山东省青岛局属、青西、胶州等地2023--2024学年高三上学期期中大联考试题+生物+Word版含解析

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名称 山东省青岛局属、青西、胶州等地2023--2024学年高三上学期期中大联考试题+生物+Word版含解析
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文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-12-04 15:33:08

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2023—2024学年度第一学期期中学业水平检测
高三生物试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案写在答题卡的相应位置上。
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 《黄帝内经·灵枢·五味》曰:“谷不入,半日则气衰,一日则气少矣。”中医理论认为,“气”的实质是人体活动时产生的能量。从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。下列说法正确的是( )
A. 出现“气衰”的症状是因氧气不足导致机体能量供应不足
B. “谷”中储存能量的物质由C、H、O、N4种元素组成
C. 正常情况下,人体细胞产生“气”的同时都有CO2产生
D. 出现“气衰”症状时,若血糖含量过低可导致机体稳态失调
2. 法布雷病是一种罕见的X染色体隐性遗传病,患者因溶酶体中α-半乳糖苷酶缺乏,体内代谢产物三己糖酰基鞘脂醇(GL3)不能被水解,而在溶酶体中贮积。酶替代疗法可特异性地补充患者体内缺乏的酶,使患者症状得以缓解。下列说法错误的是( )
A. 包被溶酶体的膜具有双层磷脂分子结构
B. α-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的一种水解酶
C. 男性法布雷病患者的母亲和女儿不一定是该病的患者
D. 酶替代疗法能在一定程度上减少患者细胞内GL3的沉积
3. 骨关节炎是一种退行性疾病,科研人员通过提取菠菜的类囊体,制成了纳米级类囊体单元(NTUs),然后用小鼠软骨细胞膜(CM)进行封装,制备出CM-NTUs,注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节。对该部位进行光照后,发现细胞内的合成代谢得到了改善,软骨退化减慢,体内衰老细胞活力大大恢复。下列说法错误的是( )
A. 观察菠菜细胞中叶绿体的形态和分布,可取其稍带些叶肉的下表皮作材料
B. 患者关节内软骨细胞缺乏ATP,可能是其患骨关节炎的病因
C. 对CM-NTUs进行光照后,可以相继发生光反应和暗反应过程
D. 用CM对NTUs进行封装,能够避免NTUs被小鼠免疫系统清除
4. 动物细胞膜运输钠钾离子的过程,通常需通过Na+ K+泵磷酸化和去磷酸化来实现,如图所示。下列说法正确的是( )
A. Na+ K+泵转运Na+和K+时消耗的ATP来自线粒体
B. Na+ K+泵的磷酸化和去磷酸化都会导致其构象发生改变
C. Na+ K+泵的磷酸化的过程是一个放能反应,与ATP的合成相联系
D. Na+ K+泵可维持动物细胞内外K+和Na+浓度基本相同
5. 动物细胞有丝分裂阶段,中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶(PLK4)的调控,多功能骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成。PLK4失活后,PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用,使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是( )
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成,会在间期复制一次
B. PLK4失活后,TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下,TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
6. 某种鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,其中A基因控制褐色素的合成,B基因控制黑色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的褐色和黑色亲本杂交,F1全为白色,F1雌雄个体相互交配得到F2,不考虑交叉互换,下列分析正确的是( )
A. F1全为白色的原因是A、B两基因不能正常转录
B. F1与双隐性的个体测交,后代中黑色个体占1/4
C. 若F2中褐色个体的比例接近1/4,则白色个体接近1/2
D. 若F2中有一定比例的白色个体,则白色个体中纯合子占1/9
7. Lesch-Nyhan 综合征是一种严重的代谢疾病,患者由于缺乏 HGPRT (由 X 染色体上的基因编码的一种转移酶)导致嘌呤聚集于神经组织和关节中,进而使患者出现神经系统异常。下图是某 Lesch-Nyhan 综合征家系图,下列说法错误的是( )
A. Lesch-Nyhan 综合征的致病基因为隐性基因
B. 人群中,Lesch-Nyhan 综合征男性患者多于女性患者
C. Ⅱ-3 和Ⅱ-4 再生一个女儿患病的概率是 0
D. Ⅲ-1 和正常男性结婚生出患病儿子概率为 1/4
8. 下图甲表示真核细胞DNA复制的部分过程,其中一条链具有“不连续合成”的特点。图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法错误的是( )
A. 图甲中引物与相应DNA片段结合遵循碱基互补配对原则
B. 图甲中“不连续合成”的原因是DNA聚合酶只能从子链的3′端连接脱氧核苷酸
C. 图乙过程②中有磷酸二酯键的断裂和形成,需要DNA连接酶参与
D. 图乙过程①需要RNA聚合酶参与,过程①与过程③所需原料不同
9. 研究发现,抑癌基因的过度甲基化会导致细胞周期失常并最终引起骨髓增生异常综合征(MDS)。DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化,治疗MDS的药物DAC能抑制DNA甲基化转移酶活性。下列说法错误的是( )
A. 抑癌基因的过度甲基化能够降低抑癌基因的表达水平
B. DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列,其表型能够遗传
C. 甲基化后的DNA在复制时,碱基配对的方式不会发生改变
D. 药物DAC通过促进甲基化的DNA发生去甲基化来治疗MDS
10. 某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞(a~f)中的染色体数和核DNA数,结果如图甲所示。图乙~戊为精巢中某些细胞分裂示意图中部分染色体的行为、数量变化。下列说法错误的是( )
A. 图甲中b可能含有0或1条X染色体
B. 图甲中c可能处于减数分裂Ⅱ的后期
C. 图甲中能分别对应图乙~戊的是f、e、c和a
D. 图甲中一定含有同源染色体的是d、e、f
11. 某雌雄同株植物的野生型个体(AABBdd,3对基因独立遗传)含有成分R,科研人员通过诱导获得了3个无成分R的单基因突变体纯合子甲、乙、丙。现用它们进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。下列说法错误的是( )
编号 杂交组合 F1表型 F2表型及株数
实验一 甲×乙 有R 有R(630株)、无R(490株)
实验二 甲×丙 无R 有R(210株)、无R(910株)
A. 甲、乙均为隐性突变,丙为显性突变
B. 实验一中F1基因型为AaBbdd,实验二中F1基因型不能确定
C. 实验二中F2无R植株中纯合子所占比例为3/13
D. 若让实验二中的F1与甲杂交,所产生的后代表型及比例为有R∶无R=1∶2
12. 在位于中国东北辽西地区的热河生物群,科学家在1.25亿年前的尾羽龙化石中发现了保存完好的软骨细胞,并对其利用生化的方法进行分析。下列关于生物进化证据和结论的说法,错误的是( )
A. 利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征
B. 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
C. 两种生物的DNA单链形成杂合双链的部位越多,说明这两种生物亲缘关系越近
D. 比较解剖学发现不同种类哺乳动物的前肢形态差别很大,说明它们没有共同祖先
13. 研究发现,家蚕蚕卵颜色受常染色体上一对等位基因的控制,蚕卵黑色对白色为显性(B/b)。雄蚕比雌蚕吐丝多且蚕丝质量好。为实现大规模养殖雄蚕并达到优质高产的目的,科研人员用X射线处理雌蚕甲,最终获得突变体丁,主要育种流程如下图。下列说法错误的是( )
A. 过程①的变异类型是基因突变
B. 过程②发生的变异为染色体结构变异
C. 过程②发生的变异会导致染色体上的基因数目发生改变
D. 最终大规模养殖时应选择黑色蚕卵,去除白色蚕卵
14. 科学最新研究发现,氯胺酮可以快速而强效地治疗重度抑郁症患者。研究表明,氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺的释放,并抑制其被重摄取回到神经细胞,同时也会抑制神经细胞中5-羟色胺(抑制性神经递质)的重摄取。氯胺酮用量不当会干扰交感神经的作用,引起心脏功能异常等副作用。下列说法正确的是( )
A. 多巴胺和5-羟色胺以胞吐的形式释放,引起突触后膜Na+内流
B. 氯胺酮可能通过与突触后膜相应受体结合,抑制多巴胺的重摄取
C. 交感神经属于自主神经系统,当其活动占优势时,会引起心跳加快
D. 5-羟色胺作用于突触后膜,其膜电位变为0后神经细胞的兴奋停止
15. 秋冬季是支原体肺炎的高发季节,肺部感染会造成肺泡损伤,肺泡腔出现蛋白质渗出物,其主要临床表现为发热、乏力和咳嗽等症状,重症患者会出现呼吸急促、血氧饱和度降低等症状。下列说法正确的是( )
A. 蛋白质渗出导致肺部渗透压升高,下丘脑释放抗利尿激素减少
B. 在安静状态下,骨骼肌是机体最主要的产热器官
C. 发热、缺氧影响机体能量供应,是患者乏力的原因之一
D. 患者呼吸频率明显增加受下丘脑的呼吸中枢的调节
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 甜瓜是一种耐淹性较强的品种。为研究其耐淹性机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是( )
A. 酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B. Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能发生且产生少量ATP
C. 水淹前后,甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是乳酸
D. 水淹时间越长,酶a和酶b活性越高,叶的无氧呼吸强度更高
17. 科研人员为研究酸性条件下淀粉浓度对酸性α-淀粉酶催化反应速率的影响,进行了相关实验,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 该实验中三种浓度的组别都为实验组,淀粉溶液体积相同
B. 10min后三组不同浓度淀粉的酶促反应速率达到最大
C. 该实验说明增大底物浓度可以改变淀粉酶的空间结构
D. 酸性α-淀粉酶催化淀粉水解后,可以用斐林试剂检测产物种类
18. 原产于中国的某植物(甲)具有较高的观赏性,被分别移植到美洲和非洲地区形成新种群乙和丙。许多年后将乙和丙迁回中国种植,发现开花时间分别比甲提前和推迟了许多天。进一步调查发现种群移植前基因型AA和Aa分别占20%和40%,移植到美洲地区后这两种基因型分别占40%和10%。下列说法正确的是( )
A. 甲具有较高观赏性体现了生物多样性的直接价值
B. 种群中全部A和a基因的总和构成了该种群的基因库
C. Aa基因型个体所占比例明显减少,说明种群发生了进化
D. 乙与丙的差异,是二者分别与当地物种和无机环境协同进化的结果
19. 菠菜的性别决定类型为XY型,其中红根对白根为显性(A/a控制),宽叶对窄叶为显性(B/b控制),两对性状独立遗传。现有一株红根宽叶雌株与一株白根窄叶雄株杂交,所得F1全为红根植株。让F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表。已知某种基因型的个体存在完全致死现象,下列说法正确的是( )
F2表型 红根窄叶♂ 白根窄叶♂ 红根宽叶♀ 白根宽叶♀ 红根窄叶♀ 白根窄叶♀
数量 186 62 93 31 279 93
A. 亲本的基因型为AAXBXb和aaXbY
B. 基因型为XBY的个体存在完全致死现象
C. 上述F2代所有雌株中,杂合子占1/4
D. 上述所有红根宽叶雌株中,不存在纯合子
20. 痒觉的产生依赖于痒觉神经元的兴奋性,研究人员用不同强度的电流刺激(单位:pA)痒觉特异性神经元(记为神经元1)和非痒觉特异性神经元(记为神经元2),两种神经元的阈电位(能够引起动作电位的最小电刺激)和一次电刺激后产生的动作电位数分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是( )
A. 产生痒觉的部位是机体的大脑皮层
B. 该实验的自变量为神经元的种类和电刺激强度
C. 据图甲、乙分析可知,神经元1产生兴奋比神经元2容易
D. 不同感觉神经元的阈电位不同,有利于对外界刺激作出适当的反应
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC,它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治病的目的。其过程如图1所示。
(1)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的________,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是________。
(2)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制:________。
(3)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。
①图2结果表明:ATP能够________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;科研人员认为该反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶,试分析其判断依据是________。
②为研究血红蛋白错误折叠的网织红细胞中B蛋白诱导自噬体形成的机理,研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合,起到标志物的作用)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共同孵育,观察到图3所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是________。
22. 海水稻以其耐盐性具有极高的应用价值。2023年9月,青岛海水稻新品种亩产突破690公斤大关。为探究不同土壤盐浓度对不同品系水稻植株光合作用的影响,科研人员以盐丰47和津原89两个水稻耐盐品系为材料,进行了相关实验,结果如下表。
处理 品系 叶绿素含量 (mg·g-1) 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 气孔导度 (mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (umol·mol-1)
全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 2.61 25 0.70 272
津原89 278 26 0.72 280
加入4‰NaCl的全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 198 16 0.51 280
津原89 2.71 22 0.52 270
加入6‰NaCl的全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 1.37 10 0.41 295
津原89 1.93 19 0.45 290
(1)用纸层析法对水稻叶片中的色素进行分离,发现类胡萝卜素比叶绿素在滤纸条上扩散速度________,原因是________。高盐处理使水稻的叶绿素含量下降,将导致其对________(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收能力下降的更明显。
(2)根据实验结果分析,两个水稻品系中________(填“盐丰47”或“津原89”)的耐盐性更强,判断依据是________。
(3)据表分析,在6‰NaCl的盐胁迫下,津原89水稻胞间CO2浓度高于对照组的原因是________。
(4)研究表明,给叶片喷施含Ca2+的溶液可以缓解高盐对水稻造成的胁迫,为验证这一结论,在上述实验的基础上对两个水稻品系还应分别增加三组实验,其中对照组的处理是________。
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制,分为野生型、朱红色(与基因B存在有关)、棕色(与基因A存在有关)、白色。为研究其遗传机制,进行了如下杂交实验(不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段):
组合一:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇=2∶1∶1
组合二:野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇=3∶1∶3∶1
组合三:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇=6∶2∶3∶3∶1∶1
(1)根据实验分析,基因A、a位于________染色体上,基因B、b位于________染色体上。
(2)野生型果蝇的基因型有________种,组合三的亲本基因型为________。
(3)欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子,可随机选择该组合子代中的多只________(写出表型)进行杂交,如果子代的表型________,则该野生型果蝇为纯合子,否则为杂合子。
(4)已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交,所得F1果蝇的表型及比例为________,F1随机交配,F2的性别比例为________,F2中,白眼雄蝇所占的比例为________。
24. 某自花传粉的植物颗粒饱满(A)与皱缩(a)是一对相对性状,抗病(B)与感病(b)是一对相对性状,这两对相对性状均具有杂种优势现象。
(1)研究人员欲保留此种植物的杂种优势,对其进行紫外线照射处理以期获得颗粒饱满和抗病性状不变但显性纯合均致死的基因,这种育种方法称为________,其优点是________。对紫外线照射处理后的植株进行筛选时工作量巨大,原因是________。两对基因的位置关系为下图中的________(填序号)时,经上述筛选后得到的此种植物后代均为杂种(不考虑交叉互换)。
(2)该植物窄叶对宽叶为显性,受一对等位基因D、d控制。茎的粗细受另一对等位基因E、e控制,基因型EE表现为粗茎,Ee表现为中粗茎,ee表现为细茎,等位基因在染色体上的位置如图所示。已知电离辐射能使E、e基因所在的染色体片段发生断裂,分别随机结合在D、d所在染色体的末端,形成末端易位。仅一条染色体发生这种易位的植株将高度不育。现将图中基因型为DdEe的植株在幼苗时期用电离辐射处理,欲判定该植株是否发生易位及易位的类型,可通过观察该植株自交后代出现的情况进行判断(注:植株后代数量足够多,不考虑基因突变和交叉互换)。
若出现________种表型的子代,则该植株没有发生染色体易位;
若________,则该植株仅有一条染色体发生末端易位;
若E、e所在染色体片段均发生了易位,且e基因连在d基因所在的染色体上,E基因连在D基因所在的染色体上,则后代的表型及比例为:________。
25. 痛觉的形成与图1中神经元A、B有关,神经元C能释放一种抑制疼痛的神经递质内啡肽。机体疼痛发生时会导致糖皮质激素分泌增多以增强机体对应激刺激的应对能力,并且缓解疼痛。机理如图1所示。此外糖皮质激素可减少脑中γ-氨基丁酸(GABA)的浓度,提高中枢的兴奋性,降低大脑兴奋阈值,促使癫痫的发作,图2为抗癫痫药物噻加宾的作用机理示意图。
(1)由图1可知,P物质为________,推测内啡肽、吗啡等发挥镇痛作用的原理是________。长期使用吗啡后可致欣快感而依赖成瘾,一旦突然停止使用吗啡,则P物质的释放量会迅速________,出现更强烈的痛觉等戒断综合征。
(2)据图2分析,噻加宾抗癫痫的作用机理是________,进而促进GABA受体打开Cl-通道,Cl-内流增加,最终影响突触后膜兴奋。由此可见,GABA是一种________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(3)研究人员用如图所示的电流表研究突触上兴奋传导的过程。分别刺激a、b两点,能够引起电流表发生两次偏转的点是________。当刺激a点时,该点膜内局部电流的方向与该突触上兴奋传导的方向________(填“相反”或“相同”),突触处兴奋单向传递的原因是________。
2023—2024学年度第一学期期中学业水平检测
高三生物试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案写在答题卡的相应位置上。
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 《黄帝内经·灵枢·五味》曰:“谷不入,半日则气衰,一日则气少矣。”中医理论认为,“气”的实质是人体活动时产生的能量。从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。下列说法正确的是( )
A. 出现“气衰”的症状是因氧气不足导致机体能量供应不足
B. “谷”中储存能量的物质由C、H、O、N4种元素组成
C. 正常情况下,人体细胞产生“气”的同时都有CO2产生
D. 出现“气衰”症状时,若血糖含量过低可导致机体稳态失调
【答案】D
【解析】
【分析】1、糖类是主要的能源物质,是细胞呼吸的主要底物。
2、脂肪是良好的储能物质,当糖类供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,脂肪会分解供能,但不能大量转化为糖类。
【详解】A、“气”的实质是人体活动时产生的能量,从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。因此出现“气衰”的症状是因能源物质不足导致机体能量供应不足,A错误;
B、糖类是主要的能源物质,其中淀粉是植物细胞重要的储能物质,“谷”中储存能量的物质主要是糖类,组成元素是C、H、O,B错误;
C、根据题意可知,“气”的实质是人体活动时产生的能量”,能量来源于细胞呼吸,人体成熟红细胞只能进行无氧呼吸,产生乳酸和释放能量,因此人体细胞产生“气”的同时不一定都有CO2产生,C错误;
D、从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。因此出现“气衰”症状时,血糖浓度会降低,若血糖含量过低可导致机体稳态失调,如出现晕厥等症状,D正确。
故选D。
2. 法布雷病是一种罕见的X染色体隐性遗传病,患者因溶酶体中α-半乳糖苷酶缺乏,体内代谢产物三己糖酰基鞘脂醇(GL3)不能被水解,而在溶酶体中贮积。酶替代疗法可特异性地补充患者体内缺乏的酶,使患者症状得以缓解。下列说法错误的是( )
A. 包被溶酶体的膜具有双层磷脂分子结构
B. α-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的一种水解酶
C. 男性法布雷病患者的母亲和女儿不一定是该病的患者
D. 酶替代疗法能在一定程度上减少患者细胞内GL3的沉积
【答案】B
【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、根据题意可知,法布雷病是一种罕见的X染色体隐性遗传病,该病的特点为:男性患者多于女性;隔代交叉遗传;女性患者的父亲和儿子必患病。
【详解】A、溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡,A正确;
B、α-半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,B错误;
C、根据题意,法布雷病是一种罕见的X染色体隐性遗传病,因此男性法布雷病患者的母亲和女儿不一定是该病的患者,C正确;
D、根据题意,酶替代疗法可特异性地补充患者体内缺乏的α-半乳糖苷酶,因此可以使体内代谢产物三己糖酰基鞘脂醇(GL3)被水解,在一定程度上能减少患者细胞内GL3的沉积,使患者症状得以缓解,D正确。
故选B。
3. 骨关节炎是一种退行性疾病,科研人员通过提取菠菜的类囊体,制成了纳米级类囊体单元(NTUs),然后用小鼠软骨细胞膜(CM)进行封装,制备出CM-NTUs,注射到患有骨关节炎的小鼠膝关节。对该部位进行光照后,发现细胞内的合成代谢得到了改善,软骨退化减慢,体内衰老细胞活力大大恢复。下列说法错误的是( )
A. 观察菠菜细胞中叶绿体的形态和分布,可取其稍带些叶肉的下表皮作材料
B. 患者关节内软骨细胞缺乏ATP,可能是其患骨关节炎的病因
C. 对CM-NTUs进行光照后,可以相继发生光反应和暗反应过程
D. 用CM对NTUs进行封装,能够避免NTUs被小鼠免疫系统清除
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】A、观察菠菜细胞中叶绿体的形态和分布,可取其稍带些叶肉的下表皮作材料,因为该部位叶绿体数量少,且较大,A正确;
BC、分析题意,光照小鼠注射部位后,由于该部位含有纳米级类囊体单元,因而可以进行光合作用的光反应,进而合成了ATP和NADPH,因此症状显著缓解,即在细胞内的纳米级类囊体单元上合成了ATP和NADPH,据此推测患者关节内软骨细胞缺乏ATP,可能是其患骨关节炎的病因,B正确,C错误;
D、研究人员把CM-NTUs不是NTUs注入患病小鼠的膝关节,这是因为用小鼠软骨细胞膜对NTUs进行封装后,一方面为类囊体发生作用提供了合适的内部环境,另一方面也对NTUs起到了保护作用,避免被免疫系统清除,D正确。
故选C。
4. 动物细胞膜运输钠钾离子的过程,通常需通过Na+ K+泵磷酸化和去磷酸化来实现,如图所示。下列说法正确的是( )
A. Na+ K+泵转运Na+和K+时消耗的ATP来自线粒体
B. Na+ K+泵的磷酸化和去磷酸化都会导致其构象发生改变
C. Na+ K+泵的磷酸化的过程是一个放能反应,与ATP的合成相联系
D. Na+ K+泵可维持动物细胞内外K+和Na+浓度基本相同
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:细胞膜内外的离子分布:钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外,因此通过钠钾泵进行的钠离子和钾离子运输都是逆浓度运输,属于主动运输。
【详解】A、据图可知,Na+和K+的运输过程属于主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,消耗的ATP可来自细胞质基质和线粒体,A错误;
B、据图可知,钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发生空间结构的变化,导致其与Na+、K+的亲和力发生变化,从而运输钠离子和钾离子,B正确;
C、Na+ K+泵的磷酸化的过程伴随着ATP水解,是一个吸能反应,C错误;
D、通过钠钾泵进行的钠离子和钾离子运输都是逆浓度运输,属于主动运输,钠-钾泵的工作可维持钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外,D错误。
故选B。
5. 动物细胞有丝分裂阶段,中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶(PLK4)的调控,多功能骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成。PLK4失活后,PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用,使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是( )
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成,会在间期复制一次
B. PLK4失活后,TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下,TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干信息:1、动物细胞有丝分裂阶段,中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶(PLK4)的调控;
2、多功能 骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成;
3、PLK4 失活后,PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用,正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。
4、泛素连接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解。
【详解】A、在动物细胞和低等植物细胞中,中心体由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,在 PLK4 的正常调控下,中心体在每个细胞周期的间期复制一次,A错误;
B、PLK4 失活后,PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用,而泛素连接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解,故可知非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平,B正确;
C、在 PLK4 失活的情况下,泛素连接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解,故TRIM37 基因过度表达可使细胞分裂终止,C 正确;
D、在 TRIM37 基因过度表达的细胞中,PLK4 凝聚体不能形成,故不可招募其他成分充当中心体作用,所以染色体不能平均移向两极,染色体数目加倍, D正确。
故选A。
6. 某种鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,其中A基因控制褐色素的合成,B基因控制黑色素的合成,两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的褐色和黑色亲本杂交,F1全为白色,F1雌雄个体相互交配得到F2,不考虑交叉互换,下列分析正确的是( )
A. F1全为白色的原因是A、B两基因不能正常转录
B. F1与双隐性的个体测交,后代中黑色个体占1/4
C. 若F2中褐色个体的比例接近1/4,则白色个体接近1/2
D. 若F2中有一定比例的白色个体,则白色个体中纯合子占1/9
【答案】C
【解析】
【分析】由题意知,A_bb表现为褐色,aaB_表现为黑色,A_B_、aabb表现为白色。亲本纯合的褐色和黑色,其基因型分别是AAbb、aaBB,杂交子一代基因型是AaBb,由于A、B同时存在导致转录的产物(RNA)会形成双链结构,导致翻译无法正常进行,所以表现为白色。据此分析作答。
【详解】A、由题干可知,当A和B基因同时存在时,二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达,因此含有A和B基因的个体为白色的原因是转录产物没有翻译的结果,A错误;
B、若如果两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,子一代白毛基因型是AaBb,产生的配子类型及比例是Ab: aB=1: 1,与双隐个体测交,后代黑色个体占1/2,B错误;
C、若如果两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,子一代白毛基因型是AaBb,产生的配子类型及比例是Ab: aB=1: 1,雌雄个体相互交配,后代的基因型及比例是AAbb: AaBb: aaBB=1: 2: 1,只有这种情况下褐色个体比例接近1/4,此时白色个体接近1/2,C正确;
D、若F2中有一定比例的白色个体,不能确定基因A、B的位置关系,若为独立遗传,则后代白色:褐色:黑色=10:3:3,其中白色中纯合子为1/5;若为连锁,则F2中白色个体皆为杂合子,D错误。
故选C。
7. Lesch-Nyhan 综合征是一种严重的代谢疾病,患者由于缺乏 HGPRT (由 X 染色体上的基因编码的一种转移酶)导致嘌呤聚集于神经组织和关节中,进而使患者出现神经系统异常。下图是某 Lesch-Nyhan 综合征家系图,下列说法错误的是( )
A. Lesch-Nyhan 综合征的致病基因为隐性基因
B. 人群中,Lesch-Nyhan 综合征男性患者多于女性患者
C. Ⅱ-3 和Ⅱ-4 再生一个女儿患病的概率是 0
D. Ⅲ-1 和正常男性结婚生出患病儿子的概率为 1/4
【答案】D
【解析】
【分析】分析题干及家系图可知,该患者由于缺乏X染色体上的基因编码的一种转移酶而患病,是位于X染色体上的基因控制的遗传病,又因为是无中生有,因此该遗传病为伴X隐性遗传病。
【详解】AB、分析题干及家系图可知,该患者由于缺乏X染色体上的基因编码的一种转移酶而患病,是位于X染色体上的基因控制的遗传病,又因为是无中生有,因此该遗传病为伴X隐性遗传病,伴X隐性遗传病男性患者多于女性患者,AB正确;
CD、设控制该病的基因为A/a,分析遗传家系图,III-3和III-4基因型是XaY,可推知II-3基因型为XAXa,II-4基因型是XAY,Ⅲ-1基因型:1/2概率是XAXa,1/2概率是XAXA,正常男性基因型是XAY,生出只有XAXa与XAY婚配时,生出患病儿子的概率是1/2×1/4=1/8,Ⅱ-3和Ⅱ-4再生一个女儿的基因型是XAXA或XAXa,患病的概率是0,C正确,D错误。
故选D。
8. 下图甲表示真核细胞DNA复制的部分过程,其中一条链具有“不连续合成”的特点。图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法错误的是( )
A. 图甲中引物与相应DNA片段结合遵循碱基互补配对原则
B. 图甲中“不连续合成”的原因是DNA聚合酶只能从子链的3′端连接脱氧核苷酸
C. 图乙过程②中有磷酸二酯键的断裂和形成,需要DNA连接酶参与
D. 图乙过程①需要RNA聚合酶参与,过程①与过程③所需原料不同
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图乙可知①表示转录,②表示RNA修饰变成成熟RNA,③表示翻译过程,④异常的mRNA被降解过程。
【详解】A、图中引物与相应DNA片段结合符合碱基互补配对原则,即A与T、G与C相互配对,A正确;
B、因为DNA聚合酶只能按照5′端往3′端的方向进行延伸合成新DNA链,即DNA聚合酶只能从子链的3′端连接脱氧核苷酸,而DNA本身是反向平行的,所以会出现半不连续复制的现象,B正确;
C、剪接体对有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成,不需要DNA连接酶参与,C错误;
D、图乙过程①表示转录需要RNA聚合酶参与,过程①转录所需原料是核糖核苷酸,过程③翻译所需原料是氨基酸,D正确。
故选C。
9. 研究发现,抑癌基因的过度甲基化会导致细胞周期失常并最终引起骨髓增生异常综合征(MDS)。DNA甲基化需要甲基化转移酶的催化,治疗MDS的药物DAC能抑制DNA甲基化转移酶活性。下列说法错误的是( )
A. 抑癌基因的过度甲基化能够降低抑癌基因的表达水平
B. DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列,其表型能够遗传
C. 甲基化后的DNA在复制时,碱基配对的方式不会发生改变
D. 药物DAC通过促进甲基化的DNA发生去甲基化来治疗MDS
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指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。如甲基化会抑制基因的表达。
【详解】A、抑癌基因的过度甲基化会导致细胞周期失常,降低了抑癌基因的表达水平,A正确;
B、DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,B正确;
C、甲基化后的DNA在复制时,仍然遵循A-T,C-G配对,因此碱基配对的方式不会发生改变,C正确;
D、药物DAC能抑制DNA甲基化转移酶活性,抑制DNA的甲基化,而不是促进甲基化的DNA发生去甲基化,D错误。
故选D。
10. 某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞(a~f)中的染色体数和核DNA数,结果如图甲所示。图乙~戊为精巢中某些细胞分裂示意图中部分染色体的行为、数量变化。下列说法错误的是( )
A. 图甲中b可能含有0或1条X染色体
B. 图甲中c可能处于减数分裂Ⅱ的后期
C. 图甲中能分别对应图乙~戊的是f、e、c和a
D. 图甲中一定含有同源染色体的是d、e、f
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图乙中含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;图丙中同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;图丁中不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;图戊不含同源染色体,所有染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂的中期。
【详解】A、图甲中b的核DNA含量为2N,但染色体数目为N,可能处于减数第二次分裂前期和中期,此时细胞中无同源染色体,含有0条或1条X染色体,A正确;
B、图甲中c的核DNA含量为2N,染色体数目为2N,可能处于间期或减数第二次分裂后期,若处于减数第二次分裂后期,此时细胞中不含同源染色体,B正确;
C、图甲中能分别代表图乙、图丙、图丁和图戊所处时期的是f(核DNA含量为4N,染色体数目为4N)、e(核DNA含量为4N,染色体数目为2N)、c(核DNA含量为2N,染色体数目为2N)、b(核DNA含量为2N,染色体数目为N),即有丝分裂后期(乙)、减数第一次分裂中期(丙)、减数第二次分裂后期(丁)、减数第二次分裂中期(戊),C错误;
D、图甲中,a的核DNA数目和染色体数目均为N,是减数分裂形成的子细胞;b的核DNA含量为2N,但染色体数目为N,处于减数第二次分裂前期或中期;c的核DNA含量为2N,染色体数目为2N,处于间期或减数第二次分裂后期;de的核DNA含量位于2N-4N之间,处于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期;f的核DNA含量为4N,染色体数目为4N,处于有丝分裂后期,一定含有同源染色体的是d、e、f,D正确。
故选C。
11. 某雌雄同株植物的野生型个体(AABBdd,3对基因独立遗传)含有成分R,科研人员通过诱导获得了3个无成分R的单基因突变体纯合子甲、乙、丙。现用它们进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。下列说法错误的是( )
编号 杂交组合 F1表型 F2表型及株数
实验一 甲×乙 有R 有R(630株)、无R(490株)
实验二 甲×丙 无R 有R(210株)、无R(910株)
A. 甲、乙均为隐性突变,丙为显性突变
B. 实验一中F1基因型为AaBbdd,实验二中F1基因型不能确定
C. 实验二中F2无R植株中纯合子所占比例为3/13
D. 若让实验二中的F1与甲杂交,所产生的后代表型及比例为有R∶无R=1∶2
【答案】D
【解析】
【分析】1、据题意可知:基因型为AABBdd的个体表现为有成分R,又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,实验一F2有R与无R之比为9:7,实验二F2有R与无R之比为3:13,推测同时含有A、B基因才表现为有成分R,D基因的存在可能抑制A、B基因的表达,即基因型为A_B_dd的个体表现为有成分R,其余基因型均表现为无成分R。
2、由于实验一F1均为有R且实验一F2有R与无R之比为9:7,推测实验一甲、乙基因型可能为AAbbdd或aaBBdd,实验二F1均为无R,推测丙的基因型一定含有DD基因,又因为实验二F2有R与无R之比为3:13,推测丙的基因型为AABBDD。
【详解】A、基因型为A_B_dd的个体表现为有成分R,D基因的存在可能抑制A、B基因的表达,由于实验一F1均为有R且实验一F2有R与无R之比为9:7,推测实验一F1基因型为AaBbdd,实验二F1均为无R,推测丙的基因型一定含有DD基因,因此甲、乙均为隐性突变,丙为显性突变,A正确;
B、由于实验一F1均为有R且实验一F2有R与无R之比为9:7,推测实验一F1基因型为AaBbdd,由于甲的基因型不确定,实验二中F1基因型不能确定,B正确;
CD、假设甲的基因型为AAbbdd,则实验二F1基因型为AABbDd,又因为基因型为A_B_dd的个体表现为有成分R,其余基因型均表现为无成分R,因此无R的个体中纯合子占3/13,若让实验二中的F1与甲杂交,所产生的后代表型及比例为有R(AABbDd)∶无R(AABbdd、AAbbDd、AAbbdd)=1∶3,C正确,D错误。
故选D。
12. 在位于中国东北辽西地区的热河生物群,科学家在1.25亿年前的尾羽龙化石中发现了保存完好的软骨细胞,并对其利用生化的方法进行分析。下列关于生物进化证据和结论的说法,错误的是( )
A. 利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征
B. 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
C. 两种生物的DNA单链形成杂合双链的部位越多,说明这两种生物亲缘关系越近
D. 比较解剖学发现不同种类哺乳动物的前肢形态差别很大,说明它们没有共同祖先
【答案】D
【解析】
【分析】生物有共同祖先的证据:化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞水平的证据、分子水平的证据。化石是生物进化最直接,最有力的证据。
【详解】A、化石是生物进化最直接,最有力的证据,利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征,A正确;
B、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近,亲缘关系越近,则DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高,B正确;
C、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,C正确;
D、比较解剖学发现,不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大,但有的结构和功能相似,这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的,D错误。
故选D。
13. 研究发现,家蚕蚕卵颜色受常染色体上一对等位基因的控制,蚕卵黑色对白色为显性(B/b)。雄蚕比雌蚕吐丝多且蚕丝质量好。为实现大规模养殖雄蚕并达到优质高产的目的,科研人员用X射线处理雌蚕甲,最终获得突变体丁,主要育种流程如下图。下列说法错误的是( )
A. 过程①的变异类型是基因突变
B. 过程②发生的变异为染色体结构变异
C. 过程②发生的变异会导致染色体上的基因数目发生改变
D. 最终大规模养殖时应选择黑色蚕卵,去除白色蚕卵
【答案】D
【解析】
【分析】分析图形: X射线处理雌蚕甲,其B基因突变成b基因(位于常染色体)得到乙,再用X射线处理乙,发生染色体结构变异中的易位,常染色体上的B基因转移到W染色体上获得了丙,丙再经过杂交鉴定和筛选得到丁。
【详解】A、过程①中的基因B突变成基因b,该变异类型是基因突变,A正确;
B、过程②发生的变异属于染色体结构变异中的易位,B正确;
C、过程②发生变异属于染色体变异中的易位,会导致染色体上的基因数目发生改变,C正确;
D、为实现大规模养殖雄蚕并达到优质高产的目的,让丁蚕与基因型为bbZZ(正常白色)的雄蚕杂交,去除黑色蚕卵(含W为雌蚕),保留白色蚕卵(不含W,为雄蚕),D错误。
故选D。
14. 科学最新研究发现,氯胺酮可以快速而强效地治疗重度抑郁症患者。研究表明,氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺释放,并抑制其被重摄取回到神经细胞,同时也会抑制神经细胞中5-羟色胺(抑制性神经递质)的重摄取。氯胺酮用量不当会干扰交感神经的作用,引起心脏功能异常等副作用。下列说法正确的是( )
A. 多巴胺和5-羟色胺以胞吐的形式释放,引起突触后膜Na+内流
B. 氯胺酮可能通过与突触后膜相应受体结合,抑制多巴胺的重摄取
C. 交感神经属于自主神经系统,当其活动占优势时,会引起心跳加快
D. 5-羟色胺作用于突触后膜,其膜电位变为0后神经细胞的兴奋停止
【答案】C
【解析】
【分析】神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。兴奋在神经元间的传递是单向的,且存在电信号-化学信号-电信号的转换,神经递质作用于突触后膜可以使突触后膜兴奋或抑制,神经递质的释放是一个耗能过程。
【详解】A、5-羟色胺为抑制性神经递质,引起突触后膜氯离子内流,A错误;
B、根据题干,氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺的释放,并抑制其被重摄取回到神经细胞可知,氯胺酮可能通过与突触前膜相应受体结合,抑制多巴胺的重摄取,B错误;
C、交感神经属于自主神经系统,机体处于兴奋状态时占优势,当其活动占优势时,会引起心跳加快,C正确;
D、5-羟色胺为抑制性神经递质,作用于突触后膜,增强其内负外正的膜电位,后神经细胞的兴奋停止,D错误。
故选C。
15. 秋冬季是支原体肺炎的高发季节,肺部感染会造成肺泡损伤,肺泡腔出现蛋白质渗出物,其主要临床表现为发热、乏力和咳嗽等症状,重症患者会出现呼吸急促、血氧饱和度降低等症状。下列说法正确的是( )
A. 蛋白质渗出导致肺部渗透压升高,下丘脑释放抗利尿激素减少
B. 在安静状态下,骨骼肌是机体最主要的产热器官
C. 发热、缺氧影响机体能量供应,是患者乏力的原因之一
D. 患者呼吸频率明显增加受下丘脑的呼吸中枢的调节
【答案】C
【解析】
【分析】1、抗利尿激素是由下丘脑分泌,垂体释放的,作用于肾小管和集合管促进对水分的重吸收,使尿液减少。
2、在安静状态下,内脏是主要的产热器官,在运动时,骨骼肌是主要的产热器官。
3、人体内酶的最适温度是37℃,有氧呼吸为人体生命活动提供大多数能量。
4、脑干中含有许多维持生命的活动中枢,如调节心跳、呼吸的中枢。
【详解】A、抗利尿激素是由下丘脑分泌,垂体释放的,A错误;
B、在安静状态下,内脏是机体最主要的产热器官,在运动时,骨骼肌是机体主要的产热器官,B错误;
C、发热时人体体温升高,人体内酶活性下降,生化反应速率减慢;缺氧使有氧呼吸速率减慢,释放的能量减少,因此发热和缺氧会影响机体的能量供应,使患者乏力,C正确;
D、呼吸中枢不是位于下丘脑,而是位于脑干中,D错误。
故选C。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 甜瓜是一种耐淹性较强的品种。为研究其耐淹性机理,研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理,一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性,结果如图1;图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法错误的是( )
A. 酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质中
B. Ⅱ、Ⅲ过程在甜瓜幼苗细胞中均能发生且产生少量ATP
C. 水淹前后,甜瓜幼苗无氧呼吸的产物主要是乳酸
D. 水淹时间越长,酶a和酶b的活性越高,叶的无氧呼吸强度更高
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。
2、无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、图2表示无氧呼吸的两个途径,无氧呼吸发生在细胞质基质中,即酶a和酶b存在部位是细胞质基质,A正确;
B、Ⅱ、Ⅲ过程表示无氧呼吸的第二阶段,该阶段不产生ATP,B错误;
C、水淹一段时间后酶a和酶b活性增加,但酶a活性远远大于酶b活性,说明根部和叶片的无氧呼吸速率增强,甜瓜幼苗无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和CO2,C错误;
D、水淹时间越长,植物体内积累的酒精会对甜瓜幼苗的叶片细胞和根部都产生严重的伤害,甚至会导致植物死亡,叶的无氧呼吸强度可能会降低,D错误。
故选BCD。
17. 科研人员为研究酸性条件下淀粉浓度对酸性α-淀粉酶催化反应速率的影响,进行了相关实验,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 该实验中三种浓度的组别都为实验组,淀粉溶液体积相同
B. 10min后三组不同浓度淀粉的酶促反应速率达到最大
C. 该实验说明增大底物浓度可以改变淀粉酶的空间结构
D. 酸性α-淀粉酶催化淀粉水解后,可以用斐林试剂检测产物种类
【答案】BCD
【解析】
【分析】题图分析:本实验目的是探究底物浓度对该酶促反应速率的影响,其中实验的自变量是底物浓度和时间,因变量是淀粉水解产物(还原糖)的含量,无关变量有酶浓度、温度、pH等。
【详解】A、实验的自变量是底物浓度和时间,实验中三种浓度的组别都为实验组,淀粉溶液体积属于无关变量应相同,A正确;
B、分析图形, 10 min后纵坐标的产物还原糖的含量变化不大,原因可能是底物已经被完全水解,并不是不同浓度淀粉的酶促反应速率达到最大,B错误;
C、增大底物浓度不可以改变淀粉酶的空间结构,即不改变淀粉酶的空间结构,C错误;
D、斐林试剂并不能区分产物种类,只能验证有还原糖的存在,D错误。
故选BCD。
18. 原产于中国的某植物(甲)具有较高的观赏性,被分别移植到美洲和非洲地区形成新种群乙和丙。许多年后将乙和丙迁回中国种植,发现开花时间分别比甲提前和推迟了许多天。进一步调查发现种群移植前基因型AA和Aa分别占20%和40%,移植到美洲地区后这两种基因型分别占40%和10%。下列说法正确的是( )
A. 甲具有较高观赏性体现了生物多样性的直接价值
B. 种群中全部A和a基因的总和构成了该种群的基因库
C. Aa基因型个体所占比例明显减少,说明种群发生了进化
D. 乙与丙的差异,是二者分别与当地物种和无机环境协同进化的结果
【答案】AD
【解析】
【分析】生物多样性的直接价值:是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏,科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
【详解】A、旅游观赏,科学研究和文学艺术创作等都属于生物多样性的直接价值,所以植物甲具有较高的观赏性体现了生物多样性具有直接价值,A正确;
B、种群基因库是指一个种群中所有个体全部基因,则该种群中全部个体所含有的全部基因构成该种群的基因库,B错误;
C、种群进化的实质是种群基因频率发生变化,C错误;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境之间在相互选择中不断进化和发展的过程,因此乙与丙的差异,是二者分别与当地物种和无机环境协同进化的结果,D正确。
故选AD。
19. 菠菜的性别决定类型为XY型,其中红根对白根为显性(A/a控制),宽叶对窄叶为显性(B/b控制),两对性状独立遗传。现有一株红根宽叶雌株与一株白根窄叶雄株杂交,所得F1全为红根植株。让F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表。已知某种基因型的个体存在完全致死现象,下列说法正确的是( )
F2表型 红根窄叶♂ 白根窄叶♂ 红根宽叶♀ 白根宽叶♀ 红根窄叶♀ 白根窄叶♀
数量 186 62 93 31 279 93
A. 亲本的基因型为AAXBXb和aaXbY
B. 基因型为XBY的个体存在完全致死现象
C. 上述F2代所有雌株中,杂合子占1/4
D. 上述所有红根宽叶雌株中,不存在纯合子
【答案】ABD
【解析】
【分析】由子代表现型及比例推亲本基因型分开推测,根色性状子一代根色全表现为红色,无性别之分,所以等位基因A/a位于常染色体上,故亲本红根为显性纯合子,基因型为AA,白根为隐性纯合子,所以基因型为aa;叶型性状子二代雄株全为窄叶,雌株宽:窄=1:3;雌、雄中宽叶、窄叶的比例不一样,可推测该B/b基因位于性染色体上,亲本基因型为XBXb×XbY。
【详解】A、由子代表现型及比例推亲本基因型,分开推测,根色性状子一代根色全表现为红色,所以亲本红根为显性纯合子,基因型为AA,白根为隐性纯合子,所以基因型为aa;叶型性状子二代雄株全为窄叶,雌株宽:窄=1:3;可推测子一代雌株基因型为XBXb:XbXb=1:1,雄株为XbY,因此亲本基因型为AAXBXb×aaXbY,A正确;
B、叶型性状子二代雄株全为窄叶,雌株宽:窄=1:3;可推测子一代雌株基因型为XBXb:XbXb=1:1,雄株为XbY,又因为F2中无宽叶雄性,可以推测基因型为XBY的个体存在完全致死现象,B正确;
C、分析题意可知,亲本基因型为AAXBXb×aaXbY,推出F1雌性基因型AaXBXb:AaXbXb=1:1,雄性基因型AaXbY,因此F1雌性配子类型及比例为aXB:AXB:aXb:AXb=1:1:3:3,雄配子类型及比例:AXb:aXb:AY:aY=1:1:1:1,推测F2代所有雌株中,杂合子占4/7,C错误;
D、XBY的个体存在完全致死现象,宽叶雌性不存在XBXB,所有红根宽叶雌株中,不存在纯合子,D正确。
故选ABD。
20. 痒觉的产生依赖于痒觉神经元的兴奋性,研究人员用不同强度的电流刺激(单位:pA)痒觉特异性神经元(记为神经元1)和非痒觉特异性神经元(记为神经元2),两种神经元的阈电位(能够引起动作电位的最小电刺激)和一次电刺激后产生的动作电位数分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是( )
A. 产生痒觉的部位是机体的大脑皮层
B. 该实验的自变量为神经元的种类和电刺激强度
C. 据图甲、乙分析可知,神经元1产生兴奋比神经元2容易
D. 不同感觉神经元的阈电位不同,有利于对外界刺激作出适当的反应
【答案】C
【解析】
【分析】.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。
【详解】A、机体所有的感觉都是由大脑皮层做出的,痒觉的产生也不例外,A正确;
B、结合图示信息可知,该实验的自变量为神经元的种类和电刺激强度的变化,B正确;
C、根据甲图可知神经元2的阈电位显著低于神经元1,图乙显示相同刺激强度情况下,因而说明神经2更容易产生兴奋,C错误;
D、实验结果显示,不同感觉神经元的阈电位不同,有利于对外界刺激作出适当的反应,这是适应环境的结果,D正确。
故选C。
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC,它能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治病的目的。其过程如图1所示。
(1)ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的________,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是________。
(2)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC可有效治疗HD,试分析其作用机制:________。
(3)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被降解。科研人员检测了不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。
①图2结果表明:ATP能够________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;科研人员认为该反应中的酶并不是溶酶体中的酸性水解酶,试分析其判断依据是________。
②为研究血红蛋白错误折叠的网织红细胞中B蛋白诱导自噬体形成的机理,研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合,起到标志物的作用)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共同孵育,观察到图3所示结果。实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。试推测B蛋白的作用机理是________。
【答案】(1) ①. 专一性(或特异性) ②. 两种膜的组成成分和结构相似
(2)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
(3) ①. 促进 ②. 降解反应的最适pH为8.0 ③. 与磷脂分子结合,诱导膜泡融合,促进自噬体形成
【解析】
【分析】由图可知,ATTEC可以和LC3结合到异常蛋白,而不能和正常蛋白结合,结合异常蛋白后会被内质网包围形成自噬体,自噬体与溶酶体结合,通过溶酶体中的酶将异常蛋白降解。
【小问1详解】
ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
【小问2详解】
突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
【小问3详解】
①图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
②将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共孵育,一段时间后观察到:实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象。由此推测B蛋白的作用机理是与磷脂分子结合,诱导膜泡融合,促进自噬体形成。
22. 海水稻以其耐盐性具有极高的应用价值。2023年9月,青岛海水稻新品种亩产突破690公斤大关。为探究不同土壤盐浓度对不同品系水稻植株光合作用的影响,科研人员以盐丰47和津原89两个水稻耐盐品系为材料,进行了相关实验,结果如下表。
处理 品系 叶绿素含量 (mg·g-1) 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 气孔导度 (mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (umol·mol-1)
全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 2.61 25 0.70 272
津原89 2.78 26 0.72 280
加入4‰NaCl的全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 1.98 16 0.51 280
津原89 2.71 22 0.52 270
加入6‰NaCl的全营养液培养+叶片喷施蒸馏水 盐丰47 1.37 10 0.41 295
津原89 1.93 19 0.45 290
(1)用纸层析法对水稻叶片中的色素进行分离,发现类胡萝卜素比叶绿素在滤纸条上扩散速度________,原因是________。高盐处理使水稻的叶绿素含量下降,将导致其对________(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收能力下降的更明显。
(2)根据实验结果分析,两个水稻品系中________(填“盐丰47”或“津原89”)的耐盐性更强,判断依据是________。
(3)据表分析,在6‰NaCl的盐胁迫下,津原89水稻胞间CO2浓度高于对照组的原因是________。
(4)研究表明,给叶片喷施含Ca2+的溶液可以缓解高盐对水稻造成的胁迫,为验证这一结论,在上述实验的基础上对两个水稻品系还应分别增加三组实验,其中对照组的处理是________。
【答案】(1) ①. 快 ②. 类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素 ③. 红光
(2) ①. 津原89 ②. 在盐胁迫条件下,两个品系水稻的净光合速率均有下降,但津原89下降幅度较小
(3)盐胁迫下色素含量降低,光反应减弱,暗反应消耗的CO2少,胞间未被利用的CO2多
(4)全营养液培养+叶片喷施含Ca2﹢的溶液
【解析】
【分析】光合作用过程:1、光反应阶段(场所:类囊体薄膜):物质变化①水的光解,生成氧气和[H];②利用光能将ADP和Pi结合形成ATP。2、暗反应阶段(场所:叶绿体基质):物质变化①碳的固定:二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物;②碳的还原:利用光反应所提供的ATP和[H],将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物。
【小问1详解】
实验室中分离绿叶中色素常用纸层析法,类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素,故类胡萝卜素比叶绿素在滤纸条上扩散速度快;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此高盐处理使水稻的叶绿素含量下降,将导致其对红光的吸收能力下降的更明显。
【小问2详解】
分析实验结果可知,津原89水稻在不同浓度盐溶液的环境下净光合速率都大于盐丰47,且在盐胁迫条件下,两个品系水稻的净光合速率均有下降,但津原89下降幅度较小,说明津原89的耐盐性更强。
【小问3详解】
据表分析,在6‰NaCl的盐胁迫下,津原89水稻的叶绿素含量、净光合速率以及气孔导度都小于对照组,说明在盐胁迫下导致光合色素含量降低,光反应减弱,暗反应消耗的CO2少,胞间未被利用的CO2多,所以在6‰NaCl的盐胁迫下,津原89水稻胞间CO2浓度高于对照组。
【小问4详解】
依据题意要求可知,要达到实验目的, 还应增加“全营养液培养+叶片喷施含Ca2 +的溶液"组作为对照,另外增加实验组“含4%NaCl的的全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液”和“含6%NaCl的的全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液”。
【点睛】本题考查光合作用过程、影响光合作用的环境因素的相关知识,意在考查学生能从题表中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因(A/a,B/b)控制,分为野生型、朱红色(与基因B存在有关)、棕色(与基因A存在有关)、白色。为研究其遗传机制,进行了如下杂交实验(不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段):
组合一:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇=2∶1∶1
组合二:野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇=3∶1∶3∶1
组合三:野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇=6∶2∶3∶3∶1∶1
(1)根据实验分析,基因A、a位于________染色体上,基因B、b位于________染色体上。
(2)野生型果蝇的基因型有________种,组合三的亲本基因型为________。
(3)欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子,可随机选择该组合子代中的多只________(写出表型)进行杂交,如果子代的表型________,则该野生型果蝇为纯合子,否则为杂合子。
(4)已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交,所得F1果蝇的表型及比例为________,F1随机交配,F2的性别比例为________,F2中,白眼雄蝇所占的比例为________。
【答案】23. ①. X ②. 常
24. ①. 6 ②. BbXAXa、BbXAY
25. ①. 棕眼雌蝇 ②. 只有野生型和朱红眼
26. ①. 野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇=1∶1 ②. 雌∶雄=3∶5 ③. 5/64
【解析】
【分析】①由题意可知:A和a、B和b位于两对同源染色体上,它们的遗传遵循基因的自由组合定律。
②分析组合一:亲本与F1中的雌性个体均为野生型,F1雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传,等位基因A、a位于X染色体上。
③分析组合二:亲本为野生型和朱红眼,后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性。④分析组合三可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在时表现为野生型,有aa和B基因的为朱红眼,有A和bb基因的为棕眼。
【小问1详解】
在组合一中,野生型雌蝇与野生型雄蝇杂交,F1中的雌性个体均为野生型、雄性个体中出现了朱红眼,说明野生型对朱红眼为显性,等位基因A、a位于X染色体上。在组合二中,野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交,F1雌雄个体中的野生型与棕眼的比例均为3:1,说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上,而且野生型对棕眼为显性。
【小问2详解】
分析组合三可推知:当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼,A和B同时存在表现为野生型,有aa和B基因为朱红眼,有A和bb基因为棕眼,结合对小问1的分析可知A、a位于X染色体上、B、b位于常染色体上,因此野生型的基因型有2×3=6种:BBXAXA、BbXAXA、BBXAXa、BbXAXa、BBXAY、BbXAY。在组合三中,若只研究野生型和朱红眼,双亲均为野生型,F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼,说明亲本的基因型分别为XAXa和XAY。在组合三中,若只研究野生型和棕眼,F1雌雄个体中均出现棕眼,说明双亲的基因型均为Bb。可见,组合三的亲本基因型分别为BbXAXa和BbXAY。
【小问3详解】
在组合二中,野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交,F1雌性与雄性个体中的野生型∶棕眼均为3:1,说明野生型对棕眼为显性,基因B和b位于常染色体上,进而可知亲本的基因型分别为BbXAXA和BbXaY,F1野生型雄性果蝇的基因型为BBXAY、BbXAY。
欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子,可采取测交方案,即让该野生型雄性果蝇与随机选择的该组合子代中的多只棕眼雌蝇(bbXAXa)进行杂交,若该野生型果蝇为纯合子(BBXAY),则子代的基因型为BbXAXA、BbXAXa、BbXAY、BbXaY,子代的表型只有野生型和朱红眼。
【小问4详解】
由题意可知:让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇(TTBBXaXa)与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇(ttbbXAY)杂交,F1果蝇的基因型为TtBbXAXa、TtBbXaY,表型及比例为野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇=1∶1。F1随机交配所得F2中,TT∶Tt∶tt=1∶2∶1、XX∶XY=1∶1,由于当t纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇,因此F2的性别比例为雌∶雄=3∶5。在F2中,白眼雄蝇所占的比例为1/4XaY×1/4bb×1(1/4TT+2/4Tt+1/4tt)+1/4XaXa×1/4bb×1/4 tt=5/64。
24. 某自花传粉的植物颗粒饱满(A)与皱缩(a)是一对相对性状,抗病(B)与感病(b)是一对相对性状,这两对相对性状均具有杂种优势现象。
(1)研究人员欲保留此种植物的杂种优势,对其进行紫外线照射处理以期获得颗粒饱满和抗病性状不变但显性纯合均致死的基因,这种育种方法称为________,其优点是________。对紫外线照射处理后的植株进行筛选时工作量巨大,原因是________。两对基因的位置关系为下图中的________(填序号)时,经上述筛选后得到的此种植物后代均为杂种(不考虑交叉互换)。
(2)该植物窄叶对宽叶为显性,受一对等位基因D、d控制。茎的粗细受另一对等位基因E、e控制,基因型EE表现为粗茎,Ee表现为中粗茎,ee表现为细茎,等位基因在染色体上的位置如图所示。已知电离辐射能使E、e基因所在的染色体片段发生断裂,分别随机结合在D、d所在染色体的末端,形成末端易位。仅一条染色体发生这种易位的植株将高度不育。现将图中基因型为DdEe的植株在幼苗时期用电离辐射处理,欲判定该植株是否发生易位及易位的类型,可通过观察该植株自交后代出现的情况进行判断(注:植株后代数量足够多,不考虑基因突变和交叉互换)。
若出现________种表型的子代,则该植株没有发生染色体易位;
若________,则该植株仅有一条染色体发生末端易位;
若E、e所在染色体片段均发生了易位,且e基因连在d基因所在的染色体上,E基因连在D基因所在的染色体上,则后代的表型及比例为:________。
【答案】(1) ①. 诱变育种 ②. 提高突变率,在较短时间内创造人类需要的生物新品种 ③. 基因突变具有不定向性 ④. ①
(2) ①. 6 ②. 无子代 ③. 窄叶粗茎:窄叶中粗茎:宽叶细茎=1:2:1
【解析】
【分析】诱变育种的原理是基因突变,可大大提高了突变频率,加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。
【小问1详解】
用紫外线照射处理以期获得颗粒饱满和抗病性状不变但显性纯合均致死的基因,这种育种方法称为诱变育种,原理是基因突变,由于基因突变的频率较低,但能产生新基因,产生自然界所没有的性状,因此用射线处理可提高突变率,在较短时间内创造人类需要的生物新品种。
由于基因突变具有低频性、不定向性,因此对紫外线照射处理后的植株进行筛选时工作量巨大。
若要产生颗粒饱满和抗病性状不变但显性纯合均致死的基因,即要使突变的基因分别与A或与B连锁,才能出现AA--、--BB纯合个体致死的情况,因此两对基因的位置应如①中所示,致死基因分别出现在A、B所在的染色体上,则子代会出现AAbb、aaBB纯合个体致死,导致该个体自交后代均为杂合子,若为②,则自交子代会出现aabb,不能保证子代均为杂合子,同理若为③,也不能保证子代均为杂合子。
【小问2详解】
已知窄叶对宽叶为显性,受一对等位基因D、d控制。茎的粗细受另一对等位基因E、e控制,基因型EE表现为粗茎,Ee表现为中粗茎,ee表现为细茎,如果基因型为DdEe个体没有发生易位,则遵循自由组合定律,后代会出现2(窄叶和宽叶)×3(粗茎、中粗茎和细茎)=6种表现型,比例是(3∶1)×(1∶2∶1)=3∶6∶3∶1∶2∶1,即如果出现6种表现型则该植株没有发生染色体易位;
根据题意知,仅一条染色体发生这种易位的植株将不育,因此如果该植株仅有一条染色体发生末端易位,则不会产生后代;若E、e所在染色体片段均发生了易位,且e基因连在d基因所在的染色体上,E基因连在D基因所在的染色体上,则该植株产生的配子类型及比例DE∶de= 1∶1 ,因为雌雄配子是随机结合,故自交后代的基因型及比例是DDEE∶DdEe∶ ddee= 1∶2∶1,即窄叶粗茎∶窄叶中粗茎∶宽叶细茎=1∶2∶1。
25. 痛觉的形成与图1中神经元A、B有关,神经元C能释放一种抑制疼痛的神经递质内啡肽。机体疼痛发生时会导致糖皮质激素分泌增多以增强机体对应激刺激的应对能力,并且缓解疼痛。机理如图1所示。此外糖皮质激素可减少脑中γ-氨基丁酸(GABA)的浓度,提高中枢的兴奋性,降低大脑兴奋阈值,促使癫痫的发作,图2为抗癫痫药物噻加宾的作用机理示意图。
(1)由图1可知,P物质为________,推测内啡肽、吗啡等发挥镇痛作用的原理是________。长期使用吗啡后可致欣快感而依赖成瘾,一旦突然停止使用吗啡,则P物质的释放量会迅速________,出现更强烈的痛觉等戒断综合征。
(2)据图2分析,噻加宾抗癫痫的作用机理是________,进而促进GABA受体打开Cl-通道,Cl-内流增加,最终影响突触后膜兴奋。由此可见,GABA是一种________(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。
(3)研究人员用如图所示的电流表研究突触上兴奋传导的过程。分别刺激a、b两点,能够引起电流表发生两次偏转的点是________。当刺激a点时,该点膜内局部电流的方向与该突触上兴奋传导的方向________(填“相反”或“相同”),突触处兴奋单向传递的原因是________。
【答案】(1) ①. 神经递质 ②. 内啡肽、吗啡与A神经元上的阿片受体结合后,抑制了A神经元兴奋,阻止痛觉产生,从而发挥镇痛作用 ③. 增加
(2) ①. 抑制突触前膜上的GABA转运体的活性,减少对GABA的回收,提高突触间隙中GABA的浓度 ②. 抑制性
(3) ①. a ②. 相同 ③. 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
【解析】
【分析】图1中,P物质是神经递质。根据题意可知,内啡肽可能是抗痛觉神经递质。吗啡等药物的止痛机理是:它作用于突触前膜,可使P物质合成或分泌减少,抑制B细胞钠离子通道的打开而使其不能产生动作电位。
图2中,GABA作为一种抑制性神经递质,合成以后储存在突触小泡中,受到刺激以后,突小泡与突触前膜融合,释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,使突触后膜保持静息电位。
【小问1详解】
当痛觉感受器受到刺激时,产生的神经冲动沿A神经元传至轴突末梢后,突触小泡中的神经递质P物质释放到突触间隙,P物质经扩散与突触后膜上的P物质受体结合,引发B神经元产生神经冲动并传至痛觉中枢,产生痛觉。内啡肽、吗啡等与阿片受体结合后抑制A神经元释放P物质,导致不能产生动作电位(兴奋),阻止痛觉产生从而发挥镇痛作用。长期使用吗啡后可致欣快感而依赖成瘾,一旦突然停止使用吗啡,则P物质的释放量迅速增加,出现更强烈的痛觉等戒断综合征,兴奋剂和毒品等大多是通过突触起作用的。
【小问2详解】
图2显示,抗癫痫药噻加宾抑制突触前膜上GABA转运体的活性,导致突触前膜对GABA的回收渐少,突触间隙中GABA的浓度增加,刺激突触后膜GABA受体增加对Cl-的转运,使突触后膜保持静息电位不能兴奋,神经冲动的传导受阻,故GABA是一种抑制性神经递质。
【小问3详解】
若刺激a点,a点会产生动作电位,兴奋能传到左电极(神经纤维上双向传导)和右电极(从突触前膜传递到突触后膜),电流表将发生两次偏转;由于兴奋只能由一个神经元的轴突传向下一个神经元的细胞体或树突,所以刺激b点,兴奋只能到达右侧电极,不能到达左侧电极,电流表将偏转1次。神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当a点部位受刺激时,其膜电位变为外负内正,兴奋的传导方向和膜内局部电流的传导方向相同,和膜外侧的电流传导方向相反。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
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