淮安市2023-2024学年高三上学期第一次调研测试
生物试题
一、单选题(本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列关于生物科学史的叙述,正确的是( )
①施旺和施莱登运用完全归纳法提出了细胞学说,揭示了动植物的统一性
②辛格和尼科尔森提出了细胞膜流动镶嵌模型
③希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发现有O2释放
④鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的O2来自于H2O
⑤孟德尔的豌豆杂交实验运用了假说—演绎法
⑥摩尔根研究果蝇眼色的遗传,证明了基因在染色体上呈线性排列
A. ③④⑤ B. ②③⑤ C. ①④⑥ D. ①③⑤
2. 下列有关细胞中元素与化合物的叙述,正确的是( )
A. 叶绿素含C、H、O、N、Mg,能吸收、传递、转换光能
B. 血红蛋白的某些氨基酸中含有Fe,有利于结合氧气
C. 还原型辅酶II含C、H、O、N,能催化CO2的固定
D. RNA、磷脂都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
3. ATP和酶是细胞代谢不可缺少的,相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B 当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变
C. 能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞都能合成酶
D. ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成
4. 法布里病患者由于溶酶体中a-半乳糖苷酶功能部分或全部丧失,使得糖脂无法被分解而堆积在溶酶体中。某研究者构建了可以生产a-半乳糖苷酶药用蛋白的细胞株,用来改善患者的症状。下列相关叙述错误的是( )
A. a-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B. 药用蛋白的产生与细胞株的内质网和高尔基体有关
C. 药用蛋白通过胞吞方式进入细胞,体现了生物膜的流动性
D. 法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断
5. 下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 生物体的细胞壁主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用
B. 植物的根部细胞不含叶绿体,利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株
C. 细胞骨架由蛋白质纤维组成,参与细胞内囊泡运输、细胞分裂等活动
D. 细胞核在细胞分裂时会解体,是DNA复制和蛋白质合成的主要场所
6. 下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率受细胞O2浓度的限制
B. 肾小管上皮细胞在膜蛋白的协助下更易完成水分的重吸收
C. 胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要消耗能量
D. 蜜饯在腌制过程中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
7. 如图1是植物体内部分代谢过程的示意图(①~④代表代谢过程,字母代表物质),图2表示光照强度与植物叶片吸收CO2速率的关系,据图分析下列说法错误的是( )
A. 光照强度为图2中A点时,图1中过程①④不进行
B. 光照强度为图2中B点时,图1中过程①生成a的速率与过程③生成b的速率相等
C. 光照强度为图2中C点时,图1中过程①生成a的速率为18pμmol·m-2·S-1
D. 图1中过程①产生的ATP全部用于过程④
8. 某二倍体雄性动物(2N=8),其精巢内部分细胞染色体数、核DNA数、染色单体数如图所示,据图分析下列说法正确的是( )
A. c类型细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
B. b类型细胞经过同源染色体分离后形成a类型细胞
C. a类型细胞中可能有0或4对同源染色体
D. c类型细胞中有2对同源染色体
9. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要为了防止陈泡菜水中醋酸杆菌被杀死
B. ②中盐水的主要目的是杀死菜料表面的所有微生物
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
10. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 平板涂布时需在酒精灯火焰旁,打开皿盖放在一边,用灭菌后的涂布器进行涂布
B. 空白平板使用前需进行无菌鉴定,接种后未长出菌落的平板可以直接丢弃
C. 采用稀释涂布平板计数时,统计结果往往多于原始菌液中微生物数量
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
11. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 利用该技术可获得某些自然状态含量少或无法通过化学合成途径得到的产物
B. 单个植物细胞体积小,产生的次生代谢物少,故无法进行产物的工厂化生产
C. 次生代谢物是植物基本生命活动所必需的微量物质,应选择产量高的细胞进行培养
D. 该技术原理是利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
12. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 采集来的精子往往要使其获得能量后,才能进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎,需要培养至原肠胚才可进行胚胎移植
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份后直接移植到体内,获得两只性状完全相同的小鼠
13. 基因工程中需使用多种工具酶,几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是( )
A. 限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端,可以通过E.coli DNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
D. 若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
14. 椎实螺外壳旋转方向中一对等位基因(D/d)控制,D对d为显性。椎实螺在胚胎发育时期,D基因表达产物让其发育为右旋,d基因表达产物让其发育为左旋。椎实螺卵细胞质内有大量D或d基因的表达产物,在子代胚胎发育时期发挥作用。下列说法正确的是( )
A. 让基因型DD与dd的椎实螺杂交,F1均为右旋
B. 让基因型DD与dd椎实螺杂交,F1相互交配,F2均为右旋
C. 若一只椎实螺为右旋,则这只椎实螺的双亲至少有一个是右旋
D. 若两只椎实螺均为右旋,则他们杂交子代也均为右旋
二、多选题(本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15. 下图为“探究pH对过氧化氢酶活性影响”的实验装置,相关分析错误的有( )
A. 不同组别装置内的缓冲液pH不同,滤纸片的大小和数量相同
B. 不同pH条件下的实验结果一定不同
C. 可通过反应结束后各组量筒内气体的体积大小来判断酶活性的大小
D. 可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”
16. 下列关于实验操作和方法的叙述,错误的有( )
A. 用显微镜观察酵母菌时,细胞核、液泡、核糖体清晰可见
B. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
C. 叶绿体色素的提取和分离方法可用于测定绿叶中各种色素的含量
D. 观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中常用甲紫溶液对染色体进行染色
17. 下列关于传统发酵技术和微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 制作果酒、果醋过程中,发酵液的pH先升高后下降
B. 制成的果酒需要经过高压蒸汽灭菌才能饮用
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应立即蘸取菌液
D. 平板划线接种中连续画出5个区域,接种环要灼烧6次
18. 引物在极大程度上决定了PCR的成败,下列关于引物的说法正确的有( )
A. PCR和生物体内的DNA合成都需要引物,PCR引物一般是单链DNA
B. 若引物的CG碱基含量相对较高,PCR退火步骤的温度需要适当升高
C. 在PCR的退火步骤,两种引物分别结合在模板链的3’端和5’端
D. 若初始有10个胰岛素基因,PCR中进行10轮循环,至少需要20460个引物分子
19. 如图所示是两种单基因遗传病的遗传家系图,其中一种遗传病是红绿色盲。Ⅱ-4个体性染色体异常,为XXY,其余个体无突变。据图分析下列说法正确的有( )
A. 两种遗传病中,甲病是红绿色盲,另一种遗传病可能是抗维生素D佝偻病
B. 只考虑这两种遗传病,Ⅱ-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是1/2
C. Ⅱ-2与Ⅱ-3结婚,生下一个孩子只患一种病的概率是1/2
D. Ⅱ-4性染色体异常,最可能的原因是I-4减数分裂I后期同源染色体未正常分离
三、填空题:本部分包括5题,共计57分。未经特殊说明的,每空1分。
20. 藜麦起源于南美洲安第斯山脉,具有非常强的耐盐性和较高的营养品质。图l是藜麦细胞的局部结构图,请据图回答下列问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有____(填字母),属于生物膜系统的结构有____(填字母)。
(2)该细胞合成磷脂的场所是____(填中文名称),该结构还具有的功能有____。
(3)F是相邻两个细胞之间形成的通道,功能是____。
(4)科学家研究藜麦的耐盐机制,发现了参与藜麦Na-和K+平衡的关键转运载体和通道,其作用机制如图2所示。
①这些关键转运载体和离子通道的化学本质是____,决定其功能不同的根本原因是____。
②H+出入表皮细胞的运输方式分别是____,Na+通过SOSI载体跨膜运输的动力来自于____。
③据图2分析,藜麦的耐盐机制是在高盐胁迫下,Na+借助通道蛋白NSCC以协助扩散方式大量进入根部细胞的细胞质中,一方面Na+通过SOS1转运载体运出细胞,从而降低细胞质中Na+含量来提高耐盐性:另一方面____。同时,将多余的Na+运送到木质部导管,进而送至植物的其他部位。
21. 下图是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中部分代谢示意图,其中A--E代表物质,①~⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在,固氮酶对氧气高度敏感,在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题。
(1)物质B、E分别是____。发生在细胞质基质中的代谢途径有____(填序号)。
(2)根瘤细胞中合成物质C的场所有____。
(3)类菌体膜内及四周存在大量豆血红蛋白,其意义是:既能____,有利于固氮酶发挥作用,又能____,以保障足量物质C的供应。
(4)丙酮酸激酶催化PEP转化为丙酮酸,当输入根瘤细胞的有机物增多,丙酮酸激酶基因的表达水平就会____,这有利于根瘤细胞固氮。
(5)为了提高大豆产量,某科研小组利用大豆种子和根瘤菌,研究补充红蓝光和氮元素的相互作用对大豆生长和产量的影响,设计如下实验:
实验步骤目的 简要操作过程
材料选择和分组编号 选取①____的大豆种子分别种植于相同且适宜的大田中,并随机分成甲、乙、丙、丁四个地块。
自变量处理 乙组和丁组地块喷洒等体积等浓度的根瘤菌溶液,甲组和丙组②____;丙组、丁组地块③____。
控制无关变量 对甲、乙、丙、丁四个地块,给予相同的农业管理方式。
指标检测及结果分析 在大豆植株发育的不同时期分别检测大豆植株净光合速率,结果表明④____组的平均净光合速率最高;称量甲、乙、丙、丁四组大豆产量,结果表明乙组大豆产量高于丁组,请分析原因:⑤____。
22. 乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理见图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点,下图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)从番茄体内提取RNA作为模板,通过____合成ACC氧化酶和ACC合成酶基因,合成的基因中____(选填“含”或“不含”)启动子区域。
(2)该技术首先需要合成ACC氧化酶和ACC合成酶的融合基因,通过PCR合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHI和Xbal的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Sacl和Xbal的酶切位点,用限制酶____对上述两个基因进行酶切,再用DNA连接酶处理形成融合基因,相应的表达载体应用限制酶____进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(3)图2中的启动子2Al1为特异性启动子,为了达到目的,启动子2A1I应在番茄的____(器官)中特异性启动基因转录。将融合基因____(选填“正向”或“反向”)插入启动子下游即可构成反义融合基因。将图中表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有____的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。2AII启动子和反义融合基因都应该位于T-DNA片段内,原因是____。
(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,____(选填“能”或“不能”)用放射性标记的ACC氧化酶基因片段做探针进行检测,理由是____。
(5))研究人员尝试从个体水平鉴定转基因是否成功,请设计实验方案并预测实验结果:____。
23. “特里昂菲特”和“卷丹”都是三倍体百合品种,每个染色体组含12条染色体,研究人员对两者的减数分裂进行了研究。
(1)科研人员首先采集花粉母细胞进行制片,其步骤如下:
步骤1:取长度为2.7-3.8cm的花蕾,从中取出X,在卡诺氏液中浸泡24小时;
步骤2:将X从卡诺氏液中取出,用滤纸吸去多余的卡诺氏液;
步骤3:加1-3滴卡宝品红染液,用镊子捣碎X,取出花粉母细胞,除去残渣;
步骤4:染色1-2分钟后,加盖玻片,观察。
①步骤1中取花蕾而不取已开放的花的原因是____;
②文中的X指的是____;
③卡诺氏液的主要作用是____ 。
(2)“特里昂菲特”是异源三倍体,两个染色体组来自品种 L,一个染色体组来自品种0,如图所示是“特里昂菲特”花粉母 细胞减数分裂某个时期的显微照片。
①图中所示花粉母细胞处于的细胞分裂时期是____ ,图中所有细胞含有的核DNA总数是____;
②箭头所指的是减数分裂中出现的“微核”,“微核”一般是因为染色体未正常连接纺锤丝形成,图中的“微核”染色体最可能来自____(选填“品种L”或“品种O”),原因是____。
(3)“卷丹”是同源三倍体,减数分裂I前期联会时,大多数染色体形成三价体(三个染色体共同联会),而“特里昂菲特”形成的三价体很少,原因是____ 。
(4)百合胚囊发育方式不同于大多数被子植物,“特里昂菲特”胚囊的发育如图所示,减数分裂形成的1-4四个子代细胞一般来说为非整倍体。杂交时,卵细胞与精子结合形成受精卵,发育为种子的胚,2个极核共同与精子结合形成受精极核,发育为种子的胚乳。现将基因型为AAaBbb的“特里昂菲特”作母本,与基因型AABB的二倍体百合杂交,请读图判断其子代胚乳细胞有____个染色体组,基因型为____。
24. 水稻的杂交是育种的重要手段,但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的现象,为育种带来麻烦。研究人员发现水稻8号染色体上有一对等位基因T/t,4号染色体上有一对等位基因G/g,在花粉发育过程中,T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质,t和g基因无法表达有功能的蛋白质。
(1)T/t和G/g基因的遗传____(选填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是____。
(2)将基因型为TTgg的栽培稻和基因型ttGG的野生稻杂交,得到F1,研究人员统计了F1产生的花粉,发现仅有3/4的花粉发育正常,说明杂交种育性下降的原因是____。
(3)现将(2)中得到的F1自交,其后代的基因型有____种,自交后代中,花粉发育全部正常的个体所占比例是____。
(4)在(3)的自交后代中选取1/2花粉发育正常的个体作母本,与花粉发育全部正常的个体作父本杂交,后代中3/4花粉发育正常的个体所占比例是____。
(5)选取部分植株,通过PCR扩增相关基因后,进行电泳检测,图A检测T/t基因,图B检测G/g基因。已知图中①②个体花粉发育完全正常,则在③④⑤⑥个体中,1/2花粉发育正常的个体有____。
淮安市2023-2024学年高三上学期第一次调研测试
生物试题 答案解析
一、单选题(本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列关于生物科学史的叙述,正确的是( )
①施旺和施莱登运用完全归纳法提出了细胞学说,揭示了动植物的统一性
②辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型
③希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发现有O2释放
④鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的O2来自于H2O
⑤孟德尔的豌豆杂交实验运用了假说—演绎法
⑥摩尔根研究果蝇眼色的遗传,证明了基因在染色体上呈线性排列
A. ③④⑤ B. ②③⑤ C. ①④⑥ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来;细胞是一个相对独立的单位;新细胞可以从老细胞中产生。
2、孟德尔以豌豆为实验材料,运用了假说—演绎法得出两大遗传规律。
3、摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇作为亲本,进行杂交实验证明了“基因在染色体上”。
【详解】①施旺和施莱登运用不完全归纳法提出了细胞学说,揭示了动植物的统一性,①错误;
②在生物膜结构的探究历程中,辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型,②正确;
③英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水,没有二氧化碳),在光照下可以释放出氧气,③正确;
④鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水,但18O是稳定性同位素,不具有放射性,④错误;
⑤孟德尔以豌豆为实验材料,运用了假说—演绎法得出两大遗传规律,⑤正确;
⑥摩尔根通过红眼和白眼果蝇的杂交实验证明了“基因在染色体上”,⑥错误。
综上所述,正确的是②③⑤,ACD错误,B正确。
故选B。
2. 下列有关细胞中元素与化合物的叙述,正确的是( )
A. 叶绿素含C、H、O、N、Mg,能吸收、传递、转换光能
B. 血红蛋白的某些氨基酸中含有Fe,有利于结合氧气
C. 还原型辅酶II含C、H、O、N,能催化CO2的固定
D. RNA、磷脂都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
【答案】A
【解析】
【分析】化合物的元素组成:(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S等;(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;(4)糖类的组成元素一般为C、H、O。
【详解】A、叶绿素含C、H、O、N、Mg,参与光合作用,在光合作用中可以吸收、传递、转换光能,A正确;
B、一个血红蛋白分子由一个珠蛋白和四个血红素组成,构成珠蛋白的氨基酸中不含铁元素,Fe2+存在于血红素中,B错误;
C、二氧化碳的固定不需要还原型辅酶II的参与,C错误;
D、RNA、磷脂都含C、H、O、N、P;核糖体的组成成分是RNA和蛋白质,无膜结构,不含磷脂,D错误。
故选A。
3. ATP和酶是细胞代谢不可缺少的,相关叙述正确的是( )
A. 细胞中的需能反应都由ATP直接供能
B. 当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变
C. 能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞都能合成酶
D. ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,还有少量RNA,酶通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率。
2、ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基组成;植物细胞中ATP可来自光合作用和细胞呼吸,动物细胞中ATP可来自细胞呼吸。
【详解】A、光合作用光反应由光提供能量,A错误;
B、当酶催化底物发生反应时,酶与底物结合,反应结束酶与产物分离。这个过程酶也会发生结构改变,但酶是有活性的,B错误;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体,不能合成酶,但可以在细胞质基质进行无氧呼吸产生ATP。所以能产生ATP的细胞不一定能合成酶,C错误;
D、ATP脱去两个磷酸基团后形成腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA的基本组成单位之一,可参与某些起催化作用的RNA的合成,D正确。
故选D。
4. 法布里病患者由于溶酶体中a-半乳糖苷酶功能部分或全部丧失,使得糖脂无法被分解而堆积在溶酶体中。某研究者构建了可以生产a-半乳糖苷酶药用蛋白的细胞株,用来改善患者的症状。下列相关叙述错误的是( )
A. a-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B. 药用蛋白的产生与细胞株的内质网和高尔基体有关
C. 药用蛋白通过胞吞方式进入细胞,体现了生物膜的流动性
D. 法布里病可通过测定酶活性或糖脂的分布来进行诊断
【答案】A
【解析】
【分析】1、溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
3、大分子物质进出细胞的方式依次是胞吞和胞吐。
【详解】A、α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,A错误;
B、药用蛋白属于分泌蛋白,其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;
C、药用蛋白是大分子物质,其通过胞吞方式进入细胞,囊泡与溶酶体融合,利用了生物膜的流动性,C正确;
D、法布里病可通过测定酶活性或底物和产物的分布来进行诊断,D正确。
故选A。
5. 下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 生物体的细胞壁主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用
B. 植物的根部细胞不含叶绿体,利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株
C. 细胞骨架由蛋白质纤维组成,参与细胞内囊泡运输、细胞分裂等活动
D. 细胞核在细胞分裂时会解体,是DNA复制和蛋白质合成的主要场所
【答案】C
【解析】
【分析】细胞骨架:由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
细胞壁:细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面,主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持与保护作用。
核糖体:核糖体有的附于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”。
【详解】A、并不是所有生物体的细胞壁都是由纤维素和果胶构成,植物的细胞壁主要由纤维素和果胶构成,细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,真菌细胞壁的主要成分是几丁质,A错误;
B、植物的根部细胞不含叶绿体,但根部细胞中含有控制叶绿体形成的基因,利用这类细胞可以培育出含叶绿体的植株,B错误;
C、细胞骨架由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞形态,参与细胞内囊泡运输、细胞分裂等活动,C正确;
D、细胞核是DNA复制的主要场所,但蛋白质合成的场所是核糖体,D错误。
故选C。
6. 下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率受细胞O2浓度的限制
B. 肾小管上皮细胞在膜蛋白的协助下更易完成水分的重吸收
C. 胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程不需要消耗能量
D. 蜜饯在腌制过程中慢慢变甜,是细胞通过主动运输吸收糖分的结果
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散、主动转运;自由扩散是高浓度到低浓度,不需要消耗能量,如CO2,O2,甘油,苯、酒精等;协助扩散需要载体蛋白、不需要消耗能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输是低浓度到高浓度,需要消耗能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖等;此外,大分子物质运输的方式是胞吞或胞吐。
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞不含线粒体,只进行无氧呼吸;人体成熟红细胞吸收葡萄糖,属于协助扩散,不需要消耗能量,故人体成熟红细胞吸收葡萄糖的速率不受细胞O2浓度的限制,A错误;
B、肾小管上皮细胞膜上存在水通道蛋白(膜蛋白),帮助水分子顺浓度梯度进行跨膜运输,这种重吸收水的方式属于协助扩散比自由扩散更快,B正确;
C、胰腺细胞分泌胰蛋白酶的过程,属于胞吐,需要消耗能量,C错误;
D、蜜饯在腌制时由于细胞外液浓度过高,细胞失水而死亡,细胞膜破裂,然后糖分大量进入细胞才导致慢慢变甜,不是主动吸收糖分的结果,D错误。
故选B。
7. 如图1是植物体内部分代谢过程的示意图(①~④代表代谢过程,字母代表物质),图2表示光照强度与植物叶片吸收CO2速率的关系,据图分析下列说法错误的是( )
A. 光照强度为图2中A点时,图1中过程①④不进行
B. 光照强度为图2中B点时,图1中过程①生成a的速率与过程③生成b的速率相等
C. 光照强度为图2中C点时,图1中过程①生成a的速率为18pμmol·m-2·S-1
D. 图1中过程①产生的ATP全部用于过程④
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图一中①是光合作用光反应阶段,②是有氧呼吸第三阶段,③是有氧呼吸二、三阶段,④是光合作用暗反应阶段;图二是光照强度对光合作用影响的实验图。
【详解】A、①是光合作用光反应阶段,④是光合作用暗反应阶段,光照强度为图2中A点时,只进行细胞呼吸,光合作用不进行,所以图1中过程①④不进行,A正确;
B、光照强度为图2中B点时,此时是光补偿点,呼吸速率=光合速率,图1中过程①生成a(O2)的速率与过程③生成b(CO2)的速率相等,B正确;
C、光照强度为图2中C点时,此时为光饱和点,图1中过程①生成a(O2)的速率(正真光合速率)=呼吸速率+净光合速率=6+12=18pμmol·m-2·S-1,C正确;
D、图1中过程①(光反应阶段)产生的ATP不仅用于过程④(暗反应阶段),还可用于叶绿体中DNA的复制、转录翻译等过程,D错误。
故选D。
8. 某二倍体雄性动物(2N=8),其精巢内部分细胞染色体数、核DNA数、染色单体数如图所示,据图分析下列说法正确的是( )
A. c类型细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
B. b类型细胞经过同源染色体分离后形成a类型细胞
C. a类型细胞中可能有0或4对同源染色体
D. c类型细胞中有2对同源染色体
【答案】C
【解析】
【分析】分析柱形图:a中不含染色单体,染色体:核 DNA =1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能是进行有丝分裂的精原细胞或处于减数第二次分裂的次级精母细胞;b中染色体:染色单体:核 DNA =1:2:2,但染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;c中染色体:染色单体:核 DNA =1:2:2,但染色体数目只有体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期和中期;d中不含染色单体,染色体:核 DNA =1:1,且染色体数目是体细胞的一半,表示精细胞;
【详解】A、c中染色体:染色单体:核 DNA =1:2:2,但染色体数目只有体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期和中期,该动物为雄性,所以c类型细胞是次级精母细胞,A错误;
B、a中不含染色单体,染色体:核 DNA =1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能是进行有丝分裂的精原细胞或处于减数第二次分裂的次级精母细胞;b中染色体:染色单体:核 DNA =1:2:2,但染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;如果进行的是有丝分裂,b类型细胞形成a类型细胞不会发生同源染色染分离,B错误;
C、如果进行的是有丝分裂,a类型细胞中有4对同源染色体;如果进行的是减数分裂,a类型细胞处于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,C正确;
D、c类型细胞处于减数第二次分裂前期和中期,不含同源染色体,D错误。
故选C。
9. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中;②盐水和陈泡菜水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止陈泡菜水中醋酸杆菌被杀死
B. ②中盐水的主要目的是杀死菜料表面的所有微生物
C. ③为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜在制作过程中要注意细节,首先要保证用于制作酱腌菜的容器、水和原料一定要干净,要保证在发酵过程中处于无氧环境,还要注意过程中避免其他杂菌的干扰。
【详解】A、①沸盐水冷却后混合陈泡菜水再倒入坛中主要是为了防止乳酸菌被杀死,A错误;
B、②盐水需要浸没全部菜料主要目的是创造一个无氧的环境,有利于乳酸菌的发酵,B错误;
C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入,保证坛内处于无氧环境,C正确;
D、④泡菜腌制过程中,亚硝酸盐含量先升高,后降低,D错误。
故选C。
10. 平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A. 平板涂布时需在酒精灯火焰旁,打开皿盖放在一边,用灭菌后的涂布器进行涂布
B. 空白平板使用前需进行无菌鉴定,接种后未长出菌落的平板可以直接丢弃
C. 采用稀释涂布平板计数时,统计结果往往多于原始菌液中微生物数量
D. 利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖,A错误;
B、接种后未长出菌落的培养基,也可能有少量微生物,为避免污染环境,不能直接丢弃,B错误;
C、采用稀释涂布平板计数法获得的菌落有可能是由多个细胞聚集在一起繁殖形成的,所以往往少于实际的活菌数,C错误;
D、利用以尿素为唯一氮源的平板上,若微生物可以产生脲酶,则可以利用脲酶分解尿素氨而获得氮源生长,其它不能产生脲酶的微生物则不能生长,可以把合成脲酶的微生物分离出来,D正确。
故选D。
11. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A. 利用该技术可获得某些自然状态含量少或无法通过化学合成途径得到的产物
B. 单个植物细胞体积小,产生的次生代谢物少,故无法进行产物的工厂化生产
C. 次生代谢物是植物基本生命活动所必需的微量物质,应选择产量高的细胞进行培养
D. 该技术原理是利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等,在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为:接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。植物细胞培养即在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。利用植物细胞培养来获得目标产物(次生代谢产物),这个过程就是细胞产物的工厂化生产。作物脱毒材料:分生区(如茎尖、芽尖)细胞;植物脱毒方法:进行组织培养;结果:形成脱毒苗。
【详解】A、由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到,人们可以利用植物细胞培养来获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产,A正确;
B、细胞产物的工厂化生产是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖,获得某些植物细胞的次生代谢物含量低,又不能或难以通过化学合成途径得到的目标产物。故单个植物细胞体积小,产生的次生代谢物少,可以进行产物的工厂化生产,B错误;
C、次生代谢物不是植物基本的生命活动所必需的产物,C错误;
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术,通过促进细胞增殖,以从细胞群中获得次生代谢物,单个细胞中次生代谢产物的含量并没有提高,D错误。
故选A。
12. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 采集来的精子往往要使其获得能量后,才能进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎,需要培养至原肠胚才可进行胚胎移植
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份后直接移植到体内,获得两只性状完全相同的小鼠
【答案】C
【解析】
【分析】1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精能力,才能受精,而不是获得能量,A错误;
B、进行胚胎移植的时期是桑葚胚(桑椹胚)或囊胚,B错误;
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,该技术可加速家畜遗传改良,C正确;
D、将小鼠桑葚胚分割成2等份后经检查后移植到受体体内,但两只小鼠的性状不一定完全相同,D错误。
故选C。
13. 基因工程中需使用多种工具酶,几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是( )
A. 限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端,可以通过E.coli DNA连接酶相互连接
B. DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C. 限制酶EcoRI进行一次切割,会切断2个磷酸二酯键,形成1个游离的5’末端
D. 若两种限制酶的识别序列相同,则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
【答案】B
【解析】
【分析】1、限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶EcoR I和Pst I切割形成的是黏性末端,限制酶Sma I和EcoR V切割形成的是平末端,E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端,但连接效率较低,A错误;
B、DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键;DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有核苷酸片段上,形成磷酸二酯键;RNA聚合酶将单个核糖核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键,B正确;
C、一个限制酶切割一次,使DNA双链断开,会有两个磷酸二酯键断裂,形成2个黏性末端或平末端,形成2个游离的5’末端,C错误;
D、若两种限制酶的识别序列相同,但由于识别的位点不同,切割形成的末端不同,故不一定能通过DNA连接酶相互连接,D错误。
故选B。
14. 椎实螺外壳旋转方向中一对等位基因(D/d)控制,D对d为显性。椎实螺在胚胎发育时期,D基因表达产物让其发育为右旋,d基因表达产物让其发育为左旋。椎实螺卵细胞质内有大量D或d基因的表达产物,在子代胚胎发育时期发挥作用。下列说法正确的是( )
A. 让基因型DD与dd的椎实螺杂交,F1均为右旋
B. 让基因型DD与dd的椎实螺杂交,F1相互交配,F2均为右旋
C. 若一只椎实螺为右旋,则这只椎实螺的双亲至少有一个是右旋
D. 若两只椎实螺均为右旋,则他们杂交子代也均为右旋
【答案】B
【解析】
【分析】“椎实螺卵细胞质内有大量D或d基因的表达产物,在子代胚胎发育时期发挥作用”从该题干信息可知,母本的基因型影响子代胚胎的发育,子代螺壳表现右旋还是左旋由母本基因型决定。
【详解】A、子代椎实螺外壳表现型由母本基因型决定,让基因型DD与dd的椎实螺杂交,如果DD个体做母本,卵细胞内含有D基因表达产物让胚胎发育为右旋,则F1体现右旋;如果dd个体做母本,卵细胞内含有d基因表达产物让胚胎发育为左旋,则F1体现左旋,A错误;
B、亲本是DD和dd,可推知F1中母本基因型是Dd,卵细胞中含有D基因表达产物让胚胎发育为右旋,则F2均体现右旋,B正确;
C、若一只椎实螺为右旋,则其母本基因型是D—,但母本的表型由其上一代母本决定,所以无法推测母本的表型,由于子代表型由母本决定,所以无法推测父本的表型,C错误;
D、椎实螺的表型由其母本基因型决定,两只椎实螺均为右旋,无法推它们的基因型,所以无法确定子代表型,D错误;
故选B。
二、多选题(本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。)
15. 下图为“探究pH对过氧化氢酶活性影响”的实验装置,相关分析错误的有( )
A. 不同组别装置内的缓冲液pH不同,滤纸片的大小和数量相同
B. 不同pH条件下的实验结果一定不同
C. 可通过反应结束后各组量筒内气体的体积大小来判断酶活性的大小
D. 可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析:该实验探究pH对过氧化氢酶活性的影响,自变量是不同的pH,底物是H2O2,浸过肝脏研磨液的滤纸片中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶能催化H2O2水解,产生氧气和水,即乙图中量筒中产生的气泡内是氧气,气泡产生的速率代表了酶促反应的速率,酶活性越强,气泡产生越快,相同时间内产生的气体量越多。
【详解】A、该实验的自变量是pH,因此,不同组别装置内的缓冲液pH不同,而各组反应小室中浸过肝脏研磨液的滤纸片的大小和数量属于无关变量,应保持一致,A正确;
B、由于酶存在最适pH,pH过高或过低,都会使酶的活性降低,所以不同的pH条件下,酶的活性可能相同,因此量筒中收集到的气体量可能相同,B错误;
C、若设置过长的反应时间,各组均反应完全,量筒内收集到的气体量相同,无法准确比较不同pH下的酶活性,C错误;
D、可用该装置进一步验证“过氧化氢酶的高效性”,则实验的自变量为催化剂的种类不同,即将滤纸片分别浸泡肝脏研磨液和氯化铁溶液,其他条件均相同,D正确。
故选BC。
16. 下列关于实验操作和方法的叙述,错误的有( )
A. 用显微镜观察酵母菌时,细胞核、液泡、核糖体清晰可见
B. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
C. 叶绿体色素的提取和分离方法可用于测定绿叶中各种色素的含量
D. 观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中常用甲紫溶液对染色体进行染色
【答案】ABC
【解析】
【分析】亚显微结构能看到所有细胞器,显微结构只能看到液泡,叶绿体、线粒体、细胞壁、染色体。相比之下,亚显微结构下对细胞观察更加仔细。
【详解】A、核糖体属于亚显微结构,在普通光学显微镜下不能看到,只能在电子显微镜下观察到,A错误;
B、观察植物细胞质壁分离的实验中,低倍镜下就可以观察到实验现象,B错误;
C、叶绿体色素的提取和分离方法可以判定光合色素的种类,但不能测定其他色素的含量,例如花青素,C错误;
D、观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中常用甲紫溶液对染色体进行染色,甲紫可以将染色染成紫色,D正确。
故选ABC。
17. 下列关于传统发酵技术和微生物培养的叙述,错误的有( )
A. 制作果酒、果醋过程中,发酵液的pH先升高后下降
B. 制成的果酒需要经过高压蒸汽灭菌才能饮用
C. 为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应立即蘸取菌液
D. 平板划线接种中连续画出5个区域,接种环要灼烧6次
【答案】ABC
【解析】
【分析】微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等,有的还需要生长因子等特殊的营养。微生物培养的关键是无菌操作,筛选和分离微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、制作果酒时,酵母菌呼吸作用产生二氧化碳,使发酵液pH一直降低后维持在一定水平。制作果醋时,醋酸菌产生醋酸,醋酸呈酸性,使发酵液pH一直下降后维持在一定水平,A错误;
B、高压蒸汽灭菌的条件是压力100kPa,温度160-170摄氏度,时间15-30分钟。在该条件下制成的果酒营养物质会大量流失,B错误;
C、为了防止污染,接种环要经火焰灼烧灭菌,但要等接种环冷却后再蘸取菌液,C错误;
D、平板划线接种时接种环要经灼烧灭菌,蘸取菌液前要灼烧,防止杂菌污染。第一至第四区划线结束要灼烧接种环,以保证每次接种时菌种是来自上一区的末端。第一区域开始前和第五区划线结束要也要灼烧接种环,防止菌种污染实验室、操作员及环境,D正确。
故选ABC。
18. 引物在极大程度上决定了PCR的成败,下列关于引物的说法正确的有( )
A. PCR和生物体内DNA合成都需要引物,PCR引物一般是单链DNA
B. 若引物的CG碱基含量相对较高,PCR退火步骤的温度需要适当升高
C. 在PCR的退火步骤,两种引物分别结合在模板链的3’端和5’端
D. 若初始有10个胰岛素基因,PCR中进行10轮循环,至少需要20460个引物分子
【答案】ABD
【解析】
【分析】PCR原理:在高温作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【详解】A、PCR和生物体内的DNA合成都需要引物,体内的DNA复制引物通常是RNA,PCR引物一般是单链DNA,A正确;
B、G与C之间有3个氢键,稳定性高,若引物的CG碱基含量相对较高,PCR退火步骤的温度需要适当升高,B正确;
C、在PCR的退火步骤,两种引物都结合在模板链的3’端,C错误;
D、若初始有10个胰岛素基因,PCR中进行10轮循环,得到10×210个=10240个DNA分子,共1024×2=20480条链,由于初始的20条链不需要引物,故至少需要20480-20=20460个引物分子,D正确。
故选ABD。
19. 如图所示是两种单基因遗传病的遗传家系图,其中一种遗传病是红绿色盲。Ⅱ-4个体性染色体异常,为XXY,其余个体无突变。据图分析下列说法正确的有( )
A. 两种遗传病中,甲病是红绿色盲,另一种遗传病可能是抗维生素D佝偻病
B. 只考虑这两种遗传病,Ⅱ-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是1/2
C. Ⅱ-2与Ⅱ-3结婚,生下一个孩子只患一种病的概率是1/2
D. Ⅱ-4性染色体异常,最可能的原因是I-4减数分裂I后期同源染色体未正常分离
【答案】CD
【解析】
【分析】分析甲病:Ⅰ-1和Ⅰ-2都患甲病,但是他们的女儿Ⅱ-2是不患病的,因此甲病是常染色体显性遗传病(假设用A/a表示),那么乙病则为红绿色盲(假设用B/b表示)。
【详解】A、分析甲病:Ⅰ-1和Ⅰ-2都患甲病,但是他们的女儿Ⅱ-2是不患病的,因此甲病是常染色体显性遗传病(假设用A/a表示),那么乙病则为红绿色盲(假设用B/b表示),A错误;
B、Ⅱ-2表现正常,其父亲患有红绿色盲,因此基因型是aaXBXb,Ⅱ-5表现正常,其母亲患红绿色盲,因此其基因型也是aaXBXb,所以Ⅱ-2和Ⅱ-5基因型相同的概率是1,B错误;
C、Ⅱ-2的基因型是aaXBXb,Ⅱ-3同时患两种病,并且其父亲是正常的,所以Ⅱ-3的基因型是AaXbY,他们生下的孩子患甲病的概率是1/2,患乙病的概率是1/2,因此生下一个孩子只患一种病的概率是1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,C正确;
D、Ⅱ-4的母亲患红绿色盲,但是他却不患红绿色盲,说明其基因型是XBXbY,最可能的原因是I-4减数分裂I后期同源染色体未正常分离,产生了异常的精子XBY,这样与卵细胞Xb结合生下的Ⅱ-4,D正确。
故选CD。
三、填空题:本部分包括5题,共计57分。未经特殊说明的,每空1分。
20. 藜麦起源于南美洲安第斯山脉,具有非常强的耐盐性和较高的营养品质。图l是藜麦细胞的局部结构图,请据图回答下列问题:
(1)图中含有核酸的细胞器有____(填字母),属于生物膜系统的结构有____(填字母)。
(2)该细胞合成磷脂的场所是____(填中文名称),该结构还具有的功能有____。
(3)F是相邻两个细胞之间形成的通道,功能是____。
(4)科学家研究藜麦的耐盐机制,发现了参与藜麦Na-和K+平衡的关键转运载体和通道,其作用机制如图2所示。
①这些关键转运载体和离子通道的化学本质是____,决定其功能不同的根本原因是____。
②H+出入表皮细胞的运输方式分别是____,Na+通过SOSI载体跨膜运输的动力来自于____。
③据图2分析,藜麦的耐盐机制是在高盐胁迫下,Na+借助通道蛋白NSCC以协助扩散方式大量进入根部细胞的细胞质中,一方面Na+通过SOS1转运载体运出细胞,从而降低细胞质中Na+含量来提高耐盐性:另一方面____。同时,将多余的Na+运送到木质部导管,进而送至植物的其他部位。
【答案】(1) ①. BE ②. AGE
(2) ①. 内质网 ②. 蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
(3)进行细胞间的物质运输和信息交流
(4) ①. 蛋白质 ②. 控制蛋白质合成的基因(的碱基排列顺序)不同 ③. 主动运输、协助扩散 ④. H+浓度差(电化学势能) ⑤. Na+通过液泡膜上的NHX以主动运输的方式进入液泡中,细胞液渗透压增大,使根部细胞的吸水能力增强
【解析】
【分析】1、液泡具有贮存营养物质和维持渗透压的作用。液泡内的细胞液中溶解着多种物质,储存着糖分、色素等多种物质。液泡还能调节细胞的内环境。
2、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【小问1详解】
图中含有核酸的细胞器是核糖体和线粒体,即B、E。生物膜系统包含细胞膜、细胞器膜、核膜。因此图中属于生物膜系统的有A核膜、G高尔基体膜、E线粒体膜。
【小问2详解】
内质网是合成脂质的车间,它还是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
【小问3详解】
F是相邻两个细胞之间形成的通道即胞间连丝,其功能是:进行细胞间的物质运输和信息交流。
【小问4详解】
SOS1、NSCC、NHX为位于不同膜上的离子通道或转运载体,其化学本质是蛋白质;蛋白质是生命活动的主要承担者,这些蛋白质不同的根本原因是控制蛋白质合成的基因(的碱基排列顺序)不同。分析图可知,Na+通过 NSCC 通道是顺浓度梯度进行的,不消耗能量,为协助扩散,SOS1将细胞质中的Na+逆浓度梯度排出胞外、Na+通过 NHX1逆浓度梯度进入到液泡中,都消耗氢离子的梯度势能,属于主动运输。藜麦的耐盐机制是在高盐胁迫下,当盐浸入到根周围的环境时,Na+借助通道蛋白NSCC以协助扩散方式大量进入根部细胞的细胞质中,细胞质中的Na+通过NHX(液泡膜Na+/H+转运载体)以主动运输的方式进入根部细胞的液泡中,细胞液的渗透压增大,使根细胞的吸水能力加强,以保持细胞膨胀的状态。
21. 下图是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中的部分代谢示意图,其中A--E代表物质,①~⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在,固氮酶对氧气高度敏感,在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题。
(1)物质B、E分别是____。发生在细胞质基质中的代谢途径有____(填序号)。
(2)根瘤细胞中合成物质C的场所有____。
(3)类菌体膜内及四周存在大量豆血红蛋白,其意义是:既能____,有利于固氮酶发挥作用,又能____,以保障足量物质C的供应。
(4)丙酮酸激酶催化PEP转化为丙酮酸,当输入根瘤细胞的有机物增多,丙酮酸激酶基因的表达水平就会____,这有利于根瘤细胞固氮。
(5)为了提高大豆产量,某科研小组利用大豆种子和根瘤菌,研究补充红蓝光和氮元素的相互作用对大豆生长和产量的影响,设计如下实验:
实验步骤目的 简要操作过程
材料选择和分组编号 选取①____的大豆种子分别种植于相同且适宜的大田中,并随机分成甲、乙、丙、丁四个地块。
自变量处理 乙组和丁组地块喷洒等体积等浓度的根瘤菌溶液,甲组和丙组②____;丙组、丁组地块③____。
控制无关变量 对甲、乙、丙、丁四个地块,给予相同的农业管理方式。
指标检测及结果分析 在大豆植株发育的不同时期分别检测大豆植株净光合速率,结果表明④____组的平均净光合速率最高;称量甲、乙、丙、丁四组大豆产量,结果表明乙组大豆产量高于丁组,请分析原因:⑤____。
【答案】(1) ①. O2、CO2 ②. ⑥⑦
(2)线粒体(或线粒体基质和内膜)、类菌体(或类菌体基质和类菌体膜)、细胞质基质(2分,答对任意两个得1分)
(3) ①. 维持低氧环境 ②. 提供适量氧气(或让氧气不至于过低)利于有氧呼吸的进行
(4)降低 (5) ①. 等量且萌发一致(或“状况相似”) ②. 喷洒等体积无根瘤菌培养液 ③. 补充红蓝光 ④. 丁 ⑤. 丁组大豆植株用于籽粒生长的能量(或有机物侑能量)较少(或“丁组大豆未将有机物/光合产物/能量分配给籽粒生长”)
【解析】
【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
据图分析,物质B是光照后叶绿体的类囊体薄膜释放到外界的气体,属于氧气,而E是可参与暗反应过程,表示二氧化碳;发生在细胞质基质中的过程有⑥蔗糖的转运和⑦丙酮酸的生成。
【小问2详解】
C是ATP,结合题意可知,根瘤细胞中能够进行呼吸作用,包括根瘤细胞和根瘤菌细胞,故合成物质C的场所有粒体(或线粒体基质和内膜)、类菌体(或类菌体基质和类菌体膜)、细胞质基质。
【小问3详解】
类菌体膜内及四周存在大量豆血红蛋白,其意义是:既能维持低氧环境,有利于固氮酶发挥作用,又能提供适量氧气(或让氧气不至于过低)利于有氧呼吸的进行,以保障足量物质C的供应。
【小问4详解】
分析题可知,丙酮酸激酶催化PEP转化为丙酮酸,当输入根瘤细胞的有机物增多,丙酮酸激酶基因的表达水平就会降低,丙酮酸的合成减少,这有利于根瘤细胞固氮。
【小问5详解】
分析题意,本实验目的研究补充红蓝光和氮元素的相互作用对大豆生长和产量的影响,实验的自变量是红蓝光和氮元素的有无,因变量是大豆生长和产量的情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:
材料选择和分组编号选取等量且萌发一致的大豆种子分别种植于相同且适宜的大田中,并随机分成甲、乙、丙、丁四个地块。
自变量处理:乙组和丁组地块喷洒等体积等浓度的根瘤菌溶液,甲组和丙组喷洒等体积无根瘤菌培养液;丙组、丁组地块补充红蓝光。
控制无关变量:对甲、乙、丙、丁四个地块,给予相同的农业管理方式。
指标检测及结果分析在大豆植株发育的不同时期分别检测大豆植株净光合速率,结果表明丁组的平均净光合速率最高;称量甲、乙、丙、丁四组大豆产量,结果表明乙组大豆产量高于丁组,请分析原因:丁组大豆植株用于籽粒生长的能量(或有机物侑能量)较少(或“丁组大豆未将有机物/光合产物/能量分配给籽粒生长”)。
22. 乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义DNA技术(原理见图1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点,下图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义表达载体的结构示意图。
(1)从番茄体内提取RNA作为模板,通过____合成ACC氧化酶和ACC合成酶基因,合成的基因中____(选填“含”或“不含”)启动子区域。
(2)该技术首先需要合成ACC氧化酶和ACC合成酶的融合基因,通过PCR合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHI和Xbal的酶切位点,ACC合成酶基因两端含Sacl和Xbal的酶切位点,用限制酶____对上述两个基因进行酶切,再用DNA连接酶处理形成融合基因,相应的表达载体应用限制酶____进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(3)图2中的启动子2Al1为特异性启动子,为了达到目的,启动子2A1I应在番茄的____(器官)中特异性启动基因转录。将融合基因____(选填“正向”或“反向”)插入启动子下游即可构成反义融合基因。将图中表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有____的培养基中,可筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。2AII启动子和反义融合基因都应该位于T-DNA片段内,原因是____。
(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,____(选填“能”或“不能”)用放射性标记的ACC氧化酶基因片段做探针进行检测,理由是____。
(5))研究人员尝试从个体水平鉴定转基因是否成功,请设计实验方案并预测实验结果:____。
【答案】(1) ①. 逆转录##反转录 ②. 不含
(2) ①. Xbal ②. BamHI和Sacl
(3) ①. 果实 ②. 反向 ③. 卡那霉素 ④. T-DNA可整合到植物细胞的染色体DNA上
(4) ①. 不能 ②. 番茄细胞内本来就存在ACC氧化酶基因
(5)取转基因番茄和非转基因番茄,检测其乙烯含量(或同等条件下成熟程度),若转基因番茄乙烯含量低(或成熟程度低),说明转基因成功(2分,方案和结果各1分)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由RNA合成基因的过程是逆转录过程;由于mRNA中没有启动子、终止子的对应碱基系列,且转录后内含子对应的碱基序列被切除,从部分基因文库中获取的DNA没有启动子、内含子和终止子等。
【小问2详解】
因为合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHI和XbaI的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacI和XbaI的酶切位点,所以都可以用XbaI对上述两个基因进行酶切,再将得到的两个基因用DNA连接酶连接形成融合基因,最后对相应的Ti质粒应用限制酶BamHI和SacI切割,把融合基因插入到载体中。
【小问3详解】
分析题意可知,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶,本技术是为了使番茄具有耐储存、宜运输的优点,故为了达到目的,启动子2A1I应在番茄的果实中特异性启动基因转录;为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因反向插入在启动子2A11的下游即可构成反义融合基因;将图中表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有卡那霉素的培养基中,能够存活的农杆菌含有反义融合基因,将筛选出含有反义融合基因的农杆菌再利用农杆菌转化法获得转基因番茄;由于T-DNA可整合到植物细胞的染色体DNA上,故2AII启动子和反义融合基因都应该位于T-DNA片段内。
【小问4详解】
由于番茄细胞内本来就存在ACC氧化酶基因,故在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,不能用放射性标记的ACC氧化酶基因片段做探针进行检测。
【小问5详解】
从个体水平鉴定转基因是否成功,可取转基因番茄和非转基因番茄,检测其乙烯含量(或同等条件下成熟程度),若转基因番茄乙烯含量低(或成熟程度低),说明转基因成功。
23. “特里昂菲特”和“卷丹”都是三倍体百合品种,每个染色体组含12条染色体,研究人员对两者的减数分裂进行了研究。
(1)科研人员首先采集花粉母细胞进行制片,其步骤如下:
步骤1:取长度为2.7-3.8cm的花蕾,从中取出X,在卡诺氏液中浸泡24小时;
步骤2:将X从卡诺氏液中取出,用滤纸吸去多余的卡诺氏液;
步骤3:加1-3滴卡宝品红染液,用镊子捣碎X,取出花粉母细胞,除去残渣;
步骤4:染色1-2分钟后,加盖玻片,观察。
①步骤1中取花蕾而不取已开放的花的原因是____;
②文中的X指的是____;
③卡诺氏液的主要作用是____ 。
(2)“特里昂菲特”是异源三倍体,两个染色体组来自品种 L,一个染色体组来自品种0,如图所示是“特里昂菲特”花粉母 细胞减数分裂某个时期的显微照片。
①图中所示花粉母细胞处于的细胞分裂时期是____ ,图中所有细胞含有的核DNA总数是____;
②箭头所指的是减数分裂中出现的“微核”,“微核”一般是因为染色体未正常连接纺锤丝形成,图中的“微核”染色体最可能来自____(选填“品种L”或“品种O”),原因是____。
(3)“卷丹”是同源三倍体,减数分裂I前期联会时,大多数染色体形成三价体(三个染色体共同联会),而“特里昂菲特”形成的三价体很少,原因是____ 。
(4)百合胚囊发育方式不同于大多数被子植物,“特里昂菲特”胚囊的发育如图所示,减数分裂形成的1-4四个子代细胞一般来说为非整倍体。杂交时,卵细胞与精子结合形成受精卵,发育为种子的胚,2个极核共同与精子结合形成受精极核,发育为种子的胚乳。现将基因型为AAaBbb的“特里昂菲特”作母本,与基因型AABB的二倍体百合杂交,请读图判断其子代胚乳细胞有____个染色体组,基因型为____。
【答案】(1) ①. 己开放的花,花粉减数分裂已经完成,只有在花蕾中才能观察到减数分裂过程 ②. 花药 ③. 固定细胞形态
(2) ①. 减数分裂I末期(或减数分裂II间期、前期) ②. 72 ③. 品种O
④. (来自品种O的染色体没有同源染色体,)无法正常联会
(3)“特里昂菲特”是异源三倍体,来自不同品种的染色体一般无法联会
(4) ①. 7(或“7或14”,有人会考虑分裂后期染色体加倍) ②. AAAAAaaBBBbbbb
【解析】
【分析】染色体数目变异的基本类型:(1)细胞内的个别染色体增加或减少如:21三体综合征,患者比正常人多了一条21号染色体;(2)染色体以染色体组的形成成倍的增加或减少。
【小问1详解】
①实验目的是观察减数分裂的过程,己开放的花,花粉减数分裂已经完成,只有在花蕾中才能观察到减数分裂过程,所以选择花蕾作为实验材料。
②需要观察减数分裂的过程,最好选择雄蕊作为实验材料,所以需要从花蕾中取出花药,将其捣碎后,取出花粉母细胞观察。
③卡诺氏液作为固定液可以固定细胞形态。
【小问2详解】
①从图中看出,花粉母细胞已经分裂形成两个子细胞,所以该细胞处于减数第一次分裂末期(或减数分裂II间期、前期),“特里昂菲特”是三倍体百合品种,每个染色体组含12条染色体,所以该品种有36条染色体,36个核DNA分子,由于进行减数分裂过程进行了DNA的复制,所以共有DNA总数72个。
②“特里昂菲特”的两个染色体组来自品种 L,一个染色体组来自品种O,由于来自品种O的染色体没有同源染色体,减数分裂无法正常联会,因此在分裂过程中丢失形成微核。
【小问3详解】
“特里昂菲特”是异源三倍体,两个染色体组来自品种 L,一个染色体组来自品种0,来自不同品种的染色体一般无法联会,所以不会形成三价体。
【小问4详解】
从图中可以看出,一个极核包括了子细胞1、2、3、4,而胚乳是两个极核和一个精子形成受精极核发育而来的,两个极核包括11、22、33、44,从图中看出,胚囊母细胞经过复制和减数分裂形成了1、2、3、4四个子细胞,因此可以推测两个极核相当于两个复制了的胚囊母细胞,基因型是AAAAaaBBbbbb,AABB提供AB的精子,所以胚乳的基因型是AAAAAaaBBBbbbb,有7个染色体组。
24. 水稻的杂交是育种的重要手段,但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的现象,为育种带来麻烦。研究人员发现水稻8号染色体上有一对等位基因T/t,4号染色体上有一对等位基因G/g,在花粉发育过程中,T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质,t和g基因无法表达有功能的蛋白质。
(1)T/t和G/g基因的遗传____(选填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,原因是____。
(2)将基因型为TTgg的栽培稻和基因型ttGG的野生稻杂交,得到F1,研究人员统计了F1产生的花粉,发现仅有3/4的花粉发育正常,说明杂交种育性下降的原因是____。
(3)现将(2)中得到的F1自交,其后代的基因型有____种,自交后代中,花粉发育全部正常的个体所占比例是____。
(4)在(3)的自交后代中选取1/2花粉发育正常的个体作母本,与花粉发育全部正常的个体作父本杂交,后代中3/4花粉发育正常的个体所占比例是____。
(5)选取部分植株,通过PCR扩增相关基因后,进行电泳检测,图A检测T/t基因,图B检测G/g基因。已知图中①②个体花粉发育完全正常,则在③④⑤⑥个体中,1/2花粉发育正常的个体有____。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. T/t和G/g基因位于非同源染色体上
(2)基因型为tg的花粉发育不正常
(3) ①. 8 ②. 7/12
(4)5/14 (5)③⑥
【解析】
【分析】在 F1形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。这就是孟德尔自由组合定律的实质。
【小问1详解】
根据题意“研究人员发现水稻8号染色体上有一对等位基因T/t,4号染色体上有一对等位基因G/g”,可知T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律,原因是这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
【小问2详解】
将基因型为TTgg的栽培稻和基因型ttGG的野生稻杂交,得到F1(TtGg),其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg,发现仅有3/4的花粉发育正常;根据题干信息,T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质,t和g基因无法表达有功能的蛋白质,则基因型为tg的花粉发育不正常。
【小问3详解】
F1(TtGg)自交,雌配子基因型1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg,雄配子基因型为1/3TG、1/3Tg、1/3tG,后代的基因型为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、1/12ttGG共8种,这些后代基因型花粉全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG,占7/12。
【小问4详解】
(3)的自交后代中1/2花粉发育正常的个体基因型为Ttgg:ttGg=1:1作为母本,花粉发育全部正常的个体基因型为TTGG:TtGG:TTGg:TTgg:ttGG=1:2:2:1:1作为父本,母本产生配子为Tg:tG:tg=1:1:2,父本产生的花粉为TG:tG:Tg=3:2:2,后代中3/4花粉发育正常的个体基因型为TtGg=1/4×2/7+1/4×2/7+2/4×3/7=5/14。
【小问5详解】
由电泳图可知图A检测T/t基因,图B检测G/g基因,图A中两条电泳带一定是T和t,图B中两条电泳带的一定是G和g,又图中①②个体花粉发育完全正常,则只有图A中上面的条带代表t,下面的条带代表T,图B中上面条带代表G,下面条带代表g,即①基因型为TtGG,②基因型为TTGg符合题意,则③④⑤⑥个体的基因型分别为ttGg、TtGg、TTGG、ttTg,其中1/2花粉发育正常的个体的基因型是ttGg(③)、ttTg(⑥)。