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安徽省滁州市2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高一下·滁州期末)农谚“水是庄稼血,肥是庄稼粮”,说明水和无机盐在农业生产中的重要性。下列相关叙述错误的是( )
A.水分子之间存在氢键,从而使水具有较高比热容,温度相对不容易发生改变
B.春暖花开,植物体内结合水和自由水的比值增大,细胞代谢旺盛,生长迅速
C.镁是叶绿素的重要组成成分,缺镁会使叶绿素不能合成,从而导致叶片变黄
D.点燃一粒小麦种子,待其烧尽时见到的灰白色灰烬就是小麦种子里的无机盐
2.(2023高一下·滁州期末)血红蛋白是一个含有两种不同亚基的四聚体,由两条α链和两条β链组成,如图所示。血红蛋白的每一个亚基都含有一个血红素辅基。每条α链由141个氨基酸构成,每条β链由146个氨基酸构成。
下列相关叙述正确的是( )
A.血红素中Ca2+是血红蛋白运输氧的关键物质
B.血红蛋白合成后需要分泌到血浆中发挥作用
C.一分子血红蛋白至少含有4个氨基和4个羧基
D.形成一分子血红蛋白需脱去的水分子数为285个
3.(2023高一下·滁州期末)某同学为验证酶的专一性和高效性设计了两套实验方案,如表所示。实验温度和pH均处于适宜条件。下列相关叙述错误的是( )
方案 催化剂 底物
① 淀粉酶、蔗糖酶 淀粉
② 过氧化氢酶、FeCl3溶液 过氧化氢
A.方案①的自变量是酶的种类,淀粉溶液浓度属于无关变量
B.方案①的目的是验证酶的专一性,可用斐林试剂或碘液检测
C.方案②的pH和温度都属于无关变量,不会影响实验结果
D.方案②的目的是验证酶的高效性,加酶组产生气泡速率快
4.(2023高一下·滁州期末)下图是某同学在观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验时拍摄的细胞分裂图,A~E表示不同时期的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.制作临时装片时,用清水漂洗后,可用醋酸洋红染色
B.按细胞周期过程可将标注的细胞排序为C→B→E→D→A
C.细胞D已经发生了着丝粒分裂,染色体数目出现加倍
D.若要将细胞E移至视野中央,需将装片向右上方移动
5.(2023高一下·滁州期末)细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合,从而降解细胞自身物质的过程,其作用如图所示。Atg是细胞自噬过程中关键的执行因子,其基因家族首先在酵母中发现,包括约20个成员。根据图中所示分析,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞自噬过程受到细胞内多个基因调控
B.细胞自噬的完成涉及细胞间的信息传递
C.细胞自噬可以使酵母菌在营养匮乏时获得所需的物质和能量
D.在细胞器a内含有的多种水解酶能分解衰老、损伤的细胞器
6.(2023高一下·滁州期末)女娄菜是一种雌雄异株植物,其叶形有宽叶和窄叶之分,分别由位于X染色体上的基因B和b控制,含有b的花粉不可育。现有两亲本杂交,后代全为雄株,且宽叶和窄叶之比为1:1.亲本的基因型是( )
A.XBXb×XbY B.XBXb×XBY C.XBXB×XbY D.XbXb×XBY
7.(2023高一下·滁州期末)羊的有角和无角这一对相对性状由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制。公羊中基因型为NN或Nn的表型为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表型为有角,nn或Nn无角。下列相关叙述错误的是( )
A.无角公羊后代中的母羊都是无角
B.有角母羊后代中的公羊都是有角
C.无角公羊的后代中会出现有角个体
D.有角个体相互交配的后代都是有角
8.(2023高一下·滁州期末)“加法原理”和“减法原理”是高中生物学实验中常用的控制变量的方法。下列实验中使用到“减法原理”的是( )
A.在待测组织样液中先后注入双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液
B.在低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中使用卡诺氏液
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中加入DNA酶、RNA酶、蛋白酶等
D.格里菲思将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射
9.(2023高一下·滁州期末) 1953年美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型,在生物学发展史上具有里程碑式的意义。下列关于双链DNA的叙述,错误的是( )
A.DNA两条单链碱基数量相等,两条单链之间A与T相等
B.DNA分子具有多样性的原因之一是其空间结构千差万别
C.G/C碱基对之间有3个氢键,A/T碱基对之间有2个氢键
D.双链DNA的4种碱基的排列顺序之中蕴藏着遗传信息
10.(2023高一下·滁州期末)吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。下列相关叙述错误的是( )
A.基因甲基化能使生物发生基因突变,有利于生物适应环境
B.男性吸烟者精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高
C.吸烟者易患肺癌,癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
11.(2023高一下·滁州期末)现有某mRNA分子的一个片段,其碱基序列为5′-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3′。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下:5′-AUG-3′甲硫氨酸(起始密码子)5′-GCA-3′丙氨酸5′-UAA-3′终止密码子,下列相关叙述正确的是( )
A.该mRNA片段的形成过程中不需要解旋酶参与
B.该mRNA片段翻译过程中需要10种tRNA参与
C.该mRNA片段翻译过程中运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可能是5′-CGU-3′
D.遗传信息流DNA→RNA和RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式相同
12.(2021高二下·渭滨期末)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可以治疗血友病。下列叙述错误的是( )
A.这项研究说明人和牛共用一套遗传密码
B.该牛的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C.该牛分泌的乳汁中也含有人的凝血因子基因
D.该牛的后代也可能含有人的凝血因子基因
13.(2023高一下·滁州期末)DNA分子中发生碱基的替换,增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。下列相关叙述错误的是( )
A.基因突变通常发生在DNA复制时期
B.基因突变是等位基因形成的根本原因
C.豌豆皱粒性状的产生是基因突变的结果
D.用显微镜不能检查出基因突变导致的遗传病
14.(2023高一下·滁州期末)在真核生物体内,染色体是遗传物质DNA的主要载体。下列相关叙述错误的是( )
A.一个染色体组内的染色体,在形态、结构和功能上各不相同
B.高等植物的每个染色体组中不一定都含有常染色体和性染色体
C.一般情况下,同一物种的同源染色体在形态和大小上是相同的
D.只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于可遗传变异
二、多选题
15.(2023高一下·滁州期末)酸性重铬酸钾是实验室常用的一种强氧化剂,能将酒精中的羟基氧化成羧基,从而产生由橙色变为灰绿色的颜色变化。某同学进行如图所示的实验。
下列相关叙述错误的是( )
A.根据A瓶是否产生CO2可判断酵母菌细胞是否进行有氧呼吸
B.可在B瓶中加入溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2的产生情况
C.在A瓶的滤液中加入斐林试剂摇匀,可直接检测葡萄糖是否完全消耗
D.培养初期,向A瓶的滤液中加入酸性重铬酸钾溶液不会发生颜色变化
16.(2023高一下·滁州期末)玉米是雌雄同株异花植株,非甜玉米对甜玉米为显性。现将纯种非甜玉米(M)和纯种甜玉米(N)进行间行种植。下列关于其子代的叙述,错误的是( )
A.M和N上所得到的子代中都有甜玉米
B.M和N上所得到的子代中都有非甜玉米
C.M上得到的籽粒,有的能发育为甜玉米
D.N上得到的籽粒,有的能发育为非甜玉米
17.(2023高一下·滁州期末)下图为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线。
下列相关叙述正确的是( )
A.AB段和FG段均发生了DNA的复制
B.BC段形成的原因是着丝粒的分裂
C.FG段能够发生同源染色体的配对
D.HI段染色体的数目是DNA数目的2倍
18.(2023高一下·滁州期末)DNA一条链的一个末端有游离的磷酸基团称为5′-端、另一末端有游离的羟基称为3′-端,RNA也有类似的结构。下列有关真核生物遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.DNA复制时,若子链延伸方向与解旋方向一致,则子链进行连续复制
B.转录时,RNA聚合酶沿着DNA的一整条链从3′-端移动到5′-端合成一个RNA分子
C.tRNA的羟基端携带氨基酸(即3′-端),反密码子的读取方向为tRNA的3′-端→5′-端
D.翻译时,核糖体阅读mRNA的方向是从3′-端→5′-端,一个mRNA上可以结合多个核糖体
19.(2023高一下·滁州期末)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,某家族中有患红绿色盲的病史。不考虑突变和基因重组,下列系谱图中(图示中“”表示正常男性,“〇”表示正常女性,“■”表示色盲男性,“●”表示色盲女性),不会出现在该家族中的是( )
A. B.
C. D.
三、综合题
20.(2023高一下·滁州期末)同位素标记法是生物学实验中常用的方法,可用于研究示踪物质的运行和变化规律,从而弄清化学反应的详细过程。回答下列问题:
(1)蛋白质的合成和分泌过程可用同位素标记法研究,将 (填“3H”或“15N”)标记的氨基酸注射到细胞中,每隔一定时间检测细胞中放射性出现的位置。具放射性的物质依次经过的具有膜结构的细胞器是 。
(2)用同位素标记法研究小球藻光合作用中O2的来源,实验装置如图所示。将甲、乙两组同时置于充足的光照条件下,短时间内检测各组收集到的氧气,其中甲组不含18O,而乙组含18O。上述实验表明 ;甲组中小球藻细胞内首先利用18O的细胞器是 ,若18O2进入线粒体一段时间后,线粒体内含18O的化合物有 (至少写出两种)。
(3)科学家将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放到含14N的培养液中培养,让其复制三次。将亲代DNA和每次复制的产物置于不同的试管中离心,结果如图所示。其中代表复制两次后的分层结果是 (填字母),d结果中含15N标记的DNA与只含14N标记的DNA的比为 。
21.(2023高一下·滁州期末)材料一:同源器官在比较解剖学上是指起源相同、结构和部位相似而形态和功能不同的器官,如鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、马的前肢和人的上肢等。
材料二:碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005-2008年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2005
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
回答下列问题:
(1)同源器官的存在可以证明 。除同源器官外,可以证明生物进化的证据还有 。(至少答两点)
(2)细菌的耐药基因大多是由 产生的,其进化的本质是 。从进化的角度看,耐药率逐年升高的原因是 。
(3)人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者,我们可以怎么做? (答出一点即可)。
22.(2023高一下·滁州期末)绿色植物的光反应又称光系统电子传递反应,如图所示是光合膜中的电子传递链和光合磷酸化作用。
根据图示。结合所学知识,回答下列问题:
(1)绿色植物叶肉细胞中的光合色素分布于 上,提取叶肉细胞内的光合色素需要用到的试剂是 。
(2)在光反应阶段,光合色素的主要作用是 。据图分析,该过程中,细胞内发生的能量转化是 ,光反应阶段产生的NADPH的作用是 。
(3)据图分析,位于类囊体薄膜上的ATP合酶,除具有催化ATP合成的功能外,还可以行使 的功能,该过程中生成的ATP主要用于 。
23.(2023高一下·滁州期末)香豌豆的花色由非同源染色体上的两对等位基因(C/c和P/p)控制,下图为这两对等位基因控制相关物质合成的途径。(不考虑基因突变和染色体变异)
回答下列问题:
(1)根据题干信息,从基因与性状的关系上分析,能够得出的结论是① ;② 。
(2)开紫花的基因型有 种。基因型为CcPp的紫花香豌豆自交,后代植株的花色中紫色:白色= ,其中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型有 。
(3)两株白花香豌豆杂交的后代中紫花香豌豆占1/4,这两株香豌豆的基因型为 。
24.(2023高一下·滁州期末)昆虫是生物学研究的常用材料。回答下列问题:
(1)三尾凤蝶(2n=56)是性别决定为ZW型的昆虫,是我国特有物种,对其基因组测序至少需要测定 条染色体的DNA序列。
(2)果蝇(2n=8)是性别决定为XY型的昆虫。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上一对等位基因控制。现有一只红眼雌果蝇和一只白眼雄果蝇交配,后代的表型及比例可能是 或 。
(3)科学家新发现一种昆虫。某生物兴趣小组获得了以下信息:该种昆虫的圆眼对棒状眼为显性,且是由位于性染色体上的一对等位基因(B/b)控制。他们想知道该昆虫的性别决定方式(XY型或ZW型)。现有纯合的该种昆虫若干,需要你设计一个杂交实验方案来判断该昆虫的性别决定方式(不考虑性染色体的同源区段)。
实验思路:选择 杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若 ,则性别决定方式为XY型;
若 ,则性别决定方式为ZW型。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水分子之间存在氢键,从而使水具有较高比热容,在温度相对较高的情况下不容易发生改变,A正确;
B、春暖花开,细胞代谢旺盛,生长迅速,此时植物体内自由水和结合水的比值增大,B正确;
C、镁合成叶绿素的重要成分,缺镁会使叶绿素不能合成,从而导致叶片变黄,C正确;
D、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在, 点燃一粒小麦种子,待其烧尽时见到的灰白色灰烬就是小麦种子里的无机盐,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)水的代谢:
通常情况下,细胞内自由水的含量比结合水多,两者之间可以相互转化;但是当细胞内自由水和
结合水的含量发生变化时,细胞的代谢活动和生理功能将发生显著变化。
①当自由水的含量增加时,代谢活跃,生长迅速;但是抗逆性较差。
②当结合水的含量增加时,代谢强度就会下降,结合水的含量与生物的抗逆性(抗旱、抗寒)
成正相关。
(2)无机盐的功能:
无机盐参与维持细胞和生物体的生命活动。
①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。如:Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分、PO43-是合成磷脂、磷酸、ATP的原料。
②参与细胞的各种生命活动。如:钙离子浓度过低则肌肉抽搐、过高则肌肉乏力。
③无机盐离子参与调解细胞的渗透压和pH值。
2.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、 血红素中Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物,A错误;
B、血红蛋白是在红细胞中发挥作用的,B错误;
C、由图示可知,血红蛋白有4条链组成,一条链至少含有一个氨基和羧基,因此血红蛋白中至少含有4个氨基和4个羧基,C正确;
D、血红蛋白有4条链组成,每条α链由141个氨基酸构成,每条β链由146个氨基酸构成。 4条链一共有574个氨基酸,肽键数=脱去的水分子的数量=氨基酸的数量-肽链的条数=574-4=560个,D错误;
故答案为:C。
【分析】氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算:
(1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数
(2)一个蛋白质分子中至少含有游离的氨基数(游离的羧基数)=肽链数+R 基上的氨基数(R 基上的羧基数)=各氨基酸中的氨基总数(各氨基酸中的羧基总数)-肽键数
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量(128)-失去的水分子数×18
3.【答案】C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、由图表①可知,底物是都是淀粉,催化剂有淀粉酶和蔗糖酶,由此可以说明该实验的自变量是酶的种类,淀粉溶液浓度是无关变量,A正确;
B、方案①中淀粉酶可以水解淀粉,水解产物是麦芽糖,蔗糖酶无法分解淀粉,因此可以用斐林试剂来检测酶的专一性;淀粉遇碘液变蓝,可以用来淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解情况,B正确;
C、方案②的pH和温度对过氧化氢的水解都有影响,会影响本实验的结果,C错误;
D、方案②的用的酶和无机催化剂,目的是验证酶的高效性,加酶组产生气泡速率快,D正确;
故答案为:C。
【分析】酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH。
4.【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】分析题图可知:A是有丝分裂末期,B是有丝分裂前期,C是有丝分裂间期、D是有丝分裂后期,E是有丝分裂的中期。
A、醋酸洋红是碱性染料,染色体可以被碱性染料着色,制作临时装片时,用清水漂洗后,可用醋酸洋红染色,A正确;
B、根据上述分析,细胞周期的的顺序可为: C→B→E→D→A ,B正确;
C、着丝点分裂,一条染色体上的姐妹染色体单体分离,染色体数目加倍,C正确;
D、若要将细胞E移至视野中央,需将装片向右下方移动 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片 )
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色。
染色的目的:用龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察。
5.【答案】B
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、由题干“ Atg是细胞自噬过程中关键的执行因子,其基因家族首先在酵母中发现,包括约20个成员 ”,说明细胞自噬过程受到细胞内多个基因调控,A正确;
B、细胞自噬的完成涉及细胞膜的流动性,并未体现细胞间的信息传递,B错误;
C、细胞自噬后的物质可以再循环利用,所以细胞自噬可以使酵母菌在营养匮乏时获得所需的物质和能量,C正确;
D、细胞器a是溶酶体,溶酶体内含有大量的水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞凋亡:指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡。
6.【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、该雄株的基因型是XbY,产生的Xb的花粉不育,所以后代中都是雄株,而且宽叶:窄叶=1:1,A正确;
B、 XBXb×XBY 的后代中有雌株和雄株,与题干不符,B错误;
C、该雄株的基因型是XbY,产生的Xb的花粉不育,所以后代中都是雄株,但后代都是宽叶,C错误;
D、 XbXb×XBY的后代中有雌株和雄株,与题干不符,D错误;
故答案为:A。
【分析】配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死,则Aa的个体自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种遗传因子组成为Aa∶aa=1∶1。
7.【答案】D
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、无角公羊的基因型是nn,跟母羊生育的后代中必定含有n基因,所以后代中的母羊都是无角的,A正确;
B、有角母羊的基因型是NN,跟公羊生育的后代中必定含有N基因,所以后代中的公羊都是有角的,B正确;
C、无角公羊与有角母羊生育的个体中,存在有角公羊和无角母羊,C正确;
D、当有角公羊基因型为Nn,有角母羊的基因型是NN,后代中的个体有Nn基因型的,这个基因型在母牛中表现为无角,D错误;
故答案为:D。
【分析】从性遗传:由常染色体上基因控制的性状,在表(现)型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角,基因型和表(现)型的对应关系如下表:
HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
8.【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、在待测组织样液中先后注入双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液,属于“加法原理”,A错误;
B、 在低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中使用卡诺氏液 ,属于“加法原理”,B错误
C、 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中加入DNA酶、RNA酶、蛋白酶等,将物质一个个的排除,通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子,属于“减法原理”,C正确;
D、 格里菲思将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射 ,属于“加法原理”,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。
(2)减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的“原因变量”。
9.【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA两条单链是通过碱基互补配对形成的,两条单链的碱基数量相同,而且两条单链中 的A=T,A正确;
B、DNA分子具有多样性的原因之一 :碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,B错误;
C、DNA分子的双螺旋结构中, G/C碱基对之间有3个氢键,A/T碱基对之间有2个氢键 ,C正确;
D、双链DNA的4种碱基的排列顺序携带者遗传信息,D正确;
故答案为:B。
【分析】DNA分子的结构特性
(1)稳定性:DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。
(3)特异性:每种DNA都具有不同于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
10.【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是可以遗传的,因此吸烟者后代也可以出现上述变化,该现象属于表观遗传,A正确;
B、由题干“ DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程 ”,可以推出高度分化的细胞中可以存在基因的甲基化,B错误;
C、甲基化不会改变基因序列,但是基因表达会受抑制,最终影响性状,C正确;
D、基因位于染色体上, 因此染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)表观遗传的特点
①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性:基因的碱基序列保持不变。
③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
11.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、mRNA形成的过程中需要的是RNA聚合酶,不需要解旋酶,A正确;
B、由题干“ 碱基序列为5′-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3′ ”,该片段上有10个密码子,其中UAA是终止密码子,没有对于的tRNA,所以该片段的翻译过程需要9种tRNA的参与,B错误;
C、密码子和反密码子是根据碱基互补配对的, 丙氨酸密码子是 5′-GCA-3′ ,则tRNA上的反密码子是 5′-UGC-3′
D、遗传信息流DNA→RNA和RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式不完全相同,在DNA→RNA的过程中存在T-A的碱基配对方式,D错误;
故答案为:A。
【分析】比较DNA的复制和转录:
DNA复制 转录
时间 细胞分裂间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核,少部分在线粒体、叶绿体、质粒
单位 整个DNA分子 基因
模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
配对方式 A-T,G-C A-U,G-C
特点 半保留复制,边解旋边复制 只解旋需要转录的基因
方向 新链从5′端→3′端延伸 新链从5′端→3′端延伸
意义 是遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA上,为翻译做准备
12.【答案】C
【知识点】基因工程的概述
【解析】【解答】A、由该受精卵发育而成的牛能表达人的凝血因子基因,说明人和牛共用一套遗传密码,A 正确;
B、由于是将人的凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,所以牛的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因,B正确;
C、该牛分泌的乳汁中含有人的凝血因子,但不含人的凝血因子基因,C错误;
D、将人的凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,该牛的生殖细胞中可能含有人的凝血因子基因,因此该牛的后代也可能还有人的凝血因子,D正确。
故答案为:C。
【分析】将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,运用了基因工程技术,由该受精卵发育而成的牛能分泌含人的凝血因子的乳汁,说明目的基因在受体细胞中表达,涉及遗传信息的转录和翻译等过程,说明人和牛共用一套遗传密码。
13.【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DNA复制过程中,DNA解旋和复制过程中,结构不稳定,容易发生碱基的增添、缺失,替换等,所以基因突变发生在DNA的复制时期,A正确;
B、基因突变可以产生新的基因,等位基因的形成主要原因是基因突变,B正确;
C、基因突变是变异的来源, 豌豆皱粒性状的产生是基因突变的结果 ,C正确;
D、有的基因突变导致的遗传病如镰刀型贫血病就可以在显微镜下观察到,D错误;
故答案为:D。
【分析】基因突变:
14.【答案】D
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、一个染色体组内是不含同源染色体的,所以一个染色体组内的染色体,在形态、结构和功能上各不相同,A正确;
B、有些植物是雌雄同体的,是没有性染色体的,所以高等植物的每个染色体组中不一定都含有常染色体和性染色体 ,B正确;
C、一般情况下,同一物种的同源染色体的一条来自母方,一条来自父方,其形态和大小上是相同的,C正确;
D、生殖细胞中发生的基因突变也属于可遗传变异,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)染色体组:细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
(2)染色体结构变异分类:
缺失:缺失某一片段 ;
重复:增加某一片段;
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上:
倒位:某一片段位置颠倒。
(3)染色体数目变异分类:
个别染色体的增添或缺失:大量基因减少,性状改变幅度较大;
染色体组成倍地增加或减少:大量基因增加,性状改变幅度较大。
15.【答案】A,C,D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,无法用CO2来判断酵母菌细胞是否进行有氧呼吸,A错误;
B、酸性重铬酸钾遇到CO2会变色,因此可在B瓶中加入溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2的产生情况,B正确;
C、斐林试剂检测葡萄糖时需要加热处理,C错误;
D、培养初期,酵母菌繁殖时进行有氧呼吸也产生CO2,加入酸性重铬酸钾溶液会发生颜色变化 ,D错误;
故答案为:A、C、D。
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于真核生物。在有氧和无氧条件下都能生存,在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳 。
(2)CO2和酒精的检测
①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 。
②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。
16.【答案】A,C
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】由题干可知, 非甜玉米对甜玉米为显性 , 纯种非甜玉米(M)和纯种甜玉米(N)进行间行种植 ,而且玉米是雌雄同株异花,所以玉米可以进行自花传粉,假设控制玉米甜味的基因为A和a,则纯种非甜玉米(M)的基因型是AA,纯种甜玉米(N)的基因型为aa
A和B、当M进行自花传粉时得到的子代的基因型是AA,为非甜玉米;当N进行自花传粉时得到的子代的 基因型为aa,为甜玉米;当M和N直接传粉受精,得到的后代的基因型为Aa,为非甜玉米,所以M的子代都是非甜玉米,N的后代中有甜玉米和非甜玉米两种,A错误,B正确;
C、上述分析可知,M上的籽粒的基因型是AA或Aa,最终发育成的个体都是非甜玉米,C错误;
D、上述分析可知,N上的籽粒的基因型是Aa或aa,最终发育成的个体中有非甜玉米和甜玉米,D正确;
故答案为:A、C。
【分析】(1)分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(2)自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
17.【答案】A,B,C
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】分析题图:AB表示有丝分裂间期、前期、中期,BC段代表着丝点分裂,CD段表示有丝分裂后期,DE表示有丝分裂末期,EF段表示分裂末期,FG表示减数第一次分裂,HI表示减数第二次分裂。
A、AB表示有丝分裂间期、前期、中期,FG表示减数第一次分裂,这两段中都发生了DNA的复制,A正确;
B、BC段的同源染色体对数加倍,主要原因是着丝粒的分裂,B正确;
C、FG表示减数第一次分裂,存在同源染色体的配对现象,C正确;
D、HI表示减数第二次分裂,此阶段的染色体数目可能等于DNA的数目,也可能是染色体数目是DNA数目的一半,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
18.【答案】B,D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DAN复制过程中,DNA聚合酶都只能催化新链沿着5'到3'方向合成,所以在DNA复制时,一条链的合成方向与解旋方向一致,沿5'→3'方向连续合成,A正确;
B、转录时,DNA上有许多基因,RNA聚合酶沿着DNA的一条链从3′端移动到5′端合成一个RNA分子 ,不是对整条DNA单链进行转录,B错误;
C、反密码子位于tRNA上,其读取方向为tRNA的3′-端→5′-端 , tRNA的羟基端携带氨基酸(即3′-端) ,C正确;
D、 翻译时,核糖体阅读mRNA的方向是从5′端→3′端,一个mRNA上可以结合多个核糖体 ,D错误;
故答案为:B、D。
【分析】比较DNA的复制和转录:
DNA复制 转录
时间 细胞分裂间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核,少部分在线粒体、叶绿体、质粒
单位 整个DNA分子 基因
模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
配对方式 A-T,G-C A-U,G-C
特点 半保留复制,边解旋边复制 只解旋需要转录的基因
方向 新链从5′端→3′端延伸 新链从5′端→3′端延伸
意义 是遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA上,为翻译做准备
19.【答案】A,B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中子代女性患病,则亲代中男性必定是患者,与图示中遗传图谱不符,说明A错误;
B、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中亲代女性患病,则子代中男性必患病,与图示中的遗传图谱不符,B错误;
C、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中子代男性患病,亲代中女性可以是致病基因携带者,但表现型正常,符合图示中的遗传图谱,C正确;
D、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中亲代男性患病,亲代中女性个体表现正常,亲代该女性是致病基因的携带者,或非致病基因的携带者携带者,后代中的男性和女性都可以是表现型正常的,符合图示中的遗传图谱,D正确;
故答案为:A、B。
【分析】伴X隐性遗传的特点:
(1)患者中男性远多于女性。
(2)交叉遗传。男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
(3)隔代遗传。通常表现为上一代父母亲无患病个体,但子女中有患病个体,即“无中生有”。
20.【答案】(1)3H;内质网→高尔基体
(2)光合作用过程中O2来自于水的分解;叶绿体;H218O、C18O2、丙酮酸
(3)c;1:3
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1) 蛋白质的合成和分泌过程可用同位素标记法研究,15N是没有放射性的,所以将3H标记的标记的氨基酸注射到细胞中,每隔一定时间检测细胞中放射性出现的位置 ,具有反射性的物质依次经过了核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,其中具有膜结构的细胞器是内质网→高尔基体。
(2)由图示可知,甲组中对CO2中的O进行了标记,乙组中对H2O的O进行了标记,将甲、乙两组同时置于充足的光照条件下, 短时间内检测各组收集到的氧气,其中甲组不含18O,而乙组含18O。上述实验表明光合作用过程中的O2来自于水的分解; 甲组中小球藻细胞内首先利用18O的细胞器是叶绿体,参与光合反应的暗反应;若18O2进入线粒体一段时间后 ,进行了有氧呼吸,有氧呼吸产生的H218O,H218O参与有氧呼吸的第二阶段形成 C18O2,C18O2参与光合反应的暗反应阶段生产C3,作用别还原成有机物,有机物再参与有氧呼吸形成的丙酮酸中也含有18O。
(3)DNA分子的复制是半保留复制, 将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放到含14N的培养液中培养,复制第一次时,形成的2个DNA分子,每个DNA分子的都有一条含有15N和14N的单链;复制两次后,得到4个DNA分子,其中2个DNA分子是全部是14N的单链,有2条DNA分子是每条DNA分子的都有一条含有15N的单链,对于图示中的分层效果的c;复制3次后,得到8个DNA分子,含有15N标记的DNA分子有2个,剩下的6个是含有14N,对应图示中的分层效果的d,此时含15N标记的DNA与只含14N标记的DNA的比为 1:3。
【分析】(1)分泌蛋白形成过程研究方法:同位素标记法。
(2)分泌蛋白的形成过程:
(3)光合作用各元素去向:
①研究元素去向的方法: 同位素标记法 。
C元素的去向:14CO2中14C的转移途径:CO2→C3→(CH2O);C18O2中18O的转移途径:CO2→C3→(CH2O)、H2O;
O元素的去向:H218O中18O的转移途径:H2O→O2 。
(3)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:
①子代DNA分子数=2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
21.【答案】(1)生物有共同的祖先;化石、胚胎发育学、分子生物学等
(2)基因突变;种群基因频率的改变;随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的频率逐年上升
(3)合理使用抗生素、防止滥用抗生素
【知识点】基因频率的概念与变化;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】(1)由材料一可知,同源器官的存在可以证明生物有共同的祖先。 除同源器官外,化石、胚胎发育学、分子生物学等都可以作为证明生物进化的证据。
(2)细菌的耐药基因大多是由基因突变产生的,进化的本质是种群基因频率的改变。结合材料二中的数据,从进化的角度可知,耐药性逐年升高的原因是: 随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的频率逐年上升 。
(3) 人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者 ,我们需要合理利用抗生素,防止滥用抗生素。
【分析】(1)生物有共同祖先的证据:
①化石证据:化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
②比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
③胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
④细胞和分子水平的证据:今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
⑤分子生物学证据:在DNA分子水平,基因水平,蛋白质分子水平上提供了有利的证据。
(2)可遗传的变异的形成
①可遗传的变异的形成:基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
②可遗传的变异的特点:随机性、不定向性。
③可遗传的变异的结果:使种群基因频率发生了改变。
④变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
22.【答案】(1)类囊体薄膜;无水乙醇
(2)吸收、传递和转化光能;光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能;作为C3还原的还原剂并为C3还原提供能量
(3)运输;暗反应中C3的还原
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)绿色植物叶肉细胞中的光合色素分布于类囊体薄膜上,叶绿素溶于有机溶剂,用来提取叶肉细胞内的光合色素可以用的是无水乙醇。
(2)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,在光合反应阶段,发挥作用的主要是光合色素,光合色素能够吸收、传递和转化光能。光反应阶段的细胞内的能量转为是光能被固定下来,转化为ATP,DADPH中的活跃的化学能,光反应阶段产生的DNAPH还可以作为暗反应过程的还原剂,将C3还原 ,同时提供能量。
(3) 据图分析,位于类囊体薄膜上的ATP合酶,除具有催化ATP合成的功能外, 还可以运输H+,所以此处的ATP合成酶还具有运输功能,而且该过程形成的ATP主要用于暗反应中的C3的还原。
【分析】(1)合作用的场所是叶绿体 。叶绿体增大膜面积方式:类囊体堆叠形成基粒 。吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上;与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
(2)光合作用的过程:
①光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能→ATP。
能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。[H]的实质是 NADPH(还原型辅酶Ⅱ) 。
②暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→机物中稳定的化学能 。
③光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
④光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP ;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
23.【答案】(1)基因控制酶的合成控制生物性状;一种性状可以由多对基因控制
(2)4;9:7;CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp
(3)Ccpp和ccPp
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)图示中的白色前体物质需要在酶C和酶P的共同作用下形成紫色素,而两种酶的合成分别由两种基因来控制,所以从基因与性状的关系上可知,基因控制酶的合成控制生物性状,而且一种性状可以由多对基因控制。
(2)根据图示可在知,开紫花需要同时具有基因C和P,因此紫花个体的基因型为C-P-,即一共有4种基因型。基因型性为CcPp的紫花香豌豆自交 ,后代中紫花的基因型还是C-P-,这种基因型型所占的比例是9/16,剩下的都是白花,所以后代植株的花色中紫色:白色= 9:7,后代中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型有ccP-,C-pp,即 CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp 。
【分析】(1)基因对性状的控制方式及实例:
间接控制:通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程,进而控制生物的性状。
直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
(2)“和”为 16 的特殊分离比成因——关于 9:3:3:1 的变式比
条件
F1(AaBb)自交后代比例 F1 测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
24.【答案】(1)29
(2)全为红眼;红眼:白眼=1:1
(3)纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌;雌性全为圆眼,雄性全为棒眼;后代雌雄都为圆眼
【知识点】伴性遗传;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】(1)由“三尾凤蝶(2n=56)是性别决定为ZW型的昆虫 ,”可知其含有2个染色体组,要对其基因组进出测序,至少测定常染色和两条性染色体的DNA序列,即需要测定29条染色体的DNA序列。
(2) 果蝇(2n=8)是性别决定为XY型的昆虫。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上一对等位基因控制,假设为基因A和a控制。 现有一只红眼雌果蝇和一只白眼雄果蝇交配 ,此只红眼雌果蝇的基因型可能是XAXA或XAXa,白眼雄眼的果蝇的基因型是XaY;如果雌果蝇的基因型是XAXA,则后代全部是红眼;如果雌果蝇的基因型是XAXa,则后代的中红眼:白眼=1:1。
(3)XY型和ZW型控制的性别的方式是相反的,可以利用隐雌显雄的纯合个体进行杂交,观察后代的表型。具体的实验步骤如下:
实验思路:选择 纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若雌性全为圆眼,雄性全为棒眼 ,则性别决定方式是XY型;
若后代雌雄都为圆眼,则性别决定方式为ZW型。
【分析】判断基因在常染色体上还是在X染色体上的方法
(1)若已知性状的显隐性
隐性雌×显性雄:①若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性 在X染色体上;②若子代中雌性有隐性,雄性中有显性 在常染色体上。
(2)若未知性状的显隐性
设计正反交杂交实验:①若正反交子代雌雄表现型相同 常染色体上;②若正反交子代雌雄表现型不同 X染色体上。
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安徽省滁州市2022-2023学年高一下册生物期末试卷
一、单选题
1.(2023高一下·滁州期末)农谚“水是庄稼血,肥是庄稼粮”,说明水和无机盐在农业生产中的重要性。下列相关叙述错误的是( )
A.水分子之间存在氢键,从而使水具有较高比热容,温度相对不容易发生改变
B.春暖花开,植物体内结合水和自由水的比值增大,细胞代谢旺盛,生长迅速
C.镁是叶绿素的重要组成成分,缺镁会使叶绿素不能合成,从而导致叶片变黄
D.点燃一粒小麦种子,待其烧尽时见到的灰白色灰烬就是小麦种子里的无机盐
【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水分子之间存在氢键,从而使水具有较高比热容,在温度相对较高的情况下不容易发生改变,A正确;
B、春暖花开,细胞代谢旺盛,生长迅速,此时植物体内自由水和结合水的比值增大,B正确;
C、镁合成叶绿素的重要成分,缺镁会使叶绿素不能合成,从而导致叶片变黄,C正确;
D、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在, 点燃一粒小麦种子,待其烧尽时见到的灰白色灰烬就是小麦种子里的无机盐,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)水的代谢:
通常情况下,细胞内自由水的含量比结合水多,两者之间可以相互转化;但是当细胞内自由水和
结合水的含量发生变化时,细胞的代谢活动和生理功能将发生显著变化。
①当自由水的含量增加时,代谢活跃,生长迅速;但是抗逆性较差。
②当结合水的含量增加时,代谢强度就会下降,结合水的含量与生物的抗逆性(抗旱、抗寒)
成正相关。
(2)无机盐的功能:
无机盐参与维持细胞和生物体的生命活动。
①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。如:Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分、PO43-是合成磷脂、磷酸、ATP的原料。
②参与细胞的各种生命活动。如:钙离子浓度过低则肌肉抽搐、过高则肌肉乏力。
③无机盐离子参与调解细胞的渗透压和pH值。
2.(2023高一下·滁州期末)血红蛋白是一个含有两种不同亚基的四聚体,由两条α链和两条β链组成,如图所示。血红蛋白的每一个亚基都含有一个血红素辅基。每条α链由141个氨基酸构成,每条β链由146个氨基酸构成。
下列相关叙述正确的是( )
A.血红素中Ca2+是血红蛋白运输氧的关键物质
B.血红蛋白合成后需要分泌到血浆中发挥作用
C.一分子血红蛋白至少含有4个氨基和4个羧基
D.形成一分子血红蛋白需脱去的水分子数为285个
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、 血红素中Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物,A错误;
B、血红蛋白是在红细胞中发挥作用的,B错误;
C、由图示可知,血红蛋白有4条链组成,一条链至少含有一个氨基和羧基,因此血红蛋白中至少含有4个氨基和4个羧基,C正确;
D、血红蛋白有4条链组成,每条α链由141个氨基酸构成,每条β链由146个氨基酸构成。 4条链一共有574个氨基酸,肽键数=脱去的水分子的数量=氨基酸的数量-肽链的条数=574-4=560个,D错误;
故答案为:C。
【分析】氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算:
(1)一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数
(2)一个蛋白质分子中至少含有游离的氨基数(游离的羧基数)=肽链数+R 基上的氨基数(R 基上的羧基数)=各氨基酸中的氨基总数(各氨基酸中的羧基总数)-肽键数
(3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量(128)-失去的水分子数×18
3.(2023高一下·滁州期末)某同学为验证酶的专一性和高效性设计了两套实验方案,如表所示。实验温度和pH均处于适宜条件。下列相关叙述错误的是( )
方案 催化剂 底物
① 淀粉酶、蔗糖酶 淀粉
② 过氧化氢酶、FeCl3溶液 过氧化氢
A.方案①的自变量是酶的种类,淀粉溶液浓度属于无关变量
B.方案①的目的是验证酶的专一性,可用斐林试剂或碘液检测
C.方案②的pH和温度都属于无关变量,不会影响实验结果
D.方案②的目的是验证酶的高效性,加酶组产生气泡速率快
【答案】C
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、由图表①可知,底物是都是淀粉,催化剂有淀粉酶和蔗糖酶,由此可以说明该实验的自变量是酶的种类,淀粉溶液浓度是无关变量,A正确;
B、方案①中淀粉酶可以水解淀粉,水解产物是麦芽糖,蔗糖酶无法分解淀粉,因此可以用斐林试剂来检测酶的专一性;淀粉遇碘液变蓝,可以用来淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解情况,B正确;
C、方案②的pH和温度对过氧化氢的水解都有影响,会影响本实验的结果,C错误;
D、方案②的用的酶和无机催化剂,目的是验证酶的高效性,加酶组产生气泡速率快,D正确;
故答案为:C。
【分析】酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH。
4.(2023高一下·滁州期末)下图是某同学在观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验时拍摄的细胞分裂图,A~E表示不同时期的细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.制作临时装片时,用清水漂洗后,可用醋酸洋红染色
B.按细胞周期过程可将标注的细胞排序为C→B→E→D→A
C.细胞D已经发生了着丝粒分裂,染色体数目出现加倍
D.若要将细胞E移至视野中央,需将装片向右上方移动
【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】分析题图可知:A是有丝分裂末期,B是有丝分裂前期,C是有丝分裂间期、D是有丝分裂后期,E是有丝分裂的中期。
A、醋酸洋红是碱性染料,染色体可以被碱性染料着色,制作临时装片时,用清水漂洗后,可用醋酸洋红染色,A正确;
B、根据上述分析,细胞周期的的顺序可为: C→B→E→D→A ,B正确;
C、着丝点分裂,一条染色体上的姐妹染色体单体分离,染色体数目加倍,C正确;
D、若要将细胞E移至视野中央,需将装片向右下方移动 ,D错误;
故答案为:D。
【分析】装片制作(流程:解离→漂洗→染色→制片 )
解离的目的:使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度,便于染色。
染色的目的:用龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色,便于观察。
制片的目的:使细胞分散开来,有利于观察。
5.(2023高一下·滁州期末)细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合,从而降解细胞自身物质的过程,其作用如图所示。Atg是细胞自噬过程中关键的执行因子,其基因家族首先在酵母中发现,包括约20个成员。根据图中所示分析,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞自噬过程受到细胞内多个基因调控
B.细胞自噬的完成涉及细胞间的信息传递
C.细胞自噬可以使酵母菌在营养匮乏时获得所需的物质和能量
D.在细胞器a内含有的多种水解酶能分解衰老、损伤的细胞器
【答案】B
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、由题干“ Atg是细胞自噬过程中关键的执行因子,其基因家族首先在酵母中发现,包括约20个成员 ”,说明细胞自噬过程受到细胞内多个基因调控,A正确;
B、细胞自噬的完成涉及细胞膜的流动性,并未体现细胞间的信息传递,B错误;
C、细胞自噬后的物质可以再循环利用,所以细胞自噬可以使酵母菌在营养匮乏时获得所需的物质和能量,C正确;
D、细胞器a是溶酶体,溶酶体内含有大量的水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,D正确;
故答案为:B。
【分析】细胞凋亡:指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡。
6.(2023高一下·滁州期末)女娄菜是一种雌雄异株植物,其叶形有宽叶和窄叶之分,分别由位于X染色体上的基因B和b控制,含有b的花粉不可育。现有两亲本杂交,后代全为雄株,且宽叶和窄叶之比为1:1.亲本的基因型是( )
A.XBXb×XbY B.XBXb×XBY C.XBXB×XbY D.XbXb×XBY
【答案】A
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、该雄株的基因型是XbY,产生的Xb的花粉不育,所以后代中都是雄株,而且宽叶:窄叶=1:1,A正确;
B、 XBXb×XBY 的后代中有雌株和雄株,与题干不符,B错误;
C、该雄株的基因型是XbY,产生的Xb的花粉不育,所以后代中都是雄株,但后代都是宽叶,C错误;
D、 XbXb×XBY的后代中有雌株和雄株,与题干不符,D错误;
故答案为:A。
【分析】配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死,则Aa的个体自交,只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种遗传因子组成为Aa∶aa=1∶1。
7.(2023高一下·滁州期末)羊的有角和无角这一对相对性状由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制。公羊中基因型为NN或Nn的表型为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表型为有角,nn或Nn无角。下列相关叙述错误的是( )
A.无角公羊后代中的母羊都是无角
B.有角母羊后代中的公羊都是有角
C.无角公羊的后代中会出现有角个体
D.有角个体相互交配的后代都是有角
【答案】D
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、无角公羊的基因型是nn,跟母羊生育的后代中必定含有n基因,所以后代中的母羊都是无角的,A正确;
B、有角母羊的基因型是NN,跟公羊生育的后代中必定含有N基因,所以后代中的公羊都是有角的,B正确;
C、无角公羊与有角母羊生育的个体中,存在有角公羊和无角母羊,C正确;
D、当有角公羊基因型为Nn,有角母羊的基因型是NN,后代中的个体有Nn基因型的,这个基因型在母牛中表现为无角,D错误;
故答案为:D。
【分析】从性遗传:由常染色体上基因控制的性状,在表(现)型上受个体性别影响的现象。如绵羊的有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角,基因型和表(现)型的对应关系如下表:
HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
8.(2023高一下·滁州期末)“加法原理”和“减法原理”是高中生物学实验中常用的控制变量的方法。下列实验中使用到“减法原理”的是( )
A.在待测组织样液中先后注入双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液
B.在低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中使用卡诺氏液
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中加入DNA酶、RNA酶、蛋白酶等
D.格里菲思将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、在待测组织样液中先后注入双缩脲试剂A液和双缩脲试剂B液,属于“加法原理”,A错误;
B、 在低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中使用卡诺氏液 ,属于“加法原理”,B错误
C、 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中加入DNA酶、RNA酶、蛋白酶等,将物质一个个的排除,通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子,属于“减法原理”,C正确;
D、 格里菲思将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射 ,属于“加法原理”,D错误;
故答案为:C。
【分析】(1)加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。
(2)减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的“原因变量”。
9.(2023高一下·滁州期末) 1953年美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA双螺旋结构模型,在生物学发展史上具有里程碑式的意义。下列关于双链DNA的叙述,错误的是( )
A.DNA两条单链碱基数量相等,两条单链之间A与T相等
B.DNA分子具有多样性的原因之一是其空间结构千差万别
C.G/C碱基对之间有3个氢键,A/T碱基对之间有2个氢键
D.双链DNA的4种碱基的排列顺序之中蕴藏着遗传信息
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA两条单链是通过碱基互补配对形成的,两条单链的碱基数量相同,而且两条单链中 的A=T,A正确;
B、DNA分子具有多样性的原因之一 :碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,B错误;
C、DNA分子的双螺旋结构中, G/C碱基对之间有3个氢键,A/T碱基对之间有2个氢键 ,C正确;
D、双链DNA的4种碱基的排列顺序携带者遗传信息,D正确;
故答案为:B。
【分析】DNA分子的结构特性
(1)稳定性:DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变,两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性:DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样,构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。
(3)特异性:每种DNA都具有不同于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
10.(2023高一下·滁州期末)吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。下列相关叙述错误的是( )
A.基因甲基化能使生物发生基因突变,有利于生物适应环境
B.男性吸烟者精子活力下降,精子中DNA的甲基化水平明显升高
C.吸烟者易患肺癌,癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果
D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是可以遗传的,因此吸烟者后代也可以出现上述变化,该现象属于表观遗传,A正确;
B、由题干“ DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化作用下将甲基转移到正常的碱基上的过程 ”,可以推出高度分化的细胞中可以存在基因的甲基化,B错误;
C、甲基化不会改变基因序列,但是基因表达会受抑制,最终影响性状,C正确;
D、基因位于染色体上, 因此染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达,D正确;
故答案为:B。
【分析】(1)表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)表观遗传的特点
①可遗传:基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性:基因的碱基序列保持不变。
③可逆性:DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
11.(2023高一下·滁州期末)现有某mRNA分子的一个片段,其碱基序列为5′-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3′。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下:5′-AUG-3′甲硫氨酸(起始密码子)5′-GCA-3′丙氨酸5′-UAA-3′终止密码子,下列相关叙述正确的是( )
A.该mRNA片段的形成过程中不需要解旋酶参与
B.该mRNA片段翻译过程中需要10种tRNA参与
C.该mRNA片段翻译过程中运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可能是5′-CGU-3′
D.遗传信息流DNA→RNA和RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式相同
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、mRNA形成的过程中需要的是RNA聚合酶,不需要解旋酶,A正确;
B、由题干“ 碱基序列为5′-AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUGAAUCCUAA-3′ ”,该片段上有10个密码子,其中UAA是终止密码子,没有对于的tRNA,所以该片段的翻译过程需要9种tRNA的参与,B错误;
C、密码子和反密码子是根据碱基互补配对的, 丙氨酸密码子是 5′-GCA-3′ ,则tRNA上的反密码子是 5′-UGC-3′
D、遗传信息流DNA→RNA和RNA→蛋白质的过程中所涉及的碱基配对方式不完全相同,在DNA→RNA的过程中存在T-A的碱基配对方式,D错误;
故答案为:A。
【分析】比较DNA的复制和转录:
DNA复制 转录
时间 细胞分裂间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核,少部分在线粒体、叶绿体、质粒
单位 整个DNA分子 基因
模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
配对方式 A-T,G-C A-U,G-C
特点 半保留复制,边解旋边复制 只解旋需要转录的基因
方向 新链从5′端→3′端延伸 新链从5′端→3′端延伸
意义 是遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA上,为翻译做准备
12.(2021高二下·渭滨期末)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可以治疗血友病。下列叙述错误的是( )
A.这项研究说明人和牛共用一套遗传密码
B.该牛的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C.该牛分泌的乳汁中也含有人的凝血因子基因
D.该牛的后代也可能含有人的凝血因子基因
【答案】C
【知识点】基因工程的概述
【解析】【解答】A、由该受精卵发育而成的牛能表达人的凝血因子基因,说明人和牛共用一套遗传密码,A 正确;
B、由于是将人的凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,所以牛的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因,B正确;
C、该牛分泌的乳汁中含有人的凝血因子,但不含人的凝血因子基因,C错误;
D、将人的凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,由该受精卵发育而成的牛,该牛的生殖细胞中可能含有人的凝血因子基因,因此该牛的后代也可能还有人的凝血因子,D正确。
故答案为:C。
【分析】将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到牛的受精卵中,运用了基因工程技术,由该受精卵发育而成的牛能分泌含人的凝血因子的乳汁,说明目的基因在受体细胞中表达,涉及遗传信息的转录和翻译等过程,说明人和牛共用一套遗传密码。
13.(2023高一下·滁州期末)DNA分子中发生碱基的替换,增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。下列相关叙述错误的是( )
A.基因突变通常发生在DNA复制时期
B.基因突变是等位基因形成的根本原因
C.豌豆皱粒性状的产生是基因突变的结果
D.用显微镜不能检查出基因突变导致的遗传病
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DNA复制过程中,DNA解旋和复制过程中,结构不稳定,容易发生碱基的增添、缺失,替换等,所以基因突变发生在DNA的复制时期,A正确;
B、基因突变可以产生新的基因,等位基因的形成主要原因是基因突变,B正确;
C、基因突变是变异的来源, 豌豆皱粒性状的产生是基因突变的结果 ,C正确;
D、有的基因突变导致的遗传病如镰刀型贫血病就可以在显微镜下观察到,D错误;
故答案为:D。
【分析】基因突变:
14.(2023高一下·滁州期末)在真核生物体内,染色体是遗传物质DNA的主要载体。下列相关叙述错误的是( )
A.一个染色体组内的染色体,在形态、结构和功能上各不相同
B.高等植物的每个染色体组中不一定都含有常染色体和性染色体
C.一般情况下,同一物种的同源染色体在形态和大小上是相同的
D.只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于可遗传变异
【答案】D
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、一个染色体组内是不含同源染色体的,所以一个染色体组内的染色体,在形态、结构和功能上各不相同,A正确;
B、有些植物是雌雄同体的,是没有性染色体的,所以高等植物的每个染色体组中不一定都含有常染色体和性染色体 ,B正确;
C、一般情况下,同一物种的同源染色体的一条来自母方,一条来自父方,其形态和大小上是相同的,C正确;
D、生殖细胞中发生的基因突变也属于可遗传变异,D错误;
故答案为:D。
【分析】(1)染色体组:细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
(2)染色体结构变异分类:
缺失:缺失某一片段 ;
重复:增加某一片段;
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上:
倒位:某一片段位置颠倒。
(3)染色体数目变异分类:
个别染色体的增添或缺失:大量基因减少,性状改变幅度较大;
染色体组成倍地增加或减少:大量基因增加,性状改变幅度较大。
二、多选题
15.(2023高一下·滁州期末)酸性重铬酸钾是实验室常用的一种强氧化剂,能将酒精中的羟基氧化成羧基,从而产生由橙色变为灰绿色的颜色变化。某同学进行如图所示的实验。
下列相关叙述错误的是( )
A.根据A瓶是否产生CO2可判断酵母菌细胞是否进行有氧呼吸
B.可在B瓶中加入溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2的产生情况
C.在A瓶的滤液中加入斐林试剂摇匀,可直接检测葡萄糖是否完全消耗
D.培养初期,向A瓶的滤液中加入酸性重铬酸钾溶液不会发生颜色变化
【答案】A,C,D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,无法用CO2来判断酵母菌细胞是否进行有氧呼吸,A错误;
B、酸性重铬酸钾遇到CO2会变色,因此可在B瓶中加入溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2的产生情况,B正确;
C、斐林试剂检测葡萄糖时需要加热处理,C错误;
D、培养初期,酵母菌繁殖时进行有氧呼吸也产生CO2,加入酸性重铬酸钾溶液会发生颜色变化 ,D错误;
故答案为:A、C、D。
【分析】(1)酵母菌是一种单细胞真菌,属于真核生物。在有氧和无氧条件下都能生存,在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳 。
(2)CO2和酒精的检测
①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 。
②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。
16.(2023高一下·滁州期末)玉米是雌雄同株异花植株,非甜玉米对甜玉米为显性。现将纯种非甜玉米(M)和纯种甜玉米(N)进行间行种植。下列关于其子代的叙述,错误的是( )
A.M和N上所得到的子代中都有甜玉米
B.M和N上所得到的子代中都有非甜玉米
C.M上得到的籽粒,有的能发育为甜玉米
D.N上得到的籽粒,有的能发育为非甜玉米
【答案】A,C
【知识点】基因型和表现型的关系
【解析】【解答】由题干可知, 非甜玉米对甜玉米为显性 , 纯种非甜玉米(M)和纯种甜玉米(N)进行间行种植 ,而且玉米是雌雄同株异花,所以玉米可以进行自花传粉,假设控制玉米甜味的基因为A和a,则纯种非甜玉米(M)的基因型是AA,纯种甜玉米(N)的基因型为aa
A和B、当M进行自花传粉时得到的子代的基因型是AA,为非甜玉米;当N进行自花传粉时得到的子代的 基因型为aa,为甜玉米;当M和N直接传粉受精,得到的后代的基因型为Aa,为非甜玉米,所以M的子代都是非甜玉米,N的后代中有甜玉米和非甜玉米两种,A错误,B正确;
C、上述分析可知,M上的籽粒的基因型是AA或Aa,最终发育成的个体都是非甜玉米,C错误;
D、上述分析可知,N上的籽粒的基因型是Aa或aa,最终发育成的个体中有非甜玉米和甜玉米,D正确;
故答案为:A、C。
【分析】(1)分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
(2)自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
17.(2023高一下·滁州期末)下图为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线。
下列相关叙述正确的是( )
A.AB段和FG段均发生了DNA的复制
B.BC段形成的原因是着丝粒的分裂
C.FG段能够发生同源染色体的配对
D.HI段染色体的数目是DNA数目的2倍
【答案】A,B,C
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】分析题图:AB表示有丝分裂间期、前期、中期,BC段代表着丝点分裂,CD段表示有丝分裂后期,DE表示有丝分裂末期,EF段表示分裂末期,FG表示减数第一次分裂,HI表示减数第二次分裂。
A、AB表示有丝分裂间期、前期、中期,FG表示减数第一次分裂,这两段中都发生了DNA的复制,A正确;
B、BC段的同源染色体对数加倍,主要原因是着丝粒的分裂,B正确;
C、FG表示减数第一次分裂,存在同源染色体的配对现象,C正确;
D、HI表示减数第二次分裂,此阶段的染色体数目可能等于DNA的数目,也可能是染色体数目是DNA数目的一半,D错误;
故答案为:A、B、C。
【分析】减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
18.(2023高一下·滁州期末)DNA一条链的一个末端有游离的磷酸基团称为5′-端、另一末端有游离的羟基称为3′-端,RNA也有类似的结构。下列有关真核生物遗传信息传递的叙述,错误的是( )
A.DNA复制时,若子链延伸方向与解旋方向一致,则子链进行连续复制
B.转录时,RNA聚合酶沿着DNA的一整条链从3′-端移动到5′-端合成一个RNA分子
C.tRNA的羟基端携带氨基酸(即3′-端),反密码子的读取方向为tRNA的3′-端→5′-端
D.翻译时,核糖体阅读mRNA的方向是从3′-端→5′-端,一个mRNA上可以结合多个核糖体
【答案】B,D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DAN复制过程中,DNA聚合酶都只能催化新链沿着5'到3'方向合成,所以在DNA复制时,一条链的合成方向与解旋方向一致,沿5'→3'方向连续合成,A正确;
B、转录时,DNA上有许多基因,RNA聚合酶沿着DNA的一条链从3′端移动到5′端合成一个RNA分子 ,不是对整条DNA单链进行转录,B错误;
C、反密码子位于tRNA上,其读取方向为tRNA的3′-端→5′-端 , tRNA的羟基端携带氨基酸(即3′-端) ,C正确;
D、 翻译时,核糖体阅读mRNA的方向是从5′端→3′端,一个mRNA上可以结合多个核糖体 ,D错误;
故答案为:B、D。
【分析】比较DNA的复制和转录:
DNA复制 转录
时间 细胞分裂间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核,少部分在线粒体、叶绿体、质粒
单位 整个DNA分子 基因
模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
配对方式 A-T,G-C A-U,G-C
特点 半保留复制,边解旋边复制 只解旋需要转录的基因
方向 新链从5′端→3′端延伸 新链从5′端→3′端延伸
意义 是遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA上,为翻译做准备
19.(2023高一下·滁州期末)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,某家族中有患红绿色盲的病史。不考虑突变和基因重组,下列系谱图中(图示中“”表示正常男性,“〇”表示正常女性,“■”表示色盲男性,“●”表示色盲女性),不会出现在该家族中的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A,B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、 红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中子代女性患病,则亲代中男性必定是患者,与图示中遗传图谱不符,说明A错误;
B、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中亲代女性患病,则子代中男性必患病,与图示中的遗传图谱不符,B错误;
C、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中子代男性患病,亲代中女性可以是致病基因携带者,但表现型正常,符合图示中的遗传图谱,C正确;
D、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病 ,图示中亲代男性患病,亲代中女性个体表现正常,亲代该女性是致病基因的携带者,或非致病基因的携带者携带者,后代中的男性和女性都可以是表现型正常的,符合图示中的遗传图谱,D正确;
故答案为:A、B。
【分析】伴X隐性遗传的特点:
(1)患者中男性远多于女性。
(2)交叉遗传。男性患者的基因只能从母亲那里传来,以后只能传给女儿。
(3)隔代遗传。通常表现为上一代父母亲无患病个体,但子女中有患病个体,即“无中生有”。
三、综合题
20.(2023高一下·滁州期末)同位素标记法是生物学实验中常用的方法,可用于研究示踪物质的运行和变化规律,从而弄清化学反应的详细过程。回答下列问题:
(1)蛋白质的合成和分泌过程可用同位素标记法研究,将 (填“3H”或“15N”)标记的氨基酸注射到细胞中,每隔一定时间检测细胞中放射性出现的位置。具放射性的物质依次经过的具有膜结构的细胞器是 。
(2)用同位素标记法研究小球藻光合作用中O2的来源,实验装置如图所示。将甲、乙两组同时置于充足的光照条件下,短时间内检测各组收集到的氧气,其中甲组不含18O,而乙组含18O。上述实验表明 ;甲组中小球藻细胞内首先利用18O的细胞器是 ,若18O2进入线粒体一段时间后,线粒体内含18O的化合物有 (至少写出两种)。
(3)科学家将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放到含14N的培养液中培养,让其复制三次。将亲代DNA和每次复制的产物置于不同的试管中离心,结果如图所示。其中代表复制两次后的分层结果是 (填字母),d结果中含15N标记的DNA与只含14N标记的DNA的比为 。
【答案】(1)3H;内质网→高尔基体
(2)光合作用过程中O2来自于水的分解;叶绿体;H218O、C18O2、丙酮酸
(3)c;1:3
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1) 蛋白质的合成和分泌过程可用同位素标记法研究,15N是没有放射性的,所以将3H标记的标记的氨基酸注射到细胞中,每隔一定时间检测细胞中放射性出现的位置 ,具有反射性的物质依次经过了核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,其中具有膜结构的细胞器是内质网→高尔基体。
(2)由图示可知,甲组中对CO2中的O进行了标记,乙组中对H2O的O进行了标记,将甲、乙两组同时置于充足的光照条件下, 短时间内检测各组收集到的氧气,其中甲组不含18O,而乙组含18O。上述实验表明光合作用过程中的O2来自于水的分解; 甲组中小球藻细胞内首先利用18O的细胞器是叶绿体,参与光合反应的暗反应;若18O2进入线粒体一段时间后 ,进行了有氧呼吸,有氧呼吸产生的H218O,H218O参与有氧呼吸的第二阶段形成 C18O2,C18O2参与光合反应的暗反应阶段生产C3,作用别还原成有机物,有机物再参与有氧呼吸形成的丙酮酸中也含有18O。
(3)DNA分子的复制是半保留复制, 将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放到含14N的培养液中培养,复制第一次时,形成的2个DNA分子,每个DNA分子的都有一条含有15N和14N的单链;复制两次后,得到4个DNA分子,其中2个DNA分子是全部是14N的单链,有2条DNA分子是每条DNA分子的都有一条含有15N的单链,对于图示中的分层效果的c;复制3次后,得到8个DNA分子,含有15N标记的DNA分子有2个,剩下的6个是含有14N,对应图示中的分层效果的d,此时含15N标记的DNA与只含14N标记的DNA的比为 1:3。
【分析】(1)分泌蛋白形成过程研究方法:同位素标记法。
(2)分泌蛋白的形成过程:
(3)光合作用各元素去向:
①研究元素去向的方法: 同位素标记法 。
C元素的去向:14CO2中14C的转移途径:CO2→C3→(CH2O);C18O2中18O的转移途径:CO2→C3→(CH2O)、H2O;
O元素的去向:H218O中18O的转移途径:H2O→O2 。
(3)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则:
①子代DNA分子数=2n个。
②含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个。
③不含亲代链的子代DNA分子数=(2n-2)个。
21.(2023高一下·滁州期末)材料一:同源器官在比较解剖学上是指起源相同、结构和部位相似而形态和功能不同的器官,如鸟的翼、蝙蝠的翼手、鲸的鳍、马的前肢和人的上肢等。
材料二:碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005-2008年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2005
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
回答下列问题:
(1)同源器官的存在可以证明 。除同源器官外,可以证明生物进化的证据还有 。(至少答两点)
(2)细菌的耐药基因大多是由 产生的,其进化的本质是 。从进化的角度看,耐药率逐年升高的原因是 。
(3)人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者,我们可以怎么做? (答出一点即可)。
【答案】(1)生物有共同的祖先;化石、胚胎发育学、分子生物学等
(2)基因突变;种群基因频率的改变;随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的频率逐年上升
(3)合理使用抗生素、防止滥用抗生素
【知识点】基因频率的概念与变化;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】(1)由材料一可知,同源器官的存在可以证明生物有共同的祖先。 除同源器官外,化石、胚胎发育学、分子生物学等都可以作为证明生物进化的证据。
(2)细菌的耐药基因大多是由基因突变产生的,进化的本质是种群基因频率的改变。结合材料二中的数据,从进化的角度可知,耐药性逐年升高的原因是: 随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的频率逐年上升 。
(3) 人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者 ,我们需要合理利用抗生素,防止滥用抗生素。
【分析】(1)生物有共同祖先的证据:
①化石证据:化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
②比较解剖学证据:研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
③胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段,这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
④细胞和分子水平的证据:今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。
⑤分子生物学证据:在DNA分子水平,基因水平,蛋白质分子水平上提供了有利的证据。
(2)可遗传的变异的形成
①可遗传的变异的形成:基因突变产生的等位基因,通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。
②可遗传的变异的特点:随机性、不定向性。
③可遗传的变异的结果:使种群基因频率发生了改变。
④变异的有利和有害是相对的,是由生存环境决定的。
22.(2023高一下·滁州期末)绿色植物的光反应又称光系统电子传递反应,如图所示是光合膜中的电子传递链和光合磷酸化作用。
根据图示。结合所学知识,回答下列问题:
(1)绿色植物叶肉细胞中的光合色素分布于 上,提取叶肉细胞内的光合色素需要用到的试剂是 。
(2)在光反应阶段,光合色素的主要作用是 。据图分析,该过程中,细胞内发生的能量转化是 ,光反应阶段产生的NADPH的作用是 。
(3)据图分析,位于类囊体薄膜上的ATP合酶,除具有催化ATP合成的功能外,还可以行使 的功能,该过程中生成的ATP主要用于 。
【答案】(1)类囊体薄膜;无水乙醇
(2)吸收、传递和转化光能;光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能;作为C3还原的还原剂并为C3还原提供能量
(3)运输;暗反应中C3的还原
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)绿色植物叶肉细胞中的光合色素分布于类囊体薄膜上,叶绿素溶于有机溶剂,用来提取叶肉细胞内的光合色素可以用的是无水乙醇。
(2)光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,在光合反应阶段,发挥作用的主要是光合色素,光合色素能够吸收、传递和转化光能。光反应阶段的细胞内的能量转为是光能被固定下来,转化为ATP,DADPH中的活跃的化学能,光反应阶段产生的DNAPH还可以作为暗反应过程的还原剂,将C3还原 ,同时提供能量。
(3) 据图分析,位于类囊体薄膜上的ATP合酶,除具有催化ATP合成的功能外, 还可以运输H+,所以此处的ATP合成酶还具有运输功能,而且该过程形成的ATP主要用于暗反应中的C3的还原。
【分析】(1)合作用的场所是叶绿体 。叶绿体增大膜面积方式:类囊体堆叠形成基粒 。吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上;与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
(2)光合作用的过程:
①光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能→ATP。
能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。[H]的实质是 NADPH(还原型辅酶Ⅱ) 。
②暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→机物中稳定的化学能 。
③光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
④光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP ;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
23.(2023高一下·滁州期末)香豌豆的花色由非同源染色体上的两对等位基因(C/c和P/p)控制,下图为这两对等位基因控制相关物质合成的途径。(不考虑基因突变和染色体变异)
回答下列问题:
(1)根据题干信息,从基因与性状的关系上分析,能够得出的结论是① ;② 。
(2)开紫花的基因型有 种。基因型为CcPp的紫花香豌豆自交,后代植株的花色中紫色:白色= ,其中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型有 。
(3)两株白花香豌豆杂交的后代中紫花香豌豆占1/4,这两株香豌豆的基因型为 。
【答案】(1)基因控制酶的合成控制生物性状;一种性状可以由多对基因控制
(2)4;9:7;CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp
(3)Ccpp和ccPp
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)图示中的白色前体物质需要在酶C和酶P的共同作用下形成紫色素,而两种酶的合成分别由两种基因来控制,所以从基因与性状的关系上可知,基因控制酶的合成控制生物性状,而且一种性状可以由多对基因控制。
(2)根据图示可在知,开紫花需要同时具有基因C和P,因此紫花个体的基因型为C-P-,即一共有4种基因型。基因型性为CcPp的紫花香豌豆自交 ,后代中紫花的基因型还是C-P-,这种基因型型所占的比例是9/16,剩下的都是白花,所以后代植株的花色中紫色:白色= 9:7,后代中能够稳定遗传的白花香豌豆的基因型有ccP-,C-pp,即 CCpp、Ccpp、ccPP、ccPp、ccpp 。
【分析】(1)基因对性状的控制方式及实例:
间接控制:通过控制酶或激素的合成来影响代谢过程,进而控制生物的性状。
直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
(2)“和”为 16 的特殊分离比成因——关于 9:3:3:1 的变式比
条件
F1(AaBb)自交后代比例 F1 测交后代比例
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9:6:1 1:2:1
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9:7 1:3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9:3:4 1:1:2
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15:1 3:1
24.(2023高一下·滁州期末)昆虫是生物学研究的常用材料。回答下列问题:
(1)三尾凤蝶(2n=56)是性别决定为ZW型的昆虫,是我国特有物种,对其基因组测序至少需要测定 条染色体的DNA序列。
(2)果蝇(2n=8)是性别决定为XY型的昆虫。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上一对等位基因控制。现有一只红眼雌果蝇和一只白眼雄果蝇交配,后代的表型及比例可能是 或 。
(3)科学家新发现一种昆虫。某生物兴趣小组获得了以下信息:该种昆虫的圆眼对棒状眼为显性,且是由位于性染色体上的一对等位基因(B/b)控制。他们想知道该昆虫的性别决定方式(XY型或ZW型)。现有纯合的该种昆虫若干,需要你设计一个杂交实验方案来判断该昆虫的性别决定方式(不考虑性染色体的同源区段)。
实验思路:选择 杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若 ,则性别决定方式为XY型;
若 ,则性别决定方式为ZW型。
【答案】(1)29
(2)全为红眼;红眼:白眼=1:1
(3)纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌;雌性全为圆眼,雄性全为棒眼;后代雌雄都为圆眼
【知识点】伴性遗传;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】(1)由“三尾凤蝶(2n=56)是性别决定为ZW型的昆虫 ,”可知其含有2个染色体组,要对其基因组进出测序,至少测定常染色和两条性染色体的DNA序列,即需要测定29条染色体的DNA序列。
(2) 果蝇(2n=8)是性别决定为XY型的昆虫。果蝇的红眼对白眼为显性,由位于X染色体上一对等位基因控制,假设为基因A和a控制。 现有一只红眼雌果蝇和一只白眼雄果蝇交配 ,此只红眼雌果蝇的基因型可能是XAXA或XAXa,白眼雄眼的果蝇的基因型是XaY;如果雌果蝇的基因型是XAXA,则后代全部是红眼;如果雌果蝇的基因型是XAXa,则后代的中红眼:白眼=1:1。
(3)XY型和ZW型控制的性别的方式是相反的,可以利用隐雌显雄的纯合个体进行杂交,观察后代的表型。具体的实验步骤如下:
实验思路:选择 纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌杂交,观察后代的表型。
实验结果和结论:
若雌性全为圆眼,雄性全为棒眼 ,则性别决定方式是XY型;
若后代雌雄都为圆眼,则性别决定方式为ZW型。
【分析】判断基因在常染色体上还是在X染色体上的方法
(1)若已知性状的显隐性
隐性雌×显性雄:①若子代中雌性全为显性,雄性全为隐性 在X染色体上;②若子代中雌性有隐性,雄性中有显性 在常染色体上。
(2)若未知性状的显隐性
设计正反交杂交实验:①若正反交子代雌雄表现型相同 常染色体上;②若正反交子代雌雄表现型不同 X染色体上。
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