河北省保定市部分高中2023-2024学年高三上学期生物期中试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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.细胞学说的建立是一个经科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程。是现代生物学的基础理论之一。具有极为重要的地位。下列叙述正确的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了“所有的动植物都是由细胞构成”的观点
B.细胞学说主要揭示了生物界的统一性和细胞的多样性
C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平
D.新细胞是衰老细胞分裂产生的,暗示了人体内的每个细胞都凝聚着漫长的进化史
2.水和无机盐是细胞的重要组成成分,下列叙述中正确的的是( )
A.由于氢键的存在,水具有较高的比热容,意味着水的温度相对不容易发生改变
B.在细胞内,无机盐大多以化合物的形式存在
C.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D.同一植物中,老叶细胞比幼叶细胞中含水量高
3.西湖龙井茶密是我国著名茶叶,特级龙井茶扁平光滑挺直,色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶封纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等营养成分,下列叙述正确的是( )
A.泡茶时各种营养成分以主动运输的方式通过细胞膜
B.茶叶中的维生素D属于脂质,可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
C.茶树叶肉细胞中的结合水含量低于自由水
D.成品茶叶中不含自由水,含有的氨基酸都是必需氨基酸
4.有一种胞间连丝的形成是在高尔基体小泡融合形成细胞板时因被伸入其间的内质网膜阻止而形成的。图表示细胞间进行信息交流的三种方式,下列说法正确的是( )
A.图甲可表示葡萄糖经血液运输到肌肉细胞并被利用的过程
B.图乙中③与特定受体相结合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图丙中的④表示胞间连丝,只能传递信息不能运输物质
D.胞间连丝的形成体现了生物膜在结构上具有一定流动性
5.溶酶体起源于高尔基体,其内pH大约为5,含多种酸性水解酶。溶酶体膜上有大量的质子泵(一种运输质子的载体蛋白)和其他载体蛋白,膜蛋白高度糖基化。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体内核酸酶的合成开始于游离核糖体,其泄露进入细胞质基质可能会失活
B.溶酶体上的质子泵可通过协助扩散运输质子进入溶酶体,使溶酶体内呈酸性
C.溶酶体膜的基本支架是磷脂分子,膜上较多的载体蛋白有助于将水解的产物运往细胞质基质
D.溶酶体膜蛋白高度糖基化可能起到了避免被蛋白酶水解的作用
6.在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长,耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如下图。下列说法错误的是( )
A.在盐胁迫下,Na+出细胞的运输方式是主动运输
B.使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少
C.在高盐胁迫下,胞外Ca2+能够抑制转运蛋白A的活性
D.转运蛋白C能同时转运H+和Na+,故其不具有特异性
7.地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来,下列哪项属于最直接的证据( )
A.蝙蝠的翼和人的上肢都有肱骨、桡骨和尺丹
B.赫氏近鸟龙化石显示其后肢发达,善跑不善飞
C.人的胚胎在发育早期和鱼一样出现鳃裂和尾
D.猕猴与人的细胞色素c分子只有一个氨基酸不同
8.通常不建议食用发芽的马铃薯块茎,因为其中含高浓度的乙酰胆碱酯酶抑制剂——龙葵素,龙葵素中毒者的腺体分泌增强,导致出现呕吐、腹泻等症状。已知乙酰胆碱酯酶可促使兴奋性神经递质——乙酰胆碱分解。下列叙述错误的是( )
A.乙酰胆碱通常储存于突触小体中的突触小泡内
B.乙酰胆碱与突触后膜上受体特异性结合可使K+通道打开
C.龙葵素可使突触后神经元持续兴奋进而导致腺体分泌增强
D.乙酰胆碱酯酶可保证神经调节的精确性
9.抗利尿激素、醛固酮和胰岛素发挥作用时,均会对人体的细胞外液渗透压产生一定影响。下列有关叙述正确的是( )
A.抗利尿激素和醛固酮均可增强肾小管、集合管的重吸收作用
B.抗利尿激素和胰岛素均会使血浆的渗透压升高
C.胰岛素会直接作用于肾小管影响重吸收,导致糖尿病患者出现尿糖
D.除上述3种激素外,人体内的其他激素对细胞外液渗透压没有影响
10.对果树进行矮化栽培可提高经济效益,下列相关叙述错误的是( )
A.矮化果树分配至营养器官的光合产物减少,有利于果实增产
B.利用基因工程导入矮化基因,可选择体细胞作为受体细胞
C.对果树进行“打顶”去除其顶端优势,可培育矮化植株
D.对果树幼苗施加适宜浓度的赤霉素,可培育矮化植株
11.习近平总书记谈到“生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计”时,曾引用孟子的“不违农时,谷不可胜食也;数罟(细密的渔网)不入湾池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也”。结合所学生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.光照、温度等因素对植物生长发育有调节作用,因此作物种植篇“不违农时”
B.“数罟不入湾池”可保证池塘中的鱼类种群年龄结构为增长型
C.“斧斤以时入山林”可保证各树木种群数量保持在K值,以持续获得木材的最大产量
D.孟子的观念体现了现代生态工程建设需遵循的协调、整体等原理
12.我国高纬度地区温度较低,使得森林落叶分解速度较慢,为加快其物质循环速率,某生物小组进行了两组实验:①测定当地不同温度条件下微生物分解落叶的速率;②筛选分离出耐低温的落叶分解菌。下列实验操作错误的是( )
A.实验①设置的不同温度可参考当地不同季节的平均气温
B.实验①每个温度下可将含落叶的土壤均分为两份,一份灭菌一份不灭菌
C.实验②可选择植被茂密落叶较多的区域,从土壤中取样进行筛选
D.实验②中对落叶分解菌分离并计数,可用稀释涂布平板法或平板划线法
13.下列有关传统发酵技术和发酵工程的叙述,错误的是( )
A.传统发酵技术通常未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌
B.传统发酵技术常用混合菌种,发酵工程菌种则较为单一
C.传统发酵技术多为厌氧发酵,发酵工程则多为需氧发酵
D.传统发酵技术的培养基为天然取材,发酵工程常根据需要添加化学试剂
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.(2022·江苏)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有()
A.两亲本和F1都为多倍体
B.F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C.F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D.F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
15.(2022高三上·南京月考)现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株,且其数量与各时期的时长成正比,已知分裂间期(分为G1期、S期、G2期)、分裂期(M期)的时长如下图所示。现对该细胞株依次进行如下操作:①加入DNA合成抑制剂;②维持12小时;③去除DNA合成抑制剂;④维持12小时;⑤加入DNA合成抑制剂;⑥维持7小时。下列相关叙述错误的是( )
A.操作①只能抑制部分细胞的分裂活动
B.可以确定操作④后所有的细胞都含有染色单体
C.理论上操作②后处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/19
D.操作⑥之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂过程将同步
16.某些细胞表面有气味受体OR5,该蛋白质由四个亚基构成。一般情况下,四个亚基间的缝隙中为468位氨基酸残基(R基为非极性)。OR5的另外一侧与气味分子(如丁香酚)结合,结合后局部结构发生旋转,468号氨基酸残基发生了移动,使R基极性的467号氨基酸残基转到了缝隙中。此时OR5的结构恰好允许阳离子顺浓度通过OR5离子通道关闭(左)打开(右)的结构如图所示。下列说法正确的有( )
A.形成肽链时467、468号氨基酸的R基间发生了脱水缩合
B.呼吸作用增强有利于提高OR5的运输效率
C.缝隙中R基极性的改变是OR5允许离子通过原因之一
D.该离子通道的开闭是由丁香酚或其他类似气味分子的结合控制的
17.杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000.甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是( )
A.家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4000
18.为了分析唐氏综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述正确的是( )
A.考虑染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离
B.考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
C.不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
D.不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19.(2023高三上·衡水期中)图甲是叶绿体模式图,图乙表示光合作用的部分过程,图丙表示在密闭恒温(温度为25℃)小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题:
(1)叶绿体中捕获光能的色素有四种,在层析液中溶解度较高的两种是 ,这两种色素主要吸收可见光中的 。
(2)图乙过程发生在图甲的 (填序号)中。若短时间内叶绿体中CO2含量减少,随之减少的物质有 (填序号:①C5②ATP③C3)。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物制造葡萄糖速率之比为 。若a植物光合速率和呼吸速率的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),则图中P点的位置理论上的变化是 。
20.次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)是嘌呤核苷酸补救合成的关键酶之一,体内缺乏HGPRT会导致患者的中枢神经系统发育障碍,出现智力缺陷、攻击性行为和肌肉痉挛等症状。HGPRT受对等位基因H/h的控制,下图表示有关HGPRT缺陷症的家族系谱图。回答下列问题:
(1)基因H和基因h的根本区别在于 。
(2)Ⅱ-2携带致病基因的概率为 。
(3)该家族中部分成员的相关基因酶切电泳得到图2所示结果(2种条带各代表一种基因)。
①图2中条带 是致病基因的酶切条带。Ⅲ-1的致病基因来自I代的 号个体。
②根据图1和图2分析,HGPRT缺陷症的遗传方式是 ,依据是 。
21.图甲表示蛋白质合成与分泌的基本途径与类型,据图回答下列问题:
(1)蛋白质结构和功能具有多样性。在细胞内的 (填一种细胞器)上,氨基酸经过 过程形成多肽链,多肽链只有折叠成正确的空间结构才具有正常的生物学功能。在同一个体的不同组织细胞中,新生蛋白质的种类繁多,蛋白质分子的结构极其多样,其原因是 。
(2)结合图示分析,囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而 在其中起重要的交通枢纽作用。
(3)若上述分泌蛋白为胰岛素,囊泡与细胞膜融合过程,反映出生物膜具有 的特点。胰岛素可随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面的受体结合,进而影响细胞的功能和代谢,这体现了细胞膜 的功能。
22.(2023高三上·衡水期中)通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验3中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有____。
A.细胞学说的建立—完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动-显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜—建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器-差速离心法
23.(2019高三上·重庆模拟)下图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程。请回答问题:
(1)肿瘤细胞核内储存着 ,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔实现了核质之间频繁的 的功能。
(2)上图显示,药物分子依赖于细胞膜的 结构特点进入细胞,有的在
被直接降解,有的则在溶酶体中被降解。
(3)科研人员发现亲核蛋白可以进入细胞核内,为研究其进入细胞核机理,设计了有关实验,操作与实验结果如下图所示。
实验处理后,研究者检测了各组的 。综合上述研究,提高该新型抗肿瘤药物作用效果是将抗肿瘤药物与亲核蛋白的 (填“头部”或“尾部”)组合,促进药物分子快速入核。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、“不完全归纳法”是以某类中的部分对象具有或不具有某一属性为前提,得出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳方法,施莱登和施旺分别观察了部分植物和动物为材料,运用不完全归纳法得出“所有动植物都是由细胞构成的”的观点,A正确;
B、细胞学说主要揭示了生物体结构的统一性,没有揭示细胞的多样性,B错误;
C、细胞学说使人们对生命的认识进入细胞水平,C错误;
D、新细胞是老细胞分裂产生的,不是衰老细胞,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞学说阐明了生物结构的统一性和细胞的统一性,是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的。内容有:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。英国科学家虎克是细胞的发现者并且是命名者;魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”,认为细胞通过分裂产生新细胞,为细胞学说作了重要补充。
2.【答案】A
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水分子之间易形成氢键,有较高的比热容,所以水的温度不容易改变,维持细胞生命活动相对稳定,A正确;
B、无机盐大多以离子的形式存在,也有部分以化合物的形式存在,B错误;
C、将作物秸秆充分晒干后,大量自由水散失,其体内剩余的物质主要是有机物,C错误;
D、同一植物中,老叶细胞比幼叶细胞中含水量低,代谢速度慢,抗逆性越强,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞的组成成分。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3.【答案】C
【知识点】氨基酸的种类;水在细胞中的存在形式和作用;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制茶过程中,茶叶细胞已经被杀死,细胞膜已经失去活性,没有选择透过性,泡茶时细胞中的物质可以自由进出细胞,A错误;
B、茶叶中的维生素D属于脂质,能被苏丹III染成橘黄色是脂肪,B错误;
C、茶树叶肉细胞中新陈代谢旺盛,其结合水含量低于自由水,C正确;
D、成品茶中不含自由水,含有的氨基酸中有必需氨基酸,也有非必需氨基酸,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
4.【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、图甲表示内分泌细胞产生的激素经血液运输与靶细胞表面的受体相结合,葡萄糖不属于内分泌细胞产生的激素,A错误;
B、图乙中只有特定的受休才与③信号分子结合,体现了信息交流,没有物质进出不能休现选择透过性,B错误;
C、④表示胞间连丝,高等植物细胞通过胞间连丝运输物质和传递信息,C错误;
D、胞间连丝是形成是在高尔基体小泡融合形成细胞板时内质网膜阻止小泡融合形成的,从而体现了生物膜在结构上具有一定流动性,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
5.【答案】B
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;三种跨膜运输方式的比较;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、溶酶体内的核酸酶是一种蛋白质,其合成开始于游离的核糖体,由于溶酶体内的pH与细胞质基质不同,因此其泄露进入细胞质基质可能会失活,A正确;
B、溶酶体上的质子泵可通过主动运输质子进入溶酶体,使溶酶体内呈酸性,B错误;
C、载体蛋白具有物质运输功能,溶酶体膜的基本支架是磷脂分子,其上较多的载体蛋白有助于将水解的产物运往细胞质基质,C正确;
D、溶酶体中有较多的水解酶,能水解蛋白质,由此推知溶酶体膜蛋白高度糖基化可能起到了避免被蛋白酶水解的作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
2、溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用: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。
6.【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、据图可知,在盐胁迫下,Na+出细胞需要借助转运蛋白C的协助,该过程需要H+提供的势能,运输方式是主动运输,A正确;
B、据图可知,H+运出细胞需要ATP,说明H+在细胞内的浓度低于细胞外,使用ATP抑制剂处理细胞,会影响H+在细胞内外的分布情况,而Na+的排出需要H+提供势能,故使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,B正确;
C、题图显示,在高盐胁迫下,胞外Ca2+抑制转运蛋白A,胞内Ca2+促进转运蛋白C,C正确;
D、转运蛋白C能同时转运H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其仍有特异性,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
7.【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、蝙蝠的翼和人的上肢都有肱骨、桡骨和尺丹是比较解剖学证据,不是最直接的证据,A错误;
B、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,B正确;
C、人的胚胎在发育早期和鱼一样出现鳃裂和尾属于胚胎学证据,不是最直接的证据,C错误;
D、猕猴与人的细胞色素c分子只有一个氨基酸不同属于分子水平的证据,不是最直接的证据,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物有共同祖先的证据:(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。(2)比较解剖学证据:具有回源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂利尾:②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞:②细胞有共同的物质基础和结构基础。(5)分子水平的证据: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。
8.【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、乙酰胆碱为神经递质,通常储存于突触小体中的突触小泡内,A正确;
B、乙酰胆碱与突触后膜上的受体特异性结合可使Na+通道打开,Na+内流,产生动作电位,导致突触后神经元兴奋,B错误;
C、龙葵素可抑制乙酰胆碱酯酶的作用,使乙酰胆碱持续作用于突触后膜,导致突触后神经元持续兴奋,进而导致其控制的腺体分泌增强,C正确;
D、乙酰胆碱酯酶可促使乙酰胆碱发挥作用后及时分解,从而避免突触后神经元持续兴奋,保证神经调节的精确性,D正确。
故答案为:B。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
9.【答案】A
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素作用于肾小管和集合管促进对水的重吸收,醛固酮作用于肾小管和集合管促进对 Na+的重吸收,A正确;
B、抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收会使血浆渗透压降低,胰岛素能降低血糖浓度,也会导致血浆的渗透压降低,B错误;
D、胰岛素对肾小管集合管的作用主要是促进肾小管重吸收葡萄糖,糖尿病患者出现尿糖不是由胰岛素作用于肾小管影响重吸收引起的,C错误;
D、胰高血糖素等激素可以使血糖浓度升高,细胞外液渗透压升高,D错误。
故答案为:A。
【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
10.【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;基因工程的应用
【解析】【解答】A、矮化果树分配至营养器官(茎)的光合产物减少,有利于光合产物运输积累到果实中,实现增产,A正确;
B、利用基因工程导入矮化基因来培育矮化植株,可选择体细胞作为受体细胞,再利用植物组织培养技术将导入矮化基因的细胞培育为植株,B正确;
C、对果树进行“打顶”去除其顶端优势,可培育矮化植株,C正确;
D、赤霉素可促进植株茎的伸长生长,施加适宜浓度的赤霉素,不能培育矮化植株,D错误。
故答案为:D。
【分析】顶端优势:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。原因:顶芽产生的生长素向下运输枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制;解除方法:摘除顶芽。
11.【答案】C
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、不同季节的光照、温度等条件存在差异,“不违农时”即在适宜的季节种植作物,光照、温度等条件有利于作物生长,A正确;
B、“数罟不入湾池”可避免捕捞过小的鱼类,其目的是保证鱼类种群的年龄结构为增长型,B正确;
C、欲持续获得木材的最大产量,应使树木的种群数量维持在K/2水平,C错误;
D、孟子的观念不违农时,谷不可胜食也,数罟(细密的渔网)不入湾池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也,强调适时适当捕捞,能够获得经济效益的同时,也保证了生态环境,体现了现代生态工程建设需遵循的协调、整体等原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
3、生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
12.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、为了更接近当地的自然环境,实验①设置的不同温度可参考当地不同季节的平均气温,A正确;
B、实验①每个温度下可将含落叶的土壤均分为两份,一份灭菌、一份不灭菌,一段时间后比较两份土壤中的落叶剩余量,B正确;
C、要筛选分离出耐低温的落叶分解菌,可选择植被茂密、落叶较多的区域(该区域的分解菌较多),从土壤中取样筛选落叶分解菌,C正确;
D、可用稀释涂布平板法对落叶分解菌分离并计数,平板划线法不能计数,D错误。
故答案为:D。
【分析】统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c/V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
13.【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程需要进行严格灭菌,在利用传统发酵技术制作发酵食品的过程中,为保证产品质量,操作中也要特别注意防止杂菌污染和对发酵条件的控制,A错误;
B,传统发酵技术和发酵工程为了保证产品的品质,均需严格控制发酵条件,防止杂菌污染等,B错误;
C、传统发酵技术所用的是天然存在的菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主;发酵工程为液体发酵,C正确;
D、结合分析可知,传统发酵技术是利用原料作为培养基,如制作腐乳利用豆腐作为培养基,豆腐能够提供微生物生长所需营养物质;发酵工程常用天然培养基进行生产,D错误。
故答案为:C。
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶
及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和,反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
14.【答案】A,D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,两亲本的染色体组组成为LLMM,MMNN,F1的染色体组组成为LMMN,所以两亲本和F1都是四倍体,属于多倍体,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的,所以F1减数第一次分裂中期不会形成四分体,B错误;
C、由图中的后代可知,F1减数第二次分裂后产生的配子类型为M、MLN、ML、MN,C错误;
D、由图中后代可知,选育产生的后代中都有两个M染色体组,所以F1两个M染色体组能稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体。
2、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。
15.【答案】B,C
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、DNA合成抑制剂可抑制间期DNA复制,因此操作①加入DNA合成抑制剂只能使部分细胞停止分裂活动,A正确;
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后,细胞进入下一个周期,DNA未复制时,细胞不含染色单体,B错误;
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时,所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G2交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点,而之前处于S期的细胞仍停留在S期,所以处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7÷(7+19)=7/26,C错误;
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂进程将“同步”,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、细胞周期包括分裂间期和分裂期,间期包括G1期、S期、G2期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。
2、经过操作①②后,G1、G2和分裂期细胞全部停留在G1和S交界处,S期细胞分裂受到抑制,仍处于S期;经过操作③④后,细胞重新开始分裂,且处于S期与G2期的细胞恰好分裂至G1和S交界处,即有5/7的细胞处于G1期,2/7的细胞处于分裂期;经过操作⑤后,若处理时间大于等于7小时,全部细胞将处于G1和S交界处,可实现细胞周期同步化。
16.【答案】C,D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、形成肽链时467、468号氨基酸之间连接中心碳原子的氨基和羧基之间发生脱水缩合,而R基间没有发生脱水缩合,A错误;
B、题中并未显示气味分子与受体的结合需要消耗能量,因此,呼吸作用增强未必有利于提高OR5的运输效率,B错误;
C、题中显示,468位氨基酸残基(R基为非极性)发生旋转,使R基极性的467号氨基酸残基转到了缝隙中,进而导致离子通道打开,据此可推测离子通道打开的原因是缝隙中R基极性的改变,C正确;
D、OR5的另外一侧与气味分子(如丁香酚)结合,结合后局部结构发生旋转,进而导致缝隙中的468位氨基酸残基换成了R基极性的467号氨基酸残基,离子通道打开,可见该离子通道的开闭是由丁香酚或其他类似气味分子的结合控制的,D正确。
故答案为:CD。
【分析】蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
17.【答案】B,D
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型
【解析】【解答】A、由分析可知,家系甲Ⅱ-1的母亲不携带致病基因,其致病基因可能是其母亲在产生卵子的时候发生基因突变导致的,家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因,A正确;
B、若家系乙I-1XABY和1-2XABxab再生育一个儿子,由于ab基因连锁,交叉互换的概率较低,因此,儿子患两种病的概率高于患一种病的概率,B错误;
C、不考虑其他突变,家系甲II-2的基因型为XBY,家系乙中I-1的基因型为XBY,I-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-1基因型为 xBxb的概率是1/2,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2x1/4=1/8,C正确;
D、由于DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,人群中女性DMD患者(Xbxb)频率远低于男性(XbY),由题干可知,男性中发病率约为1/4000,即Xb=1/4000,则XB=3999/4000,女性中携带者的频率约为2x1/4000x3999/4000=1/2000,D错误。
故答案为:BD。
【分析】1、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。
2、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
18.【答案】B,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、B、本患儿含有来自母亲的A2、A3,如果发生染色体互换,A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体,卵原细胞减数分裂II 21号染色体分离异常,A错误,B正确;
C、不考虑染色体互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数分裂II 21号染色体分离异常,C错误;
D、不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂I21号染色体分离异常,D正确。
故答案为:BD。
【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)。
19.【答案】(1)胡萝卜素和叶黄素;蓝紫光
(2)②;③
(3)10:7;右移
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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)绿叶中的色素能够溶解在层析液中,不同色素溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,在层析液中溶解度较高的两种是胡萝卜素和叶黄素,这两种色素主要吸收可见光中的蓝紫光。
(2)图乙为暗反应过程,场所是叶绿体基质,对应图甲中的②。若时间内叶绿体中CO2含量减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物CO2的吸收速率分别是8mg·m-2·h-1、6mg·m-2·h-1,呼吸速率为2mg·m-2·h-1、1mg·m-2·h-1,故CO2的固定速率分别是10mg·m-2·h-1、7mg·m-2·h-1。由于a、b两植物固定的CO2的速率换算成制造葡萄糖的速率时换算关系是一样的,因此a、b两植物固定的CO2的速率之比就等于它们制造葡萄糖的速率比,为10:7。25℃为a植物光合作用所需的最适温度,而呼吸作用的最适温度是30℃,所以若将温度提高到30℃,a植物的光合速率将下降,呼吸速率将上升,则要通过增加光照强度来提高光合作用速率,从而达到与呼吸作用相等,所以图中P(光补偿点)要右移。
【分析】1、光合作用过程: (1)光反应:类囊体膜上光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶I(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,光能提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 (2)暗反应:在叶绿体基质中,从外界吸收的CO2,在Rubisco的作用下与C5结合形成两个C3分子,在相关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化成糖类。另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列的变化,又形成C5。
2、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化: (1)改变光照条件:光照由强到弱,二氧化碳供应不变,光反应减弱,NADPH、ATP减少,氧气产生量减少,C3还原减弱,二氧化碳固定正常,C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)合成量减少。 (2)改变二氧化碳浓度:光照不变,二氧化碳供应减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
20.【答案】(1)碱基对排列顺序的不同
(2)1
(3)1;4;伴X染色体隐性遗传;Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病,生育的Ⅱ-1患病,可知该病为隐性遗传病,且Ⅰ-1不携带致病基因,因此致病基因位于X染色体上
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段,基因H和基因h的根本区别在于碱基对排列顺序的不同。
(2)图1中I-1和I-2生了患病孩子,说明该病是隐性遗传病。若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-1患病,则I-1应为杂合子,与图2结果不符,所以该病为X染色体隐性遗传病,Ⅲ-1患病,其基因型为 xhY,其致病基因来自于Ⅱ-2,所以Ⅱ-2携带致病基因的概率为1。
(3)①该病为X染色体隐性遗传病,Ⅲ-1患病,其基因型为XaY,所以条带1是致病基因的酶切条带。Ⅲ-1基因型为XaY,其致病基因来自Ⅱ-2,又因为I-3正常,所以Ⅱ-2的致病基因来自于I-4。
②图1中I-1和I-2生了患病孩子,说明该病是隐性遗传病。若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-1患病,则I-1应为杂合子,与图2结果不符,所以该病为X染色体隐性遗传病。
【分析】1、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
2、 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)核糖体;脱水缩合;组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序各不相同,肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别
(2)高尔基体
(3)一定的流动性;进行细胞间信息交流
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)核糖体是合成蛋白质的场所。氨基酸通过脱水缩合的方式形成肽链。蛋白质分子多样性的原因与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构有关。
(2)在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。
(3)若上图中的分泌蛋白为胰岛素,囊泡与细胞膜融合过程,反映出生物膜具有流动性的特点。胰岛素可随血液循环,运输到全身各处细胞,只能与靶细胞膜表面的特异性受体结合,将信息传递给靶细胞,进而影响靶细胞的功能和代谢,这体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键、;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
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,整个过程还需要线粒体提供能量。囊泡与细胞膜融合过程中,体现了细胞膜的结构特点——流动性。
3、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
22.【答案】(1)4;只需要低倍镜即可观察
(2)低倍;8
(3)有水
(4)B;D
【知识点】其它细胞器及分离方法;显微镜;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步方面,不同于其他三个实验的是实验4,本实验全程只需要用低倍镜即可观察到实验现象。
(2)使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择低倍物镜对光。 当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x,放大倍数是原来的4倍,则在视野中可看到的细胞数为128/(4x4)=8个。
(3)该实验过程中,必须将材料随时保持在有水状态,维持细胞的正常形态和生命活动。
(4)A、细胞学说的建立是不完全归纳法,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质流动需要借助显微镜观察,B正确
C、罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片不属于构建模型,C错误;
D、由于各种细胞器密度不同,故分离细胞中的细胞器用到差速离心法,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
2、差速离心法主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
23.【答案】(1)遗传信息;物质交换和信息交流
(2)流动性;细胞质基质
(3)放射性出现的位置;尾部
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】解:(1)DNA中的碱基排列顺序代表遗传信息,细胞核是遗传物质DNA的主要贮存场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。(2)根据分析可知,药物分子可以通过胞吞方式进入细胞,胞吞依赖于细胞膜的流动性,部分进入细胞的药物在细胞质基质中可被分解为物质5。(3)用放射性物质标记亲核蛋白的头部和尾部,并对亲核蛋白进行有限水解,使之分散为头部和尾部,然后注射进爪蟾卵母细胞的细胞质,检测放射性是否会出现在细胞核中,可判断亲核蛋白进入细胞核的机理。据图可知,当存在放射性的尾部时,放射性可在细胞核中出现。因此将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合,可促进药物分子快速入核。
【分析】题图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程,其中药物分子可直接穿过细胞膜进入到细胞质基质,在细胞质基质中的药物分子有部分会被分解;药物分子与细胞膜表面受体结合,以胞吞方式进入细胞,部分与溶酶体结合后被降解,部分在细胞质基质中释放出来,未被降解的部分药物分子通过核孔进入到细胞核中,作用于核DNA,发挥效应。
题(3)为亲核蛋白运输机理,据图分析可知,对亲核蛋白头部和尾部分别进行同位素标记,并对亲核蛋白进行有限的水解,并然后利用显微注射技术将相关物质注入到爪蟾卵母细胞的细胞质中,利用放射性自显影检测技术检测放射性,观察是否进入细胞核中,发现尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核,而单独的头部不能进入细胞核,因此可知亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。
1 / 1河北省保定市部分高中2023-2024学年高三上学期生物期中试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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.细胞学说的建立是一个经科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程。是现代生物学的基础理论之一。具有极为重要的地位。下列叙述正确的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了“所有的动植物都是由细胞构成”的观点
B.细胞学说主要揭示了生物界的统一性和细胞的多样性
C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平
D.新细胞是衰老细胞分裂产生的,暗示了人体内的每个细胞都凝聚着漫长的进化史
【答案】A
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、“不完全归纳法”是以某类中的部分对象具有或不具有某一属性为前提,得出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳方法,施莱登和施旺分别观察了部分植物和动物为材料,运用不完全归纳法得出“所有动植物都是由细胞构成的”的观点,A正确;
B、细胞学说主要揭示了生物体结构的统一性,没有揭示细胞的多样性,B错误;
C、细胞学说使人们对生命的认识进入细胞水平,C错误;
D、新细胞是老细胞分裂产生的,不是衰老细胞,D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞学说阐明了生物结构的统一性和细胞的统一性,是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的。内容有:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。英国科学家虎克是细胞的发现者并且是命名者;魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”,认为细胞通过分裂产生新细胞,为细胞学说作了重要补充。
2.水和无机盐是细胞的重要组成成分,下列叙述中正确的的是( )
A.由于氢键的存在,水具有较高的比热容,意味着水的温度相对不容易发生改变
B.在细胞内,无机盐大多以化合物的形式存在
C.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D.同一植物中,老叶细胞比幼叶细胞中含水量高
【答案】A
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水分子之间易形成氢键,有较高的比热容,所以水的温度不容易改变,维持细胞生命活动相对稳定,A正确;
B、无机盐大多以离子的形式存在,也有部分以化合物的形式存在,B错误;
C、将作物秸秆充分晒干后,大量自由水散失,其体内剩余的物质主要是有机物,C错误;
D、同一植物中,老叶细胞比幼叶细胞中含水量低,代谢速度慢,抗逆性越强,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞的组成成分。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3.西湖龙井茶密是我国著名茶叶,特级龙井茶扁平光滑挺直,色泽嫩绿光润,香气鲜嫩清高,滋味鲜爽甘醇。成品茶封纯净清澈、香味持久,其中含有茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡因、氨基酸、维生素等营养成分,下列叙述正确的是( )
A.泡茶时各种营养成分以主动运输的方式通过细胞膜
B.茶叶中的维生素D属于脂质,可被苏丹Ⅲ染成橘黄色
C.茶树叶肉细胞中的结合水含量低于自由水
D.成品茶叶中不含自由水,含有的氨基酸都是必需氨基酸
【答案】C
【知识点】氨基酸的种类;水在细胞中的存在形式和作用;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制茶过程中,茶叶细胞已经被杀死,细胞膜已经失去活性,没有选择透过性,泡茶时细胞中的物质可以自由进出细胞,A错误;
B、茶叶中的维生素D属于脂质,能被苏丹III染成橘黄色是脂肪,B错误;
C、茶树叶肉细胞中新陈代谢旺盛,其结合水含量低于自由水,C正确;
D、成品茶中不含自由水,含有的氨基酸中有必需氨基酸,也有非必需氨基酸,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹IV染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
4.有一种胞间连丝的形成是在高尔基体小泡融合形成细胞板时因被伸入其间的内质网膜阻止而形成的。图表示细胞间进行信息交流的三种方式,下列说法正确的是( )
A.图甲可表示葡萄糖经血液运输到肌肉细胞并被利用的过程
B.图乙中③与特定受体相结合,体现了细胞膜的选择透过性
C.图丙中的④表示胞间连丝,只能传递信息不能运输物质
D.胞间连丝的形成体现了生物膜在结构上具有一定流动性
【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、图甲表示内分泌细胞产生的激素经血液运输与靶细胞表面的受体相结合,葡萄糖不属于内分泌细胞产生的激素,A错误;
B、图乙中只有特定的受休才与③信号分子结合,体现了信息交流,没有物质进出不能休现选择透过性,B错误;
C、④表示胞间连丝,高等植物细胞通过胞间连丝运输物质和传递信息,C错误;
D、胞间连丝是形成是在高尔基体小泡融合形成细胞板时内质网膜阻止小泡融合形成的,从而体现了生物膜在结构上具有一定流动性,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
5.溶酶体起源于高尔基体,其内pH大约为5,含多种酸性水解酶。溶酶体膜上有大量的质子泵(一种运输质子的载体蛋白)和其他载体蛋白,膜蛋白高度糖基化。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体内核酸酶的合成开始于游离核糖体,其泄露进入细胞质基质可能会失活
B.溶酶体上的质子泵可通过协助扩散运输质子进入溶酶体,使溶酶体内呈酸性
C.溶酶体膜的基本支架是磷脂分子,膜上较多的载体蛋白有助于将水解的产物运往细胞质基质
D.溶酶体膜蛋白高度糖基化可能起到了避免被蛋白酶水解的作用
【答案】B
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;三种跨膜运输方式的比较;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、溶酶体内的核酸酶是一种蛋白质,其合成开始于游离的核糖体,由于溶酶体内的pH与细胞质基质不同,因此其泄露进入细胞质基质可能会失活,A正确;
B、溶酶体上的质子泵可通过主动运输质子进入溶酶体,使溶酶体内呈酸性,B错误;
C、载体蛋白具有物质运输功能,溶酶体膜的基本支架是磷脂分子,其上较多的载体蛋白有助于将水解的产物运往细胞质基质,C正确;
D、溶酶体中有较多的水解酶,能水解蛋白质,由此推知溶酶体膜蛋白高度糖基化可能起到了避免被蛋白酶水解的作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
2、溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用: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。
6.在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长,耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如下图。下列说法错误的是( )
A.在盐胁迫下,Na+出细胞的运输方式是主动运输
B.使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少
C.在高盐胁迫下,胞外Ca2+能够抑制转运蛋白A的活性
D.转运蛋白C能同时转运H+和Na+,故其不具有特异性
【答案】D
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、据图可知,在盐胁迫下,Na+出细胞需要借助转运蛋白C的协助,该过程需要H+提供的势能,运输方式是主动运输,A正确;
B、据图可知,H+运出细胞需要ATP,说明H+在细胞内的浓度低于细胞外,使用ATP抑制剂处理细胞,会影响H+在细胞内外的分布情况,而Na+的排出需要H+提供势能,故使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,B正确;
C、题图显示,在高盐胁迫下,胞外Ca2+抑制转运蛋白A,胞内Ca2+促进转运蛋白C,C正确;
D、转运蛋白C能同时转运H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其仍有特异性,D错误。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
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
7.地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化而来,下列哪项属于最直接的证据( )
A.蝙蝠的翼和人的上肢都有肱骨、桡骨和尺丹
B.赫氏近鸟龙化石显示其后肢发达,善跑不善飞
C.人的胚胎在发育早期和鱼一样出现鳃裂和尾
D.猕猴与人的细胞色素c分子只有一个氨基酸不同
【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、蝙蝠的翼和人的上肢都有肱骨、桡骨和尺丹是比较解剖学证据,不是最直接的证据,A错误;
B、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,B正确;
C、人的胚胎在发育早期和鱼一样出现鳃裂和尾属于胚胎学证据,不是最直接的证据,C错误;
D、猕猴与人的细胞色素c分子只有一个氨基酸不同属于分子水平的证据,不是最直接的证据,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物有共同祖先的证据:(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。(2)比较解剖学证据:具有回源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂利尾:②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞:②细胞有共同的物质基础和结构基础。(5)分子水平的证据: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。
8.通常不建议食用发芽的马铃薯块茎,因为其中含高浓度的乙酰胆碱酯酶抑制剂——龙葵素,龙葵素中毒者的腺体分泌增强,导致出现呕吐、腹泻等症状。已知乙酰胆碱酯酶可促使兴奋性神经递质——乙酰胆碱分解。下列叙述错误的是( )
A.乙酰胆碱通常储存于突触小体中的突触小泡内
B.乙酰胆碱与突触后膜上受体特异性结合可使K+通道打开
C.龙葵素可使突触后神经元持续兴奋进而导致腺体分泌增强
D.乙酰胆碱酯酶可保证神经调节的精确性
【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、乙酰胆碱为神经递质,通常储存于突触小体中的突触小泡内,A正确;
B、乙酰胆碱与突触后膜上的受体特异性结合可使Na+通道打开,Na+内流,产生动作电位,导致突触后神经元兴奋,B错误;
C、龙葵素可抑制乙酰胆碱酯酶的作用,使乙酰胆碱持续作用于突触后膜,导致突触后神经元持续兴奋,进而导致其控制的腺体分泌增强,C正确;
D、乙酰胆碱酯酶可促使乙酰胆碱发挥作用后及时分解,从而避免突触后神经元持续兴奋,保证神经调节的精确性,D正确。
故答案为:B。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
9.抗利尿激素、醛固酮和胰岛素发挥作用时,均会对人体的细胞外液渗透压产生一定影响。下列有关叙述正确的是( )
A.抗利尿激素和醛固酮均可增强肾小管、集合管的重吸收作用
B.抗利尿激素和胰岛素均会使血浆的渗透压升高
C.胰岛素会直接作用于肾小管影响重吸收,导致糖尿病患者出现尿糖
D.除上述3种激素外,人体内的其他激素对细胞外液渗透压没有影响
【答案】A
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素作用于肾小管和集合管促进对水的重吸收,醛固酮作用于肾小管和集合管促进对 Na+的重吸收,A正确;
B、抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收会使血浆渗透压降低,胰岛素能降低血糖浓度,也会导致血浆的渗透压降低,B错误;
D、胰岛素对肾小管集合管的作用主要是促进肾小管重吸收葡萄糖,糖尿病患者出现尿糖不是由胰岛素作用于肾小管影响重吸收引起的,C错误;
D、胰高血糖素等激素可以使血糖浓度升高,细胞外液渗透压升高,D错误。
故答案为:A。
【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
10.对果树进行矮化栽培可提高经济效益,下列相关叙述错误的是( )
A.矮化果树分配至营养器官的光合产物减少,有利于果实增产
B.利用基因工程导入矮化基因,可选择体细胞作为受体细胞
C.对果树进行“打顶”去除其顶端优势,可培育矮化植株
D.对果树幼苗施加适宜浓度的赤霉素,可培育矮化植株
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;基因工程的应用
【解析】【解答】A、矮化果树分配至营养器官(茎)的光合产物减少,有利于光合产物运输积累到果实中,实现增产,A正确;
B、利用基因工程导入矮化基因来培育矮化植株,可选择体细胞作为受体细胞,再利用植物组织培养技术将导入矮化基因的细胞培育为植株,B正确;
C、对果树进行“打顶”去除其顶端优势,可培育矮化植株,C正确;
D、赤霉素可促进植株茎的伸长生长,施加适宜浓度的赤霉素,不能培育矮化植株,D错误。
故答案为:D。
【分析】顶端优势:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。原因:顶芽产生的生长素向下运输枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制;解除方法:摘除顶芽。
11.习近平总书记谈到“生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计”时,曾引用孟子的“不违农时,谷不可胜食也;数罟(细密的渔网)不入湾池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也”。结合所学生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.光照、温度等因素对植物生长发育有调节作用,因此作物种植篇“不违农时”
B.“数罟不入湾池”可保证池塘中的鱼类种群年龄结构为增长型
C.“斧斤以时入山林”可保证各树木种群数量保持在K值,以持续获得木材的最大产量
D.孟子的观念体现了现代生态工程建设需遵循的协调、整体等原理
【答案】C
【知识点】种群的特征;种群数量的变化曲线;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、不同季节的光照、温度等条件存在差异,“不违农时”即在适宜的季节种植作物,光照、温度等条件有利于作物生长,A正确;
B、“数罟不入湾池”可避免捕捞过小的鱼类,其目的是保证鱼类种群的年龄结构为增长型,B正确;
C、欲持续获得木材的最大产量,应使树木的种群数量维持在K/2水平,C错误;
D、孟子的观念不违农时,谷不可胜食也,数罟(细密的渔网)不入湾池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也,强调适时适当捕捞,能够获得经济效益的同时,也保证了生态环境,体现了现代生态工程建设需遵循的协调、整体等原理,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
3、生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
12.我国高纬度地区温度较低,使得森林落叶分解速度较慢,为加快其物质循环速率,某生物小组进行了两组实验:①测定当地不同温度条件下微生物分解落叶的速率;②筛选分离出耐低温的落叶分解菌。下列实验操作错误的是( )
A.实验①设置的不同温度可参考当地不同季节的平均气温
B.实验①每个温度下可将含落叶的土壤均分为两份,一份灭菌一份不灭菌
C.实验②可选择植被茂密落叶较多的区域,从土壤中取样进行筛选
D.实验②中对落叶分解菌分离并计数,可用稀释涂布平板法或平板划线法
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、为了更接近当地的自然环境,实验①设置的不同温度可参考当地不同季节的平均气温,A正确;
B、实验①每个温度下可将含落叶的土壤均分为两份,一份灭菌、一份不灭菌,一段时间后比较两份土壤中的落叶剩余量,B正确;
C、要筛选分离出耐低温的落叶分解菌,可选择植被茂密、落叶较多的区域(该区域的分解菌较多),从土壤中取样筛选落叶分解菌,C正确;
D、可用稀释涂布平板法对落叶分解菌分离并计数,平板划线法不能计数,D错误。
故答案为:D。
【分析】统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c/V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
13.下列有关传统发酵技术和发酵工程的叙述,错误的是( )
A.传统发酵技术通常未严格灭菌,发酵工程则需严格灭菌
B.传统发酵技术常用混合菌种,发酵工程菌种则较为单一
C.传统发酵技术多为厌氧发酵,发酵工程则多为需氧发酵
D.传统发酵技术的培养基为天然取材,发酵工程常根据需要添加化学试剂
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程需要进行严格灭菌,在利用传统发酵技术制作发酵食品的过程中,为保证产品质量,操作中也要特别注意防止杂菌污染和对发酵条件的控制,A错误;
B,传统发酵技术和发酵工程为了保证产品的品质,均需严格控制发酵条件,防止杂菌污染等,B错误;
C、传统发酵技术所用的是天然存在的菌种,没有进行严格的灭菌,以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主;发酵工程为液体发酵,C正确;
D、结合分析可知,传统发酵技术是利用原料作为培养基,如制作腐乳利用豆腐作为培养基,豆腐能够提供微生物生长所需营养物质;发酵工程常用天然培养基进行生产,D错误。
故答案为:C。
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶
及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和,反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.(2022·江苏)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有()
A.两亲本和F1都为多倍体
B.F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C.F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D.F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
【答案】A,D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,两亲本的染色体组组成为LLMM,MMNN,F1的染色体组组成为LMMN,所以两亲本和F1都是四倍体,属于多倍体,A正确;
B、四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会形成的,所以F1减数第一次分裂中期不会形成四分体,B错误;
C、由图中的后代可知,F1减数第二次分裂后产生的配子类型为M、MLN、ML、MN,C错误;
D、由图中后代可知,选育产生的后代中都有两个M染色体组,所以F1两个M染色体组能稳定遗传给后代,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体。
2、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。
15.(2022高三上·南京月考)现有体外培养的处于细胞周期不同时期的细胞株,且其数量与各时期的时长成正比,已知分裂间期(分为G1期、S期、G2期)、分裂期(M期)的时长如下图所示。现对该细胞株依次进行如下操作:①加入DNA合成抑制剂;②维持12小时;③去除DNA合成抑制剂;④维持12小时;⑤加入DNA合成抑制剂;⑥维持7小时。下列相关叙述错误的是( )
A.操作①只能抑制部分细胞的分裂活动
B.可以确定操作④后所有的细胞都含有染色单体
C.理论上操作②后处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/19
D.操作⑥之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂过程将同步
【答案】B,C
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、DNA合成抑制剂可抑制间期DNA复制,因此操作①加入DNA合成抑制剂只能使部分细胞停止分裂活动,A正确;
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后,细胞进入下一个周期,DNA未复制时,细胞不含染色单体,B错误;
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时,所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G2交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点,而之前处于S期的细胞仍停留在S期,所以处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7÷(7+19)=7/26,C错误;
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂进程将“同步”,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、细胞周期包括分裂间期和分裂期,间期包括G1期、S期、G2期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。
2、经过操作①②后,G1、G2和分裂期细胞全部停留在G1和S交界处,S期细胞分裂受到抑制,仍处于S期;经过操作③④后,细胞重新开始分裂,且处于S期与G2期的细胞恰好分裂至G1和S交界处,即有5/7的细胞处于G1期,2/7的细胞处于分裂期;经过操作⑤后,若处理时间大于等于7小时,全部细胞将处于G1和S交界处,可实现细胞周期同步化。
16.某些细胞表面有气味受体OR5,该蛋白质由四个亚基构成。一般情况下,四个亚基间的缝隙中为468位氨基酸残基(R基为非极性)。OR5的另外一侧与气味分子(如丁香酚)结合,结合后局部结构发生旋转,468号氨基酸残基发生了移动,使R基极性的467号氨基酸残基转到了缝隙中。此时OR5的结构恰好允许阳离子顺浓度通过OR5离子通道关闭(左)打开(右)的结构如图所示。下列说法正确的有( )
A.形成肽链时467、468号氨基酸的R基间发生了脱水缩合
B.呼吸作用增强有利于提高OR5的运输效率
C.缝隙中R基极性的改变是OR5允许离子通过原因之一
D.该离子通道的开闭是由丁香酚或其他类似气味分子的结合控制的
【答案】C,D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、形成肽链时467、468号氨基酸之间连接中心碳原子的氨基和羧基之间发生脱水缩合,而R基间没有发生脱水缩合,A错误;
B、题中并未显示气味分子与受体的结合需要消耗能量,因此,呼吸作用增强未必有利于提高OR5的运输效率,B错误;
C、题中显示,468位氨基酸残基(R基为非极性)发生旋转,使R基极性的467号氨基酸残基转到了缝隙中,进而导致离子通道打开,据此可推测离子通道打开的原因是缝隙中R基极性的改变,C正确;
D、OR5的另外一侧与气味分子(如丁香酚)结合,结合后局部结构发生旋转,进而导致缝隙中的468位氨基酸残基换成了R基极性的467号氨基酸残基,离子通道打开,可见该离子通道的开闭是由丁香酚或其他类似气味分子的结合控制的,D正确。
故答案为:CD。
【分析】蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
17.杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000.甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是( )
A.家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4000
【答案】B,D
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型
【解析】【解答】A、由分析可知,家系甲Ⅱ-1的母亲不携带致病基因,其致病基因可能是其母亲在产生卵子的时候发生基因突变导致的,家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因,A正确;
B、若家系乙I-1XABY和1-2XABxab再生育一个儿子,由于ab基因连锁,交叉互换的概率较低,因此,儿子患两种病的概率高于患一种病的概率,B错误;
C、不考虑其他突变,家系甲II-2的基因型为XBY,家系乙中I-1的基因型为XBY,I-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-1基因型为 xBxb的概率是1/2,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2x1/4=1/8,C正确;
D、由于DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,人群中女性DMD患者(Xbxb)频率远低于男性(XbY),由题干可知,男性中发病率约为1/4000,即Xb=1/4000,则XB=3999/4000,女性中携带者的频率约为2x1/4000x3999/4000=1/2000,D错误。
故答案为:BD。
【分析】1、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。
2、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低;③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
18.为了分析唐氏综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述正确的是( )
A.考虑染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离
B.考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
C.不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ21号染色体分离异常
D.不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ21号染色体分离异常
【答案】B,D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、B、本患儿含有来自母亲的A2、A3,如果发生染色体互换,A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体,卵原细胞减数分裂II 21号染色体分离异常,A错误,B正确;
C、不考虑染色体互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数分裂II 21号染色体分离异常,C错误;
D、不考虑染色体互换,可能是卵原细胞减数分裂I21号染色体分离异常,D正确。
故答案为:BD。
【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)。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19.(2023高三上·衡水期中)图甲是叶绿体模式图,图乙表示光合作用的部分过程,图丙表示在密闭恒温(温度为25℃)小室内测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系。请回答下列问题:
(1)叶绿体中捕获光能的色素有四种,在层析液中溶解度较高的两种是 ,这两种色素主要吸收可见光中的 。
(2)图乙过程发生在图甲的 (填序号)中。若短时间内叶绿体中CO2含量减少,随之减少的物质有 (填序号:①C5②ATP③C3)。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物制造葡萄糖速率之比为 。若a植物光合速率和呼吸速率的最适温度分别是25℃和30℃,若将温度提高到30℃(其他条件不变),则图中P点的位置理论上的变化是 。
【答案】(1)胡萝卜素和叶黄素;蓝紫光
(2)②;③
(3)10:7;右移
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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)绿叶中的色素能够溶解在层析液中,不同色素溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,在层析液中溶解度较高的两种是胡萝卜素和叶黄素,这两种色素主要吸收可见光中的蓝紫光。
(2)图乙为暗反应过程,场所是叶绿体基质,对应图甲中的②。若时间内叶绿体中CO2含量减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
(3)图丙中光照强度为Z时,a、b植物CO2的吸收速率分别是8mg·m-2·h-1、6mg·m-2·h-1,呼吸速率为2mg·m-2·h-1、1mg·m-2·h-1,故CO2的固定速率分别是10mg·m-2·h-1、7mg·m-2·h-1。由于a、b两植物固定的CO2的速率换算成制造葡萄糖的速率时换算关系是一样的,因此a、b两植物固定的CO2的速率之比就等于它们制造葡萄糖的速率比,为10:7。25℃为a植物光合作用所需的最适温度,而呼吸作用的最适温度是30℃,所以若将温度提高到30℃,a植物的光合速率将下降,呼吸速率将上升,则要通过增加光照强度来提高光合作用速率,从而达到与呼吸作用相等,所以图中P(光补偿点)要右移。
【分析】1、光合作用过程: (1)光反应:类囊体膜上光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶I(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,光能提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 (2)暗反应:在叶绿体基质中,从外界吸收的CO2,在Rubisco的作用下与C5结合形成两个C3分子,在相关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化成糖类。另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列的变化,又形成C5。
2、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化: (1)改变光照条件:光照由强到弱,二氧化碳供应不变,光反应减弱,NADPH、ATP减少,氧气产生量减少,C3还原减弱,二氧化碳固定正常,C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)合成量减少。 (2)改变二氧化碳浓度:光照不变,二氧化碳供应减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
20.次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)是嘌呤核苷酸补救合成的关键酶之一,体内缺乏HGPRT会导致患者的中枢神经系统发育障碍,出现智力缺陷、攻击性行为和肌肉痉挛等症状。HGPRT受对等位基因H/h的控制,下图表示有关HGPRT缺陷症的家族系谱图。回答下列问题:
(1)基因H和基因h的根本区别在于 。
(2)Ⅱ-2携带致病基因的概率为 。
(3)该家族中部分成员的相关基因酶切电泳得到图2所示结果(2种条带各代表一种基因)。
①图2中条带 是致病基因的酶切条带。Ⅲ-1的致病基因来自I代的 号个体。
②根据图1和图2分析,HGPRT缺陷症的遗传方式是 ,依据是 。
【答案】(1)碱基对排列顺序的不同
(2)1
(3)1;4;伴X染色体隐性遗传;Ⅰ-1和Ⅰ-2不患病,生育的Ⅱ-1患病,可知该病为隐性遗传病,且Ⅰ-1不携带致病基因,因此致病基因位于X染色体上
【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害;基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)基因通常是有遗传效应的DNA片段,基因H和基因h的根本区别在于碱基对排列顺序的不同。
(2)图1中I-1和I-2生了患病孩子,说明该病是隐性遗传病。若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-1患病,则I-1应为杂合子,与图2结果不符,所以该病为X染色体隐性遗传病,Ⅲ-1患病,其基因型为 xhY,其致病基因来自于Ⅱ-2,所以Ⅱ-2携带致病基因的概率为1。
(3)①该病为X染色体隐性遗传病,Ⅲ-1患病,其基因型为XaY,所以条带1是致病基因的酶切条带。Ⅲ-1基因型为XaY,其致病基因来自Ⅱ-2,又因为I-3正常,所以Ⅱ-2的致病基因来自于I-4。
②图1中I-1和I-2生了患病孩子,说明该病是隐性遗传病。若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-1患病,则I-1应为杂合子,与图2结果不符,所以该病为X染色体隐性遗传病。
【分析】1、基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
2、 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.图甲表示蛋白质合成与分泌的基本途径与类型,据图回答下列问题:
(1)蛋白质结构和功能具有多样性。在细胞内的 (填一种细胞器)上,氨基酸经过 过程形成多肽链,多肽链只有折叠成正确的空间结构才具有正常的生物学功能。在同一个体的不同组织细胞中,新生蛋白质的种类繁多,蛋白质分子的结构极其多样,其原因是 。
(2)结合图示分析,囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而 在其中起重要的交通枢纽作用。
(3)若上述分泌蛋白为胰岛素,囊泡与细胞膜融合过程,反映出生物膜具有 的特点。胰岛素可随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面的受体结合,进而影响细胞的功能和代谢,这体现了细胞膜 的功能。
【答案】(1)核糖体;脱水缩合;组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序各不相同,肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别
(2)高尔基体
(3)一定的流动性;进行细胞间信息交流
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1)核糖体是合成蛋白质的场所。氨基酸通过脱水缩合的方式形成肽链。蛋白质分子多样性的原因与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构有关。
(2)在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。
(3)若上图中的分泌蛋白为胰岛素,囊泡与细胞膜融合过程,反映出生物膜具有流动性的特点。胰岛素可随血液循环,运输到全身各处细胞,只能与靶细胞膜表面的特异性受体结合,将信息传递给靶细胞,进而影响靶细胞的功能和代谢,这体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键、;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
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,整个过程还需要线粒体提供能量。囊泡与细胞膜融合过程中,体现了细胞膜的结构特点——流动性。
3、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
22.(2023高三上·衡水期中)通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验3中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有____。
A.细胞学说的建立—完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动-显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜—建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器-差速离心法
【答案】(1)4;只需要低倍镜即可观察
(2)低倍;8
(3)有水
(4)B;D
【知识点】其它细胞器及分离方法;显微镜;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步方面,不同于其他三个实验的是实验4,本实验全程只需要用低倍镜即可观察到实验现象。
(2)使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择低倍物镜对光。 当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x,放大倍数是原来的4倍,则在视野中可看到的细胞数为128/(4x4)=8个。
(3)该实验过程中,必须将材料随时保持在有水状态,维持细胞的正常形态和生命活动。
(4)A、细胞学说的建立是不完全归纳法,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质流动需要借助显微镜观察,B正确
C、罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片不属于构建模型,C错误;
D、由于各种细胞器密度不同,故分离细胞中的细胞器用到差速离心法,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
2、差速离心法主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
23.(2019高三上·重庆模拟)下图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程。请回答问题:
(1)肿瘤细胞核内储存着 ,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔实现了核质之间频繁的 的功能。
(2)上图显示,药物分子依赖于细胞膜的 结构特点进入细胞,有的在
被直接降解,有的则在溶酶体中被降解。
(3)科研人员发现亲核蛋白可以进入细胞核内,为研究其进入细胞核机理,设计了有关实验,操作与实验结果如下图所示。
实验处理后,研究者检测了各组的 。综合上述研究,提高该新型抗肿瘤药物作用效果是将抗肿瘤药物与亲核蛋白的 (填“头部”或“尾部”)组合,促进药物分子快速入核。
【答案】(1)遗传信息;物质交换和信息交流
(2)流动性;细胞质基质
(3)放射性出现的位置;尾部
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】解:(1)DNA中的碱基排列顺序代表遗传信息,细胞核是遗传物质DNA的主要贮存场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流的功能。(2)根据分析可知,药物分子可以通过胞吞方式进入细胞,胞吞依赖于细胞膜的流动性,部分进入细胞的药物在细胞质基质中可被分解为物质5。(3)用放射性物质标记亲核蛋白的头部和尾部,并对亲核蛋白进行有限水解,使之分散为头部和尾部,然后注射进爪蟾卵母细胞的细胞质,检测放射性是否会出现在细胞核中,可判断亲核蛋白进入细胞核的机理。据图可知,当存在放射性的尾部时,放射性可在细胞核中出现。因此将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合,可促进药物分子快速入核。
【分析】题图是某种新型的抗肿瘤药物分子进入细胞核的过程,其中药物分子可直接穿过细胞膜进入到细胞质基质,在细胞质基质中的药物分子有部分会被分解;药物分子与细胞膜表面受体结合,以胞吞方式进入细胞,部分与溶酶体结合后被降解,部分在细胞质基质中释放出来,未被降解的部分药物分子通过核孔进入到细胞核中,作用于核DNA,发挥效应。
题(3)为亲核蛋白运输机理,据图分析可知,对亲核蛋白头部和尾部分别进行同位素标记,并对亲核蛋白进行有限的水解,并然后利用显微注射技术将相关物质注入到爪蟾卵母细胞的细胞质中,利用放射性自显影检测技术检测放射性,观察是否进入细胞核中,发现尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核,而单独的头部不能进入细胞核,因此可知亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。
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