吉林省通化市梅河口市重点中学2023-2024学年高三上册生物开学考试试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·梅河口开学考)胰岛素是常见的蛋白质类激素,由胰岛素原加工形成的两条肽链构成,肽链之间通过二硫键(-S-S-)连接。下列相关叙述正确的是( )
A.S是蛋白质的特征元素,因为氨基酸和蛋白质均含有S元素
B.高温能破坏氨基酸之间的肽键从而使胰岛素失活变性
C.可用3H标记某种氨基酸追踪胰岛素的合成与分泌过程
D.斐林试剂在50~65℃条件下能与二硫键反应生成砖红色沉淀
【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、S是蛋白质的特征元素,是因为多数蛋白质含有S元素,但只有少数氨基酸含有S元素,A错误;
B、某些理化因素,高温能破坏蛋白质的空间结构从而使胰岛素变性失活,B错误;
C、氨基酸都含有H元素,可用3H标记某种氨基酸来追踪胰岛素的合成及分泌过程,C正确;
D、斐林试剂用于还原糖的鉴定,不能与二硫键反应生成砖红色沉淀,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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P、S;(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)糖类的组成元素为C、H、O。
2、能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
3、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,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2.(2023高三上·梅河口开学考)如图显示了细胞中多种具膜结构之间的联系。下列相关叙述正确的是( )
A.分泌功能较强的细胞中结构P和Q的数量较少
B.结构P为内质网,是细胞内具单层膜的网状结构
C.结构Q的膜表面可以附着一定量的核糖体
D.鸡成熟红细胞中不含图中除细胞膜外的所有结构
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、由分析可知:分泌功能较强的细胞中内质网(P)和高尔基体(Q)的数量较多,A错误;
B、内质网为单层膜的细胞器呈网状结构,可以内连核膜,外连细胞膜,同时还可以和高尔基体等膜性细胞器连接,B正确;
C、内质网分两类:有核糖体附着的,叫粗面内质网;不含核糖体的,叫光面内质网,C错误;
D、鸡成熟的红细胞中具有细胞核、线粒体等细胞结构,D错误。
故答案为:B。
【分析】P是内质网,Q是高尔基体。分泌蛋白的合成与运输离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体细胞器的参与,该过程说明各种细胞器在结构和功能上互相联系、协调配合。
3.(2023高三上·梅河口开学考)某同学利用藓类叶片对植物细胞吸水和失水的实验进行了改进,利用加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的一定浓度的蔗糖溶液处理藓类叶片,得到了如图结果。下列相关叙述正确的是( )
A.图中A处为红色,B处绿色较失水前变浅
B.B处因为失水而导致细胞的吸水能力减弱
C.结果说明细胞壁与原生质层对蔗糖的通透性不同
D.图中处于质壁分离状态的细胞一定都是活细胞
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、利用加有伊红的一定浓度的蔗糖溶液处理藓类叶片,因细胞壁的通透性大于原生质层,故A处充满了红色的蔗糖溶液,B处颜色为绿色且颜色较失水前加深,A错误;
B、随细胞失水增多,细胞中渗透压也随之增强,细胞吸水的能力也随之升高,B错误;
C、结合A项及分析可知,细胞壁与原生质层对蔗糖的通透性不同,C正确;
D、因处理用的蔗糖溶液浓度未知,若浓度过高,图中处于质壁分离状态的细胞也可能因失水过多已死亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
4.(2023高三上·梅河口开学考)研究发现,细胞内NAD+的含量下降可导致细胞衰老,烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是NAD+合成的关键酶,能通过促进NAD+的合成来延缓细胞的衰老,下列有关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的呼吸速率变慢、核质比增大
B.NAD+的含量下降会影响细胞的能量供应
C.正常细胞内的NAMPT含量比衰老细胞低
D.促进NAMPT基因的表达可延缓细胞衰老
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、衰老细胞的呼吸速率变慢,细胞体积变小,细胞核增大,核质比增大,A正确;
B、NAD可转化为NADH,NADH与氧气结合生成水,同时生成大量的ATP,因此,NAD的含量下降会影响细胞的能量供应,B正确; C、烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是NAD合成的关键酶,衰老细胞的NAD含量少,推测衰老细胞内的NAMPT含量较正常细胞低,C错误;
D、促进NAMPT基因的表达能合成更多的NA MPT,有利于促进NAD的合成来延缓细胞衰老,D正确。
故答案为:C。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
5.(2023高三上·梅河口开学考)如图是某XY型性别决定生物的雄性个体细胞进行减数分裂时两条染色体示意图,图中1~6表示基因,P、Q表示染色体。下列相关叙述合理的是( )
A.若PQ为非同源染色体,则1和3交换位置属于染色体变异
B.若PQ为非同源染色体,则2和4在减数分裂过程中不会分离
C.若PQ为同源染色体且为X、Y染色体,则性别的遗传与基因无关
D.若PQ为同源染色体,则5和6控制的疾病在雄性中发病率较高
【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若PQ是非同源染色体,则1和3交换位置发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,A正确;
B、若PQ是非同源染色体,则2和4在减数分裂过程中可能分离,也可能不分离,B错误;
C、若PQ为同源染色体,由于两者形态、大小不同,则它们是性染色体,性别遗传与性染色体上的基因有关,C错误;
D、若PQ为同源染色体,因5和6控制的疾病显、隐性关系未知,无法判断发病率在雌雄中的高低,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
6.(2023高三上·梅河口开学考)植物生长调节剂在农林园艺生产上的应用越来越广泛,人们在种植葡萄时,在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下面关于植物生长调节剂的相关内容正确的是( )
A.植物生长调节剂既可以通过人工合成获得,也可从植物体内提取获得
B.植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似
C.赤霉素能促进果柄细胞伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.用2,4-D处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能够产生α-淀粉酶
【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质,不能从植物体内提取获得,A错误;
B、从分子结构分析,植物生长调节剂主要有两类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素
完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸、矮壮素等,B错误;
C、赤霉素促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大,C正确;
D、用一定浓度的赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生a-淀粉酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物;植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
2、植物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根
b.促进果实生长,防止落花落果
c.可用作农业除草剂
赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;
b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗
7.(2023高三上·梅河口开学考)在月球的强辐射、低重力、高温差的极端环境条件下,我国嫦娥四号生物科普实验载荷内(搭载有棉花、油菜、土豆、拟南芥种子,还有酵母菌、果蝇卵以及土壤、水分和空气,果蝇主食为酵母菌,还可以吃植物体及花粉),棉花种子成功萌发,为人类首创。结合题干信息及所学知识,下列说法错误的是( )
A.若载荷内的所有生物和无机环境构成一个微型生态系统,则酵母菌属于分解者
B.要维持这个生态系统的正常运行,需要有能量输入
C.该载荷中生产者到初级消费者的能量传递效率可能小于10%
D.该微型生态系统中的果蝇同化的能量全部用于自身的生长、发育和繁殖
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、酵母菌属于真菌,代谢类型为异养兼性厌氧型,能把动植物遗体、排出物等含有的有机物分解为无机物,供绿色植物再利用,它属于分解者,A正确;
B、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能, B正确;
C、生产者多是绿色植物,对于动物来说,植物纤维难以消化吸收,导致初级消费者的同化量较低,因此生产者到初级消费者的能量传递效率可能小于10%,C正确;
D、动物同化量中一部分用于呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
8.(2023高三上·梅河口开学考)猫叫综合征患者的第5号染色体短臂缺失,故又名5p—综合征。该征婴儿喉部发育不良或未分化,有猫叫样啼哭。关于染色体变异,下列说法不正确的是( )
A.猫叫综合征患者染色体上基因的数目发生了改变
B.染色体之间交换部分片段不一定属于染色体结构变异
C.染色体片段的缺失或重复必然导致基因数目和种类的改变
D.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体变异导致的人类遗传病
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据题意可知,猫叫综合征患者的第5号染色体短臂缺失,故短臂上相应的基因数目减少,A正确;
B、非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换部分片段属于基因重组,B正确;
C、染色体片段缺失和重复一定会导致基因的数量变化,而重复不会导致基因的种类变化, C错误;
D、21三体综合征是染色体数目异常遗传病,猫叫综合征是染色体结构异常遗传病,两者都属于染色体变异导致的人类遗传病,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
9.(2022·张家口模拟)下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是( )
A.多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B.原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C.原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D.真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中多个核糖体在一条mRNA上移动,合成多个相同的多肽链,保证了翻译的快速高效,A正确;
B、由图可知,原核细胞的mRNA不需要加工,可以进行边转录边翻译,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板,初级转录产物被加工后形成的mRNA才是合成蛋白质的模板,B正确;
C、由图可知,原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译方向为短肽链→长肽链,即沿着mRNA5'→3'的方向进行,C正确;
D、由于模板相同,真核细胞图中长短不同的新生蛋白质是同种蛋白质,氨基酸序列相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
10.(2023高三上·梅河口开学考)可卡因是一种毒品,对人体有几种作用;①能阻断神经传导,产生局部麻醉的作用,②刺激神经系统,使心率加快、血管收缩、血压升高。③阻断突触前膜上的转运蛋白回收突触间隙中的多巴胺,导致突触后神经元持续兴奋,产生愉悦感。④导致突触后膜多巴胺受体减少,当可卡因药效失去后,机体正常的神经活动受到影响。下列相关说法正确的是( )
A.可大规模在临床手术时使用可卡因作为局部麻醉剂
B.可卡因可能作用于交感神经,引起心率加快、血管收缩等效应
C.多巴胺可以被突触前膜回收利用,因此神经冲动在突触的传递可以是双向的
D.可卡因作用于脊髓中神经中枢的神经元,导致个体产生愉悦感
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由于可卡因会刺激神经系统,使心率加快、血管收缩、血压升高,长期使用会上瘾,故可卡因不能大规模使用,A错误;
B、题干中“心率加快、血管收缩、血压升高”是交感神经的作用,B正确;
C、神经冲动在突触的传递是单向的,神经递质只能由突触前膜释放,C错误;
D、脊髓中的神经元不负责感觉,大脑皮层产生愉悦感,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.(2023高三上·梅河口开学考)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述正确的是( )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处兴奋时膜外Na+浓度低于膜内Na+浓度
C.兴奋到达N处时突触前膜释放抑制性神经递质
D.信息在M处传递和在N处传递的形式不相同
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或轴突到细胞体,则图中兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;
B、M处无论处于静息电位还是动作电位,都是膜外 Na+浓度高于膜内,B错误;
C、信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,则N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C错误;
D、信息在M处传递为在神经纤维的传导,信息在N处传递为在两个神经元之间的传递,故传递的形式不同,前者为电信号,后者为电信号和化学信号,D正确。
故答案为:。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
12.(2023高三上·梅河口开学考)研究表明:根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素横向运输,促进根部近地侧细胞生长
D.太空微重力下,玉米根部生长素仍能极性运输,但根生长失去向地性
【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由题干可知,重力、生长素、Ca2+通过传递相应信号而影响细胞生长,因此都属于植物生长发育的信号,A正确;
B、根冠平衡石细胞中的淀粉体会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,说明重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号,B正确;
C、倒伏玉米的根部细胞内淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上,诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质,Ca2+与钙调素结合后活化生长素泵,使根近地侧积累较多的生长素,由于根对生长素最敏感,抑制根部近地侧细胞生长,C错误;
D、太空微重力环境下,玉米根部生长素仍能极性运输,但玉米根部的生长素不能横向运输,根失去向地生长特性,D正确。
故答案为:B。
【分析】生长素的产生、分布、运输和作用:
1、产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
4、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
13.(2023高三上·梅河口开学考)单向性集团捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列有关分析不正确的是( )
A.瓢虫属于集团内捕食者、寄生蜂属于集团内猎物
B.瓢虫在该生态系统中占据第二、第三营养级
C.若移走寄生蜂,瓢虫获得的能量可能会增加
D.可采用样方法调查单向性集团内蚜虫的种群密度
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系
【解析】【解答】A、瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食,同时寄生蜂被瓢虫捕食,所以瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物,A正确;
B、生产者是第一营养级,再结合以上分析可知,瓢虫在该生态系统中占据第三、四营养级,B错误;
C、由以上分析可知,若移走寄生蜂,食物链缩短,瓢虫获得的能量可能会增加,C正确;
D、调查蚜虫的种群密度可采用样方法,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;⑤原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
2、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
14.(2023高三上·梅河口开学考)《本草纲目》中对酸奶的制作有详细记载:“用乳半杓,锅内炒过,入馀乳熬数十沸,常以杓纵横搅之,乃倾出,罐盛待冷,掠取浮皮,以为酥,入旧酪少许,纸封放之,即成矣”。下列说法错误的是( )
A.“锅内炒过,入馀乳熬数十沸”的目的是高温杀菌和反复脱水
B.“常以杓纵横搅之”的目的是提供足够的氧气以促进菌种的增殖
C.“入旧酪少许”相当于接种
D.“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、“锅内炒过,入馀乳熬数十沸”是利用高温达到杀菌的目的,同时还能起到反复脱水的作用,A正确;
B、“常以杓纵横搅之”的目的是使乳酸菌与营养物质充分接触,并不是提供足够的氧气促进菌种的增殖,乳酸菌是厌氧菌,应保证无氧环境,B错误;
C、“入旧酪少许”的意思是加入少量旧酪,而旧酪中含有乳酸菌菌种,故相当于接种,C正确;
D、乳酸菌是厌氧菌,“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】制作酸奶利用的是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,能够进行无氧呼吸,将糖分解为乳酸。
15.(2023高三上·梅河口开学考)我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),具体流程见下图。下列叙述错误的是( )
A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得
B.可用聚乙二醇诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合
C.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
D.AdESCs染色体组数与大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、根据单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞,可知单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)经体外诱导培养获得,A正确;
B、诱导动物细胞融合的方法有:灭活的病毒诱导法、PEG融合法、电融合法,因此可用聚乙二醇诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合,B正确;
C、体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,以补充动物细胞对特殊营养物质的需求,C正确;
D、结合分析可知,该AdESCs是“杂合二倍体胚胎干细胞”,故体内有2个染色体组,但大鼠-小鼠杂种细胞,是由体细胞融合产生,因此杂种细胞中通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16.(2023高三上·梅河口开学考)研究表明、给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出惊恐栗抖;一段时间后,该小鼠只闻苯乙酮、不电击,也表现出惊恐栗抖。该小鼠与普通小鼠交配,小鼠只闻苯乙酮,易表现出坐立不安等情绪反应。检测发现:与普通小鼠相比,经电击的亲鼠和小鼠编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低、碱基序列未改变,苯乙酮受体增多。科研人员据此提出假说:小鼠受环境因素影响可引发其基因甲基化水平变化并遗传给子代。下列叙述错误的是( )
A.甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用
B.亲鼠只闻苯乙酮表现出惊恐栗抖,属于条件反射
C.小鼠闻苯乙酮导致Olfr15I基因甲基化水平降低
D.电击小鼠表现出惊恐栗抖,不能支持假说
【答案】C
【知识点】反射的过程;表观遗传
【解析】【解答】A、编码苯乙酮受体的Olfr15l基因甲基化水平降,苯乙酮受体增多,说明甲基化对OIfr151基因的表达起抑制作用,A正确;
B、亲鼠只闻苯乙酮苹表现出惊恐栗抖,是多次强化练习形成的,属于条件反射,B正确;
C、F1小鼠Olfr15I基因甲基化水平降低是遗传得来的,不是闻苯乙酮造成的,C错误;
D、如果只闻苯乙酮,F2小鼠表现出惊恐栗抖,支持假说;电击F2小鼠表现出惊恐栗抖,可能只是电击引起的,不能支持假说,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、条件反射和非条件反射的比较:
非条件反射 条件反射
概念 通过遗传获得,与生俱来 在后天生活过程中逐渐训练形成
特点 不经过大脑皮层,先天性;终生性;数量有限 经过大脑皮层;后天性;可以建立,也能消退;数量可以不断增加
意义 使机体初步适应环境 使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
实例 眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西时分泌唾液等 “望梅止渴”“画饼充饥”等
17.(2023高三上·梅河口开学考)我国科学家将酿酒酵母的16条染色体去除冗余的重复基因信息和结构,重新设计为1条染色体,并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中,发现细胞仍然能存活,这是国际上首次获得的人工创建的具有单条染色体的酵母细胞。下列叙述错误的是( )
A.在拼接过程中需要切除15个着丝粒和30个端粒
B.移植后可在该重建的酿酒酵母中观察到一个细胞核
C.该重建的酿酒酵母染色体上的基因仍遵循自由组合定律
D.上述研究成果标志着人工合成生命已经实现
【答案】B,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题干信息分析可知,将16条染色体合并成1条染色体的过程中,应用基因编辑技术敲除16条染色体上的15个着丝粒,A正确;
B、根据题干信息分析,移植前去核,移植后只是染色体由16条改变为1条,其他不变,因此移植后可在该重建的酿酒酵母中观察到一个细胞核,B正确;
C、根据题干信息分析可知,该重建的酿酒酵母只有1条染色体,因此不符合基因自由组合定律的实质,这条色体上的基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、根据题干信息分析可知,上述研究成果只是将酿酒酵母的16条染色体融合后形成1条染色体,仍然是酿酒酵母,没有人工合成生命,只是对原有的酿酒酵母的染色体数目进行了改变,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】1、基因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,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、由题干信息可知,酿酒酵母的16条染色体融合后形成1条染色体,而每条染色体有两个端粒和一个着丝点,推测共去除了30个端粒和15个着丝粒,剩余2个端粒和1个着丝粒。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中,人工创建的具有单条染色体的酵母细胞,推测
仍然是一个细胞核的酿酒酵母细胞,没有人工合成生命。
18.(2023高三上·梅河口开学考)检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。EMB培养基上形成的不同菌落中,大肠杆菌菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A.测定前,滤杯、滤膜、滤瓶、镊子和水样均需进行灭菌处理
B.若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致
C.配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌所需营养物质及调节pH为弱酸性
D.制备培养基时,需要将培养基冷却到室温再倒平板,避免高温杀死菌种
【答案】A,C,D
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、水样中有大肠杆菌,不能对水样进行灭菌处理,否则无法检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,A错误;
B、滤膜法需要将微生物留在滤膜上,则滤膜孔径应该比大肠杆菌小,因此若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致,B正确;
C、培养基中除了含有水、碳源、氮源和无机盐,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,故配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌生长所需条件,应调节pH为中性或弱碱性,C错误;
D、倒平板操作中需要将培养基冷却到50℃左右时进行,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
19.(2023高三上·梅河口开学考)三江源地区位于青藏高原腹地,被誉为“中华水塔”。这里的雪山、草地、森林、河流尽显原生态之美。20世纪因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,衍生出荒漠生物群落。为此我国实施了包括退牧还草在内的多项保护改造措施,目前三江源地区的生态环境正在逐步好转。下列说法不正确的是( )
A.通过比较三江源地区不同群落中种群个体数量可以得出不同群落丰富度的差异
B.在三江源地区保护改造过程中,人类的活动改变了该群落演替的方向和速度
C.三江源荒漠生物群落中,动植物适应环境的共同特征是耐旱
D.草原上地形的起伏、湿度的差异造成不同地段分布不同种群,体现了群落的垂直结构
【答案】A,D
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、群落丰富度指一个群落中的物种数目,而不是种群个体数量,A错误;
B、在三江涌地区保护改造过程,人类的活动对草地严重退化,水土流失加剧的环境进行退牧还草等多项保护改造措施,说明人类的活动改变了该群落演替的方向和速度,B正确;
C、荒漠中的生物具有耐旱的特性,能够适应荒漠干旱的环境,C正确;
D、草原上地形的起伏、湿度的差异造成不同地段分布不同种群,体现了群落的水平结构,不是垂直结构,D错误。
故答案为:AD。
【分析】1、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
20.(2023高三上·梅河口开学考)下图为某家族两种遗传病的系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,其中一对基因位于X染色体上。下列说法正确的是( )
A.乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.IIII-12的基因型为AAXBY或AaXBY
C.III-10和III-12婚配生一患病孩子的概率是4/9
D.III-11的甲病致病基因不可能来自I-1
【答案】B,D
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据图分析,II-6和II-7不患甲病,而子代III-11患病,说明甲病是隐性遗传病,又因为III-11是女性,其父亲正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病;由于两种病中一对基因位于X染色体上,则乙病是伴性遗传病,由II-3患乙病,而子代II-9正常可知,该病是伴X染色体显性遗传病,A正确;
B、III-12患有乙病,基因型是XBY,III-11患甲病,基因型是aa,则II-6和II-7关于甲病的基因型均为Aa,故III-12的基因型为AAXBY或AaXBY,B正确;
C、根据 Ⅲ-10两病都不患,初步推测Ⅲ-10为AXbXb,再根据II-3(Aa)和II-4(Aa)婚配生III-8(aa),推测III-10基因型为1/3AAXbXb、2/3AaXbXb,III-12基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY。III-10和III-12婚配,后代患甲病(aa)的概率是2/3x2/3x1/4=1/9,患乙病(XBXb)的概率是1/2,因此生一正常孩子的概率是(1-1/9)x(1-1/2)=4/9,患病的概率=1-4/9=5/9,C错误;
D、III-11患甲病,基因型是aa,则II-6和II-7关于甲病的基因型均为Aa,由于II-5患甲病,所以I-1和I-2甲病基因型都是Aa,因此II-6的a基因可能来自I-1,也可能来自I-2,D正确。
故答案为:BD。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2023高三上·梅河口开学考)玉米和小麦是我国北方种植的主要粮食作物。小麦属于C3植物,通过卡尔文循环完成碳的固定和还原;玉米是C4植物,与小麦相比,碳的固定多了C4途径,其光合作用过程如图所示,甲、乙、丙表示过程。玉米叶片有一种特殊的“花环形”结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。叶肉细胞中的叶绿体具有发达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,进行光合作用终产物的合成。回答下列问题:
(1)在光照条件下,小麦叶肉细胞能发生图中的 过程,而图中玉米叶肉细胞能发生 过程。
(2)光照条件下与小麦相比,玉米叶片中固定两次CO2,固定CO2的场所是 ,该过程具有的特点是 (答两点)。
(3)已知PEP羧化酶与CO2的亲和力比Rubisco酶高60多倍。在夏季高温干旱季节,小麦和玉米相比, 植株生长占优势,理由是 。
【答案】(1)甲、乙;甲、丙
(2)叶绿体基质;需PEP羧化酶参与、需要消耗ATP、有C4化合物出现
(3)玉米;高温干旱会使玉米和小麦大量蒸发失水而出现气孔关闭,使CO2供应受阻,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶可固定低浓度的CO2,转移到维管束鞘细胞的叶绿体中,使光合作用继续进行;而小麦叶绿体中Rubisco酶不能利用低浓度的CO2,导致光合作用下降
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知甲为光反应,乙为暗反应, 丙为碳的固定为C4的途径,题干中小麦为C3植物进行正常的光合作用,在光照条件
下,小麦叶肉细胞能发生图中的甲、乙过程;玉米为C4植物,其叶肉细胞中的叶绿体具有发达的基粒构造而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,进行光合作用终产物的合成,故图中玉米叶肉细胞能发生甲、丙过程。
(2)玉米是C4植物,与小麦相比,碳的固定多了C4途径,故玉米叶片中固定两次 CO2,固定CO2的场所是叶绿体基质;由图可知,该过程具有的特点是需PEP羧化酶参与、需要消耗ATP、有C4化合物出现等。
(3)玉米是C4植物,PEP酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,夏季晴朗的白天中午,高温干旱会使玉米和小麦大量蒸发失水而出现气孔关闭,使CO2供应受阻,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶可固定低浓度的CO2,转移到维管束鞘细胞的叶绿体中,使光合作用继续进行;而小麦叶绿体中Rubisco酶不能利用低浓度的CO2,导致光合作用下降。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
22.(2023高三上·梅河口开学考)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。约50%的Ⅱ型糖尿病患者会发生“黎明现象”(黎明时血糖异常升高),是糖尿病治疗的难点。下图是葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的过程,请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要由 分解产生葡萄糖,进而为生命活动提供能量,正常人体的空腹血糖浓度为 mmol/L。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以 方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭,随胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为 ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以 方式释放。
(3)健康人血糖升高时,胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入 ;另一方面抑制肝糖原分解和 ,使血糖恢复到正常水平。当血糖含量较低时,机体通过神经—体液调节的作用,使 (至少写2个)等激素的分泌增多,促进血糖浓度升高,避免因血糖过低而发生危险。
(4)为探究“黎明现象”的发生机制,研究人员将Ⅱ型糖尿病患者分为有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),测定患者体内相关激素的含量,如图1。
①图1结果显示, 节律性分泌异常可能与黎明现象有关。
②研究人员进一步检测外周淋巴细胞中多个与生物钟相关基因的动态表达,部分结果如图2,DP+组REV-erbβ基因表达出现节律性异常,表明“黎明现象”与 紊乱有关。
(5)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,除上述实验结果所示的激素能够影响胰岛素作用的敏感性之外,影响其敏感性的因素还可能有 (填序号)。a.存在胰岛细胞自身抗体b.胰岛素分泌障碍c.胰岛素受体表达下降d.胰岛素受体基因突变e.胰岛素无法进入受体细胞
【答案】(1)肝糖原;3.9-6.1
(2)协助扩散(或易化扩散);负电位→正电位;胞吐
(3)血糖进入脂肪组织细胞转化为甘油三酸;非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(4)生长激素;生物节律
(5)cd
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。人体在黎明觉醒前后没有外界糖类的摄入,此时主要靠肝糖原分解产生葡萄糖;正常人体的空腹血糖浓度为3.9-6.1mmol/L。
(2)据图而可知,葡萄糖通过GLUT2进人细胞是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散;正常情况下,细胞的膜电位表现为外正内负,若胞内钾离子浓度增加,则细胞膜内侧的膜电位变化为负电位→正电位;胰岛素属于大分子物质,其释放方式是胞吐。
(3)胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进人肝脏、肌肉合成糖原,进人脂肪组织细胞转化为甘油三酸,另一方面抑制肝糖原分解和抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖,血糖恢复到正常水平;机体中能够升高血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
(4)①图1结果显示,有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),二者胰岛素和褪黑素变化趋势基本相同,而生长激素有黎明现象组(DP+)会出现节律性分泌异常现象,说明该异常可能与黎明现象有关。②由图2结果可知,DP+组中REV-erbβ基因表达与DP-组不同步,说明“黎明现象”导致了DP"组中 REV-erbβ基因的异常表达,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
(5)a、胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能起作用,存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,a错误;
b、Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,b错误;
c、胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,c正确;
d、胰岛素受体基因突变,会导致靶细胞无法合成胰岛素受体,因此对胰岛素作用不敏感,d正确;
e、胰岛素属于大分子物质,会与靶细胞上的受体结合后起作用,而不会进入受体细胞,e错误。故选cd。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质,)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
4、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
23.(2023高三上·梅河口开学考)植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。
(1)玉米在叶肉细胞中的 合成了光合作用产物,完成传粉后,光合作用产物可运输到种子中积累、储存。
(2)研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够 气孔打开,突变体光合速率下降的原因是 。
(3)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因表达量,图2结果显示 ,由此推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。
研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了,上述推测,请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中 。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型(任选一种,在方框中以文字和箭头的形式作答)。
【答案】(1)叶绿体
(2)促进;CST1基因功能缺失,气孔导度下降,光合速率下降
(3)A组CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升,B组CST1基因持续高水平表表达,C组CST1基因持续低水平表达;
(4)
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)叶绿体是光合作用的场所,在叶绿体中能合成光合作用产物。
(2)野生型气孔开放程度大于突变体,说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开;结合图1可知,与野生型相比,突变体气孔开放程度显著下降,CO2浓度减少,突变体光合速率下降。
(3)结合图2可知,A组CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升,B组CST1基因持续高水平表表达,C组CST1基因持续低水平表达;蔗糖影响CST1基因的表达,进而影响气孔开放程度,而突变体CST1基因功能缺失,因此蔗糖处理突变体的结果与蒸馏水相同。
(4)结合题干可知及结果可知,光合产物的积累抑制CST1基因的表达,使气孔开放程度下降,CO2减少,从而使光合作用降低,调节机制见答案。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。
24.(2023高三上·梅河口开学考)家蚕幼虫时期腹足有黄色和白色,黄色对白色为显性性状,由Z染色体上的一对等位基因B/b控制,当Z染色体上的B基因移接到任意一条常染色体上会出现透明足,相关基因型可能有如表所示类型,b基因移接不会出现该性状且不含B或b的个体不能存活。回答下列问题:
表型 透明足
基因型 BZbZ BZbZb BZbW BZW
(1)Z染色体上的B基因移接到任意一条常染色体上,从可遗传变异角度分析其本质上发生了 ;根据上述信息,基因型为ZBW的个体产生的卵细胞类型可能有 (不考虑几号常染色体)。
(2)现有一只黄足雄性家蚕与白足雌性家蚕杂交,子代出现一只透明足雄性个体,其基因型可能为BZbZ或BZbZb。
①该雄性个体B基因来自 (填“父本”“母本”或“父本或母本”),假如其基因型为BZbZb,试分析其形成的原因是 。
②请你设计一组简单的杂交实验确定该只透明足雄性个体的基因型: 。
③若不进行杂交实验,如何确定该只透明足雄性个体的基因型? (写出思路方法即可)。
【答案】(1)染色体易位;ZB、W、BZ、BW、Z
(2)父本黄足雄性亲本发生了B基因的移接产生了BZb的精子,与母本形成的Zb卵细胞结合形成BZbZb的受精卵;将该只透明足雄性个体与白色雌性个体杂交,观察子代表型及比例;若子代透明足与白色足个体各占一半,则基因型为BZbZb;子代透明足:白色足=4:3,则基因型为BZbZ;取该只透明足雄性个体细胞制成切片,观察染色体的形态及结构
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)Z染色体上的B基因移接到住意一条常染色体上,即是发生了非同源染色体片段的移接,属于染色体结构变异中的易位。根据题干信息可知,Z染色体上的B基因可以移接到任意一条常染色体上,基因型为zBw的个体产生的正常卵细胞为zB、W,若Z染色体上的B基因移接到常染色体上,则可以产生基因型为BZ、BW、Z、 W的卵细胞。
(2)①黄足雄性家蚕(基因型为ZBZ-)与白足雌性家蚕(基因型为ZbW)杂交,产生了基因型为 BZbZ 或BZbZb的透明足雄性个体,由于只有父本携带B基因,故该雄性个体B基因来自父本。假如其基因型为BZbZb,可能是母本Z染色体上的B基因移接到了常染色体上,减数分裂时产生了 BZb的雌配子,该雌配子与zb雄配子结合,形成了基因型为 BZbZb的个体。
②要确定该只透明足雄性个体的基因型,可用该只透明足雄性个体与白足雌性家蚕(基因型为Zbw)杂交,由于BZbZ能产生配
子BZb:Z:BZ:Zb=1:1:1:1,与雌配子结合后,由于不含B或b的个体不能存活,子代透明足雄性:白色雄性:透明足雌性:白
色雌性= 2:2:2:1; BZbZb能产生配子BZb:Zb=1:1,与雌配子结合后,子代透明足雄性:白色雄性:透明足雌性:白色雌性=1:1:1:1,可用子代的表现型比例做基因型的判定。
③染色体变异可在光学显微镜下观察,若不进行杂交实验,可以用光学显微镜观察并比较该只透明足雄性个体的体细胞中的两条性染色体的长度,若两条性染色体都一样长,说明基因型是BZbZb;若两条性染色体不一样长,说明基因型是BZbZ。
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
25.(2023高三上·梅河口开学考)拟南芥(2N=10)是一年生草本、十字花科植物,自花传粉。株高20cm左右,从发芽到开花约40天,果实为角果,每个果荚可生50~60粒种子,富有多对相对性状。因广泛用于研究种子的萌发、植物光周期等遗传分子机制,被称为“植物界的果蝇”,请回答下列问题:
(1)拟南芥是良好的遗传学材料,其优点有 (列举2项),对拟南芥进行人工杂交实验时,需要在花蕾期对母本进行 处理。
(2)为研究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员以品系甲(DD)为材料,经诱变获得了2号染色体上D基因功能缺失的突变体1,利用二者进行了以下实验:
杂交组合 亲本类型 子代种子萌发率(%
杂交① 品系甲×品系甲 70
杂交② 突变体1×突变体1 10
杂交③ 品系甲雌×突变体1雄 70
杂交④ 突变体1雌×品系甲雄 10
杂交①②的实验结果表明,D基因的功能是 。由杂交③④的实验结果可推测子代种子萌发率降低的原因可能为 。以此推测,杂交③的子代自交,所结种子中,高萌发率和低萌发率的种子数量比为 。
(3)拟南芥雄性不育系在遗传学研究中有非常重要的作用,研究员分离到两组纯合雄性不有拟南芥株系N系,R系,两种品系的雄性不有性状各由一对等位基因控制且均为隐性突变所致,株系R经低温处理可以恢复育性,请利用株系N,R设计杂交实验,推断两对基因在染色体上的位置关系。
实验思路:在 条件下,以株系 作为父本,株系 作为母本杂交,收获母本植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,并使其自交获得F2,常温条件下种植F2,并统计其育性及比例。预期结果与结论:若F2中 ,则两对基因位于非同源染色体上;若F2中 ,则两对基因位于同源染色体上。
【答案】(1)染色体数目少、易培养、生长周期短、子代数量多、有多对相对性状等;去雄
(2)促进种子萌发;来自父本的D基因的表达受抑制;1:1
(3)低温;R;N;若F2中雄性可直与雄性不育植株数量比约为9:7;若F2中雄性可直与雄性不育植株数量比约为1:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)拟南芥是良好的遗传学材料,其优点有染色体数目少、易培养、生长周期短、子代数量多、有多对相对性状等;对拟南芥进行人工杂交实验时,需要在花蕾期对母本进行去雄处理,且为避免外来花粉干扰,去雄后还应进行套袋处理。
(2)杂交①的实验中,品系甲自交,子代种子萌发率为70%,而杂交②的实验中,D功能缺失的纯合突变体1自交,子代种子萌发率为10%,则杂交①②的实验结果表明,D基因的功能是促进种子萌发;杂交③④的实验结果可推测子代种子萌发率降低的原因可能为:设品系甲为DD,突变体1为D D ,③④属于正反交关系,推测是由于来自父本的D基因表达受抑制;杂交③为品系甲♀(DD) x突变体1♂(D-D-),则子一代基因型为DD-,令其自交,若来自父本的D基因表达受抑制,则自交时母本可产生的配子D:D-=1:1,而父本只产生D的配子,子代DD : D D =1: 1,表现为高萌发率:低萌发率=1:1。
(3)分析题意,若两对等位基因位于两对同源染色体上,则遵循基因自由组合定律,如果位于一对同源染色体上,则不遵循基因自由组合定律,由于株系R经低温处理可以恢复育性,子代两对基因都为显性才表现为可育,因此设计实验方案及结果:在低温条件下,以株
系R作为父本,株系N作为母本杂交,收获母本植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,并使其自交获得F2,常温条件下种植F2,并统计其育性及比例。
预期结果与结论:若两对基因位于非同源染色体上,两种植株基因型设为AAbb、aaBB,F1基因型是AaBb,自交后F2中A-B-:A-bb:aaB -: aabb=9:3:3:1,表现为雄性可直与雄性不育植株数量比约为9:7;若两对基因位于同源染色体上,两种植株基因型设为AAbb、aaBB,F1基因型是AaBb,F1的配子类型及比例是 Ab :aB=1:1,令其自交,子代AAbb :AaBb: aaBB=1:2:1,表现为雄性可直与雄性不育植株数量比约为1:1。
【分析】1、人工异花传粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
1 / 1吉林省通化市梅河口市重点中学2023-2024学年高三上册生物开学考试试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·梅河口开学考)胰岛素是常见的蛋白质类激素,由胰岛素原加工形成的两条肽链构成,肽链之间通过二硫键(-S-S-)连接。下列相关叙述正确的是( )
A.S是蛋白质的特征元素,因为氨基酸和蛋白质均含有S元素
B.高温能破坏氨基酸之间的肽键从而使胰岛素失活变性
C.可用3H标记某种氨基酸追踪胰岛素的合成与分泌过程
D.斐林试剂在50~65℃条件下能与二硫键反应生成砖红色沉淀
2.(2023高三上·梅河口开学考)如图显示了细胞中多种具膜结构之间的联系。下列相关叙述正确的是( )
A.分泌功能较强的细胞中结构P和Q的数量较少
B.结构P为内质网,是细胞内具单层膜的网状结构
C.结构Q的膜表面可以附着一定量的核糖体
D.鸡成熟红细胞中不含图中除细胞膜外的所有结构
3.(2023高三上·梅河口开学考)某同学利用藓类叶片对植物细胞吸水和失水的实验进行了改进,利用加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的一定浓度的蔗糖溶液处理藓类叶片,得到了如图结果。下列相关叙述正确的是( )
A.图中A处为红色,B处绿色较失水前变浅
B.B处因为失水而导致细胞的吸水能力减弱
C.结果说明细胞壁与原生质层对蔗糖的通透性不同
D.图中处于质壁分离状态的细胞一定都是活细胞
4.(2023高三上·梅河口开学考)研究发现,细胞内NAD+的含量下降可导致细胞衰老,烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是NAD+合成的关键酶,能通过促进NAD+的合成来延缓细胞的衰老,下列有关叙述错误的是( )
A.衰老细胞的呼吸速率变慢、核质比增大
B.NAD+的含量下降会影响细胞的能量供应
C.正常细胞内的NAMPT含量比衰老细胞低
D.促进NAMPT基因的表达可延缓细胞衰老
5.(2023高三上·梅河口开学考)如图是某XY型性别决定生物的雄性个体细胞进行减数分裂时两条染色体示意图,图中1~6表示基因,P、Q表示染色体。下列相关叙述合理的是( )
A.若PQ为非同源染色体,则1和3交换位置属于染色体变异
B.若PQ为非同源染色体,则2和4在减数分裂过程中不会分离
C.若PQ为同源染色体且为X、Y染色体,则性别的遗传与基因无关
D.若PQ为同源染色体,则5和6控制的疾病在雄性中发病率较高
6.(2023高三上·梅河口开学考)植物生长调节剂在农林园艺生产上的应用越来越广泛,人们在种植葡萄时,在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下面关于植物生长调节剂的相关内容正确的是( )
A.植物生长调节剂既可以通过人工合成获得,也可从植物体内提取获得
B.植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似
C.赤霉素能促进果柄细胞伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.用2,4-D处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能够产生α-淀粉酶
7.(2023高三上·梅河口开学考)在月球的强辐射、低重力、高温差的极端环境条件下,我国嫦娥四号生物科普实验载荷内(搭载有棉花、油菜、土豆、拟南芥种子,还有酵母菌、果蝇卵以及土壤、水分和空气,果蝇主食为酵母菌,还可以吃植物体及花粉),棉花种子成功萌发,为人类首创。结合题干信息及所学知识,下列说法错误的是( )
A.若载荷内的所有生物和无机环境构成一个微型生态系统,则酵母菌属于分解者
B.要维持这个生态系统的正常运行,需要有能量输入
C.该载荷中生产者到初级消费者的能量传递效率可能小于10%
D.该微型生态系统中的果蝇同化的能量全部用于自身的生长、发育和繁殖
8.(2023高三上·梅河口开学考)猫叫综合征患者的第5号染色体短臂缺失,故又名5p—综合征。该征婴儿喉部发育不良或未分化,有猫叫样啼哭。关于染色体变异,下列说法不正确的是( )
A.猫叫综合征患者染色体上基因的数目发生了改变
B.染色体之间交换部分片段不一定属于染色体结构变异
C.染色体片段的缺失或重复必然导致基因数目和种类的改变
D.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体变异导致的人类遗传病
9.(2022·张家口模拟)下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是( )
A.多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B.原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C.原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D.真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
10.(2023高三上·梅河口开学考)可卡因是一种毒品,对人体有几种作用;①能阻断神经传导,产生局部麻醉的作用,②刺激神经系统,使心率加快、血管收缩、血压升高。③阻断突触前膜上的转运蛋白回收突触间隙中的多巴胺,导致突触后神经元持续兴奋,产生愉悦感。④导致突触后膜多巴胺受体减少,当可卡因药效失去后,机体正常的神经活动受到影响。下列相关说法正确的是( )
A.可大规模在临床手术时使用可卡因作为局部麻醉剂
B.可卡因可能作用于交感神经,引起心率加快、血管收缩等效应
C.多巴胺可以被突触前膜回收利用,因此神经冲动在突触的传递可以是双向的
D.可卡因作用于脊髓中神经中枢的神经元,导致个体产生愉悦感
11.(2023高三上·梅河口开学考)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述正确的是( )
A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①
B.M处兴奋时膜外Na+浓度低于膜内Na+浓度
C.兴奋到达N处时突触前膜释放抑制性神经递质
D.信息在M处传递和在N处传递的形式不相同
12.(2023高三上·梅河口开学考)研究表明:根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素横向运输,促进根部近地侧细胞生长
D.太空微重力下,玉米根部生长素仍能极性运输,但根生长失去向地性
13.(2023高三上·梅河口开学考)单向性集团捕食作用是指不同天敌共享同一猎物,其中一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌,被称为集团内捕食者,另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用,其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列有关分析不正确的是( )
A.瓢虫属于集团内捕食者、寄生蜂属于集团内猎物
B.瓢虫在该生态系统中占据第二、第三营养级
C.若移走寄生蜂,瓢虫获得的能量可能会增加
D.可采用样方法调查单向性集团内蚜虫的种群密度
14.(2023高三上·梅河口开学考)《本草纲目》中对酸奶的制作有详细记载:“用乳半杓,锅内炒过,入馀乳熬数十沸,常以杓纵横搅之,乃倾出,罐盛待冷,掠取浮皮,以为酥,入旧酪少许,纸封放之,即成矣”。下列说法错误的是( )
A.“锅内炒过,入馀乳熬数十沸”的目的是高温杀菌和反复脱水
B.“常以杓纵横搅之”的目的是提供足够的氧气以促进菌种的增殖
C.“入旧酪少许”相当于接种
D.“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸
15.(2023高三上·梅河口开学考)我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),具体流程见下图。下列叙述错误的是( )
A.单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得
B.可用聚乙二醇诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合
C.体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分
D.AdESCs染色体组数与大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分)
16.(2023高三上·梅河口开学考)研究表明、给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出惊恐栗抖;一段时间后,该小鼠只闻苯乙酮、不电击,也表现出惊恐栗抖。该小鼠与普通小鼠交配,小鼠只闻苯乙酮,易表现出坐立不安等情绪反应。检测发现:与普通小鼠相比,经电击的亲鼠和小鼠编码苯乙酮受体的Olfr15I基因甲基化水平降低、碱基序列未改变,苯乙酮受体增多。科研人员据此提出假说:小鼠受环境因素影响可引发其基因甲基化水平变化并遗传给子代。下列叙述错误的是( )
A.甲基化对Olfr15I基因的表达起抑制作用
B.亲鼠只闻苯乙酮表现出惊恐栗抖,属于条件反射
C.小鼠闻苯乙酮导致Olfr15I基因甲基化水平降低
D.电击小鼠表现出惊恐栗抖,不能支持假说
17.(2023高三上·梅河口开学考)我国科学家将酿酒酵母的16条染色体去除冗余的重复基因信息和结构,重新设计为1条染色体,并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中,发现细胞仍然能存活,这是国际上首次获得的人工创建的具有单条染色体的酵母细胞。下列叙述错误的是( )
A.在拼接过程中需要切除15个着丝粒和30个端粒
B.移植后可在该重建的酿酒酵母中观察到一个细胞核
C.该重建的酿酒酵母染色体上的基因仍遵循自由组合定律
D.上述研究成果标志着人工合成生命已经实现
18.(2023高三上·梅河口开学考)检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,常用滤膜法测定,其操作流程如下图所示。EMB培养基上形成的不同菌落中,大肠杆菌菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析,错误的是( )
A.测定前,滤杯、滤膜、滤瓶、镊子和水样均需进行灭菌处理
B.若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致
C.配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌所需营养物质及调节pH为弱酸性
D.制备培养基时,需要将培养基冷却到室温再倒平板,避免高温杀死菌种
19.(2023高三上·梅河口开学考)三江源地区位于青藏高原腹地,被誉为“中华水塔”。这里的雪山、草地、森林、河流尽显原生态之美。20世纪因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧,衍生出荒漠生物群落。为此我国实施了包括退牧还草在内的多项保护改造措施,目前三江源地区的生态环境正在逐步好转。下列说法不正确的是( )
A.通过比较三江源地区不同群落中种群个体数量可以得出不同群落丰富度的差异
B.在三江源地区保护改造过程中,人类的活动改变了该群落演替的方向和速度
C.三江源荒漠生物群落中,动植物适应环境的共同特征是耐旱
D.草原上地形的起伏、湿度的差异造成不同地段分布不同种群,体现了群落的垂直结构
20.(2023高三上·梅河口开学考)下图为某家族两种遗传病的系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,其中一对基因位于X染色体上。下列说法正确的是( )
A.乙病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.IIII-12的基因型为AAXBY或AaXBY
C.III-10和III-12婚配生一患病孩子的概率是4/9
D.III-11的甲病致病基因不可能来自I-1
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2023高三上·梅河口开学考)玉米和小麦是我国北方种植的主要粮食作物。小麦属于C3植物,通过卡尔文循环完成碳的固定和还原;玉米是C4植物,与小麦相比,碳的固定多了C4途径,其光合作用过程如图所示,甲、乙、丙表示过程。玉米叶片有一种特殊的“花环形”结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。叶肉细胞中的叶绿体具有发达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,进行光合作用终产物的合成。回答下列问题:
(1)在光照条件下,小麦叶肉细胞能发生图中的 过程,而图中玉米叶肉细胞能发生 过程。
(2)光照条件下与小麦相比,玉米叶片中固定两次CO2,固定CO2的场所是 ,该过程具有的特点是 (答两点)。
(3)已知PEP羧化酶与CO2的亲和力比Rubisco酶高60多倍。在夏季高温干旱季节,小麦和玉米相比, 植株生长占优势,理由是 。
22.(2023高三上·梅河口开学考)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡。约50%的Ⅱ型糖尿病患者会发生“黎明现象”(黎明时血糖异常升高),是糖尿病治疗的难点。下图是葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的过程,请回答下列问题。
(1)人体在黎明觉醒前后主要由 分解产生葡萄糖,进而为生命活动提供能量,正常人体的空腹血糖浓度为 mmol/L。
(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以 方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感钾通道关闭,随胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为 ,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以 方式释放。
(3)健康人血糖升高时,胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝脏、肌肉合成糖原,进入 ;另一方面抑制肝糖原分解和 ,使血糖恢复到正常水平。当血糖含量较低时,机体通过神经—体液调节的作用,使 (至少写2个)等激素的分泌增多,促进血糖浓度升高,避免因血糖过低而发生危险。
(4)为探究“黎明现象”的发生机制,研究人员将Ⅱ型糖尿病患者分为有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),测定患者体内相关激素的含量,如图1。
①图1结果显示, 节律性分泌异常可能与黎明现象有关。
②研究人员进一步检测外周淋巴细胞中多个与生物钟相关基因的动态表达,部分结果如图2,DP+组REV-erbβ基因表达出现节律性异常,表明“黎明现象”与 紊乱有关。
(5)Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,除上述实验结果所示的激素能够影响胰岛素作用的敏感性之外,影响其敏感性的因素还可能有 (填序号)。a.存在胰岛细胞自身抗体b.胰岛素分泌障碍c.胰岛素受体表达下降d.胰岛素受体基因突变e.胰岛素无法进入受体细胞
23.(2023高三上·梅河口开学考)植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。
(1)玉米在叶肉细胞中的 合成了光合作用产物,完成传粉后,光合作用产物可运输到种子中积累、储存。
(2)研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够 气孔打开,突变体光合速率下降的原因是 。
(3)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因表达量,图2结果显示 ,由此推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。
研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了,上述推测,请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中 。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型(任选一种,在方框中以文字和箭头的形式作答)。
24.(2023高三上·梅河口开学考)家蚕幼虫时期腹足有黄色和白色,黄色对白色为显性性状,由Z染色体上的一对等位基因B/b控制,当Z染色体上的B基因移接到任意一条常染色体上会出现透明足,相关基因型可能有如表所示类型,b基因移接不会出现该性状且不含B或b的个体不能存活。回答下列问题:
表型 透明足
基因型 BZbZ BZbZb BZbW BZW
(1)Z染色体上的B基因移接到任意一条常染色体上,从可遗传变异角度分析其本质上发生了 ;根据上述信息,基因型为ZBW的个体产生的卵细胞类型可能有 (不考虑几号常染色体)。
(2)现有一只黄足雄性家蚕与白足雌性家蚕杂交,子代出现一只透明足雄性个体,其基因型可能为BZbZ或BZbZb。
①该雄性个体B基因来自 (填“父本”“母本”或“父本或母本”),假如其基因型为BZbZb,试分析其形成的原因是 。
②请你设计一组简单的杂交实验确定该只透明足雄性个体的基因型: 。
③若不进行杂交实验,如何确定该只透明足雄性个体的基因型? (写出思路方法即可)。
25.(2023高三上·梅河口开学考)拟南芥(2N=10)是一年生草本、十字花科植物,自花传粉。株高20cm左右,从发芽到开花约40天,果实为角果,每个果荚可生50~60粒种子,富有多对相对性状。因广泛用于研究种子的萌发、植物光周期等遗传分子机制,被称为“植物界的果蝇”,请回答下列问题:
(1)拟南芥是良好的遗传学材料,其优点有 (列举2项),对拟南芥进行人工杂交实验时,需要在花蕾期对母本进行 处理。
(2)为研究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员以品系甲(DD)为材料,经诱变获得了2号染色体上D基因功能缺失的突变体1,利用二者进行了以下实验:
杂交组合 亲本类型 子代种子萌发率(%
杂交① 品系甲×品系甲 70
杂交② 突变体1×突变体1 10
杂交③ 品系甲雌×突变体1雄 70
杂交④ 突变体1雌×品系甲雄 10
杂交①②的实验结果表明,D基因的功能是 。由杂交③④的实验结果可推测子代种子萌发率降低的原因可能为 。以此推测,杂交③的子代自交,所结种子中,高萌发率和低萌发率的种子数量比为 。
(3)拟南芥雄性不育系在遗传学研究中有非常重要的作用,研究员分离到两组纯合雄性不有拟南芥株系N系,R系,两种品系的雄性不有性状各由一对等位基因控制且均为隐性突变所致,株系R经低温处理可以恢复育性,请利用株系N,R设计杂交实验,推断两对基因在染色体上的位置关系。
实验思路:在 条件下,以株系 作为父本,株系 作为母本杂交,收获母本植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,并使其自交获得F2,常温条件下种植F2,并统计其育性及比例。预期结果与结论:若F2中 ,则两对基因位于非同源染色体上;若F2中 ,则两对基因位于同源染色体上。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、S是蛋白质的特征元素,是因为多数蛋白质含有S元素,但只有少数氨基酸含有S元素,A错误;
B、某些理化因素,高温能破坏蛋白质的空间结构从而使胰岛素变性失活,B错误;
C、氨基酸都含有H元素,可用3H标记某种氨基酸来追踪胰岛素的合成及分泌过程,C正确;
D、斐林试剂用于还原糖的鉴定,不能与二硫键反应生成砖红色沉淀,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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P、S;(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)糖类的组成元素为C、H、O。
2、能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
3、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,整个过程还需要线粒体提供能量。
4、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、由分析可知:分泌功能较强的细胞中内质网(P)和高尔基体(Q)的数量较多,A错误;
B、内质网为单层膜的细胞器呈网状结构,可以内连核膜,外连细胞膜,同时还可以和高尔基体等膜性细胞器连接,B正确;
C、内质网分两类:有核糖体附着的,叫粗面内质网;不含核糖体的,叫光面内质网,C错误;
D、鸡成熟的红细胞中具有细胞核、线粒体等细胞结构,D错误。
故答案为:B。
【分析】P是内质网,Q是高尔基体。分泌蛋白的合成与运输离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体细胞器的参与,该过程说明各种细胞器在结构和功能上互相联系、协调配合。
3.【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、利用加有伊红的一定浓度的蔗糖溶液处理藓类叶片,因细胞壁的通透性大于原生质层,故A处充满了红色的蔗糖溶液,B处颜色为绿色且颜色较失水前加深,A错误;
B、随细胞失水增多,细胞中渗透压也随之增强,细胞吸水的能力也随之升高,B错误;
C、结合A项及分析可知,细胞壁与原生质层对蔗糖的通透性不同,C正确;
D、因处理用的蔗糖溶液浓度未知,若浓度过高,图中处于质壁分离状态的细胞也可能因失水过多已死亡,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
4.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、衰老细胞的呼吸速率变慢,细胞体积变小,细胞核增大,核质比增大,A正确;
B、NAD可转化为NADH,NADH与氧气结合生成水,同时生成大量的ATP,因此,NAD的含量下降会影响细胞的能量供应,B正确; C、烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是NAD合成的关键酶,衰老细胞的NAD含量少,推测衰老细胞内的NAMPT含量较正常细胞低,C错误;
D、促进NAMPT基因的表达能合成更多的NA MPT,有利于促进NAD的合成来延缓细胞衰老,D正确。
故答案为:C。
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
5.【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若PQ是非同源染色体,则1和3交换位置发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,A正确;
B、若PQ是非同源染色体,则2和4在减数分裂过程中可能分离,也可能不分离,B错误;
C、若PQ为同源染色体,由于两者形态、大小不同,则它们是性染色体,性别遗传与性染色体上的基因有关,C错误;
D、若PQ为同源染色体,因5和6控制的疾病显、隐性关系未知,无法判断发病率在雌雄中的高低,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
6.【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质,不能从植物体内提取获得,A错误;
B、从分子结构分析,植物生长调节剂主要有两类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素
完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸、矮壮素等,B错误;
C、赤霉素促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大,C正确;
D、用一定浓度的赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生a-淀粉酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物;植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
2、植物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根
b.促进果实生长,防止落花落果
c.可用作农业除草剂
赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;
b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗
7.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、酵母菌属于真菌,代谢类型为异养兼性厌氧型,能把动植物遗体、排出物等含有的有机物分解为无机物,供绿色植物再利用,它属于分解者,A正确;
B、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能, B正确;
C、生产者多是绿色植物,对于动物来说,植物纤维难以消化吸收,导致初级消费者的同化量较低,因此生产者到初级消费者的能量传递效率可能小于10%,C正确;
D、动物同化量中一部分用于呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
8.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据题意可知,猫叫综合征患者的第5号染色体短臂缺失,故短臂上相应的基因数目减少,A正确;
B、非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换部分片段属于基因重组,B正确;
C、染色体片段缺失和重复一定会导致基因的数量变化,而重复不会导致基因的种类变化, C错误;
D、21三体综合征是染色体数目异常遗传病,猫叫综合征是染色体结构异常遗传病,两者都属于染色体变异导致的人类遗传病,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
9.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中多个核糖体在一条mRNA上移动,合成多个相同的多肽链,保证了翻译的快速高效,A正确;
B、由图可知,原核细胞的mRNA不需要加工,可以进行边转录边翻译,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板,初级转录产物被加工后形成的mRNA才是合成蛋白质的模板,B正确;
C、由图可知,原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译方向为短肽链→长肽链,即沿着mRNA5'→3'的方向进行,C正确;
D、由于模板相同,真核细胞图中长短不同的新生蛋白质是同种蛋白质,氨基酸序列相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
2、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
10.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由于可卡因会刺激神经系统,使心率加快、血管收缩、血压升高,长期使用会上瘾,故可卡因不能大规模使用,A错误;
B、题干中“心率加快、血管收缩、血压升高”是交感神经的作用,B正确;
C、神经冲动在突触的传递是单向的,神经递质只能由突触前膜释放,C错误;
D、脊髓中的神经元不负责感觉,大脑皮层产生愉悦感,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或轴突到细胞体,则图中兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②,A错误;
B、M处无论处于静息电位还是动作电位,都是膜外 Na+浓度高于膜内,B错误;
C、信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,则N处突触前膜释放兴奋性神经递质,C错误;
D、信息在M处传递为在神经纤维的传导,信息在N处传递为在两个神经元之间的传递,故传递的形式不同,前者为电信号,后者为电信号和化学信号,D正确。
故答案为:。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
12.【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、由题干可知,重力、生长素、Ca2+通过传递相应信号而影响细胞生长,因此都属于植物生长发育的信号,A正确;
B、根冠平衡石细胞中的淀粉体会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,说明重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号,B正确;
C、倒伏玉米的根部细胞内淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上,诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质,Ca2+与钙调素结合后活化生长素泵,使根近地侧积累较多的生长素,由于根对生长素最敏感,抑制根部近地侧细胞生长,C错误;
D、太空微重力环境下,玉米根部生长素仍能极性运输,但玉米根部的生长素不能横向运输,根失去向地生长特性,D正确。
故答案为:B。
【分析】生长素的产生、分布、运输和作用:
1、产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
4、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
13.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系
【解析】【解答】A、瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食,同时寄生蜂被瓢虫捕食,所以瓢虫属于集团内捕食者,寄生蜂属于集团内猎物,A正确;
B、生产者是第一营养级,再结合以上分析可知,瓢虫在该生态系统中占据第三、四营养级,B错误;
C、由以上分析可知,若移走寄生蜂,食物链缩短,瓢虫获得的能量可能会增加,C正确;
D、调查蚜虫的种群密度可采用样方法,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;⑤原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
2、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
14.【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、“锅内炒过,入馀乳熬数十沸”是利用高温达到杀菌的目的,同时还能起到反复脱水的作用,A正确;
B、“常以杓纵横搅之”的目的是使乳酸菌与营养物质充分接触,并不是提供足够的氧气促进菌种的增殖,乳酸菌是厌氧菌,应保证无氧环境,B错误;
C、“入旧酪少许”的意思是加入少量旧酪,而旧酪中含有乳酸菌菌种,故相当于接种,C正确;
D、乳酸菌是厌氧菌,“纸封放之”的目的是提供无氧环境将葡萄糖分解成乳酸,D正确。
故答案为:B。
【分析】制作酸奶利用的是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,能够进行无氧呼吸,将糖分解为乳酸。
15.【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、根据单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞,可知单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)经体外诱导培养获得,A正确;
B、诱导动物细胞融合的方法有:灭活的病毒诱导法、PEG融合法、电融合法,因此可用聚乙二醇诱导孤雌与孤雄单倍体胚胎干细胞发生融合,B正确;
C、体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分,以补充动物细胞对特殊营养物质的需求,C正确;
D、结合分析可知,该AdESCs是“杂合二倍体胚胎干细胞”,故体内有2个染色体组,但大鼠-小鼠杂种细胞,是由体细胞融合产生,因此杂种细胞中通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
16.【答案】C
【知识点】反射的过程;表观遗传
【解析】【解答】A、编码苯乙酮受体的Olfr15l基因甲基化水平降,苯乙酮受体增多,说明甲基化对OIfr151基因的表达起抑制作用,A正确;
B、亲鼠只闻苯乙酮苹表现出惊恐栗抖,是多次强化练习形成的,属于条件反射,B正确;
C、F1小鼠Olfr15I基因甲基化水平降低是遗传得来的,不是闻苯乙酮造成的,C错误;
D、如果只闻苯乙酮,F2小鼠表现出惊恐栗抖,支持假说;电击F2小鼠表现出惊恐栗抖,可能只是电击引起的,不能支持假说,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、条件反射和非条件反射的比较:
非条件反射 条件反射
概念 通过遗传获得,与生俱来 在后天生活过程中逐渐训练形成
特点 不经过大脑皮层,先天性;终生性;数量有限 经过大脑皮层;后天性;可以建立,也能消退;数量可以不断增加
意义 使机体初步适应环境 使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
实例 眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西时分泌唾液等 “望梅止渴”“画饼充饥”等
17.【答案】B,C,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题干信息分析可知,将16条染色体合并成1条染色体的过程中,应用基因编辑技术敲除16条染色体上的15个着丝粒,A正确;
B、根据题干信息分析,移植前去核,移植后只是染色体由16条改变为1条,其他不变,因此移植后可在该重建的酿酒酵母中观察到一个细胞核,B正确;
C、根据题干信息分析可知,该重建的酿酒酵母只有1条染色体,因此不符合基因自由组合定律的实质,这条色体上的基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、根据题干信息分析可知,上述研究成果只是将酿酒酵母的16条染色体融合后形成1条染色体,仍然是酿酒酵母,没有人工合成生命,只是对原有的酿酒酵母的染色体数目进行了改变,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】1、基因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,同源染色体上等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、由题干信息可知,酿酒酵母的16条染色体融合后形成1条染色体,而每条染色体有两个端粒和一个着丝点,推测共去除了30个端粒和15个着丝粒,剩余2个端粒和1个着丝粒。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中,人工创建的具有单条染色体的酵母细胞,推测
仍然是一个细胞核的酿酒酵母细胞,没有人工合成生命。
18.【答案】A,C,D
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、水样中有大肠杆菌,不能对水样进行灭菌处理,否则无法检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准,A错误;
B、滤膜法需要将微生物留在滤膜上,则滤膜孔径应该比大肠杆菌小,因此若培养后的平板没有长出菌落,则可能是滤膜孔径过大所致,B正确;
C、培养基中除了含有水、碳源、氮源和无机盐,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求,故配制EMB培养基时,应满足大肠杆菌生长所需条件,应调节pH为中性或弱碱性,C错误;
D、倒平板操作中需要将培养基冷却到50℃左右时进行,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应,菌落呈深紫色,因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作,尽量减少杂菌的污染。
19.【答案】A,D
【知识点】群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、群落丰富度指一个群落中的物种数目,而不是种群个体数量,A错误;
B、在三江涌地区保护改造过程,人类的活动对草地严重退化,水土流失加剧的环境进行退牧还草等多项保护改造措施,说明人类的活动改变了该群落演替的方向和速度,B正确;
C、荒漠中的生物具有耐旱的特性,能够适应荒漠干旱的环境,C正确;
D、草原上地形的起伏、湿度的差异造成不同地段分布不同种群,体现了群落的水平结构,不是垂直结构,D错误。
故答案为:AD。
【分析】1、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
20.【答案】B,D
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据图分析,II-6和II-7不患甲病,而子代III-11患病,说明甲病是隐性遗传病,又因为III-11是女性,其父亲正常,说明甲病是常染色体隐性遗传病;由于两种病中一对基因位于X染色体上,则乙病是伴性遗传病,由II-3患乙病,而子代II-9正常可知,该病是伴X染色体显性遗传病,A正确;
B、III-12患有乙病,基因型是XBY,III-11患甲病,基因型是aa,则II-6和II-7关于甲病的基因型均为Aa,故III-12的基因型为AAXBY或AaXBY,B正确;
C、根据 Ⅲ-10两病都不患,初步推测Ⅲ-10为AXbXb,再根据II-3(Aa)和II-4(Aa)婚配生III-8(aa),推测III-10基因型为1/3AAXbXb、2/3AaXbXb,III-12基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY。III-10和III-12婚配,后代患甲病(aa)的概率是2/3x2/3x1/4=1/9,患乙病(XBXb)的概率是1/2,因此生一正常孩子的概率是(1-1/9)x(1-1/2)=4/9,患病的概率=1-4/9=5/9,C错误;
D、III-11患甲病,基因型是aa,则II-6和II-7关于甲病的基因型均为Aa,由于II-5患甲病,所以I-1和I-2甲病基因型都是Aa,因此II-6的a基因可能来自I-1,也可能来自I-2,D正确。
故答案为:BD。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
21.【答案】(1)甲、乙;甲、丙
(2)叶绿体基质;需PEP羧化酶参与、需要消耗ATP、有C4化合物出现
(3)玉米;高温干旱会使玉米和小麦大量蒸发失水而出现气孔关闭,使CO2供应受阻,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶可固定低浓度的CO2,转移到维管束鞘细胞的叶绿体中,使光合作用继续进行;而小麦叶绿体中Rubisco酶不能利用低浓度的CO2,导致光合作用下降
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知甲为光反应,乙为暗反应, 丙为碳的固定为C4的途径,题干中小麦为C3植物进行正常的光合作用,在光照条件
下,小麦叶肉细胞能发生图中的甲、乙过程;玉米为C4植物,其叶肉细胞中的叶绿体具有发达的基粒构造而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,进行光合作用终产物的合成,故图中玉米叶肉细胞能发生甲、丙过程。
(2)玉米是C4植物,与小麦相比,碳的固定多了C4途径,故玉米叶片中固定两次 CO2,固定CO2的场所是叶绿体基质;由图可知,该过程具有的特点是需PEP羧化酶参与、需要消耗ATP、有C4化合物出现等。
(3)玉米是C4植物,PEP酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,夏季晴朗的白天中午,高温干旱会使玉米和小麦大量蒸发失水而出现气孔关闭,使CO2供应受阻,玉米叶肉细胞中PEP羧化酶可固定低浓度的CO2,转移到维管束鞘细胞的叶绿体中,使光合作用继续进行;而小麦叶绿体中Rubisco酶不能利用低浓度的CO2,导致光合作用下降。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
22.【答案】(1)肝糖原;3.9-6.1
(2)协助扩散(或易化扩散);负电位→正电位;胞吐
(3)血糖进入脂肪组织细胞转化为甘油三酸;非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(4)生长激素;生物节律
(5)cd
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。人体在黎明觉醒前后没有外界糖类的摄入,此时主要靠肝糖原分解产生葡萄糖;正常人体的空腹血糖浓度为3.9-6.1mmol/L。
(2)据图而可知,葡萄糖通过GLUT2进人细胞是顺浓度梯度进行的,属于协助扩散;正常情况下,细胞的膜电位表现为外正内负,若胞内钾离子浓度增加,则细胞膜内侧的膜电位变化为负电位→正电位;胰岛素属于大分子物质,其释放方式是胞吐。
(3)胰岛素分泌增多,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进人肝脏、肌肉合成糖原,进人脂肪组织细胞转化为甘油三酸,另一方面抑制肝糖原分解和抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖,血糖恢复到正常水平;机体中能够升高血糖的激素有胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
(4)①图1结果显示,有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),二者胰岛素和褪黑素变化趋势基本相同,而生长激素有黎明现象组(DP+)会出现节律性分泌异常现象,说明该异常可能与黎明现象有关。②由图2结果可知,DP+组中REV-erbβ基因表达与DP-组不同步,说明“黎明现象”导致了DP"组中 REV-erbβ基因的异常表达,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
(5)a、胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能起作用,存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,a错误;
b、Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,b错误;
c、胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,c正确;
d、胰岛素受体基因突变,会导致靶细胞无法合成胰岛素受体,因此对胰岛素作用不敏感,d正确;
e、胰岛素属于大分子物质,会与靶细胞上的受体结合后起作用,而不会进入受体细胞,e错误。故选cd。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输:
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 实例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质,)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
3、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
4、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
23.【答案】(1)叶绿体
(2)促进;CST1基因功能缺失,气孔导度下降,光合速率下降
(3)A组CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升,B组CST1基因持续高水平表表达,C组CST1基因持续低水平表达;
(4)
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)叶绿体是光合作用的场所,在叶绿体中能合成光合作用产物。
(2)野生型气孔开放程度大于突变体,说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开;结合图1可知,与野生型相比,突变体气孔开放程度显著下降,CO2浓度减少,突变体光合速率下降。
(3)结合图2可知,A组CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升,B组CST1基因持续高水平表表达,C组CST1基因持续低水平表达;蔗糖影响CST1基因的表达,进而影响气孔开放程度,而突变体CST1基因功能缺失,因此蔗糖处理突变体的结果与蒸馏水相同。
(4)结合题干可知及结果可知,光合产物的积累抑制CST1基因的表达,使气孔开放程度下降,CO2减少,从而使光合作用降低,调节机制见答案。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。
24.【答案】(1)染色体易位;ZB、W、BZ、BW、Z
(2)父本黄足雄性亲本发生了B基因的移接产生了BZb的精子,与母本形成的Zb卵细胞结合形成BZbZb的受精卵;将该只透明足雄性个体与白色雌性个体杂交,观察子代表型及比例;若子代透明足与白色足个体各占一半,则基因型为BZbZb;子代透明足:白色足=4:3,则基因型为BZbZ;取该只透明足雄性个体细胞制成切片,观察染色体的形态及结构
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)Z染色体上的B基因移接到住意一条常染色体上,即是发生了非同源染色体片段的移接,属于染色体结构变异中的易位。根据题干信息可知,Z染色体上的B基因可以移接到任意一条常染色体上,基因型为zBw的个体产生的正常卵细胞为zB、W,若Z染色体上的B基因移接到常染色体上,则可以产生基因型为BZ、BW、Z、 W的卵细胞。
(2)①黄足雄性家蚕(基因型为ZBZ-)与白足雌性家蚕(基因型为ZbW)杂交,产生了基因型为 BZbZ 或BZbZb的透明足雄性个体,由于只有父本携带B基因,故该雄性个体B基因来自父本。假如其基因型为BZbZb,可能是母本Z染色体上的B基因移接到了常染色体上,减数分裂时产生了 BZb的雌配子,该雌配子与zb雄配子结合,形成了基因型为 BZbZb的个体。
②要确定该只透明足雄性个体的基因型,可用该只透明足雄性个体与白足雌性家蚕(基因型为Zbw)杂交,由于BZbZ能产生配
子BZb:Z:BZ:Zb=1:1:1:1,与雌配子结合后,由于不含B或b的个体不能存活,子代透明足雄性:白色雄性:透明足雌性:白
色雌性= 2:2:2:1; BZbZb能产生配子BZb:Zb=1:1,与雌配子结合后,子代透明足雄性:白色雄性:透明足雌性:白色雌性=1:1:1:1,可用子代的表现型比例做基因型的判定。
③染色体变异可在光学显微镜下观察,若不进行杂交实验,可以用光学显微镜观察并比较该只透明足雄性个体的体细胞中的两条性染色体的长度,若两条性染色体都一样长,说明基因型是BZbZb;若两条性染色体不一样长,说明基因型是BZbZ。
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
25.【答案】(1)染色体数目少、易培养、生长周期短、子代数量多、有多对相对性状等;去雄
(2)促进种子萌发;来自父本的D基因的表达受抑制;1:1
(3)低温;R;N;若F2中雄性可直与雄性不育植株数量比约为9:7;若F2中雄性可直与雄性不育植株数量比约为1:1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)拟南芥是良好的遗传学材料,其优点有染色体数目少、易培养、生长周期短、子代数量多、有多对相对性状等;对拟南芥进行人工杂交实验时,需要在花蕾期对母本进行去雄处理,且为避免外来花粉干扰,去雄后还应进行套袋处理。
(2)杂交①的实验中,品系甲自交,子代种子萌发率为70%,而杂交②的实验中,D功能缺失的纯合突变体1自交,子代种子萌发率为10%,则杂交①②的实验结果表明,D基因的功能是促进种子萌发;杂交③④的实验结果可推测子代种子萌发率降低的原因可能为:设品系甲为DD,突变体1为D D ,③④属于正反交关系,推测是由于来自父本的D基因表达受抑制;杂交③为品系甲♀(DD) x突变体1♂(D-D-),则子一代基因型为DD-,令其自交,若来自父本的D基因表达受抑制,则自交时母本可产生的配子D:D-=1:1,而父本只产生D的配子,子代DD : D D =1: 1,表现为高萌发率:低萌发率=1:1。
(3)分析题意,若两对等位基因位于两对同源染色体上,则遵循基因自由组合定律,如果位于一对同源染色体上,则不遵循基因自由组合定律,由于株系R经低温处理可以恢复育性,子代两对基因都为显性才表现为可育,因此设计实验方案及结果:在低温条件下,以株
系R作为父本,株系N作为母本杂交,收获母本植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,并使其自交获得F2,常温条件下种植F2,并统计其育性及比例。
预期结果与结论:若两对基因位于非同源染色体上,两种植株基因型设为AAbb、aaBB,F1基因型是AaBb,自交后F2中A-B-:A-bb:aaB -: aabb=9:3:3:1,表现为雄性可直与雄性不育植株数量比约为9:7;若两对基因位于同源染色体上,两种植株基因型设为AAbb、aaBB,F1基因型是AaBb,F1的配子类型及比例是 Ab :aB=1:1,令其自交,子代AAbb :AaBb: aaBB=1:2:1,表现为雄性可直与雄性不育植株数量比约为1:1。
【分析】1、人工异花传粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
1 / 1