个体产生的配子为mX,雄性亲本产生的配子为XMs、MsO、Xm、mO,子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死,雄性个体为1/3XXY′(XXMsm)、1/3XY′(XMsm),雌蝇个体为1/3XXmm,把性染色体和常染色体分开考虑,只考虑性染色体,子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/4O,雌性个体产生的配子含有X,子二代中3/4XX、1/4XO;只考虑常染色体,子二代中1/2Msm、1/2mm,二者组合后,子二代中有1/8mmXO致死,XXmm表现为雌性,所占比例为3/7,雄性个体3/7XXY′(XXMsm)、1/7XY′(XMsm),即雄性个体中XY′所占比例由1/2降到1/4,逐代降低,雌性个体所占比例由1/3变为3/7,逐代升高,C正确,D错误。
6.C 由Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病,所生Ⅱ2患甲病,可推知甲病为常染色体隐性遗传病,结合题干信息“其中一种病为伴性遗传”可推知乙病为伴性遗传,由Ⅱ1、Ⅱ2患乙病,所生Ⅲ3不患病,推知乙病为伴X染色体显性遗传病,该遗传病的女性患者多于男性患者,故A错误;由以上分析可知Ⅰ1的基因型为AaXBY,基因A最多时为细胞进行DNA复制后,此时细胞中有2个基因A,故B错误;只研究甲病,Ⅰ1的基因型为Aa,Ⅰ2的基因型为Aa,可推出Ⅱ4的基因型为1/3AA、2/3 Aa,由题干可知,Ⅱ5不携带致病基因,即Ⅱ5的基因型为AA,Ⅲ6带有来自Ⅰ2的甲病致病基因的概率为2/3Aa×1AA×1/2×1/2=1/6,故C正确;由题干信息“甲病在人群中的发病率为1/625”推知甲病致病基因a的基因频率为1/25,正常基因A的基因频率为24/25,则人群中AA基因型频率为24/25×24/25,Aa基因型频率为2×24/25×1/25,换算后,正常人群中AA基因型频率为12/13,Aa基因型频率为1/13,利用正推、反推的方法得出:Ⅲ1的基因型为Aa(1/2XBXB、1/2XBXb),其婚配的正常男性基因型为(12/13AA、1/13Aa) XbY,理论上生育一个只患甲病女孩(aaXbXb)的概率为1/13Aa×1Aa×1/4×1/2XBXb×1XbY×1/4=1/416,故D错误。
7.C 该病受常染色体隐性致病基因控制,假设相关基因用A、a表示。分析题图可知,父母的基因型为杂合子Aa,女儿的基因型可能为显性纯合子AA或杂合子Aa,为杂合子的概率是2/3,A正确;若父母生育第三胎,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,概率为1/4+2/4=3/4,B正确;女儿的基因型为1/3AA、2/3Aa,将该基因传递给下一代的概率是1/3,C错误;该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D正确。
8.B 染色体病在胎儿期高发,可导致胎儿的出生率降低,出生的婴儿中患染色体病的概率大大降低,A错误;由图可知,各类遗传病的发病率在青春期都很低,因此更容易使致病基因在人群中保留,B正确;由图可知,多基因遗传病在胎儿期发病率较低,但不能说明早期胎儿不含有多基因遗传病的致病基因,C错误;由图示信息不能得出D项所述内容,D错误。
9.BCD 当植株是白花时候,其基因型为____ii,与只含隐性基因的植株测交仍然是白花,无法鉴别它的具体的基因型,A错误;甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi∶AABBIi∶AABbII∶AABBII=4∶2∶2∶1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi∶AABBIi∶AaBBII∶AABBII=4∶2∶2∶1。其中II∶Ii=1∶2所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6,B正确;若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则亲本为(____Ii),则该植株可能的基因型最多有9种(3×3),C正确;甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII,其自交的子一代的表型比为紫红色(A_B_II)∶靛蓝色花(A_bbII)∶红色(aaB_II)∶蓝色(aabbII)=9∶3∶3∶1,D正确。
10.C 由于实验只涉及一对等位基因,故其模拟的不是基因自由组合的过程,A错误;容器甲、乙中均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,说明B基因的基因频率为0.2,b基因的基因频率为0.8,重复100次实验后,Bb组合约为2×0.2×0.8=0.32,即32%,B错误;显性遗传病患病的概率是1-(4/5)2=0.36,所以甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,C正确;乙容器中的豆子数模拟的是群体中雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例,D错误。
11.C 由家系图谱可知,Ⅱ-1为女性化患者,故Ⅱ-1的基因型是XaY,A正确;Ⅱ-2的基因型是XAXa,与正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1,则所生后代的患病概率是1/4,B正确;Ⅰ-1是女性携带者,基因型为XAXa,若致病基因来自父亲,则父亲基因型为XaY,由题干可知XaY为不育的女性化患者,因此,其致病基因只可能来自母亲,C错误;XaY(女性化患者)无生育能力,会使人群中a的基因频率越来越低,D正确。
12.D 假设果蝇星眼、圆眼这对性状由等位基因A/a控制,缺刻翅、正常翅这对性状由等位基因B/b控制。由题干信息“星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=1∶1,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇∶圆眼果蝇=2∶1”可知,果蝇的星眼对圆眼为显性,且A基因纯合致死,故星眼果蝇的基因型只有Aa。由题干信息“缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇∶正常翅雌果蝇=1∶1,雄果蝇均为正常翅”可知,果蝇的缺刻翅对正常翅为显性,且B基因纯合致死,故缺刻翅雌果蝇的基因型只有XBXb。若星眼缺刻翅雌果蝇(AaXBXb)与星眼正常翅雄果蝇(AaXbY)杂交,单独分析每对性状,F1为(2/3Aa、1/3aa)(1/3XBXb、1/3XbXb、1/3XbY),所以F1中星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇所占比例均为2/9,即数量相等,A正确;F1雌果蝇中纯合子所占比例为1/3×1/2=1/6,B正确;F1中雌果蝇与雄果蝇的数量之比为2∶1,C正确;缺刻翅基因的基因频率为(1/3×1)/(1/3×2+1/3×2+1/3×1)=1/5,D错误。
13.(1)自由组合定律 AAXBXB 移除 (2)3/16 X染色体 
(3)7/10
(4)如图所示
INCLUDEPICTURE "../AppData/Local/Temp/HZ$D.613.1319/HZ$D.613.1324/2023《试吧大考卷》二轮专项分层特训卷 生物学【新教材】%20不定项/22生物浙1月13.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/22生物浙1月13.TIF" \* MERGEFORMAT
解析:(1)分析可知,控制果蝇眼型的基因A/a位于常染色体上,星眼为显性性状;控制果蝇翅型的基因B/b位于X染色体上,正常翅为显性性状,所以这两对基因的遗传符合自由组合定律。三个组合中的P、F1的基因型见表:
杂交组合 P F1
雌 雄 雌 雄
甲 AAXBXB aaXbY AaXBXb AaXBY
乙 aaXbXb AAXBY AaXBXb AaXbY
丙 aaXbXb aaXBY aaXBXb aaXbY
所以组合甲中母本的基因型为AAXBXB。为精准统计,应在蛹期时将亲本移除。(2)组合乙F1的雌雄个体(AaXBXb、AaXbY)随机交配获得的F2中星眼小翅雌果蝇(A_XbXb)占3/4×1/2×1/2=3/16。由题意可知,组合甲F1中的非整倍体星眼小翅雄果蝇的基因型为AaXbO,为母本减数分裂异常所致,即母本产生了不含X染色体的雌配子。(3)假设该群体的雌性个体中AAXBXB∶aaXbXb=M∶N;雄性个体中AAXBY∶aaXbY=P∶Q,雌雄个体随机交配,产生的配子类型见表:
配子 M(AXB) N(aXb)
P/2(AXB)
Q/2(aXb) Q/2×N=21/200
P/2(AY) P/2×N=49/200
Q/2(aY)
所以P∶Q=7∶3,亲本雄果蝇中星眼正常翅占7/10。(4)组合丙F1的雌雄果蝇的基因型为aaXBXb、aaXbY,绘制遗传图解时注意格式的规范性。
14.(1)替换 (2)A2>A3>A1 分离 (3)伴X染色体隐性遗传 杂交Ⅴ的母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅 (4)6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫
(5)遗传图解如图
INCLUDEPICTURE "../AppData/Local/Temp/HZ$D.613.1319/HZ$D.613.1324/2023《试吧大考卷》二轮专项分层特训卷 生物学【新教材】%20不定项/22生物浙6月8.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/22生物浙6月8.TIF" \* MERGEFORMAT
解析:(1)由题意可知3个纯合突变品系均为基因突变引起,且突变基因与野生型对应的基因长度相等,该基因突变最有可能是碱基对替换导致的。(2)由杂交组合Ⅰ的后代表现型及比例可知,黄体(A3)对黑体(A1)为显性;由杂交组合Ⅱ的后代表现型及比例可知,灰体(A2)对黑体(A1)为显性;由杂交组合Ⅲ的后代表现型及比例可知,灰体(A2)对黄体(A3)为显性,故控制体色基因的显隐性关系为A2>A3>A1,三者为复等位基因,共同控制体色性状,其遗传遵循分离定律。(3)杂交组合Ⅴ的亲本为锯翅雌虫和圆翅雄虫,而F1的雌虫全为圆翅(与父本性状相同),雄虫全为锯翅(与母本性状相同),可推出控制锯翅性状的基因为隐性基因,且仅位于X染色体上,即锯翅性状的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。(4)由题意可知杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫的基因型为2/3A2A3XBY和1/3A2A2XBY,杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫的基因型为2/3A2A1XBXb和1/3A2A2XBXb,让它们随机交配,理论上体色的表现型及比例为灰体∶黄体=8∶1;翅形的表现型及比例为圆翅雌虫∶圆翅雄虫∶锯翅雄虫=2∶1∶1;故后代可能的表现型为2×3=6(种)。后代所占比例为2/9的表现型的是体色比例为8/9与翅形比例为1/4的表现型组合,具体为灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。(5)进行杂交的亲本基因型分别为A1A1XbXb(黑体锯翅雌虫)和A2A3XBY(灰体圆翅雄虫),遗传图解见答案。
15.(1)由位于非同源染色体上的两对隐性基因控制的 16 F1在减数分裂形成配子时,在减数第一次分裂后期等位基因随同源染色体的分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因则自由组合
(2)7∶4∶4 Aabb或aaBb 不能
解析:(1)由图可知,正反交即杂交组合①②产生的F1自交后代的表现型及比例均为高秆∶半矮秆≈15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,表明油菜高秆/半矮秆性状受位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因控制,且油菜半矮秆性状所占比例为1/16,说明其基因型为双隐性,可以判断出半矮秆突变体S是由位于非同源染色体上的两对等位基因控制的隐性遗传,遵循基因的自由组合定律;假设两对等位基因由A/a和B/b表示,则F1为两对基因均杂合的个体(AaBb),可以产生基因组成为AB、Ab、aB和ab的4种比例相等的雌雄配子,自交时雌雄配子随机结合,有4×4=16种结合方式;F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是F1在减数分裂形成配子时,在减数第一次分裂后期等位基因随同源染色体的分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因则发生自由组合。(2)杂交组合①的F2所有高秆植株的基因型有8种,其中1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb和1aaBB共5种基因型的高秆植株自交后代都是高秆,所占比例为7/15;基因型为4AaBb的高秆植株自交后代的表现型及比例与杂交组合①、②相同,占4/15;基因型为2Aabb和2aaBb的高秆植株自交,后代表现型及比例与杂交组合③相同,占4/15;故产生F3-Ⅰ、F3-Ⅱ、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7∶4∶4;让产生F3-Ⅲ的基因型为Aabb和aaBb的高秆植株杂交,无论两对基因是否位于两对同源染色体上,其杂交后代的表现型及比例均为高秆∶半矮秆=3∶1,因此不能验证基因的自由组合定律。
Ⅲ.变异与进化
1.B 染色体片段丢失属于染色体畸变中的缺失。故选B。
2.C 分析题意可知:大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,两对等位基因为连锁关系,正常情况下,测交结果只能出现两种表现型,但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1,类似于基因自由组合定律的结果,推测该个体可产生四种数目相等的配子,且控制两对性状的基因遵循自由组合定律,即经过易位后,两对等位基因位于非同源染色体上,C正确。
3.D 在将细胞M培育成植株N的过程中,进行了有丝分裂,所以N的每一个细胞中都含T DNA,A正确;结合题中信息,T DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上,由细胞M培育成植株N,N自交,子一代中含T DNA的植株占3/4,B正确;结合题中信息“一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次”可知,M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A—U的DNA分子总是一个,则含有该DNA分子的细胞占1/2n,C正确;结合上述分析可知,M经3次有丝分裂后,有4个细胞脱氨基位点为C—G,3个细胞脱氨基位点为A—T,1个细胞脱氨基位点为U—A,因此,含T DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8,D错误。
4.ABD 根据题意可知,S基因可能位于X染色体或者Y染色体上。假设Y染色体上的S基因丢失用Y表示。一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠,其基因型可能为XXS、XYS、XSY(正常情况下不存在基因型为XSXS、XSYS的雄鼠)。让基因型为XY的小鼠分别与上述三种雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,则F2小鼠中雌雄比例分别为7∶8、4∶3、3∶4,A、B、D符合题意。
5.(1)1/6 MmRr 5/12 (2)0 M基因 必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 1/2n (3)以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)
解析:(1)基因型为Mm的植株自交一代,所得子一代中基因型为Mm、MM、mm的植株所占比例分别为1/2、1/4、1/4。由于基因型为mm的植株雄性不育,无法自交,所以子一代中可自交的植株的基因型为2/3Mm、1/3MM,其自交后,子二代中基因型为Mm的植株所占比例为2/3×1/2=1/3,基因型为MM的植株所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2,基因型为mm的植株所占比例为2/3×1/4=1/6。雄性不育植株的基因型为mm,所以其与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该可育晚熟红果杂交种(MmRr)为亲本连续种植,每代均随机受粉,可将两对性状分开分析。由于基因型为mm的植株雄性不育,只能作母本,故F1中可作父本的植株的基因型及其比例是2/3Mm、1/3MM,可作母本的植株的基因型及比例为2/4Mm、1/4MM、1/4mm,F1群体中产生的雄配子种类及比例是2/3M、1/3m,产生的雌配子种类及比例为1/2M、1/2m,则F2中雄性不育植株(mm)占1/3×1/2=1/6,可育植株所占比例为1-1/6=5/6;基因型为Rr的植株随机交配2代,F2中晚熟红果植株(Rr)占1/2,综上分析,F2中可育晚熟红果植株(M_Rr)所占比例为5/6×1/2=5/12。(2)根据题意,将H基因导入基因型为Mm的细胞获得的转基因植株甲、乙分别与雄性不育植株杂交,即甲和乙作父本,雄性不育植株作母本。在形成配子时喷施NAM,由于喷施NAM后含H基因的雄配子全部死亡,故F1的体细胞中均不含H基因。若植株甲的体细胞中仅含1个H基因,由于植株甲与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,产生的F1均表现为雄性不育(mm),可推知植株甲产生的雄配子中只有含m基因的雄配子存活,而含M基因的雄配子死亡,所以H基因插入了M基因所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含n个H基因,由于植株乙与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育,故必须有1个H基因插入了M基因所在的染色体中;喷施NAM后仍有存活的雄配子,说明部分配子不含H基因,故2条同源染色体上不能同时存在H基因。综上,植株乙体细胞中含有的n个H基因分别插入n对同源染色体中,并且每对同源染色体均仅有一条染色体插入了H基因,且必有一个H基因插入到了M基因所在的染色体中,故若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。(3)植株甲的基因型是Mm,所以可以将植株甲与雄性不育植株测交,子代中表现型与植株甲相同(大花)的植株即为基因型与植株甲相同的植株。
小高考共性·借鉴类
1.C 蛋白质和DNA都含有N,所以不能用15N代替32P标记DNA,A错误;噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的,B错误;DNA的复制为半保留复制,噬菌体侵染大肠杆菌后,会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA,C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
2.B 红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,属于性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B正确;加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌,只能说明加热杀死的S型菌存在转化因子,不能说明RNA是遗传物质,C错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能证明RNA是遗传物质,D错误。
3.A 一个核糖体上一次只能合成一条多肽链,A错误;一个蛋白质分子可以含有多个金属离子,如一个血红蛋白含有四个铁离子,B正确;一个mRNA分子可以结合多个核糖体,合成多条多肽链,C正确;一个DNA分子上含有多个基因,不同基因可以转录产生多个RNA分子,D正确。
4.A 大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因,可以控制相关蛋白质的合成,A正确;每个DNA中含有多个基因,故大肠杆菌中DNA分子数目小于基因数目,B错误;核糖体属于亚显微结构,在普通光学显微镜下不能观察到大肠杆菌的核糖体,C错误;大肠杆菌属于原核生物,无内质网,D错误。
5.C 蛋白质合成中,翻译的模板是mRNA,从起始密码子开始到终止密码子结束,A正确;核糖体同时占据两个密码子位点,携带肽链的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点,通过反密码子与密码子进行互补配对,B正确、C错误;最先进入核糖体的携带氨基酸的tRNA在肽键形成时脱掉氨基酸,继续运输其他氨基酸,D正确。
6.A 胸腺嘧啶是脱氧核苷酸的特有组成成分之一,脱氧核苷酸是DNA复制的原料,故用3H标记的胸腺嘧啶合成脱氧核苷酸,注入真核细胞后可以用于研究DNA复制的场所,A正确。
7.ABC 根据图中Ⅱ7、Ⅱ8和Ⅲ8的表现分析,双亲都患病,生了一个不患病的女儿,符合“有中生无是显性,生女正常是常显”,可以判断该遗传病为常染色体显性遗传病,A正确;对于显性遗传病,存在显性基因即患病,FH患者的致病基因来自其亲代,所以其双亲中至少有一人是患者,B正确;题干信息显示,纯合子患者在人群中出现的频率约为1/1 000 000,假设控制该病的基因为A、a,则AA的基因型频率为1/1 000 000,A的基因频率约为1/1 000,则a的基因频率为1-1/1 000=999/1 000,所以杂合子(Aa)患者在人群中出现的频率为2×(1/1 000)×(999/1 000),约为1/500,C正确;分析题图可知,Ⅱ7、Ⅱ8的基因型均为Aa,则Ⅲ6的基因型可能为AA,也可能为Aa,所以Ⅲ6的患病基因可能由父母双方共同提供,也可能由父母一方提供,D错误。
8.C 由题意可知该膜蛋白基因含有重复序列,若CTCTT重复次数改变,则由于碱基对的增添或缺失基因结构发生改变,即会发生基因突变,A错误;CTCTT重复次数增加,该基因中嘧啶碱基的比例不变,B错误;CTCTT重复6次,碱基对增加数量是3的整数倍,重复序列之后的密码子没有变化,所以编码的氨基酸序列不变,C正确;CTCTT重复次数增多,可能会影响该基因的功能,该基因编码的蛋白质相对分子质量可能变大,也可能变小,D错误。
9.B 连续自交获得纯合基因品系玉米的过程中不涉及染色体变异,B符合题意;21三体综合征属于染色体变异遗传病,植物体细胞杂交获得白菜—甘蓝的过程中发生了染色体变异,普通小麦和黑麦杂交培育出小黑麦属于多倍体育种,原理是染色体变异,A、C、D不符合题意。
10.A 密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为CAC,并不影响DNA中A与T和C与G的对数,故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变,A错误;由于血红蛋白β链中一个氨基酸发生了改变,故血红蛋白β链的结构会发生改变,B正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状,容易破裂,C正确;镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,D正确。
11.C 基因重组是生物变异的来源之一,可能会导致生物性状变异,A错误;因为密码子具有简并性以及基因的显隐性等,所以基因突变不一定导致生物性状发生改变,B错误;弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后,其染色体数目加倍而成为可育的植株,可用于育种,C正确;多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数不变,D错误。
12.B 图中深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状是自然选择的结果,A正确;d的基因频率=1/2×Dd的基因型频率+dd的基因型频率,因此,Dd的基因型频率=2×(d的基因频率-dd的基因型频率),深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率为[0.3-(1-0.95)]×2=0.50,浅色岩P区囊鼠的杂合体频率为[0.9-(1-0.18)]×2=0.16,B错误;囊鼠的深色(D)对浅色(d)为显性,浅色岩Q区囊鼠种群中D、d基因同时存在,故深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C正确;浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1-0.18=0.82,浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1-0.50=0.50,D正确。
13.(1)眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关 (2)12 0 3/8 (3)XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
解析:(1)实验①和实验②为正、反交实验。长翅和残翅这一对相对性状正反交结果一样,子代性状与性别无关;红眼和白眼这一对相对性状正反交结果不一样,子代性状与性别有关。(2)实验①F1的基因型为AaXBXb和AaXBY,F2的基因型共有3×4=12(种);实验①的F2中雌性个体关于眼色的基因型为XBXb或XBXB,不可能表现为白眼;实验①的F2雄性个体中表现型为长翅红眼的果蝇所占比例为3/4×1/2=3/8。(3)Ⅰ.若实验②中F1白眼雌蝇是基因突变产生的,则其基因型是XbXb。Ⅱ.若实验②中F1中白眼雌蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,该果蝇的基因组成为XbXbY,产生的配子为XbXb、Y、Xb、XbY。Ⅲ.检验实验②F1中白眼雌蝇产生的原因,可用红眼雄性果蝇与其杂交,若子代雌性果蝇全表现为红眼,雄性果蝇全表现为白眼,则假设Ⅰ成立;若子代雄性果蝇中出现了红眼,则假设Ⅱ成立。
全国卷真题·再回访·寻共性
Ⅰ.遗传的分子基础
1.D R型菌无荚膜,无毒性,S型菌有荚膜,有毒性,由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达,B正确;加热可使S型菌蛋白质功能丧失,而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,说明加热杀死的S型菌DNA功能可能正常,C正确;S型菌的DNA被DNA酶水解后,就不能使R型菌发生转化,不能得到S型菌,D错误。
2.C 由题图可知,位于tRNA上的反密码子CCI可以识别mRNA上的GGU、GGC、GGA三种不同的密码子,A正确;密码子和反密码子的碱基之间通过氢键且按照碱基互补配对的原则结合,B正确;tRNA和mRNA分子均由一条链组成,其中tRNA链经过折叠形成三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端是三个相邻的碱基构成的反密码子,反密码子与mRNA上的密码子结合,C错误;由题图可知,mRNA上的三种密码子GGU、GGC、GGA决定的氨基酸均为甘氨酸,所以mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变,D正确。
3.(1)rRNA、tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸 UAUGAGCACUGG
解析:(1)在大豆细胞中,蛋白质的合成(翻译)是在核糖体上进行的,需要mRNA、rRNA和tRNA的参与。该过程中,rRNA作为核糖体的重要组成成分,是核糖体行使其重要功能所必需的;mRNA作为翻译的模板,含有密码子,行使传达DNA上遗传信息的功能;tRNA把对应的氨基酸运送到核糖体上。(2)大豆细胞中,大多数mRNA是在细胞核中以DNA为模板转录而来的,因细胞核中不含核糖体,细胞核中转录而来的mRNA经过加工成为成熟的mRNA后,需要通过核孔复合体转移到细胞质中的核糖体上进行翻译;RNA聚合酶催化转录过程,其化学本质为蛋白质,因此其合成部位是细胞质,细胞质中合成的RNA聚合酶通过核孔复合体进入细胞核,参与转录过程。(3)已知该小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则其中含有的密码子为UAC、GAA、CAU、UGG,根据题中提供的密码子表可知对应的氨基酸分别为酪氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸,因此该小肽的氨基酸序列为酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换,但相应的氨基酸序列不变,即发生碱基替换后的DNA转录而来的mRNA中相应密码子对应的氨基酸并未改变,题表中4种氨基酸除色氨酸外,都含有两种密码子,因此该DNA序列发生的3处碱基替换影响的只能是酪氨酸、谷氨酸、组氨酸对应的密码子,所以此时编码小肽的RNA序列应为UAUGAGCACUGG。
Ⅱ.遗传的基本规律和伴性遗传
1.C 鸡的性别决定为ZW型,芦花鸡和非芦花鸡进行杂交,正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同,反交子代均为芦花鸡,这表明芦花为显性性状,且芦花基因位于Z染色体上。假设相关基因用B/b表示,则正交组合的亲子代为ZBW(芦花♀)×ZbZb(非芦花♂)→ZBZb(芦花♂)∶ZbW(非芦花♀)=1∶1,反交组合的亲子代为ZbW(非芦花♀)×ZBZB(芦花♂)→ZBZb(芦花♂)、ZBW(芦花♀),A、B正确;反交子代芦花鸡相互交配(ZBZb×ZBW),所产雌鸡有芦花(ZBW)和非芦花(ZbW)两种类型,C错误;正交组合的子代中芦花鸡均为雄性,非芦花鸡均为雌性,D正确。
2.B 某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上,说明这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,基因型为AaBb的亲本自交,可以拆分成Aa自交和Bb自交,再将后代自由组合,图示如下:
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰,所以子一代中红花植株(1/4BB+1/2Bb)数是白花植株(1/4bb)数的3倍,A正确;Aa自交,子一代的基因型及比例为1/3AA、1/2Aa、1/6aa;Bb自交,子一代的基因型及比例为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/6×1/4=1/24,B错误;该亲本产生的雄配子种类及比例为1/2A(可育)、1/4a(可育)、1/4a(不育),故该亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍,C正确;由于基因A/a与基因B/b的分离或组合互不干扰,且从基因B/b的角度考虑,该亲本产生的雄配子为1/2B、1/2b,因此该亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等,D正确。
3.A 假设与果蝇翅型有关的基因为A、a,子代果蝇中长翅∶残翅≈3∶1,由此可判断双亲关于翅型都为显性性状(长翅)且为杂合体(Aa);假设与果蝇眼色有关的基因为B、b,子代果蝇中红眼∶白眼≈1∶1,又知红眼为显性性状,控制眼色的基因位于X染色体上,则双亲的基因型为XBXb、XbY或XbXb、XBY;假设与果蝇体色有关的基因为C、c,子代果蝇中灰体∶黑檀体≈1∶1,则双亲中一个为杂合体(Cc),一个为隐性纯合体(cc)。果蝇N表现为显性性状(长翅)灰体红眼,则果蝇N的基因型为AaCcXBY或AaCcXBXb,果蝇M为长翅黑檀体白眼,基因型为AaccXbXb或AaccXbY。因此,A错误。
4.(1)紫花∶红花∶白花=3∶3∶2 AAbb、Aabb 1/2
(2)所选用的亲本基因型:AAbb。
预期实验结果和结论:若子代全为红花,则待测白花纯合体基因型为aabb;若子代全为紫花,则待测白花纯合体基因型为aaBB。
解析:根据题干信息可知:紫花植株基因型为A_B_,红花植株基因型为A_bb,白花植株的基因型为aa_ _。(1)红花杂合体植株基因型为Aabb,其与基因型为AaBb的紫花植株杂交,子代的表现型为紫花(1AABb、2AaBb)、红花(1AAbb、2Aabb)、白花(1aaBb、1aabb),所以子代中紫花∶红花∶白花=3∶3∶2,子代红花植株的基因型为AAbb、Aabb,子代白花植株中纯合体占1/2。(2)白花纯合体的基因型为aaBB或aabb,现要选用1种纯合体亲本与其杂交1次来确定其基因型,则可选择红花纯合体AAbb与之杂交。若白花纯合体基因型为aaBB,子代均为紫花(AaBb);若白花纯合体基因型为aabb,子代均为红花(Aabb)。选择紫花纯合体AABB进行杂交时需要两代实验才可判断,不符合题述要求。
5.(1)在母本甲雄蕊成熟前去雄并对母本甲的雌花套袋,待雌蕊和丁的花粉成熟后对甲进行人工传粉,再对母本甲的雌花套袋
(2)1/4 bbTT和bbTt 1/4
(3)糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种 非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种
解析:(1)为避免其他花粉的影响,需在母本甲雄蕊成熟前去雄并对母本甲的雌花套袋,待雌蕊和花粉成熟后进行人工传粉,再套上纸袋。(2)结合题干信息可知,表(现)型和基因型的对应关系为雄株(bbT_)、雌株(B_tt、bbtt)、雌雄同株(B_T_)。由于雌株乙和雄株丁杂交,F1全部表现为雌雄同株(B_T_),因此可知乙、丙和丁的基因型分别为BBtt、bbtt和bbTT,F1的基因型为BbTt;在F1自交得到的F2中,雄株的基因型为bbTT和bbTt,雌株的基因型为_ _tt,雌株所占比例为1×1/4=1/4;雌株中BBtt、Bbtt、bbtt所占比例分别为1/4、2/4、1/4,则与丙基因型相同的植株所占比例为1/4。(3)题述间行种植的玉米既有自交,也有杂交;若糯为显性,则糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种;若非糯为显性,则非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种。
6.(1)如图所示
INCLUDEPICTURE "../AppData/Local/Temp/HZ$D.613.1319/HZ$D.613.1324/2023《试吧大考卷》二轮专项分层特训卷 生物学【新教材】%20不定项/21高考理科综合47.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/21高考理科综合47.tif" \* MERGEFORMAT
(2)3∶1∶3∶1 3/16
解析:(1)由题意可知,用灰体纯合子雌果蝇(XAXA)和黄体雄果蝇(XaY)为实验材料,要想获得黄体雌果蝇(XaXa),首先需要获得灰体雌果蝇(XAXa),让灰体雌果蝇(XAXa)与黄体雄果蝇(XaY)杂交即可获得黄体雌果蝇(XaXa),遗传图解如答案所示。(2)由题意可知,亲本的基因型为XaXabb和XAYBB,亲本杂交得到F1,F1的基因型为XAXaBb、XaYBb,F1相互交配得F2,F2的表现型及比例为灰体长翅∶灰体残翅∶黄体长翅∶黄体残翅=3∶1∶3∶1,则F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为3/16。
7.(1)实验①的F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1 缺刻叶、齿皮 (2)甲、乙 (3)1/4 (4)果皮 实验②的F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1,齿皮∶网皮=3∶1
解析:(1)分析表格可知,实验①的F1中缺刻叶∶全缘叶=1∶1,齿皮∶网皮=1∶1,这2对相对性状均符合杂合体测交后代的性状分离比,故根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律。根据实验②的F1为缺刻叶齿皮,F2中出现了全缘叶网皮个体,可推出缺刻叶对全缘叶为显性,齿皮对网皮为显性。(2)假设缺刻叶和全缘叶由A基因和a基因控制,齿皮和网皮由B基因和b基因控制。由题干信息可知,甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子基因型不同,且甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮,根据实验①中F1的性状分离比为1∶1∶1∶1,可推出甲和乙的基因型分别是Aabb和aaBb;根据实验②中F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,可推出F1的基因型为AaBb,进而推出丙和丁的基因型分别为AAbb、aaBB,故甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙。(3)由以上分析可知,实验②的F2中纯合体所占的比例为1/4。(4)若实验②F2中缺刻叶∶全缘叶=15∶1,齿皮∶网皮=3∶1,则可推出缺刻叶和全缘叶这对相对性状由2对等位基因控制,齿皮和网皮这对相对性状由1对等位基因控制。
Ⅲ.变异与进化
1.C 二倍体植物体细胞内有2个染色体组,其配子是经减数分裂后形成的,同源染色体分离,染色体组数减半,A正确;染色体组是指细胞中的一组在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物生长、发育、遗传和变异的非同源染色体,B正确;高等植物中只有雌雄异体的植物细胞中才有性染色体,而雌雄同体的植物细胞中是没有性染色体的,故高等植物的染色体组中不一定有性染色体,C错误;一个染色体组内的染色体的形态、功能各不相同,所含基因也不相同,故每个染色体组中各染色体DNA的碱基排列顺序也是不相同的,D正确。
2.A 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
3.(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交得F1,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。
解析:(1)一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)通过杂交得到了杂种一,杂种一含有A、B两个染色体组,而A、B两个染色体组来自不同的物种,所以杂种一不含同源染色体,在减数分裂形成生殖细胞时,染色体不能联会,减数分裂异常,不能产生可育的配子,所以杂种一高度不育。由图可知,普通小麦的染色体组组成为AABBDD,因为A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体,所以普通小麦体细胞中有42条染色体。与二倍体相比,多倍体的植株常常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使植物细胞内染色体数目加倍。(3)以甲、乙为实验材料获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,可以通过杂交育种的方法获得。据此可以写出实验思路:让甲、乙两个普通小麦品种进行杂交获得F1,F1再进行自交,从F2中选择抗病抗倒伏的小麦个体,让其自交,后代未出现性状分离的个体即为抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。专题二 生命系统的自我更新
真题分类再回访 课堂定时练规范
—————————— 等级考真题·真体验·寻趋势 ——————————
1.[2022·浙江1月]下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是(  )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
2.[2022·浙江6月]下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是(  )
A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成,导致酶变性失活
B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具有高效性
C.淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
3.[2022·浙江6月]“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,用显微镜观察到的结果如图所示。
下列叙述正确的是(  )
A.由实验结果推知,甲图细胞是有活性的
B.与甲图细胞相比,乙图细胞的细胞液浓度较低
C.丙图细胞的体积将持续增大,最终胀破
D.若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
4.[2022·湖南卷]洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
5.[2022·广东卷]某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是(  )
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70 ℃,最适pH为9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
6.[2022·湖南卷]原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65 ℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
7.[2022·山东卷]NO和NH是植物利用的主要无机氮源,NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是(  )
A.NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B.NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO会加重铵毒
D.载体蛋白MRT1.1转运NO和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
8.[2022·浙江卷]下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是(  )
A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
9.[2022·广东卷]种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(  )
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
10.[2022·山东卷]植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(  )
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B.与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C.正常生理条件下,利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
11.[2022·山东卷](不定项选择)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是(  )
A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多
C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少
12.[2022·湖南卷](不定项选择)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是(  )
A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D.光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
13.[2022·湖南卷]将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35 ℃/25 ℃,光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子__________(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米,至少1片绿叶视为成苗),理由是
________________________________________________________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10 μmol/(s·m2),其他条件与上述实验相同,该水稻____________(填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有________特性。
14.[2022·山东卷]强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量,过剩的光能可导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制,将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理,下表所示,其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射,实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收,分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是________。
(2)强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原因有________、________(答出2种原因即可);氧气的产生速率继续增加的原因是
________________________________________________________________________。
(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光抑制________(填“增强”或“减弱”);乙组与丙组相比,说明BR可能通过__________________发挥作用。
15.[2022·广东卷]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量________,原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期__________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以____________________为对照,并保证除______________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.[2022·浙江1月]不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料,研究不同光质对植物光合作用的影响,实验结果如图1,其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下,用不同单色光处理(30 s/次),实验结果如图2,图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理,“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
回答下列问题:
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能,可用于碳反应中____________________的还原。
(2)据图1分析,相对于红光,蓝光照射下胞间CO2浓度低,其原因是________________________________________。气孔主要由保卫细胞构成,保卫细胞吸收水分,气孔开放,反之关闭。由图2可知,绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用,但这种作用可被____________光逆转。由图1、图2可知蓝光可刺激气孔开放,其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可以促进K+、Cl-的吸收等,最终保卫细胞____________________,细胞吸水,气孔开放。
(3)生产上选用________________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境,已用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的________________或________________、合理的光照次序照射,利于次生代谢产物的合成。
17.[2022·浙江6月]通过研究遮阴对花生光合作用的影响,为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟,每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果下表所示。
注:光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题:
(1)从实验结果可知,花生可适应弱光环境,原因是在遮阴条件下,植株通过增加________________________,提高吸收光的能力;结合光饱和点的变化趋势,说明植株在较低光强度下也能达到最大的________;结合光补偿点的变化趋势,说明植株通过降低________,使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中____________________的指标可以判断,实验范围内,遮阴时间越长,植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以________形式提供给各器官。根据相关指标的分析,可知较长遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至________中。
(3)与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产量均________。根据实验结果推测,在花生与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对花生的遮阴时间为________(A.<2小时 B.2小时 C.4小时 D.>4小时),才能获得较高的花生产量。
—————————————— 小高考共性·借鉴类 —————————————
1.[天津卷]下列过程需ATP水解提供能量的是(  )
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
2.[江苏卷]如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(  )
A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作
D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
3.[天津卷]叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是(  )
A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
4.[2020·江苏卷]研究发现,线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达,进而调控细胞的功能。下图为T细胞中发生上述情况的示意图,请据图回答下列问题:
(1)丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A,再彻底分解成________________和[H]。[H]经一系列复杂反应与________________结合,产生水和大量的能量,同时产生自由基。
(2)线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核,使染色质中与________________结合的蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录。
(3)线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到________________中,激活NFAT等调控转录的蛋白质分子,激活的NFAT可穿过________________进入细胞核,促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的______________分子与核糖体结合,经________________过程合成白细胞介素。
(4)T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达,其意义是________________。
5.[2020·江苏卷]大豆与根瘤菌是互利共生关系,如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径,请据图回答下列问题:
(1)在叶绿体中,光合色素分布在________上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和________。
(2)如图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在________中,PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于________。
(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成________键。
(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自________;根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。
(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是______________________。
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
1.[2022·全国甲卷]植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是(  )
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
2.[2022·全国乙卷]某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件,某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - + -
根据实验结果可以得出的结论是(  )
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
3.[2022·全国甲卷]线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是(  )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
4.[2022·全国乙卷]某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是(  )
A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
5.[2021·全国甲卷]某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是  (  )
A.该菌在有氧条件下能够繁殖
B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
6.[2020·全国卷Ⅰ]种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(  )
A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
7.[2021·全国甲卷,30节选]用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.[2022·全国甲卷]根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是________________________________________________________________________
(答出3点即可)。
(2)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出1点即可)。
(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.[2022·全国乙卷]农业生产中,农作物生长所需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收NO的速率与O2浓度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断NO进入根细胞的运输方式是主动运输,判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加,推测其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时,作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙,判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)据图可知,在农业生产中,为促进农作物根对NO的吸收利用,可以采取的措施是______________________(答出1点即可)。
10.[2021·全国乙卷]生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题:
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有________________________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和________________释放的CO2。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止______________________________,又能保证______________正常进行。
(3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)
11.[2020·全国卷Ⅲ]参照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
级考真题·真体验·寻趋势
1.D ATP中的五碳糖是核糖,A错误;腺苷和磷酸基团之间的化学键是普通的磷酸键,磷酸基团之间的化学键是高能磷酸键,B错误;ATP合成时不需要水解酶,C错误;ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,D正确。
2.B 低温不会使酶失活,只是抑制酶的活性,A错误;稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具有高效性,B正确;酶的活性在最适pH下最大,不是随pH升高而不断升高,C错误;淀粉酶的本质是蛋白质,在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,蛋白酶会催化淀粉酶水解,使酶失活,D错误。
3.A 甲图细胞能够发生质壁分离及复原实验,因此其是活的植物细胞,A正确;乙图细胞已经发生失水,液泡体积变小,其细胞液浓度高于甲图细胞的,B错误;植物细胞存在细胞壁,不会吸水胀破,C错误;根尖分生区细胞还未成熟,没有中央大液泡,不能用来观察质壁分离,D错误。
4.B 由题“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A正确;由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此加热导致碱性蛋白酶构象改变是可逆的,B错误;碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,而且加热也能使碱性蛋白酶失活,会降低加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C正确;酶具有高效性,碱性蛋白酶能使蛋白质水解成多肽和氨基酸,具有很强的分解蛋白质的能力,可有效地清除汗渍、奶渍、酱油渍等污渍,添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染,D正确。
5.C 分析②③组可知,没有添加CaCl2,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;分析①②变量可知,pH均为9,都添加了CaCl2,温度分别为90 ℃、70 ℃,故自变量为温度,B正确;②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70 ℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70 ℃,最适pH为9,C错误;该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验,D正确。
6.A 分析甲组结果可知,随着培养时间延长,与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比,原生质体表面积增加逐渐增大,甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,说明细胞吸水,表明细胞中浓度>0.3 mol/L ,但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L,A错误;分析乙、丙组结果可知,与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比,乙、丙组原生质体略有下降,说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原,B正确;该菌的正常生长即细胞由小变大可导致原生质体表面积增加,该菌吸水也会导致原生质体表面积增加,C正确;若将该菌先65 ℃水浴灭活,细胞死亡,原生质层失去选择透过性,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化,D正确。
7.B 由题干信息可知,NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,所以NH通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP,A错误;由图上可以看到,NO进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行的是逆浓度梯度运输,所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的NO,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C错误;据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO属于主动运输,主动运输的速率与其浓度无必然关系;运输H+属于协助扩散,协助扩散在一定范围内呈正相关,超过一定范围后不成比例,D错误。
8.B 人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞进行厌氧呼吸,产生较多的乳酸,A正确;制作酸奶过程中乳酸菌进行厌氧呼吸,产生的是乳酸,没有CO2,B错误;厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP,C正确;酵母菌的乙醇发酵过程中,通入O2会抑制厌氧呼吸,使乙醇的生成量减少,D正确。
9.B TTC(2,3,5 三苯基氯化四氮唑)的氧化态是无色的,可被氢还原成不溶性的红色TTF。大豆种子充分吸水胀大,此时未形成叶绿体,不能进行光合作用,该反应不需要在光下进行,A错误;细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H],TTF可在细胞质基质中生成,B正确;保温时间较长时,较多的TTC进入活细胞,生成较多的红色TTF,C错误;相同时间内,种胚出现的红色越深,说明种胚代谢越旺盛,据此可判断种子活力的高低,D错误。
10.C 根据题意,磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料,而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH,能与O2反应产生水,A正确;有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程,而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物,中间产物还进一步生成了其他有机物,所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少,B正确;正常生理条件下,只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径,其余的葡萄糖会参与其他代谢反应,例如有氧呼吸,所以用14C标记葡萄糖,除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物,还会追踪到参与其他代谢反应的产物,C错误;受伤组织修复即是植物组织的再生过程,细胞需要增殖,所以需要核苷酸和氨基酸等原料,而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等,D正确。
11.BCD 与25 ℃相比,4 ℃耗氧量增加,根据题意,电子经线粒体内膜最终传递给氧气,说明电子传递未受阻,A错误;与25 ℃相比,短时间低温4 ℃处理,ATP合成量较少,耗氧量较多,说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热,消耗的葡萄糖量多, B、C正确;DNP使H+不经ATP合酶返回基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,导致ATP合成减少, D正确。
12.AD 夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,光合作用强度明显减弱,A正确;夏季中午气温过高,导致光合酶活性降低,呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶),光合作用强度减弱,但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度,即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量,B错误;光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上而非叶绿体内膜上,C错误;夏季中午叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少,暗反应减慢,导致光反应产物积累,产生反馈抑制,使叶片转化光能的能力下降,光合作用强度明显减弱,D正确。
13.(1)能  种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,且光照有利于叶片叶绿素的形成 (2)不能 光照强度为10 μmol/(s·m2),等于光补偿点,每天光照时长为14小时,此时光照时没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物,故全天没有有机物积累;且每天光照时长大于12小时,植株不能开花 (3)耐受酒精毒害
解析:(1)种子萌发形成幼苗的过程中,消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物,因此在光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时的条件下,虽然光照强度低于光补偿点,但光照有利于叶片叶绿素的形成,种子仍能萌发并成苗。(2)将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10 μmol/(s·m2),等于光补偿点,每天光照时长为14小时,此时光照时没有有机物的积累,黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物,且每天光照时长大于12小时,植株不能开花,因此该水稻不能繁育出新的种子。(3)该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,此时种子获得氧气较少,可通过无氧呼吸分解有机物供能,无氧呼吸产生的酒精对种子有一定的毒害作用,推测该种子应具有耐受酒精毒害的特性。
14.(1)蓝紫光 (2)五碳化合物供应不足   CO2供应不足 强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增加 (3)减弱 促进光反应关键蛋白的合成
解析:(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素,其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大,故色素分离时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。(2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内,苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加,可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足;氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内,光反应速率增强,水光解产生的氧气速率增加。(3)据图分析,与甲组相比,乙组加入BR后光合作用强度较高,说明加入BR后光抑制减弱;乙组用BR处理,丙组用BR和试剂L处理,与乙组相比,丙组光合作用强度较低,由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。
15.(1)高 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物  (3)光照条件 A组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
解析:(1)分析题图b结果可知,培养10天后,A组叶绿素含量为4.2,C组叶绿素含量为4.7,原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素,以尽可能多地吸收光能。(2)图b中B1叶绿素含量为 5.3,B2组的叶绿素含量为3.9,A组叶绿素含量为4.2;B1净光合速率为20.5,B2组的净光合速率为7.0,A组净光合速率为11.8,可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为5.3+3.9=9.2,净光合速率为(20.5+7.0)/2=13.75,两项数据B组均高于A组,推测B组可能会积累更多的糖类等有机物,因而生长更快。(3)分析题意可知,该实验目的是探究B组条件下是否能提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度,因变量为作物产量,可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等,无关变量应保持相同且适宜,故实验设计如下:实验材料:选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法:按图a所示条件,分为A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以A组为对照,并保证除遮光条件外其他环境条件一致,收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论:如果B组遮光条件下能提高作物产量,则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
16.(1)层析 3 磷酸甘油酸 (2)光合速率大,消耗的二氧化碳多 蓝 溶质浓度升高 (3)不同颜色 光强度 光照时间
解析:(1)可用层析法分离光合色素。光反应产生的ATP和NADPH可用于碳反应中3 磷酸甘油酸的还原。(2)由图1可知,蓝光条件下植物的光合速率远大于红光条件下的,因此会消耗更多的CO2,导致胞间CO2浓度降低。由图2可知,蓝光+绿光组气孔导度明显低于蓝光组,表明绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用;而蓝光+绿光+蓝光组气孔导度比蓝光+绿光组的大,且比蓝光组更大,说明先蓝光再绿光后蓝光处理可逆转绿光的阻止作用。蓝光可使保卫细胞光合产物增多,也可使离子吸收增加,这些都会增大保卫细胞内的溶质浓度,从而使细胞渗透吸水,气孔开放。(3)可采用不同颜色的LED灯或者利用滤光性薄膜来获得不同的光质环境。由实验结果可知,合理调整红光和蓝光两种光照射的强度或时间比例或光照次序,利于次生代谢产物合成。
17.(1)叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5 klx光合曲线的斜率 (2)蔗糖 叶 (3)降低 A
解析:该实验的自变量是遮阴处理的时间。 (1)从实验结果可知,在一定范围内,随遮阴时间的延长,植株的叶绿素含量逐渐升高,有利于植株吸收光能,制造更多的有机物,使花生适应弱光环境;随遮阴时间的延长,植株的光饱和点逐渐降低,但是光合曲线斜率逐渐升高,说明植株在较低光强度下也能达到最大的光合速率;随着遮阴时间的延长,光补偿点变小,说明植株可通过降低呼吸速率使其在较低的光强度下开始进行有机物的积累;根据表中的低于5 klx光合曲线的斜率指标可以判断,实验范围内,遮阴时间越长,植株利用弱光的效率越高。(2)植物的光合产物三碳糖大部分转移到叶绿体外合成蔗糖,以蔗糖形式提供给各器官利用。遮阴4小时与遮阴2小时比较,叶中的光合产量相同,但是果实中的光合产量下降,这表明较长遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至叶中。(3)由表中数据可知,与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产量均降低,根据实验结果推测,在花生与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对花生的遮阴时间小于2小时,才能获得较高的花生产量。
小高考共性·借鉴类
1.B 唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的,不需要消耗ATP水解释放的能量,A错误;生长素的极性运输是细胞的主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,B正确;光反应阶段中水在光下分解产生NADPH和氧气,不需要消耗ATP水解释放的能量,C错误;乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下转化成乳酸,此过程既不产生ATP,也不消耗ATP,D错误。
2.D 研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏,加入过量不会破坏叶绿素,A错误;层析液由有机溶剂配制而成,B错误;层析液易挥发,层析分离时烧杯上要加盖,C错误;对照图示结果分析可知,该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b,D正确。
3.C 基因突变是基因上碱基对的增添、缺失或替换,无法通过显微镜观察识别,A错误;两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异需要通过电子显微镜才可观察到,B错误;两种杨树叶绿体类囊体数量的差异会导致光合速率不同,可以通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C正确;“植物细胞的吸水和失水”实验可以探究植物细胞的死活和细胞液浓度的大小,无法测定细胞中的花青素的绝对含量,D错误。
4.(1)CO2 O2 (2)DNA (3)细胞质基质 核孔 mRNA 翻译 (4)提高机体的免疫能力
解析:(1)根据题意,丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A,再彻底分解产生CO2和[H],[H]参与有氧呼吸第三阶段,与O2结合,形成H2O。(2)据图可知,乙酰辅酶A进入细胞核中,在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应,根据题意,该过程是乙酰辅酶A使染色质中与DNA结合的蛋白质发生乙酰化反应,进而激活了相关基因的转录。(3)据图可知,线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到达细胞质基质中,激活了NFAT等蛋白质分子,激活的NFAT等蛋白质分子要穿过核孔才能进入细胞核,促进白细胞介素基因的转录。相关基因转录形成mRNA,mRNA与核糖体结合后,经翻译产生白细胞介素。(4)据图可知,T细胞内乙酰辅酶A和自由基可调控核内基因的表达,合成干扰素、白细胞介素等,其对提高机体的免疫能力具有重要意义。
5.(1)类囊体(薄)膜 C5 (2)叶绿体基质 细胞质基质 (3)肽 (4)光能 糖类 (5)非还原糖较稳定(或蔗糖分子为二糖,对渗透压的影响相对小)
解析:(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上;在暗反应过程中,一分子CO2和一分子C5在酶的催化下结合、反应,形成两分子C3。(2)光合作用的暗反应阶段发生在叶绿体基质中,固定CO2形成PGA发生在暗反应过程中,相关的酶分布在叶绿体基质中。由题图可以看出,TP合成蔗糖的过程发生在细胞质基质中,相关酶也分布在细胞质基质中。(3)氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成肽键。(4)光合作用的光反应阶段,叶绿体中的光合色素可将光能转变成ATP中的化学能。根瘤中没有叶绿体,不进行光合作用,故其中合成ATP的能量主要来自呼吸作用中糖类的氧化分解。(5)与葡萄糖相比,蔗糖是非还原性二糖,化学性质较稳定;质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液,蔗糖溶液溶质分子数少,渗透压低,对植物细胞的渗透压影响相对小。
全国卷真题·再回访·寻共性
1.C 蔗糖溶液初始浓度相同,实验结果显示水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化、细胞b体积增大、细胞c发生了质壁分离,说明水分交换前,细胞a、b、c的细胞液浓度分别等于、大于和小于外界蔗糖溶液的浓度,A、B不符合题意。水分交换平衡时,细胞a的细胞液浓度等于初始外界蔗糖溶液浓度;细胞c失水,发生质壁分离,导致细胞c的外界蔗糖溶液浓度下降,小于初始浓度,水分交换平衡时,细胞c的外界蔗糖溶液浓度等于细胞c的细胞液浓度,但细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C符合题意,D不符合题意。
2.C 实验①结果表明在低浓度Mg2+条件下,酶P具有催化活性,A错误;实验③⑤的结果表明,不论在低浓度Mg2+还是在高浓度Mg2+条件下,蛋白质组分都无催化活性,B错误;实验④⑤的结果表明,在高浓度Mg2+条件下,酶P中的RNA组分具有催化活性,而蛋白质组分没有催化活性,C正确,D错误。
3.C 有氧呼吸的全过程分为三个阶段,分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行,这三个阶段都能释放能量,产生ATP,A正确;在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应,则线粒体内膜上的酶可以催化前两个阶段产生的[H]和氧反应形成水,B正确;丙酮酸分解成CO2和[H]属于有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中进行,这一阶段不需要O2参与,C错误;线粒体为半自主性细胞器,其中含有DNA和核糖体,故线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D正确。
4.D 将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,小麦同时进行光合作用和呼吸作用,而容器内CO2含量初期逐渐降低。说明初期小麦的光合速率大于呼吸速率,之后CO2含量保持相对稳定,说明光合速率等于呼吸速率,D正确。
5.B 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,有氧呼吸产生大量能量,有利于其生长繁殖,A正确;酵母菌在无氧呼吸过程中先将葡萄糖转化为丙酮酸,再将丙酮酸转化为乙醇和CO2,B错误、C正确;酵母菌在有氧条件下产生CO2和H2O,在无氧条件下产生乙醇和CO2,D正确。
6.D 以葡萄糖为呼吸作用的底物时,有氧呼吸过程会产生CO2,不产生乙醇;只进行产生乙醇的无氧呼吸过程中,消耗1分子的葡萄糖会产生2分子的CO2和2分子的乙醇,A正确;若细胞只进行有氧呼吸,消耗1分子葡萄糖的同时会消耗6分子O2,产生6分子CO2,即吸收O2的分子数与释放CO2的相等,B正确;若细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,则消耗1分子葡萄糖只产生2分子的乳酸,此过程中无O2吸收,也无CO2释放,C正确;若细胞同时进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的少;若细胞同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数,D错误。
7.(1)dATP分别脱掉γ、β位上的磷酸基团后,成为组成DNA分子的基本单位(原料)
解析:(1)与ATP相比,dATP中的五碳糖是脱氧核糖,其脱掉远离“dA”的两个磷酸基团之后,变成腺嘌呤脱氧核糖核苷酸;腺嘌呤脱氧核糖核苷酸是组成DNA的基本单位。
8.(1)O2、NADPH、ATP (2)部分光合产物用于叶片自身的细胞呼吸,为新陈代谢提供能量;部分光合产物用于叶片自身的生长发育 (3)干旱会导致气孔开度减小,胞间CO2浓度降低,与C3植物相比,C4植物的CO2补偿点较低,能在较低浓度的CO2条件下,固定利用更多的CO2进行光合作用,以维持自身的生长
解析:(1)植物光合作用过程中光反应阶段发生水的光解、NADPH和ATP的合成,其中水的光解过程中会释放O2,并产生H+、e-,H+、e-与NADP+反应生成NADPH,ATP的合成过程中以ADP和Pi为原料,利用光能合成ATP,因此光反应阶段的产物有O2、NADPH和ATP。(2)正常情况下,叶片光合作用合成的有机物一部分用于叶片自身的呼吸作用,为叶片的生命活动提供能量;一部分光合产物会储存在叶片中,用于叶片自身的生长发育,因此植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。(3)干旱会导致气孔开度减小,胞间CO2浓度降低,CO2补偿点是衡量植物对低CO2浓度适应能力的指标,和C3植物相比,C4植物的CO2补偿点较低,C4植物能在较低浓度的CO2条件下,固定并利用更多的CO2进行光合作用,以维持自身的生长。
9.(1)主动运输需要呼吸作用提供能量,O2浓度小于a时,根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关 (2)根细胞的细胞膜上运输NO的载体蛋白数量有限,此时载体蛋白已达到饱和 (3)作物甲的NO最大吸收速率大于作物乙,消耗的O2多 (4)及时松土透气
解析:(1)主动运输需要载体蛋白和能量,题图中O2浓度小于a时,根细胞对NO的吸收速率与O2浓度呈正相关,可以说明NO进入根细胞需要消耗能量,运输方式为主动运输。(2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO速率不再增加,其原因可能是根细胞的细胞膜上运输NO的载体蛋白数量有限,此时载体蛋白已达到饱和。(3)题图中作物甲在NO最大吸收速率时对应的O2浓度大于作物乙的,说明作物甲和作物乙各自在NO最大吸收速率时,作物甲消耗的O2多,因此作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙。(4)在农业生产中,可以采取及时松土透气的措施,来促进根细胞进行有氧呼吸,产生更多的能量,以促进农作物对NO的吸收利用。
10.(1)叶绿体(类囊体薄膜)、细胞质基质、线粒体 细胞呼吸 (2)蒸腾作用过强导致植物失水 光合作用 (3)实验思路:取若干长势相同的植物甲,平均分为A、B两组;将A组置于干旱条件下培养,B组置于水分充足的条件下培养,其他条件相同且适宜;一段时间后,分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果:B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化,A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。
解析:(1)白天植物的叶肉细胞既可以进行光合作用,又可以进行呼吸作用,光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体,呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知,白天液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用,此时叶肉细胞也进行呼吸作用,经呼吸作用释放出的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的环境中,白天气孔关闭,可以降低蒸腾作用,避免植物细胞过度失水而死亡,夜间气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中,白天气孔关闭时,储存在液泡中的苹果酸脱羧释放的CO2可为光合作用提供原料,保证了光合作用的正常进行。(3)该实验的目的是验证植物甲在干旱环境中存在特殊的CO2固定方式,根据题干信息晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中,推测苹果酸的存在会导致液泡中呈酸性,由白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用,可判断苹果酸分解释放出CO2后液泡中酸性下降或趋于中性,因此实验中需检测白天和夜晚叶肉细胞中液泡的pH。
11.(1)细胞质基质 (2)无氧呼吸 (3)光能 (4)O2、NADPH (5)H2O、CO2
解析:(1)(2)根据表格中信息,终产物是乙醇和CO2,综合分析判断该反应为无氧呼吸,葡萄糖可作为无氧呼吸的反应物,无氧呼吸发生在细胞质基质,其合成ATP的能量来源为化学能,终产物是乙醇和二氧化碳。(3)(4)根据表格中信息,光合作用的光反应和其发生的部位可知,其合成ATP的能量来源为光能,光反应的产物为O2、NADPH(根据表格中信息可知产物不用写ATP)。(5)根据表格中信息判断,在线粒体中利用丙酮酸等物质进行的是有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,该过程将丙酮酸中的化学能释放出来,其中有氧呼吸第二阶段的产物是二氧化碳,第三阶段的产物是水(根据表格中信息可知产物不用写ATP)。专题七 生物技术与工程
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Ⅰ.发酵工程
1.[2022·山东卷]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产。关于该生产过程,下列说法错误的是(  )
A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深层通气液体发酵技术提高产量
C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌
2.[2022·山东卷](不定项选择)啤酒的工业化生产中,大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(  )
A.用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就能产生α 淀粉酶
B.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C.糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
3.[2021·浙江6月]下列关于原生质体和细胞计数的叙述,错误的是(  )
A.测定植物原生质体的密度时,可用血细胞计数板
B.红墨水不能进入活细胞,可用于检测细胞的存活状态并计数
C.涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落,都可用于细菌计数
D.酵母菌在液体培养基中培养一段时间后,可用比浊计测定其密度
4.[2021·浙江1月]用白萝卜制作泡菜的过程中,采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(  )
A.将白萝卜切成小块
B.向容器中通入无菌空气
C.添加已经腌制过的泡菜汁
D.用沸水短时处理白萝卜块
5.[2022·湖南卷]黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是________,工艺b是________(填“消毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素,脲酶固定化后稳定性和利用效率提高,固定化方法有________________________(答出两种即可)。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6.[2022·广东卷]研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题:
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用________________法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养物,除了稀释涂布平板法,还可采用______________法。据图分析,拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是__________________________________________。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是____________________________________________。
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有________________。
7.[2022·浙江6月,节选]回答下列(一)小题:
(一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题:
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌,可将土样用________制成悬液,再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的________中保温一段时间,其目的是________________________________________________。
(2)为提高筛选效率,可将菌种的________过程与菌种的产酶性能测定一起进行:将上述悬液稀释后涂布于以淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养,采用________显色方法,根据透明圈与菌落直径比值的大小,可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌,可利用现有菌种,通过________后再筛选获得或利用转基因、________等技术获得。
8.[2021·河北卷,节选]葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料,同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。
回答下列问题:
(2)为了解皮渣中微生物的数量,取10 g皮渣加入90 mL无菌水,混匀、静置后取上清液,用稀释涂布平板法将0.1 mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95,则每克皮渣中微生物数量为__________个。
(3)皮渣堆积会积累醋酸菌,可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时,需要将培养基的pH调至__________性,灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板,加入碳酸钙的目的是__________________________________________________________。培养筛选得到的醋酸菌,在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为__________。
(4)皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时,乳酸菌有可能混入其中,且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验,区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌。(简要写出实验步骤和预期结果)
9.[2021·广东卷]中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液,含较多蔗糖)为原料,在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液体培养基中将蔗糖作为__________,并不断提高其浓度,经多次传代培养(指培养一段时间后,将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用__________的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。此外,选育优良菌株的方法还有__________________________________等。(答出两种方法即可)
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统,其培养基盐浓度设为60 g/L,pH为10,菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(答出两点即可)
(3)研究人员在工厂进行扩大培养,在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵,结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期,并产生了少量乙醇等物质,说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA,说明其能分泌________________________________________________________________________。
Ⅱ.基因工程和细胞工程
1. [2022·浙江6月] 下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是(  )
A.用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D.不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
2.[2022· 山东卷]如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是(  )
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
3.[2022·山东卷]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是(  )
A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
4.[2021·山东卷]粗提取 DNA 时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是(  )
A.加入适量的木瓜蛋白酶
B.37~40 ℃的水浴箱中保温 10~15 分钟
C.加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D.加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L
5.[2021·浙江6月]采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是(  )
A.基因编辑处理的受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B.基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期,须将其植入同期发情小鼠的子宫,才可获得表达EGFP的小鼠
C.分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D.通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎
6.[2021·浙江1月]下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是(  )
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化
7.[2020·北京卷]人体感染新冠病毒后,机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列,构建表达载体并在相应系统中表达,可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是(  )
A.该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测
B.在该单抗制备过程中利用了基因工程技术
C.该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合
D.可用抗原—抗体反应检测抗体基因表达产物
8.[2020·北京卷]为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是(  )
A.①+③ B.①+②
C.③+② D.③+④
9.[2020·天津卷]在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的(  )
A.卵原细胞 B.初级卵母细胞
C.次级卵母细胞 D.卵细胞
10.[2022·湖南卷]水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是________________,物质b是________。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是______________________________。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有________________、________________________和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是________________。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的________(填“种类”或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,简要写出实验设计思路
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.[2022·山东卷]某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG P和FLAG P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是________________________,为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析,出现该问题的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测,药物A的作用是________________;由②④组或③⑤组的差异推测,P△中缺失的特定序列的作用是
________________________________________________________________________。
(4)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.[2021·河北卷]采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。回答下列问题:
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体称为__________________。
(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需要的两种酶是______________________________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是__________________________。
(3)进行前期研究时,将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是__________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是
________________________________________________________________________。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的__________(填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的__________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是
________________________________________________________________。
相较于草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于________________________________________________(写出两点即可)。
13.[2021·山东卷]人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对γ基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是________,在R末端添加的序列所对应的限制酶是________。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要________种酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL11A蛋白结合位点位于__________________________________,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.[2021·广东卷]非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图),可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料),以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率。
回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外,获得酶基因的方法还有__________________________________。(答出两种即可)
(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,方法有________________________________。(答出两种即可)
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备______________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白,需要采用的方法有
________________________________________________________________________。
(4)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同,可能导致的结果是______________________。在分子水平上,可以通过改变__________________,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的改造和优化。
15.[2021·湖南卷]M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示。回答下列问题:
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是________________,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的____________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为______________________(答出两点即可),功能上具有______________。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
———————————— 全国卷真题·再回访·寻共性 ————————————
Ⅰ.发酵工程
1.[2021·全国乙卷]工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的__________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的________、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质,通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于________(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是________________(答出1点即可)。
2.[2020·全国卷Ⅰ]某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用__________________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是________。甲、乙培养基均属于________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是______________________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即______________________________________。
3.[2020·全国卷Ⅲ,37节选]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题:
(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋,制作果酒需要________菌,这一过程中也需要O2,O2的作用是____________________________________。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌属于__________(填“好氧”或“厌氧”)细菌。
Ⅱ.基因工程和细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.[2022·全国乙卷]新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒,检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是________________,再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______________________来进行。PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是________________。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明____________________(答出1种情况即可);若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明________________________。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是________________。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是______________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到________时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有________________________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.[2021·全国甲卷]PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR扩增DNA片段;④采集病人组织样本。回答下列问题:
(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是________(用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步,其中复性的结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与______________特异性结合。
(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指
________________________________________________________________________
________________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
4.[2021·全国乙卷]用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题:
(1)常用的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。图中________________酶切割后的DNA片段可以用E·coli DNA连接酶连接。图中____________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能________;质粒DNA分子上有__________,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是
________________________________________________________________________。
(4)表达载体含有启动子,启动子是指
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
等级考真题·真体验·寻趋势
Ⅰ.发酵工程
1.D 青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌;提供相同含量的碳源,葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多,会导致细胞失水,发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,乳糖是二糖,可被水解为半乳糖和葡萄糖,是青霉菌生长的最佳碳源,可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件,A正确;青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B正确;选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后,才可接种到发酵罐中进行工业化生产,C正确;为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染,获得纯净的青霉素,发酵罐仍需严格灭菌,D错误。
2.ACD 赤霉素能促进种子的萌发,据此可推测若用赤霉素处理大麦,可诱导α 淀粉酶相关基因的表达,促进α 淀粉酶的合成,进而使大麦种子无须发芽就能产生α 淀粉酶,A正确;焙烤可以杀死大麦种子的胚,但不使淀粉酶失活,没有进行灭菌,B错误;糖浆经蒸煮(产生风味组分、终止酶的进一步作用,并对糖浆灭菌)、冷却后再接种酵母菌进行发酵,防止高温杀死菌种,C正确;转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,D正确。
3.C 血细胞计数板法适用于较大细胞或颗粒,因此可以将原生质体制成的悬浮液滴加在血细胞计数板上,对植物原生质体进行显微计数,A正确;活细胞的质膜具有选择透过性,不会被红墨水染上颜色,死细胞的质膜选择透过性丧失,会被红墨水染上颜色,故可通过观察细胞内部是否变红来判断细胞活性并计数,B正确;涂布分离法可以对样液中的细菌进行计数,而划线分离法无法对样液中的细菌进行计数,C错误;可以用比浊计测定酵母菌培养液中酵母菌细胞的数目,从而得到其密度,D正确。
4.B 将白萝卜切成小块可增大与腌料的接触面积,用沸水短时处理可抑制其他杂菌的繁殖,这两种方法均可缩短腌制时间,A、D正确;制作泡菜主要利用的是乳酸菌,其在无氧条件下进行发酵,因此向容器中通入无菌空气不利于腌制,B错误;泡菜汁含有一定量的发酵菌种,添加已经腌制过的泡菜汁相当于接种了菌种,可以缩短腌制时间,C正确。
5.(1)酵母菌 消毒 杀死啤酒中部分微生物,防止杂菌污染,延长其保存期 (2)酚红 化学结合法、包埋法、物理吸附法 (3)pH 随着培养时间延长,两图形中脲酶活力变化曲线基本一致,当pH从6.5降为4.5时,酶活力逐渐下降后保持相对稳定 (4)在发酵环节加入尿素分解菌,使尿素被分解, EC不能形成,从而降低EC含量
解析:(1)制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸,加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生物,工艺b是消毒,消毒能杀死啤酒中部分微生物,防止杂菌污染,延长其保存期。(2)由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,pH升高,所以可以用检测pH变化的方法来判断尿素是否被分解,故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上,实现酶的反复利用,并提高酶稳定性,酶的各项特性(如高效性、专一性和作用条件的温和性)依然保持。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。(3)对比两坐标曲线,随着培养时间延长,两图形中脲酶活力先增加后保持相对稳定,两者变化曲线基本一致,所以培养时间不是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。左图中当pH从6.5降为4.5时,酶活力由1.6逐渐下降后相对稳定,右图中当pH为6.5时,酶活力可以达到5.0并保持不变,故pH值是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。(4)从坐标图形看,利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。该实验的实验思路为:将分解尿素的细菌,扩大培养后经过酸性培养基的初筛后,在添加酚红的培养基上进行复筛,挑选目标菌株接种到发酵环节,使尿素被分解, EC不能形成,从而降低EC含量。
6.(1)高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
解析:(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法,将单个微生物分散在固体培养基上,经过培养得到单菌落,从而获得纯净培养物。分析题图可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物,只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活),故将采集的样品置于各种培养基中培养,仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物,作为该生态系统的分解者,能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低,故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,应具有耐低温的特性,才能高效降解多糖,保证拟杆菌的正常生命活动所需。
7.(一)(1)无菌水 水浴 杀死不耐热微生物 (2)分离 KI I2 (3)人工诱变 原生质体融合
解析:(一)本实验的目的是筛选产淀粉酶的枯草杆菌,在获得枯草杆菌的同时,该菌也能产淀粉酶。(1)将含有目的菌株的土样用无菌水制成悬液后,由于产淀粉酶的枯草杆菌有耐高温的特性,为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌,可在80 ℃的水浴中保温一段时间,把不耐热的微生物杀死。(2)将菌种的分离过程和菌种的产酶性能测定一起进行,可提高筛选的效率,结合淀粉与KI I2反应显蓝色的特性,利用选择培养基进行筛选,根据透明圈与菌落直径比值的大小,粗略估计菌株是否产酶及产酶性能。(3)该目的菌株可以从自然界中筛选,也可用诱变育种的方法获得,还可用转基因技术或植物细胞工程中的原生质体融合等技术对现有菌种进行遗传物质改造,再进行筛选。
8.(2)8.8×107 (3)酸 醋酸菌产生的醋酸使碳酸钙溶解产生透明圈,从而筛选菌株 碳源
(4)将筛选培养基放入无氧环境中培养,透明圈变大的为乳酸菌,透明圈大小不变的为醋酸菌
解析:(2)三个平板中菌落数量平均值为(78+91+95)/3=88,10 g皮渣加入90 mL无菌水,稀释倍数为104,接种量为0.1 mL,则每克皮渣中微生物数量为88÷0.1×104×100÷10=8.8×107个。(3)醋酸菌适于在酸性环境中生存,因此应将培养基的pH调至酸性。由于醋酸菌产生的醋酸遇到碳酸钙会使碳酸钙溶解,因此在培养基中加入碳酸钙,优良菌株产生的醋酸较多,能使碳酸钙溶解产生较大的透明圈,从而筛选菌株。在缺少糖源的培养基中加入乙醇,可提供碳源。(4)醋酸菌为好氧菌,只能在有氧条件下生存,乳酸菌为兼性厌氧型菌,在有氧和无氧条件都可生存,故可将筛选培养基放入无氧环境中培养,透明圈变大的菌落为乳酸菌,透明圈大小不变的菌落为醋酸菌。
9.(1)唯一碳源 稀释涂布平板 诱变育种、基因工程育种 (2)该系统的高盐浓度、较强的碱性环境抑制其他微生物生长 (3)氧气 (4)蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶
解析:(1)为了使菌株H对蔗糖耐受性和利用效率提高,可在液体培养基中加入蔗糖作为唯一碳源,并不断提高蔗糖浓度进行培养。对菌落计数时常用稀释涂布平板法。另外选育优良菌株还可利用人工诱变处理微生物,使其发生突变,再从中筛选出符合要求的突变菌株,或者通过基因工程的方法得到优良菌株等。(2)由于菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性,在发酵系统的培养基中加入高浓度盐并调节pH至强碱性,不会影响菌株H的生长繁殖,但可以抑制其他微生物的生长,因此不需要再进行灭菌。(3)乙醇是微生物无氧呼吸的产物,说明高密度培养时菌株H进行了无氧呼吸,故发酵条件中氧气可能是高密度培养的限制因素。(4)菌株H能分解含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾,说明菌株H能分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。
Ⅱ.基因工程和细胞工程
1.D 用自然生长的茎段进行组织培养,可取一茎段在70%乙醇中浸泡10 min,再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5 min,然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5 min,最后在超净台中用无菌水清洗,A错误;培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入但不能阻止瓶内外的气体交换,B错误;蛭石不能为组培苗提供营养物质,C错误;不带叶片的菊花幼茎切段可以脱分化后再分化出根、叶等器官,最终形成完整的菊花植株,为器官发生途径,D正确。
2.D 根据题意,双抗具有双特异性,即可同时与2种抗原发生特异性结合,A正确;根据抗体与抗原特异性结合的原理,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物作用于特定的靶细胞,B正确;双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子经过解偶联后重新偶联形成的,故筛选时需要使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测,从而筛选出具有双特异性的抗体,C正确;同时注射2种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,进而产生两种抗体,一种浆细胞只能产生一种抗体,并不能产生双抗,D错误。
3.B 过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行可以使酶的活性降低,可以防止DNA降解,A正确;离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质等的沉淀,B错误;在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色,C正确;粗提取的DNA中可能含有蛋白质,D正确。
4.A 木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质,由于酶具有专一性,不能水解DNA,过滤后在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物,A正确;DNA和蛋白质对高温耐受性不同,将滤液放在60~75 ℃的水浴箱中保温 10~15 分钟,使蛋白质变性析出,B错误;向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精,此时DNA析出,不会进入滤液中,C错误;加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L,DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度小,DNA析出,不会进入滤液中,D错误。
5.B 胚胎体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液,以培养不同发育时期的胚胎,A正确;基因编辑处理的受精卵经体外培养至8细胞期以上,才可将其植入同期发情小鼠的子宫,获得表达EGFP的小鼠,B错误;由于采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,而Y染色体只存在于雄性体内,因此通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎;分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠,C、D正确。
6.C 动物细胞培养过程需要无菌操作,故步骤①的操作需要在无菌环境中进行,A错误;动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,将其分散成单个细胞,制成细胞悬液,B错误;传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞,再分瓶培养,C正确;步骤④为传代培养过程,该过程中部分细胞可能发生细胞转化,核型改变,D错误。
7.A 由题意可知,该单抗可与新冠病毒相应蛋白质特异性结合,而不能与新冠病毒的核酸结合,所以该单抗不能直接用于新冠病毒的核酸检测,A错误;由题“针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列,构建表达载体并在相应系统中表达,可制备出全人源单克隆抗体”可知,在该单抗制备过程中利用了基因工程技术,B正确;针对新冠病毒表面抗原制备出的单抗,可与新冠病毒相应蛋白特异性结合,C正确;抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原—抗体杂交反应,若呈阳性,则说明已翻译出相应的蛋白质,D正确。
8.B 图示中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中,若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子,需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列,应选择的引物组合是①+②,即B正确,A、C、D错误。
9.C 克隆哺乳动物时,一般将动物的一个体细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。通常作为核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞,C正确。
10.(1)氨基酸序列多肽链 mRNA 密码子的简并性 (2)从基因文库中获取目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 DNA双链复制 (3)种类 提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同,导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏 (4)取3支试管,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素;用酒精消毒,用注射器取同一种动物(如家兔)血液,立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中,静置相同时间,统计三支试管中血液凝固时间
解析:(1)物质a是氨基酸序列多肽链,物质b是mRNA。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是密码子的简并性,即一种氨基酸可能有几种密码子。(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA双链复制。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,据图可知,水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升,且差别不大;而水解产物中抗凝血活性有差异,经酶甲处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升后相对稳定,经酶乙处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升后下降,且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性,差异明显,据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关,导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同,导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,实验设计思路:取3支试管,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素;用酒精消毒,用注射器取同一种动物(如家兔)血液,立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中,静置相同时间,统计三支试管中血液凝固时间。
11.(1)两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补配对  5′端
(2)在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变 在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数
(3)促进UBC与FLAG-P的结合 与UBC结合的关键序列
(4)药物A促进UBC与FLAG-P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
解析:(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸,因此设计扩增P基因的引物,需要两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时,是将脱氧核苷酸加到引物的3′端,为了不破坏目的基因,该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。
(2)融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同,说明P基因翻译时出错。由图可看出,在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变,可通过在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数,这样能保证P基因转录出的mRNA上的读码框不改变,能够正常翻译。
(3)①组仅添加UBC,处理后,用UBC抗体检测,不出现杂交带;②组添加UBC和FLAG P,出现杂交带;③组添加UBC、药物A和FLAG P,杂交带更加明显,说明药物A的作用是促进UBC与FLAG P的结合。②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG P,出现杂交带;④⑤组使用FLAG P△,不出现杂交带,据此推测P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。
(4)根据(3)的分析推测,药物A促进UBC与FLAG P的结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的。
12.(1)基因组文库 (2)限制酶(或限制性核酸内切酶)和DNA连接酶 鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含目的基因的细胞筛选出来 (3)农杆菌转化法 避免转基因植物所含的目的基因通过花粉传播,使目的基因进入近缘作物造成基因污染 (4)富集能力 叶 (5)转基因植物细胞的液泡膜上有Cd转运蛋白,能够增强液泡对Cd的吸收,增加了细胞液浓度,从而增强细胞的吸水能力,有利于适应高Cd环境 一方面杨树有发达的根系,对土壤中Cd的吸收能力强;另一方面杨树枝叶繁茂,对富集到茎叶中的Cd后续处理方便
解析:(1)将某种生物体内的全部DNA提取出来,选用适当的限制酶切割,然后将切割后的DNA片段分别与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体包含了这种生物的所有基因,称为这种生物的基因组文库。(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,需要用到限制酶和DNA连接酶;构建的重组基因表达载体必须含有标记基因,其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含目的基因的细胞筛选出来。(3)农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,其含有的Ti质粒可携带目的基因进入受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,因此将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是农杆菌转化法;采用不育株系作为实验材料的目的是避免转基因植物所含的目的基因通过花粉传播,使目的基因进入近缘作物造成基因污染。(4)与野生型比较,转基因植株无论是地上部分还是地下部分,Cd含量都比野生型高,说明转基因植株对Cd具有更强的富集能力,转基因植物叶片中Cd含量最高,因此对转基因植株的叶进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。(5)由“YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上”可知,转基因植物细胞的液泡膜上有Cd转运蛋白,能够增强液泡对Cd的吸收,增加了细胞液浓度,从而增强细胞的吸水能力,有利于适应高Cd环境。相较于草本植物而言,一方面杨树有发达的根系,对土壤中的Cd吸收能力强,因此对Cd污染的土壤修复能力强,另一方面杨树枝叶繁茂,对富集到茎叶中的Cd后续处理方便,故采用杨树作为Cd污染土壤修复植物。
13.(1)SalⅠ EcoRⅠ 6 (2)F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达 (3)引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上 根据有无荧光情况判断,F1~F4与R扩增产物上均有结合位点,因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游(右侧);F5~F6与R扩增产物上均无结合位点,可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游(左侧),所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
解析:(1)由题意可知,为了扩增出γ基因上游调控序列及启动子的不同长度的片段,在调控序列及启动子的读取方向上(题图上图中从左至右)需要设计F1~F7多个引物,反向上只需同一个引物R即可。根据图示可知,荧光蛋白基因的终止子位于其左侧,为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,扩增后的产物需要插入到荧光蛋白基因的上游(题图下图中荧光蛋白基因右侧)才能发挥作用,结合图中限制酶的作用位置可知,EcoRⅠ能够破坏荧光蛋白基因,NheⅠ位于终止子的下游,二者不能用来切割载体,所以只能用MunⅠ和XhoⅠ来切割载体。由于γ基因上游的调控序列及启动子中也含有MunⅠ和XhoⅠ的识别序列,所以在F1~F7末端不能添加其相应序列。比较图中几种限制酶的识别序列及切割位点可知,MunⅠ和EcoRⅠ切割后所产生的黏性末端相同,XhoⅠ和SalⅠ切割后所产生的黏性末端也相同,所以在F1~F7末端添加限制酶SalⅠ所对应的序列,在R末端添加限制酶EcoRⅠ所对应的序列,这样可将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达。本实验中,产物扩增需要Taq酶,载体构建过程中需要MunⅠ和XhoⅠ来切割载体,需要SalⅠ和EcoRⅠ来切割扩增后的产物,还需要DNA连接酶连接切口,故共需要6种酶。(2)F1~F7与R作为引物扩增的产物可能含有启动子,也可能不含有,受体细胞中含F1~F6与R扩增产物的载体能够表达出荧光蛋白,受体细胞有荧光,说明这些扩增产物包含完整的启动子部分,而含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,说明该扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达。(3)向培养液中添加适量的雌激素后,P启动子能够启动BCL11A基因的表达,产生BCL11A蛋白,若受体细胞中含有BCL11A蛋白结合位点,BCL11A蛋白与该结合位点结合后,会抑制荧光蛋白基因的表达。含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,据此可推测BCL11A蛋白结合位点位于F1~F4的共同部分,即F4所对应调控序列的下游,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,据此可推测F5~F6与R扩增产物上均无BCL11A蛋白结合位点,即BCL11A蛋白结合位点应位于F5所对应调控序列的上游,而γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,所以BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
14.(1)基因文库中获取、人工合成法 (2)盐析法、酶解法或高温变性 (3)感受态 抗原—抗体杂交技术 (4)有的酶失活而使反应中断 基因的碱基序列
解析:(1)分析题意,研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR技术,此外获得酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,可根据DNA和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质,方法有盐析、酶解法或高温变性法等。(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备感受态细胞,即利用钙离子处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,使其易于接受外来的DNA分子。基因工程中,酶基因(目的基因)成功表达的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质,常用抗原—抗体杂交技术进行检测。(4)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。由于酶的作用条件较温和,若这些酶最适反应条件不同,则可能导致有的酶失活而使反应中断。在分子水平上,可以通过改变基因的碱基序列,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的改造和优化。
15.(1)限制性核酸内切酶(限制酶) 磷酸二酯键 (2)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养 (3)动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难 细胞体积小,细胞核大,核仁明显(任选两点作答) 发育的全能性 (4)B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
解析:(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶),故在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)。限制性核酸内切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养。(3)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。(4)先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,制备M蛋白的单克隆抗体;若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活,如果M基因已经失活,则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体,则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为:取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。
全国卷真题·再回访·寻共性
Ⅰ.发酵工程
1.(1)蛋白质 碳源 (2)蛋白酶 脂肪酶 氨基酸 异养好氧 (3)原核生物 CO2和酒精 酒精(乳酸、食盐)
解析:(1)大豆的主要成分为蛋白质,可为米曲霉的生长提供氮源;淀粉属于多糖,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源。(2)蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸。由题干信息可知,米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,可推断出米曲霉属于异养好氧微生物。(3)乳酸菌为原核生物。酵母菌在无氧条件下通过无氧呼吸将葡萄糖分解成CO2和酒精。在发酵池发酵阶段添加的酵母菌和乳酸菌通过无氧呼吸产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌的生长,加入的食盐也可抑制杂菌生长。
2.(1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 (2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机盐
解析:(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。题图中摇瓶M内装有液体培养基甲,培养皿中的培养基乙为固体培养基,相比甲需添加凝固剂Y琼脂。依据题干信息,甲、乙培养基均为以S(一种含有C、H、N的有机物)为唯一氮源和碳源的培养基,可抑制或阻止其他微生物繁殖,仅使能够降解和利用S的菌株生长和繁殖,故属于选择培养基。(2)若使平板上长出的菌落数不超过200个,则接种液中的菌体浓度至多为200个/0.1 mL=2×103个/mL,已知摇瓶M中的细菌细胞数为2×107个/mL,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)S作为一种营养物质,在培养基中浓度过高,可导致培养液渗透压升高,细菌细胞渗透失水,使其代谢速率下降;另一方面S作为污染物,其浓度过高可能抑制菌体生长、代谢和繁殖。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,需进行的实验步骤如下:称取一定质量(10 g)的淤泥溶于一定体积的(90 mL)无菌水中,制备土壤浸出液,经梯度稀释(对于细菌,一般选用104、105、106倍的稀释液)后,采用稀释涂布平板法接种于以S为唯一碳源和氮源的固体培养基(即乙培养基)中,每个稀释倍数下设置三组重复实验;在适宜条件下培养,待长出菌落且菌落数目达到稳定后,选取菌落数在30~300的平板进行计数,统计并计算平均值。(5)在甲、乙两种培养基中,S既作为碳源,又作为氮源,同时培养基中还含有水、无机盐等营养物质。
3.(4)酵母 促进有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖 好氧
解析:(4)利用获得的果汁制作果酒时需要用酵母菌,果酒发酵前期需要O2,O2可促进酵母菌的有氧呼吸,使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,其对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。
Ⅱ.基因工程和细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.(1)反转录酶 (2)特定核苷酸序列 复性
(3)曾经感染过新冠病毒但已康复 已感染新冠病毒,还未康复(或为患者)
(4)目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞(微生物)→目的基因的检测与鉴定
解析:(1)以病毒RNA为模板合成cDNA需要反转录酶。(2)用PCR技术扩增新冠病毒RNA片段时,所需要的引物必须依据新冠病毒RNA中的特定核苷酸序列来进行设计。PCR过程每次循环分为变性(90~95 ℃)、复性(55~60 ℃)和延伸(70~75 ℃)三个阶段,复性阶段温度最低。(3)同时进行核酸检测和抗体检测,若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明曾感染新冠病毒,但现在已康复;若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明已感染新冠病毒,还未康复,具有传染性。(4)基因工程技术获得大量蛋白S的基本操作流程:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞(微生物)→目的基因的检测与鉴定。
2.(1)低温冷冻保存(-196 ℃液氮中保存) 精子不能直接与卵子受精,必须经获能处理后才能获得受精能力 肝素、钙离子载体A23187 MⅡ中期 (2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸
(3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情;取保存的囊胚,用分割针处理获得滋养层细胞,对其进行DNA分析和性别鉴定,获得状态良好的雄性囊胚;将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
解析:(1)精液或胚胎的保存方法为低温冷冻保存,也可将精液或胚胎置于-196 ℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须获能后才可具备与卵子受精的能力,可将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。动物排出的卵子成熟程度不同,但都需要到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力。(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,主要包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)为获得具有优良性状的公羊后代,可利用胚胎工程的方法进行操作:对非繁殖期受体母羊进行发情处理,取囊胚的滋养层细胞做DNA分析和性别鉴定,检测其质量,将筛选得到的状态良好的雄性囊胚移植入受体母羊子宫内。
3.(1)④②③①
(2)热稳定性DNA聚合酶(Taq酶) 延伸 两种引物分别与两条单链DNA模板结合
(3)病原菌DNA (4)一种在生物体外迅速扩增特定DNA片段的技术,它能在短时间内大量扩增目的基因
解析:(1)用PCR技术进行临床的病原菌检测时,首先应采集病人组织样本,从病人组织样本中提取DNA,再利用PCR技术扩增DNA片段,分析PCR扩增结果。(2)利用PCR扩增DNA片段过程中使用的酶是Taq酶。PCR由变性—复性—延伸三个基本反应步骤构成,其中复性的结果是两种引物分别与两条单链DNA模板结合。(3)要扩增病原菌DNA,设计的引物就应该能和病原菌DNA特异性结合。(4)多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增特定DNA片段的技术,它能以极少量的DNA为模板,在短时间内大量扩增目的基因。
4.(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoRⅤ (2)磷酸二酯键 (3)复制 限制酶的切割位点 用含抗生素的培养基进行培养 (4)RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列
解析:(1)由图可以直接看出,EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端;E·coli DNA连接酶可用于连接黏性末端,T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。(2)DNA连接酶催化形成磷酸二酯键。(3)复制原点是在基因组上复制起始的一段序列,可以保证质粒在宿主细胞中复制。质粒上有限制酶的切割位点,可被限制酶切开并使目的基因插入其中。采用在含有特定抗生素的选择培养基上进行选择培养的方法可将含质粒载体的细胞筛选出来。(4)启动子是RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列。
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